(57)【要約】【課題】無線伝送装置にジッタを抑圧する機能を盛り込むにあたり、回路規模の大型化や複雑化を回避したり、開発作業の負担を軽減することを可能にする。【解決手段】マッピング処理が施された伝送データＤ２を前段の無線伝送装置１３から受信し、後段の無線伝送装置１５へ中継する無線伝送装置１であって、受信した伝送データＤ２からクロック信号ＣＫ３を抽出し、受信した伝送データＤ２とともに出力する受信回路４１と、受信した伝送データＤ２にデマッピング処理を施すデマッピング回路２１と、デマッピング後のデータＤ３をクロック信号ＣＫ３に従う速度で書き込むとともに、書き込んだデータＤ３を平滑化クロックＳＣＫに従う速度で読み出す平滑化用バッファメモリ３と、平滑化用バッファメモリ３の残容量に基づいて平滑化クロックＳＣＫを生成する平滑化クロック生成回路４とを備える。【選択図】図１
2011101195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタッフ同期方式を利用して初段の伝送装置への入力信号を多段の伝送装置を通じて順次に伝送する伝送システムに用いられ、マッピング処理が施された伝送データを前段の伝送装置から受信し、後段の伝送装置へ中継する伝送装置であって、
前記受信した伝送データからクロック信号を抽出し、該受信した伝送データとともに出力する受信回路と、
前記受信した伝送データにデマッピング処理を施すデマッピング回路と、
該デマッピング処理が施されたデータを前記抽出されたクロック信号に従う速度で書き込むとともに、該書き込んだデータを平滑化クロックに従う速度で読み出す平滑化用バッファメモリと、
前記平滑化用バッファメモリの残容量に基づいて前記平滑化クロックを生成する平滑化クロック生成回路とを備えることを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記平滑化クロック生成回路は、
前記平滑化用バッファメモリの残容量を検出する検出回路と、
前記初段の伝送装置への入力信号の周波数に対して所定量の周波数偏差を有し、かつ、各々が異なる偏差量を有する複数のクロックパターンを生成するクロックパターン生成回路と、
前記検出回路で検出される残容量に基づいて前記複数のクロックパターンから１つのクロックパターンを選択し、前記平滑化クロックとして出力する選択回路とを備えることを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
前記クロックパターン生成回路は、前記クロックパターンの切り替えタイミングを前記複数のクロックパターンの位相が一致するタイミングに適合させるタイミング信号を生成し、前記選択回路に出力することを特徴とする請求項２に記載の伝送装置。
【請求項４】
前記検出回路は、前記平滑化用バッファメモリの残容量を一定期間毎に検出して該残容量の変化量を検出し、
前記選択回路は、該検出回路で検出される前記変化量に基づいて前記１つのクロックパターンを選択することを特徴とする請求項２又は３に記載の伝送装置。
【請求項５】
前記検出回路で検出される残容量に基づいて、前記初段の伝送装置への入力信号と使用中の前記平滑化クロックとの周波数偏差を求めることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の伝送装置。
【請求項６】
前記クロックパターン生成回路は、前記抽出したクロック信号の周期Ｔ２を整数倍したもののうち、前記初段の伝送装置への入力信号に同期したクロック信号の周期Ｔ１に比して短く、かつ、該周期Ｔ１に最も近い周期Ｔ３を有する第１の二値信号と、前記周期Ｔ１に比して長く、かつ、該周期Ｔ１に最も近い周期Ｔ４を有する第２の二値信号とを生成し、該第１及び第２の二値信号を所定の比率で組み合わせて前記複数のクロックパターンを生成することを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の伝送装置。
【請求項７】
前記クロックパターン生成回路は、外部からの設定によって、前記第１及び第２の二値信号の比率を変更自在であることを特徴とする請求項６に記載の伝送装置。
【請求項８】
スタッフ同期方式を利用して初段の伝送装置への入力信号を多段の伝送装置を通じて順次に伝送する伝送システムであって、
マッピング処理が施された伝送データを前段の伝送装置から受信し、後段の伝送装置へ中継する伝送装置が、
前記受信した伝送データからクロック信号を抽出し、該受信した伝送データとともに出力する受信回路と、
前記受信した伝送データにデマッピング処理を施すデマッピング回路と、
該デマッピング処理が施されたデータを前記抽出されたクロック信号に従う速度で書き込むとともに、該書き込んだデータを平滑化クロックに従う速度で読み出す平滑化用バッファメモリと、
前記平滑化用バッファメモリの残容量に基づいて前記平滑化クロックを生成する平滑化クロック生成回路とを備えることを特徴とする伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタッフ同期方式を利用して多段的にデータを伝送する伝送システム及びこれに用いられる伝送装置に関し、特に、スタッフ同期方式により発生するジッタの抑圧機能を備えたシステム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
長距離に亘るデータの伝送にあたっては、通信区間を挟んで配置された複数の伝送装置（中継装置）でデータを中継しながら伝送していくことになる。この際、全ての伝送装置が共通の仕様で構成されるとは限らず、各々の装置が、固有の伝送フォーマット及び伝送用クロック周波数を有し、また、装置毎に伝送用クロックの発振源を備える場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この場合、伝送装置の各々において、入力される信号（前段の伝送装置から受け取る信号）と、出力する信号（後段の伝送装置へ送り出す信号）とが同期しない状態となり、こうした非同期状態での信号伝送を実現する手段としてスタッフ同期方式が知られている。このスタッフ同期方式は、入力信号の信号速度と出力信号の信号速度との差分に応じて、スタッフビットと呼ばれるダミービットを出力信号に挿入し、速度差の埋め合わせを行うものである。
【０００４】
図８は、スタッフ同期方式を用いた従来の無線伝送システムの一例を示すブロック図であり、３段の無線伝送装置を設けた場合の構成例である。この無線電送システムは、通信区間１１、１２を挟んで多段的に配置された無線伝送装置１３〜１５を備え、初段の無線伝送装置１３から最終段の無線伝送装置１５に向けて順に信号を伝送していく。
【０００５】
初段の無線伝送装置１３では、入力された伝送データをバッファメモリ１６に格納した後、マッピング回路１７によって、通信区間１１の無線伝送フォーマットにマッピングし、必要に応じて伝送データにダミービットを挿入する。この際のマッピング処理は、クロック発振源１８からのクロック信号（無線伝送装置１３に固有の伝送用クロック）を用いて行われる。
【０００６】
また、２段目の無線伝送装置１４では、初段の無線伝送装置１３から伝送されたデータに対し、デマッピング回路２１によってデマッピング処理を施し（挿入されているダミービットを取り除く）、その後、伝送された信号から抽出したクロック信号に従い、デマッピング後のデータを平滑化用バッファメモリ２２に格納する。
【０００７】
そして、平滑化用バッファメモリ２２に格納したデータを、入力信号の周波数に対して±数ｐｐｍの周波数偏差を有する平滑化クロックに従う速度で読み出し、ダミービットを取り除いたことに起因して発生するジッタを抑圧する。次いで、平滑化用バッファメモリ２２から読み出したデータをバッファメモリ２３に格納し、マッピング回路２４により、クロック発振源２５からのクロック信号（無線伝送装置１４に固有の伝送用クロック）に乗せ換えてマッピングし、次段の通信区間１２へ出力する。
【０００８】
さらに、最終段の無線伝送装置１５では、次段の無線伝送装置１４の場合と同様、デマッピング回路２６によって受信した伝送データをデマッピングし、デマッピング後のデータを平滑化用バッファメモリ２７へ出力する。
【０００９】
図９は、図８の初段の無線伝送装置１３の構成を示し、無線伝送装置１３は、受信回路３１、タイミング生成回路３２、クロック発振源３３、バッファメモリ１６、スタッフ判定回路３４、マッピング回路１７及び送信回路３５から構成される。
【００１０】
受信回路３１は、入力信号Ｄ１に同期したクロック信号ＣＫ１を抽出し、受信したデータＤ１とともに出力する。タイミング生成回路３２は、無線伝送フォーマットの設定（伝送設定値）に基づき、装置１３の内部で使用する各種のタイミング信号を生成する。
【００１１】
バッファメモリ１６は、受信回路３１からの伝送データＤ１をクロック信号ＣＫ１に従う速度で書き込むとともに、書き込んだデータＤ１をクロック発振源３３からのクロック信号ＣＫ２（装置固有の周波数を有するクロック信号）に従う速度で読み出す。また、バッファメモリ１６は、受信回路３１からの伝送データＤ１に含まれるスタッフ判定用ビットＳＤＢを読み出し、スタッフ判定回路３４に出力する。
【００１２】
スタッフ判定回路３４は、出力信号（データＤ２）にダミービットを挿入すべきか否かを判別する。スタッフ判定回路３４では、タイミング生成回路３２で生成されるスタッフ判定タイミング信号ＳＴに従って、ダミービットを挿入すべきか否かを示すスタッフ判定信号ＳＳを出力する。
【００１３】
ここで、タイミング生成回路３２からのスタッフ判定タイミング信号ＳＴは、バッファメモリ１６のデータ滞留量を参照するタイミングを示す信号であり、その立ち上がりタイミングや周期（スタッフ周期）は、伝送設定値によって指定される。
【００１４】
マッピング回路１７は、スタッフ判定回路３４の判定結果に従ってダミービットの挿入処理を実行する。このマッピング回路１７は、タイミング生成回路３２で生成されるマップタイミング信号ＭＴ及びスタッフ判定タイミング信号ＳＴと、スタッフ判定回路３４からのスタッフ判定信号ＳＳとに基づいて、バッファメモリ１６から出力されるデータＤ１を無線伝送フォーマットにマッピングし、マッピングデータＤ２を生成する。
【００１５】
送信回路３５は、マッピング回路１７から出力されるマッピングデータＤ２を無線信号に変換して通信区間１１（図８参照）へ出力する。
【００１６】
図１０は、無線の伝送フォーマットの例を示す模式図である。同図に示すオーバーヘッドＯＨは、制御系信号等のデータをマッピングする箇所であり、また、スタッフ用ビットＳは、スタッフ処理（ダミービットが挿入）されるビットであり、データマッピング範囲は、無線伝送装置に入力される信号をマッピングできる範囲である。
【００１７】
尚、図１０においては、便宜上、オーバーヘッドＯＨ及びスタッフ判定用ビットＳＤＢを一塊の状態でデータの先頭位置に記載しているが、これらのビットＯＨ、ＳＤＢは、複数個に分割され、一定の間隔を隔てながらデータマッピング範囲内に分散的に配置される。
【００１８】
図１１は、図９のスタッフ判定回路３４の動作を示すタイミングチャートである。
【００１９】
ここで、図１１の「書き込みタイミング」は、図９のバッファメモリ１６へのデータの書き込みタイミングを示すものであり、図９の受信回路３１から出力されるクロック信号ＣＫ１に従うものである。また、「読み出しタイミング」は、バッファメモリ１６からのデータの読み出しタイミングを示すものであり、図９のタイミング生成回路３２からのマップタイミング信号ＭＴ及びクロック発振源３３からのクロック信号ＣＫ２に従うものである。さらに、「書き込みデータ量」は、バッファメモリ１６に書き込まれているデータ量であり、「スタッフ判定閾値」は、ダミービットを挿入すべきか否かを判別するための閾値である。
【００２０】
スタッフ判定回路３４では、バッファメモリ１６へのデータの書き込み量が極大となるタイミングに合わせ（例えば、タイミングｔ１）、バッファメモリ１６のデータの蓄積量を参照する。そして、データの蓄積量がスタッフ判定閾値よりも多く、データの書き込みが読み出しに比して進んでいる傾向にあれば、「ダミービットを挿入すべき（スタッフ無し）」と判断する（例えば、タイミングｔ１、ｔ２）。逆に、データの蓄積量がスタッフ判定閾値よりも少なく、データの読み出しが書き込みに比して進んでいる傾向にあれば、「ダミービットを挿入しない（スタッフ有り）」と判断する（例えば、タイミングｔ３、ｔ４）。
【００２１】
図１２は、図９のマッピング回路１７の動作を示すタイミングチャートである。
【００２２】
マッピング回路１７では、マップタイミング信号ＭＴ及びスタッフ判定タイミングＳＴの立ち上がりに応答して、スタッフ判定回路３４から出力されるスタッフ判定信号ＳＳを参照し、その結果をバッファメモリ１６から出力されるデータＤ１に反映させる。すなわち、スタッフ判定信号ＳＳがダミービットを挿入すべき旨の値であれば、スタッフ判定用ビットＳＤＢ（図１０参照）をスタッフ無しの値に設定するとともに、スタッフ用ビットＳ（図１０参照）の割当て領域にダミービットを挿入する。逆の場合は、スタッフ判定用ビットＳＤＢをスタッフ有りの値に設定し、スタッフ用ビットＳへのダミービットの挿入を行わない。
【００２３】
図１３は、図８の２段目の無線伝送装置１４の構成を示し、無線伝送装置１４は、受信回路４１、第１のタイミング生成回路４２、デマッピング回路２１、デスタッフ判定回路４３、平滑化クロック生成回路４４、平滑化用バッファメモリ２２、バッファメモリ２３、マッピング回路２４、第２のタイミング生成回路４６、スタッフ判定回路４７及び送信回路４８を備える。尚、バッファメモリ２３〜送信回路４８は、図９に示すバッファメモリ１６〜送信回路３５と同様のものである。
【００２４】
受信回路４１は、初段の無線伝送装置１３より送信される伝送データ（マッピング処理が施されたデータ）Ｄ２から、伝送データＤ２に同期したクロック信号ＣＫ３を抽出し、受信したデータＤ２とともに出力する。第１のタイミング生成回路４２は、無線伝送フォーマットの設定（伝送設定値）に基づき、装置１４の内部で使用する各種のタイミング信号を生成する。
【００２５】
デマッピング回路２１は、第１のタイミング生成回路４２で生成されるデマップタイミング信号ＤＭＴに応じて、伝送データＤ２からデマッピングデータＤ３（ダミービットを取り除いたデータ）を生成し、各々、デスタッフ判定回路４３及び平滑化用バッファメモリ２２へ出力する。
【００２６】
デスタッフ判定回路４３は、デマッピングデータＤ３に含まれるスタッフ判定用ビットＳＤＢ（図１０参照）を参照し、無線伝送装置１４に入力された伝送データＤ２にダミービットが挿入されているか否かを判別する。デスタッフ判定回路４３では、第１のタイミング生成回路４２からのデスタッフ判定タイミング信号ＤＳＴに従ってデマッピングデータＤ３を参照し、ダミービットの有無を示すデスタッフ判定信号ＤＳを生成する。
【００２７】
ここで、デスタッフ判定タイミング信号ＤＳＴは、スタッフ判定用ビットＳＤＢが到来するタイミングを示すものであり、その立ち上がりタイミングや周期（スタッフ周期）は、伝送設定値によって指定される。
【００２８】
平滑化クロック生成回路４４は、デスタッフ判定回路４３からのデスタッフ判定信号ＤＳと、第１のタイミング生成回路４２からのデスタッフ判定タイミング信号ＤＳＴと、無線伝送フォーマットの設定と、受信回路４１からのクロック信号ＣＫ３とに基づいて、平滑化クロックＳＣＫを生成する。尚、平滑化クロック生成回路４４の詳細については、後述する。
【００２９】
平滑化用バッファメモリ２２は、デマッピング回路２１から出力されるデマッピングデータＤ３を格納する。平滑化用バッファメモリ２２では、受信回路４１からのクロック信号ＣＫ３に従う速度でデータＤ３を書き込むとともに、書き込んだデータＤ３を平滑化クロック生成回路４４からの平滑化クロックＳＣＫに従う速度で読み出す。
【００３０】
図１４は、図１３の平滑化クロック生成回路４４の構成を示し、平滑化クロック生成回路４４は、無線伝送フォーマットの設定（伝送設定値）に従い、クロック信号ＣＫ３を用いて複数のクロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹを生成するクロック生成回路４４ａと、デスタッフ判定タイミング信号ＤＳＴに従う周期でデスタッフ判定信号ＤＳを積算し、その結果に基づいて選択信号を生成する選択信号生成回路４４ｂと、選択信号生成回路４４ｂからの選択信号に応じて、複数のクロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹのうちから１つのパターンを選択し、平滑化クロックＳＣＫとして出力するクロック切替回路４４ｃとを備える。
【００３１】
図１５は、クロックパターンの選択方法を説明するための図である。尚、同図には、選択信号生成回路４４ｂでの積算周期をデスタッフ判定タイミング信号ＤＳＴの５周期分に設定した場合を示している。
【００３２】
ここで、図中の「スタッフ周期」Ａ１〜Ａ５は、各々、デスタッフ判定タイミング信号ＤＳＴの１周期に相当するものである。また、「クロック切替タイミング」は、平滑化クロックＳＣＫを切り替えるタイミングを示すものであり、図１５では、デスタッフ判定タイミング信号ＤＳＴが５カウント（スタッフ周期の５周期分）で１周期となるように設定された場合を図示している。
【００３３】
また、「データビット数」は、デマッピング回路２１から出力されるデマッピング後のデータビット数であり、１スタッフ周期におけるものである。ここで、図中の「Ｘ」は、ダミービットが挿入された場合（スタッフ無しの状態）のビット数であり、「Ｘ−１」は、ダミービットが挿入されていない場合（スタッフ有りの状態）のビット数である。さらに、「積算結果」は、スタッフの有無を「０」、「１」の値に対応付けて積算したものである。
【００３４】
図１５に示すように、選択信号生成回路４４ｂでは、スタッフ周期毎にデスタッフ判定信号ＤＳを参照してスタッフの有無を判別し、その結果を、先のクロック切替タイミングが到来してから次のクロック切替タイミングが到来するまでの区間ＣＣＩ（平滑化クロックＳＣＫのクロックパターンを維持している期間）に亘って順次に積算していく。このため、積算周期をデスタッフ判定タイミング信号ＤＳＴの５周期分に設定した場合の積算結果は、０（最小値：スタッフ周期Ａ１〜Ａ５の全てでスタッフ有りとなるとき）から５（最大値：スタッフ周期Ａ１〜Ａ５の全てでスタッフ無しとなるとき）までの６通りの値を取ることになる。
【００３５】
その際、選択信号生成回路４４ｂからは、６通りの値（積算結果）に対応した選択信号を出力することになるが、この場合、クロック生成回路４４ａにおいても、クロック切替回路４４ｃで選択する選択肢として６通りのクロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹを生成する必要がある。
【００３６】
図１６は、図１４のクロック生成回路４４ａでのクロック生成方法の基本概念を示す模式図である。
【００３７】
ここで、図中の「入力信号に同期したクロック」は、図９の初段の無線伝送装置１３に設けられた受信回路３１から出力されるクロック信号ＣＫ１であり、「無線伝送用クロック」は、図１３の２段目の無線伝送装置１４に設けられた受信回路４１から出力されるクロック信号ＣＫ３である。また、「周期Ｔ１」は、入力信号Ｄ１に同期したクロック信号（ＣＫ１）の１周期であり、「周期Ｔ２」は、無線伝送用クロック（ＣＫ３）の１周期である。
【００３８】
クロック生成回路４４ａでは、スタッフ処理に起因するジッタ量を最小限とするように、無線伝送用クロック（ＣＫ３）の周期Ｔ２を整数倍したもののうち、入力信号に同期したクロック信号（ＣＫ１）の周期Ｔ１に最も近くなる周期の二値信号を生成し、それを使用してクロックパターンを生成する。
【００３９】
具体的には、入力信号Ｄ１に同期したクロック信号（ＣＫ１）に対して無線伝送用クロック（ＣＫ３）の１クロック分だけ短い周期を有する周期Ｔ３の信号と、クロック信号（ＣＫ１）に対して無線伝送用クロック（ＣＫ３）の１クロック分だけ長い周期を有する周期Ｔ４の信号とを生成し、それらの信号を所定の比率で組み合わせてクロックパターンを生成する。その際、周期Ｔ３、Ｔ４の比率を組み替えることで、組み合わせ後のクロック信号の周波数を変更し、周波数の異なる６つのクロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹを生成する。
【００４０】
クロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹにおける周期Ｔ３、Ｔ４の比率は、図１５の「データビット数」（デマッピング後のデータのビット数）をクロック切替タイミングの１区間ＣＣＩ（図１５参照）に亘って積算した総ビット数に応じて決定される。データビット数の総ビット数は、最小で（Ｘ−１）の５倍から最大でＸの５倍までの６通りの値を取り、クロック生成回路４４ａは、かかる６通りの総ビット数に合わせて周期Ｔ３、Ｔ４の比率を組み替え、６種類の周波数を有するクロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹを生成する。
【００４１】
このように、従来の無線伝送装置では、多段の通信区間１１、１２を介した伝送時に発生する低周期のジッタを抑圧する構成として、それら通信区間１１、１２の間に位置する無線伝送装置１４で実行するデスタッフ処理において、スタッフ周期の数周期分のデスタッフ判定結果を積算し、その結果に基づいて数周期分（積算した周期分）の区間での平均周波数に平滑化したクロック（初段の通信区間１１に同期したクロックから生成した平滑化クロック）を生成するようにしていた。
【００４２】
しかし、この方法では、無線伝送装置の設定により通信区間を伝送するためのフォーマットが変更される場合、又は、通信区間を伝送するためのフォーマットを変更した別の装置を開発する場合に、変更後のフォーマットに適した平滑化クロック生成回路が新たに必要になるという問題がある。
【００４３】
すなわち、無線伝送のフォーマットが変わると、図１０に示す１フレーム分のデータの容量が変わったり、オーバーヘッドＯＨ及びスタッフ判定用ビットＳＤＢの配置間隔が変わるため、伝送設定値によるデスタッフ判定タイミング信号ＤＳＴの指定も変わるようになる。その結果、スタッフ周期が変化し、それを基に定めているクロック切替タイミングの１区間ＣＣＩ（図１５参照）の長さも伸縮するようになる。
【００４４】
このため、平滑化クロック生成回路４４の選択信号生成回路４４ｂにおける選択信号の作り方（デスタッフ判定結果の積算値と選択すべきクロックパターンとの組み合わせ）を変更後のスタッフ周期やクロック切替タイミングの１区間ＣＣＩに合わせて設定し直すか、或いは、変更後のスタッフ周期等に適した専用の選択信号生成回路を別途に設ける必要が生じ、フォーマット毎の平滑化クロック生成回路が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４５】
【特許文献１】特開平７−２６４１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４６】
上述した従来のジッタ抑圧方法では、通信区間を伝送する際のフォーマットによってジッタを抑圧するための平滑化クロックを生成する回路の仕様が決まるため、無線伝送装置を複数のフォーマットに対応させる場合、フォーマット数に応じた数の平滑化クロック生成回路が必要になる。このため、回路構成の大型化や複雑化を招き、装置価格が高騰するという問題がある。
【００４７】
また、フォーマットが異なる無線伝送装置を開発する場合には、そのフォーマットに適した平滑化クロック生成回路を再設計する必要があり、開発期間が長期化し易くなるという問題がある。
【００４８】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、伝送装置にジッタを抑圧する機能を盛り込むにあたり、回路規模の大型化や複雑化を回避したり、開発作業の負担を軽減することが可能な伝送装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４９】
上記目的を達成するため、本発明は、スタッフ同期方式を利用して初段の伝送装置への入力信号を多段の伝送装置を通じて順次に伝送する伝送システムに用いられ、マッピング処理が施された伝送データを前段の伝送装置から受信し、後段の伝送装置へ中継する伝送装置であって、前記受信した伝送データからクロック信号を抽出し、該受信した伝送データとともに出力する受信回路と、前記受信した伝送データにデマッピング処理を施すデマッピング回路と、該デマッピング処理が施されたデータを前記抽出されたクロック信号に従う速度で書き込むとともに、該書き込んだデータを平滑化クロックに従う速度で読み出す平滑化用バッファメモリと、前記平滑化用バッファメモリの残容量に基づいて前記平滑化クロックを生成する平滑化クロック生成回路とを備えることを特徴とする。
【００５０】
そして、本発明によれば、平滑化用バッファメモリの残容量に基づいて平滑化クロックを生成するように構成するため、平滑化クロック生成回路を伝送フォーマットに依存しない作りとすることができる。このため、フォーマット毎の平滑化クロック生成回路を準備する必要がなくなり、多段の伝送装置を用いて信号を伝送するシステムの構成にあたって、回路規模の縮小化を図ることが可能になる。
【００５１】
上記伝送装置において、前記平滑化クロック生成回路が、前記平滑化用バッファメモリの残容量を検出する検出回路と、前記初段の伝送装置への入力信号の周波数に対して所定量の周波数偏差を有し、かつ、各々が異なる偏差量を有する複数のクロックパターンを生成するクロックパターン生成回路と、前記検出回路で検出される残容量に基づいて前記複数のクロックパターンから１つのクロックパターンを選択し、前記平滑化クロックとして出力する選択回路とを備えることができる。
【００５２】
上記伝送装置において、前記クロックパターン生成回路が、前記クロックパターンの切り替えタイミングを前記複数のクロックパターンの位相が一致するタイミングに適合させるタイミング信号を生成し、前記選択回路に出力することができる。
【００５３】
上記伝送装置において、前記検出回路が、前記平滑化用バッファメモリの残容量を一定期間毎に検出して該残容量の変化量を検出し、前記選択回路が、該検出回路で検出される前記変化量に基づいて前記１つのクロックパターンを選択することができる。
【００５４】
上記伝送装置において、前記検出回路で検出される残容量に基づいて、前記初段の伝送装置への入力信号と使用中の前記平滑化クロックとの周波数偏差を求めることができる。
【００５５】
上記伝送装置において、前記クロックパターン生成回路が、前記抽出したクロック信号の周期Ｔ２を整数倍したもののうち、前記初段の伝送装置への入力信号に同期したクロック信号の周期Ｔ１に比して短く、かつ、該周期Ｔ１に最も近い周期Ｔ３を有する第１の二値信号と、前記周期Ｔ１に比して長く、かつ、該周期Ｔ１に最も近い周期Ｔ４を有する第２の二値信号とを生成し、該第１及び第２の二値信号を所定の比率で組み合わせて前記複数のクロックパターンを生成することができる。
【００５６】
上記伝送装置において、前記クロックパターン生成回路が、外部からの設定によって、前記第１及び第２の二値信号の比率を変更自在であるように構成することができる。
【００５７】
また、本発明は、スタッフ同期方式を利用して初段の伝送装置への入力信号を多段の伝送装置を通じて順次に伝送する伝送システムであって、マッピング処理が施された伝送データを前段の伝送装置から受信し、後段の伝送装置へ中継する伝送装置が、前記受信した伝送データからクロック信号を抽出し、該受信した伝送データとともに出力する受信回路と、前記受信した伝送データにデマッピング処理を施すデマッピング回路と、該デマッピング処理が施されたデータを前記抽出されたクロック信号に従う速度で書き込むとともに、該書き込んだデータを平滑化クロックに従う速度で読み出す平滑化用バッファメモリと、前記平滑化用バッファメモリの残容量に基づいて前記平滑化クロックを生成する平滑化クロック生成回路とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００５８】
以上のように、本発明によれば、伝送装置にジッタを抑圧する機能を盛り込むにあたり、回路規模の大型化や複雑化を回避したり、開発作業の負担を軽減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る無線伝送装置の第１の実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１の平滑化クロック生成回路の構成を示すブロック図である。
【図３】クロック切替タイミング信号の生成方法を示す模式図である。
【図４】図２の選択信号生成回路の構成を示すブロック図である。
【図５】図２のクロック生成回路で生成するクロックパターンの一例を示す図である。
【図６】選択信号の生成方法を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本発明に係る無線伝送装置の第２の実施形態を示す図であり、平滑化クロック生成回路の構成を示すブロック図である。
【図８】スタッフ同期方式を用いた従来の無線伝送システムの一例を示すブロック図である。
【図９】図８の初段の無線伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】無線の伝送フォーマットの例を示す模式図である。
【図１１】図９のスタッフ判定回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】図９のマッピング回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】図８の２段目の無線伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３の平滑化クロック生成回路の構成を示すブロック図である。
【図１５】選択信号生成回路での積算周期をデスタッフ判定タイミング信号の５周期分に設定した場合の積算結果の遷移状態を示す模式図である。
【図１６】図１４のクロック生成回路でのクロック生成方法の基本概念を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
次に、発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００６１】
図１は、本発明に係る無線伝送装置の第１の実施形態を示すブロック図である。尚、この図において、図８〜図１６と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００６２】
図１に示す無線伝送装置１は、図８の２段目の無線伝送装置１４と同様、初段の通信区間１１と次段の通信区間１２との間に配置されるものである。この無線伝送装置１は、受信回路４１、第１のタイミング生成回路４２、デマッピング回路２１、デスタッフ判定回路２、平滑化用バッファメモリ３、平滑化クロック生成回路４、バッファメモリ２３、マッピング回路２４、第２のタイミング生成回路４６、スタッフ判定回路４７及び送信回路４８を備える。
【００６３】
受信回路４１は、初段の無線伝送装置１３（図８、図９参照）より送信される伝送データ（マッピング処理が施されたデータ）Ｄ２から、伝送データＤ２に同期したクロック信号ＣＫ３を抽出し、受信したデータＤ２とともに出力する。第１のタイミング生成回路４２は、無線伝送フォーマットの設定（伝送設定値）に基づき、装置１の内部で使用する各種のタイミング信号を生成する。
【００６４】
デマッピング回路２１は、第１のタイミング生成回路４２で生成されるデマップタイミング信号ＤＭＴに応じて、伝送データＤ２からデマッピングデータＤ３（ダミービットを取り除いたデータ）を生成し、各々、デスタッフ判定回路２及び平滑化用バッファメモリ３へ出力する。
【００６５】
デスタッフ判定回路２は、デマッピングデータＤ３に含まれるスタッフ判定用ビットＳＤＢ（図１０参照）を参照し、無線伝送装置１に入力された伝送データＤ２にダミービットが挿入されているか否かを判別する。デスタッフ判定回路２では、第１のタイミング生成回路４２からのデスタッフ判定タイミング信号ＤＳＴに従ってデマッピングデータＤ３を参照し、ダミービットの有無を示すデスタッフ判定信号ＤＳを生成して第１のタイミング生成回路４２へ出力する。
【００６６】
平滑化用バッファメモリ３は、デマッピング回路２１から出力されるデマッピングデータＤ３を格納する。平滑化用バッファメモリ３では、受信回路４１からのクロック信号ＣＫ３に従う速度でデータＤ３を書き込むとともに、書き込んだデータＤ３を平滑化クロック生成回路４からの平滑化クロックＳＣＫに従う速度で読み出す。また、平滑化用バッファメモリ３は、自身のメモリ残容量を監視し、残容量を示す残量信号ＲＡを平滑化クロック生成回路４へ出力する。
【００６７】
平滑化クロック生成回路４は、受信回路４１から出力されるクロック信号ＣＫ３を用いて複数のクロックパターンを生成するとともに、平滑化用バッファメモリ３より出力される残量信号ＲＡに応じて複数のクロックパターンのうちから１つのパターンを選択し、平滑化クロックＳＣＫとして出力する。
【００６８】
図２は、図１の平滑化クロック生成回路４の構成を示すブロック図であり、平滑化クロック生成回路４は、クロック生成回路４ａ、選択信号生成回路４ｂ及びクロック切替回路４ｃを備える。
【００６９】
クロック生成回路４ａは、受信回路４１から出力されるクロック信号（無線伝送用クロック）ＣＫ３を用い、図９の入力信号Ｄ１の周波数に対して±数ｐｐｍの周波数偏差を有する複数のクロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹを生成する。
【００７０】
また、クロック生成回路４ａは、平滑化クロックＳＣＫの切り替えタイミングを示すクロック切替タイミング信号ＣＣＴを生成し、選択信号生成回路４ｂへ出力する。このクロック切替タイミング信号ＣＣＴは、従来の無線伝送装置１４のクロック切替タイミング（図１５参照）のようにスタッフ周期を基に生成されるものではなく、クロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹの位相に合わせて、クロック生成回路４ａが独自に生成するものである。
【００７１】
クロック切替タイミング信号ＣＣＴは、図３（ａ）に示すように、複数のクロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹの位相が一致するタイミングで立ち上がるように生成され、平滑化クロックＳＣＫが切り替えられる際に、平滑化クロックＳＣＫにヒゲ（立ち上がり期間が非常に短いパルス）が発生しないように生成される（図３（ｂ）参照）。
【００７２】
選択信号生成回路４ｂは、平滑化用バッファメモリ３から出力される残量信号ＲＡに応じて選択信号を生成する。この選択信号は、クロック生成回路４ａで生成したクロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹから１つを選択するために用いられる。
【００７３】
選択信号生成回路４ｂには、図４に示すように、クロック切替タイミング信号ＣＣＴ及び無線伝送用クロックＣＫ３に基づいて検出タイミング信号ＤＴを生成するタイミング生成部４ｂ−１と、検出タイミング信号ＤＴに応じて平滑化用バッファメモリ３からの残量信号ＲＡを参照し、一定期間毎にメモリ残容量の変化量を検出する変化量検出部４ｂ−２と、変化量検出部４ｂ−２で検出した変化量に応じて選択信号を生成し、クロック切替タイミング信号ＣＣＴに同期させて出力する選択信号切替部４ｂ−３とが設けられる。
【００７４】
図２に戻り、クロック切替回路４ｃは、選択信号生成回路４ｂからの選択信号に応じて、クロック生成回路４ａで生成された複数のクロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹのうちから最適なクロック信号を選択する。
【００７５】
次に、上記構成を有する平滑化クロック生成回路４の動作について説明する。ここでは、先ず、クロック生成回路４ａの動作について、図５を中心に参照しながら説明する。
【００７６】
図５は、クロック生成回路４ａで生成するクロックパターンの一例を示す図であり、４つのクロックパターンを生成する場合を例にとったものである。尚、図中の「周期Ｔ３」、「周期Ｔ４」は、図１６の「周期Ｔ３」、「周期Ｔ４」と同様のものであり、無線伝送用クロック（ＣＫ３）の周期Ｔ２を整数倍したもののうち、入力信号Ｄ１に同期したクロック信号（ＣＫ１）の周期Ｔ１に最も近くなるものである。
【００７７】
クロック生成回路４ａでは、クロック信号ＣＫ３に基づいて周期Ｔ３、Ｔ４を生成するとともに、それら周期Ｔ３、Ｔ４を所定の比率で組み合わせて複数のクロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹを生成する。このとき、クロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹは、入力信号Ｄ１の周波数に対して所定量の周波数偏差を有する平滑化クロックＳＣＫの候補となるものであることから、入力信号Ｄ１の周波数に対してプラス及びマイナスとなる周波数偏差を有し、かつ、各々が異なる偏差量を有するように生成される。
【００７８】
例えば、周期Ｔ３、Ｔ４の組み合わせから生成されるクロックパターンの周波数が、周期Ｔ３、Ｔ４の比率が５：５のときに入力信号Ｄ１の周波数に対してプラス（周波数が高い状態）となり、周期Ｔ３、Ｔ４の比率が４：６のときに入力信号Ｄ１の周波数に対してマイナス（周波数が低い状態）となる場合であれば、Ｔ３：Ｔ４＝６：４（図５のパターン１）、５：５（パターン２）、４：６（パターン３）、３：７（パターン４）の比率で組み合わせたクロックパターンを生成することで、プラス側の２パターン及びマイナス側の２パターンからなる４つの周波数のクロックパターンを生成することができる。
【００７９】
このとき、Ｔ３：Ｔ４＝６：４のクロックパターン１は、入力信号Ｄ１の周波数に対してプラスの周波数を有し、かつ、その差分が大きいパターンとなり（例えば、＋３０ｐｐｍの周波数偏差を有するパターン）、Ｔ３：Ｔ４＝５：５のクロックパターン２は、入力信号Ｄ１の周波数に対してプラスの周波数を有し、かつ、その差分が小さいパターンとなる（例えば、＋１０ｐｐｍの周波数偏差を有するパターン）。
【００８０】
また、Ｔ３：Ｔ４＝４：６のクロックパターン３は、入力信号Ｄ１の周波数に対してマイナスの周波数を有し、かつ、その差分が小さいパターンとなり（例えば、−１０ｐｐｍの周波数偏差を有するパターン）、Ｔ３：Ｔ４＝３：７のクロックパターン４は、入力信号Ｄ１の周波数に対してマイナスの周波数を有し、かつ、その差分が大きいパターンとなる（例えば、−３０ｐｐｍの周波数偏差を有するパターン）。
【００８１】
尚、生成されるパターンの入力信号Ｄ１に対する周波数偏差が必要以上に大きくなってしまう場合は、Ｔ３：Ｔ４の比率を変更することで対応することができる（例えば、Ｔ３：Ｔ４＝５：５とＴ３：Ｔ４＝４：６の間の値を取りたい場合は、Ｔ３：Ｔ４＝９：１１にするなど）。
【００８２】
次に、選択信号生成回路４ｂの動作について、図６を中心に参照しながら説明する。図６は、選択信号の生成方法を説明するためのタイミングチャートである。
【００８３】
ここで、図中の「書き込みデータ量」は、図１の平滑化用バッファメモリ３に書き込まれたデータ量であり、「検出タイミング」は、図４のタイミング生成部４ｂ−１から出力される検出タイミング信号ＤＴによって定められるタイミングである。また、「メモリ残容量」は、図１の平滑化用バッファメモリ３の書き込みデータ量の最大値から、検出タイミングでの書き込みデータの蓄積量を減算した値である。さらに、「切替タイミング」は、平滑化クロックＳＣＫの切り替えタイミングを示すものであり、図２のクロック生成回路４ａから出力されるクロック切替タイミング信号ＣＣＴによって定められるものである。
【００８４】
選択信号生成回路４ｂでは、先ず、変化量検出部４ｂ−２（図４）において、検出タイミング信号ＤＴに従って平滑化用バッファメモリ３の残容量を検出する。それに加え、検出タイミングｄ０〜ｄ８の各々において、先の検出タイミングから次の検出タイミングまでの間のメモリ残容量の変化量を算出する。このとき、各検出タイミングｄ０〜ｄ８での変化量を、クロック切替タイミングが発生したときのメモリ残容量（検出タイミングｄ０での残容量）からの差分とすると、図６に示す例の場合、メモリ残容量の変化量は、表１のようになる。
【００８５】
【表１】
2011101195.tif 000003
【００８６】
次いで、検出タイミングｄ０〜ｄ８での変化量を合算し、先のクロック切替タイミング信号ＣＣＴが立ち上げられてから次のクロック切替タイミング信号ＣＣＴが立ち上げられるまでの区間（以下、適宜「クロック切替タイミングの１区間」という）ＣＣＩでの平均変化量を求める。
平均変化量＝変化量の総和／検出タイミングのステップ数
＝２６ｂｉｔ／８≒３ｂｉｔ（小数点以下を切り捨て）
【００８７】
ここで、小数点以下を切り捨てとするのは、２進数で上記の演算を行う場合、シフト制御により演算可能であるため、除算回路等が不要となり、回路構成を簡略化し得るためである。
【００８８】
その後、選択信号切替部４ｂ−３（図４参照）において、上記の平均変化量を用いて選択信号を生成し、図２のクロック生成回路４ａから出力されるクロック切替タイミング信号ＣＣＴに応じて出力する。選択信号切替部４ｂ−３から出力する選択信号は、表２に示すクロックパターンテーブルと、表３に示す変換テーブルとを用い、各条件と各動作状況から決定することができる。
【００８９】
ここで、表２の「入力信号周波数」は、図８の入力信号Ｄ１の周波数であり、「入力信号周波数範囲」は、入力信号Ｄ１の周波数範囲である。また、「パターン番号」及び「周波数偏差」は、図５に示すクロックパターン１〜４の番号及び周波数偏差に対応するものである。
【００９０】
【表２】
2011101195.tif 000004
【００９１】
【表３】
2011101195.tif 000005
【００９２】
選択信号切替部４ｂ−３では、変化量検出部４ｂ−２で算出した平均変化量を表３の変換テーブルと照合し、パターン番号の変更量を導き出す。例えば、前述のように平均変化量が３ビット（＋３ｂｉｔ）であった場合には、パターン番号の変更量として「＋２」を導き出す。
【００９３】
このとき、例えば、クロック切替回路４ｃ（図２参照）で選択中のクロックパターン（平滑化クロックＳＣＫとして使用中のクロックパターン）がパターン１であれば、パターン番号「１」に対し、導き出したパターン番号の変更量「＋２」を加算してパターン番号「３」を導き出す。
【００９４】
そして、クロックパターン１からクロックパターン３へ変更するように選択信号を生成し、クロック切替回路４ｃに出力する。これにより、クロック切替回路４ｃで選択されるクロックパターンが変更され、クロックパターン３が平滑化クロックＳＣＫとして出力されるようになる。
【００９５】
このような制御により、表４に示すように、各々のクロック切替タイミングにおいて、最適な平滑化クロックＣＳＫを生成することができる。例えば、表４の切替タイミング２番目の選択信号は、切替タイミング１番目の変化量が＋４ｂｉｔのため、表３より選択信号の変化量が＋３となり、切替タイミング１番目で選択している選択信号の１に対して＋３した値の４となる。
【００９６】
【表４】
2011101195.tif 000006
【００９７】
尚、表４の「変化量」は、クロック切替タイミングの１区間ＣＣＩ毎に変化量検出部４ｂ−２で算出される平均変化量である。また、表４の「変化量から求まる周波数偏差」は、初段の無線伝送装置１３への入力信号Ｄ１と使用中の平滑化クロックＳＣＫとの周波数偏差であり、表２の「入力信号周波数」、「切替タイミング」及び表４の「変化量」に基づいて求められるものである。
【００９８】
以上のように、本実施の形態によれば、平滑化用バッファメモリ３の残容量の変化度合いに応じてクロックパターンＣＰ１〜ＣＰＹから１つを選択するように構成し、また、クロック切替タイミング信号ＣＣＴをクロック生成回路４ａで独自に生成するため、平滑化クロック生成回路を伝送フォーマットに依存しない作りとすることができる。このため、フォーマット毎の平滑化クロック生成回路を準備する必要がなくなり、多段の伝送装置を用いて信号を伝送するシステムの構成にあたって、回路規模の縮小化を図ることが可能になる。
【００９９】
尚、上記の実施形態においては、説明の便宜上、初段の無線伝送装置１３に対し、１つの入力信号Ｄ１が入力される場合を例示したが、複数の入力信号を入力させることもできる。その場合、それら複数の入力信号がデータマッピング範囲へマッピングされており、入力信号の１つがマッピングされる範囲は、データマッピング範囲内の１／Ｎの範囲となるため（Ｎは入力信号の数）、装置固有の伝送用クロック周波数は、入力信号の周波数に対してＮ倍以上の周波数となる。
【０１００】
また、上記の実施形態においては、信号の伝送方法として無線通信を用いる場合を例示したが、本発明は、有線通信によって信号を伝送したり、無線通信と有線通信を組み合わせて信号を伝送するシステムにも広く適用することが可能である。
【０１０１】
次に、本発明に係る無線伝送装置の第２の実施形態について説明する。
【０１０２】
本実施の形態に係る無線伝送装置の基本的な構成は、第１の実施形態に係る無線伝送装置１と略々同様であるが、平滑化クロックＳＣＫを生成する平滑化クロック生成回路の構成が異なる。図７は、本実施の形態に係る平滑化クロック生成回路の構成を示すブロック図である。この図において、先の図２と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０３】
図７に示す平滑化クロック生成回路は、図２に示すクロック生成回路４ａとは異なる構成を有するクロック生成回路４ｄを備える。このクロック生成回路４ｄでは、外部から入力設定される比率設定値（「Ｔ３設定」、「Ｔ４設定」）に基づいて、クロックパターンＣＰ１〜ＣＰ４を生成するにあたっての周期Ｔ３、Ｔ４の比率を変更し得るように構成される。
【０１０４】
これによれば、外部からの設定によって、周期Ｔ３、Ｔ４の組み合わせを自由に変化させることが可能になるため、新たな無線伝送フォーマットを追加して使用したい場合にも柔軟に対応し得るようになる。
【符号の説明】
【０１０５】
１  無線伝送装置
２  デスタッフ判定回路
３  平滑化用バッファメモリ
４  平滑化クロック生成回路
４ａ  クロック生成回路
４ｂ  選択信号生成回路
４ｃ  クロック切替回路
４ｄ  クロック生成回路
４ｂ−１  タイミング生成部
４ｂ−２  変化量検出部
４ｂ−３  選択信号切替部
１１、１２  通信区間
１３、１４、１５  無線伝送装置
１６  バッファメモリ
１７  マッピング回路
１８  クロック発振源
２１  デマッピング回路
２２  平滑化用バッファメモリ
２３  バッファメモリ
２４  マッピング回路
２５  クロック発振源
２６  デマッピング回路
２７  平滑化用バッファメモリ
３１  受信回路
３２  タイミング生成回路
３４  スタッフ判定回路
３５  送信回路
４１  受信回路
４２  第１のタイミング生成回路
４３  デスタッフ判定回路
４６  第２のタイミング生成回路
４７  スタッフ判定回路
４８  送信回路
Ｄ１  入力信号
Ｄ２、Ｄ４  マッピングデータ
Ｄ３  デマッピングデータ
ＣＫ１〜ＣＫ４  クロック信号
ＳＣＫ  平滑化クロック
ＲＡ  残量信号
ＳＳ  スタッフ判定信号
ＳＴ  スタッフ判定タイミング信号
ＭＴ  マップタイミング信号
ＳＤＢ  スタッフ判定用ビット
ＤＳ  デスタッフ判定信号
ＤＳＴ  デスタッフ判定タイミング信号
ＤＭＴ  デマップタイミング信号
ＣＣＴ  クロック切替タイミング信号
ＣＰ１〜ＣＰＹ  クロックパターン
ＤＴ  検出タイミング信号
【図１】
2011101195.tif 000007
【図２】
2011101195.tif 000008
【図３】
2011101195.tif 000009
【図４】
2011101195.tif 000010
【図５】
2011101195.tif 000011
【図６】
2011101195.tif 000012
【図７】
2011101195.tif 000013
【図８】
2011101195.tif 000014
【図９】
2011101195.tif 000015
【図１０】
2011101195.tif 000016
【図１１】
2011101195.tif 000017
【図１２】
2011101195.tif 000018
【図１３】
2011101195.tif 000019
【図１４】
2011101195.tif 000020
【図１５】
2011101195.tif 000021
【図１６】
2011101195.tif 000022