(57)【要約】【課題】伝送効率を悪化させず、バッファのキュー長を監視する必要がないクロック再生装置を提供する。【解決手段】クロック再生装置は、受信したパケットに含まれるタイムスタンプからクロックを再生するものであり、再生したクロックに基づきカウントを行うカウンタ手段と、受信したパケットに含まれるタイムスタンプと、該パケットを受信したときのカウンタ手段のカウント値との差に基づきクロックを再生する再生手段とを備えており、前記パケットは、遅延を測定するためのパケットである。【選択図】図１
2011071830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信したパケットに含まれるタイムスタンプからクロックを再生するクロック再生装置であって、
再生したクロックに基づきカウントを行うカウンタ手段と、
受信したパケットに含まれるタイムスタンプと、該パケットを受信したときのカウンタ手段のカウント値との差に基づきクロックを再生する再生手段と、
を備えており、
前記パケットは、遅延を測定するためのパケットである、
クロック再生装置。
【請求項２】
受信したパケットに含まれるタイムスタンプと、該パケットを受信したときの前記クロック再生装置がカウントしているタイムスタンプに基づき、該パケットに含まれるタイムスタンプをクロックの再生に利用するか否かを判定する判定手段を備えている、
請求項１に記載のクロック再生装置。
【請求項３】
判定手段は、１未満である第１の閾値と、１より大きい第２の閾値とを有しており、
受信した第１のパケットに含まれるタイムスタンプをＴＸ１、第１のパケットを受信したときの前記クロック再生装置がカウントしているタイムスタンプをＲＸ１、第１のパケットの１つ前に受信した第２のパケットに含まれるタイムスタンプをＴＸ２、第２のパケットを受信したときの前記クロック再生装置がカウントしているタイムスタンプをＲＸ２とすると、Ｓ＝（ＴＸ１−ＴＸ２）／（ＲＸ１−ＲＸ２）を計算し、
Ｓが第１の閾値より小さいか、第２の閾値より大きい場合には、第１のパケットに含まれるタイムスタンプをクロックの再生に利用しないと判定する、
請求項２に記載のクロック再生装置。
【請求項４】
判定手段は、１未満であり第１の閾値より大きい第３の閾値と、１より大きく第２の閾値より小さい第４の閾値を有しており、
Ｓが第１の閾値以上、かつ、第３の閾値より小さい状態が所定数だけ連続した場合、あるいは、Ｓが第４の閾値より大きく、かつ、第２の閾値以下の状態が所定数だけ連続した場合、判定手段は、第１のパケットに含まれるタイムスタンプをクロックの再生に利用しないと判定する、
請求項３に記載のクロック再生装置。
【請求項５】
再生手段がクロックの再生に利用した最新のタイムスタンプ及びカウント値を保存する保存手段を備えており、
判定手段が、受信したパケットに含まれるタイムスタンプをクロックの再生に利用しないと判定した場合、再生手段は、保存手段が保存しているタイムスタンプ及びカウント値をクロックの再生に利用する、
請求項１から４のいずれか１項に記載のクロック再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット・ネットワークを経由して接続する２つの装置間においてクロック同期を実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図３に示す様に、ＴＤＭ回線を利用する２つのＴＤＭ装置１００及び１０１を、パケット・ネットワーク３００により接続する場合、固定データレートの信号と、パケットとの相互変換を行うＣＥＳ（Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）装置２００及び２０１が使用される。
【０００３】
ＴＤＭ装置１００とＴＤＭ装置１０１を、直接、ＴＤＭ回線により接続する場合、例えば、ＴＤＭ装置１０１は、ＴＤＭ回線からクロックを抽出することで、ＴＤＭ装置１００に同期したクロックを得ることができる。しかしながら、図３に示す構成においては、パケット・ネットワーク３００を利用しているため、ＴＤＭ装置１００が使用しているクロックを利用可能なＣＥＳ装置２００から受信するパケットに基づき、ＣＥＳ装置２０１が、ＴＤＭ装置１００の使用クロックに同期したクロックを再生する必要がある。
【０００４】
ＣＥＳ装置におけるクロックの再生方式としてタイムスタンプ方式が提案されている（例えば、非特許文献１及び２、参照。）。非特許文献１に記載の方法は、タイムスタンプを送信するため、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダを、パケット・ヘッダに追加している。また、ＣＥＳ装置が受信するパケットはパケット・ネットワーク３００内のキューイング等による遅延を受けるが、許容範囲以上の遅延を受けたパケットに含まれるタイムスタンプをクロック再生に利用すると、再生されるクロックの品質が劣化する。このため、非特許文献２には、バッファに蓄積されたパケットのキュー長を監視して、許容範囲以上の遅延を受けたパケットを廃棄する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】［ｏｎｌｉｎｅ］、Ｔｈｅ  Ｍｅｔｒｏ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  Ｆｏｒｕｍ、［平成２１年９月１０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ＨＴＴＰ：／／ｍｅｔｒｏｅｔｈｅｒｎｅｔｆｏｒｕｍ．ｏｒｇ／ＭＳＷｏｒｄ＿Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／ＭＥＦ８．ｄｏｃ＞
【非特許文献２】厩橋  正樹、他、「ＴＤＭ  ＰＷＥ３における片方向遅延計測法を用いた高精度クロック同期方式の提案」、信学技報  ＣＳ２００８−２８、ｐｐ．１９〜２４、２００８年１１月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１に記載の構成においては、ＲＴＰヘッダを追加するため伝送効率が悪化、つまり、送信する全情報に対するオーバヘッドの割合が増加する。また、非特許文献２に記載の構成においては、バッファのキュー長を監視する回路が必要となる。
【０００７】
したがって、本発明は、伝送効率を悪化させず、バッファのキュー長を監視する必要がないクロック再生装置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】
【０００８】
本発明におけるクロック再生装置によれば、
受信したパケットに含まれるタイムスタンプからクロックを再生するクロック再生装置であって、再生したクロックに基づきカウントを行うカウンタ手段と、受信したパケットに含まれるタイムスタンプと、該パケットを受信したときのカウンタ手段のカウント値との差に基づきクロックを再生する再生手段とを備えており、前記パケットは、遅延を測定するためのパケットであることを特徴とする。
【０００９】
本発明のクロック再生装置における他の実施形態によれば、
受信したパケットに含まれるタイムスタンプと、該パケットを受信したときの前記クロック再生装置がカウントしているタイムスタンプに基づき、該パケットに含まれるタイムスタンプをクロックの再生に利用するか否かを判定する判定手段を備えていることも好ましい。
【００１０】
また、本発明のクロック再生装置における他の実施形態によれば、
判定手段は、１未満である第１の閾値と、１より大きい第２の閾値とを有しており、受信した第１のパケットに含まれるタイムスタンプをＴＸ１、第１のパケットを受信したときの前記クロック再生装置がカウントしているタイムスタンプをＲＸ１、第１のパケットの１つ前に受信した第２のパケットに含まれるタイムスタンプをＴＸ２、第２のパケットを受信したときの前記クロック再生装置がカウントしているタイムスタンプをＲＸ２とすると、Ｓ＝（ＴＸ１−ＴＸ２）／（ＲＸ１−ＲＸ２）を計算し、Ｓが第１の閾値より小さいか、第２の閾値より大きい場合には、第１のパケットに含まれるタイムスタンプをクロックの再生に利用しないと判定することも好ましい。
【００１１】
さらに、本発明のクロック再生装置における他の実施形態によれば、
判定手段は、１未満であり第１の閾値より大きい第３の閾値と、１より大きく第２の閾値より小さい第４の閾値を有しており、Ｓが第１の閾値以上、かつ、第３の閾値より小さい状態が所定数だけ連続した場合、あるいは、Ｓが第４の閾値より大きく、かつ、第２の閾値以下の状態が所定数だけ連続した場合、判定手段は、第１のパケットに含まれるタイムスタンプをクロックの再生に利用しないと判定することも好ましい。
【００１２】
さらに、本発明のクロック再生装置における他の実施形態によれば、
再生手段がクロックの再生に利用した最新のタイムスタンプ及びカウント値を保存する保存手段を備えており、判定手段が、受信したパケットに含まれるタイムスタンプをクロックの再生に利用しないと判定した場合、再生手段は、保存手段が保存しているタイムスタンプ及びカウント値をクロックの再生に利用することも好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるクロック再生装置を使用すれば、クロック再生のためだけのタイムスタンプ伝送は必要ではなく、伝送効率を悪化させない。また、パケット・バッファの監視回路を設けることなく安定したクロック再生が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるクロック再生装置の概略的な構成図である。
【図２】遅延測定パケットのヘッダを示す図である。
【図３】サーキットエミュレーションの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。本発明によるクロック再生装置は、図３のＣＥＳ装置２０１に組み込まれる。また、ＣＥＳ装置２００は、ＴＤＭ装置１００が使用するのと同じマスタ・クロックによりカウントされているタイムスタンプを、ＣＥＳ装置２０１に送信する所定のパケット・ヘッダに挿入し、ＣＥＳ装置２０１に組み込まれている本発明によるクロック再生装置は、ＣＥＳ装置２００からの所定のパケットに含まれるタイムスタンプから、マスタ・クロックに同期したクロックを再生してＴＤＭ装置１０１に供給する。
【００１６】
ここで、本発明において、ＣＥＳ装置２００は、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合  電気通信標準化部門）Ｙ．１７３１の勧告に規定された遅延測定パケットによりＣＥＳ装置２０１にタイムスタンプを送信する。図２に、遅延測定パケットのヘッダを示す。図２に示す様に、遅延測定パケットには、送信タイムスタンプ・フィールドと、受信タイムスタンプ・フィールドが設けられており、ＣＥＳ装置２００は、遅延測定パケットを送信する際に、その時のタイムスタンプを、送信タイムスタンプ・フィールドに設定し、ＣＥＳ装置２０１は、遅延測定パケットを受信した際に、その時のタイムスタンプを、受信タイムスタンプ・フィールドに設定する。つまり、本発明においては、ＣＥＳ装置２００とＣＥＳ装置２０１間で保守運用のために送受信している遅延測定パケットのヘッダに含まれるタイムスタンプをクロック再生に流用する。よって、ＣＥＳ装置２００から２０１に送信するパケットに、タイムスタンプのためのヘッダを追加したり、クロック再生のためにパケットを追加で送信したりする必要はなく、伝送効率を悪化させない。
【００１７】
図１は、本発明によるクロック再生装置の概略的な構成図である。図１によると、クロック再生装置は、受信部１と、ＴＳカウンタ部２と、判定部３と、カウンタ部４と、再生部５と、保存部６及び７とを備えている。また、再生部５は、減算部５１と、制御部５２と、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）部５３とを備えている。
【００１８】
受信部１は、遅延測定パケットを受信すると、そのときのＴＳカウンタ部２の値を、図２の受信タイムスタンプ・フィールドに設定して、少なくとも図２に示す送信タイムスタンプ・フィールド及び受信タイムスタンプ・フィールドの値の組を、判定部３に出力する。判定部３は、この組の送信タイムスタンプ・フィールドの値を、クロック再生に利用するか否かを後述する方法より判定し、利用する場合には、送信タイムスタンプ・フィールドの値を再生部５の減算部５１と保存部６に出力し、さらに、カウンタ部４にトリガ信号を出力する。保存部６は、判定部３から出力された送信タイムスタンプ・フィールドの値を保存する。
【００１９】
カウンタ部４は、再生部５が出力する再生クロックをカウントしており、判定部３からトリガ信号を受信した場合、そのときのカウント値を、再生部５の減算部５１と保存部７に出力し、保存部７は、カウンタ部４から出力されたカウント値を保存する。なお、カウンタ部４に入力される再生クロック速度は、ＣＥＳ装置２００におけるタイムスタンプをカウントするためのクロック速度と同一である。したがって、減算部５１の出力は、パケット・ネットワーク３００において、キューイング等による遅延が発生しておらず、かつ、マスタ・クロックと再生クロックが同期している場合には一定値となる。制御部５２は、減算部５１の出力が一定値となる様に、ＶＣＯ部５３が出力する再生クロックを制御する。なお、この再生クロックは、ＴＳカウンタ部２におけるＣＥＳ装置２０１及び本発明によるクロック再生装置のタイムスタンプのカウントにも利用する。
【００２０】
一方、判定部３は、受信部１から新たに受信した組の送信タイムスタンプ・フィールドの値をクロック再生に利用しない場合、保存部６及び保存部７にトリガ信号を送信し、保存部６及び７は、保存している過去の送信タイムスタンプ・フィールドの値と、その送信タイムスタンプ・フィールドの値に対応するカウント値を、それぞれ、再生部５の減算部５１に出力する。これにより、許容範囲を超えて遅延したパケットを廃棄し、安定したクロックを再生することができる。
【００２１】
続いて、判定部３における、送信タイムスタンプ・フィールドの値をクロック再生に利用するか否かの判定方法について説明する。
【００２２】
判定部３は、判定対象とする組の送信タイムスタンプ・フィールドの値をＴＸ１、受信タイムスタンプ・フィールドの値をＲＸ１、判定対象の１つ前に受信した組の送信タイムスタンプ・フィールドの値をＴＸ２、受信タイムスタンプ・フィールドの値をＲＸ２とすると、
Ｓ＝（ＴＸ１−ＴＸ２）／（ＲＸ１−ＲＸ２）
を求める。また、判定部３は、閾値Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの４つの閾値を有している。なお、これら閾値の関係は、
０＜閾値Ａ＜閾値Ｂ＜１＜閾値Ｃ＜閾値Ｄ
である。
【００２３】
再生クロックがマスタ・クロックに同期し、パケット・ネットワーク３００でのキューイング遅延等が小さい場合、Ｓは、ほぼ１となる。よって、閾値Ｂ≦Ｓ≦閾値Ｃである場合には、クロック再生に利用すると判定する。また、Ｓ＜閾値Ａや、閾値Ｄ＜Ｓである場合には、そのずれが大きすぎることから、クロック再生には利用しないと判定する。さらに、閾値Ａ≦Ｓ＜閾値Ｂである場合や、閾値Ｃ＜Ｓ≦閾値Ｂである場合には、キューイング遅延ではなく、再生クロックがマスタ・クロックに同期していないことが原因である可能性があるため、クロック再生に利用すると判定するが、この状態がＮ回、例えば、５回連続した場合に、その５回目の組以降については、クロック再生には利用できないと判定する。なお、このＮについては、再生部５がマスタ・クロックに従属するのに必要な時間間隔に相当する値とする。
【００２４】
閾値ＡからＤについては、パケット・ネットワーク３００において発生するキューイング遅延の大きさ等のネットワーク特性に基づき判定する。特に、閾値Ａ及び閾値Ｄについては、ＣＥＳのジッタ規定であるＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８２４に準拠する範囲で定めるものとする。
【００２５】
以上、本発明においては、パケット・バッファの監視回路を設けることなく、さらに、伝送効率を悪化させることなく、パケット・ネットワーク３００経由で接続している対向装置が使用しているマスタ・クロックに同期した再生クロックを安定して生成することが可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１  受信部
２  ＴＳカウンタ部
３  判定部
４  カウンタ部
５  再生部
６、７  保存部
５１  減算部
５２  制御部
５３  ＶＣＯ部
【図１】
2011071830.tif 000003
【図２】
2011071830.tif 000004
【図３】
2011071830.tif 000005