(57)【要約】【課題】伝送帯域を圧迫することなくクロックを伝達できる多分岐通信システムを提供する。【解決手段】多分岐通信システムは、ＯＬＴ１から延びた有線伝送路が分岐して複数のＯＮＵ５に接続されたものであり、ＯＬＴ１とＯＮＵ５との間でＭＡＣフレームを伝送する。ＯＬＴ１は、接続された複数のＯＮＵ５に対応したデータが所定のフレームフォーマットに従って順次並べられた下り信号を、クロック信号に同期させてＯＮＵ５に送信し、ＯＮＵ５は、ＯＬＴ１からの下り信号を受信して、この受信した下り信号から自局宛てのデータとともにクロック信号を抽出する。こうした構成により、通信帯域を圧迫せずに有効に利用することができ、精度の高いクロックを再生することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
親局装置から延びた有線伝送路が分岐して複数の子局装置に接続され、親局装置と子局装置との間でＭＡＣフレームを伝送する多分岐通信システムであって、
前記親局装置は、接続された複数の子局装置に対応したデータが所定のフレームフォーマットに従って順次並べられた下り信号を、クロック信号に同期させて子局装置に送信し、
前記子局装置は、親局装置からの下り信号を受信して、この受信した下り信号から自局宛てのデータとともにクロック信号を抽出することを特徴とする多分岐通信システム。
【請求項２】
親局装置から延びた有線伝送路が分岐して複数の子局装置に接続され、親局装置と子局装置との間でＭＡＣフレームを伝送する多分岐通信システムであって、
前記親局装置は、接続された複数の子局装置に対応したデータが所定のフレームフォーマットに従って順次並べられた下り信号を、クロック信号で変調させて子局装置に送信し、
前記子局装置は、親局装置からの下り信号を受信して、この受信した下り信号から自局宛てのデータとともにクロック信号を抽出することを特徴とする多分岐通信システム。
【請求項３】
前記親局装置と子局装置との間で光通信を行うために、下り信号を光信号で送信するための発光素子を親局装置に備え、下り信号を光信号で受信するための受光素子を子局装置に備えた多分岐通信システムであって、
前記親局装置は、下り信号をクロック信号に同期させて生成した電気信号を発光素子に入力して、この発光素子から出力された光信号を子局装置に送信することを特徴とする請求項２記載の多分岐通信システム。
【請求項４】
前記親局装置と子局装置との間で光通信を行うために、下り信号を光信号で送信するための発光素子を親局装置に備え、下り信号を光信号で受信するための受光素子を子局装置に備えた多分岐通信システムであって、
前記親局装置は、下り信号がクロック信号に同期されて生成された電気信号に従って、所定レベルで連続発光する発光素子からの光を減衰させる光減衰器を備えたことを特徴とする請求項２記載の多分岐通信システム。
【請求項５】
前記子局装置によって抽出されたクロック信号に同期して動作し、移動体通信端末と無線通信する無線通信基地局を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の多分岐通信システム。
【請求項６】
前記子局装置と無線通信基地局とが、有線伝送路を介して接続されたことを特徴とする請求項５記載の多分岐通信システム。
【請求項７】
前記子局装置と無線通信基地局とが、一体となっていることを特徴とする請求項５記載の多分岐通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親局装置および複数の子局装置を接続して構成された多分岐通信システムに関し、特に、クロック信号の伝達に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多分岐通信システムでは、送信側において、ソースクロックからタイムスタンプを生成し、生成したタイムスタンプをデータに組込んで伝送用のセルを生成している。一方、受信側において、セルを分解してデータとタイムスタンプとを取出し、取出されたタイムスタンプからソースクロックを再生している。このような技術は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２０１１５１号公報
【特許文献２】特開２００１−９４５３９号公報
【特許文献３】特開平７−７９２１６号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の多分岐通信システムでは、タイムスタンプを組込んだデータを伝送するため、データの伝送帯域を圧迫してしまう。
【０００４】
本発明の目的は、伝送帯域を圧迫することなくクロックを伝達できる多分岐通信システムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、親局装置から延びた有線伝送路が分岐して複数の子局装置に接続され、親局装置と子局装置との間でＭＡＣフレームを伝送する多分岐通信システムであって、前記親局装置は、接続された複数の子局装置に対応したデータが所定のフレームフォーマットに従って順次並べられた下り信号を、クロック信号に同期させて子局装置に送信し、前記子局装置は、親局装置からの下り信号を受信して、この受信した下り信号から自局宛てのデータとともにクロック信号を抽出することを特徴とする多分岐通信システムである。
【０００６】
また本発明は、親局装置から延びた有線伝送路が分岐して複数の子局装置に接続され、親局装置と子局装置との間でＭＡＣフレームを伝送する多分岐通信システムであって、前記親局装置は、接続された複数の子局装置に対応したデータが所定のフレームフォーマットに従って順次並べられた下り信号を、クロック信号で変調させて子局装置に送信し、前記子局装置は、親局装置からの下り信号を受信して、この受信した下り信号から自局宛てのデータとともにクロック信号を抽出することを特徴とする多分岐通信システムである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る多分岐通信システムを示す構成図である。多分岐通信システムは、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれ、親局装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ；  ＯＬＴ）１、子局装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ；  ＯＮＵ）５−１１〜５−１ｎ，５−２１〜２ｎ、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）基地局装置６−１１〜６−１ｎ，６−２１〜６−２ｎ、及びＯＤＮ（ＯｐｔｉｃａｌＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）７を備えている。なお、これ以降では、説明内容に応じて、子局装置５−１１〜５−１ｎ，５−２１〜２ｎを子局装置５と略記し、ＰＨＳ基地局装置６−１１〜６−１ｎ，６−２１〜６−２ｎをＰＨＳ基地局装置６と略記することがある。
【０００８】
親局装置１は、上位のネットワークからデータ及び同期クロックを受信し、受信したデータを同期クロックを用いてＯＤＮ７を介して子局装置５に送信する装置である。子局装置５は、親局装置１からＯＤＮ７を介して伝送されてきたデータを受信するとともに、同期クロックを再生し、さらにデータ及び同期クロックをＰＨＳ基地局６に送信する装置である。ＰＨＳ基地局６は、移動体通信端末との間で無線通信を行い、子局装置５からデータ及び同期クロックを受信し、同期クロックに同期して動作する基地局である。ＯＤＮ７は、親局装置１からの光を各子局装置５に分岐させるスターカプラと、親局装置１からスターカプラまで延びる光ファイバと、スターカプラから各子局装置５まで延びる光ファイバとを備えており、親局装置１と子局装置５との間でＭＡＣフレームを伝送する。
【０００９】
親局装置１は、スイッチ部２、クロック分配部３及びＯＬＴ−ＰＯＮ処理部４ａ，４ｂを備えている。スイッチ部２は、上位のネットワークから受信したデータ８をＯＬＴ−ＰＯＮ処理部４ａ，４ｂのいずれかに渡す。クロック分配部３は、上位のネットワークから同期クロック９を受信し、受信した同期クロックを各ＯＬＴ−ＰＯＮ処理部４ａ，４ｂに分配する。ＯＬＴ−ＰＯＮ処理部（＃１）４ａは、子局装置５−１１〜５−１ｎ向けのデータを所定のフレームフォーマットに従って順次並べ、クロック分配部３からの同期クロックを用いてＯＤＮ７に送出する。ＯＬＴ−ＰＯＮ処理部（＃２）４ｂは、子局装置５−２１〜５−２ｎ向けのデータを所定のフレームフォーマットに従って順次並べ、クロック分配部３からの同期クロックを用いてＯＤＮ７に送出する。なお、これ以降、ＯＬＴ−ＰＯＮ処理部４ａ，４ｂは説明内容に応じてＯＬＴ−ＰＯＮ処理部４と略記することがある。
【００１０】
子局装置５は、ＯＮＵ−ＰＯＮ処理部を備えている。このＯＮＵ−ＰＯＮ処理部は、ＯＤＮ７を介してデータを受信するとともに、同期クロックを再生する機能を有する。
【００１１】
次に、図１に関する動作を説明する。
【００１２】
上位ネットワークから伝送されてきたデータ８は、ＯＬＴ１のスイッチ部２において、ＯＬＴ−ＰＯＮ処理部４ａ，４ｂのいずれかに振分けられる。この振分け処理は、データ８の宛先ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを参照して行われる。これとともに、上位ネットワークから伝送されてきた同期クロック９は、クロック分配部３において、この同期クロック９に同期したクロックであって、ＯＬＴ−ＰＯＮ処理部４に必要な周波数のクロックに加工されて、ＯＬＴ−ＰＯＮ処理部４に供給される。ＯＬＴ−ＰＯＮ処理部４では、スイッチ部２からのデータが、クロック分配部３からのクロックを用いてＯＤＮ７に出力される。
【００１３】
ＯＮＵ５のＯＮＵ−ＰＯＮ処理部では、ＯＤＮ７を介してＯＬＴ１から伝送されてきたデータを受信するとともに、同期クロックを再生する。ＯＮＵ５が受信したデータ及び再生したクロックは、ＰＨＳ基地局６へ転送される。ＰＨＳ基地局６は、ＯＮＵ５からデータ及びクロックを受信するとともに、受信したクロック信号に同期して動作する。
【００１４】
このように、全てのＰＨＳ基地局６がＯＬＴ１に由来するクロックに同期して動作するため、ＰＨＳ基地局６同士を相互に同期させることができる。
【００１５】
図２は、図１のＯＬＴ−ＰＯＮ処理部およびＯＮＵ−ＰＯＮ処理部を示す詳細構成図である。ＯＬＴ−ＰＯＮ処理部４は、送信処理部１０、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）部１１および光送信部１２を備えている。送信処理部１０は、各ＯＮＵ５対応の送信データを順次並べて所定フォーマットのフレームを作成する処理を行う。ＰＨＹ部１１は、図１のクロック分配部３から送られてきたクロックに同期して動作し、電圧変換および符号変換の１種である４Ｂ／５Ｂ変換を行う。４Ｂ／５Ｂ変換は、４ビットのデータに冗長ビットを付加して５ビットのデータに変換する処理のことである。４Ｂ／５Ｂ変換では、５ビットがオールゼロとならないように変換される。これにより、受信側で同期クロックを確実に再生できるようにしている。光送信部１２は、ＬＤ（レーザダイオード）を有し、ＰＨＹ部１１からの電気信号を光信号に変換してＯＤＮ７に送出する。
【００１６】
ＯＮＵ−ＰＯＮ処理部は、光受信部２０、ＰＨＹ部２２および受信処理部２３を備えている。光受信部２０は、光信号を電気信号に変換するＰＤ（フォトダイオード）の他、クロック再生部２１を備えている。ＰＨＹ部２２は、電圧変換およびクロック抽出できるような符号変換を行う。受信処理部２３は、フレームから自局宛てのデータのみを取出す処理を行う。
【００１７】
次に、図２に関する動作を説明する。
【００１８】
データ８は、送信処理部１０において、所定フォーマットのフレームに従って順次並べられてＰＨＹ部１１に送られる。送信処理部１０からのデータは、ＰＨＹ部１１において、クロック分配部３からのクロックに同期されて、電圧変換およびクロック抽出できるような符号変換を受ける。ＰＨＹ部１１からのデータは、光送信部１２において、光信号に変換されてＯＤＮ７へ出力される（送信データ１４）。
【００１９】
ＯＮＵ５のＰＯＮ処理部では、光送受信部２０において、データ１４が受信されるとともに、クロック再生部２１により、受信データに同期したクロックが再生される。ＯＮＵ５は、受信したデータ及びクロック信号をＰＨＳ基地局６に向けて出力する。
【００２０】
このように、多分岐通信システムにおける下り信号は、所定のフレームフォーマットに従って順次データを並べ、所定のクロックに同期させて送信されたものであり、かつ、ＯＤＮ７の下り伝送路は、スターカプラで分岐するのみであり、途中で他のデータが合流することもなく、さらに、ＯＬＴ１の送信からＯＮＵ５の受信までの間にバッファ等を設けていないため、この間に遅延は発生しない（ただし、伝送時間による遅延は除く）。したがって、受信側では、この信号を受信するだけで、その受信タイミングから送信側のクロックを精度良く再生することができる。また、データをクロックに同期させるだけでクロックを伝達するため、伝送帯域を圧迫することがない。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態１では、ＯＬＴ−ＰＯＮ処理部４でクロック分配部３からのクロックにより、送信データを同期させて送信したが、実施の形態２では、クロック分配部３からのクロックにより送信データをＡＭ変調して送信し、ＯＮＵ−ＰＯＮ処理部で復調することにより同期クロックを伝達する。実施の形態２に係る多分岐通信システムの構成は、図１に示した実施の形態１のものと同様であるので、説明を省略する。
【００２２】
図３は、実施の形態２に係るＯＬＴ−ＰＯＮ処理部およびＯＮＵ−ＰＯＮ処理部の詳細構成を示す図である。
【００２３】
ＯＬＴ−ＰＯＮ処理部４は、送信処理部１０、ＰＨＹ部１１および光送信部１２の他に、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換器３３を備えている。送信処理部１０及びＰＨＹ部１１は、実施の形態１と同様のものである。光送信部１２は、フリップフロップ（ＦＦ）３０、アンプ（ＡＭＰ）３１及びレーザーダイオード（ＬＤ）３２を備えている。Ｄ／Ａ変換器３３は、クロック信号をディジタルからアナログに変換してＡＭＰ３１に入力する。
【００２４】
ＯＮＵ５のＰＯＮ処理部は、光受信部２０、ＰＨＹ部２２および受信処理部２３の他、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器４４を備えている。光受信部２０は、フォトダイオード（ＰＤ）４０、プリアンプ（ＰｒｅＡＭＰ）４１、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ；  Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）４２及びローパスフィルタ（ＬＰＦ；  Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）４３を備えている。Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器４４は、光受信部２０により抽出されたクロック信号に対し、アナログからディジタルへの変換を行う。
【００２５】
次に、図３に関する動作を説明する。
【００２６】
データ８は、送信処理部１０、ＰＨＹ１１を経由して、光送信部１２に入力される。一方、クロック分配部３からの同期クロックは、Ｄ／Ａ変換器３３によりディジタルからアナログに変換されて、光送信部１２に入力される。光送信部１２では、ＰＨＹ部１１からの信号が、ＦＦ３０にて光のＯＮ／ＯＦＦに相当する電気信号に変換され、ＡＭＰ３１に入力される。ＡＭＰ３１では、ＦＦ３０からの信号が、Ｄ／Ａ変換３３からのアナログ化されたクロック信号によってＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調を受ける。このとき、クロック信号の周波数は、データ信号の周波数よりも低いものとする。続いて、ＡＭＰ３１からの変調された信号は、ＬＤ３２によって、その電圧に応じた光の強さに変換され、ＯＤＮ７に出力される。
【００２７】
ＯＮＵ５のＰＯＮ処理部では、ＯＤＮ７を経由した送信データ１４が、光送受信部２０内のＰＤ４０で電気信号に変換され、プリアンプ４１で電流振幅が電圧の振幅に変換される。ＨＰＦ４２では、同期クロックを含む低周波信号が遮断されるとともに、送信データを含む高周波信号が抽出され、ＰＨＹ部２２に伝達される。また、ＬＰＦ４３では、送信データを含む高周波信号が遮断されるとともに、クロック信号を含む低周波信号が抽出され、Ａ／Ｄ変換器４４に伝達される。ここでは、送信データは１５５Ｍｂｐｓ，クロック信号は８ｋＨｚなど、両者に十分な周波数差をもたせて送信することにより、送信データ及びクロック信号をともに精度良く抽出する。Ａ／Ｄ変換４４では、ＬＰＦ４３からのアナログ信号がディジタルの矩形波に整形されて同期クロックとして出力される。
【００２８】
このように、データをクロックで変調させることによりクロックを伝達するため、伝送帯域を圧迫することがない。
【００２９】
実施の形態３．
実施の形態３も、クロック分配部３からのクロックにより送信データをＡＭ変調して送信し、ＯＮＵ‐ＰＯＮ処理部で復調することにより同期クロックを伝達する点では、実施の形態２と同様であり、説明を省略する。実施の形態３が、実施の形態２と異なる点は、ＯＬＴ側の光送信部１２及びＯＮＵ側の光受信部２０の詳細構成であるため、この点を以下に説明する。
【００３０】
図４は、実施の形態３に係るＯＬＴ−ＰＯＮ処理部およびＯＮＵ−ＰＯＮ処理部の詳細構成を示す図である。ＯＬＴ側の光送信部１２は、ＦＦ３０、ＡＭＰ３１及びＬＤ３２の他、ＡＴＴ（Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）３４を備えている。ＡＴＴ３４は、ＦＦ３０から入力された電気信号に応じて、ＬＤ３２から入力された光信号を減衰させる光の減衰器である。
【００３１】
実施の形態２では、クロック信号でＡＭ変調された電気信号を、直接ＬＤに入力したが、本実施の形態３では、ＬＤ３２は一定レベルで連続発光するものとし、ＬＤ３２の出力側に接続されたＡＴＴ３４を、ＡＭ変調されたＡＭＰ３１からの電気信号（電圧）で制御することにより、光信号に変調をかける。
【００３２】
このように、実施の形態３によっても、実施の形態２と同様に、データをクロックで変調させてクロックを伝達でき、伝送帯域を圧迫することがない。
【００３３】
実施の形態４．
図５は、実施の形態４に係る多分岐通信システムを示す構成図である。実施の形態１では、図１に示したＯＮＵ５によりクロック抽出してから、ＰＨＳ基地局にクロック信号を供給していたが、本実施の形態４では、図５に示すように、ＯＮＵのＰＯＮ処理部をＰＨＳ基地局に組込むことによって、ＯＮＵ一体型ＰＨＳ基地局１５を設けている。ＯＬＴ側およびＯＮＵ側のＰＯＮ処理部の構成は、実施の形態１，２または３と同様であるため、説明を省略する。
【００３４】
このように、実施の形態４では、ＯＮＵとＰＨＳ基地局とを一体型にしたため、ＯＮＵとＰＨＳ基地局との間の通信設備を省略でき、多分岐通信システムを小型化できる。また、これによりコストダウンも可能である。更に、ＯＮＵにて精度良く抽出したクロック信号を劣化させる可能性のある通信区間を排除したので、ＰＨＳ基地局同士を精度良く同期させることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、下り信号をクロック信号に同期させて送信し、受信側で自局宛てのデータとともにクロック信号を抽出するため、タイムスタンプ等の余分な同期用情報を付加する必要がない。したがって、通信帯域を圧迫せずに有効に利用することができる。また、多分岐通信システムでは、下り信号をクロック信号に同期させると伝送路上で遅延が発生しないため、受信側で精度の高いクロックを再生することができる。
【００３６】
さらに本発明によれば、下り信号をクロック信号で変調させて送信し、受信側で自局宛てのデータとともにクロック信号を抽出するため、余分な同期用情報の付加が不要であり、通信帯域を圧迫せずに有効に利用することができる。また、多分岐通信システムでは、下り信号をクロック信号で変調させると伝送路上で遅延が発生しないため、受信側で精度の高いクロックを再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る多分岐通信システムを示す構成図である。
【図２】図１のＯＬＴ−ＰＯＮ処理部およびＯＮＵ−ＰＯＮ処理部を示す詳細構成図である。
【図３】実施の形態２に係るＯＬＴ−ＰＯＮ処理部およびＯＮＵ−ＰＯＮ処理部の詳細構成を示す図である。
【図４】実施の形態３に係るＯＬＴ−ＰＯＮ処理部およびＯＮＵ−ＰＯＮ処理部の詳細構成を示す図である。
【図５】実施の形態４に係る多分岐通信システムを示す構成図である。
【符号の説明】
１：親局装置（ＯＬＴ）
２：スイッチ部
３：クロック分配部
４：ＯＬＴ−ＰＯＮ処理部
５：子局装置（ＯＮＵ）
６：ＰＨＳ基地局
７：ＯＤＮ
８：データ
９：同期クロック
１０：送信処理部
１１：ＰＨＹ部
１２：光送信部
１４：送信データ
１５：ＯＮＵ一体型基地局
２０：光受信部
２１：クロック抽出部
２２：ＰＨＹ部
２３：受信処理部
３０：ＦＦ
３１：ＡＭＰ
３２：ＬＤ
３３：Ｄ／Ａ変換
３４：ＡＴＴ
４０：ＰＤ
４１：ＰｒｅＡＭＰ
４２：ＨＰＦ
４３：ＬＰＦ
４４：Ａ／Ｄ変換
【図１】
2004166047.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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