(57)【要約】【課題】  ノード装置間で共通の網クロックを使用できないような網構成において、アダプティブクロック法を用いず、クロック周波数情報に基づいて所望のクロックを再生することが可能なクロック再生装置を提供する。【解決手段】  データ処理部２１１のクロック情報挿入部２１５は、クロック情報生成部２１４で生成されたクロック情報ｄを入力し、非同期データへの挿入処理を行うを含む。装置内クロック生成部２１２は、データ処理部２１１の動作クロック及び非同期データ出力クロックとなる装置内クロックａを生成する。クロック計測部２１３は、データ処理部２１１で同期データ入力から抽出した同期クロックｂと装置内クロックａとを入力し、各々のクロック周波数の差分を計測して計測結果ｃを出力する。クロック情報生成部２１４は計測結果ｃを入力し、非同期データに挿入するクロック情報ｄを生成する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期データを伝送する同期通信装置間に配置されかつ前記同期データを非同期データで伝送する第１のノード装置と、前記非同期データから前記同期データを抽出する第２のノード装置とからなる伝送網を含む通信ネットワークであって、
前記第１のノード装置は、同期クロックのクロック情報を計測する第１のクロック計測手段と、前記第１のクロック計測手段による計測結果を前記非同期データに挿入する手段とを有し、
前記第２のノード装置は、前記クロック情報を前記非同期データから抽出するクロック情報抽出手段と、前記非同期データから抽出したクロックのクロック情報を計測する第２のクロック計測手段と、同期通信用の同期クロックを再生するクロック再生手段と、前記クロック再生手段でクロック周波数の調整を行うための補正信号を生成する補正信号生成手段とを有することを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項２】
前記第１のノード装置は、同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給される第１の同期通信装置に接続され、
前記第２のノード装置は、前記同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給されない第２の同期通信装置と接続されることを特徴とする請求項１記載の通信ネットワーク。
【請求項３】
前記第１のクロック計測手段は、前記第１の同期通信装置から入力する同期データから抽出したクロックの周波数と前記第１のノード装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測し、
前記第２のクロック計測手段は、入力する非同期データから抽出したクロックの周波数と前記第２のノード装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測することを特徴とする請求項２記載の通信ネットワーク。
【請求項４】
前記補正信号生成手段は、前記非同期データから抽出したクロック情報と、前記第２のクロック計測手段による計測結果を基に前記補正信号を生成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載の通信ネットワーク。
【請求項５】
同期データを伝送する同期通信装置間に配置されかつ前記同期データを非同期データで伝送する第１のノード装置と、前記非同期データから前記同期データを抽出する第２のノード装置と、前記第１及び第２のノード装置間に配置される単一もしくは複数の非同期データ中継装置とからなる伝送網を含む通信ネットワークであって、
前記第１のノード装置は、同期クロックのクロック情報を計測する第１のクロック計測手段と、前記第１のクロック計測手段による計測結果を前記非同期データに挿入する手段とを有し、
前記非同期データ中継装置は、前記第１のノード装置側から伝送される前記非同期データからクロック情報を抽出する手段と、前記第１のノード装置側から伝送される前記非同期データから抽出したクロックのクロック情報を計測する第３のクロック計測手段と、前記非同期データから抽出した前記クロック情報と前記第３のクロック計測手段による計測結果とを基に更新されたクロック情報を生成するクロック情報更新手段と、前記更新されたクロック情報を前記第２のノード装置側に出力する非同期データに挿入するクロック情報挿入手段とを有し、
前記第２のノード装置は、前記更新されたクロック情報を前記非同期データから抽出するクロック情報抽出手段と、前記非同期データから抽出したクロックのクロック情報を計測する第２のクロック計測手段と、同期通信用の同期クロックを再生するクロック再生手段と、前記クロック再生手段でクロック周波数の調整を行うための補正信号を生成する補正信号生成手段とを有することを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項６】
前記第１のノード装置は、同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給される第１の同期通信装置に接続され、
前記第２のノード装置は、前記同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給されない第２の同期通信装置と接続されることを特徴とする請求項５記載の通信ネットワーク。
【請求項７】
前記第３のクロック計測手段は、前記第１のノード装置側から入力する非同期データから抽出したクロックの周波数と前記非同期データ中継装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測し、
前記クロック情報更新手段は、前記非同期データから抽出した前記クロック情報と前記クロック計測手段による計測結果である前記クロック情報とを基に前記更新されたクロック情報を生成することを特徴とする請求項５または請求項６記載の通信ネットワーク。
【請求項８】
前記第１のクロック計測手段は、前記第１の同期通信装置から入力する同期データから抽出したクロックの周波数と前記第１のノード装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測し、
前記第２のクロック計測手段は、入力する非同期データから抽出したクロックの周波数と前記第２のノード装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測することを特徴とする請求項６または請求項７記載の通信ネットワーク。
【請求項９】
前記補正信号生成手段は、前記非同期データから抽出したクロック情報と前記第２のクロック計測手段による計測結果とを基に前記補正信号を生成することを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか記載の通信ネットワーク。
【請求項１０】
同期データを伝送する同期通信装置間に配置されかつ前記同期データを非同期データで伝送する第１のノード装置と、前記非同期データから前記同期データを抽出する第２のノード装置とからなる伝送網を含む通信ネットワークであって、
前記第１のノード装置は、同期クロックのクロック情報を計測するクロック計測手段と、前記クロック計測手段による計測結果を非同期データに挿入する手段とを有し、
前記第２のノード装置は、前記クロック情報を前記非同期データから抽出するクロック情報抽出手段と、同期通信用の同期クロックを再生するクロック再生手段と、前記クロック再生手段でクロック周波数の調整を行うための補正信号を生成する補正信号生成手段とを有することを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項１１】
前記第１のノード装置は、同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給される第１の同期通信装置に接続され、
前記第２のノード装置は、前記同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給されない同期通信装置に接続されることを特徴とする請求項１０記載の通信ネットワーク。
【請求項１２】
前記クロック計測手段は、前記第１の同期通信装置から入力する同期データから抽出したクロックの周波数と受信する非同期データから抽出したクロックの周波数との差分をクロック情報として計測することを特徴とする請求項１１記載の通信ネットワーク。
【請求項１３】
前記補正信号生成手段は、前記非同期データから抽出したクロック情報を基に前記補正信号を生成することを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか記載の通信ネットワーク。
【請求項１４】
前記第１のノード装置は、同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給されない第１の同期通信装置と接続されかつ前記同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給され、
前記第２のノード装置は、前記同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給されない第２の同期通信装置と接続されることを特徴とする請求項１記載の通信ネットワーク。
【請求項１５】
前記第１のクロック計測手段は、前記伝送網の外部から供給される同期通信用の基準クロックから生成された同期通信用のクロックの周波数と前記第１のノード装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測し、
前記第２のクロック計測手段は、入力する非同期データから抽出したクロックの周波数と前記第２のノード装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測することを特徴とする請求項１４記載の通信ネットワーク。
【請求項１６】
前記補正信号生成手段は、前記非同期データから抽出したクロック情報と前記第２のクロック計測手段による計測結果とを基に前記補正信号を生成することを特徴とする請求項１と請求項１４と請求項１５とのいずれか記載の通信ネットワーク。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれかに記載の第１のノード装置と第２のノード装置と非同期データ中継装置とのいずれかの構成を含むことを特徴とするクロック再生装置。
【請求項１８】
同期データを伝送する同期通信装置間に配置されかつ前記同期データを非同期データで伝送する第１のノード装置と、前記非同期データから前記同期データを抽出する第２のノード装置とからなる伝送網を含む通信ネットワークに用いられるクロック再生方法であって、
前記第１のノード装置が、同期クロックのクロック情報を計測する第１のクロック計測処理と、前記第１のクロック計測処理による計測結果を前記非同期データに挿入する処理とを実行し、
前記第２のノード装置が、前記クロック情報を前記非同期データから抽出するクロック情報抽出処理と、前記非同期データから抽出したクロックのクロック情報を計測する第２のクロック計測処理と、同期通信用の同期クロックを再生するクロック再生処理と、前記クロック再生処理でクロック周波数の調整を行うための補正信号を生成する補正信号生成処理とを実行することを特徴とするクロック再生方法。
【請求項１９】
前記第１のノード装置が、同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給される第１の同期通信装置に接続され、
前記第２のノード装置が、前記同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給されない第２の同期通信装置と接続されることを特徴とする請求項１８記載のクロック再生方法。
【請求項２０】
前記第１のクロック計測処理において、前記第１の同期通信装置から入力する同期データから抽出したクロックの周波数と前記第１のノード装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測し、
前記第２のクロック計測処理において、入力する非同期データから抽出したクロックの周波数と前記第２のノード装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測することを特徴とする請求項１９記載のクロック再生方法。
【請求項２１】
前記補正信号生成処理において、前記非同期データから抽出したクロック情報と、前記第２のクロック計測処理による計測結果を基に前記補正信号を生成することを特徴とする請求項１８から請求項２０のいずれか記載のクロック再生方法。
【請求項２２】
同期データを伝送する同期通信装置間に配置されかつ前記同期データを非同期データで伝送する第１のノード装置と、前記非同期データから前記同期データを抽出する第２のノード装置と、前記第１及び第２のノード装置間に配置される単一もしくは複数の非同期データ中継装置とからなる伝送網を含む通信ネットワークに用いるクロック再生方法であって、
前記第１のノード装置が、同期クロックのクロック情報を計測する第１のクロック計測処理と、前記第１のクロック計測処理による計測結果を前記非同期データに挿入する処理とを実行し、
前記非同期データ中継装置が、前記第１のノード装置側から伝送される前記非同期データからクロック情報を抽出する処理と、前記第１のノード装置側から伝送される前記非同期データから抽出したクロックのクロック情報を計測する第３のクロック計測処理と、前記非同期データから抽出した前記クロック情報と前記第３のクロック計測処理による計測結果とを基に更新されたクロック情報を生成するクロック情報更新処理と、前記更新されたクロック情報を前記第２のノード装置側に出力する非同期データに挿入するクロック情報挿入処理とを実行し、
前記第２のノード装置が、前記更新されたクロック情報を前記非同期データから抽出するクロック情報抽出処理と、前記非同期データから抽出したクロックのクロック情報を計測する第２のクロック計測処理と、同期通信用の同期クロックを再生するクロック再生処理と、前記クロック再生処理でクロック周波数の調整を行うための補正信号を生成する補正信号生成処理とを実行することを特徴とするクロック再生方法。
【請求項２３】
前記第１のノード装置が、同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給される第１の同期通信装置に接続され、
前記第２のノード装置が、前記同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給されない第２の同期通信装置と接続されることを特徴とする請求項２２記載のクロック再生方法。
【請求項２４】
前記第３のクロック計測処理において、前記第１のノード装置側から入力する非同期データから抽出したクロックの周波数と前記非同期データ中継装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測し、
前記クロック情報更新処理において、前記非同期データから抽出した前記クロック情報と前記第３のクロック計測処理による計測結果である前記クロック情報とを基に前記更新されたクロック情報を生成することを特徴とする請求項２２または請求項２３記載のクロック再生方法。
【請求項２５】
前記第１のクロック計測処理において、前記第１の同期通信装置から入力する同期データから抽出したクロックの周波数と前記第１のノード装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測し、
前記第２のクロック計測処理において、入力する非同期データから抽出したクロックの周波数と前記第２のノード装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測することを特徴とする請求項２３または請求項２４記載のクロック再生方法。
【請求項２６】
前記補正信号生成処理において、前記非同期データから抽出したクロック情報と前記第２のクロック計測処理による計測結果とを基に前記補正信号を生成することを特徴とする請求項２２から請求項２５のいずれか記載のクロック再生方法。
【請求項２７】
同期データを伝送する同期通信装置間に配置されかつ前記同期データを非同期データで伝送する第１のノード装置と、前記非同期データから前記同期データを抽出する第２のノード装置とからなる伝送網を含む通信ネットワークに用いられるクロック再生方法であって、
前記第１のノード装置が、同期クロックのクロック情報を計測するクロック計測処理と、前記クロック計測処理による計測結果を非同期データに挿入する処理とを実行し、
前記第２のノード装置が、前記クロック情報を前記非同期データから抽出するクロック情報抽出処理と、同期通信用の同期クロックを再生するクロック再生処理と、前記クロック再生処理でクロック周波数の調整を行うための補正信号を生成する補正信号生成処理とを実行することを特徴とするクロック再生方法。
【請求項２８】
前記第１のノード装置が、同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給される第１の同期通信装置に接続され、
前記第２のノード装置が、前記同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給されない同期通信装置に接続されることを特徴とする請求項２７記載のクロック再生方法。
【請求項２９】
前記クロック計測処理において、前記第１の同期通信装置から入力する同期データから抽出したクロックの周波数と受信する非同期データから抽出したクロックの周波数との差分をクロック情報として計測することを特徴とする請求項２８記載のクロック再生方法。
【請求項３０】
前記補正信号生成処理において、前記非同期データから抽出したクロック情報を基に前記補正信号を生成することを特徴とする請求項２７から請求項２９のいずれか記載のクロック再生方法。
【請求項３１】
前記第１のノード装置が、同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給されない第１の同期通信装置と接続されかつ前記同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給され、
前記第２のノード装置が、前記同期通信用の基準クロックが前記伝送網の外部から供給されない第２の同期通信装置と接続されることを特徴とする請求項１８記載のクロック再生方法。
【請求項３２】
前記第１のクロック計測処理において、前記伝送網の外部から供給される同期通信用の基準クロックから生成された同期通信用のクロックの周波数と前記第１のノード装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測し、
前記第２のクロック計測処理において、入力する非同期データから抽出したクロックの周波数と前記第２のノード装置内で生成される装置内クロックの周波数との差分をクロック情報として計測することを特徴とする請求項３１記載のクロック再生方法。
【請求項３３】
前記補正信号生成処理において、前記非同期データから抽出したクロック情報と前記第２のクロック計測処理による計測結果とを基に前記補正信号を生成することを特徴とする請求項１８と請求項３１と請求項３２とのいずれか記載のクロック再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信ネットワーク、クロック再生装置及びそれらに用いるクロック再生方法に関し、特に非同期網を介して同期通信を行う通信ネットワークにおいて、同期通信用の基準クロックを再生するクロック再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークとしては、ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）通信等の同期通信を行う同期通信装置間で、パケット網等の非同期網を介してサーキットエミュレーション技術等を用いて非同期通信を行うような網構成がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この網構成において、受信側の同期通信装置で送信側のクロックを再生する方法としては、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｅｃｔｏｒ）勧告Ｉ．３６３．１に記載されているＳＲＴＳ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｒｅｓｉｄｕａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｓｔａｍｐ）法やアダプティブクロック法が知られている。
【０００４】
ＳＲＴＳ法は、同期データ送信元のクロック周波数情報を転送し、受信側で同期データ送信元のクロックを再生する方法であり、非同期網に接続されるノード装置間で共通の網クロックを使用することを前提としている。
【０００５】
アダプティブクロック法は、クロック周波数情報の転送を行わず、同期データ受信側でジッタ吸収用のバッファ蓄積量が一定になるように、バッファ読出しクロックの周波数を調整して同期データ送信元のクロックを再生する方法であり、非同期網に接続されるノード装置間で共通の網クロックを使用する必要はない。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１２６３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したＳＲＴＳ法によるクロック周波数情報を用いたクロック再生方法では、送信側のノード装置と受信側のノード装置との間で共通の網クロックを使用することが前提となっているため、ノード装置間で共通の網クロックを使用することができないような網構成においては使用することができない。
【０００８】
また、アダプティブクロック法によるクロック再生方法は、ＳＲＴＳ法と比べて、再生クロックの品質、特にジッタやワンダ特性が悪い等の欠点がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、ノード装置間で共通の網クロックを使用できないような網構成において、アダプティブクロック法を用いず、クロック周波数情報に基づいて所望のクロックを再生することができる通信ネットワーク、クロック再生装置及びそれらに用いるクロック再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による第１の通信ネットワークは、同期データを伝送する同期通信装置間に配置されかつ前記同期データを非同期データで伝送する第１のノード装置と、前記非同期データから前記同期データを抽出する第２のノード装置とからなる伝送網を含む通信ネットワークであって、
前記第１のノード装置は、同期クロックのクロック情報を計測する第１のクロック計測手段と、前記第１のクロック計測手段による計測結果を前記非同期データに挿入する手段とを備え、
前記第２のノード装置は、前記クロック情報を前記非同期データから抽出するクロック情報抽出手段と、前記非同期データから抽出したクロックのクロック情報を計測する第２のクロック計測手段と、同期通信用の同期クロックを再生するクロック再生手段と、前記クロック再生手段でクロック周波数の調整を行うための補正信号を生成する補正信号生成手段とを備えている。
【００１１】
本発明による第２の通信ネットワークは、同期データを伝送する同期通信装置間に配置されかつ前記同期データを非同期データで伝送する第１のノード装置と、前記非同期データから前記同期データを抽出する第２のノード装置と、前記第１及び第２のノード装置間に配置される単一もしくは複数の非同期データ中継装置とからなる伝送網を含む通信ネットワークであって、
前記第１のノード装置は、同期クロックのクロック情報を計測する第１のクロック計測手段と、前記第１のクロック計測手段による計測結果を前記非同期データに挿入する手段とを備え、
前記第２のノード装置は、前記クロック情報を前記非同期データから抽出するクロック情報抽出手段と、前記非同期データから抽出したクロックのクロック情報を計測する第２のクロック計測手段と、同期通信用の同期クロックを再生するクロック再生手段と、前記クロック再生手段でクロック周波数の調整を行うための補正信号を生成する補正信号生成手段とを備え、
前記非同期データ中継装置は、前記第１のノード装置側から伝送される前記非同期データからクロック情報を抽出する手段と、前記第１のノード装置側から伝送される前記非同期データから抽出したクロックのクロック情報を計測する第３のクロック計測手段と、前記非同期データから抽出した前記クロック情報と前記第３のクロック計測手段による計測結果とを基に更新されたクロック情報を生成するクロック情報更新手段と、前記更新されたクロック情報を前記第２のノード装置側に出力する非同期データに挿入するクロック情報挿入手段とを備えている。
【００１２】
本発明による第３の通信ネットワークは、同期データを伝送する同期通信装置間に配置されかつ前記同期データを非同期データで伝送する第１のノード装置と、前記非同期データから前記同期データを抽出する第２のノード装置とからなる伝送網を含む通信ネットワークであって、
前記第１のノード装置は、同期クロックのクロック情報を計測するクロック計測手段と、前記クロック計測手段による計測結果を非同期データに挿入する手段とを備え、
前記第２のノード装置は、前記クロック情報を前記非同期データから抽出するクロック情報抽出手段と、同期通信用の同期クロックを再生するクロック再生手段と、前記クロック再生手段でクロック周波数の調整を行うための補正信号を生成する補正信号生成手段とを備えている。
【００１３】
本発明によるクロック再生装置は、上記の第１から第３の通信ネットワークにおける第１のノード装置、第２のノード装置、非同期データ中継装置のいずれかの構成を備えている。
【００１４】
本発明による第１のクロック再生方法は、同期データを伝送する同期通信装置間に配置されかつ前記同期データを非同期データで伝送する第１のノード装置と、前記非同期データから前記同期データを抽出する第２のノード装置とからなる伝送網を含む通信ネットワークに用いられるクロック再生方法であって、
前記第１のノード装置が、同期クロックのクロック情報を計測する第１のクロック計測処理と、前記第１のクロック計測処理による計測結果を前記非同期データに挿入する処理とを実行し、
前記第２のノード装置が、前記クロック情報を前記非同期データから抽出するクロック情報抽出処理と、前記非同期データから抽出したクロックのクロック情報を計測する第２のクロック計測処理と、同期通信用の同期クロックを再生するクロック再生処理と、前記クロック再生処理でクロック周波数の調整を行うための補正信号を生成する補正信号生成処理とを実行している。
【００１５】
本発明による第２のクロック再生方法は、同期データを伝送する同期通信装置間に配置されかつ前記同期データを非同期データで伝送する第１のノード装置と、前記非同期データから前記同期データを抽出する第２のノード装置と、前記第１及び第２のノード装置間に配置される単一もしくは複数の非同期データ中継装置とからなる伝送網を含む通信ネットワークに用いるクロック再生方法であって、
前記第１のノード装置が、同期クロックのクロック情報を計測する第１のクロック計測処理と、前記第１のクロック計測処理による計測結果を前記非同期データに挿入する処理とを実行し、
前記第２のノード装置が、前記クロック情報を前記非同期データから抽出するクロック情報抽出処理と、前記非同期データから抽出したクロックのクロック情報を計測する第２のクロック計測処理と、同期通信用の同期クロックを再生するクロック再生処理と、前記クロック再生処理でクロック周波数の調整を行うための補正信号を生成する補正信号生成処理とを実行し、
前記非同期データ中継装置が、前記第１のノード装置側から伝送される前記非同期データからクロック情報を抽出する処理と、前記第１のノード装置側から伝送される前記非同期データから抽出したクロックのクロック情報を計測する第３のクロック計測処理と、前記非同期データから抽出した前記クロック情報と前記第３のクロック計測処理による計測結果とを基に更新されたクロック情報を生成するクロック情報更新処理と、前記更新されたクロック情報を前記第２のノード装置側に出力する非同期データに挿入するクロック情報挿入処理とを実行している。
【００１６】
本発明による第３のクロック再生方法は、同期データを伝送する同期通信装置間に配置されかつ前記同期データを非同期データで伝送する第１のノード装置と、前記非同期データから前記同期データを抽出する第２のノード装置とからなる伝送網を含む通信ネットワークに用いられるクロック再生方法であって、
前記第１のノード装置が、同期クロックのクロック情報を計測するクロック計測処理と、前記クロック計測処理による計測結果を非同期データに挿入する処理とを実行し、
前記第２のノード装置が、前記クロック情報を前記非同期データから抽出するクロック情報抽出処理と、同期通信用の同期クロックを再生するクロック再生処理と、前記クロック再生処理でクロック周波数の調整を行うための補正信号を生成する補正信号生成処理とを実行している。
【００１７】
すなわち、本発明のクロック再生方法は、上記の目的を達成するため、同期通信装置とノード装置とを含む通信ネットワークにおいて、同期データ送信側のノード装置に、同期データのクロック周波数と自装置の基準クロックの周波数との差分を計測する手段と、計測した結果をクロック周波数情報として非同期網上に転送する手段とを備え、同期データ受信側のノード装置に、非同期網から受信したデータからクロック周波数情報を抽出する手段と、非同期網の受信データからの抽出クロックの周波数と自装置の基準クロックの周波数との差分を計測する手段と、これらの周波数情報に基づいて同期通信用クロックの周波数を調整する手段とを備えている。
【００１８】
本発明によるクロック再生方法では、同期通信用クロックの周波数を調整する手段によって、同期データのクロック周波数と同期データ送信側ノード装置の基準クロックの周波数との差分情報と、同期データ受信側ノード装置で非同期網から受信したデータから抽出したクロック周波数と同期データ受信側ノード装置の基準クロックの周波数との差分情報とに基づいて同期通信用クロックの周波数を調整している。
【００１９】
本発明によるクロック再生方法では、これらのクロック周波数の差分情報によって、同期データ受信側ノード装置の基準クロックの周波数と同期データ送信元の同期クロック周波数との差分情報が得られるので、アダプティブクロック法を用いることなく、同期通信用の基準クロックの周波数と同一周波数のクロック再生が可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、ノード装置間で共通の網クロックを使用できないような網構成において、アダプティブクロック法を用いず、クロック周波数情報に基づいて所望のクロックを再生することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明の第１の実施例による通信ネットワークの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の第１の実施例による通信ネットワークは、同期通信装置１１，１２と、ノード装置２１，２２と、基準クロック供給装置３１と、上記の各装置を接続するための同期網１０１，１０２及び非同期網１１１とから構成されている。
【００２３】
上記の構成において、ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）信号等の同期データの伝送を行う同期通信装置１１，１２によって送受信される同期データは、その間に介在する非同期網１１１での通信を行うノード装置２１，２２にて非同期伝送される。基準クロック供給装置３１は、同期データ通信のための基準クロックを供給する装置であり、同期通信装置１１に対して基準クロックを供給する。
【００２４】
同期通信装置１１とノード装置２１との間では、この基準クロックに基づいた同期通信が行われるが、ノード装置２１とノード装置２２との間ではパケット通信やＡＴＭ（Ａｓｙｎｖｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）通信等による非同期通信が行われる。
【００２５】
ノード装置２２と同期通信装置１２との間では同期通信が行われるが、同期通信装置２２には同期通信のための基準クロックが供給されていないので、例えば、同期通信装置１１から送信された同期データを同期通信装置１２でビットの欠落や重複無く受信するために、ノード装置２２において、同期通信のための基準クロックを再生する。また、ノード装置２１及びノード装置２２は、間にルータやスイッチ等の非同期データ中継装置を含まないものとする。さらに、以下の説明では、ノード装置２１を送信側とし、ノード装置２２を受信側とするが、これらの関係は逆であってもよく、これに限定されない。
【００２６】
図２は図１の送信側のノード装置２１の構成を示すブロック図である。図２において、送信側のノード装置２１は、データ処理部２１１と、装置内クロック生成部２１２と、クロック計測部２１３と、クロック情報生成部２１４とから構成されている。
【００２７】
データ処理部２１１は、同期通信装置１１から同期網１０１を介して同期データを入力し、クロックの抽出、同期データの処理、カプセル化等の非同期データへの変換処理、非同期データ生成処理等を行って、非同期データを非同期網１１１に出力する。また、データ処理部２１１は、クロック情報生成部２１４で生成されたクロック情報ｄを入力し、非同期データへの挿入処理を行うクロック情報挿入部２１５を含む。
【００２８】
装置内クロック生成部２１２は、データ処理部２１１の動作クロック及び非同期データ出力クロックとなる装置内クロックａを生成する。クロック計測部２１３は、データ処理部２１１で同期データ入力から抽出した同期クロックｂと装置内クロック生成部２１２で生成した装置内クロックａとを入力し、各々のクロック周波数、例えば、ある計測期間におけるクロック数を計測して計測結果ｃを出力する。クロック情報生成部２１４は、クロック計測部２１３から計測結果ｃを入力し、非同期データに挿入するクロック情報ｄを生成する。
【００２９】
図３は図１の受信側のノード装置２２の構成を示すブロック図である。図３において、受信側のノード装置２２は、データ処理部２２１と、装置内クロック生成部２２２と、クロック計測部２２３と、補正信号生成部２２４と、同期クロック再生部２２５とから構成されている。
【００３０】
データ処理部２２１は、非同期網１１１に接続されたノード装置２１から非同期データを入力し、クロックの抽出、非同期データの処理、デカプセル化等の同期データへの変換処理、同期データ生成処理等を行って、同期データを同期網１０２に出力する。また、データ処理部２２１は、非同期網１１１から入力する非同期データに挿入されたクロック情報の抽出処理を行うクロック情報抽出部２２６を含む。
【００３１】
装置内クロック生成部２２２は、データ処理部２２１の動作クロックとなる装置内クロックｆを生成する。クロック計測部２２３は、データ処理部２２１で非同期データ入力から抽出した非同期クロックｇと装置内クロック生成部２２２で生成した装置内クロックｆとを入力し、各々のクロック周波数、例えば、ある計測期間におけるクロック数を計測して計測結果ｈを出力する。
【００３２】
補正信号生成部２２４は、クロック情報抽出部２２５から入力するクロック情報ｅと、クロック計測部２２３から入力する計測結果ｈとを基に補正信号ｋを生成する。同期クロック再生部２２５は、装置内クロックｆと補正信号ｋとを入力し、周波数調整を行ったクロックを再生した同期クロックｍとして出力する。データ処理部２２１は、再生した同期クロックｍを用いて同期通信装置１２との間で同期通信を行う。
【００３３】
図４は図１の送信側のノード装置２１の動作を示すフローチャートであり、図５は図１の受信側のノード装置２２の動作を示すフローチャートである。これら図１〜図５を参照して本発明の第１の実施例による通信ネットワークの動作について説明する。尚、図４に示す動作をノード装置２２で実行し、図５に示す動作をノード装置２１で実行することも可能であり、図４及び図５に示す動作をノード装置２１，２２のＣＰＵ（中央処理装置）（図示せず）がプログラムを実行することでも実現可能である。
【００３４】
まず、同期通信用の基準クロックが供給されている同期通信装置１１に同期網１０１で接続されているノード装置２１において、同期通信装置１１から入力した同期データを非同期網１１１に転送する動作、すなわち送信側動作について説明する。
【００３５】
ノード装置２１のクロック計測部２１３では、データ処理部２１１にてＴＤＭ信号等の同期データ入力から抽出された同期クロックｂと、装置内クロック生成部２１２で生成された装置内クロックａとが入力され、各々のクロック周波数の差分、例えば、ある一定の計測期間におけるクロック数が定期的に計測される（図４ステップＳ１〜Ｓ３）。
【００３６】
その計測結果ｃは、クロック情報生成部２１４で非同期データに挿入されるクロック情報ｄに加工され（図４ステップＳ４）、クロック情報挿入部２１５で非同期データ、例えばＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットに挿入され、非同期網１１１に送信される（図４ステップＳ５）。
【００３７】
ここで、抽出クロックｂの周波数をｆｓ１、装置内クロックａの周波数をｆｎ１とすると、両者の周波数の差分Δｆ１は、
Δｆ１＝ｆｓ１−ｆｎ１      ・・・（１）
という式で表現することができる。尚、ｆｓ１は、図１に示した基準クロック供給装置３１から供給される基準クロックの周波数に基本的に等しい。
【００３８】
次に、同期通信用の基準クロックが供給されていない同期通信装置１２に同期網１０２で接続されているノード装置２２において、非同期網１１１から非同期データを受信して同期データを同期通信装置１２に出力する動作、すなわち受信側動作について説明する。
【００３９】
ノード装置２２のクロック計測部２２３では、データ処理部２２１にて非同期データ入力から抽出された非同期クロックｇと、装置内クロック生成部２２２で生成された装置内クロックｆとが入力され、各々のクロック周波数の差分、例えば、ある一定の計測期間におけるクロック数が定期的に計測され、計測結果ｈが出力される（図５ステップＳ１１〜Ｓ１３）。
【００４０】
また、クロック情報抽出部２２６では、非同期データに挿入されたクロック情報ｅが抽出される（図５ステップＳ１４）。補正信号生成部２２４では、計測結果ｈとクロック情報ｅとを基に補正信号ｋが生成され（図５ステップＳ１５）、同期クロック再生部２２５において、装置内クロックｆと補正信号ｋとに基づいて周波数調整されて再生した同期クロックｍが出力される（図５ステップＳ１６）。ノード装置２２のデータ処理部２２１は再生した同期クロックｍを用いて同期通信装置１２との間で同期通信を行う（図５ステップＳ１７）。
【００４１】
ここで、ノード装置２１からは装置内クロックａにて非同期データが送信されるので、ノード装置２２のデータ処理部２２１で抽出される非同期クロックｇの周波数は基本的にはｆｎ１に等しい。また、ノード装置２２の装置内クロックｆの周波数をｆｎ２とすると、非同期クロックｇと装置内クロックｆとの周波数の差分Δｆ２は、
Δｆ２＝ｆｎ１−ｆｎ２    ・・・（２）
という式で表現することができる。
【００４２】
再生した同期クロックｍの周波数をｆｓ２とすると、同期クロック再生部２２５では、
ｆｓ２＝ｆｎ２＋Δｆ１＋Δｆ２    ・・・（３）
という式を満たすように、装置内クロックｆを調整する。
【００４３】
（３）式は、（１）式及び（２）式を用いると、
ｆｓ２＝ｆｎ２＋（ｆｓ１−ｆｎ１）＋（ｆｎ１−ｆｎ２）＝ｆｓ１    ・・・（４）
となるので、ノード装置２２において、同期通信用の基準クロックが再生されることになる。補正信号生成部２２４は、（３）式における（Δｆ１＋Δｆ２）を補正信号ｋとして生成し、同期クロック再生部２２５に出力すればよい。
【００４４】
したがって、ノード装置２２と同期通信装置１２との間ではこの再生した同期クロックｍを用いて同期通信が行われ、結果として、同期通信装置１１と同期通信１２との間で、ビットの欠落や重複なく、同期通信を行うことが可能となる。
【実施例２】
【００４５】
図６は本発明の第２の実施例による通信ネットワークの構成を示すブロック図である。図６において、本発明の第２の実施例では、ノード装置２１とノード装置２２との間で、非同期網１１１の代わりに、ルータやスイッチ等の非同期データ中継装置４１を配置した以外は図１に示す本発明の第１の実施例による通信ネットワークと同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。
【００４６】
この場合、本実施例は、基本的に、上述した本発明の第１の実施例における方法の考え方によって実現される。ノード装置２１及びノード装置２２は上記の図２及び図３に示す本発明の第１の実施例における構成及び動作と同一である。
【００４７】
図７は図６の非同期データ中継装置４１の構成を示すブロック図である。図７において、非同期データ中継装置４１は、データ処理部４１１と、装置内クロック生成部４１２と、クロック計測部４１３と、クロック情報生成部４１４とから構成されている。
【００４８】
データ処理部４１１は、ノード装置２１から非同期データを入力し、クロックの抽出、非同期データの処理、ルーティング等の非同期データの中継処理等を行って、非同期データを出力する。また、データ処理部４１１は、ノード装置２１から入力する非同期データに挿入されたクロック情報ｕを抽出するクロック情報抽出部４１５と、抽出されたクロック情報ｕ及びクロック情報生成部４１４で生成されたクロック情報ｔとを入力し、クロック情報を更新して新しいクロック情報ｖを生成するクロック情報更新部４１６と、クロック情報ｖを入力して非同期データへの挿入処理を行うクロック情報挿入部４１７とを含んでいる。
【００４９】
装置内クロック生成部４１２は、データ処理部４１１の動作クロック及び非同期データ出力クロックとなる装置内クロックｐを生成する。クロック計測部４１３は、データ処理部４１１で非同期データ入力から抽出した非同期クロックｒと装置内クロック生成部４１２で生成した装置内クロックｐとを入力し、各々のクロック周波数の差分、例えば、ある計測期間におけるクロック数を計測し、計測結果ｓを出力する。クロック情報生成部４１４は、クロック計測部４１３から計測結果ｓを入力し、クロック情報ｔを生成する。
【００５０】
図８は図６の非同期データ中継装置４１の動作を示すフローチャートである。これら図６〜図８を参照して非同期データ中継装置４１の動作について説明する。尚、図８に示す動作は非同期データ中継装置４１のＣＰＵ（図示せず）がプログラムを実行することでも実現可能である。
【００５１】
非同期データ中継装置４１のデータ処理部４１１はノード装置２１から非同期データを入力し、非同期データ入力からクロックｒを抽出する（図８ステップＳ２１，Ｓ２２）。クロック計測部４１３では、クロックｒと装置内クロック生成部４１２で生成された装置内クロックｐとを入力し、各々のクロック周波数の差分、例えば、ある計測期間におけるクロック数を計測し、計測結果ｓを出力する（図８ステップＳ２３）。
【００５２】
クロック情報生成部４１４は、計測結果ｓを入力し、計測結果ｓからクロック情報ｔを生成して出力する（図８ステップＳ２４）。また、クロック情報抽出部４１５では、非同期データに挿入されたクロック情報ｕが抽出される（図８ステップＳ２５）。
【００５３】
クロック情報更新部４１６では、クロック情報ｕとクロック情報ｔとを入力し、クロック情報ｕとクロック情報ｔとから非同期データに挿入する更新されたクロック情報ｖが生成される（図８ステップＳ２６）。クロック情報挿入部４１７では、更新されたクロック情報ｖを入力し、そのクロック情報ｖが非同期データに挿入され、ノード装置２２に送信される（図８ステップＳ２７）。
【００５４】
ここで、非同期データ中継装置４１のデータ処理部４１１において、非同期データ入力から抽出された非同期クロックｒの周波数は、ノード装置２１から出力される非同期データのクロック周波数、すなわちｆｎ１と基本的に等しい。また、非同期データ中継装置４１の装置内クロック生成部４１２で生成される装置内クロックｐの周波数をｆｒ１とすると、非同期クロックｒの周波数と装置内クロックｐの周波数との差分Δｆｒ１は、
Δｆｒ１＝ｆｎ１−ｆｒ１    ・・・（５）
という式で表現することができる。
【００５５】
さらに、クロック情報抽出部４１５から抽出されたクロック情報ｕは、（１）式で表されるΔｆ１と等価である。クロック情報更新部４１６で更新される新しいクロック情報ｖをΔｆ１１とすると、Δｆ１１は、
Δｆ１１＝Δｆ１＋Δｆｒ１    ・・・（６）
という式で表現される値と等価である。
【００５６】
クロック情報更新部４１６における（６）式は、（１）式と（５）式とを用いると、
Δｆ１１＝（ｆｓ１−ｆｎ１）＋（ｆｎ１−ｆｒ１）＝ｆｓ１−ｆｒ１    ・・・（７）
という式で表現される。ここで、（７）式は、同期通信装置１１とノード装置２１との間の同期通信用の基準クロックの周波数と非同期データ中継装置４１の装置内クロックの周波数との差分を意味する。
【００５７】
したがって、ノード装置２２では、上述した本発明の第１の実施例における動作と同一の動作を行うことによって、同期通信用の基準クロックを再生可能なことが分かる。
【実施例３】
【００５８】
図９は本発明の第３の実施例による通信ネットワークの構成を示すブロック図である。図９において、本発明の第３の実施例による通信ネットワークは、非同期データ中継装置４１を複数段接続した以外は、上記の図６に示す本発明の第２の実施例による通信ネットワークと同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。
【００５９】
すなわち、本発明の第３の実施例では、接続される複数の非同期データ中継装置４１〜４Ｎの全てが、上記の図７に示す非同期データ中継装置４１と同様の構成を備え、また動作することによって、ノード装置２２では入力する非同期データの周波数と同期通信用の基準クロックの周波数との差分を知ることができ、同期通信用の基準クロックを再生することが可能となる。
【実施例４】
【００６０】
図１０は本発明の第４の実施例による送信側のノード装置２１の構成を示すブロック図である。図１０において、本発明の第４の実施例による送信側のノード装置２１は、クロック計測部２１３が、装置内クロック生成部２１２で生成した装置内クロックａの代わりに、データ処理部２１１にて非同期データ入力から抽出した非同期クロックｗを入力し、同期データ入力から抽出された同期クロックｂの周波数と非同期クロックｗの周波数との差分、例えば、ある計測期間におけるクロック数を計測し、計測結果ｃを出力するようにした以外は上記の図２に示す本発明の第１の実施例による送信側のノード装置２１と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は本発明の第１の実施例と同様である。
【００６１】
ここで、ノード装置２１とノード装置２２とが非同期データ中継装置を介さずに接続されている場合、非同期データ入力から抽出した非同期クロックｗの周波数は、ノード装置２２の装置内クロックｆの周波数ｆｎ２と基本的に等しい。したがって、同期データ入力から抽出された同期クロックｂの周波数と非同期データ入力から抽出した非同期クロックｗの周波数との差分Δｆ１’は、
Δｆ１’＝ｆｓ１−ｆｎ２    ・・・（８）
という式で表現することができる。（８）式を見ると、非同期データに挿入されるクロック情報ｄは、同期通信用の同期クロックの周波数と受信側のノード装置２２の装置内クロックの周波数との差分に等しいことが分かる。
【００６２】
すなわち、本実施例では、受信側のノード装置２２ではクロック計測部２２３か不要であり、非同期データに挿入されたクロック情報から再生クロックの補正信号を生成することが可能となる。
【００６３】
図１１は本発明の第４の実施例による受信側のノード装置２２の構成を示すブロック図である。図１１において、本発明の第４の実施例による受信側のノード装置２２は、クロック計測部２２３を省略した以外は図３に示す本発明の第１の実施例による受信側のノード装置２２と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。したがって、本実施例では、上述した本発明の第１の実施例と比較して、処理を簡略化することができるという効果が得られる。
【００６４】
尚、本実施例は、非同期データ中継装置４１に対しても、上記と同様に適用可能であることが明らかである。すなわち、例えば、ノード装置２１とノード装置２２とが非同期データ中継装置を１台介して接続されている場合、図７に示すクロック計測部４１３において、抽出クロックｒの代わりに、ノード装置２２からの非同期データ入力から抽出した非同期クロックを入力してクロック周波数を計測することによって、クロック情報ｖとして同期通信用の基準クロックの周波数とノード装置２２の装置内クロックの周波数との差分情報が生成され、ノード装置２２にてこのクロック情報を用いてクロック再生が可能となる。また、本実施例は、非同期データ中継装置が複数接続される場合にも、上記と同様に、適用可能であることは明らかである。
【実施例５】
【００６５】
図１２は本発明の第５の実施例による通信ネットワークの構成を示すブロック図である。図１２において、本発明の第５の実施例による通信ネットワークは、基準クロック供給装置３１をノード装置２１に接続した以外は、図１に示す本発明の第１の実施例と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。
【００６６】
本実施例では、ノード装置２１，２２の構成及び動作が、基本的に、上述した図２及び図３に示す本発明の第１の実施例によるノード装置２１，２２と同様の構成となっている。唯一異なる点は、図２におけるクロック計測部２１３に入力される抽出クロックｂの代わりに、基準クロック供給装置３１から入力する基準クロック、もしくはそれによって生成される同期通信用の基準クロックが入力されることであるが、各ブロックの構成及び動作にそのまま適用できることは明らかである。
【００６７】
このように、本発明では、ノード装置２１，２２間で共通の網クロックが使用できない場合であっても、アダプティブクロック法を使用することなく、非同期網１１１上で伝達されるクロック周波数情報を用いて同期通信用の基準クロックを再生することができ、再生クロックの品質を改善することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施例による通信ネットワークの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の送信側のノード装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の受信側のノード装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図１の送信側のノード装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】図１の受信側のノード装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施例による通信ネットワークの構成を示すブロック図である。
【図７】図６の非同期データ中継装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図６の非同期データ中継装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施例による通信ネットワークの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４の実施例による送信側のノード装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第４の実施例による受信側のノード装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第５の実施例による通信ネットワークの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６９】
１１，１２  同期通信装置
２１，２２  ノード装置
３１  基準クロック供給装置
４１〜４Ｎ  非同期データ中継装置
１０１，１０２  同期網
１１１  非同期網
２１１  データ処理部
２１２  装置内クロック生成部
２１３  クロック計測部
２１４  クロック情報生成部
２１５  クロック情報挿入部
２２１  データ処理部
２２２  装置内クロック生成部
２２３  クロック計測部
２２４  補正信号生成部
２２５  同期クロック再生部
２２６  クロック情報抽出部
４１１  データ処理部
４１２  装置内クロック生成部
４１３  クロック計測部
４１４  クロック情報生成部
４１５  クロック情報抽出部
４１６  クロック情報更新部
４１７  クロック情報挿入部
ａ  装置内クロック
ｂ  抽出した同期クロック
ｃ  計測結果
ｄ  クロック情報
ｅ  抽出したクロック情報
ｆ  装置内クロック
ｇ  抽出した非同期クロック
ｈ  計測結果
ｋ  補正信号
ｍ  再生した同期クロック
ｐ  装置内クロック
ｒ  抽出した非同期クロック
ｓ  計測結果
ｔ  クロック情報
ｕ  抽出したクロック情報
ｖ  更新したクロック情報
ｗ  抽出した非同期クロック
【図１】
2007282140.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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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