(57)【要約】【課題】運用中にパケット化周期変更可能な回線エミュレーション装置を提供する。【解決手段】  パケット送信周期の変更指令があると、送信部は、変更指令パケットをパケット通信網を介して受信部宛に送信する。受信部は、この変更指令パケットをパケット通信網を介して受信すると、読取クロックを送信クロックに同期した状態から暫時、非同期状態とし、この間に読取クロックの周波数の調整をした後、読取クロックを送信クロックに同期した状態に戻し、準備完了通知パケットを送信部宛にパケット通信網を介して送信する。送信部は、この準備完了通知パケットを受信して初めて、変更指令の内容に対応したパケット送信周期の変更をなす回線エミュレーション装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信クロックに同期してパケット送信周期によってパケットを順次送信する送信部と、前記パケットを順次中継するパケット通信網と、前記パケット通信網によって中継されたパケットを受信して前記パケットからデータを抽出しつつこれを順次バッファメモリに書き込むと共に前記送信クロックに同期した読取クロックに応じて前記バッファメモリから前記データを順次読み取る受信部と、からなる回線エミュレーション装置であって、
前記送信部は、変更指令に応じて、変更指令パケットを前記パケット通信網を介して前記受信部宛に送信し、前記受信部から送信された準備完了通知パケットを前記パケット通信網を介して受信すると、前記変更指令に対応して前記パケット送信周期を変更し、
前記受信部は、前記送信部から送信された前記変更指令パケットを前記パケット通信網を介して受信すると、前記読取クロックを前記送信クロックに同期した状態から暫時、非同期状態とし、この間に前記読取クロックの周波数の調整をした後、前記読取クロックを前記送信クロックに同期した状態に戻し、前記準備完了通知パケットを前記送信部宛に前記パケット通信網を介して送信することを特徴とする回線エミュレーション装置。
【請求項２】
前記変更指令の内容が、前記パケット送信周期の伸長を指令する内容である場合、前記受信部は、前記読取クロックを前記送信クロックに同期した状態から暫時、非同期状態とし、この間に前記読取クロックの周波数の低下をなし、前記パケット送信周期の伸長分だけ前記バッファメモリの読み出し位相を遅らせることを特徴とする請求項１記載の回線エミュレーション装置。
【請求項３】
前記変更指令の内容が、前記パケット送信周期の短縮を指令する内容である場合、前記受信部は、前記読取クロックを前記送信クロックに同期した状態から暫時、非同期状態とし、この間に前記読取クロックの周波数の上昇をなし、前記パケット送信周期の短縮分だけ前記バッファメモリの読み出し位相を進めることを特徴とする請求項１記載の回線エミュレーション装置。
【請求項４】
前記送信部は前記準備完了通知パケットの受信の有無に拘らず、前記変更指令を前記受信部宛に送信した時点から所定時間経過後に、前記パケット送信周期を変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の回線エミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークにおいて、時分割多重（Time Division Multiplex）伝送をパケット通信網上で擬似的に実現する回線エミュレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークにおいて、時分割多重（以下、ＴＤＭという。）伝送をパケット通信網上で擬似的に実現するパケットエミュレーション技術が知られている。従来のＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）網上で通信する場合、ＴＤＭ信号のまま処理を行うため伝送遅延時間は一定であったが、パケット通信網上で通信する場合、パケット通信網の通信遅延時間は一定とはならない。そのため、一定周期での受信が要求されるＴＤＭ信号を、パケット通信網上で通信する場合、パケット通信網上の遅延ゆらぎ（ジッタ)の影響を除去する必要がある。
【０００３】
この課題の解決手段として、例えば、パケットエミュレーション技術に関する発明が、特許文献１に開示されている。ここでは、ＴＤＭ信号をエミューレートしてパケット通信網上で通信する装置の場合、パケット通信網上の遅延揺らぎによる影響を除去すべく受信部は、遅延揺らぎ吸収バッファ部を有している。ＴＤＭ信号であるパケットから抽出した主信号データは、受信パケットに格納されているパケット順序番号に対応付けしたアドレスで揺らぎ吸収バッファ部に書き込み、一定間隔で主信号データを読み出しすることにより、パケット通信網上の遅延ゆらぎの影響を除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４８１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の発明によれば、パケット化周期すなわちパケット送信周期の変更のときに、変更後のパケット化周期が変更前のパケット化周期よりも長く、かつ送信側と受信側の両端の遅延時間が規定されているようなサービスに適用され、受信部の揺らぎ吸収バッファのバッファ時間を十分確保できない場合は、揺らぎ吸収バッファにアンダーフローが生じ、主信号エラーが発生していた。
【０００６】
この主信号エラーにより、サービス運用中にパケット化周期の設定変更を実施することができず、運用中のサービスを一時的に停止して、パケット化周期の設定変更を行う必要があった。
【０００７】
本発明は、上記した如き問題点に鑑みてなされたものであって、サービス運用中にパケット化周期の設定変更可能な回線エミュレーション装置を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明の回線エミュレーション装置は、送信クロックに同期してパケット送信周期によってパケットを順次送信する送信部と、前記パケットを順次中継するパケット通信網と、前記パケット通信網によって中継されたパケットを受信して前記パケットからデータを抽出しつつこれを順次バッファメモリに書き込むと共に前記送信クロックに同期した読取クロックに応じて前記バッファメモリから前記データを順次読み取る受信部と、からなる回線エミュレーション装置であって、前記送信部は、変更指令に応じて、変更指令パケットを前記パケット通信網を介して前記受信部宛に送信し、前記受信部から送信された準備完了通知パケットを前記パケット通信網を介して受信すると、前記変更指令に対応して前記パケット送信周期を変更し、前記受信部は、前記送信部から送信された前記変更指令パケットを前記パケット通信網を介して受信すると、前記読取クロックを前記送信クロックに同期した状態から暫時、非同期状態とし、この間に前記読取クロックの周波数の調整をした後、前記読取クロックを前記送信クロックに同期した状態に戻し、前記準備完了通知パケットを前記送信部宛に前記パケット通信網を介して送信することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による回線エミュレーション装置によれば、送信部と受信部の回線エミュレーション装置間において、サービス運用中にパケット化周期の変更を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例である回線エミュレーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のリードクロック生成部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１のリードクロック生成部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１の回線エミュレーション装置におけるパケット化周期変更のシーケンス図である。
【図５】図１の回線エミュレーション装置におけるパケット化周期変更のシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
【実施例】
【００１２】
本発明の実施例である回線エミュレーション装置を図１乃至図５により説明する。
【００１３】
図１において、本発明の実施例である回線エミュレーション装置１は、パケット通信網２に接続された送信部３及び受信部４を含んでいる。送信部３は、送信バッファ部５、カプセリング部６、パケット化周期制御部７、パケット処理部８、クロック生成部９を含んでいる。送信部３は、パケット通信網２を介して受信部４とパケット通信可能である。
【００１４】
送信バッファ部５は、ＴＤＭ信号である主信号データ１０を蓄積し、カプセリング部６から送信されるリード制御１１に応じて、カプセリング部６にパケット化周期分の主信号データ１２を送信する。
【００１５】
カプセリング部６は、パケット化周期制御部７から送信されたパケット化周期１３に従い、送信バッファ部５からパケット化周期分の主信号データ１２を読み出し、パケット化周期によって、パケット順次番号１４及びヘッダ情報を付与した主信号パケット１６をパケット処理部８に順次送信する。
【００１６】
パケット化周期制御部７（以下、周期制御部７という。）は、送信部３に設定されているパケット化周期１３をカプセリング部６に送信する。また、周期制御部７は、パケット化周期１３を変更するときに、パケット化周期変更通知パケット１７すなわち変更指令パケット１７を生成し、当該パケット１７をパケット処理部８を介して受信部４に送信する。更に、周期制御部７は、受信部４から送信された準備完了通知パケット１８をパケット通信網２を介して受信すると、カプセリング部６に送信しているパケット化周期１３を変更する。
【００１７】
パケット処理部８は、カプセリング部６から送信された主信号パケット１６と、周期制御部７から送信されたパケット化周期変更通知パケット１７と、を受信部４宛にパケット通信網２を介して送信する。
【００１８】
クロック生成部９は、パケット送信用クロック１９すなわち送信クロック１９を生成し、当該送信クロック１９を送信バッファ部５、カプセリング部６、パケット処理部８に送信している。すなわち、送信バッファ部５、カプセリング部６、パケット処理部８は、クロック生成部９から提供された送信クロック１９によって同期している。
【００１９】
受信部４は、パケット処理部２０、デカプセリング部２１、揺らぎ吸収バッファ部２２、ライト制御部２３、リード制御部２４、パケット化周期変更通知受信部２５（以下、周期変更通知受信部２５という。）、クロック再生部２６、リードクロック生成部２７を含んでいる。
【００２０】
パケット処理部２０は、受信部４宛のパケットのみ順次受信する。パケット処理部２０は、送信部３から送信された主信号パケット１６及びパケット化周期変更通知パケット１７を受信し、主信号パケット１６をデカプセリング部２１に送信し、パケット化周期変更通知パケット１７を周期変更通知受信部２５に送信する。また、パケット処理部２０は、周期変更通知受信部２５から送信された準備完了通知パケット１８を受信すると、準備完了通知パケット１８を送信部３宛にパケット通信網２を介して送信する。
【００２１】
デカプセリング部２１は、パケット処理部２０から送信された主信号パケット１６を受信し、主信号パケット１６からヘッダ情報を外し、パケット化周期分の主信号データ１２及びパケット順次番号１４を抽出する。デカプセリング部２１は、パケット化周期分の主信号データ１２を揺らぎ吸収バッファ部２２に送信し、パケット順次番号１４をライト制御部２３及びクロック再生部２６に送信する。
【００２２】
揺らぎ吸収バッファ部２２すなわちバッファメモリ２２は、ライト制御部２３から送信されたライトアドレス２８にパケット化周期分の主信号データ１２を順次書き込み、リード制御部２４から送信されたリードアドレス２９に格納されているパケット化周期分の主信号データ１２を読取クロックに応じて順次読み出し、主信号データ１０を出力する。
【００２３】
ライト制御部２３は、パケット順次番号１４と関連付けたライトアドレス２８を生成し、ライトアドレス２８を揺らぎ吸収バッファ部２２に送信し、揺らぎ吸収バッファ部２２に対してデータの書き込み制御を行う。
【００２４】
リード制御部２４は、リードクロック生成部２７からリードクロック３６を受信し、揺らぎ吸収バッファ部２２に送信するリードアドレス２９を生成し、揺らぎ吸収バッファ部２２に対してデータの読み出し制御を行う。
【００２５】
周期変更通知受信部２５は、パケット処理部２０から送信されたパケット化周期変更通知パケット１７を受信すると、リードクロック生成部２７にリードクロック３６の周波数調整の指令をするべく、変更前後のパケット化周期情報を含むリードクロック制御信号３０をリードクロック生成部２７に送信する。また、周期変更通知受信部２５は、リードクロック生成部２７から送信された揺らぎ吸収バッファ読み出し位相変更完了通知３１（以下、位相変更完了通知３１という。）を受信すると、準備完了通知パケット１８をパケット処理部２０を介して送信部３に送信する。
【００２６】
クロック再生部２６は、デカプセリング部２１から送信されたパケット順次番号１４を受信し、パケット順次番号１４から送信部３の送信クロック１９に同期した再生クロック３２を生成し、再生クロック３２を揺らぎ吸収バッファ部２２及びリードクロック生成部２７に送信する。すなわち、吸収バッファ部２２及びリードクロック生成部２７は、クロック再生部２６から提供された再生クロック３２によって、送信クロック１９に同期している。
【００２７】
図２において、リードクロック生成部２７の１例を説明する。リードクロック生成部２７は、ＤＰＬＬ制御部３３、ＣＸＯ部３４及び遅延調整監視部３５を含んでいる。
【００２８】
ＤＰＬＬ制御部３３は、クロック再生部２６で生成した送信部３の送信クロック１９に同期した再生クロック３２を受信し、通常時には当該送信クロック１９に同期したリードクロック３６すなわち読取クロック３６を生成し、リードクロック３６を揺らぎ吸収バッファ部２２及びリード制御部２４に送信する。また、ＤＰＬＬ制御部３３は、揺らぎ吸収バッファ部２２へのリードクロック３６に対する周波数調整指令であるリードクロック制御信号３０を受信すると、水晶発振器であるＣＸＯ部３４の出力クロックを基に、再生クロック３２に対して、リードクロック制御信号３０の指令内容に応じて、周波数を例えば＋１０ｐｐｍまたは−１０ｐｐｍ程度ずらしたリードクロック３６を生成し、これを揺らぎ吸収バッファ部２２及びリード制御部２４に送信する。このとき、リードクロック３６を送信クロック１９に同期した状態から暫時、非同期状態とし、この間にリードクロック３６の周波数の調整をした後、リードクロック３６を送信クロック１９に同期した状態に戻す。
【００２９】
なお、本実施例においては、送信クロック１９に同期状態から周波数を＋１０ｐｐｍまたは−１０ｐｐｍ程度ずらしたリードクロック３６を生成しているが、システムで許容された周波数範囲内であれば、これに限らない。
【００３０】
遅延調整監視部３５は、クロック再生部２６から再生クロック３２を受信する。また、周期変更通知受信部２５から送信されたリードクロック制御信号３０を受信すると、リードクロック制御信号３０をＤＰＬＬ制御部３３に送信する。
【００３１】
また、遅延調整監視部３５は、再生クロック３２及びリードクロック３６に基づいて揺らぎ吸収バッファ部２２のリード位相を監視し、パケット送信周期の伸長分の変動、若しくはパケット送信周期の短縮分の変動を検知すると、ＤＰＬＬ制御部３３にリードクロック制御信号３０による周波数調整指令を停止するとともに、揺らぎ吸収バッファ遅延調整完了を示す位相変更完了通知３１を周期変更通知受信部２５に送信する。
【００３２】
図３において、上述したＤＰＬＬ制御部３３の代わりにアナログＰＬＬを用いたＡＰＬＬ制御部３７で実現することも可能である。通常時には、クロック再生部２６で生成した再生クロック３２に同期したリードクロック３６を生成し、周波数変更時には、電圧制御水晶発振器であるＶＣＸＯ部３８の制御電圧を例えば＋１０ｐｐｍまたは−１０ｐｐｍ程度の周波数が変動する電圧値に変更することによって、実現することができる。
【００３３】
図４において、本実施例における第１の動作例を説明する。
【００３４】
送信部３は、パケット通信網２を介して受信部４と通信しているものとする。保守者は送信部３に対してパケット化周期１３の変更指令を行う（ステップＳ１０１）。送信部３にパケット化周期１３の変更指令があると、周期制御部７は、変更後のパケット化周期情報をマッピングしたパケット化周期変更通知パケット１７すなわち変更指令パケット１７を生成し、パケット処理部８を介して、パケット化周期１３の変更指令を通知するべく当該パケット１７を受信部４宛にパケット通信網２を介して送信する（ステップＳ１０２）。
【００３５】
受信部４においては、周期変更通知受信部２５は、周期制御部７から送信されたパケット化周期変更通知パケット１７をパケット通信網２を介して受信すると、リードクロック３６の周波数調整の指令をするべくリードクロック制御信号３０をリードクロック生成部２７に送信する。リードクロック生成部２７は、リードクロック制御信号３０を受信し、変更後のパケット化周期１３が変更前のパケット化周期１３よりも長いときは、リードクロック生成部２７は、揺らぎ吸収バッファ部２２に送信するリードクロック３６の周波数を送信クロック１９に同期した状態から暫時、非同期状態とし、この間にリードクロック３６の周波数を送信クロック１９に同期した状態から例えば１０ｐｐｍ程度低くし、揺らぎ吸収バッファ部２２の読み出し位相を変更後のパケット化周期１３と変更前のパケット化周期１３の差分すなわちパケット送信周期の伸長分だけ遅らせる（ステップＳ１０３）。その後、リードクロック３６を送信クロック１９に同期した状態に戻す。
【００３６】
リードクロック生成部２７は、位相変更完了通知３１を周期変更通知受信部２５に送信し、周期変更通知受信部２５は位相変更完了通知３１を受信すると、パケット処理部２０を介して揺らぎ吸収バッファ部２２の読み出し位相変更完了を示す準備完了通知パケット１８を周期制御部７に送信する（ステップＳ１０４）。
【００３７】
周期制御部７は、周期変更通知受信部２５から送信された準備完了通知パケット１８をパケット通信網２を介して受信すると、パケット化周期１３を更新し、パケット化周期１３の変更をするべく、更新したパケット化周期１３をカプセリング部６に通知し、パケット化周期１３を変更する（ステップＳ１０５）。
【００３８】
カプセリング部６は、変更指令の内容に対応した変更後のパケット化周期１３における主信号パケット１６を受信部４宛にパケット処理部８を介して送信する（ステップＳ１０６）。
【００３９】
送信部３は、パケット化周期１３の変更の設定が完了応答として、送信部の外部表示などで保守者に知らせる（ステップＳ１０７）。
【００４０】
なお、上述した第１の動作例では、変更後のパケット化周期１３が変更前のパケット化周期１３よりも長い場合についての動作の説明を行ったが、変更後のパケット化周期１３が変更前のパケット化周期１３よりも短いときは、ステップＳ１０３において、リードクロック生成部２７は、揺らぎ吸収バッファ部２２に送信するリードクロック３６の周波数を送信クロック１９に同期した状態から例えば１０ｐｐｍ程度高くし、揺らぎ吸収バッファ部２２の読み出し位相を変更後のパケット化周期１３と変更前のパケット化周期１３の差分すなわちパケット送信周期の短縮分だけ進めることによって、送信部３はパケット化周期１３の変更が可能となる。
【００４１】
更に、周期制御部７は、ステップＳ１０５における準備完了通知パケット１８の受信の有無に拘らず、変更指令を受信部４宛に送信した時点から所定時間経過後に、変更指令の内容に対応したパケット化周期を変更することも可能である。
【００４２】
すなわち、受信部４は、ステップＳ１０４において、揺らぎ吸収バッファ部２２の読み出し位相変更完了を示す準備完了通知パケット１８を送信せずに、送信部３は、ステップＳ１０２において、パケット化周期１３の変更指令を通知するべく変更指令パケット１７を受信部４宛に送信した後、受信部４における揺らぎ吸収バッファ部２２の読み出し位相変更完了時間を位相変動量から算出した時間経過後に、送信部３はパケット化周期１３を変更することが可能である。
【００４３】
図５において、変更後のパケット化周期１３が変更前のパケット化周期１３よりも短く、揺らぎ吸収バッファ部２２でアンダーフローが生じないときに、送信部３は、変更指令パケット１７を受信部４宛にパケット通信網２を介して送信する前に、パケット化周期１３の変更を先に実施した後、揺らぎ吸収バッファ部２２の読み出し位相を変更する第２の動作例を説明する。
【００４４】
保守者は送信部３に対してパケット化周期１３の変更指令を行う（ステップＳＮ１０１）。送信部３にパケット化周期１３の変更指令があると、周期制御部７は、パケット化周期１３を更新し、更新したパケット化周期１３をカプセリング部６に通知し、パケット化周期１３を変更する（ステップＳＮ１０２）。
【００４５】
カプセリング部６は、パケット化周期１３を変更した主信号パケット１６を受信部４宛にパケット処理部８を介して送信する（ステップＳＮ１０３）。
【００４６】
周期制御部７は、変更後のパケット化周期情報をマッピングしたパケット化周期変更通知パケット１７を生成し、パケット処理部８を介して、パケット化周期１３の変更指令を通知するべく受信部４宛に当該パケット１７を送信する（ステップＳＮ１０４）。
【００４７】
受信部４においては、周期変更通知受信部２５は、周期制御部７から送信されたパケット化周期変更通知パケット１７を受信すると、リードクロック３６の周波数調整の指令をするべくリードクロック制御信号３０をリードクロック生成部２７に送信する。変更後のパケット化周期１３が変更前のパケット化周期１３よりも短いときは、リードクロック生成部２７は、揺らぎ吸収バッファ部２２に送信するリードクロック３６の周波数を送信クロック１９に同期した状態から暫時、非同期状態とし、この間にリードクロック３６の周波数を送信クロック１９に同期した状態から例えば１０ｐｐｍ程度高くし、揺らぎ吸収バッファ部２２の読み出し位相を変更後のパケット化周期１３と変更前のパケット化周期１３の差分だけ進める（ステップＳＮ１０５）。その後、リードクロック３６を送信クロック１９に同期した状態に戻す。
【００４８】
リードクロック生成部２７は、位相変更完了通知３１を周期変更通知受信部２５に送信し、周期変更通知受信部２５は位相変更完了通知３１を受信すると、揺らぎ吸収バッファ部２２の読み出し位相変更完了を示す準備完了通知パケット１８を周期制御部７にパケット処理部２０を介して送信する（ステップＳＮ１０６）。
【００４９】
周期制御部７は、周期変更通知受信部２５から送信された準備完了通知パケット１８をパケット通信網２を介して受信すると、送信部３は、パケット化周期１３の変更の設定が完了応答として、送信部の外部表示などで保守者に知らせる（ステップＳＮ１０７）。
【００５０】
以上のように、第１の動作例によれば、パケット化周期１３の変更時に変更後のパケット化周期１３が変更前のパケット化周期１３よりも長い場合に、送信部３におけるパケット化周期１３の変更に先立ち、受信部４において、揺らぎ吸収バッファ部２２の読み出し位相を変更前後の周期差分だけ遅らせた後に、送信部３においてパケット化周期１３を変更することによって、揺らぎ吸収バッファ部２２のアンダーフローを抑止し、主信号エラーの発生を防止することができる。
【００５１】
また、変更後のパケット化周期１３が変更前のパケット化周期１３よりも短い場合でも、受信部４において、揺らぎ吸収バッファ部２２の読み出し位相を変更前後の周期差分だけ進めた後に、送信部３において、パケット化周期１３を変更することによって、揺らぎ吸収バッファ部２２による遅延時間を適正化することで、無用な遅延時間を抑止することも可能となる。
【００５２】
更に、第２の動作例によれば、変更後のパケット化周期１３が変更前のパケット化周期１３よりも短く、揺らぎ吸収バッファ部２２でアンダーフローが生じない場合は、パケット化周期１３の変更を先に実施した後に、受信部４の揺らぎ吸収バッファ部２２の読み出し位相を変更前後の周期差分だけ進めることによって、揺らぎ吸収バッファ部２２による遅延時間を適正化することによって無用な遅延時間を抑止することも可能となる。
【符号の説明】
【００５３】
１  パケット回線エミュレーション装置
２  パケット通信網
３  送信部
４  受信部
５  送信バッファ部
６  カプセリング部
７  パケット化周期制御部
８  パケット処理部
９  クロック生成部
１０  主信号データ
１１  リード制御
１２  主信号データ
１３  パケット化周期
１４  パケット順次番号
１６  主信号パケット
１７  パケット化周期変更通知パケット
１８  準備完了通知パケット
１９  パケット送信用クロック
２０  パケット処理部
２１  デカプセリング部
２２  揺らぎ吸収バッファ部
２３  ライト制御部
２４  リード制御部
２５  パケット化周期変更通知受信部
２６  クロック再生部
２７  リードクロック生成部
２８  ライトアドレス
２９  リードアドレス
３０  リードクロック制御信号
３１  揺らぎ吸収バッファ読み出し位相変更完了通知
３２  再生クロック
３３  ＤＰＬＬ制御部
３４  ＣＸＯ部
３５  遅延調整監視部
３６  リードクロック
３７  ＡＰＬＬ制御部
３８  ＶＣＸＯ部
【図１】
2013243591.tif 000003
【図２】
2013243591.tif 000004
【図３】
2013243591.tif 000005
【図４】
2013243591.tif 000006
【図５】
2013243591.tif 000007