JP2573151B2 - 非同期転送モード型ディジタル電気通信ネットワークの端末装置用同期装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気通信の分野に関する。

本発明は特に非同期転送モード型ディジタル電気通信
ネットワークの端末装置用同期装置に関する。

このようなネットワークはよく知られており、ここで
は繰り返し説明はしない。このようなネットワーク内で
送られるデータが、それぞれこのネットワークによって
伝送すべき有効データのために確保された部分と、この
ネットワークを通じてこのセルをルーティングするのに
必要なパラメータを含んでいるヘッダとを含んでいる一
定長さのセル又はパケットで構造化され、且つ非常に高
いビットレート及び経時的に不規則なビットレートを含
む種々のビットレートを電気通信ネットワークを通じて
伝送するのに非常に適した回路交換とパケット交換との
混成技術である仮想回線技術に従ってこれらのセルがこ
のネットワークを通じてルーティングされることだけを
述べておく。

更には、これらのネットワークによって導入される転
送時間遅延は、同一の呼出しでは、このネットワークの
ノードでの瞬間電荷に応じて経時的に変動する。

このネットワークによって接続された端末内である程
度同期させる必要がある電話のような用途では、このネ
ットワークから受信されたデータを各端末で正確に復元
するために、これらの端末を同期させる必要がある。

従って、このネットワークによって導入された転送ジ
ッタを単に波することによって平均送信クロックを受
信時に検索して端末を同期させることが知られている。

例えば、受信データによるバッファ充填の期待レベ
ル、即ちこの信号の現周波数状態に相当する期待レベル
と、このバッファの充填の実際のレベルとの間で観察さ
れた差に応じて、ローカルクロックによって提供される
信号の周波数を絶えず調節しながらこの転送ジッタを
波することができる。

しかしながら、このような方法は、このような波ク
ロックの入手に関して比較的厳しい制約の存在下では完
全に効果があるとは言えないという欠点を有する。何故
ならば、必然的に本方法の実施を更に複雑にする改良が
加えられていないために、本方法は、適用によっては完
全に避けねばならない“断続的な”反応を必ず包含して
いるからである。

このような適用例は例えば、一方が広帯域ISDNネット
ワークのような非同期転送モード型ネットワークに接続
され、他方が狭帯域ISDNネットワークのような同期転送
モード型ディジタル電気通信ネットワークに接続されて
いる２つの端末間で呼出しを確立すべき場合からなる。
これら２つのネットワークは互いへのアクセス点を備え
ている。

従って、このような適用例は、定義上異なる原理に基
づき、且つ特にネットワークに接続されている端末との
異なるインタフェースを含むこれら２つのネットワーク
間の互換性の問題を提起する。

インタフェースという用語は、考察する端末を考察す
るネットワークに接続する媒体上で交換される信号の種
類、並びに関係するネットワークを介しての呼出しの確
立、維持及び解除方法に関する全ての概念を包含し、こ
れらのインタフェースは各型のネットワークについて基
準化の対象となる。

加入者と同期転送モード型ISDNネットワークとの間に
インタフェース、即ちインタフェースSoを限定する規格
は、全ての呼出し確立段階が、この呼出しに関する信号
化の段階の前に、特定信号がこの基準クロックを復元し
得る端末にネットワークを介して特定信号を送ることに
よって、考察する端末をこのネットワークの基準クロッ
クと同期させる段階を含むように規定している。このイ
ンタフェースに送られる信号化・データ信号は実際、信
号化信号（signaux de signalisation）又はデータ信号
に固定的に割当てられた場所を含んでいるフレームに構
造化される。

非同期転送モード型ネットワークを介して端末をこの
ネットワークに接続する場合、このインタフェースSoを
限定する規格は絶えず守られねばならない。この端末は
アダプタに結合され、同期位相外の端末に提供される基
準クロック信号はこのアダプタ内部のローカルクロック
によって提供される。

このローカルクロックによって提供されるクロック信
号によって、信号化信号の交換が、従って最終的には呼
出しの確立が可能となり得る。信号化信号は実際、デー
タ信号とは異なり特発的に生成され、これらの信号の同
期復元の問題は提起されない。

しかしながら、この呼出しに関する有効データの交換
が開始されるとすぐに、このローカル（local）同期を
遠隔（distant）同期に移行することが必要である。遠
隔同期は、前述した原理に従って、これらのデータの受
信クロックに影響を及ぼすジッタを波して、受信デー
タからの送信クロックを復元することによって得られ
る。

実際ローカルクロック周波数と遠隔クロック周波数と
が異なるので、ローカル同期を保持すると、受信データ
の復元において極めて高いビットレートを避けるため
に、これらの復元前のデータの記憶容量が大きすぎるバ
ッファを設けねばならない。

更には、ここで考察する型の適用例では、インタフェ
ースSoを限定する規格は、このようなクロック信号で許
容され得る最大ジッタに関して比較的厳しい。何故なら
ば、超えてはならない限界は、このジッタの最も高いス
ペクトル成分で約300nsec（この場合50Hz以上）であ
り、非同期転送モード型ネットワークで得られる転送ジ
ッタは約100μsecを超え得る。

その結果、同期状態（regime de synchronisation）
のこのような移行は一方ではスムースに実行されねばな
らず、他方では実施する波の品質に関する非常に高い
要求に応えねばならない。

ここで考察する型の適用例では、インタフェースSoを
限定する規格によって規定されているように、それぞれ
２つの端末に割当てられた異なる２つの通信チャネルB
1、B2を有する共有アダプタによってネットワークに接
続された、同一加入者宅の２つの端末の場合に、ある同
期モードから他の同期モードへの円滑な変更の要求が見
出される。これらの端末の一方に関係し且つこれらのチ
ャネルの一方を使用する呼出しが解除され、他方の端末
に関係し且つ他方のチャネルを使用する呼出しが継続さ
れ、前者の呼出し（これは経時的に確立すべき最初の呼
出しであると仮定する）で遠隔同期が得られた場合がそ
うである。

このような２つの呼出しが同時に進行中の場合も当て
はまり、遠隔同期を得ることのできる装置は、呼出しの
確立時に第２の呼出しに関するデータの復元を妨害せず
に、経時的に確立すべき第１の呼出しで得られた遠隔同
期を経時的に確立すべき第２の呼出しの確立時に使用で
きねばならない。

本発明は特に、このような適用例で、前述した条件
を、特にこれらの遷移段階中にデータの復元でエラーを
引き起こす極めて高いビットレート又は極めて低いビッ
トレートの可能性を制限して、ある同期を他の同期に円
滑に遷移させる条件を満たすようにこのような遠隔同期
を得ることのできる装置を製造することを目的とする。

本発明は更に、非同期転送モード型ネットワークとこ
のネットワークに接続された端末との間のインタフェー
スで既に必要とされているアダプタの複雑さをそれほど
増さずに、特に“セル分解”機能、即ち非同期転送モー
ド型ネットワークを通じての有効データの伝送に使用さ
れる（非同期）セル構造から、インタフェースSoへの有
効データの伝送に使用される（同期）フレーム構造に移
行する機能のような他の機能を果たすためにアダプタに
既に備わっている部品を使用して、前記条件に適合し得
る装置を提供することを目的とする。

本発明によって解決される技術的な問題を特に前記特
定例に関して説明したが、本発明はこの特定例に限定さ
れず、同様の問題が生じる任意の用途で使用することが
できる。

更にはこの特定例では、本発明を非同期転送モード型
ネットワークにこのように接続された端末及びこのネッ
トワークから同期転送モード型ネットワークへのアクセ
スポイントで使用することができる。このために、本発
明の装置が適用される装置の型を示すために、非同期転
送モード型ネットワークの端末装置という用語を使用す
る。

本発明は非同期転送モード型電気通信ネットワークの
端末装置用同期装置に関する。該同期装置は、この種の
ネットワークによって導入され、このネットワークを通
じて送られるデータを前記同期装置が受信するクロック
周波数に影響を及ぼす転送ジッタを濾波し、前記同期装
置内部のローカルクロックによって提供されるローカル
クロック信号の周波数を前記濾波の後に得られた信号の
周波数によって制御する濾波制御手段を有しており、デ
ータが前記同期装置によって受信されるクロック周波数
で前記データが書込まれるバッファと、前記濾波制御手
段から出る信号のクロック周波数で、書込みに対して時
間遅延を伴って前記バッファを読取る手段と、前記バッ
ファが空になる度に、前記時間遅延を所定の値に初期化
する手段とを具備することを特徴とする。

添付図面を参照して、本発明の特定例としての以下の
実施例の説明を読めば、本発明の他の目的及び特徴が明
白となろう。

図１は本発明の装置のブロック図である。

図２は図１のブロック図に含まれる波位相制御手段
との一例を示すブロック図である。

図３はバッファ及びその読取り制御装置並びに結合さ
れた並列−直列変換器及びその制御装置によって形成さ
れるアセンブリのブロック図である。

図４は図２のブロック図に含まれる同期バッファ不在
検出手段のブロック図である。

図５は図２のブロック図に含まれる同期バッファ生成
手段のブロック図である。

図６は図２のブロック図に含まれる同期バッファオー
バフロー検出手段のブロック図である。

図７は図１のブロック図に含まれるバッファの出力に
配置された並列−直列変換器の制御手段のブロック図で
ある。

非同期転送モード型ディジタル電気通信ネットワーク
の端末装置内に含まれる図１に示す装置は、この装置に
よって受信されたデータ即ちセルＤのクロック復元手段
１を含んでいる。これらの手段１によって提供されるク
ロック信号はH0.250で表す。実際にここでは例えば、セ
ルの平均到着クロック周波数は250Hzであると考える。
更には、本明細書で説明する種々のクロック信号は、こ
の信号の周波数値に相当する接尾語で識別する。ここで
考察する種々の値は勿論、単なる例にすぎない。

ここで考察する実施例の場合、バイトで構造化され且
つ各々が32という一定数のデータバイトを有するこれら
のセルは、連続するデータバイトでこれらのセルを書込
むように、信号HO.250のクロック周波数から得られたク
ロック周波数で、バイトで構造化された２つのバッファ
MTB1,MTB2のいずれかに書込まれる。この書込みクロッ
ク周波数は書込み制御手段２によって提供される。この
書込み制御手段自体は本発明の対象ではないのでこれ以
上詳しくは説明しない。ここで考察する実施例の場合、
バッファMTB1,MTB2は、前述したようなインタフェースS
oのチャネルB1,B2のいずれかに関するデータバイトを記
憶することができる。

書込み制御手段２から出るバッファMTB1,MTB2の書込
み制御信号はそれぞれSIB1,SIB2で示す。セルの書込み
終了信号はそれぞれHCVB1,HCVB2で示す。

これらのバッファ内に書込むべきデータバイトは、セ
ルをヘッダＥ及びデータバイトＢに分割する手段３から
提供される。ヘッダＥのデータはこのヘッダ内に含まれ
る信号データの処理手段４にルーティングされる。この
手段４はチャネルB1,B2の占有指示信号Ｃを書込み制御
手段２に提供する。各データバイトは対応するバッファ
の入力に適用される。

図１に示す装置は更に、バッファMTB1,MTB2及びこれ
らのバッファに結合された２つの並列−直列変換器PSB
1,PSB2の読取り制御回路を含んでいる。並列−直列変換
器は、このようにバッファに読込まれたバイトを直列形
態のビットストリームDREC1,DREC2に変換することがで
き、これらのビットストリームは次に、インタフェース
SoのチャネルB1,B2の構成データを含む単一のビットス
トリームDRECを形成するためにマルチプレクサ６内で多
重化される。

図１では、この読取り制御回路は、バッファMTB1に関
する回路５と、バッファMTB2に関する回路５′とに分か
れる。

バッファMTB1,MTB2に書込み制御信号はそれぞれSOB1,
SOB2で示し、変換器PSB1,PSB2の並列ローディング制御
信号はそれぞれCHPB1,CHPB2で示し、これらの変換器の
直列読取りクロック信号はそれぞれHL1,HL2で示す。

図１に示す装置は更に、信号H0.250に影響を及ぼす転
送ジッタを波し、ローカルクロック信号の位相をこの
波後に得られた信号の位相によって制御する手段７を
含んでいる。これらのローカルクロック信号はそれぞれ
信号H0.250の平均周波数250Hzの倍数の平均周波数を有
し、且つ後で説明するようにそれぞれマルチプレクサ６
（図１では明確には図示せず）及び読取り制御回路の種
々の要素にインタフェースSoの種々のクロック周波数特
性を提供する。

図２に示す実施例によれば、この手段７はディジタル
フェーズロックドループ10と周波数分割器11とを含んで
いる。

フェーズロックドループは公知の如く、信号H0.250、
即ちこのループの入力信号の位相を、 −そのカウント範囲が係数Ｋによって決定され、且つ信
号H0.250の平均周波数の倍数の周波数でクロック信号H1
5360を生成する発振器14によってそのカウントクローク
が提供されるカウンタ13で行われた位相比較の結果に基
づいてカウンティング又はダウンカウンティングを制御
し、 −カウンタ13がいずれかの方向でオーバーフローした場
合に、回路15を介して、発振器14から出るクロック信号
にパルスを付加するか又は除去し、 −回路15によって提供された信号の周波数を、周波数分
割器16を介して平均（即ちこの回路15によって行われる
パルスの付加及び除去を考慮して）250Hzの周波数を得
るように決定された整数によって分割する という処理によって得られるこのループの出力信号の位
相と比較する位相検出器12を含んでいる。

発振器14は、その周波数が更に考察するインタフェー
スSoの構造の周波数特性の倍数であるクロック信号を提
供する。この周波数は、15360kHzに等しくなるように選
択される。

H8,H32,H256は、分割器11によって提供されるクロッ
ク信号であり且つそれぞれ、この構造のフレーム周波
数、バイト周波数及びビット周波数、即ちそれぞれ8kH
z、32kHz及び256kHzを平均周波数とする。

前述した実施例の範囲内では、フェーズロックドルー
プが更にローカル同期を実現し得るクロック信号を提供
するために有利に使用されることが注目すべきである。
このループはこの場合入力信号の提供を受けないが、入
力信号の最新の位相状態に基づき且つこのローカル同期
を実現するために使用される出力信号を提供し続ける。

第３図のブロック図はバッファの読取り制御回路の一
つを、例えばバッファMTB1及びその並列−直列出力変換
器PSB1に関する回路５をより詳細に示している。

この回路は、初期化時に、即ちチャネルB1の開放時又
はこの同期バッファによって構成されたリザーブを使い
果たした時にバッファMTB1内部に同期バッファを生成す
る手段20を含んでいる。

この手段20は本質的に、この同期バッファの必要容量
に相当する時間中、バッファの読取りクロックを一時的
にブロッキングすることによって機能する。それによっ
て、このバッファによるデータの復元時に、この時間に
相当する遅延が導入される。

この同期バッファを適切に寸法決定するならば、この
遅延によって、波制御手段７の反応時間中にバッファ
の出力の極めて低いビットレートに関連する危険性が回
避され得る。しかしながら、この同期バッファの寸法
は、このようにしてもたらされるデータ復元の遅延に対
して許容できる範囲内にあるように制限されている。前
述した実施例の場合、この同期バッファはセル又は半セ
ルを含むように寸法決定されるのが有利である。

バッファは更に、波制御手段７の反応時間中にこの
バッファの出力の極めて高いビットレートに関連する危
険性を回避するように寸法決定されるのが有利である。

同期バッファ生成手段20は、バッファMTB1内部に同期
バッファが不在であることを検出する回路21によって制
御される。

バッファの入力のビットレートが極めて高い場合、こ
の同期バッファについて最初に決定された寸法に戻すた
めに、反対にこのバッファの読取りを加速する必要があ
る。そのために、回路５は更に、オーバフローの検出及
びバッファの読取りの一時的な加速を機能とする同期バ
ッファオーバフロー検出手段22を備えている。

バッファMTB1の読取りクロックSOB1が、この回路５上
でこれらの同一手段22によって発生される、これらの手
段は更にこのために、同期バッファを生成するようにこ
の読取りクロックの一時的なブロッキングを含む信号SS
OB1を受信する。この図面によれば、この信号SSOB1自体
は並列−直列変換器PSB1の制御手段23によって生成され
る。

図３では、バッファ内に読込まれたバイトの構成ビッ
トをB1Q0〜B1Q7で示す。この図３では更に、それぞれ、
FIFO型メモリからなるバッファMTB1が入力バイトを受け
入れる状態にあるか又は出力バイトを提供する状態にあ
るかを示す２つの信号をDIRB1,DORB1で示す。

同期バッファ不在検出手段を図４に示す。この手段
は、バッファMTB1の空状態検出回路30を含んでいる。こ
の回路30は、この回路の入力Ｄで受信された信号DORB1
を、この回路の入力Ｈで受信された並列−直列レジスタ
PSB1のローディングクロック信号CHPB1によってサンプ
リングすることによって機能する。回路30の出力信号の
状態に応じて、即ちバッファが空であるか又は満杯であ
るかによって、この状態の分析回路31の出力信号の一方
が有効になる。回路31は回路31の入力Ｄで受信された回
路30の出力信号を、この回路の入力Ｈで受信されたクロ
ック信号H256でサンプリングすることによって機能す
る。

バッファが空のときに有効な回路31のこれらの出力信
号の一方DCHP1は、並列−直列レジスタPSB1出力ビット
の代わりに例えば可聴周波サイレンス（silence audiof
rquence）のような置換シーケンス（ｓquence dere
mplacement）の送信を開始させる。図１のブロック図は
更に、信号DREC1及びこのような置換シーケンスSAを受
信し且つ後で説明する制御信号CHP1に応じて信号DREC1
及び信号SAのいずれか一方を選択する切換え装置10を含
んでいる。バッファMTB2についても、信号DREC2,SAを受
信し且つ信号CHP2によって制御される切換え装置11が備
わっている。

バッファが空のときに有効な回路31の他方の出力信号
RTIM1は、同期バッファ生成手段を再度初期化するため
に使用される。

これから、図５を参照して同期バッファ生成手段につ
いて説明する。

同期バッファ生成手段は、“n"（“n"はバイト数で表
される同期バッファの寸法を示す）で分割するカウンタ
32を含んでいる。このカウンタは並列−直列レジスタPS
B1のローディングクロック信号CHPB1によって増分さ
れ、前述した信号RTIMIによってリセットされ且つこの
カウンタの状態“n"の通過を指示する信号FCHP1を提供
する。この信号は、並列−直列レジスタPSB1の出力ビッ
トの代わりに例えば可聴周波サイレンスのような置換シ
ーケンスの送信終了を指示する。

図６に示す同期バッファオーバフロー検出手段は、バ
ッファMTB1の満杯状態検出回路33を含んでいる。この回
路33は、この回路の入力Ｄで受信された信号DIRB1を、
この回路の入力Ｈで受信された前記信号HCVB1によって
サンプンリングすることによって機能する。

回路33の出力信号の状態に応じて、即ちバッファが満
杯であるかどうかによって、この状態の分析回路34の出
力信号の一方が有効となる。この回路34は回路34の入力
Ｄで受信された回路33の出力信号を、この回路の入力Ｈ
で受信されたクロック信号H256によってサンプリングす
ることによって機能する。

バッファが満杯のときに有効な回路34の出力信号の一
方HACCB1は、通常１個のバイトの読取りのために確保さ
れた時間でこのバッファから“n"個のバイトを読取るた
めにこのバッファの読取り速度を加速する。

この信号HACCB1は、バッファ読取りクロック信号SOB1
を形成するために、“OR"論理ゲート35内で前述した信
号SSOB1と結合される。

バッファが満杯のときに有効な回路34の他方の出力信
号HECM1は、読取り速度が加速されたにもかかわらずバ
ッファの満杯状態が場合によって維持されていることを
検出するように信号DIRB1をサンプリングするために使
用される。この状態は、このバッファを形成するバッフ
ァFIFOの制御論理をリセットして改善せねばならない機
能不良に相当する。

このリセットは、信号HECH1による信号DIRB1のサンプ
リング回路37によって提供された結果の分析回路36によ
って提供される信号MRBIRによって実行される。信号DIR
B1はこの回路37の入力Ｄで受信され、信号HECH1はこの
回路37の入力Ｈで受信される。

回路36は更に、この回路の入力Ｄで受信された回路37
の出力信号を、この回路の入力Ｈで受信されたクロック
信号H256によってサンプリングすることによって機能す
る。

図７に示す制御手段は、波制御手段７によって提供
されたクロック信号H8,H32,H256及びクロック信号H8か
ら得られたクロック信号HBT4から、並列−直列レジスタ
PSB1のローディング制御信号CHPB1及びこのレジスタに
含まれるビットの送信クロック信号HL1を生成するクロ
ック40を含んでいる。

信号HBT4は、先行する場所に相当する時刻に並列−直
列レジスタをローディングすることによって、チャネル
B1に割当てられた次の場所でのその後の送信を可能とす
るように、インタフェースSo上でのチャネルB1に割当て
られた場所の前の場所に相当する。

前述したように、図７に示す制御手段は更に、信号SS
OB1の生成手段41,42を含んでいる。図６によれば、この
信号SSOB1はバッファMTB1の読取りクロック信号SOB1を
形成するために信号HACCB1と結合される。

参照番号41は、クロック40を介してクロック信号H32
から提供される第１の信号MSOB1を受信する論理ゲート
を示す。

この論理ゲート41は更に、バッファMTB1内に記憶され
るデータCHP1の代わりに置換シーケンスの送信を強制す
る信号を受信する。

図１のマルチプレクサ10の制御に使用されるこの信号
CHP1は、前述した信号FCHP1,DCHP1からこの信号を形成
する回路42を介して提供される。これらの信号はそれぞ
れ、このような置換シーケンスの送信開始及び送信終了
を規定する。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非同期転送モード型電気通信ネットワーク
   の端末装置用同期装置であって、この種のネットワーク
   によって導入され、このネットワークを通じて送られる
   データを前記同期装置が受信するクロック周波数に影響
   を及ぼす転送ジッタを濾波し、前記同期装置内部のロー
   カルクロックによって提供されるローカルクロック信号
   の周波数を前記濾波の後に得られた信号の周波数によっ
   て制御する濾波制御手段（７）を備えている同期装置に
   おいて、 データが前記端末装置によって受信されるクロック周波
   数で前記データが書込まれるバッファ（MTB1,MTB2）
   と、 前記濾波制御手段から出る信号のクロック周波数で、書
   込みに対して時間遅延を伴って前記バッファを読み取る
   読取手段（5,5′）と、 前記バッファが空になる度に、前記時間遅延を所定の値
   に初期化する初期化手段（21）と を具備することを特徴とする装置。
2. 【請求項２】前記濾波制御手段が、フェーズロックドル
   ープ（10）と、このループ内部の信号から、このループ
   の出力信号の周波数の倍数周波数のローカルクロック信
   号を提供する周波数分割器（11）とを備えていることを
   特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。
3. 【請求項３】前記読取り手段が、初期化時に、前記時間
   遅延に相当する時間中前記バッファの読取りクロック信
   号を使用不能にする使用不能化手段（41）を備えている
   ことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   装置。
4. 【請求項４】前記使用不能化手段が更に、前記バッファ
   がオーバフローした場合いつでも前記時間遅延を導入す
   るように制御されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項に記載の装置。
5. 【請求項５】前記バッファが、前記ネットワークから受
   信された複数のチャネルを有するセルの、各チャネル用
   のバッファを設けてなるものであることを特徴とする請
   求の範囲第１項から第４項のいずれか一項に記載の装
   置。
6. 【請求項６】同期媒体上で送信又は受信する端末装置の
   場合、該端末装置に関係する呼出しの確立中の信号化段
   階中にローカルクロックから出るローカル同期信号を前
   記端末装置に提供するための手段を更に含んでいること
   を特徴とする請求の範囲第１項から第５項のいずれか一
   項に記載の装置。
7. 【請求項７】前記ローカル同期信号が、前記フェーズロ
   ックドループの出力信号からなることを特徴とする請求
   の範囲第６項に記載の装置。
8. 【請求項８】前記バッファの読取りクロック信号の使用
   不能中に前記バッファ内に含まれているデータの代わり
   に置換データを送信する手段（10,11）を含んでいるこ
   とを特徴とする請求の範囲第３項から第５項のいずれか
   一項に記載の装置。