JPH06252906A

JPH06252906A - 同期制御方式

Info

Publication number: JPH06252906A
Application number: JP5033504A
Authority: JP
Inventors: Fumio Sukegawa; 文雄助川; Takashi Sugawara; 隆菅原; Koji Wada; 浩二和田; Yoshiko Motoki; 由子本木
Original assignee: Hitachi Microcomputer System Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Microcomputer System Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1993-02-23
Filing date: 1993-02-23
Publication date: 1994-09-09

Abstract

(57)【要約】【目的】同期データと非同期データとが混在するデー
タが伝送される通信網に収容される同期データ処理装置
における制御動作を複雑にすることを防止する。【構成】複数のノード装置２〜４は、同期データ回線
に同期データ処理装置を収容し、同期データと非同期デ
ータとが混在するデータが伝送される伝送路１に接続さ
れている。同期データ処理部７は、伝送路１からの伝送
フレームを同期データ回線に送出する場合、エラスティ
ックメモリを使用して、フレーム中の制御データを取り
除き、セルの情報部のみを前づめに連続したフォーマッ
トに変換する。これにより、同期データ処理装置は、セ
ル、チャネルの位置を容易に特定することができ、その
制御動作が容易になる。また、エラスティックメモリに
対する書き込み、読み出しの位相差が障害となる前に、
警告信号を発生して、ノードの独立同期クロックと網同
期クロック間のジッタや位相のずれの吸収を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同期制御方式に係り、
特に、同期データと非同期データとが混在する独立同期
型マルチメディアＬＡＮ等の伝送システムにおいて、伝
送システムに同期データを収容し、網同期クロック動作
部に対してデータの受渡しを行うために使用して好適な
同期制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、マルチメディアＬＡＮ等の同期
データと非同期データとが混在する伝送処理のノード装
置において、同期データを網同期化して通信網に収容す
る場合、動作クロックの乗せ替えを実現するためだけに
エラスティックメモリが用いられている。

【０００３】しかし、この動作クロックの乗せ替えに際
し、伝送路内を巡回するフレームフォーマットを保存し
たままクロックを乗せ替えて、そのデータを同期データ
処理装置に送信した場合、同期データ処理装置は、同期
データの取り出し、または、乗せ替えを行うために、フ
レーム中に挿入される無効領域を考慮した複雑な制御を
行う必要がある。

【０００４】このような複雑な制御の必要性を回避する
ためには、前述の動作クロックの乗せ替えに際して、伝
送路内を巡回するフレームフォーマットの無効領域を排
除し同期データ処理としての制御が容易なフレームフォ
ーマットに変換する必要がある。

【０００５】また、動作クロックの乗せ替えのために、
エラスティックメモリを挿入した場合、クロックのジッ
タ、位相ずれによりエラスティックメモリのオーバーフ
ロー、あるいは、アンダーフローが発生する。

【０００６】このようなエラスティックメモリのオーバ
ーフロー、あるいは、アンダーフローを検出してクロッ
クの乗せ替えを行う同期制御に関する従来技術として、
例えば、特開昭６２−８６９３３号公報等に記載された
技術が知られている。

【０００７】この従来技術は、書き込みフレームの位相
と読み出しフレームの位相とを比較して、クロックのジ
ッタ、位相ずれにより生じるエラスティックメモリのオ
ーバーフロー、アンダーフローの検出を行うというもの
である。

【０００８】しかし、この従来技術は、ハードウェアの
故障により突然書き込みフレームの位相と読み出しフレ
ームの位相とが近づいたときにも、書き込み側の動作ク
ロックと読み出し側の動作クロックとの間の位相のず
れ、ジッタによりオーバーフロー、アンダーフローが発
生したと判断して、ハードウエアの故障を検出すること
ができない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、独立
同期型マルチメディアＬＡＮ等の伝送システムのノード
装置において、伝送路内を巡回するフレームフォーマッ
トを保存したままのフレームを網同期化して同期データ
処理装置に送信する従来技術は、同期データ処理装置が
フレームの途中に挿入される無効データを考慮した制御
を行わなければならず、同期データの取り出し、送信制
御等に複雑な制御を行わなければならないという問題点
を有している。

【００１０】また、書き込みフレームと読み出しフレー
ムとの位相差からエラスティックメモリのオーバーフロ
ー、アンダーフローの障害を検出する前述の従来技術
は、異常を検出したとき、書き込みフレームと読み出し
フレームとの位相を初期時の位相に修正してデータ送受
信を再開するが、ハードウェアの誤動作、故障によりオ
ーバーフロー、アンダーフローが生じた場合にも、前述
と同様にデータの送受信を再開し、場合によっては再
開、復旧を繰り返し、伝送システムを不安定な状態とし
てしまうという問題点を有している。

【００１１】本発明の目的は、前述した従来技術の問題
点を解決し、同期データと非同期データとが混在する通
信網に収容される同期データ処理装置における制御動作
を複雑にすることのない、また、伝送システム内のノー
ド装置において、エラスティックメモリのオーバーフロ
ー、アンダーフローが検出されたとき、それが、書き込
み側の動作クロックと読み出し側の動作クロックとの間
の位相のずれ、ジッタ、すなわち、網同期クロックの再
生不良によるものか、エラスティックメモリ制御のハー
ドウエア障害によるものかの切り分けを容易に行うこと
ができる同期制御方式を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、エラスティックメモリに書き込むデータを、セルの
情報部のみに限り、読み出しをフレーム先頭信号から連
続して行い、セル情報部のみを集中連続配置したセルの
順序を保存したフォーマットに変換して同期データ処理
装置に送信するようにすることにより、また、書き込み
フレームと読み出しフレームとの位相差からエラスティ
ックメモリのオーバーフロー、アンダーフロー警告を、
オーバーフロー、アンダーフローの障害となる前に発生
するようにすることにより達成される。

【００１３】

【作用】エラスティックメモリに書き込むデータをセル
の情報部に限定し、不規則に挿入されている無効領域、
同期データ処理に不用なセル制御情報部を削除すること
により、同期データ処理装置は、セル位置及びチャネル
位置を容易に特定することができ、データの取り出し、
及び、送信制御を単純に実現することができる。

【００１４】また、エラスティックメモリのオーバーフ
ロー、アンダーフローの警告を、オーバーフロー、アン
ダーフローの障害となる前に発生するようにすることに
より、オーバーフロー、アンダーフローの障害発生の検
出時に、警告が発生していたか否かを調べることによ
り、この障害発生が、クロックの位相ずれ、ジッタによ
るものか、ハードウェアの障害、誤動作によるものかを
容易に判断することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明による同期制御方式の一実施例
を図面により詳細に説明する。

【００１６】図１は本発明の一実施例による独立同期型
マルチメディアＬＡＮの構成を示すブロック図、図２は
同期データ処理部の構成を示すブロック図、図３は同期
データ処理部におけるフレーム変換の例を説明する図、
図４はエラスティックメモリのオーバーフロー、アンダ
ーフローの検出方法を説明する図である。図１、図２に
おいて、１は伝送路、２〜４はノード装置、６は伝送路
アクセス制御部、７は同期データ処理部、７０１、７１
３はライト制御部、７０２、７０３はデータ幅変換部、
７０４、７１０はリード制御部、７０５はエラスティッ
クメモリ管理部、７０６、７０７は受信エラスティック
メモリ、７０８、７０９は送信エラスティックメモリ、
７１１はリードデータリタイミング部、７１２はデータ
ラッチである。

【００１７】図１に示す本発明の一実施例によるマルチ
メディアＬＡＮは、ノード装置２〜４が、同期データと
非同期データとが混在するデータを伝送する伝送路１に
よりリング状に接続され、各ノード装置２〜４が図示し
ない同期データ処理装置を同期データ回線を介して収容
して構成されている。そして、各ノード装置２〜４のそ
れぞれは、通信網を構成する伝送路１に対する制御を行
う伝送路アクセス制御部６と、図示しない同期データ処
理装置が接続される同期データ回線に対する制御を行う
同期インタフェース部８と、伝送路１と同期データ回線
との間の同期の処理を行う同期データ処理部７とを備え
て構成される。

【００１８】図示実施例において、ノード装置２は、ク
ロックマスタノードとして動作するものであり、このた
め、データの送信部、受信部、中継制御部の他に、クロ
ック情報生成部を備えて構成されている。ノード装置２
は、自ノード装置２の動作クロックを網同期クロックの
基本クロックとして伝送フレームの制御情報領域に挿入
して伝送路１に送信する。

【００１９】ノード装置３、４は、この基本クロックを
含む伝送フレームを各ノード装置で独立な内部クロック
で受けて中継を行う。この中継時、ノード装置３、４
は、クロックマスタノードと各ノードとのクロックの相
違を、伝送フレームに対しスタッフィングデータを挿入
／削除することにより調整する。

【００２０】ノード装置３、４は、伝送フレーム中のク
ロック情報から網同期クロックを再生し、同期データ処
理部７へ供給するため、網同期クロック再生部を備えて
構成される。このノード３、４において、伝送路アクセ
ス制御部６の動作クロックは、各ノード装置毎に独立な
内部クロックであり、再生した網同期クロックで動作す
る同期インターフェース部８にデータを渡すためには、
内部クロックから網同期クロックへ動作クロックの乗せ
替えを行う必要があり、この動作クロックの乗せ替えが
同期データ処理部７で行われる。

【００２１】同期データ処理部７は、送信、受信のエラ
スティックメモリを備えて構成され、その詳細な構成が
図２に示されている。

【００２２】図２に示すように、同期データ処理部７
は、受信及び送信用にそれぞれ２面ずつのエラスティッ
クメモリ７０６〜７０９と、受信及び送信データのデー
タ幅変換部７０２、７０３と、エラスティックメモリに
対する書き込み、読み出しを制御するライト制御部７０
１、７１３、リード制御部７０４、７１０と、同期デー
タ回線からのデータを一時的に保存するデータラッチ７
１２と、同期データ回線へのデータの出力タイミングを
調整するリードデータリタイミング部７１１と、エラス
ティックメモリ管理部７０５とを備えて構成される。

【００２３】図３に、同期データ処理部７が伝送路アク
セス制御部６から受信するフレームフォーマット（以
下、伝送フレームという）、及び、同期データ処理部７
から同期インタフェース部８へ送信するフレームフォー
マット（以下、網同期フレームという）の構成を示して
おり、以下、これらのフレームフォーマットについて説
明する。

【００２４】伝送フレームは、ノード装置の内部クロッ
ク（１９．４４ＭＨｚ）に同期した、５バイトのヘッダ
部（制御情報部）と４８バイトのデータ部とから成るセ
ルを１フレーム中に４４セル配置し、これらのセルの間
の不特定の位置にスタッフィングデータが挿入されて構
成されている。しかし、このように、スタッフィングデ
ータが不特定の位置に挿入されていると、データが周期
的に到着することを前提とする同期データ回線に接続さ
れる同期データ処理装置における処理が複雑になる。

【００２５】このため、本発明の一実施例は、同期デー
タ処理部７でエラスティックメモリを使用して、クロッ
クの乗せ替えを行うと共に、スタッフィングデータを取
り除く処理を行っている。

【００２６】以下、この伝送フレーム受信時の同期デー
タ処理部７におけるクロックの乗せ替えと、スタッフィ
ングデータを取り除く処理について説明する。

【００２７】図２において、伝送アクセス制御部６から
受信された伝送フレームは、セル内のデータのみが、デ
ータ幅変換部７０２により２バイト幅のデータに変換さ
れ、書き込みデータに作成される。そして、最初に受信
した伝送フレームのデータは、ライト制御部７０１の制
御の下に初期化された受信エラスティックメモリ７０６
（ＥＳ０）内に、伝送フレームの先頭より順番に内部ク
ロックに同期して書き込まれる。従って、エラスティッ
クメモリ７０６には、その０番地からデータ部のみが第
１セルから４４セル分書き込まれることになる。

【００２８】この１フレーム分の伝送フレームの形状を
チェックし、フレームフォーマットに異常がなければ、
第２の伝送フレームのデータ部が受信エラスティックメ
モリ７０７（ＥＳ１）に前述と同様に書き込まれる。ま
た、この第２の伝送フレームのデータの書き込みの開始
と同時に、リード制御部７１０の制御の下で、網同期ク
ロック（９．７２ＭＨｚ）に同期して受信ＥＳ０からの
データ読み出しが開始され、４４セル分のデータの読み
出し終了後、無効領域が挿入され、網同期フレームの長
さが合わされる。

【００２９】従って、網同期フレームのフレームフォー
マットは、図３に示すように、フレーム先頭から前づめ
に配置した４４セル分のデータ部と無効領域とにより構
成され、伝送フレームに対して、当初１フレーム分の遅
延が生じている。

【００３０】一方、同期データ回線から同期インタフェ
ース部８を介して同期データ処理部７に送信データが与
えられる場合、同期インタフェース部８は、網同期フレ
ームのタイミングに合わせて乗せ替えセル、チャネルの
位置に、送信データを同期データ処理部７へ送信してく
る。同期データ処理部７は、ライト制御部７１３の制御
のの下に、受信したデータを網同期クロックに同期して
送信エラスティックメモリ７０８（ＥＳ０）に書き込
む。網同期フレームの１フレーム分を書き込み後、次の
フレームのデータは、同様に送信エラスティックメモリ
７０９（ＥＳ１）に書き込まれる。

【００３１】この送信ＥＳ１への書き込みの開始と同時
に、リード制御部７０４の制御の下に、送信ＥＳ０から
の内部クロックに同期したデータの読み出しが開始され
る。読み出されたデータは、データ幅変換部７０３を介
して１バイト幅で伝送路アクセス制御部６に送出され
る。

【００３２】前述した２面の受信用、送信用のエラステ
ィックメモりに対する書き込み、読み出しは、それぞれ
２面のメモリが交互に使用されて繰返し実行される。こ
れにより、内部クロックと網同期クロックとの間のクロ
ック位相差を吸収して、データの送受信を行うことがで
きる。

【００３３】次に、図４を参照して、エラスティックメ
モリのオーバーフロー・アンダーフローを検出する方法
を説明する。このオーバーフロー・アンダーフローの検
出は、同期データ処理部７のエラスティックメモリ管理
部７０５において、受信エラスティックメモリ７０６、
７０７の書き込み／読み出しのタイミングを比較するこ
とにより行われる。

【００３４】エラスティックメモリ管理部７０５は、２
面の受信エラスティックメモリ７０６、７０７をフレー
ム単位に切り替えて受信ＥＳ０に書き込む伝送フレーム
の第１、第２セルを示す信号を障害領域Ａ信号として、
第１〜第７セルを示す信号を警告領域Ａ信号として生成
する。また、エラスティックメモリ管理部７０５は、受
信ＥＳ０から読み出す網同期フレームの第１、第２セル
を示す信号を障害領域Ｂ信号として、第１〜第７セルを
示す信号を警告領域Ｂ信号として生成する。

【００３５】正常動作時、図４（１）に示すように、障
害領域Ａ信号、警告領域Ａ信号と、障害領域Ｂ信号、警
告領域Ｂ信号とが重なり合うことはない。

【００３６】ノードクロックすなわち内部クロックと網
同期クロックとの間の位相のずれ、ジッタにより伝送フ
レームと網同期フレームの位相が近づき、図４（２）に
示すように、警告領域Ａ信号と障害領域Ｂ信号とが重な
ると、エラスティックメモリ管理部７０５は、エラステ
ィックメモリのアンダーフローが発生する前の警告とし
て警告信号を出力する。同様に、障害領域Ａ信号と警告
領域Ｂ信号とが重なると、エラスティックメモリ管理部
７０５は、エラスティックメモリのオーバーフローが発
生する前の警告として警告信号を出力する。

【００３７】さらに伝送フレームと網同期フレームとの
位相が近づき、図４（３）に示すように、障害領域Ａ信
号と障害領域Ｂ信号とが重なると、エラスティックメモ
リ管理部７０５は、エラスティックメモリのオーバーフ
ロー、アンダーフロー障害が発生したことを検出し、同
期データ処理部７を再初期化し、伝送フレームと網同期
フレームとの位相を初期状態と同じように１フレーム分
の位相差に戻し、データの読み出しを再開させる。

【００３８】前述したように、本発明の一実施例は、エ
ラスティックメモリのオーバーフロー、アンダーフロー
の発生に対する警告を、伝送フレームと網同期フレーム
との位相差、すなわち、エラスティックメモリの書き込
みと読み出しとの位相差が７セル以内となったときに報
告し、また、オーバーフロー、アンダーフロー障害発生
を前述の位相差が２セル以内になったときにに報告して
いる。

【００３９】従って、本発明の一実施例は、エラスティ
ックメモリのオーバーフロー、アンダーフローの検出
時、その前に、警告信号が出力されたか否かを監視する
ことにより、エラスティックメモリのオーバーフロー、
アンダーフローが、ジッタ、網同期クロックの再生不
良、すなわち、伝送路アクセス制御部の網同期クロック
再生部の故障により発生したか、同期データ処理部７の
故障により発生したか、その原因の切り分けを容易に行
うことができる。

【００４０】すなわち、前記原因が、ジッタ、網同期ク
ロックの再生不良の場合、連続的に伝送フレームと網同
期フレームとの位相がずれるために、オーバーフロー、
アンダーフローの検出時、その前に、必ず警告信号が出
力されているはずである。従って、警告信号が検出され
ている場合、原因が、ジッタ、網同期クロックの再生不
良であることが判る。

【００４１】一方、前記原因が、同期データ処理部７、
すなわち、エラスティックメモリの制御回線の故障の場
合、エラスティックメモリに対する書き込み／読み出し
の番地が急にずれる現象となるため、オーバーフロー、
アンダーフローの検出時、その前に、警告信号が出力さ
れていない。従って、警告信号が検出されていない場
合、原因が、同期データ処理部７の故障であることが判
る。

【００４２】これにより、本発明の一実施例は、伝送路
アクセス制御部の故障か、同期データ処理部の故障かの
切り分けを容易に行うことができ、同期データ処理部の
故障時には、故障の同期データ処理部を切り離すことに
より、伝送路への影響を回避することができる。

【００４３】前述した本発明の一実施例によれば、網同
期フレームは、その先頭からセル情報部が４４セル分集
中配置されて構成されるので、ノード装置に接続されて
いる同期データ処理装置は、このフレームの処理にあた
り、セル位置、チャネル位置を容易に特定することがで
き、また、同期アダプタ装置によるデータの取り出し、
送信制御を容易に実行することができる。

【００４４】また、前述した本発明の一実施例によれ
ば、ノード装置が、エラスティックメモリに対する書き
込み位相と読み出し位相とを比較することにより、エラ
スティックメモリの障害発生前に警告情報を発生してい
るので、メモリの障害発生が、書き込みクロックと読み
出しクロックの位相ずれにより発生したか、あるいは、
ハードウエア障害により発生したかを識別して、後の処
理を行うことができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、同
期データと非同期データとが混在する通信網に収容され
る同期データ処理装置における制御動作を複雑にするこ
とがなく、また、通信網内のノード装置において、エラ
スティックメモリのオーバーフロー、アンダーフローが
検出されたとき、それが、書き込み側の動作クロックと
読み出し側の動作クロックとの間の位相のずれ、ジッタ
によるものか、ハードウエアの障害によるものかの切り
分けを容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による独立同期型マルチメデ
ィアＬＡＮの構成を示すブロック図である。

【図２】同期データ処理部の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】同期データ処理部におけるフレーム変換の例を
説明する図である。

【図４】エラスティックメモリのオーバーフロー、アン
ダーフローの検出方法を説明する図である。

【符号の説明】

１伝送路２〜４ノード装置６伝送路アクセス制御部７同期データ処理部７０１、７１３ライト制御部７０２、７０３データ幅変換部７０４、７１０リード制御部７０５エラスティックメモリ管理部７０６、７０７受信エラスティックメモリ７０８、７０９送信エラスティックメモリ７１１リードデータリタイミング部７１２データラッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｌ 12/42 (72)発明者和田浩二神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者本木由子神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所情報通信事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同期データ処理装置を収容する複数のノ
ード装置と、これらをリング状に接続する伝送路とより
成り、各ノード装置がそれぞれ独立の同期クロックによ
り動作し、同期データと非同期データとをセルと呼ばれ
る情報単位に混在させた伝送フレームを用いて通信を行
う独立同期型伝送システムにおいて、前記ノード装置
は、網同期クロックに同期した同期データを収容するた
めに独立同期クロックにより動作する部分と網同期クロ
ックにより動作する部分との間にエラスティックメモリ
を備え、独立同期期クロックと網同期クロックとの間の
ジッタ、位相のずれによるデータの欠落を防止すると共
に、セルの制御情報部分を削除し、情報部のみを前づめ
に連続配置したフォーマットに変換したフレームを同期
データ処理装置に渡すことを特徴とする同期制御方式。
【請求項２】独立同期クロックと網同期クロック間の
ジッタ、位相のずれによるエラスティックメモリのオー
バーフロー・アンダーフローの兆候を、エラスティック
メモリに対する書き込みフレームと読み出しフレームと
の位相比較により検出し、エラスティックメモリ制御回
路の故障と網同期クロック再生不良とを切り分けること
を特徴とする請求項１記載の同期制御方式。