JPS6292549A

JPS6292549A - 端末クロック生成回路を有するループ通信システム

Info

Publication number: JPS6292549A
Application number: JP23118385A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Takahashi; 正弘高橋; Takushi Hamada; 浜田　卓志; Katsuhiko Yoneda; 勝彦米田; Seiichi Yasumoto; 精一安元; Toshiyuki Matsuzaki; 松崎　敏之
Original assignee: Hitachi Cable Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1987-04-28
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: JPH07123255B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、高速ループ通信システムにおいて、ステーシ
ョンから端末装置へ供給するクロックの生成方式に関す
る。

〔発明の背景〕

従来、ループ通信システムでは１台のステーションのク
ロックパルスに他の全てのステーションが周波数同期し
て動作する従属同期方式が採用されている。この従属同
期方式は、ステーションを多段中継するため、ジッタが
累積し音声、画像の品質を劣化させる。また、障害発生
時には、障害ステーションより下流ではクロック断が発
生し、ループバック等の再構成制御に時間がかかるなど
の問題がある。

そこで、これらの問題を回避するため、各ステーション
毎に高安定な発振器を持たせて独立なクロックで動作さ
せる独立同期方式が検討されつつある。この独立同期方
式では、各ステーション間で周波数同期のとれた端末ク
ロック生成が問題となる。

このような独立同期方式を用いたループ通信システムに
おける端末クロック生成方式として、田崎外［リング型
ローカルエリアネットワークにおける同期方式の検討」
信学技報５Ｅ−８３−］、１７（昭５８−１１）に記載
されているような各端末毎にステーションの受信メモリ
占有量に応じてクロックを生成する方式が知られている
。しかし、この方式では端末ごとにクロック生成回路が
必要となり、ステーションの小形化が妨げられている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、独立同期により構成された高速ループ
通信システムにおいて、ステーション間で周波数同期の
とれた端末供給クロックを統一的に発生することが可能
なクロック生成方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、独立同期により構成されたループ通信システ
ムにおいて、基準ステーションが生成する伝送フレーム
のフレーム周期を各ステーションで検出し、これを基Ｐ
！倍信号して位相同期発振器による端末供給クロックを
生成することを特徴とした端末クロック生成方式である
６〔発明の実施例〕以下、図面にしたがって本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明が適用されるループ通信システムの一構
成例を示すブロック図である。第２図において、１は光
ファイバなどのループ伝送路、２はステーションで、Ｐ
Ｔ：パケット交換用端末（例えば、計算機、ワークステ
ーションなど）、ＣＴ二回線交換用端末（電話、ファク
シミリ、データ端末など）などの多様な端末が接続され
る。

第１図は１本発明の一実施例を示すループ伝送路１上の
伝送フレーム構成例の説明図である。Ｆはフレーム、Ｔ
Ｓ　（ＴＳ＃１〜ＴＳ＃ｍ）はタイムスロット、ＦＳは
フレーム同期信号で、以下のタイムスロットＴＳの区切
りを識別するための信号である。ＧＢはガードビットで
あり、各ステーションでのクロック周波数が異なるため
、フレームの周期が一定時間になるよう調整するための
ダミービットである。なお、伝送フレームの生成は一台
の基準ステーションのみが行い、他のステーションはフ
レームを中継、伝送する。

各ステーションで、例えば、温度制御された水晶発振器
を用いれば、その周波数安定度は±１　ｐｐｍ（１，ｐ
ｐＩ１１＝　１０−６）程度である−したがッテ、任意
のステーション間では最悪時２　ｐｐｍ程度周波数が偏
移しており、このため、１フレ一ム周期内では１例えば
１００Ｍｂ／ｓ（ループ伝送速度）×２ｐｐｍＸ１２５
μｓ　（１フレ一ム時間）　＝０．０２５ビツト／フレ
一ム程度のフレーム周期誤差が発生する。すなわち、４
ｏフレームに１回程度の頻度で、１ビツトのガードビッ
トの付加／削除が発生することになる。

なお、パケット交換では計算機などからのバーストデー
タを任意個数のタイムスロットＴＳを占有して伝送する
。また、回線交換では、タイムスロットを複数のチャネ
ルに細分化し、これを端末に割付けることにより伝送を
行うものである。タイムスロットの構成は、本発明と直
接関連がないので詳細な説明は省略する６第３図は、本発明の一実施例を示すステーション２の構
成例を示すブロック図である。第３図において、ステー
ション３は、ループ伝送路１から受信器１０を介してデ
ータを受信し、その受信データ列からクロック抽出、デ
ータの再生を行う。

２ｏは、送信器で伝送路１にビットシリアルでデータ送
出を行う。３０はタイムスロット多重／分離回路で、第
２図に示したフレーム構成を識別し、タイムスロットを
例えば８ビット単位に分解し、受信バスに送出し、ある
いは送信バス上の８ビット単位情報をタイムスロットに
組立てる機能を有する。５０は端末供給クロック生成回
路で、端末動作に必要な各種クロックを生成し、各端末
接続アダプタ６０に供給する。４ｏは受信用（４０−１
）、送信用（４０−２）の情報交換バスであり、例えば
８ビット単位の情報、タイミング信号等が周期的に転送
される。６０は、端末接続アダプタであり、端末対応の
インターフェイス制御、パケシト交換／回線交換などの
制御を行う。

第４図は、タイムスロット多重／分離回路３０の一実施
例を示すブロック図である。３０１は受信器１０の受信
データからクロックを抽出するクロック発生器、３０２
は第２図に示したフレーム構成中のフレーム同期信号Ｆ
Ｓにもとづいて、フレーム同期を検出する。３０３はタ
イムスロット受信制御回路で、フレーム同期信号にもと
づいてタイムスロットの識別、具体的にはタイムスロッ
トの同期信号、受信バス上のデータ転送タイミングを生
成、供給する。３０４はフレーム同期信号の遅延回路で
あり、受信器１０、受信バス４０−１、端末接続アダプ
タ６０、送信バス４ｏ−２、送信器２０の経路における
論理的な遅延を補正するものである。３０５はフリップ
フロップで、受信クロックで遅延されたフレーム同期信
号を送信クロックに同期化させる回路である。３０Ｂは
直並列変換回路、３０７はバッファレジスタである。

３０８はメモリ回路であり、前述したフレーム同期遅延
回路３０４と同様に、データに対する論理的な遅延を補
正するものである。３０９は、送信クロック発振器であ
り、クロック発生！３０１の受信クロックとは独立動作
している。３１０はタイムスロット送信制御回路であり
、受信側からのフレーム同期信号と送信クロックから、
第２図に示したフレームの組立て制御を行うつ３１１は
ガードビット発生回路、３１２はバッファレジスタ、並
直変換回路、３１３，３１４はセレクタである。

次に、第５図のタイミングチャートを用いて、ステーシ
ョンにおけるガードビットによるフレーム周期制御の動
作について説明する。第５図は任意のステーションにお
ける、時刻ｔｏ　　（受信クロックａと送信クロックｄ
が位相同期のとれた特定な状態と時刻ｔｎ　　（受信側
クロック周波数が少し高いため、ｔｏ　”””　ｔ　ｎ
間で受信側フレーム同期信号Ｃの検出点と送信側フレー
ム同期信号の送出指令点ｅが１ビツト以上ズした状態）
をそれぞれ示す、なお、第５図においては、タイムスロ
ット多重／分離回路３０、送信・受信バス４０．端末接
続アダプタ６ｏ内における論理的な遅延は、説明を簡単
にするため省略しである。また、フレーム同期信号も説
明を簡単にするため、４ビツトの場合を示しているが、
任意ビット長で構成することも可能である。

時刻ｔｏは、受信クロックと送信クロックが同一である
場合に相当し１本発明が対象とする独立同期方式の場合
にも周波数スリップの過程でこのような状態が発生し、
第５図においてはこの状態を初期状態としている１図示
の例では受信クロック周波数が送信のそれに比して高い
ため、受信側で検出したフレーム同期信号Ｃは、図中の
矢印の方向に漸次移動する（第５図は送信クロックを基
準として図示している）、シかし、この移動量が１ビツ
トより小さい場合には、フリップフロップ３０５におい
て送信クロックｄのαパルスでサンプリングできるため
、タイムスロット送信制御回路３１０に入力されるフレ
ーム同期信号ｅは、時刻ｔｏと同じ時間位置で出力され
る。

時間が経過し５時刻ｔ１１では上述したフレーム同期信
号Ｃの移動量、すなわち送／受信グロック周波数誤差の
累積値は１ビツト以上になり、送信クロックｄのβパル
スでサンプリングすることになる。この場合にはガード
ビットＧＢｊの送出を止め、直ちにフレーム同期信号ビ
ットＦＳＩを送出する。したがって、時刻ｔ４において
は定常状態に比べて１ビツト少ないフレームが送出され
、クロック周波数誤差による累積値をリセットする。

なお、本例では送／受信クロックの周波数偏差が小さい
場合について示しているが、大きい場合にも同様の考え
方が適用できることは言うまでもない。具体的には、フ
レーム同期信号の検出ごとにクロック周波数誤差の累積
値（ビット数換算で表現）をチェックし、整数値に相当
するガードビットを付加／削除することにより送信フレ
ームを構成すればよい。

第６図はこのフレーム周期を用いて端末クロックを生成
する端末供給クロック生成回路、具体的にはディジタル
処理形位相同期発振器を示す。なお端末クロックの周波
数は、多種多様であるが。

基本的には公衆網としてサポートしている速度りラス、
例えば１．２，２．４．・・・・・・、４８，６４゜１
９２　、３８４　、７６８　ｋ　ｂ　／　ｓなどを実現
できれば大半の端末は接続可能である。

５０１はフリップフロップで、第４図に示したフレーム
同期信号検出回路３０２の出力Ｃでセットされ、分周カ
ウンタ５０７出力によりリセットされる。５０２はＡＮ
Ｄゲート、５０３はカウンタ、５０４はカウンタ値の任
意フレーム数にわたる平均値回路であり、この平均値回
路の出力値が一定になるように電圧制御発振器５０６を
制御する。５０５はディジタル−アナログ（Ｄ　Ａ）変
換回路である。５０８は上述した各種速度クラスの端末
クロックを生成するための分周器である。前述した速度
クラスの端末クロック周波数を発生する場合には、例え
ば、電圧制御発振器５０６の出力を６．１４４　Ｍ　Ｈ
ｚに設定すれば、逓倍することなく分周回路のみで生成
可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、独立同期により構成されたループ通信
システムにおいて、ステーション間で周波数同期のとれ
た端末供給を簡単、かつ統一的に発生することが可能と
なるため、ステーションのハードウェアが小形化できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のフレーム構成、第２図は本
発明が適用されるループ通信システム構成図、第３図は
本発明の一実施例のステーション構成図、第４図は本発
明の一実施例のタイムスロット多重／分離回路の詳細構
成図、第５図はガードビット制御方式を説明するための
動作タイミングチャート、第６図は本発明の一実施例の
端末供給クロック生成回路の構成図である。１・・・ループ伝送路、２・・・ステーション、１ｏ・
・・受信器、２０・・・送信器、３０・・・タイムスロ
ット多重／分離回路、４０・・・送／受信バス、５ｏ・
・・端末供給クロック生成回路、６０・・・端末接続ア
ダプタ。３０１・・・クロック発生器、３ｏ２・・・フレーム同
期検出回路、３０３・・・タイムスロット受信制御回路
、３０４・・・フレーム同期信号遅延回路、３０５・・
・フリップフロップ、３０６・・・直並列変換回路、３
０７・・・バッフ７レジスタ、３０　Ｂ・・・メモリ回
路、３ｏ９・・・送信クロック発振器、３１０・・・タ
イムスロット送（＋１制御回路、３１１・・・ガードビ
ット発生回路、３１２・・・並直変換・バッファレジス
タ、３１３゜３１、　／ｌ・・・セレクタ、５０１・・
・フリップフロップ、５０２　・Ａ　Ｎ　ｒ）ゲー１−
，５０３−・・カウンタ、５ｏ４・・・平均値回路、５
０５・・・１）Ａ変換回路、５０６・・・電圧制御発振
器、５０７．５０８・・・分周器。

Claims

【特許請求の範囲】１、複数の端末と、これらを収容して情報転送を実行す
るステーションと、該ステーション間を接続する伝送路
からなるループ通信システムにおいて、伝送フレームの
フレーム周期を、各ステーション毎の独立なクロック発
振源により再生中継させ、各ステーションにおいて該フ
レーム周期を基準信号として端末クロックを生成するこ
とを特徴としたループ通信システムの端末クロック生成
方式。２、特許請求の範囲第１項において、各ステーションで
フレームの周期を中継する場合、ステーション間のクロ
ック周波数差の累積値をフレーム同期信号の検出毎パチ
エックし、この累積値の整数ビット数に相当するガード
ビットを付加／削除することによりフレーム周期の中継
を行う端末クロック生成方式。