JP3706705B2 - Dependent device used in PDS transmission system and clock synchronization method in dependent device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、PDS伝送システムに用いられる従属装置、および、従属装置におけるクロック同期方法に係り、特に、バースト信号を送出する位相の精度を向上させることに好適な、PDS伝送システムに用いられる従属装置、および、従属装置におけるクロック同期方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
1の加入者線終端局装置(以下、局装置という)に対して、複数の加入者線終端装置(以下、宅内装置という)を接続し、データを伝送するためのPDS( Passive Double Star )伝送システムが用いられている。各宅内装置は、局装置から送出される下りデータ信号から抽出した抽出クロックに従って内部回路を動作させている。そして、局装置に送出するバースト信号は、抽出クロックに従って送出される。
【0003】
ところが、各宅内装置が受け取る下りデータ信号には、往々にしてジッタが含まれているため、内部回路が動作する抽出クロックにジッタが重畳する。宅内装置は、このジッタが重畳した抽出クロックに従ってバースト信号を局装置に送出するから、このバースト信号に、下り信号に含まれるジッタが伝搬してしまう。
【0004】
バースト信号にジッタが含まれていると、局装置がバースト信号を読み取る際にエラーを起こす原因となる。このエラーを防ぐために、バースト信号に含まれるジッタを低減するためのクロック同期方法が開発されている。例えば、装置内で安定化された装置内クロックを生成し、これに従ってバースト信号を送出する宅内装置がある。安定化された装置内クロックに従ってバースト信号を送出することにより、送信されるバースト信号に含まれるジッタを低減することができる。下りデータ信号を受信するための抽出クロックで動作する回路と、バースト信号を送出するための装置内クロックで動作する回路とのデータ信号の受け渡しには、エラスティックストアメモリが用いられている。これは、抽出クロックと装置内クロックとの位相差によるデータ信号の受け渡しの困難を避けるためである。エラスティックストアメモリを用いた具体的な回路例としては、特開昭61−90542号公報に記載されるフレームアライナが挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の宅内装置は、バースト信号を送出する信号送出位相は、受信した下りデータ信号に含まれるフレーム同期信号を基準として制御している。このため、下りデータ信号にジッタが含まれていると、そのジッタに相当する誤差が信号送出位相に生じる。
【0006】
また、信号送出位相を制御するための回路は、抽出クロックおよび装置内クロックの位相差が無視できる信号速度まで小さくされたクロックに従って動作する。これは、下りデータ信号におけるフレーム基準信号、および、装置内クロックに従うバースト信号を共に処理するためである。ところが、クロック速度をさげると、クロックの周期が長くなり、位相を制御するステップが粗くなる。これは、位相を制御する精度を悪化させる原因となる。
【0007】
PDS伝送システムにおいて、各宅内装置は、バースト信号がそれぞれ割り当てられたタイムスロットに局装置に到着するように、信号送出位相を制御している。ところが、この信号送出位相の精度が不十分であると、複数の宅内装置からそれぞれ送出されたバースト信号同士が衝突することがある。この衝突を避けるため、隣接するタイムスロット間には、ガードタイムが設けられている。
【0008】
しかし、ガードタイムを設けることは、他方では、割り当て可能なタイムスロット資源を減少させる。これは、伝送システムにおけるデータ伝送効率を低下させることにつながる。発明者等は、バースト信号を送出する信号送出位相の精度を向上させることにより、ガードタイムを小さくすることに着目した。
【0009】
タイムスロット資源を有効に利用することは、上述した宅内装置の他、局装置に宅内装置を接続するための遠隔集線装置など、主装置に対するデータ信号の送信をTDMA方式で行う従属装置に共通する課題である。
【0010】
従って、本発明は、バースト信号の送出位相の精度を向上させることができる従属装置、および、従属装置におけるクロック同期方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記目的を達成するため、
1の主装置について、当該主装置と、複数の従属装置とでデータを伝送するためのPDS( Passive Double Star )伝送システムに用いられ、主装置から同期信号を含む下りデータ信号を受信し、かつ、主装置に対して上りデータ信号を構成するバースト信号を送信するための従属装置において、
上記主装置から受信した下りデータ信号を参照して、安定化された装置内クロックを生成するための安定化クロック生成部と、
上記受信した下りデータ信号を上記装置内クロックに載せ替えるためのクロック載替部と、
下りデータ信号を受信してからバースト信号を送信するまでの遅延時間を設定するための遅延時間設定部と、
上記装置内クロックに載せ替えられた下りデータ信号から同期信号を検出するための同期信号検出部と、
バースト信号を主装置に送信する位相を、上記同期信号が検出されてから上記遅延時間だけ経過した位相に調整するための遅延量調整部とを有すること
を特徴とする従属装置が提供される。
【0012】
また、本発明の第2の態様によれば、
1の主装置について、当該主装置と、複数の従属装置とでデータを伝送するためのPDS( Passive Double Star )伝送システムに用いられ、主装置から同期信号を含む下りデータ信号を受信し、かつ、主装置に対して上りデータ信号を構成するバースト信号を送信するための従属装置におけるクロック同期方法において、
上記主装置から受信した下りデータ信号を参照して、安定化された装置内クロックを生成し、
上記受信した下りデータ信号を上記装置内クロックに載せ替え、
上記装置内クロックに載せ替えられた下りデータ信号に含まれるフレーム同期信号を検出し、
上記同期信号が検出されてから予め定められた遅延時間だけ経過したタイミングでバースト信号を主装置に送信すること
を特徴とするクロック同期方法が提供される。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1から図6を参照して、本発明の第1の実施の形態について説明する。本実施の形態は、主装置となる局装置と、これに従属する従属装置となる宅内装置とを有するPDS伝送システムに用いられる宅内装置の例である。
【0014】
まず、図1を参照して、PDS伝送システムの構成例について説明する。図1において、PDS伝送システムは、局装置18と、N(ここで、Nは正の整数である。)の宅内装置1000(1)〜(N)と、光スターカップラ20とを有して構成される。
【0015】
局装置18と光スターカップラ20とが、光ファイバ伝送路16により接続され、N個の宅内装置1000(1)〜(N)と光スターカップラ20とが、Nの光ファイバ伝送路17(1)〜(N)によってそれぞれ接続される。
【0016】
次に、図2および図3を参照して、PDS伝送システムにおけるデータ伝送方式について説明する。局装置18から各宅内装置1000(1)〜(N)に送られる下りデータ信号は、図2に示すように、TDM( Time-Division Maltiplexing ;時分割多重)方式で伝送される。各宅内装置1000(1)〜(N)から局装置に送られる上りデータ信号は、図3に示すように、TDMA( Time-Division Multiple Access ;時分割多元接続)方式で伝送される。
【0017】
局装置18から各宅内装置1000(1)〜(N)に送信される下りデータ信号1は、図2に示すように、N個の宅内装置1000(1)〜(N)に対するN個のバースト信号を含む一連の信号(以下、一連信号という。)として、光ファイバ伝送路16に送出される。光ファイバ伝送路16に送出された続信号は、光スターカプラ20によって、N個の光ファイバ伝送路17(1)〜(N)に分岐される。分岐された信号2(1)〜(N)は、それぞれ一連信号として各宅内装置1000(1)〜(N)に送出される。
【0018】
一方、各宅内装置1000(1)〜(N)から局装置18に送信される上りデータ信号は、図3に示すように、各宅内装置1000(1)〜(N)からそれぞれバースト信号3(1)〜(N)として送信される。それぞれ送信されたバースト信号3(1)〜(N)は、それぞれ伝送路17(1)〜(N)に送出され、光スターカップラ20により多重化される。Nのバースト信号3(1)〜(N)を含んで多重化された上りデータ信号4は、伝送路16を伝送して局装置18に送られる。
【0019】
それぞれのバースト信号3(1)〜(N)の送出は、局装置18に到着する際に、バースト信号同士が衝突しないように送出位相を制御して行われる。
【0020】
すなわち、送出したバースト信号が局装置18に到着することが許される時間(以下、タイムスロットという)が、各々の宅内装置1000(1)〜(N)に排他的に割り当てられる。各タイムスロット間には、いずれのバースト信号の到着も許されない時間(以下、ガードタイムという)が設けられる。ガードタイムの大きさは、バースト信号が局装置18に到着する位相の誤差を考慮して、バースト信号同士の衝突が起きないように予め定められる。各々の宅内装置1000(1)〜(N)は、それぞれが接続される光ファイバ伝送路16、および、光ファイバ伝送路17(1)〜(N)による伝送遅延が補正され、それぞれに割り当てられたタイムスロットに、バースト信号が局装置18に到着するように、バースト信号を送出する信号送出位相を制御する。
【0021】
次に、図4を参照して、宅内装置について詳細に説明する。図4において、宅内装置1000は、外部とデータ信号を送受するためのインタフェース部1100と、データ信号のクロックを安定化させるためのクロック安定化部1200と、データ処理を実行するためのデータ処理部1400と、データ信号を上記データ処理部1400に送受するための終端回路部1300とを有して構成される。
【0022】
光ファイバ伝送路17を介して与えられる下りデータ信号ODは、インタフェース部1100により受け取られ、また、クロックRCが抽出される。クロックRC、および、インタフェースされたデータ信号RDは、クロック安定化部1200に送られ、クロックの揺らぎが安定化される。安定化されたデータ信号TDは、終端回路部1300に送られ、終端処理される。終端処理されたデータ信号PDは、データ処理部1400に与えられ、処理が実行される。
【0023】
一方、データ処理部1400で生成されたデータ信号PDは、終端回路部1300で終端処理され、クロック安定化部1200で、予め定められたタイミングで送出されるように遅延される。遅延されたデータDDは、インタフェース部1100を介して光ファイバ伝送路17に送出される。
【0024】
上記クロック安定化部1200は、安定化された装置内クロックを生成するための安定化クロック生成部1210と、下りデータ信号のクロックを上記装置内クロックに載せ替えるためのクロック載替部1220と、装置内クロックに載せ替えられた下りデータ信号からフレーム同期信号を検出するための同期信号検出部1230と、バースト信号を送出する位相を設定するための遅延時間設定部1240と、上記遅延時間設定部1240に設定された遅延時間に従って、バースト信号を送出する位相を調整するための遅延量調整部1250とを有して構成される。
【0025】
上記安定化クロック生成部1210は、インタフェース部1100で抽出されたクロックRCを参照して、ジッタが抑圧された安定化クロックSCを生成し、これを、クロック安定化部1200の各ブロック(クロック載替部1220、同期信号検出部1230、遅延時間設定部1240、および、遅延量調整部1250)に送る。
【0026】
上記クロック載替部1220は、インタフェース部1100から与えれるデータ信号RDのクロックを、上記安定化クロックSCにクロックに載せ替え、同期信号検出部1230、および、終端回路部1300に送る。
【0027】
上記同期信号検出部1230は、上記安定化クロックに載せ替えられたデータ信号TDから、それに含まれるフレーム同期信号を検出したとき、検出信号DSを遅延時間設定部1240に送る。
【0028】
上記遅延時間設定部1240は、クロックが載せ替えられたデータ信号TD、終端回路部1300から送られるデータ信号D、および、自己が直前に指示した遅延時間に基づいて、上記検出信号に対して、遅延させるべき遅延時間を設定し、この遅延時間を遅延量調整部1250に指示する。
【0029】
上記遅延量調整部1250は、終端回路部1300から与えられるデータ信号Dを、上記遅延時間設定部1240から指示される遅延時間だけ遅らせて、インタフェース部1100に送出する。
【0030】
次に、図9から図15を参照して、各部の詳細について説明する。
【0031】
先ず、図9を参照して、上記インタフェース部1100について説明する。
【0032】
上記インタフェース部1100は、光信号として入力された下りデータ信号ODを、電気信号のデータ信号RDに変換するための光/電気変換部1110と、電気信号に変換された下りデータ信号からクロックRCを抽出するためのクロック抽出部1120と、上記データ処理部1300から電気信号として与えられるデータ信号DDを、光信号のデータ信号ODに変換するための電気/光変換部1130とを有して構成される。ここで、光/電気変換部1110とクロック抽出部1120とで扱われるデータ信号およびクロックは、与えられる下りデータ信号のクロック(抽出クロックRC)に相当し、電気/光変換部1130で扱われるデータ信号のクロックは、安定化クロック生成部1210(図4参照)で生成された安定化クロックSCに相当する。
【0033】
次に、図10を参照して、上記安定化クロック生成部1210について説明する。
【0034】
上記安定化クロック生成部1210は、上記クロック抽出部1120により抽出されたクロックRCを参照して、ジッタが低減された安定化クロックSCを生成するためのものである。例えば、与えられたクロックについて、クロックパルスの間隔を予め定められた規則に従って平均化すること等により安定化クロックを生成することができる。より具体的には、例えば、隣接するクロックパルス同士の間隔を平均化すること、予め定められたパルス(例えば、フレーム同期信号のパルス)についてその周期を平均化すること、位相の時間変化成分のフーリエ変換について高周波成分を抑圧すること等ができる。具体的に構成するには、例えば、抽出されたクロックを参照して発振する位相同期発振器を用いて安定化クロック生成部1210を構成することができる。
【0035】
図10に、位相同期発振器を用いた安定化クロック生成部1210の構成例を示す。
【0036】
図10において、安定化クロック生成部1210は、制御電圧に応じた周波数で発振する電圧制御発振器1212と、与えられる参照信号、および、上記電圧制御発振器1212が発振する信号の位相を比較するための位相比較器1214と、位相比較器1214の電圧出力の時間変化の高周波成分を抑圧するための低域通過フィルタ1216とを有して構成される。
【0037】
上記電圧制御発振器1212は、低域通過フィルタ1216を介して与えられる上記位相比較器1214の出力電圧を制御電圧として発振し、発振周波数が上記参照信号の周波数となるように制御される。ここで、制御電圧は、その時間変化の高周波成分が上記低域通過フィルタ1216により抑圧される。このため、上記電圧制御発振器1212の発振周波数の時間変化の高周波成分が抑圧される。従って、上記電圧制御発振器1212は、上記参照信号に追従する周波数で、かつ、ジッタが低減された信号を発振することができる。
【0038】
次に、図5および図11を参照して、上記クロック載替部1220について説明する。クロック載替部1220は、インタフェース部1100(図4参照)により受け取られたデータ信号RDを、そのクロックを安定化クロック生成部1210(図4参照)により生成されたクロックSCに載せ替えて送出するためのものである。クロック載替部1220は、例えば、図11に示すように構成することができる。
【0039】
図11において、上記クロック載替部1220は、データ信号を一旦格納するためのビットバッファ部1222と、データ信号をビットバッファ部1222に書き込むアドレスを制御するための書込制御部1224と、データ信号をビットバッファ部1222から読み出すアドレスを制御するための読出制御部1226と、書込制御部1224および読出制御部1226の位相差をスリップが発生しないように監視するための位相監視部1228とを有して構成される。
【0040】
ビットバッファ部1222は、ストアメモリ機能を有し、データをアドレス毎にアクセスすることができる。すなわち、与えられたデータを指定されたアドレスに格納し、また、指定されたアドレスに格納されているデータを読み出されることができる。
【0041】
書込制御部1224は、クロック抽出部1120により抽出されたクロック信号RCに従って動作する書込アドレスカウンタ1225( Write-in Address Counter。以下、WACという。)を有する。そして、上記抽出されたクロックを計数して、その計数値に対応するアドレスをビットバッファ部1222に指定する。
【0042】
読出制御部1226は、安定化クロック生成部1210により生成された装置内クロックに従って動作する読出アドレスカウンタ1227( Read-out Address Counter。以下、RACという。)を有する。そして、上記装置内クロックを計数して、その計数値に対応するアドレスをビットバッファ部1222に指定する。
【0043】
位相監視部1228は、スリップ現象を防ぐための制御を行うためのものである。すなわち、書込制御部1224および読出制御部1226の間の位相差を監視して、この位相差が予め定められた値よりも大きくなったときに、読出制御部1226および同期信号検出部1230について、クロックの同期を復帰させるための予め定められた制御を行う。
【0044】
図5および図11を参照して、クロック載替部1220におけるデータ信号のクロックが載せ替えられる動作について説明する。クロック載替部1220において、抽出されたクロックRCに従ってWAC1225が指定するアドレスでビットバッファ部1222に書き込まれ、これを、安定化クロックSCに従ってRAC1227が指定するアドレスでビットバッファ部1222から読み出されることにより、データ信号のクロックは、抽出クロックRCから安定化クロックSCに載せ替えられる。
【0045】
先ず、データ信号が、図5の(a)に示すように与えられ、書込クロックとして用いる抽出クロックRCが図5の(b)に示すように与えられる。
【0046】
WAC1225は、クロック抽出部1120からの抽出されたクロックに従って動作して、書込アドレスを図5の(c)に示すように指定する。データは、抽出されたクロックRCの立ち上がりでラッチされて書き込まれる。例えば、図5の(d)に示すように、WAC1225が1番のアドレスを指定したとき、データは、バッファメモリ部1220の1番のアドレスが定義された格納領域に書き込まれる。以下、2番,3番,4番,…と、順に指定されるアドレスが定義された格納領域にデータが書き込まれる。
【0047】
一方、安定化クロック生成部1210が生成した安定化クロックSCが、RAC1227に、図5の(e)に示す読出クロックとして与えられるする。RAC1227は、この安定化クロックに従って動作して、読出アドレスを図5の(f)に示すように指定する。データは、読出クロック(安定化クロックSC)の立ち上がりでラッチされて読み出される。例えば、RAC1227が1番のアドレスを指定したとき、バッファメモリ部1220の1番のアドレスが定義された格納領域に格納されているデータが読み出される。以下、2番,3番,4番,…と、順に指定されるアドレスが定義された格納領域に格納されているデータが、図5の(g)に示すように読み出される。
【0048】
読出アドレスの1番(2番,3番,4番,…)が指定される位相は、書込クロックの1番(2番,3番,4番,…)が指定が十分実行されることが想定される位相に設定される。すなわち、書込クロックとして用いる抽出クロックに含まれることが想定されるジッタを考慮して予め設定される。これにより、書き込まれたデータを確実に読み出すことができる。例えば、図5の(c)および(f)に示すように、読出アドレスの指定を、書込アドレスの指定より1クロック相当遅らせて設定することができる。より具体的には、例えば、図5の(a)に示す下りデータ信号が到来する位相(すなわち、抽出されたクロックの位相)に対して、想定されるジッタに相当して遅れた位相の書込クロックを図5の(b)に示すように生成し、また、書込クロックに対して位相が1クロック相当遅れた読出クロックを図5の(e)に示すように生成することができる。
【0049】
次に、上記同期信号検出部1230について説明する。同期信号検出部1230は、下りデータ信号からフレームの基準位置を示すフレーム同期信号を検出するためのものである。同期信号検出部1230は、図4に示すように、クロック載替部1220により後段に配置される。そして、クロックが載せ替えられたデータ信号TDから、フレーム同期信号を検出し、検出したとき検出信号DSを送出する。
【0050】
上記の機能を有する同期信号検出部1230は、例えば、図12に示すように構成することができる。図12において、同期信号検出部1230は、与えられるデータ信号TDからビットパターンを読み取るためのデータ読取器1232と、ビットパターンを予め格納するためのメモリ1235と、ビットパターンを相互に比較し、これらが一致するとき検出信号DSを送出するための比較器1234とを有して構成される。
【0051】
次に、上記遅延時間設定部1240について説明する。遅延時間設定部1240は、上記同期信号検出部1230においてフレーム同期信号が検出されるタイミングに対する、データ信号を送出するタイミング(信号送出位相)の遅延時間DTを設定し、設定した遅延時間DTを遅延量調整部1250に指示するためのものである。
【0052】
局装置および宅内装置の間を光信号が伝搬する伝搬時間を示す第2の時間情報を動的に求める機能を有する遅延時間設定部1240は、例えば、図13に示すように構成することができる。
【0053】
この構成例における遅延時間設定部1240は、例えば、フレーム同期信号が到来してからバースト信号を送出するまでのクロック数を計数するための受信側フレームカウンタ1242と、バースト信号を送信してから次のフレーム同期信号が到来するまでのクロック数を計数するための送信側フレームカウンタ1244と、遅延すべき遅延時間のクロック数を求めるための演算回路1248と、遅延時間を保持するためのオフセット保持レジスタ1246とを有して構成することができる。
【0054】
演算回路1248は、局装置18(図1参照)における応答遅延時間を予め格納される。そして、送信側フレームカウンタ1244が計数したクロック数から、上記予め格納された応答遅延時間を差し引いて、その残りを2で除して、バースト信号を送出してから局装置18(図1参照)に到着するまでの遅延時間、すなわち第2の時間情報を求めることができる。2で除す理由は、データ信号が光ファイバ伝送路を往復する時間に、計数されるクロック数が相当するからである。そして、第1の時間情報から第2の時間情報を差し引いた時間が、遅延すべきクロック数として求められる。求められたクロック数は、オフセット保持レジスタ1246に保持される。上記受信側フレームカウンタ1242は、フレーム同期信号が同期信号検出部1230によって検出されてから、オフセット保持レジスタ1246に保持されているクロック数を取得して、バースト信号を送出すべき位相を求める。
【0055】
次に、図14を参照して、上記遅延量調整部1250について説明する。
【0056】
データ処理部1400(図4参照)から与えられるデータ信号Dを送出するタイミング(信号送出位相)を、上記遅延時間設定部1240から指示される遅延時間DTだけ遅らせて、遅延されたデータ信号DDとして送出するためのものである。
【0057】
遅延量調整部1250は、例えば、図14に示すように構成することができる。図14において、遅延量調整部1250は、データ信号を一時格納するためのビットバッファ部1252と、与えられるデータ信号を上記ビットバッファ部1254にビット毎に順次書き込むための書込制御部1254と、上記ビットバッファ部1252に格納されているデータ信号をビット毎に順次読み出すための読出制御部1256と、上記読出制御部1256がデータ信号を読み出すタイミングを、上記書込制御部1254がデータ信号を書き込むタイミングに対して、上記与えられた遅延時間に相当するクロックだけ遅らせるためのクロックシフタ1258とを有して構成される。ビットバッファ部1252におけるデータ信号の書き込み、および、データ信号の読み出しは、上記クロック載替部1220と同様の手順で行うことができる。ただし、遅延量調整部1250では、クロックシフタに指示されたクロックだけ遅れたタイミングで、データ信号の読み出しが行われる点において異なる。
【0058】
次に、図15を参照して、上記終端回路部1300について説明する。
【0059】
上記終端回路部1300は、クロック安定化部1200(図4参照)から与えられるデータ信号TDをパラレル信号PDに変換するための直/並列変換部1320と、データ処理部1400(図4参照)から与えられるデータ信号PDをシリアル信号Dに変換するための並/直列変換部1340と、それぞの変換部に接続される終端回路1325,1345とを有して構成される。これによって、局装置18とのデータ伝送には、シリアル信号を用い、かつ、データ処理部1400とのデータ伝送には、パラレル信号を用いることができる。
【0060】
次に、図4および図9〜15を参照して、上述のように構成される宅内装置1000の動作について説明する。
【0061】
先ず、局装置18(図1参照)から送られる下りデータ信号を受信するための動作について説明する。本宅内装置1000は、安定化クロック生成部1210により生成した安定化クロックSCを装置内クロックとして動作する。このため、送られた下りデータ信号ODのクロックをクロック載替部1220により安定化クロックSCに載せ替えて処理装置1400で利用する。
【0062】
宅内装置1000は、局装置18(図1参照)からの下りデータ信号を、光信号として光ファイバ伝送路17を介して受け取る。インタフェース部1100において、下りデータ信号は、光信号ODとして送られ、光/電気変換部1110により電気信号RDに変換される。また、電気信号に変換された下りデータ信号RDから、クロック抽出部1120によりクロック信号RCが抽出される。電気信号に変換された下りデータ信号RD、および、抽出されたクロック信号RCは、それぞれクロック安定化部1200に送られる。
【0063】
上記抽出されたクロック信号RCは、クロック安定化部1200において、参照信号として安定化クロック生成部1210に入力される。安定化クロック生成部1210は、抽出されたクロック信号RCに同期し、かつ、ジッタが低減された安定化クロック信号SCを生成する。生成された安定化クロック信号SCは、装置内クロックとして用いられる。
【0064】
一方、データ信号RDは、クロック載替部1220により上記安定化クロックSCに載せ替えられる。安定化クロックSCに載せ替えられたデータ信号TDは、同期信号検出部1230、および、終端回路部1300にそれぞれ送られる。
【0065】
終端回路部1300に送られたデータ信号TDは、直/並列変換部1320において、シリアル信号からパラレル信号に変換される。パラレル信号に変換されたデータ信号PDは、データ処理部1400に送られて利用される。
【0066】
次に、局装置18(図1参照)にバースト信号を送出するための動作について説明する。本宅内装置1000は、処理装置部1400からのデータ信号PDをバースト信号として、局装置18に送出する。このとき、バースト信号が、局装置18(図1参照)に到着するタイミングが、当該宅内装置に割り当てられたタイムスロットに入るように、データ信号を送出する位相を制御する。位相の制御は、安定化クロックに載せ替えられた下りデータ信号TDに含まれるフレーム同期信号を基準として行われる。
【0067】
遅延時間設定部1240は、フレーム同期信号と、宅内装置1000に割り当てられたタイムスロットの開始点との位相差を示す第1の時間情報、ならびに、局装置および宅内装置の間を光信号が伝搬する伝搬時間を示す第2の時間情報が与えられる。遅延時間設定部1240は、上記割り当てられたタイムスロット、および、上記与えられる伝搬時間に基づいて、フレーム同期信号を受信してからバースト信号を送出するまでの遅延時間を設定する。
【0068】
上記第1の時間情報は、光ファイバ伝送路17の経路長に基づいて、予め値が定められる。これは、遅延時間設定部1240に予め格納されていてもよいし、局装置18(図1参照)が割り当てた値を動的に取得してもよい。
【0069】
上記第2の時間情報は、局装置18(図1参照)から、当該局装置が求めた値を受け付けてもよいし、遅延時間設定部1240において動的に求めてもよい。第2の時間情報を求めるためには、例えば、バースト信号を送出してからフレーム同期信号が到来するまでの時間を測定し、これに基づいて求めることができる。このとき、同期信号検出部1230がフレーム同期信号を検出したことを示す検出信号DSの位相(タイミング)を用いることができる。これによって、装置内クロックとして用いられる安定化クロックSCに載せ替えられたデータ信号TDに含まれるフレーム同期信号の位相を基準とすることができる。すなわち、フレーム同期信号の到来位相における揺らぎを避けて、信号送出位相の基準とすることができる。従って、第2の時間情報を求める精度を向上させることができる。
【0070】
遅延量調整部1250は、上記遅延時間設定部1240によって設定された遅延時間を受け取り、その遅延時間だけバースト信号が送出される位相を遅延させる。位相の遅延は、装置内クロックとして用いられる安定化クロックSCに従って、このクロックをステップとして行うことができる。安定化クロックSCを用いることにより、位相遅延のステップのばらつきを低減し、かつ、ステップの大きさを、受信される下りデータ信号と同じクロック周期とすることができる。
【0071】
遅延量調整部1250により送出位相が調整されたバースト信号DDは、インタフェース部1100に送られる。インタフェース部1100において光信号ODに変換されたバースト信号は、光ファイバ伝送路17に送出される。
【0072】
このように、クロック載替部1220により、装置内クロックに載せ替えられたデータ信号TDについて、遅延時間設定部1240、および、遅延量調整部1250が処理を行うことにより、これらが動作するクロックを共に安定化されたクロックにすることができる。すなわち、両者のクロックを共通化すること、および、これらが動作するクロックを安定化することが共に実現される。
【0073】
クロックを共通化することにより、信号送出位相を制御するためのクロックのクロック速度を低下させることなく、クロックの受け渡しの困難を避けることができる。従って、信号送出位相を細かいステップで制御することができ、制御の精度を向上させることができる。
【0074】
また、回路が動作するクロックを安定化されたクロックとすることにより、送出されるバースト信号に含まれるジッタを低減し、かつ、その信号送出位相の揺らぎを低減することができ、制御の精度を向上させることができる。
【0075】
これら、制御するステップを細かくすること、および、制御する位相の揺らぎを低減することの2の効果が相乗することから、本発明を適用した宅内装置1000における、信号送出位相の精度が向上する作用は著しい。
【0076】
なお、光ファイバ伝送路をデータ信号が伝搬する伝搬時間を、PDS伝送システムの非運用時に伝搬時間を予め、さらに、PDS伝送システム運用時に、バースト信号を送信するごとに、その送信の直前に応答された信号について伝搬時間を求めることができる。
【0077】
そして、上記非運用時に求めた伝搬時間を基準として、伝搬時間の経時的な変動を求めてもよい。そして、第1の伝搬時間に相当して、信号を送出するタイミングを遅延させる指示を遅延時間をデータ処理部1400に与え、上記伝搬時間変動に相当する遅延変動を遅延量調整部1250により与えてもよい。これにより、遅延量調整部1250が遅延すべき遅延量を経時的な変動分に限定して、全体の遅延を行う場合に比べて小さくすることができる。すなわち、遅延量調整部1250が備えるべきメモリ容量(ビットバッファ部1252の容量)を小さくすることができる。従って、遅延量調整部1250を小型、経済的に構成することができる。ただし、遅延量調整部1250は、データ信号を送出するタイミングを、遅らせる向きにしか調整できない。しかし、このように遅延量を設定する場合には、遅延量調整部1250が遅延すべき遅延量は、正負いずれの値も取り得る。従って、遅延量調整部1250が遅延可能な最大遅延量のおよそ半分の時間に相当する遅延量を、上記データ処理1400に指示する値から減ずることにより、タイミングを遅らせるだけでなく、タイミングを進める向きにも調整することが可能になり、上記遅延量が正負双方向となることに対処することが可能となる。
【0078】
このようにして、上記第2の時間情報を動的に取得することにより、光ファイバ伝送路における伝送路長の変化、および、伝送速度の変化等に起因する伝搬時間の経時変化に対応することができる。このため、PDS伝送システムの長期的な運用、および、変化の大きい環境での運用、大きな張力で伝送路が張られること等に対応することが可能になる。
【0079】
ここで、図4、図6、図13を参照して、装置内クロックのクロック速度と、信号送出位相が制御される精度との関係について説明する。
【0080】
まず、遅延時間設定部1240が受信される下りデータ信号のクロック速度(ラインクロック速度)に相当するクロック速度で動作する場合について説明する。
【0081】
図6の(a)に信号波形を示すように、フレーム同期信号が検出されたことを示すパルス信号が、同期信号検出部1230から受信側フレームカウンタ1230に送られる。
【0082】
受信側フレームカウンタ1242は、上記同期信号検出部1230から送られたパルスの立ち上がりをスタートとして、クロックの計数を始め、図6の(b)に示すように、計数した値を演算回路1248に逐次出力する。
【0083】
演算回路1248は、遅延すべき遅延時間に相当する遅延量d1のクロック数を求め、求めた遅延量d1のクロック数と、上記受信側フレームカウンタ1242から送られる数値とを逐次比較する。そして、これらの数値が一致したとき、図6の(c)に示すようにトリガ信号を、送信側フレームカウンタ1244および遅延量調整部1250に送る。
【0084】
送信側フレームカウンタ1244は、トリガ信号をスタートとして、クロックの計数を始め、図6の(d)に示すように順次計数を続ける。
【0085】
遅延量調整部1250は、上記演算回路1248からトリガ信号が送られたことを契機として、バースト信号の送出を始め、その各データを図6の(h)に示すように、電気/光変換部1130に送出する。
【0086】
一方、遅延時間設定部1240が受信される下りデータ信号のクロック速度の半分に相当するクロック速度で動作する場合も同様に、図6の(e)〜(g)および図6の(i)に示すように信号が送受される。ただし、受信側フレームカウンタ1242、および、送信側フレームカウンタ1244が計数するクロックのクロック速度が半分であること、これらが計数した値が送出される位相間隔が2倍であること、および、演算回路1248が求める遅延量d2のクロック数が、上述した遅延量d1のクロック数の半分であることにおいて相違する。
【0087】
従って、後者の場合は、演算回路1248はトリガ信号を送出し得る位相は、前者に比べて2倍の位相間隔で送出される受信側フレームカウンタ1242が数値を送出する位相に限られる。すなわち、制御することができる最小の位相のステップが2倍の大きさになる。
【0088】
具体的な信号速度で示すと、受信される下りデータ信号のクロック速度(ラインクロック速度)が150Mb/secと仮定すると、1周期は6.4nsecになる。ラインクロック速度に相当するクロック速度の内部クロックとすることにより、遅延量調整部1250は、図6の(h)に示すaの位相でバースト信号を送出できる。
【0089】
ところが、分周されたクロックを装置内クロックとして用いる場合、クロック速度が1/2に下がる。この数値例では、クロック速度は、75Mb/secとなる。すなわち、1周期は12.8nsecとなる。これから、制御できる位相間隔は、12.8nsecとなり、前者の場合より大きくなる。よって、遅延量調整部1250は、図6の(i)に示すAの位相でバースト信号を送出する。従って、後者の場合では、前者の場合の位相aに対して、図6の(i)に示すδの位相誤差が生じる。
【0090】
本発明を適用した宅内装置1000では、上述のように、フレーム同期部1230、遅延時間設定部1240、および、遅延量調整部1250より前段に、クロック載替部1200を備える。これにより、装置内クロックのクロック速度を、ラインクロック速度と一致させることができる。従って、上述した装置内クロックのクロック速度が遅いことによる信号送出位相の位相誤差の発生を避けることができる。
【0091】
次に、図7および図8を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施の形態は、PDS伝送システムを有して構成されるデータ伝送システムにおける遠隔集線装置の例である。
【0092】
第1の実施の形態における説明では、主装置に接続される従属装置が、伝送されたデータが利用される場所に配備される場合について説明した。このような従属装置の利用形態としては、例えば、家庭または企業内の各部署等に配備される宅内装置が挙げられる。しかし、本発明が適用される従属装置の態様はこれに限らない。例えば、局装置および宅内装置の中間に配備されてもよい。より具体的には、局装置に接続される各伝送路に宅内装置を接続するための中継装置、各伝送路について、複数の宅内装置を接続するための遠隔集線装置等として利用することができる。
【0093】
以下に、遠隔集線装置として利用される形態について説明する
まず、図7を参照して、本実施形態の遠隔集線装置が適用される伝送システムの構成例について説明する。図7において、伝送システムは、光スターカップラ20により接続される局装置18およびNの遠隔集線装置2000(1)〜(N)と、それぞれの遠隔集線装置2000(n)(ここで、nは、N個の整数1,2,3,…,Nのそれぞれを示す。)にそれぞれ接続されるLn台の宅内装置3000(n,1)〜(n,Ln)とを有して構成される。
【0094】
局装置18と光スターカップラ20とが、光ファイバ伝送路16により接続され、N個の宅内装置1000(1)〜(N)と光スターカップラ20とが、Nの光ファイバ伝送路17(1)〜(N)によってそれぞれ接続される。そして、それぞれの遠隔集線装置2000(n)には、Ln台の宅内装置3000(n,1)〜(n,Ln)が、Lnの伝送路15(n,1)〜(n,Ln)をそれぞれ介して接続される。
【0095】
それぞれの遠隔集線装置2000(n)に接続される宅内装置3000の数Lnは、遠隔集線装置ごとにそれぞれ独立して選ぶことができる。特に、Lnを1に選ぶことは、その遠隔集線装置を中継装置として用いることに相当する。
【0096】
それぞれの遠隔集線装置2000(n)、および、それに接続される宅内装置3000(n,1)〜(n,Ln)をそれぞれ接続する伝送路15(n,1)〜(n,Ln)は、例えば、光ファイバ伝送路、電気導体による伝送路を用いることができる。電気導体による伝送路を採用することにより、伝送路の接続、取り外し、および、再接続を、光ファイバ伝送路に比べて容易に行うことができる。従って、例えば、長距離の幹線伝送路に光ファイバを採用し、個々の宅内装置に分岐される伝送路に電気導体を用いることができる。すなわち、対雑音性、データ伝送密度に優れる光ファイバ、および、点検、接続作業が容易な電気導体を、伝送路の用途に応じて使い分けることができる。
【0097】
上記遠隔集線装置は、例えば、配線溝、配線ダクトに設けることができる。配線溝に設ける場合には、マンホール付近に設けることにより、保守点検に際して、遠隔集線装置までのアクセスが容易になる。なお、筐体を耐候性を有する構成にして、地上設備、例えば電柱、軒先などに設けてもよい。
【0098】
次に、図8を参照して、遠隔集線装置2000(n)の構成について説明する。図8において、遠隔集線装置2000(n)は、外部とデータ信号を送受するためのインタフェース部1100と、データ信号のクロックを安定化させるためのクロック安定化部1200と、データ信号を宅内装置3000に分配するための分配器部1500と、データ信号を上記分配器部1500に送受するための終端回路部1300とを有して構成される。本実施の形態における遠隔集線装置2000は、上述した第1の実施形態における宅内装置に対して、データ処理部1400を有しないこと、および、分配器部1500を有することにおいて相違する。他のブロックすなわち、インタフェース部1100、クロック安定化部1200、および、終端回路部1300は、第1の実施形態における宅内装置の対応する各ブロックと同様に構成することができる。従って、これらのブロックについては、説明を繰り返すことを省略する。
【0099】
なお、遠隔集線装置2000(n)と、宅内装置3000(n,1)〜3000(n,Ln)とのデータ伝送をシリアル信号で行う場合には、終端回路部1300を省略することができる。
【0100】
上記分配器部1500は、局装置18(図7参照)から受け取ったデータを、接続される宅内装置3000(n,1)〜3000(n,Ln)に分配し、また、宅内装置3000(n,1)〜3000(n,Ln)のそれぞれから受け取ったデータを局装置18(図7参照)に伝えるために多重化するためのものである。例えば、あるポートで受け取ったデータを、他のポートに伝えるリピータハブを用いて構成することができる。また、交換機能を備えたスイッチハブを用いて構成してもよい。
【0101】
【発明の効果】
本発明によれば、従属装置から主装置に送信されるバースト信号について、それが送出される信号送出位相が制御される精度を向上させることができる。
【0102】
これによって、バースト信号同士の衝突を抑えた状態で、ゲートタイムを短く設定することができる。従って、PDS伝送システムにおけるタイムスロット資源を有効に利用し、データの伝送効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 PDS伝送システムの構成例を示す構成図である。
【図2】 PDS伝送システムにおける下りデータ信号の伝送構造を示す説明図である。
【図3】 PDS伝送システムにおける上りデータ信号の伝送構造を示す説明図である。
【図4】 本発明を適用した宅内装置の一例を示すブロック図である。
【図5】 データ信号のクロックを載せ替える動作位相を示すタイミングチャートである。
【図6】 信号送出位相を制御する動作位相を示すタイミングチャートである。
【図7】 PDS伝送システムを有する伝送システムの構成例を示す構成図である。
【図8】 本発明を適用した遠隔集線装置の一例を示すブロック図である。
【図9】 インタフェース部の構成例を示すブロック図である。
【図10】 安定化クロック生成部の構成例を示すブロック図である。
【図11】 クロック載替部の構成例を示すブロック図である。
【図12】 同期信号検出部の構成例を示すブロック図である。
【図13】 遅延時間設定部の構成例を示すブロック図である。
【図14】 遅延量調整部の構成例を示すブロック図である。
【図15】 終端回路部の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…下りデータ信号、2(1)〜(N)…分岐された下りデータ信号、3(1)〜(N)…バースト信号、4…上りデータ信号、15(n,1)〜(n,Ln)…伝送路、16,17(1)〜(N)…光ファイバ伝送路、18…局装置、20…光スターカプラ、1000(1)〜(N)…宅内装置、1100…インタフェース部、1110…光/電気変換部、1120…クロック抽出部、1130…電気/光変換部、1200…クロック安定化部、1210…安定化クロック生成部、1212…電圧制御発振器、1214…位相比較器、1216…低域通過フィルタ、1220…クロック載替部、1222…ビットバッファ部、1224…書込制御部、1225…書込アドレスカウンタ(WAC)、1226…読出制御部、1227…読出アドレスカウンタ(RAC)、1228…位相監視部、1230…同期信号検出部、1232…データ読取器、1234…比較器、1235…メモリ、1240…遅延時間設定部、1242…受信側フレームカウンタ、1244…送信側フレームカウンタ、1246…オフセット保持レジスタ、1248…演算回路、1250…遅延量調整部、1252…ビットバッファ部、1254…書込制御部、1246…読出制御部、1258…クロックシフタ、1300…終端回路部、1320…直/並列変換部、1325…終端回路、1340…並/直列変換部、1345…終端回路、1400…データ処理部、1500…分配器部、2000(1)〜(N)…遠隔集線装置、3000(n,1)〜(n,Ln){n|1,2,3,…,N}…宅内装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a slave device used in a PDS transmission system and a clock synchronization method in the slave device, and more particularly to a slave device used in a PDS transmission system suitable for improving the accuracy of a phase for transmitting a burst signal. And a clock synchronization method in a subordinate apparatus.
[0002]
[Prior art]
A PDS (Passive Double Star) transmission for transmitting data by connecting a plurality of subscriber line termination devices (hereinafter referred to as home devices) to one subscriber line termination station device (hereinafter referred to as a station device). The system is used. Each in-home device operates an internal circuit in accordance with the extracted clock extracted from the downlink data signal transmitted from the station device. The burst signal to be transmitted to the station apparatus is transmitted according to the extracted clock.
[0003]
However, since the downlink data signal received by each in-home device often includes jitter, the jitter is superimposed on the extracted clock on which the internal circuit operates. The in-home device transmits a burst signal to the station device in accordance with the extracted clock on which the jitter is superimposed, so that the jitter included in the downlink signal is propagated to the burst signal.
[0004]
If jitter is included in the burst signal, an error occurs when the station apparatus reads the burst signal. In order to prevent this error, a clock synchronization method for reducing jitter included in a burst signal has been developed. For example, there is a home device that generates a device clock stabilized in the device and transmits a burst signal in accordance with the device clock. By transmitting the burst signal according to the stabilized in-device clock, it is possible to reduce jitter included in the transmitted burst signal. An elastic store memory is used to transfer a data signal between a circuit that operates with an extraction clock for receiving a downlink data signal and a circuit that operates with an in-device clock for transmitting a burst signal. This is to avoid the difficulty in passing data signals due to the phase difference between the extracted clock and the in-device clock. As a specific circuit example using an elastic store memory, there is a frame aligner described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-90542.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional home device, the signal transmission phase for transmitting the burst signal is controlled with reference to the frame synchronization signal included in the received downlink data signal. For this reason, if the downlink data signal includes jitter, an error corresponding to the jitter occurs in the signal transmission phase.
[0006]
The circuit for controlling the signal transmission phase operates according to a clock that is reduced to a signal speed at which the phase difference between the extracted clock and the in-device clock can be ignored. This is to process both the frame reference signal in the downlink data signal and the burst signal according to the in-device clock. However, if the clock speed is reduced, the clock cycle becomes longer and the phase control step becomes rougher. This causes the accuracy of controlling the phase to deteriorate.
[0007]
In the PDS transmission system, each in-home device controls the signal transmission phase so that the burst signal arrives at the station device in the assigned time slot. However, if the accuracy of the signal transmission phase is insufficient, burst signals transmitted from a plurality of in-home devices may collide with each other. In order to avoid this collision, a guard time is provided between adjacent time slots.
[0008]
However, providing a guard time, on the other hand, reduces the time slot resources that can be allocated. This leads to a decrease in data transmission efficiency in the transmission system. The inventors focused on reducing the guard time by improving the accuracy of the signal transmission phase for transmitting the burst signal.
[0009]
Effective use of time slot resources is common to subordinate apparatuses that perform transmission of data signals to the main apparatus in the TDMA system, such as the remote concentrator for connecting the in-home apparatus to the station apparatus in addition to the in-home apparatus described above. It is a problem.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to provide a slave device that can improve the accuracy of the burst signal transmission phase, and a clock synchronization method in the slave device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in order to achieve the above object,
One main device is used in a PDS (Passive Double Star) transmission system for transmitting data between the main device and a plurality of subordinate devices, receives a downlink data signal including a synchronization signal from the main device, and In the subordinate apparatus for transmitting the burst signal constituting the upstream data signal to the main apparatus,
With reference to the downlink data signal received from the main device, a stabilized clock generator for generating a stabilized in-device clock,
A clock re-sending unit for replacing the received downlink data signal with the in-device clock;
A delay time setting unit for setting a delay time from receiving a downlink data signal to transmitting a burst signal;
A synchronization signal detection unit for detecting a synchronization signal from a downlink data signal transferred to the in-device clock;
A delay amount adjusting unit for adjusting a phase for transmitting the burst signal to the main device to a phase that has passed the delay time after the synchronization signal is detected;
A slave device is provided that features:
[0012]
According to the second aspect of the present invention,
One main device is used in a PDS (Passive Double Star) transmission system for transmitting data between the main device and a plurality of subordinate devices, receives a downlink data signal including a synchronization signal from the main device, and In the clock synchronization method in the subordinate apparatus for transmitting the burst signal constituting the upstream data signal to the main apparatus,
Referring to the downlink data signal received from the main device, generate a stabilized in-device clock,
Replace the received downlink data signal with the in-device clock,
Detecting a frame synchronization signal included in the downlink data signal transferred to the in-device clock;
A burst signal is transmitted to the main device at a timing when a predetermined delay time has elapsed since the synchronization signal was detected.
A clock synchronization method is provided.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is an example of a home device used in a PDS transmission system having a station device as a main device and a home device as a subordinate device subordinate thereto.
[0014]
First, a configuration example of a PDS transmission system will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the PDS transmission system includes a
[0015]
The
[0016]
Next, a data transmission method in the PDS transmission system will be described with reference to FIG. 2 and FIG. As shown in FIG. 2, the downlink data signal transmitted from the
[0017]
As shown in FIG. 2, the downlink data signal 1 transmitted from the
[0018]
On the other hand, as shown in FIG. 3, the uplink data signals transmitted from the in-home devices 1000 (1) to (N) to the
[0019]
The burst signals 3 (1) to (N) are transmitted by controlling the transmission phase so that the burst signals do not collide when they arrive at the
[0020]
That is, the time during which the transmitted burst signal is allowed to arrive at the station device 18 (hereinafter referred to as a time slot) is exclusively assigned to each of the in-home devices 1000 (1) to (N). Between each time slot, a time during which no burst signal is allowed to arrive (hereinafter referred to as a guard time) is provided. The magnitude of the guard time is determined in advance so that the burst signals do not collide with each other in consideration of the phase error at which the burst signals arrive at the
[0021]
Next, the home device will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 4, an in-
[0022]
The downlink data signal OD given through the optical
[0023]
On the other hand, the data signal PD generated by the
[0024]
The
[0025]
The stabilized
[0026]
The
[0027]
When the synchronization
[0028]
The delay
[0029]
The delay
[0030]
Next, details of each unit will be described with reference to FIGS.
[0031]
First, the
[0032]
The
[0033]
Next, the stabilized
[0034]
The stabilized
[0035]
FIG. 10 shows a configuration example of a stabilization
[0036]
In FIG. 10, a
[0037]
The voltage controlled
[0038]
Next, the
[0039]
In FIG. 11, the
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
The phase monitoring unit 1228 is for performing control for preventing a slip phenomenon. That is, the phase difference between the
[0044]
With reference to FIG. 5 and FIG. 11, an operation of changing the clock of the data signal in the
[0045]
First, a data signal is given as shown in FIG. 5A, and an extraction clock RC used as a write clock is given as shown in FIG. 5B.
[0046]
The
[0047]
On the other hand, the stabilized clock SC generated by the stabilized
[0048]
As for the phase where the read address No. 1 (No. 2, No. 3, No. 4, etc.) is specified, the No. 1 of the write clock (No. 2, No. 3, No. 4, etc.) must be sufficiently specified Is set to the assumed phase. That is, it is set in advance in consideration of jitter that is assumed to be included in the extracted clock used as the write clock. Thereby, the written data can be reliably read out. For example, as shown in FIGS. 5C and 5F, the designation of the read address can be set delayed by one clock from the designation of the write address. More specifically, for example, a description of the phase delayed corresponding to the expected jitter with respect to the phase at which the downlink data signal shown in FIG. 5A arrives (that is, the phase of the extracted clock). An embedded clock can be generated as shown in FIG. 5B, and a read clock whose phase is delayed by one clock relative to the write clock can be generated as shown in FIG.
[0049]
Next, the synchronization
[0050]
The
[0051]
Next, the delay
[0052]
The delay
[0053]
The delay
[0054]
The
[0055]
Next, the delay
[0056]
The timing (signal transmission phase) at which the data signal D supplied from the data processing unit 1400 (see FIG. 4) is transmitted is delayed by the delay time DT instructed from the delay
[0057]
The delay
[0058]
Next, the
[0059]
The
[0060]
Next, with reference to FIG. 4 and FIGS. 9-15, operation | movement of the
[0061]
First, an operation for receiving a downlink data signal transmitted from the station apparatus 18 (see FIG. 1) will be described. The
[0062]
The in-
[0063]
The extracted clock signal RC is input to the stabilization
[0064]
On the other hand, the data signal RD is transferred to the stabilized clock SC by the
[0065]
The data signal TD sent to the
[0066]
Next, an operation for sending a burst signal to the station apparatus 18 (see FIG. 1) will be described. The
[0067]
The delay
[0068]
The first time information has a predetermined value based on the path length of the optical
[0069]
The second time information may be a value obtained by the station device from the station device 18 (see FIG. 1), or may be obtained dynamically by the delay
[0070]
The delay
[0071]
The burst signal DD whose transmission phase has been adjusted by the delay
[0072]
As described above, the delay
[0073]
By sharing the clock, it is possible to avoid the difficulty of clock transfer without reducing the clock speed of the clock for controlling the signal transmission phase. Therefore, the signal transmission phase can be controlled in fine steps, and the control accuracy can be improved.
[0074]
In addition, by using a stabilized clock as the clock for operating the circuit, it is possible to reduce jitter contained in the burst signal to be transmitted and to reduce fluctuations in the signal transmission phase, thereby improving control accuracy. Can be improved.
[0075]
Since the two effects of finely controlling the steps and reducing the fluctuation of the phase to be controlled are synergistic, the operation of improving the accuracy of the signal transmission phase in the in-
[0076]
It should be noted that the propagation time for the data signal to propagate through the optical fiber transmission line, the propagation time when the PDS transmission system is not operated, and the response immediately before the transmission each time a burst signal is transmitted when the PDS transmission system is operated. The propagation time can be obtained for the received signal.
[0077]
Then, the temporal variation of the propagation time may be obtained based on the propagation time obtained during the non-operation. Then, in response to the first propagation time, an instruction to delay the signal transmission timing is given to the
[0078]
In this way, by dynamically acquiring the second time information, it is possible to cope with a change in the propagation time due to a change in the transmission line length and a change in the transmission speed in the optical fiber transmission line. Can do. For this reason, it becomes possible to cope with the long-term operation of the PDS transmission system, the operation in an environment with a large change, and the transmission path being stretched with a large tension.
[0079]
Here, the relationship between the clock speed of the in-device clock and the accuracy with which the signal transmission phase is controlled will be described with reference to FIGS.
[0080]
First, a case where the delay
[0081]
As shown in the signal waveform of FIG. 6A, a pulse signal indicating that the frame synchronization signal has been detected is sent from the synchronization
[0082]
The reception-
[0083]
The
[0084]
The transmission-
[0085]
When the trigger signal is sent from the
[0086]
On the other hand, in the case where the delay
[0087]
Therefore, in the latter case, the phase at which the
[0088]
In terms of a specific signal speed, assuming that the clock speed (line clock speed) of the received downlink data signal is 150 Mb / sec, one period is 6.4 nsec. By setting the internal clock at the clock speed corresponding to the line clock speed, the delay
[0089]
However, when the divided clock is used as the in-device clock, the clock speed is reduced to ½. In this numerical example, the clock speed is 75 Mb / sec. That is, one cycle is 12.8 nsec. From this, the controllable phase interval is 12.8 nsec, which is larger than the former case. Therefore, the delay
[0090]
As described above, the in-
[0091]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is an example of a remote concentrator in a data transmission system configured with a PDS transmission system.
[0092]
In the description of the first embodiment, the case has been described in which the slave device connected to the main device is deployed in a place where the transmitted data is used. As a usage form of such a subordinate device, for example, a home device deployed in a home or each department in a company can be cited. However, the aspect of the subordinate apparatus to which the present invention is applied is not limited to this. For example, it may be provided between the station device and the home device. More specifically, it can be used as a relay device for connecting a home device to each transmission path connected to the station device, a remote concentrator for connecting a plurality of home devices for each transmission path, etc. .
[0093]
Below, the form utilized as a remote concentrator is demonstrated.
First, a configuration example of a transmission system to which the remote concentrator of this embodiment is applied will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the transmission system includes a
[0094]
The
[0095]
Number L of in-
[0096]
Each remote concentrator 2000 (n) and in-home devices 3000 (n, 1) to (n, L) connected thereto n ) Are respectively connected to the transmission lines 15 (n, 1) to (n, L n For example, an optical fiber transmission line or an electric conductor transmission line can be used. By adopting a transmission line using an electric conductor, connection, removal, and reconnection of the transmission line can be easily performed as compared with the optical fiber transmission line. Therefore, for example, an optical fiber can be used for a long-distance main line transmission line, and an electric conductor can be used for the transmission line branched to each in-home device. That is, an optical fiber excellent in noise resistance and data transmission density and an electric conductor that can be easily inspected and connected can be used depending on the use of the transmission line.
[0097]
The remote concentrator can be provided, for example, in a wiring groove or a wiring duct. When it is provided in the wiring groove, it is provided near the manhole so that access to the remote concentrator is facilitated during maintenance inspection. In addition, you may make a housing | casing into a structure which has weather resistance, and may provide in ground facilities, for example, a utility pole, an eaves tip, etc.
[0098]
Next, the configuration of the remote line concentrator 2000 (n) will be described with reference to FIG. In FIG. 8, a remote concentrator 2000 (n) includes an
[0099]
Remote concentrator 2000 (n) and in-home devices 3000 (n, 1) to 3000 (n, L n ), The
[0100]
The distributor unit 1500 converts the data received from the station device 18 (see FIG. 7) into the connected home devices 3000 (n, 1) to 3000 (n, L). n ) And in-home devices 3000 (n, 1) to 3000 (n, L n ) Are multiplexed for transmission to the station device 18 (see FIG. 7). For example, it can be configured using a repeater hub that transmits data received at a certain port to another port. Moreover, you may comprise using the switch hub provided with the exchange function.
[0101]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the precision with which the signal transmission phase from which the burst signal transmitted from a subordinate apparatus is transmitted to a main apparatus is controlled can be improved.
[0102]
As a result, the gate time can be set short while the collision between the burst signals is suppressed. Therefore, it is possible to effectively use time slot resources in the PDS transmission system and improve data transmission efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration example of a PDS transmission system.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a transmission structure of a downlink data signal in a PDS transmission system.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a transmission structure of an uplink data signal in a PDS transmission system.
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a home device to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a timing chart showing an operation phase in which a clock of a data signal is replaced.
FIG. 6 is a timing chart showing an operation phase for controlling a signal transmission phase.
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a configuration example of a transmission system having a PDS transmission system.
FIG. 8 is a block diagram showing an example of a remote concentrator to which the present invention is applied.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of an interface unit.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of a stabilization clock generation unit.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of a clock replacement unit.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of a synchronization signal detection unit.
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration example of a delay time setting unit.
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of a delay amount adjustment unit.
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example of a termination circuit unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記主装置から受信した下りデータ信号を参照し、上記下りデータ信号に含まれるクロック信号から安定化された装置内クロックを生成する安定化クロック生成部と、
上記受信した下りデータ信号を上記装置内クロックに載せ替えるクロック載替部と、
上記装置内クロックに載せ替えられた下りデータ信号から同期信号を検出する同期信号検出部と、
バースト信号の送信からデータ信号の受信までの時間間隔を上記装置内クロックを用いて計測することにより、自従属装置と主装置との間を光信号が伝搬するのに要する伝搬時間を算出し、当該伝搬時間を用いて下りデータ信号を受信してからバースト信号を送信するまでの遅延時間を設定する遅延時間設定部と、
バースト信号を主装置に送信する位相を、上記同期信号が検出されてから上記遅延時間だけ経過した位相に、上記装置内クロックを用いて調整する遅延量調整部と
を有し、
上記遅延時間設定部は、バースト信号を送信してから上記同期信号を検出するまでに計数した上記装置内クロックのクロック数を用いて上記伝搬時間を算出すること
を特徴とする従属装置。The main device is used in a PDS (Passive Double Star) transmission system for transmitting data between the main device and a plurality of subordinate devices connected to the main device via a transmission path. In the subordinate apparatus for receiving the downlink data signal including the synchronization signal from and transmitting the burst signal constituting the uplink data signal to the main apparatus,
A stabilized clock generator that references a downlink data signal received from the main device and generates a stabilized in-device clock from a clock signal included in the downlink data signal;
A clock re-sending unit that re-sends the received downlink data signal to the in-device clock;
A synchronization signal detection unit for detecting a synchronization signal from the downlink data signal transferred to the in-device clock;
By measuring the time interval from the transmission of the burst signal to the reception of the data signal using the internal clock, the propagation time required for the optical signal to propagate between the slave device and the main device is calculated, A delay time setting unit for setting a delay time from receiving a downlink data signal to transmitting a burst signal using the propagation time;
A delay amount adjusting unit that adjusts the phase for transmitting the burst signal to the main device to the phase that has passed the delay time since the synchronization signal was detected, using the internal clock
The subordinate apparatus, wherein the delay time setting unit calculates the propagation time using the number of clocks of the in-apparatus clocks counted from transmission of a burst signal to detection of the synchronization signal .
伝送されたデータを利用することができる宅内装置が少なくとも1つ接続され、受け取ったデータ信号を上記宅内装置にそれぞれ分配し、それぞれの宅内装置から受け取ったデータ信号を集線するための分配器を備えることを特徴とする従属装置。In claim 1,
At least one in-home device that can use the transmitted data is connected, and a distributor is provided for distributing received data signals to the in-home devices and collecting data signals received from the in-home devices. A subordinate device characterized by that.
上記安定化クロック生成部は、上記下りデータ信号に含まれるクロック信号について、クロックパルス同士の間隔が平均化されたクロック信号を生成することを特徴とする従属装置。In claim 1 or 2,
The subordinate apparatus, wherein the stabilization clock generation unit generates a clock signal in which intervals between clock pulses are averaged for a clock signal included in the downlink data signal.
上記安定化クロック生成部は、上記下りデータ信号に含まれるクロック信号を参照して発振する位相同期発振器であることを特徴とする従属装置。In claim 3,
The dependent device, wherein the stabilization clock generation unit is a phase-locked oscillator that oscillates with reference to a clock signal included in the downlink data signal.
上記従属装置は、
上記主装置から受信した下りデータ信号を参照し、上記下りデータ信号に含まれるクロック信号から安定化された装置内クロックを生成するクロック生成ステップと、
上記受信した下りデータ信号を上記生成した装置内クロックに載せ替える載せ替えステップと、
上記装置内クロックに載せ替えられた下りデータ信号に含まれるフレーム同期信号を検出する検出ステップと、
データ信号の送受信の時間間隔を計測することにより、自従属装置と主装置との間を光信号が伝搬するのに要する伝搬時間を算出する算出ステップと、
当該伝搬時間を用いて下りデータ信号を受信してからバースト信号を送信するまでの遅延時間を設定する設定ステップと、
上記同期信号が検出されてから上記遅延時間だけ経過したタイミングでバースト信号を主装置に送信する送信ステップと
を実行し、
上記算出ステップは、
バースト信号を送信してから上記同期信号を検出するまでに計数した上記装置内クロックのクロック数を用いて上記伝搬時間を算出すること
ことを特徴とするクロック同期方法。One main device is used in a PDS (Passive Double Star) transmission system for transmitting data between the main device and a plurality of subordinate devices, receives a downlink data signal including a synchronization signal from the main device, and In the clock synchronization method in the subordinate apparatus for transmitting the burst signal constituting the upstream data signal to the main apparatus,
The slave device is
A clock generation step of referring to a downlink data signal received from the main device and generating a stabilized in-device clock from a clock signal included in the downlink data signal;
The downlink data signal thus received and loaded replacement step Ru reloading the device clock generated above,
A detection step of detecting a frame synchronization signal included in the downlink data signal transferred to the in-device clock;
A calculation step of calculating a propagation time required for the optical signal to propagate between the slave device and the main device by measuring a time interval of transmission and reception of the data signal;
A setting step for setting a delay time from reception of a downlink data signal to transmission of a burst signal using the propagation time;
A transmission step of transmitting a burst signal to the main unit at a timing when the delay time has elapsed since the synchronization signal was detected ;
Run
The calculation step is
A clock synchronization method characterized in that the propagation time is calculated using the number of clocks of the in-device clock counted from transmission of a burst signal to detection of the synchronization signal .
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|---|---|---|---|
| JP00308897A JP3706705B2 (en) | 1997-01-10 | 1997-01-10 | Dependent device used in PDS transmission system and clock synchronization method in dependent device |
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