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技術 デスタッフ回路

出願人 日本電気株式会社
発明者 吉田徳夫
出願日 1992年11月12日 (28年1ヶ月経過) 出願番号 1992-302103
公開日 1994年5月31日 (26年7ヶ月経過) 公開番号 1994-152559
状態 特許登録済
技術分野 時分割多重化通信方式 デジタル伝送方式における同期
主要キーワード 密度量 アドレス位相 時間的変動量 ジッタ発生 切り替え条件 スタッフ多重 抑圧制御 デスタッフ処理
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この項目の情報は公開日時点(1994年5月31日)のものです。
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図面 (4)

目的

バイト単位デスタッフ処理によって発生するジッタ抑圧するとともに、連続的に発生するデスタッフ処理にも対応可能とする。

構成

バッファメモリ107は、書き込みアドレス生成回路104からの書き込みアドレスによってバイト単位でスタッフ情報を除去した受信データ101を書き込み、電圧制御発振器110からの発振クロックに基づく読み出しアドレス生成回路111からの読み出しアドレスによって受信データを読み出す。歯抜け生成回路106は、分散歯抜け密度制御回路105およびアドレス比較回路112の制御に従い、受信データS102の歯抜けクロックを読み出しアドレス位相として位相比較器108へ出力する。密度制御回路105は、デスタッフ制御信号S103の示すデスタッフ量に従い、受信クロックS102の分散歯抜け密度量適応的に制御する。

概要

背景

ディジタル伝送系において、同期伝送を行う方式としてスタッフ多重方式がある。例えば、SONET(Synchronous Optical NETwork)においては、バイト単位のスタッフ多重により同期伝送を可能としている。

図3は、従来のスタッフ多重装置における受信回路、即ち、デスタッフ処理を行なうデスタッフ回路の構成図である。同図において、301は受信データS301を受ける受信データ線、302は受信クロックS302を受ける受信クロック線、303はデスタッフ制御信号S303を受けるデスタッフ制御線、304は書き込みアドレス生成回路、307はバッファメモリ、308は位相比較器、309はローパスフィルタ、310は電圧制御発振器、311は読み出しアドレス生成回路、313は出力データS313を生じる出力データ線である。ここで、受信データS301と受信クロックS302とは周波数及び位相同期した信号である。デスタッフ制御信号S303は、多重装置送信回路(図示せず)でのスタッフ時に受信データS301に挿入されたスタッフ情報をこの受信回路側で受信すると“1”、スタッフがない場合は“0”となるものとする。スタッフ方式としては、上記送信回路において送信データダミーデータを挿入してデータ信号を遅らせるポジティブスタッフ(Pスタッフ)と送信データを早めるネガティブスタッフ(Nスタッフ)がある。

以下、図3を参照してバイト単位のPスタッフ制御動作について説明する。Pデスタッフ処理は、送信回路側でのPスタッフ処理で挿入されたダミーデータを除く受信データS301をバッファメモリ307に書き込み、受信データS301に含まれる正確なクロック周波数でバッファメモリ307を読み出すことにより達成される。このデスタッフ回路では、デスタッフ制御信号S303が“0”の場合には、信号S303に制御される書き込みアドレス生成回路304に従い受信データS301を順次バッファメモリ307に書き込み、一方、デスタッフ制御信号303が“1”の場合には、1回のPスタッフで挿入された1バイトのダミーデータを削除するために受信クロックS302を8クロック連続的に歯抜けさせ、ダミーデータのバッファメモリ307への書き込みを禁止することにより達成される。電圧制御発振器310は受信データS301の正確な周波数のクロック信号を発生するための発振器である。読み出しアドレス生成回路311は、電圧制御発振器310の出力クロック信号に基づき、バッファメモリ307の読み出しタイミング(読み出しアドレス)を生成する。

位相比較器308はPスタッフ処理時の8クロック連続歯抜け成分が含まれる書き込みアドレス生成回路304出力と読み出しアドレス生成回路311出力の位相比較を行う。ローパスフィルタ309は、位相比較器308出力の高域周波数成分カットした信号で電圧制御発振器310の発振周波数を制御し、電圧制御発振器310の発振周波数を受信データS301の正確なデータ周波数ロックさせる。この制御により、バッファメモリ307への書き込み周波数読み出し周波数とが等しくなるのでバイト単位のデスタッフ処理が実現される。また、デスタッフが連続発生、例えば、デスタッフ制御信号S303がN連続で“1”となった場合でも、N×8個のクロックを連続的に歯抜けすることによりデスタッフ処理を行うことが可能である。

概要

バイト単位のデスタッフ処理によって発生するジッタ抑圧するとともに、連続的に発生するデスタッフ処理にも対応可能とする。

バッファメモリ107は、書き込みアドレス生成回路104からの書き込みアドレスによってバイト単位でスタッフ情報を除去した受信データ101を書き込み、電圧制御発振器110からの発振クロックに基づく読み出しアドレス生成回路111からの読み出しアドレスによって受信データを読み出す。歯抜け生成回路106は、分散歯抜け密度制御回路105およびアドレス比較回路112の制御に従い、受信データS102の歯抜けクロックを読み出しアドレス位相として位相比較器108へ出力する。密度制御回路105は、デスタッフ制御信号S103の示すデスタッフ量に従い、受信クロックS102の分散歯抜け密度量適応的に制御する。

目的

従って、本発明の目的は、上述の問題を解消してバイトデスタッフ時においても出力データのジッタ発生を抑圧し、さらに連続的に発生するバイトデスタッフ処理をも可能とするデスタッフ回路を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

バイト単位スタッフ多重された受信データを書き込みアドレスに従ってバイト単位で格納するとともに書き込まれた前記受信データを読み出しアドレスに従ってバイト単位で読み出すメモリと、前記受信データに同期した受信クロックと前記受信データのデスタッフの有無を示すデスタッフ情報を含むデスタッフ制御信号とに応答し前記デスタッフ情報に基づいた前記書き込みアドレスを生成する書き込みアドレス生成手段と、前記デスタッフ制御信号を受け前記デスタッフの量に応じて前記受信クロックの歯抜け生成密度を制御する歯抜け密度制御信号を生じる分散歯抜け密度制御手段と、前記歯抜け密度制御信号に応答して前記受信クロックを分散歯抜けさせる歯抜け生成手段と、前記読み出しアドレスと前記歯抜け生成手段からの前記分散歯抜けクロックとの位相比較を行ってクロック制御信号を生じる位相比較器と、前記クロック制御信号により発振クロック位相を制御される電圧制御発振手段と、前記発振クロックに基づいて前記読み出しアドレスを生成する読み出しアドレス生成手段とを備え、バイト単位でデスタッフ処理を行うことを特徴とするデスタッフ回路

請求項2

前記デスタッフ回路が、さらに、前記書き込みアドレスと前記読み出しアドレスとのアドレス位相差を検出するアドレス位相比較手段を備え、前記歯抜け生成手段が、さらに、前記アドレス位相差検出量によっても前記分散歯抜けクロックの歯抜け量を制御されることを特徴とする請求項1記載のデスタッフ回路。

請求項3

前記歯抜け生成手段が、さらに、前記アドレス位相差検出量の一定の範囲内では前記分散歯抜けクロック量にヒステリシスな特性を持たせる手段を有することを特徴とする請求項2記載のデスタッフ回路。

技術分野

0001

この発明は基幹伝送系,公衆網加入者系等の伝送系に用いられるディジタル伝送交換システムにおけるデスタッフ回路に関し、特にバイト単位デスタッフ処理を行なうデスタッフ回路に関する。

背景技術

0002

ディジタル伝送系において、同期伝送を行う方式としてスタッフ多重方式がある。例えば、SONET(Synchronous Optical NETwork)においては、バイト単位のスタッフ多重により同期伝送を可能としている。

0003

図3は、従来のスタッフ多重装置における受信回路、即ち、デスタッフ処理を行なうデスタッフ回路の構成図である。同図において、301は受信データS301を受ける受信データ線、302は受信クロックS302を受ける受信クロック線、303はデスタッフ制御信号S303を受けるデスタッフ制御線、304は書き込みアドレス生成回路、307はバッファメモリ、308は位相比較器、309はローパスフィルタ、310は電圧制御発振器、311は読み出しアドレス生成回路、313は出力データS313を生じる出力データ線である。ここで、受信データS301と受信クロックS302とは周波数及び位相同期した信号である。デスタッフ制御信号S303は、多重装置送信回路(図示せず)でのスタッフ時に受信データS301に挿入されたスタッフ情報をこの受信回路側で受信すると“1”、スタッフがない場合は“0”となるものとする。スタッフ方式としては、上記送信回路において送信データダミーデータを挿入してデータ信号を遅らせるポジティブスタッフ(Pスタッフ)と送信データを早めるネガティブスタッフ(Nスタッフ)がある。

0004

以下、図3を参照してバイト単位のPスタッフ制御動作について説明する。Pデスタッフ処理は、送信回路側でのPスタッフ処理で挿入されたダミーデータを除く受信データS301をバッファメモリ307に書き込み、受信データS301に含まれる正確なクロック周波数でバッファメモリ307を読み出すことにより達成される。このデスタッフ回路では、デスタッフ制御信号S303が“0”の場合には、信号S303に制御される書き込みアドレス生成回路304に従い受信データS301を順次バッファメモリ307に書き込み、一方、デスタッフ制御信号303が“1”の場合には、1回のPスタッフで挿入された1バイトのダミーデータを削除するために受信クロックS302を8クロック連続的に歯抜けさせ、ダミーデータのバッファメモリ307への書き込みを禁止することにより達成される。電圧制御発振器310は受信データS301の正確な周波数のクロック信号を発生するための発振器である。読み出しアドレス生成回路311は、電圧制御発振器310の出力クロック信号に基づき、バッファメモリ307の読み出しタイミング(読み出しアドレス)を生成する。

0005

位相比較器308はPスタッフ処理時の8クロック連続歯抜け成分が含まれる書き込みアドレス生成回路304出力と読み出しアドレス生成回路311出力の位相比較を行う。ローパスフィルタ309は、位相比較器308出力の高域周波数成分カットした信号で電圧制御発振器310の発振周波数を制御し、電圧制御発振器310の発振周波数を受信データS301の正確なデータ周波数ロックさせる。この制御により、バッファメモリ307への書き込み周波数読み出し周波数とが等しくなるのでバイト単位のデスタッフ処理が実現される。また、デスタッフが連続発生、例えば、デスタッフ制御信号S303がN連続で“1”となった場合でも、N×8個のクロックを連続的に歯抜けすることによりデスタッフ処理を行うことが可能である。

発明が解決しようとする課題

0006

上述の従来技術を使用したデスタッフ回路は、スタッフによって挿入されたダミーデータを削除するために受信クロック信号に連続的歯抜けを発生させ、読み出しクロック周波数制御はこの連続歯抜けクロック信号と電圧制御発振器出力との位相比較に基づいて行われるため、連続歯抜け時には電圧制御発振器の出力クロックの周波数が大きく変動し、出力データの時間的変動量、つまり、ジッタ急増するという問題が生じていた。

0007

従って、本発明の目的は、上述の問題を解消してバイトデスタッフ時においても出力データのジッタ発生抑圧し、さらに連続的に発生するバイトデスタッフ処理をも可能とするデスタッフ回路を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

本発明のデスタッフ回路は、バイト単位でスタッフ多重された受信データを書き込みアドレスに従ってバイト単位で格納するとともに書き込まれた前記受信データを読み出しアドレスに従ってバイト単位で読み出すメモリと、前記受信データに同期した受信クロックと前記受信データのデスタッフの有無を示すデスタッフ情報を含むデスタッフ制御信号とに応答し前記デスタッフ情報に基づいた前記書き込みアドレスを生成する書き込みアドレス生成手段と、前記デスタッフ制御信号を受け前記デスタッフの量に応じて前記受信クロックの歯抜け生成密度を制御する歯抜け密度制御信号を生じる分散歯抜け密度制御手段と、前記歯抜け密度制御信号に応答して前記受信クロックを分散歯抜けさせる歯抜け生成手段と、前記読み出しアドレスと前記歯抜け生成手段からの前記分散歯抜けクロックとの位相比較を行ってクロック制御信号を生じる位相比較器と、前記クロック制御信号により発振クロック位相を制御される電圧制御発振手段と、前記発振クロックに基づいて前記読み出しアドレスを生成する読み出しアドレス生成手段とを備える。

0009

また、前記デスタッフ回路が、さらに、前記書き込みアドレスと前記読み出しアドレスとのアドレス位相差を検出するアドレス位相比較手段を備え、前記歯抜け生成手段が、さらに、前記アドレス位相差検出量によっても前記分散歯抜けクロックの歯抜け量を制御されるとさらによく、前記歯抜け生成手段が、さらに、前記アドレス位相差検出量の一定の範囲内では前記分散歯抜けクロック量にヒステリシスな特性を持たせる手段を有するとなおよい。

0010

次に本発明について図面を参照して説明する。

0011

図1は本発明の一実施例の構成図である。

0012

このデスタッフ回路は、スタッフ多重装置における受信回路であり、デスタッフ処理を行う。同図において、101は受信データS101を受ける受信データ線、102は受信クロックS102を受ける受信クロック線、103はデスタッフ制御信号S103を受けるデスタッフ制御線、104は書き込みアドレス生成回路、105は分散歯抜け密度制御回路、106は歯抜け生成回路、107はバッファメモリ、108は位相比較器、109はローパスフィルタ、110は電圧制御発振器、111は読み出しアドレス生成回路、112はアドレス位相比較回路、113は出力データS113を生じる出力データ線である。ここで、受信データS101と受信クロックS102とは周波数及び位相同期した信号である。デスタッフ制御信号S103は、多重装置の送信回路(図示せず)でのスタッフ時に受信データS101に挿入されたスタッフ情報をこの受信回路側で受信すると“1”、スタッフがない場合は“0”となるものとする。

0013

以下、図1を参照してバイト単位のPスタッフ制御動作について説明する。Pデスタッフ処理は、送信回路側でのPスタッフ処理で挿入されたダミーデータを除く受信データS101をバッファメモリ107に書き込み、受信データS101に含まれる正確なクロック周波数でバッファメモリ107を読み出すことにより達成される。このデスタッフ回路では、デスタッフ制御信号S103が“0”の場合には、信号S303に制御される書き込みアドレス生成回路104に従い受信データ101を順次バッファメモリ107に書き込み、一方、デスタッフ制御信号S103が“1”の場合には、1回のPスタッフで挿入された1バイトのダミーデータを削除するために受信クロックS102を8クロック連続的に歯抜けさせ、ダミーデータのバッファメモリ107への書き込みを禁止することにより、バッファメモリ107へのスタッフ発生で受信データ101に挿入されたダミーデータを除くデータ信号の書き込みを行う。一方、バッファメモリ107からの読み出しクロック生成の為には、連続的に歯抜けがあるバッファメモリ107の書き込みクロックとは別に、分散歯抜け密度制御回路105出力に基づいて歯抜け生成回路106で生成される歯抜けが分散化されたクロック信号を用いる。

0014

デスタッフ制御信号103が“0”の場合は、書き込みアドレス生成回路104が、受信データS101を順次バッファメモリ107に書き込む。一方、デスタッフ制御信号S103が“1”の場合には、上記回路104が、1回のPスタッフで挿入された1バイトのダミーデータを削除するために受信クロックS102を8クロック連続的に歯抜けさせ、バッファメモリ107への書き込みを禁止する。また、分散歯抜け密度制御回路105は、デスタッフ制御線103から供給されるデスタッフ信号S103及び内部状態に基づいて分散歯抜け密度を適合的に変化させ、分散歯抜け制御回路106の動作を制御する。

0015

即ち、分散歯抜け密度制御回路105は、Mフレームの間にN回のデスタッフ情報を有するデスタッフ信号S103を受けた場合には、受信クロックS102の分散(クロック)歯抜け制御信号をM/8Nフレームに1クロックの周期で生成する。例えば、Mフレームの間に単発のPデスタッフが発生した場合には、制御回路105は、8個のクロック歯抜け制御信号をM/8フレーム周期で周期的に発生させ、また、Mフレームの間に2連続または2回のPデスタッフ処理が発生した場合には、16個のクロック歯抜け制御信号をM/16フレーム毎に周期的に発生する。歯抜け生成回路106は、分散歯抜け制御回路105からの上記制御信号に基づき、受信クロックS102の分散歯抜けを行う。これにより、歯抜け生成回路106の出力信号は、受信データ信号S101からデスタッフ信号を除いたデータ信号に周波数同期したクロック信号となる。位相比較器108は、読み出しアドレス生成回路111出力(読み出しアドレス)と歯抜け生成回路106出力の位相比較を行い、この出力をローパスフィルタ109によって高域周波数成分遮断した信号によって電圧制御発振器110出力を受信データS101の正確な周波数にロックさせる。読み出しアドレス生成回路111は、電圧制御発振器110の出力に基づき、バッファメモリ107読み出しタイミング(読み出しアドレス)を生成し、バッファメモリ107から出力データ信号S113を読み出す。

0016

以上、周波数制御に基づく(この状態を周波数制御系と呼ぶことにする)デスタッフ回路の動作について説明したが、この制御により、図1のデスタッフ回路は、バースト的に発生するスタッフ、バイト単位のスタッフによるジッタ発生量を抑圧することが可能となる。

0017

次に、バッファメモリ107の書き込み/読み出しタイミング制御とジッタ抑圧制御系の関係を説明する。バッファメモリ107では、メモリスリップが発生すると受信データS101を正常に受信(格納)できなくなる。このため、バッファメモリ107の書き込み/読み出しタイミングの制御が必要となる。アドレス位相比較回路112はバッファメモリ107へのデータ書き込みアドレス104出力(書き込みアドレス)と読み出しアドレス111出力と(読み出しアドレス)のアドレス位相差の比較を行う。この比較結果に基づき、歯抜け生成回路106は、受信クロックS102の歯抜け量を制御し、上記書き込みアドレスと読み出しアドレスとの位相差をバッファメモリ107のメモリサイズ(=X)の1/2になるように制御することで上記メモリスリップの防止を行う。アドレス位相比較回路112による歯抜け量制御が支配的になると(この状態を位相制御系と呼ぶことにする)ジッタ発生量が増大する為、ジッタ発生量抑圧の観点からこのデスタッフ回路は周波数制御系で動作することが望ましい。そこで、歯抜け生成回路106は、アドレス位相制御回路112により検出されるアドレス位相差に基づき位相制御系/周波数制御系を切り替える。

0018

図2図1のデスタッフ回路における書き込みアドレスと読み出しアドレスの位相差と位相/周波数制御系との関係を示す図である。

0019

このデスタッフ回路では、アドレス位相差±Yと±Zの間で歯抜け生成回路106の出力する受信クロックS102の歯抜け(密度)制御量に対してヒステリシスな特性をもたせてある。即ち、アドレス位相差が±Y以内であれば歯抜け密度制御回路105による周波数制御を支配的とするため上記制御量をaに設定し、±Z以上であればアドレス位相比較回路112による位相制御を支配的にするためその上記制御量をb(aに比べて十分大きい)としている。位相差/周波数制御の切り替え境界点では上記制御量が大幅に異なるため、アドレス位相差が位相差/周波数制御切り替え境界点でふらつくと大きなジッタが発生することになる。この現象周波数引き込み過程で十分想定される現象である。歯抜け制御量に与えられたヒステリシスはこの引き込み過程でのジッタ発生を抑えることになる。位相/周波数制御の切り替え条件となるX,Y、Zは予め定められる設定パラメータである。

0020

上述のとおりに歯抜け密度制御回路105の学習が正しくなされている場合には、このデスタッフ回路は周波数制御系として動作するのでジッタ抑圧が可能となる。また、受信データ線101のラインクロックが切り替わってスタッフ率急変した場合や、電源投入時に歯抜け密度制御回路105の学習が完了していない場合には位相制御系として動作するのでメモリスリップを防止することが可能となる。

発明の効果

0021

以上説明したように本発明は、周波数制御系制御回路の使用により受信データのデスタッフ量に対応する歯抜けクロックを生成しこの歯抜けクロックを位相比較器に入力する書き込みアドレスするので、バイト単位のデスタッフ処理によって発生するジッタ量を抑圧することができ、連続発生するデスタッフ処理にも対応できる効果がある。

0022

また、ヒステリシス特性を有する位相制御系制御回路の併用使用により、周波数制御系制御回路による分散歯抜け周期の学習が完了していない場合や、スタッフ率が急変した場合でもメモリスリップの発生防止、および引き込み過程で発生するジッタを抑えることが可能となる効果がある。

図面の簡単な説明

0023

図1本発明の一実施例の構成図である。
図2図1の実施例のデスタッフ回路における書き込みアドレスと読み出しアドレスの位相差と位相/周波数制御系との関係を示す図である。
図3従来のデスタッフ回路の構成図である。

--

0024

101 受信データ線
102受信クロック線
103 デスタッフ制御線
104書き込みアドレス生成回路
105 分散歯抜け密度制御回路
106 歯抜け生成回路
107バッファメモリ
108位相比較器
109ローパスフィルタ
110電圧制御発振器
111読み出しアドレス生成回路
112アドレス位相比較回路
113出力データ線
301 受信データ線
302 受信クロック線
303 デスタッフ制御線
304 書き込みアドレス生成回路
307 バッファメモリ
308 位相比較器
309 ローパスフィルタ
310 電圧制御発振器
311 読み出しアドレス生成回路
313 出力データ線

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