JPH0223058B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は複数の通信機相互間のデータ伝送を
１本の伝送線路を介して行なう半２重化通信方式
において、各通信機間のデータ伝送のタイミング
を同期するデイジタル位相制御同期装置に関す
る。

複数の通信機相互間のデータ伝送を実現するに
は、例えば半２重化通信方式の通信システムが構
成される。この半２重化通信方式によるデイジタ
ル通信系においては、伝送データの確実なサンプ
リングのために、送信機側のクロツク信号と受信
機側のクロツク信号とのタイミングが正確に同期
した状態でデータ伝送を行なうことが実要であ
る。クロツク信号専用の伝送線路を備えていない
半２重化通信方式では、送信機からデータと共に
伝送される送信用クロツク信号を受信機で抽出
し、この抽出された送信用クロツク信号を受信機
のクロツク信号と同期させることによつて各通信
機におけるクロツク信号のタイミングずれを修正
している。

第１図は従来の半２重化通信方式における１台
の通信機１１部を取り出して示すもので、これと
同様の複数の通信機が伝送線路１２に対して接続
されている。

通信機１１は、端末としてデイジタル位相同期
回路１３（DPLL：Digital Phase Locked
Loop）を有するもので、この回路１３では発振
器１４を備え、この発振器１４からの発振パルス
信号をパルス除去器１５、さらにパルス列加算器
１６を介してカウンタ１７で計数し、このカウン
タ１７で特定パルス数、例えば32個計数した時に
クロツク信号を発生するようにしている。そし
て、このクロツク信号は、伝送線路１２に接続さ
れるデイジタル送信器１８およびデイジタル受信
器１９に同期クロツク信号として供給する。

また、上記パルス列加算器１６には、パルス付
加器２０が接続されており、これからのパルスを
付加パルスとして供給する。この加算器１６では
パルス除去器１５からのパルス列に対してパルス
付加器２０から発生された付加パルスを加算し
て、カウンタ１７で計数するものである。

ここで伝送線路１２を介して伝送される受信デ
イジタルデータの同期クロツク信号は、クロツク
抽出器２１で抽出し位相比較器２２でカウンタ１
７からのクロツク信号と位相比較し、前記パルス
除去器１５で発振器１４からのパルス信号を適宜
除去し、あるいはパルス付加器２０で適宜パルス
を付加してカウンタ１７から発生されるクロツク
と、受信信号の同期クロツクとの同期関係を一致
させるものである。

すなわち位相比較器２２は、クロツク抽出器２
１からのクロツク信号とカウンタ１７から例えば
32パルス単位で発生される送受信用クロツク信号
との位相差を比較するもので、カウンタ１７から
のクロツク信号の位相の方が進んでいる場合はパ
ルス除去器は１５に対してパルス除去指令を発信
し、またカウンタ１７からのクロツク信号の位相
の方が遅れている場合はパルス付加器２０に対し
てパルス付加指令を発信する。

ここで発振器１４は位相差180゜の２系統のパル
ス信号を発生するもので、この２系統のパルス信
号はそれぞれパルス除去器１５およびパルス付加
器２０に供給される。上記パルス除去器１５は、
発振器１４からのパルス信号を通常の場合そのま
ま通過させ、上記パルス除去指令が発信された場
合にそのパルス信号を１パルス分除去させる。ま
たパルス付加器２０は、発振器１４からのパルス
信号を通常の場合通過させず、上記パルス付加指
令が発信された場合にそのパルス信号のうち１パ
ルスを通過させるものである。

上記のようなデイジタル通信系では伝送データ
の各ビツトサイクル毎にクロツク信号を抽出する
必要が無いので、伝送線路１２の要求に応じた例
えばAMI（Alternate Mark lnversion）等の符
号化方式が採用されている。

しかし前述したようなデイジタル位相同期回路
１３を用いて通信機１１の端末を構成すると、こ
の通信機１１が送信状態にある場合、クロツク抽
出器２１は通信機１１が受信状態にある時と同様
に伝送線路１２つまりデイジタル送信器１８から
送信用クロツクを抽出し、位相比較器２２はこの
送信用クロツクとカウンタ１７からの送受信用ク
ロツクとの位相比較を行なつてしまう。

このように位相比較される２つのクロツクは、
もともとカウンタ１７から発生される同一のクロ
ツクであるが、上記送信用クロツクには、デイジ
タル送信器１８およびクロツク抽出器２１等の回
路素子を通過したことにより位相の遅れが存在す
る。

したがつて位相比較器２２ではデイジタル送信
器１８からの送信用クロツクとカウンタ１７から
の送受信用クロツクとの位相が半永久的に一致せ
ず、デイジタル位相同期回路１３は何度位相修正
を行なつても２つのクロツクを同期させることが
できない状態なつてしまう。ところでこのように
カウンタ１７からの送受信用クロツクが常に連続
して１パルス分の位相修正が受ける状態で作られ
た送信用クロツクによつて信号が送られると、こ
の信号を受信した他の通信機（送信を行なつた端
末と全く同じ機種）では、常に１パルス分の位相
修正を行なわなければならず、これに新たに本来
比較修正が行なわなければならない位相ずれが重
なると、デイジタル位相同期回路１３の調整能力
は限界を越えてしまい、受信状態にある通信機の
送信側通信機と受信側通信機のクロツク信号は同
期されなくなつてしまう。

この発明は上記のような問題点を解決するため
になされたもので、送信状態にある通信機の送信
用クロツクと、受信用クロツクとに位相ずれが生
じることなく、確実な同期が可能となるデイジタ
ル位相制御同期装置を提供することを目的とす
る。

すなわちこの発明に係るデイジタル位相制御同
期装置は、伝送線路に接続される端末機内に、送
信用クロツク発生器および受信用クロツク発生器
を設け、このクロツク発生器それぞれは異なるタ
イミングでクロツク信号を発生し、送信時に位相
同期制御が安定して行なえるようにしたものであ
る。

以下図面によりこの発明の一実施例を説明す
る。

第２図はその構成を示すもので、第１図で示し
た場合と同様に伝送線路１２に複数台接続される
通信機１１の中の１台を示している。そしてこの
通信機１１の端末には発振器１４、パルス除去器
１５、パルス付加器２０、パルス列加算器１６お
よびカウンタ１７からなるクロツク信号発生回路
を備えるもので、伝送線路１２からクロツク抽出
器２１でクロツク信号を抽出し、位相比較器２２
でパルスの除去器１５および付加器２０を前記と
同様に制御するようにしてなる。

そして、カウンタ１７はパルス列加算器１６か
らの加算パルス列を例えば32パルス単位で繰り返
しカウントするもので、このカウンタ１７からの
ビツト情報で構成される２進データを送信用クロ
ツク発生器３０および受信用クロツク発生器３１
に供給する。この送信用クロツク発生器３０およ
び受信用クロツク発生器３１は、カウンタ１７か
らの２進データに基づいてカウントパターンを解
読し、それぞれ適切なタイミングのクロツクパル
スを発生する。具体的にはカウンタ１７の特定さ
れる計数値のタイミングでクロツクパルスを発生
するもので、この送信用クロツクパルスをデイジ
タル送信器１８に供給し、また受信用クロツクパ
ルスをデイジタル受信器１９および位相比較器２
２に供給する。

すなわちこのように構成される装置において、
送信用クロツク発生器３０と受信用クロツク発生
器３１とのクロツク発生タイミングには、送信用
クロツクがデイジタル送信器１８を介してクロツ
ク抽出器２１を通過した場合に受けるはずの位相
のシフト分を設定するようにする。

つまり通信機１１が送信状態にある場合に、位
相比較器２２で比較される送信用クロツクと受信
用クロツクとの位相は常に一致するようになる。
また通信機１１が受信状態にある場合は、受信用
クロツク発生器３１からの受信用クロツク信号と
伝送線路１２から抽出されるクロツクとは、前述
した第１図と同様の動作により位相修正され同期
される。

第３図はカウンタ１７および送信用クロツク発
生器３０の構成例を示すもので、カウンタ１７に
はパルス列加算器１６から加算パルス列が供給さ
れる。このカウンタ１７としては、例えばa₀（最
下位）〜a₃（最上位）に及ぶ４ビツトの２進カウ
ンタを用いるもので、この２進カウンタからの４
ビツトのカウントデータはクロツク発生器３０に
供給する。このクロツク発生器３０は、ｇ＝
_１・a₃＋₂・a₃＋a₁・a₂・₃のパルス出力ｇを発
生するゲート論理回路３２で構成される。すなわ
ちこのゲート論理回路３２は、カウンタ１７から
のカウントデータを論理ゲートのアレイとしてカ
ウントパターンを解読し、ゲート論理回路３２の
設計に基づくタイミングでクロツクパルスを発生
するものである。

すなわちパルス列加算器１６からカウンタ１７
に供給されるパルス列が、例えばｔ＝０から周期
Ｔでパルス幅1/4Ｔのパルス列に設定されたとす
ると、予め設計されたゲート論理回路３２により
クロツク発生器３０からはｔ＝6Tから周期16T
でパルス幅8Tのクロツクパルスが発生されるよ
うになる。

つまりクロツク発生器３０からのクロツクパル
スの周期とパルス幅とを、ゲート論理回路３２の
設計値によつて任意に設定できるため、送信用ク
ロツク発生器３０は所望のタイミングでクロツク
パルスを発生するようになる。尚、特に図示して
ないが、受信用クロツク発生器３１も同様に構成
される。

したがつて上記のような装置によれば、通信機
１１が送信状態にある場合に、送信用クロツクが
デイジタル送信器１８およびクロツク抽出器２１
によつて受かる位相のシフトを、予め送信用クロ
ツク発生器３０と受信用クロツク発生器３１との
クロツク発生の位相差として与えることにより、
送信時において、位相比較器２２で比較されるク
ロツクの位相は一致するようになるため、不必要
な位相修正を行なうことなく常に安定した同期用
クロツクパルスを得ることができる。

上記実施例では第２図に示したように、位相比
較器２２の一方の入力端に受信用クロツク発生器
３１を接続してクロツク抽出器２１からのクロツ
ク信号と位相の比較を行なつているが、第３図に
示される２進カウンタa₀〜a₃を直接位相比較器２
２に接続して位相比較を行なうようにしてもよ
い。

第４図はこの場合の位相比較器２２の構成を示
すもので、カウンタ１７からのカウントデータを
位相判定部３３の２つの論理回路３４ａ，３４ｂ
に供給する。一方の論理回路３４ａはカウンタ１
７からのカウントデータのビツトパターンがクロ
ツク周期の前半を示す場合にオンとなり、また他
方の論理回路３４ｂは上記ビツトパターンがクロ
ツク周期の後半を示す場合にオンとなるもので、
この２つの論理回路３４ａ，３４ｂからの出力信
号をそれぞれ進相レジスタ３５ａおよび遅相レジ
スタ３５ｂの端Ｄに入力する。また、同期がとれ
ている場合は、上記ビツトパターンがクロツク周
期の丁度半分のところを示す。このときは何も行
なわない。

この２つのレジスタ３５ａ，３５ｂは、クロツ
ク抽出器２１からクロツク信号が供給された瞬間
に、上記ビツトパターンがクロツク周期の前半に
ある場合は進相レジスタ３５ａの端子Ｄに入力さ
れた信号をラツチして端子Ｑから出力し、またビ
ツトパターンがクロツク周期の後半にある場合は
遅相レジスタ３５ｂの端子Ｄに入力された信号を
ラツチして端子Ｑから出力するもので、この２つ
のレジスタ３５ａ，３５ｂからの出力信号をパル
ス除去指令発生部３６ａおよびパルス付加指令発
生部３６ｂに供給する。

上記パルス除去指令発生部３６ａは進相レジス
タ３５ａからの信号が供給されるとパルス除去器
１５に対してパルス除去指令を発信し、またパル
ス付加指令発生部３６ｂは遅相レジスタ３５ｂか
らの信号が供給されるとパルス付加器２０に対し
てパルス付加指令を発信するもので、このそれぞ
れの指令の発信と同時に各対応したレジスタ３５
ａ，３５ｂのクリア端子CLRには、クロツク抽
出器２１からの次のクロツク信号に備えてリセツ
ト信号が供給されるようになつている。

以上のようにこの発明によれば、伝送線路に接
続される端末機内に、送信用クロツク発生器およ
び受信用クロツク発生器を設け、このクロツク発
生器はそれぞれは異なるタイミングでクロツク信
号を発生し、送信時に位相同期制御が安定して行
なえるようにしたので、送信状態における通信機
の不必要なクロツク信号の位相修正を防止するこ
とができ、常に安定したタイミングのクロツク信
号が得られるようになる。

したがつて長時間において送信状態にあつた通
信機が、逆に受信状態に反転したとしても、常に
安定した受信用クロツク信号が得られているため
送信側と受信側とのクロツク信号の位相を即時確
実に同期させることができる。これによつて各通
信機相互間のデータ伝送を高速化することが可能
となり、半２重化通信方式における信頼性は充分
に向上するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のデイジタル位相同期回路を説明
する構成図、第２図はこの発明の一実施例に係る
デイジタル位相制御同期装置を説明する構成図、
第３図は上記実施例におけるカウンタおよびクロ
ツク発生器の回路例を説明する図、第４図はこの
発明の他の実施例を説明するもので、その位相比
較器を取り出して示す構成図である。 １２…伝送線路、１４…発振器、１５…パルス
除去器、１６…パルス列加算器、１７…カウン
タ、１８…デイジタル送信器、１９…デイジタル
受信器、２０…パルス付加器、２１…クロツク抽
出器、２２…位相比較器、３０…送信用クロツク
発生器、３１…受信用クロツク発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の通信機相互間のデータ伝送を１本の伝
   送線路を介して行なう半２重化通信方式で、各通
   信機間のデータ伝送のタイミングを同期させるデ
   イジタル位相制御同期装置において、 発振器と、 この発振器からの発振パルス列を計数するカウ
   ンタと、 このカウンタによるパルスカウント数に応じて
   受信用クロツク信号を発生させる受信用クロツク
   発生器と、 伝送線路からの同期クロツク信号を抽出するク
   ロツク抽出器と、 このクロツク抽出器により抽出された同期クロ
   ツク信号と前期受信用クロツク発生器により発生
   された受信用クロツク信号との位相差を比較する
   位相比較器と、 この位相比較器により上記同期クロツク信号よ
   りも受信用クロツク信号が位相進みと比較された
   場合には前期カウンタに計数されるパルス数を付
   加するパルス付加器と、 上記位相比較器により上記同期クロツク信号よ
   りも受信用クロツク信号が位相遅れと比較された
   場合には前期カウンタに計数されるパルス数を除
   去するパルス除去器と、 前期カウンタによるパルスカウント数に応じて
   前期受信用クロツク信号に位相差を持たせた送信
   用クロツク信号を発生させる送信用クロツク発生
   器と、 この送信用クロツク発生器により発生された送
   信用クロツク信号を伝送線路に伝送させる送信器
   とを具備し、 上記送信用クロツク発生器において送信用クロ
   ツク信号に持たせる位相差はその送信用クロツク
   信号の発生時点から上記クロツク抽出器による同
   期クロツク信号の抽出時点までに受ける位相シフ
   トに対応して設定したことを特徴とするデイジタ
   ル位相制御同期装置。