JPH0347615B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デイジタル通信システムにおいて、
２重化されたクロツク源から所定のクロツクパル
スを各装置へ供給するためのクロツク供給方式に
関するものである。

まず、従来方式を図に従つて説明する。

第１図は、従来のクロツク供給方式の一例の方
式構成図である。

ここで、１は、クロツクパルス供給装置、１−
１，１−２は、その２重化されたクロツクパルス
発生部、１−３，１−４は、同フレームパルス供
給部、１−５Ａ，１−５Ｂは、同クロツクルート
切替部、２Ａ，２Ｂは、クロツクパルス供給路、
３Ａ，３Ｂは、クロツクパルス受信装置である。

クロツクパルス受信装置３Ａ，３Ｂは、２重化
されており、同一クロツクルートのクロツクパル
スを受け、それぞれ、これを当該系の各装置に対
して分配をするものである。

したがつて、クロツクルート切替部１−５Ａ，
１−５Ｂおよびクロツクパルス供給路２Ａ，２Ｂ
も、これに対応して２重化されて設けられたもの
である。

クロツクパルス供給装置１において、そのクロ
ツクパルス発生部１−１，１−２は、それぞれ、
クロツクパルスを発生し、これを対応するフレー
ムパルス供給部１−３，１−４に入力する。

フレームパルス供給部１−３，１−４は、それ
ぞれ、当該クロツクパルスを受け、対応するクロ
ツクルートCLK０，CLK１に対し、それをその
まま送出し、また、それを基本として所望値に分
周してフレームパルスを作成・送出する。

クロツクルート切替部１−５Ａ，１−５Ｂは、
それぞれ、あらかじめ他から決定・指示され、ま
たは自身で決定したクロツクルートCLK０，
CLK１のいずれか同一のものを選考し、そのク
ロツクパルスおよびフレームパルスをクロツクパ
ルス供給路２Ａ，２Ｂ経由でクロツクパルス受信
装置３Ａ，３Ｂへ送出する。

このような従来方式においては、例えば、クロ
ツクルートCLK０によつてクロツク供給（クロ
ツクパルス、フレームパルスの供給）が行われて
いた場合、何らかの原因（クロツク断等）によつ
てクロツク供給がクロツクルートCLK１へ切替
えられたとき、クロツクパルス発生部１−１，１
−２およびフレームパルス供給部１−３，１−４
が非同期であるので、その切替時に (1) クロツクパルス、フレームパルスの供給を受
けてい各装置間の同期がくずれる。

(2) デイジタルデータが数フレーム分だけスリツ
プする。

という問題が生ずる。

この問題は、音声通信の場合には、雑音の発生
または音声の中断などの原因となるが、通常、切
替時だけの短時間ですむので、通話全体の瞭解性
にさしたる影響を与えない。

しかしながら、データ通信の場合には、データ
の欠落または誤りなどの原因となり、これらは、
致命的な欠点となる。通常、データ通信システム
系においては特に上記フレームパルスの供給部は
数拾箇所以上に分散していることが多く、上記デ
ータの欠落や誤りの発生は避け難いという問題が
あつた。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、クロツクパルスおよびフレームパルス同期
を一元管理し、クロツクルートの切替を行つても
安定したクロツク供給を行うことができるクロツ
ク供給方式を提供することにある。

本発明の特徴は、２重化された各クロツクパル
ス発生部および各フレームパルス供給部の間をマ
スター・スレーブ形式で常に同期をとるごとく接
続し、また、クロツクパルス供給路に位相同期回
路を付加することにより、上記クロツクパルス供
給路で発生するジツタを含み、クロツクルート切
替時に発生するジツタを吸収しうるごとくしたク
ロツク供給方式にある。

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。

第２図は、本発明に係るクロツク供給方式の一
実施例の方式構成図、第３図は、その主要部のブ
ロツク図である。

第２図で、１０は、クロツクパルス供給装置、
１１，１２は、その２重化されたクロツクパルス
発生部、１３，１４は、同フレームパルス供給
部、１５Ａ，１５Ｂは、同クロツクルート切替
部、２０Ａ，２０Ｂは、クロツクパルス供給路、
３０Ａ，３０Ｂは、クロツクパルス受信装置、４
０Ａ，４０Ｂは、位相同期回路である。

また、第３図で、１１ａ，１２ａは、クロツク
パルス発生部１１，１２の分周・位相比較器、１
１ｂ，１２ｂは、同アツプダウンカウンタ、１１
ｃ，１２ｃは、同プロセツサ、１１ｄ，１２ｄ
は、同デイジタル・アナログコンバータ、１１
ｅ，１２ｅは、同電圧制御水晶発振器、１３ａ，
１４ａは、フレームパルス供給部１３，１４のク
ロツク断監視回路、１３ｂ，１４ｂは、同常用・
予備決定回路、１３ｃ，１４ｃは、同セレクタ、
１３ｄ，１４ｄは、同カウンタである。

まず、第２図に基づいて本実施例の方式概要を
説明する。

クロツクパルス発生部１１，１２およびフレー
ムパルス供給部１３，１４におけるクロツクパル
ス、フレームパルスの発生・供給については、第
１図の従来例と同様である。

また、クロツクパルス受信装置３０Ａ，３０Ｂ
も、同様に２重化されており、同一クロツクルー
トからクロツク供給（クロツクパルス、フレーム
パルスの供給）を受け、それぞれ、当該系の各装
置に対してクロツク分配をするものである。

したがつて、クロツクルート切替部１５Ａ，１
５Ｂ、クロツクパルス供給路２０Ａ，２０Ｂおよ
び位相同期回路４０Ａ，４０Ｂも、これに対応し
て２重化されている。

なお、これらは、必ずしも２重化されていない
場合もありうるが、そのときには、例えば、クロ
ツクルート切替部１５Ａ、クロツクパルス供給路
２０Ａ、位相同期回路４０Ａ、クロツクパルス受
信装置３０Ａの１系統のみとなる。

いま、クロツクパルス発生部１１，１２間およ
びフレームパルス供給部１３，１４間は、互いに
マスター・スレーブ形式により、いずれか一方が
マスター側となり、他方がスレーブ側となつてマ
スター側に常に同期するように接続されているも
のとする。

すなわち、クロツクルートCLK０がマスター
側としてクロツクルート切替部１５Ａ，１５Ｂで
選択されていると、クロツクルートCLK１に係
るクロツクパルス、フレームパルスは、それぞ
れ、クロツクパルス発生部１１，１２およびフレ
ームパルス供給部１３，１４間のマスター・スレ
ーブ形式の同期動作により、常にクロツクパルス
発生部１１、フレームパルス供給部１３からのク
ロツクパルス、フレームパルスに従属同期をして
いる。

したがつて、何らかの原因（例えば、クロツク
ルートCLK０のクロツク断など）により、クロ
ツクルート切替部１５Ａ，１５Ｂにおいてクロツ
クルートCLK０からクロツクルートCLK１への
切替えが行われても、同期はずれによるジツタは
全く発生せず、その切替ジツタが発生するが、こ
れは通常わずかなものである。

しかも、切替後のクロツクルートCLK１のク
ロツクパルス、フレームパルスは、その切替ジツ
タが位相同期回路４０Ａ，４０Ｂで吸収され、ク
ロツクパルス受信回路３０Ａ，３０Ｂへは正常な
ものとして供給される。

このようにクロツクルート切替が行われても、
このクロツク供給を受ける各装置は、フレームの
スリツプなどの誤動作、中断を起すことなく、正
常に動作を継続することができる。

クロツクルート切替が行われると、例えば、ク
ロツクルートCLK１側がマスター側、クロツク
ルートCLK０側がスレーブ側となり、マスタ
ー・スレーブ形式の同期動作が行われる。

なお、位相同期回路４０Ａ，４０Ｂは、例えば
フエーズロツクループ回路などを利用して構成す
ることができ、クロツクパルス供給路２０Ａ，２
０Ｂに起因するジツタをも吸収することができ、
また、その短期安定度を保証すれば、長期安定度
は10^-4程度のものでも実用上の支障がない。

また、クロツクパルス供給路２０Ａ，２０Ｂに
起因するジツタが実用上の支障がない程度に少な
ければ、クロツクパルス供給装置１０側に付加し
てもよい。

次に、第３図に基づき、クロツクパルス発生部
１１，１２間およびフレームパルス供給部１３，
１４間のマスター・スレーブ形式の同期動作につ
いて説明する。

まず、クロツクパルス発生部１１，１２におい
て、電圧制御水晶発振器１１ｅ，１２ｅの出力
（クロツクパルス）は、それぞれ、フレームパル
ス供給部１３，１４へ送出されるとともに、分
周・位相比較器１１ａ，１２ａへフイードバツク
され、ここで両者の位相が比較され、その位相差
データは、アツプダウンカウンタ１１ｂ，１２ｂ
で計数されてプロセツサ１１ｃ，１２ｃへ入力さ
れる。

プロセツサ１１ｃ，１２ｃは、それぞれ、その
相互間交絡接続により、いずれがマスター側、ス
レーブ側であるかを識別している。

いま、プロセツサ１１ｃがマスター側であると
すれば、これは、アツプダウンカウンタ１１ｂか
ら入力されるデータは無視し、あらかじめ格納し
ているデータに基づいて独自にデイジタル・アナ
ログコンバータ１１ｄへ情報を送出し、これに電
圧制御水晶発振器１１ｅの発振周波数を制御せし
めて出力クロツクパルスを決定する。

これに対して、プロセツサ１２ｃは、常にマス
ター側のクロツクパルスを正しいものとし、自系
のクロツクパルスをマスター側に合せるようにす
る。

すなわち、プロセツサ１２ｃの累積器ACCに
よつてアツプダウンカウンタ１２ｂからの位相差
データの累積処理を行い、その処理結果の低域成
分のみを同デイジタルフイルタDF経由でデイジ
タル・アナログコンパータ１２ｄに入力し、その
出力によつて電圧制御水晶発振器１２ｅを制御
し、その出力クロツクパルスをマスター側のもの
に同期せしめることができる。

以上の動作は、マスター側、スレーブ側が上述
と逆になつても同様であつて、クロツクパルス発
生部１１，１２の出力クロツクパルスは、常に同
期したものとすることができる。

次いで、フレームパルス供給部１３，１４にお
いては、プロセツサ１１ｃ，１２ｃから常用・予
備決定回路１３ｂ，１４ｂに対する指示により、
フレームパルス供給部１３がマスター側となつて
いるものとする。

すなわち、常用・予備決定回路１３ｂ，１４ｂ
は、それぞれ、セレクタ１３ｃ，１４ｃにクロツ
クパルス発生部１１の出力クロツクパルスを選択
せしめるようにする。

したがつて、セレクタ１３ｃ，１４ｃの出力
は、それぞれ、そのままクロツクルートCLK０，
CLK１のクロツクパルスCPになるとともに、カ
ウンタ１３ｄ，１４ｄのクロツク入力端子CKに
入力され、そこで所定数の計数が行われるごとに
出力を送出し（分周し）、これをクロツクルート
CLK０，CLK１のクロツクパルスFPとする。

この際、カウンタ１４ｄは、そのリセツト入力
端子CKにカウンタ１３ｄの出力（フレームパル
スFP）が入力されてリセツトされるので、フレ
ームパルス供給部１４のフレームパルスFP（クロ
ツクルートCLK１）は、クロツクルートCLK０
側のものに完全に従層して同期することになる。

以上の動作は、マスター側、スレーブ側が上述
と逆になつても同様である。

なお、クロツク断監視回路１３ａ，１４ａは、
それぞれ、クロツクパルス発生部１１，１２から
のクロツクパルスを常に監視しており、マスター
側のクロツク断を検出すると、直ちに常用・予備
決定回路１３ｂ，１４ｂへその旨の情報を送出
し、これにセレクタ１３ｃ，１４ｃの切替動作を
行わしめ、スレーブ側のクロツクパルスを選択せ
しめるようにする。

上記実施例において、プロセツサ１１ｃ，１２
ｃは、その主要動作が累積器ACC、デイジタル
フイルタDF等のハード的構成によるものとして
説明したが、本発明は、これに限定されるもので
ない。

すなわち、プロセツサ１１ｃ，１２ｃは、蓄積
プログラム制御式のものとし、前述の所定の機能
をソフトウエア処理で実現することができること
は明らかで、この場合には、汎用のマイクロプロ
セツサユニツト（いわゆる、マイクロコンピユー
タ）を利用し、経済化、信頼性向上を図ることが
できる。

以上、詳細に説明したように、本発明によれ
ば、２重化されたクロツク源からのクロツクルー
ト切替を行つても、常に安定したクロツク供給を
行うことができ、また、クロツクパルス供給路の
ジツタをも吸収して正確なクロツク供給を行うこ
とができるもので、次に本発明の具体的効果を列
記する。

(1) クロツクパルスおよびフレームパルスの同期
を一元管理（集中管理）することが出来るた
め、クロツクを分配している系全体としての信
頼性が極めて高くなる。

(2) クロツクのジツタや同期ズレ等に対する故障
が極めて少くなり、システム全体の信頼性が向
上し、系切替時のフレームスリツプ等の問題も
なくなる。これによりマスターとスレーブが自
在に交替し得る２重系のクロツク供給方式が可
能となる。

(3) クロツク系とフレーム系がまとめて一元管理
される結果、同期ずれ、フレームスリツプ、ま
たは激しいジツター等を検知したとき、同時に
リトライすることが可能となり、システム全体
としての信頼性を高く保つことが出来る。

(4) フレームパルスもクロツクパルスと同様に取
扱うことが出来、設計時にフレームパルスも電
源や、クロツクパルスと同様に汎用的な信号源
として適用することが可能となり設計上の負担
が軽くなる。また信号取扱い先ごとのフレーム
パルス供給部が不用となり、システム全体の構
成が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のクロツク供給方式の一例の方
式構成図、第２図は、本発明に係るクロツク供給
方式の一実施例の方式構成図、第３図は、その主
要部のブロツク図である。 １０はクロツクパルス供給装置、１１，１２…
…クロツクパルス発生部、１１ａ，１２ａ……分
周・位相比較器、１１ｂ，１２ｂ……アツプダウ
ンカウンタ、１１ｃ，１２ｃ……プロセツサ、１
１ｄ，１２ｄ……デイジタル・アナログコンバー
タ、１１ｅ，１２ｅ……電圧制御水晶発振器、１
３，１４……フレームパルス供給部、１３ａ，１
４ａ……クロツク断監視回路、１３ｂ，１４ｂ…
…常用・予備決定回路、１３ｃ，１４ｃ……セレ
クタ、１３ｄ，１４ｄ……カウンタ、１５Ａ，１
５Ｂ……クロツクルート切替部、２０Ａ，２０Ｂ
……クロツクパルス供給路、３０Ａ，３０Ｂ……
クロツクパルス受信装置、４０Ａ，４０Ｂ……位
相同期回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２重化された２系統のクロツクパルス発生手
   段を含むクロツク供給方式において各クロツクパ
   ルス発生手段は自系のクロツクパルスと他系のク
   ロツクパルスの位相を比較する手段と、自系がマ
   スター（主）であるか、スレーブ（従）であるか
   を識別する手段と、該手段の識別結果によつて、
   自系がスレーブ側の場合に上記位相を比較する手
   段による比較結果に基いて位相差データの累積処
   理を行う手段と、該処理結果の低域成分を抽出す
   る手段と、該抽出結果によつて自系の発振器を制
   御する手段とを有し、上記クロツクパルス発生手
   段の発振出力部に夫々接続され、上記各クロツク
   パルス発生手段に対応して２重化して設けられた
   各クロツクに基いて生成するフレームパルス発生
   手段と該フレームパルス発生手段のそれぞれに対
   応して設けられた上記クロツクパルス発生手段か
   らのクロツクがいずれのクロツクパルス発生手段
   からの出力であるかを識別する手段と、該スレー
   ブ側のフレームパルスを作成するカウンタのリセ
   ツトをマスタ側よりの指示に従つて行うことによ
   り、該マスタ側と同期する手段と、少くもマスタ
   ー側クロツクパルスの異常を監視する手段と、該
   監視する手段に夫々接続され、マスター側のクロ
   ツクパルスが異常のときスレーブ側のクロツクパ
   ルスに切替える手段を有することを特徴とするク
   ロツク供給方式。 ２ 上記位相比較結果に基いてアツプダウンカウ
   ンタを駆動し該カウンタの出力によつて上記位相
   差データの累積処理を行うものであることを特徴
   とする第１項記載のクロツク供給方式。 ３ 上記各クロツクパルス供給路に位相同期回路
   を付加することにより、上記クロツクパルス供給
   路でクロツクルート切替時に発生する位相変動を
   吸収しうるごとくすることを特徴とする第１項ま
   たは第２項記載のクロツク供給方式。 ４ 上記発振器が電圧制御発振器であることを特
   徴とする第１項記載のクロツク供給方式。