CN102047596A

CN102047596A - 时钟再生用信号生成方法以及时钟再生电路

Info

Publication number: CN102047596A
Application number: CN2009801200962A
Authority: CN
Inventors: 远藤靖行; 武井和人; 三浦克吉; 二阶堂忠信; 木坂由明
Original assignee: NTT Electronics Corp
Current assignee: NTT Electronics Corp
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2029-04-22
Also published as: EP2290856A1; US20110063001A1; JP4927033B2; JP2009290736A; US8406360B2; CN102047596B; WO2009145021A1; EP2290856A4

Abstract

本发明由于即使在使能期间的1个周期的生成期间中插入了多个特定数据时，也可以消除使能期间的输出周期的偏差，所以其目的在于减少在再生时钟信号CK中产生的抖动。如(a)所示，在生成交替生成N个时钟数量的客户数据相对M个时钟数量的行数据的比例(N/M)的使能期间(EN)和禁止期间(D1～D4)而成的时钟再生用信号(ED)时，如(b)中的符号m0所示，以行数据中的填充脉冲检测为契机，如(c)所示，参照附加到时钟再生用信号(ED)上的相位信息，使禁止期间(D2)的相位前进与使能期间之间的禁止期间(例如1个时钟数量的期间)相当的相位量，生成时钟再生用信号(ED)。

Description

时钟再生用信号生成方法以及时钟再生电路

技术领域

本发明涉及时钟再生用信号生成方法以及时钟再生电路，在光传送系统中，在以多个层次的帧帧化成多段，并针对每个层次需要填充(stuff)处理的高速传送信号(例如，OTU3：43Gbps)的处理中，生成交替生成取出客户数据的解映射处理的时钟再生中所需的使能期间以及禁止期间而成的时钟再生用信号。

背景技术

当前，在光传送系统中，例如如专利文献1的记载，采用了时分复用方式，为了将数字信号经济地传送到目的地，对多个低速数字信号进行时分复用而形成1个高速数字信号(也称为高速传送信号)，并用光纤来传送该高速传送信号。另外，在该种传送中，以多个层次的帧帧化成多段，并针对每个层次根据需要如下所述地进行填充处理。

为了对多个低速数字信号进行时分复用，通过填充复用方式等对各低速数字信号进行了复用。在填充复用方式中，在发送侧将客户数据即低速数字信号映射成与规定频率的时钟信号对应的帧形式。在该映射时，进行在各低速数字信号中插入没有信息成分的填充脉冲的填充处理。在接收侧对帧形式的信号进行解映射而还原客户数据，在该还原时进行去除填充脉冲的解填充(destuff)处理。

另外，在进行从按照以多个层次的帧帧化成多段的形式传送来的M个时钟数量的行数据(line data)中取出该行数据中的N个时钟数量的客户数据的解映射处理的情况下，根据行数据再生时钟信号，利用该再生时钟信号将行数据中的客户数据写入到缓冲存储器中。利用与再生时钟信号同步的振荡器的振荡时钟信号，读出并还原该写入的客户数据。其中，M时钟数以及N时钟数中的M和N是正整数，具有N＜M的关系。

进而，在解映射时根据行数据再生再生时钟信号的情况下，需要生成交替生成N个时钟数量的客户数据相对M个时钟数量的行数据的比例(N/M)的使能期间和禁止期间而成的时钟再生用信号。在图1中，通过向时钟再生电路20输入该时钟再生用信号ED，可以得到再生时钟信号CK。

时钟再生电路20构成为具备作为相位同步环电路的相位比较电路22、LPF(低通滤波器)23、以及VCO(压控振荡器)24。将时钟再生用信号ED输入到时钟再生电路20的相位比较电路22，在相位比较电路22中，对时钟再生用信号ED与反馈的再生时钟信号CK的相位进行比较，将根据该比较结果得到的差分信号输出到LPF23。

进而，将通过LPF23对差分信号进行滤波而得到的电压信号供给到VCO24，输出与该电压供给对应的频率的再生时钟信号CK。利用该再生时钟信号CK，向缓冲存储器写入M个时钟数量的行数据中的N个时钟数量的客户数据。进而，利用与再生时钟信号CK同步的振荡器的振荡时钟信号，读出并还原写入到缓冲存储器中的客户数据。

在这样进行解映射处理时，在行数据中插入了填充脉冲的情况下还进行解填充处理。在该解填充处理中，在对多个层次的行数据中插入的填充脉冲进行检测的解填充检测时，为了去除填充脉冲，换言之为了使填充脉冲不被写入到缓冲存储器中，对时钟再生用信号ED追加禁止期间。

参照图2所示的时序图对该追加处理进行说明。图2(a)示出1个周期按照“0、1、2、3、4”的周期定时值依次反复的使能生成周期EC，(b)示出解填充处理中的填充脉冲未检测时的交替生成使能期间EN以及禁止期间D而成的时钟再生用信号ED1，(c)示出解填充处理中的填充脉冲检测时的交替生成使能期间EN以及禁止期间D而成的时钟再生用信号ED2。其中，周期定时对应于根据行数据再生的1个时钟。

即，在填充脉冲未检测时，如(b)所示，针对每5个时钟，生成周期定时值成为“0”的1个时钟数量的“L”电平(以下，简称为“L”)的禁止期间D，在其他周期定时值“1、2、3、4”这4个时钟数量中，生成“H”电平(以下，简称为“H”)的使能期间EN。

另一方面，在填充脉冲检测时，如(c)所示，例如在时刻t10检测填充脉冲，并根据该检测，在时刻t10～t11期间的1个时钟数量的周期定时“4”的部分中生成并追加禁止期间D。

另外，在多个层次的多段帧的情况下，使用未图示的分频计数器，在图3(a)的使能生成周期EC的周期定时值是“1、2、3、4”，并且(c)的时钟再生用信号ED2是“H”时，如(d)所示，以使计数值CT按照“0、1、2”的顺序反复的方式，使分频计数器进行计数动作。在该计数值CT是“1、2”时，如(e)所示，生成成为“H”的使能区间EN，由此生成时钟再生用信号ED3。

专利文献1：日本专利3529713号公报

发明内容

(发明要解决的问题)

如上所述，在如图2(c)所示的时钟再生用信号ED2那样，追加了禁止期间D的情况下，如时刻t10～t11所示，在使能期间EN的“H”的生成期间中以改写状态追加了“L”的禁止期间D。因此，如时刻t7～t10所示，使能期间EN的生成期间的长度成为3个时钟数量，并且，如时刻t10～t11所示，禁止期间D的长度成为2个时钟数量。因此，存在如下问题：在使能期间EN的输出周期中产生偏差，在再生时钟信号CK中产生较大的抖动。

进而，在多个层次的多段帧的情况下，如图3(e)所示的时钟再生用信号ED3那样，在生成使能期间EN的方法中，使能期间EN的生成期间的长度如时刻t3～t5所示成为2个时钟数量或者如时刻t15～t16所示成为1个时钟数量，并且，禁止期间D的长度如时刻t14～t15所示成为1个时钟数量、如时刻t5～t7所示成为2个时钟数量、或者如时刻t9～t12所示成为3个时钟数量，与上述情形相比，在长度上产生更大的偏差。因此，存在以下问题：使能期间EN的输出周期的偏差进一步恶化，在再生时钟信号CK中产生更大的抖动。

为了解决所述课题，本发明的目的在于，在生成交替生成N个时钟数量的客户数据相对M个时钟数量的行数据的比例(N/M)的使能期间和禁止期间而成的时钟再生用信号时，通过消除使能期间的输出周期的偏差，来减少在再生时钟信号中产生的抖动。

(解决问题的方案)

为了达成所述目的，提供一种时钟再生用信号生成方法，为了再生从M个时钟数量(M：正整数)的第1数据取出该第1数据中的N个时钟数量(N：正整数，其中N＜M)的第2数据的时钟信号，生成时钟再生用信号，该时钟再生用信号是交替生成第2数据相对第1数据的比例(N/M)的使能期间和禁止期间而成的，在使能期间中从第1数据检测到预先插入到该第1数据中的特定数据时，进行在该使能期间中追加禁止期间的处理。在该时钟再生用信号生成方法中，作为在使能期间中追加禁止期间的处理，进行如下处理：实际上不追加禁止期间，而使在特定数据的检测之后生成的禁止期间的相位前进规定的相位量而生成。

具体而言，提供一种时钟再生用信号生成方法，为了再生从M个时钟数量(M：正整数)的第1数据取出该第1数据中的N个时钟数量(N：正整数，其中N＜M)的第2数据的时钟信号，生成时钟再生用信号，该时钟再生用信号是交替生成所述第2数据相对所述第1数据的比例(N/M)的使能期间和禁止期间而成的，在所述使能期间中从所述第1数据检测到预先插入到该第1数据中的特定数据时，进行在该使能期间中追加禁止期间的处理，其特征在于，使所述时钟再生用信号具有表示所述使能期间以及所述禁止期间的相位、并且与所述第1数据中包含的时钟信号对应的相位信息，作为在所述使能期间中追加禁止期间的处理，以所述特定数据的检测为契机，根据所述相位信息求出与所述使能期间之间的禁止期间相当的相位，进行使在所述特定数据的检测之后生成的禁止期间的相位前进该求出的相位量的处理。

根据该方法，在生成交替生成N个时钟数量的第2数据相对M个时钟数量的第1数据的比例(N/M)的使能期间和禁止期间而成的时钟再生用信号时，可以减小使能期间的输出周期的偏差。因此，可以减少使用该使能期间生成的再生时钟信号中产生的抖动。

优选地，在本发明的时钟再生用信号生成方法中，在所述使能期间中检测到多个所述特定数据的情况下，以这些特定数据的检测的各个为契机。针对这些契机的每一个，根据所述相位信息求出与所述使能期间之间的禁止期间相当的相位，进行使在所述特定数据的检测之后依次生成的禁止期间中的1个禁止期间的相位前进该求出的相位量的处理。

根据该方法，即使在使能期间的1个周期的生成期间中插入了多个特定数据的情况下，也可以消除使能期间的输出周期的偏差，所以可以减少在再生时钟信号CK中产生的抖动。

另外，具体而言，提供一种时钟再生电路，其特征在于，具备相位同步环电路，该相位同步环电路通过将利用第1方面第1或者第2方面记载的时钟再生用信号生成方法生成的交替具有使能期间以及禁止期间的时钟再生用信号用作相位同步环处理的相位比较对象，从而振荡出时钟信号，并将该振荡出的时钟信号用作所述时钟再生用信号的相位比较对象。

根据该结构，由于使用一定周期的使能期间来进行相位同步环处理，所以可以得到抖动少的再生时钟信号。

(发明效果)

根据本发明，即使在使能期间的1个周期的生成期间中插入了多个特定数据的情况下，也可以消除使能期间的输出周期的偏差，所以能够提供一种可以减少在再生时钟信号CK中产生的抖动的时钟再生用信号生成方法。

附图说明

图1是示出使用使能期间的时钟再生电路的结构的框图。

图2是示出通过以往的时钟再生用信号生成方法实现的交替生成使能期间以及禁止期间而成的时钟再生用信号的生成状态的第1时序图，图2(a)示出1个周期按照“0、1、2、3、4”的周期定时值依次反复的使能生成周期EC，图2(b)示出解填充处理中的填充脉冲未检测时的交替生成使能期间EN以及禁止期间D而成的时钟再生用信号ED1，图2(c)示出解填充处理中的填充脉冲检测时的交替生成使能期间EN以及禁止期间D而成的时钟再生用信号ED2。

图3是示出通过以往的时钟再生用信号生成方法实现的交替生成使能期间以及禁止期间而成的时钟再生用信号的生成状态的第2时序图，图3(a)示出使能生成周期EC的周期定时，图3(b)示出时钟再生用信号ED1，图3(c)示出时钟再生用信号ED2，图3(d)示出分频计数器的计数值CT，图3(e)示出时钟再生用信号ED3。

图4是示出本发明的实施方式的时钟再生用信号生成方法的结构的框图。

图5是示出通过本发明的实施方式的时钟再生用信号生成方法实现的交替生成使能期间以及禁止期间而成的时钟再生用信号的生成状态的第1时序图，图5(a)示出步骤S1中的生成状态，图5(b)示出步骤S2中的生成状态，图5(c)示出步骤S4中的生成状态。

图6是示出通过本发明的实施方式的时钟再生用信号生成方法实现的交替生成使能期间以及禁止期间而成的时钟再生用信号的生成状态的第2时序图，图6(a)示出如以往单纯地追加了禁止期间的情况，图6(b)示出在检测位置m1处检测到填充脉冲的情况，图6(c)示出在禁止期间D11的生成之后在检测位置m2处检测到填充脉冲的情况，图6(d)示出在禁止期间D12的生成之后在检测位置m3以及检测位置m4处检测到填充脉冲的情况，图6(e)示出在禁止期间D13的生成之后在检测位置m5处检测到填充脉冲的情况，图6(f)示出生成禁止期间D14的情况，图6(g)示出生成禁止期间D15的情况。

(符号说明)

20：时钟再生电路；22：相位比较电路；23：LPF；24：VCO；CK：再生时钟信号；CT：计数值；D、D1～D5：禁止期间；d1～d5：1/5禁止期间；EC：使能期间的输出周期；EN：使能期间；ED、ED1～ED3、ED20～ED26：时钟再生用信号；m0～m5：填充脉冲检测位置。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下说明的实施方式是本发明的实施例，本发明不限于以下的实施方式。另外，在本说明书以及附图中符号相同的构成要素表示相互相同的部分。

图4是用于说明本发明的实施方式的时钟再生用信号生成方法的处理步骤的流程图。

本实施方式的时钟再生用信号生成方法如上所述，适用于进行从按照以多个层次的帧帧化成多段的形式传送来的M个时钟数量(M：正整数)的作为第1数据的行数据取出该行数据中的N个时钟数量(N：正整数，其中N＜M)的作为第2数据的客户数据的解映射处理的情况。

即，在解映射时根据行数据再生再生时钟信号的情况下，对于交替生成N个时钟数量的客户数据相对M个时钟数量的行数据的比例(N/M)的使能期间EN和禁止期间D而成的时钟再生用信号ED，生成使能期间EN。通过将该时钟再生用信号ED输入到图1所示的时钟再生电路20，而得到再生时钟信号CK。

在图4所示的步骤S1中，如图5(a)所示，通过隔着“L”的禁止期间D1～D4以一定周期生成具有信号的相位信息的“H”的使能期间EN，而生成时钟再生用信号ED。其中，相位信息是指，与行数据中的时钟定时即时刻t1～t21对应的信号相位的信息。因此，分别以1个时钟数量的期间，输出各禁止期间D1～D4，以4个时钟数量的“H”的期间，输出1个周期的使能期间EN。即，针对每5个时钟，隔着1个时钟数量的禁止期间D，反复4个时钟数量的使能期间EN的输出。

接下来，在步骤S2中，在解填充检测处理时判断是否检测到插入到行数据中的作为特定数据的填充脉冲。其结果，在未检测出的情况下，在步骤S3中，将具有隔着所述步骤S1的禁止期间D1～D4的一定周期的使能期间EN的时钟再生用信号ED输出到时钟再生电路20。由此从时钟再生电路20得到再生时钟信号CK。

另一方面，在所述步骤S2中检测到填充脉冲的情况下，在步骤S4中，作为向所检测出的填充脉冲位置追加禁止期间的追加处理，进行使接下来的生成对象的禁止期间前进与使能期间之间的禁止期间相当的相位量而生成的处理。

例如，如图5(b)所示，在使能期间EN之间产生了禁止期间D1之后，在时刻t8～t9期间的用符号m0表示的检测位置处检测到填充脉冲。在该情况下，在以往，在检测位置m0处追加了1个时钟数量的禁止期间。或者，如果是使能期间EN的微调整，则追加了具有1个时钟宽度的1/5的宽度的1/5禁止期间。

但是，在本实施方式中，参照相位信息而如箭头Y0所示，使在检测位置m0之后生成的禁止期间D2前进与使能期间EN之间的禁止期间(在本例子中是1个时钟数量的期间)D1相当的相位量而生成。即，(b)的时刻t10～t11期间的禁止期间D2如(c)所示，前进到时刻t9～t10的位置。在该情况下，由于禁止期间D2前进，所以禁止期间D2以后的使能期间EN以及禁止期间D3、D4整体上前进1个时钟数的相位量而生成。在该生成之后，返回到上述步骤S2而同样地继续处理。

进而，参照图6详细说明使禁止期间前进规定相位量而生成的处理。其中，在本例子中与以下情形对应：如(a)的时钟再生用信号ED所示，在4个时钟数量的使能期间EN中，检测到5次填充脉冲时，如“L”脉冲d1、d2、d3、d4、d5所示，如以往单纯地追加了1/5禁止期间。

首先，如(b)所示，在使能期间EN中的时刻t3～t4期间的检测位置m1处检测到填充脉冲。其中，检测位置m1对应于“L”脉冲d1的位置。

在该情况下，参照相位信息而如箭头Y1所示，使在检测位置m1之后生成的禁止期间D11前进与使能期间EN之间的1个时钟数量的禁止期间相当的相位量而生成。通过该处理，(b)的时刻t5～t6期间的禁止期间D11如(c)所示，前进到时刻t4～t5的位置。接着该禁止期间D11生成的信号也同样地在前进1个时钟相位量的方向上偏移。

接下来，如(c)所示，在禁止期间D11的生成之后，在时刻t6～t7期间的检测位置m2处检测到填充脉冲。在该情况下，参照相位信息而如箭头Y2所示，使在检测位置m2之后生成的禁止期间D12前进与1个时钟数量的禁止期间D11相当的相位量而生成。通过该处理，(c)的时刻t9～t10期间的禁止期间D12如(d)的使能期间EN23所示，前进到时刻t8～t9的位置。接着该禁止期间D12生成的信号也同样地在前进1个时钟相位量的方向上偏移。

接下来，如(d)所示，在禁止期间D12的生成之后并且接下来的禁止期间D13的生成之前，在时刻t9～t10期间的检测位置m3以及时刻t12～t13期间的检测位置m4这双方处检测到填充脉冲。

在该情况下，由于在夹着1个使能期间的2个禁止期间之间在两个检测位置m3、m4处检测到填充脉冲，所以进行如下处理：首先，以在时序列上早的一方的检测位置m3处的填充脉冲检测为契机而使禁止期间的相位前进而生成，接着，以迟的一方的检测位置m4处的填充脉冲检测为契机而使禁止期间的相位前进而生成。

即，首先，以检测位置m3处的填充脉冲检测为契机参照相位信息而如箭头Y3所示，使在双方的检测位置m3以及m4之后生成的禁止期间D13前进与1个时钟数量的禁止期间D12相当的相位量而生成。通过该处理，(d)的时刻t13～t14期间的禁止期间D13如(e)所示，前进到时刻t12～t13的位置。接着该禁止期间D13生成的信号也同样地在前进1个时钟相位量的方向上偏移。

接下来，如(e)所示，以检测位置m4处的填充脉冲检测为契机参照相位信息而如箭头Y4所示，使在禁止期间D13的生成之后生成的禁止期间D14前进与1个时钟数量的禁止期间D13相当的相位量而生成。通过该处理，(e)的时刻t17～t18期间的禁止期间D14如(f)所示，前进到时刻t16～t17的位置。接着该禁止期间D14生成的信号也同样地在前进1个时钟相位量的方向上偏移。

但是，在(e)所示的禁止期间D13的生成之后，在禁止期间D14的生成之前，在时刻t14～t15期间的检测位置m5处，检测到填充脉冲。但是，在该情况下，由于已经在检测位置m4处检测到成为用于使禁止期间D14前进而生成的契机的填充脉冲，所以作为以检测位置m5处的填充脉冲检测为契机使相位前进而生成的对象的禁止期间成为(f)所示的禁止期间D14的接下来的禁止期间D15。

即，如(f)所示，以检测位置m5处的填充脉冲检测为契机参照相位信息而如箭头Y5所示，使禁止期间D15前进与1个时钟数量的禁止期间D14相当的相位量而生成。通过该处理，禁止期间D15如(g)所示前进到时刻t20～t21的位置。通过该处理，反复生成隔着1个时钟数量的禁止期间D11～D15的3个时钟数量的使能期间EN26。

这样生成的(g)所示的时钟再生用信号ED被输入到时钟再生电路20，从而得到再生时钟信号CK。

如以上说明，根据本实施方式的时钟再生用信号生成方法，以在图5(b)中用符号m0表示的行数据中的填充脉冲检测为契机，参照使能期间的相位信息，而使禁止期间D2的相位前进与使能期间EN之间的禁止期间(例如1个时钟数量的期间)D1相当的相位量而生成。

由此，在生成交替生成N个时钟数量的客户数据相对M个时钟数量的行数据的比例(N/M)的使能期间EN和禁止期间D1～D4而成的时钟再生用信号ED时，如图5(c)所示，可以几乎消除使能期间EN的输出周期的偏差。由此，可以减小在再生时钟信号CK中产生的抖动。

在以往，在图5(b)所示的填充脉冲的检测位置m0处将禁止期间插入成改写状态，所以在使能期间的输出周期中产生偏差，在再生时钟信号CK中产生了较大的抖动。

进而，在本实施方式中，如图6(d)所示，在禁止期间D12的生成之后并且在接下来的禁止期间D13的生成之前，在两个检测位置m3以及m4处检测到填充脉冲的情况下，进行如下处理：首先，以时序列上早的一方的检测位置m3处的填充脉冲检测为契机而如箭头Y3所示，使接下来的生成对象的禁止期间D13的相位前进而生成，接着，以迟的一方的检测位置m4处的填充脉冲检测为契机而如箭头Y14所示，使其接下来的生成对象的禁止期间D14的相位前进而生成。

通过该处理，如图6(g)所示，可以消除使能期间EN的输出周期的偏差，所以可以减小在再生时钟信号CK中产生的抖动。在(g)的例子中，在时刻t1～t20这20个时钟中，有15个时钟数量的使能期间EN。

在与该使能期间EN对应的图6(a)所示的通过以往方法生成的使能期间EN中，在填充脉冲的检测位置处单纯地追加了1/5禁止期间d1～d5。即使在该情况下，如果合计使能期间EN，则在时刻t1～t20这20个时钟中，为15个时钟数量，可知与(g)所示的使能期间EN的情况相同。

因此，在本实施方式中的时钟再生用信号生成方法中，可以生成一定周期的使能期间EN。即，如果将使能期间EN输入到图1所示的时钟再生电路20的相位比较电路22，则可以得到抖动较小的再生时钟信号CK。

产业上的可利用性

本发明的时钟再生用信号生成方法可以应用于基于针对每个波长可传送40Gbit/s的信息传送的43Gbit/s信道的波长复用光网络等。

Claims

1.一种时钟再生用信号生成方法，为了再生从M个时钟数量的第1数据取出该第1数据中的N个时钟数量的第2数据的时钟信号，生成时钟再生用信号，该时钟再生用信号是交替生成所述第2数据相对所述第1数据的比例即N/M的使能期间和禁止期间而成的，在所述使能期间中从所述第1数据中检测到预先插入到该第1数据中的特定数据时，进行在该使能期间中追加禁止期间的处理，其特征在于，

使所述时钟再生用信号具有表示所述使能期间以及所述禁止期间的相位、并且与所述第1数据中包含的时钟信号对应的相位信息，

作为在所述使能期间中追加禁止期间的处理，以所述特定数据的检测为契机，根据所述相位信息求出与所述使能期间之间的禁止期间相当的相位，进行使在所述特定数据的检测之后生成的禁止期间的相位前进该求出的相位量的处理，

其中，M、N是正整数，N＜M。

2.根据权利要求1所述的时钟再生用信号生成方法，其特征在于，在所述使能期间中检测到多个所述特定数据的情况下，以这些特定数据的检测的各个为契机，针对这些契机的每一个，根据所述相位信息，求出与所述使能期间之间的禁止期间相当的相位，进行使在所述特定数据的检测之后依次生成的禁止期间中的1个禁止期间的相位前进该求出的相位量的处理。

3.一种时钟再生电路，其特征在于，具备相位同步环电路，该相位同步环电路通过将利用权利要求1或者2所述的时钟再生用信号生成方法生成的交替具有使能期间以及禁止期间的时钟再生用信号用作相位同步环处理的相位比较对象，从而振荡出时钟信号，并将该振荡出的时钟信号用作所述时钟再生用信号的相位比较对象。