JP2000138986A - クロック同期装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロック供給用のケーブルが誤って抜かれた
としても、常に基準クロック信号に同期した装置内クロ
ックを生成できるようにする。 【解決手段】 クロック同期装置１０に対してクロック
の同期基準となるＤＣＳクロックがケーブルを介して供
給されると、クロック抽出部１２でＤＣＳクロックの立
ち上がり又は立ち下がり部分のパルスエッジを抽出した
抽出クロックを生成する。周波数チェック部１４では、
その抽出クロックの周期間隔に合わせたクロックパルス
をシフトレジスタで生成し、これと新たに入力される抽
出クロックとを比較して、タイミングが一致した場合に
のみ同期信号パルスを生成する。装置内クロック生成部
１６では、この同期信号パルスに基づいて装置内クロッ
クを生成し、装置内の各部に供給する。このため、ケー
ブルが誤って抜けたとしても、ＤＣＳクロックと同期し
た直前までの同期信号パルスによって装置内クロックを
自走出力し続けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クロック同期装置
に係り、さらに詳しくは、供給される基準クロック信号
と同期した装置内クロックを生成するクロック同期装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の通信制御装置などでは、複数の局
間が交換機を介してケーブル等で接続されてネットワー
ク（通信網）を構成しており、各局相互間でデータのや
りとりをしながら一定の処理が行われていた。例えば、
図４は、複数の局間をネットワークで接続した通信制御
システム５０の一例を示したものである。図４に示され
る通信制御システム５０は、主局５２、準主局５４及び
従局５６，５８などから成り、各局間はケーブル６０、
６２、６４で接続されている。このような通信制御シス
テム５０内では、主局５２、準主局５４及び従局５６，
５８が互いに同期しているクロック信号に基づいて動作
させる必要があるため、ここではＤＣＳ（Degital Cloc
k Supply）から同期の基準となる基準クロック信号とし
てのＤＣＳクロックを発生させ、ネットワーク内におけ
る図示しない交換機に供給される。上記したＤＣＳは、
セシウム原子発振器などで構成されていて、非常に正確
な周期のクロックパルスを発生させるものである。そし
て、上記したネットワークの交換機に供給されるＤＣＳ
クロックは、ケーブル６０、６２、６４を介して主局５
２、準主局５４及び従局５６，５８に供給され、さらに
各局でそのＤＣＳクロックに同期した装置内クロックが
生成される。

【０００３】図５には、各局に供給されるＤＣＳクロッ
クに基づいて位相の同期した装置内クロックを生成する
従来のクロック同期装置７０の概略構成が示されてい
る。図５に示されるクロック同期装置７０は、供給され
るＤＣＳクロックのパルスエッジの立ち上がり又は立ち
下がり部分を抽出するクロック抽出部７２と、このクロ
ック抽出部７２で抽出された抽出クロックに同期させて
装置内クロックを生成する装置内クロック生成部７４と
を備えており、この装置内クロック生成部７４で生成さ
れた装置内クロックが当該装置の各部に供給される。こ
のように、ＤＣＳクロックから抽出クロックを経て、装
置内クロックが生成されるまでのそれぞれのクロックパ
ルス波形を示したのが図６の（ａ），（ｂ），（ｃ）で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のクロック同期装置７０にあっては、ＤＣＳク
ロックの位相と同期した装置内クロックを生成するた
め、クロック抽出部７２と装置内クロック生成部７４と
を備えていて、ＤＣＳクロックの立ち上がり又は立ち下
がりを検出することによって、これと同期した装置内ク
ロックを形成していた。そして、ＤＣＳクロックのクロ
ック抽出部７２への供給は、装置の立ち上げ時より継続
して行われるが、クロック供給用のケーブルが誤って抜
かれると、図７（ａ）に示されるように、抽出クロック
にノイズ８０が加わり、そのノイズの立ち上がりに装置
内クロックが同期してしまい、自走が開始されるという
不都合があった。特に、ケーブルが抜かれた場合は、そ
の後供給されるべき正しい周期を持った抽出クロック８
２が供給されなくなるため、同期状態を修正することが
できず、誤った同期状態が続くことになる。本発明は、
上記事情に鑑みてなされたものであり、生成される装置
内クロック信号が基準クロック信号と同期しているか否
かを確実にチェックすることができ、基準クロック信号
を供給するケーブルが誤って抜かれたとしても、常に同
期した装置内クロックを生成することができるクロック
同期装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、供給される基準クロック信号に同期した装置内クロ
ック信号を生成するクロック同期装置において、前記基
準クロック信号から生成した装置内クロック信号を所要
時間遅延させる信号遅延手段と、その遅延させた装置内
クロック信号と当該時点で生成した装置内クロック信号
とを比較し、両者の周期が一致するか否かを判定する周
期一致判定手段と、前記周期一致判定手段による判定の
結果、両者の信号周期が一致するときのみ正しい装置内
クロック信号として所要ブロックに供給するように構成
する。これによれば、供給される基準クロック信号から
生成した装置内クロック信号を信号遅延手段により所要
時間遅延させ、周期一致判定手段により遅延させた装置
内クロック信号と当該時点で生成した装置内クロック信
号とを比較して、両者の周期が一致するか否かを判定
し、両信号周期が一致するときのみ正しい装置内クロッ
ク信号として所要ブロックに供給するようにする。この
ため、基準クロック信号を供給するケーブルが抜けて、
クロックにノイズが付加されても、周期一致判定手段に
より正しい周期から成るクロック信号か否かをチェック
することが可能となり、常に基準クロック信号に同期し
た装置内クロックを生成することができる。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のクロック同期装置において、前記信号遅延手段は、入
力される抽出クロック信号を順次シフトさせて出力タイ
ミングを所要時間だけ遅延させるシフトレジスタであっ
て、前記周期一致判定手段は、前記シフトレジスタで出
力タイミングを遅延させたクロック信号と、前記基準ク
ロック信号から新たに位相成分を抽出したクロック信号
とを入力し、両クロック信号の周期が一致した場合に同
期信号パルスを出力するゲートである。これによれば、
信号遅延手段にシフトレジスタを用い、周期一致判定手
段にゲートを用いたため、基準クロック信号から抽出し
た抽出クロック信号をシフトレジスタで順次シフトさせ
て所要時間遅延させたクロック信号と、基準クロック信
号から新たに位相成分を抽出したクロック信号とをゲー
ト（例えば、ＮＡＮＤゲートやＡＮＤゲート）の入力側
に入力させることにより、クロックパルスのタイミング
が一致した場合にのみ同期信号パルスが出力されて、装
置内クロック信号が生成される。このように、シフトレ
ジスタとゲートという簡単な構成を用いることにより、
基準クロック信号に同期した正しい周期間隔の装置内ク
ロック信号が生成されているか否かを確実にチェックす
ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を一実施の形態を示
す図１ないし図３に基づいて説明する。図１には、本実
施の形態に係るクロック同期装置１０の概略構成図が示
され、図２には、図１の周波数チェック部１４の回路構
成例を示す図が示され、図３には、図２の各部の出力信
号波形を示すタイミングチャートが示されている。ここ
では、ネットワークを介して複数の局同士が相互に接続
された通信制御システムにおいて、各局間を同期したク
ロック信号に基づいて動作させるクロック同期装置とし
て示したものである。図１に示されるように、本実施の
形態に係るクロック同期装置１０は、供給されるＤＣＳ
クロックの立ち上がり又は立ち下がり部分のパルスエッ
ジを抽出した抽出クロックを生成するクロック抽出部１
２と、このクロック抽出部１２から出力される抽出クロ
ックがＤＣＳクロックの位相と周期と一致しているか否
かをチェックする周波数チェック部１４と、この周波数
チェック部１４でチェックされた同期信号パルスに同期
させて装置内クロックを生成する装置内クロック生成部
１６とを備えている。そして、この装置内クロック生成
部１６で生成された装置内クロックは、当該装置内の各
部に供給される。このようなクロック同期装置１０は、
上記した通信制御システムの各局が持っており、その各
局に供給される同期の基準となるＤＣＳクロックに基づ
いて各局で用いられる装置内クロックを形成するもので
ある。本実施の形態のクロック同期装置１０の特徴は、
クロック抽出部１２から出力される抽出クロックが基準
となるＤＣＳクロックの位相と周期と一致しているか否
かをチェックする周波数チェック部１４をクロック抽出
部１２と装置内クロック生成部１６との間に配置したこ
とにある。この周波数チェック部１４は、図２に示され
るように、ここではクロック抽出部１２で抽出された抽
出クロックを順次シフトさせるシフトレジスタ２０と、
このシフトレジスタ２０から一定の周期後に出力される
シフトクロック（ここでは出力ＱＤ）と上記した抽出ク
ロックとが入力されるＮＡＮＤゲート２２とを備えてい
る。このＮＡＮＤゲート２２は、両方の入力レベルがＨ
（ハイ）の場合にのみＬ（ロー）を出力し、それ以外の
入力レベルの組み合わせは、常にＨ（ハイ）を出力す
る。このように、周波数チェック部１４をシフトレジス
タ２０とＮＡＮＤゲート２２で簡単に構成するととも
に、確実に周波数チェック処理を行うことができる。な
お、周波数チェック部１４は、上記構成に限られるもの
ではなく、ＮＡＮＤゲート２２の代わりにＡＮＤゲート
を用いたり（この場合には両方の入力レベルがＨの場合
にのみＨが出力される）、また、シフトレジスタ２０を
用いずに周波数チェック部を構成するようにしても良
い。

【０００８】図３は、上記図２の各部から出力されるク
ロックパルスの波形を示したもので、以下、図３の波形
図を用いて周波数チェック部１４の動作を説明する。ま
ず、図１に示されるクロック同期装置１０は、通信制御
システム（図４参照）内の各局にそれぞれ設けられてい
る。そして、同期基準となるＤＣＳクロックは、ネット
ワークの交換機等を介してケーブルにより各局のクロッ
ク同期装置に供給される。そこで、ある局のクロック同
期装置１０に着目した場合、ケーブルを介して供給され
るＤＣＳクロックは、クロック抽出部１２に入力される
とＤＣＳクロックのパルスエッジを抽出した抽出クロッ
クが取り出される（図３（ａ）参照）。この抽出クロッ
クは、図２に示されるように、周波数チェック部１４内
のシフトレジスタ２０とＮＡＮＤゲート２２の一方の入
力端に入力される。シフトレジスタ２０に入力された抽
出クロックは、図３（ｂ）に示されるように、クロック
パルスを順次シフトさせることにより、ここでは１パル
ス幅分だけ順次位相がずれたＱＡ，ＱＢ，ＱＣ，ＱＤの
各出力パルスを得るようにする。本実施の形態における
抽出クロックの周期は、図３に見られるように５パルス
幅分に相当するため、ＱＤ出力パルスが抽出クロックの
次のパルスの周期と一致する。このため、シフトレジス
タ２０からは、常にＱＤ出力パルスを取り出すようにし
て、ＮＡＮＤゲート２２の入力側に抽出クロックとＱＤ
出力パルスとが入力されると、最初は何れの入力もＬと
ＬでＨが出力され、次に入力がＨとＬになってもＨが出
力されるが、１周期後に抽出クロックとＱＤ出力パルス
の立ち上がりが重なると、入力がＨとＨになることから
初めてＬが出力される。このように、周波数チェック部
１４から出力される同期信号パルスは、図３に示される
ように、抽出クロックが常に一定周期間隔で出力される
ならば、抽出クロックと同期信号パルスとは同一位相で
出力されることになる。

【０００９】ここで、従来例の課題を説明した図７で
は、ＤＣＳクロックを供給するケーブルが誤って抜けて
抽出クロックにノイズ８０が加わると、装置内クロック
生成部において装置内クロックが生成されて、誤同期の
原因となっていた。しかし、本実施の形態の周波数チェ
ック部１４を設けると、図７（ａ）のように本来抽出ク
ロックが発生しない周期でノイズ８０が付加されても、
図３（ｂ）に示したＱＤ出力パルスがＬのままであるた
め、ＮＡＮＤゲート２２からの出力はＨの状態が保た
れ、ノイズ８０の影響を排除することができる。そし
て、図３（ａ）に示されるように、次の周期に正規の抽
出クロックパルスがＮＡＮＤゲート２２に入力されるな
らば、同図（ｃ）に示したような同期信号パルスを形成
することができる。このため、装置内クロック生成部１
６は、この同期信号パルスに基づいて装置内クロックを
生成することにより、常にＤＣＳクロックの位相と同期
した装置内クロックを得ることができる。また、上記し
たようにケーブルが誤って抜けた場合は、抽出クロック
そのものも途中から供給されなくなり、その結果として
同期信号パルスも形成されなくなる。しかし、装置内ク
ロック生成部１６は、最後に出力された同期信号パルス
に基づいて自走を開始するため、その最後の同期信号パ
ルスさえ位相が合って（同期）いれば、ケーブルが抜け
た後もＤＣＳクロックと同期した装置内クロックを生成
することができる。

【００１０】このように、本実施の形態のクロック同期
装置１０は、ＤＣＳクロックを供給するケーブルが途中
で誤って抜けたとしても、ＤＣＳクロックと同期した装
置内クロックを支障無く生成し続けることができるた
め、同期したクロック信号を用いて通信制御システムを
正常に動作させることができる。以上説明したように、
本実施の形態のクロック同期装置１０は、クロック抽出
部１２と装置内クロック生成部１６との間に周波数チェ
ック部１４を設けたため、ＤＣＳクロックを供給するケ
ーブルが誤って抜けたような場合であっても、抽出クロ
ックに加わるノイズの影響を排除することが可能とな
り、常にＤＣＳクロックと同期した装置内クロックを生
成することができる。その結果、通信制御システムなど
の信頼性を向上させることができる。なお、上記実施の
形態では、クロック同期装置を通信制御システムに用い
た場合で説明したが、これに限定されるものではなく、
同期したクロックを用いて動作させる必要のある伝送装
置一般に用いることが可能である。また、伝送装置以外
であっても、同期したクロックを用いる必要のあるもの
であれば、同様に適用することができる。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、基準クロック信号を供給するケーブルが
誤って抜かれたとしても、常に基準クロック信号に同期
した装置内クロックを生成することができる。請求項２
に記載の発明によれば、シフトレジスタとゲートという
簡単な構成により、基準クロック信号に同期した正しい
周期間隔の装置内クロック信号が生成されているか否か
を確実にチェックすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係るクロック同期装置の概略構
成図である。

【図２】図１の周波数チェック部の回路構成例を示す図
である。

【図３】(a)(b)(c)は図２の各部の出力信号波形を示す
タイミングチャートである。

【図４】複数の局間をネットワークで接続した通信制御
システムの概略構成図である。

【図５】従来のクロック同期装置の概略構成図である。

【図６】(a)(b)(c)はＤＣＳクロックから抽出クロック
を介して装置内クロックが生成されるまでのクロックパ
ルス波形図である。

【図７】(a)(b)は従来例の課題を説明するクロックパル
スの波形図である。

【符号の説明】

１０ クロック同期装置 １２ クロック抽出部 １４ 周波数チェック部 １６ 装置内クロック生成部 ２０ シフトレジスタ（信号遅延手段） ２２ ＮＡＮＤゲート（周期一致判定手段）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K047 AA09 BB11 GG02 GG09 GG10 KK04 KK12 KK16 MM27 MM36 MM62 MM63 5K069 AA10 EA05 GA02 GA08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給される基準クロック信号に同期した
   装置内クロック信号を生成するクロック同期装置におい
   て、 前記基準クロック信号から位相成分を抽出したクロック
   信号を所要時間遅延させる信号遅延手段と、 前記信号遅延手段で遅延させた抽出クロック信号と当該
   時点で抽出された抽出クロック信号とを比較して、両者
   の周期が一致するか否かを判定する周期一致判定手段
   と、 前記周期一致判定手段による判定の結果、両者の信号周
   期が一致するときのみ正しい装置内クロック信号として
   所要ブロックに供給するように構成したことを特徴とす
   るクロック同期装置。
2. 【請求項２】 前記信号遅延手段は、 入力される抽出クロック信号を順次シフトさせて出力タ
   イミングを所要時間だけ遅延させるシフトレジスタであ
   って、 前記周期一致判定手段は、 前記シフトレジスタで出力タイミングを遅延させたクロ
   ック信号と、前記基準クロック信号から新たに位相成分
   を抽出したクロック信号とを入力し、両クロック信号の
   周期が一致した場合に同期信号パルスを出力するゲート
   であることを特徴とする請求項１に記載のクロック同期
   装置。