JP2001060940A - クロック切り換え回路及びクロック切り換え方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロック切り換え回路において、予備系のク
ロック分配部のクロックを１クロックだけ遅延させて現
用系のクロック分配部のクロックに同期させることによ
り、現用系クロックと予備系クロックとの切り換え時の
クロック乱れを吸収でき、位相ずれに基づくクロック出
力の不安定性を除去し、かつ、複数パッケージ回路間で
クロック遅延量を増加させずにクロック出力できるよう
にする。 【解決手段】 クロック切り換え回路１２において、Ｓ
ＹＳＣＬＫとＰＰ２Ｓとを入力され、ＳＹＳＣＬＫＯＵ
Ｔと、ＰＰ２ＳＯＵＴとを出力しうるクロック分配部２
０，２５を一対そなえ、一方のクロック分配部２０内の
ＳＹＳＣＬＫＯＵＴと他方のクロック分配部２０内のＳ
ＹＳＣＬＫＯＵＴとが同期するように構成されるととも
に、一方のクロック分配部２０内のＰＰ２ＳＯＵＴと他
方のクロック分配部２０内のＰＰ２ＳＯＵＴとが同期す
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次） 発明の属する技術分野 従来の技術（図１６〜図２０） 発明が解決しようとする課題（図１８〜図２０） 課題を解決するための手段 発明の実施の形態 （Ａ）本発明の第１実施形態の説明（図１〜図１２） （Ｂ）本発明の第２実施形態の説明（図１，図２，図１
３，図１４） （Ｃ）本発明の第３実施形態の説明（図１〜図３，図１
５） （Ｄ）その他 発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば絶対時間同
期を必要とする基地局における現用系と予備系とのクロ
ック生成回路に用いて好適な、クロック切り換え回路及
びクロック切り換え方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】狭帯域符号分割多元接続方式（Ｎ−ＣＤ
ＭＡ方式:NarrowBand-Code DivisionMultiple Access
方式) を用いた移動体通信において、各基地局間は、絶
対時間同期が必要である。すなわち、各基地局間は、変
復調の際、正確な符号を追随できるように、同期したク
ロックで動作しなければならない。この絶対時間同期を
確保する方法としては、衛星局が送出する時間基準信号
を使用する方法がある。すなわち、衛星局は、２秒毎に
パルスを生ずる時間間隔信号（第１時間間隔信号）とそ
のパルス位置を通知する時間位置信号との２種類の信号
を送出し、これを地上の各基地局が受信して各基地局が
同期するのである。

【０００４】図１６は、絶対時間同期に使用されるクロ
ックのタイムチャートである。この図１６に示すＰＰ２
Ｓ(Positive Pulse 2 Second or Plus Pulse 2 Second)
は、２秒（２Ｓ）毎にパルスを生ずる第１時間間隔信号
であり、また、ＴＯＤ(TimeOf Delivery)は、そのパル
ス位置を通知する信号であって、その時間位置に関する
情報が格納されており、さらに、ＳＹＳＣＬＫは、１
９．６６０８ＭＨｚの高速なシステムクロック（第１シ
ステムクロック）である。

【０００５】各基地局は、１９．６６０８ＭＨｚの速度
のクロックを出力できる発振器を有し、その発振器の出
力を、受信したＰＰ２Ｓに同期させ、また、ＴＯＤの情
報で時間位置をも同期させることにより、ＳＹＳＣＬＫ
を生成している。そして、各基地局がこの生成したＳＹ
ＳＣＬＫを用いて変復調を行なうので、絶対時間同期が
確保されるのである。また、このＮ−ＣＤＭＡ方式の標
準規格には、クロック時間に関して、次の（ｉ）〜（ｉ
ｉｉ）に示すような内容が規定されている。 （ｉ）ＰＰ２Ｓのパルス間のＳＹＳＣＬＫの数は、常
時、３９３２１６００個である。 （ｉｉ）タイミング誤差の許容値は、１０１．７２５ｎ
秒／２００ｍ秒である。 （ｉｉｉ）時間精度については、通常時は、±３μ秒で
あり、また、ホールドオーバ時は、±１０μ秒である。

【０００６】ここで、ｎはナノ（１０の−９乗を表す）
であり、ｍはミリ（１０の−３乗を表す）であり、μは
マイクロ（１０の−６乗を表す）である。また、ホール
ドオーバとは、動作中に、衛星局からの信号を補足でき
なくなった状態を意味する。従って、このクロックに追
従することは、極めて重要であるので、各基地局は、故
障時や保守管理時に、変復調用のクロックが中断しない
ように、２系統のクロック生成部を設けている。すなわ
ち、各基地局は、現用系(Activate)のクロック生成部
と、予備系(Standby) のクロック生成部との２系統のク
ロック生成部を設けて、各クロック生成部が、それぞ
れ、上記のＰＰ２ＳとＴＯＤとを受信して、絶対時間に
同期したクロックを各パッケージ回路（以下、パッケー
ジと省略することがある）に供給するようになってい
る。

【０００７】図１７は、基地局における第１時間間隔信
号の受信部の構成図であるが、この図１７に示す受信部
９０は、衛星局８９から送信される時間基準信号を受信
してクロックを生成し復調するものであって、クロック
生成部９０ａと、クロック生成部９０ｂと、クロック切
り換え部９１とをそなえて構成されている。このクロッ
ク生成部９０ａは、現用系クロックを生成するものであ
り、また、クロック生成部９０ｂは、予備系クロックを
生成するものである。さらに、クロック切り換え部９１
は、クロック生成部９０ａ，クロック生成部９０ｂのそ
れぞれから出力されるクロックのうち、いずれか一方を
選択して後段に出力し、変復調操作をするものである。
なお、この図１７に示す２種類のクロックは、それぞ
れ、高速のシステムクロックと第１時間間隔信号とを表
す。

【０００８】これにより、クロック切り換え部９１内の
セレクタ９１ａにおいて、クロック生成部９０ａ，クロ
ック生成部９０ｂのそれぞれから出力されるクロックの
うちのいずれか一方が、制御部９１ｃからの制御信号に
よって選択され、その選択されたクロックは、バッファ
ＰＬＬ部９１ｂに入力される。このバッファＰＬＬ部９
１ｂは、ＰＬＬ回路を用いたシステムクロック発生回路
により、その機能が発揮されている。各基地局が衛星局
８９から送信された時間基準信号をそのまま受信して使
用すると、クロック生成部９０ａ，９０ｂのクロック切
り換えにより、片方の系の故障時の信号のゆらぎが後段
の回路に伝達してしまう。従って、そのような信号のゆ
らぎを防止するために、このＰＬＬ回路が用いられてい
る。また、このバッファＰＬＬ部９１ｂを設けることに
よって、ＰＬＬ回路から常にクロックが出力されるの
で、クロック切り換え操作が行なわれたときにも、シス
テムクロックの抜けを防止できるようになる。

【０００９】そして、バッファＰＬＬ部９１ｂから受信
部９０の各所に、システムクロックと第１時間間隔信号
とが送出されるようになっている。さらに、モデムカー
ド（ＭＤＣ:Modem Card ）群８７内のＣＤＭＡ信号処理
部８７ａ，８７ｂ，…，８７ｃにおいて、そのシステム
クロック，第１時間間隔信号のそれぞれを用いて無線信
号の変復調が行なわれる。

【００１０】また、クロック切り換えは、次のようにな
る。すなわち、受信部９０は、現用系クロックとして例
えばクロック生成部９０ａからのクロックを使用してい
るときに、クロック生成部９０ａが動作不良を起こす
と、これを検出し、瞬時に、クロック生成部９０ｂに切
り換える。なお、この切り換え時にも、上記（ｉ）のシ
ステムクロックのカウント数が３９３２１６００個とい
う規定は、満足されなければならない。

【００１１】次に、クロック生成部を２系統にすること
も可能である。図１８は、基地局における第１時間間隔
信号の受信部の他の構成図である。この図１８に示す受
信部８８は、衛星局８９からの時間基準信号を受信して
クロックを生成し復調するものであって、クロック生成
部８８ａ，クロック生成部８８ｂをそなえるほか、クロ
ック分配パッケージ９２，９４と、制御部９３と、モデ
ムカード群９５とをそなえて構成されている。

【００１２】そして、クロック生成部８８ａからの現用
系クロックは、クロック分配パッケージ９２，９４にそ
れぞれ入力されるとともに、クロック生成部８８ｂから
の予備系クロックも、クロック分配パッケージ９２，９
４にそれぞれ入力されるようになっている。また、制御
部９３は、クロック分配パッケージ９２，９４のいずれ
か一方を選択して、後段のモデムカード群９５にいずれ
かのクロックを供給するものである。さらに、クロック
分配パッケージ９２，９４には、それぞれ、バッファＰ
ＬＬ９２ｃ，９４ｃが設けられ、システムクロックの切
り換え操作が行なわれたときに、システムクロックの抜
けを防止できるようになっている。

【００１３】これにより、例えばクロック分配パッケー
ジ９２が選択された場合は、その選択されたクロック分
配パッケージ９２から出力されるシステムクロックが、
モデムカード群９５に入力され、その中のＣＤＭＡ信号
処理部９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄ，９５ｅにおい
て、その分配されたシステムクロックによって、復調が
行なわれるのである。

【００１４】このため、モデムカード群９５には、現用
系クロックと予備系クロックとが入力されており、ま
た、バッファＰＬＬ９２ｃ，９４ｃにおいて、それぞ
れ、クロック生成部８８ａ，８８ｂが切り換えられる際
のクロック乱れが吸収されるようになっている。図１９
は、ＣＤＭＡ信号処理部９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５
ｄ，９５ｅに設置された切り換え回路の構成図である。
この図１９に示すＣＤＭＡ信号処理部９５ａは、切り換
え回路９６と復調部９７とをそなえて構成されている。
ここで、切り換え回路９６は、この図１９の上側から入
力される現用系クロックと、下側から入力される予備系
クロックのうち、いずれか一方を選択して、復調部９７
に出力するものであって、バッファ９６ａ，９６ｂ，９
６ｄと、抵抗器９６ｃとをそなえて構成されている。

【００１５】ここで、現用系クロックは、バッファ９６
ａに入力され、予備系クロックは、バッファ９６ｂに入
力され、これらの出力が直接接続され、ＯＲ加算され
て、バッファ９６ｄに入力されるようになっている。こ
こで、抵抗器９６ｃは、プルアップ抵抗であって、バッ
ファ９６ａ，９６ｂの出力がそれぞれ、不定とならない
ように、その一端は常時、電源ライン等に接続されてい
る。

【００１６】次に、このバッファ９６ｄ出力について、
現用系と予備系との２種類のクロックが入力された場合
のタイミングを図２０（ａ）〜（ｃ）を用いて説明す
る。この図２０（ａ）〜（ｃ）には、それぞれ、４種類
の波形が表示されている。ここで、最上段にあるのが現
用系クロックで、二段目にあるのが予備系クロックであ
る。また、三段目にあるものは、予備系クロックのタイ
ミングで切り換えた場合の現用系クロックと予備系クロ
ックとをＯＲ取りした波形であり、同様に、四段目にあ
るものは、現用系クロックのタイミングで切り換えた場
合の現用系クロックと予備系クロックとをＯＲ取りした
波形である。さらに、三段目及び四段目に示す波形は、
具体的には、図１９のバッファ９６ｄの出力であって、
復調部９７に供給されるものである。ここで、実線に示
すものは、出力されていることを表し、点線に示すもの
は、出力されていないことを表す。

【００１７】図２０（ａ）は、現用系クロックの位相と
予備系クロックの位相とが完全に同期しているときのタ
イムチャートである。この図２０（ａ）の三段目に示す
ように、予備系クロックのタイミングで切り換えた場合
は、正常な波形となる。また、図２０（ａ）の四段目に
示すように、現用系クロックのタイミングで切り換えた
場合も正常な波形を示す。

【００１８】図２０（ｂ）は、現用系クロックの位相に
対して予備系クロックの位相が遅延しているときのタイ
ムチャートであるが、この図２０（ｂ）の三段目に示す
ように、予備系クロックのタイミングで切り換えられた
場合、現用系クロックが中断しているので、点線で表示
されているように、クロックは出力されない。さらに、
図２０（ｂ）の四段目に示すように、現用系クロックの
タイミングで切り換えられた場合は、一旦、現用系クロ
ックの立ち上がりに同期して正論理が出力された後に、
予備系クロックの負論理が出力され、そして、予備系ク
ロックの正論理が出力されるので、Ａ点（Ａと付した円
内）に示すようなひげ状のパルスが現れる。

【００１９】さらに、図２０（ｃ）は、現用系クロック
の位相に対して予備系クロックの位相が進んでいるとき
のタイムチャートであるが、この図２０（ｃ）の三段目
に示すように、予備系クロックのタイミングで切り換え
られた場合は、Ｂ点（Ｂと付した円内）に示すように、
現用系の正論理と予備系の負論理とが衝突するので、出
力が不定となるポイントが発生する。また、遅延が大き
くなると、Ｃと付したパルス幅が小さくなり、正常動作
が保証されなくなる。同様に、図２０（ｃ）の四段目に
示すように、現用系で切り換えられた場合は、遅延が大
きくなると、Ｄ点（Ｄと付した円内）に示すパルス幅が
小さくなり、正常動作が保証されなくなる。このため、
絶対時間の同期を確保することは、実際上、困難である
という課題がある。

【００２０】なお、２系統のクロックを受信して、利用
する方法は、以下に示すような刊行物に開示されてい
る。まず、特開平6-177866号公報には、ＤＣＳから送信
される二重化された０系クロックと１系クロックとの位
相ずれが、規定値以上ある場合には警報を発生させるク
ロック制御方法が開示されている。そして、位相制御手
段５０において、位相ずれが監視されて、予め設定され
た範囲内の位相差であるときは、その位相差に相当する
遅延量信号が生成され、この位相制御手段５０からの遅
延量信号は、可変遅延回路５６において、受信されて、
遅延量信号に相当する遅延量が設定され、入力クロック
の位相が補正されるようになっている。

【００２１】さらに、特開平6-197101号公報には、現用
系クロックから予備系クロックへの基準クロック信号の
切り換えを通信サービスが途切れることなく行なうこと
ができる縦続同期網におけるクロック再生切り換え回路
が開示されている。加えて、特開平6-152461号公報に
は、自局折り返し試験機能をもつ無線送受信装置に関
し、装置の低コスト化、小型化を図り、局部発振器間の
干渉等の不具合をなくし、無線周波数帯及び中間周波数
帯での折り返し機能を実現する技術が開示されている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１８
のクロック切り換えパッケージ９２，９４においては、
クロック生成部８８ａ，８８ｂのそれぞれと、バッファ
ＰＬＬ９２ｃ，９４ｃとの間がケーブル等により接続さ
れ、そのケーブル上を高速クロックが伝送されるので、
クロック生成部８８ａ，クロック生成部８８ｂのクロッ
ク速度は、同一であっても、位相はずれており、実際上
は、現用系クロックと予備系クロックとが全く同一の位
相とはならない。このため、モデムカード群９５におい
ては、クロック切り換えが行なわれる際に、現用系クロ
ックと予備系クロックとの位相ずれが生じ、現用系クロ
ック／予備系クロックの切り換えにおいて、クロックの
乱れを吸収できないという課題がある。

【００２３】また、図１９に示すように、モデムカード
群９５に入力するクロックを順次、各ＣＤＭＡ信号処理
部９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄ，９５ｅ毎に、別系
のクロックに切り換えていく方法でも、バッファＰＬＬ
９２ｃ，９４ｃが、それぞれ、現用系クロック／予備系
クロックの誤差を有するので、ＣＤＭＡ信号処理部９５
ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄ，９５ｅでの遅延差が大き
くなる課題がある。

【００２４】さらに、図２０（ａ）〜（ｃ）で説明した
ように、現用系クロックまたは予備系クロックの切り換
えタイミングによっては、位相ずれによって、信号パル
スにひげ状のパルスが生じたり、また、パルス幅が小さ
くなったりするため、動作が不安定になるという課題が
ある。また、さらに、特開平6-177866号公報に記載され
た技術において保証されるクロック周波数は、８ｋＨ
ｚ，６４ｋＨｚの低速なクロックであって、２０ＭＨｚ
付近で動作するものではない。加えて、特開平6-197101
号公報に記載された技術においても、クロック周波数が
高くなると、複数のパッケージ間で、クロック信号を送
受信した時に、その遅延量が大きくなるという課題があ
る。そして、また、特開平6-152461号公報に記載された
技術は、スーパーヘテロダイン方式の無線送受信装置に
関するものであって、クロックを切り換えるようにはな
っていない。

【００２５】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、高い周波数を有するクロックを複数のパッケ
ージ回路に分配するクロック分配部を一対そなえたクロ
ック切り換え回路において、予備系のクロック分配部の
クロックを１クロックだけ遅延させて現用系のクロック
分配部のクロックに同期させることにより、現用系クロ
ックと予備系クロックとの切り換え時のクロック乱れを
吸収でき、位相ずれに基づくクロック出力の不安定性を
除去し、かつ、複数のパッケージ回路間でクロック遅延
量を増加させずにクロックを出力できるようにした、ク
ロック切り換え回路及びクロック切り換え方法を提供す
ることを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のクロ
ック切り換え回路は、時間基準信号に自局の発振器の出
力を同期させて生成された第１システムクロックと第１
システムクロックに起因する第１時間間隔信号とを受信
するクロック切り換え回路であって、第１システムクロ
ックと第１時間間隔信号とを入力され第１システムクロ
ックの速度に等しい第２システムクロックと第１時間間
隔信号の速度に等しい第２時間間隔信号とを出力しうる
クロック分配部を一対そなえ、一方のクロック分配部内
の第２システムクロックと他方のクロック分配部内の第
２システムクロックとが同期するように構成されるとと
もに、一方のクロック分配部内の第２時間間隔信号と他
方のクロック分配部内の第２時間間隔信号とが同期する
ように構成されたことを特徴としている（請求項１）。

【００２７】また、一方のクロック分配部が現用系のク
ロック分配部として構成されるとともに、他方のクロッ
ク分配部が予備系のクロック分配部として構成されても
よい（請求項２）。さらに、クロック分配部が、第１シ
ステムクロックと第１時間間隔信号とを入力され、第１
システムクロックを分周して得られる比較クロックを出
力しうる第１分周部と、第１分周部に接続され、第１分
周部からの比較クロックを外部から入力される位相シフ
ト信号に含まれる位相情報により所定の時間だけ位相遅
延させて出力しうる第１位相シフト部と、第１位相シフ
ト部に接続され、第１システムクロックの速度に等しい
第２システムクロックを、第１位相シフト部から出力さ
れる比較クロックのタイミングと同期させて出力しうる
高速クロック生成部と、第１時間間隔信号と高速クロッ
ク生成部からの第２システムクロックとを入力されて第
１時間間隔信号に同期したリタイミング信号を出力しう
るリタイミング部と、高速クロック生成部に接続され、
リタイミング部からのリタイミング信号と高速クロック
生成部からの第２システムクロックとを入力され、第２
時間間隔信号を出力しうる第１同期カウンタと、現用系
か予備系かを判定して外部に位相シフト信号を出力する
とともに、第２システムクロック及び第２時間間隔信号
を出力しうる第１制御部とをそなえて構成されてもよい
（請求項３）。

【００２８】加えて、上記の第１制御部が、現用系か予
備系かを判定して運用状態信号を出力しうる状態管理部
と、状態管理部と第１同期カウンタとに接続され、出力
制御信号を出力しうる出力制御部と、第１同期カウンタ
と高速クロック生成部とに接続され、第２システムクロ
ックと第２時間間隔信号とを、出力制御信号により後段
に出力・停止を切り換えしうる出力部と、状態管理部に
接続され第１位相シフト部に位相シフト信号を入力しう
る位相制御部とをそなえて構成されてもよい（請求項
４）。

【００２９】また、クロック分配部が、第１システムク
ロックと外部からの第１時間間隔信号とを入力され、第
１システムクロックの個数を計数しうる第２同期カウン
タと、第１時間間隔信号と切り換え信号とを入力され、
切り換え信号に含まれる位相情報により、所定の時間だ
け第１時間間隔信号を位相遅延させた第２時間間隔信号
を出力しうる第２位相シフト部と、第２位相シフト部に
接続され、第１時間間隔信号と第２位相シフト部から出
力される第２時間間隔信号とを入力され、それらのうち
のいずれか一方を外部からの切り換え信号によって選択
的に出力しうる選択部と、現用系か予備系かを判定して
第２位相シフト部に位相シフト信号を出力するととも
に、第２システムクロック及び第２時間間隔信号を出力
しうる第２制御部とをそなえて構成されてもよい（請求
項５）。

【００３０】そして、この第２制御部が、現用系か予備
系かを判定して運用状態信号を出力しうる状態管理部
と、状態管理部と第２同期カウンタとに接続され、出力
制御信号を出力しうる出力制御部と、第１システムクロ
ックと第１時間間隔信号及び第２時間間隔信号のうちい
ずれか一方とを、出力制御信号により後段に出力・停止
を切り換えしうる出力部と、状態管理部に接続され、選
択部と第２位相シフト部とに切り換え信号を入力しうる
位相制御部とをそなえて構成されてもよい（請求項
６）。

【００３１】さらに、上記の第１同期カウンタが、第２
システムクロックの所定のクロック個数を示す第３特定
値を設けて構成することができる（請求項１０）。そし
て、現用系のクロック分配部内の状態管理部と予備系ク
ロック分配部内の状態管理部とが、相互に接続され、相
手のクロック分配部が現用系であるか予備系であるかの
状態を認識し、その結果を運用状態信号として出力しう
るように構成されてもよい（請求項１１）。

【００３２】さらに、クロック分配部が、状態管理部が
運用状態信号を出力してから所定の時間後に現用系か予
備系かの切り換えを行なうように構成されてもよい（請
求項７）。また、第１同期カウンタが、第２システムク
ロックの出力が停止されたときの計数値である第１特定
値から所定の間隔離れた第２特定値を設けて構成されて
もよく（請求項８）、第２同期カウンタが、第２システ
ムクロックの出力が停止されたときの計数値である第１
特定値から所定の間隔離れた第２特定値を設けて構成さ
れてもよい（請求項９）。

【００３３】また、本発明のクロック切り換え方法は、
時間基準信号に自局の発振器の出力を同期させて生成さ
れた第１システムクロックと第１システムクロックに起
因する第１時間間隔信号とを受信し、第１システムクロ
ックの速度に等しい第２システムクロックと第１時間間
隔信号の速度に等しい第２時間間隔信号とを出力しうる
クロック分配部を現用系と予備系との一対そなえてなる
クロック切り換え回路における、クロック切り換え方法
であって、第１システムクロックを分周して得られる分
周クロックを、第１時間間隔信号に基づくタイミングで
出力する第１分周ステップと、第１分周ステップにて生
成された分周クロックを、外部から入力される位相シフ
ト信号により所定の時間だけ位相遅延させて比較クロッ
クとして出力する位相遅延ステップと、第１システムク
ロックの速度に等しいクロックを、位相遅延ステップに
て生成された比較クロックの位相に同期させて第２シス
テムクロックとして出力する高速クロック生成ステップ
と、高速クロック生成ステップにて生成された第２シス
テムクロックを分周して第２時間間隔信号を出力する低
速クロック生成ステップと、第２時間間隔信号を第１時
間間隔信号に基づくタイミングに同期させて出力するリ
タイミングステップと、外部から入力される切り換え信
号により切り換え信号を受信したときから所定の時間を
計数して現用系のクロック分配部と予備系のクロック分
配部とを切り換える切り換えステップとをそなえて構成
されたことを特徴としている（請求項１２）。

【００３４】また、本発明のクロック切り換え方法は、
時間基準信号に自局の発振器の出力を同期させて生成さ
れた第１システムクロックと第１システムクロックに起
因する第１時間間隔信号とを受信し、第１システムクロ
ックの速度に等しい第２システムクロックと第１時間間
隔信号の速度に等しい第２時間間隔信号とを出力しうる
クロック分配部を現用系と予備系との一対そなえてなる
クロック切り換え回路における、クロック切り換え方法
であって、第１時間間隔信号をそのまま出力するととも
に、外部から入力される位相シフト信号により所定の時
間だけ第１時間間隔信号を位相遅延させた第２時間間隔
信号として出力する位相遅延ステップと、位相遅延ステ
ップにて生成された第１時間間隔信号と第２時間間隔信
号とのいずれか一方を外部から入力される選択信号によ
り選択して出力する選択ステップと、外部からの切り換
え信号を入力されると切り換え信号が受信されたときか
ら所定の時間を計数して現用系のクロック分配部と予備
系のクロック分配部とを切り換える切り換えステップと
をそなえて構成されたことを特徴としている（請求項１
３）。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （Ａ）本発明の第１実施形態の説明 図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システム
の構成図である。この図１に示す無線通信システム９０
は、Ｎ−ＣＤＭＡ方式を用いたものであって、セルラ網
８０と、公衆回線網８３と、他の移動通信網８０′と、
中継網８１ｂとをそなえて構成されている。

【００３６】このセルラ網８０は、携帯電話網であっ
て、移動局群８１ａ，基地局群８１ｂ，制御局群８１
ｃ，交換局群８１ｄをそなえて構成されている。ここ
で、移動局群８１ａは、複数の移動局ＭＳ(Mobile Stat
ion)を有する。また、基地局群８１ｂは、複数の移動局
ＭＳから送信された無線を受信し公衆回線側に送出する
とともに、公衆回線側から送信された信号を無線に変換
して、上記の複数の移動局ＭＳに送出するものであっ
て、複数のＢＴＳ(Basestation Transceiver Subsyste
m) １０からなる。さらに、このＢＴＳ１０と複数の移
動局ＭＳとの間の無線インターフェースは、標準規格
（ＩＳ−９５−Ａ／Ｊ−ＳＴＤ−００８）にて規定され
たものが採用されている。

【００３７】次に、制御局群８１ｃは、基地局群８１ｂ
の制御を行なうものであって、複数のＢＳＣ(Basestati
on Controller)１３と、ＯＭＣ(Operation and Mainten
anceController)１３ａとをそなえて構成されている。
さらに、交換局群８１ｄは、収容する移動局ＭＳの位置
登録等を行なうものであって、複数のＭＳＣ(MobileSwi
tching Center) を有する。なお、これらＭＳＣとＢＳ
Ｃ１３との間のインターフェースはＡ＋インターフェー
スが採用されている。

【００３８】そして、公衆回線網８３は、各種の加入者
網を収容する網であって、この図１に示す公衆回線網８
３は、一例として、ＷＬＬシステム(Wireless Local Lo
opシステム) ８４と、交換機(LE:Local Exchanger)８３
ａと、加入者系網８３ｂ，８３ｃと、中継網８３ｄとの
各網からなる。このＷＬＬシステム８４は、無線によっ
て、各家庭にある端末を収容して公衆回線に接続するシ
ステムであり、加入者端末群８４ａ，基地局群８４ｂ，
制御局群８４ｃをそなえて構成されている。ここで、加
入者端末群８４ａは、各家庭や事業所等に設置された加
入者端末ＳＵ(Subscriber Unit) からなる。そして、基
地局群８４ｂは、複数の加入者端末ＳＵから送信された
無線を受信し公衆回線側に送出するとともに、公衆回線
側から送信された信号を無線に変換して、上記の複数の
加入者端末ＳＵに送出するものであって、上述したＢＴ
Ｓ１０と同一のものである。なお、このＢＴＳ１０と複
数の加入者端末ＳＵとの間の無線インターフェースは、
標準規格（ＩＳ−９５−Ａ／Ｊ−ＳＴＤ−００８）にて
規定されたものが採用されている。また、制御局群８４
ｃは、基地局群８４ｂの制御を行なうものであって、上
述したものと同一の機能を有する複数のＢＳＣ１３から
なる。なお、この制御局群８４ｃと交換局８３ａとの間
のインターフェースは、Ｖ５．２インターフェース等が
採用されている。

【００３９】次に、交換機８３ａはこのＷＬＬシステム
８４に接続されて送信する呼信号を交換するものであ
り、加入者系網８３ｂ，８３ｃは、他の加入者系網であ
り、さらに、中継網８３ｄは、上記のセルラ網８０とＷ
ＬＬシステム８４，加入者系網８３ｂ，８３ｃとを中継
するものである。そして、他の移動通信網８０′は、他
の事業者等の移動通信網であり、中継網８１ｂは、中継
網８３ｄと同様なものである。

【００４０】なお、この図１に示す無線通信システム９
０は、後述する他の実施形態においても、同様の構成で
ある。また、本第１実施形態及び後述する第２実施形
態，第３実施形態では、移動局ＭＳから送信される主信
号の流れや、ＢＴＳ１０から移動局ＭＳに対して送信さ
れる信号の流れについての説明は、必要に応じて行なう
こととし、その詳細な内容についての説明は省略する。

【００４１】図２は、本発明の第１実施形態に係るＢＴ
Ｓ１０の構成図である。このＢＴＳ１０は、移動局ＭＳ
から送信された無線を受信し公衆回線側に送出するとと
もに、公衆回線側から送信された信号を無線に変換し
て、上記の複数の移動局ＭＳに送出するものであって、
アンテナ１０ａ，ＲＦ無線部（無線部）１０ｂ，無線周
波数変換部（ＴＲＸ）１０ｃ，モデムカード群（ＭＤ
Ｃ）１１，ＢＳＣインターフェース１０ｄ，アンテナ１
０ｅ，ＧＰＳＲ(Global Positioning System Receiver:
時間基準発生部) １０ｆ，クロック切り換え回路１２，
制御部１０ｇをそなえて構成されている。

【００４２】そして、このＢＴＳ１０は、通信ケーブル
であるエントランス１３ａ′を介して、ＢＳＣ１３と接
続されている。なお、この図２に示す二重線は、主信号
系の流れを示し、また、点線は、ＢＴＳ１０にて処理さ
れる呼制御信号又は保守信号の流れを示している。ま
た、アンテナ１０ａは、移動局ＭＳ（図１参照）から送
信される無線信号を受信するとともに、移動局ＭＳに対
して無線信号を送信するものであり、ＲＦ無線部１０ｂ
はアンテナ１０ａにて受信された無線信号を帯域制限し
たり、送信する無線信号の帯域制限をするものである。
また、無線周波数変換部１０ｃはＲＦ無線部１０ｂから
出力される無線信号をダウンコンバートするとともに、
送信する信号をアップコンバートしてＲＦ無線部１０ｂ
に送出するものである。

【００４３】そして、モデムカード群１１は、無線周波
数変換部１０ｃから出力されるダウンコンバートされた
多重化信号を復調するとともに、送信すべきベースバン
ド信号を多重化したＣＤＭＡ信号にするものであって、
ＣＤＭＡ信号処理部（モデムカード）１１ａ，１１ｂ，
…，１１ｃを有する。また、このモデムカード群１１に
は、クロック切り換え回路１２より、ＳＹＳＣＬＫとＰ
Ｐ２Ｓとの２種類のクロックが入力され、これらのクロ
ックが、各ＣＤＭＡ信号処理部１１ａ，１１ｂ，…，１
１ｃに分配され、そして、これらのクロックを用いて変
復調がなされる。

【００４４】ここで、ＳＹＳＣＬＫは１９．６６０８Ｍ
Ｈｚの高速なシステムクロック（第１システムクロッ
ク）である。また、ＰＰ２Ｓは０．５Ｈｚのクロックで
あり、２秒毎にパルスを生ずる第１時間間隔信号であ
り、正論理と負論理とのいずれかの論理を用いることが
できる。さらに、図示はしないが、このモデムカード群
１１以外のパッケージ（ＰＫＧ）にも、これら２種類の
クロックが分配され使用されている。

【００４５】また、ＢＳＣインターフェース１０ｄは、
主信号，呼制御信号及び保守信号を多重化したラインで
あって、これにより、上記のＣＤＭＡ信号処理部１１
ａ，１１ｂ，…，１１ｃの呼制御や保守が行なえる。具
体的な例としては、呼制御とは、エントランス１３ａ′
を介してＢＳＣ１３から送信される呼出信号によりチャ
ネル割り当てしたり、呼出を行なうことであり、また、
保守とは、この図２に示す点線に示すように、制御部１
０ｇとの間で、保守信号を送受信することによって動作
異常の有無を検出することである。

【００４６】さらに、クロック切り換え回路１２は、上
記のモデムカード群１１にＳＹＳＣＬＫとＰＰ２Ｓとを
入力するとともに、制御部１０ｇにＰＰ２ＳとＴＯＤと
を入力するものであり、後述するように、２種類のクロ
ック分配部２０，２５をそなえて構成されている。ま
た、制御部１０ｇは、ＢＴＳ１０内の各パッケージを制
御するものであり、クロック切り換え回路１２に何らか
の異常が発生した場合には、後述する２種類のクロック
分配部２０，２５の現用系／予備系の切り換えを瞬間的
に行なうものである。さらに、制御部１０ｇは、クロッ
ク切り換え回路１２からＰＰ２ＳとＴＯＤとを入力され
てＢＴＳ１０内の全体のクロックを監視し、第１時間間
隔信号と時間位置信号とにより、正確なクロックタイミ
ングを認識できるようになっている。

【００４７】そして、ＧＰＳＲ１０ｆは、このクロック
切り換え回路１２に、ＳＹＳＣＬＫとＰＰ２Ｓとを入力
するものであり、例えば発振器等からなる。また、アン
テナ１０ｅは、衛星局（図示せず）から送信される時間
基準信号を受信するものである。そして、このＧＰＳＲ
１０ｆは、アンテナ１０ｅにて、衛星局から送信される
時間基準信号を受信して、その時間基準信号に、自局の
発振器（図示せず）を同期させて、ＳＹＳＣＬＫとＰＰ
２Ｓとを生成し、これら２種類のクロックをクロック切
り換え回路１２に出力するようになっている。

【００４８】これにより、主信号系の受信の流れは、次
のようになる。まず、アンテナ１０ａにて、移動局ＭＳ
（図１参照）から送信された無線信号が受信されて、Ｒ
Ｆ無線部１０ｂにて、アンテナ１０ａからの無線信号が
帯域制限されて、無線周波数変換部１０ｃにて、その無
線信号はダウンコンバートされて、モデムカード群１１
に入力される。そして、モデムカード群１１内のＣＤＭ
Ａ信号処理部１１ａ，１１ｂ，…，１１ｃにおいて、ダ
ウンコンバートされた多重化信号はそれぞれ、クロック
切り換え回路１２から入力されるＳＹＳＣＬＫとＰＰ２
Ｓとによるクロックを使用して復調され、各ＣＤＭＡ信
号処理部１１ａ，１１ｂ，…，１１ｃにて、復調された
多重化信号は、ＢＳＣインターフェース１０ｄ，エント
ランス１３ａ′を介してＢＳＣ１３に送出されるのであ
る。

【００４９】一方、主信号系の送信の流れは、次のよう
になる。すなわち、ＢＳＣ１３から送出された信号は、
エントランス１３ａ′を介して、ＢＳＣインターフェー
ス１０ｄに着信し、このＢＳＣインターフェース１０ｄ
にて、各移動局ＭＳに無線信号を送信するために、チャ
ネル割り当てが行なわれて、符号化すべくＣＤＭＡ信号
処理部１１ａ，１１ｂ，…，１１ｃが選択される。そし
て、選択されたＣＤＭＡ信号処理部１１ａ，１１ｂ，
…，１１ｃのいずれかにおいて、ＣＤＭＡ信号処理が行
なわれて、その信号は無線周波数変換部１０ｃにて、ア
ップコンバートされてから、ＲＦ無線部１０ｂにて、Ｒ
Ｆ増幅されて、アンテナ１０ａから移動局ＭＳに対して
送信される。

【００５０】また、図２に示すクロック信号系の受信の
流れは、次のようになる。すなわち、アンテナ１０ｅに
て、衛星局から送信される時間基準信号が受信され、Ｇ
ＰＳＲ１０ｆにおいて、アンテナ１０ｅからの時間基準
信号に、自局の発振器出力を合わせて、ＳＹＳＣＬＫと
ＰＰ２Ｓとが生成されて出力される。そして、クロック
切り換え回路１２にて、その出力された２種類のクロッ
クが、現用系／予備系に切り換えられたときにも、クロ
ックの乱れが生じないように処理されてから、モデムカ
ード群１１及び制御部１０ｇにそれぞれクロックが入力
されるようになっている。

【００５１】図３は、本発明の第１実施形態に係るクロ
ック切り換え回路１２の構成図である。この図３に示す
クロック切り換え回路１２は、時間基準信号に自局の発
振器の出力を同期させて生成された第１システムクロッ
クＳＹＳＣＬＫとこのＳＹＳＣＬＫに起因する第１時間
間隔信号ＰＰ２Ｓとを受信するものであって、クロック
分配部２０，２５を一対そなえて構成されている。ここ
で、ＳＹＳＣＬＫに起因するとは、ＳＹＳＣＬＫを分周
させて得られたものであることを意味し、以下の説明で
も、同様の意味で使用する。

【００５２】また、この図３には、クロック切り換え回
路１２のほか、入力側にＧＰＳＲ１０ｆと、出力側にモ
デムカード群１１とが表示されており、このクロック切
り換え回路１２から出力される２種類のクロックが、そ
れぞれ、モデムカード群１１での変復調に使用されるよ
うになっている。この図３に示すクロック分配部２０，
２５は、それぞれ、ＳＹＳＣＬＫとＰＰ２Ｓとを入力さ
れ、ＳＹＳＣＬＫの速度に等しい第２システムクロック
ＳＹＳＣＬＫＯＵＴと、ＰＰ２Ｓの速度に等しい第２時
間間隔信号ＰＰ２ＳＯＵＴとを出力しうるものである。
そして、一方のクロック分配部２０内のＳＹＳＣＬＫＯ
ＵＴと他方のクロック分配部２５内のＳＹＳＣＬＫＯＵ
Ｔとが同期するように構成されるとともに、一方のクロ
ック分配部２０内のＰＰ２ＳＯＵＴと他方のクロック分
配部２５内のＰＰ２ＳＯＵＴとが同期するようになって
いる。

【００５３】また、一方のクロック分配部２０が現用系
のクロック分配部２０として構成されるとともに、他方
のクロック分配部２５が予備系のクロック分配部２５と
として構成されている。すなわち、クロック分配部２０
が運用されている間は、クロック分配部２５はその中の
回路等を活性化させた状態のままで、待機させておかれ
る。そして、動作異常が生じた場合や保守点検の場合に
は、制御部１０ｇ（図２参照）によって、瞬間的に現用
系と予備系とが切り換えられる。従って、ＢＴＳ１０内
の他のパッケージは、それぞれ、クロックを瞬断される
ことなく、供給されるようになっている。なお、以下の
説明中では、特に断らない限り、クロック分配部２０を
現用系とし、クロック分配部２５を予備系とする。

【００５４】図４は、本発明の第１実施形態に係るクロ
ック分配部２０のクロックの流れを説明するための図で
ある。この図４に示すクロック分配部２０は、第１分周
部２０ａと、第１位相シフト部２０ｂと、バッファＰＬ
Ｌ部２１と、リタイミング部２０ｃと、第１同期カウン
タ２０ｄと、第１制御部２２とをそなえて構成されてい
る。

【００５５】この第１分周部２０ａは、ＳＹＳＣＬＫと
ＰＰ２Ｓとを入力され、ＳＹＳＣＬＫを分周して得られ
る比較クロックＣＫを出力しうるものであり、例えばカ
ウンタによりこの機能は実現される。具体的には、ＳＹ
ＳＣＬＫが８１９２分周された（１／８１９２にされ
た）２．４ｋＨｚのクロックが生成されるようになって
いる。

【００５６】また、第１位相シフト部２０ｂは、第１分
周部２０ａに接続され、第１分周部２０ａからの比較ク
ロックＣＫを、第１制御部２２から入力される位相シフ
ト信号に含まれる位相情報により所定の時間だけ位相遅
延させて出力しうるものである。すなわち、この第１位
相シフト部２０ｂは、位相シフト信号により、比較クロ
ックＣＫに対して所望の位相遅延を行なうことができ、
また、クロック位相遅延処理を行なったり、バイパスさ
せたりした切り換えを行なえる。

【００５７】また、後述するように、予備系のクロック
分配部（クロック分配部２０，２５）は現用系のクロッ
ク分配部（クロック分配部２０，２５）よりも１クロッ
ク遅延させて同期させるように運用されているので、例
えばクロック分配部２０が現用系の場合は、この第１位
相シフト部２０ｂの動作を停止させて、比較クロックＣ
Ｋをバイパスさせるようにし、一方、予備系のクロック
分配部２５が現用系になった場合は、この第１位相シフ
ト部２０ｂを動作させることにより、第１分周部２５ａ
からの出力を、位相遅延させて出力させている。

【００５８】そして、バッファＰＬＬ部２１は、第１位
相シフト部２０ｂに接続され、ＳＹＳＣＬＫの速度に等
しいＳＹＳＣＬＫＯＵＴを、第１位相シフト部２０ｂか
ら出力される比較クロックのタイミングと同期させて出
力しうるものであって、位相比較部２１ａ，ループフィ
ルタ２１ｂ，ＶＣＸＯ(Voltage Controlled X'tal Osci
llator) ２１ｃ，第３分周部２１ｄをそなえて構成され
ている。また、これらは、ＰＬＬ回路を構成し、このＰ
ＬＬ回路によって高速クロック生成部としての機能が実
現されている。すなわち、ＶＣＸＯ２１ｃからの高速な
１９．６６０８ＭＨｚのＳＹＳＣＬＫＯＵＴが、位相比
較部２１ａに入力される比較クロックＣＫのタイミング
に同期して、出力されるようになっている。

【００５９】具体的には、ＶＣＸＯ２１ｃから出力され
る高速な１９．６６０８ＭＨｚのクロックは、第３分周
部２１ｄにて８１９２分周されて、２．４ｋＨｚの信号
が、位相比較部２１ａに入力される。さらに、位相比較
部２１ａにて、その２．４ｋＨｚのクロックの周波数，
位相が、それぞれ、比較クロックＣＫの周波数，位相と
比較され、そして、その結果が位相比較信号として出力
される。また、ループフィルタ２１ｂにて、この位相比
較信号が検出されて、ＶＣＸＯ２１ｃに対して、その位
相差がなくなるように、制御信号が出力されるのであ
る。

【００６０】このＰＬＬ回路が用いられているため、衛
星局からの時間基準信号はそのまま使用されず、時間基
準信号に生ずるゆらぎが、後段の回路に伝達するのを防
止することができる。なお、このバッファＰＬＬ部２１
の前段にある第１位相シフト部２０ｂをバイパスする
と、実質的には、その時だけ、第１位相シフト部２０ｂ
から出力される比較クロックＣＫの分周数を１だけ減じ
られることになるが、この減じられた分は、バッファＰ
ＬＬ部２１により補われるので、出力される全クロック
個数は保証されるのである。

【００６１】さらに、リタイミング部２０ｃは、ＰＰ２
ＳとバッファＰＬＬ部２１からのＳＹＳＣＬＫＯＵＴと
を入力されてＰＰ２Ｓに同期したリタイミング信号（図
示せず）を出力しうるものである。そして、このリタイ
ミング部２０ｃは、ＰＰ２Ｓの入力タイミングで、バッ
ファＰＬＬ２１に入力する比較クロックＣＫと、ＰＰ２
ＳＯＵＴとのタイミングとを合わせるようになってい
る。なお、このリタイミング部２０ｃの動作について
は、図７，図８を用いて説明する。

【００６２】さらに、第１同期カウンタ２０ｄは、バッ
ファＰＬＬ部２１に接続され、リタイミング部２０ｃか
らのリタイミング信号とバッファＰＬＬ部２１からのＳ
ＹＳＣＬＫＯＵＴとを入力され、ＰＰ２ＳＯＵＴを出力
しうるものであり、この機能は、カウンタにより実現さ
れている。また、このカウンタ値は、第１制御部２２に
より、認識されるようになっている。加えて、第１同期
カウンタ２０ｄは、切り換えタイミングを判断するため
の第１特定値，第２特定値を有する。これらの第１特定
値，第２特定値については、後述する。

【００６３】さらに、この第１同期カウンタ２０ｄは、
上記の機能のほか、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴの所定のクロッ
ク個数を示す第３特定値を設け、入力されたＳＹＳＣＬ
ＫＯＵＴのクロック個数をカウントして第３特定値にな
ったか否かを認識できるようになっている。また、この
第３特定値は、現用系と予備系との切り換えが行なわれ
たときに、現用系の出力停止と予備系の出力開始とのタ
イミングを決定するのに用いられ、さらに、後述する第
１制御部２２内の状態管理部２２ｅによって設定される
ものである。第３特定値としては、例えば３９３２１６
００が設定される。

【００６４】また、第１制御部２２は、現用系か予備系
かを判定して外部に位相シフト信号を出力するととも
に、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ及びＰＰ２ＳＯＵＴを出力しう
るものであって、状態管理部２２ｅと、出力制御部２２
ｃと、出力部２２ａ，２２ｂと、位相制御部２２ｄとを
そなえて構成されている。この状態管理部２２ｅは、現
用系か予備系かを判定して運用状態信号を出力しうるも
のであって、クロック分配部２０が現用系であるか予備
系であるかを認識するものである。そして、この状態管
理部２２ｅは、予備系のクロック分配部２５内の状態管
理部（後述する状態管理部２７ｅ）と接続されており、
クロック分配部２０とクロック分配部２５との間で、相
互に現用系であるか予備系であるかを判定するための信
号が送受信されるようになっている。

【００６５】また、この状態管理部２２ｅは、上記の機
能のほか、第１同期カウンタ２０ｄのカウント値を監視
して、第１同期カウンタ２０ｄが所望のカウント値（設
定された第１特定値）になったときに、現用系と予備系
とを切り換えるための運用状態信号を出力するととも
に、クロック分配部２０内のクロックが進んでいるか、
あるいは、遅延しているかについての状態を認識できる
ようになっている。

【００６６】さらに、出力制御部２２ｃは、状態管理部
２２ｅと第１同期カウンタ２０ｄとに接続され、出力制
御信号を出力しうるものである。また、出力部２２ａ，
２２ｂは、それぞれ、第１同期カウンタ２０ｄとバッフ
ァＰＬＬ部２１とに接続され、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴとＰ
Ｐ２ＳＯＵＴとを、その出力制御信号により後段に出力
・停止を切り換えしうるものであり、例えばバッファに
よりその機能は実現される。そして、位相制御部２２ｄ
は、状態管理部２２ｅに接続され第１位相シフト部２０
ｂに位相シフト信号を入力しうるものであり、これによ
り、位相遅延量が制御される。

【００６７】また、図３に示すクロック分配部２５は、
クロック分配部２０と同様に、第１分周部２５ａと、第
１位相シフト部２５ｂと、バッファＰＬＬ部２６と、リ
タイミング部２５ｃと、第１同期カウンタ２５ｄと、第
１制御部２７とをそなえて構成されている。ここで、第
１分周部２５ａはクロック分配部２０内の第１分周部２
０ａと同一であり、第１位相シフト部２５ｂはクロック
分配部２０内の第１位相シフト部２０ｂと同一であり、
リタイミング部２５ｃはクロック分配部２０内のリタイ
ミング部２０ｃと同一である。例えば、現用系のクロッ
ク分配部２０に対して予備系のクロック分配部２５が進
んでいる場合に、この第１位相シフト部２５ｂのみを有
効にし、現用系の第１位相シフト部２０ｂの動作を停止
させることにより、予備系側のクロックを１クロック分
だけ遅延させることができる。なお、このリタイミング
部２５ｃの動作については、図７，図８を用いて説明す
る。この他についての詳細な説明は重複するので省略す
る。

【００６８】また、バッファＰＬＬ部２６はクロック分
配部２０内のバッファＰＬＬ部２１と同一であり、この
バッファＰＬＬ部２６は、位相比較部２６ａ，ループフ
ィルタ２６ｂ，ＶＣＸＯ２６ｃ，第３分周部２６ｄから
なる。そして、ＶＣＸＯ２６ｃからの高速な１９．６６
０８ＭＨｚのＳＹＳＣＬＫＯＵＴが、位相比較部２６ａ
に入力される比較クロックＣＫのタイミングに同期し
て、出力されるようになっている。

【００６９】加えて、第１同期カウンタ２５ｄはクロッ
ク分配部２０内の第１同期カウンタ２０ｄと同様の機能
を有する。すなわち、この第１同期カウンタ２５ｄは、
第１特定値，第２特定値を有し、これらの第１特定値，
第２特定値の値により、現用系と予備系との切り換えタ
イミングが調整されるようになっており、現用系と予備
系との切り換え時において、現用系の出力停止タイミン
グと予備系の出力開始タイミングとは、それぞれのクロ
ック分配部２０，２５内の第１同期カウンタ２０ｄ，２
５ｄが有する第３特定値に基づいて決定される。

【００７０】また、第１制御部２７はクロック分配部２
０内の第１制御部２２と同様の機能を有し、状態管理部
２７ｅと、出力制御部２７ｃと、出力部２７ａ，２７ｂ
と、位相制御部２７ｄとをそなえて構成されている。こ
こで、状態管理部２７ｅは、現用系か予備系かを判定し
て運用状態信号を出力しうるものである。なお、これ以
外の出力制御部２７ｃと、出力部２７ａ，２７ｂと、位
相制御部２７ｄとは、それぞれ、第１制御部２２内の出
力制御部２２ｃと、出力部２２ａ，２２ｂと、位相制御
部２２ｄと同様の機能を有するので更なる説明を省略す
る。

【００７１】従って、現用系のクロック分配部内の状態
管理部２２ｅと予備系クロック分配部内の状態管理部２
７ｅとが、相互に接続され、相手のクロック分配部が現
用系であるか予備系であるかの状態を認識し、その結果
を運用状態信号として出力しうるよう構成されているこ
とになる。そして、クロック分配部２０とクロック分配
部２５とからそれぞれ、出力されるＳＹＳＣＬＫＯＵ
Ｔ，ＰＰ２ＳＯＵＴは、それぞれ、モデムカード群１１
内の各ＣＤＭＡ信号処理部１１ａ，１１ｂ，…，１１ｃ
に入力されて、変復調のために使用されるのである。

【００７２】次に、図５（ａ）、（ｂ）を用いて現用系
のクロックと予備系のクロックとが１クロック遅延して
同期することを説明する。図５（ａ）及び（ｂ）は、そ
れぞれ、本発明の第１実施形態に係る現用系と予備系と
におけるクロックのタイムチャートである。この図５の
上段には、現用系のクロックが５種類表示され、下段に
も、予備系のクロックが５種類表示されている。この５
種類のクロックは、ＰＰ２Ｓ，ＳＹＳＣＬＫ，比較クロ
ックＣＫ，ＰＰ２ＳＯＵＴ，ＳＹＳＣＬＫＯＵＴであ
る。

【００７３】ここで、ＰＰ２ＳとＳＹＳＣＬＫとは同一
のものが入力されているので、同一である。これに対し
て、比較クロックＣＫは、予備系のそれが現用系のそれ
よりも１ＳＹＳＣＬＫだけ遅延し、また、ＰＰ２ＳＯＵ
Ｔは、１ＰＰ２Ｓクロックだけ遅延するように設定され
ている。この理由は、予備系の許容遅延差と現用系の許
容遅延差とが異なることによる。すなわち、予備系クロ
ックは、現用系クロックに対して進む場合と遅延する場
合とがあるが、予備系クロックが進む場合の許容遅延差
は約２０ｎｓであり、また、予備系クロックが遅延する
場合の許容遅延差は約１００ｎｓであり、進む場合と遅
延する場合とで、許容遅延差が大きく異なる。このた
め、予備系クロックが現用系クロックよりも、必ず１ク
ロック分遅延するように、上記の第１位相シフト部２０
ｂ，リタイミング部２０ｃにて調整するようにしてい
る。

【００７４】図６は、本発明の第１実施形態に係るＣＤ
ＭＡ信号処理部１１ａでのクロック処理を説明するため
の図である。この図６には、ＧＰＳＲ１０ｆと、クロッ
ク切り換え回路１２とが表示されているほか、ＣＤＭＡ
信号処理部１１ａが表示されている。ここで、ＣＤＭＡ
信号処理部１１ａは、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ１，ＳＹＳＣ
ＬＫＯＵＴ２の２系統のクロックを処理する入力クロッ
ク処理部１１ａ′を有する。ここで、入力クロック処理
部１１ａ′は、抵抗器１４ａ，１４ｂと、遅延部１４
ｃ，１４ｄと、ＯＲゲート１４ｅとをそなえて構成され
ている。

【００７５】この抵抗器１４ａ，１４ｂは、それぞれ、
プルアップ抵抗であって、一端が電源ライン等に接続さ
れることによって、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ１，ＳＹＳＣＬ
ＫＯＵＴ２の出力が不定でも、正論理を出力できるよう
になっている。ここで、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ１はクロッ
ク分配部２０から出力されるものであり、ＳＹＳＣＬＫ
ＯＵＴ２はクロック分配部２５から出力されるものであ
る。同様に、ＰＰ２Ｓ１，ＰＰ２Ｓ２は、それぞれ、ク
ロック分配部２０，２５から出力される。

【００７６】また、遅延部１４ｃ，１４ｄは、それぞ
れ、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ１，ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ２の出
力を１クロック等遅延させて、ＯＲゲート１４ｅに対し
て２種類のクロックが同時に入力されるようにするもの
であって、この機能は例えばフリップフロップのような
論理回路によって実現される。さらに、ＯＲゲート１４
ｅは、遅延部１４ｃ，１４ｄの出力の論理和をとって出
力するものである。このため、クロック切り換え回路１
２からの出力は、抵抗器１４ａ，１４ｂにより、ＯＲ取
りされても、そのクロック出力が不定になることが防止
される。なお、入力クロック処理部１１ａ′について
は、図９（ａ），（ｂ）を用いて説明する。

【００７７】これにより、図６に示すＧＰＳＲ１０ｆか
ら出力されるＳＹＳＣＬＫ，ＰＰ２Ｓは、それぞれ、ク
ロック切り換え回路１２内のクロック分配部２０，２５
にそれぞれ入力される。ここで、ＧＰＳＲ１０ｆと各ク
ロック分配部２０，２５との間は、ケーブルにより接続
されているので、遅延Ａと付されたようなクロック遅延
が生ずる。さらに、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ１，ＰＰ２ＳＯ
ＵＴ１と、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ２，ＰＰ２ＳＯＵＴ２と
は、それぞれ、やはり、ケーブル接続により、遅延Ｂと
付されたようなクロック遅延が生ずる。そして、ＣＤＭ
Ａ信号処理部１１ａにおいて、これらのＳＹＳＣＬＫＯ
ＵＴ１，ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ２がそれぞれ入力される。
なお、この図６に示すＣＤＭＡ信号処理部１１ａのほ
か、他のＣＤＭＡ信号処理部１１ｂ，…，１１ｃにおい
ても、同様な流れである。

【００７８】そして、これにより、クロック分配部２
０，２５は、それぞれ、外部の制御部１０ｇ（図２参
照）からの切り換え信号により切り換わる。例えばクロ
ック分配部２５が現用系の場合は、クロック分配部２５
内の状態管理部２７ｅが、出力部２７ａ，２７ｂを動作
させる一方、クロック分配部２０内の状態管理部２２ｅ
は、自分が予備系であると判定して、出力部２２ａ，２
２ｂを停止させるのである。

【００７９】次に、上記のリタイミング部２０ｃ，２５
ｃに関しての詳細を説明する。図７は、本発明の第１実
施形態に係るクロックのリタイミングを説明するための
タイムチャートである。この図７には、３段のクロック
パターンが表示されている。この上段に表示されている
のは、入力されるＳＹＳＣＬＫ，ＰＰ２Ｓであり、ＳＹ
ＳＣＬＫは正論理でＰＰ２Ｓは負論理で動作している。
また、中段と下段とにそれぞれ表示されているのは、出
力されるＳＹＳＣＬＫＯＵＴ，ＰＰ２ＳＯＵＴである。

【００８０】ここで、中段にパターン１と表示されてい
るのは、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴが、入力されるＳＹＳＣＬ
Ｋに対して、進んでいる場合のクロック位相関係であ
る。この中段に示すタイミングのように、ＳＹＳＣＬＫ
ＯＵＴがＳＹＳＣＬＫよりも少し進んでいると、ＰＰ２
ＳＯＵＴの位相には、約１クロックの差が生ずることが
あり、さらに、予備系のクロックは現用系のクロックよ
りも１クロック遅延させるように運用されているので、
同位相又は２クロック分の差が生ずることもあり得る。
加えて、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ，ＰＰ２ＳＯＵＴがとも
に、約１クロックの遅延差を生じることもあり得る。従
って、リタイミング部２０ｃは、それらを排除できるよ
うに、クロックのずれを調整できるようになっている。

【００８１】なお、下段に示すパターン２と表示されて
いるのは、出力されるＳＹＳＣＬＫＯＵＴ，ＰＰ２ＳＯ
ＵＴが、入力されるＳＹＳＣＬＫ，ＰＰ２Ｓに対して、
少しだけ遅延している場合のクロック位相関係である。
図８は、本発明の第１実施形態に係るクロックリタイミ
ングのタイムチャートである。この図８には、３段のタ
イムチャートが表示されており、上段には、ＧＰＳＲ１
０ｆから出力されるクロックのタイムチャートが表示さ
れている。また、中段には、現用系のクロック分配部２
０でのリタイミングされたＰＰ２ＳＯＵＴが表示されて
おり、さらに、下段には、予備系のクロック分配部２５
でのリタイミングされたＰＰ２ＳＯＵＴが表示されてい
る。

【００８２】この図８の中段に示す現用系のクロック分
配部２０にて、バッファＰＬＬ部２１出力のＰＰ２ＳＯ
ＵＴ（Ａと付したもの）は、リタイミング部２０ｃにて
１クロック遅延を受けてリタイミングパターン（Ｂと付
したもの）として出力される。一方、予備系のクロック
分配部２５にて、バッファＰＬＬ部２６出力のＰＰ２Ｓ
ＯＵＴ（Ａと付したもの）は、リタイミング部２０ｃに
て１クロック遅延を受けてリタイミングパターン（Ｂと
付したもの）として出力される。

【００８３】また、クロック切り換えが行なわれた後
の、クロック遅延の調整は、次のように行なわれる。例
えば、クロックを切り換える直前まで、現用系のクロッ
ク分配部２０が中段のようなタイミングを示し、また、
予備系のクロック分配部２５が下段に示すようなタイミ
ングを示している場合で、現用系と予備系とのクロック
切り換えが行なわれると、現用系であるクロック分配部
２５のクロック位相の遅延を停止させて、予備系である
クロック分配部２０のクロック位相の遅延を行なうよう
にする。これにより、クロック切り換えが行なわれて
も、クロック分配部２０，２５間で、予備系クロックが
現用系クロックよりも１クロックだけ遅延させるように
でき、安定した動作を保証できるようになる。

【００８４】なお、クロック分配部２５内でのケーブル
等での遅延量が大きい場合、切り換え後に、予備系のク
ロックタイミングよりも、現用系の遅延量が増大して逆
転し、クロック分配部２５がクロック分配部２０より
も、遅延することが発生してしまうので、それを排除す
るように、遅延量は適当な値に設定されている。また、
この図８においては、ＰＰ２ＳＯＵＴについての位相関
係が表示されているが、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴについても
同様である。

【００８５】このように、現用系クロックと予備系クロ
ックとが、同一のＧＰＳＲ１０ｆからのＰＰ２Ｓを用い
て、１クロックだけずれた状態で同期して出力されるよ
うになっており、位相ずれに基づくクロック出力の不安
定性が除去されるので、安定した運用が可能となる。ま
た、クロック分配部２０，２５が、切り換わる際の手順
は、次のようになる。すなわち、これらのクロック分配
部２０，２５は、それぞれ、外部の制御部１０ｇ（図２
参照）からの切り換え信号により切り換わり、クロック
分配部２０内の状態管理部２２ｅは、自分が現用系であ
ると判定して、状態運用信号を出力制御部２２ｃに出力
し、出力部２２ａ，２２ｂを動作させる。この一方、ク
ロック分配部２５内の状態管理部２７ｅは、自分が予備
系であると判定して、状態運用信号を出力制御部２７ｃ
に出力し、出力部２７ａ，２７ｂを停止させる。

【００８６】そして、切り換えの際のタイミングは、第
１同期カウンタ２０ｄが、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴの出力が
停止されたときのカウント値である第１特定値から所定
の間隔離れた第２特定値を設けることにより、認識され
るようになっている。具体的には、第１同期カウンタ２
０ｄは、第１制御部２２内の状態管理部２２ｅから切り
換え指示信号を入力されると、切り換え判断ポイントで
ある第１特定値Ｎ−Ｘと、切り換えポイントである第２
特定値Ｎとを設定する。ここで、Ｎ，Ｘは、カウントし
たクロック個数を表す自然数である。このＸの値につい
ては、一方のクロック分配部２０がクロック分配部２５
に対して切り換え指示のメッセージを送出してクロック
分配部２５からＡＣＫ（応答信号）を受信するのに十分
な値であり、切り換えが間に合うような値である。ま
た、Ｎは、切り換えを行なうときのカウンタ表示値を表
し、Ｎ＞Ｘである。

【００８７】そして、これにより、第１同期カウンタ２
０ｄは、運用状態信号が出力された後に、第１特定値Ｎ
−Ｘを設定し、その受信後にクロックをＸ個受信したと
きに、カウンタ値がＮとなり、現用系と予備系との切り
換えがなされる。また、これにより、確実に現用系と予
備系との切り換え動作がなされる。従って、クロック分
配部２０が、状態管理部２２ｅが運用状態信号を出力し
てから所定の時間後に現用系か予備系かの切り換えを行
ない、クロック分配部２５が、状態管理部２７ｅが運用
状態信号を出力してから所定の時間後に現用系か予備系
かの切り換えを行なうようになっている。そして、この
所定の時間とは、第１同期カウンタ２０ｄのカウント値
がＮになるまでの時間に相当する。

【００８８】さらに、このクロック個数は、状態管理部
２２ｅにより監視されており、所望のクロック個数がカ
ウントされたときには、状態管理部２２ｅは、運用状態
信号を出力し、出力部２２ａ，２２ｂを動作／停止の制
御を行なうようになっている。これらにより、入力され
る２種類のクロックの流れは、次のようになる。衛星局
（図示せず）から送出された無線信号は、ＧＰＳＲ１０
ｆ（図３参照）にて受信され、このＧＰＳＲ１０ｆから
出力されるＳＹＳＣＬＫとＰＰ２Ｓとは、それぞれ、ク
ロック分配部２０，２５に入力される。そして、ＳＹＳ
ＣＬＫは、クロック分配部２０内の第１分周部２０ａに
入力され、８１９２分周された２．４ｋＨｚの比較クロ
ックＣＫが出力される。一方、ＰＰ２Ｓは、第１分周部
２０ａとリタイミング部２０ｃとに入力されて、比較ク
ロックＣＫと第１同期カウンタ２０ｄとのタイミングが
一致するようになっている。

【００８９】そして、第１分周部２０ａから出力される
比較クロックＣＫは、第１位相シフト部２０ｂにおい
て、位相制御部２２ｄから入力される位相シフト信号に
含まれる位相情報により所定の時間だけ位相遅延を受け
て、バッファＰＬＬ部２１に入力される。また、バッフ
ァＰＬＬ部２１にて、この比較クロックＣＫのタイミン
グと同期したＳＹＳＣＬＫＯＵＴが出力され、一方は、
出力部２２ａに入力されるとともに、他方は、第１同期
カウンタ２０ｄに入力され、３９３２１６００分周され
た後、０．５Ｈｚのクロックが出力部２２ｂに入力され
る。

【００９０】さらに、リタイミング部２０ｃにおいて、
ＰＰ２ＳとＳＹＳＣＬＫＯＵＴとが入力され、ＳＹＳＣ
ＬＫＯＵＴのクロック個数がカウントされることによ
り、ＰＰ２Ｓがパルスを生ずるタイミングが調整され、
そして、別々に生成されたＳＹＳＣＬＫＯＵＴとＰＰ２
ＳＯＵＴとが同期する。また、第１制御部２２内の状態
管理部２２ｅから、運用状態信号が出力され、この運用
状態信号が、位相制御部２２ｄと出力制御部２２ｃとに
入力される。そして、位相制御部２２ｄからは、この運
用状態信号により、第１位相シフト部２０ｂに対して位
相シフト信号が入力され、また、出力制御部２２ｃにお
いて、現用系のときは、出力部２２ａ，２２ｂを動作さ
せるとともに、予備系のときは、出力部２２ａ，２２ｂ
の動作を停止させるように制御される。

【００９１】図９（ａ）は、本発明の第１実施形態に係
る入力クロック処理部１１ａ′内でのタイムチャートで
ある。この図９（ａ）に示すタイムチャートは、ＳＹＳ
ＣＬＫＯＵＴ１，ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ２と、これら２種
類のクロックがＯＲ出力された３クロックが表示されて
いる。そして、このタイムチャートは、ＳＹＳＣＬＫＯ
ＵＴ２がＳＹＳＣＬＫＯＵＴ１よりも１クロック遅延し
ている場合であり、この図９（ａ）では、１クロック分
遅延している。なお、上記の遅延Ａ，遅延Ｂが、それぞ
れ、大き過ぎると、図９（ａ）に示す矢印部分の動作は
保証されなくなるので、その遅延量が監視されている。

【００９２】図９（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係
る入力クロック処理部１１ａ′内でのタイムチャートで
ある。この図９（ｂ）に示すタイムチャートは、同位相
になった場合であり、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ１，ＳＹＳＣ
ＬＫＯＵＴ２と、これら２種類のクロックがＯＲ出力さ
れた３クロックが表示されている。なお、上記の遅延
Ａ，遅延Ｂが、それぞれ、大き過ぎると、図９（ｂ）に
示す矢印部分の動作は保証されなくなるので、その遅延
量は所定の値より小さくするようにする。また、遅延
Ａ，Ｂによって、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ１の遅延量が増大
すると、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ２の方がＳＹＳＣＬＫＯＵ
Ｔ１よりも、位相が早くなることもある。この場合は、
ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ１，ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ２のそれぞ
れの出力バッファだけで制御すると、出力が衝突するこ
とになる。

【００９３】そして、上記のＳＹＳＣＬＫＯＵＴとＰＰ
２ＳＯＵＴとが、ＢＴＳ１０内の各パッケージ（図２参
照）のそれぞれに入力され、そして、各パッケージ内に
おいて、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ１とＳＹＳＣＬＫＯＵＴ２
とが論理的にＯＲされることにより、前記の遅延が吸収
されるのである。図１０は、本発明の第１実施形態に係
る切り換え信号の流れを示す図である。この図１０に示
すように、現用系のクロック分配部２０が、制御部１０
ｇ（図２参照）からの切り換え信号を受信して予備系に
切り換わるともに、クロック分配部２５に対して切り換
え信号を送出し、クロック分配部２５は、その切り換え
信号を受信して、予備系から現用系に切り換わるように
なっている。

【００９４】また、入力されるＳＹＳＣＬＫの処理方法
は、次のようになる。すなわち、ＳＹＳＣＬＫを分周し
て得られる分周クロックが、ＰＰ２Ｓに基づくタイミン
グで出力される（第１分周ステップ）。さらに、この第
１分周ステップにて生成された分周クロックは、第１位
相シフト部２０ｂ，２５ｂから入力される位相シフト信
号により所定の時間だけ位相遅延させられて比較クロッ
クＣＫとして出力される（位相遅延ステップ）。

【００９５】また、ＳＹＳＣＬＫの速度に等しいクロッ
クが、この位相遅延ステップにて生成された比較クロッ
クＣＫの位相に同期させてＳＹＳＣＬＫＯＵＴとして出
力され（高速クロック生成ステップ）、続けて、高速ク
ロック生成ステップにて生成されたＳＹＳＣＬＫＯＵＴ
を分周してＰＰ２ＳＯＵＴが出力され（低速クロック生
成ステップ）、このＰＰ２ＳＯＵＴが上記のＰＰ２Ｓに
基づくタイミングに同期して出力される（リタイミング
ステップ）。そして、制御部１０ｇから入力される切り
換え信号により切り換え信号を受信したときから所定の
時間をカウントして現用系のクロック分配部２０と予備
系のクロック分配部２５とが切り換えられるのである
（切り換えステップ）。

【００９６】そして、このような構成によって、現用系
／予備系の切り換えが行なわれる。図１１は、本発明の
第１実施形態に係る切り換え動作のシーケンス図であ
る。この図１１に示すシーケンスには、制御部１０ｇ
と、現用系クロック分配部２０と、予備系クロック分配
部２５との３箇所における、ステップＡ１〜Ａ５に示す
動作と、Ｗ１〜Ｗ３で示す信号とが表示されている。

【００９７】まず、制御部１０ｇは切り換え指示信号Ｗ
１を現用系のクロック分配部２０に送出する。そして、
ステップＡ１において、切り換え指示信号Ｗ１を受信し
た現用系のクロック分配部２０内の状態管理部２２ｅ
は、第１同期カウンタ２０ｄに、第１特定値Ｎ−Ｘと第
２特定値Ｎとを設定する。そして、クロック分配部２０
は、予備系のクロック分配部２５に対して、切り換え指
示信号Ｗ２を送出し、クロック分配部２５は、この切り
換え指示信号Ｗ２を受信すると、ＡＣＫ信号Ｗ３をクロ
ック分配部２０に対して送出し、ステップＡ４におい
て、第１同期カウンタ２５ｄの値を第２特定値Ｎに設定
する。また、ステップＡ５において、予備系から現用系
への切り換えが実行される。

【００９８】そして、クロック分配部２０は、このＡＣ
Ｋ信号Ｗ３を受信すると、ステップＡ２において、第１
同期カウンタ２０ｄの値を第２特定値Ｎに設定し、ま
た、ステップＡ３において、現用系から予備系への切り
換えが実行される。このように、現用系クロック分配部
２０と予備系クロック分配部２５とが、それぞれ、１ク
ロック差で同期したＳＹＳＣＬＫＯＵＴ，ＰＰ２ＳＯＵ
Ｔを有するので、切り換えが行なわれても、位相ずれや
クロック抜けがなく、出力動作を安定させることができ
る。従って、図２に示すような複数のパッケージ間で、
遅延量を増加させないクロックを供給できるようにな
り、システムを安定に運用できる。

【００９９】さらに、このように、第１位相シフト部２
０ｂとバッファＰＬＬ部２１とによって、ＳＹＳＣＬＫ
ＯＵＴの出力タイミングを調整することができ、クロッ
ク分配部２０，２５は、それぞれ、予備系／現用系間の
切り換えを容易に行なえる。図１２は、本発明の第１実
施形態に係る第２の切り換え動作のシーケンス図であ
り、図１１と同様に、制御部１０ｇ，現用系クロック分
配部２０，予備系クロック分配部２５の３箇所における
動作（ステップＢ１〜Ｂ５）と、信号（信号Ｗ４〜Ｗ
６）とが表示されている。また、この図１２に示すシー
ケンス図は、ＰＰ２ＳＯＵＴのタイミングで制御をかけ
る例である。

【０１００】まず、ステップＢ１において、切り換え起
動の動作が開始された後、クロック分配部２０からＰＰ
２ＳＯＵＴ２信号Ｗ４が出力され、そして、制御部１０
ｇは、このＰＰ２ＳＯＵＴ２信号Ｗ４を受信すると、ク
ロック分配部２０に対して切り換え指示信号（現用切り
換え指示信号）Ｗ５を送出し、また、予備系のクロック
分配部２５に対して予備切り換え指示信号（予備切り換
え指示信号）Ｗ６を送出する。

【０１０１】そして、クロック分配部２０は、ステップ
Ｂ２において、第１同期カウンタ２０ｄの値を第１特定
値Ｎに設定する。また、ステップＢ３において、現用系
から予備系への切り換えが実行される。同様に、クロッ
ク分配部２５は、ステップＢ４において、第１同期カウ
ンタ２５ｄの値を第１特定値Ｎに設定し、また、ステッ
プＢ５において、予備系から現用系への切り換えが実行
される。

【０１０２】このように、現用系クロック分配部２０と
予備系クロック分配部２５とが１クロック差で同期した
クロックを有するので、切り換えが行なわれても、位相
ずれやクロック抜けがなく、高い周波数において、出力
動作を安定にできるようになる。また、このように、第
１制御部２２，２７が、それぞれ、ＳＹＳＣＬＫと、Ｐ
Ｐ２Ｓとに同期したタイミングで動作するので、クロッ
ク分配部２０，２５の切り換えが行なわれたときにも、
クロック波形の乱れを防止できるようになる。

【０１０３】また、このようにして、ＢＴＳ１０（図２
参照）において、各パッケージが、共通のクロックを有
するので、切り換え時に、現用系のクロックが停止する
時刻と、予備系のクロックが出力する時刻とを制御でき
るようになり、切り換えの際に、ひげ状のパルスの発生
を防止でき、標準規格に規定されている数のクロックを
正確に保証できるようになる。

【０１０４】さらに、このようにして、図１に示す制御
局群８１ｃにおける各ＢＴＳ１０間で、絶対時間同期が
確保され、Ｎ−ＣＤＭＡ方式の精度のよい運用ができる
ようになる。 （Ｂ）本発明の第２実施形態の説明 上記のクロック切り換え回路１２は、簡易化した態様で
動作可能である。また、第２実施形態においても、図１
に示す無線通信システム９０と同様の構成であり、図２
に示すＢＴＳ１０内のクロック切り換え回路１２の代わ
りに、クロック切り換え回路１２′を使用することもで
きる。

【０１０５】図１３は、本発明の第２実施形態に係るク
ロック切り換え回路１２′の構成図である。この図１３
に示すクロック切り換え回路１２′は、時間基準信号に
自局の発振器の出力を同期させて生成された第１システ
ムクロックＳＹＳＣＬＫとこのＳＹＳＣＬＫに起因する
第１時間間隔信号ＰＰ２Ｓとを受信するものであって、
クロック分配部１５，１６を一対そなえて構成されてい
る。

【０１０６】また、この図１３には、クロック切り換え
回路１２′のほか、入力側にＧＰＳＲ１０ｆと、出力側
にモデムカード群１１とが表示されている。そして、こ
のクロック切り換え回路１２′から出力される２種類の
クロックが、それぞれ、モデムカード群１１及びその他
のパッケージに入力され、変復調等に使用されるように
なっている。なお、これらのＧＰＳＲ１０ｆ，モデムカ
ード群１１はそれぞれ、第１実施形態で説明したものと
同一であるので、その詳細な説明を省略する。

【０１０７】ここで、ＳＹＳＣＬＫは１９．６６０８Ｍ
Ｈｚの高速な第１システムクロックであり、また、ＰＰ
２Ｓは０．５Ｈｚのクロックであって、２秒毎にパルス
を生ずる第１時間間隔信号である。さらに、ＰＰ２Ｓは
正論理または負論理のいずれの論理をも使用できる。そ
して、このクロック切り換え回路１２′は、１９．６６
０８ＭＨｚのＳＹＳＣＬＫＯＵＴと、０．５ＨｚのＰＰ
２ＳＯＵＴとを出力する。

【０１０８】この図１３に示すクロック分配部１５，１
６は、それぞれ、ＳＹＳＣＬＫとＰＰ２Ｓとを入力され
ＳＹＳＣＬＫの速度に等しい第２システムクロックＳＹ
ＳＣＬＫＯＵＴとＰＰ２Ｓの速度に等しい第２時間間隔
信号ＰＰ２ＳＯＵＴとを出力しうるものである。そし
て、一方のクロック分配部１５内のＳＹＳＣＬＫＯＵＴ
と他方のクロック分配部１６内のＳＹＳＣＬＫＯＵＴと
が同期するように構成されるとともに、一方のクロック
分配部１５内のＰＰ２ＳＯＵＴと他方のクロック分配部
１６内のＰＰ２ＳＯＵＴとが同期するようになってい
る。

【０１０９】また、一方のクロック分配部１５が現用系
のクロック分配部１５として構成されるとともに、他方
のクロック分配部１６が予備系のクロック分配部１６と
として構成されている。なお、第２実施形態では、特に
断らない限り、図１３のクロック分配部１５を現用系と
し、クロック分配部１６を予備系として説明する。さら
に、これらのクロック分配部１５，１６のいずれか一方
が、異常を発生した場合には、それぞれ、外部の制御部
１０ｇ（図２参照）からの切り換え信号により切り換わ
る。例えばクロック分配部１５が現用系の場合は、クロ
ック分配部１５内の状態管理部２２′ｅが、状態運用信
号を出力制御部２２′ｃに出力し、出力部２２′ａ，２
２′ｂを動作させる。この一方、クロック分配部１６内
の状態管理部２７′ｅは、自分が予備系であると判定し
て、状態運用信号を出力制御部２７′ｃに出力し、出力
部２７′ａ，２７′ｂを停止させるのである。

【０１１０】逆に、クロック分配部１５が予備系の場合
は、クロック分配部１５内の状態管理部２２′ｅが、出
力部２２′ａ，２２′ｂを停止させる一方、クロック分
配部１６内の状態管理部２７′ｅは、出力部２７′ａ，
２７′ｂを動作させるのである。そして、衛星局（図示
せず）から送出された無線信号は、このＧＰＳＲ１０ｆ
にて受信され、このＧＰＳＲ１０ｆから出力されるＳＹ
ＳＣＬＫとＰＰ２Ｓとは、それぞれ、クロック分配部１
５，１６に入力される。

【０１１１】図１４は、本発明の第２実施形態に係るク
ロック分配部１５のクロックの流れを説明するための図
である。この図１４に示すクロック分配部１５は、第２
同期カウンタ１５ａと、第２位相シフト部１５ｂと、選
択部１５ｃと、第２制御部２２′とをそなえて構成され
ている。この第２同期カウンタ１５ａは、ＳＹＳＣＬＫ
とＰＰ２Ｓとを入力され、ＳＹＳＣＬＫの個数をカウン
トしうるものである。また、この第２同期カウンタ１５
ａは、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴの出力が停止されたときのカ
ウント値である第１特定値から所定の間隔離れた第２特
定値を設けるようになっており、これら第１特定値，第
２特定値は、それぞれ、第１実施形態において説明した
ものと同一のものであるので、更なる説明を省略する。
また、第２同期カウンタ１５ａに入力される理由は、標
準規格に規定されるクロック個数をカウントする際に、
開始と終了とのポイントを認識するためである。

【０１１２】また、第２位相シフト部１５ｂは、ＰＰ２
Ｓと第２制御部２２′からの切り換え信号とを入力さ
れ、この切り換え信号に含まれる位相情報により、所定
の時間だけＰＰ２Ｓを位相遅延させたＰＰ２ＳＯＵＴを
出力しうるものである。さらに、選択部１５ｃは、第２
位相シフト部１５ｂに接続され、ＰＰ２Ｓと第２位相シ
フト部１５ｂから出力されるＰＰ２ＳＯＵＴとを入力さ
れ、それらのうちのいずれか一方を第２制御部２２′か
らの切り換え信号によって選択的に出力しうるものであ
る。

【０１１３】加えて、第２制御部２２′は、現用系か予
備系かを判定して第２位相シフト部１５ｂに位相シフト
信号を出力するとともに、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ及びＰＰ
２ＳＯＵＴを出力しうるものであって、状態管理部２
２′ｅと、出力制御部２２′ｃと、出力部２２′ａ，２
２′ｂと、位相制御部２２′ｄとをそなえて構成されて
いる。

【０１１４】この状態管理部２２′ｅは現用系か予備系
かを判定して運用状態信号を出力しうるものであり、出
力制御部２２′ｃは状態管理部２２′ｅと第２同期カウ
ンタ１５ａとに接続され、出力制御信号を出力しうるも
のである。また、出力部２２′ａと出力部２２′ｂは、
ＳＹＳＣＬＫと、ＰＰ２ＳＯＵＴ及びＰＰ２Ｓのうちい
ずれか一方とを、出力制御信号により後段に出力・停止
を切り換えしうるものである。すなわち、出力部２２′
ａ，２２′ｂは、協働して、ＳＹＳＣＬＫと、選択部１
５ｃから出力されるＰＰ２ＳＯＵＴ及びＰＰ２Ｓのうち
いずれか一方とを後段に出力するようになっている。

【０１１５】さらに、位相制御部２２′ｄは、状態管理
部２２′ｅに接続され、選択部１５ｃと第２位相シフト
部１５ｂとに切り換え信号を入力しうるものである。こ
れにより、ＳＹＳＣＬＫは、第２同期カウンタ１５ａに
入力され、３９３２１６００分周されて０．５Ｈｚ周期
のタイミングクロックとして出力されるとともに、直
接、出力部２２′ａに入力され、０．５Ｈｚ周期のタイ
ミングクロックは、出力制御部２２′ｃに入力される。

【０１１６】また、ＰＰ２Ｓは、ＳＹＳＣＬＫのカウン
ト用に第２同期カウンタ１５ａに入力されるとともに、
ＰＰ２ＳＯＵＴとして出力されるために第２位相シフト
部１５ｂ及び選択部１５ｃにそれぞれ入力される。すな
わち、ＰＰ２ＳＯＵＴとして出力する方については、第
２位相シフト部１５ｂにおいて、所定の時間だけ位相遅
延を受けてＰＰ２ＳＯＵＴ信号として出力される一方、
直接、選択部１５ｃに入力され、選択部１５ｃにおい
て、位相遅延されたものと位相遅延されてないものとが
切り換え信号によって選択され、出力部２２′ｂにおい
て、出力制御部２２′ｃからの出力制御信号により出力
または停止されるようになっている。

【０１１７】また、第２制御部２２′内の状態管理部２
２′ｅから、現用系であることを示す運用状態信号が出
力され、この運用状態信号が、位相制御部２２′ｄと出
力制御部２２′ｃとに入力され、そして、位相制御部２
２′ｄからは、この運用状態信号により、第２位相シフ
ト部１５ｂ，選択部１５ｃのそれぞれに対して位相シフ
ト信号が入力される。さらに、出力制御部２２′ｃにお
いて、現用系のときは、出力部２２′ａ，２２′ｂより
後段にクロックが出力され、予備系のときは、出力部２
２′ａ，２２′ｂより後段にクロックが停止されるよう
に制御される。

【０１１８】また、図１３に示すクロック分配部１６
は、第２同期カウンタ１６ａと、第２位相シフト部１６
ｂと、選択部１６ｃと、第２制御部２７′とをそなえて
構成されている。ここで、第２同期カウンタ１６ａは第
２同期カウンタ１５ａと同一であり、第２位相シフト部
１６ｂは第２位相シフト部１５ｂと同一であり、また、
選択部１６ｃは選択部１５ｃと同一であるので、重複し
た説明を省略する。

【０１１９】また、さらに、第２制御部２７′は第２制
御部２２′と同一であって、状態管理部２７′ｅと、出
力制御部２７′ｃと、出力部２７′ａ，２７′ｂと、位
相制御部２７′ｄとをそなえて構成されている。この状
態管理部２７′ｅは状態管理部２２′ｅと同一であり、
出力制御部２７′ｃは出力制御部２２′ｃと同一であ
り、出力部２７′ａ，２７′ｂはそれぞれ、出力部２
２′ａ，２２′ｂと同一であり、位相制御部２７′ｄは
位相制御部２２′ｄと同一であるので、更なる説明を省
略する。

【０１２０】また、切り換え方法は、次のようになる。
すなわち、ＰＰ２Ｓがそのまま出力されるとともに、位
相制御部２２′ｄ，２７′ｄから入力される位相シフト
信号により所定の時間だけそのＰＰ２Ｓを位相遅延させ
たＰＰ２ＳＯＵＴとして出力される（位相遅延ステッ
プ）。また、この位相遅延ステップにて生成されたＰＰ
２ＳとＰＰ２ＳＯＵＴとのいずれか一方が出力制御部２
２′ｃ，２７′ｃから入力される選択信号により選択さ
れて出力され（選択ステップ）、出力制御部２２′ｃ，
２７′ｃからの切り換え信号が入力されると、その切り
換え信号が受信されたときから所定の時間をカウントし
て現用系のクロック分配部１５と予備系のクロック分配
部１６とが切り換えられる（切り換えステップ）。

【０１２１】そして、上述の構成により、現用系／予備
系の切り換えが行なわれる。まず、制御部１０ｇが切り
換え指示信号を現用系のクロック分配部１５に送出する
と、現用系のクロック分配部１５内の状態管理部２２′
ｅは、第１同期カウンタ１５ａに、第１特定値Ｎ−Ｘと
第２特定値Ｎとを設定する。ここで、Ｎ，Ｘは、それぞ
れ自然数である。そして、クロック分配部１５は、予備
系のクロック分配部１６に対して、切り換え指示信号を
送出し、クロック分配部１６は、この切り換え指示信号
を受信すると、ＡＣＫ信号をクロック分配部１５に対し
て送出し、第１同期カウンタ１５ａの値を第２特定値Ｎ
に設定して、予備系から現用系への切り換えが実行され
る。また、クロック分配部１５は、このＡＣＫ信号を受
信すると、第１同期カウンタ１５ａの値を第２特定値Ｎ
に設定し、現用系から予備系への切り換えが実行され
る。

【０１２２】このように、第２制御部２２′，２７′
が、それぞれ、ＳＹＳＣＬＫと、ＰＰ２Ｓとに同期した
タイミングで動作して、現用系クロックと予備系クロッ
クとが、１クロック差で同期して出力されるので、クロ
ック分配部１５，１６の切り換えが行なわれたときに
も、クロック波形の乱れを防止できるようになる。ま
た、このように、高い周波数においても、安定して切り
換えが行なえるようになる。

【０１２３】また、このようにして、ＢＴＳ１０（図２
参照）において、複数のパッケージ回路間でクロック遅
延量を増加させずに供給され、クロック切り換え時に、
現用系のクロックが停止する時刻と、予備系のクロック
が出力する時刻とを制御できるようになり、ひげ状のパ
ルスの発生を防止でき、標準規格に規定されている数の
クロックを正確に保証できるようになる。

【０１２４】さらに、このようにして、図１に示す制御
局群８１ｃにおける各ＢＴＳ１０間で、絶対時間同期が
確保され、Ｎ−ＣＤＭＡ方式の精度のよい運用ができる
ようになる。 （Ｃ）本発明の第３実施形態の説明 さらに、ＧＰＳＲ１０ｆを、２系統用意するようにする
こともできる。また、第３実施形態においても、図１に
示す無線通信システム９０と同様の構成である。

【０１２５】図１５は、本発明の第３実施形態に係るＢ
ＴＳ１０′の構成図である。この図１５に示すＢＴＳ１
０′は、移動局ＭＳから送信された無線を受信し公衆回
線側に送出するとともに、公衆回線側から送信された信
号を無線に変換して、上記の複数の移動局ＭＳに送出す
るものであって、ＧＰＳＲ１０ｆ，１０ｆ′と、クロッ
ク切り換え回路５２と、制御部１０ｇ′と、モデムカー
ド群１１と、無線周波数変換部１７と、ＲＦ無線部１８
とをそなえて構成されている。さらに、この図１５に
は、時間基準信号を送信する衛星局４０が示されてい
る。

【０１２６】ここで、ＧＰＳＲ１０ｆ′は、アンテナ１
０ｅ′を有し、上記のＧＰＳＲ１０ｆと同一の機能を有
する。これにより、ＧＰＳＲ１０ｆ，１０ｆ′と２系統
あるので、片方が故障した場合にも、安定した運用がで
きるようになる。また、制御部１０ｇ′は、複数の制御
部１０ｈ，…，１０ｉからなり、これらが、上述した制
御部１０ｇと同一の機能を有し、ＰＰ２ＳＴＯＤを入力
されている。さらに、切り換え信号をクロック切り換え
回路５２内に入力できるようになっている。

【０１２７】そして、また、無線周波数変換部１７は、
複数の無線周波数変換部１７ａ，…，１７ｃからなり、
これらが、無線周波数変換部１０ｃ（図２参照）と同一
の機能を有する。さらに、ＲＦ無線部１８は、複数のＲ
Ｆ無線部１８ａ，…，１８ｃからなり、これらが、ＲＦ
無線部１０ｂ（図２参照）と同一の機能を有する。な
お、その他のものであって、上述したものと同一の符号
を有するものは、同一のもの、または、同一の機能を有
するものであるので、その更なる説明を省略する。図２
にて説明したＢＳＣインターフェース１０ｄとアンテナ
１０ａとの表示は省略している。

【０１２８】そして、クロック切り換え回路５２は、時
間基準信号に自局の発振器の出力を同期させて生成され
た第１システムクロックＳＹＳＣＬＫとこのＳＹＳＣＬ
Ｋに起因する第１時間間隔信号ＰＰ２Ｓとを受信するも
のであって、クロック選択生成部３０ａ，３０ｂを一対
そなえて構成されている。また、このクロック選択生成
部３０ａは、２系統のＳＹＳＣＬＫ，ＰＰ２Ｓを入力さ
れＳＹＳＣＬＫの速度に等しい第２システムクロックＳ
ＹＳＣＬＫＯＵＴとＰＰ２Ｓの速度に等しいＰＰ２ＳＯ
ＵＴとを出力しうるものであって、ＧＰＳＲ選択部５３
ａと、クロック分配部２０をそなえて構成されている。
ここで、ＧＰＳＲ選択部５３ａは、ＧＰＳＲ１０ｆ，１
０ｆ′のそれぞれから送出される２系統のＳＹＳＣＬ
Ｋ，ＰＰ２Ｓのうちのいずれかを選択して出力するとと
もに、ＰＰ２ＳＴＯＤ，局部参照信号ＬＯＲＥＦ(Local
Reference) を後段に出力するものである。また、クロ
ック分配部２０は、上述したものと同一であるので、更
なる説明を省略する。

【０１２９】同様に、クロック選択生成部３０ｂは、２
系統のＳＹＳＣＬＫ，ＰＰ２Ｓを入力されＳＹＳＣＬＫ
の速度に等しい第２システムクロックＳＹＳＣＬＫＯＵ
ＴとＰＰ２Ｓの速度に等しいＰＰ２ＳＯＵＴとを出力し
うるものであって、ＧＰＳＲ選択部５３ｂと、クロック
分配部２５をそなえて構成されている。このＧＰＳＲ選
択部５３ｂは、ＧＰＳＲ選択部５３ａと同一のものであ
り、また、クロック分配部２５は、上述したものと同一
のものであるので、更なる説明を省略する。

【０１３０】そして、一方のクロック選択生成部３０ａ
内のＳＹＳＣＬＫＯＵＴと他方のクロック選択生成部３
０ｂ内のＳＹＳＣＬＫＯＵＴとが同期するように構成さ
れるとともに、一方のクロック選択生成部３０ａ内のＰ
Ｐ２ＳＯＵＴと他方のクロック選択生成部３０ｂ内のＰ
Ｐ２ＳＯＵＴとが同期するようになっている。さらに、
クロック切り換えは、第１実施形態，第２実施形態での
クロック切り換えと同様である。例えばクロック分配部
２０が現用系の場合は、クロック分配部２０内の状態管
理部２２ｅ（図３参照）が、状態運用信号を出力制御部
２２ｃに出力し、出力部２２ａ，２２ｂを動作させる。
この一方、クロック分配部２５内の状態管理部２７ｅ
は、自分が予備系であると判定して、状態運用信号を出
力制御部２７ｃに出力し、出力部２７ａ，２７ｂを停止
させるのである。

【０１３１】逆に、クロック分配部２０が予備系でクロ
ック分配部２５が現用系の場合も同様である。なお、第
３実施形態でも、特に断らない限り、クロック選択生成
部３０ａが現用系として運用され、また、クロック選択
生成部３０ｂが予備系として待機するものとして説明す
る。さらに、ＧＰＳＲ選択部５３ａ，５３ｂは、それぞ
れ、同一系統のＧＰＳＲ１０ｆ，１０ｆ′を選択するよ
うになっている。このため、クロック分配部２０，２５
のそれぞれにおいて、ＧＰＳＲ１０ｆ，１０ｆ′間の位
相差を無視できて、クロック切り換えの乱れが吸収され
る。

【０１３２】これにより、衛星局４０から送信される時
間基準信号は、ＧＰＳＲ１０ｆ，１０ｆ′のそれぞれの
アンテナ１０ｅ，１０ｅ′において、受信され、ＧＰＳ
Ｒ１０ｆにて、１９．６６０８ＭＨｚの高速な第１シス
テムクロックＳＹＳＣＬＫと、０．５ＨｚのクロックＰ
Ｐ２Ｓとが生成され、これらの２種類のクロックが、ク
ロック切り換え回路５２内のクロック選択生成部３０
ａ，３０ｂにそれぞれ入力される。また、同様に、ＧＰ
ＳＲ１０ｆ′においても、ＳＹＳＣＬＫと、ＰＰ２Ｓと
が生成され、これらのクロックが、クロック選択生成部
３０ａ，３０ｂにそれぞれ入力される。

【０１３３】そして、ＧＰＳＲ選択部５３ａにて、ＧＰ
ＳＲ１０ｆ，１０ｆ′からの２系統のいずれかが選択さ
れて、その選択されたＧＰＳＲ１０ｆ，１０ｆ′からの
ＳＹＳＣＬＫ，ＰＰ２Ｓがそれぞれ、クロック分配部２
０に入力される。同様に、ＧＰＳＲ選択部５３ｂにて、
ＧＰＳＲ１０ｆ，１０ｆ′からの２系統のいずれかが選
択されて、その選択されたＧＰＳＲ１０ｆ，１０ｆ′か
らのＳＹＳＣＬＫ，ＰＰ２Ｓがそれぞれ、クロック分配
部２５に入力される。

【０１３４】さらに、クロック選択生成部３０ａからの
出力のうち、ＰＰ２ＳＴＯＤは制御部１０ｉに入力さ
れ、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ，ＰＰ２ＳＯＵＴはそれぞれ、
ＣＤＭＡ信号処理部１１ａに入力され、また、ＬＯＲＥ
Ｆは無線周波数変換部１７内の無線周波数変換部１７ａ
に入力されている。また、クロック分配部３０ｂからの
出力のうち、ＰＰ２ＳＴＯＤは制御部１０ｈに入力さ
れ、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ，ＰＰ２ＳＯＵＴはそれぞれ、
ＣＤＭＡ信号処理部１１ｃに入力され、さらに、ＬＯＲ
ＥＦは無線周波数変換部１７内の無線周波数変換部１７
ｃに入力されている。

【０１３５】そして、モデムカード群１１内の各ＣＤＭ
Ａ信号処理部１１ａ，…，１１ｃには、それぞれ、現用
系と予備系とのＳＹＳＣＬＫ，ＰＰ２Ｓが入力され、第
１実施形態にて説明したように、クロックが切り換えら
れても、バッファＰＬＬ２１，２６（図３参照）におい
て、ＧＰＳＲ１０ｆ，１０ｆ′で生ずるクロックの乱れ
が吸収されるようになっている。

【０１３６】上述の構成により、クロック分配部２０，
２５のいずれか一方が異常を発生した場合には、それぞ
れ、制御部１０ｇ′からの切り換え信号により切り換わ
る。まず、制御部１０ｇ′が、切り換え指示信号を現用
系のクロック分配部２０に送出すると、現用系のクロッ
ク選択生成部２０内の状態管理部２２ｅは、第１同期カ
ウンタ１５ａに、第１特定値Ｎ−Ｘと第２特定値Ｎとを
設定する。ここで、Ｎ，Ｘは、それぞれ自然数である。
そして、クロック分配部２０は、予備系のクロック分配
部２５に切り換え指示信号を送出し、クロック分配部２
５は、この切り換え指示信号を受信すると、ＡＣＫ信号
をクロック分配部２０に送出し、第１同期カウンタ１５
ａの値を第２特定値Ｎに設定して、予備系から現用系へ
の切り換えが実行される。また、クロック分配部２０
は、このＡＣＫ信号を受信すると、第１同期カウンタ１
５ａの値を第２特定値Ｎに設定し、現用系から予備系へ
の切り換えが実行される。

【０１３７】このように、クロックを入力されるパッケ
ージが多い場合でも、クロック切り換え回路５２に、分
配機能を有するＧＰＳＲ選択部５３ａ，５３ｂを設ける
ことによって、各パッケージに高い周波数のクロックを
安定させて供給できるようになる。また、このように、
クロック分配部２０，２５内の第１制御部２２，２７
が、それぞれ、ＳＹＳＣＬＫと、ＰＰ２Ｓとに同期した
タイミングで動作し、現用系クロックと予備系クロック
とが、１クロック差で同期して出力されるので、クロッ
ク分配部２０，２５の切り換えが行なわれたときにも、
クロック波形の乱れを防止できるようになる。

【０１３８】また、このようにして、ＢＴＳ１０′にお
いて、各パッケージが、共通のクロックを有するので、
切り換え時に、現用系のクロックが停止する時刻と、予
備系のクロックが出力する時刻とを制御できるようにな
り、切り換えの際に、ひげ状のパルスの発生を防止で
き、標準規格に規定されている数のクロックを正確に保
証できるようになる。

【０１３９】さらに、このようにして、図１に示す制御
局群８１ｃにおける各ＢＴＳ１０間で、絶対時間同期が
確保され、Ｎ−ＣＤＭＡ方式の精度のよい運用ができる
ようになる。 （Ｄ）その他 本発明は上述した実施態様及びその変形例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。

【０１４０】上記の各実施形態では、絶対時間同期が必
要な例として、Ｎ−ＣＤＭＡ方式を説明したが、この他
にも、ＷＬＬシステムでも実施可能である。上記の第１
実施形態において、ＡＣＫ信号は、制御側が、予備系が
正常であることを何らかの方法で確認した後に、切り換
え制御をかけてくるか、または、予備系に、制御をかけ
てくれば削除可能である。

【０１４１】また、第１実施形態において、クロック位
相の遅延を発生させる箇所を別にすることも考えられ
る。例えば、第１同期カウンタ２０ｄにて、３９３２１
６００分周する際に遅延を発生させることも可能である
が、現用系になった場合に、ＰＰ２Ｓで生ずるパルス間
にあるべきＳＹＳＣＬＫの個数が、常に、３９３２１６
００個という規格を満足させて位相を戻すことが困難で
あるため用いられない。

【０１４２】加えて、ＳＹＳＣＬＫの周波数が低い場合
は、現用系と予備系とで、この第１同期カウンタ２０ｄ
のロード信号をインターフェースすることにより、同期
をとることも可能である。なお、上記の説明中で、ＳＹ
ＳＣＬＫの同期とは、現用系と予備系とで１クロックず
れた状態での同期を意味し、また、ＰＰ２Ｓの同期と
は、現用系と予備系とで１クロックずれた状態での同期
を意味する。このずれの量は、１クロックに限らずに、
設計方針により、種々その値を変更することもできる。

【０１４３】また、上述した第１特定値Ｎ−Ｘ，第２特
定値Ｎの機能については、換言すれば、タイマ動作に相
当する。すなわち、第１特定値Ｎ−Ｘは、切り換え判断
ポイントでありタイマ開始点のカウンタ値であり、第２
特定値Ｎは、切り換えポイントでありタイマ満了点のカ
ウンタ値である。さらに、上述した現用系と予備系との
切り換えは、第１特定値Ｎ−Ｘ及び第２特定値Ｎがそれ
ぞれ、第１同期カウンタ２０ｄにより設定されることに
よって、行なわれているが、この切り換え方法は、他の
方法でも可能である。すなわち、例えば制御部１０ｇ
が、第１同期カウンタ２０ｄから出力される信号のタイ
ミングに同期したタイミングで動作するタイマを設け
て、制御部１０ｇがそのタイマ値を監視し続けて、その
値が所定の値になったときに、切り換え指示信号を出力
するようにもできる。

【０１４４】上記の図５において、比較クロックＣＫ
は、比較ＣＫと表記されている。また、図９（ａ）及び
図９（ｂ）において、実線は信号が出力されていること
を表し、点線は信号が出力されていないことを表す。そ
して、図９（ａ）に示すＳＹＳＣＬＫＯＵＴ１の出力が
無くなってから、ＳＹＳＣＬＫＯＵＴ２の出力が開始さ
れる。

【０１４５】そして、また、上述した第１実施形態にお
けるバイパスとは、位相シフトを行なわないで、そのま
ま、出力させることを意味する。

【０１４６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のクロック
切り換え回路によれば、第１システムクロックと第１時
間間隔信号とを入力され第１システムクロックの速度に
等しい第２システムクロックと第１時間間隔信号の速度
に等しい第２時間間隔信号とを出力しうるクロック分配
部を一対そなえ、一方のクロック分配部内の第２システ
ムクロックと他方のクロック分配部内の第２システムク
ロックとが同期するように構成されるとともに、一方の
クロック分配部内の第２時間間隔信号と他方のクロック
分配部内の第２時間間隔信号とが同期するように構成さ
れているので、クロック切り換えが行なわれても、位相
ずれやクロック抜けがないので、高い周波数において、
出力動作を安定にでき、複数のパッケージ間で、遅延量
を増加させないクロックを供給できるようになり、ま
た、位相ずれに基づくクロックパルスの出力動作を安定
にして、システムを運用できる利点がある（請求項
１）。

【０１４７】また、クロック分配部において、第１シス
テムクロックを分周して比較クロックが出力され、この
比較クロックが位相情報により位相遅延して出力され、
第２システムクロックがその比較クロックのタイミング
と同期して出力され、さらに、第１時間間隔信号に同期
したリタイミング信号が出力され、そのリタイミング信
号により、第２時間間隔信号が出力されるように構成さ
れてもよく、このようにすれば、現用系クロック分配部
と予備系クロック分配部とが同期したクロックを有する
ので、クロック切り換えが行なわれても、位相ずれやク
ロック抜けがないので、位相ずれに基づくクロック出力
の不安定性を除去できる利点がある（請求項２〜４，
７）。

【０１４８】さらに、クロック分配部において、第１シ
ステムクロックが分周され、そのクロックが位相遅延し
て第２時間間隔信号が出力され、また、第１時間間隔信
号とその第２時間間隔信号とが切り換え信号によって選
択的に出力されるように構成されてもよく、このように
すれば、第２制御部が、それぞれ、第１システムクロッ
クと第１時間間隔信号とに同期したタイミングで動作
し、現用系クロックと予備系クロックとが、同期して出
力されるので、クロック切り換えが行なわれたときに
も、クロック波形の乱れを防止できる利点がある（請求
項５，６）。

【０１４９】さらに、上記の第１同期カウンタ及び第２
同期カウンタが、第２システムクロックの出力が停止さ
れたときのカウント値である第１特定値から所定の間隔
離れた第２特定値を設けて構成されたり、第２システム
クロックの所定のクロック個数を示す第３特定値を設け
て構成することができ、このようにすれば、切り換え時
に、現用系のクロックが停止する時刻と予備系のクロッ
クが出力する時刻とを制御できるようになり、切り換え
の際に、ひげ状のパルスの発生を防止でき、標準規格に
規定されている数のクロックを正確に保証できる利点が
ある（請求項８〜１０）。

【０１５０】そして、現用系のクロック分配部内の状態
管理部と予備系クロック分配部内の状態管理部とが、相
互に接続され、相手のクロック分配部が現用系であるか
予備系であるかの状態を認識し、その結果を運用状態信
号として出力しうるように構成されてもよく、このよう
にすれば、現用系と予備系との切り換え動作が確実にな
される利点がある（請求項１１）。

【０１５１】また、本発明のクロック切り換え方法によ
れば、第１システムクロックを分周して得られる分周ク
ロックが第１時間間隔信号に基づくタイミングで出力さ
れ、その分周クロックが位相シフト信号により位相遅延
させて比較クロックとして出力され、第１システムクロ
ックの速度に等しいクロックがその比較クロックの位相
に同期させた第２システムクロックとして出力され、そ
の第２システムクロックを分周した第２時間間隔信号が
出力され、その第２時間間隔信号が第１時間間隔信号に
基づくタイミングに同期して出力され、切り換え信号に
より所定の時間をカウントして現用系のクロック分配部
と予備系のクロック分配部とが切り換わるように構成さ
れているので、同一の時間基準信号を基にしたクロック
が生成されて、Ｎ−ＣＤＭＡ方式の精度のよい運用がで
きる利点がある（請求項１２）。

【０１５２】また、本発明のクロック切り換え方法によ
れば、第１時間間隔信号がそのまま出力されるとともに
第１時間間隔信号を位相遅延させた第２時間間隔信号が
出力され、その第１時間間隔信号と第２時間間隔信号と
のいずれか一方が選択して出力され、切り換え信号によ
り所定の時間をカウントして現用系のクロック分配部と
予備系のクロック分配部とが切り換わるように構成され
ているので、やはり、位相ずれやクロック抜けがないの
で、出力動作を安定にでき、複数のパッケージ間で、遅
延量を増加させないクロックを供給できるようになり、
また、位相ずれに基づくクロックパルスの出力動作を安
定にして、システムを運用できる利点がある（請求項１
３）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る無線通信システム
の構成図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係るＢＴＳの構成図で
ある。

【図３】本発明の第１実施形態に係るクロック切り換え
回路の構成図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係るクロック分配部の
クロックの流れを説明するための図である。

【図５】（ａ）,（ｂ）はそれぞれ、本発明の第１実施
形態に係る現用系と予備系とにおけるクロックのタイム
チャートである。

【図６】本発明の第１実施形態に係るＣＤＭＡ信号処理
部でのクロック処理を説明するための図である。

【図７】本発明の第１実施形態に係るクロックのリタイ
ミング部を説明するためのタイムチャートである。

【図８】本発明の第１実施形態に係るクロックリタイミ
ングのタイムチャートである。

【図９】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る入力クロ
ック処理部内でのタイムチャートであり、（ｂ）は本発
明の第１実施形態に係る入力クロック処理部内でのタイ
ムチャートである。

【図１０】本発明の第１実施形態に係る切り換え信号の
流れを示す図である。

【図１１】本発明の第１実施形態に係る切り換え動作の
シーケンス図である。

【図１２】本発明の第１実施形態に係る第２の切り換え
動作のシーケンス図である。

【図１３】本発明の第２実施形態に係るクロック切り換
え回路の構成図である。

【図１４】本発明の第２実施形態に係るクロック選択生
成部のクロックの流れを説明するための図である。

【図１５】本発明の第３実施形態に係るクロック切り換
え回路の構成図である。

【図１６】絶対時間同期に使用されるクロックのタイム
チャートである。

【図１７】基地局における第１時間間隔信号の受信部の
構成図である。

【図１８】基地局における第１時間間隔信号の受信部の
他の構成図である。

【図１９】モデムカードに設置された切り換え回路の構
成図である。

【図２０】（ａ）は現用系クロックの位相と予備系クロ
ックの位相とが完全に同期しているときのタイムチャー
トであり、（ｂ）は現用系クロックの位相に対して予備
系クロックの位相が遅延しているときのタイムチャート
であり、（ｃ）は現用系クロックの位相に対して予備系
クロックの位相が進んでいるときのタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

１０，１０′ ＢＴＳ １０ａ，１０ｅ，１０ｅ′ アンテナ １０ｂ，１８ａ，…，１８ｃ ＲＦ無線部 １０ｃ，１７ａ，…，１７ｃ 無線周波数変換部 １０ｄ ＢＳＣインターフェース １０ｆ，１０ｆ′ ＧＰＳＲ １０ｇ，１０ｇ′，１０ｈ，…，１０ｉ 制御部 １１ モデムカード群 １１ａ，…，１１ｃ ＣＤＭＡ信号処理部 １１ａ′ 入力クロック処理部 １２，１２′，５２ クロック切り換え回路 １３ ＢＳＣ １３ａ ＯＭＣ １３ａ′ エントランス １４ａ，１４ｂ 抵抗器 １４ｃ，１４ｄ 遅延部 １４ｅ ＯＲゲート １５，１６，２０，２５ クロック分配部 １５ａ 第２同期カウンタ １５ｂ 第２位相シフト部 １５ｃ 選択部 ２０ａ，２５ａ 第１分周部 ２０ｂ，２５ｂ 第１位相シフト部 ２０ｃ，２５ｃ リタイミング部 ２０ｄ，２５ｄ 第１同期カウンタ ２１，２６ バッファＰＬＬ部 ２１ａ，２６ａ 位相比較部 ２１ｂ，２６ｂ ループフィルタ ２１ｃ，２６ｃ ＶＣＸＯ ２１ｄ，２６ｄ 第３分周部 ２２，２７ 第１制御部 ２２′，２７′ 第２制御部 ２２ａ，２２ｂ，２７ａ，２７ｂ，２２ａ′，２２′
ｂ，２７′ａ，２７′ｂ出力部 ２２ｃ，２７ｃ，２２ｃ′，２７′ｃ 出力制御部 ２２ｄ，２７ｄ，２２′ｄ，２７′ｄ 位相制御部 ２２ｅ，２７ｅ，２２′ｅ，２７′ｅ 状態管理部 ３０ａ，３０ｂ クロック選択生成部 ４０ 衛星局 ５３ａ，５３ｂ ＧＰＳＲ選択部 ８０ セルラ網 ８０′ 他の移動通信網 ８１ｂ，８３ｄ 中継網 ８１ａ 移動局群 ８１ｂ 基地局群 ８１ｃ 制御局群 ８１ｄ 交換局群 ８３ 公衆回線網 ８３ａ 交換機 ８３ｂ，８３ｃ 加入者系網 ８４ ＷＬＬシステム ８４ａ 加入者端末群 ８４ｂ 基地局群 ８４ｃ 制御局群 ９０ 無線通信システム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 正勝 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5K014 CA00 EA07 FA01 HA00 5K047 AA03 BB01 CC01 GG07 GG42 GG45 KK04 KK18 MM12 MM36 MM46 MM50 MM55 MM57 MM59 MM63 5K067 AA14 AA23 BB02 CC10 DD25 EE10 KK11

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時間基準信号に自局の発振器の出力を同
   期させて生成された第１システムクロックと該第１シス
   テムクロックに起因する第１時間間隔信号とを受信する
   クロック切り換え回路であって、 該第１システムクロックと該第１時間間隔信号とを入力
   され該第１システムクロックの速度に等しい第２システ
   ムクロックと該第１時間間隔信号の速度に等しい第２時
   間間隔信号とを出力しうるクロック分配部を一対そな
   え、 一方のクロック分配部内の該第２システムクロックと他
   方のクロック分配部内の該第２システムクロックとが同
   期するように構成されるとともに、一方のクロック分配
   部内の該第２時間間隔信号と他方のクロック分配部内の
   該第２時間間隔信号とが同期するように構成されたこと
   を特徴とする、クロック切り換え回路。
2. 【請求項２】 該一方のクロック分配部が現用系のクロ
   ック分配部として構成されるとともに、該他方のクロッ
   ク分配部が予備系のクロック分配部として構成されたこ
   とを特徴とする、請求項１記載のクロック切り換え回
   路。
3. 【請求項３】 該クロック分配部が、 該第１システムクロックと該第１時間間隔信号とを入力
   され、該第１システムクロックを分周して得られる比較
   クロックを出力しうる第１分周部と、 該第１分周部に接続され、該第１分周部からの該比較ク
   ロックを外部から入力される位相シフト信号に含まれる
   位相情報により所定の時間だけ位相遅延させて出力しう
   る第１位相シフト部と、 該第１位相シフト部に接続され、該第１システムクロッ
   クの速度に等しい第２システムクロックを、該第１位相
   シフト部から出力される該比較クロックのタイミングと
   同期させて出力しうる高速クロック生成部と、 該第１時間間隔信号と該高速クロック生成部からの該第
   ２システムクロックとを入力されて該第１時間間隔信号
   に同期したリタイミング信号を出力しうるリタイミング
   部と、 該高速クロック生成部に接続され、該リタイミング部か
   らの該リタイミング信号と該高速クロック生成部からの
   該第２システムクロックとを入力され、該第２時間間隔
   信号を出力しうる第１同期カウンタと、 現用系か予備系かを判定して外部に該位相シフト信号を
   出力するとともに、該第２システムクロック及び該第２
   時間間隔信号を出力しうる第１制御部とをそなえて構成
   されたことを特徴とする、請求項２記載のクロック切り
   換え回路。
4. 【請求項４】 該第１制御部が、 現用系か予備系かを判定して運用状態信号を出力しうる
   状態管理部と、 該状態管理部と該第１同期カウンタとに接続され、出力
   制御信号を出力しうる出力制御部と、 該第１同期カウンタと該高速クロック生成部とに接続さ
   れ、該第２システムクロックと該第２時間間隔信号と
   を、該出力制御信号により後段に出力・停止を切り換え
   しうる出力部と、 該状態管理部に接続され該第１位相シフト部に該位相シ
   フト信号を入力しうる位相制御部とをそなえて構成され
   たことを特徴とする、請求項３記載のクロック切り換え
   回路。
5. 【請求項５】 該クロック分配部が、 該第１システムクロックと該第１時間間隔信号とを入力
   され、該第１システムクロックの個数を計数しうる第２
   同期カウンタと、 該第１時間間隔信号と外部からの切り換え信号とを入力
   され、該切り換え信号に含まれる位相情報により、所定
   の時間だけ該第１時間間隔信号を位相遅延させた第２時
   間間隔信号を出力しうる第２位相シフト部と、 該第２位相シフト部に接続され、該第１時間間隔信号と
   該第２位相シフト部から出力される該第２時間間隔信号
   とを入力され、それらのうちのいずれか一方を外部から
   の切り換え信号によって選択的に出力しうる選択部と、 現用系か予備系かを判定して該第２位相シフト部に該位
   相シフト信号を出力するとともに、該第２システムクロ
   ック及び該第２時間間隔信号を出力しうる第２制御部と
   をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項２記載
   のクロック切り換え回路。
6. 【請求項６】 該第２制御部が、 現用系か予備系かを判定して運用状態信号を出力しうる
   状態管理部と、 該状態管理部と該第２同期カウンタとに接続され、出力
   制御信号を出力しうる出力制御部と、 該第１システムクロックと該第１時間間隔信号及び該第
   ２時間間隔信号のうちいずれか一方とを、該出力制御信
   号により後段に出力・停止を切り換えしうる出力部と、 該状態管理部に接続され、該選択部と該第２位相シフト
   部とに該切り換え信号を入力しうる位相制御部とをそな
   えて構成されたことを特徴とする、請求項５記載のクロ
   ック切り換え回路。
7. 【請求項７】 該クロック分配部が、 該状態管理部が該運用状態信号を出力してから所定の時
   間後に現用系か予備系かの切り換えを行なうように構成
   されたことを特徴とする、請求項３または請求項５記載
   のクロック切り換え回路。
8. 【請求項８】 該第１同期カウンタが、 該第２システムクロックの出力が停止されたときの計数
   値である第１特定値から所定の間隔離れた第２特定値を
   設けて構成されたことを特徴とする、請求項３記載のク
   ロック切り換え回路。
9. 【請求項９】 該第２同期カウンタが、 該第２システムクロックの出力が停止されたときの計数
   値である第１特定値から所定の間隔離れた第２特定値を
   設けて構成されたことを特徴とする、請求項５記載のク
   ロック切り換え回路。
10. 【請求項１０】 該第１同期カウンタが、 該第２システムクロックの所定のクロック個数を示す第
    ３特定値を設けて構成されたことを特徴とする、請求項
    ８記載のクロック切り換え回路。
11. 【請求項１１】 該現用系のクロック分配部内の該状態
    管理部と該予備系クロック分配部内の該状態管理部と
    が、 相互に接続され、相手のクロック分配部が現用系である
    か予備系であるかの状態を認識し、その結果を該運用状
    態信号として出力しうるように構成されたことを特徴と
    する、請求項４または請求項６に記載のクロック切り換
    え回路。
12. 【請求項１２】 時間基準信号に自局の発振器の出力を
    同期させて生成された第１システムクロックと該第１シ
    ステムクロックに起因する第１時間間隔信号とを受信
    し、該第１システムクロックの速度に等しい第２システ
    ムクロックと該第１時間間隔信号の速度に等しい第２時
    間間隔信号とを出力しうるクロック分配部を現用系と予
    備系との一対そなえてなるクロック切り換え回路におけ
    る、クロック切り換え方法であって、 該第１システムクロックを分周して得られる分周クロッ
    クを、該第１時間間隔信号に基づくタイミングで出力す
    る第１分周ステップと、 該第１分周ステップにて生成された該分周クロックを、
    外部から入力される位相シフト信号により所定の時間だ
    け位相遅延させて比較クロックとして出力する位相遅延
    ステップと、 該第１システムクロックの速度に等しいクロックを、該
    位相遅延ステップにて生成された該比較クロックの位相
    に同期させて第２システムクロックとして出力する高速
    クロック生成ステップと、 該高速クロック生成ステップにて生成された該第２シス
    テムクロックを分周して該第２時間間隔信号を出力する
    低速クロック生成ステップと、 該第２時間間隔信号を該第１時間間隔信号に基づくタイ
    ミングに同期させて出力するリタイミングステップと、 外部から入力される切り換え信号により該切り換え信号
    を受信したときから所定の時間を計数して該現用系のク
    ロック分配部と該予備系のクロック分配部とを切り換え
    る切り換えステップとをそなえて構成されたことを特徴
    とする、クロック切り換え方法。
13. 【請求項１３】 時間基準信号に自局の発振器の出力を
    同期させて生成された第１システムクロックと該第１シ
    ステムクロックに起因する第１時間間隔信号とを受信
    し、該第１システムクロックの速度に等しい第２システ
    ムクロックと該第１時間間隔信号の速度に等しい第２時
    間間隔信号とを出力しうるクロック分配部を現用系と予
    備系との一対そなえてなるクロック切り換え回路におけ
    る、クロック切り換え方法であって、 該第１時間間隔信号をそのまま出力するとともに、外部
    から入力される位相シフト信号により所定の時間だけ該
    第１時間間隔信号を位相遅延させた第２時間間隔信号と
    して出力する位相遅延ステップと、 該位相遅延ステップにて生成された該第１時間間隔信号
    と該第２時間間隔信号とのいずれか一方を外部から入力
    される選択信号により選択して出力する選択ステップ
    と、 外部からの切り換え信号を入力されると該切り換え信号
    が受信されたときから所定の時間を計数して該現用系の
    クロック分配部と該予備系のクロック分配部とを切り換
    える切り換えステップとをそなえて構成されたことを特
    徴とする、クロック切り換え方法。