JP3631606B2 - 通信装置のクロック切替回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、外部から供給されるクロックに位相同期した内部クロックをPLL(Phase Locked Loop;位相同期ループ)回路により発生し、この内部クロックに従ったタイミング制御の下で送受信を行う携帯電話用基地局装置等の通信装置に係り、特に外部から現用および予備のクロックの供給を受け、常時は現用のクロックをPLL回路に供給し、何等かの理由により途絶える場合に予備のクロックを選択してPLL回路に供給するクロック切替回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話システムにおいては、専用回線を介して基地局装置とその上位装置との間の音声、非音声の授受が行われる。また、基地局に対しては、送受信処理のタイミング制御のための現用および予備の各クロックが専用回線を介して供給される。
【0003】
基地局装置には、現用および予備の各クロックを抽出する各クロック抽出回路と、各クロック抽出回路の抽出クロックの一方を選択して出力する切替部と、現用および予備のクロックの供給状況を監視するクロック監視回路と、切換部から出力されたクロックに位相同期したクロックを発生し、タイミング制御のためのクロックとして出力するPLL回路とが設けられている。
【0004】
この基地局装置においては、常時は現用のクロックが切替部によって選択され、PLL回路に供給される。しかし、現用のクロックを供給する回線の接続コネクタが外されたり、回線障害(回線断)が生じたりする等により、現用のクロックの供給が断たれた場合には、その旨を示すクロック断信号がクロック監視回路から出力され、切替部により現用のクロックに代えて予備のクロックがPLL制御回路に供給されるようクロックの切り替えが行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の技術において、クロック断信号は現用のクロックの供給が途絶えた後で発生され、このクロック断信号の発生により現用のクロックから予備のクロックへの切り替えが行われる。このため、図2(a)に示すように現用のクロックが途絶える前にその周期に乱れが生じる場合、周期の乱れた現用のクロックが切り替え回路を介してPLL回路に与えられる。このような場合において、クロックの周期の乱れがある限度を越えていると、PLL回路がアンロック状態となり、これにより、基地局装置内の送信部においてアラームが発生され、通話が途切れ、システムダウンを起こしてしまう場合があるという問題があった。
【0006】
この発明は以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、現用のクロックが途絶える前兆としてクロック周期の乱れが生じた場合にはこれを検出し、現用のクロックが途絶える前であっても現用から予備へのクロック切り替えを行うことができる通信装置のクロック切替回路を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明は、外部より受信される信号からクロックを抽出するとともに当該クロックが途絶えた場合に第1のクロック断信号を出力するクロック抽出回路と、前記クロック抽出回路の抽出クロックの周期が設定周期範囲外になった場合にクロック異常信号を発生するクロック監視回路と、前記第1のクロック断信号または前記クロック異常信号が発生したときに第2のクロック断信号を発生する合成部と、通信装置のタイミング制御のための内部クロックを発生するPLL回路に対し、常時は前記クロック抽出回路の抽出クロックを供給し、前記第2のクロック断信号が発生されたときにはこの抽出クロックに代えて他のクロック抽出回路の抽出クロックを供給する切替部とを備え、前記クロック監視回路は、一定周期の検出用クロックにより前記現用のクロック抽出回路の抽出クロックを順次後段にシフトするシフトレジスタと、前記シフトレジスタの各ビット出力を判別し、隣のビットと同じ値となっている連続したビットの個数が所定個数以下である場合にアクティブとなるクロック異常信号を出力する判別回路とを具備することを特徴とする通信装置のクロック切替回路を要旨とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図1はこの発明の一実施形態であるクロック切替回路のうち現用のクロックの処理を行う部分の構成を示すブロック図である。同図に示すように、このクロック切替回路は、現用のクロック抽出回路1と、クロック監視回路2と、合成部3とを有している。なお、この図において、予備用のクロック抽出回路と、現用のクロック抽出回路の抽出クロックから予備用のクロック抽出回路の抽出クロックへの切り替えを行う切替部とについては図示が省略されている。
【0009】
図1において、クロック抽出回路1は、専用回線を介して受信される信号から現用のクロックを抽出し、この現用のクロックが途絶えたときにはローアクティブのクロック断信号(第1のクロック断信号)を出力する。また、クロック監視回路2は、一定周期で供給される検出用クロックを用いてクロック抽出回路1の抽出クロックの周期の判定を行い、抽出クロックの周期が乱れ、所定周期範囲外となったときにローアクティブのクロック異常信号を出力する。そして、合成部3は、ANDゲートからなるものであり、クロック抽出回路1から出力されるクロック断信号とクロック監視回路2から出力されるクロック異常信号とのAND演算を行い、最終的なクロック断信号(第2のクロック断信号)を出力する。このクロック断信号はローアクティブの信号である。このローアクティブのクロック断信号が発生されると、図示しない切替部は、それまで選択していた現用のクロック抽出回路1の抽出クロックに代えて予備用のクロック抽出回路(図示略)の抽出クロックを選択し、通信装置のタイミング制御用の内部クロックを発生するPLL(図示略)に供給する。
【0010】
図2(a)および(b)は、本実施形態の効果を従来技術との対比において説明するものである。まず、従来技術においては、本実施形態においてクロック抽出回路1から出力されるクロック断信号に相当するものにより現用から予備へのクロック切り替えを行っていた。このため、図2(a)に例示するように、抽出クロックが途絶える前兆としてのクロック周期の乱れが生じたとしても、クロック断信号が発生される前は現用から予備へのクロック切り替えが行われない。従って、この周期の乱れた抽出クロックがPLL回路に供給されることにより、PLL回路のアンロックを引き起こすおそれがあった。これに対し、本実施形態によれば、図2(b)に示すように、抽出クロックが途絶える前兆としてのクロック周期の乱れが生じ、所定周期範囲外となったときは、その時点でクロック断信号(第2のクロック断信号)が発生され、現用から予備へのクロック切り替えが行われる。従って、周期の乱れたクロックがPLL回路へ供給されることがなく、PLL回路のアンロックを防止することができる。
【0011】
次にクロック監視回路2の具体例を挙げ、本実施形態についてさらに詳細に説明する。まず、本実施形態では、クロック監視回路2として図3に示す構成のものを使用する。同図に示すように、このクロック監視回路は、カウンタリセットパルス発生部21と、カウンタ22と、D型フリップフロップ23とから構成される。 図4は、このクロック監視回路の各部の信号波形を示すタイムチャートである。
【0012】
カウンタリセットパルス発生部21は、抽出クロックが立ち上がった場合にその立ち上がりタイミング以後の2度目の検出用クロックの立ち上がりタイミングにおいて、検出用クロックの1周期に相当するパルス幅のリセットパルス(負パルス)を出力する。カウンタ22は、カウンタリセットパルス発生部21からリセットパルスが出力されると、このリセットパルスの立ち下がりエッジにおいてリセットされる。また、カウンタ22は、検出用クロックをカウントし、カウント値が第1のカウント値に達し、その後、第2のカウント値に達するまでの期間、ハイアクティブ信号をフリップフロップ23のデータ入力端子に送出する。フリップフロップ23は、このカウンタ22の出力信号を抽出クロックの立ち上がりエッジによりラッチし、アクティブ(ハイレベル)であればクロック異常信号としてインアクティブ(ハイレベル)を出力する。この図4に示す例では、抽出クロックの周期が乱れておらず、カウンタ22のカウント値が第1のカウント値から第2のカウント値までの範囲内のときに抽出クロックが立ち上がるため、クロック異常信号はインアクティブ(ハイレベル)となっている。
【0013】
図5は、抽出クロックの周期が乱れ、抽出クロックが通常より速くなった場合の各部の波形を例示するものである。この例の場合、抽出クロックの立ち上がりタイミングにおいて、カウンタ22のカウント値は未だ第1のカウント値に達しておらず、カウンタ22の出力はアクティブ(ハイレベル)となっていない。そのためフリップフロップ23は、インアクティブ(ローレベル)をラッチし、アクティブ(ローレベル)をクロック異常信号として出力する。
【0014】
図6は、抽出クロックが通常より遅くなった場合の各部の波形を例示するものである。この例の場合、抽出クロックの立ち上がりタイミングにおいて、カウンタ22のカウント値は既に第2のカウント値を越えており、カウンタ22の出力信号はアクティブからインアクティブに戻っている。そのため、フリップフロップ23は、アクティブ(ローレベル)をクロック異常信号として出力する。
【0015】
このように図3に示すクロック監視回路によれば、カウンタ22のカウント値が所定範囲内であるときに抽出クロックの立ち上がりがある場合、すなわち、抽出クロックの周期が所定周期範囲内にあるときは、クロック異常信号としてインアクティブ(ハイレベル)が出力され、それ以外の場合にはアクティブ(ローレベル)が出力されることとなる。
【0016】
そして、図1に示す構成では、クロック抽出回路1からのクロック断信号がアクティブでなくても、このクロック監視回路から出力されるクロック異常信号がアクティブであるならば、合成部3により、クロック断信号としてアクティブが切替部に出力される。従って、本実施形態によれば、PLL回路に供給するクロックの切り替えをクロックが乱れる前に行うことができ、PLL回路のアンロックを防止することができる。
【0017】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には様々な変形例が考えられる。例えばクロック監視回路として、図7に示す構成のものを使用してもよい。
【0018】
この図7に示すクロック監視回路は、シフトレジスタ24と判別回路25とにより構成されている。このクロック監視回路は、抽出クロックを検出用クロックによりシフトレジスタ24に入力し、判別回路25によりシフトレジスタ25の出力Q1〜Qnの判別を行い、抽出クロックの周期の乱れの有無を判定するものである。シフトレジスタ21のビット数nは、正常時の抽出クロックの1周期の間に発生するであろう検出用クロックのクロック数により決定する。
【0019】
判別回路25では、シフトレジスタ24の出力Q1〜Qnの連続したビットにおけるハイの連続数およびローの連続数より、抽出クロックの異常を判別する。ここで、QnとQ1は連続しているとみなす。
【0020】
例えば、シフトレジスタのビット数nが8の場合、4連続ビットがハイ、4連続ビットがローのときは抽出クロックは正常であると判断し、ハイの連続が3ビット以下またはローの連続が3ビット以下となったとき異常と判断する。
【0021】
図8に正常時におけるクロック監視回路の各部の波形を示す。Q8とQ1は連続しているとみなすので、抽出クロックの立ち上がりから検出用クロックの1クロック目はQ6〜Q8およびQ1がハイ、Q2〜Q5がローなので、抽出クロックは正常と判別できる。同様に、検出用クロックの2クロックから8クロック目まで全て、連続する4ビットがハイ、次の4ビットがローなので、正常と判別している。なお、この図9および後述する図10では、検出用クロックの立ち上がりによりシフトレジスタ24のシフトが行われ、検出用クロックの立ち下がりにより判別回路25による判別が行われる場合を例示している。
【0022】
図9に抽出クロックの周期が速くなったときの波形を示す。検出用クロックの4クロック目でハイの連続しているビットが3個しかないので、クロック異常信号にアクティブ(ローレベル)を出力する。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、回線に障害が発生したとき、乱れた抽出クロックをPLLに出力する前にクロック断信号を出力し、クロック抽出回路を現用から予備に切り替えるため、PLL回路はアンロックしなくなり、通信装置のシステムダウンを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態であるクロック切替回路の構成を示すブロック図である。
【図2】同実施形態の効果を従来技術との対比において示すタイムチャートである。
【図3】同実施形態におけるクロック監視回路の構成例を示すブロック図である。
【図4】同クロック監視回路の動作を示すタイムチャートである。
【図5】同クロック監視回路の動作を示すタイムチャートである。
【図6】同クロック監視回路の動作を示すタイムチャートである。
【図7】同実施形態におけるクロック監視回路の他の構成例を示すブロック図である。
【図8】同クロック監視回路の動作を示すタイムチャートである。
【図9】同クロック監視回路の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1 クロック抽出回路
2 クロック監視回路
3 合成部
21 カウンタリセットパルス発生部
22 カウンタ
23 D型フリップフロップ
24 シフトレジスタ
25 判別回路
Claims (1)
- 外部より受信される信号からクロックを抽出するとともに当該クロックが途絶えた場合に第1のクロック断信号を出力するクロック抽出回路と、
前記クロック抽出回路の抽出クロックの周期が設定周期範囲外になった場合にクロック異常信号を発生するクロック監視回路と、
前記第1のクロック断信号または前記クロック異常信号が発生したときに第2のクロック断信号を発生する合成部と、
通信装置のタイミング制御のための内部クロックを発生するPLL回路に対し、常時は前記クロック抽出回路の抽出クロックを供給し、前記第2のクロック断信号が発生されたときにはこの抽出クロックに代えて他のクロック抽出回路の抽出クロックを供給する切替部とを備え、
前記クロック監視回路は、一定周期の検出用クロックにより前記現用のクロック抽出回路の抽出クロックを順次後段にシフトするシフトレジスタと、
前記シフトレジスタの各ビット出力を判別し、隣のビットと同じ値となっている連続したビットの個数が所定個数以下である場合にアクティブとなるクロック異常信号を出力する判別回路とを具備することを特徴とする通信装置のクロック切替回路。
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