JPH01264028A - 同期切替方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は同期切替方式に関し、特にディジタルマイクロ
波通信システムにおいて現用回線を予備回線に切替える
同期切替方式に関する。

〔従来の技術〕

ディジタルマイクロ波通信システムにおいて、現用回線
にアラームが発生した場合、現用回線及び予備回線な送
端で並列接続し、受端の切替器によって出力するデータ
信号を現用回線で伝送したデータ信号から予備回線で伝
送したデータ信号に切替える。現用回線と予備回線とで
は伝搬遅延に差があるので、切替器が出力したデータ信
号をそのまま外部へ出力すると、切替時に伝搬遅延差だ
けクロック位相が不連続に変り、後続する諸装置でクロ
ック同期が外れることがある。この同期外れを防止する
ため、切替時に位相が連続的に変化するクロックをつく
り、このクロックで切替器の出力データ信号をリタイミ
ングすることが行われている。このクロックをつくる方
式として、クロック切替方式及びクロック結合方式の２
方式がある。

第２図はクロック切替方式の原理を説明するためのブロ
ック図である。

スイッチ２１は、切替制御信号１０４に制御され、デー
タ信号の切替器と連動して切替わるスイッチである。切
替器が現用回線経由のデータ信号を選択出力している場
合、スイッチ２１はこのデータ信号のクロック１０２を
選択出力している。

位相比較器２２．ループフイに夕２３．ＶＣＯ２４から
なる位相同期ループは、ＶＣＯ２４が出力するりタイミ
ング用のクロック１０６とスイッチ２１が出力したクロ
ック１０２との位相差をπに収束させる。したがって、
切替前には切替器が出力した現用回線経由のデータ信号
がクロック１０６によりタイムスロットの中央点でリタ
イミングされて外部へ出力される。

切替器の切替えと同時にスイッチ２１は予備回線経由の
データ信号のクロック１１２を選択出力する。切替の直
前直後でクロック１０６が不連続に変ることはないから
、切替の直後においては、切替器が出力した予備回線経
由のデータ信号は現用回線経由のデータ信号のタイムス
ロットの中央点でリタイミングされる。伝搬遅延差が１
タイムスロツト長の１／２以内でなければ、このときビ
ット抜け、あるいは、ビットの重複が生じ、ビット誤り
が発生する。切替後、位相同期ループの応答時間に対応
してクロック１０６の位相が変化し、定常状態では切替
器が出力した予備回線経由のデータ信号はそのタイムス
ロットの中央点でリタイミングされるようになる。

第３図はクロック結合方式の原理を説明するためのブロ
ック図である。

予備回線が現用回線と送端並列接続されるまで予備回線
経由のデータ信号はなく、このデータ信号のクロック１
１２も位相比較器８に入力しない。

この状態では、位相比較器７１合成器９．ループフィル
タｌ　Ｏ，ＶＣＯＩ　１のみで位相同期ループが形成さ
れ、ＶＣＯＩＩが出力するりタイミング用のクロック１
０７は現用回線経由のデータ信号のクロック１０２を位
相差πに保たれている。送端並列接続が完了すると、予
備回線経由のデータ信号のクロック１１２が位相比較器
８に入力し、位相比較器８の比較出力も合成器９を介し
てループフィルタ１０に入力する。その結果、クロック
１０７の位相はクロック１０２０位相とクロック１１２
の位相との中央の位相からπずれた位相に変化する。こ
の位相変化が安定してから切替器を切替える。この位相
変化は、伝搬遅延差が１タイムスロツト長以内であれば
、１／２タイムスロツト長以内であるから、切替前にお
ける現用回線経由のデータ信号のりタイミング、及び切
替後における予備回線経由のデータ信号のりタイミング
の際にビット誤りは発生しない。

ビット誤りなしに切替できる、いいかえれば、同期切替
できる伝搬遅延差の範囲はクロック結合方式の方がクロ
ック切替方式より２倍広い。同期切替できる伝搬遅延差
の範囲を広げるため、データ信号の各ビットを複数のメ
モリに順次書込み順次読出してタイムスロット長をメモ
リ数倍に長くすることが行われている。このようなメモ
リを用いる場合、同期切替の許容伝搬遅延差の要求に対
して必要とするメモリ数はクロック結合方式の方がクロ
ック切替方式と比べて半分で済む。

又、切替時におけるクロック位相の変動幅もクロック結
合方式の方がクロック切替方式と比べて１／２と小さい
。

以上説明したように、クロック結合方式は利点が多いの
で、同期切替方式において広く採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したクロック結合方式を用いる従来の同期切替方式
は、現用回線を予備回線に切替器えた後もリタイミング
用のクロックの位相が現用回線経由のデータ信号のクロ
ック位相の変動により変動するので、現用回線の保守の
ために予備回線に切替えた後、現用回線のクロック位相
が大きく変動するような保守作業をすると予備回線で伝
送しているデータ信号に、リタイミングの際に、ビット
誤りが発生するという欠点がある。

例えば、現用回線の波形等化器を従来の特性と異なった
特性のものに変換する場合、波形等化器による固定遅延
時間は１タイムスロツト長を比較して大幅に変るのが通
例であるから、予備回線でデータ信号を伝送しながら現
用回線に試験信号を通して固定遅延時間の変化を補償す
る調整作業を行うが、このような調整作業中はクロック
位相が大幅に変動する。

本発明の目的は、クロック結合方式の利点を有し、しか
も、データ信号を伝送している予備回線に現用回線の保
守作業によってビット誤りが発生するということのない
同期切替方式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の同期切替方式は、常時は現用回線で伝送された
第１の受信データ信号を選択出力し前記現用回線に異常
が生じたとき予備回線で並列に伝送された第２の受信デ
ータ信号を選択出力する切替器と、この切替器の選択出
力のクロックを発生する電圧制御発振器と、この電圧制
御発振器の出力及び前記第１の受信データ信号のクロッ
クを位相比較する第１の位相比較器と、前記電圧制御発
振器の出力及び前記第２の受信データ信号のクロックを
位相比較する第２の位相比較器と、前記第１及び第２の
位相比較器の比較出力を合成し合成結果に基づき前記電
圧制御発振器の発振位相を制御する合成器とを備える同
期切替方式において、前記現用回線が正常であり前記切
替器に前記第２の受信信号を選択出力させるとき前記第
１の位相比較器の入力又は出力を禁止する手段を含んで
いる。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すプロ、り図である。但
し回線受端におけるクロックに関係する部分のみを図示
し、その他は省略した。

第１図に示す実施例は、現用回線の受端におけるフレー
ム同期が外れたとき“１”になる同期アラーム１０１を
立下りの部分のみ一定時間遅延させその他の部分はその
まま通過させる遅延回路１と、遅延回路１の出力によっ
て現用回線経由のデータ信号のクロック１０２を禁止す
るＡＮＤ回路２と、現用回線が正常であるとき“１”で
あり異常であるとき“０”になる現用回線アラーム１０
３を立下りの部分のみ一定時間遅延させその他の部分は
そのまま通過させる遅延回路３と、切替器（図示せず）
が出力するデータ信号を現用回線経由のデータ信号から
予備回線経由のデータ信号に切替えるとき″０″゛から
“１″に変る切替制御信号１０４及び遅延回路３の出力
を入力するＡＮＤ回路４と、ＡＮＤ回路４の出力によっ
てＡＮＤ回路２の出力を禁止するＡＮＤ回路５と、予備
回線の受端におけるフレーム同期が外れたとき“１”に
なる同期アラーム１１１により予備回線経由のデータ信
号のクロック１１２を禁止するＡＮＤ回路６と、切替器
が出力したデータ信号をリタイミングするためのクロッ
ク１０５とＡＮＤ回路５゜６の出力とを位相比較する位
相比較器７，８と、位相比較器７，８の比較出力を合成
する合成器９と、合成器９の合成出力を入力するループ
フィルタ１０と、ループフィルタ１０の出力によって発
振位相が制御されてり四ツク１０５を発生するＶＣＯＩ
Ｉとを備えて構成されている。

現用回線が正常であり予備回線は現用回線と送端並列接
続されていない場合、予備回線側のクロック１１２はＡ
ＮＤ回路６（及び位相比較器８）に入力せず、同期アラ
ーム１０１．切替制御信号１０４は“０”、現用回線ア
ラーム１０３は“ｌ”だから、現用回線側のクロック１
０２がＡＮＤ回路２，５を介して位相比較器７に入力す
る。その結果、位相比較器７１合成器９．ループフィル
タ１０．ＶＣＯＩＩからなる位相同期ループがクロック
１０５をクロック１０２と位相差πに保ち、切替器が出
力する現用回線経由のデータ信号はそのタイムスロット
の中央点でリタイミングされる。

現用回線が異常になると、まず現用回線アラーム１０３
が“０”になり、予備回線が現用回線と送端並列接続さ
れ、予備回線の受端でフレーム同期がとれて同期アラー
ム１１１が“０″になり、又、予備回線側のクロック１
１２がＡＮＤ回路６に入力する。同期切替が行われるの
は現用回線及び予備回線がどちらも断になっていない間
であり、現用回線側の同期アラーム１０１も“０”であ
るとしてよい。その結果、位相比較器８にクロック１１
２が入力し、位相比較器７にはクロック１０２が継続し
て入力しているから、位相比較器７，８の比較出力が合
成器９で合成されてループフィルタ１０に入力し、クロ
ック１０５の位相はクロック１０２の位相とクロック１
１２の位相との中央の位相からπずれた位相に変化する
。この位相変化が安定すると、現用回線経由のデータ信
号から予備回線経由のデータ信号に切替器を切替える。

このとき切替制御信号１０４が“０”から“１″に変る
が、現用回線アラーム１０３がそれ以前から“０”にな
っているので、位相比較器７にはクロック１０２が継続
して入力する。以上の動作は既に説明したクロック結合
方式の従来の同期切替方式におけると同じである。なお
、断になった回線ではクロックも正常でなくなり、正常
でないクロックを基にしてリタイミング用のクロック１
０５をつくると正常なりタイミングができなくなるので
、同期アラーム１０１，１１１により現用回線。

予備回線の断を検出し、ＡＮＤ回路２，６により断にな
った現用回線、予備回線のクロック１０２゜１１２が位
相比較器７，８に入力しないようにしている。

さて、現用回線の保守のために現用回線を予備回線に切
替える場合、まず、予備回線を現用回線に送端並列接続
し、現用回線異常時の回線切替の場合と同様に、クロッ
ク１０２，１１２を位相比較器７，８に入力させ、クロ
ック１０５０位相変化が安定するのを待って切替器を切
替える。この切替時に切替制御信号１０４は“０″から
“１”に変る。一方、現用回線は正常であり現用回線ア
ラーム１０３は“１”のままであるから、切替後はクロ
ック１０２がＡＮＤ回路５により禁止され、位相比較器
７の比較出力がなくなる。その結果、クロック１０５の
位相は変化して、定常状態ではクロック１１２と位相差
πに保たれ、切替器が出力した予備回線経由のデータ信
号はそのタイムスロットの中央点でリタイミングされる
ようになる。

切替器の切替後に現用回線側のクロック１０２の位相が
いかに変動しても、リタイミング用のクロック１０５の
位相には影響を与えない。

このようにして現用回線側のクロック１０２を位相比較
器７から切離した後も、保守作業のために現用回線側の
電源を断にして現用回線アラーム１０３が“０”になる
ことがある。このような場合でもクロック１０２が位相
比較器７に入力しないように遅延回路１，３を用いてい
る。電源が断になると、回線も断になるので、同期アラ
ーム１０１が“１”になり、現用回線アラーム１０３が
“０″になる。その結果、クロック１０２はＡＮＤ回路
２で禁止され、ＡＮＤ回路５による禁止は解除される。

現用回線アラーム１０３の立下りが遅延回路３により遅
延されているので、ＡＮＤ回路５の禁止の解除の前にＡ
ＮＤ回路２の禁止が動作し、電源を断にしたときクロッ
ク１０２が位相器７に入力するのを確実に防止する。電
源を投入すると、現用回線が回復し、同期アラーム１０
１．現用回線アラーム１０３の変化は上記と逆になる。

この場合、遅延回路１の遅延動作により、ＡＮＤ回路２
の禁止が解除される前にＡＮＤ回路５の禁止が動作する
。

現用回線の電源の断、あるいは投入を行うとき、伝搬遅
延差が正常な範囲内になるように保守作業を行うならば
、遅延回路１，３はなくてもよい。

なお、ＡＮＤ回路４の出力によって位相比較器７の出力
を禁止するようにしてもよく、位相比較器７に入力する
クロック１０５を禁止してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、受端で現用回線を予備回
線に切替える切替器の選択出力のクロックを発生するの
にクロック結合方式を用いながらも現用回線が正常な状
態で現用回線を予備回線に切替えたときは切替器の選択
出力のクロックを発生する回路から現用回線経由のデー
タ信号のクロックを切離すことにより、ビット誤りなし
に同期切替できる伝搬遅延差の範囲が広く、切替時にお
けるクロック位相の変動幅も小さいというクロック結合
方式の利点を有しながら、現用回線の保守作業によって
予備回線で伝送しているデータ信号にビット誤りが発生
するのを防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
クロック切替方式の原理を説明するためのブロック図、
第３図はクロック結合方式の原理を説明するためのブロ
ック図である。 ４．５・・・・・・ＡＮＤ回路、７，８・・・・・・位
相比較器、９・・・・・・合成器、１０・・・・・・ル
ープフィルタ、１１・・・・・・ＶＣＯ。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 第　１　閏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 常時は現用回線で伝送された第１の受信データ信号を選
   択出力し前記現用回線に異常が生じたとき予備回線で並
   列に伝送された第２の受信データ信号を選択出力する切
   替器と、この切替器の選択出力のクロックを発生する電
   圧制御発振器と、この電圧制御発振器の出力及び前記第
   １の受信データ信号のクロックを位相比較する第１の位
   相比較器と、前記電圧制御発振器の出力及び前記第２の
   受信データ信号のクロックを位相比較する第２の位相比
   較器と、前記第１及び第２の位相比較器の比較出力を合
   成し合成結果に基づき前記電圧制御発振器の発振位相を
   制御する合成器とを備える同期切替方式において、前記
   現用回線が正常であり前記切替器に前記第２の受信信号
   を選択出力するとき前記第１の位相比較器の入力又は出
   力を禁止する手段を含むことを特徴とする同期切替方式
   。