JPH01316043A - 通信システムの同期クロック供給制御方式 - 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】 〔概要〕 通信網を構成する複数の通信機器（ノード）間で、通信
網仝休として一つの基準りＬ１ツクに同期して情報通信
を行なう通信システムの同期クロック供給制御方式に関
し、 通信網の状態に応じて優先麿の高い同期用クロックを基
準クロックとして各通信機器に供給し、クロック供給ル
ートの障害等による通信機器間での通信不（２）状態が
発生する可能性を減らＪことができることを目的とし、 複数のクロック発外源夫々で発生したり［１ツクに異な
る値の優先順位を付加すると共に発生後ｖ山した通信機
器の数に応じた値の付加番号を付加し、上記各通信機器
間で該優先順位及び付加番号を付加されたクロックの授
受を行ない、上記各通信機器で供給される複数のクロッ
クのうち優先順位が最も高く、更に経由した通信機器の
数が最も少ない付加番号のｆ＝Ｊ加されたクロックを選
択してこれに同期して動作し、選択したクロックの付加
番号を変更して他の通信機器にも供給するにう構成する
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、通信網を構成する複数の通信機器（ノード）
間で、通信網全体として一つの基準クロックに同期して
情報通信を行なう通信システムの同期クロック供給制御
方式に関する。

複数の通信機器間で情報通信伝送を行なう場合、通信網
全体とじて一゛つの基準クロックが必要であり、全ての
通信機器がこの基準クロックに同期して動作することが
必要である。ところで、この基準クロックとなるクロッ
ク発生源が通信網全体で１個しか設けられていないと、
このり［１ツク発生源に障害を生じた揚台、通信網全体
の伝送機器が停止してしまう。そこで、通信網全体どし
ては複数のクロック発生源を設け、障害発生等の通信網
の状態に応じて正常なりロック発４を源からのクロック
を基準クロックどして使用することを決める方法が必要
である、。

〔従来の技術〕

第５図は従来方式のブロック図を示す１．同図において
、構内に設けられた通信機器１１〜１４間で相互に同期
をとって情報通信伝送を行なう場合、基準クロックを提
供する通信機器例えば通信機器１１を定めて構内に設け
られたクロック発生源２ａ、　２ｂからのクロックをこ
の通（、’１ｉＪｔｉｌ＋に供給し、ここで例えばクロ
ック発生源２ａのクロックを優先度が高いと定め、これ
を基準クロックとして、特に通信Ｉ！器の数が多い場合
は通信機器１１から分配器３によって他の各通信機器１
２・〜１４に共通に分配器る３、クロック発生＠　２　
ａ　。

２ｂは外部から伝送されてくるクロックに同期したクロ
ックを発生するものである９、このような分＝　　３　
− 配器３からの基準クロックに同期して各通信機器１１〜
１４間でデータの授受が行なわれる。

この場合、複数のクロック発生源のうちのどれを優先度
が高いものとするかは通信機器の設６時に予め固定的に
定められている。

〔発明が解決しようとする課題〕

１記従来方式では、通信網を構成する通信機器の数が多
くなり、また、設置場所が広域化するに伴ない、１つの
通信機器からの各通信機器への分配が困難になり、また
、分配するクロック供給ルートの数が多くなる問題点が
あった。また、ある通信機器のクロック供給ルートに障
害を生じた場合は他のクロック供給ルートの通信機器と
の間で同期がとれなくなり、通信不能状態が発生する可
能性が大になる問題があった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、通信網の状態
に応じて優先度の高い□同期用クロックを基準クロック
として各通信機器に供給し、クロック供給ルー１への障
害等による通信機器間での通信不能状態が発生する可能
性を減らすことかできる通信システムの同期クロック供
給制御方式を提供することを目的どする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理ブロック図を示す、１同図中、１
０＋〜１０３は通信！１！器（ノード）で、基準クロッ
クによって相互に同期をとられて情報通信伝送を行なう
。１１ａ、１１ｂは通信機器１０１に供給づ“るクロッ
クのクロック発生源、”１１ｃｉよ通信機器１０２に供
給するクロックのクロック発生源である。

また、通信機器１０１の出力するクロックは回線１２１
．１２２夫々を介して通信機器１０２゜１０３夫々に供
給され、通信機器１０２の出力するクロックは回線１２
３．１２４夫々を介して通信機器１０１，１０３夫々に
供給される。

上記複数のクロック発生源１１ａ〜１１０夫々で発生し
たクロックには互いに異なる値の優先順位が付加され、
また各クロックには光重後経由した通信機器の数に応じ
た値のイ」加番号がイ」加される。

上記各通信機器１０１・〜１０３夫々は、供給される複
数のクロックのうち優先順位が最も高く、更に経由した
通信機器の数が最も少ない付加番号のイ］加されたクロ
ックを選択してこれに同期して動作し、更に、選択した
クロックの付加番号を経由した通信機器の数が「１」だ
け多い付加番号に変更して他の通信機器にも供給する１
３〔作用〕 本発明においては、通信網に用いるクロックに優先順位
を付加し、かつ経由した通信機器の数に応じた付加番号
を付加して通信網内の各通信機器１０＋へ・１０３間で
授受する。

各通信装Ｕは優先順位及び付加番号からどのクロックに
同期するかを選択し、選択したクロックの付加番号を変
更して出力する、。

つまり各通信機器１０＋〜１０３は優先順位が最高のク
ロックに同期して動作し、ある通信機器のクロック供給
ルートに障害があってもこの通信機器と他の通信機器と
の間で同期をとることができ両者間で正常な通信を行な
うことができる１、また分配器を用いる必要がないので
通信網の機器数が増大せず、通信網が広域化しても各通
信１ａ　？Ａ４へのクロックの分配を容易に行なえる。

更に各クロックに付加番号を付加して、優先順位が同一
であっても経由した通信機器の数が少ないクロックを選
択するため、クロック発信源を持たないクロックが通信
機器間でループを形成することが防止される。

〔実施例〕

第２図は通信機器１０１〜１０３夫々に内蔵されるクロ
ック制御回路の一実施例のブ［ｌツク図を示す。

例えば第２図の回路が通信機器１０３に内蔵されている
ものとすると、第２図における端子、２１ａ。

２１ｂ夫々には回路１２２．１２４夫々を通してクロッ
クが入来し、伝送路インター７１−ス部２２ａ、２２ｂ
夫々に供給される。

端子２１ａに入来するクロックは例えば第３図（Ａ）に
示す如ぎコーデツド・マーク・インバージョン（ＣＭＩ
）信号であり、付加番号ｖ０１７と優先順位’ｏｉｏ’
との情報が含まれている。

なお、この情報の種類にはＣＭＩ信号でありえない波形
パターンの７１７が同期用にイ；１加されている。

ところで上記の優先順位はクロック発生源毎に異なって
おり、優先順位の高いものほどその値が小さく、最も高
い順位はｖｏｏｏｖで最も低い順位は’１１１’とされ
ている。また付加＠号は各クロック発生源より経由した
通信機器の数を表わすもので各クロック発生源の出力す
るクロックの付加番号の値はｖ００７で、ここから例え
ば３つの通信機器を経由したクロックの付加番号の値は
ｖｌｌｖである。

端子２１ａに入来したクロックは伝送路インタフェース
部２２ａを介してクロック抽出部２３ａに供給され、こ
こで、クロック部分のみが連続し　、て抽出されて第３
図（Ｂ）に示す如き抽出クロックとされ、同期部２４ａ
に供給される。一方、伝送路インタフェース部２２ａを
通った第３図（Ａ）の如き同期部２４ａ及び情報識別部
２５ａに供給され、同期部２４ａにてクロック抽出部２
３ａからの抽出クロックに周期してクロックの波形パタ
ーンｖｌｖが検出され、第３図（Ｃ）に示づ同期検出信
号が出力される。情報識別部２５ａでは同期部２４ａか
らの同期検出信号のタイミングから所定期間前にある信
号つまり付加番号’０１’及び優先順位情報’０１０”
の情報が識別され、第３図（Ｄ）に示す如くラッチされ
る。

上記と、同様の動作にＪ：す、クロック発生源２１ａか
ら出力されたクロックも伝送路インタフェース２２ａ１
クロツク抽出部２３８１同期部２４ａ、情報識別部２５
ａの各回路によってその付加番号及び優先順位の情報が
取出される。

情報識別部２５ｂからのイ１加番号及び優先順位と情報
識別部２５ａからの付加番号優先順位どは情報比較部２
６に供給され、ここで比較される。

情報比較器２６及びセレクタ部２７は第４図に示す構成
である。同図中、シフトレジスタ３１ａ。

３１ｂ夫々には情報識別部２５ａ、２５ｂよりの付加番
号及び優先順位の情報が端子３２ａ、３２ｂを介して供
給されており、同期部２４ａ、２４．ｂよりの同期検出
信号が端子３３ａ、３３ｂを介して供給されたときジノ
［・レジスタ３１８．３１ｂ夫々は上記情報をビット毎
にアンド回路３４ａ１”□　３４　ａ　ｓ　、　３４　
ｂ　＋　〜３４　ｂ　ｓ夫々に供給する。

また端子３５ａ、３５ｂ夫々に入来するクロック抽出部
２３ａ、２３ｂよりの抽出クロックを供給されている断
検出器３６ａ、３６ｂは抽出クロックの供給時に１ルベ
ルＣ遮断時にＥレベルとなる断検出信号を生成してアン
ド回路３４ａ＋□〜３４ａｓ　、３’４．ｂｌ・”３４
ｂｓに供給する。

これによって夫々の抽出クロックの供給時にレジスタ３
１ａ、３’１ｂ人々の出力するイ１加番号及優先順位の
情報はコンパレータ３８に供給されて比較される。コン
パレータ３８は両情報の優先順位のみが一致するどキ）
（レベルの信号を生成して端子へよりアンド回路４０．
４１に供給する１、また３ビツトの優先順位を上位ビッ
トとし２ピツ１〜の付加番号を下位ピッ１〜として４５
ビツトの値として見たとぎ、レジスタ３１ａよりの情報
の値がレジスタ３１ｂよりのそれより大きいとき］」レ
ベルで小さいとぎＬレベルの選択信号を生成して端子Ｂ
、Ｄ夫々よりアンド回路／ＩＯ、セレクタ２７に供給し
、上記端子Ｂの選択信号の反転選択信号を端子Ｃよりア
ンド回路４１に供給づる１゜これによって両情報の優先
順位が同じでレジスタ３１ａよりの付加番号が大なると
きアンド回路７！１．０はＨレベルの信号を取出してタ
イマ４２のイネーブル端ｆＥに供給し、レジスタ３１ａ
よりのイ１加番号が小なるときアンド回路４１はＨレベ
ルの信号を取出してタイマ４３に供給づる。１タイマ／
１．２　、”　４３夫々はイネーブル端子Ｅが１−ルベ
ルのとき断検出器３６ｂ、３６ａ夫々がクロック遮断を
検出したとぎに出力する断検出信号をスタート端子Ｓに
供給されるとＭ時動作を開始して二定時間だ【プＬレベ
ルとなる強制遮断（ｆｉ号を生成し、端子Ｏから断検出
器３６ａ、３６ｂ夫々に供給する。断検出器３６ａ、　
３ｅｂは上記の強制遮断信号が供給されている期間は断
検出信号をＬレベル（抽出クロックの遮断状態を表わす
）とする。

これは同一のクロック発生源で生成され優先順位が同じ
２系統のり［１ツクのうちイ１加番号の小さいクロック
を選択している状態で、この選択している一方のクロッ
クが遮断した場合には、他の通信機器を経由して供給さ
れているために付晶番号の大ぎくされている他方のクロ
ックも例えば上記クロック発生源の故障のときなど遮断
する可能性がある。このため通信網の理延蒔間をタイマ
４２゜４３に設定しておいて、一方のクロックが遮断し
てから一定時間は他方のクロックも強制的に遮断し、こ
れによって上記２系統のクロックとは異なるクロック発
生源よりの優先順位が異なるクロック（第２図、第４図
には図示せず）を選択しようとするものである。

セレクタ部２７はセレクタ２７ａ、２７ｂより一　　１
２　　− なり、セレクタ２７ａにはレジスタ３１ａ、３１ｂ夫々
よりの付加番号及び優先順位が供給され、セレクタ２７
ｂには端子３５ａ、３５ｂ夫々よりの抽出クロックが供
給されている。セレクタ２７ａ。

２７ｂ夫々はコンパレータ３８の端子りよりの選択信号
が［−レベルのときレジスタ３１ａよりの情報及び端子
３’５ａよりのクロックを選択し、また選択信号がＨレ
ベルのとぎレジスタ３１ｂよりの　　　゛情報及び端子
３’５ｂよりのクロックを選択して端子４−５．４６夫
々より出力する。

第２図に反って説明するに、セレクタ部２７で選択さｉ
Ｉ３情報は加算回路２８でイ＝ｌ加番号を「１１だけイ
ンクリメン１〜されて符号回路２９に供給され、ここで
セレクタ部２８で選択されたクロックと共にＣＭＩ符号
化を行なわれ、端ｒ−３０８より次段の通信機器へ供給
される。またレレシタ部２７で選択されたクロックは端
子３’Ｏｂより第２図のクロック制御回路を内蔵する通
信機器の各部に供給される。

このようにして、通信機器１０１〜１０３は最も優先順
位の高いクロックで動作することになる。

ここで、あるクロック供給ルートに障害を生じた場合、
そのクロックに付加される優先順位情報が低く設定され
、通信機器において２つのクロックを比較することによ
り優先順位の高い方のクロックで動作するように切換え
られ、これが他の通信機器にも伝送され、各通信機器間
において通信不能状態となることなく、正常なデータ伝
送が行なわれる。また、各通信機器１ｏ１・〜１０３間
におけるクロック供給ルートに障害を生じた場合、その
クロックは消滅することになる１、この場合、各通信機
器の断検出器３６ａ、３６ｂにてクロック断が検出され
、これによりセレクタ部２７にて正常な方のクロックが
セレクトされ、正常な方のクロックに同期してデータ伝
送が行なわれる。

なお、各通信機器に、各り［］ツクにおける優先順位情
報がある周期で定期的に入来しないことを検出する同期
外れ検出回路を設（プであるクロック供給ルートからの
クロックの障害を検出してセレクタ部２７を切換えたり
、また、優先順位情報のエラーを検出するパリティチエ
ツク回路雪を設【）てクロックの障害を検出してセレク
タ部２７を切換えたりする機能を設けてもよい。

更にクロック発生源１１ａの優先順位が’　ｏｏｏ　’
であると通信機器１０＋　、１０２夫々は優先順位’　
ｏｏｏ　’のクロックを選択して出力する。このため通
信機器１１ａには通信機器１０２からも優先順位ｖＯＯ
Ｏｖのクロックが供給されるが、イ１加番号によってク
ロック発生源１１ａよりのクロックが選択される。つま
り優先順位ｖＯＯＯｖのクロックが通信機器１０Ｉ、１
０２間でループを形成することが防止される。

上記の如きループを形成したとすればり【」ツク発生源
１１ａが障害を起こすと通信機器１０１゜１０２間でク
ロック発生源を持たないり［１ツクが廻り続けることに
なり、クロックが歪んで通信機器１０１．１０２の通信
が停止してしまい、この後通信機器１０１，１０２夫々
はクロック発生源１１ｂ、１１ｃ夫々よりのクロックを
選択して復旧する１、シかし、本発明では上記の如きル
ープを形成しないので通信機器１０＋はクロック発生源
１１ａの障害発生時にクロック発生源１１ｂのクロック
を選択し、通信機器１０，１０２間の通信が停止するこ
とはない。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、あるクロック供給ルー］
・で障害を生じた場合にも通信不能状態になることを少
なくでき、通信機器の数の不要な増大を防止でき、通信
網の広域化にも容易にクロックを分配でき、更に通信機
器間で発生源を持たないクロックがループすることを防
止でき、実用上゛きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図はクロック制陣回路の一実施例のブロック図、 第３図は第２図の回路各部の信号タイムチャー第４図は
情報比較部及びセレクタ部のブＥ］ツク図、 第５図は従来方式の一例のブロック図である１゜図にお
いて、 １０＋〜１０３は通信機器（ノード）、１１８〜１１Ｇ
はクロック発生源、 ２２ａ、２２ｂは伝送路インタノエース部、２３ａ、２
３ｂはクロック抽出部、 ２４ａ、２４ｂは同期部、　　　　　　′２’５ａ、２
゜５ｂは情報識別部、 ２６は情報比較部、 ２７はセレクタ部、 ３１ａ、’３’１ｂはシフトレジスタ、３６ａ、３６ｂ
は断検出器、 ３８はコンパレータ、 ／１．２．４３はタイマ を示ず。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の通信機器（１０＿１〜１０＿３）が構成する通信
   網全体として単一のクロック発生源からのクロックに同
   期して情報通信を行なう通信システムの同期クロック供
   給制御方式において、 複数のクロック発生源（１１＿ａ〜１１＿ｃ）夫々で発
   生したクロックに異なる値の優先順位を付加すると共に
   発生後経由した通信機器の数に応じた値の付加番号を付
   加し、上記各通信機器（１０＿１〜１０＿３）間で該優
   先順位及び付加番号を付加されたクロックの授受を行な
   い、 上記各通信機器（１０＿１〜１０＿３）で供給される複
   数のクロックのうち優先順位が最も高く、更に経由した
   通信機器の数が最も少ない付加番号の付加されたクロッ
   クを選択してこれに同期して動作し、選択したクロック
   の付加番号を変更して他の通信機器にも供給するよう構
   成したことを特徴とする通信システムの同期クロック供
   給制御方式。