JPH0993678A - 従属同期方式における装置内クロック発生方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基準入力信号に急激な位相変動があった場合
やノイズが混入した場合でも、装置内に安定したクロッ
ク信号を分配すること。 【解決手段】 上位装置から出力された基準入力信号を
受信する基準入力信号受信部１と、この基準入力信号受
信部１から出力された基準入力信号に基づいてクロック
信号を発生させると共に装置内の各ユニットに当該クロ
ック信号を供給する複数の位相同期発信器１１とを備え
ている。しかも、基準入力信号受信部１と複数の位相同
期発信器１１との間に、当該基準入力信号受信部１によ
って出力される基準入力信号の位相変動を平滑化する位
相差平滑手段２１を備えた。この位相差平滑化手段２１
としては、位相同期発振器１１よりも応答特性の遅い平
滑用位相同期発振器を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、装置内において必
要とする複数のクロックを発生する装置に関し、特に、
基準入力クロック信号に同期した安定なクロック信号を
生成し、装置内に分配する装置内クロック発生方式に関
するものである。

【０００２】デジタル伝送方式では、複数個の低次群デ
ジタル信号を時分割的に多重化して高次群デジタル信号
を作り、受信側ではこれを分離して元の低次群デジタル
信号を得る多重化技術が用いられている。多重化の手法
にはいくつかのものがあるが、その一つに、低次群の各
チャンネルまでも直接高次群の速度レベルで識別でき、
多重化レベルで特定のチャンネルの分離、挿入や監視を
行なうことができる位相同期多重がある。

【０００３】このような同期多重をネットワーク全体で
実現するためには、ネットワーク全体のクロックを統一
する網同期方式の導入が必要となる。我が国では、特定
の１局（主局）で非常に精度の高い発振器を有し、他の
すべての従属局（装置）は位相同期発振器（ＰＬＯ）を
もち、主局から伝送されるクロック（基準入力信号）に
従って発振する方式である従属同期方式を採用してい
る。

【０００４】この従属同期方式における網同期装置等
は、装置内において、基準入力信号に同期した複数のク
ロックを必要とする。このような装置内クロックの発生
方式としては、基準入力信号の位相に急激な変動を生じ
た場合や、ノイズが混入した場合でも、安定なクロック
信号を供給できるものであることが求められている。

【０００５】

【従来の技術】従属同期方式の通信装置等において、位
相同期発振器は重要な技術であり、網同期装置等におい
て広く用いられている。

【０００６】図４は、従来の装置内クロック発生方式を
示したものである。図４に示すように、基準信号入力端
子（基準入力信号受信部）１から入力された基準入力信
号を、装置内の各ユニット（ＰＫＧ）ごと設けられた位
相同期発振器１１〜１ｎに供給することによって、同一
の基準入力信号に同期したクロック信号を発生させ、こ
のクロック信号を利用して、各ユニット間において主信
号の送受信を行っている。

【０００７】しかしながら、温度変動等の影響によっ
て、各ユニットごとに設けられた、複数の位相同期発振
器１１〜１ｎの出力周波数は、常に完全に一致している
とは限らない。このような、各ユニットごとの位相同期
発振器１１〜１ｎの出力クロック周波数のばらつきが、
主信号の送受信に悪影響を与えないようにするため、通
常はバッファを用いていることによって、各ユニット間
の位相同期発振器１１〜１ｎの出力位相差を補正してい
る。

【０００８】即ち、主信号の受け渡しを行う際には、他
のユニットから受信したデータを、同時に受信たクロッ
ク信号およびフレームパルス信号によって、受信側で持
っているバッファに書き込んだのち、自ユニットのクロ
ック信号およびフレームパルス信号によって読み出すこ
とにより、クロック信号の乗せ換えを行っている。

【０００９】この場合、もしも、位相同期発振器１１〜
１ｎの出力クロック周波数のばらつきが、バッファ容量
を越えてしまった場合には、主信号においてエラーを発
出することになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置内
クロック発生方式では、定常状態においては、位相同期
発振器１１〜１ｎのそれぞれの出力周波数のばらつきは
比較的小さいため、各出力周波数間のばらつきを予測し
て、容量の小さいバッファを置くことにより、位相同期
発振器１１〜１ｎの周波数のばらつきを抑えることがで
きる。

【００１１】しかしながら、一般に、複数の位相同期発
振器の過度応答特性を厳密に一致させることは極めて困
難である。そのため、基準信号入力端子１から入力され
る基準入力信号に急激な位相変動があった場合の、位相
同期発振器１１〜１ｎの応答特性を予測することは難し
い。

【００１２】図５は、従来の装置内クロック発生方式に
おける応答特性を例示したものである。例えば、図５に
おいてで示す、基準信号入力端子１から入力される基
準入力信号において、図示のような入力信号の位相の急
変があった場合、位相同期発振器１１〜１ｎの出力位相
は、図５において、で示すように、ばらついた状態
になる。

【００１３】このように、複数の位相同期発振器１１〜
１ｎの過度応答特性を完全に一致させることは難しいた
め、定常状態とは異なり、位相同期発振器１１〜１ｎの
出力周波数のばらつきが大きくなる。そこで、このよう
なクロック周波数の変動を吸収するため、定常状態の場
合よりも容量の大きなバッファが必要になる。

【００１４】このため、一般には、位相同期発振器１１
〜１ｎの出力位相変動のばらつきの最悪値を推測し、そ
れに応じた容量のバッファを設ける方式がとられている
が、大きなバッファを設けることはそれだけ消費電力も
大きくなるので、あまり好ましくない。また、基準信号
入力端子１から入力される基準入力信号にノイズが混入
した場合に、各位相同期発振器１１〜１ｎまでの間のケ
ーブルの影響で、出力信号に混入ノイズが現れているも
のと現れていないものとが混在した場合、位相同期発振
器１１〜１ｎの出力位相にばらつきが生じることにな
る。

【００１５】このように、従来の装置内クロック発生方
式では、基準入力信号に、急激な位相変動があった場合
やノイズが混入した場合に、複数の位相同期発振器の出
力位相にばらつきが生じるのを、十分抑えることができ
ないという問題があった。

【００１６】これに対して、特開昭５８−７８２１９号
公報においては、時定数回路の時定数で定まる周波数の
クロック信号をマイクロコンピュータに供給する回路に
おいて、マイクロコンピュータ内部の特定の制御信号に
よって、時定数回路の時定数を変更することによって、
クロック信号周波数を変化させるようにした、クロック
発生回路が開示されている。しかしながら、このような
方法で、複数の装置内クロックのばらつきを制御するた
めには、それぞれのクロックに対する周波数変動の検出
手段と、検出結果に基づく制御信号発生手段とを必要と
するため、装置が複雑化し高価なものになるという問題
がある。

【００１７】また、特開平３−１５９４４２号公報にお
いては、回線側からの受信クロックの位相変動許容誤差
よりわずかに速い送信クロックを発生するとともに、回
線側からの受信データを一時保持して、保持されたデー
タ量に応じて、上位インタフェース側への送信クロック
をスタートさせ、またはストップする制御を行うことに
よって、回線側と上位側との速度整合を行うことが記載
されている。しかしながら、この技術は、基準クロック
から複数の位相同期発振器を介して装置内の複数のユニ
ットに従続クロックを供給する際の位相変動を吸収する
ものではないため、クロックの位相変動が大きい場合、
受信データ保持手段の容量が大きくなるという問題点は
依然として解決されていない。

【００１８】

【発明の目的】本発明は、このような従来技術の課題を
解決しようとするものであって、基準入力信号に急激な
位相変動があった場合やノイズが混入した場合でも、装
置内に安定したクロック信号を分配することができる従
属同期方式における装置内クロック発生方式を提供する
ことを、その目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、本発明による装置内クロック発生方式におい
ては、次のような具体的解決手段を備えている。

【００２０】第１の手段では、上位装置から出力された
基準入力信号を受信する基準入力信号受信部と、この基
準入力信号受信部から出力された基準入力信号に基づい
てクロック信号を発生させると共に装置内の各ユニット
に当該クロック信号を供給する複数の位相同期発振器と
を備えている。しかも、基準入力信号受信部と複数の位
相同期発振器との間に、当該基準入力信号受信部によっ
て出力される基準入力信号の位相差を平滑化する位相差
平滑手段を備えた。

【００２１】第２の手段では、第１の手段を特定する事
項に加え、位相差平滑手段を、装置内の各ユニットにク
ロック信号を供給する位相同期発振器の応答速度よりも
応答速度の遅い平滑化用位相同期発振器で構成した。

【００２２】第３の手段では、第１の手段を特定する事
項に加え、位相差平滑手段を、装置内の各ユニットにク
ロック信号を供給する位相同期発振器よりも引き込み特
性の遅い平滑化用位相同期発振器で構成した。

【００２３】本発明の装置内クロック発生方式において
は、基準信号入力端子１と、第１の位相同期発振器１１
〜１ｎとの間に、位相同期発振器１１〜１ｎより応答特
性の遅い第２の平滑用位相同期発振器２１を挿入したの
で、基準入力信号に急激な位相変動やノイズの混入があ
った場合でも、第２の平滑用位相同期発振器２１の出力
では、これらは吸収されて現れず、従って、第１の位相
同期発振器１１〜１ｎから装置内の各ユニットに対し
て、安定したクロック信号を供給することができるよう
になる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図を参照して説明する。図１は、本発明の従属同期
方式における装置内クロック発生方式の一実施形態を示
すブロック図である。

【００２５】本実施形態による装置内クロック発生方式
においては、上位装置（主局）からの基準入力信号を受
信する基準入力信号受信部（基準信号入力端子）１と、
この基準入力信号受信部から出力された基準入力信号に
基づいてクロック信号を発生させると共に装置内の各ユ
ニットに当該クロック信号を供給する複数の位相同期発
振器１１〜１ｎとを備えている。しかも、基準信号入力
端子１と複数の位相同期発振器１１〜１ｎとの間に、当
該基準信号入力端子から出力される基準入力信号の位相
変動を平滑化する位相差平滑手段２１を備えている。

【００２６】図１において、符号１１〜１ｎは装置内の
各ユニット（ＰＫＧ）にそれぞれクロックを供給するた
めの位相同期発振器、符号２１は基準信号入力端子１と
各位相同期発振器１１〜１ｎの間に設けられた位相差平
滑手段としての平滑用位相同期発振器２１であって、各
位相同期発振器１１〜１ｎより遅い応答特性を有してい
る。

【００２７】ここでは、基準信号入力端子１から入力さ
れた基準入力信号に同期した複数のクロック信号を、位
相同期発振器１１〜１ｎにより発生させることによっ
て、装置内において必要とする複数のクロック信号を供
給する装置内クロック発生回路に於いて、基準信号入力
端子１と各位相同期発振器１１〜１ｎとの間に、位相同
期発振器１１〜１ｎより応答速度の遅い、別の平滑用位
相同期発振器２１を設けた構成を有している。

【００２８】基準信号入力端子１と、位相同期発振器１
１〜１ｎとの間に、各位相同期発振器１１〜１ｎより応
答速度の遅い、ただ一つの平滑用位相同期発振器２１を
挿入することによって、基準信号入力端子１から入力さ
れた基準入力信号に、急激な位相変動があった場合、平
滑用位相同期発振器２１によって、ある程度、基準入力
信号の位相変化を平滑化することができる。

【００２９】すなわち、平滑用位相同期発振器２１が有
するＰＬＯ回路の引き込み時間の時定数をτ１、複数の
位相同期発振器１１〜１ｎが有するＰＬＯ回路の引き込
み時間の時定数をτ２としたとき、τ１＞＞τ２になる
ように設定する。これによって、装置内に必要なクロッ
ク信号を生成する位相同期発振器１１〜１ｎは、平滑用
位相同期発振器２１の安定した出力に追従して動作する
ため、位相同期発振器１１〜１ｎの出力位相のばらつき
は小さくなる。

【００３０】図２は、本発明の装置内クロック発生方式
における応答特性を例示したものである。例えば、基準
信号入力端子１から入力される基準入力信号に、図２に
おいてで示すような位相変動があった場合でも、平滑
用位相同期発振器２１の出力においては平滑化されて、
図２においてで示すような安定した出力が得られる。

【００３１】図３は、本発明の装置内クロック発生方式
における出力特性を例示したものである。各位相同期発
振器１１〜１ｎの出力位相は、図３において，で示
すように、平滑用位相同期発振器２１の安定した出力
に、ぴったりと追従した形で動作するため、各位相同期
発振器１１〜１ｎの出力位相の間のばらつきは小さくな
る。

【００３２】また、基準信号入力端子１から入力される
基準入力信号に、ノイズが混入した場合でも、平滑用位
相同期発振器２１で吸収できるため、従続接続されてい
る位相同期発振器１１〜１ｎの動作に影響を与えること
はない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の従属同期
方式における装置内クロック発生方式によれば、基準信
号入力端子から入力された基準入力信号に急激な位相変
動があった場合や、ノイズが混入した場合でも、前段に
挿入された位相差平滑手段によって、位相変動や入力ノ
イズが吸収されるので、後段の各位相同期発振器の出力
位相のばらつきを抑えることができ、装置内に安定した
クロック信号をを分配することができるようになる。こ
のように、基準入力信号に急激な位相変動があった場合
やノイズが混入した場合でも、装置内の各ユニットに安
定したクロック信号を分配することができる従来にない
優れた従属同期方式における装置内クロック発生方式を
提供することができる。

【００３４】従って、本発明の装置内クロック発生方式
によれば、網同期装置の場合、各位相同期発振器からク
ロックを供給される、各主信号送受信ユニットに設けら
れる、位相変動吸収用のバッファの容量を小さくするこ
とができるので、網同期装置等における消費電力の低減
とコストの削減の上で、極めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置内クロック発生方式の一実施形態
を示す方式図である。

【図２】本発明の装置内クロック発生方式における応答
特性を例示する図である。

【図３】本発明の装置内クロック発生方式における出力
特性を例示する図である。

【図４】従来の装置内クロック発生方式を示す図であ
る。

【図５】従来の装置内クロック発生方式における応答特
性を例示する図である。

【符号の説明】

１ 基準入力信号受信部（基準信号入力端
子） １１〜１ｎ 位相同期発振器 ２１ 位相差平滑手段（平滑用位相同期発振
器）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上位装置から出力された基準入力信号を
   受信する基準入力信号受信部と、この基準入力信号受信
   部から出力された基準入力信号に基づいてクロック信号
   を発生させると共に装置内の各ユニットに当該クロック
   信号を供給する複数の位相同期発振器とを備えた従属同
   期方式における装置内クロック発生方式において、 前記基準入力信号受信部と前記複数の位相同期発振器と
   の間に、当該基準入力信号受信部によって出力される前
   記基準入力信号の位相差を平滑化する位相差平滑手段を
   備えたことを特徴とする装置内クロック発生方式。
2. 【請求項２】 前記位相差平滑手段を、前記装置内の各
   ユニットにクロック信号を供給する位相同期発振器の応
   答速度よりも応答速度の遅い平滑化用位相同期発振器で
   構成したことを特徴とする請求項１記載の従属同期方式
   における装置内クロック発生方式。
3. 【請求項３】 前記位相差平滑手段を、前記装置内の各
   ユニットにクロック信号を供給する位相同期発振器より
   も引き込み特性の遅い平滑化用位相同期発振器で構成し
   たことを特徴とする請求項１記載の従属同期方式におけ
   る装置内クロック発生方式。