JPH1117669A - 位相同期回路 - Google Patents

位相同期回路

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JPH1117669A
JPH1117669A JP9170392A JP17039297A JPH1117669A JP H1117669 A JPH1117669 A JP H1117669A JP 9170392 A JP9170392 A JP 9170392A JP 17039297 A JP17039297 A JP 17039297A JP H1117669 A JPH1117669 A JP H1117669A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clock
signal
input
pll
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP9170392A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Amase
和彦 天瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Tohoku Corp
Original Assignee
NEC Tohoku Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Tohoku Corp filed Critical NEC Tohoku Corp
Priority to JP9170392A priority Critical patent/JPH1117669A/ja
Publication of JPH1117669A publication Critical patent/JPH1117669A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】クロックおよびこのクロックに同期した信号群
が二重化され、この二重化された系を随時選択するため
の系切替装置を有する通信システムで、小型軽量,低消
費電力,簡易回路構成で冗長構成のクロックの系切替時
の位相同期を簡単に矯正する。 【解決手段】位相同期回路6をPLL4とメモリ5とで
構成する。PLL4は、瞬間的に伸び縮みするクロック
7が入力されたときに出力クロックをできるだけ緩やか
に同期させるよう出力クロック8の周波数範囲を狭く且
つ入力周波数の引込時間を長く設定する。信号読み込み
時には系切替装置3が出力するクロックタイミングで系
切替装置3の出力する信号を読み込み且つ信号読み出し
時にはこの読み込まれた信号を系切替装置3が出力する
クロックをPLL4に入力し同期させた出力クロック8
によって読み出すためのメモリ5とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は通信システムの信号
系の位相同期回路に関し、特に系切替装置を有する通信
システムのクロックおよび複数データの位相を同期させ
る位相同期回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の位相同期回路は、二重化
されたクロック発生装置を有する通信システムにおい
て、現用系から予備系へクロック発生装置を切り替える
ときに、両系のクロックに位相ずれがあることに起因す
るデータエラーの発生を防止することを目的として用い
られている。
【0003】たとえば、特開平4−267672号公報
には、各々が外部クロックを入力としこの外部クロック
に位相同期した発振クロックを生成するクロック生成手
段を有する第1および第2の系統のクロック発生回路
と、これら両系のクロック発生回路を外部切替指示情報
に応じて択一的に導出する選択手段とを含むクロック位
相同期システムで、この第1,第2の系統のクロック発
生回路の対応分周出力を用いてこの分周出力に同期した
リセットパルスを発生するリセットパルス発生手段と、
前述の選択手段により選択された現用系のクロック発生
回路に応答するリセットパルスによって非選択状態の予
備用クロック発生回路の分周手段をリセットする手段を
備えることにより、冗長構成を採用している現用系と予
備系での系切替時のクロック位相同期を実現する技術が
記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の位相同
期システムでは、クロック位相同期を実現するための構
成要素としては、リセットパルスを発生するリセット部
と、外部から入力されるクロックと同期したクロックを
出力するクロック発生回路(1/N分周回路を含む)
と、クロック選択部と、リセット信号を検出して非選択
状態の予備用クロック発生回路の分周手段をリセットす
る手段と、外部切替指示情報により択一的にクロックを
導出する選択部とをすべて備えなければならない。これ
らの構成要素は比較的回路規模が大きく実装スペースも
多く必要とし、消費電力,コストも非常に大きくなる。
これに伴い位相同期システムの規模も大きくなってしま
うという問題がある。
【0005】本発明の目的は、小型軽量,低消費電力,
簡易回路構成で冗長構成のクロックの系切替時の位相同
期を簡単に矯正することが可能な位相同期回路を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の位相同期回路
は、クロックおよびこのクロックに同期した信号群が二
重化され、この二重化された系を随時選択するための系
切替装置を有する通信システムにおいて、瞬間的に伸び
縮みするクロックが入力されたときに出力クロックをで
きるだけ緩やかに同期させるよう出力クロックの周波数
範囲を狭く且つ入力周波数の引込時間を長く設定したP
LLと、信号読み込み時には前記系切替装置が出力する
クロックタイミングで前記系切替装置の出力する信号を
読み込み且つ信号読み出し時にはこの読み込まれた信号
を前記系切替装置が出力するクロックを前記PLLに入
力し同期させたPLL出力クロックによって読み出すた
めのメモリとを備え、前記PLLは、系切替が発生した
直後からPLL出力クロックは周波数を少しづつ変化さ
せながら入力クロックの位相に同調するように働き、入
力クロック中に存在する位相切り替わりを穏やかに長い
時間に渡る周波数変動に変換する。
【0007】本発明によれば、クロックが入力されるP
LLの第1の特徴は、入力の位相変動が起きたときに入
力信号へ追従する速度を遅く設定していることである。
このため、PLLの出力クロックは入力信号に緩やかに
追従し、ある程度長い時間をかけてPLL入力信号に同
期する。入力信号を追従しているときのPLL出力クロ
ックは穏やかに周波数変動しており、PLLの後段で信
号を受信する回路あるいはシステムがデータエラーを起
こさない範囲内の周波数変動である。このため、PLL
が入力信号に追従する速度は、後段の回路あるいはシス
テムの信号受信能力に応じて変化させる必要がある。
【0008】また、PLLの第2の特徴は、入力信号を
追従するクロック出力の出力周波数範囲を狭く設定して
あることである。このため、PLL出力クロックの周波
数変動は入力信号から大きくかけ離れることがなくな
り、後段の回路あるいはシステムもデータエラーを起こ
しにくくなる。
【0009】これら前述の二つの特性を有することによ
り、PLLは入力クロックに含まれる瞬間的な位相変動
を、長い時間の穏やかな周波数変動に変換して出力する
ことができる。また、メモリに入力されるデータ群は、
PLLの入力クロックタイミングで読み込まれ、メモリ
出力時はPLLの出力クロックタイミングで読み出され
るため、メモリの前後では常にクロックに同期するの
で、系切替が起きたときの瞬間的で急激な位相変動を含
む信号群は、ある程度長い時間に渡る穏やかな周波数変
動を含む信号群に変換される。
【0010】本発明の位相同期回路の後段でクロックお
よびデータ群を受信する回路あるいはシステムがデータ
エラーを起こさない範囲内の周波数変動を持つクロック
およびデータ群であれば、系切替が発生しても、通信回
路あるいはシステムはデータエラー無しで信号を受信す
ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0012】図1を参照すると、本発明の位相同期回路
6を用いた光通信システムの一例が示されており、クロ
ックおよびこのクロックに同期した信号群が二重化さ
れ、この二重化された系を随時選択するための系切替装
置3と、データを送信する光送信回路10との間に位相
同期回路6が設けられている。現用系入力信号群1と予
備系入力信号群2との間には位相差が存在しており、系
切替装置3の出力信号群9は、PLL4とメモリ5とで
構成される位相同期回路6に入力され、この回路の出力
を光送信回路10に入力する。
【0013】位相同期回路6は、瞬間的に伸び縮みする
クロックが入力されたときに出力クロックをできるだけ
緩やかに同期させるよう出力クロックの周波数範囲を狭
く且つ入力周波数の引込時間を長く設定したPLL4
と、信号読み込み時には系切替装置3が出力するクロッ
クタイミングで系切替装置3の出力する信号を読み込み
且つ信号読み出し時にはこの読み込まれた信号を系切替
装置3が出力するクロックをPLL4に入力し同期させ
たPLL出力クロックによって読み出すためのメモリ5
とを備える。
【0014】次に、本発明の動作について説明する。図
2(a)は図1における系切替装置3での入出力クロッ
クのずれの一例を示すタイミングチャートであり、図2
(b)は図1におけるPLL4での入出力クロックの一
例を示すタイミングチャートである。系切替装置3の切
替動作が発生した瞬間には、出力信号群9は瞬間的で且
つ急激な位相切り替わり点を含む。この位相切り替わり
点を含む出力信号群9の中の入力クロック7はPLL4
に入力されるが、PLL4は常に入力クロック7と出力
クロック8の位相を比較して位相差を極小にするように
働き、結果的に入力と出力の位相と周波数を同調する機
能を有する。
【0015】ここで、PLLの基本動作について説明す
る。一般的なPLLは、位相比較器(PD)と、ローパ
スフィルタ(LPF)と、電圧制御発振器(VCO)と
を備えて構成され,VCOの出力クロックはPDにルー
プバックする。このとき、PDは入力信号と出力クロッ
クの位相差を検出して、位相差に応じた電圧を出力す
る。PD出力電圧はLPFに入力され平滑化されたの
ち、VCOに入力されVCO出力クロック周波数を制御
する。
【0016】PLL4の入力クロック7に瞬間的な位相
変動が起きたとき、PLL4の入力クロック7と出力ク
ロック8との間には一定の位相差が生じ、その位相差を
検出したPLL4は出力クロック8の周波数を変動させ
て入力クロック7と出力クロック8の位相差を少なくす
るように動作し、PLL4の出力クロック8は入力クロ
ック7に同期する。
【0017】本発明の位相同期回路に用いているPLL
4の特徴は、図2(b)に示すように、入力クロック7
と出力クロック8の間に位相差が発生したときに、PL
L4の出力クロック8の周波数を穏やかに長い時間に渡
って変動するように、LPFの時定数を設定し入出力特
性を決定する。また、出力クロック8と入力クロック7
の周波数が一定以上かけ離れることがないように、VC
Oの出力クロック8の周波数範囲を、たとえば、中心周
波数から±1%以内と狭く設定する。上述したこれらの
2つの設定により、出力クロック8は非常にゆっくりと
入力クロック7の位相を追従する。このPLL4の入出
力タイミングチャートの一例を図2(b)に、また、系
切替装置3で現用系入力信号群1から予備系入力信号群
2に系切替されたときのクロックの状態を図2(a)に
示す。
【0018】PLL4は、クロック7の系切替が発生し
た直後からPLL4の出力クロック8は周波数を少しづ
つ変化させながら入力クロック7の位相に同調するよう
に働き、入力クロック7の中に存在する位相切り替わり
を穏やかに長い時間に渡る周波数変動に変換する。この
周波数変動を含む出力クロック8を受信した光送信回路
10が、データエラーを発生しない程度に出力クロック
8の中の周波数が変動している区間内において、隣接ビ
ット間の位相変動が少なくなるようにPLL4、および
PLL4を構成するPD,LPF,VCOを設定する。
【0019】また、系切替装置3が出力する出力信号群
9の中の入力クロック7に同期したDATA1,2はメ
モリ5に入力されるが、メモリ5に読み込むときは入力
クロック7のタイミングで行うが、メモリ5からのデー
タ読み出しは出力クロック8のタイミングで行う。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
1の効果は、クロックおよびこのクロックに同期した信
号群が二重化され、この二重化された系を随時選択する
ための系切替装置を有する通信システムにおいて、系切
替時に発生する通信システムのデータエラーを防止する
ことができる。その理由は、瞬間的に伸び縮みするクロ
ックが入力されたときに出力クロックをできるだけ緩や
かに同期させるよう出力クロックの周波数範囲を狭く且
つ入力周波数の引込時間を長く設定したPLLと、信号
読み込み時には系切替装置が出力するクロックタイミン
グで系切替装置の出力する信号を読み込み且つ信号読み
出し時にはこの読み込まれた信号を系切替装置が出力す
るクロックをPLLに入力し同期させたPLL出力クロ
ックによって読み出すためのメモリとを備える位相同期
回路を用いるためである。
【0021】また、第2の効果は、このデータエラーの
発生防止機能を、上述したPLLとメモリのみの少ない
構成手段で実現できるということである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】(a)は図1における系切替装置での入出力ク
ロックのずれの一例を示すタイミングチャートである。
(b)は図1におけるPLLでの入出力クロックの一例
を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 現用系入力信号群 2 予備系入力信号群 3 系切替装置 4 PLL 5 メモリ 6 位相同期回路 7 入力クロック 8 出力クロック 9 出力信号群 10 光送信回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロックおよびこのクロックに同期した
    信号群が二重化され、この二重化された系を随時選択す
    るための系切替装置を有する通信システムにおいて、瞬
    間的に伸び縮みするクロックが入力されたときに出力ク
    ロックをできるだけ緩やかに同期させるよう出力クロッ
    クの周波数範囲を狭く且つ入力周波数の引込時間を長く
    設定したPLLと、信号読み込み時には前記系切替装置
    が出力するクロックタイミングで前記系切替装置の出力
    する信号を読み込み且つ信号読み出し時にはこの読み込
    まれた信号を前記系切替装置が出力するクロックを前記
    PLLに入力し同期させたPLL出力クロックによって
    読み出すためのメモリとを備えることを特徴とする位相
    同期回路。
  2. 【請求項2】 前記PLLは、系切替が発生した直後か
    らPLL出力クロックは周波数を少しづつ変化させなが
    ら入力クロックの位相に同調するように働き、入力クロ
    ック中に存在する位相切り替わりを穏やかに長い時間に
    渡る周波数変動に変換することを特徴とする請求項1記
    載の位相同期回路。
JP9170392A 1997-06-26 1997-06-26 位相同期回路 Pending JPH1117669A (ja)

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JP9170392A JPH1117669A (ja) 1997-06-26 1997-06-26 位相同期回路

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JPH1117669A true JPH1117669A (ja) 1999-01-22

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Cited By (5)

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