JPH11331117A

JPH11331117A - 位相制御装置

Info

Publication number: JPH11331117A
Application number: JP10151888A
Authority: JP
Inventors: Hisayuki Tanoi; 寿行田野井
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1998-05-18
Publication date: 1999-11-30
Anticipated expiration: 2018-05-18
Also published as: JP3123511B2

Abstract

(57)【要約】【課題】伝送路を介して送信側および受信側のクロッ
クを周波数だけでなく位相も制御することができる位相
制御装置を提供すること。【解決手段】スタッフ情報生成回路２７によって生成
されたスタッフ情報により、送信データ（ＳＤ）２９を
スタッフ化し、これとともにスタッフ情報（Δｓ）およ
び周波数情報生成回路４４によって生成された送信周波
数情報（Δｆｓ）４７を多重化して伝送する。位相制御
回路４５は、送信周波数情報（Δｆｓ）４８と受信クロ
ック（ｆｒ）３４とから位相制御情報４９を生成し、Ｐ
ＬＬ回路４６で、スタッフ情報（Δｓ）３２と位相制御
回路４５からの位相制御情報４９とから伝送路クロック
（ｆｌ）２６と受信クロック（ｆｒ）３４との周波数差
および位相差を調整することで、送信クロック（ｆｓ）
３３と受信クロック（ｆｒ）３４の周波数および位相の
同期制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位相制御装置に係
わり、詳細には非同期の送信データをスタッフ多重化
し、受信側にて非同期データをデスタッフ分離するとと
もにクロック再生を行う位相制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、伝送システムにおいて、特にディ
ジタル系の伝送交換システムの送信側と受信側とを同一
クロックで動作させる必要のある場合がある。ところ
が、実際には構成素子のばらつきなどが原因となり、互
いのクロック周波数を同一にすることは難しい。このよ
うなクロック周波数の異なる互いのパルス列を同期化す
る方法の１つにスタッフ同期方式を用いたスタッフ同期
装置がある。

【０００３】図１３は、このようなスタッフ同期方式の
原理を説明するために、スタッフ同期方式における一連
のパルス列の状態を表わしたものである。図１３（ａ）
に示すように、ここでは送信側ではある周波数のパルス
列を受信側に対して伝送するものとする。通常、スタッ
フ同期方式ではこの入力パルス列の伝送速度よりも幾分
早い伝送速度で受信側に送信され、その際に図１３
（ｂ）のようにスタッフパルスと呼ばれる同期用のパル
ス１０₁、１０₂が挿入される。これは、送信側と受信側
のクロック周波数により予め挿入位置が決まっていた
り、直接これらのクロックの周波数の違いによりスタッ
フパルスが挿入されたりする。挿入されたスタッフパル
スの位置情報は、スタッフ情報として伝送信号の一部を
用いて多重化されるなどして受信側に通知される。

【０００４】受信側では、図１３（ｃ）に示すようにこ
のスタッフ情報よりスタッフパルスの挿入位置を認識し
て、伝送されてきたパルス列からスタッフパルス列を取
り除く。このとき受信側では、瞬時的にパルス列が「歯
抜け」状態になるため、その「歯抜け」部分にジッタが
発生する。しかし、フェーズ・ロックド・ループ（Phas
e Locked Loop：以下、ＰＬＬと略す。）により平滑化
することで、このジッタを取り除くことができる（図１
３の（ｄ））。

【０００５】このスタッフ同期方式を用いて、さらに受
信側でクロックを再生することによって、送信側のクロ
ックと受信側のクロックの周波数同期をとる位相制御装
置がある。

【０００６】図１４は、従来提案された位相制御装置の
構成の概要を表わしたものである。この位相制御装置
は、スタッフ多重化回路２０と、スタッフ分離回路２１
とを備えており、これらは伝送路２２を介して接続され
ている。伝送路２２はスタッフ多重化回路２０によって
送出された多重データ２３を、所定の伝送路クロックで
伝送し、多重データ２４としてスタッフ分離回路２１に
送出する。また、伝送路２２から、スタッフ多重化回路
２０には伝送路クロック（ｆｌ）２５として、スタッフ
分離回路２１には伝送路クロック（ｆｌ）２６として、
それぞれ同一周波数の伝送路クロックが供給されてい
る。さらにこの位相制御装置は、スタッフ多重化回路２
０にスタッフ情報を供給するスタッフ情報生成回路２７
と、スタッフ分離回路２１によって分離されたデータに
基づいて受信クロックを生成するＰＬＬ回路２８とを有
している。

【０００７】スタッフ多重化回路２０は、送信データ
（ＳＤ）２９を、スタッフ情報生成回路２７によって生
成されたスタッフ情報（Δｓ）３０を用いてスタッフ化
し、スタッフ情報（Δｓ）３０とともに多重化し、多重
データ２３として伝送路２２に送出する。すなわちスタ
ッフ多重化回路２０に入力された送信データ（ＳＤ）２
９は送信クロック３３に同期して、一旦図示しないメモ
リに書き込まれ、スタッフ情報（Δｓ）３０に基づいて
伝送路クロック（ｆｌ）２３に同期した読み出し信号に
より読み出された後、スタッフ情報（Δｓ）３０ととも
に多重化されて多重データとして送出されるようになっ
ている。

【０００８】スタッフ分離回路２１は、伝送路２２を介
して伝送されてくる多重データ２４を受信し、受信デー
タ（ＲＤ）３１と、スタッフ情報（Δｓ）３２とを分離
する。その際、受信データ（ＲＤ）３１は、スタッフ情
報（Δｓ）３２を用いてスタッフ分離を行って出力され
る。すなわちスタッフ分離回路２１に入力された多重デ
ータ２４は、伝送データと、スタッフ情報（Δｓ）３２
とに分離される。そして、伝送データは伝送路クロック
（ｆｌ）２６に同期して、一旦図示しないメモリに書き
込まれ、スタッフ情報（Δｓ）３２に基づいて受信クロ
ックｆｒ（３４）に同期した読み出し信号により受信デ
ータ３１として読み出される。また、スタッフ情報（Δ
ｓ）３２は、ＰＬＬ回路２８に入力される。

【０００９】スタッフ情報生成回路２７は、送信データ
（ＳＤ）２９に同期した送信クロック（ｆｓ）３３と、
伝送路に同期した伝送路クロック（ｆｌ）２５とからス
タッフ情報（Δｓ）３０を生成する。ＰＬＬ回路２８
は、スタッフ分離回路２１によって分離されたスタッフ
情報（Δｓ）３２と、伝送路クロック（ｆｌ）２６とか
ら、受信クロック（ｆｒ）３４を生成する。

【００１０】このような位相制御装置では、送信側にお
いて伝送路クロック（ｆｌ）２５と送信クロック（ｆ
ｓ）３３との周波数差による位相の違いからスタッフ情
報（Δｓ）３０を生成し、伝送路２２と非同期の送信デ
ータ（ＳＤ）２９とともに多重化して伝送する。一方、
受信側において、伝送データとスタッフ情報（Δｓ）３
２に分離した後、スタッフ情報（Δｓ）３２と伝送路ク
ロック（ｆｌ）２６とから受信クロック（ｆｒ）３４を
再生する。この受信クロック（ｆｒ）３４に同期して、
受信して分離した伝送データを読み出すことで受信デー
タ（ＲＤ）３１として出力することができる。したがっ
て、送信側で生成したスタッフ情報（Δｓ）３０を送信
データ（ＲＤ）２９とともに受信側に送信することによ
って、互いに非同期のデータの送受を同期化し、送信ク
ロック（ｆｓ）３３および受信クロック（ｆｒ）３４の
周波数同期をとることが可能となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の位相制御装置で
は、上述したようにスタッフ情報を送信データとともに
受信側に伝送することで、送信クロックおよび受信クロ
ックの周波数を同期させることができる。しかし、より
大容量伝送などが要求され、送信クロックおよび受信ク
ロックの周波数が高くなった場合、送信クロックと受信
クロックとの間の位相差を無視することができなくな
り、伝送データの取りこぼしなどが生じてしまう可能性
がある。すなわち、これまで説明した位相制御装置で
は、周波数を同期させることができるが、位相の調整す
ることができないという問題がある。例えば、送信クロ
ックおよびあるいは受信クロックが長時間ドリフトした
場合、これを補償する位相変動を行うことができず、伝
送システムとしての信頼性を低下させる。

【００１２】このように従来の位相制御装置では、スタ
ッフ情報として例えば“正スタッフ／スタッフなし／負
スタッフ”の３通りの情報しか伝送しないため、これに
合わせて周波数を調整するだけであった。

【００１３】また、特開平５−３４６３号公報「スタッ
フ多重通信受信回路」には、例えば多重データの１フレ
ーム中に情報がまったく入らないビットが多数存在した
場合に生じる受信側の書き込みクロックと読み出しクロ
ックとの周波数差の拡大により生じするジッタをＰＬＬ
回路で抑圧できなくなるという問題に対処する技術が開
示されている。すなわち、伝送されたデータから生成し
たクロックを１フレーム周期に分周するとともに、スタ
ッフの有無によりメモリへの書き込みビット数を変更す
る一方、スタッフの有無により可変分周して伝送データ
から生成したクロックの位相に同期させて読み出させる
ようにしている。しかし、この特開平５−３４６３号公
報に開示されている技術では、受信側の同期用バッファ
メモリの書き込みクロックと読み出しクロックの位相差
によるジッタを抑圧するに過ぎず、例えば伝送路を介し
て送信側と受信側の各クロックの位相を調整することが
できない。

【００１４】そこで本発明の目的は、伝送路を介して送
信側および受信側のクロックを周波数だけでなく位相も
制御することができる位相制御装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）スタッフ多重化された伝送データを所定の伝
送路クロックに同期して伝送するための伝送路と、
（ロ）この伝送路クロックと送信クロックとの位相差に
応じた送信周波数情報を生成する送信周波数情報生成手
段と、（ハ）送信クロックに同期した送信データがスタ
ッフ化された伝送データと送信周波数情報生成手段によ
って生成された送信周波数情報と多重化して伝送路に送
出する多重化手段と、（ニ）伝送路を介して多重化手段
によって送出された伝送データを受信し伝送データとを
送信周波数情報を分離する分離手段と、（ホ）この分離
手段によって分離された送信周波数情報に基づいて伝送
路クロックと受信クロックの位相差を調整する位相差調
整手段と、（ヘ）この位相差調整手段によって位相差が
調整された受信クロックに同期して分離手段によって分
離された伝送データを受信データとして出力する受信デ
ータ出力手段とを位相制御装置に具備させる。

【００１６】すなわち請求項１記載の発明では、送信周
波数情報生成手段により伝送路クロックと送信クロック
との位相差に応じた送信周波数情報を生成するようにし
ている。生成した送信周波数情報は、スタッフ化された
伝送データとともに多重化して受信側に伝送する。そし
て、受信側で分離した送信周波数情報から伝送路クロッ
クと受信クロックとの位相を調整することによって、送
信クロックと受信クロックに位相同期を行うようにして
いる。

【００１７】請求項２記載の発明では、（イ）伝送デー
タを所定の伝送路クロックに同期して伝送するための伝
送路と、（ロ）この伝送路クロックと送信クロックとの
位相差に応じた送信周波数情報を生成する送信周波数情
報生成手段と、（ハ）伝送路クロックと送信クロックと
の周波数差に応じたスタッフ情報を生成するスタッフ情
報生成手段と、（ニ）送信クロックに同期した送信デー
タをこのスタッフ情報生成手段によって生成されたスタ
ッフ情報に基づいてスタッフ化するスタッフ化手段と、
（ホ）このスタッフ化手段によってスタッフ化された送
信データと、スタッフ情報生成手段によって生成された
スタッフ情報と、送信周波数情報生成手段によって生成
された送信周波数情報とを多重化して伝送路に送出する
多重化手段と、（ヘ）伝送路を介して多重化手段によっ
て送出された伝送データを受信し伝送データとスタッフ
情報と送信周波数情報とを分離する分離手段と、（ト）
この分離手段によって分離されたスタッフ情報に基づい
て分離手段によって分離された伝送データをデスタッフ
化するデスタッフ化手段と、（チ）分離手段によって分
離されたスタッフ情報と送信周波数情報とに基づいて伝
送路クロックと受信クロックの周波数差および位相差を
調整して同期化するクロック同期化手段と、（リ）この
クロック同期化手段によって周波数差および位相差を調
整して同期化された受信クロックに同期してデスタッフ
化手段によってデスタッフ化された伝送データを受信デ
ータとして出力する受信データ出力手段とを位相制御装
置に具備させる。

【００１８】すなわち請求項２記載の発明では、送信周
波数情報生成手段により伝送路クロックと送信クロック
との位相差に応じた送信周波数情報を生成するようにし
ている。また、スタッフ情報生成手段により伝送路クロ
ックと送信クロックとの周波数差に応じたスタッフ情報
を生成するようにしている。そして、生成した送信周波
数情報およびスタッフ情報は、スタッフ化された伝送デ
ータとともに多重化して受信側に伝送する。そして、受
信側で分離した送信周波数情報およびスタッフ情報から
伝送路クロックと受信クロックとの位相差および周波数
差を調整することによって、送信クロックと受信クロッ
クに位相同期および周波数同期を行うようにしている。

【００１９】請求項３記載の発明では、（イ）伝送デー
タを所定の伝送路クロックに同期して伝送するための伝
送路と、（ロ）この伝送路クロックと送信クロックとの
位相差に応じた送信周波数情報を生成する送信周波数情
報生成手段と、（ハ）伝送路クロックと送信クロックと
の周波数差に応じてスタッフ情報を生成する第１のスタ
ッフ情報生成手段と、（ニ）送信クロックに同期した送
信データをこの第１のスタッフ情報生成手段によって生
成されたスタッフ情報に基づいてスタッフ化するスタッ
フ化手段と、（ホ）このスタッフ化手段によってスタッ
フ化された送信データと、送信周波数情報生成手段によ
って生成された送信周波数情報とを多重化して伝送路に
送出する多重化手段と、（ヘ）伝送路を介して多重化手
段によって送出された伝送データを受信し伝送データと
送信周波数情報とを分離する分離手段と、（ト）この分
離手段によって分離された送信周波数情報と伝送路クロ
ックによってラッチされた送信周波数情報との前値差分
に応じてスタッフ情報を生成する第２のスタッフ情報生
成手段と、（チ）この第２のスタッフ情報生成手段によ
って生成されたスタッフ情報に基づいて分離手段によっ
て分離された伝送データをデスタッフ化するデスタッフ
化手段と、（リ）第２のスタッフ情報生成手段によって
生成されたスタッフ情報と分離手段によって分離された
送信周波数情報とに基づいて伝送路クロックと受信クロ
ックの周波数差および位相差を調整して同期化するクロ
ック同期化手段と、（ヌ）このクロック同期化手段によ
って周波数差および位相差を調整して同期化された受信
クロックに同期してデスタッフ化手段によってデスタッ
フ化された伝送データを受信データとして出力する受信
データ出力手段とを位相制御装置に具備させる。

【００２０】すなわち請求項３記載の発明では、送信周
波数情報生成手段により伝送路クロックと送信クロック
との位相差に応じた送信周波数情報を生成するようにし
ている。また、第１のスタッフ情報生成手段により伝送
路クロックと送信クロックとの周波数差に応じたスタッ
フ情報を生成するようにしている。そして、第１のスタ
ッフ情報生成手段によって生成されたスタッフ情報を用
いて送信データをスタッフ化して、送信情報周波数情報
生成手段によって生成された送信周波数情報とともに多
重化して受信側に伝送するようにしている。受信側で
は、第２のスタッフ情報生成手段により、分離した送信
周波数情報と伝送路クロックの前値差分に応じたスタッ
フ情報を生成し、これを用いて分離した伝送データをデ
スタッフ化して受信データとして出力させる。さらに、
分離した送信周波数情報と第２のスタッフ情報生成手段
によって生成されたスタッフ情報とに基づいて、伝送路
クロックと受信クロックとの位相差および周波数差を調
整して、これらを同期化させるようにしている。

【００２１】請求項４記載の発明では、請求項３または
請求項４記載の位相制御装置で、クロック同期化手段
は、スタッフ情報に基づいて伝送路クロックと受信クロ
ックの周波数差を調整して同期化するクロック周波数同
期化手段と、送信周波数情報に基づいて伝送路クロック
と受信クロックの位相差を調整して同期化するクロック
位相差同期化手段とを備えていることを特徴としてい
る。

【００２２】すなわち請求項４記載の発明では、第２の
スタッフ情報生成手段によって生成されたスタッフ情報
を用いて伝送路クロックと受信クロックの周波数差を調
整して周波数同期を行うようにしている。また、送信周
波数情報を用いて伝送路クロックと受信クロックの位相
差を調整して位相同期を行うようにしている。

【００２３】請求項５記載の発明では、請求項３記載の
位相制御装置で、第２のスタッフ情報生成手段は、伝送
路クロックで送信周波数情報をラッチするラッチ手段
と、ラッチ手段によるラッチ出力と送信周波数情報との
前値差分を計算する減算手段と、この減算手段による減
算結果の閾値を記憶する記憶手段とを備え、減算手段に
よる減算結果が記憶手段に予め記憶されている閾値との
比較結果に応じてスタッフ情報を生成することを特徴と
している。

【００２４】すなわち請求項５記載の発明では、記憶手
段に記憶されている所定の閾値を用いて判定すること
で、非常に簡素な構成でスタッフ情報を生成することが
できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】

【００２６】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００２７】第１の実施例

【００２８】図１は、本発明の第１の実施例における位
相制御装置の構成の概要を表わしたものである。但し、
図１４に示す従来提案された位相制御装置と同一の部分
には同一符号を付している。この位相制御装置は、スタ
ッフ多重化回路４０と、スタッフ分離回路４１と備えて
おり、これらは伝送路２２を介して接続されている。伝
送路２２はスタッフ多重化回路４０によって送出された
多重データ４２を所定の伝送路クロックで伝送し、多重
データ４３としてスタッフ分離回路４１に送出する。ま
た、伝送路２２からスタッフ多重化回路４０には伝送路
クロック（ｆｌ）２５として、スタッフ分離回路２１に
は伝送路クロック（ｆｌ）２６として、それぞれ同一周
波数の伝送路クロックが供給されている。

【００２９】さらにこの位相制御装置は、スタッフ多重
化回路４０にスタッフ情報を供給する公知のスタッフ情
報生成回路２７と、スタッフ多重回路４０に送信周波数
情報を供給する周波数情報生成回路４４と、送信周波数
情報により位相同期の制御を行う位相制御回路４５と、
位相制御回路４５の制御によりスタッフ情報に基づいて
受信クロックを生成するＰＬＬ回路４６とを有してい
る。

【００３０】スタッフ多重化回路４０は、送信データ
（ＳＤ）２９を、スタッフ情報生成回路２７によって生
成されたスタッフ情報（Δｓ）３０を用いてスタッフ化
し、スタッフ情報（Δｓ）３０と周波数情報生成回路４
４によって生成された送信周波数情報（Δｆｓ）４７と
ともに多重化し、多重データ４２として伝送路２２に送
出する。スタッフ分離回路４１は、伝送路２２を介して
伝送されてくる多重データ４３を受信し、受信データ
（ＲＤ）３１と、スタッフ情報（Δｓ）３２と、送信周
波数情報（Δｆｓ）４８とを分離する。その際、受信デ
ータ（ＲＤ）３１は、スタッフ情報（Δｓ）３２を用い
たスタッフ分離が行われて出力される。

【００３１】スタッフ情報生成回路２７は、送信データ
（ＳＤ）２９に同期した送信クロック（ｆｓ）３３と、
伝送路に同期した伝送路クロック（ｆｌ）２５とからス
タッフ情報（Δｓ）を生成する。周波数情報生成回路４
４は、送信クロック（ｆｓ）３３と、伝送路クロック
（ｆｌ）２５とから送信周波数情報（Δｆｓ）４７を生
成する。位相制御回路４５は、伝送路クロック（ｆｌ）
２６と、送信周波数情報（Δｆｓ）４８と、受信クロッ
ク（ｆｒ）３４とから位相制御情報４９を生成する。Ｐ
ＬＬ回路４６は、伝送路クロック（ｆｌ）２６と、スタ
ッフ情報（Δｓ）３２と、位相制御回路４５からの位相
制御情報４９とから受信クロック（ｆｒ）３４を生成す
る。

【００３２】このように第１の実施例における位相制御
装置は、伝送路と非同期の伝送データをスタッフ多重化
して送信し、受信側にて非同期のデータをデスタッフす
るとともに同時に送信したスタッフ情報と送信周波数情
報とにより、送信クロックと周波数同期および位相同期
が施された受信クロックを生成することができるように
なっている。

【００３３】以下では、図１に示した第１の実施例にお
ける位相制御装置の構成要部について詳細に説明する。

【００３４】図２は、図１に示したスタッフ多重化回路
４０の構成要部の概要を表わしたものである。スタッフ
多重化回路４０は、送信データ（ＳＤ）２９をバッファ
リングするバッファメモリ５０と、バッファメモリ５０
の読み出し制御を行う読出制御回路５１と、伝送データ
およびスタッフ情報（Δｓ）３０および送信周波数情報
（Δｆｓ）４７を多重化する多重化回路（Multiplex Ci
rcuit：以下、ＭＵＸと略す。）５２とを備えている。
送信データ（ＳＤ）２９は、送信クロック（ｆｓ）３３
に同期してバッファメモリ５０に書き込まれる。そし
て、スタッフ情報生成回路２７によって生成されたスタ
ッフ情報（Δｓ）３０に基づいて、伝送路クロック（ｆ
ｌ）２５に同期した読出信号５３によりバッファメモリ
５０からスタッフ化された伝送データとして読み出され
る。ＭＵＸ５２では、バッファメモリ５０から読み出さ
れスタッフ化された伝送データと、スタッフ情報（Δ
ｓ）３０と、送信周波数情報（Δｆｓ）４７とが多重化
され、多重データ４２として出力される。

【００３５】このように、送信データ（ＳＤ）２９は、
一旦バッファメモリ５０に送信クロック（ｆｓ）３３に
同期して書き込まれる。そして、スタッフ情報生成回路
２７で検出されたスタッフ挿入位置に基づくスタッフ情
報（Δｓ）３０に応じて、伝送路クロック（ｆｌ）２５
で同期して読み出される。これにより、送信クロック
（ｆｓ）３３と伝送路クロック（ｆｌ）２５との周波数
の違いにより伝送ミスを防ぎ、非同期伝送系の安定した
通信を可能としている。

【００３６】図３は、図１に示したスタッフ分離回路４
１の構成要部の概要を表わしたものである。スタッフ分
離回路４１は、多重データ４３を受信して伝送データお
よびスタッフ情報（Δｓ）３２および送信周波数情報
（Δｆｓ）４８を分離する分離回路（Demultiplex Circ
uit:以下、ＤＭＵＸと略す。）５４と、ＤＭＵＸ５４で
分離された伝送データをバッファリングするバッファメ
モリ５５と、バッファメモリ５５の読み出し制御を行う
読出制御回路５６とを備えている。多重データ４３は、
ＤＭＵＸ５４において、伝送データと、スタッフ情報
（Δｓ）３２と、送信周波数情報（Δｆｓ）４８とに分
離される。伝送データは、伝送路クロック（ｆｌ）２６
に同期してバッファメモリ５５に書き込まれる。そし
て、分離したスタッフ情報（Δｓ）３２に基づいて、受
信クロック（ｆｒ）３４に同期した読出信号５７により
バッファメモリ５５からデスタッフ化された受信データ
（ＲＤ）３１として読み出される。

【００３７】このように、ＤＭＵＸ５４により分離され
た伝送データを、伝送路クロック（ｆｌ）２６に同期し
て一旦バッファメモリ５５に書き込み、同時に分離した
スタッフ情報（Δｓ）３２に応じて、受信クロック（ｆ
ｒ）３４に同期して受信データ（ＲＤ）３１として読み
出すようにしている。これにより、伝送路クロック（ｆ
ｌ）２６と受信クロック（ｆｒ）３４との周波数の違い
による伝送ミスを防ぎ、非同期伝送系の安定した通信を
可能としている。

【００３８】図４は、図１に示した周波数情報生成回路
４４の構成要部の概要を表わしたものである。周波数情
報生成回路４４は、送信クロック（ｆｓ）３３をカウン
トするｎビットカウンタ５８と、伝送路クロック（ｆ
ｌ）２５を１／ｍ分周する１／ｍ分周回路５９と、ｎビ
ットカウンタ５８によるカウント結果を１／ｍ分周回路
５９によって分周されたクロックでラッチするフリップ
フロップ６０とを備えている。ｎビットカウンタ５８の
出力を、伝送路クロック（ｆｌ）２５を１／ｍ分周した
クロックでラッチしたフリップフロップ６０の出力は一
般に実数となり、次の（１）式で表わすことができる。

【００３９】フリップフロップ６０の出力＝（ｍ×ｆｓ／ｆｌ）／２ⁿ ＝ｋｉ．ｋｄ・・・（１）（但し、ｋｉは整数部、ｋｄは小数点以下の部分を示
す。）

【００４０】したがって、周波数情報生成回路４４から
出力される送信周波数情報（Δｆｓ）４７は、ｎビット
構成であり、“２ⁿ×ｋｄ”のデータとして出力され
る。ここで、分周比（ｍ，ｎ）を任意に設定することで
送信周波数情報（Δｆｓ）４７が表わす周波数精度を調
整することができる。

【００４１】図５は、図１に示したＰＬＬ回路４６の構
成要部の概要を表わしたものである。このＰＬＬ回路４
６は、スタッフ情報（Δｓ）３２あるいは位相制御情報
４９に応じて分周比が可変の分周回路６１と、分周回路
６１の分周クロックと伝送路クロック（ｆｌ）２６との
位相を比較する位相比較回路６２と、位相比較回路６２
の出力の高調波成分を除去する低域フィルタ（Low Pass
Filter：ＬＰＦ）６３と、送信クロック（Δｆｓ）の
（Ｎ±Ｓｎ±ｆｎ）逓倍の周波数のクロックを出力する
電圧制御発振器（Voltage Controlled Oscillator：Ｖ
ＣＯ）６４とを備えている。分周回路６１は、本来の１
／Ｎ分周から、スタッフ情報（Δｓ）３２に応じて“±
Ｓｎ”だけ可変であり、受信クロック（ｆｒ）３４と送
信クロック（ｆｓ）の周波数同期のための周波数制御が
行われる。さらに、この分周回路６１は、図５に示した
位相制御回路４５で生成された位相制御情報４９に応じ
て“±ｆｎ”だけ分周比が可変になっており、受信クロ
ック（ｆｒ）３４と送信クロック（ｆｓ）との位相同期
のための位相制御が行われる。

【００４２】図６は、図１に示した位相制御回路４５の
構成要部の概要を表わしたものである。この位相制御回
路４５は、受信クロック（ｆｒ）３４をカウントすると
ともに初期化信号６５で送信周波数情報（Δｆｓ）４８
をロードするｎビットカウント６６と、伝送路クロック
（ｆｌ）２６を１／ｍ分周する１／ｍ分周回路５９と、
ｎビットカウンタ６６のカウント結果を１／ｍ分周回路
５９によって伝送路クロック（ｆｌ）２６が１／ｍ分周
したクロックでラッチするフリップフロップ６７と、ｎ
ビットの送信周波数情報（Δｆｓ）４８とフリップフロ
ップ６７の出力としてのｎビットの受信周波数情報（Δ
ｆｒ）６８との減算を行う減算器６９と、減算器６９に
よる減算結果の符号およびその絶対値が予め設定されて
いる第１の閾値（±Ｔｈ１）よりも大きいか否かを判定
する閾値判定回路７０とを備えている。閾値判定回路７
０は、減算結果が第１の閾値（±Ｔｈ１）よりも大きい
か小さいかを示す２ビットの位相制御情報４９を出力す
るとともに、第２の閾値（±Ｔｈ２）を越えたときに初
期化信号６５をｎビットカウンタ６６に対して出力する
（Ｔｈ１≦Ｔｈ２）。

【００４３】このように位相制御回路４５は、送信周波
数情報（Δｆｓ）４８と受信周波数情報（Δｆｒ）６８
との差分より、送信クロック（ｆｓ）と受信クロック
（ｆｒ）との位相差を検出することができる。

【００４４】図７は、図６に示した位相制御回路４５に
よる位相制御の概要を表わしたものである。縦軸は、送
信周波数情報（Δｆｓ）と受信周波数情報（Δｆｒ）４
８の差分である位相情報（Δｐｈ）７１であり、この位
相情報（Δｐｈ）７１を時間経過とともに表わしたもの
である。また、“±Ｔｈ１”は閾値判定回路７０で予め
設定されている閾値である。すなわち、位相情報（Δｐ
ｈ）７１が“±Ｔｈ１”の範囲内にあるとき（図７の７
２）は、位相制御情報４９は分周回路６１の分周比の補
正は行わない（分周比＝１／（Ｎ±Ｓｎ））。しかし、
位相情報（Δｐｈ）７１が、“＋Ｔｈ１”より大きくな
ると（図７の７３）、分周回路６１の分周比を“＋ｆ
ｎ”だけ補正するような位相制御情報４９を生成する
（分周比＝１／（Ｎ±Ｓｎ＋ｆｎ））。一方、位相情報
（Δｐｈ）７１が、“−Ｔｈ”より小さくなると（図７
の７４）、分周回路６１の分周比を“−ｆｎ”だけ補正
するような位相制御情報４９を生成する（分周比＝１／
（Ｎ±Ｓｎ−ｆｎ））。また、初期化状態あるいはＰＬ
Ｌ回路４６の過渡状態により位相情報（Δｐｈ）が第２
の閾値（±Ｔｈ２）を超えた場合には、初期化信号６５
をｎビットカウンタ６６に対して出力する。

【００４５】このようにして生成された位相制御情報４
９を用いて、図５に示したＰＬＬ回路４６によって生成
される受信クロック（ｆｒ）３４のきめこまかい制御を
行う。

【００４６】これまで説明したように本発明の第１の実
施例における位相制御装置は、スタッフ情報のみならず
送信周波数情報を伝送データに多重化して伝送すること
で、送信クロックと受信クロックの周波数同期および位
相同期を行うことができる。

【００４７】第２の実施例

【００４８】第１の実施例における位相制御装置は、送
信側から伝送データとともにスタッフ情報および送信周
波数情報を多重化して受信側に伝送することで、送信ク
ロックと受信クロックとの周波数同期制御および位相同
期制御を行っていた。しかし、第２の実施例における位
相制御装置は、受信側にスタッフ情報を伝送することな
く送信周波数情報のみで送信クロックと受信クロックの
周波数同期制御および位相同期制御を行う。

【００４９】図８は、本発明の第２の実施例における位
相制御装置の構成の概要を表わしたものである。但し、
図１に示す第１の実施例における位相制御装置と同一の
部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。この位
相制御装置は、スタッフ多重化回路８０と、スタッフ分
離回路８１とを備えており、これらは伝送路２２を介し
て接続されている。伝送路２２はスタッフ多重化回路８
０によって送出された多重データ８２を所定の伝送路の
伝送路クロックで伝送し、多重データ８３としてスタッ
フ分離回路８１に送出する。

【００５０】さらに、この位相制御装置は、周波数情報
生成回路８４と、位相制御回路８２と、ＰＬＬ回路４６
とを有している。周波数情報生成回路８４は、送信クロ
ック（ｆｓ）３３および伝送路クロック（ｆｌ）２５か
らスタッフ情報（Δｓ）８６および送信周波数情報（Δ
ｆｓ）８７を生成し、スタッフ多重化回路８０に供給す
る。位相制御回路８５は、受信クロック（ｆｒ）３４お
よび伝送路クロック（ｆｌ）２６およびスタッフ分離回
路８１によって分離された送信周波数情報（Δｆｓ）８
８を用いて２ビットの位相制御情報８９を生成する。さ
らに、この位相制御回路８５は送信周波数情報（Δｆ
ｓ）８８からスタッフ情報（Δｓ）９０を生成してスタ
ッフ分離回路８１に供給することができるようになって
いる。ＰＬＬ回路４６は、伝送路クロック（ｆｌ）２６
から位相制御回路８５によって生成された位相制御情報
８９とスタッフ情報（Δｓ）８０とに基づいて受信クロ
ック（ｆｒ）３４の周波数制御および位相制御を行う。

【００５１】図９は、図８に示したスタッフ多重化回路
８０の構成要部の概要を表わしたものである。スタッフ
多重化回路８０は、送信データ（ＳＤ）２９をバッファ
リングするバッファメモリ９０と、バッファメモリ９０
の読み出し制御を行う読出制御回路９１と、伝送データ
およびスタッフ情報（Δｓ）８６および送信周波数情報
（Δｆｓ）８７を多重化するＭＵＸ９２とを備えてい
る。送信データ（ＳＤ）２９は、送信クロック（ｆｓ）
３３に同期してバッファメモリ９０に書き込まれる。そ
して、周波数情報生成回路８４によって生成されたスタ
ッフ情報（Δｓ）８６に基づいて、伝送路クロック（ｆ
ｌ）２５に同期した読出信号９３によりバッファメモリ
９０からスタッフ化された伝送データとして読み出され
る。ＭＵＸ９２では、バッファメモリ９０から読み出さ
れスタッフ化された伝送データと送信周波数情報（Δｆ
ｓ）８７のみが多重化され、多重データ８２として出力
されることになる。

【００５２】このように第１の実施例におけるスタッフ
多重化回路４０と異なるところは、スタッフ情報（Δ
ｓ）を用いて送信データ（ＳＤ）をスタッフ多重化する
が、スタッフ情報（Δｓ）は多重して伝送することな
く、送信周波数情報（Δｆｓ）のみを伝送データに多重
化して伝送路に送出する点である。

【００５３】図１０は、図８に示したスタッフ分離回路
８１の構成要部の概要を表わしたものである。このスタ
ッフ分離回路８１は、多重データ８３を受信して伝送デ
ータおよび送信周波数情報（Δｆｓ）８８を分離するＤ
ＭＵＸ９４と、ＤＭＵＸ９４で分離された伝送データを
バッファリングするバッファメモリ９５と、バッファメ
モリ９５の読み出し制御を行う読出制御回路９６とを備
えている。多重データ８３は、ＤＭＵＸ９４において、
伝送データと送信周波数情報（Δｆｓ）８８とに分離さ
れる。伝送データは、伝送路クロック（ｆｌ）２６に同
期してバッファメモリ９５に書き込まれる。そして、位
相制御回路８５によって生成されて入力されたスタッフ
情報（Δｓ）９０に基づいて、受信クロック（ｆｒ）３
４に同期した読出信号９７によりバッファメモリ９５か
らデスタッフ化された受信データ（ＲＤ）３１として読
み出される。

【００５４】このように第１の実施例におけるスタッフ
分離回路４１と異なるところは、分離した伝送データか
らスタッフ情報（Δｓ）を用いて受信データ（ＲＤ）を
デスタッフ分離化するが、このスタッフ情報（Δｓ）は
位相制御回路８５において送信周波数情報（Δｆｓ）を
用いて生成されたものが入力される点である。

【００５５】図１１は、図８に示した周波数情報生成回
路８４の構成要部の概要を表わしたものである。この周
波数情報生成回路８４は、送信クロック（ｆｓ）３３を
カウントするｎビットカウンタ９８と、伝送路クロック
（ｆｌ）２５を１／ｍ分周する１／ｍ分周回路５９と、
ｎビットカウンタ９８のカウント結果を１／ｍ分周回路
５９によって伝送路クロック（ｆｌ）２５を１／ｍ分周
したクロックでラッチして送信周波数情報（Δｆｓ）８
７として出力するフリップフロップ９９と、ｎビットカ
ウンタ９８のカウント結果と送信周波数情報（Δｆｓ）
８７の差分を周波数情報の差分として計算する減算器１
００と、減算器１００の減算結果に応じてスタッフ情報
（Δｓ）８６を生成するための閾値を記憶する読み出し
専用メモリ（Read Only Memory：以下、ＲＯＭと略
す。）１０１とを備えている。すなわち減算器１００に
おいて周波数情報の前値差分を計算し、ＲＯＭ１０１に
記憶されている予め定められてた閾値を超えたか否かを
判定してスタッフ情報（Δｓ）８６を出力することがで
きるようになっている。

【００５６】このように周波数情報生成回路８４は、送
信クロック（ｆｓ）３３および伝送路クロック（ｆｌ）
２５から送信周波数情報（Δｆｓ）８７のみならず、ス
タッフ情報（Δｓ）８６を生成することができる。

【００５７】図１２は、図８に示した位相制御回路８５
の構成の概要を表わしたものである。但し、図６に示し
た第１の実施例における位相制御回路４５と同一部分に
は同一符号を付し、適宜説明を省略する。この位相制御
回路８５は、図６に示したように受信クロック（ｆｒ）
３４および伝送路クロック（ｆｌ）２６を１／ｍ分周し
たクロックを用いて受信周波数情報（Δｆｒ）６８を生
成して、送信周波数情報（Δｆｓ）８８との差分により
位相制御情報８９を生成する。さらに、伝送路クロック
（ｆｌ）２６を１／ｍ分周したクロックで送信周波数情
報（Δｆｓ）８８をラッチするフリップフロップ１０２
と、送信周波数情報（Δｆｓ）８８とフリップフロップ
１０２の出力との差分を計算する減算器１０３と、スタ
ッフ情報（Δｓ）９０を出力するために減算器１０３の
減算結果と比較する予め定められた閾値を記憶するＲＯ
Ｍ１０４とを備えている。すなわち、減算器１０３にお
いて周波数情報の前値差分を計算し、ＲＯＭ１０４にお
いてその値が予め定められた閾値を超えたか否かを判定
し、スタッフ情報（Δｓ）９０として出力する。

【００５８】このように、位相制御回路８５は、送信周
波数情報（Δｆｓ）８８からスタッフ情報（Δｓ）９０
を生成し、ＰＬＬ回路４６およびスタッフ分離回路８１
に供給することができる。

【００５９】これまで説明したように本発明の第２の実
施例における位相制御装置は、送信側で送信データをス
タッフ多重化して伝送する際に、送信周波数情報のみを
多重化して受信側に伝送する。受信側では、受信して分
離した送信周波数情報からスタッフ情報を生成すること
で、送信データのデスタッフ分離化を行うことができ
る。

【００６０】なお第１および第２の実施例では、位相制
御情報として２ビットとして扱っているが、ビット数を
増やすことで、より細かい制御を行うこともできる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、伝送データとともに伝送路クロックと送信ク
ロックとの位相差に応じた送信周波数情報を多重化して
伝送するようにしたので、受信側では分離した送信周波
数情報に応じて位相を調整するようにすることで、送信
側の送信データに同期した送信クロックと、受信側の受
信データに同期した受信クロックとの位相同期を制御で
きるようになる。

【００６２】また請求項２記載の発明によれば、伝送路
クロックと送信クロックとの位相差に応じた送信周波数
情報を生成し、伝送路クロックと送信クロックとの周波
数差に応じたスタッフ情報を生成し、これらを伝送デー
タとともにスタッフ多重化して伝送するようにしたの
で、受信側で分離した送信周波数情報とスタッフ情報と
により、伝送路クロックと受信クロックとの位相差およ
び周波数差を調整することで、送信クロックと受信クロ
ックに位相同期および周波数同期を行うことができるよ
うになる。

【００６３】また請求項３記載の発明によれば、送信側
で生成したスタッフ情報を用いて送信データをスタッフ
化し、伝送路クロックと受信クロックとの位相差に応じ
た送信周波数情報とともに多重化して受信側に伝送する
ようにした。そして、受信側では、分離した送信周波数
情報より周波数情報の前値差分を計算することでスタッ
フ情報を生成するようにしたので、送信データに多重す
べき同期制御情報を少なくすることができるにもかかわ
らず、伝送路クロックと受信クロックとの位相差および
周波数差を調整し、送信クロックと受信クロックに位相
同期および周波数同期を行うことができるようになる。

【００６４】さらに請求項４記載の発明によれば、まず
スタッフ情報のみを用いて伝送路クロックと受信クロッ
クの周波数差を調整して周波数同期を行い、送信周波数
情報のみを用いて伝送路クロックと受信クロックの位相
差を調整して位相同期を行うようにしているので、周波
数調整および位相差調整を行うクロック同期化手段の構
成を簡素化することができる。

【００６５】さらに請求項５記載の発明によれば、スタ
ッフ情報の生成に記憶手段に記憶されている所定の閾値
を用いて判定することで、非常に簡素な構成でスタッフ
情報を生成することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例における位相制御装置の
構成の概要を示すブロック図である。

【図２】第１の実施例におけるスタッフ多重化回路の構
成の概要を示すブロック図である。

【図３】第１の実施例におけるスタッフ分離回路の構成
の概要を示すブロック図である。

【図４】第１の実施例における周波数情報生成回路の構
成の概要を示すブロック図である。

【図５】第１の実施例におけるＰＬＬ回路の構成の概要
を示すブロック図である。

【図６】第１の実施例における位相制御回路の構成の概
要を示すブロック図である。

【図７】第１の実施例における位相制御回路の制御の概
要を示す説明図である。

【図８】本発明の第２の実施例における位相制御装置の
構成の概要を示すブロック図である。

【図９】第２の実施例におけるスタッフ多重化回路の構
成の概要を示すブロック図である。

【図１０】第２の実施例におけるスタッフ分離回路の構
成の概要を示すブロック図である。

【図１１】第２の実施例における周波数情報生成回路の
構成の概要を示すブロック図である。

【図１２】第２の実施例における位相制御回路の構成の
概要を示すブロック図である。

【図１３】スタッフ同期方式の原理を説明するための一
連のパルス列の状態を表わした説明図である。

【図１４】従来提案された位相制御装置の構成の概要を
示すブロック図である。

【符号の説明】

２２伝送路２５，２６伝送路クロック（ｆｌ）２７スタッフ情報生成回路２９送信データ（ＳＤ）３０，３２スタッフ情報（Δｓ）３１受信データ（ＲＤ）３３送信クロック（ｆｓ）３４受信クロック（ｆｒ）４０スタッフ多重化回路４１スタッフ分離回路４２，４３多重データ４４周波数情報生成回路４５位相制御回路４６ＰＬＬ回路４７，４８送信周波数情報（Δｆｓ）４９位相制御情報

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スタッフ多重化された伝送データを所定
の伝送路クロックに同期して伝送するための伝送路と、この伝送路クロックと送信クロックとの位相差に応じた
送信周波数情報を生成する送信周波数情報生成手段と、前記送信クロックに同期した送信データがスタッフ化さ
れた伝送データと送信周波数情報生成手段によって生成
された送信周波数情報とを多重化して前記伝送路に送出
する多重化手段と、前記伝送路を介して多重化手段によって送出された伝送
データを受信し伝送データと送信周波数情報を分離する
分離手段と、この分離手段によって分離された送信周波数情報に基づ
いて前記伝送路クロックと受信クロックの位相差を調整
する位相差調整手段と、この位相差調整手段によって位相差が調整された受信ク
ロックに同期して前記分離手段によって分離された伝送
データを受信データとして出力する受信データ出力手段
とを具備することを特徴とする位相制御装置。
【請求項２】伝送データを所定の伝送路クロックに同
期して伝送するための伝送路と、この伝送路クロックと送信クロックとの位相差に応じた
送信周波数情報を生成する送信周波数情報生成手段と、前記伝送路クロックと送信クロックとの周波数差に応じ
たスタッフ情報を生成するスタッフ情報生成手段と、前記送信クロックに同期した送信データをこのスタッフ
情報生成手段によって生成されたスタッフ情報に基づい
てスタッフ化するスタッフ化手段と、このスタッフ化手段によってスタッフ化された送信デー
タと、前記スタッフ情報生成手段によって生成されたス
タッフ情報と、前記送信周波数情報生成手段によって生
成された送信周波数情報とを多重化して前記伝送路に送
出する多重化手段と、前記伝送路を介して多重化手段によって送出された伝送
データを受信し伝送データとスタッフ情報と送信周波数
情報とを分離する分離手段と、この分離手段によって分離されたスタッフ情報に基づい
て分離手段によって分離された伝送データをデスタッフ
化するデスタッフ化手段と、前記分離手段によって分離されたスタッフ情報と送信周
波数情報とに基づいて前記伝送路クロックと受信クロッ
クの周波数差および位相差を調整して同期化するクロッ
ク同期化手段と、このクロック同期化手段によって周波数差および位相差
を調整して同期化された受信クロックに同期して前記デ
スタッフ化手段によってデスタッフ化された伝送データ
を受信データとして出力する受信データ出力手段とを具
備することを特徴とする位相制御装置。
【請求項３】伝送データを所定の伝送路クロックに同
期して伝送するための伝送路と、この伝送路クロックと送信クロックとの位相差に応じた
送信周波数情報を生成する送信周波数情報生成手段と、前記伝送路クロックと送信クロックとの周波数差に応じ
てスタッフ情報を生成する第１のスタッフ情報生成手段
と、前記送信クロックに同期した送信データをこの第１のス
タッフ情報生成手段によって生成されたスタッフ情報に
基づいてスタッフ化するスタッフ化手段と、このスタッフ化手段によってスタッフ化された送信デー
タと、前記送信周波数情報生成手段によって生成された
送信周波数情報とを多重化して前記伝送路に送出する多
重化手段と、前記伝送路を介して多重化手段によって送出された伝送
データを受信し伝送データと送信周波数情報とを分離す
る分離手段と、この分離手段によって分離された送信周波数情報と前記
伝送路クロックによってラッチされた送信周波数情報と
の前値差分に応じてスタッフ情報を生成する第２のスタ
ッフ情報生成手段と、この第２のスタッフ情報生成手段によって生成されたス
タッフ情報に基づいて分離手段によって分離された伝送
データをデスタッフ化するデスタッフ化手段と、前記第２のスタッフ情報生成手段によって生成されたス
タッフ情報と前記分離手段によって分離された送信周波
数情報とに基づいて前記伝送路クロックと受信クロック
の周波数差および位相差を調整して同期化するクロック
同期化手段と、このクロック同期化手段によって周波数差および位相差
を調整して同期化された受信クロックに同期して前記デ
スタッフ化手段によってデスタッフ化された伝送データ
を受信データとして出力する受信データ出力手段とを具
備することを特徴とする位相制御装置。
【請求項４】前記クロック同期化手段は、前記スタッ
フ情報に基づいて前記伝送路クロックと受信クロックの
周波数差を調整して同期化するクロック周波数同期化手
段と、前記送信周波数情報に基づいて前記伝送路クロッ
クと受信クロックの位相差を調整して同期化するクロッ
ク位相差同期化手段とを備えていることを特徴とする請
求項３または請求項４記載の位相制御装置。
【請求項５】前記第２のスタッフ情報生成手段は、前
記伝送路クロックで前記送信周波数情報をラッチするラ
ッチ手段と、ラッチ手段によるラッチ出力と前記送信周
波数情報との前値差分を計算する減算手段と、この減算
手段による減算結果の閾値を記憶する記憶手段とを備
え、減算手段による減算結果が記憶手段に予め記憶され
ている閾値との比較結果に応じて前記スタッフ情報を生
成することを特徴とする請求項３記載の位相制御装置。