(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信装置に入力される外部基本クロックから回線パッケージに供給するクロックを生成する機能を持つクロック生成装置において、
基本クロック供給装置からの基本クロックを受けてクロックを抽出して出力するクロック抽出部と、
該クロック抽出部からの出力クロックを受けて自走クロックを生成して出力するディジタルＰＬＬ部と、
前記クロック抽出部からの出力クロックを受けてノイズを除去して出力するノイズ除去部と、
前記ディジタルＰＬＬ部の出力と、前記ノイズ除去部の出力の何れか一方を選択して出力するクロック選択部と、
を有し、
前記入力された基本クロックに歯抜けがない場合、前記クロック選択部は前記ノイズ除去部の出力を選択して出力し、前記基本クロックに歯抜けがある場合、前記クロック選択部は前記ディジタルＰＬＬ部の出力を選択して出力するように構成したことを特徴とするクロック生成装置。
【請求項２】
通信装置に入力される外部基本クロックから回線パッケージに供給するクロックを生成する機能を持つクロック生成装置のクロック生成方法であって、
基本クロック供給装置からの基本クロックを受けてクロックを抽出して出力するクロック抽出部と、
前記クロック抽出部からの出力クロックを受けて自走クロックを生成して出力するディジタルＰＬＬ部と、
前記クロック抽出部からの出力クロックを受けてノイズを除去して出力するノイズ除去部と、
前記ディジタルＰＬＬ部の出力と、前記ノイズ除去部の出力の何れか一方を選択して出力するクロック選択部と、
を有し、
前記入力された基本クロックに歯抜けがない場合、前記クロック選択部は前記ノイズ除去部の出力を選択して出力し、前記基本クロックに歯抜けがある場合、前記クロック選択部は前記ディジタルＰＬＬ部の出力を選択して出力するように構成したことを特徴とするクロック生成方法。
【請求項３】
通信装置に入力される外部基本クロックから回線パッケージに供給するクロックを生成する機能を持つクロック生成装置において、
基本クロック供給装置からの前記基本クロックを抽出するクロック抽出部と、
該クロック抽出部で抽出されたクロックを受けて自走クロックを生成するディジタルＰＬＬ部と、
前記クロック抽出部で抽出されたクロックのノイズを除去するノイズ除去部と、
前記ディジタルＰＬＬ部で生成された自走クロックと、前記ノイズ除去部でノイズを除去されたクロックとの何れか一方を選択して出力するクロック選択部とを有し、
前記ディジタルＰＬＬ部は、
前記基本クロックより高速なクロックでクロック抽出部で抽出されたクロックの間隔をカウントして該クロックのエッジの位置を予測すると共に自走クロックを生成するＤＰＬＬ機能部と、
前記予測されたエッジの位置の前後でエッジがない場合、入力された基本クロックに歯抜けが発生していると判断して歯抜け監視信号を出力する歯抜け監視部とを有し、
前記クロック選択部は、前記歯抜け監視信号が歯抜けの発生を示していない場合、前記ノイズ除去部の出力を選択して前記回線パッケージに出力し、前記歯抜け監視信号が歯抜けの発生を示している場合、前記ＰＬＬ部の出力を選択して前記回線パッケージに出力するように構成したことを特徴とするクロック生成装置。
【請求項４】
前記ノイズ除去部は、
前記ディジタルＰＬＬ部の出力する自走クロックを元に、入力クロックの予測位置にマスク信号を発生するマスク信号生成部と、
前記マスク信号により、前記クロック抽出部で抽出されたクロックのうち、本物のクロック成分以外をマスクして出力するノイズマスク部とから構成されていることを特徴とする請求項３記載のクロック生成装置。
【請求項５】
通信装置に入力されるバイポーラ信号である外部基本クロックから回線パッケージに供給するクロックを生成する機能を持つクロック生成装置において、
基本クロック供給装置からの前記基本クロックを抽出するクロック抽出部と、
該クロック抽出部で抽出されたクロックを受けて自走クロックを生成するディジタルＰＬＬ部と、
前記クロック抽出部で抽出されたクロックのノイズを除去するノイズ除去部と、
前記ディジタルＰＬＬ部で生成された自走クロックと、前記ノイズ除去部でノイズを除去されたクロックとの何れか一方を選択して出力するクロック選択部と、
前記クロック抽出部からの出力クロックを受けてクロックの欠落を検出してクロック断情報を出力するクロック監視部と、
を有し、
前記クロック監視部は、更に前記クロック抽出部からの出力クロックのＰ側クロックをカウントしてＮ側クロックによりカウンタクリアされるＰ側クロックカウンタ部と、Ｎ側クロックをカウントしてＰ側クロックによりカウンタクリアされるＮ側クロックカウンタ部を有し、前記Ｐ側クロックカウンタ部又は前記Ｎ側クロックカウンタ部のオーバフローをクロックの欠落の検出として前記クロック選択部に出力し、
前記クロック選択部は、前記クロック断情報がクロックの欠落を示さない場合、前記ノイズ除去部の出力を選択して前記回線パッケージに出力し、前記クロック断情報がクロックの欠落を示す場合、前記ＰＬＬ部の出力を選択して前記回線パッケージに出力するように構成したことを特徴とするクロック生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクロック生成方法及びクロック生成装置に関し、更に詳しくは、局舎の別装置から供給される外部基本クロック入力から、通信装置内のインタフェースに対してクロックを生成するクロック生成装置（通信装置）に関する。
【０００２】
ｘＤＳＬ（回線の規格のこと。例えばＡＤＳＬ）伝送装置であるＤＳＬＡＭ（回線多重装置）では、回線インタフェースへのクロックを収容局舎内の基本クロックからｘＤＳＬインタフェースに提供するクロックを抽出する。このクロックは、非常に高精度（ジッタが少ないもの）が要求される。その一方で、局舎にて供給される外部基本クロックに対し、歯抜けやノイズ対策が要求されている。
【０００３】
歯抜けやノイズ対策を実現するには、従来タンク回路やＰＬＬ回路が用いられてきたが、タンク回路は歯抜け対策が可能であるが、実装面積をとること、ノイズ対策にはなりえないこと、ＰＬＬ回路は歯抜け時のクロック供給は可能となるが、ジッタが大きくクロック供給には向かないことから、上記の要求が満足できないという問題がある。従って、上記要求を満たすクロック生成装置が求められている。
【０００４】
【従来の技術】
従来の技術において、入力クロック（以下クロックをＣＬＫと略す）の歯抜け対策（保護段数。例えば１個の歯抜けを再生することを１段の保護という。２個のクロックの歯抜けを再生することを２段の保護という）としてタンク回路を用いることで、歯抜け対策は可能である。しかしながら、入力ＣＬＫにノイズが重畳した場合、タンク回路ではノイズ分がそのままタンク回路を経由してＣＬＫ生成部に入力されることから、ＣＬＫ生成タイミングが異常となり、誤動作が発生してしまう。このため、タンク回路だけではノイズ重畳を回避することができない。
【０００５】
図１７は従来装置の構成例を示すブロック図である。基本クロック供給装置１から出力された基本クロック（バイポーラ信号）は、通信装置２に入る。通信装置２では、先ずＣＬＫ抽出部３がクロックを抽出する。この抽出クロックは、タンク回路１０ａに入り、ＣＬＫを出力する。このタンク回路はＣＬＫの歯抜けを防止するためのものである。
【０００６】
一方、ＣＬＫ監視部４は、ＣＬＫ抽出部３の出力を受けて入力ＣＬＫを監視する。該ＣＬＫ監視部４は、入力ＣＬＫ情報を出力する。ＣＬＫ情報はＣＬＫ状態監視部９に与えられる。ＣＬＫ分周部８の出力は、回線部１１に与えられる。
【０００７】
このように構成された装置において、基本ＣＬＫ供給装置１から送出された基本ＣＬＫは、ＣＬＫ抽出部３で抽出された後、タンク回路１０ａを介してＣＬＫ分周部８に与えられる。抽出ＣＬＫは、タンク回路１０ａにより歯抜けが防止されたものとなり、ＣＬＫ分周部８に入る。ＣＬＫ状態監視部９は、必要に応じて外部にクロックの状態をクロック情報として出力する。ＣＬＫ分周部８の出力は、回線部１１に与えられ、該回線部１１は、所定のＣＬＫを受けて回路動作を行なう。
【０００８】
図１８は従来装置の他の構成例を示す図である。図１７と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、基本ＣＬＫ供給装置１から生成された基本ＣＬＫが生成され、通信装置２に入る。通信装置２では、ＣＬＫ抽出部３がＣＬＫを抽出し、ＣＬＫ監視部４と、ＤＰＬＬ（ディジタルＰＬＬ）部５に入る。ＣＬＫ監視部４の入力ＣＬＫ信号出力と、ＤＰＬＬ部５の同期情報とは、ＣＬＫ状態監視部９に与えられる。
【０００９】
一方、ＤＰＬＬ部５は、基本ＣＬＫを受けて自走ＣＬＫを生成している。この自走ＣＬＫがＣＬＫ分周部８に与えられる。この装置では、本来の基本ＣＬＫではなく、自走クロックがＣＬＫ分周部８に与えられている。従って、歯抜けが防止できる。ＣＬＫ分周部８で分周されたＣＬＫ出力は、回線部１１に与えられ、回線部１１は、所定のＣＬＫを受けて回路動作を行なう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ＰＬＬを用い、入力ＣＬＫに同期した自走ＣＬＫを生成し、入力ＣＬＫを直接ＣＬＫ生成部に供給しないことで、歯抜け対策と、ノイズ重畳時の誤動作を防止することができるが、ＰＬＬ回路は、少なくともｎｓｅｃ単位のジッタを持つため、高精度ＣＬＫが要求されるインタフェース（ｘＤＳＬインタフェース等）に提供するＣＬＫとしては使用することができない。また、ジッタが少ないＰＬＬは非常にコストが高いものとなるという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、高精度のクロックを生成することができるクロック生成方法及びクロック生成装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
（１）図１は本発明の原理ブロック図である。図１７、図１８と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、１は基本ＣＬＫ供給装置、２は該基本ＣＬＫ供給装置１の出力を受ける通信装置である。通信装置２はＣＬＫ生成部１０と、回線部１１より構成されている。ＣＬＫ生成部１０において、３は基本ＣＬＫ供給装置１からのＣＬＫを受けてＣＬＫを抽出するＣＬＫ抽出部、４はＣＬＫ抽出部３のＣＬＫを監視するＣＬＫ監視部である。
【００１３】
５はＣＬＫ抽出部３の出力であるＣＬＫ成分を受けて自走ＣＬＫを生成するＤＰＬＬ（ディジタルＰＬＬ）部、６はＣＬＫ抽出部３の出力であるＣＬＫ成分を受けてノイズを除去するノイズ除去部、７はＤＰＬＬ５の各種信号及びノイズ除去部６の出力である抽出ＣＬＫを受けてＣＬＫの選択を行なうＣＬＫ選択部、８は該ＣＬＫ選択部７の出力を受けて分周するＣＬＫ分周部である。９はＣＬＫ監視部４及びＤＰＬＬ部５の出力を受けてＣＬＫ状態を監視するＣＬＫ状態監視部、１１はＣＬＫ分周部８からのＣＬＫを受ける回線部である。
【００１４】
基本ＣＬＫ供給装置１から出力された基本ＣＬＫは、ＣＬＫ抽出部３に入り、ＣＬＫ成分（Ｐ側クロックとＮ側クロック）の抽出が行なわれる。抽出されたＣＬＫ成分は、ＣＬＫ監視部４にてＣＬＫ信号則（クロックが具備しなければならない条件）のチェックを行なう。また、ＣＬＫ抽出部３で抽出されたＣＬＫ成分は、ＤＰＬＬ部５によって入力ＣＬＫに同期した自走ＣＬＫを作成する。ＤＰＬＬ部５は、次のＣＬＫがくる位置を示す信号を出力し、ノイズ除去部６でＣＬＫ成分からＣＬＫ成分以外の信号を取り除く。
【００１５】
ＣＬＫ選択部７は、ＣＬＫ監視部、ＤＰＬＬ部５からの情報を元に、ノイズ除去部６を経由したＣＬＫ成分と、ＤＰＬＬ部で作成したＣＬＫ成分を切り替えてＣＬＫ分周部８に提供する。ＣＬＫ分周部８は、ＣＬＫ監視部４からの情報を元にＣＬＫ選択部７の出力するＣＬＫを分周し出力ＣＬＫを生成する。
【００１６】
このように構成すれば、ＣＬＫ成分があるかぎりＰＬＬに頼らない高精度のＣＬＫを生成し、入力ＣＬＫの歯抜けに対してはＤＰＬＬ部５によるＣＬＫで分周を続けることで保護機能を有し、ＣＬＫ成分からノイズ除去を行なうことで、入力ＣＬＫに重畳されるノイズによる誤動作を防ぎ、入力ＣＬＫの信号則を監視することで、入力信号の欠落を検出することができ、高精度のクロックを生成することができるクロック生成方法及びクロック生成装置を提供することができる。
【００１７】
従来装置の場合、精度又は歯抜け対策のみであったため、局舎内の基本ＣＬＫにノイズが重畳した場合、誤動作を引き起こす。最悪の場合、基本ＣＬＫから抽出したＣＬＫを利用しているインタフェースが全て使用不能となり、ＤＳＬＡＭのような多回線収容する通信装置において大きな問題となる。本発明を適用することで、精度を保ちつつ、局舎内の基本ＣＬＫのノイズ重畳への耐性を強化することが可能になり、アクセス装置の多様化に伴い複雑となる装置構成において懸念される局舎内ノイズへの対応が可能となり、アクセス回線の安定化に寄与する。
【００１８】
（２）図２は本発明の第１の動作の原理説明図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、１は基本ＣＬＫ供給装置、２は通信装置、３は基本ＣＬＫ供給装置１からの基本ＣＬＫを受けてＣＬＫを抽出するＣＬＫ抽出部、６は該ＣＬＫ抽出部３の出力を受けてノイズを除去するノイズ除去部、７は該ノイズ除去部６の出力を受けてＣＬＫを選択するＣＬＫ選択部、８は該ＣＬＫ選択部７の出力を受けてＣＬＫを分周するＣＬＫ分周部、１１は該ＣＬＫ分周部８からのＣＬＫを受ける回線部である。
【００１９】
基本ＣＬＫ供給装置１から正常にＣＬＫが供給され、ＣＬＫ抽出部３に問題がない場合、ＣＬＫ抽出部３はＣＬＫ成分を抽出し、ノイズ除去部６にて抽出ＣＬＫが生成され、ＣＬＫ選択部７を経由してＣＬＫ分周部８に供給される。ＣＬＫ分周部８に入力される抽出ＣＬＫは、ＰＬＬ等を介さないため、ジッタ分の少ないＣＬＫとなる。ＣＬＫ分周部８は、この抽出ＣＬＫを元に分周を行なうため、出力ＣＬＫのジッタ成分も少ないものとなる。
【００２０】
このように構成すれば、入力のＣＬＫエッジをそのまま利用することで、ジッタの少ないＣＬＫを生成することにより、ｘＤＳＬをはじめとするインタフェースに適用可能なＣＬＫを高価なＰＬＬを用いずに実現することができ、装置の低コスト化に寄与する。
【００２１】
（３）図３は本発明の第２の動作の原理説明図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、５はＤＰＬＬ部である。ＤＰＬＬ部５において、２１はＣＬＫ成分を受けてＣＬＫを作成するＣＬＫ作成部、２２はＣＬＫ成分を受けるバイオレーション（Ｖｉｏｌａｔｉｏｎ）チェック部、２３はＣＬＫ作成部２１の出力を受けるＤＰＬＬ機能部、２４は高速ＣＬＫと、ＣＬＫ作成部２１の出力を受ける歯抜け監視部である。６はＣＬＫ成分を入力してノイズを除去するノイズ除去部、７は該ノイズ除去部６及びバイオレーションチェック部２２、ＤＰＬＬ部２３及び歯抜け監視部２４の出力を受けるＣＬＫ選択部である。ＣＬＫ選択部７には、歯抜けがない場合と歯抜けがある場合とで接続を切り替える切り替えスイッチが設けられている。
【００２２】
ＤＰＬＬ部５は、図１のＣＬＫ抽出部３から抽出されたＣＬＫ成分を元にＣＬＫ作成部２１にてＣＬＫを作成し、ＤＰＬＬ機能部２３によりＤＰＬＬをかける。これにより、入力信号のＣＬＫエッジの位置を予測する。これは、ＤＰＬＬ機能部２３と歯抜け監視部２４に入力する高速ＣＬＫで入力ＣＬＫ成分の間隔をカウントすることで実現する。また、ＤＰＬＬ部５は自走ＣＬＫを発生する。この自走ＣＬＫは、ノイズ除去部６とＣＬＫ選択部７に与えられる。
【００２３】
歯抜け監視部２４では、入力ＣＬＫエッジの予測位置の前後でエッジがない場合、入力ＣＬＫ信号に歯抜けが発生していると判断し、歯抜け監視信号を出力する。歯抜け監視信号は、ＣＬＫ選択部７に入る。ＣＬＫ選択部７は、歯抜け監視信号を元に、入力ＣＬＫの歯抜けがない場合は抽出ＣＬＫを、歯抜けがある場合は自走ＣＬＫをＣＬＫ分周部８（図１参照）に供給することで、通常はジッタの少ないＣＬＫによる分周で出力ＣＬＫの生成を可能とし、歯抜け時にも自走ＣＬＫに切り替えてＣＬＫ分周部８に供給することで分周を進め、歯抜けＣＬＫに対する保護を可能とする。
【００２４】
このように構成すれば、入力ＣＬＫエッジを用いてＤＰＬＬをかけ自走ＣＬＫを生成し、歯抜け時のみ自走ＣＬＫ側に切り替えることで、ジッタを抑制しつつ入力ＣＬＫが歯抜け状態となっても、保護段数の間、後段のＣＬＫ作成部への影響を最小限にすることができ、入力ＣＬＫの切り替え及びノイズ耐性の強化に寄与することができる。
【００２５】
（４）図４は本発明の第３の動作の原理説明図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、６はノイズ除去部である。ノイズ除去部６において、３１はＣＬＫ成分を受けてＣＬＫを作成するＣＬＫ作成部、３２はＣＬＫ作成部３１で作成された抽出ＣＬＫを受けてノイズ成分のマスクを行なうノイズマスク部、３３はＤＰＬＬ５からの自走ＣＬＫを受けてマスク信号を生成するマスク信号生成部である。該マスク信号生成部３３の出力は、ノイズマスク部３２に与えられる。
【００２６】
図１のＤＰＬＬ部５は、ＣＬＫ抽出部３から抽出されたＣＬＫ成分を元にＤＰＬＬをかける。これにより、マスク信号生成部３３で入力信号のＣＬＫエッジの位置を予測する。これは、ＤＰＬＬ部５に入力する高速ＣＬＫで入力ＣＬＫ成分の間隔をカウントすることで実現する。
【００２７】
ノイズマスク部３２では、入力ＣＬＫエッジの予測位置の前後で入力ＣＬＫ成分をマスクすることで、図１の基本ＣＬＫ供給装置１からの基本ＣＬＫにノイズが重畳しても、本物のＣＬＫ成分以外がマスクされるため、図１のＣＬＫ選択部７を経由してＣＬＫ分周部８にノイズによる誤ったＣＬＫエッジが入らないため、誤動作による出力ＣＬＫの乱れを防止することができる。
【００２８】
このように構成すれば、入力ＣＬＫ信号をＤＰＬＬ部５により入力ＣＬＫエッジに同期したＣＬＫを作成することで、エッジ位置を予め予測し、ＣＬＫ成分以外の信号をマスクして後段のＣＬＫ作成部に供給することで、入力ＣＬＫのノイズ成分を除去し、後段のＣＬＫ生成部の誤動作をなくすことで、ノイズ耐性の強化に寄与する。
【００２９】
（５）図５は本発明の第４の動作の原理説明図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、４はＣＬＫ監視部である。該ＣＬＫ監視部４において、４１はＣＬＫ成分を入力してカウンタクリアパルスを作成するカウンタクリアパルス作成部、４２はカウンタクリアパルス作成部４１の出力をクロスして受けるＣＬＫカウンタ部である。これらカウンタクリアパルス作成部４１、ＣＬＫカウンタ部４２は＃１、＃２の２個存在する。
【００３０】
図１の基本ＣＬＫ供給装置１から供給される基本ＣＬＫは、基本となるＣＬＫ成分に信号則により異なるＣＬＫ成分を重畳することが可能である。図１のＣＬＫ抽出部３によって抽出されたＣＬＫ成分をＣＬＫ監視部４にて信号則と比較する。例えばＡＭＩ符号（図７に示すようなバイポーラ信号）にて基本ＣＬＫが供給されている場合、Ｐ側信号とＮ側信号が交互にくる。
【００３１】
カウンタクリアパルス作成部４１にて、ＣＬＫ成分を高速サンプリングすることにより、立上がりパルスを生成する。そして、ＣＬＫカウンタ部４２にて、Ｎ側の連続回数、Ｐ側の連続回数をカウントし、ＣＬＫの連続性のチェックを行なう。Ｐ側のＣＬＫエッジ受信後、Ｎ側のＣＬＫエッジがくるか、Ｎ側のＣＬＫエッジ受信後Ｎ側のＣＬＫエッジがくるかを監視することで、同じ極性のみの連続等の信号則に合致しない状態を検出し、基本ＣＬＫ入力に障害が発生していることを判別可能とする。例えば、Ｐ側クロックが欠落した場合、＃１のクロックカウンタ部４２はオーバフローしないが、＃２のクロックカウンタ部４２はＮ側クロックをカウントすることでオーバフローする。これにより、Ｐ側のクロックの欠落を検出する。
【００３２】
このように構成すれば、入力ＣＬＫ信号の信号則を監視することで、入力ＣＬＫ信号の問題を早期に検出し、装置内外の障害情報の切り分けを実現することが可能となる。
【００３３】
（６）図６は本発明の第５の動作の原理説明図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、１は基本ＣＬＫ供給装置、３はＣＬＫ抽出部である。ＣＬＫ抽出部３において、５１は基準ＣＬＫを受けて基準電圧と比較するコンパレータ部、５２は該コンパレータ部５１からの抽出ＣＬＫを受けてＣＬＫの位相を比較するＣＬＫ位相比較部、５３はコンパレータ部５１の抽出ＣＬＫを受けてＣＬＫを作成するＣＬＫ作成部、５４はＣＬＫ位相比較部５２の出力を受ける積分回路である。該積分回路５４の出力は、コンパレータ部５１に与えられる。そして、ＣＬＫ作成部５３からはＣＬＫ成分が出力される。
【００３４】
基本ＣＬＫ供給装置１から図１の通信装置２には、ケーブル等で接続されるが、ケーブルの特性や距離、またＣＬＫ抽出部３の回路特性によりＣＬＫ波形の抽出時にジッタ成分が発生する可能性がある。
【００３５】
図７はジッタ発生の説明図である。（ａ）は基本ＣＬＫ、（ｂ）はＰ側波形、（ｃ）はＮ側波形である。基本クロックは、図に示すような基準電圧を用いてＰ側波形、Ｎ側波形に分離されるが、基準電圧と比較する比較器の特性等により、比較基準レベルが微妙に変化する。この結果、ＣＬＫ成分の一方のエッジから、もう一方のエッジの幅の差がジッタ成分としてて発生する。理想的には、図に示す周期Ｔ１と周期Ｔ２とは一致するが、ジッタのためにＴ１とＴ２とは必ずしも一致しなくなる。
【００３６】
ＣＬＫ抽出部３において、コンパレータ部５１によってＰ側のＣＬＫとＮ側のＣＬＫに分離する。ＣＬＫ位相比較部５２では、高速ＣＬＫにより入力ＣＬＫ成分のサンプリングを行ない、ＣＬＫ成分の極性間の位相差を測定する。この位相差を積分回路５４で電圧に変換し、コンパレータ部５１の基準電圧にフィードバックすることで、ジッタが少なくなる方向にコンパレート動作するため、極性間の位相差をなくすことができる。
【００３７】
このように構成すれば、入力ＣＬＫ信号の経路によるレベル変動や通信装置の部品ばらつきによるジッタ発生を検出し、補正することで、後段のＣＬＫ生成部にジッタの少ないＣＬＫを供給することで、ｘＤＳＬ等の高精度ＣＬＫを要求するインタフェース条件を満足することに寄与する。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
図８は本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、１は基本ＣＬＫ供給装置としてのＮＴＴにて用いられるＤＣＳである。該ＤＣＳ１は、６４ｋＨｚと、８ｋＨｚと４００Ｈｚを含むバイポーラクロックを発生する。２は該ＤＣＳ１と接続される通信装置２である。通信装置２の内部構成は、図１に示すそれと同じである。ＣＬＫ分周部８の出力は、後段のｘＤＳＬ回線カード１２ａ、ＰＲＩ回線カード１２ｂ、ＩＳＤＮ回線カード１２ｃ、回線カード１２ｄ等に入り、これら回路は８ｋＨｚと４００Ｈｚのクロックを受けて所定の動作を行なう。
【００３９】
ＤＣＳ１から送出される基本ＣＬＫ信号には６４ｋＨｚ／８ｋＨｚ／４００ＨｚのＣＬＫ成分が重畳しており、図９に示すパターンにて送出される。この基本ＣＬＫ信号は、１２５μｓ毎にバイオレーションを行って８ｋＨｚを分離し、８ｋＨｚのカウント数である２０個の内の１個はバイオレーションを行わない（ノンバイオレーション:ｎＶ）ことで、２.５ｍｓ（４００Ｈｚ）のＣＬＫを抽出している。バイポーラ信号を基準電圧と比較してＰ側の信号とＮ側の信号を作り、これら信号のオアをとることで６４ｋＨｚのＣＬＫを作っている。
【００４０】
ＣＬＫ抽出部３は、基本ＣＬＫ信号波形からＣＬＫ成分を抽出するため、トランス及びコンパレータにて構成されている。図１０はＣＬＫ抽出部の構成例を示す図である。ＤＣＳ１の出力波形は、図に示すようにバイポーラ信号である。この信号は、トランスＴを介してＣＬＫ抽出部３に入力される。
【００４１】
トランスＴの両端に発生した信号は、コンパレータＣ１、Ｃ２に入る。これらコンパレータＣ１、Ｃ２の他方の入力は基準電圧と接続されており、これらコンパレータＣ１、Ｃ２は入力されたバイポーラ信号を基準電圧と比較し、Ｐ側信号とＮ側信号を発生する。Ｐ側信号とＮ側信号は、図に示すように位相が１８０゜異なっている。Ｐ側信号とＮ側信号に分離されたＣＬＫ成分は、ＣＬＫ監視部４とＤＰＬＬ部５及びノイズ除去部６に送られる。
【００４２】
ＣＬＫ監視部４はＰ側信号とＮ側信号を受けて信号則のチェックを行なう信号則チェック部と、ＣＬＫ成分における信号間バランスの調整を行なうレベル制御部から構成されている。ＤＣＳ１の信号パターンでは、バイオレーション時以外の同一極性でのパルスの連続はありえないことから、Ｐ／Ｎの同一極性受信の連続やＰ／Ｎ同時受信は、ＤＣＳ１の異常又はＤＣＳ１と通信装置２間の信号エラー、通信装置２のＣＬＫ抽出部３の異常を示す。このＰ／Ｎの規則性を監視することで、ＤＣＳ入力の状態を知ることが可能となる。
【００４３】
また、Ｐ−Ｎ間の間隔と、Ｎ−Ｐ間の間隔を高速ＣＬＫ（例えば数１０ＭＨｚ）でサンプリングし、双方の間隔の差異を積分回路で電圧に変換し、ＣＬＫ抽出部３のコンパレータＣ１、Ｃ２の基準電圧にフィードバックをかけることでＣＬＫ成分のジッタを抑制することが可能となる（図６及びその説明を参照）。
【００４４】
ＤＰＬＬ部５は、ＣＬＫ成分を受けて自走６４ｋＨｚのＣＬＫ（６４ＫＣＬＫ）の生成と、バイオレーション監視を行なう。ＤＰＬＬ部５は、入力６４Ｋ生成部と、自走６４Ｋ生成部と、バイオレーション監視部から構成されている。図１１はＤＰＬＬ部の構成例を示す図である。図において、６１はＣＬＫ成分を受けて入力６４ＫＣＬＫを生成する入力６４Ｋ生成部、６２はＣＬＫ成分を受けてバイオレーションを監視するバイオレーション監視部、６３は入力６４Ｋ生成部６１の出力である６４ＫＣＬＫと高速ＣＬＫを受けて自走６４ＫＣＬＫを生成する自走６４Ｋ生成部である。
【００４５】
入力６４Ｋ生成部６１は、Ｐ／Ｎに分離されたＣＬＫ成分の論理和をとり、６４ＫのＣＬＫエッジを再現する。自走６４Ｋ生成部６３は、入力６４Ｋエッジを元に高速ＣＬＫで６４Ｋの幅をカウントし、実際の入力ＣＬＫのＣＬＫエッジと比較することで位相差を検出し、カウント値を補正し、入力ＣＬＫと同期した自走ＣＬＫを生成する。
【００４６】
図１２は入力６４Ｋ生成部６１の動作説明図である。（ａ）は入力６４Ｋクロック、（ｂ）はサンプリングクロック、（ｃ）は自走６４Ｋクロック、（ｄ）はカウント値である。入力６４ＫＣＬＫの幅をサンプリングＣＬＫでカウントする。その際、サンプリングＣＬＫで６４Ｋの幅をカウントし、入力６４ＫＣＬＫと自走６４ＫＣＬＫとの位相差を検出し、カウント値を補正し、入力ＣＬＫと同期した自走ＣＬＫを生成している。
【００４７】
バイオレーション監視部６２は、６４ＫＣＬＫに重畳された８ｋＨｚ／４００Ｈｚのバイオレーションを検出し、８ｋＨｚ／４００Ｈｚの同期タイミング及び歯抜けの検出を行なう。図１３は同期タイミング及び歯抜け検出の説明図である。図において、６２はＰ／ＮＣＬＫ成分を受けてバイオレーションを監視するバイオレーション監視部、６４はＰ／ＮＣＬＫ成分を受けて歯抜けを監視する歯抜け監視部である。
【００４８】
バイオレーション監視部６２は、Ｐ／Ｎのクロックを受けて、図に示すようなタイミングでバイオレーションを検出すると、バイオレーション検出信号を出力する。バイオレーションエラーがある場合には、バイオレーションエラー信号を出力する。歯抜け監視部６４は、Ｐ／ＮＣＬＫ成分を入力して論理和をとり６４ＫのＣＬＫを生成する。そして、ＣＬＫの間を高速ＣＬＫでサンプリングしエッジの期待位置にクロックのエッジが入っているかいないかで歯抜けを検出する。
【００４９】
ノイズ除去部６は、ＤＰＬＬ部５から得られる６４Ｋ自走ＣＬＫからＣＬＫエッジを検出するウィンドウを作成する。このウィンドウは、入力ジッタを許容する幅のみ開き、それ以外のＣＬＫ成分を除去することで、ＣＬＫ選択部７に本当のＣＬＫエッジを持つ信号のみ通過させる。図１４はノイズ除去部６の動作説明図である。図において、７１は自走６４ＫＣＬＫを受けてマスク信号を生成するマスク信号生成部、７２は該マスク信号生成部７１からのマスク信号を受けてノイズのマスクを行なうノイズマスク部である。
【００５０】
マスク信号生成部７１は、ＤＰＬＬ部５の自走６４ＫＣＬＫを元に次のＣＬＫエッジの予測位置にマスク信号を生成する。ノイズマスク部７２では、マスク信号生成部７１からのマスク信号を入力して、ＣＬＫエッジの前後でマスクする。このため、本当のＣＬＫ成分以外がマスクされる。
【００５１】
ＣＬＫ選択部７は、ノイズ除去部６を経由した入力ＣＬＫ成分と、ＤＰＬＬ部５で生成された自走ＣＬＫを、入力ＣＬＫの歯抜け情報によって切り替える。これにより、入力ＣＬＫの歯抜け時にもＣＬＫ分周部８へのＣＬＫ供給を止めないことで、８ｋＨｚ／４００Ｈｚの生成を行なうことが可能となる。
【００５２】
図１５はクロック選択部７の動作説明図である。図において、ＳＷは信号を切り替えるスイッチであり、そのａ接点は入力６４Ｋに、ｂ接点は自走６４Ｋに接続されている。そして、共通接点はＣＬＫ分周部８に入力されるようになっている。スイッチＳＷの切り替えは、入力ＣＬＫ歯抜け監視信号により行なう。通常の動作時、入力ＣＬＫ歯抜け監視信号はノンアクティブ（例えば“Ｌ”レベル）であり、この時、スイッチＳＷの共通接点はａ接点側に接続されている。
【００５３】
ここで、入力６４ＫＣＬＫに歯抜けが発生すると、入力ＣＬＫ歯抜け監視信号はアクティブ（例えば“Ｈ”レベル）になる。この結果、スイッチＳＷの共通接点はｂ接点側に接続され、自走６４ＫＣＬＫを選択してＣＬＫ分周部８に与える。このようにして、本発明によれば、常時ＣＬＫ分周部８にＣＬＫを供給することができる。
【００５４】
ＣＬＫ分周部８は、カウンタにより構成されている。そして、ＤＰＬＬ部５からのバイオレーション情報を元にＣＬＫ選択部７の出力ＣＬＫ（６４ＫＨｚ）を分周し、８ｋＨｚ／４００Ｈｚを出力する。
【００５５】
図１６は、ＣＬＫ分周部８の動作説明図である。図において、８１は４００Ｈｚバイオレーション監視信号を受けて４００ＨｚのＣＬＫを生成する４００生成カウンタ、８２は８Ｋバイオレーション監視信号を受けて８ｋＨｚのＣＬＫを生成する８Ｋ生成カウンタである。６４ＫＣＬＫは、４００生成カウンタ８１及び８Ｋ生成カウンタ８２に共通にカウント用ＣＬＫとして与えられている。
【００５６】
これらのカウンタ８１、８２はバイオレーション信号を元にＣＬＫ選択部７の出力を分周し、８ｋＨｚと４００Ｈｚを出力する。
ＣＬＫ状態監視部９は、ＣＬＫ監視部４における信号則エラー情報、ＤＰＬＬ部５の同期状態情報を取り込み、レジスタとして表示し、外部プロセッサ等からの読み込みを可能とする。
（付記１）通信装置に入力される外部基本クロックから回線パッケージに供給するクロックを生成する機能を持つクロック生成装置において、
高精度のクロックを生成するクロック生成手段と、
入力クロックの歯抜けに対する保護を行なう歯抜け保護手段と、
入力クロックに重畳されるノイズを除去するノイズ除去手段と、
入力信号の欠落を検出する欠落検出手段と、
を備えることを特徴とするクロック生成装置。
（付記２）通信装置に入力される外部基本クロックから回線パッケージに供給するクロックを生成する機能を持つクロック生成方法において、
高精度のクロックを生成するステップと、
入力クロックの歯抜けに対する保護を行なうステップと、
入力クロックに重畳されるノイズを除去するステップと、
入力信号の欠落を検出するステップと、
を備えることを特徴とするクロック生成方法。
（付記３）通信装置に入力される外部基本クロックからクロックを抽出し、ノイズ除去を行なって抽出クロックを生成することを特徴とする付記１記載のクロック生成装置。
（付記４）通信装置に入力される外部クロックからクロックを抽出し、ノイズ除去部を通ったクロックと、外部クロックを受け自走クロックを生成するＤＰＬＬ手段と、入力クロックから歯抜けを検出する手段と、ノイズ除去部を通ったクロックと自走クロックとを受けて、その何れか一方を選択する選択手段と、該選択手段に歯抜け監視信号を与える手段とを有し、
前記選択手段は、歯抜け監視信号を受けて歯抜けが発生していない場合にはノイズ除去部を通ったクロックを、歯抜けが発生している場合には自走クロックを選択することを特徴とする付記１記載のクロック生成装置。
（付記５）前記自走クロックを受けてクロックのエッジ部分以外をマスクする信号を生成する部分と、クロック作成部の出力を受けてノイズをマスクする手段とを有し、該マスク手段は、マスク信号生成手段の出力により、クロックのエッジ部分以外の部分をマスクすることを特徴とする付記１記載のクロック生成装置。
（付記６）クロック信号を抽出してＰ側のクロックとＮ側のクロックとを分離し、これらクロックの幅を高速クロックでカウントする手段を持ち、Ｐ側をカウントするカウンタとＮ側をクロックするカウントのうち、何れか一方のカウンタがキャリーアウトしたら、入力信号の欠落と判定することを特徴とする付記１記載のクロック生成装置。
（付記７）基本クロックを入力して、コンパレータを用いてこれら基本クロックと基準電圧とを比較し、Ｐ側クロックとＮ側クロックとを作成する手段と、これら２つのクロックの位相差を比較する手段を有し、該位相差比較手段は、位相差を積分して、その出力を前記コンパレータの基準電圧にフィードバックすることを特徴とする付記１記載のクロック生成装置。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下の効果が得られる。
（１）請求項１記載の発明によれば、ＣＬＫ成分があるかぎりＰＬＬに頼らない高精度のＣＬＫを生成し、入力ＣＬＫの歯抜けに対してはＤＰＬＬ部によるＣＬＫで分周を続けることで保護機能を有し、ＣＬＫ成分からノイズ除去を行なうことで、入力ＣＬＫに重畳されるノイズによる誤動作を防ぎ、入力ＣＬＫの信号則を監視することで、入力信号の欠落を検出することができ、高精度のクロックを生成することができるクロック生成方法及びクロック生成装置を提供することができる。
【００５８】
従来装置の場合、精度又は歯抜け対策のみであったため、局舎内の基本ＣＬＫにノイズが重畳した場合、誤動作を引き起こす。最悪の場合、基本ＣＬＫから抽出したＣＬＫを利用しているインタフェースが全て使用不能となり、ＤＳＬＡＭのような多回線収容する通信装置において大きな問題となる。本発明を適用することで、精度を保ちつつ、局舎内の基本ＣＬＫのノイズ重畳への耐性を強化することが可能になり、アクセス装置の多様化に伴い複雑となる装置構成において懸念される局舎内ノイズへの対応が可能となり、アクセス回線の安定化に寄与する。
【００５９】
（２）請求項２記載の発明によれば、ＣＬＫ成分があるかぎりＰＬＬに頼らない高精度のＣＬＫを生成し、入力ＣＬＫの歯抜けに対してはＤＰＬＬ部によるＣＬＫで分周を続けることで保護機能を有し、ＣＬＫ成分からノイズ除去を行なうことで、入力ＣＬＫに重畳されるノイズによる誤動作を防ぎ、入力ＣＬＫの信号則を監視することで、入力信号の欠落を検出することができ、高精度のクロックを生成することができるクロック生成方法及びクロック生成装置を提供することができる。
【００６０】
（３）請求項３記載の発明によれば、クロックのエッジの位置を予測し、予測されたエッジの位置の前後でエッジがあるかないかを判定し、エッジがない場合には歯抜けが発生しているものとしてＰＬＬ部の出力を選択し、エッジがある場合にはノイズ除去部の出力を選択し、それぞれ回線パッケージに出力することで、高精度のクロックを生成することができる。
【００６１】
このように、本発明によれば高精度のクロックを生成することができるクロック生成方法及びクロック生成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理ブロック図である。
【図２】本発明の第１の動作の原理説明図である。
【図３】本発明の第２の動作の原理説明図である。
【図４】本発明の第３の動作の原理説明図である。
【図５】本発明の第４の動作の原理説明図である。
【図６】本発明の第５の動作の原理説明図である。
【図７】ジッタ発生の説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。
【図９】クロック成分の送出波形を示す図である。
【図１０】クロック抽出部の構成例を示す図である。
【図１１】ＤＰＬＬ部の構成例を示す図である。
【図１２】入力６４Ｋ生成部の動作説明図である。
【図１３】同期タイミング及び歯抜け検出の説明図である。
【図１４】ノイズ除去部の動作説明図である。
【図１５】クロック選択部の動作説明図である。
【図１６】クロック分周部の動作説明図である。
【図１７】従来装置の構成例を示すブロック図である。
【図１８】従来装置の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１  基本ＣＬＫ供給装置
２  通信装置
３  ＣＬＫ抽出部
４  ＣＬＫ監視部
５  ＤＰＬＬ部
６  ノイズ除去部
７  ＣＬＫ選択部
８  ＣＬＫ分周部
９  ＣＬＫ状態監視部
１０  ＣＬＫ生成部
１１  回線部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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