(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル同期網の網クロックに長周期のワンダ成分が重畳している状態における網クロックの周波数安定度判定方法において、前記ワンダ成分の変動周期に基づき予め互いに異なる複数の検出周期を設定し、前記複数の検出周期を変更して周波数安定度を算出し閾値と比較することにより周波数安定度の判定処理を行うことを特徴とする周波数安定度判定方法。
【請求項２】
前記複数の検出周期は、最長値が前記ワンダ成分の周期より長く設定され、他の検出周期は前記ワンダ成分の周期よりも短く設定されることを特徴とする請求項１記載の周波数安定度判定方法。
【請求項３】
前記複数の検出周期の最短の検出周期から順次長い検出周期へ変更するものとし、周波数安定度が閾値を超えたときに次の長い検出周期に変更し、周波数安定度が閾値以内であるときはその検出周期に固定して判定動作を繰り返し、最長の検出周期における周波数安定度が閾値を超えたときに安定度異常と判定した後、前記最短の検出周期に戻って判定動作を繰り返すことを特徴とする請求項２記載の周波数安定度判定方法。
【請求項４】
前記複数の検出周期の最短の検出周期から順次長い検出周期へ変更するものとし、周波数安定度が閾値以内であるときは前記最短の検出周期に戻って判定動作を繰り返し、最長の検出周期における周波数安定度が閾値を超えたときに安定度異常と判定した後、前記最短の検出周期に戻って判定動作を繰り返すことを特徴とする請求項２記載の周波数安定度判定方法。
【請求項５】
デジタル同期網の網クロックに長周期のワンダ成分が重畳している状態における網クロックの周波数安定度判定回路において、入力する網クロックとリファレンスクロックとの位相差に相当する位相差時間を検出する位相差検出部と、検出タイミングパルスに応じて前記位相差時間の変動を求めて周波数安定度を演算する安定度演算部と、指定される検出周期に応じて前記検出タイミングパルスを生成する検出タイミング生成部と、前記ワンダ成分の変動周期に基づき予め設定された互いに異なる複数の検出周期の内の一つを前記検出タイミング生成部へ指定し前記安定度演算部により算出された周波数安定度と閾値とを比較して周波数安定度を判定する安定度判定部とを有していることを特徴とする周波数安定度判定回路。
【請求項６】
前記複数の検出周期は、最長値が前記ワンダ成分の周期より長く設定され他の検出周期は前記ワンダ成分の周期よりも短く設定されており、前記安定度判定部は、前記複数の検出周期の最短の検出周期から順次長い検出周期へ変更するものとし、周波数安定度が閾値を超えたときに次の長い検出周期に変更し、周波数安定度が閾値以内であるときはその検出周期に固定して判定動作を繰り返し、最長の検出周期における周波数安定度が閾値を超えたときに安定度異常と判定した後、前記最短の検出周期に戻って判定動作を繰り返すことを特徴とする請求項５記載の周波数安定度判定回路。
【請求項７】
前記複数の検出周期は、最長値が前記ワンダ成分の周期より長く設定され他の検出周期は前記ワンダ成分の周期よりも短く設定されており、前記安定度判定部は、前記複数の検出周期の最短の検出周期から順次長い検出周期へ変更するものとし、周波数安定度が閾値以内であるときは前記最短の検出周期に戻って判定動作を繰り返し、最長の検出周期における周波数安定度が閾値を超えたときに安定度異常と判定した後、前記最短の検出周期に戻って判定動作を繰り返すことを特徴とする請求項５記載の周波数安定度判定回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタル同期網の網クロックの周波数安定度判定方法およびその回路に関し、特に網クロックに１０Ｈｚ以下の長周期で周波数変動するワンダ成分が重畳される状態における網クロックの周波数安定度判定方法およびその回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従属同期方式のデジタル同期網は、図５に示すように、主局に高安定発振器を設けて高安定の網クロックを生成し、この網クロックを主局から従属局へ向けて伝送路を介して伝送している。各従属局では上位の局から伝送されてくる網クロックを受信し、受信した網クロックに同期した網クロックを位相同期発振器により生成し、生成した網クロックを下位の従属局に向けて伝送路を介して伝送している。
【０００３】
このように従属同期方式のデジタル同期網では、上位局から伝送されてくる網クロックに基づき位相同期発振器により網クロックを生成し、生成した網クロックを下位局へ順次伝送していくので、下位局に入力する網クロックには、例えば図６に示すような、長周期（１０Ｈｚ以下）で周波数変動するワンダ成分が重畳されてくる。
【０００４】
このため下位局では、網クロックの周波数安定度を監視するために周波数安定度判定回路を設け、上位局から伝送されてくる網クロックの周波数の経時変動を検出して周波数安定度を判定監視し、予め定められた閾値を超えた場合には、周波数安定度の異常を示すアラーム信号を送出するようにしている。そして、周波数安定度が異常の場合には、例えば位相同期発振器のＶＣＯ（電圧制御発振回路）を制御してワンダ成分を抑制するようにしている。なお、周波数安定度とは、単位時間当りの周波数変動である。
【０００５】
図７は従来の網クロックの周波数安定度判定回路の一例を示している。
【０００６】
上位局から伝送されてくる網クロックＣＬ１および比較用のリファレンスクロックＣＬ２の位相差を検出する位相差検出部１と、この位相差検出部１により検出された位相差の経時変化に基づき周波数安定度を検出する安定度演算部５と、検出された安定度と予め定められた閾値とを比較し、検出された安定度が閾値を超えたときにアラーム信号を送出する安定度判定部６とを有している。
【０００７】
ここで、位相差検出部１は、網クロックＣＬ１と比較用のリファレンスクロックＣＬ２との位相差に相当する期間にサンプリングクロックＣＬ３をカウントするカウンタで構成され、位相差に相当する時間（位相差時間）を検出する公知のものである。この位相差時間の変動が周波数変動と比例するので、位相差時間の経時変動を監視することにより周波数の経時変動つまり周波数安定度を監視できる。
【０００８】
なお、リファレンスクロックＣＬ２およびサンプリングクロックＣＬ３は高精度の発振器により生成されるクロックである。そして、リファレンスクロックＣＬ２の周波数は網クロックと同じ周波数であり、サンプリングクロックＣＬ３の周波数は検出する位相差に応じて充分に高い周波数に設定する。
【０００９】
図８は位相差検出部１の動作を示す図であり、例えば図示したように、リファレンスクロックＣＬ２の立ち上がり時点（ｔａ）でカウンタを動作させてサンプリングクロックＣＬ３のカウントを開始させ、網クロックＣＬ１の立ち上がり（ｔｂ）でサンプリングクロックＣＬ３のカウントを停止させる。このときのカウント値をｎとし、サンプリングクロックＣＬ３の周波数をｆｓとすれば、網クロックＣＬ１とリファレンスクロックＣＬ２との位相差に相当する位相差時間Ｐｔは、Ｐｔ＝ｎ／ｆｓとして検出できる。
【００１０】
安定度演算部５は、予め設定された一定の検出周期で前回検出された位相差時間と今回検出された位相差時間とを比較して位相差の変動量を求め、周波数安定度を算出する。ここで、単位時間当り位相差時間変動と単位時間当りの周波数変動（つまり周波数安定度）とは比例するので、位相差変動量を検出周期で除算することにより周波数安定度を検出できる。
【００１１】
図９は従来の周波数安定度判定回路の動作を示すフローチャートである。
【００１２】
まず、安定度演算部５は、予め設定された一定の検出周期で周波数安定度を検出する（ステップ３０１）。次に安定度判定部５が、検出された周波数安定度と予め定められた閾値とを比較し（ステップ３０２）、検出された周波数安定度が閾値を超えているときには安定度異常と判定してアラーム信号を送出し（ステップ３０３）、ステップ３０１に戻る。
【００１３】
また、検出された周波数安定度が閾値以内であれば安定度ＯＫと判定し（ステップ３０４）、ステップ３０１に戻って同じ処理を繰り返す。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例では、一定の検出周期で位相差の変動量を求めて周波数安定度を検出し判定している。しかし、長周期のワンダ成分が重畳されている場合、一定の検出周期がワンダ成分の変動周期よりも短い周期に設定されているときは、網クロックの周波数安定度が閾値以内であるにもかかわらず、検出した周波数安定度が閾値を超えることがあり、安定度異常と誤判定されるという問題点がある。また、ワンダ成分の変動周期よりも長い検出周期で判定処理を行った場合には、安定度の判定に時間がかかるとという問題点がある。
【００１５】
図４は、網クロックにワンダ成分が重畳された一状態例における、周波数安定度の検出周期と検出される周波数安定度との関係を示す図である。
【００１６】
横軸は時間ｔ、縦軸は検出される位相差時間Ｐｔであり、本来の網クロックの位相差時間の経時変化を直線Ｗ０で示し、網クロックにワンダ成分が重畳されている場合の位相差時間の経時変化を直線Ｗ１で示している。なお、直線Ｗ０の横軸（時間軸）に対する傾斜が本来の網クロックの周波数安定度を示し、破線Ｗ２の傾斜は周波数安定度の閾値を示している。
【００１７】
ここで、ワンダ成分の変動周期よりも短い検出周期Ｔ１，Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）、およびワンダ成分の変動周期よりも長い検出周期Ｔ３の３つの場合について、検出開始時刻をｔ０としたときの、検出される周波数安定度を比較してみる。
【００１８】
まず、ワンダ成分が重畳していない場合は、検出周期Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のときにそれぞれ検出される位相差時間をＰｔ１，Ｐｔ２，Ｐｔ３とすると、
Ｐｔ１／Ｔ１＝Ｐｔ２／Ｔ２＝Ｐｔ３／Ｔ３  ＜閾値  であり、本来の網クロックの周波数安定度と一致する。
【００１９】
ワンダ成分が重畳している場合は、検出周期Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のときにそれぞれ検出される位相差をＰｗｔ１，Ｐｗｔ２，Ｐｗｔ３とすると、
Ｐｗｔ１／Ｔ１＞  閾値  ＞Ｐｗｔ２／Ｔ２＞Ｐｗｔ３／Ｔ３  となり、本来の網クロックの周波数安定度が閾値以内であっても、短い検出周期Ｔ１では安定度異常と誤判定されることになる。
【００２０】
このような誤判定を防止するためには、検出した周波数安定度をワンダ成分の変動周期よりも長い期間で平均化したり、あるいは、検出周期をワンダ成分の変動周期よりも長く設定すればよい。しかし、この場合、ワンダ成分の変動周期よりも長い検出周期で判定処理を行うので、周波数安定度の判定に時間がかかるという問題点を有している。
【００２１】
本発明の目的は、従来よりも誤判定を防止して早期に周波数安定度を判定できる周波数安定度判定方法およびその回路を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の周波数安定度判定方法は、デジタル同期網の網クロックに長周期のワンダ成分が重畳している状態における網クロックの周波数安定度判定方法において、前記ワンダ成分の変動周期に基づき予め互いに異なる複数の検出周期を設定し、前記複数の検出周期を変更して周波数安定度を算出し閾値と比較することにより周波数安定度の判定処理を行う。
【００２３】
また、前記複数の検出周期は、最長値が前記ワンダ成分の周期より長く設定され、他の検出周期は前記ワンダ成分の周期よりも短く設定されると共に、前記複数の検出周期の最短の検出周期から順次長い検出周期へ変更するものとし、周波数安定度が閾値を超えたときに次の長い検出周期に変更し、周波数安定度が閾値以内であるときはその検出周期に固定して判定動作を繰り返し、最長の検出周期における周波数安定度が閾値を超えたときに安定度異常と判定した後、前記最短の検出周期に戻って判定動作を繰り返す。
【００２４】
更に、前記複数の検出周期の最短の検出周期から順次長い検出周期へ変更するものとし、周波数安定度が閾値以内であるときは前記最短の検出周期に戻って判定動作を繰り返し、最長の検出周期における周波数安定度が閾値を超えたときに安定度異常と判定した後、前記最短の検出周期に戻って判定動作を繰り返すようにしてもよい。
【００２５】
本発明の周波数安定度判定回路は、デジタル同期網の網クロックに長周期のワンダ成分が重畳している状態における網クロックの周波数安定度判定回路において、入力する網クロックとリファレンスクロックとの位相差に相当する位相差時間を検出する位相差検出部と、検出タイミングパルスに応じて前記位相差時間の変動を求めて周波数安定度を演算する安定度演算部と、指定される検出周期に応じて前記検出タイミングパルスを生成する検出タイミング生成部と、前記ワンダ成分の変動周期に基づき予め設定された互いに異なる複数の検出周期の内の一つを前記検出タイミング生成部へ指定し前記安定度演算部により算出された周波数安定度と閾値とを比較して周波数安定度を判定する安定度判定部とを有している。
【００２６】
また、前記複数の検出周期は、最長値が前記ワンダ成分の周期より長く設定され他の検出周期は前記ワンダ成分の周期よりも短く設定されており、前記安定度判定部は、前記複数の検出周期の最短の検出周期から順次長い検出周期へ変更するものとし、周波数安定度が閾値を超えたときに次の長い検出周期に変更し、周波数安定度が閾値以内であるときはその検出周期に固定して判定動作を繰り返し、最長の検出周期における周波数安定度が閾値を超えたときに安定度異常と判定した後、前記最短の検出周期に戻って判定動作を繰り返す。
【００２７】
更に、前記複数の検出周期は、最長値が前記ワンダ成分の周期より長く設定され他の検出周期は前記ワンダ成分の周期よりも短く設定されており、前記安定度判定部は、前記複数の検出周期の最短の検出周期から順次長い検出周期へ変更するものとし、周波数安定度が閾値以内であるときは前記最短の検出周期に戻って判定動作を繰り返し、最長の検出周期における周波数安定度が閾値を超えたときに安定度異常と判定した後、前記最短の検出周期に戻って判定動作を繰り返すように構成してもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に本発明について図面を参照して説明する。
【００２９】
図１は本発明の周波数安定度判定回路の一実施形態を示すブロック図であり、上位局から伝送されてくる網クロックＣＬ１と比較用のリファレンスクロックＣＬ２との位相差に相当する時間（位相差時間）を検出する位相差検出部１と、検出タイミングパルスの周期毎に位相差の変動を求めて周波数安定度を算出する安定度演算部２と、指定された周期の検出タイミングパルスを生成する検出タイミング生成部３と、この検出タイミング生成回路３のパルス周期を指定して周波数安定度が予め定められた閾値を超えたか否かを判定する安定度判定部４とを有している。
【００３０】
ここで、位相差検出部１は、網クロックＣＬ１および比較用のリファレンスクロックＣＬ２の位相差に相当する期間にサンプリングクロックＣＬ３をカウントするカウンタで構成され、位相差に相当する時間（位相差時間）を検出する公知の回路であり、図７に示したものと同じである。
【００３１】
安定度演算部２は、位相差検出回路１により検出された位相差時間Ｐｔを受け、検出タイミングパルスの周期Ｔ毎に位相差時間Ｐｔの変動量を求め、この位相差時間Ｐｔの変動量を検出周期Ｔで除算して周波数安定度を検出し、安定度判定部４へ出力する。
【００３２】
安定度判定部４は、安定度演算部２により検出された周波数安定度に基づき周波数安定度が予め定められた閾値を超えているか否かを判定し、閾値を超えているときにはアラーム信号を出力する。
【００３３】
次に安定度判定部４の動作を説明する。
【００３４】
ここで、例えば図４に示すように、網クロックにワンダ成分が重畳して位相差時間が変化するものとする。
【００３５】
また、安定度の検出周期として、例えば図４に示すように、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）の複数の検出周期を指定して周波数安定度を判定するものとする。なお、検出周期の設定数に制限はない。
【００３６】
また、検出周期としては、検出周期の最長値はワンダ成分の周期よりも長く設定し、他の検出周期はワンダ成分の周期よりも短く設定する。例えば、長い検出周期Ｔ３はワンダ成分の変動周期よりもやや長い周期とし、検出周期Ｔ２は検出周期Ｔ３の約１／２とし、検出周期Ｔ１は検出周期Ｔ２の約１／２とする。
【００３７】
図２は安定度判定部４の動作を示すフローチャートである。
【００３８】
まず最初に、最短の検出周期Ｔ１を検出タイミング生成部３に設定し（ステップ１０１）、安定度演算部２により検出周期Ｔ１で検出される周波数安定度を受け（ステップ１０２）、閾値と比較する（ステップ１０３）。
【００３９】
ステップ１０３において、検出周期Ｔ１の周波数安定度が閾値以内であれば、安定度ＯＫと判定し（ステップ１０４）、ステップ１０２に戻って検出周期Ｔ１による安定度判定処理を繰り返す。
【００４０】
また、検出周期Ｔ１の周波数安定度が閾値を超えていれば、検出周期をＴ１からＴ２に変更して検出タイミング生成部３に設定し（ステップ１０５）、検出周期Ｔ２で検出される周波数安定度を受け（ステップ１０６）、閾値と比較する（ステップ１０７）。
【００４１】
ステップ１０７において、検出周期Ｔ２の周波数安定度が閾値以内であれば安定度ＯＫと判定し（ステップ１０８）、ステップ１０６に戻って検出周期Ｔ２による安定度判定処理を繰り返す。
【００４２】
また、検出周期Ｔ２の周波数安定度が閾値を超えていれば、検出周期をＴ２からＴ３に変更して検出タイミング生成部３に設定し（ステップ１０９）、検出周期Ｔ３で検出される周波数安定度を受け（ステップ１１０）、閾値と比較する（ステップ１１１）。
【００４３】
ステップ１１１において、検出周期Ｔ３の周波数安定度が閾値以内であれば、安定度ＯＫと判定し（ステップ１１２）、ステップ１１０に戻って検出周期Ｔ３による安定度判定処理を繰り返す。
【００４４】
また、検出周期Ｔ３の周波数安定度が閾値を超えていれば、安定度異常と判定し（ステップ１１３）、アラーム信号を送出する（ステップ１１４）。その後、ステップ１０１に戻って再び判定処理を繰り返す。
【００４５】
ところで、通常、網クロックに重畳してくるワンダ成分の周波数や振幅等は不定であるが、周波数安定度の検出周期を予め複数設定し、検出周期を可変させて周波数安定度を判定することにより、本来の網クロックの安定度が異常でなければ、ある検出周期のときに異常と判定されても、次の長い検出周期で安定度ＯＫと判定されるので、誤判定を防止できる。
【００４６】
図３は安定度判定部４の他の動作を示すフローチャートである。
【００４７】
図２に示した動作との相違点は、安定度ＯＫの判定後に最短検出周期のＴ１に戻るようにしている点である。
【００４８】
まず最初に、最短の検出周期Ｔ１を検出タイミング生成部３に設定し（ステップ２０１）、安定度演算部２により検出周期Ｔ１で検出される周波数安定度を受け（ステップ２０２）、閾値と比較する（ステップ２０３）。
【００４９】
ステップ２０３において、検出周期Ｔ１の周波数安定度が閾値以内であれば、安定度ＯＫと判定し（ステップ２０４）、ステップ２０１に戻って検出周期Ｔ１による安定度判定処理を行う。
【００５０】
また、検出周期Ｔ１の周波数安定度が閾値を超えていれば、検出周期をＴ１からＴ２に変更して検出タイミング生成部３に設定し（ステップ２０５）、検出周期Ｔ２で検出される周波数安定度を受け（ステップ２０６）、閾値と比較する（ステップ２０７）。
【００５１】
ステップ２０７において、検出周期Ｔ２の周波数安定度が閾値以内であれば安定度ＯＫと判定し（ステップ２０８）、最初のステップ２０１に戻って検出周期Ｔ１による安定度判定処理を行う。
【００５２】
また、検出周期Ｔ２の周波数安定度が閾値を超えていれば、検出周期をＴ２からＴ３に変更して検出タイミング生成部３に設定し（ステップ２０９）、検出周期Ｔ３で検出される周波数安定度を受け（ステップ２１０）、閾値と比較する（ステップ２１１）。
【００５３】
ステップ２１１において、検出周期Ｔ３の周波数安定度が閾値以内であれば、安定度ＯＫと判定し（ステップ２１２）、ステップ２０１に戻って検出周期Ｔ１による安定度判定処理を行う。
【００５４】
また、検出周期Ｔ３の周波数安定度が閾値を超えていれば、安定度異常と判定し（ステップ２１３）、アラーム信号を送出する（ステップ２１４）。その後、ステップ１０１に戻って再び判定処理を繰り返す。
【００５５】
このように、いずれかの検出周期において周波数安定度がＯＫと判定されたときは、必ず短い検出周期Ｔ１に移行するようにすれば、例えば、長い検出周期Ｔ３で安定度ＯＫと判定した直後に周波数安定度が異常になるような場合、短い検出周期Ｔ１に戻って安定度異常を判定できるので、図２に示したように、長い検出周期Ｔ３の安定度判定処理を繰り返すよりも早期に判定できる。また、従来のように検出周期を一定にしたり平均処理を行って判定したりする場合に比べて、誤判定を防止して早期に安定度を判定できる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、デジタル同期網の網クロックに長周期（１０Ｈｚ以下）の周波数変動であるワンダ成分が重畳されている状態においても、周波数安定度の検出周期を予め複数設定し、検出周期を可変させて周波数安定度の判定を行うことにより、本来の網クロックの安定度が異常でなければ、ある検出周期で異常と判定されても、別の検出周期で安定度ＯＫと判定されるので、従来のように検出周期を一定にしたり平均処理を行って判定する場合に比べて、誤判定を防止して早期に周波数安定度を判定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の周波数安定度判定回路の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示したは安定度判定部４の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１に示したは安定度判定部４の他の動作を示すフローチャートである。
【図４】網クロックにワンダ成分が重畳されている状態における位相差時間の変動例を示す図である。
【図５】従属同期方式のデジタル同期網を示す図である。
【図６】ワンダ成分が重畳されている状態における網クロックの周波数変動例を示す図である。
【図７】従来の周波数安定度判定回路の一例を示すブロック図である。
【図８】図７に示した位相差検出部１の動作を示す図である。
【図９】従来の周波数安定度判定回路の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    位相差検出部
２    安定度演算部
３    検出タイミング生成部
４    安定度判定部
【図１】
0003664393.tif 000002
【図２】
0003664393.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003664393.tif 000005
【図５】
0003664393.tif 000006
【図６】
0003664393.tif 000007
【図７】
0003664393.tif 000008
【図８】
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【図９】
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