(57)【要約】  本技術は、周波数同期をより短時間で実現することができるようにする同期処理装置、同期処理方法、およびプログラムに関する。ジッタ量計算部は、時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算する。ジッタ累積部は、ジッタ量計算部で計算されたジッタ量の累積値を計算する。比較部は、計算されたジッタ量の累積値から周波数誤差補正値を出力する。制御電圧生成部は、周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を出力する。本技術は、例えば、送信装置と時刻同期をとる受信装置に適用できる。
2013115016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、
前記ジッタ量計算部で計算された前記ジッタ量の累積値を計算する累積部と、
前記累積部で計算された前記ジッタ量の累積値から周波数誤差補正値を出力する周波数誤差補正部と、
前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を出力する制御電圧出力部と
を備える同期処理装置。
【請求項２】
前記周波数誤差補正部は、前記累積部で計算された前記ジッタ量の累積値を、上限の閾値および下限の閾値と比較し、前記累積部で計算された前記ジッタ量の累積値が前記上限または下限の閾値を超えたとき、前記周波数誤差補正値を出力する
請求項１に記載の同期処理装置。
【請求項３】
前記周波数誤差補正部は、前記ジッタ量の累積値が前記上限の閾値を超えたとき、周波数を低下させる前記周波数誤差補正値を出力し、前記ジッタ量の累積値が前記下限の閾値を超えたとき、周波数を増加させる前記周波数誤差補正値を出力する
請求項２に記載の同期処理装置。
【請求項４】
前記累積部は、前記ジッタ量の累積値が前記下限の閾値を超えたとき、前記ジッタ量の累積値を、所定の値にセットする
請求項２に記載の同期処理装置。
【請求項５】
前記下限の閾値および前記所定の値はゼロである
請求項４に記載の同期処理装置。
【請求項６】
前記累積部でとり得る前記ジッタ量の累積値のうち、最小値側のサンプルのみ検出して出力する最小値側サンプル検出部をさらに備え、
前記累積部は、前記ジッタ量の累積値が前記上限の閾値を超えている状態が所定時間継続していることが検出されたとき、前記ジッタ量の累積値を、前記上限の閾値と前記下限の閾値の間にセットする
請求項４に記載の同期処理装置。
【請求項７】
前記周波数誤差補正部は、前記累積部で計算された前記ジッタ量の累積値が前記下限の閾値を超えた状態または前記上限の閾値を超えている状態が所定時間継続している状態の検出が２回目以降の検出である場合に、前記周波数誤差補正値を出力する
請求項６に記載の同期処理装置。
【請求項８】
前記周波数誤差補正部が出力する前記周波数誤差補正値に対し、ゲインを調整するゲイン調整部をさらに備える
請求項１に記載の同期処理装置。
【請求項９】
同期処理装置が、
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算し、
計算された前記ジッタ量の累積値を計算し、
計算された前記ジッタ量の累積値から周波数誤差補正値を出力し、
前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を出力する
ステップを含む同期処理方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、
前記ジッタ量計算部で計算された前記ジッタ量の累積値を計算する累積部と、
前記累積部で計算された前記ジッタ量の累積値から周波数誤差補正値を出力する周波数誤差補正部と、
前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を出力する制御電圧出力部
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、同期処理装置、同期処理方法、およびプログラムに関し、特に、周波数同期をより短時間で実現することができるようにする同期処理装置、同期処理方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
送信装置から送られてくる、送信側の時刻情報が含まれた同期パケットを利用して、送信装置と時刻同期をとる受信装置が知られている（特許文献１，２）。【０００３】
図１は、送信装置と時刻同期をとる受信装置の従来の構成例を示している。なお、図１の受信装置は、その全構成のうち、同期処理に関する部分の構成を示したものであり、いわば同期処理装置の構成ともいえる。【０００４】
図１の受信装置は、NIC（ネットワークインタフェースカード）１、同期パケット処理部２、周波数誤差検出部３、クロック発生部４、カウンタ５、時計部６、および同期信号生成部７により構成される。【０００５】
NIC１は、非同期ネットワークであるLAN（Local Area Network）に接続され、自装置宛てのパケットを受信し、後段に出力する。NIC１は、送信装置からの同期パケットを受信した場合、受信した同期パケットを同期パケット処理部２に出力する。同期パケットには、その同期パケットを送信装置が出力した時刻（送信時刻）を示す送信時刻情報が含まれている。【０００６】
同期パケット処理部２は、同期パケット受信部１１、受信時刻記録部１２、送信時刻記録部１３、およびジッタ量計算部１４により構成される。【０００７】
同期パケット受信部１１は、NIC１から供給される同期パケットを取得（受信）し、受信時刻記録部１２と送信時刻記録部１３に出力する。【０００８】
受信時刻記録部１２は、同期パケット受信部１１で同期パケットが受信された時点における、カウンタ５のカウント値を受信時刻として記録する。送信時刻記録部１３は、同期パケット受信部１１から供給された同期パケットに含まれる送信時刻を抽出して記録する。受信時刻記録部１２は、直近の２つの同期パケットを受信したときの受信時刻を記録（保持）し、送信時刻記録部１３は、直近の２つの同期パケットの送信時刻を記録（保持）している。【０００９】
ジッタ量計算部１４は、受信時刻記録部１２と送信時刻記録部１３に記録されている、隣接する２つの同期パケットの受信時刻および送信時刻に基づいて、ジッタ量を計算する。つまり、ジッタ量計算部１４は、隣接する２つの同期パケットの、受信時刻間の差分である第１の差分と、送信時刻間の差分である第２の差分との差分を、ジッタ量として算出する。【００１０】
具体的には、ある同期パケットに係る受信時刻をｔ（ａ）、送信時刻をｓ（ａ）とし、その次の同期パケットの受信時刻をｔ（ｂ）、送信時刻をｓ（ｂ）とすると、ジッタ量計算部１４は、以下の式（１）により、ジッタ量を算出する。
ジッタ量＝（ｔ（ｂ）−ｔ（ａ））―（ｓ（ｂ）−ｓ（ａ）） ・・・（１）【００１１】
式（１）において、（）内のａ及びｂは同期パケットのサンプル番号を表す。ここで求められるジッタ量は、ネットワーク上での同期パケットの遅延時間変動の影響を受けない状況下では、送信側と受信側のクロック周波数誤差に相当する。また、ネットワーク上での同期パケットの遅延時間変動の影響を受ける状況下では、ジッタ量は、送信側と受信側のクロック周波数誤差と、遅延時間変動の影響が、合成されたものに相当する。【００１２】
周波数誤差検出部３は、フィルタ部２１、累積部２２、量子化部２３、およびDAC&LPF２４により構成される。【００１３】
フィルタ部２１には、ジッタ量計算部１４で計算されたジッタ量が供給される。フィルタ部２１は、供給されるジッタ量のノイズを除去する平滑化フィルタ等のフィルタ処理を実行する。フィルタ部２１は、ノイズ除去後のジッタ量を累積部２２に出力する。【００１４】
累積部２２は、フィルタ部２１の出力を累積し、累積結果を量子化部２３に出力する。累積部２２はジッタ＝０時点の制御電圧を保持する機能を有する。【００１５】
量子化部２３は、累積部２２の出力を量子化する。DAC&LPF２４は、量子化部２３による量子結果である量子化値をD/A変換し、さらにローパスフィルタ処理を施す。DAC&LPF２４の出力は、周波数誤差を補正する制御を行うVCO制御電圧（信号）となっている。【００１６】
クロック発生部４は、周波数誤差検出部３からのVCO制御電圧に基づいて、所定周波数（クロック周波数）のクロックCLKを発生（生成）し、カウンタ５、時計部６、同期信号生成部７等に出力する。クロック発生部４は、例えば、VCXO等の電圧可変型の水晶発振器で構成される。【００１７】
カウンタ５は、クロック発生部４で発生されるクロックCLKに基づいてクロック値をカウントする。カウンタ５のカウント値は、同期パケット処理部２の受信時刻記録部１２に供給される。【００１８】
時計部６は、クロック発生部４で発生されるクロックCLKに基づいてクロック値をカウントする。時計部６のカウント値は、周波数同期後に、送信時刻記録部１３から供給される送信時刻に書き換えられ、時刻情報として、同期信号生成部７に供給される。【００１９】
同期信号生成部７は、クロック発生部４から供給されるクロックCLKに基づいて同期信号を生成し、受信装置内の各部に供給する。時計部６からの時刻情報は、受信側と送信側の同期信号を同位相にするために利用される。【００２０】
図１の受信装置による同期処理について簡単に説明する。【００２１】
まず、同期パケット処理部２において、式（１）によりジッタ量が計算される。そして、周波数誤差検出部３において、計算されたジッタ量のノイズが除去され、周波数誤差を補正するVCO制御電圧が生成されて、クロック発生部４に供給される。クロック発生部４では、VCO制御電圧に基づいてクロックCLKを発生することで、クロック周波数の周波数誤差が補正される。補正されたクロック周波数のクロックCLKはカウンタ５に供給され、受信時刻記録部１２で受信時刻を記録するときのカウント値の基準とされる。したがって、受信時刻記録部１２、ジッタ量計算部１４、周波数誤差検出部３、クロック発生部４、及びカウンタ５により、周波数ロックループ回路が構成されている。【００２２】
受信装置の図示せぬ同期判定部は、周波数の同期が確立したか否かを判定する。上述した周波数ロックループ制御が所定時間実行されることにより、周波数同期が確立したと判定された場合、同期判定部は、送信時刻記録部１３から供給される同期パケットの送信時刻に基づくカウント値の書き換えを、時計部６に許可する。時計部６は、書き換え許可が出た場合、カウント値の書き換えを開始し、書き換え後のカウント値を同期信号生成部７に出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２００４−３０４８０９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３２８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
上述したような周波数同期制御処理において、周波数同期の精度と引込時間は、ジッタ量のノイズを除去するフィルタ部２１のフィルタ特性に大きく依存する。ジッタ量は、LANで発生する同期パケットの到達遅延時間のばらつきによって発生するので、ネットワークのトポロジー、ネットワークを構成するスイッチ性能、トラフィック状態により大きく変化する。ノイズが除去しきれなかった場合、周波数誤差が残ってしまうことになるため、ノイズをできるだけ除去することを考えると、フィルタ部２１のフィルタ段数は多くした方がよい。しかし、フィルタ段数を多くすると引込時間が長くなるため、規格等で引込時間に制約がある場合には、その制約を満たせないこともあり得る。【００２５】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、周波数同期をより短時間で実現することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本技術の一側面の同期処理装置は、時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、前記ジッタ量計算部で計算された前記ジッタ量の累積値を計算する累積部と、前記累積部で計算された前記ジッタ量の累積値から周波数誤差補正値を出力する周波数誤差補正部と、前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を出力する制御電圧出力部とを備える。【００２７】
本技術の一側面の同期処理方法は、同期処理装置が、時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算し、計算された前記ジッタ量の累積値を計算し、計算された前記ジッタ量の累積値から周波数誤差補正値を出力し、前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を出力するステップを含む。【００２８】
本技術の一側面のプログラムは、コンピュータを、時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、前記ジッタ量計算部で計算された前記ジッタ量の累積値を計算する累積部と、前記累積部で計算された前記ジッタ量の累積値から周波数誤差補正値を出力する周波数誤差補正部と、前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を出力する制御電圧出力部として機能させるためのものである。【００２９】
本技術の一側面においては、時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量が計算され、計算されたジッタ量の累積値が計算され、計算されたジッタ量の累積値から周波数誤差補正値が出力され、周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧が出力される。【００３０】
同期処理装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
【発明の効果】
【００３１】
本技術の一側面によれば、周波数同期をより短時間で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来の受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本技術が適用された受信装置の第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図３】ジッタ累積値と到達遅延時間の関係について説明する図である。
【図４】ジッタ累積値と到達遅延時間の関係について説明する図である。
【図５】第１の実施の形態の周波数誤差検出部の動作例を示す図である。
【図６】第１の実施の形態による周波数同期制御処理を説明するフローチャートである。
【図７】本技術が適用された受信装置の第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図８】第２の実施の形態の周波数誤差検出部の動作例を示す図である。
【図９】第１の実施の形態と第２の実施の形態の上限値DHと下限値DLの設定値の違いについて説明する図である。
【図１０】第２の実施の形態による周波数同期制御処理を説明するフローチャートである。
【図１１】本技術が適用された受信装置の第３の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施の形態の周波数誤差検出部の動作例を示す図である。
【図１３】第３の実施の形態の周波数誤差検出部の動作例を示す図である。
【図１４】第３の実施の形態による周波数同期制御処理を説明するフローチャートである。
【図１５】本技術が適用されたコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．受信装置の第１の実施の形態
２．受信装置の第２の実施の形態
３．受信装置の第３の実施の形態
【００３４】
＜１．第１の実施の形態＞
［受信装置の構成ブロック図］
図２は、受信装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【００３５】
図２の受信装置１００は、図１と同様に、全構成のうち、同期処理に関する部分の構成を示したものであり、図２において図１と対応する部分については同一の符号を付してあり、重複する説明については適宜省略する。
【００３６】
図２の受信装置１００は、NIC１、同期パケット処理部２、周波数誤差検出部１１１、クロック発生部４、カウンタ５、時計部６、および同期信号生成部７により構成される。すなわち、受信装置１００は、周波数誤差検出部１１１を除いては、図１の受信装置と同様に構成されている。
【００３７】
周波数誤差検出部１１１は、ジッタ累積部１２１、比較部１２２、ゲイン調整部１２３、制御電圧生成部１２４、およびDAC&LPF１２５により構成される。
【００３８】
ジッタ累積部１２１は、ジッタ量計算部１４から順次供給されるジッタ量を累積し、累積結果であるジッタ累積値を比較部１２２に出力する。
【００３９】
比較部１２２は、ジッタ累積部１２１からのジッタ累積値を、上限の閾値DH（以下、上限値DHという。）、および、下限の閾値DL（以下、下限値DLという。）と比較することで、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達しているかを判定する。ここで、上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達しているとは、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLと同一かそれを超えていることを表す。上限値DH及び下限値DLは、比較部１２２の内部に予め設定されている。
【００４０】
比較部１２２は、ジッタ累積値が上限値DHに到達している場合には、上限値DHに対応する制御値をゲイン調整部１２３に出力し、ジッタ累積値が下限値DLに到達している場合には、下限値DLに対応する制御値をゲイン調整部１２３に出力する。この制御値は、周波数誤差を補正する補正値となるものであり、上限値DHに対応する制御値と、下限値DLに対応する制御値とは、符号が異なる。例えば、上限値DHに対応する制御値が「−１」であるとすると、下限値DLに対応する制御値は「＋１」となる。
【００４１】
ゲイン調整部１２３は、比較部１２２の出力である制御値に対して所定のゲインをかける処理であるゲイン調整を行う。上限値DHまたは下限値DLへの一度の到達でVCO制御電圧を大きく変化させたい場合、ゲインは大きく設定され、小さく変化させたい場合には、ゲインが小さく設定される。ゲイン調整部１２３のゲインの値は、ユーザが、入力により、所望の値に設定することができる。
【００４２】
制御電圧生成部１２４は、ゲイン調整部１２３の出力である、ゲイン調整後の制御値を累積することにより、周波数誤差を補正するVCO制御電圧を生成し、DAC&LPF１２５に出力する。
【００４３】
DAC&LPF１２５は、図１のDAC&LPF２４と同様に、制御電圧生成部１２４からのデジタルのVCO制御電圧をアナログ信号に変換（D/A変換）し、さらにローパスフィルタ処理を施して出力する。
【００４４】
ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのいずれにも到達していない場合、換言すれば、ジッタ累積値が上限値DHと下限値DLの間の値である場合、比較部１２２からゲイン調整部１２３には、何も出力されない。したがって、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのいずれにも到達していない場合には、ゲイン調整部１２３ないしDAC&LPF１２５の動作に変化はなく、クロック発生部４には、直前と同じVCO制御電圧が継続して出力される。
【００４５】
［ジッタ累積値と到達遅延時間の関係］
図２の受信装置１００では、周波数誤差検出部１１１において、ジッタ累積値を算出し、算出されたジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達しているかどうかを検出している。
【００４６】
ここで、図３および図４を参照して、ジッタ累積値と、ネットワーク上で発生する到達の遅延時間（以下、到達遅延時間という。）の関係について説明する。なお、到達遅延時間はLANケーブル長、スイッチ等のネットワーク構成、同期パケットサイズに依存するが、以下では、全てスイッチによるものとして簡略化してある。
【００４７】
同期パケットの到達遅延時間Δ(1)、Δ(2)、・・・の性質について、図３を参照して説明する。ただし、（）内の数字は、同期パケットのサンプル番号を表している。
【００４８】
同期パケットとそれ以外のパケット、例えば映像信号パケットがスイッチの同一出力ポートから送信されるように構成されたネットワークでは、同期パケットの送出は、他のパケットの送出と重ならない場合にはそのまますぐに実行される。しかし、他のパケットの送出と重なる場合には同期パケットの送出が先送りされ、その出力待ち時間は他のパケットの送出に要する時間に依存し、一定ではない。そのため、一定の通過遅延だけでなく、以下の式（２）で表される遅延変動が受信側で観測されることになる。
【００４９】
ｔ(1)−ｓ(1)＝Δ(1)＋offset(1)
ｔ(2)−ｓ(2)＝Δ(2)＋offset(2)
ｔ(3)−ｓ(3)＝Δ(3)＋offset(3)
ｔ(4)−ｓ(4)＝Δ(4)＋offset(4)
・・・
・・・（２）
【００５０】
送信側と受信側の時計はそのカウント値（＝時刻）も進み方（＝１秒の長さ）も違うため、offset(1)、offset(2)、offset(3)、offset(4)、・・・は異なる値をとる。しかし、一定の条件のもとでoffset(1)≒offset(2)≒offset(3)≒offset(4)≒・・・が満足されたとすれば、以下の式（３）で表されるジッタ量が受信側で観測されることになる。一定の条件とは、クロック周波数の周波数ロックが時刻同期に先行して達成される、または、サンプル毎のoffsetの違いが十分に小さくなる程度に短い時間間隔で同期パケットが生成されるなどの条件である。
【００５１】
ｔ(2)−ｓ(2)−（ｔ(1)−ｓ(1)）＝Δ(2)−Δ(1)
ｔ(3)−ｓ(3)−（ｔ(2)−ｓ(2)）＝Δ(3)−Δ(2)
ｔ(4)−ｓ(4)−（ｔ(3)−ｓ(3)）＝Δ(4)−Δ(3)
・・・
・・・（３）
【００５２】
上述の式（３）で表されるジッタ量を累積加算してくと、以下の（４）式となる。
｛ｔ(2)−ｓ(2)−（ｔ(1)−ｓ(1)）｝＋｛ｔ(3)−ｓ(3)−（ｔ(2)−ｓ(2)）｝
＝｛Δ(2)−Δ(1)｝＋｛Δ(3)−Δ(2)｝
＝Δ(3)−Δ(1)
｛ｔ(2)−ｓ(2)−（ｔ(1)−ｓ(1)）｝＋｛ｔ(3)−ｓ(3)−（ｔ(2)−ｓ(2)）｝
＋｛ｔ(4)−ｓ(4)−（ｔ(3)−ｓ(3)）｝
＝｛Δ(2)−Δ(1)｝＋｛Δ(3)−Δ(2)｝＋｛Δ(4)−Δ(3)｝
＝Δ(4)−Δ(1)
・・・
・・・（４）
【００５３】
式（４）から明らかなように、ジッタ量の累積加算により、以下の式（５）で表すように、Δ(1)だけシフトしたサンプル毎の到達遅延時間の変動が得られることになる。
【数１】
2013115016.tif 000003
【００５４】
図４は、送信側と受信側の時計のオフセット（offset）が０になった状態におけるジッタ量、ジッタ累積値、および到達遅延時間の計測例を示している。
【００５５】
受信側で計測可能なジッタ量は、Ａ＝０マイクロ秒を中心に同期パケットのサンプル毎に変動している。このジッタ量を累積したジッタ累積値は最小値Ｂをとり、最小値Ｃをとる到達遅延時間と同じように変動している。この例では、Ｂ＝−５マイクロ秒、Ｃ＝＋４マイクロ秒程度であるため、全サンプルにおいてジッタ累積値を＋９マイクロ秒だけ補正（シフト）したものが、サンプル毎の到達遅延時間となっている。
【００５６】
図１の説明で上述したように、ジッタ量計算部１４で算出されるジッタ量は、ネットワーク上での同期パケットの到達遅延時間変動の影響を受ける状況下では、送信側と受信側のクロック周波数誤差と到達遅延時間変動の影響が合成されたものに相当する。
【００５７】
換言すれば、ジッタ量の累積であるジッタ累積値は、送信側と受信側のクロック周波数誤差の累積相当分と、到達遅延時間の累積相当分とに分けられる。そして、到達遅延時間の累積相当分は、図４からわかるように、ある一定範囲内の値に留まる性質を有している。
【００５８】
したがって、到達遅延時間の累積相当分が留まる範囲に対応した上限値DHおよび下限値DLを設定しているにもかかわらず、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLを超える状態が発生した場合には、それは、送信側と受信側のクロック周波数誤差の累積相当分によるものである。
【００５９】
以上より、送信側と受信側でクロック周波数誤差がある場合には、ジッタ累積部１２１で算出されたジッタ累積値が上限値DHおよび下限値DLの範囲内を超える状態が発生する。一方、送信側と受信側でクロック周波数誤差がない場合、ジッタ累積部１２１で算出されたジッタ累積値が上限値DHおよび下限値DLの範囲内を超えることはない。
【００６０】
換言すれば、送信側と受信側でクロック周波数誤差がない場合、送信側と受信側の時計のオフセット（offset）は、offset(1)＝offset(2)＝offset(3)＝offset(4)＝・・・の状況に到達している。
【００６１】
しかし、送信側と受信側でクロック周波数誤差がある場合、offset(1)＜offset(2)＜offset(3)＜offset(4)＜・・・となるか、あるいはoffset(1)＞offset(2)＞offset(3)＞offset(4)＞・・・となる。offset(1)＜offset(2)＜offset(3)＜offset(4)＜・・・の状況が発生すると、ジッタ累積部１２１で算出されたジッタ累積値は、所定時間経過後、上限値DHに到達する。また、offset(1)＞offset(2)＞offset(3)＞offset(4)＞・・・の状況が発生すると、ジッタ累積部１２１で算出されたジッタ累積値は、所定時間経過後、下限値DLに到達する。
【００６２】
以上より、ジッタ累積部１２１で算出されたジッタ累積値が、所定の上限値DHおよび下限値DLの範囲内を超えない状態となるようにVCO制御電圧を調整することで、クロック周波数誤差を除去することができる。すなわち、ネットワークのトポロジー、ネットワークを構成するスイッチ性能、トラフィック状態により大きく変化するジッタの影響を除去した高精度な周波数同期を実現することができる。
【００６３】
［第１の実施の形態の動作説明］
図５は、受信装置１００の周波数誤差検出部１１１の動作例を示している。
【００６４】
受信時刻記録部１２、ジッタ量計算部１４、周波数誤差検出部１１１、クロック発生部４、及びカウンタ５により、周波数ロックループ回路が構成されている。
【００６５】
周波数誤差検出部１１１の比較部１２２には、上述したように、上限値DH及び下限値DLが予め設定されている。この上限値DH及び下限値DLは、受信装置１００（の同期処理装置）が、どれくらいの遅延時間および遅延ゆらぎを保証するかによって決定されている。なお、上限値DH及び下限値DLは、比較部１２２内に予め所定の値を設定する以外に、ジッタ量を用いた計測結果から設定することも可能である。例えば、ジッタ累積部１２１において、ジッタ量計算部１４から供給される所定サンプル数のジッタ量から、ジッタ量の最大値と最小値を求めてジッタ幅Ｊ（＝最大値−最小値）を計算し、計算されたジッタ幅Ｊに基づいて上限値DH及び下限値DLを設定することができる。
【００６６】
比較部１２２は、ジッタ累積値が上限値DHに到達した場合、クロック周波数を低下させる制御値を出力し、ジッタ累積値が下限値DLに到達した場合、クロック周波数を増加させる制御値を出力する。したがって、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLに到達した時点で、クロック周波数を逆方向に変移させるVCO制御電圧を供給する周波数ロックループ制御が実行される。
【００６７】
ジッタ累積値は、上限値DHまたは下限値DLへの到達時点で反転を繰り返し、ある時間経過後に安定化する。受信装置１００の周波数誤差は、この反転を繰り返す毎に小さくなるため、VCO制御電圧が一定の値を保持している期間は次第に長くなっていく。
【００６８】
［第１の実施の形態の周波数同期制御処理フロー］
図６は、受信装置１００の第１の実施の形態による周波数同期制御処理を説明するフローチャートである。この処理は、例えば、受信装置１００の同期パケット受信部１１で、同期パケットが受信される毎に実行される。
【００６９】
同期パケット受信部１１において同期パケットが受信されると、ステップＳ１において、受信時刻記録部１２と送信時刻記録部１３が、受信時刻と送信時刻を記録する。すなわち、受信時刻記録部１２は、同期パケットが受信された時点における、カウンタ５のカウント値を受信時刻として記録する。送信時刻記録部１３は、同期パケット受信部１１から供給された同期パケットに含まれる送信時刻を抽出し、記録する。
【００７０】
ステップＳ２において、ジッタ量計算部１４は、受信時刻記録部１２と送信時刻記録部１３に記録されている、隣接する直近の２つの同期パケットの受信時刻および送信時刻に基づいて、式（１）により、ジッタ量を計算する。計算されたジッタ量は、ジッタ累積部１２１に出力される。
【００７１】
ステップＳ３において、ジッタ累積部１２１は、ジッタ量計算部１４から供給されたジッタ量を累積し、累積結果であるジッタ累積値を比較部１２２に出力する。
【００７２】
ステップＳ４において、比較部１２２は、ジッタ累積部１２１からのジッタ累積値が、上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達しているかを判定する。
【００７３】
ステップＳ４で、ジッタ累積値が上限値DHおよび下限値DLのいずれにも到達していないと判定された場合、処理は終了する。
【００７４】
一方、ステップＳ４で、ジッタ累積値が、上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達していると判定された場合、処理はステップＳ５に進む。
【００７５】
ステップＳ５では、比較部１２２は、上限値DHまたは下限値DLに対応する制御値をゲイン調整部１２３に出力する。すなわち、ジッタ累積値が上限値DHに到達している場合、比較部１２２は、上限値DHに対応する制御値をゲイン調整部１２３に出力する。一方、ジッタ累積値が下限値DLに到達している場合、比較部１２２は、下限値DLに対応する制御値をゲイン調整部１２３に出力する。
【００７６】
ステップＳ６において、ゲイン調整部１２３は、比較部１２２からの出力である制御値に対して所定のゲインをかけるゲイン調整を行う。
【００７７】
ステップＳ７において、制御電圧生成部１２４は、ゲイン調整部１２３の出力である、ゲイン調整後の制御値を累積することにより、周波数誤差を補正するVCO制御電圧を生成し、DAC&LPF１２５に出力する。
【００７８】
ステップＳ８において、DAC&LPF１２５は、制御電圧生成部１２４で生成されたデジタルのVCO制御電圧をアナログ信号に変換するD/A変換処理、および、D/A変換処理後のVCO制御電圧のローパスフィルタ処理を行う。
【００７９】
ステップＳ９において、クロック発生部４は、DAC&LPF１２５からのVCO制御電圧に基づいてクロック周波数を調整したクロックCLKを発生する。調整後のクロック周波数は、カウンタ５、時計部６、同期信号生成部７等に出力され、処理が終了する。
【００８０】
以上の処理が、図２の受信装置１００で同期パケットが受信される毎に実行される。
【００８１】
この受信装置１００では、従来の受信装置のようにノイズ除去フィルタを有しておらず、算出されたジッタ量を累積したジッタ累積値を上限値DH及び下限値DLと比較することで、VCO制御電圧を生成することができる。したがって、受信装置１００では、従来の受信装置において、ネットワークのノイズが大きく、多数のフィルタ段数を設けなければノイズ除去が難しく、引込時間が長くなるような場合において、効果的に周波数同期を確立させることができる。すなわち、受信装置１００によれば、より短時間かつ高精度に、周波数同期を実現することができる。
【００８２】
＜２．第２の実施の形態＞
［受信装置の構成ブロック図］
図７は、受信装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。なお、図７において、図２と対応する部分については同一の符号を付してあり、重複する説明については適宜省略する。
【００８３】
図７の受信装置１００は、上述した図２の受信装置１００の構成と比較すると、周波数誤差検出部１４１の構成のみが異なる。また、周波数誤差検出部１４１は、図２の周波数誤差検出部１１１と比較すると、ジッタ累積部１６１と比較部１６２のみが異なる。
【００８４】
ジッタ累積部１６１は、図２のジッタ累積部１２１と同様に、ジッタ量計算部１４から順次供給されるジッタ量を累積し、累積結果であるジッタ累積値を比較部１２２に出力する。
【００８５】
また、ジッタ累積部１６１は、比較部１６２からDL制御信号が供給された場合、内部に記憶しているジッタ累積値をゼロにリセットする（ジッタ累積値をゼロになるまでシフトする）。
【００８６】
比較部１６２は、図２の比較部１２２と同様に、ジッタ累積値を上限値DH及び下限値DLと比較し、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達している場合に、対応する制御値をゲイン調整部１２３に出力する。
【００８７】
また、比較部１６２は、ジッタ累積値が下限値DLに到達した際、ジッタ累積部１６１にDL制御信号を出力する。
【００８８】
図４を参照して説明したように、ジッタ累積値は、真の到達遅延時間から、ある定数だけシフトしたものとなる。また、受信側の周波数誤差の符号（誤差方向）、ジッタ累積値の計算開始タイミング等により、ジッタ累積値は、真の到達遅延時間から、マイナス側にシフトしている場合がある。しかし、真の到達遅延時間は、正の符号となるべきものであるから、ジッタ累積値がマイナス側にシフトしている場合には、正側にシフトさせることができる。
【００８９】
そこで、図７の受信装置１００では、比較部１６２は、下限値DL＝０に設定し、ジッタ累積値が下限値DLに到達した際、下限値DLに対応する制御値をゲイン調整部１２３に出力するとともに、DL制御信号をジッタ累積部１６１に供給する。
【００９０】
ジッタ累積部１６１は、比較部１６２からDL制御信号が供給された場合、内部に記憶しているジッタ累積値をゼロにリセットする。ジッタ累積部１６１でゼロリセット動作を行うようにしたことにより、マイナス側を考慮しなくてもよいので、比較部１６２で設定される上限値DHから下限値DLまでの幅を、上述した第１の実施の形態よりも小さく設定することができる。上限値DHから下限値DLまでの幅を小さく設定することができれば、周波数同期制御にとっては不感帯となる時間を短縮することができるので、第１の実施の形態よりもさらに、周波数引込にかかる時間を短縮することができる。
【００９１】
［第２の実施の形態の動作説明］
図８は、第２の実施の形態の周波数誤差検出部１４１の動作例を示している。
【００９２】
第２の実施の形態では、下限値DLはゼロに設定することができ、上限値DHは、ネットワークにおける到達ジッタJのα倍、すなわち、J×αに設定することができる。ここで、αは、動作余裕を表すα＞０の係数であり、例えば、α＝1.2や1.3などとすることができる。
【００９３】
図９を参照して、第１の実施の形態と第２の実施の形態の上限値DHと下限値DLの設定値の違いについて説明する。
【００９４】
図９は、受信側のクロック周波数が送信側と周波数同期した後の、ジッタ累積値と真の到達遅延時間との関係を示している。
【００９５】
図９において、灰色で示される領域は、図４の到達遅延時間またはジッタ累積値の折れ線の範囲に相当するものであり、到達遅延時間またはジッタ累積値の動作範囲を示す。また、図９では、真の到達遅延時間が既知であると仮定している。
【００９６】
図９では、真の到達遅延時間の最大値がdelay_max、真の到達遅延時間の最小値がdelay_minとされている。この場合、サンプル毎のジッタ累積値は、真の到達遅延時間のプロフィールを保ったまま、（delay_min −delay_max ）から delay_max の範囲内のどこかにシフトしている。したがって、ゼロリセット処理を行わない第１の実施の形態では、この範囲をカバーして周波数ロックループを制御するために、上限値DHと下限値DLを、それぞれ、上限値DH= （delay_max)×α、下限値DL= （delay_min −delay_max） = −Jに設定する必要がある。
【００９７】
例えば、ジッタ幅Jが70[ns]であり、真の到達遅延時間の最大値delay_max＝100[ns]、真の到達遅延時間の最小値delay_min=30[ns]の場合を想定する。第１の実施の形態の場合、上述の式より、上限値DH＝100[ns]×α、下限値DL＝−70[ns]の範囲設定が必要となり、α＝１とすると、不感帯は170[ns]幅となる。
【００９８】
これに対して、第２の実施の形態の場合、上限値DH＝J×α＝70[ns]×α、下限値DL＝0の範囲設定が可能であり、α＝１とすると、不感帯は70[ns]となる。すなわち、下限値DLは、ゼロリセットに対応してゼロ、上限値DHは、ジッタ幅Jに対応して70[ns]×αとすることができるので、上限値DHから下限値DLまでの幅を、上述した第１の実施の形態よりも、小さく設定することができる。
【００９９】
［第２の実施の形態の周波数同期制御処理フロー］
図１０は、受信装置１００の第２の実施の形態による周波数同期制御処理を説明するフローチャートである。この処理は、例えば、受信装置１００の同期パケット受信部１１で、同期パケットが受信される毎に実行される。
【０１００】
ステップＳ２１乃至Ｓ２４は、上述した図６のステップＳ１乃至Ｓ４と、それぞれ同様の処理であるため、その説明は省略する。
【０１０１】
図１０のステップＳ２４で、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達していると判定された場合、処理はステップＳ２５に進み、比較部１６２は、下限値DLに到達しているかを判定する。
【０１０２】
ステップＳ２５で、ジッタ累積値が下限値DLに到達していると判定された場合、処理はステップＳ２６に進み、比較部１６２は、ジッタ累積部１６１にDL制御信号を出力する。そして、ステップＳ２７において、ジッタ累積部１６１は、供給されたDL制御信号に基づいて、内部に記憶しているジッタ累積値をゼロにリセットする。
【０１０３】
一方、ステップＳ２５で、ジッタ累積値が下限値DLに到達していない、すなわち、上限値DHに到達していると判定された場合には、ステップＳ２６とステップＳ２７の処理がスキップされる。
【０１０４】
ステップＳ２８乃至Ｓ３２は、上述した図６のステップＳ５乃至Ｓ９と、それぞれ同様の処理であるため、その説明は省略する。
【０１０５】
以上の処理が、図７の受信装置１００で同期パケットが受信される毎に実行される。
【０１０６】
図７の受信装置１００では、第１の実施の形態と同様に、より短時間かつ高精度に、周波数同期を実現することができる。また、図２の受信装置１００よりも上限値DHから下限値DLまでの幅（不感帯）を小さく設定することができるので、第１の実施の形態よりもさらに、周波数引込にかかる時間を短縮することができる。
【０１０７】
なお、第２の実施の形態の上述した例では、ジッタ累積値が下限値DLに到達し、DL制御信号が供給された場合、ジッタ累積部１６１は、内部で保持しているジッタ累積値をゼロにセットするようにした。
【０１０８】
しかし、DL制御信号が供給されたときにセットする値は、ゼロ以外の所定の値とすることができる。例えば、図９のジッタ幅Jが70[ns]の例で、DL制御信号が供給されたときにセットする値を「20」としてもよい。この場合、下限値DL＝20[ns]、上限値DH＝90[ns]×αの範囲設定が必要となり、α＝１としたときの不感帯は、ゼロリセットのときの同様の70[ns]幅となる。
【０１０９】
しかし、ジッタ累積値を所定の値にセットする場合には、保持しているジッタ累積値を所定の値となるまで加算する加算器をジッタ累積部１６１にさらに備える必要がある。これに対して、ジッタ累積値をゼロにセットする場合には、ジッタ累積値を保持する内部メモリのリセット動作を利用することができる。したがって、ゼロリセットを採用した方がより簡単な構成で実現できる。
【０１１０】
＜３．第３の実施の形態＞
［受信装置の構成ブロック図］
図１１は、受信装置の第３の実施の形態を示すブロック図である。図１１においても、図２及び図７と対応する部分については同一の符号を付してあり、重複する説明については適宜省略する。
【０１１１】
図１１の受信装置１００は、上述した図７の受信装置１００の構成と比較すると、周波数誤差検出部１８１の構成のみが異なる。また、周波数誤差検出部１８１は、図７の周波数誤差検出部１４１と比較すると、ジッタ累積部２０１と比較部２０３が異なる他、最小値側サンプル検出部２０２およびサンプル数カウンタ２０４が新たに設けられている。
【０１１２】
ジッタ累積部２０１は、図７のジッタ累積部１６１と同様に、供給されるジッタ量を累積する処理を行う。また、ジッタ累積部２０１は、比較部２０３からDL制御信号が供給された場合、内部に記憶しているジッタ累積値を第１の値にセットする。ここで、第１の値は、例えば、上述した第２の実施の形態と同様、ゼロとすることができる。
【０１１３】
第３の実施の形態では、比較部２０３からジッタ累積部２０１に、DL制御信号以外に、DH制御信号が供給されることがある。ジッタ累積部２０１は、比較部２０３からDH制御信号が供給された場合、内部に記憶しているジッタ累積値を、第２の値にセットする。ここで、第２の値は、上限値DHと下限値DLの間の値であればよく、例えば、上限値DHと下限値DLの中間値とすることができる。
【０１１４】
ジッタ累積部２０１により演算されたジッタ累積値は、最小値側サンプル検出部２０２に供給される。最小値側サンプル検出部２０２は、ジッタ累積部２０１から供給されるジッタ幅Jのジッタ累積値のうち、最小値側のジッタ累積値を検出して、比較部２０３に出力する処理を行う。
【０１１５】
比較部２０３は、図７の比較部１６２と同様に、供給されるジッタ累積値を上限値DH及び下限値DLと比較し、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達している場合に、対応する制御値をゲイン調整部１２３に出力する。
【０１１６】
また、比較部２０３は、ジッタ累積値が下限値DLに到達した際、DL制御信号をジッタ累積部２０１に供給する。
【０１１７】
さらに、比較部２０３は、ジッタ累積値の上限値DHへの到達が連続して発生した回数（連続到達回数）を、サンプル数カウンタ２０４を用いてカウントする。そして、上限値DHへの連続到達回数が所定の閾値NTH以上となった場合、比較部２０３は、DH制御信号をジッタ累積部２０１に供給する。
【０１１８】
例えば、図９に示した、第２の実施の形態でα＝１としたとき下限値DL＝0、上限値DH＝70[ns]、ジッタ幅J＝70[ns]の例で説明する。最小値側サンプル検出部２０２は、最小値側のサンプルとして、例えば、−10[ns]から20[ns]の範囲内のジッタ累積値のみを比較部２０３に出力する。比較部２０３には、例えば、下限値DL＝−5[ns]、上限値DH＝15[ns]、連続到達回数の閾値NTH＝10が設定されているとする。この場合、比較部２０３は、ジッタ累積値が下限値DL＝−5に到達した場合、DL制御信号をジッタ累積部２０１に供給し、１０回連続して上限値DH＝15に到達した場合、DH制御信号をジッタ累積部２０１に供給する。
【０１１９】
サンプル数カウンタ２０４は、比較部２０３の制御の下、比較部２０３におけるジッタ累積値の連続到達回数（同期パケットのサンプル数）をカウントし記憶する。サンプル数カウンタ２０４は、時間を計測するタイマでもよく、ジッタ累積値が連続して上限値DHに到達した回数に代えて、ジッタ累積値が上限値DHに到達している状態が継続している時間を計算するものでもよい。この場合、比較部２０３は、ジッタ累積値が上限値DHに到達している状態が一定時間以上継続している場合、DH制御信号をジッタ累積部２０１に供給する。
【０１２０】
第３の実施の形態において、ジッタ累積部２０１から供給されるジッタ累積値のうち、最小値側のジッタ累積値のみを利用する理由について説明する。
【０１２１】
ジッタ累積値が最小値となるのは、ネットワーク上において、同期パケットが、他のパケットの送出と重ならず、そのまますぐに伝送される場合である。したがって、ジッタ累積値が最小値となる状態（条件）は固定であり、最小値は安定している。このことは、図４のジッタ累積値の最小値Ｂ、到達遅延時間の最小値Ｃを見ても明らかである。
【０１２２】
これに対して、同期パケットの送出が他のパケットの送出と重なる場合には同期パケットの送出が先送りされ、その出力待ち時間は他のパケットの送出に要する時間に依存し、一定ではない。そのため、ジッタ累積値の最大値側の値は、そのときの状況に依存し、不確定な要素が多く含まれる。そこで、第３の実施の形態では、より安定している最小値側のジッタ累積値を用いるため、最小値側サンプル検出部２０２が設けられている。この場合、比較部２０３で設定される下限値DLと上限値DHは、最小値側サンプル検出部２０２の出力である最小値側のサンプルに合わせて、より狭い範囲（不感帯）となるように設定することができる。
【０１２３】
［第３の実施の形態の動作説明］
図１２および図１３を参照して、第３の実施の形態の周波数誤差検出部１８１の動作について説明する。
【０１２４】
図１２は、ジッタ累積値が下限値DLに到達する場合の動作例を示している。
【０１２５】
ジッタ累積部２０１から供給されるジッタ幅Jの範囲内のジッタ累積値のうち、破線で示される側に近いジッタ累積値が最小値側のサンプル、実線で示される側に近いジッタ累積値が最大値側のサンプルを示している。最小値側サンプル検出部２０２から比較部２０３に出力されるジッタ累積値は、ジッタ幅Jのうち破線から一定高さの範囲内のサンプルである。
【０１２６】
図１２において、算出されたジッタ累積値は、ジッタ幅Jの範囲で徐々に減少している。そして、ジッタ累積値が下限値DLに到達した場合、DL制御信号がジッタ累積部２０１に供給され、ジッタ累積部２０１に保持されているジッタ累積値がリセット（ゼロにシフト）される。
【０１２７】
また、ジッタ累積値が下限値DLに到達した場合、比較部２０３は、下限値DLに対応する制御値をゲイン調整部１２３に出力するので、その制御値によって、VCO制御電圧が、クロック周波数を上げるように変更される。
【０１２８】
なお、図１２に示されるように、ジッタ累積値が下限値DLに最初に到達した場合には、ジッタ累積値のリセット動作のみが行われ、VCO制御電圧は変更されない。そして、２回目以降にジッタ累積値が下限値DLに到達した場合には、ジッタ累積値のリセット動作と、クロック周波数を上げるVCO制御電圧の変更が実行される。これは、１回目の下限値DLへの到達では、下限値DLに対応する制御値を出力しないように比較部２０３が設計されているためである。ジッタ累積値は、上述したように、ジッタ累積値の計算開始タイミング等により、真の到達遅延時間からシフトした値となるが、そのシフト量やシフト方向は不明である。そこで、比較部２０３は、１回目の下限値DLへの到達では、ジッタ累積値を、下限値DLと上限値DHの範囲内に補正する処理のみ実行する。これにより、周波数の引込時間をより短縮することができる。
【０１２９】
なお、第３の実施の形態において、第２の実施の形態のように、最初に下限値DLに到達したときから、VCO制御電圧を変更するようにしてもよいし、第２の実施の形態を、第３の実施の形態のように、１回目の下限値DL到達の検出の際には、下限値DLに対応する制御値を出力しないようにしてもよい。すなわち、１回目の下限値DL到達の検出に対して、制御値を出力するか否かは適宜設定することができる。
【０１３０】
図１３は、ジッタ累積値が上限値DHに到達する場合の動作例を示している。
【０１３１】
図１３において、算出されたジッタ累積値は、ジッタ幅Jの範囲で徐々に上昇している。そして、上限値DH以上のジッタ累積値がNTH回連続した場合、時間に換算すると、上限値DH以上のジッタ累積値がTH時間継続した場合、比較部２０３は、DH制御信号をジッタ累積部２０１に供給する。DH制御信号がジッタ累積部２０１に供給されると、ジッタ累積部２０１に保持されているジッタ累積値が、下限値DLと上限値DHの中間値にシフトされる。図１３の例では、下限値DLがゼロであるとして、ジッタ累積部２０１に保持されているジッタ累積値がDH/2にシフトされている。
【０１３２】
上限値DH以上のジッタ累積値がTH時間継続した場合、比較部２０３は、上限値DHに対応する制御値をゲイン調整部１２３に出力するので、その制御値によって、VCO制御電圧が、クロック周波数を下げるように変更される。ただし、この場合も図１２で説明した下限値DL到達時と同様に、１回目の検出ではVCO制御電圧を変更するための制御値を出力せず、２回目以降の検出から、上限値DHに対応する制御値をゲイン調整部１２３に出力する。
【０１３３】
第３の実施の形態では、最小値側のサンプルのみを検出して比較部２０３に出力するので、上限値DH、および、下限値DLと上限値DHの幅（不感帯幅）を、ジッタ幅Jに依存せずに設定することができる。これに対して、上述した第１及び第２の実施の形態では、上限値DH、および、下限値DLと上限値DHの幅を、ジッタ幅Jに見合った設定にする必要がある。したがって、第３の実施の形態によれば、第１及び第２の実施の形態と比較して、さらに周波数引込時間を短縮させることができる。
【０１３４】
［第３の実施の形態の周波数同期制御処理フロー］
図１４は、受信装置１００の第３の実施の形態による周波数同期制御処理を説明するフローチャートである。この処理は、例えば、受信装置１００の同期パケット受信部１１で、同期パケットが受信される毎に実行される。
【０１３５】
図１４のステップＳ４１乃至Ｓ４３は、上述した図６のステップＳ１乃至Ｓ３と、それぞれ同様の処理である。すなわち、ジッタ量計算部１４において、受信した同期パケットと、その前に受信した同期パケットの２つの同期パケットの受信時刻および送信時刻に基づいてジッタ量が計算される。そして、ジッタ累積部２０１において、ジッタ累積値が算出され、最小値側サンプル検出部２０２に供給される。
【０１３６】
次に、ステップＳ４４において、最小値側サンプル検出部２０２は、ジッタ累積部２０１から供給されたジッタ累積値が、最小値から一定範囲内の最小値側のサンプルであるかを判定する。
【０１３７】
ステップＳ４４で、供給されたジッタ累積値が最小値側のサンプルではないと判定された場合、処理は終了する。
【０１３８】
一方、ステップＳ４４で、供給されたジッタ累積値が最小値側のサンプルであると判定された場合、処理はステップＳ４５に進み、最小値側サンプル検出部２０２は、ジッタ累積値を比較部２０３に出力する。
【０１３９】
ステップＳ４６において、比較部２０３は、最小値側サンプル検出部２０２からのジッタ累積値が、上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達しているかを判定する。
【０１４０】
ステップＳ４６で、ジッタ累積値が上限値DHおよび下限値DLのいずれにも到達していないと判定された場合、処理は終了する。
【０１４１】
一方、ステップＳ４６で、ジッタ累積値が、上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達していると判定された場合、処理はステップＳ４７に進み、比較部２０３は、下限値DLへの到達が検出されたかを判定する。
【０１４２】
ステップＳ４７で、下限値DLへの到達が検出されたと判定された場合、処理はステップＳ４８に進み、比較部２０３は、DL制御信号をジッタ累積部２０１に供給する。そして、ステップＳ４９において、ジッタ累積部２０１は、供給されたDL制御信号に基づいて、内部に記憶しているジッタ累積値をゼロにリセットする。
【０１４３】
一方、ステップＳ４７で、下限値DLへの到達ではないと判定された場合、すなわち、上限値DHへの到達が検出された場合、処理はステップＳ５０に進み、比較部２０３は、上限値DH以上の状態がTH時間継続して発生しているかを判定する。
【０１４４】
上限値DH以上のジッタ累積値が少なくともNTH回連続しており、ステップＳ５０で、上限値DH以上の状態がTH時間は継続して発生していると判定された場合、処理はステップＳ５１に進む。ステップＳ５１において、比較部２０３は、サンプル数カウンタ２０４のカウント値である、上限値DHへの連続到達回数をリセットし、DH制御信号をジッタ累積部２０１に出力する。
【０１４５】
ステップＳ５２において、ジッタ累積部２０１は、供給されたDH制御信号に基づいて、内部に記憶しているジッタ累積値を、上限値DHと下限値DLの間の所定の値（例えば、DH/2）にセットする。
【０１４６】
一方、ステップＳ５０で、上限値DH以上の状態がTH時間継続して発生してないと判定された場合、処理はステップＳ５３に進む。ステップＳ５３において、比較部２０３は、上限値DHへの連続到達回数をカウントしているサンプル数カウンタ２０４のカウント値を１だけインクリメントし、処理を終了する。
【０１４７】
ステップＳ４９またはステップＳ５２の処理後、ステップＳ５４において、比較部２０３は、下限値DLへの到達または上限値DH以上の継続状態の検出が、２回目以降の検出であるかを判定する。ステップＳ５４で、２回目以降の検出ではない、すなわち、１回目の検出であると判定された場合、処理は終了する。
【０１４８】
一方、ステップＳ５４で、２回目以降の検出であると判定された場合、処理はステップＳ５５に進み、受信装置１００は、ステップＳ５５乃至ステップＳ５９の処理を順次実行する。ステップＳ５５乃至ステップＳ５９の処理は、図６のステップＳ５乃至ステップＳ９と同様であるので、説明は省略する。
【０１４９】
以上の処理が、図１１の受信装置１００で同期パケットが受信される毎に実行される。
【０１５０】
図１１の受信装置１００では、図２や図７の受信装置１００よりも上限値DHから下限値DLまでの幅を小さく設定することができるので、第１および第２の実施の形態よりもさらに、周波数引込にかかる時間を短縮することができる。
【０１５１】
［コンピュータの構成例］
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０１５２】
図１５は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
【０１５３】
コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）３０１，ROM（Read Only Memory）３０２，RAM（Random Access Memory）３０３は、バス３０４により相互に接続されている。
【０１５４】
バス３０４には、さらに、入出力インタフェース３０５が接続されている。入出力インタフェース３０５には、入力部３０６、出力部３０７、記憶部３０８、通信部３０９、及びドライブ３１０が接続されている。
【０１５５】
入力部３０６は、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる。出力部３０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部３０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部３０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ３１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体３１１を駆動する。
【０１５６】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU３０１が、例えば、記憶部３０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース３０５及びバス３０４を介して、RAM３０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０１５７】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブル記録媒体３１１をドライブ３１０に装着することにより、入出力インタフェース３０５を介して、記憶部３０８にインストールすることができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部３０９で受信し、記憶部３０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM３０２や記憶部３０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０１５８】
なお、本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる場合はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで実行されてもよい。
【０１５９】
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０１６０】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、
前記ジッタ量計算部で計算された前記ジッタ量の累積値を計算する累積部と、
前記累積部で計算された前記ジッタ量の累積値から周波数誤差補正値を出力する周波数誤差補正部と、
前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を出力する制御電圧出力部と
を備える同期処理装置。
（２）
前記周波数誤差補正部は、前記累積部で計算された前記ジッタ量の累積値を、上限の閾値および下限の閾値と比較し、前記累積部で計算された前記ジッタ量の累積値が前記上限または下限の閾値を超えたとき、前記周波数誤差補正値を出力する
前記（１）に記載の同期処理装置。
（３）
前記周波数誤差補正部は、前記ジッタ量の累積値が前記上限の閾値を超えたとき、周波数を低下させる前記周波数誤差補正値を出力し、前記ジッタ量の累積値が前記下限の閾値を超えたとき、周波数を増加させる前記周波数誤差補正値を出力する
前記（２）に記載の同期処理装置。
（４）
前記累積部は、前記ジッタ量の累積値が前記下限の閾値を超えたとき、前記ジッタ量の累積値を、所定の値にセットする
前記（２）または（３）に記載の同期処理装置。
（５）
前記下限の閾値および前記所定の値はゼロである
前記（４）に記載の同期処理装置。
（６）
前記累積部でとり得る前記ジッタ量の累積値のうち、最小値側のサンプルのみ検出して出力する最小値側サンプル検出部をさらに備え、
前記累積部は、前記ジッタ量の累積値が前記上限の閾値を超えている状態が所定時間継続していることが検出されたとき、前記ジッタ量の累積値を、前記上限の閾値と前記下限の閾値の間にセットする
前記（４）または（５）に記載の同期処理装置。
（７）
前記周波数誤差補正部は、前記累積部で計算された前記ジッタ量の累積値が前記下限の閾値を超えた状態または前記上限の閾値を超えている状態が所定時間継続している状態の検出が２回目以降の検出である場合に、前記周波数誤差補正値を出力する
前記（４）乃至（６）のいずれかに記載の同期処理装置。
（８）
前記周波数誤差補正部が出力する前記周波数誤差補正値に対し、ゲインを調整するゲイン調整部をさらに備える
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の同期処理装置。
（９）
同期処理装置が、
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算し、
計算された前記ジッタ量の累積値を計算し、
計算された前記ジッタ量の累積値から周波数誤差補正値を出力し、
前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を出力する
ステップを含む同期処理方法。
（１０）
コンピュータを、
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、
前記ジッタ量計算部で計算された前記ジッタ量の累積値を計算する累積部と、
前記累積部で計算された前記ジッタ量の累積値から周波数誤差補正値を出力する周波数誤差補正部と、
前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を出力する制御電圧出力部
として機能させるためのプログラム。
【符号の説明】
【０１６１】
２  同期パケット処理部，  １４  ジッタ量計算部，  １００  受信装置，  １１１  周波数誤差検出部，  １２１  ジッタ累積部，  １２２  比較部，  １２３  ゲイン調整部，  １２４  制御電圧生成部，  １４１  周波数誤差検出部，  １６１  ジッタ累積部，  １６２  比較部，  １８１  ジッタ累積部，  ２０１  ジッタ累積部，  ２０２  最小値側サンプル検出部，  ２０３  比較部，  ２０４  サンプル数カウンタ
【図１】
2013115016.tif 000004
【図２】
2013115016.tif 000005
【図３】
2013115016.tif 000006
【図４】
2013115016.tif 000007
【図５】
2013115016.tif 000008
【図６】
2013115016.tif 000009
【図７】
2013115016.tif 000010
【図８】
2013115016.tif 000011
【図９】
2013115016.tif 000012
【図１０】
2013115016.tif 000013
【図１１】
2013115016.tif 000014
【図１２】
2013115016.tif 000015
【図１３】
2013115016.tif 000016
【図１４】
2013115016.tif 000017
【図１５】
2013115016.tif 000018
【国際調査報告】
2013115016.tif 000019
2013115016.tif 000020
2013115016.tif 000021