(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パスの異なる２つ以上の入力信号からクロック信号を抽出し、抽出したクロック信号を前記入力信号の送信元へ折り返すクロック折返し手順と、
前記送信元に折り返されたクロック信号と前記送信元の内部クロック信号との周波数差を前記送信元から取得し、取得した周波数差が予め設定した閾値以上である場合はクロックパスが異常であると判定し、閾値以内の場合はクロックパスが正常であると判定する監視手順と、
前記監視手順においてクロックパスが正常であると判定したクロック信号に、内部クロック信号を周波数同期させる切替手順と、
を順に有するクロック供給方法。
【請求項２】
前記監視手順において、前記周波数差を伝送するデータ信号を、前記クロック折返し手順における前記入力信号と同一伝送路を用いて同時に伝送することを特徴とする請求項１に記載のクロック供給方法。
【請求項３】
前記監視手順において、前記周波数差を伝送するデータ信号及び前記クロック信号を、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８２６１に準じた方法にて伝送することを特徴とする請求項２に記載のクロック供給方法。
【請求項４】
パスの異なる２つ以上の入力信号が入力される入力部と、
各入力信号に含まれるクロック信号を、前記入力信号の送信元へ折り返すクロック折返し部と、
いずれかの入力信号に含まれるクロック信号と周波数同期した内部クロック信号を発振する発振部と、
前記送信元に折り返されたクロック信号と前記送信元の内部クロック信号との周波数差情報を前記入力信号から読み出すクロック情報読出部と、
前記周波数差が予め設定した閾値以上である場合はクロックパスが異常であると判定し、前記周波数差が前記閾値以内の場合はクロックパスが正常であると判定する監視部と、
前記監視部が正常であると判定したクロックパスのクロック信号に、前記発振部を周波数同期させる切替部と、
を備えるクロック供給装置。
【請求項５】
前記発振部の発振した内部クロック信号を出力するクロック出力部と、
前記内部クロック信号の出力先から折り返されたクロック信号と前記内部クロック信号の周波数差を計算するクロック周波数精度計算部と、
前記クロック周波数精度計算部からの周波数差を含むデータ信号を、前記内部クロック信号の出力先へ出力する周波数差出力部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のクロック供給装置。
【請求項６】
前記クロック出力部及び前記周波数差出力部は、前記内部クロック信号及び前記データ信号を、同一伝送路を用いて同時に伝送することを特徴とする請求項５に記載のクロック供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力クロック信号を受信し、入力クロック信号より抽出したクロック信号を受信した装置の対向の送信装置に折返し、送信装置では折り返されたクロック信号と送信装置の発振部から出力された内部クロック信号との周波数差を比較し、その周波数差などが含まれたクロック情報を受信装置へ送信し、受信装置では受信したクロック情報を基に受信入力クロック信号を選択し、選択したクロック信号に受信装置の発振部を同期させる機能を有するクロック供給方法およびクロック供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ネットワーク内の各ノードおよびノード内の各装置の動作クロックを一致させる網同期方式として、わが国の通信網は従属同期方式を採用している。従属同期方式では、図３に示すように最上位のマスタークロックを供給するノード９１０及び９１１を起点とし、その下位のノードをサブマスターノード９２０及び９２１、さらに下位のノードをスレーブノード９３Ａ〜９３Ｈといった下位ノードへ伝送路（クロックパス）を介してクロック信号が分配される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図３の実線と破線で示すとおり、サブマスターノード９２０及び９２１及びスレーブノード９３Ａ〜９３Ｈのクロック従属元は通常系（０系）／予備系（１系）冗長構成をとっている。通常は０系（現用系）のクロックパスから分配されている０系クロック信号に従属し、現用系に入力断が生じた場合、クロック供給装置は従属元を予備系（１系）のクロックパスから分配されている１系クロック信号に切替える構造となっている。
【０００４】
また、入力断以外のクロック異常として、クロック周波数精度の劣化に伴うような異常が０系クロックパスに生じた場合の切替では、より詳細な異常系の検出機能が必要となる。このような問題を解決する手段として、図４に示すようなＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信器からの信号をクロック基準信号として、０系入力クロック信号、１系入力クロック信号に対してクロック周波数精度計算部１１１０及び１１１１を設置し、ＭＴＩＥ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｔｉｍｅ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ  Ｅｒｒｏｒ）を監視する方法がある。すなわち、クロック基準信号に対して、０系入力クロック信号および１系入力クロック信号の周波数差を０系入力クロック周波数精度計算部１１１０、１系入力クロック周波数精度計算部１１１１にてＭＴＩＥで計測し、周波数差が警報出力を行うために設定した閾値を越えるか否かを監視部１１２で監視し、現用系の０系入力クロック信号の周波数差が閾値を越えた場合には、監視部１１２より切替信号をスイッチ１１４に出力して、発振部１１３に入力される入力クロック信号をスイッチで切替える。なお、図４に示すクロック供給装置１１０では入力断監視部は省略して示してある。
【０００５】
図４の監視部１１２における具体的な入力従属元の異常状態と切替の遷移表を図５に示す。図５は０系入力クロック信号にクロック供給装置１１０が従属している場合の切替方法を示している。０系入力クロック信号と基準クロック信号の周波数差が閾値以上になった場合、０系クロックパス異常が有と判定される。前記状態で且つ１系クロックパスに関しても異常が有と判定された場合は両クロックパスが異常系であるため、クロック供給装置１１０はホールドオーバー状態となり、従属同期せずにクロック供給装置１１０内の発振部１１３が独立に動作する自走状態となる。また、１系クロックパスにクロック異常がない場合のみ１系クロックパスに入力従属元を切替える。一方、０系クロックパスに異常がない場合には１系クロックパスの異常の有無に関わらず切替は行われない。
【０００６】
さらに、上記クロック異常監視方法に対して、入力クロック信号の周波数がジッタやワンダなどにより時間的に変動する場合においても入力クロック信号の不具合の状態を的確に判定できるようにＭＴＩＥ計算部前段にジッタ・ワンダ除去フィルタを付与するクロック異常監視方法についても提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３３７０２５８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８８０８５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８２６１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は、クロック基準信号がなくなおかつクロックパスが２つの場合においても、各クロックパスにおいて異常なクロックパスを監視することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のクロック供給方法及びクロック供給装置は、クロック周波数劣化などの異常を、当該ノードのクロックと、下位のノードからのクロック情報と比較することで検出を行うことを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のクロック供給方法は、パスの異なる２つ以上の入力信号からクロック信号を抽出し、抽出したクロック信号を前記入力信号の送信元へ折り返すクロック折返し手順と、前記送信元に折り返されたクロック信号と前記送信元の内部クロック信号との周波数差を前記送信元から取得し、取得した周波数差が予め設定した閾値以上である場合はクロックパスが異常であると判定し、閾値以内の場合はクロックパスが正常であると判定する監視手順と、を順に有する。
【００１２】
本発明のクロック供給方法は、クロック折返し手順と監視手順と、を順に有するため、各クロックパスにおいて独立に異常なクロックパスか否かを判定することができる。これにより、本発明のクロック供給方法は、基準クロックを用いずにクロックパスが０系、１系の２つの場合であったとしても正常系のクロックパスへの切替を行うことができる。
【００１３】
本発明のクロック供給方法では、前記監視手順においてクロックパスが正常であると判定したクロック信号に、内部クロック信号を周波数同期させる切替手順を、前記監視手順の後にさらに有してもよい。
【００１４】
本発明のクロック供給方法では、Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）（非特許文献１）のように、前記監視手順において、前記周波数差を伝送するデータ信号を、前記クロック折返し手順における前記入力信号と同一伝送路を用いて同時に伝送してもよい。
【００１５】
本発明のクロック供給方法では、前記監視手順において、前記周波数差を伝送するデータ信号及び前記クロック信号を、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８２６１に準じた方法にて伝送してもよい。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明のクロック供給装置は、パスの異なる２つ以上の入力信号が入力される入力部と、各入力信号に含まれるクロック信号を、前記入力信号の送信元へ折り返すクロック折返し部と、いずれかの入力信号に含まれるクロック信号と周波数同期した内部クロック信号を発振する発振部と、前記送信元に折り返されたクロック信号と前記送信元の内部クロック信号との周波数差情報を前記入力信号から読み出すクロック情報読出部と、前記周波数差が予め設定した閾値以上である場合はクロックパスが異常であると判定し、前記周波数差が前記閾値以内の場合はクロックパスが正常であると判定する監視部と、を備える。
【００１７】
本発明のクロック供給装置は、入力部と、クロック折返し部と、発振部と、クロック情報読出部と、監視部と、を備えるため、クロック基準信号がなく、なおかつ０系１系の２つのクロックパスによる冗長構成であったとしても、異常なクロックパスを判定することができる。これにより、本発明のクロック供給装置は正常系のクロックパスへの切替を行うことができる。
【００１８】
また、本発明のクロック供給装置では、前記監視部が正常であると判定したクロックパスのクロック信号に、前記発振部を周波数同期させる切替部をさらに備えてもよい。
【００１９】
また、本発明のクロック供給装置では、前記発振部の発振した内部クロック信号を出力するクロック出力部と、前記内部クロック信号の出力先から折り返されたクロック信号と前記内部クロック信号の周波数差を計算するクロック周波数精度計算部と、前記クロック周波数精度計算部からの周波数差を含むデータ信号を、前記内部クロック信号の出力先へ出力する周波数差出力部と、をさらに備えてもよい。
【００２０】
また、本発明のクロック供給装置では、前記クロック出力部及び前記周波数差出力部は、前記内部クロック信号及び前記データ信号を、同一伝送路を用いて同時に伝送してもよい。
【００２１】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、クロック基準信号がなくなおかつクロックパスが２つの場合においても、各クロックパスにおいて異常なクロックパスの監視が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】発明方式におけるクロック供給方式をあらわした図である。
【図２】本発明のクロック供給装置の詳細な構成を表した図である。
【図３】従来のクロック供給方式をあらわした図である。
【図４】従来のクロック供給装置の詳細な構成を表した図である。
【図５】従来のクロック供給装置が０系クロックに従属している場合の切替遷移の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２５】
本実施形態では、Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のようなクロック信号とデータ信号が同一の伝送路で伝送され、なおかつ０系１系の２つの入力がある場合のクロックパス監視切替方式を提案する。
【００２６】
図１に、本実施形態に係るクロック供給方式の一例を示す。図１の実線と破線で示すとおり、サブマスターノード９２０及び９２１及びスレーブノード９３Ａ〜９３Ｈのクロック従属元は通常系（０系）／予備系（１系）冗長構成をとっている。ここでノード間の実線と破線ではデータ信号とクロック信号が同じ伝送路で伝送されている。通常は０系（現用系）のクロックパスから分配されている０系クロック信号に従属し、現用系に入力断が生じた場合、クロック供給装置は従属元を予備系（１系）のクロックパスから分配されている１系クロック信号に切替える構造となっている。また、各ノードは従属元にそれぞれ受信したクロック信号を折り返す構造となっている。
【００２７】
以下、本実施形態に係るクロック供給装置及びクロック供給方法の詳細について説明する。本実施形態では、一例として、スレーブノード９３Ａにおけるクロック供給方法及びクロック供給装置について説明する。
【００２８】
図１の各ノードに設置されている本実施形態に係るクロック供給装置の構造の一例を図２に示す。入力部１１０及び１１１には、パスの異なる２つ以上の入力信号が入力される。例えば、クロック供給装置１０がスレーブノード９３Ａに設置されている場合、サブマスターノード９２０及び９２１から入力信号が入力される。発振部１７は、いずれかの入力部１１０及び１１１に入力される入力信号に含まれるクロック信号と周波数同期した内部クロック信号を発振する。
【００２９】
本実施形態に係るクロック供給装置１０は、スレーブノード９３Ａに入力されるクロック信号のクロックパスを監視するための構成を備える。例えば、本実施形態に係るクロック供給装置１０は、入力部１１０及び１１１と、クロック抽出部１２０及び１２１と、クロック情報読取部１３０及び１３１と、クロック折り返し部として機能するデータ出力部１４０及び１４１と、監視部１５と、を備える。
【００３０】
本実施形態に係るクロック供給装置１０は、クロック供給装置１０の後段に設置されるスレーブノード９３Ｅ及び９３Ｆに入力されるクロック信号のクロックパスを監視するための構成を備える。例えば、本実施形態に係るクロック供給装置１０は、クロック出力部及び周波数差出力部として機能するデータ出力部２１と、折り返しクロック抽出部２２と、クロック周波数精度計算部２３と、クロック情報生成部２４と、を備える。
【００３１】
本実施形態に係るクロック供給方法は、クロック折返し手順と、監視手順と、切替手順と、を順に有する。
【００３２】
クロック折返し手順では、パスの異なる２つ以上の入力信号からクロック信号を抽出し、抽出したクロック信号を入力信号の送信元へ折り返す。
このとき、スレーブノード９３Ａの前段に設置されるサブマスターノード９２０及び９２１は、クロック出力部としてのデータ出力部２１から、それぞれの発振部１７の発振する内部クロック信号を出力する。入力部１１０にはサブマスターノード９２０の内部クロック信号がクロック信号Ｃ０として入力され、入力部１１１にはサブマスターノード９２１の内部クロック信号がクロック信号Ｃ１として入力される。
【００３３】
クロック抽出部１２０及び１２１は、入力信号からクロック信号Ｃ０及びＣ１を抽出する。データ出力部１４０及び１４１は、クロック折り返し部として機能し、クロック信号を従属元のサブマスターノード９２０及び９２１に送信することにより、抽出したクロック信号を従属元へ折り返す。例えば、データ出力部１４０はクロック抽出部１２０の抽出したクロック信号をサブマスターノード９２０へ送信し、データ出力部１４１はクロック抽出部１２１の抽出したクロック信号をサブマスターノード９２１へ送信する。なお、データ出力部１４０及び４１１は、クロック信号のほかにデータ信号も送信してもよい。
【００３４】
スレーブノード９３Ａのクロック供給装置１０から折り返されたクロック信号は、従属元であるサブマスターノード９２０及び９２１のクロック供給装置１０内の折り返しクロック抽出部２２にて抽出される。サブマスターノード９２０及び９２１のクロック周波数精度計算部２３は、スレーブノード９３Ａからのクロック信号と自己のクロック供給装置１０内の内部クロック信号との周波数差Ａ０及びＡ１を計算する。サブマスターノード９２０及び９２１のクロック情報生成部２４は、クロック周波数精度計算部２３で計算された周波数差Ａ０及びＡ１などが含まれたクロック情報Ｄ０及びＤ１を作成する。
【００３５】
サブマスターノード９２０及び９２１のデータ出力部２１は、周波数差出力部として、クロック情報生成部２４の作成したクロック情報Ｄ０及びＤ１の含まれたデータ信号を、スレーブノード９３Ａのクロック供給装置１０へ伝送する。これにより、サブマスターノード９２０のクロック情報Ｄ０が入力信号として各入力部１１０に入力され、サブマスターノード９２１のクロック情報Ｄ１が入力信号として各入力部１１１に入力される。
【００３６】
ここで、Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）（非特許文献１）のように、クロック供給装置１０には各従属元からクロック信号とデータ信号が一つの伝送路にて送信される。例えば、入力部１１０への入力信号にはクロック信号Ｃ０とクロック情報Ｄ０が含まれ、入力部１１１への入力信号にはクロック信号Ｃ１とクロック情報Ｄ１が含まれる。クロック信号及びデータ信号の伝送は、例えば、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８２６１に準じた方法にて行う。
【００３７】
監視手順では、従属元のクロックパスが正常であるか否かを判定する。
スレーブノード９３Ａのクロック供給装置１０は、クロック情報読取部１３にて、各従属元のクロック供給装置１０で生成されたクロック情報Ｄ０及びＤ１を読み取り、計算されたクロック周波数差Ａ０及びＡ１を監視部１５へ出力する。監視部１５は、クロック情報読取部１３から取得したクロック周波数差Ａ０及びＡ１を予め設定した閾値ＡＴを比較する。クロック周波数差Ａ０が予め設定した閾値ＡＴよりも大きい場合、０系のクロックパスが異常であると判定し、クロック周波数差Ａ１が予め設定した閾値ＡＴよりも大きい場合、１系のクロックパスが異常であると判定する。
【００３８】
切替手順では、監視手順においてクロックパスが正常であると判定したクロック情報Ｄ０又はＤ１に、発振部１７で発振するクロック信号Ｃ１０を周波数同期させる。発振部１７の同期しているクロックパスが異常となっていた場合、監視部１５は切替部１６に切替信号を送出し、正常なクロックパスへと切替を行う。これにより、監視部１５が正常であると判定したクロックパスのクロック信号に、発振部１７を周波数同期させる。
【００３９】
例えば、スレーブノード９３Ａのクロック供給装置１０が０系の入力信号に対して発振部１７が同期をとっており、０系のクロック信号Ｃ０が異常となった場合、０系のクロック抽出部１２０で抽出されたクロックが従属元であるサブマスターノード９２０のクロック供給装置１０に折り返され、サブマスターノード９２０のクロック周波数精度計算部２３にて、スレーブノード９３Ａの監視部１５に設定されている閾値よりも大きい周波数差が計算される。その周波数差がクロック情報Ｄ０としてスレーブノード９３Ａのクロック供給装置１０に伝送されるため、スレーブノード９３Ａの監視部１５にて０系のクロック信号Ｃ０は異常と判定される。その後、スレーブノード９３Ａにおいて切替信号が切替部１６へ送信され、発振部１７は正常な１系のクロック信号Ｃ１と周波数同期を行う。
【００４０】
切替部１６より出力されるクロック信号が、雑音などがなく発振部１７から出力されるクロック信号と同等なクロックとなっている場合、クロック供給装置１０は発振部１７を備えなくてもよい。
【００４１】
以上より、サブマスターノード９２０及び９２１がデータ出力部２１、折り返しクロック抽出部２２、クロック周波数精度計算部２３並びにクロック情報生成部２４を備え、スレーブノード９３Ａがクロック抽出部１２０及び１２１、データ出力部１４０及び１４１、クロック情報読取部１３０及び１３１、監視部１５並びに切替部１６を備えることで、スレーブノード９３Ａに備わるクロック供給装置１０は、クロック基準信号がなく、なおかつ０系及び１系の２つのクロックパスによる冗長構成であったとしても、異常なクロックパスを判定することができる。これにより、スレーブノード９３Ａに備わるクロック供給装置１０は、正常系のクロックパスへの切替を行うことができる。
【００４２】
なお、本実施形態では、一例として、スレーブノード９３Ａの例について説明したが、本実施形態に係るクロック供給装置１０は、マスターノード９１０及び９１１を除くすべてのノードに適用することができる。例えば、サブマスターノード９２０及び９２１並びにスレーブノード９３Ａ〜９３Ｈのいずれに備わっていてもよい。スレーブノード９３Ｅ及び９３Ｆにクロック供給装置１０が備わる場合、スレーブノード９３Ａからのクロック信号ＣＥがクロック信号Ｃ０として入力され、スレーブノード９３Ｂからのクロック信号ＣＥがクロック信号Ｃ１として入力される。
【００４３】
本実施形態では、データ出力部２１、折り返しクロック抽出部２２、クロック周波数精度計算部２３及びクロック情報生成部２４を２つ備える構成としたが、これに限られない。データ出力部２１、折り返しクロック抽出部２２、クロック周波数精度計算部２３及びクロック情報生成部２４は、クロック供給装置１０の後段に設置されるスレーブノードの数以上の数を備えていればよい。例えば、クロック供給装置１０が図１に示すマスターノード９１０に備わる場合、クロック供給装置１０は、データ出力部２１、折り返しクロック抽出部２２、クロック周波数精度計算部２３及びクロック情報生成部２４を４つ以上備える。
【００４４】
また、データ出力部２１は各クロック情報生成部２４に対して１つ存在せずに、２以上のクロック情報生成部２４からのクロック情報ＤＥ及びＤＦを統合して一つのデータ出力部からデータ信号を出力してもよい。この場合、後段の複数のクロック供給装置へ伝送するために電気的および光学的な分配器を用いて信号を分配してもよい。
【００４５】
また、最も後段に設置されるノードは、後段に設置されるノードに入力されるクロック信号のクロックパスを監視する必要がないため、データ出力部２１、折り返しクロック抽出部２２、クロック周波数精度計算部２３及びクロック情報生成部２４を備えなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、情報通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０：クロック供給装置
１１０、１１１：入力部
１２０、１２１：クロック抽出部
１３０、１３１：クロック情報読取部
１４０、１４１：データ出力部
１５：監視部
１６：切替部
１７：発振部
２１：データ出力部
２２：折り返しクロック抽出部
２３：クロック周波数精度計算部
２４：クロック情報生成部
９１０、９１１：マスターノード
９２０、９２１：サブマスターノード
９３Ａ、９３Ｂ、９３Ｃ、９３Ｄ、９３Ｅ、９３Ｆ、９３Ｇ、９３Ｈ：スレーブノード
９４：ＧＰＳ受信器
１１０：クロック供給装置
１１１０、１１１１：クロック周波数精度計算部
１１２：監視部
１１３：発振部
１１４：スイッチ
【図１】
0005746081.tif 000002
【図２】
0005746081.tif 000003
【図３】
0005746081.tif 000004
【図４】
0005746081.tif 000005
【図５】
0005746081.tif 000006