(57)【要約】【課題】電圧制御型水晶発振器の自走中心周波数のエージング偏差を補正し、正確な自走周波数を維持すること。【解決手段】従属同期部１３１が従属同期を行っているディジタル回線のクロック精度が規定の精度を満足するとき、補正部１３３は、監視制御部１０８からの補正指示を受けて、その従属同期動作中に得られたＶＣ−ＯＣＸＯ１０５に与える従属同期制御電圧を、自走設定部１３２による自走時におけるＶＣ−ＯＣＸＯ１０５の自走中心周波数を定める制御電圧とする補正操作を行う。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高安定のクロック源によって周波数同期しているディジタル回線網に接続する通信装置において、その接続するディジタル回線に同期した高精度のクロックを電圧制御型発振器から出力し、また、必要に応じて自走によるクロックを前記電圧制御型発振器から出力し、装置内に供給する網同期クロック供給装置であって、従属同期を行っているディジタル回線のクロック精度が規定の精度を満足するとき、その従属同期動作中に得られた前記電圧制御型発振器に与える従属同期制御電圧を、前記自走時における前記電圧制御型発振器の自走中心周波数を定める制御電圧とする補正操作を行う補正手段、を具備することを特徴とする網同期クロック供給装置。
【請求項２】
オペレータが入力した補正操作内容を電気信号に変換する監視制御端末と、前記監視制御端末からの制御指示に従って、前記補正手段に補正操作の指示を与える監視制御手段と、を具備することを特徴とする請求項１記載の網同期クロック供給装置。
【請求項３】
前記通信装置が接続されるディジタル回線網上に配置され、オペレータが入力した補正操作内容を電気信号に変換する監視制御端末と、前記監視制御端末からディジタル回線を介して送られてくる制御指示に従って、前記補正手段に補正操作の指示を与える監視制御手段と、を具備することを特徴とする請求項１記載の網同期クロック供給装置。
【請求項４】
前記従属同期動作時に得られるディジタル回線のクロックと前記電圧制御型発振器の出力クロックとの位相差情報を統計的に処理し、前記ディジタル回線の精度を自律的に判断し、前記補正手段に補正操作の指示を与える監視制御手段、を具備することを特徴とする請求項１記載の網同期クロック供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高安定のクロック源によって周波数同期しているディジタル回線網に接続する通信装置において、その接続するディジタル回線に同期した高精度のクロックを生成し、また、必要に応じて自走によるクロックを生成し、装置内に供給する網同期クロック供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の網同期クロック供給装置の構成例を示すブロック図である。図３において、回線インタフェース部３０１は、ディジタル回線上のデータ信号から８ｋＨｚクロックを抽出して位相比較器３０２に与える。
【０００３】
網同期クロック供給装置は、位相比較器３０２と、位相比較器３０２の出力を受ける発振器制御部３０３と、発振器制御部３０３の出力を受けるＤ／Ａコンバータ３０４と、Ｄ／Ａコンバータ３０４の出力を受ける電圧制御型水晶発振器（ＶＣ−ＯＣＸＯ）３０５と、ＶＣ−ＯＣＸＯ３０５の出力を分周した８ｋＨｚクロックを位相比較器３０２に与える分周器３０６との閉回路で構成される。
【０００４】
位相比較器３０２は、回線インタフェース部３０１から入力する８ｋＨｚクロックと分周器３０６から入力する８ｋＨｚクロックとを比較し、位相差情報を発振器制御部３０３に出力する。
【０００５】
発振器制御部３０３は、従属同期部３３１と自走設定部３３２とを備えている。従属同期部３３１は、ＶＣ−ＯＣＸＯ３０５の出力位相を回線インタフェース部３０１が抽出した網クロックに同期させるために、位相比較器３０２からの位相差情報に基づきＤ／Ａコンバータ３０４に設定する従属同期制御値を求める。Ｄ／Ａコンバータ３０４は、設定された従属同期制御値をアナログ電圧に変換し、ＶＣ−ＯＣＸＯ３０５に周波数制御電圧を与える。ＶＣ−ＯＣＸＯ３０５は、Ｄ／Ａコンバータ３０４が出力する制御電圧に応じた周波数のクロックを出力する。
【０００６】
自走設定部３３２は、ディジタル回線の障害時や無線特性の測定時にＶＣ−ＯＣＸＯ３０５を自走させるために、予め定められている自走中心周波数に相当する値をＤ／Ａコンバータ３０４に設定する。Ｄ／Ａコンバータ３０４は、設定された自走周波数制御値をアナログ電圧に変換し、ＶＣ−ＯＣＸＯ３０５に自走周波数制御電圧を与える。ＶＣ−ＯＣＸＯ３０５は、Ｄ／Ａコンバータ３０４が出力する自走周波数制御電圧を受けて、高精度の自走クロックを出力する。
【０００７】
各種クロック生成部３０７は、ＶＣ−ＯＣＸＯ３０５からクロックを受けて各種のクロックを生成し、装置内に供給する。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−３２３８４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の網同期クロック供給装置においては、ＶＣ−ＯＣＸＯ３０５の特性上、自走中心周波数は、長期間が経過すると、エージングによって徐々に変動するので、従属同期動作を停止し自走設定をすると、当初の周波数設定値と異なる周波数を出力してしまう可能性があった。そのため、従来では、ＶＣ−ＯＣＸＯ３０５の自走周波数を定期的に測定し、必要があれば調整しなければならないという問題があった。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、電圧制御型水晶発振器の自走中心周波数のエージング偏差を補正し、正確な自走周波数を維持することができる自走精度補正機能を有する網同期クロック供給装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の網同期クロック供給装置は、高安定のクロック源によって周波数同期しているディジタル回線網に接続する通信装置において、その接続するディジタル回線に同期した高精度のクロックを電圧制御型発振器から出力し、また、必要に応じて自走によるクロックを前記電圧制御型発振器から出力し、装置内に供給する網同期クロック供給装置であって、従属同期を行っているディジタル回線のクロック精度が規定の精度を満足するとき、その従属同期動作中に得られた前記電圧制御型発振器に与える従属同期制御電圧を、前記自走時における前記電圧制御型発振器の自走中心周波数を定める制御電圧とする補正操作を行う補正手段、を具備する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、従属同期を行っているディジタル回線のクロック精度が規定の精度を満足するとき、補正手段が、その従属同期動作中に得られた電圧制御型発振器に与える従属同期制御電圧を、自走時における電圧制御型発振器の自走中心周波数を定める制御電圧とするので、電圧制御型水晶発振器の自走中心周波数のエージング偏差が補正でき、正確な自走周波数を維持することができる。したがって、保守性に優れた網同期クロック供給装置が得られる。
【００１３】
本発明の網同期クロック供給装置は、上記の発明において、オペレータが入力した補正操作内容を電気信号に変換する監視制御端末と、前記監視制御端末からの制御指示に従って、前記補正手段に補正操作の指示を与える監視制御手段と、を具備する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、上記の発明において、従属同期を行っているディジタル回線のクロック精度が規定の精度を満足するときに、監視制御端末から監視制御手段に指示を与えるだけで自走周波数の精度を補正することができるので、保守作業の大幅な省力化が期待できる。
【００１５】
本発明の網同期クロック供給装置は、上記の発明において、前記通信装置が接続されるディジタル回線網上に配置され、オペレータが入力した補正操作内容を電気信号に変換する監視制御端末と、前記監視制御端末からディジタル回線を介して送られてくる制御指示に従って、前記補正手段に補正操作の指示を与える監視制御手段と、を具備する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、上記の発明において、接続されるディジタル回線網のクロック品質が確保されていることが明らかなときは、遠隔地に在る監視制御端末からの制御によって自走周波数の精度を補正することができるので、保守の工数を大幅に削減することができる。
【００１７】
本発明の網同期クロック供給装置は、上記の発明において、前記従属同期動作時に得られるディジタル回線のクロックと前記電圧制御型発振器の出力クロックとの位相差情報を統計的に処理し、前記ディジタル回線の精度を自律的に判断し、前記補正手段に補正操作の指示を与える監視制御手段、を具備する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、上記の発明において、監視制御手段が、従属同期動作時に得られるディジタル回線のクロックと電圧制御型発振器の出力クロックとの位相差情報を統計的に処理し、ディジタル回線の精度を自律的に判断し、補正手段に補正操作の指示を与えることができるので、保守作業の大幅な省力化が期待できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、位相同期しているディジタル回線のクロック精度が規定の精度を満足するとき、その従属同期動作中のＶＣ−ＯＣＸＯ制御値を自走中心周波数設定値とすることで、ＶＣ−ＯＣＸＯの自走周波数のエージング偏差を補正し、自走周波数の精度維持のための保守作業を大幅に省力化することである。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る網同期クロック供給装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態では、高安定のクロック源によって周波数同期しているディジタル回線網に接続する通信装置として、ＷＣＤＭＡによる移動通信システムの無線基地局への適用例が示されている。
【００２２】
ＷＣＤＭＡの無線基地局は、回線インタフェース部１０１を介してディジタル回線網上の上位制御装置と接続されている。ディジタル回線網は、１０−１１程度の精度を有する高安定のクロック源に同期している。
【００２３】
回線インタフェース部１０１は、ディジタル回線上のデータ信号から８ｋＨｚクロックを抽出して位相比較器１０２に与える。
【００２４】
網同期クロック供給装置は、位相比較器１０２と、位相比較器１０２の出力を受ける発振器制御部１０３と、発振器制御部１０３の出力を受けるＤ／Ａコンバータ１０４と、Ｄ／Ａコンバータ１０４の出力を受ける電圧制御型水晶発振器（ＶＣ−ＯＣＸＯ）１０５と、ＶＣ−ＯＣＸＯ１０５の出力を分周した８ｋＨｚクロックを位相比較器１０２に与える分周器１０６との閉回路で構成される。
【００２５】
位相比較器１０２は、回線インタフェース部１０１から入力する８ｋＨｚクロックと分周器１０６から入力する８ｋＨｚクロックとを比較し、位相差情報を発振器制御部１０３に出力する。
【００２６】
発振器制御部１０３は、従属同期部１３１と自走設定部１３２とに加え、補正部１３３を備えている。
【００２７】
従属同期部１３１は、ＶＣ−ＯＣＸＯ１０５の出力位相を回線インタフェース部１０１が抽出した網クロックに同期させるために、位相比較器１０２からの位相差情報に基づきＤ／Ａコンバータ１０４に設定する従属同期制御値を求める。Ｄ／Ａコンバータ１０４は、設定された従属同期制御値をアナログ電圧に変換し、ＶＣ−ＯＣＸＯ１０５に周波数制御電圧を与える。ＶＣ−ＯＣＸＯ１０５は、Ｄ／Ａコンバータ１０４が出力する制御電圧に応じた周波数のクロックを出力する。
【００２８】
自走設定部１３２は、ディジタル回線の障害時や無線特性の測定時に、ＶＣ−ＯＣＸＯ１０５を自走させるために、予め定められている自走中心周波数に相当する値をＤ／Ａコンバータ１０４に設定する。Ｄ／Ａコンバータ１０４は、設定された自走周波数制御値をアナログ電圧に変換し、ＶＣ−ＯＣＸＯ１０５に自走周波数制御電圧を与える。ＶＣ−ＯＣＸＯ１０５は、Ｄ／Ａコンバータ１０４が出力する自走周波数制御電圧を受けて、高精度の自走クロックを出力する。
【００２９】
各種クロック生成部１０７では、ＶＣ−ＯＣＸＯ１０５からクロックを受けて、無線フレームを組み立てるためのチップレートクロックと無線キャリアの基準となる無線基準クロックとを生成し、装置内に供給している。
【００３０】
ここで、ＷＣＤＭＡでは、無線基準クロックとチップレートクロックとを同一源から生成することが勧告されている。この勧告によれば、ＶＣ−ＯＣＸＯ１０５は、常に±０．０５ｐｐｍ以内の精度で安定的にクロックを発生できることが要求される。
【００３１】
それに対し、ＶＣ−ＯＣＸＯ１０５は、従属同期時には、ディジタル回線から抽出したクロックに同期している。ディジタル回線網の周波数精度は１０−１１程度であるので、上記精度を満足することができる。しかし、ディジタル回線の障害時や無線特性の測定時に自走させた場合に、自走精度を長期に渡り常に±０．０５ｐｐｍ以内に維持することは困難である。
【００３２】
即ち、ＶＣ−ＯＣＸＯ１０５の特性上、自走中心周波数は、長期間が経過すると、エージングによって徐々に変動する。その変動レートは、通常±０．０１ｐｐｍ／年程度である。したがって、従属同期を停止し、工場出荷時等にて設定した自走周波数制御値を与えて自走させた場合、ＶＣ−ＯＣＸＯ１０５は、設定した自走周波数制御値から外れた周波数のクロックを発生してしまうことがある。そのため、従来では、自走周波数を定期的に測定し、周波数調整を行う必要があった。
【００３３】
そこで、本実施の形態では、発振器制御部１０３内に、補正部１３３を設けている。補正部１３３は、従属同期部１３１によって従属同期しているディジタル回線のクロック精度が十分高いときに得られた制御値を、自走設定部１３２に設定されている自走周波数制御値に代えて設定することを行う。
【００３４】
また、補正部１３３にこの代入操作を行わせる時期を指示する機構として、無線基地局内に、監視制御部１０８を設けている。また、この監視制御部１０８に制御指示を与える監視制御端末１０９を設けている。
【００３５】
監視制御端末１０９は、オペレータにより入力された補正操作内容を電気信号に変換し、監視制御部１０８に指示する。監視制御部１０８は、監視制御端末１０９からの指示に従って補正部１３３に補正指示を与える。
【００３６】
これによって、ＶＣ−ＯＣＸＯ１０５のエージング偏差が補正されるので、正確な自走周波数を維持することができ、保守作業の大幅な省力化が期待できる。
【００３７】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２に係る網同期クロック供給装置の構成を示すブロック図である。なお、図２では、実施の形態１（図１）に示した構成と同一ないしは同等である構成には、同一の符号が付されている。ここでは、実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。
【００３８】
図２に示すように実施の形態２では、監視制御端末２０１をディジタル回線網２０２上に配置し、監視制御端末２０１と監視制御２０４とがディジタル回線及び回線インタフェース部２０３を介して制御指示の授受を行うようにしている。
【００３９】
この構成によれば、ディジタル回線網のクロック品質が確保されていることが明らかなときは、遠隔地からの制御によって自走周波数の補正を行うことができるので、保守の工数を大幅に削減することができる。
【００４０】
なお、本発明は、以上説明した各実施の形態に限定されるものではなく、その他各種の変形が可能である。例えば、従属同期動作時に得られるディジタル回線のクロックとＶＣ−ＯＣＸＯ１０５の出力クロックとの位相差情報、つまり位相比較器１０２の出力を統計的に処理し、ディジタル回線の精度を自律的に判断し、補正部１３３に補正操作の指示を与える監視制御手段を設けるようにしても、同様の効果が得られる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電圧制御型水晶発振器の自走周波数のエージング偏差を補正する機能を設けたので、自走周波数維持のための保守作業を大幅に省力化できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る網同期クロック供給装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２に係る網同期クロック供給装置の構成を示すブロック図
【図３】従来の網同期クロック供給装置の構成例を示すブロック図
【符号の説明】
１０１，２０３　回線インタフェース部
１０２　位相比較器
１０３　発振器制御部
１０４　Ｄ／Ａコンバータ
１０５　電圧制御型水晶発振器（ＶＣ−ＯＣＸＯ）
１０６　分周器
１０７　各種クロック生成部
１０８，２０４　監視制御部
１０９，２０１　監視制御端末
１３１　従属同期部
１３２　自走設定部
１３３　補正部
２０２　ディジタル回線網
【図１】
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【図２】
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【図３】
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