(57)【要約】【課題】周波数同期判定をより高精度に行うことができるようにする。【解決手段】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。周波数同期判定部は、ジッタ量計算部で計算されたジッタ量の累積値を計算し、計算されたジッタ量の累積値から周波数同期したか否かを判定する。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。【選択図】図２
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【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、
前記ジッタ量の累積値を計算し、その累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部と
を備える同期処理装置。
【請求項２】
前記周波数同期判定部は、
前記ジッタ量の累積値とジッタ幅を計算するジッタ累積部と、
前記ジッタ幅と、第１の時刻における前記ジッタ量の累積値および第２の時刻における前記ジッタ量の累積値とから、周波数誤差を計算する誤差計算部と
を備え、
前記誤差計算部は、計算された前記周波数誤差に基づいて、周波数同期したか否かを判定する
請求項１に記載の同期処理装置。
【請求項３】
前記周波数同期判定部は、
前記ジッタ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、比較結果を出力する比較部
をさらに備え、
前記第１の時刻における前記ジッタ量の累積値として前記上限の閾値、前記第２の時刻における前記ジッタ量の累積値として前記下限の閾値が設定されており、
前記誤差計算部は、前記ジッタ幅と、前記上限の閾値と前記下限の閾値との間を変化した時間から、前記周波数誤差を計算する
請求項２に記載の同期処理装置。
【請求項４】
前記比較部が出力する前記比較結果は、周波数誤差を補正する周波数誤差補正値としても使用され、
前記ジッタ累積部で計算された前記ジッタ量の累積値が、前記上限の閾値または前記下限の閾値に到達したときに前記比較部から出力される前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を生成する制御電圧生成部をさらに備える
請求項３に記載の同期処理装置。
【請求項５】
前記比較部が出力する前記比較結果は、周波数誤差を補正する周波数誤差補正値としても使用され、
前記比較部から出力され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３に記載の同期処理装置。
【請求項６】
前記ゲイン調整部は、前記比較部から出力される前記周波数誤差補正値に対し、前記誤差計算部により計算された前記周波数誤差に基づくゲインを調整する
請求項５に記載の同期処理装置。
【請求項７】
前記周波数誤差を補正する周波数制御電圧を生成する制御電圧生成部と、
前記誤差計算部で計算された前記周波数誤差が所定の範囲内となり、周波数同期したと判定された場合に、前記制御電圧生成部が出力する前記周波数制御電圧に、周期的な微小電圧を重畳する重畳部と
をさらに備える
請求項２に記載の同期処理装置。
【請求項８】
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同期したか否かを判定する
ステップを含む同期処理方法。
【請求項９】
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し、計算された前記ジッタ量の累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部
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、周波数同期判定をより高精度に行う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、同期信号生成部７、および周波数同期判定部８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】
周波数同期判定部８は、周波数誤差検出部３が出力するVCO制御電圧に基づいて、周波数の同期が確立したか否かを判定する。周波数同期判定部８は、周波数同期が確立したと判定された場合、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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
周波数同期判定部８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、周波数同期判定部８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】
【００２４】
【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】
【００２５】
上述したような従来の受信装置では、周波数の同期が確立したか否かは、クロック周波数を制御するVCO制御電圧が、ある一定範囲内の値に落ち着いたか否かにより判定される。しかしながら、このVCO制御電圧の変動分には、ネットワーク上での同期パケットの到達遅延時間の変動分が含まれているため、高精度な判定が困難となっている。
【００２６】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、周波数同期判定をより高精度に行う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】
【００２７】
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、前記ジッタ量の累積値を計算し、その累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部とを備える。
【００２８】
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同期したか否かを判定するステップを含む。
【００２９】
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し、計算された前記ジッタ量の累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部として機能させるためのものである。
【００３０】
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同期したか否かが判定される。
【００３１】
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】
【００３２】
本技術の一側面によれば、周波数同期判定をより高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【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同期制御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】第１の実施の形態による周波数同期判定処理を説明するフローチャートである。
【図８】IEEE1588 PTPに対応させる場合の同期パケット処理部のブロック図である。
【図９】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１０】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１１】本技術が適用された受信装置の第４の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図１２】第４の実施の形態におけるVCO制御電圧の例を示す図である。
【図１３】第４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１４】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】
【００３４】
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
４．受信装置の第４の実施の形態
【００３５】
＜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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、周波数同期判定部１１２、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。
【００３８】
すなわち、図２の受信装置１００は、図１の受信装置の周波数誤差検出部３に代わって周波数誤差検出部１１１が設けられ、周波数同期判定部８に代わって周波数同期判定部１１２が設けられている点が異なる。
【００３９】
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。
【００４０】
周波数同期判定部１１２は、ジッタ累積部１２１、比較部１２２、時間計算部１３１、および周波数誤差計算部１３２により構成されている。したがって、ジッタ累積部１２１と比較部１２２は、周波数誤差検出部１１１と周波数同期判定部１１２で共用されている。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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および時間計算部１３１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および時間計算部１３１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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
次に、周波数同期判定部１１２について説明する。ただし、ジッタ累積部１２１と比較部１２２についての重複する説明は適宜省略する。
【００４９】
周波数同期判定部１１２としてのジッタ累積部１２１は、ジッタ累積値を計算して比較部１２２に出力する他、ジッタ幅Ｊ（＝最大値-最小値）を計算する。例えば、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直近の所定サンプル数だけ記憶し、その最大値と最小値から、ジッタ幅Ｊを計算する。計算されたジッタ幅Ｊは、周波数誤差計算部１３２に供給される。
【００５０】
なお、比較部１２２には上限値DH及び下限値DLが予め設定されていると説明したが、ジッタ累積部１２１で計算されたジッタ幅Ｊを比較部１２２にも供給するようにして、比較部１２２は、ジッタ幅Ｊの計算結果に基づいて、上限値DH及び下限値DLを設定することも可能である。
【００５１】
時間計算部１３１は、比較部１２２から供給される、上限値DHまたは下限値DLに対応する制御値を、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのどちらかの閾値に到達した旨の到達信号として取得する。時間計算部１３１は、比較部１２２から到達信号が供給されたときの時刻と、その１つ前に到達信号が供給された時の時刻とから、上限値DHおよび下限値DLの一方の閾値から他方の閾値に到達するまでの到達時間△ｔを計算する。時間計算部１３１は、１つ前に到達信号が供給された時の時刻を記憶しておくメモリを有する。計算された到達時間△ｔは、周波数誤差計算部１３２に供給される。
【００５２】
周波数誤差計算部１３２には、比較部１２２で設定されている上限値DHと下限値DLの間隔が予め設定されて記憶されている。周波数誤差計算部１３２は、ジッタ累積部１２１から供給されたジッタ幅Ｊ、時間計算部１３１から供給される到達時間△ｔ、および、上限値DHと下限値DLの間隔（時間）を用いて、周波数誤差を計算する。そして、周波数誤差計算部１３２は、計算された周波数誤差に基づいて、周波数同期が確立したかを判定する。具体的には、周波数誤差計算部１３２は、計算された周波数誤差が所定の閾値FTH１以内である場合、周波数同期が確立したと判定する。そして、周波数同期が確立したと判定した場合、周波数誤差計算部１３２は、同期判定信号を時計部６に出力する。
【００５３】
時計部６は、周波数誤差計算部１３２から同期判定信号が供給された場合、送信時刻記録部１３からの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。
【００５４】
周波数誤差検出部１１１の処理についてさらに説明する。
【００５５】
［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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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）
【００６０】
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。
【００６１】
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）
【００６２】
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）
【００６３】
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】
2013157786.tif 000003
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
［周波数同期制御の説明］
図５は、受信装置１００における周波数同期制御の動作例を示している。
【００７４】
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。
【００７５】
周波数誤差検出部１１１の比較部１２２には、上限値DH及び下限値DLが予め設定されている。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る。
【００７６】
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。
【００７７】
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、上限値DHまたは下限値DLの一方の閾値から他方の閾値に到達するまでの到達時間△ｔは次第に長くなっていく。
【００７８】
［周波数同期判定処理の説明］
次に、周波数同期判定部１１２の処理について説明する。
【００７９】
上述したように、送信側と受信側でクロック周波数誤差がある場合に、ジッタ累積部１２１で算出されたジッタ累積値が変動し、上限値DHまたは下限値DLに到達する状態が発生する。換言すれば、所定期間の周波数誤差の蓄積が、ジッタ累積部１２１の出力の変化となって現れる。例えば、周波数誤差が＋１ppmである場合には、ジッタ累積部１２１の出力が、１秒で＋１マイクロ秒変化することを表している。これより、ジッタ累積部１２１の出力の変化を、その変化に要した時間で除算することにより、周波数誤差を求めることができる。
【００８０】
時間計算部１３１は、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLへ到達した時点で比較部１２２が制御値を出力することを利用し、上限値DH及び下限値DLの一方の閾値から他方の閾値に到達するまでの到達時間△ｔを計算する。
【００８１】
ジッタ累積部１２１の出力の変化は、上限値DHと下限値DLの間隔からジッタ幅Jを引いた値に相当する。例えば、ジッタ幅Jが、計測結果からJ＝70[ns]として得られ、上限値DHと下限値DLの間隔が170[ns]に設定されている場合、100［ns］分のジッタ累積値の変化で、一方の閾値から他方の閾値に到達することになる。この100［ns］分のジッタ累積値の変化を、到達時間△ｔで除算した値、すなわち、100×10-9／△ｔが、その時点での周波数誤差となる。
【００８２】
なお、本実施の形態では、時間計算部１３１は、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLに到達した時点で制御値を出力することを利用して、上限値DH及び下限値DLの一方の閾値から他方の閾値に到達するまでの到達時間△ｔを計算するものである。しかし、ジッタ累積部１２１の出力の変化を、その変化に要した時間で除算すれば周波数誤差が求められるので、上限値DH及び下限値DL以外の点を用いて周波数誤差を求めてもよい。すなわち、周波数ループ制御中の第１の時刻から第２の時刻までの時間△ｔと、その第１の時刻から第２の時刻までの２点間のジッタ累積部１２１の出力の変化量を用いて、周波数誤差を求めることができる。例えば、上限値DHと下限値DLの間の第１のジッタ累積値となっている第１の時刻から、上限値DHと下限値DLの間の第２のジッタ累積値となっている第２の時刻までの時間△ｔにより、周波数誤差を求めることもできる。
【００８３】
［周波数同期制御処理フロー］
図６は、受信装置１００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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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、周波数同期を、より短時間かつ高精度に行うことができる。
【００９７】
［周波数同期判定処理フロー］
図７は、受信装置１００の周波数同期判定部１１２による周波数同期判定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、ジッタ累積値１２１に最初にジッタ量が供給されたときに開始される。
【００９８】
ステップＳ２１、Ｓ２３、およびＳ２４の処理は、周波数誤差検出部１１１と共用されているジッタ累積部１２１と比較部１２２で、周波数同期制御処理と同一処理として行われる処理である。すなわち、ステップＳ２１、Ｓ２３、およびＳ２４の処理は、上述した周波数同期制御処理のステップＳ３、Ｓ４、およびＳ５と同一である。
【００９９】
ステップＳ２２では、ジッタ累積部１２１は、内部に記憶しているジッタ量の最大値と最小値から、ジッタ幅Ｊを計算し、周波数誤差計算部１３２に出力する。ステップＳ２１とＳ２２の処理は、逆の順番で実行してもよいし、並行して実行してもよい。
【０１００】
ステップＳ２５において、時間計算部１３１は、直近の２つの閾値到達時刻から、到達時間△ｔを計算する。すなわち、時間計算部１３１は、到達信号が供給された現在の時刻と、その１つ前に到達信号が供給されたときの時刻から、到達時間△ｔを計算する。
【０１０１】
ステップＳ２６において、周波数誤差計算部１３２は、ジッタ累積部１２１から供給されたジッタ幅Ｊ、時間計算部１３１から供給された到達時間△ｔ、および上限値DHと下限値DLの間隔（時間）を用いて、周波数誤差を計算する。
【０１０２】
ステップＳ２７において、周波数誤差計算部１３２は、計算された周波数誤差に基づいて、周波数同期が確立したかを判定する。具体的には、周波数誤差計算部１３２は、計算された周波数誤差が所定の閾値FTH１以内であるか否かを判定する。
【０１０３】
ステップＳ２７で、周波数同期がまだ確立していないと判定された場合、処理はステップＳ２１に戻り、上述したステップＳ２１ないしＳ２７の処理が繰り返される。
【０１０４】
一方、ステップＳ２７で、周波数同期が確立したと判定された場合、処理はステップＳ２８に進み、周波数誤差計算部１３２は、同期判定信号を時計部６に出力して処理を終了する。
【０１０５】
受信装置１００による周波数同期判定処理は以上のように実行される。
【０１０６】
ジッタ累積値は、到達遅延時間をシフトしたものに相当し、ある一定範囲内の値に留まる性質を有するので、ジッタ累積値の閾値への到達は、周波数誤差の影響によるものとなる。周波数同期判定部１１２は、ジッタ累積値を演算し、その出力の変化量を用いて、周波数誤差を求め、周波数同期が確立したか否かを判定するので、ネットワーク上での同期パケットの到達遅延時間の変動分の影響を排除した周波数同期判定を行うことができる。したがって、周波数同期を高精度に判定することができる。
【０１０７】
［PTP対応時の構成例］
上述した例では、ジッタ量計算部１４が式（１）により計算するジッタ量は、IEEE1588 PTP(Precision Time Protocol)のワンステップタイプのSyncメッセージを使用して計算されるジッタ量に相当するものであるが、IEEE1588標準ではない。
【０１０８】
しかし、同期パケット処理部２の各部を、図８に示される構成を採用することで、SyncメッセージおよびFollow_upメッセージを使用してジッタ量を計算するIEEE1588 PTPに対応させることができる。
【０１０９】
すなわち、図８は、IEEE1588 PTPに対応させる場合の、同期パケット処理部２の構成例を示している。
【０１１０】
同期パケット受信部１１は、SyncメッセージおよびFollow_upメッセージを受信し、Syncメッセージを受信時刻記録部１２へ、FoLLow_upメッセージを送信時刻記録部１３へ出力する。
【０１１１】
受信時刻記録部１２は、１サンプル記録部６１と減算器６２とから構成される。
【０１１２】
１サンプル記録部６１は、時間的に１つ前に送られてきたSyncメッセージのSync受信タイムスタンプを記録する。減算器６２は、同期パケット受信部１１から供給される、いま受信したSyncメッセージのSync受信タイムスタンプと、１サンプル記録部６１に記録されている、１つ前のSync受信タイムスタンプとの差分を演算して、ジッタ量計算部１４に出力する。
【０１１３】
送信時刻記録部１３は、１サンプル記録部７１と減算器７２とから構成される。
【０１１４】
１サンプル記録部７１は、時間的に１つ前に送られてきたFoLLow_upメッセージのFoLLow_up送信タイムスタンプを記録する。減算器７２は、同期パケット受信部１１から供給される、いま受信したFoLLow_upメッセージのFoLLow_up送信タイムスタンプと、１サンプル記録部７１に記録されている、１つ前のFoLLow_up送信タイムスタンプとの差分を演算して、ジッタ量計算部１４に出力する。
【０１１５】
ジッタ量計算部１４は減算器８１を有している。減算器８１は、受信時刻記録部１２から供給されるSync受信タイムスタンプ差分から、送信時刻記録部１３から供給されるFoLLow_up送信タイムスタンプ差分を減算することで、ジッタ量を計算して出力する。
【０１１６】
以上の構成により、受信装置１００は、ツーステップタイプのSyncメッセージおよびFollow_upメッセージを使用してジッタ量を計算することが可能であり、IEEE1588 PTPに対応することができる。
【０１１７】
＜２．第２の実施の形態＞
［受信装置の構成ブロック図］
図９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。
【０１１８】
図９の受信装置１４０は、図１に示した従来の受信装置の周波数同期判定部８を、図２に示した周波数同期判定部１１２に代えた構成とされている。同期パケット処理部２のジッタ量計算部１４で計算されたジッタ量は、周波数誤差検出部３のフィルタ部２１と、周波数同期判定部１１２のジッタ累積部１２１の両方に供給される。
【０１１９】
上述した第１の実施の形態では、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制御電圧を生成する周波数同期制御が採用されていた。
【０１２０】
しかし、図９に示されるように、周波数同期制御については、従来行われているように、計算されたジッタ量のノイズを除去する方法を採用し、ジッタ累積値は周波数同期判定処理のみに用いる構成とすることができる。このように、ジッタ累積値を用いた周波数同期判定処理は、任意の周波数同期制御方法と組み合わせて使用することができる。
【０１２１】
＜３．第３の実施の形態＞
［受信装置の構成ブロック図］
図１０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。
【０１２２】
図１０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。
【０１２３】
図１０の受信装置１６０では、周波数誤差計算部１３２Aのみが、図２の受信装置１００と異なる。
【０１２４】
周波数誤差計算部１３２Aは、周波数誤差計算部１３２と同様に周波数誤差を計算する処理の他、計算された周波数誤差に応じて、ゲイン調整部１２３のゲイン（ゲイン量）を制御する。すなわち、周波数誤差計算部１３２Aは、周波数誤差が大きいときにはゲインが大きく、周波数誤差が小さいときにはゲインが小さくなるように、計算された周波数誤差に応じてゲイン調整部１２３のゲインを変更する。ゲイン調整部１２３は、周波数誤差計算部１３２Aにより設定されたゲインによるゲイン調整を行う。
【０１２５】
＜４．第４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４の実施の形態を示すブロック図である。
【０１２６】
図１１においても、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。
【０１２７】
図１１の受信装置１８０では、周波数誤差計算部１３２に代えて、周波数誤差計算部１３２Bが設けられている点、及び、制御電圧生成部１２４とDAC&LPF１２５の間に、微小電圧重畳部２０１が新たに設けられている点が、図２の受信装置１００と異なる。微小電圧重畳部２０１は、微小電圧生成部２１１と加算器２１２により構成されている。
【０１２８】
周波数誤差計算部１３２Bは、周波数誤差計算部１３２と同様に、計算された周波数誤差に応じて周波数同期が確立したかどうかを判定する。そして、周波数誤差計算部１３２Bは、周波数同期が確立したと判定された場合に、同期判定信号を時計部６に出力するとともに、微小電圧重畳部２０１の微小電圧生成部２１１に、重畳処理を許可する重畳制御信号を出力する。
【０１２９】
微小電圧重畳部２０１の微小電圧生成部２１１は、周波数誤差計算部１３２Bから重畳処理を許可する重畳制御信号が供給された場合、周期的な微小電圧を生成し、加算器２１２に供給する。加算器２１２は、制御電圧生成部１２４からのVCO制御電圧に、微小電圧生成部２１１からの微小電圧を加算（重畳）して、DAC&LPF１２５に出力する。
【０１３０】
例えば、周波数誤差△ｆで周波数同期が確立したと判定されたとすると、微小電圧生成部２１１は、周波数誤差△ｆの逆符号の２倍をVCO感度で除算した値（［-△ｆ×２／VCO感度］ppm）と、0ppmの微小変位の電圧（微小電圧）を周期的に加算する。ここで、VCO感度は、１ステップ当たりの周波数変位量を表す。例えば、周波数誤差計算部１３２Bで周波数同期が確立したと判定されたときの周波数誤差△ｆが-0.01ppmであるとすると、微小電圧重畳部２０１は、［+0.02ppm］と［0ppm］を周期的に加算する。この場合、クロック発生部４が生成するクロック周波数は＋0.01ppmないし-0.01ppmの誤差を有するものとなるが、この誤差が、要求精度を満たす範囲内の誤差となっていることが前提である。
【０１３１】
［周波数同期判定処理の説明］
図１２は、第４の実施の形態において、DAC&LPF１２５へ入力されるVCO制御電圧の例を示している。
【０１３２】
図１２の例では、時刻taにおいて、微小電圧生成部２１１に、重畳処理を許可する重畳制御信号が供給され、時刻taから、微小電圧生成部２１１で生成された周期的な微小電圧が、制御電圧生成部１２４からのVCO制御電圧に重畳されている。
【０１３３】
第４の実施の形態の周波数同期判定処理では、上述した図７のステップＳ２７において、周波数誤差計算部１３２Bが、同期判定信号を時計部６に出力する以外に、微小電圧重畳部２０１の微小電圧生成部２１１に、重畳処理を許可する重畳制御信号を出力する。第４の実施の形態の周波数同期判定処理のその他の点は、図７を参照して説明した第１の実施の形態の周波数同期判定処理と同様である。
【０１３４】
微小電圧重畳部２０１により重畳された微小電圧はクロック周波数を変化させるが、微小電圧によるクロック周波数の変化は、周波数ロックループ制御によるその後の比較部１２２の比較処理には影響を及ぼさない。換言すれば、微小電圧重畳部２０１により重畳される微小電圧の周期は、周波数ロックループ制御によるその後の比較処理に影響を及ぼさないワンダ周期以下の周期である必要がある。
【０１３５】
一方、周波数誤差計算部１３２Bから重畳処理を許可する重畳制御信号が供給されていない場合、もしくは、周波数誤差計算部１３２Bから重畳処理の不許可の重畳制御信号が供給されている場合、微小電圧生成部２１１は、加算器２１２への微小電圧の出力を停止する。この場合、加算器２１２は、制御電圧生成部１２４からのVCO制御電圧を、そのまま、DAC&LPF１２５に出力する。
【０１３６】
第１の実施の形態で採用したジッタ量の累積値（ジッタ累積値）の変化を用いた周波数同期制御では、周波数の残留誤差を小さくできる利点がある。しかし、周波数の残留誤差が小さくなるにつれて、周波数制御にかかる時間、具体的には、上限値DH及び下限値DLの一方の閾値から他方の閾値に到達するまでの到達時間△ｔが次第に長くなっていく。この到達時間△ｔにおいては、ある一定の周波数誤差（残留誤差）を有するクロック周波数が出力され続けることになり、周波数誤差が僅かであっても、それが長時間継続することにより累積された場合、無視できないほどの大きさになる場合が考えられる。
【０１３７】
そこで、第４の実施の形態の受信装置１８０は、周波数誤差が所定の値以下となった場合に、制御電圧生成部１２４からのVCO制御電圧に周期的な微小電圧を重畳することにより、長時間、同じ方向の周波数変位を有する状態に留まることを強制的に排除する。これにより、クロック発生部４により生成されるクロック周波数が高精度となり、ひいては、同期信号生成部７において生成される同期信号が高精度となる。すなわち、同期信号生成部７で生成される同期信号の時間誤差の累積値を常に所定値以下とすることができる。例えば、同期信号生成部７が、映像の同期信号を生成する場合、同期信号の時間誤差の累積値は、生成される同期信号の位相の変位として現れるが、その位相の変位を所定の範囲内に抑えることができる。
【０１３８】
また、受信装置１８０では、制御電圧生成部１２４からのVCO制御電圧に周期的な微小電圧を重畳することにより、微小電圧を重畳しない受信装置１００の閾値FTH１よりも大きな閾値FTH２を用いて周波数同期が確立したか否かを判定することが可能であり、周波数同期を、受信装置１００よりも早く確立することができる。
【０１３９】
［周波数同期制御処理フロー］
図１３は、重畳処理を許可する重畳制御信号が供給されてからの、受信装置１８０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、重畳制御信号が供給された後、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。
【０１４０】
図１３の周波数同期制御処理のステップＳ４１ないしＳ４７は、図６の周波数同期制御処理のステップＳ１ないしＳ７に対応し、図１３の周波数同期制御処理のステップＳ５０およびＳ５１は、図６の周波数同期制御処理のステップＳ８およびＳ９に対応する。換言すれば、図１３の周波数同期制御処理は、図６の周波数同期制御処理のステップＳ７とＳ８の間に、ステップＳ４８とステップＳ４９の処理が追加されたものに等しい。
【０１４１】
図１３のステップＳ４８において、微小電圧重畳部２０１の微小電圧生成部２１１は、周期的な微小電圧を生成し、加算器２１２に供給する。ここで生成される微小電圧の値は、周波数同期が確立したと判定する閾値FTH２（＞周波数誤差△ｆ）に基づいて予め定められた一定の値（［-（FTH２）×２／VCO感度］ppm）、または、周波数誤差計算部１３２から取得した現時点の周波数誤差△ｆに基づいた値（［-（△ｆ）×２／VCO感度］ppm）とすることができる。
【０１４２】
ステップＳ４９において、加算器２１２は、制御電圧生成部１２４からのVCO制御電圧に、微小電圧生成部２１１から供給された微小電圧を加算して、DAC&LPF１２５に出力する。
【０１４３】
重畳処理を許可する重畳制御信号が供給されてからの周波数同期制御処理は以上のように実行される。
【０１４４】
第４の実施の形態の受信装置１８０では、微小電圧を重畳することにより、高精度な周波数同期判定を実現し、かつ、上述した第１の実施の形態よりも迅速に同期させることができる。
【０１４５】
この第４の実施の形態に、上述した第３の実施の形態の周波数誤差に応じたゲイン調整機能をさらに追加してもよい。すなわち、周波数誤差計算部１３２Bが、計算された周波数誤差に応じてゲイン調整部１２３のゲインを制御し、ゲイン調整部１２３が、周波数誤差計算部１３２Bにより設定されたゲインによるゲイン調整を行うようにしてもよい。
【０１４６】
［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。
【０１４７】
図１４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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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、
前記ジッタ量の累積値を計算し、その累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部と
を備える同期処理装置。
（２）
前記周波数同期判定部は、
前記ジッタ量の累積値とジッタ幅を計算するジッタ累積部と、
前記ジッタ幅と、第１の時刻における前記ジッタ量の累積値および第２の時刻における前記ジッタ量の累積値とから、周波数誤差を計算する誤差計算部と
を備え、
前記誤差計算部は、計算された前記周波数誤差に基づいて、周波数同期したか否かを判定する
前記（１）に記載の同期処理装置。
（３）
前記周波数同期判定部は、
前記ジッタ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、比較結果を出力する比較部
をさらに備え、
前記第１の時刻における前記ジッタ量の累積値として前記上限の閾値、前記第２の時刻における前記ジッタ量の累積値として前記下限の閾値が設定されており、
前記誤差計算部は、前記ジッタ幅と、前記上限の閾値と前記下限の閾値との間を変化した時間から、前記周波数誤差を計算する
前記（２）に記載の同期処理装置。
（４）
前記比較部が出力する前記比較結果は、周波数誤差を補正する周波数誤差補正値としても使用され、
前記ジッタ累積部で計算された前記ジッタ量の累積値が、前記上限の閾値または前記下限の閾値に到達したときに前記比較部から出力される前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を生成する制御電圧生成部をさらに備える
前記（３）に記載の同期処理装置。
（５）
前記比較部が出力する前記比較結果は、周波数誤差を補正する周波数誤差補正値としても使用され、
前記比較部から出力され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（３）または（４）に記載の同期処理装置。
（６）
前記ゲイン調整部は、前記比較部から出力される前記周波数誤差補正値に対し、前記誤差計算部により計算された前記周波数誤差に基づくゲインを調整する
前記（５）に記載の同期処理装置。
（７）
前記周波数誤差を補正する周波数制御電圧を生成する制御電圧生成部と、
前記誤差計算部で計算された前記周波数誤差が所定の範囲内となり、周波数同期したと判定された場合に、前記制御電圧生成部が出力する前記周波数制御電圧に、周期的な微小電圧を重畳する重畳部と
をさらに備える
前記（２）ないし（６）のいずれかに記載の同期処理装置。
（８）
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、
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同期したか否かを判定する
ステップを含む同期処理方法。
（９）
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、
前記ジッタ量の累積値を計算し、その累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部
として機能させるためのプログラム。
【符号の説明】
【０１５６】
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，  １１２  周波数同期判定部，  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，  １３１  時間計算部，  １３２，１３２A，１３２B  周波数誤差計算部，  １４０，１６０，１８０  受信装置，  ２０１  微小電圧重畳部，  ２１１  微小電圧生成部，  ２１２  加算器
【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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