(57)【要約】      （修正有）【課題】クロック供給システムでの、運用システムからバックアップシステムに切り替える時の位相跳躍を少なくする。【解決手段】各分配回路２１１により、上位側の供給装置から受信する０系のクロック、１系のクロックが、各セレクタ２１２にそれぞれ出力される。同期回路２１３により、各セレクタ２１２が出力するクロックと、ＳＷ２１５出力するクロックとの位相合わせが行われる。抽出回路２１４Ａ０は０系のクロックから、抽出回路２１４Ａ１は１系のクロックから参照クロックを抽出する。制御系により、各ＳＷ２１５において、抽出回路２１４Ａ０が抽出した参照クロックまたは１系の抽出回路２１４Ａ１が抽出した参照クロックを切り替え、２１４Ａ１が抽出した参照クロックまたは抽出回路２１４Ａ０が抽出した参照クロックを切り替える事により、０系又は１系の参照クロックが選択され、各クロックから抽出した参照クロックに同期させること。【選択図】図４
2016054338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の系に冗長化してクロックを伝送するクロック供給装置が多段接続されたクロック供給システムにおいて、
前記クロック供給装置は、
系毎に設けられ、自系または他系のクロックを選択するセレクタと、
系毎に設けられ、自系および他系のクロックとは異なる参照クロックを基準として、前記セレクタが出力するクロックの位相を合わせる同期部と
を有することを特徴とするクロック供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載のクロック供給システムにおいて、
前記クロック供給装置は、
系毎に設けられ、上位側の装置から受信する自系のクロックに重畳された前記参照クロックを抽出する抽出部と、
系毎に設けられ、自系の前記抽出部が抽出した自系の前記参照クロックまたは他系の前記抽出部が抽出した他系の前記参照クロックを切り替えるスイッチと
を更に有し、
前記同期部は、前記スイッチが出力する自系または他系の前記参照クロックを基準として、前記セレクタが出力するクロックの位相を合わせる
ことを特徴とするクロック供給システム。
【請求項３】
請求項２に記載のクロック供給システムにおいて、
自系の前記スイッチが選択する前記参照クロックと他系の前記スイッチが選択する前記参照クロックとは、同じ系の前記参照クロックである
ことを特徴とするクロック供給システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のクロック供給システムにおいて、
前記参照クロックは、ギガビットイーサネットの主信号に重畳された信号に含まれるクロックであることを特徴とするクロック供給システム。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載のクロック供給システムにおいて、
前記参照クロックは、複合バイポーラ信号に含まれるクロックであることを特徴とするクロック供給システム。
【請求項６】
複数の系に冗長化してクロックを伝送するクロック供給装置において、
系毎に設けられ、自系または他系のクロックを選択するセレクタと、
系毎に設けられ、自系および他系のクロックとは異なる参照クロックを基準として、前記セレクタが出力するクロックの位相を合わせる同期部と
を有することを特徴とするクロック供給装置。
【請求項７】
請求項６に記載のクロック供給装置において、
系毎に設けられ、上位側の装置から受信する自系のクロックに重畳された前記参照クロックを抽出する抽出部と、
系毎に設けられ、自系の前記抽出部が抽出した自系の前記参照クロックまたは他系の前記抽出部が抽出した他系の前記参照クロックを切り替えるスイッチと
を更に有し、
前記同期部は、前記スイッチが出力する自系または他系の前記参照クロックを基準として、前記セレクタが出力するクロックの位相を合わせる
ことを特徴とするクロック供給装置。
【請求項８】
請求項７に記載のクロック供給装置において、
自系の前記スイッチが選択する前記参照クロックと他系の前記スイッチが選択する前記参照クロックとは、同じ系の前記参照クロックである
ことを特徴とするクロック供給装置。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか一項に記載のクロック供給装置において、
前記参照クロックは、ギガビットイーサネットの主信号に重畳された信号に含まれるクロックである
ことを特徴とするクロック供給装置。
【請求項１０】
請求項６から８のいずれか一項に記載のクロック供給装置において、
前記参照クロックは、複合バイポーラ信号に含まれるクロックである
ことを特徴とするクロック供給装置。
【請求項１１】
複数の系に冗長化してクロックを伝送するクロック供給装置が多段接続されたクロック供給システムで用いられるクロック供給方法であって、
前記クロック供給装置は、上位側の装置から受信する自系および他系のクロックとは異なる参照クロックを基準として、自系または他系のクロックの位相を合わせる
ことを特徴とするクロック供給方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のクロック供給方法において、
前記参照クロックは、自系および他系のクロックにそれぞれ重畳されて伝送される
ことを特徴とするクロック供給方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のクロック供給方法において、
前記クロック供給装置は、自系の前記参照クロックまたは他系の前記参照クロックを選択し、選択した前記参照クロックを基準として、自系および他系のクロックの位相を合わせる
ことを特徴とするクロック供給方法。
【請求項１４】
請求項１１から１３のいずれか一項に記載のクロック供給方法において、
前記参照クロックは、ギガビットイーサネットの主信号に重畳された信号に含まれるクロックである
ことを特徴とするクロック供給方法。
【請求項１５】
請求項１１から１３のいずれか一項に記載のクロック供給装置において、
前記参照クロックは、複合バイポーラ信号に含まれるクロックである
ことを特徴とするクロック供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロック供給システム、クロック供給装置およびクロック供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の伝送装置の同期を図るために、各伝送装置にクロックを供給するクロック供給システムが用いられている。クロック供給システムは、マスタークロックから下位側に階層的に設置されたクロック供給装置にクロックを伝送するシステムである。例えば、クロック供給システムは、伝送網の信頼性を高めるために運用システムとバックアップシステムとを有し、クロックを供給する経路が冗長化されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−１４１０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、運用システムとバックアップシステムとが伝送装置に供給するクロック間に位相差がある場合、運用システムからバックアップシステムに切り替えた時に位相跳躍が発生する。そして、クロックに位相跳躍が発生すると、クロック供給装置から供給されるクロックで動作している伝送装置にデータエラーが生じる場合がある。そこで、通信事業者は、運用システムとバックアップシステムとにより、冗長化して供給されるクロック間の位相差をできるだけ小さくすることが求められている。
【０００５】
本件開示のクロック供給システム、クロック供給装置およびクロック供給方法は、運用システムからバックアップシステムに切り替える時の位相跳躍を少なくする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの観点によれば、複数の系に冗長化してクロックを伝送するクロック供給装置が多段接続されたクロック供給システムにおいて、クロック供給装置は、系毎に設けられ、自系または他系のクロックを選択するセレクタと、系毎に設けられ、自系および他系のクロックとは異なる参照クロックを基準として、セレクタが出力するクロックの位相を合わせる同期部とを有することを特徴とする。
【０００７】
一つの観点によれば、複数の系に冗長化してクロックを伝送するクロック供給装置において、系毎に設けられ、自系または他系のクロックを選択するセレクタと、系毎に設けられ、自系および他系のクロックとは異なる参照クロックを基準として、セレクタが出力するクロックの位相を合わせる同期部とを有することを特徴とする。
【０００８】
一つの観点によれば、複数の系に冗長化してクロックを伝送するクロック供給装置が多段接続されたクロック供給システムで用いられるクロック供給方法であって、クロック供給装置は、上位側の装置から受信する自系および他系のクロックとは異なる参照クロックを基準として、自系または他系のクロックの位相を合わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本件開示のクロック供給システム、クロック供給装置およびクロック供給方法は、運用システムからバックアップシステムに切り替える時の位相跳躍を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】クロック供給システムの一例を示す図である。
【図２】クロック供給システムの接続例を示す図である。
【図３】本実施形態におけるクロック供給装置の接続モデルの一例を示す図である。
【図４】クロック回路の一例を示す図である。
【図５】比較例のクロック供給装置を示す図である。
【図６】比較例の同期回路で使用されるＰＬＬ素子の一例を示す図である。
【図７】位相跳躍の一例を示す図である。
【図８】クロックを複数の経路や装置に分配する例を示す図である。
【図９】複数のＰＬＬ素子を多段接続する一例を示す図である。
【図１０】複数の同期回路を異なるボードに搭載する例を示す図である。
【図１１】同期回路の一例を示す図である。
【図１２】ＰＬＬ素子の一例を示す図である。
【図１３】位相検出部の動作例を示す図である。
【図１４】重畳部の動作例を示す図である。
【図１５】本実施形態に係るクロック供給装置における信号の流れの一例を示す図である。
【図１６】本実施形態に係るクロック供給装置における位相合わせの一例を示す図である。
【図１７】セレクタが１系のクロックを選択する場合の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて実施形態を説明する。
【００１２】
図１は、クロック供給システム１００の一例を示す。図１において、クロック供給システム１００は、上位側のクロック供給装置Ａからツリー状に多段接続される下位側のクロック供給装置Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊまでクロックを伝送する。そして、例えば局やビルなどに設置されたクロック供給装置ＡからＪまでの各装置に接続される伝送装置（不図示）にクロックを供給する。ここで、クロック供給システム１００は、障害発生時などにおける伝送網の信頼性を高めるために、運用システムとバックアップシステムとに冗長化してクロックを伝送する。ところが、冗長化されたクロックに位相差がある時に、クロック供給装置がクロックを切り替えた場合、クロックの供給先の伝送装置は、動作クロックの周波数を変動させて位相差を吸収する。しかし、伝送装置が位相差を吸収する時に生じる位相跳躍量が多くなると、伝送装置内部の動作クロックの周波数の変動も大きくなり、ネットワーク網との同期が外れてデータエラーが生じる場合がある。特に、ディジタル回路でクロックの同期合わせを行う場合、エラー発生の要因の一つであるジッタ等を抑圧するためにＰＬＬ（Phase Locked Loop）素子が使用される。ところが、ＰＬＬ素子は、特性にバラつきが有り、ＰＬＬ素子を通過する際の遅延時間が異なるため、冗長化された系のクロック間に位相差が生じるという問題がある。
【００１３】
そこで、本実施形態に係るクロック供給システム１００は、位相合わせを行う主信号のクロックとは異なる第三のクロックを用いることにより、冗長化された系のクロック間に生じる位相差が少なくなるように制御する。
【００１４】
以降で説明する本実施形態に係るクロック供給システム１００は、主信号のクロックを０系と１系とに冗長化して伝送し、主信号のクロックに重畳された第三のクロック（参照クロックと称する）を用いて、主信号のクロックの位相合わせを行う。
【００１５】
特に、本実施形態に係るクロック供給システム１００は、主信号のクロックの伝送にイーサネット（登録商標）の伝送方式として知られるギガビットイーサネット（ＧｂＥ）を用いる。そして、参照クロックは、主信号のクロックに重畳して送信される０．４ｋＨｚのクロックを用いる。尚、０．４ｋＨｚのクロックは、例えばギガビットイーサネット信号に重畳して送信される信号に含まれるクロックである。或いは、参照クロックは、例えば６４ｋＨｚ、８ｋＨｚおよび０．４ｋＨｚのクロック成分を有する複合バイポーラ信号であってもよい。また、参照クロックは、０．４ｋＨｚのクロックだけでなく、８ｋＨｚや６４ｋＨｚのクロックを用いてもよい。
【００１６】
図２は、クロック供給システム１００の接続例を示す。図２において、マスタークロック装置１０１は、クロック供給装置１０２（ａ）およびクロック供給装置１０２（ｂ）に冗長化してクロックを伝送する。さらに、クロック供給装置１０２（ａ）は、クロック供給装置１０３（ａ）、クロック供給装置１０３（ｂ）およびクロック供給装置１０３（ｃ）にクロックを伝送する。同様に、クロック供給装置１０２（ｂ）は、クロック供給装置１０３（ａ）、クロック供給装置１０３（ｂ）およびクロック供給装置１０３（ｃ）にクロックを伝送する。
【００１７】
ここで、クロック供給装置１０２（ａ）およびクロック供給装置１０２（ｂ）は、マスタークロック装置１０１の１系統からクロックを受信するが、クロック供給装置１０３（ａ）、クロック供給装置１０３（ｂ）およびクロック供給装置１０３（ｃ）は、２系統に冗長化された経路からクロックを受信する。
【００１８】
そして、クロック供給装置１０３（ａ）は、クロック供給装置１０３（ｄ）およびクロック供給装置１０３（ｅ）にそれぞれクロックを送信する。同様に、クロック供給装置１０３（ｂ）は、クロック供給装置１０３（ｅ）、クロック供給装置１０３（ｆ）およびクロック供給装置１０３（ｇ）にそれぞれクロックを送信する。さらに、クロック供給装置１０３（ｃ）は、クロック供給装置１０３（ｄ）、クロック供給装置１０３（ｆ）およびクロック供給装置１０３（ｇ）にそれぞれクロックを送信する。
【００１９】
尚、クロック供給装置１０２およびクロック供給装置１０３は、例えば局舎やビルに配置されており、同じ局舎やビルに配置された伝送装置にクロックを供給する。図２の例では、クロック供給装置１０２（ａ）は、伝送装置１０４（ａ）にクロックを供給し、クロック供給装置１０３（ａ）は、伝送装置１０４（ｂ）にクロックを供給する。
【００２０】
本実施形態では、クロック供給装置１０３（ａ）からクロック供給装置１０３（ｇ）までのように、２系統に冗長化された経路からクロックを受信するクロック供給システム１００について説明する。
【００２１】
ここで、以降の説明において、クロック供給装置１０３（ａ）からクロック供給装置１０３（ｇ）までの各装置に共通する内容を説明する場合は、符号末尾の（アルファベット）を省略して、クロック供給装置１０３と表記する。尚、後に図３で説明するクロック供給装置１０３Ａおよびクロック供給装置１０３Ｂについても、クロック供給装置１０３と同一又は同様の機能を有する。また、クロック供給装置１０３Ａおよびクロック供給装置１０３Ｂに共通する内容を説明する場合は、符号末尾のアルファベットを省略して、クロック供給装置１０３と表記する。
【００２２】
図３は、本実施形態におけるクロック供給装置１０３の接続モデルの一例を示す。ここで、図３は、図１および図２のクロック供給装置１０３をモデル化した図であり、図３に示したクロック供給装置１０３Ａは、上位側から０系と１系とに冗長化されたクロックを受信し、下位側のクロック供給装置１０３Ｂに送信する。尚、図３では、クロック供給装置１０３Ｂは、０系と１系の両系のクロックをクロック供給装置１０３Ａから受信しているが、図１および図２に示すように、同じ階層の他のクロック供給装置１０３から受信してもよい。尚、クロック供給装置１０３Ａおよびクロック供給装置１０３Ｂは、同一又は同様の機能を有する。ここでは、クロック供給装置１０３Ａについて説明する。
【００２３】
図３において、クロック供給装置１０３Ａは、０系のクロック回路２０１Ａ０と、１系のクロック回路２０１Ａ１とを有する。クロック供給装置１０３Ａは、０系のクロック回路２０１Ａ０が受信する０系のクロックと、１系のクロック回路２０１Ａ１が受信する１系のクロックとの位相合わせを行う。そして、クロック供給装置１０３Ａは、位相合わせを行った０系のクロックおよび１系のクロックをクロック供給装置１０３Ｂに送信する。尚、クロック供給装置１０３Ｂは、クロック供給装置１０３Ａと同様に動作し、クロック供給装置１０３Ａから受信する０系のクロックと１系のクロックとの位相合わせを行った後、下位側のクロック供給装置１０３にクロックを送信する。また、クロック供給装置１０３Ａおよびクロック供給装置１０３Ｂは、接続される伝送装置１０４Ａおよび伝送装置１０４Ｂにそれぞれクロックを供給する。例えば、伝送装置１０４Ａおよび伝送装置１０４ＢがＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）に準拠した装置である場合、クロック供給装置１０３Ａおよびクロック供給装置１０３Ｂは、６４ｋＨｚのクロックを伝送装置１０４Ａおよび伝送装置１０４Ｂに供給する。
【００２４】
このようにして、本実施形態に係るクロック供給装置１０３は、０系と１系とに冗長化された経路から受信するクロックの位相合わせを行うことにより、０系と１系の経路を切り替える場合に発生する位相跳躍を防止することができる。
【００２５】
ここで、以降の説明において、０系のクロック回路２０１Ａ０および１系のクロック回路２０１Ａ１に共通する内容を説明する場合は、符号末尾のアルファベット及び数字を省略して、クロック回路２０１と表記する。また、クロック供給装置１０３Ｂについても同様に表記する。
【００２６】
図４は、クロック回路２０１の一例を示す。尚、図４において、図３と同符号のブロックは、図３に示したブロックと同一又は同様の機能を有する。
【００２７】
図４において、０系のクロック回路２０１Ａ０は、分配回路２１１Ａ０と、セレクタ２１２Ａ０と、同期回路２１３Ａ０と、抽出回路２１４Ａ０と、スイッチ（ＳＷ）２１５Ａ０とを有する。
【００２８】
分配回路２１１Ａ０は、上位側のクロック供給装置１０３から受信する０系のクロックを２つに分岐する回路を有する。同様に、分配回路２１１Ａ１は、上位側のクロック供給装置１０３から受信する１系のクロックを２つに分岐する回路を有する。
【００２９】
セレクタ２１２Ａ０は、分配回路２１１Ａ０が出力する０系のクロックまたは分配回路２１１Ａ１が出力する１系のクロックを選択する回路を有する。同様に、セレクタ２１２Ａ１は、分配回路２１１Ａ０が出力する０系のクロックまたは分配回路２１１Ａ１が出力する１系のクロックを選択する回路を有する。尚、クロック供給装置１０３は、装置全体を制御する制御部（不図示）を有し、制御部は、経路の障害などを検出した場合に、セレクタ２１２Ａ０，２１２Ａ１を制御して系の切り替えを行う。
【００３０】
同期回路２１３Ａ０は、セレクタ２１２Ａ０が出力するクロックと、後述するＳＷ２１５Ａ０が出力するクロックとの位相合わせを行う。同様に、同期回路２１３Ａ１は、セレクタ２１２Ａ１が出力するクロックと、後述するＳＷ２１５Ａ１が出力するクロックとの位相合わせを行う。
【００３１】
抽出回路２１４Ａ０は、０系のクロックから参照クロックを抽出する回路を有する。同様に、抽出回路２１４Ａ１は、１系のクロックから参照クロックを抽出する回路を有する。尚、本実施形態では、上位側から受信するクロックは、例えばギガビットイーサネットで使用される１ＧＨｚの信号である。そして、参照クロックは、主信号に重畳して送信される０．４ｋＨｚの信号である。尚、０．４ｋＨｚの信号は、複合バイポーラ信号であってもよい。
【００３２】
ＳＷ２１５Ａ０は、抽出回路２１４Ａ０が抽出した参照クロックまたは１系のクロック回路２０１Ａ１の抽出回路２１４Ａ１が抽出した参照クロックを切り替えるスイッチ回路である。同様に、ＳＷ２１５Ａ１は、抽出回路２１４Ａ１が抽出した参照クロックまたは０系のクロック回路２０１Ａ０の抽出回路２１４Ａ０が抽出した参照クロックを切り替えるスイッチ回路である。尚、ＳＷ２１５Ａ０，ＳＷ２１５Ａ１は、セレクタ２１２Ａ０，２１２Ａ１と同様に、制御部の指令により、０系又は１系の参照クロックを選択する。
【００３３】
このようにして、０系のクロック回路２０１Ａ０および１系の１系のクロック回路２０１Ａ１は、０系又は１系のクロックをセレクタ２１２Ａ０，２１２Ａ１で選択して、各クロックから抽出した参照クロックに同期させることができる。ここでは、クロック供給装置１０３Ａについて説明したが、クロック供給装置１０３Ｂの０系のクロック回路２０１Ｂ０および１系のクロック回路２０１Ｂ１についても０系のクロック回路２０１Ａ０および１系のクロック回路２０１Ａ１と同様に動作する。
【００３４】
図５は、比較例のクロック供給装置８０３を示す。尚、図５に示したクロック供給装置８０３Ａおよびクロック供給装置８０３Ｂは、図４に示したクロック供給装置１０３Ａおよびクロック供給装置１０３Ｂに対応する。クロック供給装置８０３がクロック供給装置１０３と異なる部分は、抽出回路２１４が無いことである。つまり、クロック供給装置８０３Ａおよびクロック供給装置８０３Ｂは、０系又は１系のクロックをセレクタ９１２で選択して出力するので、０系又は１系のクロックに位相差がある場合に位相跳躍が発生する。
【００３５】
例えば図５において、クロック供給装置８０３Ａが上位側から受信する０系のクロックを経路９５１と経路９５２とに冗長化してクロック供給装置８０３Ｂに送信する場合について説明する。図５において、０系のクロックは、分配回路９１１Ａ０で分岐され、セレクタ９１２Ａ０およびセレクタ９１２Ａ１により選択されて同期回路９１３Ａ０および同期回路９１３Ａ１に入力される。従って、同期回路９１３Ａ０および同期回路９１３Ａ１に入力される０系のクロック（ＶＡ０ｉｎ）の位相は同じである。ところが、同期回路９１３Ａ０と同期回路９１３Ａ１とに使用されるそれぞれのＰＬＬ素子３０１の特性が異なる。このため、同期回路９１３Ａ０が出力するクロック（ＶＡ０ｏｕｔ）の位相と同期回路９１３Ａ１が出力するクロック（ＶＡ１ｏｕｔ）の位相との間に位相差が生じる。そして、クロック供給装置８０３Ｂのセレクタ９１２Ｂ０は、分配回路９１１Ｂ０を介して受信するクロック（ＶＡ０ｏｕｔ）と、分配回路９１１Ｂ１を介して受信するクロック（ＶＡ１ｏｕｔ）とを切り替えることになる。そして、クロック（ＶＡ０ｏｕｔ）とクロック（ＶＡ１ｏｕｔ）との間の位相差により、クロックを切り替えた時にセレクタ９１２Ｂ０が出力するクロック（ＳＥＬＢｏｕｔ）に位相跳躍が発生する。
【００３６】
図６は、比較例の同期回路９１３で使用されるＰＬＬ素子３０１の一例を示す。図６（ａ）は、同期回路９１３の例を示し、図６（ｂ）は同期回路９１３のＰＬＬ素子３０１に入力するクロックＶｉｎおよびＰＬＬ素子３０１が出力するクロックＶｏｕｔの例を示す。
【００３７】
図６（ｂ）に示すように、ＰＬＬ素子３０１は、入力するクロックＶｉｎよりも遅延したクロックＶｏｕｔを出力する。ＰＬＬ素子３０１は、特性にばらつきがあるため、遅延時間はＰＬＬ素子３０１により異なる場合がある。このような遅延時間の違いは、０系のクロックと１系のクロックとの間に位相差が生じる原因となる。
【００３８】
図７は、位相跳躍の一例を示す。尚、図７に示した信号名は、図５に示した同符号の信号名を示す。
【００３９】
図７において、図５に示した同期回路９１３Ａ０および同期回路９１３Ａ１に入力される０系のクロック（ＶＡ０ｉｎ）の位相は同じである。ところが、同期回路９１３Ａ０が出力するクロック（ＶＡ０ｏｕｔ）の位相と同期回路９１３Ａ１が出力するクロック（ＶＡ１ｏｕｔ）の位相とが異なるため位相差が生じる。このため、クロック供給装置８０３Ｂのセレクタ９１２Ｂ０が０系から１系に切り替えられた時に、セレクタ９１２Ｂ０から出力されるクロックに位相跳躍が発生する。
【００４０】
このように、比較例のクロック供給装置８０３は、冗長化された０系のクロックと１系のクロックとを切り替える時に位相跳躍が発生するという問題がある。
【００４１】
ここで、先に説明したように、ＰＬＬ素子３０１は、特性にばらつきがあるため、複数の経路や装置に１：ｎ（ｎは正の整数）で分配する場合にも問題が生じる。
【００４２】
図８は、クロックを複数の経路や装置に分配する例を示す。図８において、同期回路９１３のＰＬＬ素子３０１は、受信したクロック（Ｖｉｎ）を複数のクロックに分配して出力する。図８の例では、ＰＬＬ素子３０１は、受信したクロック（Ｖｉｎ）をＶｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２、Ｖｏｕｔ３、Ｖｏｕｔ４の４つのクロックに分配する。ところが、ＰＬＬ素子３０１は、素子の能力により分配可能な数が限られるため、分配数が多い場合、複数のＰＬＬ素子３０１が多段接続される。
【００４３】
図９は、複数のＰＬＬ素子３０１を多段接続する一例を示す。図９において、同期回路９１３＿１のＰＬＬ素子３０１＿１は、受信するクロック（Ｖｉｎ）をＶｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２、Ｖｏｕｔ３、Ｖｏｕｔ４の４つのクロックに分配する。さらに、同期回路９１３＿２のＰＬＬ素子３０１＿２は、受信するクロック（Ｖｏｕｔ１）をＶｏｕｔ１１、Ｖｏｕｔ１２、Ｖｏｕｔ１３、Ｖｏｕｔ１４の４つのクロックに分配する。また、同期回路９１３＿３のＰＬＬ素子３０１＿３は、受信するクロック（Ｖｏｕｔ２）をＶｏｕｔ２１、Ｖｏｕｔ２２、Ｖｏｕｔ２３、Ｖｏｕｔ２４の４つのクロックに分配する。同様に、同期回路９１３＿４のＰＬＬ素子３０１＿４は、受信するクロック（Ｖｏｕｔ３）をＶｏｕｔ３１、Ｖｏｕｔ３２、Ｖｏｕｔ３３、Ｖｏｕｔ３４の４つのクロックに分配する。また、同期回路９１３＿５のＰＬＬ素子３０１＿５は、受信するクロック（Ｖｏｕｔ４）をＶｏｕｔ４１、Ｖｏｕｔ４２、Ｖｏｕｔ４３、Ｖｏｕｔ４４の４つのクロックに分配する。このようにして、クロック（Ｖｉｎ）は、１２個のクロックに分配される。
【００４４】
ところが、例えば、同期回路９１３＿２が出力する４つのクロック(Vout11、Vout12、Vout13、Vout14)と、同期回路９１３＿３が出力する４つのクロック(Vout21、Vout22、Vout23、Vout24)との間には、図７で説明したように位相差が生じる。同様に、同期回路９１３＿２、同期回路９１３＿３、同期回路９１３＿４および同期回路９１３＿５がそれぞれ出力するクロック間にも位相差が生じる。このため、異なる同期回路９１３が出力するクロックを切り替える場合に、位相跳躍が発生するという問題が生じる。
【００４５】
尚、同期回路９１３＿１、同期回路９１３＿２、同期回路９１３＿３、同期回路９１３＿４および同期回路９１３＿５が同一のボード（回路基板）に搭載される場合は、クロック間の同期を取る回路を搭載することが可能であるが、ボードが異なる場合に問題が生じる。
【００４６】
図１０は、複数の同期回路９１３を異なるボードに搭載する例を示す。図１０の例は、図９で説明した同期回路９１３＿１、同期回路９１３＿２、同期回路９１３＿３、同期回路９１３＿４および同期回路９１３＿５がそれぞれ異なるボードに搭載されている。このため、各ボード間のクロックの同期を取るためには、各ボードからクロックを引き出す配線を要し、配線の引き回しなどによる位相遅延が問題となり、各ボードのクロックの位相を合わせることは難しい。
【００４７】
そこで、本実施形態に係るクロック供給システム１００は、冗長化された経路で伝送されるクロックに位相合わせのための第三のクロック（参照クロック）を主信号のクロックに重畳させておく。これにより、本実施形態に係るクロック供給装置１０３は、例えば、図１０に示した各ボード内で参照クロックを抽出して位相合わせを行うことができる。
【００４８】
図１１は、同期回路２１３の一例を示す。尚、同期回路２１３は、図４に示した同期回路２１３Ａ０、同期回路２１３Ａ１、同期回路２１３Ｂ０および同期回路２１３Ｂ１に共通する。図１１において、同期回路２１３は、ＰＬＬ素子３０１と、周波数変換部３０２と、位相検出部３０３と、位相制御部３０４と、周波数変換部３０５と、重畳部３０６とを有する。
【００４９】
ＰＬＬ素子３０１は、周波数変換部３０２が出力するクロック（Ｖｉｎ＿ａ）を自系または他系の抽出回路２１４が抽出した参照クロック（Ｖｉｎ＿ｂ）に同期させることで調整したクロック（Ｖｐｌ）を出力する。例えば、ＰＬＬ素子３０１は、１２５ＭＨｚのクロックを０．４ｋＨｚの参照クロックに同期させた１２５ＭＨｚのクロックを出力する。尚、ＰＬＬ素子３０１の詳細は後述する。
【００５０】
周波数変換部３０２は、上位側の装置から受信する主信号のクロック（Ｖｉｎ）を周波数変換してＰＬＬ素子３０１で使用するクロック（Ｖｉｎ＿ａ）を抽出する。例えば、周波数変換部３０２は、１ＧＨｚの主信号のクロック（Ｖｉｎ）を１２５ＭＨｚのクロック（Ｖｉｎ＿ａ）に変換する。
【００５１】
位相検出部３０３は、参照クロック（Ｖｉｎ＿ｂ）とＰＬＬ素子３０１が出力するクロック（Ｖｐｌ）との位相差を検出する。例えば、位相検出部３０３は、０．４ｋＨｚの参照クロックとＰＬＬ素子３０１が出力する１２５ＭＨｚのクロックとの位相差を検出する。
【００５２】
位相制御部３０４は、位相検出部３０３が検出した位相差に応じて、ＰＬＬ素子３０１内部でクロックの位相をシフトする制御を行う。尚、ＰＬＬ素子３０１内部の動作は後で説明する。
【００５３】
周波数変換部３０５は、ＰＬＬ素子３０１が出力するクロック（Ｖｐｌ）を主信号のクロックに変換する。例えば、周波数変換部３０５は、ＰＬＬ素子３０１が出力する１２５ＭＨｚのクロックを１ＧＨｚのクロックに変換する。
【００５４】
重畳部３０６は、周波数変換部３０５が変換した主信号のクロックに参照クロック（Ｖｉｎ＿ｂ）を重畳する。例えば、周波数変換部３０５が変換した１ＧＨｚのクロックに０．４ｋＨｚの参照クロックを重畳する。
【００５５】
このようにして、同期回路２１３は、上位側から受信する主信号のクロック（Ｖｉｎ）のクロックの位相を参照クロック（Ｖｉｎ＿ｂ）の位相に合わせることができる。そして、同期回路２１３は、位相合わせ終了後のクロックに再び参照クロックを重畳して、下位側のクロック供給装置１０３に主信号（Ｖｏｕｔ）を送信する。
【００５６】
尚、図１１において、抽出回路２１４、ＳＷ２１５、周波数変換部３０２、周波数変換部３０５および重畳部３０６は、全て又は一部を同期回路２１３に含めてもよいし、外部に設けてもよい。
【００５７】
図１２は、ＰＬＬ素子３０１の一例を示す。尚、図１２において、図１１と同符号のブロックは、図１１と同一又は同様の機能を有する。
【００５８】
図１２において、ＰＬＬ素子３０１は、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）４０１と、位相シフト部４０２と、位相比較部４０３と、フィルタ部４０４とを有する。
【００５９】
ＶＣＯ４０１は、入力値に応じた周波数のクロックを発生する発振器を有する。
【００６０】
位相シフト部４０２は、位相制御部３０４が出力する位相シフト量に応じてＶＣＯ４０１が出力するクロックの位相をシフトする。尚、位相制御部３０４が出力する位相シフト量は、位相検出部３０３が検出したＶＣＯ４０１が出力するクロック（Ｖｐｌ）と参照クロック（Ｖｉｎ＿ｂ）との位相差または当該位相差に基づく値である。
【００６１】
位相比較部４０３は、クロック（Ｖｉｎ＿ａ）と位相シフト部４０２が出力するクロックとの位相差を求める。
【００６２】
フィルタ部４０４は、位相比較部４０３が出力する値を平滑化するローパスフィルタである。例えば、フィルタ部４０４は、位相差が大きくなるに連れて大きな値を出力し、位相差が小さくなるに連れて小さな値を出力する。ＶＣＯ４０１は、フィルタ部４０４が出力する値に応じて周波数を調整する。
【００６３】
このようにして、ＰＬＬ素子３０１は、クロック（Ｖｉｎ＿ａ）を参照クロック（Ｖｉｎ＿ｂ）に同期させたクロック（Ｖｐｌ）を出力することができる。
【００６４】
図１３は、位相検出部３０３の動作例を示す。図１３（ａ）は、図１２に示したＰＬＬ素子３０１が出力する１２５ＭＨｚのクロック（Ｖｐｌ）と０．４ｋＨｚの参照クロック（Ｖｉｎ＿ｂ）の一例を示す。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の点線円の部分を拡大した図で、位相検出部３０３が１２５ＭＨｚのクロックと０．４ｋＨｚの参照クロックとの位相差を検出する動作例を示している。
【００６５】
図１３（ｂ）において、位相検出部３０３は、０．４ｋＨｚの参照クロックの位相を少しずつシフトさせた複数のクロックを作成し、１２５ＭＨｚのクロックの位相（例えば立ち上がりエッジ）に最も近いクロックを判別する。図１３（ｂ）の例では、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３およびＳ４の４つのクロックが作成され、クロックＳ３が１２５ＭＨｚのクロックの位相に最も近い。そこで、図１２に示した位相検出部３０３は、０．４ｋＨｚの参照クロックとクロックＳ３との位相差を０．４ｋＨｚの参照クロックと１２５ＭＨｚのクロックとの位相差として位相制御部３０４に出力する。そして、位相制御部３０４は、位相検出部３０３が出力する位相差に基づいて、ＰＬＬ素子３０１の位相シフト部４０２を制御して、ＶＣＯ４０１が出力するクロックの位相をシフトさせる。
【００６６】
このようにして、ＰＬＬ素子３０１は、１２５ＭＨｚのクロック（Ｖｉｎ＿ａ）を０．４ｋＨｚの参照クロック（Ｖｉｎ＿ｂ）に同期させた１２５ＭＨｚのクロック（Ｖｐｌ）を出力することができる。
【００６７】
図１４は、図１１に示した重畳部３０６の動作例を示す。図１４において、重畳部３０６は、ギガビットイーサネットで用いられる１ＧＨｚの主信号に０．４ｋＨｚのクロックを重畳する。重畳部３０６は、０．４ｋＨｚの周期（２．５ｍｓｅｃ）で、予め決められた固定パターンの信号を挿入して、階層的に接続される下位側のクロック供給装置１０３に送信する。下位側のクロック供給装置１０３は、主信号に含まれる固定パターンを例えば相関検出などの手法を用いて抽出する。例えば、下位側のクロック供給装置１０３は、１ＧＨｚの主信号に重畳された固定パターンを検出したタイミングでパルスを出力する。尚、固定パターンを検出する毎に出力されるパルスは、２．５ｍｓｅｃの周期を有するので、例えばデューティー比が５０％の０．４ｋＨｚのクロックに変換して、参照クロック（Ｖｉｎ＿ｂ）として用いることができる。また、本実施形態では、０．４ｋＨｚの参照クロックを１ＧＨｚの主信号に重畳して伝送するようにしたが、参照クロックを別の経路で伝送するようにしてもよいし、０．４ｋＨｚ以外の周波数の信号を用いてもよい。さらに、ギガビットイーサネット以外の主信号を伝送するシステムに適用してもよい。
【００６８】
次に、図１５および図１６を用いて、本実施形態に係るクロック供給システム１００の効果について説明する。
【００６９】
図１５は、本実施形態に係るクロック供給装置１０３における信号の流れの一例を示す。尚、図１５は、比較例の図５に対応する図である。また、図１５に示したクロック供給装置１０３は、図４で説明したクロック供給装置１０３と同じである。
【００７０】
図１６は、本実施形態に係るクロック供給装置１０３における位相合わせの一例を示す。尚、図１６に示した信号名は、図１５に示した同符号の信号名を示す。
【００７１】
図１６において、図１５に示した同期回路２１３Ａ０および同期回路２１３Ａ１に入力される０系のクロック（ＶＡ０ｉｎ）の位相は同じである。
【００７２】
ここで、先に説明したように、図１５に示した同期回路２１３Ａ０および同期回路２１３Ａ１に使用されるそれぞれのＰＬＬ素子３０１の特性が異なる。このため、図５の比較例のクロック供給装置８０３Ａのように、同期回路９１３Ａ０が出力するクロック（ＶＡ０ｏｕｔ）の位相と同期回路９１３Ａ１が出力するクロック（ＶＡ１ｏｕｔ）の位相との間に位相差が生じる可能性がある。しかし、図１５の場合、ＳＷ２１５Ａ０およびＳＷ２１５Ａ１は、抽出回路２１４Ａ０が０系のクロックから抽出した同じ参照クロックをＳＷ２１５Ａ０およびＳＷ２１５Ａ１で選択して同期回路２１３Ａ０および同期回路２１３Ａ１にそれぞれ供給する。そして、同期回路２１３Ａ０および同期回路２１３Ａ１のそれぞれのＰＬＬ素子３０１は、同じ参照クロックを基準として位相合わせを行う。これにより、同期回路２１３Ａ０が出力するクロック（ＶＡ０ｏｕｔ）と同期回路２１３Ａ１が出力するクロック（ＶＡ１ｏｕｔ）との間の位相差は、比較例の同期回路９１３Ａ０および同期回路９１３Ａ１よりも少なくなる。
【００７３】
このように、本実施形態に係るクロック供給システム１００は、クロック供給装置１０３Ｂのセレクタ２１２Ｂ０が０系から１系に切り替えられた場合でも、セレクタ２１２Ｂ０から出力されるクロック（ＳＥＬＢｏｕｔ）には位相跳躍が発生しない。
【００７４】
ここで、図１５の例では、１系のセレクタ２１２Ａ１は、分配回路２１１Ａ０が分岐する０系のクロックを選択するようにしたが、分配回路２１１Ａ１が分岐する１系のクロック（ＶＡ１ｉｎ）を選択してもよい。
【００７５】
図１７は、セレクタ２１２Ａ１が１系のクロックを選択する場合の一例を示す。図１７において、セレクタ２１２Ａ１が１系のクロックを選択する場合でも、同期回路２１３Ａ０および同期回路２１３Ａ１は、抽出回路２１４Ａ０が抽出した同じ参照クロックを基準として１系のクロックの位相を調整する。これにより、クロック供給装置１０３Ｂのセレクタ２１２Ｂ０が０系から１系に切り替えられた場合でも、セレクタ２１２Ｂ０から出力されるクロック（ＳＥＬＢｏｕｔ）には位相跳躍が発生しない。
【００７６】
以上、各実施形態で説明してきたように、本実施形態に係るクロック供給システム１００は、０系および１系に冗長化してクロックを伝送する場合に、０系と１系とを切り替える時の位相跳躍を少なくすることができる。
【００７７】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１００・・・クロック供給システム；１０１・・・マスタークロック装置；１０２，１０３，１０３Ａ，１０３Ｂ，８０３，８０３Ａ，８０３Ｂ・・・クロック供給装置；１０４Ａ，１０４Ｂ・・・伝送装置；１５１・・・伝送路；２０１，９０１，２０１Ａ０，２０１Ａ１，２０１Ｂ０，２０１Ｂ１，９０１Ａ０，９０１Ａ１，９０１Ｂ０，９０１Ｂ１・・・１系のクロック回路；２１１，２１１Ａ０，２１１Ｂ０，２１１Ａ１，２１１Ｂ１・・・分配回路；２１２，２１２Ａ０，２１２Ｂ０，２１２Ａ１，２１２Ｂ１・・・セレクタ；９１１，９１１Ａ０，９１１Ｂ０，９１１Ａ１，９１１Ｂ１・・・分配回路；９１２，９１２Ａ０，９１２Ｂ０，９１２Ａ１，９１２Ｂ１・・・セレクタ；２１３，２１３＿１，２１３＿２，２１３＿３，２１３＿４，２１３＿５，２１３Ａ０，２１３Ｂ０，２１３Ａ１，２１３Ｂ１，９１３，９１３Ａ０，９１３Ｂ０，９１３Ａ１，９１３Ｂ１・・・同期回路；２１４，２１４Ａ０，２１４Ｂ０，２１４Ａ１，２１４Ｂ１・・・抽出回路；２１５，２１５Ａ０，２１５Ｂ０，２１５Ａ１，２１５Ｂ１・・・ＳＷ；３０１，３０１＿１，３０１＿２，３０１＿３，３０１＿４，３０１＿５・・・ＰＬＬ素子；３０２，３０５・・・周波数変換部；３０３・・・位相検出部；３０４・・・位相制御部；３０６・・・重畳部；４０１・・・ＶＣＯ；４０２・・・位相シフト部；４０３・・・位相比較部；４０４・・・フィルタ部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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