JPH1132384A - クロック供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 品質が劣化したクロックを速やかに発見し、
常に安定したクロックを下位ノードに供給することがで
きるクロック供給装置を提供する。 【解決手段】 クロック受信回路、クロック選択切替回
路、網同期発振器、周波数変換回路、クロック分配回
路、網同期発振器を自走させる回路及び異常検出回路を
具備する。網同期発振器の周波数制御データを定期的に
収集し、収集データの平均値を算出し、平均値と個々の
収集データとを比較し、比較結果を時間積分する。収集
データ値の異常を判断する閾値及び時間積分値の異常を
判断する閾値を設定し、閾値以上であれば警報を発生
し、追従すべきクロックを変更する。全ての受信クロッ
クに対して閾値を超過した場合、クロック供給装置への
入力を遮断し、遮断前の基準値（収集データの平均値）
を網同期発振器の制御データとして網同期発振器を自走
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信のための従属
同期方式に用いるクロック供給装置に関するものであ
り、特に、通信ネットワークのクロック品質を向上させ
るための周波数監視及び制御を行うクロック供給装置に
関するものである。

【０００２】ディジタル化された信号を効率よく伝達す
るために多重化及び分離を行う現在の通信方式において
は、装置への負担、経済性等を考慮し、ネットワーク内
の各ノード及び各装置の動作クロックを一致させる必要
がある。この方式を網同期と呼ぶ。わが国では、網同期
を実現する手段として「従属同期方式」を採用してい
る。これは、網内各ノードに上下関係をつけ、下位ノー
ドは上位ノードから受信した同期信号からクロックを抽
出し、これから自ノードのクロックを生成する方式であ
る。この方式により、全てのノード内装置は、網の最上
位に位置するノードに設置される標準クロック発生装置
で生成したクロックに同期する。

【０００３】図１ａ及び１ｂに従属同期方式の詳細を示
す。図１ａはノード間のクロック分配のイメージを表
す。図１ａ中の11は標準クロック発生装置、12はクロッ
ク供給装置、13はマスターノード、14は副マスターノー
ド、15はサブマスターノード、16はスレーブノード、実
線矢印はＮ系クロックパス及びそれにより伝送される信
号の流れ、点線矢印はＥ系クロックパス及びそれにより
伝送される信号の流れである。

【０００４】従属同期方式のクロック網では各ノードに
上下関係をつけ、その最上位ノードをマスターノードと
呼び、その下位ノードをサブマスターノードと呼び、そ
れより下位のノードをスレーブノードと呼ぶ。標準クロ
ック発生装置11は２台あり、１台はマスターノード13に
設置され、クロック網の信号は全てこの標準クロック発
生装置11に同期する。もう一つの標準クロック発生装置
11は副マスターノード14に設置され、マスターノード13
に設置された標準クロック発生装置11に異常が発生した
場合に使用する。従って、正常時には、副マスターノー
ド14はマスターノード13からクロック供給を受け、実際
にはサブマスターノードとして機能している。

【０００５】マスターノード13に設置された標準クロッ
ク発生装置11で発生した標準クロックは、マスターノー
ド13内のクロック供給装置12に供給される。このクロッ
ク供給装置12は標準クロック発生装置11からの標準クロ
ックに同期したクロックを再生し、ノード内の同期装置
（伝送装置、交換機等）（図１ｂ参照）に分配する。ノ
ード内の各同期装置は、クロック供給装置12から受信し
たクロックに同期した信号を他のノードに送信する。サ
ブマスターノード以下のノードは上位ノードからの伝送
路からクロックを抽出し、自ノードのクロックを再生す
る。その原理を図１ｂに示す。

【０００６】図１ｂはスレーブノード16の一つを示す。
伝送路17を通して上位ノード15から受信した信号から、
伝送装置18でタイミング信号を抽出してクロック供給装
置12に送る。クロック供給装置12は、このタイミング信
号に同期したクロックを再生し、ノード内の同期装置
（伝送装置18、交換機19等）に分配する。ノード内の各
同期装置は、クロック供給装置12から受信したクロック
に同期した信号を他のノードに送信する。

【０００７】サブマスターノード以下のノードがタイミ
ング信号を抽出している上位ノードからの伝送路をクロ
ックパスと呼ぶ。わが国では、高い信頼性を確保するた
め、クロックパスは通常、現用のＮ系及び予備用のＥ系
の２系統を具えている。この冗長構成については次に詳
述する。

【０００８】図２に従来のクロック供給装置12の細部を
示す。21はクロック受信回路、22はクロック選択切替回
路、23は網同期発振器、24は周波数変換回路、25はクロ
ック分配回路である。ＮはＮ系入力信号及びその信号に
同期した信号、ＥはＥ系入力信号及びその信号に同期し
た信号である。図２のクロック供給装置はＮ系及びＥ系
を含む冗長構成を採用している。

【０００９】クロック供給装置の冗長構成には、このＮ
／Ｅ冗長構成の他にも０／１冗長構成がある。比較する
と以下のとおりである。 ・Ｎ／Ｅ冗長構成：正常時にＮ系（現用）で動作し、Ｎ
系の異常時にＥ系（予備）に切替える。Ｎ系が正常に戻
るとＮ系に切戻す。 ・０／１冗長構成：同等の２回路、０及び１があり、そ
れらに後段の回路が接続されるとする。後段の回路が回
路０からタイミング信号を受けている時に回路０に異常
が発生すると、その情報が後段の回路に伝えられ、これ
に基づいて後段の回路は入力を回路０から回路１に切替
える。その後回路０が復旧しても後段の回路の入力は切
替えない。

【００１０】図２のクロック供給装置12においては、ク
ロック受信回路21はＮ／Ｅ冗長構成であり、それより後
段では０／１冗長構成になっている。クロック受信回路
21はクロックパスから抽出したタイミング信号を受信
し、8KTTL 信号に変換し、クロック選択切替回路22に送
信する。クロック受信回路21では、入力断又は出力断を
検出した時は警報を発生する。Ｎ系及びＥ系双方のクロ
ック受信回路21からの入力を受信したクロック選択切替
回路22は、クロック受信回路21での警報発生状況に応じ
て入力を選択する。両系に警報が発生していない場合は
Ｎ系のクロック受信回路21からの入力を選択し、網同期
発振器23に送信する。Ｎ系のクロック受信回路21に警報
が発生した場合は、Ｅ系のクロック受信回路21からの入
力を選択し、網同期発振器23に送信する。警報回復後
は、クロック供給装置12にある切戻しボタン（図示せ
ず）の押下又はクロック供給装置12が外部から送信され
る切戻し要求信号を受信することにより、クロック選択
切替回路22が入力をＥ系からＮ系に切戻す。クロック選
択切替回路22は０／１冗長構成をとり、クロック選択切
替回路22の出力断を検出した場合は、後段の周波数変換
回路24が入力を切替える。

【００１１】網同期発振器23は、クロック選択切替回路
22からの信号を基にクロックを生成し、両系の周波数変
換回路24に送信する。網同期発振器23は０／１冗長構成
をとり、以下の状況で警報を発生する。 ・位相比較結果が異常の時（網同期発振器23が追従不可
能な結果が検出された場合）、 ・制御データが異常の時（網同期発振器23が追従不可能
な結果が検出された場合）、 ・網同期発振器23内のＣＰＵ、メモリーが異常の時（網
同期発振器23が追従不可能な結果が検出された場合）、 ・網同期発振器23の出力断を検出した時。

【００１２】０系及び１系両系の網同期発振器23から入
力を受信した周波数変換回路24は、クロック選択切替回
路22及び網同期発振器23での警報発生状況に応じていず
れか一方を選択し、選択した信号を目的の周波数に変換
し、両系のクロック分配回路25に送信する。この場合の
周波数変換回路24における切替動作を図３に示す。図中
○は正常の場合、×は故障の場合を示し、それまでの選
択を故障の発生に基づいて切替える。周波数変換回路24
は０／１冗長構成をとり、周波数変換回路24が出力断を
検出した場合は警報を発生する。両系の周波数変換回路
24からの入力を受信したクロック分配回路25は、周波数
変換回路24の警報発生状況に応じていずれか一方を選択
し、その信号を分岐してノード内装置にクロックを分配
する。

【００１３】図４に図２の網同期発振器23の細部を示
す。31は位相比較部、32はアナログ／ディジタル変換器
（Ａ／Ｄ変換器）、33は中央処理演算部（ＣＰＵ）、34
はディジタル制御発振器部、35は分周器を表す。位相比
較部31は、図２のクロック選択切替回路22からの信号と
分周器35の出力信号との位相を比較する。この比較の結
果（アナログ値）は、Ａ／Ｄ変換器32で位相データ（デ
ィジタル値）に変換される。ＣＰＵ33はＡ／Ｄ変換器32
からの位相データを演算加工し、制御データとしてディ
ジタル制御発振器部34に送信する。ディジタル制御発振
器部34は、ＣＰＵ33からの制御データに従って周波数を
制御し出力する。

【００１４】ディジタル制御発振器部34の出力は以下の
３つに分岐される。 ・分周器35により分周され、周波数変換回路24に送信さ
れる信号、 ・Ａ／Ｄ変換に使用する計数クロックとして、Ａ／Ｄ変
換器32に送信される信号、及び ・分周器35でクロック選択切替回路22からの信号と同一
の周波数に変換され、位相比較部31でクロック選択切替
回路22からの信号と位相比較される信号。

【００１５】クロック供給装置12は、以下の場合に警報
を発生する。 ・クロック断の場合。このクロック断は、クロック受信
回路21、クロック選択切替回路22、網同期発振器23、周
波数変換回路24及びクロック分配回路25で検出する。 ・網同期発振器が追従不可能になった場合。これは網同
期発振器23で検出する。クロック供給装置12は、異常を
検出した場合、対応する装置各部の故障と判断する。従
って、装置が正常である時に以下の２つの問題を抱えて
いる。

【００１６】第１の問題は、周波数精度が劣化している
が、網同期発振器23が追従可能なクロックが入力された
場合、クロック供給装置12は周波数の劣化に気付かず、
そのまま下位ノードに入力に追従したクロックを配信す
ることである。これを図５を用いて詳細に説明する。図
５は、図２と同一のクロック供給装置12を示す図であ
る。図中の波線矢印は網同期発振器23が追従可能な範囲
内ではあるが通信に影響を与える程度にクロックの周波
数精度が劣化した信号及びそれに同期した信号を表し、
以後信号Ｋと呼ぶ。実線矢印は正常な周波数精度の信号
及びそれに同期した信号を表し、以後信号Ｌと呼ぶ。

【００１７】図に示すように、Ｎ系に信号Ｋが入力しＥ
系に信号Ｌが入力した場合について説明する。この場
合、クロック受信回路21では信号断が観測されないので
異常を表す警報を発生せず、受信した信号をクロック選
択切替回路22に送信する。クロック選択切替回路22でも
信号断が観測されないので異常を表す警報を発生せず、
Ｎ系クロック受信回路21からの信号Ｋを選択して網同期
発振器23に送信する。網同期発振器23では、信号断が観
測されず且つ信号Ｋに追従可能であることから異常を表
す警報を発生せず、周波数変換回路24に信号Ｋを送信す
る。周波数変換回路24でも信号断が観測されないので異
常を表す警報を発生せず、また、周波数変換回路24には
両系の網同期発振器23から信号Ｋが入力されるため、周
波数変換回路24がいずれの入力を選択しても、クロック
分配回路25に信号Ｋを送信する。クロック分配回路25で
も信号断が観測されないので異常を表す警報を発生せ
ず、同様に両系から信号Ｋが入力されるため、ノード内
装置及び下位ノードに信号Ｋを送信することになる。

【００１８】このような場合に、信号Ｋに同期したノー
ド内装置と信号Ｌに同期した他のノードの装置との通信
に異常が発生する。この場合、従来のクロック供給装置
12では、信号Ｋが入力されているにも関わらず異常を示
す警報は全く発生されない。従って、通信異常の原因が
信号Ｋによるものであることを発見することが困難であ
り、クロック供給装置12は長時間にわたり信号Ｋを送信
し続けることになり、長期間且つ広範囲にわたって通信
に悪影響を与えることになる。

【００１９】第２の問題は、網同期発振器23が追従不可
能なクロックが入力された場合、クロック供給装置12は
両系の網同期発振器23の故障と判断し、後段の周波数変
換回路24は入力を固定するため、劣化したクロックが下
位ノードに配信されることである。これを図６を用いて
詳細に説明する。図６は、図２と同一のクロック供給装
置12を示す図である。図中の波線矢印は網同期発振器23
が追従不可能な程度にクロックの周波数精度が劣化した
信号及びそれに同期した信号を表し、以後信号Ｓと呼
ぶ。点波線矢印は信号Ｓに対して網同期発振器23が迷走
した場合の出力信号及びそれに同期した信号を表し、以
後信号Ｐと呼ぶ。実線矢印は正常な周波数精度の信号及
びそれに同期した信号を表し、信号Ｌである。

【００２０】図に示すように、Ｎ系に信号Ｓが入力しＥ
系に信号Ｌが入力した場合について説明する。この場
合、クロック受信回路21では信号断が観測されないので
異常を表す警報を発生せず、受信した信号をクロック選
択切替回路22に送信する。クロック選択切替回路22でも
信号断が観測されないので異常を表す警報を発生せず、
Ｎ系クロック受信回路21からの信号Ｓを選択して網同期
発振器23に送信する。網同期発振器23では、この時信号
Ｓに追従不可能のため異常を表す警報を発生し、両系の
周波数変換回路24に両系の網同期発振器23から信号Ｐが
送信される。この時、周波数変換回路24では網同期発振
器23で警報が発生したとの情報により入力を固定する。
従って、周波数変換回路24は両系のクロック分配回路25
に信号Ｐを送信する。クロック分配回路25では、両系か
ら信号Ｐが入力されるため、いずれの信号を選択してい
てもノード内装置及び下位ノードに信号Ｐを送信するこ
とになる。

【００２１】このような場合に、信号Ｐに同期したノー
ド内装置と信号Ｌに同期した他のノードの装置との通信
に異常が発生する。この場合、従来のクロック供給装置
12では、網同期発振器23に異常を示す警報が発生し、後
段の周波数変換回路24が入力を切替える機能を持ってい
てもクロック供給装置12の出力は改善されず、信号Ｐを
出力したままである。また、網同期発振器23での異常は
この網同期発振器23の故障と判断され、通信異常の原因
が信号Ｓ及び信号Ｐによるものであることの発見が遅
れ、長期間且つ広範囲にわたって通信に悪影響を与える
ことになる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従っ
て、現行の装置各部の回路設計を著しく変更することな
く、設定したクロック品質より劣化したクロックを速や
かに発見し、常に安定したクロックを下位ノードに供給
することができるクロック供給装置を提供することにあ
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明のクロック供給装
置は、上記の目的を達成するため、クロック受信回路、
クロック選択切替回路、網同期発振器、周波数変換回
路、クロック分配回路、クロック信号を受信していない
場合に網同期発振器を自走させる回路、及び、予め設定
された項目に関する異常について検出する異常検出回路
を具備し、異常な品質のクロックを受信した場合、クロ
ック受信先を変更し、受信先全ての品質が異常であると
判断した場合は入力を遮断し、網同期発振器を自走させ
るように構成されたことを特徴とする。

【００２４】このような本発明においては、網同期発振
器の周波数制御データを定期的にデータとして収集し、
収集データの平均値を算出し、平均値と個々の収集デー
タとを比較し、比較結果を時間積分するように構成され
ることが望ましい。更に、個々の収集データと平均値と
の比較結果の正常性及び異常性を判断するための閾値を
設定し、比較結果が閾値以上であれば警報を発し、更
に、個々の収集データと平均値との比較結果の時間積分
値の正常性及び異常性を判断するための閾値を設定し、
比較結果の時間積分値が閾値以上であれば警報を発生
し、追従すべきクロックを変更するように構成されるこ
とが望ましい。更に、全ての受信クロックに対して、収
集データと平均値との比較結果の時間積分値が閾値を超
過した場合、クロック供給装置への入力を遮断し、遮断
前の基準値（収集データの平均値）を網同期発振器の制
御データとし、網同期発振器を自走させるように構成さ
れることが望ましい。

【００２５】このような本発明のクロック供給装置によ
れば、２種類の閾値を設定して網同期発振器の制御デー
タの変動を監視することにより、従来の装置では発見さ
れないような異常を発見することができる。制御データ
の変動量が閾値１を超えた場合に警報を発生するので、
制御データの収集周期毎に、クロック供給装置に異常な
品質の信号が入力されている可能性があることを発見す
ることができる。従って、実際にクロック供給装置が異
常入力に追従する以前に危険性を察知することができ
る。制御データの変動量の時間積分値が閾値２を超えた
場合に警報を発生することにより、ノイズ等による瞬間
的な制御データの変動を異常と判断することなく、クロ
ック品質の劣化を発見することができる。

【００２６】Ｎ系クロック受信回路に異常品質の信号が
入力されると、クロック選択切替回路により入力がＥ系
クロック受信回路に切替えられるが、両系のクロック受
信回路に異常品質の信号が入力されると、クロック供給
装置はこれらの異常入力に追従することを中止し、クロ
ック供給装置は自走することができる。入力を遮断しク
ロック供給装置を自走させる場合、正常な入力に追従し
ていた場合と同等の精度でクロック供給装置が出力でき
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に本発明のクロック供給装置の
実施例を図面を用いて詳細に説明する。図７は本発明の
クロック供給装置のブロック図である。図中、61はクロ
ック受信回路、62はクロック選択切替回路、63は網同期
発振器、64は周波数変換回路、65はクロック分配回路、
66はコントローラ、67は制御データ、68は制御信号、69
は警報である。ここで、クロック受信回路61はＮ／Ｅ冗
長構成をとっており、それより後段は０／１冗長構成を
とっている。また、図８は網同期発振器63の構成の細部
を示す図であり、図中、70はクロック選択切替回路62か
らの入力、71は位相比較部、72はＡ／Ｄ変換部、73はＣ
ＰＵ、74はＤ／Ａ変換部、75はディジタル制御発振器、
76及び77は分周器、78は周波数変換回路64への出力であ
る。

【００２８】コントローラ66は、予め設定された項目に
関する異常について検出する異常検出回路、及び、クロ
ック信号を受信していない場合に網同期発振器を自走さ
せる回路を具備する。

【００２９】コントローラ66の異常検出回路は、データ
を収集する周期を設定する手段、データを収集する手
段、収集データの平均値を算出するための標本数を設定
する手段、収集データを平均する手段、平均値と個々の
収集データとを比較する手段、比較結果を時間積分する
ための積分区間を設定する手段、比較結果を時間積分す
る手段、個々の収集データと平均値との比較結果の正常
性及び異常性を判断するための閾値を設定する手段、比
較結果が閾値以上であれば警報を発生する手段、個々の
収集データと平均値との比較結果の時間積分値の正常性
及び異常性を判断するための閾値を設定する手段、比較
結果の時間積分値が閾値以上であれば警報を発生する手
段、比較結果の時間積分値が閾値以上の場合、クロック
選択切替回路に追従すべきクロックを変更させる手段を
具備する。

【００３０】コントローラ66の網同期発振器を自走させ
る回路は、全ての受信クロックに対して、収集データと
平均値との比較結果の時間積分値が閾値を超過した場
合、クロック供給装置への入力を遮断する手段を具え、
受信回路の入力を遮断した場合、遮断前の基準値（収集
データの平均値）を網同期発振器の制御データとし、網
同期発振器を自走させるように構成されている。

【００３１】閾値１及び閾値２については、任意に設定
することができるので、ここでは国際勧告「ＩＴＵ−Ｔ
G828,G824」を満足するように各種パラメータを以下の
ように設定する。 ・制御データの収集周期：100 秒、 ・制御データの平均値算出のための標本数：100 個、 ・制御データの変動量の時間積分値を算出するための積
分区間：5 ×10⁶ 秒（標本数にして50,000個）、 ・閾値１：図９、１１、１３、１５のグラフ２、 ・閾値２：図１０、１４のグラフ５、図１２、１６のグ
ラフ７。

【００３２】〔実施例１〕第１の実施例は、Ｎ系クロッ
ク受信回路61に、正常時の入力クロック（以下信号Ａと
呼ぶ）の周波数ｆ₀ に対して、周波数偏差Δｆ（Δｆ／
ｆ₀ ＝5 ×10^-9）である異常クロック（以下信号Ｂと呼
ぶ）が入力された場合であり、その場合の動作原理を説
明する。Δｆ／ｆ₀ ＝5 ×10^-9の周波数偏差はクロック
供給装置の追従可能な範囲であるので従来のクロック供
給装置では信号Ｂに対して警報を発生しない。時刻ｔ＝
０に信号ＢがＮ系クロック受信回路61に入力されると、
制御データ（を周波数偏差に換算した値）は、時間と共
に図９のグラフ１のように変化し、制御データの変動量
（制御データの平均値からの差分）の時間積分値が、時
間と共に図１０のグラフ４のように変化する。制御デー
タが閾値１（図９のグラフ２）を超過するのは時刻ｔ＝
53秒であるが、制御データ収集周期を100 秒としている
ので、時刻ｔ＝100 秒で、コントローラ66の警報を発生
する手段が、制御データの変動量が閾値１を超過したこ
とを検出し、警報「CAUTION 」を発生する。閾値１を超
過した段階ではクロック供給装置の入力は切替えない。
これはノイズ等の影響で一時的に制御値が変動すること
があることによる。

【００３３】従って、コントローラ66は、制御データの
変動量の時間積分値が、閾値２（図１０のグラフ５）を
超過する時刻ｔ＝2300秒までの間「CAUTION 」を発生さ
せ続ける。継続的に「CAUTION 」が発生することによ
り、クロック供給装置の保守者は、クロック供給装置に
異常な品質の入力がなされている可能性があることを察
知することができる。時刻ｔ＝2300秒に制御データの変
動量の時間積分値が閾値２を超過すると、コントローラ
66の警報を発生する手段は、制御データの変動はノイズ
等の影響によるものではなく信号Ｂによるものであると
判断して、警報「EMERGENCY 」を発生する。同時に、コ
ントローラ66のクロックを変更させる手段は、クロック
選択切替回路62に制御信号を送信し、クロック選択切替
回路62への入力をＮ系クロック受信回路61からＥ系クロ
ック受信回路61に切替える。この動作により、クロック
供給装置は正常信号であるＥ系クロック受信回路61の入
力に追従するため、制御データはｔ＝2300秒以降図９の
グラフ３のように変化し、制御データの変動量の時間積
分値は図１０のグラフ６のように変化する。従って、コ
ントローラ66の動作により、クロック供給装置の出力品
質は従来の装置の場合（図９のグラフ１、図１０のグラ
フ４）とは対照的に国際規格に合致した高い精度が維持
される。

【００３４】次に、Ｎ系及びＥ系両系のクロック受信回
路61に信号Ｂが入力された場合について説明する。コン
トローラ66のクロックを変更させる手段がクロック選択
切替回路62に制御信号を送信し、クロック選択切替回路
62への入力を、Ｎ系クロック受信回路61からＥ系クロッ
ク受信回路61に切替えるまでの動作は前述と同様であ
る。この場合、Ｅ系クロック受信回路61にも信号Ｂが入
力されているため、切替後 100秒後に収集した制御デー
タは閾値１を超過したままであり、且つ制御データの変
動量の時間積分値は閾値２を超過したままである。従っ
て、ｔ＝2300秒にコントローラ66の警報を発生する手段
がＥ系クロック受信回路61にも信号Ｂが入力されている
と判断し、警報「EMERGENCY 」を発生し、クロックを変
更させる手段がクロック選択切替回路制御信号を送信
し、クロック選択切替回路62がＮ系Ｅ系いずれのクロッ
ク受信回路61からの入力も選択しないように制御する。
即ちクロック供給装置が自走するように制御する。

【００３５】同時に、コントローラ66の収集データを平
均する手段が、網同期発振器63に最後に収集した制御デ
ータを含めて50,000個の制御データの平均値を送信し、
網同期発振器63がこの値を基にクロックを生成するよう
に制御する。この時、制御データはｔ＝2300秒以降図１
１のグラフ３のように変化し、制御データの変動量の時
間積分値は図１２のグラフ６のように変化する。クロッ
ク供給装置が自走した場合は、出力周波数精度は毎秒1.
93×10^-17 でドリフトし、徐々に搭載している網同期発
振器63の精度1 ×10^-9に収束する。時刻ｔ＝5.2 ×10⁷
秒に網同期発振器63の精度に収束した後はその精度で出
力を維持する。従って、図１１のグラフ３及び図１２の
グラフ６は、それぞれ図９のグラフ３及び図１０のグラ
フ６と形が異なる。

【００３６】従来のクロック供給装置の自走機能では、
Ｎ系及びＥ系両系のクロック受信回路61に信号Ｂが入力
された場合は、制御データは信号Ｂを基に生成されてい
るので、そのまま自走させるとクロック供給装置は信号
Ｂの精度で自走を開始してしまう。従って、信号Ｂを基
に生成された制御データはリセットし、網同期発振器63
の精度で自走することが最善策となる。この時の制御デ
ータの変動量の時間積分値は図１２のグラフ５のように
変化する。従って、コントローラ66の動作により、クロ
ック供給装置の出力品質は従来装置の場合（図１１のグ
ラフ１、図１２のグラフ４又は５）より高精度で維持さ
れる。

【００３７】〔実施例２〕第２の実施例は、Ｎ系クロッ
ク受信回路61に、正常時の入力クロック（信号Ａ）の周
波数ｆ₀ に対して、周波数偏差Δｆ（Δｆ／ｆ₀ ＝1.1
×10^-8）である異常クロック（以下信号Ｃと呼ぶ）が入
力された場合であり、その場合の動作原理を説明する。
Δｆ／ｆ₀ ＝1.1 ×10^-8の周波数偏差はクロック供給装
置の追従不可能な範囲であるので網同期発振器63に警報
が発生する。時刻ｔ＝０に信号Ｃがクロック受信回路61
に入力されると、制御データは図１３のグラフ１のよう
に変化する。制御データの値はｔ＝23秒に閾値１を超過
するが、コントローラ66の収集周期が100 秒であるの
で、時刻ｔ＝100 秒に、コントローラ66の警報を発生す
る手段が制御データの変動量が閾値１を超過したと判断
し、警報「CAUTION 」を発生する。時刻ｔ＝1200秒で制
御データは０系及び１系双方の網同期発振器63共追従可
能の範囲を超過する。この時、網同期発振器63は０系及
び１系双方共警報「FAIL」を発生する。両系の網同期発
振器63に警報が発生しているため、後段の周波数変換回
路64は網同期発振器63からの入力を切替えずにそのまま
固定する。

【００３８】同時に時刻ｔ＝1200秒で、制御データの変
動量の時間積分値は閾値２を超過する。この時コントロ
ーラ66の警報を発生する手段は、制御データの変動が信
号Ｃによるものであると判断し、警報「EMERGENCY 」を
発生する。同時にコントローラ66のクロックを変更させ
る手段は、クロック選択切替回路62に制御信号を送信
し、クロック選択切替回路62への入力をＮ系クロック受
信回路61からＥ系クロック受信回路61に切替える。この
動作により、クロック供給装置は正常信号であるＥ系ク
ロック受信回路61からの入力に追従するため、制御デー
タはｔ＝1200秒以降図１３のグラフ３のように変化し、
制御データの変動量の時間積分値は図１４のグラフ６の
ように変化する。従って、コントローラ66の動作によ
り、クロック供給装置の出力品質は従来装置の場合（図
１３のグラフ１、図１４のグラフ４）とは対照的に国際
規格に合致した高い精度が維持される。

【００３９】次にＮ系及びＥ系両系のクロック受信回路
61に信号Ｃが入力された場合について説明する。コント
ローラ66のクロックを変更させる手段がクロック選択切
替回路62に制御信号を送信し、クロック選択切替回路62
への入力をＮ系クロック受信回路61からＥ系クロック受
信回路61に切替えるまでの動作は前述と同様である。こ
の場合、Ｅ系クロック受信回路61にも信号Ｃが入力され
ているため、切替後 100秒後に収集した制御データは閾
値１を超過したままであり、且つ制御データの変動量の
時間積分値は閾値２を超過したままである。従って、ｔ
＝1300秒にコントローラ66の警報を発生する手段がＥ系
クロック受信回路61にも信号Ｃが入力されていると判断
し、警報「EMERGENCY 」を発生し、クロックを変更させ
る手段がクロック選択切替回路制御信号を送信し、クロ
ック選択切替回路62がＮ系Ｅ系いずれのクロック受信回
路61からの入力も選択しないように制御する。即ちクロ
ック供給装置が自走するように制御する。

【００４０】同時に、コントローラ66の収集データを平
均する手段が、網同期発振器63に最後に収集した制御デ
ータを含めて50,000個の制御データの平均値を送信し、
網同期発振器63がこの値を基にクロックを生成するよう
に制御する。この時、制御データはｔ＝1200秒以降図１
５のグラフ３のように変化し、制御データの変動量の時
間積分値は図１６のグラフ６のように変化する。図１６
のグラフ５は図１２のグラフ５と同様に、クロック供給
装置の網同期発振器63の精度で自走した場合の曲線を表
す。従って、コントローラ66の動作により、クロック供
給装置の出力品質は従来装置の場合（図１５のグラフ
１、図１６のグラフ４又は５）と比較して高い精度が維
持される。

【００４１】

【発明の効果】以上詳細に説明したとおり、本発明のク
ロック供給装置によれば、従来のクロック供給装置では
検出できないレベルの入力信号の異常を発見することが
でき、予備系の入力が正常な場合にこれに切替えること
により、クロック供給装置の出力品質を高精度に維持す
ることができ、現用系予備系共に異常の場合はクロック
供給装置への入力を遮断し、従来より高精度でクロック
供給装置を自走させることにより、出力品質を高精度に
維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従属同期方式を説明する図である。

【図２】従来のクロック供給装置のブロック図である。

【図３】周波数変換回路における切替動作を示す図であ
る。

【図４】網同期発振器のブロック図である。

【図５】クロック供給装置に、網同期発振器が追従可能
な範囲内ではあるが通信に影響を与える程度にクロック
の周波数精度が劣化したクロックが入力された場合の動
作を示す図である。

【図６】クロック供給装置に、網同期発振器が追従不可
能なクロックが入力された場合の動作を示す図である。

【図７】本発明のクロック供給装置のブロック図であ
る。

【図８】本発明の網同期発振器の構成を示すブロック図
である。

【図９】Ｎ系に異常信号が入力された場合における、制
御データ値の時間による変化を示す図である。

【図１０】Ｎ系に異常信号が入力された場合における、
制御データの変動量の時間積分値の時間による変化を示
す図である。

【図１１】Ｎ系及びＥ系に異常信号が入力された場合に
おける、制御データ値の時間による変化を示す図であ
る。

【図１２】Ｎ系及びＥ系に異常信号が入力された場合に
おける、制御データの変動量の時間積分値の時間による
変化を示す図である。

【図１３】Ｎ系に高度の異常信号が入力された場合にお
ける、制御データ値の時間による変化を示す図である。

【図１４】Ｎ系に高度の異常信号が入力された場合にお
ける、制御データの変動量の時間積分値の時間による変
化を示す図である。

【図１５】Ｎ系及びＥ系に高度の異常信号が入力された
場合における、制御データ値の時間による変化を示す図
である。

【図１６】Ｎ系及びＥ系に高度の異常信号が入力された
場合における、制御データの変動量の時間積分値の時間
による変化を示す図である。

【符号の説明】

１１ 標準クロック発生装置 １２ クロック供給装置 １３ マスターノード １４ 副マスターノード １５ サブマスターノード １６ スレーブノード １７ 伝送路 １８ 伝送装置 １９ 交換機 ２１ クロック受信回路 ２２ クロック選択切替回路 ２３ 網同期発振器 ２４ 周波数変換回路 ２５ クロック分配回路 ６１ クロック受信回路 ６２ クロック選択切替回路 ６３ 網同期発振器 ６４ 周波数変換回路 ６５ クロック分配回路 ６６ コントローラ ６７ 制御データ ６８ 制御信号 ６９ 警報 ７０ クロック選択切替回路からの入力 ７１ 位相比較部 ７２ Ａ／Ｄ変換部 ７３ ＣＰＵ ７４ Ｄ／Ａ変換部 ７５ ディジタル制御発振器 ７６、７７ 分周器 ７８ 周波数変換回路への出力

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のクロック信号を受信するクロック
   受信回路、 受信したクロックのうち追従すべきクロックを選択する
   クロック選択切替回路、 選択されたクロックに同期したクロックをディジタル処
   理により生成する網同期発振器、 生成されたクロックを目的の周波数に変換する周波数変
   換回路、 変換されたクロックを目的の数だけ分配するクロック分
   配回路、 予め設定された項目に関する異常について検出する異常
   検出回路、及びクロック信号を受信していない場合に網
   同期発振器を自走させる回路を具備し、 異常な品質のクロックを受信した場合、クロック受信先
   を変更し、受信先全ての品質が異常であると判断した場
   合は入力を遮断し、網同期発振器を自走させるように構
   成されたことを特徴とするクロック供給装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のクロック供給装置にお
   いて、 前記異常検出回路が 網同期発振器の周波数制御データを定期的にデータとし
   て収集する周期を設定する手段、 網同期発振器の周波数制御データを定期的にデータとし
   て収集する手段、 収集データの平均値を算出するための標本数を設定する
   手段、 収集データを平均する手段、 平均値と個々の収集データとを比較する手段、 比較結果を時間積分するための積分区間を設定する手
   段、及び比較結果を時間積分する手段を具備することを
   特徴とするクロック供給装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のクロック供給装
   置において、 前記異常検出回路が個々の収集データと平均値との比較
   結果の正常性及び異常性を判断するための閾値を設定す
   る手段、 比較結果が閾値以上であれば警報を発生する手段、 個々の収集データと平均値との比較結果の時間積分値の
   正常性及び異常性を判断するための閾値を設定する手
   段、 比較結果の時間積分値が閾値以上であれば警報を発生す
   る手段、及び比較結果の時間積分値が閾値以上の場合、
   クロック選択切替回路に追従すべきクロックを変更させ
   る手段を具備することを特徴とするクロック供給装置。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３に記載のクロック供
   給装置において、前記網同期発振器を自走させる回路
   が、全ての受信クロックに対して、収集データと平均値
   との比較結果の時間積分値が閾値を超過した場合、クロ
   ック供給装置への入力を遮断する手段を具備することを
   特徴とするクロック供給装置。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３又は４に記載のクロッ
   ク供給装置において、前記網同期発振器を自走させる回
   路が、受信回路の入力を遮断した場合、遮断前の基準値
   （収集データの平均値）を網同期発振器の制御データと
   し、網同期発振器を自走させるように構成されたことを
   特徴とするクロック供給装置。