JP2000224152A

JP2000224152A - 基準信号分配システム

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Publication number: JP2000224152A
Application number: JP11026942A
Authority: JP
Inventors: Masami Kihara; 雅巳木原; Kenji Kudome; 賢治久留
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2000-08-11
Anticipated expiration: 2019-02-04
Also published as: JP3479607B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はディジタル通信網の周波数及び位相
を共に管理する必要がある場合に設備のコストを従来に
比べて低減可能な基準信号分配システムを提供すること
を目的とする。【解決手段】クロック信号，位相信号，位相情報を含
む信号５１，６５を他の装置２３との間で送受信する情
報送信回路２２及び情報受信回路１１を設け、受信した
信号のクロック信号に基づいてクロック同期回路１７で
基準クロック信号６０を再生し、再生した信号から位相
信号発生部１８で位相信号６１を生成し、位相差測定部
２０で位相誤差を測定し、基準クロック信号６０と位相
信号６１と位相誤差の情報とを情報送信回路２２を介し
て他の装置２３に送出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル通信網
の中で、基準周波数（クロック）や基準位相などの基準
信号を扱う伝送端局装置や交換装置に適用可能な基準信
号分配システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連
合電気通信標準化部門）が作成した国際標準の高速中継
速度体系であるＳＤＨ（同期ディジタルハイアラーキ）
に準拠した装置においては、ＳＴＭ−１（155.52Ｍビッ
ト／秒），ＳＴＭ−４（622.08Ｍビット／秒），ＳＴＭ
−１６（2.488Ｇビット／秒）などの様々な速度の信号
を扱う必要がある。

【０００３】また、伝送する信号の同期のために基準と
なるクロック信号が用いられるが、このクロック信号を
送信側と受信側とで同期させる必要がある。従って、通
信網に含まれる各々の装置にクロック信号の情報が分配
される。従来より、ディジタル通信網で用いられる基準
周波数（クロック信号）分配網においては、周波数成分
のみを伝送し、位相に関しては管理していない。しか
し、例えば局内のクロック供給装置から供給されるクロ
ックを切り替えると最大で１２５μｓ程度の位相跳躍が
発生するので、位相同期がずれることになる。

【０００４】そこで、基準位相の情報を必要とする場合
には、従来より、標準電波などを利用した別システムか
らの信号を特定の装置で受信して基準位相を決定し、当
該装置から他の装置に基準位相の情報を再分配してい
る。

【０００５】従来の基準信号分配システムにおいては、
１つの装置（たとえば交換装置のクロック回路）が図１
０のように構成される。以下、図１０を参照して説明す
る。他の装置から情報受信回路に入力される信号には、
基準クロック信号が含まれている。複数の情報受信回路
のそれぞれにおいて、基準クロック信号が抽出される。
抽出された複数の基準クロック信号は、クロック選択回
路（１）で選択され、ここで選択された基準クロック信
号がクロック送信回路を介して基準クロック発生装置に
入力される。

【０００６】基準クロック発生装置は、クロック送信回
路から入力される基準クロック信号に基づいて新たな複
数の基準クロック信号を生成する。基準クロック発生装
置から出力される複数の基準クロック信号はクロック受
信回路を介してクロック選択回路（２）に入力される。
クロック選択回路（２）は、入力される複数の基準クロ
ック信号のうちいずれか１つを選択する。選択された基
準クロック信号がクロック同期回路に入力される。クロ
ック同期回路は、基準クロック信号のジッタなどの雑音
を除去し、基準クロック信号を再生する。再生された基
準クロック信号は、情報送信回路を介して他の装置に送
出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル通信
網においては、伝送する信号の基準周波数と基準位相と
を別々のシステムで管理している。しかし、一般に基準
周波数と基準位相とでは周波数精度が一致していないた
め、基準周波数を利用するシステムと基準位相から得ら
れる周波数を利用するシステムとの間で周波数差が発生
する欠点がある。また、一般に基準位相の維持管理にも
周波数の維持管理が必要であるため、二重の設備が必要
になる。

【０００８】本発明は、ディジタル通信網の周波数及び
位相を共に管理する必要がある場合に、設備のコストを
従来に比べて低減可能な基準信号分配システムを提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明では、基準周波数の維持管理部分を基準周
波数と基準位相とで共用する。従って、従来利用されて
いる基準周波数維持管理部分に最小限の回路を付加する
だけで基準位相が管理され、基準信号分配システムとし
てシステム構成の簡素化及びコストの低減が実現され
る。

【００１０】すなわち、請求項１の基準信号分配システ
ムは、周波数の基準となる第１の基準クロック信号，位
相の基準となる第１の基準位相信号及び該第１の基準位
相信号に関する情報を含む信号を特定の装置から他の装
置に対して送出する情報送信回路と、他の装置から前記
特定の装置に入力される第２の基準クロック信号，第２
の基準位相信号及び該第２の基準位相信号に関する情報
を含む信号を受信する情報受信回路と、前記情報受信回
路が受信した信号から抽出された第２の基準クロック信
号を基準クロック発生装置に送信するクロック送信回路
と、前記クロック送信回路が出力する第２の基準クロッ
ク信号に応じて前記基準クロック発生装置が出力する第
３の基準クロック信号を受信するクロック受信回路と、
前記情報受信回路が受信した信号から抽出された第２の
基準クロック信号及び前記クロック受信回路が受信した
第３の基準クロック信号の中から一部の信号を選択する
クロック選択回路と、前記クロック選択回路で選択され
た信号に同期して第４の基準クロック信号を再生するク
ロック同期回路と、前記クロック同期回路が再生した第
４の基準クロック信号に基づいて第３の基準位相信号を
発生する位相信号発生部と、前記位相信号発生部から出
力される第３の基準位相信号と前記情報受信回路が受信
した信号から抽出された第２の基準位相信号との位相差
を測定する位相差測定部と、前記位相差測定部が出力す
る位相差の情報と前記情報受信回路が受信した信号から
抽出された第２の基準位相信号に関する位相情報とに基
づいて、真の基準位相と前記位相信号発生部から出力さ
れる基準位相信号との位相誤差の情報を求め、求めた位
相誤差を含む情報を前記情報送信回路に出力する制御部
と、前記位相信号発生部が出力する基準位相信号を他の
装置に送出する位相情報インタフェースとを設けるとと
もに、前記第４の基準クロック信号及び前記第３の基準
位相信号を前記情報送信回路に与えることを特徴とす
る。

【００１１】本発明においては、周波数の基準となる基
準クロック信号，位相の基準となる基準位相信号及び該
基準位相信号に関する情報を含む信号が、前記情報送信
回路及び情報受信回路を介して特定の装置と他の装置と
の間で送信及び受信される。クロック送信回路は、前記
情報受信回路が受信した信号から抽出された第２の基準
クロック信号を基準クロック発生装置に送信する。基準
クロック発生装置は、前記クロック送信回路が出力する
第２の基準クロック信号に応じた第３の基準クロック信
号を出力する。この第３の基準クロック信号は、クロッ
ク受信回路によって受信される。

【００１２】クロック選択回路は、前記情報受信回路が
受信した信号から抽出された第２の基準クロック信号及
び前記クロック受信回路が受信した第３の基準クロック
信号の中から一部の信号を選択する。クロック同期回路
は、前記クロック選択回路で選択された信号に同期して
第４の基準クロック信号を再生する。位相信号発生部
は、前記クロック同期回路が再生した第４の基準クロッ
ク信号に基づいて第３の基準位相信号を発生する。位相
差測定部は、前記位相信号発生部から出力される第３の
基準位相信号と前記情報受信回路が受信した信号から抽
出された第２の基準位相信号との位相差を測定する制御
部は、前記位相差測定部が出力する位相差の情報と前記
情報受信回路が受信した信号から抽出された第２の基準
位相信号に関する位相情報とに基づいて、真の基準位相
と前記位相信号発生部から出力される基準位相信号との
位相誤差の情報を求め、求めた位相誤差を含む情報を前
記情報送信回路に出力する。

【００１３】位相情報インタフェースは、前記位相信号
発生部が出力する基準位相信号を他の装置に送出する。
また、前記第４の基準クロック信号及び前記第３の基準
位相信号が前記情報送信回路に印加される。

【００１４】このような構成により、伝送される信号の
基準周波数及び基準位相を１つのシステムで一括して管
理できる。このため、周波数を管理するシステムと位相
を管理するシステムとを独立して設ける場合と比べて設
備の構成が単純化され、設備コストも低減される。請求
項２は、請求項１の基準信号分配システムにおいて、前
記制御部が、少なくとも検出された位相誤差を含む情報
を該制御部と他の装置とが共有するネットワークを介し
て転送することを特徴とする。

【００１５】この発明においては、他の装置は、位相情
報インタフェースから入力される基準位相信号だけでな
く、それの位相誤差を示す情報をネットワークを介して
入力することができる。このため、特定の装置から他の
装置に出力される基準位相信号に比較的大きな位相誤差
が含まれている場合であっても、他の装置は、ネットワ
ークを介して入力される位相誤差の情報に基づいて、基
準位相信号の位相誤差を補正することができる。

【００１６】請求項３は、請求項１の基準信号分配シス
テムにおいて、前記クロック同期回路に前記第４の基準
クロック信号の位相を修正する手段を設け、前記位相差
測定部で測定された位相差に応じた信号を前記クロック
同期回路の位相制御入力に帰還して前記第３の基準位相
信号の位相を制御し、前記第３の基準位相信号に含まれ
る残留位相誤差の情報を前記制御部と他の装置とが共有
するネットワークを介して転送することを特徴とする。

【００１７】この発明においては、前記位相差測定部で
測定された位相差に応じて前記クロック同期回路を制御
するので、前記クロック同期回路から出力される信号の
位相を制御することができる。つまり、前記第３の基準
位相信号に含まれる位相誤差を補正することができる。
但し、前記クロック同期回路における制御の限界によ
り、補正された第３の基準位相信号にも残留位相誤差が
含まれている。そこで、この残留位相誤差の情報につい
ては、前記制御部と他の装置とが共有するネットワーク
を介して他の装置に転送する。他の装置は、入力される
残留位相誤差の情報に基づいてより正確な基準位相信号
を再生できる。

【００１８】請求項４は、請求項１の基準信号分配シス
テムにおいて、前記位相信号発生部に前記第３の基準位
相信号の位相を修正する手段を設け、前記位相差測定部
で測定された位相差に応じた信号を前記位相信号発生部
の位相制御入力に帰還して前記第３の基準位相信号の位
相を制御し、前記第３の基準位相信号に含まれる残留位
相誤差の情報を前記制御部と他の装置とが共有するネッ
トワークを介して転送することを特徴とする。

【００１９】この発明においては、前記位相差測定部で
測定された位相差に応じて前記位相信号発生部を制御す
るので、該位相信号発生部から出力される第３の基準位
相信号の位相誤差を低減するように補正できる。但し、
前記位相信号発生部における制御の限界により、補正さ
れた第３の基準位相信号にも残留位相誤差が含まれてい
る。そこで、この残留位相誤差の情報については、前記
制御部と他の装置とが共有するネットワークを介して他
の装置に転送する。他の装置は、入力される残留位相誤
差の情報に基づいてより正確な基準位相信号を再生でき
る。

【００２０】請求項５は、請求項１の基準信号分配シス
テムにおいて、前記クロック同期回路及び前記位相信号
発生部のそれぞれに前記第３の基準位相信号の位相を修
正する手段を設け、前記位相差測定部で測定された位相
差に応じた信号を前記クロック同期回路の位相制御入力
及び前記位相信号発生部の位相制御入力に帰還して前記
第３の基準位相信号の位相を制御し、前記第３の基準位
相信号に含まれる残留位相誤差の情報を前記制御部と他
の装置とが共有するネットワークを介して転送すること
を特徴とする。

【００２１】この発明においては、前記位相差測定部で
測定された位相差に応じて、前記クロック同期回路及び
位相信号発生部を制御するので、位相信号発生部から出
力される第３の基準位相信号の位相誤差を低減するよう
に補正できる。但し、前記クロック同期回路及び位相信
号発生部における制御の限界により、補正された第３の
基準位相信号にも残留位相誤差が含まれている。そこ
で、この残留位相誤差の情報については、前記制御部と
他の装置とが共有するネットワークを介して他の装置に
転送する。他の装置は、入力される残留位相誤差の情報
に基づいてより正確な基準位相信号を再生できる。

【００２２】請求項６は、請求項１の基準信号分配シス
テムにおいて、前記位相情報インタフェースと他の装置
との間の通信路での信号の往復伝送遅延時間を測定する
手段を設け、前記往復伝送遅延時間に応じた位相情報を
前記制御部と他の装置とが共有するネットワークを介し
て転送することを特徴とする。伝送路における信号の遅
延により、特定の装置から送出され他の装置に届く基準
位相信号は、前記特定の装置から送出された基準位相信
号に対して位相差を生じる。特定の装置から他の装置に
対して信号を送信し、信号を送信された他の装置が受信
した信号を前記特定の装置に対して直ちに返送するよう
に制御する場合、前記特定の装置において信号の往復伝
送遅延時間を測定することができる。この往復伝送遅延
時間から、前記位相差を求めることができる。

【００２３】請求項６においては、前記往復伝送遅延時
間に応じた位相情報を前記制御部と他の装置とが共有す
るネットワークを介して転送するので、他の装置におい
ては、位相ずれを生じた基準位相信号をそれ自身で補正
することができる。請求項７は、請求項１の基準信号分
配システムにおいて、前記第３の基準クロック信号を入
力して分周する第１の分周器と、前記第１の分周器の出
力に接続された位相比較器と、前記位相比較器の出力に
接続された加算器と、前記加算器の出力に接続されたフ
ィルタと、前記フィルタの出力に接続された周波数可変
発振器と、前記周波数可変発振器が出力する信号を分周
した結果を前記位相比較器に入力する第２の分周器とで
構成される位相同期発振器を前記クロック同期回路に設
け、前記位相差測定部が測定した位相差に応じた信号を
前記加算器の入力に制御信号として印加することを特徴
とする。

【００２４】請求項７においては、前記周波数可変発振
器が出力する信号を第４の基準クロック信号として出力
できる。前記加算器に入力する制御信号によって、前記
第３の基準クロック信号と第４の基準クロック信号との
位相差を調整できる。前記位相差測定部が測定した位相
差に応じて前記位相差を制御することにより、第４の基
準クロック信号の位相誤差を補正できる。

【００２５】請求項８は、請求項１の基準信号分配シス
テムにおいて、分周のスタート位相を制御する機能を有
する分周器及び遅延時間を制御する機能を有する位相遅
延発生器の少なくとも一方を前記位相信号発生部に設
け、該位相信号発生部に入力する制御信号によって、位
相信号発生部が出力する第３の基準位相信号の位相を制
御することを特徴とする。

【００２６】分周のスタート位相を制御する機能を有す
る分周器を用いることにより、それが出力する信号の位
相を制御できる。また、遅延時間を制御する機能を有す
る位相遅延発生器を用いた場合も、それが出力する信号
の位相を制御できる。請求項９は、請求項１の基準信号
分配システムにおいて、前記第３の基準クロック信号を
入力して分周する第１の分周器と、前記第１の分周器の
出力に接続された位相比較器と、前記位相比較器の出力
に接続された加算器と、前記加算器の出力に接続された
フィルタと、前記フィルタの出力に接続された周波数可
変発振器と、前記周波数可変発振器が出力する信号を分
周した結果を前記位相比較器に入力する第２の分周器と
で構成される位相同期発振器を前記クロック同期回路に
設け、前記位相差測定部が測定した位相差に応じた信号
を前記加算器の入力に制御信号として印加するととも
に、分周のスタート位相を制御する機能を有する分周器
及び遅延時間を制御する機能を有する位相遅延発生器の
少なくとも一方を前記位相信号発生部に設けて、前記位
相差測定部が測定した位相差に応じた信号を前記位相信
号発生部に位相制御信号として入力することを特徴とす
る。

【００２７】請求項９においては、前記クロック同期回
路及び位相信号発生部がそれぞれ信号の位相を制御する
機能を有している。また、前記位相差測定部が測定した
位相差に応じた信号を前記クロック同期回路及び位相信
号発生部に位相制御信号として入力するので、位相信号
発生部が出力する第３の基準位相信号の位相誤差を低減
できる。

【００２８】請求項１０は、請求項１の基準信号分配シ
ステムにおいて、少なくとも前記情報送信回路，情報受
信回路，クロック送信回路，クロック受信回路，クロッ
ク選択回路及びクロック同期回路を備える信号分配ユニ
ットを複数設けて、前記信号分配ユニットの少なくとも
１つから他の信号分配ユニットのクロック選択回路に対
して、前記情報受信回路の受信した信号、並びにクロッ
ク受信回路の受信した第３の基準クロック信号を送出す
るように構成し、前記信号分配ユニットの各々のクロッ
ク選択回路が、信号分配ユニット内部で得られた信号と
他の信号分配ユニットから到来した信号との中から一部
の信号を選択することを特徴とする。

【００２９】請求項１０においては、それぞれが受信し
た信号を複数の信号分配ユニットの間で共通に利用でき
るため、各々の信号分配ユニットにおいて選択する信号
の自由度が高まる。

【００３０】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の基
準信号分配システムの１つの実施の形態について、図１
を参照して説明する。この形態は請求項１に対応する。

【００３１】図１は、この形態の基準信号分配システム
の構成を示すブロック図である。図１に示す基準信号分
配システムは、ディジタル通信網に用いられる伝送端局
装置や交換装置に周波数及び位相の基準になる信号を分
配する。この形態では、請求項１の情報送信回路，情報
受信回路，クロック送信回路，クロック受信回路，クロ
ック選択回路，クロック同期回路，位相信号発生部，位
相差測定部，制御部及び位相情報インタフェースは、そ
れぞれ情報送信回路２２，情報受信回路１１，クロック
送信回路１３，クロック受信回路１５，クロック選択回
路１６，クロック同期回路１７，位相信号発生部１８，
位相差測定部２０，制御部２１及び位相情報インタフェ
ース１９に対応する。

【００３２】図１に示す基準信号分配システムは、情報
受信回路１１，クロック選択回路１２，クロック送信回
路１３，クロック受信回路１５，クロック選択回路１
６，クロック同期回路１７，位相信号発生部１８，位相
情報インタフェース１９，位相差測定部２０，制御部２
１及び情報送信回路２２で構成されている。情報送信回
路２２は、他の装置に対して送信信号６５を送出する。
また、他の装置からの受信信号５１は、情報受信回路１
１で受信される。受信信号５１及び送信信号６５のそれ
ぞれには、信号伝送に利用される周波数の基準となる基
準クロック信号，位相の基準となる基準位相信号，該基
準位相信号の誤差情報などを含む基準位相情報及びその
他一般の情報が含まれている。

【００３３】図１においては、３つの他の装置との間で
独立した３系統の受信信号５１及び送信信号６５を伝送
する場合を想定している。情報受信回路１１が受信した
受信信号５１のうち、基準クロック信号は基準クロック
信号５２としてクロック選択回路１２及びクロック選択
回路１６に印加される。また、受信信号５１のうち基準
位相信号は基準位相信号５３として位相差測定部２０に
印加される。更に、受信信号５１のうち基準位相情報は
基準位相情報５４として制御部２１に印加される。

【００３４】クロック選択回路１２は、複数系統の基準
クロック信号５２のうち一部分を選択する。選択された
基準クロック信号５２が基準クロック信号５５としてク
ロック送信回路１３に入力される。クロック送信回路１
３は入力された基準クロック信号５５を基準クロック信
号５６として基準クロック発生装置１４に印加する。基
準クロック発生装置１４は、入力される基準クロック信
号５６に応じた基準クロック信号５７を発生する。この
基準クロック信号５７はクロック受信回路１５で受信さ
れる。クロック受信回路１５は、受信した基準クロック
信号５７を基準クロック信号５８としてクロック選択回
路１６に印加する。

【００３５】クロック選択回路１６は、情報受信回路１
１から入力される複数系統の基準クロック信号５２とク
ロック受信回路１５から入力される基準クロック信号５
８のうちいずれか１つを選択する。選択した信号が、基
準クロック信号５９としてクロック選択回路１６から出
力される。クロック同期回路１７は、それに入力される
基準クロック信号５９に同期して、基準クロック信号６
０を再生する。クロック同期回路１７は、基準クロック
信号５９に含まれるジッタなどの雑音を除去するために
備わっている。クロック同期回路１７が再生した基準ク
ロック信号６０が、情報送信回路２２及び位相信号発生
部１８にそれぞれ印加される。

【００３６】位相信号発生部１８には分周器が内蔵され
ている。位相信号発生部１８は、入力される基準クロッ
ク信号６０を分周することにより、基準位相信号６１を
生成する。位相信号発生部１８が生成した基準位相信号
６１は、位相情報インタフェース１９，位相差測定部２
０及び情報送信回路２２のそれぞれの入力に印加され
る。

【００３７】位相情報インタフェース１９は、入力され
る基準位相信号６１を基準位相信号６２として他の装置
２３に出力する。位相差測定部２０は、位相信号発生部
１８から出力される基準位相信号６１の位相を基準とし
て、情報受信回路１１から出力される基準位相信号５３
の各々の位相を測定する。この測定により得られる位相
差、すなわち基準位相信号５３に含まれる位相誤差の情
報が基準位相情報６３として位相差測定部２０から出力
される。

【００３８】制御部２１は、位相差測定部２０から出力
される基準位相情報６３と情報受信回路１１から出力さ
れる基準位相情報５４とに基づいて、実際の位相誤差の
情報を含む基準位相情報６４を情報送信回路２２に印加
する。基準位相情報６４としては、基準位相情報５４，
６３の両方を出力するか又は両方の和もしくは差分を出
力する。

【００３９】情報送信回路２２は、クロック同期回路１
７で再生された基準クロック信号６０と、位相信号発生
部１８で生成された基準位相信号６１と、制御部２１か
ら出力される基準位相情報６４とを送信信号６５に含め
て送出することができる。図１に示す基準信号分配シス
テムにおいては、基準信号の周波数（基準クロック信
号）と位相（基準位相信号及び基準位相情報）とを共通
の回路を利用して管理している。このため、比較的少な
い設備でシステムを構成できる。

【００４０】（第２の実施の形態）本発明の基準信号分
配システムの１つの実施の形態について、図２を参照し
て説明する。この形態は請求項２に対応する。図２はこ
の形態の基準信号分配システムの構成を示すブロック図
である。この形態は第１の実施の形態の変形例であり、
図２において図１と同一の要素は同一の符号を付けて示
してある。同一の部分については、以下の説明を省略す
る。

【００４１】この形態では、請求項２のネットワークは
ネットワーク６６に対応する。図２の基準信号分配シス
テムにおいては、制御部２１Ｂは、基準位相情報５４，
６３に応じた基準位相情報６４を情報送信回路２２に出
力するだけでなく、ネットワーク６６を介して他の装置
２３にも基準位相情報６４を転送する。図２の例では、
他の装置２３に入力される基準位相信号６２の位相の補
正制御は行われないため、基準位相信号６２には比較的
大きな位相誤差が含まれる可能性もある。しかし、他の
装置２３においては、入力される基準位相信号６２に位
相誤差が含まれている場合であっても、ネットワーク６
６から入力される基準位相情報６４に含まれる位相誤差
情報に基づいて基準位相信号６２の位相誤差を補正でき
る。

【００４２】（第３の実施の形態）本発明の基準信号分
配システムの１つの実施の形態について、図３及び図５
〜図７を参照して説明する。この形態は、請求項３〜請
求項５及び請求項７〜請求項９に対応する。図３はこの
形態の基準信号分配システムの構成を示すブロック図で
ある。図５はクロック同期回路の構成を示すブロック図
である。図６は位相信号発生部の構成例（１）を示すブ
ロック図である。図７は位相信号発生部の構成例（２）
を示すブロック図である。

【００４３】この形態は第２の実施の形態の変形例であ
る。図３において、図２と同一の要素は同一の符号を付
けて示してある。同一の部分については、以下の説明を
省略する。この形態では、請求項７及び請求項９の第１
の分周器，位相比較器，加算器，フィルタ，周波数可変
発振器及び第２の分周器は、それぞれ分周器３１，位相
比較器３２，加算器３３，フィルタ３４，電圧制御発振
器３５及び分周器３６に対応する。また、請求項８及び
請求項９の分周器及び位相遅延発生器は、それぞれスタ
ート位相制御機能のある分周器４１及び位相遅延発生器
４３に対応する。

【００４４】図３に示すクロック同期回路１７は、図５
のように構成されている。図５を参照すると、このクロ
ック同期回路１７は分周器３１，位相比較器３２，加算
器３３，フィルタ３４，電圧制御発振器３５及び分周器
３６で構成されている。分周器３１は、クロック同期回
路１７に入力される基準クロック信号５９を予め定めた
分周比で分周した信号を出力する。分周器３１の出力す
る信号が位相比較器３２の一方の入力ｉｎ１に印加され
る。位相比較器３２の他方の入力ｉｎ２には、分周器３
６の出力する信号が印加される。位相比較器３２は、２
つの入力ｉｎ１，ｉｎ２に印加される信号の間の位相差
に対応する信号を出力する。

【００４５】加算器３３は、位相比較器３２が出力する
信号と図３に示す位相差測定部２０Ｂから出力される位
相制御信号７１とを加算した結果を出力する。なお、加
算器３３については入力される信号に応じてディジタル
回路又はアナログ回路で構成されたものが用いられる。

【００４６】加算器３３が出力する信号は、フィルタ３
４を通って電圧制御発振器３５の入力に印加される。電
圧制御発振器３５は、入力される信号に応じた周波数で
発振する。電圧制御発振器３５の出力する信号が基準ク
ロック信号６０として出力される。また、電圧制御発振
器３５の出力する信号は分周器３６に入力される。分周
器３６は、基準クロック信号６０を予め定めた分周比で
分周した信号を出力する。この信号が位相比較器３２の
入力ｉｎ２に帰還される。

【００４７】従って、このクロック同期回路１７は位相
同期発振器として動作する。すなわち、入力される基準
クロック信号５９と出力する基準クロック信号６０との
間に、位相制御信号７１に応じた位相差（オフセット）
を与えることができる。たとえば、位相比較器３２が２
つの入力の差（ｉｎ１−ｉｎ２）を出力し、加算器３３
が２つの入力を単純加算した結果を出力する場合に、位
相比較器３２の入力ｉｎ１の位相が０で、位相制御信号
７１に「△ｔ」の位相制御入力が印加される場合を想定
すると、位相比較器３２の出力する信号の位相が「−△
ｔ」の場合に加算器３３の出力が０になり、このクロッ
ク同期回路１７が同期状態になる。その状態では、基準
クロック信号６０の位相が「△ｔ」になるので、それと
基準クロック信号５９との間に「△ｔ」の位相差が発生
する。

【００４８】図３に示す位相信号発生部１８としては、
図６，図７のいずれの構成を採用することもできる。図
６においては、スタート位相制御機能のある分周器４１
を用いて位相信号発生部１８を構成してある。図３に示
す位相差測定部２０Ｂが出力する位相制御信号７２をス
タート位相制御機能のある分周器４１に入力することに
より、位相信号発生部１８が出力する基準位相信号６１
の位相を調整できる。つまり、基準クロック信号６０と
基準位相信号６１との間の位相にオフセットを与えるこ
とができる。

【００４９】図７においては、分周器４２とその出力に
接続された位相遅延発生器４３とで位相信号発生部１８
を構成してある。位相遅延発生器４３は、位相制御信号
７２に応じて内部の信号遅延時間を制御できる。つま
り、位相遅延発生器４３の入力と出力との間に位相制御
信号７２に応じた位相差を与えることができる。図３の
位相差測定部２０Ｂは、位相信号発生部１８から出力さ
れる基準位相信号６１の位相を基準として、情報受信回
路１１から出力される基準位相信号５３の各々の位相を
測定する。この測定により得られる位相差、すなわち基
準位相信号５３に含まれる位相誤差の情報が基準位相情
報６３として位相差測定部２０から出力される。

【００５０】位相差測定部２０Ｂが出力する位相制御信
号７１，７２も、測定により得られた位相誤差に対応す
る信号である。また、位相制御信号７１については、情
報の精度がクロック同期回路１７の位相制御分解能と同
等になるように、情報の丸め処理を施してある。同様
に、位相制御信号７２については、情報の精度が位相信
号発生部１８の位相制御分解能と同等になるように、情
報の丸め処理を施してある。

【００５１】つまり、位相差測定部２０Ｂが検出した位
相誤差に応じて、その位相誤差を０にするようにクロッ
ク同期回路１７及び位相信号発生部１８が基準位相信号
６１の位相を制御するので、基準位相信号６１に含まれ
る位相誤差が大幅に低減される。なお、図３の例ではク
ロック同期回路１７及び位相信号発生部１８の双方にお
いて位相誤差を補正するように制御しているが、クロッ
ク同期回路１７及び位相信号発生部１８のいずれか一方
について位相制御を行うだけでも基準位相信号６１に含
まれる位相誤差は大幅に低減される。

【００５２】ただし、このような位相制御を行う場合で
あっても、制御の限界により基準位相信号６１には残留
位相誤差が含まれる。この残留位相誤差は、位相差測定
部２０Ｂで測定され、基準位相情報６３として制御部２
１Ｃに印加される。制御部２１Ｃは、入力される基準位
相情報６３をネットワーク６６を介して他の装置２３に
転送する。

【００５３】他の装置２３においては、残留位相誤差を
含む基準位相信号６２を受信するが、ネットワーク６６
を介して入力される基準位相情報６３に基づいて、それ
自身で基準位相信号６２の残留位相誤差を補正できる。（第４の実施の形態）本発明の基準信号分配システムの
１つの実施の形態について、図４を参照して説明する。
この形態は請求項６に対応する。

【００５４】図４はこの形態の基準信号分配システムの
構成を示すブロック図である。この形態は第３の実施の
形態の変形例である。図４において、図３と同一の要素
は同一の符号を付けて示してある。同一の部分について
は、以下の説明を省略する。図４の基準信号分配システ
ムにおいては、位相情報インタフェース１９と他の装置
２３との間の伝送路における信号の伝送遅延時間が測定
される。すなわち、位相情報インタフェース１９に入力
される基準位相信号６１は往路６２ａを通って他の装置
２３に伝送される。この信号は他の装置２３の受信端で
折り返され、復路６２ｂを通って位相情報インタフェー
ス１９に到達する。

【００５５】位相情報インタフェース１９が基準位相信
号６１を送出してからそれが戻ってくるまでの時間が、
往路６２ａ及び復路６２ｂにおける信号の往復伝送遅延
時間である。この往復伝送遅延時間は、位相差測定部２
０Ｃがそれに入力される基準位相信号６１と復路基準位
相信号７５との時間差（位相差）を測定することで検出
される。

【００５６】往路６２ａと復路６２ｂとの伝送遅延時間
が等しいと仮定すれば、検出された往復伝送遅延時間の
半分の時間を、位相情報インタフェース１９から他の装
置２３までの往路６２ａの伝送遅延時間とみなすことが
できる。位相差測定部２０Ｃは、上記のようにして測定
した時間差（位相差）の情報を基準位相情報６３に含め
て制御部２１Ｄに送出する。この基準位相情報６３は、
制御部２１Ｄの制御により、ネットワーク６６を介して
他の装置２３に転送される。

【００５７】従って、他の装置２３は往路６２ａを介し
て位相情報インタフェース１９から入力された基準位相
信号６１に含まれる伝送遅延誤差相当の位相誤差を、ネ
ットワーク６６を介して制御部２１Ｄから入力される基
準位相情報６３によって補正することができる。（第５の実施の形態）本発明の基準信号分配システムの
１つの実施の形態について、図８，図９を参照して説明
する。この形態は請求項１０に対応する。

【００５８】図８はこの形態の基準信号分配システムの
構成を示すブロック図である。図９は図８の信号分配ユ
ニットの構成を示すブロック図である。この形態は第１
の実施の形態の変形例である。図８及び図９において、
図１と同一の要素は同一の符号を付けて示してある。同
一の部分については、以下の説明を省略する。この形態
では、請求項１０の信号分配ユニットは信号分配ユニッ
ト１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃに対応する。

【００５９】図８に示すように、この形態の基準信号分
配システムは３つの信号分配ユニット１００Ａ，１００
Ｂ，１００Ｃを備えている。これらの信号分配ユニット
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃは、いずれも図９に示す
ように構成されている。図９を参照すると、信号分配ユ
ニット１００Ａには情報受信回路１１，クロック送信回
路１３，クロック受信回路１５，クロック選択回路１
６，クロック同期回路１７，位相信号発生部１８，位相
情報インタフェース１９，位相差測定部２０，制御部２
１及び情報送信回路２２が備わっている。

【００６０】この例では、図９に示すように情報受信回
路１１に入力される受信信号５１が１系統だけであり、
情報送信回路２２から送出される送信信号６５も１系統
だけになっている。

【００６１】また、情報受信回路１１が受信した受信信
号５１に含まれる全ての信号が、受信信号９１（Ｂ，
Ｃ）として信号分配ユニット１００Ａから出力される。
また、信号分配ユニット１００Ａの外部から入力される
基準クロック信号９２（Ｂ，Ｃ）が、それぞれクロック
選択回路１６に入力される。更に、クロック受信回路１
５が基準クロック発生装置１４から受信した基準クロッ
ク信号５７は、基準クロック信号９３（Ｂ，Ｃ）として
信号分配ユニット１００Ａの外部に出力される。また、
信号分配ユニット１００Ａの外部から入力される基準ク
ロック信号９４（Ｂ，Ｃ）がクロック選択回路１６に入
力される。

【００６２】信号分配ユニット１００Ｂ，１００Ｃにつ
いても図９と同様になっている。図８に示すように、信
号分配ユニット１００Ａが出力する受信信号９１（Ｂ，
Ｃ）は、それぞれ信号分配ユニット１００Ｂ，１００Ｃ
に基準クロック信号９２として入力される。また、信号
分配ユニット１００Ａに入力される基準クロック信号９
２（Ｂ，Ｃ）は、それぞれ信号分配ユニット１００Ｂ，
１００Ｃから出力される受信信号９１である。

【００６３】更に、信号分配ユニット１００Ａが出力す
る基準クロック信号９３（Ｂ，Ｃ）は、それぞれ信号分
配ユニット１００Ｂ，１００Ｃに基準クロック信号９４
として入力される。また、信号分配ユニット１００Ａに
入力される基準クロック信号９４（Ｂ，Ｃ）は、それぞ
れ信号分配ユニット１００Ｂ，１００Ｃから出力される
基準クロック信号９３である。

【００６４】信号分配ユニット１００Ａ，１００Ｂ，１
００Ｃの各々のクロック選択回路１６は、それに入力さ
れる基準クロック信号５２，基準クロック信号９２，基
準クロック信号５８及び基準クロック信号９４のいずれ
か１つの信号を選択する。図８の基準信号分配システム
においては、複数の信号分配ユニット１００Ａ，１００
Ｂ，１００Ｃが互いに相手の信号を共有できる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、基準周波数と基準位相とを一体として管理するた
め、基準周波数だけを管理する従来の基準信号分配シス
テムに比較的少ない設備を付加するだけで、基準周波数
と基準位相の両方の管理が可能になる。従って、基準信
号分配システムのシステム構成が簡素化され、コストの
低減も実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の基準信号分配システムの構
成を示すブロック図である。

【図２】第２の実施の形態の基準信号分配システムの構
成を示すブロック図である。

【図３】第３の実施の形態の基準信号分配システムの構
成を示すブロック図である。

【図４】第４の実施の形態の基準信号分配システムの構
成を示すブロック図である。

【図５】クロック同期回路の構成を示すブロック図であ
る。

【図６】位相信号発生部の構成例（１）を示すブロック
図である。

【図７】位相信号発生部の構成例（２）を示すブロック
図である。

【図８】第５の実施の形態の基準信号分配システムの構
成を示すブロック図である。

【図９】図８の信号分配ユニットの構成を示すブロック
図である。

【図１０】従来例の基準信号分配システムの構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１１情報受信回路１２クロック選択回路１３クロック送信回路１４基準クロック発生装置１５クロック受信回路１６クロック選択回路１７クロック同期回路１８位相信号発生部１９位相情報インタフェース２０位相差測定部２１制御部２２情報送信回路２３他の装置３１分周器３２位相比較器３３加算器３４フィルタ３５電圧制御発振器３６分周器４１スタート位相制御機能のある分周器４２分周器４３位相遅延発生器５１受信信号５２，５５，５６，５７，５８，５９，６０基準クロ
ック信号５３，６１，６２基準位相信号５４，６３，６４基準位相情報６２ａ往路６２ｂ復路６５送信信号６６ネットワーク７１，７２位相制御信号７５復路基準位相信号９１受信信号９２，９３，９４基準クロック信号１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ信号分配ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5K028 AA06 DD04 NN32 TT01 5K047 AA15 CC02 GG04 GG45 MM02 MM11 MM33 MM46 MM49 MM60 MM63

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周波数の基準となる第１の基準クロック
信号，位相の基準となる第１の基準位相信号及び該第１
の基準位相信号に関する情報を含む信号を特定の装置か
ら他の装置に対して送出する情報送信回路と、他の装置から前記特定の装置に入力される第２の基準ク
ロック信号，第２の基準位相信号及び該第２の基準位相
信号に関する情報を含む信号を受信する情報受信回路
と、前記情報受信回路が受信した信号から抽出された第２の
基準クロック信号を基準クロック発生装置に送信するク
ロック送信回路と、前記クロック送信回路が出力する第２の基準クロック信
号に応じて前記基準クロック発生装置が出力する第３の
基準クロック信号を受信するクロック受信回路と、前記情報受信回路が受信した信号から抽出された第２の
基準クロック信号及び前記クロック受信回路が受信した
第３の基準クロック信号の中から一部の信号を選択する
クロック選択回路と、前記クロック選択回路で選択された信号に同期して第４
の基準クロック信号を再生するクロック同期回路と、前記クロック同期回路が再生した第４の基準クロック信
号に基づいて第３の基準位相信号を発生する位相信号発
生部と、前記位相信号発生部から出力される第３の基準位相信号
と前記情報受信回路が受信した信号から抽出された第２
の基準位相信号との位相差を測定する位相差測定部と、前記位相差測定部が出力する位相差の情報と前記情報受
信回路が受信した信号から抽出された第２の基準位相信
号に関する位相情報とに基づいて、真の基準位相と前記
位相信号発生部から出力される基準位相信号との位相誤
差の情報を求め、求めた位相誤差を含む情報を前記情報
送信回路に出力する制御部と、前記位相信号発生部が出力する基準位相信号を他の装置
に送出する位相情報インタフェースとを設けるととも
に、前記第４の基準クロック信号及び前記第３の基準位
相信号を前記情報送信回路に与えることを特徴とする基
準信号分配システム。
【請求項２】請求項１の基準信号分配システムにおい
て、前記制御部が、少なくとも検出された位相誤差を含
む情報を該制御部と他の装置とが共有するネットワーク
を介して転送することを特徴とする基準信号分配システ
ム。
【請求項３】請求項１の基準信号分配システムにおい
て、前記クロック同期回路に前記第４の基準クロック信
号の位相を修正する手段を設け、前記位相差測定部で測
定された位相差に応じた信号を前記クロック同期回路の
位相制御入力に帰還して前記第３の基準位相信号の位相
を制御し、前記第３の基準位相信号に含まれる残留位相
誤差の情報を前記制御部と他の装置とが共有するネット
ワークを介して転送することを特徴とする基準信号分配
システム。
【請求項４】請求項１の基準信号分配システムにおい
て、前記位相信号発生部に前記第３の基準位相信号の位
相を修正する手段を設け、前記位相差測定部で測定され
た位相差に応じた信号を前記位相信号発生部の位相制御
入力に帰還して前記第３の基準位相信号の位相を制御
し、前記第３の基準位相信号に含まれる残留位相誤差の
情報を前記制御部と他の装置とが共有するネットワーク
を介して転送することを特徴とする基準信号分配システ
ム。
【請求項５】請求項１の基準信号分配システムにおい
て、前記クロック同期回路及び前記位相信号発生部のそ
れぞれに前記第３の基準位相信号の位相を修正する手段
を設け、前記位相差測定部で測定された位相差に応じた
信号を前記クロック同期回路の位相制御入力及び前記位
相信号発生部の位相制御入力に帰還して前記第３の基準
位相信号の位相を制御し、前記第３の基準位相信号に含
まれる残留位相誤差の情報を前記制御部と他の装置とが
共有するネットワークを介して転送することを特徴とす
る基準信号分配システム。
【請求項６】請求項１の基準信号分配システムにおい
て、前記位相情報インタフェースと他の装置との間の通
信路での信号の往復伝送遅延時間を測定する手段を設
け、前記往復伝送遅延時間に応じた位相情報を前記制御
部と他の装置とが共有するネットワークを介して転送す
ることを特徴とする基準信号分配システム。
【請求項７】請求項１の基準信号分配システムにおい
て、前記第３の基準クロック信号を入力して分周する第
１の分周器と、前記第１の分周器の出力に接続された位
相比較器と、前記位相比較器の出力に接続された加算器
と、前記加算器の出力に接続されたフィルタと、前記フ
ィルタの出力に接続された周波数可変発振器と、前記周
波数可変発振器が出力する信号を分周した結果を前記位
相比較器に入力する第２の分周器とで構成される位相同
期発振器を前記クロック同期回路に設け、前記位相差測
定部が測定した位相差に応じた信号を前記加算器の入力
に制御信号として印加することを特徴とする基準信号分
配システム。
【請求項８】請求項１の基準信号分配システムにおい
て、分周のスタート位相を制御する機能を有する分周器
及び遅延時間を制御する機能を有する位相遅延発生器の
少なくとも一方を前記位相信号発生部に設け、該位相信
号発生部に入力する制御信号によって、位相信号発生部
が出力する第３の基準位相信号の位相を制御することを
特徴とする基準信号分配システム。
【請求項９】請求項１の基準信号分配システムにおい
て、前記第３の基準クロック信号を入力して分周する第
１の分周器と、前記第１の分周器の出力に接続された位
相比較器と、前記位相比較器の出力に接続された加算器
と、前記加算器の出力に接続されたフィルタと、前記フ
ィルタの出力に接続された周波数可変発振器と、前記周
波数可変発振器が出力する信号を分周した結果を前記位
相比較器に入力する第２の分周器とで構成される位相同
期発振器を前記クロック同期回路に設け、前記位相差測
定部が測定した位相差に応じた信号を前記加算器の入力
に制御信号として印加するとともに、分周のスタート位
相を制御する機能を有する分周器及び遅延時間を制御す
る機能を有する位相遅延発生器の少なくとも一方を前記
位相信号発生部に設けて、前記位相差測定部が測定した
位相差に応じた信号を前記位相信号発生部に位相制御信
号として入力することを特徴とする基準信号分配システ
ム。
【請求項１０】請求項１の基準信号分配システムにお
いて、少なくとも前記情報送信回路，情報受信回路，ク
ロック送信回路，クロック受信回路，クロック選択回路
及びクロック同期回路を備える信号分配ユニットを複数
設けて、前記信号分配ユニットの少なくとも１つから他
の信号分配ユニットのクロック選択回路に対して、前記
情報受信回路の受信した信号、並びにクロック受信回路
の受信した第３の基準クロック信号を送出するように構
成し、前記信号分配ユニットの各々のクロック選択回路
が、信号分配ユニット内部で得られた信号と他の信号分
配ユニットから到来した信号との中から一部の信号を選
択することを特徴とする基準信号分配システム。