JP2008153910A - システムクロック供給装置及び基準発振器の周波数ずれ判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】システムクロック供給装置及び基準発振器の周波数ずれ判定方法に関し、装置内の基準発振器自身の周波数ずれを、測定用の発振器を用いずに判定し、周波数異常箇所を特定し、異常周波数クロックの送出を防ぐ。
【解決手段】二重化構成（Ｎ系及びＥ系）のシステムクロック供給装置内にそれぞれ備えられたＯＣＸＯ等の基準発振器（＃Ｎ，＃Ｅ）９−１の出力クロックと、システム同期用に通常入力されるリファレンスクロック（例えば８ＫＨｚ）とを、周波数ずれ測定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−１でそれぞれ比較し、所定回数の周波数ずれの発生を誤検出保護回路（＃Ｎ，＃Ｅ）１−２で測定し、該両系の測定結果を基に異常個所判定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−３で、自系若しくは他系の基準発振器（＃Ｎ，＃Ｅ）９−１の出力クロックの周波数ずれ又はリファレンスクロックの異常を判定して異常箇所を特定し、異常箇所を他系に切り替えるよう選択信号を送出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、システムクロック供給装置及び基準発振器の周波数ずれ判定方法に関し、特に、二重化構成のシステムクロック供給装置内の各基準発振器の周波数ずれの判定及び異常箇所の特定、並びに周波数変動の防止を可能にするシステムクロック供給装置及び基準発振器の周波数ずれ判定方法に関する。

移動通信システムの基地局等においては、高精度な周波数のクロック基準信号が必要とされる。該クロック基準信号の基準発振器としては、温度安定性に優れる恒温槽（Ｏｖｅｎ）入りの水晶発振器（ＯＣＸＯ：Oven Controlled X(crystal) Oscillator）が使用されるのが一般的である。しかし、恒温槽入り水晶発振器（ＯＣＸＯ）であっても、経時安定性は保証されない。

図９に従来の二重化構成のシステムクロック供給装置の構成例を示す。同図に示すように、二重化構成のシステムクロック供給装置は、一方をＮ系（ノーマル系、運用系）、他方をＥ系（エマージェンシ系、予備系）とする２系統のシステムクロック供給装置内に、それぞれ、恒温槽入り水晶発振器（ＯＣＸＯ）を用いた基準発振器（＃Ｎ，＃Ｅ）９−１、周波数測定部（＃Ｎ，＃Ｅ）９−２、スタック監視部（＃Ｎ，＃Ｅ）９−３、システムクロック生成部（＃Ｎ，＃Ｅ）９−４、セレクタ（＃Ｎ，＃Ｅ）９−５及びスタック監視部（＃Ｎ，＃Ｅ）９−６を備える。

基準発振器（＃Ｎ，＃Ｅ）９−１は、自身の周波数ずれを検出することができないため、その正常性の検出は、基準発振器（＃Ｎ，＃Ｅ）９−１の出力信号がローレベル又はハイレベルのままとなるロースタック又はハイスタックの状態を、外部回路のスタック監視部（＃Ｎ，＃Ｅ）９−３により検出し、また、Ｎ系とＥ系の基準発振器（＃Ｅ）９−１のそれぞれの出力信号を、周波数測定部（＃Ｎ，＃Ｅ）９−２で互いに比較して、周波数ずれを検出するものであった。

セレクタ（＃Ｎ，＃Ｅ）９−５は、スタック監視部（＃Ｎ，＃Ｅ）９−６のローレベル又はハイレベルのままとなるロースタック又はハイスタックの状態を外部装置のソフトウェアに通知し、スタック状態によりソフトウェアからセレクタのセレクト信号を制御されるものであった。

基準発振器の経時変化による周波数ずれと突発的な周波数変化に対処する手段として、下記の特許文献１には、ｎ個（ｎは３以上の整数）の信号発生装置と、該ｎ個の信号発生装置の出力信号を入力するとともに、そのうちの何れか１つを基準信号として出力する出力信号切換手段と、該基準信号を基準にして残りの最大ｎ−１個の信号発生装置の出力信号の周波数を検出する最大ｎ−１個の周波数検出手段を備え、該最大ｎ−１個の周波数検出手段の出力は当該周波数基準信号発生装置の外部に出力され、前記出力信号切換手段は、前記最大ｎ−１個の周波数検出手段の出力に基づいて外部から制御される周波数基準信号発生装置が開示されている。
特開２００６−１４０８０１号公報。

恒温槽入り水晶発振器（ＯＣＸＯ）の経時安定性を保証するためには、安定度の高いセシウム原子時計を発振源にした高安定信号源などの信号を基に修正する必要があるが、それらの信号源は高価であるとともに、装置の大型化、複雑化を招くことになる。

移動通信システムの基地局等の装置は、高精度で信頼性の高いクロック基準信号を送出する構成を具備していなければならないが、省スペース化及び低コスト化が強く要求されているため、新たな回路基板（カード）の追加や高価な発振源への置換えは望ましくない。

また、従来のように、Ｎ系とＥ系とで、それぞれ自系の基準発振器の出力信号を他系の基準発振器の出力信号と互いに比較して周波数ずれを検出する構成では、二者間の周波数ずれを検出することはできても、何れの基準発振器の出力信号が異常であるのかを特定することはできなかった。また、リファレンスクロックの異常を検出したときも、外部のソフトウェア経由の制御となるため、正常系への切替えも迅速ではなかった。

このような場合、異常個所の出力を回避することができないため、クロック基準信号の周波数がずれることによる回線品質の劣化や、異常周波数信号の送出による異常電波の伝播を招くことになる。また、別途、高価で大掛かりな発振器を設けて基準発振器の周波数ずれを判定する構成では、省スペース化、低コスト化に反することになる。

本発明は、上記の問題点を解決することを目的とし、二重化構成のシステムクロック供給装置内の基準発振器の周波数ずれを検出するための発振器を新たに設けることなく、システムクロック供給装置自身の周波数ずれのみならず、入力されるリファレンスクロックも合わせて異常箇所を特定し、かつ、周波数ずれを生じた基準発振器の信号送出を防止することができるシステムクロック供給装置及び基準発振器の周波数ずれ判定方法を提供する。

本発明は、上記課題を解決するために、二重化構成のシステムクロック供給装置において、外部から供給されるシステム同期用のリファレンスクロックと自系の基準発振器から出力されるクロックとの周波数ずれを測定し、該測定結果を基に周波数ずれ判定結果を他系のシステムクロック供給装置に送出し、自系の基準発振器の周波数ずれ判定結果と他系の基準発振器の周波数ずれ判定結果とを基に、自系の基準発振器の出力クロック、他系の基準発振器の出力クロック又はリファレンスクロックの何れかに周波数ずれを起こしているかの異常箇所判定を行うことを第１の特徴とする。

また、前記周波数ずれの測定において、基準発振器の出力クロックを用いた監視基準タイマーにより設定されるカウンターゲート時間内におけるリファレンスクロックのカウント値を判定閾値と比較して周波数ずれを判定することを第２の特徴とする。

また、前記周波数ずれの測定において、周波数ずれと判定された異常発生回数を計測し、該異常発生回数が閾値に達したときに、クロック周波数異常と判定する誤検出保護を行うことを第３の特徴とする。

また、前記誤検出保護において、周波数ずれと判定された判定結果が所定の監視時間内に連続して発生した異常発生回数を計数し、該異常発生回数が閾値に達したときに、クロック周波数異常と判定することを第４の特徴とする。

また、前記異常箇所判定において、自系の基準発振器の周波数ずれ判定結果と他系の基準発振器の周波数ずれ判定結果とを基に、自系又は他系の基準発振器の何れか一方にのみ周波数ずれが発生していると判定したとき、該周波数ずれが発生している系のシステムクロックを異常、周波数ずれが発生していない系のシステムクロックを正常と判定し、自系及び他系の基準発振器の両者に周波数ずれが発生していると判定したとき、前記リファレンスクロックを異常と判定することを第５の特徴とする。

本発明は、従来の構成で判別することができなかったシステムクロック供給装置内の基準発振器の周波数ずれの障害を、外部のリファレンスクロックを利用して、基準発振器及びリファレンスクロックの周波数ずれの検出と障害箇所の特定を行うようにしたものである。

本発明によれば、システムクロック供給装置の基準発振器自体の周波数ずれを、システム同期用に外部から入力して使用しているリファレンスクロックと、システムの信頼性維持のために二重化構成された各システムクロック供給装置に搭載された自系の基準発振器の出力クロックと他系の基準発振器の出力クロックとの三者間で比較して判定することにより、基準発振器の周波数ずれを測定するための発振器を新たに別途備えることなく、周波数異常のクロックを特定することが可能となる。

また、上記三者のクロックの周波数ずれの測定及び判定は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のファームウェアで実現することができ、システムクロック供給装置に一切のハードウェアデバイスを追加することなく、システムクロック供給装置に搭載された２系統の基準発振器の出力クロック及びリファレンスクロックについて、異常箇所の特定を行うことができる。これにより、現用系の基準発振器の周波数ずれを検出したとき、予備系にその旨の通知を即座に行い、システムクロック供給装置内で判定して予備系を新現用系に切替えることで、周波数ずれが生じたままの状態での運用を防止することが可能となる。

また、周波数ずれの異常発生回数を計測し、該異常発生回数が閾値に達したときに、クロック周波数異常と判定する誤検出保護を行うことにより、短期的な周波数変動時に、周波数異常が表示されることを防止することができる。

図１は本発明によるシステムクロック供給装置の機能ブロックを示す。同図に示すように、本発明によるシステムクロック供給装置は、一方をＮ系（ノーマル系、運用系、以下「＃Ｎ」と記す）、他方をＥ系（エマージェンシ系、予備系、以下「＃Ｅ」と記す）とするシステムクロック供給装置を２系統設け、各システムクロック供給装置内に、それぞれ、例えば恒温槽入り水晶発振器（ＯＣＸＯ）を用いた基準発振器（＃Ｎ，＃Ｅ）９−１、外部から供給される２系統のリファレンスクロックのうちの一方を選択するセレクタ（＃Ｎ，＃Ｅ）９−５、リファレンスクロックと基準発振器（＃Ｎ，＃Ｅ）９−１の出力クロックとの周波数ずれを測定する周波数ずれ測定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−１、周波数ずれの誤検出を保護する誤検出保護部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−２、２系統の基準発振器（＃Ｎ，＃Ｅ）９−１の出力クロックとリファレンスクロックの何れに異常が発生しているかを判定する異常個所判定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−３、及び基準発振器（＃Ｎ，＃Ｅ）９−１を基にシステムクロックを生成するシステムクロック生成部（＃Ｎ，＃Ｅ）９−４を備える。

本発明では、周波数ずれ測定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−１、誤検出保護部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−２及び異常個所判定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−３を新たに追加する。周波数ずれ測定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−１は、基準発振器（＃Ｎ，＃Ｅ）９−１のクロックを基準にしてリファレンスクロックの周波数又は周期を測定する。誤検出保護部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−２は、周波数ずれ測定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−１で検出した周波数ずれが所定回数発生したかを判定し、該判定結果を基に異常発生情報を出力する。

異常個所判定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−３は、自系の誤検出保護部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−２からの異常発生情報を基に判定を開始する。異常発生情報を受信した異常個所判定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−３は、他系の誤検出保護部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−２からの情報を収集し、総合的な判定を実施する。

自系の誤検出保護部１−２からのみ周波数ずれの異常発生情報を受けていれば、自系カードに搭載した基準発振器９−１又はリファレンスクロックに周波数ずれが発生していると判定し、被疑箇所を絞ることが可能となる。また、同様に他系の誤検出保護部１−２から周波数ずれの異常発生情報を受けていれば、他系カードに搭載した基準発振器９−１又はリファレンスクロックに周波数ずれが発生しているとして被疑箇所を絞ることが可能となる。

本来、高精度な恒温槽水晶発振器（ＯＣＸＯ）を基準発振器９−１として搭載した自系及び他系のシステムクロック供給装置、及びルビジウム又はセシウム等を利用して生成されるシステム全体に配信されるリファレンスクロックの三者のクロックが同時に周波数ずれを起こすことは殆どない。このことを利用し、三者のうち二者が正常と判定されたときに、残る一者に周波数ずれが発生していると判定する。これが異常個所判定部１−３の動作原理である。

なお、図１における周波数ずれ測定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−１及び誤検出保護部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−２から成る構成は、本発明における周波数ずれ測定判定手段に相当し、誤検出保護部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−２は、本発明における誤検出保護手段に相当し、また、異常個所判定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−３は、本発明における異常箇所判定手段に相当する。

図２は周波数ずれ測定部１−１の構成例を示す。同図に示す周波数ずれ測定部１−１は、前述の基準発振器９−１から出力される例えば５ＭＨｚのクロックをカウントするカウンターを用いた監視基準タイマー２−１により、或る決まった時間間隔（例えば１秒）の基準フレーム信号を生成し、該基準フレーム信号を周波数カウンター２−２及びカウント閾値監視部２−３に入力する。

周波数カウンター２−２では、回線から抽出した例えば８ＫＨｚのリファレンスクロックの例えば立ち上がりエッジを、監視基準タイマー２−１から送出される基準フレーム信号の１周期（カウンターゲート時間）毎にカウントする。そのカウント値はカウント閾値監視部２−３に入力される。

カウント閾値監視部２−３には、基準発振器の出力クロックとリファレンスクロックとの周波数ずれを判定するための判定閾値を予め設定しておく。カウント閾値監視部２−３では、監視基準タイマー２−１で生成されたカウンターゲート時間（本実施例では１秒）内における周波数カウンター２−２のカウント値を判定閾値と比較し、周波数ずれの監視／判定を行う。

カウント閾値監視部２−３の監視／判定の結果は、周波数異常検出／復旧通知部２−４に通知され、周波数異常検出／復旧通知部２−４は、カウント閾値監視部２−３から通知される監視／判定結果を基に、周波数異常状態及び復旧状態を示す周波数異常検出信号及び周波数異常復旧信号(正常時）を出力する。

図３はカウント閾値監視部２−３における周波数ずれの監視／判定のタイミングチャートを示す。同図の（ａ）は基準発振器９−１の出力信号（５ＭＨｚ）、同図の（ｂ）はリファレンスクロック（８ＫＨｚ）を示す。同図の（ｃ）は基準発振器９−１の出力信号を基に監視基準タイマー２−１で生成されるカウンターゲート時間（例：１秒）内にカウントされるリファレンスクロックを示している。

８ＫＨｚのリファレンスクロックが正確に送出されていれば、１秒間に８０００回の立ち上がりエッジがカウントされることになる。但し、リファレンスクロックに対しても、クロック信号としての性質上、偏差を許容することが必要である。この許容閾値を見込んだ判定閾値として、例えば下限７９９９回から上限８００１回までの値を設定し、リファレンスクロックのカウント値がこの判定閾値の範囲内であれば、基準発振器９−１は正常、この範囲を外れていれば異常と判定する。監視基準タイマー２−１により設定されるカウンターゲート時間が長ければ長いほど、周波数変動が平均化され、周波数ずれの影響を受けにくくなる。

図４は誤検出保護部１−２の機能ブロック図である。誤検出保護部１−２において、周波数ずれ測定部１−１の周波数異常検出／復旧通知部２−４から周波数異常検出信号を受信すると、動作保護タイマー４−１が動作開始する。動作保護タイマー４−１により周波数異常継続時間を監視し、該タイマーに設定された規定の時間内に、異常発生回数カウンター４−２により所定回数Ｎの周波数ずれを検出したとき、測定結果表示部４−３に確実な周波数異常発生の旨の情報を通知する。

前記動作保護タイマー４−１による規定の時間内に、周波数ずれが復旧し正常に戻った場合は、周波数異常検出／復旧通知部２−４から受信される周波数異常復旧信号を基に、クリアー部４−４により動作保護タイマー４−１及び異常発生回数カウンター４−２をクリアーし、次の周波数異常検出に備える。こうすることにより、短期的な周波数変動（瞬断、電源変動等）に対する周波数ずれの誤検出を防ぐことができる。

また、異常発生回数カウンター４−２では、周波数異常検出回数を計数するとともに、周波数異常復旧（正常動作に戻った）回数を計数し、測定結果表示部４−３では、動作保護タイマー４−１の出力と、異常発生回数カウンター４−２からの出力との論理演算を行い、周波数ずれ及びその復旧がそれぞれ所定回数連続して発生したかを測定し、その測定結果を基に周波数ずれ及びその復旧の発生を示す表示信号を出力する構成とすることができる。

図５は誤検出保護部１−２における周波数異常検出／復旧表示の動作フローを示す。誤検出保護部１−２は、動作保護タイマー４−１により規定されたカウントゲート時間内に、周波数異常検出信号を受信したか或いは周波数異常復旧信号を受信したかによって、動作フローの進路が異なるものとなる。

まず、カウントゲート時間内に周波数異常検出信号が受信されたか否かを判定し（ステップ５−１）、周波数異常検出信号が受信された場合、異常復旧カウンターをクリアーし（ステップ５−２）、異常発生回数カウンターの値が“０”か否か、即ち１回目の発生か否かを判定する（ステップ５−３）。

１回目の発生の場合は、異常発生回数カウンターに１を加算して（ステップ５−４）終了する。また、上記ステップ５−３における判定で“ＮＯ”と判定された場合、異常発生回数カウンターの値が“１”か否か、即ち既に異常発生が１回発生し、今回の発生が２回目か否かを判定する（ステップ５−５）。２回目の発生である場合、異常発生回数カウンターに１を加算して（ステップ５−６）終了する。

上記ステップ５−５における判定で“ＮＯ”と判定された場合、異常発生回数カウンターの値が“２”か否か、即ち既に異常発生が２回発生し、今回の発生が閾値Ｎ（Ｎ＝３）回目か否かを判定する（ステップ５−７）。閾値Ｎ回目の発生である場合は、異常発生回数カウンターをクリアーし（ステップ５−８）、異常発生の旨の表示信号を出力する（ステップ５−９）。

一方、上記ステップ５−１の判定で、“ＮＯ”、即ちカウントゲート時間内に周波数異常検出信号が受信されず、周波数異常復旧信号が受信された場合、異常発生回数カウンターをクリアーし（ステップ５−１０）、異常復旧カウンターの値が“０”か否か、即ち１回目の復旧か否かを判定する（ステップ５−１１）。

１回目の復旧である場合は、異常復旧カウンターに１を加算して（ステップ５−１２）終了する。また、上記ステップ５−１１における判定で“ＮＯ”と判定された場合、異常復旧カウンターの値が“１”か否か、即ち既に異常復旧が１回発生し、今回の復旧が２回目か否かを判定する（ステップ５−１２）。２回目の復旧である場合は、異常復旧カウンターに１を加算して（ステップ５−１３）終了する。

上記ステップ５−１２における判定で“ＮＯ”と判定された場合、異常復旧カウンターの値が“２”か否か、即ち既に異常復旧が２回発生し、今回の復旧が閾値Ｎ（Ｎ＝３）回目か否かを判定する（ステップ５−１４）。閾値Ｎ回目の復旧である場合は、異常復旧カウンターをクリアーし（ステップ５−１５）、異常復旧の旨の表示信号を出力する（ステップ５−１６）。

図５に示す動作フローにより、周波数異常復旧時には、カウンターゲート時間毎に、周波数異常が連続してＮ回の検出されたときに、周波数異常発生の表示が行われる。また、周波数異常復旧時は、カウンターゲート時間毎に、周波数異常の発生が連続してＮ回無かった（即ち復旧した）ときに、周波数異常復旧の表示が行われる。

図６は異常個所判定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−３の接続構成及び判定論理を示し、図７は異常個所判定部１−３内部の機能ブロックを示す。異常個所判定部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−３は、誤検出保護部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−２から測定結果情報を入力し、それらの情報を基に、図６の表１に示す判定論理表に従って、異常個所の判定を行う。

Ｎ系及びＥ系の測定結果が共に良（ＯＫ）である場合は、Ｎ系カード及びＥ系カードの基準発振器９−１が正常であると共に、現用系リファレンスクロックも正常であると判定される。

また、Ｎ系の測定結果のみに異常が検出されたとき、リファレンスクロック又は＃Ｎ系カードの基準発振器（＃Ｎ）９−１の何れかに周波数ずれが発生した可能性があると判定される。しかし、Ｅ系の測定結果には異常が検出されていないこと、つまり、リファレンスクロック及び＃Ｅ系カードの基準発振器（＃Ｅ）９−１は正常であるとことから、リファレンスクロックは正常であり、＃Ｎ系カードの基準発振器（＃Ｎ）９−１に周波数ずれが発生していると判定される。

同様に、Ｅ系の測定結果のみに異常が検出されたとき、リファレンスクロック又は＃Ｅ系カードの基準発振器（＃Ｅ）９−１の何れかに周波数ずれが発生した可能性があると判定される。しかし、Ｎ系の測定結果には異常が検出されていないこと、つまり、リファレンスクロック及び＃Ｎ系カードの基準発振器（＃Ｎ）９−１は正常であることから、＃Ｅ系カードの基準発振器（＃Ｅ）９−１に周波数ずれが発生していると判定される。

Ｎ系及びＥ系の両方の測定結果に異常が検出されたとき、現用系のリファレンスクロックに周波数ずれの障害が発生していると判定する。

図７に示す異常個所判定部１−３内部の機能ブロック構成において、誤検出保護部（＃Ｎ，＃Ｅ）１−２からの測定結果情報を基に、三者比較判定部７−１は、図６の表１に示す判定論理に従って、Ｎ系基準発振器、Ｅ系基準発振器及びリファレンスクロックの三者の比較判定を行い、該判定結果を基準発振器周波数異常状態表示部７−２に出力し、また、リファレンスクロック異常と判定された場合は、その旨をリファレンスクロック選択信号生成部７−３に通知し、リファレンスクロック選択信号生成部７−３は、リファレンスクロックを選択するセレクタ９−５に対し、現用系のリファレンスクロックから予備系のリファレンスクロックへ切替える選択制御信号を送出する。

また、自系の基準発振器９−１の周波数ずれが検出されたとき、その旨の検出結果を現用系／予備系切替え制御部７−４に通知し、現用系／予備系切替え制御部７−４は、自系が現用系である場合、予備系の異常個所判定部１−３にその旨の通知を即座に行い、且つ、システムクロック選択信号生成部７−５に対して、システムクロックの系を切替える選択信号を生成する指示を送出し、システムクロック選択信号生成部７−５は、現用系のシステムクロックから予備系のシステムクロックへ切替える選択制御信号を、システム内の他の機器に対して送出する。

なお、現用系のシステムクロックから予備系のシステムクロックへ切替える際に、システムクロック選択信号生成部７−５は、予備系のシステムクロックがハイレベルの区間で切替えを実施するシステムクロック選択信号を送信することにより、システムクロックの歯抜けを防止することが可能となる。

また、基準発振器周波数異常状態表示部７−２には、異常発生回数が判定閾値を超えた場合だけでなく、誤検出保護を行わない異常発生の生データをメモリーに保存し、該保存内容を読み出して表示する機能を備えることにより、基準発振器の時々刻々のパフォーマンスを逐一確認し得る構成とすることができる。

図８は、異常個所判定部１−３における周波数ずれ検出時の処理フローを示す。同図に示すように、異常個所判定部１−３は、Ｎ系測定結果を取り込み（ステップ８−１）、Ｅ系測定結果を取り込み（ステップ８−２）、Ｎ系測定結果が良好（ＯＫ）であるか否かの判定（ステップ８−３）、及びＥ系測定結果が良好（ＯＫ）であるか否かの判定（ステップ８−４，８−５）を行う。

上記ステップ８−３及び８−４の判定により、Ｎ系及びＥ系の測定結果が良好（ＯＫ）と判定された場合、何も処理を行うことなく終了する。また、上記ステップ８−３及び８−４の判定により、Ｎ系の測定結果が良好（ＯＫ）でＥ系の測定結果が不良と判定された場合、Ｅ系基準発振器の異常と判定し、システムクロックをＥ系からＮ系に切替える系切替え指示信号を送出する（ステップ８−６）。

ステップ８−３及び８−５の判定により、Ｎ系の測定結果が不良でＥ系の測定結果が良好（ＯＫ）と判定された場合、Ｎ系基準発振器の異常と判定し、システムクロックをＮ系からＥ系に切替える系切替え指示信号を送出する（ステップ８−７）。また、ステップ８−３及び８−５の判定により、Ｎ系及びＥ系の両者の測定結果が不良と判定された場合、現用系リファレンスクロックの異常と判定し、リファレンスクロックを現用系から予備系に切替えるよう、リファレンスクロック選択信号により切替え指示を送出する（ステップ８−８）。

このように、リファレンスクロックを利用し、三者の周波数偏差の測定を行うことで、従来の図９に示したような両系の交絡による観測では、どちら側が周波数ずれか起しているのか判別することできかったという課題を解決し、また、同様の安定度の基準発振器を２個搭載して監視する構成ではコストが嵩むというデメリットを回避し、また、運用時に周波数ずれの異常発生箇所を特定し、直ちに異常発生箇所を正常な装置に切り替えることにより、周波数ずれクロックの送出を防止することができる。

（付記１）自装置内の基準発振器の出力を基にシステムクロックを生成して出力する自系及び他系から成る二重化構成のシステムクロック供給装置において、
外部から供給されるシステム同期用のリファレンスクロックと自系の基準発振器から出力されるクロックとの周波数ずれを測定し、該測定結果を基に周波数ずれ判定結果を他系のシステムクロック供給装置に送出する周波数ずれ測定判定手段と、
前記自系の周波数ずれ測定判定手段から得られる自系の基準発振器の周波数ずれ判定結果と、他系の周波数ずれ測定判定手段から得られる他系の基準発振器の周波数ずれ判定結果とを基に、自系の基準発振器の出力クロック、他系の基準発振器の出力クロック又はリファレンスクロックの何れかに周波数ずれを起こしているかを判定する異常箇所判定手段と、
を備えたことを特徴とするシステムクロック供給装置。
（付記２）前記周波数ずれ測定判定手段は、基準発振器の出力クロックを用いた監視基準タイマーにより設定されるカウンターゲート時間内におけるリファレンスクロックのカウント値を判定閾値と比較して周波数ずれを判定することを特徴とする付記１に記載のシステムクロック供給装置。
（付記３）前記周波数ずれ測定判定手段は、周波数ずれと判定された異常発生回数を計測し、該異常発生回数が閾値に達したときに、クロック周波数異常と判定する誤検出保護手段を備えたことを特徴とする付記１に記載のシステムクロック供給装置。
（付記４）前記誤検出保護手段は、周波数ずれと判定された判定結果が所定の監視時間内に連続して発生した異常発生回数を計数し、該異常発生回数が閾値に達したときに、クロック周波数異常と判定することを特徴とする付記３に記載のシステムクロック供給装置。
（付記５）前記異常箇所判定手段は、自系の基準発振器の周波数ずれ判定結果と他系の基準発振器の周波数ずれ判定結果とを基に、自系又は他系の基準発振器の何れか一方にのみ周波数ずれが発生していると判定したとき、該周波数ずれが発生している系のシステムクロックを異常、周波数ずれが発生していない系のシステムクロックを正常と判定し、
自系及び他系の基準発振器の両者に周波数ずれが発生していると判定したとき、前記リファレンスクロックを異常と判定することを特徴とする付記１に記載のシステムクロック供給装置。
（付記６）自装置内の基準発振器の出力を基にシステムクロックを生成して出力する自系及び他系から成る二重化構成のシステムクロック供給装置の基準発振器の周波数ずれ判定方法において、
外部から供給されるシステム同期用のリファレンスクロックと自系の基準発振器から出力されるクロックとの周波数ずれを測定し、該測定結果を基に周波数ずれ判定結果を他系のシステムクロック供給装置に送出する周波数ずれ測定判定のステップと、
前記自系の周波数ずれ測定判定ステップから得られる自系の基準発振器の周波数ずれ判定結果と、他系の周波数ずれ測定判定手段から得られる他系の基準発振器の周波数ずれ判定結果とを基に、自系の基準発振器の出力クロック、他系の基準発振器の出力クロック又はリファレンスクロックの何れかに周波数ずれを起こしているかを判定する異常箇所判定のステップと、
を含むことを特徴とする基準発振器の周波数ずれ判定方法。
（付記７）前記周波数ずれ測定判定のステップは、基準発振器の出力クロックを用いた監視基準タイマーにより設定されるカウンターゲート時間内におけるリファレンスクロックのカウント値を判定閾値と比較して周波数ずれを判定することを特徴とする付記６に記載の基準発振器の周波数ずれ判定方法。
（付記８）前記周波数ずれ測定判定のステップは、周波数ずれと判定された異常発生回数を計測し、該異常発生回数が閾値に達したときに、クロック周波数異常と判定する誤検出保護のステップを含むことを特徴とする付記６に記載の基準発振器の周波数ずれ判定方法。
（付記９）前記誤検出保護のステップは、周波数ずれと判定された判定結果が所定の監視時間内に連続して発生した異常発生回数を計数し、該異常発生回数が閾値に達したときに、クロック周波数異常と判定することを特徴とする付記８に記載の基準発振器の周波数ずれ判定方法。
（付記１０）前記異常箇所判定のステップは、自系の基準発振器の周波数ずれ判定結果と他系の基準発振器の周波数ずれ判定結果とを基に、自系又は他系の基準発振器の何れか一方にのみ周波数ずれが発生していると判定したとき、該周波数ずれが発生している系のシステムクロックを異常、周波数ずれが発生していない系のシステムクロックを正常と判定し、
自系及び他系の基準発振器の両者に周波数ずれが発生していると判定したとき、前記リファレンスクロックを異常と判定することを特徴とする付記６に記載の基準発振器の周波数ずれ判定方法。
（付記１１）前記異常箇所判定手段は、自系の基準発振器に周波数ずれが発生していると判定したとき、他系にその旨の通知を行い、且つ、システムクロックの系を切替える選択制御信号を送出することを特徴とする付記５に記載のシステムクロック供給装置。
（付記１２）前記異常箇所判定手段は、リファレンスクロックを異常と判定したとき、現用系のリファレンスクロックから予備系のリファレンスクロックへ切替える選択制御信号を送出することを特徴とする付記５に記載のシステムクロック供給装置。

本発明によるシステムクロック供給装置の機能ブロック図である。 周波数ずれ測定部の構成例を示す図である。 カウント閾値監視部における周波数ずれの監視／判定のタイミングチャートである。 誤検出保護部の機能ブロック図である。 誤検出保護部における周波数異常検出／復旧表示の動作フロー図である。 異常個所判定部（＃Ｎ，＃Ｅ）の接続構成及び判定論理を示す図である。 異常個所判定部内部の機能ブロック図である。 異常個所判定部における周波数ずれ検出時の処理フロー図である。 従来の二重化構成のシステムクロック供給装置の構成例を示す図である。

符号の説明

１−１ 周波数ずれ測定部（＃Ｎ，＃Ｅ）
１−２ 誤検出保護部（＃Ｎ，＃Ｅ）
１−３ 異常個所判定部（＃Ｎ，＃Ｅ）
９−１ 基準発振器（＃Ｎ，＃Ｅ）
９−４ システムクロック生成部（＃Ｎ，＃Ｅ）
９−５ セレクタ（＃Ｎ，＃Ｅ）

Claims (7)

1. 自装置内の基準発振器の出力を基にシステムクロックを生成して出力する自系及び他系から成る二重化構成のシステムクロック供給装置において、
   外部から供給されるシステム同期用のリファレンスクロックと自系の基準発振器から出力されるクロックとの周波数ずれを測定し、該測定結果を基に周波数ずれ判定結果を他系のシステムクロック供給装置に送出する周波数ずれ測定判定手段と、
   前記自系の周波数ずれ測定判定手段から得られる自系の基準発振器の周波数ずれ判定結果と、他系の周波数ずれ測定判定手段から得られる他系の基準発振器の周波数ずれ判定結果とを基に、自系の基準発振器の出力クロック、他系の基準発振器の出力クロック又はリファレンスクロックの何れかに周波数ずれを起こしているかを判定する異常箇所判定手段と、
   を備えたことを特徴とするシステムクロック供給装置。
2. 前記周波数ずれ測定判定手段は、基準発振器の出力クロックを用いた監視基準タイマーにより設定されるカウンターゲート時間内におけるリファレンスクロックのカウント値を判定閾値と比較して周波数ずれを判定することを特徴とする請求項１に記載のシステムクロック供給装置。
3. 前記周波数ずれ測定判定手段は、周波数ずれと判定された異常発生回数を計測し、該異常発生回数が閾値に達したときに、クロック周波数異常と判定する誤検出保護手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のシステムクロック供給装置。
4. 前記誤検出保護手段は、周波数ずれと判定された判定結果が所定の監視時間内に連続して発生した異常発生回数を計数し、該異常発生回数が閾値に達したときに、クロック周波数異常と判定することを特徴とする請求項３に記載のシステムクロック供給装置。
5. 前記異常箇所判定手段は、自系の基準発振器の周波数ずれ判定結果と他系の基準発振器の周波数ずれ判定結果とを基に、自系又は他系の基準発振器の何れか一方にのみ周波数ずれが発生していると判定したとき、該周波数ずれが発生している系のシステムクロックを異常、周波数ずれが発生していない系のシステムクロックを正常と判定し、
   自系及び他系の基準発振器の両者に周波数ずれが発生していると判定したとき、前記リファレンスクロックを異常と判定することを特徴とする請求項１に記載のシステムクロック供給装置。
6. 自装置内の基準発振器の出力を基にシステムクロックを生成して出力する自系及び他系から成る二重化構成のシステムクロック供給装置の基準発振器の周波数ずれ判定方法において、
   外部から供給されるシステム同期用のリファレンスクロックと自系の基準発振器から出力されるクロックとの周波数ずれを測定し、該測定結果を基に周波数ずれ判定結果を他系のシステムクロック供給装置に送出する周波数ずれ測定判定のステップと、
   前記自系の周波数ずれ測定判定ステップから得られる自系の基準発振器の周波数ずれ判定結果と、他系の周波数ずれ測定判定手段から得られる他系の基準発振器の周波数ずれ判定結果とを基に、自系の基準発振器の出力クロック、他系の基準発振器の出力クロック又はリファレンスクロックの何れかに周波数ずれを起こしているかを判定する異常箇所判定のステップと、
   を含むことを特徴とする基準発振器の周波数ずれ判定方法。
7. 前記周波数ずれ測定判定のステップは、基準発振器の出力クロックを用いた監視基準タイマーにより設定されるカウンターゲート時間内におけるリファレンスクロックのカウント値を判定閾値と比較して周波数ずれを判定することを特徴とする請求項６に記載の基準発振器の周波数ずれ判定方法。

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