JP2010206354A - Reference frequency generator and reference frequency generation system - Google Patents

Reference frequency generator and reference frequency generation system Download PDF

Info

Publication number
JP2010206354A
JP2010206354A JP2009047737A JP2009047737A JP2010206354A JP 2010206354 A JP2010206354 A JP 2010206354A JP 2009047737 A JP2009047737 A JP 2009047737A JP 2009047737 A JP2009047737 A JP 2009047737A JP 2010206354 A JP2010206354 A JP 2010206354A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
reference frequency
frequency generator
output
synchronization circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009047737A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5066115B2 (en
Inventor
Bunya Ueki
文弥 植木
Kazunori Miyahara
一典 宮原
Masakazu Fujitani
正和 藤谷
Tsubasa Uchida
翼 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
Priority to JP2009047737A priority Critical patent/JP5066115B2/en
Publication of JP2010206354A publication Critical patent/JP2010206354A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5066115B2 publication Critical patent/JP5066115B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent timing of output signals from varying rapidly on output switching at current and spare sides in redundant reference frequency generation systems. <P>SOLUTION: In a current-side reference frequency generator 51, a 1PPS signal generated by a GPS receiver 21a of an own apparatus is supplied to a PLL circuit 22a. In a spare-side reference frequency generator 52, a 1 Hz signal output from a PLL circuit 22a of the current-side reference frequency generator 51 is supplied to a PLL circuit 22b via a first transmission path. The 1 Hz signal input to the spare side is returned to the current side via a second transmission path having the amount of delay equal to that of the first transmission path. The current-side reference frequency generator 51 outputs a signal for correction, based on a time difference between a 1 Hz signal from the PLL circuit 22a of an own apparatus and a 1 Hz signal output to the spare side for returning. A spare-side reference frequency generator 52 adjusts the phase of the output signal of the PLL circuit 22b, based on the signal for correction. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、主要には、二重システムを構築して冗長化を実現できる基準周波数発生装置に関する。   The present invention mainly relates to a reference frequency generator capable of realizing redundancy by constructing a duplex system.

従来から、例えば地上波デジタル放送システムや移動体通信システムにおいて、全ての送信所及び基地局において共通な基準周波数信号を供給するために基準周波数発生装置が使用されている。これらのシステムでは、基準周波数発生装置が故障する等の何らかの原因で基準周波数信号の供給が途切れると、サービスを提供できなくなってしまう。このため、それぞれの送信所及び基地局においては、障害発生の影響を低減するために基準周波数発生装置を二重化し、現用系と予備系の2系統で運用することが従来から行われている。   Conventionally, for example, in a terrestrial digital broadcasting system and a mobile communication system, a reference frequency generator is used to supply a reference frequency signal common to all transmitting stations and base stations. In these systems, if the supply of the reference frequency signal is interrupted for some reason, such as a failure of the reference frequency generator, service cannot be provided. For this reason, in each transmitting station and base station, in order to reduce the influence of the occurrence of failure, it has been conventionally practiced to duplicate the reference frequency generator and operate it in two systems, an active system and a standby system.

特許文献1は、二重システム型基準周波数信号発生器を開示する。この特許文献1の二重システム型基準周波数信号発生器は、2つの基準周波数信号発生手段を備える。それぞれの基準周波数信号発生手段は、GPS測位信号から抽出された測位1PPS信号に基づいて位相制御を行うことにより、10MHzの基準周波数信号を発生することができる。二重システム型基準周波数信号発生器においては、出力選択された基準周波数信号発生手段を現用側とし、出力選択されていない基準周波数信号発生手段を予備側として運用される。それぞれの基準周波数信号発生手段は、10MHzの基準周波数信号を分周して基準1PPS信号を生成する基準1PPS信号生成手段を備える。そして、現用側の基準周波数信号発生手段は測位1PPS信号に基づいて10MHzの基準周波数信号を生成し、予備側の基準周波数信号発生手段は、現用側が発生する基準1PPS信号に基づいて10MHzの基準周波数信号を生成する。   Patent Document 1 discloses a dual system type reference frequency signal generator. The dual system type reference frequency signal generator disclosed in Patent Document 1 includes two reference frequency signal generation means. Each reference frequency signal generation means can generate a 10 MHz reference frequency signal by performing phase control based on the positioning 1PPS signal extracted from the GPS positioning signal. In the dual system type reference frequency signal generator, the reference frequency signal generating means selected for output is used as the active side, and the reference frequency signal generating means not selected for output is operated as the backup side. Each reference frequency signal generation means includes reference 1PPS signal generation means for dividing a 10 MHz reference frequency signal to generate a reference 1PPS signal. The working reference frequency signal generating means generates a 10 MHz reference frequency signal based on the positioning 1PPS signal, and the backup reference frequency signal generating means is 10 MHz based on the reference 1PPS signal generated by the working side. Generate a signal.

特許文献1は、以上の構成により、簡素な構造でありながら切替時に基準周波数信号の位相ズレが殆ど生じない二重システム型基準周波数信号発生器を提供できるとする。   Patent Document 1 assumes that a dual system type reference frequency signal generator that has a simple structure and hardly causes a phase shift of the reference frequency signal at the time of switching can be provided by the above configuration.

特開2008−35111号公報JP 2008-35111 A

しかし、上記特許文献1の構成では、予備側の基準周波数信号の出力位相は、現用側と比較して、現用側と予備側とを繋ぐケーブルに起因する遅延(伝送線路遅延)が生じる。従って、現用から予備への出力切替時には、出力信号に接続線の伝送遅延に相当する位相ズレが生じることが避けられず、タイミングの急激な変動が発生してしまう。このような基準周波数信号の不連続は、送信所や基地局における送信信号の異常の原因となる。   However, in the configuration of Patent Document 1 described above, the output phase of the reference frequency signal on the standby side has a delay (transmission line delay) caused by the cable connecting the active side and the standby side, compared to the active side. Accordingly, when the output is switched from the active to the standby, it is inevitable that a phase shift corresponding to the transmission delay of the connection line occurs in the output signal, and a rapid variation in timing occurs. Such discontinuity of the reference frequency signal causes a transmission signal abnormality in the transmitting station or the base station.

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、現用側の基準周波数発生装置と予備側の基準周波数発生装置との間で出力を切り替えるときでも、出力信号のタイミングと周波数の急激な変動を抑制できる構成を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to output the timing and frequency of the output signal even when the output is switched between the reference frequency generator on the active side and the reference frequency generator on the standby side. It is in providing the structure which can suppress the rapid fluctuation | variation of.

課題を解決するための手段及び効果Means and effects for solving the problems

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。   The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems and the effects thereof will be described.

本発明の第1の観点によれば、以下の構成の基準周波数発生システムが提供される。即ち、この基準周波数発生システムは、第1基準周波数発生装置と、第2基準周波数発生装置と、を接続して構成されている。前記第1基準周波数発生装置は、現用側として動作可能である。前記第2基準周波数発生装置は、予備側として動作可能である。前記第2基準周波数発生装置が予備側として動作するときは、前記第1基準周波数発生装置の同期回路が出力するタイミング信号に前記第2基準周波数発生装置の同期回路がロックし、当該第2基準周波数発生装置が出力する基準周波数信号の位相が、前記第1基準周波数発生装置と前記第2基準周波数発生装置との接続線に起因する伝送遅延を補正するように調整される。   According to a first aspect of the present invention, a reference frequency generation system having the following configuration is provided. That is, the reference frequency generation system is configured by connecting a first reference frequency generation device and a second reference frequency generation device. The first reference frequency generator is operable as a working side. The second reference frequency generator can operate as a spare side. When the second reference frequency generator operates as a spare side, the synchronization circuit of the second reference frequency generator locks to a timing signal output from the synchronization circuit of the first reference frequency generator, and the second reference frequency generator The phase of the reference frequency signal output from the frequency generator is adjusted so as to correct a transmission delay caused by a connection line between the first reference frequency generator and the second reference frequency generator.

これにより、接続線の伝送遅延を考慮して予備側の基準周波数信号の位相を調整し、現用側と予備側とで位相の揃った基準周波数信号を出力することができる。従って、現用側と予備側での出力切替時に出力信号のタイミングが急激に変動するのを防止することができる。   As a result, the phase of the reference frequency signal on the standby side is adjusted in consideration of the transmission delay of the connection line, and the reference frequency signal having the same phase can be output on the active side and the backup side. Therefore, it is possible to prevent the output signal timing from abruptly changing when the output is switched between the active side and the standby side.

本発明の第2の観点によれば、冗長化されたシステムにおいて現用側として使用することが可能な基準周波数発生装置における以下の構成が提供される。即ち、この基準周波数発生装置は、同期回路と、信号出力部と、戻し信号入力部と、補正用信号出力部と、を備える。前記同期回路は、所定の周波数の信号を出力可能である。前記信号出力部は、前記同期回路が出力した信号である同期回路出力信号をユーザ側装置へ出力可能である。前記戻し信号入力部は、相手側の基準周波数発生装置からの戻し信号を、前記ユーザ側装置を経て入力する。前記補正用信号出力部は、前記同期回路出力信号に対する前記戻し信号の遅延量である信号遅延量に基づく補正用信号を相手側の基準周波数発生装置に出力する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the following configuration in a reference frequency generator that can be used as a working side in a redundant system. That is, the reference frequency generator includes a synchronization circuit, a signal output unit, a return signal input unit, and a correction signal output unit. The synchronization circuit can output a signal having a predetermined frequency. The signal output unit can output a synchronization circuit output signal, which is a signal output from the synchronization circuit, to a user side device. The return signal input unit inputs a return signal from the reference frequency generator on the other side via the user side device. The correction signal output unit outputs a correction signal based on a signal delay amount that is a delay amount of the return signal with respect to the synchronous circuit output signal to the reference frequency generator on the other side.

これにより、自機の同期回路が出力する信号を予備側へ供給するとともに、戻し信号の遅延量に基づく補正用信号を予備側に送信することができる。従って、予備側の基準周波数発生装置としては、現用側の同期回路からの信号と同期するとともに、前記伝送遅延を考慮して基準周波数信号の位相を調整し、現用側と位相が揃った基準周波数信号を出力することができる。   As a result, the signal output from the synchronization circuit of the own device can be supplied to the backup side, and the correction signal based on the delay amount of the return signal can be transmitted to the backup side. Therefore, as a reference frequency generator on the standby side, it synchronizes with the signal from the synchronization circuit on the working side, adjusts the phase of the reference frequency signal in consideration of the transmission delay, and matches the phase with the working side. A signal can be output.

本発明の第3の観点によれば、冗長化されたシステムにおいて予備側として使用することが可能な基準周波数発生装置における以下の構成が提供される。即ち、この基準周波数発生装置は、同期回路と、信号入力部と、切替部と、戻し信号出力部と、補正用信号入力部と、位相調整部と、を備える。前記同期回路は、所定の周波数の信号を出力可能である。前記信号入力部は、現用側の基準周波数発生装置の同期回路が出力する信号を、ユーザ側装置を経て相手側同期回路出力信号として入力する。前記切替部は、通常は、自機の前記同期回路を前記相手側同期回路出力信号にロックさせ、自機が現用側に切り替わったときは、自機の前記同期回路を自機のリファレンス信号にロックさせる。前記戻し信号出力部は、前記信号入力部から入力された前記相手側同期回路出力信号をユーザ側装置へ出力する。前記補正用信号入力部には、現用側の基準周波数発生装置が出力する補正用信号が入力される。前記位相調整部は、前記補正用信号入力部から入力される前記補正用信号に基づいて、自機の前記同期回路の出力信号の位相を調整する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the following configuration in a reference frequency generator that can be used as a backup side in a redundant system. That is, the reference frequency generator includes a synchronization circuit, a signal input unit, a switching unit, a return signal output unit, a correction signal input unit, and a phase adjustment unit. The synchronization circuit can output a signal having a predetermined frequency. The signal input unit inputs a signal output from the synchronization circuit of the reference frequency generating device on the working side as an output signal of the counterpart synchronization circuit via the user device. The switching unit normally locks the synchronization circuit of the own device to the output signal of the other party's synchronization circuit, and when the own device is switched to the active side, the synchronization circuit of the own device becomes the reference signal of the own device. Lock it. The return signal output unit outputs the partner-side synchronization circuit output signal input from the signal input unit to a user-side device. A correction signal output from the reference frequency generator on the working side is input to the correction signal input unit. The phase adjustment unit adjusts the phase of the output signal of the synchronization circuit of the own device based on the correction signal input from the correction signal input unit.

これにより、予備側として動作しているときは、自機の同期回路を現用側の基準周波数発生装置の同期回路出力信号にロックさせることができる。また、煩雑な調整作業を要することなく、現用側から予備側へリファレンス信号を送信する際の伝送遅延を考慮して、自機が出力する信号の位相を自動的に調整することができる。従って、自機が出力する波形の位相を、現用側の基準周波数発生装置が出力する波形の位相に正確に一致させることができるので、自機が現用側に切り替わったときの出力波形の位相の急激な変動を抑制できる。   As a result, when operating as a spare side, the own synchronization circuit can be locked to the synchronization circuit output signal of the active side reference frequency generator. Further, the phase of the signal output from the own device can be automatically adjusted in consideration of the transmission delay when the reference signal is transmitted from the active side to the standby side without requiring complicated adjustment work. Therefore, the phase of the waveform output by the own device can be made to exactly match the phase of the waveform output by the reference frequency generator on the active side, so that the phase of the output waveform when the own device is switched to the active side can be adjusted. Rapid fluctuation can be suppressed.

本発明の第4の観点によれば、冗長化されたシステムにおいて少なくとも現用側又は予備側の何れかとして動作可能な基準周波数発生装置における以下の構成が提供される。即ち、この基準周波数発生装置は、同期回路と、信号出力部と、信号入力部と、切替部と、戻し信号出力部と、戻し信号入力部と、補正用信号出力部と、補正用信号入力部と、位相調整部と、を備える。前記同期回路は、所定の周波数の信号を出力可能である。前記信号出力部は、前記同期回路が出力した信号である同期回路出力信号をユーザ側装置に出力する。前記信号入力部には、相手側の基準周波数発生装置の同期回路出力信号が前記ユーザ側装置を経て相手側同期回路出力信号として入力される。前記切替部は、自機が現用側として動作するときは、前記同期回路をリファレンス信号にロックさせ、自機が予備側として動作するときは、前記同期回路を前記相手側同期回路出力信号にロックさせる。前記戻し信号出力部は、前記信号入力部から入力された前記相手側同期回路出力信号を前記ユーザ側装置に出力する。前記戻し信号入力部は、自機が現用側として動作するときに、相手側の基準周波数発生装置の前記戻し信号出力部からの信号が前記ユーザ側装置を経て戻し信号として入力される。前記補正用信号出力部は、自機が現用側として動作するときに、前記同期回路出力信号に対する前記戻し信号の遅延量である信号遅延量に基づく補正用信号を相手側の基準周波数発生装置に出力する。前記補正用信号入力部は、自機が予備側として動作するときに、前記補正用信号が入力される。前記位相調整部は、自機が予備側として動作するときに、前記補正用信号入力部から入力される前記補正用信号に基づいて、自機の前記同期回路の出力信号の位相を調整する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the following configuration in a reference frequency generator that can operate at least as either a working side or a standby side in a redundant system. That is, the reference frequency generator includes a synchronization circuit, a signal output unit, a signal input unit, a switching unit, a return signal output unit, a return signal input unit, a correction signal output unit, and a correction signal input. And a phase adjustment unit. The synchronization circuit can output a signal having a predetermined frequency. The signal output unit outputs a synchronization circuit output signal, which is a signal output from the synchronization circuit, to the user side device. The signal input unit receives the synchronization circuit output signal of the counterpart reference frequency generator as the counterpart synchronization circuit output signal via the user device. The switching unit locks the synchronization circuit to a reference signal when the own device operates as a working side, and locks the synchronization circuit to the output signal from the other side when the own device operates as a backup side. Let The return signal output unit outputs the counterpart side synchronization circuit output signal input from the signal input unit to the user side device. The return signal input unit receives a signal from the return signal output unit of the reference frequency generator on the other side as a return signal via the user side device when the own device operates as the active side. The correction signal output unit sends a correction signal based on a signal delay amount, which is a delay amount of the return signal with respect to the synchronous circuit output signal, to the reference frequency generator on the other side when the own device operates as the active side. Output. The correction signal input unit receives the correction signal when the own apparatus operates as a spare side. The phase adjustment unit adjusts the phase of the output signal of the synchronization circuit of the own device based on the correction signal input from the correction signal input unit when the own device operates as a backup side.

これにより、予備側の基準周波数発生装置の同期回路は、現用側の基準周波数発生装置の同期回路が出力する信号にロックすることになる。また、煩雑な調整作業を要することなく、現用側から予備側へ同期回路の出力信号を送信する際の伝送遅延を考慮して、予備側の基準周波数発生装置が出力する信号の位相を自動的に調整することができる。従って、予備側の基準周波数発生装置が出力する波形の位相を、現用側の基準周波数発生装置が出力する波形の位相に正確に一致させることができるので、現用側と予備側の切替時に発生する出力波形の位相の急激な変動を抑制できる。   As a result, the synchronization circuit of the reference frequency generator on the standby side is locked to the signal output from the synchronization circuit of the reference frequency generator on the active side. In addition, the phase of the signal output by the reference frequency generator on the standby side is automatically adjusted in consideration of the transmission delay when transmitting the output signal of the synchronization circuit from the active side to the standby side without requiring complicated adjustment work. Can be adjusted. Therefore, the phase of the waveform output from the standby-side reference frequency generator can be made to exactly match the phase of the waveform output from the active-side reference frequency generator, so that it occurs when switching between the active side and the backup side. Abrupt fluctuations in the phase of the output waveform can be suppressed.

前記の基準周波数発生装置においては、自機が予備側として動作するときに、前記位相調整部は、前記同期回路の出力信号の位相を、前記信号遅延量の半分に相当する時間だけ早めた状態とすることが好ましい。   In the reference frequency generation device, when the own apparatus operates as a backup side, the phase adjustment unit advances the phase of the output signal of the synchronization circuit by a time corresponding to half of the signal delay amount. It is preferable that

これにより、遅延量の揃った2本の伝送経路を用いて2台の基準周波数発生装置の間で同期回路の出力信号をやり取りさせるように構成した場合、簡単な処理によって現用側と予備側で出力信号の位相を一致させることができる。   As a result, when the output signal of the synchronization circuit is exchanged between two reference frequency generators using two transmission paths with uniform delay amounts, the active side and the standby side can be easily processed. The phase of the output signal can be matched.

本発明の第5の観点によれば、上記の基準周波数発生装置を少なくとも2台備える基準周波数発生システムが提供される。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a reference frequency generation system including at least two reference frequency generation devices.

これにより、メンテナンスコストを低減できるとともに、現用側と予備側との切替時に位相の変動を低減できる基準周波数発生システムを提供できる。   As a result, it is possible to provide a reference frequency generation system that can reduce maintenance costs and reduce phase fluctuations when switching between the active side and the standby side.

前記の基準周波数発生システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、一側の基準周波数発生装置の前記信号出力部と、他側の基準周波数発生装置の前記信号入力部とが、ユーザ側装置の遅延を含む第1伝送経路で接続される。一側の基準周波数発生装置の前記戻し信号入力部と、他側の基準周波数発生装置の前記戻し信号出力部とが、ユーザ側装置の遅延を含む第2伝送経路で接続される。前記第1伝送経路の伝送遅延と前記第2伝送経路の伝送遅延が一致している。   The reference frequency generation system preferably has the following configuration. That is, the signal output unit of the reference frequency generator on one side and the signal input unit of the reference frequency generator on the other side are connected by a first transmission path including a delay of the user side device. The return signal input unit of the reference frequency generator on one side and the return signal output unit of the reference frequency generator on the other side are connected by a second transmission path including a delay of the user side device. The transmission delay of the first transmission path matches the transmission delay of the second transmission path.

これにより、簡単な制御によって現用側と予備側で出力信号の位相を一致させることができるので、基準周波数発生システムの構成を簡素化することができる。   As a result, the phase of the output signal can be matched between the active side and the standby side by simple control, and the configuration of the reference frequency generation system can be simplified.

本発明の一実施形態に係る基準周波数発生システムの電気的な構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing an electrical configuration of a reference frequency generation system according to an embodiment of the present invention. 第1基準周波数発生装置の詳細な構成を示すブロック図。The block diagram which shows the detailed structure of a 1st reference frequency generator. 第2基準周波数発生装置の詳細な構成を示すブロック図。The block diagram which shows the detailed structure of a 2nd reference frequency generator. 変形例の基準周波数発生装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the reference frequency generator of a modification.

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る基準周波数発生システム60の電気的な構成を示すブロック図である。図2は、第1基準周波数発生装置51の詳細な構成を示すブロック図である。図3は、第2基準周波数発生装置52の詳細な構成を示すブロック図である。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a reference frequency generation system 60 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the first reference frequency generator 51. FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the second reference frequency generator 52.

図1に示す基準周波数発生システム60は、同一の構成である2つの基準周波数発生装置51,52を備える。本実施形態の基準周波数発生システム60においては、第1基準周波数発生装置51が通常は現用側として動作し、第2基準周波数発生装置52が予備側(待機側)として動作するように設定されている。一方、第1基準周波数発生装置51に障害が発生した場合は、第2基準周波数発生装置52が現用側として動作するように切り替えられる。   A reference frequency generation system 60 shown in FIG. 1 includes two reference frequency generation devices 51 and 52 having the same configuration. In the reference frequency generating system 60 of the present embodiment, the first reference frequency generating device 51 is normally set to operate as the active side, and the second reference frequency generating device 52 is set to operate as the standby side (standby side). Yes. On the other hand, when a failure occurs in the first reference frequency generator 51, the second reference frequency generator 52 is switched to operate as the active side.

基準周波数発生装置51は、ユーザ側装置70に対して10MHzの信号を出力可能な第1出力端子11aと、1Hzの信号を出力可能な第2出力端子12aと、を備えている。基準周波数発生装置52も同様に、ユーザ側装置70に対して10MHzの信号を出力可能な第1出力端子11bと、1Hzの信号を出力可能な第2出力端子12bと、を備えている。なお、図1では、第2出力端子12a,12bから出力される1Hzの信号だけがケーブルを介してユーザ側装置70に入力される例が示されているが、事情に応じ、ユーザ側装置70に10MHzの信号と1Hzの信号の両方を入力しても良いし、10MHzの信号のみを入力しても良いことは勿論である。   The reference frequency generation device 51 includes a first output terminal 11a capable of outputting a 10 MHz signal to the user side device 70 and a second output terminal 12a capable of outputting a 1 Hz signal. Similarly, the reference frequency generation device 52 includes a first output terminal 11b that can output a 10 MHz signal to the user-side device 70, and a second output terminal 12b that can output a 1 Hz signal. FIG. 1 shows an example in which only a 1 Hz signal output from the second output terminals 12a and 12b is input to the user side device 70 via a cable. However, depending on the circumstances, the user side device 70 is shown. Of course, both a 10 MHz signal and a 1 Hz signal may be input, or only a 10 MHz signal may be input.

ユーザ側装置70は、例えば地上波デジタル放送や携帯電話の無線通信基地局として構成されている。ユーザ側装置70は、2台の基準周波数発生装置51,52のうち、現用側として動作している基準周波数発生装置からの信号を利用して各種の処理を行い、通信サービスを提供する。基準周波数発生装置51,52は、ユーザ側装置70(ユーザシステム)で定められた基準に従い、例えば協定世界時(UTC)の1秒や、GPS(GNSS)基準時刻の1秒に同期した基準周波数信号を出力する。   The user-side device 70 is configured as, for example, a terrestrial digital broadcast or a mobile communication base station. The user side device 70 performs various processes using a signal from the reference frequency generation device operating as the active side of the two reference frequency generation devices 51 and 52, and provides a communication service. The reference frequency generators 51 and 52 are, for example, a reference frequency synchronized with 1 second of Coordinated Universal Time (UTC) or 1 second of GPS (GNSS) reference time in accordance with a reference determined by the user side device 70 (user system). Output a signal.

次に、基準周波数発生装置51及び基準周波数発生システム60の詳細な構成を説明する。なお、前述したとおり2台の基準周波数発生装置51,52の構成は同一であるので、特に言及しない限り基準周波数発生装置51の構成のみを代表して説明し、第2基準周波数発生装置52の構成の説明は省略する。なお、図面では、第1基準周波数発生装置51側の構成には数字の末尾に「a」が付いた符号が使用され、それに対応する第2基準周波数発生装置52側の構成には、同一の数字の末尾に「b」が付いた符号が使用されている。   Next, detailed configurations of the reference frequency generation device 51 and the reference frequency generation system 60 will be described. Since the two reference frequency generators 51 and 52 have the same configuration as described above, only the configuration of the reference frequency generator 51 will be described as a representative unless otherwise specified. The description of the configuration is omitted. In the drawing, the first reference frequency generator 51 side configuration uses a symbol with “a” at the end of the number, and the corresponding configuration on the second reference frequency generator 52 side is the same. A symbol with “b” at the end of the number is used.

この基準周波数発生装置51は、GPS受信機21aと、位相ロックループ回路(PLL回路、同期回路)22aと、位相調整信号出力回路23aと、信号切替器(切替部、供給信号切替部)26aと、設定記憶部27aと、遅延演算器(位相調整部)28aと、を備えている。   The reference frequency generator 51 includes a GPS receiver 21a, a phase lock loop circuit (PLL circuit, synchronous circuit) 22a, a phase adjustment signal output circuit 23a, a signal switcher (switching unit, supply signal switching unit) 26a, A setting storage unit 27a, and a delay calculator (phase adjustment unit) 28a.

GPS受信機21aには、基準周波数発生装置51の外部に設置されたGPSアンテナ61が電気的に接続されている。GPS受信機21aは、GPSアンテナ61で受信した測位用信号に基づいて測位計算を行い、これに基づいて、1秒に1回のパルス信号(1PPS信号、リファレンス信号)を生成する。このパルス信号は、GPS受信機21aにおいて、協定世界時(UTC)の1秒に正確に同期するように適宜較正されている。   A GPS antenna 61 installed outside the reference frequency generator 51 is electrically connected to the GPS receiver 21a. The GPS receiver 21a performs positioning calculation based on the positioning signal received by the GPS antenna 61, and generates a pulse signal (1PPS signal, reference signal) once per second based on the positioning calculation. This pulse signal is appropriately calibrated in the GPS receiver 21a so as to be accurately synchronized with 1 second of Coordinated Universal Time (UTC).

図2に示すように、信号切替器26aは、GPS受信機21aと、PLL回路22aの入力段である位相比較器31a(図2)と、の間に配置されている。信号切替器26aは、基準周波数発生装置51が現用側として動作するときは、GPS受信機21aからの1PPS信号を基準タイミング信号として位相比較器31aに供給するように構成されている。   As shown in FIG. 2, the signal switch 26a is disposed between the GPS receiver 21a and a phase comparator 31a (FIG. 2) that is an input stage of the PLL circuit 22a. The signal switch 26a is configured to supply the 1PPS signal from the GPS receiver 21a to the phase comparator 31a as a reference timing signal when the reference frequency generator 51 operates as the active side.

PLL回路22aは、前記基準タイミング信号にPLLロックした10MHz及び1Hzの信号を生成するとともに、当該信号の波形の位相を適宜変更できるように構成されている。図2に詳細なブロック図として示すように、このPLL回路22aは、位相比較器31aと、ループフィルタ32aと、電圧制御発振器33aと、N分周器34aと、遅延発生器35aと、を備えている。   The PLL circuit 22a is configured to generate 10 MHz and 1 Hz signals that are PLL-locked to the reference timing signal, and to change the phase of the waveform of the signal as appropriate. As shown in a detailed block diagram in FIG. 2, the PLL circuit 22a includes a phase comparator 31a, a loop filter 32a, a voltage control oscillator 33a, an N frequency divider 34a, and a delay generator 35a. ing.

位相比較器31aは、上記の基準タイミング信号と、電圧制御発振器33aから出力される信号をN分周器34aで分周して遅延発生器35aで遅延させた位相比較用信号と、の位相差を検出する。そして位相比較器31aは、検出された位相差を表す信号(位相差信号)を生成して、ループフィルタ32aに出力する。   The phase comparator 31a has a phase difference between the reference timing signal and the phase comparison signal obtained by dividing the signal output from the voltage controlled oscillator 33a by the N divider 34a and delaying it by the delay generator 35a. Is detected. Then, the phase comparator 31a generates a signal (phase difference signal) indicating the detected phase difference and outputs the signal to the loop filter 32a.

ループフィルタ32aはローパスフィルタ等により構成されており、位相差信号の電圧レベルを時間的に平均化することにより制御電圧信号を生成する。ループフィルタ32aが生成した制御電圧信号は、電圧制御発振器33aに入力される。   The loop filter 32a is configured by a low-pass filter or the like, and generates a control voltage signal by averaging the voltage level of the phase difference signal over time. The control voltage signal generated by the loop filter 32a is input to the voltage controlled oscillator 33a.

電圧制御発振器33aは、例えばルビジウム発振器として構成されており、ループフィルタ32aから入力される制御電圧信号に応じて変化する周波数の信号を出力する。本実施形態では、PLL回路22aがGPS受信機21aからの1PPS信号(リファレンス信号、基準タイミング信号)にロックした状態では、電圧制御発振器33aの出力信号の周波数が10MHzとなるように制御される。電圧制御発振器33aが出力する信号波形は、第1出力端子11aに出力される。また、電圧制御発振器33aの出力信号はN分周器34aにも入力される。   The voltage controlled oscillator 33a is configured as a rubidium oscillator, for example, and outputs a signal having a frequency that changes in accordance with the control voltage signal input from the loop filter 32a. In the present embodiment, when the PLL circuit 22a is locked to the 1PPS signal (reference signal, reference timing signal) from the GPS receiver 21a, the frequency of the output signal of the voltage controlled oscillator 33a is controlled to be 10 MHz. The signal waveform output from the voltage controlled oscillator 33a is output to the first output terminal 11a. The output signal of the voltage controlled oscillator 33a is also input to the N frequency divider 34a.

N分周器34aは、電圧制御発振器33aから入力される10MHzの信号を分周して、1Hzの信号を生成する。従って、N分周器34aの分周比は1/10000000である(N=10000000)。N分周器34aが出力する1Hzの信号は、第2出力端子12aに出力されるとともに、遅延発生器35aへ出力される。   The N divider 34a divides the 10 MHz signal input from the voltage controlled oscillator 33a to generate a 1 Hz signal. Therefore, the frequency division ratio of the N frequency divider 34a is 1 / 10,000,000 (N = 10000000). The 1 Hz signal output from the N frequency divider 34a is output to the second output terminal 12a and also output to the delay generator 35a.

遅延発生器35aは、N分周器34aから入力された信号に対して遅れを有する信号を生成し、位相比較器31aへ位相比較用信号として出力する。N分周器34aから入力される信号に対する遅延発生器35aの出力信号の遅れ時間(遅延量)は、後述の遅延演算器28aからの制御信号に基づいて適宜変更可能になっている。   The delay generator 35a generates a signal having a delay with respect to the signal input from the N frequency divider 34a, and outputs the signal to the phase comparator 31a as a phase comparison signal. The delay time (delay amount) of the output signal of the delay generator 35a with respect to the signal input from the N frequency divider 34a can be appropriately changed based on a control signal from a delay calculator 28a described later.

この遅延発生器35aとしては、様々な構成のものを採用することができる。例えば、シフトレジスタ、ディレイライン等を遅延発生器35aとして用い、遅延量が様々に異なる複数の出力から1つをセレクタで選択することにより遅延量の変更を実現することができる。また、遅延発生器35aに入力される波形が正弦波やノコギリ波等のアナログ波である場合、遅延発生器35aとしてコンパレータを採用し、コンパレータの閾値の変更により遅延量を変更する構成とすることもできる。更には、上記のようにハードウェアにより遅延を実現することに代えて、ソフトウェアによって遅延を実現することもできる。   As the delay generator 35a, various configurations can be adopted. For example, the shift amount can be changed by using a shift register, a delay line, or the like as the delay generator 35a and selecting one of a plurality of outputs with different delay amounts by a selector. When the waveform input to the delay generator 35a is an analog wave such as a sine wave or a sawtooth wave, a comparator is adopted as the delay generator 35a, and the delay amount is changed by changing the threshold value of the comparator. You can also. Furthermore, instead of realizing the delay by hardware as described above, the delay can also be realized by software.

ここで、上記PLL回路22aが前記基準タイミング信号(例えば、GPS受信機21aからの1PPS信号)にロックした状態で、遅延演算器28aの制御により、遅延発生器35aの遅延量が増大した場合を考える。この場合、遅延発生器35aから出力されて位相比較器31aに入力される位相比較信号がその分だけ遅れるので、前記基準タイミング信号との間に位相ズレが生じる。これにより、位相比較器31aが出力する位相差信号が変化するので、ループフィルタ32aを介して電圧制御発振器33aに入力される制御電圧信号が変化する。従って、電圧制御発振器33aは、遅延発生器35aによる遅延増大分を相殺するように発振の位相を早めることで上記位相ズレをゼロに戻すように動作し、これにより、基準タイミング信号へのPLLロックが継続される。以上のように、遅延発生器35aの遅延量を増大させることで、電圧制御発振器33aの出力波形の位相を早めることができる。   Here, in the state where the PLL circuit 22a is locked to the reference timing signal (for example, 1PPS signal from the GPS receiver 21a), the delay amount of the delay generator 35a is increased by the control of the delay calculator 28a. Think. In this case, since the phase comparison signal output from the delay generator 35a and input to the phase comparator 31a is delayed by that amount, a phase shift occurs with respect to the reference timing signal. Thereby, since the phase difference signal output from the phase comparator 31a changes, the control voltage signal input to the voltage controlled oscillator 33a via the loop filter 32a changes. Accordingly, the voltage controlled oscillator 33a operates so as to return the phase shift to zero by advancing the phase of oscillation so as to cancel out the delay increase by the delay generator 35a, and thereby the PLL lock to the reference timing signal. Will continue. As described above, the phase of the output waveform of the voltage controlled oscillator 33a can be advanced by increasing the delay amount of the delay generator 35a.

従って、基準周波数発生装置51から出力される10MHzの信号及び1Hzの信号の位相は、遅延発生器35aの制御により適宜調整できることになる。なお、PLL回路22aのループフィルタ32aには時定数の大きなものが用いられているので、上記のように位相ズレをゼロに戻す動作は時間を掛けて緩やかに行われる。   Therefore, the phase of the 10 MHz signal and the 1 Hz signal output from the reference frequency generator 51 can be appropriately adjusted by the control of the delay generator 35a. Since the loop filter 32a of the PLL circuit 22a has a large time constant, the operation for returning the phase shift to zero as described above is performed gradually over time.

図1に示すように、基準周波数発生装置51は、タイミング信号出力端子(信号出力部)81aと、タイミング信号入力端子(信号入力部)82aと、を備えている。基準周波数発生装置51は、自機のPLL回路22aが発生する1Hzの信号(PLL出力信号、同期回路出力信号)を、タイミング信号出力端子81aを介して出力することができる。また、基準周波数発生装置51は、相手側の基準周波数発生装置52のPLL回路22bが発生する1Hzの信号を、タイミング信号入力端子82aから相手側1Hz信号(相手側PLL出力信号、相手側同期回路出力信号)として入力することができる。   As shown in FIG. 1, the reference frequency generator 51 includes a timing signal output terminal (signal output unit) 81a and a timing signal input terminal (signal input unit) 82a. The reference frequency generator 51 can output a 1 Hz signal (PLL output signal, synchronous circuit output signal) generated by its own PLL circuit 22a via a timing signal output terminal 81a. Further, the reference frequency generator 51 sends a 1 Hz signal generated by the PLL circuit 22b of the counterpart reference frequency generator 52 from the timing signal input terminal 82a to the counterpart 1 Hz signal (the counterpart PLL output signal, the counterpart synchronization circuit). Output signal).

更に、基準周波数発生装置51は、戻し信号出力端子(戻し信号出力部)83aと、戻し信号入力端子(戻し信号入力部)84aと、を備えている。戻し信号出力端子83aは、前記タイミング信号入力端子82aから入力された1Hzの信号(相手側1Hz信号、相手側同期回路出力信号)を、戻し1Hz信号として出力するように構成されている。また、戻し信号入力端子84aは、相手側の基準周波数発生装置52から出力された戻し1Hz信号(戻し信号)を入力するように構成されている。   Furthermore, the reference frequency generator 51 includes a return signal output terminal (return signal output unit) 83a and a return signal input terminal (return signal input unit) 84a. The return signal output terminal 83a is configured to output a 1 Hz signal (partner side 1 Hz signal, partner side synchronization circuit output signal) input from the timing signal input terminal 82a as a return 1 Hz signal. The return signal input terminal 84a is configured to receive a return 1 Hz signal (return signal) output from the reference frequency generating device 52 on the counterpart side.

基準周波数発生システム60においては、図1に示すように、第1基準周波数発生装置51のタイミング信号出力端子81aと、ユーザ側装置70とが、第1ケーブル101で接続されている。また、前記ユーザ側装置70と、第2基準周波数発生装置52のタイミング信号入力端子82bとが、第2ケーブル102で接続されている。更に、第2基準周波数発生装置52の戻し信号出力端子83bと、ユーザ側装置70とが、第3ケーブル103で接続されている。また、ユーザ側装置70と、第1基準周波数発生装置51の戻し信号入力端子84aとが、第4ケーブル104で接続されている。   In the reference frequency generation system 60, as shown in FIG. 1, the timing signal output terminal 81 a of the first reference frequency generation device 51 and the user side device 70 are connected by the first cable 101. Further, the user side device 70 and the timing signal input terminal 82 b of the second reference frequency generating device 52 are connected by a second cable 102. Further, the return signal output terminal 83 b of the second reference frequency generator 52 and the user side device 70 are connected by the third cable 103. Further, the user side device 70 and the return signal input terminal 84 a of the first reference frequency generation device 51 are connected by the fourth cable 104.

また、上記と同様に、第2基準周波数発生装置52のタイミング信号出力端子81bと、ユーザ側装置70とが、第5ケーブル105で接続されている。また、前記ユーザ側装置70と、第1基準周波数発生装置51のタイミング信号入力端子82aとが、第6ケーブル106で接続されている。更に、第1基準周波数発生装置51の戻し信号出力端子83aと、ユーザ側装置70とが、第7ケーブル107で接続されている。また、ユーザ側装置70と、第2基準周波数発生装置52の戻し信号入力端子84bとが、第8ケーブル108で接続されている。   Similarly to the above, the timing signal output terminal 81 b of the second reference frequency generation device 52 and the user side device 70 are connected by the fifth cable 105. Further, the user side device 70 and the timing signal input terminal 82 a of the first reference frequency generator 51 are connected by a sixth cable 106. Further, the return signal output terminal 83 a of the first reference frequency generation device 51 and the user side device 70 are connected by a seventh cable 107. Further, the user side device 70 and the return signal input terminal 84 b of the second reference frequency generator 52 are connected by an eighth cable 108.

更に、基準周波数発生装置51は、制御出力端子(補正用信号出力部)91aと、制御入力端子(補正用信号入力部)92bと、を備える。そして、基準周波数発生装置51は、現用側として動作しているときは、波形の位相制御のための情報(位相制御情報、補正用信号)を制御出力端子91aへ出力できるように構成されている。また、基準周波数発生装置51は、予備側として動作しているときは、制御入力端子92aから入力された前記位相制御情報に基づき、自機のPLL回路22aから出力される10MHz及び1Hzの信号の位相を調整できるように構成されている。   The reference frequency generator 51 further includes a control output terminal (correction signal output unit) 91a and a control input terminal (correction signal input unit) 92b. The reference frequency generator 51 is configured to output information for phase control of the waveform (phase control information, correction signal) to the control output terminal 91a when operating as the active side. . Further, when the reference frequency generator 51 is operating as a backup side, the reference frequency generator 51 is configured to output 10 MHz and 1 Hz signals output from the PLL circuit 22a of the own device based on the phase control information input from the control input terminal 92a. The phase can be adjusted.

そして、本実施形態の基準周波数発生システム60においては、一側の基準周波数発生装置51の制御出力端子91aと、他側の基準周波数発生装置52の制御入力端子92bとが、適宜の信号線で接続されている。また、一側の基準周波数発生装置51の制御入力端子92aと、他側の基準周波数発生装置52の制御出力端子91bとが、適宜の信号線で接続されている。   In the reference frequency generation system 60 of the present embodiment, the control output terminal 91a of the reference frequency generation device 51 on one side and the control input terminal 92b of the reference frequency generation device 52 on the other side are appropriate signal lines. It is connected. In addition, the control input terminal 92a of the reference frequency generator 51 on one side and the control output terminal 91b of the reference frequency generator 52 on the other side are connected by an appropriate signal line.

以上の構成で、基準周波数発生装置51,52のうち現用側として動作している基準周波数発生装置(図1の上側の基準周波数発生装置51)は、GPS受信機21aが出力する1PPS信号(リファレンス信号)を、基準タイミング信号としてPLL回路22aに供給し、PLL回路22aは1Hzの信号を出力端子12a及びタイミング信号出力端子81aへ出力する。この1Hz信号は、第1ケーブル101、ユーザ側装置70が有する遅延1、及び第2ケーブル102を介して、予備側として動作している基準周波数発生装置(図1の下側の基準周波数発生装置52)のタイミング信号入力端子82bに入力される。   With the above configuration, the reference frequency generator (upper reference frequency generator 51 in FIG. 1) operating as the active side among the reference frequency generators 51 and 52 is a 1 PPS signal (reference) output from the GPS receiver 21a. Signal) is supplied to the PLL circuit 22a as a reference timing signal, and the PLL circuit 22a outputs a 1 Hz signal to the output terminal 12a and the timing signal output terminal 81a. The 1 Hz signal is transmitted from the first cable 101, the delay 1 of the user side device 70, and the second cable 102 as a reference frequency generator operating as a backup side (the lower reference frequency generator of FIG. 1). 52) is input to the timing signal input terminal 82b.

予備側の基準周波数発生装置52においてもGPS受信機21bは動作しており、GPSアンテナ62から受信した測位用信号に基づいて1PPS信号(リファレンス信号)を生成している。しかしながら、基準周波数発生装置52が予備側として動作するときは、信号切替器26bは、自機のGPS受信機21bからの1PPS信号ではなく、タイミング信号入力端子82bから入力された現用側1Hz信号(相手側1Hz信号)を基準タイミング信号としてPLL回路22bに供給するように切り替えられている。従って、予備側として動作している基準周波数発生装置52において、PLL回路22bは、自機のGPS受信機21bの1PPS信号ではなく、現用側の基準周波数発生装置51から入力される現用側1Hz信号にロックすることになる。   The GPS receiver 21b also operates in the reference frequency generator 52 on the standby side, and generates a 1PPS signal (reference signal) based on the positioning signal received from the GPS antenna 62. However, when the reference frequency generator 52 operates as a spare side, the signal switch 26b is not the 1PPS signal from its own GPS receiver 21b, but the working side 1 Hz signal (not shown) input from the timing signal input terminal 82b. The other side 1 Hz signal) is switched to be supplied to the PLL circuit 22b as a reference timing signal. Therefore, in the reference frequency generating device 52 operating as the standby side, the PLL circuit 22b is not the 1PPS signal of the GPS receiver 21b of its own device, but the working side 1 Hz signal input from the working side reference frequency generating device 51. Will lock in.

予備側の基準周波数発生装置52においてタイミング信号入力端子82bから入力された現用側1Hz信号は、上述のようにPLL回路22bに供給されるとともに、戻し信号出力端子83bに出力される。戻し信号出力端子83bに出力された現用側1Hz信号は、第3ケーブル103、ユーザ側装置70が有する遅延3、及び第4ケーブル104を介して、現用側の基準周波数発生装置51の戻し信号入力端子84aに戻し1Hz信号(戻し信号)として入力される。   The working-side 1 Hz signal input from the timing signal input terminal 82b in the standby-side reference frequency generator 52 is supplied to the PLL circuit 22b as described above and is output to the return signal output terminal 83b. The working-side 1 Hz signal output to the return signal output terminal 83b is input to the working-side reference frequency generator 51 via the third cable 103, the delay 3 of the user-side device 70, and the fourth cable 104. The signal is returned to the terminal 84a and input as a 1 Hz signal (return signal).

基準周波数発生装置51が有する位相調整信号出力回路23aは、自機が現用側として動作しているときに前記第1ケーブル101、ユーザ側装置70の遅延1、及び第2ケーブル102からなる伝送経路に起因する伝送遅延を求め、これに基づく制御情報(位相制御情報)を制御出力端子91aから相手側の基準周波数発生装置52に出力するためのものである。この位相調整信号出力回路23aは、図2に示すように、遅延量測定器41aと、除算器42aと、ローパスフィルタ43aと、を備える。   The phase adjustment signal output circuit 23a included in the reference frequency generator 51 is a transmission path including the first cable 101, the delay 1 of the user side device 70, and the second cable 102 when the own device is operating as the active side. And the control information (phase control information) based on the transmission delay is output from the control output terminal 91a to the reference frequency generator 52 on the other side. As shown in FIG. 2, the phase adjustment signal output circuit 23a includes a delay amount measuring device 41a, a divider 42a, and a low-pass filter 43a.

遅延量測定器41aには、自機のPLL回路22aから出力される1Hz信号が入力される。また、基準周波数発生装置51が現用側として動作するときは、戻し信号入力端子84aから入力された戻し1Hz信号が、遅延量測定器41aに入力される。この構成で、現用側の基準周波数発生装置51における遅延量測定器41aは、基準タイミング信号(即ち、自機のPLL回路22aが生成する1Hzの信号)に対する戻し1Hz信号の遅延時間を測定する。なお、以下の説明では、この遅延時間を「信号遅延量」と称することがある。   The delay amount measuring device 41a receives a 1 Hz signal output from its own PLL circuit 22a. When the reference frequency generator 51 operates as the active side, the return 1 Hz signal input from the return signal input terminal 84a is input to the delay amount measuring device 41a. With this configuration, the delay amount measuring device 41a in the reference frequency generator 51 on the working side measures the delay time of the return 1 Hz signal with respect to the reference timing signal (that is, the 1 Hz signal generated by the own PLL circuit 22a). In the following description, this delay time may be referred to as “signal delay amount”.

これにより、2本の経路(即ち、第1ケーブル101、ユーザ側装置70の遅延1、及び第2ケーブル102からなる経路と、第3ケーブル103、ユーザ側装置70の遅延3、及び第4ケーブル104からなる経路)を通って1Hzの信号が基準周波数発生装置51,52の間を往復した際に発生する遅延時間を求めることができる。   Thus, there are two paths (that is, a path including the first cable 101, the delay 1 of the user side device 70, and the second cable 102, the third cable 103, the delay 3 of the user side device 70, and the fourth cable). The delay time generated when the 1 Hz signal reciprocates between the reference frequency generators 51 and 52 through the path 104) can be obtained.

なお、第1ケーブル101と第4ケーブル104は遅延量が互いに等しいものが用いられており、同様に、第2ケーブル102と第3ケーブル103についても遅延量が互いに等しいものが用いられている。また、ユーザ側装置70においては、2つの前記遅延1,3の遅延量が互いに一致するように設計されている。従って、第1ケーブル101、ユーザ側装置70の遅延1、及び第2ケーブル102からなる経路と、第3ケーブル103、ユーザ側装置70の遅延3、及び第4ケーブル104からなる経路は、遅延量の合計が互いに一致している。遅延量測定器41aは、得られた遅延時間に応じた信号を除算器42aに出力する。   The first cable 101 and the fourth cable 104 have the same delay amount, and similarly, the second cable 102 and the third cable 103 have the same delay amount. In addition, the user side device 70 is designed so that the delay amounts of the two delays 1 and 3 coincide with each other. Therefore, the path consisting of the first cable 101, the delay 1 of the user side device 70, and the second cable 102, and the path consisting of the third cable 103, the delay 3 of the user side device 70, and the fourth cable 104 are the delay amount. The sum of is consistent with each other. The delay amount measuring device 41a outputs a signal corresponding to the obtained delay time to the divider 42a.

除算器42aは、遅延量測定器41aから入力された遅延時間(信号遅延量)を2で除し、得られた値に応じた信号をローパスフィルタ43aに出力する。ここで、基準周波数発生装置51,52の間を繋ぐ2本の経路は上述のとおり遅延量が一致しているので、上記のように2で除算することにより、経路の片道分の遅延時間が得られる。即ち、除算器42aでは、現用側の基準周波数発生装置51から予備側の基準周波数発生装置52に、第1ケーブル101、ユーザ側装置70の遅延1、及び第2ケーブル102からなる経路を介して1Hzの信号が伝送される際に発生する遅延を求めることができる。なお、以下の説明では、この経路の1本分に基づく伝送遅延を単に「経路遅延」と称することがある。   The divider 42a divides the delay time (signal delay amount) input from the delay amount measuring device 41a by 2, and outputs a signal corresponding to the obtained value to the low-pass filter 43a. Here, since the two paths connecting the reference frequency generators 51 and 52 have the same amount of delay as described above, by dividing by 2 as described above, the delay time for one way of the path is obtained. can get. That is, in the divider 42a, the reference frequency generator 51 on the active side passes from the reference frequency generator 52 on the standby side via the path formed by the first cable 101, the delay 1 of the user side device 70, and the second cable 102. A delay that occurs when a 1 Hz signal is transmitted can be obtained. In the following description, the transmission delay based on one of the paths may be simply referred to as “path delay”.

ローパスフィルタ43aは、除算器42aから入力される信号から、外来雑音や環境変化等に起因する短期的なジッタを取り除き、基準周波数発生装置51が備える制御出力端子91aに出力する。こうして制御出力端子91aに出力された位相制御情報は、信号線を介して、相手側の基準周波数発生装置52における制御入力端子92bに入力される。   The low-pass filter 43a removes short-term jitter caused by external noise or environmental changes from the signal input from the divider 42a, and outputs it to the control output terminal 91a provided in the reference frequency generator 51. The phase control information output to the control output terminal 91a in this way is input to the control input terminal 92b in the reference frequency generator 52 on the counterpart side through the signal line.

遅延演算器28aは、PLL回路22aからユーザ側装置70へ出力される波形の位相を調整するためのものである。そして、現用側として動作している基準周波数発生装置51においては、遅延演算器28aは、設定記憶部27aに記憶されている遅延パラメータに相当する遅延のみをPLL回路22aの遅延発生器35(図2)に設定する。一方、予備側として動作している基準周波数発生装置52においては、遅延演算器28bは、制御入力端子92bから入力される位相制御情報に含まれる前記経路遅延と、設定記憶部27bの前記遅延パラメータを総合的に考慮して、適宜の遅延量を遅延発生器35bに設定する。以上により、予備側の基準周波数発生装置52において、基準周波数発生装置51と位相が一致した出力波形を得ることができる。   The delay calculator 28a is for adjusting the phase of the waveform output from the PLL circuit 22a to the user device 70. In the reference frequency generation device 51 operating as the active side, the delay calculator 28a applies only the delay corresponding to the delay parameter stored in the setting storage unit 27a to the delay generator 35 (see FIG. Set to 2). On the other hand, in the reference frequency generation device 52 operating as the backup side, the delay calculator 28b includes the path delay included in the phase control information input from the control input terminal 92b and the delay parameter of the setting storage unit 27b. In consideration of the above, an appropriate delay amount is set in the delay generator 35b. As described above, in the reference frequency generator 52 on the standby side, an output waveform having the same phase as that of the reference frequency generator 51 can be obtained.

具体的には、予備側として動作している基準周波数発生装置52の遅延演算器28bは、現用側の基準周波数発生装置51から制御入力端子92bを介して入力される位相制御情報を解析し、経路遅延を取得する。そして、設定記憶部27bに予め記憶されている遅延パラメータ(具体的には、GPS受信機21bの内部遅延や、GPSアンテナ62と基準周波数発生装置52とを繋ぐアンテナケーブルによる伝送遅延、基準周波数発生装置52とユーザ側装置70とを繋ぐケーブルによる伝送遅延等を総合的に考慮した遅延時間)に上記経路遅延を加算し、得られた遅延量を前記遅延発生器35bに設定する。   Specifically, the delay calculator 28b of the reference frequency generator 52 operating as the backup side analyzes the phase control information input from the reference frequency generator 51 on the active side via the control input terminal 92b, Get the path delay. Then, the delay parameters stored in advance in the setting storage unit 27b (specifically, the internal delay of the GPS receiver 21b, the transmission delay by the antenna cable connecting the GPS antenna 62 and the reference frequency generator 52, the reference frequency generation) The above-mentioned path delay is added to a delay time that comprehensively considers a transmission delay caused by a cable connecting the device 52 and the user-side device 70, and the obtained delay amount is set in the delay generator 35b.

以上の構成で、予備側として動作する基準周波数発生装置52に対し、現用側の基準周波数発生装置51から前記位相制御情報が入力されていない状態を考える。この場合、予備側の基準周波数発生装置52では経路遅延がゼロであるとみなし、遅延演算器28bは、設定記憶部27bから得られた遅延パラメータに相当する遅延量のみを遅延発生器35bに設定する。そして、上述したとおり、予備側として動作している基準周波数発生装置52においては、基準周波数発生装置51から第1ケーブル101、ユーザ側装置70の遅延1、及び第2ケーブル102からなる経路を経由して入力された1Hzの信号が基準タイミング信号としてPLL回路22bに供給される。従って、上記のように波形位相の調整が行われない場合、予備側の基準周波数発生装置52においてPLL回路22bから出力される10MHz及び1Hzの波形位相は、現用側のそれに対して、上記経路の伝送遅延に相当する分だけ遅れてしまう。   Consider a state in which the phase control information is not input from the reference frequency generator 51 on the active side to the reference frequency generator 52 operating as the backup side with the above configuration. In this case, the reference frequency generator 52 on the standby side assumes that the path delay is zero, and the delay calculator 28b sets only the delay amount corresponding to the delay parameter obtained from the setting storage unit 27b in the delay generator 35b. To do. As described above, in the reference frequency generator 52 operating as the backup side, the reference frequency generator 51 passes through the path including the first cable 101, the delay 1 of the user device 70, and the second cable 102. The 1 Hz signal input in this manner is supplied to the PLL circuit 22b as a reference timing signal. Accordingly, when the waveform phase is not adjusted as described above, the waveform phases of 10 MHz and 1 Hz output from the PLL circuit 22b in the reference frequency generator 52 on the standby side are compared with those on the working side in the above path. It will be delayed by the amount corresponding to the transmission delay.

一方、基準周波数発生装置51から位相制御情報が入力されると、遅延演算器28bは、当該ケーブル遅延に相当するだけ遅延量を増大させるように遅延発生器35bを制御する。この結果、予備側の基準周波数発生装置52から出力される10MHz及び1Hzの波形は、上記経路の伝送遅延を相殺するように位相が早められる。従って、現用側の基準周波数発生装置51と予備側の基準周波数発生装置52とで、10MHz及び1Hzの出力波形の位相を揃えることができる。これにより、基準周波数発生装置51に障害が発生して基準周波数発生装置52が現用側に切り替わったときに、ユーザ側装置70に入力される波形位相の不連続(飛び)を防止でき、ユーザ側装置70の動作異常等を回避することができる。   On the other hand, when the phase control information is input from the reference frequency generator 51, the delay calculator 28b controls the delay generator 35b so as to increase the delay amount corresponding to the cable delay. As a result, the phases of the 10 MHz and 1 Hz waveforms output from the standby-side reference frequency generator 52 are advanced so as to cancel the transmission delay of the path. Therefore, the phases of the output waveforms of 10 MHz and 1 Hz can be made uniform between the reference frequency generator 51 on the active side and the reference frequency generator 52 on the standby side. Thereby, when a failure occurs in the reference frequency generation device 51 and the reference frequency generation device 52 is switched to the active side, discontinuity (jump) of the waveform phase input to the user side device 70 can be prevented. Abnormal operation of the device 70 can be avoided.

なお、予備側として動作していた基準周波数発生装置52が上記のように現用側に切り替わると、基準周波数発生装置52の信号切替器26bは、基準周波数発生装置51から供給されていた1Hz信号ではなく、自機のGPS受信機21bが生成する1PPS信号をPLL回路22bに供給するように切り替えられる。しかしながら、本実施形態では、PLL回路22bのループフィルタ32b(図3)として時定数の長いものが用いられている。従って、動作が予備側から現用側に切り替わった瞬間においては、PLL回路22bの出力波形は直前まで現用側だった基準周波数発生装置51の出力波形に同期したままであり、それから徐々に、自機のGPS受信機21bの1PPS信号に基づくタイミングに出力波形の位相が合わせられることになる。従って、この意味でも、ユーザ側装置70が得る信号に急激な位相変動は発生しないということができる。   When the reference frequency generator 52 that has been operating as the backup side is switched to the active side as described above, the signal switch 26b of the reference frequency generator 52 uses the 1 Hz signal supplied from the reference frequency generator 51. Instead, switching is performed so that the 1PPS signal generated by the GPS receiver 21b of the own device is supplied to the PLL circuit 22b. However, in this embodiment, a loop filter having a long time constant is used as the loop filter 32b (FIG. 3) of the PLL circuit 22b. Therefore, at the moment when the operation is switched from the standby side to the working side, the output waveform of the PLL circuit 22b remains synchronized with the output waveform of the reference frequency generator 51 which was the working side until immediately before, and then gradually, The phase of the output waveform is matched with the timing based on the 1PPS signal of the GPS receiver 21b. Therefore, even in this sense, it can be said that a sudden phase fluctuation does not occur in the signal obtained by the user side device 70.

次に、第1基準周波数発生装置51に何らかの障害が発生し、第2基準周波数発生装置52が予備側から現用側に切り替わった後に、第1基準周波数発生装置51が障害から復帰した場合を考える。この場合、第1基準周波数発生装置51は予備側として、直前まで第2基準周波数発生装置52が行っていた動作を行い、第2基準周波数発生装置52に障害が発生したときに備えることができる。   Next, consider a case where a failure occurs in the first reference frequency generator 51 and the first reference frequency generator 51 recovers from the failure after the second reference frequency generator 52 is switched from the standby side to the active side. . In this case, the first reference frequency generation device 51 can be prepared as a backup side when the second reference frequency generation device 52 performs the operation performed by the second reference frequency generation device 52 until immediately before, and a failure occurs in the second reference frequency generation device 52. .

この動作の概略を説明すると、現用側の基準周波数発生装置52のタイミング信号出力端子81bから出力された1Hzの信号が、第5ケーブル105、ユーザ側装置70の遅延5、第6ケーブル106からなる経路を介して、予備側の基準周波数発生装置51のタイミング信号入力端子82aに入力される。また、予備側の基準周波数発生装置51の戻し信号出力端子83aから出力された戻し1Hz信号は、第7ケーブル107、ユーザ側装置の遅延7、第8ケーブル108からなる経路を介して、現用側の基準周波数発生装置52の戻し信号入力端子84bに入力される。現用側の基準周波数発生装置52における位相調整信号出力回路23bでは、自機のPLL回路22bの1Hz信号に対する前記戻し1Hz信号の遅延量を測定し、これに基づく位相制御情報を制御出力端子91bから出力する。予備側の基準周波数発生装置51では、制御入力端子92aから入力された上記位相制御情報に基づき、PLL回路22aの出力信号の位相を調整する。   The outline of this operation will be described. A 1 Hz signal output from the timing signal output terminal 81b of the reference frequency generator 52 on the working side is composed of the fifth cable 105, the delay 5 of the user side device 70, and the sixth cable 106. The signal is input to the timing signal input terminal 82a of the reference frequency generator 51 on the standby side via the path. Further, the return 1 Hz signal output from the return signal output terminal 83a of the reference frequency generator 51 on the standby side is sent to the active side via a path including the seventh cable 107, the delay 7 of the user side device, and the eighth cable 108. Are input to the return signal input terminal 84b of the reference frequency generator 52. The phase adjustment signal output circuit 23b in the reference frequency generator 52 on the working side measures the delay amount of the return 1 Hz signal with respect to the 1 Hz signal of the PLL circuit 22b of its own device, and sends phase control information based on this delay from the control output terminal 91b. Output. The standby-side reference frequency generator 51 adjusts the phase of the output signal of the PLL circuit 22a based on the phase control information input from the control input terminal 92a.

以上に説明したように、本実施形態の基準周波数発生システム60は、第1基準周波数発生装置51と、第2基準周波数発生装置52と、を接続して構成されている。第1基準周波数発生装置51は、現用側として動作可能である。第2基準周波数発生装置52は、予備側として動作可能である。第2基準周波数発生装置52が予備側として動作するときは、第1基準周波数発生装置51のPLL回路22aが出力する1Hzの信号に第2基準周波数発生装置52のPLL回路22bがロックする。また、第2基準周波数発生装置52が予備側として動作する場合、当該第2基準周波数発生装置52が出力する基準周波数信号の位相が、第1基準周波数発生装置51と第2基準周波数発生装置52とを接続する接続線(第1ケーブル101、ユーザ側装置70の遅延1、及び第2ケーブル102からなる経路)に起因する伝送遅延を補正するように調整される。   As described above, the reference frequency generation system 60 of the present embodiment is configured by connecting the first reference frequency generation device 51 and the second reference frequency generation device 52. The first reference frequency generator 51 can operate as the working side. The second reference frequency generator 52 can operate as a spare side. When the second reference frequency generator 52 operates as a backup side, the PLL circuit 22b of the second reference frequency generator 52 is locked to the 1 Hz signal output from the PLL circuit 22a of the first reference frequency generator 51. When the second reference frequency generator 52 operates as a backup side, the phases of the reference frequency signals output from the second reference frequency generator 52 are the first reference frequency generator 51 and the second reference frequency generator 52. Is adjusted so as to correct a transmission delay caused by a connection line (a path including the first cable 101, the delay 1 of the user-side device 70, and the second cable 102).

これにより、1Hzの信号を供給するための接続線(第1ケーブル101、ユーザ側装置70の遅延1、及び第2ケーブル102からなる経路)の伝送遅延を考慮して、予備側で出力する基準周波数信号の位相を調整し、現用側と予備側とで位相の揃った基準周波数信号を出力することができる。従って、現用側と予備側での出力切替時に出力信号のタイミングが急激に変動するのを防止することができる。   As a result, in consideration of the transmission delay of the connection line for supplying the signal of 1 Hz (the path formed by the first cable 101, the delay 1 of the user side device 70, and the second cable 102), the reference output on the backup side By adjusting the phase of the frequency signal, it is possible to output a reference frequency signal having the same phase on the active side and the backup side. Therefore, it is possible to prevent the output signal timing from abruptly changing when the output is switched between the active side and the standby side.

また、本実施形態の基準周波数発生装置51,52は、冗長化システムにおいて現用側と予備側とで切り替えて動作可能に構成されている。また、それぞれの基準周波数発生装置(例えば第1基準周波数発生装置51)は、PLL回路22aと、タイミング信号出力端子81aと、タイミング信号入力端子82aと、信号切替器26aと、戻し信号出力端子83aと、戻し信号入力端子84aと、制御出力端子91aと、制御入力端子92aと、遅延演算器28aと、を備える。PLL回路22aは、10MHz及び1Hzの信号を出力可能である。タイミング信号出力端子81aは、PLL回路22aが出力した信号である1Hz信号をユーザ側装置70に出力する。タイミング信号入力端子82aには、相手側の基準周波数発生装置52の1Hz信号がユーザ側装置70を経て相手側1Hz信号として入力される。信号切替器26aは、自機が現用側として動作するときは、PLL回路22aを、GPS受信機21aが生成する1PPS信号にロックさせ、自機が予備側として動作するときは、PLL回路22aを前記相手側1Hz信号にロックさせる。   The reference frequency generators 51 and 52 of the present embodiment are configured to be operable by switching between the active side and the standby side in the redundant system. Each reference frequency generator (for example, the first reference frequency generator 51) includes a PLL circuit 22a, a timing signal output terminal 81a, a timing signal input terminal 82a, a signal switch 26a, and a return signal output terminal 83a. A return signal input terminal 84a, a control output terminal 91a, a control input terminal 92a, and a delay calculator 28a. The PLL circuit 22a can output signals of 10 MHz and 1 Hz. The timing signal output terminal 81 a outputs a 1 Hz signal that is a signal output from the PLL circuit 22 a to the user-side device 70. The timing signal input terminal 82 a receives the 1 Hz signal of the counterpart reference frequency generator 52 as the counterpart 1 Hz signal via the user side device 70. The signal switch 26a locks the PLL circuit 22a to the 1PPS signal generated by the GPS receiver 21a when the own device operates as the active side, and the PLL circuit 22a when the own device operates as the backup side. Lock to the counterpart 1 Hz signal.

また、戻し信号出力端子83aは、タイミング信号入力端子82aから入力された相手側1Hz信号をユーザ側装置70に出力する。戻し信号入力端子84aには、自機が現用側として動作するときに、相手側の基準周波数発生装置52の戻し信号出力端子83bからの信号がユーザ側装置70を経て戻し1Hz信号として入力される。制御出力端子91aは、自機が現用側として動作するときに、PLL回路22aが出力した1Hz信号に対する前記戻し1Hz信号の遅延量である信号遅延量に基づく補正用信号を相手側の基準周波数発生装置52に出力する。制御入力端子92aには、自機が予備側として動作するときに、前記補正用信号が入力される。遅延演算器28aは、自機が予備側として動作するときに、制御出力端子91aから入力される前記補正用信号に基づいて、自機のPLL回路22aの出力信号の位相を調整する。   Further, the return signal output terminal 83 a outputs the counterpart 1 Hz signal input from the timing signal input terminal 82 a to the user side device 70. When the own apparatus operates as the active side, the signal from the return signal output terminal 83b of the reference frequency generation device 52 on the counterpart side is input to the return signal input terminal 84a as a return 1 Hz signal via the user side device 70. . The control output terminal 91a generates a correction signal based on a signal delay amount that is a delay amount of the return 1 Hz signal with respect to the 1 Hz signal output from the PLL circuit 22a when the own device operates as the active side. Output to the device 52. The correction signal is input to the control input terminal 92a when the own apparatus operates as a spare side. The delay calculator 28a adjusts the phase of the output signal of the PLL circuit 22a of the own device based on the correction signal input from the control output terminal 91a when the own device operates as a backup side.

これにより、予備側の基準周波数発生装置52のPLL回路22bは、現用側の基準周波数発生装置51のPLL回路22aが発生する1Hzの信号にロックすることになる。また、煩雑な調整作業を要することなく、現用側から予備側へ1Hzの信号を送信する際の伝送遅延を考慮して、予備側の基準周波数発生装置52の出力信号の位相を調整することができる。従って、予備側の基準周波数発生装置52の出力波形の位相を、現用側の基準周波数発生装置51の出力波形の位相に正確に一致させることができ、現用側と予備側の切替時に発生する出力波形の位相の急激な変動(位相飛び)を抑制できる。   As a result, the PLL circuit 22b of the reference frequency generator 52 on the standby side is locked to the 1 Hz signal generated by the PLL circuit 22a of the reference frequency generator 51 on the active side. Further, the phase of the output signal of the reference frequency generator 52 on the standby side can be adjusted in consideration of a transmission delay when a 1 Hz signal is transmitted from the active side to the backup side without requiring complicated adjustment work. it can. Therefore, the phase of the output waveform of the reference frequency generator 52 on the standby side can be exactly matched to the phase of the output waveform of the reference frequency generator 51 on the active side, and output generated when switching between the active side and the standby side Abrupt fluctuations (phase jumps) in the waveform phase can be suppressed.

また、本実施形態の基準周波数発生装置51においては、自機が予備側として動作するときに、遅延演算器28aは、PLL回路22aの出力信号の位相を、前記信号遅延量の半分に相当する時間だけ早めた状態とする。   In the reference frequency generator 51 of the present embodiment, when the own apparatus operates as a backup side, the delay calculator 28a corresponds to the phase of the output signal of the PLL circuit 22a corresponding to half of the signal delay amount. The state is advanced by time.

これにより、遅延量の合計が一致する2本の経路を用いて基準周波数発生装置51と基準周波数発生装置52の間で1Hzの信号をやり取りさせるように構成した場合、簡単な処理によって現用側と予備側で出力信号の位相を一致させることができる。   As a result, when the 1-Hz signal is exchanged between the reference frequency generation device 51 and the reference frequency generation device 52 using two paths having the same total delay amount, the active side can be connected with the active side by a simple process. The phase of the output signal can be matched on the spare side.

また、本実施形態の基準周波数発生システム60は、上記の構成の基準周波数発生装置51,52を2台備える。   The reference frequency generation system 60 of the present embodiment includes two reference frequency generation devices 51 and 52 having the above-described configuration.

これにより、現用側と予備側の切替時に発生する急激な位相の変動(位相飛び)を抑制できる基準周波数発生システム60を提供することができる。   Accordingly, it is possible to provide the reference frequency generation system 60 that can suppress a sudden phase change (phase jump) that occurs when switching between the active side and the standby side.

また、本実施形態の基準周波数発生システム60においては、基準周波数発生装置51のタイミング信号出力端子81aと、基準周波数発生装置52のタイミング信号入力端子82bとが、第1ケーブル101、ユーザ側装置70の遅延1、第2ケーブル102からなる第1伝送経路で接続される。また、基準周波数発生装置51の戻し信号入力端子84aと、基準周波数発生装置52の戻し信号出力端子83bとが、第3ケーブル103、ユーザ側装置の遅延3、第4ケーブル104からなる第2伝送経路で接続される。そして、第1伝送経路の伝送遅延と第2伝送経路の伝送遅延が一致している。   In the reference frequency generation system 60 of the present embodiment, the timing signal output terminal 81a of the reference frequency generation device 51 and the timing signal input terminal 82b of the reference frequency generation device 52 are connected to the first cable 101 and the user side device 70. Are connected by a first transmission path consisting of a delay 1 and a second cable 102. In addition, the return signal input terminal 84a of the reference frequency generator 51 and the return signal output terminal 83b of the reference frequency generator 52 are the second transmission including the third cable 103, the delay 3 of the user side device, and the fourth cable 104. Connected by route. And the transmission delay of the 1st transmission path and the transmission delay of the 2nd transmission path are in agreement.

これにより、簡単な構成で、予備側の基準周波数発生装置52の出力波形の位相を、現用側の基準周波数発生装置51の出力波形の位相に一致させることができる。   Accordingly, the phase of the output waveform of the standby-side reference frequency generator 52 can be matched with the phase of the output waveform of the active-side reference frequency generator 51 with a simple configuration.

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。なお、以下では、説明を簡単にするために、2台の基準周波数発生装置51,52のうち1台のみに着目して変形の可能性を述べる場合があるが、2台の基準周波数発生装置51,52の両方に当該変形を適用できることは勿論である。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the above configuration can be modified as follows, for example. In the following, in order to simplify the description, there is a case where the possibility of deformation is described by paying attention to only one of the two reference frequency generators 51 and 52, but the two reference frequency generators may be described. Of course, the modification can be applied to both 51 and 52.

タイミング信号出力端子81aとタイミング信号入力端子82b(タイミング信号出力端子81bとタイミング信号入力端子82a)等は、ケーブル以外の導体で接続されても良い。例えば、1枚のプリント基板に2つの基準周波数発生装置を実装する形態では、遅延量を揃えた配線パターンを基板に形成し、この基板を、ユーザ側装置70が有するコネクタに電気的に接続するように変更することができる。   The timing signal output terminal 81a and the timing signal input terminal 82b (timing signal output terminal 81b and timing signal input terminal 82a) may be connected by a conductor other than a cable. For example, in a form in which two reference frequency generators are mounted on a single printed circuit board, a wiring pattern with a uniform delay amount is formed on the circuit board, and this circuit board is electrically connected to a connector included in the user side device 70. Can be changed as follows.

電圧制御発振器33aの周波数は10MHzとすることに限らず、ユーザが要求する信号周波数に応じて別の周波数のものを使用しても良い。   The frequency of the voltage controlled oscillator 33a is not limited to 10 MHz, and another frequency may be used according to the signal frequency requested by the user.

上記実施形態では、PLLループにおいてN分周器34aから遅延発生器35aに入力される信号を分岐させ、第2出力端子12aに出力する構成としている。しかしながら、これに代えて、PLLループにおいて遅延発生器35aから位相比較器31aに入力される信号を分岐させて、第2出力端子12aに出力する構成としても良い。また、遅延発生器35aをPLLループにおける電圧制御発振器33aとN分周器34aの間に配置し、電圧制御発振器33aから当該遅延発生器に入力される信号を分岐させて第1出力端子11aに出力する構成としても良い。また、遅延発生器は、信号切替器26aと位相比較器31aの間に配置しても良いし、位相比較器31aとループフィルタ32aの間に配置しても良い。   In the above embodiment, the signal input from the N frequency divider 34a to the delay generator 35a is branched in the PLL loop, and is output to the second output terminal 12a. However, instead of this, a signal that is input from the delay generator 35a to the phase comparator 31a in the PLL loop may be branched and output to the second output terminal 12a. Further, the delay generator 35a is disposed between the voltage controlled oscillator 33a and the N divider 34a in the PLL loop, and a signal input from the voltage controlled oscillator 33a to the delay generator is branched to the first output terminal 11a. It may be configured to output. The delay generator may be disposed between the signal switch 26a and the phase comparator 31a, or may be disposed between the phase comparator 31a and the loop filter 32a.

また、例えばPLLループと第2出力端子12aとの間に更に遅延発生器を配置する等して、10MHzの信号と1Hzの信号の位相を個別に変更できる構成としても良い。   Further, for example, a delay generator may be further arranged between the PLL loop and the second output terminal 12a so that the phase of the 10 MHz signal and the 1 Hz signal can be individually changed.

GPS受信機21aに代えて、他の全地球測位システムにおける電波受信機をリファレンス信号の供給源として採用しても良い。また、そのような全地球測位システムの電波受信機を用いることにも限定されず、較正された正確なタイミング信号を供給できるものである限り、適宜の機器を採用することができる。更に、リファレンス信号の供給源を基準周波数発生装置51に内蔵することに限定されず、外部のタイミング供給源からの信号を入力してPLL回路22aに供給する構成に変更することができる。また、1PPS信号に代えて、例えばPP2S等の信号をリファレンス信号として同期回路に入力する構成に変更することができる。   Instead of the GPS receiver 21a, a radio wave receiver in another global positioning system may be adopted as a reference signal supply source. Moreover, it is not limited to using the radio receiver of such a global positioning system, As long as it can supply the calibrated accurate timing signal, a suitable apparatus can be employ | adopted. Furthermore, the reference signal supply source is not limited to being incorporated in the reference frequency generator 51, but can be changed to a configuration in which a signal from an external timing supply source is input and supplied to the PLL circuit 22a. Further, instead of the 1PPS signal, for example, a signal such as PP2S can be changed to a configuration in which the signal is input to the synchronization circuit as a reference signal.

PLL回路22aにおいては、ループフィルタ32aに代えてPID(PI)制御器を用いることができる。また、電圧制御発振器33a(VCO)に代えて、デジタル制御発振器(DCO)を用いることができる。更に、供給されるリファレンス信号に同期できる構成である限り、PLL回路22a以外の同期回路(例えば、DLL回路)を使用することもできる。   In the PLL circuit 22a, a PID (PI) controller can be used instead of the loop filter 32a. Further, a digitally controlled oscillator (DCO) can be used instead of the voltage controlled oscillator 33a (VCO). Furthermore, as long as the configuration can synchronize with the supplied reference signal, a synchronization circuit (for example, a DLL circuit) other than the PLL circuit 22a can be used.

外来雑音や環境変化による1Hzのジッタが問題にならなければ、ローパスフィルタ43aは省略することができる。また、1Hz信号の安定度に応じて、ローパスフィルタ43aを別のフィルタに変更することができる。   The low-pass filter 43a can be omitted if 1 Hz jitter due to external noise or environmental changes is not a problem. Further, the low-pass filter 43a can be changed to another filter according to the stability of the 1 Hz signal.

制御出力端子91aから出力される位相制御情報は、アナログ量であってもデジタルデータであっても良い。また、デジタルデータの場合、例えばシリアル通信で外部と通信する構成であれば、その一部に位相制御情報を含めても良い。例えば、GPS受信情報をNMEAフォーマット等の適宜の形式で送信する際に、上記位相制御情報を併せて送信すること等が考えられる。   The phase control information output from the control output terminal 91a may be an analog amount or digital data. In the case of digital data, for example, if it is configured to communicate with the outside by serial communication, phase control information may be included in a part thereof. For example, when transmitting the GPS reception information in an appropriate format such as the NMEA format, it may be possible to transmit the phase control information together.

基準周波数発生装置51が現用側として動作する場合、遅延量測定器41aで求めた遅延量をそのまま制御出力端子91aから相手側の基準周波数発生装置52に出力しても良い。この場合、それを受信した基準周波数発生装置52の側で、2で除算する処理やフィルタ処理を行うことになる。   When the reference frequency generator 51 operates as the active side, the delay amount obtained by the delay amount measuring device 41a may be output as it is from the control output terminal 91a to the reference frequency generator 52 on the other side. In this case, a process of dividing by 2 and a filter process are performed on the side of the reference frequency generator 52 that has received it.

例えば基準周波数発生装置51を、現用側としてのみ動作する構成としても良い。即ち、基準周波数発生装置51に障害が発生して基準周波数発生装置52が現用側に切り替わった後、基準周波数発生装置51が障害から復帰した場合でも、当該基準周波数発生装置51が予備側として動作しないように構成しても良い。この場合、図1に破線で示す信号線(基準周波数発生装置51の制御出力端子91bと基準周波数発生装置52の制御入力端子92aを接続する信号線)は不要になる。   For example, the reference frequency generator 51 may be configured to operate only on the active side. That is, even if the reference frequency generator 51 returns from the failure after the reference frequency generator 51 has failed and the reference frequency generator 52 is switched to the active side, the reference frequency generator 51 operates as a backup side. You may comprise so that it may not. In this case, the signal line indicated by the broken line in FIG. 1 (the signal line connecting the control output terminal 91b of the reference frequency generator 51 and the control input terminal 92a of the reference frequency generator 52) becomes unnecessary.

また、図4の変形例の基準周波数発生装置51xのように構成することもできる。この基準周波数発生装置51xが備えるPLL回路22axは、入力段としての位相比較器を2つ備える構成となっている。このうち第1位相比較器37aは、GPS受信機21aから得られる1PPS信号と、遅延発生器35aの出力と、の位相を比較する。また、第2位相比較器38aは、タイミング信号入力端子82aから得られる1Hz信号と、遅延発生器35aの出力と、の位相を比較する。そして、2つの位相比較器37a,38aの出力のうち何れかが信号切替器26aによって選択されてループフィルタ32aに入力される。この構成において、信号切替器26aは、基準周波数発生装置51xが現用側として動作するときは、PLL回路22aをGPS受信機21aからの1PPS信号にロックさせ、予備側として動作するときは、PLL回路22aを、現用側から得られた相手側1Hz信号にロックさせる。以上の変形例の構成によっても、上述した実施形態(図2)と同様の効果を発揮させることができる。   Moreover, it can also be configured like a reference frequency generator 51x of a modification of FIG. The PLL circuit 22ax included in the reference frequency generator 51x is configured to include two phase comparators as input stages. Of these, the first phase comparator 37a compares the phase of the 1PPS signal obtained from the GPS receiver 21a with the output of the delay generator 35a. The second phase comparator 38a compares the phase of the 1 Hz signal obtained from the timing signal input terminal 82a with the output of the delay generator 35a. One of the outputs of the two phase comparators 37a and 38a is selected by the signal switch 26a and input to the loop filter 32a. In this configuration, the signal switch 26a locks the PLL circuit 22a to the 1PPS signal from the GPS receiver 21a when the reference frequency generator 51x operates as the active side, and the PLL circuit when the reference frequency generator 51x operates as the backup side. 22a is locked to the counterpart 1 Hz signal obtained from the working side. Even with the configuration of the above modification, the same effects as those of the above-described embodiment (FIG. 2) can be exhibited.

22a,22b PLL回路(同期回路)
26a,26b 信号切替器(切替部)
28a,28b 遅延演算器(位相調整部)
51,52 基準周波数発生装置
60 基準周波数発生システム
81a,81b タイミング信号出力端子(信号出力部)
82a,82b タイミング信号入力端子(信号入力部)
83a,83b 戻し信号出力端子(戻し信号出力部)
84a,84b 戻し信号入力端子(戻し信号入力部)
91a,91b 制御出力端子(補正用信号出力部)
92a,92b 制御入力端子(補正用信号入力部)
22a, 22b PLL circuit (synchronous circuit)
26a, 26b Signal switcher (switching unit)
28a, 28b Delay calculator (phase adjustment unit)
51, 52 Reference frequency generator 60 Reference frequency generator system 81a, 81b Timing signal output terminal (signal output unit)
82a, 82b Timing signal input terminal (signal input section)
83a, 83b Return signal output terminal (return signal output unit)
84a, 84b Return signal input terminal (return signal input section)
91a, 91b Control output terminal (correction signal output unit)
92a, 92b Control input terminal (correction signal input section)

Claims (7)

現用側として動作可能な第1基準周波数発生装置と、
予備側として動作可能な第2基準周波数発生装置と、
を接続した基準周波数発生システムにおいて、
前記第2基準周波数発生装置が予備側として動作するときは、前記第1基準周波数発生装置の同期回路が出力する同期回路出力信号に前記第2基準周波数発生装置の同期回路がロックし、当該第2基準周波数発生装置が出力する基準周波数信号の位相が、前記第1基準周波数発生装置と前記第2基準周波数発生装置との接続線に起因する伝送遅延を補正するように調整されることを特徴とする基準周波数発生システム。
A first reference frequency generator operable as a working side;
A second reference frequency generator operable as a spare side;
In the reference frequency generation system connected to
When the second reference frequency generator operates as a standby side, the synchronization circuit of the second reference frequency generator locks to the synchronization circuit output signal output by the synchronization circuit of the first reference frequency generator, The phase of the reference frequency signal output from the second reference frequency generator is adjusted so as to correct a transmission delay caused by a connection line between the first reference frequency generator and the second reference frequency generator. Reference frequency generation system.
冗長化されたシステムにおける現用側として使用することが可能な基準周波数発生装置において、
所定の周波数の信号を出力可能な同期回路と、
前記同期回路が出力した信号である同期回路出力信号をユーザ側装置へ出力可能な信号出力部と、
相手側の基準周波数発生装置からの戻し信号を前記ユーザ側装置を経て入力するための戻し信号入力部と、
前記同期回路出力信号に対する前記戻し信号の遅延量である信号遅延量に基づく補正用信号を相手側の基準周波数発生装置に出力するための補正用信号出力部と、
を備えることを特徴とする基準周波数発生装置。
In a reference frequency generator that can be used as a working side in a redundant system,
A synchronization circuit capable of outputting a signal of a predetermined frequency;
A signal output unit capable of outputting a synchronization circuit output signal, which is a signal output from the synchronization circuit, to the user side device;
A return signal input unit for inputting a return signal from the reference frequency generator on the other side via the user side device;
A correction signal output unit for outputting a correction signal based on a signal delay amount that is a delay amount of the return signal with respect to the synchronization circuit output signal to a reference frequency generator on the other side;
A reference frequency generator comprising:
冗長化されたシステムにおける予備側として使用することが可能な基準周波数発生装置において、
所定の周波数の信号を出力可能な同期回路と、
現用側の基準周波数発生装置の同期回路が出力する信号を、ユーザ側装置を経て相手側同期回路出力信号として入力するための信号入力部と、
通常は、自機の前記同期回路を前記相手側同期回路出力信号にロックさせ、自機が現用側に切り替わったときは、自機の前記同期回路を自機のリファレンス信号にロックさせる切替部と、
前記信号入力部から入力された前記相手側同期回路出力信号をユーザ側装置へ出力するための戻し信号出力部と、
現用側の基準周波数発生装置が出力する補正用信号が入力される補正用信号入力部と、
前記補正用信号入力部から入力される前記補正用信号に基づいて、自機の前記同期回路の出力信号の位相を調整する位相調整部と、
を備えることを特徴とする基準周波数発生装置。
In a reference frequency generator that can be used as a backup side in a redundant system,
A synchronization circuit capable of outputting a signal of a predetermined frequency;
A signal input unit for inputting a signal output from the synchronization circuit of the reference frequency generation device on the working side as a partner-side synchronization circuit output signal via the user-side device;
Usually, the synchronization circuit of the own machine is locked to the output signal of the other party synchronization circuit, and when the own machine is switched to the active side, the switching unit that locks the synchronization circuit of the own machine to the reference signal of the own machine; ,
A return signal output unit for outputting the counterpart side synchronization circuit output signal input from the signal input unit to a user side device;
A correction signal input unit to which a correction signal output from the active reference frequency generator is input;
Based on the correction signal input from the correction signal input unit, a phase adjustment unit that adjusts the phase of the output signal of the synchronization circuit of the own device;
A reference frequency generator comprising:
冗長化されたシステムにおける少なくとも現用側又は予備側の何れかとして動作可能な基準周波数発生装置において、
所定の周波数の信号を出力可能な同期回路と、
前記同期回路が出力した信号である同期回路出力信号をユーザ側装置に出力する信号出力部と、
相手側の基準周波数発生装置の同期回路出力信号が前記ユーザ側装置を経て相手側同期回路出力信号として入力される信号入力部と、
自機が現用側として動作するときは、前記同期回路をリファレンス信号にロックさせ、自機が予備側として動作するときは、前記同期回路を前記相手側同期回路出力信号にロックさせる切替部と、
前記信号入力部から入力された前記相手側同期回路出力信号を前記ユーザ側装置に出力するための戻し信号出力部と、
自機が現用側として動作するときに、相手側の基準周波数発生装置の前記戻し信号出力部からの信号が前記ユーザ側装置を経て戻し信号として入力される戻し信号入力部と、
自機が現用側として動作するときに、前記同期回路出力信号に対する前記戻し信号の遅延量である信号遅延量に基づく補正用信号を相手側の基準周波数発生装置に出力するための補正用信号出力部と、
自機が予備側として動作するときに、前記補正用信号が入力される補正用信号入力部と、
自機が予備側として動作するときに、前記補正用信号入力部から入力される前記補正用信号に基づいて、自機の前記同期回路の出力信号の位相を調整する位相調整部と、
を備えることを特徴とする基準周波数発生装置。
In a reference frequency generator operable at least as either a working side or a standby side in a redundant system,
A synchronization circuit capable of outputting a signal of a predetermined frequency;
A signal output unit that outputs a synchronization circuit output signal, which is a signal output from the synchronization circuit, to the user side device;
A signal input unit in which a synchronization circuit output signal of a counterpart reference frequency generator is input as a counterpart synchronization circuit output signal via the user device;
When the own machine operates as the active side, the synchronizing circuit is locked to the reference signal, and when the own machine operates as the backup side, the switching unit that locks the synchronizing circuit to the counterpart side synchronizing circuit output signal;
A return signal output unit for outputting the counterpart side synchronization circuit output signal input from the signal input unit to the user side device;
When the own device operates as the active side, a return signal input unit in which a signal from the return signal output unit of the reference frequency generator on the other side is input as a return signal through the user side device;
A correction signal output for outputting a correction signal based on a signal delay amount, which is a delay amount of the return signal with respect to the synchronous circuit output signal, to the reference frequency generator on the other side when the own device operates as the active side And
A correction signal input unit to which the correction signal is input when the own apparatus operates as a spare side;
A phase adjustment unit that adjusts the phase of the output signal of the synchronization circuit of the own device based on the correction signal input from the correction signal input unit when the own device operates as a standby side;
A reference frequency generator comprising:
請求項4に記載の基準周波数発生装置であって、
自機が予備側として動作するときに、前記位相調整部は、前記同期回路の出力信号の位相を、前記信号遅延量の半分に相当する時間だけ早めた状態とすることを特徴とする基準周波数発生装置。
The reference frequency generator according to claim 4, wherein
When the own apparatus operates as a spare side, the phase adjustment unit sets the phase of the output signal of the synchronization circuit to a state advanced by a time corresponding to half of the signal delay amount. Generator.
請求項4又は5に記載の基準周波数発生装置を少なくとも2台備えることを特徴とする基準周波数発生システム。   A reference frequency generation system comprising at least two reference frequency generation apparatuses according to claim 4 or 5. 請求項6に記載の基準周波数発生システムであって、
一側の基準周波数発生装置の前記信号出力部と、他側の基準周波数発生装置の前記信号入力部とが、ユーザ側装置の遅延を含む第1伝送経路で接続され、
一側の基準周波数発生装置の前記戻し信号入力部と、他側の基準周波数発生装置の前記戻し信号出力部とが、ユーザ側装置の遅延を含む第2伝送経路で接続され、
前記第1伝送経路の伝送遅延と前記第2伝送経路の伝送遅延が一致していることを特徴とする基準周波数発生システム。
The reference frequency generation system according to claim 6, wherein
The signal output unit of the reference frequency generator on one side and the signal input unit of the reference frequency generator on the other side are connected by a first transmission path including a delay of the user side device,
The return signal input unit of the reference frequency generator on one side and the return signal output unit of the reference frequency generator on the other side are connected by a second transmission path including a delay of the user side device,
A reference frequency generation system, wherein a transmission delay of the first transmission path and a transmission delay of the second transmission path coincide with each other.
JP2009047737A 2009-03-02 2009-03-02 Reference frequency generator and reference frequency generation system Expired - Fee Related JP5066115B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009047737A JP5066115B2 (en) 2009-03-02 2009-03-02 Reference frequency generator and reference frequency generation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009047737A JP5066115B2 (en) 2009-03-02 2009-03-02 Reference frequency generator and reference frequency generation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010206354A true JP2010206354A (en) 2010-09-16
JP5066115B2 JP5066115B2 (en) 2012-11-07

Family

ID=42967425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009047737A Expired - Fee Related JP5066115B2 (en) 2009-03-02 2009-03-02 Reference frequency generator and reference frequency generation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5066115B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014093719A (en) * 2012-11-06 2014-05-19 Sumitomo Electric Ind Ltd Clock generating device, communication device, and synchronous clock switching method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11225095A (en) * 1998-02-06 1999-08-17 Fujitsu Ltd Transmitter active/standby transmission path
JP2002141893A (en) * 2000-10-31 2002-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Clock supply device
JP2002359552A (en) * 2001-06-01 2002-12-13 Nec Saitama Ltd Clock synchronization system and method in mobile communication base station apparatus
JP2005229379A (en) * 2004-02-13 2005-08-25 Oki Electric Ind Co Ltd Clock selector
WO2008111171A1 (en) * 2007-03-13 2008-09-18 Fujitsu Limited Clock redundancy device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11225095A (en) * 1998-02-06 1999-08-17 Fujitsu Ltd Transmitter active/standby transmission path
JP2002141893A (en) * 2000-10-31 2002-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Clock supply device
JP2002359552A (en) * 2001-06-01 2002-12-13 Nec Saitama Ltd Clock synchronization system and method in mobile communication base station apparatus
JP2005229379A (en) * 2004-02-13 2005-08-25 Oki Electric Ind Co Ltd Clock selector
WO2008111171A1 (en) * 2007-03-13 2008-09-18 Fujitsu Limited Clock redundancy device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014093719A (en) * 2012-11-06 2014-05-19 Sumitomo Electric Ind Ltd Clock generating device, communication device, and synchronous clock switching method

Also Published As

Publication number Publication date
JP5066115B2 (en) 2012-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014083725A1 (en) Synchronization apparatus, synchronization system, wireless communication apparatus and synchronization method
WO2012071861A1 (en) Method and system for time division duplex base station clock backup
JP5688905B2 (en) Reference frequency generator
JP6335951B2 (en) Phase error measuring apparatus and method
CN104935329A (en) Multi-channel reference source soft switching method and system of time synchronizer
US6836851B2 (en) Two-step synchronization method in which two modules are synchronized first by frequency followed by a synchronization in phase
US7800421B2 (en) Information processing apparatus and phase control method
JP4719100B2 (en) Dual system type reference frequency signal generator
JP2010103845A (en) Ts signal delay detecting and adjusting method and apparatus
JP5066116B2 (en) Reference frequency generation system and reference frequency generation device
JP5066115B2 (en) Reference frequency generator and reference frequency generation system
KR20040098078A (en) Clock transmission Apparatus for network synchronization between system and system
US8565293B2 (en) Method for synchronizing a plurality of measuring channel assemblies and/or measuring devices, and appropriate measuring device
CN113949499B (en) Communication system, communication device, communication method, and control unit
JP2019050505A (en) Wireless transmission apparatus and transmission method
JP2011233968A (en) Base station apparatus and control method of the same
JP5039073B2 (en) Reference frequency generator
JP2008193405A (en) Transmission system, transmission side apparatus, reception side apparatus, their operation method, and digital broadcasting system
JP2008252824A (en) Network synchronizing apparatus for digital network and network synchronizing apparatus provided at station of digital network
US20230224842A1 (en) Wireless communication apparatus and wireless communication system
KR200342190Y1 (en) Dual mode clock feeding device of the mobile communication system
JP2006245859A (en) Method and device for generating clock and radio transmitter/receiver using its method and device
JP2011071900A (en) Wireless base station system, synchronization control apparatus, synchronization system, and synchronization method
JP4921811B2 (en) Phase-locked loop circuit and control method used in the phase-locked loop circuit
KR100496385B1 (en) Duplexing clock generator using analog/digital converter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120427

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120626

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120807

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120810

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5066115

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees