JP2013157786A - 同期処理装置、同期処理方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】周波数同期判定をより高精度に行うことができるようにする。
【解決手段】ジッタ量計算部は、時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算する。周波数同期判定部は、ジッタ量計算部で計算されたジッタ量の累積値を計算し、計算されたジッタ量の累積値から周波数同期したか否かを判定する。本技術は、例えば、送信装置と時刻同期をとる受信装置に適用できる。
【選択図】図2
【解決手段】ジッタ量計算部は、時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算する。周波数同期判定部は、ジッタ量計算部で計算されたジッタ量の累積値を計算し、計算されたジッタ量の累積値から周波数同期したか否かを判定する。本技術は、例えば、送信装置と時刻同期をとる受信装置に適用できる。
【選択図】図2
Description
本技術は、同期処理装置、同期処理方法、およびプログラムに関し、特に、周波数同期判定をより高精度に行うことができるようにする同期処理装置、同期処理方法、およびプログラムに関する。
送信装置から送られてくる、送信側の時刻情報が含まれた同期パケットを利用して、送信装置と時刻同期をとる受信装置が知られている(特許文献1,2)。
図1は、送信装置と時刻同期をとる受信装置の従来の構成例を示している。なお、図1の受信装置は、その全構成のうち、同期処理に関する部分の構成を示したものであり、いわば同期処理装置の構成ともいえる。
図1の受信装置は、NIC(ネットワークインタフェースカード)1、同期パケット処理部2、周波数誤差検出部3、クロック発生部4、カウンタ5、時計部6、同期信号生成部7、および周波数同期判定部8により構成される。
NIC1は、非同期ネットワークであるLAN(Local Area Network)に接続され、自装置宛てのパケットを受信し、後段に出力する。NIC1は、送信装置からの同期パケットを受信した場合、受信した同期パケットを同期パケット処理部2に出力する。同期パケットには、その同期パケットを送信装置が出力した時刻(送信時刻)を示す送信時刻情報が含まれている。
同期パケット処理部2は、同期パケット受信部11、受信時刻記録部12、送信時刻記録部13、およびジッタ量計算部14により構成される。
同期パケット受信部11は、NIC1から供給される同期パケットを取得(受信)し、受信時刻記録部12と送信時刻記録部13に出力する。
受信時刻記録部12は、同期パケット受信部11で同期パケットが受信された時点における、カウンタ5のカウント値を受信時刻として記録する。送信時刻記録部13は、同期パケット受信部11から供給された同期パケットに含まれる送信時刻を抽出して記録する。受信時刻記録部12は、直近の2つの同期パケットを受信したときの受信時刻を記録(保持)し、送信時刻記録部13は、直近の2つの同期パケットの送信時刻を記録(保持)している。
ジッタ量計算部14は、受信時刻記録部12と送信時刻記録部13に記録されている、隣接する2つの同期パケットの受信時刻および送信時刻に基づいて、ジッタ量を計算する。つまり、ジッタ量計算部14は、隣接する2つの同期パケットの、受信時刻間の差分である第1の差分と、送信時刻間の差分である第2の差分との差分を、ジッタ量として算出する。
具体的には、ある同期パケットに係る受信時刻をt(a)、送信時刻をs(a)とし、その次の同期パケットの受信時刻をt(b)、送信時刻をs(b)とすると、ジッタ量計算部14は、以下の式(1)により、ジッタ量を算出する。
ジッタ量=(t(b)−t(a))―(s(b)−s(a)) ・・・(1)
ジッタ量=(t(b)−t(a))―(s(b)−s(a)) ・・・(1)
式(1)において、()内のa及びbは同期パケットのサンプル番号を表す。ここで求められるジッタ量は、ネットワーク上での同期パケットの遅延時間変動の影響を受けない状況下では、送信側と受信側のクロック周波数誤差に相当する。また、ネットワーク上での同期パケットの遅延時間変動の影響を受ける状況下では、ジッタ量は、送信側と受信側のクロック周波数誤差と、遅延時間変動の影響が、合成されたものに相当する。
周波数誤差検出部3は、フィルタ部21、累積部22、量子化部23、およびDAC&LPF24により構成される。
フィルタ部21には、ジッタ量計算部14で計算されたジッタ量が供給される。フィルタ部21は、供給されるジッタ量のノイズを除去する平滑化フィルタ等のフィルタ処理を実行する。フィルタ部21は、ノイズ除去後のジッタ量を累積部22に出力する。
累積部22は、フィルタ部21の出力を累積し、累積結果を量子化部23に出力する。累積部22はジッタ=0時点の制御電圧を保持する機能を有する。
量子化部23は、累積部22の出力を量子化する。DAC&LPF24は、量子化部23による量子結果である量子化値をD/A変換し、さらにローパスフィルタ処理を施す。DAC&LPF24の出力は、周波数誤差を補正する制御を行うVCO制御電圧(信号)となっている。
クロック発生部4は、周波数誤差検出部3からのVCO制御電圧に基づいて、所定周波数(クロック周波数)のクロックCLKを発生(生成)し、カウンタ5、時計部6、同期信号生成部7等に出力する。クロック発生部4は、例えば、VCXO等の電圧可変型の水晶発振器で構成される。
カウンタ5は、クロック発生部4で発生されるクロックCLKに基づいてクロック値をカウントする。カウンタ5のカウント値は、同期パケット処理部2の受信時刻記録部12に供給される。
時計部6は、クロック発生部4で発生されるクロックCLKに基づいてクロック値をカウントする。時計部6のカウント値は、周波数同期後に、送信時刻記録部13から供給される送信時刻に書き換えられ、時刻情報として、同期信号生成部7に供給される。
同期信号生成部7は、クロック発生部4から供給されるクロックCLKに基づいて同期信号を生成し、受信装置内の各部に供給する。時計部6からの時刻情報は、受信側と送信側の同期信号を同位相にするために利用される。
周波数同期判定部8は、周波数誤差検出部3が出力するVCO制御電圧に基づいて、周波数の同期が確立したか否かを判定する。周波数同期判定部8は、周波数同期が確立したと判定された場合、送信時刻記録部13から供給される同期パケットの送信時刻に基づくカウント値の書き換えを、時計部6に許可する。
図1の受信装置による同期処理について簡単に説明する。
まず、同期パケット処理部2において、式(1)によりジッタ量が計算される。そして、周波数誤差検出部3において、計算されたジッタ量のノイズが除去され、周波数誤差を補正するVCO制御電圧が生成されて、クロック発生部4に供給される。クロック発生部4では、VCO制御電圧に基づいてクロックCLKを発生することで、クロック周波数の周波数誤差が補正される。補正されたクロック周波数のクロックCLKはカウンタ5に供給され、受信時刻記録部12で受信時刻を記録するときのカウント値の基準とされる。したがって、受信時刻記録部12、ジッタ量計算部14、周波数誤差検出部3、クロック発生部4、及びカウンタ5により、周波数ロックループ回路が構成されている。
周波数同期判定部8は、周波数の同期が確立したか否かを判定する。上述した周波数ロックループ制御が所定時間実行されることにより、周波数同期が確立したと判定された場合、周波数同期判定部8は、送信時刻記録部13から供給される同期パケットの送信時刻に基づくカウント値の書き換えを、時計部6に許可する。時計部6は、書き換え許可が出た場合、カウント値の書き換えを開始し、書き換え後のカウント値を同期信号生成部7に出力する。
上述したような従来の受信装置では、周波数の同期が確立したか否かは、クロック周波数を制御するVCO制御電圧が、ある一定範囲内の値に落ち着いたか否かにより判定される。しかしながら、このVCO制御電圧の変動分には、ネットワーク上での同期パケットの到達遅延時間の変動分が含まれているため、高精度な判定が困難となっている。
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、周波数同期判定をより高精度に行うことができるようにするものである。
本技術の一側面の同期処理装置は、時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、前記ジッタ量の累積値を計算し、その累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部とを備える。
本技術の一側面の同期処理方法は、同期処理装置が、時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算し、計算された前記ジッタ量の累積値を計算し、計算された前記ジッタ量の累積値から周波数同期したか否かを判定するステップを含む。
本技術の一側面のプログラムは、コンピュータを、時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、前記ジッタ量計算部で計算された前記ジッタ量の累積値を計算し、計算された前記ジッタ量の累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部として機能させるためのものである。
本技術の一側面においては、時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量が計算され、計算されたジッタ量の累積値が計算され、計算されたジッタ量の累積値から周波数同期したか否かが判定される。
同期処理装置は、独立した装置であっても良いし、1つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
本技術の一側面によれば、周波数同期判定をより高精度に行うことができる。
以下、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態という)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.受信装置の第1の実施の形態
2.受信装置の第2の実施の形態
3.受信装置の第3の実施の形態
4.受信装置の第4の実施の形態
1.受信装置の第1の実施の形態
2.受信装置の第2の実施の形態
3.受信装置の第3の実施の形態
4.受信装置の第4の実施の形態
<1.第1の実施の形態>
[受信装置の構成ブロック図]
図2は、受信装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。
[受信装置の構成ブロック図]
図2は、受信装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。
図2の受信装置100は、図1と同様に、全構成のうち、同期処理に関する部分の構成を示したものであり、図2において図1と対応する部分については同一の符号を付してあり、重複する説明については適宜省略する。
図2の受信装置100は、NIC1、同期パケット処理部2、周波数誤差検出部111、周波数同期判定部112、クロック発生部4、カウンタ5、時計部6、および同期信号生成部7により構成される。
すなわち、図2の受信装置100は、図1の受信装置の周波数誤差検出部3に代わって周波数誤差検出部111が設けられ、周波数同期判定部8に代わって周波数同期判定部112が設けられている点が異なる。
周波数誤差検出部111は、ジッタ累積部121、比較部122、ゲイン調整部123、制御電圧生成部124、およびDAC&LPF125により構成される。
周波数同期判定部112は、ジッタ累積部121、比較部122、時間計算部131、および周波数誤差計算部132により構成されている。したがって、ジッタ累積部121と比較部122は、周波数誤差検出部111と周波数同期判定部112で共用されている。
ジッタ累積部121は、ジッタ量計算部14から順次供給されるジッタ量を累積し、累積結果であるジッタ累積値を比較部122に出力する。
比較部122は、ジッタ累積部121からのジッタ累積値を、上限の閾値DH(以下、上限値DHという。)、および、下限の閾値DL(以下、下限値DLという。)と比較することで、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達しているかを判定する。ここで、上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達しているとは、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLと同一かそれを超えていることを表す。上限値DH及び下限値DLは、比較部122の内部に予め設定されている。
比較部122は、ジッタ累積値が上限値DHに到達している場合には、上限値DHに対応する制御値をゲイン調整部123および時間計算部131に出力し、ジッタ累積値が下限値DLに到達している場合には、下限値DLに対応する制御値をゲイン調整部123および時間計算部131に出力する。この制御値は、周波数誤差を補正する補正値となるものであり、上限値DHに対応する制御値と、下限値DLに対応する制御値とは、符号が異なる。例えば、上限値DHに対応する制御値が「−1」であるとすると、下限値DLに対応する制御値は「+1」となる。
ゲイン調整部123は、比較部122の出力である制御値に対して所定のゲインをかける処理であるゲイン調整を行う。上限値DHまたは下限値DLへの一度の到達でVCO制御電圧を大きく変化させたい場合、ゲインは大きく設定され、小さく変化させたい場合には、ゲインが小さく設定される。ゲイン調整部123のゲインの値は、ユーザが、入力により、所望の値に設定することができる。
制御電圧生成部124は、ゲイン調整部123の出力である、ゲイン調整後の制御値を累積することにより、周波数誤差を補正するVCO制御電圧を生成し、DAC&LPF125に出力する。
DAC&LPF125は、図1のDAC&LPF24と同様に、制御電圧生成部124からのデジタルのVCO制御電圧をアナログ信号に変換(D/A変換)し、さらにローパスフィルタ処理を施して出力する。
ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのいずれにも到達していない場合、換言すれば、ジッタ累積値が上限値DHと下限値DLの間の値である場合、比較部122からゲイン調整部123には、何も出力されない。したがって、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのいずれにも到達していない場合には、ゲイン調整部123ないしDAC&LPF125の動作に変化はなく、クロック発生部4には、直前と同じVCO制御電圧が継続して出力される。
次に、周波数同期判定部112について説明する。ただし、ジッタ累積部121と比較部122についての重複する説明は適宜省略する。
周波数同期判定部112としてのジッタ累積部121は、ジッタ累積値を計算して比較部122に出力する他、ジッタ幅J(=最大値-最小値)を計算する。例えば、ジッタ累積部121は、ジッタ量計算部14から順次供給されるジッタ量を直近の所定サンプル数だけ記憶し、その最大値と最小値から、ジッタ幅Jを計算する。計算されたジッタ幅Jは、周波数誤差計算部132に供給される。
なお、比較部122には上限値DH及び下限値DLが予め設定されていると説明したが、ジッタ累積部121で計算されたジッタ幅Jを比較部122にも供給するようにして、比較部122は、ジッタ幅Jの計算結果に基づいて、上限値DH及び下限値DLを設定することも可能である。
時間計算部131は、比較部122から供給される、上限値DHまたは下限値DLに対応する制御値を、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのどちらかの閾値に到達した旨の到達信号として取得する。時間計算部131は、比較部122から到達信号が供給されたときの時刻と、その1つ前に到達信号が供給された時の時刻とから、上限値DHおよび下限値DLの一方の閾値から他方の閾値に到達するまでの到達時間△tを計算する。時間計算部131は、1つ前に到達信号が供給された時の時刻を記憶しておくメモリを有する。計算された到達時間△tは、周波数誤差計算部132に供給される。
周波数誤差計算部132には、比較部122で設定されている上限値DHと下限値DLの間隔が予め設定されて記憶されている。周波数誤差計算部132は、ジッタ累積部121から供給されたジッタ幅J、時間計算部131から供給される到達時間△t、および、上限値DHと下限値DLの間隔(時間)を用いて、周波数誤差を計算する。そして、周波数誤差計算部132は、計算された周波数誤差に基づいて、周波数同期が確立したかを判定する。具体的には、周波数誤差計算部132は、計算された周波数誤差が所定の閾値FTH1以内である場合、周波数同期が確立したと判定する。そして、周波数同期が確立したと判定した場合、周波数誤差計算部132は、同期判定信号を時計部6に出力する。
時計部6は、周波数誤差計算部132から同期判定信号が供給された場合、送信時刻記録部13からの同期パケットの送信時刻に基づくカウント値の書き換えを開始し、書き換え後のカウント値を同期信号生成部7に出力する。
周波数誤差検出部111の処理についてさらに説明する。
[ジッタ累積値と到達遅延時間の関係]
図2の受信装置100では、周波数誤差検出部111において、ジッタ累積値を算出し、算出されたジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達しているかどうかを検出している。
図2の受信装置100では、周波数誤差検出部111において、ジッタ累積値を算出し、算出されたジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達しているかどうかを検出している。
ここで、図3および図4を参照して、ジッタ累積値と、ネットワーク上で発生する到達の遅延時間(以下、到達遅延時間という。)の関係について説明する。なお、到達遅延時間はLANケーブル長、スイッチ等のネットワーク構成、同期パケットサイズに依存するが、以下では、全てスイッチによるものとして簡略化してある。
同期パケットの到達遅延時間Δ(1)、Δ(2)、・・・の性質について、図3を参照して説明する。ただし、()内の数字は、同期パケットのサンプル番号を表している。
同期パケットとそれ以外のパケット、例えば映像信号パケットがスイッチの同一出力ポートから送信されるように構成されたネットワークでは、同期パケットの送出は、他のパケットの送出と重ならない場合にはそのまますぐに実行される。しかし、他のパケットの送出と重なる場合には同期パケットの送出が先送りされ、その出力待ち時間は他のパケットの送出に要する時間に依存し、一定ではない。そのため、一定の通過遅延だけでなく、以下の式(2)で表される遅延変動が受信側で観測されることになる。
t(1)−s(1)=Δ(1)+offset(1)
t(2)−s(2)=Δ(2)+offset(2)
t(3)−s(3)=Δ(3)+offset(3)
t(4)−s(4)=Δ(4)+offset(4)
・・・
・・・(2)
t(2)−s(2)=Δ(2)+offset(2)
t(3)−s(3)=Δ(3)+offset(3)
t(4)−s(4)=Δ(4)+offset(4)
・・・
・・・(2)
送信側と受信側の時計はそのカウント値(=時刻)も進み方(=1秒の長さ)も違うため、offset(1)、offset(2)、offset(3)、offset(4)、・・・は異なる値をとる。しかし、一定の条件のもとでoffset(1)≒offset(2)≒offset(3)≒offset(4)≒・・・が満足されたとすれば、以下の式(3)で表されるジッタ量が受信側で観測されることになる。一定の条件とは、クロック周波数の周波数ロックが時刻同期に先行して達成される、または、サンプル毎のoffsetの違いが十分に小さくなる程度に短い時間間隔で同期パケットが生成されるなどの条件である。
t(2)−s(2)−(t(1)−s(1))=Δ(2)−Δ(1)
t(3)−s(3)−(t(2)−s(2))=Δ(3)−Δ(2)
t(4)−s(4)−(t(3)−s(3))=Δ(4)−Δ(3)
・・・
・・・(3)
t(3)−s(3)−(t(2)−s(2))=Δ(3)−Δ(2)
t(4)−s(4)−(t(3)−s(3))=Δ(4)−Δ(3)
・・・
・・・(3)
上述の式(3)で表されるジッタ量を累積加算してくと、以下の(4)式となる。
{t(2)−s(2)−(t(1)−s(1))}+{t(3)−s(3)−(t(2)−s(2))}
={Δ(2)−Δ(1)}+{Δ(3)−Δ(2)}
=Δ(3)−Δ(1)
{t(2)−s(2)−(t(1)−s(1))}+{t(3)−s(3)−(t(2)−s(2))}
+{t(4)−s(4)−(t(3)−s(3))}
={Δ(2)−Δ(1)}+{Δ(3)−Δ(2)}+{Δ(4)−Δ(3)}
=Δ(4)−Δ(1)
・・・
・・・(4)
{t(2)−s(2)−(t(1)−s(1))}+{t(3)−s(3)−(t(2)−s(2))}
={Δ(2)−Δ(1)}+{Δ(3)−Δ(2)}
=Δ(3)−Δ(1)
{t(2)−s(2)−(t(1)−s(1))}+{t(3)−s(3)−(t(2)−s(2))}
+{t(4)−s(4)−(t(3)−s(3))}
={Δ(2)−Δ(1)}+{Δ(3)−Δ(2)}+{Δ(4)−Δ(3)}
=Δ(4)−Δ(1)
・・・
・・・(4)
図4は、送信側と受信側の時計のオフセット(offset)が0になった状態におけるジッタ量、ジッタ累積値、および到達遅延時間の計測例を示している。
受信側で計測可能なジッタ量は、A=0マイクロ秒を中心に同期パケットのサンプル毎に変動している。このジッタ量を累積したジッタ累積値は最小値Bをとり、最小値Cをとる到達遅延時間と同じように変動している。この例では、B=−5マイクロ秒、C=+4マイクロ秒程度であるため、全サンプルにおいてジッタ累積値を+9マイクロ秒だけ補正(シフト)したものが、サンプル毎の到達遅延時間となっている。
図1の説明で上述したように、ジッタ量計算部14で算出されるジッタ量は、ネットワーク上での同期パケットの到達遅延時間変動の影響を受ける状況下では、送信側と受信側のクロック周波数誤差と到達遅延時間変動の影響が合成されたものに相当する。
換言すれば、ジッタ量の累積であるジッタ累積値は、送信側と受信側のクロック周波数誤差の累積相当分と、到達遅延時間の累積相当分とに分けられる。そして、到達遅延時間の累積相当分は、図4からわかるように、ある一定範囲内の値に留まる性質を有している。
したがって、到達遅延時間の累積相当分が留まる範囲に対応した上限値DHおよび下限値DLを設定しているにもかかわらず、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLを超える状態が発生した場合には、それは、送信側と受信側のクロック周波数誤差の累積相当分によるものである。
以上より、送信側と受信側でクロック周波数誤差がある場合には、ジッタ累積部121で算出されたジッタ累積値が上限値DHおよび下限値DLの範囲内を超える状態が発生する。一方、送信側と受信側でクロック周波数誤差がない場合、ジッタ累積部121で算出されたジッタ累積値が上限値DHおよび下限値DLの範囲内を超えることはない。
換言すれば、送信側と受信側でクロック周波数誤差がない場合、送信側と受信側の時計のオフセット(offset)は、offset(1)=offset(2)=offset(3)=offset(4)=・・・の状況に到達している。
しかし、送信側と受信側でクロック周波数誤差がある場合、offset(1)<offset(2)<offset(3)<offset(4)<・・・となるか、あるいはoffset(1)>offset(2)>offset(3)>offset(4)>・・・となる。offset(1)<offset(2)<offset(3)<offset(4)<・・・の状況が発生すると、ジッタ累積部121で算出されたジッタ累積値は、所定時間経過後、上限値DHに到達する。また、offset(1)>offset(2)>offset(3)>offset(4)>・・・の状況が発生すると、ジッタ累積部121で算出されたジッタ累積値は、所定時間経過後、下限値DLに到達する。
以上より、ジッタ累積部121で算出されたジッタ累積値が、所定の上限値DHおよび下限値DLの範囲内を超えない状態となるようにVCO制御電圧を調整することで、クロック周波数誤差を除去することができる。すなわち、ネットワークのトポロジー、ネットワークを構成するスイッチ性能、トラフィック状態により大きく変化するジッタの影響を除去した高精度な周波数同期を実現することができる。
[周波数同期制御の説明]
図5は、受信装置100における周波数同期制御の動作例を示している。
図5は、受信装置100における周波数同期制御の動作例を示している。
受信時刻記録部12、ジッタ量計算部14、周波数誤差検出部111、クロック発生部4、及びカウンタ5により、周波数ロックループ回路が構成されている。
周波数誤差検出部111の比較部122には、上限値DH及び下限値DLが予め設定されている。上限値DH及び下限値DLは、受信装置100(の同期処理装置)が、どれくらいの遅延時間および遅延ゆらぎを保証するかによって決定される。
比較部122は、ジッタ累積値が上限値DHに到達した場合、クロック周波数を低下させる制御値を出力し、ジッタ累積値が下限値DLに到達した場合、クロック周波数を増加させる制御値を出力する。したがって、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLに到達した時点で、クロック周波数を逆方向に変移させるVCO制御電圧を供給する周波数ロックループ制御が実行される。
ジッタ累積値は、上限値DHまたは下限値DLへの到達時点で反転を繰り返し、ある時間経過後に安定化する。受信装置100の周波数誤差は、この反転を繰り返す毎に小さくなるため、上限値DHまたは下限値DLの一方の閾値から他方の閾値に到達するまでの到達時間△tは次第に長くなっていく。
[周波数同期判定処理の説明]
次に、周波数同期判定部112の処理について説明する。
次に、周波数同期判定部112の処理について説明する。
上述したように、送信側と受信側でクロック周波数誤差がある場合に、ジッタ累積部121で算出されたジッタ累積値が変動し、上限値DHまたは下限値DLに到達する状態が発生する。換言すれば、所定期間の周波数誤差の蓄積が、ジッタ累積部121の出力の変化となって現れる。例えば、周波数誤差が+1ppmである場合には、ジッタ累積部121の出力が、1秒で+1マイクロ秒変化することを表している。これより、ジッタ累積部121の出力の変化を、その変化に要した時間で除算することにより、周波数誤差を求めることができる。
時間計算部131は、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLへ到達した時点で比較部122が制御値を出力することを利用し、上限値DH及び下限値DLの一方の閾値から他方の閾値に到達するまでの到達時間△tを計算する。
ジッタ累積部121の出力の変化は、上限値DHと下限値DLの間隔からジッタ幅Jを引いた値に相当する。例えば、ジッタ幅Jが、計測結果からJ=70[ns]として得られ、上限値DHと下限値DLの間隔が170[ns]に設定されている場合、100[ns]分のジッタ累積値の変化で、一方の閾値から他方の閾値に到達することになる。この100[ns]分のジッタ累積値の変化を、到達時間△tで除算した値、すなわち、100×10-9/△tが、その時点での周波数誤差となる。
なお、本実施の形態では、時間計算部131は、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLに到達した時点で制御値を出力することを利用して、上限値DH及び下限値DLの一方の閾値から他方の閾値に到達するまでの到達時間△tを計算するものである。しかし、ジッタ累積部121の出力の変化を、その変化に要した時間で除算すれば周波数誤差が求められるので、上限値DH及び下限値DL以外の点を用いて周波数誤差を求めてもよい。すなわち、周波数ループ制御中の第1の時刻から第2の時刻までの時間△tと、その第1の時刻から第2の時刻までの2点間のジッタ累積部121の出力の変化量を用いて、周波数誤差を求めることができる。例えば、上限値DHと下限値DLの間の第1のジッタ累積値となっている第1の時刻から、上限値DHと下限値DLの間の第2のジッタ累積値となっている第2の時刻までの時間△tにより、周波数誤差を求めることもできる。
[周波数同期制御処理フロー]
図6は、受信装置100による周波数同期制御処理を説明するフローチャートである。この処理は、例えば、受信装置100の同期パケット受信部11で、同期パケットが受信される毎に実行される。
図6は、受信装置100による周波数同期制御処理を説明するフローチャートである。この処理は、例えば、受信装置100の同期パケット受信部11で、同期パケットが受信される毎に実行される。
同期パケット受信部11において同期パケットが受信されると、ステップS1において、受信時刻記録部12と送信時刻記録部13が、受信時刻と送信時刻を記録する。すなわち、受信時刻記録部12は、同期パケットが受信された時点における、カウンタ5のカウント値を受信時刻として記録する。送信時刻記録部13は、同期パケット受信部11から供給された同期パケットに含まれる送信時刻を抽出し、記録する。
ステップS2において、ジッタ量計算部14は、受信時刻記録部12と送信時刻記録部13に記録されている、隣接する直近の2つの同期パケットの受信時刻および送信時刻に基づいて、式(1)により、ジッタ量を計算する。計算されたジッタ量は、ジッタ累積部121に出力される。
ステップS3において、ジッタ累積部121は、ジッタ量計算部14から供給されたジッタ量を累積し、累積結果であるジッタ累積値を比較部122に出力する。
ステップS4において、比較部122は、ジッタ累積部121からのジッタ累積値が、上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達しているかを判定する。
ステップS4で、ジッタ累積値が上限値DHおよび下限値DLのいずれにも到達していないと判定された場合、処理は終了する。
一方、ステップS4で、ジッタ累積値が、上限値DHまたは下限値DLのいずれかに到達していると判定された場合、処理はステップS5に進む。
ステップS5では、比較部122は、上限値DHまたは下限値DLに対応する制御値をゲイン調整部123に出力する。すなわち、ジッタ累積値が上限値DHに到達している場合、比較部122は、上限値DHに対応する制御値をゲイン調整部123に出力する。一方、ジッタ累積値が下限値DLに到達している場合、比較部122は、下限値DLに対応する制御値をゲイン調整部123に出力する。
ステップS6において、ゲイン調整部123は、比較部122からの出力である制御値に対して所定のゲインをかけるゲイン調整を行う。
ステップS7において、制御電圧生成部124は、ゲイン調整部123の出力である、ゲイン調整後の制御値を累積することにより、周波数誤差を補正するVCO制御電圧を生成し、DAC&LPF125に出力する。
ステップS8において、DAC&LPF125は、制御電圧生成部124で生成されたデジタルのVCO制御電圧をアナログ信号に変換するD/A変換処理、および、D/A変換処理後のVCO制御電圧のローパスフィルタ処理を行う。
ステップS9において、クロック発生部4は、DAC&LPF125からのVCO制御電圧に基づいてクロック周波数を調整したクロックCLKを発生する。調整後のクロック周波数は、カウンタ5、時計部6、同期信号生成部7等に出力され、処理が終了する。
以上の処理が、図2の受信装置100で同期パケットが受信される毎に実行される。
この受信装置100では、従来の受信装置のようにノイズ除去フィルタを有しておらず、算出されたジッタ量を累積したジッタ累積値を上限値DH及び下限値DLと比較することで、VCO制御電圧を生成することができる。したがって、受信装置100では、従来の受信装置において、ネットワークのノイズが大きく、多数のフィルタ段数を設けなければノイズ除去が難しく、引込時間が長くなるような場合において、効果的に周波数同期を確立させることができる。すなわち、受信装置100によれば、周波数同期を、より短時間かつ高精度に行うことができる。
[周波数同期判定処理フロー]
図7は、受信装置100の周波数同期判定部112による周波数同期判定処理を説明するフローチャートである。この処理は、例えば、ジッタ累積値121に最初にジッタ量が供給されたときに開始される。
図7は、受信装置100の周波数同期判定部112による周波数同期判定処理を説明するフローチャートである。この処理は、例えば、ジッタ累積値121に最初にジッタ量が供給されたときに開始される。
ステップS21、S23、およびS24の処理は、周波数誤差検出部111と共用されているジッタ累積部121と比較部122で、周波数同期制御処理と同一処理として行われる処理である。すなわち、ステップS21、S23、およびS24の処理は、上述した周波数同期制御処理のステップS3、S4、およびS5と同一である。
ステップS22では、ジッタ累積部121は、内部に記憶しているジッタ量の最大値と最小値から、ジッタ幅Jを計算し、周波数誤差計算部132に出力する。ステップS21とS22の処理は、逆の順番で実行してもよいし、並行して実行してもよい。
ステップS25において、時間計算部131は、直近の2つの閾値到達時刻から、到達時間△tを計算する。すなわち、時間計算部131は、到達信号が供給された現在の時刻と、その1つ前に到達信号が供給されたときの時刻から、到達時間△tを計算する。
ステップS26において、周波数誤差計算部132は、ジッタ累積部121から供給されたジッタ幅J、時間計算部131から供給された到達時間△t、および上限値DHと下限値DLの間隔(時間)を用いて、周波数誤差を計算する。
ステップS27において、周波数誤差計算部132は、計算された周波数誤差に基づいて、周波数同期が確立したかを判定する。具体的には、周波数誤差計算部132は、計算された周波数誤差が所定の閾値FTH1以内であるか否かを判定する。
ステップS27で、周波数同期がまだ確立していないと判定された場合、処理はステップS21に戻り、上述したステップS21ないしS27の処理が繰り返される。
一方、ステップS27で、周波数同期が確立したと判定された場合、処理はステップS28に進み、周波数誤差計算部132は、同期判定信号を時計部6に出力して処理を終了する。
受信装置100による周波数同期判定処理は以上のように実行される。
ジッタ累積値は、到達遅延時間をシフトしたものに相当し、ある一定範囲内の値に留まる性質を有するので、ジッタ累積値の閾値への到達は、周波数誤差の影響によるものとなる。周波数同期判定部112は、ジッタ累積値を演算し、その出力の変化量を用いて、周波数誤差を求め、周波数同期が確立したか否かを判定するので、ネットワーク上での同期パケットの到達遅延時間の変動分の影響を排除した周波数同期判定を行うことができる。したがって、周波数同期を高精度に判定することができる。
[PTP対応時の構成例]
上述した例では、ジッタ量計算部14が式(1)により計算するジッタ量は、IEEE1588 PTP(Precision Time Protocol)のワンステップタイプのSyncメッセージを使用して計算されるジッタ量に相当するものであるが、IEEE1588標準ではない。
上述した例では、ジッタ量計算部14が式(1)により計算するジッタ量は、IEEE1588 PTP(Precision Time Protocol)のワンステップタイプのSyncメッセージを使用して計算されるジッタ量に相当するものであるが、IEEE1588標準ではない。
しかし、同期パケット処理部2の各部を、図8に示される構成を採用することで、SyncメッセージおよびFollow_upメッセージを使用してジッタ量を計算するIEEE1588 PTPに対応させることができる。
すなわち、図8は、IEEE1588 PTPに対応させる場合の、同期パケット処理部2の構成例を示している。
同期パケット受信部11は、SyncメッセージおよびFollow_upメッセージを受信し、Syncメッセージを受信時刻記録部12へ、FoLLow_upメッセージを送信時刻記録部13へ出力する。
受信時刻記録部12は、1サンプル記録部61と減算器62とから構成される。
1サンプル記録部61は、時間的に1つ前に送られてきたSyncメッセージのSync受信タイムスタンプを記録する。減算器62は、同期パケット受信部11から供給される、いま受信したSyncメッセージのSync受信タイムスタンプと、1サンプル記録部61に記録されている、1つ前のSync受信タイムスタンプとの差分を演算して、ジッタ量計算部14に出力する。
送信時刻記録部13は、1サンプル記録部71と減算器72とから構成される。
1サンプル記録部71は、時間的に1つ前に送られてきたFoLLow_upメッセージのFoLLow_up送信タイムスタンプを記録する。減算器72は、同期パケット受信部11から供給される、いま受信したFoLLow_upメッセージのFoLLow_up送信タイムスタンプと、1サンプル記録部71に記録されている、1つ前のFoLLow_up送信タイムスタンプとの差分を演算して、ジッタ量計算部14に出力する。
ジッタ量計算部14は減算器81を有している。減算器81は、受信時刻記録部12から供給されるSync受信タイムスタンプ差分から、送信時刻記録部13から供給されるFoLLow_up送信タイムスタンプ差分を減算することで、ジッタ量を計算して出力する。
以上の構成により、受信装置100は、ツーステップタイプのSyncメッセージおよびFollow_upメッセージを使用してジッタ量を計算することが可能であり、IEEE1588 PTPに対応することができる。
<2.第2の実施の形態>
[受信装置の構成ブロック図]
図9は、受信装置の第2の実施の形態を示すブロック図である。
[受信装置の構成ブロック図]
図9は、受信装置の第2の実施の形態を示すブロック図である。
図9の受信装置140は、図1に示した従来の受信装置の周波数同期判定部8を、図2に示した周波数同期判定部112に代えた構成とされている。同期パケット処理部2のジッタ量計算部14で計算されたジッタ量は、周波数誤差検出部3のフィルタ部21と、周波数同期判定部112のジッタ累積部121の両方に供給される。
上述した第1の実施の形態では、ジッタ累積値が上限値DHまたは下限値DLに到達した時点で、クロック周波数を逆方向に変移させるVCO制御電圧を生成する周波数同期制御が採用されていた。
しかし、図9に示されるように、周波数同期制御については、従来行われているように、計算されたジッタ量のノイズを除去する方法を採用し、ジッタ累積値は周波数同期判定処理のみに用いる構成とすることができる。このように、ジッタ累積値を用いた周波数同期判定処理は、任意の周波数同期制御方法と組み合わせて使用することができる。
<3.第3の実施の形態>
[受信装置の構成ブロック図]
図10は、受信装置の第3の実施の形態を示すブロック図である。
[受信装置の構成ブロック図]
図10は、受信装置の第3の実施の形態を示すブロック図である。
図10において、図2と対応する部分については同一の符号を付してあり、重複する説明については適宜省略する。
図10の受信装置160では、周波数誤差計算部132Aのみが、図2の受信装置100と異なる。
周波数誤差計算部132Aは、周波数誤差計算部132と同様に周波数誤差を計算する処理の他、計算された周波数誤差に応じて、ゲイン調整部123のゲイン(ゲイン量)を制御する。すなわち、周波数誤差計算部132Aは、周波数誤差が大きいときにはゲインが大きく、周波数誤差が小さいときにはゲインが小さくなるように、計算された周波数誤差に応じてゲイン調整部123のゲインを変更する。ゲイン調整部123は、周波数誤差計算部132Aにより設定されたゲインによるゲイン調整を行う。
<4.第4の実施の形態>
[受信装置の構成ブロック図]
図11は、受信装置の第4の実施の形態を示すブロック図である。
[受信装置の構成ブロック図]
図11は、受信装置の第4の実施の形態を示すブロック図である。
図11においても、図2と対応する部分については同一の符号を付してあり、重複する説明については適宜省略する。
図11の受信装置180では、周波数誤差計算部132に代えて、周波数誤差計算部132Bが設けられている点、及び、制御電圧生成部124とDAC&LPF125の間に、微小電圧重畳部201が新たに設けられている点が、図2の受信装置100と異なる。微小電圧重畳部201は、微小電圧生成部211と加算器212により構成されている。
周波数誤差計算部132Bは、周波数誤差計算部132と同様に、計算された周波数誤差に応じて周波数同期が確立したかどうかを判定する。そして、周波数誤差計算部132Bは、周波数同期が確立したと判定された場合に、同期判定信号を時計部6に出力するとともに、微小電圧重畳部201の微小電圧生成部211に、重畳処理を許可する重畳制御信号を出力する。
微小電圧重畳部201の微小電圧生成部211は、周波数誤差計算部132Bから重畳処理を許可する重畳制御信号が供給された場合、周期的な微小電圧を生成し、加算器212に供給する。加算器212は、制御電圧生成部124からのVCO制御電圧に、微小電圧生成部211からの微小電圧を加算(重畳)して、DAC&LPF125に出力する。
例えば、周波数誤差△fで周波数同期が確立したと判定されたとすると、微小電圧生成部211は、周波数誤差△fの逆符号の2倍をVCO感度で除算した値([-△f×2/VCO感度]ppm)と、0ppmの微小変位の電圧(微小電圧)を周期的に加算する。ここで、VCO感度は、1ステップ当たりの周波数変位量を表す。例えば、周波数誤差計算部132Bで周波数同期が確立したと判定されたときの周波数誤差△fが-0.01ppmであるとすると、微小電圧重畳部201は、[+0.02ppm]と[0ppm]を周期的に加算する。この場合、クロック発生部4が生成するクロック周波数は+0.01ppmないし-0.01ppmの誤差を有するものとなるが、この誤差が、要求精度を満たす範囲内の誤差となっていることが前提である。
[周波数同期判定処理の説明]
図12は、第4の実施の形態において、DAC&LPF125へ入力されるVCO制御電圧の例を示している。
図12は、第4の実施の形態において、DAC&LPF125へ入力されるVCO制御電圧の例を示している。
図12の例では、時刻taにおいて、微小電圧生成部211に、重畳処理を許可する重畳制御信号が供給され、時刻taから、微小電圧生成部211で生成された周期的な微小電圧が、制御電圧生成部124からのVCO制御電圧に重畳されている。
第4の実施の形態の周波数同期判定処理では、上述した図7のステップS27において、周波数誤差計算部132Bが、同期判定信号を時計部6に出力する以外に、微小電圧重畳部201の微小電圧生成部211に、重畳処理を許可する重畳制御信号を出力する。第4の実施の形態の周波数同期判定処理のその他の点は、図7を参照して説明した第1の実施の形態の周波数同期判定処理と同様である。
微小電圧重畳部201により重畳された微小電圧はクロック周波数を変化させるが、微小電圧によるクロック周波数の変化は、周波数ロックループ制御によるその後の比較部122の比較処理には影響を及ぼさない。換言すれば、微小電圧重畳部201により重畳される微小電圧の周期は、周波数ロックループ制御によるその後の比較処理に影響を及ぼさないワンダ周期以下の周期である必要がある。
一方、周波数誤差計算部132Bから重畳処理を許可する重畳制御信号が供給されていない場合、もしくは、周波数誤差計算部132Bから重畳処理の不許可の重畳制御信号が供給されている場合、微小電圧生成部211は、加算器212への微小電圧の出力を停止する。この場合、加算器212は、制御電圧生成部124からのVCO制御電圧を、そのまま、DAC&LPF125に出力する。
第1の実施の形態で採用したジッタ量の累積値(ジッタ累積値)の変化を用いた周波数同期制御では、周波数の残留誤差を小さくできる利点がある。しかし、周波数の残留誤差が小さくなるにつれて、周波数制御にかかる時間、具体的には、上限値DH及び下限値DLの一方の閾値から他方の閾値に到達するまでの到達時間△tが次第に長くなっていく。この到達時間△tにおいては、ある一定の周波数誤差(残留誤差)を有するクロック周波数が出力され続けることになり、周波数誤差が僅かであっても、それが長時間継続することにより累積された場合、無視できないほどの大きさになる場合が考えられる。
そこで、第4の実施の形態の受信装置180は、周波数誤差が所定の値以下となった場合に、制御電圧生成部124からのVCO制御電圧に周期的な微小電圧を重畳することにより、長時間、同じ方向の周波数変位を有する状態に留まることを強制的に排除する。これにより、クロック発生部4により生成されるクロック周波数が高精度となり、ひいては、同期信号生成部7において生成される同期信号が高精度となる。すなわち、同期信号生成部7で生成される同期信号の時間誤差の累積値を常に所定値以下とすることができる。例えば、同期信号生成部7が、映像の同期信号を生成する場合、同期信号の時間誤差の累積値は、生成される同期信号の位相の変位として現れるが、その位相の変位を所定の範囲内に抑えることができる。
また、受信装置180では、制御電圧生成部124からのVCO制御電圧に周期的な微小電圧を重畳することにより、微小電圧を重畳しない受信装置100の閾値FTH1よりも大きな閾値FTH2を用いて周波数同期が確立したか否かを判定することが可能であり、周波数同期を、受信装置100よりも早く確立することができる。
[周波数同期制御処理フロー]
図13は、重畳処理を許可する重畳制御信号が供給されてからの、受信装置180による周波数同期制御処理を説明するフローチャートである。この処理は、例えば、重畳制御信号が供給された後、同期パケット受信部11で同期パケットが受信される毎に実行される。
図13は、重畳処理を許可する重畳制御信号が供給されてからの、受信装置180による周波数同期制御処理を説明するフローチャートである。この処理は、例えば、重畳制御信号が供給された後、同期パケット受信部11で同期パケットが受信される毎に実行される。
図13の周波数同期制御処理のステップS41ないしS47は、図6の周波数同期制御処理のステップS1ないしS7に対応し、図13の周波数同期制御処理のステップS50およびS51は、図6の周波数同期制御処理のステップS8およびS9に対応する。換言すれば、図13の周波数同期制御処理は、図6の周波数同期制御処理のステップS7とS8の間に、ステップS48とステップS49の処理が追加されたものに等しい。
図13のステップS48において、微小電圧重畳部201の微小電圧生成部211は、周期的な微小電圧を生成し、加算器212に供給する。ここで生成される微小電圧の値は、周波数同期が確立したと判定する閾値FTH2(>周波数誤差△f)に基づいて予め定められた一定の値([-(FTH2)×2/VCO感度]ppm)、または、周波数誤差計算部132から取得した現時点の周波数誤差△fに基づいた値([-(△f)×2/VCO感度]ppm)とすることができる。
ステップS49において、加算器212は、制御電圧生成部124からのVCO制御電圧に、微小電圧生成部211から供給された微小電圧を加算して、DAC&LPF125に出力する。
重畳処理を許可する重畳制御信号が供給されてからの周波数同期制御処理は以上のように実行される。
第4の実施の形態の受信装置180では、微小電圧を重畳することにより、高精度な周波数同期判定を実現し、かつ、上述した第1の実施の形態よりも迅速に同期させることができる。
この第4の実施の形態に、上述した第3の実施の形態の周波数誤差に応じたゲイン調整機能をさらに追加してもよい。すなわち、周波数誤差計算部132Bが、計算された周波数誤差に応じてゲイン調整部123のゲインを制御し、ゲイン調整部123が、周波数誤差計算部132Bにより設定されたゲインによるゲイン調整を行うようにしてもよい。
[コンピュータの構成例]
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
図14は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
コンピュータにおいて、CPU(Central Processing Unit)301,ROM(Read Only Memory)302,RAM(Random Access Memory)303は、バス304により相互に接続されている。
バス304には、さらに、入出力インタフェース305が接続されている。入出力インタフェース305には、入力部306、出力部307、記憶部308、通信部309、及びドライブ310が接続されている。
入力部306は、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる。出力部307は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部308は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部309は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ310は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体311を駆動する。
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU301が、例えば、記憶部308に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース305及びバス304を介して、RAM303にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブル記録媒体311をドライブ310に装着することにより、入出力インタフェース305を介して、記憶部308にインストールすることができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部309で受信し、記憶部308にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM302や記憶部308に、あらかじめインストールしておくことができる。
なお、本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる場合はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで実行されてもよい。
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、
前記ジッタ量の累積値を計算し、その累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部と
を備える同期処理装置。
(2)
前記周波数同期判定部は、
前記ジッタ量の累積値とジッタ幅を計算するジッタ累積部と、
前記ジッタ幅と、第1の時刻における前記ジッタ量の累積値および第2の時刻における前記ジッタ量の累積値とから、周波数誤差を計算する誤差計算部と
を備え、
前記誤差計算部は、計算された前記周波数誤差に基づいて、周波数同期したか否かを判定する
前記(1)に記載の同期処理装置。
(3)
前記周波数同期判定部は、
前記ジッタ累積部で計算された前記ジッタ量の累積値を、上限の閾値および下限の閾値と比較し、比較結果を出力する比較部
をさらに備え、
前記第1の時刻における前記ジッタ量の累積値として前記上限の閾値、前記第2の時刻における前記ジッタ量の累積値として前記下限の閾値が設定されており、
前記誤差計算部は、前記ジッタ幅と、前記上限の閾値と前記下限の閾値との間を変化した時間から、前記周波数誤差を計算する
前記(2)に記載の同期処理装置。
(4)
前記比較部が出力する前記比較結果は、周波数誤差を補正する周波数誤差補正値としても使用され、
前記ジッタ累積部で計算された前記ジッタ量の累積値が、前記上限の閾値または前記下限の閾値に到達したときに前記比較部から出力される前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を生成する制御電圧生成部をさらに備える
前記(3)に記載の同期処理装置。
(5)
前記比較部が出力する前記比較結果は、周波数誤差を補正する周波数誤差補正値としても使用され、
前記比較部から出力される前記周波数誤差補正値に対し、ゲインを調整するゲイン調整部をさらに備える
前記(3)または(4)に記載の同期処理装置。
(6)
前記ゲイン調整部は、前記比較部から出力される前記周波数誤差補正値に対し、前記誤差計算部により計算された前記周波数誤差に基づくゲインを調整する
前記(5)に記載の同期処理装置。
(7)
前記周波数誤差を補正する周波数制御電圧を生成する制御電圧生成部と、
前記誤差計算部で計算された前記周波数誤差が所定の範囲内となり、周波数同期したと判定された場合に、前記制御電圧生成部が出力する前記周波数制御電圧に、周期的な微小電圧を重畳する重畳部と
をさらに備える
前記(2)ないし(6)のいずれかに記載の同期処理装置。
(8)
同期処理装置が、
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算し、
前記ジッタ量の累積値を計算し、
計算された前記ジッタ量の累積値から周波数同期したか否かを判定する
ステップを含む同期処理方法。
(9)
コンピュータを、
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、
前記ジッタ量の累積値を計算し、その累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部
として機能させるためのプログラム。
(1)
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、
前記ジッタ量の累積値を計算し、その累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部と
を備える同期処理装置。
(2)
前記周波数同期判定部は、
前記ジッタ量の累積値とジッタ幅を計算するジッタ累積部と、
前記ジッタ幅と、第1の時刻における前記ジッタ量の累積値および第2の時刻における前記ジッタ量の累積値とから、周波数誤差を計算する誤差計算部と
を備え、
前記誤差計算部は、計算された前記周波数誤差に基づいて、周波数同期したか否かを判定する
前記(1)に記載の同期処理装置。
(3)
前記周波数同期判定部は、
前記ジッタ累積部で計算された前記ジッタ量の累積値を、上限の閾値および下限の閾値と比較し、比較結果を出力する比較部
をさらに備え、
前記第1の時刻における前記ジッタ量の累積値として前記上限の閾値、前記第2の時刻における前記ジッタ量の累積値として前記下限の閾値が設定されており、
前記誤差計算部は、前記ジッタ幅と、前記上限の閾値と前記下限の閾値との間を変化した時間から、前記周波数誤差を計算する
前記(2)に記載の同期処理装置。
(4)
前記比較部が出力する前記比較結果は、周波数誤差を補正する周波数誤差補正値としても使用され、
前記ジッタ累積部で計算された前記ジッタ量の累積値が、前記上限の閾値または前記下限の閾値に到達したときに前記比較部から出力される前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を生成する制御電圧生成部をさらに備える
前記(3)に記載の同期処理装置。
(5)
前記比較部が出力する前記比較結果は、周波数誤差を補正する周波数誤差補正値としても使用され、
前記比較部から出力される前記周波数誤差補正値に対し、ゲインを調整するゲイン調整部をさらに備える
前記(3)または(4)に記載の同期処理装置。
(6)
前記ゲイン調整部は、前記比較部から出力される前記周波数誤差補正値に対し、前記誤差計算部により計算された前記周波数誤差に基づくゲインを調整する
前記(5)に記載の同期処理装置。
(7)
前記周波数誤差を補正する周波数制御電圧を生成する制御電圧生成部と、
前記誤差計算部で計算された前記周波数誤差が所定の範囲内となり、周波数同期したと判定された場合に、前記制御電圧生成部が出力する前記周波数制御電圧に、周期的な微小電圧を重畳する重畳部と
をさらに備える
前記(2)ないし(6)のいずれかに記載の同期処理装置。
(8)
同期処理装置が、
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算し、
前記ジッタ量の累積値を計算し、
計算された前記ジッタ量の累積値から周波数同期したか否かを判定する
ステップを含む同期処理方法。
(9)
コンピュータを、
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、
前記ジッタ量の累積値を計算し、その累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部
として機能させるためのプログラム。
2 同期パケット処理部, 14 ジッタ量計算部, 100 受信装置, 111 周波数誤差検出部, 112 周波数同期判定部, 121 ジッタ累積部, 122 比較部, 123 ゲイン調整部, 124 制御電圧生成部, 131 時間計算部, 132,132A,132B 周波数誤差計算部, 140,160,180 受信装置, 201 微小電圧重畳部, 211 微小電圧生成部, 212 加算器
Claims (9)
- 時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、
前記ジッタ量の累積値を計算し、その累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部と
を備える同期処理装置。 - 前記周波数同期判定部は、
前記ジッタ量の累積値とジッタ幅を計算するジッタ累積部と、
前記ジッタ幅と、第1の時刻における前記ジッタ量の累積値および第2の時刻における前記ジッタ量の累積値とから、周波数誤差を計算する誤差計算部と
を備え、
前記誤差計算部は、計算された前記周波数誤差に基づいて、周波数同期したか否かを判定する
請求項1に記載の同期処理装置。 - 前記周波数同期判定部は、
前記ジッタ累積部で計算された前記ジッタ量の累積値を、上限の閾値および下限の閾値と比較し、比較結果を出力する比較部
をさらに備え、
前記第1の時刻における前記ジッタ量の累積値として前記上限の閾値、前記第2の時刻における前記ジッタ量の累積値として前記下限の閾値が設定されており、
前記誤差計算部は、前記ジッタ幅と、前記上限の閾値と前記下限の閾値との間を変化した時間から、前記周波数誤差を計算する
請求項2に記載の同期処理装置。 - 前記比較部が出力する前記比較結果は、周波数誤差を補正する周波数誤差補正値としても使用され、
前記ジッタ累積部で計算された前記ジッタ量の累積値が、前記上限の閾値または前記下限の閾値に到達したときに前記比較部から出力される前記周波数誤差補正値に基づく周波数制御電圧を生成する制御電圧生成部をさらに備える
請求項3に記載の同期処理装置。 - 前記比較部が出力する前記比較結果は、周波数誤差を補正する周波数誤差補正値としても使用され、
前記比較部から出力される前記周波数誤差補正値に対し、ゲインを調整するゲイン調整部をさらに備える
請求項3に記載の同期処理装置。 - 前記ゲイン調整部は、前記比較部から出力される前記周波数誤差補正値に対し、前記誤差計算部により計算された前記周波数誤差に基づくゲインを調整する
請求項5に記載の同期処理装置。 - 前記周波数誤差を補正する周波数制御電圧を生成する制御電圧生成部と、
前記誤差計算部で計算された前記周波数誤差が所定の範囲内となり、周波数同期したと判定された場合に、前記制御電圧生成部が出力する前記周波数制御電圧に、周期的な微小電圧を重畳する重畳部と
をさらに備える
請求項2に記載の同期処理装置。 - 同期処理装置が、
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算し、
計算された前記ジッタ量の累積値を計算し、
計算された前記ジッタ量の累積値から周波数同期したか否かを判定する
ステップを含む同期処理方法。 - コンピュータを、
時刻情報を含む同期パケットに基づいて、ジッタ量を計算するジッタ量計算部と、
前記ジッタ量計算部で計算された前記ジッタ量の累積値を計算し、計算された前記ジッタ量の累積値から周波数同期したか否かを判定する周波数同期判定部
として機能させるためのプログラム。
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