JP2016019046A - 網同期装置、網同期システム、網同期方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】網同期装置の障害個所の切り分け作業に時間を要する。【解決手段】 網同期装置は、入力クロックと位相同期するように制御された基準クロックを出力する発振器を備えた網同期装置であって、入力クロックと基準クロックの位相を比較した比較値を出力する比較手段と、比較値に基づいて、発振器を制御する発振器制御データを出力する発信器制御手段と、比較値が発振器で追従可能か監視し、異常の場合に比較値異常を出力する比較値監視手段と、発信器制御データを監視し、異常の場合に制御値異常を出力する制御値監視手段と、比較値異常、または、制御値異常の少なくとも一方が出力された場合に、ドリフト警報を出力する警報出力手段と、を包含する。【選択図】 図１

Description

本発明は、網同期装置、網同期システム、網同期方法、及び、プログラムに関する。

特許文献１は、ネットワーク内のクロックを同期させる網同期装置において、上位局からのクロックを受け取って２系のクロック信号に分配し、正常な一方のクロックを選択して出力することにより、網同期装置の同期品質の監視を高機能化する技術について記載している。

特許文献２は、デジタルＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路に対して、基準クロックと逆電位のクロック異常検出用パルスを作成し、それらの論理和回路を用いて異常を検出する技術について記載している。

特開平０８−３３１６７７号公報 特開平０４−２５２６１６号公報

上記文献の技術を用いた場合、以下の課題がある。

スレーブ局で使用される網同期装置は、マスタ局からの入力クロックと同期したクロックを出力する必要がある。入力クロックの周波数精度が悪化し、発振器が追従できなくなる恐れがある場合、網同期装置は、入力クロックと発振器クロックの比較した結果を異常としてドリフト警報を発出する。すなわち、この警報は、装置内部の発振器（制御データを含む）の異常の可能性を含んだ情報を、デジタルＰＬＬの故障として発出する。

このように、ドリフト警報は、単に、装置への入力クロックと装置内部の発振器クロックの比較結果であるため、この警報が発生した場合、両方の異常に関する調査の必要がある。このため、網同期装置の管理者は、関連する各部位のパネル交換や入力クロックの経路変更等、異常部位の調査を含めた障害個所の復旧または切り分け作業に時間を要する。

本発明の目的は、網同期装置の障害個所の復旧または切り分け作業の時間の短縮を図ることである。

本発明の網同期装置は、入力クロックと位相同期するように制御された基準クロックを出力する発振器を備えた網同期装置であって、前記入力クロックと前記基準クロックの位相を比較した比較値を出力する比較手段と、前記比較値に基づいて、前記発振器を制御する発振器制御データを出力する発信器制御手段と、前記比較値が前記発振器で追従可能か監視し、異常の場合に比較値異常を出力する比較値監視手段と、前記発信器制御データを監視し、異常の場合に制御値異常を出力する制御値監視手段と、前記比較値異常、または、前記制御値異常の少なくとも一方が出力された場合に、ドリフト警報を出力する警報出力手段と、を包含する。

本発明の網同期方法は、入力クロックと位相同期するように制御された基準クロックを出力する発振器を備えた網同期装置において、前記入力クロックと前記基準クロックの位相を比較した比較値を出力し、前記比較値に基づいて、前記発振器を制御する発振器制御データを出力し、前記比較値が前記発振器で追従可能か監視し、異常の場合に比較値異常を出力し、前記発信器制御データを監視し、異常の場合に制御値異常を出力し、前記比較値異常、または、前記制御値異常の少なくとも一方が出力された場合に、ドリフト警報を出力する。

本発明のコンピュータプログラムは、入力クロックと位相同期するように制御された基準クロックを出力する発振器を備えた網同期装置において、前記入力クロックと前記基準クロックの位相を比較した比較値を出力する処理と、前記比較値に基づいて、前記発振器を制御する発振器制御データを出力する処理と、前記比較値が前記発振器で追従可能か監視し、異常の場合に比較値異常を出力する処理と、前記発信器制御データを監視し、異常の場合に制御値異常を出力する処理と、前記比較値異常、または、前記制御値異常の少なくとも一方が出力された場合に、ドリフト警報を出力する処理と、をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、異常部位を容易に判別できるので、網同期装置の障害個所の復旧または切り分け作業の時間の短縮を図ることができる。

図１は、本発明の第一の実施形態に係る網同期システムの構成の一例を示すブロック図である。 図２は、図１に示す網同期システムの動作を示すフローチャートである。 図３は、第二の実施形態に係る網同期システムの構成の一例を示すブロック図である。 図４は、第二の実施形態に係る網同期システムの動作の一例を示した図である。 図５は、第二の実施形態に係る網同期システムの動作を示すフローチャートである。 図６は、第三の実施形態に係る網同期装置の構成の一例を示すブロック図である。

発明を実施するための第一の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の第一の実施形態に係る網同期システム２０の構成の一例を示すブロック図である。

網同期システム２０は、網同期装置１０、入力クロック受信部２１、及び、監視制御部２２により構成される。

網同期装置１０は、比較部１１、発振器制御部１２、発振器１３、比較値監視部１４、制御値監視部１５、及び、警報出力部１６により構成される。

網同期装置１０は、入力クロックと位相同期するように制御された基準クロックを出力する。

入力クロック受信部２１は、マスタ装置から入力クロックを受信し、網同期装置１０に出力する。

比較部１１は、網同期装置１０の外部から供給される入力クロックと、入力クロックに従属するように周波数制御された網同期装置１０の内部の発振器１３の出力クロックである基準クロックとを位相比較する。その際に、比較部１１は、例えば、各々８ｋＨｚに分周して位相比較し、その結果である位相差分を示す比較値を発振器制御部１２へ出力する。

発振器制御部１２は、比較部１１から受信した比較値に基づいて、フィルタ処理や演算処理を行い、発振器１３を制御する発振器制御データを作成し出力する。

発振器１３は、発振器制御部１３の出力に基づき、基準クロックを出力する。

比較値監視部１４は、比較部１１での位相比較の結果である比較値を用いて、入力クロックが発振器１３に追従可能な範囲であるか（例えば、比較値が所定の位相差の値より小さいか）監視を行う。そして、比較値監視部１４は、その監視結果に基づいて、例えば、追従不可、または追従不可になる恐れがある場合に、比較値異常として警報を出力する。

制御値監視部１５は、フィルタ処理された発振器制御データを参照し、例えば、該当するデータが規定範囲を超えた場合（例えば、データの安定性を示す標準偏差の値が所定の値を超えた場合等）に、制御値異常として警報を出力する。

警報出力部１６は、比較値異常、及び、制御値異常の出力を基に、例えば、比較値異常、または、制御値異常の少なくとも一方が出力された場合に、ドリフト警報を出力する。

監視制御部２２は、警報出力部１６が出力したドリフト警報に基づいて、異常の発生箇所を判定する。

ここで、比較部１１、発振器制御部１２、比較値監視部１４、制御値監視部１５、警報出力部１６、入力クロック受信部２１、及び、監視制御部２２は、論理回路等のハードウェア回路で構成される。

また、発振器１３は、例えば、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）で構成される。

また、網同期システム２０は、コンピュータによって実現されてもよい。この場合、比較部１１、発振器制御部１２、比較値監視部１４、制御値監視部１５、警報出力部１６、入力クロック受信部２１、及び、監視制御部２２は、コンピュータである網同期システム２０のプロセッサが、図示されないメモリ上のプログラムを実行することで実現されてもよい。プログラムは、不揮発性メモリに格納されてもよい。

図２は、網同期システム２０の動作を示すフローチャートである。なお、図２に示すフローチャートは、プログラムに基づいてプロセッサが実行してもよい。

まず、入力クロック受信部２１が、入力クロックを受信し、比較部１１に出力する（ステップＳ０１）。

比較部１１は、入力クロックと発振器１３の出力クロックを位相比較し、その位相差分を示す比較値を出力する（ステップＳ０２）。

次に、比較値監視部１４は、入力クロックが発振器１３に追従可能な範囲であるか監視し（ステップＳ０３）、追従できない、または追従できなくなる恐れがある場合、比較値異常として警報を出力する（ステップＳ０３でＹｅｓ）。

一方、発振器制御部１２は、比較値に基づいて、発振器制御データを作成し出力する（ステップＳ０４）。

制御値監視部１５は、発振器制御部１２の発振器制御データを監視し（ステップＳ０５）、異常がある場合は制御値異常として警報を出力する（ステップＳ０５でＹｅｓ）。

警報出力部１６は、比較値異常、及び、制御値異常の出力をＯＲ（論理和演算）した結果（少なくとも一方が出力された場合）をドリフト警報として出力する（ステップＳ０６）。

監視制御部２２は、ドリフト警報の内容に基づいて、異常の発生箇所を判定する（ステップＳ０７）。

例えば、ドリフト警報の内容が比較値異常の場合、監視制御部２２は、発振器１３の故障の確率が一般に低いことから、入力クロックが起因の異常である可能性が高い、等と判定する。

また、例えば、ドリフト警報の内容が制御値異常の場合、監視制御部２２は、発振器制御部１２が起因の異常である可能性が高い、等と判定する。

これにより、管理者は、網同期装置１０の障害箇所の部品交換を含む復旧作業または障害箇所を避けて別の同期経路を設定する切り分けが容易になる。

本実施形態に係る網同期システム２０は、以下に記載するような効果を奏する。

網同期装置１０の障害個所の復旧または切り分け作業の時間の短縮を図ることができる。

その理由は、比較値異常、または、制御値異常の少なくとも一方が出力された場合に、網同期装置１０はドリフト警報を出力し、監視制御部２２がドリフト警報の内容を基に、異常の発生個所を判定することができるからである。
＜第二の実施形態＞
次に、本発明の第二の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図３は、第二の実施形態に係る網同期システム３０の構成の一例を示すブロック図である。

網同期システム３０は、複数の網同期装置１０、複数の入力クロック受信部２１、監視制御部２２、及び、表示部２３から構成される。

なお、図３は、網同期装置１０が網同期装置１０Ａ及び網同期装置１０Ｂの２つの構成であり、また、入力クロック受信部２１が入力クロック受信部２１Ａ及び入力クロック受信部２１Ｂの２つの構成である場合を例に説明する。なお、これは、例示であり、網同期装置１０、入力クロック受信部２１は、それぞれ３つ以上備えられてもよい。

また、網同期装置１０は、第一の実施形態における構成に、クロック選択部１７（１７Ａ、１７Ｂ）を追加する。クロック選択部１７は、クロックを選択するための回路であり、２種類の入力クロックから、使用するクロックを選択し、各々の比較部１１に出力する。なお、クロック選択部１７は、後述の図４では、「ＳＥＬ」とも記述する。

各々の入力クロック受信部２１（２１Ａ、２１Ｂ）は、受信した入力クロックを２つのクロック選択部１７Ａ、及び、クロック選択部１７Ｂに出力する。なお、入力クロック受信部２１は、後述の図４では、「ＣＲＥＣ」とも記述する。

監視制御部２２は、複数の網同期装置１０からの複数のドリフト警報に基づいて、各異常情報の組み合わせから異常の発生箇所を判定する。例えば、監視制御部２２は、複数のドリフト警報（この場合、複数の網同期回路からのドリフト警報）を受信した場合、入力クロックの異常と判定する。さらに、監視制御部２２は、異常と判断された個所に該当する表示部２３への警報表示の指示を行う。

表示部２３は、監視制御部２２の指示に基づいて、故障個所の警報表示を行う。なお、表示部２３は、ディスプレイ等を用いた監視端末等で構成される。

なお、図３では、網同期装置１０Ａの構成要素である、比較部１１Ａ、発振器制御部１２Ａ、比較値監視部１４Ａ、制御値監視部１５Ａ、及び、警報出力部１６Ａをまとめて、ＤＰＬＬ１００Ａとしている（後述の図４の説明で用いるため）。

また、網同期装置１０ＢにおけるＤＰＬＬ１００Ｂは、比較部１１Ｂ、発振器制御部１２Ｂ、比較値監視部１４Ｂ、制御値監視部１５Ｂ、及び、警報出力部１６Ｂにより構成されるが、図３では、詳細な記述は省略している。

なお、図３において、発振器１３Ｂは、ＤＰＬＬ１００Ｂとの接続線が示されているが、発振器１３Ａと同様に、比較部１１Ｂ、及び、発振器制御部１２Ｂと接続されるものとし、詳細な記述は省略している。

また、クロック選択部１７Ｂと比較部１１Ｂ、及び、警報出力部１６Ｂと監視制御部２２の接続についても、網同期装置１０Ａの場合と同様であり、詳細な記述は省略している。

図４は、網同期システム３０の動作の一例を示した図である。

図４は、図３の網同期システム３０の構成において、表示部２３の具体的な表示方法、複数の入力クロックの経路等について記載したものである。なお、図４において、ＤＰＬＬ１００の内部の構成の記述は、省略している。

図４の上側に示す入力クロック受信部２１Ａ（ＣＲＥＣ）は、「Ｎ系」の入力クロックを入力するものとする。また、図４の下側に示す入力クロック受信部２１Ｂ（ＣＲＥＣ）は、「Ｅ系」の入力クロックを入力するものとする。なお、例えば、「Ｎ（Ｎｏｒｍａｌ）系」は、通常の経路として使用する入力クロックを表す。また、例えば、「Ｅ（Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ）系」は、予備の経路として使用する入力クロックを表す。

さらに、図４の上側に示す網同期装置１０Ａは、「０系」とする。また、図４の下側に示す網同期装置１０Ｂは、「１系」とする。

表示部２３の構成は、例えば、図４に示すように、入力クロックの異常を示す「入力異常表示」、ＤＰＬＬ１００での異常を示す「ＤＰＬＬ異常表示」及び複数の「ＤＰＬＬ異常表示」をまとめたＤＰＰＬ盤から構成される。

また、表示部２３は、「入力異常表示」に対応する表示を入力クロックの経路に近い箇所に、例えば、図４に示すように、ランプ表示する、等としてもよい。なお、図４では、Ｎ系の入力に異常があり、表示部２３がランプ表示している状態の例を示している。

監視制御部２２は、各網同期装置１０から収集した各異常情報の組み合わせから異常の原因を探る評定を行う。

例えば、０系、及び、１系の両方のＤＰＬＬ１００から、ドリフト警報が出力された場合、監視制御部２２は、クロック入力側の異常によるものと判定する。これは、発振器１３や発振器制御部１２等に起因する網同期装置１０側の故障が０／１両系で同時に発生することは極めて確率が低いためである。

そして、表示部２３は、この時点で選択されている入力クロック（図４の例ではＮ系）側に対応する入力クロック異常を表示する。

図５は、網同期システム３０の動作を示すフローチャートである。

まず、網同期システム３０内で、異常が発生する（ステップＴ０１）。

これを受けて、表示部２３は、監視端末等で異常発生を表示する（ステップＴ０２）。

次に、監視制御部２２は、異常に関するデータがドリフト警報を含んでいるか、確認する（ステップＴ０３）。

ステップＴ０３でＹｅｓの場合、監視制御部２２は、０／１両系でドリフト警報が発生しているか、確認する（ステップＴ０４）。

ステップＴ０４でＹｅｓの場合、監視制御部２２は、入力クロック系の異常と判断する（ステップＴ０５）。

そして、表示部２３は、選択されている入力クロック（Ｎ系／Ｅ系）に対応する箇所で、入力異常のランプ表示、入力異常表示等を行う（ステップＴ０６）。

一方、ステップＴ０４でＮｏの場合、異常の発生個所が特定されているので、監視制御部２２は、表示部２３を介して、異常の発生箇所に該当する異常表示を行う（ステップＴ０７）。

なお、Ｔ０３でＮｏの場合、異常は無いため、監視制御部２２は、異常表示は行わず、処理を終了する。

本実施形態に係る網同期システム３０は、以下に記載するような効果を奏する。

網同期装置１０の障害個所の復旧または切り分け作業の時間の短縮を図ることができる。

その理由は、比較値異常、または、制御値異常の少なくとも一方が出力された場合に、各網同期装置１０はドリフト警報を出力し、監視制御部２２がドリフト警報の内容を基に、各網同期装置における異常の発生個所を判定することができるからである。さらに、本実施の形態では、監視制御部２２が複数の網同期制御装置からの複数のドリフト警報を監視するので、監視制御部２２は、各網同期装置１０から収集した各異常情報の組み合わせから異常の原因を探る評定を行うことができる。
＜第三の実施形態＞
次に、本発明の第三の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図６は、第三の実施形態に係る網同期装置４０の構成の一例を示すブロック図である。

網同期装置４０は、比較部４１、発振器制御部４２、発振器４３、比較値監視部４４、制御値監視部４５、及び、警報出力部４６により構成される。

網同期装置４０は、入力クロックと位相同期するように制御された基準クロックを出力する発振器４３を備える。

比較部４１は、入力クロックと基準クロックの位相を比較した比較値を出力する。

発信器制御部４２は、比較値に基づいて、発振器を制御する発振器制御データを出力する。

比較値監視部４４は、比較値が発振器で追従可能か監視し、異常の場合に比較値異常を出力する。

制御値監視部４５は、発信器制御データを監視し、異常の場合に制御値異常を出力する。

警報出力部４６は、比較値異常、または、制御値異常の少なくとも一方が出力された場合に、ドリフト警報を出力する。

本実施形態に係る網同期装置４０は、以下に記載するような効果を奏する。

網同期装置４０の障害個所の復旧または切り分け作業の時間の短縮を図ることができる。

その理由は、比較値異常、または、制御値異常の少なくとも一方が出力された場合に、網同期装置４０はドリフト警報を出力することができるからである。

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１０ 網同期装置
１０Ａ 網同期装置
１０Ｂ 網同期装置
１１ 比較部
１１Ａ 比較部
１１Ｂ 比較部
１２ 発振器制御部
１２Ａ 発振器制御部
１２Ｂ 発振器制御部
１３ 発振器
１３Ａ 発振器
１３Ｂ 発振器
１４ 比較値監視部
１４Ａ 比較値監視部
１４Ｂ 比較値監視部
１５ 制御値監視部
１５Ａ 制御値監視部
１５Ｂ 制御値監視部
１６ 警報出力部
１６Ａ 警報出力部
１６Ｂ 警報出力部
１７ クロック選択部
１７Ａ クロック選択部
１７Ｂ クロック選択部
２０ 網同期システム
２１ 入力クロック受信部
２１Ａ 入力クロック受信部
２１Ｂ 入力クロック受信部
２２ 監視制御部
２３ 表示部
３０ 網同期システム
４０ 網同期装置
４１ 比較部
４２ 発振器制御部
４３ 発振器
４４ 比較値監視部
４５ 制御値監視部
４６ 警報出力部
１００ ＤＰＬＬ
１００Ａ ＤＰＬＬ
１００Ｂ ＤＰＬＬ

Claims (10)

1. 入力クロックと位相同期するように制御された基準クロックを出力する発振器を備えた網同期装置であって、
   前記入力クロックと前記基準クロックの位相を比較した比較値を出力する比較手段と、
   前記比較値に基づいて、前記発振器を制御する発振器制御データを出力する発信器制御手段と、
   前記比較値が前記発振器で追従可能か監視し、異常の場合に比較値異常を出力する比較値監視手段と、
   前記発信器制御データを監視し、異常の場合に制御値異常を出力する制御値監視手段と、
   前記比較値異常、または、前記制御値異常の少なくとも一方が出力された場合に、ドリフト警報を出力する警報出力手段と、を包含する、網同期装置。
2. 請求項１に記載の網同期装置と、
   前記入力クロックを受信し前記網同期装置に出力する入力クロック受信手段と、
   前記ドリフト警報に基づいて、異常の発生箇所を判定する監視制御手段と、を備えた、網同期システム。
3. 複数の前記網同期装置を備え、
   前記監視制御手段が、前記複数の網同期装置からの複数の前記ドリフト警報に基づいて、異常の発生箇所を判定する、請求項２に記載の網同期システム。
4. 前記監視制御手段が、複数の前記ドリフト警報を受信した場合、前記入力クロックの異常と判定する、請求項３に記載の網同期システム。
5. 入力クロックと位相同期するように制御された基準クロックを出力する発振器を備えた網同期装置において、
   前記入力クロックと前記基準クロックの位相を比較した比較値を出力し、
   前記比較値に基づいて、前記発振器を制御する発振器制御データを出力し、
   前記比較値が前記発振器で追従可能か監視し、異常の場合に比較値異常を出力し、
   前記発信器制御データを監視し、異常の場合に制御値異常を出力し、
   前記比較値異常、または、前記制御値異常の少なくとも一方が出力された場合に、ドリフト警報を出力する、網同期方法。
6. 前記入力クロックを受信し出力し、
   前記ドリフト警報に基づいて、異常の発生箇所を判定する、請求項５に記載の網同期方法。
7. 複数の前記ドリフト警報に基づいて、異常の発生箇所を判定する、請求項６に記載の網同期方法。
8. 入力クロックと位相同期するように制御された基準クロックを出力する発振器を備えた網同期装置において、
   前記入力クロックと前記基準クロックの位相を比較した比較値を出力する処理と、
   前記比較値に基づいて、前記発振器を制御する発振器制御データを出力する処理と、
   前記比較値が前記発振器で追従可能か監視し、異常の場合に比較値異常を出力する処理と、
   前記発信器制御データを監視し、異常の場合に制御値異常を出力する処理と、
   前記比較値異常、または、前記制御値異常の少なくとも一方が出力された場合に、ドリフト警報を出力する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。
9. 前記入力クロックを受信し出力する処理と、
   前記ドリフト警報に基づいて、異常の発生箇所を判定する処理と、を前記コンピュータに実行させる請求項８に記載のプログラム。
10. 複数の前記ドリフト警報に基づいて、異常の発生箇所を判定する処理を前記コンピュータに実行させる請求項９に記載のプログラム。

Images