JP2020031334A - クロック同期システム及びクロック同期方法 - Google Patents

Abstract

【目的】低コストにて、通信ネットワークを介した装置間でクロック同期を行うことが可能なクロック同期システム及びクロック同期方法を提供することを目的とする。【構成】本発明においては、クロックマスタ装置が、スレーブ装置に含まれるバッファに書き込む書込データ量を示す書込データ量情報を含むクロック同期パケットを、通信ネットワークを介してスレーブ装置に送信する。スレーブ装置は、受信したクロック同期パケットに含まれる書込データ量情報にて示される書込データ量を有するダミーデータをバッファに書き込ませつつ、同期クロック信号に基づくデータレートでバッファからダミーデータを読み出す。そして、スレーブ装置は、バッファ内に滞留するデータ滞留量の変化に追従して、所定周波数の発振信号の周波数を調整した信号を上記した同期クロック信号として生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、通信ネットワークを介して装置間でクロック信号の同期を行うクロック同期システム及びクロック同期方法に関する。

通信ネットワークに接続されている通信装置間でクロック信号の同期を実現するクロック同期システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このクロック同期システムでは、２つの通信装置のうちの一方をマスターノード、他方をスレーブノードとして以下の手順でクロック同期を行う。

先ず、マスターノードが、一定の送信間隔で且つ同一データ量のクロック同期用パケットを繰り返し、通信ネットワークを介してスレーブノードに送信する。

スレーブノードは、かかるクロック同期用パケットを受信する度に、受信したクロック同期用パケットをバッファに格納しつつ、スレーブノード内で生成したクロック信号に基づくデータレートで、当該バッファからデータを読み出す。この間、スレーブノードでは、バッファ内のデータ滞留量が増加傾向にあれば、このクロック信号の周波数を増加し、減少傾向にあれば当該クロック信号の周波数を低下することで、マスターノード側のクロック信号に同期したクロック信号を生成する。

特開２００９−２５３８４２号公報

したがって、上記したクロック同期システムでは、マスターノード側のクロック信号に同期したクロック信号をスレーブノード側で生成する為には、マスターノードが、クロック同期用パケットを常に一定の送信間隔で送信する必要がある。よって、マスターノードには、この一定の送信間隔を保証できる高精度な回路を設ける必要があり、コスト高を招くという問題があった。

そこで、本発明は、低コストにて、通信ネットワークを介した装置間でクロック同期を行うことが可能なクロック同期システム及びクロック同期方法を提供することを目的とする。

本発明に係るクロック同期システムは、クロック同期パケットを周期的に通信ネットワークに送信するクロックマスタ装置と、バッファを含み、前記通信ネットワークを介して前記クロック同期パケットを受信し、受信した前記クロック同期パケットに基づき同期クロック信号を生成するスレーブ装置と、を有し、前記クロックマスタ装置は、前記バッファに書き込む書込データ量を示す書込データ量情報を含むパケットを前記クロック同期パケットとして生成し、前記スレーブ装置は、受信した前記クロック同期パケットに含まれる前記書込データ量情報にて示される前記書込データ量を有するダミーデータを生成し、前記ダミーデータを前記バッファに書き込ませる書込制御部と、前記同期クロック信号に基づくデータレートで前記バッファから前記ダミーデータを読み出させる読出制御部と、前記バッファ内に滞留するデータ滞留量を監視する滞留量監視部と、所定周波数の発振信号を生成し、前記データ滞留量の変化に追従して前記発振信号の周波数を調整した信号を前記同期クロック信号として生成する同期クロック生成部と、を含む。

また、本発明に係るクロック同期方法は、クロック同期パケットを周期的に通信ネットワークに送信するクロックマスタ装置と、バッファを含み、前記通信ネットワークを介して受信した前記クロック同期パケットに同期した同期クロック信号を生成するスレーブ装置と、を有するクロック同期システムのクロック同期方法であって、前記クロックマスタ装置が、前記バッファに書き込む書込データ量を示す書込データ量情報を含むクロック同期パケットを周期的に通信ネットワークに送信し、前記スレーブ装置は、受信した前記クロック同期パケットに含まれる前記書込データ量情報にて示される前記書込データ量を有するダミーデータを生成し、前記ダミーデータを前記バッファに書き込みつつ、前記同期クロック信号に基づくデータレートで前記バッファから前記ダミーデータを読み出し、
所定周波数の発振信号の周波数を、前記バッファ内のデータ滞留量の変化に追従して調整した信号を前記同期クロック信号として生成する。

本発明に係るクロック同期システムでは、クロックマスタ装置が、スレーブ装置に含まれるバッファに書き込む書込データ量を示す書込データ量情報を含むクロック同期パケットを周期的にスレーブ装置に送信する。スレーブ装置は、受信したクロック同期パケットから書込データ量情報を抽出し、この書込データ量情報にて示される書込データ量のダミーデータを生成する。そして、スレーブ装置は、当該ダミーデータをバッファに書き込みつつこれを読み出した際のバッファ内のデータ滞留量に基づき、マスタ側のクロック信号に同期した同期クロック信号を生成する。

当該クロック同期システムによれば、同期クロック信号に対する周波数の調整量を決定するバッファ内のデータ滞留量は、クロック同期パケット自体のデータ量、及びクロック同期パケットの送信間隔には依存しない。

よって、クロックマスタ装置として、クロック同期パケットを送信する間隔を一定にすることができる高性能な装置を用いる必要がなくなるので、クロック同期システムの低コスト化が図られる。

本発明に係るクロック同期システム１００の構成を示すブロック図である。 クロック同期パケット送信処理の手順を示すフローチャートである。 データ書込処理の手順を示すフローチャートである。 データ読出処理の手順を示すフローチャートである。 同期調整処理の手順を示すフローチャートである。

図１は、本発明に係るクロック同期システム１００の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す一例では、クロック同期システム１００は、クロックマスタ装置１０１と、通信ネットワークＮＷを介してこのクロックマスタ装置１０１と接続されているスレーブ装置１０７と、を有する。

クロックマスタ装置１０１は、外部からのクロック同期命令に応じて、スレーブ装置１０７側でマスタクロック信号に同期した同期クロック信号を生成させるためのクロック同期パケットＣＰＫを生成する。クロックマスタ装置１０１は、生成したクロック同期パケットＣＰＫを周期的に繰り返し、通信ネットワークＮＷを介してスレーブ装置１０７に送信する。

スレーブ装置１０７は、通信ネットワークＮＷを介して受信したクロック同期パケットＣＰＫに基づき、マスタクロック信号ＣＬＫに同期した同期クロック信号ＣＫを生成する。

以下に、クロックマスタ装置１０１及びスレーブ装置１０７の詳細な構成について説明する。

図１に示すように、クロックマスタ装置１０１は、クロック源１０２、送信指示部１０３、送信間隔測定部１０４、データ量演算部１０５、及びクロック同期パケット送信部１０６を有する。スレーブ装置１０７は、クロック同期パケット受信部１０８、書込制御部１０９、バッファ１１０、滞留量監視部１１１、補正値演算部１１２、ＶＣＯ（電圧制御発振器）１１３及び読出制御部１１４を含む。尚、スレーブ装置１０７では、上記したＶＣＯ１１３に代えてＮＣＯ（数値制御発振器）を用いても良い。

クロックマスタ装置１０１のクロック源１０２は、マスタクロック信号ＣＬＫを生成し、これを送信間隔測定部１０４に供給する。

送信指示部１０３は、上記したクロック同期パケットＣＰＫの送信を促すパケット送信指示信号ＰＳを断続的に繰り返し送信間隔測定部１０４に供給する。

送信間隔測定部１０４は、マスタクロック信号ＣＬＫに基づき時刻を計時するタイマを含む。送信間隔測定部１０４は、パケット送信指示信号ＰＳを受ける度に、このパケット送信指示信号ＰＳを受けた時刻に所定時間を加えた時刻を、当該クロック同期パケットＣＰＫを送信する送信時刻として記憶する。

また、送信間隔測定部１０４は、今回受けたパケット送信指示信号ＰＳの前に受けた前回のパケット送信指示信号ＰＳに基づく送信時刻（前回送信時刻と称する）が記憶済みであるか否かを判定する。

ここで、前回送信時刻が記憶済みである場合、送信間隔測定部１０４は、この前回送信時刻を読み出し、今回受けたパケット送信指示信号ＰＳに対応した送信時刻（今回送信時刻と称する）との送信間隔を算出する。そして、送信間隔測定部１０４は、この送信間隔を表す送信間隔情報ＴＣをデータ量演算部１０５に供給する。

前回送信時刻が記憶されていない場合には、送信間隔測定部１０４は、送信間隔情報が無い事を例えばゼロで表す送信間隔情報ＴＣをデータ量演算部１０５に供給する。

データ量演算部１０５は、送信間隔情報ＴＣによって表される送信間隔に基づき、スレーブ装置１０７のバッファ１１０に書き込むデータ量（以下、書込データ量とも称する）を算出する。そして、データ量演算部１０５は、算出した書込データ量を表すデータ量設定信号ＤＶをクロック同期パケット送信部１０６に供給する。尚、送信間隔情報ＴＣがゼロを表す場合には、データ量演算部１０５は、書込データ量としてゼロを表すデータ量設定信号ＤＶをクロック同期パケット送信部１０６に供給する。

クロック同期パケット送信部１０６は、データ量設定信号ＤＶにて表される書込データ量を示す書込データ量情報を含むパケットを、上記したクロック同期パケットＣＰＫとして生成する。そして、クロック同期パケット送信部１０６は、生成したクロック同期パケットＣＰＫを、パケット送信指示信号ＰＳに基づく送信時刻に、通信ネットワークＮＷを介してスレーブ装置１０７に送信する。

スレーブ装置１０７のクロック同期パケット受信部１０８は、通信ネットワークＮＷからクロック同期パケットＣＰＫを受信した場合に、これを書込制御部１０９に供給する。

書込制御部１０９は、受信したクロック同期パケットから、先ず、上記した書込データ量情報を抽出する。次に、書込制御部１０９は、抽出した書込データ量情報によって示されるデータ量を有するダミーデータを生成する。
そして、書込制御部１０９は、この生成したダミーデータをバッファ１１０に書き込ませる制御をバッファ１１０に施す。更に、書込制御部１０９は、当該ダミーデータがバッファ１１０に書き込まれたタイミングで、バッファ書込タイミング信号を滞留量監視部１１１に供給する。

バッファ１１０は、ダミーデータを自身に書き込みつつ、書き込まれたダミーデータを、同期クロック信号ＣＫの周波数に対応したデータレートで順次読み出す。尚、バッファ１１０は、例えばＦＩＦＯ（First In First Out）メモリのように、自身の記憶領域に書き込まれているデータ片が読み出されると、そのデータ片が記憶領域から削除されるタイプのメモリである。

滞留量監視部１１１は、バッファ１１０に書き込まれたものの未読み出し状態にあるが故にこのバッファ１１０内に残留しているデータ量、つまりバッファ１１０内のデータ滞留量を監視しつつ、そのデータ滞留量が基準値を超えたか否かを判別する。ここで、データ滞留量が基準値を超えたときに、滞留量監視部１１１は、バッファ１１０からデータ読出を開始させる読出開始信号ＳＴを読出制御部１１４に供給すると共に、データ滞留量を表すデータ滞留量情報ＲＭを補正値演算部１１２に供給する。

補正値演算部１１２は、データ滞留量情報ＲＭを受ける度に、このデータ滞留量情報ＲＭにて示されるデータ滞留量（今回滞留量と称する）と、その前に受けた前回のデータ滞留量情報ＲＭにて示されるデータ滞留量（前回滞留量と称する）との差分を求める。つまり、補正値演算部１１２は、前回滞留量から今回滞留量を減算する。そして、補正値演算部１１２は、その減算結果が正の値であるのか、又は負の値であるのか、或いはゼロであるのかを判定する。

ここで、当該減算結果が正の値であった場合には、補正値演算部１１２は、同期クロック信号ＣＫの周波数を低下させる制御を促す補正値Ｇを生成し、これをＶＣＯ１１３に供給する。また、この減算結果が負の値であった場合には、補正値演算部１１２は、同期クロック信号ＣＫの周波数を高くする制御を施す補正値Ｇを生成し、これをＶＣＯ１１３に供給する。また、この減算結果がゼロである場合には、補正値演算部１１２は、同期クロック信号ＣＫに対する周波数制御を実施しないことを表すゼロレベルの補正値ＧをＶＣＯ１１３に供給する。

ＶＣＯ１１３は、予め設定されている基本読出データレートに対応した所定の周波数を有する発振信号を生成すると共に、当該発振信号の周波数を補正値Ｇに応じて調整した信号を同期クロック信号ＣＫとして生成する。ＶＣＯ１１３は、生成した同期クロック信号ＣＫを読出制御部１１４に供給する。更に、ＶＣＯ１１３は、当該同期クロック信号ＣＫを用いて動作する少なくとも１つの外部機器（図示せず）に供給する為に、この同期クロック信号ＣＫを外部に出力する。

読出制御部１１４は、読出開始信号ＳＴに応じて、バッファ１１０に書き込まれているデータを同期クロック信号ＣＫに対応したデータレートで読み出すように、当該バッファ１１０を制御する。

以下に、図１に示すクロックマスタ装置１０１及びスレーブ装置１０７により、クロックマスタ装置１０１で生成されたマスタクロック信号ＣＬＫに同期した同期クロック信号ＣＫを、スレーブ装置１０７側で生成する動作について説明する。

図２は、クロック同期命令に応じて、クロックマスタ装置１０１内で行われるクロック同期パケット送信処理の手順を表すフローチャートである。

図２において、先ず、送信指示部１０３が、パケット送信指示信号ＳＰを送信間隔測定部１０４に送出する（ステップＳ１１）。送信間隔測定部１０４は、パケット送信指示信号ＳＰを受けた時点で、マスタクロック信号ＣＬＫに基づき計時された時刻を、送信時刻として記憶する（ステップＳ１２）。

次に、送信間隔測定部１０４は、今回受けたパケット送信指示信号ＰＳの前に受けた前回のパケット送信指示信号ＰＳに対応した前回送信時刻が記憶済みであるか否かを判定する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３において、前回送信時刻が記憶済みであると判定された場合、送信間隔測定部１０４は、この前回送信時刻を読み出す（ステップＳ１４）。次に、送信間隔測定部１０４は、読み出した前回送信時刻と、今回受けたパケット送信指示信号ＰＳに対応した今回送信時刻との差を送信間隔として算出し、これをデータ量演算部１０５に供給する（ステップＳ１５）。

データ量演算部１０５は、予め設定されている、バッファ１１０の基本読出データレートと、書込データレートとが等しくなるように、上記した送出間隔に基づき、バッファ１１０に書き込む書込データ量を算出する（ステップＳ１６）。例えば、基本読出データレートが１０００Byte／ｓ、送信間隔が５０ｍｓの場合、書込データ量は５０Byteとなる。また、例えば基本読出データレートが１０００Byte／ｓ、送信間隔が２５ｍｓの場合には、書込データ量は２５Byteとなる。すなわち、データ量演算部１０５は、上記した送信間隔毎に、その送信間隔に、基本読出データレートを乗算した乗算結果を書込データ量として得る。

ステップＳ１３において、前回送信時刻が記憶されていないと判定された場合、送信間隔測定部１０４は、書込データ量としてゼロを設定する（ステップＳ１７）。

ステップＳ１６又はＳ１７で書込データ量が得られると、クロック同期パケット送信部１０６が、当該書込データ量を表す書込データ量情報を含むパケットをクロック同期パケットＣＰＫとして生成する（ステップＳ１８）。そして、クロック同期パケット送信部１０６は、パケット送信指示信号ＳＰに対応した送信時刻に、クロック同期パケットＣＰＫを通信ネットワークＮＷを介してスレーブ装置１０７に送信する（ステップＳ１９）。

次に、当該スレーブ装置１０７内で行われる動作について説明する。

スレーブ装置１０７内では、以下に説明するバッファ１１０へのデータ書込処理及びデータ読出処理と、同期調整処理とが並行して行われる。
［データ書込処理］
図３は、スレーブ装置１０７に含まれるクロック同期パケット受信部１０８及び書込制御部１０９が実施するデータ書込処理を表すフローチャートである。

図３において、先ず、クロック同期パケット受信部１０８は、クロックマスタ装置１０１から送信されたクロック同期パケットＣＰＫを受信したか否かの判定を、受信したと判定されるまで繰り返し行う（ステップＳ２１）。この間、クロック同期パケットＣＰＫを受信すると、クロック同期パケット受信部１０８は、これを書込制御部１０９に供給する。書込制御部１０９は、受信したクロック同期パケットから書込データ量情報を抽出する（ステップＳ２２）。次に、書込制御部１０９は、この抽出した書込データ量情報にて示されるデータ量を有するダミーデータを生成する（ステップＳ２３）。そして、書込制御部１０９は、かかるダミーデータをバッファ１１０に書き込ませる（ステップＳ２４）。これにより、バッファ１１０は、ダミーデータを所定の書込データレートで自身に書き込む。ステップＳ２４の実行後、上記ステップＳ２１に戻り、ステップＳ２１〜Ｓ２４の動作が再び行われる。

図３に示すデータ書込処理により、受信したクロック同期パケットＣＰＫに含まれる書込データ量情報にて示される書込データ量を有するダミーデータが、所定の書込データレートでバッファ１１０に書き込まれる。
［データ読出処理］
図４は、スレーブ装置１０７に含まれる滞留量監視部１１１及び読出制御部１１４が実施するデータ読出処理を表すフローチャートである。

図４において、先ず、滞留量監視部１１１は、バッファ１１０内のデータ滞留量と、クロック同期調整を開始させる起点となる基準値との大きさを比較し（ステップＳ３１）、そのデータ滞留量が基準値より大きいか否かを判定する（ステップＳ３２）。ここで、データ滞留量が基準値より大きくないと判定された場合、滞留量監視部１１１はステップＳ３１の実行に移り、上記した動作を再び実行する。一方、データ滞留量が基準値より大きいと判定されると、滞留量監視部１１１が、読出開始信号ＳＴを読出制御部１１４に供給する。これにより、読出制御部１１４は、同期クロック信号ＣＫの周波数に対応したデータレートで、バッファ１１０からのデータ読出を開始する。その後、読出制御部１１４は、以下の同期調整処理にて周波数調整が施された同期クロック信号ＣＫを用いて、引き続きバッファ１１０からのデータ読出を継続する（ステップＳ３３）。

図４に示すデータ読出処理によれば、上記したデータ書込処理によってバッファ１１０に書き込まれたデータの滞留量が基準値を超えたときに、当該バッファ１１０からのデータ読出が開始される。
［同期調整処理］
図５は、スレーブ装置１０７に含まれる滞留量監視部１１１、補正値演算部１１２及びＶＣＯ１１３が実施する同期調整処理を表すフローチャートである。

図５において、先ず、滞留量監視部１１１は、バッファ１１０内のデータ滞留量と、上記した基準値との大きさを比較し（ステップＳ４１）、データ滞留量が基準値より大きいか否かを判定する（ステップＳ４２）。ここで、データ滞留量が基準値より大きくないと判定された場合、滞留量監視部１１１はステップＳ４１の実行に移り、上記した動作を再び実行する。

一方、データ滞留量が基準値より大きいと判定されると、滞留量監視部１１１は、その時点でバッファ１１０に滞留するデータ滞留量を取得し、当該データ滞留量を表すデータ滞留量情報ＲＭを補正値演算部１１２に供給する（ステップＳ４３）。これにより、補正値演算部１１２が、前回のステップＳ４３で滞留量監視部１１１が取得したデータ滞留量（前回滞留量）から、今回のステップＳ４３で滞留量監視部１１１が取得したデータ滞留量（今回滞留量）を減算する（ステップＳ４４）。

次に、補正値演算部１１２は、ステップＳ４４での減算結果がゼロを示すか否かを判定し（ステップＳ４５）。その減算結果がゼロを示さないと判定された場合、当該減算結果が負の値を示すか否かを判定する（ステップＳ４６）。

ステップＳ４５において、前回滞留量から今回滞留量を減算した減算結果がゼロを示すと判定された場合、補正値演算部１１２は、同期クロック信号ＣＫの現在の周波数を維持させることをゼロで表す補正値Ｇを生成する（ステップＳ４７）。

ステップＳ４６において上記した減算結果が負の値を示すと判定された場合、補正値演算部１１２は、同期クロック信号ＣＫの周波数を高める第１の所定値（＋Ｋ）を有する補正値Ｇを生成する（ステップＳ４８）。

ステップＳ４６においてその減算結果が負の値を示していないと判定された場合、つまり正の値を示す場合、補正値演算部１１２は、同期クロック信号ＣＫの周波数を低下させる第２の所定値（−Ｋ）を有する補正値Ｇを生成する（ステップＳ４９）。

補正値演算部１１２は、上記したステップＳ４７、Ｓ４８又はＳ４９によって生成した補正値ＧをＶＣＯ１１３に供給することで、当該ＶＣＯ１１３が生成する同期クロック信号ＣＫの周波数を調整する（ステップＳ５０）。

要するに、補正値演算部１１２及びＶＣＯ１１３は、前回滞留量から今回滞留量を減算した減算結果がゼロを示す場合、つまりバッファ１１０のデータ滞留量が一定である場合には、現在の周波数を維持した同期クロック信号ＣＫを生成する。また、補正値演算部１１２及びＶＣＯ１１３は、かかる減算結果が負の値を示す場合、つまりバッファ１１０のデータ滞留量が低下傾向を示す場合には同期クロック信号ＣＫの周波数を増加させる調整を施す。また、当該減算結果が正の値を示す場合、つまりバッファ１１０のデータ滞留量が増加傾向を示す場合には同期クロック信号ＣＫの周波数を低下させる調整を施す。

ステップＳ５０の実行後、滞留量監視部１１１は、書込制御部１０９からバッファ書込タイミング信号が供給されるまで、つまり次のダミーデータがバッファ１１０に書き込まれるまで待機する（ステップＳ５１）。そして、ステップＳ５１の実行後、つまり次のダミーデータがバッファ１１０に書き込まれたら、滞留量監視部１１１は、ステップＳ４３に戻り、前述したステップＳ４３〜Ｓ５０を再び実行する。

このように、クロック同期システム１００では、クロックマスタ装置１０１が、スレーブ装置１０７に含まれるバッファ１１０に書き込む書込データ量を示す書込データ量情報を含むクロック同期パケットＣＰＫを生成する。そして、クロックマスタ装置１０１は、このクロック同期パケットＣＰＫを周期的に繰り返し、通信ネットワークＮＷを介してスレーブ装置１０７に送信する（Ｓ１１〜Ｓ１９）。

スレーブ装置１０７は、通信ネットワークＮＷを介して受信したクロック同期パケットＣＰＫに基づき同期クロック信号ＣＫを生成する。

すなわち、書込制御部１０９は、受信したクロック同期パケットに含まれる書込データ量情報にて示される書込データ量を有するダミーデータを生成し、このダミーデータをバッファ１１０に書き込む（Ｓ２１〜Ｓ２４）。読出制御部１１４は、同期クロック信号ＣＫに基づくデータレートでバッファ１１０からデータを読み出す（Ｓ３３）。滞留量監視部１１１は、バッファ１１０内に滞留するデータ滞留量を取得する（Ｓ４３）。そして、同期クロック生成部としての補正値演算部１１２及びＶＣＯ１１３は、所定周波数の発振信号を生成し、上記したデータ滞留量の変化に追従してこの発振信号の周波数を調整（Ｓ４４〜Ｓ５０）した信号を同期クロック信号ＣＫとして生成する。

よって、かかる構成によれば、同期クロック信号ＣＫに対する周波数の調整量を決定するバッファ内のデータ滞留量は、クロック同期パケット自体のデータ量、及びクロック同期パケットの送信間隔には依存しない。

これにより、クロックマスタ装置として、クロック同期パケットを送信する間隔を精度良く一定にすることが可能な高性能な装置を用いる必要がなくなるので、システム全体の低コスト化を図ることが可能となる。

尚、図１に示すスレーブ装置１０７では、バッファ１１０にダミーデータを書込みつつ、これを同期クロック信号ＣＫに対応したデータレートで読み出した際のバッファ１１０のデータ滞留量に基づき同期クロック信号ＣＫの周波数を調整している。

しかしながら、当該バッファ１１０に代えてカウンタを採用しても良い。例えば、当該カウンタにより、書込データ量情報にて示される値に至るまでアップカウントを行いつつ、そのカウント値が基準値より大きくなったときに、同期クロック信号ＣＫに応じてダウンカウントを行う。この際、滞留量監視部１１１は、このカウンタの現カウント値をデータ滞留量として取得する。

１０１ クロックマスタ装置
１０４ 送信間隔測定部
１０５ データ量演算部
１０６ クロック同期パケット送信部
１０７ スレーブ装置
１０９ 書込制御部
１１０ バッファ
１１１ 滞留量監視部
１１２ 補正値演算部
１１３ ＶＣＯ
１１４ 読出制御部

Claims (7)

1. クロック同期パケットを周期的に通信ネットワークに送信するクロックマスタ装置と、
   バッファを含み、前記通信ネットワークを介して前記クロック同期パケットを受信し、受信した前記クロック同期パケットに基づき同期クロック信号を生成するスレーブ装置と、を有し、
   前記クロックマスタ装置は、前記バッファに書き込む書込データ量を示す書込データ量情報を含むパケットを前記クロック同期パケットとして生成し、
   前記スレーブ装置は、
   受信した前記クロック同期パケットに含まれる前記書込データ量情報にて示される前記書込データ量を有するダミーデータを生成し、前記ダミーデータを前記バッファに書き込ませる書込制御部と、
   前記同期クロック信号に基づくデータレートで前記バッファから前記ダミーデータを読み出させる読出制御部と、
   前記バッファ内に滞留するデータ滞留量を監視する滞留量監視部と、
   所定周波数の発振信号を生成し、前記データ滞留量の変化に追従して前記発振信号の周波数を調整した信号を前記同期クロック信号として生成する同期クロック生成部と、を含むことを特徴とするクロック同期システム。
2. 前記クロックマスタ装置は、
   マスタクロック信号を生成するクロック源と、
   前記クロック同期パケットの送信を促すパケット送信指示信号を周期的に送出する送信指示部と、
   前記マスタクロック信号に基づき時刻を計時しつつ、前記パケット送信指示信号に応じて、前記クロック同期パケットの今回の送信時刻と前回の送信時刻との差を送信間隔として求める送信間隔測定部と、
   前記送信間隔に基づき前記書込データ量を算出するデータ量演算部と、
   前記書込データ量を表す書込データ量情報を含むパケットを前記クロック同期パケットとして生成し、これを前記通信ネットワークを介して前記スレーブ装置に送信するクロック同期パケット送信部と、を有することを特徴とする請求項１に記載のクロック同期システム。
3. 前記所定周波数は、予め設定されている前記バッファの基本読出データレートに対応した周波数であり、
   前記データ量演算部は、前記送信間隔毎に、その送信間隔に前記基本読出データレートを乗算した結果を前記書込データ量として得ることを特徴とする請求項２に記載のクロック同期システム。
4. 前記読出制御部は、前記データ滞留量が所定の基準値より大きくなった場合に前記バッファから前記ダミーデータの読み出しを開始することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のクロック同期システム。
5. 前記同期クロック生成部は、
   前記データ滞留量が一定である場合には前記同期クロック信号の現在の周波数を維持し、前記データ滞留量が増加傾向を示す場合には前記同期クロック信号の周波数を低下させる調整を施し、前記データ滞留量が低下傾向を示す場合には前記同期クロック信号の周波数を増加させる調整を施すことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のクロック同期システム。
6. 前記滞留量監視部は、前記データ滞留量を周期的に繰り返し取得し、
   前記同期クロック生成部は、
   前回取得した前記データ滞留量から今回取得した前記データ滞留量を減算した減算結果がゼロを表す場合には現在の周波数を維持させる補正値を生成し、前記減算結果が負の値を示す場合には周波数を増加させる補正値を生成し、前記減算結果が正の値を示す場合には周波数を低下させる補正値を生成する補正値演算部と、
   前記発振信号を生成しつつ、前記補正値に従って前記発振信号の周波数を調整した信号を前記同期クロック信号として生成するＶＣＯ（電圧制御発振器）又はＮＣＯ（数値制御発振器）と、を含むことを特徴とする請求項５に記載のクロック同期システム。
7. クロック同期パケットを周期的に通信ネットワークに送信するクロックマスタ装置と、バッファを含み、前記通信ネットワークを介して受信した前記クロック同期パケットに同期した同期クロック信号を生成するスレーブ装置と、を有するクロック同期システムのクロック同期方法であって、
   前記クロックマスタ装置が、前記バッファに書き込む書込データ量を示す書込データ量情報を含むクロック同期パケットを周期的に通信ネットワークに送信し、
   前記スレーブ装置は、
   受信した前記クロック同期パケットに含まれる前記書込データ量情報にて示される前記書込データ量を有するダミーデータを生成し、
   前記ダミーデータを前記バッファに書き込みつつ、前記同期クロック信号に基づくデータレートで前記バッファから前記ダミーデータを読み出し、
   所定周波数の発振信号の周波数を、前記バッファ内のデータ滞留量の変化に追従して調整した信号を前記同期クロック信号として生成することを特徴とするクロック同期方法。