JP5690374B2 - Clock synchronizer - Google Patents
Clock synchronizer Download PDFInfo
- Publication number
- JP5690374B2 JP5690374B2 JP2013098791A JP2013098791A JP5690374B2 JP 5690374 B2 JP5690374 B2 JP 5690374B2 JP 2013098791 A JP2013098791 A JP 2013098791A JP 2013098791 A JP2013098791 A JP 2013098791A JP 5690374 B2 JP5690374 B2 JP 5690374B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clock
- synchronization
- synchronization packet
- unit
- clock signal
- 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.)
- Active
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 30
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
Description
本発明は、クロック同期装置に関する。 The present invention relates to a clock synchronization apparatus.
従来、インターネット等の通信手段で接続された装置間で時刻同期を行うクロック同期方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。 Conventionally, a clock synchronization method for performing time synchronization between devices connected by communication means such as the Internet has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).
非特許文献1に記載のクロック同期方法は、インターネットの通信規格であるRFC1305に規定されたNTP(Network Time Protocol)を用い、同期の主体であるマスター装置からマスター装置に従属するスレーブ装置に時刻情報を送信し、スレーブ装置は時刻情報に、受信した時刻及び再びマスター装置に時刻情報を送信する時刻を追加してマスター装置に送信し、次にマスター装置は時刻情報を受信した時刻と時刻情報に記載されている時刻に基づいて装置間の伝搬遅延時間を算出して、算出した伝搬遅延時間に基づきスレーブ装置の時刻同期を補正する。
The clock synchronization method described in Non-Patent
しかし、この非特許文献に記載された従来のクロック同期方法は、マスター装置からスレーブ装置への時刻情報の送信が行われる往路と、その逆の復路において、伝搬遅延時間が等しいという仮定に基づいたものであるが、往路と復路における時刻情報のパケットの衝突等により、往路と復路の伝搬遅延時間の伝搬遅延時間に差がある場合は、時刻同期の精度の低下、もしくはオフセットが生じる。 However, the conventional clock synchronization method described in this non-patent document is based on the assumption that the propagation delay time is the same in the forward path in which time information is transmitted from the master apparatus to the slave apparatus and in the reverse path. However, when there is a difference in the propagation delay time between the propagation delay time of the forward path and the backward path due to a collision of time information packets in the forward path and the backward path, the accuracy of time synchronization is reduced or an offset occurs.
上記問題を解決する手段としてクロック同期装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a means for solving the above problem, a clock synchronization apparatus has been proposed (for example, see Patent Document 1).
特許文献1に記載のクロック同期装置は、マスター装置からスレーブ装置に時刻情報を送信する際に、送信周期に遅延を与えることで送信のタイミングに分散を生じさせ、往路と復路において時刻情報のパケットの衝突が軽減されて伝搬遅延時間が小さくなるタイミングの時刻情報に基づいてスレーブ装置の時刻同期を補正する。
When transmitting time information from a master device to a slave device, the clock synchronizer described in
しかし、この特許文献1に記載された従来のクロック同期装置は、時刻同期の精度は向上するものの、伝搬遅延時間のばらつきがなくなるものではなく、ミクロ的な視点においてはスレーブ装置のクロック周波数に揺らぎが生じるという問題がある。
However, the conventional clock synchronizer described in
従って、本発明の目的は、本構成を用いない場合に比べて、通信手段で接続された装置間におけるクロック周波数の同期の精度を向上するクロック同期装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a clock synchronization device that improves the accuracy of clock frequency synchronization between devices connected by communication means, compared to the case where this configuration is not used.
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下のクロック同期装置を提供する。 In order to achieve the above object, one aspect of the present invention provides the following clock synchronization apparatus.
[1]クロック源のクロック信号に基づいて決定される送信間隔でマスター装置から送信された同期パケットを受信し、受信した複数の同期パケットの到着時刻を記録し、記録した到着時刻の差分を初期は減衰傾度が緩やかで収束時間が短い第1のフィルタで、初期以降は前記第1のフィルタに比べて減衰傾度が急峻で収束時間が長い第2のフィルタで平均化し、当該到着時刻の差分の平均に基づいてクロック信号を生成する同期パケット受信部と、
前記同期パケット受信部が生成したクロック信号に基づいて同期クロックを出力する出力部とを有するクロック同期装置。
[ 1 ] A synchronization packet transmitted from the master device is received at a transmission interval determined based on the clock signal of the clock source, the arrival times of the received plurality of synchronization packets are recorded, and the difference between the recorded arrival times is initialized. Is a first filter with a slow decay slope and a short convergence time, and after the initial stage, it is averaged with a second filter with a steep slope and a long convergence time compared to the first filter, and the difference between the arrival times A synchronous packet receiver that generates a clock signal based on the average of
A clock synchronization apparatus comprising: an output unit that outputs a synchronization clock based on a clock signal generated by the synchronization packet reception unit;
[2]同期パケットを生成するとともに、クロック信号に基づいて送信間隔を決定し、当該送信間隔で同期パケットをスレーブ装置に送信する同期パケット送信部と、
前記同期パケット受信部がクロック信号を生成した後であって、前記マスター装置から受信した前記同期パケットが正常でない場合又は前記マスター装置から前記送信間隔で前記同期パケットが到着しない場合に、前記同期パケット受信部が生成するクロック信号に基づいて、前記同期パケット送信部を動作させる制御部とをさらに有する前記[1]に記載のクロック同期装置。
[ 2 ] A synchronization packet transmitter that generates a synchronization packet, determines a transmission interval based on a clock signal, and transmits the synchronization packet to the slave device at the transmission interval;
The synchronization packet is received after the synchronization packet receiving unit generates a clock signal and the synchronization packet received from the master device is not normal or the synchronization packet does not arrive at the transmission interval from the master device. The clock synchronization apparatus according to [ 1 ], further including a control unit that operates the synchronization packet transmission unit based on a clock signal generated by the reception unit.
[3]同期パケットを生成するとともに、クロック源のクロック信号に基づいて送信間隔を決定し、当該送信間隔で同期パケットをスレーブ装置に送信する同期パケット送信部と、
前記同期パケット受信部がクロック信号を生成する前であって、前記マスター装置から受信した前記同期パケットが正常でない場合又は前記マスター装置から前記送信間隔で前記同期パケットが到着しない場合に、前記同期パケット受信部の動作を停止し、前記同期パケット送信部を動作させる制御部とをさらに有する前記[2]に記載のクロック同期装置。
[ 3 ] A synchronization packet transmitter that generates a synchronization packet, determines a transmission interval based on a clock signal of a clock source, and transmits the synchronization packet to the slave device at the transmission interval;
Before the synchronization packet receiving unit generates a clock signal, if the synchronization packet received from the master device is not normal, or if the synchronization packet does not arrive at the transmission interval from the master device, the synchronization packet The clock synchronization apparatus according to [ 2 ], further including a control unit that stops the operation of the reception unit and operates the synchronization packet transmission unit.
[4]前記制御部は、複数のクロック同期装置に通信可能に接続されている場合、当該複数のクロック同期装置との間で定められた優先順位に基づいて、動作する前記[2]又は[3]に記載のクロック同期装置。 [4] wherein, if it is communicatively connected to a plurality of clock synchronization device, based on the priority defined between the plurality of clock synchronizer, said operating [2] or [ 3 ] The clock synchronizer according to.
請求項1に係る発明によれば、本構成を用いない場合に比べて、通信手段で接続された装置間におけるクロック周波数の同期の精度を向上することができる。
According to the invention of
請求項2又は3に係る発明によれば、マスター装置から受信した同期パケットが正常でない場合又はマスター装置から前記送信間隔で同期パケットが到着しない場合に、スレーブ装置がマスター装置として動作することができる。 According to the second or third aspect of the invention, when the synchronization packet received from the master device is not normal or when the synchronization packet does not arrive at the transmission interval from the master device, the slave device can operate as the master device. .
請求項4に係る発明によれば、優先順位に基づいてスレーブ装置がマスター装置として動作することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the slave device can operate as the master device based on the priority order.
[実施の形態]
(クロック同期装置の接続構成)
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[Embodiment]
(Connection configuration of clock synchronizer)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係るクロック同期装置の接続構成の一例を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a connection configuration of a clock synchronization apparatus according to an embodiment of the present invention.
クロック同期装置1m、1s1−1s7は、ネットワーク3を介してそれぞれ接続され、クロック同期装置1mが同期の主体(以下、「マスター装置」という。)となり、クロック同期装置1s1−1s7がマスター装置に従属するもの(以下、「スレーブ装置」という。)となる。 The clock synchronizers 1m, 1s 1 -1s 7 are respectively connected via the network 3, and the clock synchronizer 1m becomes a synchronization subject (hereinafter referred to as “master device”), and the clock synchronizer 1s 1 -1s 7 It is subordinate to the master device (hereinafter referred to as “slave device”).
クロック同期装置1mは、クロック源2のクロック信号に基づいて同期クロック信号Scを生成し、図示しない外部装置に対して出力する。なお、クロック同期装置1mは、内部クロック源を使用し、内部クロック源のクロック信号に基づいて同期クロック信号Scを生成してもよい。
Clock synchronizer 1m generates a synchronous clock signal S c based on the clock signal of the
また、クロック同期装置1mは、同期パケットを生成するとともに、クロック源2のクロック信号又は内部クロック源のクロック信号を使用して送信間隔を決定し、決定した送信間隔において同期パケットをクロック同期装置1s1−1s7に定期的に送信する。なお、同期パケットは、RFC2030に規定された形式でクロック同期装置1において生成される。
The clock synchronization device 1m generates a synchronization packet, determines a transmission interval using the clock signal of the
クロック同期装置1s1−1s7は、マスター装置であるクロック同期装置1mから同期パケットを受信し、到着時刻を記録する。クロック同期装置1s1−1s7は、複数の当該同期パケットの到着時刻の差分について平均を算出し、算出された差分に基づいてクロック同期装置1mの同期クロック信号Scに追従した周波数の同期クロック信号Scを生成し、図示しない外部装置に対して出力する。 The clock synchronizer 1s 1 -1s 7 receives the synchronization packet from the clock synchronizer 1m, which is the master device, and records the arrival time. Clock synchronizer 1s 1 -1s 7 is averaged over a plurality of the difference of the arrival time of the synchronization packet is calculated and the synchronous clock frequency that follows the synchronous clock signal S c of the clock synchronization system 1m based on the calculated difference A signal Sc is generated and output to an external device (not shown).
また、スレーブ装置であるクロック同期装置1s1−1s7は、マスター装置であるクロック同期装置1mに異常が発生した場合にいずれか1台が代替してマスター装置になる。いずれのスレーブ装置がマスター装置になるかは、予め定められた優先度に基づいて決定されるものとする。優先度は、図示しないメモリ上に優先度情報として記憶される。 In addition, when one of the clock synchronization devices 1s 1 to 1s 7 that are slave devices has an abnormality in the clock synchronization device 1m that is a master device, one of them becomes a master device instead. It is assumed that which slave device becomes the master device is determined based on a predetermined priority. The priority is stored as priority information on a memory (not shown).
同期クロック信号Scは、クロック同期装置1m、1s1−1s7に接続された図示しない外部装置に出力され、外部装置によって利用される。 Synchronizing clock signal S c is the clock synchronizer 1 m, is output to an external device (not shown) connected to 1s 1 -1s 7, is utilized by the external device.
(クロック同期装置の構成)
図2は、本発明の実施の形態に係るクロック同期装置の構成の一例を示す概略図である。なお、クロック同期装置1m、1s1−1s7は、共通の構成を有するため、クロック同期装置1として代表して説明する。
(Configuration of clock synchronizer)
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the clock synchronization apparatus according to the embodiment of the present invention. Note that the clock synchronization device 1m, 1s 1 -1s 7 have a common configuration, and will be described as a representative of the
クロック同期装置1は、逓倍器10と、パケット受信処理部11と、同期パケット制御部12と、分周器13とを有する。
The
逓倍器10は、外部のクロック源2から入力される10MHzのクロック信号から20MHzのクロック信号を生成する。
The
パケット受信処理部11は、クロック同期装置1がスレーブ装置となる場合にマスター装置である他のクロック同期装置1から同期パケットPsを受信する。
Packet
同期パケット制御部12は、マスター装置となる場合には同期パケットを生成して送信し、スレーブ装置となる場合には同期パケットを受信して同期クロック信号を生成するものであって、マスター装置となるかスレーブ装置となるかを制御するマスター/スレーブ制御部120と、マスター装置である場合に同期パケットを送信する同期パケット送信部121と、スレーブ装置である場合に同期パケットPsを受信する同期パケット受信部122と、同期パケット送信部121又は同期パケット受信部122のいずれの同期クロック信号を用いるか選択するクロックセレクタ部123とを有する。
The synchronization
分周器13は、同期クロック信号Scを出力する出力部として機能するものであって、同期パケット制御部12から20MHzのクロック信号が入力されると、10MHzの同期クロック信号Scを生成し、外部に出力する。
The
同期パケット送信部121は、OCXO(Oven Controlled Xtal Oscillator)121aと、クロックセレクタ部121bと、逓倍器121cと、時刻カウンタ部121dと、カウンタセレクタ部121eと、同期パケット生成部121fとを有する。
The synchronization
OCXO121aは、恒温槽付水晶発振器であり20MHzのクロック信号を出力する。 The OCXO 121a is a thermostatic crystal oscillator and outputs a 20 MHz clock signal.
クロックセレクタ部121bは、外部のクロック源2又はOCXO121aのいずれかのクロック信号を選択する。
The
逓倍器121cは、20MHzのクロック信号から100MHzのクロック信号を生成する。 The multiplier 121c generates a 100 MHz clock signal from the 20 MHz clock signal.
時刻カウンタ部121dは、64bit値のカウンタであり、逓倍器121cから入力される100MHzのクロック信号によって動作し、時刻をカウントする。
The
カウンタセレクタ部121eは、時刻カウンタ部121d又は後述する時刻カウンタ部122kのいずれの時刻カウンタを使用するか選択する。
The counter selector unit 121e selects which time counter of the
同期パケット生成部121fは、同期パケットPsを生成するとともに、カウンタセレクタ部121eで選択された時刻カウンタ部121d又は時刻カウンタ部122kの時刻カウンタを参照して、送信間隔を10msecとし、10msec毎に同期パケットPsをスレーブ装置に送信する。
Synchronization packet generation unit 121f is configured to generate a synchronization packet P s, with reference to the time counter of the
同期パケット受信部122は、同期パケット解析部122aと、到着時刻記録部122bと、遅延付加部122cと、到着時刻差分演算部122dと、デジタルフィルタ1部122eと、デジタルフィルタ2部122fと、PID(Proportional Integral Derivative)制御部122gと、D/Aコンバータ部122hと、TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator)122iと、逓倍器122jと、時刻カウンタ部122kとを有する。
The sync
同期パケット解析部122aは、パケット受信処理部11が受信した同期パケットPsの正常性及びマスター装置として動作するクロック同期装置1の正常性を解析する。
Synchronization
到着時刻記録部122bは、同期パケット解析部122aによって同期パケットPsが正常であると判断された場合に、時刻カウンタ部122kを参照して同期パケットPsの到着時刻を記録する。なお、同期パケットPsは10msec毎にスレーブ装置から送信されるため、およそ10msec毎に到着時刻が記録される。
Arrival
遅延付加部122cは、到着時刻記録部122bが記録した到着時刻を1sec遅延させる。
The
到着時刻差分演算部122dは、到着時刻記録部122bが記録した現在の到着時刻と、遅延付加部122cによって1sec遅延させられた到着時刻とを比較して差分データ値を生成する。生成された差分データ値は、100MHzで1secをカウントした値である。
The arrival time
デジタルフィルタ1部122eは、減衰傾度が緩やかで収束時間が短いフィルタであり、差分データ値を100個毎に平均化処理する。
The
デジタルフィルタ2部122fは、減衰傾度が急峻で収束時間が長いフィルタであり、差分データ値を100個毎に平均化処理する。
The
PID制御部122gは、最初の同期パケットPsを受信してから約1secはデジタルフィルタ1部122eの出力に基づいて、最初の同期パケットPsを受信してから約1sec経過後はデジタルフィルタ2部122fの出力に基づいて、D/Aコンバータ部122hを経由してTCXO122iを制御し、差分データが1secとなるように、つまり100MHzで100000000カウントとなるようにする。
D/Aコンバータ部122hは、PID制御部122gの出力するデジタル信号をTCXO122iに入力するアナログ信号に変換する。
The D / A converter unit 122h converts the digital signal output from the
TCXO122iは、PID制御部122gの制御下において20MHzのクロック信号を生成する。
The TCXO 122i generates a 20 MHz clock signal under the control of the
逓倍器122jは、TCXO122iの出力する20MHzのクロック信号から100MHzのクロック信号を生成する。 The multiplier 122j generates a 100 MHz clock signal from the 20 MHz clock signal output from the TCXO 122i.
時刻カウンタ部122kは、100MHzのクロック信号に基づいて時刻をカウントする。
The
(動作)
以下、クロック同期装置1の動作を各図を参照しながら、(1)マスター装置としての動作、(2)スレーブ装置としての動作、(3)スレーブ装置からマスター装置への切替動作に分けて説明する。
(Operation)
Hereinafter, the operation of the
(1)マスター装置としての動作
まず、マスター/スレーブ制御部120は、マスター装置となるため各部を制御し、パケット受信処理部11及び同期パケット受信部122を動作停止するとともに、カウンタセレクタ部121eに時刻カウンタ部121dを参照するように選択させ、クロックセレクタ部123にクロックセレクタ部121bから出力されるクロック信号を用いるように選択させる。
(1) Operation as a Master Device First, the master /
次に、クロックセレクタ部121bは、外部のクロック源2又はOCXO121aのいずれのクロック信号を使用するか選択する。
Next, the
次に、外部のクロック源2を使用する場合、逓倍器10は、外部のクロック源2から入力される10MHzのクロック信号から20MHzのクロック信号を生成する。
Next, when the
また、内部クロック源であるOCXO121aを用いる場合、OCXO121aが出力する20MHzのクロック信号を用いる。
Further, when the
次に、逓倍器121cは、20MHzのクロック信号から100MHzのクロック信号を生成する。 Next, the multiplier 121c generates a 100 MHz clock signal from the 20 MHz clock signal.
次に、時刻カウンタ部121dは、逓倍器121cから入力される100MHzのクロック信号によって動作し、時刻をカウントする。
Next, the
次に、同期パケット生成部121fは、同期パケットPsを生成するとともに、時刻カウンタ部121dの時刻カウンタを参照して、10msec毎に同期パケットPsをスレーブ装置に送信する。
Next, the synchronization packet generating unit 121f is configured to generate a synchronization packet P s, with reference to the time counter of the
また、クロックセレクタ部121bから出力される20MHzのクロック信号は、クロックセレクタ部123を経由して分周器13に入力され、分周器13は20MHzのクロック信号から10MHzの同期クロック信号Scを生成し、出力する。
The clock signal of 20MHz outputted from the
(2)スレーブ装置としての動作
まず、マスター/スレーブ制御部120は、スレーブ装置となるため各部を制御し、逓倍器10及び同期パケット送信部121を動作停止するとともに、クロックセレクタ部123にTCXO122iから出力されるクロック信号を用いるように選択させる。
(2) Operation as a Slave Device First, the master /
まず、TCXO122iは、20MHzのクロック信号を生成する。 First, the TCXO 122i generates a 20 MHz clock signal.
次に、逓倍器122jは、TCXO122iの出力する20MHzのクロック信号から100MHzのクロック信号を生成する。 Next, the multiplier 122j generates a 100 MHz clock signal from the 20 MHz clock signal output from the TCXO 122i.
また、同期パケット受信部122は、マスター装置から同期パケットPsを受信する。
The synchronous
次に、同期パケット解析部122aは、パケット受信処理部11が受信した同期パケットPsの正常性及びマスター装置として動作するクロック同期装置1の正常性を解析する。
Next, the synchronization
図3は、スレーブ装置としてのクロック同期装置の差分データ値の生成動作を説明するための図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining the generation operation of the differential data value of the clock synchronization device as the slave device.
次に、到着時刻記録部122bは、同期パケット解析部122aによって同期パケットPsが正常であると判断された場合に、時刻カウンタ部122kを参照して同期パケットPsの到着時刻t1、t2、t3…を記録する。なお、同期パケットPsは10msec毎にスレーブ装置から送信されるため、到着時刻記録部122bは、およそ10msec毎に到着時刻を記録する。
Next, when the synchronization
次に、遅延付加部122cは、到着時刻記録部122bが記録した到着時刻を1sec遅延させる。1sec遅延させた到着時刻をt1とする。
Next, the
到着時刻差分演算部122dは、到着時刻記録部122bが記録した現在の到着時刻tiと、遅延付加部122cによって1sec遅延させられた到着時刻t1とを比較して差分データ値td1=ti−t1を生成する。差分データ値は、td2、td3、td4…と順次生成される。
Arrival time
最初の同期パケットPsを受信してから約1secは、デジタルフィルタ1部122eが、また、最初の同期パケットPsを受信してから約1sec経過後はデジタルフィルタ2部122fが、差分データ値td1、td2、td3、td4…を100個毎に平均化処理して平均差分データ値tdmを生成する。
About 1 sec after receiving the first synchronization packet P s , the
次に、PID制御部122gは、デジタルフィルタ1部122eの出力である差分データtdm1又はデジタルフィルタ2部122fの出力である差分データtdm2に基づいて、D/Aコンバータ部122hを経由してTCXO122iを制御し、差分データtdm1又はtdm2が1secとなるように、つまり100MHzにおいて時刻カウンタのカウント数が100000000カウントとなるようにする。
Next, the
次に、D/Aコンバータ部122hは、PID制御部122gの出力するデジタル信号をTCXO122iに入力するアナログ信号に変換する。
Next, the D / A converter unit 122h converts the digital signal output from the
次に、TCXO122iは、PID制御部122gの制御下において20MHzのクロック信号生成を補正する。
Next, the TCXO 122i corrects the clock signal generation of 20 MHz under the control of the
次に、TCXO122iから出力される20MHzのクロック信号は、クロックセレクタ部123を経由して分周器13に入力され、分周器13は20MHzのクロック信号から10MHzの同期クロック信号Scを生成し、出力する。
Next, the clock signal of 20MHz outputted from TCXO122i is input via the
図4は、マスター装置として動作したクロック同期装置1mの出力する同期クロック信号とスレーブ装置として動作したクロック同期装置1sの出力する同期クロック信号の一例を示したグラフ図である。 FIG. 4 is a graph showing an example of the synchronous clock signal output from the clock synchronizer 1m operating as the master device and the synchronous clock signal output from the clock synchronizer 1s operating as the slave device.
同期クロック信号Scのうち、マスター装置として動作したクロック同期装置1mの出力する同期クロック信号Scmが、周波数10MHzつまり周期100nsecであるとき、スレーブ装置として動作したクロック同期装置1sの出力する同期クロック信号Scsは同様に周波数10MHzつまり周期100nsecであり、クロック周波数が同期されている。 Among synchronizing clock signal S c, synchronous clock synchronized clock signal S cm for outputting the clock synchronization device 1m which operates as a master device, when the frequency 10MHz clogging period 100 nsec, the output of the clock synchronizer 1s which operates as a slave device Similarly, the signal Scs has a frequency of 10 MHz, that is, a period of 100 nsec, and the clock frequency is synchronized.
実施の形態に記載した条件において、10MHz±1ppmの精度でクロック周波数が同期可能となる。 Under the conditions described in the embodiment, the clock frequency can be synchronized with an accuracy of 10 MHz ± 1 ppm.
(3)スレーブ装置からマスター装置への切替動作
スレーブ装置として動作中のクロック同期装置1の同期パケット解析部122aは、パケット受信処理部11が受信した同期パケットPsからマスター装置として動作するクロック同期装置1の正常性を解析しており、予め定めた時間同期パケットPsが受信されない場合、マスター装置が正常でないと判断する。
(3) clock synchronization device synchronizing
同期パケット解析部122aが、マスター装置が正常でないと判断した場合、クロック同期装置1のマスター/スレーブ制御部120は、図示しない優先度情報を参照し、自己装置が最も優先度が高い場合にスレーブ装置からマスター装置へ切り替わるための動作を実行する。
When the synchronization
まず、マスター/スレーブ制御部120は、パケット受信処理部11を動作停止するよう制御する。
First, the master /
ここで、正常でないと判断される前のマスター装置とクロック周波数の同期が確率されている場合は、マスター/スレーブ制御部120は、PID制御部122gの動作を停止し、TCXO122iに現在出力している20MHzの周波数を出力させ、クロックセレクタ部123にTCXO122iから出力されるクロック信号を用い続けるようにさせる。
Here, when the synchronization of the clock frequency with the master device before it is determined to be not normal is probable, the master /
さらに、マスター/スレーブ制御部120は、TCXO122iから出力されるクロック信号に基づいて動作する時刻カウンタ部122kの出力するクロック信号を選択するようカウンタセレクタ部121eを制御し、当該クロック信号に基づいて同期パケット生成部121fを動作させる。
Further, the master /
一方、正常でないと判断される前のマスター装置とクロック周波数の同期が確率されていない場合は、「(1)マスター装置としての動作」において説明したように、マスター/スレーブ制御部120は、外部のクロック源2又は内部のOCXO121aの出力するクロック信号に基づいてクロック同期装置1の各部を動作させる。
On the other hand, when the synchronization of the clock frequency with the master device before being determined to be not normal is not probable, the master /
(実施の形態の効果)
上記した実施の形態によると、クロック同期装置1mが、同期パケットを生成するとともに、クロック源2のクロック信号又は内部クロック源のクロック信号を使用して送信間隔を決定し、決定した送信間隔において同期パケットをクロック同期装置1s1−1s7に定期的に送信するとともに、クロック同期装置1s1−1s7が、マスター装置であるクロック同期装置1mから同期パケットを受信し、到着時刻を記録して、複数の当該同期パケットの到着時刻の差分について平均を算出し、算出された差分に基づいて同期クロック信号Scを生成したため、マスター装置であるクロック同期装置1mの同期クロック信号Scに追従した周波数のクロック信号をスレーブ装置であるクロック同期装置1s1−1s2において生成することができる。
(Effect of embodiment)
According to the above-described embodiment, the clock synchronization device 1m generates a synchronization packet, determines the transmission interval using the clock signal of the
また、マスター装置から受信した同期パケットが正常でない場合又はマスター装置から前記送信間隔で同期パケットが到着しない場合に、優先順位に基づいてスレーブ装置がマスター装置として動作するようにしたため、マスター装置が異常となった場合にも同期クロック信号の周波数同期を維持することができる。 In addition, when the synchronization packet received from the master device is not normal or when the synchronization packet does not arrive from the master device at the transmission interval, the slave device operates as the master device based on the priority order. Even in this case, the frequency synchronization of the synchronous clock signal can be maintained.
[他の実施の形態]
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々な変形が可能である。
[Other embodiments]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1、1m、1s1−1s7 クロック同期装置
2 クロック源
3 ネットワーク
10 逓倍器
11 パケット受信処理部
12 同期パケット制御部
13 分周器
120 マスター/スレーブ制御部
121 同期パケット送信部
121a OCXO
121b クロックセレクタ部
121c 逓倍器
121d 時刻カウンタ部
121e カウンタセレクタ部
121f 同期パケット生成部
122 同期パケット受信部
122a 同期パケット解析部
122b 到着時刻記録部
122c 遅延付加部
122d 到着時刻差分演算部
122e デジタルフィルタ1部
122f デジタルフィルタ2部
122g PID制御部
122h D/Aコンバータ部
122i TCXO
122j 逓倍器
122k 時刻カウンタ部
123 クロックセレクタ部
Ps 同期パケット
Sc、Scm、Scs 同期クロック信号
t1−ti 到着時刻
td1、td2 差分データ値
tdm 平均差分データ値
tdm1、tdm2 差分データ
1 , 1 m, 1 s 1 −1 s 7
121b Clock selector
Claims (4)
前記同期パケット受信部が生成したクロック信号に基づいて同期クロックを出力する出力部とを有するクロック同期装置。 Receives synchronization packets transmitted from the master device at a transmission interval determined based on the clock signal of the clock source, records the arrival times of the received plurality of synchronization packets, and initially sets the difference between the recorded arrival times as an attenuation gradient Is a first filter with a slow convergence time, and is averaged with a second filter having a steep attenuation slope and a long convergence time compared to the first filter after the initial stage to obtain the average difference of the arrival times. A synchronous packet receiver for generating a clock signal based on the
A clock synchronization apparatus comprising: an output unit that outputs a synchronization clock based on a clock signal generated by the synchronization packet reception unit;
前記同期パケット受信部がクロック信号を生成した後であって、前記マスター装置から受信した前記同期パケットが正常でない場合又は前記マスター装置から前記送信間隔で前記同期パケットが到着しない場合に、前記同期パケット受信部が生成するクロック信号に基づいて、前記同期パケット送信部を動作させる制御部とをさらに有する請求項1に記載のクロック同期装置。 A synchronization packet generating unit that generates a synchronization packet, determines a transmission interval based on a clock signal, and transmits the synchronization packet to the slave device at the transmission interval;
The synchronization packet is received after the synchronization packet receiving unit generates a clock signal and the synchronization packet received from the master device is not normal or the synchronization packet does not arrive at the transmission interval from the master device. The clock synchronization apparatus according to claim 1 , further comprising: a control unit that operates the synchronization packet transmission unit based on a clock signal generated by the reception unit.
前記同期パケット受信部がクロック信号を生成する前であって、前記マスター装置から受信した前記同期パケットが正常でない場合又は前記マスター装置から前記送信間隔で前記同期パケットが到着しない場合に、前記同期パケット受信部の動作を停止し、前記同期パケット送信部を動作させる制御部とをさらに有する請求項2に記載のクロック同期装置。 A synchronization packet generating unit that generates a synchronization packet, determines a transmission interval based on a clock signal of a clock source, and transmits the synchronization packet to the slave device at the transmission interval;
Before the synchronization packet receiving unit generates a clock signal, if the synchronization packet received from the master device is not normal, or if the synchronization packet does not arrive at the transmission interval from the master device, the synchronization packet The clock synchronization apparatus according to claim 2 , further comprising a control unit that stops the operation of the reception unit and operates the synchronization packet transmission unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013098791A JP5690374B2 (en) | 2013-05-08 | 2013-05-08 | Clock synchronizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013098791A JP5690374B2 (en) | 2013-05-08 | 2013-05-08 | Clock synchronizer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014220659A JP2014220659A (en) | 2014-11-20 |
JP5690374B2 true JP5690374B2 (en) | 2015-03-25 |
Family
ID=51938749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013098791A Active JP5690374B2 (en) | 2013-05-08 | 2013-05-08 | Clock synchronizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5690374B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7003510B2 (en) * | 2017-09-11 | 2022-01-20 | 株式会社明電舎 | Network equipment |
JP6907088B2 (en) * | 2017-09-29 | 2021-07-21 | 三菱重工業株式会社 | Synchronous communication network system, separation node, mother unit node and communication control method |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0616629B2 (en) * | 1984-03-28 | 1994-03-02 | 日本電気株式会社 | Loop data transmission system |
JPH08163162A (en) * | 1994-12-08 | 1996-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | Loop type data transmitter |
JP3993508B2 (en) * | 2002-12-02 | 2007-10-17 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | Wireless access network system, wireless communication method, synchronization server, and node device |
JP5458719B2 (en) * | 2009-07-24 | 2014-04-02 | 日本電気株式会社 | Clock synchronization system, communication apparatus, method and program |
-
2013
- 2013-05-08 JP JP2013098791A patent/JP5690374B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014220659A (en) | 2014-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8081663B2 (en) | Time synchronization method and relay apparatus | |
CN102577194B (en) | System and method of synchronizing clocks in a distributed network | |
JP5561426B2 (en) | Synchronization system, synchronization method, first synchronization device, second synchronization device, and computer program | |
US20140169792A1 (en) | Apparatus and method for enabling a passive optical network on supporting time synchronization | |
MY168816A (en) | Systems and methods of network synchronization | |
WO2014083725A1 (en) | Synchronization apparatus, synchronization system, wireless communication apparatus and synchronization method | |
EP2641348A1 (en) | Method for synchronizing master and slave clocks of packet-switched network with aggregated connections between nodes, and associated synchronization devices | |
EP2512048A2 (en) | System and method to overcome wander accumulation to achieve precision clock distribution over large networks | |
JP5518805B2 (en) | Time synchronization method and time synchronization apparatus | |
JP6000503B1 (en) | Network system, time master station, and time slave station | |
US10104657B2 (en) | Communication system, wireless communication apparatus, and wireless communication method | |
TWI497938B (en) | A relay device, a communication system, and a relay method | |
JP5690374B2 (en) | Clock synchronizer | |
JP5650072B2 (en) | Frequency / time synchronization method and frequency / time synchronization apparatus | |
Diarra et al. | Improved clock synchronization start-up time for Ethernet AVB-based in-vehicle networks | |
JP2015171014A (en) | Time synchronization method, network system, cpu, relay apparatus, and user apparatus | |
JP5391964B2 (en) | Clock synchronization method and packet communication system | |
JP2020202475A (en) | Wireless device | |
US20170302433A1 (en) | Method And Apparatus For Time Transport In A Communication Network | |
Mutter | Robustness of a CAN FD bus system–about oscillator tolerance and edge deviations | |
JP2015117941A (en) | Communication system and time synchronization method | |
JP5973972B2 (en) | node | |
JP7161505B2 (en) | Information communication system and information communication device | |
WO2014203449A1 (en) | Communication system, method for controlling communication system, transmission device, and reception device | |
JP2024011842A (en) | Information communication system and information communication device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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: 20150127 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150130 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5690374 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |
|
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 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |