JP5905811B2 - Frequency synchronization accuracy monitoring method, frequency synchronization accuracy monitoring device, communication method, and communication system - Google Patents
Frequency synchronization accuracy monitoring method, frequency synchronization accuracy monitoring device, communication method, and communication system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5905811B2 JP5905811B2 JP2012233827A JP2012233827A JP5905811B2 JP 5905811 B2 JP5905811 B2 JP 5905811B2 JP 2012233827 A JP2012233827 A JP 2012233827A JP 2012233827 A JP2012233827 A JP 2012233827A JP 5905811 B2 JP5905811 B2 JP 5905811B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- master
- slave
- clock
- synchronization accuracy
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 57
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 55
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 15
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 54
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 16
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、マスタのクロックに対するスレーブのクロックの周波数同期精度を監視する周波数同期精度監視方法、周波数同期精度監視装置、通信方法、及び通信システムに関する。 The present invention relates to a frequency synchronization accuracy monitoring method, a frequency synchronization accuracy monitoring device, a communication method, and a communication system for monitoring the frequency synchronization accuracy of a slave clock with respect to a master clock.
マスタとスレーブとの間でデータ信号のみを伝送し、クロック信号を伝送しない場合、スレーブにおいて、マスタの内部クロックに同期したクロックを得るには、例えばPhase Locked Loop(PLL)を用いて、送信信号からクロックを抽出する必要がある。 In the case where only the data signal is transmitted between the master and the slave and the clock signal is not transmitted, in order to obtain a clock synchronized with the internal clock of the master in the slave, a transmission signal is used using, for example, Phase Locked Loop (PLL). It is necessary to extract the clock from
図1は、PLLのブロック図である。位相比較器11は、データ列と分周された内部クロックとの位相比較を行い、内部クロックとの位相誤差を検出して誤差に比例したパルス幅の誤差信号を出力する。フィルタ12は、誤差に比例したパルス幅の誤差信号を平坦化し、位相誤差の大きさに比例した振幅の制御信号として出力する。
FIG. 1 is a block diagram of the PLL. The
電圧制御発振器(VCO:Voltage Controlled Oscillator)13は、入力される制御信号に応じて出力する内部クロックの周波数及び位相を調整する。分周器14は、出力される内部クロックを、位相比較に適切な周波数にまで逓倍するなどして、周波数の変更を行う。 A voltage controlled oscillator (VCO: Voltage Controlled Oscillator) 13 adjusts the frequency and phase of an internal clock to be output according to an input control signal. The frequency divider 14 changes the frequency by, for example, multiplying the output internal clock to a frequency suitable for phase comparison.
分周器14が出力するクロックは再度位相比較器11に入力され、位相比較される。これらの一連のループにより受信器の内部クロックの周波数、及び位相を入力されるデータ信号の周波数及び位相に同期させる。このようにPLLによる周波数同期によって、送信器の内部クロックに受信器の内部クロックを同期できる。
The clock output from the
ここで、例えばVCO13に含まれるトランジスタの性能の低下、または位相比較器11に含まれるトランジスタの性能の低下といった経年劣化等でデバイスの性能劣化が生ずることがある。このデバイスの性能劣化で、スレーブとしてのONUのPLLで生成された内部クロックの周波数が、マスタとしてのOLTの内部クロックの周波数からずれることが考えられる。
Here, for example, the device performance may be deteriorated due to deterioration of the performance of the transistor included in the
そもそもVCOの出力周波数はVCOの制御電圧に対して、例えば図2に示すようにある特性によって一意に定められる。またVCOの制御電圧は位相比較器、フィルタによって主に定められ、ある一定の範囲でしか変化させることができない。 In the first place, the output frequency of the VCO is uniquely determined by a certain characteristic as shown in FIG. 2, for example, with respect to the control voltage of the VCO. The control voltage of the VCO is mainly determined by a phase comparator and a filter, and can be changed only within a certain range.
デバイスの経年劣化などがない、正常な場合には、所望のVCOの出力周波数に対応するVCOの制御電圧が、VCOの制御電圧範囲の中に含まれるため、位相比較器及びフィルタによって制御電圧を適切に調整する(例えば図2の場合は点Aの条件で動作させる)ことで、所望の周波数がPLLから出力される。 In the normal case where there is no aging deterioration of the device, the control voltage of the VCO corresponding to the output frequency of the desired VCO is included in the control voltage range of the VCO. By appropriately adjusting (for example, operating in the condition of point A in the case of FIG. 2), a desired frequency is output from the PLL.
しかしながら、例えばVCO内のトランジスタの性能が劣化する場合、VCOの出力周波数のVCOの制御電圧に対する特性が変化する可能性がある。このとき、所望のVCOの出力周波数に対応するVCOの制御電圧が、VCOの制御電圧の調整可能な範囲にあれば(例えば図2の異常時(a)の場合)、PLLのフィードバックループにより負帰還がかかるため、所望のVCOの出力周波数が出力される(例えば図2の点Bの条件で動作するようフィードバックがかかる)。 However, for example, when the performance of the transistor in the VCO deteriorates, the characteristics of the output frequency of the VCO with respect to the control voltage of the VCO may change. At this time, if the control voltage of the VCO corresponding to the desired output frequency of the VCO is within the adjustable range of the control voltage of the VCO (for example, in the case of an abnormality (a) in FIG. 2), it is Since feedback is applied, an output frequency of a desired VCO is output (for example, feedback is applied so as to operate under the condition of point B in FIG. 2).
しかしながら、大幅なデバイスの性能劣化などにより、所望のVCOの出力周波数に対応するVCOの制御電圧が、VCOの制御電圧の調整可能な範囲になくなる場合(例えば図2の異常時(b)の場合)に、PLLのフィードバックループにより負帰還をかけても、制御電圧の調整範囲を超えて制御電圧を調整することはできないため、所望のVCOの出力周波数が出力されず、周波数ずれが生じてしまい、VCOの出力周波数の同期精度が劣化する懸念がある。 However, when the VCO control voltage corresponding to the desired VCO output frequency is not within the adjustable range of the VCO control voltage due to significant device performance degradation or the like (for example, in the case of abnormality (b) in FIG. 2) In addition, even if negative feedback is applied by the feedback loop of the PLL, the control voltage cannot be adjusted beyond the control voltage adjustment range, so that the desired VCO output frequency is not output and a frequency shift occurs. There is a concern that the synchronization accuracy of the output frequency of the VCO deteriorates.
このようにデバイスの性能劣化などによって劣化する可能性がある周波数同期に対しては、劣化したか否かを判定するため、同期精度を常に監視する必要がある。2つのクロックの間の周波数同期精度を監視する一つの方法として、マスタとスレーブの内部クロックそれぞれと、共通する安定なクロックとの間の周波数同期精度を測定する方法がある。 Thus, for frequency synchronization that may be degraded due to device performance degradation or the like, it is necessary to constantly monitor the synchronization accuracy in order to determine whether or not the frequency synchronization has been degraded. As one method for monitoring the frequency synchronization accuracy between two clocks, there is a method of measuring the frequency synchronization accuracy between each of the master and slave internal clocks and a common stable clock.
2つのクロック間の周波数同期精度を算出する方法として、例えば2つのクロックのMaximum Time Interval Error(MTIE)を測定し、その値から周波数同期精度を算出する方法がある。Time Interval Error(TIE)は2つのクロックの立ち上りエッジの間の位相差を表しており、ある測定時間において、TIEの最大変動量をMTIEとして表す。測定時間Tにおいて、MTIEがAという値であったときに、測定時間における周波数同期精度は、A/Tであると評価できる(例えば測定時間が100秒でMTIEが1nsであった場合、周波数同期精度は1*10−11と算出できる。)。 As a method of calculating the frequency synchronization accuracy between two clocks, for example, there is a method of measuring the Maximum Time Interval Error (MTIE) of two clocks and calculating the frequency synchronization accuracy from the value. Time Interval Error (TIE) represents the phase difference between the rising edges of two clocks, and represents the maximum variation in TIE as MTIE at a certain measurement time. When the MTIE is A at the measurement time T, the frequency synchronization accuracy at the measurement time can be evaluated as A / T (for example, when the measurement time is 100 seconds and the MTIE is 1 ns, the frequency synchronization accuracy is The accuracy can be calculated as 1 * 10 −11 ).
ここでマスタ、スレーブに対して例えばGlobal Positioning System(GPS)が提供する共通世界時(Coordinated Universal Time, UTC)に同期したクロックをレファレンスとして入力し、このクロックとマスタの内部クロック、スレーブの内部クロックをマスタ、スレーブ各々にてMTIEにて比較し、スレーブにて得られたMTIEの情報を、マスタに送信することで、マスタにおいてスレーブの内部クロックとマスタの内部クロックの周波数差を測定する手法が考えられる(例えば、特許文献1を参照。)。 Here, for example, a clock synchronized with the Coordinated Universal Time (UTC) provided by the Global Positioning System (GPS) is input as a reference to the master and slave, and this clock, the master internal clock, and the slave internal clock are input. Is a method for measuring the frequency difference between the slave's internal clock and the master's internal clock by transmitting the MTIE information obtained at the slave to the master. (For example, refer to Patent Document 1).
特許文献1の場合にはマスタ及びスレーブ各々にGPS信号のレシーバを設置し、GPS信号を受信する必要がある。
In the case of
しかしながら、GPS信号のレシーバの受信状況は天候の変化、例えば落雷などの影響により劣化する可能性があり、定常的に安定して周波数同期精度の監視を行うことは難しいという課題がある。 However, there is a possibility that the reception status of the GPS signal receiver may be deteriorated by the influence of weather changes such as lightning strikes, and it is difficult to monitor the frequency synchronization accuracy stably and stably.
また、受信器を地下などに設置する必要があり、GPSレシーバをGPS信号の受信できる環境に設置するのが難しい場合、UTCに同期したクロックが得られず、周波数同期精度の監視を行うことは難しいという課題もある。 In addition, if it is difficult to install the receiver in an environment where GPS receivers can receive GPS signals because it is necessary to install the receiver in the basement etc., it is not possible to obtain a clock synchronized with UTC, and it is possible to monitor frequency synchronization accuracy. There is also a problem that is difficult.
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、環境に左右されず安定して周波数同期制度を監視できる周波数同期精度監視方法、周波数同期精度監視装置、通信方法、及び通信システムを提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a frequency synchronization accuracy monitoring method, a frequency synchronization accuracy monitoring device, a communication method, and a communication system that can stably monitor the frequency synchronization system regardless of the environment. With the goal.
上記目標を達成するために、本発明は、スレーブから送付されるタイムスタンプを元に、マスタとスレーブにおけるクロックの周波数差をマスタで監視することとした。 In order to achieve the above goal, the present invention monitors the clock frequency difference between the master and the slave by the master based on the time stamp sent from the slave.
具体的には、本発明に係る周波数同期精度監視方法は、マスタとスレーブとの間で送受信される時刻情報信号を利用して、前記スレーブのクロックで計測した前記時刻情報信号の受信時刻及び送信時刻を前記マスタで受信し、
前記時刻情報信号に基づいて設定される特定の時間について、前記マスタのクロックでの計測値と前記スレーブのクロックでの計測値とを前記マスタで比較し、
前記マスタのクロックでの計測値と前記スレーブのクロックでの計測値との差分が所定の閾値以上である場合に前記マスタのクロックに対する前記スレーブのクロックの周波数同期精度が劣化したと前記マスタで判断する。
Specifically, the frequency synchronization accuracy monitoring method according to the present invention uses the time information signal transmitted and received between the master and the slave to receive and transmit the time information signal measured by the slave clock. The time is received by the master,
For the specific time set based on the time information signal, the measured value in the master clock and the measured value in the slave clock are compared in the master,
When the difference between the measurement value at the master clock and the measurement value at the slave clock is equal to or greater than a predetermined threshold, the master determines that the frequency synchronization accuracy of the slave clock with respect to the master clock has deteriorated. To do.
また、本発明に係る周波数同期精度監視装置は、マスタ側に配置されており、
前記マスタとスレーブとの間で送受信される時刻情報信号を利用して、前記スレーブのクロックで計測した前記時刻情報信号の受信時刻及び送信時刻を前記マスタで受信する時刻情報受信機能と、
前記時刻情報信号に基づいて設定される特定の時間について、前記マスタのクロックでの計測値と前記スレーブのクロックでの計測値とを前記マスタで比較する比較機能と、
前記マスタのクロックでの計測値と前記スレーブのクロックでの計測値との差分が所定の閾値以上である場合に前記マスタのクロックに対する前記スレーブのクロックの周波数同期精度が劣化したと前記マスタで判断する判断機能と、
を備える。
The frequency synchronization accuracy monitoring device according to the present invention is arranged on the master side,
Time information reception function for receiving the reception time and transmission time of the time information signal measured by the clock of the slave using the time information signal transmitted and received between the master and the slave,
For a specific time set based on the time information signal, a comparison function that compares the measured value at the master clock and the measured value at the slave clock at the master;
When the difference between the measurement value at the master clock and the measurement value at the slave clock is equal to or greater than a predetermined threshold, the master determines that the frequency synchronization accuracy of the slave clock with respect to the master clock has deteriorated. A decision function to
Is provided.
本発明は、スレーブで計測された時刻情報信号の受信時刻及び送信時刻がマスタに通知され、これらの時刻に基づいて特定の時間を設定する。特定の時間をマスタのクロックで測定した値とスレーブのクロックで計測した値とを比較することでマスタとスレーブにおけるクロックの周波数差を検出することができる。このように、本発明は、GPS信号を使用せずにマスタとスレーブにおけるクロックの周波数差を検出することができる。従って、本発明は、環境に左右されず安定して周波数同期制度を監視できる周波数同期精度監視方法及び周波数同期精度監視装置を提供することができる。 In the present invention, the reception time and transmission time of the time information signal measured by the slave are notified to the master, and a specific time is set based on these times. The frequency difference between the clocks of the master and the slave can be detected by comparing the value measured with the master clock with the value measured with the slave clock. Thus, the present invention can detect the frequency difference between the clocks of the master and the slave without using a GPS signal. Therefore, the present invention can provide a frequency synchronization accuracy monitoring method and a frequency synchronization accuracy monitoring device that can stably monitor the frequency synchronization system regardless of the environment.
前記特定の時間は、前記時刻情報信号が前記マスタと前記スレーブとの間で一往復する時間又は複数回往復する時間から前記時刻情報信号の往復遅延時間を除外した時間とすることができる。 The specific time may be a time obtained by excluding a round trip delay time of the time information signal from a time for the time information signal to make one round trip between the master and the slave or a time for making a round trip multiple times.
前記特定の時間は、前記時刻情報信号が前記マスタと前記スレーブとの間で一往復する時間又は複数回往復する時間とすることができる。 The specific time may be a time for the time information signal to make one round trip between the master and the slave or a time for making a round trip multiple times.
前記特定の時間は、前記時刻情報信号が前記マスタと前記スレーブとの間で複数回往復する時間から、前記時刻情報信号の送受信が完了した後から前記時刻情報信号の送受信を再度開始するまでの時間を除外した時間とすることができる。 The specific time is from the time when the time information signal reciprocates a plurality of times between the master and the slave until the transmission / reception of the time information signal is started again after the transmission / reception of the time information signal is completed. The time can be excluded.
前記特定の時間は、前記時刻情報信号が前記マスタと前記スレーブとの間で複数回往復する時間から、前記時刻情報信号の送受信が完了した後から前記時刻情報信号の送受信を再度開始するまでの時間及び前記時刻情報信号の往復遅延時間を除外した時間とすることができる。 The specific time is from the time when the time information signal reciprocates a plurality of times between the master and the slave until the transmission / reception of the time information signal is started again after the transmission / reception of the time information signal is completed. The time and the time information signal round trip delay time can be excluded.
本発明に係る周波数同期精度監視方法は、前記差分を前記マスタのクロックと前記スレーブのクロックとの周波数誤差として前記マスタから出力することができる。本発明は、周波数同期制度を常時監視することができる。 In the frequency synchronization accuracy monitoring method according to the present invention, the difference can be output from the master as a frequency error between the master clock and the slave clock. The present invention can constantly monitor the frequency synchronization system.
また、本発明は、前記周波数同期精度監視方法を所定時に行い、前記スレーブの内部クロックと前記マスタの内部クロックとの間の周波数同期精度を前記マスタにおいて監視しつつ、前記マスタと前記スレーブとの間でデータ信号を送受信する通信方法及び通信システムである。マスタが所定時に前記周波数同期精度監視方法を行うことで、スレーブの内部クロックの周波数同期精度をマスタで監視することができ、周波数同期精度が規定値内であればデータの送受信を継続し、周波数同期精度が規定値外であればデータの送受信を停止することができる。 Further, the present invention performs the frequency synchronization accuracy monitoring method at a predetermined time, and monitors the frequency synchronization accuracy between the slave's internal clock and the master's internal clock in the master, while the master and the slave A communication method and a communication system for transmitting and receiving data signals between them. When the master performs the frequency synchronization accuracy monitoring method at a predetermined time, the frequency synchronization accuracy of the slave's internal clock can be monitored by the master. If the frequency synchronization accuracy is within a specified value, data transmission / reception is continued. If the synchronization accuracy is outside the specified value, data transmission / reception can be stopped.
本発明は、GPSレシーバが不要で、環境に左右されず安定して周波数同期制度を監視できる周波数同期精度監視方法、周波数同期精度監視装置、通信方法、及び通信システムを提供することができる。 The present invention can provide a frequency synchronization accuracy monitoring method, a frequency synchronization accuracy monitoring device, a communication method, and a communication system that do not require a GPS receiver and can stably monitor the frequency synchronization system regardless of the environment.
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.
(実施形態1)
本実施形態は、内部クロックを持ち、タイムスタンプを送受信するマスタと、マスタの内部クロックの周波数に同期した内部クロックを持ち、タイムスタンプを送受信するスレーブとの間で、スレーブの内部クロックとマスタの内部クロック間の周波数同期精度が劣化しているかどうかをマスタにおいて監視する方式である。
(Embodiment 1)
In the present embodiment, an internal clock of a slave and an internal clock of the master are transmitted and received between a master having an internal clock and transmitting / receiving a time stamp and a slave having an internal clock synchronized with the frequency of the internal clock of the master In this method, the master monitors whether the frequency synchronization accuracy between internal clocks has deteriorated.
本実施形態は、マスタとスレーブとの間で送受信される時刻情報信号を利用して、前記スレーブのクロックで計測した前記時刻情報信号の受信時刻及び送信時刻を前記マスタで受信し、
前記時刻情報信号に基づいて設定される特定の時間について、前記マスタのクロックでの計測値と前記スレーブのクロックでの計測値とを前記マスタで比較し、
前記マスタのクロックでの計測値と前記スレーブのクロックでの計測値との差分が所定の閾値以上である場合に前記マスタのクロックに対する前記スレーブのクロックの周波数同期精度が劣化したと前記マスタで判断する周波数同期精度監視方法である。
In this embodiment, using the time information signal transmitted and received between the master and the slave, the reception time and transmission time of the time information signal measured by the clock of the slave are received by the master,
For the specific time set based on the time information signal, the measured value in the master clock and the measured value in the slave clock are compared in the master,
When the difference between the measurement value at the master clock and the measurement value at the slave clock is equal to or greater than a predetermined threshold, the master determines that the frequency synchronization accuracy of the slave clock with respect to the master clock has deteriorated. This is a frequency synchronization accuracy monitoring method.
ここで、タイムスタンプとは、時刻情報信号の送信や受信の時刻のことである。また、タイムスタンプを送信する、又は受信する、とは、送信時刻や受信時刻を時刻情報信号で送信する、又は受信する、ことを意味する。 Here, the time stamp is the time of transmission or reception of the time information signal. Also, transmitting or receiving a time stamp means transmitting or receiving a transmission time or reception time as a time information signal.
本実施形態をより詳細に説明すれば、マスタの送信部よりランダム或いは定期的な間隔でパケットの送出する時刻Tkをタイムスタンプに打刻し、打刻したタイムスタンプをスレーブに対して送信し、マスタから送付されるタイムスタンプをスレーブの受信部にて受信した時刻tkを読み取り、スレーブの送信部よりマスタの受信部にむけてタイムスタンプを送信する時刻tk’をスレーブ内でタイムスタンプに打刻し、前記tk及びtk’或いは(tk’−tk)をスレーブ送信部からマスタ受信部に送信し、スレーブ送信部からマスタ受信部にて受信した時刻Tk’をタイムスタンプに打刻し、1つ又は複数の(Tk,Tk’,tk,tk’)の組からマスタとスレーブの間の一往復の遅延時間(以下RTT)を算出し、複数の(Tk,Tk’,tk,tk’)の組と前記一往復の遅延時間とから、ある特定の時間を、マスタ、スレーブそれぞれの内部クロックで動作するカウンタそれぞれにてカウントした値を算出し、それらの値をもとにマスタとスレーブの間の周波数差を算出し、事前に設定した閾値以上の差異がある場合に、マスタとクロックとスレーブのクロックの間の周波数同期精度が劣化したと判定する。また、前記送信器と受信器のクロックの間の周波数差を受信器外部に出力してもよい。 To describe this embodiment in more detail, to emboss the time T k to the transmission of packets in a random or regular intervals from the transmission of the master time stamp, and sends the time stamp embossing to the slave reads the time t k which has received the time stamp sent from the master by the receiver of the slave, the time stamp the time t k 'for transmitting a time stamp toward the receiving portion of the master from the transmission section of the slave in the slave was embossed on, the t k and t k 'or (t k' a -t k) transmitted from the slave transmission unit to the master receiver, the time T k 'time received from the slave transmission unit at the master receiver A stamp is stamped, and a round-trip delay time (hereinafter referred to as RTT) between the master and the slave is calculated from a set of one or a plurality of (T k , T k ′, t k , t k ′). ( k, T k calculated from ', t k, t k' ) set the delay time of the one round trip, a particular time, the master, the value counted by each counter operating in the slave respective internal clocks The frequency difference between the master and slave is calculated based on those values, and the frequency synchronization accuracy between the master, clock, and slave clock is degraded when there is a difference greater than the preset threshold. Is determined. Further, the frequency difference between the clocks of the transmitter and the receiver may be output to the outside of the receiver.
本実施形態において、伝送路の遅延がある場合には、周波数同期精度が劣化していない場合でも、送信時刻の間隔と受信時刻の間隔が異なってくるため、伝送路の遅延は一定であることが望ましい。ただし、通常マスタとスレーブの間にスイッチやルータなどを介さない接続の場合、伝送路の遅延はほぼ一定と考えられる。 In this embodiment, if there is a transmission line delay, the transmission time delay is constant because the transmission time interval and the reception time interval are different even if the frequency synchronization accuracy is not degraded. Is desirable. However, when the connection between the master and the slave is not via a switch or router, the delay of the transmission path is considered to be almost constant.
図3〜図5は、本実施形態の周波数同期精度監視方法を説明するフローチャートである。 3 to 5 are flowcharts for explaining the frequency synchronization accuracy monitoring method of the present embodiment.
図3を用いてマスタの送信部及び監視部の動作を説明する。マスタの送信部及び監視部は、まず変数Kに対して1を代入し(ステップS32)、ある時間待機してから(ステップS33)、タイムスタンプの送付を行い、タイムスタンプの値を保存し(ステップS34)、KにK+1を代入する(ステップS35)こと繰り返す。ここで待機時間は、タイムスタンプの送信間隔に相当するパラメータである。この待機時間は、ある固定の時間でもよいし、ランダムな時間でもよい。またここで、Kとはスタートから該当のタイムスタンプを送出するときまでに送出した全タイムスタンプ数に相当する。
The operations of the master transmission unit and the monitoring unit will be described with reference to FIG. First, the master transmitting unit and the
図4を用いてスレーブの動作を説明する。スレーブは、まず変数Kに対して1を代入し(ステップS42)、次にマスタからのタイムスタンプを受信するまで待機する(ステップS43)。ここで、Kとはスタートから該当のタイムスタンプを受信するときまでに受信した全タイムスタンプ数に相当する。送信器と受信器とを同時にスタートし、送信したタイムスタンプをロスなく、全て受信できた場合にはマスタ側で管理するKの値と一致する。ここでは便宜上、送信器と受信器とでKの値をもとに周波数同期精度を監視するフローを説明するが、本実施形態においてKは必ずしも必要ない。これは、周波数監視においては、マスタとスレーブとの間でやりとりされるタイムスタンプの組み合わせがマスタにおいてひもづけられていれば十分なためである。 The operation of the slave will be described with reference to FIG. The slave first assigns 1 to the variable K (step S42), and then waits until a time stamp is received from the master (step S43). Here, K corresponds to the total number of time stamps received from the start until the time stamp is received. When the transmitter and the receiver are started at the same time and all the transmitted time stamps are received without any loss, the value matches the value of K managed on the master side. Here, for the sake of convenience, a flow for monitoring the frequency synchronization accuracy between the transmitter and the receiver based on the value of K will be described, but K is not necessarily required in the present embodiment. This is because, in frequency monitoring, it is sufficient that a combination of time stamps exchanged between the master and the slave is linked in the master.
次にマスタからのタイムスタンプTkをスレーブにて受信し、その際、スレーブにてスレーブにおけるタイムスタンプtkを打刻する(ステップS44)。次にスレーブからマスタにむけて、タイムスタンプtk及びその送信時刻tk’をタイムスタンプとして送付する(ステップS45)。ここではtkとtk’を個別に送付することを述べているが、後述するように必要である値はこれらの差(tk’−tk)であるので、tkとtk’を個別に送付する代わりに、(tk’−tk)を送付してもよい。その後KにK+1を代入し(ステップS46)、マスタからタイムスタンプを受信するまで待機する。 Then it receives a time stamp T k from the master at the slave, whereby the embossing timestamps t k at the slave in the slave (step S44). Next, the time stamp t k and the transmission time t k ′ are sent as a time stamp from the slave to the master (step S45). Here, it is described that t k and t k ′ are sent separately. However, since a necessary value is a difference between these (t k ′ −t k ) as will be described later, t k and t k ′. (T k ′ −t k ) may be sent instead of sending them individually. Thereafter, K + 1 is substituted for K (step S46), and the process waits until a time stamp is received from the master.
図5を用いてマスタの受信部及び監視部の動作を説明する。マスタの受信部及び監視部は、スレーブの送信部からのタイムスタンプtk及びその送信時刻tk’を受信した際、マスタにてタイムスタンプTk’を打刻する(ステップS502)。ここでKが1であるか判断を行う(ステップS503)。 The operation of the master receiving unit and the monitoring unit will be described with reference to FIG. When receiving the time stamp t k and the transmission time t k ′ from the slave transmission unit, the master reception unit and the monitoring unit stamp the time stamp T k ′ on the master (step S502). Here, it is determined whether K is 1 (step S503).
Kが1であればマスタとスレーブの間の一往復の遅延時間(RTT:Round Trip Time)を((Tk’− Tk)−(tk−tk’))として算出する(ステップS504)。ここではKが1の場合に、一組の(Tk,Tk’,tk,tk’)をもとにRTTを求める方式を述べたが、複数のタイムスタンプのやりとりにより、複数の(Tk,Tk’,tk,tk’)を得て、それらの平均値よりRTTを求めてもよい。 If K is 1, a round trip time (RTT: Round Trip Time) between the master and the slave is calculated as ((T k ′ −T k ) − (t k −t k ′)) (step S504). ). Here, a method for obtaining RTT based on a set of (T k , T k ′, t k , t k ′) when K is 1 has been described. (T k , T k ′, t k , t k ′) may be obtained, and RTT may be obtained from the average value thereof.
Kが1でない(2以上)であれば、スレーブのクロックのマスタのクロックに対する周波数差を計算により求め(ステップS505)、算出された周波数誤差をマスタ外部に通知する(ステップS506)。 If K is not 1 (2 or more), a frequency difference between the slave clock and the master clock is calculated (step S505), and the calculated frequency error is notified outside the master (step S506).
ここでステップS505についてさらに説明を加える。
マスタのクロックと、スレーブのクロックの周波数差を算出するにあたっては、スタートして最初にマスタからタイムスタンプT1を送信したときから、スレーブにてタイムスタンプ値TN’を受信するまでの間に、周波数差が一定で、かつマスタとスレーブの間の伝搬遅延が一定であると仮定する。また送信器でのクロックの周波数をf1、受信器のクロックの周波数をf2と表す。
Here, step S505 will be further described.
When calculating the frequency difference between the master clock and the slave clock, the time stamp T 1 is first transmitted from the master until the time stamp value T N ′ is received by the slave. Suppose the frequency difference is constant and the propagation delay between the master and slave is constant. The frequency of the clock at the transmitter is denoted by f1, and the frequency of the clock at the receiver is denoted by f2.
マスタとスレーブの間に周波数誤差が生じている場合には、それぞれの装置において時刻のカウントの速さが異なるために、カウンタの値がずれていく。このカウンタの値のずれから周波数誤差を算出する。 When a frequency error is generated between the master and the slave, the counter value is shifted because the time count speed is different in each device. The frequency error is calculated from the deviation of the counter value.
このときマスタとスレーブの時刻の関係は図9に示すようなものを想定している。マスタにおける各時刻TkとTk’、スレーブにおける時刻tkとtk’はそれぞれ、マスタのクロックの周波数f1,スレーブのクロックの周波数f2によって刻まれている。 At this time, the relationship between the time of the master and the slave is assumed as shown in FIG. Each time T k and T k in the master 'respectively, the time t k and t k at the slave', the frequency f1 of the master clock, are inscribed by the frequency f2 of the slave clock.
周波数差の割合(f2−f1)/f1は例えば以下で算出される。ここで、周波数差を算出する際に用いる前記特定の時間は、前記時刻情報信号が前記マスタと前記スレーブとの間で一往復する時間から前記時刻情報信号の往復遅延時間を除外した時間である。
また、波数差の割合(f2−f1)/f1は以下でも算出することもできる。ここで、周波数差を算出する際に用いる前記特定の時間は、前記時刻情報信号が前記マスタと前記スレーブとの間で一往復する時間である。
また、上記では周波数差の割合を例にとって説明しているが、周波数差の割合の代わりに周波数誤差そのものを計算してもよい。ここで、f1はスレーブにて受信したい所望の周波数を表しており、スレーブにおいて既知であるとすれば、周波数差は、周波数差の割合にf1をかけることで算出される。数1及び数2に対応する周波数誤差の計算式は、それぞれ数3及び数4である。
このようにして得られた周波数差の割合、或いは周波数差が、予め定められた周波数差の割合の閾値(例えば5×10−8など)、或いは周波数差(例えば5Hzなど)と比較して小さいか否かの判定を行う(ステップS507)。 The frequency difference ratio or the frequency difference obtained in this way is small compared to a predetermined frequency difference ratio threshold (for example, 5 × 10 −8 ) or a frequency difference (for example, 5 Hz). It is determined whether or not (step S507).
差分が閾値より小さい場合(ステップS507においてYes)には、周波数同期精度が劣化していないと判断し、次のタイムスタンプを受信するまで再び待機する(ステップS501)。一方、差分が閾値より大きい場合(ステップS507においてNo)には、周波数同期精度が劣化したと判断し(ステップS508)、受信器外部に周波数誤差が劣化したことを通知する(ステップS509)。 If the difference is smaller than the threshold value (Yes in step S507), it is determined that the frequency synchronization accuracy has not deteriorated, and the process waits again until the next time stamp is received (step S501). On the other hand, if the difference is larger than the threshold value (No in step S507), it is determined that the frequency synchronization accuracy has deteriorated (step S508) and notifies the receiver that the frequency error has deteriorated (step S509).
上記方法では、周波数差の割合、或いは周波数差をもとに、周波数同期精度が劣化したか否かを判定することを例に挙げたが、実際の運用の場合には、周波数差の割合、或いは周波数差を求めなくとも、位相差から周波数同期精度が劣化したか否かを判定することは可能である。例えば(TK’−TK)−(tK−tK’)の絶対値とRTTを比較することで、周波数同期精度が劣化したか否かを判定することも可能である。 In the above method, the example of determining whether or not the frequency synchronization accuracy has deteriorated based on the frequency difference ratio or the frequency difference has been given as an example, but in the actual operation, the frequency difference ratio, Alternatively, it is possible to determine whether or not the frequency synchronization accuracy has deteriorated from the phase difference without obtaining the frequency difference. For example, it is also possible to determine whether or not the frequency synchronization accuracy has deteriorated by comparing the absolute value of (T K '-T K )-(t K -t K ') with RTT.
また、上記方法では、マスタ及びスレーブのそれぞれについてkとk+1のタイムスタンプ値をもとに周波数差の割合等を算出することを例に挙げたが、kとk+2やkとk+3など任意のタイムスタンプ値をもとに周波数差の割合等を算出してもよい。 In the above method, the ratio of the frequency difference is calculated based on the time stamp values of k and k + 1 for each of the master and the slave. However, any time such as k and k + 2 or k and k + 3 is used. A frequency difference ratio or the like may be calculated based on the stamp value.
例えばk=mからk=n(n>m)までのタイムスタンプの組み合わせをもとに周波数差の割合を算出する式は以下のようになる。ここで、周波数差を算出する際に用いる前記特定の時間は、前記時刻情報信号が前記マスタと前記スレーブとの間で複数回往復する時間から、前記時刻情報信号の送受信が完了した後から前記時刻情報信号の送受信を再度開始するまでの時間及び前記時刻情報信号の往復遅延時間を除外した時間である。
周波数差を算出する際に用いる前記特定の時間は、前記時刻情報信号が前記マスタと前記スレーブとの間で複数回往復する時間から、前記時刻情報信号の送受信が完了した後から前記時刻情報信号の送受信を再度開始するまでの時間を除外した時間としてもよい。
周波数差を算出する際に用いる前記特定の時間は、前記時刻情報信号が前記マスタと前記スレーブとの間で複数回往復する時間としてもよい。
周波数差を算出する際に用いる前記特定の時間は、前記時刻情報信号が前記マスタと前記スレーブとの間で複数回往復する時間から前記時刻情報信号の往復遅延時間を除外した時間としてもよい。
以上の方式により、GPSからの信号を用いずに、マスタ−スレーブ間の信号のみで周波数同期精度の監視を行うことができるため、天候の変化に依存せず、定常的に安定して周波数同期精度の監視を行うことが可能である。またGPS信号の受信が困難な地下へマスタ及びスレーブを設置する際にも、周波数同期精度の監視を行うことが可能である。 According to the above method, frequency synchronization accuracy can be monitored only by the master-slave signal without using the signal from the GPS. Therefore, the frequency synchronization can be performed stably and stably without depending on the weather change. It is possible to monitor the accuracy. Further, even when a master and a slave are installed in the basement where it is difficult to receive GPS signals, it is possible to monitor the frequency synchronization accuracy.
(実施形態2)
図6〜図8は、本実施形態の周波数同期精度監視方法を説明するフローチャートである。実施形態1の周波数同期精度監視方法との違いは、周波数同期精度が劣化した際に同期精度が劣化したことを受信器外部に通知し、その後制御フローを終了せず、継続的に監視を行う点にある。これによって一度周波数同期精度が劣化した場合でも、その後の周波数同期精度を継続的に監視することができる。
(Embodiment 2)
6 to 8 are flowcharts for explaining the frequency synchronization accuracy monitoring method of the present embodiment. The difference from the frequency synchronization accuracy monitoring method of the first embodiment is that when the frequency synchronization accuracy is deteriorated, the receiver is informed that the synchronization accuracy has deteriorated, and thereafter the control flow is not terminated and monitoring is continuously performed. In the point. Thus, even if the frequency synchronization accuracy once deteriorates, the subsequent frequency synchronization accuracy can be continuously monitored.
(実施形態3)
本実施形態の周波数同期精度監視装置は、実施形態1及び実施形態2で説明した周波数同期精度監視方法を実現するマスタに備えられる装置である。本実施形態の周波数同期精度監視装置は、マスタ側に配置されており、
前記マスタとスレーブとの間で送受信される時刻情報信号を利用して、前記スレーブのクロックで計測した前記時刻情報信号の受信時刻及び送信時刻を前記マスタで受信する時刻情報受信機能と、
前記時刻情報信号に基づいて設定される特定の時間について、前記マスタのクロックでの計測値と前記スレーブのクロックでの計測値とを前記マスタで比較する比較機能と、
前記マスタのクロックでの計測値と前記スレーブのクロックでの計測値との差分が所定の閾値以上である場合に前記マスタのクロックに対する前記スレーブのクロックの周波数同期精度が劣化したと前記マスタで判断する判断機能と、
を備える。
(Embodiment 3)
The frequency synchronization accuracy monitoring apparatus according to the present embodiment is an apparatus provided in a master that realizes the frequency synchronization accuracy monitoring method described in the first and second embodiments. The frequency synchronization accuracy monitoring device of the present embodiment is arranged on the master side,
Time information reception function for receiving the reception time and transmission time of the time information signal measured by the clock of the slave using the time information signal transmitted and received between the master and the slave,
For a specific time set based on the time information signal, a comparison function that compares the measured value at the master clock and the measured value at the slave clock at the master;
When the difference between the measurement value at the master clock and the measurement value at the slave clock is equal to or greater than a predetermined threshold, the master determines that the frequency synchronization accuracy of the slave clock with respect to the master clock has deteriorated. A decision function to
Is provided.
図10は本実施形態の周波数同期精度監視装置の構成を説明する図である。 FIG. 10 is a diagram for explaining the configuration of the frequency synchronization accuracy monitoring apparatus of this embodiment.
本実施形態をより詳細に説明すれば、内部クロック21を持ち、データ信号及びタイムスタンプを送受信するマスタ100と、マスタ100の内部クロック21の周波数に同期したクロックを持ち、データ信号及びタイムスタンプを送受信するスレーブ200との間で動作するマスタ100における周波数同期精度監視装置であって、マスタ100の送信部22よりランダム或いは定期的な間隔でパケットの送出する時刻Tkをタイムスタンプに打刻する機能(タイムスタンプ生成部23)と、打刻したタイムスタンプをスレーブに対して送信する機能(タイムスタンプ送信部24)と、マスタ100から送付されるタイムスタンプをスレーブ200の受信部にて受信した時刻tkを読み取る機能と、スレーブ200の送信部よりマスタ100の受信部25にむけてタイムスタンプを送信する時刻tk’をスレーブ200内でタイムスタンプに打刻する機能と、前記tk及びtk’をスレーブ送信部からマスタ受信部25に送信する機能と、スレーブ送信部からマスタ受信部25にて受信した時刻Tk’をタイムスタンプに打刻する機能(タイムスタンプ生成部23)と、1つ又は複数の(Tk,Tk’,tk,tk’)の組とからマスタ100とスレーブ200の間の一往復の遅延時間を算出する機能と、複数の(Tk,Tk’,tk,tk’)の組と前記一往復の遅延時間とから、ある特定の時間間隔を、マスタ、スレーブそれぞれの内部クロックで動作するカウンタそれぞれにてカウントした値を算出する機能と、それらの値をもとにマスタとスレーブの間の周波数差を算出し、事前に設定した閾値以上の差異がある場合に、マスタとクロックとスレーブのクロックの間の周波数同期精度が劣化したと判定する機能(周波数差検出部26)とを有する。周波数差検出部26が比較機能と判断機能を有する。
The embodiment will be described in more detail. The
送信部22は、タイムスタンプ送信部24とデータ送信部31からなる。外部より入力されたデータはデータ送信部31に入力され、マスタ−スレーブ間のデータの送受信可能なフォーマットに変換され、スレーブ200へと送信される。送信するタイミングでタイムスタンプ生成部23へと、タイムスタンプを生成するよう制御信号を送る。
The
これによってタイムスタンプ生成部23ではタイムスタンプを生成し、タイムスタンプ送信部24へとタイムスタンプを送付する。得られたタイムスタンプをもとにタイムスタンプ送信部24にてマスタ−スレーブ間のデータの送受信可能なフォーマットに変換され、スレーブ200へと送信される。
As a result, the time stamp generation unit 23 generates a time stamp and sends the time stamp to the time
受信部25はタイムスタンプ読み取り部32とデータ読み取り部33により構成される。タイムスタンプ読み取り部33ではスレーブ200から得られたタイムスタンプの値を読み出し、またタイムスタンプが受信された際、タイムスタンプ生成部23へと、タイムスタンプ生成するよう制御信号を送る。また読み出したタイムスタンプの値をタイムスタンプ保持部34へと送付し、タイムスタンプ保持部34にて保持する。データ読み取り部33では、スレーブ200から送付されたデータを読み出し、マスタ外部へと出力する。
The receiving
監視部35はカウンタ36、タイムスタンプ生成部23、タイムスタンプ保持部34、周波数差検出部26からなる。カウンタ36は、マスタ100の内部クロック21(例えば水晶振動子)から供給されたクロックをもとにカウンタを動作させる。このカウンタ値は常にタイムスタンプ生成部23へと送付され、タイムスタンプ生成部23にてタイムスタンプを生成する際に利用される。
The
タイムスタンプ生成部23は、タイムスタンプ送信部24及びタイムスタンプ読み取り部32が生成する制御信号が送られてきた場合に、カウンタから得られるカウンタ値を基としてタイムスタンプを生成する。タイムスタンプ送信部24が生成した制御信号が送付された際は、生成したタイムスタンプをタイムスタンプ送信部24へ送付するとともにタイムスタンプ保持部34へと送付する。タイムスタンプ生成部23は、タイムスタンプ読み取り部32が生成した制御信号が送付された際は、生成したタイムスタンプをタイムスタンプ保持部34へと送付する。
The time stamp generation unit 23 generates a time stamp based on the counter value obtained from the counter when the control signals generated by the time
タイムスタンプ保持部34は、タイムスタンプ生成部23より送付されたタイムスタンプを保持し、周波数差検出部26へと保持しているタイムスタンプを必要に応じて送付する。周波数差検出部26は、タイムスタンプ保持部34より送付されたタイムスタンプをもとに、数1〜数8を用いて、周波数差の割合、周波数差、或いは位相差等の周波数同期精度が劣化したか否かを判断するために必要な値を算出する。そして、周波数差検出部26は、算出した値とあらかじめ定められた閾値と比較することで、同期精度が劣化したか否かを判定し、周波数誤差と同期精度が劣化したか否かを装置外部へ出力する。また周波数差検出部26は、マスタ外部へと周波数誤差(例えば周波数差の割合、或いは周波数差等)を出力する。
The time
ここで内部クロック21として、例えば恒温槽付水晶発振器(Oven Controlled Xtal Oscillator,OCXO)を用いることが考えられる。内部クロック21の周波数とカウンタ36に入力すべきクロックの周波数が異なる場合は、逓倍器或いは分周器等のクロック抽出部を用いることで、周波数を合わせて入力してもよい。
Here, as the
また図3〜図8のような監視フローは、クロック抽出部が出力するクロックの周波数が安定してからをスタートするのが望ましい。例えばOCXOの場合、恒温槽が十分温まることで出力クロックが安定するため、オーブンを温めるのにかかる時間に比べて十分長い時間待機することで、マスタの内部クロック21を安定させることができる。
The monitoring flow as shown in FIGS. 3 to 8 is preferably started after the frequency of the clock output from the clock extraction unit is stabilized. For example, in the case of OCXO, the output clock is stabilized when the temperature chamber is sufficiently warmed. Therefore, the master
また本実施形態ではマスタ内の周波数差検出部26において、タイムスタンプの値をもとに、マスタ内部で周波数同期精度が劣化したか否かを判定し、周波数誤差等を算出することを例に挙げたが、タイムスタンプの値をマスタ外部に通知して、マスタ外部にて周波数同期精度の劣化したか否かを判定する、或いは周波数誤差等を算出するような構成も考えられる。
In this embodiment, the frequency
このようなマスタによれば、GPSからの信号を用いずに、マスタ−スレーブ間の信号のみで周波数同期精度の監視を行うことができるため、天候の変化に依存せず、定常的に安定して周波数同期精度の監視を行うことが可能である。またGPS信号の受信が困難な地下へマスタ及びスレーブを設置する際にも、周波数同期精度の監視を行うことが可能である。 According to such a master, since the frequency synchronization accuracy can be monitored only by the signal between the master and the slave without using the signal from the GPS, it does not depend on the change of the weather and is stably stable. Thus, it is possible to monitor the frequency synchronization accuracy. Further, even when a master and a slave are installed in the basement where it is difficult to receive GPS signals, it is possible to monitor the frequency synchronization accuracy.
(実施形態4)
本実施形態は、実施形態1又は2で説明した周波数同期精度監視方法を所定時に行い、スレーブ200の内部クロックとマスタ100の内部クロックとの間の周波数同期精度をマスタ100において監視しつつ、マスタ100とスレーブ200との間でデータ信号を送受信する通信方法及び通信システムである。マスタ100が所定時に周波数同期精度監視方法を行うことで、スレーブ200の内部クロックの周波数同期精度をマスタ100で監視することができる。マスタ100及びスレーブ200は、周波数同期精度が規定値内であればデータの送受信を継続し、周波数同期精度が規定値外であればデータの送受信を停止する。その際に、マスタ100は、スレーブ200の内部クロックの同期精度が劣化している旨のアラームを上げることができる。
(Embodiment 4)
In the present embodiment, the frequency synchronization accuracy monitoring method described in the first or second embodiment is performed at a predetermined time, and the
以下は、本実施形態の周波数同期精度監視方法及び周波数同期精度監視装置を説明したものである。 The following describes the frequency synchronization accuracy monitoring method and the frequency synchronization accuracy monitoring device of the present embodiment.
(1):時刻情報のやりとりを行う、対向する送受信器の間で動作するマスタにおける周波数同期精度の監視方式であって、ランダム或いは定期的な間隔でタイムスタンプをマスタから送信し、前記タイムスタンプの送信時刻をマスタにて保持し、またマスタからスレーブに送付されたタイムスタンプをスレーブにおいて受け取った際のスレーブにおけるタイムスタンプの受信時刻と、スレーブからマスタに対してタイムスタンプを送信する際の送信時刻とをスレーブからタイムスタンプとしてマスタに送付された際、マスタにおいてスレーブから送信されたタイムスタンプの値を読み出し、マスタにおいて保持し、またスレーブからタイムスタンプを受信した時刻をマスタにおいて保持し、保持されている複数のタイムスタンプ値からマスタ−スレーブ間の一往復の遅延時間を算出し、複数のタイムスタンプ値とマスタ−スレーブ間の一往復の遅延時間から、ある特定の時間間隔を、マスタ、スレーブそれぞれのクロックで動作するカウンタにてカウントした値を算出し、そのカウント差からマスタ、スレーブの周波数差を算出し、事前に設定した閾値以上の差異がある場合に、マスタのクロックとスレーブのクロックの間の周波数同期精度が劣化したと判定し、外部に劣化したことを通知する周波数同期精度の監視方式。 (1): A method of monitoring frequency synchronization accuracy in a master operating between opposing transmitters and receivers that exchange time information, wherein a time stamp is transmitted from the master at random or regular intervals, and the time stamp The transmission time of the master is held at the master, the time stamp sent from the master to the slave is received at the slave, and the time stamp is received at the slave, and the time stamp is transmitted from the slave to the master. When the time is sent from the slave as a time stamp to the master, the master reads the time stamp value sent from the slave, holds it in the master, and holds the time when the time stamp was received from the slave in the master. From multiple time stamp values -Calculate the delay time for one round trip between slaves, and use a counter that operates with the clock of each master and slave for a specific time interval from multiple timestamp values and one round trip delay time between master and slave. Calculates the counted value, calculates the frequency difference between the master and slave from the count difference, and the frequency synchronization accuracy between the master clock and the slave clock deteriorates when there is a difference greater than the preset threshold This is a frequency synchronization accuracy monitoring method that determines that the signal has deteriorated.
(2):前記のある特定の時間間隔として、一往復、或いは複数往復のタイムスタンプのやりとりにかかる時間から、タイムスタンプの伝送遅延を引いた時間を用いることを特徴とする上記(1)に記載の周波数同期精度の監視方式。 (2): In the above (1), a time obtained by subtracting a transmission delay of a time stamp from a time required for exchanging one round trip or a plurality of round trip time stamps is used as the specific time interval. The frequency synchronization accuracy monitoring method described.
(3):前記のある特定の時間間隔として、一往復、或いは複数往復のタイムスタンプのやりとりにかかる時間を用いることを特徴とする上記(1)に記載の周波数同期精度の監視方式。 (3): The frequency synchronization accuracy monitoring method according to (1), wherein a time required for exchanging one or more round-trip time stamps is used as the specific time interval.
(4):前記のある特定の時間間隔として、タイムスタンプの往復のやりとりを終えた後、次に再度往復のやりとりを始めるまでにかかる時間を、複数往復のタイムスタンプのやりとりにかかる時間から引いた時間を用いることを特徴とする上記(1)に記載の周波数同期精度の監視方式。 (4): As the above-mentioned specific time interval, after finishing the round-trip exchange of time stamps, the time taken to start the next round-trip exchange is subtracted from the time taken to exchange multiple round-trip time stamps. The frequency synchronization accuracy monitoring method as described in (1) above, wherein the time is used.
(5):前記のある特定の時間間隔として、タイムスタンプの一往復のやりとりを終えてから、次に再度一往復のやりとりを行うまでにかかる時間と、タイムスタンプの伝搬遅延を引いた時間とを、複数往復のタイムスタンプのやりとりにかかる時間から引いた時間を用いることを特徴とする上記(1)に記載の周波数同期精度の監視方式。 (5): As the above-mentioned specific time interval, the time taken from the end of one round-trip exchange of the time stamp to the next round-trip exchange again, and the time minus the propagation delay of the time stamp The frequency synchronization accuracy monitoring method according to (1) above, wherein a time subtracted from a time required for exchanging a plurality of time stamps is used.
(6):前記マスタとスレーブのクロックの間の周波数差を、受信器外部に周波数差を出力することを特徴とする、上記(1)−(5)に記載の周波数同期精度の監視方式。 (6): The frequency synchronization accuracy monitoring method according to any one of (1) to (5) above, wherein a frequency difference between the master and slave clocks is output to the outside of the receiver.
(7):時刻情報のやりとりを行う、対向する送受信器の間で動作するマスタにおける周波数同期精度の監視装置であって、ランダム或いは定期的な間隔でタイムスタンプをマスタから送信する機能と、その送信時刻をマスタにて保持する機能と、またマスタからスレーブに送付されたタイムスタンプをスレーブにおいて受け取った際のスレーブにおけるタイムスタンプの受信時刻と、スレーブからマスタに対してタイムスタンプを送信する時刻とをスレーブからタイムスタンプとして送付された際、マスタにおいてスレーブから送信されたタイムスタンプの値を読み出す機能と、マスタにおいて保持する機能と、またスレーブからタイムスタンプを受信した時刻をマスタにおいて保持する機能と、保持されている複数のタイムスタンプ値からマスタ−スレーブ間の一往復の遅延時間を算出する機能と、複数のタイムスタンプ値とマスタ−スレーブ間の一往復の遅延時間から、ある特定の時間間隔を、マスタ、スレーブそれぞれのクロックで動作するカウンタにてカウントした値を算出する機能と、そのカウント差からマスタ、スレーブの周波数差を算出する機能と、事前に設定した閾値以上の差異がある場合に、マスタのクロックとスレーブのクロックの間の周波数同期精度が劣化したと判定する機能と、外部に劣化したことを通知する機能とを有する、周波数同期精度の監視装置。 (7): Monitoring device for frequency synchronization accuracy in a master that operates between two opposing transmitters / receivers to exchange time information, a function for transmitting a time stamp from the master at random or regular intervals, and The function of holding the transmission time at the master, the reception time of the time stamp at the slave when the time stamp sent from the master to the slave is received at the slave, and the time at which the time stamp is transmitted from the slave to the master When a slave sends a time stamp as a time stamp, the master reads the time stamp value sent from the slave, the master holds the time stamp, and the master holds the time when the time stamp is received from the slave. Multiple stored timestamp values Based on the function to calculate the delay time for one round trip between master and slave, and the one round trip delay time between multiple time stamp values and master-slave, it operates with a specific time interval with each clock of master and slave. The function that calculates the value counted by the counter, the function that calculates the frequency difference between the master and slave from the count difference, and the difference between the master clock and slave clock when there is a difference that exceeds a preset threshold. A frequency synchronization accuracy monitoring device having a function of determining that the frequency synchronization accuracy of the device has deteriorated and a function of notifying that the frequency synchronization accuracy has deteriorated to the outside.
これによってGPSからの信号を用いずに、マスタ−スレーブ間の信号のみで周波数同期精度の監視を行うことができるため、天候の変化に依存せず、定常的に安定して周波数同期精度の監視を行うことが可能である。またGPS信号の受信が困難な地下へマスタ及びスレーブを設置する際にも、周波数同期精度の監視を行うことが可能である。 As a result, the frequency synchronization accuracy can be monitored only by the master-slave signal without using the signal from the GPS, so that the frequency synchronization accuracy can be monitored stably and stably without depending on the weather change. Can be done. Further, even when a master and a slave are installed in the basement where it is difficult to receive GPS signals, it is possible to monitor the frequency synchronization accuracy.
11:位相比較器
12:フィルタ
13:電圧制御発振器
14:分周器
21:内部クロック
22:送信部
23:タイムスタンプ生成部
24:タイムスタンプ送信部
25:受信部
26:周波数差検出部
31:データ送信部
32:タイムスタンプ読み取り部
33:データ読み取り部
34:タイムスタンプ保持部
35:監視部
100:マスタ
200:スレーブ
11: Phase comparator 12: Filter 13: Voltage controlled oscillator 14: Frequency divider 21: Internal clock 22: Transmitter 23: Time stamp generator 24: Time stamp transmitter 25: Receiver 26: Frequency difference detector 31: Data transmission unit 32: Time stamp reading unit 33: Data reading unit 34: Time stamp holding unit 35: Monitoring unit 100: Master 200: Slave
Claims (9)
前記時刻情報信号に基づいて設定される特定の時間について、前記マスタのクロックでの計測値と前記スレーブのクロックでの計測値とを前記マスタで比較し、
前記マスタのクロックでの計測値と前記スレーブのクロックでの計測値との差分が所定の閾値以上である場合に前記マスタのクロックに対する前記スレーブのクロックの周波数同期精度が劣化したと前記マスタで判断する周波数同期精度監視方法。 Using the time information signal transmitted and received between the master and the slave, the reception time and the transmission time of the time information signal measured by the clock of the slave are received by the master,
For the specific time set based on the time information signal, the measured value in the master clock and the measured value in the slave clock are compared in the master,
When the difference between the measurement value at the master clock and the measurement value at the slave clock is equal to or greater than a predetermined threshold, the master determines that the frequency synchronization accuracy of the slave clock with respect to the master clock has deteriorated. Frequency synchronization accuracy monitoring method.
前記マスタとスレーブとの間で送受信される時刻情報信号を利用して、前記スレーブのクロックで計測した前記時刻情報信号の受信時刻及び送信時刻を前記マスタで受信する時刻情報受信機能と、
前記時刻情報信号に基づいて設定される特定の時間について、前記マスタのクロックでの計測値と前記スレーブのクロックでの計測値とを前記マスタで比較する比較機能と、
前記マスタのクロックでの計測値と前記スレーブのクロックでの計測値との差分が所定の閾値以上である場合に前記マスタのクロックに対する前記スレーブのクロックの周波数同期精度が劣化したと前記マスタで判断する判断機能と、
を備える周波数同期精度監視装置。 Placed on the master side,
Time information reception function for receiving the reception time and transmission time of the time information signal measured by the clock of the slave using the time information signal transmitted and received between the master and the slave,
For a specific time set based on the time information signal, a comparison function that compares the measured value at the master clock and the measured value at the slave clock at the master;
When the difference between the measurement value at the master clock and the measurement value at the slave clock is equal to or greater than a predetermined threshold, the master determines that the frequency synchronization accuracy of the slave clock with respect to the master clock has deteriorated. A decision function to
A frequency synchronization accuracy monitoring device comprising:
前記マスタは、請求項7に記載の周波数同期精度監視装置を有し、前記スレーブの内部クロックと前記マスタの内部クロックとの間の周波数同期精度を所定時に監視することを特徴とする通信システム。 A communication system for transmitting and receiving data signals between a master and a slave,
8. The communication system according to claim 7, wherein the master has the frequency synchronization accuracy monitoring device according to claim 7, and monitors the frequency synchronization accuracy between the slave internal clock and the master internal clock at a predetermined time.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012233827A JP5905811B2 (en) | 2012-10-23 | 2012-10-23 | Frequency synchronization accuracy monitoring method, frequency synchronization accuracy monitoring device, communication method, and communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012233827A JP5905811B2 (en) | 2012-10-23 | 2012-10-23 | Frequency synchronization accuracy monitoring method, frequency synchronization accuracy monitoring device, communication method, and communication system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014086857A JP2014086857A (en) | 2014-05-12 |
JP5905811B2 true JP5905811B2 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=50789552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012233827A Expired - Fee Related JP5905811B2 (en) | 2012-10-23 | 2012-10-23 | Frequency synchronization accuracy monitoring method, frequency synchronization accuracy monitoring device, communication method, and communication system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5905811B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6385849B2 (en) * | 2015-02-17 | 2018-09-05 | 日本電信電話株式会社 | Time synchronization method and time synchronization apparatus |
JP7070290B2 (en) * | 2018-09-27 | 2022-05-18 | 沖電気工業株式会社 | Communication equipment, aggregation equipment, communication systems and control programs |
JP7389324B2 (en) | 2019-08-29 | 2023-11-30 | ミツミ電機株式会社 | Communication methods and systems |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
JP2005253033A (en) * | 2004-02-06 | 2005-09-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Network synchronization device, clock transmission method, and clock transmission packet network |
JP2007306497A (en) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | Clock synchronization method and circuit in packet transmission |
JP4766128B2 (en) * | 2009-02-27 | 2011-09-07 | ソニー株式会社 | Slave device, slave device time synchronization method, and electronic device system |
JP5448679B2 (en) * | 2009-09-25 | 2014-03-19 | 三菱電機株式会社 | Wireless base station equipment |
JP2011176768A (en) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Push-type time distribution device, time synchronization server, and time synchronization client |
JP5650072B2 (en) * | 2011-08-03 | 2015-01-07 | 日本電信電話株式会社 | Frequency / time synchronization method and frequency / time synchronization apparatus |
JP5841514B2 (en) * | 2012-09-19 | 2016-01-13 | 日本電信電話株式会社 | Frequency synchronization accuracy monitoring apparatus, transmission / reception system, frequency synchronization accuracy monitoring method, and transmission / reception method |
-
2012
- 2012-10-23 JP JP2012233827A patent/JP5905811B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014086857A (en) | 2014-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7191354B2 (en) | Method for synchronizing a first clock to a second clock, processing unit and synchronization system | |
US9736804B2 (en) | Methods, systems, and computer readable media for synchronizing timing among network interface cards (NICS) in a network equipment test device | |
US8391270B2 (en) | Network synchronization with reduced energy consumption | |
US20080080563A1 (en) | Methods and Apparatus for Timing Synchronization in Packet Networks | |
EP2528255B1 (en) | A method and a device for controlling frequency synchronization | |
EP2026485A1 (en) | Method and device for a packet based clock recovery | |
US11153838B1 (en) | Time synchronization enhancements for integrated 5G-TSN networking | |
JP2010232845A (en) | Receiving apparatus, and time correction method for the same | |
JP5905811B2 (en) | Frequency synchronization accuracy monitoring method, frequency synchronization accuracy monitoring device, communication method, and communication system | |
Resner et al. | Speculative Precision Time Protocol: submicrosecond clock synchronization for the IoT | |
CN101888292A (en) | Clock synchronization method and device based on packet switching | |
CN102710359B (en) | Accurate clock frequency synchronizing method and device based on IEEE1588 (institute of electrical and electronics engineers) | |
FI124040B (en) | Procedure and apparatus for controlling frequency synchronization | |
US7765422B2 (en) | Method of determining a time offset estimate between a central node and a secondary node | |
JP4535288B2 (en) | Distributed control system | |
JP5841514B2 (en) | Frequency synchronization accuracy monitoring apparatus, transmission / reception system, frequency synchronization accuracy monitoring method, and transmission / reception method | |
JP2012114815A (en) | Phase synchronization device and phase synchronization method | |
KR101176798B1 (en) | Method for clock synchronization between slave and master | |
EP3334067B1 (en) | Synchronization device and system for communication networks | |
JP2018006913A (en) | Information communication system and information communication equipment | |
JP5553500B2 (en) | Time synchronization system | |
JP6385849B2 (en) | Time synchronization method and time synchronization apparatus | |
US10512054B2 (en) | Synchronization and time transfer in wireless networks and method therefor | |
Vyacheslav et al. | Monitoring of stability of synchronization parameters in LTE network | |
WO2020095413A1 (en) | Communication system, communication device, method, and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150209 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160210 |
|
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: 20160315 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160317 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5905811 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |