Устройство синхронизации и способ синхронизации

Авторы патента:


Устройство синхронизации и способ синхронизации
Устройство синхронизации и способ синхронизации
Устройство синхронизации и способ синхронизации
Устройство синхронизации и способ синхронизации
Устройство синхронизации и способ синхронизации
Устройство синхронизации и способ синхронизации
Устройство синхронизации и способ синхронизации

 


Владельцы патента RU 2556082:

НЕК КОРПОРЕЙШН (JP)

Изобретение относится к области связи. Техническим результатом является предотвращение ухудшения точности синхронизации выходного синхронизирующего сигнала, даже когда точность синхронизации в соответствии с сигналом синхронизации ухудшается. Первый сигнал синхронизации для синхронизации с источником сигнала синхронизации получают от источника первого сигнала. Первый сигнал, синхронизированный с источником сигнала синхронизации, генерируется на основании первого сигнала синхронизации. Второй сигнал синхронизации для синхронизации с источником сигнала синхронизации получают от источника второго сигнала, отличающегося от источника первого сигнала. Второй сигнал, синхронизированный с источником сигнала синхронизации, генерируется на основании второго сигнала синхронизации. Синхронизирующий сигнал, синхронизированный с источником сигнала синхронизации, генерируется на основании первого сигнала устройства синхронизации. Выводится разность фаз между синхронизирующим сигналом и вторым сигналом. На основании разности фаз устанавливается смещение таким образом, чтобы не было разности фаз между синхронизирующим сигналом и вторым сигналом. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к техническому решению выведения сигнала, синхронизированного с источником сигнала синхронизации, который выводит сигнал, синхронизированный, например, с всемирным координированным временем (UTC).

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В связанной области техники было предложено техническое решение, в котором приемник Глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS) принимает сигнал, транслируемый со спутника GNSS, и выводит синхронизирующий сигнал, синхронизированный с UTC (например, см. патентный документ 1).

[ДОКУМЕНТ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ]

[ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ]

[ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ 1]

Японская нерассмотренная патентная заявка, первая публикация № 2010-273148.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[ЗАДАЧИ, КОТОРЫЕ ПРЕДСТОИТ РЕШИТЬ С ПОМОЩЬЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ]

Тем не менее, может быть трудно точно принимать сигнал, транслируемый со спутника GNSS, из-за эффекта прерывания сигнала, сигнала помехи и т.п. В этом случае, точность синхронизации синхронизирующего сигнала ухудшается. В качестве решения проблемы поддержания точности также был предложен способ обеспечения высокоточного осциллятора. Однако при обеспечении высокоточного осциллятора существует проблема, заключающаяся в том, что размер или стоимость устройства увеличивается.

Эта проблема не ограничивается синхронизацией с использованием GNSS, а также аналогичным образом возникает в системе, которая обеспечивает сигнал синхронизации с использованием связи через сеть. В этой системе, когда происходит сбой в сети, точность сигнала синхронизации ухудшается, и возникает аналогичная проблема.

[СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ]

Ввиду вышеизложенного, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить техническое решение для предотвращения ухудшения точности синхронизации выходного синхронизирующего сигнала, даже когда точность синхронизации в соответствии с сигналом синхронизации ухудшается.

В варианте осуществления настоящего изобретения, обеспечено устройство синхронизации, включающее в себя: модуль получения первого сигнала, который получает первый сигнал синхронизации для синхронизации с источником сигнала синхронизации от источника первого сигнала и генерирует первый сигнал, синхронизированный с источником сигнала синхронизации на основании первого сигнала синхронизации; модуль получения второго сигнала, который получает второй сигнал синхронизации для синхронизации с источником сигнала синхронизации от источника второго сигнала, отличающегося от источника первого сигнала, и генерирует второй сигнал, синхронизированный с источником сигнала синхронизации на основании второго сигнала синхронизации; модуль генерирования синхронизирующего сигнала, который генерирует синхронизирующий сигнал, синхронизированный с источником сигнала синхронизации на основании первого сигнала; модуль сравнения, который выводит разность фаз между синхронизирующим сигналом и вторым сигналом; и модуль управления, который устанавливает смещение для модуля генерирования синхронизирующего сигнала таким образом, чтобы не было разности фаз между синхронизирующим сигналом и вторым сигналом, на основании разности фаз.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, обеспечен способ синхронизации, включающий в себя этап получения первого сигнала для получения первого сигнала синхронизации для синхронизации с источником сигнала синхронизации от источника первого сигнала и генерирования первого сигнала, синхронизированного с источником сигнала синхронизации на основании первого сигнала синхронизации; этап получения второго сигнала для получения второго сигнала синхронизации для синхронизации с источником сигнала синхронизации от источника второго сигнала, отличающегося от источника первого сигнала, и генерирования второго сигнала, синхронизированного с источником сигнала синхронизации на основании второго сигнала синхронизации; этап генерирования синхронизирующего сигнала для генерирования синхронизирующего сигнала, синхронизированного с источником сигнала синхронизации на основании первого сигнала, синхронизированного с источником сигнала синхронизации; этап сравнения для выведения разности фаз между синхронизирующим сигналом и вторым сигналом; и этап управления для установления смещения на этапе генерирования синхронизирующего сигнала таким образом, чтобы не было разности фаз между синхронизирующим сигналом и вторым сигналом, на основании разности фаз.

[РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ]

В соответствии с настоящим изобретением, устройство синхронизации может выводить синхронизирующий сигнал на основании смещения, установленного перед этим, и первого сигнала синхронизации, даже когда точность синхронизации в соответствии с сигналом синхронизации (вторым сигналом синхронизации) ухудшается. Благодаря этому возможно предотвращать ухудшение точности синхронизации синхронизирующего сигнала, даже когда точность синхронизации в соответствии с сигналом синхронизации ухудшается.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - схематическое представление конфигурации системы, иллюстрирующее конфигурацию системы для системы синхронизации в первом варианте осуществления.

Фиг. 2 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая протекание процесса при начальной операции системы синхронизации в первом варианте осуществления.

Фиг. 3 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая протекание процесса при обычной операции системы синхронизации в первом варианте осуществления.

Фиг. 4 - схематическое представление, иллюстрирующее конфигурацию модифицированного примера устройства тактовой синхронизации системы синхронизации в первом варианте осуществления.

Фиг. 5 - схематическое представление конфигурации системы, иллюстрирующее конфигурацию системы для системы синхронизации во втором варианте осуществления.

Фиг. 6 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая пример функционирования модуля управления счетчиками в системе синхронизации во втором варианте осуществления.

Фиг. 7 - схематическое представление конфигурации системы, иллюстрирующее конфигурацию системы для системы синхронизации в третьем варианте осуществления.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

Фиг. 1 является схематическим представлением конфигурации системы, иллюстрирующим конфигурацию системы для системы синхронизации (системы 100 синхронизации) в первом варианте осуществления настоящего изобретения. Система 100 синхронизации включает в себя устройство 10 генерирования тактовых синхросигналов UTC, устройство 20 генерирования тактовых сигналов, спутник 30 GNSS и устройство 40 тактовой синхронизации.

Устройство 10 генерирования тактовых синхросигналов UTC генерирует тактовый импульс, синхронизированный с UTC. Устройство 10 генерирования тактовых синхросигналов UTC передает сгенерированный тактовый импульс на устройство 20 генерирования тактовых сигналов и спутник 30 GNSS в состоянии синхронизации с UTC.

Устройство 20 генерирования тактовых сигналов генерирует тактовый импульс, синхронизированный с UTC, и передает сгенерированный тактовый импульс на устройство 40 тактовой синхронизации.

Спутник 30 GNSS передает сигнал оповещения GNSS, включающий в себя тактовый импульс, синхронизированный с UTC с высокой точностью.

Устройство 40 тактовой синхронизации выводит сигнал (выходной синхронизирующий импульс), синхронизированный с UTC на основании тактового импульса, передаваемого от устройства 20 генерирования тактовых сигналов, и сигнала оповещения GNSS, передаваемого со спутника 30 GNSS. В дальнейшем в этом документе, устройство 40 тактовой синхронизации будет описано более подробно.

Устройство 40 тактовой синхронизации включает в себя модуль 401 воспроизведения тактовых сигналов, модуль 402 счетчиков, антенну 403, модуль 404 приема GNSS, модуль 405 сравнения и модуль 406 управления счетчиками.

Модуль 401 воспроизведения тактовых сигналов принимает тактовый импульс, передаваемый от устройства 20 генерирования тактовых сигналов, и выводит выходной тактовый импульс, синхронизированный с этим тактовым импульсом. Адресат вывода выходного тактового импульса находится за пределами устройства 40 тактовой синхронизации и модуля 402 счетчиков. Модуль 401 воспроизведения тактовых сигналов, например, выполнен с использованием цепи фазовой синхронизации (PLL). Для передачи и приема тактового импульса между устройством 20 генерирования тактовых сигналов и модулем 401 воспроизведения тактовых сигналов может использоваться любое техническое решение. Например, тактовый импульс может передаваться и приниматься как тактовый сигнал, подлежащий использованию в G.8261 (синхронный Ethernet (зарегистрированный товарный знак)) сектора по стандартизации телекоммуникаций международного союза телекоммуникаций (ITU-T) или в синхронной оптической сети/синхронной цифровой иерархической системе (SONET/SDH) ITU-T. В случае этого примера, тактовый импульс передается и принимается в виде сигнала физического уровня (уровня 1) через тракт передачи между устройством 20 генерирования тактовых сигналов и модулем 401 воспроизведения тактовых сигналов. Помимо этого, настоящее изобретение не ограничено вышеописанным протоколом, и тактовый импульс может передаваться и приниматься в виде сигнала, который проходит через тракт передачи.

Кроме того, модуль 401 воспроизведения тактовых сигналов генерирует информацию о точности тактовых сигналов, отображающую точность синхронизации выходного тактового импульса. Информацией о точности тактовых сигналов может быть информация, отображающая, синхронизирован ли входной сигнал (принимаемый тактовый импульс) с выходным сигналом (выходным тактовым импульсом) (более конкретно, информация, отображающая разность фаз между входным сигналом и выходным сигналом), например, в схеме фазовой синхронизации, применяемой для модуля 401 воспроизведения тактовых сигналов. Кроме того, это может быть информация, отображающая величину разности фаз между входным сигналом и выходным сигналом. Модуль 401 воспроизведения тактовых сигналов выводит генерируемую информацию о точности тактовых сигналов в модуль 406 управления счетчиками.

Модуль 402 счетчиков рассчитывает сигнал выходного тактового импульса и выводит выходной синхронизирующий импульс, когда вычисление было произведено предварительно определенное количество раз. Таким образом, модуль 402 счетчиков является предварительным счетчиком импульсов выходного тактового импульса.

Антенна 403 принимает сигнал оповещения GNSS, передаваемый со спутника 30 GNSS. Антенна 403 преобразовывает принимаемый сигнал оповещения GNSS в электрический сигнал и выводит сигнал оповещения GNSS (электрический сигнал) в модуль 404 приема GNSS.

Модуль 404 приема GNSS выводит синхронизирующий импульс, синхронизированный с тактовым сигналом спутника 30 GNSS, в модуль 405 сравнения на основании сигнала оповещения GNSS, принимаемого антенной 403.

Кроме того, модуль 404 приема GNSS генерирует информацию о точности согласования по времени, отображающую точность синхронизации синхронизирующего импульса. Информацией о точности согласования по времени является, например, количество спутников GNSS, от которых антенна 403 принимает сигналы оповещения GNSS, уровень приема каждого сигнала оповещения GNSS, информация о точности, включенная в сигнал оповещения GNSS, информация (в дальнейшем в этом документе называемая «информацией о состоянии»), отображающая состояние модуля 404 приема GNSS, и т.п. Информация о точности, включенная в сигнал оповещения GNSS, представляет собой информацию, отображающую результат после того, как спутник GNSS, который является источником передачи сигнала оповещения GNSS, оценит, является ли достаточной точность его собственного выходного тактового импульса. Информация о состоянии является информацией, отображающей, является ли состояние модуля 404 приема GNSS состоянием, в котором точность выходного импульса синхронизации может поддерживаться в достаточной степени. Информация о состоянии, например, является информацией, отображающей, находится ли модуль 404 приема GNSS в состоянии обновления данных или в состоянии (рабочем состоянии), в котором выводится синхронизирующий импульс, вычисленный на основании сигнала оповещения GNSS. Модуль 404 приема GNSS выводит сгенерированную информацию о точности согласования по времени в модуль 406 управления счетчиками.

Модуль 405 сравнения получает разность фаз между выходным синхронизирующим импульсом и синхронизирующим импульсом. Модуль 405 сравнения выводит полученную разность фаз в качестве информации о разности в модуль 406 управления счетчиками.

Модуль 406 управления счетчиками управляет модулем 402 счетчиков на основании управляющей информации тактового сигнала, информации о точности согласования по времени и информации о разности.

Фиг. 2 представляет блок-схему алгоритма, иллюстрирующую протекание процесса при начальной операции среди операций модуля 406 управления счетчиками. В момент времени, когда была запущена исходная операция, модуль 402 счетчиков не выводит выходной синхронизирующий импульс за пределы устройства 40 тактовой синхронизации.

Когда работа устройства 40 тактовой синхронизации запущена, модуль 406 управления счетчиками определяет, удовлетворяет ли информация о точности согласования по времени предварительно определенному условию (этап S101). Предварительно определенное условие является условием, означающим, что точность синхронизации синхронизирующего импульса, выводимого модулем 404 приема GNSS, является достаточной. Например, в модуле 406 управления счетчиками может быть предварительно установлено условие, чтобы количество спутников GNSS, от которых принимаются сигналы оповещения GNSS, было больше или равно предварительно определенному числу, чтобы уровень приема каждого сигнала оповещения GNSS был больше или равен предварительно определенному пороговому значению, чтобы информация о точности, включенная в сигнал оповещения GNSS, была предварительно определенным значением (значением, означающим, что точность тактового импульса является достаточной), или чтобы информация о состоянии была предварительно определенным содержимым (например, содержимым, обозначающим вышеописанное рабочее состояние). Может быть установлено множество условий.

Модуль 406 управления счетчиками выполняет итеративное определение до тех пор, пока информация о точности согласования по времени не будет удовлетворять предварительно определенному условию (этап S101: НЕТ). Когда информация о точности согласования по времени удовлетворяет предварительно определенному условию (этап S101: ДА), модуль 406 управления счетчиками определяет, удовлетворяет ли информация о точности тактовых сигналов предварительно определенному условию (этап S102). Предварительно определенное условие является условием, отображающим, что точность синхронизации тактового импульса, выводимого модулем 401 воспроизведения тактовых сигналов, является достаточной. Например, в модуле 406 управления счетчиками может быть предварительно установлено условие, что разность фаз между входным сигналом и выходным сигналом меньше или равна предварительно определенному пороговому значению. Может быть установлено множество условий.

Модуль 406 управления счетчиками выполняет итеративное определение до тех пор, пока информация о точности тактовых сигналов не будет удовлетворять предварительно определенному условию (этап S102: НЕТ). Когда информация о точности тактовых сигналов удовлетворяет предварительно определенному условию (этап S102: ДА), модуль 406 управления счетчиками определяет, синхронизированы ли синхронизирующий импульс и выходной тактовый импульс, на основании информации о разности, выводимой из модуля 405 сравнения (этап S103). Например, когда разность фаз, указанная информацией о разности, меньше или равна предварительно определенному пороговому значению, модуль 406 управления счетчиками принимает решение, что эти два импульса синхронизированы.

Когда синхронизирующий импульс и выходной тактовый импульс не синхронизированы (этап S103: НЕТ), модуль 406 управления счетчиками устанавливает разность фаз, указанную информацией о разности, в качестве смещения в модуле 402 счетчиков (этап S104). С другой стороны, когда синхронизирующий импульс и выходной тактовый импульс синхронизированы (этап S103: ДА), модуль 406 управления счетчиками предписывает модулю 402 счетчиков запускать вывод выходного синхронизирующего импульса из устройства 40 тактовой синхронизации (этап S105). В соответствии с вышеизложенным, процесс начальной операции, иллюстрируемый на фиг. 2, заканчивается, и модуль 406 управления счетчиками запускает обычную операцию.

Фиг. 3 представляет блок-схему алгоритма, иллюстрирующую протекание процесса при обычной операции среди операций модуля 406 управления счетчиками. Когда запускается обычная операция, модуль 406 управления счетчиками определяет, удовлетворяет ли информация о точности тактовых сигналов предварительно определенному условию (этап S201). Когда предварительно определенное условие не удовлетворяется (этап S201: НЕТ), модуль 406 управления счетчиками заканчивает обычную операцию и выполняет процесс с этапа S101, возвращаясь к начальной операции. В это время модуль 406 управления счетчиками предписывает модулю 402 счетчиков останавливать вывод выходного синхронизирующего импульса из устройства 40 тактовой синхронизации.

С другой стороны, когда информация о точности тактовых сигналов удовлетворяет предварительно определенному условию (этап S201: ДА), модуль 406 управления счетчиками определяет, удовлетворяет ли информация о точности согласования по времени предварительно определенному условию (этап S202). Когда информация о точности согласования по времени не удовлетворяет предварительно определенному условию (этап S202: НЕТ), модуль 406 управления счетчиками выполняет процесс, возвращаясь к этапу S201. С другой стороны, когда информация о точности согласования по времени удовлетворяет предварительно определенному условию (этап S202: ДА), модуль 406 управления счетчиками определяет, синхронизированы ли синхронизирующий импульс и выходной тактовый импульс (этап S203).

Когда синхронизирующий импульс и выходной тактовый импульс не синхронизированы (этап S203: НЕТ), модуль 406 управления счетчиками устанавливает разность фаз, указанную информацией о разности, в качестве смещения в модуле 402 счетчиков (этап S204). С другой стороны, когда синхронизирующий импульс и выходной тактовый импульс синхронизированы (этап S203: ДА), модуль 406 управления счетчиками итерационно выполняет процесс с этапа S201, возвращаясь к процессу этапа S201.

В системе 100 синхронизации, выполненной, как описано выше, даже когда точность синхронизации в соответствии с сигналом синхронизации (сигналом оповещения GNSS) ухудшается, можно уменьшать ухудшение точности синхронизации выходного синхронизирующего сигнала (выходного синхронизирующего импульса). В дальнейшем в этом документе этот эффект будет подробно описан.

Модуль 401 воспроизведения тактовых сигналов генерирует выходной тактовый импульс на основании тактового импульса, принимаемого от устройства 20 генерирования тактовых сигналов. Основываясь на выходном тактовом импульсе, модуль 402 счетчиков генерирует и выводит выходной синхронизирующий импульс. Модулем 406 управления счетчиками устанавливается смещение таким образом, чтобы точность синхронизации выходного синхронизирующего импульса, выводимого модулем 402 счетчиков, имела такую же степень, как точность синхронизации, основанная на сигнале оповещения GNSS, принимаемом модулем 404 приема GNSS. Таким образом, точность синхронизации выходного синхронизирующего импульса, генерируемого на основании тактового импульса, принимаемого от устройства 20 генерирования тактовых сигналов, может иметь такую же степень, как точность синхронизации, основанная на сигнале оповещения GNSS. Соответственно, даже когда трудно точно принимать сигнал оповещения GNSS в зависимости от эффекта прерывания, сигнала помехи и т.п., можно точно выводить выходной синхронизирующий импульс на основании смещения, установленного в момент времени, когда сигнал оповещения GNSS был точно принят. Благодаря этому нет необходимости включать в устройство 40 тактовой синхронизации высокоточный осциллятор с долгосрочной устойчивостью, чтобы поддерживать точность синхронизации выходного синхронизирующего импульса.

<МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ПРИМЕР>

Устройство 20 генерирования тактовых сигналов может передавать сообщение, указывающее точность синхронизации его собственного выходного тактового импульса, как модуль данных протокола (PDU), на устройство 40 тактовой синхронизации. В этом случае, модуль 401 воспроизведения тактовых сигналов может генерировать и выводить информацию о точности тактовых сигналов на основании принятого сообщения.

Модуль 406 управления счетчиками может управлять модулем 402 счетчиков таким образом, чтобы выходной синхронизирующий импульс выводился из устройства 40 тактовой синхронизации даже в то время, когда выполняется исходная операция. Однако точность синхронизации выходного синхронизирующего импульса, подлежащего выводу во время выполнения исходной операции, вероятно, будет низкой. Из-за этого модуль 406 управления счетчиками может быть выполнен с возможностью выведения из устройства 40 тактовой синхронизации информации о состоянии, указывающей, выполняется ли исходная операция или выполняется обычная операция. Пример такой конфигурации, как описано выше, иллюстрируется на фиг. 4. Другими словами, фиг. 4 является схематическим представлением, иллюстрирующим конфигурацию модифицированного примера (устройства 40a тактовой синхронизации) первого варианта осуществления устройства тактовой синхронизации. Устройство 40a тактовой синхронизации отличается от устройства 40 тактовой синхронизации тем, что вместо модуля 406 управления счетчиками обеспечен модуль 406a управления счетчиками.

Модуль 406a управления счетчиками управляет модулем 402 счетчиков таким образом, чтобы выходной синхронизирующий импульс постоянно выводился из устройства 40a тактовой синхронизации. Кроме того, модуль 406a управления счетчиками выводит информацию о состоянии из устройства 40a тактовой синхронизации.

В устройстве 40a тактовой синхронизации, выполненном, как описано выше, информация о состоянии выводится из устройства 40a тактовой синхронизации. Из-за этого внешнее устройство может распознавать, выводится ли выходной синхронизирующий импульс, выводимый из устройства 40a тактовой синхронизации, в середине начальной операции или выводится в середине обычной операции. Соответственно, внешнее устройство может распознавать, высокая ли точность синхронизации выходного синхронизирующего импульса, выводимого из устройства 40a тактовой синхронизации.

[ВТОРОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

Фиг. 5 является схематическим представлением конфигурации системы, иллюстрирующим конфигурацию системы для системы синхронизации (системы 100b синхронизации) в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Система 100b синхронизации отличается от системы 100 синхронизации тем, что вместо устройства 40 тактовой синхронизации обеспечено устройство 40b тактовой синхронизации.

Устройство 40b тактовой синхронизации отличается от устройства 40 тактовой синхронизации тем, что в него дополнительно включен модуль 411 хранения информации о разности, и вместо модуля 406 управления счетчиками обеспечен модуль 406b управления счетчиками. В дальнейшем в этом документе описываются главным образом отличия устройства 40b тактовой синхронизации от устройства 40 тактовой синхронизации.

Модуль 411 хранения информации о разности выполнен с использованием запоминающего устройства, такого как магнитный накопитель на жестком диске или полупроводниковое запоминающее устройство. Модуль 411 хранения информации о разности хранит одну или несколько частей информации о разности.

Модуль 406b управления счетчиками записывает информацию о разности, выводимую из модуля 405 сравнения, в модуле 411 хранения информации о разности. Затем модуль 406b управления счетчиками устанавливает смещение модуля 402 счетчиков на основании информации о разности, записанной в модуле 411 хранения информации о разности.

Фиг. 6 представляет блок-схему алгоритма, иллюстрирующую пример функционирования модуля 406b управления счетчиками во втором варианте осуществления системы синхронизации (системы 100b синхронизации). В частности, фиг. 6 иллюстрирует порядок операций при обычной операции. Поскольку работа при начальной операции является по существу такой же, как в первом варианте осуществления (система 100 синхронизации), ее описание опускается.

Когда запускается обычная операция, модуль 406b управления счетчиками определяет, удовлетворяет ли информация о точности тактовых сигналов предварительно определенному условию (этап S201). Когда предварительно определенное условие не удовлетворяется (этап S201: НЕТ), модуль 406b управления счетчиками заканчивает обычную операцию и выполняет процесс с этапа S101, возвращаясь к начальной операции. В это время, модуль 406b управления счетчиками предписывает модулю 402 счетчиков останавливать вывод выходного синхронизирующего импульса из устройства 40 тактовой синхронизации.

С другой стороны, когда информация о точности тактовых сигналов удовлетворяет предварительно определенному условию (этап S201: ДА), модуль 406b управления счетчиками определяет, удовлетворяет ли предварительно определенному условию информация о точности согласования по времени (этап S202). Случай, в котором информация о точности согласования по времени не удовлетворяет предварительно определенному условию, будет описан ниже. Когда информация о точности согласования по времени удовлетворяет предварительно определенному условию (этап S202: ДА), модуль 406b управления счетчиками определяет, синхронизированы ли синхронизирующий импульс и выходной тактовый импульс (этап S203).

Когда синхронизирующий импульс и выходной тактовый импульс не синхронизированы (этап S203: НЕТ), модуль 406b управления счетчиками устанавливает разность фаз, указанную информацией о разности, в качестве смещения в модуле 402 счетчиков (этап S204). С другой стороны, когда синхронизирующий импульс и выходной тактовый импульс синхронизированы (этап S203: ДА), модуль 406b управления счетчиками записывает информацию о разности, выводимую из модуля 405 сравнения, в модуле 411 хранения информации о разности (этап S301). После этого, модуль 406b управления счетчиками итерационно выполняет процесс с этапа S201, возвращаясь к процессу этапа S201.

Теперь описание возвращается к процессу этапа S202. Когда информация о точности согласования по времени не удовлетворяет предварительно определенному условию в процессе этапа S202 (этап S202: НЕТ), модуль 406b управления счетчиками вычисляет статистическое значение, основанное на информации о разности, накопленной в модуле 411 хранения информации о разности до этого момента времени. Например, предполагая, что информация о точности согласования по времени удовлетворяет предварительно определенному условию при выполнении статистического процесса, основанного на накопленной информации о разности, модуль 406b управления счетчиками оценивает информацию о разности в момент времени, в который модуль 402 счетчиков выводит следующий выходной синхронизирующий импульс. Затем модуль 406b управления счетчиками устанавливает смещение в модуле 402 счетчиков на основании статистического значения, представляющего результат оценки (этап S302).

В системе 100b синхронизации, выполненной, как описано выше, получен эффект, подобный эффекту первого варианта осуществления (системе 100 синхронизации). Кроме того, когда трудно точно принимать сигнал оповещения GNSS из-за эффекта прерывания, сигнала помехи и т.п., смещение, вычисленное на основании статистического значения из информации о разности, вновь устанавливается в модуле 402 счетчиков. Из-за этого возможно поддерживать более высокую точность синхронизации выходного синхронизирующего импульса, который подлежит выводу, когда происходит такой отказ.

<МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ПРИМЕР>

Статистическое значение, вычисленное модулем 406b управления счетчиками в процессе этапа S302 (фиг. 6), не должно быть ограничено приведенным выше описанием. Например, модуль 406b управления счетчиками может вычислять среднее значение для множества частей информации о разности, записанных в предварительно определенный период, как статистическое значение. Затем модуль 406b управления счетчиками может устанавливать среднее значение в качестве смещения в модуле 402 счетчиков.

Точно так же, модуль 406b управления счетчиками может вычислять максимальное значение, минимальное значение, значение режима, среднюю точку и т.д. для множества частей информации о разности, записанных в предварительно определенный период, как статистическое значение, и устанавливать результаты вычисления в качестве смещения в модуле 402 счетчиков.

Второй вариант осуществления может быть выполнен с возможностью модифицирования, как и первый вариант осуществления.

[ТРЕТИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

Фиг. 7 является схематическим представлением конфигурации системы, иллюстрирующим конфигурацию системы для системы синхронизации (системы 100c синхронизации) в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. Система 100c синхронизации отличается от системы 100 синхронизации тем, что в нее дополнительно включены сеть 50, устройство 60 подачи тактовых сигналов, приемник 70 GNSS и сервер 80 протокола точного времени (PTP), и дополнительно вместо устройства 40 тактовой синхронизации включено устройство 40c тактовой синхронизации.

Сеть 50 является коммуникационным трактом, который должен быть соединен с возможностью осуществления связи с устройством 60 подачи тактовых сигналов и устройством 40c тактовой синхронизации. Кроме того, сеть 50 соединена с возможностью осуществления связи с сервером 80 PTP и устройством 40c тактовой синхронизации.

Устройство 60 подачи тактовых сигналов передает тактовый импульс, выводимый устройством 20 генерирования тактовых сигналов, как тактовый импульс на физическом уровне тракта передачи синхронного Ethernet (зарегистрированный товарный знак), на устройство 40c тактовой синхронизации через сеть 50.

Приемник 70 GNSS выводит синхронизирующий импульс, синхронизированный с тактовым сигналом спутника 30 GNSS на основании сигнала оповещения GNSS, принимаемого антенной 701, на сервер 80 PTP.

Сервер 80 PTP является устройством, которое работает в соответствии с протоколом точного времени (PTP: IEEE 1588-2008). Сервер 80 PTP работает, как PTPServer, синхронизированный с синхронизирующим импульсом, выводимым с приемника 70 GNSS, и передает сообщение о синхронизации на PTPClient.

Устройство 40c тактовой синхронизации отличается от устройства 40 тактовой синхронизации тем, что вместо модуля 401 воспроизведения тактовых сигналов включен модуль 421 воспроизведения тактовых сигналов, а вместо модуля 404 приема GNSS включен клиент 422 PTP. В дальнейшем в этом документе главным образом будут описаны отличия устройства 40c тактовой синхронизации от устройства 40 тактовой синхронизации.

Модуль 421 воспроизведения тактовых сигналов является одним конкретным примером модуля 401 воспроизведения тактовых сигналов. Модуль 421 воспроизведения тактовых сигналов принимает тактовый импульс на физическом уровне тракта передачи синхронного Ethernet (зарегистрированный товарный знак). Модуль 421 воспроизведения тактовых сигналов выводит выходной тактовый импульс на основании принимаемого тактового импульса.

Клиент 422 PTP работает как PTPClient в соответствии с PTP. Клиент 422 PTP принимает сообщение о синхронизации, передаваемое от сервера 80 PTP (PTPServer) через сеть 50. Клиент 422 PTP генерирует и выводит синхронизирующий импульс на основании принятого сообщения о синхронизации. Кроме того, клиент 422 PTP генерирует информацию о точности согласования по времени на основании интервала (времени) приема сообщения о синхронизации, принимаемого от сервера PTP, информации, отображающей точность синхронизации, включенной в сообщение о синхронизации, и т.п.

В системе 100c синхронизации, выполненной, как описано выше, получен эффект, подобный эффекту первого варианта осуществления (системы 100 синхронизации). Кроме того, в системе 100c синхронизации устройство 40c тактовой синхронизации можно устанавливать в любом месте, если там соединение с сетью 50 также возможно. Поэтому даже в среде, в которой трудно принимать сигнал оповещения GNSS от устройства 40 тактовой синхронизации по первому варианту осуществления, можно установить устройство 40c тактовой синхронизации. Из-за этого расширяется диапазон, в котором может быть установлено устройство 40c тактовой синхронизации. По аналогичной причине возможно уменьшить стоимость установки устройства 40c тактовой синхронизации.

Помимо этого, в синхронизации с использованием PTP необходимо передавать и принимать сообщение о синхронизации. Из-за этого трудно поддерживать точность синхронизации в соответствии с PTP в ситуации, в которой коммуникационная ситуация является нестабильной (например, в ситуации, в которой часто встречается пакет ошибок). Однако устройство 60 подачи тактовых сигналов и модуль 421 воспроизведения тактовых сигналов, которые передают и принимают тактовый импульс на физическом уровне тракта передачи, таком как синхронный Ethernet (зарегистрированный товарный знак), может передавать и принимать тактовый импульс даже в нестабильной коммуникационной ситуации, как описано выше, и поддерживать точность синхронизации с использованием смещения.

Помимо этого, в синхронизации с использованием PTP, точность синхронизации ухудшается, когда интервал передачи/приема сообщения о синхронизации увеличивается. Однако в системе 100c синхронизации, точность синхронизации выходного синхронизирующего импульса поддерживается на основании тактового импульса и смещения, принимаемого модулем 421 воспроизведения тактовых сигналов от устройства 60 подачи тактовых сигналов, так же как PTP. Из-за этого возможно поддерживать точность синхронизации при увеличении интервала передачи/приема сообщения о синхронизации между сервером 80 PTP и клиентом 422 PTP.

<МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ПРИМЕР>

Сеть, с которой соединено устройство 60 подачи тактовых сигналов, может отличаться от сети, с которой соединен сервер 80 PTP.

Третий вариант осуществления может быть выполнен с возможностью модифицирования, как и первый вариант осуществления.

Хотя варианты осуществления настоящего изобретения были подробно описаны выше в отношении чертежей, определенные конфигурации ими не ограничиваются, и конструктивные решения и т.п. также могут быть изменены, без отступления от объема настоящего изобретения.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Устройство синхронизации по настоящему изобретению может предотвращать ухудшение точности синхронизации синхронизирующего сигнала, подлежащего выводу, даже когда точность синхронизации в соответствии с сигналом синхронизации ухудшается.

Приоритет испрашивается по японской заявке на патент № 2011-121461, поданной 31 мая 2011 г., содержание которой включено сюда путем ссылки.

[СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ]

10 - Устройство генерирования тактовых синхросигналов UTC (источник сигнала синхронизации)

20 - Устройство генерирования тактовых сигналов (источник первого сигнала)

30 - Спутник GNSS (источник второго сигнала)

40 - Устройство тактовой синхронизации (устройство синхронизации)

50 - Сеть

60 - Устройство подачи тактовых сигналов (источник первого сигнала)

70 - Приемник GNSS

80 - Сервер PTP (источник второго сигнала)

100 - Система синхронизации

401 - Модуль воспроизведения тактовых сигналов (модуль получения первого сигнала)

402 - Модуль счетчиков (модуль генерирования синхронизирующего импульса)

403 - Антенна

404 - Модуль приема GNSS (модуль получения второго сигнала)

405 - Модуль сравнения

406 - Модуль управления счетчиками (модуль управления)

411 - Модуль хранения информации о разности (модуль хранения информации о разности фаз).

1. Устройство синхронизации, содержащее:
модуль получения первого сигнала, который получает первый сигнал синхронизации для синхронизации с источником сигнала синхронизации от источника первого сигнала и генерирует первый сигнал, синхронизированный с источником сигнала синхронизации на основании первого сигнала синхронизации,
модуль получения второго сигнала, который получает второй сигнал синхронизации для синхронизации с источником сигнала синхронизации от источника второго сигнала, отличающегося от источника первого сигнала, и генерирует второй сигнал, синхронизированный с источником сигнала синхронизации на основании второго сигнала синхронизации,
модуль генерирования синхронизирующего сигнала, который генерирует синхронизирующий сигнал, синхронизированный с источником сигнала синхронизации на основании первого сигнала,
модуль сравнения, который выводит разность фаз между синхронизирующим сигналом и вторым сигналом, и
модуль управления, который устанавливает смещение для модуля генерирования синхронизирующего сигнала таким образом, чтобы не было разности фаз между синхронизирующим сигналом и вторым сигналом, на основании разности фаз.

2. Устройство синхронизации по п.1, в котором, когда точность синхронизации второго сигнала синхронизации является низкой, модуль управления не устанавливает смещение.

3. Устройство синхронизации по п.1, в котором модуль получения первого сигнала принимает первый сигнал синхронизации, принимая тактовый импульс, выводимый из источника первого сигнала в тракт передачи.

4. Устройство синхронизации по любому из пп.1-3, дополнительно содержащее:
модуль хранения информации о разности фаз, который хранит множество значений разности фаз,
при этом модуль управления устанавливает смещение, основанное на статистическом значении из множества значений разности фаз, сохраненных в модуле хранения информации о разности фаз.

5. Способ синхронизации, содержащий:
этап получения первого сигнала для получения первого сигнала синхронизации для синхронизации с источником сигнала синхронизации от источника первого сигнала и генерирования первого сигнала, синхронизированного с источником сигнала синхронизации на основании первого сигнала синхронизации,
этап получения второго сигнала для получения второго сигнала синхронизации для синхронизации с источником сигнала синхронизации от источника второго сигнала, отличающегося от источника первого сигнала, и генерирования второго сигнала, синхронизированного с источником сигнала синхронизации на основании второго сигнала синхронизации,
этап генерирования синхронизирующего сигнала для генерирования синхронизирующего сигнала, синхронизированного с источником сигнала синхронизации на основании первого сигнала, синхронизированного с источником сигнала синхронизации,
этап сравнения для выведения разности фаз между синхронизирующим сигналом и вторым сигналом, и
этап управления для установления смещения на этапе генерирования синхронизирующего сигнала таким образом, чтобы не было разности фаз между синхронизирующим сигналом и вторым сигналом, на основании разности фаз.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области бурения скважин и предназначено для передачи геофизической информации по электромагнитному или гидравлическому каналу связи. .

Изобретение относится к области транспортных сетей и технологиям, выполняющим функции транспортировки информационного потока передачи данных, синхронизации информационных потоков, автоматики, средств связи, вычислительной техники.

Изобретение относится к электронике для измерения характеристик высокоскоростных сигналов, которые применяются в цифровых регистраторах быстропротекающих процессов и радиолокационных приемниках.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах обнаружения и оценки частоты радиоимпульсов, в том числе в системах радиосвязи и радиолокации.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемных устройствах. .

Изобретение относится к восстановлению тактовой синхронизации и цикловой синхронизации в системах связи. .

Изобретение относится к области передачи дискретной информации, а именно к устройству синхронизации приемника с передатчиком с использованием характеристик цифрового сигнала для управления фазой генератора, управляемого напряжением.

Изобретение относится к способу и устройству выделения тактового сигнала для восстановления тактового сигнала из потока данных. .

Изобретение относится к схеме подавления джиттера (дрожания) для удаления обусловленной джиттером составляющей, имеющейся в синхронном опорном тактовом сигнале, который подается из схемы синхронизации в схему фазовой автоподстройки в коммутационной системе, что дает возможность этой схеме формировать из указанного синхронного сигнала стабильный тактовый сигнал.
Наверх