JP2011029918A - クロック同期システムと通信装置と方法とプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スレーブ側装置100は、同期情報検出部10においてマスタ側装置からのタイムスタンプ情報と関連付けを行い、計算/判定部20は、今回受信したタイムスタンプ情報と前回までの受信された少なくとも一つのタイムスタンプ情報と、同期情報の送信周期情報とに基づき、ネットワークの遅延・処理時間の揺らぎに関する所定の条件を満たしているか否かを判定し、前記条件を満たしている場合に、クロック同期手法機能部300は、該同期情報を基に算出したクロック補正値によりクロック補正を行う。計算/判定部20で、前記条件を満たしていないと判定した場合に、今回受信した同期情報を廃棄し、クロック同期手法機能部300は、前に受け取った同期情報を基に算出したクロック補正値を用いてクロック補正を行う。
【選択図】図1
Description
今回受信された同期情報の検出時刻情報と、前回までの少なくとも一つの同期情報の検出時刻情報と、予め設定された同期情報の送信周期情報とに基づき、同期情報の送信周期に関する所定の条件を満たしているか否かを判定し、
前記条件を満たしていると判定した場合に、クロック同期機能部に今回検出した同期情報を与え、前記条件を満たしていないと判定した場合に、今回検出した同期情報を廃棄する計算/判定部を備え、
前記クロック同期機能部は、前記計算/判定部から与えられた同期情報を用いてクロック同期を行うクロック同期システムが提供される。
今回受信された同期情報の検出時刻情報と、前回までの少なくとも一つの同期情報の検出時刻情報と、予め設定された同期情報の送信周期情報とに基づき、同期情報の送信周期に関する所定の条件を満たしているか否かを判定し、
前記条件を満たしていると判定された場合に、今回検出された同期情報を用いてクロック同期を行い、前記条件を満たしていないと判定された場合には、今回検出された同期情報を廃棄する、クロック同期方法が提供される。
マスタクロックを生成するクロックマスタ側装置から送信された通信情報からクロック同期用の同期情報を検出し、前記同期情報と前記同期情報検出時の前記クロックスレーブ側装置側での時刻情報との関連付けを行う同期情報検出処理と、
今回受信された同期情報の検出時刻情報と、前回までの少なくとも一つの同期情報の検出時刻情報と、予め設定された同期情報の送信周期情報とに基づき、同期情報の送信周期に関する所定の条件を満たしているか否かを判定し、
前記条件を満たしていると判定した場合に、
同期情報を用いてクロック同期を行うクロック同期機能部に今回検出した同期情報を与え、
前記条件を満たしていないと判定した場合に、今回検出した同期情報を廃棄する計算/判定処理と、
を実行させるプログラムが提供される。本発明によれば、上記プログラムを記録したコンピュータで読み出し可能な記録媒体も供給される。
今回受信された同期情報の検出時刻情報と、前回までの少なくとも一つの同期情報の検出時刻情報と、予め設定された同期情報の送信周期情報とに基づき、同期情報の送信周期に関する所定の条件を満たしているか否かを判定し、
前記条件を満たしていると判定した場合に、クロック同期機能部に今回検出した同期情報を与え、前記条件を満たしていないと判定した場合に、今回検出した同期情報を廃棄する計算/判定部と、
を備え、前記クロック同期機能部は、前記計算/判定部から与えられた同期情報を用いてクロック同期を行う通信装置が提供される。
図1は、本発明の一実施形態の構成を示す図である。図1を参照すると、クロックマスタ側装置同期情報出力部200と、クロックスレーブ側装置100と、クロック同期手法機能部300を備えている。クロックスレーブ側装置100は、同期情報検出部10と、タイムスタンプ生成部11と、発振器12と、計算判定部20と、タイムスタンプ情報格納部21と、同期周期情報格納部22を備えている。
・・・(2)
ここで、本発明の一実施例として、図1の同期情報検出部10において、通信情報から同期情報を検出する一具体例について説明する。本発明を特に制限するものではないが、この具体例では、クロックマスタ側装置、クロックスレーブ側装置はともにパケットネットワーク上でのレイヤ2スイッチの中継装置に適用した例について説明する。これらの装置間は、IEEE(the Institute of Electrical and Electronics Engineer, Inc.)802.3で定義されているEthernet(イーサネット:登録商標)フレームが送受される。Ethernetフレームのヘッダには、宛先(MAC)アドレス・フィールド(6オクテット)、送信元(MAC)アドレス・フィールド(6オクテット)、データ部がどのような種類(プロトコル)のデータであるか(フレーム・タイプ)を示すタイプ・フィールド(「EtherType」という)(2オクテット)が含まれ、クロックマスタ側装置とクロックスレーブ側装置は、Ethernetフレーム受信時に、これらのアドレスを読み出すことで、そのEthernetフレームの中継先を判断する。クロックマスタ側装置とクロックスレーブ側装置とで同期情報を含むパケットのEtherTypeを取り決めておくことで、クロックスレーブ側装置がEthernetフレーム受信時、ヘッダのEtherTypeを読み出すことで同期情報を含むパケットであるのか、それ以外のパケットであるかを判別し、通信情報から同期情報を検出する。また、同期情報として、IEEE1588で定義されている「Precision Time Protocol(PTP)」を例として説明する。
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。第2の実施形態として、その基本的構成は上記実施形態と同じであるが、簡略化を行っている。
(同期情報の更新周期)=(同期情報の検出時刻)−(1つ前に届いた同期情報の検出時刻)
を用いて説明を行ったが、左右の式が必ずしも一致する必要はない、もしくは一致することは稀である場合が想定される。
・・・(3)
の(4)、(5)、(6)が同時に成り立つ場合のみ、その同期情報を有効とする。
本発明の第3の実施形態として、計算/判定部20において、同期周期情報格納部22に格納された理想的な同期情報送信周期と、実際の同期情報検出周期の差を統計的に保持する仕組みを設ける。例えば、最大と最小付近を切り捨てて、平均値を取ることで、経由したパケットネットワーク上での遅延時間の揺らぎやクロックマスタ側装置での処理時間の揺らぎの中心値を得ることができる。この揺らぎの中心値を、クロックマスタ側装置とクロックスレーブ側装置の双方の発振器の精度の差によって発生した時間カウント誤差とし、この揺らぎの中心値を許容範囲の真中として設定する。
また、図1の同期周期情報格納部22について、前記第1の実施形態では、クロックマスタ側装置からクロックスレーブ側装置への同期情報のある一定の送信周期が予め設定されているが、環境によっては送信周期が変動する場合がある。
11 タイムスタンプ生成部
12 発振器
20 計算/判定部
21 タイムスタンプ情報格納部
22 同期周期情報格納部
100 クロックスレーブ側装置
200 クロックマスタ側装置同期情報出力部
201 クロックマスタ側装置同期情報送信周期入出力部
300 クロック同期手法機能部
301 クロックスレーブ側装置同期情報受信周期入出力部
Claims (32)
- マスタクロックを生成するクロックマスタ側装置と、
前記クロックマスタ側装置とネットワークを介して接続されるクロックスレーブ側装置と、
を備え、
前記クロックスレーブ側装置は、前記クロックマスタ側装置から送信された通信情報からクロック同期用の同期情報を検出し、前記同期情報と前記同期情報検出時の前記クロックスレーブ側装置側での時刻情報との関連付けを行う同期情報検出部と、
今回受信された同期情報の検出時刻情報と、前回までの少なくとも一つの同期情報の検出時刻情報と、予め設定された同期情報の送信周期情報とに基づき、同期情報の送信周期に関する所定の条件を満たしているか否かを判定し、
前記条件を満たしていると判定した場合に、クロック同期機能部に今回検出した同期情報を与え、前記条件を満たしていないと判定した場合に、今回検出した同期情報を廃棄する計算/判定部を備え、
前記クロック同期機能部は、前記計算/判定部から与えられた同期情報を用いてクロック同期を行う、ことを特徴とするクロック同期システム。 - 前記クロック同期機能部は、前記計算/判定部で同期情報が廃棄された場合には、前記計算/判定部から前回受け取った同期情報を用いたクロック同期をそのまま続ける、請求項1記載のクロック同期システム。
- 前記クロックスレーブ側装置は、自装置の時刻情報を生成するタイムスタンプ生成部を備え、
前記同期情報検出部は、前記通信情報を構成するフレームのヘッダ部の所定の領域に同期情報であることを示す所定の値が設定されているか否かを判別することで、同期情報を検出し、前記同期情報検出時における前記タイムスタンプ生成部での時刻情報を取得し、前記計算/判定部に供給する、請求項1又は2記載のクロック同期システム。 - 前記計算/判定部は、今回の前記同期情報が前記条件を満たしているか否かにかかわらず、次の同期情報を検出した際における前記条件の判定のために、今回の前記同期情報の検出時刻情報を記憶部に記憶する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のクロック同期システム。
- 前記所定の条件が、
今回の前記同期情報の検出時刻と1つ前の同期情報の検出時刻の差分が、同期情報の更新周期と等しいという条件と、
前記差分と同期情報の更新周期の差の絶対値が所定の許容範囲内にある条件と、
のいずれか1つを含む、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のクロック同期システム。 - 前記計算/判定部は、今回の前記同期情報の検出時刻と1つ前の同期情報の検出時刻の差分に加え、過去の複数の同期情報の検出時刻の差分に関する前記条件のそれぞれについて、条件を満たすか否かを判定する、請求項5記載のクロック同期システム。
- 前記計算/判定部は、前記同期情報の検出時刻の差を統計処理した結果を用いて、前記所定の条件を満たすか否かを判定する、請求項5又は6記載のクロック同期システム。
- 前記クロックマスタ側装置と前記クロックスレーブ側装置のうち少なくとも一方が、前記同期情報の送信周期情報を決定し、前記決定した値を他方に通知する手段を備えている、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のクロック同期システム。
- マスタクロックを生成するクロックマスタ側装置とネットワークを介して接続されるクロックスレーブ側装置が、前記クロックマスタ側装置から送信された通信情報からクロック同期用の同期情報を検出し、前記同期情報と前記同期情報検出時の前記クロックスレーブ側装置側での時刻情報との関連付けを行い、
今回受信された同期情報の検出時刻情報と、前回までの少なくとも一つの同期情報の検出時刻情報と、予め設定された同期情報の送信周期情報とに基づき、同期情報の送信周期に関する所定の条件を満たしているか否かを判定し、
前記条件を満たしていると判定された場合に、今回検出された同期情報を用いてクロック同期を行い、前記条件を満たしていないと判定された場合には、今回検出された同期情報を廃棄する、ことを特徴とするクロック同期方法。 - 前記同期情報が廃棄された場合には、前記条件を満たすと前回判定された同期情報を用いたクロック同期をそのまま続ける、請求項9記載のクロック同期方法。
- 前記クロックスレーブ側装置は、前記通信情報を構成するフレームのヘッダ部の所定の領域に同期情報であることを示す所定の値が設定されているか否かを判別することで、同期情報を検出し、
前記同期情報検出時における、自装置のタイムスタンプ生成部で生成した時刻情報を取得して前記同期情報に関連付ける、請求項9又は10記載のクロック同期方法。 - 今回の前記同期情報が前記条件を満たしているか否かにかかわらず、次の同期情報を検出した際における前記条件の判定のために、今回の前記同期情報の検出時刻情報を記憶部に記憶する、請求項9乃至11のいずれか1項に記載のクロック同期方法。
- 前記所定の条件が、
今回の前記同期情報の検出時刻と1つ前の同期情報の検出時刻の差分が、同期情報の更新周期と等しいという条件と、
前記差分と同期情報の更新周期の差の絶対値が所定の許容範囲内にある条件と、
のいずれか1つを含む、請求項9乃至12のいずれか1項に記載のクロック同期方法。 - 今回の前記同期情報の検出時刻と1つ前の同期情報の検出時刻の差分に加え、過去の複数の同期情報の検出時刻の差分に関する前記条件のそれぞれについて、条件を満たすか否かを判定する、請求項13記載のクロック同期方法。
- 前記計算/判定部は、前記同期情報の検出時刻の差を統計処理した結果を用いて、前記所定の条件を満たすか否かを判定する、請求項13又は14記載のクロック同期方法。
- 前記クロックマスタ側装置と前記クロックスレーブ側装置のうち少なくとも一方が、前記同期情報の送信周期情報を決定し、前記決定した値を他方に通知する、請求項9乃至15のいずれか1項に記載のクロック同期方法。
- クロックスレーブ側装置を構成するコンピュータに、
マスタクロックを生成するクロックマスタ側装置から送信された通信情報からクロック同期用の同期情報を検出し、前記同期情報と前記同期情報検出時の前記クロックスレーブ側装置側での時刻情報との関連付けを行う同期情報検出処理と、
今回受信された同期情報の検出時刻情報と、前回までの少なくとも一つの同期情報の検出時刻情報と、予め設定された同期情報の送信周期情報とに基づき、同期情報の送信周期に関する所定の条件を満たしているか否かを判定し、
前記条件を満たしていると判定した場合に、
同期情報を用いてクロック同期を行うクロック同期機能部に今回検出した同期情報を与え、
前記条件を満たしていないと判定した場合に、今回検出した同期情報を廃棄する計算/判定処理と、
を実行させるプログラム。 - 前記計算/判定部で同期情報が廃棄された場合には、前記計算/判定部から前回受け取った同期情報を用いたクロック同期をそのまま続けるように制御する処理を前記コンピュータに実行させる、請求項17記載のプログラム。
- 前記同期情報検処理では、前記通信情報を構成するフレームのヘッダ部の所定の領域に同期情報であることを示す所定の値が設定されているか否かを判別することで、同期情報を検出し、前記同期情報検出時に、クロックスレーブ側装置の時刻情報を生成するタイムスタンプ生成部での時刻情報を取得し、前記計算/判定処理に供給する、請求項17又は18記載のプログラム。
- 前記計算/判定処理は、今回の前記同期情報が前記条件を満たしているか否かにかかわらず、次の同期情報を検出した際における前記条件の判定のために、今回の前記同期情報の検出時刻情報を記憶部に記憶する、請求項17乃至19のいずれか1項に記載のプログラム。
- 前記所定の条件が、
今回の前記同期情報の検出時刻と1つ前の同期情報の検出時刻の差分が、同期情報の更新周期と等しいという条件と、
前記差分と同期情報の更新周期の差の絶対値が所定の許容範囲内にある条件と、
のいずれか1つを含む、請求項17乃至20のいずれか1項に記載のプログラム。 - 前記計算/判定処理は、今回の前記同期情報の検出時刻と1つ前の同期情報の検出時刻の差分に加え、過去の複数の同期情報の検出時刻の差分に関する前記条件のそれぞれについて、条件を満たすか否かを判定する、請求項21記載のプログラム。
- 前記計算/判定処理は、前記同期情報の検出時刻の差を統計処理した結果を用いて、前記所定の条件を満たすか否かを判定する、請求項21又は22記載のプログラム。
- 前記同期情報の送信周期情報を決定し、前記決定した値を前記クロックマスタ側装置に通知する処理を前記コンピュータに実行させる、請求項17乃至23のいずれか1項に記載のプログラム。
- マスタクロックを生成するクロックマスタ側装置からネットワークを介して送信された通信情報からクロック同期用の同期情報を検出し、前記同期情報と前記同期情報検出時の自装置側での時刻情報との関連付けを行う同期情報検出部と、
今回受信された同期情報の検出時刻情報と、前回までの少なくとも一つの同期情報の検出時刻情報と、予め設定された同期情報の送信周期情報とに基づき、同期情報の送信周期に関する所定の条件を満たしているか否かを判定し、
前記条件を満たしていると判定した場合に、クロック同期機能部に今回検出した同期情報を与え、前記条件を満たしていないと判定した場合に、今回検出した同期情報を廃棄する計算/判定部と、
を備え、
前記クロック同期機能部は、前記計算/判定部から与えられた同期情報を用いてクロック同期を行う、ことを特徴とする通信装置。 - 前記クロック同期機能部は、前記計算/判定部で同期情報が廃棄された場合には、前記計算/判定部から前回受け取った同期情報を用いたクロック同期をそのまま続ける、請求項25記載の通信装置。
- 自装置の時刻情報を生成するタイムスタンプ生成部を備え、
前記同期情報検出部は、前記通信情報を構成するフレームのヘッダ部の所定の領域に同期情報であることを示す所定の値が設定されているか否かを判別することで、同期情報を検出し、前記同期情報検出時における前記タイムスタンプ生成部での時刻情報を取得し、前記計算/判定部に供給する、請求項25又は26記載の通信装置。 - 前記計算/判定部は、今回の前記同期情報が前記条件を満たしているか否かにかかわらず、次の同期情報を検出した際における前記条件の判定のために、今回の前記同期情報の検出時刻情報を記憶部に記憶する、請求項25乃至27のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記所定の条件が、
今回の前記同期情報の検出時刻と1つ前の同期情報の検出時刻の差分が、同期情報の更新周期と等しいという条件と、
前記差分と同期情報の更新周期の差の絶対値が所定の許容範囲内にある条件と、
のいずれか1つを含む、請求項25乃至28のいずれか1項に記載の通信装置。 - 前記計算/判定部は、今回の前記同期情報の検出時刻と1つ前の同期情報の検出時刻の差分に加え、過去の複数の同期情報の検出時刻の差分に関する前記条件のそれぞれについて、条件を満たすか否かを判定する、請求項29記載の通信装置。
- 前記計算/判定部は、前記同期情報の検出時刻の差を統計処理した結果を用いて、前記所定の条件を満たすか否かを判定する、請求項29又は30記載の通信装置。
- 前記同期情報の送信周期情報を決定し、前記決定した値を前記クロックマスタ側装置に通知する手段を備えている、請求項25乃至31のいずれか1項に記載の通信装置。
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