JP2012034224A - 中継機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】マスタ端末とスレーブ端末間で発生する遅延時間を一定にすることができる中継機器を提供する。
【解決手段】中継機器は、第1中継部1aと、第2中継部1bと、からなり、第1中継部1aは、スレーブ端末Sの時刻を決定するためにマスタ端末Mから有線アクセス回線2aを介して送信される時刻同期パケットを受信したとき、バッファリングされている以後に送信すべきデータパケットに優先させて時刻同期パケットを割り込ませると共に、該割り込ませる時刻同期パケットを、時刻同期パケットを、最長のデータパケットの送信にかかる時間以上に設定された遅延時間tSだけ固定的に遅延させて無線アクセス回線3を介して第2中継部1bに送信する。
【選択図】図1
【解決手段】中継機器は、第1中継部1aと、第2中継部1bと、からなり、第1中継部1aは、スレーブ端末Sの時刻を決定するためにマスタ端末Mから有線アクセス回線2aを介して送信される時刻同期パケットを受信したとき、バッファリングされている以後に送信すべきデータパケットに優先させて時刻同期パケットを割り込ませると共に、該割り込ませる時刻同期パケットを、時刻同期パケットを、最長のデータパケットの送信にかかる時間以上に設定された遅延時間tSだけ固定的に遅延させて無線アクセス回線3を介して第2中継部1bに送信する。
【選択図】図1
Description
本発明は、マスタ端末とスレーブ端末との間で送受信されるデータパケットの中継を行うための中継機器に関するものである。
ネットワークにおいては、端末同士でファイルを共有したり、システム管理上の重要なログファイルを活用したりするためにも、端末間で正確な時刻同期を取る必要がある。
従来、この時刻同期は、GPS(Global Positioning System)等を用いて行っていたが、GPSは高価であり、ネットワークの構築に係るコストを増大させてしまっていた。
そこで、新たな設備を付加することなく時刻同期が可能なIEEE1588に規格された高精度時間プロトコル(PTP:Precision Time Protocol)を用い、スレーブ端末の時刻をマスタ端末の時刻と同期させることが提案されている。
ところで、インフラストラクチャ(基盤設備)の整備が十分でない場所でネットワークを構築する場合、有線アクセス回線に比べて整備が容易な無線アクセス回線が用いられることが多い。このネットワークにおける端末同士の接続は、中継機器を介して行われる。当該中継機器は、具体的には、マスタ端末に有線アクセス回線を介して接続される第1中継部と、該第1中継部と無線アクセス回線を介して接続されると共にスレーブ端末に有線アクセス回線を介して接続される第2中継部と、からなる。
無線アクセス回線は、有線アクセス回線に比べて一般的に回線速度が遅いことから、中継機器にて有線アクセス回線から無線アクセス回線にパケットを中継する際には、中継機器内にて有線アクセス回線からのパケットをバッファリングし、バッファリングしたパケットを無線アクセス回線の回線速度に合わせて順次送信するようにしている。
そのため、従来の中継機器では、データパケットの送信中に時刻同期パケットを有線アクセス回線から受信した場合、それを有線アクセス回線から無線アクセス回線に中継するまでの遅延時間が、既にバッファリングされているデータパケットの長さに応じて様々に変わってしまう。
その結果、マスタ端末とスレーブ端末間で発生する遅延時間にばらつきが生じ正確な時刻同期が行えないと言う問題が生じる。
そこで、本発明の目的は、マスタ端末とスレーブ端末間で発生する遅延時間を一定にすることができる中継機器を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために創案されたものであり、マスタ端末とスレーブ端末との間で送受信されるデータパケットの中継を行うための中継機器において、当該中継機器は、前記マスタ端末に有線アクセス回線を介して接続される第1中継部と、該第1中継部と無線アクセス回線を介して接続されると共に前記スレーブ端末に有線アクセス回線を介して接続される第2中継部と、からなり、前記第1中継部は、前記スレーブ端末の時刻を決定するために前記マスタ端末から有線アクセス回線を介して送信される時刻同期パケットを受信したとき、バッファリングされている以後に送信すべきデータパケットに優先させて前記時刻同期パケットを割り込ませると共に、該割り込ませる時刻同期パケットを、当該中継機器を介して前記マスタ端末から前記スレーブ端末へ送信されるデータパケットのうち、最長のデータパケットの送信にかかる時間以上に設定された遅延時間だけ固定的に遅延させて前記無線アクセス回線を介して前記第2中継部に送信することを特徴とする中継機器である。
また、前記第2中継部は、前記時刻同期パケットを前記無線アクセス回線側から受信したとき、前記時刻同期パケットの受信が成功したか否かを判定し、該判定の結果、前記時刻同期パケットの受信が成功したと判定した場合には、前記時刻同期パケットを、前記時刻同期パケットの再送にかかる時間に設定された遅延時間だけ固定的に遅延させて前記有線アクセス回線側に送信し、一方、前記時刻同期パケットの受信が失敗したと判定した場合には、前記第1中継部に対して前記時刻同期パケットの再送を要求すると共に、該要求に基づき、前記第1中継部によって前記時刻同期パケットが再送された場合には、該再送された前記時刻同期パケットは、前記遅延時間による遅延を経ることなく、前記スレーブ端末に送信すると良い。
また、前記第1中継部は、バッファリングされている以後に送信すべきデータパケットに優先させて前記時刻同期パケットを割り込ませるべく、データパケットをバッファリングするためのデータパケット用キューと、前記時刻同期パケットをバッファリングするための時刻同期パケット用キューとを別々に備えると良い。
また、本発明は、マスタ端末とスレーブ端末との間で送受信されるデータパケットの中継を行うための中継機器において、当該中継機器は、前記マスタ端末に有線アクセス回線を介して接続される第1中継部と、該第1中継部と無線アクセス回線を介して接続されると共に前記スレーブ端末に有線アクセス回線を介して接続される第2中継部と、からなり、前記第1中継部は、前記スレーブ端末の時刻を決定するために前記マスタ端末から有線アクセス回線を介して送信される時刻同期パケットを受信したとき、該受信した時刻を受信時刻として記憶し、前記時刻同期パケットを前記無線アクセス回線を介して前記第1中継部から前記第2中継部に送信するに際し、該送信する予定の時刻である送信時刻と受信時刻との時間差を時間情報として前記時刻同期パケットに付加する時間情報付加手段と、を有し、前記時間情報付加手段により時間情報が付加された前記時刻同期パケットを前記無線アクセス回線を介して前記第2中継部に送信し、前記第2中継部は、時間情報が付加された前記時刻同期パケットを前記第1中継部から受信したとき、前記時刻同期パケットに付加されている前記時間差を取得すると共に、予め設定した固定の合計遅延時間から前記時間差を減算した遅延時間を求め、前記時刻同期パケットを、該求めた遅延時間だけ遅延させて前記スレーブ端末に送信すること特徴とする中継機器である。
本発明によれば、マスタ端末とスレーブ端末間で発生する遅延時間を一定にすることができる中継機器を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図1は、本実施の形態に係る中継機器を用いたネットワークを示すシステム図である。
図1に示すように、マスタ端末Mとスレーブ端末Sとの間で送受信されるデータパケットの中継を行うための中継機器1は、マスタ端末Mに有線アクセス回線2aを介して接続される第1中継部1aと、第1中継部1aと無線アクセス回線3を介して接続されると共にスレーブ端末Sに有線アクセス回線2bを介して接続される第2中継部1bと、からなる。
マスタ端末Mは、GPSや原子時計などの正確な時刻を刻む参照クロック4を有しており、この参照クロック4からの時刻がPTP回路5aを介して時刻同期パケットとしてマスタ端末M側の第1中継部1aに送られ、その時刻同期パケットが第1中継部1aからスレーブ端末S側の第2中継部1bに送信するようになっている。
スレーブ端末Sは、端末内部に物理クロック6とIEEE1588クロック7を有しており、第2中継部1bを介してPTP回路5bで受信した時刻同期パケットと物理クロック6に基づいてIEEE1588クロック7を補正するようになっている。そして、この補正されたIEEE1588クロック7に基づいて制御対象装置8を制御するようにされる。
このような構成のネットワークにおいて、従来の中継機器では、マスタ端末Mとスレーブ端末S間で有線アクセス回線2a,2bと無線アクセス回線3を介してデータパケットの送受信中に、時刻同期パケットを受信すると、既にバッファリングされたデータパケットの長さに依存して時刻同期パケットの送信タイミングが変化し、その結果、時刻同期パケットを有線アクセス回線から無線アクセス回線に中継するまでの遅延時間が都度ばらついてしまう。
つまり、上述のネットワークにおいて、従来の中継機器を用いた場合、マスタ端末Mとスレーブ端末S間で発生する遅延時間を一定にすることができない。このため、マスタ端末Mとスレーブ端末Sの時刻を正確に同期させることができない。そこで、本実施の形態に係る中継機器1では、マスタ端末Mとスレーブ端末S間で発生する遅延時間を一定にさせるようにした。
これを実現すべく、中継機器1の第1中継部1aは、図2に示すように、スレーブ端末Sの時刻を決定するためにマスタ端末Mから有線アクセス回線2aを介して送信される時刻同期パケットを受信したとき、バッファリングされている以後に送信すべきデータパケットに優先させて時刻同期パケットを割り込ませると共に、該割り込ませる時刻同期パケットを、当該中継機器1を介して前記マスタ端末Mから前記スレーブ端末Sへ送信されるデータパケットのうち、最長のデータパケットの送信にかかる時間以上に設定された遅延時間だけ固定的に遅延させて無線アクセス回線3を介して第2中継部1bに送信する送信部9を備える。なお、図2では、パケット信号を実線矢印で、制御信号を破線矢印で示している。また、本実施の形態では、第1中継部1aと第2中継部1bは、同じ構成であるため、図2では、便宜上、第1中継部1a及び第2中継部1bの両方を表した図とする。
第1中継部1aの送信部9は、時刻同期パケット検出手段11と、データパケット用キュー12と、時刻同期パケット用キュー13と、応答パケット生成手段14と、送信制御手段15と、変調器16と、送信アンテナ17とを備える。
時刻同期パケット検出手段11は、有線アクセス回線2aから受信するパケットを監視して時刻同期パケットを検出すると共に、該検出の結果、時刻同期パケットを検出した場合には、該検出した時刻同期パケットを時刻同期パケット用キュー13に、それ以外のデータパケットを検出した場合には、該検出したデータパケットをデータパケット用キュー12に送るように制御される。具体的には、データパケット用キュー12に向かう経路と、時刻同期パケット用キュー13に向かう経路とをソフトスイッチ18によって切り替える制御を行うことで、上述の動作を実現する。
データパケット用キュー12は、データパケットを一時的に蓄積(バッファリング)するためのものであり、時刻同期パケット用キュー13は、時刻同期パケットを一時的に蓄積(バッファリング)するためのものである。つまり、第1中継部1aは、バッファリングされている以後に送信すべきデータパケットに優先させて時刻同期パケットを割り込ませるべく、データパケットをバッファリングするためのデータパケット用キュー12と、時刻同期パケットをバッファリングするための時刻同期パケット用キュー13とを別々に備える。
応答パケット生成手段14は、受信部10で受信した無線アクセス回線3からのパケットに対する応答パケットを生成するようにされる。具体的には、パケットの受信に成功した場合には、ACK(Acknowledgement)パケットを生成し、パケットの受信に失敗した場合には、NACK(Negative Acknowledgement)パケットを生成するようにされる。なお、パケットの受信に成功したか否かの判定は受信部10で行われる。
送信制御手段15は、データパケット用キュー12や時刻同期パケット用キュー13に蓄積された各種パケット、或いは応答パケット生成手段14で生成された応答パケットの送信タイミング、又はこれらの再送の制御を行うようにされる。
また、送信制御手段15は、データパケット用キュー12からの経路と、時刻同期パケット用キュー13からの経路と、応答パケット生成手段14からの経路とをソフトスイッチ19によって切り替えて、各種パケットを変調器16に送るようにされる。
変調器16は、データパケット用キュー12、時刻同期パケット用キュー13、或いは応答パケット生成手段14からのパケット信号を無線アクセス回線用に変調するためのものであり、送信アンテナ17は、変調後のパケット信号を無線アクセス回線に送信するためのものである。
この送信部9においては、データパケットと時刻同期パケットをそれぞれ別のキューにバッファリングしているため、バッファリングされている以後に送信すべきデータパケットに優先させて時刻同期パケットを割り込ませることができ、時刻同期パケットの送信タイミングをバッファリングされたデータパケットの長さに依存せずに制御できる。
このとき、送信部9は、割り込ませる時刻同期パケットを、第1中継部1aを介してマスタ端末Mからスレーブ端末Sへ送信されるデータパケットのうち、最長のデータパケットの送信にかかる時間以上に設定された遅延時間だけ固定的に遅延させて無線アクセス回線3を介して第2中継部1bに送信するように制御される。
これにより、現在送信中のデータパケットが無線アクセス回線側に送信し終わってから、時刻同期パケットを無線アクセス回線側に送信することができ、時刻同期パケットの送信タイミングを常に同じにできる。その結果、時刻同期パケットを有線アクセス回線から無線アクセス回線に送信するまでの遅延時間を常に一定にすることができる。
ところで、マスタ端末Mとスレーブ端末S間で時刻同期パケットを送受信するに際し、電波状況等に起因して時刻同期パケットにパケットエラーが生じることがある。
この場合、パケットエラーの生じた時刻同期パケットを受信したスレーブ端末Sは、マスタ端末Mに対して時刻同期パケットの再送を要求する。このような再送が生じると、その再送にかかる時間分だけ、マスタ端末Mとスレーブ端末S間の時刻同期パケットの送受信に発生する遅延時間が長くなってしまう。つまり、時刻同期パケットにパケットエラーが生じた場合には、正確な時刻同期が行えなくなると言う問題が生じる。
この問題を回避すべく、第2中継部1bは、時刻同期パケットを無線アクセス回線側から受信したとき、時刻同期パケットの受信が成功したか否かを判定し、該判定の結果、時刻同期パケットの受信が成功したと判定した場合には、時刻同期パケットを、時刻同期パケットの再送にかかる時間に設定された遅延時間だけ固定的に遅延させて有線アクセス回線側に送信し、一方、時刻同期パケットの受信が失敗したと判定した場合には、第1中継部1aに対して時刻同期パケットの再送を要求すると共に、該要求に基づき、第1中継部1aによって時刻同期パケットが再送された場合には、該再送された時刻同期パケットは、遅延時間による遅延を経ることなく、スレーブ端末Sに送信する受信部10を備える。
受信部10は、受信アンテナ20と、復調器21と、時刻同期パケット用キュー22と、受信制御手段23とを備える。
受信アンテナ20は、変調されたパケット信号を受信するためのものであり、復調器21は、受信したパケット信号を復調するためのものである。
時刻同期パケット用キュー22は、送信部9における時刻同期パケット用キュー13と同様に、受信した時刻同期パケットを一時的に蓄積(バッファリング)するためのものである。
受信制御手段23は、パケットの識別、即ち、データパケットと時刻同期パケットの識別を行うと共に、そのパケットのパケットエラーを検出するようにされる。
また、受信制御手段23は、時刻同期パケット用キュー22を通る経路と、通らない経路とをソフトスイッチ24,25によって切り替える制御を行うことで、時刻同期パケットのみを時刻同期パケット用キュー22に送るようにされる。
なお、データパケット用キューが無いのは、無線アクセス回線から有線アクセス回線への中継の場合、低速回線から高速回線へ中継することになるので、そもそもバッファリングの必要が無いからである。
さらに、受信制御手段23は、パケットの受信に成功したとき、送信制御手段15に受信成功信号を送るようにされると共に、受信したパケットからパケットエラーを検出したとき(パケットの受信に失敗したとき)に、送信制御手段15に再送要求信号を送るようにされる。
この受信成功信号、或いは再送要求信号を受けた送信制御手段15は、応答パケット生成手段14を制御して、パケットの受信に成功した場合には、ACKパケットを生成し、パケットの受信に失敗した場合には、NACKパケットを生成し、その後、ソフトスイッチ19を制御して生成した応答パケットを無線アクセス回線側に送信する。そして、第1中継部1aの受信制御手段23が、第2中継部1bからNACKパケットを受信したときには、送信制御手段15が、受信に失敗したパケットを再送する。
この受信部10においては、時刻同期パケットの再送が発生しない場合に、時刻同期パケットを、時刻同期パケットの再送にかかる時間に設定された遅延時間だけ固定的に遅延させて有線アクセス回線側に送信するので、再送が発生した場合と同じ遅延時間を以て時刻同期パケットの中継を行うことができる。
その結果、時刻同期パケットを無線アクセス回線から有線アクセス回線に中継するまでの遅延時間を、パケットの再送の発生の有無に関わらず常に一定にすることができる。
以上説明した中継機器1の動作の具体例を説明する。
先ず、時刻同期パケットの再送が発生しない場合の例を図3で説明する。
第1中継部1aでは、マスタ端末Mから有線アクセス回線2aを介して時刻同期パケットを受信したとき、時刻同期パケット検出手段11が、それを検出すると共に時刻同期パケットを時刻同期パケット用キュー13に送る。
その後、送信制御手段15が、時刻同期パケット用キュー13にバッファリングされた時刻同期パケットを、第1中継部1aを介してマスタ端末Mからスレーブ端末Sへ送信されるデータパケットのうち、最長のデータパケットの送信にかかる時間以上に設定された遅延時間tSだけ固定的に遅延させて無線アクセス回線3を介して第2中継部1bに送信する。
無線アクセス回線3を介して時刻同期パケットを受信した第2中継部1bでは、受信制御手段23が、データパケットと時刻同期パケットの識別を行うと共に、そのパケットのパケットエラーを検出する。これにより、第2中継部1bでは、時刻同期パケットを無線アクセス回線側から受信したとき、時刻同期パケットの受信が成功したか否かを判定する。
時刻同期パケットの受信が成功したと判定した場合には、受信制御手段23は、時刻同期パケットを、時刻同期パケットの再送にかかる時間に設定された遅延時間tRだけ固定的に遅延させて有線アクセス回線2bを介してスレーブ端末Sに送信する。
一方、時刻同期パケットの受信が失敗したと判定した場合には、図4に示すように、第1中継部1aに対して時刻同期パケットの再送を要求すると共に、該要求に基づき、第1中継部1aによって時刻同期パケットが再送された場合には、該再送された時刻同期パケットは、遅延時間による遅延を経ることなく、スレーブ端末Sに送信する。つまり、第2中継部1bが最初に時刻同期パケットを受信したときから時間tRだけ遅延して時刻同期パケットがスレーブ端末Sに送られる。なお、ここでは固定の遅延時間tRを再送1回に要する時間と同じとしている。
その結果、再送が発生しない場合も、発生する場合も、第1中継部1aでの遅延時間tSと第2中継部1bでの遅延時間tRが一定であるため、マスタ端末Mとスレーブ端末S間で発生する遅延時間は一定となる。
このように、本実施の形態に係る中継機器1を用いることで、有線アクセス回線と無線アクセス回線間でのパケット中継時に発生する遅延時間を一定にすることができ、その結果として、マスタ端末Mとスレーブ端末S間で時刻の正確な同期が可能となる。
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。
図5に示すように、他の実施の形態に係る中継機器50(図6参照)は、マスタ端末Mに有線アクセス回線2aを介して接続される第1中継部50aと、第1中継部50aと無線アクセス回線3を介して接続されると共にスレーブ端末Sに有線アクセス回線2bを介して接続される第2中継部50bと、からなる。なお、図5では、第1及び第2中継部1a,1bと同等の機能を有するものには同様の符号を付した。また、本実施の形態では、第1中継部50aと第2中継部50bは、同じ構成であるため、図5では、便宜上、第1中継部50a及び第2中継部50bの両方を表した図とする。
中継機器50の第1中継部50aは、スレーブ端末Sの時刻を決定するためにマスタ端末Mから有線アクセス回線2aを介して送信される時刻同期パケットを受信したとき、該受信した時刻を受信時刻として記憶し、時刻同期パケットを無線アクセス回線3を介して第1中継部50aから第2中継部50bに送信する送信部51を備える。
送信部51は、パケット用キュー53と、時間情報付加手段54と、時刻同期パケット検出手段55と、応答パケット生成手段14と、送信制御手段56と、変調器16と、送信アンテナ17とを備える。
パケット用キュー53は、有線アクセス回線2aから受信したパケットを、その種類に関わらず一時的に蓄積(バッファリング)する各種パケット共通のキューである。
時間情報付加手段54は、時刻同期パケットに時間情報を付加するためのものである。
時刻同期パケット検出手段55は、有線アクセス回線2aから受信するパケットを監視して時刻同期パケットを検出し、時刻同期パケットを検出したら検出信号を送信制御手段56に送るようにされる。
送信制御手段56は、パケット用キュー53に蓄積された各種パケット、或いは応答パケット生成手段14で生成された応答パケットの送信タイミング、又はこれらの再送の制御を行うようにされる。
具体的には、送信制御手段56は、時刻同期パケット検出手段55から送られた検出信号に基づいて、スレーブ端末Sの時刻を決定するためにマスタ端末Mから有線アクセス回線2aを介して送信される時刻同期パケットを受信したとき、該受信した時刻を受信時刻として記憶し、時刻同期パケットを無線アクセス回線3を介して第1中継部50aから第2中継部50bに送信する。この際、時間情報付加手段54は、該送信する予定の時刻である送信時刻と受信時刻との時間差を時間情報として時刻同期パケットに付加する。つまり、送信制御手段56は、時間情報付加手段54により時間情報が付加された時刻同期パケットを無線アクセス回線3を介して第2中継部50bに送信するようにされる。この時間情報付加手段54による時間情報の付加は、送信制御手段56が、ソフトスイッチ57を制御することにより行う。
また、送信制御手段56は、パケット用キュー53からの経路と、応答パケット生成手段14からの経路とをソフトスイッチ58によって切り替えて、各種パケットを変調器16に送るようにされる。
他方、中継機器50の第2中継部50bは、時間情報が付加された時刻同期パケットを第1中継部50aから受信したとき、時刻同期パケットに付加されている時間差を取得すると共に、予め設定した固定の合計遅延時間から時間差を減算した遅延時間を求め、時刻同期パケットを、該求めた遅延時間だけ遅延させてスレーブ端末Sに送信する受信部52を備える。
受信部52は、受信アンテナ20と、復調器21と、時刻同期パケット用キュー22と、受信制御手段59とを備える。
受信制御手段59は、パケットの識別、即ち、データパケットと時刻同期パケットの識別を行うと共に、そのパケットのパケットエラーを検出するようにされる。
受信制御手段59は、時間情報が付加された時刻同期パケットを第1中継部50aから受信したとき、時刻同期パケットに付加されている時刻情報(上述の送信時刻と受信時刻との時間差)を取得すると共に、予め設定した固定の合計遅延時間から時間差を減算した遅延時間を求め、時刻同期パケットを、該求めた遅延時間だけ遅延させてスレーブ端末Sに送信するようにされる。
また、受信制御手段59は、時刻同期パケット用キュー22を通る経路と、通らない経路とをソフトスイッチ24,25によって切り替える制御を行うことで、時刻同期パケットのみを時刻同期パケット用キュー22に送るようにされる。
さらに、受信制御手段59は、パケットの受信に成功したとき、送信制御手段56に受信成功信号を送るようにされると共に、受信したパケットからパケットエラーを検出したとき(パケットの受信に失敗したとき)に、送信制御手段56に再送要求信号を送るようにされる。
この受信成功信号、或いは再送要求信号を受けた送信制御手段56は、応答パケット生成手段14を制御して、パケットの受信に成功した場合には、ACKパケットを生成し、パケットの受信に失敗した場合には、NACKパケットを生成し、その後、ソフトスイッチ58を制御して生成した応答パケットを無線アクセス回線側に送信する。そして、第1中継部50aの受信制御手段59が、第2中継部50bからNACKパケットを受信したときには、送信制御手段56が、受信に失敗したパケットを再送する。
この中継機器50の動作の具体例を図6を用いて説明する。
第1中継部50aでは、マスタ端末Mから有線アクセス回線2aを介して時刻同期パケットを受信したとき、時刻同期パケット検出手段55が、それを検出すると共に時刻同期パケットをパケット用キュー53に送り、また、検出信号を送信制御手段56に送る。
そして、検出信号を受信した送信制御手段56は、受信した検出信号に基づいて時刻同期パケットの受信時刻を記憶し、既にバッファリングされているデータパケットの送信後、パケット用キュー53にバッファリングされた時刻同期パケットを無線アクセス回線側に送信する。このとき、送信制御手段56は、時刻同期パケットの送信時刻と受信時刻との時間差Δt1を、時間情報付加手段54により時刻同期パケットに付加して送信する。
無線アクセス回線3を介して時刻同期パケットを受信した第2中継部50bでは、受信制御手段59が、時刻同期パケットに付加されている時間差Δt1を取得し、また、データパケットと時刻同期パケットの識別を行うと共に、そのパケットのパケットエラーを検出する。
受信が成功した場合には、受信制御手段59は、予め設定した固定の合計遅延時間t0から時刻同期パケットに付加されている時間差Δt1を減算した遅延時間t1を求め、時刻同期パケットを、求めた遅延時間t1だけ遅延させて有線アクセス回線3を介してスレーブ端末Sに送信する。
一方、受信が失敗した場合には、受信制御手段59は、時刻同期パケットの再送を要求する。再送を要求された送信制御手段56は、受信が失敗した時刻同期パケットを無線アクセス回線側に再送する。このとき、最初に時刻同期パケットを受信したときに記憶した受信時刻と再送時刻との時間差Δt2を、時間情報付加手段54により時刻同期パケットに付加して送信する。
時刻同期パケットを受信した第2中継部50bでは、受信制御手段59が、時刻同期パケットに付加されている時間差Δt2を取得し、その受信が成功した場合には、受信制御手段59は、予め設定した固定の合計遅延時間t0から時刻同期パケットに付加されている時間差Δt2を減算した遅延時間t2を求め、時刻同期パケットを、求めた遅延時間t2を設けて有線アクセス回線を介してスレーブ端末Sに送信する。
つまり、中継機器50では、時刻同期パケットの再送が発生しない場合のΔt1とt1との和、或いは時刻同期パケットの再送が発生した場合のΔt2とt2との和が、それぞれ予め設定した固定の合計遅延時間t0と等しくなる。
その結果、再送が発生しない場合も、発生する場合も、マスタ端末Mとスレーブ端末S間でのパケット中継時に発生する遅延時間を一定(即ち、t0)にすることができ、マスタ端末Mとスレーブ端末S間で時刻の正確な同期が可能となる。
以上説明したように、本発明によれば、マスタ端末Mとスレーブ端末S間の中継機器1における有線アクセス回線と無線アクセス回線間でのパケット中継で発生する各遅延時間tSとtRを常に一定にするか、或いはマスタ端末Mとスレーブ端末S間のパケット中継で発生する遅延時間t0を常に一定にすることができる。即ち、中継機器1、或いは中継機器50を用いてネットワークを構築することで、マスタ端末Mとスレーブ端末S間でのパケット中継時に発生する遅延時間を一定にすることができる。その結果、マスタ端末Mとスレーブ端末S間で時刻の正確な同期が可能となる。
1 中継機器
1a 第1中継部
1b 第2中継部
2a,2b 有線アクセス回線
3 無線アクセス回線
1a 第1中継部
1b 第2中継部
2a,2b 有線アクセス回線
3 無線アクセス回線
Claims (4)
- マスタ端末とスレーブ端末との間で送受信されるデータパケットの中継を行うための中継機器において、
当該中継機器は、
前記マスタ端末に有線アクセス回線を介して接続される第1中継部と、
該第1中継部と無線アクセス回線を介して接続されると共に前記スレーブ端末に有線アクセス回線を介して接続される第2中継部と、
からなり、
前記第1中継部は、
前記スレーブ端末の時刻を決定するために前記マスタ端末から有線アクセス回線を介して送信される時刻同期パケットを受信したとき、バッファリングされている以後に送信すべきデータパケットに優先させて前記時刻同期パケットを割り込ませると共に、該割り込ませる時刻同期パケットを、当該中継機器を介して前記マスタ端末から前記スレーブ端末へ送信されるデータパケットのうち、最長のデータパケットの送信にかかる時間以上に設定された遅延時間だけ固定的に遅延させて前記無線アクセス回線を介して前記第2中継部に送信することを特徴とする中継機器。 - 前記第2中継部は、
前記時刻同期パケットを前記無線アクセス回線側から受信したとき、前記時刻同期パケットの受信が成功したか否かを判定し、
該判定の結果、前記時刻同期パケットの受信が成功したと判定した場合には、前記時刻同期パケットを、前記時刻同期パケットの再送にかかる時間に設定された遅延時間だけ固定的に遅延させて前記有線アクセス回線側に送信し、
一方、前記時刻同期パケットの受信が失敗したと判定した場合には、前記第1中継部に対して前記時刻同期パケットの再送を要求すると共に、該要求に基づき、前記第1中継部によって前記時刻同期パケットが再送された場合には、該再送された前記時刻同期パケットは、前記遅延時間による遅延を経ることなく、前記スレーブ端末に送信する請求項1に記載の中継機器。 - 前記第1中継部は、
バッファリングされている以後に送信すべきデータパケットに優先させて前記時刻同期パケットを割り込ませるべく、データパケットをバッファリングするためのデータパケット用キューと、
前記時刻同期パケットをバッファリングするための時刻同期パケット用キューと
を別々に備える請求項1又は2に記載の中継機器。 - マスタ端末とスレーブ端末との間で送受信されるデータパケットの中継を行うための中継機器において、
当該中継機器は、
前記マスタ端末に有線アクセス回線を介して接続される第1中継部と、
該第1中継部と無線アクセス回線を介して接続されると共に前記スレーブ端末に有線アクセス回線を介して接続される第2中継部と、
からなり、
前記第1中継部は、
前記スレーブ端末の時刻を決定するために前記マスタ端末から有線アクセス回線を介して送信される時刻同期パケットを受信したとき、該受信した時刻を受信時刻として記憶し、前記時刻同期パケットを前記無線アクセス回線を介して前記第1中継部から前記第2中継部に送信するに際し、該送信する予定の時刻である送信時刻と受信時刻との時間差を時間情報として前記時刻同期パケットに付加する時間情報付加手段と、
を有し、
前記時間情報付加手段により時間情報が付加された前記時刻同期パケットを前記無線アクセス回線を介して前記第2中継部に送信し、
前記第2中継部は、
時間情報が付加された前記時刻同期パケットを前記第1中継部から受信したとき、前記時刻同期パケットに付加されている前記時間差を取得すると共に、予め設定した固定の合計遅延時間から前記時間差を減算した遅延時間を求め、前記時刻同期パケットを、該求めた遅延時間だけ遅延させて前記スレーブ端末に送信すること特徴とする中継機器。
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