JP2020143945A

JP2020143945A - 時刻更新システム、時刻更新方法及びプログラム

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Publication number: JP2020143945A
Application number: JP2019039291A
Authority: JP
Inventors: 領田中; Ryo Tanaka
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2020-09-10
Anticipated expiration: 2039-03-05
Also published as: JP7268406B2

Abstract

【課題】システム新設やリセットによる運用開始時の待ち時間が発生しない時刻更新システムを提供する。【解決手段】閏秒情報を積算した閏秒積算値を保持し、該閏秒積算値を所定タイミングで更新する上位装置３と、上位装置３から取得した閏秒積算値に基づいて、時刻を更新し設定する基地局２と、を備える。又、上位装置３が、閏秒情報を積算した閏秒積算値を保持し、該閏秒積算値を所定タイミングで更新するステップと、基地局２が、上位装置３から取得した閏秒積算値に基づいて、時刻を更新し設定するステップと、を含む、ことを特徴とする時刻更新方法。【選択図】図１

Description

本発明は、時刻を更新する時刻更新システム、時刻更新方法及びプログラムに関する。

ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から取得した時刻情報に基づいて算出したＵＴＣ時刻(協定世界時)と時刻同期を行う時刻更新システムが知られている。この時刻更新システムは、ＧＰＳ衛星から発信されるフレーム信号に基づいて、ＵＴＣ時刻を算出する。このため、この時刻更新システムは、閏秒積算値を含まない時刻情報（ＧＰＳ衛星時刻情報）と共に、閏秒積算値を含む別のフレーム信号を取得してＵＴＣ時刻を算出する必要がある。

例えば、時刻更新システムは、閏秒積算値を含まない時刻情報を、１秒間隔でＧＰＳ衛星から取得可能である。しかし、時刻更新システムは、閏秒積算値を含むフレーム信号を、１２．５分間隔でしかＧＰＳ衛星から取得出来ない。したがって、時刻更新システムは、ＵＴＣ時刻を算出するために最大１２．５分待つ必要があり、運用開始までに時間を要するという課題（１）がある。

また、時刻更新システムは、閏秒積算値を含むフレーム信号を取得するために、ＧＰＳ受信器でメッセージを毎秒受信し解析する必要があり、消費電力の増加につながるという課題（２）がある。

特開２０１７−１７３１２９号公報特開２００８−１７５６３３号公報

上記課題（１）を解決するために、特許文献１において、ＧＰＳ衛星から取得した閏秒積算値が記憶領域に保持されている。これにより、時刻更新システムは、リセットされた際、その再開時に記憶領域から読みだした閏秒積算値を用いて、ＵＴＣ時刻を算出及び設定し、運用開始することができる。しかしながら、時刻更新システムが新設された場合は、記憶領域に情報が書かれていない。この為、時刻更新システムは、閏秒積算値を加味した正確なＵＴＣ時刻を設定できないという課題が残る。

また、上記課題（２）を解決するために、特許文献２において、ＧＰＳ衛星から閏秒積算値を取得するタイミングを操作することで、その取得回数を減らすことが行われている。しかしながら、時刻更新システムは、閏秒積算値を取得するタイミングにおいて、最大１２．５分間、ＧＰＳレシーバで毎秒メッセージを受信し解析する必要がある。このため、瞬時的に消費電力が増加してしまう課題が残る。

本開示の目的は、上述した課題のいずれかを解決する時刻更新システム、時刻更新方法及びプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するための一態様は、
閏秒情報を積算した閏秒積算値を保持し、該閏秒積算値を所定タイミングで更新する上位装置と、
前記上位装置から取得した閏秒積算値に基づいて、時刻を更新し設定する基地局と、
を備える、
ことを特徴とする時刻更新システム
である。
上記目的を達成するための一態様は、
上位装置が、閏秒情報を積算した閏秒積算値を保持し、該閏秒積算値を所定タイミングで更新するステップと、
基地局が、前記上位装置から取得した閏秒積算値に基づいて、時刻を更新し設定するステップと、
を含む、ことを特徴とする時刻更新方法
であってもよい。
上記目的を達成するための一態様は、
上位装置が、閏秒情報を積算した閏秒積算値を保持し、該閏秒積算値を所定タイミングで更新する処理と、
基地局が、前記上位装置から取得した閏秒積算値に基づいて、時刻を更新し設定する処理と、
をコンピュータに実行させる、ことを特徴とするプログラム
であってもよい。

本開示によれば、上述した課題のいずれかを解決する時刻更新システム、時刻更新方法及びプログラムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る時刻更新システムの概略的なシステム構成を示すブロック図である。上位装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。基地局の概略的なシステム構成を示すブロック図である。基地局の起動時、および運用時の動作を示すシーケンス図である。本発明の一実施形態に係る時刻更新方法のフローを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る時刻更新システムの概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態に係る時刻更新システム１は、時刻更新を行う基地局２と、基地局２の上位にある上位装置３と、を備えている。基地局２と上位装置３とは、ネットワークなどを介して通信接続されている。

ところで、時刻更新システムは、閏秒積算値を含むフレーム信号を、１２．５分間隔でしかＧＰＳ衛星から取得出来ない。このため、時刻更新システムは、ＵＴＣ時刻(協定世界時)を算出するために最大１２．５分待つ必要があり、システム新設やリセットによる運用開始までに時間を要するという課題があった。また、時刻更新システムは、閏秒積算値を取得するタイミングにおいて、ＧＰＳ受信器で毎秒メッセージを受信し解析する必要がある。このため、瞬時的に消費電力が増加してしまう課題があった。

これに対し、本実施形態に係る時刻更新システム１は、閏秒積算値を保持し、該閏秒積算値を所定タイミングで更新する上位装置３と、上位装置３から取得した閏秒積算値に基づいて、時刻を更新し設定する基地局２と、を備えている。

これにより、基地局２は、システム新設やリセットによる運用開始時に、ＧＰＳ衛星から閏秒積算値を取得できていない状況においても、上位装置３から取得した閏秒積算値を用いて時刻を更新し設定できる。したがって、上記のような運用開始時の待ち時間が発生しない。

また、上位装置３は、閏秒積算値を所定タイミングで更新し、最新の閏秒積算値を保持している。したがって、ＧＰＳ受信器２１で毎秒メッセージを受信し解析する処理が不要となるため、システムの消費電力を削減できる。

さらに、基地局２は、上位装置３から時刻そのものではなく、閏秒積算値を取得する。閏秒積算値の更新周期は緩やかであることから、基地局２と上位装置３との間の通信遅延を抑制できる。

図２は、上位装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。上位装置３は、パラメータファイルを記憶する記憶部３１を有する。記憶部３１は、ＯＡＭ（Operations， Administration， Maintenance）として構成されている。

パラメータファイルは、閏秒情報を含む。閏秒情報は、例えば、現在の時刻までに発生した閏秒の積算値を示す閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）である。

上位装置３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号又はＰＴＰ（Precision Time Protocol：ＩＥＥＥ）信号を受信する。上位装置３は、記憶部３１に記憶されたパラメータファイルの閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）を、ＧＰＳ信号又はＰＴＰ信号に基づいて、更新する。例えば、上位装置３は、記憶部３１に記憶されたパラメータファイルの閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）を、ＧＰＳ信号やＰＴＰ信号と同期したタイミング、オペレータによる操作のタイミングなどの所定タイミングで、最新値に更新する。

図３は、基地局の概略的なシステム構成を示すブロック図である。基地局２は、ＧＰＳ衛星１０から信号を受信するＧＰＳ受信器２１と、演算処理等を行う情報処理部２２と、を有している。

ＧＰＳ受信器２１は、ＧＰＳ衛星１０から発信されるフレーム信号を受信する。このフレーム信号は、閏秒累積値を含まない時刻情報（以下、ＧＰＳ衛星時刻情報と称す）である。ＧＰＳ受信器２１は、受信したＧＰＳ衛星時刻情報を情報処理部２２に出力する。

情報処理部２２は、例えば、演算処理等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによって実行される演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）からなるメモリ、外部と信号の入出力を行うインターフェイス部（Ｉ／Ｆ）、などからなるマイクロコンピュータを中心にして、ハードウェア構成されている。ＣＰＵ、メモリ、及びインターフェイス部は、データバスなどを介して相互に接続されている。

情報処理部２２は、情報処理部２２の時刻を設定する時刻設定部２３を有している。時刻設定部２３は、パラメータファイルを取得するパラメータファイル取得部２４と、ＵＴＣ時刻を算出するＵＴＣ時刻算出部２５と、閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）を更新する閏秒情報更新部２６と、これら各部を制御する制御部２７と、を有している。

パラメータファイル取得部２４は、基地局２が起動した際に、上位装置３からパラメータファイルの閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）を取得し、内部情報として保持する。パラメータファイル取得部２４は、所定周期で、上位装置３からパラメータファイルの閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）を取得してもよい。

所定周期は、例えば、ユーザによって、パラメータファイル取得部２４に予め設定されていてもよい。パラメータファイル取得部２４は、上位装置３対し、例えば、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）アクセスまたはＵＤＰ（User Datagram Protocol）アクセスを行うことで、パラメータファイルの閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）を取得する。

閏秒情報更新部２６は、パラメータファイル取得部２４により取得された閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）と、パラメータファイル取得部２４内部の閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）と、の比較を行う。閏秒情報更新部２６は、パラメータファイル取得部２４により取得された閏秒積算値と、パラメータファイル取得部２４内部の閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）と、の差分を算出する。

閏秒情報更新部２６は、算出した差分が所定値以上であると判断した場合、パラメータファイル取得部２４内部の閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）を、パラメータファイル取得部２４により取得された閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）に更新する。

一方、閏秒情報更新部２６は、算出した差分が所定値より小さいと判断した場合、パラメータファイル取得部２４内部の閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）を更新しない。

ＵＴＣ時刻算出部２５は、ＧＰＳ受信器２１から出力されたＧＰＳ衛星時刻情報と、パラメータファイル取得部２４内部の閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）と、に基づいて、ＵＴＣ時刻を算出する。ＵＴＣ時刻算出部２５は、算出したＵＴＣ時刻を基地局２の時刻に設定する。これにより、最新の閏秒積算値を用いてＵＴＣ時刻を設定できる。

制御部２７は、パラメータファイル取得部２４、ＵＴＣ時刻算出部２５、および閏秒情報更新部２６を制御する。

図４は、基地局の起動時、および運用時の動作を示すシーケンス図である。図５は、本実施形態に係る時刻更新方法のフローを示すフローチャートである。

時刻設定部２３の制御部２７は、パラメータファイル取得部２４が一定周期ごとに上位装置３からパラメータファイルの閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）の取得を行うよう、パラメータファイル取得部２４を制御する（ステップＳ５０１）。

パラメータファイル取得部２４がパラメータファイルの取得を完了すると、制御部２７は、閏秒情報更新部２６が、パラメータファイル取得部２４により取得された閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）と、パラメータファイル取得部２４内部の閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）と、の比較を行うよう、閏秒情報更新部２６を制御する（ステップＳ５０２）。

閏秒情報更新部２６は、パラメータファイル取得部２４により取得された閏秒積算値と、パラメータファイル取得部２４内部の閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）と、の差分を算出する（ステップＳ５０３）。閏秒情報更新部２６は、算出した差分が所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ５０４）。

閏秒情報更新部２６は、算出した差分が所定値以上であると判断した場合（ステップＳ５０４のＹＥＳ）、パラメータファイル取得部２４内部の閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）を、パラメータファイル取得部２４により取得された閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）に更新する（ステップＳ５０５）。

一方、閏秒情報更新部２６は、算出した差分が所定値より小さいと判断した場合（ステップＳ５０４のＮＯ）、パラメータファイル取得部２４内部の閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）を更新しない（ステップＳ５０６）。

制御部２７は、ＵＴＣ時刻算出部２５が、ＧＰＳ受信器２１から出力されたＧＰＳ衛星時刻情報と、パラメータファイル取得部２４内部の閏秒積算値（Δｔ_ＬＳ）と、に基づいて、ＵＴＣ時刻(協定世界時)を算出するように、ＵＴＣ時刻算出部２５を制御する（ステップＳ５０７）。ＵＴＣ時刻算出部２５は、算出したＵＴＣ時刻を基地局２の時刻に設定する（ステップＳ５０８）。

以上、本実施形態に係る時刻更新システム１は、閏秒積算値を保持し、該閏秒積算値を所定タイミングで更新する上位装置３と、上位装置３から取得した閏秒積算値に基づいて、時刻を更新し設定する基地局２と、を備えている。これにより、システム新設やリセットによる運用開始時の待ち時間が発生しない。また、ＧＰＳ受信器２１で毎秒メッセージを受信し解析する処理が不要となるため、システムの消費電力を削減できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

本発明は、例えば、図５に示す処理を、ＣＰＵにコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。

プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、１電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１時刻更新システム
２基地局
３上位装置
１０ＧＰＳ衛星
２１ＧＰＳ受信器
２２情報処理部
２３時刻設定部
２４パラメータファイル取得部
２５ＵＴＣ時刻算出部
２６閏秒情報更新部
２７制御部
３１記憶部

Claims

閏秒情報を積算した閏秒積算値を保持し、該閏秒積算値を所定タイミングで更新する上位装置と、
前記上位装置から取得した閏秒積算値に基づいて、時刻を更新し設定する基地局と、
を備える、
ことを特徴とする時刻更新システム。
請求項１記載の時刻更新システムであって、
前記基地局がリセットされた場合、該基地局は、前記上位装置から前記閏秒積算値を取得する、
ことを特徴とする時刻更新システム。
請求項１又は２記載の時刻更新システムであって、
前記上位装置は、前記閏秒積算値を含むパラメータファイルを記憶する記憶部を有する、
ことを特徴とする時刻更新システム。
請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の時刻更新システムであって、
前記基地局は、ＧＰＳ受信器で受信したＧＰＳ衛星時刻情報と、前記上位装置から取得した閏秒積算値と、に基づいて、ＵＴＣ時刻を算出するＵＴＣ時刻算出部を有する、
ことを特徴とする時刻更新システム。
請求項１乃至４のうちのいずれか１項記載の時刻更新システムであって、
前記上位装置は、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号又はＰＴＰ（Precision Time Protocol信号を受信し、該受信したＧＰＳ信号又はＰＴＰ信号に基づいて、前記閏秒積算値を更新する、
ことを特徴とする時刻更新システム。
請求項３記載の時刻更新システムであって、
前記記憶部は、ＯＡＭ（Operations，Administration and Maintenance）として構成されている、
ことを特徴とする時刻更新システム。
請求項１乃至６のうちのいずれか１項記載の時刻更新システムであって、
前記基地局は、前記上位装置に対し、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）アクセスまたはＵＤＰ（User Datagram Protocol）アクセスを行うことで、前記閏秒積算値を取得する、
ことを特徴とする時刻更新システム。
上位装置が、閏秒情報を積算した閏秒積算値を保持し、該閏秒積算値を所定タイミングで更新するステップと、
基地局が、前記上位装置から取得した閏秒積算値に基づいて、時刻を更新し設定するステップと、
を含む、ことを特徴とする時刻更新方法。
上位装置が、閏秒情報を積算した閏秒積算値を保持し、該閏秒積算値を所定タイミングで更新する処理と、
基地局が、前記上位装置から取得した閏秒積算値に基づいて、時刻を更新し設定する処理と、
をコンピュータに実行させる、ことを特徴とするプログラム。