JP2021087027A - 通信装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のグランドマスターから安定動作するグランドマスターを選出し、PTPの時刻同期で通信を行う通信装置及びプログラムを提供する。【解決手段】本発明の通信装置15は、通信確立した複数台の他のデバイスに対しそれぞれPTPメッセージを送受信するPTPメッセージ送受信部151及びグランドマスター候補選出部152と、グランドマスター選出部153とを備える。各PTPメッセージ送受信部151は当該他のデバイスからPTPメッセージを取得し、各グランドマスター候補選出部152はPTPメッセージを基に複数のグランドマスター候補から一つを選出するためのパラメータを抽出する。グランドマスター選出部153は当該パラメータを基に、所定のアルゴリズムに従って一つのグランドマスターを選出して時刻同期させ対応するパラメータを各PTPメッセージ送受信部151に通知する。【選択図】図1
Description
本発明は、複数のグランドマスターを運用するIP(Internet Protocol)ネットワークを利用した同期通信システムにおいて、安定動作するグランドマスターを選出し、PTP(Precision Time Protocol)に基づく時刻同期で通信を行う通信装置及びプログラムに関する。
従来は、映像用のインターフェースであるSDI(例えば、非特許文献1参照)や音声用のインターフェースであるMADIによる信号伝送方式によって、映像・音声・同期情報を伝送する同期通信システムが構成されていた。SDI・MADI信号形式の同期通信システムの典型例として、例えば番組制作に係る設備としては、図5に示すように構成することができる。
図5は、従来のSDI・MADI信号形式の同期通信システムの典型例を示すブロック図である。カメラ131等の映像を送信するデバイスは、当該映像をSDI形式の信号(SDI信号)でSDIルータ121に送信し、SDIルータ121からディスプレイ133やビデオスイッチャ134等の指定のデバイスに振り分けて伝送する。また、マイクロホン132等の音声を送信するデバイスは、当該音声をMADI形式の信号(MADI信号)で音声ルータ122を経由してSDIルータ121に送信し、SDIルータ121からディスプレイ133や音声ミキサ135等の指定のデバイスへと振り分けて伝送する。これらのカメラ131、マイクロホン132、ディスプレイ133、ビデオスイッチャ134、音声ミキサ135、SDIルータ121、及び音声ルータ122は、同期信号発生器110からの同期信号によって同期がとれるようになっている。
一方、近年では、Ethernet(登録商標)フレーム(以下、本願明細書中、「Eフレーム」とも称する。)やIPパケット(本願明細書中、Eフレーム及びIPパケットを総括して「IPベースのパケット」と称する。)に映像・音声・同期情報を格納して伝送するよう同期通信システムを構築することが検討されている。IPベースのパケットを用いるIPネットワークで構築された同期通信システムの典型例として、例えば番組制作に係る設備としては、図6に示すように構成することができる。
図6は、従来のIPネットワークで構築された同期通信システムの典型例を示すブロック図である。カメラ13‐1等の映像を送信するデバイスは、当該映像をIPベースのパケットに格納して、あるネットワークスイッチ12に送信し、当該ネットワークスイッチ12から別のネットワークスイッチ12を経由して(図示せず)、或いは直接的に、パケット内のヘッダ情報に基づきディスプレイ13‐3やビデオスイッチャ13‐4等の指定のデバイスへと経路選択して、カメラ13‐1等の映像を伝送する。また、マイクロホン13‐2等の音声を送信するデバイスは、当該音声をIPベースのパケットに格納して、あるネットワークスイッチ12に送信し、当該ネットワークスイッチ12から別のネットワークスイッチ12を経由して(図示せず)、或いは直接的に、パケット内のヘッダ情報に基づきディスプレイ13‐3や音声ミキサ13‐5等の指定のデバイスへと経路選択して、マイクロホン13‐2等の音声を伝送する。
ネットワークスイッチ12は、他のネットワークスイッチ12(図示せず)、或いはカメラ13‐1、マイクロホン13‐2、ディスプレイ13‐3、ビデオスイッチャ13‐4、音声ミキサ13‐5等の各デバイスに対して、例えば、有線又は無線のLAN(Local Area Network)で通信接続されており、それぞれのデバイスとのパケット通信を行う送受信ポートを有している。また、グランドマスター装置10とネットワークスイッチ12は、PTPに従うマスター/スレーブの時刻同期で通信接続される。即ち、グランドマスター装置10は、ネットワークスイッチ12を時刻同期させるためのPTPのグランドマスター(GM)クロックをPTPメッセージ(「PTP同期メッセージ」、又は「アナウンスメッセージ」とも称される。)としてパケット送信する。そして、ネットワークスイッチ12は、PTPメッセージに従って、グランドマスター装置10をマスターとするスレーブ動作で、GMクロックに同期して動作する。同様に、ネットワークスイッチ12と、カメラ13‐1、マイクロホン13‐2、ディスプレイ13‐3、ビデオスイッチャ13‐4、音声ミキサ13‐5等の各デバイスは、PTPに従うマスター/スレーブの時刻同期で通信接続される。即ち、ネットワークスイッチ12は、カメラ13‐1等の各デバイスを時刻同期させるためのPTPメッセージをパケット送信する。そして、カメラ13‐1等の各デバイスは、PTPメッセージに従って、ネットワークスイッチ12をマスターとするスレーブ動作で、GMクロックに同期して動作する。
このように、ネットワークスイッチ12は、グランドマスター装置10のGMクロックに対してPTPの時刻同期で動作するバウンダリークロック(Boundary Clock)デバイスとして機能する通信装置15として構成され、カメラ13‐1等の各デバイスは、GMクロックに対してPTPの時刻同期で動作するオーディナリークロック(Ordinary Clock)デバイスとして機能する通信装置15として構成される。即ち、図6に示す同期通信システムは、GMクロックと、バウンダリークロックと、オーディナリークロックの3階層でPTPに基づく時刻同期を行う。これにより、図6に示す同期通信システムは、各通信装置15のクロック同士の同期をGMクロックで維持することができる。
このように、近年、SDIやMADIによって構成されていた同期通信システムを、一般的なIPベースのパケットを用いるIPネットワークに置き換えて構築することが検討されている。IPネットワークに基づく同期通信システムは、安価で伝送容量を大きくすることができることから、設備コストを下げることが期待される。また、図5に示すような同期通信システムにおける各デバイスの同期は、同軸ケーブルを用いてBlack Burst信号(例えば、非特許文献2参照)や3値Sync信号(例えば、非特許文献3参照)を伝送して同期を維持していた。一方、従来の通信システムをIPネットワークに置き換えた図6に示すような同期通信システムでは、IPネットワークを用いて各通信装置15をPTPに基づく時刻同期で維持させることができる。このため、図6に示すような同期通信システムでは、複数のローカル同期通信システムを通信装置15経由で接続して1つの同期通信システムを構成し、各ローカル同期通信システム間で、複数のグランドマスターから選出した1つのグランドマスターに基づきPTPの時刻同期を維持させることもできる(例えば、非特許文献4参照)。
尚、特許文献1には、複数のグランドマスター候補のうちの1つグランドマスター候補を選出する動作を行う通信装置として、他の通信装置からグランドマスター候補とその優先度を示すメッセージを取得して、取得した優先度を示すメッセージと自通信装置のグランドマスターの優先度とを比較し、他の通信装置から得られるグランドマスター候補の優先度がより高い時に、他の通信装置の時刻と自通信装置の時刻との差分を算出し、その差分が閾値より小さい場合に、当該他の通信装置を自通信装置のグランドマスターに切り替えるように制御する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
SMPTE ST 292-1,"1.5 Gb/S Signal/Data Serial Interface",[online], IEEE Xplore Digital Library, [令和1年10月21日検索], インターネット〈https://ieeexplore.ieee.org/document/7291770〉
SMPTE ST 170,"2004 Television Composite Analog Video Signal NTSC for Studio Applications",[online], IEEE Xplore Digital Library, [令和1年10月21日検索], インターネット〈https://ieeexplore.ieee.org/document/7291416〉
SMPTE ST 240,"1999 SMPTE Standard For Television 1125-Line High-Definition Production Systems Signal Parameters",[online], IEEE Xplore Digital Library, [令和1年10月21日検索], インターネット〈https://ieeexplore.ieee.org/document/7291461〉
SMPTE ST 2059-2,"2015 SMPTE Profile for Use of IEEE-1588 Precision Time Protocol in Professional Broadcast Applications",[online], IEEE Xplore Digital Library, [令和1年10月21日検索], インターネット〈https://ieeexplore.ieee.org/document/7291608〉
ところで、例えば番組制作に係る設備として、図6に示すようなIPネットワーク化した同期通信システムを利用する際に、放送局外の中継現場における現場設備と放送局設備とでそれぞれPTPに基づくローカル同期通信システムを構築し、各ローカル同期通信システムを通信接続して全体としてPTPに基づく1つの同期通信システムを構成することができる。この場合、各ローカル同期通信システム間で、複数のグランドマスターから選出した1つのグランドマスターに基づきPTPの時刻同期を維持させることができ、放送局設備から現場設備の番組制作(或いは現場設備から放送局設備の番組制作)を行うリモートプロダクションを実現することができる。
例えば、図7は、従来技術から想定されるPTPに基づく同期通信システム1として、放送局設備と現場設備との間での接続が無く個別に動作するときの典型的な動作例を示すブロック図である。
図7に示す同期通信システム1において、放送局設備では、グランドマスター装置10Aと、グランドマスター装置10AにおけるPTPのグランドマスター(GM)クロック(クロックA)に対してPTPの時刻同期で動作するネットワークスイッチ等のバウンダリークロックデバイス12Aと、GMクロック(クロックA)に対してPTPの時刻同期で動作するカメラ等のオーディナリークロックデバイス13Aとが、IPベースのパケットを用いるIPネットワークで接続される。ここで、グランドマスター装置10Aは、通信アンテナ11Aを介してGPS(Global Positioning System)衛星20のGPS時刻と同期するために、PTPで規定される時刻同期源(timeSource)として0x20が設定され、これにより、GPS衛星20のGPS時刻と同期したGMクロック(クロックA)を発生する。グランドマスター装置10A、並びに、バウンダリークロックデバイス12A及びオーディナリークロックデバイス13Aを構成する各通信装置15Aのクロック同士の同期は、各デバイス間のマスター/スレーブの時刻同期で、グランドマスター装置10AにおけるPTPのGMクロック(クロックA)に基づいて3階層でPTPの時刻同期を行うことができる。
また、図7に示す同期通信システム1において、現場設備では、グランドマスター装置10Bと、グランドマスター装置10BにおけるPTPのGMクロック(クロックB)に対してPTPの時刻同期で動作するネットワークスイッチ等のバウンダリークロックデバイス12Bと、GMクロック(クロックB)に対してPTPの時刻同期で動作するカメラ等のオーディナリークロックデバイス13Bとが、IPベースのパケットを用いるIPネットワークで接続される。ここで、グランドマスター装置10Bは、通信アンテナ11Bを介してGPS衛星20のGPS時刻と同期するために、PTPで規定される時刻同期源(timeSource)として0x20が設定され、これにより、GPS衛星20のGPS時刻と同期したGMクロック(クロックB)を発生する。グランドマスター装置10B、並びに、バウンダリークロックデバイス12B及びオーディナリークロックデバイス13Bを構成する各通信装置15Bのクロック同士の同期は、各デバイス間のマスター/スレーブの時刻同期で、グランドマスター装置10BにおけるPTPのGMクロック(クロックB)に基づいて3階層でPTPの時刻同期を行うことができる。
ところで、図7に示す同期通信システム1では、現場設備と放送局設備のそれぞれにGPS時刻に同期したGMクロックを発生するグランドマスター装置10A,10Bを設置して運用することになるが、一方のグランドマスター装置のGPS同期に障害が発生した場合には、他方のグランドマスター装置からのGMクロックを利用してバックアップ動作できる構成とすることが望ましい。
そこで、図8に示すように、バウンダリークロックデバイス12A,12B間をPTPの時刻同期を行うように接続することができる。図8は、従来技術から想定されるPTPに基づく同期通信システム1として、放送局設備と現場設備との間で放送番組のリモートプロダクションを可能とするよう接続状態にあるときの典型的な動作例を示すブロック図である。
図8に示す例では、バウンダリークロックデバイス12Aをマスター、バウンダリークロックデバイス12Bをスレーブとして、放送局設備内のデバイスをクロックAでPTPに基づく時刻同期を行い、このクロックAを用いて現場設備内のデバイスを時刻同期させる例を示している。この場合、現場設備では、グランドマスター装置10Bは、クロックAでパッシブ動作するマスターとなり、バウンダリークロックデバイス12B及びオーディナリークロックデバイス13Bも、各デバイス間のマスター/スレーブの時刻同期としてクロックAで動作する。つまり、図8に示す例では、放送局設備から現場設備の番組制作を行うリモートプロダクションを実現することができる。
また、図5に示すようなSDI・MADI信号形式の同期通信システムでは、現場設備からの映像や音声は、放送局設備内のデバイスとは同期していないため、放送局設備で現場設備からの映像や音声を受信する際に再同期処理が必要となり、放送番組のリモートプロダクションを行う際に同期ずれが生じうる問題があった。このような場合には、図8に示すように同期通信システム1を構築することで、同期ずれを解消することもできる。
つまり、図6に例示する各デバイスについて、図7及び図8に示すように同期通信システム1を構築し、現場設備と放送局設備とでそれぞれGPS時刻に同期したPTPのGMクロックを利用することで、現場設備からの映像や音声を放送局設備のデバイスに同期した信号とすることができるため、再同期処理が不要になるという利点がある。
ところで、複数のPTPの複数のグランドマスター候補から一つを選出するアルゴリズムとして、BMCA(Best Master Clock Algorithm)が標準規格SMPTE ST 2059-2で規定されている(例えば、非特許文献4参照)。
図9は、複数のPTPの複数のグランドマスター候補(即ち、GMクロック候補)から一つを選出するアルゴリズムとして、PTPの標準規格SMPTE ST 2059-2で規定されるBMCAを示すフローチャートである。まず、標準規格SMPTE ST 2059-2では、複数のPTPの複数のグランドマスター候補から一つを選出するために、以下に示すパラメータがデータセットとしてPTPメッセージに含まれるとして規定されている。
「GMクロック識別子(Identity)」は、GMクロック固有の識別子である。
「第1の優先度(priority1)」は、同期通信システムの管理者が設定するGMクロック毎の第1の優先度である。
「GMクラス(class)」は、GMクロック毎のトレーサビリティを示す値である。
「GMクロック精度(accuracy)」は、GMクロック毎の精度を示す値である。
「GMクロック安定度(offsetScaledLogVariance)」は、GMクロック毎の安定度を示す値である。
「第2の優先度(priority2)」は、同期通信システムの管理者が設定するGMクロック毎の第2の優先度である。
「時刻同期源(timeSource)」は、GMクロック毎の同期源を示す設定値であり、本例では、0x20が設定されることで、GPS時刻同期を示すものとなる。
「バウンダリークロック数(stepsRemoved)」は、各グランドマスター装置からバウンダリークロックデバイスまでの経路中にあるバウンダリークロックの数(即ち、バウンダリークロックデバイスの数)を示す値である。
「GMクロック識別子(Identity)」は、GMクロック固有の識別子である。
「第1の優先度(priority1)」は、同期通信システムの管理者が設定するGMクロック毎の第1の優先度である。
「GMクラス(class)」は、GMクロック毎のトレーサビリティを示す値である。
「GMクロック精度(accuracy)」は、GMクロック毎の精度を示す値である。
「GMクロック安定度(offsetScaledLogVariance)」は、GMクロック毎の安定度を示す値である。
「第2の優先度(priority2)」は、同期通信システムの管理者が設定するGMクロック毎の第2の優先度である。
「時刻同期源(timeSource)」は、GMクロック毎の同期源を示す設定値であり、本例では、0x20が設定されることで、GPS時刻同期を示すものとなる。
「バウンダリークロック数(stepsRemoved)」は、各グランドマスター装置からバウンダリークロックデバイスまでの経路中にあるバウンダリークロックの数(即ち、バウンダリークロックデバイスの数)を示す値である。
図8に示すバウンダリークロックデバイス12A,12Bが接続される同期通信システム1において、各通信装置15A,15Bが、グランドマスター装置10AにおけるPTPのGMクロック(クロックA)と、グランドマスター装置10BにおけるPTPのGMクロック(クロックB)の複数のGMクロック候補から一つを選出する際に、図9に示すBMCAのアルゴリズムを適用するときは、以下のようになる。
各通信装置15A,15Bは、クロックAのデータセットを含むPTPメッセージと、クロックBのデータセットを含むPTPメッセージとをそれぞれ取得して各データセットを比較するにあたり、まず、クロックAとクロックBの二つのGMクロック候補のGMクロック識別子(Identity)が同一か否かを判定する(ステップS1)。
二つのGMクロック候補のGMクロック識別子(Identity)が同一の場合(ステップS1:Yes)、各通信装置15A,15Bは、詳細な説明は省略するが、同期ループの形成(図8に示すGPS衛星20,グランドマスター装置10A,バウンダリークロックデバイス12A,バウンダリークロックデバイス12B,グランドマスター装置10Bのループ形成)を避けるため、バウンダリークロック数(stepsRemoved)の大小に基づいたループ回避処理を実行する(ステップS2)。
二つのGMクロック候補のGMクロック識別子(Identity)が異なる場合(ステップS1:No)、各通信装置15A,15Bは、二つのGMクロック候補の第1の優先度(priority1)について比較し(ステップS3)、第1の優先度(priority1)の値が小さいGMクロック候補を選出する。例えばクロックAのpriority1がクロックBのpriority1より高い優先度を示すときは(ステップS3:“A>B”)、ステップS9に移行してクロックBを選出する。また、クロックAのpriority1がクロックBのpriority1より低い優先度を示すときは(ステップS3:“A<B”)、ステップS10に移行してクロックAを選出する。
一方、二つのGMクロック候補のpriority1が同一の場合(ステップS3:“A=B”)、各通信装置15A,15Bは、次にGMクラス(class)の比較を行い(ステップS4)、GMクラス(class)の値が小さいGMクロック候補を選出する。例えばクロックAのclassがクロックBのclassより大きい値を示すときは(ステップS4:“A>B”)、ステップS9に移行してクロックBを選出する。また、クロックAのclassがクロックBのclassより低い小さい値を示すときは(ステップS4:“A<B”)、ステップS10に移行してクロックAを選出する。
一方、二つのGMクロック候補のGMクラス(class)も同一の場合(ステップS4:“A=B”)、各通信装置15A,15Bは、次にGMクロック精度(accuracy)の比較を行い(ステップS5)、GMクロック精度(accuracy)の値が小さいGMクロック候補を選出する。例えばクロックAのaccuracyがクロックBのaccuracyより大きい値を示すときは(ステップS5:“A>B”)、ステップS9に移行してクロックBを選出する。また、クロックAのaccuracyがクロックBのaccuracyより低い小さい値を示すときは(ステップS5:“A<B”)、ステップS10に移行してクロックAを選出する。
一方、二つのGMクロック候補のGMクロック精度(accuracy)も同一の場合、各通信装置15A,15Bは、次にGMクロック安定度(offsetScaledLogVariance)の比較を行い(ステップS6)、GMクロック安定度(offsetScaledLogVariance)の値が小さいGMクロック候補を選出する。例えばクロックAのoffsetScaledLogVarianceがクロックBのoffsetScaledLogVarianceより大きい値を示すときは(ステップS6:“A>B”)、ステップS9に移行してクロックBを選出する。また、クロックAのoffsetScaledLogVarianceがクロックBのoffsetScaledLogVarianceより低い小さい値を示すときは(ステップS6:“A<B”)、ステップS10に移行してクロックAを選出する。
一方、二つのGMクロック候補のGMクロック安定度(offsetScaledLogVariance)も同一の場合、各通信装置15A,15Bは、次に二つのGMクロック候補の第2の優先度(priority2)について比較し(ステップS7)、第2の優先度(priority2)の値が小さいGMクロック候補を選出する。例えばクロックAのpriority2がクロックBのpriority2より高い優先度を示すときは(ステップS7:“A>B”)、ステップS9に移行してクロックBを選出する。また、クロックAのpriority2がクロックBのpriority2より低い優先度を示すときは(ステップS7:“A<B”)、ステップS10に移行してクロックAを選出する。
一方、二つのGMクロック候補の第2の優先度(priority2)も同一の場合、各通信装置15A,15Bは、次にGMクロック識別子(Identity)の比較を行い(ステップS8)、GMクロック識別子(Identity)の値が小さいGMクロック候補を選出する。例えばクロックAのIdentityがクロックBのIdentityより大きい値を示すときは(ステップS8:“A>B”)、ステップS9に移行してクロックBを選出する。また、クロックAのIdentityがクロックBのIdentityより低い優先度を示すときは(ステップS8:“A<B”)、ステップS10に移行してクロックAを選出する。
これにより、複数のグランドマスター装置を含む同期通信システムにおいて、複数のグランドマスター装置のうちBMCAのアルゴリズムによって決められる一台のグランドマスター装置が供給するGMクロックのみが時刻同期に用いられる。このため、図8に示す同期通信システム1のように、現場設備と放送局設備でお互いにPTPで同期ができるように接続すると、現場設備と放送局設備のどちらかのグランドマスター装置に全てのデバイスが時刻同期することになる。
しかしながら、リモートプロダクションによる中継番組の制作期間中では、現場設備と放送局設備間の回線の接続(図8)・切断(図7)の切り替えが頻繁に行われることが想定されるが、図8に示す同期通信システム1において、各通信装置15A,15Bが、図9に示すBMCAのアルゴリズムを適用して動作する形態では、現場設備と放送局設備間の回線の接続・切断の切り替えが行われる度に時刻同期先となるグランドマスターが切り替わることになり、安定動作の観点からは改善の余地がある。
尚、特許文献1に示された技術は、新たなグランドマスター候補が接続されたときに、その提供時刻の品質が閾値を満たさない場合はBMCAで選択されたとしてもグランドマスターを変更しないものとなる。このため、閾値の設定によってその挙動が変わるため、様々な環境で用いることが想定される図8に示す同期通信システム1への適用は困難である。
そこで、本発明の目的は、上述の問題に鑑みて、複数のグランドマスターを運用するIPネットワークを利用した同期通信システムにおいて、複数のグランドマスターの中から安定動作するグランドマスターを選出し、PTPの時刻同期で通信を行う通信装置及びプログラムを提供することにある。
本発明の通信装置は、複数のグランドマスターを備えるIPネットワークを利用した同期通信システムにて、当該複数のグランドマスターの中から安定動作するグランドマスターを選出し、PTP(Precision Time Protocol)に基づく時刻同期で通信を行う通信装置であって、通信確立した複数台の他のデバイスの各々に対してIPベースのパケットを用いてPTPメッセージを送受信するための複数個の送受信ポート内にそれぞれ設けられるPTPメッセージ送受信部及びグランドマスター候補選出部と、前記複数のグランドマスターのうち一つを選出するグランドマスター選出部と、を備え、前記PTPメッセージ送受信部の各々は、通信接続した他のデバイスからPTPメッセージを取得し、それぞれ対応する前記グランドマスター候補選出部に出力する手段と、前記グランドマスター選出部から、選出したグランドマスターのパラメータの通知を受けて、当該選出したグランドマスターのパラメータを含むPTPメッセージを通信接続した他のデバイスに向けて送信する手段と、を有し、前記グランドマスター候補選出部の各々は、それぞれ対応する前記PTPメッセージ送受信部から取得したPTPメッセージを解読しグランドマスター候補を選出する動作を行い、PTPの複数のグランドマスター候補から一つを選出するためのパラメータとしてPTPの標準規格で規定されるIdentity、priority1、class、accuracy、offsetScaledLogVariance、priority2、timeSource、及びstepsRemovedを抽出して、前記グランドマスター選出部に出力する手段を有し、前記グランドマスター選出部は、前記パラメータを基に、所定のアルゴリズムに従ってグランドマスター候補を二つずつ比較し、最終的に一つのグランドマスターを選出して時刻同期させ、選出したグランドマスターのパラメータを前記PTPメッセージ送受信部の各々に通知する手段を有することを特徴とする。
また、本発明の通信装置において、前記グランドマスター選出部は、前記所定のアルゴリズムとして、二つのグランドマスター候補のパラメータの比較として、Identityに差異があり、priority1、class、accuracy、offsetScaledLogVariance、priority2が同一である時に、timeSourceの同一性比較を行い、timeSourceが同一のときにstepsRemovedの各々の大小比較を行ってstepsRemovedが小さいグランドマスター候補を選出し、timeSourceに差異があるか、又はstepsRemovedの大小比較で差異が無いときに、Identityの大小比較で一つのグランドマスター候補を選出することを特徴とする。
また、本発明の通信装置において、前記複数のグランドマスターの各々は、前記timeSourceとして、GPS時刻同期を示す値が設定され、前記所定のアルゴリズムにより、GPS時刻同期で異なるグランドマスターを基に動作する他のデバイスに対して回線の接続・切断を任意時刻で可能とするように構成されていることを特徴とする。
更に、本発明のプログラムは、コンピュータを、本発明の通信装置として機能させるためのプログラムとして構成する。
本発明によれば、複数のグランドマスターを運用するIPネットワークを利用した同期通信システムにて、各通信装置は、GPS時刻同期としてより安定動作するグランドマスターを選出することができ、同期通信システム内の回線の接続・切断の切り替えが頻繁に行われる場合でも安定動作するようになる。
以下、図1乃至図4を参照しながら、本発明による一実施例のPTPに基づく通信装置15、及び同期通信システム1を順に説明する。尚、図1乃至図4に関して、図6乃至図9に示すものと同様な構成要素には、同一の参照番号を付している。
(通信装置)
図1は、本発明による一実施例のPTPに基づく通信装置15の概略構成を示すブロック図である。通信装置15は、図6に示した通信装置15として利用し、図7及び図8に示した同期通信システム1の通信装置15A,15Bとして応用できるものであり、この時の動作例については、図3及び図4を参照して説明する。
図1は、本発明による一実施例のPTPに基づく通信装置15の概略構成を示すブロック図である。通信装置15は、図6に示した通信装置15として利用し、図7及び図8に示した同期通信システム1の通信装置15A,15Bとして応用できるものであり、この時の動作例については、図3及び図4を参照して説明する。
図1に示すように、本実施例の通信装置15は、IPネットワークで構築された同期通信システム1に含まれるPTPの時刻同期で動作するバウンダリークロックデバイス又はオーディナリークロックデバイスであって、通信装置やグランドマスター装置等のN(N≧2)台の他のデバイスとそれぞれ通信確立し、通信確立したN台の他のデバイスの各々に対してIPベースのパケットを用いてPTPメッセージを送受信するためのN個の送受信ポートP1,P2,…,Pnを有し、N個の送受信ポートP1,P2,…,Pn内にそれぞれ設けられるPTPメッセージ送受信部151及びグランドマスター候補選出部152と、グランドマスター選出部153と、を備える。尚、図1に示す通信装置15は、ネットワークスイッチ等のバウンダリークロックデバイスや、カメラ等のオーディナリークロックデバイスに適用することができるPTPに基づく時刻同期の制御に関する機能部のみを図示しており、映像又は音声等のパケットの生成、伝送、或いは受信等に関する機能部については本発明の主旨でないため、図示を省略している。
各PTPメッセージ送受信部151は、通信接続した他のデバイスからPTPメッセージを取得して、それぞれ対応するグランドマスター候補選出部152に出力する機能、及び、グランドマスター選出部153から、選出したグランドマスターのパラメータの通知を受けて、当該選出したグランドマスターのパラメータを含むPTPメッセージを通信接続した他のデバイスに向けて送信する機能を有する。尚、各送受信ポートPn上でのPTPメッセージの送受信動作は、PTPの標準規格SMPTE ST 2059-2で規定されるPTPの時刻同期を行う従来技術と同様であり、その説明は省略する。
各グランドマスター候補選出部152は、それぞれ対応するPTPメッセージ送受信部151から取得したPTPメッセージを解読しグランドマスター候補を選出する動作を行い、PTPの複数のグランドマスター候補から一つを選出するためのパラメータとしてPTPの標準規格SMPTE ST 2059-2で規定されるGMクロック識別子(Identity)、第1の優先度(priority1)、GMクラス(class)、GMクロック精度(accuracy)、GMクロック安定度(offsetScaledLogVariance)、第2の優先度(priority2)、時刻同期源(timeSource)、及びバウンダリークロック数(stepsRemoved)を抽出して、グランドマスター選出部153に出力する。尚、各送受信ポートPn上でのPTPメッセージからグランドマスター候補を選出する動作は、PTPの標準規格SMPTE ST 2059-2で規定されるPTPの時刻同期を行う従来技術と同様であり、その説明は省略する。
上述したが、標準規格SMPTE ST 2059-2では、PTPの複数のグランドマスター候補から一つを選出するための以下に示すパラメータがデータセットとしてPTPメッセージに含まれるとして規定されている。
「GMクロック識別子(Identity)」は、GMクロック固有の識別子である。
「第1の優先度(priority1)」は、同期通信システムの管理者が設定するGMクロック毎の第1の優先度である。
「GMクラス(class)」は、GMクロック毎のトレーサビリティを示す値である。
「GMクロック精度(accuracy)」は、GMクロック毎の精度を示す値である。
「GMクロック安定度(offsetScaledLogVariance)」は、GMクロック毎の安定度を示す値である。
「第2の優先度(priority2)」は、同期通信システムの管理者が設定するGMクロック毎の第2の優先度である。
「時刻同期源(timeSource)」は、GMクロック毎の同期源を示す設定値であり、本例では、0x20が設定されることで、GPS時刻同期を示すものとなる。
「バウンダリークロック数(stepsRemoved)」は、各グランドマスター装置からバウンダリークロックデバイスまでの経路中にあるバウンダリークロックの数(即ち、バウンダリークロックデバイスの数)を示す値である。
「GMクロック識別子(Identity)」は、GMクロック固有の識別子である。
「第1の優先度(priority1)」は、同期通信システムの管理者が設定するGMクロック毎の第1の優先度である。
「GMクラス(class)」は、GMクロック毎のトレーサビリティを示す値である。
「GMクロック精度(accuracy)」は、GMクロック毎の精度を示す値である。
「GMクロック安定度(offsetScaledLogVariance)」は、GMクロック毎の安定度を示す値である。
「第2の優先度(priority2)」は、同期通信システムの管理者が設定するGMクロック毎の第2の優先度である。
「時刻同期源(timeSource)」は、GMクロック毎の同期源を示す設定値であり、本例では、0x20が設定されることで、GPS時刻同期を示すものとなる。
「バウンダリークロック数(stepsRemoved)」は、各グランドマスター装置からバウンダリークロックデバイスまでの経路中にあるバウンダリークロックの数(即ち、バウンダリークロックデバイスの数)を示す値である。
グランドマスター選出部153は、各PTPメッセージ送受信部151から得られる複数のグランドマスター候補について、上記のパラメータを基に、PTPの標準規格SMPTE ST 2059-2で規定されるBMCAを改良したアルゴリズムに従ってグランドマスター候補を二つずつ比較し、最終的に一つのグランドマスター候補を選出する。そして、グランドマスター選出部153は、選出した一つのグランドマスター候補をグランドマスターとして、そのグランドマスターに時刻同期させ、選出したグランドマスターのパラメータを各PTPメッセージ送受信部151に通知する。この通知を受けた各PTPメッセージ送受信部151は、選出したグランドマスターのパラメータを含むPTPメッセージを通信接続した他のデバイスに向けて送信する。
ここで、グランドマスター選出部153は、PTPの標準規格SMPTE ST 2059-2で規定されるBMCAを改良したアルゴリズムとして、図2を参照して後述するが、二つのグランドマスター候補のパラメータの比較として、GMクロック識別子(Identity)に差異があり、第1の優先度(priority1)、GMクラス(class)、GMクロック精度(accuracy)、GMクロック安定度(offsetScaledLogVariance)、第2の優先度(priority2)が同一である時に、時刻同期源(timeSource)の同一性比較を行い、時刻同期源(timeSource)が同一のときにバウンダリークロック数(stepsRemoved)の各々の大小比較を行ってバウンダリークロック数(stepsRemoved)が小さいグランドマスター候補を選出し、時刻同期源(timeSource)に差異があるか、又はバウンダリークロック数(stepsRemoved)の大小比較で差異が無いときに、GMクロック識別子(Identity)の大小比較で一つのグランドマスター候補を選出する。
(通信装置の動作)
図2は、本発明による一実施例のPTPに基づく通信装置15における複数のPTPの複数のグランドマスター候補(即ち、GMクロック候補)から一つを選出するアルゴリズムとして、PTPの標準規格SMPTE ST 2059-2で規定されるBMCAを改良したアルゴリズムを示すフローチャートである。
図2は、本発明による一実施例のPTPに基づく通信装置15における複数のPTPの複数のグランドマスター候補(即ち、GMクロック候補)から一つを選出するアルゴリズムとして、PTPの標準規格SMPTE ST 2059-2で規定されるBMCAを改良したアルゴリズムを示すフローチャートである。
図2におけるステップS1〜S7までの処理は、図9に示すBMCAと同様である。
即ち、本実施例の通信装置15は、クロックAのデータセットを含むPTPメッセージと、クロックBのデータセットを含むPTPメッセージとをそれぞれ取得して各データセットを比較するにあたり、まず、クロックAとクロックBの二つのGMクロック候補のGMクロック識別子(Identity)が同一か否かを判定する(ステップS1)。
二つのGMクロック候補のGMクロック識別子(Identity)が同一の場合(ステップS1:Yes)、本実施例の通信装置15は、詳細な説明は省略するが、同期ループの形成(図8に示すGPS衛星20,グランドマスター装置10A,バウンダリークロックデバイス12A,バウンダリークロックデバイス12B,グランドマスター装置10Bのループ形成)を避けるため、バウンダリークロック数(stepsRemoved)の大小に基づいたループ回避処理を実行する(ステップS2)。
二つのGMクロック候補のGMクロック識別子(Identity)が異なる場合(ステップS1:No)、本実施例の通信装置15は、二つのGMクロック候補の第1の優先度(priority1)について比較し(ステップS3)、第1の優先度(priority1)の値が小さいGMクロック候補を選出する。
一方、二つのGMクロック候補のpriority1が同一の場合(ステップS3:“A=B”)、本実施例の通信装置15は、次にGMクラス(class)の比較を行い(ステップS4)、GMクラス(class)の値が小さいGMクロック候補を選出する。
一方、二つのGMクロック候補のGMクラス(class)も同一の場合(ステップS4:“A=B”)、本実施例の通信装置15は、次にGMクロック精度(accuracy)の比較を行い(ステップS5)、GMクロック精度(accuracy)の値が小さいGMクロック候補を選出する。
一方、二つのGMクロック候補のGMクロック精度(accuracy)も同一の場合、本実施例の通信装置15は、次にGMクロック安定度(offsetScaledLogVariance)の比較を行い(ステップS6)、GMクロック安定度(offsetScaledLogVariance)の値が小さいGMクロック候補を選出する。
一方、二つのGMクロック候補のGMクロック安定度(offsetScaledLogVariance)も同一の場合、本実施例の通信装置15は、次に二つのGMクロック候補の第2の優先度(priority2)について比較し(ステップS7)、第2の優先度(priority2)の値が小さいGMクロック候補を選出する。
続く処理は、本実施例の通信装置15において特有の処理であり、二つのGMクロック候補の第2の優先度(priority2)も同一の場合、本実施例の通信装置15は、次に二つのGMクロック候補の時刻同期源(timeSource)が双方とも0x20(GPS時刻同期)であるか否かを判定する(ステップS7A)。
二つのGMクロック候補の時刻同期源(timeSource)が双方とも0x20(GPS時刻同期)である場合(ステップS7A:Yes)、本実施例の通信装置15は、次に二つのGMクロック候補のバウンダリークロック数(stepsRemoved)の比較を行い(ステップS7B)、バウンダリークロック数(stepsRemoved)の値が小さいGMクロック候補を選出する。例えば二つのGMクロック候補のうち一方のクロックAのstepsRemovedが一方のクロックBのstepsRemovedより高い優先度を示すときは(ステップS7B:“A>B”)、ステップS9に移行してクロックBを選出する。また、クロックAのstepsRemovedがクロックBのstepsRemovedより低い優先度を示すときは(ステップS7B:“A<B”)、ステップS10に移行してクロックAを選出する。
一方、二つのGMクロック候補の時刻同期源(timeSource)のうち少なくとも一方が0x20(GPS時刻同期)でない場合(ステップS7A:No)、ステップS8に移行する。また、二つのGMクロック候補のバウンダリークロック数(stepsRemoved)が同一の場合(ステップS7B:“A=B”)も、ステップS8に移行する。
ステップS8では、本実施例の通信装置15は、図9に示すBMCAと同様に、GMクロック識別子(Identity)の比較を行い、GMクロック識別子(Identity)の値が小さいGMクロック候補を選出する。
以上のように本実施例の通信装置15を構成し、バウンダリークロックデバイスとして適用することで(オーディナリークロックデバイスとして適用してもよい。)、同期通信システム1上に複数のグランドマスター候補が存在し、そのGMクロック識別子(Identity)及びバウンダリークロック数(stepsRemoved)以外の他のパラメータが同一の場合に、バウンダリークロック数(stepsRemoved)の値が小さいグランドマスター候補を選択することができる。また、一方のグランドマスター装置のGPS同期に障害が発生した場合にも、GMクラス(class)の比較等で、他方のグランドマスター装置のGPS同期時刻で同期を維持することができる。
(同期通信システム)
図3は、本発明による一実施例のPTPに基づく同期通信システム1として、放送局設備と現場設備との間で一方がGPS同期障害状態にある場合でも放送番組のリモートプロダクションを可能とする典型的な動作例を示すブロック図である。
図3は、本発明による一実施例のPTPに基づく同期通信システム1として、放送局設備と現場設備との間で一方がGPS同期障害状態にある場合でも放送番組のリモートプロダクションを可能とする典型的な動作例を示すブロック図である。
図3に示す同期通信システム1のデバイス配置に関する構成自体は、図8に示す同期通信システム1と同様であるが、図3に示す同期通信システム1における通信装置15A,15Bとして、図1に示す本実施例の通信装置15が適用されている点で相違する。即ち、図3に示す同期通信システム1において、バウンダリークロックデバイス12A及びオーディナリークロックデバイス13A、並びに、バウンダリークロックデバイス12B及びオーディナリークロックデバイス13Bは、いずれも、図2に示すBMCAを改良したアルゴリズムに従って、複数のPTPのグランドマスターから一つを選出するように動作する。
図3に示す例では、放送局設備と現場設備との間でIPネットワークによる接続があり、バウンダリークロックデバイス12Aをマスター、バウンダリークロックデバイス12Bをスレーブとして、放送局設備内のデバイスをクロックAでPTPの時刻同期を行い、このクロックAを用いて現場設備内のデバイスをPTPに基づいて時刻同期させる例を示しており、グランドマスター装置10BのGPS同期に障害が発生している様子を示している。この場合、通信装置15A,15Bは、GMクラス(class)の比較等で、他方のグランドマスター装置のGPS同期時刻で同期を維持することができる。このため、現場設備では、グランドマスター装置10Bは、クロックAでパッシブ動作するマスターとなり、バウンダリークロックデバイス12B及びオーディナリークロックデバイス13Bも、各デバイス間のマスター/スレーブの時刻同期としてクロックAで動作する。つまり、図3に示す例では、図8に示す例と同様に、放送局設備から現場設備の番組制作を行うリモートプロダクションを実現することができる。
図4は、本発明による一実施例のPTPに基づく同期通信システム1として、放送局設備と現場設備との間で双方がGPS同期状態にあり放送局設備と現場設備との間の回線の時刻同期を行いの切り替えが頻繁に行われる場合でも安定動作するようにして、放送番組のリモートプロダクションを可能とする典型的な動作例を示すブロック図である。
図4に示す同期通信システム1は、図3に示すような放送局設備と現場設備との間で一方がGPS同期障害状態にないときの例であり、即ち、図4に示す同期通信システム1のデバイス配置に関する構成自体は、図8に示す同期通信システム1と同様であるが、図4に示す同期通信システム1における通信装置15A,15Bとして、図1に示す本実施例の通信装置15が適用されている点で相違する。即ち、図4に示す同期通信システム1において、バウンダリークロックデバイス12A及びオーディナリークロックデバイス13A、並びに、バウンダリークロックデバイス12B及びオーディナリークロックデバイス13Bは、いずれも、図2に示すBMCAを改良したアルゴリズムに従って、複数のPTPのグランドマスターから一つを選出するように動作する。
図4に示す例では、放送局設備と現場設備との間でIPネットワークによる接続があり、バウンダリークロックデバイス12Aをマスター、バウンダリークロックデバイス12Bをパッシブ動作するマスターとしてPTPの時刻同期を行い、放送局設備内のデバイスをクロックAでPTPに基づいて時刻同期させる一方で、現場設備内のデバイスをクロックBでPTPに基づいて時刻同期させる例を示している。この場合、同期通信システム1上に複数のグランドマスター候補(GMクロックとしてクロックA、クロックB)が存在し、通信装置15A,15Bは、図2に示すBMCAを改良したアルゴリズムに従って、GMクロック識別子(Identity)及びバウンダリークロック数(stepsRemoved)以外の他のパラメータが同一の場合に、バウンダリークロック数(stepsRemoved)の値が小さいグランドマスター候補(即ち、GMクロック)を選択する動作を行っている。
つまり、図4に示す例では、バウンダリークロックデバイス12Aは、クロックA,Bの利用の比較判定に用いるバウンダリークロック数(stepsRemoved)の値として、クロックAについては、グランドマスター装置10Aからバウンダリークロックデバイス12Aまでの経路中にあるバウンダリークロックの数(即ち、バウンダリークロックデバイスの数)は“0”であり、クロックBについては、グランドマスター装置10Bからバウンダリークロックデバイス12Aまでの経路中にあるバウンダリークロックの数(即ち、バウンダリークロックデバイスの数)はバウンダリークロックデバイス12Bを介在するため “1”であるから、クロックAを選択する。バウンダリークロックデバイス12AがクロックAを選択すると、オーディナリークロックデバイス13Aは、本例ではクロックAを選択する経路しかないので、クロックAを選択する。
また、図4に示す例では、バウンダリークロックデバイス12Bは、クロックA,Bの利用の比較判定に用いるバウンダリークロック数(stepsRemoved)の値として、クロックAについては、グランドマスター装置10Bからバウンダリークロックデバイス12Bまでの経路中にあるバウンダリークロックの数(即ち、バウンダリークロックデバイスの数)は“0”であり、クロックAについては、グランドマスター装置10Aからバウンダリークロックデバイス12Bまでの経路中にあるバウンダリークロックの数(即ち、バウンダリークロックデバイスの数)はバウンダリークロックデバイス12Aを介在するため “1”であるから、クロックBを選択する。バウンダリークロックデバイス12BがクロックBを選択すると、オーディナリークロックデバイス13Bは、本例ではクロックBを選択する経路しかないので、クロックBを選択する。
バウンダリークロックデバイス12Aをマスター、バウンダリークロックデバイス12Bをパッシブ動作するマスターとしてクロックAでPTPの時刻同期させるのは、クロックAのGMクロック識別子(Identity)を、クロックBのGMクロック識別子(Identity)より小さい値が予め設定されているためである。従って、クロックBのGMクロック識別子(Identity)を、クロックAのGMクロック識別子(Identity)より小さい値を予め設定されているときは、バウンダリークロックデバイス12Bをマスター、バウンダリークロックデバイス12Aをパッシブ動作するマスターとしてクロックBでPTPの時刻同期させることもできる。
さらに、図4に示す例では、放送局設備内のデバイスはクロックAで、現場設備内のデバイスはクロックBで動作し、尚且つ放送局設備と現場設備との間の回線では一方がパッシブ動作することになるため、放送局設備と現場設備との間の回線の接続・切断の切り替えが頻繁に行われる場合でも放送局設備と現場設備は独立して時刻同期が維持され安定動作するようになり、安定した放送番組のリモートプロダクションが可能となる。
換言すれば、複数のグランドマスターの各々(クロックA及びクロックB)は、時刻同期源(timeSource)として、GPS時刻同期を示す値(0x20)が設定されているため、図1に示す通信装置15は、図2に示すアルゴリズムに従いつつ、放送局設備内のデバイスはクロックAで、現場設備内のデバイスはクロックBとして時刻同期させることができ、現場設備及び放送局設備間の回線の接続・切断を任意時刻で可能としている。
尚、図3及び図4に示す一実施例の同期通信システム1においては、ネットワークスイッチ等のバウンダリークロックデバイス12A,12Bのみ、図2に示すBMCAを改良したアルゴリズムに従って複数のPTPのグランドマスターから一つを選出する通信装置で構成しておけば、カメラ等のオーディナリークロックデバイス13A,13Bについては、従来技術と同様に図9に示すBMCAで動作する通信装置としても同様に動作する。
このため、図1に示す通信装置15は、複数のグランドマスター候補から一つを選択するネットワークスイッチ等のバウンダリークロックデバイスに置換適用することで、複数の通信設備間の接続・切断の回線状態に関わらず、各通信設備内の時刻同期を安定化させることができる。特に、図1に示す通信装置15は、PTPの標準規格で規定されるIdentity、priority1、class、accuracy、offsetScaledLogVariance、priority2、timeSource、及びstepsRemovedのパラメータをそのまま用いて、BMCAのアルゴリズムを改良したアルゴリズムに従ってグランドマスターの選出動作を行うため、PTPを用いる既存の同期通信システムに対して容易に置換適用することができ、親和性も高いものとなる。
上述した実施例に関して、コンピュータを、通信装置15として機能させるように構成することができる。具体的には、通信装置15の各機能は、コンピュータ内の中央演算処理装置(CPU)によって当該コンピュータの内部又は外部の記憶部に格納されるプログラムを読み出して実行することにより実現させることができる。更に、通信装置15の機能を実現させるためのプログラムは、コンピュータで利用されるOS上のソフトウェアの一部として構成することもできる。更に、通信装置15の機能を実現させるためのプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録し可搬させることができる。また、通信装置15の各機能は、ハードウェア又はソフトウェアの一部として構成させ、各々を組み合わせて実現させることもできる。
以上、特定の実施形態の例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前述の実施形態の例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、上述した実施例では主として、2つのグランドマスター候補から1つを選出する例を説明したが、2つのグランドマスター候補から1つを選出することを繰り返すことで、3つ以上のグランドマスター候補から1つを選出する構成とすることもできる。従って、本発明は、上述した実施形態の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。
本発明によれば、IPネットワークを利用した同期通信システムにて複数のグランドマスターを運用するときに、同期通信システム内の回線の接続・切断の切り替えが頻繁に行われる場合でも各通信装置は、GPS時刻同期としてより安定動作するグランドマスターを選出することができるので、複数のグランドマスターを運用する同期通信システムに用いる通信装置の用途に有用である。
1 同期通信システム
10,10A,10B グランドマスター装置
10a 同期信号発生器
11A,11B 通信アンテナ
12 ネットワークスイッチ(バウンダリークロックデバイス)
12A,12B バウンダリークロックデバイス
13A,13B オーディナリークロックデバイス
13‐1 カメラ(オーディナリークロックデバイス)
13‐2 マイクロホン(オーディナリークロックデバイス)
13‐3 ディスプレイ(オーディナリークロックデバイス)
13‐4 ビデオスイッチャ(オーディナリークロックデバイス)
13‐5 音声ミキサ(オーディナリークロックデバイス)
15,15A,15B 通信装置
151 PTPメッセージ送受信部
152 グランドマスター候補選出部
153 グランドマスター選出部
P1,P2,…,Pn 送受信ポート
20 GPS衛星
110 同期信号発生器
121 SDIルータ
122 音声ルータ
131 カメラ
132 マイクロホン
133 ディスプレイ
134 ビデオスイッチャ
135 音声ミキサ
10,10A,10B グランドマスター装置
10a 同期信号発生器
11A,11B 通信アンテナ
12 ネットワークスイッチ(バウンダリークロックデバイス)
12A,12B バウンダリークロックデバイス
13A,13B オーディナリークロックデバイス
13‐1 カメラ(オーディナリークロックデバイス)
13‐2 マイクロホン(オーディナリークロックデバイス)
13‐3 ディスプレイ(オーディナリークロックデバイス)
13‐4 ビデオスイッチャ(オーディナリークロックデバイス)
13‐5 音声ミキサ(オーディナリークロックデバイス)
15,15A,15B 通信装置
151 PTPメッセージ送受信部
152 グランドマスター候補選出部
153 グランドマスター選出部
P1,P2,…,Pn 送受信ポート
20 GPS衛星
110 同期信号発生器
121 SDIルータ
122 音声ルータ
131 カメラ
132 マイクロホン
133 ディスプレイ
134 ビデオスイッチャ
135 音声ミキサ
Claims (4)
- 複数のグランドマスターを備えるIPネットワークを利用した同期通信システムにて、当該複数のグランドマスターの中から安定動作するグランドマスターを選出し、PTP(Precision Time Protocol)に基づく時刻同期で通信を行う通信装置であって、
通信確立した複数台の他のデバイスの各々に対してIPベースのパケットを用いてPTPメッセージを送受信するための複数個の送受信ポート内にそれぞれ設けられるPTPメッセージ送受信部及びグランドマスター候補選出部と、
前記複数のグランドマスターのうち一つを選出するグランドマスター選出部と、を備え、
前記PTPメッセージ送受信部の各々は、通信接続した他のデバイスからPTPメッセージを取得し、それぞれ対応する前記グランドマスター候補選出部に出力する手段と、前記グランドマスター選出部から、選出したグランドマスターのパラメータの通知を受けて、当該選出したグランドマスターのパラメータを含むPTPメッセージを通信接続した他のデバイスに向けて送信する手段と、を有し、
前記グランドマスター候補選出部の各々は、それぞれ対応する前記PTPメッセージ送受信部から取得したPTPメッセージを解読しグランドマスター候補を選出する動作を行い、PTPの複数のグランドマスター候補から一つを選出するためのパラメータとしてPTPの標準規格で規定されるIdentity、priority1、class、accuracy、offsetScaledLogVariance、priority2、timeSource、及びstepsRemovedを抽出して、前記グランドマスター選出部に出力する手段を有し、
前記グランドマスター選出部は、前記パラメータを基に、所定のアルゴリズムに従ってグランドマスター候補を二つずつ比較し、最終的に一つのグランドマスターを選出して時刻同期させ、選出したグランドマスターのパラメータを前記PTPメッセージ送受信部の各々に通知する手段を有することを特徴とする通信装置。 - 前記グランドマスター選出部は、前記所定のアルゴリズムとして、二つのグランドマスター候補のパラメータの比較として、Identityに差異があり、priority1、class、accuracy、offsetScaledLogVariance、priority2が同一である時に、timeSourceの同一性比較を行い、timeSourceが同一のときにstepsRemovedの各々の大小比較を行ってstepsRemovedが小さいグランドマスター候補を選出し、timeSourceに差異があるか、又はstepsRemovedの大小比較で差異が無いときに、Identityの大小比較で一つのグランドマスター候補を選出することを特徴とする、請求項1に記載の通信装置。
- 前記複数のグランドマスターの各々は、前記timeSourceとして、GPS時刻同期を示す値が設定され、前記所定のアルゴリズムにより、GPS時刻同期で異なるグランドマスターを基に動作する他のデバイスに対して回線の接続・切断を任意時刻で可能とするように構成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の通信装置。
- コンピュータを、請求項1から3のいずれか一項に記載の通信装置として機能させるためのプログラム。
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