JP5826877B2 - クロック同期管理装置、クロック同期管理装置の制御方法及び制御プログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、クロック同期管理装置、クロック同期管理装置の制御方法及び制御プログラムに関する。

現在、ＮＧＮ（Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれる次世代ＩＰネットワーク技術により、現行の公衆網をＩＰネットワークで置き換えようとする動きが見られ、通信事業者は、通信のＩＰ化・光化を進めている。これに伴い、ＩＰ電話の加入者数も年々増加の傾向にある。また、クラウド技術に代表されるように、装置をＩＰネットワーク上に自由に分散させる要望が高まってきた。

特開２００１−２４４９１８号公報

ところで、ネットワークデバイスをネットワーク上に分散配置するに際して、コスト等の観点から、末端装置にクロック同期網のインタフェースを提供できない場合や、高精度の水晶発信器やＧＰＳを搭載しない場合等には、高精度なクロックを保証することが困難となる。

このような場合には、当該末端装置においてＩＰ網上での同期方式を用いる必要があるが、適切なクロックマスタを選択できなければ高精度なクロックを保証することができないため、適切なクロックマスタを選択することが望まれていた。
さらには、分散配置システムを構築する装置数の増加、装置環境の変更等に対応して適切なクロックマスタを選択することも望まれていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、クロックマスタを適切に選択でき、分散配置システムを構築する装置数の増加、装置環境の変更等に対応して適切なクロックマスタを選択可能なクロック同期管理装置、クロック同期管理装置の制御方法及び制御プログラムを提供することを目的としている。

実施形態のクロック同期管理装置の精度評価部は、分散システムを構成している各装置の同期用のクロックの精度を評価し、少なくとも同期用のクロックを他の装置に供給可能か否かに基づいて各装置を複数の区分に分類する。
これにより、ネットワーク構築部は、精度評価部の分類に基づいて、同期用のクロックを他の装置に供給できない装置に対し、同期用のクロックを供給可能な装置を特定して同期を行わせる。

図１は、実施形態の通信システムの概要構成図である。 図２は、通信システムを構成している装置の構成図である。 図３は、クロックマスタ判定動作の一例の説明図である。 図４は、クロック同期ネットワーク構築動作の一例の説明図である。 図５は、準クロックマスタ候補の割り当ての説明図である。 図６は、クロック同期動作の一例の説明図である。 図７は、障害発生時動作の一例の説明図である。 図８は、複数の通信パスを用いたクロック同期方式の一例の説明図である。 図９は、ネットワークデバイスが新規に追加された場合のクロック同期ネットワーク構築における動作シーケンス図である。 図１０は、クロック精度評価や障害情報によりクロック同期ネットワークを更新する場合の動作シーケンスの一例の説明図である。

次に実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態の通信システムの概要構成図である。
以下の説明においては、クロック精度が高精度とは、ＩＳＤＮの音声通信を行うのに十分な精度をいうものとする。また、クロック精度が中精度とは、ＩＳＤＮの音声通信を行うのに十分とは言えないが、支障がない精度をいうものとする。さらにクロック精度が低精度とは、データ通信、ＶｏＩＰ通信を行うのに問題はないが、ＩＳＤＮの音声通信においては、音声品質が劣化するレベルの精度をいうものとする。

通信システム１０は、図１に示すように、いわゆるＷＡＮを構成するＩＰ網／公衆通信網１１と、ＩＰ網／公衆通信網１１に接続され、いわゆるアクセスポイントとして機能する複数のネットワークデバイス１２〜１７と、ＩＰ網／公衆通信網１１に接続された複数の制御装置１８、１９と、ＩＰ網／公衆通信網１１に接続された管理装置２０と、高精度のクロック精度を有するクロック信号を供給可能なクロック網２１と、を備えている。

さらに通信システム１０は、ネットワークデバイス１２に接続されＰＢＸとして構成されたローカル端末３２と、ネットワークデバイス１３に接続され基地局として構成されたローカル端末３３と、ネットワークデバイス１４に接続されＰＢＸとして構成されたローカル端末３４と、ネットワークデバイス１５に接続されＧＰＳ（装置）３５Ａを有する基地局として構成されたローカル端末３５と、ネットワークデバイス１６に接続され基地局として構成されたローカル端末３６と、ネットワークデバイス１７及びクロック網２１に接続されＰＢＸとして構成されたローカル端末３７と、を備えている。

上記構成において、制御装置１８、１９は、所定のネットワークデバイスの制御を行うとともに、ネットワークデバイスからのＩＰ網を介したクロック同期を受け付ける。
そして、制御装置１８は、ＧＰＳ（装置）１８Ａを有している。また、制御装置１９は、クロック網２１に接続されている。
さらにＧＰＳ１８Ａ、ＧＰＳ３５Ａは、高精度のクロックを生成している。

上記構成において、クロック網２１と接続されているネットワークデバイス１２、制御装置１９及びローカル端末３７は、クロック網２１からクロックを抽出する。
また、ＧＰＳを備える制御装置１８、ネットワークデバイス１３及びローカル端末３５は、ＧＰＳ１８Ａ、１３Ａ、３５Ａからクロックを抽出する。

また、ローカル端末がＧＰＳを備えている場合及びローカル端末がクロック網２１と接続されているネットワークデバイス１５、１７は、ローカル端末３５、３７からクロックを抽出する。

上述したいずれのクロック抽出も行えないネットワークデバイスであって、自己に接続されているローカル端末がＧＰＳを備えていたり、クロック網２１に接続されていたりしていて、当該ローカル端末からクロック抽出可能な場合には、ローカル端末からクロックを抽出する。また、自己に接続されているローカル端末からクロック抽出が不可のネットワークデバイスは、ＩＰ網／公衆通信網１１を介したクロック同期を行う。この場合において、ＩＰ網を介したクロック同期の手順としては、例えば、ＩＥＥＥ１５８８に規定される高精度時間プロトコル（ＰＴＰ）を用いればよい。

また、管理装置２０は、ネットワークデバイス１２〜１７のシステム情報を管理するとともに、クロック同期ネットワークを動的に構築し、必要に応じてネットワークデバイス１２〜１７に対してＩＰ網／公衆通信網１１を介したクロック同期を指示する。

図２は、通信システムを構成している装置の構成図である。
まず管理装置２０の構成について説明する。
管理装置２０は、ネットワークデバイス１２〜１７及び制御装置１８、１９のシステム情報（例えば、ＰＢＸ電話番号、基地局ページングエリアＩＤ、ＩＰアドレス、地理情報等）を記憶するシステム情報記憶部１０１と、クロック同期元となり得る高精度のクロックを生成可能な装置であるクロックマスタ及びクロック同期元となり得る中度のクロックを生成可能な装置である準クロックマスタを判定するクロックマスタ判定部１０２と、クロックマスタ判定部１０２の判定結果に基づいてクロック同期ネットワークを構築するクロック同期ネットワーク構築部１０３と、を備えている。

また、管理装置２０は、クロックマスタ候補情報及び準クロックマスタ候補情報に基づいて、クロック同期を行う装置の組み合わせを選択しネットワークデバイス１２〜１７及び制御装置１８、１９に対してクロック同期を指示するクロック同期指示部１０４と、クロックマスタとして選択したネットワークデバイスからクロック評価情報を収集し、クロックマスタ候補情報、準クロックマスタ候補情報を更新し、クロック同期ネットワークを再構築するクロック精度評価部１０５と、を備えている。

さらに、管理装置２０は、ネットワークデバイス１２〜１７の障害情報に基づいて後述するクロックマスタ候補情報記憶部１０７のクロックマスタ候補情報及び後述する準クロックマスタ候補情報記憶部１０８の準クロックマスタ候補情報を更新し、クロック同期ネットワークを再構築する障害管理部１０６と、クロック精度評価部１０５の評価に基づいてクロックマスタとなり得る装置の情報を記憶するクロックマスタ候補情報記憶部１０７と、クロック精度評価部１０５の評価に基づいてクロック同期元となり得る中精度のクロックを生成可能な装置である準クロックマスタとなり得る装置の情報を記憶する準クロックマスタ候補情報記憶部１０８と、を備えている。

次に制御装置の構成について説明する。
制御装置１８及び制御装置１９は、同様の構成であるので制御装置１８を例として説明を行う。

制御装置１８は、自己あるいは自己に接続されたローカル端末がＧＰＳを備えている場合や、クロック網２１に接続されている場合に、ＧＰＳあるいはクロック網２１が生成したクロックに同期するローカルクロック同期部１０９と、ローカルクロック同期部１０９において同期対象となるクロックが存在しない場合にＩＰ網／公衆通信網１１において他の装置が生成したクロックに同期するＩＰクロック同期部１１０と、クロック評価を行うネットワークデバイスとの間で通信パスを確立するクロック評価受付部１１１と、ＧＰＳ１８Ａと、を備えている。

次にネットワークデバイスの構成について説明する。
以下の説明において、ネットワークデバイス１２〜１７は同様の構成を有しているので、ネットワークデバイス１３を例として説明する。

ネットワークデバイス１３は、自己あるいは自己に接続されたローカル端末がＧＰＳを備えている場合や、クロック網２１に接続されている場合に、ＧＰＳあるいはクロック網２１が生成したクロックに同期するローカルクロック同期部１１３と、ローカルクロック同期部１０９において同期対象となるクロックが存在しない場合にＩＰ網／公衆通信網１１が生成したクロックに同期するＩＰクロック同期部１１４と、障害情報をＩＰ網／公衆通信網１１を介して管理装置２０に通知する障害情報通知部１１５と、管理装置２０の制御下でクロック評価を実施するクロック評価実施部１１６と、クロック評価実施部１１６が実施したクロック評価結果を管理装置２０に通知するクロック評価通知部１１７と、ＧＰＳ１３Ａと、を備えている。

ネットワークデバイス１２〜１７は、装置構成により次に示す（１）〜（４）のうちいずれかの構成を採っている。
（１） クロック網２１との接続インタフェース（Ｉ／Ｆ）を備える構成
図１の例の場合、ネットワークデバイス１２が該当する。
（２） 自己がＧＰＳを備える構成
図１の例の場合、ネットワークデバイス１３が該当する。
（３） 自己に接続されているローカル端末からクロックを抽出することが可能な構成
図１の例の場合、ネットワークデバイス１５及びネットワークデバイス１７が該当する。
（４） いずれのクロック源も持たない構成
図１の例の場合、ネットワークデバイス１４及びネットワークデバイス１６が該当する。

上記（１）〜（３）に該当するネットワークデバイス、すなわち、上述の例の場合、ネットワークデバイス１２、１３、１５、１７は、ローカルクロック同期部１１３によりクロックを抽出して同期を行うこととなる。

また、上記（４）に該当するネットワークデバイス、すなわち、上述の例の場合、ネットワークデバイス１４及びネットワークデバイス１６は、管理装置２０からクロック同期指示を受信し、ＩＰクロック同期部１１４により指定された装置との間でＩＰ網／公衆通信網１１のうちＩＰ網を介したクロック同期を行う。

また、ネットワークデバイス１２〜１７は、管理装置２０のクロック同期指示に含まれる情報によりクロック評価の指示がなされた場合、クロック評価実施部１１６により指定された装置との間でクロック評価を実施し、クロック評価通知部１１７により管理装置２０に測定結果を通知する。

次に管理装置のクロックマスタ判定部におけるクロックマスタ判定動作について説明する。
図３は、クロックマスタ判定動作の一例の説明図である。
管理装置２０のクロックマスタ判定部１０２は、ネットワークデバイス１２〜１７のシステム情報に基づいて、クロック精度の判定を行っている。

より具体的には、管理装置２０のクロックマスタ判定部１０２は、ネットワークデバイス１２〜１７がクロック網２１に接続しているか、ネットワークデバイス１２〜１７がＧＰＳを搭載している場合には、クロック精度を高と判定し、図３に示すように、クロックマスタ候補に分類し、当該ネットワークデバイスのシステム情報をクロックマスタ候補情報記憶部に格納する。

また管理装置２０のクロックマスタ判定部１０２は、ネットワークデバイス１２〜１７がクロック網２１に接続しておらず、かつ、ネットワークデバイス１２〜１７がＧＰＳを搭載していない場合には、管理装置２０のクロックマスタ判定部１０２は、各ネットワークデバイス１２〜１７に接続されているローカル端末のシステム情報であるローカル端末情報に基づいてクロックマスタ判定を行う。

図１の例の場合、ネットワークデバイスに接続するローカル端末の一例として、ＰＢＸ及び基地局を想定している。
ところで、ＰＢＸや基地局は、高性能な装置として構成されている場合には、クロック網２１との接続インタフェース（Ｉ／Ｆ）を備えていたり、ＧＰＳを搭載していたり、高精度のクロックを備えている。

そこで、本実施形態においては、ローカル端末として高性能なＰＢＸや基地局が接続されたネットワークデバイス（図１の例の場合、ネットワークデバイス１５及びネットワークデバイス１７）は、ローカル端末３５、３７からクロックが供給されるものとしてクロック精度を中精度と判定し、図３に示すように、クロックマスタ候補の接続負荷が高い場合に代替としてクロックマスタとするための準クロックマスタ候補に分類し、ネットワークデバイスのシステム情報を準クロックマスタ候補情報記憶部１０８に記憶する。

また、ネットワークデバイスがクロック網２１に接続しておらず、かつ、ネットワークデバイスがＧＰＳを搭載していない場合であって、ネットワークデバイスに接続されているローカル端末からもクロックが提供されないネットワークデバイス（図１の例の場合、ネットワークデバイス１４、１６）に関しては、管理装置２０は、図３に示すように、これらのネットワークデバイスをスレーブとして分類する。

このように、管理装置２０は、システム情報記憶部１０１に集約し、記憶したシステム情報に基づいて、各ネットワークデバイス１２〜１７について、クロック同期の要否、およびクロックマスタ／スレーブとして選択する際の分類情報を求める。

次に実施形態のクロック同期ネットワークの構築動作について説明する。
図４は、クロック同期ネットワーク構築動作の一例の説明図である。
本実施形態においては、管理装置２０は、上述したクロックマスタ判定の結果に基づいて、スレーブに分類されたネットワークデバイスに対して、クロックマスタとなるネットワークデバイスを選択する。

以下においては、システム情報としてＰＢＸ電話番号、基地局ページングエリアＩＤ、ＩＰアドレス、地理情報が格納されている場合を例として説明する。
この場合において、管理装置２０は、より物理的に近接配置されている装置（以下、近接装置という。）をよりクロックマスタとなるネットワークデバイスを選択するように動作する。これは、近接装置の方がクロック同期を行った際に得られるクロック精度をより高く維持できると考えられるためである。

そこで、管理装置２０は、システム情報として地理情報が登録されている場合には、地理情報を優先的に考慮して近接装置を選択するので、より容易に近接装置を選択することとなる。
しかしながら、本実施形態においては、地理情報が不明な場合であっても、近接装置である可能性の高い装置を選択してクロック同期ネットワークの構築を可能としている。

以下、詳細に説明する。
管理装置２０は、地理情報が不明の場合に、地理情報に代替する手段としてＰＢＸ電話番号、基地局ページングエリアＩＤあるいはＩＰアドレスを用いている。
ここで、ＰＢＸ電話番号は、ネットワークデバイス（１２〜１７）の配下のローカル端末がＰＢＸであった場合（図１の例の場合、ローカル端末３２、ローカル端末３４及びローカル端末３７）、ローカル端末にシステム情報として登録される電話番号である。

また、基地局ページングエリアＩＤはネットワークデバイス配下のローカル端末が基地局であった場合（図１の例の場合、ローカル端末３３及びローカル端末３６）にシステム情報として登録されるＩＤである。
また、制御装置（１８、１９）については、配下のＰＢＸ、基地局が複数になることがあるため、システム情報にＰＢＸ電話番号あるいは基地局ページングエリアＩＤが重複して登録される。

管理装置２０は、近接する装置を選択する優先度として、地理情報→基地局ページングエリア→ＰＢＸ電話番号→ＩＰアドレスの順に評価を行っている。
以下、図４を参照して、クロックマスタの選択例を説明する。
まず、管理装置２０は、システム情報記憶部１０１内のスレーブ情報を参照して、クロックマスタを決定する必要のあるネットワークデバイスとしてネットワークデバイスＩＤ＝３のネットワークデバイス１４を選択する。ネットワークデバイスＩＤ＝３の装置は、地理情報が不明であり、基地局ページングＩＤを持たないことから、管理装置２０のクロック同期ネットワーク構築部１０３は、ＰＢＸ電話番号により評価を行うこととなる。

すなわち、クロック同期ネットワーク構築部１０３は、ＰＢＸ電番の上位の桁が等しい電話番号が登録された装置が近接していると判断し、クロックマスタ候補情報のネットワークデバイスＩＤ＝１８の不図示のネットワークデバイスと、制御装置情報の制御装置ＩＤ＝１０１の不図示の制御装置を候補として選択する。

次に、クロック同期ネットワーク構築部１０３は、ＩＰアドレスに基づいて評価を行い、同一ネットワークに所属しているネットワークデバイスＩＤ＝１８のネットワークデバイスをクロックマスタとして選択する。
同様に、ネットワークデバイスＩＤ＝５のネットワークデバイス１６については、クロック同期ネットワーク構築部１０３は、基地局ページングエリアＩＤ及びＩＰアドレスの情報に基づいて、ネットワークデバイスＩＤ＝１９のネットワークデバイスをクロックマスタとして選択する。

また、クロック同期ネットワーク構築部１０３は、ネットワークデバイスＩＤ＝８の不図示のネットワークデバイスに対しては、基地局ページングエリアＩＤに基づいて、ネットワークデバイスＩＤ＝３１の不図示のネットワークデバイスを選択する。

また、ネットワークデバイスＩＤ＝９の不図示のネットワークデバイスは、地理情報が登録されていることから、クロック同期ネットワーク構築部１０３は、同一の地理情報を持つ制御装置ＩＤ＝１０２の不図示の制御装置をクロックマスタとして選択する。

以上の説明のように、管理装置２０のクロック同期ネットワーク構築部１０３は、クロックマスタの候補からシステム情報をもとに装置を選択し、クロック同期ネットワークを構築する。

図５は、準クロックマスタ候補の割り当ての説明図である。
ところで、直接的にクロック同期接続可能な装置数にはクロック精度の確保の観点から上限値が存在している。
ここで、直接的にクロック同期接続可能な装置数の上限値をＮとすると、図５に示すようにクロックマスタ候補に登録された全ての装置が上限数Ｎに達することがある。

一方、クロックマスタに登録するためにクロック同期ネットワークを多段に構成すると、下位のスレーブにおけるクロック精度が悪化する。
そこで、管理装置２０のクロック同期ネットワーク構築部１０３は、準クロックマスタ候補情報記憶部１０８に登録されている準クロックマスタ候補情報に基づいて、登録されているネットワークデバイスからクロックマスタを選択して割り当てることでクロック同期ネットワークの多段構成を回避している。

以上の説明においては、システム情報として、地理情報、基地局ページングエリアＩＤ、ＰＢＸ電話番号及びＩＰアドレスを用いる場合について説明したが、使用可能なシステム情報は上記に限定されるものではない。例えば、地理情報の代替となる種々のシステム情報を用いることも可能である。

次により具体的なクロック同期動作について説明する。
図６は、クロック同期動作の一例の説明図である。
管理装置２０のクロック同期指示部１０４は、クロック同期ネットワーク構築部１０３で決定したクロックマスタ／スレーブの組み合わせに対して、相互の装置情報を通知しＩＰ網を介したクロック同期の開始を指示する。

このとき、クロック精度が高精度と判定されたクロックマスタについては、通常のクロック同期を指示する。クロック精度が中精度と判定されたクロックマスタについては、ローカル端末の状態によってはクロック精度に影響（クロック精度の低下）が起こる可能性がある。

そこで、管理装置２０の障害管理部１０６は、ネットワークデバイスの障害情報通知部１１５により通知された障害情報に基づいて、ローカル端末のシステム情報を管理し、クロック抽出を継続可能か否かを監視する。さらに管理装置２０の障害管理部１０６は、クロック精度が中精度と判定されたクロックマスタに対してクロック精度評価の実施を指示する。

ここで、クロック精度の評価は、当該評価対象のクロックマスタ（ネットワークデバイス）に対し、高精度クロックを保証可能な制御装置（たとえば、図６の例では、制御装置１８）を対向させて行う。

評価対象のクロックマスタであるネットワークデバイスは、一定期間毎に高精度クロックを保証可能な制御装置との間で通信パスを確立し、通信のずれをパケットドロップ等により測定して管理装置２０に通知する。

管理装置２０のクロック精度評価部１０５は、クロック精度を評価し、閾値以下となったネットワークデバイスについてはクロックマスタとして不適と判断して、クロック精度を低精度とする（低精度と設定する）とともに、準クロックマスタ候補情報から当該装置のシステム情報を削除する。

これと並行して、管理装置２０のクロック同期ネットワーク構築部１０３は、準クロックマスタ候補情報を準クロックマスタ候補情報記憶部１０８から削除した装置をクロックマスタとしていたスレーブ装置及び削除した装置自身に対して、新たなクロックマスタ装置を選択するとともに、クロック同期を指示してクロック同期ネットワークを再構築する。

次にネットワークデバイスあるいはネットワークデバイスに接続されたローカル端末の障害発生時の動作について説明する。なお、以下では説明を行わないが、制御装置についても障害発生時には同様の処理がなされる。

図７は、障害発生時動作の一例の説明図である。
ネットワークデバイス１２〜１７は、自身の障害、又は、自己に接続されているローカル端末の障害情報を障害情報通知として管理装置２０の障害管理部１０６に通知する。
これにより、管理装置２０の障害管理部１０６は、障害情報を通知したネットワークデバイスがクロックマスタであった場合には、障害情報に基づいてクロック抽出が不可となるか否かの判定を行う。

例えば、ネットワークデバイス自身のクロック網接続障害やＧＰＳ障害が発生した場合は、障害管理部１０６は、クロック精度の判定情報を高から低に変更する。さらにとともに、クロックマスタ候補情報記憶部１０７から当該装置のシステム情報を削除する。また、ローカル端末からクロックを抽出しているネットワークデバイスにおいてローカル端末障害が発生した場合には、障害管理部１０６は、クロック精度の判定情報を中から低に変更するとともに、準クロックマスタ候補情報記憶部１０８から当該装置のシステム情報を削除する。

さらに管理装置２０のクロック同期ネットワーク構築部１０３は、システム情報を削除したネットワークデバイスをクロックマスタとしていたスレーブ装置、および準クロックマスタ候補情報記憶部１０８からシステム情報を削除したネットワークデバイス自身に対して、新たなクロックマスタ装置を選択する。とともに、クロック同期を指示してクロック同期ネットワークを再構築することで、障害に対しても動的に適切なクロック同期ネットワークを維持し続けることが可能となる。

次に複数の通信パスを用いたクロック同期方式について説明する。
図８は、複数の通信パスを用いたクロック同期方式の一例の説明図である。
準クロックマスタ候補となる装置（ネットワークデバイス又は制御装置）は、必ずしもクロック精度が保証できない可能性がある。

このため、本実施形態においては、複数台のクロックマスタを用いた多数決による選択式のクロック同期を行う。なお、以下においては、準クロックマスタ候補となるネットワークデバイスについて説明する。

すなわち、管理装置２０のクロックマスタ判定部１０２のクロックマスタ判定により、スレーブに分類されたネットワークデバイスに対して、クロック同期ネットワーク構築部１０３は、クロックマスタとなるネットワークデバイスを選択する際に、準クロックマスタ候補をマスタとする場合はクロックマスタを３台以上の奇数個の組み合わせとなるように選択する。

これにより、スレーブのネットワークデバイスは、管理装置２０のクロック同期指示部１０４によりクロック同期指示において指定された複数台のクロックマスタに対し、同時並行してクロック同期を行い、例えば、基準時間情報等のクロック情報を取得する。

続いて、スレーブのネットワークデバイスは、複数台のクロックマスタから取得した基準時間情報等のクロック情報について一致判定（ここで、一致とは、許容誤差範囲内を含む）行い、複数台のクロックマスタから異なるクロック情報を通知された場合、同一の情報が多いクロック情報を正しいクロック情報であると判断してクロック同期を行う。
図８の例の場合、クロックマスタＡ及びクロックマスタＣの基準時間が一致しているので、スレーブのネットワークデバイスは、クロックマスタＡあるいはクロックマスタＣに対してクロック同期を行うこととなる。全クロックマスタの基準時間が一致しない等の理由でクロックマスタを選択できない場合、過去の履歴から最もクロックマスタとして選択される回数が多いクロックマスタと同期を行う。

以上の説明のように、クロック精度が保証できない準クロックマスタ候補のネットワークデバイスを用いた場合であっても、高精度のクロックを保証可能なクロック同期ネットワークを構築することができる。

次にネットワークデバイスが新規に追加された場合のクロック同期ネットワーク構築動作について説明する。
図９は、ネットワークデバイスが新規に追加された場合のクロック同期ネットワーク構築における動作シーケンス図である。
図９においては、新規に追加されたネットワークデバイスＮＤ１から管理装置２０に対して、新規登録要求とともにシステム情報が通知される（ステップＳ１０１）。

これにより管理装置２０のクロックマスタ判定部１０２は、システム情報記憶部１０１に記憶したシステム情報に基づいて、クロック精度の判定を行う（ステップＳ１０２）。
ステップＳ１０２の判定において、ネットワークデバイスＮＤ１のクロック精度が高精度であった場合には、クロックマスタ候補情報記憶部１０７のクロックマスタ情報を更新する。また、ステップＳ１０２の判定において、ネットワークデバイスＮＤ１のクロック精度が中精度であった場合には、準クロックマスタ候補情報記憶部１０８の準クロックマスタ候補情報を更新する（ステップＳ１０３）。

そして、管理装置２０のクロックマスタ判定部１０２は、クロック同期ネットワーク構築部１０３へクロック同期ネットワーク更新指示を通知する（ステップＳ１０４）。
これにより、クロック同期ネットワーク構築部１０３は、システム情報、クロックマスタ候補情報及び準クロックマスタ候補情報に基づいてクロックマスタを決定する（ステップＳ１０５）。

さらにクロックマスタ判定部１０２は、クロック同期指示部１０４にクロック同期ネットワーク更新通知を通知する（ステップＳ１０６）。
ここで、より具体的に、新規に追加されたネットワークデバイスＮＤ１のクロック精度が低精度であるものとし、クロックマスタとしてネットワークデバイスＮＤ２を割り当てた場合について説明する。

また、クロックマスタとしてのネットワークデバイスＮＤ２のクロック精度が高精度であった場合、クロック同期指示部１０４は、ネットワークデバイスＮＤ１及びネットワークデバイスＮＤ２に対して相互の装置情報を含むクロック同期指示を送信する（ステップＳ１０７）。

これにより、クロック同期指示部１０４からクロック同期指示を受信したネットワークデバイスＮＤ１及びネットワークデバイスＮＤ２は、相互にクロック同期用の通信パスを生成してＩＰ網を介したクロック同期を開始する（ステップＳ１０８）。

これに対し、クロックマスタであるネットワークデバイスＮＤ２のクロック精度が中精度であった場合には、クロック同期指示部１０４は、クロック同期指示を行うとともに、クロックマスタに対してクロック精度の評価を指示する必要がある。

クロック同期指示部１０４がネットワークデバイスＮＤ２に対してクロック同期指示を送信する際には（ステップＳ１０９）、スレーブ装置の情報に加えて、クロック精度の評価を行う対向装置（本実施形態の場合、ネットワークデバイスＮＤ１）の情報が付与されて通知される。

ここで、クロックマスタであるネットワークデバイスＮＤ２は、クロック精度の評価を一定周期で実施するクロック精度評価タイマを設定する（ステップＳ１１０）。
そして、ネットワークデバイスＮＤ２は、スレーブであるネットワークデバイスＮＤ１との間でクロック同期用の通信パスを生成してＩＰ網を介したクロック同期を開始する。
管理装置２０のクロック同期指示部１０４は、あらかじめクロック精度が保証された装置である制御装置ＣＤに対してクロック評価受付要求を通知する（ステップＳ１１２）。

一方、クロックマスタであるネットワークデバイスＮＤ２においてクロック精度評価タイマがタイムアウトした場合（ステップＳ１１３）、ネットワークデバイスＮＤ２は、制御装置ＣＤに対してクロック評価開始要求を送信する（ステップＳ１１４）。

制御装置ＣＤは、クロック評価応答をネットワークデバイスＮＤ２に送信するとともに（ステップＳ１１５）、ネットワークデバイスＮＤ２との間でクロック精度評価用の通信パスを確立する（ステップＳ１１６）。

そして、ネットワークデバイスＮＤ２は、クロック精度評価用の通信パスを介して測定したクロック精度情報をクロック評価結果通知として管理装置２０に通知する（ステップＳ１１７）。
従って、管理装置２０のクロック精度評価部１０５は、最初のクロック評価結果の通知を受領した以降、一定周期でタイムアウトするクロック精度評価タイマを用いてクロック精度の評価を行うこととなる。

次にクロック同期ネットワーク更新動作について説明する。
図１０は、クロック精度評価や障害情報によりクロック同期ネットワークを更新する場合の動作シーケンスの一例の説明図である。
まず、ネットワークデバイスＮＤ２がクロックマスタとして、スレーブであるネットワークデバイスＮＤ１に対してクロック同期用の通信パスを生成する（ステップＳ２０１）。

続いてネットワークデバイスＮＤ２から管理装置２０に対して、クロック評価結果通知又は障害情報通知が送信されると（ステップＳ２０２）、管理装置２０のクロックマスタ判定部１０２は、受信したクロック評価結果通知又は障害情報通知に基づいてクロックマスタとして継続動作が可能か否かを判定する（ステップＳ２０３）。

そして、クロック評価の結果、又は障害情報によりネットワークデバイスＮＤ２がクロックマスタとして不適と判定された場合には、クロックマスタ候補情報あるいは準クロックマスタ候補情報を更新し（ステップＳ２０４）、クロック同期ネットワーク構築部１０３にクロック同期ネットワーク更新指示を送信する（ステップＳ２０５）。

これにより、クロック同期ネットワーク構築部１０３は、ネットワークデバイスＮＤ２とそのスレーブであるネットワークデバイスＮＤ１に対して、新たなクロックマスタとしてのネットワークデバイスＮＤ３を選択して割り当てる（ステップＳ２０６）。

クロック同期ネットワーク構築部１０３は、クロック同期指示部１０４に対してクロック同期ネットワーク更新通知を指示する（ステップＳ２０７）。
これによりクロック同期指示部１０４は、クロック同期指示をネットワークデバイスＮＤ１、ネットワークデバイスＮＤ２及びネットワークデバイスＮＤ３に送信する（ステップＳ２０８）。

これらの結果、新たにネットワークデバイスＮＤ３をクロックマスタとしたクロック同期用の通信パスを生成し、ＩＰ網を介したクロック同期を開始する（ステップＳ２０９）。

以上の説明のように、本実施形態によれば、クロックマスタの状態や障害情報に応じて動的にクロック同期ネットワークを更新することができ、高精度なクロック同期を継続して行うネットワークを構築することが可能となる。

以上の説明においては、クロック精度を、クロック精度が高精度とは、ＩＳＤＮの音声通信を行うのに十分な精度である高精度、ＩＳＤＮの音声通信を行うのに支障がない中精度、及びＩＳＤＮの音声通信において音声品質が劣化するレベルの低精度の三つに分類していたが、比較的高精度（上述の高精度及び中精度を含む）及び比較的低精度の二つの区分としても良い。また逆に４区分以上に分類するように構成することも可能である。

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、その他の様々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。

１０ 通信システム
１１ ＩＰ網／公衆通信網
１２〜１７ ネットワークデバイス
１３Ａ、１８Ａ、３５Ａ ＧＰＳ
１８、１９ 制御装置
２０ 管理装置
２１ クロック網
３２〜３７ ローカル端末
１０１ システム情報記憶部
１０２ クロックマスタ判定部
１０３ クロック同期ネットワーク構築部
１０４ クロック同期指示部
１０５ クロック精度評価部
１０６ 障害管理部
１０７ クロックマスタ候補情報記憶部
１０８ 準クロックマスタ候補情報記憶部
１０９ ローカルクロック同期部
１１０ ＩＰクロック同期部
１１１ クロック評価受付部
１１３ ローカルクロック同期部
１１４ ＩＰクロック同期部
１１５ 障害情報通知部
１１６ クロック評価実施部
１１７ クロック評価通知部

Claims (9)

1. 分散システムを構成している各装置の同期用のクロックの精度を評価し、少なくとも同期用のクロックを他の装置に供給可能か否かに基づいて前記各装置を複数の区分に分類する精度評価部と、
   前記精度評価部の分類に基づいて、同期用のクロックを他の装置に供給できない装置に対し、前記同期用のクロックを供給可能な装置を特定して同期を行わせるネットワーク構築部と、
   を備えたクロック同期管理装置。
2. 前記精度評価部は、ＩＳＤＮの音声通信を行うのに十分な精度を有する同期用のクロックを他の装置に供給可能な装置をクロックマスタ候補として分類し、
   ＩＳＤＮの音声を行うのに支障がない精度を有する同期用のクロックを他の装置に供給可能な装置を準クロックマスタ候補として分類し、
   同期用のクロックを他の装置に供給できない装置をスレーブとして分類する、
   請求項１記載のクロック同期管理装置。
3. 前記ネットワーク構築部は、前記同期用のクロックを供給可能な装置を特定して同期を行わせるに際し、同一の区分に分類された複数の装置のうち、同期用のクロックを他の装置に供給できない装置に対して地理的に近いと推定される装置と同期を行わせる、
   請求項１又は請求項２記載のクロック同期管理装置。
4. 前記ネットワーク構築部は、前記同期用のクロックを供給可能な装置を特定して同期を行わせるに際し、より前記クロックの供給先の装置数が少ない装置と同期を行わせる、
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のクロック同期管理装置。
5. 前記精度評価部は、すでに分類した装置の同期用のクロックの精度を再評価し、
   前記ネットワーク構築部は、前記再評価された装置のクロックの精度が低下した場合に、前記クロック精度評価部の新たな区分に基づいて、前記クロックの精度が低下した装置と同期を行っていた装置について、前記同期用のクロックを供給可能な装置を新たに特定して同期を行わせる、
   請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のクロック同期管理装置。
6. 一つの前記同期用のクロックを他の装置に供給できない装置に、３個以上の奇数個の前記同期用のクロックを供給可能な装置を割り当て、
   当該前記同期用のクロックを他の装置に供給できない装置に、供給される前記動機用のクロックに不一致が生じた場合に、多数決によりいすれかの動機用のクロックと同期させる、
   請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のクロック同期管理装置。
7. 前記精度評価部により、ＩＳＤＮの音声通信を行うのに十分な精度を有する同期用のクロックを他の装置に供給可能な装置をクロックマスタ候補として分類された装置のシステム情報を記憶するクロックマスタ情報記憶部と、
   前記精度評価部により、ＩＳＤＮの音声を行うのに支障がない精度を有する同期用のクロックを他の装置に供給可能な装置を準クロックマスタ候補として分類された装置のシステム情報を記憶する順クロックマスタ情報記憶部と、
   を備えた請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のクロック同期管理装置。
8. 分散システムを構成している各装置の同期用のクロックの精度を評価し、少なくとも同期用のクロックを他の装置に供給可能か否かに基づいて前記各装置を複数の区分に分類する精度評価過程と、
   前記精度評価過程においてなされた分類に基づいて、同期用のクロックを他の装置に供給できない装置に対し、前記同期用のクロックを供給可能な装置を特定して同期を行わせるネットワーク構築過程と、
   を備えたクロック同期管理装置の制御方法。
9. 分散システムを構成している各装置のクロック同期の管理を行うクロック同期管理装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムであって、
   前記コンピュータを、
   前記分散システム構成している各装置の同期用のクロックの精度を評価し、少なくとも同期用のクロックを他の装置に供給可能か否かに基づいて前記各装置を複数の区分に分類する精度評価手段と、
   前記クロック精度評価手段においてなされた分類に基づいて、同期用のクロックを他の装置に供給できない装置に対し、前記同期用のクロックを供給可能な装置を特定して同期を行わせるネットワーク構築手段と、
   して機能させる制御プログラム。

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