JP5868299B2 - ネットワーク装置 - Google Patents

Description

本発明は、同期イーサネットに対応した、時刻同期機能搭載ネットワーク装置に関するものである。

近年、ネットワークを経由したパケットベースの時刻配信技術が注目されている。特に、エンドユーザのネットワークアクセスとしては主流となりつつあるモバイル端末系の高速無線通信において、ハンドオーバー時の通信切断を防ぐ為に基地局間の高精度な時刻同期（サブマイクロ秒オーダー）が要求されており、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの時刻配信が利用できない地下などのケースにおいては、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）１５８８で規定されるＰｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（以下、ＰＴＰとする）というパケットベースの時刻配信技術の適用が、この要求精度を満足する有力な技術として検討されている。特に通信用途のＰＴＰを規定するものとしてＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ） Ｇ．８２６５でＴｅｌｅｃｏｍ Ｐｒｏｆｉｌｅという適用形態が提案されている。

また、広域ネットワークへのイーサネット（登録商標、以下同じ）適用が拡大する中で、ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）等の同期系レガシーネットワークをイーサネットに収容する需要が拡大している。これを実現する技術の例としては、ＭＥＦ８（Ｍｅｔｒｏ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｆｏｒｕｍ）の勧告にあるような、ＳＤＨ信号をイーサネットフレームにカプセル化する Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ（以下、ＣＥＳとする）の規定がある。この時、本来非同期であるイーサネットを経由した場合でも、同期ネットワークの通信が、データのスリップ無く疎通する為には、エンド−エンドの装置間が同一のクロック周波数で動作している必要がある。これについては、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８２６１において規定される同期イーサネット（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）の適用が有効である。同期イーサネットに対応した装置は、網側に位置するネットワーク装置とのイーサネット接続からクロックを再生し、自身の基準クロックとする。更にこのクロックをユーザ側装置との接続において送信クロックとして用いることで、ネットワークの上流から下流へとクロック周波数を配信することが可能である。また、同期イーサネットで配信されるクロックの品質情報を網側装置から配下の装置に向かってパケットで通知するための、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｍｅｓｓａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ（以下、ＥＳＭＣとする）と呼ばれるプロトコルがＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８２６４にて規定されている。

上記に述べた、ＰＴＰによる時刻同期と同期イーサネットの両方の機能を具備したネットワーク装置については、特開２０１１−１３９１９８号公報（特許文献１）にて提案されている。特許文献１では、同期イーサネットによる網同期機能と、ＰＴＰで取得・維持する時刻からクロック周波数を再生する機能を具備するネットワーク装置で、回線断により、同期イーサネットによるクロック周波数取得が不可能となった場合に、別ポートでＰＴＰによって取得している時刻からクロック周波数を再生することで、網同期の信頼性を向上するシステムについて記載されている。また、この公報には、「

また、伝送路から抽出した装置クロックを装置内時計のカウントアップにも利用することで、ＰＴＰによる時刻同期機能が断になった場合でも、各伝送装置の時刻に用いられるカウント精度を維持することができる」と記載されている。

特開２０１１−１３９１９８号公報

一般的に、主信号が疎通するイーサネットの経路においてＰＴＰパケットの送受信が行われるので、一台のマスタ装置が多数のスレーブ装置と、揺らぎの少ない高精度の時刻同期を維持するためには、相当量の帯域（数Ｍｂｉｔ／ｓ等）を必要とし、その結果、主信号のスループットを低下させる。よって、スレーブ装置で時刻が維持できる体勢が整えば、ＰＴＰパケットの送受信を停止するのが望ましいと考えられる。

特許文献１に依れば、同期イーサネットとＰＴＰによる時刻同期の両方の機能を具備したマスタ装置とスレーブ装置がある場合に、マスタ装置から時刻を取得したスレーブ装置は、マスタ装置から同期イーサネットで受信しているクロック周波数で装置内時計をカウントアップすることにより、ＰＴＰのパケット送受信が無くても時刻を維持することが可能である。

しかし、特許文献１ではＰＴＰのパケット送受信が停止できると判断して実施するためのシステムが無く、装置故障やネットワーク障害によるＰＴＰパケット断以外に、積極的にＰＴＰのパケット送受信の停止・再開を制御することが無かった。

上記課題を解決するために本発明は、自装置の時刻を保持する時計部と、信号を送受信する送受信部と、送受信部にて受信した信号からクロックを抽出し、抽出したクロックを自装置内クロックとして出力するクロック再生部と、送受信部にて受信した信号のうち時刻同期信号を送受信する時刻同期信号処理部と、送受信部にて受信した信号のうちクロック再生部にて抽出したクロックの品質を特定するクロック品質信号を受信するクロック品質処理部と、時刻同期信号とクロック品質信号とに基づいて、時刻同期信号の送信を停止する送信停止要求を時刻同期信号処理部へ送信する送受信要否制御部とを有し、時計部は、クロック再生部にて出力された自装置内クロックに基づいて自装置の時刻をカウントし、時刻同期信号処理部は、受信した時刻同期信号に含まれる時刻に基づいて自装置の時刻を修正し、送信停止要求を受信すると、時刻同期信号の送信を停止することを特徴とする装置を有する。

本発明によれば、マスタ装置は、スレーブ装置が時刻同期を完了した時点からＰＴＰパケットの送受信を停止するので、時刻同期を維持しながらも主信号のスループットを圧迫せず、時刻同期対応ネットワークの品質を改善することが出来る。また、ＰＴＰパケットの送受信を停止することで、マスタ装置、スレーブ装置内のＰＴＰ送受信機能ブロックの動作を停止することが出来、消費電力を低減することが出来る。

ネットワーク構成図である。 実施例１のマスタ装置の機能ブロック構成図である。 実施例１の同期イーサネット対応Ｌ２ＳＷの機能ブロック構成図である。 実施例１のスレーブ装置の機能ブロック構成図である。 実施例１のスレーブ装置のＰＴＰ送受信要否判定制御部のブロック構成図である。 実施例１のＰＴＰパケット停止・再開に関わる制御のシーケンス図である。 実施例１のスレーブ装置の動作手順（１）のフローチャート図である。 実施例１のスレーブ装置の動作手順（２）のフローチャート図である。 実施例２のスレーブ装置の動作手順のフローチャート図である。 実施例３のスレーブ装置の動作手順のフローチャート図である。 実施例３の各装置間のシーケンス図である。 実施例１のクロック系統切り替えを説明する図である。

以下、実施例を図面を用いて説明する。
（実施例１）
図１は、本実施例のネットワーク構成図である。アンテナ２にて受信されたＧＰＳ衛星１からの信号は、ＧＰＳ受信機３によって、１０ＭＨｚクロック、１ＰＰＳ（Ｐｕｌｓｅ Ｐｅｒ Sｅｃｏｎｄ）信号、ＴｏＤ（Ｔｉｍｅ−Ｏｆ−Ｄａｙ）のインタフェースに変換されて出力される。１ＰＰＳは時刻の秒の位相を配信する１秒毎のパルス信号である。ＴｏＤはＲＳ２３２Ｃ（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２３２ Ｃ）のシリアルインタフェースで、１ＰＰＳと同期して１秒毎に出力され、ＮＭＥＡ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｍａｒｉｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）フォーマットで位置情報、時刻情報を配信する。

１０ＭＨｚクロック、１ＰＰＳ、ＴｏＤを受信したマスタ装置４はイーサネットで接続した配下の装置に対して、同期イーサネットでクロック周波数およびクロック周波数の品質を表すクロック品質を含むＥＳＭＣパケット１０を配信し、ＰＴＰマスタ機能によってＰＴＰパケット９を用いて時刻を配信する。また、Ｌ２ＳＷ６はマスタ装置４から送信されたＥＳＭＣパケット１０を終端し、自身の周波数同期状態に応じて改めてＥＳＭＣパケット１０を生成し、更に配下のスレーブ装置７に送信する。

マスタ装置４から送信されるＰＴＰパケット９についてはＬ２ＳＷ６を透過し、スレーブ装置７にて終端し、マスタ装置４とスレーブ装置７の間でＰＴＰパケット９の送受信をして時刻を一致させる構成とする。１台のマスタ装置４は複数台のスレーブ装置７とＰＴＰパケット９の送受信を行うことが出来る。特に、マスタ装置４からスレーブ装置７へ向かって送信するＰＴＰパケット９はユニキャストかマルチキャストを選択することが出来る。逆にスレーブ装置７からマスタ装置４へ向かうＰＴＰパケット９はユニキャストで送信される。よって、マスタ装置４とＬ２ＳＷ６の間の経路では、全スレーブ装置７からのＰＴＰパケット９が多重化されて到着することになる。主信号については、上位ネットワーク５からＬ２ＳＷ６、スレーブ装置７を介在して、ユーザ機器８へ疎通する。Ｌ２ＳＷ６−スレーブ装置７間の経路では主信号とＰＴＰパケット９が多重化されて疎通することになる。スレーブ装置７は、配下のユーザ機器８に対してはマスタ装置４として振舞うことが出来、ＥＳＭＣ生成機能、ＰＴＰマスタ機能を具備して、ユーザ機器８へ、周波数同期、時刻同期を配信することが出来る。

同期イーサネットでは、ＰＴＰ同様、イーサネットインタフェースの両端の装置がそれぞれマスタ、スレーブの役割に分かれ、スレーブ装置７が受信信号からクロックを抽出し、自装置内の基準クロック、イーサネット送信クロックに適用することによって、マスタ装置４のクロック周波数に同期して動作することが出来る。図１では、マスタ装置４からＬ２ＳＷ６へイーサネットインタフェースを介してクロック周波数を配信し、さらにこのクロック周波数をＬ２ＳＷ６からスレーブ装置７、ユーザ機器８へと配信している。このスレーブ装置７はマスタ装置４から受信したクロック周波数を送信クロックに使用するので、更に配下に接続したユーザ機器８に対してはマスタの役割となって、クロック周波数を配信する。この様に、上位ネットワーク側の装置から下流の末端装置に向かってクロック周波数を伝達することが出来る。

この装置構成は一例であって、マスタ装置４とスレーブ装置７がＰＴＰで時刻同期し、同期イーサネットで周波数同期している構成であれば、特にＬ２ＳＷ６が介在する必要も無く、メディアコンバータシステムや、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムをベース構成と考えても構わない。

図２に実施例１の機能ブロック構成図を示す。図２（Ａ）は、マスタ装置４の機能ブロック構成図を、図２（Ｂ）は、同期イーサネット対応Ｌ２ＳＷ６の機能ブロック構成図を、図２（Ｃ）は、スレーブ装置７の機能ブロック構成図を示す。

図２（Ａ）のマスタ装置４の時刻取得ブロック４２２では、ＧＰＳ受信機３から受信した１０ＭＨｚクロック、１ＰＰＳ、ＴｏＤから時刻を取得する。取得した時刻は装置内部時計４２３に反映される。ＰＴＰマスタ終端部４２４、ＰＴＰマスタ生成部４２５は、装置内部時計４２３の時刻を元に、スレーブ装置７とのＰＴＰパケット９のやり取りを行うブロックである。クロック再生部４３０では、ＧＰＳ受信機３の１０ＭＨｚクロックから、装置内基準クロック、内部時計カウントクロック、イーサネット送信クロックを生成し供給する。装置内基準クロックとは、装置内の各機能部が動作する際に基準となるクロックのことである。カウントクロックとは、内部時計が時刻を刻む際に基準となる時刻カウント用のクロックのことである。イーサネット送信クロックとは、外部装置間のイーサネット接続においてＰＨＹ４２６がデータを送信する際のクロックであり、ＧＰＳ受信機３から受信した１０ＭＨｚクロックから再生したクロックを使用する。

ＥＳＭＣ生成部４２８では、１０ＭＨｚクロック入力監視４２７の判定（入力断監視、周波数異常監視など）にもとづいてクロック品質を格納したＥＳＭＣパケット１０を生成し配下へ送信する。ＰＴＰパケット９とＥＳＭＣパケット１０はＰＴＰ−ＥＳＭＣ多重部４２９において多重化され、ＰＨＹ（ＰＨＹｓｉｃａｌ）ポート４２６から配下のスレーブ装置へ送信される。

図２（Ｂ）の同期イーサネット対応Ｌ２ＳＷ６では、スイッチ部６３１において、各ＰＨＹポート６２６から入ってきたイーサネットフレームの送信元ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスからＰＨＹポート６２６に接続している装置のＭＡＣアドレスを学習し、送信先ＭＡＣアドレスに該当するＰＨＹポート６２６へイーサネットフレームを転送するという主要機能に加え、主信号―ＥＳＭＣ振り分け部６３２においてマスタ装置４および上位ネットワーク５に存在する他のマスタ装置（図示せず）から各ＰＨＹポート６２６で受信するＥＳＭＣパケットを抽出し、ＥＳＭＣ終端部６３４にてＥＳＭＣパケット１０を終端して各ＰＨＹポート６２６の受信クロックの品質を判定し、その結果を以て受信クロック選択部６３５においてマスタとするクロックを選択する。この選択クロックからクロック再生部６３０で生成したクロックを装置内基準クロック、イーサネット送信クロックとして適用する。

なお、受信クロックの品質判定には、例えば、ＥＳＭＣのプロトコルに規定されているデータフィールドに格納されるＱＬ ＴＬＶ内のＳＳＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｕｓ Ｍｅｓｓａｇｅ）コードを用いることができる。ＳＳＭコードには、ＥＥＣ−Ｏｐｔｉｏｎ Ｉ（ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．８２６２）のクロックに適用される品質レベル（Ｑｕａｌｉｔｙ ｌｅｖｅｌ（ＱＬ））が含まれる。このＱＬを用いて、例えば、マスタ装置４および上位ネットワーク５に存在する他のマスタ装置がＧＰＳレシーバ出力のような信頼できるクロックに同期している場合は、マスタ装置４または上位ネットワーク５に存在する他のマスタ装置からクロック品質が高いことを意味するＱＬ＿ＰＲＣを受信し、下位装置であるスレーブ装置７にクロック周波数とＱＬ＿ＰＲＣのＥＳＭＣパケット１０を送信する。

一方、マスタ装置４および上位ネットワーク５に存在する他のマスタ装置からＱＬ＿ＰＲＣよりも低品質を表すＱＬ＿ＤＮＵを受信している場合、あるいは、マスタ装置４および上位ネットワーク５に存在する他のマスタ装置とリンク出来ていない状態では、当該Ｌ２ＳＷ６は自身の自走クロック（マスタ装置４または上位ネットワーク５に存在する他のマスタ装置と同期していないフリーランのクロック（図示せず））で同期し、スレーブ装置７にもＱＬ＿ＤＮＵのＥＳＭＣパケット１０を送信する。

また、ＥＳＭＣ生成部６２８にて、新たに選択クロックの品質を反映したＥＳＭＣパケット１０を生成して、主信号―ＥＳＭＣ多重部６３３にて主信号と多重化し、マスタ装置４以外の各ＰＨＹポート６２６へ送信する。図２（Ｂ）では、上位ネットワーク５からの主信号とマスタ装置４からのＰＴＰパケット９が多重化されて、複数のスレーブ装置７へ分配される場合を取り上げている。

図２（Ｃ）のスレーブ装置７では、Ｌ２ＳＷ６からＰＨＹポート７２６ａで受信したパケットを振り分け部７３７にて下り主信号、ＥＳＭＣパケット１０、ＰＴＰパケット９に振り分ける。下り主信号はユーザ機器８側へ透過させ、ＥＳＭＣ生成部７２８で生成されたＥＳＭＣパケット１０と、主信号―ＥＳＭＣ多重部７４２にて多重化されて、ＰＨＹポート７２６ｂからユーザ機器８へ転送される。ＥＳＭＣ終端部７３４では、振り分け部７３７で振り分けられたＥＳＭＣパケット１０を受信し、受信したＥＳＭＣパケット１０のＳＳＭコードを解析し、ＥＳＭＣパケット１０より抽出したクロックの品質（クロック品質）を判定する処理を行う。ＰＴＰスレーブ終端部７４０は、振り分け部７３７で振り分けられた受信ＰＴＰパケット９を受信し終端する処理を行う。

また、ＰＴＰスレーブ生成部７３９は、ＰＴＰパケット９を生成し送信する処理を行う。生成されたＰＴＰパケット９は、主信号―ＰＴＰ多重部７３６にて上り主信号と多重化されて、ＰＨＹポート７２６ａからマスタ装置４側へ転送される。これらのＰＴＰスレーブ生成部７３９、ＰＴＰスレーブ終端部７４０では、マスタ装置４とのＰＴＰパケット９のやり取りを通じてマスタ装置４の時刻を取得する。取得したマスタ装置４の時刻を基にスレーブ装置７の時刻を算出、または修正して内部時計７２３に反映する。内部時計７２３は、スレーブ装置７の時刻を保持し、カウントクロックにて時刻をカウントする。クロック入力監視部７３８では、リンク断、クロック周波数異常を監視し、クロックの正常性（クロック正常性）を判定する。

クロック周波数異常の監視について、例えば、受信したイーサネット信号のクロックと自装置の水晶振動子７４３による自走クロックとを比較監視し、これらのクロックの周波数の差が予め設定された閾値を越えるとイーサネット信号のクロックはクロック周波数異常と判定する。自走クロックは、自走クロックを出力する自走クロック出力部である自装置の水晶振動子７４３に基づいており、マスタ装置４などと同期していないフリーランのクロックであり、自装置独自のクロックである。クロック再生部７３０は、後述するように、セレクタによって選択されたリファレンスクロックに同期したノイズの少ないクロックを再生し、これを自装置の装置内基準クロック、内部時計７２３のカウントクロック、イーサネット送信クロックとして分配する。

なお、クロック再生部では、例えば、電圧制御水晶発振器(ＶＣＸＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ)等を使用し、リファレンスクロックと、ＶＣＸＯ出力から分周してリファレンスクロックに周波数を合わせたクロックとで位相比較を行い、その結果をＶＣＸＯの電圧制御にフィードバックすることにより、常にリファレンスクロックに同期した所望の周波数のクロックを出力するＰＬＬ回路を具備し、ＶＣＸＯ電圧制御にローパスフィルタの機能を有することにより、リファレンスクロックのジッタノイズを低減したクロックを出力する。

本実施例の要となるＰＴＰ送受信要否判定制御部７４１を図３に示す。ＰＴＰ送受信要否判定制御部７４１では、ＰＴＰスレーブ生成部７３９、ＰＴＰスレーブ終端部７４０で算出した、装置内時計７２３の時刻とマスタ装置４の時刻との誤差（Ｔｍ）の上限値を運用者によって自装置にあらかじめ設定され格納する時刻誤差上限値格納メモリ７４１１と、装置内時計７２３の時刻とマスタ装置４の時刻との時刻誤差（Ｔｍ）を監視し、装置内時計７２３の時刻とマスタ装置４の時刻との時刻誤差（Ｔｍ）と時刻誤差上限値格納メモリ７４１１に格納される誤差の上限値との比較を行う時刻誤差比較部７４１２と、時刻誤差比較部７４１２より誤差上限値との比較結果を受信し、クロック入力監視部７３８からクロック正常性の情報とＥＳＭＣ終端部７３４からクロック品質の情報とを受信し、ＰＴＰスレーブ生成部７３９、ＰＴＰスレーブ終端部７４０にＰＴＰ停止要求またはＰＴＰ再開要求を出すＰＴＰ停止可否判定部７４１３を備える。また、後述するようにＰＴＰ停止可否判定部７４１３はクロック再生部７３０へクロックの抽出を停止する指示を与える。

時刻誤差比較部７４１２は、装置内時計７２３の時刻とマスタ装置４の時刻との誤差（Ｔｍ）をモニタし、時刻誤差上限値格納メモリ７４１１に格納される時刻誤差の上限値との比較を行い、比較結果をＰＴＰ停止可否判定部７４１３へ送信する。ＰＴＰ停止可否判定部７４１３は、受信した比較結果より時刻誤差が上限値以下または上限値より小さいか否かを判定し、受信したクロック正常性の情報よりクロックは正常であるか異常であるか判定し、クロック品質の情報より抽出したクロックの品質が適正であるか否か判定し、時刻誤差が上限値以下または上限値より小さい、かつ、クロックを正常に受信し、クロックの品質が適正である場合、ＰＴＰスレーブ生成部７３９、ＰＴＰスレーブ終端部７４０にＰＴＰ停止要求を送信する。また、ＰＴＰ停止要求を送信した後、クロックに異常が発生、または、クロックの品質が適正ではなくなった場合には、ＰＴＰ再開要求を送信する。クロックに異常が発生、または、クロックの品質が適正ではなくなった場合には、クロック再生部７３０に対して、イーサネット受信信号のクロックからクロックを抽出することを停止し、内部時計７２３からのクロックからクロックを抽出する変更指示を与える（後述）。

また、図２（ｃ）にもどり、このスレーブ装置７も配下のユーザ機器８へ更に時刻、クロック周波数を配信する為に、マスタとしての機能を具備してもよく、その場合は、装置内時計７２３の時刻を送信するＰＴＰマスタ生成部、ＰＴＰマスタ終端部とを具備する。

ここで、クロック系統切り替えについて説明する。図１０は、クロック系統切り替えを説明する図である。セレクタ７５１は、ＰＴＰ送受信要否判定制御部７４１からの指示によって、リファレンスクロックとして入力するクロックをＰＨＹポート７２６ａのイーサネット受信信号のクロックや水晶振動子７４３の自走クロック、内部時計７２３から出力されるクロックから選択する。セレクタ７５１にて選択されたクロックは、クロック再生部７３０に出力され、クロック再生部７３０にてクロックの抽出および再生され、再生されたクロックはセレクタ７５２および各機能ブロックへ出力される。セレクタ７５２は、ＰＴＰ送受信要否判定制御部７４１からの指示によって、レファレンスクロックとして、クロック再生部７３０からのクロックか水晶振動子７４３からのクロックかを選択し、内部時計７２３へ出力する。

上位装置からの受信クロックに同期イーサネットで同期する場合、つまり、ＰＨＹポート７２６からの回線抽出クロックが正常に受信できている場合は、セレクタ７５１にて網受信クロックがリファレンスクロックとして選択され、クロック再生部７３０へ出力する。そして、クロック再生部７３０からの出力を装置内基準クロックとして、セレクタ７５２、ＰＨＹポート７２６等に配信する。この場合、セレクタ７５２は、ＰＴＰ送受信要否判定制御部７４１よりクロック再生部７３０からのクロックを選択するように指示されるので、内部時計７２３は、網受信クロックに同期したクロックでカウントクロックを動かし、時刻を刻み装置内の各ブロックへ時刻を分配する。

装置内の自走クロックに同期する場合、つまり、ＰＨＹポート７２６からの回線抽出クロックが正常でない場合は、セレクタ７５１にて装置内に持つ水晶振動子７４３からの自走クロックがリファレンスクロックとして選択され、クロック再生部７３０へ出力される。また、自走クロックは、セレクタ７５２にも出力され、セレクタ７５２は、ＰＴＰ送受信要否判定制御部７４１より水晶振動子７４３からのクロックを選択するように指示されるので、内部時計７２３は、自走クロックに同期したクロックでカウントクロックを動かし、時刻を刻み装置内の各ブロックへ時刻を分配する。この場合、クロック再生部７３０から出力されてセレクタ７５２へ入力するクロックと、セレクタ７５２へ直接入力するクロックは、ともに水晶振動子７４３からの自走クロックであるので、セレクタ７５２は、ＰＴＰ送受信要否判定制御部７４１よりクロック再生部７３０からのクロックを選択するように指示されてもよい.
時刻同期の時刻から再生したクロックに同期する場合、つまり、ＰＨＹポート７２６からの回線抽出クロックは正常に受信できていないが、ＰＴＰパケットによる時刻同期の誤差が予め設定した限界値内に収まっている場合は、ＰＴＰ送受信要否判定制御部７４１からの指示によってセレクタ７５２にて水晶振動子７４３からの自走クロック（例えば、１０ＭＨｚ）が時刻カウント用のカウントクロックとして選択され、内部時計７２３ではこの自走クロックでカウンタを動かしながら、ＰＴＰパケット終端部で算出された時刻を反映して、定期的（例えば、１ｍｓ間隔）に時刻のズレを修正し、時刻を維持する。また、内部時計７２３は、自身の時刻をもとに一定の周期（例えば、１００μｓ）で刻むクロックを出力し、これがセレクタ７５１にてリファレンスクロックとして選択され、クロック再生部７３０へ出力される。そして、クロック再生部７３０からの出力を装置内基準クロックとして各ブロックに分配する。

ＰＴＰパケットによる時刻修正を反映した内部時計７２３から出力されるクロックを装置内基準クロックとして各ブロックに分配することで、ＰＨＹポート７２６からの回線抽出クロックよりクロックの精度は劣るものの、フリーランで動作する水晶振動子７４３からの自走クロックよりも良い精度のクロックの精度となる。

なお、以降では、セレクタ７５１はクロック再生部７３０に含まれ、セレクタ７５２は、内部時計７２３に含まれるとして説明するが、図１０のように独立していてもよい。

図４は、実施例１のＰＴＰパケット停止・再開に関わる制御のシーケンス図である。ＰＴＰによる時刻同期で送受信される主なパケットの種類は、Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅ、Ｄｅｌａｙ Ｒｅｑ ｍｅｓｓａｇｅ、 Ｄｅｌａｙ Ｒｅｓｐ ｍｅｓｓａｇｅ、 Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅがある。Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅは様々な設定要求、通知にも使用される。なお、ここで挙げた以外のパケットを送受信してもよい。ここでは、ＩＥＥ１５８８で規定される所定の手続き（例えば、ＢＭＣ（Ｂｅｓｔ Ｍａｓｔｅｒ Ｃｌｏｃｋ）アルゴリズムや、ユニキャスト・ネゴシエーション）を経て各装置のマスタ・スレーブの役割が決定し、マスタ装置４−スレーブ装置７間の関係構築が完了し、ユニキャスト通信が可能となった状態以降を説明する。

スレーブ装置７は、マスタ装置４に対して、Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅ、 Ｄｅｌａｙ Ｒｅｓｐ ｍｅｓｓａｇｅを自装置のＭＡＣアドレス、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスに向けてユニキャストで送信するよう要求するユニキャスト送信要求である、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ（Ｓｙｎｃ−ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信（１１）し、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ（Ｄｅｌａｙ Ｒｅｓｐ−ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する（１２）。マスタ装置４は、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ（Ｓｙｎｃ−ｒｅｑｕｅｓｔ）、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ（Ｄｅｌａｙ Ｒｅｓｐ−ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信すると、スレーブ装置７からのユニキャスト送信要求を認識し、スレーブ装置７に対してＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ（Ｓｙｎｃ−ｇｒａｎｔ）を送信し（１３）、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ（Ｄｅｌａｙ Ｒｅｓｐ−ｇｒａｎｔ）を送信する（１４）。

マスタ装置４は、Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅをスレーブ装置７へ送信する（１５）。この際、Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅを送信したマスタ装置４の送信時刻（Ｔ１）をＳｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅに格納して送信する。スレーブ装置７は、Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅを受信すると、Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅを受信したスレーブ装置７の到着時刻（Ｔ２）とＳｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅとを取得する。取得したＴ１およびＴ２が同時であれば、（Ｔ２−Ｔ１）がマスタ装置４の内部時計に対するスレーブ装置７の内部時計の時刻誤差（Ｔｍ）となるが、実際には、Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅが到着するまでの伝送路遅延（ｄ）が存在するため、（Ｔ２−Ｔ１）は時刻誤差（Ｔｍ）に伝送路遅延（ｄ）を含んだ値となる。
（Ｔ２−Ｔ１）＝Ｔｍ＋ｄ
次に、スレーブ装置７は、スレーブ装置７の内部時計でＴ３という時刻にＤｅｌａｙ Ｒｅｑ ｍｅｓｓａｇｅをマスタ装置４へ送信する（１６）。マスタ装置４は、マスタ装置４の内部時計で、Ｄｅｌａｙ Ｒｅｑ ｍｅｓｓａｇｅが到達したＴ４という時刻を、Ｄｅｌａｙ Ｒｅｓｐ ｍｅｓｓａｇｅに格納してスレーブ装置７に送信する（１７）。Ｄｅｌａｙ Ｒｅｑ ｍｅｓｓａｇｅとＤｅｌａｙ Ｒｅｓｐ ｍｅｓｓａｇｅは共通ヘッダ内のｓｅｑｕｅｎｃｅ ＩＤにて関連付けられているため、スレーブ装置７は、Ｔ３に送信したＤｅｌａｙ Ｒｅｑ ｍｅｓｓａｇｅがＴ４に到達したことを認識することが出来る。ここで、Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅと同様に、（Ｔ４―Ｔ３）はスレーブ装置７に対するマスタ装置４の時計の誤差（−Ｔｍで表される）に伝送路遅延（ｄ）を含んだ値となる。
（Ｔ４―Ｔ３）＝−Ｔｍ＋ｄ
スレーブ装置７はＳｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅからＤｅｌａｙ Ｒｅｓｐ ｍｅｓｓａｇｅまでの一連の動作でＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の時刻を保持しているため、Ｔｍ、ｄを以下のように算出することが出来る。
Ｔｍ＝｛（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｔ４−Ｔ３）｝／２
ｄ＝｛（Ｔ２−Ｔ１）＋（Ｔ４−Ｔ３）｝／２
スレーブ装置７は、マスタ装置４の内部時計に対する自身の内部時計の時刻誤差（Ｔｍ）を知ることが出来たので、時刻を修正し、マスタ装置４と時刻同期することが出来る。

上記のプロセスでは、Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅからＤｅｌａｙ Ｒｅｓｐ ｍｅｓｓａｇｅまでの一連の動作の中で上り方向（スレーブ装置７からマスタ装置４方向）と下り方向（マスタ装置４方向からスレーブ装置７）の伝送路遅延（ｄ）が等しいことを前提にしている。よって、主信号と多重されるポイントや、複数のスレーブ装置７からのＰＴＰパケット９が同時に到着するポイントにて、待ち合わせによる遅延変動が発生すると、上記計算から求めたＴｍは真の値からずれてしまい、同期精度を低下させることになる。このような変動に対する精度向上の方策はＩＥＥＥ １５８８の範囲外であり、個別の実装によるものとなる。例えば、時刻同期シーケンスを何度も継続的に繰り返す中で、積算された誤差値を統計的に処理して真の値を見積もるというような演算処理を適用することが考えられる。

また、Ｔｗｏ−Ｓｔｅｐモードという特定のモードでは、マスタ装置４はＳｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅにはマスタ装置４の送信時刻（Ｔ１）を格納せず送信し、Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅ送信後にマスタ装置４よりＳｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅが送信された送信時刻（Ｔ１）を格納したＦｏｌｌｏｗ Ｕｐ ｍｅｓｓａｇｅを送信することでマスタ装置４の送信時刻（Ｔ１）をスレーブ装置７に通知してもよい。

ところで、同期イーサネットによるクロック周波数同期が実現できていない系においては、マスタ装置４の内部時計をカウントするクロック周波数と、スレーブ装置７のそれとがずれているので、１回のＰＴＰ同期シーケンスから次の回までの間に、時刻誤差が拡大していく。時刻誤差を拡大させないためには、頻繁に一連の同期シーケンスを実施する必要があり、結果としてパケットレートが増加して主信号スループットを圧迫してしまうこととなる。しかし、同期イーサネットでマスタ装置４とスレーブ装置７が周波数同期している状況の下では、それぞれの内部時計が同じ速度で進むので、一旦時刻一致（時刻同期）ができれば、継続的なＰＴＰパケット９の送受信が無くても時刻同期を維持することが出来る。

また、ＥＳＭＣパケット１０には、一定の周期で送信するｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎというメッセージタイプと、クロック同期状態の変化があったときに送信するｅｖｅｎｔというメッセージタイプがある。ＰＴＰと異なり、ＥＳＭＣは時刻同期精度に影響を与えるわけではないので、必要なタイミングで状態通知が出来ているのであれば、頻繁に送信する必要は無い。可能であればｅｖｅｎｔメッセージだけで状態変化だけを通知し、主信号スループットへの影響を最小限に抑えることも考えられる。

スレーブ装置７は、自装置の内部時計の時刻誤差とあらかじめ設定された誤差の上限値と比較し、内部時計の時刻誤差が誤差の上限値以下（１８）であれば、マスタ装置４に対するＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅの送信を停止する（１９）。そして、同期イーサネットで受信しているＧＰＳ時刻源由来のクロックによって自装置の内部時計をカウントし時刻同期を維持する（２０）。

この状態において、スレーブ装置７で抽出したクロックに周波数異常が検出される、あるいは受信したＥＳＭＣパケット１０のＳＳＭコードがＱＬ−ＰＲＣ以外の状態に変化した（受信したクロック品質が低下した）場合（２１）、クロックだけで時刻同期を維持できないと判断し、スレーブ装置７は、マスタ装置４に対するＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ（Ｓｙｎｃ−ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信（２２）し、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ（Ｄｅｌａｙ Ｒｅｓｐ−ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する（２３）。

マスタ装置４は、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ（Ｓｙｎｃ−ｒｅｑｕｅｓｔ）、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ（Ｄｅｌａｙ Ｒｅｓｐ−ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信すると、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ（Ｓｙｎｃ−ｇｒａｎｔ）を送信し（２４）、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅ（Ｄｅｌａｙ Ｒｅｓｐ−ｇｒａｎｔ）を送信する（２５）。さらに、マスタ装置４は、マスタ装置４の送信時刻（Ｔ１）を格納したＳｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅをスレーブ装置７へ送信する（２６）。

スレーブ装置７は、Ｄｅｌａｙ Ｒｅｑ ｍｅｓｓａｇｅをマスタ装置４へ送信する（２７）。マスタ装置４は、マスタ装置４の内部時計で、Ｄｅｌａｙ Ｒｅｑ ｍｅｓｓａｇｅが到達した時刻Ｔ４を格納したＤｅｌａｙ Ｒｅｓｐ ｍｅｓｓａｇｅをスレーブ装置７に送信する（２８）。以上のように、ＰＴＰパケット９による時刻同期を再開する。

実施例１のＰＴＰ停止・再開に関わる制御について、スレーブ装置７の動作手順を図５のフローチャートに示す。

スレーブ装置７がネットワークに参加した（Ｓ１１００）後、ＢＭＣアルゴリズムにより、スレーブの役割が確定し（Ｓ１１０１）、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅをマスタ装置４に送信して、ユニキャスト・ネゴシエーションを含むＰＴＰ時刻同期プロセスを開始する（Ｓ１１０２）。ＰＴＰ時刻同期プロセスとは、ＰＴＰパケット９による時刻同期の一連の時刻同期シーケンスを言う。一連の時刻同期シーケンスを繰り返すことにより、スレーブ装置７の時刻誤差（Ｔｍ）は減少して行く。

スレーブ装置７内のＰＴＰ送受信要否判定制御部７４１の時刻誤差モニタ部７４１２は、時刻誤差があらかじめ時刻誤差上限値格納メモリ７４１１に設定された誤差の上限値以下と判定し、その判定結果をＰＴＰ停止可否判定部７４１３へ送信し（Ｓ１１０３）、かつ、ＰＴＰ停止可否判定部７４１３は、クロック入力監視部７３８から同期イーサネットで受信しているクロックの周波数に異常が無いと通知され、ＥＳＭＣ終端部７３４からＳＳＭコードとしてＱＬ−ＰＲＣの通知を受けているならば（Ｓ１１０４のＹＥＳ）、ＰＴＰパケット９の送受信を停止することが可能と判断し、一連のＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅの送信を停止する要求であるＰＴＰ停止要求をＰＴＰ停止可否判定部７４１３からＰＴＰスレーブ生成部７３９、ＰＴＰスレーブ終端部７４０に送信する。

ＰＴＰ停止要求を受信したＰＴＰスレーブ生成部７３９、ＰＴＰスレーブ終端部７４０は、マスタ装置４への一連のＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅの送信を停止する（Ｓ１１０５）。この際、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅの送信に関わる機能部への電力供給を止めることで、消費電力の低減を図ることができる。これによりマスタ装置４側もＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅの送信を停止し、ＰＴＰパケット９の送受信が停止する。

スレーブ装置７は、ＰＴＰ送受信停止モードに入り、クロック再生部７３０が、同期イーサネットによるＧＰＳ時刻源由来のクロックを抽出し、抽出したクロックを装置内時計のカウントクロックとして分配し、内部時計７２３は分配されたカウントクロックによって時計をカウントし、時刻同期を維持する（Ｓ１１０６）。

もし、この状態において、スレーブ装置７のクロック入力監視部７３８が、同期イーサネットからのクロックに周波数異常を検出し、クロック正常性の情報としてクロック異常をＰＴＰ停止可否判定部７４１３へ通知する、あるいはＥＳＭＣ終端部７３４が、受信したＥＳＭＣパケット１０のＳＳＭコードがＱＬ−ＰＲＣ以外の状態に変化したことをＰＴＰ停止可否判定部７４１３へ通知することにより、同期イーサネットからのクロックだけで時刻同期を維持できないと判断した場合（Ｓ１１０７のＹＥＳ）、ＰＴＰ停止可否判定部７４１３は、クロック再生部７３０に、同期イーサネットからのクロック抽出を停止する指示を与え、ＰＴＰスレーブ生成部７３９、ＰＴＰスレーブ終端部７４０へＰＴＰ再開要求を送信する。ＰＴＰ再開要求を受信したＰＴＰスレーブ生成部７３９、ＰＴＰスレーブ終端部７４０は、マスタ装置４への一連のＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅの送信を開始する（Ｓ１１０２）。

スレーブ装置７はマスタ装置４にＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅを送信することにより、ＰＴＰパケット９による時刻同期の再開を要求し、これを受信したマスタ装置４による、Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅの送信再開を受けて、スレーブ装置７は、Ｄｅｌａｙ Ｒｅｑ ｍｅｓｓａｇｅの送信を再開し、マスタ装置４よりＤｅｌａｙ Ｒｅｓｐ ｍｅｓｓａｇｅを受信する。以上によりスレーブ装置７は、マスタ装置４と再度ＰＴＰパケット９によるＰＴＰ時刻同期プロセスに入り（Ｓ１１０２）、やがてスレーブ装置７の時刻誤差が上限値以下となる（Ｓ１１０３）。同期イーサネットより抽出したクロックが正常化（Ｓ１１０４のＹＥＳ）していれば、再びＰＴＰパケット９の送信停止の手続きに入る（Ｓ１１０５）。

また、スレーブ装置７の時刻誤差モニタ部７４１２において時刻誤差が時刻誤差上限値格納メモリ７４１１の上限値以下である通知をＰＴＰ停止可否判定部７４１３へ送信し（Ｓ１１０３）、ＰＴＰ停止可否判定部７４１３は、クロック入力監視部７３８から同期イーサネットで受信しているクロックの周波数に異常があると通知され、ＥＳＭＣ終端部７３４からＳＳＭコードとしてＱＬ−ＰＲＣ以外通知を受けている場合（Ｓ１１０４のＮＯ）、ＰＴＰ停止可否判定部７４１３は、クロック再生部７３０に、同期イーサネットからのクロック抽出を停止する指示を送信し、ＰＴＰパケット９によりマスタ装置４に時刻同期した内部時計７２３（この場合、同期イーサネットからのクロックのクロック再生部７３０への入力を停止し、水晶振動子７４３の自走クロックをクロック再生部７３０へ入力しているので、自走クロックに同期しており、フリーランとなっているカウントクロックでカウント）から時刻に同期したクロックを抽出し再生する指示を送信し、指示を受信したクロック再生部７３０は、同期イーサネットからのクロック抽出を停止し、ＰＴＰパケット９によりマスタ装置４に時刻同期した内部時計７２３からクロックを抽出し再生し装置内基準クロック、送信クロックに適用する（Ｓ１１０８）。

図６は、ＰＴＰパケット９停止時に、単にスレーブ装置７からのＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅの送信を停止するのではなく、ＰＴＰパケット停止要求を一般的なＴＬＶフォーマットで明示的に格納したＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅをスレーブ装置７が送信するフローチャートである。図５と同じ動作処理には、同じ符号を付与し、説明を繰り返さない。

ＰＴＰ送受信要否判定制御部７４１のＰＴＰ停止可否判定部７４１３は、クロック入力監視部７３８から同期イーサネットで受信しているクロックの周波数に異常が無いと通知され、ＥＳＭＣ終端部７３４からＳＳＭコードとしてＱＬ−ＰＲＣの通知を受けているならば（Ｓ１１０４のＹＥＳ）、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅにＰＴＰパケット停止要求のＴＬＶフォーマットを追加してマスタ装置７に送信する要求であるＰＴＰ停止要求をＰＴＰスレーブ生成部７３９へ送信する。ＰＴＰ停止要求を受信したＰＴＰスレーブ生成部７３９は、Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅにＰＴＰパケット停止要求のＴＬＶフォーマットを追加してマスタ装置４へ送信する（Ｓ１２００）。スレーブ装置７は、このパケットを受信したマスタ装置４より、ＰＴＰ停止了解を同様にＴＬＶフォーマットで格納したＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅを、受信（Ｓ１２０１）後、マスタ装置４への一連のＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅの送信を停止する。

これらのＴＬＶフォーマットはＰＴＰパケット９のフィールドの中で、例えば、ＴＬＶ Ｔｙｐｅ：２ｂｙｔｅ、Ｌｅｎｇｔｈ：２ｂｙｔｅ、ＰＴＰ ｓｔｏｐ ｒｅｑｕｅｓｔ／ｇｒａｎｔ：２ｂｙｔｅの６ｂｙｔｅで表現される。
（実施例２）
図７は、実施例１のスレーブ装置７の動作手順に時刻チェックの手順を加えたフローチャートである。図５および図６と同じ動作処理には、同じ符号を付与し、説明を繰り返さない。

実施例１の手順に従って、ＰＴＰパケット９の送受信を停止し抽出クロックのカウントによってスレーブ装置７が時刻を維持している（Ｓ１１０６）状況において、ＰＴＰ送受信要否判定制御部７４１は、ある特定の契機で、スレーブ装置７がＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅをマスタ装置４に送信し、ＰＴＰによる時刻取得の一連のシーケンスを１回ないし数回実施する（Ｓ１３０１）ことにより、スレーブ装置７は時刻誤差（Ｔｍ）を再計算して、受信クロックのみで維持してきた時刻がマスタ装置４の時刻とどれだけずれているかをチェックする。その結果、時刻誤差の上限値以下（Ｓ１３０２のＮＯ）であれば、時刻維持に問題がないとして、再びＰＴＰ停止状態に戻る。もし、時刻誤差が上限値を上回る場合（Ｓ１３０２のＹＥＳ）は、スレーブ装置７がＰＴＰ再開要求のＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅをマスタに送信し継続的なＰＴＰ時刻同期プロセスを再開し、配下装置へは、ＳＳＭコードがＱＬ−ＤＮＵのＥＳＭＣパケット１０を配信する（Ｓ１３０３）。時刻誤差があらかじめ設定された誤差の上限値以下に収束する（Ｓ１３０４）と、ＰＴＰパケット９によりマスタ装置４に時刻同期した内部時計からクロックを再生し、装置基準クロック、送信クロックに適用する（Ｓ１３０５）。

マスタ装置４側のクロック再生部４３０の故障等により、スレーブ装置７においてクロック周波数異常の検出、ＱＬ−ＰＲＣ以外のＥＳＭＣ受信が無くて、受信クロックが正常に見えているとしても、前記の時刻同期の誤差増大が発生する場合も考えられる。この場合でも、時刻誤差増大を検出することにより、クロック品質は信頼できないと判断して、時刻同期後の内部時計から再生したクロックを基準クロック、送信クロックに適用してもよい。また、Ｓ１３０１にてスレーブ装置７がチェック用にＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅを送信する特定の契機は以下の様なタイミングが有効であると考える。トラフィックが疎になる時間帯（運用者によりあらかじめ設定されるか、トラフィック情報を蓄積、解析して動的に決定）と、運用者がネットワーク管理端末を操作することによる実施命令のときである。
（実施例３）
図８は、実施例１、２のスレーブ装置７の動作手順において、スレーブ装置７によるＰＴＰパケット９の送受信を開始後に時刻誤差が上限値以下に収束するまで、ＰＴＰパケット９が疎通する経路の主信号およびその他のパケット疎通を閉塞し、通常より高頻度でＰＴＰパケット９の送受信を実施するフローチャートである。図５と同じ動作処理には、同じ符号を付与し、説明を繰り返さない。ＰＴＰパケット９以外のパケットが通らず、待ち合わせによる遅延変動が発生しないので、短時間で高精度の時刻同期状態をまず実現してから、ＰＴＰ送受信停止モードに入るとともに主信号の疎通を開始することができる。

図８では、マスタ装置４とスレーブ装置７が直結している構成を想定しており、ネットワーク設置の段階で、スレーブ装置７がネットワークに参加した（Ｓ１１００）後、時刻同期が収束するまで、ＰＴＰ送受信要否判定制御部７４１は、マスタ装置４と接続しているイーサネットポートへのＰＴＰパケット９以外の送信を停止する（Ｓ１５００）。Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅをマスタ装置４に送信して、高パケットレートのＰＴＰ時刻同期プロセスを開始する（Ｓ１５０１）。時刻誤差が制限時間内に上限値以下に収束したら（Ｓ１５０２のＹＥＳ）、クロック入力監視部７３８から同期イーサネットで受信しているクロックの周波数に異常が無いと通知され、ＥＳＭＣ終端部７３４からＳＳＭコードとしてＱＬ−ＰＲＣの通知を受けているならば（Ｓ１５０３のＹＥＳ）、ＰＴＰパケット９の送受信を停止することが可能と判断し、スレーブ装置７のＰＴＰ送受信要否判定制御部７４１はＰＴＰパケット９の送受信を停止し、主信号の転送を開始する（Ｓ１５０４）。これにより、ＰＴＰ送受信停止モードに入り、スレーブ装置７は同期イーサネット抽出によるＧＰＳ時刻源由来のクロックによって内部時計をカウントし、時刻同期を維持する（Ｓ１５０５）。

この状態において、スレーブ装置７で抽出クロックに周波数異常が検出される、あるいは受信したＥＳＭＣパケット１０のＳＳＭコードがＱＬ−ＰＲＣ以外の状態に変化したことにより、クロックだけで時刻同期を維持できないと判断した場合（Ｓ１５０６のＹＥＳ）、スレーブ装置７はＳｉｇｎａｌｉｎｇ ｍｅｓｓａｇｅをマスタ装置４に送信し、通常パケットレートのＰＴＰ時刻同期プロセスを開始する（Ｓ１５０７）。スレーブ装置７の時刻誤差が上限値以下に収束する（Ｓ１５０８）と、ＰＴＰパケット９によりマスタ装置４に時刻同期した内部時計（この場合、自走クロックに同期したカウントクロックでカウント）から時刻に同期したクロックを再生し、装置基準クロック、送信クロックに適用する（Ｓ１５０９）。

また、図１のようにマスタ装置４・スレーブ装置７間にＬ２ＳＷ６を中継させて、複数のスレーブ装置（＃１〜＃ｎ）７が接続する場合に、ＰＴＰパケット９以外のパケット疎通があるとＬ２ＳＷ６内のスイッチ部６３１で待ち合わせによる遅延変動が発生し、これが補正されずに時刻誤差になる。

よって、Ｌ２ＳＷ６にも内部で主信号多重化の経路を一時的に閉塞する手段が必要である。具体的には、図９のシーケンス図で示すように、システム内のマスタ・スレーブ関係が確立したら、マスタ装置４は、以下で説明する初回同期手順（１６０１〜１６０４）を開始する。マスタ装置４は、Ｌ２ＳＷ６に全スレーブ装置７のＭＡＣアドレスを通知するとともに、Ｌ２ＳＷ６のスレーブ装置（＃１）７以外の他ポート閉塞を要求する（１６０１）。

Ｌ２ＳＷ６はこれを受けて、マスタ装置４とスレーブ装置（＃１）７が接続されているポート以外のポートからのパケットの転送を停止し（１６０２）、マスタ装置４とスレーブ装置（＃１）７に閉塞了解通知を返す。マスタ装置４とスレーブ装置（＃１）７もＰＴＰ経路へのＰＴＰパケット９以外の転送を停止する。次に、マスタ装置４はスレーブ装置（＃１）７とＰＴＰ時刻同期プロセス（１１〜１７）を開始し、スレーブ装置（＃１）７が時刻同期収束すると、スレーブ装置（＃１）７とのＰＴＰ時刻同期プロセスを停止し、次のスレーブ装置（＃２）７とのＰＴＰ時刻同期プロセスを開始する。この処理を全スレーブ装置７と順番に行う。また、この手続きでは１台のスレーブ装置７がマスタ装置４と占有的にＰＴＰ時刻同期プロセスを行う時間に制限時間を決め、その時間内にあらかじめ設定された値以下に時刻誤差が収束しなくても、ＰＴＰ時刻同期プロセスを停止して次のスレーブ装置７のプロセスに移行する（１６０３）。

最後のスレーブ装置（＃ｎ）７のＰＴＰ時刻同期プロセスが完了したら（１６０４）、マスタ装置４と全スレーブ装置７はＰＴＰパケット９の送受信を停止し、ＰＴＰパケット９以外のパケットの疎通を開始する。マスタ装置４は初回同期手順の終了をＬ２ＳＷ６に通知し（１６０５）、Ｌ２ＳＷ６はこれを受けて、ポート閉塞を解除し、全ポートからのパケットの転送を開始し、通常動作に入る（１６０６）。先に説明したように、時刻誤差が上限値以下であれば、ＰＴＰ送受信停止モードに入り、スレーブ装置７は同期イーサネット抽出によるＧＰＳ時刻源由来のクロックによって内部時計をカウントし、時刻同期を維持する。

また、あるスレーブ装置７が先のＰＴＰ時刻同期プロセスにおいて、制限時間内に時刻誤差の収束に達しなかった場合は、全スレーブ装置７のＰＴＰ時刻同期プロセスが終了した後、このスレーブ装置７のみ初回同期手順時よりも送受信レートを低下してＰＴＰ時刻同期プロセスを再開し、やむを得ず、定常的にＰＴＰパケット９の送受信を行うものとして、主信号の疎通を開始する手順としてもよい。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

４ マスタ装置
５ 上位ネットワーク
６ 同期イーサネット対応Ｌ２ＳＷ
７ スレーブ装置
８ ユーザ装置
４２２ 時刻取得部
４２３ 装置内部時計
４２４ ＰＴＰマスタ終端部
４２５ ＰＴＰマスタ生成部
４２６ ＰＨＹポート
４２７ １０ＭＨｚクロック入力監視部
４２８ ＥＳＭＣ生成部
４２９ ＰＴＰ―ＥＳＭＣ多重部
４３０ クロック再生部
６３１ スイッチ部
６３２ 主信号―ＥＳＭＣ振り分け部
６３３ 主信号―ＥＳＭＣ多重部
６３４ ＥＳＭＣ終端部
６３５ 受信クロック選択部
７３６ 主信号―ＰＴＰ多重部
７３７ 主信号―ＰＴＰ−ＥＳＭＣ振り分け部
７３８ クロック入力監視部
７３９ ＰＴＰスレーブ生成部
７４０ ＰＴＰスレーブ終端部
７４１ ＰＴＰ送受信要否判定制御部
７４２ 主信号―ＥＳＭＣ多重部

Claims (4)

1. 自装置の時刻を保持する時計部と、
   信号を送受信する送受信部と、
   前記送受信部にて受信した前記信号からクロックを抽出し、抽出した前記クロックを自装置内クロックとして出力するクロック再生部と、
   前記送受信部にて受信した前記信号のうち時刻同期信号を送受信する時刻同期信号処理部と、
   前記送受信部にて受信した前記信号のうち前記クロック再生部にて抽出した前記クロックの品質を特定するクロック品質信号を受信するクロック品質処理部と、
   前記時刻同期信号に含まれる前記時刻および前記自装置の時刻の差と所定の値とを比較し、前記差が前記所定の値以下または前記所定の値より小さい場合で、前記特定した前記クロックの品質が所定の品質以上または前記所定の品質より高品質であるときに、前記時刻同期信号の送信を停止する送信停止要求を前記時刻同期信号処理部へ送信する送受信要否制御部とを有し、
   前記時計部は、
   前記クロック再生部にて出力された前記自装置内クロックに基づいて前記自装置の時刻をカウントし、
   前記時刻同期信号処理部は、
   受信した前記時刻同期信号に含まれる時刻に基づいて前記自装置の時刻を修正し、
   前記送受信要否制御部より前記送信停止要求を受信すると、前記時刻同期信号の送信停止を表す停止要求を追加した前記時刻同期信号を他の装置に送信し、前記他の装置より送信停止了解を表す停止了解が追加された前記時刻同期信号を受信すると、前記時刻同期信号の送信を停止する
   ことを特徴とする装置。
2. 受信した前記信号のクロックに異常が発生しているか否かを判定するクロック監視部を有し、
   前記送受信要否制御部は、
   前記時刻同期信号処理部が前記時刻同期信号の送信を停止している間に、前記クロック監視部より前記信号のクロックに異常が発生していることを表す異常通知を受信すると、前記時刻同期信号の送信を再開する送信再開要求を前記時刻同期信号処理部へ送信し、
   前記時刻同期信号処理部は、
   前記送信再開要求を受信すると、前記時刻同期信号の送信を再開する
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 自走クロック出力部と、受信した前記信号のクロックに異常が発生しているか否かを判定するクロック監視部とを有し、
   前記時計部は、前記自装置の時刻に基づいて所定周期のクロックを出力し、
   前記送受信要否制御部は、
   前記時刻同期信号に含まれる前記時刻および前記自装置の時刻の前記差が前記所定の値以下または前記所定の値より小さい場合で、前記クロック品質信号より特定した前記クロックの品質が前記所定の品質より低品質であるときに、前記クロック再生部へ前記送受信部にて受信した前記信号からのクロック抽出を停止し、前記時計部からの前記所定周期のクロックを抽出する変更指示を送信し、前記時計部へ前記自走クロック出力部からの前記自走クロックに基づいて前記自装置の時刻をカウントする指示を送信し、
   前記クロック再生部は、
   前記変更指示を受信すると、前記信号からのクロック抽出を停止し、前記時計部からの前記所定周期のクロックを抽出し、抽出した前記所定周期のクロックを前記自装置内クロックとして出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 通信装置と、
   前記通信装置と信号を送受信する他の通信装置とを備え、
   前記通信装置は、
   自装置の時刻を保持し、
   前記他の通信装置より受信した前記信号からクロックを抽出し、
   受信した前記信号から前記クロックの品質を特定するクロック品質信号を抽出し、
   抽出した前記クロックを自装置内クロックとして出力し、
   前記自装置内クロックに基づいて前記自装置の時刻をカウントし、
   受信した前記信号から時刻同期信号を抽出し、
   抽出した前記時刻同期信号に含まれる時刻に基づいて前記自装置の時刻を修正し、
   抽出した前記時刻同期信号に含まれる前記時刻および前記自装置の時刻の差と所定の値とを比較し、前記差が前記所定の値以下または前記所定の値より小さい場合で、抽出した前記クロック品質信号により特定した前記クロックの品質が所定の品質以上または前記所定の品質より高品質であるときに、前記時刻同期信号の送信を停止する送信停止要求を送信し、前記送信停止要求を受信すると、前記時刻同期信号の送信停止を表す停止要求を追加した前記時刻同期信号を他の装置に送信し、
   前記他の装置より送信停止了解を表す停止了解が追加された前記時刻同期信号を受信すると、前記他の通信装置への前記時刻同期信号の送信を停止する
   ことを特徴とする通信システム。

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