JP6452427B2 - 時刻同期監視方法、通信システム、及びマスタ装置 - Google Patents
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Description
第一に、マスタ装置がスレーブ装置に、時刻同期用パケットであるSyncメッセージ(Clock Sync message)を送信する。
第二に、マスタ装置がスレーブ装置に、時刻同期用パケットであるFollowupメッセージ(Clock Sync Followup message)を送信する。Followupメッセージは、マスタ装置からSyncメッセージを送信した際の時刻T1(マスタクロックに基づく時刻)を示す情報を含んでいる。スレーブ装置は、時刻T1(マスタクロックに基づく時刻)と、Syncメッセージを受信した際の時刻T2(スレーブクロックに基づく時刻)とを記録する。
第三に、スレーブ装置がマスタ装置に、時刻同期用パケットであるDelay_Reqメッセージ(Clock Delay Request message)を送信する。マスタ装置は、Delay_Reqメッセージを受信した際の時刻である時刻T4(マスタクロックに基づく時刻)を記録する。
第四に、マスタ装置がスレーブ装置に、時刻同期用パケットであるDelay_Respメッセージ(Clock Delay Response message)を送信する。Delay_Respメッセージは、時刻T4(マスタクロックに基づく時刻)を示す情報を含んでいる。スレーブ装置は、Delay_Respメッセージを受信したことで、マスタ装置がDelay_Reqメッセージを受信したことを確認できるため、Delay_Reqメッセージを送信した際の時刻T3(スレーブクロックに基づく時刻)を記録する。
図1は、PTPを用いる比較例の通信システムの構成を示すブロック図である。図1に示されるように、この通信システムは、マスタ装置1とスレーブ装置2とで構成される。マスタ装置1とスレーブ装置2とは、有線回線3によって接続される。マスタ装置1は、上位装置との通信を行う送受信部11と、スレーブ装置2との通信を行う送受信部12と、パケット抽出部13と、時刻同期処理部14と、時刻同期用パケット生成部15と、基準時刻取得部16とを備える。スレーブ装置2は、マスタ装置1との通信を行う送受信部21と、下位装置との通信を行う送受信部22と、パケット抽出部23と、時刻同期処理部24と、時刻同期用パケット生成部25と、時刻情報処理部26とを備える。
第一に、マスタ装置1における時刻同期処理部14は、基準時刻取得部16からマスタクロックを取得する。時刻同期処理部14は、取得したマスタクロックを基に、時刻同期用パケット生成部15にて時刻同期用パケットであるSyncメッセージを生成し、時刻T1に、このSyncメッセージをスレーブ装置2に向けて送信する。スレーブ装置は、Syncメッセージを時刻T2に受信し、Syncメッセージを受信した際の時刻T2を示す情報を記憶する。
図3は、実施の形態1の時刻同期監視方法を実施する通信システムの構成を示すブロック図である。図3において、図1(比較例)に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図1に示される符号と同じ符号を付す。図3に示されるように、この通信システムは、マスタ装置1aとスレーブ装置2aとで構成される。以下の説明において、マスタ装置及びスレーブ装置は、いずれも通信機能を備えた装置であり、例えば、局側通信装置及び端末側(加入者側)通信装置である。マスタ装置1aとスレーブ装置2aとは、有線回線3によって接続される。有線回線3は、ネットワークを含んでもよいが、PTP対応のネットワークである必要がある。図3に示される実施の形態1のマスタ装置1aは、送受信部11と、送受信部12と、パケット抽出部13と、時刻同期処理部14と、時刻同期用パケット生成部15と、基準時刻取得部16とに加えて、同期精度監視部17を備える点において、図1に示されるマスタ装置1と相違する。また、図3に示される実施の形態1のスレーブ装置2aは、送受信部21と、送受信部22と、パケット抽出部23と、時刻同期処理部24a(図1では符号24)と、時刻同期用パケット生成部25と、時刻情報処理部26とを備える点において、図1に示されるスレーブ装置2と共通するが、時刻同期処理部24aの指示に基づいて時刻同期用パケット生成部25が生成する時刻同期用パケットであるDelay_Reqメッセージに、このDelay_Reqメッセージを送信した際の時刻T3(スレーブクロックに基づく時刻)を示す情報が含まれる点において、図1に示される比較例のスレーブ装置2と相違する。
図6は、実施の形態2の時刻同期監視方法を実施する通信システムの構成を示すブロック図である。図6において、図3(実施の形態1)に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図3に示される符号と同じ符号を付す。図6に示されるように、この通信システムは、マスタ装置1bと、第1から第M(Mは2以上の整数)のスレーブ装置2_1,2_2,…,2_Mとで構成される。マスタ装置1bは、スイッチングハブ41を介して第1から第Mのスレーブ装置2_1,2_2,…,2_Mの各々と接続される。図6に示される実施の形態2のマスタ装置1bは、上位装置との通信を行う送受信部11と、各スレーブ装置との通信を行う送受信部12と、パケット抽出部13と、時刻同期処理部14と、時刻同期用パケット生成部15と、基準時刻取得部16と、同期精度監視部17aとを備える。なお、第1から第M(Mは2以上の整数)のスレーブ装置2_1,2_2,…,2_Mの内の任意の1台を示す場合には、第mのスレーブ装置2_m(又は、スレーブ装置2_m)とも表記する。なお、実施の形態1におけるスレーブ装置2aと同じ構成を持つ。
実施の形態1及び2は、マスタ装置の動作クロック周波数とスレーブ装置の動作クロック周波数とが非同期であっても、マスタ装置がスレーブ装置の時刻同期精度を監視可能な方式について説明した。実施の形態3は、図9に示されるように、マスタ装置1cとスレーブ装置2cが同期イーサネット(登録商標)(Sync−E)処理部20及び30を具備し、Sync−E機能にて周波数同期した状態の通信システムに関する。実施の形態3では、マスタ装置1cとスレーブ装置2cがSync−E機能にて動作クロック周波数が同期した状態における、時刻同期監視方法を説明する。
図10は、上記実施の形態1から3のマスタ装置の構成を示すハードウェア構成図である。図10に示されるマスタ装置は、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ91と、メモリ91に格納されたプログラムを実行する情報処理部としてのプロセッサ92とを有する。図10に示されるマスタ装置は、実施の形態1から3の子局装置の構造の具体例を示している。図10に示される装置の動作は、実施の形態1から3のマスタ装置の動作と同じである。
Claims (12)
- マスタ装置のマスタクロックとスレーブ装置のスレーブクロックとの間の同期を監視する時刻同期監視方法であって、
前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第1時刻に第1メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第2時刻に前記第1メッセージを受信する第1メッセージ送受信ステップと、
前記マスタ装置が、前記第1時刻を示す情報を含む第2メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第2メッセージを受信する第2メッセージ送受信ステップと、
前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第3時刻に、前記第3時刻を示す情報を含む第3メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第3メッセージを受信する要求メッセージ送受信ステップと、
前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第3メッセージを受信した際の時刻である第4時刻を示す情報を含む、第4メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第4メッセージを受信する応答メッセージ送受信ステップと、
前記マスタ装置が、前記第4時刻と前記第3時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する判断ステップと
を有することを特徴とする時刻同期監視方法。 - 前記判断ステップにおいて前記監視用時刻差分が前記許容範囲外であると判断された場合に、前記判断の結果は、前記スレーブクロックに時刻ずれがあることを示す情報である
ことを特徴とする請求項1に記載の時刻同期監視方法。 - 前記スレーブ装置が、前記第1時刻、前記第2時刻、前記第3時刻、及び前記第4時刻に基づいて、前記スレーブクロックを補正する時刻補正ステップをさらに有することを特徴とする請求項1又は2に記載の時刻同期監視方法。
- 前記第1メッセージ送受信ステップの前に、前記マスタ装置が、前記マスタ装置の動作クロック周波数を示す第1の動作クロック周波数情報を前記スレーブ装置に送信し、前記スレーブ装置が、前記スレーブ装置の動作クロック周波数を、前記マスタ装置の動作クロック周波数に一致させるステップをさらに有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の時刻同期監視方法。
- マスタ装置のマスタクロックと第1から第M(Mは2以上の整数)のスレーブ装置の第1から第Mのスレーブクロックとの間の同期を監視する時刻同期監視方法であって、前記マスタクロックと第m(mは1以上M以下の整数)のスレーブ装置の第mのスレーブクロックとの間の同期の監視のために実行される時刻同期監視処理は、
前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第1時刻に第1メッセージを送信し、前記第mのスレーブ装置が、前記第mのスレーブクロックに基づく第2時刻に前記第1メッセージを受信する第1メッセージ送受信ステップと、
前記マスタ装置が、前記第1時刻を示す情報を含む第2メッセージを送信し、前記第mのスレーブ装置が、前記第2メッセージを受信する第2メッセージ送受信ステップと、
前記第mのスレーブ装置が、前記第mのスレーブクロックに基づく第3時刻に、前記第3時刻を示す情報を含む第3メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第3メッセージを受信する要求メッセージ送受信ステップと、
前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第3メッセージを受信した際の時刻である第4時刻を示す情報を含む、第4メッセージを送信し、前記第mのスレーブ装置が、前記第4メッセージを受信する応答メッセージ送受信ステップと、
前記マスタ装置が、前記第4時刻と前記第3時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する判断ステップと
を有することを特徴とする時刻同期監視方法。 - 前記判断ステップにおいて、前記第1から第Mのスレーブ装置の全てについて、前記監視用時刻差分が前記許容範囲内であると判断された場合に、前記判断の結果は、前記マスタクロック及び前記第1から第Mのスレーブクロックのいずれにも時刻ずれがないことを示す情報である
ことを特徴とする請求項5に記載の時刻同期監視方法。 - 前記第1から第Mのスレーブ装置の全てについて、前記判断ステップにおいて、前記監視用時刻差分が予め決められた範囲内であり、且つ、前記第1から第Mのスレーブ装置の全てについて、前記監視用時刻差分の符号が同じである場合に、前記判断の結果は、前記マスタクロックに時刻ずれがあることを示す情報である
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の時刻同期監視方法。 - 前記マスタクロックと第m(mは1以上M以下の整数)のスレーブ装置の第mのスレーブクロックとの間の同期の監視のために実行される時刻同期監視処理は、前記第1メッセージ送受信ステップの前に、前記マスタ装置が、前記マスタ装置の動作クロック周波数を示す第1の動作クロック周波数情報を前記第mのスレーブ装置に送信し、前記第mのスレーブ装置が、前記第mのスレーブ装置の動作クロック周波数を、前記マスタ装置の動作クロック周波数に一致させるステップをさらに有することを特徴とする請求項5から7のいずれか1項に記載の時刻同期監視方法。
- マスタ装置と、
前記マスタ装置と通信するスレーブ装置と
を有し、
前記マスタ装置のマスタクロックと前記スレーブ装置のスレーブクロックとの間の同期を監視する通信システムであって、
前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第1時刻に第1メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第2時刻に前記第1メッセージを受信し、
前記マスタ装置が、前記第1時刻を示す情報を含む第2メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第2メッセージを受信し、
前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第3時刻に、前記第3時刻を示す情報を含む第3メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第3メッセージを受信し、
前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第3メッセージを受信した際の時刻である第4時刻を示す情報を含む、第4メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第4メッセージを受信し、
前記マスタ装置が、前記第4時刻と前記第3時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する
ことを特徴とする通信システム。 - マスタ装置と、
前記マスタ装置と通信する第1から第M(Mは2以上の整数)のスレーブ装置と
を有し、
前記マスタ装置のマスタクロックと前記第1から第Mのスレーブ装置のスレーブクロックとの間の同期を監視する通信システムであって、
前記マスタクロックと第m(mは1以上M以下の整数)のスレーブ装置の第mのスレーブクロックとの間の同期の監視のために実行される時刻同期監視処理において、
前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第1時刻に第1メッセージを送信し、前記第mのスレーブ装置が、前記第mのスレーブクロックに基づく第2時刻に前記第1メッセージを受信し、
前記マスタ装置が、前記第1時刻を示す情報を含む第2メッセージを送信し、前記第mのスレーブ装置が、前記第2メッセージを受信し、
前記第mのスレーブ装置が、前記第mのスレーブクロックに基づく第3時刻に、前記第3時刻を示す情報を含む第3メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第3メッセージを受信し、
前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第3メッセージを受信した際の時刻である第4時刻を示す情報を含む、第4メッセージを送信し、前記第mのスレーブ装置が、前記第4メッセージを受信し、
前記マスタ装置が、前記第4時刻と前記第3時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する
ことを特徴とする通信システム。 - スレーブ装置と通信を行うマスタ装置であって、
送受信部と、
マスタクロックを出力する基準時刻取得部と、
時刻同期用パケットを生成する時刻同期用パケット生成部と、
前記スレーブ装置から送信された信号から時刻同期用パケットを抽出するパケット抽出部と、
前記マスタクロックと前記スレーブ装置のスレーブクロックとの間の同期精度を監視する同期精度監視部と、
を有し、
前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第1時刻に第1メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第2時刻に前記第1メッセージを受信し、
前記マスタ装置が、前記第1時刻を示す情報を含む第2メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第2メッセージを受信し、
前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第3時刻に、前記第3時刻を示す情報を含む第3メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第3メッセージを受信し、
前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第3メッセージを受信した際の時刻である第4時刻を示す情報を含む、第4メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第4メッセージを受信し、
前記マスタ装置が、前記第4時刻と前記第3時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する
ことを特徴とするマスタ装置。 - 第1から第M(Mは2以上の整数)のスレーブ装置と通信を行うマスタ装置であって、
送受信部と、
マスタクロックを出力する基準時刻取得部と、
時刻同期用パケットを生成する時刻同期用パケット生成部と、
前記第1から第Mのスレーブ装置から送信された信号から時刻同期用パケットを抽出するパケット抽出部と、
前記マスタクロックと前記第1から第Mのスレーブ装置のスレーブクロックとの間の同期精度を監視する同期精度監視部と、
を有し、
前記マスタクロックと第m(mは1以上M以下の整数)のスレーブ装置の第mのスレーブクロックとの間の同期の監視のために実行される時刻同期監視処理において、
前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第1時刻に第1メッセージを送信し、前記第mのスレーブ装置が、前記第mのスレーブクロックに基づく第2時刻に前記第1メッセージを受信し、
前記マスタ装置が、前記第1時刻を示す情報を含む第2メッセージを送信し、前記第mのスレーブ装置が、前記第2メッセージを受信し、
前記第mのスレーブ装置が、前記第mのスレーブクロックに基づく第3時刻に、前記第3時刻を示す情報を含む第3メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第3メッセージを受信し、
前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第3メッセージを受信した際の時刻である第4時刻を示す情報を含む、第4メッセージを送信し、前記第mのスレーブ装置が、前記第4メッセージを受信し、
前記マスタ装置が、前記第4時刻と前記第3時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する
ことを特徴とするマスタ装置。
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