JP6012535B2 - Time information transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、時刻情報を伝送する伝送装置に関するものである。 The present invention relates to a transmission apparatus that transmits time information.
近年、ネットワークに接続されている各装置で精密に時刻同期することが求められるようになってきた。このようなネットワークに於ける時刻同期の代表例として、携帯電話網の基地局装置間の時刻同期が挙げられる。 In recent years, it has become necessary to precisely synchronize the time in each device connected to a network. A typical example of time synchronization in such a network is time synchronization between base station apparatuses of a mobile phone network.
携帯端末がエリア間を移動すると、一方のエリアの基地局から他方のエリアの基地局へのハンドオーバ(基地局の切り替え)が発生する。ハンドオーバの際にシームレスな通信を可能とするため、基地局装置間の周波数同期と時刻同期とを保つことが必要である。一般的に、基地局装置は、時刻同期の基準時刻にGPS(Global Positioning System)衛星から受信したGPS時刻を用いている。しかし、基地局装置は、GPS衛星からの電波が受信できないような場所、例えば、地下街や山奥などに設置される場合がある。基地局装置は、このような場合に於いても時刻同期を保たなければならない。 When the mobile terminal moves between areas, a handover (base station switching) from a base station in one area to a base station in the other area occurs. In order to enable seamless communication at the time of handover, it is necessary to maintain frequency synchronization and time synchronization between base station apparatuses. Generally, the base station apparatus uses a GPS time received from a GPS (Global Positioning System) satellite at a time synchronization reference time. However, the base station apparatus may be installed in a place where radio waves from GPS satellites cannot be received, for example, in an underground shopping center or in the mountains. The base station apparatus must maintain time synchronization even in such a case.
GPS衛星からの電波が受信できないような場所に於ける時刻同期には、ネットワーク経由で時刻同期する方法、例えば、NTP(Network Time Protocol)を利用した方法がある。NTPに於いて、GPS衛星や原子時計を最上位の時刻源として、階層構造状に接続されたサーバが、伝送路遅延の補正を相互に行うことにより、ミリ秒単位の精度の時刻同期を可能としている。しかし、NTPによる時刻同期では、時刻同期精度がNTPサーバまでのネットワークの物理的な距離(伝送時間)に左右されるという問題がある。 Time synchronization in a place where radio waves from GPS satellites cannot be received includes a time synchronization method via a network, for example, a method using NTP (Network Time Protocol). In NTP, GPS satellites and atomic clocks are used as the highest time source, and servers connected in a hierarchical structure can mutually perform time synchronization with millisecond accuracy by mutually correcting transmission path delays. It is said. However, time synchronization by NTP has a problem that the time synchronization accuracy depends on the physical distance (transmission time) of the network to the NTP server.
携帯電話網の基地局装置は、搬送波の周波数同期や、ハンドオーバ時の基地局間での同期において、マイクロ秒単位での時刻同期が必要である。そのため、NTPによる時刻同期では、時刻同期精度が充分ではないという問題がある。 A base station apparatus of a cellular phone network needs time synchronization in units of microseconds in carrier wave frequency synchronization and synchronization between base stations at the time of handover. Therefore, there is a problem that time synchronization accuracy is not sufficient in time synchronization by NTP.
このような背景の元、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)は、パケットネットワークにおいて時刻同期を行う標準化技術であるIEEE1588を定めている。IEEE1588では、時刻源の送信元であるマスタノードとマスタノードの時刻に同期するスレイブノードとの間の時刻同期手段であるPTP(Precision Time Protocol)プロトコルを規定している。IEEE1588では、時刻情報の交換手順、フレームフォーマット、マスタノードとスレイブノード間の伝送路遅延による時刻誤差の補正方法などを規定し、サブマイクロ秒オーダの精度の時刻同期を可能としている。 Against this background, IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) defines IEEE 1588, which is a standardized technology for performing time synchronization in a packet network. IEEE 1588 defines a PTP (Precision Time Protocol) protocol that is time synchronization means between a master node that is a source of a time source and a slave node that is synchronized with the time of the master node. IEEE 1588 defines a time information exchange procedure, a frame format, a method for correcting a time error due to a transmission line delay between a master node and a slave node, and the like, and enables time synchronization with sub-microsecond order accuracy.
IEEE1588プロトコルでは、PTPメッセージを送受信するパケットを、送受信することで時刻同期を実現している。更に、時刻情報パケットの通信間隔を短縮することにより、時刻源となるグランドマスタクロックとの物理的な距離(伝送時間)に依存せず、時刻同期の精度を高めることができる。 In the IEEE 1588 protocol, time synchronization is realized by transmitting and receiving packets for transmitting and receiving PTP messages. Furthermore, by shortening the communication interval of the time information packet, the accuracy of time synchronization can be improved without depending on the physical distance (transmission time) from the grand master clock serving as the time source.
非特許文献1(Page15〜Page17)には、PTPメッセージに係る時刻情報パケットの通信間隔を短縮することで、時刻同期精度を高める技術が記載されている。IEEE1588は、高精度のクロック同期を必要とする携帯電話基地局やテレコムネットワークへの適用も検討され始めている。
(IEEE1588の説明)
図16は、IEEE1588のSync Messageの構成を示す図である。縦方向は、当該フレームに於ける場所を4バイト毎に示している。横方向は、縦方向で示された当該フレームに於ける場所を、更に各ビット毎に細分化して示している。このSync Messageは、マスタノードからスレイブノードに送信されるフレームであり、時刻情報を含んでいる。
Non-Patent Document 1 (Page 15 to Page 17) describes a technique for improving time synchronization accuracy by shortening the communication interval of time information packets related to a PTP message. IEEE 1588 is also beginning to be considered for application to mobile phone base stations and telecom networks that require highly accurate clock synchronization.
(Explanation of IEEE 1588)
FIG. 16 is a diagram showing the structure of an IEEE 1588 Sync Message. The vertical direction indicates the location in the frame every 4 bytes. In the horizontal direction, the location in the frame indicated in the vertical direction is further subdivided for each bit. This Sync Message is a frame transmitted from the master node to the slave node, and includes time information.
Sync Messageの77〜86バイト目のoriginTimestampには、マスタノードがGPS衛星から取得した時刻情報が格納されている。originTimestampは、どのスレイブノードに於いても、同一の値が送信される。Sync Messageの51〜58バイト目のcorrectionFieldには、伝送路による時刻遅延や伝送装置内での時刻遅延に対する補正値が格納されている。スレイブノードは、受信したSync Messageから、時刻情報に関係する値を抽出し、更に自装置による遅延を補正した上で新たなPTPパケットを生成し、下流の装置に送信する。 The time information acquired from the GPS satellite by the master node is stored in the originTimestamp of the 77th to 86th bytes of the Sync Message. The same value is transmitted for originTimestamp in any slave node. The correction field of the 51st to 58th bytes of the Sync Message stores a correction value for the time delay due to the transmission path and the time delay within the transmission apparatus. The slave node extracts a value related to the time information from the received Sync Message, generates a new PTP packet after correcting the delay by the own device, and transmits it to the downstream device.
図17は、IEEE1588に於ける時刻遅延補正を示すシーケンス図である。このPTPメッセージのシーケンスは、パケット伝送装置(下流)20が自らが計時する時刻をパケット伝送装置(上流)10が計時する時刻と同期するシーケンスである。 FIG. 17 is a sequence diagram showing time delay correction in IEEE 1588. This PTP message sequence is a sequence in which the time that the packet transmission apparatus (downstream) 20 measures itself is synchronized with the time that the packet transmission apparatus (upstream) 10 measures.
伝送路により接続された二つの装置間で情報の授受を行う場合、伝送距離に応じた伝送路遅延が発生する。このため、ある時点の時刻情報をもつメッセージを送信した場合、該メッセージを受信する際には、伝送路遅延分の遅れを考慮する必要がある。IEEE1588規格ではこの点に留意し、伝送路遅延および二つの装置が計時する時刻のずれを検出して、時刻補正を行う方式を採用している。 When information is exchanged between two devices connected by a transmission path, a transmission path delay corresponding to the transmission distance occurs. For this reason, when a message having time information at a certain time point is transmitted, it is necessary to consider a delay corresponding to a transmission path delay when receiving the message. The IEEE 1588 standard pays attention to this point, and adopts a method of correcting the time by detecting a transmission line delay and a time difference between two devices.
シーケンスQ81に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、IEEE1588プロトコルを起動するタイミングで、パケット伝送装置(上流)10の時刻Taを記録し、時刻Taを含むSync Messageをパケット伝送装置(下流)20に送出する。パケット伝送装置(下流)20は、このSync Messageを受信し、受信した時刻Tbを記録する。これにより、パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10がSync Messageを送出した時刻Taの情報と、Sync Messageを受信した時刻Tbの情報とを得ることができる。シーケンスQ82に於いて、パケット伝送装置(下流)20は、時刻Taの情報を記憶部(不図示)に保持する。 In sequence Q81, the packet transmission device (upstream) 10 records the time Ta of the packet transmission device (upstream) 10 at the timing of starting the IEEE 1588 protocol, and sends a Sync Message including the time Ta to the packet transmission device (downstream). 20 to send. The packet transmission device (downstream) 20 receives this Sync Message and records the received time Tb. Thereby, the packet transmission device (downstream) 20 can obtain information on the time Ta when the packet transmission device (upstream) 10 sends out the Sync Message and information on the time Tb when the Sync Message is received. In the sequence Q82, the packet transmission device (downstream) 20 holds the information on the time Ta in the storage unit (not shown).
パケット伝送装置(上流)10に対するパケット伝送装置(下流)20の時刻ずれが無ければ、時間(Tb−Ta)は、パケット伝送装置(上流)10からパケット伝送装置(下流)20に伝達する伝送路遅延時間と等しくなる。実際には、2つの装置の時刻ずれが存在するので、以下の(式1)に示す関係となる。 If there is no time lag of the packet transmission device (downstream) 20 with respect to the packet transmission device (upstream) 10, the transmission path for transmitting the time (Tb−Ta) from the packet transmission device (upstream) 10 to the packet transmission device (downstream) 20. It becomes equal to the delay time. Actually, there is a time lag between the two devices, and the relationship shown in the following (Equation 1) is obtained.
(Tb−Ta) = 下流方向の伝送路遅延時間+時刻ずれ・・・(式1)
シーケンスQ83に於いて、パケット伝送装置(下流)20は、Delay Req Messageをパケット伝送装置(上流)10に送出し、Delay Req Messageを送出した時刻Tcを記録する。パケット伝送装置(上流)10は、Delay Req Messageを受信した時刻Tdを記録する。
(Tb−Ta) = downstream transmission line delay time + time shift (Expression 1)
In sequence Q83, the packet transmission device (downstream) 20 sends a Delay Req Message to the packet transmission device (upstream) 10 and records the time Tc at which the Delay Req Message was sent. The packet transmission device (upstream) 10 records the time Td at which the Delay Req Message is received.
シーケンスQ84に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、時刻Tdの情報を含んだDelay Resp Messageを、パケット伝送装置(下流)20に送出する。これにより、パケット伝送装置(下流)20は、自らがDelay Req Messageを送出した時刻Tcの情報と、パケット伝送装置(上流)10がDelay Req Messageを受信した時刻Tdの情報とを得ることができる。 In sequence Q84, the packet transmission device (upstream) 10 sends a Delay Resp Message including information on time Td to the packet transmission device (downstream) 20. Thereby, the packet transmission device (downstream) 20 can obtain information on the time Tc at which the packet transmission device (upstream) 10 has received the Delay Req Message and information on the time Td at which the packet transmission device (upstream) 10 has received the Delay Req Message. .
パケット伝送装置(上流)10に対するパケット伝送装置(下流)20の時刻ずれが無ければ、時間(Td−Tc)は、パケット伝送装置(下流)20からパケット伝送装置(上流)10に伝達する伝送路遅延時間と等しくなる。実際には、2つの装置の時刻ずれが存在するので、以下の(式2)に示す関係となる。 If there is no time lag of the packet transmission device (downstream) 20 with respect to the packet transmission device (upstream) 10, the transmission path for transmitting time (Td−Tc) from the packet transmission device (downstream) 20 to the packet transmission device (upstream) 10. It becomes equal to the delay time. Actually, there is a time lag between the two devices, so the relationship shown in the following (Equation 2) is obtained.
(Td−Tc) = 上流方向の伝送路遅延時間−時刻ずれ・・・(式2)
シーケンスQ81,Q82で得られる時間(Tb−Ta)とシーケンスQ83,Q84で得られる時間(Td−Tc)の和は、上流方向の伝送路遅延時間と下流方向の伝送路遅延時間の和となる。IEEE1588プロトコルの遅延計算では、パケット伝送装置(上流)10からパケット伝送装置(下流)20、パケット伝送装置(下流)20からパケット伝送装置(上流)10両方向の伝送路遅延が対称であると仮定し、上流方向の伝送路遅延時間と下流方向の伝送路遅延時間の和を2で除算することにより、伝送路遅延時間を求めることができる(式3)。
(Td−Tc) = Upstream transmission line delay time−time shift (Expression 2)
The sum of the time (Tb−Ta) obtained in sequences Q81 and Q82 and the time (Td−Tc) obtained in sequences Q83 and Q84 is the sum of the transmission path delay time in the upstream direction and the transmission path delay time in the downstream direction. . In the delay calculation of the IEEE 1588 protocol, it is assumed that the transmission line delays in both directions are symmetrical between the packet transmission device (upstream) 10 and the packet transmission device (downstream) 20 and between the packet transmission device (downstream) 20 and the packet transmission device (upstream) 10. The transmission path delay time can be obtained by dividing the sum of the upstream transmission path delay time and the downstream transmission path delay time by 2 (Equation 3).
伝送路遅延時間 =((Tb−Ta)+(Td−Tc))÷2・・・(式3)
また、時刻情報(Td−Tc)と時刻情報(Tb−Ta)の差を2で除算することにより、パケット伝送装置(上流)10の時刻に対するパケット伝送装置(下流)20の時刻ずれを求めることができる(式4)。
Transmission path delay time = ((Tb−Ta) + (Td−Tc)) / 2 (Expression 3)
Further, the time difference of the packet transmission device (downstream) 20 with respect to the time of the packet transmission device (upstream) 10 is obtained by dividing the difference between the time information (Td−Tc) and the time information (Tb−Ta) by 2. (Equation 4).
時刻ずれ =((Tb−Ta)−(Td−Tc))÷2・・・(式4)
以上の情報により、パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10とパケット伝送装置(下流)20との間の伝送路遅延、および、パケット伝送装置(下流)20とパケット伝送装置(上流)10との時刻ずれを算出し、パケット伝送装置(上流)10の時刻に従属して動作することが可能となる。すなわち、パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10に時刻同期する。
Time difference = ((Tb−Ta) − (Td−Tc)) ÷ 2 (Formula 4)
Based on the above information, the packet transmission device (downstream) 20 is configured so that the transmission path delay between the packet transmission device (upstream) 10 and the packet transmission device (downstream) 20, and the packet transmission device (downstream) 20 and the packet transmission device. It is possible to calculate a time lag with respect to (upstream) 10 and operate depending on the time of packet transmission apparatus (upstream) 10. That is, the packet transmission device (downstream) 20 is time-synchronized with the packet transmission device (upstream) 10.
PTPメッセージ送信間隔とは、一連のシーケンスQ81〜Q84で送信されるPTPメッセージを送信する間隔のことであり、例えば、シーケンスQ81を送信した時刻と、シーケンスQ81Aを送信した時刻との時間差のことである。PTPメッセージ送信間隔は、パケット伝送装置(上流)10によって決定される。パケット伝送装置(上流)10は、PTPメッセージ送信間隔の情報を、PTPメッセージを介してパケット伝送装置(下流)20に伝達する。パケット伝送装置(下流)20は、受信したPTPメッセージから得られたPTPメッセージ送信間隔によって、更に下位装置へのPTPメッセージの送信を行う。 The PTP message transmission interval is an interval for transmitting a PTP message transmitted in a series of sequences Q81 to Q84. For example, it is a time difference between the time when the sequence Q81 is transmitted and the time when the sequence Q81A is transmitted. is there. The PTP message transmission interval is determined by the packet transmission apparatus (upstream) 10. The packet transmission device (upstream) 10 transmits information on the PTP message transmission interval to the packet transmission device (downstream) 20 via the PTP message. The packet transmission device (downstream) 20 further transmits a PTP message to a lower-level device at a PTP message transmission interval obtained from the received PTP message.
なお、パケット伝送装置(下流)20と基地局装置50との間も、同様のシーケンスを実行することにより時刻同期が実現できる。多数のパケット伝送装置(下流)20が階層的に接続されている場合も同様である。
Note that time synchronization can be realized between the packet transmission apparatus (downstream) 20 and the
一般にテレコムネットワークのような、高い精度での時刻同期が必要とされる回線では、高い信頼性が要求され、システムを冗長構成することが多い。冗長構成とは、例えば、回線の二重化、複数時刻源の設置、または、装置の二重化である。ここで二重化とは、システムの一部に何らかの障害が発生した場合に備えて、障害発生後でもシステム全体の機能を維持できるように予備装置を平常時からバックアップとして配置しておくことである。装置の二重化では、通常時に使用される運用系に何らかの障害が発生した場合には、品質を損なうことなく即座に予備装置である待機系に切替えることが求められるため、二つの装置を並列に稼働させ、片方に障害が発生しても即座に別の装置へ切り替えるという方式がとられている。 In general, in a line such as a telecom network that requires time synchronization with high accuracy, high reliability is required, and the system is often configured redundantly. The redundant configuration is, for example, duplexing of lines, installation of a plurality of time sources, or duplexing of devices. Here, duplication means that a spare device is arranged as a backup from normal so that the functions of the entire system can be maintained even after a failure occurs, in case a failure occurs in a part of the system. In the case of duplication of equipment, if any failure occurs in the operating system that is used during normal operation, it is required to immediately switch to the standby system that is a standby device without losing quality. In other words, even if a failure occurs on one side, the system is switched immediately to another device.
一方で、装置を全て二重化し、待機系を常時起動させておくということは、その分の装置やシステム全体の消費電力が増大するという問題点もある。昨今、電気機器の増加に伴う世界的な電力需要の増加により、燃料資源の枯渇や二酸化炭素の排出による環境影響が懸念されているため、通信機器のみならず、幅広い分野の機器に対して省電力化が求められている。 On the other hand, duplicating all the devices and always starting the standby system has a problem that the power consumption of the corresponding devices and the entire system increases. Recently, due to the increase in global power demand accompanying the increase in electrical equipment, there are concerns about the environmental impact of fuel resource depletion and carbon dioxide emissions. Electricity is required.
そのため、システムの冗長化に於いては、信頼性の保持に加え、省電力についても考慮していく必要がある。具体的には、装置の二重化構成をとった場合に、待機系をスリープ状態とさせたいが、しかし、単純にIEEE1588に準拠し、運用系と待機系の同期を図る場合には、系切替時に数マイクロ秒〜数ミリ秒の時間を要する。この期間に於いて、待機系は自走状態となり、クロックマスタとの同期精度が低下してしまう。 Therefore, in system redundancy, it is necessary to consider power saving in addition to maintaining reliability. Specifically, when a dual configuration of the apparatus is adopted, it is desired to set the standby system to the sleep state. However, when the operation system and the standby system are simply synchronized in accordance with IEEE 1588, the system is switched It takes several microseconds to several milliseconds. During this period, the standby system is in a free-running state, and the synchronization accuracy with the clock master is reduced.
IEEE1588に準拠した機器では、時刻同期のための通信を開始するために複数回のパケットの送受信が必要となる。この時間は、スレイブ−マスタ間の伝送路長によっては、マイクロ秒から数ミリ秒以上の時間がかかると考えられている。時刻同期精度の低下は、装置が自走状態にある時間の長さに比例するため、系の切り替えに要する時間を最小限に抑制する必要がある。ここで自走状態とは、装置が何らかの理由により外部からの時刻情報を受信することが不可能となり、装置内部のクロックから時刻情報を得ている状態のことを指す。 A device compliant with IEEE 1588 needs to transmit and receive a plurality of packets in order to start communication for time synchronization. This time is considered to take from microseconds to several milliseconds or longer depending on the transmission path length between the slave and the master. Since the decrease in time synchronization accuracy is proportional to the length of time that the apparatus is in a free-running state, it is necessary to minimize the time required for system switching. Here, the self-running state refers to a state where the device cannot receive time information from the outside for some reason and obtains time information from a clock inside the device.
特許文献1(特開2002−232462号公報)には、運用系に疎通するユーザパケットを複製して、待機系に分岐して送信する発明が記載されている。これにより、冗長構成において、系の切り替えを高速に行うことができる。 Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-232462) describes an invention in which a user packet communicated with an active system is duplicated and branched and transmitted to a standby system. Thereby, in a redundant configuration, system switching can be performed at high speed.
時刻同期網では、時刻同期のプロセスの中で獲得した各装置固有の情報を用いて、時刻同期の通信を確立する必要がある。よって、特許文献1の方法では、冗長構成において系の切り替えを高速に行うという課題を解決することができない。
In the time synchronization network, it is necessary to establish time synchronization communication using information unique to each device acquired in the time synchronization process. Therefore, the method of
また、装置を二重化することによる電力の増大に対しては、一般的に、待機系側装置の一部または全ての機能ブロックの動作を停止してスリープ状態とし、消費電力を削減する方法がある。しかし、マイクロオーダでの時刻同期を実現する装置では、待機系を障害発生時にいち早く起動し、かつ、いち早く網に同期させる必要があり、待機系の機能をスリープ状態にするということは困難である。 Further, with respect to an increase in power by duplicating devices, there is a method for reducing power consumption by generally stopping the operation of some or all functional blocks of the standby side device and putting it in a sleep state. . However, in a device that realizes time synchronization in the micro order, it is necessary to start the standby system as soon as possible when a failure occurs and to synchronize with the network as soon as possible, and it is difficult to put the standby function into the sleep state. .
そこで、本発明は、冗長化された時刻情報伝送装置に於いて、二重系の切り替え時に発生する時刻同期精度の低下を抑え、消費電力を抑制すること課題とする。 In view of this, an object of the present invention is to suppress a reduction in time synchronization accuracy that occurs when a duplex system is switched and to reduce power consumption in a redundant time information transmission apparatus.
前記した課題を解決するため、本発明の請求項1に記載の発明では、上位装置から第1の時刻情報を受信する機能、および、休止状態に遷移する機能を有する運用系伝送部と、前記運用系伝送部の異常を監視する運用系監視部と、前記運用系監視部から前記運用系伝送部の異常が通知されると、待機系に起動通知すると共に前記運用系伝送部を休止させる運用系制御部と、休止状態から起動する機能、および、第2の時刻情報を受信する機能を有する待機系伝送部と、前記運用系制御部から起動通知されると、前記待機系伝送部を起動させる待機系制御部と、を備えることを特徴とする時刻情報伝送装置とした。
In order to solve the above-described problem, in the invention according to
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。 Other means will be described in the embodiment for carrying out the invention.
本発明によれば、冗長化された時刻情報伝送装置に於いて、二重系の切り替え時に発生する時刻同期精度の低下を抑え、消費電力を抑制することができる。 According to the present invention, in a redundant time information transmission device, it is possible to suppress a decrease in time synchronization accuracy that occurs at the time of switching between duplex systems and to reduce power consumption.
先ず、実施形態に於ける用語を定義する。 First, terms in the embodiment are defined.
「時刻」とは、「12時00分00秒」などのように、ある唯一の時点を表す識別情報である。 “Time” is identification information representing a single point in time, such as “12:00:00”.
「時間」とは、時の幅を表す量である。「時間」は、二つの時刻の差分として定義することができ、単位時間の累積としても定義することができる。例えば、時刻12時00分00秒と時刻13時00分00秒との差分として表される時間は、1時間00分00秒である。例えば、1秒間という単位時間を30回累積した時間は、30秒である。 “Time” is an amount representing the width of time. “Time” can be defined as the difference between two times, and can also be defined as the accumulation of unit time. For example, the time represented as the difference between the time 12:00:00 and the time 13:00:00 is 1 hour 00 minutes 00 seconds. For example, the time in which the unit time of 1 second is accumulated 30 times is 30 seconds.
以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
(第1の実施形態の構成)
図1は、本実施形態に於ける冗長化時刻同期システムを示す図である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Configuration of the first embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a redundant time synchronization system in the present embodiment.
冗長化時刻同期システム1は、階層的に接続されているパケット伝送装置(上流)10と、パケット伝送装置(下流)20と、基地局装置50とを備えている。ネットワーク100Aは、パケット伝送装置(上流)10とパケット伝送装置(下流)20とが、光ファイバケーブルまたは導線ケーブルによって、階層的に接続されて構成されている。ネットワーク100Aのパケット伝送装置(上流)10は、外部ネットワーク100Bに接続され、更に、ネットワーク100Aの末端には、基地局装置50が接続されている。
The redundant
パケット伝送装置(上流)10は、例えばメディアコンバータであり、GPSアンテナ11を備え、図示しない処理部に、IEEE1588に準拠して動作するプロトコルスタックを有している。パケット伝送装置(上流)10は、双方向通信が可能な通信回線によって、外部ネットワーク110Bと、複数のパケット伝送装置(下流)20とに接続されている。
The packet transmission device (upstream) 10 is, for example, a media converter, includes a
パケット伝送装置(上流)10は、GPS衛星110から受信するGPS信号より時刻情報を抽出する機能と、抽出した時刻情報に内部クロックを同期させる機能と、抽出した時刻情報からPTPパケットを生成する機能と、下位装置であるパケット伝送装置(下流)20にPTPパケットを送信する機能とを有している。パケット伝送装置(上流)10は更に、通信回線を通じて、PTPパケットおよび、外部ネットワーク100Bからの主信号パケットをパケット伝送装置(下流)20に送信する機能を有している。
The packet transmission device (upstream) 10 has a function of extracting time information from a GPS signal received from the
パケット伝送装置(下流)20(時刻情報伝送装置)は、例えば冗長化されたメディアコンバータであり、図示しない処理部に、IEEE1588に準拠して動作するプロトコルスタックを有している。パケット伝送装置(下流)20は、双方向通信が可能な通信回線によって、パケット伝送装置(上流)10と、複数の基地局装置50とに接続されている。パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10が計時する時刻に同期して動作するものである。
The packet transmission device (downstream) 20 (time information transmission device) is, for example, a redundant media converter, and has a protocol stack that operates in accordance with IEEE 1588 in a processing unit (not shown). The packet transmission device (downstream) 20 is connected to the packet transmission device (upstream) 10 and the plurality of
パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10から受信したPTPパケットの時刻情報を抽出する機能と、抽出した時刻情報に内部クロックを同期させる機能と、抽出した時刻情報からPTPパケットを生成する機能と、生成したPTPパケットを下位装置である基地局装置50に送信する機能を有している。
The packet transmission device (downstream) 20 has a function of extracting time information of a PTP packet received from the packet transmission device (upstream) 10, a function of synchronizing an internal clock with the extracted time information, and a PTP packet from the extracted time information. And a function of transmitting the generated PTP packet to the
なお、これに限られず、冗長化時刻同期システム1は、パケット伝送装置(下流)20の下位装置に、他のパケット伝送装置(下流)20を階層的に接続して、その末端に基地局装置50などを接続するように構成してもよい。
The redundancy
基地局装置50は、例えば無線端末(不図示)との間で無線通信を行うために各エリアに設置された基地局であり、図示しない処理部に、IEEE1588に準拠して動作するプロトコルスタックを有している。基地局装置50は、双方向通信が可能な通信回線によってパケット伝送装置(下流)20に接続されている。
The
基地局装置50は、受信したPTPパケットから時刻情報を抽出する機能と、抽出した時刻情報に内部クロックを同期させる機能を有している。冗長化時刻同期システム1は、GPSアンテナ11およびGPS信号から時刻情報を抽出する機能を有さない末端装置にも、高精度な時刻情報を配信することができる。
The
図2は、本実施形態に於けるパケット伝送装置を示す概略の構成図である。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the packet transmission apparatus in the present embodiment.
パケット伝送装置(下流)20は、運用系21aと、待機系21bと、セレクタ部32とを備えている。パケット伝送装置(下流)20は、L2SW(Level2 Switch)40を介してパケット伝送装置(上流)10に接続されていると共に、下位装置(不図示)と接続されている。
The packet transmission device (downstream) 20 includes an
運用系21aと待機系21bとは、同様の構成を有し、同様に接続されている。すなわち、運用系21aは、SLAVE22aと、MASTER23aとを備えている。待機系21bは、同様に構成されて接続されているSLAVE22bと、MASTER23bとを備えている。運用系21aは、通常時にパケットを伝送する部位である。待機系21bは、運用系21aに異常が発生した際、この運用系21aに代わってパケットを伝送する部位である。
The
SLAVE22aは、伝送部24aと、監視部25aと、制御部26aとを備えている。伝送部24aは更に、パケット送受信部27aと、時刻情報抽出部28aと、PTPメッセージ生成部29aとを備えている。SLAVE22aは、パケット伝送装置(上流)10との間でPTPメッセージを送受信する部位である。
The SLAVE 22a includes a
パケット送受信部27aは、パケット伝送装置(上流)10から第1の時刻情報であるPTPパケットを受信する部位である。パケット送受信部27aは、L2SW40を介してパケット伝送装置(上流)10に接続されている。パケット送受信部27aは更に、時刻情報抽出部28aと監視部25aとに接続されている。
The packet transmitting / receiving unit 27a is a part that receives a PTP packet that is first time information from the packet transmission device (upstream) 10. The packet transmitting / receiving unit 27a is connected to the packet transmission device (upstream) 10 via the
監視部25aは、伝送部24aを監視して、異常発生を検知する部位である。監視部25aは、パケット送受信部27aと時刻情報抽出部28aとを監視し、PTPメッセージのタイムアウトを検知する。
The
制御部26aは、SLAVE22a全体を統括して制御する部位である。制御部26aは更に、監視部25aからの異常通知を受けた際に、待機系21bの制御部26bに起動通知し、パケット送受信部30bに起動通知し、更にセレクタ部32に出力切り替え信号を出力する部位である。
The
時刻情報抽出部28aは、パケット伝送装置(上流)10から受信したPTPパケットの時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に内部クロックを同期させる部位である。時刻情報抽出部28aは、パケット送受信部27aに接続されてPTPパケットを受信し、監視部25aとPTPメッセージ生成部29aとに接続されて、抽出した時刻情報を出力する。
The time
PTPメッセージ生成部29aは、抽出した時刻情報から、第3の時刻情報であるPTPパケットを生成する部位である。PTPメッセージ生成部29aは、時刻情報抽出部28aに接続されて時刻情報を取得し、パケット送受信部30a,30bに接続されて、生成したPTPパケットを送信する。
The PTP
MASTER23aは、パケット送受信部30aと情報格納部31aを備えている。MASTER23aは、PTPメッセージ生成部29aが生成したPTPパケットを、セレクタ部32を介して、下位装置である基地局装置50(図1)に送信する部位である。
The
パケット送受信部30aは、PTPメッセージ生成部29aが生成したPTPパケットをセレクタ部32に送信する部位である。パケット送受信部30aは、PTPメッセージ生成部29a,29bに接続されてPTPパケット情報を受信し、制御部26bに接続されて、運用系21aと待機系21bのいずれから受信したPTPパケット情報を選択するかが指示される。パケット送受信部30aは更に、情報格納部31a,31bに接続され、格納されている情報を取得可能である。
The packet transmitting / receiving
情報格納部31aは、例えばRAM(Random Access Memory)などであり、伝送部24aから送信されたコンフィグレーション情報と運用情報と時刻情報とを格納し、格納した各情報をパケット送受信部30a,30bに送信する部位である。
The
待機系21bに於いて、SLAVE22bは、パケット送受信部27bと時刻情報抽出部28bとPTPメッセージ生成部29bと監視部25bと制御部26bとを備え、MASTER23bは、パケット送受信部30bと情報格納部31bとを備える。
In the
パケット送受信部27bは、パケット伝送装置(上流)10から第2の時刻情報であるPTPパケットを受信する部位である。PTPメッセージ生成部29bは、抽出した時刻情報から、第4の時刻情報であるPTPパケットを生成する部位である。
The packet transmitting / receiving unit 27b is a part that receives a PTP packet that is second time information from the packet transmission device (upstream) 10. The
以下、待機系21bの構成および接続は、運用系21aの構成および接続と同様である。
Hereinafter, the configuration and connection of the
パケット伝送装置(上流)10からの信号は、L2SW40のようなネットワーク中継器によって分岐される。これにより、伝送部24aのパケット送受信部27aと、伝送部24bのパケット送受信部27bとは、同一の信号を受信する。
A signal from the packet transmission device (upstream) 10 is branched by a network repeater such as the
運用系21aが稼働している際には、待機系21bのSLAVE22bの伝送部24bと監視部25bとは、スリープ状態である。これにより、待機系21bは、消費電力を抑制することができる。
When the
なお、パケット伝送装置20の制御部26は、図2に示すように制御部26aと制御部26bのように運用系、待機系でそれぞれ別に構成しても良いし、これら2つの制御部26a、26bをまとめて1つの制御部として構成しても良い。また、情報格納部31も、情報格納部31aと情報格納部31bのように運用系、待機系でそれぞれ別に構成しても良いし、これら2つの情報格納部31a、31bをまとめて1つの情報格納部として構成しても良い。
《パケット伝送装置の動作》
以下、パケット伝送装置(下流)20が、パケット伝送装置(上流)10から受信した時刻情報を下位装置(不図示)に送信するまでの動作について説明する。
Note that the
<< Operation of packet transmission equipment >>
Hereinafter, an operation until the packet transmission device (downstream) 20 transmits the time information received from the packet transmission device (upstream) 10 to a lower-level device (not shown) will be described.
パケット送受信部27aは、パケット伝送装置(上流)10とPTPメッセージの送受信を行う。パケット送受信部27aは、受信したPTPメッセージを、時刻情報抽出部28aと監視部25aとに送信する。
The packet transmission / reception unit 27a transmits / receives a PTP message to / from the packet transmission apparatus (upstream) 10. The packet transmitting / receiving unit 27a transmits the received PTP message to the time
時刻情報抽出部28aは、パケット送受信部27aから受信したPTPメッセージから時刻情報を抽出して、監視部25aとPTPメッセージ生成部29aに送信する。
The time
PTPメッセージ生成部29aは、時刻情報抽出部28aから受信した時刻情報をもとにPTPパケットを生成し、パケット送受信部30aとパケット送受信部30bとに送信する。
The PTP
パケット送受信部30aは、コンフィグレーション情報と運用情報と時刻情報とを、情報格納部31aまたは、情報格納部31bから受信し、下位装置とのPTPメッセージの送信に使用する。パケット送受信部30aは、制御部26bの指示により、PTPメッセージ生成部29a,29bから受信したPTPメッセージのうちいずれかをセレクタ部32に送信する。
The packet transmission /
情報格納部31a,31bは、受信したコンフィグレーション情報と運用情報と時刻情報とを格納する機能と、格納したコンフィグレーション情報と運用情報と時刻情報とを、パケット送受信部30a,30bに通知する機能とを有している。
The
セレクタ部32は、運用系21aが稼働している際に、パケット送受信部30aから送信される運用系21a側のPTPメッセージを下位装置に送信し、パケット送受信部30bから送信される待機系21b側のPTPメッセージを終端する。セレクタ部32は更に、運用系21aが休止状態には、パケット送受信部30aから送信される運用系21a側のPTPメッセージを終端し、パケット送受信部30bから送信される待機系21b側のPTPメッセージを下位装置に送信する。
When the
監視部25aは、パケット送受信部27aから受信するPTPメッセージの受信タイミングを監視し、PTPメッセージの受信タイムアウトを検知することで、運用系21aの障害発生を検知して、制御部26aに送信する。
The
次に、系切り替え時の動作について説明する。 Next, the operation at the time of system switching will be described.
運用系21a側にて何らかの障害が発生し正常にPTPメッセージを受信できなくなった場合、監視部25aは、当該異常を検出し、異常発生の通知を制御部26aに送信する。制御部26aは、監視部25aから異常発生の通知を受信すると、待機系21bに起動通知信号を送信すると共に、パケット送受信部30bとセレクタ部32とに系切り替えの信号を送信する。待機系21bは、起動通知信号を受信すると、スリープ状態を解除し、パケット伝送装置(上流)10との時刻同期を開始する。パケット送受信部27aは、情報格納部31bに格納されているコンフィグレーション情報と、運用情報と、時刻情報とを利用してパケット伝送装置(上流)10との通信を行うことにより、通信開始のためのシーケンスを一部省略し、時刻同期開始までの時間を短縮する事ができる。
When some failure occurs on the
図3は、コンフィグレーション情報一覧を示す図である。コンフィグレーション情報は、運用系21aから待機系21bに引き渡される情報である。項番1のMAC-DAは、送信先の装置のMAC(Media Access Control)アドレスが格納される。項番2のMAC-SAは、送信元の装置のMACアドレスが格納される。項番3のIPv4 Headerは、IP(Internet Protocol)パケットのヘッダ情報が格納される。項番4のdefaultDS.priority1と項番5のdefaultDS.priority2とは、装置の時刻情報の優先順位が格納される。項番6のdefaultDS.domainNumberは、装置のドメイン情報が格納される。項番7のdefaultDS.slaveOnlyは、スレイブ固定で動作するか否かの識別情報が格納される。項番8のportDS.logAnnounceIntervalは、パケット伝送装置(上流)10からパケット伝送装置(下流)20に送信されるAnnounce Messageの送信間隔の値が格納される。項番9のportDS.announceReceiptTimeoutは、パケット伝送装置(上流)10とパケット伝送装置(下流)20で送受信されるDelay Req MessageとDelay Resp Messageの送信間隔の値が格納される。項番10のportDS.logSyncIntervalは、マルチキャスト通信時に使用されるインターバル期間が格納される。項番11のportDS.delayMechanismは、遅延計算方式情報が格納される。項番12のportDS.logMinPdelayReqIntervalは、遅延補正メッセージの送信間隔が格納される。項番13のportDS.versionNumberは、PTPのバージョン情報が格納される。このようにコンフィグレーション情報には、時刻同期を行う各装置の設定状態を表す値が格納される。
FIG. 3 is a diagram showing a list of configuration information. The configuration information is information delivered from the
図4は、運用情報一覧を示す図である。運用情報は、運用系21aから待機系21bに引き渡される情報である。項番1のdefaultDS.clockQuality.clockClassは、装置が保持している時刻情報の信頼性情報が格納される。項番2のdefaultDS.clockQuality.ClockAccuracyは、装置が保持する時刻精度情報が格納される。項番3のdefaultDS.clockQuality.offsetScaledLogVarianceは、スレイブの時刻の分散値が格納される。項番4のcurrentDS.stepsRemovedは、グランドマスタクロックと当該装置との回線数が格納される。項番5のcurrentDS.offsetFromMasterは、マスタ−スレイブ間の時刻の差が格納される。項番6のcurrentDS.meanPathDelayは、装置間の平均伝搬時間の値が格納され、時刻情報の補正値として使用される。項番7のparentDS.parentPortIdentityは、マスタ側のポートIDの情報が格納される。項番8のparentDS.parentStatsは、当該装置の持つマスタとの接続状況の情報が格納される。項番9のparentDS.observedParentOffsetScaledLogVarianceは、スレイブが測定したマスタ時刻の分散値が格納される。項番10のparentDS.observedParentClockPhaseChangeRateは、マスタ側時刻の位相変動値が格納される。項番11のparentDS.grandmasterIdentityは、グランドマスタクロックのID情報が格納される。項番12のparentDS.grandmasterClockQualityは、グランドマスタクロックの精度情報が格納される。
FIG. 4 is a diagram showing a list of operation information. The operational information is information delivered from the
項番13のparentDS.grandmasterPriority1は、グランドマスタクロックの優先順位が格納される。項番14のparentDS.grandmasterPriority2は、グランドマスタクロックの優先順位が格納される。項番15のtimePropertiesDS.currentUtcOffsetは、TAI(国際原子時)とUTC(協定世界時)のオフセット値が格納される。項番16のtimePropertiesDS.currentUtcOffsetValidは、項番15の値の信頼性の情報が格納される。項番17のtimePropertiesDS.leap59と項番18のtimePropertiesDS.leap61とは、閏秒に対する補正値が格納される。項番19のtimePropertiesDS.timeTraceableは、15の値のタイムスケールの値が格納される。項番20のtimePropertiesDS.frequencyTraceableは、周波数の初期発信源の信頼性が格納される。項番21のtimePropertiesDS.ptpTimescaleは、グランドマスタクロックのタイムスケールが格納される。項番22のtimePropertiesDS.timeSourceは、グランドマスタクロックのタイムソースが格納される。項番23のportDS.portStateは、プロトコルエンジンの現状態の情報が格納される。項番24のportDS.logMinDelayReqIntervalは、遅延補正メッセージの送信間隔を規定する情報が格納される。項番25のportDS.peerMeanPathDelayは、伝播遅延の推定値が格納される。前記項番1〜25に示したように、運用情報には、時刻同期を開始する際の初期値が格納されている。
(比較例の動作)
図5は、比較例に於ける時刻同期シーケンスを示す図である。当該図5は、図1および図2に示すパケット伝送装置(上流)10とパケット伝送装置(下流)20との間で通信を開始し、時刻同期するシーケンスを示している。比較例のパケット伝送装置(下流)20に於いて、運用系21aと待機系21bとが情報の送受信を行わず、待機系21bは全てスリープ状態で待機している。Signaling Message、Announce Message、Sync Message、Delay Req Message、Delay Resp Messageは、IEEE1588において規定されているPTPパケットである。
《コンフィグレーション情報送受信シーケンス》
シーケンスQ10に於いて、パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10のMACアドレスやドメインなどを含むコンフィグレーション情報(図3)を取得する。すなわち、パケット伝送装置(下流)20は、以下のシーケンスQ11〜Q12を実施する。
In
(Operation of comparative example)
FIG. 5 is a diagram showing a time synchronization sequence in the comparative example. FIG. 5 shows a sequence for starting communication and synchronizing the time between the packet transmission apparatus (upstream) 10 and the packet transmission apparatus (downstream) 20 shown in FIGS. In the packet transmission apparatus (downstream) 20 of the comparative example, the
<Configuration information transmission / reception sequence>
In the sequence Q10, the packet transmission device (downstream) 20 acquires configuration information (FIG. 3) including the MAC address and domain of the packet transmission device (upstream) 10. That is, the packet transmission device (downstream) 20 performs the following sequences Q11 to Q12.
シーケンスQ11に於いて、パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10にSignaling Messageを送信する。シーケンスQ12に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20にSignaling Messageを送信する。このSignaling Messageには、MACアドレスやドメインを含むコンフィグレーション情報(図3)が格納されている。
《運用情報送受信シーケンス》
シーケンスQ20に於いて、パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10が保持しているGPS信号のID情報などの運用情報を取得する。具体的には、以下のシーケンスQ22を実施する。
In sequence Q <b> 11, the packet transmission device (downstream) 20 transmits a signaling message to the packet transmission device (upstream) 10. In the sequence Q12, the packet transmission device (upstream) 10 transmits a signaling message to the packet transmission device (downstream) 20. In this Signaling Message, configuration information (FIG. 3) including a MAC address and a domain is stored.
<< Operation information transmission / reception sequence >>
In the sequence Q20, the packet transmission device (downstream) 20 acquires operation information such as the ID information of the GPS signal held by the packet transmission device (upstream) 10. Specifically, the following sequence Q22 is performed.
シーケンスQ22に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20にAnnounce Messageを送信する。このAnnounce Messageには、GPS信号のID情報などに代表される運用情報(図4)が格納されている。
《時刻同期シーケンス》
シーケンスQ30に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20との間で時刻同期シーケンスを実行することにより、パケット伝送装置(下流)20を時刻同期させる。具体的には、以下のシーケンスQ31〜Q35を実施する。
In the sequence Q22, the packet transmission device (upstream) 10 transmits an Announce Message to the packet transmission device (downstream) 20. In this Announce Message, operation information (FIG. 4) represented by ID information of GPS signals and the like is stored.
<< Time synchronization sequence >>
In the sequence Q30, the packet transmission apparatus (upstream) 10 executes time synchronization sequence with the packet transmission apparatus (downstream) 20 to synchronize the packet transmission apparatus (downstream) 20 with time. Specifically, the following sequences Q31 to Q35 are performed.
シーケンスQ31に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20に、Sync Messageを送信する。このSync Messageは、前記した図16に示すように、時刻情報を含んだPTPパケットである。シーケンスQ32に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20に、Announce Messageを送信する。シーケンスQ33に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20に、Sync Messageを送信する。 In sequence Q31, the packet transmission device (upstream) 10 transmits a Sync Message to the packet transmission device (downstream) 20. This Sync Message is a PTP packet including time information as shown in FIG. In sequence Q32, the packet transmission device (upstream) 10 transmits an Announce Message to the packet transmission device (downstream) 20. In sequence Q33, the packet transmission device (upstream) 10 transmits a Sync Message to the packet transmission device (downstream) 20.
シーケンスQ34に於いて、パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10に、Delay Req Messageを送信する。 In sequence Q34, the packet transmission device (downstream) 20 transmits a Delay Req Message to the packet transmission device (upstream) 10.
シーケンスQ35に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20に、Delay Resp Messageを送信する。このDelay Resp Messageは、装置間の伝送路遅延を補正するために送受信されるPTPパケットである。
《スリープモード維持》
シーケンスQ41に於いて、運用系21aの制御部26aは、待機系21bの制御部26bに、スリープモードの維持を通知する。このスリープモードの維持は、例えば時刻同期のシーケンスQ30を実施したのちに通知される。しかし、これに限られず、運用系21aの制御部26aは、後記する時刻同期維持のシーケンスQ30Aを実施したのちに、定期的に通知してもよい。これにより、パケット伝送装置(下流)20は、消費電力を抑制することができる。
《時刻同期維持シーケンス》
シーケンスQ30Aに於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20との間で時刻同期維持シーケンスを実行することにより、パケット伝送装置(下流)20の時刻同期精度を維持させる。すなわち、シーケンスQ30A以降に、パケット伝送装置(上流)10は、前記したシーケンスQ31〜Q35と同様の処理を、PTPメッセージの送信間隔ごとに実施する。これにより、パケット伝送装置(下流)20は、上位装置であるパケット伝送装置(上流)10との時刻同期を維持することができる。
《障害発生時の処理》
シーケンスQ50に於いて、運用系21aの伝送部24aで障害が発生した場合を考える。このとき、待機系21bの起動処理(Q52)と系切替処理(Q61〜Q63)とが行われる。
In sequence Q35, the packet transmission device (upstream) 10 transmits a Delay Resp Message to the packet transmission device (downstream) 20. This Delay Resp Message is a PTP packet transmitted / received to correct a transmission line delay between apparatuses.
<Maintain sleep mode>
In sequence Q41, the
<< Time synchronization maintenance sequence >>
In the sequence Q30A, the packet transmission device (upstream) 10 maintains the time synchronization accuracy of the packet transmission device (downstream) 20 by executing the time synchronization maintenance sequence with the packet transmission device (downstream) 20. . That is, after sequence Q30A, packet transmission apparatus (upstream) 10 performs the same processing as sequence Q31 to Q35 described above at every PTP message transmission interval. Thereby, the packet transmission apparatus (downstream) 20 can maintain time synchronization with the packet transmission apparatus (upstream) 10 which is a higher-level apparatus.
<Processing when a failure occurs>
Consider a case where a failure occurs in the
シーケンスQ51に於いて、運用系21aの制御部26aは、待機系21bの制御部26bに、起動を通知する。
In sequence Q51, the
シーケンスQ52に於いて、待機系21bの制御部26bおよび伝送部24bは、起動処理を行う。
In the sequence Q52, the
シーケンスQ53に於いて、運用系21aの制御部26aは、伝送部24aに休止を通知する。休止通知を受けた伝送部24aは、スリープモードに遷移する。これにより、パケット伝送装置(下流)20は、消費電力を抑制することができる。
In sequence Q53, the
シーケンスQ61に於いて、待機系21bの伝送部24bおよびパケット伝送装置(上流)10は、コンフィグレーション情報送受信を行う。当該シーケンスQ61は、シーケンスQ10の処理と同様である。
In the sequence Q61, the
シーケンスQ62に於いて、待機系21bの伝送部24bおよびパケット伝送装置(上流)10は、運用情報送受信を行う。当該シーケンスQ62は、シーケンスQ20の処理と同様である。
In sequence Q62, the
シーケンスQ63に於いて、待機系21bの伝送部24bおよびパケット伝送装置(上流)10は、時刻同期処理を行う。当該シーケンスQ63は、シーケンスQ30の処理と同様である。
In sequence Q63, the
シーケンスQ64に於いて、待機系21bの伝送部24bおよびパケット伝送装置(上流)10は、時刻同期維持処理を行う。当該シーケンスQ64は、シーケンスQ30Aの処理と同様である。
In sequence Q64, the
シーケンスQ61〜Q63の処理により、待機系21bは、パケット伝送装置(上流)10と時刻同期して系を切り替える。しかし、シーケンスQ61〜Q63を実行している際、パケット伝送装置(下流)20は、時刻同期維持シーケンスを実行することができない。更に、パケット伝送装置(下流)20と下位装置とは、時刻同期維持シーケンスを実行することができない。パケット伝送装置(下流)20と下位装置とは、自走状態となり、時刻同期精度が悪化する虞があった。
(本実施形態の動作)
図6は、本実施形態に於ける時刻同期シーケンスを示す図である。図5に示す比較例の時刻同期シーケンスと同一の要素には同一の符号を付与している。
By the processing of sequences Q61 to Q63,
(Operation of this embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing a time synchronization sequence in the present embodiment. The same elements as those in the time synchronization sequence of the comparative example shown in FIG.
この時刻同期シーケンスは、比較例(図5)と同様に、パケット伝送装置(上流)10とパケット伝送装置(下流)20との間で、通信を開始して時刻同期するシーケンスを示している。 Similar to the comparative example (FIG. 5), this time synchronization sequence is a sequence in which communication is started and time is synchronized between the packet transmission device (upstream) 10 and the packet transmission device (downstream) 20.
本実施形態のパケット伝送装置(下流)20に於いて、比較例と同様に、運用系21aと待機系21bとが情報の送受信を行わず、待機系21bは全てスリープ状態で待機している。
《コンフィグレーション情報送受信シーケンス》
シーケンスQ10Bに於いて、パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10のMACアドレスやドメインなどを含むコンフィグレーション情報(図3)を取得する。すなわち、パケット伝送装置(下流)20は、以下のシーケンスQ11〜Q15を実施する。
In the packet transmission apparatus (downstream) 20 of this embodiment, as in the comparative example, the
<Configuration information transmission / reception sequence>
In the sequence Q10B, the packet transmission device (downstream) 20 acquires configuration information (FIG. 3) including the MAC address and domain of the packet transmission device (upstream) 10. That is, the packet transmission device (downstream) 20 performs the following sequences Q11 to Q15.
シーケンスQ11,Q12の処理は、比較例のシーケンスQ11,Q12の処理と同様である。 The processes of sequences Q11 and Q12 are the same as the processes of sequences Q11 and Q12 of the comparative example.
シーケンスQ13に於いて、運用系21aの伝送部24aは、取得したコンフィグレーション情報を、情報格納部31aに格納する。
In sequence Q13, the
シーケンスQ14に於いて、運用系21aの伝送部24aは、取得したコンフィグレーション情報を、待機系21bの伝送部24bに送信する。
In sequence Q14, the
シーケンスQ15に於いて、待機系21bの伝送部24bは、受信したコンフィグレーション情報を、情報格納部31bに格納する。
《運用情報送受信シーケンス》
シーケンスQ20Bに於いて、パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10が保持しているGPS信号のID情報などの運用情報を取得する。すなわち、パケット伝送装置(下流)20は、以下のシーケンスQ22〜Q25を実施する。
In sequence Q15, the
<< Operation information transmission / reception sequence >>
In the sequence Q20B, the packet transmission device (downstream) 20 acquires operation information such as the ID information of the GPS signal held by the packet transmission device (upstream) 10. That is, the packet transmission device (downstream) 20 performs the following sequences Q22 to Q25.
シーケンスQ22の処理は、比較例のシーケンスQ22の処理と同様である。 The process of sequence Q22 is the same as the process of sequence Q22 of the comparative example.
シーケンスQ23に於いて、運用系21aの伝送部24aは、取得した運用情報(図4)を、情報格納部31aに格納する。
In sequence Q23, the
シーケンスQ24に於いて、運用系21aの伝送部24aは、取得した運用情報(図4)を、待機系21bの伝送部24bに送信する。
In sequence Q24, the
シーケンスQ25に於いて、待機系21bの伝送部24bは、受信した運用情報(図4)を、情報格納部31bに格納する。
《時刻同期シーケンス》
シーケンスQ30Bに於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20との間で時刻同期シーケンスを実行することにより、パケット伝送装置(下流)20を時刻同期させる。具体的には、以下のシーケンスQ31〜Q38を実施する。
In sequence Q25, the
<< Time synchronization sequence >>
In the sequence Q30B, the packet transmission apparatus (upstream) 10 executes time synchronization sequence with the packet transmission apparatus (downstream) 20 to synchronize the packet transmission apparatus (downstream) 20 with time. Specifically, the following sequences Q31 to Q38 are performed.
シーケンスQ31〜Q35の処理は、比較例のシーケンスQ31〜Q35の処理と同様である。 Processing of sequences Q31 to Q35 is the same as the processing of sequences Q31 to Q35 of the comparative example.
シーケンスQ36に於いて、運用系21aの伝送部24aは、取得した時刻情報(図4)を、情報格納部31aに格納する。
In sequence Q36, the
シーケンスQ37に於いて、運用系21aの伝送部24aは、取得した時刻情報(図4)を、待機系21bの伝送部24bに送信する。
In sequence Q37, the
シーケンスQ38に於いて、待機系21bの伝送部24bは、受信した時刻情報(図4)を、情報格納部31bに格納する。
《スリープモード維持》
シーケンスQ41に於いて、運用系21aの制御部26aは、待機系21bの制御部26bに、スリープモードの維持を通知する。これにより、制御部26bは、伝送部24bのパケット送受信部27b、時刻情報抽出部28b、および、PTPメッセージ生成部29bの動作を停止させ、各種情報を情報格納部31bに格納する機能のみを動作させる。これにより、パケット伝送装置(下流)20は、消費電力を抑制することができる。
《時刻同期維持シーケンス》
シーケンスQ30Cに於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20との間で時刻同期維持シーケンスを実行することにより、パケット伝送装置(下流)20の時刻同期精度を維持させる。すなわち、パケット伝送装置(上流)10は、前記したシーケンスQ31〜Q38と同様の処理を行う。パケット伝送装置(上流)10は、シーケンスQ30Cの処理を、PTPメッセージの送信間隔ごとに実施する。
In sequence Q38, the
<Maintain sleep mode>
In sequence Q41, the
<< Time synchronization maintenance sequence >>
In the sequence Q30C, the packet transmission device (upstream) 10 maintains the time synchronization accuracy of the packet transmission device (downstream) 20 by executing the time synchronization maintenance sequence with the packet transmission device (downstream) 20. . That is, the packet transmission device (upstream) 10 performs the same processing as the above-described sequences Q31 to Q38. The packet transmission device (upstream) 10 performs the processing of the sequence Q30C at every PTP message transmission interval.
運用系21aは、シーケンスQ30Cを実行する毎に、時刻情報を、待機系21bの伝送部24bに送信し、情報格納部31bに格納させる。待機系21bは、運用系21aから、常に最新の時刻情報を取得し、情報格納部31bに格納(更新)する。このため、待機系21bは、系切替処理に於いて、運用系21aが取得していた最新の時刻情報を用いて、短時間で時刻同期を開始することができると共に、自走で時刻同期を開始するよりも高い精度で時刻同期を開始することができる。
《障害発生時の処理》
本実施形態のシーケンスQ50〜Q53の処理は、比較例のシーケンスQ50〜Q53の処理と同様である。
Every time the
<Processing when a failure occurs>
Processing of sequences Q50 to Q53 of the present embodiment is the same as the processing of sequences Q50 to Q53 of the comparative example.
シーケンスQ52に於いて、待機系21bの制御部26bおよび伝送部24bは、起動処理を行う。この起動処理に於いて、伝送部24bは、情報格納部31bに格納したコンフィグレーション情報、運用情報、および、時刻情報を利用する。具体的にはシーケンスQ61(図5)を、格納済のコンフィグレーション情報を利用することで省略し、シーケンスQ62(図5)を、格納済の運用情報を利用することにより省略し、シーケンスQ63(図5)を、格納済の時刻情報を利用することにより省略する。
In the sequence Q52, the
シーケンスQ64Bに於いて、待機系21bの伝送部24b、および、パケット伝送装置(上流)10は、時刻同期維持処理を行う。当該シーケンスQ64Bは、シーケンスQ30Cの処理と同様である。
In the sequence Q64B, the
待機系21bは、比較例のシーケンスQ61〜Q63の処理を省略して、シーケンスQ64Bの処理を行うことにより、待機系21b自身が自走状態となる時間を短縮することが可能となり、時刻同期精度の悪化を抑制できる。
The
IEEE1588規格とは、装置間でPTPパケットの送受信を繰り返し行うことによって、徐々に装置間の時刻同期精度を高めるものである。本実施形態の待機系21bは、運用系21aから引き継いだ時刻情報を利用することにより、起動直後(通信開始直後)から、高い精度で時刻同期を行うことができる。
The IEEE 1588 standard gradually increases the time synchronization accuracy between devices by repeatedly transmitting and receiving PTP packets between the devices. The
図7は、本実施形態に於ける待機系起動シーケンスを示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a standby system activation sequence in the present embodiment.
シーケンスQ70〜Q80の処理は、前記する図6のシーケンスQ50〜Q64Bの処理に対応している。 The processing of sequences Q70 to Q80 corresponds to the processing of sequences Q50 to Q64B in FIG.
シーケンスQ70に於いて、運用系21aの監視部25aは、伝送部24aの異常を検出する。具体的な異常検出方法は、後記する図8で説明する。
In sequence Q70, the
シーケンスQ71に於いて、運用系21aの監視部25aは、制御部26aに異常通知を行う。
In sequence Q71, the
シーケンスQ72に於いて、運用系21aの制御部26aは、待機系21bの制御部26bに、起動通知を行う。この処理は、シーケンスQ51(図6)の処理と同様である。
In sequence Q72, the
シーケンスQ73に於いて、運用系21aの制御部26aは、伝送部24aに、休止通知を行う。この処理は、シーケンスQ53(図6)の処理と同様である。これにより、伝送部24aは、休止状態に遷移するので、消費電力を抑制することができる。
In sequence Q73, the
シーケンスQ74に於いて、待機系21bの制御部26bは、起動処理を行う。
In sequence Q74, the
シーケンスQ75に於いて、待機系21bの制御部26bは、伝送部24bに起動通知を行う。
In sequence Q75, the
シーケンスQ76に於いて、待機系21bの伝送部24bは、起動処理を行う。
In sequence Q76, the
シーケンスQ77に於いて、待機系21bの伝送部24bは、情報格納部31bから、コンフィグレーション情報を取得する。
In sequence Q77, the
シーケンスQ78に於いて、待機系21bの伝送部24bは、情報格納部31bから、運用情報を取得する。
In sequence Q78, the
シーケンスQ79に於いて、待機系21bの伝送部24bは、情報格納部31bから、時刻情報を取得する。
In sequence Q79, the
このシーケンスQ74〜Q79の処理は、シーケンスQ52(図6)の処理と同様である。 The processing of sequences Q74 to Q79 is the same as the processing of sequence Q52 (FIG. 6).
シーケンスQ80に於いて、待機系21bの伝送部24bは、上位装置であるパケット伝送装置(上流)10(図2)との間で、時刻同期維持シーケンスを実行する。この処理は、シーケンスQ64B(図6)の処理と同様である。
In the sequence Q80, the
図8は、本実施形態に於ける監視処理を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing the monitoring process in the present embodiment.
運用系21aの監視部25aが、当該監視処理を行う。
The
ステップS10に於いて、監視部25aは、現在の時刻を記録する。
In step S10, the
ステップS11に於いて、監視部25aは、Sync Messageを受信したか否かを判断する。監視部25aは、当該判断条件が成立したならば(Yes)、ステップS10の処理に戻り、当該判断条件が成立しなかったならば(No)、ステップS12の処理を行う。
In step S11, the
ステップS12に於いて、監視部25aは、記録した時刻から現在の時刻までの経過時間を算出する。ここで、記録した時刻とは、初期状態を除き、Sync Messageを受信した時刻である。
In step S12, the
ステップS13に於いて、監視部25aは、当該経過時間が閾値を超えているか否かを判断する。監視部25aは、当該判断条件が成立したならば(Yes)、ステップS14の処理を行い、当該判断条件が成立しなかったならば(No)、ステップS11の処理を行う。
In step S13, the
ステップS14に於いて、監視部25aは、制御部26aに異常通知を行い、図8の処理を終了する。
In step S14, the
運用系21aの監視部25aは、ステップS10〜S14の処理によって、伝送部24aの異常を検知することができる。
The
待機系21bの監視部25bは、ステップS10〜S14と同様な処理を行い、伝送部24bの異常を検知することができる。
The
図9は、本実施形態に於ける待機系起動処理を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing standby system activation processing in the present embodiment.
ここでは、待機系21bのSLAVE22bが起動してからパケット伝送装置(上流)10と通信を開始するまでのフローチャートを示している。
Here, a flowchart from when the
処理が開始すると、ステップS20に於いて、待機系21bの伝送部24bは、情報格納部31bの格納データの有無を確認する。
When the process is started, in step S20, the
ステップS21に於いて、待機系21bの伝送部24bは、情報格納部31bにコンフィグレーション情報が存在するか否かを確認する。待機系21bの伝送部24bは、当該判断条件が成立したならば(Yes)、ステップS22の処理を行い、当該判断条件が成立しなかったならば(No)、ステップS24の処理を行う。
In step S21, the
ステップS22に於いて、待機系21bの伝送部24bは、情報格納部31bに運用情報が存在するか否かを確認する。待機系21bの伝送部24bは、当該判断条件が成立したならば(Yes)、ステップS23の処理を行い、当該判断条件が成立しなかったならば(No)、ステップS25の処理を行う。
In step S22, the
ステップS23に於いて、待機系21bの伝送部24bは、情報格納部31bに時刻情報が存在するか否かを確認する。待機系21bの伝送部24bは、当該判断条件が成立したならば(Yes)、ステップS27の処理を行い、当該判断条件が成立しなかったならば(No)、ステップS26の処理を行う。
In step S23, the
ステップS24に於いて、待機系21bの伝送部24bは、上位装置との間でコンフィグレーション情報の送受信を行う。
In step S24, the
ステップS25に於いて、待機系21bの伝送部24bは、上位装置との間で運用情報の送受信を行う。
In step S25, the
ステップS26に於いて、待機系21bの伝送部24bは、上位装置との間で時刻同期処理を行う。
In step S26, the
ステップS27に於いて、待機系21bの伝送部24bは、上位装置との間で時刻同期維持処理を行う。
In step S27, the
ステップS28に於いて、待機系21bの伝送部24bは、上位装置からSync Messageを受信したか否かを判断する。待機系21bの伝送部24bは、当該判断条件が成立したならば(Yes)、ステップS27の処理に戻り、当該判断条件が成立しなかったならば(No)、ステップS28の処理に戻る。
In step S28, the
SLAVE22bは、起動した後に、情報格納部31bに格納されているデータの有無に応じて、系切り替え時のシーケンスを省略することができる。
(本実施形態の効果)
以上説明した本実施形態では、次の(A)〜(C)のような効果がある。
(A) 待機系21bは、起動時に、運用系21aの時刻情報を利用している。これにより、待機系21bは、起動時の初期値に、精度の良い時刻情報を使用することができる。
(B) パケット伝送装置(下流)20は、運用系21aから引き渡されたコンフィグレーション情報および運用情報を、待機系21bの起動時の初期値としている。これにより、パケット伝送装置(下流)20の待機系21bは、シーケンスQ61〜Q63(図3)を省略して起動時間を短縮することができ、系を切り替える際に各装置が自走状態にある時間を短縮し、時刻同期精度の低下を抑制できる。
(C) 運用系21aが稼働しているとき、待機系21bは、時刻情報、コンフィグレーション情報、運用情報を保持・利用する機能ブロックのみを稼働し、その他の機能ブロックをスリープ状態にしている。これにより、待機系21bは、消費電力を抑制することができる。
(変形例)
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能であり、例えば、次の(a)〜(d)のようなものがある。
(a) パケット伝送装置(下流)20の監視部25aは、PTPメッセージのタイムアウトを監視して、伝送部24aで異常が発生したと判断している。しかし、これに限られず、パケット伝送装置(下流)20の監視部25aは、SLAVE22aのハードウェア異常や、上位装置との間を接続するケーブルの異常を監視するように構成してもよい。
(b) パケット伝送装置(下流)20の伝送部24aは、待機系22bの伝送部24bに各種情報を送信し、伝送部24bは情報格納部31bに情報を格納している。しかし、これに限られず、伝送部24aは、情報格納部31bに直接アクセスして情報を格納するように構成してもよい。
(c) パケット伝送装置(上流)10は、GPS信号を受信して最上位の時刻源としている。しかし、これに限られず、パケット伝送装置(上流)10は、例えば原子時計などの他の手段によって最上位の時刻源を取得してもよく、更に外部ネットワーク100BのNTPサーバなどから最上位の時刻源を取得してもよい。
(d) パケット伝送装置(下流)20の、運用系側SLAVE22aと、待機系側MASTER23bとがPTPパケットの送受信を行い、待機系側SLAVE22bと、運用系側MASTER23aとが、PTPパケットの送受信を行えるような機能を有してもよい。すなわち、運用系側SLAVE22aと、待機系側MASTER23bとが何らかの原因で故障した場合に、待機系側SLAVE22bと、運用系側MASTER23aとでPTPパケットの送受信を行い、下位装置に時刻を配信出来るような機能と構成にしてもよい。
(第2の実施形態の構成)
第1の実施例では、図1のシステムにおける、パケット伝送装置(下流)20を冗長構成とした場合の実施形態について説明した。しかし、下流側を冗長化し、上流側を冗長化しないという形態は、障害対策の面から一般的ではない。また、1つの上流装置に3つ以上の下流装置が接続されるような構成においては、コストの面から、上流装置を冗長化する事が考えられる。以上の点から、第2の実施形態として、図1におけるパケット伝送装置(上流)10を冗長化した場合について説明する。
The
(Effect of this embodiment)
The present embodiment described above has the following effects (A) to (C).
(A) The
(B) The packet transmission device (downstream) 20 uses the configuration information and the operation information delivered from the
(C) When the
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified without departing from the spirit of the present invention. For example, there are the following (a) to (d).
(A) The
(B) The
(C) The packet transmission device (upstream) 10 receives the GPS signal and uses it as the highest time source. However, the present invention is not limited to this, and the packet transmission device (upstream) 10 may acquire the highest time source by other means such as an atomic clock, and further, the highest time from an NTP server of the
(D) In the packet transmission apparatus (downstream) 20, the active side SLAVE 22a and the
(Configuration of the second embodiment)
In the first example, the embodiment in which the packet transmission device (downstream) 20 has a redundant configuration in the system of FIG. 1 has been described. However, a form in which the downstream side is made redundant and the upstream side is not made redundant is not common from the viewpoint of troubleshooting. In a configuration in which three or more downstream devices are connected to one upstream device, it is conceivable to make the upstream device redundant from the viewpoint of cost. From the above points, a case where the packet transmission apparatus (upstream) 10 in FIG. 1 is made redundant will be described as a second embodiment.
図10は、本実施形態に於けるパケット伝送装置(上流)10を示す概略の構成図である。パケット伝送装置(上流)10は、運用系10aと、待機系10bと、セレクタ部18と、制御部17とを備えている。パケット伝送装置(上流)10は、GPSアンテナ11を介してGPS衛星110からGPS信号を受信すると共に、パケット伝送装置(下流)20と接続されている。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing the packet transmission apparatus (upstream) 10 in the present embodiment. The packet transmission apparatus (upstream) 10 includes an
運用系10aと待機系10bとは、同様の構成を有し、同様に接続されている。すなわち、運用系10aは、伝送部19aと、監視部15aと、情報格納部16aとを備えている。待機系10bは、同様に構成され接続されている伝送部19bと、監視部15bと、情報格納部16bとを備えている。運用系10aは、通常時にパケット送受信を行う部位である。待機系10bは、運用系10aに異常が発生した際、この運用系10aに代わってパケット送受信を行う部位である。
The
ここで、運用系10aと待機系10bはネットワーク的に互いに独立した系である事を想定している。すなわち、運用系10aと待機系10bは、それぞれ異なるMACアドレスとIPアドレスを持っているとする。またパケット伝送装置(下流)20は、MASTERとなる可能性のある装置のMACアドレスとIPアドレスのリストをメモリとして保持している。これは、IEEE1588の規定であり、本実施例においては、パケット伝送装置(上流)10の運用系10aと待機系10bのMACアドレスとIPアドレスを情報として保持していることを意味している。
Here, it is assumed that the
伝送部19aは、GPS受信部11aと、時刻情報抽出部12aと、PTPメッセージ生成部13aと、パケット送受信部14aとを備えている。伝送部19aは、パケット伝送装置(下流)20との間でPTPメッセージを送受信する部位である。GPS受信部11aは、GPSアンテナ11から時刻源であるGPS信号を受信する部位である。GPS受信部11aは、時刻情報抽出部12aに接続されている。監視部15aは、伝送部19aを監視して、異常発生を検知する部位である。
The transmission unit 19a includes a GPS reception unit 11a, a time
制御部17は、伝送部19a全体を統括して制御する部位である。制御部17は更に、監視部15aからの異常通知を受けた際に、待機系10bの伝送部19bに起動通知し、更にセレクタ部18に出力切り替え信号を出力する部位である。時刻情報抽出部12aは、GPSアンテナ11から受信したGPS信号から時刻情報を抽出し、抽出した時刻情報に内部クロックを同期させる部位である。時刻情報抽出部12aは、GPS受信部11aに接続されてGPS信号を受信し、PTPメッセージ生成部13aに接続されて、抽出した時刻情報を出力する。
The
PTPメッセージ生成部13aは、抽出した時刻情報から、PTPパケットを生成する部位である。PTPメッセージ生成部13aは、時刻情報抽出部12aに接続されて時刻情報を取得し、パケット送受信部14aに接続されて、生成したPTPパケットを送信する。パケット送受信部14aは、生成されたPTPパケットを、セレクタ部18を介して、下位装置であるパケット伝送装置(下流)20に送信する部位である。パケット送受信部14aは、PTPメッセージ生成部13aに接続されてPTPパケットを取得し、セレクタ部18に接続されてPTPパケットを送信する。
The PTP message generator 13a is a part that generates a PTP packet from the extracted time information. The PTP message generation unit 13a is connected to the time
情報格納部16aは、伝送部19aから送信されたコンフィグレーション情報と運用情報とを格納し、格納した各情報を、情報格納部16bに送信し、情報格納部16bからの情報を受信する部位である。待機系10bは、伝送部11bと、監視部15bと、情報格納部16bとを備える。以下、待機系10bの構成および接続は、運用系10aと同様である。
The information storage unit 16a stores the configuration information and the operation information transmitted from the transmission unit 19a, transmits the stored information to the information storage unit 16b, and receives information from the information storage unit 16b. is there. The
GPSアンテナ11からのGPS信号は二分岐され、伝送部19aのGPS受信部11aと、伝送部19bのGPS受信部11bとは、同一のGPS信号を受信する。運用系10aが稼働している際には、待機系10bの伝送部19bはスリープ状態である。これにより、待機系10bは、消費電力を抑制することが出来る。
<<パケット伝送装置の動作>>
以下、パケット伝送装置(上流)10が、GPSアンテナ11から受信した時刻情報をパケット伝送装置(下流)20に送信するまでの動作について説明する。GPS受信部11aは、GPSアンテナ11からGPS信号を受信し、受信したGPS信号を時刻情報に変換して、時刻情報抽出部12aに送信する。
The GPS signal from the
<< Operation of packet transmission equipment >>
Hereinafter, the operation until the packet transmission device (upstream) 10 transmits the time information received from the
時刻情報抽出部12aは、GPS受信部11aから受信した時刻情報から必要な時刻を抽出して、PTPメッセージ生成部13aに送信する。PTPメッセージ生成部13aは、時刻情報抽出部12aから受信した時刻情報をもとにPTPパケットを生成し、パケット送受信部14aに送信する。
The time
パケット送受信部14aは、PTPメッセージ生成部13aより受信したPTPパケットを、セレクタ部18を介してパケット伝送装置(下流)20に送信する。情報格納部16aは、コンフィグレーション情報と運用情報を、伝送部19aより受信し格納する機能と、格納したコンフィグレーション情報と運用情報とを、情報格納部16bへ送信する機能と、情報格納部16bからの情報を受信する機能とを有している。監視部15aは、伝送部19aの障害発生を検知して、制御部17に送信する。
The packet transmitting / receiving unit 14 a transmits the PTP packet received from the PTP message generating unit 13 a to the packet transmission device (downstream) 20 via the selector unit 18. The information storage unit 16a receives the configuration information and operation information from the transmission unit 19a and stores them, the function of transmitting the stored configuration information and operation information to the information storage unit 16b, and the information storage unit 16b. And a function of receiving information from. The
次に系切り替え時の動作について説明する。運用系10a側にて何らかの障害が発生し正常にPTPメッセージを送受信できなくなった場合、監視部15aは、当該異常を検出し、異常発生の通知を制御部17に送信する。制御部17は、監視部15aからの異常発生の通知を受信すると、伝送部19bに起動通知信号を送信する。伝送部19bは、起動通知信号を受信すると、スリープ状態を解除し、パケット伝送装置(下流)20との時刻同期を開始する。PTPメッセージ生成部13bは、情報格納部16bに格納されているコンフィグレーション情報と、運用情報とを利用して、パケット伝送装置(下流)20との通信を行うことにより、通信開始のためのシーケンスを一部省略し、時刻同期開始までの時間を短縮する事ができる。コンフィグレーション情報と、運用情報とについては、図3、図4にて説明しているため、省略する。
Next, the operation during system switching will be described. When a failure occurs on the
(比較例の動作)
図11は、比較例に於ける時刻同期シーケンスを示す図である。当該図11は、図1および図10に示すパケット伝送装置(上流)10とパケット伝送装置(下流)20との間で通信を開始し、時刻同期するシーケンスを示している。
(Operation of comparative example)
FIG. 11 is a diagram showing a time synchronization sequence in the comparative example. FIG. 11 shows a sequence for starting communication and synchronizing the time between the packet transmission apparatus (upstream) 10 and the packet transmission apparatus (downstream) 20 shown in FIGS.
比較例のパケット伝送装置(上流)10に於いて、運用系10aと待機系10bとが情報の送受信を行わず、待機系10bは全てスリープ状態で待機している。Signaling Message、Announce Message、Sync Message、Delay Req Message、Delay Resp Messageは、IEEE1588において規定されているPTPパケットである。
《コンフィグレーション情報送受信シーケンス》
シーケンスQ10に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20のMACアドレスやドメインなどを含むコンフィグレーション情報(図3)を取得する。すなわち、パケット伝送装置(上流)10は、以下のシーケンスQ11〜Q12を実施する。
In the packet transmission apparatus (upstream) 10 of the comparative example, the
<Configuration information transmission / reception sequence>
In the sequence Q10, the packet transmission device (upstream) 10 acquires configuration information (FIG. 3) including the MAC address and domain of the packet transmission device (downstream) 20. That is, the packet transmission device (upstream) 10 performs the following sequences Q11 to Q12.
シーケンスQ11に於いて、パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10にSignaling Messageを送信する。シーケンスQ12に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20にSignaling Messageを送信する。このSignaling Messageには、MACアドレスやドメインを含むコンフィグレーション情報(図3)が格納されている。
《運用情報送受信シーケンス》
シーケンスQ20に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、シーケンスQ22を実施する。シーケンスQ22に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20にAnnounce Messageを送信する。このAnnounce Messageには、GPS信号のID情報などに代表される運用情報(図4)が格納されている。
《時刻同期シーケンス》
シーケンスQ30に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20との間で時刻同期シーケンスを実行することにより、パケット伝送装置(下流)20を時刻同期させる。具体的には、以下のシーケンスQ31〜Q35を実施する。シーケンスQ31に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20に、Sync Messageを送信する。このSync Messageは、前記した図16に示すように、時刻情報を含んだPTPパケットである。
In sequence Q <b> 11, the packet transmission device (downstream) 20 transmits a signaling message to the packet transmission device (upstream) 10. In the sequence Q12, the packet transmission device (upstream) 10 transmits a signaling message to the packet transmission device (downstream) 20. In this Signaling Message, configuration information (FIG. 3) including a MAC address and a domain is stored.
<< Operation information transmission / reception sequence >>
In the sequence Q20, the packet transmission apparatus (upstream) 10 performs the sequence Q22. In the sequence Q22, the packet transmission device (upstream) 10 transmits an Announce Message to the packet transmission device (downstream) 20. In this Announce Message, operation information (FIG. 4) represented by ID information of GPS signals and the like is stored.
<< Time synchronization sequence >>
In the sequence Q30, the packet transmission apparatus (upstream) 10 executes time synchronization sequence with the packet transmission apparatus (downstream) 20 to synchronize the packet transmission apparatus (downstream) 20 with time. Specifically, the following sequences Q31 to Q35 are performed. In sequence Q31, the packet transmission device (upstream) 10 transmits a Sync Message to the packet transmission device (downstream) 20. This Sync Message is a PTP packet including time information as shown in FIG.
シーケンスQ32に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20に、Announce Messageを送信する。シーケンスQ33に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20に、Sync Messageを送信する。 In sequence Q32, the packet transmission device (upstream) 10 transmits an Announce Message to the packet transmission device (downstream) 20. In sequence Q33, the packet transmission device (upstream) 10 transmits a Sync Message to the packet transmission device (downstream) 20.
シーケンスQ34に於いて、パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10に、Delay Req Messageを送信する。シーケンスQ35に於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20に、Delay Resp Messageを送信する。このDelay Resp Messageは、装置間の伝送路遅延を補正するために送受信されるPTPパケットである。
《スリープモード維持》
シーケンスQ100に於いて、パケット伝送装置(上流)10の制御部17は、待機系10bにスリープモードの維持を通知する。このスリープモードの維持は、例えば時刻同期のシーケンスQ30を実施したのちに通知される。しかし、これに限られず、制御部17は、後記する時刻同期維持のシーケンスQ30Aを実施したのちに、定期的に通知してもよい。これにより、パケット伝送装置(上流)10は、消費電力を抑制することができる。
《時刻同期維持シーケンス》
シーケンスQ30Aに於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20との間で時刻同期維持シーケンスを実行することにより、パケット伝送装置(下流)20の時刻同期精度を維持させる。すなわち、シーケンスQ30A以降に、パケット伝送装置(上流)10は、前記したシーケンスQ31〜Q35と同様の処理を、PTPメッセージの送信間隔ごとに実施する。これにより、パケット伝送装置(下流)20は、上位装置であるパケット伝送装置(上流)10との時刻同期を維持することができる。
《障害発生時の処理》
シーケンスQ101に於いて、運用系10aで障害が発生した場合を考える。このとき、待機系10bの起動処理(Q102〜Q104)と系切替処理(Q105〜Q108)とが行われる。
In sequence Q34, the packet transmission device (downstream) 20 transmits a Delay Req Message to the packet transmission device (upstream) 10. In sequence Q35, the packet transmission device (upstream) 10 transmits a Delay Resp Message to the packet transmission device (downstream) 20. This Delay Resp Message is a PTP packet transmitted / received to correct a transmission line delay between apparatuses.
<Maintain sleep mode>
In sequence Q100, the
<< Time synchronization maintenance sequence >>
In the sequence Q30A, the packet transmission device (upstream) 10 maintains the time synchronization accuracy of the packet transmission device (downstream) 20 by executing the time synchronization maintenance sequence with the packet transmission device (downstream) 20. . That is, after sequence Q30A, packet transmission apparatus (upstream) 10 performs the same processing as sequence Q31 to Q35 described above at every PTP message transmission interval. Thereby, the packet transmission apparatus (downstream) 20 can maintain time synchronization with the packet transmission apparatus (upstream) 10 which is a higher-level apparatus.
<Processing when a failure occurs>
Consider a case where a failure has occurred in the
シーケンスQ102に於いて、制御部17は、待機系10bに、起動を通知する。シーケンスQ104に於いて、待機系10bは起動処理を行う。シーケンスQ103に於いて、制御部17は、運用系10aに休止を通知する。休止通知を受けた運用系10aは、スリープモードに遷移する。これにより、パケット伝送装置(上流)10は、消費電力を抑制することができる。
In sequence Q102, the
前述した通り、運用系10aと待機系10bは互いに独立した系であり、異なるMACアドレスとIPアドレスを持っている。系切替時、待機系10bはパケット伝送装置(下流)20のMACアドレスとIPアドレスの情報を持っていないため、パケット伝送装置(下流)20とPTPパケットの送受信を開始する前に、パケット伝送装置(下流)20のMACアドレスとIPアドレスを取得する必要がある。そのため、シーケンスQ105に於いて、待機系10bおよびパケット伝送装置(下流)20は、コンフィグレーション情報送受信を行う。具体的には、図3の項番1〜3の情報等が該当する。当該シーケンスQ105は、シーケンスQ10の処理と同様である。これにより待機系10bは、パケット伝送装置(下流)20をSLAVE装置として認識する事が可能となる。
As described above, the
また、コンフィグレーション情報には、図3の項番12に示すようにPTPパケットの送信レート情報も含まれているが、送信レートはSLAVE側が決定権を持っている。本実施例であれば、パケット伝送装置(下流)20が、待機系10bへ送信レート情報を送信し、装置間のPTPパケットの送信レートが決定される。
The configuration information includes the transmission rate information of the PTP packet as indicated by item number 12 in FIG. 3, and the SLAVE side has the right to determine the transmission rate. In this embodiment, the packet transmission device (downstream) 20 transmits the transmission rate information to the
次にシーケンスQ106に於いて、待機系10bおよびパケット伝送装置(下流)20は、運用情報送受信を行う。ここで運用情報とは、図4にて説明した情報群である。運用情報には、グランドマスタクロック(本実施例においてはGPS信号)のID(図4の項番11)や優先順位(図4の項番13、14)等の情報が含まれている。図11のシーケンスでは不図示であるが、パケット伝送装置(上流)10の待機系10bはまずGPS信号からID等を取得し、その後、運用情報をパケット伝送装置(下流)20へ送信する。当該シーケンスQ106は、シーケンスQ20の処理と同様である。
Next, in the sequence Q106, the
シーケンスQ107に於いて、待機系10bおよびパケット伝送装置(下流)20は、時刻同期処理を行う。当該シーケンスQ107は、シーケンスQ30の処理と同様である。シーケンスQ108に於いて、待機系10bおよびパケット伝送装置(下流)20は、時刻同期維持処理を行う。当該シーケンスQ108は、シーケンスQ30Aの処理と同様である。
In the sequence Q107, the
シーケンスQ105〜Q107の処理により、待機系10bは、パケット伝送装置(下流)20と時刻同期して系を切り替える。しかし、シーケンスQ105〜Q107を実行している際、パケット伝送装置(下流)20は、時刻同期維持シーケンスを実行することができない。更に、パケット伝送装置(下流)20と下位装置とは、時刻同期維持シーケンスを実行することができない。パケット伝送装置(下流)20と下位装置とは、自走状態となり、時刻同期精度が悪化する虞があった。
(本実施形態の動作)
図12は、本実施形態に於ける時刻同期シーケンスを示す図である。図11に示す比較例の時刻同期シーケンスと同一の要素には同一の符号を付与している。この時刻同期シーケンスは、比較例(図11)と同様に、パケット伝送装置(上流)10とパケット伝送装置(下流)20との間で、通信を開始して時刻同期するシーケンスを示している。本実施形態のパケット伝送装置(上流)10に於いて、比較例と同様に、運用系10aと待機系10bとが情報の送受信を行わず、待機系10bは全てスリープ状態で待機している。
《コンフィグレーション情報送受信シーケンス》
シーケンスQ10Cに於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20のMACアドレスやドメインなどを含むコンフィグレーション情報(図3)を取得する。すなわち、パケット伝送装置(上流)10は、以下のシーケンスQ11、Q12、Q16〜Q18を実施する。シーケンスQ11,Q12の処理は、比較例のシーケンスQ11,Q12の処理と同様である。シーケンスQ16に於いて、運用系10aは、取得したコンフィグレーション情報を、情報格納部16aに格納する。シーケンスQ17に於いて、運用系10aは、取得したコンフィグレーション情報を、待機系10bに送信する。シーケンスQ18に於いて、待機系10bは、受信したコンフィグレーション情報を、情報格納部16bに格納する。
《運用情報送受信シーケンス》
シーケンスQ20Cに於いて、パケット伝送装置(下流)20は、パケット伝送装置(上流)10が保持しているGPS信号のID情報などの運用情報を取得する。すなわち、パケット伝送装置(上流)10は、以下のシーケンスQ22、Q26〜Q28を実施する。シーケンスQ22の処理は、比較例のシーケンスQ22の処理と同様である。
By the processing of sequences Q105 to Q107,
(Operation of this embodiment)
FIG. 12 is a diagram showing a time synchronization sequence in the present embodiment. The same elements as those in the time synchronization sequence of the comparative example shown in FIG. Similar to the comparative example (FIG. 11), this time synchronization sequence is a sequence in which communication is started and time synchronization is performed between the packet transmission device (upstream) 10 and the packet transmission device (downstream) 20. In the packet transmission apparatus (upstream) 10 of the present embodiment, as in the comparative example, the
<Configuration information transmission / reception sequence>
In the sequence Q10C, the packet transmission device (upstream) 10 acquires configuration information (FIG. 3) including the MAC address and domain of the packet transmission device (downstream) 20. That is, the packet transmission apparatus (upstream) 10 performs the following sequences Q11, Q12, and Q16 to Q18. The processes of sequences Q11 and Q12 are the same as the processes of sequences Q11 and Q12 of the comparative example. In sequence Q16, the
<< Operation information transmission / reception sequence >>
In the sequence Q20C, the packet transmission device (downstream) 20 acquires operation information such as the ID information of the GPS signal held by the packet transmission device (upstream) 10. That is, the packet transmission device (upstream) 10 performs the following sequences Q22 and Q26 to Q28. The process of sequence Q22 is the same as the process of sequence Q22 of the comparative example.
シーケンスQ26に於いて、運用系10aは、パケット伝送装置(下流)20へ送信した運用情報(図4)を、情報格納部16aに格納する。シーケンスQ27に於いて、運用系10aは、格納した運用情報(図4)を、待機系10bに送信する。シーケンスQ28に於いて、待機系10bは、受信した運用情報(図4)を、情報格納部16bに格納する。
《時刻同期シーケンス》
シーケンスQ30Dに於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20との間で時刻同期シーケンスを実行することにより、パケット伝送装置(下流)20を時刻同期させる。具体的には、以下のシーケンスQ31〜Q35、Q39を実施する。シーケンスQ31〜Q35の処理は、比較例のシーケンスQ31〜Q35の処理と同様である。シーケンスQ39に於いて、運用系10aは、情報格納部16aに格納しているコンフィグレーション情報と、運用情報とを待機系10bへ再び送信する。待機系10bは、情報格納部16bのデータを新たに受信した各情報に更新する。
《スリープモード維持》
シーケンスQ110に於いて、制御部17は、待機系10bに、スリープモードの維持を通知する。これにより、待機系10bは、伝送部19bの動作を停止させ、各種情報を情報格納部16bに格納する機能のみを動作させる。
これにより、パケット伝送装置(上流)10は、消費電力を抑制することができる。
《時刻同期維持シーケンス》
シーケンスQ30Eに於いて、パケット伝送装置(上流)10は、パケット伝送装置(下流)20との間で時刻同期維持シーケンスを実行することにより、パケット伝送装置(下流)20の時刻同期精度を維持させる。すなわち、パケット伝送装置(上流)10は、前記したシーケンスQ31〜Q35、Q39と同様の処理を行う。パケット伝送装置(上流)10は、シーケンスQ30Eの処理を、PTPメッセージの送信間隔ごとに実施する。
《障害発生時の処理》
本実施形態のシーケンスQ111〜Q114の処理は、比較例のシーケンスQ101〜Q104の処理と同様である。シーケンスQ114に於いて、待機系10bは、起動処理を行う。この起動処理に於いて、待機系10bは、情報格納部16bに格納したコンフィグレーション情報、運用情報を利用する。具体的にはシーケンスQ105(図11)を、格納済のコンフィグレーション情報を利用することで省略し、シーケンスQ106(図11)を、格納済の運用情報を利用することにより省略する。
In sequence Q26, the
<< Time synchronization sequence >>
In the sequence Q30D, the packet transmission device (upstream) 10 executes a time synchronization sequence with the packet transmission device (downstream) 20 to synchronize the packet transmission device (downstream) 20 with time. Specifically, the following sequences Q31 to Q35 and Q39 are performed. Processing of sequences Q31 to Q35 is the same as the processing of sequences Q31 to Q35 of the comparative example. In sequence Q39, the
<Maintain sleep mode>
In sequence Q110, the
Thereby, the packet transmission apparatus (upstream) 10 can suppress power consumption.
<< Time synchronization maintenance sequence >>
In the sequence Q30E, the packet transmission device (upstream) 10 maintains the time synchronization accuracy of the packet transmission device (downstream) 20 by executing the time synchronization maintenance sequence with the packet transmission device (downstream) 20. . That is, the packet transmission device (upstream) 10 performs the same processing as the above-described sequences Q31 to Q35 and Q39. The packet transmission device (upstream) 10 performs the processing of the sequence Q30E at every PTP message transmission interval.
<Processing when a failure occurs>
Processing of sequences Q111 to Q114 of the present embodiment is the same as the processing of sequences Q101 to Q104 of the comparative example. In sequence Q114,
シーケンスQ108Bに於いて、待機系10bおよび、パケット伝送装置(下流)20は、時刻同期維持処理を行う。当該シーケンスQ108Bは、シーケンスQ30Eの処理と同様である。待機系10bは、比較例のシーケンスQ105、Q106の処理を省略して、シーケンスQ108Bの処理を行うことにより、待機系10b自身が自走状態となる時間を短縮することが可能となり、時刻同期精度の悪化を抑制できる。
In sequence Q108B,
ただし、シーケンスQ105、Q106を省略する事により、パケット伝送装置(下流)20側はパケット伝送装置(上流)10の運用系と待機系が切り替わった事を認識出来ない。そこで、シーケンスQ108Bの時刻同期維持シーケンスにて待機系10bからパケット伝送装置(下流)20に送信されるSync Messageに、系切替の通知信号を含める事とする。パケット伝送装置(下流)20は、系切替の通知信号を受信すると、系切替の通知信号の送信元MACアドレス及びIPアドレスと、メモリにあるMACアドレス及びIPアドレス一覧リストとを照合し、一致した場合は、PTPパケットの送受信を開始する。なお、このアドレスの一覧リストとは、下流側のパケット伝送装置20があらかじめ保持している情報であり、自装置に時刻情報を配信しうる複数の上流側パケット伝送装置の待機系や運用系のMACアドレスとIPアドレスのリストである。
However, by omitting the sequences Q105 and Q106, the packet transmission apparatus (downstream) 20 side cannot recognize that the operation system and the standby system of the packet transmission apparatus (upstream) 10 are switched. Therefore, the system switching notification signal is included in the Sync Message transmitted from the
図13は、本実施形態に於ける待機系起動シーケンスを示す図である。シーケンスQ70A〜Q80Aの処理は、前記する図12のシーケンスQ111〜Q114、Q108Bの処理に対応している。シーケンスQ70Aに於いて、運用系10aの監視部15aは、伝送部19aの異常を検出する。具体的な異常検出方法は、後記する図14で説明する。
FIG. 13 is a diagram showing a standby system activation sequence in the present embodiment. The processes of sequences Q70A to Q80A correspond to the processes of sequences Q111 to Q114 and Q108B in FIG. In sequence Q70A, the
シーケンスQ71Aに於いて、運用系10aの監視部15aは、制御部17に異常通知を行う。シーケンスQ72Aに於いて、制御部17は、待機系10bの伝送部19bに、起動通知を行う。この処理は、シーケンスQ112(図12)の処理と同様である。シーケンスQ73Aに於いて、制御部17は、伝送部19aに、休止通知を行う。この処理は、シーケンスQ113(図12)の処理と同様である。これにより、伝送部19aは、休止状態に遷移するので、消費電力を抑制することができる。
In sequence Q71A, the
シーケンスQ74Aに於いて、伝送部19bは、起動処理を行う。シーケンスQ77Aに於いて、待機系10bの伝送部19bは、情報格納部16bから、コンフィグレーション情報を取得する。シーケンスQ78Aに於いて、待機系10bの伝送部19bは、情報格納部16bから、運用情報を取得する。このシーケンスQ74A、Q77A、Q78Aの処理は、シーケンスQ114(図12)の処理と同様である。
In sequence Q74A, the transmission unit 19b performs activation processing. In sequence Q77A, the transmission unit 19b of the
シーケンスQ80Aに於いて、待機系10bの伝送部19bは、下位装置であるパケット伝送装置(下流)20(図10)との間で、時刻同期維持シーケンスを実行する。この処理は、シーケンスQ108B(図12)の処理と同様である。
In the sequence Q80A, the transmission unit 19b of the
図14は、本実施形態に於ける監視処理を示すフローチャートである。運用系10aの監視部15aが、当該監視処理を行う。ステップS10Aに於いて、監視部15aは、GPS受信部11aにてGPS信号を受信したか否かを判断する。監視部15aは、当該判断条件が成立したならば(Yes)、ステップS11Aの処理を行い、当該判断条件が成立しなかったならば(No)、ステップS13Aの処理を行う。
FIG. 14 is a flowchart showing the monitoring process in the present embodiment. The
ステップS11Aに於いて、監視部15aは、時刻情報抽出部12aにて時刻情報が抽出されたか否かを判断する。監視部15aは、当該判断条件が成立したならば(Yes)、ステップS12Aの処理を行い、当該判断条件が成立しなかったならば(No)、ステップS13Aの処理を行う。
In step S11A, the
ステップS12Aに於いて、監視部15aは、パケット送受信部14aからPTPパケットが送信されたか否かを判断する。監視部15aは、当該判断条件が成立したならば(Yes)、ステップS10Aの処理に戻り、当該判断条件が成立しなかったならば(No)、ステップS13Aの処理を行う。ステップS13Aに於いて、監視部15aは、制御部17に異常通知を行い、図14の処理を終了する。
In step S12A, the
運用系10aの監視部15aは、ステップS10A〜S13Aの処理によって、伝送部19aの異常を検知することができる。待機系10bの監視部15bは、ステップS10A〜S13Aと同様な処理を行い、伝送部19bの異常を検知することができる。
The
図15は、本実施形態に於ける待機系起動処理を示すフローチャートである。ここでは、待機系10bの伝送部19bが起動してからパケット伝送装置(下流)20と通信を開始するまでのフローチャートを示している。
FIG. 15 is a flowchart showing standby system activation processing in the present embodiment. Here, a flowchart from when the transmission unit 19b of the
処理が開始すると、ステップS20Aに於いて、待機系10bの伝送部19bは、情報格納部16bの格納データの有無を確認する。ステップS21Aに於いて、待機系10bの伝送部19bは、情報格納部16bにコンフィグレーション情報が存在するか否かを確認する。待機系10bの伝送部19bは、当該判断条件が成立したならば(Yes)、ステップS22Aの処理を行い、当該判断条件が成立しなかったならば(No)、ステップS24Aの処理を行う。
When the process is started, in step S20A, the transmission unit 19b of the
ステップS22Aに於いて、待機系10bの伝送部19bは、情報格納部16bに運用情報が存在するか否かを確認する。待機系10bの伝送部19bは、当該判断条件が成立したならば(Yes)、ステップS27Aの処理を行い、当該判断条件が成立しなかったならば(No)、ステップS25Aの処理を行う。
In step S22A, the transmission unit 19b of the
ステップS24Aに於いて、待機系10bの伝送部19bは、上位装置との間でコンフィグレーション情報の送受信を行う。ステップS25Aに於いて、待機系10bの伝送部19bは、上位装置との間で運用情報の送受信を行う。ステップS27Aに於いて、待機系10bの伝送部19bは、下位装置との間で時刻同期維持処理を行う。
In step S24A, the transmission unit 19b of the
ステップS28Aに於いて、待機系10bの伝送部19bは、下位装置からDelay_Req Messageを受信したか否かを判断する。待機系10bの伝送部19bは、当該判断条件が成立したならば(Yes)、ステップS27Aの処理に戻り、当該判断条件が成立しなかったならば(No)、ステップS28Aの処理に戻る。伝送部19bは、起動した後に、情報格納部16bに格納されているデータの有無に応じて、系切り替え時のシーケンスを省略することができる。
(本実施形態の効果)
以上説明した本実施形態では、次の(D)、(E)のような効果がある。
(D) パケット伝送装置(上流)10は、運用系10aから引き渡されたコンフィグレーション情報および運用情報を、待機系10bの起動時の初期値としている。これにより、パケット伝送装置(上流)10の待機系10bは、シーケンスQ105、Q106(図11)を省略して起動時間を短縮することができ、系を切り替える際に各装置が自走状態にある時間を短縮し、時刻同期精度の低下を抑制できる。
(E) 運用系10aが稼働しているとき、待機系10bは、コンフィグレーション情報、運用情報を保持・利用する機能ブロックのみを稼働し、その他の機能ブロックをスリープ状態にしている。これにより、待機系21bは、消費電力を抑制することができる。
In step S28A, the transmission unit 19b of the
(Effect of this embodiment)
The present embodiment described above has the following effects (D) and (E).
(D) The packet transmission device (upstream) 10 uses the configuration information and operation information delivered from the
(E) When the
10 パケット伝送装置(上流) (上位装置)
20 パケット伝送装置(下流) (時刻情報伝送装置)
11 GPSアンテナ
10a パケット伝送装置(上流)の運用系
10b パケット伝送装置(上流)の待機系
21a 運用系
21b 待機系
22a,22b SLAVE
23a,23b MASTER
24a 伝送部 (運用系伝送部)
24b 伝送部 (待機系伝送部)
25a 監視部 (運用系監視部)
25b 監視部 (待機系監視部)
26a 制御部 (運用系制御部)
26b 制御部 (待機系制御部)
27a パケット送受信部
27b パケット送受信部
28a 時刻情報抽出部
28b 時刻情報抽出部
29a PTPメッセージ生成部
29b PTPメッセージ生成部
30a パケット送受信部 (運用系パケット送受信部)
30b パケット送受信部 (待機系パケット送受信部)
31a 情報格納部 (運用系情報格納部)
31b 情報格納部 (待機系情報格納部)
32 セレクタ部
40 L2SW
50 基地局装置 (下位装置)
100A ネットワーク
100B 外部ネットワーク
110 GPS衛星
10 Packet transmission device (upstream) (host device)
20 Packet transmission device (downstream) (Time information transmission device)
11
23a, 23b MASTER
24a Transmission unit (Operational transmission unit)
24b Transmission unit (standby transmission unit)
25a Monitoring unit (Active monitoring unit)
25b Monitoring unit (standby monitoring unit)
26a control unit (operational control unit)
26b Control unit (standby system control unit)
27a Packet transmission / reception unit 27b Packet transmission /
30b Packet transceiver (standby packet transceiver)
31a Information storage unit (operational information storage unit)
31b Information storage unit (standby system information storage unit)
32
50 Base station equipment (subordinate equipment)
Claims (9)
前記第1の情報と前記第2の情報と前記第1の時刻情報とを格納する情報格納部と、
前記運用系伝送部の異常を監視する運用系監視部と、
前記運用系監視部から前記運用系伝送部の異常が通知されると、待機系に起動通知すると共に前記運用系伝送部を休止させる制御部と、
前記制御部から起動を通知されたときに、前記情報格納部に前記第1の情報と前記第2の情報と前記第1の時刻情報とがそれぞれ格納されていたならば、当該各情報の受信シーケンスを前記上位装置との間で実行せず、かつ、前記上位装置から時刻同期のための第2の時刻情報を受信して前記情報格納部に格納する機能を有する待機系伝送部と、を有することを特徴とする時刻情報伝送装置。 From the host device, the first information indicating the setting state of the device, the second information indicating the initial value when starting the time synchronization with the host device, and the time synchronization with the host device. An active transmission unit having a function of receiving the first time information and a function of transitioning to a dormant state;
An information storage unit for storing the first information, the second information, and the first time information;
An operational monitoring unit for monitoring an abnormality of the operational transmission unit;
When an abnormality of the operational transmission unit is notified from the operational monitoring unit, a control unit that notifies the standby system of activation and pauses the operational transmission unit;
If the first information, the second information, and the first time information are stored in the information storage unit when the activation is notified from the control unit, the information is received. A standby transmission unit having a function of not executing a sequence with the host device and receiving second time information for time synchronization from the host device and storing the second time information in the information storage unit; A time information transmission device comprising:
所定期間に亘って前記第1の時刻情報を受信しなかったこと、もしくは、
前記運用系伝送部と前記上位装置とを接続するケーブルの異常、もしくは、
前記運用系伝送部のハードウェア異常、
の少なくともいずれか1つを監視することを特徴とする請求項1に記載の時刻情報伝送装置。 The operational monitoring unit
Failed to receive the first time information for a predetermined period, or
Abnormality of the cable connecting the operational transmission unit and the host device, or
Hardware abnormality of the operational transmission unit,
The time information transmission apparatus according to claim 1, wherein at least one of the time information is monitored.
前記制御部は、前記待機系監視部から前記待機系伝送部の異常が通知されると、前記運用系伝送部に起動通知すると共に前記待機系伝送部を休止させる、ことを特徴とする請求項1に記載の時刻情報伝送装置。 A standby system monitoring unit for monitoring an abnormality of the standby system transmission unit;
The control unit, when notified of an abnormality of the standby transmission unit from the standby monitoring unit, notifies the active transmission unit of activation and pauses the standby transmission unit. The time information transmission device according to 1.
前記第1の情報と前記第2の情報とを格納する情報格納部と、
前記運用系伝送部の異常を監視する運用系監視部と、
前記運用系監視部から前記運用系伝送部の異常が通知されると、待機系に起動通知すると共に前記運用系伝送部を休止させる制御部と、
前記制御部から起動を通知されたときに、前記情報格納部に前記第1の情報と前記第2の情報とがそれぞれ格納されていたならば、当該各情報の送信シーケンスを前記下位装置との間で実行せず、かつ、前記下位装置へ時刻同期のための第2の時刻情報を送信する機能を有する待機系伝送部と、を有することを特徴とする時刻情報伝送装置。 First information indicating a setting state of a lower device, second information indicating an initial value when starting time synchronization with the lower device, and first information for time synchronization with the lower device An operation transmission unit having a function of transmitting time information of 1 to each of the lower-level devices and a function of transitioning to a dormant state;
An information storage unit for storing the first information and the second information;
An operational monitoring unit for monitoring an abnormality of the operational transmission unit;
When an abnormality of the operational transmission unit is notified from the operational monitoring unit, a control unit that notifies the standby system of activation and pauses the operational transmission unit;
If the first information and the second information are stored in the information storage unit when activation is notified from the control unit, a transmission sequence of each information is transmitted to the lower-level device. And a standby transmission unit having a function of transmitting second time information for time synchronization to the lower-level device.
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