CN104737490A - 通信装置、通信系统和时刻同步方法 - Google Patents

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Abstract

通信装置(从属)(107)基于从通信装置(主控)(100)按规定周期发送的时刻同步消息，与主控装置进行时刻同步，通信装置(从属)(107)具有CPU(304)，CPU(304)将时刻同步消息的发送速率的请求值即请求发送速率存储在请求发送时刻同步消息的发送请求消息中，来发送给通信装置(主控)(100)，CPU(304)基于时刻同步消息，求出作为主控装置与本装置的时刻之差的时刻同步精度，基于时刻同步精度，判定是否变更请求发送速率，在判断为要变更的情况下，将存储有变更后的请求发送速率的发送请求消息发送给通信装置(主控)(100)。

Description

通信装置、通信系统和时刻同步方法
技术领域
本发明涉及通信装置、通信系统和时刻同步方法。
背景技术
通过实施时钟同步、时刻同步中的双方或一方，构成系统的装置整体或仅同步所需的部分通过有线/无线线路进行同步的技术，随着近代信息的电子化和自动化/多种各种装置之间的协作化/精密化，在所有的产业分类中无论同步精度如何均被广泛利用。
作为一例，针对与移动回程/入口线路(传输路径)连接的便携基站之间的同步技术被应用于配电网的故障部位检测。在该同步技术中，主要利用GPS(GlobalPositioning System：全球定位系统)作为参考时钟源、参考时刻源。在接收天线相对于天空位置明确的情况下，基于GPS的同步方法无论陆海空始终有效，但因接收天线的设置位置(不明确的情况下)、天候、太阳耀斑这样的因素，来自GPS卫星的信号接收受阻，会导致有时不能满足系统所需的同步精度的情况。
因此，在电信领域、认证/安全领域、配电网领域中，作为替代基于GPS的同步方法的、经由通信线路的同步方法，关于时钟同步，规定了ITU-T(InternationalTelecommunication Union Telecommunication Standardization Sector：国际电信联盟电信标准化部门)G.8264等，关于时刻同步，在RFC(Request For Comments：请求注解)中，规定了NTP(Network Time Protocol：网络时间协议)(参照非专利文献1、2)。此外，由标准化团体(ITU-T、IEEE等)进行着与IEEE1588、IEEE C37.238-2011、ITU-T G.8265.1等的时钟/时刻同步相关的讨论(参照非专利文献3～5)。
在先技术文献
非专利文献
非专利文献1：ITU-T Rec.G.8264/Y.1364，“Distribution of timing informationthrough packet networks，”2008
非专利文献2：IETF RFC 5905，“Network Time Protocol Version 4：Protocol andAlgorithms Specification，”2010
非专利文献3：IEEE Std.1588-2008，“IEEE Standard for a Precision ClockSynchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems，”2008
非专利文献4：IEEE Std.C37.238-2011，“IEEE Standard Profile for Use ofIEEE1588Precision Time Protocol in Power System Applications，”2011
非专利文献5：ITU-T Rec.G.8265.1/Y.1365.1，“Precision time protocol telecomprofile for frequency synchronization，”2010
发明内容
发明要解决的问题
在上述现有的时钟同步中，经由通信线路，从主控装置向从属装置发送电信号或光信号，从由从属装置接收到的信号中提取出符号，进行时钟提取，设为自身时钟，由此实现主控装置/从属装置之间的时钟同步。此外，在现有的时刻同步中，从主控装置向从属装置进行以时刻同步为目的的规定的帧的交换(协议处理)，由此，主控装置与从属装置之间进行同步帧的收发，从主控装置进行时刻信息通知，如果需要则进行主控装置与从属装置之间的传输延迟测定，根据从主控装置向从属装置通知的时刻信息进行传输延迟量的校正，由此实现时刻同步。
在时刻同步中，在将时刻同步帧的发送间隔的设定值设定为固定值的情况下，尽管从属装置被判定为满足同步精度，也会在必要程度以上地从主控装置发送来时刻同步帧。因此，对主控装置而言是发送负载，对从属装置而言是接收负载，对连接这些的通信线路而言成为传输频带的负担。减轻这些负载可带来低功耗化、低线路负载、抑制不必要的帧收发而带来的安全性的强化，而在将时刻同步帧的发送间隔设为固定值时，例如不能根据时刻同步精度而以减轻负载的方式灵活地应对。
此外，如果作为时钟源的主控装置是能够提供与从属装置取得时刻同步(与时刻的刻度同步)的时钟的系统结构，则在极端的例子中，在与所述时钟取得同步的期间内，即使仅向从属装置提供一次时刻信息，从属装置即可将基于来自主控装置的时钟来标示时刻，由此，即使不提供定期的时刻信息，也能够维持与时刻源取得了同步的时刻。
本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于，得到一种能够减轻收发负载的通信装置、通信系统和时刻同步方法。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，达成目的，本发明是一种通信装置，其是作为从属装置进行动作的通信装置，该从属装置基于从主控装置按规定周期发送的时刻同步消息而与所述主控装置进行时刻同步，所述通信装置具有控制部，该控制部将所述时刻同步消息的发送速率的请求值即请求发送速率存储在请求发送所述时刻同步消息的发送请求消息中，并发送给所述主控装置，所述控制部基于所述时刻同步消息，求出作为所述主控装置与本装置的时刻之差的时刻同步精度，基于所述时刻同步精度，判定是否变更所述请求发送速率，在判断为要变更的情况下，将存储有变更后的所述请求发送速率的所述发送请求消息发送给所述主控装置。
发明效果
本发明的通信装置、通信系统和时刻同步方法起到能够减轻收发负载的效果。
附图说明
图1是示出本发明的通信系统的结构例的图。
图2是示出通信装置(主控)的结构例的图。
图3是示出通信装置(从属)的结构例的图。
图4是示出遵循IEEE1588-2008的时钟/时刻同步的步骤的一例的线图。
图5是示出使用由IEEE1588-2008规定的信令消息(Signaling message)、基于ITU-T G.8265.1来进行Sync消息(Sync message)、Pdelay_Resp消息(Pdelay_Respmessage)、Delay_Resp消息(Delay_Resp message)、Announce消息(Announce message)的单播发送请求的步骤的一例的线图。
图6是示出使用由IEEE1588-2008规定的信令消息、基于ITU-T G.8265.1来进行Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息的单播发送取消请求的步骤的一例的线图。
图7是示出使由IEEE1588-2008规定的PTP(Precision Time Protocol：精密时间协议)消息封装的帧结构的一例的图。
图8是示出PTP消息(PTP message)的格式例的图。
图9是示出信令消息中的从从属发送的请求单播发送(Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息的单播发送)的消息(REQUEST_UNICAST_TRANSMISSION TLV)的格式例的图。
图10是示出信令消息中的从主控发送的单播发送请求的应答消息(GRANT_UNICAST_TRANSMISSION TLV)的格式例的图。
图11是示出信令消息中的从从属发送的请求单播发送取消(Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息的单播发送的取消)的消息(CANCEL_UNICAST_TRANSMISSION TLV)的格式例的图。
图12是示出信令消息中的从主控发送的单播发送取消应答消息(ACKKNOWLEDGE_CANCEL_UNICAST_TRANSMISSION TLV)的格式例的图。
图13是示出按照由ITU-T G.8265.1规定的步骤来实施IEEE1588-2008下的时钟/时刻同步的情况下的消息的发送步骤的一例的线图。
图14是示出由ITU-T G.8264规定的ESMC(Ethernet(注册商标)SynchronizationMessaging Channel：同步消息信道)PDU(Protocol Data Unit：协议数据单元)的格式例的图。
图15是示出ESMC PDU的发送步骤示例的线图。
图16是示出用于决定从通信装置(从属)发送的单播发送请求的信令消息的logInterMessagePeriode中存储的有效期间的处理步骤的流程图。
图17是示出接收到EMSC PDU的通信装置(从属)根据消息通知来判定时钟质量的流程图的一例的图。
图18是示出根据经由线路从通信装置(主控)100接收到的时钟的时钟提取状况来判定时钟质量的流程图的一例的图。
具体实施方式
以下，基于附图，对本发明的通信装置、通信系统和时刻同步方法的实施方式进行详细说明。此外，本发明不受限于该实施方式。
实施方式.
图1是示出本发明的通信系统的结构例的图。通信装置(主控)100与通信装置(从属)107、109分别通过有线线路170、190连接。此外，终端108经由有线线路180与通信装置(从属)107连接。通信装置(主控(主控装置))100分别经由有线线路170、190向通信装置(从属(从属装置))107、109提供时刻信息和时钟信号。此外，通信装置(主控)100经由同轴线缆112与时钟源(基准时钟源)101连接。此外，通信装置(主控)100经由同轴线缆120与时刻源(基准时刻源)102连接，并经由串行线缆121与时刻源102连接。此外，通信装置(主控)100经由同轴线缆130和132，与时钟/时刻源(基准时钟源和基准时刻源)103连接，并经由串行线缆131与时钟/时刻源103连接。此外，通信装置(主控)100经由有线线路150和网络151与时钟/时刻源105连接。经由该连接，时钟源101、时刻源102、时钟/时刻源103、105向通信装置(主控)100提供时钟信号、时刻信息。此外，时钟源101与时刻源102分别经由同轴线缆140、141与GPS接收机104连接，基于从GPS卫星106提供的高精度时刻信息，分别生成时钟、时刻信息。
以下，在本实施方式中，基于分别使用IEEE1588-2008作为时刻信息传递协议，使用ITU-T G.8265.1作为发送速率请求变更协议，在主控-从属装置之间利用有线线路进行连接的例子进行记述，但所使用的协议及结构不限于这些。此外，不仅是NTP/SNTP(Simple Network Time Protocol：简单网络时间协议)这样的现有的基于网络的协议，也可以应用于EtherCAT(注册商标)等的专用于产业用途的协议，本发明不限于上述各协议。
此外，图1的结构例只是一例，与通信装置(主控)100连接的时钟源、时刻源、时钟/时刻源的数量各自不限于图1的例子。此外，与通信装置(主控)100连接通信装置(从属)的数量也不限于图1的例子。此外，在图1中，示出了通信装置(主控)100与通信装置(从属)107、109通过有线线路连接的例子，但也可以通过无线线路连接。
对本实施方式的与时钟同步控制协作的时刻同步控制方法的概念进行说明。此外，在本实施方式中，以通过有线线路连接的树结构的同步系统为例进行了如下说明，但本发明的实施方式不仅限于树结构的同步系统(例如，也可以是全网状结构)。此外，也可以同时使用利用了无线等的其它同步技术，对线路介质/传输速度没有限定。此外，针对时刻同步接口，不仅是以下记述的PPS(Pulse Per Second：每秒脉冲)信号+TOD(Time Of Day)串行信号形式，例如，也可以是IRIG信号等，对时刻同步接口没有限定。
图2是示出本实施方式的通信装置(主控)100的结构例的图。通信装置(主控)100具有PHY(物理层处理部)203、250、207、MUX(Multiplexer：复用器)电路201、202、251、电平转换部211、212、时钟(自身时钟生成部)210、PLL(Phase LockedLoop：锁相环)电路200、CPU(Central Processing Unit：中央处理器)204、队列206、253、网桥205、252、计数器220、221、222、PPS信号接收部231、232、串行信号接收部241、242。区域160表示由PLL 200提供的PLL CLK同步区域。
PHY 250、207分别经由有线线路170、190与通信装置(从属)107、109连接。电平转换部211、212分别经由同轴线缆112、132与时钟源101、时钟/时刻源103连接。电平转换部211提取来自时钟源101的时钟，并将提取出的时钟(第1时钟信号)输入到MUX电路201。电平转换部212提取来自时钟/时刻源103的时钟，并将提取出的时钟(第2时钟信号)输入到MUX电路201。PHY 203经由有线线路150与时钟/时刻源105连接。PHY 203提取来自时钟/时刻源105的时钟，并将提取出的时钟(第3时钟信号)输入到MUX电路201。此外，设为PHY 203具有提取时钟的功能，但还可以是另外具有该功能。时钟210在本装置内生成时钟(自身时钟)，并将生成的时钟(第4时钟信号)输入到MUX电路201。
MUX电路201选择来自多个时钟源(时钟源101、时钟/时刻源103、105、时钟210)的时钟中的一个，将选择出的时钟提供给PLL电路200。PLL电路200将所提供的时钟倍增为适合于各电路的频率，来使通信装置(主控)100动作。
此外，PPS信号接收部231、232分别经由同轴线缆120、130，与时刻源102、时钟/时刻源103连接。PPS信号接收部231、232分别接收来自时刻源102、时钟/时刻源103的PPS信号，并将其分别输入到计数器221、222。串行信号接收部241、242从分别经由串行线缆121、131从时刻源102、时钟/时刻源103接收到的串行信号中提取ASCII字符串，进行格式解析，由此提取UTC(Coordinated Universal Time)(协定世界时间)或GMT(Greenwich Mean Time)(世界标准时间)等信息，并输出到计数器221、222。计数器221、222分别以从PPS信号接收部231、232输出的PPS信号为触发，取入从串行信号接收部241、242输出的时刻信息，在取入下一时刻信息之前，持续根据从PLL 200提供的时钟来标示时间。这样，接收来自时刻源102的时刻(第一时刻信号)、来自时钟/时刻源103的时刻(第二时刻信号)。
此外，PHY 203接收从经由有线线路150连接的时钟/时刻源105发送的带有时刻信息的帧，并将接收到的帧输入到网桥205。网桥205对输入的帧的目的地进行解析，判定是发往CPU 204、发往通信装置(从属)107、109、还是进行废弃处理。判定后的帧按每一目的地而在队列206中排队。队列206按每一目的地而具有独立队列(发往CPU 204、发往PHY 207、发往PHY 250)。CPU 204从队列206中取出与自身对应的独立队列内中存储的带有时刻信息的帧，对帧进行精细检查，从PHY 203取得该帧的接收时刻，将基于这些接收时刻和时刻信息实施规定的计算的结果设定给计数器220。计数器220基于来自CPU 204的设定，保持时刻信息(实施规定的计算的结果)，并生成PPS信号。此外，在来自CPU 204的下一设定被反映之前的期间内，持续以来自PLL 200的时钟来标示时刻。这样，接收时钟/时刻源105(第三时刻信号)。
计数器220、221、222将来自输入到自身的各时刻源的PPS信号输入到MUX电路202。MUX电路202从输入的多个PPS信号中选择1个，将选择出的PPS信号提供给PHY 250、207。此外，CPU 204从与利用MUX电路202选择出PPS信号的计数器为同一个计数器(计数器220、221、222中的任意一个)收集时刻信息，并将其设定给PHY 250、207。
此外，PHY 250、207分别经由有线线路170、190接收从通信装置(从属)107、109发送的帧，并将接收到的帧输入到MUX电路251。MUX电路251将来自通信装置(从属)107、109的帧复用并传送到网桥252。网桥252针对复用的帧，判定该复用帧是发往CPU 204、发往时钟/时刻源105、还是发往网络151上的其它装置中的任意一个。进行了目的地判定后的复用帧按每一目的地而在队列253中排队。队列253具有按每一目的地的独立队列。CPU 204从队列253中取出与自身对应的独立队列内中存储的带有时刻信息的帧，对帧进行精细检查。此外，CPU 204作为精细检查的结果而确定出接收到该帧的PHY(PHY 250或PHY 207)，从确定出的PHY取得对应的帧的接收时刻，将实施了基于接收时刻和时刻信息的规定的计算的结果设定到帧中，将该帧发送给发送源(通信装置(从属)107或通信装置(从属)109)。而且，连接通信装置(主控)100与通信装置(从属)107、109之间的PHY 250、207的传输标准取决于安装，本发明不受传输标准的制约。
图3是示出本实施方式的通信装置(从属)107的结构例的图。通信装置(从属)107具有PHY 303、350、MUX电路(MUX)301、时钟(自身时钟生成部)310、PLL电路(PLL)300、CPU(控制部)304、队列306、353、网桥305、352和计数器320。
PHY 303经由有线线路170与通信装置(主控)100连接。PHY 303提取来自通信装置(主控)100的时钟，并将提取出的时钟输入到MUX电路301。此外，此处PHY 303具有作为提取时钟的时钟提取部的功能，也可以在PHY 303之外，另外具有时钟提取部。时钟310在本装置内生成时钟(自身时钟)，并将生成的时钟输入到MUX电路301。
MUX电路301选择来自多个时钟源(通信装置(主控)100、时钟210)的时钟中的一个，并将选择出的时钟提供给PLL电路300。PLL电路300将提供来的时钟倍增为适合于各电路的频率，来使通信装置(通信装置(从属)107动作。
PHY 303经由有线线路170与通信装置(主控)100连接。PHY 303接收从通信装置(主控)100发送的带有时刻信息的帧，输入到网桥305。网桥305对所输入的帧的目的地进行解析，判定是发往CPU 304、发往终端108、还是进行废弃处理。判定后的帧按每一目的地而在队列306中排队。队列306具有针对每一目的地的独立队列(发往CPU 304、发往PHY 350)。CPU 304从队列306中取出与自身对应的独立队列内中存储的带有时刻信息的帧，对帧进行精细检查，并从PHY 303取得该帧的接收时刻，将基于这些接收时刻和时刻信息实施了规定的计算的结果设定给计数器320。计数器320基于来自CPU 304的设定，保持时刻信息(实施规定的计算的结果)，生成PPS信号。此外，在来自CPU 304的下一设定被反映为止的期间内，持续按照来自PLL300的时钟来标示时刻。
计数器320将生成的PPS信号提供给PHY 350。此外，CPU 304从计数器320收集时刻信息，设定到PHY 350中。此外，PHY 350经由有线线路180接收从终端108发送的帧，并将接收到的帧传送到网桥352。网桥352对输入的帧的目的地进行解析，判定是发往CPU 304、发往通信装置(主控)100、还是进行废弃处理。判定后的帧按每一目的地而在队列353中排队。队列353具有针对每一目的地的独立队列(发往CPU 304、发往PHY 303)。CPU 304从队列353中取出与自身对应的独立队列内中存储的带有时刻信息的帧，对帧进行精细检查，并从PHY 350取得该帧的接收时刻，将基于这些接收时刻和时刻信息实施了规定的计算的结果设定到帧中，并发送给作为发送源的终端108。而且，连接通信装置(从属)107、终端108之间的PHY350的传输标准取决于安装，本发明不受传输标准的制约。
图4是示出通信装置(主控)100与通信装置(从属)107之间的遵循IEEE1588-2008的时钟/时刻同步的步骤的一例的线图。作为主控的通信装置(主控)100按固定周期分别发送：通知自身具有的时刻的属性信息(有无闰秒、时刻源精度等)的Announce消息；和存储有从CPU发送时的发送时刻的Sync消息(步骤S1、S2)。此外，在用于对“不能在Sync消息内的发送时刻存储区域中覆写即将从PHY发送Sync消息之前的发送时刻的情况”进行辅助的两步模式中，发送Follow_Up消息(Follow_Up message)，该Follow_Up消息存储有先前刚从PHY发送的Sync消息的发送时刻(从PHY发送时的时间)(步骤S3)。作为从属的通信装置(从属)107向通信装置(主控)100发送Delay_Req消息(Delay_Req message)(步骤S4)，并记录Delay_Req消息的发送时刻。通信装置(主控)100以从通信装置(从属)107接收到Delay_Req消息为触发，将存储有接收到Delay_Req消息的时刻的Delay_Resp消息发送给通信装置(从属)107(步骤S5)。通信装置(从属)107基于Sync消息(单步模式时)或Follow_Up消息(两步模式时)中存储的发送时刻、该Sync消息的接收时刻、Delay_Req消息的发送时刻和Delay_Resp消息中存储的通信装置(主控)100中的Delay_Req消息的接收时刻，求出通信装置(主控)100的时间与自身的时间差，对求出的差进行校正，由此实现与通信装置(主控)100的时刻同步。
图5是示出使用由IEEE1588-2008规定的信令消息、基于ITU-T G.8265.1来进行Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息的单播发送请求的步骤的一例的线图。在IEEE1588-2008中，能够对在时钟/时刻同步中使用的各消息进行单播发送。此外，在IEEE1588-2008中，除了图4所示的消息以外，还定义了Pdelay_Req消息(Pdelay_Req message)、Pdelay_Resp消息等。在作为从属的通信装置(从属)107请求Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息的单播发送的情况下，如图5那样，向通信装置(主控)100发送请求单播发送的信令消息(REQUEST_UNICAST_TRANSMISSION TLV)(步骤S11)。关于请求单播发送的信令消息的格式定义，接下来将在图8以后进行记述。进而，通信装置(主控)100在接收到该信令消息时，判定是否能够实现来自通信装置(从属)107的请求(单播发送请求)，并将反映有该结果的信令消息(GRANT_UNICAST_TRANSMISSIONTLV)发送给通信装置(从属)107(步骤S12)。通过该步骤，在能够满足来自通信装置(从属)107的请求的情况下，通过单播从通信装置(主控)100将Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息中的从通信装置(从属)107请求的消息返回给通信装置(从属)107。
图6是示出使用由IEEE1588-2008规定的信令消息、基于ITU-T G.8265.1来进行Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息的单播发送取消请求的步骤的一例的线图。作为从属的通信装置(从属)107在停止来自通信装置(主控)100的Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息的发送时，向通信装置(主控)100发送请求取消单播发送的信令消息(CANCEL_UNICAST_TRANSMISSION TLV)(步骤S21)。通信装置(主控)100在接收到请求取消单播发送的信令消息(ACKKNOWLEDGE_CANCEL_UNICAST_TRANSMISSION TLV)时，进行与来自通信装置(从属)107的取消请求相伴的处理，将对识别出取消的情况进行通知的信令消息返回给通信装置(从属)107(步骤S22)。
图7是示出使由IEEE1588-2008规定的PTP(Precision Time Protocol：精密时间协议)消息封装的帧结构的一例的图。PTP消息包含Announce/Sync/Delay_Req/Follow_Up/Delay_Resp/Pdelay_Req/Pdelay_Resp/Pdelay_Resp_Follow_Up/Signaling/Management这各个消息。图7的(a)示出了通过基于IPv4/v6/UDP的PTP进行通信的情况下的封装的帧的结构例，图7的(b)示出了通过基于IEEE802.3/Ethernet(注册商标)的PTP进行通信的情况下的封装的帧的结构例。
图8是示出PTP消息的格式例的图。如图8所示，PTP消息由共用消息头和各消息字段构成，在共用消息头内，存储有用于识别各消息的类型(Announce/Sync/Delay_Req/Follow_Up/Delay_Resp/Pdelay_Req/Pdelay_Resp/Pdelay_Resp_Follow_Up/Signaling/Management)的识别符。其中，在信令消息的情况下，各消息字段由信令消息字段和多个TLV(Type、Length、Value)构成。
图9是示出信令消息中的从从属发送的请求单播发送(Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息的单播发送)的消息(REQUEST_UNICAST_TRANSMISSION TLV)的格式例的图。该消息具有tlvType、lengthField、messageType、logInterMessagePeriode、durationField这各个区域。在tlvType中，存储有消息类型REQUEST_UNICAST_TRANSMISSION)，在lengthField中，存储有之后的数据长度。在messageType中，存储有指定Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息中的作为单播发送请求对象的消息的信息。在logInterMessagePeriode中，存储有表示由从主控发送的messageType指定的消息的发送速率的信息。在durationField中，存储有表示由messageType指定的消息的单播发送请求的有效期间(持续时间)的信息。
图10是示出信令消息中的从主控发送的单播发送请求的应答消息(GRANT_UNICAST_TRANSMISSION TLV)的格式例的图。该消息具有tlvType、lengthField、messageType、logInterMessagePeriode、durationField、Renewal Invited这各个区域。在tlvType中，存储有表示消息类型(GRANT_UNICAST_TRANSMISSION)的信息，在lengthField中，存储有之后的数据长度。在messageType中，存储有用于识别Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息中的作为单播发送请求应答对象的消息的信息。在logInterMessagePeriode中，存储有表示由messageType指定的消息的发送速率的信息，在durationField中，存储有表示与由messageType指定的消息的单播发送请求对应的有效期间(持续时间)的信息。在Renewal Invited中，存储有表示针对来自从属的单播发送请求主控是否允许该请求的信息。在图10的例子中示出了如下例子：在Renewal Invited中，如果主控允许请求则存储“b1b”，如果不允许则存储“b0b”(“bx”中的x＝0或1表示比特值)。
图11是示出信令消息中的从从属发送的请求单播发送取消(Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息的单播发送的取消)的消息(CANCEL_UNICAST_TRANSMISSION TLV)的格式例的图。该消息具有tlvType、lengthField、messageType这各个区域。在tlvType中，存储有表示消息类型(CANCEL_UNICAST_TRANSMISSION)的信息，在lengthField中，存储有之后的数据长度。在messageType中，存储有用于识别Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息中的作为单播发送取消请求对象的消息的信息。
图12是示出信令消息中的从主控发送的单播发送取消应答消息(ACKKNOWLEDGE_CANCEL_UNICAST_TRANSMISSION TLV)的格式例的图。该消息具有tlvType、lengthField、messageType这各个区域。在tlvType中，存储有表示消息类型(ACKKNOWLEDGE_CANCEL_UNICAST_TRANSMISSION)的信息，在lengthField中，存储有之后的数据长度。在messageType中存储有用于识别Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息、Announce消息中的作为单播发送取消应答对象的消息的信息。
图13是示出按照由ITU-T G.8265.1规定的步骤来实施在从通信装置(主控)100与通信装置(从属)107之间进行的IEEE1588-2008下的时钟/时刻同步的情况下的消息发送步骤的一例的线图。在图13中，作为示例，示出了Announce消息的发送。Sync消息、Pdelay_Resp消息、Delay_Resp消息的发送也与Announce消息相同。
如图13所示，通信装置(从属)107向通信装置(主控)100发送请求Announce消息的单播发送的信令消息(步骤S31)，通信装置(主控)100向通信装置(从属)107发送允许单播发送请求的信令消息(步骤S32)。然后，在由请求单播发送的信令消息的durationField指定的有效期间之间，通信装置(主控)100按固定周期向通信装置(从属)107发送Announce消息(步骤S33、S34)。
自允许单播发送请求的信令消息的发送起到经过由durationField指定的有效期间之前，通信装置(从属)107再次发送请求Announce消息的单播发送的信令消息(步骤S35)，通信装置(主控)100向通信装置(从属)107发送允许单播发送请求的信令消息(步骤S36)。由此，在经过了由前次的durationField指定的有效期间后，通信装置(主控)100也向通信装置(从属)107发送Announce消息(步骤S37)。
图14是示出由ITU-T G.8264规定的ESMC(Ethernet(注册商标)SynchronizationMessaging Channel，以太网同步消息信道)的PDU(Protocol Data Unit：协议数据单元)的格式例的图。在表示经由线路的从主控到从属的时钟提供状态时，使用ESMCPDU。在从属侧，基于ESMC PDU的接收状态、接收到的ESMC PDU的SSM(Synchronization Status Message：同步状态消息)code(基准时钟源的同步信息)的值以及来自连接从属与主控的线路的时钟提取状态，判定来自主控的时钟提供状态。
图15是示出ESMC PDU的发送步骤示例的线图。如果SSM code的值与先前刚发送给通信装置(从属)107的值相同，则通信装置(主控)100每秒发送ESMC PDU，在该ESMC PDU中，作为Information PDU而将事件标志(Event flag)设为“b0”(步骤S41、S42、S44)。另一方面，在SSM code的值与先前刚发送给通信装置(从属)107的值不同的情况下(时钟提供状态发生了变化的情况下)，通信装置(主控)100在检测出SSM code的值的变化后，立刻将作为Event PDU而将Event flag1设为“b1”的ESMC PDU发送给通信装置(从属)107(步骤S43)。
图16是示出用于决定从通信装置(从属)107发送的单播发送请求的信令消息的logInterMessagePeriode中存储的有效期间的处理步骤的流程图。图17是示出接收到EMSC PDU的通信装置(从属)107根据消息通知来判定时钟质量的流程图的一例的图。图18是示出通信装置(从属)107根据经由线路从通信装置(主控)100接收到的时钟的时钟提取状况来判定时钟质量的流程图的一例的图。
接下来，使用图16、17、18，对与本实施方式的时钟同步协作的时刻同步控制方法进行说明。关于控制时钟同步/时刻同步的协议，存在基于ITU-T、IEEE、RFC、产业/工业团体等的规定的标准，而对各个标准的遵循取决于安装，实施方式不因根据遵循哪个标准而受到限制。此外，以下，使用IEEE1588-2008、ITU-T G.8264、G.8265.1规定的用语，对控制与时钟同步协作的时刻同步帧的协议进行说明，而控制时钟同步的协议以及控制时刻同步的协议不限于这些。
以后，将消息通知机构和装置内部的同步传递动作分为通信装置(主控)100和从属装置107来进行说明。
在来自通信装置(主控)100的时钟同步的帧发送处理中，首先，通信装置(主控)100进行向通信装置(从属)107提供的时钟的时钟信息(针对时钟源的锁定状态和时钟源(时钟源101、时钟/时刻源103、105)的确定)的通知。通信装置(主控)100的PHY 250在确认到经由有线线路170与通信装置(从属)107的PHY 303的链接建立之后，CPU 204立刻生成图14所示的Information PDU(Event flag为“b0”的ESMC PDU)。CPU 204按照网桥205→队列206→PHY 250的路径，经由有线线路170将所生成的Information PDU发送给从属装置107。如上所述，如果SSM code值没有变化，则定期地向通信装置(从属)107通知Information PDU。例如，如果通信装置(主控)100处于与时钟源不同步(锁定)的未锁定状态(＝时钟源是通信装置(主控)100的时钟210)，则为QL_DNU(“b1111”、“bxxxx”中x＝0或1，4为比特长度)，如果时钟源处于锁定，则通知与各时钟源对应的QL_DNU以外的值。此外，在SSM code值发生了变化的情况下(锁定→未锁定、未锁定→锁定、锁定→锁定到其它时钟源等)，在检测到SSM code值的变化因素之后，立刻向通信装置(从属)107发送将Event flag设为了“b1”的ESMC PDU(Event PDU)。
在通信装置(从属)107的时钟同步的帧接收处理中，首先，以PHY 303→网桥305→队列306→CPU 304的路径接收来自有线线路170的ESMC PDU。CPU 304根据图17所示的消息通知，实施判定时钟质量的处理。如图17所示，在接收前一ESMC消息后，使计时器开始(步骤S70)，作为初始值，将表示有无时钟误差的变量CLKError初始化为“FALSE”(步骤S71)。接下来，CPU 304判断从通信装置(主控)100接收到以前的ESMC消息起5秒以内是否接收到了ESMC PDU(ESMC消息)(步骤S72)，在接收到的情况下(步骤S72：是)，判断接收到的ESMC消息是否正常(步骤S73)。另一方面，在未接收到的情况下(步骤S72：否)，将变量CLK Error设为“TRUE”(步骤S78)。关于ESMC消息是否正常的判断，例如，能够通过基于ESMC消息规定的MAC(Media Access Control：介质访问控制)的DA(Destination Address：目的地地址)是否是本装置的值(ITU-T-G.8264规定的“01-90-C2-00-00-02”)且Slowprotocol Ethertype是否为正确的值(基于ITU-T G.8264规定的“88-09”)来判断。
在ESMC消息正常的情况下(步骤S73：是)，从该消息中取得SSM code(步骤S74)，判定SSM code值与QL_DNU是否一致(步骤S75)。在SSM code值与QL_DNU不一致的情况下(步骤S75：否)，将CLK Error设为“FALSE”(即，没有时钟误差)(步骤S76)，返回到步骤S72。在SSM code值与QL_DNU一致的情况下(步骤S75：是)，将CLK Error设为“TRUE”(即，有时钟误差)(步骤S77)，返回到步骤S72。
此外，当在步骤S73中判断为ESMC消息不正常的情况下(步骤S73：否)，进入到步骤S77。
对通信装置(主控)100的时钟同步动作进行说明。此处，以图1所示的通信装置(主控)100向通信装置(从属)107提供时钟的动作为例来进行说明。如上所述，分别从作为自身时钟的时钟210、作为外部时钟源的时钟源101、时钟/时刻源103、105向MUX电路201输入时钟。
MUX电路201基于输入的各时钟的时钟提取状态和由CPU 204设定的各时钟源的优先级和从时钟/时刻源105通过ESMC PDU通知的SSM code值，来选择1个时钟源。作为具体的选择方法，例如，在根据时钟提取状态和SSM code值知悉全部时钟源均正常的情况下，从全部时钟源中，按照优先级来选择时钟，在根据时钟提取状态和SSM code值判断为一部分时钟源异常的情况下，从非异常的时钟源中按照优先级来选择时钟。将选择出的时钟提供给PLL电路200。此外，通信装置(主控)100经由线路105，从时钟/时刻源105接收ESMC PDU，CPU 204提取经由网桥205和队列206从时钟/时刻源105接收到的ESMC PDU内的SSM code值，并将其通知给MUX电路201。在PLL电路200中，倍增到适合于各器件的频率，并将其提供给构成通信装置(主控)100的各器件(由区域160围着的部分)。被提供了时钟的PHY 250经由有线线路170，通过复用到通信装置(从属)107发送的信号来发送时钟。此外，在此，MUX电路201基于各时钟的时钟提取状态、由CPU 204设定的各时钟源的优先级和从时钟/时刻源105通过ESMC PDU通知的SSM code值，选择1个时钟源，但也可以是，CPU 204基于各时钟的时钟提取状态、各时钟源的优先级、从时钟/时刻源105通过ESMC PDU通知的SSM code值来选择时钟，并通过选择指令将选择的时钟通知给MUX电路201。
接下来，对通信装置(从属)107的时钟同步动作进行说明。在通信装置(从属)107中，PHY 303在从通信装置(主控)100经由有线线路170接收到的接收信号中提取时钟，并将其输入到MUX电路301。MUX电路301选择从PHY 303输入的时钟和作为自身时钟的时钟310中的任意一个，并将其输入到PLL电路300。
以下，对MUX电路301中的时钟选择方法进行说明。在MUX电路301中，针对来自通信装置(主控)100的时钟，按照图18所示的流程图，来判断有无时钟提取错误(时钟质量)。
如图18所示，首先MUX电路301判定是否通过PHY与有线线路建立了链接(步骤S80)。在判定为未建立链接的情况下(步骤S80：否)，反复进行链接判定处理，在判定为已链接的情况下(步骤S80：是)，将表示有无时钟提取错误的变量CLKExtract Error设定为初始值“FALSE”(步骤S81)。MUX电路301取得从PHY 303输入的时钟的时钟提取状况(步骤S82)。具体而言，例如，通过计测表示时钟的稳定度等时钟质量的信息等来求出，判定求出的质量是否满足该时钟的所设想的质量，由此，判定是否正确进行了时钟提取(没有时钟提取错误)。
基于取得的时钟提取状况，判定是否检测出时钟提取错误(步骤S83)，在没有检测出时钟提取错误的情况下(步骤S83：否)，将CLK Extract Error设为“FALSE”(即，没有时钟提取错误)(步骤S84)，返回到步骤S82。在检测出时钟提取错误的情况下(步骤S83：是)，将CLK Extract Error设为“TRUE”(即，存在时钟提取错误)(步骤S85)，返回到步骤S82。
MUX电路301取得如上述那样求出的CLK Extract Error与基于使用图17说明的ESMC消息的CLK Error的“或”，如果该结果为“FALSE”，则选择从有线线路170提供的时钟(从通信装置(主控)100接收到的时钟)，如果为“TRUE”，则选择来自时钟310的时钟。此外，此处是MUX电路301求出CLK Extract Error，但也可以是CPU 304求出CLK Extract Error，CPU 304还求出与CLK Error的“或”，并将计算结果通知给MUX电路301。此外，此处使用CLK Extract Error和CLK Error这双方来选择时钟，但也可以使用任意一方来选择时钟。
MUX电路301将选择出的时钟输入到PLL电路300。PHY 350从PLL电路300接受时钟的提供，在经由有线线路180与终端108建立了链接后，将时钟复用于发送信号，来提供给终端108。此外，通信装置(从属)107在确认了与终端108建立链接之后，通信装置(主控)100接着向通信装置(从属)107进行发送，与此同样，CPU 304生成ESMC消息，按网桥305→队列306→PHY 350的路径，经由有线线路180而将ESMC消息发送给终端108。
关于通信装置(主控)100与通信装置(从属)107之间的时刻同步帧处理，例如按图4所示的IEEE1588-2008规定的步骤来实施。此外，PTP消息例如以图7所示的格式封装，在通信装置(主控)100与通信装置(从属)107之间进行交换。PTP消息的结构例如可以是图8所示的结构。此外，关于各PTP消息的发送许可，在遵循ITU-T G.8265.1的情况下，如图5、6所示，通信装置(从属)107对Announce/Sync/Delay_Resp的各消息分别发送单播发送请求，通信装置(主控)100向通信装置(从属)107返回针对请求的回答(允许/不允许)。
接下来，对通信装置(从属)107最初进行时刻同步请求的情况下的时刻同步帧处理进行说明。通信装置(主控)100使用各PTP消息，将时刻信息(与时刻源之间的锁定状态、对选择出的时刻源102、时钟/时刻源103的指定、时刻等)通知给通信装置(从属)107。在通信装置(从属)107中，在确认到与通信装置(主控)100已建立链接之后，立刻如图5所示那样发送单播发送请求信令消息(REQUEST_UNICAST_TRANSMISSION TLV)。如果遵循ITU-T G.8265.1，则通信装置(从属)107最初请求单播发送的消息为Announce消息。因此，在最初的信令消息中，在messageType(消息类型)中存储0xB(＝Announce)。此外，在logInterMessagePeriod中，作为消息的请求发送速率，利用2的补数来存储以基数2的x次幂所示的值(单位为秒)的x(例如，如果logInterMessagePeriod＝0x00，则请求发送速率为2的0次幂(＝1秒)，在durationField中，作为请求发送速率下的消息的请求持续时间，利用2的补数来存储y所示的值(单位为秒)的y(例如，如果durationField＝0x001C，则请求发送速率的请求持续时间为30秒)。
此外，然后，针对Sync消息、Delay_Resp消息，也同样使用信令消息(REQUEST_UNICAST_TRANSMISSION TLV)进行单播发送请求。另一方面，通信装置(从属)107在接收到作为图5所示的来自通信装置(主控)100的回复的信令消息(GRANT_UNICAST_TRANSMISSION TLV)时，将接收到的消息的messageType、logInterMessagePeriod、durationField与从本装置发送的请求消息的类型、请求发送速率、请求持续时间进行核对，来判断是否为针对来自本装置的请求的回复，并参照Renewal Invited的值，判定是否允许请求(如果为“b1”，则判定为通信装置(主控)100允许请求，如果为“b0”，则判定为不允许请求)。
接下来，对通信装置(主控)100的时刻同步帧处理进行说明。通信装置(主控)100在从通信装置(从属)107接收到信令消息(REQUEST_UNICAST_TRANSMISSION TLV)时，对存在单播请求的消息类型、请求发送速率和请求持续时间，与对该消息类型设定的最大发送速率、最大持续时间进行核对，并进行如下判定：如果来自通信装置(从属)107的请求分别为最大发送速率且最大持续时间以下，则允许请求，在请求量超过最大发送速率和最大持续时间中的任意一个的情况下，不允许请求。进而，通信装置(主控)100将作为对从属装置107发送的应答的信令消息(GRANT_UNICAST_TRANSMISSION TLV)返送给通信装置(从属)107，在该信令消息中，判定结果存储在Renewal Invited中的图10的messageType1003中。然后，在允许请求的情况下，在所请求的持续时间期间内，以请求了请求的消息的发送速率向通信装置(从属)107进行发送。
接下来，对通信装置(主控)100的时刻同步动作进行说明。在通信装置(主控)100中，PPS信号接收部231经由同轴线缆120，从时刻源102接收PPS信号。该PPS信号表示的时刻信息借助于串行线缆121经由串行信号接收部241而被计数器221接收。计数器221以PPS信号为触发，取入接收到的时刻信息，然后，基于PLL电路200提供的时钟进行动作，直到下一取入时机到来为止。此外，PPS信号接收部232经由同轴线缆130，从时钟/时刻源103接收PPS信号。该PPS信号表示的时刻信息借助于串行线缆131经由串行信号接收部242而被计数器222接收。计数器222以PPS信号为触发，取入时刻信息，然后，基于PLL电路200提供的时钟进行动作，直到下一取入时机到来为止。
此外，CPU 204按照PHY 203→网桥205→队列206→CPU 204的路径，经由有线线路150从时钟/时刻源105接收Announce消息、Sync消息、Follow_Up消息、Delay_Resp消息等。CPU 204按照网桥252→队列253→PHY 203的路径，经由有线线路150向时钟/时刻源105发送Delay_Req消息。此外，CPU 240基于接收到的消息内的时刻信息和接收时刻，计算与时钟/时刻源105同步的时刻，将计算出的结果设定给计数器220，并基于PLL电路200提供的时钟使计数器220动作。
MUX电路202选择与通过上述选择方法选择出的时钟对应的计数器(计数器220、221、222中的任意一个)，将来自选择出的计数器的PPS信号提供给PHY 250、207。此外，CPU 204将与选择出的计数器对应的时刻信息设定给PHY 250、207。如此，能够以选择出的PPS信号为触发而将时刻信息设定给PHY 250、207。由此，通信装置(主控)100在将Announce消息、Sync消息、Follow_Up消息、Delay_Resp消息发送给通信装置(从属)107时，在PHY 250中标记时间戳，并且，在接收来自通信装置(从属)107的消息时，在PHY 250中标记时间戳，由此，通信装置(主控)100与通信装置(从属)107之间能够取得时刻同步。
接下来，对通信装置(从属)107的时刻同步动作进行说明。设为：基于上述单播请求，向通信装置(主控)100请求发送Announce消息、Sync消息、Follow_Up消息、Delay_Resp消息，且允许了发送请求。具体而言，CPU 304生成信令消息(REQUEST_UNICAST_TRANSMISSION TLV)，按照网桥352→队列353→PHY 303的路径，经由有线线路170发送给通信装置(主控)100。此外，CPU 304按照PHY303→网桥305→队列306→CPU 304的路径，经由有线线路170来接收来自通信装置(主控)100的回复。此外，也通过相同的路径，从通信装置(主控)100接收Announce消息、Sync消息、Follow_Up消息、Delay_Resp消息。CPU 304基于Announce消息、Sync消息、Follow_Up消息、Delay_Resp消息来计算时刻，并将计算时刻设定给计数器320。
此外，计数器320向PHY 350发送PPS信号，从CPU 304向PHY 350通知时刻信息。CPU 304生成Sync消息、Delay_Resp消息，在将其经由CPU 304→网桥305→队列306→PHY 350发送给终端108时，在PHY 350中更新时间戳。此外，在经由有线线路180从终端108接收到Delay_Req消息时，在PHY 350中标记到达时刻，按PHY 350→网桥352→队列353→CPU 304的方式进行通知。由此，通信装置(从属)107与终端108之间能够取得时刻同步。
接下来，使用图16，对与本实施方式中的时钟提供状况对应的时刻同步控制方法进行说明。如图16所示，通信装置(从属)107以与通信装置(主控)100建立链接为触发，开始时刻同步帧的单播发送请求处理，将各消息的请求发送速率、持续时间设定为预先设定的初始请求发送速率、初始持续时间(步骤S51)。进而，将存储有在步骤S51中设定的值的信令消息(REQUEST_UNICAST_TRANSMISSION TLV)发送给通信装置(主控)100(步骤S52)。
接下来，通信装置(从属)107判定是否正常接收到作为来自通信装置(主控)100的回答的信令消息(GRANT_UNICAST_TRANSMISSION TLV)(步骤S53)，在正常接收到的情况下(步骤S53：是)，使测定定时器开始(步骤S54)。测定定时器的到时时间被设定为比durationField的值小的值。进而，等待时刻同步消息(Sync消息、Follow_Up消息、Delay_Resp消息等时刻同步消息)(步骤S55)，判定时刻同步消息是否到达(步骤S56)。在时刻同步消息已到达的情况下(步骤S56：是)，CPU304基于时刻同步消息，计算通信装置(主控)100与自身的时刻之间的时间差(步骤S57)，基于计算出的时间差和过去计算出的时间差，计算出规定期间内的时间差的平均值(步骤S58)。进而，判定测定定时器是否到时(步骤S59)，在测定定时器未到时的情况下(步骤S59：否)，返回到步骤S55。
在测定定时器已到时的情况下(步骤S59：是)，取得由测定定时器计测出的时间内的时钟误差(步骤S60)。该时钟误差是：(1)基于在图17的流程图中说明的ESMC消息的CLK Error；以及(2)在图18的流程图中说明的经由有线线路170从通信装置(主控)100接收到的时钟提取错误(CLK Extract Error)。这些信息(1)、(2)在CPU 304中保持规定期间，CPU 304取得由测定定时器计测出的时间内的CLKError和CLK Extract Error。
进而，CPU 304基于由测定定时器计测出的时间内的CLK Error和CLK ExtractError，判定是否正常(步骤S61)。在正常的情况下(步骤S61：是)，CPU 340判断时刻同步精度(在步骤S58中计算出的与通信装置(主控)100的时间差的平均值)是否满足规定的目标精度(步骤S62)。在时刻同步精度不满足目标精度的情况下(步骤S62：否)，判定是否存在请求了比当前的时刻同步消息的请求发送速率快的速率的情况(步骤S63)，在不存在请求比当前的时刻同步消息的请求发送速率快的速率的情况下(步骤S63：否)，判断当前的时刻同步消息的请求发送速率是否为最大值(最大时刻同步消息速率)(步骤S64)。在当前的时刻同步消息的请求发送速率是最大值的情况下(步骤S64：是)，不变更请求发送速率，返回到步骤S52。在当前的时刻同步消息的请求发送速率不是最大值(最大时刻同步消息速率)的情况下(步骤S64：否)，向通信装置(主控)100发送将请求发送速率(logInterMessagePeriode)变更为比当前值快的速率的信令消息(REQUEST_UNICAST_TRANSMISSIONTLV)，由此请求较快的请求发送速率(步骤S65)，返回到步骤S52。
此外，当在步骤S63中判断为请求了比当前的时刻同步消息的请求发送速率快的速率的情况下(步骤S63：是)，不变更请求发送速率，返回到步骤S52。
此外，当在步骤S61中判断为不正常的情况下(步骤S61：否)，向通信装置(主控)100发送将请求发送速率(logInterMessagePeriode)变更为最大值的信令消息(REQUEST_UNICAST_TRANSMISSION TLV)，由此请求最大时刻同步消息速率(步骤S69)，返回到步骤S52。
此外，当在步骤S62中判断为时刻同步精度满足目标精度的情况下(步骤S62：是)，判断是否请求了比当前的时刻同步消息的请求发送速率慢的速率(步骤S66)，在没有请求比当前的时刻同步消息的请求发送速率慢的速率的情况下(步骤S66：否)，判断当前的时刻同步消息的请求发送速率是否是最小值(最低时刻同步消息速率)(步骤S67)。在当前的时刻同步消息的请求发送速率不是最小值(最低时刻同步消息速率)的情况下(步骤S67：否)，向通信装置(主控)100发送将请求发送速率(logInterMessagePeriode)变更为比当前值慢的速率的信令消息(REQUEST_UNICAST_TRANSMISSION TLV)，由此，请求更慢的请求发送速率(步骤S68)，返回到步骤S52。
此外，当在步骤S66中判断为存在请求了比当前的时刻同步消息的请求发送速率慢的速率的情况下(步骤S66：是)，不变更请求发送速率，返回到步骤S52。当在步骤S67中判断为当前的时刻同步消息的请求发送速率是最小值的情况下(步骤67：是)，不变更请求发送速率，返回到步骤S52。如上所述，根据时钟同步的状况而变更时刻同步消息的请求发送速率，由此，能够实现通信装置(从属)107的处理负载、频带、功耗的优化。此外，当在步骤S56中判断为时刻同步消息未到达的情况下(步骤S56：否)，返回到步骤S55。
此外，以上，对通信装置(主控)100与通信装置(从属)107之间的时钟/时刻同步进行了说明，不过，针对通信装置(主控)100与通信装置(从属)109之间的时钟/时刻同步，也能够同样地根据时钟同步的状况来变更时刻同步消息的请求发送速率。此外，关于通信装置(从属)107与终端108之间的时钟/时刻同步，能够同样地根据时钟同步的状况来变更时刻同步消息的请求发送速率。
此外，在以上的说明中，示出了进行时钟同步和时刻同步这两者的情况下的步骤，但在仅进行时刻同步的情况下，也可以与上述同样地变更时刻同步消息的请求发送速率。在该情况下，可以不实施与CLK Extract Error和CLK Error相关的处理。
此外，作为CPU 204实现的功能，通信装置(主控)100也可以具有时刻信息提供管理部，该时刻信息提供管理部管理用于提供时刻信息的资源，控制预先确定的时刻信息的提供方针(在时刻同步中使用的资源量(时刻同步帧的最大发送速率等)等)。此外，也可以在开始运用后，由运用者等变更时刻信息的提供方针。此外，除了CPU204以外，也可以作为通信装置(主控)100的内部逻辑而另外实现。
如上所述，在本实施方式中，根据时钟同步的状况来变更时刻同步消息的请求发送速率。因此，能够实现通信装置(从属)107的处理负载、频带、功耗的优化，能够减轻通信装置(从属)107的收发负载。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的通信装置、通信系统和时刻同步方法在进行时钟和时刻同步的通信系统中是有用的，且特别适合于使用时刻同步消息来进行时刻同步的通信系统。
标号说明
100通信装置(主控)；101时钟源；102时刻源；103、105时钟/时刻源；104GPS接收机；106GPS卫星；107、109通信装置(从属)；108终端；112、120、130、140、141同轴线缆；121、131串行线缆；150、170、190有线线路；151网络；200、300PLL电路(PLL)；201、202、251MUX电路(MUX)；203、250、207、303、350PHY；204、304CPU；205、252、305、352网桥；206、253、306、353队列；210、310时钟；211、212电平转换部；220、221、222、320计数器；231、232PPS信号接收部；241、242串行信号接收部。

Claims (12)

1.一种通信装置，其是作为从属装置进行动作的通信装置，该从属装置基于从主控装置按规定周期发送的时刻同步消息而与所述主控装置进行时刻同步，
所述通信装置具有控制部，该控制部将所述时刻同步消息的发送速率的请求值即请求发送速率存储在请求发送所述时刻同步消息的发送请求消息中，并发送给所述主控装置，
所述控制部基于所述时刻同步消息，求出作为所述主控装置与本装置的时刻之差的时刻同步精度，基于所述时刻同步精度，判定是否变更所述请求发送速率，在判断为要变更的情况下，将存储有变更后的所述请求发送速率的所述发送请求消息发送给所述主控装置。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
所述通信装置具有：
时钟提取部，其提取从所述主控装置发送的时钟；以及
时钟生成部，其生成作为由本装置生成的时钟的自身时钟，
所述通信装置选择所述自身时钟和所述时钟提取部提取出的时钟中的任意一方，基于选择出的时钟，使本装置进行动作。
3.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，
计算表示由所述时钟提取部提取出的所述时钟的质量的时钟提取状况，基于所述时钟提取状况，选择所述自身时钟和所述时钟提取部提取出的时钟中的任意一方。
4.根据权利要求2或3所述的通信装置，其特征在于，
基于从所述主控装置通知的、与所述主控装置中的基准时钟源之间的时钟同步信息，选择所述自身时钟和所述时钟提取部提取出的时钟中的任意一方。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的通信装置，其特征在于，
所述控制部计算从所述主控装置通过所述时刻同步消息提供的所述主控装置中的时刻信息与由本装置管理的时刻信息之差，作为所述时刻同步精度。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的通信装置，其特征在于，
如果所述时刻同步精度为规定的目标时刻同步精度内，则以使所述请求发送速率变慢的方式变更所述请求发送速率，在所述时刻同步精度超过所述目标时刻同步精度的情况下，以使所述请求发送速率变快的方式变更所述请求发送速率。
7.一种通信装置，其作为按规定周期向从属装置发送时刻同步消息的时刻同步的主控装置进行动作，其特征在于，
所述通信装置具有控制部，该控制部在从所述从属装置接收到存储有所述时刻同步消息的发送速率的请求值即请求发送速率的、请求发送所述时刻同步消息的发送请求消息时，在判定为能够进行所述请求发送速率下的发送的情况下，向从属装置发送允许请求的应答消息，在判定为不能进行所述请求发送速率下的发送的情况下，向从属装置发送不允许请求的应答消息。
8.根据权利要求7所述的通信装置，其特征在于，
所述通信装置与多个基准时钟源连接，按每一所述基准时钟源分别监视时钟的提供状况，基于按每一所述基准时钟源预先设定的优先级和所述提供状况，选择所述多个基准时钟源中的一个，基于选择出的时钟使本装置进行动作，并将选择出的时钟发送给所述从属装置。
9.根据权利要求7或8所述的通信装置，其特征在于，
所述控制部向所述从属装置发送与基准时钟源之间的时钟同步信息。
10.根据权利要求7、8、9中的任意一项所述的通信装置，其特征在于，
所述通信装置还具有时刻信息提供管理部，该时刻信息提供管理部管理用于提供时刻信息的资源，将所述时刻同步消息的发送速率的上限值通知给所述控制部。
11.一种通信系统，其具有主控装置和从属装置，所述从属装置基于按规定周期从所述主控装置发送的时刻同步消息，与所述主控装置进行时刻同步，其特征在于，
所述从属装置具有控制部，该控制部将所述时刻同步消息的发送速率的请求值即请求发送速率存储在请求发送所述时刻同步消息的发送请求消息中，来发送给所述主控装置，
所述控制部基于所述时刻同步消息，求出作为所述主控装置与本装置的时刻之差的时刻同步精度，基于所述时刻同步精度，判定是否变更所述请求发送速率，在判断为要变更的情况下，将存储有变更后的所述请求发送速率的所述发送请求消息发送给所述主控装置，
所述主控装置在从所述从属装置接收到所述发送请求消息时，在判定为能够进行所述发送请求消息内的所述请求发送速率下的发送的情况下，向从属装置发送允许请求的应答消息，在判定为不能进行所述请求发送速率下的发送的情况下，向从属装置发送不允许请求的应答消息。
12.一种时刻同步方法，其是具有主控装置和从属装置的通信系统中的时刻同步方法，该时刻同步方法的特征在于，具有如下步骤：
时刻同步步骤，所述从属装置基于按规定周期从所述主控装置发送的时刻同步消息，与所述主控装置进行时刻同步；
发送请求步骤，所述从属装置将所述时刻同步消息的发送速率的请求值即请求发送速率存储在请求发送所述时刻同步消息的发送请求消息中，并发送给所述主控装置；
速率变更步骤，所述从属装置基于所述时刻同步消息，求出作为所述主控装置与本装置的时刻之差的时刻同步精度，基于所述时刻同步精度，判定是否变更所述请求发送速率，在判断为要变更的情况下，将存储有变更后的所述请求发送速率的所述发送请求消息发送给所述主控装置；以及
许可判定步骤，所述主控装置在从所述从属装置接收到所述发送请求消息时，在判定为能够进行所述发送请求消息内的所述请求发送速率下的发送的情况下，向从属装置发送允许请求的应答消息，在判定为不能进行所述请求发送速率下的发送的情况下，向从属装置发送不允许请求的应答消息。
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