JP2001036538A - Time synchronization method and its system - Google Patents
Time synchronization method and its systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークに接
続された計算機に基準時刻を分配する時刻同期方法とそ
の装置に関するものであり、例えば、ネットワークのメ
ンテナンスやKerberos（米国ＭＩＴ（Massachusetts In
stitute of Technology）の商標）のようなセキュリテ
ィ・システム等において利用することができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a time synchronization method and apparatus for distributing a reference time to computers connected to a network, for example, network maintenance and Kerberos (Massachusetts Ins.
(a trademark of the Institute of Technology).
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、ネットワークに接続された計算機
用の時刻同期プロトコルとして標準的に用いられている
のはＮＴＰ（Network Time Protocol）である。ＮＴＰ
では、ネットワーク上の基準時刻サーバとクライアント
との間でＩＰパケットを送受することにより、基準時刻
サーバにおける時刻とクライアントにおける時刻の時刻
差を推定している。ここにいう基準時刻サーバとは、Ｇ
ＰＳ（Global Positioning System）などによって協定
世界時ＵＴＣ（Coordinated Universal Time）に同期し
た時刻を保持しているサーバであり、一般には Stratum
１サーバと称されている。又、その Stratum１サーバに
従属同期しているサーバは、上流サーバから順に Strat
um２サーバ、 Stratum３サーバ、…などと称されてい
る。2. Description of the Related Art NTP (Network Time Protocol) is currently used as a standard time synchronization protocol for computers connected to a network. NTP
In this document, the time difference between the time at the reference time server and the time at the client is estimated by transmitting and receiving IP packets between the reference time server and the client on the network. The reference time server here is G
A server that holds the time synchronized with the Coordinated Universal Time (UTC) by the Global Positioning System (PS) and the like.
It is called one server. The servers that are subordinately synchronized to the Stratum 1 server are the Strat 1 servers in order from the upstream server.
um2 server, Stratum3 server, etc.
【０００３】図４は、かかる基準時刻サーバとクライア
ントの従来における時刻差推定の原理を示す図である。
この図に示すように、基準時刻サーバから時刻Ｔ0にＩ
Ｐパケットを送信し、クライアントが時刻Ｔ1にこのパ
ケットを受信したとする。又、次にクライアントから時
刻Ｔ2にＩＰパケットを送信し、基準時刻サーバが時刻
Ｔ3にこのパケットを受信したとする。この場合、クラ
イアント側のパケット受信時刻Ｔ1及びパケット送信時
刻Ｔ2は時刻差ΔＴを含むことになるが、周波数差が十
分小さく、上記時刻測定期間内におけるその時刻差の変
化は無視できるものと仮定し、該時刻差ΔＴを一定とみ
なす。このとき、基準時刻サーバからクライアントへの
パケットの遅延時間をＤ1、クライアントから基準時刻
サーバへのパケットの遅延時間をＤ2とすると、 Ｔ1＝Ｔ0＋Ｄ1＋ΔＴ Ｔ2＝Ｔ3−Ｄ2＋ΔＴ となるので、時刻差ΔＴは次式で与えられる。 ΔＴ＝（Ｔ1＋Ｔ2）／２−（Ｔ0＋Ｔ3）／２＋（Ｄ1−
Ｄ2）／２FIG. 4 is a diagram showing the principle of the conventional time difference estimation between the reference time server and the client.
As shown in this figure, at time T 0 from the reference time server I
It transmits a P packet, and the client receives the packet at time T 1. Further, and then transmits the IP packet to the time T 2, a client, as a reference time server receives the packet at time T 3. In this case, the packet reception time T 1 and the packet transmission time T 2 on the client side include the time difference ΔT, but the frequency difference is sufficiently small, and the change in the time difference during the time measurement period is negligible. It is assumed that the time difference ΔT is constant. At this time, if the delay time of the packet from the reference time server to the client is D 1 and the delay time of the packet from the client to the reference time server is D 2 , T 1 = T 0 + D 1 + ΔT T 2 = T 3 -D 2 + ΔT, the time difference ΔT is given by the following equation. ΔT = (T 1 + T 2 ) / 2− (T 0 + T 3 ) / 2 + (D 1 −
D 2 ) / 2
【０００４】この式より、基準時刻サーバからクライア
ントへのパケットの遅延時間Ｄ1とクライアントから基
準時刻サーバへのパケットの遅延時間Ｄ2とが等しいと
仮定すれば、時刻差ΔＴは、 ΔＴ＝（Ｔ1＋Ｔ2）／２−（Ｔ0＋Ｔ3）／２ と推定することができる。From this equation, assuming that the delay time D 1 of a packet from the reference time server to the client is equal to the delay time D 2 of the packet from the client to the reference time server, the time difference ΔT is ΔT = ( T 1 + T 2 ) / 2− (T 0 + T 3 ) / 2.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の時刻差
推定においては、基準時刻サーバからクライアントへの
パケットの遅延時間Ｄ1とクライアントから基準時刻サ
ーバへのパケットの遅延時間Ｄ2とが等しくない場合、
推定された時刻差には（Ｄ1−Ｄ2）／２の誤差が生じ
る。この誤差は、基準時刻サーバとクライアントとが同
一のＬＡＮ内に存在していれば１msec未満に止まり、さ
ほど問題にはならない。In THE INVENTION It is an object of the conventional time difference estimation described above, the delay time of a packet from the reference time server to the delay time of packets to the client D 1 and the reference time server from the client D 2 and is not equal to If
An error of (D 1 −D 2 ) / 2 occurs in the estimated time difference. This error is less than 1 msec if the reference time server and the client exist in the same LAN, and does not matter much.
【０００６】ところが、基準時刻サーバと遠隔地にある
クライアントとの間では、一般にＩＰパケットが複数の
ルータを経由して伝達され、その場合にパケットが同一
経路で伝達される保証がない。例えば、図５に示す基準
時刻サーバと遠隔地にあるクライアントとを結ぶネット
ワーク例においては、ＬＡＮｌｓ上の基準時刻サーバか
らルータｒ１→ルータｒ２→ルータｒ３→ルータｒ４を
経由してＬＡＮｌｃ上のクライアントにパケットが伝達
され、ＬＡＮｌｃ上のクライアントからルータｒ４→ル
ータｒ８→ルータｒ７→ルータｒ６→ルータｒ５→ルー
タｒ２→ルータｒ１を経由してＬＡＮｌｓ上の基準時刻
サーバにパケットが伝達される、というケースも起こり
得る。このため、基準時刻サーバからクライアントへの
パケットの遅延時間とクライアントから基準時刻サーバ
へのパケットの遅延時間とを等しいとみなすことによる
上述の誤差が大きくなる。又、それらの遅延時間自体も
トラヒック状況によって変化するので、クライアントが
基準時刻サーバから遠隔地にあるほどその変化による影
響が顕著になり、上述の誤差は更に大きくなる。However, an IP packet is generally transmitted between a reference time server and a remote client through a plurality of routers. In this case, there is no guarantee that the packet will be transmitted on the same route. For example, in the example of the network connecting the reference time server and the remote client shown in FIG. The packet is transmitted and the packet is transmitted from the client on LANlc to the reference time server on LANls via the router r4 → router r8 → router r7 → router r6 → router r5 → router r2 → router r1. It can happen. For this reason, the above-described error caused by regarding the delay time of the packet from the reference time server to the client and the delay time of the packet from the client to the reference time server to be equal increases. Further, since the delay time itself changes depending on the traffic situation, the influence of the change becomes more remarkable as the client is located farther from the reference time server, and the above-mentioned error is further increased.
【０００７】このようなことから、上記従来の時刻差推
定によりクライアントを外部の基準時刻サーバに対して
ＷＡＮ経由で時刻同期させようとすると精度が劣化し、
たかだか１０〜２０msec程度の時刻同期精度しか得られ
ていないのが実情であった。[0007] For this reason, when trying to synchronize a client with an external reference time server via a WAN by the above-described conventional time difference estimation, accuracy deteriorates,
In reality, only a time synchronization accuracy of about 10 to 20 msec has been obtained.
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、パケット伝達の遅延時間に起因する誤差の小さ
い高精度時刻同期を実現する時刻同期方法及びその装置
を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a time synchronization method and apparatus for realizing high-accuracy time synchronization with a small error caused by a packet transmission delay time. .
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ＬＡＮに接続されたルーティング装置内に第１の基準時
刻源を有し、前記ＬＡＮに接続されたノードと当該第１
の基準時刻源との間でパケットを送受することによって
当該ノード内時計を当該第１の基準時刻源と同期させる
時刻同期方法であって、当該第１の基準時刻源と前記Ｌ
ＡＮ外の第２の基準時刻源との間で、ネットワーク・レ
イヤでルーティングを行う手段無しで、タイムマーカ及
び当該タイムマーカの送受信時刻情報を送受信し、当該
タイムマーカの送受信時刻に基づいて当該第１の基準時
刻源と当該第２の基準時刻源との間の時刻差を補正する
ことを特徴としている。According to the first aspect of the present invention,
A first reference time source in a routing device connected to the LAN, and a node connected to the LAN and the first reference time source;
A time synchronization method for synchronizing the internal clock of the node with the first reference time source by transmitting and receiving packets to and from the first reference time source, wherein the first reference time source and the L
A time marker and transmission / reception time information of the time marker are transmitted / received to / from a second reference time source outside the AN without means for performing routing at the network layer, and the time information is transmitted / received based on the transmission / reception time of the time marker. The time difference between the first reference time source and the second reference time source is corrected.
【００１０】請求項２記載の発明は、ＬＡＮに接続され
たルーティング装置内に設けられ、当該ＬＡＮに接続さ
れたノードへ分配する基準時刻を保持した第１の基準時
刻源と、前記ＬＡＮ外に設けられた第２の基準時刻源
と、前記第１の基準時刻源と前記第２の基準時刻源との
間で、ネットワーク・レイヤでルーティングを行う手段
を介さずに信号送受信時刻の指標信号を送受信する送受
信手段と、前記指標信号の送受信時刻に基づいて前記第
１の基準時刻源と前記第２の基準時刻源との間の時刻差
を補正する補正手段とを有することを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, a first reference time source provided in a routing device connected to a LAN and holding a reference time to be distributed to nodes connected to the LAN, is provided outside the LAN. A second reference time source provided between the first reference time source and the second reference time source, without using a means for performing routing in a network layer; The transmission / reception unit for transmitting and receiving, and the correction unit for correcting a time difference between the first reference time source and the second reference time source based on the transmission / reception time of the index signal.
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項２記載の時
刻同期装置において、前記送受信手段は、第１の指標信
号を前記第１の基準時刻源から送信して前記第２の基準
時刻源で受信し、第２の指標信号を前記第２の基準時刻
源から送信して前記第１の基準時刻源で受信し、それら
第１及び第２の指標信号の送受信時刻を前記補正手段へ
供給し、前記補正手段は、供給された当該送受信時刻か
ら前記時刻差を求め、求めた時刻差を０とするように前
記第１の基準時刻源の時刻を補正することを特徴として
いる。According to a third aspect of the present invention, in the time synchronization apparatus according to the second aspect, the transmission / reception means transmits a first index signal from the first reference time source to the second reference time source. And the second reference signal is transmitted from the second reference time source and received by the first reference time source, and the transmission and reception times of the first and second index signals are supplied to the correction means. The correction means calculates the time difference from the supplied transmission / reception time, and corrects the time of the first reference time source so that the calculated time difference becomes zero.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】＜構成＞ （１）全体構成 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明
する。本実施形態では、ＬＡＮに接続されたルータの外
部ネットワーク側インターフェース部に遅延時間測定機
能を付与し、他のルータを介在させずに当該ＬＡＮのノ
ード内時計（クライアントの時刻）を直接外部の基準時
計（基準時刻サーバの時刻）と時刻同期させる。図１
は、その時刻同期方式による時刻同期を行う装置の全体
構成を示す図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <Configuration> (1) Overall Configuration An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a delay time measurement function is provided to an external network side interface unit of a router connected to a LAN, and a clock in a node (client time) of the LAN is directly referred to an external reference without intervening another router. Synchronize the time with the clock (reference time server time). FIG.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an apparatus for performing time synchronization by the time synchronization method.
【００１３】この図において、１はＬＡＮ２に接続され
たクライアント（ユーザ端末）であり、自身における時
刻管理用のノード内時計を有している。ＬＡＮ２は、ク
ライアント１とルータ３との間を接続するネットワーク
である。ルータ３は、ＬＡＮ２と接続されたルーティン
グ装置であり、ＩＰパケットを中継する通常のルーティ
ング機能を有すると共に、前記ノード内時計の時刻を補
正する機能を備えている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a client (user terminal) connected to the LAN 2, which has its own internal clock for time management. The LAN 2 is a network connecting between the client 1 and the router 3. The router 3 is a routing device connected to the LAN 2, has a normal routing function of relaying an IP packet, and has a function of correcting the time of the internal clock of the node.
【００１４】４はルータ３の内部に設けられた基準時刻
供給部であり、伝送路５を介して基準時刻供給部６と接
続されている。この基準時刻供給部４が上述の遅延時間
測定機能を有し、クライアント１や基準時刻供給部６と
所定のパケットやタイムマーカ及び時刻情報等を送受す
ることによってルータ３における時刻補正機能を実現す
る（詳細は後述）。Reference numeral 4 denotes a reference time supply unit provided inside the router 3, and is connected to the reference time supply unit 6 via a transmission line 5. The reference time supply unit 4 has the above-described delay time measurement function, and realizes a time correction function in the router 3 by transmitting and receiving predetermined packets, time markers, time information, and the like to and from the client 1 and the reference time supply unit 6. (Details will be described later).
【００１５】伝送路５は、基準時刻供給部４と基準時刻
供給部６との間で送受信されるタイムマーカ及び時刻情
報をネットワーク・レイヤでルーティングを行う手段を
介在させずに伝送する伝送手段であり、具体的にはメタ
リック・ケーブルや光ファイバ・ケーブルなどによって
構成されている。基準時刻供給部６は、基準時刻供給部
４と基準時計７からの時刻情報等に基づいてタイムマー
カ及び時刻情報を基準時刻供給部４へ送信する。基準時
計７は、 Stratum１サーバの時計ないしその時計に同期
した時計であり、基準時刻供給部６と接続され、協定世
界時ＵＴＣに同期した時刻を供給する。The transmission path 5 is a transmission means for transmitting time markers and time information transmitted and received between the reference time supply unit 4 and the reference time supply unit 6 without intervening means for performing routing in the network layer. Yes, specifically, it is composed of a metallic cable, an optical fiber cable, or the like. The reference time supply unit 6 transmits a time marker and time information to the reference time supply unit 4 based on time information and the like from the reference time supply unit 4 and the reference clock 7. The reference clock 7 is a clock of the Stratum 1 server or a clock synchronized with the clock, is connected to the reference time supply unit 6, and supplies a time synchronized with the UTC.
【００１６】本時刻同期装置では、基準時刻供給部６及
び基準時計７における時刻を主とし、これに基準時刻供
給部４における時刻を従属同期させる。そこで、以下に
おいては、基準時刻供給部６及び基準時計７に係る構成
と基準時刻供給部４に係る構成とをそれぞれ適宜「マス
タ側〜」、「スレーブ側〜」と表記して区別し、基準時
刻供給部４と基準時刻供給部６の具体的な構成を説明す
ることにする。In this time synchronizer, the time in the reference time supply unit 6 and the reference clock 7 is mainly used, and the time in the reference time supply unit 4 is subordinately synchronized with the time. Therefore, in the following, the configuration related to the reference time supply unit 6 and the reference clock 7 and the configuration related to the reference time supply unit 4 are appropriately distinguished by “master side” and “slave side”, respectively. A specific configuration of the time supply unit 4 and the reference time supply unit 6 will be described.
【００１７】（２）基準時刻供給部４の構成 スレーブ側である基準時刻供給部４の構成を図２に示
す。基準時刻供給部４は、ルータ３の外部ネットワーク
側インタフェースに設けられており、その構成要素であ
るスレーブ側伝送路終端部４１が伝送路５と接続され、
パケット識別部４２がルータ３本体側と接続されてい
る。(2) Configuration of Reference Time Supply Section 4 The configuration of the reference time supply section 4 on the slave side is shown in FIG. The reference time supply unit 4 is provided at an interface on the external network side of the router 3, and a slave side transmission line terminating unit 41 as a component thereof is connected to the transmission line 5,
The packet identification unit 42 is connected to the router 3 body.
【００１８】スレーブ側伝送路終端部４１は、パケット
識別部４２からの主信号にスレーブ側タイムマーカ送信
部４３から供給される第１タイムマーカを多重化し、伝
送路５に送出して基準時刻供給部６へ送信する。又、伝
送路５を介して受けた信号から主信号と他の信号を分離
し、主信号をパケット識別部４２へ、他の信号をスレー
ブ側タイムマーカ受信部４４及び時刻情報受信部４５へ
とそれぞれ供給する。The slave-side transmission line terminating unit 41 multiplexes the first time marker supplied from the slave-side time marker transmission unit 43 with the main signal from the packet identification unit 42, and sends out to the transmission line 5 to supply the reference time. Transmit to section 6. Further, the main signal and other signals are separated from the signal received via the transmission line 5, and the main signal is transmitted to the packet identification unit 42, and the other signals are transmitted to the slave-side time marker receiving unit 44 and the time information receiving unit 45. Supply each.
【００１９】パケット識別部４２は、ルータ３本体、ス
レーブ側伝送路終端部４１及びプロトコル処理部４６か
らのパケットを受け、ヘッダにより宛先を識別して送出
する。ここで、ルータ３本体及びスレーブ側伝送路終端
部４１からのパケットについては、パケット識別部４２
は基準時刻供給部４宛のパケットだけを取り出してプロ
トコル処理部４６へ供給し、他のパケットは上記主信号
としてルータ３本体又はスレーブ側伝送路終端部４１へ
送出する。The packet identifying section 42 receives packets from the router 3, the slave side transmission path terminating section 41, and the protocol processing section 46, identifies a destination by a header, and sends out the packet. Here, the packet from the router 3 main body and the slave-side transmission path terminating unit 41 is
Extracts only the packet addressed to the reference time supply unit 4 and supplies it to the protocol processing unit 46, and sends the other packets to the router 3 main unit or the slave side transmission line termination unit 41 as the main signal.
【００２０】スレーブ側タイムマーカ送信部４３は、ス
レーブ側基準時計４７が所定の時刻を示した時に、スレ
ーブ側からの時刻差測定において基準とする指標信号を
上記第１タイムマーカとしてスレーブ側伝送路終端部４
１へ送信する。スレーブ側タイムマーカ受信部４４及び
時刻情報受信部４５は、スレーブ側伝送路終端部４１か
らの上記他の信号の情報を時刻情報補正部４８へ供給す
る受信部である。尚、ここにいう他の信号とは基準時刻
供給部６から供給される所定の信号であり、具体的には
後の説明で明らかにする。When the slave-side reference clock 47 indicates a predetermined time, the slave-side time marker transmitting section 43 uses an index signal used as a reference in the time difference measurement from the slave as the first time marker as the first time marker. Terminal part 4
Send to 1. The slave-side time marker receiving section 44 and the time information receiving section 45 are receiving sections that supply the information of the other signals from the slave-side transmission line terminating section 41 to the time information correcting section 48. Here, the other signals are predetermined signals supplied from the reference time supply unit 6, and will be specifically described later.
【００２１】プロトコル処理部４６は、ＮＴＰ等の時刻
同期プロトコル及びＴＣＰ／ＩＰに従った所定のパケッ
トを送受する手段であり、スレーブ側基準時計４７と接
続され、その時刻を前記パケットの送受によって他に分
配する。スレーブ側基準時計４７は、ルータ３内に設け
られた基準時刻源であり、スレーブ側における基準時刻
を保持して各部へ供給する。時刻情報補正部４８は、ス
レーブ側タイムマーカ受信部４４、時刻情報受信部４５
及びスレーブ側基準時計４７からタイムマーカ送受時刻
の情報を受け、それに基づいてスレーブ側基準時計４７
の時刻を補正する。The protocol processing unit 46 is means for transmitting and receiving a predetermined packet in accordance with a time synchronization protocol such as NTP and TCP / IP. The protocol processing unit 46 is connected to the slave-side reference clock 47, and changes the time by transmitting and receiving the packet. Distribute to The slave-side reference clock 47 is a reference time source provided in the router 3 and holds the reference time on the slave side and supplies it to each unit. The time information correction unit 48 includes a slave time marker receiving unit 44 and a time information receiving unit 45.
And information of the time marker transmission / reception time is received from the slave-side reference clock 47, and the slave-side reference clock 47 is
Correct the time.
【００２２】（３）基準時刻供給部６の構成 マスタ側である基準時刻供給部６の構成を図３に示す。
基準時刻供給部６は、その構成要素であるマスタ側伝送
路終端部６１が伝送路５と接続され、これによって上記
基準時刻供給部４と接続されている。尚、図示は省略す
るが、基準時刻供給部６はルータ３からのＩＰパケット
（主信号）を送出すべき他の所定のネットワークやルー
タ等とも接続されている。(3) Configuration of Reference Time Supply Unit 6 The configuration of the reference time supply unit 6 on the master side is shown in FIG.
The reference time supply unit 6 has a master-side transmission line termination unit 61 as a component thereof connected to the transmission line 5, and is thereby connected to the reference time supply unit 4. Although not shown, the reference time supply unit 6 is also connected to another predetermined network or router to which an IP packet (main signal) from the router 3 is to be transmitted.
【００２３】マスタ側伝送路終端部６１は、伝送路５を
介して上記スレーブ側伝送路終端部４１から伝送された
多重化信号を受け、上記主信号と第１タイムマーカとに
分離し、主信号を他の所定のネットワーク等へ、第１タ
イムマーカをマスタ側タイムマーカ受信部６２へとそれ
ぞれ供給する。又、マスタ側タイムマーカ送信部６３か
ら供給される第２タイムマーカと時刻情報送信部６４か
ら供給される時刻情報とを主信号に多重化し、伝送路５
に送出して基準時刻供給部４へ送信する。The master side transmission path terminating section 61 receives the multiplexed signal transmitted from the slave side transmission path terminating section 41 via the transmission path 5 and separates the multiplexed signal into the main signal and the first time marker. The signal is supplied to another predetermined network or the like, and the first time marker is supplied to the master-side time marker receiving unit 62. Further, the second time marker supplied from the master-side time marker transmitting section 63 and the time information supplied from the time information transmitting section 64 are multiplexed into a main signal, and
To the reference time supply unit 4.
【００２４】マスタ側タイムマーカ受信部６２は、マス
タ側伝送路終端部６１から第１タイムマーカの供給を受
けた時に、それを知らせる通知信号を時刻情報送信部６
４へ出力する。マスタ側タイムマーカ送信部６３及び時
刻情報送信部６４は、マスタ側基準時計７と接続されて
おり、その時刻が所定の時刻となった時に、マスタ側タ
イムマーカ送信部６３がマスタ側からの時刻差測定にお
いて基準とする指標信号を上記第２タイムマーカとし
て、時刻情報送信部６４が前記通知信号を受けた時刻と
当該所定の時刻とを上記時刻情報として、それぞれマス
タ側伝送路終端部６１へ送信する。When receiving the first time marker from the master-side transmission path terminating unit 61, the master-side time marker receiving unit 62 transmits a notification signal notifying it to the time information transmitting unit 6.
Output to 4. The master-side time marker transmitting section 63 and the time information transmitting section 64 are connected to the master-side reference clock 7, and when the time reaches a predetermined time, the master-side time marker transmitting section 63 outputs the time from the master side. An index signal used as a reference in the difference measurement is used as the second time marker, and the time at which the time information transmitting unit 64 receives the notification signal and the predetermined time are used as the time information, respectively, to the master-side transmission line terminating unit 61. Send.
【００２５】上記他の信号としては、これら第２タイム
マーカと時刻情報が送信されることになる。そして、ス
レーブ側伝送路終端部４１で分離された第２タイムマー
カはスレーブ側タイムマーカ受信部４４へ、時刻情報は
時刻情報受信部４５へとそれぞれ供給されるものとな
る。尚、スレーブ側タイムマーカ受信部４４は、その第
２タイムマーカを受けて時刻情報補正部４８への通知信
号を発し、その時供給されているスレーブ側基準時刻に
よって時刻情報補正部４８は第２タイムマーカの受信時
刻を把握する。As the other signals, the second time marker and the time information are transmitted. The second time marker separated by the slave-side transmission path terminating unit 41 is supplied to the slave-side time marker receiving unit 44, and the time information is supplied to the time information receiving unit 45. The slave side time marker receiving section 44 receives the second time marker and issues a notification signal to the time information correcting section 48, and the time information correcting section 48 determines the second time based on the slave side reference time supplied at that time. Ascertain the reception time of the marker.
【００２６】＜動作＞次に、上記構成による動作につい
て説明する。まず、スレーブ側基準時計４７の時刻が所
定の時刻Ｔ0となった時に、スレーブ側タイムマーカ送
信部４３から第１タイムマーカが送信される。この第１
タイムマーカは、スレーブ側伝送路終端部４１において
主信号と多重され、伝送路５を介して基準時刻供給部６
に伝送される。又、このとき同時に、時刻情報補正部４
８が第１タイムマーカの送信時刻Ｔ0をスレーブ側基準
時計４７の供給時刻から取り込む。<Operation> Next, the operation of the above configuration will be described. First, when the time of the slave-side reference clock 47 reaches a predetermined time T 0 , the first time marker is transmitted from the slave-side time marker transmitting unit 43. This first
The time marker is multiplexed with the main signal in the slave-side transmission path terminating section 41 and is transmitted via the transmission path 5 to the reference time supply section 6.
Is transmitted to At the same time, the time information correction unit 4
8 captures the transmission time T 0 of the first time marker from the supply time of the slave-side reference clock 47.
【００２７】次いで、マスタ側伝送路終端部６１におい
て第１タイムマーカが主信号から分離され、マスタ側基
準時刻における時刻Ｔ1にマスタ側タイムマーカ受信部
６２で受信されたとすると、時刻情報送信部６４へ第１
タイムマーカ受信の通知信号が発せられる。これによ
り、その受信時刻Ｔ1が時刻情報送信部６４にて把握さ
れる。Next, assuming that the first time marker is separated from the main signal in the master side transmission path terminating section 61 and received by the master side time marker receiving section 62 at time T 1 at the master side reference time, the time information transmitting section First to 64
A notification signal of the reception of the time marker is issued. Thereby, the reception time T 1 is grasped by the time information transmitting section 64.
【００２８】その後、マスタ側基準時計７の時刻が所定
の時刻Ｔ2となった時に、マスタ側タイムマーカ送信部
６３から第２タイムマーカが送信される。又、同時に時
刻情報送信部６４から前記受信時刻Ｔ1と第２タイムマ
ーカ送信時刻Ｔ2の時刻情報が送信される。そして、こ
れらの第２タイムマーカと時刻情報はマスタ側伝送路終
端部６１において主信号と多重され、伝送路５を介して
基準時刻供給部４に伝送される。Thereafter, when the time of the master reference clock 7 reaches a predetermined time T 2 , the second time marker is transmitted from the master time marker transmitting section 63. At the same time, the time information transmitting section 64 transmits the time information of the reception time T 1 and the second time marker transmission time T 2 . Then, the second time marker and the time information are multiplexed with the main signal in the master side transmission path terminating section 61, and transmitted to the reference time supply section 4 via the transmission path 5.
【００２９】すると、スレーブ側伝送路終端部４１にお
いて第２タイムマーカと時刻情報は主信号から分離さ
れ、分離された第２タイムマーカはスレーブ側タイムマ
ーカ受信部４４で、時刻情報は時刻情報受信部４５で、
それぞれ受信される。このとき、スレーブ側基準時刻に
おける時刻Ｔ3に第２タイムマーカが受信されたとする
と、その受信時刻Ｔ3がスレーブ側タイムマーカ受信部
４４からの通知信号により時刻情報補正部４８にて把握
される。又、時刻情報受信部４５からは、受信された時
刻情報によって第１タイムマーカの受信時刻Ｔ1と第２
タイムマーカの送信時刻Ｔ2とが時刻情報補正部４８へ
供給される。Then, the second time marker and the time information are separated from the main signal in the slave transmission line terminating section 41, the separated second time marker is received by the slave time marker receiving section 44, and the time information is received by the time information receiving section. In part 45,
Received respectively. At this time, assuming that the second time marker is received at time T 3 in the slave-side reference time, the time information correction unit 48 recognizes the reception time T 3 by a notification signal from the slave-side time marker receiving unit 44. . Further, the time information receiving unit 45 outputs the reception time T 1 of the first time marker and the second reception time T 1 based on the received time information.
The transmission time T 2 of the time marker is supplied to the time information correction unit 48.
【００３０】以上のようにして基準時刻供給部４でタイ
ムマーカを送受した時刻Ｔ0及びＴ3と、時刻情報受信部
４５で受信した時刻Ｔ1及びＴ2とが時刻情報補正部４８
にて得られる。これらの時刻情報に基づき、時刻情報補
正部４８は、マスタ側基準時計７とスレーブ側基準時計
４７の測定時刻差ΔＴを次式によって計算する。 ΔＴ＝（Ｔ1＋Ｔ2）／２−（Ｔ0＋Ｔ3）／２ そして、時刻情報補正部４８は、この計算によって得ら
れた時刻差ΔＴが０になるようにスレーブ側基準時計４
７の時刻を補正し、スレーブ側基準時計４７をマスタ側
基準時計７に同期させる。As described above, the times T 0 and T 3 at which the reference time supply unit 4 transmits and receives the time markers and the times T 1 and T 2 received at the time information receiving unit 45 are the time information correcting unit 48.
Is obtained. Based on the time information, the time information correction unit 48 calculates a measured time difference ΔT between the master-side reference clock 7 and the slave-side reference clock 47 by the following equation. ΔT = (T 1 + T 2 ) / 2− (T 0 + T 3 ) / 2 Then, the time information correction unit 48 sets the slave reference clock 4 so that the time difference ΔT obtained by this calculation becomes 0.
7, the slave reference clock 47 is synchronized with the master reference clock 7.
【００３１】その後、基準時刻供給部４のパケット識別
部４２では、ルータ３本体からのパケットのヘッダを見
て基準時刻供給部４宛のパケットだけを取り出し、他の
パケットはスレーブ側伝送路終端部４１に主信号として
送信する。すなわち、クライアント１が基準時刻供給部
４宛にパケットを送信すると、それはＬＡＮ２及びルー
タ３本体を介してパケット識別部４２へ伝達され、パケ
ット識別部４２によってプロトコル処理部４６へ供給さ
れる。又、プロトコル処理部４６がクライアント１宛の
パケットを送信したときは、それをパケット識別部４２
がルータ３本体側へ送出し、クライアント１へ伝達させ
る。Thereafter, the packet identification unit 42 of the reference time supply unit 4 looks at the header of the packet from the router 3 itself, extracts only the packet addressed to the reference time supply unit 4, and removes the other packets from the slave transmission line termination unit. 41 is transmitted as a main signal. That is, when the client 1 transmits a packet to the reference time supply unit 4, the packet is transmitted to the packet identification unit 42 via the LAN 2 and the router 3, and is supplied to the protocol processing unit 46 by the packet identification unit 42. When the protocol processing unit 46 transmits a packet addressed to the client 1, the packet is transmitted to the packet identification unit 42.
Is transmitted to the router 3 and transmitted to the client 1.
【００３２】これにより、プロトコル処理部４６がＮＴ
Ｐ等の時刻同期プロトコル及びＴＣＰ／ＩＰに従ってＬ
ＡＮ２に接続されたクライアント１との間でパケットの
送受を行い、上述のようにマスタ側基準時計７と同期さ
せたスレーブ側基準時計４７の基準時刻をクライアント
１に分配し、前記ノード内時計を同基準時刻に同期させ
る。As a result, the protocol processing unit 46
L according to a time synchronization protocol such as P and TCP / IP
Packets are transmitted / received to / from the client 1 connected to the AN 2, the reference time of the slave reference clock 47 synchronized with the master reference clock 7 is distributed to the client 1 as described above, and the internal clock of the node is set. Synchronize with the same reference time.
【００３３】本時刻同期装置では、以上のようにルータ
３自体に外部ネットワークの基準時計７との時刻差測定
機能を有する基準時刻供給部４を設け、他のルータを介
さずに外部ネットワーク上の基準時計７との間で直接時
刻同期を行い、これをいわばＬＡＮ２内の基準時刻サー
バとしている。このため、ルータ３内の基準時計４７と
外部ネットワークの基準時計７との間の時刻情報の伝達
経路は一意に定まっており、ルータ３（すなわち、クラ
イアント１に対する基準時刻サーバ）での遅延時間の誤
差は小さく、遅延時間の誤差要因がＬＡＮ２内の誤差だ
けになっている。従って、遠隔地にあるクライアント等
に対しても高精度の時刻同期を行うことが可能である。In the present time synchronization device, as described above, the router 3 itself is provided with the reference time supply unit 4 having the function of measuring the time difference from the reference clock 7 of the external network, and the router 3 is connected to the external network without passing through another router. Time synchronization is performed directly with the reference clock 7, which is a reference time server in the LAN 2. Therefore, the transmission route of the time information between the reference clock 47 in the router 3 and the reference clock 7 in the external network is uniquely determined, and the delay time of the router 3 (that is, the reference time server for the client 1) is determined. The error is small, and the error factor of the delay time is only the error in LAN2. Therefore, it is possible to perform highly accurate time synchronization with a client or the like located at a remote place.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｌ
ＡＮに接続されたルーティング装置内の第１の基準時刻
源とＬＡＮ外の第２の基準時刻源との間で、ネットワー
ク・レイヤでルーティングを行わずに所定の信号を送受
信し、その送受信時刻に基づいて第１の基準時刻源と第
２の基準時刻源との間の時刻差を補正することとしたの
で、第１の基準時刻源と第２の基準時刻源との間の信号
伝達経路が一意に定まる。これにより、それら時刻源間
の時刻差を適切かつ正確に測定することができ、その測
定時刻差に基づく高精度な時刻同期を実現することがで
きる。そして、ＬＡＮに接続されたノードの時計を時刻
同期させるに際しては、信号遅延時間の誤差要因となる
のがそのＬＡＮ内で生じる誤差だけになるので、信号遅
延時間に起因する誤差の小さい高精度な時刻同期を実現
することができる。As described above, according to the present invention, L
A predetermined signal is transmitted and received between the first reference time source in the routing device connected to the AN and the second reference time source outside the LAN without performing routing in the network layer. The time difference between the first reference time source and the second reference time source is corrected based on the signal transmission path between the first reference time source and the second reference time source. Determined uniquely. As a result, the time difference between these time sources can be measured appropriately and accurately, and highly accurate time synchronization based on the measured time difference can be realized. When the clocks of the nodes connected to the LAN are time-synchronized, only errors occurring in the LAN cause errors in the signal delay time. Time synchronization can be realized.
【図１】 本発明の一実施形態による時刻同期装置の構
成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a time synchronization device according to an embodiment of the present invention.
【図２】 同時刻同期装置における基準時刻供給部４
（スレーブ側）の構成を示す図である。FIG. 2 is a reference time supply unit 4 in the same time synchronization device.
It is a figure showing the composition of (slave side).
【図３】 同時刻同期装置における基準時刻供給部６
（マスタ側）の構成を示す図である。FIG. 3 is a reference time supply unit 6 in the same time synchronization device.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of (master side).
【図４】 従来における基準時刻サーバとクライアント
の時刻差推定の原理を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional principle of estimating a time difference between a reference time server and a client.
【図５】 基準時刻サーバと遠隔地にあるクライアント
を結ぶネットワークの例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a network connecting a reference time server and a remote client.
１ クライアント ２ ＬＡＮ ３ ルータ ４ 基準時刻供給部（スレーブ側） ５ 伝送路 ６ 基準時刻供給部（マスタ側） ７ 基準時計（マスタ側） ４３ スレーブ側タイムマーカ送信部 ４４ スレーブ側タイムマーカ受信部 ４５ 時刻情報受信部 ４６ プロトコル処理部 ４７ スレーブ側基準時計 ４８ 時刻情報補正部 ６２ マスタ側タイムマーカ受信部 ６３ マスタ側タイムマーカ送信部 ６４ 時刻情報送信部 Reference Signs List 1 client 2 LAN 3 router 4 reference time supply unit (slave side) 5 transmission line 6 reference time supply unit (master side) 7 reference clock (master side) 43 slave side time marker transmission unit 44 slave side time marker reception unit 45 time Information receiving unit 46 Protocol processing unit 47 Slave-side reference clock 48 Time information correcting unit 62 Master-side time marker receiving unit 63 Master-side time marker transmitting unit 64 Time information transmitting unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F002 AF01 BB00 BB04 FA16 5B045 BB13 BB17 CC09 5K033 AA05 CB15 CC04 EA06 EA07 EC01 5K047 AA03 AA05 AA18 BB15 JJ06 KK02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F002 AF01 BB00 BB04 FA16 5B045 BB13 BB17 CC09 5K033 AA05 CB15 CC04 EA06 EA07 EC01 5K047 AA03 AA05 AA18 BB15 JJ06 KK02
Claims (3)
に第１の基準時刻源を有し、前記ＬＡＮに接続されたノ
ードと当該第１の基準時刻源との間でパケットを送受す
ることによって当該ノード内時計を当該第１の基準時刻
源と同期させる時刻同期方法であって、 当該第１の基準時刻源と前記ＬＡＮ外の第２の基準時刻
源との間で、ネットワーク・レイヤでルーティングを行
う手段無しで、タイムマーカ及び当該タイムマーカの送
受信時刻情報を送受信し、 当該タイムマーカの送受信時刻に基づいて当該第１の基
準時刻源と当該第２の基準時刻源との間の時刻差を補正
することを特徴とする時刻同期方法。A first reference time source is provided in a routing device connected to a LAN, and a packet is transmitted and received between a node connected to the LAN and the first reference time source. A time synchronization method for synchronizing a clock in a node with the first reference time source, comprising: routing in a network layer between the first reference time source and a second reference time source outside the LAN. The time marker and the transmission / reception time information of the time marker are transmitted / received without means for performing, and the time difference between the first reference time source and the second reference time source is determined based on the transmission / reception time of the time marker. A time synchronization method characterized by correcting.
に設けられ、当該ＬＡＮに接続されたノードへ分配する
基準時刻を保持した第１の基準時刻源と、 前記ＬＡＮ外に設けられた第２の基準時刻源と、 前記第１の基準時刻源と前記第２の基準時刻源との間
で、ネットワーク・レイヤでルーティングを行う手段を
介さずに信号送受信時刻の指標信号を送受信する送受信
手段と、 前記指標信号の送受信時刻に基づいて前記第１の基準時
刻源と前記第２の基準時刻源との間の時刻差を補正する
補正手段とを有することを特徴とする時刻同期装置。2. A first reference time source provided in a routing device connected to the LAN and holding a reference time distributed to nodes connected to the LAN, a second reference time source provided outside the LAN. A reference time source; a transmitting / receiving means for transmitting / receiving an index signal of a signal transmission / reception time between the first reference time source and the second reference time source without a means for performing routing in a network layer; A time synchronizing device comprising: a correction unit configured to correct a time difference between the first reference time source and the second reference time source based on a transmission / reception time of the index signal.
刻源から送信して前記第２の基準時刻源で受信し、第２
の指標信号を前記第２の基準時刻源から送信して前記第
１の基準時刻源で受信し、それら第１及び第２の指標信
号の送受信時刻を前記補正手段へ供給し、 前記補正手段は、供給された当該送受信時刻から前記時
刻差を求め、求めた時刻差を０とするように前記第１の
基準時刻源の時刻を補正することを特徴とする時刻同期
装置。3. The time synchronization device according to claim 2, wherein said transmission / reception means transmits a first index signal from said first reference time source, receives said first index signal at said second reference time source, and
Is transmitted from the second reference time source and received by the first reference time source, and the transmission and reception times of the first and second index signals are supplied to the correction unit. A time synchronization device that calculates the time difference from the supplied transmission / reception time, and corrects the time of the first reference time source so that the calculated time difference becomes zero.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20542899A JP2001036538A (en) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | Time synchronization method and its system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP20542899A JP2001036538A (en) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | Time synchronization method and its system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001036538A true JP2001036538A (en) | 2001-02-09 |
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ID=16506703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001036538A (en) |
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