JP2001111623A - Distributed time synchronization method and distributed time synchronization system utilizing this method - Google Patents

Distributed time synchronization method and distributed time synchronization system utilizing this method

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JP2001111623A
JP2001111623A JP29194899A JP29194899A JP2001111623A JP 2001111623 A JP2001111623 A JP 2001111623A JP 29194899 A JP29194899 A JP 29194899A JP 29194899 A JP29194899 A JP 29194899A JP 2001111623 A JP2001111623 A JP 2001111623A
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JP
Japan
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time
packet
delay time
time synchronization
host computer
Prior art date
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JP29194899A
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Japanese (ja)
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Keimei Mihara
啓明 三原
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • H04J3/02Details
    • H04J3/06Synchronising arrangements
    • H04J3/0635Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0661Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
    • H04J3/0667Bidirectional timestamps, e.g. NTP or PTP for compensation of clock drift and for compensation of propagation delays

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a distributed time synchronization method that can realize more accurate distributed time synchronization by eliminating a delay part proportional to a length of a packet included as an error in a one-way delay time caused by different communication paths and using only the delay time component independently of the packet length and to provide the distributed time synchronization system employing this method. SOLUTION: In the case of conducting time synchronization between computers connected via a network, they make communication with each other by using a plurality of packets whose length are different and the times of the respective computers are synchronized on the basis of the difference between transfer delay times of a plurality of the packets whose length are different.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は分散時刻同期方法お
よびこの方法を利用した分散時刻同期システムに関し、
より具体的には、インターネット等の複数のコンピュー
タが接続されているネットワーク上で正確な時刻情報を
持っている時刻サーバと、遠隔地にあるホストコンピュ
ータとの時刻を同期させる伝達遅延補償型の分散時刻同
期方法およびこの方法を利用した分散時刻同期システム
に関する。
The present invention relates to a distributed time synchronization method and a distributed time synchronization system using the method.
More specifically, a transmission delay compensation type dispersion that synchronizes the time between a time server having accurate time information on a network to which a plurality of computers such as the Internet are connected and a host computer at a remote place. The present invention relates to a time synchronization method and a distributed time synchronization system using the method.

【0002】すなわち、本発明は、2台以上のコンピュ
ータ間でのパケットによる通信において、パケット長の
異なるパケットで通信を行い、それらの通信に要した転
送遅延時間の違いに基づいて、転送遅延時間を構成する
パケット長に比例した遅延時間成分を計算し、それを取
り除いた遅延時間、すなわちパケット長に独立な転送遅
延時間のみを用いることで、双方向の通信の品質が非均
質なネットワーク環境において、前記2台以上のコンピ
ュータの保持している時刻をより正確に同期させる方法
およびこの方法を利用した分散時刻同期システムに関す
る。
That is, according to the present invention, in packet communication between two or more computers, communication is performed using packets having different packet lengths, and a transfer delay time is determined based on a difference in transfer delay time required for the communication. By calculating the delay time component that is proportional to the packet length, and using only the delay time that is removed, that is, only the transfer delay time that is independent of the packet length, in a network environment where the quality of bidirectional communication is heterogeneous And a method for more accurately synchronizing the times held by the two or more computers and a distributed time synchronization system using the method.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来のネットワークを介して接続された
コンピュータ間の時刻同期を行う方式として、NTP
(Network Time Protocol )が主流である。このN
TP方式による分散時刻同期では、例えば、2台のコン
ピュータ間で固定長のパケットにより通信を行い、パケ
ットが上記2台のコンピュータ間を往復するのに要した
時間の半分の時間を片道の遅延時間とし、その数値を用
いて片方のコンピュータの時刻を補正し、時刻同期を行
っている。
2. Description of the Related Art As a conventional method for synchronizing time between computers connected via a network, NTP is used.
(Network Time Protocol) is the mainstream. This N
In the distributed time synchronization by the TP method, for example, communication is performed between two computers using fixed-length packets, and a half of the time required for a packet to reciprocate between the two computers is a one-way delay time. Then, the time of one computer is corrected using the numerical value, and the time is synchronized.

【0004】この方法で用いている片道の遅延時間に
は、パケット長によらない遅延時間成分とパケット長に
比例して生じる遅延成分とが含まれている。以下、図を
用いて従来の技術による時刻同期方法について説明す
る。なお、NTPについてのより詳細な説明は、例え
ば、Mills による“Improved Algorithms for Sync
hr-onizing Computer Network Clocks”(IEEE/
ACM TRANSACTIONS ON NETWOR
KING,VOL.3,NO.3,JUNE 1995 )を参照さ
れたい。
[0004] The one-way delay time used in this method includes a delay time component independent of the packet length and a delay component generated in proportion to the packet length. Hereinafter, a time synchronization method according to the related art will be described with reference to the drawings. A more detailed description of NTP can be found in, for example, Mills, “Improved Algorithms for Sync.
hr-onizing Computer Network Clocks ”(IEEE /
ACM TRANSACTIONS ON NETWOR
KING, VOL. 3, NO. 3, JUNE 1995).

【0005】図3は、従来のNTP方式による分散時刻
同期システムの基本構成を示す模式説明図である。図に
おいて、2010はホストコンピュータ、2020は時
刻サーバ、2030は固定長のパケット、2040,2
070,2080,2110は時刻記入部、2050,
2090はパケット送出部、2060,2100はパケ
ット受け取り部、2130はホストコンピュータ時刻補
正部を示している。
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram showing the basic configuration of a conventional distributed time synchronization system using the NTP method. In the figure, 2010 is a host computer, 2020 is a time server, 2030 is a fixed-length packet, 2040 and 2
070, 2080, 2110 are time entry sections, 2050,
Reference numeral 2090 denotes a packet transmitting unit, 2060 and 2100 denote packet receiving units, and 2130 denotes a host computer time correcting unit.

【0006】固定長のパケット2030は、ホストコン
ピュータ2010の時刻記入部2040により、ホスト
コンピュータ2010の持っている時刻を記入され、パ
ケット送出部2050により、時刻サーバ2020へ送
出される。この固定長のパケット2030は、時刻サー
バ2020のパケット受け取り部2060により受け取
られ、ただちに時刻記入部2070により、時刻サーバ
2020の持っている時刻を記入される。
[0006] The fixed-length packet 2030 has the time held by the host computer 2010 entered by the time entry unit 2040 of the host computer 2010, and is transmitted to the time server 2020 by the packet transmission unit 2050. The fixed-length packet 2030 is received by the packet receiving unit 2060 of the time server 2020, and the time entry unit 2070 immediately writes the time held by the time server 2020.

【0007】受け取り時刻を時刻サーバ2020の時刻
により記入された固定長のパケット2030は、パケッ
ト送出の直前に時刻記入部2080により時刻サーバ2
020の時刻を記入され、パケット送出部2090によ
りホストコンピュータ2010に送出される。そしてこ
の固定長のパケット2030は、ホストコンピュータ2
010のパケット受け取り部2100により受け取ら
れ、ホストコンピュータ2010の時刻記入部2110
により、ホストコンピュータ2010の持っている時刻
を記入される。
The fixed-length packet 2030 in which the reception time is entered by the time of the time server 2020 is sent to the time entry unit 2080 by the time entry unit 2080 immediately before sending the packet.
The time of 020 is entered, and the packet is transmitted to the host computer 2010 by the packet transmitting unit 2090. The fixed-length packet 2030 is transmitted to the host computer 2.
010 received by the packet receiving unit 2100 and the time entry unit 2110 of the host computer 2010.
Thus, the time held by the host computer 2010 is entered.

【0008】この時点で、パケットには4つの時刻情報
が記入されている。ここで、図3の2040,207
0,2080,2110の4つの時刻記入部で記入され
た時刻を、それぞれ、T1,T2,T3,T4とする。
次に、以上のようにして得られた4つの時刻による2台
のコンピュータ間の時間差の計算方法を説明する。
At this point, four pieces of time information are written in the packet. Here, 2040 and 207 in FIG.
The times entered in the four time entry sections 0, 2080, and 2110 are T1, T2, T3, and T4, respectively.
Next, a method of calculating a time difference between two computers based on the four times obtained as described above will be described.

【0009】ホストコンピュータ2010の持っている
時刻と時刻サーバ2020の持っている時刻との差をD
とし、最短時間でホストコンピュータ2010,時刻サ
ーバ2020間を往復したパケット長nのパケットに記
入されているT1,T2,T3,T4について考える
と、 T2−T1=D+A1+B1*n (式1) T4−T3=−D+A2+B2*n (式2) のように表現できる。ここで、A1,B1,A2,B2
は、それぞれの方向の通信ルートが持つ定数である。
The difference between the time held by the host computer 2010 and the time held by the time server 2020 is represented by D
Considering T1, T2, T3, and T4 written in a packet having a packet length n that reciprocates between the host computer 2010 and the time server 2020 in the shortest time, T2-T1 = D + A1 + B1 * n (Equation 1) T4- T3 = -D + A2 + B2 * n (Expression 2) Here, A1, B1, A2, B2
Is a constant of the communication route in each direction.

【0010】従来のNTPを利用した分散時刻同期で
は、パケット転送の、ホストコンピュータ2010から
時刻サーバ2020への片道遅延時間と、時刻サーバ2
020からホストコンピュータ2010への片道遅延時
間とが等しいという仮定のもとにホストコンピュータ2
010の時計と時刻サーバ2020の時計との時間差、
すなわち、上述の式1,式2のDを計算して、時刻の補
正を行っている。
In the conventional distributed time synchronization using NTP, the one-way delay time of packet transfer from the host computer 2010 to the time server 2020 and the time server 2
020 to the host computer 2010 under the assumption that the one-way delay time is equal.
The time difference between the clock of 010 and the clock of the time server 2020,
That is, the time is corrected by calculating D in Expressions 1 and 2 described above.

【0011】数式で表現すると、双方向の片道遅延時間
が等しいという仮定は、 A1+B1*n=A2+B2*n (式3) であり、この仮定のもとにホストコンピュータ2010
の時計と時刻サーバ2020の時計との間の時間差D
は、 D=((T2−T1)−(T4−T3))/2 (式4) と表現される。
When expressed in mathematical formulas, the assumption that the one-way delay times in both directions are equal is A1 + B1 * n = A2 + B2 * n (Equation 3).
Difference D between the clock of the server and the clock of the time server 2020
Is expressed as D = ((T2-T1)-(T4-T3)) / 2 (Equation 4).

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、インターネ
ット等のネットワーク上の通信における、任意の2点間
(A,B)の通信においては、AからBへの方向(往
き)の通信経路とBからAへの方向(帰り)の通信経路
とが同一である保証はなく、往きと帰りの通信経路の帯
域が異なることが原因となって、最短遅延時間が通信の
方向により大きく異なる場合が考えられる。また、ケー
ブルによるインターネット接続の場合でも、同じ経路で
も、その方向によって帯域が大きく異なる通信経路を経
由した接続の場合などは、上記式3のB1とB2の値が
大きく異なり、2台のコンピュータを正確に時刻同期さ
せる場合の誤差が生じてしまう。
By the way, in communication between arbitrary two points (A, B) in communication on a network such as the Internet, a communication path from A to B (outgoing) and a communication path from B to B There is no guarantee that the communication path in the direction (return) to A is the same, and the shortest delay time may differ greatly depending on the communication direction due to the difference in the bandwidth of the communication path between the forward and return paths. . Also, in the case of an Internet connection using a cable or a connection via a communication path whose bandwidth varies greatly depending on the direction even on the same route, the values of B1 and B2 in the above equation 3 differ greatly, and two computers are connected. An error in accurately synchronizing the time occurs.

【0013】すなわち、通信経路が変化すると、通信経
路中にある処理装置の性能,特性などが異なってきて、
通信の方向により遅延時間が変化する場合がある。この
ように、通信の方向により遅延の性質が異なる場合に、
従来のNTPによる分散時刻同期では、固定長パケット
の往復時間の半分として計算される、片道通信の各方向
に対する値の違いが、実際の片道遅延時間の値との誤差
として含まれてしまうという問題がある。
That is, when the communication path changes, the performance, characteristics, and the like of the processing devices in the communication path change.
The delay time may change depending on the direction of communication. Thus, when the nature of the delay differs depending on the direction of communication,
In the conventional distributed time synchronization using NTP, a difference in a value in each direction of one-way communication, which is calculated as half of a round-trip time of a fixed-length packet, is included as an error from an actual value of a one-way delay time. There is.

【0014】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、従来の技術における問題を解消し、2
台のコンピュータ間の時刻同期を行う際に、通信経路が
異なることなどによって発生する、片道遅延時間の計算
の誤差として含まれる、パケット長に比例した遅延時間
成分を取り除き、パケット長によらない遅延時間成分の
みを用いて、より正確な分散時刻同期を実現可能とする
分散時刻同期方法およびこの方法を利用した分散時刻同
期システムを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to solve the problems in the prior art and to solve the problem.
When time synchronization is performed between two computers, the delay time component proportional to the packet length, which is included as an error in the calculation of one-way delay time due to the difference in the communication path, is removed, and the delay is independent of the packet length. It is an object of the present invention to provide a distributed time synchronization method capable of realizing more accurate distributed time synchronization using only a time component, and a distributed time synchronization system using this method.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかる分散時刻同期方法は、ネットワーク
を介して接続されている2台以上のコンピュータの間で
の時刻同期を行う際に、前記2台以上のコンピュータの
間でパケット長の異なる複数のパケットにより通信を行
い、該パケット長の異なる複数のパケットの転送遅延時
間の違いに基づいて、前記それぞれのコンピュータの保
持している時刻を同期させるようにしたことを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, a distributed time synchronization method according to the present invention provides a method for synchronizing time between two or more computers connected via a network. The two or more computers communicate with each other using a plurality of packets having different packet lengths, and based on a difference in transfer delay time between the plurality of packets having the different packet lengths, a time held by each of the computers is determined. It is characterized by being synchronized.

【0016】なお、上記転送遅延時間の計算において
は、上記パケット長の異なる複数のパケットに対する転
送時間の差分を用いてパケット長に比例して生じる転送
遅延時間を計算し、その遅延時間成分を差し引いてパケ
ット長に独立な転送遅延時間を計算することを特徴とす
る。
In the calculation of the transfer delay time, a transfer delay time that occurs in proportion to the packet length is calculated using a difference between the transfer times of the plurality of packets having different packet lengths, and the delay time component is subtracted. And calculating the transfer delay time independent of the packet length.

【0017】また、本発明に係る分散時刻同期方法は、
この方法を利用した分散時刻同期システムとして、以下
のように具体化することができる。
Also, the distributed time synchronization method according to the present invention
A distributed time synchronization system using this method can be embodied as follows.

【0018】すなわち、本発明に係る分散時刻同期シス
テムは、ネットワークを介して接続されている2台以上
のコンピュータの間での時刻同期を行うためのシステム
であって、少なくとも前記コンピュータの1台に、前記
コンピュータ間でパケット長の異なる複数のパケットに
より通信を行い、その転送遅延時間の違いに基づいてパ
ケット長に比例する転送遅延時間を計算する遅延時間計
算手段を備え、該遅延時間計算手段の計算結果に基づい
て、当該コンピュータの保持している時刻を同期させる
ことを特徴とする。
That is, the distributed time synchronization system according to the present invention is a system for performing time synchronization between two or more computers connected via a network, and at least one of the computers And a delay time calculating means for performing communication by a plurality of packets having different packet lengths between the computers, and calculating a transfer delay time proportional to the packet length based on a difference in the transfer delay time. The time held by the computer is synchronized based on the calculation result.

【0019】なお、上記遅延時間計算手段による転送遅
延時間の計算においては、上記パケット長の異なる複数
のパケットに対する転送時間の差分を用いて、パケット
長に比例して生じる転送遅延時間を計算し、その遅延時
間成分を差し引いてパケット長に独立な転送遅延時間を
計算することを特徴とする。
In the calculation of the transfer delay time by the delay time calculating means, a transfer delay time generated in proportion to the packet length is calculated by using a difference between the transfer times of the plurality of packets having different packet lengths. It is characterized in that a transfer delay time independent of the packet length is calculated by subtracting the delay time component.

【0020】本発明に係る分散時刻同期方法およびこの
方法を利用した分散時刻同期システムでは、ネットワー
クを介して接続された2台のコンピュータ(ホストコン
ピュータ,時刻サーバ)の時刻同期において、複数の異
なるパケット長のパケットを交換する。パケットは、ま
ずホストコンピュータから時刻サーバにネットワークを
経由して送られ、時刻サーバで受け取られたパケット
は、ホストコンピュータに向けて送り返される。
In the distributed time synchronization method according to the present invention and the distributed time synchronization system using the method, in the time synchronization of two computers (host computer and time server) connected via a network, a plurality of different packets are synchronized. Exchange long packets. The packet is first sent from the host computer to the time server via the network, and the packet received by the time server is sent back to the host computer.

【0021】このパケットには、上記各コンピュータそ
れぞれが持っている時計により、そのコンピュータから
パケットが送出された時刻、および、そのコンピュータ
にパケットが到着した時刻が記入される。結果として、
パケットには4つの時刻情報が記入されることになる。
これら4つの時刻を、それぞれT1,T2,T3,T4
とする。
In this packet, the time at which the packet was sent from the computer and the time at which the packet arrived at the computer are written by the clocks of the computers. as a result,
Four pieces of time information are written in the packet.
These four times are respectively represented by T1, T2, T3, T4
And

【0022】すなわち、ホストコンピュータからパケッ
トが送り出されたときのホストコンピュータが持ってい
た時刻をT1、そのパケットが時刻サーバに受け取られ
たときに時刻サーバが持っていた時刻をT2、時刻サー
バがホストコンピュータにパケットを送り返したときに
時刻サーバが持っていた時刻をT3、時刻サーバから送
られたパケットがホストコンピュータに受け取られたと
きにホストコンピュータが持っていた時刻をT4とす
る。
That is, T1 is the time held by the host computer when the packet was sent from the host computer, T2 was the time held by the time server when the packet was received by the time server, and T2 was the time server. The time held by the time server when the packet is sent back to the computer is T3, and the time held by the host computer when the packet sent from the time server is received by the host computer is T4.

【0023】この作業を、パケット長の異なる複数のパ
ケットについて行い、それぞれのパケットに記入された
時刻から、ホストコンピュータから時刻サーバおよび時
刻サーバからホストコンピュータへのパケット転送遅延
を計算する。ここで、それぞれのパケットから計算され
る片道遅延時間には、ホストコンピュータと時刻サーバ
の持っている時計の時間差が含まれている。
This operation is performed for a plurality of packets having different packet lengths, and the packet transfer delay from the host computer to the time server and from the time server to the host computer is calculated from the times written in each packet. Here, the one-way delay time calculated from each packet includes a time difference between the clocks of the host computer and the time server.

【0024】このため、正確な片道遅延時間を直接的に
知ることはできないが、異なるパケット長のパケットに
ついて計算された片道遅延時間の差をとると、ホストコ
ンピュータ,時刻サーバの両コンピュータの持つ時間差
や、パケット長に独立な遅延時間成分は取り除かれ、パ
ケット長に比例した遅延時間のみが計算結果として得ら
れる。その結果、パケット長に比例した遅延時間とパケ
ット長の関係を決めている比例定数が求められる。
For this reason, it is not possible to directly know the exact one-way delay time. However, if the difference between the one-way delay times calculated for the packets having different packet lengths is taken, the time difference between the host computer and the time server is calculated. Alternatively, the delay time component independent of the packet length is removed, and only the delay time proportional to the packet length is obtained as a calculation result. As a result, a proportional constant that determines the relationship between the delay time and the packet length in proportion to the packet length is obtained.

【0025】このようにして、ホストコンピュータから
時刻サーバ,時刻サーバからホストコンピュータの2方
向それぞれの通信経路における片道遅延時間からパケッ
ト長に比例した遅延時間を計算し、それを取り除くこと
で、パケット長に比例した遅延時間が通信方向により異
なる場合に生じる時刻同期の誤差を取り除き、パケット
長によらない遅延時間成分のみを用いてより正確な時刻
同期が可能となる。
In this manner, the delay time proportional to the packet length is calculated from the one-way delay time in each of the two communication paths from the host computer to the time server and from the time server to the host computer, and the packet time is removed. The error of the time synchronization generated when the delay time proportional to is different depending on the communication direction is removed, and more accurate time synchronization can be performed using only the delay time component independent of the packet length.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、添付の図面に示す好適実施
例に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

【0027】図1は、本発明の一実施例に係る分散時刻
同期システムの基本構成を示す模式説明図である。図1
において、1010はホストコンピュータ、1020は
時刻サーバ、1030はパケット長の異なるパケット、
1040,1070,1080,1110は時刻記入
部、1050,1090はパケット送出部、1060,
1100はパケット受け取り部、1120はパケット長
に比例する遅延時間計算部、1130はホストコンピュ
ータ時刻補正部を示している。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the basic configuration of a distributed time synchronization system according to one embodiment of the present invention. FIG.
, 1010 is a host computer, 1020 is a time server, 1030 is a packet having a different packet length,
1040, 1070, 1080, 1110 are time entry units, 1050, 1090 are packet transmission units, 1060,
1100 is a packet receiving unit, 1120 is a delay time calculating unit proportional to the packet length, and 1130 is a host computer time correcting unit.

【0028】なお、図1は、ホストコンピュータ101
0,時刻サーバ1020の全体構成を示すものではな
く、本発明に直接関係する部分のみを示したものであ
り、実際には、図示されている構成要素以外に、各コン
ピュータ全体の制御を行う処理装置,ROMやRAMな
どの記憶装置,他の各種処理部が備えられている。
FIG. 1 shows a host computer 101.
0, it does not show the entire configuration of the time server 1020, but shows only those parts directly related to the present invention. Actually, processing for controlling the entire computer in addition to the illustrated components A device, a storage device such as a ROM and a RAM, and various other processing units are provided.

【0029】複数のパケット長の異なるパケットは、ホ
ストコンピュータ1010の時刻記入部1040によ
り、ホストコンピュータ1010の持っている時刻を記
入され、パケット送出部1050により、時刻サーバ1
020へ送出される。それらのパケットは、時刻サーバ
1020のパケット受け取り部1060により受け取ら
れ、ただちに時刻記入部1070により、時刻サーバ1
020の持っている時刻を記入される。
For a plurality of packets having different packet lengths, the time held by the host computer 1010 is entered by the time entry unit 1040 of the host computer 1010, and the time transmitted from the time server 1
020. Those packets are received by the packet receiving unit 1060 of the time server 1020, and immediately by the time entry unit 1070, the time server 1
020 is entered.

【0030】受け取り時刻を時刻サーバ1020の時刻
により記入されたパケットは、パケット送出の直前に時
刻記入部1080により時刻サーバ1020の時刻を記
入された上で、パケット送出部1090によりホストコ
ンピュータ1010に送出される。
For the packet in which the reception time is written by the time of the time server 1020, the time of the time server 1020 is written by the time writing unit 1080 immediately before sending the packet, and then the packet is sent to the host computer 1010 by the packet sending unit 1090. Is done.

【0031】そしてパケットは、ホストコンピュータ1
010のパケット受け取り部1100により受け取ら
れ、ホストコンピュータ1010の時刻記入部1110
により、ホストコンピュータ1010の持っている時刻
を記入される。この時点で、パケットには4つの時刻情
報が記入されており、図1の1040,1070,10
80,1110の4つの時刻記入部で記入された時刻を
それぞれ、T1,T2,T3,T4とする。
The packet is sent to the host computer 1
010 received by the packet receiving unit 1100, and the time entry unit 1110 of the host computer 1010.
Thus, the time held by the host computer 1010 is entered. At this point, four pieces of time information are written in the packet, and 1040, 1070, 1010 in FIG.
The times entered in the four time entry sections 80 and 1110 are referred to as T1, T2, T3 and T4, respectively.

【0032】すなわち、ホストコンピュータ1010か
らパケットが送出された時のホストコンピュータ101
0が持っていた時刻をT1、そのパケットが時刻サーバ
1020に受け取られたときに時刻サーバ1020が持
っていた時刻をT2、時刻サーバ1020がホストコン
ピュータにパケットを送り返したときに時刻サーバ10
20が持っていた時刻をT3、時刻サーバ1020から
送られたパケットがホストコンピュータ1010に受け
取られたときにホストコンピュータ1010が持ってい
た時刻をT4とする。
That is, the host computer 101 when a packet is transmitted from the host computer 1010
T1 is the time held by the time server 1020 when the packet was received by the time server 1020, and T2 is the time held by the time server 1020 when the packet was received by the time server 1020.
The time held by the host computer 1010 when the packet sent from the time server 1020 is received by the host computer 1010 is assumed to be T4.

【0033】これら4つの時刻情報をもとに、パケット
長に比例する遅延時間計算部1120で、パケット長に
比例した遅延時間成分を計算し、その値とT1,T2,
T3,T4をもとに図1のホストコンピュータ時刻補正
部1130でホストコンピュータ1010,時刻サーバ
1020の時刻同期を行う。図2に、パケット長に比例
する遅延時間計算部1120において行われる計算の手
順を示す。これに基づいて、具体的な計算方法を以下に
示す。
Based on these four pieces of time information, a delay time calculator 1120 that is proportional to the packet length calculates a delay time component proportional to the packet length, and calculates the value and T1, T2,
Based on T3 and T4, the host computer time correction unit 1130 in FIG. 1 synchronizes the time of the host computer 1010 and the time server 1020. FIG. 2 shows a calculation procedure performed by the delay time calculation unit 1120 proportional to the packet length. Based on this, a specific calculation method will be described below.

【0034】ホストコンピュータ1010と時刻サーバ
1020の持っている時刻の差をDとし、最短時間でホ
ストコンピュータ1010,時刻サーバ1020間を往
復したパケット長nのパケットに記入されているT1,
T2,T3,T4について考えると、前述の通り、 T2−T1=D+A1+B1*n (式1) T4−T3=−D+A2+B2*n (式2) のように表現できる。ここで、A1,B1,A2,B2
はそれぞれの方向の通信経路が持つ定数である。
The time difference between the host computer 1010 and the time server 1020 is represented by D, and T1 and T1, which are written in a packet having a packet length n that reciprocates between the host computer 1010 and the time server 1020 in the shortest time.
Considering T2, T3, and T4, as described above, T2-T1 = D + A1 + B1 * n (Equation 1) T4-T3 = -D + A2 + B2 * n (Equation 2) Here, A1, B1, A2, B2
Is a constant of the communication path in each direction.

【0035】従来のNTPを利用した分散時刻同期で
は、パケット転送のコンピュータAからコンピュータB
への片道遅延時間と、コンピュータBからコンピュータ
Aへの片道遅延時間とが等しいという仮定のもとにコン
ピュータA,コンピュータBの時計の時刻差、すなわ
ち、式1,式2のDを計算し、時刻の補正を行ってい
る。数式で表現すると、双方向の片道遅延時間が等しい
という仮定は、これも前述の通り、 A1+B1*n=A2+B2*n (式3) であり、この仮定のもとにホストコンピュータ,時刻サ
ーバ間の時計の時間差Dは、 D=((T2−T1)−(T4−T3))/2 (式4) と表現される。
In the conventional distributed time synchronization using NTP, the computer A from the packet transfer
The time difference between the clocks of the computer A and the computer B, that is, D in Expressions 1 and 2, is calculated on the assumption that the one-way delay time to the computer and the one-way delay time from the computer B to the computer A are equal. The time is being corrected. Expressed by a mathematical expression, the assumption that the one-way delay time in both directions is equal is A1 + B1 * n = A2 + B2 * n (Equation 3) as described above, and based on this assumption, the relationship between the host computer and the time server is obtained. The time difference D of the clock is represented by D = ((T2-T1)-(T4-T3)) / 2 (Equation 4).

【0036】本発明に係る分散時刻同期システムでは、
上述の式3で表現されているB1*nおよびB2*nの
項を取り除き、A1=A2という仮定のもとにコンピュ
ータ間の時計の時間差Dを計算する。その実現方法を以
下に示す。
In the distributed time synchronization system according to the present invention,
The terms B1 * n and B2 * n expressed in the above equation 3 are removed, and the time difference D of the clock between the computers is calculated on the assumption that A1 = A2. The method of realizing this will be described below.

【0037】ホストコンピュータ1010,時刻サーバ
1020間で、異なるパケット長を持つパケット(例え
ば、パケット長mおよびn、ここでm>n)を用いて上
と同様の通信を行い、それぞれのパケットに記入される
時刻をパケット長mのパケットに対してT1m,T2
m,T3m,T4mとし、パケット長nのパケットに対
してT1n,T2n,T3n,T4nとすると、これら
パケットに記入された時刻間には、以下の関係が成り立
つ。
Communication similar to the above is performed between the host computer 1010 and the time server 1020 using packets having different packet lengths (for example, packet lengths m and n, where m> n), and writing in each packet. Time T1m, T2 for a packet of packet length m
m, T3m, and T4m, and T1n, T2n, T3n, and T4n for a packet having a packet length n, the following relationship is established between the times written in these packets.

【0038】 パケット長mのパケットについて: T2m−T1m=D+A1+B1*m (式5) T4m−T3m=−D+A2+B2*m (式6) パケット長nのパケットについて: T2n−T1n=D+A1+B1*n (式7) T4n−T3n=−D+A2+B2*n (式8)For a packet of packet length m: T2m−T1m = D + A1 + B1 * m (Equation 5) T4m−T3m = −D + A2 + B2 * m (Equation 6) For a packet of packet length n: T4n-T3n = -D + A2 + B2 * n (Equation 8)

【0039】ここで、式5,式7より、 B1=((T2m−T1m)−(T2n−T1n))/(m−n) (式9) また、式6,式8より、 B2=((T4m−T3m)−(T4n−T3n))/(m−n) (式10) というように、B1,B2の値が計算できる。Here, from Equations (5) and (7), B1 = ((T2m−T1m) − (T2n−T1n)) / (mn) (Equation 9) Also, from Equations (6) and (8), B2 = ( (T4m-T3m)-(T4n-T3n)) / (mn) The values of B1 and B2 can be calculated as follows.

【0040】そこで、 A1=A2 (式11) という仮定のもとに、式7,式8,式9,式10より、
ホストコンピュータ,時刻サーバ間の時計の時刻差D
を、以下の計算で求めることができる(処理1121〜
1124)。
Then, under the assumption that A1 = A2 (Equation 11), from Equations 7, 8, 9, and 10,
Time difference D between clock between host computer and time server
Can be obtained by the following calculation (processing 1121 to
1124).

【0041】 D=(((T2n−T1n)−(T4n−T3n))−B1*n+B2*n)/2 =(((T2n−T1n)−(T4n−T3n))−((T2m−T1m)−(T2n −T1n)−(T4m−T3m)+(T4n−T3n))*n/(m−n))/2 (式12)D = (((T2n−T1n) − (T4n−T3n)) − B1 * n + B2 * n) / 2 = ((((T2n−T1n) − (T4n−T3n)) − ((T2m−T1m) − (T2n−T1n) − (T4m−T3m) + (T4n−T3n)) * n / (mn)) / 2 (Equation 12)

【0042】このように、従来の方法では、式3が成り
立つことを仮定して式4のようにコンピュータ間の時計
の時刻差Dを求めていたが、本発明に係る分散時刻同期
システムでは、異なるパケット長のパケットの転送時間
から、式11が成り立つことを仮定して、式12の計算
で上記時刻差Dを求めている。
As described above, in the conventional method, the time difference D between the clocks of the computers is calculated as in Expression 4 on the assumption that Expression 3 is satisfied. However, in the distributed time synchronization system according to the present invention, Assuming that Expression 11 is satisfied from the transfer times of packets having different packet lengths, the time difference D is obtained by the calculation of Expression 12.

【0043】従って、本発明に係る分散時刻同期システ
ムでは、B1がB2と違う値を持つ場合に、従来の方法
で求めた片道移転時間と実際の片道遅延時間との間で生
じていた誤差を取り除き、より正確な時刻同期を行うこ
とが可能になる。
Therefore, in the distributed time synchronization system according to the present invention, when B1 has a value different from B2, the error generated between the one-way transfer time obtained by the conventional method and the actual one-way delay time is reduced. It becomes possible to perform more accurate time synchronization.

【0044】上記実施例によれば、ネットワークを介し
て接続されているホストコンピュータ1010,時刻サ
ーバ1020間でパケットを転送したときの転送遅延時
間から、パケット長に比例する遅延時間成分を計算によ
り取り除き、それをもとにホストコンピュータ101
0,時刻サーバ1020の時刻を合わせることができる
ので、往きと帰りの通信経路におけるパケット長に比例
する遅延時間成分の違いにより生じる時刻同期の誤差を
取り除き、より正確な分散時刻同期を行うことが可能に
なる。
According to the above embodiment, the delay time component proportional to the packet length is removed by calculation from the transfer delay time when a packet is transferred between the host computer 1010 and the time server 1020 connected via the network. And the host computer 101 based on the
0, since the time of the time server 1020 can be synchronized, it is possible to remove the time synchronization error caused by the difference in the delay time component proportional to the packet length in the forward and return communication paths, and to perform more accurate distributed time synchronization. Will be possible.

【0045】なお、上記実施例は本発明の一例を示した
ものであり、本発明はこれに限定されるべきものではな
いことは言うまでもない。
The above embodiment is an example of the present invention, and it goes without saying that the present invention is not limited to this.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、ネットワークを介して接続されているホストコ
ンピュータ、時刻サーバなどのような、2台のコンピュ
ータ間でパケットを転送したときの転送遅延時間から、
パケット長に比例する遅延時間成分を計算により取り除
き、それをもとに2台のコンピュータの時刻を合わせる
ことができるので、往きと帰りの通信経路におけるパケ
ット長に比例する遅延時間成分の違いにより生じる時刻
同期の誤差を取り除き、より正確な分散時刻同期を行う
ことができる。
As described above in detail, according to the present invention, when a packet is transferred between two computers, such as a host computer and a time server, connected via a network. From the transfer delay time,
The delay time component proportional to the packet length is removed by calculation, and the time of the two computers can be adjusted based on the calculation. Therefore, the difference is caused by the difference in the delay time component proportional to the packet length in the forward and return communication paths. Time synchronization errors can be removed and more accurate distributed time synchronization can be performed.

【0047】すなわち、ある通信経路に対して、パケッ
ト長に独立な遅延と、パケット長に比例した遅延成分を
計算することができるので、任意のパケット長を持った
パケットが経験する転送の片道遅延の最短時間を、実際
にパケットを送受信することなく、計算により推測する
ことができる。
That is, for a communication path, a delay independent of the packet length and a delay component proportional to the packet length can be calculated, so that a one-way delay of transfer experienced by a packet having an arbitrary packet length can be calculated. Can be estimated by calculation without actually transmitting and receiving packets.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る分散時刻同期システム
の基本構成を示す模式説明図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a basic configuration of a distributed time synchronization system according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1中のパケット長に比例する遅延時間計算部
1120において行われる計算の手順を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a calculation procedure performed by a delay time calculation unit 1120 proportional to a packet length in FIG.

【図3】従来のNTP方式による分散時刻同期システム
の基本構成を示す模式説明図である。
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram showing a basic configuration of a conventional distributed time synchronization system using the NTP method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1010 ホストコンピュータ 1020 時刻サーバ 1030 パケット長の異なるパケット 1031 パケット長mのパケット 1032 パケット長nのパケット 1040,1070,1080,1110 時刻記入部 1050,1090 パケット送出部 1060,1110 パケット受け取り部 1120 パケット長に比例する遅延時間計算部 1130 ホストコンピュータ時刻補正部 1121 時刻情報読み取り 1122 片道遅延時間の差分計算 1123 パケット長に比例した片道遅延時間成分の計
算 1124 パケット長に独立した片道遅延時間成分の計
1010 Host computer 1020 Time server 1030 Packets of different packet lengths 1031 Packets of m length 1032 Packets of n length packets 1040, 1070, 1080, 1110 Time entry units 1050, 1090 Packet transmission units 1060, 1110 Packet reception units 1120 packet length Proportional delay time calculation unit 1130 Host computer time correction unit 1121 Time information reading 1122 One-way delay time difference calculation 1123 Calculation of one-way delay time component proportional to packet length 1124 Calculation of one-way delay time component independent of packet length

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06F 15/177 680 H04L 11/20 102Z 9A001 H04L 7/00 G06F 1/04 351B Fターム(参考) 2F002 AA00 AD07 AF01 FA16 GA06 5B045 BB24 BB58 CC09 5B089 GA21 GB02 HA10 JA40 JB22 KA13 KB11 5K030 GA11 KA21 LA15 MB11 5K047 AA11 AA18 BB15 9A001 BB01 BB04 CC08 JJ05 JJ12──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G06F 15/177 680 H04L 11/20 102Z 9A001 H04L 7/00 G06F 1/04 351B F-term (Reference) 2F002 AA00 AD07 AF01 FA16 GA06 5B045 BB24 BB58 CC09 5B089 GA21 GB02 HA10 JA40 JB22 KA13 KB11 5K030 GA11 KA21 LA15 MB11 5K047 AA11 AA18 BB15 9A001 BB01 BB04 CC08 JJ05 JJ12

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ネットワークを介して接続されている2
台以上のコンピュータの間での時刻同期方法であって、
前記2台以上のコンピュータの間でパケット長の異なる
複数のパケットにより通信を行い、該パケット長の異な
る複数のパケットの転送遅延時間の違いに基づいて、前
記それぞれのコンピュータの保持している時刻を同期さ
せることを特徴とする分散時刻同期方法。
1. A system connected via a network.
A time synchronization method between two or more computers,
The two or more computers communicate with each other using a plurality of packets having different packet lengths, and based on a difference in transfer delay time between the plurality of packets having the different packet lengths, a time held by each of the computers is determined. A distributed time synchronization method characterized by synchronizing.
【請求項2】 前記転送遅延時間を計算する際に、前記
パケット長の異なる複数のパケットに対する転送時間の
差分を用いてパケット長に比例して生じる転送遅延時間
を計算し、その遅延時間成分を差し引いてパケット長に
独立な転送遅延時間を計算することを特徴とする請求項
1に記載の分散時刻同期方法。
2. When calculating the transfer delay time, a transfer delay time generated in proportion to a packet length is calculated using a difference in transfer time for a plurality of packets having different packet lengths, and the delay time component is calculated. 2. The distributed time synchronization method according to claim 1, wherein a transfer delay time independent of a packet length is calculated by subtracting the transfer delay time.
【請求項3】 ネットワークを介して接続されている2
台以上のコンピュータの間での時刻同期を行うためのシ
ステムであって、少なくとも前記コンピュータの1台
に、前記コンピュータ間でパケット長の異なる複数のパ
ケットにより通信を行い、その転送遅延時間の違いに基
づいてパケット長に比例する転送遅延時間を計算する遅
延時間計算手段を備え、該遅延時間計算手段の計算結果
に基づいて、当該コンピュータの保持している時刻を同
期させることを特徴とする分散時刻同期システム。
3. A connection 2 via a network.
A system for performing time synchronization between two or more computers, wherein at least one of the computers communicates with a plurality of packets having different packet lengths between the computers, and the difference in transfer delay time is determined. Distributed time calculating means for calculating a transfer delay time proportional to the packet length based on the calculated time, and synchronizing the time held by the computer based on the calculation result of the delay time calculating means. Synchronization system.
【請求項4】 前記遅延時間計算手段による転送遅延時
間の計算においては、前記パケット長の異なる複数のパ
ケットに対する転送時間の差分を用いて、パケット長に
比例して生じる転送遅延時間を計算し、その遅延時間成
分を差し引いてパケット長に独立な転送遅延時間を計算
することを特徴とする請求項3に記載の分散時刻同期シ
ステム。
In the calculation of the transfer delay time by the delay time calculation means, a transfer delay time generated in proportion to a packet length is calculated by using a difference in transfer time for a plurality of packets having different packet lengths, 4. The distributed time synchronization system according to claim 3, wherein a transfer delay time independent of a packet length is calculated by subtracting the delay time component.
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