JP2010272071A

JP2010272071A - 端末装置

Info

Publication number: JP2010272071A
Application number: JP2009125489A
Authority: JP
Inventors: Tadamichi Kumazaki; 格通熊崎
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2009-05-25
Publication date: 2010-12-02

Abstract

【課題】うるう秒の挿入を不具合なく行う時計部をもつ端末装置を提供する。
【解決手段】外部装置１から時刻情報とうるう秒が挿入されることを示すフラグ情報ＬＩを受信する通信部２１と、通信部が受信した時刻情報に基づいてタイムスタンプを生成する時計部２３と、フラグ情報がうるう秒の挿入を示していることを検出する検出部２４と、検出部がフラグ情報がうるう秒の挿入を示していることを検出したら、うるう秒が挿入される所定時刻から日付変更時刻までの時計部が生成するタイムスタンプを、時間が逆行することなく連続して増加するタイムスタンプに補正する補正部２５を有する端末装置。
【選択図】図１

Description

この発明は、他の端末装置と同期をとる端末装置に関する。

時刻情報はシステムを運用するために不可欠な要素であり、データを集中管理するようなシステムや、報道・放送システムではより正確な時刻が求められる。
時刻データは、原子時計を用いた高精度時刻系を親とし、親から正確な時刻を受け取り、自身の時刻を校正する子が存在する。ＰＣ等の電子機器の時刻同期にはＮＴＰ（Network Time Protocol）が用いられ、自身の上位端末（親）からデータを受け取り、自身（子）の時刻を合わせる。親となるサーバのことをＮＴＰサーバと呼び、その動作、ＮＴＰの扱い方は各端末に委ねられている。このように、上位端末（親）と下位端末（子）との間で時刻同期を行う同期システムに関する技術が知られている。

特許文献１は、通信負荷をかけず、複数のサーバと容易に時刻同期を行うことのできるサーバおよびクライアント間の時刻同期方法を提供する。

特開２００３−１０８５３９号公報

しかし、実際のサーバ端末とクライアント端末とからなる同期システムにおいて、うるう秒の挿入を行って、地球の自転速度と原子時計の高精度時刻系との間の調整を行う必要がある。特許文献１の従来技術は、うるう秒の調整について、何も記載されていないという問題がある。

本発明は、うるう秒の挿入を不具合なく行う時計部をもつ端末装置を提供することを目的とする。

課題を解決する一実施形態は、
外部装置（１）から、時刻情報と、うるう秒が挿入されることを示すフラグ情報（ＬＩ）を受信する通信部（２１）と、
前記通信部が受信した時刻情報に基づいてタイムスタンプを生成する時計部（２３）と、
前記フラグ情報がうるう秒の挿入を示していることを検出する検出部（２４）と、
前記検出部が前記フラグ情報がうるう秒の挿入を示していることを検出したら、うるう秒が挿入される所定時刻から日付変更時刻までの前記時計部が生成するタイムスタンプを、時間が逆行することなく連続して増加するタイムスタンプに補正する補正部（２５）と、
を具備することを特徴とする端末装置である。

クライアント端末において、うるう秒が挿入されるタイムスタンプを、時間が逆行することなく連続して増加するタイムスタンプに補正することにより、うるう秒が挿入されても、タイムスタンプの矛盾や時刻の逆行によるプログラムの反復動作を回避することができる。

本発明の一実施形態に係るサーバ側の端末装置とクライアント側の端末装置による同期システムの一例を示すブロック図。本発明の一実施形態に係る同期システムにおけるうるう秒の扱いであるスリープ処理の一例を示すタイムチャート。本発明の一実施形態に係る同期システムにおけるサーバ装置でのうるう秒の扱いであるスリープ処理の一例を示すタイムチャート。本発明の一実施形態に係る同期システムにおけるサーバ装置でのうるう秒の扱いであるスリープ処理の一例を示すフローチャート。本発明の一実施形態に係る同期システムにおける端末装置でのうるう秒の扱いである補正処理の一例を示すタイムチャート。本発明の一実施形態に係る同期システムにおける実時間、ＮＴＰサーバ時間、クライアント時間、データ補正区間の関係の一例を示す対照表。本発明の一実施形態に係る同期システムにおける端末装置での補正処理の一例を示すタイムチャート。本発明の一実施形態に係る同期システムにおける端末装置での補正処理の一例を示すフローチャート。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（構成）
図１は、本発明の一実施形態に係るサーバ側の端末装置とクライアント側の端末装置による同期システムの一例を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る同期システムは、複数のサーバ装置１，４とこれにインターネット３を介して接続される複数のクライアント端末２，５を有している。

サーバ装置１は、現在時刻を計時する基準時計１３と、うるう秒の挿入であることを示す２ビットのフラグ情報であるＬＩ（Leap Indicator）を生成するＬＩ生成部１２と、時刻情報を基準時計１３から取得する時刻取得部１１を有している。

また、サーバ装置１に例えばインターネット３を介しているクライアント端末２は、ＴＣＰ／ＩＰインターフェース２１と、全体の動作を制御するＣＰＵ２２と、サーバ装置１から供給された時刻情報に基づいて現在時刻を計時する時計部２３と、サーバ装置１から供給されるフラグ情報ＬＩを検出するＬＩ検出部２４と、フラグ情報ＬＩに基づいてと時計部２３が計時した時刻情報を補正する時刻補正部２５を有している。

はじめに、本発明に係る一実施形態である同期システムが扱う『うるう秒』について説明する。すなわち、地球の自転速度が不規則なため、原子時計を用いた高精度時刻系と、地球の自転に基づく時刻系との差が生じる。その差が±０.９秒に収まるよう調節するべく、原子時計を１秒調節するが、この調節のための１秒をうるう秒と呼ぶ。うるう秒の対策として、２３：５９：６０を挿入する、または、２３：５９：５９を二回発信する、または削除するなどの措置を行って、協定世界時（以下、“実時間”と表記する）を維持する。

（スリープ処理）
次に、主にＮＴＰサーバ等のサーバ装置１で行われている、うるう秒対策であるスリープ処理について、図面を用いて説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る同期システムにおけるうるう秒の扱いであるスリープ処理の一例を示すタイムチャート、図３は、同じく同期システムにおけるサーバ装置でのうるう秒の扱いであるスリープ処理の一例を示すタイムチャート、図４は、同じくサーバ装置でのうるう秒の扱いであるスリープ処理の一例を示すフローチャートである。

ＮＴＰサーバ等のサーバ装置１において、図１に示すように、うるう秒が実施された場合、デジタル機器は存在しない２３：５９：６０を扱うことができない。従って、そのため、図２に示すように、２３：５９：５９を二回発信し、二回目の２３：５９：５９を２３：５９：６０として扱うことが多い。

この動作を、そのままＮＴＰサーバ以下のクライアント端末２等に適用すると、この間処理されたデータのタイムスタンプを保障することができない。すなわち、同じ時間（２３：５９：５９）が繰り返されるため、２３：５９：５９.００をトリガーとしたプログラム（Work）が二度実行されてしまい、処理された実時間は後でも、タイムスタンプは前になるケースが起きる。

従って、クライアント端末２では、一つの方法として、図３に示すようなスリープ処理が図４のフローチャートに示すような手順により行われる。サーバ装置１において、一例として、基準時計１３により生成される時刻情報は、時刻取得部１１により取得する。また、ＬＩ生成部１２は、基準時計１３により生成される時刻情報に基づいて、本日がうるう秒を挿入する日か否かを判断して、うるう秒が挿入されることを示すフラグ情報ＬＩを“１”か“０”かに決定する。時刻取得部１１は、時刻情報とフラグ情報ＬＩをパケットとして、ＴＣＰ／ＩＰインターフェース１４を介して、クライアント端末２に送信する。

クライアント端末２において、ＣＰＵ２２は、ＴＣＰ／ＩＰインターフェース２１を介して、時刻情報とフラグ情報ＬＩを受ける。また、ＣＰＵ２２は、時刻情報に基づいて日付変更を検出すると(ステップＳ１１)、フラグ情報ＬＩ＝“１”であるかどうかを判断する(ステップＳ１２)。ＣＰＵ２２は、フラグ情報ＬＩ＝“０”であり、うるう秒を挿入する日ではないと判断すれば、ステップＳ１６に進み、通常の動作を行う。

しかし、ＣＰＵ２２は、フラグ情報ＬＩ＝“１”であって、うるう秒を挿入する日であると判断すれば、クライアント時間が、２３：５９：５９．９９になったかどうかを監視する(ステップＳ１３)。ＣＰＵ２２は、２３：５９：５９．９９になったことを確認すれば、割込み処理を行い、図３に示すようにクラアント時間を停止してスリープ状態にする(ステップＳ１４)。ＣＰＵ２２は、１秒後、クライアント時間を再開して(ステップＳ１５)、実時間は、００：００：００．００となり、通常動作に移行する(ステップＳ１６)。

このように、クライアント端末２においては、一例として、上述したスリープ処理を行うことで時計部２３の時計処理において、うるう秒の挿入を実現する。
しかし、特に、時刻を２３：５９：５９．９９としてＣＰＵ２２がスリープしている間（１秒間）は、時刻の管理を行うことができないため、ソートの矛盾や、プログラム動作を管理できない等の問題を引き起こす可能性が残ってしまう。

（補正処理）
次に、本発明の一実施形態に係る同期システムにおける端末装置でのうるう秒の扱いである補正処理の一例を図面を用いて詳細に説明する。
図５は、本発明の一実施形態に係る同期システムにおける端末装置でのうるう秒の扱いである補正処理の一例を示すタイムチャート、図６は、同じく同期システムにおける実時間、ＮＴＰサーバ時間、クライアント時間、データ補正区間の関係の一例を示す対照表、図７は、同じく端末装置での補正処理の一例を示すタイムチャート、図８は、同じく端末装置での補正処理の一例を示すフローチャートである。

ここでは、うるう秒を挿入する際に、タイムスタンプを補正することにより、上述したスリープ処理では得ることができなかった『タイムスタンプの前後性を保障』するものである。すなわち、図５、図６および図７において、『実時間』、『ＮＴＰサーバ時間』、『クライアント時間』、『補正タイムスタンプ』が比較可能に表されている。

端末装置２におけるタイムスタンプの補正処理は、図５に示すように、一例として、Ａ地点からＦ地点の２秒間のタイムスタンプを１秒間のタイムスタンプとして補正することにより、Ａ地点からＦ地点の間のタイムスタンプの前後性を保障するものである。

これにより、ＮＴＰサーバのうるう秒挿入時のように、同じ時刻が２度あらわれることもなく、また、上述したスリープ処理のように、１秒間の停止期間が生じることも無いため、タイムスタンプの前後性を保障することができ、特に、プログラム動作を管理できなくなるという不具合もなくなる。

特に、具体的な数値については、図６の対照表において明らかである。
クライアント端末２において、ＣＰＵ２２は、ＴＣＰ／ＩＰインターフェース２１を介して、時刻情報とフラグ情報ＬＩを受ける。また、ＣＰＵ２２は、時刻情報に基づいて日付変更を検出すると(ステップＳ１１)、フラグ情報ＬＩ＝“１”であるかどうかを判断する(ステップＳ１２)。ＣＰＵ２２は、フラグ情報ＬＩ＝“０”であり、うるう秒を挿入する日ではないと判断すれば、ステップＳ１６に進み、通常の動作を行う。

しかし、ＣＰＵ２２は、フラグ情報ＬＩ＝“１”であって、うるう秒を挿入する日であると判断すれば、クライアント時間が、２３：５９：５９．００になったかどうかを監視する(ステップＳ２１)。ＣＰＵ２２は、２３：５９：５９．００になったことを確認すれば、割込み処理を行い、図５、図６、図７に示すようにクラアント時間を停止してスリープ状態にした上で、時刻２３：５９：５９．００から時刻００：００：００．００までの補正タイムスタンプを生成する(ステップＳ２２)。

すなわち、時刻補正部２５は、世界協定時における２３：５９：５９.００〜２３：５９：６０.００〜００：００：００.００までの２秒間を擬似的に１秒と認識して補正タイムスタンプＰ’を生成する。補正タイムスタンプＰ’は、
Ｐ’＝補正開始時刻（２３：５９：５９.００）＋（経過時間Ｐ÷２ [s]）
で表される。経過時間Ｐとは、補正開始時刻から経過した時間をいう。また、このときのＣＰＵクロックは、一例として、１０^−９秒〜１０^−１２秒の高精度タイマーが使用される。

図６のデータ補正区間は、一例として、Ｂ地点を２３：５９：５９．２５、Ｃ地点を２３：５９：５９．４２、Ｄ地点を２３：５９：５９．６７、Ｅ地点を２３：５９：５９．７５としており、各地点において、タイムスタンプを要求されると、それぞれの補正されたタイムスタンプを供給することで、時刻の前後性を保障している。

また、図７の例においては、時刻補正部２５は、Ｂ地点を０.５秒とし、Ｂ地点のタイムスタンプを生成する際は、２３：５９：５９.００＋（０.５÷２）＝２３：５９：５９.２５となり、補正タイムスタンプとして２３：５９：５９.２５を生成する。また、Ｃ’地点の補正タイムスタンプは、２３：５９：５９.６５となる。これにより、地点Ｂ、地点Ｃ’の前後性が確保されることがわかる。

その後、ＣＰＵ２２および時刻補正部２５は、２秒の経過時間を検出した後に(ステップＳ２３)、通常動作に移行する(ステップＳ１６)。
このように、本発明の一実施形態に係るクライアント端末２においては、うるう秒が挿入されるタイムスタンプを、時間が逆行することなく連続して増加するタイムスタンプに補正することにより、うるう秒が挿入されても、タイムスタンプの矛盾や時刻の逆行によるプログラムの反復動作を回避することが可能となる。

以上記載した様々な実施形態は複数同時に実施することが可能であり、これらの記載により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。

１…サーバ装置、２…クライアント端末、３…インターネット、１１…時刻取得部、１２…ＬＩ生成部、１３…基準時計、１４…ＴＣＰ／ＩＰインターフェース、２１…ＴＣＰ／ＩＰインターフェース、２２…ＣＰＵ、２３…時計部、２４…ＬＩ検出部、２５…時刻補正部。

Claims

外部装置から、時刻情報と、うるう秒が挿入されることを示すフラグ情報を受信する通信部と、
前記通信部が受信した時刻情報に基づいてタイムスタンプを生成する時計部と、
前記フラグ情報がうるう秒の挿入を示していることを検出する検出部と、
前記検出部が前記フラグ情報がうるう秒の挿入を示していることを検出したら、うるう秒が挿入される所定時刻から日付変更時刻までの前記時計部が生成するタイムスタンプを、時間が逆行することなく連続して増加するタイムスタンプに補正する補正部と、
を具備することを特徴とする端末装置。