JP2011523320A - 分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するための方法 - Google Patents

Abstract

分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信する方法が、以下の１つまたは複数を含む：中央エンティティにおいて少なくとも１つの電気パルスを生成すること、この少なくとも１つの電気パルスをサブアセンブリに配信すること、サブアセンブリにおいて、この少なくとも１つの電気パルスを受信すること、サブアセンブリにおいて、この少なくとも１つの電気パルスが受信されると、ローカル周波数カウンタの値に対応する受信カウンタ値を記録すること、中央エンティティに照会して、この少なくとも１つの電気パルスが生成された時点に対応する生成時間値を得ること、および生成時間値、受信カウンタ値、ならびにローカル周波数カウンタの現在のカウンタ値を使用してグローバル時間値を算出すること。

Description

本発明は、一般に、分散アーキテクチャ内で基準クロックを使用することに関する。

分散アーキテクチャの例には、周波数配信のための中央クロックを有するテレコム通信（テレコム）スイッチが含まれる。そのようなデバイスおよびシステムは、例えば、データが同期されたレートで伝送されることを確実にするようにネットワークを同期するのに使用される。進化するアプリケーションにおいて、そのようなデバイスおよびシステムは、ネットワークを現在の時刻に同期させる必要がある。そのようなアプリケーションにおいて、ネットワークを非常に正確な仕方で時刻に同期させる必要性がしばしば存在する。

同期光ネットワーキング（ＳＯＮＥＴ）は、高度なネットワーク管理、および標準の光インタフェースを提供するインテリジェントなシステムを指す。ブロードバンドＩＳＤＮ（Ｂ−ＩＳＤＮ）標準において指定されるＳＯＮＥＴバックボーンは、Ｔ１ラインとＴ３ラインを統合するのに広く使用されている。このため、ＳＯＮＥＴは、光ファイバケーブル上で比較的長い距離にわたって大量のトラフィックを伝送するように設計された物理層ネットワーク技術である。したがって、ＳＯＮＥＴは、前述したとおり、ネットワーク全体にわたって周波数を同期させるのに使用される。

本発明の以上の目的および利点は、様々な例示的な実施形態によって達せられることが可能な目的および利点を例示するものであり、実現され得る可能な利点を網羅することも、限定することも意図していない。このため、様々な例示的な実施形態のこれらおよびその他の目的および利点は、本明細書の説明から明白となり、あるいは本明細書で具体化された、または当業者に明白である可能性がある任意の変形に鑑みて修正される様々な例示的な実施形態を実施することから知ることができる。したがって、本発明は、本明細書で示され、様々な例示的な実施形態において説明される新規な方法、構成、組合せ、および改良に存する。

分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するための方法が現在必要とされていることに鑑みて、様々な例示的な実施形態の簡単な概要を提示する。

以下の概要においていくつかの簡略化および省略が行われるが、この概要は、様々な例示的な実施形態の一部の態様を強調し、概説することを意図しており、本発明の範囲を限定することは意図していない。当業者が、本発明の概念を製作し、使用することを可能にするのに十分な、好ましい例示的な実施形態の詳細な説明が、以降のセクションにおいて述べられる。

様々な例示的な実施形態は、ネットワーキング要素内の、ラインカードなどの分散処理モジュールに非常に正確な時刻同期を実現する。この能力は、同一のタイムベースを使用する別々のモジュール上でタイムスタンプを生成することが所望される場合に有益である。例えば、そのような能力は、ときとして、イングレスインタフェースモジュールからイグレスインタフェースモジュールへのパケット伝送を時間調整するのに使用される。同様に、様々な例示的な実施形態が、ＩＥＥＥ１５８８ｖ２などのネットワーク全体の時間プロトコルをサポートするのに使用される。ＩＥＥＥ１５８８ｖ２時刻同期は、様々な製品において、ネットワークノードの同期を実現するのに使用されている。

ＳＯＮＥＴは、ネットワークノードの正確な周波数同期または同調のために明確に定義されたクロック周波数配信を有する。しかし、イーサネット（登録商標）インタフェースが、ネットワークノードにおいてＳＯＮＥＴインタフェースに取って代わっている。このため、同期の様々なアプローチがますます必要とされている。

時刻同期と同調の両方を配信するためのパケットベースの方法が、現行の実施形態において実施されている。例えば、ネットワークタイミングプロトコル（ＮＴＰ）が、時刻同期のためにイーサネット（登録商標）パケットにタイムスタンプを押すのに使用されている。しかし、レイヤ３におけるＮＴＰによって生成されたタイムスタンプは、しばしば、不正確さをもたらす。このことは、タイムスタンプ生成から実際のパケット伝送までの間にそれらのパケットが経験する遅延の変動に起因する。

また、ＮＴＰの完全に標準準拠の実施形態も、０．５Ｈｚという最大パケットレートに制限される。この制限は、初期獲得時間を長くするとともに、全体的な精度を低下させる。ＮＴＰは、１０ｍｓ範囲内の精度を提供することができているが、１マイクロ秒の精度を実現することが望ましい。

ＩＥＥＥ１５８８ｖ２は、より正確であるため、しばしば、ＮＴＰより好ましい。このことは、ＩＥＥＥ１５８８ｖ２が、より高いパケットレートをサポートし、レイヤ１で機能するため、当てはまる。このことは、ＩＥＥＥ１５８８ｖ２が、物理受信インタフェースおよび物理送信インタフェースにおいてイーサネット（登録商標）パケットにタイムスタンプを押すことを可能にして、より高い精度をもたらす。

残念ながら、ネットワーク遅延は、大きいネットワークにおいて変動する。この変動性は、ＩＥＥＥ１５８８ｖ２時刻精度に問題をもたらす。様々な実施形態は、トランスペアレントクロックおよびバウンダリクロックを使用して、この問題に対処する。このことは、図１および図２に関連して、より詳細に説明される。

これまで、共通タイムベースの非常に正確な配信は、テレコムシステムにおいて、通常、実施されてこなかった。そのようなシステムの、ラインカードなどのサブアセンブリが、時間値を所望すると、その時間値は、通常、サブアセンブリの電源が投入された時点でメッセージングシステムを介して配信された。そのようなアプローチは、各サブアセンブリのタイムベースが、互いに数ミリ秒の範囲内であることを可能にする。しかし、それより高い精度は、そのようなシステムにおいては不確実である。

以上によれば、様々な例示的な実施形態が、パケットベースのタイムスタンプを使用して、ネットワーク全体にわたって時刻を同期する。そのような実施形態において、タイムスタンプが物理ポートの可能な限り近くで生成されることが望ましい。

テレコムシステムのアーキテクチャの現行の実施形態では、中央クロックモジュールが、システムバックプレーンを介してすべてのサブアセンブリに配信される周波数基準を提供する。したがって、様々な例示的な実施形態は、共通周波数が要求される場合にサブアセンブリに関する周波数基準を使用する。しかし、以上のアーキテクチャは通常、ネットワーク全体にわたる共通周波数の配信を確実にするものの、それらのサブアセンブリの間で時刻同期をもたらさない。このように、様々な例示的な実施形態は、システムバックプレーンを介してすべてのサブアセンブリに配信される周波数基準に関連してサブアセンブリの間で時刻を同期する。

ノード内のメッセージングベースのシステムが、前述したとおり、時間基準を配信するのに使用される。しかし、そのようなシステムの精度は、メッセージングキューおよびプロセス優先順位による悪影響を受ける。したがって、メッセージングベースのシステムは、時刻配信および同期に関して所望される精度を実現することができない。

分散アーキテクチャの一部の現行の実施形態において、リアルタイムクロックモジュールが中央モジュールにおいて提供される。一部のそのような実施形態において、リアルタイムクロックモジュールは、共通メモリアドレスを介してサブアセンブリによってアクセスされ得る。このことは、サブアセンブリが、正しい時間値が必要とされる場合に、１つのロケーションからその値を得ることを可能にする。しかし、このアーキテクチャは、テレコムデバイスにおいて一般に利用可能ではない。

様々な例示的な実施形態が、以上の欠点を克服する。したがって、様々な例示的な実施形態が、サブアセンブリ上で周波数基準を利用することによって、既存のテレコムシステムに存在しないサブアセンブリ間の非常に正確な時刻同期を実現する。

様々な例示的な実施形態をよりよく理解するために、添付の図面が参照される。

トランスペアレントクロックを含む分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するための方法の例示的な実施形態を示す概略図である。 バウンダリクロックを含む分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するための方法の例示的な実施形態を示す概略図である。 電気クロックパルス信号および時刻パルス信号を含む分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するためのシステムの第１の例示的な実施形態を示す概略図である。 電気クロックパルス信号および時刻パルス信号を含む分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するための方法の第１の例示的な実施形態を示す流れ図である。 電気クロックパルス信号および時刻パルス信号を含む分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するためのシステムの第２の例示的な実施形態を示す概略図である。 電気クロックパルス信号および時刻パルス信号を含む分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するための方法の第２の例示的な実施形態を示す流れ図である。

次に、同様の参照符号が同様の構成要素またはステップを参照する図面を参照して、様々な例示的な実施形態の広い態様が開示される。

図１は、トランスペアレントクロック１１５を含む分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するための方法の例示的な実施形態を示す概略図１００である。概略図１００は、ネットワーククラウド１０５を含む。ネットワーククラウド１０５は、マスタクロック１１０、トランスペアレントクロック１１５、およびスレーブクロック１２０を含む。この概略図１００は、トランスペアレントクロック１１５の存在によって特徴付けられ、本明細書の他の箇所でトランスペアレントクロック１１５に関連して参照される。

マスタクロック１１０が、概略図１００で矢印Ｍによって示されるとおり、トランスペアレントクロック１１５にパケットを伝送する。すると、トランスペアレントクロック１１５は、概略図１００に矢印Ｓで示されるとおり、スレーブクロック１２０にこのパケットを転送する。概略図１００に破線で示されるとおり、トランスペアレントクロック１１５がこのパケットを受信した時点から、トランスペアレントクロック１１５がこのパケットを伝送する時点までの間にも或る期間が経過する。

したがって、トランスペアレントクロック１１５を有する様々な例示的な実施形態において、このパケットは、トランスペアレントクロック１１５を通過する伝送時間で更新される。トランスペアレントクロック１１５を通過する伝送時間は、概略図１００における破線の間で経過する時間に相当する。

一般に、トランスペアレントクロック１１５は、ＩＥＥＥ１５８８ｖ２パケットを、そのパケットが受信された時点からそのパケットがノードによって伝送される時点までの間の、そのパケットの滞留時間で更新する。このため、トランスペアレントクロック１１５タイプは、ＩＥＥＥ１５８８ｖ２を認識しており、それらのパケットが受信される際、または伝送される際に、物理インタフェースにおいてタイムスタンプを押す。

以上に基づいて、概略図１００に従って実施される方法は、以下を含む。パケットが、マスタクロック１１０からトランスペアレントクロック１１５に送信される。このパケットが、トランスペアレントクロック１１５によって受信される。このパケットが、トランスペアレントクロック１１５を通って伝送される。その際に、このパケットが、トランスペアレントクロック１１５を通過する滞留時間または伝送時間で更新される。次に、このパケットが、トランスペアレントクロック１１５からスレーブクロック１２０に伝送される。最後に、このパケットが、スレーブクロック１２０によって受信される。

図２は、バウンダリクロック２１５を含む分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するための方法の例示的な実施形態を示す概略図２００である。概略図２００は、ネットワーククラウド２０５を含む。ネットワーククラウド２０５は、マスタクロック２１０、バウンダリクロック２１５、およびスレーブクロック２２０を含む。この概略図２００は、バウンダリクロック２１５の存在によって特徴付けられ、本明細書の他の箇所でバウンダリクロック２１５に関連して参照される。

バウンダリクロック２１５は、上流のフローを終端させて、より高いレベルのマスタクロックからの時間を回復する１つのスレーブポート（図示せず）を有する。このことが、概略図２００において、より高いレベルのマスタクロックＭ、およびバウンダリクロック２１５のスレーブポートＳに関してラベルが付けられた、マスタクロック２１０とバウンダリクロック２１５の間のタイムライン上の矢印によって示される。

次に、バウンダリクロック２１５は、回復された時間を使用して、バウンダリクロック２１５自らのマスタクロック２１０のポートを下流のスレーブクロックのポート（図示せず）に向けて流す。このことが、概略図２００において、バウンダリクロック２１５自らのマスタクロック２１０のポートＭ、および下流のスレーブクロックのポートＳに関してラベルが付けられた、バウンダリクロック２１５とスレーブクロック２２０の間のタイムライン上の矢印によって示される。トランスペアレントクロック１１５タイプの場合と同様に、バウンダリクロック２１５タイプもＩＥＥＥ１５８８ｖ２を認識しており、それらのパケットが受信される際、または伝送される際に、物理インタフェースにおいてやはりタイムスタンプを押す。

したがって、概略図２００に従って実施される方法は、以下を含む。パケットが、上流のマスタクロックからバウンダリクロック２１５に送信される。そのパケットが、バウンダリクロック２１５によって受信される。すると、その上流のフローが、バウンダリクロック２１５のスレーブポートに終端させられる。

次に、バウンダリクロック２１５における時間が、上流の、より高いレベルのマスタクロックから回復される。すると、その回復された時間が、バウンダリクロック２１５マスタポートから下流のスレーブクロックポートに向けて供給される。次に、その回復された時間が、下流のスレーブクロックポートにおいて受信される。

図３は、電気クロックパルス信号３０４および時刻パルス信号３０８を含む分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するためのシステム３００の第１の例示的な実施形態の概略図である。様々な例示的な実施形態において、システム３００は、ネットワーク要素に対応することを理解されたい。図示されるとおり、例示的なシステム３００は、中央クロックモジュール３０２、変調器３０６、ラインカード３１２、およびラインカード３１４を含む。

ラインカード３１２およびラインカード３１４は、本明細書の他の箇所で説明されるサブアセンブリを表す。したがって、ラインカードという用語とサブアセンブリという用語は、本明細書でときとして互換的に使用される。

簡明のため、ラインカード３１４からの詳細は省略されている。しかし、ラインカード３１４の詳細は、後段でさらに詳細に説明されるラインカード３１２に関して与えられる詳細と同様であるものとされることを理解されたい。また、様々な例示的な実施形態は、任意の数のラインカードを含むことも明白であろう。このため、様々な例示的な実施形態は、システム３００に示されるラインカード３１２およびラインカード３１４に加えて任意の数のラインカードを含む。そのようなさらなるラインカードは、本明細書で示されるシステム３００を簡明にするため、図３において省略される。

このラインカード３１２は、閾値検出器３１６、周波数カウンタ３１８、およびレジスタ３２４を含む。閾値検出器３１６、周波数カウンタ３１８、およびレジスタ３２４の機能は、後段でより詳細に説明される。

様々な例示的な実施形態において、中央クロックシステムからの電気パルスが、別個の電気信号として、または既存の周波数基準信号に重畳されてサブアセンブリに配信される。このパルスの生成は、時間的なイベントの指示として使用される。信号がサブアセンブリに別々に配信される様々な例示的な実施形態が、図５および図６に関連して後段で別々に説明される。システム３００に示される実施形態は、これらの信号が以下のとおり重畳される様々な例示的実施形態に対応する。

電気クロックパルス信号３０４が、中央クロックモジュール３０２から変調器３０８に送信される。同様に、時刻パルス信号３０８が、中央クロックモジュール３０２から変調器３０８に送信される。様々な例示的な実施形態において、本明細書で説明されるパルスは、固有電気パスを介して中央クロックモジュール３０２からサブアセンブリ３１２、３１４に供給される。様々な他の例示的な実施形態において、本明細書で説明されるパルスは、共通周波数配信のために使用されるパスなどの既存のパス上に重ねられた電気パスを介して供給される。

電気クロックパルス信号３０４および時刻パルス信号３０８を受信した後、変調器３０６は、電気クロックパルス信号３０４と時刻パルス信号３０８を重畳して、変調された基準クロックパルス信号３１０を作成する。様々な例示的な実施形態において、変調器３０６は、加算機能を使用して電気クロックパルス信号３０４と時刻パルス信号３０８を重畳する。

変調器３０６は、変調された基準クロックパルス信号３１０を、サブアセンブリ３１２およびサブアセンブリ３１４のそれぞれに送信する。例示的なシステム３００において、変調された基準クロックパルス信号は、ラインカード３１２における閾値検出器３１６と周波数カウンタ３１８の両方によって受信される。

様々な例示的な実施形態において、サブアセンブリ３１２、３１４のすべてが、中央クロックモジュール３０２が時刻パルス３０８を発行してから非常に短い、予測可能な時間内に時刻パルス３０８を検出する。様々な例示的な実施形態において、サブアセンブリは次に、通常のメッセージングシステムを使用して、中央クロックモジュール３０２に照会する。このことが、例示的なシステム３００において照会３０２によって表される。

照会３２０に応答して、中央クロックモジュールは、中央時間データベースの中の時間値を含む信号３２２を送る。信号３２２の中で送られる時間値は、時刻パルス３０８が中央クロックモジュール３０２によって送出された時点に対応する値である。この値は、本明細書で中央時間変数ＣＴｐｕｌｓｅ（ｎ）によって表される。

複数の時刻パルス３０８が中央クロックモジュール３０２によって発せられる場合、各時刻パルス３０８間の間隔は、次の時刻パルス３０８がトリガされる前に、サブアセンブリ３１２、３１４が信号３２２の中の時間値ＣＴｐｕｌｓｅ（ｎ）を取り出すことができることを確実にするだけ十分に大きいことが望ましいものと考えられる。例えば、様々な例示的な実施形態において、毎秒１パルス（１ｐｐｓ）のレートが使用される。

サブアセンブリ３１２、３１４が、変調された基準クロックパルス信号３１０を使用してタイムスタンプを生成するために、各サブアセンブリ３１２、３１４は、中央クロックモジュール３０２によって使用されるのと同一の周波数に基づく基準クロックレートで周波数カウンタ３１８を実行する。このため、前述したとおり、様々な例示的な実施形態において、中央クロックモジュール３０２によって使用される周波数が、一元的（ｃｅｎｔｒａｌｌｙ）に配信された周波数を介してテレコムデバイス上で提供される。

ラインカード３１２において時刻パルス信号３０８を検出するために、閾値検出器３１６は、変調された基準クロックパルス信号３１０の振幅の閾値が超えられたことを検出する。この閾値は、電気クロックパルス信号３０４の振幅より大きく、電気クロックパルス信号３０４と時刻パルス信号３０８からの重畳されたパルスの合計未満であることが明白であろう。

時刻パルス３０８がラインカード３１２によって検出されると、周波数カウンタ３１８からのローカルカウンタＬＣの値が、レジスタ３２４の中に記録される。様々な例示的な実施形態において、このことは、何らかの形態のハードウェアラッチングを使用して達せられる。レジスタ３２４からのＬＣの記録された値は、本明細書で変数ＬＣｐｕｌｓｅ（ｎ）によって表される。

照会応答３２２が受信されると、サブアセンブリ３１２は、ＣＴｐｕｌｓｅ（ｎ）の値を、照会応答３２２の中で中央クロックモジュール３０２から受信された値に更新する。次に、サブアセンブリ３１２は、イベントのグローバル時間値を計算する。グローバル時間値は、本明細書で変数ＧＴ（ｘ）によって表される。サブアセンブリ３１２は、以下のとおり、現在のカウンタ値ＬＣ（ｘ）を使用することによって、時刻ｘに生じたイベントのＧＴ（ｘ）を計算し、ただし、ｎは、パルスインスタンスを指し、ｘは、当該のイベントの時間的インスタンスを指す。

ＧＴ（ｘ）＝ＣＴｐｕｌｓｅ（ｎ）＋（ＬＣ（ｘ）−ＬＣｐｕｌｓｅ（ｎ））／（中央クロック周波数）

様々な例示的な実施形態において、サブアセンブリ３１２は、ラッチローカルカウンタ値と、対応する中央タイムスタンプの両方に関して新たな情報が利用可能になるまで、前のパルスからの情報を保持する。

図４は、電気クロックパルス信号３０４および時刻パルス信号３０８を含む分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するための方法４００の第１の例示的な実施形態の流れ図である。例示的なシステム３００に関連して前述した様々な要素が参照されるが、例示的な方法４００の実装形態は、例示的なシステム３００に限定されないことを理解されたい。

方法４００は、ステップ４０２で始まり、ステップ４０４に進む。ステップ４０４で、電気クロックパルス信号３０４が生成される。様々な例示的な実施形態において、電気クロックパルス信号３０４は、中央クロックモジュール３０２によって生成される。ステップ４０６で、電気クロックパルス信号３０４が、例えば、中央クロックモジュール３０２から変調器３０６に配信される。

ステップ４０８で、時刻パルス信号３０８が生成される。様々な例示的な実施形態において、時刻パルス信号３０８は、中央クロックモジュール３０２によって生成される。ステップ４１０で、時刻パルス信号が、例えば、中央クロックモジュール３０２から変調器３０６に配信される。

ステップ４１２で、電気クロックパルス信号３０４と時刻パルス信号３０８が組み合わされる。このことは、変調器３０６によって実行される機能に関連して、電気クロックパルス信号３０４と時刻パルス信号３０８を重畳すること、または加算することとしても前段で説明した。したがって、様々な例示的な実施形態において、ステップ４１２の結果が、変調された基準クロック信号３１０である。ステップ４１４で、変調された基準クロックパルス信号３１０が、例えば、変調器３０６からサブアセンブリ３１２、３１４に送られる。

ステップ４１６で、周波数が一元的に配信される。様々な例示的な実施形態において、ステップ４１６の一元的に配信される周波数は、周波数カウンタ３１８によって受信される。したがって、様々な例示的な実施形態において、周波数カウンタ３１８の値が、ステップ４１８でインクリメントされる。

ステップ４１９で、変調された基準クロックパルス信号３１０が、例えば、閾値検出器３１６によって受信される。ステップ４２０で、変調された基準クロックパルス信号３１０が、復調される。ステップ４２１で、変調された基準クロックパルス信号３１０の中で時刻パルス信号３０８が検出される。すると、変調された基準クロックパルス信号３１０の中の時刻パルス信号３０８の検出が、例示的な方法４００に示されるとおり、２つの並行のパスをトリガする。これら２つの並行のパスは、互いに独立に動作することを理解されたい。

ステップ４２２で、中央クロックモジュール３０２にサブアセンブリ３１２、３１４によって照会が行われる。このことが、照会３２０によって示される。次に、ステップ４２４で、中央クロックモジュール３０２が、パス３２２上で、最後のパルスＣＴｐｕｌｓｅ（ｎ）に対応する時間値をサブアセンブリ３１２、３１４に送る。ステップ４２６で、サブアセンブリ３１２、３１４がＣＴｐｕｌｓｅ（ｎ）を受信する。次に、ステップ４２８で、サブアセンブリ３１２、３１４が、ステップ４２６で中央クロックモジュール３０２から受信されたＣＴｐｕｌｓｅ（ｎ）の値で、格納された中央時間値を更新する。これとは無関係に、ステップ４２１の後に、ステップ４３０で、変調された基準クロックパルス信号３１０の中で時刻パルス３０８が検出されると、周波数カウンタ３１８の値、ＬＣｐｕｌｓｅ（ｎ）が記録される。

ステップ４３２で、グローバル時間値ＧＴ（ｘ）が計算される。様々な例示的な実施形態において、ＧＴ（ｘ）は、例示的なシステム３００に関連して前段で詳述した式に従うなどして、周波数カウンタ３１８の値に基づいて計算される。ステップ４３４で、グローバル時間値ＧＴ（ｘ）に基づいてタイムスタンプが生成される。ステップ４３６で、サブアセンブリの間の１つまたは複数のイベントが互いに関係付けられる。

前段で明記される場合を除き、例示的な方法４００に関連して示されるステップの順序は、他の例示的な実施形態において異なる順序で生じることを理解されたい。同様に、例示的な方法４００に関連して提示されるステップのいくつかは、他のいくつかの例示的な実施形態において省略されることも明白であろう。ステップ４３８で、方法４００は停止する。

図５は、電気クロックパルス信号５０４および時刻パルス信号５０８を含む分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するためのシステム５００の第２の例示的な実施形態の概略図である。システム５００に関連して説明される多くの要素は、システム３００に関連して前述した類似する要素と同様であることが明白であろう。システム３００における要素とシステム５００における要素の間の対応は、システム３００における要素とシステム５００における要素が参照符号の最後の２文字を共有する場合に示される。したがって、システム３００に関連して前段で与えられる説明は、後段で説明される違いを除いて、システム５００にも当てはまることを理解されたい。

具体的には、中央クロックモジュール５０２は、中央クロックモジュール３０２に対応する。電気クロックパルス信号５０４は、サブアセンブリ５１２、５１４に直接に供給されること以外は、電気クロックパルス信号３０４に対応する。同様に、時刻パルス信号５０８は、サブアセンブリ５１２、５１４に直接に供給されること以外は、時刻パルス信号３０８に対応する。したがって、例示的なシステム５００は、例示的なシステム３００、および例示的な方法４００の要素に関連して前述した変調器、変調された基準クロックパルス信号、またはその他の処理を含まない。

ラインカード５１２およびラインカード５１４は、閾値検出器を含まないこと以外は、ラインカード３１２およびラインカード３１４にそれぞれ対応する。正確に言えば、時刻パルス信号５０８は、レジスタ５２４に直接に供給される。同様に、電気クロックパルス信号５０４は、周波数カウンタ５１８に直接に供給される。

図６は、電気クロックパルス信号５０４および時刻パルス信号５０８を含む分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信するための方法６００の第２の例示的な実施形態の流れ図である。例示的なシステム５００に関連して前述した様々な要素が参照されるが、例示的な方法６００の実装形態は、例示的なシステム５００に限定されないことを理解されたい。

方法６００は、ステップ５０２で始まり、ステップ５０４に進む。ステップ６０４で、電気クロックパルス信号５０４が生成される。様々な例示的な実施形態において、電気クロックパルス信号５０４は、中央クロックモジュール５０２によって生成される。ステップ６０６で、電気クロックパルス信号５０４が、例えば、中央クロックモジュール５０２から周波数カウンタ５１８に配信される。

ステップ６０８で、時刻パルス信号５０８が生成される。様々な例示的な実施形態において、時刻パルス信号５０８は、中央クロックモジュール５０２によって生成される。ステップ６１０で、時刻パルス信号が、例えば、中央クロックモジュール５０２からレジスタ５２４に配信される。

ステップ６１８で、周波数カウンタ５１８の値がインクリメントされる。ステップ６２１で、電気クロックパルス信号５０４および時刻パルス信号５０８が、それぞれ、例えば、周波数カウンタ５１８およびレジスタ５２４によって受信される。やはりステップ６２１で、時刻パルス信号５０８の存在が、例えば、レジスタ５２４において検出される。すると、時刻パルス信号５０８の検出が、例示的な方法６００に示される２つの並行のパスをトリガする。これら２つの並行のパスは、互いに独立に動作することを理解されたい。

ステップ６２２で、中央クロックモジュール５０２にサブアセンブリ５１２、５１４によって照会が行われる。このことが、照会５２０によって示される。次に、ステップ６２４で、中央クロックモジュール５０２が、パス５２２上で、最後のパルスＣＴｐｕｌｓｅ（ｎ）に対応する時間値をサブアセンブリ５１２、５１４に送る。ステップ６２６で、サブアセンブリ５１２、５１４がＣＴｐｕｌｓｅ（ｎ）を受信する。次に、ステップ６２８で、サブアセンブリ５１２、５１４が、ステップ６２６で中央クロックモジュール５０２から受信されたＣＴｐｕｌｓｅ（ｎ）の値で、格納された中央時間値を更新する。これとは無関係に、ステップ６２１の後に、ステップ６３０で、時刻パルス５０８が検出されると、周波数カウンタ５１８の値、ＬＣｐｕｌｓｅ（ｎ）が記録される。

ステップ６３２で、グローバル時間値ＧＴ（ｘ）が計算される。様々な例示的な実施形態において、ＧＴ（ｘ）は、（例示的なシステム３００を参照して）例示的なシステム５００に関連して前段で詳述した式に従うなどして、周波数カウンタ５１８の値に基づいて計算される。ステップ６３４で、グローバル時間値ＧＴ（ｘ）に基づいてタイムスタンプが生成される。ステップ６３６で、サブアセンブリの間の１つまたは複数のイベントが互いに関係付けられる。

前段で明記される場合を除き、例示的な方法６００に関連して示されるステップの順序は、他の例示的な実施形態において異なる順序で生じることを理解されたい。同様に、例示的な方法６００に関連して提示されるステップのいくつかは、他のいくつかの例示的な実施形態において省略されることも明白であろう。ステップ６３８で、方法６００は停止する。

以上によれば、様々な例示的な実施形態が、サブアセンブリのうちの任意のサブアセンブリ間で生成される時間値の大幅に改良された精度を可能にする。次に、それらのより正確な時間値が、イングレスポートからイグレスポートまでのパケット伝送時間などの、サブアセンブリ間のイベントを互いに関係付けるのに使用されることが可能である。

バックプレーンパルス信号を使用してグローバルタイムベースを配信する様々な例示的な実施形態が、ハードウェアアップグレードの必要なしに、ほとんどのテレコムデバイスにおいて実施されることが可能である。例えば、本明細書で説明されるとおり、様々な例示的な実施形態において、パルスイベントは、デバイス内で共通周波数を配信するのに使用される信号に重畳される。

したがって、様々な例示的な実施形態は、大きいネットワークにおけるＩＥＥＥ１５８８ｖ２時刻同期の精度を向上させる。このことは、様々な例示的な実施形態において、テレコムシステムなどのシステムのイングレスポートとイグレスポートの時刻同期を可能にすることによって実現される。このことは、システムが、ＩＥＥＥ１５８８ｖ２に準拠する境界ノードの役割をする際に、より重要であると考えられる。

様々な例示的な実施形態は、それらの実施形態のいくつかの例示的な態様に特に関連して詳細に説明されてきたものの、本発明は、他の実施形態が可能であり、本発明の詳細は、様々な明らかな点で変形が可能であることを理解されたい。当業者には直ちに明白なとおり、本発明の趣旨および範囲の内に留まりながら、変更および変形が行われ得る。したがって、以上の開示、説明、および図は、単に例示を目的とし、特許請求の範囲だけによって規定される本発明を限定するものでは全くない。

Claims (10)

1. 分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信する方法であって、
   中央エンティティにおいて少なくとも１つの電気パルスを生成し、
   少なくとも１つの電気パルスをサブアセンブリに配信し、
   サブアセンブリにおいて少なくとも１つの電気パルスを受信し、
   サブアセンブリにおいて少なくとも１つの電気パルスが受信されると、ローカル周波数カウンタの値に対応する受信カウンタ値を記録し、
   中央エンティティに照会して、少なくとも１つの電気パルスが生成された時点に対応する生成時間値を得、さらに
   生成時間値、受信カウンタ値、ならびにローカル周波数カウンタの現在のカウンタ値を使用してグローバル時間値を算出することを含む、方法。
2. 中央エンティティが、中央クロックモジュールであり、さらに少なくとも１つの電気パルスが、変調器に配信される電気クロックパルス信号および時刻パルス信号を含む、請求項１に記載の分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信する方法。
3. 電気クロックパルス信号と時刻パルス信号を重畳して、変調された基準クロックパルス信号を得、
   変調器から、変調された基準クロックパルス信号を送り、さらに
   変調された基準クロックパルス信号をサブアセンブリにおいて受信することをさらに含む、請求項２に記載の分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信する方法。
4. 変調された基準クロックパルス信号を、サブアセンブリにおける閾値検出器を使用して受信し、
   変調された基準クロックパルス信号を復調し、さらに
   変調された基準クロックパルス信号の中の時刻パルス信号を検出することをさらに含む、請求項３に記載の分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信する方法。
5. 中央エンティティによって周波数を配信し、
   サブアセンブリにおいて、一元的に配信された周波数を受信し、さらに
   サブアセンブリにおけるローカル周波数カウンタを使用して、一元的に配信された周波数を受信することをさらに含む、請求項１に記載の分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信する方法。
6. サブアセンブリが、ネットワーキング要素におけるラインカードである、請求項１に記載の分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信する方法。
7. 現在のカウンタ値と受信カウンタ値の差を中央クロック周波数で除して商を得ること、および
   商に生成時間値を足すことをさらに含む、請求項１に記載の分散アーキテクチャ内で共通時間基準を配信する方法。
8. 共通時間基準を配信するためのシステムであって、
   少なくとも１つの電気パルスを生成して配信するように構成された中央クロックモジュールと、
   中央クロックモジュールから少なくとも１つの電気パルスを受信し、少なくとも１つの電気パルスを使用して、変調された基準クロックパルス信号を作成し、変調された基準クロックパルス信号を送信するように構成された変調器と、
   ローカル周波数カウンタをそれぞれが備え、
   サブアセンブリにおいて、変調された基準クロックパルス信号が受信されると、ローカル周波数カウンタの値に対応する受信カウンタ値を記録し、
   中央クロックモジュールに照会して、少なくとも１つの電気パルスが生成された時点に対応する生成時間値を獲得し、
   さらに生成時間値、受信カウンタ値、ならびにローカル周波数カウンタの現在のカウンタ値を使用してグローバル時間値を算出するようにそれぞれが構成された複数のサブアセンブリとを備える、システム。
9. 複数のサブアセンブリの動作が、各サブアセンブリにおいて算出されたグローバル時間値を使用して同期され、少なくとも１つの電気パルスが、電気クロックパルス信号および時刻パルス信号を含み、さらにローカル周波数カウンタが、中央クロックモジュールによって使用される周波数に基準クロックレートを維持するように構成される、請求項８に記載の共通時間基準を配信するためのシステム。
10. 各サブアセンブリが、
    変調器から受信された、変調された基準クロックパルス信号が所定の閾値を超えた場合を特定するように構成された閾値検出器と、
    ローカル周波数カウンタから現在のカウンタ値を得るように構成されたレジスタとをさらに備える、請求項８に記載の共通時間基準を配信するためのシステム。

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