JP2014106188A - 時刻同期システム、伝送路遅延時間補正方法、時刻同期装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 より正確な時刻でマスター装置とスレーブ装置の時刻同期を可能にすること。
【解決手段】 マスター装置１０と中継装置間４１の光ファイバ伝送路に対して、マスター装置１０から異なる波長成分で信号を送出させ、マスター装置１０と中継装置間４１の距離を測定する。また、中継装置４１とスレーブ装置３０間の光ファイバ伝送路に対して、中継装置４１から異なる波長成分で信号を送出させ、中継装置４１とスレーブ装置３０間の距離を測定する。さらに、中継装置４１が多段に配置している構成においてはマスター装置側中継装置とスレーブ側中継装置間の光ファイバ伝送路に対して、マスター装置側中継装置から異なる波長成分で信号を送出させ、マスター側中継装置とスレーブ側中継装置間の距離を測定する。
【選択図】 図９
【解決手段】 マスター装置１０と中継装置間４１の光ファイバ伝送路に対して、マスター装置１０から異なる波長成分で信号を送出させ、マスター装置１０と中継装置間４１の距離を測定する。また、中継装置４１とスレーブ装置３０間の光ファイバ伝送路に対して、中継装置４１から異なる波長成分で信号を送出させ、中継装置４１とスレーブ装置３０間の距離を測定する。さらに、中継装置４１が多段に配置している構成においてはマスター装置側中継装置とスレーブ側中継装置間の光ファイバ伝送路に対して、マスター装置側中継装置から異なる波長成分で信号を送出させ、マスター側中継装置とスレーブ側中継装置間の距離を測定する。
【選択図】 図９
Description
本発明は、時刻同期システム、伝送路遅延時間補正方法、時刻同期装置に係り、特に、マスターとスレーブ間の上りと下りとの伝送路遅延差を遅延時間測定から計算することにより、時刻同期の際により正確な時刻配信が可能となる時刻同期システム、伝送路遅延時間補正方法、時刻同期装置に関する。
ネットワークにおける時刻同期の代表的な適用例として、携帯電話網の基地局装置間の時刻同期が挙げられる。端末がエリア間を移動する時のハンドオーバーの際に、シームレスな通信を可能とするためには、基地局装置間の周波数同期、時刻同期を保つことが必要となる。基地局装置の場合、同期のための基準時刻としては、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から受信するＧＰＳ時刻が一般的に用いられるが、設置場所によっては、ＧＰＳ衛星からの電波が受信出来ないような場所においても時刻同期が要求される場合がある。
ネットワーク経由での時刻同期の代表的な手段として、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（以下、ＮＴＰ）とＮＴＰサーバを利用した方法が挙げられる。ＮＴＰでは、ＧＰＳ衛星や原子時計を最上位の時刻源とし、階層構造状に接続されたサーバが、伝送路遅延の補正を相互に行いつつ、ミリ秒単位での時刻同期を可能としている。しかしＮＴＰによる時刻同期では、同期精度がＮＴＰサーバまでのネットワークの物理的な距離に左右されるという課題がある。また、携帯電話網の基地局装置間では、搬送波の周波数同期や、ハンドオーバー時の基地局間での同期において、マイクロ秒単位での時刻同期を必要とするため、性能が不足する場合がある。
ネットワーク経由での時刻同期の代表的な手段として、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（以下、ＮＴＰ）とＮＴＰサーバを利用した方法が挙げられる。ＮＴＰでは、ＧＰＳ衛星や原子時計を最上位の時刻源とし、階層構造状に接続されたサーバが、伝送路遅延の補正を相互に行いつつ、ミリ秒単位での時刻同期を可能としている。しかしＮＴＰによる時刻同期では、同期精度がＮＴＰサーバまでのネットワークの物理的な距離に左右されるという課題がある。また、携帯電話網の基地局装置間では、搬送波の周波数同期や、ハンドオーバー時の基地局間での同期において、マイクロ秒単位での時刻同期を必要とするため、性能が不足する場合がある。
このような背景の元、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）が、パケットネットワークにおいて時刻同期を行う標準化技術としてＩＥＥＥ１５８８を定めている。ＩＥＥＥ１５８８では、時刻の送信源となるマスタノードと、マスターからパケットとして受信した時刻情報に同期する、スレイブノードとの間におけるプロトコルを規定している。また、ＩＥＥＥ１５８８では、時刻情報の交換手順やフレームフォーマット、マスタノード・スレイブノード間の伝送路遅延による時刻誤差の補正方法などを規定することで、サブマイクロ秒オーダーの精度で装置間の時刻同期を可能とする。
本技術分野の背景技術として、特開２００１−２１７７５６号公報（特許文献１）がある。この公報には、光ファイバ伝送路の伝送遅延時間および伝送距離の測定を受信側でのみ行うとともに、送信側および受信側の構成を簡素化する光ファイバ伝送路測定システムで、送信側通信装置でクロック供給装置によって供給されたクロックに基づいて計時した送信時間間隔ごとに、λ１波長、λ２波長の所定の測定信号を交互に、測定対象の光ファイバ伝送路に送出する。受信側通信装置において、各波長の測定信号を受信し、受信間隔測定部で送信側とは独立したクロック供給装置によって供給されたクロックに基づいて各波長の測定信号の受信間隔を測定して、あらかじめ認識している光ファイバ伝送路の波長ごとの屈折率を用いて各波長の伝送遅延時間および伝送距離を測定することが記載されている。
本技術分野の背景技術として、特開２００１−２１７７５６号公報（特許文献１）がある。この公報には、光ファイバ伝送路の伝送遅延時間および伝送距離の測定を受信側でのみ行うとともに、送信側および受信側の構成を簡素化する光ファイバ伝送路測定システムで、送信側通信装置でクロック供給装置によって供給されたクロックに基づいて計時した送信時間間隔ごとに、λ１波長、λ２波長の所定の測定信号を交互に、測定対象の光ファイバ伝送路に送出する。受信側通信装置において、各波長の測定信号を受信し、受信間隔測定部で送信側とは独立したクロック供給装置によって供給されたクロックに基づいて各波長の測定信号の受信間隔を測定して、あらかじめ認識している光ファイバ伝送路の波長ごとの屈折率を用いて各波長の伝送遅延時間および伝送距離を測定することが記載されている。
時刻同期におけるＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｃｏｌ）の時刻計算は、マスター、スレーブ間双方向のパケット伝送遅延が同一（対称）という前提に基づいている。伝送遅延時間に差分がある場合、スレーブ側時刻にずれが生じてしまう場合がある。マスター、スレーブ間に挿入される機器（中継装置）については、Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｌｏｃｋ実装により上り伝送路と下り伝送路との非対称分の補正が可能であるが、光ファイバ等伝送媒体中の遅延差については補正する事が出来ない。特に、異なる波長帯の光を使用する場合には分散により遅延差が発生する。
例えば、特許文献１により開示されているように、あらかじめ認識している光ファイバ伝送路の波長ごとの屈折率を用いて各波長の伝送遅延時間および伝送距離を受信側でのみ測定する方式では、マスター、スレーブ間に時刻同期機能を有さず、かつ伝送波長を変換する機能を有する中継装置が接続されることを想定していない。
また、従来技術では、各装置の波長が異なる場合においての考慮がされていないため、伝送遅延時間および伝送距離を測定することが容易にはできない。
本発明は、以上点に鑑み、より正確な時刻でマスター装置とスレーブ装置の時刻同期を可能とすることを目的とする。
例えば、特許文献１により開示されているように、あらかじめ認識している光ファイバ伝送路の波長ごとの屈折率を用いて各波長の伝送遅延時間および伝送距離を受信側でのみ測定する方式では、マスター、スレーブ間に時刻同期機能を有さず、かつ伝送波長を変換する機能を有する中継装置が接続されることを想定していない。
また、従来技術では、各装置の波長が異なる場合においての考慮がされていないため、伝送遅延時間および伝送距離を測定することが容易にはできない。
本発明は、以上点に鑑み、より正確な時刻でマスター装置とスレーブ装置の時刻同期を可能とすることを目的とする。
本発明の第１の解決手段によると、
時刻同期システムであって、
マスター装置と、
上記マスター装置と光ファイバ伝送路で接続された中継装置と、
上記中継装置と光ファイバ伝送路で接続され、上記マスター装置と時刻同期を行う少なくとも１つのスレーブ装置と
を備え、
上記マスター装置及び上記中継装置は、それぞれ、光源波長を異なる複数の波長に切り替えて各々の遅延時間測定パケットを送出し、
上記スレーブ装置は、各々の上記遅延時間測定パケットによる往復遅延時間の測定結果と各々の波長の伝送速度又は屈折率の情報を用いて、上記マスター装置と上記スレーブ装置間の時刻同期における上記マスター装置からの時刻配信時に時刻補正をするための伝送路遅延時間補正値を算出することを特徴とする時刻同期システムが提供される。
時刻同期システムであって、
マスター装置と、
上記マスター装置と光ファイバ伝送路で接続された中継装置と、
上記中継装置と光ファイバ伝送路で接続され、上記マスター装置と時刻同期を行う少なくとも１つのスレーブ装置と
を備え、
上記マスター装置及び上記中継装置は、それぞれ、光源波長を異なる複数の波長に切り替えて各々の遅延時間測定パケットを送出し、
上記スレーブ装置は、各々の上記遅延時間測定パケットによる往復遅延時間の測定結果と各々の波長の伝送速度又は屈折率の情報を用いて、上記マスター装置と上記スレーブ装置間の時刻同期における上記マスター装置からの時刻配信時に時刻補正をするための伝送路遅延時間補正値を算出することを特徴とする時刻同期システムが提供される。
本発明の第２の解決手段によると、
時刻同期システムにおける伝送路遅延時間補正方法であって、
上記時刻同期システムは、
マスター装置と、
上記マスター装置と光ファイバ伝送路で接続された中継装置と、
上記中継装置と光ファイバ伝送路で接続され、上記マスター装置と時刻同期を行う少なくとも１つのスレーブ装置と
を備え、
上記マスター装置及び上記中継装置は、それぞれ、光源波長を異なる複数の波長に切り替えて各々の遅延時間測定パケットを送出し、
上記スレーブ装置は、各々の上記遅延時間測定パケットによる往復遅延時間の測定結果と各々の波長の伝送速度又は屈折率の情報を用いて、上記マスター装置と上記スレーブ装置間の時刻同期における上記マスター装置からの時刻配信時に時刻補正をするための伝送路遅延時間補正値を算出することを特徴とする伝送路遅延時間補正方法が提供される。
時刻同期システムにおける伝送路遅延時間補正方法であって、
上記時刻同期システムは、
マスター装置と、
上記マスター装置と光ファイバ伝送路で接続された中継装置と、
上記中継装置と光ファイバ伝送路で接続され、上記マスター装置と時刻同期を行う少なくとも１つのスレーブ装置と
を備え、
上記マスター装置及び上記中継装置は、それぞれ、光源波長を異なる複数の波長に切り替えて各々の遅延時間測定パケットを送出し、
上記スレーブ装置は、各々の上記遅延時間測定パケットによる往復遅延時間の測定結果と各々の波長の伝送速度又は屈折率の情報を用いて、上記マスター装置と上記スレーブ装置間の時刻同期における上記マスター装置からの時刻配信時に時刻補正をするための伝送路遅延時間補正値を算出することを特徴とする伝送路遅延時間補正方法が提供される。
本発明の第３の解決手段によると、
時刻同期システムにおける時刻同期装置であって、
上記時刻同期システムは、
マスター装置と、
上記マスター装置と光ファイバ伝送路で接続された中継装置と、
上記中継装置と光ファイバ伝送路で接続され、上記マスター装置と時刻同期を行う少なくとも１つの上記時刻同期装置と
を備え、
上記時刻同期装置は、
上記マスター装置及び上記中継装置から、それぞれ、光源波長を異なる複数の波長に切り替えて各々送出された遅延時間測定パケットを受信し、
上記時刻同期装置は、各々の上記遅延時間測定パケットによる往復遅延時間の測定結果と各々の波長の伝送速度又は屈折率の情報を用いて、上記マスター装置と上記時刻同期装置間の時刻同期における上記マスター装置からの時刻配信時に時刻補正をするための伝送路遅延時間補正値を算出することを特徴とする時刻同期装置が提供される。
時刻同期システムにおける時刻同期装置であって、
上記時刻同期システムは、
マスター装置と、
上記マスター装置と光ファイバ伝送路で接続された中継装置と、
上記中継装置と光ファイバ伝送路で接続され、上記マスター装置と時刻同期を行う少なくとも１つの上記時刻同期装置と
を備え、
上記時刻同期装置は、
上記マスター装置及び上記中継装置から、それぞれ、光源波長を異なる複数の波長に切り替えて各々送出された遅延時間測定パケットを受信し、
上記時刻同期装置は、各々の上記遅延時間測定パケットによる往復遅延時間の測定結果と各々の波長の伝送速度又は屈折率の情報を用いて、上記マスター装置と上記時刻同期装置間の時刻同期における上記マスター装置からの時刻配信時に時刻補正をするための伝送路遅延時間補正値を算出することを特徴とする時刻同期装置が提供される。
本発明によると、より正確な時刻でマスター装置とスレーブ装置の時刻同期が可能となる。
以下、本実施の形態の実施例について図面を用いて説明する。
１．概要
本実施の形態は、例えば、マスター装置、中継装置およびスレーブ装置が接続された光ファイバ伝送路に対して、マスター装置から中継装置までの区間でのみ、異なる複数の波長を切り替えて距離測定信号を送出させ、前記複数の距離測定結果と使用した前記複数の波長の伝搬速度の情報を用いて、マスター装置と中継装置間の距離を推定する。また、本実施の形態は、中継装置とスレーブ装置間の光ファイバ伝送路に対して、中継装置から異なる波長成分で信号を送出させ、中継装置とスレーブ装置間の距離を測定することができる。さらに、本実施の形態は、中継装置が多段に配置している構成においてはマスター装置側中継装置とスレーブ側中継装置間の光ファイバ伝送路に対して、マスター装置側中継装置から異なる波長成分で信号を送出させ、マスター側中継装置とスレーブ側中継装置間の距離を測定することができる。また、本実施の形態は、この測定方法を各装置間において実施し、伝送遅延時間および伝送距離を測定することができる。
１．概要
本実施の形態は、例えば、マスター装置、中継装置およびスレーブ装置が接続された光ファイバ伝送路に対して、マスター装置から中継装置までの区間でのみ、異なる複数の波長を切り替えて距離測定信号を送出させ、前記複数の距離測定結果と使用した前記複数の波長の伝搬速度の情報を用いて、マスター装置と中継装置間の距離を推定する。また、本実施の形態は、中継装置とスレーブ装置間の光ファイバ伝送路に対して、中継装置から異なる波長成分で信号を送出させ、中継装置とスレーブ装置間の距離を測定することができる。さらに、本実施の形態は、中継装置が多段に配置している構成においてはマスター装置側中継装置とスレーブ側中継装置間の光ファイバ伝送路に対して、マスター装置側中継装置から異なる波長成分で信号を送出させ、マスター側中継装置とスレーブ側中継装置間の距離を測定することができる。また、本実施の形態は、この測定方法を各装置間において実施し、伝送遅延時間および伝送距離を測定することができる。
２．システム
図１に、本実施の形態における時刻同期網のシステム構成図を示す。本図では、階層的に構成した時刻網の構成概要を示している。本実施例における時刻同期網は、時刻同期網の上位ネットワーク装置１（以下上位ＮＷ装置と称することがある）、上位ＮＷ装置１の時刻に同期して動作するＯＬＴ２、ＯＬＴ２の時刻に同期して動作するＯＮＵ３が接続される。また各装置間には中継装置４が接続されることもある。その場合、中継装置４には複数台のＯＮＵ３が接続され、それぞれ異なる波長を用いて通信される。本図では、上位ＮＷ装置１は、ＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：以下ＧＰＳと称することがある)アンテナ７を有し、ＧＰＳ衛星５から受信するＧＰＳ信号６により時刻を受信する機能により時刻を受信する。また、上位ＮＷ装置１は、主信号ＮＷ網８とのインタフェースを持ち、ＰＴＰメッセージと主信号データの重畳／分離を行い、ＯＬＴ２とのデータ送受信を行う場合を示している。
本実施例では、時刻同期の方法として、ＩＥＥＥ１５８８のＰＴＰパケットを例に説明するが、複数の装置間で時刻同期を行う構成であれば、これに限定されるものではない。
図１に、本実施の形態における時刻同期網のシステム構成図を示す。本図では、階層的に構成した時刻網の構成概要を示している。本実施例における時刻同期網は、時刻同期網の上位ネットワーク装置１（以下上位ＮＷ装置と称することがある）、上位ＮＷ装置１の時刻に同期して動作するＯＬＴ２、ＯＬＴ２の時刻に同期して動作するＯＮＵ３が接続される。また各装置間には中継装置４が接続されることもある。その場合、中継装置４には複数台のＯＮＵ３が接続され、それぞれ異なる波長を用いて通信される。本図では、上位ＮＷ装置１は、ＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：以下ＧＰＳと称することがある)アンテナ７を有し、ＧＰＳ衛星５から受信するＧＰＳ信号６により時刻を受信する機能により時刻を受信する。また、上位ＮＷ装置１は、主信号ＮＷ網８とのインタフェースを持ち、ＰＴＰメッセージと主信号データの重畳／分離を行い、ＯＬＴ２とのデータ送受信を行う場合を示している。
本実施例では、時刻同期の方法として、ＩＥＥＥ１５８８のＰＴＰパケットを例に説明するが、複数の装置間で時刻同期を行う構成であれば、これに限定されるものではない。
上位ＮＷ装置１は、本実施例において主となる時刻情報を持つ装置であり、ＩＥＥＥ１５８８のマスター装置として動作し、下位のスレーブ装置とのＰＴＰメッセージ送受信により時刻同期を行う機能を有する。また、ＯＬＴ２は、ＰＴＰメッセージの送受信を行う機能を有し、上位ＮＷ装置１から受信したＰＴＰメッセージにより時刻情報の配信を受け、上位ＮＷ装置１の時刻に従属して動作するＩＥＥＥ１５８８のスレーブ装置として動作する機能を有する。また、ＯＬＴ２は、上位ＮＷ装置１に対してはスレーブ装置であるが、ＯＮＵ３に対してはマスター装置として動作し、下位のスレーブ装置とのＰＴＰメッセージ送受信により時刻同期を行う機能を有する。また、ＯＮＵ３は、ＰＴＰメッセージの送受信を行う機能を有し、ＯＬＴ２から受信したＰＴＰメッセージにより時刻情報の配信を受け、ＯＮＵ３の時刻に従属して動作するＩＥＥＥ１５８８のスレーブ装置として動作する機能を有する。
図２に、本実施の形態におけるマスター装置１０のブロック図を示す。マスター装置１０は、パケット送受信部１１、マスタークロック機能部１２、光源情報管理テーブル１６、遅延時間測定機能部１７を備える。
マスタークロック機能部１２は、時刻情報管理部１３、ＰＴＰパケット処理部１４、スレーブ装置情報管理部１５を有し、接続されたスレーブ装置３０の情報を管理し、時刻情報を配信する。スレーブ装置情報管理部１５は、管理対象のスレーブ装置の識別情報として、例えば各装置に対してＰＴＰパケットを送信する際に必要な情報であるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスやＰＴＰパケットの送信先であるスレーブ装置３０のポート情報を特定する情報を保持して、マスター装置１０に接続されるスレーブ装置３０を管理する。時刻情報管理部１３は、自装置の時刻情報とスレーブ装置情報管理部１５にて管理されるスレーブ装置３０の時刻情報を管理する。マスター装置１０がＳｙｎｃメッセージなどを用いてスレーブ装置３０に伝達する時刻は、自装置の時刻情報を参照する。ＰＴＰパケット処理部１４は、ＰＴＰパケットの生成および解析を行う。
マスタークロック機能部１２は、時刻情報管理部１３、ＰＴＰパケット処理部１４、スレーブ装置情報管理部１５を有し、接続されたスレーブ装置３０の情報を管理し、時刻情報を配信する。スレーブ装置情報管理部１５は、管理対象のスレーブ装置の識別情報として、例えば各装置に対してＰＴＰパケットを送信する際に必要な情報であるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスやＰＴＰパケットの送信先であるスレーブ装置３０のポート情報を特定する情報を保持して、マスター装置１０に接続されるスレーブ装置３０を管理する。時刻情報管理部１３は、自装置の時刻情報とスレーブ装置情報管理部１５にて管理されるスレーブ装置３０の時刻情報を管理する。マスター装置１０がＳｙｎｃメッセージなどを用いてスレーブ装置３０に伝達する時刻は、自装置の時刻情報を参照する。ＰＴＰパケット処理部１４は、ＰＴＰパケットの生成および解析を行う。
パケット送受信部１１は、スレーブ装置３０とパケットの送受信を行う。パケット送受信部１１は、スレーブ装置情報管理部１５において管理されるスレーブ装置３０に対し、時刻情報管理部１３から得たスレーブ装置３０の時刻情報を基に、ＰＴＰパケット処理部１４で生成したＰＴＰパケットをパケット送受信部１１より送信する。その際、パケット送受信部１１は、光源情報管理テーブル１６において管理される光源波長情報から使用光源波長を選択し、ＰＴＰパケットを送信する。また、スレーブ装置３０から送信されたＰＴＰパケットは、パケット送受信部１１において受信され、ＰＴＰパケット処理部１４にて解析され、抽出されたスレーブ装置３０の情報はスレーブ装置情報管理部１５において管理され、抽出されたスレーブ装置３０の時刻情報は時刻情報管理部１３において管理される。
また、遅延時間測定機能部１７は、遅延時間測定処理部１８、遅延時間演算部１９、遅延時間情報保持部２０を有し、伝送路距離および伝送路遅延時間を測定する遅延時間測定パケットの生成及び解析を行う。遅延時間測定処理部１８は、遅延時間測定パケットの生成および編集を行う。遅延時間演算部１９は、時刻情報（タイムスタンプ情報等）を基に伝送路の往復遅延時間を計算する。遅延時間情報保持部２０は、遅延時間演算部１９で計算された伝送路の往復遅延時間およびマスター装置１０、スレーブ装置３０間の上り下りの伝送路遅延時間差補正値情報を格納する。
また、遅延時間測定機能部１７は、遅延時間測定処理部１８、遅延時間演算部１９、遅延時間情報保持部２０を有し、伝送路距離および伝送路遅延時間を測定する遅延時間測定パケットの生成及び解析を行う。遅延時間測定処理部１８は、遅延時間測定パケットの生成および編集を行う。遅延時間演算部１９は、時刻情報（タイムスタンプ情報等）を基に伝送路の往復遅延時間を計算する。遅延時間情報保持部２０は、遅延時間演算部１９で計算された伝送路の往復遅延時間およびマスター装置１０、スレーブ装置３０間の上り下りの伝送路遅延時間差補正値情報を格納する。
図３に、本実施の形態におけるスレーブ装置３０のブロック図を示す。スレーブ装置３０は、パケット送受信部３１、スレーブクロック機能部３２、光源情報管理テーブル３６、遅延時間測定機能部３７を備える。
スレーブクロック機能部３２は、時刻情報管理部３３、ＰＴＰパケット処理部３４、マスター装置情報管理部３５を有し、マスター装置１０の情報を管理し、時刻情報を受信する。マスター装置情報管理部３５は、接続されたマスター装置１０の識別情報として例えばマスター装置１０のＭＡＣアドレスやマスター装置１０のポート情報を特定する情報を保持して、接続されるマスター装置１０を管理する。時間情報管理部３３は、自装置の時刻情報と、接続されたマスター装置１０から受信したマスター装置１０の時刻情報と、自装置の時刻情報とマスター装置１０の時刻情報とを比較して求めた時刻差分を管理する。スレーブ装置３０は、例えば、ＰＴＰパケット処理部３４により、時刻差分が一定以下となった場合に自装置がマスター装置１０に同期していると判定する。ＰＴＰパケット処理部３４は、ＰＴＰパケットの生成および解析を行う。
スレーブクロック機能部３２は、時刻情報管理部３３、ＰＴＰパケット処理部３４、マスター装置情報管理部３５を有し、マスター装置１０の情報を管理し、時刻情報を受信する。マスター装置情報管理部３５は、接続されたマスター装置１０の識別情報として例えばマスター装置１０のＭＡＣアドレスやマスター装置１０のポート情報を特定する情報を保持して、接続されるマスター装置１０を管理する。時間情報管理部３３は、自装置の時刻情報と、接続されたマスター装置１０から受信したマスター装置１０の時刻情報と、自装置の時刻情報とマスター装置１０の時刻情報とを比較して求めた時刻差分を管理する。スレーブ装置３０は、例えば、ＰＴＰパケット処理部３４により、時刻差分が一定以下となった場合に自装置がマスター装置１０に同期していると判定する。ＰＴＰパケット処理部３４は、ＰＴＰパケットの生成および解析を行う。
パケット送受信部３１は、マスター装置１０とパケットの送受信を行う。パケット送受信部３１は、マスター装置情報管理部３５において管理されるマスター装置１０に対し、時刻情報管理部３３から得た自装置の時刻情報を基に、ＰＴＰパケット処理部３４で生成したＰＴＰパケットをパケット送信部３１より送信する。その際、パケット送受信部３１は、光源情報管理テーブル３６において管理される光源波長情報から使用光源波長を選択し、ＰＴＰパケットを送信する。また、マスター装置１０から送信されたＰＴＰパケットは、パケット送受信部３１において受信され、ＰＴＰパケット処理部３４にて解析され、抽出されたマスター装置１０の識別情報はマスター装置情報管理部３５において管理され、抽出されたマスター装置１０の時刻情報は時刻情報管理部３３において管理される。
また、遅延時間測定機能部３７は、伝送路距離および伝送路遅延時間を測定する遅延時間測定用パケットの生成及び解析を行う。遅延時間測定処理部３８は、遅延時間測定用パケットの生成および編集を行う。遅延時間演算部３９は、時刻情報を基に伝送路の往復遅延時間を計算する。遅延時間補正情報保持部４０は、マスター装置１０から受信したマスター装置１０、スレーブ装置３０間の上り下りの伝送路遅延時間差補正値情報を格納する。
また、遅延時間測定機能部３７は、伝送路距離および伝送路遅延時間を測定する遅延時間測定用パケットの生成及び解析を行う。遅延時間測定処理部３８は、遅延時間測定用パケットの生成および編集を行う。遅延時間演算部３９は、時刻情報を基に伝送路の往復遅延時間を計算する。遅延時間補正情報保持部４０は、マスター装置１０から受信したマスター装置１０、スレーブ装置３０間の上り下りの伝送路遅延時間差補正値情報を格納する。
図４に、本実施の形態における中継装置４１のブロック図を示す。中継装置４１は、パケット送受信部４２、光源情報管理テーブル３４を備える。パケット送受信部４２は、マスター装置１０およびスレーブ装置３０とパケットの送受信を行う。その際、パケット送受信部４２は、光源情報管理テーブル４３において管理される光源波長情報から使用光源波長を選択し、パケットを送信する。
図５に、本実施の形態における光源情報管理テーブルに格納される下り光源管理テーブル５０および上り光源管理テーブル５５を示す。
下り光源管理テーブル５０および上り光源管理テーブル５５は、マスター装置１０、中継装置４１、スレーブ装置３０にて使用する光源の波長についてのテーブルである。マスター装置１０は光源情報管理テーブル１６に、中継装置４１は光源情報管理テーブル４３に、スレーブ装置３０は光源情報管理テーブル３６に、これら同一内容のテーブルを保存している。マスター装置１０、中継装置４１、スレーブ装置３０で使用する光源の波長は、あらかじめ設定できるものする。各装置は、光源波長の選択は、送信パケットにＴａｇ５１を付与し、付与されたＴａｇ情報により使用光源波長を決定し、パケットを上りまたは下りに送信する。また、例えば、下り側の光源波長の種類をｎ個、上り側の光源波長の種類をｍ個とする。例を使って説明すると、Ｔａｇ＝１の場合、各装置は、下り側のマスター装置から中継装置への使用光源波長５２はλ1、中継装置からスレーブ装置への使用光源波長５３はλ1と設定する。また、各装置は、上り側のスレーブ装置から中継装置への使用光源波長５６はλ５、中継装置からマスター装置への使用光源波長５７はλ５と設定する。Ｔａｇ＝２の場合、各装置は、下り側のマスター装置から中継装置への使用光源波長５２はλ１、中継装置からスレーブ装置への使用光源波長５３はλ２と設定する。また、各装置は、上り側のスレーブ装置から中継装置への使用光源波長５６はλ５、中継装置からマスター装置への使用光源波長５７はλ６と設定する。このように使用する光源波長は、Ｔａｇ５１の値によって設定される。また、各装置の使用光源波長は、同じでも異なっても良いとする。ただし、上り下りの光源波長は、お互いに干渉しないように設定されるものとする。
下り光源管理テーブル５０および上り光源管理テーブル５５は、マスター装置１０、中継装置４１、スレーブ装置３０にて使用する光源の波長についてのテーブルである。マスター装置１０は光源情報管理テーブル１６に、中継装置４１は光源情報管理テーブル４３に、スレーブ装置３０は光源情報管理テーブル３６に、これら同一内容のテーブルを保存している。マスター装置１０、中継装置４１、スレーブ装置３０で使用する光源の波長は、あらかじめ設定できるものする。各装置は、光源波長の選択は、送信パケットにＴａｇ５１を付与し、付与されたＴａｇ情報により使用光源波長を決定し、パケットを上りまたは下りに送信する。また、例えば、下り側の光源波長の種類をｎ個、上り側の光源波長の種類をｍ個とする。例を使って説明すると、Ｔａｇ＝１の場合、各装置は、下り側のマスター装置から中継装置への使用光源波長５２はλ1、中継装置からスレーブ装置への使用光源波長５３はλ1と設定する。また、各装置は、上り側のスレーブ装置から中継装置への使用光源波長５６はλ５、中継装置からマスター装置への使用光源波長５７はλ５と設定する。Ｔａｇ＝２の場合、各装置は、下り側のマスター装置から中継装置への使用光源波長５２はλ１、中継装置からスレーブ装置への使用光源波長５３はλ２と設定する。また、各装置は、上り側のスレーブ装置から中継装置への使用光源波長５６はλ５、中継装置からマスター装置への使用光源波長５７はλ６と設定する。このように使用する光源波長は、Ｔａｇ５１の値によって設定される。また、各装置の使用光源波長は、同じでも異なっても良いとする。ただし、上り下りの光源波長は、お互いに干渉しないように設定されるものとする。
図６に、本実施の形態における光源情報管理テーブルに格納される波長と速度（屈折率）の関係テーブル６５を示す。図６は、項番情報６６により波長６７と伝送速度（屈折率）６８の関係を格納したテ-ブルである。テーブル６５は、伝送速度又は屈折率の一方の情報を含んでもよいし、両方の情報を含んでもよい。
図７に、マスター装置１０、スレーブ装置３０の時刻同期シーケンスを示す。時刻同期の具体的な動作として、スレーブ装置３０は、マスター装置１０から送信されたＰＴＰパケットであるＳｙｎｃメッセージ６２のマスター装置１０の送信時刻（ｔ１）と、Ｓｙｎｃメッセージ６２を受信したスレーブ装置３０の受信時刻（ｔ２）、およびＳｙｎｃメッセージ６２を受信したスレーブ装置３０がマスター装置１０に送信するＰＴＰパケットであるＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ６３のスレーブ装置３０の送信時刻（ｔ３）と、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ６３を受信したマスター装置１０の受信時刻（ｔ４）を用いて、マスター装置１０のクロックに対するスレーブ装置３０のクロックの周波数ドリフトおよび時刻オフセットを推定して補正を行う。補正に使用する、マスター装置時刻６０とスレーブ装置時刻６１の伝送路遅延時間は、Ｓｙｎｃメッセージ６２のマスター装置１０の送信時刻（ｔ１）、スレーブ装置３０の受信時刻（ｔ２）、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ６３のスレーブ装置３０の送信時刻（ｔ３）、マスター装置の受信時刻（ｔ４）を使用し、次の（１）式で求められる。
伝送路遅延時間＝（（ｔ４−ｔ１）−（ｔ３−ｔ２））／２ ・・・（１）
伝送路遅延時間＝（（ｔ４−ｔ１）−（ｔ３−ｔ２））／２ ・・・（１）
また、マスター装置１０からスレーブ装置３０までの下り伝送路遅延時間をｔｍｓ、スレーブ装置３０からマスター装置１０までの上り伝送路遅延時間をｔｓｍとする。式（１）は、マスター装置１０、スレーブ装置３０間を対称時間であることを前提として、伝送路遅延時間により時刻の補正をするため、ｔｍｓ≒ｔｓｍではあるが、波長の違いによる速度差による上りおよび下りの送信遅延時間の差分により誤差が生じてしまう。
３．伝送路遅延時間補正
３．伝送路遅延時間補正
本実施例では、波長の違いによる速度差による上りおよび下りの送信遅延時間の差分により誤差が生じてしまう場合が想定されるため、波長による速度差を考慮に入れた時刻補正を実施するため、使用光源の波長を変えることによって伝送遅延時間および伝送距離を測定し、時刻補正に使用する方式を説明する。また、本実施例では、マスター装置１０、中継装置４１、スレーブ装置３０を備え、使用波長が下り（マスター装置１０からスレーブ装置３０方向）での使用波長数を２波長、上り（スレーブ装置３０からマスター装置１０方向）での使用波長数を２波長とした場合を例として説明する。
図８に、実施例１の形態における、光源情報管理テーブルに格納される下り光源管理テーブル５０、上り光源管理テーブル５５および波長と速度（屈折率）の関係テーブル６５を示す。
下り側では、マスター装置１０から中継装置４１への使用光源波長５２と中継装置４１からスレーブ装置３０への使用光源波長５３をλ１、λ２とし、上り側では、スレーブ装置３０から中継装置４１への使用光源波長５６と中継装置４１からマスター装置１０への使用光源波長５７をλ３、λ４とする。上りおよび下りの使用波長の組合せは、Ｔａｇ５１の値により選択され、遅延時間測定が行われる。その際に速度（屈折率）情報６７は、波長と速度（屈折率）の関係テーブル６５に格納された値を使用する。
下り側では、マスター装置１０から中継装置４１への使用光源波長５２と中継装置４１からスレーブ装置３０への使用光源波長５３をλ１、λ２とし、上り側では、スレーブ装置３０から中継装置４１への使用光源波長５６と中継装置４１からマスター装置１０への使用光源波長５７をλ３、λ４とする。上りおよび下りの使用波長の組合せは、Ｔａｇ５１の値により選択され、遅延時間測定が行われる。その際に速度（屈折率）情報６７は、波長と速度（屈折率）の関係テーブル６５に格納された値を使用する。
図９に、下り側Ｔａｇ＝２、上り側Ｔａｇ＝２の場合に時刻同期を行う場合を例にして遅延時間測定の方法を説明する。
下り側で送信される波長については、マスター装置１０は、下りＴａｇ及び上りＴａｇを選択することで、それぞれ、下り光源管理テーブル５０及び上り光源管理テーブル５５に従い、マスター装置１０の使用光源波長をλ１、中継装置４１の使用光源波長をλ２と設定する。上り側で送信される波長は、スレーブ装置３０の使用光源波長をλ３、中継装置４１の使用光源波長をλ４と設定する。波長λ１の光ファイバ中の速度をｃ１、波長λ２の光ファイバ中の速度をｃ２、波長λ３の光ファイバ中の速度をｃ３、波長λ４の光ファイバ中の速度をｃ４とする。このとき使用波長の速度（または屈折率）情報は既知であり、各装置はその情報を有しているものとする。また、下り側のマスター装置１０、中継装置４１間の伝送路７１距離をＬ１、中継装置４１、スレーブ装置３０間の伝送路７２距離をＬ２とする。また、波長λ１の光ファイバ中の速度ｃ１を例に説明するが、伝送速度と屈折率には、光速をｃとするとｃ１＝ｃ／ｎ１の関係がある。そのため、速度の代わりに屈折率を用いて計算してもよい。
下り側で送信される波長については、マスター装置１０は、下りＴａｇ及び上りＴａｇを選択することで、それぞれ、下り光源管理テーブル５０及び上り光源管理テーブル５５に従い、マスター装置１０の使用光源波長をλ１、中継装置４１の使用光源波長をλ２と設定する。上り側で送信される波長は、スレーブ装置３０の使用光源波長をλ３、中継装置４１の使用光源波長をλ４と設定する。波長λ１の光ファイバ中の速度をｃ１、波長λ２の光ファイバ中の速度をｃ２、波長λ３の光ファイバ中の速度をｃ３、波長λ４の光ファイバ中の速度をｃ４とする。このとき使用波長の速度（または屈折率）情報は既知であり、各装置はその情報を有しているものとする。また、下り側のマスター装置１０、中継装置４１間の伝送路７１距離をＬ１、中継装置４１、スレーブ装置３０間の伝送路７２距離をＬ２とする。また、波長λ１の光ファイバ中の速度ｃ１を例に説明するが、伝送速度と屈折率には、光速をｃとするとｃ１＝ｃ／ｎ１の関係がある。そのため、速度の代わりに屈折率を用いて計算してもよい。
なお、遅延時間測定パケットとしては、ＰＴＰパケットを利用してもよいし、それ以外のパケットでもよい。また、遅延時間測定パケットは、Ｔａｇ情報、パケット送信時刻（Ｓｙｎｃメッセージに相当する場合）及び／又はパケット受信時刻（Ｄｅｌａｙ−Ｒｅｓｐメッセージに相当する場合）を含む。
マスター装置１０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ２、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ３、マスター装置１０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ４とする。マスター装置１０、スレーブ装置３０間の往復伝送路遅延時間ΔＴは、次の（２）式で求まる。
ΔＴ＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２） ・・・（２）
マスター装置１０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ２、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ３、マスター装置１０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ４とする。マスター装置１０、スレーブ装置３０間の往復伝送路遅延時間ΔＴは、次の（２）式で求まる。
ΔＴ＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２） ・・・（２）
また、下り側のマスター装置１０、中継装置４１間の伝送路遅延時間をｔｍｓ１、中継装置４１、スレーブ装置３０間の伝送路遅延時間をｔｍｓ２とする。上り側のスレーブ装置３０、中継装置４１間の伝送路遅延時間をｔｓｍ１、中継装置４１、マスター装置１０間の伝送路遅延時間をｔｓｍ２とする。マスター装置１０、中継装置４１間の関係は次の（３）式、中継装置４１、スレーブ装置３０間の関係は、（４）式のようになる。
Ｌ１＝ｃ１・ｔｍｓ１＝ｃ４・ｔｓｍ２ ・・・（３）
Ｌ２＝ｃ２・ｔｍｓ２＝ｃ３・ｔｓｍ１ ・・・（４）
（２）式〜（４）式を使用し伝送路遅延時間との関係は、次の（５）式のようになる。
ΔＴ＝ｔｍｓ１＋ｔｍｓ２＋ｔｓｍ１＋ｔｓｍ２
＝Ｌ１／ｃ１＋Ｌ２／ｃ２＋Ｌ２／ｃ３＋Ｌ１／ｃ４ ・・・（５）
Ｌ１＝ｃ１・ｔｍｓ１＝ｃ４・ｔｓｍ２ ・・・（３）
Ｌ２＝ｃ２・ｔｍｓ２＝ｃ３・ｔｓｍ１ ・・・（４）
（２）式〜（４）式を使用し伝送路遅延時間との関係は、次の（５）式のようになる。
ΔＴ＝ｔｍｓ１＋ｔｍｓ２＋ｔｓｍ１＋ｔｓｍ２
＝Ｌ１／ｃ１＋Ｌ２／ｃ２＋Ｌ２／ｃ３＋Ｌ１／ｃ４ ・・・（５）
図１０に、下り側Ｔａｇ＝４、上り側Ｔａｇ＝２に設定し、マスター装置１０、中継装置４１間の伝送路遅延時間を測定する方法を説明する。
マスター装置１０、中継装置４１間の伝送路遅延時間を測定するため、マスター装置１０は、下りＴａｇ及び上りＴａｇを選択することで、それぞれ、下り光源管理テーブル５０及び上り光源管理テーブル５５に従い、下り側で送信されるマスター装置１０の使用光源波長をλ１からλ２に変更する。
マスター装置１０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ２＋Δｔ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ３＋Δｔ１、マスター装置１０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ４＋Δｔ１とする。マスター装置１０、スレーブ装置３０間の往復伝送路遅延時間ΔＴ１は、次の（６）式で求まる。
ΔＴ１＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＋Δｔ１ ・・・（６）
マスター装置１０、中継装置４１間の伝送路遅延時間を測定するため、マスター装置１０は、下りＴａｇ及び上りＴａｇを選択することで、それぞれ、下り光源管理テーブル５０及び上り光源管理テーブル５５に従い、下り側で送信されるマスター装置１０の使用光源波長をλ１からλ２に変更する。
マスター装置１０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ２＋Δｔ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ３＋Δｔ１、マスター装置１０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ４＋Δｔ１とする。マスター装置１０、スレーブ装置３０間の往復伝送路遅延時間ΔＴ１は、次の（６）式で求まる。
ΔＴ１＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＋Δｔ１ ・・・（６）
また、波長を変更した下り側のマスター装置１０、中継装置４１間の伝送路遅延時間をｔｍｓ３、とする。マスター装置１０、中継装置４１間の関係は、次の（７）式のようになる。
Ｌ１＝ｃ２・ｔｍｓ３ ・・・（７）
（３）式、（４）式、（６）式、（７）式を使用し伝送路遅延時間との関係は、次の（８）式のようになる。
ΔＴ１＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＋Δｔ１
＝ｔｍｓ３＋ｔｍｓ２＋ｔｓｍ１＋ｔｓｍ２
＝Ｌ１／ｃ２＋Ｌ２／ｃ２＋Ｌ２／ｃ３＋Ｌ１／ｃ４ ・・・（８）
Ｌ１＝ｃ２・ｔｍｓ３ ・・・（７）
（３）式、（４）式、（６）式、（７）式を使用し伝送路遅延時間との関係は、次の（８）式のようになる。
ΔＴ１＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＋Δｔ１
＝ｔｍｓ３＋ｔｍｓ２＋ｔｓｍ１＋ｔｓｍ２
＝Ｌ１／ｃ２＋Ｌ２／ｃ２＋Ｌ２／ｃ３＋Ｌ１／ｃ４ ・・・（８）
図１１に、下り側Ｔａｇ＝１、上り側Ｔａｇ＝２に設定し、中継装置４１、スレーブ装置３０間の伝送路遅延時間を測定する方法を説明する。
中継装置４１、スレーブ装置３０間の伝送路遅延時間を測定するため、中継装置４１は、下りＴａｇ及び上りＴａｇを選択することで、それぞれ、下り光源管理テーブル５０及び上り光源管理テーブル５５に従い、下り側で送信される中継装置４１の使用光源波長をλ２からλ１に変更する。
マスター装置１０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ２＋Δｔ２、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ３＋Δｔ２、マスター装置１０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ４＋Δｔ２とする。マスター装置１０、スレーブ装置３０間の往復伝送路遅延時間ΔＴ２は、次の（９）式で求まる。
ΔＴ２＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＋Δｔ２ ・・・（９）
中継装置４１、スレーブ装置３０間の伝送路遅延時間を測定するため、中継装置４１は、下りＴａｇ及び上りＴａｇを選択することで、それぞれ、下り光源管理テーブル５０及び上り光源管理テーブル５５に従い、下り側で送信される中継装置４１の使用光源波長をλ２からλ１に変更する。
マスター装置１０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ２＋Δｔ２、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ３＋Δｔ２、マスター装置１０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ４＋Δｔ２とする。マスター装置１０、スレーブ装置３０間の往復伝送路遅延時間ΔＴ２は、次の（９）式で求まる。
ΔＴ２＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＋Δｔ２ ・・・（９）
また、波長を変更した下り側の中継装置４１、スレーブ装置３０間の伝送路遅延時間をｔｍｓ４、とする。中継装置４１、スレーブ装置３０間の関係は、次の（１０）式のようになる。
Ｌ２＝ｃ１・ｔｍｓ４ ・・・（１０）
（３）式、（４）式、（９）式、（１０）式を使用し伝送路遅延時間との関係は次の（１１）式のようになる。
ΔＴ２＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＋Δｔ２
＝ｔｍｓ１＋ｔｍｓ４＋ｔｓｍ１＋ｔｓｍ２
＝Ｌ１／ｃ１＋Ｌ２／ｃ１＋Ｌ２／ｃ３＋Ｌ１／ｃ４ ・・・（１１）
これらの（５）式、（８）式、（１１）式より次の（１２）式、（１３）式が求められる。
Δｔ１＝Ｌ１／ｃ２−Ｌ１／ｃ１
⇔Ｌ１＝Δｔ１・ｃ１・ｃ２／（ｃ１−ｃ２） ・・・（１２）
Δｔ２＝Ｌ２／ｃ１−Ｌ２／ｃ２
⇔Ｌ２＝Δｔ２・ｃ１・ｃ２／（ｃ２−ｃ１） ・・・（１３）
Ｌ２＝ｃ１・ｔｍｓ４ ・・・（１０）
（３）式、（４）式、（９）式、（１０）式を使用し伝送路遅延時間との関係は次の（１１）式のようになる。
ΔＴ２＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＋Δｔ２
＝ｔｍｓ１＋ｔｍｓ４＋ｔｓｍ１＋ｔｓｍ２
＝Ｌ１／ｃ１＋Ｌ２／ｃ１＋Ｌ２／ｃ３＋Ｌ１／ｃ４ ・・・（１１）
これらの（５）式、（８）式、（１１）式より次の（１２）式、（１３）式が求められる。
Δｔ１＝Ｌ１／ｃ２−Ｌ１／ｃ１
⇔Ｌ１＝Δｔ１・ｃ１・ｃ２／（ｃ１−ｃ２） ・・・（１２）
Δｔ２＝Ｌ２／ｃ１−Ｌ２／ｃ２
⇔Ｌ２＝Δｔ２・ｃ１・ｃ２／（ｃ２−ｃ１） ・・・（１３）
よって、（３）式、（４）式、（１２）式、（１３）式より下りの遅延時間を計算すると、次の（１４）式が求められる。
ｔｍｓ１＋ｔｍｓ２＝Ｌ１／ｃ１＋Ｌ２／ｃ２
＝Δｔ１・ｃ２／（ｃ１−ｃ２）＋Δｔ２・ｃ１／（ｃ２−ｃ１） ・・・（１４）
よって、伝送路遅延時間補正値は（２）式、（１４）式より次の（１５）式で求められる。
伝送路遅延時間補正値＝往復伝送路遅延時間／２−下り伝送路遅延時間
＝ΔＴ／２−（Δｔ１・ｃ２／（ｃ１−ｃ２）＋Δｔ２・ｃ１／（ｃ２−ｃ１））
・・・（１５）
ｔｍｓ１＋ｔｍｓ２＝Ｌ１／ｃ１＋Ｌ２／ｃ２
＝Δｔ１・ｃ２／（ｃ１−ｃ２）＋Δｔ２・ｃ１／（ｃ２−ｃ１） ・・・（１４）
よって、伝送路遅延時間補正値は（２）式、（１４）式より次の（１５）式で求められる。
伝送路遅延時間補正値＝往復伝送路遅延時間／２−下り伝送路遅延時間
＝ΔＴ／２−（Δｔ１・ｃ２／（ｃ１−ｃ２）＋Δｔ２・ｃ１／（ｃ２−ｃ１））
・・・（１５）
図１２に、実施例１を用いた遅延時間補正のフロー図を示す。
時刻同期を開始する前に、マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、マスター装置１０とスレーブ装置３０間の補正値測定を開始する。マスター装置１０は、遅延時間測定パケットのＴａｇ情報より、下り光源管理テーブル５０に従い、時刻同期を実施する際の各装置の使用光源波長を選択する（８０）。スレーブ装置３０は、選択された使用光源波長が上り区間、下り区間で同一かを判定する（８１）。使用光源波長が同一でない場合は次の工程に進み、同一の場合は後述の実施例２の工程を実施する（９２）。マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、図９に示したように、選択された波長の光源を使用し遅延時間（ΔＴ）測定を開始する（８２）。次にマスター装置１０は、マスター装置１０と中継装置４１間の距離を測定するため、遅延時間測定パケットのＴａｇ情報により、マスター装置１０の光源波長を、図１０に示したように、λ１からλ２に変更する（８４）。マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、選択された波長の光源を使用し遅延時間（ΔＴ１）測定を開始する（８５）。スレーブ装置３０は、遅延時間測定結果ΔＴおよびΔＴ１より遅延時間差Δｔ１を計算する（Δｔ１＝ΔＴ１−ΔＴ）（８６）。次に中継装置４１とスレーブ装置３０間の距離を測定するため、遅延時間測定パケットのＴａｇ情報により、図１１に示したように、マスター装置１０は、マスター装置１０の光源波長をλ２からλ１に戻し、中継装置４１は、中継装置４１の下り側光源波長をλ２からλ１に変更する（８７）。マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、選択された波長の光源を使用し遅延時間（ΔＴ２）測定を開始する（８８）。スレーブ装置３０は、遅延時間測定結果ΔＴおよびΔＴ２より遅延時間差Δｔ２を計算する（Δｔ２＝ΔＴ２−ΔＴ）（８９）。スレーブ装置３０は、遅延時間差Δｔ１、Δｔ２および各波長の速度（屈折率）情報よりマスター装置１０、スレーブ装置３０間の下り伝送路遅延時間を計算し、伝送路遅延時間の補正値を計算する（９０）。スレーブ装置３０は、この補正値情報をスレーブ装置３０の補正値情報保持部４０に格納する（９１）。
以上の手順を用いることにより、波長による速度（屈折率）差を考慮に入れた伝送路遅延時間の補正を行った時刻同期が可能となる。よって、各装置による使用光源波長が異なり、マスター装置１０とスレーブ装置３０間に中継装置４１が接続された場合でも、（１５）式により求められる伝送路遅延時間補正値をマスター装置１０とスレーブ装置３０間の時刻同期補正のオフセット値に加えることで、マスター装置１０は、より正確なマスター装置１０の時刻情報をスレーブ装置３０に配信することができる。
時刻同期を開始する前に、マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、マスター装置１０とスレーブ装置３０間の補正値測定を開始する。マスター装置１０は、遅延時間測定パケットのＴａｇ情報より、下り光源管理テーブル５０に従い、時刻同期を実施する際の各装置の使用光源波長を選択する（８０）。スレーブ装置３０は、選択された使用光源波長が上り区間、下り区間で同一かを判定する（８１）。使用光源波長が同一でない場合は次の工程に進み、同一の場合は後述の実施例２の工程を実施する（９２）。マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、図９に示したように、選択された波長の光源を使用し遅延時間（ΔＴ）測定を開始する（８２）。次にマスター装置１０は、マスター装置１０と中継装置４１間の距離を測定するため、遅延時間測定パケットのＴａｇ情報により、マスター装置１０の光源波長を、図１０に示したように、λ１からλ２に変更する（８４）。マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、選択された波長の光源を使用し遅延時間（ΔＴ１）測定を開始する（８５）。スレーブ装置３０は、遅延時間測定結果ΔＴおよびΔＴ１より遅延時間差Δｔ１を計算する（Δｔ１＝ΔＴ１−ΔＴ）（８６）。次に中継装置４１とスレーブ装置３０間の距離を測定するため、遅延時間測定パケットのＴａｇ情報により、図１１に示したように、マスター装置１０は、マスター装置１０の光源波長をλ２からλ１に戻し、中継装置４１は、中継装置４１の下り側光源波長をλ２からλ１に変更する（８７）。マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、選択された波長の光源を使用し遅延時間（ΔＴ２）測定を開始する（８８）。スレーブ装置３０は、遅延時間測定結果ΔＴおよびΔＴ２より遅延時間差Δｔ２を計算する（Δｔ２＝ΔＴ２−ΔＴ）（８９）。スレーブ装置３０は、遅延時間差Δｔ１、Δｔ２および各波長の速度（屈折率）情報よりマスター装置１０、スレーブ装置３０間の下り伝送路遅延時間を計算し、伝送路遅延時間の補正値を計算する（９０）。スレーブ装置３０は、この補正値情報をスレーブ装置３０の補正値情報保持部４０に格納する（９１）。
以上の手順を用いることにより、波長による速度（屈折率）差を考慮に入れた伝送路遅延時間の補正を行った時刻同期が可能となる。よって、各装置による使用光源波長が異なり、マスター装置１０とスレーブ装置３０間に中継装置４１が接続された場合でも、（１５）式により求められる伝送路遅延時間補正値をマスター装置１０とスレーブ装置３０間の時刻同期補正のオフセット値に加えることで、マスター装置１０は、より正確なマスター装置１０の時刻情報をスレーブ装置３０に配信することができる。
図１３に、マスター装置動作フローを示す。
マスター装置１０は、Ｔａｇ情報より遅延時間測定を実施する際の各装置の使用光源波長を選択する（１１０）。マスター装置１０は、下り光源管理テーブル５０を参照して、選択された波長の光源を使用し下り側遅延時間測定パケットをスレーブ装置３０および中継装置４１に送信する（１１１）。その後、マスター装置１０は、上り側遅延時間測定パケットをスレーブ装置３０および中継装置４１から受信する（１１２）。マスター装置１０は、下り側遅延時間測定パケットを用いて、上り側遅延時間測定パケット受信時刻をスレーブ装置３０に通知する（１１３）。
マスター装置１０は、Ｔａｇ情報より遅延時間測定を実施する際の各装置の使用光源波長を選択する（１１０）。マスター装置１０は、下り光源管理テーブル５０を参照して、選択された波長の光源を使用し下り側遅延時間測定パケットをスレーブ装置３０および中継装置４１に送信する（１１１）。その後、マスター装置１０は、上り側遅延時間測定パケットをスレーブ装置３０および中継装置４１から受信する（１１２）。マスター装置１０は、下り側遅延時間測定パケットを用いて、上り側遅延時間測定パケット受信時刻をスレーブ装置３０に通知する（１１３）。
図１４に、中継装置動作フローを示す。
中継装置４１は、マスター装置からの遅延時間測定パケットを受信する（１２０）。中継装置４１は、受信したパケットのＴａｇ情報より下り光源管理テーブル５０を参照して、使用する光源を選択する（１２１）。中継装置４１は、選択された波長の光源を使用し下り側遅延時間測定パケットをスレーブ装置３０に送信する（１２２）。その後、中継装置４１は、上り側遅延時間測定パケットをスレーブ装置３０から受信する（１２３）。中継装置４１は、受信したパケットのＴａｇ情報より下り光源管理テーブル５０を参照して、使用する光源を選択する（１２４）。中継装置４１は、選択された波長の光源を使用し上り側遅延時間測定パケットをマスター装置１０に送信する（１２５）。
中継装置４１は、マスター装置からの遅延時間測定パケットを受信する（１２０）。中継装置４１は、受信したパケットのＴａｇ情報より下り光源管理テーブル５０を参照して、使用する光源を選択する（１２１）。中継装置４１は、選択された波長の光源を使用し下り側遅延時間測定パケットをスレーブ装置３０に送信する（１２２）。その後、中継装置４１は、上り側遅延時間測定パケットをスレーブ装置３０から受信する（１２３）。中継装置４１は、受信したパケットのＴａｇ情報より下り光源管理テーブル５０を参照して、使用する光源を選択する（１２４）。中継装置４１は、選択された波長の光源を使用し上り側遅延時間測定パケットをマスター装置１０に送信する（１２５）。
図１５に、スレーブ装置動作フローを示す。
スレーブ装置３０は、マスター装置１０からの遅延時間測定パケットを受信する（１３０）。スレーブ装置３０は、遅延時間測定パケットに格納されているマスター装置１０の遅延時間測定パケットの送信時刻（Ｔ１）およびスレーブ装置３０での受信時刻（Ｔ２）を補正値情報保持部４０に格納する（１３１）。スレーブ装置３０は、受信したパケットのＴａｇ情報より下り光源管理テーブル５０を参照して、使用する光源を選択する（１３２）。スレーブ装置３０は、選択された波長の光源を使用し上り側遅延時間測定パケットをマスター装置１０および中継装置４１に送信し、その際に送信時刻（Ｔ３）を補正値情報保持部４０に格納する（１３３）。その後、スレーブ装置３０は、上り側遅延時間測定パケットのマスター装置受信時刻（Ｔ４）情報をマスター装置１０から受信（１３４）し、補正値情報保持部４０に格納する（１３５）。また、遅延時間演算部３９は、遅延時間測定にて補正値情報保持部４０に格納された情報（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）より伝送路の往復遅延時間（ΔＴｎ）を計算する（１３６）。スレーブ装置３０は、計算した伝送路の往復遅延時間（ΔＴｎ）を補正値情報保持部４０に格納する（１３７）。
スレーブ装置３０は、マスター装置１０からの遅延時間測定パケットを受信する（１３０）。スレーブ装置３０は、遅延時間測定パケットに格納されているマスター装置１０の遅延時間測定パケットの送信時刻（Ｔ１）およびスレーブ装置３０での受信時刻（Ｔ２）を補正値情報保持部４０に格納する（１３１）。スレーブ装置３０は、受信したパケットのＴａｇ情報より下り光源管理テーブル５０を参照して、使用する光源を選択する（１３２）。スレーブ装置３０は、選択された波長の光源を使用し上り側遅延時間測定パケットをマスター装置１０および中継装置４１に送信し、その際に送信時刻（Ｔ３）を補正値情報保持部４０に格納する（１３３）。その後、スレーブ装置３０は、上り側遅延時間測定パケットのマスター装置受信時刻（Ｔ４）情報をマスター装置１０から受信（１３４）し、補正値情報保持部４０に格納する（１３５）。また、遅延時間演算部３９は、遅延時間測定にて補正値情報保持部４０に格納された情報（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）より伝送路の往復遅延時間（ΔＴｎ）を計算する（１３６）。スレーブ装置３０は、計算した伝送路の往復遅延時間（ΔＴｎ）を補正値情報保持部４０に格納する（１３７）。
本実施例では、実施例１においてマスター装置１０と中継装置４１間と、中継装置４１とスレーブ装置３０間との使用光源波長が上り区間、下り区間において同じである場合について説明する。この場合、各装置は、各装置区間の使用光源波長を変更しなくても、上り下りの速度から求められる係数を使用することにより伝送路遅延時間補正値を計算できる。
図１６に、下り側Ｔａｇ＝１、上り側Ｔａｇ＝１の場合のように上り、下り各区間において使用する光源が同一であった場合の遅延時間測定の方法を説明する。
マスター装置１０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ２、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ３、マスター装置１０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ４とする。マスター装置１０とスレーブ装置３０間の往復伝送路遅延時間ΔＴは、実施例１と同様に（２）式で求まる
ΔＴ＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２） ・・・（２）
マスター装置１０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ２、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ３、マスター装置１０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ４とする。マスター装置１０とスレーブ装置３０間の往復伝送路遅延時間ΔＴは、実施例１と同様に（２）式で求まる
ΔＴ＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２） ・・・（２）
また、下り側のマスター装置１０と中継装置４１間の伝送路遅延時間をｔｍｓ１、中継装置４１とスレーブ装置３０間の伝送路遅延時間をｔｍｓ４とする。上り側のスレーブ装置３０と中継装置４１間の伝送路遅延時間をｔｓｍ１、中継装置４１とマスター装置１０間の伝送路遅延時間をｔｓｍ３とする。マスター装置１０と中継装置４１間の関係は次の（１６）式、中継装置４１とスレーブ装置３０間の関係は（１７）式のようになる。
Ｌ１＝ｃ１・ｔｍｓ１＝ｃ３・ｔｓｍ３ ・・・（１６）
Ｌ２＝ｃ１・ｔｍｓ４＝ｃ３・ｔｓｍ１ ・・・（１７）
（２）式、（１６）式、（１７）式を使用し伝送路距離を計算すると、次の（１８）式が求められる。
ΔＴ＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＝ｔｍｓ１＋ｔｍｓ４＋ｔｓｍ１＋ｔｓｍ３
＝Ｌ１／ｃ１＋Ｌ２／ｃ１＋Ｌ２／ｃ３＋Ｌ１／ｃ３
＝（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｃ１・ｃ３／（ｃ１＋ｃ３））
⇔Ｌ１＋Ｌ２＝ｃ１・ｃ３／（ｃ１＋ｃ３）・ΔＴ ・・・（１８）
Ｌ１＝ｃ１・ｔｍｓ１＝ｃ３・ｔｓｍ３ ・・・（１６）
Ｌ２＝ｃ１・ｔｍｓ４＝ｃ３・ｔｓｍ１ ・・・（１７）
（２）式、（１６）式、（１７）式を使用し伝送路距離を計算すると、次の（１８）式が求められる。
ΔＴ＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＝ｔｍｓ１＋ｔｍｓ４＋ｔｓｍ１＋ｔｓｍ３
＝Ｌ１／ｃ１＋Ｌ２／ｃ１＋Ｌ２／ｃ３＋Ｌ１／ｃ３
＝（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｃ１・ｃ３／（ｃ１＋ｃ３））
⇔Ｌ１＋Ｌ２＝ｃ１・ｃ３／（ｃ１＋ｃ３）・ΔＴ ・・・（１８）
（１６）式〜（１８）式より下りの遅延時間を計算すると、次の（１９）式が求められる。
ｔｍｓ１＋ｔｍｓ４＝（Ｌ１＋Ｌ２）／ｃ１
＝ｃ３／（ｃ１＋ｃ３）・ΔＴ ・・・（１９）
よって、伝送路遅延時間補正値は（２）式、（１９）式より次の（２０）式で求められる。
伝送路遅延時間補正値＝往復伝送路遅延時間／２−下り伝送路遅延時間
＝ΔＴ／２−（ｃ３／（ｃ１＋ｃ３）・ΔＴ
＝（ｃ１−ｃ３）／（ｃ１＋ｃ３）・ΔＴ ・・・（２０）
（２０）式より伝送路遅延時間補正係数kは、次の（２１）式となる。
k＝（ｃ１−ｃ３）／（ｃ１＋ｃ３） ・・・（２１）
ｔｍｓ１＋ｔｍｓ４＝（Ｌ１＋Ｌ２）／ｃ１
＝ｃ３／（ｃ１＋ｃ３）・ΔＴ ・・・（１９）
よって、伝送路遅延時間補正値は（２）式、（１９）式より次の（２０）式で求められる。
伝送路遅延時間補正値＝往復伝送路遅延時間／２−下り伝送路遅延時間
＝ΔＴ／２−（ｃ３／（ｃ１＋ｃ３）・ΔＴ
＝（ｃ１−ｃ３）／（ｃ１＋ｃ３）・ΔＴ ・・・（２０）
（２０）式より伝送路遅延時間補正係数kは、次の（２１）式となる。
k＝（ｃ１−ｃ３）／（ｃ１＋ｃ３） ・・・（２１）
図１７に、実施例２を用いた遅延時間補正のフロー図を示す。
時刻同期を開始する前に、マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、マスター装置１０とスレーブ装置３０間の補正値測定を開始する。マスター装置１０は、遅延時間測定パケットのＴａｇ情報より、下り光源管理テーブル５０に従い、時刻同期を実施する際の各装置の使用光源波長を選択する（１００）。スレーブ装置３０は、選択された使用光源波長が上り区間、下り区間で同一かを判定する（１０１）。使用光源波長が同一の場合は次の工程に進み、同一でない場合は前述の実施例１の工程を実施する（１０６）。マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、図１６に示したように、選択された波長の光源を使用し遅延時間測定を開始する（１０２）。スレーブ装置３０は、遅延時間測定パケットの時刻情報より、往復遅延時間を計算する（１０３）。スレーブ装置３０は、上り下りの速度から求められる係数を使用することにより、マスター装置１０、スレーブ装置３０間の下り伝送路遅延時間を計算し、伝送路遅延時間の補正値を計算する（１０４）。スレーブ装置３０は、補正値情報を補正値情報保持部４０に格納する（１０５）。
時刻同期を開始する前に、マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、マスター装置１０とスレーブ装置３０間の補正値測定を開始する。マスター装置１０は、遅延時間測定パケットのＴａｇ情報より、下り光源管理テーブル５０に従い、時刻同期を実施する際の各装置の使用光源波長を選択する（１００）。スレーブ装置３０は、選択された使用光源波長が上り区間、下り区間で同一かを判定する（１０１）。使用光源波長が同一の場合は次の工程に進み、同一でない場合は前述の実施例１の工程を実施する（１０６）。マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、図１６に示したように、選択された波長の光源を使用し遅延時間測定を開始する（１０２）。スレーブ装置３０は、遅延時間測定パケットの時刻情報より、往復遅延時間を計算する（１０３）。スレーブ装置３０は、上り下りの速度から求められる係数を使用することにより、マスター装置１０、スレーブ装置３０間の下り伝送路遅延時間を計算し、伝送路遅延時間の補正値を計算する（１０４）。スレーブ装置３０は、補正値情報を補正値情報保持部４０に格納する（１０５）。
以上の手順を用いることにより、波長による速度（屈折率）差を考慮に入れた伝送路遅延時間の補正を行った時刻同期が可能となる。マスター装置１０とスレーブ装置３０間に中継装置４１が接続された場合でも、（１５）式により求められる伝送路遅延時間補正値を用いることで、マスター装置１０は、より正確な時刻情報をスレーブ装置３０に配信することができる。
４．実施の形態の効果
本実施の形態によると、マスター装置と中継装置間、中継装置とスレーブ装置間、およびマスター装置側中継装置とスレーブ側中継装置間の伝送遅延時間および伝送距離の測定を実施することにより、上り、下りの波長による伝送路遅延時間を計算することが可能となり、光ファイバ等伝送媒体中の上りと下り等の伝送時間の遅延差について補正する事が出来るようになる。これにより、時刻同期をする際により正確な時刻でマスター装置とスレーブ装置の時刻同期が可能となる。
本実施の形態によると、マスター装置と中継装置間、中継装置とスレーブ装置間、およびマスター装置側中継装置とスレーブ側中継装置間の伝送遅延時間および伝送距離の測定を実施することにより、上り、下りの波長による伝送路遅延時間を計算することが可能となり、光ファイバ等伝送媒体中の上りと下り等の伝送時間の遅延差について補正する事が出来るようになる。これにより、時刻同期をする際により正確な時刻でマスター装置とスレーブ装置の時刻同期が可能となる。
５．付記
以上では、スレーブ装置３０が遅延時間の補正値を計算する場合を説明したが、マスター装置１０で補正値を算出した場合は、この補正値情報をマスター装置１０は、スレーブ装置３０に送信し、スレーブ装置３０は、補正値情報を補正値情報保持部４０に格納してもよい。
以上では、スレーブ装置３０が遅延時間の補正値を計算する場合を説明したが、マスター装置１０で補正値を算出した場合は、この補正値情報をマスター装置１０は、スレーブ装置３０に送信し、スレーブ装置３０は、補正値情報を補正値情報保持部４０に格納してもよい。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
１ 上位ＮＷ装置
２ ＯＬＴ
３ ＯＮＵ
４ 中継装置
５ ＧＰＳ衛星
６ ＧＰＳ信号
７ ＧＰＳアンテナ
８ 主信号ＮＷ網
１０ マスター装置
１１ パケット送受信部
１２ マスタークロック機能部
１３ 時刻情報管理部
１４ ＰＴＰパケット処理部
１５ スレーブ装置情報管理部
１６ 光源情報管理テーブル
１７ 遅延時間測定機能部
１８ 遅延時間測定処理部
１９ 遅延時間演算部
２０ 遅延時間情報保持部
３０ スレーブ装置
３１ パケット送受信部
３２ スレーブクロック機能部
３３ 時刻情報管理部
３４ ＰＴＰパケット処理部
３５ マスター装置情報管理部
３６ 光源情報管理テーブル
３７ 遅延時間測定機能部
３８ 遅延時間測定処理部
３９ 遅延時間演算部
４０ 補正値情報保持部
４１ 中継装置
４２ パケット送受信部
４３ 光源情報管理テーブル
５０ 下り光源管理テーブル
５１ 下り使用光源判定Ｔａｇ
５２ マスター装置使用光源波長
５３ 中継装置下り側使用光源波長
５５ 上り使用光源判定Ｔａｇ
５６ スレーブ装置使用光源波長
５７ 中継装置上り側使用光源波長
６０ マスター装置時刻
６１ スレーブ装置時刻
６２ Ｓｙｎｃメッセージ
６３ Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ
６４ Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージ
６５ 波長と速度（屈折率）の関係テーブル
６６ 項番情報
６７ 波長情報
６８ 速度（屈折率）情報
７１ マスター装置と中継装置間伝送路
７２ 中継装置とスレーブ装置間伝送路
２ ＯＬＴ
３ ＯＮＵ
４ 中継装置
５ ＧＰＳ衛星
６ ＧＰＳ信号
７ ＧＰＳアンテナ
８ 主信号ＮＷ網
１０ マスター装置
１１ パケット送受信部
１２ マスタークロック機能部
１３ 時刻情報管理部
１４ ＰＴＰパケット処理部
１５ スレーブ装置情報管理部
１６ 光源情報管理テーブル
１７ 遅延時間測定機能部
１８ 遅延時間測定処理部
１９ 遅延時間演算部
２０ 遅延時間情報保持部
３０ スレーブ装置
３１ パケット送受信部
３２ スレーブクロック機能部
３３ 時刻情報管理部
３４ ＰＴＰパケット処理部
３５ マスター装置情報管理部
３６ 光源情報管理テーブル
３７ 遅延時間測定機能部
３８ 遅延時間測定処理部
３９ 遅延時間演算部
４０ 補正値情報保持部
４１ 中継装置
４２ パケット送受信部
４３ 光源情報管理テーブル
５０ 下り光源管理テーブル
５１ 下り使用光源判定Ｔａｇ
５２ マスター装置使用光源波長
５３ 中継装置下り側使用光源波長
５５ 上り使用光源判定Ｔａｇ
５６ スレーブ装置使用光源波長
５７ 中継装置上り側使用光源波長
６０ マスター装置時刻
６１ スレーブ装置時刻
６２ Ｓｙｎｃメッセージ
６３ Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ
６４ Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージ
６５ 波長と速度（屈折率）の関係テーブル
６６ 項番情報
６７ 波長情報
６８ 速度（屈折率）情報
７１ マスター装置と中継装置間伝送路
７２ 中継装置とスレーブ装置間伝送路
Claims (10)
- 時刻同期システムであって、
マスター装置と、
上記マスター装置と光ファイバ伝送路で接続された中継装置と、
上記中継装置と光ファイバ伝送路で接続され、上記マスター装置と時刻同期を行う少なくとも１つのスレーブ装置と
を備え、
上記マスター装置及び上記中継装置は、それぞれ、光源波長を異なる複数の波長に切り替えて各々の遅延時間測定パケットを送出し、
上記スレーブ装置は、各々の上記遅延時間測定パケットによる往復遅延時間の測定結果と各々の波長の伝送速度又は屈折率の情報を用いて、上記マスター装置と上記スレーブ装置間の時刻同期における上記マスター装置からの時刻配信時に時刻補正をするための伝送路遅延時間補正値を算出することを特徴とする時刻同期システム。
- 請求項１記載の時刻同期システムにおいて
上記異なる波長成分の光信号送出に使用する光源波長の選択のための上記遅延時間測定パケットに付与されるタグ情報を生成し、上記タグ情報によって各装置毎に使用する波長を選択することができ、上記マスター装置及び上記中継装置は、上記タグ情報に従い使用波長を変更することを特徴とする時刻同期システム。
- 請求項２記載の時刻同期システムにおいて
上記中継装置が少なくとも1つ以上接続されて、上記マスター装置と上記スレーブ装置間の下り方向の使用波長と上り方向の使用波長とが異なる場合において、各装置の使用する光源の波長を上記タグ情報により変更して、それぞれの波長で遅延時間を測定することで、同一の装置間での光信号が伝送される上記光ファイバ伝送路中の異なる波長に対する速度の違いにより伝送遅延時間又は伝送距離と、上記伝送路遅延時間補正値を算出することを特徴とする時刻同期システム。
- 請求項２記載の時刻同期システムにおいて
上記スレーブ装置は、
使用光源波長を識別する第１タグ情報により、上記マスター装置の光源波長を第１波長とし、上記中継装置の光源波長を第２波長として送信された、上記第１タグ情報と送信時刻情報とを含む第１遅延時間測定パケットを受信し、
上記第１遅延時間測定パケットに含まれる送信時刻情報により往復遅延時間ΔＴを計算し、
第２タグ情報に従い、上記マスター装置の光源波長を第１波長から第３波長に変更して送信された第２遅延測定パケットを受信し、上記第２遅延時間測定パケットに含まれる送信時刻情報により往復遅延時間ΔＴ１を計算し、上記マスター装置の光源波長の変更前後での第１遅延時間差Δｔ１をΔｔ１＝ΔＴ１−ΔＴより計算し、
第３タグ情報により、上記マスター装置の光源波長を上記第１波長に戻し、上記中継装置の下り側光源波長を第２波長から第４波長に変更して送信された第３遅延測定パケットを受信し、上記第３遅延時間測定パケットに含まれる送信時刻情報より往復遅延時間ΔＴ２を計算し、上記中継装置の光源波長の変更前後での第２遅延時間差Δｔ２をΔｔ２＝ΔＴ２−ΔＴより計算し、
上記第１及び第２遅延時間差Δｔ１、Δｔ２および各波長の速度又は屈折率の情報により上記マスター装置と上記スレーブ装置間の時刻同期のための上記伝送路遅延時間補正値を計算することを特徴とする時刻同期システム。
- 請求項１記載の時刻同期システムにおいて
下り方向の上記マスター装置の光信号の波長がλ１であり、上記中継装置の光信号の波長がλ２であるときに測定した往復伝送路遅延時間をΔＴとし、
下り方向の上記マスター装置の光信号の波長を上記λ２に変更して測定した往復伝送路遅延時間をΔＴ＋ｔ１とし、
下り方向の上記マスター装置の光信号の波長を上記λ１に戻し、上記中継装置の光信号の波長を上記λ１に変更して測定した往復伝送路遅延時間をΔＴ＋ｔ２とし、
上記λ１の光信号の光ファイバ伝送路中の伝送速度をｃ１とし、上記λ２の光信号の光ファイバ伝送路中の伝送速度をｃ２としたとき、
上記スレーブ装置は、下り側の伝送路遅延時間を、
Δｔ１・ｃ２／（ｃ１−ｃ２）＋Δｔ２・ｃ１／（ｃ２−ｃ１）
により計算し、
上記往復伝送路遅延時間ΔＴの半分の値から上記下り側の伝送路遅延時間を減じて上記伝送路遅延時間補正値を算出し、上記伝送路遅延時間補正値を用いて時刻配信時に時刻を補正することを特徴とする時刻同期システム。
- 請求項１記載の時刻同期システムにおいて
上記マスター装置と上記中継装置間の使用波長、及び、上記中継装置と上記スレーブ装置間の使用波長が同一の場合、または、上記マスター装置と上記中継装置を介さずに接続された他のスレーブ装置を備えた場合において、
下り方向の上記遅延時間測定パケットにより測定した往復伝送路遅延時間をΔＴとし、
下り方向の光信号の波長がλｎとし、この波長λｎの光信号の伝送速度をｃｎとし、上り方向の光信号の波長がλｍとし、この波長λｍの光信号の伝送速度をｃｍとするときに、
上記スレーブ装置は、伝送路遅延時間補正係数を、
伝送路遅延時間補正係数＝（ｃｎ−ｃｍ）／（ｃｎ＋ｃｍ）
により計算し、
上記遅延時間測定において算出された伝送路遅延時間に、上記伝送路遅延時間補正係数を乗じて算出し、上記伝送路遅延時間補正値を用いて時刻配信時に時刻を補正することを特徴とする時刻同期システム。
- 請求項１記載の時刻同期システムにおいて
上記スレーブ装置は、
各波長に対する屈折率を用い、波長λａの光信号の伝送速度をｃａ、屈折率をｎａ、光速をｃとすると、屈折率を次式、
ｃａ＝ｃ／ｎａ
により速度に変換して計算することを特徴とする時刻同期システム。
- 請求項２記載の時刻同期システムにおいて
上記マスター装置、上記中継装置、及び上記スレーブ装置は、
上記タグ情報に対応して、上記マスター装置の光源波長及び上記中継装置の光源波長を記憶した光源情報管理テーブルと、
波長に対応して伝送速度又は屈折率を記憶したテーブルと
を備えたことを特徴とする時刻同期システム。
- 時刻同期システムにおける伝送路遅延時間補正方法であって、
上記時刻同期システムは、
マスター装置と、
上記マスター装置と光ファイバ伝送路で接続された中継装置と、
上記中継装置と光ファイバ伝送路で接続され、上記マスター装置と時刻同期を行う少なくとも１つのスレーブ装置と
を備え、
上記マスター装置及び上記中継装置は、それぞれ、光源波長を異なる複数の波長に切り替えて各々の遅延時間測定パケットを送出し、
上記スレーブ装置は、各々の上記遅延時間測定パケットによる往復遅延時間の測定結果と各々の波長の伝送速度又は屈折率の情報を用いて、上記マスター装置と上記スレーブ装置間の時刻同期における上記マスター装置からの時刻配信時に時刻補正をするための伝送路遅延時間補正値を算出することを特徴とする伝送路遅延時間補正方法。
- 時刻同期システムにおける時刻同期装置であって、
上記時刻同期システムは、
マスター装置と、
上記マスター装置と光ファイバ伝送路で接続された中継装置と、
上記中継装置と光ファイバ伝送路で接続され、上記マスター装置と時刻同期を行う少なくとも１つの上記時刻同期装置と
を備え、
上記時刻同期装置は、
上記マスター装置及び上記中継装置から、それぞれ、光源波長を異なる複数の波長に切り替えて各々送出された遅延時間測定パケットを受信し、
上記時刻同期装置は、各々の上記遅延時間測定パケットによる往復遅延時間の測定結果と各々の波長の伝送速度又は屈折率の情報を用いて、上記マスター装置と上記時刻同期装置間の時刻同期における上記マスター装置からの時刻配信時に時刻補正をするための伝送路遅延時間補正値を算出することを特徴とする時刻同期装置。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2012261090A JP5913067B2 (ja) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | 時刻同期システム、伝送路遅延時間補正方法、時刻同期装置 |
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|---|---|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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