JP2015179999A

JP2015179999A - Time synchronization device, backup device therefor and time synchronization system

Info

Publication number: JP2015179999A
Application number: JP2014057046A
Authority: JP
Inventors: 義之牧; Yoshiyuki Maki; 倉田　智之; Tomoyuki Kurata; 智之倉田; 広昭結城; Hiroaki Yuki
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2015-10-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a time synchronization device and a backup device capable of shortening a blank period in time management on a network.SOLUTION: A backup device 51 comprises: a time source 52 which ticks time; an output unit 37 which is connected to a network 32; an input unit 37 which is connected to a source device MS of a grand master clock via the network 32 or directly; and a control unit 54 which outputs a signal for time identification to the output unit 37 when detecting a disappearance of a signal that was output from the source device MS and received by the input unit 37.

Description

本発明は、時刻同期装置や、そのためのバックアップ装置および時刻同期システム等に関する。 The present invention relates to a time synchronization device, a backup device therefor, a time synchronization system, and the like.

例えばＩＥＥＥ１５８８は高精度時間プロトコル（ＰＴＰ）を規定する。この高精度時間プロトコルでは、ネットワークで使用される全てのクロックがネットワーク上で最高品質のクロック「グランドマスタークロック」に同期される。グランドマスタークロックの選定にあたってＢＭＣ（ベストマスタークロック）アルゴリズムと呼ばれる分散アルゴリズムが実行される。ＢＭＣアルゴリズムによれば、例えばグランドマスタークロックのソースがネットワークから削除された際に、使用するクロックの中から最高品質のクロックが新規なグランドマスタークロックとして自動的に決定される。 For example, IEEE 1588 defines a high precision time protocol (PTP). In this high precision time protocol, all clocks used in the network are synchronized to the highest quality clock “Grand Master Clock” on the network. In selecting a grand master clock, a distributed algorithm called a BMC (best master clock) algorithm is executed. According to the BMC algorithm, for example, when the source of the grand master clock is deleted from the network, the highest quality clock among the clocks to be used is automatically determined as a new grand master clock.

特開２０１０−１３５８８０号公報JP 2010-135880 A

グランドマスタークロックのソースで障害が発生すると、グランドマスタークロックは失われる。このとき、前述のＢＭＣアルゴリズムに従って新たにグランドマスタークロックが決定される。グランドマスタークロックのソース候補となる複数の機器の間でメッセージがやりとりされることから、新たなグランドマスタークロックの決定までに時間を要する。その間、ネットワークでは時間管理が失われてしまう。 If the source of the grandmaster clock fails, the grandmaster clock is lost. At this time, a new grand master clock is determined according to the BMC algorithm described above. Since messages are exchanged between a plurality of devices that are candidates for the source of the grand master clock, it takes time to determine a new grand master clock. Meanwhile, time management is lost in the network.

こうした実情に鑑み、ネットワーク上で時間管理の空白期間を短縮化することが望まれていた。 In view of such circumstances, it has been desired to shorten the time management blank period on the network.

（１）本発明の一態様は、時刻を刻む時刻源と、ネットワークに接続される出力部と、前記ネットワークを介して、または、直接にグランドマスタークロックのソース機器に接続される入力部と、前記ソース機器から出力されて前記入力部で受信する信号の消失を検出すると、前記時刻を特定する信号を前記出力部に出力する制御部とを備えるバックアップ装置に関する。 (1) According to one aspect of the present invention, a time source for ticking time, an output unit connected to a network, an input unit connected directly to a source device of a grand master clock via the network, The present invention relates to a backup device including a control unit that outputs a signal for specifying the time to the output unit when the loss of the signal output from the source device and received by the input unit is detected.

グランドマスタークロックのソース機器で障害が発生すると、ソース機器から信号の出力は停止する。バックアップ装置は信号の消失を検出する。バックアップ装置は、グランドマスタークロックのソース機器に代わって、時刻を特定する信号をネットワークに向けて出力する。ネットワーク上で時間管理の空白期間は短縮される。 When a failure occurs in the source device of the grand master clock, signal output from the source device stops. The backup device detects the loss of signal. The backup device outputs a signal for specifying the time to the network in place of the source device of the grand master clock. Time management gaps on the network are reduced.

（２）前記受信する信号はＩＥＥＥ１５８８規格のＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージまたはＳｙｎｃメッセージであればよい。バックアップ装置はＩＥＥＥ１５８８規格に則ったネットワークで利用されることができる。ＩＥＥＥ１５８８規格のネットワークではグランドマスタークロックのソース機器から定期的にＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージおよびＳｙｎｃメッセージが発信される。したがって、これらメッセージのいずれかが消失すれば、ソース機器の障害は検出されることができる。 (2) The received signal may be an Announce message or Sync message of the IEEE 1588 standard. The backup device can be used in a network conforming to the IEEE 1588 standard. In the IEEE 1588 standard network, Announce messages and Sync messages are periodically transmitted from the source device of the grand master clock. Therefore, if any of these messages disappear, a source device failure can be detected.

（３）前記特定する信号はＩＥＥＥ１５８８規格のＳｙｎｃ以外の名称で特定されるメッセージであればよい。ＩＥＥＥ１５８８規格ではＳｙｎｃメッセージでグランドマスタークロックが特定される。したがって、Ｓｙｎｃ以外の名称でメッセージが特定されれば、受信側のスレーブ機器ではグランドマスタークロックと他のクロック信号との混同は回避されることができる。こうしてバックアップ装置の時刻を特定する信号はＳｙｎｃ信号から区別される。スレーブ装置は、グランドマスタークロックの消失に応じた処理を実行することができる。 (3) The signal to be specified may be a message specified by a name other than the Sync of the IEEE 1588 standard. In the IEEE 1588 standard, the grand master clock is specified by the Sync message. Therefore, if a message is specified with a name other than Sync, confusion between the grand master clock and another clock signal can be avoided in the slave device on the receiving side. Thus, the signal specifying the time of the backup device is distinguished from the Sync signal. The slave device can execute processing according to the disappearance of the grand master clock.

（４）前記時刻源は、前記グランドマスタークロックの位相に前記時刻の位相を同期させる位相同期回路を備えることができる。こうして時刻源はグランドマスタークロックと同等な精度で時刻を特定することができる。 (4) The time source may include a phase synchronization circuit that synchronizes the phase of the time with the phase of the grand master clock. In this way, the time source can specify the time with the same accuracy as the grand master clock.

（５）前記時刻源は原子発振器を備えることができる。原子発振器は非常に高い精度で周波数を特定することができる。したがって、バックアップ装置の時刻が用いられても、グランドマスタークロックに代わって高い精度で時刻を特定することができる。 (5) The time source may include an atomic oscillator. An atomic oscillator can specify a frequency with very high accuracy. Therefore, even when the time of the backup device is used, the time can be specified with high accuracy instead of the grand master clock.

（６）バックアップ装置は、前記ネットワークに接続されるスレーブ機器ごとに当該スレーブ機器および前記ソース機器の間で伝搬遅延量を特定する伝搬遅延データを記憶する記憶部を備えることができる。一般に、ネットワークでは２つの機器の間で信号の伝搬速度は時々刻々と変化する。言い換えると、伝搬遅延量は時々刻々と変化する。したがって、スレーブ機器ごとに伝搬遅延量は定期的に測定される。伝搬遅延量の測定にあたってグランドマスタークロックのソース機器とスレーブ機器との間で通信が実施される。このとき、ソース機器で障害が発生すると、伝搬遅延量は測定されることができない。こうした場合に記憶部の伝搬遅延データは利用されることができる。 (6) The backup device can include a storage unit that stores propagation delay data for specifying a propagation delay amount between the slave device and the source device for each slave device connected to the network. In general, in a network, the propagation speed of signals between two devices changes from moment to moment. In other words, the propagation delay amount changes every moment. Therefore, the propagation delay amount is periodically measured for each slave device. Communication is performed between the source device of the grand master clock and the slave device in measuring the propagation delay amount. At this time, if a failure occurs in the source device, the propagation delay amount cannot be measured. In such a case, the propagation delay data in the storage unit can be used.

（７）前記制御部は、前記伝搬遅延データを含んで前記ソース機器から前記スレーブ機器に向かって出力されるメッセージから前記伝搬遅延データを取得してもよい。伝搬遅延量はソース機器で測定されてもよくスレーブ機器で測定されてもよい。ソース機器で伝搬遅延量が測定される場合には、測定された伝搬遅延量はソース機器からスレーブ機器にメッセージで送られる。制御部はメッセージからスレーブ機器の伝搬遅延量を取得することができる。例えばＩＥＥＥ１５８８規格ではマスター機器でＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージに基づき測定される伝搬遅延量はＳｙｎｃメッセージでマスター機器からスレーブ機器に送られることができる。 (7) The control unit may acquire the propagation delay data from a message including the propagation delay data and output from the source device toward the slave device. The propagation delay amount may be measured by the source device or the slave device. When the propagation delay amount is measured by the source device, the measured propagation delay amount is sent as a message from the source device to the slave device. The control unit can acquire the propagation delay amount of the slave device from the message. For example, in the IEEE 1588 standard, the propagation delay amount measured based on the Pdelay_Req message by the master device can be sent from the master device to the slave device by the Sync message.

（８）前記制御部は、前記伝搬遅延データを含んで前記スレーブ機器から前記ネットワークに向けて出力されるメッセージから前記伝搬遅延データを取得してもよい。スレーブ機器で伝搬遅延量が測定される場合には、制御部は個々のスレーブ機器から伝搬遅延量を抽出することができる。例えばＩＥＥＥ１５８８規格ではスレーブ機器でＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージに基づき伝搬遅延量は測定されることができる。 (8) The control unit may acquire the propagation delay data from a message output from the slave device toward the network including the propagation delay data. When the propagation delay amount is measured by the slave device, the control unit can extract the propagation delay amount from each slave device. For example, in the IEEE 1588 standard, the propagation delay amount can be measured based on the Delay_Req message in the slave device.

（９）前記伝搬遅延データは前記伝搬遅延量の２４時間の統計データを含むことができる。スレーブ機器やバックアップ装置では伝搬遅延量の２４時間の統計データは作成されることができる。２４時間にわたって伝搬遅延量の時間変化は特定されることができる。こうした統計データに基づき伝搬遅延量が設定されれば、実測によらない場合でも、伝搬遅延量の精度は高められることができる。 (9) The propagation delay data may include 24-hour statistical data of the propagation delay amount. In the slave device and the backup device, the 24-hour statistical data of the propagation delay amount can be created. The time change of the propagation delay amount over 24 hours can be specified. If the propagation delay amount is set based on such statistical data, the accuracy of the propagation delay amount can be improved even when not based on actual measurement.

（１０）前記伝搬遅延データは前記伝搬遅延量の１週間の統計データを含むことができる。１週間の統計データでは１週間にわたって伝搬遅延量の時間変化が特定されることができる。こうした伝搬遅延量によれば、伝搬遅延量の精度は高められることができる。 (10) The propagation delay data may include statistical data for one week of the propagation delay amount. In the statistical data for one week, the time change of the propagation delay amount can be specified over one week. According to such a propagation delay amount, the accuracy of the propagation delay amount can be improved.

（１１）前記制御部は、前記消失を検出した後に新たにグランドマスタークロックを受信すると、前記時刻を特定する信号の出力を停止することができる。グランドマスタークロックのソース機器で障害が発生すると、スレーブ機器から新たにグランドマスタークロックのソース機器が選定される。こうしてグランドマスタークロックのソース機器は切り替えられる。切り替えが完了すると、ネットワークでは改めてグランドマスタークロックが伝搬する。したがって、バックアップ装置の役割は終了する。このとき、バックアップ装置から出力される信号の出力が停止すれば、消費電力は抑制され、不要なトラフィックの増大は回避されることができる。 (11) When the control unit newly receives the grand master clock after detecting the disappearance, the control unit can stop outputting the signal specifying the time. When a failure occurs in the source device of the grand master clock, a new source device of the grand master clock is selected from the slave devices. In this way, the source device of the grand master clock is switched. When the switching is completed, the grand master clock is propagated again in the network. Therefore, the role of the backup device ends. At this time, if the output of the signal output from the backup device stops, the power consumption is suppressed, and an increase in unnecessary traffic can be avoided.

（１２）本発明の他の態様は、ネットワークに接続される出力部と、前記ネットワークに接続される入力部と、グランドマスタークロックのソース機器から出力されて前記入力部から受信する信号の消失を検出すると、グランドマスタークロックに同期するバックアップクロックを特定する信号を前記入力部から受信する制御部とを備える時刻同期装置に関する。 (12) According to another aspect of the present invention, there is provided an output unit connected to a network, an input unit connected to the network, and a signal output from a source device of a grand master clock and received from the input unit. When detected, the present invention relates to a time synchronization apparatus including a control unit that receives a signal specifying a backup clock synchronized with a grand master clock from the input unit.

ネットワークには、グランドマスタークロックのソース機器のほか、時刻同期装置が接続されることができる。グランドマスタークロックのソース機器で障害が発生すると、時刻同期装置はソース機器からの信号の消失を検出する。このとき、バックアップ装置から、グランドマスタークロックに代わって、グランドマスタークロックに同期するバックアップクロックを特定する信号が出力される。時刻同期装置はグランドマスタークロックに代わってバックアップクロックを受信する。時刻同期装置はバックアップクロックに基づき時刻を決定する。こうしてグランドマスタークロックがネットワークで失われても、ネットワークの時間管理は維持されることができる。 In addition to the grandmaster clock source device, a time synchronization device can be connected to the network. When a failure occurs in the source device of the grand master clock, the time synchronizer detects the loss of the signal from the source device. At this time, in place of the grand master clock, a signal specifying a backup clock synchronized with the grand master clock is output from the backup device. The time synchronizer receives a backup clock instead of the grand master clock. The time synchronizer determines the time based on the backup clock. Thus, even if the grandmaster clock is lost in the network, network time management can be maintained.

（１３）時刻同期装置は、前記ソース機器および自機の間で特定された伝搬遅延量で補正した前記バックアップクロックを前記出力部から出力してもよい。こうして時刻同期装置から正確な時刻は出力される。 (13) The time synchronization apparatus may output the backup clock corrected with the propagation delay amount specified between the source device and the own device from the output unit. Thus, an accurate time is output from the time synchronizer.

（１４）時刻同期装置は、前記ネットワークに接続されて前記バックアップクロックを出力するバックアップ装置から前記伝搬遅延量を取得してもよい。一般に、ネットワークでは２つの機器の間で信号の伝搬速度は時々刻々と変化する。スレーブ機器ごとに伝搬遅延量は定期的に測定される。ソース機器で障害が発生すると、伝搬遅延量は測定されることができない。こうした場合に、バックアップ装置から伝搬遅延量が取得されれば、バックアップクロックは伝搬遅延量で補正されることができる。 (14) The time synchronization device may acquire the propagation delay amount from a backup device connected to the network and outputting the backup clock. In general, in a network, the propagation speed of signals between two devices changes from moment to moment. The propagation delay amount is periodically measured for each slave device. If a failure occurs in the source device, the propagation delay cannot be measured. In such a case, if the propagation delay amount is acquired from the backup device, the backup clock can be corrected by the propagation delay amount.

（１５）前記制御部は、前記消失を検出するまで、ＩＥＥＥ１５８８規格のＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージに基づき前記伝搬遅延量を算出し、前記消失を検出すると、ＩＥＥＥ１５８８規格のＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの送信を中止することができる。制御部はＩＥＥＥ１５８８規格に則ってＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージに基づき伝搬遅延量を算出することができる。ソース機器で障害が発生すると、伝搬遅延量は測定されることができない。こうした場合に、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの送信が停止されれば、消費電力は抑制され、不要なトラフィックの増大は回避されることができる。 (15) The control unit calculates the propagation delay amount based on the Delay_Req message of the IEEE 1588 standard until the loss is detected, and can stop the transmission of the Delay_Req message of the IEEE 1588 standard when the loss is detected. The control unit can calculate the propagation delay amount based on the Delay_Req message in accordance with the IEEE 1588 standard. If a failure occurs in the source device, the propagation delay cannot be measured. In such a case, if the transmission of the Delay_Req message is stopped, power consumption is suppressed, and an increase in unnecessary traffic can be avoided.

（１６）前記制御部は、前記消失を検出すると、ＩＥＥＥ１５８８規格のベストマスタークロックアルゴリズムに従って処理を実行すればよい。グランドマスタークロックのソース機器で障害が発生すると、時刻同期装置はベストマスタークロックアルゴリズムに従って処理を実行する。その結果、スレーブ機器の中から新たにグランドマスタークロックのソース機器が決定される。当該処理と並行して時刻同期装置はバックアップクロックを受信することから、グランドマスタークロックの消失から新たなソース機器の決定まで時間管理の空白期間は回避されることができる。 (16) When the control unit detects the disappearance, the control unit may perform processing according to the best master clock algorithm of the IEEE 1588 standard. When a failure occurs in the source device of the grand master clock, the time synchronizer executes processing according to the best master clock algorithm. As a result, a new grand master clock source device is determined from among the slave devices. Since the time synchronizer receives the backup clock in parallel with the processing, a time management blank period can be avoided from the disappearance of the grand master clock to the determination of a new source device.

（１７）本発明の他の態様は、ネットワークに接続されて、前記ネットワークに向けてクロック信号を出力する時刻ソース機器と、前記ネットワークを介して、または、直接に前記時刻ソース機器に接続されるバックアップ装置とを備え、前記バックアップ装置は、時刻を刻む時刻源と、前記ネットワークに接続される出力部と、前記ネットワークを介して、または、直接に前記時刻ソース機器に接続される入力部と、前記時刻ソース機器から出力されて前記入力部で受信する信号の消失を検出すると、前記時刻を特定する信号を前記出力部に出力する制御部とを備える時刻同期システムに関する。 (17) In another aspect of the present invention, a time source device that is connected to a network and outputs a clock signal toward the network, and is connected to the time source device via the network or directly. A backup device, the backup device includes a time source for ticking time, an output unit connected to the network, an input unit connected directly to the time source device via the network, The present invention relates to a time synchronization system including a control unit that outputs a signal specifying the time to the output unit when the disappearance of a signal output from the time source device and received by the input unit is detected.

時刻ソース機器で障害が発生すると、時刻ソース機器から信号の出力は停止する。したがって、バックアップ装置は信号の消失を検出する。バックアップ装置は、時刻ソース機器に代わって、時刻を特定する信号をネットワークに向けて出力する。その結果、ネットワーク上で時間管理の空白期間は短縮される。 When a failure occurs in the time source device, signal output from the time source device stops. Therefore, the backup device detects the loss of the signal. The backup device outputs a signal for specifying the time to the network instead of the time source device. As a result, the blank period of time management on the network is shortened.

本発明の一実施形態に係るバックアップ装置の構成を概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing a configuration of a backup device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る時刻同期装置の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of the time synchronizer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る時刻同期システムの構成を概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing a configuration of a time synchronization system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るネットワークシステムを概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing a network system according to an embodiment of the present invention. 伝搬遅延量に関し２４時間の統計データの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the statistical data of 24 hours regarding a propagation delay amount. 伝搬遅延量に関し１週間の統計データの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of 1 week of statistical data regarding a propagation delay amount. Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄモードで伝搬遅延量を計測する手順を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows roughly the procedure which measures the amount of propagation delays in End-to-End mode. Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒモードで伝搬遅延量を計測する手順を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows roughly the procedure which measures propagation delay amount in Peer-to-Peer mode. グランドマスタークロックが消失する際にスレーブ機器で実行される処理を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows roughly the process performed with a slave apparatus when a grand master clock lose | disappears. グランドマスタークロックが消失する際にバックアップ装置で実行される処理を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows roughly the process performed with a backup device when a grand master clock lose | disappears. Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージの生成手順を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows schematically the production | generation procedure of a Delay_Resp_Backup message. バックアップ処理の一具体例を概略的に示すフローチャートである。5 is a flowchart schematically showing a specific example of backup processing. バックアップ処理の他の具体例を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other specific example of a backup process roughly. バックアップ処理の他の具体例を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other specific example of a backup process roughly. バックアップ処理の他の具体例を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other specific example of a backup process roughly.

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are essential as means for solving the present invention. Not necessarily.

（１）バックアップ装置の構成
図１は本発明の一実施形態に係るバックアップ装置の構成を概略的に示す。バックアップ装置１１は時刻源１２を備える。時刻源１２は時刻を刻む。バックアップ装置１１は入力部１３および出力部１４を備える。バックアップ装置１１は入力部１３でグランドマスタークロックのソース機器１５に接続される。入力部１３は、ネットワークＮＷ経由でグランドマスタークロックのソース機器１５に接続されてもよく、ライン１６で直接にグランドマスタークロックのソース機器１５に接続されてもよい。 (1) Configuration of Backup Device FIG. 1 schematically shows the configuration of a backup device according to an embodiment of the present invention. The backup device 11 includes a time source 12. The time source 12 keeps time. The backup device 11 includes an input unit 13 and an output unit 14. The backup device 11 is connected to the source device 15 of the grand master clock at the input unit 13. The input unit 13 may be connected to the source device 15 of the grand master clock via the network NW, or may be directly connected to the source device 15 of the grand master clock via the line 16.

バックアップ装置１１は制御部１７を備える。制御部１７は、ソース機器１５から出力されて入力部１３で受信する信号の消失を検出すると、時刻を特定する信号を出力部１４に出力する。グランドマスタークロックのソース機器１５で障害が発生すると、ソース機器１５から信号の出力は停止する。バックアップ装置１１は信号の消失を検出する。バックアップ装置１１は、グランドマスタークロックのソース機器１５に代わって、時刻を特定する信号（バックアップクロック）をネットワークＮＷに向けて出力する。その結果、ネットワークＮＷ上で時間管理の空白期間は短縮される。 The backup device 11 includes a control unit 17. When detecting the disappearance of the signal output from the source device 15 and received by the input unit 13, the control unit 17 outputs a signal specifying the time to the output unit 14. When a failure occurs in the source device 15 of the grand master clock, signal output from the source device 15 stops. The backup device 11 detects the loss of the signal. The backup device 11 outputs a signal (backup clock) for specifying the time to the network NW in place of the source device 15 of the grand master clock. As a result, the blank period of time management on the network NW is shortened.

（２）時刻同期装置の構成
図２は一実施形態に係る時刻同期装置の構成を概略的に示す。時刻同期装置２１は入力部２２および出力部２３を備える。時刻同期装置２１は入力部２２および出力部２３でネットワークＮＷに接続される。時刻同期装置２１は、グランドマスタークロックのソース機器からネットワークＮＷに向けて出力される信号を入力部２２で受信する。 (2) Configuration of Time Synchronization Device FIG. 2 schematically shows the configuration of the time synchronization device according to an embodiment. The time synchronization device 21 includes an input unit 22 and an output unit 23. The time synchronizer 21 is connected to the network NW at the input unit 22 and the output unit 23. The time synchronizer 21 receives a signal output from the source device of the grand master clock toward the network NW at the input unit 22.

時刻同期装置２１は制御部２４を備える。制御部２４は、グランドマスタークロックのソース機器からネットワークＮＷに向けて出力される信号の消失を検出すると、グランドマスタークロックに同期するバックアップクロックを特定する信号を入力部２２から受信する。グランドマスタークロックのソース機器で障害が発生すると、時刻同期装置２１はソース機器からの信号の消失を検出する。このとき、バックアップ装置から、グランドマスタークロックに代わって、グランドマスタークロックに同期するバックアップクロックを特定する信号が出力される。時刻同期装置２１はグランドマスタークロックに代わってバックアップクロックを受信する。時刻同期装置２１はバックアップクロックに基づき時刻を決定する。こうしてグランドマスタークロックがネットワークＮＷで失われても、ネットワークＮＷの時間管理は維持されることができる。 The time synchronization device 21 includes a control unit 24. When detecting the disappearance of the signal output from the source device of the grand master clock toward the network NW, the control unit 24 receives from the input unit 22 a signal for specifying a backup clock synchronized with the grand master clock. When a failure occurs in the source device of the grand master clock, the time synchronizer 21 detects the loss of the signal from the source device. At this time, in place of the grand master clock, a signal specifying a backup clock synchronized with the grand master clock is output from the backup device. The time synchronizer 21 receives a backup clock instead of the grand master clock. The time synchronizer 21 determines the time based on the backup clock. Thus, even if the grand master clock is lost in the network NW, the time management of the network NW can be maintained.

（３）時刻同期システムの構成
図３は一実施形態に係る時刻同期システムの構成を概略的に示す。時刻同期システムＰＴ１は時刻ソース機器２６およびバックアップ装置２７を備える。時刻ソース機器２６は、ネットワークＮＷに接続されて、ネットワークＮＷに向けてクロック信号を出力する。バックアップ装置２７は時刻ソース機器２６に接続される。バックアップ装置２７は、ネットワークＮＷ経由で時刻ソース機器２６に接続されてもよく、ラインで直接に時刻ソース機器２６に接続されてもよい。バックアップ装置２７はバックアップ装置１１と同様に構成されればよい。 (3) Configuration of Time Synchronization System FIG. 3 schematically shows a configuration of a time synchronization system according to an embodiment. The time synchronization system PT1 includes a time source device 26 and a backup device 27. The time source device 26 is connected to the network NW and outputs a clock signal toward the network NW. The backup device 27 is connected to the time source device 26. The backup device 27 may be connected to the time source device 26 via the network NW, or may be directly connected to the time source device 26 via a line. The backup device 27 may be configured in the same manner as the backup device 11.

時刻ソース機器２６で障害が発生すると、時刻ソース機器２６から信号（グランドマスタークロック）の出力は停止する。したがって、バックアップ装置２７は信号の消失を検出する。バックアップ装置２７は、時刻ソース機器２６に代わって、時刻を特定する信号をネットワークＮＷに向けて出力する。その結果、ネットワークＮＷ上で時間管理の空白期間は短縮される。 When a failure occurs in the time source device 26, the output of the signal (grand master clock) from the time source device 26 is stopped. Therefore, the backup device 27 detects the loss of the signal. Instead of the time source device 26, the backup device 27 outputs a signal specifying the time to the network NW. As a result, the blank period of time management on the network NW is shortened.

（４）ネットワークシステムの構成
図４は本発明の一実施形態に係るネットワークシステム３１を概略的に示す。ネットワークシステム３１は例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）といったネットワーク３２を備える。ネットワーク３２は例えば光ファイバーその他の伝送路で形成される。ネットワークシステム３１ではＩＥＥＥ１５８８規格に従って時刻同期システムＰＴ２が構成される。ＩＥＥＥ１５８８は高精度時間プロトコル（ＰＴＰ）を規定する。この高精度時間プロトコルでは、ネットワーク３２で使用される全てのクロックがネットワーク３２上で最高品質のクロック「グランドマスタークロック」に同期される。 (4) Configuration of Network System FIG. 4 schematically shows a network system 31 according to an embodiment of the present invention. The network system 31 includes a network 32 such as Ethernet (registered trademark). The network 32 is formed by, for example, an optical fiber or other transmission path. In the network system 31, a time synchronization system PT2 is configured according to the IEEE 1588 standard. IEEE 1588 defines a high precision time protocol (PTP). In this high precision time protocol, all clocks used in the network 32 are synchronized on the network 32 to the highest quality clock “Grand Master Clock”.

時刻同期システムＰＴ２はネットワーク３２に接続される複数の時刻同期装置３３を備える。時刻同期装置３３はネットワーク３２を通じて相互に通信することができる。個々の時刻同期装置３３には１つ以上のネットワーク機器（ネットワーク端末）３４が接続される。個々の時刻同期装置３３は、グランドマスタークロック、および、必要に応じて時刻同期装置３３ごとの伝搬遅延量に基づき、タイムスタンプを作成し、タイムスタンプを含むクロックを配下のネットワーク機器３４に供給する。 The time synchronization system PT2 includes a plurality of time synchronization devices 33 connected to the network 32. The time synchronizer 33 can communicate with each other through the network 32. One or more network devices (network terminals) 34 are connected to each time synchronization device 33. Each time synchronization device 33 creates a time stamp based on the grand master clock and, if necessary, the propagation delay amount of each time synchronization device 33, and supplies a clock including the time stamp to the subordinate network device 34. .

ここでは、時刻同期装置３３の１つがグランドマスタークロックのソース機器（以下「マスター機器」という）ＭＳとして機能し、他の時刻同期装置３３はスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…として機能する。グランドマスタークロックの選定にあたってＢＭＣ（ベストマスタークロック）アルゴリズムと呼ばれる分散アルゴリズムが実行される。ＢＭＣアルゴリズムによれば、例えばグランドマスタークロックのソース機器がネットワーク３２から削除された際に、使用するクロックの中から最高品質のクロックが新規なグランドマスタークロックとして自動的に決定される。 Here, one of the time synchronization devices 33 functions as a source device (hereinafter referred to as “master device”) MS of the grand master clock, and the other time synchronization devices 33 function as slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. In selecting a grand master clock, a distributed algorithm called a BMC (best master clock) algorithm is executed. According to the BMC algorithm, for example, when the source device of the grand master clock is deleted from the network 32, the highest quality clock among the clocks to be used is automatically determined as a new grand master clock.

マスター機器ＭＳは時刻源３５を備える。時刻源３５は時刻を刻む。時刻源３５は例えばＧＰＳ受信機で形成される。時刻源３５はＧＰＳに搭載された原子時計に基づき時刻を特定する。 The master device MS includes a time source 35. The time source 35 keeps time. The time source 35 is formed by a GPS receiver, for example. The time source 35 specifies the time based on an atomic clock mounted on the GPS.

マスター機器ＭＳは制御部３６を備える。制御部３６は例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）１７およびメモリー３８で形成される。中央演算処理装置３７は時刻源３５に接続される。制御部３６は時刻源３５の時刻に基づきタイムスタンプを作成する。マスター機器ＭＳの制御部３６はＩＥＥＥ１５８８規格で規定されるＳｙｎｃメッセージやＦｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージ、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージ、Ｐｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージ、その他のメッセージを生成することができる。ＳｙｎｃメッセージおよびＦｏｌｌｏｗ＿ＵｐメッセージはタイムスタンプとしてＳｙｎｃメッセージの発信時の時刻および必要に応じてスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…の伝搬遅延データを含むことができる。伝搬遅延データではマスター機器ＭＳおよび特定のスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…の間で伝搬遅延量が特定される。Ｐｄｅｌａｙ＿ＲｅｑメッセージはタイムスタンプとしてＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの発信時の時刻を含むことができる。Ｄｅｌａｙ＿ＲｅｓｐメッセージはタイムスタンプとしてＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの受信時の時刻を含むことができる。ＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージはＢＭＣアルゴリズムの実行にあたって必要とされる情報を含むことができる。 The master device MS includes a control unit 36. The control unit 36 is formed by a central processing unit (CPU) 17 and a memory 38, for example. Central processing unit 37 is connected to time source 35. The control unit 36 creates a time stamp based on the time of the time source 35. The control unit 36 of the master device MS can generate a Sync message, a Follow_Up message, a Delay_Resp message, a Pdelay_Req message, an Announce message, and other messages specified by the IEEE 1588 standard. The Sync message and the Follow_Up message can include the time when the Sync message is transmitted and the propagation delay data of the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. In the propagation delay data, the propagation delay amount is specified between the master device MS and specific slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. The Pdelay_Req message can include the time when the Pdelay_Req message is transmitted as a time stamp. The Delay_Resp message can include the time when the Delay_Req message is received as a time stamp. The Announce message can include information required for executing the BMC algorithm.

マスター機器ＭＳはインターフェイス３９を備える。インターフェイス３９は制御部３６に接続される。マスター機器ＭＳがネットワーク３２に接続されると、制御部３６はインターフェイス３９でネットワーク３２に接続される。制御部３６は、インターフェイス３９を通じて、生成したＳｙｎｃメッセージやＦｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージ、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージ、Ｐｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージ、その他のメッセージをネットワーク３２に向けて発信することができる。スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…で生成されるＤｅｌａｙ＿ＲｅｑメッセージやＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージはネットワーク３２からインターフェイス３９を通じて制御部３６に到達する。制御部３６は、Ｐｄｅｌａｙ＿ＲｅｑメッセージおよびＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージに基づき、特定のスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…および自機ＭＳの間で伝搬遅延量を算出することができる。 The master device MS includes an interface 39. The interface 39 is connected to the control unit 36. When the master device MS is connected to the network 32, the control unit 36 is connected to the network 32 through the interface 39. The control unit 36 can transmit the generated Sync message, Follow_Up message, Delay_Resp message, Pdelay_Req message, Announce message, and other messages to the network 32 through the interface 39. The Delay_Req message and the Pdelay_Resp message generated by the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Reach the control unit 36 from the network 32 through the interface 39. Based on the Pdelay_Req message and the Pdelay_Resp message, the control unit 36 can calculate the propagation delay amount between the specific slave devices SL1, SL2, SL3, SLn.

スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…は時刻源４１を備える。時刻源４１は時刻を刻む。時刻源４１は例えば温度補償付き水晶発振器を備える。時刻源４１は温度補償付き水晶発振器の出力に基づき時刻を特定する。 The slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Have a time source 41. The time source 41 keeps time. The time source 41 includes a crystal oscillator with temperature compensation, for example. The time source 41 specifies the time based on the output of the crystal oscillator with temperature compensation.

スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…は制御部４２を備える。制御部４２は例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）２３およびメモリー４４で形成される。中央演算処理装置４３は時刻源４１に接続される。制御部４２は時刻源４１の時刻に基づきタイムスタンプを作成する。スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…の制御部４２はＩＥＥＥ１５８８規格で規定されるＤｅｌａｙ＿ＲｅｑメッセージやＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージ、その他のメッセージを生成することができる。Ｄｅｌａｙ＿ＲｅｑメッセージはタイムスタンプとしてＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの発信時の時刻を含むことができる。Ｐｄｅｌａｙ＿ＲｅｓｐメッセージはタイムスタンプとしてＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの受信時の時刻およびＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージの発信時の時刻を含むことができる。 The slave devices SL1, SL2, SL3, SLn,... The control unit 42 is formed by a central processing unit (CPU) 23 and a memory 44, for example. The central processing unit 43 is connected to the time source 41. The control unit 42 creates a time stamp based on the time of the time source 41. The control unit 42 of the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn,... Can generate a Delay_Req message, a Pdelay_Resp message, and other messages defined by the IEEE 1588 standard. The Delay_Req message can include the time when the Delay_Req message is transmitted as a time stamp. The Pdelay_Resp message may include a time when the Pdelay_Req message is received and a time when the Pdelay_Resp message is transmitted as a time stamp.

スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…はインターフェイス４５を備える。インターフェイス４５は制御部４２に接続される。スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…がネットワーク３２に接続されると、制御部４２はインターフェイス４５でネットワーク３２に接続される。制御部４２は、インターフェイス４５を通じて、生成したＤｅｌａｙ＿ＲｅｑメッセージやＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージ、その他のメッセージをネットワーク３２に向けて発信することができる。マスター機器ＭＳで生成されるＳｙｎｃメッセージやＦｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージ、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージ、Ｐｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージはネットワーク３２からインターフェイス４５を通じて制御部４２に到達する。制御部４２は、Ｄｅｌａｙ＿ＲｅｑメッセージおよびＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージに基づき、自機ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…およびマスター機器ＭＳの間で伝搬遅延量を算出することができる。 The slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. The interface 45 is connected to the control unit 42. When the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Are connected to the network 32, the control unit 42 is connected to the network 32 through the interface 45. The control unit 42 can transmit the generated Delay_Req message, Pdelay_Resp message, and other messages to the network 32 through the interface 45. The Sync message, the Follow_Up message, the Delay_Resp message, the Pdelay_Req message, and the Announce message generated by the master device MS reach the control unit 42 from the network 32 through the interface 45. Based on the Delay_Req message and the Delay_Resp message, the control unit 42 can calculate the propagation delay amount between itself SL1, SL2, SL3, SLn... And the master device MS.

マスター機器ＭＳにはバックアップ装置５１が接続される。バックアップ装置５１は時刻源５２を備える。時刻源５２は時刻を刻む。時刻源５２は原子発振器５３に基づきグランドマスタークロックに同期した時刻を生成する。バックアップ装置５１はマスター機器ＭＳに物理的に近接して配置される。バックアップ装置５１は例えばマスター機器ＭＳと同一のラック内や同一の室内に設置されればよい。 A backup device 51 is connected to the master device MS. The backup device 51 includes a time source 52. The time source 52 keeps time. The time source 52 generates a time synchronized with the grand master clock based on the atomic oscillator 53. The backup device 51 is disposed physically close to the master device MS. The backup device 51 may be installed, for example, in the same rack or the same room as the master device MS.

バックアップ装置５１は制御部５４を備える。制御部５４は例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）５５およびメモリー（記憶部）５６で形成される。中央演算処理装置５５は時刻源５２に接続される。制御部５４は時刻源５２の時刻に基づきタイムスタンプを作成する。バックアップ装置５１の制御部５４はＳｙｎｃ＿ＢａｃｋｕｐメッセージやＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージ、その他のメッセージを生成することができる。Ｓｙｎｃ＿ＢａｃｋｕｐメッセージはタイムスタンプとしてＳｙｎｃ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージの発信時の時刻を含むことができる。Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージは特定のスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…に対して特定される伝搬遅延データを含むことができる。伝搬遅延データではマスター機器ＭＳおよび特定のスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…の間で伝搬遅延量が特定される。 The backup device 51 includes a control unit 54. The control unit 54 is formed of, for example, a central processing unit (CPU) 55 and a memory (storage unit) 56. Central processing unit 55 is connected to time source 52. The control unit 54 creates a time stamp based on the time of the time source 52. The control unit 54 of the backup device 51 can generate a Sync_Backup message, a Delay_Resp_Backup message, and other messages. The Sync_Backup message can include the time when the Sync_Backup message is transmitted as a time stamp. The Delay_Resp_Backup message can include propagation delay data specified for specific slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. In the propagation delay data, the propagation delay amount is specified between the master device MS and specific slave devices SL1, SL2, SL3, SLn.

バックアップ装置５１はインターフェイス（入力部および出力部）５７を備える。インターフェイス５７は制御部５４に接続される。インターフェイス５７は直接にマスター機器ＭＳに接続されると同時にネットワーク３２に接続される。ここでは、少なくともマスター機器ＭＳに直接に入力部が接続される。制御部５４は、例えばライン５８を通じて、マスター機器ＭＳからＳｙｎｃメッセージやＦｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージ、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージ、その他のメッセージを受信することができる。同様に、スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…で生成されるＤｅｌａｙ＿Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージはネットワーク３２からインターフェイス５７を通じて制御部５４に到達する。Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージでは当該スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…とマスター機器ＭＳとの間の伝搬遅延量が特定される。バックアップ装置５１で生成されるＳｙｎｃ＿ＢａｃｋｕｐメッセージやＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージはインターフェイス５７を通じてネットワーク３２に向かって送信されることができる。バックアップ装置５１のインターフェイス５７とマスター機器ＭＳのインターフェイス３９とは同一ノードでネットワーク３２に接続されることが望ましく、ひいては、バックアップ装置５１と個々のスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…との間の伝送経路と、マスター機器ＭＳと個々のスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…との間の伝送経路とは同一の伝搬遅延量であることが望まれる。 The backup device 51 includes an interface (input unit and output unit) 57. The interface 57 is connected to the control unit 54. The interface 57 is directly connected to the master device MS and simultaneously connected to the network 32. Here, the input unit is directly connected to at least the master device MS. For example, the control unit 54 can receive a Sync message, a Follow_Up message, an Announce message, and other messages from the master device MS through the line 58. Similarly, the Delay_Register message generated by the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Reaches the control unit 54 from the network 32 through the interface 57. In the Delay_Register message, the propagation delay amount between the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... And the master device MS is specified. The Sync_Backup message and Delay_Resp_Backup message generated by the backup device 51 can be transmitted toward the network 32 through the interface 57. The interface 57 of the backup device 51 and the interface 39 of the master device MS are preferably connected to the network 32 at the same node, and as a result, between the backup device 51 and the individual slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. It is desirable that the transmission path and the transmission path between the master device MS and each of the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Have the same propagation delay amount.

時刻源５２は原子発振器５３および位相同期回路５９を備える。原子発振器５３は例えばセシウム原子の吸収し放出する電磁波に基づき特定の周波数で発振する。位相同期回路５９はグランドマスタークロックの位相に時刻の位相を同期させる。こうして時刻源５２では高い精度でグランドマスタークロックに同期した時刻が得られる。グランドマスタークロックは例えばインターフェイス５７を通じて直接にマスター機器ＭＳから受信すればよい。その他、時刻源５２にはＧＰＳ受信機が用いられてもよい。 The time source 52 includes an atomic oscillator 53 and a phase synchronization circuit 59. The atomic oscillator 53 oscillates at a specific frequency based on an electromagnetic wave that is absorbed and emitted by, for example, cesium atoms. The phase synchronization circuit 59 synchronizes the time phase with the phase of the grand master clock. In this way, the time source 52 can obtain a time synchronized with the grand master clock with high accuracy. The grand master clock may be received from the master device MS directly through the interface 57, for example. In addition, a GPS receiver may be used for the time source 52.

バックアップ装置５１は固有の電源６１を備える。時刻源５２や制御部５４は電源６１から供給される電力に応じて動作する。電源６１は少なくともマスター機器ＭＳの電源から分離されればよい。電源６１にはいわゆる無停電電源が用いられることができる。 The backup device 51 includes a unique power supply 61. The time source 52 and the control unit 54 operate according to the power supplied from the power supply 61. The power supply 61 may be separated from at least the power supply of the master device MS. A so-called uninterruptible power supply can be used as the power supply 61.

メモリー５６には例えば伝搬遅延データが保存される。伝搬遅延データは個々のスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…ごとに最新値、最頻値、２４時間統計値および１週間統計値を含む。最新値は直近に測定された伝搬遅延量を特定する。最新値は、マスター機器ＭＳから出力されるＳｙｎｃメッセージまたはＦｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージや、スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…から出力されるＤｅｌａｙ＿Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージから取得される。最頻値は特定期間にわたって遡った過去の最新値に基づき算出される。２４時間統計値は、図５に示されるように、２４時間の統計データで構成される。１週間統計値は、図６に示されるように、１週間の統計データで構成される。 For example, propagation delay data is stored in the memory 56. The propagation delay data includes a latest value, a mode value, a 24-hour statistic value, and a one-week statistic value for each slave device SL1, SL2, SL3, SLn. The latest value specifies the most recently measured propagation delay amount. The latest value is acquired from the Sync message or Follow_Up message output from the master device MS, or the Delay_Register message output from the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. The mode value is calculated based on the latest latest value that goes back over a specific period. The 24-hour statistical value is composed of 24-hour statistical data, as shown in FIG. As shown in FIG. 6, the weekly statistical value is composed of statistical data for one week.

（５）時刻同期システムの動作
マスター機器ＭＳの作動中、時刻源３５はＧＰＳに基づき時刻を刻む。制御部３６は時刻源３５の時刻に基づきＳｙｎｃメッセージを生成する。Ｓｙｎｃメッセージは例えば１秒間隔といった具合に定期的にインターフェイス３９からネットワーク３２に向けて送信される。Ｓｙｎｃメッセージには必要に応じてＦｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージが付随する。ＳｙｎｃメッセージおよびＦｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージはネットワーク３２に向かってブロードキャストされればよい。Ｓｙｎｃメッセージの送信時の時刻はＳｙｎｃメッセージおよびＦｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージの少なくともいずれか一方に記述される。この時刻はグランドマスタークロックに相当する。スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…はＳｙｎｃメッセージおよびＦｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージを受信する。スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…はＳｙｎｃメッセージまたはＦｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージからタイムスタンプを読み取る。 (5) Operation of the time synchronization system During operation of the master device MS, the time source 35 keeps time based on GPS. The control unit 36 generates a Sync message based on the time of the time source 35. The Sync message is periodically transmitted from the interface 39 toward the network 32, for example, at intervals of 1 second. The Sync message is accompanied by a Follow_Up message as necessary. The Sync message and Follow_Up message may be broadcast toward the network 32. The time when the Sync message is transmitted is described in at least one of the Sync message and the Follow_Up message. This time corresponds to the grand master clock. The slave devices SL1, SL2, SL3, SLn,... Receive the Sync message and the Follow_Up message. The slave devices SL1, SL2, SL3, SLn,... Read the time stamp from the Sync message or Follow_Up message.

マスター機器ＭＳの作動中、バックアップ装置５１の制御部５４はグランドマスタークロックと時刻源５２の時刻との同期を維持する。位相同期回路５９は原子発振器５３の周波数を維持しながらグランドマスタークロックの位相に原子発振器５３の位相を合わせる。したがって、時刻源５２の時刻はグランドマスタークロックに一致する。時刻源５２はＧＰＳと同様に原子発振器５３を利用することから、時刻源５２はグランドマスタークロックと同等な精度で時刻を特定することができる。 During the operation of the master device MS, the control unit 54 of the backup device 51 maintains the synchronization between the grand master clock and the time of the time source 52. The phase synchronization circuit 59 adjusts the phase of the atomic oscillator 53 to the phase of the grand master clock while maintaining the frequency of the atomic oscillator 53. Therefore, the time of the time source 52 coincides with the grand master clock. Since the time source 52 uses the atomic oscillator 53 similarly to the GPS, the time source 52 can specify the time with the same accuracy as the grand master clock.

スレーブ機器ＳＬ１はＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄモードを実行する。Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄモードでは、図７に示されるように、スレーブ機器ＳＬ１からＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージがネットワーク３２に向けて送信される。Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの送信は例えば１０秒間隔といった具合に定期的に実施される。制御部４２はＳｙｎｃメッセージの受信に応じてＳｙｎｃメッセージの送信時刻ｔ１および受信時刻ｔ２を特定しメモリー４４に記憶する。同様に、制御部４２はＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの送信およびＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージの受信に応じてＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの送信時刻ｔ３および受信時刻ｔ４を特定しメモリー４４に記憶する。制御部４２は４つの時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４に基づきスレーブ機器ＳＬ１およびマスター機器ＭＳの間で伝搬遅延量を算出する。スレーブ機器ＳＬ１では算出された伝搬遅延量とグランドマスタークロックとに基づき時刻は特定される。 The slave device SL1 executes an end-to-end mode. In the End-to-End mode, the Delay_Req message is transmitted toward the network 32 from the slave device SL1 as shown in FIG. The Delay_Req message is transmitted periodically, for example, at intervals of 10 seconds. In response to the reception of the Sync message, the control unit 42 specifies the transmission time t1 and the reception time t2 of the Sync message and stores them in the memory 44. Similarly, the control unit 42 specifies the transmission time t3 and the reception time t4 of the Delay_Req message in response to the transmission of the Delay_Req message and the reception of the Delay_Resp message, and stores them in the memory 44. The control unit 42 calculates the propagation delay amount between the slave device SL1 and the master device MS based on the four times t1, t2, t3, and t4. In the slave device SL1, the time is specified based on the calculated propagation delay amount and the grand master clock.

スレーブ機器ＳＬ２はＰｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒモードを実行する。Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒモードでは、例えば図８に示されるように、マスター機器ＭＳはスレーブ機器ＳＬ２に向けてＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを送信する。Ｐｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの送信は例えば１０秒間隔といった具合に定期的に実施される。マスター機器ＭＳの制御部３６はＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの送信に応じてＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの送信時刻ｔ１を特定しメモリー３８に記憶する。スレーブ機器ＳＬ２の制御部４２はＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの受信およびＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージの送信に応じてＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの受信時刻ｔ２および送信時刻ｔ３を特定しＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージに書き込む。マスター機器ＭＳの制御部３６はＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージの受信に応じてＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージの受信時刻ｔ４を特定しメモリー３８に記憶する。制御部３６は４つの時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４に基づきスレーブ機器ＳＬ２およびマスター機器ＭＳの間で伝搬遅延量を算出する。制御部３６はＳｙｎｃメッセージまたはＦｏｌｌｏｗ＿Ｕｐメッセージに算出された伝搬遅延量を書き込みスレーブ機器ＳＬ２に向けて送信する。スレーブ機器ＳＬ２では受け取ったグランドマスタークロックと伝搬遅延量とに基づき時刻は特定される。スレーブ機器ＳＬ３、ＳＬｎ…は同様にいずれかのモードで伝搬遅延量を特定する。 The slave device SL2 executes the peer-to-peer mode. In the peer-to-peer mode, for example, as illustrated in FIG. 8, the master device MS transmits a Pdelay_Req message to the slave device SL2. Transmission of the Pdelay_Req message is periodically performed, for example, at intervals of 10 seconds. The control unit 36 of the master device MS specifies the transmission time t1 of the Pdelay_Req message according to the transmission of the Pdelay_Req message and stores it in the memory 38. The control unit 42 of the slave device SL2 specifies the reception time t2 and the transmission time t3 of the Pdelay_Req message in response to the reception of the Pdelay_Req message and the transmission of the Pdelay_Resp message, and writes them in the Pdelay_Resp message. The control unit 36 of the master device MS specifies the reception time t4 of the Pdelay_Resp message in response to the reception of the Pdelay_Resp message and stores it in the memory 38. The control unit 36 calculates the propagation delay amount between the slave device SL2 and the master device MS based on the four times t1, t2, t3, and t4. The control unit 36 transmits the propagation delay amount calculated in the Sync message or the Follow_Up message to the writing slave device SL2. In the slave device SL2, the time is specified based on the received grand master clock and the propagation delay amount. Similarly, the slave devices SL3, SLn... Specify the propagation delay amount in any mode.

マスター機器ＭＳの作動中にバックアップ装置５１は個々のスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…ごとに伝搬遅延量を収集する。この収集にあたって例えばスレーブ機器ＳＬ１はバックアップ装置５１に向かってＤｅｌａｙ＿Ｒｅｇｉｓｔｅｒメッセージを送信する。Ｄｅｌａｙ＿ＲｅｇｓｔｅｒメッセージはＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージの受信のたびに定期的に送信されればよい。バックアップ装置５１は例えばメモリー５６に伝搬遅延量を記憶する。バックアップ装置５１は同様にＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄモードのスレーブ機器ＳＬ３、ＳＬｎから伝搬遅延量を収集する。バックアップ装置５１はＰｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒモードのスレーブ機器ＳＬ２、ＳＬｎの伝搬遅延量を含むＳｙｎｃメッセージからスレーブ機器ＳＬ２、ＳＬｎごとに伝搬遅延量を取得する。バックアップ装置５１は例えばメモリー５６に伝搬遅延量を保存する。制御部５４は収集した伝搬遅延量に基づき最頻値、２４時間の統計データおよび１週間の統計データを生成する。最頻値、２４時間の統計データおよび１週間の統計データは例えばメモリー５６に保存される。 During the operation of the master device MS, the backup device 51 collects the propagation delay amount for each of the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. For this collection, for example, the slave device SL1 transmits a Delay_Register message toward the backup device 51. The Delay_Regster message may be transmitted periodically every time the Delay_Resp message is received. The backup device 51 stores the propagation delay amount in the memory 56, for example. Similarly, the backup device 51 collects the propagation delay amount from the slave devices SL3 and SLn in the end-to-end mode. The backup device 51 acquires the propagation delay amount for each slave device SL2 and SLn from the Sync message including the propagation delay amount of the slave devices SL2 and SLn in the peer-to-peer mode. The backup device 51 stores the propagation delay amount in the memory 56, for example. The control unit 54 generates a mode, 24-hour statistical data, and one-week statistical data based on the collected propagation delay amount. The mode value, the statistical data for 24 hours, and the statistical data for one week are stored in the memory 56, for example.

スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…はマスター機器ＭＳの障害や不存在を監視する。監視にあたって、図９に示されるように、スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…の制御部４２はＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージを利用する。マスター機器ＭＳは例えば１６秒間隔といった具合に定期的にネットワーク３２に向けてＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージを送信する。したがって、ステップＳ１でＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージが検出される限り、マスター機器ＭＳの動作は確認されることができる。マスター機器ＭＳの障害や不存在が発生すると、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージは途切れる。 The slave devices SL1, SL2, SL3, SLn,... Monitor the failure or absence of the master device MS. In monitoring, as shown in FIG. 9, the control unit 42 of the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Uses the Announce message. The master device MS periodically transmits an Announce message toward the network 32, for example, at intervals of 16 seconds. Therefore, as long as the Announce message is detected in step S1, the operation of the master device MS can be confirmed. When a failure or absence of the master device MS occurs, the Announce message is interrupted.

Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージの消失が検出されると、スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…の制御部４２はステップＳ２でベストマスタークロック（ＢＭＣ）アルゴリズムに従って処理を実行する。ＢＭＣアルゴリズムはＩＥＥＥ１５８８規格に規定される。ＢＭＣアルゴリズムが実行される間、スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…からＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの送信は中止される。続いて、ステップＳ３で、制御部４２は新たなグランドマスタークロックの決定を監視する。決定されるまで、制御部４２はステップＳ４でバックアップ処理を実行する。バックアップ処理の詳細は後述される。ステップＳ３で新たなグランドマスタークロックの決定が確認されると、スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…の動作は通常動作に復帰する。すなわち、制御部４２はステップＳ１でＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージを監視する。新たにグランドマスタークロックのソース源になったスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…からＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージが出力されることから、ＢＭＣアルゴリズムに従った処理は回避される。グランドマスタークロックのソース源にはマスター機器ＭＳが復帰してもよい。 When the disappearance of the Announce message is detected, the control unit 42 of the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Executes processing according to the best master clock (BMC) algorithm in step S2. The BMC algorithm is defined in the IEEE 1588 standard. While the BMC algorithm is executed, the transmission of the Delay_Req message from the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. Subsequently, in step S3, the control unit 42 monitors the determination of a new grand master clock. Until determined, the control unit 42 executes the backup process in step S4. Details of the backup process will be described later. When the determination of a new grand master clock is confirmed in step S3, the operations of the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Return to the normal operation. That is, the control unit 42 monitors the Announce message in step S1. Since the Announce message is output from the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Which are newly source sources of the grand master clock, processing according to the BMC algorithm is avoided. The master device MS may be restored to the source source of the grand master clock.

バックアップ装置５１はマスター機器ＭＳの障害を監視する。ここでは、監視にあたって、図１０に示されるように、バックアップ装置５１の制御部５４はマスター機器ＭＳのＳｙｎｃメッセージを利用する。ステップＴ１でＳｙｎｃメッセージが検出される限り、マスター機器ＭＳの動作は確認されることができる。マスター機器ＭＳの障害が発生すると、Ｓｙｎｃメッセージの出力は停止する。Ｓｙｎｃメッセージは途切れる。 The backup device 51 monitors the failure of the master device MS. Here, for monitoring, as shown in FIG. 10, the control unit 54 of the backup device 51 uses the Sync message of the master device MS. As long as the Sync message is detected in step T1, the operation of the master device MS can be confirmed. When the failure of the master device MS occurs, the output of the Sync message stops. The Sync message is interrupted.

バックアップ装置５１はＩＥＥＥ１５８８規格に則ったネットワーク３２で利用されることができる。ＩＥＥＥ１５８８規格のネットワーク３２ではグランドマスタークロックのソース機器（マスター機器ＭＳ）から定期的にＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージおよびＳｙｎｃメッセージが発信される。したがって、これらメッセージのいずれかが消失すれば、マスター機器ＭＳの障害は検出されることができる。 The backup device 51 can be used in the network 32 conforming to the IEEE 1588 standard. In the IEEE 1588 standard network 32, Announce messages and Sync messages are periodically transmitted from the source device (master device MS) of the grand master clock. Therefore, if any of these messages disappear, a failure of the master device MS can be detected.

Ｓｙｎｃメッセージの消失が検出されると、バックアップ装置５１の制御部５４はステップＴ２でＳｙｎｃ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージを生成する。ステップＴ３で、Ｓｙｎｃ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージはネットワーク３２に向けて送信される。Ｓｙｎｃ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージは原子発振器５３を用いた時刻源５２に基づき生成されることから高い精度でグランドマスタークロックに同期する。こうしてバックアップ装置５１はマスター機器ＭＳに変わって正確に時刻をとうていする信号をネットワーク３２に向けて出力する。ここでは、バックアップ装置５１のバックアップクロックを特定するメッセージは「Ｓｙｎｃ」以外の「Ｓｙｎｃ＿Ｂａｃｋｕｐ」の名称で特定される。したがって、受信側のスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…ではグランドマスタークロックとバックアップクロックとの混同は回避されることができる。こうしてバックアップ装置５１の時刻を特定する信号はＳｙｎｃメッセージから区別される。 When the disappearance of the Sync message is detected, the control unit 54 of the backup device 51 generates a Sync_Backup message in step T2. In step T 3, the Sync_Backup message is transmitted toward the network 32. Since the Sync_Backup message is generated based on the time source 52 using the atomic oscillator 53, it is synchronized with the grand master clock with high accuracy. In this way, the backup device 51 changes to the master device MS and outputs a signal indicating the correct time to the network 32. Here, the message specifying the backup clock of the backup device 51 is specified by the name “Sync_Backup” other than “Sync”. Therefore, confusion between the grand master clock and the backup clock can be avoided in the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. Thus, the signal specifying the time of the backup device 51 is distinguished from the Sync message.

続くステップＴ４で制御部５４はＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージを生成する。ステップＴ５で、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージは個々のスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…に向かって送信される。Ｓｙｎｃ＿ＢａｃｋｕｐメッセージはＳｙｎｃメッセージと同じ周期で送信されればよい。Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿ＢａｃｋｕｐメッセージはＤｅｌａｙ＿ＲｅｑメッセージやＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージと同じ周期で送信されればよい。マスター機器ＭＳの監視にあたってバックアップ装置５１はＳｙｎｃメッセージに代えて（あるいはＳｙｎｃメッセージとともに）Ｓｙｎｃメッセージよりも短い周期を有するＨｅａｒｔｂｅａｔ信号を用いてもよくスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…と同様にＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージを用いてもよい。 In subsequent step T4, the control unit 54 generates a Delay_Resp_Backup message. In step T5, the Delay_Resp_Backup message is transmitted toward the individual slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. The Sync_Backup message may be transmitted in the same cycle as the Sync message. The Delay_Resp_Backup message may be transmitted in the same cycle as the Delay_Req message or the Pdelay_Req message. In monitoring the master device MS, the backup device 51 may use a Heartbeat signal having a shorter cycle than the Sync message instead of the Sync message (or together with the Sync message), similarly to the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. A message may be used.

Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージの生成にあたって、図１１に示されるように、制御部５４はステップＶ１で伝搬遅延データに伝搬遅延量の最新値を設定する。最新値は前述のようにメモリー５６から取得される。制御部５４は最新値に基づきＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージを生成する。ステップＶ２で制御部５４は設定時間の経過を観察する。例えば設定時間には時間軸に沿った伝搬遅延量の変化が通常時の伝搬遅延量の測定誤差に収まる程度の時間が設定される。設定時間が経過するまで、伝搬遅延データには伝搬遅延量の最新値が設定される。ステップＶ２で設定時間の経過が検出されると、制御部５４はステップＶ３でメモリー５６から設定期間（例えば１週間）の統計データを取得する。制御部５４はステップＶ４で設定期間の統計データのうち同一曜日同一時刻の伝搬遅延量を抽出する。ステップＶ５で抽出した伝搬遅延量が許容範囲内であると判断されると、制御部５４はステップＶ６で伝搬遅延データに抽出した伝搬遅延量を設定する。制御部５４は設定された伝搬遅延データに基づきＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージを生成する。 In generating the Delay_Resp_Backup message, as shown in FIG. 11, the control unit 54 sets the latest value of the propagation delay amount in the propagation delay data in step V1. The latest value is acquired from the memory 56 as described above. The control unit 54 generates a Delay_Resp_Backup message based on the latest value. In step V2, the control unit 54 observes the passage of the set time. For example, the set time is set such that the change in the propagation delay amount along the time axis falls within the normal measurement error of the propagation delay amount. Until the set time elapses, the latest value of the propagation delay amount is set in the propagation delay data. When the elapse of the set time is detected in step V2, the control unit 54 acquires statistical data for a set period (for example, one week) from the memory 56 in step V3. In step V4, the control unit 54 extracts the propagation delay amount at the same time on the same day of the week from the statistical data for the set period. If it is determined that the propagation delay amount extracted in step V5 is within the allowable range, the control unit 54 sets the propagation delay amount extracted in the propagation delay data in step V6. The control unit 54 generates a Delay_Resp_Backup message based on the set propagation delay data.

ステップＶ５で抽出した伝搬遅延量が許容値から外れると、ステップＶ７で制御部５４は伝搬遅延データに伝搬遅延量の最頻値を設定する。最頻値は前述のようにメモリー５６から取得される。制御部５４は最頻値に基づきＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージを生成する。 When the propagation delay amount extracted in step V5 deviates from the allowable value, the control unit 54 sets the mode value of the propagation delay amount in the propagation delay data in step V7. The mode value is acquired from the memory 56 as described above. The control unit 54 generates a Delay_Resp_Backup message based on the mode value.

バックアップ処理では、図１２に示されるように、スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…の制御部４２はバックアップ装置５１から送信されるＳｙｎｃ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージを受信する。制御部４２はＳｙｎｃ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージからバックアップクロックを取得する。スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…のメモリー４４には伝搬遅延データが保持されることから、制御部４２はＳｙｎｃ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージおよび保存の伝搬遅延データに基づきバックアップクロックを補正する。制御部４２は、伝搬遅延量で補正されたバックアップクロックをインターフェイス４５から例えばネットワーク機器３４に送信する。 In the backup process, as shown in FIG. 12, the control unit 42 of the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Receives the Sync_Backup message transmitted from the backup device 51. The control unit 42 acquires a backup clock from the Sync_Backup message. Since the propagation delay data is held in the memory 44 of the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn..., The control unit 42 corrects the backup clock based on the Sync_Backup message and the stored propagation delay data. The control unit 42 transmits the backup clock corrected with the propagation delay amount from the interface 45 to, for example, the network device 34.

図１３に示されるように、スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…はバックアップ装置５１から送信されるＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージを受信してもよい。Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージはスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…ごとに伝搬遅延量を特定する。こうしてスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…はバックアップ装置５１から伝搬遅延量を取得することができる。制御部４２はＳｙｎｃ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージおよび取得の伝搬遅延データに基づきバックアップクロックを補正する。制御部４２は、伝搬遅延量で補正されたバックアップクロックをインターフェイス４５から例えばネットワーク機器３４に送信する。 As illustrated in FIG. 13, the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn,... May receive the Delay_Resp_Backup message transmitted from the backup device 51. The Delay_Resp_Backup message specifies the propagation delay amount for each of the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. Thus, the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Can acquire the propagation delay amount from the backup device 51. The control unit 42 corrects the backup clock based on the Sync_Backup message and the acquired propagation delay data. The control unit 42 transmits the backup clock corrected with the propagation delay amount from the interface 45 to, for example, the network device 34.

図１４に示されるように、例えばマスター機器ＭＳが障害後に復帰する場合には、マスター機器ＭＳから送信されるＳｙｎｃメッセージでバックアップ装置５１はマスター機器ＭＳの復帰を検出する。こうしたＳｙｎｃメッセージの検出に応じてバックアップ装置５１はＳｙｎｃ＿ＢａｃｋｕｐメッセージおよびＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージの送信を中止する。スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…は、マスター機器ＭＳから送信されるＳｙｎｃメッセージを受信して通常とおりに処理を実行する。検出にあたってＳｙｎｃメッセージはライン５８を通じてマスター機器ＭＳから直接に供給されればよい。 As shown in FIG. 14, for example, when the master device MS returns after a failure, the backup device 51 detects the return of the master device MS by a Sync message transmitted from the master device MS. In response to the detection of the Sync message, the backup device 51 stops transmitting the Sync_Backup message and the Delay_Resp_Backup message. The slave devices SL1, SL2, SL3, SLn,... Receive the Sync message transmitted from the master device MS and execute processing as usual. For detection, the Sync message may be supplied directly from the master device MS through the line 58.

図１５に示されるように、グランドマスタークロックの発信源がマスター機器ＭＳからスレーブ機器ＬＳ１、ＬＳ２、ＬＳ３、ＬＳｎ…のいずれかに置き換えられる際には、ＢＭＣアルゴリズムの処理の完了に応じて置き換わったスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…からバックアップ装置５１にＢａｃｋｕｐ＿Ｓｔｏｐメッセージが送信されてもよい。こうしたＢａｃｋｕｐ＿Ｓｔｏｐメッセージの検出に応じてバックアップ装置５１はＳｙｎｃ＿ＢａｃｋｕｐメッセージおよびＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｂａｃｋｕｐメッセージの送信を中止する。スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…は、新たにグランドマスタークロックの発信源に選ばれたスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…から送信されるＳｙｎｃメッセージを受信して通常とおりに処理を実行する。 As shown in FIG. 15, when the source of the grand master clock is replaced from the master device MS to any of the slave devices LS1, LS2, LS3, LSn..., It is replaced according to the completion of the processing of the BMC algorithm. A Backup_Stop message may be transmitted from the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn,. In response to the detection of such a Backup_Stop message, the backup device 51 stops transmitting the Sync_Backup message and the Delay_Resp_Backup message. The slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Receive the Sync message transmitted from the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Newly selected as the grand master clock source, and execute the processing as usual. To do.

一般に、ネットワーク３２では２つの機器の間で信号の伝搬速度は時々刻々と変化する。言い換えると、伝搬遅延量は時々刻々と変化する。したがって、Ｄｅｌａｙ＿ＲｅｑメッセージやＰｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージに基づきスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…ごとに伝搬遅延量は定期的に測定される。伝搬遅延量の測定にあたってマスター機器ＭＳとスレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…との間で通信が実施される。このとき、マスター機器ＭＳで障害が発生すると、伝搬遅延量は測定されることができない。こうした場合にメモリー５６内の伝搬遅延データは利用されることができる。 In general, in the network 32, the propagation speed of signals between two devices changes from moment to moment. In other words, the propagation delay amount changes every moment. Therefore, the propagation delay amount is periodically measured for each of the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn... Based on the Delay_Req message or the Pdelay_Req message. In measuring the propagation delay amount, communication is performed between the master device MS and the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. At this time, if a failure occurs in the master device MS, the propagation delay amount cannot be measured. In such a case, the propagation delay data in the memory 56 can be used.

スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…やバックアップ装置５１では伝搬遅延量の統計データは作成されることができる。２４時間や１週間にわたって伝搬遅延量の時間変化は特定されることができる。こうした統計データに基づき伝搬遅延量が設定されれば、実測によらない場合でも、伝搬遅延量の精度は高められることができる。 The slave devices SL1, SL2, SL3, SLn,... And the backup device 51 can generate statistical data of propagation delay amounts. The change in propagation delay over time can be specified over 24 hours or 1 week. If the propagation delay amount is set based on such statistical data, the accuracy of the propagation delay amount can be improved even when not based on actual measurement.

マスター機器ＭＳで障害が発生すると、スレーブ機器ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬｎ…から新たにグランドマスタークロックのソース機器が選定される。こうしてグランドマスタークロックのソース機器は切り替えられる。切り替えが完了すると、ネットワーク３２では改めてグランドマスタークロックすなわちＳｙｎｃメッセージが伝搬する。したがって、バックアップ装置５１の役割は終了する。このとき、バックアップ装置５１から出力される信号の出力が停止すれば、消費電力は抑制され、不要なトラフィックの増大は回避されることができる。 When a failure occurs in the master device MS, a new source device for the grand master clock is selected from the slave devices SL1, SL2, SL3, SLn. In this way, the source device of the grand master clock is switched. When the switching is completed, a grand master clock, that is, a Sync message is propagated through the network 32 again. Therefore, the role of the backup device 51 ends. At this time, if the output of the signal output from the backup device 51 is stopped, the power consumption is suppressed, and an increase in unnecessary traffic can be avoided.

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。また、ネットワークＮＷ、３２やインターフェイス３９、４５、５７、制御部３６、４２、５４等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。また、本発明は、ＩＥＥＥ１５８８規格に限られず、それに類似する規格やＩＥＥＥ１５８８を継承する規格でも利用されることができる。本発明は規格以外でも様々なプロトコルやアルゴリズムで利用されることができる。 Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Therefore, all such modifications are included in the scope of the present invention. For example, a term described with a different term having a broader meaning or the same meaning at least once in the specification or the drawings can be replaced with the different term in any part of the specification or the drawings. In addition, the configurations and operations of the network NW 32, the interfaces 39, 45, 57, the control units 36, 42, 54, and the like are not limited to those described in the present embodiment, and various modifications are possible. Further, the present invention is not limited to the IEEE 1588 standard, and can also be used in a standard similar to that standard or a standard inheriting IEEE 1588. The present invention can be used in various protocols and algorithms other than the standard.

１１バックアップ装置、１２時刻源、１３入力部、１４出力部、１５ソース機器、１７制御部、２１時刻同期装置、２２入力部、２３出力部、２４制御部、２６時刻ソース機器、２７バックアップ装置、３２ネットワーク、３３時刻同期装置、４２制御部、４５入力部兼出力部（インターフェイス）、５１バックアップ装置、５２時刻源、５３原子発振器、５４制御部、５６記憶部（メモリー）、５７入力部兼出力部（インターフェイス）、５９位相同期回路、ＭＳソース機器（マスター機器）、ＮＷネットワーク、ＰＴ１時刻同期システム、ＰＴ２時刻同期システム、ＳＬ１スレーブ機器、ＳＬ２スレーブ機器、ＳＬ３スレーブ機器、ＳＬｎスレーブ機器。 11 Backup device, 12 Time source, 13 Input unit, 14 Output unit, 15 Source device, 17 Control unit, 21 Time synchronization device, 22 Input unit, 23 Output unit, 24 Control unit, 26 Time source device, 27 Backup device, 32 network, 33 time synchronizer, 42 control unit, 45 input unit / output unit (interface), 51 backup device, 52 time source, 53 atomic oscillator, 54 control unit, 56 storage unit (memory), 57 input unit / output Part (interface), 59 phase synchronization circuit, MS source device (master device), NW network, PT1 time synchronization system, PT2 time synchronization system, SL1 slave device, SL2 slave device, SL3 slave device, SLn slave device.

Claims

A time source for ticking time,
An output connected to the network;
An input unit connected to the source device of the grand master clock via the network or directly,
When detecting the disappearance of the signal output from the source device and received by the input unit, a control unit that outputs a signal specifying the time to the output unit;
A backup device comprising:

The backup apparatus according to claim 1, wherein the received signal is an Announce message or a Sync message of the IEEE 1588 standard.

The backup device according to claim 1 or 2, wherein the signal to be specified is a message specified by a name other than Sync of the IEEE 1588 standard.

The backup device according to claim 1, wherein the time source includes a phase synchronization circuit that synchronizes the phase of the time with the phase of the grand master clock.

The backup device according to claim 1, wherein the time source includes an atomic oscillator.

The storage unit for storing propagation delay data for specifying a propagation delay amount between the slave device and the source device for each slave device connected to the network. The backup device according to item.

The backup device according to claim 6, wherein the control unit acquires the propagation delay data from a message including the propagation delay data and output from the source device toward the slave device.

The backup device according to claim 6, wherein the control unit acquires the propagation delay data from a message output from the slave device toward the network including the propagation delay data.

9. The backup device according to claim 6, wherein the propagation delay data includes 24-hour statistical data of the propagation delay amount.

The backup device according to claim 6, wherein the propagation delay data includes one week of statistical data of the propagation delay amount.

11. The backup according to claim 1, wherein when the controller receives a new grand master clock after detecting the disappearance, the controller stops outputting a signal for specifying the time. apparatus.

An output connected to the network;
An input unit connected to the network;
When detecting the disappearance of the signal output from the input unit that is output from the source device of the grand master clock, a control unit that receives the signal specifying the backup clock synchronized with the grand master clock from the input unit, and
A time synchronization apparatus comprising:

13. The time synchronization apparatus according to claim 12, wherein the output unit outputs the backup clock corrected with a propagation delay amount specified between the source device and the own device.

The time synchronization apparatus according to claim 12 or 13, wherein the propagation delay amount is acquired from a backup apparatus connected to the network and outputting the backup clock.

The control unit calculates the propagation delay amount based on an IEEE 1588 Standard Delay_Req message until the loss is detected, and stops detecting an IEEE 1588 Standard Delay_Req message when the loss is detected. 14. The time synchronizer according to 14.

The time synchronization apparatus according to any one of claims 12 to 15, wherein the control unit, when detecting the disappearance, executes processing according to a best master clock algorithm of IEEE 1588 standard.

A time source device connected to a network and outputting a clock signal toward the network;
A backup device connected to the time source device via the network or directly,
The backup device is
A time source for ticking time,
An output unit connected to the network;
Via the network or directly connected to the time source device;
When detecting the disappearance of a signal output from the time source device and received by the input unit, a control unit that outputs a signal specifying the time to the output unit;
A time synchronization system comprising: