JP2016116143A - 時刻同期監視方法、通信システム、及びマスタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マスタ装置とスレーブ装置との間の高精度な時刻同期を可能にする時刻同期監視方法、通信システム、及びマスタ装置を提供する。【解決手段】ＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が適用されたマスタ装置とスレーブ装置とを含む通信システムにおける時刻同期監視方法は、スレーブ装置２ａがスレーブクロックに基づく時刻Ｔ３に、時刻Ｔ３を示す情報を含むＣｌｏｃｋ＿ＲｅｑメッセージＳ３を送信し、マスタ装置１ａが、マスタクロックに基づく時刻Ｔ４にＣｌｏｃｋ＿Ｒｅｑメッセージを受信するステップＳ４を有する。マスタ装置１ａが、監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、判断の結果を出力する。【選択図】図４

Description

本発明は、マスタ装置とスレーブ装置との間で時刻同期用パケットを交換することによって、マスタ装置とスレーブ装置との間の時刻同期を監視する時刻同期監視方法、通信システム、及びマスタ装置に関するものである。

近年、ネットワーク通信におけるデータのパケット化に伴い、パケットベースで時刻同期を行う方法が提案されている。例えば、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）１５８８には、ＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が規定されている（非特許文献１参照）。ＰＴＰの時刻同期精度は、マイクロ秒単位又はナノ秒単位であり、ミリ秒単位の時刻同期精度を持つ時刻同期プロトコルであるＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に比べて、高精度である。

ＰＴＰは、基準時刻（マスタクロック）を持つマスタ装置（主装置）と、基準時刻（スレーブクロック）を持つスレーブ装置（従装置）とを含む通信システムに適用される。ＰＴＰでは、マスタ装置とスレーブ装置との間で定期的に時刻同期用パケットを交換し、その過程で得られた情報に基づいて、スレーブ装置の基準時刻を補正する。

ＰＴＰの時刻同期処理は、以下の処理工程を有している。
第一に、マスタ装置がスレーブ装置に、時刻同期用パケットであるＳｙｎｃメッセージ（Ｃｌｏｃｋ Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信する。
第二に、マスタ装置がスレーブ装置に、時刻同期用パケットであるＦｏｌｌｏｗｕｐメッセージ（Ｃｌｏｃｋ Ｓｙｎｃ Ｆｏｌｌｏｗｕｐ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信する。Ｆｏｌｌｏｗｕｐメッセージは、マスタ装置からＳｙｎｃメッセージを送信した際の時刻Ｔ１（マスタクロックに基づく時刻）を示す情報を含んでいる。スレーブ装置は、時刻Ｔ１（マスタクロックに基づく時刻）と、Ｓｙｎｃメッセージを受信した際の時刻Ｔ２（スレーブクロックに基づく時刻）とを記録する。
第三に、スレーブ装置がマスタ装置に、時刻同期用パケットであるＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ（Ｃｌｏｃｋ Ｄｅｌａｙ Ｒｅｑｕｅｓｔ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信する。マスタ装置は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを受信した際の時刻である時刻Ｔ４（マスタクロックに基づく時刻）を記録する。
第四に、マスタ装置がスレーブ装置に、時刻同期用パケットであるＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージ（Ｃｌｏｃｋ Ｄｅｌａｙ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信する。Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージは、時刻Ｔ４（マスタクロックに基づく時刻）を示す情報を含んでいる。スレーブ装置は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージを受信したことで、マスタ装置がＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを受信したことを確認できるため、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを送信した際の時刻Ｔ３（スレーブクロックに基づく時刻）を記録する。

スレーブ装置は、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、及びＴ４（すなわち、４つのタイムスタンプ）を記録しているため、マスタ装置からスレーブ装置への方向の伝搬時間（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）である時刻差分（Ｔ２−Ｔ１）と、スレーブ装置からマスタ装置への方向の伝搬時間である時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）とを算出可能である。スレーブ装置は、これらの２つの時刻差分から、伝送路における伝搬時間（遅延時間）を示す値として、上述の２つの時刻差分の平均値（（Ｔ２−Ｔ１）＋（Ｔ４−Ｔ３））／２を算出する。

さらに、マスタ装置からスレーブ装置への方向の伝搬時間である時刻差分（Ｔ２−Ｔ１）から、上記平均値（（（Ｔ２−Ｔ１）＋（Ｔ４−Ｔ３））／２）を減算することによって、マスタ装置の時刻（マスタクロックに基づく時刻）を基準にして、スレーブ装置の時刻（スレーブクロックに基づく時刻）を補正するために用いられるオフセット値（（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｔ４−Ｔ３））／２が算出される。スレーブ装置は、オフセット値が値０になるように基準時刻（スレーブクロック）の補正を行うことで、マスタ装置の基準時刻（マスタクロック）との時刻同期が可能である。

ＩＥＥＥ Ｓｔｄ １５８８（ＴＭ）‐２００８、"ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ａ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｃｌｏｃｋ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏn Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｅｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ"、２００８年７月２４日、（６．６．３"Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｒｄｉｎａｒｙ ａｎｄ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｌｏｃｋｓ"及びＦｉｇ．１２）

前述したように、ＰＴＰは、スレーブ装置が、４つのタイムスタンプを用いて、伝送路の伝搬時間（遅延時間）とオフセット値とを算出し、これらの値を基にスレーブ装置にて基準時刻の補正を行うプロトコルである。

このように、ＰＴＰには、４つのタイムスタンプを取得するための４回の同期用パケット送信が存在しているが、スレーブ装置の基準時刻の同期精度をマスタ装置に通知するシーケンスは存在しない。このため、マスタ装置は、スレーブ装置の基準時刻の同期処理が完了したか否かを判定することができない。同様に、マスタ装置には、スレーブクロックを監視するシーケンスが存在しないため、マスタクロック又はスレーブクロックに時刻ずれが発生した際に、これを検出することができない。

すなわち、マスタ装置は、前述のスレーブ装置における基準時刻の同期処理の完了判定及び前述のマスタクロック又はスレーブクロックの時刻ずれの検出をすることができないため、マスタ装置において、スレーブ装置の基準時刻の同期精度についての品質確保、保守及び管理を行うことが難しいという問題がある。また、このような問題を解決するためには、ＰＴＰにおける４回の時刻同期用パケットの送受信の工程の他に、スレーブ装置の基準時刻の同期処理の完了通知をマスタ装置に送信するためのシーケンスを追加する、又は、スレーブ装置に時刻同期処理の完了検知用ハードウェアを実装する、などの対策が必要となる。

そこで、本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、マスタ装置とスレーブ装置との間の高精度な時刻同期を可能にする時刻同期監視方法、通信システム、及びマスタ装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る時刻同期監視方法は、マスタ装置のマスタクロックとスレーブ装置のスレーブクロックとの間の同期を監視する時刻同期監視方法であって、前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第１時刻に第１メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第２時刻に前記第１メッセージを受信する第１メッセージ送受信ステップと、前記マスタ装置が、前記第１時刻を示す情報を含む第２メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第２メッセージを受信する第２メッセージ送受信ステップと、前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第３時刻に、前記第３時刻を示す情報を含む第３メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第３メッセージを受信する要求メッセージ送受信ステップと、前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第３メッセージを受信した際の時刻である第４時刻を示す情報を含む、第４メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第４メッセージを受信する応答メッセージ送受信ステップと、前記マスタ装置が、前記第４時刻と前記第３時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する判断ステップとを有することを特徴とする。

本発明の他の態様に係る時刻同期監視方法は、マスタ装置のマスタクロックと第１から第Ｍ（Ｍは２以上の整数）のスレーブ装置の第１から第Ｍのスレーブクロックとの間の同期を監視する時刻同期監視方法であって、前記マスタクロックと第ｍ（ｍは１以上Ｍ以下の整数）のスレーブ装置の第ｍのスレーブクロックとの間の同期の監視のために実行される時刻同期監視処理は、前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第１時刻に第１メッセージを送信し、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第ｍのスレーブクロックに基づく第２時刻に前記第１メッセージを受信する第１メッセージ送受信ステップと、前記マスタ装置が、前記第１時刻を示す情報を含む第２メッセージを送信し、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第２メッセージを受信する第２メッセージ送受信ステップと、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第ｍのスレーブクロックに基づく第３時刻に、前記第３時刻を示す情報を含む第３メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第３メッセージを受信する要求メッセージ送受信ステップと、前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第３メッセージを受信した際の時刻である第４時刻を示す情報を含む、第４メッセージを送信し、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第４メッセージを受信する応答メッセージ送受信ステップと、前記マスタ装置が、前記第４時刻と前記第３時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する判断ステップとを有することを特徴とする。

本発明の一態様によれば、マスタ装置は、マスタクロックとスレーブクロックとの間の監視用時刻差分に基づいて、スレーブ装置のスレーブクロックの時刻同期処理が完了しているか否かを判定することができる。

また、本発明の他の態様によれば、マスタ装置は、マスタクロックと複数のスレーブクロックとの間の複数の監視用時刻差分に基づいて、複数のスレーブ装置のスレーブクロックの時刻同期処理が完了しているか否かを判定することができ、さらに、マスタクロックと複数のスレーブクロックのいずれにも時刻ずれがない、又は、マスタ装置のマスタクロックに時刻ずれが発生していることを判定することができる。

比較例の通信システムの構成を示すブロック図である。 比較例が採用する時刻同期方法としてのＰＴＰを示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態１の時刻同期監視方法を実施する通信システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１の時刻同期監視方法を採用するＰＴＰを示すシーケンス図である。 実施の形態１のマスタ装置の同期精度監視部の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２の時刻同期監視方法を実施する通信システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態２の時刻同期監視方法を採用するＰＴＰを示すシーケンス図である。 実施の形態２のマスタ装置の同期精度監視部の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３の時刻同期監視方法を実施する通信システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１から３のマスタ装置の変形例のハードウェア構成図である。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明においては、最初に、比較例を図１及び図２に基づいて説明し、次に、実施の形態１から３及び変形例を図３から図１０に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に記載する実施の形態１から３及び変形例に限定されるものではない。

《比較例》
図１は、ＰＴＰを用いる比較例の通信システムの構成を示すブロック図である。図１に示されるように、この通信システムは、マスタ装置１とスレーブ装置２とで構成される。マスタ装置１とスレーブ装置２とは、有線回線３によって接続される。マスタ装置１は、上位装置との通信を行う送受信部１１と、スレーブ装置２との通信を行う送受信部１２と、パケット抽出部１３と、時刻同期処理部１４と、時刻同期用パケット生成部１５と、基準時刻取得部１６とを備える。スレーブ装置２は、マスタ装置１との通信を行う送受信部２１と、下位装置との通信を行う送受信部２２と、パケット抽出部２３と、時刻同期処理部２４と、時刻同期用パケット生成部２５と、時刻情報処理部２６とを備える。

図２は、図１の比較例が採用する時刻同期方法としてのＰＴＰを示すシーケンス図である。ＰＴＰの時刻同期処理は、以下の処理工程を有している。
第一に、マスタ装置１における時刻同期処理部１４は、基準時刻取得部１６からマスタクロックを取得する。時刻同期処理部１４は、取得したマスタクロックを基に、時刻同期用パケット生成部１５にて時刻同期用パケットであるＳｙｎｃメッセージを生成し、時刻Ｔ１に、このＳｙｎｃメッセージをスレーブ装置２に向けて送信する。スレーブ装置は、Ｓｙｎｃメッセージを時刻Ｔ２に受信し、Ｓｙｎｃメッセージを受信した際の時刻Ｔ２を示す情報を記憶する。

第二に、マスタ装置１における時刻同期処理部１４は、時刻同期用パケット生成部１５にて、時刻Ｔ１を示す情報を含んだ時刻同期用パケットであるＦｏｌｌｏｗｕｐメッセージを生成し、スレーブ装置２に向けて送信する。スレーブ装置２におけるパケット抽出部２３は、下りパケットの中からＦｏｌｌｏｗｕｐメッセージを抽出し、時刻同期処理部２４は、抽出されたＦｏｌｌｏｗｕｐメッセージから取得した時刻Ｔ１を示す情報と記憶されている時刻Ｔ２を示す情報を時刻情報処理部２６に伝達する。

第三に、スレーブ装置２における時刻同期処理部２４は、時刻情報処理部２６からスレーブクロックを取得する。時刻同期処理部２４は、取得したスレーブクロックを基に、時刻同期用パケット生成部２５にて時刻同期用パケットであるＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを生成させ、時刻Ｔ３に、これをマスタ装置１に向けて送信する。

第四に、マスタ装置１におけるパケット抽出部１３は、送受信部１２で受信された上りパケットの中からＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを抽出し、時刻同期処理部１４は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの受信を契機に時刻同期用パケット生成部１５にて、マスタ装置１がＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを受信した際の時刻Ｔ４を示す情報を含んだ時刻同期用パケットであるＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージを生成し、スレーブ装置２に向けて送信する。スレーブ装置２におけるパケット抽出部２３は、下りパケットの中からＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージを抽出し、時刻同期処理部２４は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージから取得した時刻Ｔ４を示す情報を時刻情報処理部２６に伝達する。

スレーブ装置２における時刻情報処理部２６は、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、及びＴ４を示す情報を用いて、マスタ装置１からスレーブ装置２への方向の伝搬時間（Ｔ２−Ｔ１）と、スレーブ装置２からマスタ装置１への方向の伝搬時間（Ｔ４−Ｔ３）を算出する。上述の２つの伝搬時間（すなわち、遅延時間）から、伝送路における伝搬時間の平均値を、次式、（（Ｔ２−Ｔ１）＋（Ｔ４−Ｔ３））／２、で算出する。さらに、マスタ装置１からスレーブ装置２への方向の伝搬時間（Ｔ２−Ｔ１）と伝送路における伝搬時間の平均値（（（Ｔ２−Ｔ１）＋（Ｔ４−Ｔ３））／２）とから、スレーブ装置２のオフセット値を、次式、（（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｔ４−Ｔ３））／２、で算出し、スレーブ装置２においては、オフセット値が値「０」になるように基準時刻（スレーブクロック）の補正を行う。このような基準時刻の補正は、例えば、定期的に繰り返される。

しかし、比較例においては、マスタ装置１は、スレーブ装置２の基準時刻の同期精度をマスタ装置１に通知するシーケンスは存在しない。このため、マスタ装置１は、スレーブ装置２の基準時刻の同期処理が完了したか否かを判定することができない。これに対し、以下の実施の形態１から３及び変形例においては、マスタ装置は、監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）を用いて、スレーブ装置の基準時刻の同期処理が完了したか否かを判定することができる。

《実施の形態１》
図３は、実施の形態１の時刻同期監視方法を実施する通信システムの構成を示すブロック図である。図３において、図１（比較例）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される符号と同じ符号を付す。図３に示されるように、この通信システムは、マスタ装置１ａとスレーブ装置２ａとで構成される。以下の説明において、マスタ装置及びスレーブ装置は、いずれも通信機能を備えた装置であり、例えば、局側通信装置及び端末側（加入者側）通信装置である。マスタ装置１ａとスレーブ装置２ａとは、有線回線３によって接続される。有線回線３は、ネットワークを含んでもよいが、ＰＴＰ対応のネットワークである必要がある。図３に示される実施の形態１のマスタ装置１ａは、送受信部１１と、送受信部１２と、パケット抽出部１３と、時刻同期処理部１４と、時刻同期用パケット生成部１５と、基準時刻取得部１６とに加えて、同期精度監視部１７を備える点において、図１に示されるマスタ装置１と相違する。また、図３に示される実施の形態１のスレーブ装置２ａは、送受信部２１と、送受信部２２と、パケット抽出部２３と、時刻同期処理部２４ａ（図１では符号２４）と、時刻同期用パケット生成部２５と、時刻情報処理部２６とを備える点において、図１に示されるスレーブ装置２と共通するが、時刻同期処理部２４ａの指示に基づいて時刻同期用パケット生成部２５が生成する時刻同期用パケットであるＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージに、このＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを送信した際の時刻Ｔ３（スレーブクロックに基づく時刻）を示す情報が含まれる点において、図１に示される比較例のスレーブ装置２と相違する。

なお、マスタ装置１ａは、送受信部１１及び１２と、パケット抽出部１３と、時刻同期処理部１４と、時刻同期用パケット生成部１５と、基準時刻取得部１６と、同期精度監視部１７とを含むマスタ装置１ａの全体の各種動作を制御する制御部と情報記憶部（メモリ）とを備えてもよい。また、同期精度監視部１７は、同期精度の監視を行う監視部の他に、演算を行う算出部と算出された値を一時的に記憶する記憶部とを備えてもよい。また、スレーブ装置２ａは、送受信部２１及び２２と、パケット抽出部２３と、時刻同期処理部２４ａと、時刻同期用パケット生成部２５と、時刻情報処理部２６とを含むスレーブ装置２ａの全体の各種動作を制御する制御部と情報記憶部（メモリ）とを備えてもよい。

図４は、実施の形態１の時刻同期監視方法を採用するＰＴＰを示すシーケンス図である。図４のシーケンスは、スレーブ装置２ａの時刻同期処理部２４ａが、送信するＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージに、このＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを送信した際の時刻Ｔ３（スレーブクロックに基づく時刻）を示す情報を含む点において、図２に示される比較例のシーケンスと相違する。

図４に示されるように、実施の形態１の時刻同期監視方法では、第１の処理（第１メッセージ送受信ステップＳ１）として、マスタ装置１ａが、マスタクロックに基づく時刻Ｔ１（第１時刻）に時刻同期メッセージ（第１メッセージ）としてのＳｙｎｃメッセージ（Ｃｌｏｃｋ Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信し、スレーブ装置２ａが、スレーブクロックに基づく時刻Ｔ２（第２時刻）にＳｙｎｃメッセージを受信する。スレーブ装置２ａは、時刻Ｔ２を示す情報をメモリに一時的に記憶する。

次の第２の処理（第２メッセージ送受信ステップＳ２）として、マスタ装置１ａが、時刻Ｔ１を示す情報を含む時刻同期メッセージ（第２メッセージ）としてのＳｙｎｃ＿Ｆｏｌｌｏｗｕｐメッセージ（Ｃｌｏｃｋ Ｓｙｎｃ Ｆｏｌｌｏｗｕｐ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信し、スレーブ装置２ａが、このＳｙｎｃ＿Ｆｏｌｌｏｗｕｐメッセージを受信する。スレーブ装置２ａは、時刻Ｔ１を示す情報をメモリに一時的に記憶する。

次の第３の処理（要求メッセージ送受信ステップＳ３）として、スレーブ装置２ａが、スレーブクロックに基づく時刻Ｔ３（第３時刻）に、この時刻Ｔ３を示す情報を含む時刻同期メッセージ（第３メッセージ）としてのＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ（Ｃｌｏｃｋ Ｄｅｌａｙ Ｒｅｑｕｅｓｔ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信し、マスタ装置１ａが、時刻Ｔ４に、このＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを受信する。スレーブ装置２ａは、時刻Ｔ３を示す情報をメモリに一時的に記憶する。また、マスタ装置１ａは、時刻Ｔ３を示す情報と時刻Ｔ４を示す情報をメモリに一時的に記憶する。

次の第４の処理（応答メッセージ送受信ステップＳ４）として、マスタ装置１ａが、マスタクロックに基づく時刻であって時刻同期クロック（第３メッセージ）を受信した際の時刻である時刻Ｔ４（第４時刻）を示す情報を含む第４メッセージとしてのＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージ（Ｃｌｏｃｋ Ｄｅｌａｙ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信し、スレーブ装置２ａが、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージを受信する。スレーブ装置２ａは、時刻Ｔ４を示す情報をメモリに一時的に記憶する。

次に、スレーブ装置２ａは、マスタクロックに基づく時刻Ｔ１、スレーブクロックに基づく時刻Ｔ２、スレーブクロックに基づく時刻Ｔ３、及びマスタクロックに基づく時刻Ｔ４を用いて、スレーブ装置２ａの基準時刻であるスレーブクロックを補正する。このときの補正は、比較例で説明した補正方法と同様である。例えば、スレーブ装置２ａの時刻情報処理部２６は、伝送路における伝搬時間（遅延時間）の平均値を、（（Ｔ２−Ｔ１）＋（Ｔ４−Ｔ３））／２で算出する。次に、スレーブ装置２ａの時刻情報処理部２６は、マスタ装置１ａからスレーブ装置２ａへの方向の伝搬時間（Ｔ２−Ｔ１）から伝送路における伝搬時間の平均値（（（Ｔ２−Ｔ１）＋（Ｔ４−Ｔ３））／２）を減算することによって、スレーブ装置２ａのオフセット値を、（（Ｔ２−Ｔ１）−（Ｔ４−Ｔ３））／２を算出し、スレーブ装置２ａの時刻情報処理部２６は、オフセット値が値「０」になるように基準時刻（スレーブクロック）の補正を行う。

さらに、実施の形態１においては、マスタ装置１ａの同期精度監視部１７が、時刻Ｔ４と時刻Ｔ３との間の差分である監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、判断の結果を出力する判断ステップを有する。判断ステップにおいて、監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）が前記許容範囲外であると判断された場合に、判断の結果は、スレーブ装置２ａの基準時刻であるスレーブクロックに時刻ずれがあることを示す情報である。監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）が前記許容範囲内であると判断された場合に、判断の結果は、スレーブ装置２ａの基準時刻であるスレーブクロックに時刻ずれがないことを示す情報である。この情報は、例えば、送受信部１１を通して上位装置に通知される。

図５は、実施の形態１のマスタ装置１ａの同期精度監視部１７の動作を示すフローチャートである。図５に基づいて、同期精度監視部１７の動作を説明する。

マスタ装置１ａの同期精度監視部１７は、スレーブ装置２ａからＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを受信する度に（ステップＳ１１）、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージがスレーブ装置２ａから送信された際の時刻Ｔ３とマスタ装置１ａがＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージを送信した際の時刻Ｔ４を用いて、スレーブ装置２からマスタ装置１ａへの方向の伝搬時間（すなわち、遅延時間）である監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）を算出し（ステップＳ１２及びＳ１３）、及びこれを記録する（ステップＳ１４）。

マスタ装置１ａの同期精度監視部１７は、監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）が予め決められた許容範囲内に収まる場合（ステップＳ１５）、スレーブクロックがオフセット値により補正されたと判断し、スレーブ装置２ａにおける時刻同期が完了したと判定する（ステップＳ１６）。同期精度監視部１７は、監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）が許容範囲内に収まらない場合、スレーブクロックがオフセット値により補正されていないと判断し、スレーブ装置２ａにおける時刻同期が完了していないと判定する（ステップＳ１７）。

なお、図５においては、ステップＳ１５において、監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）が許容範囲内に収まった場合に補正完了と判定（ステップＳ１７）する場合を説明したが、ＰＴＰのプロセスを複数回繰り返し、監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）の判定（ステップＳ１５に相当する判定）を複数回繰り返す場合もある。この場合には、例えば、監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）が１０回連続で許容範囲内に収まった場合（判定を複数回繰り返す場合には「許容範囲内に収束した場合」ともいう）に、ステップＳ１５の判定をＹＥＳとしてもよい。

以上に説明したように、実施の形態１の時刻同期監視方法、通信装置、及びマスタ装置１ａによれば、マスタ装置１ａの同期精度監視部１７にて監視用時刻差分の算出及び記録、さらに変動監視を行うことで、シーケンスの追加及びハードウェア機能の追加を行わずに、マスタ装置１ａからスレーブ装置２の時刻同期精度を監視することができる。また、マスタ装置１ａの判断結果（監視結果）を、マスタ装置１ａの送受信部１１から上位装置に通知することで、警報機能を備えた通信システムとすることができ、保守の確実性及び迅速性が向上する。

《実施の形態２》
図６は、実施の形態２の時刻同期監視方法を実施する通信システムの構成を示すブロック図である。図６において、図３（実施の形態１）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号を付す。図６に示されるように、この通信システムは、マスタ装置１ｂと、第１から第Ｍ（Ｍは２以上の整数）のスレーブ装置２＿１，２＿２，…，２＿Ｍとで構成される。マスタ装置１ｂは、スイッチングハブ４１を介して第１から第Ｍのスレーブ装置２＿１，２＿２，…，２＿Ｍの各々と接続される。図６に示される実施の形態２のマスタ装置１ｂは、上位装置との通信を行う送受信部１１と、各スレーブ装置との通信を行う送受信部１２と、パケット抽出部１３と、時刻同期処理部１４と、時刻同期用パケット生成部１５と、基準時刻取得部１６と、同期精度監視部１７ａとを備える。なお、第１から第Ｍ（Ｍは２以上の整数）のスレーブ装置２＿１，２＿２，…，２＿Ｍの内の任意の１台を示す場合には、第ｍのスレーブ装置２＿ｍ（又は、スレーブ装置２＿ｍ）とも表記する。なお、実施の形態１におけるスレーブ装置２ａと同じ構成を持つ。

図７は、実施の形態２の時刻同期監視方法を採用するＰＴＰを示すシーケンス図である。図７は、マスタ装置１ｂと第１から第Ｍのスレーブ装置２＿１，２＿２，…，２＿Ｍ−１，２＿Ｍとの間のＰＴＰを示す。

図７に示されるように、実施の形態２の時刻同期監視方法では、第１の処理（第１メッセージ送受信ステップ）として、マスタ装置１ｂが、マスタクロックに基づく時刻Ｔ１＿１（第１時刻）に時刻同期メッセージ（第１メッセージ）としての第１のＳｙｎｃメッセージ（Ｃｌｏｃｋ Ｓｙｎｃ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信し、第１のスレーブ装置２＿１が、スレーブクロックに基づく時刻Ｔ２＿１（第２時刻）に第１のＳｙｎｃメッセージを受信する。

次の第２の処理（第２メッセージ送受信ステップ）として、マスタ装置１ｂが、時刻Ｔ１＿１（第１時刻）を示す情報を含む時刻同期メッセージ（第２メッセージ）としての第１のＳｙｎｃ＿Ｆｏｌｌｏｗｕｐメッセージ（Ｃｌｏｃｋ Ｓｙｎｃ Ｆｏｌｌｏｗｕｐ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信し、スレーブ装置２＿１が、第２メッセージを受信する。

その後、第１の処理（第１メッセージ送受信ステップ）及び第２処理（第２メッセージ送受信ステップ）を、第２から第Ｍのスレーブ装置２＿２，…，２＿Ｍとの間で順に実行する。

次の第３の処理（要求メッセージ送受信ステップ）として、第１から第Ｍのスレーブ装置２＿１，２＿２，…，２＿Ｍが、スレーブクロックに基づく時刻Ｔ３＿１，Ｔ３＿２，…，Ｔ３＿Ｍ（第３時刻）に、時刻Ｔ３＿１，Ｔ３＿２，…，Ｔ３＿Ｍ（第３時刻）を示す情報を含む時刻同期メッセージ（第３メッセージ）としての第１から第ＭのＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ（Ｃｌｏｃｋ Ｄｅｌａｙ Ｒｅｑｕｅｓｔ ｍｅｓｓａｇｅ）を順に送信し、マスタ装置１ｂが、第１から第Ｍのスレーブ装置２＿１，２＿２，…，２＿Ｍが第１から第ＭのＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを受信する。

次の第４の処理（応答メッセージ送受信ステップ）として、マスタ装置１ｂが、マスタクロックに基づく時刻であって時刻同期クロック（第３メッセージ）を受信した際の時刻である時刻Ｔ４＿１，Ｔ４＿２，…，Ｔ４＿Ｍ（第４時刻）を示す情報を含み、第４メッセージとしての第１から第ＭのＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージ（Ｃｌｏｃｋ Ｄｅｌａｙ Ｒｅｓｐｏｎｃｅ ｍｅｓｓａｇｅ）を順に送信し、スレーブ装置２＿１，２＿２，…，２＿Ｍ−１，２＿Ｍが、第１から第ＭのＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージを受信する。

次に、第１から第Ｍのスレーブ装置２＿１，２＿２，…，２＿Ｍは、マスタクロックに基づく時刻Ｔ１＿１，Ｔ１＿２，…，Ｔ１＿Ｍと、スレーブクロックに基づく時刻Ｔ２＿１，Ｔ２＿２，…，Ｔ２＿Ｍと、スレーブクロックに基づく時刻Ｔ３＿１，Ｔ３＿２，…，Ｔ３＿Ｍと、及びマスタクロックに基づく時刻Ｔ４＿１，Ｔ４＿２，…，Ｔ４＿Ｍを用いて、第１から第Ｍのスレーブ装置２＿１，２＿２，…，２＿Ｍの各スレーブクロックを補正する。

次の、判断ステップにおいて、マスタ装置１ｂは、時刻Ｔ４＿１，Ｔ４＿２，…，Ｔ４＿Ｍと時刻Ｔ３＿１，Ｔ３＿２，…，Ｔ３＿Ｍとの間の差分である監視用時刻差分（Ｔ４＿１−Ｔ３＿１）、（Ｔ４＿２−Ｔ３＿２）、…、（Ｔ４＿Ｍ−Ｔ３＿Ｍ）が予め決められた許容範囲内に収まっているか否かの判断を行い、判断の結果を出力する。判断ステップにおいて、監視用時刻差分が許容範囲外であると判断された場合に、判断の結果は、スレーブクロックに時刻ずれがあることを示す情報である。実施の形態２のマスタ装置１ｂが行う時刻同期監視方法の内の、マスタ装置１ｂと、第１から第Ｍのスレーブ装置２＿１，２＿２，…，２＿Ｍの個々との間の処理は、実施の形態１の時刻監視方法と同様である。しかし、実施の形態２の時刻同期監視方法では、マスタ装置１ｂが生成した第１から第Ｍのスレーブ装置２＿１，２＿２，…，２＿Ｍについての監視用差分値の全てを用いて、通信システムの状態を判定している。以下に、これらの判定を行う、マスタ装置１ｂの同期精度監視部１７ａの動作を説明する。

図７は、実施の形態２のマスタ装置１ｂの同期精度監視部１７ａの動作を示すフローチャートである。図７に基づいて同期精度監視部１７ａの動作を説明する。

マスタ装置１ｂの同期精度監視部１７ａは、スレーブ装置２＿ｍからＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを受信する度に（ステップＳ２１）、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージがスレーブ装置２ｂから送信された際の時刻Ｔ３＿ｍとマスタ装置１ｂがＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージを送信した際の時刻Ｔ４＿ｍを用いて、スレーブ装置２＿ｍからマスタ装置１ｂへの方向の伝搬時間である監視用時刻差分（Ｔ４＿ｍ−Ｔ３＿ｍ）を算出し（ステップＳ２２及びＳ２３）及びこれを記録する（ステップＳ２４）。

同期精度監視部１７ａは、監視用時刻差分（Ｔ４＿ｍ−Ｔ３＿ｍ）が予め決められた許容範囲内に収まる場合（ステップＳ２５）、スレーブクロックがオフセット値により補正されたと判断し、スレーブ装置２＿ｍにおける時刻同期が完了したと判定する（ステップＳ２６）。同期精度監視部１７ａは、監視用時刻差分（Ｔ４＿ｍ−Ｔ３＿ｍ）が許容範囲内に収まらず変動し続ける場合、スレーブクロックがオフセット値により補正されていないと判断し、スレーブ装置２＿ｍにおける時刻同期が完了していないと判定する（ステップＳ２７）。なお、図８におけるステップＳ２１からＳ２７の処理は、実施の形態１で説明した図５のステップＳ１１からＳ１７の処理と同じである。図８におけるステップＳ２１からＳ２７の処理をＭ回繰り返した後、同期精度監視部１７ａの処理は、ステップＳ２８に進む。

マスタ装置１ｂは、ステップＳ２８以前のステップにおいて、第１から第Ｍのスレーブ装置２＿１，…，２＿ＭからＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを受信する度に、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージが第１から第Ｍのスレーブ装置２＿１，…，２＿Ｍから送信された際の時刻Ｔ３（すなわち、Ｔ３＿１，…，Ｔ３＿Ｍ）を示す時刻情報とマスタ装置１ｂが第１から第Ｍのスレーブ装置２＿１，…，２＿ＭからＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを受信した際の時刻Ｔ４（すなわち、Ｔ４＿１，…，Ｔ４＿Ｍ）を示す時刻情報を用いて、第１から第Ｍのスレーブ装置２＿１，…，２＿Ｍからマスタ装置１ｂへ向かう方向の監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）（すなわち、（Ｔ４＿１−Ｔ３＿１）、…、（Ｔ４＿Ｍ−Ｔ３＿Ｍ））を各スレーブ装置２＿１，…，２＿Ｍについて算出し記録している。

ステップＳ２８において、マスタ装置１ｂの同期精度監視部１７ａは、記録している各スレーブ装置２＿１，…，２＿Ｍにおける複数の監視用時刻差分（Ｔ４＿１−Ｔ３＿１）、…、（Ｔ４＿Ｍ−Ｔ３＿Ｍ）の全てが許容範囲内に収まった場合には（ステップＳ２８においてＹＥＳ）、マスタクロックと各スレーブクロックに時刻ずれがないと判定する。ステップＳ２８において、マスタ装置１ｂの同期精度監視部１７ａは、記録している各スレーブ装置２＿１，…，２＿Ｍにおける複数の監視用時刻差分（Ｔ４＿１−Ｔ３＿１）、…、（Ｔ４＿Ｍ−Ｔ３＿Ｍ）の一部又は全部が許容範囲内に収まらなかった場合には（ステップＳ２８においてＮＯ）、処理は、ステップＳ３０に進み、複数の監視用時刻差分（Ｔ４＿１−Ｔ３＿１）、…、（Ｔ４＿Ｍ−Ｔ３＿Ｍ）の全てが、一定範囲内にあり且つ同方向のずれであるかを判定する。ここで、一定範囲の上限は、前記許容範囲の上限よりも低い値である。また、同方向のずれとは、（Ｔ４＿１−Ｔ３＿１）、…、（Ｔ４＿Ｍ−Ｔ３＿Ｍ）の全ての符号が同じ符号になる場合を意味する。Ｔ４＿ｍはマスタクロックに基づく時刻であり、Ｔ３＿ｍはスレーブクロックに基づく時刻であるため、（Ｔ４＿ｍ−Ｔ３＿ｍ）は正の値だけでなく、負の値になることがある。

ステップＳ３０において、Ｍ個の監視用時刻差分（Ｔ４＿１−Ｔ３＿１）、…、（Ｔ４＿Ｍ−Ｔ３＿Ｍ）の全てが、一定範囲内にあり且つ同方向のずれであると判定した場合には（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、マスタクロックずれが発生したと判断する（ステップＳ３１）。一方、ステップＳ３０において、判断がＮＯの場合、すなわち、「一定範囲内に収まらない監視用時刻差分が１つ以上ある場合」又は「Ｍ個の監視用時刻差分の中に正の値と負の値がある場合」には、第１から第Ｍのスレーブ装置のいずれかに時刻ずれ（ステップＳ２５で用いた許容範囲内の時刻ずれ）が発生したか、又は、他の障害（例えば、いずれかのスレーブ装置に障害が発生、又は、伝送路障害）が発生したと判断する（ステップＳ３２）。なお、本発明の時刻同期監視方法は、図８のフロ−チャートに限定されない。

以上に説明したように、実施の形態２の時刻同期監視方法によれば、許容範囲を超える時刻ずれが生じていない場合に、マスタクロックとスレーブクロックの監視（ステップＳ２９）、マスタクロックの監視（ステップＳ３１）、及び、各スレーブ装置と伝送路の障害検出（ステップＳ３２）が可能である。したがって、実施の形態２の時刻同期監視方法によれば、マスタ装置１ｂの同期精度監視部１７ａにて、複数台のスレーブ装置２＿１，…，２＿Ｍにおける監視用時刻差分を算出し、算出結果を記録し、監視用時刻差分の変動監視を行うことで、シーケンスやハードウェア機能の追加を行わずに、マスタクロックとスレーブクロックの監視及びスレーブ装置と伝送路の障害監視が可能である。

《実施の形態３》
実施の形態１及び２は、マスタ装置の動作クロック周波数とスレーブ装置の動作クロック周波数とが非同期であっても、マスタ装置がスレーブ装置の時刻同期精度を監視可能な方式について説明した。実施の形態３は、図９に示されるように、マスタ装置１ｃとスレーブ装置２ｃが同期イーサネット（登録商標）（Ｓｙｎｃ−Ｅ）処理部２０及び３０を具備し、Ｓｙｎｃ−Ｅ機能にて周波数同期した状態の通信システムに関する。実施の形態３では、マスタ装置１ｃとスレーブ装置２ｃがＳｙｎｃ−Ｅ機能にて動作クロック周波数が同期した状態における、時刻同期監視方法を説明する。

図９は、実施の形態３の時刻同期監視方法を実施する通信システムの構成を示すブロック図である。図９において、図３（実施の形態１）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号を付す。図９に示されるように、この通信システムは、マスタ装置１ｃとスレーブ装置２ｃとで構成される。マスタ装置１ｃとスレーブ装置２ｃとは、有線回線３によって接続される。図９に示される実施の形態３のマスタ装置１ｃは、送受信部１１と、送受信部１２と、パケット抽出部１３と、時刻同期処理部１４と、時刻同期用パケット生成部１５と、基準時刻取得部１６と、同期精度監視部１７とに加えて、クロック源１８と、周波数分配部１９と、Ｓｙｎｃ−Ｅ処理部２０とを備える点において、実施の形態１のマスタ装置１ａと相違する。また、図９に示される実施の形態３のスレーブ装置２ｃは、送受信部２１と、送受信部２２と、パケット抽出部２３と、時刻同期処理部２４ａと、時刻同期用パケット生成部２５と、時刻情報処理部２６とに加えて、周波数分配部２９と、Ｓｙｎｃ−Ｅ処理部３０とを備える点において、実施の形態１のスレーブ装置２ａと相違する。

図９に示されるＳｙｎｃ−Ｅ機能と時刻同期処理の関係性を説明する。マスタ装置１ｃは、クロック源１８から得た基準周波数を周波数分配部１９で装置内に分配し動作する。マスタ装置１ｃのＳｙｎｃ−Ｅ処理部２０は、基準周波数の情報を含んだ周波数同期用フレームを、マスタ装置１ｃからスレーブ装置２ｃへの方向に送信する。周波数同期用フレームを受信したスレーブ装置２ｃには、Ｓｙｎｃ−Ｅ処理部３０にて基準周波数の情報を抽出し、周波数分配部２９がスレーブ装置２ｃ内に分配する。したがって、マスタ装置１ｃとスレーブ装置２ｃは、基準周波数にて周波数同期した状態で動作する。マスタ装置１ｃとスレーブ装置２ｃは周波数同期しているため、双方における時刻監視用パケットを示す情報の差分は、図１の比較例の場合に比べ小さくなる。

図９における同期精度監視部１７の動作を説明する。同期精度監視部１７は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージがスレーブ装置２ｃから送信された際の時刻Ｔ３を示す情報とマスタ装置１ｃがＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージを送信した際の時刻Ｔ４を示す情報を用いて、スレーブ装置２ｃからマスタ装置１ｃへの方向の伝搬時間である監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）を算出及び記録する。同期精度監視部１７は、監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内に収束した場合、スレーブクロックがオフセット値により補正されたと判断し、スレーブ装置２ｃにおける時刻同期が完了したと判定する。監視用時刻差分（Ｔ４−Ｔ３）が収束せず変動し続ける場合、スレーブクロックがオフセット値により補正されていないと判断し、スレーブ装置２ｃにおける時刻同期が完了していないと判定する。実施の形態３においては、Ｓｙｎｃ−Ｅ機能によってマスタ装置１ｃとスレーブ装置２ｃは、周波数同期しており、双方における時刻監視用パケットの時刻ずれは小さくなるため、同期精度監視部１７にて監視する監視用時刻差分はより狭い範囲に収束する。したがって、Ｓｙｎｃ−Ｅ機能にて装置間を周波数同期させ、本発明による同期精度の監視を行うことで、実施の形態１及び２に比べ時刻同期精度の監視はより高精度となる。

《変形例》
図１０は、上記実施の形態１から３のマスタ装置の構成を示すハードウェア構成図である。図１０に示されるマスタ装置は、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ９１と、メモリ９１に格納されたプログラムを実行する情報処理部としてのプロセッサ９２とを有する。図１０に示されるマスタ装置は、実施の形態１から３の子局装置の構造の具体例を示している。図１０に示される装置の動作は、実施の形態１から３のマスタ装置の動作と同じである。

図１０に示される装置が、実施の形態１から３のマスタ装置における処理を実現する場合には、図１０に示されるマスタ装置の各構成は、プロセッサ９２がメモリ９１に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。なお、マスタ装置の各構成を実現するために、プロセッサ９２とメモリ９１と用いる場合を例示したが、マスタ装置の各構成の一部をプロセッサ９２とメモリ９１で実現し、他の部分をハードウェア回路で実現してもよい。図１０に示されるマスタ装置によって、実施の形態１から３で説明した時刻同期監視方法を実現することができる。

１ａ，１ｂ，１ｃ マスタ装置（主装置）、 ２ａ，２＿１，２＿２，…，２＿Ｍ，２ｃ スレーブ装置（従装置）、 ３ 有線回線、 １１，１２，２１，２２ 送受信部、 １３，２３ パケット抽出部、 １４，２４ 時刻同期処理部、 １５，２５ 時刻同期用パケット生成部、 １６ 基準時刻取得部、 １７，１７ａ 同期精度監視部、 １８ クロック源、 １９ 周波数分配部、 ２０ Ｓｙｎｃ−Ｅ処理部、 ２６ 時刻情報処理部、 ２９ 周波数分配部、 ３０ Ｓｙｎｃ−Ｅ処理部、 ４１ スイッチングハブ。

Claims (12)

1. マスタ装置のマスタクロックとスレーブ装置のスレーブクロックとの間の同期を監視する時刻同期監視方法であって、
   前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第１時刻に第１メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第２時刻に前記第１メッセージを受信する第１メッセージ送受信ステップと、
   前記マスタ装置が、前記第１時刻を示す情報を含む第２メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第２メッセージを受信する第２メッセージ送受信ステップと、
   前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第３時刻に、前記第３時刻を示す情報を含む第３メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第３メッセージを受信する要求メッセージ送受信ステップと、
   前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第３メッセージを受信した際の時刻である第４時刻を示す情報を含む、第４メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第４メッセージを受信する応答メッセージ送受信ステップと、
   前記マスタ装置が、前記第４時刻と前記第３時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する判断ステップと
   を有することを特徴とする時刻同期監視方法。
2. 前記判断ステップにおいて前記監視用時刻差分が前記許容範囲外であると判断された場合に、前記判断の結果は、前記スレーブクロックに時刻ずれがあることを示す情報である
   ことを特徴とする請求項１に記載の時刻同期監視方法。
3. 前記スレーブ装置が、前記第１時刻、前記第２時刻、前記第３時刻、及び前記第４時刻に基づいて、前記スレーブクロックを補正する時刻補正ステップをさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の時刻同期監視方法。
4. 前記第１メッセージ送受信ステップの前に、前記マスタ装置が、前記マスタ装置の動作クロック周波数を示す第１の動作クロック周波数情報を前記スレーブ装置に送信し、前記スレーブ装置が、前記スレーブ装置の動作クロック周波数を、前記マスタ装置の動作クロック周波数に一致させるステップをさらに有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の時刻同期監視方法。
5. マスタ装置のマスタクロックと第１から第Ｍ（Ｍは２以上の整数）のスレーブ装置の第１から第Ｍのスレーブクロックとの間の同期を監視する時刻同期監視方法であって、前記マスタクロックと第ｍ（ｍは１以上Ｍ以下の整数）のスレーブ装置の第ｍのスレーブクロックとの間の同期の監視のために実行される時刻同期監視処理は、
   前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第１時刻に第１メッセージを送信し、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第ｍのスレーブクロックに基づく第２時刻に前記第１メッセージを受信する第１メッセージ送受信ステップと、
   前記マスタ装置が、前記第１時刻を示す情報を含む第２メッセージを送信し、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第２メッセージを受信する第２メッセージ送受信ステップと、
   前記第ｍのスレーブ装置が、前記第ｍのスレーブクロックに基づく第３時刻に、前記第３時刻を示す情報を含む第３メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第３メッセージを受信する要求メッセージ送受信ステップと、
   前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第３メッセージを受信した際の時刻である第４時刻を示す情報を含む、第４メッセージを送信し、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第４メッセージを受信する応答メッセージ送受信ステップと、
   前記マスタ装置が、前記第４時刻と前記第３時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する判断ステップと
   を有することを特徴とする時刻同期監視方法。
6. 前記判断ステップにおいて、前記第１から第Ｍのスレーブ装置の全てについて、前記監視用時刻差分が前記許容範囲内であると判断された場合に、前記判断の結果は、前記マスタクロック及び前記第１から第Ｍのスレーブクロックのいずれにも時刻ずれがないことを示す情報である
   ことを特徴とする請求項５に記載の時刻同期監視方法。
7. 前記第１から第Ｍのスレーブ装置の全てについて、前記判断ステップにおいて、前記監視用時刻差分が予め決められた範囲内であり、且つ、前記第１から第Ｍのスレーブ装置の全てについて、前記監視用時刻差分の符号が同じである場合に、前記判断の結果は、前記マスタクロックに時刻ずれがあることを示す情報である
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の時刻同期監視方法。
8. 前記マスタクロックと第ｍ（ｍは１以上Ｍ以下の整数）のスレーブ装置の第ｍのスレーブクロックとの間の同期の監視のために実行される時刻同期監視処理は、前記第１メッセージ送受信ステップの前に、前記マスタ装置が、前記マスタ装置の動作クロック周波数を示す第１の動作クロック周波数情報を前記第ｍのスレーブ装置に送信し、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第ｍのスレーブ装置の動作クロック周波数を、前記マスタ装置の動作クロック周波数に一致させるステップをさらに有することを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の時刻同期監視方法。
9. マスタ装置と、
   前記マスタ装置と通信するスレーブ装置と
   を有し、
   前記マスタ装置のマスタクロックと前記スレーブ装置のスレーブクロックとの間の同期を監視する通信システムであって、
   前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第１時刻に第１メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第２時刻に前記第１メッセージを受信し、
   前記マスタ装置が、前記第１時刻を示す情報を含む第２メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第２メッセージを受信し、
   前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第３時刻に、前記第３時刻を示す情報を含む第３メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第３メッセージを受信し、
   前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第３メッセージを受信した際の時刻である第４時刻を示す情報を含む、第４メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第４メッセージを受信し、
   前記マスタ装置が、前記第４時刻と前記第３時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する
   ことを特徴とする通信システム。
10. マスタ装置と、
    前記マスタ装置と通信する第１から第Ｍ（Ｍは２以上の整数）のスレーブ装置と
    を有し、
    前記マスタ装置のマスタクロックと前記第１から第Ｍのスレーブ装置のスレーブクロックとの間の同期を監視する通信システムであって、
    前記マスタクロックと第ｍ（ｍは１以上Ｍ以下の整数）のスレーブ装置の第ｍのスレーブクロックとの間の同期の監視のために実行される時刻同期監視処理において、
    前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第１時刻に第１メッセージを送信し、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第ｍのスレーブクロックに基づく第２時刻に前記第１メッセージを受信し、
    前記マスタ装置が、前記第１時刻を示す情報を含む第２メッセージを送信し、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第２メッセージを受信し、
    前記第ｍのスレーブ装置が、前記第ｍのスレーブクロックに基づく第３時刻に、前記第３時刻を示す情報を含む第３メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第３メッセージを受信し、
    前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第３メッセージを受信した際の時刻である第４時刻を示す情報を含む、第４メッセージを送信し、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第４メッセージを受信し、
    前記マスタ装置が、前記第４時刻と前記第３時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する
    ことを特徴とする通信システム。
11. スレーブ装置と通信を行うマスタ装置であって、
    送受信部と、
    マスタクロックを出力する基準時刻取得部と、
    時刻同期用パケットを生成する時刻同期用パケット生成部と、
    前記スレーブ装置から送信された信号から時刻同期用パケットを抽出するパケット抽出部と、
    前記マスタクロックと前記スレーブ装置のスレーブクロックとの間の同期精度を監視する同期精度監視部と、
    を有し、
    前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第１時刻に第１メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第２時刻に前記第１メッセージを受信し、
    前記マスタ装置が、前記第１時刻を示す情報を含む第２メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第２メッセージを受信し、
    前記スレーブ装置が、前記スレーブクロックに基づく第３時刻に、前記第３時刻を示す情報を含む第３メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第３メッセージを受信し、
    前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第３メッセージを受信した際の時刻である第４時刻を示す情報を含む、第４メッセージを送信し、前記スレーブ装置が、前記第４メッセージを受信し、
    前記マスタ装置が、前記第４時刻と前記第３時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する
    ことを特徴とするマスタ装置。
12. 第１から第Ｍ（Ｍは２以上の整数）のスレーブ装置と通信を行うマスタ装置であって、
    送受信部と、
    マスタクロックを出力する基準時刻取得部と、
    時刻同期用パケットを生成する時刻同期用パケット生成部と、
    前記第１から第Ｍのスレーブ装置から送信された信号から時刻同期用パケットを抽出するパケット抽出部と、
    前記マスタクロックと前記第１から第Ｍのスレーブ装置のスレーブクロックとの間の同期精度を監視する同期精度監視部と、
    を有し、
    前記マスタクロックと第ｍ（ｍは１以上Ｍ以下の整数）のスレーブ装置の第ｍのスレーブクロックとの間の同期の監視のために実行される時刻同期監視処理において、
    前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく第１時刻に第１メッセージを送信し、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第ｍのスレーブクロックに基づく第２時刻に前記第１メッセージを受信し、
    前記マスタ装置が、前記第１時刻を示す情報を含む第２メッセージを送信し、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第２メッセージを受信し、
    前記第ｍのスレーブ装置が、前記第ｍのスレーブクロックに基づく第３時刻に、前記第３時刻を示す情報を含む第３メッセージを送信し、前記マスタ装置が、前記第３メッセージを受信し、
    前記マスタ装置が、前記マスタクロックに基づく時刻であって前記第３メッセージを受信した際の時刻である第４時刻を示す情報を含む、第４メッセージを送信し、前記第ｍのスレーブ装置が、前記第４メッセージを受信し、
    前記マスタ装置が、前記第４時刻と前記第３時刻との間の差分である監視用時刻差分が予め決められた許容範囲内であるか否かの判断を行い、前記判断の結果を出力する
    ことを特徴とするマスタ装置。

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