JP2016152488A - Time synchronization method and time synchronization device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パケット網を介して接続される装置間の時刻同期を実現する技術に関する。 The present invention relates to a technique for realizing time synchronization between devices connected via a packet network.
パケット網を経由して接続される装置間で時刻同期パケット(PTP(Precision Time Protocol)パケット)を送受信して時刻同期を行う技術が規格化されている(非特許文献1参照)。ところが、パケット網で発生する遅延揺らぎによって時刻誤差が生じるため、例えばμsオーダの高精度な時刻精度を得ることが困難であった。そこで、高精度な時刻同期を実現するために、遅延分布測定用の試験パケット(リファレンスパケット(以降、Refパケットと称する))を送受信して、PTPパケット(Syncパケット、DelayReqパケットなど)の遅延揺らぎを補正する技術が検討されている(特許文献1参照)。例えば、スレーブ(Slave)装置は、マスター(Master)装置から受信した1つ目のRefパケットを基準タイミングとして、以降のRefパケットの受信タイミングと基準タイミングとの差分を受信周期毎に測定して遅延分布を計測する。ここで、Master装置およびSlave装置は、周波数同期された同じクロックで動作するため、Slave装置で送信周期を正確にカウントでき、遅延分布を精度良く計測することができる。そして、Slave装置は、Refパケットの遅延分布の最小値をベースにPTPパケットの遅延揺らぎを補正する。 A technique for performing time synchronization by transmitting and receiving time synchronization packets (PTP (Precision Time Protocol) packets) between devices connected via a packet network has been standardized (see Non-Patent Document 1). However, since a time error occurs due to delay fluctuations that occur in the packet network, it is difficult to obtain a highly accurate time accuracy on the order of μs, for example. Therefore, in order to achieve highly accurate time synchronization, delay distribution measurement test packets (reference packets (hereinafter referred to as Ref packets)) are sent and received, and delay fluctuations in PTP packets (Sync packets, DelayReq packets, etc.) A technique for correcting the above has been studied (see Patent Document 1). For example, the slave device uses the first Ref packet received from the master device as the reference timing, measures the difference between the reception timing of the subsequent Ref packet and the reference timing for each reception period, and delays it. Measure the distribution. Here, since the Master device and the Slave device operate with the same frequency-synchronized clock, the Slave device can accurately count the transmission cycle and can accurately measure the delay distribution. Then, the Slave device corrects the delay fluctuation of the PTP packet based on the minimum value of the delay distribution of the Ref packet.
一方、波長多重システム等において、Master装置からSlave装置への下り方向のPTPパケットの遅延時間と、Slave装置からMaster装置への上り方向のPTPパケットの遅延時間とが異なる非対称性(リンク非対称)の問題があり、リンク非対称の遅延時間差を補正する技術が考えられている(非特許文献2参照)。 On the other hand, in wavelength multiplexing systems, etc., the asymmetry (link asymmetry) in which the delay time of the downstream PTP packet from the master device to the slave device and the delay time of the upstream PTP packet from the slave device to the master device are different. There is a problem, and a technique for correcting a link asymmetric delay time difference has been considered (see Non-Patent Document 2).
ところが、リンク非対称の遅延時間差がある場合は遅延揺らぎの補正処理を実施しても時刻誤差が生じるため、時刻同期サービスの利用者は時刻誤差の要求精度を満足できないという問題がある。 However, when there is a link asymmetric delay time difference, a time error occurs even if the delay fluctuation correction process is performed, and thus there is a problem that the user of the time synchronization service cannot satisfy the required accuracy of the time error.
また、GPS(Global Positioning System)の使用やMaster装置とSlave装置との間を芯線直結で接続する方法などによる高精度の時刻同期が可能な時刻パスに対し、これらの高精度の時刻パスの冗長系としてパケット網を介した時刻パスを構築する場合、高精度の時刻パスとパケット網の時刻パスとの冗長系間で時刻誤差が生じてしまう。そして、Slave装置が冗長系間の切り替えを実施した場合、切り替え時に時刻跳躍が発生するという問題がある。 In addition, the use of GPS (Global Positioning System) and the method of connecting the Master device and the Slave device by direct connection of the core wire, etc., for time paths that can be synchronized with high accuracy, these high accuracy time paths are redundant. When constructing a time path through a packet network as a system, a time error occurs between redundant systems of a highly accurate time path and a time path of the packet network. When the Slave device performs switching between redundant systems, there is a problem that time jump occurs at the time of switching.
本発明は、遅延揺らぎの補正とリンク非対称の補正とを実施することにより、高精度な時刻同期を行うことができる時刻同期方法および時刻同期装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a time synchronization method and a time synchronization apparatus capable of performing highly accurate time synchronization by performing delay fluctuation correction and link asymmetry correction.
第1の発明は、基準時刻を有する複数のマスター装置と複数の時刻同期部を有するスレーブ装置との間で時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信してスレーブ装置の時刻をマスター装置の時刻に同期させる時刻同期方法において、スレーブ装置の第1の時刻同期部は、遅延揺らぎが無く、かつ、上りリンクの遅延時間と下りリンクの遅延時間とのリンク非対称の遅延時間差が無い第1の時刻パスを利用し、第1のマスター装置との間で時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信して第1のオフセットを求め、スレーブ装置の第2の時刻同期部は、遅延揺らぎとリンク非対称の遅延時間差とが有る第2の時刻パスを利用し、第2のマスター装置との間で時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信して時刻同期パケットの遅延揺らぎ量を測定し、遅延揺らぎ量を補正した時刻に基づいて第2のマスター装置との間の時刻の第2のオフセットを求め、第2のオフセットから第1のオフセットを減算してリンク非対称の遅延時間差を除去した時刻誤差に基づいて第2の時刻同期部の時刻を第2のマスター装置の時刻に同期させることを特徴とする。 The first invention synchronizes the time of the slave device with the time of the master device by transmitting and receiving a time synchronization packet including time information between the plurality of master devices having the reference time and the slave device having the plurality of time synchronization units. In the time synchronization method, the first time synchronization unit of the slave device uses the first time path that has no delay fluctuation and has no link asymmetric delay time difference between the uplink delay time and the downlink delay time. The second time synchronization unit of the slave device obtains a first offset by transmitting and receiving a time synchronization packet including time information to and from the first master device, and the second time synchronization unit of the slave device Using the second time path with the time, the time synchronization packet including the time information is transmitted to and received from the second master device, and the delay fluctuation amount of the time synchronization packet is measured. Time at which the second offset of the time with the second master device is obtained based on the time at which the delay fluctuation amount is corrected, and the first offset is subtracted from the second offset to remove the link asymmetric delay time difference. Based on the error, the time of the second time synchronization unit is synchronized with the time of the second master device.
第2の発明は、測定基準に対する時刻同期パケットの受信時刻のずれとして遅延揺らぎ量を測定する場合、リンク非対称の遅延時間差を測定基準に含めて遅延揺らぎ量を測定することを特徴とする。 The second invention is characterized in that when the delay fluctuation amount is measured as a shift of the reception time of the time synchronization packet with respect to the measurement reference, the delay fluctuation amount is measured by including a link asymmetric delay time difference in the measurement reference.
第3の発明は、スレーブ装置は、マスター装置との間の時刻同期の精度を測定し、時刻同期の精度が予め設定した閾値以上であるか否かを監視し、閾値以上である場合に保守端末への通知または時刻同期の精度が変化する特徴を判別して故障箇所を推定することを特徴とする。 In the third invention, the slave device measures the accuracy of time synchronization with the master device, monitors whether the accuracy of time synchronization is equal to or higher than a preset threshold value, and performs maintenance if the accuracy is higher than the threshold value. It is characterized in that a failure location is estimated by discriminating characteristics that change the accuracy of notification to the terminal or time synchronization.
第4の発明は、基準時刻を有する複数のマスター装置と時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信してマスター装置の時刻に同期させる時刻同期装置において、遅延揺らぎが無く、かつ、上りリンクの遅延時間と下りリンクの遅延時間とのリンク非対称の遅延時間差が無い第1の時刻パスを利用し、第1のマスター装置との間で時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信して第1のオフセットを求める第1の時刻同期部と、遅延揺らぎとリンク非対称の遅延時間差とが有る第2の時刻パスを利用し、第2のマスター装置との間で時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信すると共に、第2時刻パスの遅延揺らぎ量を測定して補正した時刻に基づいて第2のオフセットを求める第2の時刻同期部と、第2のオフセットから第1のオフセットを減算してリンク非対称の遅延時間差を除去した時刻誤差に基づいて第2の時刻同期部の時刻を第2のマスター装置の時刻に同期させるリンク非対称補正部とを有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a time synchronization device that transmits and receives a time synchronization packet including time information to and synchronizes with a plurality of master devices having a reference time to synchronize with the time of the master device. The first offset is obtained by transmitting / receiving a time synchronization packet including time information to / from the first master device using a first time path that has no link asymmetric delay time difference between the link time and the downlink delay time. The first time synchronizer uses the second time path having delay fluctuation and link asymmetric delay time difference, and transmits / receives a time synchronization packet including time information to / from the second master device. A second time synchronization unit for obtaining a second offset based on a time corrected by measuring a delay fluctuation amount of the two-time path; and a first offset is subtracted from the second offset. And having a link asymmetry correction unit for synchronizing to the time of the time of the second time synchronization unit based on the time error delay removing the time difference of the link asymmetry second master device to.
第5の発明は、第2の時刻同期部は、測定基準に対する時刻同期パケットの受信時刻のずれとして遅延揺らぎ量を測定する場合、リンク非対称の遅延時間差を測定基準に含めて遅延揺らぎ量を測定することを特徴とする。 In the fifth invention, when the second time synchronization unit measures the delay fluctuation amount as a deviation of the reception time of the time synchronization packet with respect to the measurement reference, the delay time difference is measured by including the link asymmetric delay time difference in the measurement reference. It is characterized by doing.
第6の発明は、マスター装置との間の時刻同期の精度を測定し、時刻同期の精度が予め設定した閾値以上であるか否かを監視し、閾値以上である場合に保守端末への通知または時刻同期の精度が変化する特徴を判別して故障箇所を推定する監視部をさらに有することを特徴とする。 The sixth invention measures the accuracy of time synchronization with the master device, monitors whether the accuracy of time synchronization is equal to or higher than a preset threshold value, and notifies the maintenance terminal when the accuracy is higher than the threshold value. Or it has further the monitoring part which discriminate | determines the characteristic from which the precision of time synchronization changes, and estimates a failure location.
本発明に係る時刻同期方法および時刻同期装置は、遅延揺らぎの補正とリンク非対称の補正とを実施することにより、高精度な時刻同期を行うことができる。 The time synchronization method and time synchronization apparatus according to the present invention can perform highly accurate time synchronization by performing delay fluctuation correction and link asymmetry correction.
以下、図面を参照して本発明に係る時刻同期方法および時刻同期装置の実施形態について説明する。先ず、各実施形態に共通の構成および動作について説明する。 Hereinafter, embodiments of a time synchronization method and a time synchronization apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, a configuration and operation common to each embodiment will be described.
図1は、ネットワーク構成の一例を示す。図1において、Master装置101(0)およびMaster装置101(1)の2台のマスター装置101と、1台のSlave装置102とが接続される。Slave装置102は、Slave部112(0)およびSlave部112(1)の2つのブロックを有し、それぞれSlave装置の機能を持っている。そして、Master装置101(0)とSlave部112(0)とが伝送路104を介して接続され、Master装置101(1)とSlave部112(1)とがパケット網103を介して接続される。
FIG. 1 shows an example of a network configuration. In FIG. 1, two
以降で説明する各実施形態では、パケット網103を介してPTPパケットを送受信して時刻同期を図る場合のPTPパケットの遅延揺らぎ量を測定して補正処理を行うと共に、リンク非対称な遅延時間差の補正処理を行って装置間の時刻同期を図ることができる。なお、各実施形態で説明する時刻同期方法は、図1に示した点線で囲んだ部分(Master装置101(1)およびSlave装置102のSlave部112(1))に適用可能である。ここで、パケット網103は、ネットワーク装置(スイッチ等)におけるパケットの遅延揺らぎやリンク非対称な遅延が発生する。なお、パケット網103を利用しない伝送路104で接続されるMaster装置101(0)とSlave部112(0)との間は、遅延揺らぎが無く、且つリンク非対称による遅延時間差も無い経路なので、パケット網103を介してPTPパケットを送受信する場合に比べて高精度に時刻同期を図ることができる。
In each embodiment described below, correction processing is performed by measuring the amount of delay fluctuation of a PTP packet when time synchronization is achieved by transmitting and receiving PTP packets via the
このように、Slave装置102は、2系統のマスター装置に接続する冗長化された時刻パスを有する。そして、以降の実施形態では、遅延揺らぎが無く、且つ、リンク非対称による遅延時間差も無い時刻パスで求めた時刻オフセットを利用することを前提とする。
In this way, the
図1において、Master装置101(0)、Master装置101(1)、Slave装置102のSlave部112(0)およびSlave部112(1)は、IEEE1588-2008の規格に記載されたPTPパケットによる時刻同期の機能を有する。Slave装置102(0)のSlave部112(0)は、Master装置101(0)から取得した時刻、もしくは外部装置に時刻同期せず自走状態で生成された時刻に基づき動作する。また、Master装置101(0)は、GNSS(Global Navigation Satellite System)に同期する時刻に基づき動作する。或いはMaster装置101(0)は、Master装置101(1)と同様にパケットベースの時刻同期機能を具備してもよい。なお、以降の実施形態では、Master装置101(0)およびMaster装置101(1)の時刻情報の取得形態はいずれの方法であっても構わない。
In FIG. 1, the Master device 101 (0), the Master device 101 (1), the Slave unit 112 (0), and the Slave unit 112 (1) of the
図2は、Master装置101(1)とSlave装置102のSlave部112(1)との間で送受信されるパケットシーケンスの一例を示す。
FIG. 2 shows an example of a packet sequence transmitted / received between the Master device 101 (1) and the Slave unit 112 (1) of the
ここで、以降で説明するパラメータを以下の通り定義する。なお、Master装置101とSlave装置102との間の中継伝送路に中継装置を有するものとする。
tm:Master装置側の時刻
ts:Slave装置側の時刻
Tms,Tsm:中継伝送路における伝送路遅延(固定値)
Pms,Psm:中継装置の処理遅延(固定値)
ΔJms,ΔJsm:中継装置でのパケット衝突による遅延揺らぎ量(可変値)
Dms,Dsm:遅延量
A:上り方向の遅延時間と下り方向の遅延時間との差(リンク非対称の遅延時間差)
なお、パラメータの末尾のmはMaster装置101、sはSlave装置102を意味し、Tms、Pms、ΔJmsおよびDmsの各パラメータは、Master装置101からSlave装置102への下り方向のパラメータであることを示す。逆に、Tsm、Psm、ΔJsmおよびDsmの各パラメータは、Slave装置102からMaster装置101への上り方向のパラメータであることを示す。同様に、tmはMaster装置101側の時刻、tsはSlave装置102側の時刻をそれぞれ示す。以降で説明する各パラメータについても同様のルールで符号を付加する。
Here, parameters described below are defined as follows. It is assumed that a relay device is included in the relay transmission path between the
tm: Master device time
ts: Slave device time
Tms, Tsm: Transmission line delay in the relay transmission line (fixed value)
Pms, Psm: Processing delay of relay device (fixed value)
ΔJms, ΔJsm: Delay fluctuation amount due to packet collision in relay device (variable value)
Dms, Dsm: Delay amount
A: Difference between uplink delay time and downlink delay time (link asymmetric delay time difference)
Note that m at the end of the parameter means the
図2において、Master装置101(1)とSlave部112(1)との時刻が同期している場合、Master装置101(1)の時刻tm1は、Slave部112(1)の時刻ts1に対応する。そして、例えば、Master装置101(1)が時刻tm1に送信したパケット(Syncパケット151やRefパケット161)は、時刻ts1にSlave部112(1)により受信される。ここで、Master装置101からSlave装置102への経路には、伝送路遅延Tmsと中継装置の処理遅延Pmsと遅延揺らぎ量ΔJmsとが存在し、これらの合計時間は、ts2とts1との時間差に相当する。
In FIG. 2, when the times of the Master device 101 (1) and the Slave unit 112 (1) are synchronized, the time tm1 of the Master device 101 (1) corresponds to the time ts1 of the Slave unit 112 (1). . Then, for example, a packet (
同様に、Master装置101(1)とSlave部112(1)との時刻が同期している場合、Slave部112(1)の時刻ts3は、Master装置101(1)の時刻tm3に対応する。そして、例えば、Slave部112(1)が時刻ts3に送信したパケット(DelayReqパケット152やRefパケット161)は、時刻tm4にMaster装置101(1)により受信される。ここで、Slave部112(1)からMaster装置101(1)への経路には、伝送路遅延Tsmと中継装置の処理遅延Psmと遅延揺らぎ量ΔJsmとが存在し、これらの合計時間は、tm4とtm3との時間差に相当する。
Similarly, when the times of the Master device 101 (1) and the Slave unit 112 (1) are synchronized, the time ts3 of the Slave unit 112 (1) corresponds to the time tm3 of the Master device 101 (1). Then, for example, a packet (
このように、Master装置101(1)とSlave部112(1)との間で送受信されるSyncパケット151、DelayReqパケット152、DelayRespパケット153などのPTPパケットやRefパケット161などの各パケットは、遅延揺らぎによる影響を受ける。
As described above, each packet such as the PTP packet such as the
ここで、遅延揺らぎ量ΔJmsは、例えば、Master装置101(1)からSlave装置102のSlave部112(1)方向に送信されるRefパケット161の遅延分布を測定することにより求めることができる。なお、遅延揺らぎ量の測定方法は、特許文献1などに記載されている従来の方法で測定する。例えば図2において、Master装置101は、Syncパケット151とRefパケット161とを併せて一定の送信間隔でSyncパケット151とRefパケット161とを送信する。このとき、送信間隔の値を判別可能な識別値をRefパケット161に付与して送信することにより、受信側のSlave装置102は送信間隔を把握することができる。同様に、図2において、Slave装置102のSlave部112(1)は、DelayReqパケット152とRefパケット161とを併せて一定の送信間隔で送信し、受信側のMaster装置101でDelayReqパケット152を含むRefパケット161の遅延分布を測定する。なお、図2に示した各パラメータについては後で詳しく説明する。
Here, the delay fluctuation amount ΔJms can be obtained, for example, by measuring the delay distribution of the
図3は、横軸を時間軸としてMaster装置101(1)とSlave装置102のSlave部112(1)との間で送受信される各パケットの送受信間隔の一例を示す。図3(a)は、送信方向がMaster装置101(1)からSlave装置102への各パケットの送受信間隔の一例を示し、図3(b)は、送信方向がSlave装置102からMaster装置101への各パケットの送受信間隔の一例を示す。図3(a)において、Master装置101(1)は、Refパケット161およびSyncパケット151を一定の間隔Trで送信するが、Slave部112(1)が受信する間隔は、遅延揺らぎが生じるため一定にはならない。そこで、図3(a)に示すように、Syncパケット151およびRefパケット161の受信タイミングtr1と基準タイミングtrs1との差分ΔJmsを受信周期毎に測定して遅延分布(確率密度分布)を計測する。そして、Slave部112(1)は、Syncパケット151を含むRefパケットの遅延分布の最小値をベースにPTPパケットの遅延揺らぎを補正する。
FIG. 3 shows an example of a transmission / reception interval of each packet transmitted / received between the Master device 101 (1) and the Slave unit 112 (1) of the
同様に、図3(b)において、Slave装置102のSlave部112(1)は、Refパケット161およびDelayReqパケット152を一定の間隔Trで送信するが、Master装置101(1)が受信する間隔は、遅延揺らぎが生じるため一定にはならない。そこで、図3(a)と同様に、DelayReqパケット152およびRefパケット161の受信タイミングtr1と基準タイミングtrs1との差分ΔJsmを受信周期毎に測定して遅延分布を計測する。そして、Master装置101(1)は、DelayReqパケット152を含むRefパケットの遅延分布の最小値をベースにPTPパケットの遅延揺らぎを補正する。
Similarly, in FIG. 3B, the slave unit 112 (1) of the
ここで、上記の説明では、Syncパケット151を含むRefパケット161の送信間隔が一定になるようにしたが、Master装置101(1)はRefパケット161だけを一定間隔で送信して、Slave部112(1)がRefパケット161の遅延分布を計測するようにしてもよい。或いは、計測に時間は掛かるが、Refパケット161を用いずに、Master装置101(1)から一定間隔で送信されるSyncパケット151の遅延分布をSlave部112(1)が計測してもよい。同様に、上記の説明では、DelayReqパケット152を含むRefパケット161の送信間隔が一定になるようにしたが、Slave部112(1)はRefパケット161だけを一定間隔で送信して、Master装置101(1)がRefパケット161の遅延分布を計測するようにしてもよい。或いは、計測に時間は掛かるが、Refパケット161を用いずに、Slave部112(1)からDelayReqパケット152を一定間隔で送信してMaster装置101(1)が遅延分布を計測してもよい。
Here, in the above description, the transmission interval of the
なお、送信間隔が一定で遅延揺らぎが無い場合、且つ、固定遅延だけの場合、受信周期が一定となるが、遅延揺らぎが有る場合は受信周期が一定にならないので、送信間隔と同じ受信間隔のタイミングと実際の受信タイミングとの差を遅延分布として測定することができる。そして、遅延分布の最小値を基に、PTPパケットの遅延揺らぎ測定基準を設定する。なお、PTPパケットの遅延揺らぎ測定基準は設定後に固定される。そして、PTPパケットの遅延揺らぎ測定基準を基にして、Master装置101およびSlave装置102でPTPパケットの遅延揺らぎ量ΔJを算出することができる。
If the transmission interval is constant and there is no delay fluctuation, and if there is only a fixed delay, the reception period is constant, but if there is delay fluctuation, the reception period is not constant, so the reception interval is the same as the transmission interval. The difference between the timing and the actual reception timing can be measured as a delay distribution. Based on the minimum value of the delay distribution, a PTP packet delay fluctuation measurement standard is set. Note that the PTP packet delay fluctuation metric is fixed after setting. Then, based on the delay fluctuation measurement standard of the PTP packet, the
ここで、各パケットが対向装置に到達するまでの遅延時間Dは、(式1)の関係がある。
遅延時間D=伝送路遅延T+装置処理遅延P+遅延揺らぎΔJ … (式1)
(式1)において、遅延時間Dは、Master装置101からSlave装置102への方向、Slave装置102からMaster装置101への方向でそれぞれ値が異なる。
Here, the delay time D until each packet reaches the opposite device has a relationship of (Equation 1).
Delay time D = transmission path delay T + device processing delay P + delay fluctuation ΔJ (Equation 1)
In (Expression 1), the delay time D has a different value in the direction from the
ここで、Master装置101とSlave装置102との間で送受信されるパケットの遅延量DmsおよびDsmは、(式2)および(式3)の関係がある。
Dms = Tms + Pms + ΔJms … (式2)
Dsm = Tsm + Psm + ΔJsm … (式3)
また、遅延揺らぎ量を補正した後の遅延量Dms’およびDsm’は、(式4)および(式5)で表され、上り方向の遅延時間と下り方向の遅延時間との遅延時間差Aは(式6)で表される。
Dms’= Tms + Pms … (式4)
Dsm’= Tsm + Psm … (式5)
A = Dms’- Dsm’
= (Tms + Pms) - (Tsm + Psm) … (式6)
次に、Slave装置102側におけるMaster装置101との時刻のずれ(オフセット:offset)の算出およびリンク非対称の遅延時間差の補正方法について説明する。なお、offsetは(式7)で表される。
offset = ts - tm … (式7)
ここで、図1の0系の時刻パスにおいて、Master装置101(0)の時計に対するSlave装置102のSlave部112(0)の時計の時刻のずれをoffset(0)とすると、(式8)および(式9)の関係を有し、offset(0)は(式10)により導出される。
ts2(0) - tm1(0) = Tms(0) + offset(0) … (式8)
tm4(0) - ts3(0) = Tsm(0) - offset(0) … (式9)
offset(0) = [(ts2(0) - tm1(0)) - (tm4(0) - ts3(0)) - (Tms(0) - Tsm(0))] / 2 … (式10)
一方、図1の1系の時刻パスにおいて、Master装置101(1)の時計に対するSlave装置102のSlave部112(1)の時計の時刻のずれをoffset(1)とすると、(式11)および(式12)の関係を有し、offset(1)は(式13)により導出される。
ts2(1) - tm1(1) = Dms’(1) + ΔJms(1) + offset(1) … (式11)
tm4(1) - ts3(1) = Dsm’(1) + ΔJsm(1) - offset(1) … (式12)
offset(1) = [(ts2(1) - ΔJms(1) - tm1(1)) - (tm4(1) - ΔJsm(1) - ts3(1)) - (A(1))] / 2 … (式13)
ここで、リンク非対称の遅延時間差Aは未知量であるため、Slave部112(1)の1系の時刻パスでは時刻誤差A(1)/2が生じる。このとき、リンク非対称の遅延時間差Aに起因する時刻誤差ΔTは、0系の時刻パスと1系の時刻パスとの差分として(式14)により算出できる。
ΔT = ts(1) - ts(0)
= tm(1) - tm(0) + offset(1) - offset(0) … (式14)
そして、(式15)に示すように、時刻誤差ΔTを1系の時刻パスの時刻(ts(1))に加算することで、リンク非対称による遅延時間差を除去した時刻(ts(1)')を求めることができる。
ts(1)’ = ts(1) - ΔT … (式15)
このように、遅延揺らぎ量やリンク非対称の遅延時間差が無い0系の時刻パスの時刻誤差と同程度に、遅延揺らぎ量やリンク非対称の遅延時間差が有る1系の時刻パスの時刻を同期させることができる。これにより、0系の時刻パスと1系の時刻パスとの時刻誤差を解消することができ、0系の時刻パスの冗長系として1系の時刻パスに切り替えた場合でも、切り替え時の時刻跳躍などの問題を防止することができる。また、一旦、Slave部112(1)の1系の時刻パスの時刻を1系のMaster装置101(1)に合せてしまえば、その後の固定的な時刻誤差は解消できる。そして、可変的な時刻誤差は随時補正が可能であるため、リンク非対称の遅延時間差を補正後に0系の時刻パスを廃止した場合でも、Slave装置102は、1系の時刻パス単独で高精度な時刻を維持することができる。
Here, the delay amounts Dms and Dsm of packets transmitted and received between the
Dms = Tms + Pms + ΔJms (Equation 2)
Dsm = Tsm + Psm + ΔJsm (Formula 3)
The delay amounts Dms ′ and Dsm ′ after correcting the delay fluctuation amount are expressed by (Equation 4) and (Equation 5), and the delay time difference A between the upstream delay time and the downstream delay time is ( It is expressed by equation 6).
Dms' = Tms + Pms (Formula 4)
Dsm '= Tsm + Psm (Formula 5)
A = Dms'- Dsm '
= (Tms + Pms)-(Tsm + Psm) (Formula 6)
Next, a method for calculating a time lag (offset: offset) with respect to the
offset = ts-tm (Formula 7)
Here, in the 0-system time path of FIG. 1, when the time difference of the clock of the slave unit 112 (0) of the
ts2 (0)-tm1 (0) = Tms (0) + offset (0) ... (Formula 8)
tm4 (0)-ts3 (0) = Tsm (0)-offset (0) ... (Formula 9)
offset (0) = [(ts2 (0)-tm1 (0))-(tm4 (0)-ts3 (0))-(Tms (0)-Tsm (0))] / 2 ... (Equation 10)
On the other hand, when the time difference of the clock of the slave unit 112 (1) of the
ts2 (1)-tm1 (1) = Dms' (1) + ΔJms (1) + offset (1) (Equation 11)
tm4 (1)-ts3 (1) = Dsm '(1) + ΔJsm (1)-offset (1) ... (Formula 12)
offset (1) = [(ts2 (1)-ΔJms (1)-tm1 (1))-(tm4 (1)-ΔJsm (1)-ts3 (1))-(A (1))] / 2… (Formula 13)
Here, since the link asymmetric delay time difference A is an unknown amount, a time error A (1) / 2 occurs in the time path of the 1 system of the Slave unit 112 (1). At this time, the time error ΔT caused by the link asymmetric delay time difference A can be calculated by (Equation 14) as a difference between the 0-system time path and the 1-system time path.
ΔT = ts (1)-ts (0)
= tm (1)-tm (0) + offset (1)-offset (0) ... (Formula 14)
Then, as shown in (Equation 15), by adding the time error ΔT to the time (ts (1)) of the 1-system time path, the time (ts (1) ′) from which the delay time difference due to link asymmetry is removed. Can be requested.
ts (1) ′ = ts (1) −ΔT (Equation 15)
As described above, the time of the 1-system time path having the delay fluctuation amount and the link asymmetric delay time difference is synchronized with the time error of the 0-system time path having no delay fluctuation amount and the link asymmetric delay time difference. Can do. As a result, the time error between the 0-system time path and the 1-system time path can be eliminated, and even when switching to the 1-system time path as a redundant system of the 0-system time path, the time jump at the time of switching Etc. can be prevented. Further, once the time of the 1-system time path of the Slave unit 112 (1) is matched with the 1-system Master apparatus 101 (1), the subsequent fixed time error can be eliminated. Since the variable time error can be corrected at any time, even when the time path of the 0-system is abolished after correcting the link asymmetric delay time difference, the
図4は、以降の実施形態で説明するSlave装置102に接続されるMaster装置101(1)の機能ブロックの一例を示す。図4において、Master装置101(1)は、Master時計105、PTP処理部106、遅延揺らぎ補正部107および送受信部108を有する。
FIG. 4 shows an example of functional blocks of the Master device 101 (1) connected to the
Master時計105は、送受信部108に接続されるSlave装置102が従属すべき時刻情報を保持する。
The
PTP処理部106は、IEEE1588-2008の規格に準拠した各種パケットの生成、シーケンス処理およびオフセット演算処理などを行う。例えばPTP処理部106は、遅延揺らぎ補正部107および送受信部108を介してSlave装置102のSlave部112(1)との間でPTPパケット(Syncパケット151、DelayReqパケット152およびDelayRespパケット153など)を送受信して、Slave部112(1)がMaster時計105の時刻に同期するための時刻情報などを提供する。
The
遅延揺らぎ補正部107は、図2で説明したRefパケット161の生成や終端を行い、予め決められた所定の時間間隔でSlave部112(1)から受信するRefパケット161の遅延分布を測定し、DelayReqパケット152の遅延揺らぎ量の算出などを行う。そして、遅延揺らぎ補正部107は、算出した遅延揺らぎ量からDelayReqパケット152の受信時刻tm4を補正する。また、遅延揺らぎ補正部107は、補正後の受信時刻tm4をPTP処理部106に通知する。
The delay
送受信部108は、PTPパケット、Refパケット161等のデータパケットの送受信や、クロック信号の送受信を行う。
The transmission /
このように、Master装置101(1)は、Slave装置102のSlave部112(1)との間でPTPパケットを送受信して、Slave部112(1)がMaster時計105の時刻に同期できるように時刻情報を提供すると共に、DelayReqパケット152の遅延揺らぎ量を算出し、DelayReqパケット152の受信時刻を補正する。
In this way, the master device 101 (1) transmits and receives PTP packets to and from the slave unit 112 (1) of the
ここで、図1に示したMaster装置101(0)は、遅延揺らぎが無い伝送路104を介してSlave装置102のSlave部112(0)とPTPパケットを送受信して時刻同期を行うので、図4に示したMaster装置101(1)のブロックにおいて、遅延揺らぎ補正部107の処理を行わない構成となる。そのため、Master装置101(0)の機能ブロックの図示は省略する。
(第1の実施形態)
図5は、第1の実施形態に係るSlave装置102の機能ブロックの一例を示す。Slave装置102は、Slave部112(0)、Slave部112(1)、リンク非対称補正値算出部113およびSlave時計114とを有する。
Here, the Master device 101 (0) shown in FIG. 1 performs time synchronization by transmitting and receiving PTP packets to and from the Slave unit 112 (0) of the
(First embodiment)
FIG. 5 shows an example of functional blocks of the
また、Slave部112(0)は、送受信部121(0)、PTP処理部122(0)およびSlave時計123(0)を有する。Slave部112(0)は、送受信部121(0)により、遅延揺らぎ量やリンク非対称の遅延時間差が無い0系の時刻パスでMaster装置101(0)に接続される。PTP処理部122(0)は、IEEE1588-2008の規格に準拠した各種パケットの生成、シーケンス処理およびオフセット演算処理などを行う。例えばPTP処理部122(0)は、送受信部121(0)を介してMaster装置101(0)との間でPTPパケットを送受信して、Slave時計123(0)の時刻をMaster装置101(0)が有するMaster時計の時刻に同期させる。Slave時計123(0)は、PTP処理部122(0)から入力された時刻オフセットを基に時刻を補正し、Master装置101(0)の時刻に同期させる。 The slave unit 112 (0) includes a transmission / reception unit 121 (0), a PTP processing unit 122 (0), and a slave clock 123 (0). The slave unit 112 (0) is connected to the master device 101 (0) by the transmission / reception unit 121 (0) through a 0-system time path that has no delay fluctuation amount or link asymmetric delay time difference. The PTP processing unit 122 (0) performs various packet generation, sequence processing, offset calculation processing, and the like in accordance with the IEEE 1588-2008 standard. For example, the PTP processing unit 122 (0) transmits / receives a PTP packet to / from the master device 101 (0) via the transmission / reception unit 121 (0), and sets the time of the slave clock 123 (0) to the master device 101 (0). ) Synchronize with the time of the Master clock. The slave clock 123 (0) corrects the time based on the time offset input from the PTP processing unit 122 (0) and synchronizes with the time of the master device 101 (0).
Slave部112(1)は、送受信部121(1)、PTP処理部122(1)、Slave時計123(1)および遅延揺らぎ補正部124を有する。Slave部112(1)は、送受信部121(1)により、遅延揺らぎ量およびリンク非対称の遅延時間差が有る1系の時刻パスで図1、図4に示したMaster装置101(1)に接続される。そして、遅延揺らぎ補正部124は、Slave部112(1)とMaster装置101(1)との間でRefパケット161を送受信して遅延揺らぎ量を求める。PTP処理部122(1)は、IEEE1588-2008の規格に準拠した各種パケットの生成、シーケンス処理およびオフセット演算処理などを行う。また、PTP処理部122(1)は、遅延揺らぎ補正部124から通知された遅延揺らぎ量に基づいてPTPパケットの時刻情報を補正した時刻オフセットを算出する。そして、PTP処理部122(1)は、送受信部121(1)を介してMaster装置101(1)との間でPTPパケットを送受信して、送受信する時刻情報からSlave時計123(1)とMaster装置101(1)との時刻のオフセットを求め、Slave時計123(1)の時刻をMaster時計105の時刻に同期させる。Slave時計123(1)は、PTP処理部122(1)から入力された時刻オフセットを基に時刻を補正し、Master時計105の時刻に同期する。
The slave unit 112 (1) includes a transmission / reception unit 121 (1), a PTP processing unit 122 (1), a slave clock 123 (1), and a delay
リンク非対称補正値算出部113は、(式8)から(式15)で説明したように、Slave部112(0)が求めた時刻のオフセット(offset(0))と、Slave部112(1)が求めた時刻のオフセット(offset(1))とを用いてリンク非対称の遅延時間差を補正したSlave時計123(0)とSlave時計123(1)との時刻誤差を算出し、Slave時計114の時刻を合わせる。
As described in (Equation 8) to (Equation 15), the link asymmetric correction
Slave時計114は、リンク非対称補正値算出部113が出力する時刻誤差に基づいて時刻が補正され、Master装置101(1)のMaster時計105の時刻に同期する。これにより、Slave装置102は、Master装置101(1)とSlave部112(1)との間のリンク非対称の遅延時間差を除去することができる。
The
このようにして、遅延揺らぎ量およびリンク非対称の遅延時間差が有る1系の時刻パスと遅延揺らぎ量およびリンク非対称の遅延時間差が無い0系の時刻パスとを有するSlave装置102は、遅延揺らぎ量およびリンク非対称の遅延時間差を補正することにより、0系の時刻パスの時刻に同期するSlave時計123(0)と同程度の時刻精度で、Master装置101(1)の時刻に同期するSlave時計114の時刻を合わせることができる。
(第2の実施形態)
図6は、第2の実施形態に係るSlave装置102aの一例を示す。なお、図6において、図5と同符号のブロックは、同一又は同様の機能を有する。図6のSlave装置102aが図5のSlave装置102と異なる部分は、図5に示したSlave時計114が無いことと、リンク非対称補正値算出部113および遅延揺らぎ補正部124の代わりに、リンク非対称補正値算出部113aおよび遅延揺らぎ補正部124aが設けられており、リンク非対称補正値算出部113aが出力するリンク非対称の遅延時間差が遅延揺らぎ補正部124aに入力されていることである。以下、図5に示したSlave装置102と異なる部分について説明する。
In this way, the
(Second Embodiment)
FIG. 6 shows an example of the
リンク非対称補正値算出部113aは、上り下りの遅延時間差Aを把握して、遅延時間差Aを遅延揺らぎ補正部124aに出力する。
The link asymmetric correction
遅延揺らぎ補正部124aは、PTPパケットの遅延揺らぎの測定基準をリンク非対称の遅延時間差Aを含めて予め補正しておき、補正された測定基準に対してPTPパケットの遅延揺らぎ量を測定する。つまり、PTPパケット(例えばSyncパケット151)の受信時刻がリンク非対称の遅延時間差Aを含む時刻誤差分だけ、予め補正されていることになる。
The delay
このようにして、第2の実施形態に係るSlave装置102aは、遅延揺らぎ量の補正と同時にリンク非対称の遅延時間差の補正を行うことができる。これにより、第2の実施形態に係るSlave装置102aでは、リンク非対称補正値算出部113aが故障した場合に、図5に示すSlave装置102でSlave時計114の制御が実施出来なくなることを防止することができる。或いは、第2の実施形態に係るSlave装置102aでは、図5に示すSlave装置102のSlave時計114が不要となる。
(第3の実施形態)
図7は、第3の実施形態に係るSlave装置102bの一例を示す。なお、図7において、図5と同符号のブロックは、同一又は同様の機能を有する。図7のSlave装置102bが図5のSlave装置102と異なる部分は、時刻精度監視部115を有することと、リンク非対称補正値算出部113、Slave時計114および遅延揺らぎ補正部124の代わりに、リンク非対称補正値算出部113b、Slave時計114bおよび遅延揺らぎ補正部124bが設けられていることである。また、Slave装置102bにはネットワーク131を介して保守端末132が接続されている。以下、図5に示したSlave装置102と異なる部分について説明する。
In this way, the
(Third embodiment)
FIG. 7 shows an example of the
図7において、遅延揺らぎ補正部124bは、遅延揺らぎ補正部124と同様に、遅延揺らぎ量の補正を行うが、後述する時刻精度監視部115の制御により、回復動作(遅延揺らぎ量を求め直すなど)を行う。リンク非対称補正値算出部113bは、リンク非対称補正値算出部113と同様に、リンク非対称の遅延時間差の補正を行うが、後述する時刻精度監視部115の制御により、回復動作(リンク非対称の遅延時間差を求め直すなど)を行う。時刻精度監視部115は、Slave時計114bの時刻をモニタして遅延揺らぎ量の補正とリンク非対称の遅延時間差の補正が各々正しく実施できているか否かを監視する。
In FIG. 7, the delay
時刻精度監視部115は、Slave時計114bが出力する時刻の変動値(例えばTIE(Time Interval Error))を測定する。そして、時刻精度監視部115は、TIEが予め設定された閾値を超えているか否かを監視する。TIEが閾値を超過した場合、時刻精度監視部115は、ネットワーク131を介して保守端末132に警報を通知し、Slave装置102の異常を保守者に知らせる。また、時刻精度監視部115は、測定したTIEを予め設定された期間保存し、保守者が保守端末132から読み出して確認することができる。
The time
図8(a)は、遅延揺らぎ補正部124bが故障した場合のTIEの波形の一例を示す。図8(a)において、横軸は時間(time)、縦軸はTIE値を示す。そして、図8(a)の時刻Txにおいて、遅延揺らぎ補正部124bが故障して正常状態から異常状態になると、TIEは正常状態と比べて時々刻々激しく変動する傾向を示し、TIEは閾値を超える。
FIG. 8A shows an example of a TIE waveform when the delay
一方、図8(b)は、リンク非対称補正値算出部113bが故障した場合のTIEの波形の一例を示す。図8(b)において、横軸は時間(time)、縦軸はTIE値を示す。そして、図8(b)の時刻Txにおいて、リンク非対称補正値算出部113bが故障して正常状態から異常状態になると、TIEはステップ的に変動し、TIEは閾値を超える。
On the other hand, FIG. 8B shows an example of a TIE waveform when the link asymmetric correction
保守者は、図8(a)および図8(b)に示したようなTIEの測定結果の傾向から、遅延揺らぎ補正部124bの故障(周波数同期異常などにより基準タイミングが変動したケースなど)であるか、リンク非対称補正値算出部113bの故障(メモリ故障などによりリンク非対称補正値が消失したケースなど)であるか、を判別することができる。但し、いずれの場合も上流側のMaster装置101(0)およびMaster装置101(1)の故障が原因である可能性もあるため、保守者はSlave装置102だけでなく上流のMaster装置101の状態も確認する。
The maintenance person determines that the delay
また、保守者ではなく、Slave装置102は、測定したTIEから故障の傾向をソフトウェア処理によって自動的に判別することが可能である。これにより、Slave装置102が自律して故障の回復を試みることができる。
In addition, not the maintenance person, the
図9は、Slave装置102が自律して故障回復を実施する場合のフローチャートの一例を示す。
FIG. 9 shows an example of a flowchart when the
ステップS101において、時刻精度監視部115は、Slave時計114bの時刻のTIEを測定する。
In step S101, the time
ステップS102において、時刻精度監視部115は、TIEが予め設定された閾値を超過したか否かを判別し、TIE値が閾値未満の場合はステップS101の処理に戻ってTIE測定を継続して行い、TIE値が閾値以上の場合はステップS103の処理に進む。
In step S102, the time
ステップS103において、時刻精度監視部115は、TIEの変動が図8(b)に示したステップ状の変動であり、且つ、発生回数累計が1回であるという条件を満たすか否かを判別する。そして、時刻精度監視部115は、当該条件を満たしている場合はリンク非対称補正の処理に問題があると判断してステップS104の処理に進み、当該条件を満たさない場合はステップS105の処理に進む。
In step S103, the time
ステップS104において、時刻精度監視部115は、リンク非対称の補正処理(リンク非対称補正値算出部113b)の回復動作を行い、ステップS101の処理に戻る。例えば回復動作として、時刻精度監視部115は、リンク非対称補正値算出部113bの処理をリセットし、再起動する。
In step S104, the time
ステップS105において、時刻精度監視部115は、TIEの変動が図8(a)に示した継続的に激しい変動があり、且つ、発生回数累計が1回であるという条件を満たすか否かを判別する。そして、時刻精度監視部115は、当該条件を満たしている場合は遅延揺らぎ補正の処理に問題があると判断してステップS106の処理に進み、当該条件を満たさない場合はステップS107の処理に進む。
In step S105, the time
ステップS106において、時刻精度監視部115は、遅延揺らぎの補正処理(遅延揺らぎ補正部124b)の回復動作を行い、ステップS101の処理に戻る。例えば回復動作として、時刻精度監視部115は、遅延揺らぎ補正部124bの処理をリセットし、再起動する。
In step S106, the time
ステップS107において、時刻精度監視部115は、リンク非対称補正値算出部113bおよび遅延揺らぎ補正部124b以外の故障であると判断し、保守端末132に故障の発生を通知する。
In step S107, the time
このようにして、時刻精度監視部115は、TIEが閾値を超過するまで時間経過と共に変動するTIEの変動量を積算していくことで、変動が継続的に発生しているか、一時的な変動かを判別する。これによって、Slave装置102は、遅延揺らぎ補正部124bの故障であるか、リンク非対称補正値算出部113bの故障であるかを判断できる。そして、リンク非対称補正値算出部113bの故障の可能性が有る場合、時刻精度監視部115は、メモリ故障によりリンク非対称の遅延時間差(補正値)が消失したケースなどの故障原因を推定する。この場合、時刻精度監視部115は、リンク非対称補正値算出部113bによるリンク非対称の遅延時間差の算出処理を再起動し、リンク非対称の補正対象の系(図1の例では1系)に改めて補正処理を行うことにより故障回復を試みる。一方、遅延揺らぎ補正部124bの故障の場合、時刻精度監視部115は、周波数同期の異常による基準タイミングの変動などの故障原因を推定する。この場合、時刻精度監視部115は、周波数同期の異常の回復を待って、基準タイミングを改めて設定し直し、故障回復を試みる。そして、時刻精度監視部115は、リンク非対称補正値算出部113bおよび遅延揺らぎ補正部124b以外の故障であると判断した場合、保守端末132に故障の発生を通知する。
In this way, the time
以上、説明したように、各実施形態に係る時刻同期方法および時刻同期装置は、PTPパケットにリンク非対称の遅延時間差がある場合でも、高精度な時刻同期が可能である。また、GPSや芯線直結による高精度な時刻同期が可能な時刻パスの冗長系としてパケット網を介した時刻パスを用いることができる。そして、パケット網を介した時刻パスで得られる時刻精度は、GPSや芯線直結による時刻同期の精度と同程度の品質を維持できるので、冗長系間で時刻誤差が解消し、冗長系間の切り替えを行った場合でも時刻跳躍などが生じることなく、時刻同期サービスの利用者に影響を与えることがなくなる。 As described above, the time synchronization method and the time synchronization apparatus according to each embodiment can perform highly accurate time synchronization even when there is a link asymmetric delay time difference in the PTP packet. In addition, a time path via a packet network can be used as a time path redundancy system capable of highly accurate time synchronization by GPS or direct connection with a core wire. And the time accuracy obtained by the time path through the packet network can maintain the same quality as the time synchronization accuracy by GPS or direct connection of the core wire, so the time error is eliminated between redundant systems and switching between redundant systems Even if it is performed, no time jump occurs, and the user of the time synchronization service is not affected.
101(0),101(1)・・・Master装置;102,102a,102b・・・Slave装置;103・・・パケット網;104・・・伝送路;105・・・Master時計;106・・・PTP処理部;107・・・遅延揺らぎ補正部;108・・・送受信部;112(0),112(1)・・・Slave部;113,113a・・・リンク非対称補正値算出部;121(0),121(1)・・・送受信部;122(0),122(1)・・・PTP処理部;123(0),123(1),114,114a・・・Slave時計;124,124a・・・遅延揺らぎ補正部;115・・・時刻精度監視部;131・・・ネットワーク;132・・・保守端末 101 (0), 101 (1) ... Master device; 102, 102a, 102b ... Slave device; 103 ... Packet network; 104 ... Transmission path; 105 ... Master clock; PTP processing unit; 107 ... delay fluctuation correction unit; 108 ... transmission / reception unit; 112 (0), 112 (1) ... Slave unit; 113, 113a ... link asymmetric correction value calculation unit; (0), 121 (1)... Transceiver unit; 122 (0), 122 (1)... PTP processing unit; 123 (0), 123 (1), 114, 114a. , 124a, delay fluctuation correction unit, 115, time accuracy monitoring unit, 131, network, 132, maintenance terminal
第1の発明は、基準時刻を有する複数のマスター装置と複数の時刻同期部を有するスレーブ装置との間で時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信してスレーブ装置の時刻をマスター装置の時刻に同期させる時刻同期方法において、スレーブ装置の第1の時刻同期部は、遅延揺らぎが無く、かつ、上りリンクの遅延時間と下りリンクの遅延時間とのリンク非対称の遅延時間差が無い第1の時刻パスを利用し、第1のマスター装置との間で時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信して第1のオフセットを求め、スレーブ装置の第2の時刻同期部は、遅延揺らぎとリンク非対称の遅延時間差とが有る第2の時刻パスを利用し、第2のマスター装置との間で時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信して上り方向および下り方向のそれぞれの時刻同期パケットの遅延揺らぎ量を測定し、上り方向および下り方向の遅延揺らぎ量を補正した時刻に基づいて第2のマスター装置との間の時刻の第2のオフセットを求め、第2のオフセットから第1のオフセットを減算してリンク非対称の遅延時間差を除去した時刻誤差に基づいて第2の時刻同期部の時刻を第2のマスター装置の時刻に同期させることを特徴とする。 The first invention synchronizes the time of the slave device with the time of the master device by transmitting and receiving a time synchronization packet including time information between the plurality of master devices having the reference time and the slave device having the plurality of time synchronization units. In the time synchronization method, the first time synchronization unit of the slave device uses the first time path that has no delay fluctuation and has no link asymmetric delay time difference between the uplink delay time and the downlink delay time. The second time synchronization unit of the slave device obtains a first offset by transmitting and receiving a time synchronization packet including time information to and from the first master device, and the second time synchronization unit of the slave device utilizing the second time pass there, each time in the uplink direction and the downlink direction to transmit and receive time synchronization packet including the time information with the second master device Measuring the delay fluctuation amount in the period packet, obtains a second time offset between the second master device based on the time obtained by correcting the delay fluctuation amount of the uplink and downlink direction, the second offset The time of the second time synchronization unit is synchronized with the time of the second master device based on the time error obtained by subtracting the offset of 1 to remove the link asymmetric delay time difference.
第4の発明は、基準時刻を有する複数のマスター装置と時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信してマスター装置の時刻に同期させる時刻同期装置において、遅延揺らぎが無く、かつ、上りリンクの遅延時間と下りリンクの遅延時間とのリンク非対称の遅延時間差が無い第1の時刻パスを利用し、第1のマスター装置との間で時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信して第1のオフセットを求める第1の時刻同期部と、遅延揺らぎとリンク非対称の遅延時間差とが有る第2の時刻パスを利用し、第2のマスター装置との間で時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信して第2の時刻パスの上り方向および下り方向のそれぞれの時刻同期パケットの遅延揺らぎ量を測定し、上り方向および下り方向の遅延揺らぎ量を補正した時刻に基づいて第2のオフセットを求める第2の時刻同期部と、第2のオフセットから第1のオフセットを減算してリンク非対称の遅延時間差を除去した時刻誤差に基づいて第2の時刻同期部の時刻を第2のマスター装置の時刻に同期させるリンク非対称補正部とを有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a time synchronization device that transmits and receives a time synchronization packet including time information to and synchronizes with a plurality of master devices having a reference time to synchronize with the time of the master device. The first offset is obtained by transmitting / receiving a time synchronization packet including time information to / from the first master device using a first time path that has no link asymmetric delay time difference between the link time and the downlink delay time. Using the second time path having the first time synchronizer and the delay fluctuation and the link asymmetric delay time difference, the time synchronization packet including the time information is transmitted / received to / from the second master device. the delay fluctuation amount of the respective time synchronization packet uplink and downlink time path is measured, based on the time obtained by correcting the delay fluctuation amount of the uplink and downlink A second time synchronizer for obtaining an offset of 2 and a second time synchronizer based on a time error obtained by subtracting the first offset from the second offset to remove a link asymmetric delay time difference. And a link asymmetry correction unit synchronized with the time of the master device.
Claims (6)
前記スレーブ装置の第1の時刻同期部は、遅延揺らぎが無く、かつ、上りリンクの遅延時間と下りリンクの遅延時間とのリンク非対称の遅延時間差が無い第1の時刻パスを利用し、第1の前記マスター装置との間で時刻情報を含む前記時刻同期パケットを送受信して第1のオフセットを求め、
前記スレーブ装置の第2の時刻同期部は、前記遅延揺らぎと前記リンク非対称の遅延時間差とが有る第2の時刻パスを利用し、第2の前記マスター装置との間で時刻情報を含む前記時刻同期パケットを送受信して前記時刻同期パケットの遅延揺らぎ量を測定し、前記遅延揺らぎ量を補正した時刻に基づいて前記第2のマスター装置との間の時刻の第2のオフセットを求め、前記第2のオフセットから前記第1のオフセットを減算して前記リンク非対称の遅延時間差を除去した時刻誤差に基づいて前記第2の時刻同期部の時刻を前記第2のマスター装置の時刻に同期させる
ことを特徴とする時刻同期方法。 A time synchronization method for transmitting and receiving a time synchronization packet including time information between a plurality of master devices having a reference time and a slave device having a plurality of time synchronization units to synchronize the time of the slave device with the time of the master device In
The first time synchronization unit of the slave device uses a first time path that has no delay fluctuation and has no link asymmetric delay time difference between the uplink delay time and the downlink delay time. Sending and receiving the time synchronization packet including time information to and from the master device to obtain a first offset,
The second time synchronization unit of the slave device uses the second time path having the delay fluctuation and the link asymmetric delay time difference, and includes the time information including time information with the second master device. Transmitting and receiving a synchronization packet, measuring a delay fluctuation amount of the time synchronization packet, obtaining a second offset of time with the second master device based on a time when the delay fluctuation amount is corrected, Subtracting the first offset from the offset of 2 and removing the link asymmetric delay time difference to synchronize the time of the second time synchronizer with the time of the second master device. A characteristic time synchronization method.
測定基準に対する前記時刻同期パケットの受信時刻のずれとして前記遅延揺らぎ量を測定する場合、前記リンク非対称の遅延時間差を前記測定基準に含めて前記遅延揺らぎ量を測定する
ことを特徴とする時刻同期方法。 The time synchronization method according to claim 1,
When measuring the delay fluctuation amount as a deviation of the reception time of the time synchronization packet with respect to a measurement reference, the delay fluctuation amount is measured by including the link asymmetric delay time difference in the measurement reference. .
前記スレーブ装置は、前記マスター装置との間の時刻同期の精度を測定し、前記時刻同期の精度が予め設定した閾値以上であるか否かを監視し、閾値以上である場合に保守端末への通知または時刻同期の精度が変化する特徴を判別して故障箇所を推定する
ことを特徴とする時刻同期方法。 In the time synchronization method according to claim 1 or 2,
The slave device measures the accuracy of time synchronization with the master device, and monitors whether the accuracy of the time synchronization is equal to or higher than a preset threshold value. A time synchronization method characterized in that a failure location is estimated by distinguishing a feature whose accuracy of notification or time synchronization changes.
遅延揺らぎが無く、かつ、上りリンクの遅延時間と下りリンクの遅延時間とのリンク非対称の遅延時間差が無い第1の時刻パスを利用し、第1の前記マスター装置との間で時刻情報を含む前記時刻同期パケットを送受信して第1のオフセットを求める第1の時刻同期部と、
前記遅延揺らぎと前記リンク非対称の遅延時間差とが有る第2の時刻パスを利用し、第2の前記マスター装置との間で時刻情報を含む前記時刻同期パケットを送受信すると共に、前記第2時刻パスの遅延揺らぎ量を測定して補正した時刻に基づいて第2のオフセットを求める第2の時刻同期部と、
前記第2のオフセットから前記第1のオフセットを減算して前記リンク非対称の遅延時間差を除去した時刻誤差に基づいて前記第2の時刻同期部の時刻を前記第2のマスター装置の時刻に同期させるリンク非対称補正部と
を有することを特徴とする時刻同期装置。 In a time synchronization device that transmits and receives a time synchronization packet including time information with a plurality of master devices having a reference time to synchronize with the time of the master device,
Uses a first time path that has no delay fluctuation and has no link asymmetric delay time between the uplink delay time and the downlink delay time, and includes time information with the first master device. A first time synchronization unit for transmitting and receiving the time synchronization packet to obtain a first offset;
Using the second time path having the delay fluctuation and the link asymmetric delay time difference, the time synchronization packet including time information is transmitted to and received from the second master device, and the second time path A second time synchronization unit for obtaining a second offset based on the time corrected by measuring the amount of delay fluctuation of
The time of the second time synchronization unit is synchronized with the time of the second master device based on a time error obtained by subtracting the first offset from the second offset to remove the link asymmetric delay time difference. A time synchronization apparatus comprising: a link asymmetric correction unit.
前記第2の時刻同期部は、測定基準に対する前記時刻同期パケットの受信時刻のずれとして前記遅延揺らぎ量を測定する場合、前記リンク非対称の遅延時間差を前記測定基準に含めて前記遅延揺らぎ量を測定する
ことを特徴とする時刻同期装置。 In the time synchronizer of Claim 4,
The second time synchronization unit measures the delay fluctuation amount by including the link asymmetric delay time difference in the measurement reference when measuring the delay fluctuation amount as a deviation of the reception time of the time synchronization packet with respect to the measurement reference. A time synchronization apparatus characterized by:
前記マスター装置との間の時刻同期の精度を測定し、前記時刻同期の精度が予め設定した閾値以上であるか否かを監視し、閾値以上である場合に保守端末への通知または時刻同期の精度が変化する特徴を判別して故障箇所を推定する監視部をさらに有する
ことを特徴とする時刻同期装置。 In the time synchronizer of Claim 4 or Claim 5,
Measure the accuracy of time synchronization with the master device and monitor whether the accuracy of the time synchronization is above a preset threshold value. A time synchronization apparatus, further comprising a monitoring unit that discriminates a feature whose accuracy changes and estimates a fault location.
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