JP2017022645A - 時刻同期方法および時刻同期装置 - Google Patents
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Abstract
従来技術では、時刻同期装置の多段接続による時刻変動の蓄積に起因する誤判定やジッタ/ワンダに起因する誤判定などが生じるという問題があった。
【解決手段】
上位側の装置との間で送受信される時刻同期パケットに含まれる時刻情報から上位側の装置との間の時刻オフセットを求めて蓄積し、上位側の装置から送信されるグランドマスター装置からの接続段数を示す情報を取得して時刻オフセットから時刻変動を検出するための閾値を設定し、時刻変動が予め設定された回数以上連続して検出されたか否かに応じて時刻変動がステップ状に変化するレベルシフトであるかパルス状に変化するレベル変動であるかを判定し、判定結果がレベル変動である場合は上位側の装置との時刻オフセットの補正を行わず、判定結果がレベルシフトである場合は上位側の装置との時刻オフセットの補正を実行することを特徴とする。
【選択図】図7
Description
S = Σ(Ti - <T>)2 (i = 1〜m) により求め、
さらに、m個の時刻オフセットのうち直近のk個(kはk<mを満たす正の整数)の時刻オフセットを除いた時刻オフセットTiと、当該時刻オフセットTiの平均値<Tk>との誤差の二乗和Skを
Sk = Σ(Ti - <Tk>)2 (i = k+1〜m) により求め、
Sk/Sの値が予め設定された閾値よりも小さい場合、直近に連続したk個のはずれ値が存在したと判定することを特徴とする。
S = Σ(Ti - <T>)2 (i = 1〜m) により求め、
さらに、m個の時刻オフセットのうち直近のk個(kはk<mを満たす正の整数)の時刻オフセットを除いた時刻オフセットTiと、当該時刻オフセットTiの平均値<Tk>との誤差の二乗和Skを
Sk = Σ(Ti - <Tk>)2 (i = k+1〜m) により求め、
Sk/Sの値が予め設定された閾値よりも小さい場合、直近に連続したk個のはずれ値が存在したと判定することを特徴とする。
(第1実施形態)
本実施形態では、接続段数に応じて閾値を設定して時刻変動を検出する方法について説明する。
[Announce Messageを用いる方法]
本実施形態では、図2に示したBC102(1)からBC102(n)までの各BC102が接続段数の情報を取得するために、IEEE1588-2008の規格で決められたAnnounce Messageを利用する。Announce Messageは、上位側の時刻同期装置から下位側の時刻同期装置に配信する時刻の属性情報を伝えるために用いられるメッセージである。例えば図2において、GM101は、Announce Message161aをBC102(1)に送信する。また、BC102(1)は、次に接続される不図示のBC102(2)にAnnounce Message161bを送信する。同様に、BC102(n)は、上位側の不図示のBC102(n−1)から送信されたAnnounce Message161cを受信する。ここで、以降の説明において、Announce Message161a、Announce Message161bおよびAnnounce Message161cに共通の事項を説明する場合は、符号末尾のアルファベットを省略してAnnounce Message161と表記する。
[閾値設定方法]
次に、接続段数に応じた閾値の設定方法について説明する。時刻変動の種類がレベルシフトかレベル変動かの判定は、閾値の超過有無を監視し、超過した状態が予め設定した期間だけ継続したか直ぐに回復したかを判定すればよい。なお、閾値の超過有無を判定するときに、時刻同期網の特性を考慮した判定方法を用いる必要がある。例えば図1で説明したように、時刻同期網Bは、時刻同期網Aに比べて大きな時刻変動が発生する可能性が有り、かつ、時刻変動に直ぐに追従するためには接続段数に応じた閾値を用いる必要がある。
[時刻同期装置の一例]
図7は、本実施形態に係る時刻同期装置(BC102)の一例を示す。図7において、BC102は、PTP処理部301(1)、PTP処理部301(Z)、蓄積監視部302、時刻選択部303、時刻同期部304、PTP処理部305(1)およびPTP処理部305(Z)を有する。ここで、Zは正の整数であり、図7では1からZまでの複数の系の上位側の装置との間でPTPパケットやAnnounce Messageを送受信する。
(第2実施形態)
本実施形態では、統計処理によりはずれ値を検出して時刻変動の種類を判定する方法について説明する。
S = Σ(Ti - <T>)2 (i = 1〜m) … 式(2)
また、上位k個のデータを除いたサンプルの平均を<Tk>として、式(3)により、平均値との誤差の二乗和Skを求める。
Sk = Σ(Ti - <Tk>)2 (i = k+1〜m) … 式(3)
ここで、SkとSとの比をLkとする(式(4))。
Lk = Sk/S … 式(4)
そして、式(4)において、Lkがはずれ値を検出するための閾値よりも小さい場合、「k個のはずれ値が存在した」と判定する。
S = Σ(Ti - <T>)2 (i = 1〜m) … 式(5)
また、直近の上位k個のデータを除いたサンプルの平均を<Tk>として、式(6)により、平均値との誤差の二乗和Skを求める。
Sk = Σ(Ti - <Tk>)2 (i = k+1〜m) … 式(6)
ここで、SkとSとの比をLkとする(式(7))。
Lk = Sk/S … 式(7)
そして、式(7)において、Lkがはずれ値を検出するための閾値よりも小さい場合、「直近の連続したk個のはずれ値が存在した」と判定する。
[時刻同期装置の一例]
図12は、本実施形態に係る時刻同期装置(BC102’)の一例を示す。図12において、BC102’は、PTP処理部301’(1)、PTP処理部301’(Z)、蓄積監視部302’、時刻選択部303、時刻同期部304、PTP処理部305(1)およびPTP処理部305(Z)を有する。ここで、BC102’は、基本的な構成は図7に示したBC102と同じである。図12に示したBC102’が図7に示したBC102と異なる部分は、PTP処理部301’(1)、PTP処理部301’(Z)および蓄積監視部302’の構成である。ここで、PTP処理部301’(1)からPTP処理部301’(Z)までのZ個の処理部に共通の事項を説明する場合は符号末尾の(番号)を省略してPTP処理部301’と表記する。また、PTP処理部301’を構成する各ブロックの符号についても同様の規則で表記する。
Claims (8)
- 基準時刻を有するグランドマスター装置から下位側に階層的に接続される時刻同期装置間で時刻同期を図る時刻同期方法であって、
上位側の装置との間で送受信される時刻同期パケットに含まれる時刻情報から上位側の装置との間の時刻オフセットを求めて蓄積し、
上位側の装置から送信されるグランドマスター装置からの接続段数を示す情報を取得して前記時刻オフセットから時刻変動を検出するための閾値を設定し、
前記時刻変動が予め設定された回数以上連続して検出されたか否かに応じて前記時刻変動がステップ状に変化するレベルシフトであるかパルス状に変化するレベル変動であるかを判定し、
判定結果が前記レベル変動である場合は上位側の装置との時刻オフセットの補正を行わず、判定結果が前記レベルシフトである場合は上位側の装置との時刻オフセットの補正を実行する
ことを特徴とする時刻同期方法。 - 請求項1に記載の時刻同期方法において、
前記接続段数の情報は、IEEE1588-2008の規格のAnnounce MessageのstepsRemovedフィールドに格納された情報から取得される
ことを特徴とする時刻同期方法。 - 基準時刻を有するグランドマスター装置から下位側に階層的に接続される時刻同期装置間で時刻同期を図る時刻同期方法であって、
上位側の装置との間で送受信される時刻同期パケットに含まれる時刻情報から上位側の装置との間の時刻オフセットを求めて蓄積し、蓄積された時系列順の時刻オフセットを統計処理してはずれ値を検出し、はずれ値が予め設定された回数以上検出されたか否かに応じて時刻変動がステップ状に変化するレベルシフトであるかパルス状に変化するレベル変動であるかを判定し、
判定結果が前記レベル変動である場合は上位側の装置との時刻オフセットの補正を行わず、前記判定結果が前記レベルシフトである場合は上位側の装置との時刻オフセットの補正を実行する
ことを特徴とする時刻同期方法。 - 請求項3に記載の時刻同期方法において、
前記統計処理では、処理対象とする時系列順に蓄積されたm個(mは正の整数)の時刻オフセットTi(iは1からmの整数)に対して、
m個の前記時刻オフセットTiと、m個の前記時刻オフセットTiの平均値<T>との誤差の二乗和Sを
S = Σ(Ti - <T>)2 (i = 1〜m)
により求め、
さらに、m個の前記時刻オフセットのうち直近のk個(kはk<mを満たす正の整数)の前記時刻オフセットを除いた前記時刻オフセットTiと、当該時刻オフセットTiの平均値<Tk>との誤差の二乗和Skを
Sk = Σ(Ti - <Tk>)2 (i = k+1〜m)
により求め、
Sk/Sの値が予め設定された閾値よりも小さい場合、直近に連続したk個のはずれ値が存在したと判定する
ことを特徴とする時刻同期方法。 - 基準時刻を有するグランドマスター装置から下位側に階層的に接続される時刻同期装置において、
上位側の装置との間で送受信される時刻同期パケットに含まれる時刻情報から上位側の装置との間の時刻オフセットを求めて蓄積する蓄積部と、
上位側の装置から送信されるグランドマスター装置からの接続段数を示す情報を取得する段数取得部と、
前記接続段数に応じて時刻オフセットの時刻変動を検出するための閾値を設定し、前記時刻変動が予め設定された回数以上連続して検出されたか否かに応じて前記時刻変動がステップ状に変化するレベルシフトであるかパルス状に変化するレベル変動であるかを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果がレベル変動である場合は上位側の装置との時刻オフセットの補正を行わず、前記判定部の判定結果が前記レベルシフトである場合は上位側の装置との時刻オフセットの補正を実行する時刻同期部と
を有することを特徴とする時刻同期装置。 - 請求項5に記載の時刻同期装置において、
前記接続段数の情報は、IEEE1588-2008の規格のAnnounce MessageのstepsRemovedフィールドに格納された情報から取得される
ことを特徴とする時刻同期装置。 - 基準時刻を有するグランドマスター装置から下位側に階層的に接続される時刻同期装置において、
上位側の装置との間で送受信される時刻同期パケットに含まれる時刻情報から上位側の装置との間の時刻オフセットを求めて蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部により蓄積された時系列順の時刻オフセットを統計処理してはずれ値を検出し、はずれ値が予め設定された回数以上検出されたか否かに応じて時刻変動がステップ状に変化するレベルシフトであるかパルス状に変化するレベル変動であるかを判定する統計処理判定部と、
前記統計処理判定部の判定結果が前記レベル変動である場合は上位側の装置との時刻オフセットの補正を行わず、前記統計処理判定部の判定結果が前記レベルシフトである場合は上位側の装置との時刻オフセットの補正を実行する時刻同期部と
を有することを特徴とする時刻同期装置。 - 請求項7に記載の時刻同期装置において、
前記統計処理判定部は、
処理対象とする時系列順に蓄積されたm個(mは正の整数)の時刻オフセットTi(iは1からmの整数)に対して、
m個の前記時刻オフセットTiと、m個の前記時刻オフセットTiの平均値<T>との誤差の二乗和Sを
S = Σ(Ti - <T>)2 (i = 1〜m)
により求め、
さらに、m個の前記時刻オフセットのうち直近のk個(kはk<mを満たす正の整数)の前記時刻オフセットを除いた前記時刻オフセットTiと、当該時刻オフセットTiの平均値<Tk>との誤差の二乗和Skを
Sk = Σ(Ti - <Tk>)2 (i = k+1〜m)
により求め、
Sk/Sの値が予め設定された閾値よりも小さい場合、直近に連続したk個のはずれ値が存在したと判定する
ことを特徴とする時刻同期装置。
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