JP2023056929A - 時刻同期誤差生成装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＴＰにより時刻同期を行うネットワークにおいて、マスター機器とスレーブ機器との間の時刻同期の誤差を任意に生成する。
【解決手段】時刻同期誤差生成装置２－１の設定部１０は、任意の滞留時間ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４及び時刻同期誤差Δｔを設定する。パケット識別部１２は、マスター側から受信したSyncのＰＴＰパケットを識別し、遅延部１３は時間（ｄ１－（ｄＡ＋ｄＢ））だけ遅延させる。滞留時間追記部１５は、そのＰＴＰパケットの補正領域に滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を追記する。パケット識別部１７は、スレーブ側から受信したDelay RequestのＰＴＰパケットを識別し、遅延部１８は時間（ｄ２－（ｄＣ＋ｄＤ））だけ遅延させる。滞留時間追記部２０は、そのＰＴＰパケットの補正領域に滞留時間Ｄ２（＝ｄ２－Δｔ）を追記する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＰＴＰ（Precision Time Protocol）により時刻同期を行う技術に関し、特に、時刻同期の誤差を生成する装置及びプログラムに関する。

従来、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク上で精密な時刻同期を行うための規格として、ＰＴＰが知られている（例えば、非特許文献１を参照）。このＰＴＰの規格に従って時刻同期を行うことにより、ナノ秒オーダの精度を実現することができる。

このため、ＰＴＰは、ミリ秒オーダの精度を実現するＮＴＰ（Network Time Protocol）に比べ、１０００倍以上の高精度を実現することができるため、放送局では、ＩＰネットワークによる番組制作のシステムに利用されている。

図９は、ＩＰを用いた番組制作システムの構成例を示す概略図である。このＩＰを用いた番組制作システムは、ＩＰの通信規格に従って映像信号を送受信するシステムであり、マスター機器２０１、スレーブ機器２０２－１，２０２－２，２０２－３及びネットワーク機器２０３を備えて構成される。

マスター機器２０１は、マスタークロックを備えており、マスタークロックのリファレンスとして、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）信号または放送局の基準同期信号であるＢＢ信号等を使用する。

マスター機器２０１は、マスタークロックを用いてタイムスタンプを生成し、タイムスタンプを含むＰＴＰパケットを、ネットワーク機器２０３を介してスレーブ機器２０２－１，２０２－２，２０２－３へ送信する。また、マスター機器２０１は、スレーブ機器２０２－１，２０２－２，２０２－３からネットワーク機器２０３を介して、タイムスタンプを含むＰＴＰパケットを受信する。

スレーブ機器２０２－１，２０２－２，２０２－３は、例えば番組制作機器であり、スレーブクロックをそれぞれ備えている。スレーブ機器２０２－１，２０２－２はカメラであり、スレーブ機器２０２－３は映像スイッチャーである。スレーブ機器２０２－１，２０２－２は、映像信号を、ネットワーク機器２０３を介してスレーブ機器２０２－３へ送信し、スレーブ機器２０２－３は、スレーブ機器２０２－１，２０２－２からネットワーク機器２０３を介して、映像信号を受信する。

スレーブ機器２０２－１，２０２－２，２０２－３は、マスター機器２０１からネットワーク機器２０３を介して、タイムスタンプを含むＰＴＰパケットを受信する。

また、スレーブ機器２０２－１，２０２－２，２０２－３は、スレーブクロックを用いてタイムスタンプを生成し、タイムスタンプを含むＰＴＰパケットを、ネットワーク機器２０３を介してマスター機器２０１へ送信する。

スレーブ機器２０２－１，２０２－２，２０２－３は、受信したＰＴＰパケットに含まれるタイムスタンプ、当該ＰＴＰパケットの受信時刻等に基づいて、スレーブクロックを調整することで、スレーブクロックの時刻をマスタークロックの時刻に合わせる。

これにより、マスター機器２０１とスレーブ機器２０２－１，２０２－２，２０２－３との間でタイムスタンプを含むＰＴＰパケットを交換することで、スレーブクロックの時刻をマスタークロックの時刻に合わせることができ、時刻同期を実現することができる。

次に、図９に示したＩＰを用いた番組制作システムにおいて、ＰＴＰの時刻同期の仕組みについて説明する。ＰＴＰパケットの送受信方式には、３種類のＰＴＰパケットを送受信するワンステップ（One Step）方式、及び４種類のＰＴＰパケットを送受信するツーステップ（Two Step）方式がある。

（ＰＴＰの時刻同期の仕組み／ワンステップ方式）
まず、ワンステップ方式のＰＴＰによる時刻同期の仕組みについて説明する。図１０（１）は、ワンステップ方式のＰＴＰによる時刻同期のシーケンスを説明する図である。図９におけるスレーブ機器２０２－１，２０２－２，２０２－３を総称して、スレーブ機器２０２とする。

前述のとおり、ワンステップ方式は、３種類のＰＴＰパケットを送受信する方式である。３種類のＰＴＰパケットは、図１０（１）に示すように、Sync（シンク）のＰＴＰパケット、Delay Request（ディレイリクエスト）のＰＴＰパケット、及びDelay Response（ディレイレスポンス）のＰＴＰパケットである。

マスター機器２０１は、マスタークロックを用いて、SyncのＰＴＰパケットを送信する時刻Ｔ１を特定し、時刻Ｔ１を含むSyncのＰＴＰパケットを生成し、当該ＰＴＰパケットを、ネットワーク機器２０３を介してスレーブ機器２０２へ送信する。

スレーブ機器２０２は、マスター機器２０１からネットワーク機器２０３を介して、時刻Ｔ１を含むSyncのＰＴＰパケットを受信し、スレーブクロックを用いて、SyncのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ２を特定する。また、スレーブ機器２０２は、時刻Ｔ１を含むSyncのＰＴＰパケットから、時刻Ｔ１を抽出する。

そして、スレーブ機器２０２は、スレーブクロックを用いて、Delay RequestのＰＴＰパケットを送信する時刻Ｔ３を特定し、時刻Ｔ３を含むDelay RequestのＰＴＰパケットを生成する。スレーブ機器２０２は、当該ＰＴＰパケットを、ネットワーク機器２０３を介してマスター機器２０１へ送信する。

マスター機器２０１は、スレーブ機器２０２からネットワーク機器２０３を介して、時刻Ｔ３を含むDelay RequestのＰＴＰパケットを受信し、マスタークロックを用いて、Delay RequestのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ４を特定する。

そして、マスター機器２０１は、時刻Ｔ４を含むDelay ResponseのＰＴＰパケットを生成し、当該ＰＴＰパケットを、ネットワーク機器２０３を介してスレーブ機器２０２へ送信する。

スレーブ機器２０２は、マスター機器２０１からネットワーク機器２０３を介して、時刻Ｔ４を含むDelay ResponseのＰＴＰパケットを受信し、時刻Ｔ４を含むDelay ResponseのＰＴＰパケットから、時刻Ｔ４を抽出する。

スレーブ機器２０２は、マスター側からスレーブ側への伝送遅延及びスレーブ側からマスター側への伝送遅延が等しいとして、時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を用いて、以下の式にて、片道伝送遅延及び時刻ずれを算出する。スレーブ機器２０２は、時刻ずれが０となるように、スレーブクロックを調整する。時刻ずれは、マスタークロックの時刻に対するスレーブクロックの時刻のずれである。
［数１］
片道伝送遅延＝｛（Ｔ２－Ｔ１）＋（Ｔ４－Ｔ３）｝／２ ・・・（１）
［数２］
時刻ずれ＝（Ｔ２－Ｔ１）－片道伝送遅延
＝｛（Ｔ２－Ｔ１）－（Ｔ４－Ｔ３）｝／２ ・・・（２）

ここで、時刻Ｔ１は、マスター機器２０１によりSyncのＰＴＰパケットが送信される時刻であり、時刻Ｔ２は、スレーブ機器２０２によりSyncのＰＴＰパケットが受信された時刻である。時刻Ｔ３は、スレーブ機器２０２によりDelay RequestのＰＴＰパケットが送信される時刻であり、時刻Ｔ４は、マスター機器２０１によりDelay RequestのＰＴＰパケットが受信された時刻である。

このように、マスター機器２０１とスレーブ機器２０２との間でタイムスタンプを含むＰＴＰパケットを交換することで、時刻ずれが算出され、時刻ずれが０となるようにスレーブクロックが調整される。これにより、スレーブクロックの時刻をマスタークロックの時刻に合わせることができ、時刻同期を実現することができる。

図１０（２）は、ＩＰネットワーク上で伝送遅延変動がある場合のワンステップ方式のＰＴＰによる時刻同期のシーケンスを説明する図である。ＰＴＰには、ＩＰネットワークの経路の通過時間を補正する仕組みとしてＴＣ（Transparent Clock）がある。

このＴＣの仕組みを用いて、ネットワーク機器２０３により、滞留時間がＰＴＰパケットの補正領域に追記される。ここで、滞留時間がＰＴＰパケットの補正領域に追記されるとは、ネットワーク機器２０３が複数存在するとして、補正領域に既に記録されている滞留時間（滞留時間の累積値）に滞留時間Ｄ１が加算され、加算結果である新たな滞留時間の累積値が補正領域に記録されることを意味する。

これにより、スレーブ機器２０２は、スレーブクロックを調整する際に、滞留時間を用いることで、ＩＰネットワーク上の経路での滞留時間の影響を補正することができる。つまり、ＩＰネットワーク上で伝送遅延変動がある場合に、これに対応した時刻同期を実現することができる。

マスター機器２０１は、マスタークロックを用いて、SyncのＰＴＰパケットを送信する時刻Ｔ１を特定し、時刻Ｔ１を含むSyncのＰＴＰパケットを生成し、当該ＰＴＰパケットをネットワーク機器２０３へ送信する。

ネットワーク機器２０３は、マスター機器２０１から、時刻Ｔ１を含むSyncのＰＴＰパケットを受信し、滞留時間Ｄ１をSyncのＰＴＰパケットの補正領域に追記する。ここで、滞留時間Ｄ１は、ネットワーク機器２０３がSyncのＰＴＰパケットを受信してから送信するまでの間の時間、すなわちネットワーク機器２０３におけるSyncのＰＴＰパケットの滞留時間である。

ネットワーク機器２０３は、時刻Ｔ１及び滞留時間Ｄ１を含むSyncのＰＴＰパケットをスレーブ機器２０２へ送信する。

スレーブ機器２０２は、ネットワーク機器２０３から、時刻Ｔ１及び滞留時間Ｄ１を含むSyncのＰＴＰパケットを受信し、スレーブクロックを用いて、SyncのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ２を特定する。また、スレーブ機器２０２は、SyncのＰＴＰパケットから時刻Ｔ１を抽出すると共に、SyncのＰＴＰパケットの補正領域から滞留時間Ｄ１を抽出する。

そして、スレーブ機器２０２は、スレーブクロックを用いて、Delay RequestのＰＴＰパケットを送信する時刻Ｔ３を特定し、時刻Ｔ３を含むDelay RequestのＰＴＰパケットを生成し、当該ＰＴＰパケットをネットワーク機器２０３へ送信する。

ネットワーク機器２０３は、スレーブ機器２０２から、時刻Ｔ３を含むDelay RequestのＰＴＰパケットを受信し、滞留時間Ｄ２をDelay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に追記する。ここで、滞留時間Ｄ２は、ネットワーク機器２０３がDelay RequestのＰＴＰパケットを受信してから送信するまでの間の時間、すなわちネットワーク機器２０３におけるDelay RequestのＰＴＰパケットの滞留時間である。

ネットワーク機器２０３は、時刻Ｔ３及び滞留時間Ｄ２を含むDelay RequestのＰＴＰパケットをマスター機器２０１へ送信する。

マスター機器２０１は、ネットワーク機器２０３から、時刻Ｔ３及び滞留時間Ｄ２を含むDelay RequestのＰＴＰパケットを受信し、マスタークロックを用いて、Delay RequestのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ４を特定する。また、マスター機器２０１は、Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域から滞留時間Ｄ２を抽出する。

そして、マスター機器２０１は、滞留時間Ｄ２をDelay ResponseのＰＴＰパケットの補正領域にコピーし、時刻Ｔ４及び滞留時間Ｄ２を含むDelay ResponseのＰＴＰパケットを生成する。マスター機器２０１は、当該ＰＴＰパケットを、ネットワーク機器２０３を介してスレーブ機器２０２へ送信する。

スレーブ機器２０２は、マスター機器２０１からネットワーク機器２０３を介して、時刻Ｔ４及び滞留時間Ｄ２を含むDelay ResponseのＰＴＰパケットを受信する。そして、スレーブ機器２０２は、Delay ResponseのＰＴＰパケットから時刻Ｔ４を抽出すると共に、Delay ResponseのＰＴＰパケットの補正領域から滞留時間Ｄ２を抽出する。

スレーブ機器２０２は、マスター側からスレーブ側への伝送遅延及びスレーブ側からマスター側への伝送遅延が等しいとして、時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４及び滞留時間Ｄ１，Ｄ２を用いて、以下の式にて、片道伝送遅延及び時刻ずれを算出する。そして、スレーブ機器２０２は、時刻ずれが０となるように、スレーブクロックを調整する。
［数３］
片道伝送遅延＝｛（Ｔ２－Ｔ１－Ｄ１）＋（Ｔ４－Ｔ３－Ｄ２）｝／２ ・・・（３）
［数４］
時刻ずれ＝（Ｔ２－Ｔ１－Ｄ１）－片道伝送遅延
＝｛（Ｔ２－Ｔ１－Ｄ１）－（Ｔ４－Ｔ３－Ｄ２）｝／２ ・・・（４）

前述のとおり、滞留時間Ｄ１は、ネットワーク機器２０３におけるSyncのＰＴＰパケットの滞留時間であり、滞留時間Ｄ２は、ネットワーク機器２０３におけるDelay RequestのＰＴＰパケットの滞留時間である。

このように、マスター機器２０１とスレーブ機器２０２との間でタイムスタンプ及び滞留時間を含むＰＴＰパケットを交換することで、時刻ずれが算出され、時刻ずれが０となるようにスレーブクロックが調整される。これにより、ＩＰネットワーク上で伝送遅延変動がある場合であっても、スレーブクロックの時刻をマスタークロックの時刻に合わせることができ、時刻同期を実現することができる。

（ＰＴＰの時刻同期の仕組み／ツーステップ方式）
次に、ツーステップ方式のＰＴＰによる時刻同期の仕組みについて説明する。図１１（１）は、ツーステップ方式のＰＴＰによる時刻同期のシーケンスを説明する図である。

前述のとおり、ツーステップ方式は、４種類のＰＴＰパケットを送受信する方式である。４種類のＰＴＰパケットは、図１１（１）に示すように、SyncのＰＴＰパケット、Follow Up（フォローアップ）のＰＴＰパケット、Delay RequestのＰＴＰパケット、及びDelay ResponseのＰＴＰパケットである。ツーステップ方式の４種類のＰＴＰパケットは、ワンステップ方式の３種類のＰＴＰパケットに加え、Follow UpのＰＴＰパケットにより構成される。

マスター機器２０１がSyncのＰＴＰパケットを送信する際に、その送信時刻である時刻Ｔ１を当該SyncのＰＴＰパケットに記録することは、技術的に困難である。このため、マスター機器２０１は、SyncのＰＴＰパケットを送信した後に、SyncのＰＴＰパケットの送信時刻である時刻Ｔ１をFollow UpのＰＴＰパケットに記録し、時刻Ｔ１を含むFollow UpのＰＴＰパケットを送信する。

マスター機器２０１は、SyncのＰＴＰパケットを生成し、当該ＰＴＰパケットを、ネットワーク機器２０３を介してスレーブ機器２０２へ送信すると共に、マスタークロックを用いて、SyncのＰＴＰパケットを送信した時刻Ｔ１を特定する。そして、マスター機器２０１は、時刻Ｔ１を含むFollow UpのＰＴＰパケットを生成し、当該ＰＴＰパケットを、ネットワーク機器２０３を介してスレーブ機器２０２へ送信する。

スレーブ機器２０２は、マスター機器２０１からネットワーク機器２０３を介して、SyncのＰＴＰパケットを受信し、スレーブクロックを用いて、SyncのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ２を特定する。

スレーブ機器２０２は、マスター機器２０１からネットワーク機器２０３を介して、時刻Ｔ１を含むFollow UpのＰＴＰパケットを受信し、時刻Ｔ１を含むFollow UpのＰＴＰパケットから、時刻Ｔ１を抽出する。

そして、スレーブ機器２０２は、スレーブクロックを用いて、Delay RequestのＰＴＰパケットを送信する時刻Ｔ３を特定し、時刻Ｔ３を含むDelay RequestのＰＴＰパケットを生成する。スレーブ機器２０２は、当該ＰＴＰパケットを、ネットワーク機器２０３を介してマスター機器２０１へ送信する。

マスター機器２０１は、スレーブ機器２０２からネットワーク機器２０３を介して、時刻Ｔ３を含むDelay RequestのＰＴＰパケットを受信し、マスタークロックを用いて、Delay RequestのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ４を特定する。

そして、マスター機器２０１は、時刻Ｔ４を含むDelay ResponseのＰＴＰパケットを生成し、当該ＰＴＰパケットを、ネットワーク機器２０３を介してスレーブ機器２０２へ送信する。

スレーブ機器２０２は、マスター機器２０１からネットワーク機器２０３を介して、時刻Ｔ４を含むDelay ResponseのＰＴＰパケットを受信し、時刻Ｔ４を含むDelay ResponseのＰＴＰパケットから、時刻Ｔ４を抽出する。

スレーブ機器２０２は、マスター側からスレーブ側への伝送遅延及びスレーブ側からマスター側への伝送遅延が等しいとして、時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を用いて、前記式（１）及び前記式（２）にて、片道伝送遅延及び時刻ずれを算出する。スレーブ機器２０２は、時刻ずれが０となるように、スレーブクロックを調整する。

これにより、ワンステップ方式と同様に、スレーブクロックの時刻をマスタークロックの時刻に合わせることができ、時刻同期を実現することができる。

図１１（２）は、ＩＰネットワーク上で伝送遅延変動がある場合のツーステップ方式のＰＴＰによる時刻同期のシーケンスを説明する図である。ワンステップ方式と同様に、前述のＴＣの仕組みを用いて、ネットワーク機器２０３により、滞留時間がＰＴＰパケットの補正領域に追記される。

マスター機器２０１は、SyncのＰＴＰパケットを生成し、当該ＰＴＰパケットをネットワーク機器２０３へ送信すると共に、マスタークロックを用いて、SyncのＰＴＰパケットを送信した時刻Ｔ１を特定する。そして、マスター機器２０１は、時刻Ｔ１を含むFollow UpのＰＴＰパケットを生成し、当該ＰＴＰパケットをネットワーク機器２０３へ送信する。

ネットワーク機器２０３は、マスター機器２０１からSyncのＰＴＰパケットを受信し、SyncのＰＴＰパケットの補正領域を０（ゼロ）に設定する。そして、ネットワーク機器２０３は、SyncのＰＴＰパケットをスレーブ機器２０２へ送信する。

ネットワーク機器２０３は、マスター機器２０１から、時刻Ｔ１を含むFollow UpのＰＴＰパケットを受信し、滞留時間Ｄ１をFollow UpのＰＴＰパケットの補正領域に追記する。ここで、滞留時間Ｄ１は、ネットワーク機器２０３がFollow UpのＰＴＰパケットを受信してから送信するまでの間の時間、すなわちネットワーク機器２０３におけるFollow UpのＰＴＰパケットの滞留時間である。

ネットワーク機器２０３は、時刻Ｔ１及び滞留時間Ｄ１を含むFollow UpのＰＴＰパケットをスレーブ機器２０２へ送信する。

スレーブ機器２０２は、ネットワーク機器２０３からSyncのＰＴＰパケットを受信し、スレーブクロックを用いて、SyncのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ２を特定する。

スレーブ機器２０２は、ネットワーク機器２０３から、時刻Ｔ１及び滞留時間Ｄ１を含むFollow UpのＰＴＰパケットを受信する。そして、スレーブ機器２０２は、Follow UpのＰＴＰパケットから時刻Ｔ１を抽出すると共に、Follow UpのＰＴＰパケットの補正領域から滞留時間Ｄ１を抽出する。

スレーブ機器２０２は、スレーブクロックを用いて、Delay RequestのＰＴＰパケットを送信する時刻Ｔ３を特定し、時刻Ｔ３を含むDelay RequestのＰＴＰパケットを生成する。スレーブ機器２０２は、当該ＰＴＰパケットをネットワーク機器２０３へ送信する。

ネットワーク機器２０３は、スレーブ機器２０２から、時刻Ｔ３を含むDelay RequestのＰＴＰパケットを受信し、滞留時間Ｄ２をDelay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に追記する。ここで、滞留時間Ｄ２は、ネットワーク機器２０３がDelay RequestのＰＴＰパケットを受信してから送信するまでの間の時間、すなわちネットワーク機器２０３におけるDelay RequestのＰＴＰパケットの滞留時間である。

そして、ネットワーク機器２０３は、時刻Ｔ３及び滞留時間Ｄ２を含むDelay RequestのＰＴＰパケットをマスター機器２０１へ送信する。

マスター機器２０１は、ネットワーク機器２０３から、時刻Ｔ３及び滞留時間Ｄ２を含むDelay RequestのＰＴＰパケットを受信し、マスタークロックを用いて、Delay RequestのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ４を特定する。また、マスター機器２０１は、Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域から滞留時間Ｄ２を抽出する。

そして、マスター機器２０１は、滞留時間Ｄ２をDelay ResponseのＰＴＰパケットの補正領域にコピーし、時刻Ｔ４及び滞留時間Ｄ２を含むDelay ResponseのＰＴＰパケットを生成する。マスター機器２０１は、当該ＰＴＰパケットを、ネットワーク機器２０３を介してスレーブ機器２０２へ送信する。

スレーブ機器２０２は、マスター機器２０１からネットワーク機器２０３を介して、時刻Ｔ４及び滞留時間Ｄ２を含むDelay ResponseのＰＴＰパケットを受信する。そして、スレーブ機器２０２は、Delay ResponseのＰＴＰパケットから時刻Ｔ４を抽出すると共に、Delay ResponseのＰＴＰパケットの補正領域から滞留時間Ｄ２を抽出する。

スレーブ機器２０２は、マスター側からスレーブ側への伝送遅延及びスレーブ側からマスター側への伝送遅延が等しいとして、時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４及び滞留時間Ｄ１，Ｄ２を用いて、前記式（３）及び前記式（４）にて、片道伝送遅延及び時刻ずれを算出する。そして、スレーブ機器２０２は、時刻ずれが０となるように、スレーブクロックを調整する。

これにより、ワンステップ方式と同様に、ＩＰネットワーク上で伝送遅延変動がある場合であっても、スレーブクロックの時刻をマスタークロックの時刻に合わせることができ、時刻同期を実現することができる。

IEEE Std, 1588-2008,"IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems",(2008)

しかしながら、ワンステップ方式またはツーステップ方式のＰＴＰにより時刻同期を行う図９に示したＩＰを用いた番組制作システムでは、番組制作機器であるスレーブ機器２０２が正常に動作可能なＰＴＰの時刻同期精度の許容範囲が不明である、という問題があった。すなわち、スレーブ機器２０２が正常に動作するための、マスタークロックに対するスレーブクロックの許容可能な時間差が不明である。

放送環境のオーディオ及びビデオ機器の同期のためのＰＴＰプロファイル（以下の非特許文献を参照。）によれば、マスタークロック及びスレーブクロックにおけるＰＴＰの時刻同期精度は、１μｓ以下が目標値であると規定されている。
［非特許文献］
SMPTE ST 2059-2,“SMPTE Profile for Use of IEEE-1588 Precision Time Protocol in Professional Broadcast Applications”,(2015)

しかしながら、図９に示したようなＩＰを用いた番組制作システムのネットワーク環境では、その時刻同期精度が１μｓ以下にならない場合がある。例えば一般的なインターネット回線のように、ＰＴＰ非対応のネットワーク機器がＩＰネットワークに含まれる場合には、そのネットワーク機器内の滞留時間を計測することができず、経路の通過時間を補正する仕組みである前述のＴＣを適用できないからである。

番組制作機器であるスレーブ機器２０２のメーカーは、時刻同期精度が１μｓ以下であれば、当該スレーブ機器２０２が正常に動作することを保証している。また、多くのスレーブ機器２０２の時刻同期精度の許容誤差は、メーカーから公表されておらず、定量的な検証もされていない。

このような状況において、マスタークロックに対するスレーブクロックにおけるＰＴＰの時刻同期の誤差を任意に生成することが所望されていた。ＰＴＰの時刻同期の誤差を任意に生成することができれば、スレーブ機器２０２が正常に動作するときの時刻同期誤差の許容範囲を把握することができるからである。また、ＰＴＰが途切れてスレーブクロックが自走した場合に、スレーブ機器２０２が正常に動作可能な時間を見積もることもできる。さらに、ＰＴＰパケットの伝送時間が変動する際の、その変動の許容範囲を検証することもできる。

そして、ＰＴＰの時刻同期の誤差を任意に生成することで検証される時刻同期誤差の許容範囲、スレーブクロックが自走した場合の動作可能時間、及びＰＴＰパケットの伝送時間変動の許容範囲は、機器選択及びネットワーク設計の参考とすることができる。

従来、ＩＰパケットの伝送遅延を任意に変動させるネットワークシミュレーター装置は既に存在するが、ＰＴＰの時刻同期誤差を任意に生成する装置は存在しない。

そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＰＴＰにより時刻同期を行うネットワークにおいて、マスター機器とスレーブ機器との間の時刻同期の誤差を任意に生成可能な時刻同期誤差生成装置及びプログラムを提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１の時刻同期誤差生成装置は、マスタークロックを備えたマスター機器と、スレーブクロックを備え、時刻同期の仕組みがワンステップ（One Step）方式のＰＴＰ（Precision Time Protocol）に従って、前記マスター機器から送信されたSyncのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ１及び前記SyncのＰＴＰパケットが送信された時刻Ｔ１、前記SyncのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ２、Delay RequestのＰＴＰパケットが送信される時刻Ｔ３、並びに、前記マスター機器から送信されたDelay ResponseのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ２及び前記マスター機器が前記Delay RequestのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ４に基づいて、前記スレーブクロックを前記マスタークロックに合わせるための前記時刻同期を行うスレーブ機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含むＩＰデータの伝送を行うネットワーク機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含む前記ＩＰデータの伝送を行うと共に、前記スレーブ機器に対し、前記時刻同期の誤差を生成させる時刻同期誤差生成装置と、により構成されるＩＰネットワークにおける前記時刻同期誤差生成装置であって、ユーザの操作に従い、前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケットを前記スレーブ機器へ伝送する際の滞留時間ｄ１、及び前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを前記マスター機器へ伝送する際の滞留時間ｄ２を設定すると共に、前記スレーブ機器に生成させる前記時刻同期の誤差を時刻同期誤差Δｔとして設定する設定部と、前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケットを識別する第１パケット識別部と、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第１パケット識別部により識別された前記SyncのＰＴＰパケットを遅延させる第１遅延部と、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１に前記時刻同期誤差Δｔを加算することで、前記滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求め、前記第１遅延部により遅延した前記SyncのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ１を追記する第１滞留時間追記部と、前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを識別する第２パケット識別部と、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第２パケット識別部により識別された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを遅延させる第２遅延部と、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２から前記時刻同期誤差Δｔを減算することで、前記滞留時間Ｄ２（＝ｄ２－Δｔ）を求め、前記第２遅延部により遅延した前記Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ２を追記する第２滞留時間追記部と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２の時刻同期誤差生成装置は、マスタークロックを備えたマスター機器と、スレーブクロックを備え、時刻同期の仕組みがツーステップ（Two Step）方式のＰＴＰ（Precision Time Protocol）に従って、前記マスター機器から送信されたFollow UpのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ１及びSyncのＰＴＰパケットが送信された時刻Ｔ１、前記SyncのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ２、Delay RequestのＰＴＰパケットが送信される時刻Ｔ３、並びに、前記マスター機器から送信されたDelay ResponseのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ２及び前記マスター機器が前記Delay RequestのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ４に基づいて、前記スレーブクロックを前記マスタークロックに合わせるための前記時刻同期を行うスレーブ機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含むＩＰデータの伝送を行うネットワーク機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含む前記ＩＰデータの伝送を行うと共に、前記スレーブ機器に対し、前記時刻同期の誤差を生成させる時刻同期誤差生成装置と、により構成されるＩＰネットワークにおける前記時刻同期誤差生成装置であって、ユーザの操作に従い、前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケット及び前記Follow UpのＰＴＰパケットを前記スレーブ機器へ伝送する際の滞留時間ｄ１、前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを前記マスター機器へ伝送する際の滞留時間ｄ２を設定すると共に、前記スレーブ機器に生成させる前記時刻同期の誤差を時刻同期誤差Δｔとして設定する設定部と、前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケット及び前記Follow UpのＰＴＰパケットを識別する第１パケット識別部と、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第１パケット識別部により識別された前記SyncのＰＴＰパケット及び前記Follow UpのＰＴＰパケットを遅延させる第１遅延部と、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１に前記時刻同期誤差Δｔを加算することで、前記滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求め、前記第１遅延部により遅延した前記Follow UpのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ１を追記する第１滞留時間追記部と、前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを識別する第２パケット識別部と、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第２パケット識別部により識別された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを遅延させる第２遅延部と、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２から前記時刻同期誤差Δｔを減算することで、前記滞留時間Ｄ２（＝ｄ２－Δｔ）を求め、前記第２遅延部により遅延した前記Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ２を追記する第２滞留時間追記部と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項３の時刻同期誤差生成装置は、マスタークロックを備えたマスター機器と、スレーブクロックを備え、時刻同期の仕組みがワンステップ（One Step）方式またはツーステップ（Two Step）方式のＰＴＰ（Precision Time Protocol）に従って、前記マスター機器から送信されたSyncのＰＴＰパケットまたはFollow UpのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ１及びSyncのＰＴＰパケットが送信された時刻Ｔ１、前記SyncのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ２、Delay RequestのＰＴＰパケットが送信される時刻Ｔ３、並びに、前記マスター機器から送信されたDelay ResponseのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ２及び前記マスター機器が前記Delay RequestのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ４に基づいて、前記スレーブクロックを前記マスタークロックに合わせるための前記時刻同期を行うスレーブ機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含むＩＰデータの伝送を行うネットワーク機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含む前記ＩＰデータの伝送を行うと共に、前記スレーブ機器に対し、前記時刻同期の誤差を生成させる時刻同期誤差生成装置と、により構成されるＩＰネットワークにおける前記時刻同期誤差生成装置であって、ユーザの操作に従い、前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケット及び前記Follow UpのＰＴＰパケットを前記スレーブ機器へ伝送する際の滞留時間ｄ１、前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを前記マスター機器へ伝送する際の滞留時間ｄ２を設定すると共に、前記スレーブ機器に生成させる前記時刻同期の誤差を時刻同期誤差Δｔとして設定する設定部と、前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケット及び前記Follow UpのＰＴＰパケットを識別する第１パケット識別部と、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第１パケット識別部により識別された前記SyncのＰＴＰパケット及び前記Follow UpのＰＴＰパケットを遅延させる第１遅延部と、前記第１遅延部により遅延した前記SyncのＰＴＰパケットにおけるＰＴＰの時刻同期の仕組みが前記ワンステップ方式であるか、または前記ツーステップ方式であるかを識別し、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１に前記時刻同期誤差Δｔを加算することで、前記滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求め、前記第１遅延部により遅延した前記ワンステップ方式の前記SyncのＰＴＰパケットの補正領域、及び前記第１遅延部により遅延した前記Follow UpのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ１を追記するステップ識別及び滞留時間追記部と、前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを識別する第２パケット識別部と、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第２パケット識別部により識別された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを遅延させる第２遅延部と、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２から前記時刻同期誤差Δｔを減算することで、前記滞留時間Ｄ２（＝ｄ２－Δｔ）を求め、前記第２遅延部により遅延した前記Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ２を追記する第２滞留時間追記部と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項４の時刻同期誤差生成装置は、請求項２または３に記載の時刻同期誤差生成装置において、前記第１遅延部により遅延した前記ツーステップ方式の前記SyncのＰＴＰパケットの補正領域を、ゼロに設定する、ことを特徴とする。

さらに、請求項５のプログラムは、マスタークロックを備えたマスター機器と、スレーブクロックを備え、時刻同期の仕組みがワンステップ（One Step）方式のＰＴＰ（Precision Time Protocol）に従って、前記マスター機器から送信されたSyncのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ１及び前記SyncのＰＴＰパケットが送信された時刻Ｔ１、前記SyncのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ２、Delay RequestのＰＴＰパケットが送信される時刻Ｔ３、並びに、前記マスター機器から送信されたDelay ResponseのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ２及び前記マスター機器が前記Delay RequestのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ４に基づいて、前記スレーブクロックを前記マスタークロックに合わせるための前記時刻同期を行うスレーブ機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含むＩＰデータの伝送を行うネットワーク機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含む前記ＩＰデータの伝送を行うと共に、前記スレーブ機器に対し、前記時刻同期の誤差を生成させる時刻同期誤差生成装置と、により構成されるＩＰネットワークにおける前記時刻同期誤差生成装置を構成するコンピュータを、ユーザの操作に従い、前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケットを前記スレーブ機器へ伝送する際の滞留時間ｄ１、及び前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを前記マスター機器へ伝送する際の滞留時間ｄ２を設定すると共に、前記スレーブ機器に生成させる前記時刻同期の誤差を時刻同期誤差Δｔとして設定する設定部、前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケットを識別する第１パケット識別部、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第１パケット識別部により識別された前記SyncのＰＴＰパケットを遅延させる第１遅延部、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１に前記時刻同期誤差Δｔを加算することで、前記滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求め、前記第１遅延部により遅延した前記SyncのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ１を追記する第１滞留時間追記部、前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを識別する第２パケット識別部、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第２パケット識別部により識別された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを遅延させる第２遅延部、及び、前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２から前記時刻同期誤差Δｔを減算することで、前記滞留時間Ｄ２（＝ｄ２－Δｔ）を求め、前記第２遅延部により遅延した前記Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ２を追記する第２滞留時間追記部として機能させることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、ＰＴＰにより時刻同期を行うネットワークにおいて、マスター機器とスレーブ機器との間の時刻同期の誤差を任意に生成することができる。

本発明の概要を説明する図である。 実施例１，２の時刻同期誤差生成装置を含むＩＰネットワークの全体構成例を示す概略図である。 実施例１の時刻同期誤差生成装置の構成例を示すブロック図である。 実施例１の時刻同期誤差生成装置におけるマスター側からスレーブ側への伝送遅延処理例を示すフローチャートである。 実施例１の時刻同期誤差生成装置におけるスレーブ側からマスター側への伝送遅延処理例を示すフローチャートである。 実施例２の時刻同期誤差生成装置の構成例を示すブロック図である。 ステップ識別及び滞留時間追記部の構成例を示すブロック図である。 実施例２の時刻同期誤差生成装置におけるマスター側からスレーブ側への伝送遅延処理例を示すフローチャートである。 ＩＰを用いた番組制作システムの構成例を示す概略図である。 （１）は、ワンステップ方式のＰＴＰによる時刻同期のシーケンスを説明する図である。（２）は、ＩＰネットワーク上で伝送遅延変動がある場合のワンステップ方式のＰＴＰによる時刻同期のシーケンスを説明する図である。 （１）は、ツーステップ方式のＰＴＰによる時刻同期のシーケンスを説明する図である。（２）は、ＩＰネットワーク上で伝送遅延変動がある場合のツーステップ方式のＰＴＰによる時刻同期のシーケンスを説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔本発明の概要〕
まず、ＰＴＰの時刻同期誤差を任意に生成する本発明の概要について説明する。図１は、本発明の概要を説明する図である。図９に示したＩＰを用いた番組制作システムにおいて、マスター機器２０１、時刻同期誤差生成装置２及びスレーブ機器２０２を備えているものとする。マスター機器２０１と時刻同期誤差生成装置２、及び時刻同期誤差生成装置２とスレーブ機器２０２は、ＩＰネットワークにより接続される。

時刻同期誤差生成装置２は、ＰＴＰパケットの補正領域に、任意の時間Δｔを反映した滞留時間Ｄ１，Ｄ２を追記することにより、スレーブ機器２０２に対し、マスタークロックに対するスレーブクロックにおけるＰＴＰの時刻同期誤差（すなわちΔｔ）を生成させる。つまり、時刻同期誤差生成装置２は、ＰＴＰの時刻同期誤差を生成するための滞留時間Ｄ１，Ｄ２を、ＰＴＰパケットの補正領域に追記する。

以下、ワンステップ方式のＰＴＰを例に挙げて説明する。マスター機器２０１は、時刻Ｔ１を含むSyncのＰＴＰパケットを、時刻同期誤差生成装置２を介してスレーブ機器２０２へ送信する。このとき、時刻同期誤差生成装置２は、マスター機器２０１からSyncのＰＴＰパケットを受信する。時刻Ｔ１は、マスター機器２０１のマスタークロックを用いて特定されたSyncのＰＴＰパケットの送信時刻である。

時刻同期誤差生成装置２は、図１に示すように、ＰＴＰ対応ネットワーク機器である当該時刻同期誤差生成装置２内の実際の滞留時間ｄ１に、ユーザにより設定された任意の時間Δｔを加算することで滞留時間Ｄ１を求める。そして、時刻同期誤差生成装置２は、滞留時間Ｄ１を、SyncのＰＴＰパケットの補正領域に追記し、SyncのＰＴＰパケットをスレーブ機器２０２へ送信する。

スレーブ機器２０２は、時刻同期誤差生成装置２からSyncのＰＴＰパケットを受信する。時刻Ｔ２は、スレーブ機器２０２のスレーブクロックにより特定されたSyncのＰＴＰパケットの受信時刻である。

スレーブ機器２０２は、時刻Ｔ３を含むDelay RequestのＰＴＰパケットを、時刻同期誤差生成装置２を介してマスター機器２０１へ送信する。このとき、時刻同期誤差生成装置２は、スレーブ機器２０２からDelay RequestのＰＴＰパケットを受信する。時刻Ｔ３は、スレーブ機器２０２のスレーブクロックを用いて特定されたDelay RequestのＰＴＰパケットの送信時刻である。

時刻同期誤差生成装置２は、図１に示すように、ＰＴＰ対応ネットワーク機器である当該時刻同期誤差生成装置２内の実際の滞留時間ｄ２から、ユーザにより設定された任意の時間Δｔを減算することで滞留時間Ｄ２を求める。そして、時刻同期誤差生成装置２は、滞留時間Ｄ２を、Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に追記し、Delay RequestのＰＴＰパケットをマスター機器２０１へ送信する。

マスター機器２０１は、時刻同期誤差生成装置２からDelay RequestのＰＴＰパケットを受信する。時刻Ｔ４は、マスター機器２０１のマスタークロックにより特定されたDelay RequestのＰＴＰパケットの受信時刻である。

滞留時間Ｄ１，Ｄ２は、以下の式にて表される。
［数５］
Ｄ１＝ｄ１＋Δｔ
Ｄ２＝ｄ２－Δｔ ・・・（５）
ｄ１，ｄ２は実際の滞留時間である。Δｔは、ユーザにより設定された任意の時間であり、正数であってもよいし、負数であってもよい。Δｔが正数の場合、スレーブクロックはマスタークロックに対して｜Δｔ｜だけ遅れるが、Δｔが負数の場合、スレーブクロックはマスタークロックに対して｜Δｔ｜だけ進むこととなる。

片道伝送遅延の計算値ΔＤ及び実測値ΔＤ’は、以下の式にて表される。
［数６］
ΔＤ＝｛（Ｔ２－Ｔ１－Ｄ１）＋（Ｔ４－Ｔ３－Ｄ２）｝／２
＝｛（Ｔ２－Ｔ１－ｄ１－Δｔ）＋（Ｔ４－Ｔ３－ｄ２＋Δｔ）｝／２
＝｛（Ｔ２－Ｔ１－ｄ１）＋（Ｔ４－Ｔ３－ｄ２）｝／２
ΔＤ’＝｛（Ｔ２－Ｔ１－ｄ１）＋（Ｔ４－Ｔ３－ｄ２）｝／２ ・・・（６）
したがって、ΔＤ＝ΔＤ’となり、片道伝送遅延の計算値ΔＤ及び実測値ΔＤ’は同じである。

一方、時刻ずれの計算値ΔＴ及び実測値ΔＴ’は、以下の式にて表される。
［数７］
ΔＴ＝｛（Ｔ２－Ｔ１－Ｄ１）－（Ｔ４－Ｔ３－Ｄ２）｝／２
＝｛（Ｔ２－Ｔ１－ｄ１－Δｔ）－（Ｔ４－Ｔ３－ｄ２＋Δｔ）｝／２
＝｛（Ｔ２－Ｔ１－ｄ１）＋（Ｔ４－Ｔ３－ｄ２）｝／２－Δｔ
ΔＴ’＝｛（Ｔ２－Ｔ１－ｄ１）＋（Ｔ４－Ｔ３－ｄ２）｝／２ ・・・（７）
したがって、ΔＴ＝ΔＴ’－Δｔとなり、時刻ずれの計算値ΔＴ及び実測値ΔＴ’は異なる。

スレーブ機器２０２により、計算値ΔＴが０となるようにスレーブクロックが調整されると、ΔＴ’＝Δｔとなり、スレーブクロックは、マスタークロックに対して時間Δｔだけずれることとなる。したがって、時間Δｔを変更することにより、マスター機器２０１とスレーブ機器２０２との間のＰＴＰの時刻同期の誤差を任意に生成することができる。時間Δｔは時刻同期誤差であるため、以下、時間Δｔを時刻同期誤差Δｔとして説明する。

〔ＩＰネットワーク〕
次に、後述する実施例１，２の時刻同期誤差生成装置２を含むＩＰネットワークの全体構成例について説明する。図２は、実施例１，２の時刻同期誤差生成装置を含むＩＰネットワークの全体構成例を示す概略図である。

このＩＰネットワーク１は、マスター機器２０１、スレーブ機器２０２－１，２０２－２，２０２－３、ネットワーク機器２０３及び時刻同期誤差生成装置２を備えて構成されている。ＩＰネットワーク１は、ＰＴＰのＴＣの仕組みを用いて、マスター機器２０１に備えたマスタークロックと、スレーブ機器２０２－１，２０２－２，２０２－３にそれぞれ備えたスレーブクロックとの間で、時刻同期を行う。

マスター機器２０１とネットワーク機器２０３、ネットワーク機器２０３と時刻同期誤差生成装置２、及び時刻同期誤差生成装置２とスレーブ機器２０２－１は、ＩＰネットワークにより接続される。また、ネットワーク機器２０３とスレーブ機器２０２－２，２０２－３は、ＩＰネットワークにより接続される。

ネットワーク機器２０３は、マスター機器２０１とスレーブ機器２０２（２０２－１，２０２－２，２０２－３）との間で、ＰＴＰパケットを含むＩＰデータの伝送を行う。

時刻同期誤差生成装置２は、マスター機器２０１とスレーブ機器２０２－１との間で、ＰＴＰパケットを含むＩＰデータの伝送を行う。時刻同期誤差生成装置２は、ネットワーク機器２０３とスレーブ機器２０２－１との間に設置されており、ユーザの操作により時刻同期誤差Δｔが時刻同期誤差生成装置２に設定される。そして、時刻同期誤差生成装置２は、前述の発明の概要にて説明した処理を行う。これにより、スレーブ機器２０２－１のスレーブクロックに対し、マスター機器２０１に備えたマスタークロックとの間の時刻同期誤差Δｔを発生させることができる。

尚、時刻同期誤差生成装置２がネットワーク機器２０３とスレーブ機器２０２－２との間に設置されることで、スレーブ機器２０２－２のスレーブクロックに対し、マスタークロックとの間の時刻同期誤差Δｔを発生させることができる。同様に、時刻同期誤差生成装置２がネットワーク機器２０３とスレーブ機器２０２－３との間に設置されることで、スレーブ機器２０２－３のスレーブクロックに対し、マスタークロックとの間の時刻同期誤差Δｔを発生させることができる。

図１に示したＩＰネットワーク１において、時刻同期誤差生成装置２は、例えばユーザの操作に従い、様々に変化する時刻同期誤差Δｔを入力する。これにより、ユーザは、スレーブ機器２０２－１が正常に動作するか否かを判断することで、スレーブ機器２０２－１が正常に動作するときの時刻同期誤差Δｔの許容範囲を検証することができる。また、ＰＴＰが途切れることでスレーブクロックが自走した場合のスレーブ機器２０２－１が正常に動作する時間を検証することができる。

同様に、時刻同期誤差生成装置２は、例えばユーザの操作に従い、様々に変化する滞留時間ｄ１，ｄ２を入力する。これにより、ユーザは、スレーブ機器２０２－１が正常に動作するか否かを判断することで、ＰＴＰパケットの伝送時間変動の許容範囲を検証することができる。

〔実施例１〕
次に、図２に示した時刻同期誤差生成装置２について詳細に説明する。実施例１の時刻同期誤差生成装置２は、ワンステップ方式のＰＴＰに適用する装置である。図３は、実施例１の時刻同期誤差生成装置２の構成例を示すブロック図である。

この時刻同期誤差生成装置２－１は、設定部１０、入出力ＩＦ１１，１６、パケット識別部１２，１７、遅延部１３，１４，１８，１９及び滞留時間追記部１５，２０を備えている。

設定部１０は、ユーザによる当該時刻同期誤差生成装置２－１への直接の入力操作、またはＷｅｂ ＧＵＩ等の入力操作に従い、滞留時間ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４及び時刻同期誤差Δｔを予め設定する。

設定部１０は、滞留時間ｄ１を遅延部１３に、滞留時間ｄ２を遅延部１８に、滞留時間ｄ３を遅延部１４に、滞留時間ｄ４を遅延部１９にそれぞれ出力する。また、設定部１０は、滞留時間ｄ１及び時刻同期誤差Δｔを滞留時間追記部１５に、滞留時間ｄ２及び時刻同期誤差Δｔを滞留時間追記部２０にそれぞれ出力する。

ここで、滞留時間ｄ１は、SyncのＰＴＰパケットがマスター側からスレーブ側へ伝送する際の当該時刻同期誤差生成装置２－１にて滞留する時間、すなわち遅延させる時間である。滞留時間ｄ３は、SyncのＰＴＰパケット以外（のＩＰパケット）がマスター側からスレーブ側へ伝送する際の当該時刻同期誤差生成装置２－１にて滞留する時間、すなわち遅延させる時間である。

滞留時間ｄ２は、Delay RequestのＰＴＰパケットがスレーブ側からマスター側へ伝送する際の当該時刻同期誤差生成装置２－１にて滞留する時間、すなわち遅延させる時間である。滞留時間ｄ４は、Delay RequestのＰＴＰパケット以外（のＩＰパケット）がスレーブ側からマスター側へ伝送する際の当該時刻同期誤差生成装置２－１にて滞留する時間、すなわち遅延させる時間である。

マスター側とは、図２において、当該時刻同期誤差生成装置２－１から見てネットワーク機器２０３及びマスター機器２０１側をいい、スレーブ側とは、スレーブ機器２０２－１側をいう。

時刻同期誤差Δｔは、マスター機器２０１に備えたマスタークロックに対するスレーブ機器２０２－１に備えたスレーブクロックにおける時刻の同期誤差、すなわち当該時刻同期誤差生成装置２－１がスレーブ機器２０２－１に生成させる時刻同期の誤差である。

これらの滞留時間ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４及び時刻同期誤差Δｔは、ユーザにより任意の値が設定される。滞留時間ｄ１，ｄ２の上限値は、滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）及び滞留時間Ｄ２（ｄ２－Δｔ）がＰＴＰパケットの補正領域に追記可能な最大値である。ただし、滞留時間Ｄ１，Ｄ２は、Ｄ１，Ｄ２＞０であればよく、滞留時間ｄ１，ｄ２としては、例えば１時間等の現実的でない値が設定されることはない。

ユーザ操作により、滞留時間ｄ１，ｄ２及び時刻同期誤差Δｔを変化させることで、実際のＩＰネットワーク１における時刻同期の誤差及びＰＴＰパケットの伝送遅延の変動を疑似的に再現することができる。

尚、図３では、SyncのＰＴＰパケット以外（のＩＰパケット）についての滞留時間を、滞留時間ｄ３とするようにしたが、滞留時間ｄ１とするようにしてもよい。また、Delay RequestのＰＴＰパケット以外（のＩＰパケット）についての滞留時間を、滞留時間ｄ４とするようにしたが、滞留時間ｄ２とするようにしてもよい。後述する図６に示す時刻同期誤差生成装置２－２についても同様である。

また、時刻同期誤差生成装置２－１は、ＰＴＰパケット以外のＩＰパケットを受信し、後述する伝送遅延処理を行い、伝送遅延処理後の当該ＩＰパケットを送信するようにしてもよい。後述する図６に示す時刻同期誤差生成装置２－２についても同様である。

図４は、実施例１の時刻同期誤差生成装置２－１におけるマスター側からスレーブ側への伝送遅延処理例を示すフローチャートである。マスター側からスレーブ側への伝送遅延処理は、入出力ＩＦ１１，１６、パケット識別部１２、遅延部１３，１４及び滞留時間追記部１５により行われる。

入出力ＩＦ１１は、マスター側のネットワーク機器２０３から、複数のＩＰパケットにより構成されたＩＰデータを受信し（ステップＳ４０１）、ＩＰデータをパケット識別部１２に出力する。

パケット識別部１２は、入出力ＩＦ１１からＩＰデータを入力し、ＩＰヘッダ及びＰＴＰヘッダに基づいて、SyncのＰＴＰパケットであるか、またはその他のＩＰパケットであるかを識別する（ステップＳ４０２）。

具体的には、パケット識別部１２は、ＩＰヘッダのプロトコル番号が１７（ＵＤＰ）であり、ＵＤＰのポート番号が３１９（PTP event messages）または３２０（PTP general messages）である場合、ＰＴＰパケットであると判断する。さらに、パケット識別部１２は、ＰＴＰヘッダ内のmessageTypeが０である場合、当該ＰＴＰパケットがSyncのＰＴＰパケットであると判断することで、SyncのＰＴＰパケットであるか、またはその他のＩＰパケットであるかを識別する。

パケット識別部１２は、ステップＳ４０２において、SyncのＰＴＰパケットであると識別した場合（ステップＳ４０２：Sync）、当該SyncのＰＴＰパケットを遅延部１３に出力し、ステップＳ４０３へ移行する。

一方、パケット識別部１２は、ステップＳ４０２において、SyncのＰＴＰパケット以外のＩＰパケットであると識別した場合（ステップＳ４０２：その他）、当該ＩＰパケットを遅延部１４に出力し、ステップＳ４０４へ移行する。

遅延部１３は、設定部１０から滞留時間ｄ１を入力すると共に、ステップＳ４０２（Sync）から移行して、パケット識別部１２からSyncのＰＴＰパケットを入力する。

遅延部１３は、予め設定された時間ｄＡに予め設定された時間ｄＢを加算し、滞留時間ｄ１から加算結果を減算し、入力したSyncのＰＴＰパケットを、減算結果の時間（ｄ１－（ｄＡ＋ｄＢ））だけ遅延させ（ステップＳ４０３）、ステップＳ４０５へ移行する。遅延部１３は、遅延させたSyncのＰＴＰパケットを滞留時間追記部１５に出力する。つまり、遅延部１３は、SyncのＰＴＰパケットが当該時刻同期誤差生成装置２－１にて滞留時間ｄ１だけ滞留するように、当該SyncのＰＴＰパケットを遅延させる。

時間ｄＡは、パケット識別部１２の処理時間（入出力ＩＦ１１の処理時間を無視できない場合は、入出力ＩＦ１１及びパケット識別部１２の処理時間）である。時間ｄＢは、滞留時間追記部１５の処理時間（入出力ＩＦ１６の処理時間を無視できない場合は、滞留時間追記部１５及び入出力ＩＦ１６の処理時間）である。

これにより、時刻同期誤差生成装置２－１がマスター側から受信したSyncのＰＴＰパケットをスレーブ側へ伝送する際に、当該時刻同期誤差生成装置２－１において、滞留時間ｄ１だけ遅延させることができる。

一方、遅延部１４は、設定部１０から滞留時間ｄ３を入力すると共に、ステップＳ４０２（その他）から移行して、パケット識別部１２からＩＰパケット（SyncのＰＴＰパケット以外）を入力する。

遅延部１４は、滞留時間ｄ３から予め設定された時間ｄＡを減算し、入力したＩＰパケット（SyncのＰＴＰパケット以外）を、減算結果の時間（ｄ３－ｄＡ）だけ遅延させ（ステップＳ４０４）、ステップＳ４０７へ移行する。遅延部１４は、遅延させたＩＰパケット（SyncのＰＴＰパケット以外）を入出力ＩＦ１６に出力する。つまり、遅延部１４は、ＩＰパケットが当該時刻同期誤差生成装置２－１にて滞留時間ｄ３だけ滞留するように、当該ＩＰパケットを遅延させる。

これにより、時刻同期誤差生成装置２－１がマスター側から受信した、SyncのＰＴＰパケット以外のＩＰパケットをスレーブ側へ伝送する際に、当該時刻同期誤差生成装置２－１において、滞留時間ｄ３だけ遅延させることができる。

滞留時間追記部１５は、設定部１０から滞留時間ｄ１及び時刻同期誤差Δｔを入力すると共に、ステップＳ４０３から移行して、遅延部１３からSyncのＰＴＰパケットを入力する。

滞留時間追記部１５は、滞留時間ｄ１に時刻同期誤差Δｔを加算することで、滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求める（ステップＳ４０５）。そして、滞留時間追記部１５は、SyncのＰＴＰパケットの補正領域に滞留時間Ｄ１を追記し（ステップＳ４０６）、ステップＳ４０７へ移行する。

前述のとおり、補正領域に滞留時間Ｄ１を追記するとは、補正領域に既に記録されている滞留時間（滞留時間の累積）に滞留時間Ｄ１を加算し、加算結果の滞留時間を補正領域に新たに記録することを意味する。つまり、滞留時間追記部１５は、SyncのＰＴＰパケットの補正領域に記録された滞留時間（滞留時間の累積）を抽出し、当該滞留時間に滞留時間Ｄ１を加算し、加算結果の滞留時間を補正領域に記録する。

滞留時間追記部１５は、滞留時間Ｄ１が追記されたSyncのＰＴＰパケットを入出力ＩＦ１６に出力する。

入出力ＩＦ１６は、ステップＳ４０６から移行して、滞留時間追記部１５から滞留時間Ｄ１が追記されたSyncのＰＴＰパケットを入力する。また、入出力ＩＦ１６は、ステップＳ４０４から移行して、遅延部１４からＩＰパケット（SyncのＰＴＰパケット以外）を入力する。そして、入出力ＩＦ１６は、ＩＰデータをスレーブ側のスレーブ機器２０２－１へ送信する（ステップＳ４０７）。

図５は、実施例１の時刻同期誤差生成装置２－１におけるスレーブ側からマスター側への伝送遅延処理例を示すフローチャートである。スレーブ側からマスター側への伝送遅延処理は、入出力ＩＦ１１，１６、パケット識別部１７、遅延部１８，１９及び滞留時間追記部２０により行われる。

入出力ＩＦ１６は、スレーブ側のスレーブ機器２０２－１からＩＰデータを受信し（ステップＳ５０１）、ＩＰデータをパケット識別部１７に出力する。

パケット識別部１７は、入出力ＩＦ１６からＩＰデータを入力し、ＩＰヘッダ及びＰＴＰヘッダに基づいて、Delay RequestのＰＴＰパケットであるか、またはその他のＩＰパケットであるかを識別する（ステップＳ５０２）。

具体的には、パケット識別部１７は、ＩＰヘッダのプロトコル番号が１７（ＵＤＰ）であり、ＵＤＰのポート番号が３１９（PTP event messages）または３２０（PTP general messages）である場合、ＰＴＰパケットであると判断する。さらに、パケット識別部１７は、ＰＴＰヘッダ内のmessageTypeが１である場合、当該ＰＴＰパケットがDelay RequestのＰＴＰパケットであると判断することで、Delay RequestのＰＴＰパケットであるか、またはその他のＩＰパケットであるかを識別する。

パケット識別部１７は、ステップＳ５０２において、Delay RequestのＰＴＰパケットであると識別した場合（ステップＳ５０２：Delay Request）、当該Delay RequestのＰＴＰパケットを遅延部１８に出力し、ステップＳ５０３へ移行する。

一方、パケット識別部１７は、ステップＳ５０２において、Delay RequestのＰＴＰパケット以外のＩＰパケットであると識別した場合（ステップＳ５０２：その他）、当該ＩＰパケットを遅延部１９に出力し、ステップＳ５０４へ移行する。

遅延部１８は、設定部１０から滞留時間ｄ２を入力すると共に、ステップＳ５０２（Delay Request）から移行して、パケット識別部１７からDelay RequestのＰＴＰパケットを入力する。

遅延部１８は、予め設定された時間ｄＣに予め設定された時間ｄＤを加算し、滞留時間ｄ２から加算結果を減算し、入力したDelay RequestのＰＴＰパケットを、減算結果の時間（ｄ２－（ｄＣ＋ｄＤ））だけ遅延させ（ステップＳ５０３）、ステップＳ５０５へ移行する。遅延部１８は、遅延させたDelay RequestのＰＴＰパケットを滞留時間追記部２０に出力する。つまり、遅延部１８は、Delay RequestのＰＴＰパケットが当該時刻同期誤差生成装置２－１にて滞留時間ｄ２だけ滞留するように、当該Delay RequestのＰＴＰパケットを遅延させる。

時間ｄＣは、パケット識別部１７の処理時間（入出力ＩＦ１６の処理時間を無視できない場合は、入出力ＩＦ１６及びパケット識別部１７の処理時間）である。時間ｄＤは、滞留時間追記部２０の処理時間（入出力ＩＦ１１の処理時間を無視できない場合は、滞留時間追記部２０及び入出力ＩＦ１１の処理時間）である。

これにより、時刻同期誤差生成装置２－１がスレーブ側から受信したDelay RequestのＰＴＰパケットをマスター側へ伝送する際に、当該時刻同期誤差生成装置２－１において、滞留時間ｄ２だけ遅延させることができる。

一方、遅延部１９は、設定部１０から滞留時間ｄ４を入力すると共に、ステップＳ５０２（その他）から移行して、パケット識別部１７からＩＰパケット（Delay RequestのＰＴＰパケット以外）を入力する。

遅延部１９は、滞留時間ｄ４から予め設定された時間ｄＣを減算し、入力したＩＰパケット（Delay RequestのＰＴＰパケット以外）を、減算結果の時間（ｄ４－ｄＣ）だけ遅延させ（ステップＳ５０４）、ステップＳ５０７へ移行する。遅延部１９は、遅延させたＩＰパケット（Delay RequestのＰＴＰパケット以外）を入出力ＩＦ１１に出力する。つまり、遅延部１９は、ＩＰパケットが当該時刻同期誤差生成装置２－１にて滞留時間ｄ４だけ滞留するように、当該ＩＰパケットを遅延させる。

これにより、時刻同期誤差生成装置２－１がスレーブ側から受信したＩＰパケット（Delay RequestのＰＴＰパケット以外）をマスター側へ伝送する際に、当該時刻同期誤差生成装置２－１において、滞留時間ｄ４だけ遅延させることができる。

滞留時間追記部２０は、設定部１０から滞留時間ｄ２及び時刻同期誤差Δｔを入力すると共に、ステップＳ５０３から移行して、遅延部１８からDelay RequestのＰＴＰパケットを入力する。

滞留時間追記部２０は、滞留時間ｄ２から時刻同期誤差Δｔを減算することで、滞留時間Ｄ２（＝ｄ２－Δｔ）を求める（ステップＳ５０５）。そして、滞留時間追記部２０は、Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に滞留時間Ｄ２を追記し（ステップＳ５０６）、ステップＳ５０７へ移行する。具体的には、滞留時間追記部２０は、Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に記録された滞留時間（滞留時間の累積）に滞留時間Ｄ２を加算し、加算結果の滞留時間を補正領域に記録する。

滞留時間追記部２０は、滞留時間Ｄ２が追記されたDelay RequestのＰＴＰパケットを入出力ＩＦ１１に出力する。

入出力ＩＦ１１は、ステップＳ５０６から移行して、滞留時間追記部２０から滞留時間Ｄ２が追記されたDelay RequestのＰＴＰパケットを入力する。また、入出力ＩＦ１１は、ステップＳ５０４から移行して、遅延部１９からＩＰパケット（Delay RequestのＰＴＰパケット以外）を入力する。そして、入出力ＩＦ１１は、ＩＰデータをマスター側のネットワーク機器２０３へ送信する（ステップＳ５０７）。

以上のように、実施例１の時刻同期誤差生成装置２－１によれば、設定部１０は、ユーザによる入力操作に従い、任意の滞留時間ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４及び時刻同期誤差Δｔを予め設定する。

パケット識別部１２は、マスター側から受信したＩＰデータに対し、SyncのＰＴＰパケットであるか、またはその他のＩＰパケットであるかを識別し、遅延部１３は、SyncのＰＴＰパケットである場合、SyncのＰＴＰパケットを時間（ｄ１－（ｄＡ＋ｄＢ））だけ遅延させる。

滞留時間追記部１５は、滞留時間ｄ１に時刻同期誤差Δｔを加算することで、滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求め、SyncのＰＴＰパケットの補正領域に滞留時間Ｄ１を追記する。

一方、遅延部１４は、SyncのＰＴＰパケット以外のＩＰパケットである場合、ＩＰパケットを時間（ｄ３－ｄＡ）だけ遅延させる。

そして、補正領域に滞留時間Ｄ１が追記されたSyncのＰＴＰパケット、及びSyncのＰＴＰパケット以外のＩＰパケット（例えばDelay ResponseのＰＴＰパケット、映像及び音声等のＩＰパケット）は、スレーブ側のスレーブ機器２０２－１へ送信される。

これにより、マスター側から受信したSyncのＰＴＰパケットをスレーブ側へ伝送する際に、滞留時間ｄ１だけ遅延させることができる。また、マスター側から受信したSyncのＰＴＰパケット以外のＩＰパケットをスレーブ側へ伝送する際に、滞留時間ｄ３だけ遅延させることができる。

また、パケット識別部１７は、スレーブ側のスレーブ機器２０２－１から受信したＩＰデータに対し、Delay RequestのＰＴＰパケットであるか、またはその他のＩＰパケットであるかを識別する。遅延部１８は、Delay RequestのＰＴＰパケットである場合、Delay RequestのＰＴＰパケットを時間（ｄ２－（ｄＣ＋ｄＤ））だけ遅延させる。

滞留時間追記部２０は、滞留時間ｄ２から時刻同期誤差Δｔを減算することで、滞留時間Ｄ２（＝ｄ２－Δｔ）を求め、Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に滞留時間Ｄ２を追記する。

一方、遅延部１９は、Delay RequestのＰＴＰパケット以外のＩＰパケットである場合、ＩＰパケットを時間（ｄ４－ｄＣ）だけ遅延させる。

そして、補正領域に滞留時間Ｄ２が追記されたDelay RequestのＰＴＰパケット、及びDelay RequestのＰＴＰパケット以外のＩＰパケットは、マスター側へ送信される。

これにより、スレーブ側から受信したDelay RequestのＰＴＰパケットをマスター側へ伝送する際に、滞留時間ｄ２だけ遅延させることができる。また、スレーブ側から受信した、Delay RequestのＰＴＰパケット以外のＩＰパケットをマスター側へ伝送する際に、滞留時間ｄ４だけ遅延させることができる。

ここで、スレーブ機器２０２－１は、時刻同期誤差生成装置２－１から受信したＩＰデータに含まれるSyncのＰＴＰパケットから、時刻Ｔ１及び滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を抽出すると共に、スレーブクロックを用いて、SyncのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ２を特定する。そして、スレーブ機器２０２－１は、スレーブクロックを用いて、Delay RequestのＰＴＰパケットを送信する時刻Ｔ３を特定し、時刻Ｔ３を含むDelay RequestのＰＴＰパケットを時刻同期誤差生成装置２－１へ送信する。

Delay RequestのＰＴＰパケットには、時刻同期誤差生成装置２－１にて滞留時間Ｄ２が追記され、マスター機器２０１へ送信される。そして、マスター機器２０１から、Delay RequestのＰＴＰパケットが受信された時刻Ｔ４及び滞留時間Ｄ２を含むDelay ResponseのＰＴＰパケットが送信される。

スレーブ機器２０２－１は、時刻同期誤差生成装置２－１から受信したDelay ResponseのＰＴＰパケットから、時刻Ｔ４及び滞留時間Ｄ２（＝ｄ２－Δｔ）を抽出する。

スレーブ機器２０２－１は、時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４及び滞留時間Ｄ１，Ｄ２を用いて、前記式（７）に示した時刻ずれの計算値ΔＴを算出し、時刻ずれの計算値ΔＴが０となるように、スレーブクロックを調整する。

これにより、スレーブクロックは、マスタークロックに対して時刻同期誤差Δｔだけずれることとなる。

したがって、設定部１０により予め設定された時刻同期誤差Δｔが、マスター機器２０１とスレーブ機器２０２－１との間の時刻同期の誤差となるため、ＰＴＰにより時刻同期を行うＩＰネットワーク１において、前述の非特許文献１によるＰＴＰの規格を何ら変更することなく、時刻同期の誤差を任意に生成することができる。

そして、ユーザの入力操作に従い、マスター機器２０１とスレーブ機器２０２－１との間の時刻同期誤差Δｔが任意に生成されるため、番組制作機器であるスレーブ機器２０２－１が正常に動作する時刻同期誤差Δｔの許容範囲を検証することができる。つまり、ユーザが時刻同期誤差Δｔを変更し、スレーブ機器２０２－１が正常に動作するか否かを判断し、正常に動作可能な最大の時刻同期誤差Δｔを特定することにより、スレーブ機器２０２－１が正常に動作する時刻同期誤差Δｔの許容範囲を検証することができる。

また、ユーザの入力操作に従い、滞留時間ｄ１，ｄ２を任意に変更できるため、ＰＴＰパケットの伝送時間変動の許容範囲を検証することができる。例えば、ユーザが滞留時間ｄ１，ｄ２を任意の規則（例えば平均及び分散の正規分布、ランダム分布）で変更した場合、スレーブ機器２０２－１のスレーブクロックの時刻同期精度を検証することができ、スレーブ機器２０２－１が正常に動作するか否かを検証することができる。

また、ＰＴＰが途切れてスレーブクロックが自走した場合に、スレーブ機器２０２－１がどの程度の時間、正常に動作可能であるかを検証することができる。一般に、ＰＴＰが途切れてスレーブクロックが自走すると、マスタークロックに対するスレーブクロックの時刻誤差は徐々に大きくなる。例えば、滞留時間ｄ１，ｄ２を一定とし、時刻同期誤差Δｔを徐々に変化させることにより、スレーブクロックの時刻誤差を任意の方向（マスタークロックに対して進むまたは遅れる方向）に、かつ任意の速度で発生させることができる。これにより、スレーブ機器２０２－１について、どの方向にどの程度の時刻誤差が発生するまで正常動作するのかを検証することができる。

〔実施例２〕
次に、実施例２の時刻同期誤差生成装置２について詳細に説明する。実施例２の時刻同期誤差生成装置２は、ツーステップ方式のＰＴＰに適用する装置である。図６は、実施例２の時刻同期誤差生成装置２の構成例を示すブロック図である。

この時刻同期誤差生成装置２－２は、設定部１０、入出力ＩＦ１１，１６、パケット識別部２１，１７、遅延部１３，１４，１８，１９、ステップ識別及び滞留時間追記部２２、及び滞留時間追記部２０を備えている。

図３に示した実施例１の時刻同期誤差生成装置２－１とこの実施例２の時刻同期誤差生成装置２－２とを比較すると、両時刻同期誤差生成装置２－１，２－２は、設定部１０、入出力ＩＦ１１，１６、遅延部１３，１４，１８，１９、パケット識別部１７及び滞留時間追記部２０を備えている点で共通する。一方、時刻同期誤差生成装置２－２は、パケット識別部２１、及び、ステップ識別及び滞留時間追記部２２を備えている点で、パケット識別部１２及び滞留時間追記部１５を備えた時刻同期誤差生成装置２－１と相違する。

設定部１０は、図３に示した実施例１の時刻同期誤差生成装置２－１に備えた設定部１０と同様であるため、詳細な説明を省略する。

設定部１０は、滞留時間ｄ１を遅延部１３に、滞留時間ｄ２を遅延部１８に、滞留時間ｄ３を遅延部１４に、滞留時間ｄ４を遅延部１９にそれぞれ出力する。また、設定部１０は、滞留時間ｄ１及び時刻同期誤差Δｔをステップ識別及び滞留時間追記部２２に、滞留時間ｄ２及び時刻同期誤差Δｔを滞留時間追記部２０にそれぞれ出力する。

図７は、図６に示したステップ識別及び滞留時間追記部２２の構成例を示すブロック図である。このステップ識別及び滞留時間追記部２２は、ステップ識別部３０、滞留時間追記部３１，３４、パケット識別部３２及び補正領域ゼロ設定部３３を備えている。

図８は、実施例２の時刻同期誤差生成装置２－２におけるマスター側からスレーブ側への伝送遅延処理例を示すフローチャートである。マスター側からスレーブ側への伝送遅延処理は、入出力ＩＦ１１，１６、パケット識別部２１、遅延部１３，１４、及び、ステップ識別及び滞留時間追記部２２により行われる。

入出力ＩＦ１１は、マスター側のネットワーク機器２０３からＩＰデータを受信し（ステップＳ８０１）、ＩＰデータをパケット識別部２１に出力する。

パケット識別部２１は、入出力ＩＦ１１からＩＰデータを入力し、ＩＰヘッダ及びＰＴＰヘッダに基づいて、SyncのＰＴＰパケットであるか、Follow UpのＰＴＰパケットであるか、またはその他のＩＰパケットであるかを識別する（ステップＳ８０２）。

具体的には、パケット識別部２１は、ＩＰヘッダのプロトコル番号が１７（ＵＤＰ）であり、ＵＤＰのポート番号が３１９（PTP event messages）または３２０（PTP general messages）である場合、ＰＴＰパケットであると判断する。さらに、パケット識別部２１は、ＰＴＰヘッダ内のmessageTypeが０である場合、当該ＰＴＰパケットがSyncのＰＴＰパケットであると判断し、ＰＴＰヘッダ内のmessageTypeが８である場合、当該ＰＴＰパケットがFollow UpのＰＴＰパケットであると判断することで、SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットであると判断する。

パケット識別部２１は、ステップＳ８０２において、SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットであると識別した場合（ステップＳ８０２：Sync,Follow Up）、当該SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットを遅延部１３に出力し、ステップＳ８０３へ移行する。

一方、パケット識別部２１は、ステップＳ８０２において、SyncのＰＴＰパケットでなく、かつFollow UpのＰＴＰパケットでもないその他のＩＰパケットを識別した場合（ステップＳ８０２：その他）、当該ＩＰパケットを遅延部１４に出力し、ステップＳ８０４へ移行する。

遅延部１３は、設定部１０から滞留時間ｄ１を入力すると共に、ステップＳ８０２（SyncまたはFollow Up）から移行して、パケット識別部２１からSyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットを入力する。

遅延部１３は、予め設定された時間ｄＡに予め設定された時間ｄＢ’を加算し、滞留時間ｄ１から加算結果を減算し、入力したSyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットを、減算結果の時間（ｄ１－（ｄＡ＋ｄＢ’））だけ遅延させ（ステップＳ８０３）、ステップＳ８０５へ移行する。遅延部１３は、遅延させたSyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットをステップ識別及び滞留時間追記部２２に出力する。

時間ｄＡは、パケット識別部２１の処理時間（入出力ＩＦ１１の処理時間を無視できない場合は、入出力ＩＦ１１及びパケット識別部２１の処理時間）である。時間ｄＢ’は、ステップ識別及び滞留時間追記部２２の処理時間（入出力ＩＦ１６の処理時間を無視できない場合は、ステップ識別及び滞留時間追記部２２、及び入出力ＩＦ１６の処理時間）である。

これにより、時刻同期誤差生成装置２－２がマスター側から受信したSyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットをスレーブ側へ伝送する際に、当該時刻同期誤差生成装置２－２において、滞留時間ｄ１だけ遅延させることができる。

一方、遅延部１４は、設定部１０から滞留時間ｄ３を入力すると共に、ステップＳ８０２（その他）から移行して、パケット識別部２１から、SyncのＰＴＰパケットでなく、かつFollow UpのＰＴＰパケットでもないその他のＩＰパケット（以下、「ＩＰパケット（SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケット以外）」という。）を入力する。

遅延部１４は、滞留時間ｄ３から予め設定された時間ｄＡを減算し、入力したＩＰパケット（SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケット以外）を、減算結果の時間（ｄ３－ｄＡ）だけ遅延させ（ステップＳ８０４）、ステップＳ８１０へ移行する。遅延部１４は、遅延させたＩＰパケット（SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケット以外）を入出力ＩＦ１６に出力する。

これにより、時刻同期誤差生成装置２－２がマスター側から受信したＩＰパケット（SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケット以外）をスレーブ側へ伝送する際に、当該時刻同期誤差生成装置２－２において、滞留時間ｄ３だけ遅延させることができる。

ステップ識別及び滞留時間追記部２２のステップ識別部３０は、ステップＳ８０３から移行して、遅延部１３からSyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットを入力する。そして、ステップ識別部３０は、ＰＴＰヘッダに基づいて、ＰＴＰの時刻同期の仕組みがワンステップ方式であるか、またはツーステップ方式であるかを識別する（ステップＳ８０５）。

具体的には、ステップ識別部３０は、ＰＴＰヘッダ内のflagFieldのtwoStepFlagがFALSEの場合、ＰＴＰの時刻同期の仕組みがワンステップ方式であると判断する。また、ステップ識別部３０は、ＰＴＰヘッダ内のflagFieldのtwoStepFlagがTRUEの場合、ＰＴＰの時刻同期の仕組みがツーステップ方式であると判断する。

尚、ステップ識別部３０は、ステップＳ８０５において、SyncのＰＴＰパケットについて、ＰＴＰの時刻同期の仕組みがワンステップ方式であるか、またはツーステップ方式であるかを識別するようにしてもよい。

ステップ識別部３０は、ステップＳ８０５において、ＰＴＰの時刻同期の仕組みがワンステップ方式であると識別した場合（ステップＳ８０５：ワンステップ／Sync）、ワンステップ方式のＰＴＰパケット（SyncのＰＴＰパケット）を滞留時間追記部３１に出力し、ステップＳ８０６へ移行する。

一方、ステップ識別部３０は、ステップＳ８０５において、ＰＴＰの時刻同期の仕組みがツーステップ方式であると識別した場合（ステップＳ８０５：ツーステップ／Sync,Follow Up）、ツーステップ方式のＰＴＰパケット（SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケット）をパケット識別部３２に出力し、ステップＳ８０８へ移行する。

滞留時間追記部３１は、設定部１０から滞留時間ｄ１及び時刻同期誤差Δｔを入力すると共に、ステップＳ８０５（ワンステップ／Sync）から移行して、ステップ識別部３０からワンステップ方式のSyncのＰＴＰパケットを入力する。

滞留時間追記部３１は、滞留時間ｄ１に時刻同期誤差Δｔを加算することで、滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求める（ステップＳ８０６）。そして、滞留時間追記部３１は、ワンステップ方式のSyncのＰＴＰパケットの補正領域に滞留時間Ｄ１を追記し（ステップＳ８０７）、ステップＳ８１０へ移行する。

滞留時間追記部３１は、滞留時間Ｄ１が追記されたワンステップ方式のSyncのＰＴＰパケットを入出力ＩＦ１６に出力する。

パケット識別部３２は、ステップＳ８０５（ツーステップ／Sync,Follow Up）から移行して、ステップ識別部３０からツーステップ方式のSyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットを入力する。

パケット識別部３２は、ＰＴＰヘッダに基づいて、SyncのＰＴＰパケットであるか、またはFollow UpのＰＴＰパケットであるかを識別する（ステップＳ８０８）。

具体的には、パケット識別部３２は、ＰＴＰヘッダ内のmessageTypeが０である場合、当該ＰＴＰパケットがSyncのＰＴＰパケットであると判断する。また、パケット識別部３２は、ＰＴＰヘッダ内のmessageTypeが８である場合、当該ＰＴＰパケットがFollow UpのＰＴＰパケットであると判断する。

パケット識別部３２は、ステップＳ８０８において、SyncのＰＴＰパケットであると識別した場合（ステップＳ８０８：Sync）、当該ＩＰパケット（ツーステップ方式のSyncのＰＴＰパケット）を補正領域ゼロ設定部３３に出力し、ステップＳ８０９へ移行する。

一方、パケット識別部３２は、ステップＳ８０８において、Follow UpのＰＴＰパケットであると識別した場合（ステップＳ８０８：Follow Up）、当該ＩＰパケット（Follow UpのＰＴＰパケット）を滞留時間追記部３４に出力し、ステップＳ８０６へ移行する。

補正領域ゼロ設定部３３は、ステップＳ８０８（Sync）から移行して、パケット識別部３２からＩＰパケット（ツーステップ方式のSyncのＰＴＰパケット）を入力する。そして、補正領域ゼロ設定部３３は、ツーステップ方式のSyncのＰＴＰパケットの補正領域をゼロに設定し（ステップＳ８０９）、ステップＳ８１０へ移行する。具体的には、補正領域ゼロ設定部３３は、ツーステップ方式のSyncのＰＴＰパケットの補正領域に記録されたデータにゼロを上書きすることで、補正領域をクリアする。

補正領域ゼロ設定部３３は、補正領域がゼロに設定されたツーステップ方式のSyncのＰＴＰパケットを入出力ＩＦ１６に出力する。

滞留時間追記部３４は、設定部１０から滞留時間ｄ１及び時刻同期誤差Δｔを入力すると共に、ステップＳ８０８（Follow Up）から移行して、パケット識別部３２からFollow UpのＰＴＰパケットを入力する。

滞留時間追記部３４は、滞留時間追記部３１によるステップＳ８０６の処理と同様に、滞留時間ｄ１に時刻同期誤差Δｔを加算することで、滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求める。そして、滞留時間追記部３４は、滞留時間追記部３１によるステップＳ８０７の処理と同様に、Follow UpのＰＴＰパケットの補正領域に滞留時間Ｄ１を追記し、ステップＳ８１０へ移行する。

滞留時間追記部３４は、滞留時間Ｄ１が追記されたFollow UpのＰＴＰパケットを入出力ＩＦ１６に出力する。

入出力ＩＦ１６は、ステップＳ８０７から移行して、滞留時間追記部３１から滞留時間Ｄ１が追記されたワンステップ方式のSyncのＰＴＰパケット、または滞留時間追記部３４から滞留時間Ｄ１が追記されたFollow UpのＰＴＰパケットを入力する。また、入出力ＩＦ１６は、ステップＳ８０９から移行して、補正領域ゼロ設定部３３から、補正領域がゼロに設定されたツーステップ方式のSyncのＰＴＰパケットを入力する。また、入出力ＩＦ１６は、ステップＳ８０４から移行して、遅延部１４からＩＰパケット（SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケット以外）を入力する。そして、入出力ＩＦ１６は、ＩＰデータをスレーブ側のスレーブ機器２０２－１へ送信する（ステップＳ８１０）。

尚、実施例２の時刻同期誤差生成装置２－２におけるスレーブ側からマスター側への伝送遅延処理は、図５に示した実施例１の時刻同期誤差生成装置２－１におけるスレーブ側からマスター側への伝送遅延処理と同様であるため、説明を省略する。スレーブ側からマスター側への伝送遅延処理は、入出力ＩＦ１１，１６、パケット識別部１７、遅延部１８，１９及び滞留時間追記部２０により行われる。

以上のように、実施例２の時刻同期誤差生成装置２－２によれば、設定部１０は、ユーザによる入力操作に従い、任意の滞留時間ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４及び時刻同期誤差Δｔを予め設定する。

パケット識別部２１は、マスター側から受信したＩＰデータに対し、SyncのＰＴＰパケットであるか、Follow UpのＰＴＰパケットであるか、またはその他のＩＰパケットであるかを識別する。遅延部１３は、SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットである場合、SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットを時間（ｄ１－（ｄＡ＋ｄＢ’））だけ遅延させる。

ステップ識別及び滞留時間追記部２２は、ＰＴＰの時刻同期のステップ方式を識別する。

ステップ識別及び滞留時間追記部２２は、ワンステップ方式を識別した場合、またはFollow Upを識別した場合、滞留時間ｄ１に時刻同期誤差Δｔを加算することで、滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求め、ワンステップ方式のSyncのＰＴＰパケットまたはFollow UpのＰＴＰパケットの補正領域に滞留時間Ｄ１を追記する。

ステップ識別及び滞留時間追記部２２は、ツーステップ方式のSyncを識別した場合、ツーステップ方式のSyncのＰＴＰパケットの補正領域をゼロに設定する。

一方、遅延部１４は、ＩＰパケット（SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケット以外）、すなわちSyncのＰＴＰパケットでなく、かつFollow UpのＰＴＰパケットでもないその他のＩＰパケットを、時間（ｄ３－ｄＡ）だけ遅延させる。

そして、補正領域に滞留時間Ｄ１が追記されたワンステップ方式のSyncのＰＴＰパケットまたはFollow UpのＰＴＰパケット、補正領域がゼロに設定されたツーステップ方式のSyncのＰＴＰパケット、及び、SyncのＰＴＰパケットでなく、かつFollow UpのＰＴＰパケットでもないその他のＩＰパケット（例えばDelay ResponseのＰＴＰパケット、映像及び音声等のＩＰパケット）は、スレーブ側のスレーブ機器２０２－１へ送信される。

これにより、マスター側から受信したSyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットをスレーブ側へ伝送する際に、滞留時間ｄ１だけ遅延させることができる。また、マスター側から受信した、SyncのＰＴＰパケットでなく、かつFollow UpのＰＴＰパケットでもないその他のＩＰパケットをスレーブ側へ伝送する際に、滞留時間ｄ３だけ遅延させることができる。

また、実施例１と同様に、パケット識別部１７、遅延部１８，１９及び滞留時間追記部２０により、スレーブ側から受信したDelay RequestのＰＴＰパケットをマスター側へ伝送する際に、滞留時間ｄ２だけ遅延させることができる。また、スレーブ側から受信した、Delay RequestのＰＴＰパケット以外のＩＰパケットをマスター側へ伝送する際に、滞留時間ｄ４だけ遅延させることができる。

ここで、スレーブ機器２０２は、時刻同期誤差生成装置２－２から受信したFollow UpのＰＴＰパケットから、時刻Ｔ１及び滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を抽出する。また、スレーブ機器２０２は、実施例１と同様の処理にて、時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４及び滞留時間Ｄ１，Ｄ２を用いて、前記式（７）に示した時刻ずれの計算値ΔＴを算出し、時刻ずれの計算値ΔＴが０となるように、スレーブクロックを調整する。

これにより、スレーブクロックは、マスタークロックに対して時刻同期誤差Δｔだけずれることとなる。

したがって、ワンステップ方式及びツーステップ方式の両方式に適用し、ＰＴＰにより時刻同期を行うネットワークにおいて、実施例１と同様に、マスター機器とスレーブ機器との間の時刻同期の誤差を任意に生成することができる。

また、実施例１と同様に、番組制作機器であるスレーブ機器２０２が正常に動作する時刻同期誤差Δｔの許容範囲、及びＰＴＰパケットの伝送時間変動の許容範囲を検証することができ、ＰＴＰが途切れてスレーブクロックが自走した場合のスレーブ機器２０２が正常に動作する時間等を検証することができる。

以上、実施例１，２を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例１，２に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

例えば実施例１では、ワンステップ方式のＰＴＰに適用する例を示し、実施例２では、ワンステップ方式及びツーステップ方式の両方式のＰＴＰに適用する例を示したが、実施例１の変形例として、ツーステップ方式のＰＴＰにのみ適用するようにしてもよい。

実施例１の変形例の時刻同期誤差生成装置２－１’は、設定部１０、入出力ＩＦ１１，１６、パケット識別部１２，１７、遅延部１３，１４，１８，１９、滞留時間追記部１５，２０及び補正領域ゼロ設定部を備えている。

設定部１０は、ユーザによる入力操作に従い、任意の滞留時間ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４及び時刻同期誤差Δｔを予め設定する。

入出力ＩＦ１１は、マスター側のネットワーク機器２０３からＩＰデータを受信する。パケット識別部１２は、マスター側から受信したＩＰデータに対し、SyncのＰＴＰパケットであるか、Follow UpのＰＴＰパケットであるか、またはその他のＩＰパケットであるかを識別する。遅延部１３は、SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットである場合、SyncまたはFollow UpのＰＴＰパケットを時間（ｄ１－（ｄＡ＋ｄＢ））だけ遅延させる。

滞留時間追記部１５は、滞留時間ｄ１に時刻同期誤差Δｔを加算することで、滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求め、Follow UpのＰＴＰパケットの補正領域に滞留時間Ｄ１を追記する。また、補正領域ゼロ設定部は、SyncのＰＴＰパケットの補正領域をゼロに設定する。

一方、遅延部１４は、SyncのＰＴＰパケットでなく、かつFollow UpのＰＴＰパケットでもないその他のＩＰパケットを時間（ｄ３－ｄＡ）だけ遅延させる。

入出力ＩＦ１６は、補正領域に滞留時間Ｄ１が追記されたFollow UpのＰＴＰパケット、補正領域にゼロが設定されたSyncのＰＴＰパケット、及びこれら以外のその他のＩＰパケット（例えばDelay ResponseのＰＴＰパケット、映像及び音声等のＩＰパケット）を、スレーブ側のスレーブ機器２０２－１へ送信する。

入出力ＩＦ１６は、スレーブ機器２０２－１からＩＰデータを受信する。パケット識別部１７、遅延部１８，１９及び滞留時間追記部２０は、図３に示した構成部と同様であるため、説明を省略する。入出力ＩＦ１１は、ＩＰデータをネットワーク機器２０３へ送信する。

尚、本発明の実施例１，２及び実施例１の変形例による時刻同期誤差生成装置２－１，２－２，２－１’のハードウェア構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。時刻同期誤差生成装置２－１，２－２，２－１’は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等の揮発性の記憶媒体、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによって構成される。

時刻同期誤差生成装置２－１に備えた設定部１０、入出力ＩＦ１１，１６、パケット識別部１２，１７、遅延部１３，１４，１８，１９及び滞留時間追記部１５，２０の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。

また、時刻同期誤差生成装置２－２に備えた設定部１０、入出力ＩＦ１１，１６、パケット識別部２１，１７、遅延部１３，１４，１８，１９、ステップ識別及び滞留時間追記部２２、及び滞留時間追記部２０の各機能も、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。

また、時刻同期誤差生成装置２－１’に備えた設定部１０、入出力ＩＦ１１，１６、パケット識別部１２，１７、遅延部１３，１４，１８，１９、滞留時間追記部１５，２０及び補正領域ゼロ設定部の各機能も、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。

これらのプログラムは、前記記憶媒体に格納されており、ＣＰＵに読み出されて実行される。また、これらのプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもでき、ネットワークを介して送受信することもできる。

１ ＩＰネットワーク
２ 時刻同期誤差生成装置
１０ 設定部
１１，１６ 入出力ＩＦ（インターフェース）
１２，１７，２１，３２ パケット識別部
１３，１４，１８，１９ 遅延部
１５，２０，３１，３４ 滞留時間追記部
２２ ステップ識別及び滞留時間追記部
３０ ステップ識別部
３３ 補正領域ゼロ設定部
１０１ 同期信号発生器
１０２－１，１０２－２ カメラ
１０３ 映像スイッチャー
２０１ マスター機器
２０２，２０２－１，２０２－２，２０２－３ スレーブ機器
２０３ ネットワーク機器
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ 時刻
Ｄ１，Ｄ２，ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４ 滞留時間
Δｔ 時間、時刻同期誤差
ΔＤ 片道伝送遅延の計算値
ΔＤ’ 片道伝送遅延の実測値
ΔＴ 時刻ずれの計算値
ΔＴ’ 時刻ずれの実測値

Claims (5)

1. マスタークロックを備えたマスター機器と、スレーブクロックを備え、時刻同期の仕組みがワンステップ（One Step）方式のＰＴＰ（Precision Time Protocol）に従って、前記マスター機器から送信されたSyncのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ１及び前記SyncのＰＴＰパケットが送信された時刻Ｔ１、前記SyncのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ２、Delay RequestのＰＴＰパケットが送信される時刻Ｔ３、並びに、前記マスター機器から送信されたDelay ResponseのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ２及び前記マスター機器が前記Delay RequestのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ４に基づいて、前記スレーブクロックを前記マスタークロックに合わせるための前記時刻同期を行うスレーブ機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含むＩＰデータの伝送を行うネットワーク機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含む前記ＩＰデータの伝送を行うと共に、前記スレーブ機器に対し、前記時刻同期の誤差を生成させる時刻同期誤差生成装置と、により構成されるＩＰネットワークにおける前記時刻同期誤差生成装置であって、
   ユーザの操作に従い、前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケットを前記スレーブ機器へ伝送する際の滞留時間ｄ１、及び前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを前記マスター機器へ伝送する際の滞留時間ｄ２を設定すると共に、前記スレーブ機器に生成させる前記時刻同期の誤差を時刻同期誤差Δｔとして設定する設定部と、
   前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケットを識別する第１パケット識別部と、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第１パケット識別部により識別された前記SyncのＰＴＰパケットを遅延させる第１遅延部と、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１に前記時刻同期誤差Δｔを加算することで、前記滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求め、前記第１遅延部により遅延した前記SyncのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ１を追記する第１滞留時間追記部と、
   前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを識別する第２パケット識別部と、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第２パケット識別部により識別された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを遅延させる第２遅延部と、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２から前記時刻同期誤差Δｔを減算することで、前記滞留時間Ｄ２（＝ｄ２－Δｔ）を求め、前記第２遅延部により遅延した前記Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ２を追記する第２滞留時間追記部と、
   を備えたことを特徴とする時刻同期誤差生成装置。
2. マスタークロックを備えたマスター機器と、スレーブクロックを備え、時刻同期の仕組みがツーステップ（Two Step）方式のＰＴＰ（Precision Time Protocol）に従って、前記マスター機器から送信されたFollow UpのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ１及びSyncのＰＴＰパケットが送信された時刻Ｔ１、前記SyncのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ２、Delay RequestのＰＴＰパケットが送信される時刻Ｔ３、並びに、前記マスター機器から送信されたDelay ResponseのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ２及び前記マスター機器が前記Delay RequestのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ４に基づいて、前記スレーブクロックを前記マスタークロックに合わせるための前記時刻同期を行うスレーブ機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含むＩＰデータの伝送を行うネットワーク機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含む前記ＩＰデータの伝送を行うと共に、前記スレーブ機器に対し、前記時刻同期の誤差を生成させる時刻同期誤差生成装置と、により構成されるＩＰネットワークにおける前記時刻同期誤差生成装置であって、
   ユーザの操作に従い、前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケット及び前記Follow UpのＰＴＰパケットを前記スレーブ機器へ伝送する際の滞留時間ｄ１、前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを前記マスター機器へ伝送する際の滞留時間ｄ２を設定すると共に、前記スレーブ機器に生成させる前記時刻同期の誤差を時刻同期誤差Δｔとして設定する設定部と、
   前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケット及び前記Follow UpのＰＴＰパケットを識別する第１パケット識別部と、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第１パケット識別部により識別された前記SyncのＰＴＰパケット及び前記Follow UpのＰＴＰパケットを遅延させる第１遅延部と、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１に前記時刻同期誤差Δｔを加算することで、前記滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求め、前記第１遅延部により遅延した前記Follow UpのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ１を追記する第１滞留時間追記部と、
   前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを識別する第２パケット識別部と、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第２パケット識別部により識別された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを遅延させる第２遅延部と、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２から前記時刻同期誤差Δｔを減算することで、前記滞留時間Ｄ２（＝ｄ２－Δｔ）を求め、前記第２遅延部により遅延した前記Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ２を追記する第２滞留時間追記部と、
   を備えたことを特徴とする時刻同期誤差生成装置。
3. マスタークロックを備えたマスター機器と、スレーブクロックを備え、時刻同期の仕組みがワンステップ（One Step）方式またはツーステップ（Two Step）方式のＰＴＰ（Precision Time Protocol）に従って、前記マスター機器から送信されたSyncのＰＴＰパケットまたはFollow UpのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ１及びSyncのＰＴＰパケットが送信された時刻Ｔ１、前記SyncのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ２、Delay RequestのＰＴＰパケットが送信される時刻Ｔ３、並びに、前記マスター機器から送信されたDelay ResponseのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ２及び前記マスター機器が前記Delay RequestのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ４に基づいて、前記スレーブクロックを前記マスタークロックに合わせるための前記時刻同期を行うスレーブ機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含むＩＰデータの伝送を行うネットワーク機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含む前記ＩＰデータの伝送を行うと共に、前記スレーブ機器に対し、前記時刻同期の誤差を生成させる時刻同期誤差生成装置と、により構成されるＩＰネットワークにおける前記時刻同期誤差生成装置であって、
   ユーザの操作に従い、前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケット及び前記Follow UpのＰＴＰパケットを前記スレーブ機器へ伝送する際の滞留時間ｄ１、前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを前記マスター機器へ伝送する際の滞留時間ｄ２を設定すると共に、前記スレーブ機器に生成させる前記時刻同期の誤差を時刻同期誤差Δｔとして設定する設定部と、
   前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケット及び前記Follow UpのＰＴＰパケットを識別する第１パケット識別部と、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第１パケット識別部により識別された前記SyncのＰＴＰパケット及び前記Follow UpのＰＴＰパケットを遅延させる第１遅延部と、
   前記第１遅延部により遅延した前記SyncのＰＴＰパケットにおけるＰＴＰの時刻同期の仕組みが前記ワンステップ方式であるか、または前記ツーステップ方式であるかを識別し、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１に前記時刻同期誤差Δｔを加算することで、前記滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求め、前記第１遅延部により遅延した前記ワンステップ方式の前記SyncのＰＴＰパケットの補正領域、及び前記第１遅延部により遅延した前記Follow UpのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ１を追記するステップ識別及び滞留時間追記部と、
   前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを識別する第２パケット識別部と、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第２パケット識別部により識別された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを遅延させる第２遅延部と、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２から前記時刻同期誤差Δｔを減算することで、前記滞留時間Ｄ２（＝ｄ２－Δｔ）を求め、前記第２遅延部により遅延した前記Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ２を追記する第２滞留時間追記部と、
   を備えたことを特徴とする時刻同期誤差生成装置。
4. 請求項２または３に記載の時刻同期誤差生成装置において、
   前記第１遅延部により遅延した前記ツーステップ方式の前記SyncのＰＴＰパケットの補正領域を、ゼロに設定する、ことを特徴とする時刻同期誤差生成装置。
5. マスタークロックを備えたマスター機器と、スレーブクロックを備え、時刻同期の仕組みがワンステップ（One Step）方式のＰＴＰ（Precision Time Protocol）に従って、前記マスター機器から送信されたSyncのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ１及び前記SyncのＰＴＰパケットが送信された時刻Ｔ１、前記SyncのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ２、Delay RequestのＰＴＰパケットが送信される時刻Ｔ３、並びに、前記マスター機器から送信されたDelay ResponseのＰＴＰパケットに含まれる滞留時間Ｄ２及び前記マスター機器が前記Delay RequestのＰＴＰパケットを受信した時刻Ｔ４に基づいて、前記スレーブクロックを前記マスタークロックに合わせるための前記時刻同期を行うスレーブ機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含むＩＰデータの伝送を行うネットワーク機器と、前記マスター機器及び前記スレーブ機器の間で前記ＰＴＰパケットを含む前記ＩＰデータの伝送を行うと共に、前記スレーブ機器に対し、前記時刻同期の誤差を生成させる時刻同期誤差生成装置と、により構成されるＩＰネットワークにおける前記時刻同期誤差生成装置を構成するコンピュータを、
   ユーザの操作に従い、前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケットを前記スレーブ機器へ伝送する際の滞留時間ｄ１、及び前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを前記マスター機器へ伝送する際の滞留時間ｄ２を設定すると共に、前記スレーブ機器に生成させる前記時刻同期の誤差を時刻同期誤差Δｔとして設定する設定部、
   前記マスター機器から送信された前記SyncのＰＴＰパケットを識別する第１パケット識別部、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第１パケット識別部により識別された前記SyncのＰＴＰパケットを遅延させる第１遅延部、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ１に前記時刻同期誤差Δｔを加算することで、前記滞留時間Ｄ１（＝ｄ１＋Δｔ）を求め、前記第１遅延部により遅延した前記SyncのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ１を追記する第１滞留時間追記部、
   前記スレーブ機器から送信された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを識別する第２パケット識別部、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２だけ当該時刻同期誤差生成装置にて滞留するように、前記第２パケット識別部により識別された前記Delay RequestのＰＴＰパケットを遅延させる第２遅延部、及び、
   前記設定部により設定された前記滞留時間ｄ２から前記時刻同期誤差Δｔを減算することで、前記滞留時間Ｄ２（＝ｄ２－Δｔ）を求め、前記第２遅延部により遅延した前記Delay RequestのＰＴＰパケットの補正領域に、前記滞留時間Ｄ２を追記する第２滞留時間追記部として機能させるためのプログラム。

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