JP3703990B2

JP3703990B2 - 時刻合わせ方法

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Publication number: JP3703990B2
Application number: JP8816399A
Authority: JP
Inventors: 由規村松
Original assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2019-03-30
Also published as: JP2000285038A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信ネットワークを介して接続された複数の情報処理装置間において内部時計の時刻を同期させる時刻合わせ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、通信ネットワークを介して接続された複数の情報処理装置の内部時計を同期させる方法として、例えば、特開平５−３１４０３０号公報及び特開平８−２５６１６１号公報に記載のものが知られている。これらの方法は、いずれも真の時刻を計時する内部時計を備えたマスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置の間で数往復の通信を実施し、マスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間と時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間が等しいことを前提として、この通信所要時間からマスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置間の内部時計の時刻誤差を推測し、この誤差を補正するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の時刻合わせ方法は、平均化したマスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間と、平均化した時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間が等しくなることを前提としているため、公衆回線網を使用したネットワークなど通信方向による通信所要時間の偏りが一般的に発生しないネットワークでは、求められる内部時計の時刻誤差の精度は高い。
【０００４】
しかしながら、専用回線を使用した私設ネットワークなどにおいては、一般的に通信方向により通信の負荷に偏りが発生し、マスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間と時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間が等しいことを前提にする誤差算出方法では正しい時刻誤差を求めることができない。例えば、中央の情報処理装置と複数の端末処理装置とで構成される通信ネットワークでは、一般的に端末処理装置から中央の情報処理装置へ送信される情報量は、中央の情報処理装置から端末へ送信される情報量より遥かに少なく、ネットワーク負荷の違いから、同一情報量を送出した場合の通信所要時間も、端末処理装置から中央の情報処理装置への所要時間の方が中央の情報処理装置から端末処理装置への所要時間より短くなる傾向がある。
【０００５】
本発明の目的は、通信方向により通信所要時間に偏りがあり、マスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間と時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間が等しいことを前提にできない場合においても、内部時計の時刻を同期させることのできる時刻合わせ方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、マスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間と時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間の大小関係に一定の傾向がある場合に、マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置との間で複数回のメッセージ交換処理を行い、両装置におけるメッセージ送信時刻とメッセージ受信時刻から推定される時刻誤差の値について、その最大値又は最小値がマスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置の間の真の時刻誤差に最も近似していることを利用し、複数回のメッセージ交換処理の中で、真の時刻誤差に最も近似している時刻誤差を求めることができるケースを選択し、そのケースからマスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置の間の時刻誤差を算出することを特徴とする。
【０００７】
更に、算出した時刻誤差でマスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間と時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間を全てのケースで再計算し、通信所要時間が負数とならないことで、求めたケースが何らかの特異値、つまり前提としたマスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信時間と時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信時間の大小関係が逆転したケースでないことを検証することを特徴とする。算出した時刻誤差を用いて通信所用時間を再計算した結果、負数になるものがある場合には、算出された時刻誤差は前提に反するケースに基づく特異値であるとして除き、残ったケースの中から真の時刻誤差に最も近似している時刻誤差を求めることができるケースを選択する。
【０００８】
すなわち、本発明による時刻合わせ方法は、通信ネットワークを介して、マスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻合わせを行う時刻合わせ方法において、マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置との間で複数回のメッセージ交換処理を行い、複数回のメッセージ交換処理の中からマスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の間の真の時刻誤差に近似する時刻誤差を求めることのできるケースを選択することを特徴とする。
【０００９】
本発明による時刻合わせ方法は、また、通信ネットワークを介して、マスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻合わせを行う時刻合わせ方法において、マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置との間で複数回のメッセージ交換処理を行い、マスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間と時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間が等しいと仮定して、各メッセージ交換処理毎に、マスタ情報処理装置からのメッセージ送信時刻と時刻補正対象情報処理装置でのメッセージ受信時刻、及び時刻補正対象情報処理装置からのメッセージ送信時刻とマスタ情報処理装置でのメッセージ受信時刻に基づき、マスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される時計の間の時刻誤差を算出し、算出された複数の時刻誤差の中から真の時刻誤差に最も近似している時刻誤差を選択し、前記選択された時刻誤差を用いて時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻合わせを行うことを特徴とする。
【００１０】
通信ネットワークの特性として、時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間の方がマスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間より長い傾向がある場合には、前記算出された複数の時刻誤差の中から真の時刻誤差に最も近似している時刻誤差として、その時刻誤差を真の誤差と仮定したとき、複数回のメッセージ交換処理におけるマスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間及び時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間がいずれも負になることがない、最小の時刻誤差を選択する。
【００１１】
また、通信ネットワークの特性として、マスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間の方が時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間より長い傾向がある場合には、前記算出された複数の時刻誤差の中から真の時刻誤差に最も近似している時刻誤差として、その時刻誤差を真の誤差と仮定したとき、複数回のメッセージ交換処理におけるマスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間及び時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間がいずれも負になることがない、最大の時刻誤差を選択する。
【００１２】
本発明による時刻合わせ方法は、また、通信ネットワークを介して、マスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻合わせを行う時刻合わせ方法において、マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置間で、マスタ情報処理装置から送信時刻を含む時刻調査要求メッセージを時刻補正対象情報処理装置に送信する第１ステップと、時刻補正対象情報処理装置から、時刻調査要求メッセージを受信した時刻と該時刻補正対象情報処理装置からの送信時刻を含む時刻調査応答メッセージをマスタ情報処理装置に送信する第２ステップと、前記マスタ情報処理装置による時刻調査応答メッセージの受信時刻を取得する第３ステップと、からなるメッセージ交換をｎ回（ｎは２以上の整数）反復し、ｉ回目のメッセージ交換において、時刻調査要求メッセージ中に含まれる送信時刻Ｔｐｉ、時刻調査応答メッセージに含まれる受信時刻Ｔｑｉ及び送信時刻Ｔｒｉ、マスタ情報処理装置が時刻調査応答メッセージを受信した時刻Ｔｓｉから、Ｓｉ＝（Ｔｐｉ＋Ｔｓｉ−Ｔｑｉ−Ｔｒｉ）／２を算出し、前記Ｓ１〜Ｓｎのうち、それを時刻誤差と仮定したとき、ｎ回のメッセージ交換処理におけるマスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間及び時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間がいずれも負になることがない、Ｓ１〜Ｓｎ中の最小値をマスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻誤差とすることを特徴とする。
【００１３】
本発明による時刻合わせ方法は、また、通信ネットワークを介して、マスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻合わせを行う時刻合わせ方法において、マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置間で、マスタ情報処理装置から送信時刻を含む時刻調査要求メッセージを時刻補正対象情報処理装置に送信する第１ステップと、時刻補正対象情報処理装置から、時刻調査要求メッセージを受信した時刻と該時刻補正対象情報処理装置からの送信時刻を含む時刻調査応答メッセージをマスタ情報処理装置に送信する第２ステップと、前記マスタ情報処理装置による時刻調査応答メッセージの受信時刻を取得する第３ステップと、からなるメッセージ交換をｎ回（ｎは２以上の整数）反復し、ｉ回目のメッセージ交換において、時刻調査要求メッセージ中に含まれる送信時刻Ｔｐｉ、時刻調査応答メッセージに含まれる受信時刻Ｔｑｉ及び送信時刻Ｔｒｉ、マスタ情報処理装置が時刻調査応答メッセージを受信した時刻Ｔｓｉから、Ｓｉ＝（Ｔｐｉ＋Ｔｓｉ−Ｔｑｉ−Ｔｒｉ）／２を算出し、前記Ｓ１〜Ｓｎのうち、それを時刻誤差と仮定したとき、ｎ回のメッセージ交換処理におけるマスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間及び時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間がいずれも負になることがない、Ｓ１〜Ｓｎ中の最大値をマスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻誤差とすることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、複数の情報処理装置が通信ネットワークを介して接続されたシステムを示す構成図である。図１において、内蔵時計１１を有するマスタ情報処理装置１０、内蔵時計２１を有する時刻補正対象情報処理装置２０、及び内蔵時計３１を有する時刻補正対象情報処理装置３０は、通信ネットワーク５０を介して接続され、互いにメッセージ交換処理を行う。マスタ情報処理装置１０は時刻合わせを行う際のマスタ装置として機能し、時刻補正対象情報処理装置２０，３０はマスタ情報処理装置１０によって時刻を補正する対象となる情報処理装置である。この例では、内蔵時計２１と内蔵時計３１を内蔵時計１１との時刻差によって補正し、同期をとる。
【００１５】
図２は、マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置が備える構成を示すブロック図である。ここでは時刻合わせを行うために備えられる構成要素のみを示し、他の構成要素については省略している。なお、時刻補正対象情報処理装置が複数装置となる場合もその構成要素は同一であり、以下の説明では代表として時刻補正対象情報処理装置２０の構成を説明する。
【００１６】
図２に示すように、マスタ情報処理装置１０は、内蔵時計１１と、内蔵時計１１を読み取るための読み取り装置１２と、時刻調査要求メッセージ及び時刻補正要求メッセージを送信するためのメッセージ送信装置１３と、時刻調査応答メッセージを受信するためのメッセージ受信装置１４と、時刻調査応答メッセージ内にセットされた時刻情報を格納する時刻情報記憶装置１５と、マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置との時刻差を算出するための時刻差算出装置１６とを備える。
【００１７】
一方、時刻補正対象情報処理装置２０は、内蔵時計２１と、内蔵時計２１を読み取るための内蔵時計読み取り装置２２と、時刻調査要求メッセージ及び時刻補正要求メッセージを受信するためのメッセージ受信装置２３と、時刻調査応答メッセージを送信するためのメッセージ送信装置２４と、時刻補正要求メッセージにて要求された補正時刻で内蔵時計の時刻を補正するための内蔵時計時刻更新装置２５とを備える。
【００１８】
次に、図３及び図４を使用して、マスタ情報処理装置１０と時刻補正対象情報処理装置２０間におけるメッセージ交換処理の処理シーケンスと、マスタ情報処理装置１０と時刻補正対象情報処理装置２０間で交換されるメッセージフォーマットを説明する。図３は、マスタ情報処理装置１０と時刻補正対象情報処理装置２０間の処理フローの概要図、図４はマスタ情報処理装置１０と時刻補正対象情報処理装置２０間で送受信されるメッセージのメッセージフォーマットの説明図である。
【００１９】
図３に示すように、マスタ情報処理装置１０は、内蔵時計読み取り装置１２により自身の内蔵時計１１の現在時刻を読み取り（処理１０）、時刻調査要求メッセージにその値をセットし、メッセージ送信装置１３により時刻補正対象情報処理装置２０に対し送信する（処理１１）。時刻調査要求メッセージのフォーマットは図４（ａ）に示すようなものであり、時刻調査要求メッセージ送信時刻がセットされ、その他の項目はＮＵＬＬである。
【００２０】
時刻補正対象情報処理装置２０はマスタ情報処理装置１０からの時刻調査要求メッセージをメッセージ受信装置２３により受信し（処理２０）、受信した時刻を内蔵時計読み取り装置２２により読み取り（処理２１）、マスタ情報処理装置１０に対し時刻調査応答メッセージを送信する時刻を読み取り（処理２２）、時刻調査応答メッセージ内にその値をセットし、メッセージ送信装置２４によりマスタ情報処理装置１０に対し送信する（処理２３）。時刻調査応答メッセージのフォーマットは図４（ｂ）に示すようなものであり、時刻調査要求メッセージ送信時刻と時刻調査要求メッセージ受信時刻と時刻調査応答メッセージ送信時刻がセットされ、その他の項目はＮＵＬＬである。なお、時刻調査要求メッセージと時刻調査応答メッセージのメッセージ長は等しい。
【００２１】
マスタ情報処理装置１０は、時刻補正対象情報処理装置２０からの時刻調査応答メッセージをメッセージ受信装置１４により受信し（処理１２）、受信した時刻を内蔵時計読み取り装置１２にて読み取り（処理１３）、メッセージ内の各種時刻とともに時刻情報を時刻情報記憶装置１５に記憶する（処理１４）。
さらに、前述の処理１０〜１４と処理２０〜２３を規定回数ｎ回まで繰り返す。なお、回数ｎはマスタ情報処理装置１０と時刻補正対象情報処理装置２０間の時刻差の算出において、より精度を向上させるため繰り返す回数であり、対象となるネットワーク５０の特性により設定する値である。
【００２２】
次に、マスタ情報処理装置１０の内蔵時計１１と時刻補正対象情報処理装置２０の内蔵時計２１の間の時刻差を、後述する方法により時刻差算出装置１６で算出する（処理１５）。マスタ情報処理装置１０は、算出した時刻差を時刻補正要求メッセージにセットしメッセージ送信装置１３により時刻補正対象情報処理装置２０へ送信する（処理１６）。時刻補正要求メッセージのフォーマットは図４（ｃ）に示すようなものであり、時刻調査要求メッセージ送信時刻と時刻調査要求メッセージ受信時刻と時刻調査応答メッセージ送信時刻と時刻補正要求時間がセットされる。
【００２３】
時刻補正対象情報処理装置２０は、時刻補正要求メッセージをメッセージ受信装置２３にて受信し（処理２４）、メッセージ内の時刻補正要求時間をもとに内蔵時計時刻更新装置２５にて自身の内蔵時計２１の値を補正する（処理２５）。
次に、図５と図６を用いてマスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置間の時刻差の近似値を求める方法を説明する。図５は時刻誤差を算出する目的で取得する各種時刻及び時間を説明する図であり、図６は通信所要時間の偏りから真の時刻誤差の近似値を算出する処理を説明するフローチャートである。
【００２４】
図５において、マスタ情報処理装置１０の内蔵時計１１の時刻Ｔａと時刻補正対象情報処理装置２０の内蔵時計２１において同時刻を示すＴａとの時刻差をＳ、マスタ情報処理装置１０から送信する時刻調査要求メッセージにセットされる送信時刻をＴｐ１、時刻補正対象情報処理装置２０が時刻調査要求メッセージを受信した時刻をＴｑ１、時刻調査要求メッセージを送信してから受信するまでの所要時間をＸ１１、時刻補正対象情報処理装置２０から送信する時刻調査応答メッセージにセットされる送信時刻をＴｒ１、マスタ情報処理装置が時刻調査応答メッセージを受信した時刻をＴｓ１、時刻調査応答メッセージを送信してから受信するまでの所要時間をＸ２１とする。また、前述したように、時刻調査要求メッセージと時刻調査応答メッセージの送受信処理をｎ回まで繰り返し行うことにより、マスタ情報処理装置ではＴｐ１〜Ｔｐｎ、Ｔｑ１〜Ｔｑｎ、Ｔｒ１〜Ｔｒｎ、Ｔｓ１〜Ｔｓｎの値が蓄積され、これをもとにマスタ情報処理装置１０にて算出したＳの近似値をＳ０とする。
次に、マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置の時刻差Ｓの近似値Ｓ０を算出する具体的方法について説明する。図５より、次の〔数１〕〔数２〕の関係が成立する。
【００２５】
【数１】
Ｔｐ１＋Ｘ１１＝Ｔｑ１＋Ｓ
【００２６】
【数２】
Ｔｓ１＝（Ｔｒ１＋Ｓ）＋Ｘ２１
ここでＸ１とＸ２の差、すなわち通信方向による通信所要時間の偏りをα１とすると、Ｘ２１は次の〔数３〕で表される。
【００２７】
【数３】
Ｘ２１＝Ｘ１１＋α１
これを前記〔数２〕に代入して、Ｘ１１についての次の関係式〔数４〕が得られる。
【００２８】
【数４】
Ｘ１１＝Ｔｓ１−Ｔｒ１−Ｓ−α１
こうして得られたＸ１１を前記〔数１〕に代入して、次の〔数５〕が得られる。
【００２９】
【数５】
２Ｓ＝（Ｔｐ１＋Ｔｓ１−Ｔｑ１−Ｔｒ１）−α１
ここでα１＝０、つまり通信方向による通信所要時間の偏りがないと仮定するとＴｐ１、Ｔｓ１、Ｔｑ１、Ｔｒ１の値からＳが求まる。よって、Ｓ０＝Ｐ１／２として時刻差Ｓの近似値Ｓ０を求めると、通信方向による通信所要時間の偏りα１の大小により、求められたマスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置の時刻差Ｓ０の信頼度が決まることがわかる。
【００３０】
いま、αｉ＞０（ｉ＝１〜ｎ）、つまりマスタ情報処理装置１０から時刻補正対象情報処理装置２０への通信所要時間Ｘ１ｉより時刻補正対象情報処理装置２０からマスタ情報処理装置１０への通信所要時間Ｘ２ｉが常に大きい場合を考える。Ｔｐｉ＋Ｔｓｉ−Ｔｑｉ−Ｔｒｉ＝Ｐｉ（ｉ＝１〜ｎ）とおくと、〔数５〕から一般に次の〔数６〕が成立する。
【００３１】
【数６】
αｉ＝Ｐｉ−２Ｓ
αｉ＞０であるから、〔数７〕が成立する。
【００３２】
【数７】
Ｐｉ＞２Ｓ
この〔数７〕より、αｉ＞０（ｉ＝１〜ｎ）の場合、Ｐｉの値は必ず２Ｓより大きくなり、αｋ＝０の時、Ｐｋ＝２Ｓとなることから、Ｓｉ＝Ｐｉ／２（ｉ＝１〜ｎ）とおいたとき、Ｐ１〜Ｐｎの中で一番小さいＰｋから求めたＳｋがよりＳに近似していると推定できる。同様に、αｉ＜０（ｉ＝１〜ｎ）の場合には、Ｓｉ＝Ｐｉ／２（ｉ＝１〜ｎ）とおいたとき、Ｐ１〜Ｐｎの中で一番大きい値のＰｋから求めたＳｋがよりＳに近似していると推定できる。
【００３３】
図６は、以上の理論に基づいてマスタ情報処理装置１０と時刻補正対象情報処理装置２０間の時刻差の近似値Ｓ０を算出する処理のフローチャートを示すものである。
ステップ１１で、時刻調査応答メッセージに含まれている時刻調査要求メッセージ送信時刻Ｔｐ１、時刻調査要求メッセージ受信時刻Ｔｑ１、時刻調査応答メッセージ送信時刻Ｔｒ１、及び時刻調査応答メッセージ受信時刻Ｔｓ１に基づいて、一回目からｎ回目までのＰ１〜ＰｎとＳ１〜Ｓｎを求める。ただし、Ｐｉ，Ｓｉ（ｉ＝１〜ｎ）は次の〔数８〕から計算される。
【００３４】
【数８】
Ｐｉ＝Ｔｐｉ＋Ｔｓｉ−Ｔｑｉ−Ｔｒｉ
Ｓｉ＝Ｐｉ／２
ステップ１２では、当該ネットワーク５０の特性よりα１〜αｎが正の値であるか負の値であるかで処理を分岐する。なお、このαｉ（ｉ＝１〜ｎ）の値が正か負かという情報は、当該ネットワークの特性を判断してマスタ情報処理装置と当該時刻補正対象情報処理装置の関連と１対１で事前に設定されている。
ステップ１３は、αｉ＞０（ｉ＝１〜ｎ）の場合の処理であり、Ｓ１〜Ｓｎの中で一番小さいＳｋを求める。また、ステップ１４は、αｉ＜０（ｉ＝１〜ｎ）の場合の処理であり、Ｓ１〜Ｓｎの中で一番大きいＳｋを求める。
【００３５】
次に、ステップ１０からステップ１４で求めたＳｋが前述の理論の前提となるαｉ＞０（ｉ＝１〜ｎ）又はαｉ＜０（ｉ＝１〜ｎ）の条件下であったかどうかの検証を行う。αｉ＞０（ｉ＝１〜ｎ）を前提とするネットワークで算出したＳ１〜Ｓｎの中に特異値としてαｊ＜０であったケースがあると、正しいＳ０より小さい値となって選択され、反対にαｉ＜０（ｉ＝１〜ｎ）を前提とするネットワークで算出したＳ１〜Ｓｎの中に特異値としてαｊ＞０であったケースがあると正しいＳ０より大きい値となって選択されてしまう。
このためステップ１５では、一度選択したＳｋを用いてＸ１１〜Ｘ１ｎ及びＸ２１〜Ｘ２ｎの値を計算する。Ｘ１ｉ及びＸ２ｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、前述の〔数１〕及び〔数２〕を一般化した式において、Ｓ＝Ｓｋとし、ＴｑｉとＴｐｉに実測値を代入して、次の〔数９〕及び〔数１０〕から計算される。
【００３６】
【数９】
Ｘ１ｉ＝Ｔｑｉ＋Ｓｋ−Ｔｐｉ
【００３７】
【数１０】
Ｘ２ｉ＝Ｔｓｉ−（Ｔｒｉ＋Ｓｋ）
ここで、前述の特異ケースでかつその程度が大きければ、選択したＳｋはＳの近似ではなくなり、Ｘ１ｊ＜０あるいはＸ２ｊ＜０となる値が出てくる。ただし、特異値であってもその程度が小さければ、選択したＳｋは求めるべきＳの値に近似した値となり、Ｘ１ｊ＜０あるいはＸ２ｊ＜０となる値が出てこない。よって、Ｓｋにより求めたＸ１１〜Ｘ１ｎ及びＸ２１〜Ｘ２ｎが全て正の数であるかをステップ１６で検証し、負の数があった場合は前提に反するαｋの値によって時刻補正対象情報処理装置の時計を必要以上に補正してしまったか又は補正量が足りないかのどちらかであると判断し、ステップ１７ではこのＳｋを対象外とし、残りのＳ１〜Ｓｎ（ｉ＝１〜ｎ，ただしｋを除く）の中で次候補を選択する処理を繰り返し行う。
【００３８】
ステップ１６の判定でＸ１１〜Ｘ１ｎ及びＸ２１〜Ｘ２ｎが全て正の数である場合には、ステップ１３又はステップ１４で求めたＳｋをＳの近似値Ｓ０として選択する。Ｓ０が求まると、マスタ情報処理装置１０は、図４（ｃ）に示す時刻補正要求メッセージの時刻補正要求時間に、Ｓの近似値Ｓ０をセットして時刻補正対象情報処理装置２０に送信する。
【００３９】
時刻補正対象情報処理装置２０は、メッセージ受信装置２３で時刻補正要求メッセージを受信し、時刻補正要求メッセージ内の時刻補正要求時間をもとに、内蔵時計時刻更新装置２５にて内蔵時計２１の値を補正する。その結果、内蔵時計１１がTｂを計時する同時刻に、内蔵時計２１はTｂの近似の時刻を計時する。
以上の処理により、通信方向に通信所要時間に一定の偏りがあるネットワーク上でマスタ情報処理装置１０と時刻補正対象情報処理装置２０間の時刻差の近似値Ｓ０を求めることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば通信方向により通信所要時間に偏りがあり、マスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信時間と時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信時間が等しいことを前提にできない場合に、従来方式による双方向の通信時間が等しいと仮定し平均時間を用いて類推した時刻差よりも精度の高い時刻差を算出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数の情報処理装置が通信ネットワークを介して接続されたシステムを示す構成図。
【図２】マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置の構成要素を示すブロック図。
【図３】マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置間の処理フローの概要図。
【図４】マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置間で送受信するメッセージのメッセージフォーマット説明図。
【図５】時刻誤差を算出する目的で取得する各種時刻及び時間を説明する図。
【図６】通信所要時間の偏りから真の時刻誤差の近似値を算出する処理のフローチャート。
【符号の説明】
１０…マスタ情報処理装置、１１…マスタ情報処理装置の内蔵時計、１２…内蔵時計読み取り装置、１３…メッセージ送信装置、１４…メッセージ受信装置、１５…時刻情報記憶装置、１６…時刻差算出装置、２０，３０…時刻補正対象情報処理装置、２１，３１…時刻補正対象情報処理装置の内蔵時計、２２…内蔵時計読み取り装置、２３…メッセージ受信装置、２４…メッセージ送信装置、２５…内蔵時計時刻更新装置、５０…通信ネットワーク

Claims

通信ネットワークを介して、マスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻合わせを行う時刻合わせ方法において、マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置との間で複数回のメッセージ交換を行い、複数回のメッセージ交換処理の中から、その時刻誤差を真の誤差と仮定したとき、複数回のメッセージ交換処理におけるマスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間及び時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間がいずれも負になることがない、最小または最大の値を時刻誤差として選択することを特徴とする時刻合わせ方法。
通信ネットワークを介して、マスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻合わせを行う時刻合わせ方法において、マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置との間で複数回のメッセージ交換処理を行い、マスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間と時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間が等しいと仮定して、各メッセージ交換処理毎に、マスタ情報処理装置からのメッセージ送信時刻と時刻補正対象情報処理装置でのメッセージ受信時刻、及び時刻補正対象情報処理装置からのメッセージ送信時刻とマスタ情報処理装置でのメッセージ受信時刻に基づき、マスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される時計の間の時刻誤差を算出し、算出された複数の時刻誤差の中から真の時刻誤差に最も近似している時刻誤差を選択し、前記選択された時刻誤差を用いて時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻合わせを行う時刻合わせ方法において、
その時刻誤差を真の誤差と仮定したとき、複数回のメッセージ交換処理におけるマスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間及び時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間がいずれも負になることがない、最小の値を時刻誤差として選択する
ことを特徴とする時刻合わせ方法。
前記時刻誤差は、前記マスタ情報処理装置と前記時刻補正対象情報処理装置との間のネットワークの特性として前記マスタ情報処理装置から前記時刻補正対象情報処理装置への通信所要時間より前記時刻補正対象情報処理装置から前記マスタ情報処理装置への通信所要時間が常に大きいと事前に判断された場合に選択されることを特徴とする、請求項２記載の時刻合わせ方法。
通信ネットワークを介して、マスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻合わせを行う時刻合わせ方法において、マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置との間で複数回のメッセージ交換処理を行い、マスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間と時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間が等しいと仮定して、各メッセージ交換処理毎に、マスタ情報処理装置からのメッセージ送信時刻と時刻補正対象情報処理装置でのメッセージ受信時刻、及び時刻補正対象情報処理装置からのメッセージ送信時刻とマスタ情報処理装置でのメッセージ受信時刻に基づき、マスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される時計の間の時刻誤差を算出し、算出された複数の時刻誤差の中から真の時刻誤差に最も近似している時刻誤差を選択し、前記選択された時刻誤差を用いて時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻合わせを行う時刻合わせ方法において、
その時刻誤差を真の誤差と仮定したとき、複数回のメッセージ交換処理におけるマスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間及び時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間がいずれも負になることがない、最大の値を時刻誤差として選択する
ことを特徴とする時刻合わせ方法。
前記時刻誤差は、前記マスタ情報処理装置と前記時刻補正対象情報処理装置との間のネットワークの特性として前記マスタ情報処理装置から前記時刻補正対象情報処理装置への通信所要時間より前記時刻補正対象情報処理装置から前記マスタ情報処理装置への通信所要時間が常に小さいと事前に判断された場合に選択されることを特徴とする、請求項４記載の時刻合わせ方法。
通信ネットワークを介して、マスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻合わせを行う時刻合わせ方法において、
マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置間で、マスタ情報処理装置から送信時刻を含む時刻調査要求メッセージを時刻補正対象情報処理装置に送信する第１ステップと、
時刻補正対象情報処理装置から、時刻調査要求メッセージを受信した時刻と該時刻補正対象情報処理装置からの送信時刻を含む時刻調査応答メッセージをマスタ情報処理装置に送信する第２ステップと、
前記マスタ情報処理装置による時刻調査応答メッセージの受信時刻を取得する第３ステップと、
からなるメッセージ交換をｎ回（ｎは２以上の整数）反復し、
ｉ回目のメッセージ交換において、時刻調査要求メッセージ中に含まれる送信時刻Ｔｐｉ、時刻調査応答メッセージに含まれる受信時刻Ｔｑｉ及び送信時刻Ｔｒｉ、マスタ情報処理装置が時刻調査応答メッセージを受信した時刻Ｔｓｉから、Ｓｉ＝（Ｔｐｉ＋Ｔｓｉ−Ｔｑｉ−Ｔｒｉ）／２を算出し、
前記Ｓ１〜Ｓｎのうち、それを時刻誤差と仮定したとき、ｎ回のメッセージ交換処理におけるマスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間及び時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間がいずれも負になることがない、Ｓ１〜Ｓｎ中の最小値をマスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻誤差とする
ことを特徴とする時刻合わせ方法。
前記時刻誤差は、前記マスタ情報処理装置と前記時刻補正対象情報処理装置との間のネットワークの特性として前記マスタ情報処理装置から前記時刻補正対象情報処理装置への通信所要時間より前記時刻補正対象情報処理装置から前記マスタ情報処理装置への通信所要時間が常に大きいと事前に判断された場合に選択されることを特徴とする、請求項６記載の時刻合わせ方法。
通信ネットワークを介して、マスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻合わせを行う時刻合わせ方法において、
マスタ情報処理装置と時刻補正対象情報処理装置間で、マスタ情報処理装置から送信時刻を含む時刻調査要求メッセージを時刻補正対象情報処理装置に送信する第１ステップと、
時刻補正対象情報処理装置から、時刻調査要求メッセージを受信した時刻と該時刻補正対象情報処理装置からの送信時刻を含む時刻調査応答メッセージをマスタ情報処理装置に送信する第２ステップと、
前記マスタ情報処理装置による時刻調査応答メッセージの受信時刻を取得する第３ステップと、
からなるメッセージ交換をｎ回（ｎは２以上の整数）反復し、
ｉ回目のメッセージ交換において、時刻調査要求メッセージ中に含まれる送信時刻Ｔｐｉ、時刻調査応答メッセージに含まれる受信時刻Ｔｑｉ及び送信時刻Ｔｒｉ、マスタ情報処理装置が時刻調査応答メッセージを受信した時刻Ｔｓｉから、Ｓｉ＝（Ｔｐｉ＋Ｔｓｉ−Ｔｑｉ−Ｔｒｉ）／２を算出し、
前記Ｓ１〜Ｓｎのうち、それを時刻誤差と仮定したとき、ｎ回のメッセージ交換処理におけるマスタ情報処理装置から時刻補正対象情報処理装置までの通信所要時間及び時刻補正対象情報処理装置からマスタ情報処理装置までの通信所要時間がいずれも負になることがない、Ｓ１〜Ｓｎ中の最大値をマスタ情報処理装置に内蔵されるマスタ時計と時刻補正対象情報処理装置に内蔵される内蔵時計の時刻誤差とする
ことを特徴とする時刻合わせ方法。
前記時刻誤差は、前記マスタ情報処理装置と前記時刻補正対象情報処理装置との間のネットワークの特性として前記マスタ情報処理装置から前記時刻補正対象情報処理装置への通信所要時間より前記時刻補正対象情報処理装置から前記マスタ情報処理装置への通信所要時間が常に小さいと事前に判断された場合に選択されることを特徴とする、請求項８記載の時刻合わせ方法。