JP4489684B2

JP4489684B2 - 時刻同期情報または同期クロック生成供給方法および装置

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Publication number: JP4489684B2
Application number: JP2005310029A
Authority: JP
Inventors: 正啓小林; 義朗山田; 修石田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2025-10-25
Also published as: JP2007124029A

Description

本発明は、端末装置（外部接続端末装置と呼ぶ）間におけるクロック同期に利用する。特に、インターネット等の非同期系ネットワークに接続された外部接続端末装置間におけるクロック同期に利用する。

ＩＰプロトコルを用いた放送方式が今後の放送形態として注目されている。映像と音声を高品質に伝送するためには、パケット廃棄や遅延揺らぎに対する補償技術と共に外部接続端末装置間において同期したクロック再生が必須の技術となる。

クロック同期技術は放送だけでなく他の通信サービスを高品質で提供する場合にも非常に重要となる。しかし、ＩＰパケットを転送するネットワーク（例えばＩｎｔｅｒｎｅｔ）は非同期ネットワークであり、また、様々なデータが混在して流入するために外部接続端末装置間でクロック同期させることが難しい。

そこで、図１に示すように、外部接続端末装置１ａおよび１ｂは非同期系ネットワーク２を介して映像や音声を載せたＩＰパケットを送受信し（矢印３）、一方、同期系ネットワーク４から直接クロックの供給を受ける（矢印５ａ、５ｂ）といった冗長構成が用いられる。

あるいは、図２に示すように、冗長構成をとらず非同期系ネットワークだけで時刻同期する方法としてＮＴＰ（ＮｅｔｗｏｒｋＴｉｍｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）がある（例えば、非特許文献１参照）。ＮＴＰは階層構成のＮＴＰサーバ６ａ、６ｂと、ＮＴＰサーバ６ａ、６ｂからの情報を利用するＮＴＰクライアント機能を有する外部接続端末装置１’ａ、１’ｂとで構成される。

ＮＴＰサーバ６ａと６ｂとの間は専用線７で接続され、正確な時刻情報を持つ上位階層のＮＴＰサーバ６ａと下位のＮＴＰサーバ６ｂとで時刻情報を交換し、正確な時刻に同期している。さらにＮＴＰサーバ６ｂとＮＴＰクライアント機能を有する外部接続端末装置１’ａ、１’ｂとで時刻情報８ａ、８ｂを交換し、時刻調整を行うことで外部接続端末装置１’ａ、１’ｂ間での同期が確立する。

Ｄ．Ｌ．Ｍｉｌｌｓ，"ＮｅｔｗｏｒｋＴｉｍｅＰｒｏｔｏｃｏｌ（Ｖｅｒｓｉｏｎ３）Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓ．"，ＲＦＣ−１３０５，Ｍａｒ．１９９２．

図１に示した従来例のように、同期系ネットワークからクロックの供給を受ける方法は高い精度で外部接続端末装置間の同期を確立できるものの、複数（同期系と非同期系）ネットワークが同時に必要となり、系が冗長的になるという問題がある。

また、図２に示した従来例のように、ＮＴＰを用いる方法では、非同期系ネットワークのみで実現できるものの、外部接続端末装置にＮＴＰクライアント機能を実装する必要がある。既存の映像送受信装置ではＮＴＰクライアント機能を実装していないものも多く、これらの装置の場合にはＮＴＰを利用できないという問題が残る。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、非同期系ネットワークに接続された外部接続端末装置間で容易に同期を確立することが可能であり、例えば、ＩＰプロトコルを用いた放送方式を含め、様々なアプリケーションを高品質に利用することができる時刻同期情報または同期クロック生成供給方法および装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、外部接続端末装置の直前に同期時刻またはクロック生成供給装置（以下では、同期時刻・クロック生成供給装置と記す）を配置し、外部接続端末装置に代わってＮＴＰサーバとの間で時刻またはクロック同期を確立する。

さらに、同期時刻・クロック生成供給装置は外部接続端末装置の物理アドレスと論理アドレスとを外部接続端末装置が送信するフレームから取得し、これらのアドレスを用いてＮＴＰサーバを参照することで簡易な設定での同期時刻・クロック生成供給装置の使用を可能とする。

すなわち、従来は同期時刻・クロック生成供給装置に対して外部接続端末装置毎に物理アドレス、論理アドレスの設定、ＮＴＰサーバアドレスの設定などをユーザが手動で行う必要があった。これに対し、本発明では、ユーザは、同期時刻・クロック再生供給装置を、ＮＴＰサーバと外部接続端末装置との通信経路上に物理的に挿入して電源を投入するだけでそれ以上の設定は必要としない。

また、外部接続端末装置にＮＴＰクライアント機能が実装されている場合には、同期時刻・クロック生成供給装置は外部接続端末装置が送受信するＮＴＰメッセージ（リクエスト／リプライ・メッセージ）を透過させて外部接続端末装置の同期処理を妨げないようにすると共に、外部接続端末装置から送信されるＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むフレームから外部接続端末装置の物理アドレスと論理アドレス、さらにＮＴＰサーバの論理アドレスを取得してＮＴＰサーバとの同期処理に用いる。

このように、同期時刻・クロック生成供給装置を導入することで、ＮＴＰクライアント機能を実装しない外部接続端末装置に対しても同期クロックを供給することが可能となり、外部接続端末装置間での同期が確立できる。同期時刻・クロック生成供給装置は簡易な設定で使用できることから導入が容易であり、また、ＮＴＰ専用処理となるために他アプリケーションからの干渉がなく生成されるクロックの精度が高くなる。

すなわち、本発明は、非同期系ネットワークにおいて時刻同期情報または同期クロックを生成供給する方法であって、本発明の特徴とするところは、外部接続端末装置とＮＴＰサーバとを接続する通信経路上に同期時刻・クロック生成供給装置を配置し、この同期時刻・クロック生成供給装置は前記外部接続端末装置で送受信されるフレームを透過させ、前記外部接続端末装置から送信されるフレームのオーバーヘッド部より送信元物理アドレスおよび送信元論理アドレスをそれぞれ取得、保存、管理し、この取得した物理アドレスおよび論理アドレスを用いてＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むフレームを生成し、前記フレームを前記ＮＴＰサーバに向けて送信し、前記ＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバを参照し、前記ＮＴＰサーバより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックを生成し、この生成した前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックに基づき、正確な時刻または同期クロックを必要とする装置または前記外部接続端末装置に対し、時刻同期情報または同期クロックを供給するところにある。

これにより、ＮＴＰクライアント機能を有しない外部接続端末装置間においても同期時刻・クロック生成供給装置を介して時刻またはクロックの同期を実現することができる。

あるいは、本発明の時刻同期情報または同期クロックを生成供給する方法の特徴とするところは、ＮＴＰクライアント機能を具備した外部接続端末装置とＮＴＰサーバとを接続する通信経路上に同期時刻・クロック生成供給装置を配置し、この同期時刻・クロック生成供給装置は前記外部接続端末装置で送受信されるフレームを透過させ、前記外部接続端末装置から送信される第一のＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むフレームのオーバーヘッド部より送信元物理アドレスおよび送信元、送信先論理アドレスをそれぞれ取得、保存、管理し、この取得した物理アドレスおよび論理アドレスを用いて第二のＮＴＰメッセージを含むフレームを生成し、このフレームを前記ＮＴＰサーバに向けて送信し、前記第二のＮＴＰメッセージを用いて前記ＮＴＰサーバを参照し、前記ＮＴＰサーバより受信した第二のＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックを生成し、この生成した前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックに基づき、正確な時刻または同期クロックを必要とする装置に対し、時刻同期情報または同期クロックを供給し、前記外部接続端末装置は、前記第一のＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバを参照し、前記ＮＴＰサーバより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックを生成するところにある。

これにより、ＮＴＰクライアント機能を有する外部接続端末装置とＮＴＰクライアント機能を有しない外部接続端末装置とが混在するネットワーク環境下において、これらの外部接続端末装置間の時刻またはクロックの同期を実現することができる。

また、前記同期時刻・クロック生成供給装置が、ＮＴＰサーバより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を含むフレームの送信先物理アドレス、送信先論理アドレスおよび「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」の値を参照し、この参照結果と、自同期時刻情報または同期クロック生成供給装置から前記ＮＴＰサーバに向けて送信したＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むフレームに書き入れた送信元物理アドレス、送信元論理アドレス、「ＯｒｉｒｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」の値とをそれぞれ比較し、全てが一致した場合に自身宛てＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）と判断し、時刻またはクロック同期処理に用い、全てが一致しない場合はＮＴＰクライアント機能を具備する他装置宛てＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）と判断し、透過させることができる。

これにより、自装置宛てのＮＴＰメッセージと他装置宛てのＮＴＰメッセージとを厳密に区別することができ、ＮＴＰメッセージの欠落や停滞を回避できるため、効率がよく、精度の高い時刻またはクロックの同期を実現することができる。

また、本発明を、外部接続端末装置とＮＴＰサーバとを接続する通信経路上に配置された同期時刻・クロック生成供給装置としての観点から捉えることもできる。

すなわち、本発明の同期時刻・クロック生成供給装置は、前記外部接続端末装置で送受信されるフレームを透過させ、前記外部接続端末装置から送信されるフレームのオーバーヘッド部より送信元物理アドレスおよび送信元論理アドレスをそれぞれ取得、保存、管理する手段と、この手段により取得した物理アドレスおよび論理アドレスを用いてＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むフレームを生成し、前記フレームを前記ＮＴＰサーバに向けて送信する手段と、この送信する手段により送信された前記ＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバを参照し、前記ＮＴＰサーバより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックを生成する手段と、この生成する手段により生成された前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックに基づき、正確な時刻または同期クロックを必要とする装置または前記外部接続端末装置に対し、時刻同期情報または同期クロックを供給する手段とを備えたことを特徴とする。

あるいは、本発明の同期時刻・クロック生成供給装置は、前記外部接続端末装置で送受信されるフレームを透過させ、前記外部接続端末装置から送信される第一のＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むフレームのオーバーヘッド部より送信元物理アドレスおよび送信元、送信先論理アドレスをそれぞれ取得、保存、管理する手段と、この手段により取得した物理アドレスおよび論理アドレスを用いて第二のＮＴＰメッセージを含むフレームを生成し、このフレームを前記ＮＴＰサーバに向けて送信する手段と、この送信する手段により送信された前記第二のＮＴＰメッセージを用いて前記ＮＴＰサーバを参照し、前記ＮＴＰサーバより受信した第二のＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックを生成する手段と、この生成する手段により生成された前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックに基づき、正確な時刻または同期クロックを必要とする装置に対し、時刻同期情報または同期クロックを供給する手段とを備えたところにある。

また、ＮＴＰサーバより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を含むフレームの送信先物理アドレス、送信先論理アドレスおよび「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」の値を参照し、この参照結果と、自装置から前記ＮＴＰサーバに向けて送信したＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むフレームに書き入れた送信元物理アドレス、送信元論理アドレス、「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」の値とをそれぞれ比較し、全てが一致した場合に自身宛てＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）と判断し、時刻またはクロック同期処理に用い、全てが一致しない場合はＮＴＰクライアント機能を具備する他装置宛てＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）と判断し、透過させる手段を備えることができる。

本発明によれば、非同期系ネットワークに接続された外部接続端末装置間で容易に同期を確立することが可能であり、例えば、ＩＰプロトコルを用いた放送方式を含め、様々なアプリケーションを高品質に利用することができる。

（第一実施例）
本発明第一実施例を図３および図４を参照して説明する。図３は時刻またはクロック同期を必要とする外部接続端末装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが非同期系ネットワーク２を介して接続している様子を示す。また、非同期系ネットワーク２にはＮＴＰサーバ６ｂが接続されており、上位ＮＴＰサーバ６ａとは専用線７を介して接続され、ＮＴＰサーバ６ａおよび６ｂ間で高度に時刻同期が確立している。さらに、外部接続端末装置１ａおよび１ｂとＮＴＰサーバ６ｂとの間に同期時刻またはクロック再生供給機能を有する同期時刻・クロック生成供給装置９ａおよび９ｂが配置されている。

第一実施例は、インターネットなどの非同期系ネットワークにおいて時刻同期情報または同期クロックを生成供給する方法であって、図３に示すように、外部接続端末装置１ａおよび１ｂとＮＴＰサーバ６ｂとを接続する通信経路上に同期時刻・クロック生成供給装置９ａおよび９ｂを配置し、同期時刻・クロック生成供給装置９ａおよび９ｂは外部接続端末装置１ａおよび１ｂで送受信されるフレーム（実施例ではＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームとする）を透過させ、外部接続端末装置１ａおよび１ｂから送信されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームのオーバーヘッド部より送信元物理アドレス（実施例では送信元ＭＡＣアドレスとする）を、また、当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームに含まれるＩＰパケットのオーバーヘッド部より送信元論理アドレス（実施例では送信元ＩＰアドレスとする）をそれぞれ取得、保存、管理し、この取得したＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを用いてＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むＩＰパケットおよびこのＩＰパケットを含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを生成し、このＥｔｈｅｒｎｅｔフレームをＮＴＰサーバ６ｂに向けて送信し、前記ＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を用いてＮＴＰサーバ６ｂを参照し、ＮＴＰサーバ６ｂより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いてＮＴＰサーバ６ｂに同期した時刻またはクロックを生成し、この生成したＮＴＰサーバ６ｂに同期した時刻またはクロックに基づき、正確な時刻または同期クロックを必要とする外部接続端末装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対し、時刻同期情報または同期クロックを供給することを特徴とする。

また、第一実施例における外部接続端末装置１ａおよび１ｂとＮＴＰサーバ６ｂとを接続する通信経路上に配置された同期時刻・クロック生成供給装置９ａおよび９ｂは、外部接続端末装置１ａおよび１ｂで送受信されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを透過させ、外部接続端末装置１ａおよび１ｂから送信されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームのオーバーヘッド部より送信元ＭＡＣアドレスを、また、当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームに含まれるＩＰパケットのオーバーヘッド部より送信元ＩＰアドレスをそれぞれ取得、保存、管理する手段と、この手段により取得したＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを用いてＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むＩＰパケットおよびこのＩＰパケットを含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを生成し、このＥｔｈｅｒｎｅｔフレームをＮＴＰサーバ６ｂに向けて送信する手段と、この送信する手段により送信された前記ＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を用いてＮＴＰサーバ６ｂを参照し、ＮＴＰサーバ６ｂより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いてＮＴＰサーバ６ｂに同期した時刻またはクロックを生成する手段と、この生成する手段により生成されたＮＴＰサーバ６ｂに同期した時刻またはクロックに基づき、正確な時刻または同期クロックを必要とする外部接続端末装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対し、時刻同期情報または同期クロックを供給する手段とを備える。

図４は、図３に示した全体構成から説明に必要な要部を抜粋した構成を示し、さらに、フレーム構成を示した図である。図４に示すように、同期時刻・クロック生成供給装置９は、外部接続端末装置１が非同期系ネットワーク２を介して接続可能な他の外部接続端末装置１１に向けて送信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム１３（ＩＰパケット１３１を含む）を透過させる（矢印１２）と共に、そのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレス領域（ＳＡ−ｍａｃ）からＭＡＣアドレス１３ＳＭを、ＩＰパケットの送信元ＩＰアドレス領域（ＳＡ−ｉｐ）からＩＰアドレス１３１ＳＩを取得し、記憶領域１４に保存して管理する。

ここで、ＭＡＣアドレス１３ＳＭおよびＩＰアドレス１３１ＳＩを取得するために参照するＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム１３（ＩＰパケット１３１を含む）は、例えば、外部接続端末装置１がＡＲＰ（ＡｄｄｒｅｓｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）を実行する際などに送受信するものを用いることが可能である。

同期時刻・クロック生成供給装置９は取得したＭＡＣアドレス１３ＳＭおよびＩＰアドレス１３１ＳＩをＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）１５２を含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム１５（ＩＰパケット１５１を含む）の送信元ＭＡＣアドレス１５ＳＭ、ＩＰパケット１５１の送信元ＩＰアドレス１５１ＳＩとし、既知のＮＴＰサーバ６ｂに向けて送信する（矢印８’）。ここで送信先ＩＰアドレス１５１ＤＩには、予め登録済みＩＰアドレス、またはＮＴＰ用マルチキャストアドレスを用いる。

これに対してＮＴＰサーバ６ｂよりＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）が返り、同期時刻・クロック生成供給装置９はこれを用いて時刻またはクロック同期処理を行いＮＴＰサーバ６ｂと時刻またはクロック同期を確立する。

これにより図３に示すように、ＮＴＰサーバ６ｂと時刻またはクロック同期した同期時刻・クロック生成供給装置９ａおよび９ｂは外部接続端末装置１（同期時刻・クロック生成供給装置９ａは外部接続端末装置１ａと１ｃ、同期時刻・クロック生成供給装置９ｂは外部接続端末装置１ｂと１ｄ）に対して同期時刻またはクロック１０ａ、１０ｂを供給する。これにより、外部接続端末装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ間で時刻またはクロック同期が確立する。

（第二実施例）
本発明第二実施例を図５、図６および図７を参照して説明する。図５は時刻またはクロック同期を必要とする外部接続端末装置１ｃ、１ｄ、ＮＴＰクライアント機能を有する外部接続端末装置１’ａ、１’ｂが非同期系ネットワーク２を介して接続している様子を示す。また、非同期系ネットワーク２にはＮＴＰサーバ６ｂが接続されており、上位ＮＴＰサーバ６ｂとは専用線７を介して接続され、ＮＴＰサーバ６ａと６ｂとの間で高度に時刻同期が確立している。さらに、外部接続端末装置１’ａおよび１’ｂとＮＴＰサーバ６ａとの間に同期時刻またはクロック生成供給機能を有する同期時刻・クロック生成供給装置９’ａおよび９’ｂが配置されている。

第二実施例は、インターネットなどの非同期系ネットワーク２において時刻同期情報または同期クロックを生成供給する方法であって、図５に示すように、ＮＴＰクライアント機能を具備した外部接続端末装置１’ａおよび１’ｂとＮＴＰサーバ６ｂとを接続する通信経路上に同期時刻・クロック生成供給装置９’ａおよび９’ｂを配置し、この同期時刻・クロック生成供給装置９’ａおよび９’ｂは外部接続端末装置１’ａおよび１’ｂで送受信されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを透過させ、外部接続端末装置１’ａおよび１’ｂから送信される第一のＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレームのオーバーヘッド部より送信元ＭＡＣアドレスを、また、当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームに含まれるＩＰパケットのオーバーヘッド部より送信元、送信先ＩＰアドレスをそれぞれ取得、保存、管理し、この取得したＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを用いて第二のＮＴＰメッセージを含むＩＰパケットおよびこのＩＰパケットを含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを生成し、このＥｔｈｅｒｎｅｔフレームをＮＴＰサーバ６ｂに向けて送信し、前記第二のＮＴＰメッセージを用いてＮＴＰサーバ６ｂを参照し、ＮＴＰサーバ６ｂより受信した第二のＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いてＮＴＰサーバ６ｂに同期した時刻またはクロックを生成し、この生成したＮＴＰサーバ６ｂに同期した時刻またはクロックに基づき、正確な時刻または同期クロックを必要とする外部接続端末装置１ｃおよび１ｄに対し、時刻同期情報または同期クロックを供給し、外部接続端末装置１’ａおよび１’ｂは、前記第一のＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を用いてＮＴＰサーバ６ｂを参照し、ＮＴＰサーバ６ｂより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いてＮＴＰサーバ６ｂに同期した時刻またはクロックを生成することを特徴とする。

また、同期時刻・クロック生成供給装置９’ａおよび９’ｂが、ＮＴＰサーバ６ｂより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信先ＭＡＣアドレス、および、当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームに含まれるＩＰパケットの送信先ＩＰアドレス、および、当該ＮＴＰメッセージ中の領域である「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」の値を参照し、この参照結果と、自同期時刻・クロック生成供給装置９’ａおよび９’ｂからＮＴＰサーバ６ｂに向けて送信したＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに書き入れた送信元ＭＡＣアドレス、および、当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームに含まれるＩＰパケットに書き入れた送信元ＩＰアドレス、および、当該ＮＴＰメッセージ中の領域である「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」の値とをそれぞれ比較し、全てが一致した場合に自身宛てＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）と判断し、時刻またはクロック同期処理に用い、全てが一致しない場合はＮＴＰクライアント機能を具備する他装置宛てＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）と判断し、透過させる。

また、第二実施例におけるＮＴＰクライアント機能を具備した外部接続端末装置１’ａおよび１’ｂとＮＴＰサーバ６ｂとを接続する通信経路上に配置された同期時刻・クロック生成供給装置９’ａおよび９’ｂは、外部接続端末装置１’ａおよび１’ｂで送受信されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを透過させ、外部接続端末装置１’ａおよび１’ｂから送信される第一のＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレームのオーバーヘッド部より送信元ＭＡＣアドレスを、また、当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームに含まれるＩＰパケットのオーバーヘッド部より送信元、送信先ＩＰアドレスをそれぞれ取得、保存、管理する手段と、この手段により取得したＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスを用いて第二のＮＴＰメッセージを含むＩＰパケットおよびこのＩＰパケットを含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを生成し、このＥｔｈｅｒｎｅｔフレームをＮＴＰサーバ６ｂに向けて送信する手段と、この送信する手段により送信された前記第二のＮＴＰメッセージを用いてＮＴＰサーバ６ｂを参照し、ＮＴＰサーバ６ｂより受信した第二のＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いてＮＴＰサーバ６ｂに同期した時刻またはクロックを生成する手段と、この生成する手段により生成されたＮＴＰサーバ６ｂに同期した時刻またはクロックに基づき、正確な時刻または同期クロックを必要とする外部接続端末装置１ｃおよび１ｄに対し、時刻同期情報または同期クロックを供給する手段とを備えたことを特徴とする。

さらに、ＮＴＰサーバ６ｂより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信先ＭＡＣアドレス、当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームに含まれるＩＰパケットの送信先ＩＰアドレス、および、当該ＮＴＰメッセージ中の領域である「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」の値を参照し、この参照結果と、自装置からＮＴＰサーバ６ｂに向けて送信したＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに書き入れた送信元ＭＡＣアドレス、当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームに含まれるＩＰパケットに書き入れた送信元ＩＰアドレス、当該ＮＴＰメッセージ中の領域である「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」の値とをそれぞれ比較し、全てが一致した場合に自身宛てＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）と判断し、時刻またはクロック同期処理に用い、全てが一致しない場合はＮＴＰクライアント機能を具備する他装置宛てＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）と判断し、透過させる手段を備える。

図６および図７は、図５に示した全体構成から説明に必要な要部を抜粋した構成を示し、さらに、フレーム構成を示した図である。図６に示すように、同期時刻・クロック生成供給装置９’は、外部接続端末装置１’がＮＴＰサーバ６ｂに向けて送信（矢印１８）したＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）１３２’を含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム１３’（ＩＰパケット１３１’を含む）を透過させると共に、そのＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム１３’の送信元ＭＡＣアドレス領域（ＳＡ−ｍａｃ）からＭＡＣアドレス１３’ＳＭを、ＩＰパケットの送信元ＩＰアドレス領域（ＳＡ−ｉｐ）と送信先ＩＰアドレス領域（ＤＡ−ｉｐ）からそれぞれＩＰアドレス１３１’ＳＩと１３１’ＤＩとを取得し、記憶領域１４’に保存する。

同期時刻・クロック生成供給装置９’は取得したＭＡＣアドレス１３’ＳＭ、およびＩＰアドレス１３１’ＳＩと１３１’ＤＩを自身が送信するＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）１５２’の送信元ＭＡＣアドレス１５’ＳＭ、送信元ＩＰアドレス１５１’ＳＩ、送信先ＩＰアドレス１５１’ＤＩとしてそれぞれ所定の領域に書き込み、ＮＴＰサーバ６ｂに向けて送信する（矢印１８’）。

この際、ＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）１５２’の「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」領域にはリクエストを生成した時刻１５２’ＯＴが書き込まれる。

図７に示すように、同期時刻・クロック生成供給装置９’はＮＴＰサーバ６ｂから送信（矢印１９’）されるＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）１６２を含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム１６（ＩＰパケット１６１を含む）の送信先ＭＡＣアドレス１６ＳＭと、当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム１６に含まれるＩＰパケット１６１の送信先ＩＰアドレス１６１ＤＩとがそれぞれ自身が送信したＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）１５２’を含むＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム１５’（ＩＰパケット１５１’を含む）の送信元ＭＡＣアドレス１５’ＳＭ（１３’ＳＭ）と、当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム１５’に含まれるＩＰパケット１５１’の送信元ＩＰアドレス１５１’ＳＩ（１３１’ＳＩ）と一致し、さらに、ＮＴＰサーバ６ｂから送信されたＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）１６２の「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」領域の値（時刻）１６２ＯＴが、同期時刻・クロック生成供給装置９’が送信したＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）１５２’の「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」領域に書き込んだ値（時刻）１５２’ＯＴと一致した場合に同期時刻・クロック生成供給装置９’宛てのリプライと判断する。一致しない場合には、外部接続端末装置１’に向けてリプライを透過させる（矢印１９）。

ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスに加えて「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」の値まで参照および比較することで厳密に同期時刻・クロック生成供給装置９’宛のＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）と、外部接続端末装置１’宛のものとを区別することが可能となる。同期時刻・クロック生成供給装置９’は自身宛てＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いて時刻、またはクロック同期処理を行い、ＮＴＰサーバ６ｂと時刻、またはクロック同期を確立する。

これにより、図５に示すように、ＮＴＰサーバ６ｂと時刻、またはクロック同期した同期時刻・クロック生成供給装置９’は外部接続端末装置１（同期時刻・クロック生成供給装置９ａは１ｃ、同期時刻・クロック生成供給装置９ｂは１ｄ）に対して同期時刻、またはクロック１０ａおよび１０ｂを供給する。これにより外部接続端末装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ間で時刻、またはクロック同期が確立する。

一方、外部接続端末装置１’がＮＴＰサーバ６ｂとの間で交換するＮＴＰメッセージは、上記の方法で同期時刻・クロック生成供給装置９’宛てのものと厳密に区別されるため、同期時刻・クロック生成供給装置９’で終端されず、外部接続端末装置１’は受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いてＮＴＰサーバ６ｂと時刻またはクロック同期できる。

本発明によれば、非同期系ネットワークに接続された端末装置間で容易に同期を確立することが可能であり、例えば、ＩＰプロトコルを用いた放送方式を含め、様々なアプリケーションを高品質に利用することができる。

従来の同期（クロック専用）網からのクロック供給方法を説明するための図。従来のＮＴＰによるクロック供給方法を説明するための図。第一実施例の全体構成図。第一実施例の要部抜粋構成およびフレーム構成図。第二実施例の全体構成図。第二実施例の要部抜粋構成およびフレーム構成図。第二実施例の要部抜粋構成およびフレーム構成図。

符号の説明

１、１’、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１’、１’ａ、１’ｂ、１１外部接続端末装置
２非同期系ネットワーク
３、５ａ、５ｂ、８、８’、１２、１８、１９、１８’、１９’ 矢印
４同期系ネットワーク
６ａ、６ｂＮＴＰサーバ
７専用線
８ａ、８ｂ、８’ａ、８’ｂ時刻情報
９ａ、９’ａ、９ｂ、９’ｂ、９’ 同期時刻・クロック生成供給装置
１０ａ、１０ｂクロック
１３、１５、１６、１３’、１５’ Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレーム
１４、１４’ 記憶領域
１３１、１５１、１３１’、１５１’、１６１ＩＰパケット
１３２’、１５２、１５２’、１６２ＮＴＰメッセージ
１３１ＳＩ、１５１ＳＩ、１５１’ＳＩ、１３１’ＳＩ、１３１’ＤＩ、１５１ＤＩ、１５１’ＤＩ、１６１ＤＩＩＰアドレス
１３ＳＭ、１５ＳＭ、１３’ＳＭ、１５’ＳＭ、１６ＤＭＭＡＣアドレス
１５２’ＯＴ、１６２ＯＴＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ

Claims

非同期系ネットワークにおいて時刻同期情報または同期クロックを生成供給する方法であって、
外部接続端末装置とＮＴＰサーバとを接続する通信経路上に同期時刻またはクロック生成供給装置（以下では、同期時刻・クロック生成供給装置と記す）を配置し、
この同期時刻・クロック生成供給装置は前記外部接続端末装置で送受信されるフレームを透過させ、前記外部接続端末装置から送信されるフレームのオーバーヘッド部より送信元物理アドレスおよび送信元論理アドレスをそれぞれ取得、保存、管理し、
この取得した物理アドレスおよび論理アドレスを用いてＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むフレームを生成し、前記フレームを前記ＮＴＰサーバに向けて送信し、
前記ＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバを参照し、前記ＮＴＰサーバより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックを生成し、
この生成した前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックに基づき、正確な時刻または同期クロックを必要とする装置または前記外部接続端末装置に対し、時刻同期情報または同期クロックを供給する
ことを特徴とする時刻同期情報または同期クロック生成供給方法。
非同期系ネットワークにおいて時刻同期情報または同期クロックを生成供給する方法であって、
ＮＴＰクライアント機能を具備した外部接続端末装置とＮＴＰサーバとを接続する通信経路上に同期時刻・クロック生成供給装置を配置し、
この同期時刻・クロック生成供給装置は前記外部接続端末装置で送受信されるフレームを透過させ、前記外部接続端末装置から送信される第一のＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むフレームのオーバーヘッド部より送信元物理アドレスおよび送信元、送信先論理アドレスをそれぞれ取得、保存、管理し、
この取得した物理アドレスおよび論理アドレスを用いて第二のＮＴＰメッセージを含むフレームを生成し、このフレームを前記ＮＴＰサーバに向けて送信し、
前記第二のＮＴＰメッセージを用いて前記ＮＴＰサーバを参照し、前記ＮＴＰサーバより受信した第二のＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックを生成し、
この生成した前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックに基づき、正確な時刻または同期クロックを必要とする装置に対し、時刻同期情報または同期クロックを供給し、
前記外部接続端末装置は、前記第一のＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバを参照し、前記ＮＴＰサーバより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックを生成する
ことを特徴とする時刻同期情報または同期クロック生成供給方法。
前記同期時刻・クロック生成供給装置が、ＮＴＰサーバより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を含むフレームの送信先物理アドレス、送信先論理アドレスおよび「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」の値を参照し、この参照結果と、自同期時刻・クロック生成供給装置から前記ＮＴＰサーバに向けて送信したＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むフレームに書き入れた送信元物理アドレス、送信元論理アドレス、「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」の値とをそれぞれ比較し、全てが一致した場合に自身宛てＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）と判断し、時刻またはクロック同期処理に用い、全てが一致しない場合はＮＴＰクライアント機能を具備する他装置宛てＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）と判断し、透過させる請求項１または２記載の時刻同期情報または同期クロック生成供給方法。
外部接続端末装置とＮＴＰサーバとを接続する通信経路上に配置された同期時刻・クロック生成供給装置であって、
前記外部接続端末装置で送受信されるフレームを透過させ、前記外部接続端末装置から送信されるフレームのオーバーヘッド部より送信元物理アドレスおよび送信元論理アドレスをそれぞれ取得、保存、管理する手段と、
この手段により取得した物理アドレスおよび論理アドレスを用いてＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むフレームを生成し、前記フレームを前記ＮＴＰサーバに向けて送信する手段と、
この送信する手段により送信された前記ＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバを参照し、前記ＮＴＰサーバより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックを生成する手段と、
この生成する手段により生成された前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックに基づき、正確な時刻または同期クロックを必要とする装置または前記外部接続端末装置に対し、時刻同期情報または同期クロックを供給する手段と
を備えたことを特徴とする同期時刻・クロック生成供給装置。
ＮＴＰクライアント機能を具備した外部接続端末装置とＮＴＰサーバとを接続する通信経路上に配置された同期時刻・クロック生成供給装置であって、
前記外部接続端末装置で送受信されるフレームを透過させ、前記外部接続端末装置から送信される第一のＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むフレームのオーバーヘッド部より送信元物理アドレスおよび送信元、送信先論理アドレスをそれぞれ取得、保存、管理する手段と、
この手段により取得した物理アドレスおよび論理アドレスを用いて第二のＮＴＰメッセージを含むフレームを生成し、このフレームを前記ＮＴＰサーバに向けて送信する手段と、
この送信する手段により送信された前記第二のＮＴＰメッセージを用いて前記ＮＴＰサーバを参照し、前記ＮＴＰサーバより受信した第二のＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を用いて前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックを生成する手段と、
この生成する手段により生成された前記ＮＴＰサーバに同期した時刻またはクロックに基づき、正確な時刻または同期クロックを必要とする装置に対し、時刻同期情報または同期クロックを供給する手段と
を備えたことを特徴とする同期時刻・クロック生成供給装置。
ＮＴＰサーバより受信したＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）を含むフレームの送信先物理アドレス、送信先論理アドレスおよび「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」の値を参照し、この参照結果と、自装置から前記ＮＴＰサーバに向けて送信したＮＴＰメッセージ（リクエスト・メッセージ）を含むフレームに書き入れた送信元物理アドレス、送信元論理アドレス、「ＯｒｉｇｉｎａｔｅＴｉｍｅｓｔａｍｐ」の値とをそれぞれ比較し、全てが一致した場合に自身宛てＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）と判断し、時刻またはクロック同期処理に用い、全てが一致しない場合はＮＴＰクライアント機能を具備する他装置宛てＮＴＰメッセージ（リプライ・メッセージ）と判断し、透過させる手段を備えた請求項４または５記載の同期時刻・クロック生成供給装置。