JP4868212B2 - Time information communication system - Google Patents

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本発明は、基準となる内部時計を有する時刻サーバと、通信経路を介して前記時刻サーバと接続され、前記内部時計の時刻情報を取得して自己の内部時計の時刻を補正する時刻クライアントとよりなる時刻情報通信システムに関するものである。   The present invention includes a time server having a reference internal clock, and a time client connected to the time server via a communication path to acquire time information of the internal clock and correct the time of the internal clock. The present invention relates to a time information communication system.

同一ネットワーク内の高精度時刻同期方式としては、ＳＮＴＰ（Simple Network Time Protocol）を用いた時刻サーバと時刻クライアント間の通信による方式が一般的である。   As a high-accuracy time synchronization method in the same network, a method based on communication between a time server and a time client using SNTP (Simple Network Time Protocol) is generally used.

図３は、従来の時刻情報通信システムの構成例を示す機能ブロック図である。１０は時刻サーバ、２０は時刻クライアント、３０はこれらを接続する通信経路である。時刻クライアントは、１台の時刻サーバに対して複数台が接続されている。   FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration example of a conventional time information communication system. 10 is a time server, 20 is a time client, and 30 is a communication path for connecting them. A plurality of time clients are connected to one time server.

時刻サーバ１０において、１１はネットワーク内で基準となる時刻を発生する内部時計、１２は通信経路３０に接続された通信インターフェースである。１３は要求受信手段であり、時刻クライアント２０からの時刻誤差測定要求を受け付け、内部時計１１を参照した受信時刻情報を保持する。   In the time server 10, 11 is an internal clock that generates a reference time in the network, and 12 is a communication interface connected to the communication path 30. A request receiving unit 13 receives a time error measurement request from the time client 20 and holds reception time information referring to the internal clock 11.

１４は応答送信手段であり、時刻誤差測定要求に対して、内部時計１１の時刻を参照した送信時刻情報及び要求受信手段１３から取得する受信時刻情報をクライアント２０に送信する。   Reference numeral 14 denotes response transmission means for transmitting to the client 20 the transmission time information referring to the time of the internal clock 11 and the reception time information acquired from the request reception means 13 in response to the time error measurement request.

時刻クライアント２０において、２１はクライアント側の内部時計、２２は通信経路３０に接続された通信インターフェースである。２３は要求送信手段であり、所定の周期で時刻サーバ１０に対して時刻誤差測定要求を送信し、内部時計２１の時刻を参照した送信時刻情報を保持する。   In the time client 20, 21 is an internal clock on the client side, and 22 is a communication interface connected to the communication path 30. A request transmission unit 23 transmits a time error measurement request to the time server 10 at a predetermined cycle, and holds transmission time information referring to the time of the internal clock 21.

２４は時刻誤差算出手段であり、時刻サーバ１０から渡される時刻情報及び内部時計２１の時刻を参照した受信時刻情報に基づいて時刻誤差時間ｔ１１を算出する。２５は時刻補正手段であり、算出された時刻誤差時間ｔ１１により内部時計２１の時刻を補正する。   Reference numeral 24 denotes time error calculation means for calculating the time error time t11 based on the time information passed from the time server 10 and the reception time information referring to the time of the internal clock 21. Reference numeral 25 denotes time correction means for correcting the time of the internal clock 21 by the calculated time error time t11.

図４は、ＳＮＴＰによる時刻サーバ１０と時刻クライアント２０間の時刻誤差算出の通信手順である。時刻クライアント２０からの時刻誤差測定要求の送信時刻をＴ１、この要求に対する時刻サーバ１０の受信時刻をＴ２、時刻サーバ１０の応答時刻をＴ３、この応答に対する時刻クライアント２０の受信時刻をＴ４で示す。   FIG. 4 is a communication procedure for calculating a time error between the time server 10 and the time client 20 by SNTP. The transmission time of the time error measurement request from the time client 20 is indicated by T1, the reception time of the time server 10 for this request is indicated by T2, the response time of the time server 10 is indicated by T3, and the reception time of the time client 20 for this response is indicated by T4.

時刻クライアント２０の時刻誤差算出手段２４は、要求送信手段２３から時刻Ｔ１の情報を取得し、時刻サーバ１０より時刻Ｔ２，Ｔ３の情報を取得し、内部時計２１より時刻Ｔ４の情報を取得して時刻誤差時間ｔ１１を次式により算出する。
ｔ１１＝（（Ｔ２−Ｔ１）＋（Ｔ３−Ｔ４））／２ （１） The time error calculation unit 24 of the time client 20 acquires information on the time T1 from the request transmission unit 23, acquires information on the times T2 and T3 from the time server 10, and acquires information on the time T4 from the internal clock 21. The time error time t11 is calculated by the following equation.
t11 = ((T2-T1) + (T3-T4)) / 2 (1)

特許文献１には、分散配置された複数の制御装置の時刻をマスター時計の時刻に同期させる分散型制御装置が記載されている。   Patent Literature 1 describes a distributed control device that synchronizes the time of a plurality of control devices arranged in a distributed manner with the time of a master clock.

特開平５−２４１６８１号公報JP-A-5-241681

従来システムでは、経路遅延による時刻誤差は排除できるが、高い時刻同期の精度を保つためには、時刻クライアントから時刻サーバに対して時刻誤差測定要求を高頻度に行なわなければならない。従って、この方式では時刻クライアント数が増加するに従い、ネットワーク負荷及び時刻サーバの時刻同期のための応答処理負荷が増加する。   In the conventional system, the time error due to the path delay can be eliminated, but in order to maintain high time synchronization accuracy, time error measurement requests from the time client to the time server must be made frequently. Therefore, in this method, as the number of time clients increases, the network processing load and the response processing load for time synchronization of the time server increase.

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、時刻クライアント数が増加した場合でも、高い時刻同期精度を保持しながら、ネットワーク負荷及び時刻サーバの処理負荷を軽減した時刻情報通信システムを実現することを目的としている。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and even when the number of time clients increases, time information communication that reduces network load and time server processing load while maintaining high time synchronization accuracy. The purpose is to realize the system.

このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）基準となる内部時計を有する時刻サーバと、通信経路を介して前記時刻サーバと接続され、前記内部時計の時刻情報を取得して自己の内部時計の時刻を補正する複数の時刻クライアントとよりなる時刻情報通信システムにおいて、
前記複数の時刻クライアントは、
前記時刻サーバに所定の周期で送信した経路誤差時間測定要求に対する応答に基づいて、経路誤差時間を算出する経路誤差時間算出手段と、
前記時刻サーバから所定の周期で送信される時刻通知情報と前記経路誤差時間に基づいて、時刻差分情報を算出する時刻差分算出手段と、
前記時刻差分情報に基づいて自己の内部時計の時刻を補正する時刻補正手段と、
を備え、
前記時刻サーバは、所定の周期で前記複数の時刻クライアント全てに対して一斉に前記時刻通知情報を送信すると共に、前記時刻サーバからの前記時刻通知情報の送信周期は、前記複数の時刻クライアントからの経路誤差時間測定要求の送信周期よりも短く設定されていることを特徴とする時刻情報通信システム。
In order to achieve such a subject, the present invention has the following configuration.
(1) a time server having a reference internal clock, and a plurality of time clients connected to the time server via a communication path to obtain time information of the internal clock and correct the time of the internal clock; In a time information communication system comprising:
The plurality of time clients are:
Route error time calculating means for calculating a route error time based on a response to the route error time measurement request transmitted at a predetermined period to the time server;
Time difference calculation means for calculating time difference information based on the time notification information transmitted from the time server in a predetermined cycle and the path error time;
Time correction means for correcting the time of its own internal clock based on the time difference information;
Equipped with a,
The time server simultaneously transmits the time notification information to all the plurality of time clients at a predetermined cycle, and the transmission period of the time notification information from the time server is determined by the plurality of time clients. A time information communication system, characterized in that the time information communication system is set shorter than a transmission cycle of a path error time measurement request .

（２）前記経路誤差時間測定要求の送信時刻をＴ１、この要求に対する前記時刻サーバの受信時刻をＴ２、前記時刻サーバの応答時刻をＴ３、この応答に対する前記複数の時刻クライアントの受信時刻をＴ４、前記時刻サーバの時刻通知情報の送信時刻をＴ５、この通知に対する前記複数の時刻クライアントの受信時刻をＴ６とするとき、
前記経路誤差時間ｔ１は、
ｔ１＝（（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２））／２
で算出され、前記時刻差分ｔは、
ｔ＝（Ｔ６−Ｔ５）−ｔ１
で算出されることを特徴とする請求項１に記載の時刻情報通信システム。
(2) The transmission time of the path error time measurement request is T1, the reception time of the time server for the request is T2, the response time of the time server is T3, the reception times of the plurality of time clients for the response are T4, When the transmission time of the time notification information of the time server is T5, and the reception times of the plurality of time clients for this notification are T6,
The path error time t1 is
t1 = ((T4-T1)-(T3-T2)) / 2
And the time difference t is
t = (T6-T5) -t1
The time information communication system according to claim 1, wherein the time information communication system is calculated by:

（３）前記時刻サーバと前記複数の時刻クライアント間の通信は、ＳＮＴＰ規格に準拠することを特徴とする（１）または（２）のいずれかに記載の時刻情報通信システム。
( 3 ) The time information communication system according to any one of (1) and (2) , wherein communication between the time server and the plurality of time clients conforms to an SNTP standard.

以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
（１）経路誤差時間は、時刻サーバと時刻クライアントの関係が崩れなければ特に変化するものではないので、経路誤差時間算出の通信は高頻度で行なう必要はない。 As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
(1) The route error time does not change unless the relationship between the time server and the time client is broken, so that communication for route error time calculation need not be performed frequently.

（２）時刻差分通信は、確保すべき時刻精度に従って高頻度で実施しなければならないが、時刻サーバがマルチキャスト通信等で全時刻クライアントへ送ることができるので、時刻サーバの処理負荷は小さい。 (2) Time difference communication must be performed with high frequency according to the time accuracy to be secured, but the time server can send to all time clients by multicast communication or the like, so the processing load on the time server is small.

（３）上記（１），（２）により、従来システムでは時刻クライアント数が増加するに従って、ネットワーク負荷及び時刻クライアントの処理負荷が増加していたが、本発明によりこれらの負荷を軽減することが可能である。 (3) According to the above (1) and (2), in the conventional system, the network load and the processing load of the time client increased as the number of time clients increased. However, these loads can be reduced by the present invention. Is possible.

以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は本発明を適用した時刻情報通信システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。図３で説明した従来システムと同一要素には同一符号を付して説明を省略する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of a time information communication system to which the present invention is applied. The same elements as those of the conventional system described with reference to FIG.

図１において、１００は本発明が適用された時刻サーバである。内部時計１０１、通信インターフェース１０２、要求受信手段１０３、要求送信手段１０４の構成要素は、従来システムの時刻サーバ１０の対応する構成要素と同一機能である。   In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a time server to which the present invention is applied. The components of the internal clock 101, the communication interface 102, the request receiving unit 103, and the request transmitting unit 104 have the same functions as the corresponding components of the time server 10 of the conventional system.

時刻サーバ１００における本発明の特徴部は、時刻通知手段１０５を備える点にある。この時刻通知手段１０５は、経路誤差時間算出の通信周期よりも短い周期で、内部時計１０１を参照した時刻Ｔ５を、マルチキャスト通信等で接続された全ての時刻クライアントに一斉に送信する。   The characteristic part of the present invention in the time server 100 is that a time notification means 105 is provided. The time notification unit 105 transmits the time T5 referring to the internal clock 101 to all the time clients connected by multicast communication or the like at a cycle shorter than the communication cycle for calculating the path error time.

２００は本発明が適用された時刻クライアントである。内部時計２０１、通信インターフェース２０２、要求送信手段２０３の構成要素は、図３の従来システムの内部時計２１、通信インターフェース２２、要求送信手段２３とそれぞれ同一機能である。   Reference numeral 200 denotes a time client to which the present invention is applied. The components of the internal clock 201, the communication interface 202, and the request transmission unit 203 have the same functions as the internal clock 21, the communication interface 22, and the request transmission unit 23 of the conventional system in FIG.

時刻クライアント２００における本発明の特徴部は、時刻差分算出手段２０６を備える点にある。この時刻差分算出手段２０６は、時刻サーバ１００の時刻通知手段１０５より送信される時刻情報Ｔ５、内部時計２０１を参照したこの送信時刻情報の受信時刻Ｔ６及び経路誤差時間算出手段２０４より渡される経路誤差時間ｔ１を取得し、誤差時間ｔを算出する。   A feature of the present invention in the time client 200 is that it includes a time difference calculation means 206. This time difference calculation means 206 includes time information T5 transmitted from the time notification means 105 of the time server 100, a reception time T6 of this transmission time information referring to the internal clock 201, and a path error passed from the path error time calculation means 204. Time t1 is acquired and error time t is calculated.

経路誤差時間算出手段２０４は、次式により経路誤差時間ｔ１を算出する。
ｔ１＝（（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２））／２ The route error time calculation unit 204 calculates a route error time t1 by the following equation.
t1 = ((T4-T1)-(T3-T2)) / 2

時刻差分算出手段２０６は、誤差時間ｔを次式により算出する。
ｔ＝（Ｔ６−Ｔ５）−ｔ１ （２）
時刻補正手段２０５は、算出された誤差時間ｔに基づいてより内部時計２０１の時刻を補正する。 The time difference calculation means 206 calculates the error time t by the following equation.
t = (T6-T5) -t1 (2)
The time correction unit 205 corrects the time of the internal clock 201 based on the calculated error time t.

図２は、ＳＮＴＰによる時刻サーバ１００と時刻クライアント２００間の誤差時間算出の通信手順である。図２（Ａ）は、経路誤差時間測定の通信手順であり、時刻クライアント２００からの経路誤差時間測定要求の送信時刻をＴ１、この要求に対する時刻サーバ１００の受信時刻をＴ２、時刻サーバ１００の応答時刻をＴ３、この応答に対する時刻クライアント２００の受信時刻をＴ４で示す。   FIG. 2 is a communication procedure for calculating an error time between the time server 100 and the time client 200 by SNTP. FIG. 2A shows a communication procedure for path error time measurement. The transmission time of the path error time measurement request from the time client 200 is T1, the reception time of the time server 100 for this request is T2, and the response of the time server 100 is shown in FIG. The time is indicated by T3, and the reception time of the time client 200 for this response is indicated by T4.

図２（Ｂ）は、時刻差分算出の通信手順であり、時刻サーバ１００から全ての時刻クライアントへの一斉送信時刻をＴ５、この送信に対する時刻クライアント２００の受信時刻をＴ６で示す。   FIG. 2B shows a communication procedure for calculating the time difference, and T5 indicates the simultaneous transmission time from the time server 100 to all the time clients, and T6 indicates the reception time of the time client 200 for this transmission.

バス多重化方式の通信装置等では、上記通信を多重化バスの各々で行ない、時刻誤差を記録しておき、その時刻誤差が設定値の範囲内であれば時刻調整を実施し、範囲外であれば通信を阻害する何らかのトランジェントエラーが発生したと判断し、時刻調整を実施しない。本発明を適用することにより、時刻誤差の誤算出を防ぐことが可能となる。   In a bus multiplexing communication device, etc., the above communication is performed on each of the multiplexed buses, the time error is recorded, and if the time error is within the set value range, the time adjustment is performed. If there is, it is determined that some kind of transient error that hinders communication has occurred, and time adjustment is not performed. By applying the present invention, it is possible to prevent erroneous calculation of time error.

本発明を適用した時刻情報通信システムの一実施形態を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows one Embodiment of the time information communication system to which this invention is applied. ＳＮＴＰによる時刻サーバと時刻クライアント間の時刻差分時算出の通信手順である。This is a communication procedure for calculating a time difference between a time server and a time client by SNTP. 従来の時刻情報通信システムの構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structural example of the conventional time information communication system. ＳＮＴＰによる時刻サーバと時刻クライアント間の経路誤差時間算出の通信手順である。This is a communication procedure for calculating a path error time between a time server and a time client by SNTP.

符号の説明Explanation of symbols

３０ 通信経路
１００ 時刻サーバ
１０１ 内部時計
１０２ 通信インターフェース
１０３ 要求受信手段
１０４ 応答送信手段
１０５ 時刻通知手段
２００ 時刻クライアント
２０１ 内部時計
２０２ 通信インターフェース
１２３ 要求送信手段
２０４ 経路誤差時間算出手段
２０５ 時刻補正手段
２０６ 時刻差分算出手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Communication path 100 Time server 101 Internal clock 102 Communication interface 103 Request reception means 104 Response transmission means 105 Time notification means 200 Time client 201 Internal clock 202 Communication interface 123 Request transmission means 204 Path error time calculation means 205 Time correction means 206 Time difference Calculation means

Claims (3)

基準となる内部時計を有する時刻サーバと、通信経路を介して前記時刻サーバと接続され、前記内部時計の時刻情報を取得して自己の内部時計の時刻を補正する複数の時刻クライアントとよりなる時刻情報通信システムにおいて、
前記複数の時刻クライアントは、
前記時刻サーバに所定の周期で送信した経路誤差時間測定要求に対する応答に基づいて、経路誤差時間を算出する経路誤差時間算出手段と、
前記時刻サーバから所定の周期で送信される時刻通知情報と前記経路誤差時間に基づいて、時刻差分情報を算出する時刻差分算出手段と、
前記時刻差分情報に基づいて自己の内部時計の時刻を補正する時刻補正手段と、
を備え、
前記時刻サーバは、所定の周期で前記複数の時刻クライアント全てに対して一斉に前記時刻通知情報を送信すると共に、前記時刻サーバからの前記時刻通知情報の送信周期は、前記複数の時刻クライアントからの経路誤差時間測定要求の送信周期よりも短く設定されていることを特徴とする時刻情報通信システム。 Time formed by a time server having a reference internal clock and a plurality of time clients connected to the time server via a communication path and acquiring time information of the internal clock to correct the time of the internal clock In an information communication system,
The plurality of time clients are:
Route error time calculating means for calculating a route error time based on a response to the route error time measurement request transmitted at a predetermined period to the time server;
Time difference calculation means for calculating time difference information based on the time notification information transmitted from the time server in a predetermined cycle and the path error time;
Time correction means for correcting the time of its own internal clock based on the time difference information;
Equipped with a,
The time server simultaneously transmits the time notification information to all the plurality of time clients at a predetermined cycle, and the transmission period of the time notification information from the time server is determined by the plurality of time clients. A time information communication system, characterized in that the time information communication system is set shorter than a transmission cycle of a path error time measurement request . 前記経路誤差時間測定要求の送信時刻をＴ１、この要求に対する前記時刻サーバの受信時刻をＴ２、前記時刻サーバの応答時刻をＴ３、この応答に対する前記複数の時刻クライアントの受信時刻をＴ４、前記時刻サーバの時刻通知情報の送信時刻をＴ５、この通知に対する前記複数の時刻クライアントの受信時刻をＴ６とするとき、
前記経路誤差時間ｔ１は、
ｔ１＝（（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２））／２
で算出され、前記時刻差分ｔは、
ｔ＝（Ｔ６−Ｔ５）−ｔ１
で算出されることを特徴とする請求項１に記載の時刻情報通信システム。 The transmission time of the path error time measurement request is T1, the reception time of the time server for the request is T2, the response time of the time server is T3, the reception times of the plurality of time clients for the response are T4, and the time server When the transmission time of the time notification information is T5 and the reception times of the plurality of time clients for this notification are T6,
The path error time t1 is
t1 = ((T4-T1)-(T3-T2)) / 2
And the time difference t is
t = (T6-T5) -t1
The time information communication system according to claim 1, wherein the time information communication system is calculated by: 前記時刻サーバと前記複数の時刻クライアント間の通信は、ＳＮＴＰ規格に準拠することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の時刻情報通信システム。 The time server and the communication between the plurality of times clients time information communication system according to claim 1 or 2, characterized in that conforms to the SNTP standards.
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