JP5937243B1 - Time synchronization method and time synchronization apparatus - Google Patents

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Abstract

【課題】従来、複数のMaster装置が生成した複数の時刻情報の優劣を時刻品質情報に基づいて判定するBMCAアルゴリズムにおいて、パケット網における時刻情報の品質劣化が考慮されていなかった。【解決手段】基準時刻を有する複数のマスター装置と時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信してスレーブ装置の時刻を同期させる時刻同期方法において、スレーブ装置は、時刻同期パケットの時刻情報に基づいて複数のマスター装置毎に計算されるオフセットを蓄積し、蓄積されたオフセットから複数のマスター装置毎の時刻品質の状態を示す評価値を測定し、複数のマスター装置毎の評価値を比較して評価値が示す時刻品質の状態が高い方のマスター装置の時刻情報に切り替えることを特徴とする。【選択図】図6Conventionally, in a BMCA algorithm for judging the superiority or inferiority of a plurality of time information generated by a plurality of master devices based on the time quality information, the quality deterioration of the time information in the packet network has not been considered. In a time synchronization method for synchronizing a time of a slave device by transmitting and receiving a time synchronization packet including time information to and from a plurality of master devices having a reference time, the slave device includes a plurality of slave devices based on the time information of the time synchronization packet. Store the offset calculated for each master device, measure the evaluation value indicating the time quality status for each master device from the stored offset, compare the evaluation values for each master device and evaluate the evaluation value Is switched to the time information of the master device having the higher time quality state. [Selection] Figure 6

Description

本発明は、複数の装置間において時刻同期を実現する技術に関する。   The present invention relates to a technique for realizing time synchronization between a plurality of devices.

携帯電話の基地局等、ネットワークで接続された複数の装置間で連携した動作を行うためには装置間の時刻同期が重要であり、ネットワークを介して時刻情報を送受信することにより装置間の時刻同期を実現する技術が用いられている。例えば、標準時刻を供給するマスター(Master)装置はタイムスタンプを付与した時刻同期用パケット(PTP(Precision Time Protocol)パケット)を生成してスレーブ(Slave)装置に送信し、スレーブ装置はマスター装置から受信した時刻同期パケットを終端して装置内の時刻として保持することにより、パケット網を経由した時刻同期を実現する(例えば非特許文献1参照)。しかし、スレーブ装置で時刻同期パケットを受信しない間、スレーブ装置自身が保有する自走クロックにより装置内の時刻をカウントアップするため、マスター装置とスレーブ装置とで時刻のカウントアップ速度が異なり、時刻同期の精度が劣化するという課題がある。   Time synchronization between devices is important for performing coordinated operations between multiple devices connected via a network, such as a mobile phone base station, and the time between devices can be obtained by transmitting and receiving time information via the network. A technique for realizing synchronization is used. For example, a master device that supplies a standard time generates a time synchronization packet (PTP (Precision Time Protocol) packet) with a time stamp and transmits the packet to a slave device. By terminating the received time synchronization packet and holding it as the time in the device, time synchronization via the packet network is realized (for example, see Non-Patent Document 1). However, while the slave device does not receive the time synchronization packet, the slave device itself counts up the time in the device with the free-running clock held by the slave device itself, so the time count-up speed differs between the master device and the slave device. There is a problem that the accuracy of the system deteriorates.

そこで、スレーブ装置は、時刻同期パケットを受信する毎に時刻情報を蓄積し、蓄積した過去の時刻情報と受信した時刻同期パケットの時刻情報とを比較することにより、時刻精度の品質を監視する技術が考えられている(例えば特許文献1参照)。   Therefore, the slave device accumulates time information every time a time synchronization packet is received, and monitors the quality of time accuracy by comparing the accumulated past time information with the time information of the received time synchronization packet. (For example, refer to Patent Document 1).

また、複数台のマスター装置から複数の時刻パスで供給される時刻情報をスレーブ装置で受信して時刻同期を図る場合、スレーブ装置は、複数のマスター装置から複数個の時刻情報を受信し、複数個の時刻情報の中から最も適切な時刻情報を選択してスレーブ装置自身の時刻を同期させる。複数個の時刻情報の中から最も適切な時刻情報を選択するアルゴリズムとして、BMCA(Best Master Clock Algorithm)が開示されている(例えば非特許文献2参照)。   In addition, when the slave device receives time information supplied from a plurality of master devices through a plurality of time paths to achieve time synchronization, the slave device receives a plurality of time information from a plurality of master devices, The most appropriate time information is selected from the pieces of time information, and the time of the slave device itself is synchronized. BMCA (Best Master Clock Algorithm) has been disclosed as an algorithm for selecting the most appropriate time information from a plurality of time information (see, for example, Non-Patent Document 2).

IEEE1588−2008IEEE 1588-2008 ITU−T G.8275.1ITU-T G. 8285.1

特願2011−170095号公報Japanese Patent Application No. 2011-170095

ところが、BMCAは、複数のマスター装置が生成した複数の時刻情報の優劣を時刻品質情報に基づいて判定するアルゴリズムであり、マスター装置からスレーブ装置までの伝送路(パケット網)における時刻情報の品質劣化が考慮されていないという問題がある。   However, BMCA is an algorithm for determining the superiority or inferiority of a plurality of time information generated by a plurality of master devices based on the time quality information, and the quality deterioration of the time information in the transmission path (packet network) from the master device to the slave device. There is a problem that is not considered.

本発明は、複数のマスター装置が生成した複数の時刻情報の優劣を判定するアルゴリズムにおいて、時刻情報の品質劣化を考慮した判定を行うことにより、高精度な時刻同期を行うことができる時刻同期方法および時刻同期装置を提供することを目的とする。   The present invention relates to a time synchronization method capable of performing highly accurate time synchronization by performing determination in consideration of quality degradation of time information in an algorithm for determining superiority or inferiority of a plurality of time information generated by a plurality of master devices. And it aims at providing a time synchronizer.

第1の発明は、基準時刻を有する複数のマスター装置と時刻情報を含む時刻同期パケットおよび品質メッセージ信してスレーブ装置の時刻を同期させる時刻同期方法において、スレーブ装置は、時刻同期パケットの時刻情報に基づいて複数のマスター装置毎に計算されるオフセットを蓄積し、蓄積されたオフセットから複数のマスター装置毎の時刻品質の状態を示す評価値を測定し、それぞれのマスター装置から受信する品質メッセージを利用したBMCAのアルゴリズムの中の時刻精度の比較処理および位相揺らぎの比較処理を行った後に、評価値を比較する処理を実行して、評価値が示す時刻品質の状態が高い方のマスター装置の時刻情報に切り替えることを特徴とする。 The first invention is a time synchronization method of time synchronization packets and quality message includes a plurality of master devices and the time information with a reference time to communicate synchronize the time of the slave device, the slave device, the time synchronization packet Stores the offset calculated for each master device based on the time information, measures the evaluation value indicating the time quality status for each master device from the stored offset, and receives the quality from each master device After performing the time accuracy comparison process and the phase fluctuation comparison process in the BMCA algorithm using the message, the evaluation value comparison process is executed, and the master having the higher time quality state indicated by the evaluation value It is characterized by switching to the time information of the device.

第2の発明は、スレーブ装置は、オフセットを予め設定された時間積算し、オフセットを算出する毎の積算値を比較して最大の積算値と最小の積算値との差を評価値とることを特徴とする。 The second invention is a slave device integrates preset time offset shall be the evaluation value difference between the maximum integrated value and the minimum integrated value by comparing the accumulated value of each for calculating an offset It is characterized by that.

の発明は、基準時刻を有する複数のマスター装置と時刻情報を含む時刻同期パケットおよび品質メッセージ信して時刻を同期させる時刻同期装置において、複数のマスター装置のそれぞれに対応して配置され、それぞれのマスター装置との間で時刻情報を含む時刻同期パケットを送受信してマスター装置との間のオフセットを求める複数の時刻同期処理部と、それぞれの時刻同期処理部が求めたオフセットを複数のマスター装置毎に蓄積し、蓄積されたオフセットから複数のマスター装置毎の時刻品質の状態を示す評価値を測定する蓄積監視部と、それぞれのマスター装置から受信する品質メッセージを利用したBMCAのアルゴリズムの中の時刻精度の比較処理および位相揺らぎの比較処理を行った後に、蓄積監視部が出力する前記評価値を比較する処理を実行して、評価値が示す時刻品質の状態が高い方のマスター装置に対応する時刻同期処理部を選択する時刻選択部とを有することを特徴とする。 The third aspect of the present invention, in a time synchronizer to synchronize the time the time synchronization packet and the quality message and communication including a plurality of master devices and the time information with the reference time, for each of the plurality of master devices located A plurality of time synchronization processing units for obtaining an offset from the master device by transmitting and receiving a time synchronization packet including time information to and from each master device, and a plurality of offsets obtained by each time synchronization processing unit. And a storage monitoring unit that measures an evaluation value indicating a state of time quality for each of a plurality of master devices from the stored offset, and a BMCA algorithm using a quality message received from each master device after performing comparison processing of the comparison processing and the phase fluctuation of time accuracy in, before storage monitoring portion outputs It performs a process of comparing the evaluation value, and having a time selector for selecting the time synchronization processing unit corresponding to the master device with the higher state at the time the quality indicated by the evaluation value.

の発明は、蓄積監視部は、オフセットを予め設定された時間積算し、オフセットを算出する毎の積算値を比較して最大の積算値と最小の積算値との差を評価値として時刻選択部に出力ることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, the accumulation monitoring unit integrates the offset for a preset time, compares the integrated values every time the offset is calculated, and uses the difference between the maximum integrated value and the minimum integrated value as an evaluation value. characterized that you output to the selection unit.

本発明に係る時刻同期方法および時刻同期装置は、複数のマスター装置が生成した複数の時刻情報の優劣を判定するアルゴリズムにおいて、時刻情報の品質劣化を考慮した判定を行うことにより、高精度な時刻同期を行うことができる。   A time synchronization method and a time synchronization device according to the present invention provide a highly accurate time by performing determination in consideration of quality deterioration of time information in an algorithm for determining superiority or inferiority of a plurality of time information generated by a plurality of master devices. Synchronization can be performed.

本実施形態における時刻同期ネットワークの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time synchronous network in this embodiment. 装置CoにおけるBMCAの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of BMCA in the apparatus Co. 従来のデータセット比較アルゴリズムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional data set comparison algorithm. データセット比較アルゴリズムの処理例を示す図である。It is a figure which shows the process example of a data set comparison algorithm. 本実施形態における時刻同期装置のデータセット比較アルゴリズムの処理例を示す図である。It is a figure which shows the process example of the data set comparison algorithm of the time synchronizer in this embodiment. 本実施形態における時刻同期装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the time synchronizer in this embodiment.

以下、図面を参照して本発明に係る時刻同期方法および時刻同期装置の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of a time synchronization method and a time synchronization apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態における時刻同期ネットワークの一例を示す。図1に示した時刻同期ネットワークは、2台のMaster装置101(0)およびMaster装置101(1)と、1台のSlave装置102とを有する。Slave装置102は、伝送路103(0)を介してMaster装置101(0)に接続されるSlave部112(0)と、伝送路103(1)を介してMaster装置101(1)に接続されるSlave部112(1)とを有する。なお、本実施形態では、Slave装置102は、Slave部112(0)とSlave部112(1)との2系統のブロックを有するが、2系統以上であってもよい。   FIG. 1 shows an example of a time synchronization network in the present embodiment. The time synchronization network shown in FIG. 1 includes two master devices 101 (0) and 101 (1), and one slave device 102. The slave device 102 is connected to the slave unit 112 (0) connected to the master device 101 (0) via the transmission path 103 (0) and to the master device 101 (1) via the transmission path 103 (1). Slave unit 112 (1). In the present embodiment, the slave device 102 has two systems of blocks, that is, the slave unit 112 (0) and the slave unit 112 (1), but may have two or more systems.

ここで、以降の説明において、Master装置101(0)およびMaster装置101(1)に共通の事項を説明する場合は符号末尾の(番号)を省略してMaster装置101のように表記する。また、特定のMaster装置101を指す場合は(番号)を付加して例えばMaster装置101(0)のように表記する。Slave部112(0)およびSlave部112(1)、伝送路103(0)および伝送路103(1)などについても同様に表記する。   Here, in the following description, when a matter common to the Master device 101 (0) and the Master device 101 (1) is described, (number) at the end of the code is omitted and expressed as the Master device 101. Further, when referring to a specific master device 101, (number) is added and expressed as, for example, the master device 101 (0). The slave unit 112 (0), the slave unit 112 (1), the transmission path 103 (0), the transmission path 103 (1), and the like are similarly described.

Master装置101およびSlave装置102は、IEEE1588-2008の規格に準拠した時刻同期の機能を有する。そして、Slave装置102のSlave部112(0)は、伝送路103(0)を介して接続されるMaster装置101(0)から取得した時刻、もしくは、外部の装置の時刻に同期せずにSlave部112(0)内部のクロックが自走状態で生成された時刻に基づき動作する。同様に、Slave部112(1)は、伝送路103(1)を介して接続されるMaster装置101(1)から取得した時刻に基づき動作する。もしくは、Slave部112(1)は、外部の装置の時刻に同期せずにSlave部112(1)内部のクロックが自走状態で生成された時刻に基づき動作する。なお、全地球衛星測位システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)から時刻を取得して時刻同期を行う方法も考えられるが、本実施形態に係るSlave装置102は、Master装置101との間で送受信する時刻同期パケットから時刻情報を取得して時刻同期を行う。そして、Slave装置102は、Master装置101(0)およびMaster装置101(1)から受信する2つの時刻情報のうち最も適切な時刻情報を選択するBMCAのデータセット比較アルゴリズムを用いてSlave装置102自身の時刻を同期させる。さらに、本実施形態では、BMCAのデータセット比較アルゴリズムに時刻情報の品質劣化を考慮した判定処理を設けることにより、Slave装置102は、高精度な時刻同期を実現することができる。   The Master device 101 and the Slave device 102 have a time synchronization function that complies with the IEEE 1588-2008 standard. Then, the slave unit 112 (0) of the slave device 102 does not synchronize with the time acquired from the master device 101 (0) connected via the transmission path 103 (0) or the time of the external device. It operates based on the time when the clock inside the unit 112 (0) is generated in the free-running state. Similarly, the slave unit 112 (1) operates based on the time acquired from the master device 101 (1) connected via the transmission path 103 (1). Alternatively, the Slave unit 112 (1) operates based on the time when the clock inside the Slave unit 112 (1) is generated in a free-running state without being synchronized with the time of the external device. In addition, although the method of acquiring time from a global navigation satellite system (GNSS: Global Navigation Satellite System) and performing time synchronization is also considered, the Slave apparatus 102 which concerns on this embodiment transmits / receives between the Master apparatuses 101. Time information is acquired from the time synchronization packet and time synchronization is performed. Then, the slave device 102 itself uses the BMCA data set comparison algorithm to select the most appropriate time information from the two time information received from the master device 101 (0) and the master device 101 (1). Synchronize the time. Furthermore, in the present embodiment, the slave device 102 can realize highly accurate time synchronization by providing a determination process in consideration of quality degradation of time information in the BMCA data set comparison algorithm.

ここで、BMCAは、IEEE1588-2008の規格に記載されているように、次の2つの計算処理から構成される。第1の処理は、時刻情報を受信する複数のポートのうち時刻品質の高い最良のポートを決定するデータセットの比較処理、第2の処理は、状態ステートマシンにおいて推奨状態を計算する推奨状態の計算処理である。   Here, the BMCA is composed of the following two calculation processes as described in the IEEE 1588-2008 standard. The first process is a data set comparison process that determines the best port with the highest time quality among the plurality of ports that receive the time information, and the second process is a recommended state for calculating a recommended state in the state state machine. It is a calculation process.

図2は、IEEE1588-2008の規格に規定されるGM(GrandMaster)またはBC(Boundary Clock)の装置CoにおけるBMCAの一例を示す。装置Coは、N個(Nは2以上の整数)のポートを有する(図2の例ではN=2)。図2において、装置Coは、REC(0)部251、REC(1)部252、BMCA処理部203およびDIS部253を有する。REC(0)部251およびREC(1)部252は、受信ポートを有し、基準時刻を有するグランドマスター(GM)側からAnnounceメッセージを受信する。Announceメッセージは、時刻同期パケットと同様にIEEE1588-2008の規格で規定される品質メッセージで、クロックソースや品質に関する情報が含まれている。BMCA処理部203は、複数個の時刻情報の中から最も適切な時刻情報を選択するアルゴリズムを実行する。DIS部253は、データセット比較アルゴリズムにより決定された最も適切な時刻情報を配信する。   FIG. 2 shows an example of BMCA in a device Co of GM (Grand Master) or BC (Boundary Clock) defined in the IEEE 1588-2008 standard. The device Co has N ports (N is an integer of 2 or more) (N = 2 in the example of FIG. 2). In FIG. 2, the device Co includes a REC (0) unit 251, a REC (1) unit 252, a BMCA processing unit 203, and a DIS unit 253. The REC (0) unit 251 and the REC (1) unit 252 have a reception port and receive an announce message from the grand master (GM) side having a reference time. The Announce message is a quality message defined by the IEEE 1588-2008 standard as well as the time synchronization packet, and includes information on the clock source and quality. The BMCA processing unit 203 executes an algorithm for selecting the most appropriate time information from a plurality of time information. The DIS unit 253 distributes the most appropriate time information determined by the data set comparison algorithm.

また、BMCA処理部203は、Erbest(0)部254、Erbest(1)部255、Ebest部256およびDo部257を有する。ここで、Do部257はデフォルトのデータセットDoを有する。   The BMCA processing unit 203 includes an Erbest (0) unit 254, an Erbest (1) unit 255, an Ebest unit 256, and a Do unit 257. Here, the Do unit 257 has a default data set Do.

図2において、装置Coは次の処理を実行する。
(a)装置Coは、REC(0)部251のポート”r”に接続される系201の伝送路およびREC(1)部252のポート”r”に接続される系202の伝送路からそれぞれannounceメッセージを受信する。
(b)BMCA処理部203のErbest(0)部254およびErbest(1)部255 部は、REC(0)部251およびREC(1)部252のそれぞれのポート”r”について、データセット比較アルゴリズムを用いて最良のメッセージErbestを決定する。なお、データセット比較アルゴリズムは、非特許文献1に記載される「data set comparison algorithm」で、Announceメッセージなどから取得されるクロックソースや品質、優先度などの予め決められた情報(データセット)を比較して最良のメッセージを決定する処理である。
(c)Ebest部256は、N個のポートからなる集合(N個のErbest部(図2の例ではErbest(0)部254およびErbest(1)部255)が決定した全ての最良のメッセージErbestの集合)に対して、データセット比較アルゴリズムを実行する。そして、Ebest部256は、N個の全メッセージ(Erbest(0)部254およびErbest(1)部255がそれぞれ決定した全ての最良のメッセージErbest)の中から最良のメッセージEbestを決定する。
In FIG. 2, the device Co executes the following processing.
(a) The device Co is respectively connected from the transmission line of the system 201 connected to the port “r” of the REC (0) unit 251 and the transmission line of the system 202 connected to the port “r” of the REC (1) unit 252. Receive announce message.
(b) The Erbest (0) unit 254 and Erbest (1) unit 255 unit of the BMCA processing unit 203 perform a data set comparison algorithm for each port “r” of the REC (0) unit 251 and the REC (1) unit 252. Is used to determine the best message Erbest. The data set comparison algorithm is a “data set comparison algorithm” described in Non-Patent Document 1, and uses predetermined information (data set) such as a clock source, quality, and priority obtained from an Announce message or the like. This is a process for determining the best message by comparison.
(c) The Ebest unit 256 includes a set of N ports (all best messages Erbest determined by the N Erbest units (Erbest (0) unit 254 and Erbest (1) unit 255 in the example of FIG. 2)). A data set comparison algorithm is performed on the set). Then, the Ebest unit 256 determines the best message Ebest from among all N messages (all best messages Erbest respectively determined by the Erbest (0) unit 254 and the Erbest (1) unit 255).

BMCA処理部203は、メッセージEbest、ErbestおよびDoを用いて、N個のポート”r”のそれぞれポートの状態遷移ステートマシン(state machine:状態遷移)に適用するイベントを決定するために、状態決定アルゴリズムを実行する。なお、状態決定アルゴリズムは、非特許文献1に記載される「State decision algorithm」である。   The BMCA processing unit 203 uses the messages Ebest, Erbest, and Do to determine the event to be applied to the state machine (state machine) of each of the N ports “r”. Run the algorithm. The state determination algorithm is “State decision algorithm” described in Non-Patent Document 1.

このようにして、装置Coは、BMCAを実行することにより、最良の時刻品質の時刻に同期させることができる。   In this way, the device Co can be synchronized with the time of the best time quality by executing BMCA.

ここで、IEEE1588-2008規格で規定されるBMCAは、例えば図1の場合、Master装置101(0)およびMaster装置101(1)が生成した時刻情報の優劣を時刻品質情報に基づいて判定するアルゴリズムであるが、時刻情報の品質劣化が考慮されていないという問題がある。そして、Slave装置102は、最良であると決定した時刻情報の品質が劣化した場合、品質が劣化した時刻情報に同期し続けるため、時刻同期の精度が悪くなるという問題がある。そこで、本実施形態では、複数のMaster装置が生成した複数の時刻情報の優劣を判定するアルゴリズム(BMCA)において、時刻情報の品質劣化を考慮した判定を組み込むことにより、最良であると決定した時刻情報の品質が劣化した場合でも、常に最良の品質の時刻情報に同期させることができる。   Here, for example, in the case of FIG. 1, the BMCA defined by the IEEE 1588-2008 standard is an algorithm for determining superiority or inferiority of time information generated by the Master device 101 (0) and the Master device 101 (1) based on time quality information. However, there is a problem that quality degradation of time information is not taken into consideration. Then, when the quality of the time information determined to be the best deteriorates, the slave device 102 continues to synchronize with the time information with the deteriorated quality, so that there is a problem that the accuracy of time synchronization is deteriorated. Therefore, in the present embodiment, in the algorithm (BMCA) for determining the superiority or inferiority of a plurality of time information generated by a plurality of master devices, the time determined to be the best by incorporating the determination considering the quality deterioration of the time information. Even when the quality of information deteriorates, it is possible to always synchronize with the best quality time information.

図3は、時刻情報の品質劣化を考慮しない従来のデータセット比較アルゴリズムの一例を示す。ここで、図3で比較するデータセットは、次に示すような情報を有し、Announceメッセージや装置Coの状態などから得られる情報である。
(1)GM clockClass グランドマスター(GM)のトレーサビリティ
(2)GM clockAccuracy GMの時刻精度
(3)GM offsetScaledLogVariance GMの位相揺らぎ
(4)GM priority2 GMの優先度
(5)localPriority 受信ホ゜ートの優先度
(6)GM clockIdentity GMの識別コート゛
(7)StepsRemoved GMからの接続段数
(8)portIdentity of Sender 上流のホ゜ート識別番号
(9)portNumber of Receiver 受信側のホ゜ート番号
以下、図3に示したフローチャートについて説明する。なお、図3のデータセット比較アルゴリズムは、Ebest、ErbestおよびDoのうち任意の2つのデータセットを比較する処理を示す。図3において、2つのデータセットをデータセットAおよびデータセットBとする。
FIG. 3 shows an example of a conventional data set comparison algorithm that does not consider the quality degradation of time information. Here, the data sets to be compared in FIG. 3 have the following information, and are information obtained from the Announce message, the state of the device Co, and the like.
(1) GM clockClass Grandmaster (GM) traceability
(2) GM clockAccuracy GM time accuracy
(3) GM offsetScaledLogVariance GM phase fluctuation
(4) GM priority2 GM priority
(5) localPriority Receive port priority
(6) GM clockIdentity GM identification code
(7) Steps Removed Number of steps connected from GM
(8) portIdentity of Sender upstream port identification number
(9) port Number of Receiver Port number on the receiving side Hereinafter, the flowchart shown in FIG. 3 will be described. Note that the data set comparison algorithm in FIG. 3 shows processing for comparing two arbitrary data sets among Ebest, Erbest, and Do. In FIG. 3, the two data sets are a data set A and a data set B.

ステップS101において、装置Coは、データセットAのグランドマスター(GM)のトレーサビリティ(標準時への追跡可能性:時刻の信頼性を示す指標に相当)と、データセットBのグランドマスター(GM)のトレーサビリティとを比較する。ここで、データセットA,Bの値が小さい方がGMのトレーサビリティ(信頼性)が高いものとする。比較結果がA>Bの場合はステップS108に進み、比較結果がA<Bの場合はステップS109に進み、比較結果がA=Bの場合はステップS102の処理に進む。   In step S101, the device Co traces the ground master (GM) of the data set A (traceability to standard time: equivalent to an index indicating time reliability) and the traceability of the grand master (GM) of the data set B. And compare. Here, it is assumed that the smaller the values of the data sets A and B, the higher the traceability (reliability) of the GM. If the comparison result is A> B, the process proceeds to step S108. If the comparison result is A <B, the process proceeds to step S109. If the comparison result is A = B, the process proceeds to step S102.

ステップS102において、装置Coは、データセットAのGMの時刻精度と、データセットBのGMの時刻精度とを比較する。ここで、データセットA,Bの値が小さい方が精度が高いものとする。比較結果がA>Bの場合はステップS108に進み、比較結果がA<Bの場合はステップS109に進み、比較結果がA=Bの場合はステップS103の処理に進む。   In step S102, the device Co compares the time accuracy of the GM of the data set A with the time accuracy of the GM of the data set B. Here, it is assumed that the smaller the values of the data sets A and B, the higher the accuracy. If the comparison result is A> B, the process proceeds to step S108. If the comparison result is A <B, the process proceeds to step S109. If the comparison result is A = B, the process proceeds to step S103.

ステップS103において、装置Coは、データセットAのGMの位相揺らぎと、データセットBのGMの位相揺らぎとを比較する。ここで、データセットA,Bの値が小さい方が位相揺らぎが小さいものとする。比較結果がA>Bの場合はステップS108に進み、比較結果がA<Bの場合はステップS109に進み、比較結果がA=Bの場合はステップS104の処理に進む。   In step S103, the device Co compares the GM phase fluctuation of the data set A with the GM phase fluctuation of the data set B. Here, it is assumed that the smaller the values of the data sets A and B, the smaller the phase fluctuation. If the comparison result is A> B, the process proceeds to step S108. If the comparison result is A <B, the process proceeds to step S109. If the comparison result is A = B, the process proceeds to step S104.

ステップS104において、装置Coは、データセットAのGMの優先度と、データセットBのGMの優先度とを比較する。ここで、データセットA,Bの値が小さい方が優先度が高いものとする。比較結果がA>Bの場合はステップS108に進み、比較結果がA<Bの場合はステップS109に進み、比較結果がA=Bの場合はステップS105の処理に進む。   In step S104, the device Co compares the GM priority of the data set A with the GM priority of the data set B. Here, it is assumed that the smaller the values of the data sets A and B, the higher the priority. If the comparison result is A> B, the process proceeds to step S108. If the comparison result is A <B, the process proceeds to step S109. If the comparison result is A = B, the process proceeds to step S105.

ステップS105において、装置Coは、データセットAの受信ポートの優先度と、データセットBの受信ポートの優先度とを比較する。ここで、データセットA,Bの値が小さい方が優先度が高いものとする。比較結果がA>Bの場合はステップS108に進み、比較結果がA<Bの場合はステップS109に進み、比較結果がA=Bの場合はステップS106の処理に進む。   In step S105, the device Co compares the priority of the reception port of the data set A with the priority of the reception port of the data set B. Here, it is assumed that the smaller the values of the data sets A and B, the higher the priority. If the comparison result is A> B, the process proceeds to step S108. If the comparison result is A <B, the process proceeds to step S109. If the comparison result is A = B, the process proceeds to step S106.

ステップS106において、装置Coは、データセットAのGMのトレーサビリティが閾値以下(例えば127以下)であるか否かを判別する。判別結果がYesの場合は図4のステップS110に進み、判別結果がNoの場合はステップS107に進む。   In step S106, the device Co determines whether or not the GM traceability of the data set A is equal to or less than a threshold value (for example, 127 or less). If the determination result is Yes, the process proceeds to step S110 in FIG. 4, and if the determination result is No, the process proceeds to step S107.

ステップS107において、装置Coは、データセットAのGMの識別コードと、データセットBのGMの識別コードとを比較する。ここで、識別コードが小さい方を優先して選択するものとする。比較結果がA>Bの場合はステップS108に進み、比較結果がA<Bの場合はステップS109に進み、比較結果がA=Bの場合は図4のステップS110の処理に進む。   In step S107, the device Co compares the GM identification code of the data set A with the GM identification code of the data set B. Here, the smaller identification code is selected with priority. If the comparison result is A> B, the process proceeds to step S108. If the comparison result is A <B, the process proceeds to step S109. If the comparison result is A = B, the process proceeds to step S110 in FIG.

ステップS108において、装置Coは、データセットAよりも品質が良いデータセットBに決定する。   In step S108, the device Co determines the data set B having a better quality than the data set A.

ステップS109において、装置Coは、データセットBよりも品質が良いデータセットAに決定する。   In step S109, the device Co determines the data set A having a better quality than the data set B.

図4は、図3に示したデータセット比較アルゴリズムの続きの処理例を示す。なお、図4に示したフローチャートは、本実施形態に係る時刻同期装置と同じ処理である。   FIG. 4 shows a processing example subsequent to the data set comparison algorithm shown in FIG. Note that the flowchart shown in FIG. 4 is the same processing as that of the time synchronization apparatus according to the present embodiment.

ステップS110において、装置Coは、GMからの接続段数を比較する。比較結果としてAの接続段数がBの接続段数の1段以内の場合はステップS111に進み、比較結果がA>B+1の場合(Aの接続段数がBの接続段数に1段を加算した段数よりも多い場合)はステップS116に進み、比較結果がA+1<Bの場合(Bの接続段数がAの接続段数に1段を加算した段数よりも多い場合)はステップS117に進む。   In step S110, the device Co compares the number of connection stages from the GM. When the comparison result is that the number of connection stages of A is within one of the number of connection stages of B, the process proceeds to step S111, and when the comparison result is A> B + 1 (the number of connection stages of A is the number of stages obtained by adding one stage to the number of connection stages of B) When the comparison result is A + 1 <B (when the number of connection stages of B is greater than the number of stages obtained by adding one stage to the number of connection stages of A), the process proceeds to step S117.

ステップS111において、装置Coは、GMからの接続段数を比較する。比較結果がA=Bの場合(GMからの接続段数が等しい場合)はステップS112に進み、比較結果がA>Bの場合(Aの接続段数の方が多い場合)はステップS114に進み、比較結果がA<B(Bの接続段数の方が多い場合)の場合はステップS115に進む。   In step S111, the device Co compares the number of connection stages from the GM. When the comparison result is A = B (when the number of connection stages from the GM is equal), the process proceeds to step S112. When the comparison result is A> B (when the number of connection stages of A is larger), the process proceeds to step S114. When the result is A <B (when the number of connection stages of B is larger), the process proceeds to step S115.

ここで、以下のステップS112からステップS115までの処理は、上位の処理でデータセットAまたはデータセットBの時刻品質の優劣を比較ができなかった場合に、機械的にいずれかのデータセットを決定するためのアルゴリズムであり、時刻情報の品質の優劣などを比較するための処理ではない。具体的には、装置Coは、データセットAの上流のポート識別番号、データセットBの上流のポート識別番号、データセットAの受信側のポート番号およびデータセットBの受信側のポート識別番号の4つのパラメータの組み合わせで大小を判別して、データセットAまたはデータセットBのいずれかに決定する。   Here, in the processing from step S112 to step S115 below, when the superiority or inferiority of the time quality of the data set A or the data set B cannot be compared in the upper processing, one of the data sets is mechanically determined. And is not a process for comparing the quality of time information. Specifically, the device Co includes the port identification number upstream of the data set A, the port identification number upstream of the data set B, the port number on the receiving side of the data set A, and the port identification number on the receiving side of the data set B. The size is determined by the combination of the four parameters, and the data set A or data set B is determined.

ステップS112において、装置Coは、データセットAの上流のポート識別番号と、データセットBの上流のポート識別番号とを比較する。比較結果がA=Bの場合はステップS113に進み、比較結果がA>Bの場合はステップS118に進み、比較結果がA<Bの場合はステップS119に進む。   In step S112, the device Co compares the upstream port identification number of the data set A with the upstream port identification number of the data set B. If the comparison result is A = B, the process proceeds to step S113. If the comparison result is A> B, the process proceeds to step S118. If the comparison result is A <B, the process proceeds to step S119.

ステップS113において、装置Coは、データセットAの受信側のポート番号と、データセットBの受信側のポート番号とを比較する。比較結果がA=Bの場合は処理を終了し、比較結果がA>Bの場合はステップS118に進み、比較結果がA<Bの場合はステップS119に進む。   In step S113, the device Co compares the port number on the receiving side of the data set A with the port number on the receiving side of the data set B. If the comparison result is A = B, the process is terminated. If the comparison result is A> B, the process proceeds to step S118. If the comparison result is A <B, the process proceeds to step S119.

ステップS114において、装置Coは、データセットAの受信側のポート番号と、データセットAの上流のポート識別番号とを比較する。比較結果が受信側=上流側の場合は処理を終了し、受信側<上流側の場合はステップS116に進み、受信側>上流側の場合はステップS118に進む。   In step S114, the device Co compares the port number on the receiving side of the data set A with the port identification number upstream of the data set A. If the comparison result is the reception side = upstream side, the process ends. If the reception side <upstream side, the process proceeds to step S116. If the reception side> upstream side, the process proceeds to step S118.

ステップS115において、装置Coは、データセットBの受信側のポート番号と、データセットBの上流のポート識別番号とを比較する。比較結果が受信側=上流側の場合は処理を終了し、受信側<上流側の場合はステップS117に進み、受信側>上流側の場合はステップS119に進む。   In step S115, the device Co compares the port number on the receiving side of the data set B with the upstream port identification number of the data set B. If the comparison result is the reception side = upstream side, the process ends. If the reception side <upstream side, the process proceeds to step S117. If the reception side> upstream side, the process proceeds to step S119.

ステップS116において、装置Coは、データセットAよりも時刻情報の品質が良いデータセットBに決定する。   In step S116, the device Co determines the data set B having better time information quality than the data set A.

ステップS117において、装置Coは、データセットBよりも時刻情報の品質が良いデータセットAに決定する。   In step S117, the device Co determines the data set A with better quality of time information than the data set B.

ステップS118において、装置Coは、データセットAよりもトポロジー(ネットワーク接続形態)が良いデータセットBに決定する。   In step S118, the device Co determines the data set B having a better topology (network connection form) than the data set A.

ステップS119において、装置Coは、データセットBよりもトポロジーが良いデータセットAに決定する。   In step S119, the device Co determines the data set A having a better topology than the data set B.

このように、従来のBMCAは、データセットの比較結果の良い方が推奨状態となり、推奨される系の時刻情報が選択される。   As described above, in the conventional BMCA, the better data set comparison result is in the recommended state, and the recommended time information of the system is selected.

図3で説明したIEEE1588-2008規格で規定されるBMCAは、最良の品質の時刻情報を判定するアルゴリズムであるが、時刻情報の品質劣化が考慮されていない。これに対して、本実施形態では、従来のBMCAにおいて、時刻情報の品質状態の変化を考慮した判定を組み込むことにより、最良であると決定した時刻情報の品質が劣化した場合でも、常に最良の品質の時刻情報に同期させることができる。   The BMCA defined in the IEEE 1588-2008 standard described with reference to FIG. 3 is an algorithm for determining the best quality time information, but does not take into account the quality deterioration of the time information. On the other hand, in the present embodiment, in the conventional BMCA, by incorporating the determination considering the change in the quality state of the time information, even when the quality of the time information determined to be the best is always the best Can be synchronized with quality time information.

図5は、本実施形態における時刻同期装置301のデータセット比較アルゴリズムの処理例を示す。本実施形態における時刻同期装置301のデータセット比較アルゴリズムは、図3で説明した比較例のデータセット比較アルゴリズムとは異なり、時刻情報の品質状態の変化を考慮した判定処理が組み込まれている。これにより、時刻同期装置301は、特に時刻情報の品質が劣化した場合でも、最良の品質の時刻情報に切り替えることができる。なお、図5において、図3で説明した従来例と同符号の処理(ステップS101からS103、ステップS104からS109)は、図3と同一又は同様の処理を示す。また、図5のフローチャートに続く図4で説明したフローチャートは、本実施形態においても同じである。   FIG. 5 shows a processing example of the data set comparison algorithm of the time synchronizer 301 in this embodiment. Unlike the data set comparison algorithm of the comparative example described in FIG. 3, the data set comparison algorithm of the time synchronization apparatus 301 in the present embodiment incorporates a determination process that takes into account changes in the quality state of time information. Thereby, the time synchronizer 301 can switch to the time information of the best quality even when the quality of the time information deteriorates. In FIG. 5, the processes with the same reference numerals as in the conventional example described in FIG. 3 (steps S101 to S103, steps S104 to S109) are the same or similar to those in FIG. Further, the flowchart described in FIG. 4 following the flowchart in FIG. 5 is the same in this embodiment.

図5において、図3と異なるのは、ステップS103とステップS104との間で、ステップS201の処理を実行することである。   5 differs from FIG. 3 in that the process of step S201 is executed between step S103 and step S104.

ステップS201において、本実施形態における時刻同期装置301は、時刻情報の品質状態を測定する。時刻情報の品質状態は、例えば上流側装置と送受信する時刻同期パケットに基づいて算出したオフセットを蓄積して、オフセットの変動量をTIE(Time Interval Error(時刻誤差))として求めることにより測定できる。さらにTIEに対して予め決められた演算処理、例えば平均値MTIE(Mean TIE)を算出して時刻情報の品質状態の評価値とする。そして、データセットAのMTIEと、データセットBのMTIEとを比較する。こ
こで、MTIEの詳細については後述するが、MTIEの値が大きいほど品質状態は低くなり、逆に、MTIEの値が小さいほど品質状態は高くなる。比較結果がA>Bの場合はステップS108に進み、比較結果がA<Bの場合はステップS109に進み、比較結果がA=Bの場合はステップS104の処理に進む。
In step S201, the time synchronizer 301 in this embodiment measures the quality state of time information. The quality state of the time information can be measured, for example, by accumulating an offset calculated based on a time synchronization packet transmitted / received to / from an upstream device and obtaining an offset fluctuation amount as a TIE (Time Interval Error). Further, an arithmetic processing predetermined for TIE, for example, an average value MTIE (Mean TIE) is calculated and used as an evaluation value of the quality state of the time information. Then, the MTIE of data set A is compared with the MTIE of data set B. Here, although details of MTIE will be described later, the quality state decreases as the value of MTIE increases, and conversely, the quality state increases as the value of MTIE decreases. If the comparison result is A> B, the process proceeds to step S108. If the comparison result is A <B, the process proceeds to step S109. If the comparison result is A = B, the process proceeds to step S104.

ここで、ステップS201の処理をステップS103とステップS104との間で行う理由について説明する。第1の理由として、ステップS102の時刻精度やステップS103の位相揺らぎなどのclockQualityの悪化は、上流側装置において時刻同期が正常に行えていない状態が含まれているので、ステップS201の時刻品質による切り替えよりもclockQualityによる切り替えを優先的に実施する必要がある。第2の理由として、ステップS104のGMの優先度(priority2)やステップS105の受信ポートの優先度(localPriority)などのシステム側の意図的な優先付けよりも、時刻品質の劣化による時刻供給先への影響を考慮して、ステップS201の時刻品質による切り替えをステップS104やステップS105よりも優先的に実施する必要がある。   Here, the reason why the process of step S201 is performed between step S103 and step S104 will be described. As a first reason, the deterioration in clockQuality such as the time accuracy in step S102 and the phase fluctuation in step S103 includes a state in which time synchronization is not normally performed in the upstream device, and thus depends on the time quality in step S201. It is necessary to prioritize switching with clockQuality over switching. As a second reason, rather than intentional prioritization on the system side such as the priority (priority 2) of the GM in step S104 and the priority (localPriority) of the reception port in step S105, the time is supplied to the time supply destination. Therefore, it is necessary to perform switching based on the time quality in step S201 with priority over steps S104 and S105.

次に、ステップS201における時刻情報の品質状態を測定する処理について詳しく説明する。なお、本実施形態では、時刻情報の品質状態を測定する方法としてTIEを用いるが、他の方法により時刻情報の品質状態を測定するようにしてもよい。   Next, the process for measuring the quality state of the time information in step S201 will be described in detail. In the present embodiment, TIE is used as a method for measuring the quality state of time information, but the quality state of time information may be measured by other methods.

以下、時刻情報の品質状態としてMTIE(Mean TIE)を用いる方法について説明する。例えばSlave側の時刻同期装置301は、Master側から時刻同期パケットを受信する毎に算出する過去の時刻情報(オフセット演算結果)を蓄積し、その変動量をモニタすることで時刻精度の品質状態を監視することができる。   Hereinafter, a method of using MTIE (Mean TIE) as the quality state of time information will be described. For example, the time synchronizer 301 on the slave side accumulates past time information (offset calculation result) that is calculated every time a time synchronization packet is received from the master side, and monitors the amount of fluctuation to thereby determine the quality state of time accuracy. Can be monitored.

ここで、時刻誤差TIEを単位時間当たりの時刻TIEとして説明する。例えば、時刻同期装置301は、単位時間t秒当たり(仮にt=1とする)に単位時間当たりのオフセット値を積算し、その値をOffset(i)とする。ここで、iは1以上の整数である。この場合、単位時間の時刻TIE(i)は(式1)で表すことができる。
時刻TIE(i) = 時刻TIE(i-1) + Offset(i) … (式1)
そして、本実施形態に係る時刻同期装置301は、過去T秒分 (例えばT =100秒分) の時刻TIEから最大の時刻TIE_MAXと最小の時刻TIE_MINとを抽出し、時刻MTIE100を(式2)から算出する。時刻MTIE100は、時刻情報の品質状態の評価値である。
時刻MTIE100 = 時刻TIE_MAX - 時刻TIE_MIN … (式2)
ここで、本実施形態に係る時刻同期装置301は、時刻情報の品質状態を検出するための閾値を予め設定しておく。そして、時刻同期装置301は、(式2)により算出された時刻MTIE100が閾値以上であるか閾値未満であるかを比較し、時刻MTIE値が閾値以上または閾値未満の場合に時刻品質の異常状態を検出する。ここで、時刻同期装置301は、比較時点の時刻MTIEの異常を検出した結果がステップS201のtimeMTIEstate値に対応する。例えば、BMCAのソフトウェア処理において、時刻品質を正常状態と異常状態の二値で管理する場合には、比較時点の時刻MTIE値の検出結果をbool型の変数として定義し、判定結果の{OK,NG}をそれぞれ数値{0,1}に対応させることができる。また、時刻品質の異常状態をDegrade(劣化)とFatal(致命的劣化)の2段階に分ける場合(時刻品質の劣化度がDegrade < Fatalの場合)は、BMCAのソフトウェア処理において、比較時点の時刻MTIE値の検出結果をenum型の変数として定義し{OK, Degrade, Fatal}とし、それぞれ数値{0, 1, 2}に対応させることができる。或いは、時刻MTIE値自体をBMCAのソフトウェアで判別するようにしてもよい。
Here, the time error TIE will be described as the time TIE per unit time. For example, the time synchronization apparatus 301 integrates the offset value per unit time per unit time t seconds (assuming t = 1), and sets the value as Offset (i). Here, i is an integer of 1 or more. In this case, the time TIE (i) of the unit time can be expressed by (Formula 1).
Time TIE (i) = Time TIE (i-1) + Offset (i) (Equation 1)
Then, the time synchronization apparatus 301 according to the present embodiment extracts the maximum time TIE_MAX and the minimum time TIE_MIN from the time TIE for the past T seconds (for example, T = 100 seconds), and calculates the time MTIE100 (Formula 2). Calculate from The time MTIE 100 is an evaluation value of the quality state of the time information.
Time MTIE100 = Time TIE_MAX-Time TIE_MIN (Formula 2)
Here, the time synchronization apparatus 301 according to the present embodiment presets a threshold for detecting the quality state of the time information. Then, the time synchronization apparatus 301 compares whether the time MTIE100 calculated by (Equation 2) is equal to or greater than the threshold or less than the threshold, and if the time MTIE value is equal to or greater than the threshold or less than the threshold, the time quality abnormality state Is detected. Here, the time synchronization device 301 detects the abnormality of the time MTIE at the time of comparison, and the result corresponds to the timeMTIEstate value in step S201. For example, in the software processing of BMCA, when the time quality is managed as binary values of normal state and abnormal state, the detection result of the time MTIE value at the time of comparison is defined as a bool type variable, and {OK, NG} can correspond to numerical values {0, 1}, respectively. Also, if the time quality abnormal state is divided into two stages, Degrade (degradation) and Fatal (fatal deterioration) (when the time quality deterioration degree is Degrade <Fatal), the time of comparison in the BMCA software processing The detection result of the MTIE value can be defined as an enum type variable and set as {OK, Degrade, Fatal}, which can correspond to the numerical values {0, 1, 2}, respectively. Alternatively, the time MTIE value itself may be determined by BMCA software.

このようにして、本実施形態に係る時刻同期装置301は、図5のステップS201の処理を実行することができる。そして、図5において、時刻同期装置301は、ステップS101からステップS103までのGMのトレーサビリティ(clockClass)、GMの時刻精度(clockAccuracy)およびGMの位相揺らぎ(offsetScaledLogVarience)の各比較処理において、比較結果が全てA=Bであるとき、ステップS201においてデータセットA,Bの品質状態を比較し、品質が良い方を選択系とする。これにより、本実施形態に係る時刻同期装置301は、ステップS101からステップS103までにおいて、データセットAとデータセットBとの比較結果が全て同じである場合でも、時刻情報の品質状態の劣化を判別し、劣化が少ない方の時刻情報を選択することができる。   In this way, the time synchronization apparatus 301 according to the present embodiment can execute the process of step S201 in FIG. In FIG. 5, the time synchronization apparatus 301 obtains a comparison result in each comparison process of GM traceability (clockClass), GM time accuracy (clockAccuracy), and GM phase fluctuation (offsetScaledLogVarience) from step S101 to step S103. When all A = B, the quality states of the data sets A and B are compared in step S201, and the one with the better quality is set as the selection system. As a result, the time synchronization apparatus 301 according to the present embodiment discriminates deterioration of the quality state of the time information even when the comparison results between the data set A and the data set B are all the same in steps S101 to S103. The time information with less deterioration can be selected.

図6は、図5で説明した本実施形態における時刻同期装置301の一例を示す。図6において、時刻同期装置301は、PTP処理部302(0)、PTP処理部302(1)、時刻選択部303、配信時刻発振部304、PTP処理部305(0)、PTP処理部305(1)および蓄積監視部306を有する。ここで、蓄積監視部306は、時刻情報を蓄積する時刻情報蓄積部と、時刻情報の精度を監視する時刻精度監視部とに分けてもよい。また、図6の例では、上流側装置および下流側装置に2系統の経路を有する場合について説明するが、2系統以上の経路を有してもよい。   FIG. 6 shows an example of the time synchronization apparatus 301 in the present embodiment described in FIG. 6, the time synchronization apparatus 301 includes a PTP processing unit 302 (0), a PTP processing unit 302 (1), a time selection unit 303, a distribution time oscillation unit 304, a PTP processing unit 305 (0), and a PTP processing unit 305 ( 1) and an accumulation monitoring unit 306. Here, the accumulation monitoring unit 306 may be divided into a time information accumulation unit that accumulates time information and a time accuracy monitoring unit that monitors the accuracy of time information. In addition, in the example of FIG. 6, a case where two systems of routes are provided in the upstream device and the downstream device will be described, but two or more routes may be provided.

PTP処理部302(0)は、IEEE1588-2008の規格に基づいて、上流側装置(図1の例ではMaster装置101(0))との時刻のズレ(オフセット)を算出する。PTP処理部302(0)は、パケット送受信処理部351(0)、タイムスタンプ処理部352(0)およびオフセット演算処理部353(0)を有する。パケット送受信処理部351(0)は、上流側装置との間で時刻同期パケットを送受信する。タイムスタンプ処理部352(0)は、時刻同期パケットを送受信するときの時刻情報(タイムスタンプ)を付加または取得する。オフセット演算処理部353(0)は、時刻同期パケットのタイムスタンプ情報により、上流側装置とのオフセットを算出する。   The PTP processing unit 302 (0) calculates a time lag (offset) with the upstream device (the master device 101 (0) in the example of FIG. 1) based on the IEEE 1588-2008 standard. The PTP processing unit 302 (0) includes a packet transmission / reception processing unit 351 (0), a time stamp processing unit 352 (0), and an offset calculation processing unit 353 (0). The packet transmission / reception processing unit 351 (0) transmits / receives a time synchronization packet to / from the upstream device. The time stamp processing unit 352 (0) adds or acquires time information (time stamp) when transmitting / receiving the time synchronization packet. The offset calculation processing unit 353 (0) calculates an offset with respect to the upstream side device based on the time stamp information of the time synchronization packet.

PTP処理部302(1)は、PTP処理部302(0)と同様に、上流側装置(図1の例ではMaster装置101(1))との間で送受信する時刻同期パケットに基づいて上流側装置とのオフセットを算出する。PTP処理部302(1)は、パケット送受信処理部351(1)、タイムスタンプ処理部352(1)およびオフセット演算処理部353(1)を有する。パケット送受信処理部351(1)、タイムスタンプ処理部352(1)およびオフセット演算処理部353(1)は、パケット送受信処理部351(0)、タイムスタンプ処理部352(0)およびオフセット演算処理部353(0)と同様に動作する。   Similar to the PTP processing unit 302 (0), the PTP processing unit 302 (1) is based on the time synchronization packet transmitted / received to / from the upstream device (Master device 101 (1) in the example of FIG. 1). Calculate the offset with the device. The PTP processing unit 302 (1) includes a packet transmission / reception processing unit 351 (1), a time stamp processing unit 352 (1), and an offset calculation processing unit 353 (1). The packet transmission / reception processing unit 351 (1), the time stamp processing unit 352 (1), and the offset calculation processing unit 353 (1) are the packet transmission / reception processing unit 351 (0), the time stamp processing unit 352 (0), and the offset calculation processing unit. It operates similarly to 353 (0).

時刻選択部303は、時刻同期パケットの一種であるannounceメッセージの情報に基づいて図5で説明したBMCA処理を実行する。また、時刻選択部303は、後述する蓄積監視部306からの切替制御によって、時刻パスの選択系を決定する。例えば蓄積監視部306が0系の時刻パスに切り替えるように制御した場合、時刻選択部303は、PTP処理部302(0)側に切り替えて、PTP処理部302(0)がオフセット調整した0系の時刻パスに接続される上流側装置(図1の例ではMaster装置101(0))の時刻を選択する。逆に、蓄積監視部306が1系の時刻パスに切り替えるように制御した場合、時刻選択部303は、PTP処理部302(1)側に切り替えて、PTP処理部302(1)がオフセット調整した1系の時刻パスに接続される上流側装置(図1の例ではMaster装置101(1))の時刻を選択する。   The time selection unit 303 executes the BMCA process described with reference to FIG. 5 based on information of an announce message that is a type of time synchronization packet. Further, the time selection unit 303 determines a time path selection system by switching control from an accumulation monitoring unit 306 described later. For example, when the accumulation monitoring unit 306 controls to switch to the 0-system time path, the time selection unit 303 switches to the PTP processing unit 302 (0) side, and the 0-system adjusted by the PTP processing unit 302 (0) is offset. The time of the upstream device (Master device 101 (0) in the example of FIG. 1) connected to the time path is selected. On the other hand, when the accumulation monitoring unit 306 controls to switch to the 1-system time path, the time selection unit 303 switches to the PTP processing unit 302 (1) side, and the PTP processing unit 302 (1) adjusts the offset. The time of the upstream device (Master device 101 (1) in the example of FIG. 1) connected to the 1-system time path is selected.

配信時刻発振部304は、時刻同期装置301が下流側に接続されるSlave装置に対するMaster時計であり、Slave装置が従属すべき時刻情報を保持する。   The distribution time oscillating unit 304 is a master clock for the slave device to which the time synchronization device 301 is connected downstream, and holds time information that the slave device should be subordinate to.

PTP処理部305(0)は、下流側装置が配信時刻発振部304の時刻とのずれ(オフセット)を算出して、配信時刻発振部304に同期できるように、IEEE1588-2008の規格に基づいて、下流側装置(Slave装置)との間で時刻同期パケットを送受信する。また、PTP処理部305(0)はAnnounceメッセージを下流側の装置に送信し、下流側装置が時刻同期装置301と同様に複数のポートを有する場合、図5で説明したBMCA処理を実行する。   The PTP processing unit 305 (0) is based on the IEEE 1588-2008 standard so that the downstream device can calculate a deviation (offset) from the time of the distribution time oscillation unit 304 and synchronize with the distribution time oscillation unit 304. The time synchronization packet is transmitted / received to / from the downstream device (Slave device). In addition, the PTP processing unit 305 (0) transmits an Announce message to the downstream device, and when the downstream device has a plurality of ports as in the time synchronization device 301, the PMC processing unit 305 (0) executes the BMCA processing described in FIG.

PTP処理部305(1)は、PTP処理部305(0)と同様に、下流側装置との間でAnnounceメッセージを含む時刻同期パケットを送受信する。   Similar to the PTP processing unit 305 (0), the PTP processing unit 305 (1) transmits and receives a time synchronization packet including an Announce message to and from the downstream device.

蓄積監視部306は、ステップS201で説明したように、0系のPTP処理部302(0)が出力するオフセット演算結果を蓄積して、その変動量をモニタすることで時刻精度の品質状態を監視する。図6において、蓄積監視部306は、TIE測定部361(0)、TIE測定部361(1)、MTIE演算処理部362および警報処理部363を有する。   As described in step S201, the accumulation monitoring unit 306 accumulates the offset calculation result output from the 0-system PTP processing unit 302 (0), and monitors the amount of variation to monitor the quality state of time accuracy. To do. 6, the accumulation monitoring unit 306 includes a TIE measurement unit 361 (0), a TIE measurement unit 361 (1), an MTIE calculation processing unit 362, and an alarm processing unit 363.

TIE測定部361(0)は、ステップS201で説明したように、0系のPTP処理部302(0)が出力するオフセット演算結果を蓄積して、その変動量をTIEとして測定する。例えば、TIEは、時間的に前後してPTP処理部302(0)が求めたオフセット値から変動量として測定する。   As described in step S201, the TIE measurement unit 361 (0) accumulates the offset calculation result output from the 0-system PTP processing unit 302 (0), and measures the variation amount as TIE. For example, the TIE is measured as a fluctuation amount from the offset value obtained by the PTP processing unit 302 (0) before and after the time.

TIE測定部361(1)は、TIE測定部361(0)と同様に、1系のPTP処理部302(1)が出力するオフセット演算結果を蓄積して、その変動量をTIEとして測定する。   Similar to the TIE measurement unit 361 (0), the TIE measurement unit 361 (1) accumulates the offset calculation results output from the 1-system PTP processing unit 302 (1), and measures the amount of variation as TIE.

MTIE演算処理部362は、ステップS201で説明したように、予め設定された所定期間のTIEからMTIEを求める。例えばステップS201の(式2)のように、所定期間のTIEの最大値TIE_MAXと最小値TIE_MINとの差分をMTIEとする。   As described in step S201, the MTIE arithmetic processing unit 362 obtains MTIE from the TIE for a predetermined period set in advance. For example, as in (Expression 2) in step S201, the difference between the maximum value TIE_MAX and the minimum value TIE_MIN of the TIE for a predetermined period is set as MTIE.

警報処理部363は、時刻の精度が劣化した場合に、時刻同期装置を監視するサーバや監視端末に不図示の通信経路で通報する処理を行う。   The alarm processing unit 363 performs a process of notifying a server or a monitoring terminal that monitors the time synchronization device through a communication path (not shown) when the time accuracy is deteriorated.

このように、本実施形態に係る時刻同期装置301は、蓄積監視部306を設けることによって、時刻精度が劣化したことを検出して時刻精度の劣化を示すパラメータを時刻選択部303に出力する。そして、時刻同期装置301は、時刻選択部303が実行するBMCAのデータセット比較アルゴリズムに時刻精度の劣化を判定する処理を組み込むことにより、最良であると決定した時刻情報の品質が劣化した場合でも、常に最良の品質の時刻情報に同期させることができる。   As described above, the time synchronization apparatus 301 according to the present embodiment, by providing the accumulation monitoring unit 306, detects that the time accuracy has deteriorated, and outputs a parameter indicating the deterioration in time accuracy to the time selection unit 303. The time synchronizer 301 incorporates a process for determining deterioration in time accuracy into the BMCA data set comparison algorithm executed by the time selection unit 303, so that even when the quality of time information determined to be the best deteriorates. Can always be synchronized with the best quality time information.

例えば、時刻同期パケットを用いて時刻同期している装置間において、時刻同期パケットを一時的に受信できない状態や中継伝送路の異常状態の発生などによって、時刻同期の精度が劣化した場合でも、本実施形態に係る時刻同期装置301は、最適な時刻パスを選択することができる。これにより、本実施形態に係る時刻同期装置301は、配信時刻の精度が劣化しないように維持することができ、時刻情報を提供するサービスに与える影響を最小限に抑えることができる。   For example, even if the time synchronization accuracy deteriorates due to a state in which the time synchronization packet cannot be temporarily received or the occurrence of an abnormal state of the relay transmission path between devices that are time synchronized using the time synchronization packet, The time synchronization apparatus 301 according to the embodiment can select an optimal time path. As a result, the time synchronization apparatus 301 according to the present embodiment can maintain the accuracy of the distribution time so as not to deteriorate, and the influence on the service providing the time information can be minimized.

以上、説明したように、本発明に係る時刻同期方法および時刻同期装置は、複数のMaster装置が生成した複数の時刻情報の優劣を判定するアルゴリズムにおいて、時刻情報の品質劣化を考慮した判定を行うことにより、高精度な時刻同期を行うことができる。   As described above, the time synchronization method and the time synchronization apparatus according to the present invention perform determination in consideration of quality degradation of time information in an algorithm for determining superiority or inferiority of time information generated by a plurality of Master devices. Thus, highly accurate time synchronization can be performed.

101(0),101(1)・・・Master装置;102・・・Slave装置;103(0),103(1)・・・伝送路;112(0)・・・Slave部;201,202・・・系;203・・・BMCA処理部;251・・・REC(0)部;252・・・REC(1)部;253・・・DIS部;254・・・Erbest(0)部、255・・・Erbest(1)部;256・・・Ebest部;257・・・Do部;301・・・時刻同期装置;302(0),302(1)・・・PTP処理部;303・・・時刻選択部;304・・・配信時刻発振部;305(0),305(1)・・・PTP処理部;306・・・蓄積監視部;351(0),351(1)・・・パケット送受信処理部;352(0),352(1)・・・タイムスタンプ処理部;353(0),353(1)・・・オフセット演算処理部;361(0),361(1)・・・TIE測定部;362・・・MTIE演算処理部;363・・・警報処理部 101 (0), 101 (1) ... Master device; 102 ... Slave device; 103 (0), 103 (1) ... Transmission path; 112 (0) ... Slave unit; 201, 202・ ・ ・ System 203 BMCA processing unit 251 REC (0) unit 252 REC (1) unit 253 DIS unit 254 Erbest (0) unit 255 ... Erbest (1) part; 256 ... Ebest part; 257 ... Do part; 301 ... Time synchronization device; 302 (0), 302 (1) ... PTP processing part; ··· Time selection unit; 304 ··· Distribution time oscillation unit; 305 (0), 305 (1) ··· PTP processing unit; 306 ··· Accumulation monitoring unit; 351 (0) and 351 (1) ··· Packet transmission / reception processing unit: 352 (0), 352 (1) ... Time stamp processing unit; 353 (0), 353 (1) ... Offset calculation Processing section; 361 (0), 361 (1) ··· TIE measuring unit; 362 ... MTIE processing unit; 363 ... alarm processing unit

Claims (4)

基準時刻を有する複数のマスター装置と時刻情報を含む時刻同期パケットおよび品質メッセージ信してスレーブ装置の時刻を同期させる時刻同期方法において、
前記スレーブ装置は、前記時刻同期パケットの時刻情報に基づいて複数の前記マスター装置毎に計算されるオフセットを蓄積し、蓄積された前記オフセットから複数の前記マスター装置毎の時刻品質の状態を示す評価値を測定し、それぞれの前記マスター装置から受信する前記品質メッセージを利用したBMCAのアルゴリズムの中の時刻精度の比較処理および位相揺らぎの比較処理を行った後に、前記評価値を比較する処理を実行して、前記評価値が示す時刻品質の状態が高い方の前記マスター装置の時刻情報に切り替える
ことを特徴とする時刻同期方法。
At time synchronization method for synchronizing the time of a plurality of master devices and the time synchronization packet and a quality message with communication slave device including a time information with the reference time,
The slave device accumulates an offset calculated for each of the plurality of master devices based on time information of the time synchronization packet, and an evaluation indicating a state of time quality for each of the plurality of master devices from the accumulated offset Measure the value, perform the time accuracy comparison processing and phase fluctuation comparison processing in the BMCA algorithm using the quality message received from each master device, and then execute the processing for comparing the evaluation values Then , the time synchronization method is characterized by switching to the time information of the master device having the higher time quality state indicated by the evaluation value.
請求項1に記載の時刻同期方法において、
前記スレーブ装置は、前記オフセットを予め設定された時間積算し、前記オフセットを算出する毎の積算値を比較して最大の積算値と最小の積算値との差を前記評価値と
ことを特徴とする時刻同期方法。
The time synchronization method according to claim 1,
The slave device, the offset integrates the preset time, that the difference between the maximum integrated value and the minimum integrated value by comparing the accumulated value for each of calculating the offset you and the evaluation value A characteristic time synchronization method.
基準時刻を有する複数のマスター装置と時刻情報を含む時刻同期パケットおよび品質メッセージを通信して時刻を同期させる時刻同期装置において、
複数の前記マスター装置のそれぞれに対応して配置され、それぞれの前記マスター装置との間で時刻情報を含む前記時刻同期パケットを送受信して前記マスター装置との間のオフセットを求める複数の時刻同期処理部と、
それぞれの前記時刻同期処理部が求めた前記オフセットを複数の前記マスター装置毎に蓄積し、蓄積された前記オフセットから複数の前記マスター装置毎の時刻品質の状態を示す評価値を測定する蓄積監視部と、
それぞれの前記マスター装置から受信する前記品質メッセージを利用したBMCAのアルゴリズムの中の時刻精度の比較処理および位相揺らぎの比較処理を行った後に、前記蓄積監視部が出力する前記評価値を比較する処理を実行して、前記評価値が示す時刻品質の状態が高い方の前記マスター装置に対応する前記時刻同期処理部を選択する時刻選択部と
を有することを特徴とする時刻同期装置
In a time synchronization device that synchronizes time by communicating a time synchronization packet including a time information and a quality message with a plurality of master devices having a reference time ,
A plurality of time synchronization processes arranged corresponding to each of the plurality of master devices, and transmitting / receiving the time synchronization packet including time information to / from each of the master devices to obtain an offset from the master device And
An accumulation monitoring unit that accumulates the offset obtained by each time synchronization processing unit for each of the plurality of master devices, and measures an evaluation value indicating a state of time quality for each of the plurality of master devices from the accumulated offset. When,
Processing for comparing the evaluation values output by the accumulation monitoring unit after performing time accuracy comparison processing and phase fluctuation comparison processing in the BMCA algorithm using the quality message received from each master device And a time selection unit that selects the time synchronization processing unit corresponding to the master device having a higher time quality state indicated by the evaluation value;
Time synchronization apparatus characterized by having a.
請求項3に記載の時刻同期装置において、
前記蓄積監視部は、前記オフセットを予め設定された時間積算し、前記オフセットを算出する毎の積算値を比較して最大の積算値と最小の積算値との差を前記評価値として前記時刻選択部に出力する
とを特徴とする時刻同期装置。
In the time synchronizer of Claim 3 ,
The accumulation monitoring unit integrates the offset for a preset time, compares the integrated values every time the offset is calculated, and selects the time as a difference between the maximum integrated value and the minimum integrated value as the evaluation value Output to
Time synchronization device comprising a call.
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