JP6254028B2 - Slave node and time synchronization method - Google Patents
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Description
本発明は、時刻同期の技術に関する。 The present invention relates to a time synchronization technique.
近年、複数の基地局間で連係した動作を行うため、高精度な時刻同期が求められている。そこで、ネットワーク接続された複数の機器の時刻をマイクロ秒以下の精度で同期させる技術として、ＩＥＥＥ１５８８で定義されたＰＴＰ（Precision Time Protocol）が知られている（例えば、非特許文献１参照）。ＰＴＰでは、マスターノードとスレーブノードとの間で時刻情報を含むメッセージが定期的に交換される。スレーブノードは、マスターノード及びスレーブノードにおけるメッセージが送受信された時刻情報から、マスターノードに対するスレーブノードの時刻のずれ（Ｏｆｆｓｅｔ）を計算する。そして、スレーブノードは、計算したＯｆｆｓｅｔに基づいてスレーブノードの時刻を補正して、スレーブノードの時刻をマスターノードの時刻に同期させる。 In recent years, highly accurate time synchronization has been demanded in order to perform coordinated operations between a plurality of base stations. Therefore, PTP (Precision Time Protocol) defined by IEEE 1588 is known as a technique for synchronizing the times of a plurality of devices connected to the network with an accuracy of microseconds or less (see, for example, Non-Patent Document 1). In PTP, messages including time information are periodically exchanged between a master node and a slave node. The slave node calculates a time lag (Offset) of the slave node with respect to the master node from the time information at which the messages at the master node and the slave node are transmitted and received. Then, the slave node corrects the time of the slave node based on the calculated offset, and synchronizes the time of the slave node with the time of the master node.
上述したＰＴＰでは、マスターノードからスレーブノードへの遅延時間と、スレーブノードからマスターノードへの遅延時間とが等しいことを前提として時刻同期が行われる。しかしながら、一般的なネットワークでは、マスターノードとスレーブノードとがルータ等の中継装置を介して接続されることが多いため、中継装置内のキューイング遅延等の影響によりマスターノードとスレーブノードとの間の遅延時間に揺らぎが生じてしまう。このような場合、スレーブノードの時刻を補正する際に求められるＯｆｆｓｅｔの値には誤差が含まれる。つまり、中継装置内のキューイング遅延等の影響が大きい場合、求められるＯｆｆｓｅｔの値に含まれる誤差も大きくなってしまう。したがって、スレーブノードは、誤差の大きいＯｆｆｓｅｔの値でスレーブノードの時刻を補正してしまうおそれがあった。このような問題が発生すると、スレーブノードの時刻同期の精度が劣化してしまう。このような問題は、ＰＴＰに限らず、時刻同期を行う全ての通信プロトコルに共通する問題である。 In the PTP described above, time synchronization is performed on the assumption that the delay time from the master node to the slave node is equal to the delay time from the slave node to the master node. However, in a general network, a master node and a slave node are often connected via a relay device such as a router. Therefore, the master node and the slave node are affected by the queuing delay in the relay device. The delay time will fluctuate. In such a case, the offset value obtained when correcting the time of the slave node includes an error. That is, when the influence of the queuing delay or the like in the relay apparatus is large, an error included in the obtained offset value also increases. Therefore, the slave node may correct the time of the slave node with an offset value having a large error. When such a problem occurs, the accuracy of time synchronization of the slave node deteriorates. Such a problem is not limited to PTP but is common to all communication protocols that perform time synchronization.
上記事情に鑑み、本発明は、スレーブノードの時刻同期の精度低下を抑えることができる技術の提供を目的としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing a decrease in accuracy of time synchronization of a slave node.
本発明の一態様は、スレーブノードにおける時刻をマスターノードにおける時刻に同期させるための処理である時刻同期処理に使用される制御メッセージを複数のマスターノードとの間で送受信する通信部と、前記通信部が前記制御メッセージを送受信した際に取得される時刻情報に基づいて自装置の時刻を補正する時刻補正部と、を備え、取得される時刻情報に基づいて各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値を算出する算出部をさらに備え、前記時刻補正部は、算出された前記統計値に基づいて自装置の時刻を補正し、前記算出部は、所定の期間の間に取得された前記時刻情報に基づいて、前記所定の期間におけるマスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第１の統計値を前記マスターノード毎に算出し、算出した前記マスターノード毎の第１の統計値に基づいて、各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第２の統計値を算出するスレーブノードである。
One aspect of the present invention is a communication unit that transmits and receives a control message used for time synchronization processing, which is processing for synchronizing time in a slave node to time in a master node, with the plurality of master nodes; A time correction unit that corrects the time of the own device based on the time information acquired when the unit transmits and receives the control message, and based on the acquired time information, the time of each master node and the own device A calculation unit that calculates a statistical value of a time difference from the time, wherein the time correction unit corrects the time of the own apparatus based on the calculated statistical value, and the calculation unit Based on the time information acquired in
本発明の一態様は、スレーブノードにおける時刻をマスターノードにおける時刻に同期させるための処理である時刻同期処理に使用される制御メッセージを複数のマスターノードとの間で送受信する通信部と、前記通信部が前記制御メッセージを送受信した際に取得される時刻情報に基づいて自装置の時刻を補正する時刻補正部と、を備え、取得される時刻情報に基づいて各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値を算出する算出部をさらに備え、前記時刻補正部は、算出された前記統計値に基づいて自装置の時刻を補正し、前記算出部は、所定の期間の間に取得された前記時刻情報に基づいて、前記所定の期間におけるマスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第１の統計値を前記マスターノード毎に算出し、算出した前記マスターノード毎の第１の統計値に対し、所定の期間における前記マスターノード毎の時刻差の分散値で重み付けした後に、重み付けされた前記第１の統計値に基づいて、各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第２の統計値を算出するスレーブノードである。
One aspect of the present invention is a communication unit that transmits and receives a control message used for time synchronization processing, which is processing for synchronizing time in a slave node to time in a master node, with the plurality of master nodes; A time correction unit that corrects the time of the own device based on the time information acquired when the unit transmits and receives the control message, and based on the acquired time information, the time of each master node and the own device A calculation unit that calculates a statistical value of a time difference from the time, wherein the time correction unit corrects the time of the own apparatus based on the calculated statistical value, and the calculation unit Based on the time information acquired in
本発明の一態様は、スレーブノードにおける時刻をマスターノードにおける時刻に同期させるための処理である時刻同期処理に使用される制御メッセージを複数のマスターノードとの間で送受信する通信ステップと、前記通信ステップによって前記制御メッセージを送受信した際に取得される時刻情報に基づいて前記スレーブノードの時刻を補正する時刻補正ステップと、を有し、取得される時刻情報に基づいて各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値を算出する算出ステップをさらに有し、前記時刻補正ステップにおいて、算出された前記統計値に基づいて自装置の時刻を補正し、前記算出ステップにおいて、所定の期間の間に取得された前記時刻情報に基づいて、前記所定の期間におけるマスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第１の統計値を前記マスターノード毎に算出し、算出した前記マスターノード毎の第１の統計値に基づいて、各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第２の統計値を算出する時刻同期方法である。また、本発明の一態様は、スレーブノードにおける時刻をマスターノードにおける時刻に同期させるための処理である時刻同期処理に使用される制御メッセージを複数のマスターノードとの間で送受信する通信ステップと、前記通信ステップによって前記制御メッセージを送受信した際に取得される時刻情報に基づいて前記スレーブノードの時刻を補正する時刻補正ステップと、を有し、取得される時刻情報に基づいて各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値を算出する算出ステップをさらに有し、前記時刻補正ステップにおいて、算出された前記統計値に基づいて自装置の時刻を補正し、前記算出ステップにおいて、所定の期間の間に取得された前記時刻情報に基づいて、前記所定の期間におけるマスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第１の統計値を前記マスターノード毎に算出し、算出した前記マスターノード毎の第１の統計値に対し、所定の期間における前記マスターノード毎の時刻差の分散値で重み付けした後に、重み付けされた前記第１の統計値に基づいて、各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第２の統計値を算出する時刻同期方法である。 One aspect of the present invention is a communication step of transmitting / receiving a control message used for time synchronization processing, which is processing for synchronizing time in a slave node to time in a master node, with a plurality of master nodes; step by have a, a time correction step of correcting the time of the slave node based on the time information acquired upon receiving the control message, the host and the time of each master node based on the time information obtained A calculation step of calculating a statistical value of a time difference from the time of the device, and correcting the time of the own device based on the calculated statistical value in the time correction step; Based on the time information acquired during the period, the master node time and self-equipment in the predetermined period A first statistical value that is a statistical value of a time difference from the time of each master node is calculated for each master node, and based on the calculated first statistical value for each master node, the time of each master node and the own device This is a time synchronization method for calculating a second statistical value that is a statistical value of a time difference from the time . Further, according to one aspect of the present invention, a communication step of transmitting and receiving a control message used for time synchronization processing, which is processing for synchronizing time at a slave node to time at a master node, with a plurality of master nodes; A time correction step of correcting the time of the slave node based on the time information acquired when the control message is transmitted / received by the communication step, and the time of each master node based on the acquired time information And calculating a statistical value of a time difference between the time and the time of the own device, and correcting the time of the own device based on the calculated statistical value in the time correction step, Based on the time information acquired during a predetermined period, the time of the master node in the predetermined period A first statistical value that is a statistical value of a time difference from the time of the own device is calculated for each master node, and for each master node in a predetermined period with respect to the calculated first statistical value for each master node After weighting with the variance value of the time difference, a second statistical value, which is a statistical value of the time difference between the time of each master node and the time of its own device, is calculated based on the weighted first statistical value Time synchronization method.
本発明により、スレーブノードの時刻同期の精度低下を抑えることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in time synchronization accuracy of the slave node.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の時刻同期システム１００のシステム構成を示す図である。本発明の時刻同期システム１００は、マスターノード１０（１０−１及び１０−２）及びスレーブノード２０を備える。マスターノード１０−１及びスレーブノード２０は、ネットワーク３０−１を介して互いに通信可能に接続される。マスターノード１０−２及びスレーブノード２０は、ネットワーク３０−２を介して互いに通信可能に接続される。図１では、時刻同期システム１００が２台のマスターノード１０を備える構成を示しているが、時刻同期システム１００は３台以上のマスターノード１０を備えるように構成されてもよい。また、図１では、時刻同期システム１００が１台のスレーブノード２０を備える構成を示しているが、時刻同期システム１００は２台以上のスレーブノード２０を備えるように構成されてもよい。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a
マスターノード１０は、定期的にスレーブノード２０との間でＰＴＰメッセージ（制御メッセージ）を送受信する。ＰＴＰメッセージとは、時刻同期処理に使用される制御メッセージ（制御パケット）であり、例えばＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージ、Ｓｙｎｃメッセージ、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージ、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージである。時刻同期処理とは、スレーブノード２０における時刻をマスターノード１０における時刻に同期させるための処理である。
The
Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージは、自装置の状態情報を他の装置に通知するためのメッセージである。例えば、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージには、マスターノード１０の時刻源の品質を表すＣｌｏｃｋｃｌａｓｓ情報（以下、「品質情報」という。）が含まれる。Ｃｌｏｃｋｃｌａｓｓ情報は、１〜２５５までの２５５段階でマスターノード１０の時刻源の品質を表す情報であり、数字が小さいほど時刻源の品質が良いことを表す。つまり、Ｃｌｏｃｋｃｌａｓｓ情報が“１”である場合にはマスターノード１０の時刻源の品質が最も良いことを表し、Ｃｌｏｃｋｃｌａｓｓ情報が“２５５”である場合にはマスターノード１０の時刻源の品質が最も悪いことを表す。
The Announce message is a message for notifying other devices of the status information of the device itself. For example, the Announce message includes Clockclass information (hereinafter referred to as “quality information”) indicating the quality of the time source of the
Ｓｙｎｃメッセージは、時刻同期化の動作を開始するために送信されるメッセージである。Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージは、Ｓｙｎｃメッセージが送信された後に、Ｓｙｎｃメッセージの送信時刻の時刻情報を通知するために送信されるメッセージである。Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージは、スレーブノード２０がマスターノード１０から送信されるＦｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージを受信した後に、マスターノード１０にＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを要求するために送信されるメッセージである。Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージは、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの応答として送信されるメッセージである。
The Sync message is a message transmitted to start the time synchronization operation. The Follow_up message is a message transmitted to notify the time information of the transmission time of the Sync message after the Sync message is transmitted. The Delay_Request message is a message that is transmitted in order to request the Delay_Response message from the
スレーブノード２０は、各マスターノード１０との間でＰＴＰメッセージを送受信した際に得られる時刻情報に基づいて、自装置（スレーブノード２０）の時刻（以下、「スレーブ時刻」という。）を補正する。
ネットワーク３０−１は、どのように構成されたネットワークでもよい。例えば、ネットワーク３０−１はＬＡＮ（Local Area Network）を用いて構成されてもよい。
ネットワーク３０−２は、どのように構成されたネットワークでもよい。例えば、ネットワーク３０−２はＬＡＮを用いて構成されてもよい。
The
The network 30-1 may be a network configured in any way. For example, the network 30-1 may be configured using a LAN (Local Area Network).
The network 30-2 may be a network configured in any way. For example, the network 30-2 may be configured using a LAN.
図２は、マスターノード１０及びスレーブノード２０の概略ブロック図である。
まず、マスターノード１０の具体的な機能構成について説明する。マスターノード１０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、時刻同期用プログラムを実行する。時刻同期用プログラムの実行によって、マスターノード１０は、マスタークロック生成部１０１、時計部１０２、パケット生成部１０３、通信部１０４を備える装置として機能する。なお、マスターノード１０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、時刻同期用プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、時刻同期用プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
FIG. 2 is a schematic block diagram of the
First, a specific functional configuration of the
マスタークロック生成部１０１は、例えば、ＶＣＸＯ（Voltage controlled xtal oscillators）等の電圧可変型の水晶発振器等を用いて構成される。また、マスタークロック生成部１０１は、マスタークロックを生成する。具体的には、マスタークロック生成部１０１は、マスターノード１０における１秒の時間幅を決定する。なお、マスタークロック生成部１０１は、マスターノード１０の外部に存在してもよい。
The master
時計部１０２は、マスタークロック生成部１０１が生成したマスタークロックに従い、マスター時刻を決定する。具体的には、時計部１０２は、マスターノード１０において何時何分何秒であるかを決める。時計部１０２は、マスター時刻の時刻情報をパケット生成部１０３に出力する。
The
パケット生成部１０３は、各種パケットを生成する。パケット生成部１０３が生成するパケットは、例えばＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージ、Ｓｙｎｃメッセージ、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージ、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージなどである。パケット生成部１０３は、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージを生成する際、マスターノード１０の時刻源の品質情報を付加する。パケット生成部１０３は、定期的にＳｙｎｃメッセージを生成する。パケット生成部１０３は、通信部１０４を介してスレーブノード２０にＳｙｎｃメッセージを送信し、略同時に時計部１０２を参照してＳｙｎｃメッセージの送信時刻（以下、「Ｓｙｎｃ送信時刻」という。）Ｔ１ｋ（ｋは１以上の整数）を記録する。また、例えば、パケット生成部１０３は、Ｓｙｎｃメッセージ送信後に、Ｓｙｎｃ送信時刻Ｔ１ｋを格納したＦｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージを生成する。パケット生成部１０３は、通信部１０４を介してスレーブノード２０にＦｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージを送信する。
The
また、パケット生成部１０３は、通信部１０４によって受信されるＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの受信時刻（以下、「Ｄｅｌａｙ受信時刻」という。）Ｔ４ｋを、時計部１０２を参照して記録する。その後、パケット生成部１０３は、記録したＤｅｌａｙ受信時刻Ｔ４ｋを格納したＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを生成し、通信部１０４を介してスレーブノード２０にＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを送信する。
Further, the
通信部１０４は、スレーブノード２０との間でＰＴＰメッセージの送受信を行う。例えば、通信部１０４は、スレーブノード２０からＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信し、パケット生成部１０３に転送する。また、例えば通信部１０４は、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージ、Ｓｙｎｃメッセージ、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージ、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージをスレーブノード２０に送信する。
The
次に、スレーブノード２０の機能構成を説明する。
スレーブノード２０は、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、時刻同期用プログラムを実行する。時刻同期用プログラムの実行によって、スレーブノード２０は、通信部２０１、制御部２０２、同期処理部２０３、時計部２０４、算出部２０５、時刻補正部２０６を備える装置として機能する。なお、スレーブノード２０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、時刻同期用プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、時刻同期用プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
Next, the functional configuration of the
The
通信部２０１は、各マスターノード１０との間でＰＴＰメッセージの送受信を行う。例えば、通信部２０１は、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージ、Ｓｙｎｃメッセージ、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージ、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを各マスターノード１０から受信する。また、例えば、通信部２０１は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを各マスターノード１０に送信する。
The
制御部２０２は、スレーブノード２０の各機能部を制御する。制御部２０２は、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージ中に格納されているマスターノード１０の時刻源の品質情報を抽出する。制御部２０２は、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージの受信後、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを生成する。その後、制御部２０２は、生成したＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを通信部２０１に送信させ、略同時に時計部２０４を参照してＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージの送信時刻（以下、「Ｄｅｌａｙ送信時刻」という。）Ｔ３ｋを記録する。また、制御部２０２は、Ｓｙｎｃメッセージが通信部２０１から転送された際にＳｙｎｃメッセージの受信時刻（以下、「Ｓｙｎｃ受信時刻」という。）Ｔ２ｋを記録する。また、制御部２０２は、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージ中に格納されているＳｙｎｃ送信時刻Ｔ１ｋを抽出し記録する。また、制御部２０２は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージ中に格納されているＤｅｌａｙ受信時刻Ｔ４ｋを抽出し記録する。
The
同期処理部２０３は、スレーブノード２０における１秒の時間幅を決定する。具体的には、同期処理部２０３は、通信部２０１によって受信されたＳｙｎｃメッセージに基づいてスレーブクロックを生成することによって、スレーブノード２０における１秒の時間幅を決定する。生成されたスレーブクロックは、マスターノード１０のマスタークロックに同期される。同期処理部２０３は、自身のクロックから生成するタイムスタンプとマスターノード１０から受信したタイムスタンプとの差分を計算し、計算された差分を元に自身のクロックを調整できる構成であれば、どのような構成であってもよい。
時計部２０４は、同期処理部２０３によって生成されたスレーブクロックに従い、スレーブ時刻を決定する。具体的には、時計部２０４は、スレーブノード２０において何時何分何秒であるかを決める。時計部２０４は、スレーブ時刻の時刻情報を制御部２０２に出力する。
The
The
算出部２０５は、通信部２０１がＰＴＰメッセージを送受信した際に取得される時刻情報に基づいて、各マスターノード１０それぞれのマスター時刻とスレーブ時刻との時刻差の統計値を算出する。統計値は、例えば、平均値、最大値、最小値、最頻値などである。なお、以下の説明では、統計値の具体例として平均値を例に説明する。以下、算出部２０５の動作について説明する。スレーブノード２０は、マスターノード１０のマスター時刻と、スレーブ時刻との時刻差（以下、「ノード間時刻差」という。）を、接続しているマスターノード１０毎に算出する。そして、スレーブノード２０は、算出したマスターノード１０毎のノード間時刻差に基づいて、ノード間時刻差の平均値（以下、「時刻差平均値」という。）を算出する。
以上で、算出部２０５の動作についての説明を終了する。
時刻補正部２０６は、算出部２０５によって算出された時刻差平均値に基づいてスレーブ時刻を補正する。
以下、本発明の時刻同期システム１００の具体的な動作例（第１動作例〜第５動作例）について説明する。
The
Above, description about operation | movement of the
The
Hereinafter, specific operation examples (first operation example to fifth operation example) of the
［第１動作例］
図３は、本発明の第１動作例における時刻同期処理の通信シーケンスの動作例を表すシーケンス図である。なお、図３の説明では、マスターノード１０の台数が２台（マスターノード１０−１、マスターノード１０−２）であり、スレーブノード２０の台数が１台である場合を例に説明する。
マスターノード１０−１は、スレーブノード２０に対して定期的にＳｙｎｃメッセージを送信する（ステップＳ１０１）。マスターノード１０−１は、Ｓｙｎｃ送信時刻Ｔ１１を記録する（ステップＳ１０２）。次に、マスターノード１０−１は、スレーブノード２０に対して、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージを送信する（ステップＳ１０３）。この際、マスターノード１０−１は、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージの中に、Ｓｙｎｃ送信時刻Ｔ１１を格納する。
[First operation example]
FIG. 3 is a sequence diagram showing an operation example of a communication sequence of time synchronization processing in the first operation example of the present invention. In the description of FIG. 3, a case where the number of
The master node 10-1 periodically transmits a Sync message to the slave node 20 (step S101). The master node 10-1 records the Sync transmission time T11 (step S102). Next, the master node 10-1 transmits a Follow_up message to the slave node 20 (step S103). At this time, the master node 10-1 stores the Sync transmission time T11 in the Follow_up message.
スレーブノード２０は、マスターノード１０−１から送信されたＳｙｎｃメッセージを受信すると、この受信処理をトリガとしてＳｙｎｃ受信時刻Ｔ２１を記録する（ステップＳ１０４）。次に、スレーブノード２０は、マスターノード１０−１から送信されたＦｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージを受信し、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージ中に格納されるＳｙｎｃ送信時刻Ｔ１１を抽出し記録する。
When receiving the Sync message transmitted from the master node 10-1, the
マスターノード１０−２は、スレーブノード２０に対して定期的にＳｙｎｃメッセージを送信する（ステップＳ１０５）。マスターノード１０−１は、Ｓｙｎｃ送信時刻Ｔ１２を記録する（ステップＳ１０６）。次に、マスターノード１０−２は、スレーブノード２０に対して、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージを送信する（ステップＳ１０７）。この際、マスターノード１０−２は、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージの中に、Ｓｙｎｃ送信時刻Ｔ１２を格納する。 The master node 10-2 periodically transmits a Sync message to the slave node 20 (step S105). The master node 10-1 records the Sync transmission time T12 (step S106). Next, the master node 10-2 transmits a Follow_up message to the slave node 20 (step S107). At this time, the master node 10-2 stores the Sync transmission time T12 in the Follow_up message.
スレーブノード２０は、マスターノード１０−２から送信されたＳｙｎｃメッセージを受信すると、この受信処理をトリガとしてＳｙｎｃ受信時刻Ｔ２２を記録する（ステップＳ１０８）。次に、スレーブノード２０は、マスターノード１０−２から送信されたＦｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージを受信し、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージ中に格納されるＳｙｎｃ送信時刻Ｔ１２を抽出し記録する。
When receiving the Sync message transmitted from the master node 10-2, the
次に、スレーブノード２０は、マスターノード１０−１に対して、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信する（ステップＳ１０９）。そして、スレーブノード２０は、Ｄｅｌａｙ送信時刻Ｔ３１を記録する（ステップＳ１１０）。マスターノード１０−１は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信すると、この受信処理をトリガとしてＤｅｌａｙ受信時刻Ｔ４１を記録する（ステップＳ１１１）。
Next, the
また、スレーブノード２０は、マスターノード１０−２に対して、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信する（ステップＳ１１２）。そして、スレーブノード２０は、Ｄｅｌａｙ送信時刻Ｔ３２を記録する（ステップＳ１１３）。マスターノード１０−２は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信すると、この受信処理をトリガとしてＤｅｌａｙ受信時刻Ｔ４２を記録する（ステップＳ１１４）。
In addition, the
次に、マスターノード１０−１は、スレーブノード２０に対してＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを送信する（ステップＳ１１５）。この際、マスターノード１０−１は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージの中に、Ｄｅｌａｙ受信時刻Ｔ４１を格納する。スレーブノード２０は、マスターノード１０−１から送信されたＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを受信すると、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージ中に格納されるＤｅｌａｙ受信時刻Ｔ４１を抽出し記録する。
Next, the master node 10-1 transmits a Delay_Response message to the slave node 20 (step S115). At this time, the master node 10-1 stores the Delay reception time T41 in the Delay_Response message. When the
マスターノード１０−２は、スレーブノード２０に対してＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを送信する（ステップＳ１１６）。この際、マスターノード１０−２は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージの中に、Ｄｅｌａｙ受信時刻Ｔ４２を格納する。スレーブノード２０は、マスターノード１０−２から送信されたＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを受信すると、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージ中に格納されるＤｅｌａｙ受信時刻Ｔ４２を抽出し記録する。
The master node 10-2 transmits a Delay_Response message to the slave node 20 (step S116). At this time, the master node 10-2 stores the Delay reception time T42 in the Delay_Response message. When the
スレーブノード２０は、上述した処理によりマスターノード１０−１及び１０−２との間で各時刻情報（Ｓｙｎｃ送信時刻Ｔ１１及びＴ１２、Ｓｙｎｃ受信時刻Ｔ２１及びＴ２２、Ｄｅｌａｙ送信時刻Ｔ３１及びＴ３２、Ｄｅｌａｙ受信時刻Ｔ４１及びＴ４２）を取得する。スレーブノード２０は、取得した各時刻情報に基づいて時刻差平均値ａｖｅを算出する（ステップＳ１１７）。時刻差平均値ａｖｅは、例えば以下の式１に基づいて算出される。
上述した処理によってスレーブノード２０の時刻が補正される。時刻同期処理では、上述したように、スレーブノード２０とマスターノード１０との間で時刻同期に関わる一連のやり取りが行われる。時刻同期に関わる一連のやり取りとは、スレーブノード２０とマスターノード１０との間で、Ｓｙｎｃメッセージ、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージ、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージ及びＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージの送受信が行われることを表す。
The time of the
図４は、本発明の第１動作例におけるスレーブノード２０の処理の流れを示すフローチャートである。
スレーブノード２０の通信部２０１は、マスターノード１０から送信されるＳｙｎｃメッセージを受信する（ステップＳ２０１）。通信部２０１は、マスターノード１０からＳｙｎｃメッセージを受信すると、受信したＳｙｎｃメッセージを制御部２０２に転送する。制御部２０２は、Ｓｙｎｃメッセージが転送されると、時計部２０４を参照してＳｙｎｃ受信時刻Ｔ２ｋを記録する。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing flow of the
The
次に、通信部２０１は、マスターノード１０から送信されるＦｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージを受信する（ステップＳ２０２）。通信部２０１は、マスターノード１０からＦｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージを受信すると、受信したＦｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージを制御部２０２に転送する。制御部２０２は、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージ中に格納されているＳｙｎｃ送信時刻Ｔ１ｋを抽出し記録する。
Next, the
その後、制御部２０２は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを生成し、通信部２０１を介してＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージをマスターノード１０に送信する（ステップＳ２０３）。この際、制御部２０２は、時計部２０４を参照してＤｅｌａｙ送信時刻Ｔ３ｋを記録する（ステップＳ２０４）。その後、通信部２０１は、マスターノード１０から送信されるＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを受信する（ステップＳ２０５）。通信部２０１は、マスターノード１０からＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージ受信すると、受信したＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを制御部２０２に転送する。制御部２０２は、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージ中に格納されているＤｅｌａｙ受信時刻Ｔ４ｋを抽出し記録する。
Thereafter, the
制御部２０２は、接続している全てのマスターノード１０との間で時刻情報を取得したか否か判定する（ステップＳ２０６）。接続している全てのマスターノード１０との間で時刻情報を取得していない場合（ステップＳ２０６−ＮＯ）、スレーブノード２０はステップＳ２０１以降の処理を繰り返し実行する。
一方、接続している全てのマスターノード１０との間で時刻情報を取得した場合（ステップＳ２０６−ＹＥＳ）、制御部２０２は記録している、各マスターノード１０との間で取得した各時刻情報（Ｓｙｎｃ送信時刻Ｔ１ｋ、Ｓｙｎｃ受信時刻Ｔ２ｋ、Ｄｅｌａｙ送信時刻Ｔ３ｋ、Ｄｅｌａｙ受信時刻Ｔ４ｋ）を算出部２０５に出力する。
The
On the other hand, when time information is acquired with all the connected master nodes 10 (step S206-YES), each time information acquired with each
算出部２０５は、制御部２０２から出力された各時刻情報に基づいて時刻差平均値ａｖｅを算出する（ステップＳ２０７）。時刻補正部２０６は、算出された時刻差平均値ａｖｅに基づいてスレーブ時刻を補正する（ステップＳ２０８）。
The calculating
以上のように構成されたスレーブノード２０によれば、中継装置内のキューイング遅延等の影響によりマスターノード１０とスレーブノード２０との間の遅延時間に揺らぎが生じた場合であっても、正しい時刻から大きくずれた時刻でスレーブノード２０の時刻が補正されるおそれが軽減される。具体的には、複数のマスターノード１０との間でそれぞれ取得された時刻情報に基づいて算出される、ノード間時刻差の平均値でスレーブ時刻が補正される。このように、スレーブ時刻と、他のマスターノード１０のマスター時刻との時刻差も含めた平均値でスレーブ時刻が補正されることにより、正しい時刻から大きくずれた値でスレーブ時刻が補正されてしまうおそれを軽減することができる。そのため、スレーブノード２０の時刻同期の精度低下を抑えることが可能になる。
According to the
＜変形例＞
本動作例では、マスターノード１０の台数が２台である場合の時刻差平均値ａｖｅを算出する式（式１）を示したが、マスターノード１０の台数が３台以上である場合には、算出部２０５は以下の式２に基づいて時刻差平均値ａｖｅを算出する。
In this operation example, the formula (formula 1) for calculating the time difference average value ave when the number of
また、本動作例では、スレーブノード２０が、接続している全てのマスターノード１０との間で各時刻情報を取得した後、つまり、全てのマスターノード１０との間で時刻同期に関わる一連のやり取りが１回行われた後に時刻差平均値ａｖｅを算出する構成を示したが、これに限定される必要はない。例えば、以下のような処理が行なわれてもよい。スレーブノード２０は、接続しているマスターノード１０毎に、時刻同期に関わる一連のやり取りが行われた後に、時刻同期に関わる一連のやり取りが行われたマスターノード１０と、スレーブノード２０とのノード間時刻差を算出する。スレーブノード２０は、この処理を繰り返し実行し、接続しているマスターノード１０毎のノード間時刻差をそれぞれ算出した後に、算出したノード間時刻差に基づいて時刻差平均値ａｖｅを算出する。以下、具体例を挙げて説明する。
In this operation example, after the
スレーブノード２０が複数台（例えば、２台）のマスターノード１０と接続している場合、スレーブノード２０は複数台のマスターノード１０それぞれとの間でＰＴＰメッセージを送受信する。スレーブノード２０が、マスターノード１０−１との間で各時刻情報（Ｓｙｎｃ送信時刻Ｔ１１、Ｓｙｎｃ受信時刻Ｔ２１、Ｄｅｌａｙ送信時刻Ｔ３１、Ｄｅｌａｙ受信時刻Ｔ４１）を全て取得すると、スレーブノード２０は以下の式３に基づいてマスターノード１０−１とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ１を算出する。
同様に、スレーブノード２０が、マスターノード１０−２との間で各時刻情報（Ｓｙｎｃ送信時刻Ｔ１２、Ｓｙｎｃ受信時刻Ｔ２２、Ｄｅｌａｙ送信時刻Ｔ３２、Ｄｅｌａｙ受信時刻Ｔ４２）を全て取得すると、スレーブノード２０は以下の式４に基づいてマスターノード１０−２とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ２を算出する。
上述した処理により、スレーブノード２０は、接続している全てのマスターノード１０とのノード間時刻差を算出する。スレーブノード２０が、全てのマスターノード１０とのノード間時刻差を算出すると、スレーブノード２０は算出した全てのノード間時刻差に基づいて時刻差平均値ａｖｅを算出する。スレーブノード２０は、例えば以下の式５に基づいて時刻差平均値ａｖｅを算出する。
［第２動作例］
図５は、本発明の第２動作例における時刻同期処理の通信シーケンスの動作例を表すシーケンス図である。なお、図５の説明では、マスターノード１０の台数が２台（マスターノード１０−１、マスターノード１０−２）であり、スレーブノード２０の台数が１台である場合を例に説明する。また、図３と同様の処理については、図５において図３と同様の符号を付して説明を省略する。
[Second operation example]
FIG. 5 is a sequence diagram showing an operation example of a communication sequence of time synchronization processing in the second operation example of the present invention. In the description of FIG. 5, a case where the number of
図５に示されるように、第２動作例における時刻同期処理の通信シーケンスでは、所定の期間Ｔ０の間、ステップＳ１０１からステップＳ１１６までの処理が繰り返し実行される。つまり、マスターノード１０−１とスレーブノード２０との間、及び、マスターノード１０−２とスレーブノード２０との間で、所定の期間Ｔ０の間、時刻同期に関わる一連のやり取りが行われる。スレーブノード２０が、マスターノード１０−１及び１０−２との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う回数は、例えば以下の式６及び７に基づいて算出される。
式６のｘは、所定の期間Ｔ０の間にスレーブノード２０がマスターノード１０−１との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う回数を表し、Ｘはスレーブノード２０とマスターノード１０−１との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う周期を表す。式７のｙは、所定の期間Ｔ０の間にスレーブノード２０がマスターノード１０−２との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う回数を表し、Ｙはスレーブノード２０とマスターノード１０−２との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う周期を表す。なお、所定の期間Ｔ０の間にスレーブノード２０が各マスターノード１０との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う回数は、全てのマスターノード１０で同じ回数であってもよいし、マスターノード１０毎に予め決められていてもよい。
In Expression 6, x represents the number of times that the
スレーブノード２０は、マスターノード１０毎に算出された回数に応じた回数で、各マスターノード１０との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う。これにより、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０における時刻情報をマスターノード１０毎に取得する。所定の期間Ｔ０が経過すると、スレーブノード２０は所定の期間Ｔ０の間に取得したマスターノード１０毎の時刻情報に基づいて、所定の期間Ｔ０におけるノード間時刻差の平均値（以下、「期間平均値」という。）（第１の統計値）をマスターノード１０毎に算出する（ステップＳ３０１）。例えば、マスターノード１０−１とスレーブノード２０との期間平均値Ｍ１は、以下の式８に基づいて算出される。また、例えば、マスターノード１０−２とスレーブノード２０との期間平均値Ｍ２は、以下の式９に基づいて算出される。
式８及び式９の（ｌ）は、所定の期間Ｔ０の間に各時刻情報が取得された時点の時刻同期に関わる一連のやり取りの回数を表す。つまり、１回目の時刻同期に関わる一連のやり取りにおいて取得された時刻情報は（ｌ）の値が（１）となる。その後、スレーブノード２０は、マスターノード１０毎に算出した期間平均値Ｍ１及びＭ２に基づいて時刻差平均値ａｖｅ１（第２の統計値）を算出する（ステップＳ３０２）。時刻差平均値ａｖｅ１は、例えば以下の式１０に基づいて算出される。
上述した処理によってスレーブノード２０の時刻が補正される。
(1) in Equation 8 and Equation 9 represents the number of series of exchanges related to time synchronization at the time when each time information is acquired during the predetermined period T0. That is, the value of (l) is (1) in the time information acquired in the series of exchanges related to the first time synchronization. Thereafter, the
The time of the
図６は、本発明の第２動作例におけるスレーブノード２０の処理の流れを示すフローチャートである。また、図４と同様の処理については、図６において図４と同様の符号を付して説明を省略する。
ステップＳ２０６までの処理が終了し、ステップＳ２０６において、全てのマスターノード１０との間で時刻情報が取得された場合（ステップＳ２０６−ＹＥＳ）、制御部２０２は所定の期間Ｔ０が経過したか否か判定する（ステップＳ４０１）。所定の期間Ｔ０が経過していない場合（ステップＳ４０１−ＮＯ）、スレーブノード２０はステップＳ２０１以降の処理を繰り返し実行する。
FIG. 6 is a flowchart showing a process flow of the
When the processing up to step S206 is completed and time information is acquired with all the
一方、所定の期間Ｔ０が経過した場合（ステップＳ４０１−ＹＥＳ）、算出部２０５は所定の期間Ｔ０の間に取得された時刻情報に基づいてマスターノード１０毎の期間平均値を算出する（ステップＳ４０２）。その後、算出部２０５は、算出したマスターノード１０毎の期間平均値に基づいて時刻差平均値ａｖｅ１を算出する（ステップＳ４０３）。時刻補正部２０６は、算出された時刻差平均値ａｖｅ１に基づいてスレーブ時刻を補正する（ステップＳ４０４）。
On the other hand, when the predetermined period T0 has elapsed (step S401—YES), the
以上のように構成されたスレーブノード２０によれば、中継装置内のキューイング遅延等の影響によりマスターノード１０とスレーブノード２０との間の遅延時間に揺らぎが生じた場合であっても、正しい時刻から大きくずれた時刻でスレーブノード２０の時刻が補正されるおそれが軽減される。具体的には、所定の期間Ｔ０の間に複数のマスターノード１０との間でそれぞれ取得された複数の時刻情報に基づいて算出されるマスターノード１０毎の期間平均値の平均値でスレーブ時刻が補正される。したがって、時刻同期に関わる一連のやり取りが１回行われた際に取得された時刻情報により算出される、スレーブ時刻と各マスターノードそれぞれのマスター時刻との時刻差の平均値でスレーブ時刻が補正されるよりも正しい時刻に近い時刻で補正することができる。そのため、スレーブノード２０の時刻同期の精度低下を抑えることが可能になる。
According to the
＜変形例＞
本動作例では、マスターノード１０の台数が２台である場合の時刻差平均値ａｖｅ１を算出する式（式１０）を示したが、マスターノード１０の台数が３台以上である場合には、算出部２０５は以下の式１１に基づいて時刻差平均値ａｖｅ１を算出する。
In this operation example, the equation (Equation 10) for calculating the time difference average value ave1 when the number of
また、本動作例では、スレーブノード２０が、所定の期間Ｔ０の間に取得した時刻情報を全て記憶し、所定の期間Ｔ０経過後に期間平均値及び時刻差平均値ａｖｅ１を算出する構成を示したが、これに限定される必要はない。例えば、以下のような処理が行なわれてもよい。スレーブノード２０は、接続しているマスターノード１０毎に、時刻同期に関わる一連のやり取りが行われた後に、時刻同期に関わる一連のやり取りが行われたマスターノード１０と、スレーブノード２０とのノード間時刻差を算出する。スレーブノード２０は、この処理を所定の期間Ｔ０の間、繰り返し実行し、所定の期間Ｔ０におけるノード間時刻差をマスターノード１０毎に算出する。所定の期間Ｔ０経過後、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０の間に算出したマスターノード１０毎のノード間時刻差に基づいて、期間平均値をマスターノード１０毎に算出する。そして、スレーブノード２０は、算出したマスターノード１０毎の期間平均値に基づいて時刻差平均値ａｖｅ１を算出する。以下、具体例を挙げて説明する。
Further, in this operation example, a configuration is shown in which the
スレーブノード２０が複数台（例えば、２台）のマスターノード１０と接続している場合、スレーブノード２０は複数台のマスターノード１０それぞれとの間でＰＴＰメッセージを送受信する。スレーブノード２０が、マスターノード１０−１との間で各時刻情報を全て取得すると、スレーブノード２０は以下の式１２に基づいてマスターノード１０−１とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ１（ｌ）を算出する。
同様に、スレーブノード２０が、マスターノード１０−２との間で各時刻情報を全て取得すると、スレーブノード２０は以下の式１３に基づいてマスターノード１０−２とスレーブノード２０との時刻差ｍ２（ｌ）を算出する。
上述した処理により、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０の間、接続している全てのマスターノード１０とのノード間時刻差ｍｋ（ｌ）を算出する。所定の期間Ｔ０経過後、スレーブノード２０は所定の期間Ｔ０の間に算出したノード間時刻差ｍｋ（ｌ）に基づいて、期間平均値Ｍｋをマスターノード１０毎に算出する。例えば、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０の間におけるマスターノード１０−１とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ１（ｌ）の期間平均値Ｍ１を以下の式１４に基づいて算出する。また、例えば、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０の間におけるマスターノード１０−２とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ２（ｌ）の期間平均値Ｍ２を以下の式１５に基づいて算出する。
［第３動作例］
図７は、本発明の第３動作例における時刻同期処理の通信シーケンスの動作例を表すシーケンス図である。なお、図７の説明では、マスターノード１０の台数が２台（マスターノード１０−１、マスターノード１０−２）であり、スレーブノード２０の台数が１台である場合を例に説明する。また、図３と同様の処理については、図７において図３と同様の符号を付して説明を省略する。
[Third operation example]
FIG. 7 is a sequence diagram showing an operation example of a communication sequence of time synchronization processing in the third operation example of the present invention. In the description of FIG. 7, a case where the number of
マスターノード１０−１は、定期的にスレーブノード２０に対して、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージを送信する（ステップＳ５０１）。この際、マスターノード１０−１は、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージの中に、マスターノード１０−１の時刻源の品質情報を格納する。スレーブノード２０は、マスターノード１０−１から送信されたＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージを受信し、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージ中に格納される品質情報を抽出し保持する。
The master node 10-1 periodically transmits an Announce message to the slave node 20 (step S501). At this time, the master node 10-1 stores the quality information of the time source of the master node 10-1 in the Announce message. The
また、マスターノード１０−２は、定期的にスレーブノード２０に対して、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージを送信する（ステップＳ５０２）。この際、マスターノード１０−２は、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージの中に、マスターノード１０−２の時刻源の品質情報を格納する。スレーブノード２０は、マスターノード１０−２から送信されたＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージを受信し、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージ中に格納される品質情報を抽出し保持する。その後、ステップＳ１０１〜ステップＳ１１６までの処理が実行される。
In addition, the master node 10-2 periodically transmits an Announce message to the slave node 20 (step S502). At this time, the master node 10-2 stores the quality information of the time source of the master node 10-2 in the Announce message. The
第３動作例におけるスレーブノード２０は、上述した処理（ステップＳ５０１〜ステップＳ１１６までの処理）によりマスターノード１０−１及び１０−２との間で品質情報及び時刻情報（Ｓｙｎｃ送信時刻Ｔ１１及びＴ１２、Ｓｙｎｃ受信時刻Ｔ２１及びＴ２２、Ｄｅｌａｙ送信時刻Ｔ３１及びＴ３２、Ｄｅｌａｙ受信時刻Ｔ４１及びＴ４２）を取得する。スレーブノード２０は、品質情報と各時刻情報とに基づいて時刻差平均値ａｖｅ２を算出する（ステップＳ５０３）。時刻差平均値ａｖｅ２は、例えば以下の式１６に基づいて算出される。
式１６のａはマスターノード１０−１の時刻源の品質を表し、ｂはマスターノード１０−２の時刻源の品質を表す。スレーブノード２０は、算出した時刻差平均値ａｖｅ２に基づいてスレーブ時刻を補正する（ステップＳ５０４）。
上述した処理によってスレーブノード２０の時刻が補正される。
In Expression 16, a represents the quality of the time source of the master node 10-1, and b represents the quality of the time source of the master node 10-2. The
The time of the
図８は、本発明の第３動作例におけるスレーブノード２０の処理の流れを示すフローチャートである。また、図４と同様の処理については、図８において図４と同様の符号を付して説明を省略する。
スレーブノード２０の通信部２０１は、マスターノード１０から送信されるＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージを受信する（ステップＳ６０１）。通信部２０１は、マスターノード１０からＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージを受信すると、受信したＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージを制御部２０２に転送する。制御部２０２は、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージ中に格納されている品質情報を抽出し保持する。
FIG. 8 is a flowchart showing a process flow of the
The
その後、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５までの処理が実行されると、制御部２０２は接続している全てのマスターノード１０との間で品質情報及び時刻情報を取得したか否か判定する（ステップＳ６０２）。全てのマスターノード１０との間で品質情報及び時刻情報を取得していない場合（ステップＳ６０２−ＮＯ）、スレーブノード２０はステップＳ６０１以降の処理を繰り返し実行する。
Thereafter, when the processing from step S201 to step S205 is executed, the
一方、全てのマスターノード１０との間で品質情報及び時刻情報を取得した場合（ステップＳ６０２−ＹＥＳ）、制御部２０２は記録している、各マスターノード１０との間で取得した品質情報及び各時刻情報（Ｓｙｎｃ送信時刻Ｔ１ｋ、Ｓｙｎｃ受信時刻Ｔ２ｋ、Ｄｅｌａｙ送信時刻Ｔ３ｋ、Ｄｅｌａｙ受信時刻Ｔ４ｋ）を算出部２０５に出力する。
算出部２０５は、制御部２０２から出力された品質情報及び各時刻情報に基づいて時刻差平均値ａｖｅ２を算出する（ステップＳ６０３）。時刻補正部２０６は、算出された時刻差平均値ａｖｅ２に基づいてスレーブ時刻を補正する（ステップＳ６０４）。
On the other hand, when quality information and time information are acquired with all the master nodes 10 (step S602-YES), the
The
以上のように構成されたスレーブノード２０によれば、中継装置内のキューイング遅延等の影響によりマスターノード１０とスレーブノード２０との間の遅延時間に揺らぎが生じた場合であっても、正しい時刻から大きくずれた時刻でスレーブノード２０の時刻が補正されるおそれが軽減される。具体的には、複数のマスターノード１０との間でそれぞれ取得された時刻情報に基づいて算出される、スレーブ時刻と各マスターノード１０それぞれのマスター時刻との時刻差の平均値を各マスターノード１０の時刻源の品質で重み付けした値の平均値でスレーブ時刻が補正される。したがって、より精度の高い同期を実現できる可能性を向上させることができる。例えば、マスターノード１０の時刻源の品質は劣化するおそれがあるため、品質の高いものを重く時刻差平均値の算出に組み込むことで、より精度の高い同期が実現される。そのため、スレーブノード２０の時刻同期の精度低下を抑えることが可能になる。
According to the
＜変形例＞
本動作例では、マスターノード１０の台数が２台である場合の時刻差平均値ａｖｅ２を算出する式（式１６）を示したが、マスターノード１０の台数が３台以上（例えば、ｎ台）である場合には、算出部２０５は以下の式１７に基づいて時刻差平均値ａｖｅ２を算出する。
In this operation example, the equation (Equation 16) for calculating the time difference average value ave2 when the number of
本動作例では、マスターノード１０の時刻源の品質が固定値である場合を例に説明したが、マスターノード１０の時刻源の品質は時間に応じて変化してもよい。
また、本動作例では、スレーブノード２０が、接続している全てのマスターノード１０との間で品質情報及び各時刻情報を取得した後、つまり、全てのマスターノード１０との間で品質情報が取得され、かつ、時刻同期に関わる一連のやり取りが１回行われた後に時刻差平均値ａｖｅ２を算出する構成を示したが、これに限定される必要はない。例えば、以下のような処理が行なわれてもよい。スレーブノード２０は、接続しているマスターノード１０毎に、Ａｎｎｏｕｎｃｅメッセージを受信し、受信したＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージからマスターノード１０毎の時刻源の品質情報を取得する。また、スレーブノード２０は、接続しているマスターノード１０毎に、時刻同期に関わる一連のやり取りが行われた後に、時刻同期に関わる一連のやり取りが行われたマスターノード１０と、スレーブノードとのノード間時刻差を算出する。スレーブノード２０は、この処理を繰り返し実行し、接続しているマスターノード１０毎のノード間時刻差をそれぞれ算出した後に、算出した各ノード間時刻差と取得した品質情報とに基づいて時刻差平均値ａｖｅ２を算出する。以下、具体例を挙げて説明する。
In this operation example, the case where the quality of the time source of the
In this operation example, after the
スレーブノード２０が複数台（例えば、２台）のマスターノード１０と接続している場合、スレーブノード２０は複数台のマスターノード１０それぞれとの間でＰＴＰメッセージを送受信する。スレーブノード２０が、マスターノード１０−１との間で時刻源の品質情報（例えば、ａ及びｂ）及び各時刻情報を全て取得すると、スレーブノード２０は上記式３に基づいてマスターノード１０−１とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ１を算出する。
同様に、スレーブノード２０が、マスターノード１０−２との間で時刻源の品質情報及び各時刻情報を全て取得すると、スレーブノード２０は上記式４に基づいてマスターノード１０−２とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ２を算出する。
When the
Similarly, when the
上述した処理により、スレーブノード２０は、接続している全てのマスターノード１０とのノード間時刻差を算出する。スレーブノード２０が、全てのマスターノード１０とのノード間時刻差を算出すると、スレーブノード２０は算出した全てのノード間時刻差と、各マスターノード１０の品質情報（例えば、ａ及びｂ）とに基づいて時刻差平均値ａｖｅ２を算出する。スレーブノード２０は、例えば以下の式１８に基づいて時刻差平均値ａｖｅ２を算出する。
［第４動作例］
図９は、本発明の第４動作例における時刻同期処理の通信シーケンスの動作例を表すシーケンス図である。なお、図９の説明では、マスターノード１０の台数が２台（マスターノード１０−１、マスターノード１０−２）であり、スレーブノード２０の台数が１台である場合を例に説明する。また、図７と同様の処理については、図９において図７と同様の符号を付して説明を省略する。
[Fourth operation example]
FIG. 9 is a sequence diagram showing an operation example of a communication sequence of time synchronization processing in the fourth operation example of the present invention. In the description of FIG. 9, a case where the number of
図９に示されるように、第４動作例における時刻同期処理の通信シーケンスでは、スレーブノード２０がマスターノード１０−１及び１０−２からＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージをそれぞれ受信した後、所定の期間Ｔ０の間、ステップＳ１０１からステップＳ１１６までの処理が繰り返し実行される。つまり、マスターノード１０−１とスレーブノード２０との間、及び、マスターノード１０−２とスレーブノード２０との間で、所定の期間Ｔ０の間、時刻同期に関わる一連のやり取りが行われる。スレーブノード２０が、マスターノード１０−１及び１０−２との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う回数は、例えば上記式６及び７に基づいて算出される。なお、所定の期間Ｔ０の間にスレーブノード２０が各マスターノード１０との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う回数は、全てのマスターノード１０で同じ回数であってもよいし、マスターノード１０毎に予め決められていてもよい。
As shown in FIG. 9, in the communication sequence of the time synchronization process in the fourth operation example, after the
スレーブノード２０は、マスターノード１０毎に算出された回数に応じた回数で、各マスターノード１０との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う。これにより、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０における時刻情報をマスターノード１０毎に取得する。所定の期間Ｔ０が経過すると、スレーブノード２０は所定の期間Ｔ０の間に取得したマスターノード１０毎の時刻情報に基づいて、所定の期間Ｔ０における期間平均値をマスターノード１０毎に算出する（ステップＳ７０１）。例えば、マスターノード１０−１とスレーブノード２０との期間平均値Ｍ１は、上記式８に基づいて算出される。また、例えば、マスターノード１０−２とスレーブノード２０との期間平均値Ｍ２は、上記式９に基づいて算出される。
The
その後、スレーブノード２０は、マスターノード１０毎に算出した期間平均値Ｍ１及びＭ２と、マスターノード１０−１及び１０−２から取得した各マスターノード１０の品質情報とに基づいて時刻差平均値ａｖｅ３を算出する（ステップＳ７０２）。時刻差平均値ａｖｅ３は、例えば以下の式１９に基づいて算出される。
上述した処理によってスレーブノード２０の時刻が補正される。
Thereafter, the
The time of the
図１０は、本発明の第４動作例におけるスレーブノード２０の処理の流れを示すフローチャートである。また、図８と同様の処理については、図１０において図８と同様の符号を付して説明を省略する。
ステップＳ６０２までの処理が終了し、ステップＳ６０２において、全てのマスターノード１０との間で品質情報及び時刻情報が取得された場合（ステップＳ６０２−ＹＥＳ）、制御部２０２は所定の期間Ｔ０が経過したか否か判定する（ステップＳ８０１）。所定の期間Ｔ０が経過していない場合（ステップＳ８０１−ＮＯ）、スレーブノード２０はステップＳ２０１以降の処理を繰り返し実行する。
FIG. 10 is a flowchart showing a processing flow of the
When the processing up to step S602 is completed and quality information and time information have been acquired with all the
一方、所定の期間Ｔ０が経過した場合（ステップＳ８０１−ＹＥＳ）、算出部２０５は所定の期間Ｔ０の間に取得された時刻情報に基づいてマスターノード１０毎の期間平均値を算出する（ステップＳ８０２）。その後、算出部２０５は、算出したマスターノード１０毎の期間平均値と、各マスターノード１０の品質情報とに基づいて時刻差平均値ａｖｅ３を算出する（ステップＳ８０３）。時刻補正部２０６は、算出された時刻差平均値ａｖｅ３に基づいてスレーブ時刻を補正する（ステップＳ８０４）。
On the other hand, when the predetermined period T0 has elapsed (step S801—YES), the
以上のように構成されたスレーブノード２０によれば、中継装置内のキューイング遅延等の影響によりマスターノード１０とスレーブノード２０との間の遅延時間に揺らぎが生じた場合であっても、正しい時刻から大きくずれた時刻でスレーブノード２０の時刻が補正されるおそれが軽減される。具体的には、所定の期間Ｔ０の間に複数のマスターノード１０との間でそれぞれ取得された複数の時刻情報に基づいて算出されるマスターノード１０毎の期間平均値の平均値を各マスターノード１０の時刻源の品質で重み付けした値の平均値でスレーブ時刻が補正される。したがって、より精度の高い同期が実現できる可能性を向上させることができる。例えば、マスターノード１０の時刻源の品質は劣化するおそれがあるため、品質の高いものを重く時刻差平均値の算出に組み込むことで、より精度の高い同期が実現される。そのため、スレーブノード２０の時刻同期の精度低下を抑えることが可能になる。
According to the
＜変形例＞
本動作例では、マスターノード１０の台数が２台である場合の時刻差平均値ａｖｅ３を算出する式（式１９）を示したが、マスターノード１０の台数が３台以上である場合には、算出部２０５は上記式１７の時間間隔Ｔ０における平均で表される式に基づいて時刻差平均値ａｖｅ３を算出する。
<Modification>
In this operation example, the equation (Equation 19) for calculating the time difference average value ave3 when the number of
また、本動作例では、スレーブノード２０が、所定の期間Ｔ０の間に取得した時刻情報を全て記憶し、所定の期間Ｔ０経過後に期間平均値及び時刻差平均値ａｖｅ３を算出する構成を示したが、これに限定される必要はない。例えば、以下のような処理が行なわれてもよい。スレーブノード２０は、接続しているマスターノード１０毎に、時刻同期に関わる一連のやり取りが行われた後に、時刻同期に関わる一連のやり取りが行われたマスターノード１０と、スレーブノード２０とのノード間時刻差を算出する。スレーブノード２０は、この処理を所定の期間Ｔ０の間、繰り返し実行し、所定の期間Ｔ０におけるノード間時刻差をマスターノード１０毎に算出する。所定の期間Ｔ０経過後、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０の間に算出したマスターノード１０毎のノード間時刻差に基づいて、期間平均値をマスターノード１０毎に算出する。そして、スレーブノード２０は、算出したマスターノード１０毎の期間平均値と、各マスターノード１０の時刻源の品質情報とに基づいて時刻差平均値ａｖｅ３を算出する。以下、具体例を挙げて説明する。
Further, in this operation example, the configuration is shown in which the
スレーブノード２０が複数台（例えば、２台）のマスターノード１０と接続している場合、スレーブノード２０は複数台のマスターノード１０それぞれとの間でＰＴＰメッセージを送受信する。これにより、スレーブノード２０は、各マスターノード１０の品質情報（例えば、ａ及びｂ）及び時刻情報を取得する。スレーブノード２０が、マスターノード１０−１との間で各時刻情報を全て取得すると、スレーブノード２０は上記式１２に基づいてマスターノード１０−１とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ１（ｌ）を算出する。
同様に、スレーブノード２０が、マスターノード１０−２との間で各時刻情報を全て取得すると、スレーブノード２０は上記式１３に基づいてマスターノード１０−２とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ２（ｌ）を算出する。
When the
Similarly, when the
上述した処理により、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０の間、接続している全てのマスターノード１０とのノード間時刻差ｍｋ（ｌ）を算出する。所定の期間Ｔ０経過後、スレーブノード２０は所定の期間Ｔ０の間に算出したノード間時刻差に基づいて、期間平均値Ｍｋをマスターノード１０毎に算出する。例えば、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０の間におけるマスターノード１０−１とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ１（ｌ）の期間平均値Ｍ１を上記式１４に基づいて算出する。スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０の間におけるマスターノード１０−２とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ２（ｌ）の期間平均値Ｍ２を上記式１５に基づいて算出する。
その後、算出部２０５は、算出した各期間平均値Ｍ１及びＭ２と、品質情報（例えば、ａ及びｂ）とに基づいて時刻差平均値ａｖｅ３を上記式１９に基づいて算出する。
Through the processing described above, the
After that, the
［第５動作例］
図１１は、本発明の第５動作例における時刻同期処理の通信シーケンスの動作例を表すシーケンス図である。なお、図１１の説明では、マスターノード１０の台数が２台（マスターノード１０−１、マスターノード１０−２）であり、スレーブノード２０の台数が１台である場合を例に説明する。また、図５と同様の処理については、図１１において図５と同様の符号を付して説明を省略する。
[Fifth operation example]
FIG. 11 is a sequence diagram showing an operation example of a communication sequence of time synchronization processing in the fifth operation example of the present invention. In the description of FIG. 11, a case where the number of
図１１に示されるように、第５動作例における時刻同期処理の通信シーケンスでは、所定の期間Ｔ０の間、ステップＳ１０１からステップＳ１１６までの処理が繰り返し実行される。つまり、マスターノード１０−１とスレーブノード２０との間、及び、マスターノード１０−２とスレーブノード２０との間で、所定の期間Ｔ０の間、時刻同期に関わる一連のやり取りが行われる。スレーブノード２０が、マスターノード１０−１及び１０−２との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う回数は、例えば上記式６及び７に基づいて算出される。なお、所定の期間Ｔ０の間にスレーブノード２０が各マスターノード１０との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う回数は、全てのマスターノード１０で同じ回数であってもよいし、マスターノード１０毎に予め決められていてもよい。
As shown in FIG. 11, in the communication sequence of the time synchronization process in the fifth operation example, the processes from step S101 to step S116 are repeatedly executed during a predetermined period T0. That is, a series of exchanges related to time synchronization is performed between the master node 10-1 and the
スレーブノード２０は、マスターノード１０毎に算出された回数に応じた回数で、各マスターノード１０との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う。これにより、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０における時刻情報をマスターノード１０毎に取得する。所定の期間Ｔ０が経過すると、スレーブノード２０は所定の期間Ｔ０の間に取得したマスターノード１０毎の時刻情報に基づいて、所定の期間Ｔ０におけるマスターノード１０毎の期間平均値を算出する（ステップＳ９０１）。例えば、マスターノード１０−１とスレーブノード２０との期間平均値Ｍ１は、上記式８に基づいて算出される。また、例えば、マスターノード１０−２とスレーブノード２０との期間平均値Ｍ２は、上記式９に基づいて算出される。
The
その後、スレーブノード２０は、マスターノード１０毎に算出した期間平均値Ｍｋ（Ｍ１及びＭ２）と、所定の期間Ｔ０の間に行われた時刻同期に関わる一連のやり取り毎のノード間時刻差ｍｋ（ｌ）とに基づいて、所定の期間Ｔ０におけるノード間時刻差ｍｋ（ｌ）の分散値Ｖｋをマスターノード１０毎に算出する（ステップＳ９０２）。例えば、マスターノード１０−１とスレーブノード２０との所定の期間Ｔ０におけるノード間時刻差ｍ１（ｌ）の分散値Ｖ１は、以下の式２０に基づいて算出される。また、例えば、マスターノード１０−２とスレーブノード２０との所定の期間Ｔ０の間におけるノード間時刻差ｍ２（ｌ）の分散値Ｖ２は、以下の式２１に基づいて算出される。
式２０のｘは、所定の期間Ｔ０の間にスレーブノード２０がマスターノード１０−１との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う回数を表す。式２１のｙは、所定の期間Ｔ０の間にスレーブノード２０がマスターノード１０−２との間で時刻同期に関わる一連のやり取りを行う回数を表す。式２０及び式２１の（ｌ）は、所定の期間Ｔ０の間に各時刻情報が取得された時点の時刻同期に関わる一連のやり取りの回数を表す。
X in
その後、スレーブノード２０は、マスターノード１０毎に算出した分散値Ｖｋ（Ｖ１及びＶ２）と、期間平均値Ｍｋ（Ｍ１及びＭ２）とに基づいて時刻差平均値ａｖｅ４を算出する（ステップＳ９０３）。時刻差平均値ａｖｅ４は、例えば以下の式２２に基づいて算出される。
上述した処理によってスレーブノード２０の時刻が補正される。
Thereafter, the
The time of the
図１２は、所定の期間Ｔ０の間に算出されたマスターノード１０毎のノード間時刻差の推移を表す図である。
図１２において、縦軸はノード間時刻差ｍｋを表し、横軸ｔは時間を表す。点線４１は、所定の期間Ｔ０の間におけるマスターノード１０−１とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ１の推移を表す。長鎖線４２は、所定の期間Ｔ０の間におけるマスターノード１０−１とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ２の推移を表す。矢印４３は、マスターノード１０−１とスレーブノード２０との間で時刻同期に関わる一連のやり取りが行われたタイミングを表す。つまり、矢印４３で示される時間にマスターノード１０−１とスレーブノード２０との間のノード間時刻差ｍ１が算出されている。矢印４４は、マスターノード１０−２とスレーブノード２０との間で時刻同期に関わる一連のやり取りが行われたタイミングを表す。つまり、矢印４４で示される時間にマスターノード１０−２とスレーブノード２０との間のノード間時刻差ｍ２が算出されている。
FIG. 12 is a diagram illustrating the transition of the inter-node time difference for each
In FIG. 12, the vertical axis represents the inter-node time difference mk, and the horizontal axis t represents time. A dotted
図１２では、所定の期間Ｔ０の間に、マスターノード１０−１とスレーブノード２０との間で時刻同期に関わる一連のやり取りが３回行われ、マスターノード１０−２とスレーブノード２０との間で時刻同期に関わる一連のやり取りが２回行われたことが示されている。
スレーブノード２０は、各タイミングで算出されたノード間時刻差ｍｋと、所定の期間Ｔ０における期間平均値Ｍｋとに基づいてノード間時刻差ｍｋの分散値Ｖｋを算出する。
In FIG. 12, during a predetermined period T0, a series of exchanges related to time synchronization is performed between the master node 10-1 and the
The
図１３は、本発明の第５動作例におけるスレーブノード２０の処理の流れを示すフローチャートである。また、図６と同様の処理については、図１３において図６と同様の符号を付して説明を省略する。
ステップＳ４０１までの処理が終了し、ステップＳ４０１において、所定の期間Ｔ０が経過した場合（ステップＳ４０１−ＹＥＳ）、算出部２０５は所定の期間Ｔ０の間に取得された時刻情報に基づいて期間平均値をマスターノード１０毎に算出する（ステップＳ１００１）。算出部２０５は、算出されたマスターノード１０毎の期間平均値と、所定の期間Ｔ０の間に行われた時刻同期に関わる一連のやり取り毎のノード間時刻差とに基づいて分散値をマスターノード１０毎に算出する（ステップＳ１００２）。算出部２０５は、マスターノード１０毎の期間平均値と、マスターノード１０毎の分散値とに基づいて時刻差平均値ａｖｅ４を算出する（ステップＳ１００３）。時刻補正部２０６は、算出された時刻差平均値ａｖｅ２に基づいてスレーブ時刻を補正する（ステップＳ１００４）。
FIG. 13 is a flowchart showing a process flow of the
When the processing up to step S401 is completed and the predetermined period T0 has elapsed in step S401 (step S401-YES), the
以上のように構成されたスレーブノード２０によれば、中継装置内のキューイング遅延等の影響によりマスターノード１０とスレーブノード２０との間の遅延時間に揺らぎが生じた場合であっても、正しい時刻から大きくずれた時刻でスレーブノード２０の時刻が補正されるおそれが軽減される。具体的には、所定の期間Ｔ０の間に複数のマスターノード１０との間でそれぞれ取得された複数の時刻情報に基づいて算出されるマスターノード１０毎の期間平均値と、所定の期間Ｔ０の間で行われる時刻同期に関わる一連のやり取り毎の時刻差とに基づいて、分散値が算出される。そして、算出された分散値とマスターノード１０毎の期間平均値とに基づいて算出された平均値でスレーブ時刻が補正される。したがって、より精度の高い同期が実現できる可能性を向上させることができる。例えば、ネットワークの揺らぎにより同期する時刻の精度は劣化するおそれがあるため、揺らぎの小さいものを重く時刻差平均値の算出に組み込むことで、より精度の高い同期が実現される。そのため、スレーブノード２０の時刻同期の精度低下を抑えることが可能になる。
According to the
＜変形例＞
本動作例では、マスターノード１０の台数が２台である場合の時刻差平均値ａｖｅ４を算出する式（式２２）を示したが、マスターノード１０の台数が３台以上である場合には、算出部２０５は以下の式２３に基づいて時刻差平均値ａｖｅ４を算出する。
In this operation example, the formula (Formula 22) for calculating the time difference average value ave4 when the number of
分散値に代えて、分散値の平方根であるσｋが重み付けの値として用いられてもよい。このように構成される場合、算出部２０５は以下の式２４に基づいて時刻差平均値ａｖｅ４を算出する。
また、本動作例では、スレーブノード２０が、所定の期間Ｔ０の間に取得した時刻情報を全て記憶し、所定の期間Ｔ０経過後に期間平均値及び時刻差平均値ａｖｅ４を算出する構成を示したが、これに限定される必要はない。例えば、以下のような処理が行なわれてもよい。スレーブノード２０は、接続しているマスターノード１０毎に、時刻同期に関わる一連のやり取りが行われた後に、時刻同期に関わる一連のやり取りが行われたマスターノード１０と、スレーブノード２０とのノード間時刻差を算出する。スレーブノード２０は、この処理を所定の期間Ｔ０の間、繰り返し実行し、所定の期間Ｔ０におけるノード間時刻差をマスターノード１０毎に算出する。所定の期間Ｔ０経過後、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０の間に算出したマスターノード１０毎のノード間時刻差と、所定の期間Ｔ０におけるマスターノード毎の期間平均値とに基づいて、ノード間時刻差の分散値をマスターノード毎に算出する。スレーブノード２０は、マスターノード１０毎に算出された分散値と、マスターノード毎の期間平均値とに基づいて時刻差平均値ａｖｅ４を算出する。以下、具体例を挙げて説明する。
Further, in this operation example, a configuration is shown in which the
スレーブノード２０が複数台（例えば、２台）のマスターノード１０と接続している場合、スレーブノード２０は複数台のマスターノード１０それぞれとの間でＰＴＰメッセージを送受信する。スレーブノード２０が、マスターノード１０−１との間で各時刻情報を全て取得すると、スレーブノード２０は上記式１２に基づいてマスターノード１０−１とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ１（ｌ）を算出する。
同様に、スレーブノード２０が、マスターノード１０−２との間で各時刻情報を全て取得すると、スレーブノード２０は上記式１３に基づいてマスターノード１０−２とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ２（ｌ）を算出する。
When the
Similarly, when the
上述した処理により、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０の間、接続している全てのマスターノード１０とのノード間時刻差ｍｋ（ｌ）を算出する。所定の期間Ｔ０経過後、スレーブノード２０は所定の期間Ｔ０の間に算出したノード間時刻差ｍｋ（ｌ）に基づいて、期間平均値Ｍｋをマスターノード１０毎に算出する。例えば、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０の間におけるマスターノード１０−１とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ１（ｌ）の期間平均値Ｍ１を上記式１４に基づいて算出する。また、例えば、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０の間におけるマスターノード１０−２とスレーブノード２０とのノード間時刻差ｍ２（ｌ）の期間平均値Ｍ２を上記式１５に基づいて算出する。
Through the processing described above, the
その後、スレーブノード２０は、所定の期間Ｔ０の間に算出したマスターノード１０毎のノード間時刻差と、算出した所定の期間Ｔ０における期間平均値とに基づいてノード間時刻差の分散値Ｖｋをマスターノード毎に算出する。マスターノード１０毎に算出された分散値Ｖｋと、マスターノード毎の期間平均値とに基づいて時刻差平均値ａｖｅ４を上記式２２に基づいて算出する。
Thereafter, the
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
１０（１０−１〜１０−２）…マスターノード， ２０…スレーブノード， ３０（３０−１〜３０−２）…ネットワーク， １０１…マスタークロック生成部， １０２…時計部， １０３…パケット生成部， １０４…通信部、 ２０１…通信部， ２０２、…制御部， ２０３…同期処理部， ２０４…時計部， ２０５…算出部， ２０６…時刻補正部
10 (10-1 to 10-2) ... Master node, 20 ... Slave node, 30 (30-1 to 30-2) ... Network, 101 ... Master clock generation unit, 102 ... Clock unit, 103 ... Packet generation unit, DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記通信部が前記制御メッセージを送受信した際に取得される時刻情報に基づいて自装置の時刻を補正する時刻補正部と、
を備え、
取得される時刻情報に基づいて各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値を算出する算出部をさらに備え、
前記時刻補正部は、算出された前記統計値に基づいて自装置の時刻を補正し、
前記算出部は、所定の期間の間に取得された前記時刻情報に基づいて、前記所定の期間におけるマスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第１の統計値を前記マスターノード毎に算出し、算出した前記マスターノード毎の第１の統計値に基づいて、各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第２の統計値を算出するスレーブノード。 A communication unit that transmits and receives a control message used for time synchronization processing, which is processing for synchronizing the time in the slave node to the time in the master node, with a plurality of master nodes;
A time correction unit that corrects the time of its own device based on time information acquired when the communication unit transmits and receives the control message;
With
A calculation unit that calculates a statistical value of a time difference between the time of each master node and the time of the own device based on the acquired time information;
The time correction unit corrects the time of its own device based on the calculated statistical value,
The calculation unit obtains a first statistical value that is a statistical value of a time difference between the time of the master node and the time of the own device in the predetermined period based on the time information acquired during the predetermined period. Based on the calculated first statistical value for each master node, a second statistical value that is a statistical value of a time difference between the time of each master node and the time of the own device is calculated. Slave node to perform.
前記通信部が前記制御メッセージを送受信した際に取得される時刻情報に基づいて自装置の時刻を補正する時刻補正部と、
を備え、
取得される時刻情報に基づいて各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値を算出する算出部をさらに備え、
前記時刻補正部は、算出された前記統計値に基づいて自装置の時刻を補正し、
前記算出部は、所定の期間の間に取得された前記時刻情報に基づいて、前記所定の期間におけるマスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第１の統計値を前記マスターノード毎に算出し、算出した前記マスターノード毎の第１の統計値に対し、所定の期間における前記マスターノード毎の時刻差の分散値で重み付けした後に、重み付けされた前記第１の統計値に基づいて、各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第２の統計値を算出するスレーブノード。 A communication unit that transmits and receives a control message used for time synchronization processing, which is processing for synchronizing the time in the slave node to the time in the master node, with a plurality of master nodes;
A time correction unit that corrects the time of its own device based on time information acquired when the communication unit transmits and receives the control message;
With
A calculation unit that calculates a statistical value of a time difference between the time of each master node and the time of the own device based on the acquired time information;
The time correction unit corrects the time of its own device based on the calculated statistical value,
The calculation unit obtains a first statistical value that is a statistical value of a time difference between the time of the master node and the time of the own device in the predetermined period based on the time information acquired during the predetermined period. The first statistic calculated for each master node and weighted with the variance value of the time difference for each master node in a predetermined period for the calculated first statistic value for each master node. A slave node that calculates a second statistical value that is a statistical value of a time difference between the time of each master node and the time of its own device based on the value.
前記通信ステップによって前記制御メッセージを送受信した際に取得される時刻情報に基づいて前記スレーブノードの時刻を補正する時刻補正ステップと、
を有し、
取得される時刻情報に基づいて各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値を算出する算出ステップをさらに有し、
前記時刻補正ステップにおいて、算出された前記統計値に基づいて自装置の時刻を補正し、
前記算出ステップにおいて、所定の期間の間に取得された前記時刻情報に基づいて、前記所定の期間におけるマスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第１の統計値を前記マスターノード毎に算出し、算出した前記マスターノード毎の第１の統計値に基づいて、各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第２の統計値を算出する時刻同期方法。 A communication step of transmitting and receiving a control message used for time synchronization processing, which is processing for synchronizing the time at the slave node to the time at the master node, with a plurality of master nodes;
A time correction step of correcting the time of the slave node based on time information acquired when the control message is transmitted and received by the communication step;
Have
A calculation step of calculating a statistical value of a time difference between the time of each master node and the time of the own device based on the acquired time information;
In the time correction step, the time of the own device is corrected based on the calculated statistical value,
In the calculating step, based on the time information acquired during a predetermined period, a first statistical value that is a statistical value of a time difference between the time of the master node and the time of the own device in the predetermined period is Based on the calculated first statistical value for each master node, a second statistical value that is a statistical value of a time difference between the time of each master node and the time of the own device is calculated. How to synchronize time.
前記通信ステップによって前記制御メッセージを送受信した際に取得される時刻情報に基づいて前記スレーブノードの時刻を補正する時刻補正ステップと、
を有し、
取得される時刻情報に基づいて各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値を算出する算出ステップをさらに有し、
前記時刻補正ステップにおいて、算出された前記統計値に基づいて自装置の時刻を補正し、
前記算出ステップにおいて、所定の期間の間に取得された前記時刻情報に基づいて、前記所定の期間におけるマスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第１の統計値を前記マスターノード毎に算出し、算出した前記マスターノード毎の第１の統計値に対し、所定の期間における前記マスターノード毎の時刻差の分散値で重み付けした後に、重み付けされた前記第１の統計値に基づいて、各マスターノードの時刻と自装置の時刻との時刻差の統計値である第２の統計値を算出する時刻同期方法。 A communication step of transmitting and receiving a control message used for time synchronization processing, which is processing for synchronizing the time at the slave node to the time at the master node, with a plurality of master nodes;
A time correction step of correcting the time of the slave node based on time information acquired when the control message is transmitted and received by the communication step;
Have
A calculation step of calculating a statistical value of a time difference between the time of each master node and the time of the own device based on the acquired time information;
In the time correction step, the time of the own device is corrected based on the calculated statistical value,
In the calculating step, based on the time information acquired during a predetermined period, a first statistical value that is a statistical value of a time difference between the time of the master node and the time of the own device in the predetermined period is The first statistic calculated for each master node and weighted with the variance value of the time difference for each master node in a predetermined period for the calculated first statistic value for each master node. A time synchronization method for calculating a second statistical value that is a statistical value of a time difference between the time of each master node and the time of its own device based on the value.
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