JP6674400B2 - Time synchronization system and time synchronization method - Google Patents
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Description
本発明は、ネットワークで接続された装置間で時刻を同期する時刻同期システムおよび時刻同期方法に関する。 The present invention relates to a time synchronization system and a time synchronization method for synchronizing time between devices connected via a network.
従来、標準時刻(UTC:世界標準時)に装置内の時計を同期させるための技術として、GPS(Global Positioning System)衛星から時刻情報を受信する方法が知られている(例えば、下記非特許文献1参照)。
また、LANなどに接続された端末間における時刻同期を図るため、マスタクロックとスレイブ装置(端末)とを接続し、PTP(Precision Time Protocol)を用いてマスタクロックから配下のスレイブ装置へと標準時刻を配信する技術が実用化されている。
このようなマスタクロックを用いた時刻同期システムにおいて、時刻同期精度の高精度化および高信頼化が求められており、特に高信頼化に対応して複数のマスタクロックを分散配置する網構成が検討されている。複数のマスタクロックを分散配置することにより、より広範囲での時刻同期が可能となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique for synchronizing a clock in a device with a standard time (UTC: Universal Time), a method of receiving time information from a GPS (Global Positioning System) satellite is known (for example, Non-Patent Document 1 below). reference).
Also, in order to achieve time synchronization between terminals connected to a LAN or the like, a master clock and a slave device (terminal) are connected, and a standard time is transferred from the master clock to a slave device under the control using a PTP (Precision Time Protocol). Has been put to practical use.
In such a time synchronization system using a master clock, high accuracy and high reliability of the time synchronization are required. In particular, a network configuration in which a plurality of master clocks are distributed and arranged in response to the high reliability is studied. Have been. By distributing a plurality of master clocks, time synchronization over a wider range can be achieved.
しかしながら、各マスタクロックにおけるGPSアンテナの設置条件(干渉やマルチパス)、補足したGPS衛星の状態、環境外乱(天候、電離層影響)等の要因により、各マスタクロックで受信した標準時刻は、真の標準時刻との間にずれがある可能性がある。
真の標準時刻と各マスタクロックで配信する標準時刻のずれが大きくなると、標準時刻に同期するようなアプリケーションや時刻サービスにおいて影響が出る。このため、真の標準時刻と各マスタクロックで配信する標準時刻との絶対時刻誤差の低減が課題となる。
However, the standard time received by each master clock is true due to factors such as GPS antenna installation conditions (interference and multipath) in each master clock, supplementary GPS satellite conditions, environmental disturbances (weather, ionospheric effects), and the like. There may be a difference from the standard time.
If the difference between the true standard time and the standard time distributed by each master clock becomes large, it affects applications and time services that synchronize with the standard time. For this reason, a problem is to reduce the absolute time error between the true standard time and the standard time distributed by each master clock.
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、複数のマスタクロックを分散配置した構成において、各マスタクロックで配信する標準時刻と真の標準時刻とのずれを低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and has an object to reduce a difference between a standard time distributed by each master clock and a true standard time in a configuration in which a plurality of master clocks are distributed. I do.
上述の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、GPS(Global Positioning System)を用いて取得した標準時刻をスレイブ装置に配信する複数のマスタクロックを備える時刻同期システムであって、それぞれの前記マスタクロックは、GPS衛星から第1の標準時刻候補値を受信するGPS受信部と、前記時刻同期システム内の他のマスタクロックから第2の標準時刻候補値を受信する同期用受信部と、前記第1の標準時刻候補値と前記第2の標準時刻候補値とを用いて、真の標準時刻と推定される標準時刻推定値を算出する標準時刻処理部と、前記標準時刻処理部で算出した前記標準時刻推定値を前記スレイブ装置に配信する標準時刻として保持する時刻保持部と、前記時刻保持部で保持する前記標準時刻推定値を、前記他のマスタクロックにおける前記第2の標準時刻候補値として送信する同期用送信部と、を備える、ことを特徴とする時刻同期システムとした。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a time synchronization system including a plurality of master clocks for distributing a standard time obtained by using a GPS (Global Positioning System) to a slave device. The master clock includes a GPS receiving unit that receives a first standard time candidate value from a GPS satellite, a synchronization receiving unit that receives a second standard time candidate value from another master clock in the time synchronization system. A standard time processing unit that calculates a standard time estimated value estimated as a true standard time using the first standard time candidate value and the second standard time candidate value; A time holding unit that holds the calculated standard time estimated value as a standard time to be delivered to the slave device, and the standard time that is held by the time holding unit A transmission unit for transmitting the estimated time value as the second standard time candidate value in the another master clock.
また、請求項5に記載の発明は、GPS(Global Positioning System)を用いて取得した標準時刻をスレイブ装置に配信する複数のマスタクロックを用いた時刻同期方法であって、それぞれの前記マスタクロックは、GPS衛星から第1の標準時刻候補値を受信する第1の受信ステップと、他のマスタクロックから第2の標準時刻候補値を受信する第2の受信ステップと、前記第1の標準時刻候補値と前記第2の標準時刻候補値とを用いて、真の標準時刻と推定される標準時刻推定値を算出するとともに、算出した前記標準時刻推定値を前記スレイブ装置に配信する標準時刻として保持する標準時刻処理ステップと、前記標準時刻推定値を前記他のマスタクロックにおける前記第2の標準時刻候補値として送信する送信ステップと、を実行する、ことを特徴とする時刻同期方法とした。 The invention according to claim 5 is a time synchronization method using a plurality of master clocks for distributing a standard time obtained by using a GPS (Global Positioning System) to a slave device, wherein each of the master clocks is Receiving a first standard time candidate value from a GPS satellite, a second receiving step receiving a second standard time candidate value from another master clock, and the first standard time candidate. Using the value and the second standard time candidate value, a standard time estimate estimated as a true standard time is calculated, and the calculated standard time estimate is stored as a standard time for distribution to the slave device. And transmitting the estimated standard time value as the second standard time candidate value in the other master clock. And a transmitting step.
このようにすることで、単にGPS衛星から受信した時刻をスレイブ装置に送信するのと比較して、マスタクロックにおける配信時刻の精度を向上させることができる。また、ネットワーク全体として各エリアに分散配置されたマスタクロックがそれぞれ保持する標準時刻を略統一化することができ、時刻同期の高精度化を図ることができる。 By doing so, it is possible to improve the accuracy of the distribution time in the master clock as compared to simply transmitting the time received from the GPS satellite to the slave device. In addition, the standard time held by the master clocks distributed in each area as a whole network can be substantially unified, and time synchronization can be performed with high accuracy.
また、請求項2に記載の発明は、前記標準時刻処理部は、それぞれの前記マスタクロックにおける前記GPS受信部の受信状態および環境情報、前記他のマスタクロックから受信した前記第2の標準時刻候補値の変動量、前記他のマスタクロックとの間における時刻および周波数の同期状態、の少なくとも1つを用いて、前記第1の標準時刻候補値および前記第2の標準時刻候補値のそれぞれを重み付けして前記標準時刻推定値を算出する、ことを特徴とする時刻同期システムとした。 Also, in the invention according to claim 2, the standard time processing unit is configured such that: the reception state and environment information of the GPS receiving unit at each master clock; and the second standard time candidate received from the other master clock. Weighting each of the first standard time candidate value and the second standard time candidate value using at least one of a value variation amount and a time and frequency synchronization state with the other master clock And calculating the standard time estimated value.
また、請求項6に記載の発明は、前記標準時刻処理ステップでは、それぞれの前記マスタクロックにおける前記GPS衛星からの前記第1の標準時刻候補値の受信状態および環境情報、前記他のマスタクロックから受信した前記第2の標準時刻候補値の変動量、前記他のマスタクロックとの間における時刻および周波数の同期状態、の少なくとも1つを用いて、前記第1の標準時刻候補値および前記第2の標準時刻候補値のそれぞれを重み付けして前記標準時刻推定値を算出する、ことを特徴とする時刻同期方法とした。 Also, in the invention according to claim 6, in the standard time processing step, the reception state and environment information of the first standard time candidate value from the GPS satellite in each of the master clocks, from the other master clocks Using at least one of the received variation amount of the second standard time candidate value and the synchronization state of time and frequency with the other master clock, the first standard time candidate value and the second And weighting each of the standard time candidate values to calculate the standard time estimated value.
このようにすることで、それぞれの標準時刻候補値の信頼度を反映した標準時刻推定値を算出することができ、標準時刻推定値と真の標準時刻との誤差をより低減することができる。 By doing so, it is possible to calculate a standard time estimated value reflecting the reliability of each standard time candidate value, and it is possible to further reduce the error between the standard time estimated value and the true standard time.
また、請求項3に記載の発明は、前記マスタクロックは、PTP(Precision Time Protocol)を用いて前記標準時刻を前記スレイブ装置に配信し、前記同期用送信部および前記同期用受信部は、前記他のマスタクロックに接続された送信器および受信器と、前記PTPを用いて時刻情報を送受信するPTP処理部とによって構成されており、前記PTP処理部の動作を一定間隔ごとにマスタ状態とスレイブ状態とで切り替えることにより前記他のマスタクロックとの間で前記第2の標準時刻候補値を送受信する、ことを特徴とする時刻同期システムとした。 Further, in the invention according to claim 3, the master clock distributes the standard time to the slave device by using a Precision Time Protocol (PTP), and the synchronization transmitting unit and the synchronization receiving unit are configured to transmit the standard time to the slave device. It comprises a transmitter and a receiver connected to another master clock, and a PTP processing unit for transmitting and receiving time information using the PTP. The operation of the PTP processing unit is controlled by a master state and a slave at regular intervals. The time synchronization system is characterized in that the second standard time candidate value is transmitted / received to / from the other master clock by switching between the states.
また、請求項7に記載の発明は、前記マスタクロックは、PTP(Precision Time Protocol)を用いて前記標準時刻を前記スレイブ装置に配信し、前記送信ステップおよび前記第2の受信ステップは、前記他のマスタクロックに接続された送信器および受信器と、前記PTPを用いて時刻情報を送受信するPTP処理部とによって実行され、前記PTP処理部の動作を一定間隔ごとにマスタ状態とスレイブ状態とで切り替えることにより前記送信ステップおよび前記第2の受信ステップを順次実行する、ことを特徴とする時刻同期方法とした。 Also, in the invention according to claim 7, the master clock distributes the standard time to the slave device using a PTP (Precision Time Protocol), and the transmitting step and the second receiving step perform And a PTP processing unit that transmits and receives time information using the PTP. The operation of the PTP processing unit is switched between a master state and a slave state at regular intervals. The time synchronization method is characterized in that the transmission step and the second reception step are sequentially executed by switching.
このようにすることで、単一のPTP処理部を用いて他のマスタクロックと第2の標準時刻候補値を送受信することができ、マスタ側PTP処理部およびスレイブ側PTP処理部を別個に設ける場合と比較して、マスタクロックの構成を簡素化する上で有利となる。 By doing so, it is possible to transmit and receive the second standard time candidate value with another master clock using a single PTP processing unit, and separately provide a master-side PTP processing unit and a slave-side PTP processing unit This is advantageous in simplifying the configuration of the master clock as compared with the case.
また、請求項4に記載の発明は、前記マスタクロックは、PTP(Precision Time Protocol)を用いて前記標準時刻を前記スレイブ装置に配信し、前記同期用送信部は、前記他のマスタクロックに接続された第1の送信器および第1の受信器と、前記PTPのマスタ側として機能し前記時刻保持部で保持する前記標準時刻推定値を前記他のマスタクロックに送信するマスタ側PTP処理部とによって構成されており、前記同期用受信部は、前記他のマスタクロックに接続された第2の送信器および第2の受信器と、前記PTPのスレイブ側として機能し前記他のマスタクロックから前記第2の標準時刻候補値を受信するスレイブ側PTP同期処理部とによって構成されている、ことを特徴とする時刻同期システムとした。 Further, in the invention according to claim 4, the master clock distributes the standard time to the slave device using a Precision Time Protocol (PTP), and the synchronization transmitting unit connects to the other master clock. A first transmitter and a first receiver, and a master-side PTP processing unit that functions as a master side of the PTP and transmits the standard time estimation value held by the time holding unit to the other master clock. The synchronization receiving unit is configured to function as a slave side of the PTP with a second transmitter and a second receiver connected to the other master clock, and to perform synchronization from the other master clock. A slave PTP synchronization processing unit for receiving a second standard time candidate value. Was.
また、請求項8に記載の発明は、前記マスタクロックは、PTP(Precision Time Protocol)を用いて前記標準時刻を前記スレイブ装置に配信し、前記送信ステップは、前記他のマスタクロックに接続された第1の送信器および第1の受信器と、前記PTPのマスタ側として機能し前記標準時刻処理ステップで保持する前記標準時刻推定値を前記他のマスタクロックに送信するマスタ側PTP処理部とによって実行され、前記第2の受信ステップは、前記他のマスタクロックに接続された第2の送信器および第2の受信器と、前記PTPのスレイブ側として機能し前記他のマスタクロックから前記第2の標準時刻候補値を受信するスレイブ側PTP同期処理部とによって実行する、ことを特徴とする時刻同期方法とした。 Also, in the invention according to claim 8, the master clock distributes the standard time to the slave device using a Precision Time Protocol (PTP), and the transmitting step is connected to the other master clock. A first transmitter and a first receiver, and a master side PTP processing unit which functions as a master side of the PTP and transmits the standard time estimation value held in the standard time processing step to the other master clock. Being executed, the second receiving step includes a second transmitter and a second receiver connected to the other master clock, and a second transmitter and a second receiver that function as a slave side of the PTP. And a slave PTP synchronization processing unit that receives the standard time candidate value of Was.
このようにすることで、接続する全てのマスタクロックから常時第2の標準時刻候補値を受信することができ、標準時刻推定値の精度を向上させる上で有利となる。 By doing so, the second standard time candidate value can be constantly received from all the connected master clocks, which is advantageous in improving the accuracy of the standard time estimated value.
本発明によれば、複数のマスタクロックを分散配置した構成において、各マスタクロックで配信する標準時刻と真の標準時刻とのずれを低減する上で有利となる。 According to the present invention, in a configuration in which a plurality of master clocks are distributed and arranged, it is advantageous in reducing the difference between the standard time distributed by each master clock and the true standard time.
(実施の形態)
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる時刻同期システムおよび時刻同期方法を詳細に説明する。
図1は、実施の形態にかかる時刻同期システム10の構成を示す説明図である。
時刻同期システム10は、GPS衛星40から受信した標準時刻をスレイブ装置50(50A,50B)に配信する複数のマスタクロック20(20A〜20F)を備える。
時刻同期システム10では、複数のマスタクロック20が相互に接続し、PTPによる同期を用いて、時刻誤差を低減し、真の標準時刻からの絶対時刻誤差を最小化する。
(Embodiment)
Hereinafter, a time synchronization system and a time synchronization method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a
The
In the
GPS衛星40は、原子時計42を搭載し、標準時刻(UTC:Coordinated Universal Time)を含む信号を送信する。
マスタクロック20は、GPS衛星40から受信した信号から時刻情報(第1の標準時刻候補値)を抽出する。また、他のマスタクロック20から第2の標準時刻候補値を受信する。そして、第1の標準時刻候補値と第2の標準時刻候補値とを用いて標準時刻推定値を算出し、算出した標準時刻推定値を配下のスレイブ装置50に標準時刻として配信する。
各マスタクロック20は相互に接続されており(マスタクロックネットワークN)、各マスタクロック20間で同一周波数による周波数同期が確立されているものとする。
図1では記載簡略化のため、1つのマスタクロック20は隣接する2つのマスタクロック20と接続するものとするが、メッシュ構成等の場合には接続数が増えるものとする。
スレイブ装置50としては、例えばバウンダリクロック(Boundary Clock:BC)50Aやサービスノード50Bなどが挙げられる。詳細は後述するが、マスタクロック20とスレイブ装置50との間では、PTPを用いて標準時刻が配信される。
The
The
It is assumed that the
In FIG. 1, for simplification of description, one
Examples of the slave device 50 include a boundary clock (BC) 50A and a
図2は、マスタクロック20の構成を示すブロック図である。
マスタクロック20は、GPSアンテナ(GPS受信部)202、同期処理部210(210A〜210n)、標準時刻処理部220、時刻保持部222、切替制御部224、ポート状態切替部226、時刻配信部230を備える。
マスタクロック20の基本的な機能は、時刻配信部230によるスレイブ装置50への標準時刻の配信であるため、まず時刻配信部230について説明する。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the
The
Since the basic function of the
時刻配信部230は、時刻配信用PTP処理部(PTP処理部)232、時刻配信用送信器(送信器)234、時刻配信用受信器(受信器)236、時刻配信用ポート(PTPポート)238を含んで構成される。
時刻配信用PTP処理部232は、時刻配信用送信器234、時刻配信用受信器236、時刻配信用ポート238を介してスレイブ装置50とタイムスタンプをやり取りすることにより、後述する時刻保持部222に保持されている標準時刻推定値を標準時刻としてスレイブ装置50に配信する。より詳細には、タイムスタンプをやり取りによって、スレイブ装置50で自装置側の時計とマスタクロック20側の時計とのオフセットを計算することにより、スレイブ装置50の時計をマスタクロック20が保持する標準時刻推定値に同期させる。
The
The time distribution
図6は、PTP処理部による時刻同期処理を示す説明図である。
図6に示す処理では、マスタクロック20(以下、「マスタ側」という)からスレイブ装置50(以下、「スレイブ側」という)への経路における遅延時間と、スレイブ側からマスタ側への経路における遅延時間とを用いて、マスタ側時刻に対するスレイブ側時刻のオフセットを算出する。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating the time synchronization processing by the PTP processing unit.
In the processing shown in FIG. 6, the delay time in the path from the master clock 20 (hereinafter, referred to as “master side”) to the slave device 50 (hereinafter, referred to as “slave side”) and the delay time in the path from the slave side to the master side Using the time, an offset of the slave side time with respect to the master side time is calculated.
最初に、マスタ側からスレイブ側への経路における遅延時間を算出する。
まず、マスタ側からスレイブ側にSyncメッセージを送信する(S1)。Syncメッセージには、当該Syncメッセージの送信時刻T1の予測値が含まれる。つぎに、マスタ側からスレイブ側に、実際のSyncメッセージの送信時刻T1を含むSync follow upメッセージを送信する(S2)。
スレイブ側は、マスタ側からSyncメッセージを受け取った時刻T2を記録する(S3)。
時刻T1と時刻T2から、マスタ側からスレイブ側への経路における遅延時間を算出することができる。すなわち、マスタ側からスレイブ側への経路における遅延時間=T2−T1である。
First, the delay time in the route from the master side to the slave side is calculated.
First, the master transmits a Sync message to the slave (S1). The Sync message includes a predicted value of the transmission time T1 of the Sync message. Next, the master side transmits a Sync follow-up message including the transmission time T1 of the actual Sync message to the slave side (S2).
The slave records the time T2 when the Sync message is received from the master (S3).
From the time T1 and the time T2, the delay time in the path from the master side to the slave side can be calculated. That is, the delay time on the path from the master side to the slave side = T2-T1.
つぎに、スレイブ側からマスタ側への経路における遅延時間を算出する。
まず、スレイブ側からマスタ側にDelay Requestメッセージを送信し(S4)、スレイブ側においてDelay Requestメッセージの送信時刻T3を記録する(S5)。つぎに、マスタ側からスレイブ側に、マスタ側でDelay Requestメッセージを受信した時刻T4を含むDelay Responseメッセージを送信する(S6)。
時刻T3と時刻T4から、スレイブ側からマスタ側への経路における遅延時間を算出することができる。すなわち、スレイブ側からマスタ側への経路における遅延時間=T4−T3である。
Next, the delay time in the path from the slave side to the master side is calculated.
First, the slave transmits a delay request message to the master (S4), and the slave records the transmission time T3 of the delay request message (S5). Next, a delay response message including the time T4 at which the master side received the delay request message is transmitted from the master side to the slave side (S6).
From the time T3 and the time T4, the delay time in the path from the slave side to the master side can be calculated. That is, the delay time in the path from the slave side to the master side = T4−T3.
マスタ側からスレイブ側への経路における遅延時間(第1の遅延時間)およびスレイブ側からマスタ側への経路における遅延時間(第2の遅延時間)を用いて、マスタ−スレイブ間の片道遅延時間を、下記式(1)を用いて算出することができる。
片道遅延時間=(第1の遅延時間+第2の遅延時間)/2=((T2−T1)+(T4−T3))/2 ・・・(1)
そして、下記式(2)を用いてマスタ側時刻に対するスレイブ側時刻のオフセット(時刻ずれ)を算出する。
スレイブ側オフセット=第1の遅延時間−片道遅延時間=((T2−T1)−(T4−T3))/2 ・・・(2)
Using the delay time (first delay time) in the path from the master side to the slave side and the delay time (second delay time) in the path from the slave side to the master side, a one-way delay time between the master and the slave is calculated. , Can be calculated using the following equation (1).
One-way delay time = (first delay time + second delay time) / 2 = ((T2-T1) + (T4-T3)) / 2 (1)
Then, the offset (time shift) of the slave side time with respect to the master side time is calculated using the following equation (2).
Slave offset = first delay time-one-way delay time = ((T2-T1)-(T4-T3)) / 2 (2)
図2の説明に戻り、GPSアンテナ202は、GPS衛星40から第1の標準時刻候補値を受信する。GPSアンテナ202による第1の標準時刻候補値の受信は所定周期で行われる。
本来、GPS衛星40から送信される時刻は標準時刻そのものであると考えられるが、GPSアンテナ202における信号の受信状況などにより、真の標準時刻からの誤差を含んでいる可能性がある。このため、マスタクロック20は、GPSアンテナ202で受信した時刻を標準時刻の候補値として取り扱う。
Returning to the description of FIG. 2, the
Originally, the time transmitted from the
同期処理部210(210A〜210n)は、他のマスタクロック20との間で時刻情報(タイムスタンプ)をやり取りし、第2の標準時刻候補値の受信、および他のマスタクロック20への第2の標準時刻候補値の送信を行う。
同期処理部210は、マスタクロック20と接続している他のマスタクロック20ごとに設けられる。図2の例では、マスタクロック20にn台の他のマスタクロック20が接続されていることを示す。
The synchronization processing section 210 (210A to 210n) exchanges time information (time stamp) with another
The synchronization processing unit 210 is provided for each of the other master clocks 20 connected to the
同期処理部210(210A〜210n)は、それぞれ同期用PTP処理部(PTP処理部)212(212A〜212n)、同期用送信器(送信器)214(214A〜214n)、同期用受信器(受信器)216(216A〜216n)、同期用ポート(PTPポート)218(218A〜218n)を備える。
同期用PTP処理部212の処理は、図6を用いて説明した時刻配信用PTP処理部232と同様であるが、時刻配信用PTP処理部232はマスタ側の動作のみを行うのに対して、同期用PTP処理部212はポート状態切替部226からの制御によりマスタ側およびスレイブ側の動作を切り替えることが可能である。以下、同期用PTP処理部212の動作がマスタ側の状態にあることを「マスタ状態」、スレイブ側の状態にあることを「スレイブ状態」という。
また、同期用PTP処理部212の動作状態が切り替わると、同期用ポート218のポート状態が切り替わることになる。すなわち、同期用PTP処理部212がマスタ状態にある場合には対応する同期用ポート218がマスタ側ポートとなり、同期用PTP処理部212がスレイブ状態にある場合には、対応する同期用ポート218がスレイブ側ポートとなる。
The synchronization processing unit 210 (210A to 210n) includes a synchronization PTP processing unit (PTP processing unit) 212 (212A to 212n), a synchronization transmitter (transmitter) 214 (214A to 214n), and a synchronization receiver (reception). 216 (216A to 216n) and a synchronization port (PTP port) 218 (218A to 218n).
The processing of the synchronization PTP processing unit 212 is the same as that of the time distribution
Further, when the operation state of the synchronization PTP processing unit 212 is switched, the port state of the synchronization port 218 is switched. That is, when the synchronization PTP processing unit 212 is in the master state, the corresponding synchronization port 218 becomes the master-side port, and when the synchronization PTP processing unit 212 is in the slave state, the corresponding synchronization port 218 becomes the master port. Slave side port.
同期用PTP処理部212がマスタ状態に切り替えられている際は、時刻保持部222で保持する標準時刻に基づくタイムスタンプを含むメッセージをスレイブ側(他のマスタクロック20)に送信する。すなわち、同期用PTP処理部212がマスタ状態に切り替えられている際は、時刻保持部222で保持する標準時刻推定値を、他のマスタクロックにおける第2の標準時刻候補値として送信する同期用送信部として同期処理部210が機能する。
一方、同期用PTP処理部212がスレイブ状態に切り替えられている際は、マスタ側(他のマスタクロック20)から送信されたタイムスタンプおよび時刻保持部222で保持する標準時刻候補値を用いてマスタ側時刻に対する自装置側のオフセットを算出する。すなわち、同期用PTP処理部212がスレイブ状態に切り替えられている際は、時刻同期システム10内の他のマスタクロック20から第2の標準時刻候補値を受信する同期用受信部として同期処理部210が機能する。
When the synchronization PTP processing unit 212 has been switched to the master state, a message including a time stamp based on the standard time held by the
On the other hand, when the synchronization PTP processing section 212 is switched to the slave state, the master PTP is processed using the time stamp transmitted from the master side (the other master clock 20) and the standard time candidate value held in the
標準時刻処理部220は、GPS衛星40から受信した第1の標準時刻候補値と、他のマスタクロックから受信した複数の第2の標準時刻候補値とを用いて、真の標準時刻と推定される標準時刻推定値を算出する。
標準時刻処理部220は、第1の標準時刻候補値および複数の第2の標準時刻候補値を相互に比較し、各種パラメータを元に各標準時刻候補値に対して重み付けを行う。そして、重み付けを行った標準時刻候補値を平均化(加重平均)することによって、またはオフセットの最も少ない標準時刻候補値を選択することによって、標準時刻推定値を算出する。
なお、各標準時刻候補値のうち明らかな不良値や、送信元のマスタクロック20の信頼度が極端に低い標準時刻候補値は、標準時刻推定値の算出対象サンプルから除外する。
また、このような標準時刻候補値に基づく標準時刻推定値の算出方法は、従来公知の様々な方法を適用することができる。
The standard
The standard
Note that, out of the standard time candidate values, a clear failure value and a standard time candidate value with extremely low reliability of the
Further, as a method of calculating the standard time estimated value based on the standard time candidate value, various conventionally known methods can be applied.
重み付けのパラメータとしては、例えば以下のようなものが挙げられる。
なお、以下に示す情報は、例えば自装置側の同期用PTP処理部212がマスタ状態、他のマスタクロック20の同期用PTP処理部212がスレイブ状態に切り替えられている時に時刻情報と共に受信しておく。
1.各マスタクロック20におけるGPSアンテナ202の受信状態および環境情報
1−1.GPS衛星の情報
・捕捉しているGPS衛星の数
・捕捉しているGPS衛星の製造年
・捕捉しているGPS衛星の搭載発振器(CsまたはRb)
・GPS衛星からの航法メッセージの情報(衛星軌道(エフェメリス)、GPS衛星の内部クロックの誤差等)
・GPSアンテナ202に対するGPS衛星の位置情報(天頂、仰角など)
・GPS衛星のドップラーシフト、相対論的効果による誤差
1−2.環境状態
・天候モニタ値(周囲の天候状態)
・対流圏・電離層による遅延量
1−3.受信機(GPSアンテナ202)の状態
・GPS電波の受信状況、ノイズ値(SNR(Signal-to-Noise Ratio)など)
・GPSアンテナ202の設置条件(反射によるマルチパス影響の大小など)
・GPSアンテナ202とレシーバとの間のケーブルの遅延補正情報
2.他のマスタクロック20から受信したPTPによる標準時刻(第2の標準時刻候補値)のオフセットとその変動量
3.マスタクロックネットワークNにおける各マスタクロック20間の時刻および周波数の同期状態
・正常/ホールドオーバ/Free run等の状態
・マスタクロック20内の発信器の周波数偏差、ドリフト量等の定量的な数値
The following are examples of the weighting parameters.
The information shown below is received together with the time information when the synchronization PTP processing unit 212 of the own device is switched to the master state and the synchronization PTP processing unit 212 of another
1. 1. Reception state and environment information of
・ Navigation message information from GPS satellites (satellite orbit (ephemeris), errors in internal clocks of GPS satellites, etc.)
-Position information of the GPS satellites with respect to the GPS antenna 202 (zenith, elevation, etc.)
-Errors due to Doppler shift of GPS satellites and relativistic effects 1-2. Environmental condition / weather monitor value (surrounding weather condition)
-Troposphere and ionospheric delay 1-3. Receiver (GPS antenna 202) status / GPS radio wave reception status, noise value (SNR (Signal-to-Noise Ratio, etc.))
-
1. Cable delay correction information between the
時刻保持部222は、標準時刻処理部220で算出した標準時刻推定値をスレイブ装置50に配信する標準時刻として保持する。時刻保持部222は、内蔵する時計を標準時刻推定値に同期させることにより標準時刻を保持する。時刻保持部222で保持する時刻は、標準時刻処理部220で標準時刻推定値が算出されるごとに更新される(オフセット=0の場合は更新なし)。
The
切替制御部224は、ポート状態切替部226による同期用PTP処理部212の動作状態の切り替え(すなわち同期用ポート218のポート状態の切り替え)を制御する。切替制御部224は、予め他のマスタクロック20の切替制御部224との間で、ポート状態の切り替えタイミングを共有している。そして、他のマスタクロック20の切替制御部224と同期して、それぞれの同期用PTP処理部212の動作状態を切り替えことにより、マスタクロック20間における標準時刻候補値の送受信を可能とする。
The switching
ここで、ポート状態の切り替え方式として、図3に示す3つのパターンを挙げる。 Here, three patterns shown in FIG. 3 are given as a port state switching method.
<パターン1>
図3(a)に示すパターン1では、時刻同期システム10内の全マスタクロック20のポート状態(マスタ/スレイブ)を一定間隔で同時に変更する。
図3(a)では3つのマスタクロック(マスタクロック20A、マスタクロック20B、マスタクロック20C、以下明細書中では「マスタクロックA」、「マスタクロックB」、「マスタクロックC」と表記する)がそれぞれ接続されている。
マスタクロックAは、マスタクロックBと接続するポートPab、マスタクロックCと接続するポートPacを有する。マスタクロックBは、マスタクロックAと接続するポートPba、マスタクロックCと接続するポートPbcを有する。マスタクロックCは、マスタクロックAと接続するポートPca、マスタクロックBと接続するポートPcbを有する。
図3(a)左図の初期状態では、マスタクロックAのポートPabはスレイブ状態S、ポートPacはマスタ状態Mとなっており、マスタクロックBのポートPbaはマスタ状態M、ポートPbcはスレイブ状態Sとなっており、マスタクロックCのポートPcaはスレイブ状態S、ポートPcbはマスタ状態Mとなっている。
所定のポート状態切替タイミングとなると、各マスタクロック20の切替制御部224はポート状態切替部226から各同期用PTP処理部212にポート状態の切り替えを指示する制御信号を送信する。各同期用PTP処理部212は、実行中のPTPセッションを中断し、動作状態を切り替える。
<Pattern 1>
In the pattern 1 shown in FIG. 3A, the port states (master / slave) of all master clocks 20 in the
In FIG. 3A, three master clocks (a
The master clock A has a port Pab connected to the master clock B and a port Pac connected to the master clock C. The master clock B has a port Pba connected to the master clock A and a port Pbc connected to the master clock C. The master clock C has a port Pca connected to the master clock A and a port Pcb connected to the master clock B.
In the initial state of FIG. 3A, the port Pab of the master clock A is in the slave state S, the port Pac is in the master state M, the port Pba of the master clock B is in the master state M, and the port Pbc is in the slave state. S, the port Pca of the master clock C is in the slave state S, and the port Pcb is in the master state M.
At a predetermined port state switching timing, the switching
すなわち、図3(a)右図の切り替え後状態では、マスタクロックAのポートPabはマスタ状態M、ポートPacはスレイブ状態Sとなっており、マスタクロックBのポートPbaはスレイブ状態S、ポートPbcはマスタ状態Mとなっており、マスタクロックCのポートPcaはマスタ状態M、ポートPcbはスレイブ状態Sとなる。
このように、一定期間ごとに全マスタクロック20のポート状態を同時に変更することによって、全マスタクロック20において常時他のマスタクロック20からの時刻情報(第2の標準時刻候補値)を取得することができる。
なお、パターン1では、一部のマスタクロック20に異常が生じて誤った時刻情報を送信している可能性がある場合、通信先のマスタクロック20は、自身のGPSアンテナ202で受信する時刻情報(第1の標準時刻候補値)と異常がある可能性のあるマスタクロック20からの時刻情報(第2の標準時刻候補値)とを比較し、正常性を判断する。異常があると判断した場合には、異常があるマスタクロック20から受信した時刻情報を標準時間推定値の算出対象サンプルから除外する。
3A, the port Pab of the master clock A is in the master state M, the port Pac is in the slave state S, the port Pba of the master clock B is in the slave state S, and the port Pbc. Is in the master state M, the port Pca of the master clock C is in the master state M, and the port Pcb is in the slave state S.
As described above, by simultaneously changing the port states of all the master clocks 20 at regular intervals, time information (second standard time candidate value) from all other master clocks 20 can be constantly obtained in all the master clocks 20. Can be.
In pattern 1, when there is a possibility that an error has occurred in some master clocks 20 and erroneous time information is transmitted, the
<パターン2>
図3(b)に示すパターン2では、一定期間ごとに1リンク単位(対抗する2装置間)で順番にポート状態(マスタ/スレイブ)を変更する。
パターン2におけるポート構成は、パターン1と同様である。
図3(b)では、マスタクロックBとマスタクロックCを結ぶリンクL1、マスタクロックAとマスタクロックCを結ぶリンクL2、マスタクロックAとマスタクロックBを結ぶリンクL3の順でポート状態を変更するものとする。
図3(b)左図の初期状態では、マスタクロックAのポートPabはスレイブ状態S、ポートPacはマスタ状態Mとなっており、マスタクロックBのポートPbaはマスタ状態M、ポートPbcはスレイブ状態Sとなっており、マスタクロックCのポートPcaはスレイブ状態S、ポートPcbはマスタ状態Mとなっている。
リンクL1のポート状態切替タイミングとなると、マスタクロックBとマスタクロックCの切替制御部224は、それぞれポートPbcおよびPcbのポート状態の切り替えを指示する制御信号を送信する。
これにより、図3(b)中央図のように、マスタクロックBのポートPbcがマスタ状態Mに、マスタクロックCのポートPcbがスレイブ状態Sに、それぞれ切り替わる。マスタクロックBは両ポートがマスタ状態Mに、マスタクロックCは両ポートがスレイブ状態Sになる。
<Pattern 2>
In the pattern 2 shown in FIG. 3B, the port status (master / slave) is changed in units of one link (between two opposing devices) in order at regular intervals.
The port configuration in Pattern 2 is the same as in Pattern 1.
In FIG. 3B, the port state is changed in the order of a link L1 connecting the master clock B and the master clock C, a link L2 connecting the master clock A and the master clock C, and a link L3 connecting the master clock A and the master clock B. Shall be.
In the initial state of the left diagram of FIG. 3B, the port Pab of the master clock A is in the slave state S, the port Pac is in the master state M, the port Pba of the master clock B is in the master state M, and the port Pbc is in the slave state. S, the port Pca of the master clock C is in the slave state S, and the port Pcb is in the master state M.
When the port state switching timing of the link L1 comes, the switching
As a result, the port Pbc of the master clock B is switched to the master state M and the port Pcb of the master clock C is switched to the slave state S, as shown in the center diagram of FIG. In the master clock B, both ports are in the master state M, and in the master clock C, both ports are in the slave state S.
つぎに、リンクL2のポート状態切替タイミングとなると、マスタクロックAとマスタクロックCの切替制御部224は、それぞれポートPacおよびPcaのポート状態の切り替えを指示する制御信号を送信する。
これにより、図3(b)右図のように、マスタクロックAのポートPacがスレイブ状態Sに、マスタクロックCのポートPcaがマスタ状態Mに、それぞれ切り替わる。
図示は省略するが、リンクL3のポート状態切替タイミングとなると、マスタクロックAとマスタクロックBの切替制御部224は、それぞれポートPabおよびPbaのポート状態の切り替えを指示する制御信号を送信する。
これにより、マスタクロックAのポートPabがマスタ状態Mに、マスタクロックBのポートPbaがスレイブ状態Sに、それぞれ切り替わり、図3(b)左図に示す初期状態から全てのポートのポート状態が反転する。
Next, at the timing of switching the port state of the link L2, the switching
As a result, the port Pac of the master clock A is switched to the slave state S and the port Pca of the master clock C is switched to the master state M, as shown in the right diagram of FIG.
Although not shown, at the port state switching timing of the link L3, the switching
Thereby, the port Pab of the master clock A is switched to the master state M and the port Pba of the master clock B is switched to the slave state S, and the port states of all the ports are inverted from the initial state shown in the left diagram of FIG. I do.
パターン2では、例えばEMS(Element Management System)/NMS(Network Management System)により、各リンクのポート状態変更順序を事前設定しておく。または、例えばあるマスタクロックにおいて、一部のポートがマスタ状態からスレイブ状態になったとき、もう一方(別リンク)のポートを次のタイミングでスレイブ状態からマスタ状態に変更していくことで、順々にリンクごとにポート状態を変えていくようにしてもよい。
一部のマスタクロックが異常な時刻を送信している場合は、自身のGPSアンテナの時刻及び次のポート状態変更タイミングで新たに参照となるマスタクロックの時刻と比較して、正常性を判定する。
なお、パターン2では、一部のマスタクロック20に異常が生じて誤った時刻情報を送信している可能性がある場合、通信先のマスタクロック20は、自身のGPSアンテナ202で受信する時刻情報(第1の標準時刻候補値)および次のポート状態変更タイミングで新たに参照となるマスタクロック20の時刻情報(第2の標準時刻候補値)と比較して、正常性を判定する。
In pattern 2, for example, the port state change order of each link is set in advance by EMS (Element Management System) / NMS (Network Management System). Alternatively, for example, when some ports are changed from the master state to the slave state in a certain master clock, the other (other link) port is changed from the slave state to the master state at the next timing, so that the order is changed. The port status may be changed for each link.
When some master clocks are transmitting abnormal times, the normality is determined by comparing the time of its own GPS antenna and the time of the master clock to be newly referenced at the next port state change timing. .
In pattern 2, when there is a possibility that an error has occurred in some master clocks 20 and erroneous time information is transmitted, the
<パターン3>
図3(c)に示すパターン3では、各マスタクロック間でマスタ専用ポートおよびスレイブ専用ポートを備え、ポート状態を常に固定にする。
パターン3の場合、各マスタクロック20は、図4に示す構成を有する。
図4において、図2と同様の構成には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。なお、図4ではスペースの制約上、時刻配信部230の内部構成の図示を省略しているが、図2に示す構成と同様である。
<Pattern 3>
In pattern 3 shown in FIG. 3C, a master-only port and a slave-only port are provided between each master clock, and the port state is always fixed.
In the case of pattern 3, each
4, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Although the illustration of the internal configuration of the
図4に示すパターン3の構成では、同期処理部210(210A〜210n)に代えて、マスタ側同期処理部250(250A〜250n)およびスレイブ側同期処理部240(240A〜240n)が設けられている。
各マスタ側同期処理部250(250A〜250n)は、それぞれマスタ側PTP処理部252(252A〜252n)、同期用送信器(送信器)254(254A〜254n)、同期用受信器(受信器)256(256A〜256n)、同期用ポート(マスタ側ポート)258(258A〜258n)を備える。
また、各スレイブ側同期処理部240(240A〜240n)は、それぞれスレイブ側PTP処理部242(242A〜242n)、同期用送信器(送信器)244(244A〜244n)、同期用受信器(受信器)246(246A〜246n)、同期用ポート(マスタ側ポート)248(248A〜248n)を備える。
マスタ側同期処理部250およびスレイブ側同期処理部240の構成は、基本的に図2の同期処理部210と同様だが、それぞれの同期用PTP処理部の動作がマスタ状態(マスタ側PTP処理部252)またはスレイブ状態(スレイブ側PTP処理部242)に固定されている点で異なる。
また、上記のように同期用PTP処理部の動作状態(ポート状態)が固定されているため、ポート状態切替部226および切替制御部224は設けられていない。
パターン3の構成によれば、接続する他のマスタクロック20全てから常時時刻情報(第2の標準時刻候補値)を得られるため、標準時刻の推定精度を向上させることができる。
In the configuration of pattern 3 shown in FIG. 4, master synchronization processing section 250 (250A to 250n) and slave synchronization processing section 240 (240A to 240n) are provided instead of synchronization processing section 210 (210A to 210n). I have.
Each master-side synchronization processing unit 250 (250A to 250n) includes a master-side PTP processing unit 252 (252A to 252n), a synchronization transmitter (transmitter) 254 (254A to 254n), and a synchronization receiver (receiver). 256 (256A to 256n), and a synchronization port (master side port) 258 (258A to 258n).
Further, each slave side synchronization processing section 240 (240A to 240n) includes a slave side PTP processing section 242 (242A to 242n), a synchronization transmitter (transmitter) 244 (244A to 244n), and a synchronization receiver (reception). 246 (246A to 246n) and a synchronization port (master side port) 248 (248A to 248n).
The configurations of the master-side synchronization processing section 250 and the slave-side synchronization processing section 240 are basically the same as those of the synchronization processing section 210 of FIG. 2, but the operation of each synchronization PTP processing section is in the master state (master-side PTP processing section 252). ) Or slave state (slave-side PTP processing unit 242).
Further, since the operation state (port state) of the synchronization PTP processing unit is fixed as described above, the port
According to the configuration of Pattern 3, since the time information (second standard time candidate value) can be constantly obtained from all of the other connected master clocks 20, the estimation accuracy of the standard time can be improved.
図5は、マスタクロック20の処理を示すフローチャートである。
マスタクロック20は、時刻保持部222で保持する標準時刻推定値をスレイブ装置50に配信する(ステップS500)。なお、スレイブ装置50への標準時刻の配信は、本フローチャートの処理中継続して行う。
また、マスタクロック20は、所定周期ごとにGPSアンテナ202によりGPS衛星40から時刻情報(第1の標準時刻候補値)を受信する(ステップS502)。受信した第1の標準時刻候補値は、標準時刻推定値の算出タイミング(ステップS512:Yes)まで標準時刻処理部220で保持する。
同期処理部210のうち、ポート状態がマスタ状態となっているものは(ステップS504:Yes)、時刻保持部222で保持する標準時刻推定値を接続先の他のマスタクロック20に送信する(ステップS506)。一方、同期処理部210のうち、ポート状態がマスタ状態となっていないものは(ステップS504:No)、次のステップS508に進む。
同期処理部210のうち、ポート状態がスレイブ状態となっているものは(ステップS508:Yes)、接続先の他のマスタクロック20における標準時刻推定値(第2の標準時刻候補値)を受信する(ステップS510)。一方、同期処理部210のうち、ポート状態がスレイブ状態となっていないものは(ステップS508:No)、次のステップS512に進む。ステップS510において受信した第2の標準時刻候補値は、標準時刻推定値の算出タイミング(ステップS512)まで標準時刻処理部220で保持する。つまり、標準時刻処理部220は、標準時刻推定値の算出(更新)タイミングになるまで待つ(ステップS512→No)。
FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the
The
Further, the
If the port state of the synchronization processing unit 210 is the master state (step S504: Yes), the standard time estimation value held by the
If the port state of the synchronization processing unit 210 is in the slave state (step S508: Yes), the synchronization processing unit 210 receives the standard time estimated value (second standard time candidate value) in the
標準時刻推定値の算出(更新)タイミングになると(ステップS512:Yes)、標準時刻処理部220は、保持している標準時刻候補値から標準時刻推定値を算出し(ステップS514)、算出した標準時刻推定値を時刻保持部222に保持させる(ステップS516)。すなわち、時刻保持部222内の時計が標準時刻推定値に同期される。これにより、スレイブ装置50に送信する標準時刻推定値が更新されることとなる。
続いて、切替制御部224は、予め設定されたポート状態の切り替えタイミングになるまで待つ(ステップS518:No)。そして、切替制御部224は、予め設定されたポート状態の切り替えタイミングになると(ステップS518:Yes)、切り替え対象となる同期用PTP処理部212に対して、ポート状態切替制御信号を送信するようポート状態切替部226を制御する(ステップS520)。なお、ポート状態の切り替え方式として、図3(c)に示すパターン3を採用した場合は、ステップS518およびS520の処理は必要ない。
その後も、マスタクロック20は図5のフローチャートの処理を継続して行う。
When it is time to calculate (update) the standard time estimated value (step S512: Yes), the standard
Subsequently, the switching
After that, the
以上説明したように、実施の形態にかかる時刻同期システム10は、複数のマスタクロック20間で互いに保持する時刻情報を交換し、これを用いて真の標準時刻と推定される標準時刻推定値を算出する。
このようにすることで、単にGPS衛星40から受信した時刻をスレイブ装置50に送信するのと比較して、マスタクロック20における配信時刻の精度を向上させることができる。また、ネットワーク全体として各エリアに分散配置されたマスタクロック20がそれぞれ保持する標準時刻を略統一化することができ、時刻同期の高精度化を図ることができる。
また、時刻同期システム10は、それぞれの標準時刻候補値の信頼度を反映した標準時刻推定値を算出するので、標準時刻推定値と真の標準時刻との誤差をより低減することができる。
また、時刻同期システム10において、図3のパターン1または2のように同期用PTP処理部212の動作を一定間隔ごとにマスタ状態とスレイブ状態とで切り替えることにより他のマスタクロック20との間で第2の標準時刻候補値を送受信するようにすれば、単一のPTP処理部を用いて他のマスタクロック20と第2の標準時刻候補値を送受信することができ、マスタ側PTP処理部およびスレイブ側PTP処理部を別個に設ける場合と比較して、マスタクロック20の構成を簡素化する上で有利となる。
また、時刻同期システム10において、図3のパターン3のようにマスタ側PTP処理部とスレイブ側PTP処理部と別個に設けるようにすれば、接続する全てのマスタクロック20から常時第2の標準時刻候補値を受信することができ、標準時刻推定値の精度を向上させる上で有利となる。
As described above, the
By doing so, it is possible to improve the accuracy of the distribution time in the
In addition, since the
Further, in the
Further, in the
10 時刻同期システム
20(20A-20F) マスタクロック
202 GPSアンテナ(GPS受信部)
210(210A〜210n) 同期処理部(同期用送信部、同期用受信部)
212(212A〜212n) 同期用PTP処理部(PTP処理部)
214(214A〜214n) 同期用送信器
216(216A〜216n) 同期用受信器
218(218A〜218n) 同期用ポート
220 標準時刻処理部
222 時刻保持部
224 切替制御部
226 ポート状態切替部
230 時刻配信部
232 時刻配信用PTP処理部
234 時刻配信用送信器
236 時刻配信用受信器
238 時刻配信用ポート
40 GPS衛星
50(50A,50B) スレイブ装置
N マスタクロックネットワーク
10 Time Synchronization System 20 (20A-20F)
210 (210A to 210n) synchronization processing unit (transmission unit for synchronization, reception unit for synchronization)
212 (212A to 212n) PTP processing unit for synchronization (PTP processing unit)
214 (214A to 214n) Synchronization transmitter 216 (216A to 216n) Synchronization receiver 218 (218A to 218n)
Claims (8)
それぞれの前記マスタクロックは、
GPS衛星から第1の標準時刻候補値を受信するGPS受信部と、
前記時刻同期システム内の他のマスタクロックから第2の標準時刻候補値を受信する同期用受信部と、
前記第1の標準時刻候補値と前記第2の標準時刻候補値とを用いて、真の標準時刻と推定される標準時刻推定値を算出する標準時刻処理部と、
前記標準時刻処理部で算出した前記標準時刻推定値を前記スレイブ装置に配信する標準時刻として保持する時刻保持部と、
前記時刻保持部で保持する前記標準時刻推定値を、前記他のマスタクロックにおける前記第2の標準時刻候補値として送信する同期用送信部と、を備える、
ことを特徴とする時刻同期システム。 A time synchronization system including a plurality of master clocks for distributing a standard time obtained by using a GPS (Global Positioning System) to a slave device,
Each of the master clocks is
A GPS receiver for receiving a first standard time candidate value from a GPS satellite;
A synchronization receiving unit that receives a second standard time candidate value from another master clock in the time synchronization system;
A standard time processing unit that calculates a standard time estimated value estimated as a true standard time using the first standard time candidate value and the second standard time candidate value;
A time holding unit that holds the standard time estimated value calculated by the standard time processing unit as a standard time to be delivered to the slave device,
A synchronization transmission unit that transmits the standard time estimation value held by the time holding unit as the second standard time candidate value in the another master clock.
A time synchronization system characterized in that:
ことを特徴とする請求項1に記載の時刻同期システム。 The standard time processing unit includes: a reception state and environment information of the GPS receiving unit in each of the master clocks; a variation amount of the second standard time candidate value received from the other master clock; Calculating the standard time estimated value by weighting each of the first standard time candidate value and the second standard time candidate value using at least one of a time and frequency synchronization state between
The time synchronization system according to claim 1, wherein:
前記同期用送信部および前記同期用受信部は、前記他のマスタクロックに接続された送信器および受信器と、前記PTPを用いて時刻情報を送受信するPTP処理部とによって構成されており、
前記PTP処理部の動作を一定間隔ごとにマスタ状態とスレイブ状態とで切り替えることにより前記他のマスタクロックとの間で前記第2の標準時刻候補値を送受信する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の時刻同期システム。 The master clock distributes the standard time to the slave device using PTP (Precision Time Protocol),
The synchronization transmission unit and the synchronization reception unit are configured by a transmitter and a receiver connected to the other master clock, and a PTP processing unit that transmits and receives time information using the PTP.
Transmitting and receiving the second standard time candidate value to and from the other master clock by switching the operation of the PTP processing unit between a master state and a slave state at regular intervals;
3. The time synchronization system according to claim 1, wherein:
前記同期用送信部は、前記他のマスタクロックに接続された第1の送信器および第1の受信器と、前記PTPのマスタ側として機能し前記時刻保持部で保持する前記標準時刻推定値を前記他のマスタクロックに送信するマスタ側PTP処理部とによって構成されており、
前記同期用受信部は、前記他のマスタクロックに接続された第2の送信器および第2の受信器と、前記PTPのスレイブ側として機能し前記他のマスタクロックから前記第2の標準時刻候補値を受信するスレイブ側PTP同期処理部とによって構成されている、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の時刻同期システム。 The master clock distributes the standard time to the slave device using PTP (Precision Time Protocol),
The synchronization transmission unit is configured to transmit a first transmitter and a first receiver connected to the other master clock and the standard time estimation value that functions as a master side of the PTP and that is held by the time holding unit. A master-side PTP processing unit for transmitting to the other master clock,
The synchronization receiver includes a second transmitter and a second receiver connected to the other master clock, and a second standard time candidate from the other master clock that functions as a slave side of the PTP. A slave PTP synchronization processing unit that receives the value.
3. The time synchronization system according to claim 1, wherein:
それぞれの前記マスタクロックは、
GPS衛星から第1の標準時刻候補値を受信する第1の受信ステップと、
他のマスタクロックから第2の標準時刻候補値を受信する第2の受信ステップと、
前記第1の標準時刻候補値と前記第2の標準時刻候補値とを用いて、真の標準時刻と推定される標準時刻推定値を算出するとともに、算出した前記標準時刻推定値を前記スレイブ装置に配信する標準時刻として保持する標準時刻処理ステップと、
前記標準時刻推定値を前記他のマスタクロックにおける前記第2の標準時刻候補値として送信する送信ステップと、を実行する、
ことを特徴とする時刻同期方法。 A time synchronization method using a plurality of master clocks for distributing a standard time obtained by using a GPS (Global Positioning System) to a slave device,
Each of the master clocks is
A first receiving step of receiving a first standard time candidate value from a GPS satellite;
A second receiving step of receiving a second standard time candidate value from another master clock;
The first standard time candidate value and the second standard time candidate value are used to calculate a standard time estimate that is estimated as a true standard time, and the calculated standard time estimate is used as the slave device. A standard time processing step to hold as standard time to be delivered to
Transmitting the standard time estimated value as the second standard time candidate value in the another master clock.
A time synchronization method, characterized in that:
ことを特徴とする請求項5に記載の時刻同期方法。 In the standard time processing step, the reception state and environment information of the first standard time candidate value from the GPS satellite in each of the master clocks, and the second standard time candidate value received from the other master clock Weighting each of the first standard time candidate value and the second standard time candidate value using at least one of a variation amount and a synchronization state of time and frequency with the other master clock. Calculating the standard time estimate;
6. The time synchronization method according to claim 5, wherein:
前記送信ステップおよび前記第2の受信ステップは、前記他のマスタクロックに接続された送信器および受信器と、前記PTPを用いて時刻情報を送受信するPTP処理部とによって実行され、
前記PTP処理部の動作を一定間隔ごとにマスタ状態とスレイブ状態とで切り替えることにより前記送信ステップおよび前記第2の受信ステップを順次実行する、
ことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の時刻同期方法。 The master clock distributes the standard time to the slave device using PTP (Precision Time Protocol),
The transmitting step and the second receiving step are executed by a transmitter and a receiver connected to the other master clock, and a PTP processing unit that transmits and receives time information using the PTP,
The transmission step and the second reception step are sequentially performed by switching the operation of the PTP processing unit between a master state and a slave state at regular intervals.
7. The time synchronization method according to claim 5, wherein:
前記送信ステップは、前記他のマスタクロックに接続された第1の送信器および第1の受信器と、前記PTPのマスタ側として機能し前記標準時刻処理ステップで保持する前記標準時刻推定値を前記他のマスタクロックに送信するマスタ側PTP処理部とによって実行され、
前記第2の受信ステップは、前記他のマスタクロックに接続された第2の送信器および第2の受信器と、前記PTPのスレイブ側として機能し前記他のマスタクロックから前記第2の標準時刻候補値を受信するスレイブ側PTP同期処理部とによって実行する、
ことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の時刻同期方法。 The master clock distributes the standard time to the slave device using PTP (Precision Time Protocol),
The transmitting step includes a first transmitter and a first receiver connected to the other master clock, and the standard time estimation value that functions as a master side of the PTP and is held in the standard time processing step. Executed by a master-side PTP processing unit that transmits to another master clock,
The second receiving step includes a second transmitter and a second receiver connected to the other master clock, and a second standard time from the other master clock that functions as a slave side of the PTP. Executed by the slave-side PTP synchronization processing unit that receives the candidate value,
7. The time synchronization method according to claim 5, wherein:
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