JP7114957B2 - 無線通信装置、プログラム及び時刻情報取得方法 - Google Patents
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Description
この発明は、無線通信装置、プログラム及び時刻情報取得方法に関する。
従来、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置から、ネットワークを介して時刻スレーブ装置により時刻情報を取得し、当該時刻情報に基づいて、時刻スレーブ装置の内部時刻と基準時刻との時刻ずれを算出して内部時刻を補正する時刻同期方法が知られている（例えば、特許文献１）。
しかしながら、上記従来の方法では、時刻情報の転送にかかる時間が長くなると、算出される時刻ずれに含まれる誤差が大きくなって時刻同期精度が低くなる。特に、時刻マスタ装置及び時刻スレーブ装置が無線ＬＡＮといった無線ネットワークで接続される場合には、装置間の無線接続が確立されてからデータの転送レートが安定するまでの期間において、データの受信確認がなされずデータが再送される頻度が高くなるため、時刻情報の転送に長時間を要して時刻同期の精度が低くなりやすいという課題がある。
この発明の目的は、より高精度な時刻同期が可能な時刻情報を取得することができる無線通信装置、プログラム及び時刻情報取得方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る無線通信装置は、無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段と、前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信制御手段と、前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された前記時刻情報を含む第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得手段と、前記送受信時間取得手段により取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、を備え、前記送信制御手段は、前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記送受信手段により再度前記送信動作を行わせ、前記時刻情報取得手段は、前記再度の送信動作により送信された前記第１情報に応じて前記時刻マスタ装置から送信され、前記送受信手段により受信された前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、ことを特徴とする。
また、本発明に係るプログラムは、無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段を備えた無線通信装置に設けられたコンピュータを、前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信制御手段、前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された前記時刻情報を含む第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得手段、前記送受信時間取得手段により取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定手段、前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得手段、として機能させ、前記送信制御手段は、前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記送受信手段により再度前記送信動作を行わせ、前記時刻情報取得手段は、前記再度の送信動作により送信された前記第１情報に応じて前記時刻マスタ装置から送信され、前記送受信手段により受信された前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、ことを特徴とする。
また、本発明に係る時刻情報取得方法は、無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段を備えた無線通信装置が実行する時刻情報取得方法であって、前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信制御ステップと、前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された前記時刻情報を含む第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得ステップと、前記送受信時間取得ステップで取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップで前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得ステップと、を有し、前記送信制御ステップは、前記判定ステップで前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記送受信手段により再度前記送信動作を行わせ、前記時刻情報取得ステップは、前記再度の送信動作により送信された前記第１情報に応じて前記時刻マスタ装置から送信され、前記送受信手段により受信された前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、ことを特徴とする。
また、本発明に係るプログラムは、無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段を備えた無線通信装置に設けられたコンピュータを、前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信制御手段、前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された前記時刻情報を含む第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得手段、前記送受信時間取得手段により取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定手段、前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得手段、として機能させ、前記送信制御手段は、前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記送受信手段により再度前記送信動作を行わせ、前記時刻情報取得手段は、前記再度の送信動作により送信された前記第１情報に応じて前記時刻マスタ装置から送信され、前記送受信手段により受信された前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、ことを特徴とする。
また、本発明に係る時刻情報取得方法は、無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段を備えた無線通信装置が実行する時刻情報取得方法であって、前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信制御ステップと、前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された前記時刻情報を含む第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得ステップと、前記送受信時間取得ステップで取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップで前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得ステップと、を有し、前記送信制御ステップは、前記判定ステップで前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記送受信手段により再度前記送信動作を行わせ、前記時刻情報取得ステップは、前記再度の送信動作により送信された前記第１情報に応じて前記時刻マスタ装置から送信され、前記送受信手段により受信された前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、ことを特徴とする。
本発明に従うと、より高精度な時刻同期が可能な時刻情報を取得することができるという効果がある。
以下、本発明の無線通信装置、プログラム及び時刻情報取得方法に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の無線通信システム１の構成を示すブロック図である。
無線通信システム１は、無線ＬＡＮによる通信が可能な時刻同期クライアント装置１０（無線通信装置）及び時刻同期サーバ装置２０（時刻マスタ装置）を備えている。時刻同期サーバ装置２０は、無線ＬＡＮ接続における親機側の装置（アクセスポイント（ＡＰ））であり、時刻同期クライアント装置１０は、当該アクセスポイントに対して無線ＬＡＮによる接続を行う子機側の装置（ステーション（ＳＴＡ））である。
無線通信システム１は、無線ＬＡＮによる通信が可能な時刻同期クライアント装置１０（無線通信装置）及び時刻同期サーバ装置２０（時刻マスタ装置）を備えている。時刻同期サーバ装置２０は、無線ＬＡＮ接続における親機側の装置（アクセスポイント（ＡＰ））であり、時刻同期クライアント装置１０は、当該アクセスポイントに対して無線ＬＡＮによる接続を行う子機側の装置（ステーション（ＳＴＡ））である。
時刻同期クライアント装置１０及び時刻同期サーバ装置２０は、ＮＴＰの階層構造（Stratum）において上位下位の関係にあり、ＮＴＰによる時刻同期が可能となっている。すなわち、時刻同期クライアント装置１０は、ＮＴＰの階層構造（Stratum）において時刻同期サーバ装置２０の下位にあり、時刻同期クライアント装置１０の内部時刻を、ＮＴＰによって時刻同期サーバ装置２０の基準時刻に同期することが可能となっている。ＮＴＰによる時刻同期動作については、後に詳述する。
図１に示されるように、時刻同期クライアント装置１０は、ＣＰＵ１１ａ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ１１ｂ（Random Access Memory）及び記憶部１１ｃを有する制御部１１と、通信部１２（送受信手段）と、アンテナ１３と、バス１４などを備えている。制御部１１の各部及び通信部１２は、バス１４を介して接続されている。
ＣＰＵ１１ａは、記憶部１１ｃに記憶されているプログラムＰ１を読み出してＲＡＭ１１ｂに展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行することで、時刻同期クライアント装置１０の各部の動作を制御する。
ＲＡＭ１１ｂは、例えば、揮発性のメモリであり、ＣＰＵ１１ａにより読み出された各種のプログラムＰ１やデータを一時的に格納するワークエリアを有する。
記憶部１１ｃは、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）といった、データの書き込み及び読み出しが可能な記憶装置を備え、プログラムＰ１や、設定データを含むファイル等を記憶する。記憶部１１ｃには、ＲＯＭ（Read Only Memory）が用いられても良い。
通信部１２は、無線ＬＡＮにより接続された外部装置（ここでは、時刻同期サーバ装置２０）との間で、アンテナ１３を介して無線通信により情報の送信及び受信を行う。通信部１２は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ｎといった無線ＬＡＮ規格に準拠した無線ＬＡＮモジュール（チップセット）やネットワークインターフェースカードなどであり、アンテナ１３が内蔵されていても良い。
時刻同期サーバ装置２０は、ＣＰＵ２１ａ、ＲＡＭ２１ｂ及び記憶部２１ｃを有する制御部２１と、通信部２２と、アンテナ２３と、バス２４などを備えている。制御部２１の各部及び通信部２２は、バス２４を介して接続されている。
ＣＰＵ２１ａは、記憶部２１ｃに記憶されているプログラムＰ２を読み出してＲＡＭ２１ｂに展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行することで、時刻同期サーバ装置２０の各部の動作を制御する。
ＲＡＭ２１ｂは、例えば、揮発性のメモリであり、ＣＰＵ２１ａにより読み出された各種のプログラムＰ２やデータを一時的に格納するワークエリアを有する。
記憶部２１ｃは、ＨＤＤ、ＳＳＤといった、データの書き込み及び読み出しが可能な記憶装置を備え、プログラムＰ２や、設定データを含むファイル等を記憶する。記憶部２１ｃには、ＲＯＭが用いられても良い。
通信部２２は、無線ＬＡＮにより接続された外部装置（ここでは、時刻同期クライアント装置１０）との間で、アンテナ２３を介して無線通信により情報の送信及び受信を行う。通信部２２としては、通信部１２と同様のものを用いることができる。
時刻同期クライアント装置１０及び時刻同期サーバ装置２０は、無線ＬＡＮを介してデータの送受信を行う種々の電子機器により実現することができる。例えば、ノートＰＣやデスクトップＰＣ、タブレット端末といった情報処理装置や、携帯電話機、デジタルカメラ、各種センサを搭載したウェアラブル装置などを時刻同期クライアント装置１０や時刻同期サーバ装置２０とすることができる。
次に、時刻同期クライアント装置１０及び時刻同期サーバ装置２０のＮＴＰによる時刻同期動作、及び当該時刻同期動作のための機能構成について説明する。
図２は、ＮＴＰによる時刻同期方法を説明する図である。
ＮＴＰでは、まず時刻同期クライアント装置１０から時刻同期サーバ装置２０にクライアントパケット（第１情報）が送信され、当該クライアントパケットの受信に応じて時刻同期サーバ装置２０から時刻同期クライアント装置１０に対してサーバパケット（第２情報）が送信される。これらのクライアントパケット及びサーバパケットは、ＮＴＰのパケットフォーマットに従ったパケットデータである。
ＮＴＰでは、まず時刻同期クライアント装置１０から時刻同期サーバ装置２０にクライアントパケット（第１情報）が送信され、当該クライアントパケットの受信に応じて時刻同期サーバ装置２０から時刻同期クライアント装置１０に対してサーバパケット（第２情報）が送信される。これらのクライアントパケット及びサーバパケットは、ＮＴＰのパケットフォーマットに従ったパケットデータである。
サーバパケットには、時刻同期サーバ装置２０がクライアントパケットを受信した時刻ｔ２、及び時刻同期サーバ装置２０がサーバパケットを送信した時刻ｔ３に係る時刻情報が含まれている。ここで、時刻ｔ２及び時刻ｔ３は、時刻同期サーバ装置２０内の基準時刻で表されている。すなわち、サーバパケットには、基準時刻に係る時刻情報が含まれている。
時刻同期クライアント装置１０では、時刻同期クライアント装置１０がクライアントパケットを送信した時刻ｔ１、及びサーバパケットを受信した時刻ｔ４が取得される。ここで、時刻ｔ１及び時刻ｔ４は、時刻同期クライアント装置１０における内部時刻で表されたものである。この内部時刻は、通常、基準時刻からのずれ（時刻ずれΔｔ）が生じている。
時刻同期クライアント装置１０では、これらの時刻ｔ１～時刻ｔ４に基づいて、時刻同期クライアント１０の内部時刻の、基準時刻からの時刻ずれΔｔが以下の算出式（１）により算出される。
Δｔ＝｛（ｔ３＋ｔ２）－（ｔ１＋ｔ４）｝／２ …（１）
このような方法によれば、時刻同期クライアント装置１０側でのサーバパケットの受信時刻（内部時刻）を、時刻同期サーバ装置２０側でのサーバパケットの送信時刻（基準時刻）に合わせるような単純なプロトコルと比較して、装置間のパケットの転送時間や、時刻同期サーバ装置２０におけるパケットの処理時間などを考慮した高精度な時刻同期を行うことができる。
また、以下では、クライアントパケットの送信からサーバパケットの受信までに要した時間（ｔ４－ｔ１）を、送受信時間Ｔと記す。
Δｔ＝｛（ｔ３＋ｔ２）－（ｔ１＋ｔ４）｝／２ …（１）
このような方法によれば、時刻同期クライアント装置１０側でのサーバパケットの受信時刻（内部時刻）を、時刻同期サーバ装置２０側でのサーバパケットの送信時刻（基準時刻）に合わせるような単純なプロトコルと比較して、装置間のパケットの転送時間や、時刻同期サーバ装置２０におけるパケットの処理時間などを考慮した高精度な時刻同期を行うことができる。
また、以下では、クライアントパケットの送信からサーバパケットの受信までに要した時間（ｔ４－ｔ１）を、送受信時間Ｔと記す。
図３は、時刻同期クライアント装置１０及び時刻同期サーバ装置２０の時刻同期動作のための機能構成を示すブロック図である。
時刻同期クライアント装置１０の制御部１１は、時刻同期クライアント制御部１１１と、サーバパケット受信部１１２と、クライアントパケット送信部１１３（送信制御手段）と、送受信時間取得部１１４（送受信時間取得手段）と、転送レート安定度判定部１１５（判定手段）と、フィルタ処理部１１６と、時刻情報抽出部１１７（時刻情報取得手段）と、内部時刻設定部１１８（時刻ずれ取得手段、時刻ずれ補正手段）と、を備える。
時刻同期クライアント装置１０の制御部１１は、時刻同期クライアント制御部１１１と、サーバパケット受信部１１２と、クライアントパケット送信部１１３（送信制御手段）と、送受信時間取得部１１４（送受信時間取得手段）と、転送レート安定度判定部１１５（判定手段）と、フィルタ処理部１１６と、時刻情報抽出部１１７（時刻情報取得手段）と、内部時刻設定部１１８（時刻ずれ取得手段、時刻ずれ補正手段）と、を備える。
クライアントパケット送信部１１３は、外部からの時刻同期開始命令に応じて、通信部１２により、クライアントパケットを送信する送信動作を行わせる。
サーバパケット受信部１１２は、時刻同期サーバ装置２０から送信され通信部１２により受信されたサーバパケットの情報を取得する。
送受信時間取得部は、通信部１２によるクライアントパケットの送信からサーバパケットの受信までの送受信時間Ｔを取得する。
転送レート安定度判定部１１５は、サーバパケットが受信された場合に、当該サーバパケットに係る送受信時間Ｔに基づいて、時刻同期クライアント装置１０と時刻同期サーバ装置２０との間の無線ＬＡＮ接続における転送レートの安定度を判定する。転送レートの安定度の判定方法については、後述する。
フィルタ処理部１１６は、送受信時間Ｔに基づいて、後述するフィルタ処理を実行する。
時刻情報抽出部１１７は、受信したサーバパケットから抽出された時刻同期サーバ装置２０の基準時刻に係る時刻情報（時刻ｔ２、ｔ３）を抽出し、また、通信部１２において、クライアントパケットの送信がなされた時刻（時刻ｔ１）、及びサーバパケットの受信がなされた時刻（時刻ｔ４）を取得する。
内部時刻設定部１１８は、時刻情報抽出部１１７により抽出された時刻情報に基づいて、時刻同期クライアント装置１０の内部時刻の基準時刻からの時刻ずれΔｔを算出し、当該時刻ずれΔｔに基づいて内部時刻を補正する。
時刻同期クライアント制御部１１１は、サーバパケット受信部１１２、クライアントパケット送信部１１３、送受信時間取得部１１４、転送レート安定度判定部１１５、フィルタ処理部１１６、時刻情報抽出部１１７及び内部時刻設定部１１８の動作を統括制御する。
サーバパケット受信部１１２は、時刻同期サーバ装置２０から送信され通信部１２により受信されたサーバパケットの情報を取得する。
送受信時間取得部は、通信部１２によるクライアントパケットの送信からサーバパケットの受信までの送受信時間Ｔを取得する。
転送レート安定度判定部１１５は、サーバパケットが受信された場合に、当該サーバパケットに係る送受信時間Ｔに基づいて、時刻同期クライアント装置１０と時刻同期サーバ装置２０との間の無線ＬＡＮ接続における転送レートの安定度を判定する。転送レートの安定度の判定方法については、後述する。
フィルタ処理部１１６は、送受信時間Ｔに基づいて、後述するフィルタ処理を実行する。
時刻情報抽出部１１７は、受信したサーバパケットから抽出された時刻同期サーバ装置２０の基準時刻に係る時刻情報（時刻ｔ２、ｔ３）を抽出し、また、通信部１２において、クライアントパケットの送信がなされた時刻（時刻ｔ１）、及びサーバパケットの受信がなされた時刻（時刻ｔ４）を取得する。
内部時刻設定部１１８は、時刻情報抽出部１１７により抽出された時刻情報に基づいて、時刻同期クライアント装置１０の内部時刻の基準時刻からの時刻ずれΔｔを算出し、当該時刻ずれΔｔに基づいて内部時刻を補正する。
時刻同期クライアント制御部１１１は、サーバパケット受信部１１２、クライアントパケット送信部１１３、送受信時間取得部１１４、転送レート安定度判定部１１５、フィルタ処理部１１６、時刻情報抽出部１１７及び内部時刻設定部１１８の動作を統括制御する。
一方、時刻同期サーバ装置２０の制御部２１は、時刻同期サーバ制御部２１１と、クライアントパケット受信部２１２と、サーバパケット送信部２１３と、基準時刻生成部２１４と、時刻情報挿入部２１５と、を備える。
クライアントパケット受信部２１２は、時刻同期クライアント装置１０から送信され通信部２２により受信されたクライアントパケットの情報を取得する。
基準時刻生成部２１４は、時刻同期サーバ装置２０内のフリーランカウンタ等の値に基づいて基準時刻（現在時刻）のデータを生成する。
時刻情報挿入部２１５は、基準時刻生成部２１４により生成された基準時刻のデータに基づいて、クライアントパケットを受信した時刻ｔ２、及びサーバパケットを送信した時刻ｔ３を、時刻同期サーバ装置２０の時刻情報としてサーバパケットに挿入する。
サーバパケット送信部２１３は、通信部２２により、時刻情報が挿入されたサーバパケットを送信させる。
時刻同期サーバ制御部２１１は、クライアントパケット受信部２１２、サーバパケット送信部２１３、基準時刻生成部２１４及び時刻情報挿入部２１５の動作を統括制御する。
基準時刻生成部２１４は、時刻同期サーバ装置２０内のフリーランカウンタ等の値に基づいて基準時刻（現在時刻）のデータを生成する。
時刻情報挿入部２１５は、基準時刻生成部２１４により生成された基準時刻のデータに基づいて、クライアントパケットを受信した時刻ｔ２、及びサーバパケットを送信した時刻ｔ３を、時刻同期サーバ装置２０の時刻情報としてサーバパケットに挿入する。
サーバパケット送信部２１３は、通信部２２により、時刻情報が挿入されたサーバパケットを送信させる。
時刻同期サーバ制御部２１１は、クライアントパケット受信部２１２、サーバパケット送信部２１３、基準時刻生成部２１４及び時刻情報挿入部２１５の動作を統括制御する。
次に、上記構成の時刻同期クライアント装置１０及び時刻同期サーバ装置２０による時刻同期動作の詳細について説明する。
時刻同期クライアント装置１０において時刻ずれΔｔの算出に用いられる上述の数式（１）は、クライアントパケットの転送に要する時間（ｔ２－ｔ１）（以下、上り転送時間と記す）と、サーバパケットの転送に要する時間（ｔ４－ｔ３）（以下、下り転送時間と記す）とが等しいことが前提となっており、上り転送時間と下り転送時間との差異が増大するに従って、算出される時刻ずれΔｔに含まれる誤差が増大する。ここで、上り転送時間と下り転送時間との差異は、これらの各時間が長くなるほど（したがって、上り転送時間及び下り転送時間を含む送受信時間Ｔが長くなるほど）大きくなる傾向がある。
時刻同期クライアント装置１０において時刻ずれΔｔの算出に用いられる上述の数式（１）は、クライアントパケットの転送に要する時間（ｔ２－ｔ１）（以下、上り転送時間と記す）と、サーバパケットの転送に要する時間（ｔ４－ｔ３）（以下、下り転送時間と記す）とが等しいことが前提となっており、上り転送時間と下り転送時間との差異が増大するに従って、算出される時刻ずれΔｔに含まれる誤差が増大する。ここで、上り転送時間と下り転送時間との差異は、これらの各時間が長くなるほど（したがって、上り転送時間及び下り転送時間を含む送受信時間Ｔが長くなるほど）大きくなる傾向がある。
特に、無線ＬＡＮによるデータ転送では、物理層におけるパケットの再送に起因して上り転送時間及び下り転送時間が大きくなりやすく、算出される時刻ずれΔｔに含まれる誤差が大きくなりやすい。
具体的には、無線ＬＡＮ接続では、パケットの送信側装置に対して、受信側装置からの受信確認のためのパケット（ＡＣＫ）が送信されない場合には、送信側装置は、通信障害があったとみなしてパケットを再送するようになっている。このため、図４に示されるように、時刻同期クライアント装置１０からのクライアントパケットの再送が繰り返されたり、時刻同期サーバ装置２０からのサーバパケットの再送が繰り返されたりすると、上り転送時間（ｔ２－ｔ１）や下り転送時間（ｔ４－ｔ３）が長くなり、送受信時間Ｔが増大する。
このようなパケットの再送が生じる頻度は、装置間の無線ＬＡＮ接続が確立された直後に高くなりやすく、時間経過とともにデータの転送レートが安定するに従って低下する。
具体的には、無線ＬＡＮ接続では、パケットの送信側装置に対して、受信側装置からの受信確認のためのパケット（ＡＣＫ）が送信されない場合には、送信側装置は、通信障害があったとみなしてパケットを再送するようになっている。このため、図４に示されるように、時刻同期クライアント装置１０からのクライアントパケットの再送が繰り返されたり、時刻同期サーバ装置２０からのサーバパケットの再送が繰り返されたりすると、上り転送時間（ｔ２－ｔ１）や下り転送時間（ｔ４－ｔ３）が長くなり、送受信時間Ｔが増大する。
このようなパケットの再送が生じる頻度は、装置間の無線ＬＡＮ接続が確立された直後に高くなりやすく、時間経過とともにデータの転送レートが安定するに従って低下する。
このため、時刻ずれΔｔの算出を行う場合には、クライアントパケット及びサーバパケットの送受信動作を複数回行って、当該複数回の送受信動作における送受信時間Ｔが所定の時刻同期開始条件を満たすまで待機し、当該時刻同期開始条件が満たされると判定された場合に時刻ずれΔｔの算出を行う。
ここで、時刻同期開始条件は、送受信時間Ｔが安定して短くなった場合に満たされように定められる。具体的には、複数回の送受信動作のうち後に行われた送受信動作ほど重み付けが大きくなるように各送受信動作における送受信時間Ｔを加算するフィルタ処理を行い、当該フィルタ処理の出力（送受信時間Ｔの重み付け加算値）が所定の同期開始基準値（第２基準値）以下である場合に、時刻同期開始条件を満たすと判定される。同期開始基準値の具体的な値は、特には限られないが、例えば２ｍｓとすることができる。
このように、送受信時間Ｔが時刻同期開始条件を満たすまで低下してから時刻ずれΔｔの算出を行うことで、時刻ずれΔｔに含まれる誤差を小さくすることができる。
ここで、時刻同期開始条件は、送受信時間Ｔが安定して短くなった場合に満たされように定められる。具体的には、複数回の送受信動作のうち後に行われた送受信動作ほど重み付けが大きくなるように各送受信動作における送受信時間Ｔを加算するフィルタ処理を行い、当該フィルタ処理の出力（送受信時間Ｔの重み付け加算値）が所定の同期開始基準値（第２基準値）以下である場合に、時刻同期開始条件を満たすと判定される。同期開始基準値の具体的な値は、特には限られないが、例えば２ｍｓとすることができる。
このように、送受信時間Ｔが時刻同期開始条件を満たすまで低下してから時刻ずれΔｔの算出を行うことで、時刻ずれΔｔに含まれる誤差を小さくすることができる。
しかしながら、無線ＬＡＮ接続が確立された直後のパケットの送受信時間Ｔは、パケットの再送が繰り返されることでしばしば非常に大きな値となる。このため、接続直後の送受信時間Ｔからフィルタ処理に掛けると、初期の大きな送受信時間Ｔの影響によってフィルタ処理の出力が小さくなりにくく、時刻同期開始条件が満たされるまでに長時間を要してしまうという問題がある。
これに対し、本実施形態の時刻同期動作では、無線ＬＡＮ接続が確立された直後に送受信されるクライアントパケット及びサーバパケットについてはダミーとして扱い、フィルタ処理の対象から外されるようになっている。そして、このダミークライアントパケット及びダミーサーバパケットの送受信動作に係る送受信時間Ｔが、送受信時間Ｔの短さに係る所定のフィルタ処理開始条件（送受信時間条件）を満たすと判定された場合に、以降のパケットの送受信動作に係る送受信時間Ｔからフィルタ処理に掛けられる。ここで、フィルタ処理開始条件は、無線ＬＡＮ接続における転送レートの安定化によって、送受信時間Ｔが、フィルタ処理を十分に短縮できる値まで短くなった場合に満たされるように定められる。具体的には、フィルタ処理開始条件は、送受信時間Ｔが所定の安定度判定基準値（第１基準値）未満であること、とすることができる。この安定度判定基準値の具体的な値は、特には限られないが、例えば１０ｍｓとすることができる。
このように、初期のパケットをダミーとしてフィルタ処理開始条件の判定に用い、十分に送受信時間Ｔが減少した段階でフィルタ処理を開始することで、フィルタ処理の処理時間、ひいては時刻同期処理の処理時間を短縮することができる。
このように、初期のパケットをダミーとしてフィルタ処理開始条件の判定に用い、十分に送受信時間Ｔが減少した段階でフィルタ処理を開始することで、フィルタ処理の処理時間、ひいては時刻同期処理の処理時間を短縮することができる。
ダミークライアントパケット及びダミーサーバパケットは、それぞれ通常のクライアントパケット及び通常のサーバパケットと同一のものとすることができる。なお、ユーザが通常のパケットとダミーのパケットとを識別したい場合には、ＮＴＰのパケットフォーマットにおける特定のフィールド（例えば、通常使用されない、うるう秒の追加に係る「Leap Indicator」など）の値を識別のために変更しても良い。
図５は、上述したフィルタ処理開始条件及び時刻同期開始条件の判定動作を説明する図である。
この図に示されるように、時刻同期動作の開始直後の送受信時間Ｔは、フィルタ処理には掛けずにフィルタ処理開始条件を満たすか否かの判定に用いられる。そして、送受信時間Ｔが１０ｍｓ未満となった場合に、フィルタ処理開始条件が満たされる（すなわち、転送レートが安定している）と判定され、フィルタ処理開始条件判定期間が終了する。
続く同期開始条件判定期間では、一連の送受信時間Ｔ１、Ｔ２、…Ｔｎがフィルタ処理に掛けられて、時刻同期開始条件を満たすか否かの判定に用いられる。そして、フィルタ処理の出力が同期開始基準値以下となった場合に、直近のパケットの送受信動作に係る時刻ｔ１～ｔ４に基づいて数式（１）により時刻ずれΔｔが算出される。
この図に示されるように、時刻同期動作の開始直後の送受信時間Ｔは、フィルタ処理には掛けずにフィルタ処理開始条件を満たすか否かの判定に用いられる。そして、送受信時間Ｔが１０ｍｓ未満となった場合に、フィルタ処理開始条件が満たされる（すなわち、転送レートが安定している）と判定され、フィルタ処理開始条件判定期間が終了する。
続く同期開始条件判定期間では、一連の送受信時間Ｔ１、Ｔ２、…Ｔｎがフィルタ処理に掛けられて、時刻同期開始条件を満たすか否かの判定に用いられる。そして、フィルタ処理の出力が同期開始基準値以下となった場合に、直近のパケットの送受信動作に係る時刻ｔ１～ｔ４に基づいて数式（１）により時刻ずれΔｔが算出される。
図６は、本実施形態によるフィルタ処理の短縮効果を説明する図である。
この図では、時刻同期開始条件の判定期間におけるｎ回目の送受信時間を送受信時間Ｔｎとし、送受信時間Ｔ１～Ｔｎに対するフィルタ処理の出力をフィルタ出力Ｚ（ｎ）としている。また、ここでは、パケットの送受信時間Ｔが時間経過とともに３０ｍｓ、１０ｍｓ、８ｍｓ、３ｍｓ、１．５ｍｓと低下し、以降は１．５ｍｓで安定する例を用いて説明する。
この図では、時刻同期開始条件の判定期間におけるｎ回目の送受信時間を送受信時間Ｔｎとし、送受信時間Ｔ１～Ｔｎに対するフィルタ処理の出力をフィルタ出力Ｚ（ｎ）としている。また、ここでは、パケットの送受信時間Ｔが時間経過とともに３０ｍｓ、１０ｍｓ、８ｍｓ、３ｍｓ、１．５ｍｓと低下し、以降は１．５ｍｓで安定する例を用いて説明する。
図６のフィルタ処理では、以下の数式（２）によりフィルタ出力Ｚ（ｎ）が算出される。
Ｚ（ｎ）＝｛Ｔｎ＋Ｚ（ｎ－１）＋Ｚ（ｎ－２）｝／３ …（２）
ただし、
Ｚ（１）＝Ｔ１
Ｚ（２）＝（Ｔ２＋２＊Ｔ１）／３
である。
このようなフィルタ処理の出力は、複数回の送受信動作のうち、後に行われた送受信動作ほど重み付けが大きくなるように各送受信動作における送受信時間Ｔを加算したものとなる。
Ｚ（ｎ）＝｛Ｔｎ＋Ｚ（ｎ－１）＋Ｚ（ｎ－２）｝／３ …（２）
ただし、
Ｚ（１）＝Ｔ１
Ｚ（２）＝（Ｔ２＋２＊Ｔ１）／３
である。
このようなフィルタ処理の出力は、複数回の送受信動作のうち、後に行われた送受信動作ほど重み付けが大きくなるように各送受信動作における送受信時間Ｔを加算したものとなる。
図６（ａ）は、本実施形態に対する比較例でのフィルタ出力Ｚ（ｎ）を示している。この比較例においては、フィルタ処理開始条件の判定を行わず、無線ＬＡＮ接続直後の送受信時間Ｔからフィルタ処理に掛けている。この結果、比較例では、初期の大きな送受信時間Ｔ（送受信時間Ｔ１＝３０ｍｓや、送受信時間Ｔ２＝１０ｍｓ）の影響が残るため、フィルタ出力が同期開始基準値である２ｍｓ以下となるまでに１７回のフィルタ処理を要している。
これに対し、図６（ｂ）は、フィルタ処理開始条件の判定を行って、送受信時間Ｔが安定度判定基準値である１０ｍｓを下回ったタイミングでフィルタ処理を開始する本実施形態の実施例である。この場合には、初期の大きな送受信時間Ｔがフィルタ処理に掛けられないことで、１１回目のフィルタ処理でフィルタ出力が同期開始基準値である２ｍｓ以下まで低下する。すなわち、フィルタ処理開始条件の判定期間（送受信時間Ｔ１、Ｔ２）を加味しても、図６（ａ）の比較例に対してフィルタ処理の終了までに要する時間を短縮することができる。
図６（ｃ）は、フィルタ処理開始条件の安定度判定基準値をさらに低く（ここでは、５ｍｓ）とした場合の実施例である。この場合には、より早期に、すなわち５回目のフィルタ処理で、フィルタ出力が同期開始基準値である２ｍｓ以下まで低下するため、フィルタ処理の処理時間をより短縮することができる。
次に、時刻同期処理の制御部１１の各部による制御手順について説明する。
図７は、時刻同期処理の制御手順を示すフローチャートである。
図７は、時刻同期処理の制御手順を示すフローチャートである。
時刻同期処理が開始されると、クライアントパケット送信部１１３は、ダミークライアントパケットを通信部１２により送信させる（ステップＳ１０１：送信ステップ）。また、サーバパケット受信部１１２は、当該ダミークライアントパケットに応じて時刻同期サーバ装置２０から送信されたダミーサーバパケットが通信部１２により受信されると、当該ダミーサーバパケットの情報を取得する（ステップＳ１０２）。
送受信時間取得部１１４は、ステップＳ１０１のダミークライアントパケットの送信からステップＳ１０２のダミーサーバパケットの受信までの送受信時間Ｔを取得する（ステップＳ１０３：送受信時間取得ステップ）。また、転送レート安定度判定部１１５は、ステップＳ１０３で取得された送受信時間Ｔが１０ｍｓ未満であるか否か（すなわち、フィルタ処理開始条件を満たすか否か）を判定する（ステップＳ１０４：判定ステップ）。送受信時間Ｔが１０ｍｓ以上であると判定された場合には（ステップＳ１０４で“ＮＯ”）、制御部１１は、処理をステップＳ１０１に戻す。
送受信時間Ｔが１０ｍｓ未満であると判定された場合には（ステップＳ１０４で“ＹＥＳ”）、クライアントパケット送信部１１３は、クライアントパケットを通信部１２により送信させる（ステップＳ１０５）。また、サーバパケット受信部１１２は、当該クライアントパケットに応じて時刻同期サーバ装置２０から送信されたサーバパケットが通信部１２により受信されると、当該サーバパケットの情報を取得する（ステップＳ１０６）。また、送受信時間取得部１１４は、ステップＳ１０５のクライアントパケットの送信からステップＳ１０６のサーバパケットの受信までの送受信時間Ｔを取得する（ステップＳ１０７）。
フィルタ処理部１１６は、ステップＳ１０７で取得された送受信時間Ｔ（及び、２回目以降の処理においては、前回までのフィルタ出力）に基づいて、上述の数式（２）に従ってフィルタ出力Ｚ（ｎ）を算出するフィルタ処理を実行する（ステップＳ１０８）。
時刻情報抽出部１１７は、フィルタ処理の結果（フィルタ出力Ｚ（ｎ））が２ｍｓ以下であるか否か（すなわち、時刻同期開始条件を満たすか否か）を判定し（ステップＳ１０９）、フィルタ出力Ｚ（ｎ）が２ｍｓ以下であると判定された場合には（ステップＳ１０９で“ＹＥＳ”）、最後に送受信されたクライアントパケット及びサーバパケットに係る時刻ｔ１～ｔ４を抽出する。そして、内部時刻設定部１１８は、抽出された時刻ｔ１～ｔ４に基づいて、数式（１）に従って時刻同期クライアント装置１０の内部時刻の時刻ずれΔｔを算出し、当該時刻ずれΔｔが０となるように内部時刻を補正する（ステップＳ１１０：時刻情報取得ステップ）。
なお、ステップＳ１１０の処理では、算出された時刻ずれΔｔが所定時間を越えている場合にのみ内部時刻を補正し、時刻ずれΔｔが所定時間以内である場合には内部時刻の補正を省略するようにしても良い。
フィルタ出力Ｚ（ｎ）が２ｍｓより大きいと判定された場合には（ステップＳ１０９で“ＮＯ”）、時刻情報抽出部１１７は、処理をステップＳ１０５に戻す。
ステップＳ１１０の処理が終了すると、制御部１１は、時刻同期処理を終了させる。
なお、ステップＳ１１０の処理では、算出された時刻ずれΔｔが所定時間を越えている場合にのみ内部時刻を補正し、時刻ずれΔｔが所定時間以内である場合には内部時刻の補正を省略するようにしても良い。
フィルタ出力Ｚ（ｎ）が２ｍｓより大きいと判定された場合には（ステップＳ１０９で“ＮＯ”）、時刻情報抽出部１１７は、処理をステップＳ１０５に戻す。
ステップＳ１１０の処理が終了すると、制御部１１は、時刻同期処理を終了させる。
以上のように、本実施形態の無線通信装置としての時刻同期クライアント装置１０は、無線通信により情報の送信及び受信を行う通信部１２と、制御部１１と、を備え、制御部１１は、通信部１２により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置としての時刻同期サーバ装置２０に対してクライアントパケット（第１情報）を送信する送信動作を行わせ（送信制御手段）、通信部１２がクライアントパケットを送信してから、時刻同期サーバ装置２０によりクライアントパケットに応じて送信されたサーバパケット（第２情報）を通信部１２が受信するまでの送受信時間Ｔを取得し（送受信時間取得手段）、取得された送受信時間Ｔが、当該送受信時間Ｔの短さに係る所定のフィルタ処理開始条件（送受信時間条件）を満たすか否かを判定し（判定手段）、送受信時間Ｔがフィルタ処理開始条件を満たすと判定された場合に、時刻同期サーバ装置２０から送信され通信部１２により受信された情報に含まれる時刻情報を取得する（時刻情報取得手段）。
このような構成によれば、フィルタ処理開始条件を満たすか否かの判定によって、パケットの再送頻度が低下してパケットの転送レートが安定しているか否かを判定することができ、転送レートが安定してパケットの送受信時間Ｔが十分に短くなった状況下において、時刻同期に用いる時刻情報を取得することができる。このようにして取得された時刻情報に基づいて、時刻同期クライアント装置１０の内部時刻と基準時刻との時刻ずれΔｔを算出することで、時刻ずれΔｔに含まれる誤差を低減させることができる。よって、上記構成によれば、より高精度な時刻同期が可能な時刻情報を取得することができる。
このような構成によれば、フィルタ処理開始条件を満たすか否かの判定によって、パケットの再送頻度が低下してパケットの転送レートが安定しているか否かを判定することができ、転送レートが安定してパケットの送受信時間Ｔが十分に短くなった状況下において、時刻同期に用いる時刻情報を取得することができる。このようにして取得された時刻情報に基づいて、時刻同期クライアント装置１０の内部時刻と基準時刻との時刻ずれΔｔを算出することで、時刻ずれΔｔに含まれる誤差を低減させることができる。よって、上記構成によれば、より高精度な時刻同期が可能な時刻情報を取得することができる。
また、制御部１１は、送受信時間Ｔが所定の第１基準値未満である場合に当該送受信時間Ｔがフィルタ処理開始条件を満たすと判定する（判定手段）。これにより、送受信時間Ｔと第１基準値との大小関係を比較する簡易な処理でフィルタ処理開始条件を満たすか否か（すなわち、転送レートが安定しているか否か）の判定を行うことができる。
また、クライアントパケットは、時刻同期サーバ装置２０から当該無線通信装置に時刻情報を送信するように要求するための情報であり、サーバパケットは、時刻情報を含む情報であり、制御部１１は、通信部１２により受信されたサーバパケットに含まれる時刻情報を取得する（時刻情報取得手段）。このような構成によれば、時刻情報の取得に用いられるパケットをダミーとして用いて、転送レートの安定度の判定に用いることができる。すなわち、時刻同期のためのプロトコルにおいて実行されるパケットの転送動作を、レートの安定度の判定にそのまま利用することができるため、簡易にフィルタ処理開始条件を満たすか否かの判定を行うことができる。
また、制御部１１は、送受信時間Ｔがフィルタ処理開始条件を満たすと判定された場合に、通信部１２により再度送信動作を行わせ（送信制御手段）、当該送信動作により送信されたクライアントパケットに応じて時刻同期サーバ装置２０から送信され、通信部１２により受信されたサーバパケットに含まれる時刻情報を取得する（時刻情報取得手段）。これによれば、より確実に、パケットの送受信時間Ｔが十分に短くなった状況下において、時刻同期に用いる時刻情報を取得することができる。
また、制御部１１は、送受信時間Ｔがフィルタ処理開始条件を満たすと判定された場合に、通信部１２により送信動作を複数回行わせ（送信制御手段）、複数回の送信動作の各々について送受信時間Ｔを取得し（送受信時間取得手段）、複数回の送信動作に対応する複数の送受信時間Ｔが所定の時刻同期開始条件を満たす場合にサーバパケットに含まれる時刻情報を取得する（時刻情報取得手段）。具体的には、制御部１１は、複数の送受信時間Ｔをフィルタ処理に掛けた結果が所定の時刻同期開始条件を満たす場合に時刻情報を取得する。これによれば、送受信時間Ｔが時刻同期開始条件を満たすまでさらに低下してから時刻ずれΔｔの算出が行われるため、時刻ずれΔｔに含まれる誤差をさらに小さくすることができる。また、初期のパケットをダミーとしてフィルタ処理開始条件の判定に用い、フィルタ処理開始条件が満たされた後に（すなわち、十分に送受信時間Ｔが減少した段階で）フィルタ処理を開始することで、フィルタ処理の処理時間、ひいては時刻同期処理の処理時間を短縮することができる。
また、制御部１１は、複数回の送信動作のうち後に行われた送信動作ほど重み付けが大きくなるように複数回の送信動作の各々に対応する送受信時間Ｔを加算した値が、所定の第２基準値以下である場合に、複数の送受信時間Ｔが時刻同期開始条件を満たすと判定する（時刻情報取得手段）。このようなフィルタ処理によれば、送受信時間Ｔが安定して短くなっているか否かを簡易な処理で判定することができる。また、このようなフィルタ処理では、送受信時間Ｔが大きいタイミングからフィルタ処理に掛けると、フィルタ処理の結果が第２基準値以下に低下するまでに長時間を要してしまうが、本実施形態のように、送受信時間Ｔが大きい初期のパケットをダミーとしてフィルタ処理開始条件の判定に用い、フィルタ処理開始条件が満たされた後に（すなわち、十分に送受信時間Ｔが減少した段階で）フィルタ処理を開始することで、フィルタ処理の処理時間、ひいては時刻同期処理の処理時間を短縮することができる。
また、制御部１１は、取得された時刻情報に基づいて、時刻同期クライアント装置１０の内部時刻の基準時刻からの時刻ずれΔｔを取得する（時刻ずれ取得手段）。これによれば、より誤差の少ない時刻ずれΔｔを取得することができる。
また、制御部１１は、時刻同期クライアント装置１０の内部時刻での通信部１２によるクライアントパケットの送信時刻（時刻ｔ１）及びサーバパケットの受信時刻（時刻ｔ４）と、基準時刻での時刻同期サーバ装置２０によるクライアントパケットの受信時刻（時刻ｔ２）及びサーバパケットの送信時刻（時刻ｔ３）と、を時刻情報として取得し（時刻情報取得手段）、取得された時刻情報に基づいて、内部時刻の基準時刻からの時刻ずれΔｔを取得する（時刻ずれ取得手段）。これにより、時刻同期クライアント装置１０側でのサーバパケットの受信時刻（内部時刻）を、時刻同期サーバ装置２０側でのサーバパケットの送信時刻（基準時刻）に合わせる単純なプロトコルと比較して、装置間のパケットの転送時間や、時刻同期サーバ装置２０におけるパケットの処理時間などを考慮した高精度な時刻同期を行うことができる。
また、制御部１１は、取得された内部時刻の時刻ずれΔｔを補正する（時刻ずれ補正手段）。これにより、時刻同期クライアント装置１０と時刻同期サーバ装置２０との間で高精度な時刻同期を行うことができる。
また、制御部１１は、取得された時刻ずれΔｔが所定時間を越える場合に、内部時刻の時刻ずれΔｔの補正を行う（時刻ずれ補正手段）。これによれば、時刻ずれΔｔが小さい場合に時刻ずれΔｔの補正処理（時刻同期処理）を省略することで、必要以上に制御部１１の処理負担が増大するのを抑制することができる。
また、クライアントパケット及びサーバパケットは、ＮＴＰのパケットフォーマットに従ったパケットデータである。これにより、ＮＴＰにおけるパケットの送受信動作を利用して転送レートの安定度を判定することができ、また、ＮＴＰによる高精度な時刻同期を行うことができる。
また、本実施形態のプログラムＰ１は、通信部１２を備えた時刻同期クライアント装置１０に設けられたコンピュータとしての制御部１１を、通信部１２により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻同期サーバ装置２０に対してクライアントパケットを送信する送信動作を行わせる送信制御手段、通信部１２がクライアントパケットを送信してから、時刻同期サーバ装置２０によりクライアントパケットに応じて送信されたサーバパケットを通信部１２が受信するまでの送受信時間Ｔを取得する送受信時間取得手段、送受信時間取得手段により取得された送受信時間Ｔが、当該送受信時間Ｔの短さに係る所定のフィルタ処理開始条件を満たすか否かを判定する判定手段、判定手段により送受信時間Ｔがフィルタ処理開始条件を満たすと判定された場合に、時刻同期サーバ装置２０から送信され通信部１２により受信された情報に含まれる時刻情報を取得する時刻情報取得手段、として機能させる。このようなプログラムに従って時刻同期クライアント装置１０を動作させることで、パケットの再送頻度が低下してパケットの転送レートが安定し、パケットの送受信時間Ｔが十分に短くなった状況下において、時刻同期に用いる時刻情報を取得することができる。よって、より高精度な時刻同期が可能な時刻情報を取得することができる。
また、本実施形態の時刻取得方法は、通信部１２により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻同期サーバ装置２０に対してクライアントパケットを送信する送信動作を行わせる送信ステップ、通信部１２がクライアントパケットを送信してから、時刻同期サーバ装置２０によりクライアントパケットに応じて送信されたサーバパケットを通信部１２が受信するまでの送受信時間Ｔを取得する送受信時間取得ステップ、送受信時間取得ステップにおいて取得された送受信時間Ｔが、当該送受信時間Ｔの短さに係る所定のフィルタ処理開始条件を満たすか否かを判定する判定ステップ、判定ステップにおいて送受信時間Ｔがフィルタ処理開始条件を満たすと判定された場合に、時刻同期サーバ装置２０から送信され通信部１２により受信された情報に含まれる時刻情報を取得する時刻情報取得ステップ、を含む。このような方法によれば、パケットの再送頻度が低下してパケットの転送レートが安定し、パケットの送受信時間Ｔが十分に短くなった状況下において、時刻同期に用いる時刻情報を取得することができる。よって、より高精度な時刻同期が可能な時刻情報を取得することができる。
以上の説明では、本発明に係るプログラムＰ１のコンピュータ読み取り可能な媒体として記憶部１１ｃのＨＤＤ、ＳＳＤを使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、フラッシュメモリや、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も本発明に適用される。
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、フィルタ処理開始条件を、送受信時間Ｔが所定の安定度判定基準値（上記実施形態では、１０ｍｓ）未満であること、とする例を用いて説明したが、これに限られない。フィルタ処理開始条件は、送受信時間Ｔが安定度判定基準値を所定回数（例えば２回）連続して下回ること、などとしても良い。
例えば、上記実施形態では、フィルタ処理開始条件を、送受信時間Ｔが所定の安定度判定基準値（上記実施形態では、１０ｍｓ）未満であること、とする例を用いて説明したが、これに限られない。フィルタ処理開始条件は、送受信時間Ｔが安定度判定基準値を所定回数（例えば２回）連続して下回ること、などとしても良い。
また、上記実施形態では、送受信時間Ｔがフィルタ処理開始条件を満たした場合にさらにフィルタ処理を行い、その後フィルタ出力が所定値以下となった段階で時刻ずれΔｔを算出する例を用いて説明したが、これに限られない。例えば、送受信時間Ｔがフィルタ処理開始条件を満たした場合に、フィルタ処理を省略して、次のクライアントパケット及びサーバパケットの送受信動作に係る時刻ｔ１～時刻ｔ４に基づいて時刻ずれΔｔを算出しても良い。あるいは、送受信時間Ｔがフィルタ処理開始条件を満たした場合に、直近で既に送受信されているクライアントパケット及びサーバパケットの送受信動作に係る時刻ｔ１～時刻ｔ４に基づいて時刻ずれΔｔを算出しても良い。
また、上記実施形態では、フィルタ処理開始条件の判定のために、ＮＴＰのパケットフォーマットに従ったクライアントパケット及びサーバパケットと同一内容のパケットデータを使用する例を挙げて説明したが、これに限られない。フィルタ処理開始条件の判定に用いるデータは、時刻同期クライアント装置１０から送信されて時刻同期サーバ装置２０により受信される任意のフォーマットのクライアントデータ、及び時刻同期サーバ装置２０において当該クライアントデータが受信された直後に送信される任意のフォーマットのサーバデータを用いることができる。したがって、基準時刻に係る時刻情報が含まれていないデータをフィルタ処理開始条件の判定に用いても良い。
また、ＮＴＰ以外の時刻同期のプロトコル、例えば、時刻同期クライアント装置１０側でのサーバパケットの受信時刻（内部時刻）を、時刻同期サーバ装置２０側でのサーバパケットの送信時刻（基準時刻）に合わせるプロトコルなどにおいて本発明を適用しても良い。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
［付記］
＜請求項１＞
無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段と、
前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信制御手段と、
前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得手段と、
前記送受信時間取得手段により取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
＜請求項２＞
前記判定手段は、前記送受信時間が所定の第１基準値未満である場合に当該送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
＜請求項３＞
前記第１情報は、前記時刻マスタ装置から当該無線通信装置に前記時刻情報を送信するように要求するための情報であり、
前記第２情報は、前記時刻情報を含む情報であり、
前記時刻情報取得手段は、前記送受信手段により受信された前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
＜請求項４＞
前記送信制御手段は、前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記送受信手段により再度前記送信動作を行わせ、
前記時刻情報取得手段は、当該送信動作により送信された前記第１情報に応じて前記時刻マスタ装置から送信され、前記送受信手段により受信された前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
＜請求項５＞
前記送信制御手段は、前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記送受信手段により前記送信動作を複数回行わせ、
前記送受信時間取得手段は、前記複数回の送信動作の各々について前記送受信時間を取得し、
前記時刻情報取得手段は、前記複数回の送信動作に対応する複数の前記送受信時間が所定の時刻同期開始条件を満たす場合に前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
＜請求項６＞
前記時刻情報取得手段は、前記複数回の送信動作のうち後に行われた送信動作ほど重み付けが大きくなるように前記複数回の送信動作の各々に対応する前記送受信時間を加算した値が、所定の第２基準値以下である場合に、前記複数の送受信時間が前記時刻同期開始条件を満たすと判定することを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
＜請求項７＞
前記時刻情報取得手段により取得された前記時刻情報に基づいて、当該無線通信装置の内部時刻の前記基準時刻からの時刻ずれを取得する時刻ずれ取得手段を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
＜請求項８＞
前記時刻情報取得手段は、当該無線通信装置の内部時刻での前記送受信手段による前記第１情報の送信時刻及び前記第２情報の受信時刻と、前記基準時刻での前記時刻マスタ装置による前記第１情報の受信時刻及び前記第２情報の送信時刻と、を前記時刻情報として取得し、
当該無線通信装置は、前記時刻情報取得手段により取得された前記時刻情報に基づいて、前記内部時刻の前記基準時刻からの時刻ずれを取得する時刻ずれ取得手段を備えることを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
＜請求項９＞
前記時刻ずれ取得手段により取得された前記内部時刻の前記時刻ずれを補正する時刻ずれ補正手段を備えることを特徴とする請求項７又は８に記載の無線通信装置。
＜請求項１０＞
前記時刻ずれ補正手段は、前記時刻ずれ取得手段により取得された前記時刻ずれが所定時間を越える場合に、前記内部時刻の前記時刻ずれの補正を行うことを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
＜請求項１１＞
前記第１情報及び前記第２情報は、ＮＴＰのパケットフォーマットに従ったパケットデータであることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の無線通信装置。
＜請求項１２＞
無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段を備えた無線通信装置に設けられたコンピュータを、
前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信制御手段、
前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得手段、
前記送受信時間取得手段により取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定手段、
前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
＜請求項１３＞
無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段を備えた無線通信装置における時刻取得方法であって、
前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信ステップ、
前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得ステップ、
前記送受信時間取得ステップにおいて取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定ステップ、
前記判定ステップにおいて前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得ステップ、
を含むことを特徴とする時刻情報取得方法。
＜請求項１＞
無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段と、
前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信制御手段と、
前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得手段と、
前記送受信時間取得手段により取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
＜請求項２＞
前記判定手段は、前記送受信時間が所定の第１基準値未満である場合に当該送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
＜請求項３＞
前記第１情報は、前記時刻マスタ装置から当該無線通信装置に前記時刻情報を送信するように要求するための情報であり、
前記第２情報は、前記時刻情報を含む情報であり、
前記時刻情報取得手段は、前記送受信手段により受信された前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
＜請求項４＞
前記送信制御手段は、前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記送受信手段により再度前記送信動作を行わせ、
前記時刻情報取得手段は、当該送信動作により送信された前記第１情報に応じて前記時刻マスタ装置から送信され、前記送受信手段により受信された前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
＜請求項５＞
前記送信制御手段は、前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記送受信手段により前記送信動作を複数回行わせ、
前記送受信時間取得手段は、前記複数回の送信動作の各々について前記送受信時間を取得し、
前記時刻情報取得手段は、前記複数回の送信動作に対応する複数の前記送受信時間が所定の時刻同期開始条件を満たす場合に前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
＜請求項６＞
前記時刻情報取得手段は、前記複数回の送信動作のうち後に行われた送信動作ほど重み付けが大きくなるように前記複数回の送信動作の各々に対応する前記送受信時間を加算した値が、所定の第２基準値以下である場合に、前記複数の送受信時間が前記時刻同期開始条件を満たすと判定することを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
＜請求項７＞
前記時刻情報取得手段により取得された前記時刻情報に基づいて、当該無線通信装置の内部時刻の前記基準時刻からの時刻ずれを取得する時刻ずれ取得手段を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
＜請求項８＞
前記時刻情報取得手段は、当該無線通信装置の内部時刻での前記送受信手段による前記第１情報の送信時刻及び前記第２情報の受信時刻と、前記基準時刻での前記時刻マスタ装置による前記第１情報の受信時刻及び前記第２情報の送信時刻と、を前記時刻情報として取得し、
当該無線通信装置は、前記時刻情報取得手段により取得された前記時刻情報に基づいて、前記内部時刻の前記基準時刻からの時刻ずれを取得する時刻ずれ取得手段を備えることを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載の無線通信装置。
＜請求項９＞
前記時刻ずれ取得手段により取得された前記内部時刻の前記時刻ずれを補正する時刻ずれ補正手段を備えることを特徴とする請求項７又は８に記載の無線通信装置。
＜請求項１０＞
前記時刻ずれ補正手段は、前記時刻ずれ取得手段により取得された前記時刻ずれが所定時間を越える場合に、前記内部時刻の前記時刻ずれの補正を行うことを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
＜請求項１１＞
前記第１情報及び前記第２情報は、ＮＴＰのパケットフォーマットに従ったパケットデータであることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の無線通信装置。
＜請求項１２＞
無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段を備えた無線通信装置に設けられたコンピュータを、
前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信制御手段、
前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得手段、
前記送受信時間取得手段により取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定手段、
前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
＜請求項１３＞
無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段を備えた無線通信装置における時刻取得方法であって、
前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信ステップ、
前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得ステップ、
前記送受信時間取得ステップにおいて取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定ステップ、
前記判定ステップにおいて前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得ステップ、
を含むことを特徴とする時刻情報取得方法。
１ 無線通信システム
１０ 時刻同期クライアント装置（無線通信装置）
１１ 制御部
１２ 通信部（送受信手段）
２０ 時刻同期サーバ装置（時刻マスタ装置）
２１ 制御部
２２ 通信部
１１１ 時刻同期クライアント制御部
１１２ サーバパケット受信部
１１３ クライアントパケット送信部（送信制御手段）
１１４ 送受信時間取得部（送受信時間取得手段）
１１５ 転送レート安定度判定部（判定手段）
１１６ フィルタ処理部
１１７ 時刻情報抽出部（時刻情報取得手段）
１１８ 内部時刻設定部（時刻ずれ取得手段、時刻ずれ補正手段）
２１１ 時刻同期サーバ制御部
２１２ クライアントパケット受信部
２１３ サーバパケット送信部
２１４ 基準時刻生成部
２１５ 時刻情報挿入部
Ｐ１、Ｐ２ プログラム
Ｔ 送受信時間
１０ 時刻同期クライアント装置（無線通信装置）
１１ 制御部
１２ 通信部（送受信手段）
２０ 時刻同期サーバ装置（時刻マスタ装置）
２１ 制御部
２２ 通信部
１１１ 時刻同期クライアント制御部
１１２ サーバパケット受信部
１１３ クライアントパケット送信部（送信制御手段）
１１４ 送受信時間取得部（送受信時間取得手段）
１１５ 転送レート安定度判定部（判定手段）
１１６ フィルタ処理部
１１７ 時刻情報抽出部（時刻情報取得手段）
１１８ 内部時刻設定部（時刻ずれ取得手段、時刻ずれ補正手段）
２１１ 時刻同期サーバ制御部
２１２ クライアントパケット受信部
２１３ サーバパケット送信部
２１４ 基準時刻生成部
２１５ 時刻情報挿入部
Ｐ１、Ｐ２ プログラム
Ｔ 送受信時間
Claims (6)
- 無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段と、
前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信制御手段と、
前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された前記時刻情報を含む第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得手段と、
前記送受信時間取得手段により取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、
を備え、
前記送信制御手段は、前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記送受信手段により再度前記送信動作を行わせ、
前記時刻情報取得手段は、前記再度の送信動作により送信された前記第１情報に応じて前記時刻マスタ装置から送信され、前記送受信手段により受信された前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、
ことを特徴とする無線通信装置。 - 前記判定手段は、前記送受信時間が所定の第１基準値未満である場合に当該送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 - 前記時刻情報取得手段により取得された前記時刻情報に基づいて、当該無線通信装置の内部時刻の前記基準時刻からの時刻ずれを取得する時刻ずれ取得手段を備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。 - 前記第１情報及び前記第２情報は、ＮＴＰのパケットフォーマットに従ったパケットデータである、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信装置。 - 無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段を備えた無線通信装置に設けられたコンピュータを、
前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信制御手段、
前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された前記時刻情報を含む第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得手段、
前記送受信時間取得手段により取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定手段、
前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得手段、
として機能させ、
前記送信制御手段は、前記判定手段により前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記送受信手段により再度前記送信動作を行わせ、
前記時刻情報取得手段は、前記再度の送信動作により送信された前記第１情報に応じて前記時刻マスタ装置から送信され、前記送受信手段により受信された前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、
ことを特徴とするプログラム。 - 無線通信により情報の送信及び受信を行う送受信手段を備えた無線通信装置が実行する時刻情報取得方法であって、
前記送受信手段により、基準時刻に係る時刻情報を有する時刻マスタ装置に対して所定の第１情報を送信する送信動作を行わせる送信制御ステップと、
前記送受信手段が前記第１情報を送信してから、前記時刻マスタ装置により前記第１情報に応じて送信された前記時刻情報を含む第２情報を前記送受信手段が受信するまでの送受信時間を取得する送受信時間取得ステップと、
前記送受信時間取得ステップで取得された前記送受信時間が、当該送受信時間の短さに係る所定の送受信時間条件を満たすか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記時刻マスタ装置から送信され前記送受信手段により受信された情報に含まれる前記時刻情報を取得する時刻情報取得ステップと、
を有し、
前記送信制御ステップは、前記判定ステップで前記送受信時間が前記送受信時間条件を満たすと判定された場合に、前記送受信手段により再度前記送信動作を行わせ、
前記時刻情報取得ステップは、前記再度の送信動作により送信された前記第１情報に応じて前記時刻マスタ装置から送信され、前記送受信手段により受信された前記第２情報に含まれる前記時刻情報を取得する、
ことを特徴とする時刻情報取得方法。
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| JP2014202734A (ja) | 2013-04-10 | 2014-10-27 | 株式会社小野測器 | スレーブ装置、マスタ・スレーブシステム、および時刻同期方法 |
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