JP7173001B2 - 無線機器および無線機器の処理方法 - Google Patents
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Description
IEEE1588 PTP(Precision Time Protocol)に準拠したフォーマットのフレーム、即ちSYNCフレームやFOLLOW_UPフレーム、PDELAY_Reqフレーム、PDELAY_Respフレームを使用して、無線メディアを通してそのフレーム交換を行い、システムクロックを同期する(非特許文献1参照)。上位層でタイムスタンプを付与することを想定したフォーマットになるため、同期精度が悪くなる欠点がある。
802.11-2016規格にて規定されているFTM(Fine Timing Measurement)プロトコルを使用し、まず機器間のデバイスクロックのずれを求めて同期させる(非特許文献2参照)。その後、デバイスクロックの時刻値をシステムクロックに反映させる。
第1のクロックで時刻が管理されるメイン制御部と、
第2のクロックで時刻が管理される無線制御部と、
クロック同期の状況を管理するクロック同期管理部を備え
上記無線制御部は、無線接続された他の無線機器に、クロック同期の状況に関する情報をフレームの送信により通知する
無線機器にある。
第1のクロックで時刻が管理されるメイン制御部と、
第2のクロックで時刻が管理される無線制御部を備え、
上記無線制御部は、無線接続された他の無線機器から、クロック同期の状況に関する情報をフレームの受信により検知し、
上記クロック同期の状況に関する情報に基づいたユーザインタフェース表示をする表示部をさらに備える
無線機器にある。
1.実施の形態
第1の実施の形態
第2の実施の形態
2.変形例
「参照規格の説明」
参照する規格を説明する。機器間で高精度な時刻同期を行う補正手法として、IEEE1588規格「1588-2008 - IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems」が規定されている。この規格のプロトコルはPTP(Precision Time Protocol)とも呼ばれる。
第1の実施の形態について説明する。図5は、実施の形態としての無線システム10の構成例を示している。この無線システム10は、無線機器100Aと無線機器100Bを有する構成となっている。この実施の形態では、無線機器100Aがクロックマスター(Clock Master)の無線機器Aであり、無線機器100Bがクロックスレーブ(Clock Slave)の無線機器Bであるとする。
この処理は、マスター機器である無線機器A(無線機器100A)側において、システムクロックの時刻をデバイスクロックに反映させる処理である。図10は、処理フローを示している。
(2)次に、メイン制御部101は、システムクロックのカウントを読み出す。
(3)次に、メイン制御部101は、デバイスクロックとシステムクロックの粒度、すなわち単位を揃えた上で、クロック差分を算出する。
この処理は、マスター機器である無線機器A(無線機器100A)とスレーブ機器である無線機器B(無線機器100B)のデバイスクロックを同期させる処理である。図11は、処理フローを示している。
この処理は、スレーブ機器である無線機器B(無線機器100B)側において、デバイスクロックの時刻をシステムクロックに反映させる処理である。図14は、処理フローを示している。基本的に、上述の「(a)システムクロック→デバイスクロックの同期処理」とは逆方向の同等の操作を行うことになる。
(2)次に、メイン制御部101は、無線制御部102側のデバイスクロックのカウントを読み出す。
(3)次に、メイン制御部101は、デバイスクロックとシステムクロックのクロック差分を算出する。
この処理は、マスター機器である無線機器A(無線機器100A)側と、スレーブ機器である無線機器B(無線機器100B)側の双方で、上述した(a)~(c)の処理と並行して行われる処理である。この実施の形態において、同期状況管理処理は、メイン制御部101で行われるものとする。
第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態は、上述の第1の実施の形態よりも供給する情報を増やして、より細かい制御を可能にする例である。システム構成、同期手順との対応関係は、第1の実施の形態と同様である(図5、図9参照)。第2の実施の形態における同期手順を、上述の第1の実施の形態と同様に、(a)~(d)の4つの処理に分けて説明する。
この処理は、マスター機器である無線機器A(無線機器100A)側において、システムクロックの時刻をデバイスクロックに反映させる処理である。この処理は、上述の第1の実施の形態における処理(図10参照)と同様であるので、説明は省略する。
この処理は、マスター機器である無線機器A(無線機器100A)とスレーブ機器である無線機器B(無線機器100B)のデバイスクロックを同期させる処理である。図19は、処理フローを示す。
この処理は、スレーブ機器である無線機器B(無線機器100B)側において、デバイスクロックの時刻をシステムクロックに反映させる処理である。この処理は、上述の第1の実施の形態における処理(図14参照)と同様であるので、説明は省略する。
この処理は、マスター機器である無線機器A(無線機器100A)側と、スレーブ機器である無線機器B(無線機器100B)側の双方で、上述した(a)~(c)の処理と並行して行われる処理である。この同期状況管理処理の親フローは、第1の実施の形態と共通である(図15参照)。しかし、自局内同期完了判定処理と、相手局内同期完了判定処理の内容は、第1の実施の形態とは異なる。
第3の実施の形態について説明する。上述の第2の実施の形態で説明したユーザインタフェースによるユーザ判断での同期判定基準の動的変更は、第2の実施形態のようにマスター機器が判定基準を管理する場合でなくとも利用することができる。
この処理は、マスター機器である無線機器A(無線機器100A)側において、システムクロックの時刻をデバイスクロックに反映させる処理である。この処理は、上述の第1の実施の形態における処理(図10参照)と同様であるので、説明は省略する。
この処理は、マスター機器である無線機器A(無線機器100A)とスレーブ機器である無線機器B(無線機器100B)のデバイスクロックを同期させる処理である。この処理も、上述の第1の実施の形態における処理(図10参照)と同様であるので、説明は省略する。送受信するフレームのフォーマットに関しても第1の実施の形態に準拠する。
この処理は、スレーブ機器である無線機器B(無線機器100B)側において、デバイスクロックの時刻をシステムクロックに反映させる処理である。この処理は、上述の第1の実施の形態における処理(図14参照)と同様であるので、説明は省略する。
この処理は、マスター機器である無線機器A(無線機器100A)側と、スレーブ機器である無線機器B(無線機器100B)側の双方で、上述した(a)~(c)の処理と並行して行われる処理である。
なお、上述実施の形態においては、通知用フレームに対して判定閾値やFTMシーケンスの調整に必要な情報を載せる例を示した。デバイスクロック(参照クロック)とシステムクロック(同期対象クロック)の間で、表現できる桁の幅やカウントの粒度、すなわち単位の違いがある場合、その差分を埋めるための情報を、通知用フレームに対してさらに追加してもよい。
(1)第1のクロックで時刻が管理されるメイン制御部と、
第2のクロックで時刻が管理される無線制御部と、
クロック同期の状況を管理するクロック同期管理部を備え
上記無線制御部は、無線接続された他の無線機器に、クロック同期の状況に関する情報をフレームの送信により通知する
無線機器。
(2)上記クロック同期の状況に関する情報は、同期ステータスを示す情報を含む
前記(1)に記載の無線機器。
(3)上記同期ステータスは、同期しているおよび同期していない、という2つのステータス、あるいは同期している、同期していないおよび同期基準が厳しく同期不能、という3つのステータスを持つ
前記(2)に記載の無線機器。
(4)上記クロック同期管理部は、所定時間内の上記第1のクロックと上記第2のクロックのクロック差分の絶対値が第2の閾値以下であるとき、上記同期している、と判定する
前記(3)に記載の無線機器。
(5)上記クロック同期管理部は、所定時間内の上記第1のクロックと上記第2のクロックのクロック差分の絶対値が第2の閾値以下であり、かつ所定時間内の上記第2のクロックの上記他の無線機器との間のオフセットの絶対値が第1の閾値以下であるとき、上記同期している、と判定する
前記(3)に記載の無線機器。
(6)上記クロック同期管理部は、同期していない状態が所定時間続いているとき、上記同期基準が厳しく同期不能、と判定する
前記(3)に記載の無線機器。
(7)上記クロック同期の状況に関する情報は、上記同期ステータスの判定のための基準をさらに含む
前記(2)から(6)のいずれかに記載の無線機器。
(8)上記クロック同期の状況に関する情報は、上記フレームの送信失敗率の情報をさらに含む
前記(2)から(7)のいずれかに記載の無線機器。
(9)上記クロック同期の状況に関する情報は、無線のトラフィック量の情報をさらに含む
前記(2)から(8)のいずれかに記載の無線機器。
(10)上記クロック同期の状況に関する情報は、上記第2のクロックの上記他の無線機器との間のクロックドリフトの情報をさらに含む
前記(2)から(9)のいずれかに記載の無線機器。
(11)上記無線制御部は、上記他の無線機器に、上記フレームの送信により、上記第1のクロックと上記第2のクロックの対応付け情報を送信し、
上記対応付け情報には、上記2つのクロックの差分情報が含まれる
前記(1)から(10)のいずれかに記載の無線機器。
(12)上記対応付け情報には、上記2つのクロックの粒度比情報がさらに含まれる
前記(11)に記載の無線機器。
(13)上記無線制御部は、
上記クロック同期の状況に関する情報を、上記無線制御部の時刻を上記他の無線機器との間で計測するためのフレームの一部として送信する
前記(1)から(12)のいずれかに記載の無線機器。
(14)上記クロック同期の状況に関する情報に基づいたユーザインタフェース表示をする表示部をさらに備える
前記(1)から(13)のいずれかに記載の無線機器。
(15)上記クロック同期管理部は、同期していない状態が所定時間続いているとき、上記表示部に、自局内が使用する同期完了判定基準を緩和してよいかの判断をユーザに要求するユーザインタフェース表示をし、上記ユーザが緩和することを許諾したとき、上記同期基準を変更する
前記(14)に記載の無線機器。
(16)第1のクロックで時刻が管理されるメイン制御部と、
第2のクロックで時刻が管理される無線制御部と、
クロック同期の状況を管理するクロック同期管理部を備える無線機器の処理方法であって、
上記無線制御部が、無線接続された他の無線機器に、クロック同期の状況に関する情報をフレームの送信により通知するステップを有する
無線機器の処理方法。
(17)第1のクロックで時刻が管理されるメイン制御部と、
第2のクロックで時刻が管理される無線制御部を備え、
上記無線制御部は、無線接続された他の無線機器から、クロック同期の状況に関する情報をフレームの受信により検知し、
上記クロック同期の状況に関する情報に基づいたユーザインタフェース表示をする表示部をさらに備える
無線機器。
(18)上記クロック同期の状況に関する情報は、同期ステータスを示す情報を含む
前記(17)に記載の無線機器。
(19)上記同期ステータスが、上記同期基準が厳しく同期不能、を意味するステータスを示しているとき、上記表示部は、上記他の無線機器との同期基準を緩和してよいかの判断をユーザに要求するユーザインタフェース表示をし、上記ユーザが上記他の無線機器との同期基準を緩和することを許諾したとき、上記無線制御部は、上記他の無線機器に、上記同期基準の緩和をフレームの送信により伝える
請求項18に記載の無線機器。
(20)上記第1のクロックに基づいた処理を行うアプリケーション部をさらに備える
前記(17)から(19)のいずれかに記載の無線機器。
100A,100B・・・無線機器
101・・・メイン制御部
102・・・無線制御部
103・・・表示部
Claims (17)
- 第1のクロックで時刻が管理されるメイン制御部と、
第2のクロックで時刻が管理される無線制御部と、
少なくとも上記第1のクロックと上記第2のクロックのクロック同期の状況を管理するクロック同期管理部を備え、
上記無線制御部は、無線接続された他の無線機器に、クロック同期の状況に関する情報をフレームの送信により通知し、
上記クロック同期の状況に関する情報は、同期ステータスを示す情報を含み、
上記同期ステータスは、同期しているおよび同期していない、という2つのステータス、あるいは同期している、同期していないおよび同期基準が厳しく同期不能、という3つのステータスを持つ
無線機器。 - 上記クロック同期管理部は、所定時間内の上記第1のクロックと上記第2のクロックのクロック差分の絶対値が第2の閾値以下であるとき、上記同期している、と判定する
請求項1に記載の無線機器。 - 上記クロック同期管理部は、所定時間内の上記第1のクロックと上記第2のクロックのクロック差分の絶対値が第2の閾値以下であり、かつ所定時間内の上記第2のクロックの上記他の無線機器との間のオフセットの絶対値が第1の閾値以下であるとき、上記同期している、と判定する
請求項1に記載の無線機器。 - 上記クロック同期管理部は、同期していない状態が所定時間続いているとき、上記同期基準が厳しく同期不能、と判定する
請求項1に記載の無線機器。 - 上記クロック同期の状況に関する情報は、上記同期ステータスの判定のための基準をさらに含む
請求項1に記載の無線機器。 - 上記クロック同期の状況に関する情報は、上記フレームの送信失敗率の情報をさらに含む
請求項1に記載の無線機器。 - 上記クロック同期の状況に関する情報は、無線のトラフィック量の情報をさらに含む
請求項1に記載の無線機器。 - 上記クロック同期の状況に関する情報は、上記第2のクロックの上記他の無線機器との間のクロックドリフトの情報をさらに含む
請求項1に記載の無線機器。 - 上記無線制御部は、上記他の無線機器に、上記フレームの送信により、上記第1のクロックと上記第2のクロックの対応付け情報を送信し、
上記対応付け情報には、上記2つのクロックの差分情報が含まれる
請求項1に記載の無線機器。 - 上記対応付け情報には、上記2つのクロックの粒度比情報がさらに含まれる
請求項9に記載の無線機器。 - 上記無線制御部は、
上記クロック同期の状況に関する情報を、上記無線制御部の時刻を上記他の無線機器との間で計測するためのフレームの一部として送信する
請求項1に記載の無線機器。 - 上記クロック同期の状況に関する情報に基づいたユーザインタフェース表示をする表示部をさらに備える
請求項1に記載の無線機器。 - 上記クロック同期管理部は、同期していない状態が所定時間続いているとき、上記表示部に、自局内が使用する同期完了判定基準を緩和してよいかの判断をユーザに要求するユーザインタフェース表示をし、上記ユーザが緩和することを許諾したとき、上記同期基準を変更する
請求項12に記載の無線機器。 - 上記無線制御部は、上記他の無線機器から、クロック同期の状況に関する情報をフレームの受信により検知し、
上記クロック同期の状況は、少なくとも上記他の無線機器のメイン制御部の時刻を管理するための第3のクロックと上記他の無線機器の無線制御部の時刻を管理するための第4のクロックのクロック同期の状況であり、
上記受信されたクロック同期の状況に関する情報は、同期ステータスを示す情報を含み、
上記同期ステータスは、同期しているおよび同期していない、という2つのステータス、あるいは同期している、同期していないおよび同期基準が厳しく同期不能、という3つのステータスを持ち、
上記受信されたクロック同期の状況に関する情報に基づいたユーザインタフェース表示をする表示部をさらに備える
請求項1に記載の無線機器。 - 上記同期ステータスが、上記同期基準が厳しく同期不能、を意味するステータスを示しているとき、上記表示部は、上記他の無線機器との同期基準を緩和してよいかの判断をユーザに要求するユーザインタフェース表示をし、上記ユーザが上記他の無線機器との同期基準を緩和することを許諾したとき、上記無線制御部は、上記他の無線機器に、上記同期基準の緩和をフレームの送信により伝える
請求項14に記載の無線機器。 - 上記第1のクロックに基づいた処理を行うアプリケーション部をさらに備える
請求項1に記載の無線機器。 - 第1のクロックで時刻が管理されるメイン制御部と、
第2のクロックで時刻が管理される無線制御部と、
少なくとも上記第1のクロックと上記第2のクロックのクロック同期の状況を管理するクロック同期管理部を備える無線機器の処理方法であって、
上記無線制御部が、無線接続された他の無線機器に、クロック同期の状況に関する情報をフレームの送信により通知するステップを有し、
上記クロック同期の状況に関する情報は、同期ステータスを示す情報を含み、
上記同期ステータスは、同期しているおよび同期していない、という2つのステータス、あるいは同期している、同期していないおよび同期基準が厳しく同期不能、という3つのステータスを持つ
無線機器の処理方法。
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