JP7466804B2 - 通信装置、制御回路、記憶媒体およびクロック偏差算出タイミング決定方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態に係る通信装置を含んで構成される無線通信システム2が複数のTSN3間を仮想的にブリッジするTSNシステム1の構成例を示す図である。TSNシステム1は、複数のTSN3を無線通信システム2によって仮想的にブリッジすることで、物理的に有線で直接接続されず異なる位置に展開されるTSN3上に配置される制御機器50間のアプリケーションのための通信を実現する。TSNシステム1は、無線通信システム2と、複数のTSN3と、を備える。無線通信システム2は、端末側通信装置10と、無線基地局装置20と、ネットワーク側通信装置30と、無線時刻GM(Grand Master)40と、を備える。TSN3は、制御機器50またはTSNGM60を備える。以降の説明において、無線通信システム2内のネットワークを第1のネットワークと称し、TSN3を第2のネットワークと称することがある。
→
(t1-t0)×(要求クロック偏差-理想のクロック偏差)>伝搬遅延変動による誤差 …(2)
Claims (18)
- 第1のネットワークと第2のネットワークとの間で信号を転送する通信装置であって、
前記第1のネットワークと時刻同期可能な時刻同期部と、
前記第1のネットワークにおける時刻を出力するクロックと、
前記第1のネットワークから信号を受信したときに前記時刻を受信時刻として打刻するインタフェースと、
前記インタフェースで受信された前記第1のネットワークからの伝搬遅延を補正するための伝搬遅延補正指示値、信号に含まれる時刻情報、および前記時刻情報の受信時刻を格納し、前記伝搬遅延補正指示値、前記時刻情報、および前記受信時刻を用いて前記第1のネットワークでの伝搬遅延の状態を判定し、前記伝搬遅延が許容レベルの範囲内のときに前記第1のネットワークに対するクロック偏差を算出するタイミングであると決定し、前記時刻同期部に対して前記クロック偏差の算出を指示する伝搬遅延変動監視部と、
を備えることを特徴とする通信装置。 - 前記伝搬遅延変動監視部は、第1の時刻情報および第1の受信時刻の取得前に取得した第1の伝搬遅延補正指示値と前記第1の時刻情報および前記第1の受信時刻の取得後に取得した第2の伝搬遅延補正指示値との差分の絶対値が規定された閾値より小さい場合、有効なものとして前記第1の時刻情報、前記第1の受信時刻、前記第1の伝搬遅延補正指示値、および前記第2の伝搬遅延補正指示値を保持し、
第2の時刻情報および第2の受信時刻の取得前に取得した第3の伝搬遅延補正指示値と前記第2の時刻情報および前記第2の受信時刻の取得後に取得した第4の伝搬遅延補正指示値との差分の絶対値が前記閾値より小さい場合、有効なものとして前記第2の時刻情報、前記第2の受信時刻、前記第3の伝搬遅延補正指示値、および前記第4の伝搬遅延補正指示値を保持し、
前記第1の伝搬遅延補正指示値と前記第4の伝搬遅延補正指示値との差分の絶対値が前記閾値より小さく、かつ前記第2の伝搬遅延補正指示値と前記第3の伝搬遅延補正指示値との差分の絶対値が前記閾値より小さい場合、前記クロック偏差を算出するタイミングであると決定し、前記時刻同期部に対して前記クロック偏差の算出を指示する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 前記閾値は、前記第1のネットワークを介して複数の前記第2のネットワークの間で転送される信号が前記第1のネットワークで転送される際に想定される最大の滞留時間、および前記第2のネットワークにおいて要求される時刻同期精度から決定される、
ことを特徴とする請求項2に記載の通信装置。 - 前記時刻同期部は、前記第1の時刻情報、前記第1の受信時刻、前記第2の時刻情報、および前記第2の受信時刻を用いて、前記クロック偏差を算出する、
ことを特徴とする請求項2または3に記載の通信装置。 - 前記インタフェースは、第五世代通信システムにおけるユーザ端末で用いられる無線インタフェースであり、
前記第1のネットワークからの前記伝搬遅延補正指示値を含む信号は、前記第五世代通信システムの無線インタフェースのMedium Access ControlレイヤにおけるTiming Advance Commandである、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の通信装置。 - 前記インタフェースは、第五世代通信システムにおけるユーザ端末で用いられる無線インタフェースであり、
前記第1のネットワークからの前記時刻情報は、System Information Block type9の情報要素である、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の通信装置。 - 前記時刻同期部は、Network Time Protocolクライアントとして周期的に第1のネットワークに存在するNetwork Time ProtocolサーバへNetwork Time Protocolパケットによる問合せを行い、
前記第1のネットワークからの前記時刻情報は、前記第1のネットワークに存在するNetwork Time ProtocolサーバからのNetwork Time Protocolパケットの問合せ応答に含まれる情報要素である、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の通信装置。 - 前記時刻同期部は、Precise Time Protocolスレーブとして動作し、
前記第1のネットワークからの前記時刻情報は、第1のネットワークに存在するPrecise Time Protocolマスタから周期的にマルチキャストされるSyncメッセージまたは直後にマルチキャストされるFollow_upメッセージに含まれる情報要素である、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の通信装置。 - 第1のネットワークと第2のネットワークとの間で信号を転送する通信装置を制御するための制御回路であって、
前記第1のネットワークと時刻同期、
前記第1のネットワークにおける時刻を出力、
前記第1のネットワークから信号を受信したときに前記時刻を受信時刻として打刻、
受信された前記第1のネットワークからの伝搬遅延を補正するための伝搬遅延補正指示値、信号に含まれる時刻情報、および前記時刻情報の受信時刻を格納し、前記伝搬遅延補正指示値、前記時刻情報、および前記受信時刻を用いて前記第1のネットワークでの伝搬遅延の状態を判定し、前記伝搬遅延が許容レベルの範囲内のときに前記第1のネットワークに対するクロック偏差を算出するタイミングであると決定し、前記クロック偏差の算出を指示、
を前記通信装置に実施させることを特徴とする制御回路。 - 第1のネットワークと第2のネットワークとの間で信号を転送する通信装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記プログラムは、
前記第1のネットワークと時刻同期、
前記第1のネットワークにおける時刻を出力、
前記第1のネットワークから信号を受信したときに前記時刻を受信時刻として打刻、
受信された前記第1のネットワークからの伝搬遅延を補正するための伝搬遅延補正指示値、信号に含まれる時刻情報、および前記時刻情報の受信時刻を格納し、前記伝搬遅延補正指示値、前記時刻情報、および前記受信時刻を用いて前記第1のネットワークでの伝搬遅延の状態を判定し、前記伝搬遅延が許容レベルの範囲内のときに前記第1のネットワークに対するクロック偏差を算出するタイミングであると決定し、前記クロック偏差の算出を指示、
を前記通信装置に実施させることを特徴とする記憶媒体。 - 第1のネットワークと第2のネットワークとの間で信号を転送する通信装置のクロック偏差算出タイミング決定方法であって、
時刻同期部が、前記第1のネットワークと時刻同期する第1のステップと、
クロックが、前記第1のネットワークにおける時刻を出力する第2のステップと、
インタフェースが、前記第1のネットワークから信号を受信したときに前記時刻を受信時刻として打刻する第3のステップと、
伝搬遅延変動監視部が、前記インタフェースで受信された前記第1のネットワークからの伝搬遅延を補正するための伝搬遅延補正指示値、信号に含まれる時刻情報、および前記時刻情報の受信時刻を格納し、前記伝搬遅延補正指示値、前記時刻情報、および前記受信時刻を用いて前記第1のネットワークでの伝搬遅延の状態を判定し、前記伝搬遅延が許容レベルの範囲内のときに前記第1のネットワークに対するクロック偏差を算出するタイミングであると決定し、前記時刻同期部に対して前記クロック偏差の算出を指示する第4のステップと、
を含むことを特徴とするクロック偏差算出タイミング決定方法。 - 前記第4のステップにおいて、前記伝搬遅延変動監視部は、第1の時刻情報および第1の受信時刻の取得前に取得した第1の伝搬遅延補正指示値と前記第1の時刻情報および前記第1の受信時刻の取得後に取得した第2の伝搬遅延補正指示値との差分の絶対値が規定された閾値より小さい場合、有効なものとして前記第1の時刻情報、前記第1の受信時刻、前記第1の伝搬遅延補正指示値、および前記第2の伝搬遅延補正指示値を保持し、
第2の時刻情報および第2の受信時刻の取得前に取得した第3の伝搬遅延補正指示値と前記第2の時刻情報および前記第2の受信時刻の取得後に取得した第4の伝搬遅延補正指示値との差分の絶対値が前記閾値より小さい場合、有効なものとして前記第2の時刻情報、前記第2の受信時刻、前記第3の伝搬遅延補正指示値、および前記第4の伝搬遅延補正指示値を保持し、
前記第1の伝搬遅延補正指示値と前記第4の伝搬遅延補正指示値との差分の絶対値が前記閾値より小さく、かつ前記第2の伝搬遅延補正指示値と前記第3の伝搬遅延補正指示値との差分の絶対値が前記閾値より小さい場合、前記クロック偏差を算出するタイミングであると決定し、前記時刻同期部に対して前記クロック偏差の算出を指示する、
ことを特徴とする請求項11に記載のクロック偏差算出タイミング決定方法。 - 前記閾値は、前記第1のネットワークを介して複数の前記第2のネットワークの間で転送される信号が前記第1のネットワークで転送される際に想定される最大の滞留時間、および前記第2のネットワークにおいて要求される時刻同期精度から決定される、
ことを特徴とする請求項12に記載のクロック偏差算出タイミング決定方法。 - 前記時刻同期部が、前記第1の時刻情報、前記第1の受信時刻、前記第2の時刻情報、および前記第2の受信時刻を用いて、前記クロック偏差を算出する第5のステップ、
を含むことを特徴とする請求項12または13に記載のクロック偏差算出タイミング決定方法。 - 前記インタフェースは、第五世代通信システムにおけるユーザ端末で用いられる無線インタフェースであり、
前記第1のネットワークからの前記伝搬遅延補正指示値を含む信号は、前記第五世代通信システムの無線インタフェースのMedium Access ControlレイヤにおけるTiming Advance Commandである、
ことを特徴とする請求項11から14のいずれか1つに記載のクロック偏差算出タイミング決定方法。 - 前記インタフェースは、第五世代通信システムにおけるユーザ端末で用いられる無線インタフェースであり、
前記第1のネットワークからの前記時刻情報は、System Information Block type9の情報要素である、
ことを特徴とする請求項11から14のいずれか1つに記載のクロック偏差算出タイミング決定方法。 - 前記第1のステップにおいて、前記時刻同期部は、Network Time Protocolクライアントとして周期的に第1のネットワークに存在するNetwork Time ProtocolサーバへNetwork Time Protocolパケットによる問合せを行い、
前記第1のネットワークからの前記時刻情報は、前記第1のネットワークに存在するNetwork Time ProtocolサーバからのNetwork Time Protocolパケットの問合せ応答に含まれる情報要素である、
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