JPH1127269A - Clock synchronization method, device and recording medium - Google Patents
Clock synchronization method, device and recording mediumInfo
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- JPH1127269A JPH1127269A JP17599897A JP17599897A JPH1127269A JP H1127269 A JPH1127269 A JP H1127269A JP 17599897 A JP17599897 A JP 17599897A JP 17599897 A JP17599897 A JP 17599897A JP H1127269 A JPH1127269 A JP H1127269A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は通信網に接続された
複数のノードに備えられた時計の同期に利用する。本発
明は、サーバとクライアントが一つの通信網に接続され
た異なるノードにそれぞれ設けられているとき、このサ
ーバおよびクライアントがそれぞれに備えられた時計の
時刻差を正しくし、時計を同期させるために利用するに
適する。The present invention is used for synchronizing clocks provided in a plurality of nodes connected to a communication network. When the server and the client are provided in different nodes connected to one communication network, the present invention corrects the time difference between the clocks provided in each of the server and the client, and synchronizes the clocks. Suitable to use.
【０００２】[0002]
【従来の技術】文献“Checkpointing and rollback rec
overy using common time base"(P.Rammanathan 著,IEE
E Symposium on Reliable Distributed Systems,pp.13-
21,Oct.,1988) や文献"Using time instead of timeout
for fault tolerant distributed systems"(L.Lamport
著,ACM Transaction Programing Languages Systems,Vo
l.6,No.2,pp.254-280,April,1984) に述べられているよ
うに一つの通信網に接続された複数のノードにそれぞれ
時計を設け、これらの時計の同期した時刻情報にしたが
ってノード相互間の通信その他の制御を行うことによっ
て、複数のノード間で協調して動作するアプリケーショ
ン間で交換されるメッセージの数を減少させることがで
きる。図８は通信網に接続されたノードを示す図であ
る。図８に示したノードａの時計ｔａおよびノードｂに
備えられた時計ｔｂの時刻情報が同期していることによ
り、ノードａおよびノードｂ間で精度の高い各種制御を
行うことができる。2. Description of the Related Art Reference "Checkpointing and rollback rec
overy using common time base "(P. Rammanathan, IEE
E Symposium on Reliable Distributed Systems, pp.13-
21, Oct., 1988) and literature "Using time instead of timeout"
for fault tolerant distributed systems "(L. Lamport
Author, ACM Transaction Programming Languages Systems, Vo
l.6, No.2, pp.254-280, April, 1984), a clock is provided for each of a plurality of nodes connected to one communication network, and time information synchronized with these clocks is provided. By performing communication and other control between the nodes according to the above, the number of messages exchanged between applications operating in cooperation among a plurality of nodes can be reduced. FIG. 8 is a diagram showing nodes connected to a communication network. Since the time information of the clock ta of the node a and the time information of the clock tb provided in the node b shown in FIG. 8 are synchronized, various highly accurate controls can be performed between the nodes a and b.
【０００３】また、時計が同期していることを前提とし
てアプリケーションを作成した場合には、その時計同期
の確からしさを与えることで、アプリケーションは、メ
ッセージに含まれる時刻情報をどの程度信用してよいか
を判断することができるため、アプリケーションは、よ
り確実な動作をすることができる。When an application is created on the premise that the clocks are synchronized, the application can trust the time information included in the message by giving the certainty of the clock synchronization. The application can perform more reliable operation because it is possible to determine whether or not the application is operating.
【０００４】ノード間の時計を同期させる従来の技術と
しては、ＮＴＰ(Network Time Protocol) 、Probabilis
tic Clock Synchronization 、ＡＣＴＳ(Automated Com
puter Time Service) などが知られている。Conventional techniques for synchronizing clocks between nodes include NTP (Network Time Protocol), Probabilis
tic Clock Synchronization, ACTS (Automated Com
puter Time Service) is known.
【０００５】図９はＮＴＰの動作を示す図であるが、Ｎ
ＴＰ(Network Time Protocol) は、インターネットで多
く用いられているものであり、文献“Precision synchr
onization of computer network clocks"(D.L.Mill著.C
omputer Communications Review.Vol.24.No.2,pp.28-4
3,April 1984)で述べられているように、ノード間で時
刻差を測定するためのパケットを送受信し合い、ノード
間の往復の通信遅延時間の差が小さいことを利用してノ
ード間の時刻差を求めている。FIG. 9 is a diagram showing the operation of NTP.
TP (Network Time Protocol) is widely used on the Internet and is described in the document "Precision synchr".
onization of computer network clocks "(by DLMill.C
omputer Communications Review.Vol.24.No.2, pp.28-4
As described in (3, April 1984), packets for measuring the time difference between nodes are transmitted and received, and the time between nodes is reduced by utilizing the small difference in round-trip communication delay time between nodes. Seeking the difference.
【０００６】しかし、前記パケットが送受信されるネッ
トワークは、時計同期専用ではなく、通常のメッセージ
交換に用いられるため、実際には、ノード間の通信経路
上のルータ内部のパケット処理や他のトラヒックなどの
影響によって、前記遅延時間の差は小さくない。これに
対して、ＮＴＰでは、誤差を小さくするために測定用パ
ケットを複数回送受信し合い、各測定用パケットから得
られる時刻差情報をメディアフィルタにかけ、その結果
をもとに、管理する時計をＰＬＬ(Phase LockLoop) 動
作させることによって、遅延時間差による誤差を少なく
している。However, the network in which the packets are transmitted and received is not exclusively used for clock synchronization, but is used for normal message exchange. Therefore, in practice, packet processing inside a router on a communication path between nodes, other traffic, etc. , The difference in the delay time is not small. On the other hand, in NTP, in order to reduce errors, measurement packets are transmitted and received a plurality of times, time difference information obtained from each measurement packet is applied to a media filter, and a clock to be managed based on the result is obtained. By operating a PLL (Phase Lock Loop), an error due to a delay time difference is reduced.
【０００７】図１０はProbabilistic Clock Synchroniz
ation の動作を示す図であるが、Probabilistic Clock
Synchronization は、文献“A NEW PROBABILISTIC ALGO
RITHM FOR CLOCK SYNCHRONIZATION"(K.Arvind 著,Proce
dings Real-Time Systems Symposium.pp.330-339,Sant
a.Monica,CA,1989)に述べられているように、ノード間
の通信遅延時間が正規分布であり、その平均値および分
散が既知であるときに、各ノード間の管理する時刻を他
のノードに送信し、受信したノードは、前記送られてき
た時刻と遅延時間の平均値から時分の管理する時計との
差を計算し、さらに前記差を平均化することによって一
定の確率で時計同期誤差を一定範囲に抑えるものであ
る。FIG. 10 shows a Probabilistic Clock Synchroniz
is a diagram showing the operation of the Probabilistic Clock.
Synchronization is described in “A NEW PROBABILISTIC ALGO
RITHM FOR CLOCK SYNCHRONIZATION "(K. Arvind, Proce
dings Real-Time Systems Symposium.pp.330-339, Sant
a.Monica, CA, 1989), the communication delay time between nodes is normally distributed, and when the average value and the variance are known, the time managed between each node is set to another time. The node transmitting and receiving the clock calculates the difference between the transmitted time and the clock that manages the hour and minute from the average value of the delay time, and further averages the difference to obtain a clock with a certain probability. This is to keep the synchronization error within a certain range.
【０００８】ＡＣＴＳ(Automated Computer Time Servi
ce) は、文献"An Algorthm to Synchronize the Time o
f a Computer to Universal Time"(J.Levine著,IEEE/AC
M TRANSACTIONS ON NETWORKING.Vol.3,No.1,Feburuary
1995) に述べられているように、周期的に電話回線を用
いてダイヤルアップによって時計サーバにアクセスし
て、片道の通信遅延時間がラウンドトリップタイムの半
分であると推定して時計補正を行っている。ACTS (Automated Computer Time Servi)
ce) is based on the document "An Algorthm to Synchronize the Time o
fa Computer to Universal Time "(J. Levine, IEEE / AC
M TRANSACTIONS ON NETWORKING.Vol.3, No.1, Feburuary
1995), the clock server is accessed periodically by dial-up using a telephone line, and the one-way communication delay is estimated to be half the round trip time, and clock correction is performed. I have.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】例えば、サーバ・クラ
イアント方式では、タイムスタンプを付与したパケット
により、パケットの送受信時刻情報を確認しながら相互
に通信を行っているが、サーバとクライアントとの間で
時計の時刻差がどれくらいあるのかを知ることは、アプ
リケーションプログラムを正しく実行する上で重要であ
る。For example, in the server-client system, mutual communication is performed while confirming transmission / reception time information of a packet using a time-stamped packet, but between the server and the client. Knowing the time difference between the clocks is important for correctly executing an application program.
【００１０】すなわち、パケットに付与されたタイムス
タンプのとおりに受信したパケットを組立てることによ
り、送信元のノードが伝達しようとした情報を正しく再
現することができるのか、あるいは、受信したパケット
をタイムスタンプのとおりに組立てても送信元のノード
が伝達しようとした情報と比較してパケット位置の入れ
替えが発生する場合があるのか、といったことを正しく
把握することができれば、アプリケーションプログラム
を実行するときに、時刻差の大小を考慮に入れた制御を
行うことができる。これにより、正しくアプリケーショ
ンプログラムを実行することができる。That is, by assembling the received packet according to the time stamp given to the packet, it is possible to correctly reproduce the information that the source node tried to transmit, or to determine whether the received packet has the time stamp. If it is possible to correctly understand whether or not packet position switching may occur in comparison with the information that the source node tried to transmit even if assembled as described above, when executing the application program, Control taking into account the magnitude of the time difference can be performed. Thus, the application program can be correctly executed.
【００１１】ところが、ＮＴＰ(Network Time Protoco
l) を用いた場合には、その前提条件として各ノードの
時計が周波数同期しておらず、ＮＴＰのアルゴリズムで
求めた同期精度には複数のノード間の時計の周波数のず
れに起因する誤差と通信遅延時間差が含まれる。このた
め、通信遅延時間の統計的性質が変化しない環境におい
ても、その結果得られる時計同期の精度と同期精度の確
からしさを定量的に判断することは困難であり、周波数
同期が行われたノード間の時計同期とその確からしさを
求める目的には適していない。However, NTP (Network Time Protocol)
When l) is used, the clocks of the nodes are not frequency-synchronized as prerequisites, and the synchronization accuracy obtained by the NTP algorithm may include an error due to a clock frequency shift between a plurality of nodes. The communication delay time difference is included. For this reason, even in an environment in which the statistical properties of communication delay time do not change, it is difficult to quantitatively determine the accuracy of the resulting clock synchronization and the likelihood of the synchronization accuracy. It is not suitable for the purpose of synchronizing between clocks and seeking its certainty.
【００１２】Probabilistic Clock Synchronization を
用いた場合には、時計同期プロトコルのメッセージ通信
を行うネットワークの通信遅延時間が正規分布であり、
その平均値と分散が既知であることが前提となってい
る。このため、前記平均および分散が未知である環境に
おいては、上記文献に述べられている方法だけでは、通
信遅延時間の平均および分散を測定する方法がないた
め、時計同期を行うことができない。When Probabilistic Clock Synchronization is used, the communication delay time of a network that performs message communication of the clock synchronization protocol has a normal distribution,
It is assumed that the mean and variance are known. For this reason, in an environment where the average and variance are unknown, clock synchronization cannot be performed because there is no method for measuring the average and variance of the communication delay time using only the method described in the above-mentioned document.
【００１３】ＡＣＴＳ(Automated Computer Time Servi
ce) を用いた場合には、その同期誤差の支配的要因は通
信ハードウェアおよびそのドライバ・ソフトウェアでの
処理時間によるものである。この誤差については、ＣＰ
Ｕ速度、ノードの使用状況によって変化するが、本要因
に基づく誤差による同期精度の確からしさを定量的に判
断することはできない。ACTS (Automated Computer Time Servi)
When ce) is used, the dominant factor of the synchronization error is due to the processing time in the communication hardware and its driver software. For this error, CP
Although it changes depending on the U speed and the use condition of the node, it is impossible to quantitatively determine the certainty of the synchronization accuracy due to an error based on this factor.
【００１４】さらに、ＮＴＰ、Probabilistic Clock Sy
nchronization およびＡＣＴＳを用いた場合には定期的
に各ノードの時計の時刻補正が実行される。また、ＮＴ
ＰおよびＡＣＴＳを用いた場合には、時刻補正に伴って
時計の進む速さである周波数の変更を行う。頻繁に補正
が行われるこれらの方法では、"A Continuous MediaI/O
Server and Its Synchronization Mechanism"(D.P.And
erson and G.Homsy著,IEEE Computer,pp.51-57,Oct.199
1.)に述べられているように、動画や音声メディア通信
において、送信レートと受信再生レートが異なり、メデ
ィアのデータのオーバフローやアンダーフローにより再
生品質が劣化してしまう。Furthermore, NTP, Probabilistic Clock Sy
When nchronization and ACTS are used, time correction of the clock of each node is periodically executed. Also, NT
When P and ACTS are used, the frequency, which is the speed at which the clock advances, is changed in accordance with the time correction. These methods, which are frequently corrected, use "A Continuous Media I / O
Server and Its Synchronization Mechanism "(DPAnd
erson and G. Homsy, IEEE Computer, pp. 51-57, Oct. 199
As described in 1.), in moving image and audio media communication, the transmission rate and the reception reproduction rate are different, and the reproduction quality is degraded due to overflow or underflow of the media data.
【００１５】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、一つの通信網に接続された複数のノード間の
時計の時刻情報を高い精度で同期させることができる時
計同期装置を提供することを目的とする。本発明は、時
刻補正が必要であるか否かを判定し不必要な時刻補正を
行うことなく時計の時刻情報を高い精度で同期させるこ
とができる時計同期装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a background, and has provided a clock synchronization device capable of synchronizing clock time information between a plurality of nodes connected to one communication network with high accuracy. The purpose is to provide. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a clock synchronization device capable of determining whether or not time correction is necessary and synchronizing time information of a clock with high accuracy without performing unnecessary time correction.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、一つの通信網
に接続された複数のノードに含まれる時計の時刻同期を
行うときに、補正の要否を確認してから行うことによ
り、不適切な補正によって逆に同期が不安定になること
を回避できることを最も主要な特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, when time synchronization of clocks included in a plurality of nodes connected to one communication network is performed, it is necessary to confirm whether or not correction is necessary before performing time synchronization. The most important feature is that synchronization can be prevented from becoming unstable by appropriate correction.
【００１７】すなわち、一つの通信網に接続された二つ
のノードの管理する時計の時刻差のずれを指定された確
率で指定された値以下にしたいとき、両ノードの時刻差
を複数回測定し、その標本から得られる統計量を時刻差
として時刻の校正を行い精度の高い時計同期を行う。That is, when it is desired to make the time difference between the clocks managed by two nodes connected to one communication network equal to or less than a specified value with a specified probability, the time difference between the two nodes is measured a plurality of times. Then, the statistic obtained from the sample is used as a time difference to calibrate the time and perform highly accurate clock synchronization.
【００１８】そして、定期的に時刻がずれているかどう
かの判定方法として、時刻校正をしたときに用いた時刻
差測定の標本と、定期的に測定した時刻差測定の標本と
を比較し、ある確率で両標本から予測される母集団の統
計量が異なるか否かを統計学的な検定で行うことによ
り、前記統計量によって計算されたノード間の時刻差が
実際にずれているのか、それとも測定誤差によってずれ
ていると計算されるのかを判定し、実際にずれていない
にもかかわらず、時刻校正を行って周波数精度や安定度
を劣化させる頻度を削減することができる。As a method for judging whether or not the time is periodically shifted, a sample of the time difference measurement used at the time of time calibration is compared with a sample of the time difference measurement periodically measured. By performing a statistical test to determine whether the statistics of the populations predicted from both samples with a probability are different, whether the time difference between the nodes calculated by the statistics is actually shifted, or It is possible to determine whether or not the calculation is performed due to a measurement error, and to reduce the frequency of deteriorating the frequency accuracy and stability by performing time calibration even though the calculation is not actually performed.
【００１９】すなわち、本発明の第一の観点は時計同期
方法であって、一つの通信網に接続された二つのノード
ａおよびノードｂがそれぞれ管理する二つの時計の時刻
差Δを測定しこの二つの時計の時刻を同期させる時計同
期方法である。本発明の特徴とするところは、それ以前
の時刻差測定により得られた標本から推定される時刻差
を母集団とする統計的分布と今回の時刻差測定により得
られた標本から推定される時刻差を母集団とする統計的
分布とが等しいとする仮説の検定を行い、この仮説が所
定の誤差範囲で成立しないときに前記今回の時刻差測定
結果にしたがって前記二つの時計の時刻を同期させると
ころにある。That is, a first aspect of the present invention is a clock synchronization method, which measures a time difference Δ between two clocks respectively managed by two nodes a and b connected to one communication network. This is a clock synchronization method for synchronizing the time of two clocks. A feature of the present invention is that a statistical distribution with the time difference estimated from the sample obtained by the previous time difference measurement as a population and the time estimated from the sample obtained by the current time difference measurement Perform a test of a hypothesis that the statistical distribution with the difference as a population is equal, and synchronize the times of the two watches according to the current time difference measurement result when this hypothesis does not hold within a predetermined error range. There.
【００２０】これにより、不必要な時刻補正を行うこと
なく時計の時刻情報を高い精度で同期させることができ
る。Thus, the time information of the clock can be synchronized with high accuracy without performing unnecessary time correction.
【００２１】前記時刻差測定は、ノードａおよびｂの間
で一往復のメッセージを交換し、ノードａからｂへのメ
ッセージの送信時刻ｔａ１をノードａの時計ｔａを参照
して測定し、ノードａからｂへのメッセージの受信時刻
ｔｂ１をノードｂの時計ｔｂを参照して測定し、ノード
ｂからａへのメッセージの送信時刻ｔｂ２をノードｂの
時計ｔｂを参照して測定し、ノードｂからａへのメッセ
ージの受信時刻ｔａ２をノードａの時計ｔａにより測定
し、これらの測定した値をノードａに集め、 （１／２）〔（ｔａ１＋ｔｂ２）−（ｔａ２＋ｔｂ
１）〕 を計算することをＮ回繰り返して時刻差測定した標本ｘ
N を得て、このＮ個の標本ｘN の値から計算された標本
平均In the time difference measurement, one round trip message is exchanged between the nodes a and b, and the transmission time ta1 of the message from the node a to the node b is measured with reference to the clock ta of the node a. The reception time tb1 of the message from the node b to the node b is measured with reference to the clock tb of the node b, the transmission time tb2 of the message from the node b to the node a is measured with reference to the clock tb of the node b. The reception time ta2 of the message to the node a is measured by the clock ta of the node a, and these measured values are collected in the node a to obtain (1/2) [(ta1 + tb2)-(ta2 + tb).
1)] is calculated N times and the time difference is measured.
Get N and sample average calculated from the values of these N samples x N
【００２２】[0022]
【外５】 および標本分散ｓｘ2 を用いて、ｔ分布における自由度
Ｎ−１の確率α／２の確率点をｔN-1 （α／２）とする
とき、母集団の平均値ｘｐの推定区間を確率αで、[Outside 5] Using the sample variance sx 2 and the probability point of the probability α / 2 of the degree of freedom N−1 in the t distribution as t N−1 (α / 2), the estimation interval of the average value xp of the population is represented by the probability α
【００２３】[0023]
【数３】 と表し、時刻差測定毎に母集団の推定区間を計算し、所
望の時刻差許容値をＴacc とするとき、 ｔN-1 （α／２）√（ｓｘ2 ／（Ｎ−１））≦Ｔacc の条件を満たすまでさらに時刻差測定を繰り返し、この
条件を満たしたときの標本分散ｓｘ2 から導かれる標本
平均値〔外５〕をノードａおよびｂ間の時刻差とするこ
とが望ましい。(Equation 3) Where the estimated section of the population is calculated for each time difference measurement, and when a desired time difference allowable value is T acc , t N-1 (α / 2) √ (sx 2 / (N-1)) It is desirable that the time difference measurement is further repeated until the condition of ≤T acc is satisfied, and that the sample mean value [5] derived from the sample variance sx 2 when this condition is satisfied be used as the time difference between the nodes a and b. .
【００２４】二つの前記母集団の統計的分布が等しいと
する仮説の発生する確率分布と、二つの前記母集団の統
計的分布が所定値以上ずれているとする仮説の発生する
確率分布とが十分に分離できるように前記Ｎの値を大き
く設定することが望ましい。The probability distribution that a hypothesis that the statistical distributions of the two populations are equal and the probability distribution that the hypothesis that the statistical distributions of the two populations deviate by a predetermined value or more are different. It is desirable to set the value of the N large so that the separation can be sufficiently performed.
【００２５】本発明の第二の観点は時計同期装置であっ
て、ノードａと通信網により接続されたノードｂとの間
でこのノードｂに実装された時計を前記ノードａに実装
された時計に時刻合わせを行う手段を備えた時計同期装
置である。本発明の特徴とするところは、前記時刻合わ
せを行う手段は、二つの前記時計の時刻差を測定する手
段を備え、この測定結果にしたがって、それ以前の時刻
差測定により得られた標本から推定される時刻差を母集
団とする統計的分布と今回の時刻差測定により得られた
標本から推定される時刻差を母集団とする統計的分布と
が等しいとする仮説の検定を行う手段と、この仮説が所
定の誤差範囲で成立しないときに前記今回の時刻差測定
結果にしたがって前記二つの時計の時刻を同期させる手
段とを備えたところにある。A second aspect of the present invention is a clock synchronizer, wherein a clock mounted on a node a and a clock mounted on the node a are connected between the node a and a node b connected by a communication network. This is a clock synchronizing device provided with a means for adjusting the time. According to a feature of the present invention, the means for adjusting the time includes means for measuring a time difference between the two clocks, and according to the measurement result, estimates from a sample obtained by an earlier time difference measurement. Means for performing a test of a hypothesis that the statistical distribution using the time difference as a population and the statistical distribution using the time difference estimated from the sample obtained by the current time difference measurement as the population are equal, Means for synchronizing the time of the two clocks according to the result of the current time difference measurement when the hypothesis does not hold within a predetermined error range.
【００２６】前記時刻差を測定する手段は、ノードａお
よびｂの間で一往復のメッセージを交換し、ノードａか
らｂへのメッセージの送信時刻ｔａ１をノードａの時計
ｔａを参照して測定し、ノードａからｂへのメッセージ
の受信時刻ｔｂ１をノードｂの時計ｔｂを参照して測定
し、ノードｂからａへのメッセージの送信時刻ｔｂ２を
ノードｂの時計ｔｂを参照して測定し、ノードｂからａ
へのメッセージの受信時刻ｔａ２をノードａの時計ｔａ
により測定し、これらの測定した値をノードａに集め、 （１／２）〔（ｔａ１＋ｔｂ２）−（ｔａ２＋ｔｂ
１）〕 を計算することをＮ回繰り返して時刻差測定した標本ｘ
N を得て、このＮ個の標本ｘN の値から計算された標本
平均〔外５〕および標本分散ｓｘ2 を用いて、ｔ分布に
おける自由度Ｎ−１の確率α／２の確率点をｔN-1 （α
／２）とするとき、母集団の平均値ｘｐの推定区間を確
率αで、〔数３〕と表し、時刻差測定毎に母集団の推定
区間を計算し、所望の時刻差許容値をＴacc とすると
き、 ｔN-1 （α／２）√（ｓｘ2 ／（Ｎ−１））≦Ｔacc の条件を満たすまでさらに時刻差測定を繰り返し、この
条件を満たしたときの兵法分散ｓｘ2 から導かれる標本
平均値〔外５〕をノードａおよびｂ間の時刻差とする手
段を含むことが望ましい。The means for measuring the time difference exchanges a one-way message between the nodes a and b, and measures the transmission time ta1 of the message from the node a to the node b with reference to the clock ta of the node a. , The reception time tb1 of the message from the node a to the node b is measured with reference to the clock tb of the node b, and the transmission time tb2 of the message from the node b to the node a is measured with reference to the clock tb of the node b. b to a
The reception time ta2 of the message to
And these measured values are collected in the node a, and (1/2) [(ta1 + tb2)-(ta2 + tb)
1)] is calculated N times and the time difference is measured.
N , and using the sample mean [5] and the sample variance sx 2 calculated from the values of the N samples x N , the probability point of the probability α / 2 of the degree of freedom N−1 in the t distribution is calculated. t N-1 (α
/ 2), the estimated section of the average value xp of the population is represented by the probability α as [Equation 3], the estimated section of the population is calculated for each time difference measurement, and the desired time difference allowable value is set to T. When acc is set, the time difference measurement is further repeated until the condition of t N−1 (α / 2) √ (sx 2 / (N−1)) ≦ T acc is satisfied. It is desirable to include means for using the sample average value (outside 5) derived from 2 as the time difference between nodes a and b.
【００２７】二つの前記母集団の統計的分布が等しいと
する仮説の発生する確率分布と、二つの前記母集団の統
計的分布が所定値以上ずれているとする仮説の発生する
確率分布とが十分に分離できるように前記Ｎの値を大き
く設定する手段を含むことが望ましい。The probability distribution that a hypothesis that the statistical distributions of the two populations are equal and the probability distribution that the hypothesis that the statistical distributions of the two populations deviate by a predetermined value or more are different. It is desirable to include a means for setting the value of N large so that the separation can be sufficiently performed.
【００２８】本発明の第三の観点は記録媒体であって、
コンピュータ・ハードウェア装置にインストールされる
ことにより前記時計同期装置となるソフトウェアが記録
された機械読取可能な記憶媒体である。A third aspect of the present invention is a recording medium,
A machine-readable storage medium in which software that becomes the clock synchronization device when installed in a computer hardware device is recorded.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図１および図
２を参照して説明する。図１は本発明実施例の全体構成
図である。図２は本発明実施例の時計同期装置のブロッ
ク構成図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the clock synchronizer according to the embodiment of the present invention.
【００３０】本発明は、ノードａと通信網１により接続
されたノードｂとの間でこのノードｂに実装された時計
ｔｂをノードａに実装された時計ｔａに時刻合わせを行
う手段としての時計修正部２を備えた時計同期装置ｃａ
およびｃｂである。According to the present invention, a clock as means for adjusting the clock tb mounted on the node b to the clock ta mounted on the node a between the node a and the node b connected by the communication network 1 Clock synchronizing device ca with correction unit 2
And cb.
【００３１】ここで、本発明の特徴とするところは、時
刻修正部２は、二つの時計ｔａおよびｔｂの時刻差を測
定する手段としての時刻差測定部３を備え、この測定結
果にしたがって、それ以前の時刻差測定により得られた
標本から推定される時刻差を母集団とする統計的分布と
今回の時刻差測定により得られた標本から推定される時
刻差を母集団とする統計的分布とが等しいとする仮説の
検定を行い、この仮説が所定の誤差範囲で成立しないと
きに前記今回の時刻差測定結果にしたがって二つの時計
ｔａおよびｔｂの時刻を同期させるところにある。Here, a feature of the present invention is that the time correction unit 2 includes a time difference measurement unit 3 as a means for measuring the time difference between the two clocks ta and tb. Statistical distribution based on the time difference estimated from the sample obtained by the previous time difference measurement as a population and statistical distribution based on the time difference estimated from the sample obtained by the current time difference measurement Is performed, and when the hypothesis does not hold within a predetermined error range, the times of the two clocks ta and tb are synchronized according to the result of the present time difference measurement.
【００３２】時刻差測定部３は、ノードａおよびｂの間
で一往復のメッセージを交換し、ノードａからｂへのメ
ッセージの送信時刻ｔａ１をノードａの時計ｔａを参照
して測定し、ノードａからｂへのメッセージの受信時刻
ｔｂ１をノードｂの時計ｔｂを参照して測定し、ノード
ｂからａへのメッセージの送信時刻ｔｂ２をノードｂの
時計ｔｂを参照して測定し、ノードｂからａへのメッセ
ージの受信時刻ｔａ２をノードａの時計ｔａにより測定
し、これらの測定した値をノードａに集め、 （１／２）〔（ｔａ１＋ｔｂ２）−（ｔａ２＋ｔｂ
１）〕 を計算することをＮ回繰り返して時刻差測定した標本ｘ
N を得て、このＮ個の標本ｘN の値から計算された標本
平均〔外５〕および標本分散ｓｘ2 を用いて、ｔ分布に
おける自由度Ｎ−１の確率α／２の確率点をｔN-1 （α
／２）とするとき、母集団の平均値ｘｐの推定区間を確
率αで、〔数３〕と表し、時刻差測定毎に母集団の推定
区間を計算し、所望の時刻差許容値をＴacc とすると
き、 ｔN-1 （α／２）√（ｓｘ2 ／（Ｎ−１））≦Ｔacc の条件を満たすまでさらに時刻差測定を繰り返し、この
条件を満たしたときの標本分散ｓｘ2 から導かれる標本
平均値〔外５〕をノードａおよびｂ間の時刻差とする。The time difference measuring unit 3 exchanges one round trip message between the nodes a and b, measures the transmission time ta1 of the message from the nodes a to b with reference to the clock ta of the node a, and The reception time tb1 of the message from a to b is measured with reference to the clock tb of the node b, the transmission time tb2 of the message from the node b to a is measured with reference to the clock tb of the node b. The reception time ta2 of the message to the node a is measured by the clock ta of the node a, and the measured values are collected in the node a. (1/2) [(ta1 + tb2)-(ta2 + tb)
1)] is calculated N times and the time difference is measured.
N , and using the sample mean [5] and the sample variance sx 2 calculated from the values of the N samples x N , the probability point of the probability α / 2 of the degree of freedom N−1 in the t distribution is calculated. t N-1 (α
/ 2), the estimated section of the average value xp of the population is represented by the probability α as [Equation 3], the estimated section of the population is calculated for each time difference measurement, and the desired time difference allowable value is set to T. When acc is set, the time difference measurement is further repeated until the condition of t N−1 (α / 2) √ (sx 2 / (N−1)) ≦ T acc is satisfied, and the sample variance sx when the condition is satisfied is satisfied. The sample average value [5] derived from 2 is the time difference between the nodes a and b.
【００３３】二つの前記母集団の統計的分布が等しいと
する仮説の発生する確率分布と、二つの前記母集団の統
計的分布が所定値以上ずれているとする仮説の発生する
確率分布とが十分に分離できるように前記Ｎの値を大き
く設定する。The probability distribution that a hypothesis that the statistical distributions of the two populations are equal and the probability distribution that the hypothesis that the statistical distributions of the two populations deviate by a predetermined value or more are different. The value of N is set to be large so that the separation can be sufficiently performed.
【００３４】本発明実施例の時計同期装置は、ソフトウ
ェアが記録された機械読取可能な記憶媒体をコンピュー
タ・ハードウェア装置にインストールすることにより実
現することもできる。The clock synchronization apparatus according to the embodiment of the present invention can also be realized by installing a machine-readable storage medium on which software is recorded in a computer hardware device.
【００３５】[0035]
【実施例】ノードａの時計ｔａをノードｂの時計ｔｂに
同期させる場合のノードａおよびｂの動作を説明する。
ノードａの動作は、時刻差計算および時刻同期はずれ判
定の二つに分けられる。時刻差計算は、図２に示した時
刻差測定部３により行われ、時計ｔａおよびｔｂの時刻
の差を求めることであり、時刻同期はずれ判定は、図２
に示した時刻修正部２が時刻差測定部３により測定され
た時刻差を参照しながら時計ｔａおよびｔｂの時刻がず
れているか否かを判定することである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The operation of nodes a and b when synchronizing clock ta of node a with clock tb of node b will be described.
The operation of the node a is divided into two: time difference calculation and time synchronization determination. The time difference calculation is performed by the time difference measurement unit 3 shown in FIG. 2, and is to find the difference between the times of the clocks ta and tb.
Is to determine whether or not the times of the clocks ta and tb are shifted with reference to the time difference measured by the time difference measuring unit 3.
【００３６】図３は本発明実施例の時計同期装置の動作
手順を示すフローチャートである。複数回の往復メッセ
ージのタイムスタンプを取得し（Ｓ１）、このタイムス
タンプにより時計ｔａおよびｔｂの時刻差を測定する
（Ｓ２）。母集団の統計量の推定を用いた確率的時刻差
計算を行う（Ｓ３）。統計量が変化しているか否かを判
定し、必要なときだけ時刻補正を行う（Ｓ４）。FIG. 3 is a flowchart showing the operation procedure of the clock synchronization device according to the embodiment of the present invention. The time stamps of a plurality of round-trip messages are acquired (S1), and the time difference between the clocks ta and tb is measured based on the time stamps (S2). Probabilistic time difference calculation is performed using the estimation of the statistics of the population (S3). It is determined whether or not the statistics have changed, and time correction is performed only when necessary (S4).
【００３７】図４は本発明実施例の時計同期装置の計算
手順を示すフローチャートである。図４を参照して本発
明実施例の時計同期装置の計算手順を説明する。時刻差
計算では、まず、時刻差測定を行った回数を計数する変
数Ｎを初期化してＮ＝１とする（Ｓ１０）。そして、ノ
ードａおよびｂの間で一往復のメッセージを交換し、ノ
ードａからｂへのメッセージの送信時刻ｔａ１をノード
ａの時計ｔａを参照して測定し、ノードａからｂへのメ
ッセージの受信時刻ｔｂ１をノードｂの時計ｔｂを参照
して測定する。FIG. 4 is a flowchart showing the calculation procedure of the clock synchronization device according to the embodiment of the present invention. The calculation procedure of the clock synchronization device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the time difference calculation, first, a variable N for counting the number of times the time difference measurement is performed is initialized to N = 1 (S10). Then, one round trip message is exchanged between the nodes a and b, the transmission time ta1 of the message from the node a to the node b is measured with reference to the clock ta of the node a, and the reception of the message from the node a to the node b is performed. The time tb1 is measured with reference to the clock tb of the node b.
【００３８】次に、ノードｂからａへのメッセージの送
信時刻ｔｂ２をノードｂの時計ｔｂを参照して測定し、
ノードｂからａへのメッセージの受信時刻ｔａ２をノー
ドａの時計ｔａにより測定し、これらの測定した値をノ
ードａに集め（Ｓ１１）、 （１／２）〔（ｔａ１＋ｔｂ２）−（ｔａ２＋ｔｂ１）〕 （２） を計算する（Ｓ１２）。この手順を時刻差測定と呼ぶ
が、この時刻差測定をＮa回繰り返す（Ｓ１３、Ｓ１
４）。Next, the transmission time tb2 of the message from the node b to the node a is measured with reference to the clock tb of the node b.
The reception time ta2 of the message from the node b to the node a is measured by the clock ta of the node a, and the measured values are collected in the node a (S11), (1/2) [(ta1 + tb2)-(ta2 + tb1)] ( 2) is calculated (S12). While call this procedure the time difference measurement, this time difference measurement is repeated N a of times (S13, S1
4).
【００３９】このＮa の値は、時刻差計算をするために
行う時刻差測定を繰り返す最低の回数を示している。こ
の値としては、ｘN の母集団として予期される分散の値
を用いて、標本値から母集団の情報をある程度十分に推
定するために必要な値を適当に用いる。The value of this N a is the lowest number of repeating time difference measurement performed to the time difference calculation. As the value, using the value of dispersion that is expected as a population of x N, suitably used the values needed to some extent sufficiently estimate the information of the population from the sample value.
【００４０】次に、時刻差測定した標本ｘN が正規分布
にしたがうとすると文献「統計的方法II推測」（渡辺
洋、芝祐順著、新曜社発行）に述べられているように、
Ｎ個の標本値から計算された標本平均〔外５〕および標
本分散ｓｘ2 を用いて、母集団の平均値ｘｐの推定区間
は確率αで、〔数３〕となる。ただし、ｔN-1 （α／
２）は、ｔ分布における自由度Ｎ−１の確率α／２の確
率点である。そこで、さらに時刻差測定を繰り返し、時
刻差測定毎に母集団推定区間を計算し、 ｔN-1 （α／２）√（ｓｘ2 ／（Ｎ−１））≦Ｔacc （４） の条件を満たすまで繰り返す（Ｓ１５〜Ｓ１８）。そし
て、条件を満たしたときの標本分散ｓｘ2 から導かれる
標本平均値〔外５〕をノードａおよびｂ間の時刻差とす
る。これにより、確率αで母集団平均と最大Ｔacc （時
刻差の許容値）の誤差にすることができる。時刻差Ｔ
diffは、Next, assuming that the sample x N subjected to the time difference measurement follows a normal distribution, as described in the document “Statistical Method II Estimation” (by Hiroshi Watanabe and Yujun Shiba, published by Shinyosha),
Using N calculated sample mean from the sample value [External 5] and sample variance sx 2, the estimated interval for the mean value xp of the population with a probability alpha, the Formula 3. However, t N-1 (α /
2) is a probability point of the probability α / 2 of the degree of freedom N−1 in the t distribution. Therefore, the time difference measurement is further repeated, and the population estimation section is calculated for each time difference measurement, and the condition of t N-1 (α / 2) √ (sx 2 / (N-1)) ≦ T acc (4) It repeats until it satisfies (S15-S18). Then, the sample average value [5] derived from the sample variance sx 2 when the condition is satisfied is set as the time difference between the nodes a and b. As a result, an error between the population average and the maximum T acc (allowable time difference) can be obtained with the probability α. Time difference T
diff is
【００４１】[0041]
【数４】 となる（Ｓ１９）。(Equation 4) (S19).
【００４２】所定時間経過後に（Ｓ２０）、時刻同期は
ずれ判定を行う。判定は母集団平均の検定によって行
う。時刻差計算を行ったときおよび時刻同期はずれ判定
を行うときの時刻差測定の値の標本をそれぞれ標本Ｃお
よびＤとする。時刻同期はずれ判定を行うときの時刻差
測定は時刻差計算を行った手順と同様である（Ｓ２１〜
Ｓ２８）。After the lapse of a predetermined time (S20), the time synchronization is determined. Judgment is performed by a test of population mean. Samples of the time difference measurement values when the time difference calculation is performed and when the time synchronization loss determination is performed are referred to as samples C and D, respectively. The time difference measurement at the time of determining the time synchronization loss is the same as the procedure for performing the time difference calculation (S21 to S21).
S28).
【００４３】標本ＣおよびＤが正規分布にしたがうと
し、それぞれの標本数をＮＣおよびＮＤ、標本ＣとＤの
母平均値の差をｄとすると、文献「統計的方法II推測」
（渡辺洋、芝祐順著、新曜社発行）に述べられているよ
うに、Assuming that samples C and D follow a normal distribution, the numbers of samples are NC and ND, and the difference between the population mean values of samples C and D is d, the document "Statistical Method II Estimation"
(Hiroshi Watanabe, Yujun Shiba, published by Shinyosha)
【００４４】[0044]
【数５】 で表されるｊｄは、自由度ＮＣ＋ＮＤ−２のｔ分布にし
たがう。ここで、 ｓ2 ＝〔（ＮＣ−１）ｓ2 Ｃ＋（ＮＤ−１）ｓ2 Ｄ〕／（ＮＣ＋ＮＤ−２） （７） である。ただし、(Equation 5) Jd expressed by follows the t distribution with the degree of freedom NC + ND-2. Here, s 2 = [(NC-1) s 2 C + (ND-1) s 2 D] / (NC + ND-2) (7) However,
【００４５】[0045]
【外６】 と[Outside 6] When
【００４６】[0046]
【外７】 およびｓ2 Ｃとｓ2 Ｄは、それぞれ標本ＣとＤの標本平
均値および標本分散である。[Outside 7] And s 2 C and s 2 D are the sample mean and sample variance of samples C and D, respectively.
【００４７】図５は時刻同期はずれ判定における検定量
ｊｄの分布を示す図であるが、標本ＣおよびＤから推定
される母集団平均が同じであるという仮説を立てたと
き、ｊ０の分布は図５のＪ０のようになる。しかし、実
際には、母集団平均がｄずれていたとすると、ｊｄの分
布は図５のＪｄのようになる。よって、確率αで母集団
平均が同じであるという仮説の検定を行ったとき、仮説
が棄却されないにもかかわらず、ｄのずれがあるという
仮説も真である場合が有り得ることになる。よって、こ
の二つの仮説を十分に分離するためには、確率αで検定
を行うとすると、Ｊ０のα／２の右側の確率点をｊ+ 0,
α/2（＝ｔNC+ND-2(α/2) ）およびＪｄのα／２の左側
の確率点をｊ- d,α/2とすると、 ＴNC+ND-2(α/2) ≦ｊ- d,α でなければならない。そこで、同期はずれ判定は、同期
処理時に時刻差測定を繰り返し測定毎にｊ- d,α、ｊ+
0,α、ｊ- Tacc, α、ｊ+ Tacc, αを計算する。そし
て、時刻差が０という仮説と時刻差が時刻差の許容値Ｔ
acc 以上のある値であるという仮説を十分に分離できる
ように、 ｊ+ Tacc, α≦ｔNC+ND-2(α/2) または、 ｊ- Tacc, α≦−ｔNC+ND-2(α/2) という条件を満たすまで繰り返す（Ｓ２９）。この条件
が満たされたとき、計算されたｊ０が、 ｜ｊ０｜＞ｔNC+ND-2(α/2) （９） であれば、時刻同期はずれと判定し、上述の時刻差計算
を行う（Ｓ３０）。FIG. 5 is a diagram showing the distribution of the test amount jd in the determination of the loss of time synchronization. When the hypothesis that the population averages estimated from the samples C and D are the same, the distribution of j0 is It becomes like J0 of 5. However, in practice, if the population average is shifted by d, the distribution of jd will be like Jd in FIG. Therefore, when testing the hypothesis that the population averages are the same at the probability α, it is possible that the hypothesis that there is a deviation of d is true even though the hypothesis is not rejected. Therefore, in order to sufficiently separate the two hypotheses, if the test is performed with the probability α, the probability point on the right side of α / 2 of J0 is j + 0,
Assuming that a probability point on the left side of α / 2 (= t NC + ND-2 ( α / 2) ) and α / 2 of Jd is j − d, α / 2 , T NC + ND-2 ( α / 2) ≤ j - d, α. Therefore, the out-of-synchronization determination is performed by repeating the time difference measurement at the time of the synchronization processing, and j - d, α, j +
Calculate 0, α, j − Tacc, α, j + Tacc, α. The hypothesis that the time difference is 0 and the time difference is the allowable value T of the time difference
j + Tacc, α ≦ t NC + ND−2 ( α / 2) or j − Tacc, α ≦ −t NC + ND−2 so that the hypothesis that the value is equal to or greater than acc can be sufficiently separated. It repeats until the condition of α / 2) is satisfied (S29). When this condition is satisfied, if the calculated j0 is | j0 |> t NC + ND−2 ( α / 2) (9), it is determined that time synchronization has been lost, and the above time difference calculation is performed. (S30).
【００４８】図６はノードａのメッセージ送受信手順を
示す図である。ノードａの時刻差測定部３はノードｂに
メッセージを送信し（Ｓ３２）、このメッセージの送信
時刻ｔａ１を測定する（Ｓ３３）。ノードａの時刻差測
定部３はノードｂからのメッセージを受信し（Ｓ３
４）、その受信時刻ｔａ２を測定する（Ｓ３５）。ノー
ドａの時刻差測定部３は、ノードｂからこのノードｂの
時計で測定したノードａからのメッセージの受信時刻ｔ
ｂ1 およびノードｂからノードａへのメッセージについ
てこのノードｂの時計で測定したこのメッセージの送信
時刻ｔｂ2 を受信する（Ｓ３６）。FIG. 6 is a diagram showing a message transmission / reception procedure of the node a. The time difference measuring unit 3 of the node a transmits the message to the node b (S32), and measures the transmission time ta1 of the message (S33). The time difference measuring unit 3 of the node a receives the message from the node b (S3
4), the reception time ta2 is measured (S35). The time difference measuring unit 3 of the node a calculates the reception time t of the message from the node a measured from the clock of the node b from the node b.
b message for receiving the transmission time tb 2 of the message as determined by the clock of the node b from 1 and node b to the node a (S36).
【００４９】図７はノードｂのメッセージ送受信手順を
示す図である。ノードｂの時刻差測定部３は、ノードａ
からのメッセージを受信し（Ｓ４１）、その受信時刻ｔ
ａ１を測定する（Ｓ４２）。ノードｂの時刻差測定部３
は、ノードａにメッセージを送信し（Ｓ４３）、その送
信時刻ｔａ２を測定する（Ｓ４４）。ノードｂの時計で
測定したノードａからのメッセージの受信時刻ｔｂ1 お
よびノードｂからノードａへのメッセージについてこの
ノードｂの時計で測定したこのメッセージの送信時刻ｔ
ｂ2 をノードａに送信する（Ｓ４５）。FIG. 7 is a diagram showing a message transmission / reception procedure of the node b. The time difference measuring unit 3 of the node b
(S41), and the reception time t
a1 is measured (S42). Time difference measuring unit 3 of node b
Transmits a message to the node a (S43), and measures the transmission time ta2 (S44). The reception time tb 1 of the message from the node a measured by the clock of the node b and the transmission time t of this message measured by the clock of the node b for the message from the node b to the node a
transmitting the b 2 to the node a (S45).
【００５０】本発明実施例で用いた送受信時刻の取得
は、本願出願人が先願（特願平８−１２６０５３号、本
願出願時に未公開）により提案した技術により行うこと
ができる。The acquisition of the transmission / reception time used in the embodiment of the present invention can be performed by the technique proposed by the applicant of the present invention in a prior application (Japanese Patent Application No. Hei 8-126033, unpublished at the time of filing the application).
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一つの通信網に接続された複数のノード間の時計の時刻
情報を高い精度で同期させることができる。本発明によ
れば、時刻補正が必要であるか否かを判定し不必要な時
刻補正を行うことなく時計の時刻情報を高い精度で同期
させることができる。As described above, according to the present invention,
Time information of a clock between a plurality of nodes connected to one communication network can be synchronized with high accuracy. According to the present invention, it is possible to determine whether or not time correction is necessary and to synchronize the time information of the clock with high accuracy without performing unnecessary time correction.
【図１】本発明実施例の全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】本発明実施例の時計同期装置のブロック構成
図。FIG. 2 is a block diagram of a clock synchronization device according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明実施例の時計同期装置の動作手順を示す
フローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of the clock synchronization device according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明実施例の時計同期装置の計算手順を示す
フローチャート。FIG. 4 is a flowchart illustrating a calculation procedure of the clock synchronization device according to the embodiment of the present invention.
【図５】時刻同期はずれ判定における検定量ｊｄの分布
を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a distribution of a test amount jd in time synchronization loss determination.
【図６】ノードａのメッセージ送受信手順を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a message transmission / reception procedure of a node a.
【図７】ノードｂのメッセージ送受信手順を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a message transmission / reception procedure of a node b.
【図８】通信網に接続されたノードを示す図。FIG. 8 is a diagram showing nodes connected to a communication network.
【図９】ＮＴＰの動作を示す図。FIG. 9 is a diagram showing the operation of NTP.
【図１０】Probabilistic Clock Synchronization の動
作を示す図。FIG. 10 is a diagram showing the operation of Probabilistic Clock Synchronization.
【符号の説明】 １ 通信網 ２ 時刻修正部 ３ 時刻差測定部 ａ、ｂ ノード ｔａ、ｔｂ 時計 ｃ、ｃａ、ｃｂ 時計同期装置[Description of Signs] 1 communication network 2 time correction unit 3 time difference measurement unit a, b node ta, tb clock c, ca, cb clock synchronizer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｌ 7/00 Ｇ０６Ｆ 1/04 ３５１Ｂ ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04L 7/00 G06F 1/04 351B
Claims (7)
ａおよびノードｂがそれぞれ管理する二つの時計の時刻
差Δを測定しこの二つの時計の時刻を同期させる時計同
期方法であって、 それ以前の時刻差測定により得られた標本から推定され
る時刻差を母集団とする統計的分布と今回の時刻差測定
により得られた標本から推定される時刻差を母集団とす
る統計的分布とが等しいとする仮説の検定を行い、この
仮説が所定の誤差範囲で成立しないときに前記今回の時
刻差測定結果にしたがって前記二つの時計の時刻を同期
させることを特徴とする時計同期方法。1. A clock synchronization method for measuring a time difference Δ between two clocks respectively managed by two nodes a and b connected to one communication network, and synchronizing the times of the two clocks, Statistical distribution based on the time difference estimated from the sample obtained by the previous time difference measurement as a population and statistical distribution based on the time difference estimated from the sample obtained by the current time difference measurement A clock synchronizing method, wherein a test of a hypothesis that the two clocks are equal is performed, and when the hypothesis does not hold within a predetermined error range, the times of the two clocks are synchronized according to the result of the current time difference measurement.
間で一往復のメッセージを交換し、ノードａからｂへの
メッセージの送信時刻ｔａ１をノードａの時計ｔａを参
照して測定し、ノードａからｂへのメッセージの受信時
刻ｔｂ１をノードｂの時計ｔｂを参照して測定し、ノー
ドｂからａへのメッセージの送信時刻ｔｂ２をノードｂ
の時計ｔｂを参照して測定し、ノードｂからａへのメッ
セージの受信時刻ｔａ２をノードａの時計ｔａにより測
定し、これらの測定した値をノードａに集め、 （１／２）〔（ｔａ１＋ｔｂ２）−（ｔａ２＋ｔｂ
１）〕 を計算することをＮ回繰り返して時刻差測定した標本ｘ
N を得て、このＮ個の標本ｘN の値から計算された標本
平均 【外１】 および標本分散ｓｘ2 を用いて、ｔ分布における自由度
Ｎ−１の確率α／２の確率点をｔN-1 （α／２）とする
とき、母集団の平均値ｘｐの推定区間を確率αで、 【数１】 と表し、時刻差測定毎に母集団の推定区間を計算し、所
望の時刻差許容値をＴacc とするとき、 ｔN-1 （α／２）√（ｓｘ2 ／（Ｎ−１））≦Ｔacc の条件を満たすまでさらに時刻差測定を繰り返し、この
条件を満たしたときの標本分散ｓｘ2 から導かれる標本
平均値 【外２】 をノードａおよびｂ間の時刻差とする請求項１記載の時
計同期方法。2. The time difference measurement includes exchanging one round trip message between nodes a and b, measuring a transmission time ta1 of a message from the nodes a to b with reference to a clock ta of the node a, The reception time tb1 of the message from the node a to the node b is measured with reference to the clock tb of the node b, and the transmission time tb2 of the message from the node b to the node a is determined by the node b.
, The reception time ta2 of the message from the node b to the node a is measured by the clock ta of the node a, the measured values are collected in the node a, and (1/2) [(ta1 + tb2 )-(Ta2 + tb)
1)] is calculated N times and the time difference is measured.
N is obtained and the sample average calculated from the values of the N samples xN Using the sample variance sx 2 and the probability point of the probability α / 2 of the degree of freedom N−1 in the t distribution as t N−1 (α / 2), the estimation interval of the average value xp of the population is represented by the probability In α, Where the estimated section of the population is calculated for each time difference measurement, and when a desired time difference allowable value is T acc , t N-1 (α / 2) √ (sx 2 / (N-1)) The time difference measurement is further repeated until the condition of ≤T acc is satisfied, and the sample average value derived from the sample variance sx 2 when this condition is satisfied. The clock synchronization method according to claim 1, wherein is a time difference between the nodes a and b.
等しいとする仮説の発生する確率分布と、二つの前記母
集団の統計的分布が所定値以上ずれているとする仮説の
発生する確率分布とが十分に分離できるように前記Ｎの
値を大きく設定する請求項１記載の時計同期方法。3. The probability distribution of a hypothesis that the statistical distribution of the two populations is equal to each other and the probability of the hypothesis that the statistical distribution of the two populations deviate by a predetermined value or more. 2. The clock synchronization method according to claim 1, wherein the value of N is set to be large so that the distribution can be sufficiently separated.
ドｂとの間でこのノードｂに実装された時計を前記ノー
ドａに実装された時計に時刻合わせを行う手段を備えた
時計同期装置であって、 前記時刻合わせを行う手段は、二つの前記時計の時刻差
を測定する手段と、この測定結果にしたがってそれ以前
の時刻差測定により得られた標本から推定される時刻差
を母集団とする統計的分布と今回の時刻差測定により得
られた標本から推定される時刻差を母集団とする統計的
分布とが等しいとする仮説の検定を行う手段と、この仮
説が所定の誤差範囲で成立しないときに前記今回の時刻
差測定結果にしたがって前記二つの時計の時刻を同期さ
せる手段とを備えたことを特徴とする時計同期装置。4. A clock synchronizing device comprising means for adjusting a clock mounted on a node b between a node a and a node b connected by a communication network with a clock mounted on the node a. Means for adjusting the time, means for measuring a time difference between the two clocks, and a time difference estimated from a sample obtained by a previous time difference measurement according to the measurement result as a population. Means for testing a hypothesis that the statistical distribution to be performed is equal to the statistical distribution with the time difference estimated from the sample obtained by the current time difference measurement as a population, and this hypothesis is within a predetermined error range. Means for synchronizing the times of the two clocks according to the result of the current time difference measurement when the time is not established.
およびｂの間で一往復のメッセージを交換し、ノードａ
からｂへのメッセージの送信時刻ｔａ１をノードａの時
計ｔａを参照して測定し、ノードａからｂへのメッセー
ジの受信時刻ｔｂ１をノードｂの時計ｔｂを参照して測
定し、ノードｂからａへのメッセージの送信時刻ｔｂ２
をノードｂの時計ｔｂを参照して測定し、ノードｂから
ａへのメッセージの受信時刻ｔａ２をノードａの時計ｔ
ａにより測定し、これらの測定した値をノードａに集
め、 （１／２）〔（ｔａ１＋ｔｂ２）−（ｔａ２＋ｔｂ
１）〕 を計算することをＮ回繰り返して時刻差測定した標本ｘ
N を得て、このＮ個の標本ｘN の値から計算された標本
平均 【外３】 および標本分散ｓｘ2 を用いて、ｔ分布における自由度
Ｎ−１の確率α／２の確率点をｔN-1 （α／２）とする
とき、母集団の平均値ｘｐの推定区間を確率αで、 【数２】 と表し、時刻差測定毎に母集団の推定区間を計算し、所
望の時刻差許容値をＴacc とするとき、 ｔN-1 （α／２）√（ｓｘ2 ／（（Ｎ−１））≦Ｔacc の条件を満たすまでさらに時刻差測定を繰り返し、この
条件を満たしたときの標本分散ｓｘ2 から導かれる標本
平均値 【外４】 をノードａおよびｂ間の時刻差とする手段を含む請求項
４記載の時計同期装置。5. A method for measuring a time difference, comprising:
Exchanging a round trip message between
The transmission time ta1 of the message from the node a to the node b is measured with reference to the clock ta of the node a. The reception time tb1 of the message from the node a to the node b is measured with reference to the clock tb of the node b. Transmission time tb2 of the message to
Is measured with reference to the clock tb of the node b, and the reception time ta2 of the message from the node b to the node a is
a, and these measured values are collected in the node a, and (1/2) [(ta1 + tb2)-(ta2 + tb)
1)] is calculated N times and the time difference is measured.
N is obtained and the sample average calculated from the values of the N samples x N Using the sample variance sx 2 and the probability point of the probability α / 2 of the degree of freedom N−1 in the t distribution as t N−1 (α / 2), the estimation interval of the average value xp of the population is represented by the probability In α, , The estimated section of the population is calculated for each time difference measurement, and when a desired time difference allowable value is T acc , t N-1 (α / 2) √ (sx 2 / ((N-1) ) ≦ T acc is repeated until the time difference measurement is satisfied, and the sample mean value derived from the sample variance sx 2 when this condition is satisfied. 5. The clock synchronization apparatus according to claim 4, further comprising means for setting a time difference between the nodes a and b.
とする仮説の発生する確率分布と、二つの前記母集団の
統計的分布が所定値以上ずれているとする仮説の発生す
る確率分布とが十分に分離できるように前記Ｎの値を大
きく設定する手段を含む請求項４記載の時計同期装置。6. A probability distribution for generating a hypothesis that the statistical distributions of the two populations are equal and a probability distribution for generating a hypothesis that the statistical distributions of the two populations are shifted by a predetermined value or more. 5. The clock synchronizing device according to claim 4, further comprising means for setting the value of N to be large so that the value N can be sufficiently separated.
ストールされることにより請求項４記載の装置となるソ
フトウェアが記録された機械読取可能な記憶媒体。7. A machine-readable storage medium having recorded thereon software which is installed in a computer hardware device to become the device according to claim 4.
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