WO2020089962A1

WO2020089962A1 - 時刻同期システム、タイムマスタ、管理マスタおよび時刻同期方法

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Publication number: WO2020089962A1
Application number: PCT/JP2018/040075
Authority: WO
Inventors: 智久山口; 専梶野
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2018-10-29
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2020-05-07
Also published as: US20210167941A1; DE112018007928T5; DE112018007928B4; US11271714B2; JP6555445B1; JPWO2020089962A1; TW202016676A; TWI728514B

Abstract

時刻同期システムは、複数のタイムマスタ（２）と、管理マスタ（３）とを備え、管理マスタ（３）は、優先度要求フレームを各タイムマスタ（２）に送信する管理マスタ優先度要求部（３２）と、最も高い優先度を保持するタイムマスタ（２）に対して優先度を最高優先度に変更する最高優先度通知フレームを送信する管理マスタ最高優先度処理部（３４）とを有し、タイムマスタ（２）は、管理マスタ（３）から優先度要求フレームを受け取った後、優先度応答フレームを管理マスタ（３）に送信するタイムマスタ優先度応答部（２２）と、管理マスタ（３）から最高優先度通知フレームを受けた場合に優先度を最高優先度を変更するタイムマスタ最高優先度処理部（２４）とを有し、グランドマスタ（１）は、他のタイムマスタ（２）の時刻を同期させる時刻通知フレームを他のタイムマスタ（２）に送信する。

Description

時刻同期システム、タイムマスタ、管理マスタおよび時刻同期方法

　本発明は、時刻同期の連続性を保つ方式を採用した時刻同期システム、この時刻同期システムで使用されるタイムマスタおよび管理マスタ並びに時刻同期方法に関する。

　従来、ネットワークに接続された複数の機器が、クロックソースとなるグランドマスタの時刻に同期して動作するようなシステムにおいて、複数のタイムマスタの中から優先順位が最高のタイムマスタをグランドマスタとして選出していた（例えば、特許文献１）。

特開平０８－３２８６９０号公報

　しかし、特許文献１のようなグランドマスタの選出方法では、例えば、各機器が時刻同期して動作している状況で、グランドマスタより優先度の高いタイムマスタが追加されると、システム中の時刻に同期していない状態で追加された優先度の高いタイムマスタがグランドマスタに選出されてしまうため、システム中の時刻同期にずれが生じるという課題があった。

　本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、グランドマスタよりも優先度の高いタイムマスタが追加された場合でも、時刻同期ずれが発生しない時刻同期システムを提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る時刻同期システムは、時刻情報を保持する複数のタイムマスタと、時刻情報を管理し、複数のタイムマスタから優先度が最も高い一局のタイムマスタに対し、最高優先度の通知を行う管理マスタと、を備える。管理マスタは、時刻同期システムの稼働開始時に、各タイムマスタに予め設定された優先度を要求する優先度要求フレームを各タイムマスタに送信する管理マスタ優先度要求部と、最も高い優先度を保持するタイムマスタに対して優先度を最高優先度に変更する最高優先度通知フレームを送信する管理マスタ最高優先度処理部と、を有する。タイムマスタは、時刻同期システムの稼働開始時に、管理マスタから優先度要求フレームを受け取った後、タイムマスタに格納された優先度を応答する優先度応答フレームを管理マスタに送信するタイムマスタ優先度応答部と、管理マスタから最高優先度通知フレームを受けた場合に優先度を最高優先度に変更するタイムマスタ最高優先度処理部と、自局の優先度と他局から取得した優先度を比較し、最も高い優先度を持つタイムマスタをグランドマスタに選出する処理を行うタイムマスタＢＭＣＡ処理部と、を有する。グランドマスタは、時刻同期システムの稼働開始後も、最高優先度を保持し、グランドマスタに保持された時刻情報に基づき他のタイムマスタの時刻を同期させる時刻通知フレームを他のタイムマスタに送信する。

　本発明に係る時刻同期システムによれば、時刻同期システムの稼働開始時に存在するタイムマスタの中から、グランドマスタに選出されたタイムマスタの優先度を最高優先度に変更することにより、時刻同期システムの稼働開始後にグランドマスタの本来の優先度より、さらに高い優先度をもつタイムマスタが追加された場合でも、システム稼働開始時に決定されたグランドマスタが変更されることはないため、時刻同期のずれを防止することができる。
　また、本発明に係る時刻同期方法によれば、時刻同期システムの稼働開始時に存在するタイムマスタの中から、グランドマスタに選出されたタイムマスタの優先度を最高優先度に変更することにより、時刻同期システムの稼働開始後にグランドマスタの本来の優先度より、さらに高い優先度をもつタイムマスタが追加された場合でも、システム稼働開始時に決定されたグランドマスタが変更されることはないため、時刻同期のずれを防止することができる。

本発明の実施の形態１に係る時刻同期システムの構成例である。本発明の実施の形態１のタイムマスタの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１の管理マスタの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１のタイムマスタおよび管理マスタ間で通信される各種フレームのフォーマットである。本発明の実施の形態１のシステム稼働開始時のシステム構成例とシステム稼働開始時における優先度を示す図である。本発明の実施の形態１に係る時刻同期システムの動作を説明するフローチャートである。本発明の実施の形態１のグランドマスタが選出された時点でのシステム構成例と優先度を示す図である。本発明の実施の形態１のグランドマスタの元の優先度より高い優先度を持つタイムマスタが追加された場合のシステム構成例とその時の優先度を示す図である。本発明の実施の形態２に係る時刻同期システムの構成例である。本発明の実施の形態２のタイムマスタの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２のシステム稼働開始時のシステム構成例と、システム稼働開始時の優先度を示す図である。本発明の実施の形態２のグランドマスタが選出された時のシステム構成例とその時システム稼働開始時点での優先度を示す図である。本発明の実施の形態２の最高優先度のタイムマスタの元の優先度より高い優先度を持つタイムマスタが追加された時点でのシステム構成例と、その時点の優先度を示す図である。本発明の実施の形態３のシステム稼働開始時のシステム構成例と、システム稼働開始時の優先度を示す図である。本発明の実施の形態３のグランドマスタが選出された時のシステム構成例と、グランドマスタが選出された時点の優先度を示す図である。本発明の実施の形態３の最も高い優先度を持つタイムマスタが追加された時のシステム構成例と、その時の優先度を示す図である。本発明の実施の形態３の最高優先度のグランドマスタが選出された時のシステム構成例と、最高優先度のグランドマスタが選出された時点の優先度を示す図である。

実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る時刻同期システムの構成例である。グランドマスタ１は、時刻同期システムのクロックソースであり、システム内に１局のみ存在する。タイムマスタ２は、時刻情報を保持する装置であり、システム内に複数局存在し、複数のタイムマスタ２の中から１局のグランドマスタ１が後述する方法により選出される。管理マスタ３は、タイムマスタ２の情報管理および最も優先度の高いタイムマスタ２に対し、最高優先度の通知を行い、システム内に１局のみ存在する。ネットワーク４は、各機器をネットワーク接続する。

　ここで、優先度とは、システム内において各タイムマスタ２に割り当てられる情報であり、複数のタイムマスタ２の中からグランドマスタ１を選出する際の優先順位を表す。優先度は、ユーザが任意で設定することができる。最高優先度は、グランドマスタ１になるタイムマスタ２が持つ優先度である。実施の形態１においては、タイムマスタ２に設定できる優先度を「２」～「２５５」、管理マスタ３がグランドマスタ１になるべきタイムマスタ２に対して設定する優先度を「１」とする。この場合、同じシステム内に優先度「２」のタイムマスタ２と優先度が「１０」のタイムマスタ２からグランドマスタ１を選出する場合、優先度「２」のタイムマスタ２が選出されることになる。なお、優先度を表す数字が小さいほど、優先度は高くなる。

　図２は、タイムマスタ２の構成を示すブロック図である。タイムマスタ通信部２１は、ネットワーク４を通して他機器との通信を行う。タイムマスタ優先度応答部２２は、管理マスタ３からの優先度取得の要求に対し、管理マスタ３に優先度応答フレームを送信する。タイムマスタ優先度保持部２３は、各タイムマスタ２の優先度を保持する。タイムマスタ最高優先度処理部２４は、管理マスタ３からの最高優先度変更通知により、優先度を最高優先度に変更する。タイムマスタＢＭＣＡ（Ｂｅｓｔ　Ｍａｓｔｅｒ　Ｃｌｏｃｋ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）処理部２５は、タイムマスタ優先度保持部２３に保持されている優先度を用いてＩＥＥＥ１５８８またはＩＥＥＥ８０２．１ＡＳ－Ｒｅｖ等で規定されているグランドマスタ１の選出処理を行う。具体的には、タイムマスタＢＭＣＡ処理部２５は、マスタ２は、自局の優先度と、図示しない手段により他局から取得した優先度を比較する処理を繰り返し、グランドマスタ１を選出している。タイムマスタ時刻生成部２６は、時刻同期に使用する時刻を生成する。タイムマスタ時刻補正部２７は、タイムマスタ時刻生成部２６の時刻を、グランドマスタ１の時刻に補正する。

　図３は、管理マスタ３の構成を示すブロック図である。管理マスタ通信部３１は、ネットワーク４を通して他機器との通信を行う。管理マスタ優先度要求部３２は、タイムマスタ２の優先度を調査するために、タイムマスタ２に対して優先度の取得要求を行う。管理マスタ優先度格納部３３は、タイムマスタ２から取得した優先度を格納しておく。管理マスタ最高優先度処理部３４は、タイムマスタ２から取得した優先度の中から最も高い優先度を持つタイムマスタ２に、優先度を最高優先度に変更することを通知する。なお、実施の形態１では説明を簡略化するために管理マスタ３は時刻同期をしていないが、タイムマスタ、タイムスレーブを兼用してもよい。

　図４は、タイムマスタ２および管理マスタ３が送信する各種フレームのフォーマットを示す図である。ネットワークヘッダ１０１には、例えば、送信元、送信先など、フレームを送信するために必要なデータが格納されている。フレーム種別格納領域１０２は、フレーム種別を格納しており、例えば、管理マスタ３の管理マスタ優先度要求部３２が、タイムマスタ２に対し優先度を要求するときに送信する優先度要求フレームでは、フレーム種別格納領域１０２には優先度要求フレームの識別子が格納される。データ格納領域１０３には、例えば、優先度が格納される。

　図５は、実施の形態１のシステム稼働開始時のシステム構成例と、システム稼働開始時の優先度を示す図である。システム稼働開始時では、グランドマスタ１が選出されていない状態であり、各タイムマスタ２は、最高優先度「１」以外の優先度「２」～「２５５」をタイムマスタ優先度保持部２３に保持している。

実施の形態１において、優先度「１００」を持つタイムマスタ２－１、優先度「１１０」を持つタイムマスタ２－２、優先度「１２０」を持つタイムマスタ２－３からグランドマスタ１を選出する動作を説明する。なお、各タイムマスタ２の優先度は、デフォルト値、タイムマスタが備えるスイッチによる設定、外部ツールによる設定など、どのように設定されてもよい。

　図６は、実施の形態１に係る時刻同期システムの動作を説明するフローチャートである。ステップＳ１では、管理マスタ３の管理マスタ優先度要求部３２は、各タイムマスタ２の優先度を調査するために、管理マスタ通信部３１を通して、優先度要求フレームを各タイムマスタ２に送信する。

　ステップＳ２では、各タイムマスタ２のタイムマスタ通信部２１は管理マスタ３から送信された優先度要求フレームを受け取り、タイムマスタ優先度応答部２２に格納する。ステップＳ３では、タイムマスタ優先度応答部２２は、タイムマスタ優先度保持部２３に保持している優先度を取り出し、タイムマスタ通信部２１を通して管理マスタ３に優先度応答フレームを送信する。

　ステップＳ４では、管理マスタ３の管理マスタ通信部３１は、各タイムマスタ２からの優先度応答フレームを受け取り、管理マスタ優先度要求部３２に格納する。ステップＳ５では、管理マスタ優先度要求部３２は、管理マスタ優先度格納部３３に、応答を返してきたタイムマスタ２と紐付けて、優先度を格納する。タイムマスタ２との紐付けは、例えばＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスなど、タイムマスタ通信部２１において、タイムマスタ２が自身宛の通信であることを識別できるものならどのようなものでもよい。

　ステップＳ６では、管理マスタ３の管理マスタ最高優先度処理部３４は、管理マスタ優先度格納部３３に格納されている優先度の中から最も高い優先度を選定し、その優先度に紐付けられているタイムマスタ２に管理マスタ通信部３１を通して、最高優先度通知フレームを送信する。ここで、最高優先度通知フレームとは、システム中の複数のタイムマスタ２の中で最も高い優先度をもつタイムマスタ２に対し、自身の優先度が最も高いことを通知するためのフレームをいう。最高優先度通知フレームは、フレーム種別格納領域１０２に最高優先度通知フレームの識別子が格納される。ここでは、最も高い優先度を持つタイムマスタを選定しているが、他の条件で選定しても良い。

　ステップＳ７では、タイムマスタ２のタイムマスタ通信部２１は、管理マスタ３から送信された最高優先度通知フレームを受け取り、タイムマスタ最高優先度処理部２４に格納する。ステップＳ８では、タイムマスタ最高優先度処理部２４は、タイムマスタ優先度保持部２３に格納されている優先度を最高優先度「１」に変更する。このとき、グランドマスタ１からタイムマスタ２に変更された場合に、優先度を元の優先度に戻すために、元の優先度を、別途タイムマスタ優先度保持部２３に保持しておく。

　ステップＳ９では、各タイムマスタ２のタイムマスタＢＭＣＡ処理部２５はタイムマスタ優先度保持部２３に保持している優先度を用いてＢＭＣＡを実行し、最も高い優先度を持つタイムマスタ２がグランドマスタ１に選出される。図７においては、タイムマスタ２－１が、グランドマスタ１に選出される。

　ステップＳ１０では、グランドマスタ１（タイムマスタ２－１）は、タイムマスタ時刻生成部２６の時刻を取り出し、各タイムマスタ（タイムマスタ２－２、タイムマスタ２－３、・・・タイムマスタ２－Ｎ）にタイムマスタ通信部２１を通して時刻通知フレームを送信する。時刻通知フレームは、フレーム種別格納領域１０２に時刻通知フレームの識別子、データ格納領域１０３にグランドマスタ１の時刻が格納される。

　ステップＳ１１では、各タイムマスタ２は、タイムマスタ通信部２１を通してグランドマスタ１の時刻を受け取り、この時刻を元にタイムマスタ時刻補正部２７はタイムマスタ時刻生成部２６の時刻を補正し、時刻同期を行う。以上、ステップＳ１からステップＳ１１の手順により、時刻同期システムは、グランドマスタ１の時刻に時刻同期する。

　ここで、図８のように、システムの稼働開始後に、優先度がグランドマスタ１の元の優先度「１００」よりも高い優先度「５０」を持つタイムマスタ２－４がシステムに接続され、ＢＭＣＡが実行されても、グランドマスタ１であるタイムマスタ２－１は、最高優先度「１」に変更されているため、グランドマスタ１は変更されることはない。

　また、本実施の形態１においては、各機器に設定できる優先度を「２」～「２５５」としたが、例えば、高精度なクロックソースを提供するタイムマスタ２と、低精度なクロックソースしか提供できないタイムマスタ２が混在するシステムにおいては、確実に高精度なクロックソースを提供するタイムマスタが選定されるように、優先度をクラス分けすることもできる。

　例えば、Ｈ／Ｗ（ハードウェア）を使用してクロックソースを提供するタイムマスタ２は、各種フレームの送受信の時にＨ／Ｗが時刻を保持するため、Ｓ／Ｗ（ソフトウェア）の処理時間に依存せず、時刻ずれが生じにくい。そのため、Ｈ／ＷのアシストなしでＳ／Ｗでクロックソースを提供するタイムマスタ２と比較して高精度なクロックソースを提供できる。この場合、Ｈ／Ｗを使用して高精度なクロックソースを提供するタイムマスタ２の優先度を、高優先度「２」～「１２７」とし、Ｈ／ＷのアシストなしでＳ／Ｗでクロックソースを提供するタイムマスタ２の優先度を低優先度「１２８」～「２５５」とするように、優先度をクラス分けすれば、確実に高精度なクロックソースを提供するタイムマスタ２が選定されることになる。

　以上より、実施の形態１に係る時刻同期システムによれば、グランドマスタ１は、最高優先度に設定されるため、グランドマスタ１に選出される前の元の優先度よりも高い優先度を持つタイムマスタ２がシステム稼働開始後にシステムに接続され、ＢＭＣＡが実行されても、グランドマスタ１は変更されることないため、時刻同期システム内での時刻同期ずれが発生しないという効果を奏する。

実施の形態２．
　図９は、本発明の実施の形態２の時刻同期システムの構成例を示す。実施の形態１と共通する構成要素には、同じ符号を付して説明を省略する。

　簡易タイムマスタ５（５－１～５－Ｍ）は、時刻情報を保持する装置であり、管理マスタ３から送信される各種の要求に対応せず、ＢＭＣＡを実行するタイムマスタであり、システム内に複数局存在することができる。さらに、簡易タイムマスタ５は、時刻通知フレームの送信を行うこともできる。簡易タイムマスタ５の例としては、タイムサーバが挙げられ、より高精度なクロックを実現することができる。また、簡易タイムマスタ５はグランドマスタ１になることができる。

　実施の形態２においては、タイムマスタ２に設定できる優先度を「１１」～「２５５」、管理マスタ３がタイムマスタ２に設定する最高優先度を「１０」、簡易タイムマスタ５に設定できる優先度を「１」～「９」とする。

　図１０は、簡易タイムマスタ５の構成を示すブロック図である。簡易タイムマスタ優先度保持部５１は、優先度を保持する。簡易タイムマスタＢＭＣＡ処理部５２は、簡易タイムマスタ優先度保持部５１の保持する優先度を用いてＩＥＥＥ１５８８またはＩＥＥＥ８０２．１ＡＳ－Ｒｅｖ等で規定されているグランドマスタ１の選出処理を行う。簡易タイムマスタ時刻生成部５３は、時刻同期に使用する時刻を生成する。簡易タイムマスタ時刻補正部５４は、簡易タイムマスタ時刻生成部５３の時刻をグランドマスタ１の時刻に補正する。

　図１１は、実施の形態２のシステム稼働開始時のシステム構成例と、その時の優先度を示す図である。システム稼働開始時では、グランドマスタ１が選出されていない状態であり、各タイムマスタ２は、最高優先度「１０」以外の優先度「１１」～「２５５」をタイムマスタ優先度保持部２３に保持している。また、各簡易タイムマスタ５は、最高優先度「１０」よりも高い優先度の「１」～「９」を簡易タイムマスタ優先度保持部５１に保持している。

実施の形態２において、優先度「１００」を持つタイムマスタ２－１、優先度「１１０」を持つタイムマスタ２－２、優先度「１２０」を持つタイムマスタ２－３、優先度「８」を持つ簡易タイムマスタ５－１、優先度「９」を持つ簡易タイムマスタ５－２からグランドマスタ１を選出する動作を説明する。なお、本実施の形態２において、最高優先度は「１０」と設定しているが、簡易タイムマスタ５に設定する優先度帯を加減できるように可変とすることができ、また、システムの立ち上げ時に設定できるようにしてもよい。

　タイムマスタ２と管理マスタ３は、実施の形態１におけるステップＳ１からステップＳ８までの手順と同様に通信を行い、優先度が最も高いタイムマスタ２の優先度を最高優先度「１０」に変更する。

次に、各タイムマスタ２のタイムマスタＢＭＣＡ処理部２５は、タイムマスタ優先度保持部２３の優先度を用い、簡易タイムマスタＢＭＣＡ処理部５２は簡易タイムマスタ優先度保持部５１の優先度を用いてＢＭＣＡを実行し、最も高い優先度を持つタイムマスタ２または簡易タイムマスタ５がグランドマスタ１に選出される。図１２のシステム構成においては、簡易タイムマスタ５－１がグランドマスタ１に選出される。

　実施の形態１のステップＳ１１と同様に、ＢＭＣＡ処理後の各タイムマスタ２および各簡易タイムマスタ５は、グランドマスタ１の時刻に時刻同期する。

　ここで、図１３のように、システム稼働開始後に、タイムマスタ２－１の最高優先度「１００」より優先度の高い優先度「５０」を持つタイムマスタ２－４が追加され、ＢＭＣＡが実行されても、簡易タイムマスタ５の優先度をタイムマスタ２の最高優先度「１０」よりも高い優先度帯を設定しているため、グランドマスタ１（簡易タイムマスタ５－１）が変更されることはない。

　以上より、実施の形態２に係る時刻同期システムによれば、タイムマスタ２の最高優先度より優先度の高い優先度帯を設定し、最高優先度の変更に対応していない簡易タイムマスタ５の優先度をこの優先度帯の優先度にすることにより、簡易タイムマスタ５でもグランドマスタ１になることができるようになる。また、簡易タイムマスタ５がタイムサーバである場合において、該簡易タイムマスタ５がグランドマスタ１になることで、より高精度なクロックが実現できる。

　さらに、グランドマスタ１は、タイムマスタ２の優先度をタイムマスタ２内で最高優先度に変更した後の、複数の他のタイムマスタ２内の最高優先度よりさらに高い優先度に設定されるため、図１３に示すように、優先度が最高優先度のタイムマスタ２のもとの優先度より高い優先度を持つタイムマスタが接続され、ＢＭＣＡが実行されても、グランドマスタ１は変更されないため、時刻同期ずれは発生しないという効果を奏する。

実施の形態３．
　実施の形態３は、タイムマスタ２よりも高精度なクロックを実現する簡易タイムマスタ５の保持する時刻で時刻同期した後に、システム内の各タイムマスタ２および各簡易タイムマスタ５よりも優先度の高いタイムマスタ２が新たに追加された場合について説明する。実施の形態３における時刻同期システムの構成例は、実施の形態２と同様である。実施の形態３ではタイムマスタ２および簡易タイムマスタ５に設定できる優先度を「２」～「２５５」、管理マスタ３がタイムマスタ２に設定する最高優先度を「１」とする。

　図１４は、実施の形態３のシステム稼働開始時のシステム構成例と、その時の優先度を示す図である。システム稼働開始時では、まだグランドマスタ１が選出されていない状態であり、各タイムマスタ２は最高優先度「１」以外の優先度「２」～「２５５」をタイムマスタ優先度保持部２３に保持し、各簡易タイムマスタ５は最高優先度「１」以外の優先度「２」～「２５５」を簡易タイムマスタ優先度保持部５１に保持している。

実施の形態３においては、優先度「１００」を持つタイムマスタ２－１、優先度「１１０」を持つタイムマスタ２－２、優先度「１２０」を持つタイムマスタ２－３、優先度「８０」を持つ簡易タイムマスタ５－１、優先度「９０」を持つ簡易タイムマスタ５－２からグランドマスタ１を選出する動作を説明する。

各タイムマスタ２のタイムマスタＢＭＣＡ処理部２５は、タイムマスタ優先度保持部２３の優先度を用いてＢＭＣＡを実行し、簡易タイムマスタＢＭＣＡ処理部５２は簡易タイムマスタ優先度保持部５１の優先度を用いてＢＭＣＡを実行し、最も高い優先度を持つタイムマスタ２または簡易タイムマスタ５がグランドマスタ１に選出される。図１５においては、簡易タイムマスタ５－１がグランドマスタ１に選出される。

　次に、実施の形態１および実施の形態２と同様に、管理マスタ３が、各タイムマスタ２の優先度を調査し、優先度の最も高いタイムマスタ２－１に最高優先度通知フレームを送信する。最高優先度通知フレームを受けたタイムマスタ２－１のタイムマスタ最高優先度処理部２４は、タイムマスタ最高優先度通知フレームを受信したことを、記憶手段（図示しない）に記憶しておく。なお、この時点でタイムマスタ優先度保持部２３の優先度の変更は行わない。

　ここで、図１６に示すように、システム稼働開始後に、優先度が最も高いタイムマスタ２－４が接続され、ＢＭＣＡが開始される。この状態でＢＭＣＡが開始されると、最高優先度通知フレームを受けたタイムマスタ２－１のタイムマスタＢＭＣＡ処理部２５ではＢＭＣＡの中で追加されたタイムマスタ２－４の優先度が現在のグランドマスタ１の優先度より高いことを検出する。

　最も高い優先度を持つタイムマスタ２－４の接続を検出したタイムマスタＢＭＣＡ処理部２５は、タイムマスタ最高優先度処理部２４に、最も高い優先度を持つタイムマスタ２－４が接続されたことを通知する。通知を受けたタイムマスタ最高優先度処理部２４はこの時点でタイムマスタ優先度保持部２３の優先度を最高優先度「１」に変更し、変更したことをタイムマスタＢＭＣＡ処理部２５に通知する。通知を受けたタイムマスタＢＭＣＡ処理部２５は、最高優先度「１」でＢＭＣＡを実行し、図１７に示すように最高優先度「１」を持つタイムマスタ２－１がグランドマスタ１になる。なお、実施の形態３では例としてタイムマスタ２を接続しているが、簡易タイムマスタ５でも同様である。

　以上より、実施の形態３に係る時刻同期システムによれば、簡易タイムマスタ５－１がグランドマスタ１になった場合に、グランドマスタ１（簡易タイムマスタ５－１）と時刻同期をしたシステム内のタイムマスタ２の中から最も高い優先度に最高優先度通知フレームを送信しておき、最高優先度通知フレームを受信したタイムマスタ２の最高優先度への変更を、最も高い優先度を持つタイムマスタ２が追加された時点で行うことにより、新たに追加されたタイムマスタ２に最高優先度が変更されてグランドマスタ１になってしまうことを防止することができる。また、グランドマスタ１が、簡易タイムマスタ５－１からタイムマスタ２－１へ変更が発生しても、新しいグランドマスタ１（タイムマスタ２－１）は既にシステムに時刻同期しているため、時刻同期ずれが発生しないという効果を奏する。

　１　グランドマスタ、２　タイムマスタ、３　管理マスタ、４　ネットワーク、５　簡易タイムマスタ、２１　タイムマスタ通信部、２２　タイムマスタ優先度応答部、２３　タイムマスタ優先度保持部、２４　タイムマスタ最高優先度処理部、２５　タイムマスタＢＭＣＡ処理部、２６　タイムマスタ時刻生成部、３１　管理マスタ通信部、３２　管理マスタ優先度要求部、３３　管理マスタ優先度格納部、３４　管理マスタ最高優先度処理部、５１　簡易タイムマスタ優先度保持部、５２　簡易タイムマスタＢＭＣＡ処理部、５３　簡易タイムマスタ時刻生成部、５４　簡易タイムマスタ時刻補正部、１０１　ネットワークヘッダ、１０２　フレーム種別格納領域、１０３　データ格納領域

Claims

時刻情報を保持する複数のタイムマスタと、前記時刻情報を管理し、前記複数のタイムマスタから優先度が最も高い一局のタイムマスタに対し、最高優先度の通知を行う管理マスタと、を備えた時刻同期システムであって、
　前記管理マスタは、前記時刻同期システムの稼働開始時に、各タイムマスタに予め設定された優先度を要求する優先度要求フレームを前記各タイムマスタに送信する管理マスタ優先度要求部と、最も高い優先度を保持するタイムマスタに対して優先度を最高優先度に変更する最高優先度通知フレームを送信する管理マスタ最高優先度処理部と、を有し、
　前記タイムマスタは、前記時刻同期システムの稼働開始時に、前記管理マスタから優先度要求フレームを受け取った後、前記タイムマスタに格納された優先度を応答する優先度応答フレームを前記管理マスタに送信するタイムマスタ優先度応答部と、前記管理マスタから前記最高優先度通知フレームを受けた場合に優先度を最高優先度に変更するタイムマスタ最高優先度処理部と、自局の優先度と他局から取得した優先度を比較し、最も高い優先度を持つ前記タイムマスタをグランドマスタに選出する処理を行うタイムマスタＢＭＣＡ（Ｂｅｓｔ　Ｍａｓｔｅｒ　Ｃｌｏｃｋ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）処理部と、を有し、
　前記グランドマスタは、前記時刻同期システムの稼働開始後も、最高優先度を保持し、前記グランドマスタに保持された時刻情報に基づき前記他のタイムマスタの時刻を同期させる時刻通知フレームを前記他のタイムマスタに送信する、
　時刻同期システム。
　時刻情報を保持する複数の簡易タイムマスタを有し、
　前記簡易タイムマスタは、前記簡易タイムマスタの優先度と他局から取得した優先度の比較および時刻通知フレームの送信を行うこと
を特徴とする請求項１に記載の時刻同期システム。
　前記各簡易タイムマスタに設定される優先度は、前記各タイムマスタに設定される最高優先度よりも高いこと
を特徴とする請求項２に記載の時刻同期システム。
時刻情報を保持する複数のタイムマスタと、前記時刻情報を保持し、自局の優先度と他局から取得した優先度の比較および時刻通知フレームの送信行う複数の簡易タイムマスタと、前記時刻情報を管理し、前記複数のタイムマスタから優先度が最も高い一局のタイムマスタに対し、最高優先度の通知を行う管理マスタと、を備えた時刻同期システムであって、
　前記管理マスタは、前記時刻同期システムの稼働開始時に、各タイムマスタに予め設定された優先度を要求する優先度要求フレームを前記各タイムマスタに送信する管理マスタ優先度要求部と、最も高い優先度を保持する前記タイムマスタに対して優先度を最高優先度に変更する最高優先度通知フレームを送信する管理マスタ最高優先度処理部と、を有し、
　前記タイムマスタは、前記時刻同期システムの稼働開始時に、前記管理マスタから優先度要求フレームを受け取った後、前記タイムマスタに格納された優先度を応答する優先度応答フレームを前記管理マスタに送信するタイムマスタ優先度応答部と、前記管理マスタから前記最高優先度通知フレームを受けた場合に優先度を最高優先度のグランドマスタに変更するタイムマスタ最高優先度処理部とを有し、
　前記グランドマスタは、前記時刻同期システムの稼働開始時に、前記グランドマスタに保持された時刻情報に基づき前記他のタイムマスタの時刻を同期させる時刻通知フレームを前記他のタイムマスタに送信し、
　前記タイムマスタおよび前記簡易タイムマスタが、前記グランドマスタの時刻に時刻同期した後、複数の前記タイムマスタのうち、前記管理マスタから最高優先度通知フレームを受けたタイムマスタは、新たに最も高い優先度を持つタイムマスタまたは簡易タイムマスタが接続された時点で、優先度を最高優先度に変更し、グランドマスタになること
　を特徴とする時刻同期システム。
時刻情報を保持するタイムマスタであって、
前記タイムマスタに予め設定された優先度を要求する優先度要求フレームを受け取った場合に、優先度を応答する優先度応答フレームを送信するタイムマスタ優先度応答部と、
最高優先度通知フレームを受け取った場合に優先度を最高優先度に変更するタイムマスタ最高優先度処理部と、
自局の優先度と他局から取得した優先度を比較し、最も高い優先度を持つ前記タイムマスタをグランドマスタに選出する処理を行うタイムマスタＢＭＣＡ（Ｂｅｓｔ　Ｍａｓｔｅｒ　Ｃｌｏｃｋ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）処理部と、を備え、
　時刻同期システムの稼働開始後に、前記時刻同期システムに、前記グランドマスタの元の前記タイムマスタの優先度より高い優先度を持つ前記タイムマスタが追加された場合でも、最高優先度を保持し、前記グランドマスタに保持された時刻情報に基づき前記他のタイムマスタの時刻を同期させる時刻通知フレームを前記他のタイムマスタに送信することを特徴とするタイムマスタ。
　時刻同期システムの稼働開始時に、時刻情報を保持するタイムマスタに予め設定された優先度を要求する優先度要求フレームを前記各タイムマスタに送信する管理マスタ優先度要求部と、
　最も高い優先度を保持する前記タイムマスタに対して優先度を最高優先度に変更する最高優先度通知フレームを送信する管理マスタ最高優先度処理部と、
を備える管理マスタ。
　時刻情報を保持する複数のタイムマスタと、前記時刻情報を管理し、前記複数のタイムマスタから優先度が最も高い一局のタイムマスタに対し、最高優先度の通知を行う管理マスタと、を備える時刻同期システムにおける時刻同期方法であって、
　時刻同期システムの稼働開始時に、前記管理マスタが、前記各タイムマスタに予め設定された優先度を要求する優先度要求フレームを前記各タイムマスタに送信するステップと、
　前記管理マスタが、最も高い優先度を保持する前記タイムマスタに対して優先度を最高優先度に変更する最高優先度通知フレームを送信するするステップと、
　前記管理マスタから優先度要求フレームを受け取った前記タイムマスタが、前記タイムマスタに格納された優先度を応答する優先度応答フレームを前記管理マスタに送信するステップと、
　前記管理マスタから前記最高優先度通知フレームを受けた前記タイムマスタが、優先度を最高優先度に変更するステップと、
　自局の優先度と他局から取得した優先度を比較し、最も高い優先度を持つ前記タイムマスタをグランドマスタに選出するステップと、
　時刻同期システムの稼働開始後も、最高優先度を保持し、前記グランドマスタに保持された時刻情報に基づき前記他のタイムマスタの時刻を同期させる時刻通知フレームを前記他のタイムマスタに送信するステップと、
　を含む時刻同期方法。
　前記時刻同期システムは、複数の簡易タイムマスタを含み、
　前記簡易タイムマスタは、前記簡易タイムマスタの優先度と他局から取得した優先度の比較および時刻通知フレームを送信すること
　を特徴とする請求項７に記載の時刻同期方法。
　前記各簡易タイムマスタの優先度が前記各タイムマスタの優先度よりも高いこと
　を特徴とする請求項８に記載の時刻同期方法。
　前記各タイムマスタのうち優先度が最も高い前記タイムマスタに前記最高優先度通知フレームを送信するステップと、
　前記時刻同期システムに新たに優先度が最も高いタイムマスタまたは簡易タイムマスタが接続された場合に、前記最高優先度通知フレームを受信した前記タイムマスタは、優先度を最高優先度のグランドマスタに変更するステップと、
　をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の時刻同期方法。