WO2023157193A1 - 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

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 Download PDF

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WO2023157193A1
WO2023157193A1 PCT/JP2022/006449 JP2022006449W WO2023157193A1 WO 2023157193 A1 WO2023157193 A1 WO 2023157193A1 JP 2022006449 W JP2022006449 W JP 2022006449W WO 2023157193 A1 WO2023157193 A1 WO 2023157193A1
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WO
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time
propagation delay
network
delay correction
communication device
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Application number
PCT/JP2022/006449
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English (en)
French (fr)
Inventor
亮 松永
正夫 大賀
啓二郎 武
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication device, a control circuit, a storage medium, and a clock deviation calculation timing determination method for a 5G (5th Generation) system.
  • the 5G system has a function to support TSC (Time Sensitive Communication) between control devices placed on TSN (Time Sensitive Networking) outside the 5G system as a virtual bridge. are doing.
  • the 5G system has been standardized by extending the TSC operation as a non-TSN bridge as a PTP (Precise Time Protocol) transparent clock, boundary clock, etc.
  • PTP Precision Time Protocol
  • the 5G system stores the 5G system time at the input port as a 5G system input timestamp.
  • the 5G system records the 5G system input timestamp in the extended format area of the Sync message or the Follow_up message that is the message that is input immediately after and has the same sequence number as the Sync message, and then bridges the 5G system. .
  • the 5G system calculates the 5G system time at which the Sync message is output among the bridged time synchronization messages and sets it as a 5G system output timestamp, and the difference value between the 5G system input timestamp and the 5G system output timestamp is the clock deviation. Reflect the value that takes minutes into the Correction Field value.
  • the 5G system can perform time synchronization by reflecting the residence time in the 5G system in the time synchronization message between bridged networks through the above-described processing. For example, in Patent Document 1, a communication device equivalent to a network device updates the value of TSCAI (Time Sensitive Communication Assistance Information) by calculating the clock deviation, and a technology that enables more efficient 5G system operation is disclosed.
  • TSCAI Time Sensitive Communication Assistance Information
  • communication devices equivalent to network devices can be connected to the 5G system time grandmaster clock by wire.
  • high-precision synchronization can be achieved by utilizing physical layer timing synchronization technology such as SyncE (Synchronous Ethernet (registered trademark)).
  • the communication device equivalent to the network device may calculate the clock deviation using packet switching in addition to the high-precision synchronization of the 5G system time.
  • the communication device equivalent to the terminal handles the 5G system time, so it uses a packet exchange time synchronization protocol such as PTP via a wireless line using the 5G system time grandmaster clock and the user data plane path, and a wireless interface.
  • a packet exchange time synchronization protocol such as PTP via a wireless line using the 5G system time grandmaster clock and the user data plane path, and a wireless interface.
  • time synchronization GNSS (Global Navigation Satellite System)
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • Radio Resource Control Radio Resource Control
  • SIB System Information Block
  • TA Timing Advance
  • the present disclosure has been made in view of the above, and is a device that configures a virtual bridge, and is capable of calculating a clock deviation by suppressing the influence of propagation delay even in an environment where propagation delay fluctuates. Aimed at obtaining a device.
  • the present disclosure is a communication device that transfers signals between a first network and a second network.
  • the communication device includes a time synchronization unit capable of time synchronization with a first network, a clock that outputs the time in the first network, and an interface that stamps the time as a reception time when a signal is received from the first network.
  • the propagation delay correction instruction value for correcting the propagation delay from the first network received at the interface, the time information included in the signal, and the reception time of the time information are stored, and the propagation delay correction instruction value, the time determining the state of the propagation delay in the first network using the information and the time of reception, and determining that it is time to calculate the clock deviation for the first network when the propagation delay is within an acceptable level; and a propagation delay variation monitoring unit that instructs the time synchronization unit to calculate the clock deviation.
  • the communication device is a device that configures a virtual bridge, and has the effect of being able to calculate the clock deviation while suppressing the influence of the propagation delay even in an environment where the propagation delay fluctuates.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a TSN system in which a wireless communication system including communication devices according to an embodiment virtually bridges a plurality of TSNs;
  • Block diagram showing a configuration example of a terminal-side communication device according to an embodiment Block diagram showing a configuration example of a radio base station apparatus according to an embodiment
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing the operation of each device until the terminal-side communication device calculates the clock deviation in the wireless communication system according to the embodiment
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a processing circuit that implements a terminal-side communication device according to an embodiment when the processing circuit is implemented by a processor and a memory
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a processing circuit when the processing circuit that realizes the terminal-side communication device according to the embodiment is configured by dedicated hardware;
  • a communication device, a control circuit, a storage medium, and a clock deviation calculation timing determination method according to an embodiment of the present disclosure will be described below in detail based on the drawings.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a TSN system 1 in which a wireless communication system 2 including communication devices according to this embodiment virtually bridges a plurality of TSNs 3.
  • the TSN system 1 virtually bridges a plurality of TSNs 3 by a wireless communication system 2, so that applications between control devices 50 arranged on the TSNs 3 that are not physically directly connected by wire and are deployed in different locations.
  • communication for The TSN system 1 includes a wireless communication system 2 and multiple TSNs 3 .
  • the radio communication system 2 includes a terminal-side communication device 10 , a radio base station device 20 , a network-side communication device 30 , and a radio time GM (Grand Master) 40 .
  • TSN 3 comprises control equipment 50 or TSNGM 60 .
  • the network within the radio communication system 2 may be called the first network
  • the TSN 3 may be called the second network.
  • the control equipment 50 is a device that exists on the TSN 3, and exchanges communication between the control equipment 50 for controlling devices in the factory, for example. All the control devices 50 are time-synchronized with high accuracy with the TSNGM 60 as the master clock of the entire TSN 3 .
  • TSN3 uses IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.1AS, which is PTP in a narrow sense, to synchronize the entire network of a plurality of TSN3s. Note that IEEE802.1AS is also referred to as gPTP (generalized Precise Time Protocol).
  • the wireless communication system 2 When time synchronization messages are transferred to all TSNs 3, the wireless communication system 2, which is a virtual bridge, operates as a Time-aware System.
  • the wireless communication system 2 adds the wireless time of reception of the Sync message of the gPTP message input from TSN3 to the extension area of the Sync message or Follow_up message, and uses the wireless time of transmitting the Sync message to TSN3.
  • the information element reflects how long the Sync message has stayed in the communication system 2 .
  • the Follow_up message is a message immediately following the Sync message and has the same sequence number as the Sync message.
  • the wireless communication system 2 has a wired interface with the TSN 3, and more specifically, the terminal-side communication device 10 and the network-side communication device 30 are treated as virtual TSN ports.
  • the terminal-side communication device 10 has a function as a mobile terminal in the wireless communication system 2, and has a wireless interface with the wireless base station device 20 and a wired interface as a TSN port. In addition, the terminal-side communication device 10 handles the time for the wireless communication system 2 and the time for the TSN3 at the same time in order to establish the wireless communication system 2 as a TSN bridge. Therefore, the terminal-side communication device 10 has a function of time synchronization with the radio time GM40 via the radio interface. At this time, when using a general 5G system, that is, a fifth-generation communication system, the terminal-side communication device 10 time-synchronizes in a form dependent on the radio base station device 20 that highly accurately time-synchronizes with the radio time GM40. .
  • the terminal-side communication device 10 has a function of transferring application traffic including the time synchronization message of the control device 50 received through the wireless interface to the wired interface, and transfers the application traffic of the control device 50 received through the wired interface to the wireless interface. It has the function of transferring.
  • the terminal-side communication device 10 adds the radio time to the extension area when receiving the time synchronization message of TSN3, and reflects the retention time of the message in the radio communication system 2 in the information element when transmitting.
  • the terminal-side communication device 10 is a communication device that transfers signals such as the aforementioned messages between the network in the radio communication system 2 and the TSN 3 .
  • the network-side communication device 30 has a function of controlling the wireless communication system 2.
  • the control of the radio communication system 2 here means radio access management between the terminal side communication device 10 and the radio base station device 20, mobility management, subscriber information management, session management, slice management, policy billing management, and the like. be.
  • the network-side communication device 30 handles the time for the wireless communication system 2 and the time for the TSN3 at the same time in order to establish the wireless communication system 2 as a TSN bridge. Therefore, the network-side communication device 30 has a function of synchronizing the time with the wireless time GM 40, and generally time synchronizing is performed by packet exchange using PTP.
  • the network-side communication device 30 receives the application traffic of the control device 50, which is wirelessly received by the radio base station device 20 and then transferred, to the terminal-side communication device serving as the TSN port where the control device 50 serving as an appropriate destination exists. 10, or the wired interface of the network-side communication device 30. Further, the network-side communication device 30 establishes a wireless link with the terminal-side communication device 10 serving as the TSN port where the control device 50 as an appropriate destination exists for the application traffic of the control device 50 received through the wired interface. It has a function of transferring to the radio base station device 20 or TSN3. At this time, the network-side communication device 30 adds the radio time to the extension area when receiving the time synchronization message of TSN3, and reflects the retention time of the corresponding message in the radio communication system 2 in the information element when transmitting.
  • the radio base station device 20 functions as a radio base station in the radio communication system 2 and has a radio interface with the terminal side communication device 10 and a wired interface with the network side communication device 30 . Further, the radio base station apparatus 20 has a function of managing the establishment of a radio link with the terminal-side communication apparatus 10, calculates the amount of radio propagation delay between each terminal-side communication apparatus 10, and sends the terminal-side communication apparatus 10 On the other hand, it has a function of giving a propagation delay correction instruction value, which is an instruction value for correcting the radio propagation delay amount.
  • the radio base station device 20 has a function of synchronizing the radio time of the radio communication system 2 with the radio time GM40 in order to time-synchronize the radio time of the radio communication system 2 with the terminal-side communication device 10 via the radio interface.
  • the radio base station apparatus 20 synchronizes the time with the radio time GM 40 by packet exchange using PTP.
  • the radio base station apparatus 20 has a function of transferring application traffic including the time synchronization message of the control device 50 received via the radio interface to the wired interface, and controls traffic transferred from the network side communication device 30 received via the wired interface. It has a function to transfer the application traffic of the device 50 to the wireless interface.
  • the wireless communication system 2 includes two terminal-side communication devices 10, but it is also possible to include three or more terminal-side communication devices 10.
  • the number of devices 10 is not limited to the example in FIG.
  • the radio communication system 2 includes one radio base station device 20, but it is also possible to have two or more radio base station devices 20.
  • the number of devices 20 is not limited to the example in FIG. In FIG. 1, the number of TSNs 3 to which the network-side communication device 30 is connected by wire is two, but the number of TSNs 3 to which the network-side communication device 30 is connected by wire can be three or more networks.
  • the number of TSNs 3 connected by wire is not limited to the example in FIG. In FIG. 1, TSN 3 has one control device 50, but it is also possible to have two or more control devices 50, and the number of control devices 50 provided in TSN 3 is limited to the example in FIG. not something.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the terminal-side communication device 10 according to this embodiment.
  • the terminal-side communication device 10 includes a wireless interface 101, a wireless time real-time clock 102, a wired interface 103, a wired time real-time clock 104, an antenna 107, a wired NIC (Network Interface Card) 108, and a wireless time synchronization unit 110. , a wired time synchronization unit 111 , a user data transfer unit 112 , and a propagation delay variation monitoring unit 113 .
  • the radio interface 101 has a function of transmitting/receiving a radio signal to/from the antenna 107 when performing radio communication with the radio base station apparatus 20, a function of establishing a radio link with the radio base station apparatus 20, and a function of establishing a radio link with the radio base station apparatus 20. and a function of communicating a control plane signal with the network side communication device 30 via the network side communication device 30 .
  • the radio interface 101 also has a function of transferring user data received as a radio signal to the user data transfer unit 112 and a function of receiving user data radio-transmitted from the user data transfer unit 112 and transmitting it as a radio signal.
  • the wireless interface 101 has a function of transferring time information for wireless time synchronization received as a wireless signal to the wireless time synchronization unit 110 and the propagation delay fluctuation monitoring unit 113, and a function of the wireless time real-time clock 102 at the time of receiving the wireless signal.
  • the radio interface 101 is an interface that clocks the time output from the radio time real-time clock 102 as the reception time when a signal is received from the network within the radio communication system 2 .
  • the radio interface 101 is a radio interface used in user terminals in fifth generation communication systems.
  • the wireless time real-time clock 102 has a function of setting the time indicated by the wireless time synchronization unit 110 as the wireless time, and a function of periodically increasing the wireless time monotonically. Also, the wireless time real-time clock 102 has a function of outputting wireless time to the wireless interface 101 and a function of outputting wireless time to the wired interface 103 .
  • the radio time real-time clock 102 is a clock for the terminal-side communication device 10 to handle the time for the radio communication system 2 described above.
  • the radio time real-time clock 102 outputs the time in the network within the radio communication system 2 .
  • the wired interface 103 has a function of transmitting/receiving a wired signal to/from the wired NIC 108, a function of establishing a wired link with the TSN 3, a function of receiving user data transmitted by wire from the user data transfer unit 112, and a function of transmitting it as a wired signal. and a function of receiving a time synchronization message transmitted by wire from the wired time synchronization unit 111 and transmitting it as a wired signal.
  • the wired interface 103 also has a function of transferring user data received as a wired signal to the user data transfer unit 112, and a function of transferring a wired time synchronization message among the user data received as a wired signal to the wired time synchronization unit 111.
  • the wired interface 103 also has a function of transferring the output value of the wired time real-time clock 104 at the time of receiving the wired signal to the wired time synchronization unit 111 as the wired reception time, and transferring the output value of the wireless time real-time clock 102 at the time of receiving the wired signal. and a function of transferring to the wired time synchronization unit 111 as an input time stamp.
  • the wired interface 103 also has a function of transferring the output value of the wired time real-time clock 104 at the time the wired signal is transmitted to the wired time synchronization unit 111 as the wired transmission time, and the wireless time real-time clock 102 at the time the wired signal is transmitted.
  • the wired interface 103 receives a time synchronization message transmitted by wire from the user data transfer unit 112, and outputs the difference value between the input time stamp and the output time stamp from the wireless time synchronization unit 110 when transmitting the wired signal. It has a function to reflect the dwell time in the information element considering the clock deviation.
  • the wired time real-time clock 104 has the function of setting the time instructed by the wired time synchronization unit 111 as the wired time, the function of periodically increasing the wired time monotonically, and the function of outputting the wired time to the wired interface 103. and have The wired time real-time clock 104 is a clock for the terminal-side communication device 10 to handle the time for TSN3 described above.
  • the antenna 107 is a physical interface when the wireless interface 101 performs wireless communication with the wireless base station device 20 in the terminal-side communication device 10 .
  • the wired NIC 108 is a physical interface when the wired interface 103 performs wired communication with the TSN 3 in the terminal-side communication device 10 .
  • the wireless time synchronization unit 110 uses time information for wireless time synchronization received as a wireless signal transferred from the wireless interface 101, the reception time, and the propagation delay correction instruction value to calculate the wireless time. , and a function of setting the calculated wireless time to the wireless time real-time clock 102 .
  • the wireless time synchronization unit 110 also has a function of calculating a clock deviation according to the clock deviation calculation timing signal output from the propagation delay variation monitoring unit 113 and a function of outputting the calculated clock deviation to the wired interface 103 .
  • the wireless time synchronization unit 110 operates according to a wireless time synchronization protocol.
  • the wireless time synchronization unit 110 is a time synchronization unit capable of time synchronization with the network within the wireless communication system 2 .
  • the wired time synchronization unit 111 calculates the wired time using the wired time synchronization message transferred from the wired interface 103, the wired reception time, and the wired transmission time as a protocol for synchronizing the time with the TSN 3. It has a function of setting the time in the real-time clock 104 . Also, the wired time synchronization unit 111 uses the function of instructing the wired interface 103 to transmit a time synchronization message, the wired time synchronization message transferred from the wired interface 103, the wired reception time, and the input time stamp.
  • the wired time synchronization unit 111 operates according to the wired time synchronization protocol.
  • the user data transfer unit 112 has a function of transferring to the wireless interface 101 and a function of transferring the user data including the time synchronization message transferred from the wired interface 103 and the wired time synchronization unit 111 as a wireless signal. and a function of transferring the user data to the wired interface 103 for transmission as a wired signal.
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 determines that the absolute value of the difference between the propagation delay correction instruction value acquired immediately before and the propagation delay correction instruction value acquired immediately after is equal to or less than the threshold. It has a function of storing valid time information and the reception time of the time information. In addition, the propagation delay variation monitoring unit 113 stores the propagation delay correction instruction value acquired each time the valid time information and the reception time of the time information are stored, and the immediately preceding valid time information and the reception time of the time information. A function to determine clock deviation calculation timing when the absolute value of the difference from the propagation delay correction instruction value acquired at the time of storage is equal to or less than a threshold, and to calculate the clock deviation for the wireless time synchronization unit 110 and a function of instructing to
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of radio base station apparatus 20 according to the present embodiment.
  • the radio base station device 20 includes a radio interface 201, a radio time real-time clock 202, a wired interface 203, an antenna 207, a wired NIC 208, a time synchronization unit 211, a user data transfer unit 212, and a radio terminal management unit 213. And prepare.
  • the wireless interface 201 has a function of transmitting/receiving a wireless signal to/from the antenna 207 when performing wireless communication with the terminal-side communication device 10, a function of establishing a wireless link with the terminal-side communication device 10, and a function of receiving a wireless signal. and a function of transferring a control plane signal from the terminal-side communication device 10 to the wireless terminal management unit 213 .
  • the radio interface 201 also has a function of transferring user data received as a radio signal to the user data transfer unit 212 and a function of receiving user data radio-transmitted from the user data transfer unit 212 and transmitting it as a radio signal.
  • the radio interface 201 has a function of transferring the output value of the radio time real-time clock 202 at the time of radio signal reception to the radio terminal management unit 213 as the reception time, and a transmission delay correction instruction output from the radio terminal management unit 213. and a function of transmitting the control plane signal to the corresponding terminal-side communication device 10 as a radio signal.
  • the wireless time real-time clock 202 has a function of setting the time indicated by the time synchronization unit 211 as the wireless time, and a function of periodically increasing the wireless time monotonously. Also, the wireless time real-time clock 202 has a function of outputting wireless time to the wireless interface 201 and a function of outputting wireless time to the wired interface 203 .
  • the radio time real-time clock 202 is a clock for the radio base station device 20 to handle the time for the radio communication system 2 .
  • the wired interface 203 has a function of transmitting/receiving a wired signal to/from the wired NIC 208, a function of establishing a wired link with the network-side communication device 30, and a function of receiving user data transmitted by wire from the user data transfer unit 212 to the network-side communication device. 30 as a wired signal.
  • the wired interface 203 also has a function of receiving a time synchronization message transmitted by wire from the time synchronization unit 211 and transmitting it as a wired signal, a function of transferring user data received as a wired signal to the user data transfer unit 212, and a function of transferring user data received as a wired signal to the user data transfer unit 212.
  • the wired interface 203 also has a function of transferring the output value of the wireless time real-time clock 202 at the time of receiving the wired signal to the time synchronization unit 211 as the wired reception time, and a control plane signal transferred from the wireless terminal management unit 213. and a function of transmitting to the network side communication device 30 as a wired signal.
  • the antenna 207 is a physical interface when the radio interface 201 performs radio communication with the terminal-side communication device 10 in the radio base station device 20 .
  • the wired NIC 208 is a physical interface when the wired interface 203 performs wired communication with the network side communication device 30 in the wireless base station device 20 .
  • the time synchronization unit 211 calculates the wireless time using the wireless time synchronization message transferred from the wired interface 203 as a protocol for time synchronization with the wireless time GM40, the wired reception time, and the wired transmission time. It has a function of setting the time in the real-time clock 202 and a function of instructing the wired interface 203 to transmit a time synchronization message.
  • the time synchronization unit 211 operates according to a wireless time synchronization protocol.
  • the user data transfer unit 212 has a function of transferring the user data transferred from the wired interface 203 as a wireless signal to the wireless interface 201 and a function of transferring the user data received from the wireless interface 201 as a wired signal. and a function of transferring to the interface 203 .
  • the wireless terminal management unit 213 has a function of transferring information necessary for configuring the wireless communication system 2 from the control plane signal transferred from the wireless interface 201 to the wired interface 203 for transferring to the network side communication device 30 . Also, the wireless terminal management unit 213 uses information necessary for establishment of a wireless link, continuation of the wireless link, etc., and reception time information included in the control plane signal transferred from the wireless interface 201 to the terminal-side communication device 10. It has a function of calculating propagation delay and the like, and a function of transferring to the wireless interface 201 in order to transmit a propagation delay correction instruction value as a wireless signal so as to correct the calculated propagation delay.
  • FIG. 4 is a flow chart showing the operation of determining the timing for calculating the clock deviation by the terminal-side communication device 10 according to the present embodiment.
  • the flowchart shown in FIG. 4 is performed by the propagation delay variation monitoring unit 113 of the terminal-side communication device 10 when a radio link is established between the terminal-side communication device 10 and the radio base station device 20. .
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 initializes variables used in the operation of the flowchart shown in FIG. 4, that is, the operation of calculating the clock deviation (step S101).
  • Propagation delay variation monitoring section 113 receives a radio signal of a propagation delay correction instruction value for correcting propagation delay from radio base station apparatus 20. is confirmed whether or not there is a propagation delay correction instruction value (step S102). If there is a propagation delay correction instruction value (step S102: Yes), the propagation delay variation monitoring unit 113 stores the propagation delay correction instruction value in the propagation delay variation variable d0 (step S103). Note that when the propagation delay correction instruction value is indicated by a relative value with respect to the previous propagation delay correction instruction value, the propagation delay variation monitoring unit 113 calculates the cumulative value of the propagation delay correction instruction value to determine the propagation delay variation. can be treated as the variable d0 of . If there is no propagation delay correction instruction value (step S102: No), the propagation delay variation monitoring unit 113 omits step S103.
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 checks whether the radio signal contains time information of the radio time of the radio base station device 20 (step S104). If the time information of the radio time is not included (step S104: No), the propagation delay variation monitoring unit 113 returns to step S102 and repeats the above operation. If the time information of the radio time is included (step S104: Yes), the propagation delay variation monitoring unit 113 calculates the reception time when the radio signal of the time information of the radio time is received from the corresponding radio base station device 20. The received time is stored in the variable T0, and the time information of the wireless time of the corresponding wireless base station device 20 is stored in the time information variable t0 (step S105).
  • Propagation delay fluctuation monitoring section 113 determines whether or not a radio signal with the latest propagation delay correction instruction value for correcting propagation delay has been received from radio base station apparatus 20, that is, whether or not radio signal from radio base station apparatus 20 to terminal-side communication apparatus 10 has been received. is confirmed whether or not there is the latest propagation delay correction instruction value for (step S106). In step S106, the propagation delay variation monitoring unit 113 waits for the propagation delay correction instruction value immediately after, and confirms whether or not the time information and reception time are valid without propagation delay variation. If there is no propagation delay correction instruction value (step S106: No), the propagation delay variation monitoring unit 113 checks whether or not the latest time information is received from the radio base station device 20 (step S107).
  • step S107: Yes the propagation delay variation monitoring unit 113 updates the reception time variable T0 with the latest reception time, and sets the time information variable t0 with the latest time information. Update (step S105). If the latest time information has not been received (step S107: No), the propagation delay variation monitoring unit 113 returns to step S106. If there is a propagation delay correction instruction value (step S106: Yes), the propagation delay variation monitoring unit 113 stores the propagation delay correction instruction value in the variable d1 of the propagation delay variation (step S108).
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 calculates the absolute difference between the variable d0 of the propagation delay variation in which the previous propagation delay correction instruction value is stored and the variable d1 of the propagation delay variation in which the latest propagation delay correction instruction value is stored. A value is calculated, and the absolute value of the calculated difference is compared with a prescribed threshold value c (step S109).
  • the threshold value c indicates to what extent the influence of propagation delay fluctuations is allowed in the calculation of the clock deviation. The larger the threshold value c, the more the propagation delay variation monitoring unit 113 tolerates the variation of the propagation delay and calculates the clock deviation.
  • step S109: No If the absolute value of the calculated difference is greater than the threshold value c (step S109: No), the propagation delay variation monitoring unit 113 updates the propagation delay variation variable d0 with the propagation delay variation variable d1 (step S110), and step S102. back to If the absolute value of the calculated difference is less than the threshold c (step S109: Yes), the propagation delay variation monitoring unit 113 treats it as valid time information and reception time, and sets the latest propagation delay variation variable d2 to the propagation delay variation. The same value as the variable d1 is stored (step S111).
  • Propagation delay fluctuation monitoring section 113 determines whether or not a radio signal with the latest propagation delay correction instruction value for correcting propagation delay has been received from radio base station apparatus 20, that is, whether or not radio signal from radio base station apparatus 20 to terminal-side communication apparatus 10 has been received. is confirmed whether or not there is the latest propagation delay correction instruction value for (step S112). If there is a propagation delay correction instruction value (step S112: Yes), the propagation delay variation monitoring unit 113 stores and updates the propagation delay correction instruction value in the variable d2 of the propagation delay variation (step S113). If there is no propagation delay correction instruction value (step S112: No), the propagation delay variation monitoring unit 113 omits step S113.
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 confirms whether or not the latest time information has been received from the radio base station device 20 (step S114). If the latest time information has not been received (step S114: No), the propagation delay variation monitoring unit 113 returns to step S112. If the latest time information is received (step S114: Yes), the propagation delay variation monitoring unit 113 receives the reception time when the radio signal of the time information of the radio time is received from the corresponding radio base station device 20. The time information is stored in the time variable T1, and the time information of the wireless time of the corresponding wireless base station apparatus 20 is stored in the time information variable t1 (step S115).
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 receives a radio signal of the latest propagation delay correction instruction value for correcting the propagation delay from the radio base station device 20. It is checked whether or not it has been received, that is, whether or not there is the latest propagation delay correction instruction value from the radio base station apparatus 20 to the terminal side communication apparatus 10 (step S116). If there is no propagation delay correction instruction value (step S116: No), the propagation delay fluctuation monitoring unit 113 checks whether or not the latest time information is received from the radio base station device 20 (step S117).
  • step S117: Yes the propagation delay variation monitoring unit 113 updates the reception time variable T1 with the latest reception time, and sets the time information variable t1 with the latest time information. Update (step S115). If the latest time information has not been received (step S117: No), the propagation delay variation monitoring unit 113 returns to step S116. If there is a propagation delay correction instruction value (step S116: Yes), the propagation delay variation monitoring unit 113 stores the propagation delay correction instruction value in the variable d3 of the propagation delay variation (step S118).
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 calculates the absolute difference between the variable d2 of the propagation delay variation in which the previous propagation delay correction instruction value is stored and the variable d3 of the propagation delay variation in which the latest propagation delay correction instruction value is stored. A value is calculated, and the absolute value of the calculated difference is compared with a specified threshold value c (step S119). If the absolute value of the calculated difference is greater than the threshold c (step S119: No), the propagation delay variation monitoring unit 113 updates the propagation delay variation variable d0 with the propagation delay variation variable d3 (step S120), and step S102. back to When the absolute value of the calculated difference is less than the threshold value c (step S119: Yes), the propagation delay variation monitoring unit 113 determines that the variables T1 and t1 are valid.
  • Propagation delay variation monitoring section 113 checks whether effective variables T0, t0 and effective variables T1, t1 have little propagation delay variation, so that propagation delay variation variable d3 and propagation delay variation variable d0 are checked. is compared with the threshold value c, and the absolute value of the difference between the transmission delay variation variable d2 and the transmission delay variation variable d1 is compared with the threshold value c (step S121).
  • Step S121: Yes the propagation delay variation monitoring unit 113 A clock deviation calculation timing signal is output to the wireless time synchronization unit 110 assuming that it is time to calculate the clock deviation (step S122).
  • the absolute value of the difference between the variable d3 and the variable d0 is greater than the threshold c, or the absolute value of the difference between the variable d2 and the variable d1 is greater than the threshold c, or the absolute value of the difference between the variable d3 and the variable d0 is greater than the threshold c. If it is greater than the threshold c and the absolute value of the difference between the variables d2 and d1 is greater than the threshold c (step S121: No), the propagation delay variation monitoring unit 113 omits step S122.
  • propagation delay variation monitoring section 113 outputs variables T0, t0, T1, and t1 to radio time synchronization section 110 together with the clock deviation calculation timing signal.
  • the propagation delay variation monitoring section 113 may include the variables T0, t0, T1, and t1 in the clock deviation calculation timing signal and output it to the wireless time synchronization section 110 .
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 initializes variables (step S123). Specifically, the propagation delay variation monitoring unit 113 initializes the propagation delay variation variable d0 with the propagation delay variation variable d2, and initializes the propagation delay variation variable d1 with the propagation delay variation variable d3. The propagation delay variation monitoring unit 113 also initializes the variable T0 of the reception time with the variable T1 of the reception time, and initializes the variable t0 of the time information with the variable t1 of the time information. After step S123, the propagation delay variation monitoring unit 113 returns to step S112 and performs the operation of determining the next clock deviation calculation timing.
  • threshold value c For the threshold value c, set a value that satisfies the inequality of the following formula (2) from the ideal clock deviation that is ideally calculated in an environment without propagation delay fluctuations for the required clock deviation below. do it.
  • the value of the threshold value c should be uniquely determined based on the synchronization accuracy required for the service of the TSN system 1, the amount of transfer delay of the wireless communication system 2, the transmission period of the wireless time information, the amount of clock deviation allowed for propagation delay fluctuation, and the like. is also possible. Note that the amount of transfer delay in the wireless communication system 2 can also be called a residence time.
  • the threshold c is the maximum expected dwell time when a signal transferred between multiple TSNs 3 over the network in the wireless communication system 2 is transferred in the network in the wireless communication system 2, and the required It can also be said that it is determined from the time synchronization accuracy that is used.
  • the time information variable t0 is referred to as first time information
  • the reception time variable T0 is referred to as first reception time
  • the time information variable t1 is referred to as second time information
  • the reception time variable T0 is referred to as second time information.
  • Variable T1 may be referred to as a second reception time.
  • the variable d0 of the transmission delay variation is referred to as a first propagation delay correction instruction value
  • the variable d1 of the transmission delay variation is referred to as a second propagation delay correction instruction value
  • the variable d2 of the transmission delay variation is referred to as a third propagation delay
  • the variable d3 of the propagation delay variation may be referred to as a fourth propagation delay correction instruction value.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing the operation of each device until the terminal-side communication device 10 calculates the clock deviation in the wireless communication system 2 according to the present embodiment.
  • the radio base station device 20 and the radio time GM 40 perform radio time synchronization of the radio base station device 20 (step ST101). This enables the radio base station device 20 to handle radio time.
  • the terminal-side communication device 10 and the radio base station device 20 establish a radio link (step ST102). By establishing a radio link, the terminal-side communication device 10 and the radio base station device 20 can transmit and receive radio signals such as control plane data and user data. From this stage, the propagation delay variation monitoring unit 113 of the terminal-side communication device 10 starts monitoring the propagation delay variation.
  • the radio base station apparatus 20 transmits a radio signal including an instruction to correct the propagation delay using the propagation delay correction instruction value to the terminal-side communication apparatus 10 (step ST103).
  • a radio signal including an instruction to correct the propagation delay using the propagation delay correction instruction value to the terminal-side communication apparatus 10 (step ST103).
  • the uplink propagation delay and the downlink propagation delay are regarded as the same.
  • it is a fifth-generation communication system it is possible to utilize MAC (Medium Access Control) layer TAC (Timing Advance Command) commands. That is, the signal including the propagation delay correction indication value from the network within the wireless communication system 2 is the TAC in the MAC layer of the wireless interface of the fifth generation communication system.
  • MAC Medium Access Control
  • TAC Transmission Advance Command
  • the propagation delay variation monitoring section 113 stores the propagation delay correction instruction value received in step ST103 as a propagation delay variation variable d0 (step ST104).
  • the radio base station device 20 transmits a radio signal including radio time information to the terminal side communication device 10 (step ST105).
  • SIB9 System Information Block type 9
  • SIB9 System Information Block type 9
  • the time information from the network within the wireless communication system 2 is an information element of SIB9.
  • PTP is adopted as the wireless time synchronization protocol
  • a Sync message and a Follow_up message in which time stamps are periodically stored are sent from the wireless base station device 20. Since it is transmitted to the terminal-side communication device 10, it can be used.
  • the wireless time synchronization unit 110 operates as a PTP slave.
  • the time information from the network in the wireless communication system 2 is an information element included in the Sync message that is periodically multicast from the PTP master existing in the network in the wireless communication system 2 or the Follow_up message that is multicast immediately after. is.
  • the terminal-side communication device 10 can receive a Delay_resp message that is periodically responded to.
  • NTP is adopted as the wireless time synchronization protocol
  • the terminal side communication device 10 is used as an NTP client, and Mode 3 packets are periodically synchronized with the wireless time GM 40 of the wireless communication system 2.
  • the NTP server in the radio communication system 2 may be the radio base station device 20 if the radio base station device 20 also serves as the NTP server.
  • the wireless time synchronization unit 110 as an NTP client, periodically makes an inquiry to an NTP server existing in the network within the wireless communication system 2 using an NTP packet.
  • the time information from the network within the wireless communication system 2 is an information element included in the inquiry response of the NTP packet from the NTP server existing in the network within the wireless communication system 2 .
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 stores the reception time in the reception time variable T0, stores the time information in the time information variable t0, and stores the valid It moves to judgment whether it is a value (step ST106).
  • the radio base station apparatus 20 transmits a radio signal including an instruction to correct the propagation delay using the propagation delay correction instruction value to the terminal-side communication apparatus 10 (step ST107).
  • the propagation delay variation monitoring section 113 stores the latest propagation delay correction instruction value in the propagation delay variation variable d1 (step ST108).
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 determines whether the variables T0 and t0 are valid values from the absolute value of the difference between the propagation delay variation variable d1 and the propagation delay variation variable d0.
  • the example of FIG. 5 shows the sequence when the variables T0 and t0 are valid. If it is determined that the variables T0 and t0 are valid, the propagation delay variation monitoring unit 113 attempts to acquire the next valid variables T1 and t1, and performs propagation delay variation monitoring again.
  • the radio base station apparatus 20 transmits a radio signal including an instruction to correct the propagation delay using the propagation delay correction instruction value to the terminal-side communication apparatus 10 (step ST109).
  • the propagation delay variation monitoring section 113 stores the propagation delay correction instruction value received in step ST109 as the propagation delay variation variable d2 (step ST110).
  • the radio base station device 20 transmits a radio signal including radio time information to the terminal side communication device 10 (step ST111).
  • the propagation delay fluctuation monitoring unit 113 stores the reception time in the reception time variable T1, stores the time information in the time information variable t1, and stores the valid It moves to judgment whether it is a value (step ST112).
  • the radio base station apparatus 20 transmits a radio signal including an instruction to correct the propagation delay using the propagation delay correction instruction value to the terminal-side communication apparatus 10 (step ST113).
  • the propagation delay variation monitoring section 113 stores the latest propagation delay correction instruction value in the propagation delay variation variable d3 (step ST114).
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 determines whether the variables T1 and t1 are valid values from the absolute value of the difference between the propagation delay variation variable d3 and the propagation delay variation variable d2.
  • the example of FIG. 5 shows a sequence when the variables T1 and t1 are valid.
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 determines that the absolute value of the difference between the variables d3 and d0 is smaller than the threshold value c, and the difference between the variables d2 and d1 is If the absolute value is smaller than the threshold value c, it is determined as the clock deviation calculation timing, and a clock deviation calculation timing signal is output to the wireless time synchronization unit 110 . Then, wireless time synchronization section 110 calculates the clock deviation (step ST115).
  • the terminal-side communication device 10 can calculate the clock deviation while suppressing the effects of propagation delay fluctuations even in an environment where propagation delays fluctuate.
  • the wireless interface 101 is an interface circuit capable of wireless communication.
  • a wireless time real-time clock 102 is a circuit that generates a clock for wireless communication.
  • a wired interface 103 is an interface circuit capable of wired communication.
  • a wired time real-time clock 104 is a circuit that generates a clock for wired communication.
  • Antenna 107 is a device for transmitting and receiving radio waves.
  • a wired NIC 108 is an interface card used for wired communication.
  • the wireless time synchronization unit 110, the wired time synchronization unit 111, the user data transfer unit 112, and the propagation delay variation monitoring unit 113 are implemented by processing circuits.
  • the processing circuitry may be a processor and memory executing programs stored in the memory, or may be dedicated hardware. Processing circuitry is also called control circuitry.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the processing circuit 90 when the processing circuit realizing the terminal-side communication device 10 according to the present embodiment is realized by the processor 91 and the memory 92.
  • a processing circuit 90 shown in FIG. 6 is a control circuit and includes a processor 91 and a memory 92 .
  • each function of the processing circuit 90 is implemented by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • Software or firmware is written as a program and stored in memory 92 .
  • each function is realized by the processor 91 reading and executing the program stored in the memory 92.
  • the processing circuit 90 has a memory 92 for storing a program that results in the processing of the terminal-side communication device 10 being executed.
  • This program can also be said to be a program for causing the terminal-side communication device 10 to execute each function realized by the processing circuit 90 .
  • This program may be provided by a storage medium storing the program, or may be provided by other means such as a communication medium.
  • the program includes a first step in which the wireless time synchronization unit 110 synchronizes time with the first network, a second step in which the wireless time real-time clock 102 outputs the time in the first network, and a wireless interface 101 is a third step of stamping the time as a reception time when a signal is received from the first network;
  • the processor 91 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor).
  • the memory 92 is a non-volatile or volatile memory such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (registered trademark) (Electrically EPROM), etc.
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • flash memory EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (registered trademark) (Electrically EPROM), etc.
  • a semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, or a DVD (Digital Versatile Disc) corresponds to this.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the processing circuit 93 when the processing circuit realizing the terminal-side communication device 10 according to the present embodiment is configured with dedicated hardware.
  • the processing circuit 93 shown in FIG. 7 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination of these thing applies.
  • the processing circuit may be partly implemented by dedicated hardware and partly implemented by software or firmware.
  • the processing circuitry may implement each of the functions described above through dedicated hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • radio base station device 20 The hardware configuration of the radio base station device 20 is the same.
  • radio interface 201 is an interface circuit capable of radio communication.
  • a wireless time real-time clock 202 is a circuit that generates a clock for wireless communication.
  • a wired interface 203 is an interface circuit capable of wired communication.
  • Antenna 207 is a device for transmitting and receiving radio waves.
  • a wired NIC 208 is an interface card used for wired communication.
  • time synchronization section 211, user data transfer section 212, and radio terminal management section 213 are realized by processing circuits.
  • the processing circuitry may be a processor and memory executing programs stored in the memory, or may be dedicated hardware. Processing circuitry is also called control circuitry.
  • the propagation delay fluctuation monitoring unit 113 corrects the propagation delay from the network in the wireless communication system 2 received by the wireless interface 101.
  • the propagation delay correction instruction value for the signal, the time information included in the signal, and the reception time of the time information are stored, and the propagation delay correction instruction value, the time information, and the reception time are used to perform propagation in the network in the wireless communication system 2 Determine the status of the delay.
  • the propagation delay fluctuation monitoring unit 113 determines that it is time to calculate the clock deviation for the network in the wireless communication system 2 when the propagation delay is within the allowable level range, and notifies the wireless time synchronization unit 110 of the clock deviation. Instruct the calculation.
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 acquires the first propagation delay correction instruction value acquired before acquiring the first time information and the first reception time, the first time information and the first reception time. If the absolute value of the difference from the second propagation delay correction instruction value acquired after the acquisition of is smaller than the specified threshold value c, the first time information, the first reception time, and the first propagation delay are valid. A correction instruction value and a second propagation delay correction instruction value are held.
  • the propagation delay variation monitoring unit 113 acquires the third propagation delay correction instruction value acquired before acquiring the second time information and the second reception time, the second time information, and after acquiring the second reception time If the absolute value of the difference from the acquired fourth propagation delay correction instruction value is smaller than the threshold value c, the second time information, the second reception time, the third propagation delay correction instruction value, and the third 4 propagation delay correction instruction value is held.
  • the propagation delay fluctuation monitoring unit 113 determines that the absolute value of the difference between the first propagation delay correction instruction value and the fourth propagation delay correction instruction value is smaller than the threshold value c, and the second propagation delay correction instruction value and the third propagation delay correction instruction value are equal to each other. If the absolute value of the difference from the propagation delay correction instruction value is smaller than the threshold value c, it is determined that it is time to calculate the clock deviation, and the radio time synchronization unit 110 is instructed to calculate the clock deviation.
  • the radio time synchronization unit 110 that has received the instruction from the propagation delay variation monitoring unit 113 calculates the clock deviation using the first time information, the first reception time, the second time information, and the second reception time. do.
  • the terminal-side communication device 10 can determine that the time information and the reception time when the propagation delay is fluctuating should not be used for calculating the clock deviation, and therefore constitutes a virtual bridge. Even in an environment where the propagation delay in the terminal-side communication device 10, which is a communication device equivalent to a terminal, fluctuates, the clock deviation can be calculated while suppressing the influence of the propagation delay.
  • 1 TSN system 2 radio communication system, 3 TSN, 10 terminal side communication device, 20 radio base station device, 30 network side communication device, 40 radio time GM, 50 control device, 60 TSNGM, 101, 201 radio interface, 102, 202 Wireless time real-time clock 103, 203 Wired interface 104 Wired time real-time clock 107, 207 Antenna 108, 208 Wired NIC 110 Wireless time synchronization unit 111 Wired time synchronization unit 112, 212 User data transfer unit 113 Propagation delay variation monitoring unit, 211 time synchronization unit, 213 wireless terminal management unit.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

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端末側通信装置（１０）は、第１のネットワークと時刻同期可能な無線時刻同期部（１１０）と、第１のネットワークにおける時刻を出力する無線時刻リアルタイムクロック（１０２）と、第１のネットワークから信号を受信したときに時刻を受信時刻として打刻する無線インタフェース（１０１）と、無線インタフェース（１０１）で受信された伝搬遅延補正指示値、信号に含まれる時刻情報、および時刻情報の受信時刻を格納し、伝搬遅延補正指示値、時刻情報、および受信時刻を用いて第１のネットワークでの伝搬遅延の状態を判定し、伝搬遅延が許容レベルの範囲内のときに第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、無線時刻同期部（１１０）に対してクロック偏差の算出を指示する伝搬遅延変動監視部（１１３）と、を備える。

Description

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
　本開示は、５Ｇ（5th　Generation）システムの通信装置、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に関する。
　３ＧＰＰ（3rd　Generation　Partnership　Project）において、５Ｇシステムは、仮想的なブリッジとして、５Ｇシステム外のＴＳＮ（Time　Sensitive　Networking）上に配置される制御機器間のＴＳＣ（Time　Sensitive　Communication）をサポートする機能を有している。また、５Ｇシステムは、ＰＴＰ（Precise　Time　Protocol）のトランスペアレントクロック、バウンダリークロックなどとして、非ＴＳＮブリッジとしてのＴＳＣ動作も拡張して標準化されている。５Ｇシステムは、入力ポートに時刻同期メッセージであるＳｙｎｃメッセージが入力されると、入力ポートにおける５Ｇシステム時刻を５Ｇシステム入力タイムスタンプとして記憶する。５Ｇシステムは、Ｓｙｎｃメッセージ、または直後に入力されるメッセージであって前述のＳｙｎｃメッセージと同一シーケンス番号を持つＦｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージの拡張フォーマット領域に５Ｇシステム入力タイムスタンプを記録したうえで５Ｇシステム内をブリッジする。
　５Ｇシステムは、ブリッジされた時刻同期メッセージのうちＳｙｎｃメッセージが出力される５Ｇシステム時刻を算出して５Ｇシステム出力タイムスタンプとし、５Ｇシステム入力タイムスタンプと５Ｇシステム出力タイムスタンプとの差分値にクロック偏差分を考慮した値をＣｏｒｒｅｃｒｉｏｎ　Ｆｉｅｌｄ値に反映させる。５Ｇシステムは、前述の処理によって５Ｇシステム内の滞留時間を、ブリッジするネットワーク間の時刻同期メッセージに反映させることで、時刻同期を行うことが可能となる。例えば、特許文献１には、ネットワーク装置相当の通信装置が、クロック偏差を算出することでＴＳＣＡＩ（Time　Sensitive　Communication　Assistance　Information）の値を更新し、より効率的な５Ｇシステムの運用を可能にする技術が開示されている。無線システムを介した仮想的なブリッジにおいて、時刻同期メッセージの入力ポートおよび時刻同期メッセージの出力ポートは、同一の無線システムクロックを持つことが前提とされている。ここで、ネットワーク装置相当の通信装置のクロック偏差の算出だけでなく、端末相当の通信装置においても無線システムクロックのクロック偏差を考慮することで、より高精度に時刻同期メッセージをブリッジすることが可能になることが知られている。
　５Ｇシステムなどで無線システム時刻を無線基地局、コアネットワークなどのネットワーク装置相当の通信装置で扱う場合、ネットワーク装置相当の通信装置は、５Ｇシステム時刻グランドマスタクロックと有線で接続できるため、ＰＴＰなどのパケット交換を前提にした時刻同期プロトコルの利用に加えて、ＳｙｎｃＥ（Synchronous　Ethernet（登録商標））などの物理層のタイミング同期技術を活用することで高精度に同期することができる。この場合、ネットワーク装置相当の通信装置は、５Ｇシステム時刻の高精度同期に加えて、クロック偏差の算出もパケット交換を利用して算出すればよい。一方で、端末相当の通信装置は、５Ｇシステム時刻を扱うため、５Ｇシステム時刻グランドマスタクロックとユーザデータプレーン経路を用いた無線回線経由でのＰＴＰなどのパケット交換時刻同期プロトコル、無線インタフェースを用いた時刻同期、ＧＮＳＳ（Global　Navigation　Satellite　System）などを利用することが考えられる。しかしながら、一般的な制御機器用途でネットワークを構築する場合は屋内利用であることが考えられるため、端末相当の通信装置は、ＧＮＳＳによる時刻同期を利用することは環境によっては不可能となる。無線インタフェースを利用した時刻同期について、ＲＲＣ（Radio　Resource　Control）レイヤのＳＩＢ（System　Information　Block）およびＴＡ（Timing　Advance）コマンドを活用して、伝搬遅延を補償しつつ５Ｇシステム時刻に時刻同期する技術が知られている。
国際公開第２０２０／２５９１３４号
　しかしながら、上記従来の技術によれば、端末相当の通信装置がパケット交換での時刻同期、無線インタフェースでの時刻同期などを行う場合、端末相当の通信装置の移動などに伴って伝搬遅延が変動する可能性がある。そのため、無線システムを介した仮想的なブリッジにおいて、端末相当の通信装置が無線システムクロックに同期する場合、伝搬遅延の変動がクロック偏差の算出に影響を及ぼす可能性がある、という問題があった。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、仮想的なブリッジを構成する装置であって、伝搬遅延が変動する環境下でも伝搬遅延の影響を抑えてクロック偏差の算出が可能な通信装置を得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、本開示は、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る。通信装置は、第１のネットワークと時刻同期可能な時刻同期部と、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、第１のネットワークから信号を受信したときに時刻を受信時刻として打刻するインタフェースと、インタフェースで受信された第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、および時刻情報の受信時刻を格納し、伝搬遅延補正指示値、時刻情報、および受信時刻を用いて第１のネットワークでの伝搬遅延の状態を判定し、伝搬遅延が許容レベルの範囲内のときに第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、時刻同期部に対して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。
　本開示に係る通信装置は、仮想的なブリッジを構成する装置であって、伝搬遅延が変動する環境下でも伝搬遅延の影響を抑えてクロック偏差の算出ができる、という効果を奏する。
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が複数のＴＳＮ間を仮想的にブリッジするＴＳＮシステムの構成例を示す図 実施の形態に係る端末側通信装置の構成例を示すブロック図 実施の形態に係る無線基地局装置の構成例を示すブロック図 実施の形態に係る端末側通信装置がクロック偏差を算出するタイミングを決定する動作を示すフローチャート 実施の形態に係る無線通信システムにおいて端末側通信装置がクロック偏差を算出するまでの各装置の動作を示すシーケンス図 実施の形態に係る端末側通信装置を実現する処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図 実施の形態に係る端末側通信装置を実現する処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図
　以下に、本開示の実施の形態に係る通信装置、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を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態．
　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。
　制御機器５０は、ＴＳＮ３上に存在する装置であり、例えば、工場内の装置を制御するための通信を制御機器５０間でやり取りする。全ての制御機器５０は、ＴＳＮ３全体のマスタクロックとしてＴＳＮＧＭ６０と高精度に時刻同期する。ＴＳＮ３は、狭義のＰＴＰであるＩＥＥＥ（Institute　of　Electrical　and　Electronics　Engineers）８０２．１ＡＳなどを用いることで、複数のＴＳＮ３によるネットワーク全体が同期する。なお、ＩＥＥＥ８０２．１ＡＳについては、ｇＰＴＰ（generalized　Precise　Time　Protocol）とも称する。
　全てのＴＳＮ３に対して時刻同期メッセージが転送される場合、仮想的なブリッジである無線通信システム２は、Ｔｉｍｅ－ａｗａｒｅｄ　Ｓｙｓｔｅｍとして動作する。無線通信システム２は、ＴＳＮ３から入力されるｇＰＴＰメッセージのＳｙｎｃメッセージ受信時の無線時刻を、ＳｙｎｃメッセージまたはＦｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージの拡張領域に追加し、ＴＳＮ３にＳｙｎｃメッセージを送信するときの無線時刻を用いて無線通信システム２でＳｙｎｃメッセージがどの程度滞留していたかを情報要素に反映させる。なお、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージは、Ｓｙｎｃメッセージの直後のメッセージであって、Ｓｙｎｃメッセージと同一のシーケンス番号を持つメッセージである。無線通信システム２は、ＴＳＮ３との有線インタフェースを持ち、具体的には、端末側通信装置１０およびネットワーク側通信装置３０が仮想的なＴＳＮポートとして扱われる。
　端末側通信装置１０は、無線通信システム２における移動体端末としての機能を持ち、無線基地局装置２０との無線インタフェース、およびＴＳＮポートとしての有線インタフェースを有する。また、端末側通信装置１０は、無線通信システム２をＴＳＮブリッジとして成立させるため、無線通信システム２用の時刻およびＴＳＮ３用の時刻を同時に扱う。そのため、端末側通信装置１０は、無線インタフェース経由で無線時刻ＧＭ４０に時刻同期する機能を持つ。このとき、端末側通信装置１０は、一般的な５Ｇシステム、すなわち第五世代通信システムを利用する場合、無線時刻ＧＭ４０に高精度に時刻同期する無線基地局装置２０に従属する形で時刻同期する。また、端末側通信装置１０は、無線インタフェースで受信した制御機器５０の時刻同期メッセージを含むアプリケーショントラヒックを有線インタフェースに転送する機能を持ち、有線インタフェースで受信した制御機器５０のアプリケーショントラヒックを無線インタフェースに転送する機能を持つ。このとき、端末側通信装置１０は、ＴＳＮ３の時刻同期メッセージに対して、受信時には無線時刻を拡張領域に追加し、送信時には無線通信システム２における該当メッセージの滞留時間を情報要素に反映させる。端末側通信装置１０は、無線通信システム２内のネットワークとＴＳＮ３との間で前述のメッセージなどの信号を転送する通信装置である。
　ネットワーク側通信装置３０は、無線通信システム２を制御する機能を持つ。ここでいう無線通信システム２の制御とは、端末側通信装置１０と無線基地局装置２０との間の無線アクセス管理、モビリティ管理、加入者情報管理、セッション管理、スライス管理、ポリシー課金管理などである。また、ネットワーク側通信装置３０は、無線通信システム２をＴＳＮブリッジとして成立させるため、無線通信システム２用の時刻およびＴＳＮ３用の時刻を同時に扱う。そのため、ネットワーク側通信装置３０は、無線時刻ＧＭ４０に時刻同期する機能を持ち、一般的には、ＰＴＰを利用したパケット交換で時刻同期する。また、ネットワーク側通信装置３０は、無線基地局装置２０で無線受信されてから転送された制御機器５０のアプリケーショントラヒックを、適切な宛先となる制御機器５０が存在するＴＳＮポートとなる端末側通信装置１０と無線リンクを確立している無線基地局装置２０、またはネットワーク側通信装置３０の有線インタフェースに転送する機能を持つ。また、ネットワーク側通信装置３０は、有線インタフェースで受信した制御機器５０のアプリケーショントラヒックを、適切な宛先となる制御機器５０が存在するＴＳＮポートとなる端末側通信装置１０と無線リンクを確立している無線基地局装置２０、またはＴＳＮ３に転送する機能を持つ。このとき、ネットワーク側通信装置３０は、ＴＳＮ３の時刻同期メッセージに対して、受信時には無線時刻を拡張領域に追加し、送信時には無線通信システム２における該当メッセージの滞留時間を情報要素に反映させる。
　無線基地局装置２０は、無線通信システム２における無線基地局としての機能を持ち、端末側通信装置１０との無線インタフェース、およびネットワーク側通信装置３０との有線インタフェースを有する。また、無線基地局装置２０は、端末側通信装置１０との無線リンク確立を管理する機能を持ち、各端末側通信装置１０との間の無線伝搬遅延量を算出し、端末側通信装置１０に対して無線伝搬遅延量を補正するための指示値である伝搬遅延補正指示値を与える機能を持つ。また、無線基地局装置２０は、無線通信システム２の無線時刻を端末側通信装置１０に無線インタフェース経由で時刻同期させるため、無線時刻ＧＭ４０に時刻同期する機能を持つ。このとき、無線基地局装置２０は、一般的な第五世代通信システムを利用する場合、無線時刻ＧＭ４０とＰＴＰを利用したパケット交換で時刻同期する。また、無線基地局装置２０は、無線インタフェースで受信した制御機器５０の時刻同期メッセージを含むアプリケーショントラヒックを有線インタフェースに転送する機能を持ち、有線インタフェースで受信したネットワーク側通信装置３０から転送された制御機器５０のアプリケーショントラヒックを無線インタフェースに転送する機能を持つ。
　なお、図１において、無線通信システム２は、端末側通信装置１０を２台備えているが、端末側通信装置１０を３台以上備えることも可能であり、無線通信システム２が備える端末側通信装置１０の台数は図１の例に限定されるものではない。また、図１において、無線通信システム２は、無線基地局装置２０を１台備えているが、無線基地局装置２０を２台以上備えることも可能であり、無線通信システム２が備える無線基地局装置２０の台数は図１の例に限定されるものではない。また、図１において、ネットワーク側通信装置３０が有線接続するＴＳＮ３は２網であるが、ネットワーク側通信装置３０が有線接続するＴＳＮ３は３網以上とする構成も可能であり、ネットワーク側通信装置３０が有線接続するＴＳＮ３の数は図１の例に限定されるものではない。また、図１において、ＴＳＮ３は、制御機器５０を１台備えているが、制御機器５０を２台以上備えることも可能であり、ＴＳＮ３が備える制御機器５０の台数は図１の例に限定されるものではない。
　図２は、本実施の形態に係る端末側通信装置１０の構成例を示すブロック図である。端末側通信装置１０は、無線インタフェース１０１と、無線時刻リアルタイムクロック１０２と、有線インタフェース１０３と、有線時刻リアルタイムクロック１０４と、アンテナ１０７と、有線ＮＩＣ（Network　Interface　Card）１０８と、無線時刻同期部１１０と、有線時刻同期部１１１と、ユーザデータ転送部１１２と、伝搬遅延変動監視部１１３と、を備える。
　無線インタフェース１０１は、無線基地局装置２０と無線通信をする際にアンテナ１０７と無線信号を送受信する機能と、無線基地局装置２０との間で無線リンク確立をする機能と、無線基地局装置２０経由でネットワーク側通信装置３０と制御プレーン信号の通信をする機能と、を有する。また、無線インタフェース１０１は、無線信号として受信したユーザデータをユーザデータ転送部１１２に転送する機能と、ユーザデータ転送部１１２から無線送信するユーザデータを受け取り無線信号として送信する機能と、を有する。また、無線インタフェース１０１は、無線信号として受信した無線時刻同期のための時刻情報を無線時刻同期部１１０および伝搬遅延変動監視部１１３に転送する機能と、無線信号受信時点の無線時刻リアルタイムクロック１０２の出力値を受信時刻として無線時刻同期部１１０および伝搬遅延変動監視部１１３に転送する機能と、無線受信した伝搬遅延補正指示値を無線時刻同期部１１０および伝搬遅延変動監視部１１３に転送する機能と、を有する。無線インタフェース１０１は、無線通信システム２内のネットワークから信号を受信したときに無線時刻リアルタイムクロック１０２から出力された時刻を受信時刻として打刻するインタフェースである。無線インタフェース１０１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る。
　無線時刻リアルタイムクロック１０２は、無線時刻同期部１１０から指示された時刻を無線時刻として設定する機能と、無線時刻を周期的に単調増加させる機能と、を有する。また、無線時刻リアルタイムクロック１０２は、無線インタフェース１０１に無線時刻を出力する機能と、有線インタフェース１０３に対して無線時刻を出力する機能と、を有する。無線時刻リアルタイムクロック１０２は、端末側通信装置１０が前述の無線通信システム２用の時刻を扱うためのクロックである。無線時刻リアルタイムクロック１０２は、無線通信システム２内のネットワークにおける時刻を出力する。
　有線インタフェース１０３は、有線ＮＩＣ１０８と有線信号を送受信する機能と、ＴＳＮ３との間で有線リンクを確立する機能と、ユーザデータ転送部１１２から有線送信するユーザデータを受け取り有線信号として送信する機能と、有線時刻同期部１１１から有線送信する時刻同期メッセージを受け取り有線信号として送信する機能と、を有する。また、有線インタフェース１０３は、有線信号として受信したユーザデータをユーザデータ転送部１１２に転送する機能と、有線信号として受信したユーザデータのうち有線時刻同期用メッセージを有線時刻同期部１１１に転送する機能と、を有する。また、有線インタフェース１０３は、有線信号受信時点の有線時刻リアルタイムクロック１０４の出力値を有線受信時刻として有線時刻同期部１１１に転送する機能と、有線信号受信時点の無線時刻リアルタイムクロック１０２の出力値を入力タイムスタンプとして有線時刻同期部１１１に転送する機能と、を有する。また、有線インタフェース１０３は、有線信号を送信した時点の有線時刻リアルタイムクロック１０４の出力値を有線送信時刻として有線時刻同期部１１１に転送する機能と、有線信号を送信した時点の無線時刻リアルタイムクロック１０２の出力値を出力タイムスタンプとして有線時刻同期部１１１に転送する機能と、を有する。また、有線インタフェース１０３は、ユーザデータ転送部１１２から有線送信する時刻同期メッセージを受け取り、有線信号を送信する際に入力タイムスタンプと出力タイムスタンプとの差分値に無線時刻同期部１１０から出力されるクロック偏差を考慮して滞留時間を情報要素に反映させる機能を有する。
　有線時刻リアルタイムクロック１０４は、有線時刻同期部１１１から指示された時刻を有線時刻として設定する機能と、有線時刻を周期的に単調増加させる機能と、有線インタフェース１０３に対して有線時刻を出力する機能と、を有する。有線時刻リアルタイムクロック１０４は、端末側通信装置１０が前述のＴＳＮ３用の時刻を扱うためのクロックである。
　アンテナ１０７は、端末側通信装置１０において、無線インタフェース１０１が無線基地局装置２０との間で無線通信を行う際の物理的なインタフェースである。
　有線ＮＩＣ１０８は、端末側通信装置１０において、有線インタフェース１０３がＴＳＮ３と有線通信を行う際の物理的なインタフェースである。
　無線時刻同期部１１０は、無線インタフェース１０１から転送された無線信号として受信した無線時刻同期のための時刻情報と、受信時刻と、伝搬遅延補正指示値とを利用して無線時刻を算出する機能と、算出した無線時刻を無線時刻リアルタイムクロック１０２に設定する機能と、を有する。また、無線時刻同期部１１０は、伝搬遅延変動監視部１１３から出力されたクロック偏差算出タイミング信号に従ってクロック偏差を算出する機能と、算出したクロック偏差を有線インタフェース１０３に出力する機能と、を有する。無線時刻同期部１１０は、無線時刻同期プロトコルに従って動作する。無線時刻同期部１１０は、無線通信システム２内のネットワークと時刻同期可能な時刻同期部である。
　有線時刻同期部１１１は、ＴＳＮ３に時刻同期するためのプロトコルとして、有線インタフェース１０３から転送された有線時刻同期用メッセージと、有線受信時刻と、有線送信時刻とを用いて有線時刻を算出し、有線時刻リアルタイムクロック１０４に設定する機能を有する。また、有線時刻同期部１１１は、有線インタフェース１０３に対して時刻同期メッセージを送信指示する機能と、有線インタフェース１０３から転送された有線時刻同期用メッセージと、有線受信時刻と、入力タイムスタンプとを用いて、有線リンクを確立していないＴＳＮ３に転送するために拡張領域に入力タイムスタンプの追加を含めた情報要素を更新した有線時刻同期用メッセージをユーザデータ転送部１１２に転送する機能と、を有する。有線時刻同期部１１１は、有線時刻同期プロトコルに従って動作する。
　ユーザデータ転送部１１２は、有線インタフェース１０３および有線時刻同期部１１１から転送された時刻同期メッセージを含むユーザデータを無線信号として送信するため、無線インタフェース１０１に転送する機能と、無線インタフェース１０１から受信したユーザデータを有線信号として送信するため、有線インタフェース１０３に転送する機能と、を有する。
　伝搬遅延変動監視部１１３は、無線インタフェース１０１から転送された時刻情報を取得した際、直前に取得した伝搬遅延補正指示値と直後に取得する伝搬遅延補正指示値との差分の絶対値が閾値以下であるときに有効な時刻情報および時刻情報の受信時刻として格納する機能を有する。また、伝搬遅延変動監視部１１３は、有効な時刻情報および時刻情報の受信時刻が格納されるたびにこのとき取得した伝搬遅延補正指示値と、直前の有効な時刻情報および時刻情報の受信時刻が格納されたときに取得していた伝搬遅延補正指示値との差分の絶対値が閾値以下であるときにクロック偏差算出タイミングとして決定する機能と、無線時刻同期部１１０に対してクロック偏差を算出するように指示する機能と、を有する。
　図３は、本実施の形態に係る無線基地局装置２０の構成例を示すブロック図である。無線基地局装置２０は、無線インタフェース２０１と、無線時刻リアルタイムクロック２０２と、有線インタフェース２０３と、アンテナ２０７と、有線ＮＩＣ２０８と、時刻同期部２１１と、ユーザデータ転送部２１２と、無線端末管理部２１３と、を備える。
　無線インタフェース２０１は、端末側通信装置１０と無線通信をする際にアンテナ２０７と無線信号を送受信する機能と、端末側通信装置１０との間で無線リンク確立をする機能と、無線信号で受信した端末側通信装置１０からの制御プレーン信号を無線端末管理部２１３に転送する機能と、を有する。また、無線インタフェース２０１は、無線信号として受信したユーザデータをユーザデータ転送部２１２に転送する機能と、ユーザデータ転送部２１２から無線送信するユーザデータを受け取り無線信号として送信する機能と、を有する。また、無線インタフェース２０１は、無線信号受信時点の無線時刻リアルタイムクロック２０２の出力値を受信時刻として無線端末管理部２１３に転送する機能と、無線端末管理部２１３から出力された伝搬遅延補正指示を含めた制御プレーン信号を該当する端末側通信装置１０宛に無線信号として送信する機能と、を有する。
　無線時刻リアルタイムクロック２０２は、時刻同期部２１１から指示された時刻を無線時刻として設定する機能と、無線時刻を周期的に単調増加させる機能と、を有する。また、無線時刻リアルタイムクロック２０２は、無線インタフェース２０１に無線時刻を出力する機能と、有線インタフェース２０３に対して無線時刻を出力する機能と、を有する。無線時刻リアルタイムクロック２０２は、無線基地局装置２０が無線通信システム２用の時刻を扱うためのクロックである。
　有線インタフェース２０３は、有線ＮＩＣ２０８と有線信号を送受信する機能と、ネットワーク側通信装置３０との間で有線リンクを確立する機能と、ユーザデータ転送部２１２から有線送信するユーザデータを受け取りネットワーク側通信装置３０宛に有線信号として送信する機能と、を有する。また、有線インタフェース２０３は、時刻同期部２１１から有線送信する時刻同期メッセージを受け取り有線信号として送信する機能と、有線信号として受信したユーザデータをユーザデータ転送部２１２に転送する機能と、有線信号として受信した無線時刻同期用メッセージを時刻同期部２１１に転送する機能と、を有する。また、有線インタフェース２０３は、有線信号を受信した時点の無線時刻リアルタイムクロック２０２の出力値を有線受信時刻として時刻同期部２１１に転送する機能と、無線端末管理部２１３から転送された制御プレーン信号をネットワーク側通信装置３０宛に有線信号として送信する機能と、を有する。
　アンテナ２０７は、無線基地局装置２０において、無線インタフェース２０１が端末側通信装置１０との間で無線通信を行う際の物理的なインタフェースである。
　有線ＮＩＣ２０８は、無線基地局装置２０において、有線インタフェース２０３がネットワーク側通信装置３０と有線通信を行う際の物理的なインタフェースである。
　時刻同期部２１１は、無線時刻ＧＭ４０に時刻同期するためのプロトコルとして有線インタフェース２０３から転送された無線時刻同期用メッセージと、有線受信時刻と、有線送信時刻とを用いて無線時刻を算出し、無線時刻リアルタイムクロック２０２に設定する機能と、有線インタフェース２０３に対して時刻同期メッセージの送信を指示する機能と、を有する。時刻同期部２１１は、無線時刻同期プロトコルに従って動作する。
　ユーザデータ転送部２１２は、有線インタフェース２０３から転送されたユーザデータを無線信号として送信するため、無線インタフェース２０１に転送する機能と、無線インタフェース２０１から受信したユーザデータを有線信号として送信するため、有線インタフェース２０３に転送する機能と、を有する。
　無線端末管理部２１３は、無線インタフェース２０１から転送された制御プレーン信号から無線通信システム２として構成するのに必要な情報をネットワーク側通信装置３０に転送するため有線インタフェース２０３に転送する機能を有する。また、無線端末管理部２１３は、無線インタフェース２０１から転送された制御プレーン信号に含まれる無線リンクの確立、無線リンクの継続などのために必要な情報、および受信時刻情報から端末側通信装置１０の伝搬遅延などを算出する機能と、算出した伝搬遅延を補正するように伝搬遅延補正指示値を無線信号として送信するため、無線インタフェース２０１に転送する機能と、を有する。
　図４は、本実施の形態に係る端末側通信装置１０がクロック偏差を算出するタイミングを決定する動作を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、端末側通信装置１０と無線基地局装置２０との間で無線リンクが確立している状態において、端末側通信装置１０の伝搬遅延変動監視部１１３が実施するものである。
　伝搬遅延変動監視部１１３は、図４に示すフローチャートの動作、すなわちクロック偏差を算出する動作において使用する変数の初期化を行う（ステップＳ１０１）。
　伝搬遅延変動監視部１１３は、無線基地局装置２０から伝搬遅延を補正するための伝搬遅延補正指示値の無線信号を受信したか否か、すなわち無線基地局装置２０から端末側通信装置１０に対して伝搬遅延補正指示値があるか否かを確認する（ステップＳ１０２）。伝搬遅延補正指示値がある場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、伝搬遅延変動の変数ｄ０に伝搬遅延補正指示値を格納する（ステップＳ１０３）。なお、伝搬遅延補正指示値が前回の伝搬遅延補正指示値に対して相対値で指示されている場合、伝搬遅延変動監視部１１３は、伝搬遅延補正指示値の累積値を算出して伝搬遅延変動の変数ｄ０として扱えばよい。伝搬遅延補正指示値がない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、ステップＳ１０３を省略する。
　伝搬遅延変動監視部１１３は、無線信号を受信した際に無線信号に無線基地局装置２０の無線時刻の時刻情報が含まれているか否かを確認する（ステップＳ１０４）。無線時刻の時刻情報が含まれていない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、ステップＳ１０２に戻って前述の動作を繰り返す。無線時刻の時刻情報が含まれている場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、該当する無線基地局装置２０から無線時刻の時刻情報の無線信号を受信したときの受信時刻を受信時刻の変数Ｔ０に格納し、該当する無線基地局装置２０の無線時刻の時刻情報を時刻情報の変数ｔ０に格納する（ステップＳ１０５）。
　伝搬遅延変動監視部１１３は、無線基地局装置２０から伝搬遅延を補正するための最新の伝搬遅延補正指示値の無線信号を受信したか否か、すなわち無線基地局装置２０から端末側通信装置１０に対して最新の伝搬遅延補正指示値があるか否かを確認する（ステップＳ１０６）。伝搬遅延変動監視部１１３は、ステップＳ１０６において、直後の伝搬遅延補正指示値を待ち受けて、伝搬遅延変動のない有効な時刻情報および受信時刻であるか否かを確認する。伝搬遅延補正指示値がない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、無線基地局装置２０から最新の時刻情報を受信しているか否かを確認する（ステップＳ１０７）。最新の時刻情報を受信している場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、受信時刻の変数Ｔ０を最新の受信時刻で更新し、時刻情報の変数ｔ０を最新の時刻情報で更新する（ステップＳ１０５）。最新の時刻情報を受信していない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、ステップＳ１０６に戻る。伝搬遅延補正指示値がある場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、伝達遅延変動の変数ｄ１に伝搬遅延補正指示値を格納する（ステップＳ１０８）。
　伝搬遅延変動監視部１１３は、前回の伝搬遅延補正指示値が格納されている伝達遅延変動の変数ｄ０と最新の伝搬遅延補正指示値が格納されている伝達遅延変動の変数ｄ１との差分の絶対値を算出し、算出した差分の絶対値と規定された閾値ｃとを比較する（ステップＳ１０９）。閾値ｃは、クロック偏差の算出において、伝搬遅延の変動の影響をどこまで許容するのかを意味するものである。伝搬遅延変動監視部１１３は、閾値ｃが大きい程、伝搬遅延の変動を許容してクロック偏差の算出を行うことになる。算出した差分の絶対値が閾値ｃより大きい場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、伝搬遅延変動の変数ｄ０を伝搬遅延変動の変数ｄ１で更新し（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０２に戻る。算出した差分の絶対値が閾値ｃを下回る場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、有効な時刻情報および受信時刻として扱い、最新の伝搬遅延変動の変数ｄ２に伝搬遅延変動の変数ｄ１と同じ値を格納する（ステップＳ１１１）。
　伝搬遅延変動監視部１１３は、無線基地局装置２０から伝搬遅延を補正するための最新の伝搬遅延補正指示値の無線信号を受信したか否か、すなわち無線基地局装置２０から端末側通信装置１０に対して最新の伝搬遅延補正指示値があるか否かを確認する（ステップＳ１１２）。伝搬遅延補正指示値がある場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、伝搬遅延変動の変数ｄ２に伝搬遅延補正指示値を格納して更新する（ステップＳ１１３）。伝搬遅延補正指示値がない場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、ステップＳ１１３を省略する。
　伝搬遅延変動監視部１１３は、無線基地局装置２０から最新の時刻情報を受信しているか否かを確認する（ステップＳ１１４）。最新の時刻情報を受信していない場合（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、ステップＳ１１２に戻る。最新の時刻情報を受信している場合（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、該当する無線基地局装置２０から無線時刻の時刻情報の無線信号を受信したときの受信時刻を受信時刻の変数Ｔ１に格納し、該当する無線基地局装置２０の無線時刻の時刻情報を時刻情報の変数ｔ１に格納する（ステップＳ１１５）。
　伝搬遅延変動監視部１１３は、変数Ｔ１，ｔ１が有効な値であるか否かを確認するため、無線基地局装置２０から伝搬遅延を補正するための最新の伝搬遅延補正指示値の無線信号を受信したか否か、すなわち無線基地局装置２０から端末側通信装置１０に対して最新の伝搬遅延補正指示値があるか否かを確認する（ステップＳ１１６）。伝搬遅延補正指示値がない場合（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、無線基地局装置２０から最新の時刻情報を受信しているか否かを確認する（ステップＳ１１７）。最新の時刻情報を受信している場合（ステップＳ１１７：Ｙｅｓ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、受信時刻の変数Ｔ１を最新の受信時刻で更新し、時刻情報の変数ｔ１を最新の時刻情報で更新する（ステップＳ１１５）。最新の時刻情報を受信していない場合（ステップＳ１１７：Ｎｏ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、ステップＳ１１６に戻る。伝搬遅延補正指示値がある場合（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、伝達遅延変動の変数ｄ３に伝搬遅延補正指示値を格納する（ステップＳ１１８）。
　伝搬遅延変動監視部１１３は、前回の伝搬遅延補正指示値が格納されている伝達遅延変動の変数ｄ２と最新の伝搬遅延補正指示値が格納されている伝達遅延変動の変数ｄ３との差分の絶対値を算出し、算出した差分の絶対値と規定された閾値ｃとを比較する（ステップＳ１１９）。算出した差分の絶対値が閾値ｃより大きい場合（ステップＳ１１９：Ｎｏ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、伝達遅延変動の変数ｄ０を伝達遅延変動の変数ｄ３で更新し（ステップＳ１２０）、ステップＳ１０２に戻る。算出した差分の絶対値が閾値ｃを下回る場合（ステップＳ１１９：Ｙｅｓ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、変数Ｔ１、ｔ１は有効と判定する。
　伝搬遅延変動監視部１１３は、有効な変数Ｔ０，ｔ０および有効な変数Ｔ１，ｔ１が互いに伝搬遅延変動が少ないか否かを確認するため、伝達遅延変動の変数ｄ３と伝達遅延変動の変数ｄ０との差分の絶対値と閾値ｃとを比較し、伝達遅延変動の変数ｄ２と伝達遅延変動の変数ｄ１との差分の絶対値と閾値ｃとを比較する（ステップＳ１２１）。変数ｄ３と変数ｄ０との差分の絶対値が閾値ｃより小さく、かつ変数ｄ２と変数ｄ１との差分の絶対値が閾値ｃより小さい場合（ステップＳ１２１：Ｙｅｓ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、クロック偏差を算出するタイミングであるとして、無線時刻同期部１１０に対して、クロック偏差算出タイミング信号を出力する（ステップＳ１２２）。なお、変数ｄ３と変数ｄ０との差分の絶対値が閾値ｃより大きい、または変数ｄ２と変数ｄ１との差分の絶対値が閾値ｃより大きい、または変数ｄ３と変数ｄ０との差分の絶対値が閾値ｃより大きく、かつ変数ｄ２と変数ｄ１との差分の絶対値が閾値ｃより大きい場合（ステップＳ１２１：Ｎｏ）、伝搬遅延変動監視部１１３は、ステップＳ１２２を省略する。
　ここで、無線時刻同期部１１０がクロック偏差を算出する際に使用する変数は変数Ｔ０，ｔ０，Ｔ１，ｔ１であり、クロック偏差は、式（１）のように計算される。そのため、伝搬遅延変動監視部１１３は、クロック偏差算出タイミング信号とともに、変数Ｔ０，ｔ０，Ｔ１，ｔ１を無線時刻同期部１１０に出力する。なお、伝搬遅延変動監視部１１３は、クロック偏差算出タイミング信号に変数Ｔ０，ｔ０，Ｔ１，ｔ１を含めて無線時刻同期部１１０に出力してもよい。
　クロック偏差＝（Ｔ１－Ｔ０）／（ｔ１－ｔ０）　…（１）
　伝搬遅延変動監視部１１３は、ステップＳ１２２の後、またはステップＳ１２１：Ｎｏの場合、変数を初期化する（ステップＳ１２３）。具体的には、伝搬遅延変動監視部１１３は、伝搬遅延変動の変数ｄ０を伝搬遅延変動の変数ｄ２で初期化し、伝達遅延変動の変数ｄ１を伝達遅延変動の変数ｄ３で初期化する。また、伝搬遅延変動監視部１１３は、受信時刻の変数Ｔ０を受信時刻の変数Ｔ１で初期化し、時刻情報の変数ｔ０を時刻情報の変数ｔ１で初期化する。伝搬遅延変動監視部１１３は、ステップＳ１２３の後はステップＳ１１２に戻り、次のクロック偏差の算出タイミングを決定する動作を行う。
　なお、閾値ｃについては、下記の要求クロック偏差に対して、伝搬遅延変動のない環境で理想的に算出される理想のクロック偏差から、下記の式（２）の不等式を満たすような値を設定すればよい。
　要求クロック偏差＞（（ｔ１－ｔ０）＋（理想のクロック偏差－１）×（ｔ１－ｔ０）＋伝搬遅延変動）／（ｔ１－ｔ０）
　→
　（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）
　閾値ｃの値は、ＴＳＮシステム１のサービスに要求される同期精度、無線通信システム２の転送遅延量、無線時刻情報の送信周期、伝搬遅延変動に許容されるクロック偏差量などで一意に定めることも可能である。なお、無線通信システム２の転送遅延量は、滞留時間とも言い換えられる。閾値ｃは、無線通信システム２内のネットワークを介して複数のＴＳＮ３の間で転送される信号が無線通信システム２内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ＴＳＮ３において要求される時刻同期精度から決定されるとも言える。
　以降の説明において、時刻情報の変数ｔ０を第１の時刻情報と称し、受信時刻の変数Ｔ０を第１の受信時刻と称し、時刻情報の変数ｔ１を第２の時刻情報と称し、受信時刻の変数Ｔ１を第２の受信時刻と称することがある。また、伝達遅延変動の変数ｄ０を第１の伝搬遅延補正指示値と称し、伝達遅延変動の変数ｄ１を第２の伝搬遅延補正指示値と称し、伝達遅延変動の変数ｄ２を第３の伝搬遅延補正指示値と称し、伝達遅延変動の変数ｄ３を第４の伝搬遅延補正指示値と称することがある。
　図５は、本実施の形態に係る無線通信システム２において端末側通信装置１０がクロック偏差を算出するまでの各装置の動作を示すシーケンス図である。
　無線基地局装置２０および無線時刻ＧＭ４０は、無線基地局装置２０の無線時刻同期を行う（ステップＳＴ１０１）。これにより、無線基地局装置２０は、無線時刻を扱うことができるようになる。
　端末側通信装置１０および無線基地局装置２０は、無線リンクの確立を行う（ステップＳＴ１０２）。端末側通信装置１０および無線基地局装置２０は、無線リンクを確立することで、制御プレーンデータ、ユーザデータなどの無線信号の送受信を行うことができる。この段階から、端末側通信装置１０の伝搬遅延変動監視部１１３は、伝搬遅延変動の監視を開始する。
　無線基地局装置２０は、端末側通信装置１０に対して、伝搬遅延補正指示値で伝搬遅延を補正する指示を含めた無線信号を送信する（ステップＳＴ１０３）。一般的に、時分割複信のような同じ周波数帯を時分割してアップリンクおよびダウンリンクを構成する場合、アップリンクの伝搬遅延およびダウンリンクの伝搬遅延は同様ととらえられる。第五世代通信システムであれば、ＭＡＣ（Medium　Access　Control）レイヤのＴＡＣ（Timing　Advance　Command）コマンドを活用することができる。すなわち、無線通信システム２内のネットワークからの伝搬遅延補正指示値を含む信号は、第五世代通信システムの無線インタフェースのＭＡＣレイヤにおけるＴＡＣである。
　端末側通信装置１０において、伝搬遅延変動監視部１１３は、ステップＳＴ１０３で受信した伝搬遅延補正指示値を伝搬遅延変動の変数ｄ０として格納する（ステップＳＴ１０４）。
　無線基地局装置２０は、端末側通信装置１０に対して、無線時刻情報を含めた無線信号を送信する（ステップＳＴ１０５）。第五世代通信システムであれば、ＲＲＣレイヤの時刻情報であるＳＩＢ９（System　Information　Block　type9）が周期的に送信される時刻情報であるため利用可能である。すなわち、無線通信システム２内のネットワークからの時刻情報は、ＳＩＢ９の情報要素である。または、無線時刻同期プロトコルにＰＴＰを採用する場合、無線基地局装置２０にＰＴＰマスタとしての動作をさせることで、周期的にタイムスタンプが格納されるＳｙｎｃメッセージおよびＦｏｌｌｏｗ＿ｕｐメッセージが無線基地局装置２０から端末側通信装置１０に送信されるため利用可能である。すなわち、無線時刻同期部１１０は、ＰＴＰスレーブとして動作する。この場合、無線通信システム２内のネットワークからの時刻情報は、無線通信システム２内のネットワークに存在するＰＴＰ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。
　または、端末側通信装置１０から周期的にＤｅｌａｙ＿ｒｅｑメッセージをＰＴＰマスタに送信することで、周期的に応答されるＤｅｌａｙ＿ｒｅｓｐメッセージを端末側通信装置１０で受信可能であるため利用可能である。無線時刻同期プロトコルにＮＴＰを採用する場合、例えば、端末側通信装置１０をＮＴＰクライアントとして周期的にＭｏｄｅ３パケットを無線通信システム２の無線時刻ＧＭ４０に同期している無線通信システム２内のＮＴＰサーバ宛に送信することで、周期的なＭｏｄｅ４パケットが端末側通信装置１０で受信されることが期待されるため、利用可能である。無線通信システム２内のＮＴＰサーバについて、無線基地局装置２０がＮＴＰサーバとして動作も兼ねる場合は無線基地局装置２０でもよい。すなわち、無線時刻同期部１１０は、ＮＴＰクライアントとして周期的に無線通信システム２内のネットワークに存在するＮＴＰサーバへＮＴＰパケットによる問合せを行う。この場合、無線通信システム２内のネットワークからの時刻情報は、無線通信システム２内のネットワークに存在するＮＴＰサーバからのＮＴＰパケットの問合せ応答に含まれる情報要素である。
　端末側通信装置１０において、伝搬遅延変動監視部１１３は、受信時刻の変数Ｔ０に受信時刻を格納し、時刻情報の変数ｔ０に時刻情報を格納し、伝搬遅延変動の少ない状態で取得した有効な値かの判定に移る（ステップＳＴ１０６）。
　無線基地局装置２０は、端末側通信装置１０に対して、伝搬遅延補正指示値で伝搬遅延を補正する指示を含めた無線信号を送信する（ステップＳＴ１０７）。
　端末側通信装置１０において、伝搬遅延変動監視部１１３は、伝搬遅延変動の変数ｄ１に最新の伝搬遅延補正指示値を格納する（ステップＳＴ１０８）。伝搬遅延変動監視部１１３は、伝搬遅延変動の変数ｄ１と伝搬遅延変動の変数ｄ０との差分の絶対値から、変数Ｔ０，ｔ０が有効な値か否かを判定する。図５の例では、変数Ｔ０，ｔ０が有効な場合のシーケンスを示している。伝搬遅延変動監視部１１３は、有効な変数Ｔ０，ｔ０と判定できた場合、次の有効な変数Ｔ１，ｔ１の取得を試みるため、再び伝搬遅延変動監視を行う。
　無線基地局装置２０は、端末側通信装置１０に対して、伝搬遅延補正指示値で伝搬遅延を補正する指示を含めた無線信号を送信する（ステップＳＴ１０９）。
　端末側通信装置１０において、伝搬遅延変動監視部１１３は、ステップＳＴ１０９で受信した伝搬遅延補正指示値を伝搬遅延変動の変数ｄ２として格納する（ステップＳＴ１１０）。
　無線基地局装置２０は、端末側通信装置１０に対して、無線時刻情報を含めた無線信号を送信する（ステップＳＴ１１１）。
　端末側通信装置１０において、伝搬遅延変動監視部１１３は、受信時刻の変数Ｔ１に受信時刻を格納し、時刻情報の変数ｔ１に時刻情報を格納し、伝搬遅延変動の少ない状態で取得した有効な値かの判定に移る（ステップＳＴ１１２）。
　無線基地局装置２０は、端末側通信装置１０に対して、伝搬遅延補正指示値で伝搬遅延を補正する指示を含めた無線信号を送信する（ステップＳＴ１１３）。
　端末側通信装置１０において、伝搬遅延変動監視部１１３は、伝搬遅延変動の変数ｄ３に最新の伝搬遅延補正指示値を格納する（ステップＳＴ１１４）。伝搬遅延変動監視部１１３は、伝搬遅延変動の変数ｄ３と伝搬遅延変動の変数ｄ２との差分の絶対値から、変数Ｔ１，ｔ１が有効な値か否かを判定する。図５の例では、変数Ｔ１，ｔ１が有効な場合のシーケンスを示している。
　伝搬遅延変動監視部１１３は、変数Ｔ０，ｔ０，Ｔ１，ｔ１が有効である場合、変数ｄ３と変数ｄ０との差分の絶対値が閾値ｃよりも小さく、かつ変数ｄ２と変数ｄ１との差分の絶対値が閾値ｃよりも小さい場合、クロック偏差の算出タイミングとして決定し、無線時刻同期部１１０に対して、クロック偏差算出タイミング信号を出力する。そして、無線時刻同期部１１０は、クロック偏差の算出を行う（ステップＳＴ１１５）。
　端末側通信装置１０は、図５に示すようなシーケンスをたどることで、伝搬遅延が変動するような環境でも伝搬遅延変動の影響を抑えてクロック偏差を算出することが可能となる。
　つづいて、端末側通信装置１０のハードウェア構成について説明する。端末側通信装置１０において、無線インタフェース１０１は無線通信可能なインタフェース回路である。無線時刻リアルタイムクロック１０２は無線通信用のクロックを生成する回路である。有線インタフェース１０３は有線通信可能なインタフェース回路である。有線時刻リアルタイムクロック１０４は有線通信用のクロックを生成する回路である。アンテナ１０７は電波を送受信する装置である。有線ＮＩＣ１０８は有線通信で使用されるインタフェースカードである。端末側通信装置１０において、無線時刻同期部１１０、有線時刻同期部１１１と、ユーザデータ転送部１１２、および伝搬遅延変動監視部１１３は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。処理回路は制御回路とも呼ばれる。
　図６は、本実施の形態に係る端末側通信装置１０を実現する処理回路をプロセッサ９１およびメモリ９２で実現する場合の処理回路９０の構成例を示す図である。図６に示す処理回路９０は制御回路であり、プロセッサ９１およびメモリ９２を備える。処理回路９０がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、処理回路９０の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路９０では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路９０は、端末側通信装置１０の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。このプログラムは、処理回路９０により実現される各機能を端末側通信装置１０に実行させるためのプログラムであるともいえる。このプログラムは、プログラムが記憶された記憶媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。
　上記プログラムは、無線時刻同期部１１０が、第１のネットワークと時刻同期する第１のステップと、無線時刻リアルタイムクロック１０２が、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、無線インタフェース１０１が、第１のネットワークから信号を受信したときに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１１３が、無線インタフェース１０１で受信された第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、および時刻情報の受信時刻を格納し、伝搬遅延補正指示値、時刻情報、および受信時刻を用いて第１のネットワークでの伝搬遅延の状態を判定し、伝搬遅延が許容レベルの範囲内のときに第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、無線時刻同期部１１０に対してクロック偏差の算出を指示する第４のステップと、を端末側通信装置１０に実行させるプログラムであるとも言える。
　ここで、プロセッサ９１は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）などである。また、メモリ９２は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital　Versatile　Disc）などが該当する。
　図７は、本実施の形態に係る端末側通信装置１０を実現する処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路９３の例を示す図である。図７に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
　無線基地局装置２０のハードウェア構成も同様である。無線基地局装置２０において、無線インタフェース２０１は無線通信可能なインタフェース回路である。無線時刻リアルタイムクロック２０２は無線通信用のクロックを生成する回路である。有線インタフェース２０３は有線通信可能なインタフェース回路である。アンテナ２０７は電波を送受信する装置である。有線ＮＩＣ２０８は有線通信で使用されるインタフェースカードである。無線基地局装置２０において、時刻同期部２１１、ユーザデータ転送部２１２、および無線端末管理部２１３は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。処理回路は制御回路とも呼ばれる。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、端末側通信装置１０において、伝搬遅延変動監視部１１３は、無線インタフェース１０１で受信された無線通信システム２内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、および時刻情報の受信時刻を格納し、伝搬遅延補正指示値、時刻情報、および受信時刻を用いて無線通信システム２内のネットワークでの伝搬遅延の状態を判定する。伝搬遅延変動監視部１１３は、伝搬遅延が許容レベルの範囲内のときに無線通信システム２内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、無線時刻同期部１１０に対してクロック偏差の算出を指示する。
　具体的には、伝搬遅延変動監視部１１３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第１の時刻情報および第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ｃより小さい場合、有効なものとして第１の時刻情報、第１の受信時刻、第１の伝搬遅延補正指示値、および第２の伝搬遅延補正指示値を保持する。また、伝搬遅延変動監視部１１３は、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第２の時刻情報および第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閾値ｃより小さい場合、有効なものとして第２の時刻情報、第２の受信時刻、第３の伝搬遅延補正指示値、および第４の伝搬遅延補正指示値を保持する。伝搬遅延変動監視部１１３は、第１の伝搬遅延補正指示値と第４の伝搬遅延補正指示値との差分の絶対値が閾値ｃより小さく、かつ第２の伝搬遅延補正指示値と第３の伝搬遅延補正指示値との差分の絶対値が閾値ｃより小さい場合、クロック偏差を算出するタイミングであると決定し、無線時刻同期部１１０に対してクロック偏差の算出を指示する。
　伝搬遅延変動監視部１１３から指示を受けた無線時刻同期部１１０は、第１の時刻情報、第１の受信時刻、第２の時刻情報、および第２の受信時刻を用いて、クロック偏差を算出する。
　これにより、端末側通信装置１０は、伝搬遅延が変動している状態のときの時刻情報および受信時刻をクロック偏差の算出に使用するべきではないことが判断できるため、仮想的なブリッジを構成する装置である端末相当の通信装置である端末側通信装置１０における伝搬遅延が変動する環境下でも、伝搬遅延の影響を抑えてクロック偏差を算出することができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　ＴＳＮシステム、２　無線通信システム、３　ＴＳＮ、１０　端末側通信装置、２０　無線基地局装置、３０　ネットワーク側通信装置、４０　無線時刻ＧＭ、５０　制御機器、６０　ＴＳＮＧＭ、１０１，２０１　無線インタフェース、１０２，２０２　無線時刻リアルタイムクロック、１０３，２０３　有線インタフェース、１０４　有線時刻リアルタイムクロック、１０７，２０７　アンテナ、１０８，２０８　有線ＮＩＣ、１１０　無線時刻同期部、１１１　有線時刻同期部、１１２，２１２　ユーザデータ転送部、１１３　伝搬遅延変動監視部、２１１　時刻同期部、２１３　無線端末管理部。

Claims (18)

  1. 　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。
  2. 　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。
  3. 　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。
  4. 　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。
  5. 　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。
  6. 　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。
  7. 　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。
  8. 　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。
  9. 　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。
  10. 　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。
  11. 　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。
  12. 　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。
  13. 　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。
  14. 　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。
  15. 　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。
  16. 　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。
  17. 　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、
    　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。
  18. 　前記第１のステップにおいて、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。
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