(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻情報配信元と通信を行って時刻情報を取得するマスタシステムと、前記マスタシステムから時刻情報の提供を受けて時刻同期を行なうスレーブシステムとからなるネットワーク機器であって、
前記マスタシステムと前記スレーブシステムとの間で通信を行なう通信パスとは別に、前記マスタシステムから前記スレーブシステムに対して同期信号を送信する送信パスを設け、
前記マスタシステムは、前記スレーブシステムに対し、前記通信パスを介して予め定められた単位時刻の精度で前記時刻情報を通知する時刻情報送信部と、前記時刻情報を通知した後、前記通知した時刻に前記送信パスを介して前記単位時刻以下の時刻情報をリセットする前記同期信号を送信する同期信号送信部と、を備え、
前記スレーブシステムは、
前記同期信号を受信した時点で、内部で計時している時刻を前記通知された時刻情報に設定し直して計時を再開する時刻同期制御部、を備え、前記時刻同期制御部にて、前記マスタシステムの時刻に比べ前記スレーブシステムの時刻に遅れが生じている場合は前記単位時刻以下の時刻情報の切り上げ処理を行い、前記マスタシステムに比べ前記スレーブシステムの時刻に進みが生じている場合は前記単位時刻以下の時刻情報の切り下げ処理を行なうことを特徴とするネットワーク機器。
【請求項２】
前記単位時刻の精度は、
前記通信の遅延による影響を無視できることを特徴とする請求項１記載のネットワーク機器。
【請求項３】
前記マスタシステムは、
前記同期信号送信部にて、前記送信パスを介して次の同期信号を送信した後、前記スレーブシステムに設定すべき前記単位時刻以下のアライメント値を示すアライメント信号を送信し、
前記スレーブシステムは、
前記時刻同期制御部にて前記アライメント信号を受信すると、内部で計時している時刻をリセットし、前記アライメント値に再設定して計時を再開することを特徴とする請求項１記載のネットワーク機器。
【請求項４】
時刻情報配信元と通信を行って時刻情報を取得するマスタシステムと、前記マスタシステムから時刻情報の提供を受けて時刻同期を行なうスレーブシステムとからなるネットワーク機器であって、
前記スレーブシステムに対し、前記マスタシステムとは非同期に所定の間隔でタイミング信号を送信するタイミングジェネレータを備え、
前記マスタシステムは、前記スレーブシステムに対し、前記時刻情報の他に、前記時刻情報の単位時刻以下の時刻をリセットする同期信号、または前記単位時刻以下のアライメント値を示すアライメント信号を送信する同期情報送信部を備え、
前記スレーブシステムは、前記マスタシステムから前記同期信号を受信すると、内部で計時している時刻を前記マスタシステムから通知される時刻情報に再設定して計時を再開し、前記タイミングジェネレータから送信される前記タイミング信号の到来を待って、前記内部で計時している時刻を、前記マスタシステムから受信した前記アライメント信号が示すアライメント値に設定する時刻同期制御部、を備えることを特徴とするネットワーク機器。
【請求項５】
前記マスタシステムは、
前記スレーブシステムに前記時刻情報を送信する前に、前記タイミングジェネレータに対し、前記タイミング信号の送出間隔を設定することを特徴とする請求項４記載のネットワーク機器。
【請求項６】
時刻情報配信元と通信を行って時刻情報を取得するマスタシステムと、前記マスタシステムから時刻情報の提供を受けて時刻同期を行なうスレーブシステムとからなるネットワーク機器における時刻同期方法であって、
前記マスタシステムが、
前記スレーブシステムに対し、前記マスタシステムと前記スレーブシステムとを接続する通信パスを介して前記通信の遅延による影響が無視できる単位時刻の精度で前記時刻情報を通知するステップと、
前記マスタシステムが、
前記時刻情報を通知した後、前記通知した時刻に、前記マスタシステムと前記スレーブシステムとを接続する前記通信パスとは独立して設けられる送信パスを介して前記単位時刻以下の時刻情報をリセットするステップと、
前記スレーブシステムが、
同期信号を受信した時点で、内部で計時している時刻を前記通知された時刻情報に設定し直して計時を再開するステップと、
を有することを特徴とするネットワーク機器における時刻同期方法。
【請求項７】
時刻情報配信元と通信を行って時刻情報を取得するマスタシステムと、前記マスタシステムから時刻情報の提供を受けて時刻同期を行なうスレーブシステムと、前記スレーブシステムに、前記マスタシステムとは非同期に所定の間隔でタイミング信号を送信するタイミングジェネレータと、を備えたネットワーク機器における時刻同期方法であって、
前記マスタシステムが、
前記スレーブシステムに対し、前記時刻情報の他に、前記時刻情報の単位時刻以下の時刻をリセットする同期信号と、前記単位時刻以下のアライメント値を示すアライメント信号とを送信するステップと、
前記スレーブシステムが、
前記マスタシステムから前記同期信号を受信すると、内部で計時している時刻を前記マスタシステムから送信される時刻情報に再設定して計時を再開するステップと、
前記スレーブシステムが、
前記タイミングジェネレータから送信される前記タイミング信号の到来を待って、前記内部で計時している時刻を前記マスタシステムから受信した前記アライメント信号が示すアライメント値に設定するステップと、
を有することを特徴とするネットワーク機器における時刻同期方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時刻情報配信元と通信を行って時刻情報を取得するマスタシステムと、マスタシステムから時刻情報の提供を受けて時刻同期を行なうスレーブシステムとの間で高精度な時刻同期を行う、ネットワーク機器、および同機器における時刻同期方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７（ａ）に従来のスター型ネットワークシステムの構成例が示されている。図７（ａ）によれば、このスター型ネットワークシステムは、無線装置ａ１，ａ２，ａ３と、この、無線装置ａ１，ａ２，ａ３を上位のネットワークに接続されるアクセスポイントＡと、無線装置ｂ１，ｂ２，ｂ３と、この無線装置ｂ１，ｂ２，ｂ３を上位のネットワークに接続するアクセスポイントＢとから構成されている。
【０００３】
この構成によれば、各無線装置ａ１，ａ２．ａ３，ｂ１，ｂ２，ｂ３は、ある特定の１台のアクセスポイントＡ（またはＢ）との間でのみ通信を行う。例えば、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）通信方式を利用する場合、アクセスポイントＡ（Ｂ）と、その配下に接続される無線装置ａ１，ａ２，ａ３（ｂ１，ｂ２，ｂ３）とは、それぞれが自身で持つ時刻情報等を利用してタイミング制御を行なう。
【０００４】
しかしながら、図７（ｂ）に示されるように、通信の信頼性の向上等を目的に各無線装置ａ１，ａ２，ａ３，ｂ１，ｂ２，ｂ３が複数のアクセスポイントＡ，Ｂと接続することにより代替経路を構成可能なネットワークの場合、所謂、通信経路の冗長性を持つネットワークの場合、ネットワーク全体で通信タイミングの制御を行う必要がある。例えば、無線装置ａｌがアクセスポイントＡと通信している間は、無線装置ａ２，ａ３だけでなく、無線装置ｂ１，ｂ２，ｂ３も同様にアクセスポイントＡとは通信を行うことができない。また、周波数ホップするネットワークでは、通信のタイミングで双方の無線装置で同じ周波数を使うように設定されている必要がある。これを実現するためには、ネットワークを構成するアクセスポイントや無線装置が共通の時刻情報を持ち、この時刻情報にしたがって、通信タイミングや使用周波数の制御を行う必要がある。
【０００５】
また、図７（ａ）に示した代替経路のない簡単なネットワーク構成であっても、無線の通信干渉を考えた場合、ネットワーク全体の時刻同期が必要になる。具体的に、図７（ａ）に示すネットワーク構成では、アクセスポイン間（例えば、アクセスポイントＡとアクセスポイントＢとの間）、無線装置と隣のアクセスポイント間（例えば、無線装置ｂ１とアクセスポイントＡ）、互いに異なるアクセスポイントに接続されている無線装置間（例えば、無線装置ａ３と無線装置ｂ１）に通信干渉が発生する可能性のある状況では、干渉回避のためにネットワーク全体の通信タイミングの制御が要求される。
【０００６】
このため、従来の時刻同期システムは、多くの場合、アクセスポイントが接続される上位のネットワークに時刻リファレンスとなるタイムサーバを設置し、アクセスポイントは、そのタイムサーバから通信タイミング制御に必要な時刻同期情報を受信し、それを無線装置に中継する。このようにしてネットワークを構成する機器全体の時刻同期をはかることで、ネットワーク全体にわたる通信タイミングの制御を行うことが可能になり、通信干渉の解決や省電力制御などが実現できる。
【０００７】
図８、図９に、従来の時刻同期システムのシステム構成例が示されている。図８に示すシステム構成によれば、時刻同期システムは、タイムサーバ４００と、マスタシステム３０１と、スレーブシステム３０２との３つのエンティティにより構成され、これらの間で時刻同期が行なわれる。マスタシステム３０１とスレーブシステム３０２は、いずれもアクセスポイント３００内に含まれ、マスタシステム３０１は、タイムサーバ４００とアクセスポイント３００間で時刻情報のやり取りを行う部分であり、スレーブシステム３０２は、マスタシステム３０１から時刻情報を受け取り、これを無線ネットワークに通知する部分である。
【０００８】
マスタシステム３０１は、タイムサーバ４００とネットワーク４０１等によって接続され、例えば、ＮＴＰ（Network Time Protocol）のような時刻同期のための通信プロトコルを用い、タイムサーバ４００から時刻情報の配信を受ける（図８のａ）。次に、マスタシステム３０１は、タイムサーバ４００と同期した時刻情報をスレーブシステム３０３に対してシリアル通信路３０３を経由して通知する（図８のｂ）ことにより、マスタシステム３０１およびスレーブシステム３０２はタイムサーバ４００と時刻同期を行う。
【０００９】
このときのマスタシステム３０１とスレーブシステム３０２との間を伝播する通信フレームのフォーマット形式の一例が図１０に示されている。図１０によれば、時刻情報を通知するコマンド識別子（ＣＭＤ）に、同期のための時刻情報（２０１０／０１／０１／
１２：３４：５６：７８９）が付加され構成される。この通信フレームをスレーブシステム３０２が受信することにより、スレーブシステム３０２が内部の時刻情報を更新する。
【００１０】
なお、上記した時刻同期システムは、スレーブシステム３０２がタイムサーバ４００から直接時刻情報を取得することができず、必ずマスタシステム３０１を経由する必要があることを前提とするものである。例えば、タイムサーバ４００とマスタシステム３０１はＮＴＰクライアント機能を有するシステムであり、スレーブシステム３０２は、マスタシステム３０１と連携して動作し、タイムサーバ４００やマスタステム３０１と同期した時刻情報を必要とするデバイスである。具体的に、スレーブシステム３０２は、センサモジュールや無線モジュール等である。
【００１１】
例えば、スレーブシステム３０２がセンサモジュールであった場合、ある一定のタイミングや期間ごとにスレーブシステム３０２自身でセンシングを行い、その結果を蓄積し、あるいはマスタシステム３０１に通知する動作が考えられる。このとき、センシングを行った時間を高い精度で記録しておく必要があるアプリケーションにおいては、スレーブシステム３０２が高い精度で時刻情報を維持する必要がある。また、スレーブシステム３０２が無線モジュールである場合、データの送受信タイミングを決定するためには、データの送受を行う無線モジュール同士が時刻同期している必要がある。特に、ＴＤＭＡ通信方式では無線機同士の時刻同期が極めて重要であり、その精度は通信方式に依存する。一般的な使い方として、タイムサーバ等のあるリファレンスと各無線モジュールがリファレンスとなる時刻情報に同期して無線通信タイミングを決定する。
【００１２】
マスタシステム３０１、スレーブシステム３０２は、ともにシステム内部において同期した時刻情報を維持する。具体的に、各システムに内蔵された水晶振動子等をクロック源とし、これを内部でカウントすることで同期後の時刻情報を維持する。一般に、クロック源となるデバイスには許容誤差が規定されており、この精度に依存した誤差を含みながら時刻情報の維持を行う。具体例として、許容誤差が±１００ｐｐｍのクロックを搭載したデバイスは、１分間に、（６０ｓｅｃ）＊（±１００ｐｐｍ）＝±６ｍｓだけ時刻がずれる可能性がある。このため、システムで要求されている時刻精度を維持するためには１回の時刻同期だけでなく、クロック源の精度に応じた頻度で時刻情報を再同期する必要がある。
【００１３】
装置間で時刻情報を再同期させることにより時刻のずれを解消し、正確な情報処理を行う時刻同期システムについて従来から多数の特許出願がなされている。例えば、特許文献１には、親局と子局との間で信号を伝送する際に生じる遅延時間を、信号送出時間と信号受信時間とから算出して時刻合わせを行う技術が開示されている。また、特許文献２には、コンピュータと端末間の時刻同期をとるために、事前に測定したデータ転送時間を基に、相手方にデータ転送する時刻を決定し、その時刻を相手方に通知する技術が開示されている。また、特許文献３には、主電子制御装置が時刻同期のための設定値を他の電子制御装置に送信し、他の電子制御装置がその設定値を受信すると割り込機能を有効にし、次に主装置から同じ通信路を介して送信される信号を受信することによって時刻同期を行う割り込み処理を実行する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平５−１６１１８１号公報
【特許文献２】特開平５−２１６８３７号公報
【特許文献３】特開２００４−２３４０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、スレーブシステムがタイムサーバと高精度な時刻同期を求める状況において、従来の時刻同期方法を適用した場合では、同期精度に影響するいくつかの問題が存在する。一つは、マスタシステムとスレーブシステムに接続された通信バスの仕様により時刻情報の通知に長い時間を要し、あるいは通知に必要な時間が一定でない場合、マスタシステムが図１０に示した時刻情報を通知する通信フレームを生成し、それをスレーブシステムに送信している間に、通信バスを経由することに起因して発生する遅延により、時刻情報データがスレーブシステム到達時に既にずれてしまっていることである。
【００１６】
具体的に、１ｍｓの時刻同期が要求されるシステムにおいて、マスタシステムとスレーブシステムが３８．４ｋｂｐｓの仕様で接続され、時刻情報の通知に１６オクテットのコマンド送受が必要である場合を考える。この場合、時刻情報の通知に、１６（ｏｃｔｅｔｓ）×８（ｂｉｔ／ｏｃｔｔｅｔ）÷１１５．２（ｂｐｓ）＝３．３（ｍｓ）だけ時間を要する。実際の通信においてはこの時間に、更に、ソフトウエアの処理や通信プロトコルに関わる各種のオーバーヘッドが加わることになる。この状況で通知された時刻情報をそのままスレーブシステムにセットした場合、マスタシステムとスレーブシステムとの間で要求される精度の時刻同期が成り立たなくなる。
【００１７】
また、このことは、図８に示すマスタシステム３０１とスレーブシステム３０２とは別に、例えば、時刻情報を維持するリアルタイムクロック等、時刻情報を格納するシステムを接続した場合においても同様の問題が発生する。すなわち、通信バスを経由して直接時刻情報の送受を行う場合、時刻同期精度の観点から常に問題が生じうる。
【００１８】
一方、常に遅延が一定であることが保証される場合は、スレーブシステムに時刻情報をセットするときに、この遅延分を差し引きすることで同期精度を保つことができるが、遅延時間が一定でない場合はこの方法を利用することができない。具体的に、マスタシステムとスレーブシステムとの間の通信遅延を予め見積もることができない例として、同期情報通知のデータと、センサデータや無線データ等そのアプリケーションデータが同じ通信路で送受されている場合、アプリケーションデータが送受信中であるという理由によりマスタシステム側から所望のタイミングでスレーブシステムに時刻情報を通知することができないことが考えられる。この結果として時刻情報の通知に必要な時間が他の通信状況に影響されてしまい、同期の精度が低下する。
【００１９】
また、同期情報通知のための通信が他の通信に対して優先的に実行できない場合も考えられる。これは、時刻同期情報の通知にアプリケーション通信を一時的に停止することで回避することができる。しかしながら、一般的に時刻同期情報はマスタシステムとスレーブシステムとの間の通信において補助的な位置づけ、つまり、本来、マスタシステム間で通信させたいセンサデータや無線データなどと比べて優先度が低い通信である。このため、本来通信させたいアプリケーションデータに優先して同期情報を送ることは、システム面、アプリケーション面に影響を与える可能性がある。
【００２０】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、マスタシステムとスレーブシステムとの間の通信遅延や通信状況に依存することなく定期的な時刻同期が可能な、ネットワーク機器、および同機器における時刻同期方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記した課題を解決するために本発明は、時刻情報配信元と通信を行って時刻情報を取得するマスタシステムと、前記マスタシステムから時刻情報の提供を受けて時刻同期を行なうスレーブシステムとからなるネットワーク機器であって、前記マスタシステムと前記スレーブシステムとの間で通信を行なう通信パスとは別に、前記マスタシステムから前記スレーブシステムに対して同期信号を送信する送信パスを設け、前記マスタシステムは、
前記スレーブシステムに対し、前記通信パスを介して予め定められた単位時刻の精度で前記時刻情報を通知する時刻情報送信部と、前記時刻情報を通知した後、前記通知した時刻に前記送信パスを介して前記単位時刻以下の時刻情報をリセットする前記同期信号を送信する同期信号送信部と、を備え、前記スレーブシステムは、前記同期信号を受信した時点で、内部で計時している時刻を前記通知された時刻情報に設定し直して計時を再開する時刻同期制御部、を備え、前記時刻同期制御部にて、前記マスタシステムの時刻に比べ前記スレーブシステムの時刻に遅れが生じている場合は前記単位時刻以下の時刻情報の切り上げ処理を行い、前記マスタシステムに比べ前記スレーブシステムの時刻に進みが生じている場合は前記単位時刻以下の時刻情報の切り下げ処理を行なうことを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、通信パスとは別に、マスタシステムからスレーブシステムに対して同期信号を送信する独立した送信パスを設けることにより、マスタシステムでは、通信パスを介して時刻情報を通知した後、通知した時刻に送信パスを介して単位時刻以下の時刻情報をリセットする同期信号を定期的に送信する。そして、スレーブシステムでは、同期信号を受信した時点で、内部で計時している時刻を通知された時刻情報に設定し直して計時を再開する。このため、マスタシステムとスレーブシステム間の時刻情報通知のための遅延に起因する時刻同期のずれを回避することが出来、同期信号により、マスタシステムやスレーブシステムの処理状況、あるいはマスタシステムとスレーブシステムとの間の通信状況に依存しない同期信号のやりとりが可能なネットワーク機器を提供することができる。また、本発明によれば、単位時刻以下の時刻情報の切り上げあるいは切り下げ処理によって時刻設定が行なわれるため、スレーブシステム側の時刻設定が容易になる。
【００２３】
本発明において、前記単位時刻の精度は、前記通信の遅延による影響を無視出来ることを特徴とする。本発明によれば、アプリケーションが要求する精度に依存せず、比較的ラフな精度の時刻通知で、マスタシステムとスレーブシステム間の時刻情報通知のための遅延に起因する時刻同期のずれを回避することができる。
【００２５】
本発明において、前記マスタシステムは、前記同期信号送信部にて、前記送信パスを介して次の同期信号を送信した後、前記スレーブシステムに設定すべき前記単位時刻以下のアライメント値を示すアライメント信号を送信し、前記スレーブシステムは、前記時刻同期制御部にて前記アライメント信号を受信すると、内部で計時している時刻をリセットし、前記アライメント値に再設定して計時を再開することを特徴とする。本発明によれば、アライメント信号を送信するタイミングを予めスレーブシステムに通知しておくことで任意のタイミングで同期信号のやりとりが可能になる。このため、マスタシステムで同期信号を送信するのが困難であり、あるいは同期信号を定期的に送信することが困難な場合であってもスレーブシステム側での時刻同期が可能になる。
【００２６】
また、本発明は、時刻情報配信元と通信を行って時刻情報を取得するマスタシステムと、前記マスタシステムから時刻情報の提供を受けて時刻同期を行なうスレーブシステムとからなるネットワーク機器であって、前記スレーブシステムに対し、前記マスタシステムとは非同期に所定の間隔でタイミング信号を送信するタイミングジェネレータを備え、前記マスタシステムは、前記スレーブシステムに対し、前記時刻情報の他に、前記時刻情報の単位時刻以下の時刻をリセットする同期信号と、前記単位時刻以下のアライメント値を示すアライメント信号とを送信する同期情報送信部を備え、前記スレーブシステムは、前記マスタシステムから前記同期信号を受信すると、内部で計時している時刻を前記マスタシステムから通知される時刻情報に再設定して計時を再開し、前記タイミングジェネレータから送信される前記タイミング信号の到来を待って、前記内部で計時している時刻を、前記マスタシステムから受信した前記アライメント信号が示すアライメント値に設定する時刻同期制御部、を備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、スレーブシステムに対しマスタシステムとは非同期に所定の間隔でタイミング信号を送信するタイミングジェネレータを備え、マスタシステムが、時刻情報の他に、時刻情報の単位時刻以下の時刻をリセットする同期信号と、アライメント値を送信する。これを受けてスレーブシステムが、内部で計時している時刻を受信した時刻情報に再設定して計時を再開し、タイミングジェネレータから所定の間隔で送信されるタイミング信号の到来を待って、受信したアライメント値を設定する。このため、マスタシステムが高優度の割り込みを処理中である等、アライメント信号の送信が待たされる場合であっても、タイミングジェネレータによりマスタシステムの処理状況とは無関係に一定のタイミングでアライメント信号の送信が可能になるため、時刻同期を優先して処理することが可能なネットワーク機器を提供することができる。
【００２８】
本発明において、前記マスタシステムは、前記スレーブシステムに前記時刻情報を送信する前に、前記タイミングジェネレータに対し、前記タイミング信号の送出間隔を設定することを特徴とする。本発明によれば、マスタシステムがタイミングジェネレータのタイミング信号の送出間隔をコントロールすることにより、スレーブシステムに対して任意のタイミングでアライメント関係の信号を送信することができる。
【００２９】
また、本発明は、時刻情報配信元と通信を行って時刻情報を取得するマスタシステムと、前記マスタシステムから時刻情報の提供を受けて時刻同期を行なうスレーブシステムとからなるネットワーク機器における時刻同期方法であって、前記マスタシステムが、前記スレーブシステムに対し、前記マスタシステムと前記スレーブシステムとを接続する通信パスを介して前記通信の遅延による影響が無視できる単位時刻の精度で前記時刻情報を通知するステップと、前記マスタシステムが、前記時刻情報を通知した後、前記通知した時刻に、前記マスタシステムと前記スレーブシステムとを接続する前記通信パスとは独立して設けられる送信パスを介して前記単位時刻以下の時刻情報をリセットするステップと、前記スレーブシステムが、前記同期信号を受信した時点で、内部で計時している時刻を前記通知された時刻情報に設定し直して計時を再開するステップと、を有することを特徴とする。
【００３０】
本発明によれば、マスタシステムでは、通信パスを介して時刻情報を通知した後、通知した時刻に通信パスとは独立して設けられる送信パスを介して単位時刻以下の時刻情報をリセットする同期信号を定期的に送信し、スレーブシステムでは、同期信号を受信した時点で、内部で計時している時刻を通知された時刻情報に設定し直して計時を再開する。このため、マスタシステムとスレーブシステム間の時刻情報通知の為の遅延に起因する時刻同期のずれを回避することが出来、同期信号により、マスタシステムやスレーブシステムの処理状況、あるいはマスタシステムとスレーブシステムとの間の通信状況に依存しない同期信号のやりとりが可能になる。
【００３１】
本発明は、時刻情報配信元と通信を行って時刻情報を取得するマスタシステムと、前記マスタシステムから時刻情報の提供を受けて時刻同期を行なうスレーブシステムと、前記スレーブシステムに、前記マスタシステムとは非同期に所定の間隔でタイミング信号を送信するタイミングジェネレータと、を備えたネットワーク機器における時刻同期方法であって、前記マスタシステムが、前記スレーブシステムに対し、前記時刻情報の他に、前記時刻情報の単位時刻以下の時刻をリセットする同期信号と、前記単位時刻以下のアライメント値を示すアライメント信号を送信するステップと、前記スレーブシステムが、前記マスタシステムから前記同期信号を受信すると、内部で計時している時刻を前記マスタシステムから送信される時刻情報に再設定して計時を再開するステップと、前記スレーブシステムが、前記タイミングジェネレータから送信される前記タイミング信号の到来を待って、前記内部で計時している時刻を前記マスタシステムから受信した前記アライメント信号が示すアライメント値に設定するステップと、を有することを特徴とする。
【００３２】
本発明によれば、マスタシステムが、時刻情報の他に、時刻情報の単位時刻以下の時刻をリセットする同期信号と、アライメント値を送信し、これを受けたスレーブシステムが、内部で計時している時刻を受信した時刻情報に再設定して計時を再開し、タイミングジェネレータから所定の間隔で送信されるタイミング信号の到来を待ってマスタシステムから受信したアライメント値を設定する。このため、マスタシステムが高優度の割り込みを処理中である等、アライメント信号の送信が待たされる場合であっても、タイミングジェネレータによりマスタシステムの処理状況とは無関係に一定のタイミングでアライメント関連の信号の送信が可能になるため、時刻同期を優先して処理することが可能になる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、マスタシステムとスレーブシステムとの間の通信遅延や通信状況に依存することなく定期的な時刻同期が可能な、ネットワーク機器、および同機器における時刻同期方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るネットワーク機器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るネットワーク機器により生成される通信フレームの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るネットワーク機器による時刻同期の動作を時間軸上で示した図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るネットワーク機器の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るネットワーク機器の動作を時系列に示した動作シーケンス図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るネットワーク機器の応用例の構成を示すブロック図である。
【図７】従来のスター型ネットワークシステムの接続構成例を示す図である。
【図８】従来のネットワーク機器の時刻同期方法を説明するために引用した図である。
【図９】図８に示すマスタシステムとスレーブシステムが実装されるアクセスポイントの構成を示す図である。
【図１０】従来のネットワーク機器で転送される時刻同期のための通信フレームのフォーマットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための実施の形態（以下、単に本実施形態という）について詳細に説明する。
【００３６】
（実施形態１の構成）
図１は、本実施形態１に係るネットワーク機器２０Ａの構成を示すブロック図である。図１によれば、ネットワーク機器２０Ａは、時刻情報配信元であるタイムサーバ１０と通信を行って時刻情報を取得するマスタシステム２１Ａと、マスタシステム２１Ａから時刻情報の提供を受けて時刻同期を行なうスレーブシステム２２Ａとからなる。特徴は、マスタシステム２１Ａとスレーブシステム２２Ａとの間で通信を行なう通信パス２３とは別に、マスタシステム２１Ａからスレーブシステム２２Ａに対して同期信号を送信する送信パス２４を設けたことにある。
【００３７】
マスタシステム２１Ａは、スレーブシステム２２Ａに対し、通信パス２３を介して通信の遅延による影響が無視できる単位時刻の精度で時刻情報を通知する時刻情報送信部２１１と、この時刻情報を通知した後、通知した時刻に送信パス２４を介して単位時刻以下の時刻情報をリセットする同期信号を定期的に送信する同期信号送信部２１２と、を備えている。また、スレーブシステム２２Ａは、同期信号を受信した時点で、内部で計時している時刻を通知された時刻情報に設定し直して計時を再開する時刻同期制御部２２１、を備えている。
【００３８】
なお、タイムサーバ１０とネットワーク機器２０Ａ（マスタシステム２１Ａ）とは、ネットワーク３０等で接続され、マスタシステム２１Ａは、ＮＴＰのような時刻同期のためのプロトコルを用いてタイムサーバ１０から時刻情報の配信を受けるものとする。
【００３９】
（実施形態１の動作）
図１に示すネットワーク機器２０Ａでは、まず、時刻同期のための通信プロトコルなどを用い、タイムサーバ１０とマスタシステム２１Ａとの間で上記した時刻同期を行う（ステップＳ１１）。その後、マスタシステム２１Ａでは、時刻情報送信部２１１がスレーブシステム２２Ａに対して通信パス２３を用いたシリアル通信によって、例えば、図２（ａ）に示すフォーマットを持つ通信フレームを送信することにより時刻情報の通知を行う（ステップＳ１２）。
【００４０】
このとき、通知する時刻情報は、マスタシステム２１Ａとスレーブシステム２２Ａとの間で通信遅延が発生することから、アプリケーションで要求される精度で通知することはしない。例えば、通信の遅延による影響が無視できる程度のラフな精度の時刻を通知するものでよい。具体的に、１ミリ秒の時刻精度が必要なアプリケーションにおいて、図２（ａ）に示すように、スレーブシステム２２Ａに、「２０１０／０１／０１，１２：３４：５６」のように、秒単位の時刻を通知している。これに対し、従来の時刻同期方法では、図１０に、「２０１０／０１／０１，１２：３４：５６：７８９」として示したようにアプリケーションが要求するミリ秒単位で通知している。
【００４１】
続いて、時刻情報送信部２１１は、マスタシステム２１Ａの時刻が先に指定したタイミングで、スレーブシステム２２Ａに対し、通信パス２３とは独立して設けられる送信パス２４を介して同期信号を送信する（ステップＳ１３）。通常、この信号はスレーブシステム２２Ａに対する割り込み信号として実現することが一般的であるが、マスタシステム２１Ａが所望のタイミングでスレーブシステム２２Ａに信号を送信し、スレーブシステム２２Ａがその信号に直ちに処理できる仕組みであれば、割り込みでなくてもよい。
【００４２】
スレーブシステム２２Ａでは、時刻同期制御部２２１が、マスタシステム２１Ａの同期信号送信部２１２から同期信号を受信したタイミングで、スレーブシステム２２Ａ自身で計時している時刻を、予め設定された時刻に設定してカウントを開始する。このようにして、時刻情報の同期処理を行った後、マスタシステム２１Ａとスレーブシステム２２Ａは、それぞれのシステム２１Ａ、２２Ａに実装されている仕組みを使用して時刻を維持する。一般的に、時刻維持は、それぞれのシステム２１Ａ、２２Ａに搭載されているクロックをカウントすることで実現される。しかしながら、使用するクロック源によりその特性はさまざまであり、一度正確に時刻同期をしたとしてもしばらく経過すると、マスタシステム２１Ａとスレーブシステム２２Ａとの間で時刻のずれが発生する。このため定期的な同期処理の実行が必要である。
【００４３】
図３（ａ）は、マスタシステム２１Ａとスレーブシステム２２Ａとの間における時刻同期方法をタイムシーケンスで示した図である。図中、時間軸方向に示される数値は、ｍｓ単位の時間を表している。つまり、“９９３”は、各システム２１Ａ、２２Ａ内部で秒未満の時刻が９９３ｍｓとなるタイミングを示している。図３（ａ）に時刻ずれ（Δｔ）と示したように、スレーブシステム２２Ａがマスタシステム２１Ａに対して０．３ｍｓ程度遅延している状況において、マスタシステム２１Ａから自身の持つ時刻のミリ秒単位が０になるタイミングにて同期信号としての時刻リセット信号（Ｒ）を送出する。スレーブシステム２２Ａの時刻同期制御部２２１は、この信号のタイミングにあわせてミリ秒単位の時刻を０にリセットしてカウントを再開する。このようにして時刻リセット信号（Ｒ）送信後の時刻のずれを補正することができる。
【００４４】
なお、スレーブシステム２２Ａ側の時刻設定の方法として、時刻同期制御部２２１は、マスタシステム２１Ａに比べてスレーブシステム２２Ａの方が遅れている場合、ミリ秒単位の切り上げの処理を行う。逆に、スレーブシステム２２Ａの方が進んでいる場合は、ミリ秒単位の切捨て処理を行う。
【００４５】
なお、図３（ａ）において、同期信号送信部２１２は、ミリ秒単位が０のタイミングで時刻リセット信号（Ｒ）を送出したが、マスタシステム２１Ａの時刻がｘミリ秒のときに時刻リセット信号（Ｒ）を送信し、そのことが予めスレーブシステム２２Ａで把握しているのであれば、ミリ秒単位が０のときに信号を出す必要はない。図２（ｂ）に、その場合に同期信号送信部２１２からスレーブシステム２２Ａに送信される通信フレームのフォーマットが、図３（ｂ）に、その場合のマスタシステム２１Ａとスレーブシステム２２Ａとの間における時刻同期方法が時間軸上に示されている。これは、マスタシステム２１Ａの時刻のミリ秒単位が０となるときに時刻リセット信号を送信することが困難であり、または時刻リセット信号を一定の間隔で送信することが困難であった場合の対応であり、マスタシステム２１Ａ側に対して予め図２（ｂ）に示すフォーマットにしたがい、次のアライメント信号を入力したときにスレーブシステム２２Ａ側で設定すべきミリ秒単位の数値を指定しておく方法である。
【００４６】
具体的に、図２（ｂ）に示す通信フレームは、スレーブシステム２２Ａがアライメント信号を受信したときに、ミリ秒単位の時刻を「７８９ｍｓ（アライメント値）」に再設定するという情報をマスタシステム２１が指示するコマンドである。マスタシステム２１Ａの同期信号送信部２１２は、図３（ｂ）に示すように、マスタシステム２１Ａが持つミリ秒単位の時刻が７８９ｍｓになるタイミングでアライメント信号（Ａｌｉ）を送出する。これを受けたスレーブシステム２２Ａは、時刻同期制御部２２１が、スレーブシステム２２Ａ自身でカウントしていた時間情報をリセットし、ミリ秒単位の時刻を、予め設定された「７８９ｍｓ」にセットしなおしてカウントを再開する。
【００４７】
なお、上記の例ではミリ秒単位の例を扱ったが、例えば、１０ミリ秒、１００ミリ秒単位のようにもっと荒い単位時刻であっても、あるいは１０マイクロ秒、１００マイクロ秒等、より細かな単位時刻であってもかまわない。いずれにしてもシステム２１、２２間で必要とされる時刻同期精度でこのシーケンスを実行すればよい。
【００４８】
（実施形態１の効果）
以上説明のように、本実施形態１に係るネットワーク機器２０Ａによれば、マスタシステム２１Ａとスレーブシステム２２Ａとの間の時刻情報通知のための通信遅延に起因する時刻同期のずれを回避することができる。また、マスタシステム２１Ａはスレーブシステム２２Ａに対し、通信パス２３とは独立して設けられる送信パス２４を介して同期信号（アライメント信号）を送信することにより、マスタシステム２１Ａやスレーブシステム２２Ａの処理状況や両システム２１Ａ、２２Ａ間の通信状況に依存しない同期情報のやり取りが可能になる。更には、予めアライメント信号を送信するタイミングをスレーブシステム２２Ａ側に通知しておくことにより、任意のタイミングで同期信号を送受信することが可能になる。
【００４９】
（実施形態２の構成）
上記した実施形態１に係るネットワーク機器２０Ａでは、時刻リセット信号やアライメント信号（以下、総称してアライメント信号という）は、コマンドによって発行される。このように、アライメント信号がソフトウエアにより生成されるか、あるいはマスタシステム２１Ａが非リアルタイム環境で動作している場合には、アライメント信号を送信するタイミングでのマスタシステム２１Ａの内部処理状況によってはアライメント信号の送出が遅延する場合がある。例えば、マスタシステム２１Ａが高優先度の割り込み処理を実行中等である。これを回避するためには、アライメント信号の送出を優先的に処理する方法が必要である。これを保証する仕組みについて実施形態２として以下に説明する。
【００５０】
図４は、本実施形態２に係るネットワーク機器２０Ｂの構成を示すブロック図である。図４によれば、ネットワーク機器２０Ｂは、時刻情報配信元であるタイムサーバ１０と通信を行って時刻情報を取得するマスタシステム２１Ｂと、マスタシステム２１Ｂから時刻情報の提供を受けて時刻同期を行なうスレーブシステム２２Ｂとからなる。図１に示す実施形態１との差異は、上記構成に、スレーブシステム２２Ｂに対し、マスタシステム２１Ｂとは非同期に所定の間隔でタイミング信号を送信する、アライメント信号源としてのタイミングジェネレータ２５を付加したことにある。図１に示す実施形態１のスレーブシステム２２Ａ側との構成上の差異は、送信パス２４に代わって、タイミングジェネレータ２５が接続されていることにある。
【００５１】
マスタシステム２１Ｂは、スレーブシステム２２Ｂに対し、時刻情報の他に、時刻情報の単位時刻以下の時刻をリセットする同期信号及び／又は、単位時刻以下のアライメント値を示すアライメント信号を送信する同期信号送信部２１３と、スレーブシステム２２Ｂに時刻情報を送信する前に、タイミングジェネレータ２５に対してタイミング信号の送出間隔を設定するタイミング信号送出間隔設定部２１４と、を備えている。また、スレーブシステム２２Ｂは、マスタシステム２１Ｂから同期信号を受信すると、内部で計時している時刻をマスタシステム２１Ｂから通知される時刻情報に再設定して計時を再開し、タイミングジェネレータ２５から送信されるタイミング信号の到来を待って、内部で計時している時刻を、マスタシステム２１Ｂから受信したアライメント信号が示すアライメント値に設定する時刻同期制御部２２２、を備えている。
【００５２】
なお、アライメント信号源として、マスタシステム２１Ｂとスレーブシステム２２Ｂの外部に接続されるタイミングジェネレータ２５は、ある決められたタイミングにおいてアライメント値設定のためのタイミング信号を送出できるものであれば、マイクロプロセッサを含む別システムであってもＩＣ（Integrated Circuit）単体であってもかまわない。タイミングジェネレータ２５の具体例として、ＲＴＣ（Real Time Clock）の採用が考えられる。通常このようなＩＣには、例えば、１秒間隔等、定間隔で信号を送出する機能があり、この機能をアライメント信号として使用するものとする。時刻の正確性が必要な場合、高精度な温度補償型水晶を搭載したＲＴＣを利用する。
【００５３】
（実施形態２の動作）
以下、図４に示す本実施形態２に係るネットワーク機器２０Ｂの動作について、図５示す動作シーケンス図を参照して詳細に説明する。
【００５４】
まず、マスタシステム２１Ｂでは、タイムサーバ１０とネットワーク３０を介して通信を行うことにより時刻同期のための情報を取得する（ステップＳ１０１）。次に、マスタシステム２１Ｂでは、タイミング信号送出間隔設定部２１４が、タイミングジェネレータ２５に対してアライメント値を設定するトリガとなるタイミング信号の送出間隔を設定する（ステップＳ１０２）。その後、マスタシステム２１Ｂでは、同期信号送信部２１３が、スレーブシステム２２Ｂに対して時刻情報を（ステップＳ１０３）、続いて時刻リセットやアライメント値等、アライメントに関する情報を送信する（ステップＳ１０４）。
【００５５】
これを受けたスレーブシステム２２Ｂでは、時刻同期制御部２２２が、内部の時刻を同期信号送信部２１３によってマスタシステム２１Ｂから通知された時刻に設定し、スレーブシステム２２Ｂ自身で時刻をカウントしながら、タイミングジェネレータ２５からのアライメントを起動するタイミング信号の到来を待つ（ステップＳ１０５）。そして、スレーブシステム２２Ｂでは、時刻同期制御部２２２が、タイミングジェネレータ２５からアライメントを起動するタイミング信号が到達したことを契機に、内部でカウントしていた時刻をリセットし、マスタシステム２１Ｂの同期信号送信部２１３から指定された時刻に指定されたアライメント値にしたがいアライメントする（ステップＳ１０６）。
【００５６】
なお、タイミング信号の送出間隔、時刻情報の設定、アライメント値の設定は、搭載するシステムの構成や特性により、その順番を入れ替え、あるいは一部を省略してもよい。また、本実施形態２に係るネットワーク機器２０Ｂでは、タイミング信号の送出間隔はマスタシステム２１Ｂ（タイミング信号送出間隔設定部２１４）が設定したが、スレーブシステム２２Ｂが設定しても良く、予めタイミングジェネレータ２５に設定されている値を使用してもよい。更に、タイミングジェネレータ２５により生成される、リセットやアライメント値を設定する契機になるタイミング信号は、スレーブシステム２２Ｂにのみ供給されているが、マスタシステム２１Ｂにも供給することで、アライメント関連の値を決定する際に利用することも可能である。
【００５７】
（実施形態２の応用例）
上記したタイミングジェネレータ２５を使用して時刻同期を行うネットワーク機器２０Ｂの具体的な実装例として、図６に示すＩＳＡ（International Society of Automation）１００ネットワークのバックボーンルータ１００を例示して説明する。
【００５８】
ここでは、バックボーンルータ１００には、バックボーン側のネットワーク処理を行うバックボーンネットワークシステム（ＢＮＳ１０１）と、無線側の処理を行う無線ネットワークシステム（ＷＮＳ１０２）の２つのシステムが搭載され、それぞれが別のプロセッサで動作する。タイムサーバは、不図示のバックボーン側に存在し、ＢＮＳ１０１がこのタイムサーバと時刻同期を行い、さらに同期した時刻をＷＮＳ１０２に通知する場合の動作について説明する。
【００５９】
本応用例において、バックボーンルータに含まれるＢＮＳ１０１の時刻管理部１１０、およびＷＮＳ１０２の時刻管理部１２０は、それぞれにおいて搭載された時刻カウントクロック源１３０、１４０を使用して時刻情報を維持する。しかしながら一般的なシステムにおいて、この時刻カウントクロック源１３０、１４０は、アプリケーションの要求に対して十分な精度を持っていないことが多く、この場合、要求された精度で時間を刻み続けることができない。このため、各システム１０１、１０２が持つ時刻スウントクロック源１３０、１４０とは別に、アプリケーション要求を満たす精度を持った高精度クロック源１０３をバックボーンルータに搭載し、一定、あるいはＢＮＳ１０１が設定した間隔で各システム１０１、１０２に対してタイムティックを供給する。このタイムティック供給は、各システム１０１、１０２に対して同時に通知する（Ｔｉｃｋ供給）。
【００６０】
タイムティックは、各システム１０１、１０２の時刻管理部１１０、１２０がそれぞれ持つ外部クロック割り込み管理部１１２、１２２のそれぞれに接続され、各システム１９１、１０２のプロセッサは、このティックのタイミングで内部の時刻保持部１１１、１２１が持つ時刻情報をアライメントする。例えば、タイムティックが１秒間隔で設定された場合、１秒ごとに時刻情報のアライメントが行われる。以下に、タイムティックが１秒間隔で供給され、１ミリ秒の精度でＷＮＳ１０２が時刻同期する場合の動作説明を行う。
【００６１】
タイムサーバと同期したＢＮＳ１０１は、同期した時刻情報を時刻管理部１１０の時刻保持部１１１にセットし、時刻カウントクロック源１３０から供給されるクロックを基にミリ秒精度で時刻を刻む。その後、高精度クロック源１０３からティックが入力されたタイミングで、時刻保持部１１１が持つ時刻情報をミリ秒単位でキャプチャする。ここでは、一般的にマイコンなどに搭載されているタイマキャプチャ機能を使ってハードウエア的に取得する。
【００６２】
次に、ＢＮＳ１０１は、キャプチャした時刻情報のミリ秒単位の時刻を「オフセット情報」としてＷＮＳ１０２に通知する。例えば、ＢＮＳ１０１側でティックをキャプチャした時刻が１２：３４：５６．７８９であった場合、７８９ｍｓをオフセット情報としてＷＮＳ１０２に通知する。この動作の事前、あるいは事後に、別途秒単位の時刻情報、ここでは、１２：３４：５６の情報を通知する必要がある。
【００６３】
この情報を受信したＷＮＳ１０２は、ティックを受信したタイミングで自身の時刻管理部１２０が持つ時刻情報のミリ秒単位の時間を７８９ｍｓにアライメントし直すことでＢＮＳ１０１とミリ秒単位で時刻同期を行うことができる。この動作は、図３（ｂ）に示したタイムシーケンス図にしたがう。
【００６４】
なお、上記の応用例では、時刻情報をミリ秒単位で同期させる例を説明したが、アプリケーションの要求と時刻管理機能で格納可能な時刻精度に応じた精度を同じ仕組みで実現することができる。また、ここでは２つのシステム（ＢＮＳ１０１とＷＮＳ１０２）間の同期に関する時刻同期の方法について説明したが、高精度クロック源１０３からのティック信号供給先を増やすことで３システム以上の時刻同期についても同じ方法で実現可能である。
【００６５】
（実施形態２の効果）
以上説明のように本実施形態２に係るネットワーク機器２０Ｂによれば、スレーブシステム２２Ｂに対しマスタシステム２１Ｂとは非同期に所定の間隔でタイミング信号を送信するタイミングジェネレータ２５を備え、マスタシステム２１Ｂが、時刻情報の他に、時刻情報の単位時刻以下の時刻をリセットする同期信号と、アライメント値を送信する。これを受けてスレーブシステム２２Ｂが、内部で計時している時刻を受信した時刻情報に再設定して計時を再開し、タイミングジェネレータ２５から所定の間隔で送信されるタイミング信号の到来を待って、受信したアライメント値を設定する。
【００６６】
このため、マスタシステム２１Ｂが高い優先度の割り込みを処理中である等、アライメント信号の送信が待たされる場合であっても、タイミングジェネレータ２５により、マスタシステム２１Ｂの処理状況とは無関係に一定のタイミングでアライメント信号の送信が可能になるため、時刻同期を優先して処理することが可能なネットワーク機器２０Ｂを提供することができる。
【００６７】
本発明は、実施形態１、２ともに、タイムサーバ１０と直接時刻同期することのできないスレーブシステム２２Ａ（２２Ｂ）を、マスタシステム２１Ａ（２１Ｂ）を経由させて所望の精度で時刻同期させるものであり、このような時刻同期が必要とされるネットワークにおいて、例えば、上位ネットワークから時刻情報を受信した無線ネットワーク機器としてのアクセスポイントが、その情報を無線機器に配信するためにアクセスポイント内部のアーキテクチャを提供するものである。具体的に、アクセスポイントを構成するマスタシステムとスレーブシステム間の時刻同期にフォーカスしたものであり、タイムサーバ１０の有無はと無関係である。但し、実際の応用においては、タイムサーバ１０のような役割が必要とされるケースが多く、また存在しなくてもその機能がマスタシステム２１Ａ（２１Ｂ）に含まれるような構成が考えられるため、本実施形態ではいずれもタイムサーバ１０の存在を示した。
【００６８】
なお、本実施形態に係るネットワーク機器２０Ａ、２０Ｂは、ＴＤＭＡ方式にしたがい通信を行うシステム全般への適用が可能である。例えば、ネットワーク上に配置された時刻リファレンスに各通信ノードを同期させて通信させるようなシステムに同様な方法で応用することができる。
【００６９】
（ネットワーク機器における時刻同期方法）
なお、本発明の実施形態１に係るネットワーク機器における時刻同期方法は、例えば、図１において、時刻情報配信元と通信を行って時刻情報を取得するマスタシステム２１Ａと、前記マスタシステム２１Ａから時刻情報の提供を受けて時刻同期を行なうスレーブシステム２２Ａとからなるネットワーク機器２０Ａにおける時刻同期方法である。そして、前記マスタシステム２１Ａが、前記スレーブシステム２２Ａに対し、前記マスタシステム２１Ａと前記スレーブシステム２２Ａとを接続する通信パス２３を介して前記通信の遅延による影響が無視できる単位時刻の精度で前記時刻情報を通知するステップ（Ｓ１２）と、前記マスタシステム２１Ａが、前記時刻情報を通知した後、前記通知した時刻に、前記マスタシステム２１Ａと前記スレーブシステム２２Ａとを接続する前記通信パス２３とは独立して設けられる送信パス２４を介して前記単位時刻以下の時刻情報を定期的にリセットするステップ（Ｓ１３）と、前記スレーブシステム２２Ａが、前記同期信号を受信した時点で、内部で計時している時刻を前記通知された時刻情報に設定し直して計時を再開するステップと、を有するものである。
【００７０】
本実施形態１に係るネットワーク機器における時刻同期方法によれば、マスタシステム２１Ａでは、通信パス２３を介して時刻情報を通知した後、通知した時刻に通信パス２３とは独立して設けられる送信パス２４を介して単位時刻以下の時刻情報をリセットする同期信号を定期的に送信し、スレーブシステム２２Ａでは、同期信号を受信した時点で、内部で計時している時刻を通知された時刻情報に設定し直して計時を再開する。このため、マスタシステム２１Ａとスレーブシステム２２Ａ間の時刻情報通知のための遅延に起因する時刻同期のずれを回避することが出来、同期信号により、マスタシステム２１Ａやスレーブシステム２２Ａの処理状況、あるいはマスタシステム２１Ａとスレーブシステム２２Ａとの間の通信状況に依存しない同期信号のやりとりが可能になる。
【００７１】
また、本実施形態２に係るネットワーク機器における時刻同期方法は、例えば、図４において、時刻情報配信元と通信を行って時刻情報を取得するマスタシステム２１Ｂと、前記マスタシステム２１Ｂから時刻情報の提供を受けて時刻同期を行なうスレーブシステム２２Ｂと、前記スレーブシステム２２Ｂに、前記マスタシステム２１Ｂとは非同期に所定の間隔でタイミング信号を送信するタイミングジェネレータ２５と、を備えたネットワーク機器２０Ｂにおける時刻同期方法である。そして、例えば、図５において、前記マスタシステム２１Ｂが、前記スレーブシステム２２Ｂに対し、前記時刻情報の他に、前記時刻情報の単位時刻以下の時刻をリセットする同期信号と、前記単位時刻以下のアライメント値を示すアライメント信号とを送信するステップ（Ｓ１０３、Ｓ１０４）と、前記スレーブシステム２２Ｂが、前記マスタシステム２１Ｂから前記同期信号を受信すると、内部で計時している時刻を前記マスタシステム２１Ａから送信される時刻情報に再設定して計時を再開するステップ（Ｓ１０５）と、前記スレーブシステム２２Ｂが、前記タイミングジェネレータ２５から送信される前記タイミング信号の到来を待って、前記内部で計時している時刻を前記マスタシステム２１Ｂから受信した前記アライメント信号が示すアライメント値に設定するステップ（Ｓ１０６）と、を有するものである。
【００７２】
本実施形態２に係るネットワーク機器における時刻同期方法によれば、マスタシステム２１Ｂが、時刻情報の他に、時刻情報の単位時刻以下の時刻をリセットする同期信号と、アライメント値を送信し、これを受けたスレーブシステム２２Ｂが、内部で計時している時刻を受信した時刻情報に再設定して計時を再開し、タイミングジェネレータ２５から所定の間隔で送信されるタイミング信号の到来を待ってマスタシステム２１Ｂから受信したアライメント値を設定する。このため、マスタシステム２１Ｂが高優先度の割り込みを処理中である等、アライメント信号の送信が待たされる場合であっても、タイミングジェネレータ２５によりマスタシステム２１Ａの処理状況とは無関係に一定のタイミングでアライメント関連の信号の送信が可能になるため、時刻同期を優先して処理することが可能になる。
【００７３】
以上説明のように本発明のネットワーク機器および同機器を用いた時刻同期方法によれば、マスタシステムとスレーブシステムとの間の通信遅延や通信状況に依存することなく定期的な時刻同期を可能にする。本発明によれば、軽微なハードウエアの改変と、対応するソフトウエアの実装のみで実現できるため、従来の方法を採用するネットワーク機器の多くに適用が可能である。またハードウエアの実装コストは、従来の方法とほとんど変わることがない。
【００７４】
以上、本実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またそのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００７５】
１０・・タイムサーバ、２０Ａ（２０Ｂ）・・ネットワーク機器、２１Ａ（２１Ｂ）・・マスタシステム、２２Ａ（２２Ｂ）・・スレーブシステム、２３・・通信パス、２４・・送信パス、２５・・タイミングジェネレータ、３０・・ネットワーク、１００・・バックボーンルータ、１０１・・バックボーンネットワークシステム（ＢＮＳ）、１０２・・無線ネットワークシステム（ＷＮＳ）、１０３高精度クロック源、１１０、１２０・・時刻管理部、１１１、１２１・・時刻保持部、１１２、１２２・・外部クロック割り込み管理部、１３０、１４０・・時刻カウントクロック源、２１１・・時刻情報送信部、２１２、２１３・・同期信号送信部、２１４・・タイミング信号送出間隔設定部、２２１、２２２・・時刻同期制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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