(57)【要約】本発明は、インターネット、イントラネットまたは類似物などの通信ネットワーク（１０）を介して協調する少なくとも２つの測定コンピュータ（２８、３６、４６）の時間同期化のための方法に関し、この方法において、精度の高いタイム・スタンプが各測定プロセスのために必要とされる。本発明は、各測定コンピュータ（２８、３６、４６）に、タイム・スタンプをタイム・ソースから読み取るための異なる精度を有するいくつかのタイム・ソースが提供されること、および、測定コンピュータ（２８、３６、４６）によるタイム・ソースの選択がタイム・ソースの精度に応じて行われることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネット、イントラネットまたは類似物などの通信ネットワーク（１０）を介して協調する少なくとも２つの測定コンピュータ（２８、３６、４６）の時間同期化のための方法であって、精度の高いタイム・スタンプが各測定コンピュータ内で測定方法のために必要とされ、
異なる精度のいくつかのタイム・ソースが、各測定コンピュータ（２８、３６、４６）にとって、前記タイム・スタンプをタイム・ソースから読み取るために使用可能であり、
前記タイム・ソースの選択は、前記タイム・ソースの前記精度に基づいて前記測定コンピュータ（２８、３６、４６）によって行われる方法。
【請求項２】
前記測定コンピュータ（２８、３６、４６）は、最高精度の前記タイム・ソースを選択する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
より精度の高いタイム・ソースに障害がある場合に、前記測定コンピュータ（２８、３６、４６）は自動的に次に最良の精度のタイム・ソースを選択する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ＧＰＳ（全地球測位システム）などの衛星システム（３０）の信号が、最高精度の前記タイム・ソースとして使用される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記衛星システムの前記信号は、前記測定コンピュータ（２８、３６、４６）に統合されたローカルＧＰＳレシーバによってそれぞれ受信される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記測定コンピュータ（２８、３６、４６）はそれぞれローカル・クロック（３４、４０、４４）を有し、前記ローカル・クロックは継続的に前記ローカルＧＰＳレシーバに、ＮＴＰ（ネットワーク・タイム・プロトコル）を介して同期化され、すなわち内部同期化される、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記測定コンピュータ（２８、３６、４６）の前記内部同期化されたローカル・クロック（３４、４０、４４）は、２番目に高い精度の前記タイム・ソースとして使用される、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記衛星システム（３０）の信号が第１の測定コンピュータ（３６）の前記ローカルＧＰＳレシーバ（３８）に存在しないとき、前記第１の測定コンピュータ（３６）の前記ローカル・クロック（４０）はＮＴＰ（ネットワーク・タイム・プロトコル）を介して、少なくとも１つの所定の第２の測定コンピュータ（４６）の前記ローカル・クロック（４４）に、所定の時間間隔の後に同期化され、すなわち外部同期化である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記時間間隔は調整可能である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記外部同期化は、２番目に高い精度のタイム・ソースによってのみ行われる、請求項８および９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記測定コンピュータ（２８、３６、４６）の前記外部同期化されたローカル・クロック（３４、４０、４４）は、３番目に高い精度の前記タイム・ソースとして使用される、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記測定コンピュータ（２８、３６、４６）の前記ローカル・クロック（３４、４０、４４）が内部または外部同期化されるとき、前記同期化のタイプならびに得られた前記同期化の精度が格納される、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記測定コンピュータ（２８、３６、４６）の同期化されないローカル・クロック（３４、４０、４４）は、４番目に高い精度の前記タイム・ソースとして使用される、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
測定パケット、詳細にはＵＤＰ測定パケット（ユーザ・データグラム・プロトコル）は、前記測定コンピュータ（２８、３６、４６）の間で送信される、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
一方の測定コンピュータ（２８）は送信側としての機能を果たし、他方の測定コンピュータ（３６）は受信側としての機能を果たす、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記送信側測定コンピュータ（２８）は、発信する測定パケットの出発の時間、すなわち送信タイム・スタンプを記録し、前記送信タイム・スタンプに関連付けられたデータを生成し、このデータは前記受信側測定コンピュータ（３６）へ、前記測定パケット、および場合によっては連続番号などのさらなるデータと共に送信される、請求項１４および１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記送信タイム・スタンプに関連付けられた前記データは、使用された前記タイム・ソース、同期化の前記タイプ、前記同期化の前記精度、ならびに、前記タイム・スタンプの前記精度についての情報に関係する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記受信側測定コンピュータ（３６）は、着信する測定パケットの到着の時間、すなわち受信タイム・スタンプを第２のデータとして記録し、前記受信タイム・スタンプに関連付けられたデータを生成する、請求項１６から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記受信タイム・スタンプに関連付けられた前記データは、使用された前記タイム・ソース、同期化の前記タイプ、前記同期化の前記精度、ならびに、前記タイム・スタンプの前記精度についての情報に関係する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
第１のデータおよび第２のデータは所定の評価に割り当てられる、請求項１４乃至１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
第１のデータおよび第２のデータの質が所定のレベルより下に下がるとき、これらのデータはさらに考慮されない、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
測定結果は、第１のデータおよび第２のデータから決定される、請求項１４乃至２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の方法を行うためのデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターネット、イントラネットまたは類似物などの通信通信ネットワークを介して協調する少なくとも２つの測定コンピュータにおける時間同期化のための、方法、および、この方法を行うためのデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰネットワークにおける片方向遅延、ＩＰ遅延変動およびパケット・ロスなどのインターネット・プロトコル（ＩＰ）パフォーマンス・パラメータを測定するための測定システムは、事前に公開されていないドイツ特許出願第ＤＥ１００  ４６  ２４０．５号から知られている。事前に公開されていないドイツ特許出願第ＤＥ１０１  ２８  ９２７．８号の主題は、基準クロックへのアクセスが短時間に渡って阻止されるときでも、基礎となる測定システムでタイム・スタンプを生成できるようにする方法である。
【０００３】
これらの特許出願の根本となる測定システムは分散測定システムであり、すなわち、個々のシステム・コンポーネントは空間的に分散され、通信通信ネットワークを介して相互接続される。この測定システムは、少なくとも２つの測定コンピュータ、測定結果および測定システムの構成が格納されるデータベース、測定結果を決定するために測定コンピュータを制御する制御コンピュータ、ならびに、詳細には測定システムを構成し、得られた測定結果を視覚化するための様々なグラフィカル・ユーザ・インターフェースを含む。
【０００４】
測定方法を行うために、単一方向測定パスが少なくとも２つの測定コンピュータの間で確立される。この測定パス上で、測定パケットが第１の測定コンピュータから第２の測定コンピュータへ、設定可能な時間の分散を有して送信される。
【０００５】
そのプロセスで、第１の測定コンピュータからの測定パケットの出発が記録され、すなわち、第１のタイム・スタンプが生成される。この第１のタイム・スタンプは第２の測定コンピュータに、測定パケット、および、連続番号などの他のデータと共に送信される。第２の測定コンピュータは測定パケットの到着を記録し、第２のタイム・スタンプを生成する。２つのタイム・スタンプの差の結果として生じる片方向遅延を十分な精度で決定できるようにするために、測定コンピュータによって生成されたタイム・スタンプを、十分な精度で時間同期化させる必要がある。
【０００６】
技術的な実施態様は、例えば、タイム・ソースとしての機能を果たすＧＰＳ（全地球測位システム）などの衛星システムを使用した、タイム・スタンプの生成である。そのプロセスで、測定コンピュータは継続的に、ＧＰＳアンテナを介して、複数の衛星によって送信されたＵＴＣ時間（万国標準時）を受信する。測定コンピュータに統合されたＧＰＳ地図を使用すると、このようにタイム・スタンプを＋／−０．５μｓの誤差で生成することが可能である。
【０００７】
タイマとして使用されるＧＰＳ衛星システム、および、さらなるコンポーネントのＧＰＳアンテナおよびＧＰＳ地図を共により簡単に、以下でＧＰＳクロックと称する。
【０００８】
測定結果は、第２の測定コンピュータから測定データとして制御コンピュータによって取り出され、データベースに格納され、データベースでこれらのデータは視覚化のために使用可能にされる。測定結果およびシステム状況をオプショナルで、オフライン表示またはオンライン表示を介して表示することができる。これに関連して、「オフライン表示」は、測定結果の表示がＷＷＷブラウザを介して手動で開始されなければならないことを意味するが、オンライン表示の場合は、表示が自動的に更新され、ある時間間隔で表示される。
上述のグラフィカル・ユーザ・インターフェースはこのために使用される。
【０００９】
測定システムの構成もまた、前述のグラフィカル・ユーザ・インターフェースを使用して行われる。このために、ユーザは測定のタイプおよびコースについての情報を入力する。入力された情報はデータベースに格納され、制御コンピュータはこのデータをデータベースから読み取り、それに応じて測定コンピュータを構成し、このデータに従って測定接続を開始または停止する。
【００１０】
先に述べたように、第１および第２のタイム・スタンプが十分な精度で時間同期化されることは、得られる測定結果の質のためにきわめて重要である。第１および第２のタイム・スタンプが十分な精度で同期化されない場合、したがって、２つのタイム・スタンプの差として測定された片方向遅延も正確に決定することはできない。
【００１１】
これに関連して、ＧＰＳアンテナの問題、アンテナ・フィーダの接触の問題などにより、ＧＰＳクロックに障害があるとき、タイム・スタンプの欠如のために測定を実行することができないことは、特に不利であることがわかる。
【特許文献１】ドイツ特許出願第ＤＥ１００  ４６  ２４０．５号
【特許文献２】ドイツ特許出願第ＤＥ１０１  ２８  ９２７．８号
【特許文献３】本出願人によって本出願に鑑みて同日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＴＨＥ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＯＦ  ＭＥＡＳＵＲＥＤ  ＤＡＴＡ  ＦＲＯＭ  Ａ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＴＯ  Ａ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＩＮ  Ａ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ」という名称の特許出願
【特許文献４】本出願人によって本出願に鑑みて同日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＴＨＥ  ＯＵＴＰＵＴ  ＯＦ  ＳＴＡＴＵＳ  ＤＡＴＡ」という名称の特許出願
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、インターネット、イントラネットまたは類似物などの通信通信ネットワークを介して協調する少なくとも２つの測定コンピュータの時間同期化のための方法を、ＧＰＳクロックに障害があるときでも測定を実行することができると同時に上述の欠点を回避するような方法で、さらに発展させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的は、請求項１のプリアンブルで列挙された特徴と共に、本発明を特徴づける請求項１の特徴による方法、および、請求項２４によるデバイスについて達成される。
【００１４】
本発明は、複数の独立したタイム・ソースを個々の測定コンピュータで提供することによって、タイム・ソースを読み取ることができない確率が最小限にされ、したがってタイム・スタンプが読み出されることが保証されるという発見に基づく。
【００１５】
したがって、本発明によれば、異なる精度のいくつかのタイム・ソースが、各測定コンピュータにとって、タイム・スタンプをタイム・ソースから読み取るために使用可能にされる。必要とされるタイム・スタンプを生成するために使用されるタイム・ソースの選択は、使用可能なタイム・ソースの精度に応じて測定コンピュータによって行われる。このタイム・ソースの冗長性は、タイム・スタンプをタイム・ソースから生成または読み出すことが簡単な方法で保証されるという利点を有する。タイム・スタンプの欠如による測定失敗のリスクは、第１のタイム・ソースに障害がある場合にタイム・スタンプが第２のタイム・ソースから読み取られることを保証することによって、最小限にされる。
【００１６】
最良の可能な測定結果を得るために、測定コンピュータは最初に、タイム・スタンプをタイム・ソースから読み取るための最高精度のタイム・ソースを選択する。
【００１７】
測定コンピュータがより高い精度のタイム・ソースを読み取ることができない場合、測定コンピュータは自動的に次に最良の精度のタイム・ソースを選択する。タイム・ソースの選択に関するこの階層的方法により、最良の可能な測定結果を、所与の状況、すなわち、より精度の高いタイム・ソースに障害がある状況下で得ることができる。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、ＧＰＳ（全地球測位システム）などの衛星システムの信号が、最高精度のタイム・ソースとして使用される。
【００１９】
衛星システムの信号は、測定コンピュータに統合されたローカルＧＰＳレシーバによって受信される。ＧＰＳレシーバは特に、ＧＰＳ地図およびＧＰＳアンテナをコンポーネントとして含み、以下でより簡単に「ＧＰＳクロック」と称する。ＧＰＳクロックを最高精度のタイム・ソースとして使用すると、＋／−０．５μｓの許容差が、タイム・スタンプの読み出しに対して簡単な方法で保証される。
【００２０】
好ましくは、測定コンピュータはそれぞれローカル・クロックを有し、ローカル・クロックは継続的にローカルＧＰＳレシーバに、ＮＴＰ（ネットワーク・タイム・プロトコル）を介して同期化される。すなわち内部同期化される。ＮＴＰを介した内部同期化は、２番目に精度の高いタイム・ソースを生成するための簡単な方法を提供する。
測定コンピュータのこれらの内部同期化されたクロックは、２番目に高い精度のタイム・ソースとして使用される。
【００２１】
本発明の一実施形態では、衛星システムの信号が第１の測定コンピュータのローカルＧＰＳレシーバに存在しないとき、第１の測定コンピュータのローカル・クロックはＮＴＰ（ネットワーク・タイム・プロトコル）を介して、少なくとも１つの所定の第２の測定コンピュータのローカル・クロックに、所定の時間間隔の後に同期化され、すなわち外部同期化である。これは、測定コンピュータのＧＰＳクロックに、より長い期間に渡って障害があり、したがってこのＧＰＳクロックが２番目に高い精度の内部同期化されたタイム・ソースの障害を含むとき、第３のタイム・ソースが生成されるという利点を有する。
【００２２】
本発明によれば、第１の測定コンピュータのローカル・クロックが第２の測定コンピュータのローカル・クロックに外部同期化された後の時間間隔は、自由に調整可能である。
【００２３】
測定コンピュータのこれらの外部同期化されたローカル・クロックは、３番目に高い精度のタイム・ソースとして使用される。測定コンピュータの同期化されないローカル・クロックはしたがって、４番目に高い順番のタイム・ソースと呼ばれる。
【００２４】
測定コンピュータのローカル・クロックの外部同期化で高い精度を保証するために、測定コンピュータのローカル・クロックの外部同期化は、２番目に高い精度のタイム・ソースによってのみ行われる。
【００２５】
生成されたタイム・スタンプの精度の解釈は、測定コンピュータのローカル・クロックが内部または外部同期化されるときに、各同期化タイプならびにそのプロセスで得られた同期化精度が格納される点で、主に可能にされる。
【００２６】
本発明の一実施形態によれば、測定パケット、詳細にはＵＤＰ測定パケット（ユーザ・データグラム・プロトコル）は、測定コンピュータの間で遅延測定のために送信される。ＵＤＰはコネクションレスのインターネット・トランスポート・プロトコルであり、このプロトコルは、インターネットでのデータ送信のための基本プロトコル（ＩＰ）に基づく。好ましくは、一方の測定コンピュータは送信側として使用され、他方の測定コンピュータは受信側としての機能を果たす。
【００２７】
送信側測定コンピュータは、発信する測定パケットの出発の時間、すなわち送信タイム・スタンプを記録する。送信タイム・スタンプに関連付けられた他のデータが生成され、受信側測定コンピュータへ、測定パケット、および場合によっては連続番号などのさらなるデータと共に送信される。
【００２８】
好ましくは、送信タイム・スタンプに関連付けられたデータは、そこから送信タイム・スタンプが読み取られた、使用されたタイム・ソース、同期化のタイプ、同期化の精度、ならびに、生成された送信タイム・スタンプの精度の推定値についての情報に関係する。
【００２９】
これに対して、受信側測定コンピュータは、測定パケットの到着の時間、すなわち受信タイム・スタンプを第２のデータとして記録し、受信タイム・スタンプに関連付けられた他のデータを生成する。
【００３０】
好ましくは、受信タイム・スタンプに関連付けられたデータは、受信タイム・スタンプを読み取るために使用されたタイム・ソース、同期化のタイプ、同期化の精度、ならびに、生成された受信タイム・スタンプの精度の推定値についての情報に関係する。
【００３１】
好ましくは、第１のデータおよび第２のデータは所定の評価に割り当てられ、この結果として、質が所定のレベルより下に下がるとき、これらの第１および第２のデータはさらに考慮されないことになる場合がある。
【００３２】
測定結果は、なお存在する第１のデータおよび第２のデータから決定される。
好ましくは、使用される方法は、第ＤＥ１００  ４６  ２４０．５号、第ＤＥ１０１  ２８  ９２７．８号および／または、本出願人によって本出願に鑑みて同日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＴＨＥ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＯＦ  ＭＥＡＳＵＲＥＤ  ＤＡＴＡ  ＦＲＯＭ  Ａ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＴＯ  Ａ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＩＮ  Ａ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ」および「ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＴＨＥ  ＯＵＴＰＵＴ  ＯＦ  ＳＴＡＴＵＳ  ＤＡＴＡ」という名称の特許出願に記載の方法を含む。
【００３３】
インターネット、イントラネットまたは類似物などの通信通信ネットワークを介して協調する少なくとも２つの測定コンピュータにおける時間同期化のための本発明のさらなる利点、特徴および可能な用途は、以下の説明、および図面に示す例示的実施形態から明らかになるであろう。
【００３４】
以下で本発明をより詳細に、図面に示す例示的実施形態を参照して説明する。後方で与える参照番号のリストで使用する用語および関連する参照番号を、本明細書内、特許請求の範囲内、要約書内および図面内で使用する。
図面においては、以下の通りである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１は、中継線２６を介して相互接続された複数の交換デバイス１２乃至２４を含む、通信通信ネットワーク１０を概略的に示す。通信通信ネットワーク１０は、例えばインターネットである。
【００３６】
交換装置１２に第１の測定コンピュータ２８が割り当てられる。複数の衛星３０を含む衛星システム（ＧＰＳ）によって出された信号を受信するため、第１の測定コンピュータ２８は、ＧＰＳアンテナ３２およびＧＰＳ地図（ここでは明示的に図示せず）を、受信信号を処理するために有する。ＧＰＳアンテナ３２、および、明示的に図示しないＧＰＳ地図は共に、ＧＰＳ信号を受信するために必要とされる第１の測定コンピュータ２８のローカルＧＰＳレシーバを形成する。また、ローカル・クロック３４は第１の測定コンピュータ２８に組み込まれる。
【００３７】
交換装置１６に接続された第２の測定コンピュータ３６もまた、ＧＰＳアンテナ３８およびローカル・クロック４０を有する。ＧＰＳ信号を受信するために必要とされる第２の測定コンピュータ３６のローカルＧＰＳレシーバは、ＧＰＳアンテナ３８およびＧＰＳ地図で構成され、ＧＰＳ地図は第２の測定コンピュータ３６内に統合されるが、ここでは図示しない。
【００３８】
対応する周辺デバイス、すなわち、ＧＰＳアンテナ４２およびローカル・クロック４４は、交換装置２０に接続された第３の測定コンピュータ４６に関連付けられる。ここでもまた、ＧＰＳ地図（さらに図示せず）およびＧＰＳアンテナ４２は、出されたＧＰＳ信号を受信するために必要とされる第３の測定コンピュータ４６のローカルＧＰＳレシーバを形成する。
【００３９】
測定コンピュータ２８、３６および４６は継続的に、ＵＴＣ時間（万国標準時）を、以前に導入されたローカルＧＰＳレシーバを介して受信する。簡単にするために、測定コンピュータ２８、３６、４６のＧＰＳレシーバを上述のようにＧＰＳクロックと称する。
【００４０】
第１の測定コンピュータ２８から交換装置１２、１４および１６を介して第２の測定コンピュータ３６への中継線２６は、測定パス４８を形成し、これを図面で例示のために２点鎖線として示す。
【００４１】
データベース５２と対話する制御コンピュータ５０は、交換デバイス２４に割り当てられる。制御コンピュータ５０は、測定コンピュータ２８、３６を制御するために使用される。
【００４２】
測定を行うために、片方向遅延を測定するための測定プログラムは各測定コンピュータ２８および３６にインストールされる。
測定システムの目標は、第１の測定コンピュータ２８から測定パス４８を介して第２の測定コンピュータ３６への測定パケットのパケット遅延を決定することである。したがって、測定接続は単一方向測定接続であり、ここでは別々の測定パケットが第１の測定コンピュータ２８から測定コンピュータ３６へ送信される。
【００４３】
片方向遅延の測定は、以下の簡略化されたスキームに従って行われる。
測定パケットは第１の測定コンピュータ２８から第２の測定コンピュータ３６へ、測定パス４８を介して、すなわち中継線２６、交換装置１２、交換装置１４および交換装置１６を介して送信される。そのプロセスで、測定パケットは、ユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）を使用してディスパッチされる。ＵＤＰは、ＩＰに基づいたコネクションレスのインターネット・トランスポート・プロトコルである。測定パケットは特に、タイム・スタンプおよび連続番号を含む。
【００４４】
簡潔には、第１の測定コンピュータ２８が測定パケットの最初のビットを送信する前に、いわゆる「送信タイム・スタンプ」が読み出される／設定される。送信タイム・スタンプのこの値、すなわち、測定パケットの送信時間は、第２の測定コンピュータ３６へ、測定パケットと共に送信される。
【００４５】
第２の測定コンピュータ３６で、測定パケットの到着が検出される。そのプロセスで、いわゆる「受信タイム・スタンプ」が、テスト・パケットの最終ビットが第２の測定コンピュータ３６で受信された直後に、生成される。
【００４６】
求められた測定結果、すなわち、片方向遅延は、２つのタイム・スタンプの差にほぼ対応し、制御コンピュータ５０によって、後に視覚化するためにデータベース５２に格納される。
【００４７】
タイム・スタンプの欠如によって引き起こされる測定失敗の確率を最小限にするために、段階的な精度を有する複数の異なるタイム・ソースが、以下で説明するように構成され、これらのタイム・ソースは、測定コンピュータ２８、３６および４６によってタイム・スタンプを生成するためにアクセス可能である。しかし、このシステムは常に最初にタイム・スタンプを最高精度のタイム・ソースから読み取るように試みる。
【００４８】
測定コンピュータ２８、３６および４６のすでに説明したＧＰＳクロックは、最高精度のタイム・ソースとして使用される。これらのＧＰＳクロックを使用して、測定コンピュータ２８、３６および４６はタイム・スタンプを±０．５μｓの誤差で生成することができる。
【００４９】
測定コンピュータ２８、３６および４６にとって使用可能な２番目に高い精度のタイム・ソースは、それらのローカル・クロック３４、４０および４４であり、ローカル・クロック３４、４０および４４は継続的にＮＴＰ（ネットワーク・タイム・プロトコル）を介してＧＰＳクロックまたはローカルＧＰＳレシーバに、このために同期化される。ローカル・クロック３４、４０および４４を、ＮＴＰを介して測定コンピュータ２８、３６および４６のローカルＧＰＳレシーバに同期化させることを、本明細書でより簡単に「内部同期化」とも称する。図面では、第１の測定コンピュータ２８のローカル・クロック３４の内部同期化を、矢印５４で表す。第２の測定コンピュータ３６で、第２の測定コンピュータ３６のローカルＧＰＳレシーバへのローカル・クロック４０の内部同期化を矢印５６で表し、第３の測定コンピュータ４６で、第３の測定コンピュータ４６のローカルＧＰＳレシーバへのローカル・クロック４４の内部同期化を矢印５８で表す。
【００５０】
３番目に高い順番のタイム・ソースとして使用されるタイム・ソースは、測定コンピュータ２８、３６および４６のローカル・クロック３４、４０および４４であり、ローカル・クロック３４、４０および４４はＮＴＰを介して、他の測定コンピュータ２８、３６、４６の内部同期化されたクロックに、このために同期化される。以下で、このさらなる同期化を「外部同期化」とも称し、以下でさらに説明する。
【００５１】
例えば、第２の測定コンピュータ３６で、例えば欠陥のあるＧＰＳアンテナ３８のために、ＧＰＳ信号の受信は可能ではない。結果として、ある時間の後、ローカル・クロック４０を内部で同期化させることはもはや可能ではない。図面では、内部同期化の失敗を参照番号６０によって示す。次いで、ローカル・クロック４０はＮＴＰを介して、第３の測定コンピュータ４６の内部同期化されたローカル・クロック４４に外部同期化され、これを図面で破線６２によって示す。
【００５２】
測定コンピュータ２８、３６および４６の同期化されていないローカル・クロック３４、４０および４４を、４番目に高い順番のタイム・ソースと称する。
【００５３】
この例では、第１の測定コンピュータ２８は送信タイム・スタンプをＧＰＳクロック、すなわち、最高精度のクロックから読み取る。この送信タイム・スタンプは測定パケットに書き込まれる。次いで、状況「タイム・スタンプＧＰＳ正確」が状況フィールドに格納される。
【００５４】
第１の測定コンピュータ２８、すなわち、送信側測定コンピュータ、および、第２の測定コンピュータ３６、すなわち、受信側測定コンピュータはそれぞれ、それらの状況エントリのための状況フィールドで使用可能な別の領域を有する。
【００５５】
この例のように、第２の測定コンピュータ３６のＧＰＳクロックに障害がある場合、受信タイム・スタンプを最高精度のタイム・ソースから読み取ることはできない。したがって、測定プログラムは第２の測定コンピュータ３６のローカル・クロック４０を読み取る。そのプロセスで、測定プログラムは、ローカル・クロック４０が同期化されるかどうか、ＮＴＰがそれに同期化するソース、および同期化の精度を検出する。ＮＴＰは内部同期化の状況を数分間維持するので、タイム・スタンプ読み取りは、ＧＰＳクロックのタイム・スタンプとほぼ同じ程度に正確である。読み取られた精度が１ミリ秒未満である場合、「ＮＴＰ同期化された、正確」という値が状況フィールドに書き込まれる。読み取られた精度が２ミリ秒未満である場合、「ＮＴＰ同期化された、不正確」という値が状況フィールドに書き込まれる。
【００５６】
ＧＰＳクロックをより長い期間、例えば約５分より長い期間に渡って読み取ることができなかった場合、ＮＴＰは自動的に外部同期化に切り替える。このモードでは、タイム・スタンプ読み取りの精度は明らかに、内部同期化の場合よりも悪い。したがって、システムは、ＮＴＰの精度が２ミリ秒未満かどうかのみをチェックする。次いで、「ＮＴＰ同期化された、不正確」が状況フィールドに書き込まれる。
【００５７】
ＧＰＳクロックを読み取ることができず、ＮＴＰの精度が２ミリ秒よりも悪い場合、第２の測定コンピュータ３６のローカル・クロック４０のタイム・スタンプが実際に測定パケットに書き込まれるが、特殊な値が状況フィールドに書き込まれて、この測定パケットは遅延計算のための後の評価で考慮されないようになる。
【００５８】
したがって、以下の状況フィールド・エントリが、使用されたタイム・ソースおよび得られた精度に応じて生成される。
【表１】
2005520137.tif 000003
【００５９】
本発明の特徴は、ＧＰＳクロックに障害があるときにタイム・スタンプを異なるタイム・ソースから読み取ることができるようにし、したがって、タイム・スタンプの欠如による測定失敗の確率を最小限にすることである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による方法を行うための、異なるタイム・ソースを有する複数の測定コンピュータを含む、通信通信ネットワークの概略的表現の図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  通信通信ネットワーク
１２  交換装置
１４  交換装置
１６  交換装置
１８  交換装置
２０  交換装置
２２  交換装置
２４  交換装置
２６  中継線
２８  第１の測定コンピュータ
３０  衛星
３２  ＧＰＳアンテナ、第１の測定コンピュータ
３４  第１の測定コンピュータのローカル・クロック
３６  第２の測定コンピュータ
３８  第２の測定コンピュータのＧＰＳアンテナ
４０  第２の測定コンピュータのローカル・クロック
４２  ＧＰＳアンテナ、第３の測定コンピュータ
４４  第３の測定コンピュータのローカル・クロック
４６  第３の測定コンピュータ
４８  第１および第２の測定コンピュータの間の測定パス
５０  制御コンピュータ
５２  データベース
５４  第１の測定コンピュータのローカル・クロックの内部同期化
５６  第２の測定コンピュータのローカル・クロックの内部同期化
５８  第３の測定コンピュータのローカル・クロックの内部同期化
６０  第２の測定コンピュータのローカル・クロックの内部同期化の失敗
６２  第２の測定コンピュータのローカル・クロックの外部同期化
【図１】
2005520137.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月31日(2004.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターネット、イントラネットまたは類似物などの通信ネットワークを介して協調する少なくとも２つの測定コンピュータにおける時間同期化のための、方法、および、この方法を行うためのデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰネットワークにおける片方向遅延、ＩＰ遅延変動およびパケット・ロスなどのインターネット・プロトコル（ＩＰ）パフォーマンス・パラメータを測定するための測定システムは、事前に公開されていないドイツ特許出願第ＤＥ１００  ４６  ２４０．５号から知られている。事前に公開されていないドイツ特許出願第ＤＥ１０１  ２８  ９２７．８号の主題は、基準クロックへのアクセスが短時間に渡って阻止されるときでも、基礎となる測定システムでタイム・スタンプを生成できるようにする方法である。
【０００３】
これらの特許出願の根本となる測定システムは分散測定システムであり、すなわち、個々のシステム・コンポーネントは空間的に分散され、通信ネットワークを介して相互接続される。この測定システムは、少なくとも２つの測定コンピュータ、測定結果および測定システムの構成が格納されるデータベース、測定結果を決定するために測定コンピュータを制御する制御コンピュータ、ならびに、詳細には測定システムを構成し、得られた測定結果を視覚化するための様々なグラフィカル・ユーザ・インターフェースを含む。
【０００４】
測定方法を行うために、単一方向測定パスが少なくとも２つの測定コンピュータの間で確立される。この測定パス上で、測定パケットが第１の測定コンピュータから第２の測定コンピュータへ、設定可能な時間の分散を有して送信される。
【０００５】
そのプロセスで、第１の測定コンピュータからの測定パケットの出発が記録され、すなわち、第１のタイム・スタンプが生成される。この第１のタイム・スタンプは第２の測定コンピュータに、測定パケット、および、連続番号などの他のデータと共に送信される。第２の測定コンピュータは測定パケットの到着を記録し、第２のタイム・スタンプを生成する。２つのタイム・スタンプの差の結果として生じる片方向遅延を十分な精度で決定できるようにするために、測定コンピュータによって生成されたタイム・スタンプを、十分な精度で時間同期化させる必要がある。
【０００６】
技術的な実施態様は、例えば、タイム・ソースとしての機能を果たすＧＰＳ（全地球測位システム）などの衛星システムを使用した、タイム・スタンプの生成である。そのプロセスで、測定コンピュータは継続的に、ＧＰＳアンテナを介して、複数の衛星によって送信されたＵＴＣ時間（万国標準時）を受信する。測定コンピュータに統合されたＧＰＳ地図を使用すると、このようにタイム・スタンプを＋／−０．５μｓの誤差で生成することが可能である。
【０００７】
タイマとして使用されるＧＰＳ衛星システム、および、さらなるコンポーネントのＧＰＳアンテナおよびＧＰＳ地図を共により簡単に、以下でＧＰＳクロックと称する。
【０００８】
測定結果は、第２の測定コンピュータから測定データとして制御コンピュータによって取り出され、データベースに格納され、データベースでこれらのデータは視覚化のために使用可能にされる。測定結果およびシステム状況をオプショナルで、オフライン表示またはオンライン表示を介して表示することができる。これに関連して、「オフライン表示」は、測定結果の表示がＷＷＷブラウザを介して手動で開始されなければならないことを意味するが、オンライン表示の場合は、表示が自動的に更新され、ある時間間隔で表示される。
上述のグラフィカル・ユーザ・インターフェースはこのために使用される。
【０００９】
測定システムの構成もまた、前述のグラフィカル・ユーザ・インターフェースを使用して行われる。このために、ユーザは測定のタイプおよびコースについての情報を入力する。入力された情報はデータベースに格納され、制御コンピュータはこのデータをデータベースから読み取り、それに応じて測定コンピュータを構成し、このデータに従って測定接続を開始または停止する。
【００１０】
先に述べたように、第１および第２のタイム・スタンプが十分な精度で時間同期化されることは、得られる測定結果の質のためにきわめて重要である。第１および第２のタイム・スタンプが十分な精度で同期化されない場合、したがって、２つのタイム・スタンプの差として測定された片方向遅延も正確に決定することはできない。
【００１１】
これに関連して、ＧＰＳアンテナの問題、アンテナ・フィーダの接触の問題などにより、ＧＰＳクロックに障害があるとき、タイム・スタンプの欠如のために測定を実行することができないことは、特に不利であることがわかる。
【特許文献１】ドイツ特許出願第ＤＥ１００  ４６  ２４０．５号
【特許文献２】ドイツ特許出願第ＤＥ１０１  ２８  ９２７．８号
【特許文献３】本出願人によって本出願に鑑みて同日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＴＨＥ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＯＦ  ＭＥＡＳＵＲＥＤ  ＤＡＴＡ  ＦＲＯＭ  Ａ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＴＯ  Ａ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＩＮ  Ａ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ」という名称の特許出願
【特許文献４】本出願人によって本出願に鑑みて同日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＴＨＥ  ＯＵＴＰＵＴ  ＯＦ  ＳＴＡＴＵＳ  ＤＡＴＡ」という名称の特許出願
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、インターネット、イントラネットまたは類似物などの通信ネットワークを介して協調する少なくとも２つの測定コンピュータの時間同期化のための方法を、ＧＰＳクロックに障害があるときでも測定を実行することができると同時に上述の欠点を回避するような方法で、さらに発展させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的は、請求項１のプリアンブルで列挙された特徴と共に、本発明を特徴づける請求項１の特徴による方法、および、請求項２４によるデバイスについて達成される。
【００１４】
本発明は、複数の独立したタイム・ソースを個々の測定コンピュータで提供することによって、タイム・ソースを読み取ることができない確率が最小限にされ、したがってタイム・スタンプが読み出されることが保証されるという発見に基づく。
【００１５】
したがって、本発明によれば、異なる精度のいくつかのタイム・ソースが、各測定コンピュータにとって、タイム・スタンプをタイム・ソースから読み取るために使用可能にされる。必要とされるタイム・スタンプを生成するために使用されるタイム・ソースの選択は、使用可能なタイム・ソースの精度に応じて測定コンピュータによって行われる。このタイム・ソースの冗長性は、タイム・スタンプをタイム・ソースから生成または読み出すことが簡単な方法で保証されるという利点を有する。タイム・スタンプの欠如による測定失敗のリスクは、第１のタイム・ソースに障害がある場合にタイム・スタンプが第２のタイム・ソースから読み取られることを保証することによって、最小限にされる。
【００１６】
最良の可能な測定結果を得るために、測定コンピュータは最初に、タイム・スタンプをタイム・ソースから読み取るための最高精度のタイム・ソースを選択する。
【００１７】
測定コンピュータがより高い精度のタイム・ソースを読み取ることができない場合、測定コンピュータは自動的に次に最良の精度のタイム・ソースを選択する。タイム・ソースの選択に関するこの階層的方法により、最良の可能な測定結果を、所与の状況、すなわち、より精度の高いタイム・ソースに障害がある状況下で得ることができる。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、ＧＰＳ（全地球測位システム）などの衛星システムの信号が、最高精度のタイム・ソースとして使用される。
【００１９】
衛星システムの信号は、測定コンピュータに統合されたローカルＧＰＳレシーバによって受信される。ＧＰＳレシーバは特に、ＧＰＳ地図およびＧＰＳアンテナをコンポーネントとして含み、以下でより簡単に「ＧＰＳクロック」と称する。ＧＰＳクロックを最高精度のタイム・ソースとして使用すると、＋／−０．５μｓの許容差が、タイム・スタンプの読み出しに対して簡単な方法で保証される。
【００２０】
好ましくは、測定コンピュータはそれぞれローカル・クロックを有し、ローカル・クロックは継続的にローカルＧＰＳレシーバに、ＮＴＰ（ネットワーク・タイム・プロトコル）を介して同期化される。すなわち内部同期化される。ＮＴＰを介した内部同期化は、２番目に精度の高いタイム・ソースを生成するための簡単な方法を提供する。
測定コンピュータのこれらの内部同期化されたクロックは、２番目に高い精度のタイム・ソースとして使用される。
【００２１】
本発明の一実施形態では、衛星システムの信号が第１の測定コンピュータのローカルＧＰＳレシーバに存在しないとき、第１の測定コンピュータのローカル・クロックはＮＴＰ（ネットワーク・タイム・プロトコル）を介して、少なくとも１つの所定の第２の測定コンピュータのローカル・クロックに、所定の時間間隔の後に同期化され、すなわち外部同期化である。これは、測定コンピュータのＧＰＳクロックに、より長い期間に渡って障害があり、したがってこのＧＰＳクロックが２番目に高い精度の内部同期化されたタイム・ソースの障害を含むとき、第３のタイム・ソースが生成されるという利点を有する。
【００２２】
本発明によれば、第１の測定コンピュータのローカル・クロックが第２の測定コンピュータのローカル・クロックに外部同期化された後の時間間隔は、自由に調整可能である。
【００２３】
測定コンピュータのこれらの外部同期化されたローカル・クロックは、３番目に高い精度のタイム・ソースとして使用される。測定コンピュータの同期化されないローカル・クロックはしたがって、４番目に高い順番のタイム・ソースと呼ばれる。
【００２４】
測定コンピュータのローカル・クロックの外部同期化で高い精度を保証するために、測定コンピュータのローカル・クロックの外部同期化は、２番目に高い精度のタイム・ソースによってのみ行われる。
【００２５】
生成されたタイム・スタンプの精度の解釈は、測定コンピュータのローカル・クロックが内部または外部同期化されるときに、各同期化タイプならびにそのプロセスで得られた同期化精度が格納される点で、主に可能にされる。
【００２６】
本発明の一実施形態によれば、測定パケット、詳細にはＵＤＰ測定パケット（ユーザ・データグラム・プロトコル）は、測定コンピュータの間で遅延測定のために送信される。ＵＤＰはコネクションレスのインターネット・トランスポート・プロトコルであり、このプロトコルは、インターネットでのデータ送信のための基本プロトコル（ＩＰ）に基づく。好ましくは、一方の測定コンピュータは送信側として使用され、他方の測定コンピュータは受信側としての機能を果たす。
【００２７】
送信側測定コンピュータは、発信する測定パケットの出発の時間、すなわち送信タイム・スタンプを記録する。送信タイム・スタンプに関連付けられた他のデータが生成され、受信側測定コンピュータへ、測定パケット、および場合によっては連続番号などのさらなるデータと共に送信される。
【００２８】
好ましくは、送信タイム・スタンプに関連付けられたデータは、そこから送信タイム・スタンプが読み取られた、使用されたタイム・ソース、同期化のタイプ、同期化の精度、ならびに、生成された送信タイム・スタンプの精度の推定値についての情報に関係する。
【００２９】
これに対して、受信側測定コンピュータは、測定パケットの到着の時間、すなわち受信タイム・スタンプを第２のデータとして記録し、受信タイム・スタンプに関連付けられた他のデータを生成する。
【００３０】
好ましくは、受信タイム・スタンプに関連付けられたデータは、受信タイム・スタンプを読み取るために使用されたタイム・ソース、同期化のタイプ、同期化の精度、ならびに、生成された受信タイム・スタンプの精度の推定値についての情報に関係する。
【００３１】
好ましくは、第１のデータおよび第２のデータは所定の評価に割り当てられ、この結果として、質が所定のレベルより下に下がるとき、これらの第１および第２のデータはさらに考慮されないことになる場合がある。
【００３２】
測定結果は、なお存在する第１のデータおよび第２のデータから決定される。
好ましくは、使用される方法は、第ＤＥ１００  ４６  ２４０．５号、第ＤＥ１０１  ２８  ９２７．８号および／または、本出願人によって本出願に鑑みて同日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＴＨＥ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＯＦ  ＭＥＡＳＵＲＥＤ  ＤＡＴＡ  ＦＲＯＭ  Ａ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＴＯ  Ａ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＩＮ  Ａ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ」および「ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＴＨＥ  ＯＵＴＰＵＴ  ＯＦ  ＳＴＡＴＵＳ  ＤＡＴＡ」という名称の特許出願に記載の方法を含む。
【００３３】
インターネット、イントラネットまたは類似物などの通信ネットワークを介して協調する少なくとも２つの測定コンピュータにおける時間同期化のための本発明のさらなる利点、特徴および可能な用途は、以下の説明、および図面に示す例示的実施形態から明らかになるであろう。
【００３４】
以下で本発明をより詳細に、図面に示す例示的実施形態を参照して説明する。後方で与える参照番号のリストで使用する用語および関連する参照番号を、本明細書内、特許請求の範囲内、要約書内および図面内で使用する。
図面においては、以下の通りである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１は、中継線２６を介して相互接続された複数の交換デバイス１２乃至２４を含む、通信ネットワーク１０を概略的に示す。通信ネットワーク１０は、例えばインターネットである。
【００３６】
交換装置１２に第１の測定コンピュータ２８が割り当てられる。複数の衛星３０を含む衛星システム（ＧＰＳ）によって出された信号を受信するため、第１の測定コンピュータ２８は、ＧＰＳアンテナ３２およびＧＰＳ地図（ここでは明示的に図示せず）を、受信信号を処理するために有する。ＧＰＳアンテナ３２、および、明示的に図示しないＧＰＳ地図は共に、ＧＰＳ信号を受信するために必要とされる第１の測定コンピュータ２８のローカルＧＰＳレシーバを形成する。また、ローカル・クロック３４は第１の測定コンピュータ２８に組み込まれる。
【００３７】
交換装置１６に接続された第２の測定コンピュータ３６もまた、ＧＰＳアンテナ３８およびローカル・クロック４０を有する。ＧＰＳ信号を受信するために必要とされる第２の測定コンピュータ３６のローカルＧＰＳレシーバは、ＧＰＳアンテナ３８およびＧＰＳ地図で構成され、ＧＰＳ地図は第２の測定コンピュータ３６内に統合されるが、ここでは図示しない。
【００３８】
対応する周辺デバイス、すなわち、ＧＰＳアンテナ４２およびローカル・クロック４４は、交換装置２０に接続された第３の測定コンピュータ４６に関連付けられる。ここでもまた、ＧＰＳ地図（さらに図示せず）およびＧＰＳアンテナ４２は、出されたＧＰＳ信号を受信するために必要とされる第３の測定コンピュータ４６のローカルＧＰＳレシーバを形成する。
【００３９】
測定コンピュータ２８、３６および４６は継続的に、ＵＴＣ時間（万国標準時）を、以前に導入されたローカルＧＰＳレシーバを介して受信する。簡単にするために、測定コンピュータ２８、３６、４６のＧＰＳレシーバを上述のようにＧＰＳクロックと称する。
【００４０】
第１の測定コンピュータ２８から交換装置１２、１４および１６を介して第２の測定コンピュータ３６への中継線２６は、測定パス４８を形成し、これを図面で例示のために２点鎖線として示す。
【００４１】
データベース５２と対話する制御コンピュータ５０は、交換デバイス２４に割り当てられる。制御コンピュータ５０は、測定コンピュータ２８、３６を制御するために使用される。
【００４２】
測定を行うために、片方向遅延を測定するための測定プログラムは各測定コンピュータ２８および３６にインストールされる。
測定システムの目標は、第１の測定コンピュータ２８から測定パス４８を介して第２の測定コンピュータ３６への測定パケットのパケット遅延を決定することである。したがって、測定接続は単一方向測定接続であり、ここでは別々の測定パケットが第１の測定コンピュータ２８から測定コンピュータ３６へ送信される。
【００４３】
片方向遅延の測定は、以下の簡略化されたスキームに従って行われる。
測定パケットは第１の測定コンピュータ２８から第２の測定コンピュータ３６へ、測定パス４８を介して、すなわち中継線２６、交換装置１２、交換装置１４および交換装置１６を介して送信される。そのプロセスで、測定パケットは、ユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）を使用してディスパッチされる。ＵＤＰは、ＩＰに基づいたコネクションレスのインターネット・トランスポート・プロトコルである。測定パケットは特に、タイム・スタンプおよび連続番号を含む。
【００４４】
簡潔には、第１の測定コンピュータ２８が測定パケットの最初のビットを送信する前に、いわゆる「送信タイム・スタンプ」が読み出される／設定される。送信タイム・スタンプのこの値、すなわち、測定パケットの送信時間は、第２の測定コンピュータ３６へ、測定パケットと共に送信される。
【００４５】
第２の測定コンピュータ３６で、測定パケットの到着が検出される。そのプロセスで、いわゆる「受信タイム・スタンプ」が、テスト・パケットの最終ビットが第２の測定コンピュータ３６で受信された直後に、生成される。
【００４６】
求められた測定結果、すなわち、片方向遅延は、２つのタイム・スタンプの差にほぼ対応し、制御コンピュータ５０によって、後に視覚化するためにデータベース５２に格納される。
【００４７】
タイム・スタンプの欠如によって引き起こされる測定失敗の確率を最小限にするために、段階的な精度を有する複数の異なるタイム・ソースが、以下で説明するように構成され、これらのタイム・ソースは、測定コンピュータ２８、３６および４６によってタイム・スタンプを生成するためにアクセス可能である。しかし、このシステムは常に最初にタイム・スタンプを最高精度のタイム・ソースから読み取るように試みる。
【００４８】
測定コンピュータ２８、３６および４６のすでに説明したＧＰＳクロックは、最高精度のタイム・ソースとして使用される。これらのＧＰＳクロックを使用して、測定コンピュータ２８、３６および４６はタイム・スタンプを±０．５μｓの誤差で生成することができる。
【００４９】
測定コンピュータ２８、３６および４６にとって使用可能な２番目に高い精度のタイム・ソースは、それらのローカル・クロック３４、４０および４４であり、ローカル・クロック３４、４０および４４は継続的にＮＴＰ（ネットワーク・タイム・プロトコル）を介してＧＰＳクロックまたはローカルＧＰＳレシーバに、このために同期化される。ローカル・クロック３４、４０および４４を、ＮＴＰを介して測定コンピュータ２８、３６および４６のローカルＧＰＳレシーバに同期化させることを、本明細書でより簡単に「内部同期化」とも称する。図面では、第１の測定コンピュータ２８のローカル・クロック３４の内部同期化を、矢印５４で表す。第２の測定コンピュータ３６で、第２の測定コンピュータ３６のローカルＧＰＳレシーバへのローカル・クロック４０の内部同期化を矢印５６で表し、第３の測定コンピュータ４６で、第３の測定コンピュータ４６のローカルＧＰＳレシーバへのローカル・クロック４４の内部同期化を矢印５８で表す。
【００５０】
３番目に高い順番のタイム・ソースとして使用されるタイム・ソースは、測定コンピュータ２８、３６および４６のローカル・クロック３４、４０および４４であり、ローカル・クロック３４、４０および４４はＮＴＰを介して、他の測定コンピュータ２８、３６、４６の内部同期化されたクロックに、このために同期化される。以下で、このさらなる同期化を「外部同期化」とも称し、以下でさらに説明する。
【００５１】
例えば、第２の測定コンピュータ３６で、例えば欠陥のあるＧＰＳアンテナ３８のために、ＧＰＳ信号の受信は可能ではない。結果として、ある時間の後、ローカル・クロック４０を内部で同期化させることはもはや可能ではない。図面では、内部同期化の失敗を参照番号６０によって示す。次いで、ローカル・クロック４０はＮＴＰを介して、第３の測定コンピュータ４６の内部同期化されたローカル・クロック４４に外部同期化され、これを図面で破線６２によって示す。
【００５２】
測定コンピュータ２８、３６および４６の同期化されていないローカル・クロック３４、４０および４４を、４番目に高い順番のタイム・ソースと称する。
【００５３】
この例では、第１の測定コンピュータ２８は送信タイム・スタンプをＧＰＳクロック、すなわち、最高精度のクロックから読み取る。この送信タイム・スタンプは測定パケットに書き込まれる。次いで、状況「タイム・スタンプＧＰＳ正確」が状況フィールドに格納される。
【００５４】
第１の測定コンピュータ２８、すなわち、送信側測定コンピュータ、および、第２の測定コンピュータ３６、すなわち、受信側測定コンピュータはそれぞれ、それらの状況エントリのための状況フィールドで使用可能な別の領域を有する。
【００５５】
この例のように、第２の測定コンピュータ３６のＧＰＳクロックに障害がある場合、受信タイム・スタンプを最高精度のタイム・ソースから読み取ることはできない。したがって、測定プログラムは第２の測定コンピュータ３６のローカル・クロック４０を読み取る。そのプロセスで、測定プログラムは、ローカル・クロック４０が同期化されるかどうか、ＮＴＰがそれに同期化するソース、および同期化の精度を検出する。ＮＴＰは内部同期化の状況を数分間維持するので、タイム・スタンプ読み取りは、ＧＰＳクロックのタイム・スタンプとほぼ同じ程度に正確である。読み取られた精度が１ミリ秒未満である場合、「ＮＴＰ同期化された、正確」という値が状況フィールドに書き込まれる。読み取られた精度が２ミリ秒未満である場合、「ＮＴＰ同期化された、不正確」という値が状況フィールドに書き込まれる。
【００５６】
ＧＰＳクロックをより長い期間、例えば約５分より長い期間に渡って読み取ることができなかった場合、ＮＴＰは自動的に外部同期化に切り替える。このモードでは、タイム・スタンプ読み取りの精度は明らかに、内部同期化の場合よりも悪い。したがって、システムは、ＮＴＰの精度が２ミリ秒未満かどうかのみをチェックする。次いで、「ＮＴＰ同期化された、不正確」が状況フィールドに書き込まれる。
【００５７】
ＧＰＳクロックを読み取ることができず、ＮＴＰの精度が２ミリ秒よりも悪い場合、第２の測定コンピュータ３６のローカル・クロック４０のタイム・スタンプが実際に測定パケットに書き込まれるが、特殊な値が状況フィールドに書き込まれて、この測定パケットは遅延計算のための後の評価で考慮されないようになる。
【００５８】
したがって、以下の状況フィールド・エントリが、使用されたタイム・ソースおよび得られた精度に応じて生成される。
【表１】
2005520137.tif 000005
【００５９】
本発明の特徴は、ＧＰＳクロックに障害があるときにタイム・スタンプを異なるタイム・ソースから読み取ることができるようにし、したがって、タイム・スタンプの欠如による測定失敗の確率を最小限にすることである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による方法を行うための、異なるタイム・ソースを有する複数の測定コンピュータを含む、通信ネットワークの概略的表現の図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  通信ネットワーク
１２  交換装置
１４  交換装置
１６  交換装置
１８  交換装置
２０  交換装置
２２  交換装置
２４  交換装置
２６  中継線
２８  第１の測定コンピュータ
３０  衛星
３２  ＧＰＳアンテナ、第１の測定コンピュータ
３４  第１の測定コンピュータのローカル・クロック
３６  第２の測定コンピュータ
３８  第２の測定コンピュータのＧＰＳアンテナ
４０  第２の測定コンピュータのローカル・クロック
４２  ＧＰＳアンテナ、第３の測定コンピュータ
４４  第３の測定コンピュータのローカル・クロック
４６  第３の測定コンピュータ
４８  第１および第２の測定コンピュータの間の測定パス
５０  制御コンピュータ
５２  データベース
５４  第１の測定コンピュータのローカル・クロックの内部同期化
５６  第２の測定コンピュータのローカル・クロックの内部同期化
５８  第３の測定コンピュータのローカル・クロックの内部同期化
６０  第２の測定コンピュータのローカル・クロックの内部同期化の失敗
６２  第２の測定コンピュータのローカル・クロックの外部同期化
【国際調査報告】
2005520137.tif 000006
2005520137.tif 000007
2005520137.tif 000008
2005520137.tif 000009
2005520137.tif 000010
2005520137.tif 000011