(57)【要約】      （修正有）【課題】運用系同期処理装置から待機系同期処理装置への切り替えに伴うサービスの低下を防止するようにした無線通信装置、及び時刻同期方法を提供する。【解決手段】無線通信装置は、第１の同期処理装置との間で交換される第１のメッセージに基づいて前記第１の同期処理装置で用いられる第１の基準信号と無線通信装置で用いる第２の基準信号の周波数差に基づく変動量を算出し、第２の同期処理装置との間で交換される第２のメッセージに基づいて前記第２の同期処理装置における時刻と前記無線通信装置における時刻の位相差に基づく補正量を算出し、前記変動量と前記補正量に基づいて前記第１の同期処理装置における障害を検出したとき、切替通知を出力し、前記切替通知に従って、同期対象を前記第１の同期処理装置から前記第２の同期処理装置へ切り替える。【選択図】図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の同期処理装置との間で交換される第１のメッセージに基づいて前記第１の同期処理装置で用いられる第１の基準信号と無線通信装置で用いる第２の基準信号の周波数差に基づく変動量を算出する変動量算出部と、
第２の同期処理装置との間で交換される第２のメッセージに基づいて前記第２の同期処理装置における時刻と前記無線通信装置における時刻の位相差に基づく補正量を算出するプロトコル終端部と、
前記変動量と前記補正量に基づいて前記第１の同期処理装置における障害を検出したとき、切替通知を出力する障害特定部と、
前記切替通知に従って、同期対象を前記第１の同期処理装置から前記第２の同期処理装置へ切り替える切替部と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記障害特定部は、前記変動量と前記補正量が変動したとき、前記第１の同期処理装置において障害が発生したことを検出することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記障害特定部は、前記変動量が変動することなく前記補正量が変動したとき、前記第２の同期処理装置に障害が発生したことを検出することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記障害特定部は、前記変動量が許容値以内で変動し、前記補正量が変動しないときは、前記無線通信装置に障害が発生したことを検出することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記障害特定部は、前記変動量が許容値を超えて変動し、前記補正量が変動したときは、前記無線通信装置に障害が発生したことを検出することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記プロトコル終端部は、前記第１の同期処理装置との間で前記第１のメッセージを交換する頻度よりも少ない第１の頻度で前記第２の同期処理装置との間で前記第２のメッセージを交換することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項７】
変動量算出部と、プロトコル終端部と、障害特定部と、切替部を祖有する無線通信装置における時刻同期方法であって、
前記変動量算出部により、第１の同期処理装置との間で交換される第１のメッセージに基づいて前記第１の同期処理装置で用いられる第１の基準信号と無線通信装置で用いる第２の基準信号の周波数差に基づく変動量を算出し、
前記プロトコル終端部により、第２の同期処理装置との間で交換される第２のメッセージに基づいて前記第２の同期処理装置における時刻と前記無線通信装置における時刻の位相差に基づく補正量を算出し、
前記障害特定部により、前記変動量と前記補正量に基づいて前記第１の同期処理装置における障害を検出したとき、切替通知を出力し、
前記切替部により、前記切替通知に従って、同期処理の対象を前記第１の同期処理装置から前記第２の同期処理装置へ切り替える
ことを特徴とする時刻同期方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、及び時刻同期方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急増する無線トラフィック対策として、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式によるスモールセル化が行われるようになってきている。ＴＤＤ方式は、例えば、基地局装置から端末装置への通信方向（下り方向）と端末装置から基地局装置への通信方向（上り方向）の無線リソースを時分割で利用する方式である。そのため、基地局装置のアンテナ端における無線フレーム出力タイミングと複数の基地局装置間で一致させたり、送信と受信のタイミングを複数の基地局装置間で一致させたりする場合がある。この場合、基地局装置で用いられる基準クロックや基準タイミングなどを複数の基地局装置間において高精度で同期させている。
【０００３】
基地局装置間における同期方法の一つにＰＴＰ（Precision Time Protocol）による時刻同期方法がある。ＰＴＰは、例えば、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers）１５８８として規格化された時刻同期プロトコルである。ＰＴＰでは、ＰＴＰマスタとＰＴＰスレーブ間でメッセージを交換し、メッセージ交換を通じて、ＰＴＰスレーブの時刻をＰＴＰマスタの時刻に同期させるようにしている。
【０００４】
図２１はＰＴＰによる時刻同期方法の例を表す図である。ＰＴＰマスタは、アナウンスメッセージをＰＴＰスレーブへ定期的に送信する。また、ＰＴＰマスタは、送信時刻Ｔ１でＳｙｎｃメッセージをＰＴＰスレーブへ送信し、ＰＴＰスレーブは受信時刻Ｔ２でＳｙｎｃメッセージを受信する。ＰＴＰマスタは、Ｓｙｃｎ  ｆｏｌｌｏｗ  ｕｐメッセージを用いて送信時刻Ｔ１の情報（又はタイムスタンプ情報）を送信する。他方、ＰＴＰスレーブは、送信時刻Ｔ３でＤｅｌａｙ  ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＰＴＰマスタへ送信し、ＰＴＰマスタは、受信時刻Ｔ４でＤｅｌａｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信する。ＰＴＰマスタは、Ｄｅｌａｙ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを用いて受信時刻Ｔ４の情報をＰＴＰスレーブへ送信する。
【０００５】
ＰＴＰスレーブは、時刻Ｔ１〜Ｔ４を用いて平均伝送路遅延を算出し、時刻Ｔ１，Ｔ２と平均伝送路遅延を用いて補正量を算出する。ＰＴＰスレーブは、自局の時刻に補正量を加算するなどすることにより、ＰＴＰマスタの時刻と同期した時刻を得ることが可能となる。
【０００６】
ＰＴＰ同期については、ＢＣ（Boundary Clock）方式が用いられる場合がある。図２２はＢＣ方式の例を表す図である。ＰＴＰマスタとＰＴＰスレーブ間に１又は複数のスイッチ装置（ＳＷ１、ＳＷ２）が配置される。図２２の例では、ＰＴＰマスタとＳＷ１によりＰＴＰ同期が行われ、スレーブ側のＳＷ１が今度はマスタ側となってＳＷ２との間でＰＴＰ同期を行う。以降、ＰＴＰスレーブまで階層的にＰＴＰ同期が行われる。ＢＣ方式により、例えば、ＰＴＰマスタへの集中を回避することが可能となる。
【０００７】
しかし、ＢＣ方式によるＰＴＰについて、階層構造の段数が多くなればなるほど、各スイッチでのメッセージ交換による処理が増加し、最下段のＰＴＰスレーブにおいて時刻同期を行わせるまでに時間が多くかかってしまう。他方、最上段のＰＴＰマスタと最下段の基地局装置との間で時刻のずれ（又は位相差量）は、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）規格として、±１μｓが許容されている。
【０００８】
時刻同期に関する技術として、例えば、以下がある。すなわち、時刻情報、コンフィグレーション情報、運用情報をＰＴＰメッセージから抽出し下流のパケット伝送装置で格納し、運用系から待機系への切替の際にこれらの情報を運用系から待機系へ引き渡すようにした時刻情報伝送装置がある。
【０００９】
この技術によれば、系切替後のシーケンスを省略し、下流のパケット伝送装置が自走状態になる時間を最小限にし、かつ、通常稼働時の待機系の機能の大部分をスリープ状態にすることで消費電力を抑制することができる、とされる。
【００１０】
また、現用系の時計と待機系の時計を有し、同期用パケットの時刻情報に応じて現用系の時計を外部時刻源装置に同期させて、待機系の時刻を現用系の時刻に同期させる通信装置がある。
【００１１】
この技術によれば、現用系時計の切替時における同期品質の低下を軽減することできる、とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１３−２４３６５１号公報
【特許文献２】特開２０１４−９３５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、ＢＣ方式によるＰＴＰについて、ＰＴＰマスタとＰＴＰスレーブ間の各スイッチにおいて障害が発生する場合がある。スイッチの障害によって、ＰＴＰネットワークの最下段のＰＴＰスレーブでは、自走状態になり、ＰＴＰスレーブの時刻とＰＴＰマスタの時刻のずれがＩＴＵ−Ｔ規格で規定された許容範囲（±１μｓ）を超える可能性が出てくる。そのため、最下段のＰＴＰスレーブでもある基地局装置はＴＤＤサービスを中断する場合もある。
【００１４】
上述した、時刻情報、コンフィグレーション情報、運用情報を切替の際に運用系から待機系へ引き渡す技術については、このようなスイッチの故障によって時刻のずれが許容範囲を超えた場合にどのように対処するかについては何ら議論されていない。よって、かかる技術では、スイッチの故障によって提供するサービスを中断する場合がある。
【００１５】
また、上述した、同期用パケットの時刻情報に応じて現用系の時計を外部時刻源装置に同期させて待機系の時刻を同期させる技術についても、スイッチの故障によって時刻のずれが許容範囲を超えた場合にどのように対処するかについて何ら議論されていない。よって、かかる技術も、スイッチの故障によって提供するサービスを中断する場合がある。
【００１６】
そこで、一開示は、サービスの低下を防止するようにした無線通信装置、及び時刻同期方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
一開示は、無線通信装置において、第１の同期処理装置との間で交換される第１のメッセージに基づいて前記第１の同期処理装置で用いられる第１の基準信号と無線通信装置で用いる第２の基準信号の周波数差に基づく変動量を算出する変動量算出部と、第２の同期処理装置との間で交換される第２のメッセージに基づいて前記第２の同期処理装置における時刻と前記無線通信装置における時刻の位相差に基づく補正量を算出するプロトコル終端部と、前記変動量と前記補正量に基づいて前記第１の同期処理装置における障害を検出したとき、切替通知を出力する障害特定部と、前記切替通知に従って、同期対象を前記第１の同期処理装置から前記第２の同期処理装置へ切り替える切替部とを備える。
【発明の効果】
【００１８】
一開示によれば、サービスの低下を防止するようにした無線通信装置、及び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】
【００１９】
【図１】図１は通信システムの構成例を表す図である。
【図２】図２（Ａ）はアナウンスメッセージの例、図２（Ｂ）と図２（Ｃ）は位相マージンの例を夫々表す図である。
【図３】図３は周波数同期の例を表す図である。
【図４】図４はＰＴＰマスタの切替動作の例を表す図である。
【図５】図５はＰＴＰマスタの切替の際の変動量と補正量の変化の例を表す図である。
【図６】図６は位相マージンの例を表す図である。
【図７】図７はＢＢＵ装置の構成例を表す図である。
【図８】図８は位相マージン検出部の構成例を表す図である。
【図９】図９は位相ＮＧ検出部の構成例を表す図である。
【図１０】図１０（Ａ）は周波数偏差のＤＤＳ値の関係例、図１０（Ｂ）は位相差の例をそれぞれ表す図である。
【図１１】図１１（Ａ）はＤＤＳ値の変化の例を表し、図１１（Ｂ）はＰＴＰマスタ障害時のＤＤＳ値に変化の例を表す図である。
【図１２】図１２は時刻と周波数の関係例を表す図である。
【図１３】図１３は時刻と周波数の関係例を表す図である。
【図１４】図１４は時刻と周波数の関係例を表す図である。
【図１５】図１５は時刻と周波数の関係例を表す図である。
【図１６】図１６（Ａ）は位相マージンの例、図１６（Ｂ）はアクセス頻度の例をそれぞれ表す図である。
【図１７】図１７は動作例を表すフローチャートである。
【図１８】図１８はＰＴＰ同期確立処理の例を表すフローチャートである。
【図１９】図１９（Ａ）は現用系ＰＴＰマスタ異常対応処理、図１９（Ｂ）は予備系ＰＴＰマスタ異常対応処理の例をそれぞれ表すフローチャートである。
【図２０】図２０は通信システムの構成例を表す図である。
【図２１】図２１はＰＴＰプロトコルによるメッセージの交換例を表す図である。
【図２２】図２２はＢＣ方式の例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下の実施例は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施の形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【００２１】
また、本明細書に記載された用語や技術的内容は、ＩＥＥＥなど通信に関する規格として仕様書に記載された用語や技術的内容が適宜用いられてもよい。
【００２２】
［第１の実施の形態］
＜通信システムの構成例＞
図１は第１の実施の形態における通信システム１０の構成例を表す図である。通信システム１０は、グランドマスタ装置（以下、「グランドマスタ」と称する場合がある。）１００、複数のスイッチ装置（以下、「スイッチ」と称する場合がある。）２００−Ａ〜２００−Ｄ，２００−１〜２００−Ｎ（Ｎは２以上の整数）、及び複数のＢＢＵ（Base Band Unit）装置（以下、「ＢＢＵ」と称する場合がある。）３００−１〜３００−Ｎを備える。
【００２３】
グランドマスタ１００は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）同期を行って、複数のスイッチ２００−Ａ〜２００−Ｄ，２００−１〜２００−Ｎや複数のＢＢＵ３００−１〜３００−Ｎと比較して高精度の時刻情報を取得する。グランドマスタ１００は、ＰＴＰによる同期処理を行って、配下のスイッチ２００−Ａ，２００−Ｃとの間で時刻同期及び周波数同期を行う。
【００２４】
各スイッチ２００−Ａ〜２００−Ｄ，２００−１〜２００−Ｎも、配下の各スイッチとＰＴＰによる同期処理を行って、配下の各スイッチとの間で時刻同期及び周波数同期を行う。各スイッチ２００−Ａ〜２００−Ｄ，２００−１〜２００−Ｎは、例えば、階層構造になっていてもよい。図１の例では、スイッチ２００−Ａ，２００−Ｃはグランドマスタ１００と接続され、スイッチ２００−Ａ，２００−Ｃは、パケットネットワークに含まれる各スイッチ２００−Ｂ，２００−Ｄ，…と接続されている。スイッチ２００−１〜２００−Ｎもパケットネットワークに含まれる各スイッチと接続され、さらに、ＢＢＵ３００−１〜３００−Ｎと接続される。
【００２５】
グランドマスタ１００と各スイッチ２００−Ａ〜２００−Ｄ，２００−１〜２００−Ｎ、及びＢＢＵ３００−１〜３００−ＮはＢＣ方式により、同期を確立させるようにしている。
【００２６】
図１の例では、グランドマスタ１００とスイッチ２００−Ａが同期処理を行い、スイッチ２００−Ａとスイッチ２００−Ｂが同期処理を行い、などと順次同期処理を行い、最後に、スイッチ２００−１とＢＢＵ３００−１が同期処理を行っている例を表している。
【００２７】
各スイッチ２００−Ａ〜２００−Ｄ，２００−１〜２００−Ｎは、例えば、同期処理を行う同期処理装置であってもよい。各スイッチ２００−Ａ〜２００−Ｄは、ＰＴＰにより規定されたメッセージを交換することで（例えば、図２１や図２２）、ＰＴＰによる同期処理を行う。
【００２８】
各ＢＢＵ３００−１〜３００−Ｎは、例えば、基地局装置又は基地局装置の一部であって、端末装置との間で無線通信に関する処理を行う。各ＢＢＵ３００−１〜３００−Ｎは、例えば、端末装置との間でＴＤＤ方式を用いて無線通信を行う。各ＢＢＵ３００−１〜３００−Ｎは、例えば、１又は複数のＲＲＨ（Remote Radio Head：無線部）と接続し、処理所謂張り出し基地局となっている。ＲＲＨでは無線帯域の無線信号に対する処理を行い、各ＢＢＵ３００−１〜３００−Ｎはベースバンド帯域のデータなどに対する処理を行う。各ＢＢＵ３００−１〜３００−Ｎはゲートウェイ装置などと接続されて、ユーザデータなどを交換することも可能となっている。
【００２９】
このように通信システム１０はＰＴＰネットワークを形成している。そして、通信システム１０全体の基準タイミングはＧＰＳ同期を行っているグランドマスタ１００が決定し、各スイッチ２００−Ａ〜２００−Ｄ，２００−１〜２００−ＮとＢＢＵ３００−１〜３００−Ｎに分配される。
【００３０】
＜通信システムにおける許容遅延量＞
上述したようにＩＴＵ−Ｔでは、基地局装置のアンテナ端での出力タイミングのずれ量（又は許容遅延量）については以下のように定められている。
・ネットワーク内のずれ  １０００ｎｓ
・ＢＢＵ〜ＲＲＨのずれ  ４００ｎｓ
・合計                  １４００ｎｓ
すなわち、図１の例では、グランドマスタ１００のおける時刻とＢＢＵ３００−１〜３００−Ｎにおける時刻の差（又は位相差）が±１０００ｎｓ（＝±１μｓ）であることが求められている。
【００３１】
図２１で説明したように、ＰＴＰによるＢＣ方式では、段数が増加するごとにＰＴＰによる同期処理にかかる時間が増加する。他方、ＩＴＵ−Ｔでは、各スイッチ２００−Ａ〜２００−Ｄ，２００−１〜２００−Ｎなどにおいて、１段あたりの許容可能なずれ量（又は許容遅延量）としては±５０ｎｓであることも規定されている。従って、図１の例で、グランドマスタ１００からＢＢＵ３００−１へ至る順序では、段数が４段あるため、位相差のワースト値としては±２００ｎｓ（＝±５０ｎｓ×４段）のずれが発生する場合がある。すなわち、ＢＢＵ３００−１では、スイッチ２００−Ａ，２００−Ｂ，２００−Ｄ、２００−１の段数を確認できると、時刻の位相差のワースト値を確認することが可能となる。なお、段数は、例えば、グランドマスタ１００とＢＢＵ３００−１の間にあるスイッチ２００−Ａ，２００−Ｂ，２００−Ｄ、２００−１の個数でもある。
【００３２】
図２（Ａ）はアナウンスメッセージの例を表す図である。アナウンスメッセージには、段数を表す「ｓｔｅｐＲｅｍｏｖｅｄ」のフィールドがある。各スイッチ２００−Ａ，２００−Ｂ，２００−Ｄ、２００−１はアナウンスメッセージを受信すると（例えば図２１）、「ｓｔｅｐＲｅｍｏｖｅｄ」に含まれる段数をインクリメントするなどして、次段のスイッチへアナウンスメッセージを送信する。これにより、ＢＢＵ３００−１では、段数を確認することが可能となる。
【００３３】
図２（Ｂ）と図２（Ｃ）は規格で規定された位相差±１μｓと、段数に基づく位相差のワースト値との関係例を表している。図２（Ａ）は、段数が４段ある場合、ワースト値は２００ｎｓとなる。その場合、規定された位相差±１μｓに対して、±８００ｎｓの位相マージンがあることになる。一般化すると、図２（Ｃ）に示すように、段数がｎ段（ｎは１以上の段数）のとき、位相マージンは１μｓ−５０ｎｓ×ｎとなる。
【００３４】
＜ＰＴＰによる周波数同期について＞
ＰＴＰによる同期処理では、時刻同期と周波数同期が可能となる。時刻同期については、図２１などを用いて説明した。ここでは周波数同期について説明する。
【００３５】
図３はＰＴＰによる周波数同期の例を表す図である。例えば、ＰＴＰマスタ（ここではスイッチ２００−１とする）は発振周波数Ｆ１に基づく所定の周期Δで、Ｓｙｎｃ  ｆｏｌｌｏｗ  ｕｐメッセージを送信する。他方、ＰＴＰスレーブ（ここではＢＢＵ３００−１とする）では発振周波数Ｆ２に基づく所定の周期ΔでＳｙｎｃ  ｆｏｌｌｏｗ  ｕｐメッセージを受信する。ここで、ＰＴＰマスタ２００−１の発振周波数Ｆ１に対してＰＴＰスレーブ３００−１の発振周波数Ｆ２が同期していれば、Ｓｙｎｃ  ｆｏｌｌｏｗ  ｕｐメッセージの送信間隔ΔＡ＝Ｔ１Ｎ−Ｔ１１と受信間隔ΔＢ＝Ｔ２Ｎ−Ｔ２１は等しくなる。つまり、ΔＡ＝ΔＢのときはＰＴＰマスタ２００−１の発振周波数Ｆ１とＰＴＰスレーブ３００−１の発振周波数Ｆ２は同期し、ΔＡ＝ΔＢではないときは同期していないことになる。そのため、ＰＴＰスレーブ３００−１では、ΔＡとΔＢを算出し、比較結果が「０」となるように、発振周波数Ｆ２を調整すればよい。例えば、ＰＴＰスレーブ３００−１が算出する周波数ずれの算出式は、例えば、以下となる。
【００３６】
ΔＡ−ΔＢ＝（Ｔ１Ｎ−Ｔ１１）−（Ｔ２Ｎ−Ｔ２１）  ・・・（１）
＜障害発生時の切替動作例＞
図４は、ＢＢＵ３００−１においてスイッチ２００−１とＰＴＰによる同期処理が行われているときに、スイッチ２００−１において障害が発生したときのＢＢＵ３００−１における切替動作の例を表している。
【００３７】
ＢＢＵ３００−１では、最初に、各スイッチ２００−１，２００−Ｎからアナウンスメッセージを受信し、受信したアナウンスメッセージに基づいてＰＴＰマスタとなるスイッチ２００−１，２００−Ｎを選択する（Ｓ１０，Ｓ１１）。ＢＢＵ３００−１は、ＰＴＰマスタとなる装置が複数ある場合、ＢＭＣ（Best Master Clock）アルゴリズムを用いて、ＰＴＰマスタを決定する。ＢＭＣアルゴリズムは、例えば、ＰＴＰにより規定されたアルゴリズムである。ＢＭＣアルゴリズムでは、アナウンスメッセージに含まれる、意図的に設定された優先度、ＣＬＫ性能（Clock Class, Clock accuracyなど）などに基づいてＰＴＰマスタを決定する。図４の例では、ＢＢＵ３００−１は、ＢＭＣアルゴリズムを用いてスイッチ２００−１をＰＴＰマスタとして決定している。
【００３８】
そして、ＢＢＵ３００−１はＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１との間でＰＴＰによる同期処理を行う（Ｓ１２）。スイッチ２００−１とＢＢＵ３００−１は、例えば、１秒ごとに１つのアナウンスメッセージを交換し、ＳｙｎｃメッセージからＤｅｌａｙ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅまでを１秒間で複数回（例えば１２８回）交換する。アナウンスメッセージの交換頻度は、他のメッセージと比較して少なくなっている。
【００３９】
その後、ＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１において障害が発生した場合、スイッチ２００−１は障害が発生した旨をアナウンスメッセージによりＢＢＵ３００−１へ通知する（Ｓ１３）。正常動作時においては、アナウンスメッセージに含まれる「ｇｒａｎｄｍａｓｔｅｒＣｌｏｃｋＱｕａｌｉｔｙ」（例えば図２（Ａ））には、例えば、グランドマスタ１００の周波数精度を表す情報が含まれる。しかし、スイッチ２００−１の故障により、スイッチ２００−１はグランドマスタの周波数精度よりも劣化した情報を「ｇｒａｎｄｍａｓｔｅｒＣｌｏｃｋＱｕａｌｉｔｙ」に含めて送信する。
【００４０】
ＰＴＰスレーブであるＢＢＵ３００−１は、「ｇｒａｎｄｍａｓｔｅｒＣｌｏｃｋＱｕａｌｉｔｙ」に基づいて、周波数精度が劣化したことを検出し、一旦、自走モードへ切替える（Ｓ１４，Ｓ１５）。
【００４１】
自走モードは、例えば、ＰＴＰスレーブがＰＴＰマスタと同期処理を行うことなく、ＰＴＰスレーブ内の信号を用いて同期処理を行うモードである。自走モードに遷移したＢＢＵ３００−１は、グランドマスタ１００に対して、規定された位相差±１μｓを満たすか否かを判別することができない。そのため、ＢＢＵ３００−１はＴＤＤサービスを停止する（Ｓ１４）。
【００４２】
その後、ＢＢＵ３００−１は、アナウンスメッセージを監視し、ＢＭＣアルゴリズムを利用して、新たなＰＴＰマスタ（ここではスイッチ２００−Ｎ）を選択する。ＢＢＵ３００−１は、選択したスイッチ２００−ＮとＰＴＰによる同期処理を行い、ＴＤＤサービスを再開する（Ｓ１７，Ｓ１８）。
【００４３】
図４に示す処理の場合、ＢＢＵ３００−１は、ＴＤＤサービスの運用停止を行っている。従って、ＢＢＵ３００−１は、配下の端末装置に対して、サービスの低下をもたらすことになる。また、ＢＢＵ３００−１では、自走モードに切替後、他のスイッチから送信されたアナウンスメッセージを受信し、その後に、新たなＰＴＰマスタの選択を行っている（Ｓ１６，Ｓ１７）。アナウンスメッセージの送信頻度は、上述したように、他のメッセージと比較して少なく、例えば、１秒間隔となっている。従って、ＢＢＵ３００−１では、スイッチ２００−１からのアナウンスメッセージを受信後、スイッチ２００−Ｎからのアナウンスメッセージを受信するまで、少なくとも１秒待つことになり、切替に時間がかかる。そのため、ＴＤＤサービスの停止の時間もその分長くなる。
【００４４】
そこで、本第１の実施の形態では、ＢＢＵ３００−１（ＰＴＰスレーブ）は、現用系のＰＴＰマスタと予備系のＰＴＰマスタに接続する。ＢＢＵ３００−１は現用系のＰＴＰマスタとＰＴＰによる同期処理を行う。ＢＢＵ３００−１は、予備系のＰＴＰマスタに対して、ＰＴＰによる同期処理により抽出した時刻の補正量を監視する。また、ＢＢＵ３００−１は、自局のクロック信号（又は基準信号）とＰＴＰによる同期処理により抽出したクロック信号の周波数差（又は周波数偏移）の変動量を監視する。ＢＢＵ３００−１は、補正量と変動量に基づいて現用系のＰＴＰマスタの障害の有無を検出する。そして、ＢＢＵ３００−１は、現用系ＰＴＰマスタの障害を検出すると、現用系のＰＴＰマスタから予備系のＰＴＰマスタへ接続を切り替えるようする。
【００４５】
従って、ＢＢＵ３００−１では、アナウンスメッセージの受信を待つことなく、現用系のＰＴＰマスタの障害を検出することが可能となり、迅速にＰＴＰマスタの切替を行うことが可能となる。また、ＢＢＵ３００−１では、迅速な切替により、自走モードへの遷移も行うことなく、ＴＤＤサービスを継続することが可能となる。よって、ＢＢＵ３００−１は、ＰＴＰマスタの障害によるサービスの低下を防止することが可能となる。詳細については後述する。
【００４６】
図５は本第１の実施の形態における切替動作の例を表す図である。ＰＴＰスレーブであるＢＢＵ３００−１は、現用系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１、及び予備系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−Ｎと接続して、ＰＴＰによる同期処理を行う（Ｓ２０〜Ｓ２３）。
【００４７】
ＢＢＵ３００−１は、スイッチ２００−Ｎに対する時刻の補正量を監視し、さらに、周波数偏移の変動量を監視する。スイッチ２００−１，２００−ＮとＢＢＵ３００−１に障害がなく正常に動作しているときは、補正量と変動量は変動することなく、一定量を保っている。
【００４８】
そして、スイッチ２００−１が障害すると、補正量と変動量は変位し、これを検出することで、スイッチ２００−１の障害を検出する（Ｓ２５〜Ｓ２９）。その後、ＢＢＵ３００−１は、障害を検出すると、切替処理を行い（Ｓ３０）、スイッチ２００−Ｎを現用系のＰＴＰとして、ＰＴＰによる同期処理を行う（Ｓ３１）。
【００４９】
図５においては簡単に切替動作について説明した。補正量や変動量の関係など、その詳細な動作例は後述する。
【００５０】
＜予備系のＰＴＰマスタへのアクセス頻度＞
本第１の実施の形態においては、ＰＴＰスレーブであるＢＢＵ３００−１は、通常時においても、予備系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−Ｎと接続してＰＴＰによる同期処理を行う（例えば、図５のＳ２１，Ｓ２３）。
【００５１】
しかし、ＢＢＵ３００−１は、現用系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１と同じアクセス頻度で、予備系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−Ｎとの間でＰＴＰによる同期処理を行うと、ＰＴＰネットワークに対する負荷となる場合がある。
【００５２】
そこで、本第１の実施の形態においては、ＢＢＵ３００−１は、予備系のＰＴＰスレーブであるスイッチ２００−Ｎに対するアクセス頻度を抑制するようにしている。
【００５３】
図６はアクセス頻度の算出例を表している。上述したように、ＩＴＵ−Ｔ規格による位相差の許容量は±１μｓであり、ＢＢＵ３００−１は、スイッチ２００−Ａ，２００−Ｂ，２００−Ｄ，２００−１の段数（４段）に応じて、位相マージン（図６の例では±８００ｎｓ）を算出することが可能である。詳細は後述する。
【００５４】
本第１の実施の形態では、ＢＢＵ３００−１は、この位相マージンに基づいて、予備系のＰＴＰマスタへのアクセス頻度を決定する。例えば、位相マージンが大きければ大きいほど、障害検出までの時間的な余裕が生じるため、予備系のＰＴＰマスタに対する同期回数を通常時よりも少なくさせることが可能となる。詳細については後述する。
【００５５】
＜ＢＢＵの構成例＞
次に、ＢＢＵ３００−１〜３００−Ｎの構成例を説明する。各ＢＢＵ３００−１〜３００−Ｎはとくに断らない限り、ＢＢＵ３００として説明する場合がある。また、各スイッチ２００−Ａ〜２００−Ｄ，２００−１〜２００−Ｎもとくに断らない限り、スイッチ２００として説明する場合がある。
【００５６】
図７はＢＢＵ３００の構成例を表す図である。ＢＢＵ３００は、ＰＴＰ機能部３１０と、ＰＬＬ機能部３２０、システム内基準タイミング生成部３５０、及びシステム内機能部３５１を備える。
【００５７】
ＰＴＰ機能部３１０は、スイッチ２００から送信されたアナウンスメッセージを受信し、受信したアナウンスメッセージに基づいてＰＴＰマスタとなるスイッチ２００を選択する。ＰＴＰ機能部３１０は、選択したスイッチ２００との間でＰＴＰによる同期処理を行って、時刻に対する補正量（時刻情報）を算出し、算出した補正量をシステム内基準タイミング生成部３５０へ出力する。また、ＰＴＰ機能部３１０は、ＰＴＰによる同期処理で抽出したクロック信号を生成し、ＰＬＬ機能部３２０へ出力する。当該クロック信号の周波数は、例えば、ＰＴＰマスタであるスイッチ２００で用いられるクロック信号の周波数（又は発振周波数）と一致している。
【００５８】
ＰＴＰ機能部３１０は、ＰＴＰアナウンスメッセージ終端部（以下、「メッセージ終端部」と称する場合がある。）３１１−１〜３１１−ｎ、ＢＭＣ制御部３１２、切替部３１３、ＰＴＰプロトコル終端部（現用）（以下、「現用系プロトコル終端部」と称する場合がある。）３１４を備える。ＰＴＰ機能部３１０は、さらに、ＰＴＰプロトコル終端部（予備）（以下、「予備系プロトコル終端部」と称する場合がある。）３１５、ＰＴＰ位相マージン検出部（以下、「位相マージン検出部」と称する場合がある。）３１６、及び位相ＮＧ検出部（以下、「位相検出部」と称する場合がある。）３１７を備える。
【００５９】
各メッセージ終端部３１１−１〜３１１−ｎは、各スイッチ２００から送信されたアナウンスメッセージを受信し、受信したアナウンスメッセージに含まれるクロック品質等のアナウンス情報を抽出する。各メッセージ終端部３１１−１〜３１１−ｎは、抽出したアナウンス情報を、ＢＭＣ制御部３１２、切替部３１３、及び位相マージン検出部３１６へ出力する。また、各メッセージ終端部３１１−１〜３１１−ｎは、スイッチ２００から送信された、アナウンスメッセージ以外のＰＴＰによるメッセージ（Ｓｙｎｃメッセージなど）を受信し、受信したメッセージを切替部３１３へ出力する。
【００６０】
ＢＭＣ制御部３１２は、メッセージ終端部３１１−１〜３１１−ｎから受け取ったアナウンス情報に基づいて、ＢＭＣアルゴリズムを実行して、ＰＴＰマスタとなるスイッチ２００を選択する。ＢＭＣ制御部３１２は、選択したスイッチ２００を現用系のＰＴＰマスタとする切替制御信号を切替部３１３へ出力する。この場合、ＢＭＣ制御部３１２は、ＢＭＣアルゴリズムを利用して、予備系のＰＴＰマスタとなるスイッチ２００も選択し、選択したスイッチを予備系のＰＴＰマスタとする切替制御信号を切替部３１３へ出力する。
【００６１】
また、ＢＭＣ制御部３１２は、位相検出部３１７から切替通知を受け取ると、当該切替通知に従って、現用系のＰＴＰマスタを予備系のＰＴＰマスタへと切り替える切替制御信号を切替部３１３へ出力する。
【００６２】
切替部３１３は、切替制御信号に従って、メッセージ終端部３１１−１〜３１１−ｎから出力されたアナウンス情報やメッセージのうち、現用系のＰＴＰマスタから送信されたアナウンス情報やメッセージを、現用系プロトコル終端部３１４へ出力する。また、切替部３１３は、切替制御信号に従って、メッセージ終端部３１１−１〜３１１−ｎから出力されたアナウンス情報やメッセージのうち、予備系のＰＴＰマスタから送信されたアナウンス情報やメッセージを、予備系プロトコル終端部３１５へ出力する。
【００６３】
現用系プロトコル終端部３１４は、例えば、ＰＴＰによるメッセージに基づいて、ＰＴＰによる同期処理を行う。例えば、現用系プロトコル終端部３１４は、図２１に示すように、アナウンス情報やメッセージに基づいて、時刻情報（Ｔ１〜Ｔ４）を取得して、時刻の補正量（又は位相差量）を算出する。現用系プロトコル終端部３１４は、算出した補正量を位相検出部３１７とシステム内基準タイミング生成部３５０へ出力する。
【００６４】
また、現用系プロトコル終端部３１４は、例えば、ＰＴＰによるメッセージに基づいて、ＰＴＰマスタにおけるメッセージ（例えばＳｙｎｃ  ｆｏｌｌｏｗ  ｕｐメッセージ）の送信間隔を求め、当該送信間隔に基づいて、クロック信号（ＣＬＫ）を生成する。現用系プロトコル終端部３１４は、生成したクロック信号をＰＬＬ機能部３２０へ出力する。
【００６５】
予備系プロトコル終端部３１５は、例えば、ＰＴＰによるメッセージに基づいて、ＰＴＰによる同期処理を行う。予備系プロトコル終端部３１５では、予備系のＰＴＰマスタからのメッセージに基づいて、予備系のＰＴＰマスタに対する時刻の補正量を算出する。予備系プロトコル終端部３１５は、例えば、予備系のＰＴＰマスタに対する補正量を監視し、他の監視を行わないようにしている。
【００６６】
位相マージン検出部３１６は、現用系のＰＴＰマスタから送信された「ｓｔｅｐＲｅｍｏｖｅｄ」に基づいて、予備系のＰＴＰマスタに対するアクセス頻度を決定する。
【００６７】
図８は位相マージン検出部３１６の構成例を表す図である。位相マージン検出部３１６は、位相マージン算出部３１６１と予備系ＰＴＰマスタに対するアクセス頻度算出部（以下、「アクセス頻度算出部」と称する場合がある。）３１６２を備える。
【００６８】
位相マージン算出部３１６１は、メッセージ終端部３１１−１〜３１１−ｎから受け取ったアナウンス情報のうち、現用系のＰＴＰマスタから送信された「ｓｔｅｐＲｅｍｏｖｅｄ」を抽出する。そして、位相マージン算出部３１６１は、「ｓｔｅｐＲｅｍｏｖｅｄ」に含まれる段数ｎに対して、（１μｓ−５０ｎｓ×ｎ）を計算することで、ＩＴＵ−Ｔにより規定された許容遅延量±１μｓに対する位相マージンを算出する。
【００６９】
アクセス頻度算出部３１６２は、位相マージン算出部３１６１から位相マージンを受け取り、受け取った位相マージンに基づいて、予備系のＰＴＰマスタに対するアクセス頻度を算出する。算出方法は後述する。アクセス頻度算出部３１６２は算出したアクセス頻度を予備系プロトコル終端部３１５へ出力する。予備系プロトコル終端部３１５はアクセス頻度に従って、予備系のＰＴＰマスタとの間でＰＴＰによる同期処理を行うことになる。この場合、予備系プロトコル終端部３１５は、例えば、メッセージ終端部３１１−１〜３１１−ｎを介して予備系のＰＴＰマスタに対してアクセス頻度を通知してもよい。これにより、予備系のＰＴＰマスタは通知したアクセス頻度でＰＴＰによるメッセージを送信することが可能となる。
【００７０】
なお、アクセス頻度算出部３１６２は、運用状態において、位相検出部３１７から単発の障害検出通知を受け取ると、算出した第１のアクセス頻度よりも多い第２のアクセス頻度を算出し、算出した第２のアクセス頻度を予備系プロトコル終端部３１５へ出力する。本第１の実施の形態では、例えば、ＢＢＵ３００では、現用系のＰＴＰマスタの障害を単発で検出すると、アクセス頻度をこれまでよりも多くして予備系のＰＴＰマスタに対する補正量の変動の連続性を検出して、現用系のＰＴＰマスタの障害を検出している。ただし、ＢＢＵ３００は、補正量の変動の連続性を検出することなく、算出した第１のアクセス頻度で予備系のＰＴＰマスタとＰＴＰによる同期処理を行ってもよい。
【００７１】
図７に戻り、位相検出部３１７は、現用系のＰＴＰマスタに対する障害を検出する。
【００７２】
図９は位相検出部３１７の構成例を表す図である。位相検出部３１７は、変動量算出部３１７１、障害特定部（単発検出）（以下、「単発用障害特定部」と称する場合がある。）３１７２、障害特定部（連続検出）（以下、「連続用障害特定部」と称する場合がある。）３１７３を備える。
【００７３】
変動量算出部３１７１は、例えば、ＰＬＬ機能部３２０から受け取ったＤＤＳ（Direct Digital Synthesizer）情報に基づいて、ＢＢＵ３００で生成したクロック信号とＰＴＰによる同期処理で抽出されたクロック信号の周波数偏移の変動量（又はＤＤＳ値の変動量）を算出する。或いは、変動量算出部３１７１は、現用系のＰＴＰマスタとの間で交換されたＰＴＰによるメッセージに基づいて現用系のＰＴＰマスタで用いられるクロック信号と、ＢＢＵ３００で用いられるクロック信号の周波数差に基づく変動量を算出する。ＤＤＳ情報の詳細については後述する。変動量算出部３１７１は、算出した変動量を、単発用障害特定部３１７２と連続用障害特定部３１７３へ出力する。
【００７４】
単発用障害特定部３１７２は、例えば、変動量と、予備系プロトコル終端部３１５から受け取った予備系の補正量に基づいて、現用系のＰＴＰマスタの障害を検出（又は特定）する。単発用障害特定部３１７２は、一回でも障害を検出すると、単発用の障害検出通知を位相マージン検出部３１６へ出力する。
【００７５】
連続用障害特定部３１７３も、例えば、変動量と、予備系プロトコル終端部３１５から受け取った予備系の補正量に基づいて、現用系のＰＴＰマスタの障害を検出（又は特定）する。この場合、連続用障害特定部３１７３では、例えば、連続して現用系のＰＴＰマスタの障害を検出すると、切替通知をＢＭＣ制御部３１２へ出力する。
【００７６】
なお、図９の例では、単発用障害特定部３１７２と連続用障害特定部３１７３は、現用系プロトコル終端部３１４から現用系の補正量を受け取っているが、受け取らなくてもよい。
【００７７】
また、単発用障害特定部３１７２と連続用障害特定部３１７３は、障害特定部３１７４として１つの構成となっていてもよい。この場合、障害特定部３１７４は、一回でも障害を特定すると切替通知を出力してもよい。
【００７８】
図７に戻り、ＰＬＬ機能部３２０は、位相比較器３２１、高安定発振器３２２、ループフィルタ３２３、フラッシュメモリ３２４、ＤＤＳ部３２５、ＶＣＸＯ（Voltage-Controlled Crystal Oscillator：電圧制御水晶発振器）３２６を備える。
【００７９】
位相比較器３２１は、ＰＴＰ機能部３１０から受け取ったクロック信号とＶＣＸＯ３２６から受け取ったクロック信号の位相比較を行い、ループフィルタ３２３へ比較結果を出力する。
【００８０】
高安定発振器３２２は、例えば、一定周波数のクロック信号を生成し、生成したクロック信号をループフィルタ３２３とＤＤＳ処理部３１８へ出力する。このクロック信号が、例えば、ＢＢＵ３００で生成したクロック信号をなり得る。
【００８１】
ループフィルタ３２３は、高安定発振器３２２からのクロック信号を基準に位相比較結果をＡＤ（Analogue to Digital）変換し、ＡＤ変換後の比較結果を、ＤＤＳ処理部３１８へ出力する。
【００８２】
フラッシュメモリ３２４は、例えば、ＤＤＳ値を記憶する。フラッシュメモリ３２４は、例えば、高安定発振器３２２のクロック信号と、ＰＴＰにより抽出されたクロック信号の周波数偏移に対応したＤＤＳ値を保持する。例えば、図１０（Ａ）に示すテーブルを保持してもよい。図１０（Ａ）の詳細は後述する。
【００８３】
ＤＤＳ部３２５は、例えば、内部に波形メモリを有し、ループフィルタ３２３からの位相比較結果に対応した位相と、フラッシュメモリ３２４から読み出したＤＤＳ値に対応した周波数偏移に基づいて、波形メモリからデータを読み出す。その際、ＤＤＳ部３２５は高安定発振器３２２から出力されたクロック信号のタイミングでデータを読み出す。これにより、例えば、ＢＢＵ３００の発振周波数（例えば、高安定発振器３２２から出力されるクロック信号の周波数）を、ＰＴＰによる同期処理で抽出したクロック信号の周波数と一致させることが可能となる。ＤＤＳ部３２５は、読み出したデータに対応した制御電圧を出力する。なお、ＢＢＵ３００が自走する際、例えば、ＤＤＳ処理部３１８は、位相比較器３２１の出力を用いることなく、フラッシュメモリ３２４に記憶されたＤＤＳ値を用いて動作する。
【００８４】
ＶＣＸＯ３２６は、例えば、ＤＤＳ処理部３１８から出力された制御電圧により周波数が制御された基準クロック信号を生成する。ＶＣＸＯ３２６は、生成した基準クロック信号を、システム内基準タイミング生成部３５０、システム内機能部３５１、位相比較器３２１、及びＰＴＰ機能部３１０へ出力する。ＰＴＰ機能部３１０などでは、ＶＣＸＯ３２６から出力された基準クロック信号に同期して処理を行うことが可能となる。
【００８５】
システム内基準タイミング生成部３５０は、ＰＴＰ機能部３１０から受け取った補正量と、ＰＬＬ機能部３２０から受け取ったクロック信号に基づいて、ＢＢＵ３００内における基準タイミング信号を生成する。システム内基準タイミング生成部３５０は、例えば、内部にタイマを有し、タイマでカウントした時刻情報に補正量を加算して、時刻情報を補正し、補正後の時刻情報に対応した基準タイミング信号を生成する。タイマは、例えば、ＢＢＵ３００における時刻を表している。
【００８６】
システム内機能部３５１は、基準クロックと基準タイミング信号に従って、ＴＤＤ方式による無線処理などを行う。
【００８７】
なお、ＢＢＵ３００において、例えば、ＰＴＰ機能部３１０はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）３６０であってもよい。例えば、ＦＰＧＡ３６０は、メモリに記憶されたプログラムを実行することで、ＰＴＰ機能部３１０の各機能を実現することが可能となる。
【００８８】
また、ＰＬＬ機能部３２０のうち、位相比較器３２１、ループフィルタ３２３、ＤＤＳ部３２５、及びＶＣＸＯ３２６はＤＳＰ（Digital Signal Processor）３３０であってもよい。さらに、システム内基準タイミング生成部３５０とシステム内機能部３５１はＣＰＵ（Central Processing Unit）３６２であってもよい。ＣＰＵ３６２は、例えば、メモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することで、システム内基準タイミング生成部３５０とシステム内機能部３５１の機能を実行することが可能となる。
【００８９】
なお、ＦＰＧＡ３６０はＤＳＰなどのプロセッサやコントローラであってもよい。また、ＤＳＰ３３０もＦＰＧＡなどのプロセッサやコントローラでもよい。さらに、ＣＰＵ３６２もＤＳＰやＦＰＧＡなどのプロセッサやコントローラでもよい。
【００９０】
＜ＤＤＳ値＞
図１０（Ａ）はＤＤＳ値の例を表している。ＤＤＳ値は、例えば、高安定発振器３２２から出力されるクロック信号と、ＰＴＰによる同期処理により抽出したクロック信号の周波数偏差に対応した値である。例えば、ＤＤＳ部３２５は、以下のような処理を行う。すなわち、ＤＤＳ部３２５は、ＰＴＰによる同期処理で抽出したクロック信号をフラッシュメモリ３２４から読み出す。また、ＤＤＳ部３２５は、高安定発振器３２２からクロック信号を受け取る。そして、ＤＤＳ部３２５は、２つのクロック信号の周波数偏移を算出し、周波数偏移に対応するＤＤＳ値を、フラッシュメモリ３２４に記憶したテーブル（例えば図１０（Ａ））から読み出して、ＤＤＳ値を得る。
【００９１】
なお、図１０（Ａ）において、ｐｐｂは、ｐｅｒｔｓ  ｐｅｒ  ｂｉｌｌｉｏｎ（１０億分の１＝１×１０−９）を表している。
【００９２】
図１１（Ａ）はＤＤＳ値の変化の例を表している。ＤＤＳ値は電源投入時に急激に変化し、通常運用時には一定値で推移する。例えば、高安定発振器３２２のクロック信号の周波数は、ＰＴＰで抽出したクロック信号の周波数と異なるため、電源投入時、周波数偏移に追従するようにＤＤＳ値が急減に変化する。以降は、ＤＤＳ値は周波数偏移に追従したことで、一定値で推移する。
【００９３】
図１１（Ｂ）は、ＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１で障害が発生した場合のＤＤＳ値の変化の例を表している。ＰＴＰスレーブであるＢＢＵ３００−１は、ＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１とＰＴＰによる同期処理を行っている。そのため、スイッチ２００−１で障害が発生し、スイッチ２００−１における発振周波数が変化すると、ＢＢＵ３００−１ではその発振周波数に追従するように、ＢＢＵ３００−１のクロック信号の周波数を変化させる。スイッチ２００−１の障害によって発生するスイッチ２００−１における発振周波数の変化が、ＢＢＵ３００−１においてはＤＤＳ値の変化となって現れる。従って、ＤＤＳ値の変化により、ＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１の障害を検出することが可能となる。ただし、本第１の実施の形態では、予備系のＰＴＰマスタに対する時刻の補正量もさらに考慮して、ＢＢＵ３００−１においてＰＴＰマスタの障害を検出するようにしている。詳細は動作例で説明する。
【００９４】
なお、ＢＢＵ３００−１では、２つのクロック信号の周波数偏移の変動量を監視するが、変動量は、例えば、変動量ΔＤＤＳと変動時間ΔＴに対して、ΔＤＤＳ／ΔＴにより算出する。このような変動量の監視と算出は、例えば、位相検出部３１７の２つの障害特定部３１７２，３１７３で行われる。
【００９５】
また、ＤＤＳ値については、周波数偏移に対して無制限に対応しているわけではなく、一定の制限がある。例えば、高安定発振器３２２は、周波数精度が±５０ｐｐｂを超えるとリミッタが働くようになっている。この周波数精度は、例えば、ＲＲＨと端末間で使用する無線周波数の規定に対応している。
【００９６】
＜動作例＞
次に動作例について説明する。最初に、現用系のＰＴＰマスタや予備系のＰＴＰマスタなどで障害が発生した場合の時刻と周波数の変化の例について説明し、次に、障害発生時の動作例について説明する。いずれの場合も、ＢＢＵ３００−１はＰＴＰスレーブ、スイッチ２００−１は現用系のＰＴＰマスタ、スイッチ２００−Ｎは予備系のマスタとして説明する。
【００９７】
ここで、補正量は、例えば、ＢＢＵ３００−１とスイッチ２００−１（又はスイッチ２００−Ｎ）の時刻の位相差に基づく量を表している。また、変動量は、例えば、ＢＢＵ３００−１のクロック信号の周波数（又は発振周波数）とスイッチ２００−１（又はスイッチ２００−Ｎ）のクロック信号の周波数（又は発振周波数）の差に基づく量を表している。変動量は、例えば、ＤＤＳ値の変動量となっている。
【００９８】
＜障害発生時の時刻と周波数の変化の例＞
図１２から図１５は、現用系のＰＴＰマスタや予備系のＰＴＰマスタなどで障害が発生した場合の時刻と周波数の変化の例を表している。
【００９９】
＜１.  現用系のＰＴＰマスタで障害が発生した場合＞
図１２は、現用系のＰＴＰマスタで障害発生した場合の時刻と周波数の変化の例を表している。ＢＢＵ３００−１は、現用系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１に対してＰＴＰによる同期処理を行っているため、スイッチ２００−１の時刻と同期している。図１２の例では、補正量は「０」となっている。他方、ＢＢＵ３００−１は、予備系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−Ｎに対してＰＴＰ同期を行い、この場合は、補正量は「Ｘ」となっている。ＢＢＵ３００−１は、自局の時刻に補正量「Ｘ」を加算すると、スイッチ２００−Ｎの時刻と同期させることが可能である。
【０１００】
そして、現用系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１で故障が発生し、スイッチ２００−１の発振周波数が変化すると（Ｓ４０）、上述したように、ＰＴＰによる同期処理により、ＢＢＵ３００−１も発振周波数もそれに追従して変化する（Ｓ４１）。従って、ＤＤＳ値も変動する。
【０１０１】
ただし、この場合、ＢＢＵ３００−１は同期処理によって、スイッチ２００−１との間で時刻が同期している。そのため、スイッチ２００−１の時刻が故障前と比較してずれたとしても、ＢＢＵ３００−１はその時刻に合わせるように同期処理を行う。従って、時刻の補正量は「０」を維持する（Ｓ４３）。
【０１０２】
一方、ＢＢＵ３００−１は、スイッチ２００−Ｎに対しては予備系のＰＴＰマスタとなっているため、時刻に対する補正は行わない。ＢＢＵ３００−１は現用系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１に対して時刻を補正するため、ＢＢＵ３００−１において予備系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−Ｎに対する時刻は除々にずれていくことになる。従って、スイッチ２００−Ｎに対する時刻の補正量は「Ｘ＋ａ」となる（Ｓ４２）。補正量の変動量「ａ」は、例えば、ＤＤＳ値の変動量に対応した量となってもよい。この場合、ＢＢＵ３００−１は、この補正量「Ｘ＋ａ」には現用系の変動値が加味されているだけのため、予備系のスイッチ２００−Ｎは正常と判断する（Ｓ４４）。
【０１０３】
すなわち、ＢＢＵ３００−１では、周波数の変動量と、予備系の時刻補正量を監視し、変動量と補正量に変化があれば、現用系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−が故障したことを検出することが可能となる。
【０１０４】
＜２．予備系のＰＴＰマスタで故障が発生した場合＞
図１３は、予備系のＰＴＰマスタで障害が発生した場合の時刻と周波数の変化の例を表している。
【０１０５】
ＢＢＵ３００−１は、現用系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１と周波数同期及び時刻同期を行っているため、予備系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−Ｎが故障しても、時刻の補正量は「０」を維持し、周波数も変動しない。
【０１０６】
しかし、予備系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−Ｎでは、発振周波数が変化し（Ｓ５０）、それに伴い、時刻も除々にずれていく。そのため、ＢＢＵ３００−１は、スイッチ２００−Ｎに対する時刻の補正量が、スイッチ２００−Ｎの時刻のずれとともに変化する（Ｓ５１）。図１３の例では、ある時点において、スイッチ２００−Ｎに対する時刻の補正量「Ｘ−ａ」となる。この場合、現用系のスイッチ２００−１に対する変動値は発生せず、予備系のスイッチ２００−Ｎの補正量のみ変化したため、ＢＢＵ３００−１は、予備系のスイッチ２００−Ｎの故障を判断することが可能である（Ｓ５２）。
【０１０７】
すなわち、ＢＢＵ３００−１では、変動量の変化を検出することなく、予備系のＰＴＰマスタに対する補正量に変化があれば、予備系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−Ｎが故障したことを検出することが可能となる。
【０１０８】
＜３．周波数の変動量が許容値以内の場合（ＢＢＵの故障）＞
図１４は、ＢＢＵ３００−１が故障した場合の時刻と周波数の変化の例を表している。
【０１０９】
ＢＢＵ３００−１は、自局の故障により、例えば、高安定発振器３２２から出力されるクロック信号の周波数が変化する（Ｓ６０）。この変化により、ＰＴＰによる同期処理で抽出したクロック信号の周波数と、高安定発振器３２２から出力されるクロック信号の周波数の周波数偏移も変化する。従って、変動量も変化する。
【０１１０】
しかし、その変動量が許容値の範囲内のときは、ＢＢＵ３００−１では、その変動量に対応するＤＤＳ値を用いることで、ＰＴＰで抽出したクロック信号の周波数（現用系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１の周波数）と一致させることは可能である（Ｓ６１）。許容値としては、例えば、高安定発振器３２２の周波数精度の制限値である±５０ｐｐｂであってもよい。
【０１１１】
すなわち、ＢＢＵ３００−１では、補正量と変動量を監視し、補正量に変化がなく、変動量に変化があるときは、自局の故障を検出することが可能となる。その場合、変動量が許容値の範囲内のときは、ＤＤＳ値を変更することで、現用系のＰＴＰマスタとの間でＰＴＰによる同期処理を継続させることが可能となる。
【０１１２】
なお、上述した＜１.  現用系のＰＴＰマスタで障害が発生した場合＞の場合も、例えば、変動量が許容値の範囲内にある。許容値を超える場合は以下となる。
【０１１３】
＜４  周波数の変動量が許容値を超える場合（ＢＢＵの故障）＞
図１５は、ＢＢＵ３００−１が故障した場合の時刻と周波数の変化の例を表している。
【０１１４】
ＢＢＵ３００−１の故障により、ＢＢＵ３００−１の発振周波数が変動し、それを吸収すべくＤＤＳ値も変動するが、図１５の例は、周波数の変動量が許容値を超えて変化する場合である。
【０１１５】
ＢＢＵ３００−１は、現用系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１の時刻に合わせるように時刻同期を行っている。しかし、ＢＢＵ３００−１自身の故障によって、故障前と比較して時刻も除々にずれていく。スイッチ２００−１に対する時刻同期による補正量も「０」となっていたものが、除々に変化し、ある時点では「ａ」となる（Ｓ７０，Ｓ７２）。
【０１１６】
そして、ＢＢＵ３００−１は、予備系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−Ｎに対しては、補正量「ａ」に対する時刻のずれ分、時刻のずれが生じる。ＢＢＵ３００−１において、ある時点におけるスイッチ２００−Ｎに対する補正量は「Ｘ＋ａ」となる（Ｓ７１）。この場合、ＢＢＵ３００−１は、予備系のスイッチ２００−Ｎの補正量「Ｘ＋ａ」には現用系のスイッチ２００−１の変動値「ａ」が加味されているだけのため、予備系のスイッチ２００−Ｎは正常と判断することが可能である（Ｓ７３）。
【０１１７】
すなわち、ＢＢＵ３００−１では、予備系のＰＴＰマスタに対する補正量とＤＤＳ値の変動量を監視し、変動量が許容値を超え、かつ、補正量が変化したときは、自局の故障を検出することが可能となる。
【０１１８】
＜予備系のＰＴＰマスタに対するアクセス頻度＞
上述したように、本第１の実施の形態では、ＢＢＵ３００−１は、予備系のＰＴＰマスタに対するアクセス頻度を現用系のＰＴＰマスタに対するアクセス頻度よりも少なくさせている。
【０１１９】
図１６（Ａ）は位相マージンの例を表している。図１６（Ａ）に示す例も、グランドマスタ１００から現用系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１への経路において段数は４段であり、位相マージンは±８００ｎｓとなる例を表している。この場合、ＢＢＵ３００−１では、グランドマスタ１００の時刻に対して８００ｎｓずれても問題はない。
【０１２０】
一方、ＤＤＳ値は±５０ｐｐｂの制限値があり、これを超えるとリミッタが働くようになっている。ワーストケースとして、ＢＢＵ３００−１の高安定発振器３２２のクロック信号の周波数が±５０ｐｂｂずれた場合を考える。
【０１２１】
図１０（Ｂ）は、周波数が５０ｐｐｂずれた場合の位相差の例を表している。±５０ｐｐｂの周波数ずれが１秒間続くと、５０ｐｐｂ×１秒＝５０ｎｓ（＝５×１０−９秒）のずれが生じ、２秒続くと１００ｎｓのずれが生じる。そして、１６秒続くと８００ｎｓのずれが生じ、ＢＢＵ３００−１の位相マージンと同じになる。すなわち、ＢＢＵ３００−１は、ワーストケースの場合、１６秒後に、クロック信号の位相が８００ｎｓずれることになり、規格の許容範囲（±１μｓ）に達する。
【０１２２】
図１６（Ｂ）は、ＢＢＵ３００−１とスイッチ２００−１，２００−Ｎにおける時刻の変化の例を表している。ＢＢＵ３００−１において、予備系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−Ｎにアクセスした後、少なくとも１６秒間で１回、スイッチ２００−Ｎにアクセスして補正量を監視すればよい。これにより、例えば、ＢＢＵ３００−１は、位相マージンである８００ｎｓの位相ずれを生じさせずに、現用系のＰＴＰマスタとの間で周波数同期により、ＢＢＵ３００−１の発振周波数のずれを補正することが可能となる。
【０１２３】
なお、図１６（Ｂ）の例では、ＢＢＵ３００−１はスイッチ２００−Ｎにアクセス（Ｓ８０）後、１６秒間で、２回、スイッチ２００−Ｎにアクセスしている（Ｓ８１，Ｓ８２）。ここでは、連続検出で現用系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１の故障を検出する例を表している。
【０１２４】
ＢＢＵ３００−１は、例えば、スイッチ２００−１との間で、アナウンスメッセージを交換後、ＳｙｎｃメッセージからＤｅｌａｙ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージまでの送信を１回とすると、１秒以内に１２８回も繰り返しメッセージを交換する場合がある。しかし、ＢＢＵ３００−１は、スイッチ２００−Ｎにアクセス後、１６秒以内に少なくとも１回スイッチ２００−Ｎにアクセスすればよいため、予備系のＰＴＰマスタへのアクセス頻度を、現用系に対するアクセス頻度よりも少なくさせることが可能となる。よって、ＢＢＵ３００−１はＰＴＰネットワークに対する負荷を軽減させることが可能となる。
【０１２５】
＜全体の動作例＞
次に全体の動作例について説明する。既に説明した部分も含まれるため適宜簡略して説明する。
【０１２６】
図１７は全体の動作例を表すフローチャートである。図１７に示す各処理は、例えば、ＢＢＵ３００−１において実行される。
【０１２７】
ＢＢＵ３００−１はＰＴＰ同期処理を開始すると（Ｓ１００）、ＰＴＰ同期確立処理を行う（Ｓ１０１）。
【０１２８】
図１８はＰＴＰ同期確立処理の動作例を表すフローチャートである。ＢＢＵ３００−１は、ＰＴＰ同期確立処理を開始すると（Ｓ１０１）、各スイッチ２００−１〜２００−Ｎから送信されたアナウンスメッセージを受信する（Ｓ１０２）。例えば、各メッセージ終端部３１１−１〜３１１−Ｎは、対応する各スイッチ２００−１〜２００−Ｎから送信されたアナウンスメッセージをそれぞれ受信する。
【０１２９】
次に、ＢＢＵ３００−１は、ＰＴＰマスタの現用系と予備系を決定する（Ｓ１０３）。例えば、ＢＭＣ制御部３１２は、ＢＭＣアルゴリズムを利用して、最も性能のよいスイッチを現用系のＰＴＰマスタとし、次に性能のよいスイッチを予備系のＰＴＰマスタとしてもよい。例えば、ＢＭＣ制御部３１２は、アナウンスメッセージに含まれる情報に基づいて、ＢＭＣアルゴリズムを適用して、スイッチ２００−１を現用系のＰＴＰマスタ、スイッチ２００−Ｎを予備系のＰＴＰマスタとして決定する。
【０１３０】
次に、ＢＢＵ３００−１は、現用系のＰＴＰマスタとＰＴＰ同期を開始する（Ｓ１０４）。この場合、ＢＢＵ３００−１は、スイッチ２００−１に対するＰＴＰによる同期処理により、時刻同期（例えば図２１）と周波数同期（例えば図３）を実行する。例えば、現用系プロトコル終端部３１４がＰＴＰによるメッセージに基づいて同期処理を行う。
【０１３１】
次に、ＢＢＵ３００−１は、予備系のアクセス頻度を算出する（Ｓ１０５）。例えば、アクセス頻度算出部３１６２が、アナウンスメッセージに含まれる段数の情報に基づいて、アクセス頻度を算出する。
【０１３２】
次に、ＢＢＵ３００−１は、算出したアクセス頻度で、予備系のＰＴＰマスタとＰＴＰ同期を開始する（Ｓ１０６）。この場合、ＢＢＵ３００−１は、スイッチ２００−Ｎに対するＰＴＰによる同期処理により、時刻の補正量を監視し、周波数の変動量を監視しないようにしている。例えば、予備系プロトコル終端部３１５が、位相マージン検出部３１６で算出されたアクセス頻度でスイッチ２００−Ｎとアクセスして、ＰＴＰによる同期処理を行う。
【０１３３】
そして、ＰＴＰ同期確立処理が終了する（Ｓ１０７）。
【０１３４】
図１７に戻り、次に、ＢＢＵ３００−１はＤＤＳ値が異常変化したか否かを検出する（Ｓ１１０）。例えば、単発用障害特定部３１７２又は連続用障害特定部３１７３（以下、「障害特定部３１７４」と称する場合がある。）はフラッシュメモリ３２４からＤＤＳ値を受け取り、受け取ったＤＤＳ値が変動した否かにより本処理を行う。ＤＤＳ値は、例えば、上述したように、スイッチ２００−１の発振周波数とＢＢＵ３００−１の発振周波数の差に対応する値となっている（例えば図１０（Ａ））。
【０１３５】
ＢＢＵ３００−１は、ＤＤＳ値が変動したとき（Ｓ１１０でＹｅｓ）、予備系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−Ｎに対する時刻の補正量がずれているか否かを判別する（Ｓ１１１）。例えば、障害特定部３１７４は、予備系プロトコル終端部３１５から受け取った補正量が変動しているか否かにより判別する。
【０１３６】
ＢＢＵ３００−１は、予備系のＰＴＰマスタに対する時刻の補正量がずれているとき（Ｓ１１１でＹｅｓ）、ＤＤＳ値の変動量の最大値未満か否かを判別する（Ｓ１１２）。例えば、障害特定部３１７４は、ＤＤＳ値の変動量が許容値を超えているか否かにより判別する。
【０１３７】
ＢＢＵ３００−１は、ＤＤＳ値の変動量が最大値未満のとき（Ｓ１１２でＹｅｓ）、現用系ＰＴＰマスタ異常対応処理（以下、「異常対応処理」と称する場合がある。）を行う（Ｓ１１３）。
【０１３８】
図１９（Ａ）は異常対応処理の例を表すフローチャートである。ＢＢＵ３００−１は、異常対応処理を開始すると（Ｓ１１３）、ＢＢＵ３００−１はＰＴＰマスタを現用系から予備系へ切替える（Ｓ１１４）。
【０１３９】
ＤＤＳ値が変動してその変動量が許容値以下であり（Ｓ１１０でＹｅｓ、Ｓ１１２でＹｅｓ）、スイッチ２００−Ｎの補正量が変化している（Ｓ１１１でＹｅｓ）ときは、図１２の例に該当する。この場合、ＢＢＵ３００−１は、現用系のＰＴＰマスタであるスイッチ２００−１が故障していると判別して、スイッチ２００−１からスイッチ２００−Ｎへ切替えるようにしている。例えば、障害特定部３１７４は、切替通知を、ＢＭＣ制御部３１２へ出力し、ＢＭＣ制御部３１２は切替部３１３を制御して、スイッチ２００−Ｎからの出力を現用系プロトコル終端部３１４へ出力させるようにする。
【０１４０】
図１９（Ａ）に戻り、次に、ＢＢＵ３００−１は、新たな現用系のＰＴＰマスタとＰＴＰ同期を開始する（Ｓ１１５）。そして、ＢＢＵ３００−１は、スイッチ２００−１，２００−Ｎ以外の他のスイッチからアナウンスメッセージを受信し（Ｓ１１８）、ＢＭＣアルゴリズムを利用して、予備系のＰＴＰマスタとなるスイッチを決定する（Ｓ１１９）。そして、ＢＢＵ３００−１は、決定したスイッチとＰＴＰ同期を開始し（Ｓ１１８）、異常対応処理を終了する（Ｓ１１９）。
【０１４１】
図１７に戻り、ＢＢＵ３００−１は異常対応処理（Ｓ１１３）を終了すると、Ｓ１１０へ移行して、切替後の現用系のＰＴＰマスタと予備系のＰＴＰマスタに対して、上述した処理を繰り返す。
【０１４２】
一方、ＢＢＵ３００−１は、ＤＤＳ値の変動量が最大値以上となるとき（Ｓ１１２でＮｏ）、自局が故障していると判別して（Ｓ１３０）、処理を終了する（Ｓ１３１）。この場合は、図１５の場合に該当する。
【０１４３】
一方、ＢＢＵ３００−１は、予備系のＰＴＰマスタに対する補正量がずれていないとき（Ｓ１１１でＮｏ）、Ｓ１１０へ移行して上述した処理を繰り返す。この場合は、図１４の場合に該当する。ＢＢＵ３００−１は自局の故障に対してＤＤＳ値の変更で対処可能であり、現用系から予備系への切替を行わない。
【０１４４】
一方、ＢＢＵ３００−１は、ＤＤＳ値の変動量を検出しないとき（Ｓ１１０でＮｏ）、予備系のＰＴＰマスタに対する補正量がずれているか否かを判別する（Ｓ１３５）。
【０１４５】
ＢＢＵ３００−１は、予備系のＰＴＰマスタに対する補正量がずれているとき（Ｓ１３５でＹｅｓ）、予備系ＰＴＰマスタ異常対応処理を行う（Ｓ１３６）。この場合は、図１３に対応し、予備系のＰＴＰマスタに対する補正量がずれており、変動量に変動はないため、ＢＢＵ３００−１は予備系のＰＴＰマスタの障害と判別し、予備系ＰＴＰマスタ異常対応処理を行う。
【０１４６】
図１９（Ｂ）は、予備系ＰＴＰマスタ異常対応処理の例を表すフローチャートである。ＢＢＵ３００−１は当該処理を開始すると（Ｓ１３６）、スイッチ２００−１，２００−Ｎ以外のスイッチからアナウンスメッセージを受信し（Ｓ１３７）、新たな予備系のＰＴＰマスタとなるスイッチを決定する（Ｓ１３８）。例えば、ＢＭＣ制御部３１２が、スイッチ２００−１，２００−Ｎにそれぞれ対応するメッセージ終端部３１１−１，３１１−Ｎ以外の他のメッセージ終端部３１１−２〜３１１−ｎからのアナウンスメッセージに基づいて、新たなスイッチを決定する。
【０１４７】
そして、ＢＢＵ３００−１は、予備系のＰＴＰマスタとなるスイッチ２００−Ｎを、新たに選択したスイッチに切替え（Ｓ１３９）、予備系ＰＴＰマスタ異常対応処理を終了する（Ｓ１４０）。
【０１４８】
図１７に戻り、ＢＢＵ３００−１は予備系ＰＴＰマスタ異常対応処理を終了すると（Ｓ１３６）、Ｓ１１０へ移行し、新たに選択した予備系ＰＴＰマスタと、現用系のＰＴＰマスタに対して上述した処理を繰り返す。
【０１４９】
一方、ＢＢＵ３００−１は、予備系のＰＴＰマスタに対する補正量にずれがないとき（Ｓ１３５でＮｏ）、Ｓ１１０へ移行して上述した処理を繰り返す。この場合は、ＤＤＳ値の変動もなく、予備系のＰＴＰマスタに対する補正量も変動していないため、ＢＢＵ３００−１では、ＰＴＰマスタの切替を行うことはなく、上述した処理を繰り返すことになる。
【０１５０】
［その他の実施の形態］
図２０は通信システム１０の構成例を表している。通信システム１０は、第１の同期処理装置２００−１、第２の同期処理装置２００−Ｎ、及び無線通信装置３００を備える。
【０１５１】
第１の同期処理装置２００−１は、例えば、第１の実施の形態における現用系のスイッチ２００−１に対応する。また、第２の同期処理装置２００−Ｎは、例えば、第１の実施の形態における予備系のスイッチ２００−Ｎに対応する。無線通信装置３００は、第１の同期処理装置２００−１との間でＰＴＰによる同期処理を行い、時刻同期と周波数同期を行っているものとする。
【０１５２】
無線通信装置３００は、切替部３１３、プロトコル終端部３１５、変動量算出部３１７１、及び障害特定部３１７４を備える。切替部３１３とプロトコル終端部３１５、変動量算出部３１７１、及び障害特定部３１７４は、例えば、第１の実施の形態における切替部３１３、予備系プロトコル終端部３１５、変動量算出部３１７１、及び障害特定部３１７４にそれぞれ対応する。
【０１５３】
変動量算出部３１７１は、第１の同期処理装置２００−１との間で交換される第１のメッセージに基づいて、第１の同期処理装置２００−１で用いられる第１の基準信号と無線通信装置３００で用いる第２の基準信号の周波数差に基づく変動量を算出する。
【０１５４】
プロトコル終端部３１５は、第２の同期処理装置２００−Ｎとの間で交換される第２のメッセージに基づいて、第２の同期処理装置２００−Ｎにおける時刻と無線通信装置における時刻の時位相差に基づく補正量を算出する。
【０１５５】
障害特定部３１７４は、変動量と補正量に基づいて、第１の同期処理装置２００−１における障害を検出したとき、切替通知を出力する。
【０１５６】
切替部３１３は、切替通知に従って、同期対象を第１の同期処理装置２００−１から第２の同期処理装置２００−Ｎへ切り替える。
【０１５７】
このように本通信システム１０において、無線通信装置３００は、基準信号の周波数差に基づく変動量と、時刻の位相差に基づく補正量に基づいて、第１の同期処理装置２００−１の障害を検出することが可能である。従って、無線通信装置３００は、第１の同期処理装置２００−１から障害が発生したことを示すアナウンスメッセージの受信を待つことなく、現用系のＰＴＰマスタである第１の同期処理装置２００−１の故障を検出することが可能となる。よって、無線通信装置３００は、アナウンスメッセージの受信を待つ場合と比較して、自走モードへ移行することなく迅速にＰＴＰマスタの切替を行うことが可能となり、端末装置に対して、ＴＤＤサービスの継続を図ることができる。従って、本通信システム１０はサービスの低下を防止することが可能となる。
【０１５８】
上述した例では、時刻同期プロコトルとしてＰＴＰを例にして説明した。例えば、ＳＮＴＰ（Simple Network Time Protocol）やＮＴＰ（Network Time Protocol）などが用いられても良い。これらの時刻同期プロトコルでは、ＰＴＰと同様に、パケットやメッセージの交換で時刻同期や周波数同期が可能となっている。従って、ＢＢＵ３００はこのようなパケットやメッセージを利用することで上記した実施の形態と同様に実施することが可能となる。
【０１５９】
以上まとめると、付記のようになる。
【０１６０】
（付記１）
第１の同期処理装置との間で交換される第１のメッセージに基づいて前記第１の同期処理装置で用いられる第１の基準信号と無線通信装置で用いる第２の基準信号の周波数差に基づく変動量を算出する変動量算出部と、
第２の同期処理装置との間で交換される第２のメッセージに基づいて前記第２の同期処理装置における時刻と前記無線通信装置における時刻の位相差に基づく補正量を算出するプロトコル終端部と、
前記変動量と前記補正量に基づいて前記第１の同期処理装置における障害を検出したとき、切替通知を出力する障害特定部と、
前記切替通知に従って、同期対象を前記第１の同期処理装置から前記第２の同期処理装置へ切り替える切替部と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【０１６１】
（付記２）
前記障害特定部は、前記変動量と前記補正量が変動したとき、前記第１の同期処理装置において障害が発生したことを検出することを特徴とする付記１記載の無線通信装置。
【０１６２】
（付記３）
前記障害特定部は、前記変動量が変動することなく前記補正量が変動したとき、前記第２の同期処理装置に障害が発生したことを検出することを特徴とする付記１記載の無線通信装置。
【０１６３】
（付記４）
前記障害特定部は、前記変動量が許容値以内で変動し、前記補正量が変動しないときは、前記無線通信装置に障害が発生したことを検出することを特徴とする付記１記載の無線通信装置。
【０１６４】
（付記５）
前記障害特定部は、前記変動量が許容値を超えて変動し、前記補正量が変動したときは、前記無線通信装置に障害が発生したことを検出することを特徴とする付記１記載の無線通信装置。
【０１６５】
（付記６）
前記プロトコル終端部は、前記第１の同期処理装置との間で前記第１のメッセージを交換する頻度よりも少ない第１の頻度で前記第２の同期処理装置との間で前記第２のメッセージを交換することを特徴とする付記１記載の無線通信装置。
【０１６６】
（付記７）
更に、ＧＰＳにより時刻情報を取得するグランドマスタ装置から前記第１の同期処理装置を介して前記無線通信装置に至るまでに、前記時刻情報に基づく同期処理を行った、前記第１の同期処理装置を含む同期処理装置の個数を、前記第１のメッセージから抽出し、前記個数と前記時刻情報に対する位相差許容値に基づいて、前記第１の頻度を算出する位相マージン検出部を備え、
前記プロトコル終端部は前記第１の頻度に従って、前記第２の同期処理装置との間で前記第２のメッセージを交換することを特徴とする付記６記載の無線通信装置。
【０１６７】
（付記８）
前記プロトコル終端部は、前記変動量と前記補正量が変動したとき、前記第１の頻度よりも多い第２の頻度で、前記第２の同期処理装置との間で前記第２のメッセージを交換することを特徴とする付記６記載の無線通信装置。
【０１６８】
（付記９）
前記プロトコル終端部は、前記第２のメッセージに基づいて、前記第２の同期処理装置で用いられる第３の基準信号と前記第１の基準信号の周波数差に基づく変動量を算出することなく、前記補正量を算出することを特徴とする付記１記載の無線通信装置。
【０１６９】
（付記１０）
前記第１及び第２のメッセージはＰＴＰ（Precision Time Protocol）で規定されたメッセージであり、
前記変動量算出部と前記プロトコル終端部は、ＰＴＰで規定された同期処理に従って前記変動量と前記補正量をそれぞれ算出することを特徴とする付記１記載の無線通信装置。
【０１７０】
（付記１１）
変動量算出部と、プロトコル終端部と、障害特定部と、切替部を祖有する無線通信装置における時刻同期方法であって、
前記変動量算出部により、第１の同期処理装置との間で交換される第１のメッセージに基づいて前記第１の同期処理装置で用いられる第１の基準信号と無線通信装置で用いる第２の基準信号の周波数差に基づく変動量を算出し、
前記プロトコル終端部により、第２の同期処理装置との間で交換される第２のメッセージに基づいて前記第２の同期処理装置における時刻と前記無線通信装置における時刻の位相差に基づく補正量を算出し、
前記障害特定部により、前記変動量と前記補正量に基づいて前記第１の同期処理装置における障害を検出したとき、切替通知を出力し、
前記切替部により、前記切替通知に従って、同期処理の対象を前記第１の同期処理装置から前記第２の同期処理装置へ切り替える
ことを特徴とする時刻同期方法。
【０１７１】
（付記１２）
第１の同期処理装置と、
第２の同期処理装置と、
無線通信装置とを備えた通信システムであって、
前記無線通信装置は、
前記第１の同期処理装置との間で交換される第１のメッセージに基づいて前記第１の同期処理装置で用いられる第１の基準信号と無線通信装置で用いる第２の基準信号の周波数差に基づく変動量を算出する変動量算出部と、
前記第２の同期処理装置との間で交換される第２のメッセージに基づいて前記第２の同期処理装置における時刻と前記無線通信装置における時刻の位相差に基づく補正量を算出するプロトコル終端部と、
前記変動量と前記補正量に基づいて前記第１の同期処理装置における障害を検出したとき、切替通知を出力する障害特定部と、
前記切替通知に従って、同期対象を前記第１の同期処理装置から前記第２の同期処理装置へ切り替える切替部と
を備えることを特徴とする通信システム。
【符号の説明】
【０１７２】
１０：通信システム                    １００：グランドマスタ装置
２００−Ａ〜２００−Ｄ，２００−１〜２００−Ｎ：スイッチ装置
３００−１〜３００−Ｎ：ＢＢＵ装置    ３１０：ＰＴＰ機能部
３１１−１〜３１１−ｎ：ＰＴＰアナウンスメッセージ終端部
３１２：ＢＭＣ制御部                  ３１３：切替部
３１４：ＰＴＰプロトコル終端部（現用）
３１５：ＰＴＰプロトコル終端部（予備系）
３１６：ＰＴＰ位相マージン検出部      ３１６１：位相マージン算出部
３１６２：予備系ＰＴＰマスタに対するアクセス頻度算出部
３１７：位相ＮＧ検出部                ３１７１：変動量算出部
３１７２：障害特定部（単発検出）      ３１７３：障害特定部（連続検出）
３１７４：障害特定部                  ３２０：ＰＬＬ機能部
３２２：高安定発振器                  ３２４：フラッシュメモリ
３２５：ＤＤＳ部
３５０：システム内基準タイミング生成部
３６０：ＦＰＧＡ
【図１】
2018037953.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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