(57)【要約】【課題】  遅延保証のないネットワークを中継網とする広域分散システムにおいて、通信遅延時間の揺らぎの影響を回避し、高精度の時刻同期を行う。【解決手段】  通信網２１０、２２０と中継網１００との接点にそれぞれ設置された第１及び第２の遅延制御装置１０、２０は、それぞれ第１及び第２の時刻情報を保持し、中継網１００を通過して時刻配信装置３０から時刻受信装置４０へ向かう第１の通信信号に対する第１の中継網通過時間と、時刻受信装置４０から時刻配信装置３０へ向かう第２の通信信号に対する第２の中継網通過時間を設定する機能を備える。時刻同期に先立つ第１の通信網２１０と第２の通信網２２０との通信遅延時間の測定に際し、第１及び第２の中継網通過時間を予め統一することによって、遅延測定時間のうち中継網区間における通信時間の不確定性を排除する。【選択図】  図１
2015065525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムであって、
時刻配信装置を含む第１の通信網と、
時刻受信装置を含む第２の通信網と、
前記第１の通信網及び第２の通信網とそれぞれ接続し、前記第１の通信網と前記第２の通信網との通信信号を中継する中継網と、
前記第１の通信網と前記中継網とを接続する第１の相互接続点に設けられた第１の遅延制御装置と、
前記中継網と前記第２の通信網とを接続する第２の相互接続点に設けられた第２の遅延制御装置と、
前記第１及び前記第２の遅延制御装置に同一の時刻情報を設定する高精度時刻源と、
を備え、
前記第１の遅延制御装置は、前記中継網を通過して前記時刻配信装置から前記時刻受信装置へ向かう往路で、遅延時間測定信号である第１の通信信号を受信すると、受信時刻を第１の受信時刻として前記第１の通信信号に挿入して転送し、
前記第２の遅延制御装置は、前記第１の通信信号を受信した第２の受信時刻と、前記第１の通信信号から抽出した第１の受信時刻と、予め定められた第１の遅延設定値に従い、前記第１の遅延設定値と、前記第２の受信時刻及び第１の受信時刻の時間差との差分により第１の待機時間を求め、
一方、
前記第２の遅延制御装置は、前記時刻受信装置から前記時刻配信装置へ向かう復路で、遅延時間測定信号である第２の通信信号を受信すると、受信時刻を第３の受信時刻として前記第２の通信信号に挿入して転送し、
前記第１の遅延制御装置は、前記第２の通信信号を受信した第４の受信時刻と、前記第２の通信信号から抽出した第３の受信時刻と、前記第１の通信信号と同一の前記第１の遅延設定値に従い、前記第１の遅延設定値と、前記第４の受信時刻及び第３の受信時刻の時間差との差分により第２の待機時間を求め、
前記第１及び第２の遅延制御装置は、それぞれ、前記第２及び第１の待機時間でパケット転送の遅延制御を行うことにより、前記往路と前記復路で前記第１の遅延設定値による同一の遅延時間で通信信号を伝送する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記第１の遅延制御装置は、
時刻処理部と、
送信制御部と
を備え、
前記第１の遅延制御装置の前記時刻処理部は、前記第１の通信信号を受信すると、受信時刻を第５の受信時刻として前記第１の通信信号に挿入して、前記送信制御部に転送し、
前記送信制御部は、前記第１の通信信号を受信した第６の受信時刻と、前記第１の通信信号から抽出した第５の受信時刻と、予め定められた第２の遅延設定値に従い、前記第２の遅延設定値と、前記第６の受信時刻及び第５の受信時刻の時間差との差分により第３の待機時間を求め、
前記第１の遅延制御装置は、前記第３の待機時間により、パケット転送の遅延制御を行うことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の通信システムにおいて、
前記第１の遅延時間制御装置は、
経路識別子、経路別の遅延設定値、通信方向を対応して記憶した第１の遅延時間設定ＤＢを備え、
前記第１の遅延時間設定ＤＢを参照して、前記第１の遅延設定値を求めることを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の通信システムにおいて、
前記第１の遅延時間制御装置は、
装置識別子、経路別の遅延設定値、通信方向を対応して記憶した第２の遅延時間設定ＤＢを備え、
前記第２の遅延時間設定ＤＢを参照して、前記第１の遅延設定値を求めることを特徴とする通信システム。
【請求項５】
通信システムにおける時刻同期方法であって、
前記通信システムは、
時刻配信装置を含む第１の通信網と、
時刻受信装置を含む第２の通信網と、
前記第１の通信網及び第２の通信網とそれぞれ接続し、前記第１の通信網と前記第２の通信網との通信信号を中継する中継網と、
前記第１の通信網と前記中継網とを接続する第１の相互接続点に設けられた第１の遅延制御装置と、
前記中継網と前記第２の通信網とを接続する第２の相互接続点に設けられた第２の遅延制御装置と、
前記第１及び前記第２の遅延制御装置に同一の時刻情報を設定する高精度時刻源と、
を備え、
前記第１の遅延制御装置は、前記中継網を通過して前記時刻配信装置から前記時刻受信装置へ向かう往路で、遅延時間測定信号である第１の通信信号を受信すると、受信時刻を第１の受信時刻として前記第１の通信信号に挿入して転送し、
前記第２の遅延制御装置は、前記第１の通信信号を受信した第２の受信時刻と、前記第１の通信信号から抽出した第１の受信時刻と、予め定められた第１の遅延設定値に従い、前記第１の遅延設定値と、前記第２の受信時刻及び第１の受信時刻の時間差との差分により第１の待機時間を求め、
一方、
前記第２の遅延制御装置は、前記時刻受信装置から前記時刻配信装置へ向かう復路で、遅延時間測定信号である第２の通信信号を受信すると、受信時刻を第３の受信時刻として前記第２の通信信号に挿入して転送し、
前記第１の遅延制御装置は、前記第２の通信信号を受信した第４の受信時刻と、前記第２の通信信号から抽出した第３の受信時刻と、前記第１の通信信号と同一の前記第１の遅延設定値に従い、前記第１の遅延設定値と、前記第４の受信時刻及び第３の受信時刻の時間差との差分により第２の待機時間を求め、
前記第１及び第２の遅延制御装置は、それぞれ、前記第２及び第１の待機時間でパケット転送の遅延制御を行うことにより、前記往路と前記復路で前記第１の遅延設定値による同一の遅延時間で通信信号を伝送する
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、通信システム及び時刻同期方法に係る。本発明は、特に、分散配置され任意の中継網を介して接続される複数の通信網を、単一の基準時刻サーバに同期する広域又は遠隔地間の時刻配信システムに関する。また、本発明は、特に、通信網間の地理的距離によらず時刻同期精度を向上するための通信システム構築方法、並びに通信網間（中継網通過時）における通信品質の不定性に伴う時刻同期精度の劣化を回避するための時刻制御信号中継時の信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットが企業活動に不可欠なインフラとして定着し、ネットワークを介した業務データの共有が日常的に行われている。業務に求められるスピード感が増し、且つ従来よりもグローバル市場をターゲットとしたビジネス運営が求められることから、メール、Ｗｅｂ閲覧、業務データのバックアップ等だけでなく、ネットワークを介しての遠隔地間のリアルタイムな情報交換が必要とされるケースが増えている。そのためネットワークには拡大しつつあるデータトラフィックを収容すると同時に、データ保護機能の充実や通信品質の更なる改善が求められている。
音声会話やテレビ会議を利用したリアルタイムの情報共有をサポートするには、ネットワークを介した場合のデータ転送所要時間（以下、遅延時間と称する）を短縮することが必要である。インターネット技術をベースとしてネットワークサービスが普及したことが大きな要因となり、データトラフィックの増加と共にＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標で以下同様）を代表とするパケットトランスポート技術の導入が進んできた。ベストエフォート方式を基本とするパケット通信技術を通信キャリアが提供するトランスポートサービスへ適用するには、通信網の不安定性を極力低減しなければならない。そこで障害対応や状態監視の制度を向上するためにＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）技術や時刻位相同期技術が検討されてきた。特に時刻位相同期技術については、モバイル端末の急速な普及により、その重要度を増している。ユーザの増加とモバイル端末を用いたデータトラフィックの増加に対応するため、複数の基地局間で、例えば、マイクロ秒以下のレベルでの高精度な位相同期が求められている。更に、時刻情報は地理的条件やシステム仕様に関わり決定され、社会生活と密接に関連する重要情報である。この時刻の共通性を利用して電子データへのアクセス時刻を監視しておき、第三者による改ざんを防ぐ等の利用方法が考えられている。
【０００３】
標準時刻情報を利用するために、従来の通信網では、主に、ＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による標準時刻提供サービスを利用するか、ＧＰＳ受信機を各通信網に設置するか、或いはＩＥＥＥ１５８８等の標準規格で規定される時刻配信プロトコルＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて時刻情報を入手するか、のいずれかが用いられてきた。ＮＴＰは日本のＮＩＣＴ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）等の標準時刻を管理する団体が備える標準時刻サーバ（時刻源はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、標準電波、原子時計など）が、一般ユーザのＰＣなどクライアント端末からの時刻配信要求に応答して標準時を通知する技術であり、閉域網（ＬＡＮ；Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と広域網（ＷＡＮ；Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のいずれでも広く使用されてきた。ＮＴＰの精度は1ミリ秒程度、ＧＰＳの精度は1マイクロ秒未満である。ＮＴＰではネットワークの通信の遅延時間（及びそのゆらぎ）が時刻同期精度低下の主要因となる。ＩＥＥＥ１５８８  ＰＴＰは、主に遅延の厳密な管理が可能なＬＡＮ内で使うことを条件に、ナノ秒レベルの同期精度を実現する技術である。
遠隔地同士での高精度な時刻位相同期を実現する方法として、特許第５１２２８９０号公報がある。この公報には「伝送装置は、端末装置との間の往復の伝送遅延時間と伝送装置の時刻情報とを用いて端末装置の時刻情報の補正値を作成し、端末装置に送信する。端末装置では伝送装置に向けて送信するフレームに、端末装置の時刻情報と伝送装置から受信した補正値とに基づいた到着予想時刻情報を含む。伝送装置はこのフレームの受信時刻とフレーム中の到着予想時刻情報とを比較する。一致ならば端末装置の時刻情報は伝送装置の時刻情報に同期している。不一致ならば、新たな補正値を端末装置に送信する。端末装置は新たな補正値を用いた到着予想時刻情報を含んだフレームを伝送装置に送信する。このような処理を繰り返すことにより、端末装置の時刻を伝送装置の時刻に同期させる。」と記載されている（要約参照）。これは、標準時刻情報を持つ通信装置が複数の端末装置に対して時刻情報を配信する方法である。ここでは、通信装置と端末装置との通信所要時間（遅延時間）の測定にＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のレンジングプロセスを利用し、時刻配信に先立って測定される遅延時間のゆらぎを低減することで、子局に設定する時刻の精度を向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１２２８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えばインターネット上の商取引ではチケット予約や株取引の際に、ユーザの注文が証券等の取引サーバに到達する順序（即ち、注文到達時刻）に従って処理される。従って、取引サーバはリアルタイムに市場状況を開示しなければならず、ユーザと取引サーバとの通信時間はできるだけ短縮しレスポンス速度を向上することが望ましい。勿論、ユーザと取引サーバとは高精度に時刻同期していることが必要である。モバイルバックホールを運営する通信キャリアは基地局間を位相同期するために、広域で高精度な時刻同期網を必要としている。また一般に、企業や自治体が複数の関連サイトを有し各サイトが分散配置されている場合に、前述した網管理及び会議アプリ等業務上の必要性から、分散サイト間の高精度同期を確立することが求められる。
従来の時刻情報配信システムでは分散配置された通信網同士を時刻同期するためＮＴＰが用いられてきたが、近年はミリ秒レベル以上の精度要求に対応するためＩＥＥＥ１５８８  ＰＴＰを用いてクライアント端末と共にパケットネットワーク内の機器を時刻同期する方法が主流である。しかしながら、中継網内の通信遅延とその不安定性により通信遅延量と時刻設定値の誤差が拡大するため、広域分散システムでの時刻同期にＰＴＰを利用することは困難とされてきた。特に、社会インフラとして導入が進んでいる従来型のレイヤ２スイッチ或いはＩＰルータによる遅延保証のないネットワークを中継網とするケースでのＰＴＰの可用性と実現性に深刻な不一致がみられた。上述の誤差及び不安定性は、通信距離が長く、通過する中継装置数が多いほど影響がある。
本発明の目的は、以上の点に鑑み、広域に分散配置されたモバイル基地局等の装置間、或いは通信事業者やＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）網等のネットワークを介して相互接続される分散拠点間においてＰＴＰを用いた高精度な時刻同期を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の解決手段によると、
通信システムであって、
時刻配信装置を含む第１の通信網と、
時刻受信装置を含む第２の通信網と、
前記第１の通信網及び第２の通信網とそれぞれ接続し、前記第１の通信網と前記第２の通信網との通信信号を中継する中継網と、
前記第１の通信網と前記中継網とを接続する第１の相互接続点に設けられた第１の遅延制御装置と、
前記中継網と前記第２の通信網とを接続する第２の相互接続点に設けられた第２の遅延制御装置と、
前記第１及び前記第２の遅延制御装置に同一の時刻情報を設定する高精度時刻源と、
を備え、
前記第１の遅延制御装置は、前記中継網を通過して前記時刻配信装置から前記時刻受信装置へ向かう往路で、遅延時間測定信号である第１の通信信号を受信すると、受信時刻を第１の受信時刻として前記第１の通信信号に挿入して転送し、
前記第２の遅延制御装置は、前記第１の通信信号を受信した第２の受信時刻と、前記第１の通信信号から抽出した第１の受信時刻と、予め定められた第１の遅延設定値に従い、前記第１の遅延設定値と、前記第２の受信時刻及び第１の受信時刻の時間差との差分により第１の待機時間を求め、
一方、
前記第２の遅延制御装置は、前記時刻受信装置から前記時刻配信装置へ向かう復路で、遅延時間測定信号である第２の通信信号を受信すると、受信時刻を第３の受信時刻として前記第２の通信信号に挿入して転送し、
前記第１の遅延制御装置は、前記第２の通信信号を受信した第４の受信時刻と、前記第２の通信信号から抽出した第３の受信時刻と、前記第１の通信信号と同一の前記第１の遅延設定値に従い、前記第１の遅延設定値と、前記第４の受信時刻及び第３の受信時刻の時間差との差分により第２の待機時間を求め、
前記第１及び第２の遅延制御装置は、それぞれ、前記第２及び第１の待機時間でパケット転送の遅延制御を行うことにより、前記往路と前記復路で前記第１の遅延設定値による同一の遅延時間で通信信号を伝送する
ことを特徴とする通信システムが提供される。
【０００７】
本発明の第２の解決手段によると、
通信システムにおける時刻同期方法であって、
前記通信システムは、
時刻配信装置を含む第１の通信網と、
時刻受信装置を含む第２の通信網と、
前記第１の通信網及び第２の通信網とそれぞれ接続し、前記第１の通信網と前記第２の通信網との通信信号を中継する中継網と、
前記第１の通信網と前記中継網とを接続する第１の相互接続点に設けられた第１の遅延制御装置と、
前記中継網と前記第２の通信網とを接続する第２の相互接続点に設けられた第２の遅延制御装置と、
前記第１及び前記第２の遅延制御装置に同一の時刻情報を設定する高精度時刻源と、
を備え、
前記第１の遅延制御装置は、前記中継網を通過して前記時刻配信装置から前記時刻受信装置へ向かう往路で、遅延時間測定信号である第１の通信信号を受信すると、受信時刻を第１の受信時刻として前記第１の通信信号に挿入して転送し、
前記第２の遅延制御装置は、前記第１の通信信号を受信した第２の受信時刻と、前記第１の通信信号から抽出した第１の受信時刻と、予め定められた第１の遅延設定値に従い、前記第１の遅延設定値と、前記第２の受信時刻及び第１の受信時刻の時間差との差分により第１の待機時間を求め、
一方、
前記第２の遅延制御装置は、前記時刻受信装置から前記時刻配信装置へ向かう復路で、遅延時間測定信号である第２の通信信号を受信すると、受信時刻を第３の受信時刻として前記第２の通信信号に挿入して転送し、
前記第１の遅延制御装置は、前記第２の通信信号を受信した第４の受信時刻と、前記第２の通信信号から抽出した第３の受信時刻と、前記第１の通信信号と同一の前記第１の遅延設定値に従い、前記第１の遅延設定値と、前記第４の受信時刻及び第３の受信時刻の時間差との差分により第２の待機時間を求め、
前記第１及び第２の遅延制御装置は、それぞれ、前記第２及び第１の待機時間でパケット転送の遅延制御を行うことにより、前記往路と前記復路で前記第１の遅延設定値による同一の遅延時間で通信信号を伝送する
ことを特徴とする時刻同期方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、広域に分散配置されたモバイル基地局等の装置間、或いは通信事業者やＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）網等のネットワークを介して相互接続される分散拠点間においてＰＴＰを用いた高精度な時刻同期を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の通信システム構成及び通信時間測定方法を示すネットワーク構成図である。
【図２】遅延制御装置１０の構成例を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施例の通信システムにおける遅延測定パケットに対する遅延制御の流れを示すシーケンス図である。
【図４】遅延制御装置１０の時刻処理部２５１０の動作を説明するフローチャートである。
【図５】遅延制御装置１０の遅延制御部２８１０の動作を説明するフローチャートである。
【図６】遅延制御装置１０内に保持される遅延時間設定ＤＢ２０の設定例を示すテーブル構成図である。
【図７】図１の通信システムにおける別の遅延制御方法を示すシーケンス図である。
【図８】図６のシーケンスにおける遅延制御装置１０の送信制御部２６１０の動作を示すフローチャートである。
【図９】遅延制御装置１０の内部遅延ＤＢ（２６９０）の設定例を示すテーブル構成図である。
【図１０】スレーブクロックが２台同時に存在する場合の時刻配信システムの構成例を示すネットワーク図である。
【図１１】遅延制御装置１０の遅延制御部２８１０における動作を示すフローチャートである。
【図１２】遅延制御装置１０の遅延時間設定ＤＢ（２０）及び内部遅延ＤＢ（２６９０）の設定例を示すテーブル構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
１．概要
本発明又は本実施例では、
第１の通信網に属する時刻配信装置から、インターネット等の遅延保証のできない中継ネットワークを介して接続された第２の通信網に属する情報処理装置に対して時刻配信を行う通信システムにおいて、
第１の通信網と中継ネットワークとの接続点に第１の遅延制御装置を備え、第２の通信網と中継ネットワークとの接続点に第２の遅延制御装置を備え、
前記第１及び第２の遅延制御装置は、前記中継網を通過して前記情報配信装置から前記端末装置へ向かう第１の通信信号、乃至前記端末装置から前記情報配信装置へ向かう第２の通信信号をそれぞれ中継網内の他の通信信号と識別する機能と、それぞれ第１及び第２の時刻情報を保持する機能と、前記期第１の通信網から受信した前記通信信号が前記中継網を通過して前記第２の遅延制御装置を通過するまでの第１の通信時間、乃至前記第２の通信網から受信した前記第２の通信信号が前記中継網を通過して前記第１の遅延制御装置を通過するまでの第２の通信時間を制御する機能を備え、
前記第１の通信時間と前記第２の通信時間とを同一時間となるよう設定した状態で、前記第１及び第２の遅延制御装置を介して測定した第１及び第２の通信網間の通信所要時間に基づいて、（第１の通信網内の）時刻配信サーバから（第２の通信網内の）情報処理装置への設定時刻通知を行うことができる。
２．システム及び時刻同期
【実施例１】
【００１１】
本実施例では、互いに地理的に離れて設置される複数の通信網同士を、例えばマイクロ秒以下のわずかな誤差で高精度に時刻同期するための基本的な通信システム構成方法及び信号処理方法を説明する。
図１は、本実施例の通信システム構成を示すネットワーク構成図である。複数の通信網２１０、２２０が互いに中継網１００を介して通信を行う。ここで通信網２１０、２２０は例えば企業の本社と支社、或いはデータセンタの運用拠点とそのバックアップ拠点のように、互いに地理的に離れた場所に設置される。中継網１００の実装例は地域通信網（アクセス網）や中・長距離通信網（メトロ／コア網）などであり、中継網１００では、例えば、個人ユーザや企業ユーザ同士の相互通信をサポートする信号中継機能を備える。一般に中継網１００は、各ユーザに対しインターネットへの接続環境を提供する機能も備えており、比較的大規模な通信網となる。従って中継網１００については、既存の電話網や電力配信網を所有するインフラ事業者により整備される事例が多い。
通信網２１０、２２０は各拠点別に管理される閉域通信網（ＬＡＮ；Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）として構築されることが多い。ＬＡＮ内部で利用される通信プロトコルは殆どの場合Ｅｔｈｅｒｎｅｔである。近年、一部の通信網ではＭＰＬＳ−ＴＰ（Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ−Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｒｏｆｉｌｅ）も用いられる。ＬＡＮ内部では取り扱いの容易さが求められ、コンピュータ通信の普及開始から現在に至るまで、Ｅｔｈｅｒｎｅｔをベースとするパケット通信が主流である。本実施例においても通信網２１０、２２０における通信プロトコルとして、一例としてＥｔｈｅｒｎｅｔを想定する。一方、中継網１００は一般に通信事業者が提供する高速長距離通信網であって、ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴやＯＴＮなど大容量通信向けの通信技術が用いられてきた。近年ではＥｔｈｅｒｎｅｔやＭＰＬＳ−ＴＰなどパケット通信技術の発達とともに、これらをメトロ／コア網へ適用する動きが広がっている。本実施例の説明では、一例としてＥｔｈｅｒｎｅｔを用いて中継網１００を構築した場合を想定する。尚、本実施例においては、通信網２１０、２２０、中継網１００のいずれにも、任意の通信プロトコルを適用できる。パケット通信技術だけでなく、通信網２１０、２２０、１００の一部に伝統的な回線交換技術を適用しても良い。
【００１２】
図１では、通信網２１０内に設置される時刻配信装置３０（以下、マスタークロックと称する）から通信網２２０内の時刻受信装置４０（以下、スレーブクロックと称する）に対し時刻を設定する。信号１２１１、１２１２、１１０１、１１０２、１２２１、１２２２は、マスタークロック３０とスレーブクロックとの間の往復通信時間を測定する際に用いる遅延測定パケットの流れを示す。
中継網１００には遅延制御機能を持つ中継装置１０及び２０（以下、遅延制御装置と称する。）を備える。遅延制御装置１０、２０はそれぞれ通信網２１０、２２０と中継網１００を接続する位置（中継網１００の「エッジ」）にあり、遅延測定パケット１１０１、１１０２が通過する中継経路の両端を占める。本図では、遅延測定装置１０がマスタークロック３０から受信した遅延測定パケット１２１１を中継網１００内の信号１１０１として遅延制御装置２０へ中継し、遅延制御装置２０は該パケット１１０１をスレーブクロック４０宛ての遅延測定パケット１２２１として更に転送する。スレーブクロック４０からマスタークロック３０宛ての応答信号である遅延測定パケット１２２２、１１０２、１２１２についても同様に遅延制御装置２０及び１０がそれぞれ信号を中継する。
中継網１００を運用する通信事業者は、事業者マスタークロック１０００を備えており、遅延制御装置１０及び２０に対して時刻同期処理を行う。即ち遅延制御装置１０と遅延制御装置２０は同一の時刻情報源に従い互いに高精度に同期される。遅延制御装置１０、２０の時刻情報は時刻情報管理部１１、２１に保持されており、遅延制御装置１０、２０の内部における信号処理で必要に応じて参照できる構成である。
中継網１００には、遅延測定パケット１１０１、１１０２を中継するための中継装置９１、９２、９３を備える。これらは従来のルータやＬ２スイッと同様の構成であって、遅延制御装置１０と２０との間で送受する信号（遅延測定パケット１１０１、１１０２や、マスタークロック３０からスレーブクロック４０へ送る時刻情報や、或いは当該経路を通過するユーザデータなど）を通す経路を構成する。本実施例においては、これら中継装置９１、９２、９３は遅延制御装置１０、２０とは異なり、事業者マスタークロック１０００と同期している必要はない。遅延制御装置１０と遅延制御装置２０が同期していれば良いため、その他中継装置９１、９２、９３は同期機能を省略した装置を用いたり、既存ルータやＬ２スイッチを流用したり、設備投資を抑える効果が期待できる。
マスタークロック３０とスレーブクロック４０との間の高精度な往復遅延測定を行うため、本実施例では遅延制御装置１０、２０のそれぞれ遅延時間設定データベース１２、２２を備える。遅延制御装置２０の遅延時間設定データベース２２は、マスタークロック３０からスレーブクロック４０へ送られる遅延測定パケット１１０１について、中継網１００内部を通過する時間を指定するために用いる。即ち遅延制御装置２０が遅延測定パケット１１０１を受信すると、当該パケットに対して予め設定された遅延時間を経過するまでスレーブクロック４０宛ての信号１２２１を送出せずに待機する。このときの待機時間は、遅延測定フレーム１２１１が中継網１００に到着した時刻を基準に決定される相対時間である（詳細は後述。）。この一連の処理を実現するために、遅延制御装置１０では遅延測定パケット１２１１が到着すると、その受信時刻を記録し、遅延測定パケット１１０１に当該受信時刻のタイムスタンプを挿入して中継網１００内を転送させる。遅延制御装置２０では遅延制御パケット１１０１のタイムスタンプと遅延制御装置２０の時刻情報管理部２１の現在時刻（標準時刻）を比較し、遅延制御装置２０内に於ける当該パケットの待機時間を決定する（詳細は後述。）。待機時間経過後は、遅延制御装置１０で付与したタイムスタンプを当該パケットから抜去して、遅延測定パケット１２２１をスレーブクロック４０宛て転送する。
【００１３】
スレーブクロック４０からマスタークロック３０へ向かう一連の信号１２２２、１１０２、１２１２についても同様に遅延制御を行う。即ち遅延制御装置２０は遅延測定パケット１２２２を受信すると、その受信時刻をタイムスタンプとしてパケットに挿入し、遅延測定パケット１１０２として中継網１００を転送する。遅延制御装置１０では、受信パケットに含まれるタイムスタンプと自装置の時刻情報管理部１１が記録する当該パケットの受信時刻を参照して待機時間を算出する。待機時間経過後に、タイムスタンプを当該パケットから外して遅延制御パケット１２１２をマスタークロック３０へ返す。
中継網１００内の事業者マスタークロック１０００は、マスタークロック３０と同期している必要はない。広域に渡る中継網１００と通信網２１０、２２０をすべて同期するには多大なコストがかかり現実的ではない。本実施例では、中継網１００の中でも遅延測定パケット１１０１、１１０２の通過経路に当たる少なくとも遅延制御装置１０、２０のみが時刻同期され、それぞれが標準時刻を把握できれば良い。
一般的な遅延測定プロトコルでは、往復の遅延時間を測定した後、測定結果の１／２を片道通信遅延時間と見做し、マスタークロック３０の標準時刻に片道遅延時間を追加した時刻をスレーブクロック４０の設定時刻として通知する。従って測定精度を高めるには、往路遅延時間と復路遅延時間が等しくなるように通信システムを設計する必要がある。本実施例の場合、遅延制御装置１０、２０の遅延時間設定データベース１２、２２への設定値を互いに等しくなるように決定する。設定値は往復とも等しければ任意であるが、遅延調整時間を確保するため、中継網１００内部における通常のデータパケットの通信所要時間よりも余裕を持って設定する。
尚、中継網１００は広域での情報通信インフラを提供するものであり、一般的に複数の管理ドメインを含む。図１では最も簡単な例として中継網１００を単一の管理ドメインで表現しているが、実際には通信網２１０から中継網１００に入力された信号が、更に別の事業者による別の中継網や、同一事業者が提供する別の中継網を経由して通信網２２０へ到達するケースも珍しくない。中継網１００の両端に相当する遅延制御装置１０、２０に対し、同一の時刻源もしくは互いに高精度に同期されたそれぞれの時刻源を用いて時刻同期をとることで本実施例の動作が可能である。
【００１４】
図２は、遅延制御装置１０の構成例を示す機能ブロック図である。
遅延制御装置１０は、従来の通信装置としての機能に加えて時刻情報を管理する時刻情報管理部１１と遅延時間設定データベース１２を備える。時刻情報の入手経路には複数の実装がある。例えばＩＥＥＥ１５８８規定を採用する場合、時刻情報はデータパケットと同じインタフェースを介して受信される。また例えばＧＰＳを用いると、ＧＰＳ受信機とのインタフェースを遅延制御装置１０に備えるか、遅延制御装置１０にＧＰＳ受信機を備えておけば良い。この実装の差異は本発明又は本実施例の特徴に影響しないため、本図では一例としてデータパケット用インタフェース部２１００、２２００の他、ＧＰＳ受信機など外部の時刻情報供給装置とのインタフェース２０１１を設ける構成とした。
装置間接続用のインタフェースとして、通信網２１０側インタフェース（ＵＮＩ；Ｕｓｅｒ―Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と中継網１００側インタフェース（ＮＮＩ；Ｎｅｔｗｏｒｋ−Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）にそれぞれ複数の物理ポート(例えばＥｔｈｅｒｎｅｔコネクタ)を備える。本図ではＵＮＩインタフェース部２１００に物理ポート（ＰＨＹ  ＩＦ）２１００−１〜２１００−ｎ、ＮＮＩインタフェース部２２００に物理ポート２２００−１〜２２００−ｍを備える構成とした。本構成では、それぞれの物理ポートには複数の論理ポートを設定できる。例えばＥｔｈｅｒｎｅｔの場合、論理ポートはＶＬＡＮ機能を用いて実現される。そこで本図では、簡単な構成例として各物理ポートに１つの論理ポートを設定した状態を示した。
ＵＮＩ（２１００）で受信したデータパケットは、受信処理部２５００、スイッチ（経路振分部）２９００、送信処理部２６００を介してＮＮＩ（２２００）から中継網１００へ転送される。またＮＮＩ（２２００）から入力されるデータパケットは、受信処理部２７００、スイッチ２９００、送信処理部２８００を介してＵＮＩ（２１００）より通信網２１０宛て転送される。
受信処理部２５００、送信処理部２６００、受信処理部２７００、送信処理部２８００は、遅延測定パケットを処理する上で時刻情報を参照する必要があるため、時刻情報管理部１１から標準時刻情報を入手できる構成としている。時刻情報管理部１１が管理する標準時刻情報は、図１の事業者マスタークロックに同期する時刻情報である。
【００１５】
以下、遅延制御装置１０内部での信号処理の流れを述べる。ここでは遅延測定パケットを受信した場合を想定する。
遅延測定パケットは、例えば、パケットが（例えばヘッダ部分に）含むＶＬＡＮなどの経路識別子が遅延測定対象経路であること、またパケット内のＴｙｐｅフィールドに代表されるような、当該パケットが含む情報の種別を判定できるフィールドを参照することにより、他の（遅延測定目的以外の）パケットと識別できる。
受信処理部２５００では受信した遅延測定パケット１２１１を、受信パケットバッファ２５２０に蓄える。このとき信号のプリアンブルを参照して遅延測定パケット１２１１の検出処理を行うが、これと同時に時刻処理部２５１０では装置１０内の標準時刻情報と装置１０内での当該パケット受信タイミングを照合し、パケット受信時刻を取得及び記録する。更に、時刻処理部２５１０は確認した受信時刻をタイムスタンプとして該遅延制御パケットに挿入する。タイムスタンプを付与された遅延測定パケットはスイッチ部２９００を介して送信制御部２６００へ送られる。尚、通常は受信処理部とインタフェース部を一体としたハードウエア構成（図の点線箇所を参照）が用いられる。スイッチ部２９００はＵＮＩから受信した個々のパケットの転送先に応じ、複数ある受信カード２５９０と送信カード２６９０との対応付けを行う。本図では動作の説明を明確化するため一対の構成のみ図示した。ＮＮＩからＵＮＩへ向かうパケットの処理についても同様である
送信処理部２６００では、送信制御部２６１０が、スイッチ部２９００から受信した遅延制御パケットの振分け及び送出を行う。具体的には経路表（図示せず）に基づき当該パケットを送出すべき物理ポート２２００―１〜２２００−ｍ及び論理ポート２２００−１−１〜２２００−ｍ−１を選択して送出する。送信パケットが大量に存在する場合には、送信待ちパケットを送信キュー２６２０に格納し、送信帯域が空き次第、順次送出する。
ＮＮＩ（２２００）からＵＮＩ（２１００）へ向かうパケットの処理も概ね同様である。ＮＮＩ（２２００）から受信するパケットに対しては、受信処理部２７００ではタイムスタンプを付与する必要はない。転送処理部２７１０は、ＮＮＩ（２２００）から受信するパケットを順にスイッチ部２９００へ転送する。また送信処理部２８００では、遅延時間設定データベース１２に従い、スイッチ部２９００から受信した遅延制御パケットに対して予め規定した遅延時間分だけバッファ（送信キュー２８２０）内部で待機させた後に送出する。遅延制御部２８１０は、この遅延測定パケットに対する遅延時間の確認と、待機時間管理、及び送出キュー２８２０からＵＮＩ（２１００）への送出指示を行う。
【００１６】
図３は、本実施例の通信システムにおける遅延測定パケットに対する遅延制御の流れを示すシーケンス図である。本図は図１に倣いマスタークロック３０、遅延制御装置１０、遅延制御装置２０、スレーブクロック４０による遅延制御パケットの処理を示す。
マスタークロック３０から遅延制御装置１０に送られる遅延測定パケット１２１１について、遅延制御装置１０では受信時刻をタイムスタンプにして当該パケットに付与する（Ｓ１０１）。その後、中継網１００内を転送される遅延測定パケット１１０１は遅延測定装置２０の遅延制御（Ｓ１０２）より、遅延時間の調整のため暫く待機した後、スレーブクロック４０向けに送出される。スレーブクロック４０にて折り返された遅延測定パケット１２２２は、再び中継網１００に入る際、往路と同様に遅延制御装置２０にてタイムスタンプを付与される（Ｓ２０１）。その後、遅延制御装置１０における遅延制御（通信時間調整）（Ｓ２０２）を経てマスタークロック３０に戻り、マスタークロック３０にて往復通信時間が記録される。
遅延制御装置２０及び１０に予め設定しておくべき、それぞれ往路と復路の各通信遅延時間の設定値は、図中の期間３１００（Ｔ４−Ｔ１）及び期間３２００（Ｔ１０−Ｔ７）となる。即ち、この設定値は、それぞれ中継網１００に到達した時点から中継網１００を出る時点までの所要時間である。遅延制御装置２０及び１０では、遅延時間設定データベース２２、１２に設定されたこれらの設定値と、実際に受信したパケットが中継網１００を通過するために要した時間との差分を取り、その差分時間だけ装置内に当該パケットを滞留させる。従って、装置内での遅延測定パケットの待機時間３１１０及び３２１０は、中継網１００内部の通信状況（帯域利用率、障害の有無など）によって随時変動するが、その変動を遅延制御装置２０及び１０における遅延制御（Ｓ１０２、Ｓ２０２）によって吸収し、外部に影響を及ぼさない設計とする。装置内部における待機時間Ｔｗ３１１０（３２１０も同様）は、次の式（１）で算出する。
Ｔｗ＝Ｔｄ−（Ｔ３−Ｔ１）  ・・・・・・・・・・・・・・・（１）
ここで、Ｔｄは遅延時間の設定値、Ｔ３は受信時刻、Ｔ１はタイムスタンプの時刻である。
【００１７】
中継網１００内部は通信オフセット区間３０００として遅延時間が常時一定に制御される。これにより、マスタークロック３０から見ると通信時間の不定性は中継網１００外部の期間４１００、４２００、４３００のみとなる。即ち中継網１００を通過するために必要な絶対的な通信時間に寄らず、通信時間の不確定性（ゆらぎ）を抑えることができる。時刻同期においては、遅延の大きさではなく、その測定の不確定性が実質的な設定時刻の誤差に現れる。このことから、中継網１００内部での往復時間を厳密に統一することによって、ＬＡＮと同等の精度での遠隔地向け時刻配信を実現できる。
【００１８】
図４は、遅延制御装置１０の時刻処理部２５１０の動作を説明するフローチャートである。
図３で説明したように、時刻処理部２５１０は、遅延測定パケット１２１１を受信すると（Ｆ１０１）、時刻情報管理部１１から得られる時刻情報を確認し、その受信時刻を記録する（Ｆ１０２）。更に、時刻処理部２５１０は、当該時刻を遅延制御装置２０に伝えるため、受信した遅延測定パケットにタイムスタンプとして挿入する（Ｆ１０３）。図３の処理Ｓ１０１は、本フローチャートのＦ１０２とＦ１０３に相当する。
【００１９】
図５は、遅延制御装置１０の遅延制御部２８１０の動作を説明するフローチャートである。
遅延制御部２８１０は、スイッチ部２９００を介して前段の受信処理部２７００から遅延測定パケットを受信すると（Ｆ２０１）、先ず当該遅延測定パケットに含まれるタイムスタンプを確認する（Ｆ２０２）。次に、遅延制御部２８１０は、当該パケットに対し設定されている遅延時間の設定値を遅延時間設定データベース１２から抽出し、これと当該パケットに含まれるタイムスタンプ、及び装置１０が管理する現在時刻から得られる当該パケットの受信時刻を参照して、上述の式（１）から当該パケットの装置１０内での待機時間を決定する（Ｆ２０３）。送出タイミングを確認するための一つの手段として、ここではタイマーを利用する方法を説明する。遅延制御部２８１０は、現在時刻から送出時間までの待機時間をタイマー設定しておき（Ｆ２０４）、タイマー終了時刻にパケットを送出して（Ｆ２０５）一連の処理を完了する。
【００２０】
図６は、遅延制御装置１０内に保持される遅延時間設定ＤＢ２０の設定例を示すテーブル構成図である。
本テーブルは、経路識別子６０１、経路別遅延時間の設定値（遅延設定値）６０２、当該経路における遅延制御装置１０の役割を示す通信方向６０３を含む構成とした。
経路識別子６０１は、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔの場合はＶＬＡＮ  ＩＤを用いて中継網１００内の通信経路を識別できる。転送プロトコルにＭＰＬＳ−ＴＰを用いる場合は、経路識別子としてＭＰＬＳラベルを用いればよい。ＶＬＡＮやＭＰＬＳラベルは複数同時に使用できるため、経路識別子６０１も複数のＶＬＡＮ又はＭＰＬＳラベルを記載可能とする。遅延設定値６０２は、当該エントリの経路に対する遅延時間の設定値である。この設定値は、遅延時間調整における余裕時間を確保するため、通常の通信信号処理に要する中継網１００内の通過時間よりも大きな値とする。遅延設定値６０２は、中継網１００に遅延測定信号が入力した時刻に対する相対的な時刻であり、中継網１００内に遅延測定信号が存在する期間（中継開始時刻からの経過時間）を示す。この遅延設定値６０２は任意の値として良いが、中継網１００内部における待機時間を低減し、中継網１００のリソース（即ち遅延制御装置など通信装置が備えるバッファや通信帯域）を有効活用することを考える場合、往路１１０１と復路１１０２の双方に同一の遅延設定値６０２を適用できる最小値、もしくはそれに近い値を選択することが望ましい。通信方向６０３は、当該経路６０１において、遅延制御装置１０が中継網１００へ信号を送出する立場（Ｓｅｎｄ）か、中継網１００から信号を受信する立場（Ｒｅｃｖ）かを示すフィールドである。中継網１００に信号送出する場合、遅延制御装置１０では通信信号にタイムスタンプを付与し、遅延制御を行う必要はない。そこで遅延設定値６０２は“０”としている。一方、タイムスタンプを含む信号を受信した場合は、本テーブル１２を参照して遅延設定値６０２とタイムスタンプ、それに当該信号を受信した時刻を参照し、上述の式（１）により遅延制御装置１０内部における待機時間を決定する。
【００２１】
図７は、図１の通信システムにおける別の遅延制御方法を示すシーケンス図である。遅延制御装置１０、２０、マスタークロック３０、スレーブクロック４０等、システム構成要件は図３と同様である。ここでは、図２の機能ブロック図における内部遅延データベース２６９０を用いて、装置内部の遅延時間を制御する方法を説明する。この方法により、遅延制御装置１０における遅延測定信号１２１１の受信時刻から測定信号１２１２の出力時刻までの全経路に対する遅延測定（図３）に比べ、マスタークロック３０からスレーブクロック４０に対する測定区間が短縮されるため、時刻測定精度が向上する。従って、図６で述べたように中継網１００内部における遅延時間を低減させたい場合など、本システムに必要な遅延時間の見積もり精度が向上することが期待される。更に、測定精度が向上する結果、スレーブクロック４０に対する時刻設定の誤差を低減できる。以下、図３との差分について説明する。
内部遅延データベース２６９０は、中継網１００の入り口にあたる遅延制御装置１０の送信処理部２６００が遅延測定パケットを送出する時間を、当該パケットを受信した時刻からの相対的な時間経過で示すデータベースである。ここでデータベースに記録される遅延時間設定値の情報は、期間５１００の時間幅となる。
送信処理部２６００にある送信制御部２６１０は、タイムスタンプを含む遅延測定パケットを受信すると、当該パケットのタイムスタンプと現在時刻とを比較し、予め設定された装置内遅延時間が経過するまで、当該パケットを転送せずに保持する（Ｓ１１１）。
本実施例の場合、復路の中継網１００の出口側にあたる遅延制御部２８１０では、図３と同様の処理を行う（Ｓ２０２）。中継網１００から遅延測定パケットを受信した時点での、受信時刻を確認する処理は、送出時刻を算出するため必要である（図３と同様）。本図ではこの受信時刻確認処理を受信処理Ｓ２１１で示した。
【００２２】
内部遅延データベースの設定値は、往路と復路で同等になるよう設定する。このように装置内部における送信側での所要時間を規定しておくことにより、図３で説明した方法に比べて装置内部における不安定要因、即ち処理負荷の変動や受信パケット数の変動に起因する処理時間のゆらぎが排除されるため、スレーブクロック４０へ通知する設定時刻の精度が向上する効果がある。
ユーザを収容する論理回線数は、通信キャリア網の中でも光多重伝送を用いるコア網側よりアクセス網側の方が多く、アクセス網ではそれぞれの論理回線を独立した（多重されない）パケット通信方式で転送するため、遅延制御装置１０のユーザ側インタフェース２１００、受信処理部２５００、送信処理部２６００、ＮＮＩ側インタフェース部２２００に於いては、パケット集中を予測できないことから、中継網１００内部の他の伝送装置に比べて転送遅延のゆらぎが発生し易い状況にあることが想定される。そこで本図で説明するようにユーザに近い遅延制御装置１０の内部における処理時間の誤差を抑えることにより、中継網１００を介した通信遅延時間をより性格に測定できる。
【００２３】
図８は、図６のシーケンスにおける遅延制御装置１０の送信制御部２６１０の動作を示すフローチャートである。
送信制御部２６１０は、スイッチ部２９００を介してタイムスタンプ付きパケットを受け取ると（Ｆ３０１）、図２に述べたように当該パケットの宛先を確認し、送信キュー２６２０に格納する（Ｆ３０２）。その後、送信制御部２６１０は、内部遅延データベース２６９０を参照して当該パケットに付与すべき遅延量を確認し（Ｆ３０３）、該待機時間が経過した後パケットを送出する（Ｆ３０４）。待機時間Ｔｗ’は、上述の式（１）により、
Ｔｗ’＝Ｔｄ−（Ｔ１０２−Ｔ１）
で求めることができる。ここで、Ｔｄは遅延時間の設定値、Ｔ１０２は受信時刻、Ｔ１はタイムスタンプの時刻である。
ここで、内部遅延時間を往路と復路の双方で統一しておくことにより、通信時間が不確定となる通信区間を一部排除できる。
【００２４】
図９は、遅延制御装置１０の内部遅延ＤＢ（２６９０）の設定例を示すテーブル構成図である。
本テーブルの構成は内部遅延設定値９０２を除き、図６のテーブル構成例と同一である。そこで以下の説明では、経路識別子９０１、通信方向９０３についての説明を割愛する。通信方向９０３がＳｅｎｄの場合に、送出処理部２６１０にて内部遅延設定値９０２に従う遅延を与え、その後当該信号を経路１１０１に載せて送出する。内部遅延設定値９０２は、遅延測定信号１２１１を受信した時刻に対する相対時刻として設定される。送出処理部２６１０における動作並びに待機時間算出方法は、図６で述べた遅延制御部２８１０の動作と同様である。
【実施例２】
【００２５】
本実施例では、複数のスレーブクロックに対し一つのマスタークロックが時刻配信を行うケースを考える。このときマスタークロックとスレーブクロックの組合せ（中継網１００内部における遅延測定パケットの通過経路）の違いにより、遅延制御装置１０が遅延測定パケットに与える待機時間が異なる可能性がある。そこで中継網１００のマスタークロック側に位置する遅延制御装置１０には、マスタークロックとスレーブクロックの組合せに応じて遅延時間を変更する機能が必要となる。
マスタークロックとスレーブクロックの組合せごとに遅延時間を設定する方法としては、論理的なコネクション毎と装置毎の二通りが考えられる。前者について、実施例１で示したように、遅延設定データベース及び内部遅延データベースにて設定する方法は図６及び図９で説明済みである。そこで、本実施例では装置単位に遅延時間を設定する方法について述べる。
以下の説明では、最も簡単な例として２つのスレーブクロックへの時刻同期を行うケースを想定する。
【００２６】
図１０は、スレーブクロックが２台同時に存在する場合の時刻配信システムの構成例を示すネットワーク図である。
スレーブクロック６０を含む通信網２３０の構成は通信網２２０と同様である。また中継網１００の通信網２３０側エッジ装置である遅延制御装置５０は、時刻管理部５１及び遅延時間設定データベース５２を備えており、その機能は図２のブロック構成と同様である。尚、図３で説明した中継装置９１、９２、９３は本図では省略した。
図３或いは図６の場合と動作が異なる箇所は、往路の遅延制御を行う遅延制御装置１０の遅延制御部２８１０である。遅延制御部２８１０は、スイッチ部２９００から受信する遅延測定パケットのヘッダ情報を参照して、該遅延測定パケットが通過する経路を識別する。送信処理部２８００には、経路識別子と関連付けられる遅延時間設定データベース１２を備える。遅延時間設定データベース１２への設定値は、中継網１００内の通過経路によって異なっていても良い。通常のデータパケットが中継網１００を通過するために要する時間に対して十分に大きな遅延時間を全経路に対して設定しておいても良いが、遅延測定の効率化を考えて経路ごとに最適値を設定することもできる。
このとき、遅延制御部２８１０では、ヘッダ情報から経路識別子を抽出し、該識別子を基に、受信パケットごとに必要な待機時間を算出する。
実施例２の遅延制御方法のシーケンスは、図３等に示した遅延制御方法のシーケンス及び図７等に示した別の遅延制御方法のシーケンスを適用することができる。
【００２７】
図１１は、遅延制御部２８１０における動作を示すフローチャートである。
遅延制御部２８１０は、遅延測定パケットを受信した後（Ｆ４０１）、当該パケットのヘッダ情報から当該パケットが測定対象とする経路（この場合は遅延制御装置１０と接続される対向の遅延制御装置）を識別する（Ｆ４０２）。遅延制御部２８１０は、抽出した経路情報に基づいて遅延情報設定データベース１２を参照し、当該パケットに対して予め設定されている中継網１００内部での待機時間を抽出する（Ｆ４０３）。待機時間は、上述の式（１）により求めることができる。Ｆ４０４以降の処理は、図５のＦ２０３以降と同様のため説明を割愛する。
【００２８】
図１２は、遅延制御装置１０の遅延時間設定ＤＢ（２０）及び内部遅延ＤＢ（２６９０）の設定例を示すテーブル構成図である。
本テーブルの構成は装置識別子１２００１、１２０１１を除き、図６及び図９のテーブル構成例と同一である。そこで以下の説明では、遅延設定値１２００２、内部遅延設定値１２０１２、通信方向１２００３、１２０１３についての説明を割愛する。
遅延時間設定データベース２０は遅延制御部２８１０にて遅延を調整する際に参照され、その場合の遅延時間設定値１２００２を抽出する検索キーとして装置識別子１２００１が用いられる。内部遅延データベース２６９０は図７から図９の実施例において送出処理部２６１０にて内部遅延設定値９０２に従う遅延を与える際に参照され、同様に、内部遅延設定値１２０１２をテーブルから読み出す際の検索キーとして装置識別子１２０１１を使用する。遅延処理の動作並びに待機時間算出方法は、図６及び図９の説明と同様であるため割愛する。
【００２９】
３．構成例
本発明及び／又は本実施例のひとつの態様によると、
情報配信装置を含む第１の通信網と、
端末装置を含む第２の通信網と、
前記第１の通信網及び第２の通信網とそれぞれ接続し、前記第１の通信網と前記第２の通信網との通信信号を中継する中継網とで構成され、
前記第１の通信網と前記中継網とを接続する第１の相互接続点に第1の遅延制御装置を備え、
前記中継網と前記第２の通信網とを接続する第２の相互接続点に第２の遅延制御装置を備える通信システムであって、
前記第１及び第２の遅延制御装置は、前記中継網を通過して前記情報配信装置から前記端末装置へ向かう第１の通信信号、乃至前記端末装置から前記情報配信装置へ向かう第２の通信信号をそれぞれ中継網内の他の通信信号と識別する機能を備え、
前記第１及び第２の遅延制御装置は、更に、それぞれ第１及び第２の時刻情報を保持する機能を備え、
前記第１及び第２の遅延制御装置は、更に、前記第１の通信網から受信した前記通信信号が前記中継網を通過して前記第２の遅延制御装置を通過するまでの第１の通信時間、乃至前記第２の通信網から受信した前記第２の通信信号が前記中継網を通過して前記第１の遅延制御装置を通過するまでの第２の通信時間を制御する機能を備える
ことを特徴とする通信システムを提供することができる。
【００３０】
上述のような通信システムであって、
前記第１及び第２の時刻情報は、ともに同一の高精度時刻源に基づき前記第１及び前記第２の遅延制御装置に設定される
ことを特徴とすることができる。
【００３１】
上述のような通信システムであって、
前記第１及び第２の遅延制御装置は、更に、前記第１及び第２の通信信号について、それぞれ独立した第１及び第２の通信時間を与える機能乃至互いの通信時間を関連付けて設定する機能を備えることができる。
【００３２】
上述のような通信システムであって、
前記第１及び第２の遅延制御装置は、更に、前記第１の通信時間と前記第２の通信時間とを同一時間となるよう制御する機能を備えることができる。
【００３３】
上述のような通信システムであって、
前記情報配信装置は標準時刻情報を管理する機能と前記端末装置に対する時刻通知機能を備え、
前記第１及び第２の通信信号は、前記情報配信装置が発行する、前記端末装置との間の往復通信時間を測定するための遅延時間測定信号であるか、或いは前記情報配信装置が前記端末装置に対して発行する時刻通知信号である
ことを特徴とすることができる。
【００３４】
上述のような通信システムであって、
前記第１及び第２の通信信号は、ＩＥＥＥ１５８８の高精度時間プロトコルＰＴＰに従う遅延測定信号或いは時刻通知信号である
ことを特徴とすることができる。
【００３５】
上述のような通信システムであって、
前記第２乃至第１の遅延制御装置は、
前記第１乃至第２の通信信号に対し、それぞれ前記情報配信装置から前記第１の遅延制御装置へ到達する第１の到着時刻、又は前記端末装置から前記第２の遅延制御装置へ到達する第２の到着時刻に対する相対的な時間経過を算出する機能と、
前記第１乃至第２の通信信号を前記第１乃至第２の通信時間に渡り保持する機能と、
更に前記第１乃至第２の通信信号を、それぞれ前記第１乃至第２の到着時刻から前記第１乃至前記第２の通信時間が経過した後に、前記端末装置乃至前記情報配信装置へ宛てて転送する機能を備えることができる。
【００３６】
上述のような通信システムであって、
前記第２乃至第１の遅延制御装置は、前記第１乃至第２の到着時刻を、前記第１乃至第２の通信装置が前記第１乃至第２の通信信号に挿入するタイムスタンプとして入手する機能を備えることができる。
【００３７】
上述のような通信システムであって、
前記第１の遅延制御装置は、前記第１の通信信号を前記中継網へ送出する前に、前記第１の通信信号を前記第１の遅延制御装置から送出するまでの前記第１の到着時刻から経過時間を一定に保つように装置内部における遅延調整を行う内部待機時間制御機能を備えることができる。
【００３８】
上述のような通信システムであって、
前記第１及び第２の遅延制御装置は、それぞれ第１及び第２の通信網に属し、前記第１の通信網と前記中継網、及び前記第２の通信網と前記中継網との相互接続機能を提供するインタフェースを備えることができる。
【００３９】
上述のような通信システムであって、
前記第１及び第２の遅延制御装置は、前記中継網内の、それぞれ第１及び第２の通信網に近い端点に設置され、前記第１の通信網と前記中継網、及び前記第２の通信網と前記中継網との相互接続機能を提供するインタフェースを備えることができる。
【００４０】
４．実施例の効果
時刻配信装置から端末装置への時刻通知に際して、時刻配信装置から端末装置までの通信時間（遅延時間）を把握する必要がある。このとき両装置間を信号が往復するために必要な遅延時間を測定するが、一般には往路と復路で通信状況（通信経路／遅延／輻輳）が異なり通信時間の揺らぎの影響を回避できない。本発明の通信システムを用いると、往路遅延時間と復路遅延時間を常時一定に保つことができ、且つ時刻配信装置が内蔵する時計で測定される往路と復路の遅延時間（合計値）のゆらぎを低減できるため、広域に分散設置された通信網同士であっても、地理的距離によらずＰＴＰを用いた高精度な時刻同期を実現できる。即ち、通信距離により飛躍的に増大する遅延時間並びにその不安定性（ゆらぎ）の影響を、事実上完全に回避できる。
【００４１】
５．付記
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０、２０、５０  遅延制御装置
３０              マスタークロック
４０、６０        スレーブクロック
１００            中継網
１１０            通信遅延制御区間
３０００          遅延オフセット区間
１２、２２、５２  遅延時間設定データベース
【図１】
2015065525.tif 000003
【図２】
2015065525.tif 000004
【図３】
2015065525.tif 000005
【図４】
2015065525.tif 000006
【図５】
2015065525.tif 000007
【図６】
2015065525.tif 000008
【図７】
2015065525.tif 000009
【図８】
2015065525.tif 000010
【図９】
2015065525.tif 000011
【図１０】
2015065525.tif 000012
【図１１】
2015065525.tif 000013
【図１２】
2015065525.tif 000014