(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイムスタンププロトコルを使用して相互に同期パケットを伝送することを可能にするために、少なくとも２つのリンク（Ｌｋ）から構成された集約された接続を介して相互に接続され、マスタークロック（ＨＭ）とスレーブ（ＨＥ）クロックとの間に配置された少なくとも２つの装置（Ｅｉ）を含むパケット交換ネットワークの前記マスタークロック（ＨＭ）およびスレーブクロック（ＨＥ）を同期させる方法であって、
（ａ）これらの同期パケットを伝えるリンク（Ｌｋ）の少なくとも１つのサブセット内の前記同期パケットの配布を達成するステップと、
（ｂ）少なくとも伝送された第１、第２、および第３の情報に応じて前記マスタークロック（ＨＭ）に前記スレーブクロック（ＨＥ）を同期させるために、前記スレーブクロック（ＨＥ）に、前記配布を表す前記第１の情報、前記同期パケットに関連付けられたタイムスタンプを表す前記第２の情報、および前記リンク（Ｌｋ）を通るパケット伝送時間を表す前記第３の情報を伝送するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記ステップ（ａ）が、第２の装置（Ｅ２）に前記パケットを伝送する第１の装置（Ｅ１）内で実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記リンク（Ｌｋ）内の前記パケットの均等な配布の場合には、前記リンク（Ｌｋ）のそれぞれを取る前記同期パケットの配布の決定が実行される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ステップ（ａ）の間に、事前定義された観測時間の間に伝送されるＭ個の連続する同期パケットについて、各リンク（Ｌｋ）内の相対的な配布が決定され、前記第１の情報は、これらの決定された配布に基づいて生成される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ｂ）の間に、前記スレーブクロック（ＨＥ）において、前記スレーブクロック（ＨＥ）とマスタークロック（ＨＭ）との間の時間オフセット（ｄｔ）は、式
【数１】
0005658375.tif 000006
を使用して決定することができ、ここで、ｍは、Ｍ個の連続する同期パケットの１つを表し、ｋは、前記リンク（Ｌｋ）の１つを表し、Ｔ２ｍは、前記第２の装置（Ｅ２）内のＭの中のｍ番目の同期パケットに関連付けられたタイムスタンプの値であり、Ｔ１ｍは、前記第１の装置（Ｅ１）内のＭの中から前記ｍ番目の同期パケットに関連付けられたタイムスタンプの値であり、ｗｋは、前記リンク（Ｌｋ）の１つに関連付けられ、そのリンク（Ｌｋ）内の同期パケットの相対的な配布を表す重みであり、ｄｋは、ｋ番目のリンク（Ｌｋ）を通じた前記装置（Ｅｊ）間のパケット伝送時間である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｂ）の間に、前記スレーブクロック（ＨＥ）において、前記スレーブクロック（ＨＥ）とマスタークロック（ＨＭ）との間の時間オフセット（ｄｔ）は、式
【数２】
0005658375.tif 000007
を使用して決定され、ここで、ｍは、Ｍ個の連続する同期パケットの１つを表し、ｋは、前記リンク（Ｌｋ）の１つを表し、Ｔ１ｍは、前記マスタークロック（ＨＭ）から前記スレーブクロック（ＨＥ）への伝送の間に、前記第１の装置（Ｅ１）内のＭの中のｍ番目の同期パケットに関連付けられたタイムスタンプの値であり、Ｔ２ｍは、前記マスタークロック（ＨＭ）から前記スレーブクロック（ＨＥ）への伝送の間に、前記第２の装置（Ｅ２）内のＭの中から前記ｍ番目の同期パケットに関連付けられたタイムスタンプの値であり、Ｔ３ｍは、前記スレーブクロック（ＨＥ）から前記マスタークロック（ＨＭ）への伝送の間に、前記第２の装置（Ｅ２）内のパケットに関連付けられたタイムスタンプの値であり、Ｔ４ｍは、スレーブクロック（ＨＥ）からマスタークロック（ＨＭ）に行く伝送の間に、第１の装置（Ｅ１）内の最後のパケットに関連付けられたタイムスタンプの値であり、ｗｋは、前記リンク（Ｌｋ）の１つに関連付けられ、そのリンク（Ｌｋ）内の同期パケットの相対的な配布を表す重みであり、ｄａｋは、ｋ番目のリンク（Ｌｋ）を通じた往復のパケット伝送時間である、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
装置（Ｅｉ）は、前記リンク（Ｌｋ）の少なくとも１つのサブセット内で伝送される前記同期パケットの均等な配布を実行することが必要であり、各同期パケットは、前記サブセットのリンク（Ｌｋ）を通じて伝送されるのを待つ間にバッファメモリ内に配置され、リンク（Ｌｋ）を通じて伝送されるために前記バッファメモリから抽出されるときのタイムスタンプに関連付けられ、ステップ（ｂ）の間に、その均等な配布を表す第１の情報が生成される、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ｂ）の間に、前記スレーブクロック（ＨＥ）において、受信した前記第３の情報によって規定され、前記リンク（Ｌｋ）の数で割られた、前記リンク（Ｌｋ）を通じたパケット伝送時間の和に等しい前記装置（Ｅｉ）間の同期パケット伝送時間が決定される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
装置（Ｅｉ）が、選択されたリンク（Ｌｋ）を通じて伝送される前記同期パケットをすべて配布する必要があり、各同期パケットは、伝送されるのを待つ間にバッファメモリ内に配置され、前記選択されたリンク（Ｌｋ）を通じて伝送されるために前記バッファメモリから抽出されるときのタイムスタンプに関連付けられ、ステップ（ｂ）の間に、前記配布の対象である前記選択されたリンク（Ｌｋ）を表す第１の情報、および前記スレーブクロック（ＨＥ）内において、前記選択されたリンク（Ｌｋ）を通じたパケット伝送時間に等しい前記装置（Ｅｉ）間の同期パケット伝送時間が決定される、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップ（ａ）が、第１の装置（Ｅ１）から前記パケットを受信した第２の装置（Ｅ２）内で実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
タイムスタンププロトコルを使用して相互に同期パケットを伝送することを可能にするために、少なくとも２つのリンク（Ｌｋ）から構成された集約された接続を介して相互に接続され、マスタークロック（ＨＭ）とスレーブクロック（ＨＥ）との間に配置された少なくとも２つの装置（Ｅｉ）を含むパケット交換ネットワークの前記マスタークロック（ＨＭ）およびスレーブクロック（ＨＥ）を同期させるデバイス（Ｄ１）であって、ｉ）伝送されるパケットを前記リンク（Ｌｋ）にルーティングすることができる、装置（Ｅｉ）の第１のモジュール（Ｍ１）と、前記タイムスタンププロトコルを管理する、その同じ装置（Ｅｉ）の第２のモジュール（Ｍ２）との間のインターフェースとして機能することができ、ｉｉ）前記リンク（Ｌｋ）を通る前記同期パケットの配布を取得し、前記マスタークロック（ＨＭ）へのその同期を考慮して達成された前記配布を表す第１の情報の前記スレーブクロック（ＨＥ）への伝送を制御するように動作可能である、デバイス（Ｄ１）。
【請求項１２】
デバイス（Ｄ１）は、前記リンク（Ｌｋ）の少なくとも１つの選択されたサブセット内の前記同期パケットの配布を制御するように動作可能である、請求項１１に記載のデバイス（Ｄ１）。
【請求項１３】
パケット交換ネットワークのマスタークロック（ＨＭ）に、前記パケット交換ネットワークのスレーブクロック（ＨＥ）を同期させるためのデバイス（Ｄ２）であって、前記ネットワークは、タイムスタンププロトコルを使用して相互に同期パケットを伝送することを可能にするために、少なくとも２つのリンク（Ｌｋ）から構成される集約された接続を介して相互に接続され、前記マスタークロック（ＨＭ）とスレーブクロック（ＨＥ）との間に配置された少なくとも２つの装置（Ｅｉ）を含み、前記デバイス（Ｄ２）は、前記スレーブクロック（ＨＥ）によって受信された同期パケットから、それらに関連付けられたタイムスタンプを表す少なくとも第２の情報を抽出し、少なくとも前記抽出された第２の情報、前記リンク（Ｌｋ）の少なくとも１つによって伝送された前記同期パケットの配布を表す受信された第１の情報、および前記リンク（Ｌｋ）を通じたパケット伝送時間を表す受信された第３の情報に応じて前記マスタークロック（ＨＭ）に前記スレーブクロック（ＨＥ）を同期させるように動作可能である、デバイス（Ｄ２）。
【請求項１４】
タイムスタンププロトコルを使用して相互に同期パケットを伝送することを可能にするために、少なくとも２つのリンク（Ｌｋ）から構成された集約された接続を介して相互に接続し、前記マスタークロック（ＨＭ）とスレーブクロック（ＨＥ）との間に配置された少なくとも２つの装置（Ｅｉ）を含むパケット交換ネットワークのマスタークロック（ＨＭ）とスレーブクロック（ＨＥ）とを同期させるためのシステム（Ｓ）であって、前記装置（Ｅｉ）の１つに関連付けることが可能な、請求項１１および１２のいずれか一項に記載の少なくとも１つの第１のデバイス（Ｄ１）と、前記スレーブクロック（ＨＥ）に関連付けられることが可能な、請求項１３に記載の少なくとも１つの第２のデバイス（Ｄ２）とを含む、システム（Ｓ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つのリンク（または物理的な通信チャネル）を含み、同期されるマスタークロックとスレーブクロックとの間に配置された、集約された接続を介して相互にリンクされた装置（またはノード）を含むパケット交換ネットワークに関する。
【０００２】
本明細書では、「パケット交換ネットワーク」という用語は、通信またはルーティング操作によって、ソースアドレスから受け取り側アドレスに、デジタルメッセージがデータパケットの形で伝送される通信ネットワークを指している。通信メディアは、有線でも無線でもよいことに注意されたい。
【０００３】
さらに、「装置（またはノード）」という用語は、本明細書では、通信点またはルーティングポイントを表す任意のネットワーク装置（または要素）を指している。したがって、たとえば、スイッチまたはルータでもよい。
【０００４】
さらに、「マスタークロック」という用語は、ここでは、プロトコルＩＥＥＥ１５８８Ｖ２またはＩＥＴＦプロトコルＮＴＰ（「ネットワークタイムプロトコル」）など、タイムスタンププロトコルを使用して、タイムスタンプが押された同期メッセージ／パケットを伝送、受信、および処理できる要素を指している。この要素は、１つまたは複数のスレーブクロックに配布する必要がある基準周波数または時間を維持する。そのような要素は、たとえば、ＩＥＥＥ１５８８Ｖ２のマスタークロックでもよい。マスタークロックは、ネットワーク要素または装置（スイッチまたはルータなど）に統合（または同じ場所に配置）できるが、これは必須ではない。
【０００５】
最後に、「スレーブクロック」という用語は、本明細書では、タイムスタンププロトコルを使ってマスタークロックから配布される基準周波数または時間にローカル時間を設定するために、タイムスタンプが押されたメッセージ／パケットを伝送、受信、および処理できる要素を指している。このローカルクロックは、特に、スレーブクロックに接続されたアプリケーションに基準周波数または時間を提供することを意図している。そのような要素は、たとえば、（非有線ネットワークの）基地局内で統合（または同じ場所に配置）できるが、これは必須ではない。
【背景技術】
【０００６】
マスタークロックに基づいてスレーブクロックを同期させることが望ましい場合、パケット交換ネットワークのノードを使って、および同期メッセージ／パケットを使って、基準時間または周波数をマスタークロックからスレーブクロックに配布する必要がある。
【０００７】
限定を目的とせずに例を挙げると、同期メッセージは、たとえば、マスタークロックからスレーブクロックへ（たとえば「ＳＹＮＣ」メッセージ）またはスレーブクロックからマスタークロックへ（たとえば「ＤＥＬＡＹ＿ＲＥＱ」メッセージ）など、少なくとも通信の一方向においてＩＥＥＥ１５８８Ｖ２プロトコル（またはＰＴＰＶ２「高精度時間プロトコルリリース２」）のメッセージでもよい。これらの同期メッセージは、タイムスタンプ情報を含み、周波数同期（または同調）を得られることに基づいて、スレーブクロックの時間をマスタークロックから同期することを可能にする。周波数は時間から得ることができるが、その逆はできないことに注意されたい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
当業者は知っているように、マスタークロックにスレーブクロックを同期させるには、マスタークロックとスレーブクロックとの間の同期メッセージのパケット（以下、同期パケットと呼ぶ）の少なくともアウトバウンド（またはそれぞれインバウンド）の伝送時間を認識している必要がある。
【０００９】
１５８８Ｖ２など、一部のタイムスタンプが押されたプロトコルでは、横断されるノードの透過クロック（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｃｌｏｃｋ）によって行われるタイムスタンプのおかげで、ある程度の精度でこの伝送時間を決定することを可能にしている。
【００１０】
透過クロックには、（ローカル出発タイムスタンプとローカル到着タイムスタンプとの間の差を見つけることによって）フローの同期パケットの（関連付けられたノードにおける）ローカル通過時間を決定し、該当する同期パケットのヘッダ内（または関連付けられた「フォローアップ」メッセージのヘッダ内）に位置する、いわゆる補正フィールドの現在値に、この決定されたローカル通過時間を追加する作業が課せられることに注意されたい。
【００１１】
スレーブクロックをマスタークロックに非常に正確に一時的に同期させるには（たとえば１μｓの精度）、マスタークロックとスレーブクロックとの間の同期パケットのアウトバウンドまたはインバウンドの伝送時間（単一方向時間）を非常に正確に伝えることが必要である。しかし、知られているタイムスタンププロトコルは、リンクを通る同期パケットのアウトバウンド−インバウンド（往復）の伝送時間を正確に測定することのみを可能にし、このリンクの単一方向のアウトバウンド−インバウンドの伝送時間の正確な測定は可能にしない。したがって、近似値として、ある長さを通るアウトバウンド（またはインバウンド）の伝送時間は、そのリンクを通じた往復の伝送時間の半分に等しいと想定することを強要される。
【００１２】
リンクを通じたアウトバウンド伝送時間とインバウンド伝送時間との間の差は、リンクの時間非対称性として知られており、時間同期で望まれる精度を考えてさほど重要でない限り、前述の近似値は使用可能である。これは特に、約１０μｓを超える精度が必要とされるときに当てはまる。これは、必要な時間同期精度と比較して、この非対称性がさほど重要でないと考えられないときは、もはや当てはまらない。これは特に、１マイクロ秒以下程度の精度が必要なときに当てはまる（たとえば、ＭＩＭＯネットワークは、約２００ｎｓの時間同期の精度を必要とする場合がある）。したがって、（たとえばマニュアル測定によって）単一方向時間を測定しこれらの測定値を同期クロックに入力することが必要である。
【００１３】
さらに、ネットワーク装置（またはノード）が、それ自体が複数のリンクから構成された、集約された接続を介して相互に接続されている場合、同期パケットは、これらのリンクの少なくとも１つを取ることができる。結果的に、マスタークロックおよびスレーブクロックは、このように入力された正確な単一方向時間を適用するために、どのリンクを各同期パケットが移動するかを識別することができない。必要な精度と比較して、異なる長さでそれぞれの（単一方向）アウトバウンド（またはインバウンド）の伝送時間がほぼ同じだったなら、これは面倒にはならない。しかし、１マイクロ秒以下の精度が求められる場合、一般的に、これは当てはまらない。
【００１４】
集約された接続は、冗長目的のため、または経済的な低速リンクでより大きなスループットを達成するために、ネットワークで非常に頻繁に使用されることに注意されたい。また、これらの集約された接続は、それぞれ、複数の光学波長が使用される光ファイバによって、またはそれぞれ、複数の異なる伝送チャネルが使用される無線接続によって構成することができる。
【００１５】
集約された接続を用いる環境で前述の欠点を改善するために、これらの接続を回避する同期アーキテクチャを実装することが提案されている。場合によっては、これは、同期パケットの搬送専用のアーキテクチャの実装を想定している。結果的に、ソリューションは大きな費用がかかる結果となり、何よりも、集約された接続によって提供される冗長性の損失を引き起こす場合がある。したがって、このソリューションは、１５８８Ｖ２プロトコルによって当初提供されていた長所、すなわち、共有されたネットワークインフラストラクチャによって同期ソリューションを展開する可能性を弱めるものである。
【００１６】
したがって、本発明の目的は、ノード（または装置）間で集約された接続（それぞれが少なくとも２つの個々のリンクから構成される）を用いるパケット交換環境において、マスタークロックおよびスレーブクロックのより正確な同期を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
第１の態様によると、本発明は、タイムスタンププロトコルを使用して相互に同期パケットを伝送することを可能にするために、少なくとも２つのリンクから構成された、集約された接続を介して相互に接続され、マスタークロックとスレーブクロックとの間に配置された少なくとも２つの装置（またはノード）を含むパケット交換ネットワークのマスタークロックおよびスレーブクロックの同期専用の方法を提案する。
【００１８】
この方法は、より具体的には、以下のステップを含む：
（ａ）これらの同期パケットを伝えるリンクの少なくとも１つのサブセットにおいて同期パケットの配布を取得（または場合によっては記録）するステップ、および
（ｂ）少なくとも伝送された第１、第２、および第３の情報に基づいて、マスタークロックからスレーブクロックを同期させるために、その配布を表す第１の情報、同期パケットに関連付けられたタイムスタンプを表す第２の情報、リンクを通じたパケット伝送時間を表す第３の情報をスレーブクロックに伝送するステップ。
【００１９】
方法は、別々または組み合わせて得られる他の特性を含むことができる。特に、
−  第１の実施形態では、ステップ（ａ）は、第２の装置にパケットを伝送する第１の装置内で実行することができ、
これらのリンクの間でパケットの均等な配布がある場合は、リンクのそれぞれを移動する同期パケットの配布の決定を実行することができ、
事前定義された観測時間（または「ウィンドウ」）の間に伝送されるＭ個の連続する同期パケットについて、ステップ（ａ）で、リンクのそれぞれの間での配布を取得（または決定）し、これらの決定された配布に応じて第１の情報を生成することができる。
【００２０】
分離パケット（ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ  ｐａｃｋｅｔ）の相対的な配布は、そのリンクを通じて取得されたこれらの同期パケットの配布を値Ｍによって分割することによって、各リンク内で決定することができ、Ｍは、事前定義された観測時間（またはウィンドウ）の間に伝送された同期パケットの総数である。
【００２１】
ステップ（ｂ）の間に、スレーブクロック内において、スレーブクロックとマスタークロックとの間のオフセットｄｔは、次の式を使って表される：
【００２２】
【数１】
0005658375.tif 000002
ここで、ｍは、Ｍ個の連続する同期パケットの１つを表し、ｋは、集約された接続を構成するＫ個のリンクの１つを表し、Ｔ２ｍは、第２の装置内のＭの中からｍ番目の同期パケットに関連付けられたタイムスタンプの値であり、Ｔ１ｍは、第１の装置内のＭの中からｍ番目の同期パケットに関連付けられたタイムスタンプの値であり、ｗｋは、リンクの１つに関連付けられた、そのリンク内の同期パケットの相対的な配布を表す重みであり、ｄｋは、ｋ番目のリンクの装置間のパケット伝送時間である。
【００２３】
一変形形態では、ステップ（ｂ）の間に、スレーブクロックにおいて、スレーブクロックとマスタークロックとの間の時間オフセットｄｔは、次の式を使って決定することができる：
【００２４】
【数２】
0005658375.tif 000003
ここで、ｍは、Ｍ個の連続する同期パケットの１つを表し、ｋは、集約された接続のＫ個のリンクの１つを表し、Ｔ１ｍは、マスタークロックからスレーブクロックに行く伝送の間に、第１の装置のＭの中からｍ番目の同期パケットに関連付けられたタイムスタンプの値であり、Ｔ２ｍは、マスタークロックからスレーブクロックへの伝送の間に、第２の装置内のＭの中からｍ番目の同期パケットに関連付けられたタイムスタンプの値であり、Ｔ３ｍは、スレーブクロックからマスタークロックへの伝送の間に、第２の装置内のパケットに関連付けられたタイムスタンプの値であり、Ｔ４ｍは、スレーブクロックからマスタークロックへの伝送の間に、第１の装置内の最後のパケットに関連付けられたタイムスタンプの値であり、ｗｋは、リンクの１つに関連付けられた、そのリンクを通る同期パケットの相対的な配布を表す重みであり、ｄａｋは、ｋ番目のリンクの往復のパケット伝送時間である。
【００２５】
第１の変形形態では、（第１の）装置は、リンクの少なくとも１つのサブセット内で伝送される同期パケットの均等な配布を実行することが必要な場合があり、各同期パケットは、サブセットのリンクを通じて伝送されるのを待つ間にバッファメモリ内に配置され、リンクを通じて伝送されるためにバッファメモリから抽出されるときにタイムスタンプに関連付けられ、ステップ（ｂ）の間に、その均等な配布を表す第１の情報を生成することができる。
【００２６】
ステップ（ｂ）の間に、スレーブクロック内において、第３の受信した情報によって規定され、リンクの数で割られた、リンクを通じたパケット伝送時間の和に等しい装置間の同期パケットの伝送時間を決定することができる。
【００２７】
第２の変形形態では、（第１の）装置は、選択されたリンク内で伝送される同期パケットをすべて配布する必要がある場合があり、各同期パケットは、伝送されるのを待つ間にバッファメモリ内に配置され、選択されたリンクを通じて伝送されるためにバッファメモリから抽出されるときにタイムスタンプに関連付けられ、第１の情報は、選択されたリンク（配布の対象）を表すステップ（ｂ）で生成および伝送することができ、スレーブクロック内において、選択された長さのパケット伝送時間に等しい、装置間の同期パケット伝送時間を決定することができる。
−  第２の実施形態では、ステップ（ａ）は、第１の装置からそのパケットを受信した第２の装置内で実行することができる。
【００２８】
第２の態様によると、本発明は、タイムスタンププロトコルを使用して相互に同期パケットを伝送することを可能にするために、少なくとも２つのリンクから構成された集約された接続を介して相互に接続され、マスタークロックとスレーブクロックとの間に配置された少なくとも２つの装置（またはノード）を含むパケット交換ネットワークのマスタークロックおよびスレーブクロックの同期専用のデバイスを提案するものである。この第１のデバイスは、第１に、伝送されるパケットをリンクにルーティングできる、装置の第１のモジュールと、タイムスタンププロトコルを管理する、同じ装置の第２のモジュールとの間のインターフェースとして機能することができ、第２に、集約された接続のリンクを通る同期パケットの配布を取得（場合によっては記録）し、マスタークロックに同期することを考慮して得られた配布を表す第１の情報のスレーブクロックへの伝送を制御するように動作可能である。
【００２９】
この第１のデバイスは、また、集約された接続のリンクの少なくとも１つの選択されたサブセット内の同期パケットの配布を制御するように動作することができる。
【００３０】
第３の態様によると、本発明は、パケット交換ネットワークのスレーブクロックによる、その同じパケット交換ネットワークのマスタークロックに対する同期専用の第２のデバイスを提案するものであって、前記ネットワークは、少なくとも２つのリンクから構成された、集約された接続を介して相互に接続された少なくとも２つの装置を含み、これらは、タイムスタンププロトコルに従って相互に同期パケットを伝送することを可能にするため、マスタークロックとスレーブクロックとの間に配置されている。この第２のデバイスは、スレーブクロックによって受信された同期パケットから、それに関連付けられたタイムスタンプを表す少なくとも第２の情報を抽出し、少なくともこの抽出された第２の情報と、リンクの少なくとも１つによって伝送された同期パケットの配布を表す受信された第１の情報と、リンクを通じたパケット伝送時間を表す受信された第３の情報とに応じてスレーブクロックをマスタークロックに同期させるように動作可能である。
【００３１】
第４の態様によると、本発明は、タイムスタンププロトコルを使用して相互に同期パケットを伝送することを可能にするために、少なくとも２つのリンクから構成された集約された接続を介して相互に接続され、マスタークロックとスレーブクロックとの間に配置された少なくとも２つの装置（またはノード）を含むパケット交換ネットワークのマスタークロックおよびスレーブクロックを同期するためのシステムを提案する。このシステムは、装置の１つに関連付けることができる、上に提示されたタイプの少なくとも１つの第１のデバイス、およびスレーブクロックを関連付けることができる、上に提示されたタイプの少なくとも１つの第２のデバイスを含む。
【００３２】
本発明の他の特性および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面を確認することで明白になるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、３つのリンクを含む集約された接続を介して相互に接続され、その中に、本発明による同期システムの例示的な実施形態を構成する同期デバイスが設置されている、パケット交換ネットワークのノードならびにマスタークロックおよびスレーブクロックを概略的かつ機能的に描写するものである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図面は、本発明を完成させるだけでなく、必要に応じてそれを規定するのにも役に立つ場合がある。
【００３５】
本発明は、集約された接続を用いるパケット交換ネットワークのスレーブクロックＨＥによる、その同じパケット交換ネットワークのマスタークロックＨＭに対する正確な同期を可能にすることを目的とする。
【００３６】
以下において、例示的な例として、スレーブクロックＨＥは、ＬＴＥ（「Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ」）ネットワークの基地局ＳＢに統合されることが想定される。さらに、以下において、例示的な例として、マスタークロックＨＭは、ＬＴＥネットワークまたはＬＴＥモバイルバックホールネットワークの装置（またはノード）の１つを構成するルータＥ１に統合されることが想定される。しかし、本発明はこの種のシナリオに限定されるものではない。
【００３７】
本発明は、有線か無線かに関係なく、任意のタイプのパケット交換ネットワークに関し、相互に同期されるマスターＨＭとスレーブクロックＨＥとの間に位置する装置（またはノード）Ｅｉを含み、これらは、少なくとも２つのリンクＬｋから構成される集約された接続を介して相互に接続され、その中で、入力および出力のパケットは、ローカルクロックに関してそれらの出発および到着の時刻を報告することを意図するタイムスタンプを割り当てることができることに注意されたい。
【００３８】
唯一の図に示された限定を目的としない例において、基地局ＳＢは、（ルータまたはスイッチなど、３つのリンクＬｋ（ｋ＝１から３）から構成される集約された接続を介して（第１の）装置Ｅ１に接続される）ネットワークの（第２の）装置（またはノード）Ｅ２に接続される。これらのリンクＬｋは、装置Ｅｉ（ｉ＝１または２）の間のパケット、特に、マスタークロックＨＭまたはスレーブクロックＨＥを対象とする同期メッセージを規定する同期パケットの伝送を可能にすることを意図するものである。装置Ｅｉは、２つのリンクＬｋによって、または３つを超えるリンクＬｋ、たとえば、４つまたは５つ、もしくはそれ以上によって接続できることに注意されたい。
【００３９】
以下において、例示的な例として、同期メッセージは、タイムスタンププロトコルＩＥＥＥ１５８８Ｖ２（またはＰＴＰＶ２）に基づいて伝送されることが想定される。結果的に、マスタークロックＨＭからスレーブクロックＨＥに伝送される同期メッセージはタイプ「ＳＹＮＣ」でもよく、スレーブクロックＨＥからマスタークロックＨＭに伝送される同期メッセージはタイプ「ＤＥＬＡＹ＿ＲＥＱ」でもよい。しかし、本発明は、このタイプのタイムスタンププロトコルにも、このタイプのメッセージにも限定されるものではない。したがって、本発明はまた、たとえばＩＥＴＦプロトコルＮＴＰ（ネットワークタイムプロトコル）にも関するものである。
【００４０】
前述のパケットの伝送を可能にするために、各装置Ｅｉは、プレーン、特にネットワークプレーンＰＲおよび同期プレーンＰＳへと分離されたプロトコルスタックを含む。
【００４１】
ネットワークプレーンＰＲは、従来、コントロールプレーンＰＣ、運用、管理、および保守（または「ＯＡＭ」）モジュールＭ４、ならびにデータプレーンＰＤを含む。データプレーンＰＤは、従来、伝送されるパケットをリンクＬｋの少なくとも１つにルーティングする作業が課せられた、複数のリンクＭ１を通る接続を管理するための第１のモジュールと、伝送されるパケットを単一のリンクＬｋにルーティングする作業が課せられた、複数のリンクＭ３を通る接続を管理するための第３のモジュールとを含む。
【００４２】
同期プレーンＰＳは、タイムスタンププロトコル（ここでは１５８８Ｖ２）を管理する作業が課された第２のモジュールＭ２を含む。
【００４３】
一態様によると、本発明は、上記のタイプのネットワークのマスタークロックＨＭおよびスレーブクロックＨＥを同期させる方法を実施することを提案する。
【００４４】
この方法は、２の主なステップ（ａ）および（ｂ）を含む。
【００４５】
方法の第１の主なステップ（ａ）は、これらの同期パケットを伝える集約された接続のリンクＬｋの少なくとも１つのサブセット内の同期パケットの配布を取得すること（または場合によっては記録すること）からなる。
【００４６】
すべてのタイプのパケットは、他方のクロック（スレーブＨＥまたはマスターＨＭ）に同期パケットを伝送することを意図するクロック（マスターＨＭまたはスレーブＨＥ）に接続された装置Ｅｉで配布されることを理解されるだろう。たとえば、マスタークロックＨＭが（ここではＳＹＮＣメッセージに属する）同期パケットを伝送することを希望する場合、第１の装置Ｅ１は、これらの同期パケットの配布を実行するものである。スレーブクロックＨＥが（ここではＤＥＬＡＹ＿ＲＥＱメッセージに属する）同期パケットを伝送することを希望する場合、第２の装置Ｅ２は、これらの同期パケットの配布を実行するものである。
【００４７】
複数のタイプの配布が予測できることに注意することは重要である。
【００４８】
したがって、装置Ｅｉは、様々なリンクＬｋ内で伝送されるパケット（データパケット、同期パケット、および制御パケット）の均等な（従来の）配布を実行することができる。このパケットの均等な配布は、たとえば、ラウンドロビン配布でもよい。
【００４９】
第１の変形形態では、第１の（同期）デバイスＤ１は、リンクＬｋの少なくとも１つのサブセット内で伝送されるそれらの同期パケットだけの均等な配布を実行することを関連付けられた装置Ｅｉに要求する場合がある。この状況では、スレーブクロックＨＥは、第１  Ｅ１および第２  Ｅ２の装置の間の同期パケットの伝送時間が、リンクＬｋ（ここではＫ＝３）の数値Ｋで割られたリンクＬｋを通じたパケットの（単一方向）伝送時間の和に等しいことを想定することができる。サブセットのリンクＬｋを通じて伝送されるのを待つ間に、同期パケットが一時的に配置されるバッファメモリを装置Ｅｉ内に提供することはここで有利であることに注意されたい。このバッファメモリは、バッファメモリの出力で該当する装置Ｅｉの各同期パケットにタイムスタンプを押すことによって、その効力がキャンセルされる可能性がある追加のジッタパケットを導入することがある。
【００５０】
第２の変形形態では、第１の（同期）デバイスＤ１は、単一の選択されたリンクＬｋ（たとえば第２のリンクＬ２）内で伝送されるすべての同期パケットの配布を実行することを関連付けられた装置Ｅｉに要求することができる。この状況では、選択されたリンク（ここではＬ２）は、同期パケットだけではなく、すべてのタイプのパケットを伝送することを理解されたい。選択されたリンクＬ２を通じて伝送されるのを待つ間に、同期パケットが一時的に配置されるバッファメモリを装置Ｅｉ内に提供することが有利であることに注意されたい。このバッファメモリは、バッファメモリの出力で該当する装置Ｅｉの各同期パケットにタイムスタンプを押すことによって、その効力がキャンセルされる可能性がある追加のジッタパケットを導入することがある。
【００５１】
上に記述されたすべての状況で、１組のリンクＬｋ内で同期パケットの配布を達成（場合によっては記録）することは、装置Ｅｉの第１  Ｍ１および第２  Ｍ２のモジュールの間のインターフェースを保証する第１の（同期デバイス）Ｄ１によって保証される。この第１のデバイスＤ１は、説明したように、ネットワークプレーンＰＲの部分、および好ましくはそのデータプレーンＰＤを形成する。しかし、第１のモジュールＭ１および第２のモジュールＭ２に結合される間、データプレーンＰＤまたはネットワークプレーンＰＲ外部でもよい。すべての状況で、第１のデバイスＤ１は、ソフトウェア（または演算）モジュール、電子回路、または電子回路およびソフトウェアモジュールの組み合わせの形で構成することができる。
【００５２】
第２の変形形態では、第１のデバイスＤ１は、単一のリンクとして複数のリンクＬｋを見なし、アウトバウンドまたは往復の伝送時間が選択された単一のリンク（ここではＬ２）のものであることを想定するために、１５８８Ｖ２プロトコルを必要とすることに注意されたい。
【００５３】
また、同期パケットの配布を決定するために、伝送する作業を課された装置Ｅｉ内で、同じリンクＬｋを通じて伝送される必要がある異なるタイプのパケットと区別する必要があることに注意されたい。そうするために、たとえば、伝送されるすべてのパケットの中から、純粋にローカルでの使用のために同期パケットを指定するフィールド値を所有する（したがって、伝送されるパケットに統合されない）ものを、該当する装置Ｅｉ内で決定することができる。たとえば、このフィールドは、関連付けられたパケットが同期パケットでない場合に、ゼロ（０）に等しい値を取り、または関連付けられたパケットが同期パケットである場合に、１に等しい値を取る同期ビットでもよい。最後に、リンクＬｋのそれぞれ内で、このように区別された同期パケットの配布を達成（または記録）することが可能である（同期パケットは、第２の変形形態において単一の選択されたリンクＬ２内のみで配布されるため）。
【００５４】
リンクＬｋ間で同期パケットを伝送する場合、またはリンクＬｋから来る（したがって、ｉ’≠ｉであり、他方の装置Ｅｉ’によって伝送された）同期パケットを受信する場合、第１のデバイスＤ１は、各装置Ｅｉ内で機能できることに注意することは重要である。
【００５５】
たとえば、第２の装置Ｅ２内で受信するときに機能する場合、サービスの品質（またはＱｏＳ）フィールドなど、すべての同期パケットが共通して持っているフィールドから選択された特定の値を通じて、たとえば、同期パケットを異なるタイプのパケットから区別することができる。
【００５６】
第１のデバイスＤ１は、場合によっては、特定のケース（後に記述）において同期パケットの配布を制御できることに注意されたい。
【００５７】
方法の第２のステップ（ｂ）は、第１に、異なるリンクＬｋの少なくとも１つのサブセットを通じて取得された（または記録された）パケットの配布を表す第１の情報、第２に、同期パケットに関連付けられたタイムスタンプを表す第２の情報、および第３に、同期パケットによってとられたリンクＬｋの少なくともサブセットを通るアウトバウンドｄｋまたは往復のパケット伝送時間ｄａｋを表す第３の情報をスレーブクロックＨＥに伝送することからなる。この情報は（少なくとも）、マスタークロックＨＭに同期するためにスレーブクロックＨＥ内でローカルに使用される。
【００５８】
第１、第２、および第３の情報は、必ずしも同時および／または同じ方法で伝送されないことに注意することは重要である。これは、特に、同期パケットの配布モードおよびアウトバウンドｄｋまたは往復のパケット伝送ｄａｋの時間を測定する周波数に依存している。
【００５９】
したがって、第３の情報は事前に測定し、特定の期間はほぼ一定であると考えること、または自動的なものと考えることすらできる。結果的に、この第３の情報は、場合によっては、早めに伝送することができる。第３の情報は、装置Ｅｉ、マスタークロックＨＭ、およびスレーブクロックＨＥに接続されている管理装置ＥＧによって、または（第１のデバイスＤ１の関与を通じて）１５８８Ｖ２プロトコルの専用フィールドの同期パケットによって伝送できることに注意されたい。
【００６０】
第２の情報は、１５８８Ｖ２プロトコルの運用規定に従って、装置Ｅｉに到着かつ／または出発するときの同期パケットのタイムスタンプから得られる。結果的に、伝送される同期パケットの一部が自動的に形成される。入力および出力でタイムスタンプを押すことは、その装置Ｅｉ内の同期パケットの通過時間を決定するために、装置Ｅｉと組み合わせて、透過クロック要素によって使用できることに注意されたい。実施する必要があるのは、（出力タイムスタンプによって規定された）ローカルクロックに関して同期パケットの出発タイムスタンプと、（到着タイムスタンプによって規定された）その同じローカルクロックに関してその同じ同期パケットの到着タイムスタンプとの差分を見つけることだけである。
【００６１】
ローカル通過時間を表すこれら２つの情報は、たとえば、該当する同期パケットのヘッダ内に位置するいわゆる補正フィールドで合計することができる。たとえば、その同期パケットを次のノードに伝送するために、その透過クロックが、それらの時間に、決定されたローカル通過時間を追加するために、第１のデバイスＤ１は、各同期パケット、該当するリンクで計算された伝送時間、および／または該当するリンクの合計の通過時間について、その装置Ｅｉに関連付けられた透過クロックに通信するように動作することができる。
【００６２】
同期パケットだけの均等な配布が実行される場合（第１の変形形態）、これについてスレーブクロックＨＥに事前に通知することで十分であるため、その同期のために、リンクＬｋの数Ｋ（ここではＫ＝３）で割られた、様々なリンクＬｋを通るアウトバウンドパケット伝送時間ｄｋ（または往復のパケット伝送時間ｄａｋ）の和に等しいアウトバウンドパケット伝送時間（または往復のｄａ）を使用することができる。この場合、第１の（配布）情報は、この配布を報告することを意図するものである。この状況では、第１の（配布）情報は、前述の管理装置ＥＧによって、または１５８８Ｖ２プロトコルの専用フィールド内の同期パケットによって（第１のデバイスＤ１の関与を通じて）伝送できることに注意されたい。
【００６３】
単一の選択されたリンクＬｋ内で伝送されるすべての同期パケットの配布が実行される場合（第２の変形形態）、これについてスレーブクロックＨＥに事前に通知することで十分であるため、その同期のために、選択されたリンクＬｋを通るアウトバウンドパケット伝送時間ｄｋ（または往復のｄａｋ）に等しいアウトバウンドパケット伝送時間ｄ（または往復のｄａ）を使用することができる。第１の（配布）情報は、配布のモードおよび／または唯一のリンク選択されたＬｋを報告することを意図するものである。この状況では、第１の（配布）情報は、前述の管理装置ＥＧによって、または１５８８Ｖ２プロトコルの専用フィールド内の同期パケットによって（第１のデバイスＤ１の関与を通じて）伝送できることに注意されたい。
【００６４】
すべてのタイプのパケットの均等な配布が様々なリンクＬｋ内で実行された場合、これについて、スレーブクロックＨＥに第１の情報の形で通知するために、各リンクＬｋについて、それを取るであろう（Ｄ１による伝送活動）またはそれを取った（Ｄ１による受信活動）同期パケットの数を決定することが必要である。
【００６５】
そうするために、第１のデバイスＤ１は、リンクＬｋのそれぞれについて、（伝送または受信の間に）同期パケットカウンターを使用することができる。好ましくは、計算される連続する同期パケットの数は、換算値Ｍに限定される（このため、選択された期間の時間ウィンドウ、場合によってはスライディングウィンドウの間に、周期的にカウントを実行することになる）。リンクＬｋ内の同期パケットの相対的な配布は、この場合、Ｍで割られたそのリンクＬｋにルーティングされる同期パケットの数に等しい。たとえば、Ｍの値は、１００または２００に等しく選択される。Ｍが大きいほど、カウンターの使用を必要としない、様々なリンクＬｋの中で同期パケットの均等な配布への傾向が強くなることが理解されるだろう。この場合、第１の（配布）情報は、各リンクＬｋ内の各相対的な配布を報告することを意図するものである。この状況では、第１の（配布）情報は、該当する装置ＥｉによってスレーブクロックＨＥに前述の管理装置ＥＧを介して、直接的もしくは間接的に、または１５８８Ｖ２プロトコルの専用フィールドにおいて同期パケットによって（第１のデバイスＤ１の関与を通じて）伝送できることに注意されたい。
【００６６】
スレーブクロックＨＥが、（現在の状況に関係するもの、たとえば、計数されたＭ個の連続する同期パケットの受信直後に有効など）第１、第２、および第３の情報を認識すると、スレーブクロックＨＥをマスタークロックＨＭに同期させることが可能である。
【００６７】
特に、同期パケットによって運ばれる第２の（タイムスタンプ）情報は、マスタークロックＨＭの周波数に向けて収束し、したがって、リンクＬｋ（第３の情報）および第１の配布情報を通じて、伝播時間ｄｋ（またはｄａｋ）に基づいて、マスタークロックＨＭの現在の時刻を非常に正確に推定することを可能にするフェイズロックループ（ＰＬＬ）を供給することができる。
【００６８】
例を挙げると、様々なリンクＬｋの中ですべてのタイプのパケットを均等に配布すると、事前定義された式を使って、ステップ（ｂ）の間に、スレーブクロックＨＥとマスタークロックＨＭとの間に存在する時間オフセットｄｔを決定することが可能である。
【００６９】
たとえば、リンクＬｋを通るアウトバウンドパケット伝送時間が認識されると、以下の式を使用することができる：
【００７０】
【数３】
0005658375.tif 000004
ここで、ｍは、Ｍ個の連続する同期パケットの１つを表し、ｋは、Ｋ個のリンクＬｋの１つを表し、Ｔ２ｍは、マスタークロックＨＭからスレーブクロックＨＥへの伝送の間に、第２の装置Ｅ２内のＭの中から、（受信の間に）ｍ番目の同期パケットに関連付けられたタイムスタンプＴ２（１５８８Ｖ２が使用されている場合）の値であり、Ｔ１ｍは、マスタークロックＨＭからスレーブクロックＨＥへの伝送の間に、第１の装置Ｅ１内のＭの中から、（伝送の間に）ｍ番目の同期パケットに関連付けられたタイムスタンプＴ１（１５８８Ｖ２が使用されている場合）の値であり、ｗｋは、リンクＬｋの１つに関連し、リンクＬｋを通る同期パケットの相対的な配布を表す重みであり、ｄｋは、ｋ番目のリンクＬｋを通る第１  Ｅ１および第２  Ｅ２の装置の間のアウトバウンドパケット伝送時間である。
【００７１】
一変形形態では、リンクＬｋを通る往復のＬｋパケット伝送時間が認識されると、以下の式を使用することができる：
【００７２】
【数４】
0005658375.tif 000005
ここで、Ｔ３ｍは、スレーブクロックＨＥからマスタークロックＨＭへの伝送中に第２の装置Ｅ２内の同期パケットに、（伝送の間に）関連付けられたタイムスタンプＴ３（１５８８Ｖ２が使用される場合）の値であり、Ｔ４ｍは、スレーブクロックＨＥからマスタークロックＨＭへの伝送の間に、（受信の間に）第１の装置Ｅ１内のその同じ同期パケットに関連付けられたタイムスタンプＴ４（１５８８Ｖ２が使用されている場合）の値であり、ｄａｋは、ｋ番目のリンクＬｋを通じた往復のパケット伝送時間である。
【００７３】
相対的な配布ｗｋは、対応するＭ個の連続する同期パケットの伝送の間のみ時間的に有効であることに注意されたい。たとえば、スレーブクロックＨＥが有効な相対的な配布ｗｋを常に認識するように、スライディング時間ウィンドウに関連付けられた複数の組のカウンターを使用して予知することが可能である。
【００７４】
記述したように、スレーブクロックＨＥは、少なくとも第２のタイムスタンプ情報および／または通過時間情報、ならびに場合によっては第１の配布情報をスレーブクロックＨＥによって受信された同期パケットから抽出する作業を課されている第２の同期デバイスＤ２に関連付けられることにも注意されたい。この第２のデバイスＤ２は、また、利用可能な第１、第２、および第３の情報に基づいて、前述の同期の作業も課されている。
【００７５】
本明細書において、「関連付けられている」という言葉は、（描写したように）スレーブクロックＨＥの必須の部分を形成すること、およびスレーブクロックＨＥに直接的または間接的に結合されることの両方を指している。結果的に、第２の（同期）デバイスＤ２は、ソフトウェア（またはコンピュータ）モジュール、電子回路、または電子回路およびソフトウェアモジュールの組み合わせの形で構成することができる。
【００７６】
また、第１  Ｄ１および第２  Ｄ２の同期デバイスは、「少なくとも」装置Ｅｉ内およびスレーブクロックＨＥ内で配布されることを意図する同期システムＳをともに構成できることに注意されたい。
【００７７】
本発明は、上記の同期方法、第１および第２の同期デバイス、ならびに同期システムの実施形態に限定されるものではなく、これらは、例示を目的として提供するものであり、添付の特許請求の範囲の枠内において当業者が構想を描けるすべての変形形態を包含するものである。
【図１】
0005658375.tif 000008