(57)【要約】本発明にかかる通信システム（１０００）は、マスタ装置（１３）とスレーブ装置（１４）で時刻同期を行うための時刻同期パケットを第１の無線中継装置（２１）と第２の無線中継装置（２２）の間で無線通信により中継するものである。第１の無線中継装置（２１）は、第１のパルスを設定した第１の無線フレームを送信し、第２の無線中継装置（２２）は、受信した第１の無線フレームからの第１のパルスの検出に応じて、第２のパルスを設定した第２の無線フレームを返信し、第１の無線中継装置（２１）は、受信した第２の無線フレームから第２のパルスを検出し、いずれか一方の中継装置は、少なくとも第１のパルスの設定及び第２のパルスの検出に基づいて算出される、２つの無線中継装置間の伝送遅延時間を用いて、時刻同期パケットに含まれる補正値を調整する。
2016072038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻同期を行うための補正値を含む時刻同期パケットを、当該時刻同期を行うマスタ装置から受信し、無線通信により転送する第１の無線中継装置と、
前記第１の無線中継装置から前記無線通信により受信した前記時刻同期パケットを、前記時刻同期を行うスレーブ装置へ転送する第２の無線中継装置と、
を備え、
前記第１の無線中継装置は、
第１のパルスを設定した第１の無線フレームを前記第２の無線中継装置へ送信し、
前記第２の無線中継装置は、
受信した前記第１の無線フレームから前記第１のパルスを検出し、
前記第１のパルスの検出に応じて、第２のパルスを設定した第２の無線フレームを前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１の無線中継装置は、
受信した前記第２の無線フレームから前記第２のパルスを検出し、
前記第１の無線中継装置又は前記第２の無線中継装置のいずれか一方の中継装置は、
少なくとも前記第１のパルスの設定及び前記第２のパルスの検出に基づいて算出される前記第１の無線中継装置と前記第２の無線中継装置との間の伝送遅延時間を用いて、前記時刻同期パケットに含まれる前記補正値を調整する
通信システム。
【請求項２】
前記第１の無線中継装置は、
前記第１のパルスの設定時から前記第２のパルスの検出時までの第１の時間を測定し、
前記第２の無線中継装置は、
前記第１のパルスの検出時から前記第２のパルスの設定時までの第２の時間を測定し、
前記第１の無線中継装置及び前記第２の無線中継装置は、
前記一方の中継装置に前記第１の時間及び前記第２の時間を集約させ、
前記一方の中継装置は、
前記第１の時間及び前記第２の時間に基づいて、前記伝送遅延時間を算出し、
前記算出した前記伝送遅延時間を用いて前記補正値を調整する
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記一方の中継装置は、前記第１の無線中継装置であり、
前記第２の無線中継装置は、前記測定した前記第２の時間を前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１の無線中継装置は、
前記第２の無線中継装置から受信した前記第２の時間と、自己が測定した前記第１の時間とを用いて、前記伝送遅延時間を算出し、
前記算出した前記伝送遅延時間を用いて前記補正値を調整する
請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記一方の中継装置は、前記第２の無線中継装置であり、
前記第１の無線中継装置は、前記測定した前記第１の時間を前記第２の無線中継装置へ送信し、
前記第２の無線中継装置は、
前記第１の無線中継装置から受信した前記第１の時間と、自己が測定した前記第２の時間とを用いて、前記伝送遅延時間を算出し、
前記算出した前記伝送遅延時間を用いて前記補正値を調整する
請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記第１の無線中継装置が有する第１のカウンタと前記第２の無線中継装置が有する第２のカウンタとは、前記第１の無線中継装置と前記第２の無線中継装置との間で送受信される任意の無線フレームに含まれる同期パルスの検出タイミングによりカウント間隔が同期しており、
前記一方の中継装置は、
前記伝送遅延時間に基づいて、前記第１及び前記第２のカウンタのうち当該一方の中継装置が有する対象カウンタのカウント値をクリアするタイミングに関する補正を行うことにより、前記補正値を調整する
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記一方の中継装置は、
前記対象カウンタのカウント値をクリアするタイミングを前記伝送遅延時間分変更することにより、前記タイミングに関する補正を行う
請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記一方の中継装置は、
前記対象カウンタのカウント値をクリアするタイミングにおいて、前記伝送遅延時間を用いて当該カウント値を修正することにより、前記タイミングに関する補正を行う
請求項５に記載の通信システム。
【請求項８】
前記一方の中継装置は、
前記伝送遅延時間を前記補正値に加算することにより、前記補正値を調整する
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項９】
前記第１の無線中継装置から前記無線通信により受信した前記時刻同期パケットを、前記時刻同期を行う他のスレーブ装置へ転送する第３の無線中継装置をさらに備え、
前記第１の無線中継装置は、
前記第１の無線フレームを前記第３の無線中継装置へさらに送信し、
前記第３の無線中継装置は、
受信した前記第１の無線フレームから前記第１のパルスを検出し、
前記第１のパルスの検出に応じて、第３のパルスを設定した第３の無線フレームを前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１のパルスの検出時から前記第３のパルスの設定時までの第３の時間を測定し、
前記第１の無線中継装置は、
受信した前記第３の無線フレームから前記第３のパルスを検出し、
前記第１のパルスの設定時から前記第３のパルスの検出時までの第４の時間を測定し、
前記測定した前記第４の時間を前記第３の無線中継装置へ送信し、
前記第３の無線中継装置は、
前記第１の無線中継装置から受信した前記第４の時間と、自己が測定した前記第３の時間とを用いて、前記伝送遅延時間を算出し、
前記算出した前記伝送遅延時間を用いて前記補正値を調整する
請求項３に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記補正値は、前記マスタ装置と前記スレーブ装置の間で前記時刻同期パケットの中継を行う各中継装置に当該時刻同期パケットが滞留した時間の総和である
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１１】
時刻同期を行うための補正値を含む時刻同期パケットを、当該時刻同期を行うマスタ装置から受信し、無線通信により転送する第１の無線中継装置と、
前記第１の無線中継装置から前記無線通信により受信した前記時刻同期パケットを、前記時刻同期を行うスレーブ装置へ転送する第２の無線中継装置と、
を備える通信システムにおける時刻同期方法であって、
前記第１の無線中継装置が、
第１のパルスを設定した第１の無線フレームを前記第２の無線中継装置へ送信し、
前記第２の無線中継装置が、
受信した前記第１の無線フレームから前記第１のパルスを検出し、
前記第１のパルスの検出に応じて、第２のパルスを設定した第２の無線フレームを前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１の無線中継装置が、
受信した前記第２の無線フレームから前記第２のパルスを検出し、
前記第１の無線中継装置又は前記第２の無線中継装置のいずれか一方の中継装置が、
少なくとも前記第１のパルスの設定及び前記第２のパルスの検出に基づいて算出される前記第１の無線中継装置と前記第２の無線中継装置との間の伝送遅延時間を用いて、前記時刻同期パケットに含まれる前記補正値を調整する
時刻同期方法。
【請求項１２】
時刻同期を行うための補正値を含む時刻同期パケットを、当該時刻同期を行うマスタ装置とスレーブ装置との間で無線通信により中継する複数の無線中継装置のうちの一つであり、
第１の無線フレームに第１のパルスを設定し、当該第１の無線フレームを前記複数の無線中継装置のうちの他の無線中継装置へ送信し、当該他の無線中継装置から当該第１の無線フレームに対して折り返され、かつ、第２のパルスが設定された第２の無線フレームを受信し、当該第２の無線フレームから前記第２のパルスを検出する無線通信手段と、
前記第１のパルスの設定及び前記第２のパルスの検出に基づいて自己と前記他の無線中継装置との間の伝送遅延時間を測定する測定手段と、
前記伝送遅延時間を用いて当該時刻同期パケットに含まれる前記補正値を調整する調整手段と、
を備える無線中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、時刻同期方法及び無線中継装置に関し、特に、時刻同期を行う通信装置間を無線通信により中継する複数の無線中継装置を制御するための通信システム、時刻同期方法及び無線中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信装置間の時刻同期を行う技術として、これまでのＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）等を用いるものから、パケットによる位相同期（例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１５８８等）が注目されている。ＩＥＥＥ１５８８では、ネットワーク内の通信装置の間で精度よく時刻を同期させるためのプロトコルとしてＰＴＰ（Precision Time Protocol）を定めている。【０００３】
一般に、時刻の同期元の通信装置であるマスタ装置と、時刻の同期先の通信装置であるスレーブ装置との間には、ＰＴＰパケットを中継する中継装置が設置される。ここで、パケットによる位相同期の場合、中継装置内の処理により伝送遅延時間に大きな揺らぎが発生する。そこで、ＩＥＥＥ１５８８ｖｅｒｓｉｏｎ２の通信網における中継時に伝送遅延の揺らぎを低減させる機能として、Transparent Clock機能がある。【０００４】
Transparent Clock機能では、マスタ装置においてＰＴＰパケットのオーバーヘッドの補正フィールドに中継装置の滞留時間を時刻の補正値として設定する。具体的には、中継装置は、自己の処理開始時の時刻（カウント値等）を補正値から減算し、自己の処理終了時の時刻を当該補正値に加算する。そして、スレーブ装置において、マスタ装置から受信したＰＴＰパケット内の補正値を用いて、マスタ装置からスレーブ装置までの到達遅延時間の補正を行う。【０００５】
尚、特許文献１には、時刻同期を行うマスタ装置とスレーブ装置の間に複数の中継装置（スレーブ装置）により多段に中継する場合において、各装置間で時刻同期を行う技術が開示されている。特許文献１に係る技術では、各スレーブ装置は、マスタ装置から末端のスレーブ装置に向けた測定フレームに、自身の内部処理の測定時間（処理遅延時間）を書込んで中継する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１７５５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、ＰＴＰパケット等の時刻同期パケットを用いて時刻同期を行うマスタ装置とスレーブ装置の間を２以上の無線中継装置が中継する場合に、補正フィールドの補正値の精度を維持することが困難であるという問題点がある。その理由を以下に説明する。【０００８】
まず、時刻同期を行うマスタ装置とスレーブ装置の間は、特許文献１のように、２以上の中継装置により通信が中継されることが一般的である。そして、ＰＴＰパケットを用いる場合、各中継装置は、補正フィールドに対して自己の処理開始時及び処理終了時の２回の更新をすることで、自身の処理遅延時間を加えることになる。そのため、中継装置の数が増えるほど、更新回数が多くなり、各中継装置の合計の処理遅延時間が増加し、結果としてマスタ装置とスレーブ装置の間の伝送時間（データの到達時間）への影響が大きくなる。【０００９】
そこで、各中継装置の更新回数を減らすために、２つの中継装置を一つの中継装置とみなし、一端の中継装置の処理開始時にその時刻を補正フィールドの補正値から減算し、他端の中継装置の処理終了時にその時刻を補正値に加算するという２回の補正フィールドの更新により２つの中継装置の合計の処理遅延時間とみなす方法が考えられる。【００１０】
しかしながら、この方法の場合、２つの中継装置の間で時刻（を示すカウンタやクロック）が同期している必要がある。ここで、中継装置間が無線通信の場合、無線通信区間の無線フレームに時刻を同期するための同期パルスを埋め込み、中継装置間の時刻を同期する手法がある。この手法による時刻同期では、カウンタのカウント間隔（又はカウント値が上限値に達し他場合にクリアする間隔）の同期を図ることができる。但し、同期パルスの転送時間（つまり、中継装置間の伝送遅延時間）分の時刻（カウント値）の同期をすることができない。【００１１】
そのため、この同期により上記２回の更新を行うと、２つの中継装置の合計の処理遅延時間から中継装置間の伝送遅延時間が漏れてしまう。そのため、上記２回の更新を行う際には、補正フィールドの補正値に中継装置間の伝送遅延時間を加算する必要がある。【００１２】
ここで、中継装置間が無線通信の場合、２つの装置の設置間隔の自由度が高く、設置される２装置間ごとに伝送遅延時間が異なる。そのため、各中継装置の設置間隔に応じた伝送遅延時間を求めなければ、補正フィールドの補正値の精度を維持することができない。よって、設置するごとに伝送遅延時間を測定し直さなければならず、設置作業が煩雑となる。以上のことから、上述した問題点が発生し得る。【００１３】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、時刻同期パケットを用いて時刻同期を行う通信装置の間を２以上の無線中継装置が中継する場合に、補正フィールドの補正値の精度を維持するための通信システム、時刻同期方法及び無線中継装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様にかかる通信システムは、
時刻同期を行うための補正値を含む時刻同期パケットを、当該時刻同期を行うマスタ装置から受信し、無線通信により転送する第１の無線中継装置と、
前記第１の無線中継装置から前記無線通信により受信した前記時刻同期パケットを、前記時刻同期を行うスレーブ装置へ転送する第２の無線中継装置と、
を備え、
前記第１の無線中継装置は、
第１のパルスを設定した第１の無線フレームを前記第２の無線中継装置へ送信し、
前記第２の無線中継装置は、
受信した前記第１の無線フレームから前記第１のパルスを検出し、
前記第１のパルスの検出に応じて、第２のパルスを設定した第２の無線フレームを前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１の無線中継装置は、
受信した前記第２の無線フレームから前記第２のパルスを検出し、
前記第１の無線中継装置又は前記第２の無線中継装置のいずれか一方の中継装置は、
少なくとも前記第１のパルスの設定及び前記第２のパルスの検出に基づいて算出される前記第１の無線中継装置と前記第２の無線中継装置との間の伝送遅延時間を用いて、前記時刻同期パケットに含まれる前記補正値を調整する。【００１５】
本発明の第２の態様にかかる時刻同期方法は、
時刻同期を行うための補正値を含む時刻同期パケットを、当該時刻同期を行うマスタ装置から受信し、無線通信により転送する第１の無線中継装置と、
前記第１の無線中継装置から前記無線通信により受信した前記時刻同期パケットを、前記時刻同期を行うスレーブ装置へ転送する第２の無線中継装置と、
を備える通信システムにおける時刻同期方法であって、
前記第１の無線中継装置が、
第１のパルスを設定した第１の無線フレームを前記第２の無線中継装置へ送信し、
前記第２の無線中継装置が、
受信した前記第１の無線フレームから前記第１のパルスを検出し、
前記第１のパルスの検出に応じて、第２のパルスを設定した第２の無線フレームを前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１の無線中継装置が、
受信した前記第２の無線フレームから前記第２のパルスを検出し、
前記第１の無線中継装置又は前記第２の無線中継装置のいずれか一方の中継装置が、
少なくとも前記第１のパルスの設定及び前記第２のパルスの検出に基づいて算出される前記第１の無線中継装置と前記第２の無線中継装置との間の伝送遅延時間を用いて、前記時刻同期パケットに含まれる前記補正値を調整する。【００１６】
本発明の第３の態様にかかる無線中継装置は、
時刻同期を行うための補正値を含む時刻同期パケットを、当該時刻同期を行うマスタ装置とスレーブ装置との間で無線通信により中継する複数の無線中継装置のうちの一つであり、
第１の無線フレームに第１のパルスを設定し、当該第１の無線フレームを前記複数の無線中継装置のうちの他の無線中継装置へ送信し、当該他の無線中継装置から当該第１の無線フレームに対して折り返され、かつ、第２のパルスが設定された第２の無線フレームを受信し、当該第２の無線フレームから前記第２のパルスを検出する無線通信部と、
前記第１のパルスの設定及び前記第２のパルスの検出に基づいて自己と前記他の無線中継装置との間の伝送遅延時間を測定する測定部と、
前記伝送遅延時間を用いて当該時刻同期パケットに含まれる前記補正値を調整する調整部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、時刻同期パケットを用いて時刻同期を行う通信装置の間を２以上の無線中継装置が中継する場合に、補正フィールドの補正値の精度を維持するための通信システム、時刻同期方法及び無線中継装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる伝送遅延時間の算出処理及び時刻同期パケットの補正値の調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例１にかかる無線通信を行う２台の無線中継装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる無線フレームに含まれる同期パルス及び遅延測定パルスの概念を説明するための図である。
【図５】本発明の実施例１にかかる伝送遅延時間の算出処理及び補正値の調整処理の流れを示すシーケンス図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる時刻同期パケットの中継時における補正フィールドの更新処理の流れを示すシーケンス図である。
【図７】本発明の実施例３にかかる無線通信を行う２台の無線中継装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施例４にかかる無線通信を行う２台の無線中継装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施例４にかかる伝送遅延時間の算出処理及び補正値の調整処理の流れを示すシーケンス図である。
【図１０】本発明の実施例５にかかる無線通信を行う２台の無線中継装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態２にかかる無線通信を行う３台の無線中継装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下では、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略する。
【００２０】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１にかかる通信システム１０００の全体構成を示すブロック図である。通信システム１０００は、ＧＮＳＳ衛星１１と、ＧＮＳＳ受信機１２と、マスタ装置１３と、スレーブ装置１４と、第１の無線中継装置２１と、第２の無線中継装置２２とを備える。尚、本実施の形態１にかかる通信システム１０００は、少なくともマスタ装置１３と、スレーブ装置１４と、第１の無線中継装置２１と、第２の無線中継装置２２とを備えるものであればよい。
【００２１】
ＧＮＳＳ受信機１２は、衛星航法システムにおける受信機であり、ＧＮＳＳ衛星１１等からの航法信号を受信する。尚、ＧＮＳＳ衛星１１及びＧＮＳＳ受信機１２は、公知のものであるため、詳細な説明を省略する。また、有線伝送路３１及び３２は、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）による伝送路である。
【００２２】
マスタ装置１３は、ＩＥＥＥ１５８８のTransparent Clock機能に対応した通信装置である。そして、マスタ装置１３は、スレーブ装置１４との間で時刻同期を行う際の時刻の同期元であるものとする。マスタ装置１３は、第１の無線中継装置２１と有線伝送路３１により接続されている。ここで、マスタ装置１３は、ＧＮＳＳ受信機１２から時刻、タイミングパルス又はクロック等を定期的に受信する。そして、マスタ装置１３は、スレーブ装置１４に向けて時刻同期パケット（例えば、ＰＴＰパケット）を定期的に送信する。
【００２３】
ここで、時刻同期パケットは、時刻同期を行うための補正値を含むものである。補正値は、マスタ装置１３とスレーブ装置１４の間で時刻同期パケットの中継を行う各中継装置に時刻同期パケットが滞留した時間の総和である。そして、時刻同期パケットがＰＴＰパケットの場合、補正値はＰＴＰパケット内のオーバーヘッドの補正フィールドに設定される値である。
【００２４】
スレーブ装置１４は、ＩＥＥＥ１５８８のTransparent Clock機能に対応した通信装置である。そして、スレーブ装置１４は、マスタ装置１３との間で時刻同期を行う際の時刻の同期先であるものとする。スレーブ装置１４は、第２の無線中継装置２２と有線伝送路３２により接続されている。
【００２５】
第１の無線中継装置２１は、ＩＥＥＥ１５８８のTransparent Clock機能に対応した無線中継装置である。第１の無線中継装置２１は、マスタ装置１３と有線伝送路３１により接続されている。また、第１の無線中継装置２１は、第２の無線中継装置２２と無線伝送路３３により無線通信が可能である。そのため、第１の無線中継装置２１は、マスタ装置１３から有線伝送路３１を介して受信した時刻同期パケットを、無線伝送路３３を介して第２の無線中継装置２２へ送信する。つまり、第１の無線中継装置２１は、受信した時刻同期パケットを無線通信により第２の無線中継装置２２へ転送する中継装置である。
【００２６】
第２の無線中継装置２２は、ＩＥＥＥ１５８８のTransparent Clock機能に対応した無線中継装置である。第２の無線中継装置２２は、スレーブ装置１４と有線伝送路３２により接続されている。また、第２の無線中継装置２２は、第１の無線中継装置２１と無線伝送路３３により無線通信が可能である。そのため、第２の無線中継装置２２は、第１の無線中継装置２１から無線伝送路３３を介して受信した時刻同期パケットを、有線伝送路３２を介してスレーブ装置１４へ送信する。つまり、第２の無線中継装置２２は、無線通信により受信した時刻同期パケットをスレーブ装置１４へ転送する中継装置である。
【００２７】
このように、本実施の形態１にかかる通信システム１０００は、マスタ装置１３とスレーブ装置１４との間の通信に２つの無線中継装置を経由するものである。そして、マスタ装置１３からスレーブ装置１４へ時刻同期パケットを送信するにあたり、上述したように、各無線中継装置の補正値の更新回数を各１回とするものである。すなわち、第１の無線中継装置２１は、内部のパケット処理の開始時に、補正フィールドの補正値から、内部のカウンタ（不図示）のカウント値を減算する。そして、第１の無線中継装置２１は、パケット処理の終了後には補正値の更新をせずに、更新後の補正値を含む時刻同期パケットを無線フレーム化して第２の無線中継装置２２へ送信する。また、第２の無線中継装置２２は、受信した無線フレーム内の時刻同期パケットに対するパケット処理の開始時には補正値の更新をせず、パケット処理の終了時に、補正フィールドの補正値に、内部のカウンタ（不図示）のカウント値を加算する。このように、マスタ装置１３とスレーブ装置１４との間で、第１の無線中継装置２１及び第２の無線中継装置２２を一つの中継装置とみなしてこれらの合計の処理遅延時間を補正値に加えるものである。
【００２８】
但し、上記の処理だけでは、上述したように無線中継装置間の時刻のずれがあることから、合計の処理遅延時間から無線中継装置間の伝送遅延時間が漏れてしまうため、合計の処理遅延時間に伝送遅延時間を加算する必要がある。そこで、本発明の実施の形態１では、時刻同期パケットを中継する前に、第１の無線中継装置２１と第２の無線中継装置２２との間の伝送遅延時間を予め算出し、補正値の調整を行うものである。そのため、以下に、伝送遅延時間の算出処理及び補正値の調整について概要を説明する。
【００２９】
まず、第１の無線中継装置２１は、第２の無線中継装置２２との間のRound Trip Delay（ＲＴＤ）を測定する。そのために、第１の無線中継装置２１は、遅延測定パルス（第１のパルス）を設定した第１の無線フレームを第２の無線中継装置２２に送信する。そして、第２の無線中継装置２２は、遅延測定パルス（第２のパルス）を設定した第２の無線フレームを第１の無線中継装置２１に返送する。そして、第１の無線中継装置２１又は第２の無線中継装置２２のいずれか一方の中継装置は、少なくとも第１のパルスの設定及び第２のパルスの検出に基づいて算出される第１の無線中継装置２１と第２の無線中継装置３３との間の伝送遅延時間を用いて、時刻同期パケットに含まれる補正値を調整する。
【００３０】
尚、上述した第１のパルス及び第２のパルスである遅延測定パルスは、上述したフレームパルスのように周期性を持たせることも可能な情報である。但し、遅延測定パルスは、第１の無線フレームと、その返送である第２の無線フレームとにそれぞれ少なくとも１回ずつ設定されていればよい。そのため、遅延測定パルスは、第１の無線中継装置２１及び第２の無線中継装置２２のそれぞれにおいて検出可能な信号又はデータ等の情報を用いることができる。例えば、遅延測定パルスは少なくとも1ビットの信号で表現することもできる。よって、第１のパルス及び第２のパルスは、単に第１の信号及び第２の信号、第１のデータ及び第２のデータ、又は、第１の情報及び第２の情報等と表現してもよい。
【００３１】
図２は、本発明の実施の形態１にかかる伝送遅延時間の算出及び時刻同期パケットの補正値の調整処理の流れを示すフローチャートである。まず、第１の無線中継装置２１は、遅延測定パルス（第１のパルス）を第１の無線フレームに設定し、当該第１の無線フレームを第２の無線中継装置２２へ送信する（Ｓ１１）。尚、無線フレームに遅延測定パルスを「設定する」ことは、「多重する」ことと言い換えることができる。そして、第２の無線中継装置２２は、第１の無線フレームを受信し、当該第１の無線フレームから第１のパルスを検出する。続いて、第２の無線中継装置２２は、第１のパルスの検出に応じて、遅延測定パルス（第２のパルス）を第２の無線フレームに設定し、第２の無線フレームを第１の無線中継装置２１へ送信する（Ｓ１２）。つまり、第２の無線中継装置２２は、第１の無線中継装置２１から第１のパルスが設定された第１の無線フレームを受信した場合に、第２のパルスが設定された第２の無線フレームを折り返して返信する。
【００３２】
その後、第１の無線中継装置２１は、第２の無線フレームから第２のパルスを検出する。つまり、第１の無線フレームに対して、第２の無線中継装置２２から第２のパルスが設定された第２の無線フレームが折り返された場合に、第１の無線中継装置２１は、第２の無線フレームから遅延測定パルスを検出する。そして、第１の無線中継装置２１は、第１のパルスの設定及び第２のパルスの検出に基づいて、自己と第２の無線中継装置２２との間のＲＴＤ（第１の時間）を測定する（Ｓ１３）。
【００３３】
一方、第２の無線中継装置２２は、第１のパルスの検出及び第２のパルスの設定に基づいて、第１の無線フレームに対する第２の無線フレームの返送処理時間ｄｔ（第２の時間）を測定する（Ｓ１４）。
【００３４】
ここで、第１の無線中継装置２１及び第２の無線中継装置２２は、一方の中継装置にＲＴＤ及び返送処理時間ｄｔを集約させる（Ｓ１５）。例えば、第１の無線中継装置２１が「一方の中継装置」である場合、第２の無線中継装置２２が第１の無線中継装置２１へ返送処理時間ｄｔを通知する。また、第２の無線中継装置２２が「一方の中継装置」である場合、第１の無線中継装置２１が第２の無線中継装置２２へＲＴＤを通知する。これにより、「一方の中継装置」は、ＲＴＤ及び返送処理時間ｄｔの両方を保持する。
【００３５】
そして、一方の中継装置は、ＲＴＤ及び返送処理時間ｄｔに基づいて第１の無線中継装置２１と第２の無線中継装置２２との間の伝送遅延時間を算出する（Ｓ１６）。ここで、伝送遅延時間の算出方法としては、例えば以下の（１）式が挙げられる。
伝送遅延時間  ＝  （ＲＴＤ  −  ｄｔ）  ／  ２      ・・・（１）式
【００３６】
その後、一方の中継装置は、伝送遅延時間を用いて補正値を調整する（Ｓ１７）。ここで、「補正値を調整する」とは、一方の中継装置が有するカウンタのカウント値をクリアするタイミングに関する補正を行うことであるか、または、伝送遅延時間を補正値に加算すること等を含むものとする。
【００３７】
このように、本実施の形態１では、無線中継装置間の伝送遅延時間を測定するためのパルスを含めて無線フレームの送受信を行うことで、無線中継装置間の設置間隔や設置状況に応じた伝送遅延時間を正確に算出することができる。そのため、各無線中継装置ごとに処理遅延時間を算出する必要がなくなる。そして、一端の無線中継装置のパケット処理開始時に補正値を修正し、他端の無線中継装置のパケット処理終了時に補正値を修正するという２回の更新により、無線中継装置間の当初の時刻のずれに相当する伝送遅延時間を用いて補正値を調整（カウンタのクリアタイミングの補正又は補正値自体の修正）することで、補正値の精度を維持することができる。そのため、複数の無線中継装置を介したマスタ装置１３とスレーブ装置１４との間の時刻同期を正確に行うことができる。
【００３８】
＜実施例１＞
続いて、本発明の実施の形態１の具体例である実施例１について説明する。実施例１は、第１の無線中継装置２１が「一方の中継装置」であり、「補正値を調整する」ことがカウント値をクリアするタイミングに関する補正である場合について示す。特に、カウント値をクリアするタイミングに関する補正のうち、クリアタイミングを遅らせる場合について示す。そのため、本実施例１では、無線中継装置間のカウンタ値の同期を行うことができる。
【００３９】
図３は、本発明の実施例１にかかる無線通信を行う２台の無線中継装置の構成を示すブロック図である。第１の無線中継装置２１は、カウンタ２１１と、Ｐｏｒｔ部２１２と、補正値更新部２１３と、パケット処理部２１４と、無線処理部２１５と、遅延測定部２１６とを備える。
【００４０】
カウンタ２１１は、無線フレームに含まれるフレームパルス（後述）の検出に応じて調整されたカウント間隔に従ってカウント値を１ずつ加算し、上限値に達した場合に、カウント値を０にクリアする。尚、カウント値をクリアする間隔（上限値）は、無線通信中にカウント値がクリアされることを回避するために、２つの無線中継装置の合計の処理遅延時間と比べて十分に長い時間であるものとする。また、カウンタ２１１は、フレームパルスの検出に応じてカウント値のクリア間隔を調整してもよい。
【００４１】
Ｐｏｒｔ部２１２は、マスタ装置１３から有線伝送路３１を介して送信された時刻同期パケット等の各種データを受信し、補正値更新部２１３へ出力する。
【００４２】
補正値更新部２１３は、Ｐｏｒｔ部２１２から時刻同期パケットの入力を受け付けた時点のカウント値をカウンタ２１１から取得し、時刻同期パケットのオーバーヘッドから補正値を抽出し、補正値から当該カウント値を減算する。そして、補正値更新部２１３は、当該オーバーヘッド内の減算前の補正値を減算後の補正値に置き換える。そして、補正値更新部２１３は、減算後の補正値を含む時刻同期パケットをパケット処理部２１４へ出力する。
【００４３】
パケット処理部２１４は、補正値更新部２１３から受け付けた時刻同期パケットに対してパケット処理を行う。ここで、パケット処理とは、第１の無線中継装置２１における時刻同期パケットのペイロードやオーバーヘッドに対する各種処理である。例えば、書き換え処理等である。そのため、パケット処理は、時刻同期パケットのペイロードやオーバーヘッドの各設定値に応じて変動する。そして、パケット処理部２１４は、パケット処理後の時刻同期パケットを無線処理部２１５へ出力する。
【００４４】
無線処理部２１５は、第２の無線中継装置２２へ送信するための各種データについて無線フレームとして生成する。そして、無線処理部２１５は、当該生成した無線フレームを、無線伝送路３３を介して第２の無線中継装置２２へ送信する。ここで、無線フレームの生成にあたり、無線処理部２１５は、カウント間隔の同期を行うためのフレームパルスを無線フレームのオーバーヘッドに設定する。ここで、フレームパルスとは、第１の無線中継装置２１が有する第１のカウンタ２１１と、第２の無線中継装置２２が有する第２のカウンタ２２１とのカウント間隔を同期させるための同期パルスである。また、無線処理部２１５は、第１の無線中継装置２１と第２の無線中継装置２２との間の伝送遅延時間を算出する場合に、ＲＴＤを測定するための遅延測定パルスを無線フレームのオーバーヘッドに設定する。さらに、無線処理部２１５は、カウンタ２１１とカウンタ２２１とのクリアタイミングを同期する場合に、クリアフラグを無線フレームのオーバーヘッドに設定する。尚、無線処理部２１５は、遅延測定部２１６からの指示に応じて遅延測定パルス及びクリアフラグを設定する。
【００４５】
また、無線処理部２１５は、第２の無線中継装置２２から無線伝送路３３を介して無線フレームを受信し、受信した無線フレームについて解析等を行う。例えば、無線処理部２１５は、受信した無線フレームのオーバーヘッドからフレームパルス、遅延測定パルス及び返送処理時間ｄｔを検出する。無線処理部２１５は、フレームパルスを検出した場合、カウンタ２１１へ通知し、カウンタ２１１のカウント間隔を調整させる。また、無線処理部２１５は、遅延測定パルス及び返送処理時間ｄｔを検出した場合、遅延測定部２１６へ通知する。
【００４６】
図４は、本発明の実施の形態１にかかる無線フレームに含まれる同期パルス及び遅延測定パルスの概念を説明するための図である。無線フレーム群ＲＦ１は、第１の無線中継装置２１から第２の無線中継装置２２の方向へ送信される無線フレームの集合である。無線フレーム群ＲＦ１に属する無線フレームＦ１は、オーバーヘッドＦ１１とペイロードＦ１２を備える。例えば、無線フレームＦ１は、第１の無線フレームに相当する。そして、オーバーヘッドＦ１１は、フレームパルスＰ１１と、遅延測定パルスＰ１２とが多重されている。ここで、遅延測定パルスＰ１２は、上述した第１のパルスに相当する。尚、フレームパルスＰ１１は、無線フレームＦ１以外の各無線フレームの各オーバーヘッドにそれぞれ多重されている。
【００４７】
また、無線フレーム群ＲＦ２は、第２の無線中継装置２２から第１の無線中継装置２１の方向へ送信される無線フレームの集合である。無線フレーム群ＲＦ２に属する無線フレームＦ２は、オーバーヘッドＦ２１とペイロードＦ２２を備える。例えば、無線フレームＦ２は、第２の無線フレームに相当する。そして、オーバーヘッドＦ２１は、フレームパルスＰ２１と、遅延測定パルスＰ２２とが多重されている。ここで、遅延測定パルスＰ２２は、上述した第２のパルスに相当する。尚、フレームパルスＰ２１は、フレームパルスＰ１１と同様に、無線フレームＦ２以外の各無線フレームの各オーバーヘッドにそれぞれ多重されている。
【００４８】
尚、Ｐｏｒｔ部２１２が時刻同期パケットを受信し、補正値更新部２１３が補正値を更新し、パケット処理部２１４が所定のパケット処理を行った後、無線処理部２１５は、無線フレームに時刻同期パケットを含める。例えば、無線フレームＦ１のしばらく後の無線フレームのペイロードＦ１４内にＰＴＰパケットＰＴＰを含める。そして、ＰＴＰパケットには、補正値ＣＦが含まれている。尚、このとき、オーバーヘッドＦ１３にフレームパルスが含まれていても良い。
【００４９】
図３に戻り説明を続ける。
遅延測定部２１６は、第１の無線中継装置２１と第２の無線中継装置２２との間の伝送遅延時間を算出する場合に、遅延測定パルス（第１のパルス）の設定を無線処理部２１５へ指示する。そして、遅延測定部２１６は、遅延測定パルスの設定を指示した時点のカウント値をカウンタ２１１から取得し、保持する。
【００５０】
また、遅延測定部２１６は、無線処理部２１５から遅延測定パルス（第２のパルス）を検出した旨の通知を受け付けた場合、この時点のカウント値をカウンタ２１１から取得し、保持する。そして、遅延測定部２１６は、第１のパルスの設定時と第２のパルスの検出時の差分をＲＴＤとして測定する。
【００５１】
また、遅延測定部２１６は、無線処理部２１５から返送処理時間ｄｔの通知を受け付けた場合、上記（１）式により伝送遅延時間を算出する。そして、遅延測定部２１６は、カウンタ２１１のカウント値をクリアするタイミングに関する補正を行う。本実施例１では、遅延測定部２１６は、カウンタ２１１のカウント値をクリアするタイミングを、算出した伝送遅延時間分遅らせる。例えば、遅延測定部２１６は、カウンタ２１１のカウント値のクリアタイミングにおいて、クリアを抑止し、クリアフラグを含めた無線フレームを第２の無線中継装置２２へ送信する指示を、無線処理部２１５へ行う。そして、遅延測定部２１６は、上記クリアフラグを送信する指示から伝送遅延時間の経過後に、カウンタ２１１のカウント値を０にクリアする。
【００５２】
続いて、第２の無線中継装置２２は、カウンタ２２１と、Ｐｏｒｔ部２２２と、補正値更新部２２３と、パケット処理部２２４と、無線処理部２２５と、遅延測定部２２６とを備える。
【００５３】
カウンタ２２１は、カウンタ２１１と同様に、フレームパルスの検出に応じて調整されたカウント間隔に従ってカウント値を１ずつ加算し、上限値に達した場合に、カウント値を０にクリアする。また、カウンタ２２１は、無線処理部２２５からクリアフラグの検出の通知を受け付けた場合にも、カウント値を０にクリアする。
【００５４】
無線処理部２２５は、第１の無線中継装置２１から無線伝送路３３を介して無線フレームを受信し、受信した無線フレームについて解析等を行う。例えば、無線処理部２２５は、受信した無線フレームのオーバーヘッドからフレームパルス、遅延測定パルス及びクリアフラグを検出する。無線処理部２１５は、フレームパルスを検出した場合、カウンタ２２１へ通知し、カウンタ２２１のカウント間隔を調整させる。特に、フレームパルスは常時、無線フレームに含まれるため、カウンタ２１１とカウンタ２２１とは、カウント間隔が同期している。
【００５５】
また、無線処理部２２５は、遅延測定パルスを検出した場合、遅延測定部２２６へ通知する。さらに、無線処理部２２５は、クリアフラグを検出した場合、カウンタ２２１のカウント値をクリアさせる。
【００５６】
また、無線処理部２２５は、無線フレームのペイロードから抽出した時刻同期パケット等をパケット処理部２２４へ出力する。
【００５７】
また、無線処理部２２５は、遅延測定部２２６からの指示に応じて、遅延測定パルス及び返送処理時間ｄｔを無線フレームのオーバーヘッドに設定する。
【００５８】
尚、別の側面では、無線処理部２１５及び２２５は、ＢＢ信号からＲＦ信号への変調処理や、ＲＦ信号からＢＢ信号への復調処理を行うものということができる。
【００５９】
遅延測定部２２６は、無線処理部２２５から遅延測定パルス（第１のパルス）を検出した旨の通知を受け付けた場合、この時点のカウント値をカウンタ２２１から取得し、保持する。そして、遅延測定部２２６は、第１のパルスを検出した旨の通知に応じて、遅延測定パルス（第２のパルス）の設定を無線処理部２２５へ指示する。そして、遅延測定部２２６は、遅延測定パルスの設定を指示した時点のカウント値をカウンタ２２１から取得し、保持する。そして、遅延測定部２２６は、第１のパルスの検出時と第２のパルスの設定時の差分を返送処理時間ｄｔとして測定する。その後、遅延測定部２２６は、測定した返送処理時間ｄｔを無線処理部２２５へ出力し、第１の無線中継装置２１へ通知する指示を行う。
【００６０】
尚、返送処理時間ｄｔは、第１のパルスの検出から第２のパルスの設定までに要する時間であり、無線フレームのペイロードの内容に依存しないといえる。そのため、一度、カウンタ２１１とカウンタ２２１とのカウント間隔の同期が取れれば、返送処理時間ｄｔは第１の無線中継装置２１と第２の無線中継装置２２との設置間隔に依存せず、一定といえる。よって、第２の無線中継装置２２における返送処理時間ｄｔが一度測定されれば、以後、第２の無線中継装置２２の設置位置を変更したとしても返送処理時間ｄｔの測定は不要といえる。その場合、返送処理時間ｄｔの第１の無線中継装置２１への通知も不要となる。さらに、第２の無線中継装置２２において、第１のパルスの検出タイミングと第２のパルスの設定タイミングを予め規定することで、返送処理時間ｄｔの測定自体を省略することもできる。
【００６１】
パケット処理部２２４は、無線処理部２２５から受け付けた時刻同期パケットに対してパケット処理を行う。そして、パケット処理部２２４は、パケット処理後の時刻同期パケットを補正値更新部２２３へ出力する。補正値更新部２２３は、パケット処理部２２４から時刻同期パケットの入力を受け付けた時点のカウント値をカウンタ２２１から取得し、時刻同期パケットのオーバーヘッドから補正値を抽出し、補正値に当該カウント値を加算する。そして、補正値更新部２２３は、当該オーバーヘッド内の加算前の補正値を加算後の補正値に置き換える。そして、補正値更新部２２３は、加算後の補正値を含む時刻同期パケットをＰｏｒｔ部２２２へ出力する。
【００６２】
Ｐｏｒｔ部２２２は、補正値更新部２２３から受け付けた時刻同期パケットを、有線伝送路３２を介してスレーブ装置１４へ送信する。
【００６３】
図５は、本発明の実施例１にかかる伝送遅延時間の算出処理及び補正値の調整処理の流れを示すシーケンス図である。まず、第１の無線中継装置２１は、第１のパルスを設定する（Ｓ３０１）。例えば、図４の場合、無線処理部２１５は、遅延測定部２１６の指示に応じて、無線フレームＦ１のオーバーヘッドＦ１１に遅延測定パルスＰ１２を設定する。
【００６４】
次に、第１の無線中継装置２１は、第１のパルスが設定された無線フレームを第２の無線中継装置２２へ送信する（Ｓ３０２）。そして、第２の無線中継装置２２は、受信した無線フレームから第１のパルスを検出する（Ｓ３０３）。例えば、図４の場合、無線処理部２２５は、無線フレームＦ１のオーバーヘッドＦ１１から遅延測定パルスＰ１２を検出し、その旨を遅延測定部２２６へ通知する。
【００６５】
第２の無線中継装置２２は、第１のパルスの検出に応じて、第２のパルスを設定する（Ｓ３０４）。例えば、図４の場合、無線処理部２２５は、遅延測定部２２６の指示に応じて、無線フレームＦ２のオーバーヘッドＦ２１に遅延測定パルスＰ２２を設定する。
【００６６】
そして、第２の無線中継装置２２は、第２のパルスが設定された無線フレームを第１の無線中継装置２１へ送信する（Ｓ３０５）。そして、第１の無線中継装置２１は、受信した無線フレームから第２のパルスを検出する（Ｓ３０６）。例えば、図４の場合、無線処理部２１５は、無線フレームＦ２のオーバーヘッドＦ２１から遅延測定パルスＰ２２を検出し、その旨を遅延測定部２１６へ通知する。
【００６７】
その後、第１の無線中継装置２１は、ＲＴＤを測定する（Ｓ３０７）。つまり、遅延測定部２１６は、無線フレームＦ１のオーバーヘッドＦ１１に遅延測定パルスＰ１２を設定した時から、無線フレームＦ２のオーバーヘッドＦ２１から遅延測定パルスＰ２２を検出するまでの時間をＲＴＤとして測定する。
【００６８】
また、ステップＳ３０６及びＳ３０７と並行して、第２の無線中継装置２２は、返送処理時間ｄｔを測定する（Ｓ３０８）。つまり、遅延測定部２２６は、無線フレームＦ１のオーバーヘッドＦ１１から遅延測定パルスＰ１２を検出した時から、無線フレームＦ２のオーバーヘッドＦ２１に遅延測定パルスＰ２２を設定するまでの時間を返送処理時間ｄｔとして測定する。そして、第２の無線中継装置２２は、返送処理時間ｄｔを含めた無線フレームを第１の無線中継装置２１へ送信する（Ｓ３０９）。これにより、第１の無線中継装置２１にＲＴＤと返送処理時間ｄｔとが集約される。
【００６９】
そして、第１の無線中継装置２１は、受信した無線フレームに含まれる返送処理時間ｄｔと自己が測定したＲＴＤとを用いて、伝送遅延時間を算出する（Ｓ３１０）。
【００７０】
その後、第１の無線中継装置２１は、カウンタ２１１の補正前のクリアタイミングとなった時に（Ｓ３１１）、カウント値のクリアを抑止し、クリアフラグを含めた無線フレームを第２の無線中継装置２２へ送信する（Ｓ３１２）。そして、第１の無線中継装置２１は、ステップＳ３１１から伝送遅延時間の経過後に、カウンタ２１１のカウント値を０にクリアする（Ｓ３１３）。また、第２の無線中継装置２２は、受信した無線フレームからクリアフラグを検出したタイミングで、カウンタ２２１のカウント値を０にクリアする（Ｓ３１４）。このようにして、カウンタ２１１とカウンタ２２１のカウント値のクリアタイミングを同期する。
【００７１】
そのため、以後、第１の無線中継装置２１におけるパケット処理開始時に、カウンタ２１１のカウント値を補正値から減算し、第２の無線中継装置２２におけるパケット処理終了時に、カウンタ２２１のカウント値を補正値に加算することで、第１の無線中継装置２１と第２の無線中継装置２２との間の伝送遅延時間を加味した補正値とすることができる。
【００７２】
図６は、本発明の実施例１にかかる時刻同期パケットの中継時における補正フィールドの更新処理の流れを示すシーケンス図である。尚、図６の処理の開始前に図５の処理が完了しており、カウンタ２１１とカウンタ２２１とのカウント値は同期しているものとする。また、図６では時刻同期パケットをＰＴＰパケットであるものとして説明する。まず、マスタ装置１３は、スレーブ装置１４宛のＰＴＰパケットを、有線伝送路３１を介して第１の無線中継装置２１へ送信する（Ｓ２１）。このとき、ＰＴＰパケットには上述した通り補正値が含まれている。
【００７３】
次に、第１の無線中継装置２１は、ＰＴＰパケットを受信し、受信したＰＴＰパケット内の補正値を更新する（Ｓ２２）。具体的には、補正値更新部２１３は、カウンタ２１１のカウント値を補正値から減算して、減算後の補正値をＰＴＰパケットに多重する。すなわち、ステップＳ２２において第１の無線中継装置２１は、パケット処理の開始時のカウント値を補正値から減算する。
【００７４】
そして、第１の無線中継装置２１は、ＰＴＰパケットについてパケット処理を行う（Ｓ２３）。
【００７５】
続いて、第１の無線中継装置２１は、パケット処理後のＰＴＰパケットについて無線処理を行う（Ｓ２４）。例えば、図４の場合、無線処理部２１５は、無線フレームのペイロードＦ１４にＰＴＰパケットを含める。そして、第１の無線中継装置２１は、ＰＴＰパケットを含む無線フレームを、無線伝送路３３を介して第２の無線中継装置２２へ無線送信する（Ｓ２５）。
【００７６】
続いて、第２の無線中継装置２２は、無線フレームを受信し、受信した無線フレームからＰＴＰパケットを抽出する無線処理を行う（Ｓ２６）。続いて、第２の無線中継装置２２は、抽出したＰＴＰパケットについてパケット処理を行う（Ｓ２７）。
【００７７】
そして、第２の無線中継装置２２は、パケット処理後のＰＴＰパケット内の補正値を更新する（Ｓ２８）。具体的には、第２の無線中継装置２２は、カウンタ２２１のカウント値を補正値に加算して、加算後の補正値をＰＴＰパケットに多重する。すなわち、ステップＳ２８において第２の無線中継装置２２は、パケット処理の終了時のカウント値を補正値に加算する。
【００７８】
その後、第２の無線中継装置２２は、更新済みの補正値を含むＰＴＰパケットを、有線伝送路３２を介してスレーブ装置１４へ送信する（Ｓ２９）。これにより、スレーブ装置１４は、受信したＰＴＰパケットに含まれる補正値を用いて、マスタ装置１３との時刻の同期を行うことができる。
【００７９】
＜実施例２＞
続いて、本発明の実施の形態１の具体例である実施例２について説明する。実施例２は、実施例１との違いとして、カウント値をクリアするタイミングに関する補正として、カウント値を補正する場合について示す。
【００８０】
実施例１との違いとして、本実施例２にかかる第１の無線中継装置２１は、遅延測定部２１６がカウンタ２１１のカウント値をクリアするタイミングにおいて、伝送遅延時間を用いて当該カウント値を修正することにより、タイミングに関する補正を行うものである。具体的には、本実施例２にかかる遅延測定部２１６は、カウント値を以下の（２）式に示す値に修正する。
Ｔｍａｘ  −  （（ＲＴＤ  −  ｄｔ）  ／  ２）      ・・・（２）式
【００８１】
言い換えると、カウント値が上限値（Ｔｍａｘ）に達したときに（例えば、図５のステップＳ３１１のタイミングに）、第１の無線中継装置２１は、カウント値を０ではなく、伝送遅延時間分減算した値とする。そして、その後、図５のステップＳ３１２と同様に、第１の無線中継装置２１は、クリアフラグを含めた無線フレームを第２の無線中継装置２２へ送信する。そのため、ステップＳ３１１から伝送遅延時間の経過後に、カウンタ２１１のカウント値が上限値（Ｔｍａｘ）に達するため、通常通り、第１の無線中継装置２１は、カウント値を０にクリアする。そして、同時に、ステップＳ３１１から伝送遅延時間の経過後に、第２の無線中継装置２２は、受信した無線フレームからクリアフラグを検出するため、図５のステップＳ３１４と同様に、カウンタ２２１のカウント値を０にクリアする。このように、実施例２においてもカウンタ２１１とカウンタ２２１との同期を取ることができる。実施例２では、実施例１と比べて、ステップＳ３１２の後に、第１の無線中継装置２１が伝送遅延時間の経過を測定する必要がなく、通常のカウントアップにより結果的に伝送遅延時間の経過後にカウンタ２１１のカウント値が上限値（Ｔｍａｘ）に達する。つまり、実施例２は、実施例１と比べて調整処理自体を簡略化できる。
＜実施例３＞
続いて、本発明の実施の形態１の具体例である実施例３について説明する。実施例３は、実施例１との違いとして、「補正値を調整する」ことが伝送遅延時間を補正値から加算する場合について示す。
【００８２】
図７は、本発明の実施例３にかかる無線通信を行う２台の無線中継装置の構成を示すブロック図である。尚、第２の無線中継装置２２は、実施例１の図３と同等である。第１の無線中継装置２１ａは、図３の第１の無線中継装置２１との違いとして、補正値更新部２１３及び遅延測定部２１６が補正値更新部２１３ａ及び遅延測定部２１６ａに置き換わったものである。その他の構成は実施例１と同等であるため説明を省略する。
【００８３】
遅延測定部２１６ａは、伝送遅延時間を算出した後、カウンタ２１１のクリアを抑止するのではなく、補正値更新部２１３ａに伝送遅延時間を出力する。そして、補正値更新部２１３ａは、遅延測定部２１６ａから受け付けた伝送遅延時間を補正値に加算することにより、補正値を調整する。そのため、図６のステップＳ２２においては、補正値更新部２１３ａは、補正値からカウンタ２１１のカウント値を減算し、かつ、補正値に伝送遅延時間を加算する。
【００８４】
このように、本実施例３では、実施例１及び２と比べて、クリアタイミングの調整が不要となり、即時に伝送遅延時間の反映が可能となる。
【００８５】
＜実施例４＞
続いて、本発明の実施の形態１の具体例である実施例４について説明する。実施例４は、第２の無線中継装置２２が「一方の中継装置」であり、「補正値を調整する」ことがカウント値をクリアするタイミングに関する補正である場合について示す。特に、クリアするタイミングに関する補正として、カウント値を補正する場合について示す。
【００８６】
図８は、本発明の実施例４にかかる無線通信を行う２台の無線中継装置の構成を示すブロック図である。第１の無線中継装置２１ｂは、図３の第１の無線中継装置２１との違いとして、無線処理部２１５及び遅延測定部２１６が無線処理部２１５ｂ及び遅延測定部２１６ｂに置き換わったものである。その他の構成は実施例１と同等であるため説明を省略する。
【００８７】
遅延測定部２１６ｂは、ＲＴＤを測定する処理までは遅延測定部２１６と同様である。遅延測定部２１６ｂは、測定したＲＴＤを無線処理部２１５ｂへ出力し、第２の無線中継装置２２ｂへ通知する指示を行う。また、無線処理部２１５ｂは、遅延測定部２１６ｂからの指示に応じて遅延測定パルス、ＲＴＤ及びクリアフラグを設定して、第２の無線中継装置２２ｂへ送信する。特に、無線処理部２１５ｂは、ＲＴＤの送信後、カウンタ２１１のカウント値がクリアされた後、クリアフラグを設定した無線フレームを第２の無線中継装置２２ｂへ送信する。
【００８８】
第２の無線中継装置２２ｂは、図３の第２の無線中継装置２２との違いとして、無線処理部２２５及び遅延測定部２２６が無線処理部２２５ｂ及び遅延測定部２２６ｂに置き換わったものである。その他の構成は実施例１と同等であるため説明を省略する。
【００８９】
無線処理部２２５ｂは、受信した無線フレームのオーバーヘッドからフレームパルス、遅延測定パルス、ＲＴＤ及びクリアフラグを検出する。また、無線処理部２２５ｂは、遅延測定パルス、ＲＴＤ及びクリアフラグを検出した場合、遅延測定部２２６ｂへ通知する。
【００９０】
遅延測定部２２６ｂは、返送処理時間ｄｔを測定する処理までは遅延測定部２２６と同様である。遅延測定部２２６ｂは、無線処理部２２５ｂからＲＴＤの通知を受け付けた場合、上記（１）式により伝送遅延時間を算出する。そして、遅延測定部２２６ｂは、無線処理部２２５ｂからクリアフラグを検出した旨の通知を受け付けた場合、伝送遅延時間を用いて当該カウント値を修正することにより、タイミングに関する補正を行うものである。具体的には、遅延測定部２２６ｂは、カウント値を伝送遅延時間に修正する。
【００９１】
言い換えると、第２の無線中継装置２２ｂは、第１の無線中継装置２１ｂのカウンタ２１１のカウント値がクリアされてから伝送遅延時間の経過後にクリアフラグを検出する。そして、第２の無線中継装置２２ｂは、クリアフラグを検出した際に、カウント値を０ではなく、伝送遅延時間に相当する値とする。これにより、その後、「上限値（Ｔｍａｘ）−伝送遅延時間」の経過後に、カウンタ２１１及びカウンタ２２１のカウント値が、同時に０にクリアされる。つまり、カウンタ２１１とカウンタ２２１との同期を取ることができる。そのため、実施例１と比べて、調整処理自体を簡略化できる。
【００９２】
図９は、本発明の実施例４にかかる伝送遅延時間の算出処理及び補正値の調整処理の流れを示すシーケンス図である。図５との違いは、ステップＳ３０９以降がステップＳ３０９ａ、Ｓ３１０ａ、Ｓ３１１ａ、Ｓ３１２ａ及びＳ３１３ａに置き換わった点である。
【００９３】
ステップＳ３０７の後、第１の無線中継装置２１ｂは、ＲＴＤを含めた無線フレームを第２の無線中継装置２２ｂへ送信する（Ｓ３０９ａ）。これにより、第２の無線中継装置２２ｂにＲＴＤと返送処理時間ｄｔとが集約される。
【００９４】
そして、第２の無線中継装置２２ｂは、受信した無線フレームに含まれるＲＴＤと自己が測定した返送処理時間ｄｔとを用いて、伝送遅延時間を算出する（Ｓ３１０ａ）。
【００９５】
一方、第１の無線中継装置２１ｂは、カウンタ２１１のクリアタイミングにカウント値を０にクリアする（Ｓ３１１ａ）。そして、同時に、第１の無線中継装置２１ｂは、クリアフラグを含めた無線フレームを第２の無線中継装置２２へ送信する（Ｓ３１２ａ）。ステップＳ３１１ａから伝送遅延時間の経過後に、第２の無線中継装置２２ｂは、受信した無線フレームからクリアフラグを検出し、カウント値を伝送遅延時間に補正する（Ｓ３１３ａ）。そのため、この後、「上限値（Ｔｍａｘ）−伝送遅延時間」の経過後に、カウンタ２１１とカウンタ２２１は共にカウント値のクリアタイミングとなり、同期する。
【００９６】
＜実施例５＞
続いて、本発明の実施の形態１の具体例である実施例５について説明する。実施例５は、実施例４との違いとして、「補正値を調整する」ことを、伝送遅延時間を補正値から加算することとする場合について示す。
【００９７】
図１０は、本発明の実施例５にかかる無線通信を行う２台の無線中継装置の構成を示すブロック図である。第１の無線中継装置２１ｂは、図８と同等である。第２の無線中継装置２２ｃは、図８の第２の無線中継装置２２ｂとの違いとして、補正値更新部２２３及び遅延測定部２２６ｂが補正値更新部２２３ｃ及び遅延測定部２２６ｃに置き換わったものである。尚、無線処理部２２５ｃは、無線処理部２２５ｂと同等である。その他の構成は実施例４と同等であるため説明を省略する。
【００９８】
遅延測定部２２６ｃは、伝送遅延時間を算出した後、カウンタ２２１のカウント値の補正を行うのではなく、補正値更新部２２３ｃに伝送遅延時間を出力する。そして、補正値更新部２２３ｃは、遅延測定部２２６ｃから受け付けた伝送遅延時間を補正値に加算することにより、補正値を調整する。そのため、図６のステップＳ２８においては、補正値更新部２２３ｃは、補正値にカウンタ２２１のカウント値を加算し、かつ、補正値に伝送遅延時間を加算する。
【００９９】
このように、本実施例５では、実施例４と比べて、クリアタイミングの調整が不要となり、即時に伝送遅延時間の反映が可能となる。
【０１００】
＜実施の形態２＞
本発明の実施形態２は、第１の無線中継装置に対向する中継装置が２台ある場合を示す。但し、本発明の実施形態２は第１の無線中継装置に対向する中継装置が３台以上であっても適用可能である。
【０１０１】
図１１は、本発明の実施の形態２にかかる無線通信を行う３台の無線中継装置の構成を示すブロック図である。図１１では、第１の無線中継装置２１ｄと、第２の無線中継装置２２ｃと、第３の無線中継装置２３とを備える。
【０１０２】
第１の無線中継装置２１ｄは、図３の第１の無線中継装置２１との違いとして、補正値更新部２１３、パケット処理部２１４、無線処理部２１５及び遅延測定部２１６が、補正値更新部２１３ｄ、パケット処理部２１４１及び２１４２、無線処理部２１５１及び２１５２、並びに、遅延測定部２１６ｄに置き換わったものである。その他の構成は実施例１と同等であるため説明を省略する。
【０１０３】
補正値更新部２１３ｄは、減算後の補正値を含む時刻同期パケットをパケット処理部２１４１及び２１４２の双方へ出力する。パケット処理部２１４１及び２１４２のそれぞれは、独立してパケット処理部２１４と同等のパケット処理を行い、パケット処理後の時刻同期パケットを無線処理部２１５１及び２１５２のそれぞれへ出力する。
【０１０４】
無線処理部２１５１は、無線処理部２１５と同等である。無線処理部２１５２は、カウンタ２１１への通知を除くと、無線処理部２１５と同等である。尚、カウンタ２１１への通知は、無線処理部２１５１の代わりに無線処理部２１５２が行っても構わない。
【０１０５】
遅延測定部２１６ｄは、図８及び図９の遅延測定部２１６ｂの処理を、第２の無線中継装置２２ｃ側及び第３の無線中継装置２３側の双方について行う。つまり、遅延測定部２１６ｄは、第１の無線中継装置２１ｄと第２の無線中継装置２２ｃとの間のＲＴＤを測定し、測定したＲＴＤを無線処理部２１５１へ出力し、第２の無線中継装置２２ｃへ通知する指示を行う。また、遅延測定部２１６ｄは、第１の無線中継装置２１ｄと第３の無線中継装置２３との間のＲＴＤを測定し、測定したＲＴＤを無線処理部２１５２へ出力し、第３の無線中継装置２３へ通知する指示を行う。
【０１０６】
第２の無線中継装置２２ｃは、第１の無線中継装置２１ｄの無線処理部２１５１と無線通信を行うものであり、図１０と同等である。第３の無線中継装置２３は、第１の無線中継装置２１ｄの無線処理部２１５２と無線通信を行うものである。
【０１０７】
また、第３の無線中継装置２３は、マスタ装置１３と時刻同期を行う他のスレーブ装置（不図示）へ時刻パケットを転送する中継装置である。第３の無線中継装置２３は、他のスレーブ装置と有線伝送路（不図示）により接続されている。尚、第３の無線中継装置２３は、第２の無線中継装置２２ｃと同等の機能を有する。そのため、第３の無線中継装置２３のカウンタ２３１、Ｐｏｒｔ部２３２、補正値更新部２３３、パケット処理部２３４、無線処理部２３５及び遅延測定部２３６は、対応する第２の無線中継装置２２ｃの各構成と同等である。
【０１０８】
これにより、本実施形態２にかかる通信システムは、第１の無線中継装置２１ｄと第２の無線中継装置２２ｃとの間の伝送遅延時間と、第１の無線中継装置２１ｄと第３の無線中継装置２３との間の伝送遅延時間とを、それぞれ正確に算出し、それぞれのスレーブ装置へ転送される補正値も正確に調整することができる。
【０１０９】
尚、上記では、第２の無線中継装置及び第３の無線中継装置に実施例５相当のものを適用したが、実施例４相当のものを適用しても構わない。
【０１１０】
尚、本実施形態２にかかる通信システムは、実施の形態１に以下の構成を加えることで実現できる。すなわち、通信システムは、
前記第１の無線中継装置から前記無線通信により受信した前記時刻同期パケットを、前記時刻同期を行う他のスレーブ装置へ転送する第３の無線中継装置をさらに備え、
前記第１の無線中継装置は、
前記第１の無線フレームを前記第３の無線中継装置へさらに送信し、
前記第３の無線中継装置は、
受信した前記第１の無線フレームから前記第１のパルスを検出し、
前記第１のパルスの検出に応じて、第３のパルスを設定した第３の無線フレームを前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１のパルスの検出時から前記第３のパルスの設定時までの第３の時間を測定し、
前記第１の無線中継装置は、
受信した前記第３の無線フレームから前記第３のパルスを検出し、
前記第１のパルスの設定時から前記第３のパルスの検出時までの第４の時間を測定し、
前記測定した前記第４の時間を前記第３の無線中継装置へ送信し、
前記第３の無線中継装置は、
前記第１の無線中継装置から受信した前記第４の時間と、自己が測定した前記第３の時間とを用いて、前記伝送遅延時間を算出し、
前記算出した前記伝送遅延時間を用いて前記補正値を調整する。
【０１１１】
＜その他の実施の形態＞
尚、本発明の実施形態１及び２と上述した特許文献１との違いについて補足する。まず、ＩＥＥＥ１５８８ｖ２では超高精度の時刻同期（ｎｓオーダの精度）を要求される。ここで、上述した特許文献１にかかる技術は、スレーブ装置で発生する「中継時間」を計測応答フレームに多重し、その値を用いて時刻同期を行い、中継時間は各スレーブ装置にて測定するものといえる。しかし、マスタ装置と各スレーブ装置は、通常、異なるクロックで動作している為、各スレーブ装置におけるクロック間隔（カウント間隔）には揺らぎがある。そのため、各スレーブ装置のカウンタで「中継時間」として測定した時間は、マスタ装置のカウンタを基準とした場合、カウント間隔の揺らぎによる誤差が発生する。例えば、マスタ装置とスレーブ装置の各カウンタに使用するクロック間隔にそれぞれ100ppmのズレがあったとする。このとき、スレーブ１台あたり100us転送時間かかる場合、100nsの誤差が生じる。スレーブ装置の３台で最大300ns、往復で最大600nsの誤差が発生し、高精度同期システムとしては精度が不十分と言わざるを得ない。
【０１１２】
一方、本発明の実施の形態１では無線通信を前提としており、無線区間は「無線フレーム」と呼ぶ、連続的なフレームでデータのやり取りを行っている。この無線フレームにはフレームパルス（ＦＰ）と呼ぶ同期パルスを定期的に送信する事により、常時、クロック同期を行っている。従って、第１の無線中継装置と第２の無線中継装置ではカウント間隔の同期がとれた状態となっている。そのため、本発明の実施例１では、第１の無線中継装置２１のカウンタ２１１と、第２の無線中継装置２２のカウンタ２２１とは、カウント間隔の同期がとれたクロックで動作するため、特許文献１のようなカウント間隔の揺らぎによる誤差は発生しない。
【０１１３】
さらに、特許文献１の様に遅延測定にパケットを使用する場合、「宛先」「送信元」「フレーム種別」「往復中継時間」「基準時刻」「補正後マスタ往復伝搬遅延時間」「先行中継時間」などの情報を多重する必要がある（特許文献１の段落０１２１〜０１２４）。そのため、回線帯域のリソースを多く使用する。回線帯域が広い場合には問題ないが、無線回線では回線状況などにより帯域が狭い場合もあり、帯域を節約することは重要である。
【０１１４】
一方、本発明の実施の形態１の場合、遅延の測定はパルス（１ビット）のやり取りのみで済み、遅延測定後にマスタ装置とスレーブ装置の間でやり取りするデータも、実施例１〜３の場合は返送処理時間ｄｔのみ、実施例４及び５の場合はＲＴＤ測定結果（Ｔ）のみでよい。そのため、本発明の実施の形態１では、帯域を節約できるという効果も奏する。
【０１１５】
尚、本実施の形態１にかかる第１の無線中継装置２１又は第２の無線中継装置２２は、次のような構成としても、同等の効果を奏する。すなわち、
時刻同期を行うための補正値を含む時刻同期パケットを、当該時刻同期を行うマスタ装置とスレーブ装置との間で無線通信により中継する複数の無線中継装置のうちの一つであり、
第１の無線フレームに第１のパルスを設定し、当該第１の無線フレームを前記複数の無線中継装置のうちの他の無線中継装置へ送信し、当該他の無線中継装置から当該第１の無線フレームに対して折り返され、かつ、第２のパルスが設定された第２の無線フレームを受信し、当該第２の無線フレームから前記第２のパルスを検出する無線通信部と、
前記第１のパルスの設定及び前記第２のパルスの検出に基づいて自己と前記他の無線中継装置との間の伝送遅延時間を測定する測定部と、
前記伝送遅延時間を用いて当該時刻同期パケットに含まれる前記補正値を調整する調整部と、
を備える無線中継装置。
【０１１６】
また、上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
【０１１７】
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【０１１８】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
時刻同期を行うための補正値を含む時刻同期パケットを、当該時刻同期を行うマスタ装置から受信し、無線通信により転送する第１の無線中継装置と、
前記第１の無線中継装置から前記無線通信により受信した前記時刻同期パケットを、前記時刻同期を行うスレーブ装置へ転送する第２の無線中継装置と、
を備え、
前記第１の無線中継装置は、
第１のパルスを設定した第１の無線フレームを前記第２の無線中継装置へ送信し、
前記第２の無線中継装置は、
受信した前記第１の無線フレームから前記第１のパルスを検出し、
前記第１のパルスの検出に応じて、第２のパルスを設定した第２の無線フレームを前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１の無線中継装置は、
受信した前記第２の無線フレームから前記第２のパルスを検出し、
前記第１の無線中継装置又は前記第２の無線中継装置のいずれか一方の中継装置は、
少なくとも前記第１のパルスの設定及び前記第２のパルスの検出に基づいて算出される前記第１の無線中継装置と前記第２の無線中継装置との間の伝送遅延時間を用いて、前記時刻同期パケットに含まれる前記補正値を調整する
通信システム。
（付記２）
前記第１の無線中継装置は、
前記第１のパルスの設定時から前記第２のパルスの検出時までの第１の時間を測定し、
前記第２の無線中継装置は、
前記第１のパルスの検出時から前記第２のパルスの設定時までの第２の時間を測定し、
前記第１の無線中継装置及び前記第２の無線中継装置は、
前記一方の中継装置に前記第１の時間及び前記第２の時間を集約させ、
前記一方の中継装置は、
前記第１の時間及び前記第２の時間に基づいて、前記伝送遅延時間を算出し、
前記算出した前記伝送遅延時間を用いて前記補正値を調整する
付記１に記載の通信システム。
（付記３）
前記一方の中継装置は、前記第１の無線中継装置であり、
前記第２の無線中継装置は、前記測定した前記第２の時間を前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１の無線中継装置は、
前記第２の無線中継装置から受信した前記第２の時間と、自己が測定した前記第１の時間とを用いて、前記伝送遅延時間を算出し、
前記算出した前記伝送遅延時間を用いて前記補正値を調整する
付記２に記載の通信システム。
（付記４）
前記一方の中継装置は、前記第２の無線中継装置であり、
前記第１の無線中継装置は、前記測定した前記第１の時間を前記第２の無線中継装置へ送信し、
前記第２の無線中継装置は、
前記第１の無線中継装置から受信した前記第１の時間と、自己が測定した前記第２の時間とを用いて、前記伝送遅延時間を算出し、
前記算出した前記伝送遅延時間を用いて前記補正値を調整する
付記２に記載の通信システム。
（付記５）
前記第１の無線中継装置が有する第１のカウンタと前記第２の無線中継装置が有する第２のカウンタとは、前記第１の無線中継装置と前記第２の無線中継装置との間で送受信される任意の無線フレームに含まれる同期パルスの検出タイミングによりカウント間隔が同期しており、
前記一方の中継装置は、
前記伝送遅延時間に基づいて、前記第１及び前記第２のカウンタのうち当該一方の中継装置が有する対象カウンタのカウント値をクリアするタイミングに関する補正を行うことにより、前記補正値を調整する
付記１乃至４のいずれか１項に記載の通信システム。
（付記６）
前記一方の中継装置は、
前記対象カウンタのカウント値をクリアするタイミングを前記伝送遅延時間分変更することにより、前記タイミングに関する補正を行う
付記５に記載の通信システム。
（付記７）
前記一方の中継装置は、
前記対象カウンタのカウント値をクリアするタイミングにおいて、前記伝送遅延時間を用いて当該カウント値を修正することにより、前記タイミングに関する補正を行う
付記５に記載の通信システム。
（付記８）
前記一方の中継装置は、
前記伝送遅延時間を前記補正値に加算することにより、前記補正値を調整する
付記１乃至４のいずれか１項に記載の通信システム。
（付記９）
前記第１の無線中継装置から前記無線通信により受信した前記時刻同期パケットを、前記時刻同期を行う他のスレーブ装置へ転送する第３の無線中継装置をさらに備え、
前記第１の無線中継装置は、
前記第１の無線フレームを前記第３の無線中継装置へさらに送信し、
前記第３の無線中継装置は、
受信した前記第１の無線フレームから前記第１のパルスを検出し、
前記第１のパルスの検出に応じて、第３のパルスを設定した第３の無線フレームを前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１のパルスの検出時から前記第３のパルスの設定時までの第３の時間を測定し、
前記第１の無線中継装置は、
受信した前記第３の無線フレームから前記第３のパルスを検出し、
前記第１のパルスの設定時から前記第３のパルスの検出時までの第４の時間を測定し、
前記測定した前記第４の時間を前記第３の無線中継装置へ送信し、
前記第３の無線中継装置は、
前記第１の無線中継装置から受信した前記第４の時間と、自己が測定した前記第３の時間とを用いて、前記伝送遅延時間を算出し、
前記算出した前記伝送遅延時間を用いて前記補正値を調整する
付記３に記載の通信システム。
（付記１０）
前記補正値は、前記マスタ装置と前記スレーブ装置の間で前記時刻同期パケットの中継を行う各中継装置に当該時刻同期パケットが滞留した時間の総和である
付記１乃至８のいずれか１項に記載の通信システム。
（付記１１）
時刻同期を行うための補正値を含む時刻同期パケットを、当該時刻同期を行うマスタ装置から受信し、無線通信により転送する第１の無線中継装置と、
前記第１の無線中継装置から前記無線通信により受信した前記時刻同期パケットを、前記時刻同期を行うスレーブ装置へ転送する第２の無線中継装置と、
を備える通信システムにおける時刻同期方法であって、
前記第１の無線中継装置が、
第１のパルスを設定した第１の無線フレームを前記第２の無線中継装置へ送信し、
前記第２の無線中継装置が、
受信した前記第１の無線フレームから前記第１のパルスを検出し、
前記第１のパルスの検出に応じて、第２のパルスを設定した第２の無線フレームを前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１の無線中継装置が、
受信した前記第２の無線フレームから前記第２のパルスを検出し、
前記第１の無線中継装置又は前記第２の無線中継装置のいずれか一方の中継装置が、
少なくとも前記第１のパルスの設定及び前記第２のパルスの検出に基づいて算出される前記第１の無線中継装置と前記第２の無線中継装置との間の伝送遅延時間を用いて、前記時刻同期パケットに含まれる前記補正値を調整する
時刻同期方法。
（付記１２）
時刻同期を行うための補正値を含む時刻同期パケットを、当該時刻同期を行うマスタ装置とスレーブ装置との間で無線通信により中継する複数の無線中継装置のうちの一つであり、
第１の無線フレームに第１のパルスを設定し、当該第１の無線フレームを前記複数の無線中継装置のうちの他の無線中継装置へ送信し、当該他の無線中継装置から当該第１の無線フレームに対して折り返され、かつ、第２のパルスが設定された第２の無線フレームを受信し、当該第２の無線フレームから前記第２のパルスを検出する無線通信部と、
前記第１のパルスの設定及び前記第２のパルスの検出に基づいて自己と前記他の無線中継装置との間の伝送遅延時間を測定する測定部と、
前記伝送遅延時間を用いて当該時刻同期パケットに含まれる前記補正値を調整する調整部と、
を備える無線中継装置。
【０１１９】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１２０】
この出願は、２０１４年１１月５日に出願された日本出願特願２０１４−２２４８４０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１２１】
１０００  通信システム
１１  ＧＮＳＳ衛星
１２  ＧＮＳＳ受信機
１３  マスタ装置
１４  スレーブ装置
２１  第１の無線中継装置
２１ａ  第１の無線中継装置
２１ｂ  第１の無線中継装置
２１ｃ  第１の無線中継装置
２１ｄ  第１の無線中継装置
２１１  カウンタ
２１２  Ｐｏｒｔ部
２１３  補正値更新部
２１３ａ  補正値更新部
２１３ｄ  補正値更新部
２１４  パケット処理部
２１４１  パケット処理部
２１４２  パケット処理部
２１５  無線処理部
２１５１  無線処理部
２１５２  無線処理部
２１５ｃ  無線処理部
２１６  遅延測定部
２１６ｂ  遅延測定部
２１６ｃ  遅延測定部
２１６ｄ  遅延測定部
２２  第２の無線中継装置
２２ｂ  第２の無線中継装置
２２ｃ  第２の無線中継装置
２２１  カウンタ
２２２  Ｐｏｒｔ部
２２３  補正値更新部
２２３ｃ  補正値更新部
２２４  パケット処理部
２２５  無線処理部
２２５ｂ  無線処理部
２２５ｃ  無線処理部
２２６  遅延測定部
２２６ｂ  遅延測定部
２２６ｃ  遅延測定部
２３  第３の無線中継装置
２３１  カウンタ
２３２  Ｐｏｒｔ部
２３３  補正値更新部
２３４  パケット処理部
２３５  無線処理部
２３６  遅延測定部
３１  有線伝送路
３２  有線伝送路
３３  無線伝送路
ＲＦ１  無線フレーム群
Ｆ１  無線フレーム
Ｆ１１  オーバーヘッド
Ｆ１２  ペイロード
Ｆ１３  オーバーヘッド
Ｆ１４  ペイロード
Ｐ１１  フレームパルス
Ｐ１２  遅延測定パルス
ＰＴＰ  時刻同期パケット
ＣＦ  補正値
ＲＦ２  無線フレーム群
Ｆ２  無線フレーム
Ｆ２１  オーバーヘッド
Ｆ２２  ペイロード
Ｐ２１  フレームパルス
Ｐ２２  遅延測定パルス
【図１】
2016072038.tif 000003
【図２】
2016072038.tif 000004
【図３】
2016072038.tif 000005
【図４】
2016072038.tif 000006
【図５】
2016072038.tif 000007
【図６】
2016072038.tif 000008
【図７】
2016072038.tif 000009
【図８】
2016072038.tif 000010
【図９】
2016072038.tif 000011
【図１０】
2016072038.tif 000012
【図１１】
2016072038.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月27日(2017.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻同期を行うための補正値を含む時刻同期パケットを、当該時刻同期を行うマスタ装置から受信し、無線通信により転送する第１の無線中継装置と、
前記第１の無線中継装置から前記無線通信により受信した前記時刻同期パケットを、前記時刻同期を行うスレーブ装置へ転送する第２の無線中継装置と、
を備え、
前記第１の無線中継装置は、
第１のパルスを設定した第１の無線フレームを前記第２の無線中継装置へ送信し、
前記第２の無線中継装置は、
受信した前記第１の無線フレームから前記第１のパルスを検出し、
前記第１のパルスの検出に応じて、第２のパルスを設定した第２の無線フレームを前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１の無線中継装置は、
受信した前記第２の無線フレームから前記第２のパルスを検出し、
前記第１の無線中継装置又は前記第２の無線中継装置のいずれか一方の中継装置は、
少なくとも前記第１のパルスの設定及び前記第２のパルスの検出に基づいて算出される前記第１の無線中継装置と前記第２の無線中継装置との間の伝送遅延時間を用いて、前記時刻同期パケットに含まれる前記補正値を調整する
通信システム。
【請求項２】
前記第１の無線中継装置は、
前記第１のパルスの設定時から前記第２のパルスの検出時までの第１の時間を測定し、
前記第２の無線中継装置は、
前記第１のパルスの検出時から前記第２のパルスの設定時までの第２の時間を測定し、
前記第１の無線中継装置及び前記第２の無線中継装置は、
前記一方の中継装置に前記第１の時間及び前記第２の時間を集約させ、
前記一方の中継装置は、
前記第１の時間及び前記第２の時間に基づいて、前記伝送遅延時間を算出し、
前記算出した前記伝送遅延時間を用いて前記補正値を調整する
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記一方の中継装置は、前記第１の無線中継装置であり、
前記第２の無線中継装置は、前記測定した前記第２の時間を前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１の無線中継装置は、
前記第２の無線中継装置から受信した前記第２の時間と、自己が測定した前記第１の時間とを用いて、前記伝送遅延時間を算出し、
前記算出した前記伝送遅延時間を用いて前記補正値を調整する
請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記一方の中継装置は、前記第２の無線中継装置であり、
前記第１の無線中継装置は、前記測定した前記第１の時間を前記第２の無線中継装置へ送信し、
前記第２の無線中継装置は、
前記第１の無線中継装置から受信した前記第１の時間と、自己が測定した前記第２の時間とを用いて、前記伝送遅延時間を算出し、
前記算出した前記伝送遅延時間を用いて前記補正値を調整する
請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記第１の無線中継装置が有する第１のカウンタと前記第２の無線中継装置が有する第２のカウンタとは、前記第１の無線中継装置と前記第２の無線中継装置との間で送受信される任意の無線フレームに含まれる同期パルスの検出タイミングによりカウント間隔が同期しており、
前記一方の中継装置は、
前記伝送遅延時間に基づいて、前記第１及び前記第２のカウンタのうち当該一方の中継装置が有する対象カウンタのカウント値をクリアするタイミングに関する補正を行うことにより、前記補正値を調整する
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記一方の中継装置は、
前記対象カウンタのカウント値をクリアするタイミングを前記伝送遅延時間分変更することにより、前記タイミングに関する補正を行う
請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記一方の中継装置は、
前記対象カウンタのカウント値をクリアするタイミングにおいて、前記伝送遅延時間を用いて当該カウント値を修正することにより、前記タイミングに関する補正を行う
請求項５に記載の通信システム。
【請求項８】
前記一方の中継装置は、
前記伝送遅延時間を前記補正値に加算することにより、前記補正値を調整する
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項９】
前記第１の無線中継装置から前記無線通信により受信した前記時刻同期パケットを、前記時刻同期を行う他のスレーブ装置へ転送する第３の無線中継装置をさらに備え、
前記第１の無線中継装置は、
前記第１の無線フレームを前記第３の無線中継装置へさらに送信し、
前記第３の無線中継装置は、
受信した前記第１の無線フレームから前記第１のパルスを検出し、
前記第１のパルスの検出に応じて、第３のパルスを設定した第３の無線フレームを前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１のパルスの検出時から前記第３のパルスの設定時までの第３の時間を測定し、
前記第１の無線中継装置は、
受信した前記第３の無線フレームから前記第３のパルスを検出し、
前記第１のパルスの設定時から前記第３のパルスの検出時までの第４の時間を測定し、
前記測定した前記第４の時間を前記第３の無線中継装置へ送信し、
前記第３の無線中継装置は、
前記第１の無線中継装置から受信した前記第４の時間と、自己が測定した前記第３の時間とを用いて、前記伝送遅延時間を算出し、
前記算出した前記伝送遅延時間を用いて前記補正値を調整する
請求項４に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記補正値は、前記マスタ装置と前記スレーブ装置の間で前記時刻同期パケットの中継を行う各中継装置に当該時刻同期パケットが滞留した時間の総和である
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１１】
時刻同期を行うための補正値を含む時刻同期パケットを、当該時刻同期を行うマスタ装置から受信し、無線通信により転送する第１の無線中継装置と、
前記第１の無線中継装置から前記無線通信により受信した前記時刻同期パケットを、前記時刻同期を行うスレーブ装置へ転送する第２の無線中継装置と、
を備える通信システムにおける時刻同期方法であって、
前記第１の無線中継装置が、
第１のパルスを設定した第１の無線フレームを前記第２の無線中継装置へ送信し、
前記第２の無線中継装置が、
受信した前記第１の無線フレームから前記第１のパルスを検出し、
前記第１のパルスの検出に応じて、第２のパルスを設定した第２の無線フレームを前記第１の無線中継装置へ送信し、
前記第１の無線中継装置が、
受信した前記第２の無線フレームから前記第２のパルスを検出し、
前記第１の無線中継装置又は前記第２の無線中継装置のいずれか一方の中継装置が、
少なくとも前記第１のパルスの設定及び前記第２のパルスの検出に基づいて算出される前記第１の無線中継装置と前記第２の無線中継装置との間の伝送遅延時間を用いて、前記時刻同期パケットに含まれる前記補正値を調整する
時刻同期方法。
【請求項１２】
時刻同期を行うための補正値を含む時刻同期パケットを、当該時刻同期を行うマスタ装置とスレーブ装置との間で無線通信により中継する複数の無線中継装置のうちの一つであり、
第１の無線フレームに第１のパルスを設定し、当該第１の無線フレームを前記複数の無線中継装置のうちの他の無線中継装置へ送信し、当該他の無線中継装置から当該第１の無線フレームに対して折り返され、かつ、第２のパルスが設定された第２の無線フレームを受信し、当該第２の無線フレームから前記第２のパルスを検出する無線通信手段と、
前記第１のパルスの設定及び前記第２のパルスの検出に基づいて自己と前記他の無線中継装置との間の伝送遅延時間を測定する測定手段と、
前記伝送遅延時間を用いて当該時刻同期パケットに含まれる前記補正値を調整する調整手段と、
を備える無線中継装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
まず、第１の無線中継装置２１は、第２の無線中継装置２２との間のRound Trip Delay（ＲＴＤ）を測定する。そのために、第１の無線中継装置２１は、遅延測定パルス（第１のパルス）を設定した第１の無線フレームを第２の無線中継装置２２に送信する。そして、第２の無線中継装置２２は、遅延測定パルス（第２のパルス）を設定した第２の無線フレームを第１の無線中継装置２１に返送する。そして、第１の無線中継装置２１又は第２の無線中継装置２２のいずれか一方の中継装置は、少なくとも第１のパルスの設定及び第２のパルスの検出に基づいて算出される第１の無線中継装置２１と第２の無線中継装置２２との間の伝送遅延時間を用いて、時刻同期パケットに含まれる補正値を調整する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
無線処理部２２５は、第１の無線中継装置２１から無線伝送路３３を介して無線フレームを受信し、受信した無線フレームについて解析等を行う。例えば、無線処理部２２５は、受信した無線フレームのオーバーヘッドからフレームパルス、遅延測定パルス及びクリアフラグを検出する。無線処理部２２５は、フレームパルスを検出した場合、カウンタ２２１へ通知し、カウンタ２２１のカウント間隔を調整させる。特に、フレームパルスは常時、無線フレームに含まれるため、カウンタ２１１とカウンタ２２１とは、カウント間隔が同期している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
言い換えると、カウント値が上限値（Ｔｍａｘ）に達したときに（例えば、図５のステップＳ３１１のタイミングに）、第１の無線中継装置２１は、カウント値を０ではなく、伝送遅延時間分減算した値とする。そして、その後、図５のステップＳ３１２と同様に、第１の無線中継装置２１は、クリアフラグを含めた無線フレームを第２の無線中継装置２２へ送信する。そのため、ステップＳ３１１から伝送遅延時間の経過後に、カウンタ２１１のカウント値が上限値（Ｔｍａｘ）に達するため、通常通り、第１の無線中継装置２１は、カウント値を０にクリアする。そして、同時に、ステップＳ３１１から伝送遅延時間の経過後に、第２の無線中継装置２２は、受信した無線フレームからクリアフラグを検出するため、図５のステップＳ３１４と同様に、カウンタ２２１のカウント値を０にクリアする。このように、実施例２においてもカウンタ２１１とカウンタ２２１との同期を取ることができる。実施例２では、実施例１と比べて、ステップＳ３１２の後に、第１の無線中継装置２１が伝送遅延時間の経過を測定する必要がなく、通常のカウントアップにより結果的に伝送遅延時間の経過後にカウンタ２１１のカウント値が上限値（Ｔｍａｘ）に達する。つまり、実施例２は、実施例１と比べて調整処理自体を簡略化できる。
＜実施例３＞
続いて、本発明の実施の形態１の具体例である実施例３について説明する。実施例３は、実施例１との違いとして、「補正値を調整する」ことが伝送遅延時間を補正値に加算する場合について示す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
＜実施例５＞
続いて、本発明の実施の形態１の具体例である実施例５について説明する。実施例５は、実施例４との違いとして、「補正値を調整する」ことを、伝送遅延時間を補正値に加算することとする場合について示す。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2016072038.tif 000014
【国際調査報告】
2016072038.tif 000015
2016072038.tif 000016
2016072038.tif 000017