(57)【要約】【課題】PTP(高精度時間プロトコル)同期プロトコルに基づいて、IPアクセスを与える無線ネットワークのスレーブ局のクロックを高精度に同期させること。【解決手段】装置(DA1)は時間同期手順の実行時に無線ネットワークのマスター局(SM)でクロック同期装置(DS1)を支援する。マスター局は、マスタカウンタ(CM)の値で表現されるマスタクロック(HM)と、特に第１及び第２タイプのPTPメッセージを含むIPパケットの無線フレームを生成する手段(MG1)を有する。この支援装置(DA1)は検出手段(MD1)を有し、ネットワークから受信したフレームパルスをマスター局の物理レイヤで検出した際、マスタークロックの値のサンプリングをトリガする。【選択図】図１
2008193698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
IPパケットフレームを伝送する無線通信ネットワークのマスター通信局のクロック同期装置のための時間同期支援装置であって、
前記マスター通信局は、マスターカウンタの値で表現される基準時間を決めるマスタークロックを有し、当該時間同期支援装置は検出手段を有し、該検出手段は、前記無線通信ネットワークから受信したフレームパルスを前記マスター通信局の物理レイヤで検出した際、前記マスターカウンタの値のサンプリングを引き起こすよう用意され、
前記マスター通信局は生成手段を有し、該生成手段は、前記無線通信ネットワークの少なくとも１つのスレーブ通信局宛のIPパケットの無線フレーム形式で、第１タイプ及び第２タイプのPTPメッセージを生成するように用意され、第１タイプの各メッセージは該メッセージに続く第２タイプのメッセージで、前記マスターカウンタが無線フレームの生成時に用意した値のサンプリングのイメージの伝送を通知し、
前記検出手段は、前記マスターカウンタの値のサンプリングを引き起こした後で、前記マスター通信局から送信された無線フレームが、前記第１タイプのメッセージの少なくとも選択部分を含んでいるか否かを検出するように用意され、含んでいた場合、該無線フレームを前記マスターカウンタの前記値の前記サンプリングに関連付け、前記無線フレームが前記第１タイプのメッセージを実際に含んでいた場合、前記サンプリングの前記イメージを前記生成手段に提供するように前記クロック同期装置に通知し、前記第１タイプのメッセージに続く前記第２タイプのメッセージに組み込むようにした時間同期支援装置。  
【請求項２】
ｉ）前記検出手段が前記メッセージの選択部分を検出した際、前記マスターカウンタの前記値の前記サンプリングを格納するよう用意された第1ストレージ手段と、
ｉｉ）完全に送信されたPTPメッセージが実際に前記第１タイプであった場合、前記第１ストレージ手段に格納されていた前記マスターカウンタの前記値の前記サンプリングを格納するように用意された第２ストレージ手段と、
を更に有し、前記検出手段は、前記第１タイプのメッセージを含む無線フレームを検出した際、前記クロック同期装置に通知し、前記第２ストレージ手段に格納されていた前記値の前記サンプリングの前記イメージを前記生成手段に供給し、前記検出手段で検出された前記第１タイプの前記メッセージに続く前記第２タイプの前記メッセージに組み込むようにした請求項１記載の時間同期支援装置。
【請求項３】
前記検出手段は、目下受信している無線フレームが、スレーブ通信局から発せられ且つ第４タイプのPTPメッセージを後に送信することを求める第３タイプのPTPメッセージの少なくとも選択部分を含むか否かを確認し、含んでいた場合、該無線フレームを前記マスターカウンタの前記値の前記サンプリングの前記イメージに関連付け、該値は、前記第３タイプの前記メッセージの選択部分の検出時点に先行する最終フレームパルスに対応し、前記無線フレームが前記第３タイプのメッセージを実際に含んでいた場合、前記値の前記サンプリングの前記イメージを前記生成手段に提供するように、前記クロック同期装置に通知し、受信した第３タイプのメッセージに応答して前記第４タイプのメッセージに組み込むようにした請求項１又は２に記載の時間同期支援装置。
【請求項４】
IPパケットフレームを伝送する無線通信ネットワークのマスター通信局のためのクロック同期装置であって、
前記マスター通信局は、マスターカウンタの値で表現される基準時間を決めるマスタークロックと、前記無線通信ネットワークの少なくとも１つのスレーブ通信局宛のIPパケットの無線フレーム形式で、第１タイプ及び第２タイプのPTPメッセージを生成するように用意された生成手段とを有し、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の時間同期支援装置を有するようにしたクロック同期装置。
【請求項５】
IPパケットフレームを伝送する無線通信ネットワークのためのマスター通信局であって、
マスターカウンタの値で表現される基準時間を決めるマスタークロックと、
前記無線通信ネットワークの少なくとも１つのスレーブ通信局宛のIPパケットの無線フレーム形式で、第１タイプ及び第２タイプのPTPメッセージを生成するように用意された生成手段と、
を有し、第１タイプの各メッセージは、該メッセージに続く第２タイプのメッセージで、前記マスターカウンタが無線フレームの生成時に用意した値のサンプリングのイメージの伝送を通知し、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の時間同期支援装置を有するようにしたマスター通信局。
【請求項６】
IPパケットフレームを伝送する無線通信ネットワークのためのマスター通信局であって、
マスターカウンタの値で表現される基準時間を決めるマスタークロックと、
前記無線通信ネットワークの少なくとも１つのスレーブ通信局宛のIPパケットの無線フレーム形式で、第１タイプ及び第２タイプのPTPメッセージを生成するように用意された生成手段と、
を有し、第１タイプの各メッセージは、該メッセージに続く第２タイプのメッセージで、前記マスターカウンタが無線フレームの生成時に用意した値のサンプリングのイメージの伝送を通知し、
請求項４記載のクロック同期装置を有するようにしたマスター通信局。
【請求項７】
IPパケットフレームを伝送する無線通信ネットワークのスレーブ通信局の同期装置のための時間同期支援装置であって、
前記スレーブ通信局は、スレーブカウンタの値で表現されるローカル時間を決めるスレーブクロックを有し、当該時間同期支援装置は検出手段を有し、該検出手段は、前記無線通信ネットワークから受信したフレームパルスを前記スレーブ通信局の物理レイヤで検出した際、前記スレーブカウンタの値のサンプリングを引き起こすよう用意され、
前記スレーブ通信局は受信手段を有し、該受信手段は、前記無線通信ネットワークのマスター通信局から発せられたIPパケットの無線フレームを受信し、該マスター通信局はマスターカウンタの値で表現される基準時間を決めるマスタークロックを有し、前記無線フレームのいくつかは第1タイプの及び第２タイプのPTPメッセージを形成し、第１タイプの各メッセージは該メッセージに続く第２タイプのメッセージで、前記マスターカウンタが無線フレームの生成時に用意した値のサンプリングのイメージの伝送を通知し、
前記検出手段は、前記スレーブカウンタの値のサンプリングを引き起こした後で、前記スレーブ通信局から目下受信している無線フレームが、前記第１タイプのメッセージの少なくとも選択部分を含んでいるか否かを検出するように用意され、含んでいた場合、該無線フレームを前記スレーブカウンタの前記値の前記サンプリングに関連付け、前記無線フレームが前記第１タイプのメッセージを実際に含んでいた場合、該値を使って前記スレーブクロックを前記マスタークロックに同期させるように前記クロック同期装置に通知するようにした時間同期支援装置。  
【請求項８】
ｉ）前記検出手段が前記メッセージの選択部分を検出した際、前記スレーブカウンタの前記値の前記サンプリングを格納するよう用意された第1ストレージ手段と、
ｉｉ）完全に受信されたPTPメッセージが実際に前記第１タイプであった場合、前記第１ストレージ手段に格納されていた前記スレーブカウンタの前記値の前記サンプリングを格納するように用意された第２ストレージ手段と、
を更に有し、前記検出手段は、前記第１タイプのメッセージを含む無線フレームを検出した際、前記第２ストレージ手段に格納されていた前記値の前記サンプリングの前記イメージを使って、前記スレーブクロックを前記マスタークロックに同期させるように、前記クロック同期装置に通知するようにした請求項７記載の時間同期支援装置。
【請求項９】
前記検出手段は、目下送信されている無線フレームが、マスター通信局に宛てられ且つ第４タイプのPTPメッセージを後に送信することを求める第３タイプのPTPメッセージの選択されたIPパケットの選択されたオクテットの少なくとも選択部分を含むか否かを確認し、含んでいた場合、該無線フレームを前記マスターカウンタの前記値の前記サンプリングの前記イメージに関連付け、該値は、前記第３タイプの前記メッセージの選択部分の検出時点に先行する最終フレームパルスに対応し、前記無線フレームが前記第３タイプのメッセージを実際に含んでいた場合、該値を使って、前記スレーブクロックを前記マスタークロックに同期させるように、前記クロック同期装置に通知するようにした請求項７又は８記載の時間同期支援装置。
【請求項１０】
IPパケットフレームを伝送する無線通信ネットワークのスレーブ通信局のためのクロック同期装置であって、
前記スレーブ通信局は、スレーブカウンタの値で表現されるローカル時間を決めるスレーブクロックと、前記無線通信ネットワークのマスター通信局から発せられたIPパケットの無線フレームを受信するよう用意された受信手段とを有し、該マスター通信局はマスターカウンタの値で表現される基準時間を決めるマスタークロックを有し、前記無線フレームのいくつかは第1タイプの及び第２タイプのPTPメッセージを形成し、第１タイプの各メッセージは、該メッセージに続く第２タイプのメッセージで、前記マスターカウンタが無線フレームの生成時に用意した値のサンプリングのイメージの伝送を通知し、
請求項７乃至９の何れか1項に記載の時間同期支援装置を有するようにしたクロック同期装置。
【請求項１１】
分析手段を更に有する請求項１０記載のクロック同期装置であって、前記分析手段は、
ｉ）前記第１タイプのメッセージを含む別のフレームに続く第２タイプのメッセージを含むフレームを前記受信手段で受信した際、該フレームが含んでいる前記マスターカウンタの前記値の前記サンプリングの前記イメージを、前記第２タイプの前記メッセージから取り出し、前記検出手段により前記第１タイプの前記メッセージに関連付けられた前記値の前記サンプリングの前記イメージを確認し、及び
ｉｉ）前記第３タイプのメッセージを含むフレームの送信に続く第４タイプのPTPメッセージを含むフレームを前記受信手段で受信した際、該フレームが含んでいる前記マスターカウンタの前記値の前記サンプリングの前記イメージを、前記第４タイプの前記メッセージから取り出し、前記検出手段により前記第３タイプの前記メッセージに関連付けられた前記値の前記サンプリングの前記イメージを確認し、４つの値のサンプリングのイメージに従って前記スレーブクロックを前記マスタークロックに同期させるようにしたクロック同期装置。
【請求項１２】
IPパケットフレームを伝送する無線通信ネットワークのためのスレーブ通信局であって、
スレーブカウンタの値で表現されるローカル時間を決めるスレーブクロックと、
前記無線通信ネットワークのマスター通信局から発せられたIPパケットの無線フレームを受信するよう用意された受信手段とを有し、
該マスター通信局はマスターカウンタの値で表現される基準時間を決めるマスタークロックを有し、前記無線フレームのいくつかは第1タイプの及び第２タイプのPTPメッセージを形成し、第１タイプの各メッセージは、該メッセージに続く第２タイプのメッセージで、前記マスターカウンタが無線フレームの生成時に用意した値のサンプリングのイメージの伝送を通知し、
請求項７乃至９の何れか１項に記載の時間同期支援装置を有するようにしたスレーブ通信局。
【請求項１３】
IPパケットフレームを伝送する無線通信ネットワークのためのスレーブ通信局であって、
スレーブカウンタの値で表現されるローカル時間を決めるスレーブクロックと、
前記無線通信ネットワークのマスター通信局から発せられたIPパケットの無線フレームを受信するよう用意された受信手段とを有し、
該マスター通信局はマスターカウンタの値で表現される基準時間を決めるマスタークロックを有し、前記無線フレームのいくつかは第1タイプの及び第２タイプのPTPメッセージを形成し、第１タイプの各メッセージは、該メッセージに続く第２タイプのメッセージで、前記マスターカウンタが無線フレームの生成時に用意した値のサンプリングのイメージの伝送を通知し、
請求項１０又は１１に記載の時間同期支援装置を有するようにしたスレーブ通信局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に無線通信ネットワークに関連し、特に、そのようなネットワークにおけるスレーブ通信局のスレーブクロックをマスタ通信局のマスタークロックに同期させることに関連する。
【背景技術】
【０００２】
以下の説明において、「無線通信ネットワーク」なる用語は、電波によってエアインターフェースを介してIP(インターネットプロトコル)パケットの無線フレームを伝送することの可能な如何なるタイプの通信ネットワークをも意味するように理解される。従って、モバイル又はセルラネットワーク(GSM，GPRS/EDGE，UMTS，CDMA2000及びそれらの派生物並びに均等物の全て)のような(無線インターフェースを有する)移動電話網や、IPアクセスを提供する無線インターフェースを有する無線ローカルエリアネットワーク(WLAN(無線ローカルエリアネットワーク−IEEE802.11，Wi-Fi，ESTI  HiperLAN/2)、ブルートゥース(IEEE802.15)、WiMAX(IEEE802.16，ETSI  HiperMAN)及びZigbee標準仕様))等と等価でもある。
【０００３】
更に、「通信局」なる用語は、無線(通信)ネットワークの一部をなす或いはそれに接続可能であって、マスタ又はスレーブタイプの内部クロックを有する如何なるタイプの通信機器をも意味するように理解される。従って、例えば、基地局(BTS又はノードB)、アクセスポイント、移動電話、ポータブルコンピュータ、パーソナルディジタルアシスタント(PDA)又は無線通信カードに装備された「スマートフォン(smartphone)」等でもよい。マスタ局はマスタークロックを含む局であり、スレーブ局のクロックは、そのマスタークロックに周期及び位相の双方で同期しなければならない。言い換えれば、マスタ局は多数のスレーブ局にそのタイミングを提供する。
【０００４】
当業者に知られているように、IEC61588標準規格は、IPアクセスを提供し且つイーサーネットプロトコルを利用する(LANタイプの)有線ローカルエリアネットワークに接続された一群のスレーブ局のクロックを、有線ローカルエリアネットワークに接続されたマスター局のマスタークロックに、周期及び位相双方の観点から高精度に同期させる。
【０００５】
この場合において、イーサーネットプロトコルはパケット交換ネットワークプロトコルであることを思い出すべきであり、そのプロトコルはOSIレイヤモデルの物理レイヤ(PHY)及びMAC(媒体アクセス制御)サブレイヤに関連する。
【０００６】
上記のクロック同期は、頭字語がPTP(Precision  Time  Protocol)であるプロトコルを使うことを当てにしている。マスター局及びスレーブ局では、それらが含んでいるクロック同期装置によってクロック同期が実現される。マスター局及びスレーブ局間で特殊なメッセージをやり取りすることで、クロック同期は行われ、特にそのメッセージは、「同期メッセージ」と呼ばれるメッセージ(以下、第１タイプのメッセージと呼ぶ)、「フォローアップメッセージ」と呼ばれるメッセージ(以下、第２タイプのメッセージと呼ぶ)、「ディレーリクエストメッセージ」と呼ばれるメッセージ(以下、第３タイプのメッセージと呼ぶ)及び「ディレーレスポンスメッセージ」と呼ばれるメッセージ(以下、第４タイプのメッセージと呼ぶ)である。
【０００７】
より具体的には、マスター局は周期的にスレーブ局へ(１対多の(マルチキャストの)モードで)、第１タイプのメッセージに続いて第２タイプのメッセージを毎秒送信する。第１タイプのメッセージ(同期メッセージ)は、スレーブ局に対して、それらがマスタカウンタ値(T1)のサンプリングのイメージを受信することになるのを通知し、マスタカウンタ値は、その第１タイプのメッセージの送信に関するマスタークロックの基準時間を表す。第２タイプのメッセージ(フォローアップメッセージ)は、そのマスタカウンタの値(T1)のサンプリングのそのイメージを含む。
【０００８】
各スレーブ局では、マスター局に対して典型的には20秒ごとに第３タイプのメッセージ(ディレーリクエストメッセージ)を送信し、サンプリング値(T4)のイメージを含む第４タイプのメッセージを返すことを求め、そのサンプリング値はマスタカウンタが第３タイプのメッセージを受信した時点で与えられたものである。
【０００９】
スレーブ局が第１タイプのメッセージを受信すると、そのスレーブ局のクロック同期装置は、その第１タイプのメッセージを受信した時点におけるスレーブカウンタの値(T2)のサンプリングのイメージを記憶する。従って、スレーブ局が第２タイプのメッセージの続く第１タイプのメッセージを受信した場合、クロック同期装置はそれから値T1を取り出すことができる。その差分T2−T1は、スレーブ及びマスタークロック間の同期オフセット(Δ)プラス伝搬遅延(D)に等しい(T2−T1＝Δ＋D)。マスタ及びスレーブ局が１つのイーサーネットリンクで接続されている場合、伝搬遅延(D)は双方の伝送方向で一定であるように仮定できる。
【００１０】
同様に、スレーブ局が第３タイプのメッセージを送信する際、そのスレーブ局のクロック同期装置は、その第３タイプのメッセージを送信した時点におけるスレーブカウンタの値(T3)のサンプリングのイメージを記憶する。そして、スレーブ局が第３タイプのメッセージに応じる第４タイプのメッセージを受信した場合、クロック同期装置はそれから値T4を取り出すことができる。その差分T3−T4は、スレーブ及びマスタークロック間の同期オフセット(Δ)マイナス伝搬遅延(D)に等しい(T3−T4＝Δ−D)。
【００１１】
従って、スレーブ局のクロック同期装置は、差分(T3−T4)を差分(T2−T1)に加え、その加算結果を２で除算することで、マスタークロックに対するスレーブクロックの同期オフセット値Δを求めることができる。スレーブ局の同期装置は、その同期オフセットの値Δを相殺するための指示をローカルスレーブクロックに伝えることができる。
【００１２】
この同期の精度は、カウンタ値のサンプリング動作の時間的な正確さに依存する。その時間的な正確さ自体は、PTPメッセージの送信時点又は受信時点に依存し、その時点は関連する局(マスター局又はスレーブ局)で決められるタイムマーカー(又はPTPタイムスタンプポイント)で決定される。
【特許文献１】国際公開第２００６／０６３９２２号パンフレット
【非特許文献１】KANNISTO  J  ET  AL:  “Software  and  Hardware  Prototypes  of  the  IEEE1588  Precision  Time  Protocol  on  Wireless  LAN”,  LOCAL  AND  METROPOLITAN  AREA  NETWORKS,  2005.  LANMAN  2005.  THE  14  TH  IEEE  WORKSHOP  ON  CHANIA,  CRETE,  GREECE  18-21  SEPT.2005,  PISCATAWAY,  NJ,  USA,  IEEE,  18  Septemper  2005(2005-09-18),  pages  1-6
【非特許文献２】KANNISTO  J  ET  AL:  “Precision  Time  Protocol  Prototype  on  Wireless  LAN”  TELECOMMUNICATIONS  AND  NETWORKING  −  ICT  2004  LECTURE  NOTES  IN  COMPUTER  SCIENCE;;  LNCS,  SPRINGER-VERLAG,  BE  vol.3124,  2004,  pages  1236-1245
【非特許文献３】GRAMANN  T  ET  AL:  “PRECISION  TIME  PROTOCOL  IEEE  15888  IN  DER  PRAXIS  ZEITSYNCHRONIZATION  IM  SUBMIKROSEKUNDENBEREICH”  ELEKTRONIK,  WEKA  FACHZEITSCHRIFTENVERLAG,  POING,  DE,  vol.52,  no.24,  25  november  2003(2003-11-25),  pages  86-91,93
【非特許文献４】IEC  61588:  “IEEE  1588:  precision  clock  synchronization  protocol  for  networked  measurement  and  control  systems”  INTERNATIONAL  STANDARD  −  IEC,  NEW  YORK,  NY,  US,  no.61588,  September  2004(2004-09),  page  complete
【非特許文献５】JASPERNEITE  J  ET  AL:  “Enhancements  to  the  1-15  time  synchronization  standard  IEEE-1588  for  a  system  of  cascaded  bridges”  FACTORY  COMMUNICATION  SYSTEMS,  2004,  PROCEEDINGS.  2004  IEEE  INTERNATIONAL  WORKSHOP  ON  VIENNA,  AUSTRIA  SEPT.  22-24,  2004,  PISCATAWAY,  NJ,  USA,  IEEE,  22  september  2004  (2004-09-22),  pages  239-244
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
イーサーネットリンク(有線ネットワーク)の場合、局(マスタ又はスレーブ)によるタイムマーカーの判定時点は、第１オクテットの第１ビットの部分の時点で決定され、その第１オクテットは、イーサーネットフレームの中で「開始フレームデリミタ」と呼ばれるオクテットに続くものであり、そのオクテットはマークされるPTPメッセージを含むIPパケットを含む。イーサーネットフレームは、PTPメッセージを完全に含む唯一のIPパケットであるという事実に基づいて時点の判定が可能になる。
【００１４】
無線ネットワークの場合、そのような判定は不可能である。なぜなら、物理レイヤ上に位置する同様なレイヤ群とは異なり、物理レイヤ(PHY-OSIモデル)がイーサーネットワークのものと異なっているからである。PTPメッセージは依然として１つのIPパケットに含まれてもよいが、各IPパケットを囲む１つのフレームの概念(イーサーネットフレームに類似するような概念)はもはや存在しない。実際、無線ネットワークでは帯域幅を最適化し且つ様々な送信局から来るIPパケットの衝突を避けるため、IPパケットは無線フレームの中で共にグループ化されること、及びMACフレームの構成を記述する構造により決定され且つフレームの始めに位置する所定の時点でIPパケットが送信及び受信されることを思い出すべきである。全ての局について周期的に同期して再生されるその構造と共に、「フレームパルス」(又は無線フレームパルス)と呼ばれるものを規定することができ、それは全ての局(マスタ及びスレーブ)に送信され且つ全ての局で同じである。従ってフレームパルスは各局に共通のイベントを規定し、イベントが生じた時点で全ての局が測定を実行する。好ましくは、フレームパルスはMACフレームのスタートの所で特定され、より具体的にはフレームに先行する同期シンボルで特定され、更に具体的にはそのシンボルのスタートの所で特定される。
【００１５】
本発明の課題は、IPアクセスを提供する無線ネットワークでクロック同期の高精度化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的のため、本発明はマスタ及びスレーブカウンタのサンプリング時点としてフレームパルスを使用することを提案する(その時点は、802.3(イーサーネット)物理レイヤの場合、IEC61588標準規格で「メッセージタイムスタンプポイント」及ばれている。)。
【００１７】
より具体的には、先ず本発明は、IPパケットフレームを転送可能な無線(通信)ネットワークのマスター局の一部をなすクロック同期装置に対して、第１時間同期支援装置を提案し、そのマスター局は、一方において、マスターカウンタの値で表現される基準時間を決めるマスタークロックを有し、他方において、無線ネットワークの少なくとも１つのスレーブ装置宛のIPパケットの無線フレーム形式で、第１タイプの及び第２タイプの高精度時間プロトコル(PTP:  Precision  Time  Protocol)メッセージを生成する生成手段を有する。第１タイプのメッセージの各々は、第１タイプのメッセージに続く第２タイプのメッセージで、それが生成された場合にマスターカウンタが用意する値のサンプリングのイメージの伝送を通知するように意図される。
【００１８】
この第１支援装置は或る検出手段を有することで特徴付けられ、その検出手段は、ネットワークから受信したフレームパルスをマスター局の物理レイヤ(PHY)で検出した際、マスターカウンタの値のサンプリングを引き起こす。従って、マスターカウンタのサンプリング時点が、PTPメッセージタイムマーカーを決めるのに使用可能になる。
【００１９】
本発明による第１支援装置は、以下の他の特徴を個々に又は組み合わせて使用可能である：
−  検出手段が、マスターカウンタの値のサンプリングを引き起こした後で、マスター局から現在送信されている無線フレームが、第１タイプのメッセージ(PTP)の少なくとも選択部分を含んでいるか否かを検出するように用意され、含んでいた場合、該無線フレームをマスターカウンタの値のサンプリングに関連付け、無線フレームが第１タイプのメッセージを実際に含んでいた場合、サンプリングのイメージを生成手段に提供するようにクロック同期装置に通知し、第１タイプのメッセージに続く第２タイプのメッセージに組み込むようにすること；  
>>  一方、検出手段がメッセージの選択部分を検出した際、マスターカウンタの値のサンプリングを格納する第1ストレージ手段と、完全に送信されたPTPメッセージが実際に第１タイプであった場合、(従って、第１ストレージ手段が、メッセージの選択部分の新たな検出に続いてマスターカウンタの値の新たなサンプリングを格納する以前に)第１ストレージ手段に格納されていたマスターカウンタの値のサンプリングを格納する第２ストレージ手段とを有すること。この場合、検出手段は、第１タイプのメッセージを含む無線フレームを検出した際、第２ストレージ手段に格納されていた値のサンプリングのイメージを生成手段に供給するようにクロック同期装置に通知し、検出手段で検出された第１タイプのメッセージに続く第２タイプのメッセージにそれらを組み込むようにする。
【００２０】
>>  検出手段は、マスター局で目下受信している無線フレームが、スレーブ局から発せられ且つ第４タイプのPTPメッセージを後に送信することを求める第３タイプのPTPメッセージの少なくとも選択部分を含むか否かを確認し、含んでいた場合、該無線フレームをマスターカウンタの値のサンプリングのイメージに関連付け、該値は、第３タイプのメッセージの選択部分の検出時点に先行する最終フレームパルスに対応し、無線フレームが第３タイプのメッセージを実際に含んでいた場合、該値のサンプリングのイメージを生成手段に提供するように、クロック同期装置に通知し、受信した第３タイプのメッセージに応答して前記第４タイプのメッセージに組み込むようすること。
【００２１】
本発明は、無線通信ネットワークのマスター局で使用され、且つ上記の時間同期支援装置を備えた第１クロック同期装置も提案する。
【００２２】
本発明は、IPパケットフレームを伝送することの可能な無線ネットワークのスレーブ局におけるクロック同期装置のための第２時間同期支援装置も提案する。このスレーブ局は、スレーブカウンタの値で表現されるローカル時間を決めるスレーブクロックと、ネットワークのマスター局から発するIPパケットの無線フレームを受信する受信手段とを有し、該マスター局はマスターカウンタの値で表現される基準時間を決める。
【００２３】
第２支援装置は或る検出手段を含むことで特徴付けられ、該検出手段は、ネットワークから受信したフレームパルスをマスター局の物理レイヤで検出した際、スレーブカウンタの値のサンプリングを引き起こす。従って、スレーブカウンタのサンプリング時点がPTPメッセージのタイムマーカーを決めるのに使用可能である。
【００２４】
本発明による第２支援装置は、以下の他の特徴を個々に又は組み合わせて使用可能である。
【００２５】
−  検出手段が、スレーブカウンタの値のサンプリングを引き起こした後で、スレーブ局から目下受信している無線フレームが、第１タイプ(PTP)のメッセージの少なくとも選択部分を含んでいるか否かを検出し、含んでいた場合、該無線フレームをスレーブカウンタの値のサンプリングに関連付け、無線フレームが第１タイプのメッセージを実際に含んでいた場合、該値を使っ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クロック同期装置に通知すること；
>>  一方において、検出手段がメッセージの選択部分を検出した際、スレーブカウンタの値のサンプリングを格納する第1ストレージ手段と、他方において、（第１ストレージ手段が、メッセージの選択部分の新たな検出に続いてマスターカウンタの値の新たなサンプリングを格納する以前に）完全に受信されたPTPメッセージが実際に前記第１タイプであった場合、第１ストレージ手段に格納されていたスレーブカウンタの値のサンプリングを格納する第２ストレージ手段とを有すること。この場合、検出手段は、第１タイプのメッセージを含む無線フレームを検出した際、第２ストレージ手段に格納されていた値のサンプリングのイメージを使って、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、クロック同期装置に通知する。
【００２６】
>>  検出手段は、スレーブ局から目下送信されている無線フレームが、マスター局に宛てられ且つ第４タイプのPTPメッセージを後に送信することを求める第３タイプのPTPメッセージの少なくとも選択部分を含むか否かを確認し、含んでいた場合、該無線フレームをスレーブカウンタの値のサンプリングのイメージに関連付け、該値は、第３タイプのメッセージの選択部分の検出時点に先行する最終フレームパルスに対応し、無線フレームが前記第３タイプのメッセージを実際に含んでいた場合、該値を使って、前記スレーブクロックを前記マスタークロックに同期させるように、前記クロック同期装置に通知するようにする。
【００２７】
本発明は、無線ネットワークのスレーブ局で使用され且つ上記の第２時間同期支援装置を備えた第２クロック同期装置をも提案する。
【００２８】
この第２クロック同期装置は例えば分析手段を有し：
−  第１タイプのメッセージを含む別のフレームに続く第２タイプのメッセージを含むフレームを受信手段が受信した際、該フレームが含んでいるマスターカウンタの値のサンプリングのイメージを、第２タイプのメッセージから取り出し、検出手段により第１タイプのメッセージに関連付けられた値のサンプリングのイメージを確認し、及び
−  第３タイプのメッセージを含むフレームの送信に続く第４タイプのPTPメッセージを含むフレームを受信手段が受信した際、該フレームが含んでいるマスターカウンタの値のサンプリングのイメージを、第４タイプのメッセージから取り出し、検出手段により第３タイプのメッセージに関連付けられた値のサンプリングのイメージを確認し、４つの値のサンプリングのイメージに従ってスレーブクロックをマスタークロックに同期させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明に関する他の特徴及び理連は、以下の詳細な説明及び添付図面の記載事項を理解することによって更に明らかになるであろう。
【００３０】
添付図面は本発明の理解を捕捉するように機能するだけでなく、適切ならば定義に関与してもよい。
【００３１】
本発明の課題は、PTP(高精度時間プロトコル)同期プロトコルに基づいて、IPアクセスを与える無線ネットワークのスレーブ局のクロックを高精度に同期させることである。
【００３２】
以下非限定的な実施例の説明では、IPアクセスを与える無線ネットワークは、例えばWiMAX型ネットワーク(例えば、IEEE802.16)のような、IPアクセスを与える無線インターフェースを有する無線ローカルエリアネットワークであるものとする。しかしながら本発明はこのタイプの無線ネットワークに限定されない。実際、本発明は、電波によりエアインターフェースを介してIPパケットの無線フレームを伝送可能な如何なるタイプの通信ネットワークにも関連する。従って、モバイル又はセルラネットワーク(GSM，GPRS/EDGE，UMTS，CDMA2000及びそれらの派生物並びに均等物の全て)のような(無線インターフェースを有する)移動電話網や、IPアクセスを提供する無線インターフェースを有する無線ローカルエリアネットワーク(WLAN(無線ローカルエリアネットワーク−IEEE802.11，Wi-Fi，ESTI  HiperLAN/2)、ブルートゥース(IEEE802.15)、WiMAX(IEEE802.16，ETSI  HiperMAN)及びZigbee標準仕様))等が、ネットワークになってもよい。
【００３３】
本発明は無線ネットワークのマスター局にもスレーブ局にも同程度に関連する。無線ネットワークは、いくつかのマスター局を含み、そのマスター局の各々は一群のスレーブ局に関連付けられてよいこと、或いは全てのスレーブ局に関連する１つのマスター局を含んでよいことが思い出されるべきである。
【００３４】
WiMAXネットワークの場合、各マスター局は例えばアクセスポイントであり、スレーブ局は例えば加入者局(例えば、移動可能な又は携帯可能なユーザ端末)である。
【００３５】
一般に、マスター局はマスタークロックを含む局であり、スレーブ局のクロックは、そのマスタークロックに周期及び位相の双方で同期しなければならない。従って、マスター局は、例えば、基地局(BTS又はノードB)又はアクセスポイントでもよいし、スレーブ局は、例えば移動電話、ポータブルコンピュータ、パーソナルディジタルアシスタント(PDA)又は無線通信カードに装備された「スマートフォン(smartphone)」等でもよい。
【００３６】
PTPプロトコルは背景技術で既に説明されているので、以下では繰り返し詳細には説明されない。概してPTPプロトコルでは、第１タイプのメッセージ(「同期メッセージ」)、第２タイプのメッセージ(「フォローアップメッセージ」)、第３タイプのメッセージ(「ディレーリクエストメッセージ」)及び第４タイプのメッセージ(「ディレーレスポンスメッセージ」)を主に通信することを当てにしている。第１、第２及び第４タイプのメッセージはマスター局で生成され、そのマスター局に関連するスレーブ局に宛てられる。第３タイプのメッセージはスレーブ局で生成され、スレーブ局が関連付けられているマスター局に宛てられる。
【００３７】
図１を先ず参照するに、マスター局SMにおける本発明の実施例が説明されている。
【００３８】
マスター局SMはマスタークロックHMを有し、マスタークロックはマスターカウンタCMの値で表現される時間基準を決める。スレーブ局(SE)は、それらのローカルスレーブクロック(HE)をその基準時間に同期させなければならない。
【００３９】
時間同期支援装置DA1及びクロック同期装置DS1を、無線ネットワークの一部をなすマスター局SM各々に備えることを、本発明は提案する。図１に示される非限定的な例では、(第１)時間同期支援装置DA1は(第１)クロック同期装置DS1に単に結合されているが、図２に示される非限定的な例では、(第１)時間同期支援装置DA1は(第２)クロック同期装置DS1’の一部になっている。
【００４０】
本発明によれば、第１時間同期支援装置DA1(以下、第１支援装置DA1という)は、無線フレームを分析する少なくとも１つの検出モジュールMD1を有し、その無線フレームはマスター局SMで目下送信中又は目下受信中のものである。これを実現するため、検出モジュールMD1は、一方において(マスター局SMの送信モジュールEMのフレーム生成モジュールMG1で生成された)無線フレームを物理レイヤレベル(PHY-OSIモデル)で観察し、他方において(マスター局SMの受信モジュールRMで受信された)無線フレームを観察する。送信モジュールEM及び受信モジュールRMは、必要に応じて、トランシーバの一部分になってもよい。
【００４１】
検出モジュールMD1は、好ましくは、ソフトウエアモジュールの形式で用意され、ソフトウエアモジュールは例えばマスター局SMの中央処理ユニット(CPU)で実行される。
【００４２】
第１クロック同期装置DS1の少なくとも一部は、好ましくは、ソフトウエアモジュールの形式で用意され、ソフトウエアモジュールは例えばマスター局SMの中央処理ユニット(CPU)で実行される。
【００４３】
フレーム生成モジュールMG1は、送信モジュールEMの中で、受けた指示に従って、何らかのタイプのフレーム(無線IPパケット)を、特に第１、第２及び第４タイプのPTPメッセージを生成するのに必要とされる。(第１)クロック同期装置DS1は、第１，第２及び第４タイプのPTPメッセージを形成するフレームを生成するのに必要な指示を、フレーム生成モジュールMG1に与える。
【００４４】
マスター局SMの物理レイヤが、受信モジュールRMで受信した無線フレームの中でフレームパルス(又は無線フレームパルス)を検出する毎に、検出モジュールMD1が介在する。無線ネットワークは、全てのマスター局SM及びスレーブ局SEに対して、全ての局に同時に生じるイベントの発生を規定するフレームパルスを周期的に(例えば、5ms毎に)送信することを思い出すべきである。物理レイヤは、フレームパルスを検出する毎に、検出モジュールMD1に通知し、検出モジュールはマスターカウンタCMの値をサンプリングする動作を速やかに引き起こす。こうして及び以下に説明されるように、マスターカウンタCMのサンプリング時点は、PTPメッセージのタイムマーカーを決めるのに使用可能である。
【００４５】
更に、検出モジュールMD1は、好ましくは、(フレーム生成モジュールMG1で生成され、目下送信されつつある)フレームの内容を分析し、第１タイプのメッセージの選択部分を少なくとも含むものを検出する。
【００４６】
例えば、検出しようとしているメッセージ部分は、61588標準規格の付録Dの定義による宛先IPアドレスであり、PTPメッセージについて僅か４つの可能な(予約された)値しかなく(224.0.1.129,  224.0.1.130,  224.0.1.131,  224.0.1.132)、タイプ１のPTPメッセージの場合、(1)は319の値を有する(再び、61588標準規格の付録Dの定義による)。
【００４７】
目下伝送されている無線フレームの中で、探しているメッセージ部分を検出モジュールMD1が検出した場合、物理レイヤで最後のフレームパルスの検出時に得たマスターカウンタCMの値のサンプリング(T1)を、検出モジュールはその無線フレームに関連付ける。更に、この無線フレーム全ての伝送終了時に、それが第１タイプのメッセージを実際に含んでいることに検出モジュールMD1が気付いた場合、検出モジュールは(第１)クロック同期装置DS1に通知する。後者は生成モジュールMG1にT1の値のサンプリングのイメージを与え、第１タイプのメッセージを含むフレームに関連付けられ、第２タイプのメッセージを含む無線フレームの中にそれを組み込み、そのメッセージは、IEC61588標準規格に従って、第１タイプのメッセージの後にスレーブ局に(１対多モードで)送信されなければならない。
【００４８】
図３，４を参照しながら以下で詳細に説明されるように、スレーブ局SEが第１タイプのメッセージを含む無線フレームを受信すると、(第２)同期装置DS2は、物理レイヤによる最終フレームパルスの検出時点で、(スレーブクロックHEで規定されるローカル時間を表す)スレーブカウンタCEのT2の値のサンプリングのイメージを格納する。
【００４９】
更に、スレーブ局SEが、第１タイプのメッセージに続く第２タイプのメッセージを含む無線フレームを受信した場合、その同期装置DX2は、無線フレームが含んでいたT1の値を減算に使用する。差分T2−T1は、通常的には、スレーブHE及びマスタHMクロック間の同期オフセット(Δ)、プラス、マスター局SM及び関連するスレーブ局SE間の伝搬遅延(D)に等しい。(T2−T1＝Δ＋D)。
【００５０】
マスターカウンタCMのカウンタ値と無線フレームの関連付けは、非限定的な例として以下に示されるようになされてもよい。
【００５１】
例えば、図１，２に示されているように、第１支援装置DA1は、第１部分M11及び第２部分M12に分割されたストレージ手段MM1を有し、ストレージ手段はマスターカウンタCMに結合されている。これらのストレージ手段MM1は、当業者に周知の如何なる形式をとってもよく、特に、互いに結合された２つのレジスタを有するメモリ形式をとってもよい。好ましくは(高精度化の観点からは)、ストレージ手段MM1は、電子素子及び／又は回路(ハードウエア)の形式で実現される。
【００５２】
例えば、第１ストレージパートM11は第１レジスタであり、最終フレームパルスに対応する無線フレームの中で検出モジュールMD1が選択されているメッセージ部分を検出した時点で、最終フレームパルスの検出時に物理レイヤで取得されたマスターカウンタCMのサンプリングを格納する。より具体的には、検出モジュールMD1は選択されたメッセージ部分を検出すると、最終フレームパルスの検出時に得られたマスターカウンタの値のサンプリングを第1レジスタM11に格納するようにストレージ手段MM1に速やかに要求し、受信した無線フレームの完全な分析を保留にする。このストレージは好ましくはPTPメッセージの１人以上の受領者のアドレスに関連して行われる。
【００５３】
例えば、第２ストレージパートM12は第２レジスタであり、全て送信されている(従って、全て分析されている)PTPメッセージが第１タイプであった場合、第１レジスタM11に格納されているマスターカウンタCMの値のサンプリングのイメージを記憶する。従ってこの記憶(ストレージ)は、選択されたメッセージ部分の新たな検出に続いて、マスターカウンタCMの値の新たなサンプリングを格納するように、検出モジュールMD1が第１レジスタM11に指示する前に行われる。より具体的には、全ての無線フレームの送信終了時点で、それが第１タイプのメッセージを含んでいることに検出モジュールMD1が気付いた場合、検出モジュールは第1レジスタM11の内容(T1)を第２レジスタM12に転送することを指示する。後者はT1の値のサンプリングを含み、その値は、スレーブ局SEに送信される必要のある第２タイプのメッセージを含む必要のある無線フレームに組み込まれる必要がある。検出モジュールMD1が次の無線フレームの中で選択メッセージ部分を再び検出した場合、第１レジスタM11は、最後のフレームパルスの検出の際に物理レイヤで得られたマスターカウンタCMの値の新たなサンプリングを記憶する準備をする。
【００５４】
完全に送信されたばかりの無線フレームが第１タイプのメッセージを含んでいなかったことに検出モジュールMD1が気付いた場合、第１レジスタM11の内容は第２レジスタM12に転送されないことが理解されるであろう。
【００５５】
第１レジスタM11の内容が第２レジスタM12に転送されると、検出モジュールMD1はその第２レジスタの内容を(第１)同期装置DS1に通知し、第２タイプのPTPメッセージを含む無線フレームにまとめることを管理できる。例えば図１及び２に示されているように、(第１)同期装置DS1は、第２レジスタM12に転送されたばかりのマスターカウンタCMの値のサンプリングを、検出モジュールMD1の主導の下に格納するストレージ手段M13を含む。（第１）同期装置DS1は、マスターカウンタCMの値のそのサンプリングをフレーム生成モジュールMG1に通知し、その値は、第２タイプの無線フレームに組み込むようにストレージ手段M13に(一時的に)格納される。
【００５６】
ストレージ手段M13は、当業者に既知の如何なる形式をとってもよく、特にハードウエアメモリ又はレジスタ(ハードウエア)の形式をとってもよい。
【００５７】
マスター局SMの受信モジュールRMが、第３タイプのメッセージを含み且つスレーブ局SEから発している無線フレームを受信する場合に、第１支援装置DA1が関わってくる。
【００５８】
より具体的には、(受信モジュールRMにより)目下受信している無線フレームが、第３タイプのPTPメッセージの少なくとも選択された部分を含んでいるか否かを検知するのに、検出モジュールMD1が必要とされる。
【００５９】
例えば、検出しようとしているメッセージ部分は、61588標準規格の付録Dの定義による宛先IPアドレスであり、PTPメッセージについて僅か４つの可能な(予約された)値しかなく(224.0.1.129,  224.0.1.130,  224.0.1.131,  224.0.1.132)、タイプ３のPTPメッセージの場合、(3)は319の値を有する(再び、61588標準規格の付録Dの定義による)。
【００６０】
検出しようとしているメッセージ部分が現在受信している無線フレーム内で検出モジュールMD1が検出した場合、検出モジュールは、その無線フレームを、最終フレームパルスの検出の際物理レイヤで得たマスターカウンタCM(マスター局SMの構成要素)のT4の値のサンプリングに関連付ける(その最終無線フレームの受信の開始に対応する)。
【００６１】
更に、その無線フレーム全ての受信終了の際、無線フレームが第３タイプのメッセージを実際に含んでいることに検出モジュールMD1が気付いた場合、検出モジュールは(第１)同期装置DS1に通知する。後者はT4の値のサンプリングのイメージを生成モジュールMG1に与え、その値は第３タイプのメッセージを含むフレームに関連付けられ、第４タイプのメッセージを含む無線フレームに組み込まれ、IEC61588標準規格に従って、(後者に応じて)第３タイプのメッセージを送信したそのスレーブ装置に(１対１のモードで)送信される必要がある。
【００６２】
マスタークロックCMの現在値を無線フレームに関連付けることは、例えば、ストレージ手段MM1を使って以下のようにして実行できる。より具体的には、（必要に応じて、第３タイプのメッセージを含んでもよい）目下受信している無線フレーム内で、選択されたメッセージ部分を検出モジュールMD1が検出した場合、最終フレームパルスの検出の際に物理レイヤで得られたマスターカウンタCMのT4の値のサンプリングを第１レジスタM11に格納するように、検出モジュールは格納手段MM1に速やかに指示する(その最終フレームパルスは現在の無線フレームの受信開始に対応するものである。)。そして、この無線フレーム全ての受信終了の際、無線フレームが第３タイプのメッセージを含んでいることに検出モジュールMD1が気付いた場合、第1レジスタの内容T4を第2レジスタM12に転送する。そして、後者はT4の値のサンプリングを含み、その値は、第４タイプのメッセージを含む必要のある無線フレームに組み込まれる必要があり、第３タイプのメッセージを送信したそのスレーブ局SEに送信されることを要する。
【００６３】
全て送信されたばかりの無線フレームが第３タイプのメッセージを含んでいなかったことに検出モジュールMD1が気付いた場合、第１レジスタM11の内容は第２レジスタM12に転送されないことが理解されるであろう。
【００６４】
第１レジスタM11の内容が第２レジスタM12に転送されると、検出モジュールMD1はその第２レジスタM12の内容を(第１)クロック同期装置DS1に通知し、第４タイプのPTPメッセージを含む無線フレームにまとめることを管理できる。例えば、 (第１)同期装置DS1は、第２レジスタM12に転送されたばかりのマスターカウンタCMの値のサンプリングを、ストレージ手段M13に格納する。（第１）同期装置DS1は、マスターカウンタCMの値のそのサンプリングをフレーム生成モジュールMG1に通知し、その値は、第２タイプの無線フレームに組み込むようにストレージ手段M13に(一時的に)格納される。
【００６５】
図２に示される変形例では、第１クロック同期装置DS1’は、図１に関連して説明された第１支援装置DA1を含む。この場合、第1クロック同期装置DS1’は分析モジュールMA1を含み、分析モジュールMA1は、検出モジュールMD1に及び何らかのストレージ手段M13に結合され、検出モジュールMD1から受信する情報(通知)に従って、マスターカウンタの値のサンプリング(T1又はT4)をフレーム生成モジュールMG1に与えなければならない時点を決める。
【００６６】
図３及び図４を参照しながら、スレーブ装置SEにおける本発明の実施例を以下で説明する。
【００６７】
時間同期支援装置DA2及びクロック同期装置DS2を、無線ネットワークの一部を形成するスレーブ局各々に備えることを本発明は提案する。図３に示される非限定的な例では、(第２)時間同期支援装置DA2は(第２)クロック同期装置DS2に単に結合されているが、図４に示される非限定的な例では、(第２)時間同期支援装置DA2は、(第２)クロック同期装置DS2’の一部をなしている。
【００６８】
本発明によれば、第２時間同期支援装置DA2(以下、第２支援装置DA2と呼ぶ)は、無線フレームを分析する少なくとも１つの検出モジュールMD2を有し、その無線フレームはスレーブ局SEで目下受信中のものである。これを実現するため、検出モジュールMD2は、スレーブ局SEの受信モジュールRMで受信された無線フレームを観察する。この受信モジュールRMは、必要に応じて、トランシーバの一部分になってもよい。
【００６９】
検出モジュールMD2は、好ましくは、ソフトウエアモジュールの形式で用意され、ソフトウエアモジュールは例えばスレーブ局SEの中央処理ユニット(CPU)で実行される。
【００７０】
第２クロック同期装置DS2の少なくとも一部は、好ましくは、ソフトウエアモジュールの形式で用意され、ソフトウエアモジュールは例えばスレーブ局SEの中央処理ユニット(CPU)で実行される。
【００７１】
受信モジュールRMは、スレーブ局SEの中で、(無線又はIPパケットの)如何なるタイプのフレームを(特に物理レイヤレベルでの)受信及び処理することにも応答可能であり、特に第１、第２及び第４タイプのPTPメッセージを形成するフレームに応答可能である。
【００７２】
マスター局SMの物理レイヤ(PHY)が、受信モジュールRMで受信された無線フレームの中でフレームパルスを検出する毎に、検出モジュールMD2が介在する。物理レイヤがフレームパルスを検出する毎に、物理レイヤは検出モジュールMD2に通知し、スレーブカウンタCEの値をサンプリングする処理を速やかに引き起こす。こうして及び後述されるように、スレーブカウンタCEのサンプリング時点が、PTPメッセージのタイムマーカーを決めるのに使用可能になる。
【００７３】
更に、検出モジュールMD2は、好ましくは、(受信モジュールRMで目下受信されつつある)無線フレームの内容を分析し、第１タイプのメッセージの選択部分を少なくとも含むものを検出する。
【００７４】
例えば、検出しようとしているメッセージ部分は、61588標準規格の付録Dの定義による宛先IPアドレスであり、PTPメッセージについて僅か４つの可能な(予約された)値しかなく(224.0.1.129,  224.0.1.130,  224.0.1.131,  224.0.1.132)、タイプ１のPTPメッセージの場合、(1)は319の値を有する(再び、61588標準規格の付録Dの定義による)。
【００７５】
目下受信されている無線フレームの中で、探しているメッセージ部分を検出モジュールMD2が検出した場合、物理レイヤで最後のフレームパルスの検出時に得たマスターカウンタCMの値のサンプリング(T2)を、検出モジュールはその無線フレームに関連付ける。更に、この無線フレーム全ての受信終了時に、それが第１タイプのメッセージを実際に含んでいることに検出モジュールMD2が気付いた場合、検出モジュールは(第２)クロック同期装置DS2に通知する。後者はT2の値のサンプリングのイメージを一時的に格納でき、その値は、第１タイプのメッセージを含むフレームに関連付けられ、以後それを利用してスレーブクロックHEをマスタークロックHMに同期させる。
【００７６】
その一時的な格納は例えばストレージ手段M23で実行され、ストレージ手段は当業者に既知の如何なる形式でもよく、特にハードウエアメモリ又はレジスタ(ハードウエア)の形式をとってもよい。
【００７７】
スレーブカウンタCEの現在値を無線フレームに関連付けることは、非限定的な以下の例に示されるように実行されてもよい。
【００７８】
例えば、図３及び図４に示されるように、第２支援装置DA2は、第１パートM21及び第２パートM22に分割されたストレージ手段MM2を有し、ストレージ手段はスレーブカウンタCEに結合されている。これらのストレージ手段MM2は当業者に既知の如何なる形式でもよく、特に、互いに結合された２つのレジスタを含むハードウエアメモリ又はレジスタ(ハードウエア)の形式をとってもよい。
【００７９】
例えば、第１ストレージパートM21は第１レジスタであり、検出モジュールMD2が選択されているメッセージ部分を検出した時点で、最終フレームパルスの検出時に物理レイヤで取得されたスレーブカウンタCEの値のサンプリングを格納する。より具体的には、検出モジュールMD2は選択されたメッセージ部分を検出すると、最終フレームパルスの検出時に得られたスレーブカウンタCEの値のサンプリングを第1レジスタM21に格納するようにストレージ手段MM2に速やかに要求し、受信した無線フレームの完全な分析を保留にする。このストレージは好ましくはPTPメッセージの１人以上の受領者のアドレスに対応して行われる。
【００８０】
例えば、第２ストレージパートM22は第２レジスタであり、全て受信されている(従って、全て分析されている)PTPメッセージが実際に第１タイプであった場合、第１レジスタM21に格納されているスレーブカウンタCEの値のサンプリングのイメージを記憶する。従ってこの記憶(ストレージ)は、選択されたメッセージ部分の新たな検出に続いて、スレーブカウンタCEの値の新たなサンプリングを格納するように、検出モジュールMD2が第１レジスタM21に指示する前に行われる。より具体的には、全ての無線フレームの受信終了時点で、それが第１タイプのメッセージを含んでいることに検出モジュールMD2が気付いた場合、検出モジュールは第１レジスタM21の内容(T2)を第２レジスタM22に転送することを指示する。こうして後者は以後使用することになる値T2のサンプリングを有するようになる。
【００８１】
完全に受信されたばかりの無線フレームが第１タイプのメッセージを含んでいなかったことに検出モジュールMD2が気付いた場合、第１レジスタM21の内容は第２レジスタM22に転送されないことが理解されるであろう。
【００８２】
第１レジスタM21の内容が第２レジスタM22に転送されると、検出モジュールMD2はその第２レジスタの内容T2を(第２)同期装置DS2に通知し、それをメモリM23に格納する。
【００８３】
好ましくは(高精度化の観点からは)、ストレージ手段MM2は電子素子及び／又は回路(ハードウエア)の形式で実現される。
【００８４】
第２クロック同期装置DS2は、そのスレーブ局SEが第２タイプの関連メッセージを含む無線フレームを少なくとも受信するまで、T2の値のサンプリングを格納する。
【００８５】
例えば、受信モジュールRMが第２タイプのメッセージ(第１タイプのメッセージを含む先行する無線フレームに続き、同じソースアドレス(マスター局SMのアドレス)を有するメッセージ)を含む無線フレームを受信していた場合、無線フレームが含んでいるマスターカウンタの値T1のサンプリングのイメージを第２タイプのそのメッセージから取り出すために、第２クロック同期装置DS2が必要とされる。(メモリM23に格納されている)T2の値及びT1の値を持っているので、上述したように差分T2-T1を判定でき、その差分は、スレーブクロックHE及びマスタークロックHM間の同期オフセット(Δ)、プラスマスター局SM及び目下のスレーブ局SE間の伝搬遅延(D)に等しい(T2-T1=Δ+D)。
【００８６】
そして、第２クロック同期装置DS2は、スレーブ局SEの送信モジュールEM内の生成モジュールMG2に対して、マスター局SM宛の、第３タイプのメッセージを含む無線フレームを生成するように指示する。上述したように、この無線フレームは物理レイヤ(PHY-OSIモデル)で生成される。無線フレームの送信時点のタイムスタンプ付与は、第２支援装置DA2により実行される。
【００８７】
より具体的には、検出モジュールMD2は(フレーム生成モジュールMG2で生成され且つ現在送信されつつある)フレームの内容を分析し、第３タイプのメッセージの少なくとも選択部分を含むものを検出する。
【００８８】
例えば、検出しようとしているメッセージ部分は、61588標準規格の付録Dの定義による宛先IPアドレスであり、PTPメッセージについて僅か４つの可能な(予約された)値しかなく(224.0.1.129,  224.0.1.130,  224.0.1.131,  224.0.1.132)、タイプ３のPTPメッセージの場合、(3)は319の値を有する(再び、61588標準規格の付録Dの定義による)。
【００８９】
検出しようとしているメッセージ部分を、現在伝送されている無線フレーム内で検出モジュールMD1が検出した場合、検出モジュールは、その無線フレームを、最終フレームパルスの検出の際物理レイヤで得たスレーブカウンタCEのT3の値に関連付け、その最終無線フレームの送信開始に対応付ける。
【００９０】
更に、その無線フレーム全ての送信終了の際、無線フレームが第３タイプのメッセージを実際に含んでいることに検出モジュールMD2が気付いた場合、検出モジュールは第２クロック同期装置DS2に通知する。後者はT3の値のサンプリングのイメージを一時的に格納し、第３タイプのメッセージを含むフレームに関連付け、スレーブクロックHEをマスタークロックHMに同期させることに以後使用される。
【００９１】
その一時的な格納は例えばストレージ手段M23で行われる。
【００９２】
スレーブカウンタCEの現在値を無線フレームに関連付けることは、例えば、ストレージ手段MM2を利用して以下のように実行できる。より具体的には、（必要に応じて、第３タイプのメッセージを含んでもよい）目下送信されている無線フレームの選択されたオクテット部分を検出モジュールMD2が検出した場合、検出モジュールは格納手段MM2に対して、最終フレームパルスの検出の際に物理レイヤで得られたスレーブカウンタCEのT3の値のサンプリングを第１レジスタM12に格納するように、速やかに指示し、その無線フレームの受信開始に対応付ける。そして、無線フレーム全ての受信終了の際、無線フレームが第３タイプのメッセージを含んでいることに検出モジュールMD2が気付いた場合、第1レジスタM21の内容T3を第2レジスタM22に転送する。こうして後者はT3の値のサンプリングのイメージを持つ。
【００９３】
全て送信されたばかりの無線フレームが第３タイプのメッセージを含んでいなかったことに検出モジュールMD2が気付いた場合、第１レジスタM21の内容は第２レジスタM22に転送されないことが理解されるであろう。
【００９４】
第１レジスタM21の内容が第２レジスタM22に転送されると、検出モジュールMD2はその第２レジスタM22の内容T3を第２クロック同期装置DS2に通知し、それをメモリM23に格納する。
【００９５】
第４タイプの関連メッセージを含む無線フレーム(共通アドレス)をスレーブ局SEが少なくとも受信するまで、第２クロック同期装置DS2はT3の値のサンプリングを格納する。
【００９６】
受信モジュールRMが第４タイプのメッセージ(第３タイプのメッセージを含む先行する無線フレームに応答し、そのマスター局SMのアドレスを示しているメッセージ)を含む無線フレームをマスター局SMから受信した場合、無線フレームが含んでいるマスターカウンタの値T4のサンプリングのイメージを第４タイプのそのメッセージから取り出すために、第２クロック同期装置DS2が必要とされる。(メモリM23に格納されている)T3の値及びT4の値を持っているので、差分T3-T4を判定でき、その差分は、スレーブ及びマスタークロック間の同期オフセット(Δ)、マイナス伝搬遅延(D)に等しい(T3-T4=Δ−D)。
【００９７】
スレーブ局SEの第２クロック同期装置DS2は差分(T3−T4)及び(T2−T1)を得たので、それらを加算し、２Δの値を得る。その加算結果を単に２で除算し、マスタークロックHMに対するそのスレーブクロックHEの同期オフセットであるΔの値を求める。そして、スレーブ局SEの第２クロック同期装置DS2は、その同期オフセット値Δを相殺する指示を、スレーブ局SEのローカルスレーブクロックHEに送ることができる。
【００９８】
図４に示される変形例では、第２クロック同期装置DS2’は、図３に関連して説明済みの第２支援装置DA2を含む。この場合第２クロック同期装置DS2’は分析モジュールMA2を含み、分析モジュールは、検出モジュールMD2、受信モジュールRM及び何らかのストレージ手段M23に結合され、一方においては、第３タイプのメッセージを含む無線フレームを生成するようにフレーム生成モジュールMG2に指示しなければならない時点を判定し、且つ他方において、(マスタークロックHMに対するスレーブクロックHEの同期オフセットである)値Δを決定することになる数学的演算及び関連する同期命令を実行する。
【００９９】
重要なことに、送信又は受信されたパケットの内容を分析することは、応答時間が非常に高速な場合いわゆるドライバレイヤレベルで行われてもよいし、ドライバレイヤが十分に高速でなかった場合いわゆるMAC(媒体アクセス制御)サブレイヤレベルで行われてもよいことに留意を要する。ドライバレイヤを利用することは、IPパケット全てを選別するのに必要とされる(OSIレイヤモデルにおける)高次のレイヤを回避可能にする。
【０１００】
分析がドライバレイヤレベルで実行される場合、（送信であるか或いは受信であるかに依存して）後者は、受領者又はソースのアドレスに対応付けられるカウンタ値サンプリングを格納するのに必要とされ、(おそらくはアドレスマッピングの場合)以前に格納しているカウンタ値サンプリングを読み取る。
【０１０１】
分析がMACサブレイヤレベルで実行される場合、（送信であるか或いは受信であるかに依存して）後者は、受領者又はソースのアドレスに対応付けられるカウンタ値サンプリングを格納するのに必要とされ、ドライバレイヤに対する割り込みを管理し、(おそらくはアドレスマッピングの場合)MACレイヤに格納済みのカウンタ値サンプリングを読み出すのに起動するようにする。
【０１０２】
変形例では、MACサブレイヤ及びドライバレイヤ間での専用の通知サービスを利用することが予想される。より具体的には、MACサブレイヤは、ドライバレイヤ宛の個別メッセージを生成し、格納されているカウンタ値サンプリング各々を直接的に送信することができる。ドライバレイヤが同期装置DS1又はDS2から指示を受けると、ドライバレイヤは、フレーム生成モジュールMG1又はMG2の物理レイヤ(PHY)にそのサンプリングを送信し、第２又は第４タイプのメッセージを含むフレームに組み込むことだけを要する。
【０１０３】
第１及び第２時間同期支援装置の実施形態、第１及び第２クロック同期装置の実施形態、そしてマスター局やスレーブ局の実施形態に本発明は限定されず、それらは単に一例として説明されたものに過ぎない。当業者に装う可能な全ての変形例は、特許請求の範囲内に包含される。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】第１実施形態の第１クロック同期装置に結合され、本発明の実施例による第１同期支援装置に備わるマスター通信局の一例を概略的且つ機能的に示す。
【図２】ある実施形態の本発明による第１同期支援装置を構成する、本発明の第２実施例による第１クロック同期装置に備わるマスター通信局の一例を概略的且つ機能的に示す。
【図３】第１実施形態の第２クロック同期装置に結合され、本発明の実施例による第２同期支援装置に備わるスレーブ通信局の一例を概略的且つ機能的に示す。
【図４】ある実施形態の本発明による第２同期支援装置を構成する、本発明の第２実施例による第２クロック同期装置に備わるスレーブ通信局の一例を概略的且つ機能的に示す。
【符号の説明】
【０１０５】
SM  マスター局
SE  スレーブ局
DS1  クロック同期装置
DA1  時間同期支援装置
HM  マスタークロック
CM  マスターカウンタ
M11,M13  ストレージ手段
M11  第１部分
M12  第２部分
MD1  検出モジュール
EM  送信モジュール
MG1  フレーム生成モジュール
RM  受信モジュール
【図１】
2008193698.tif 000003
【図２】
2008193698.tif 000004
【図３】
2008193698.tif 000005
【図４】
2008193698.tif 000006