(57)【要約】【課題】ＧＰＳやＮＴＰといった別方式で基準信号を生成する必要がなく、イーサネットワークの使用を可能とするアダプタ装置およびアダプタ装置の基準信号伝送方法を得る。【解決手段】２台のアダプタ装置間でシリアルネットワーク回線を介して時刻情報の授受を行うことで、下位のアダプタ装置が、自身の時刻情報を上位のアダプタ装置内の時刻情報と一致させ、一致させた時刻情報を基準信号に変換し、ネットワークシステム内で統一された時刻情報に基づく基準信号を各端末装置に供給する。【選択図】図１
2013223088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各端末装置をイーサネットワークに接続する際に、前記イーサネットワーク内の複数箇所に配設され、ネットワークシステム内で統一された基準信号を用いた通信制御を可能とするアダプタ装置であって、
複数箇所に配設された前記アダプタ装置のそれぞれは、
シリアルネットワークを介して相互に接続されており、
他のアダプタ装置から基準時刻のデータを含む基準時刻通知を受けた際に、前記他のアダプタ装置に対してリクエスト送出時刻を含む時刻要求を送信し、
前記時刻要求に対する応答として、前記他のアダプタ装置で生成された、前記時刻要求を前記他のアダプタ装置で受信したリクエスト受信時刻、および前記応答を送出する際のレスポンス送出時刻を含む応答通知を、前記他のアダプタ装置から受信するとともに、前記応答通知を受信した時刻をレスポンス受信時刻として生成し、
前記他のアダプタ装置から受信した前記応答通知に含まれている前記リクエスト受信時刻および前記レスポンス送出時刻と、自身が生成した前記リクエスト送出時刻および前記レスポンス受信時刻とに基づいて、自身の時刻情報を前記他のアダプタ装置から受信した時刻情報に一致させるように補正し、
一致させた前記時刻情報を前記基準信号に変換し、前記ネットワークシステム内で統一された前記時刻情報に基づく前記基準信号を前記各端末装置に供給する機構を備える
ことを特徴とするアダプタ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアダプタ装置において、
複数箇所に配設された前記アダプタ装置のそれぞれは、前記イーサネットワークを介して受信した複数の受信パケットにおいて、前記ネットワークシステム内で統一された前記基準信号に基づいて、前記受信パケット毎のゆらぎ時間を測定し、測定した前記受信パケット毎の前記ゆらぎ時間の中の最大値に応じて、バッファメモリ内のバッファ量を決定し、決定した前記バッファ量に応じて、前記バッファメモリ内の書き込みアドレスおよび読み出しアドレスを循環させながら前記複数の受信パケットの受信制御を行う
ことを特徴とするアダプタ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアダプタ装置において、
複数箇所に配設された前記アダプタ装置のそれぞれは、
シリアルデータを送信する場合には、前記シリアルデータをＩＰパケットに変更し、前記ネットワークシステム内で統一された前記基準信号を基に前記ＩＰパケットに番号を付与し、前記番号が付与された前記ＩＰパケットを送信し、
前記シリアルデータを受信する場合には、前記番号が付与された前記ＩＰパケットの前記番号の順番を確認することによって、伝送誤りの有無を判断する
ことを特徴とするアダプタ装置。
【請求項４】
各端末装置をイーサネットワークに接続する際に、前記イーサネットワーク内の複数箇所に配設され、ネットワークシステム内で統一された基準信号を用いた通信制御を可能とするアダプタ装置の基準信号伝送方法であって、
複数箇所に配設され、シリアルネットワークを介して相互に接続された前記アダプタ装置において実行されるステップとして、
他のアダプタ装置から基準時刻のデータを含む基準時刻通知を受けた際に、前記他のアダプタ装置に対してリクエスト送出時刻を含む時刻要求を送信する第１ステップと、
前記時刻要求に対する応答として、前記他のアダプタ装置で生成された、前記時刻要求を前記他のアダプタ装置で受信したリクエスト受信時刻、および前記応答を送出する際のレスポンス送出時刻を含む応答通知を、前記他のアダプタ装置から受信するとともに、前記応答通知を受信した時刻をレスポンス受信時刻として生成する第２ステップと、
前記他のアダプタ装置から受信した前記応答通知に含まれている前記リクエスト受信時刻および前記レスポンス送出時刻と、自身が生成した前記リクエスト送出時刻および前記レスポンス受信時刻とに基づいて、自身の時刻情報を前記他のアダプタ装置から受信した時刻情報に一致させるように補正する第３ステップと、
一致させた前記時刻情報を前記基準信号に変換し、前記ネットワークシステム内で統一された前記時刻情報に基づく前記基準信号を前記各端末装置に供給する第４ステップと
を備えることを特徴とするアダプタ装置の基準信号伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イーサネット（登録商標）に適用されるアダプタ装置に関し、特に、イーサネットワークを各端末装置へ接続するために用いられるアダプタ装置およびアダプタ装置における基準信号伝送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
イーサネットワークに接続する方法として、シリアルネットワーク回線に接続されている端末装置をイーサネットワーク回線に変換するイーサネットアダプタ装置を使用することによって、イーサネットワークに接続する従来技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に示されたような方法によって、シリアルネットワーク回線に接続されている端末装置をイーサネットワークに接続する場合には、シリアルネットワークから抽出が可能であったネットワーク基準信号（以下、単に基準信号と称す）を生成することができないといった問題点がある。
【０００４】
そのため、イーサネットワークにおいて、基準信号を必要とする端末システムを構成する場合には、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ；全地球測位システム装置）やＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ネットワーク・タイム・プロトコル）といった別方式によって、基準信号を生成していた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１１６５９１号公報
【特許文献２】特開２００８−１８２３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術には以下のような課題がある。
従来技術では、イーサネットワークにおいて、基準信号を必要とする端末システムを構成するために、特許文献２に示されたようなＧＰＳ方式を使用する場合には、ＧＰＳ用アンテナ、またはアンプ等を準備・設置しなければならなかった。また、ＮＴＰ方式を使用する場合には、基準信号の収束に多くの時間がかかっていた。
【０００７】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、ＧＰＳやＮＴＰといった別方式で基準信号を生成する必要がなく、無線装置などのアプローチ回線およびデジタル多重化装置などで構成された同期ネットワーク回線として、イーサネットワークの使用を可能とするようなアダプタ装置およびアダプタ装置の基準信号伝送方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明におけるアダプタ装置は、各端末装置をイーサネットワークに接続する際に、イーサネットワーク内の複数箇所に配設され、ネットワークシステム内で統一された基準信号を用いた通信制御を可能とするアダプタ装置であって、複数箇所に配設されたアダプタ装置のそれぞれは、シリアルネットワークを介して相互に接続されており、他のアダプタ装置から基準時刻のデータを含む基準時刻通知を受けた際に、他のアダプタ装置に対してリクエスト送出時刻を含む時刻要求を送信し、時刻要求に対する応答として、他のアダプタ装置で生成された、時刻要求を他のアダプタ装置で受信したリクエスト受信時刻、および応答を送出する際のレスポンス送出時刻を含む応答通知を、他のアダプタ装置から受信するとともに、応答通知を受信した時刻をレスポンス受信時刻として生成し、他のアダプタ装置から受信した応答通知に含まれているリクエスト受信時刻およびレスポンス送出時刻と、自身が生成したリクエスト送出時刻およびレスポンス受信時刻とに基づいて、自身の時刻情報を他のアダプタ装置から受信した時刻情報に一致させるように補正し、一致させた時刻情報を基準信号に変換し、ネットワークシステム内で統一された時刻情報に基づく基準信号を各端末装置に供給する機構を備えるものである。
【０００９】
また、本発明におけるアダプタ装置の基準信号伝送方法は、各端末装置をイーサネットワークに接続する際に、イーサネットワーク内の複数箇所に配設され、ネットワークシステム内で統一された基準信号を用いた通信制御を可能とするアダプタ装置の基準信号伝送方法であって、複数箇所に配設され、シリアルネットワークを介して相互に接続されたアダプタ装置において実行されるステップとして、他のアダプタ装置から基準時刻のデータを含む基準時刻通知を受けた際に、他のアダプタ装置に対してリクエスト送出時刻を含む時刻要求を送信する第１ステップと、時刻要求に対する応答として、他のアダプタ装置で生成された、時刻要求を他のアダプタ装置で受信したリクエスト受信時刻、および応答を送出する際のレスポンス送出時刻を含む応答通知を、他のアダプタ装置から受信するとともに、応答通知を受信した時刻をレスポンス受信時刻として生成する第２ステップと、他のアダプタ装置から受信した応答通知に含まれているリクエスト受信時刻およびレスポンス送出時刻と、自身が生成したリクエスト送出時刻およびレスポンス受信時刻とに基づいて、自身の時刻情報を他のアダプタ装置から受信した時刻情報に一致させるように補正する第３ステップと、一致させた時刻情報を基準信号に変換し、ネットワークシステム内で統一された時刻情報に基づく基準信号を各端末装置に供給する第４ステップとを備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明におけるアダプタ装置およびアダプタ装置の基準信号伝送方法によれば、２台のアダプタ装置間でシリアルネットワーク回線を介して時刻情報の授受を行うことで、下位のアダプタ装置が、自身の時刻情報を上位のアダプタ装置内の時刻情報と一致させ、一致させた時刻情報に基づく基準信号を各端末装置に供給することによって、ＧＰＳやＮＴＰといった別方式で基準信号を生成する必要がなく、無線装置などのアプローチ回線およびデジタル多重化装置などで構成された同期ネットワーク回線として、イーサネットワークの使用を可能とするようなアダプタ装置およびアダプタ装置の基準信号伝送方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１におけるアダプタ装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるアダプタ装置のネットワークシステム構成例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１における２台のアダプタ装置間のシーケンスの一例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１における受信パケットゆらぎ測定の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるバッファメモリ内のバッファ量を制御する方法の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるマスタ装置からスレーブ装置にデータを送出した際のパケット受信誤り検出機能に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のアダプタ装置およびアダプタ装置における基準信号伝送方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。なお、以下においては、イーサネットアダプタ装置のことを、単にアダプタ装置と称して説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるアダプタ装置の構成図である。この図１におけるアダプタ装置は、基準信号制御部１０、基準信号生成部２０、およびイーサネット・シリアル変換部３０を備える。
【００１４】
イーサネット・シリアル変換部３０は、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ；物理層）３１、カプセル化処理部３２、ゆらぎバッファ部３３、およびフレーム制御部３４を備える。
【００１５】
ここで、本実施の形態１におけるアダプタ装置は、従来装置と比較して、以下の技術的特徴を有す。
（特徴１）シリアルネットワークを用いた基準信号の伝送機能により、ネットワークシステム内で統一された時刻情報に基づく基準信号をイーサネットワークに接続される各端末装置に対して供給することが可能。
（特徴２）バッファ量制御機能により、最低限のバッファ量で受信パケットのゆらぎを吸収し、遅延時間を可能な限り短縮させることが可能。
（特徴３）パケット受信誤り検出機能により、受信パケットの伝送誤りを検出することが可能。
【００１６】
次に、この図１におけるアダプタ装置に具備されている基準信号制御部１０、基準信号生成部２０、およびイーサネット・シリアル変換部３０の動作について説明する。
【００１７】
はじめに、基準信号制御部１０の動作について説明する。基準信号制御部１０は、図１におけるアダプタ装置がマスタ装置の場合とスレーブ装置の場合とで動作が異なる。
【００１８】
図１におけるアダプタ装置がマスタ装置の場合には、基準信号制御部１０は、ネットワークの基準信号を管理する外部装置から入力される基準信号に基づいて、マスタ装置の時刻情報を生成する。また、外部装置がない場合には、装置自体が持つ基準信号（自走）に基づいて、マスタ装置の時刻情報を生成する。
【００１９】
そして、基準信号制御部１０は、基準信号生成部２０および基準信号伝送用シリアルネットワーク回線４０を介して、マスタ装置の時刻情報をスレーブ装置に伝送する。
【００２０】
一方、図１におけるアダプタ装置がスレーブ装置の場合には、基準信号制御部１０は、基準信号伝送用シリアルネットワーク回線５０および基準信号生成部２０を介して、マスタ装置から時刻情報を受け取ることとなる。
【００２１】
さらに、スレーブ装置内の基準信号制御部１０は、マスタ装置との間で、時刻情報の授受を行うことで、マスタ装置の時刻情報と自身の時刻情報とのずれを算出し、自身の時刻情報をマスタ装置の時刻情報に一致させる。
【００２２】
この際、マスタ装置とスレーブ装置との間の時刻情報の授受については、シリアルネットワーク回線４０および５０が用いられているため、遅延量が一定となり、瞬時に時刻情報の収束が可能となる。
【００２３】
次に、基準信号生成部２０の動作について説明する。基準信号生成部２０は、基準信号制御部１０が生成する時刻情報（マスタ装置である場合には、基準信号制御部１０自身が生成した時刻情報に相当し、スレーブ装置である場合には、上位であるマスタ装置の時刻情報と一致させた時刻情報に相当）を基準信号（例えば、１ＰＰＳの電気信号など）に変換し、イーサネット・シリアル変換部３０を介して各端末装置に出力する。
【００２４】
次に、イーサネット・シリアル変換部３０に具備されるＰＨＹ３１、カプセル化処理部３２、ゆらぎバッファ部３３、およびフレーム制御部３４の動作について説明する。
【００２５】
ＰＨＹ３１は、イーサネットワークにて規定された物理層インタフェースを構成する。また、イーサネットワークへ接続されると同時に、カプセル化処理部３２とのデータの受渡しを行う。
【００２６】
カプセル化処理部３２は、外部設定されたマックアドレス情報、ＩＰアドレス情報、および伝送プロトコル情報などを格納し、それらに応じた伝送動作を実施する。なお、格納される情報としては、例えば、Ｌ３（レイヤ３；ネットワーク層）／Ｌ２（レイヤ２；データリンク層）伝送、ＴＣＰ・ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ・Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；転送制御プロトコル・インターネットプロトコル）／ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ユーザ・データグラム・プロトコル）などが挙げられる。
【００２７】
カプセル化処理部３２は、受信動作においては、イーサネットワークから受信するパケットのヘッダ情報（例えば、伝送プロトコルおよびＩＰアドレスなど）を解読する。そして、カプセル化処理部３２は、ヘッダ情報を解読した後、自局データのヘッダ部を分離し、伝送データをゆらぎバッファ部３３に送信する。また、カプセル化処理部３２は、基準信号生成部２０が出力する基準信号を受信する。
【００２８】
カプセル化処理部３２は、基準信号生成部２０から受信する基準信号およびイーサネットワークから受信するパケットのヘッダ内に記載されるパケット番号によって、パケット毎のゆらぎ時間（遅延時間）を測定し、バッファ量を決定する。そして、カプセル化処理部３２は、決定したバッファ量を、ゆらぎバッファ情報として、ゆらぎバッファ部３３に伝達する。
【００２９】
また、カプセル化処理部３２は、基準信号生成部２０から受信する基準信号およびイーサネットワークから受信するパケットのヘッダ内に記載されるパケット番号によって、パケットの受信順序を確認する。そして、カプセル化処理部３２は、パケット番号の異なるパケットを受信するなどの障害を検出した場合には、障害情報として、ゆらぎバッファ部３３に伝達する。
【００３０】
カプセル化処理部３２は、送信動作においては、ゆらぎバッファ部３３から受信する伝送データに応じて決定されるヘッダと、基準信号生成部２０から受信する基準信号から採番された番号情報を付与（ヘッダの予備ビットに割付）し、ＰＨＹ３１にそのデータを送信する。
【００３１】
ゆらぎバッファ部３３は、受信動作においては、カプセル化処理部３２から伝達されるゆらぎバッファ情報に応じて、ゆらぎバッファ用メモリの書き込みアドレスおよび読み出しアドレスを制御することにより、ゆらぎバッファ用メモリのバッファ量を制御する。
【００３２】
また、ゆらぎバッファ部３３は、カプセル化処理部３２から伝達される障害情報に応じて、エラー処置を実施する。エラー処置としては、障害が発生したと判断したパケットについては、例えば、正常なパケットデータが収容されるアドレスに対して、オール１信号などのダミーデータによりマスク処理するものなどが挙げられる。
【００３３】
さらに、ゆらぎバッファ部３３は、ゆらぎバッファ用メモリに蓄積されるデータを、読み出しアドレスにしたがい、フレーム制御部３４に伝送する。
【００３４】
一方、ゆらぎバッファ部３３は、送信動作時においては、ゆらぎバッファ用メモリを経由することなく、フレーム制御部３４から受信したデータを順次、カプセル化処理部３２に伝送する。
【００３５】
フレーム制御部３４は、設計時に決定されるシリアルデータ（例えば、Ｉ．４３１ａおよびＸ２１など）に応じた処理を実施する。
【００３６】
フレーム制御部３４は、端末装置への送信動作においては、例えば、Ｉ．４３１ａのようなフレームを持つインタフェースにおいて、ゆらぎバッファ部３３から受信するデータにフレーム情報を付与する。そして、フレーム制御部３４は、シリアルポートを介して、フレーム情報が付与されたデータを各端末装置に送信する。
【００３７】
一方、フレーム制御部３４は、端末装置からの送信動作においては、例えば、Ｉ．４３１ａのようにフレームを持つインタフェースにおいて、シリアルポートを介して、端末装置から受信したデータからフレーム情報を分離し、解読後、ゆらぎバッファ部３３にデータを送信する。
【００３８】
次に、上述した本発明の技術的特徴である特徴１〜特徴３について、詳細に説明する。はじめに、特徴１について、図２および図３を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態１におけるアダプタ装置のネットワークシステム構成例を示す説明図である。
【００３９】
図２におけるシステムは、マスタ装置１、スレーブ装置２（１）、およびスレーブ装置２（２）の３台のアダプタ装置を備えている。
【００４０】
そして、各アダプタ装置は、イーサネットワーク３およびシリアルネットワーク４を介して相互接続されるとともに、シリアルポートを介して各端末装置と接続されている。
【００４１】
ここで、時刻情報を一致させる２台のアダプタ装置として、マスタ装置１とスレーブ装置２（１）とを用いた場合について、具体的に説明する。この場合、マスタ装置１は、上位のアダプタ装置に相当し、スレーブ装置２（１）は、下位のアダプタ装置に相当する。
【００４２】
ただし、ここでいう上位とは、自身の時刻情報を送信する側のアダプタ装置のことをいい、下位とは、上位のアダプタ装置から時刻情報を受信し、自身の時刻情報を上位から受信した時刻情報に合わせる側のアダプタ装置のことをいう。
【００４３】
上位のマスタ装置１は、シリアルネットワーク４を介して、下位のスレーブ装置２（１）にマスタ装置１の時刻情報を送信する。そして、スレーブ装置２（１）は、上位のマスタ装置１から受信した時刻情報を基に、自身の時刻情報を設定し、マスタ装置１の時刻情報と一致させる。
【００４４】
同様に、時刻情報を一致させる２台のアダプタ装置として、スレーブ装置２（１）とスレーブ装置２（２）とを用いた場合には、以下のようになる。この場合、スレーブ装置２（１）は、上位のアダプタ装置に相当し、スレーブ装置２（２）は、下位のアダプタ装置に相当する。
【００４５】
上位のスレーブ装置２（１）は、シリアルネットワーク回線を介して、下位のスレーブ装置２（２）にスレーブ装置２（１）の時刻情報を送信する。ここで、スレーブ装置２（１）の時刻情報とは、既にマスタ装置１の時刻情報と一致しているものを意味している。そして、スレーブ装置２（２）は、上位のスレーブ装置２（１）から受信した時刻情報を基に、自身の時刻情報を設定し、スレーブ装置２（１）の時刻情報と一致させる。
【００４６】
なお、３台目以降のスレーブ装置２（ｎ）（ｎは、３以上の整数）の自身の時刻情報についても、同様に、１つ上位のスレーブ装置２（ｎ−１）から時刻情報を受信することによって、スレーブ装置２（ｎ−１）の時刻情報と一致させることができる。
【００４７】
このようにして、２台のアダプタ装置間で時刻情報を一致させる処理を順次行っていくことにより、ネットワークシステム内の全てのアダプタ装置の時刻情報を一致させることができる。そして、各アダプタ装置は、ネットワークシステム内で一致させた後の時刻情報を基準信号に変換し、ネットワークシステム内で統一された時刻情報に基づく基準信号をイーサネットワークに接続される各端末装置に供給する。
【００４８】
図３は、本発明の実施の形態１における２台のアダプタ装置間のシーケンスの一例を示す説明図である。ここでは、上位のマスタ装置１と下位のスレーブ装置２（１）との間で時刻情報を一致させる手順について、具体的に述べる。
【００４９】
図３（ａ）において、マスタ装置１は、ステップＳ３０１にて、スレーブ装置２（１）に基準時刻通知を行うために、自身の時刻情報に基づいて、基準時刻Ｔをスレーブ装置２（１）に送信する。
【００５０】
一方、スレーブ装置２（１）は、ステップＳ３０２にて、マスタ装置１から基準時刻Ｔを受信し、リクエスト送出時刻ｔｓを規定する。そして、スレーブ装置２（１）は、ステップＳ３０３にて、マスタ装置１に時刻要求を行うために、リクエスト送出時刻ｔｓをマスタ装置１に送信する。
【００５１】
一方、マスタ装置１は、ステップＳ３０４にて、スレーブ装置２（１）からリクエスト送出時刻ｔｓを受信し、リクエスト受信時刻Ｔｒを規定する。そして、マスタ装置１は、ステップＳ３０５にて、レスポンス送出時刻Ｔｓを規定する。
【００５２】
さらに、マスタ装置１は、ステップＳ３０６にて、スレーブ装置２（１）に応答通知を行うために、リクエスト受信時刻Ｔｒおよびレスポンス送出時刻Ｔｓをスレーブ装置２（１）に送信する。
【００５３】
一方、スレーブ装置２（１）は、ステップＳ３０７にて、マスタ装置１からリクエスト受信時刻Ｔｒおよびレスポンス送出時刻Ｔｓを受信し、レスポンス受信時刻ｔｒを規定する。
【００５４】
さらに、スレーブ装置２（１）は、ステップＳ３０８にて、マスタ装置１から取得したレスポンス送出時刻Ｔｓおよびリクエスト受信時刻Ｔｒと、自身が規定したリクエスト送出時刻ｔｓおよびレスポンス受信時刻ｔｒとに応じて、スレーブ装置２（１）の時計遅延時間θを算出する。さらに、スレーブ装置２（１）は、算出した時計遅延時間θを用いて自身の時刻情報を補正することで、マスタ装置１の有している時刻情報に一致させた時刻情報を得ることとなる。
【００５５】
このとき、レスポンス送出時刻Ｔｓ、リクエスト受信時刻Ｔｒ、リクエスト送出時刻ｔｓ、およびレスポンス受信時刻ｔｒを用いて、スレーブ装置２（１）は、下式（１）により、時計遅延時間θを算出することができる。
θ＝（Ｔｓ＋Ｔｒ）／２−（ｔｓ＋ｔｒ）／２                            （１）
【００５６】
次に、図３（ｂ）において、各時刻データに関して具体的な数値を用いることによって、２台のアダプタ装置間で時刻情報を一致させる処理について説明する。
【００５７】
なお、図３（ｂ）による具体例の説明においては、以下のような条件で、マスタ装置１およびスレーブ装置２（１）が時刻情報の授受を行う場合を想定する。
（条件１）基準時刻Ｔは、１３時００分００秒であるとする。
（条件２）マスタ装置１とスレーブ装置２（１）との間において、時刻情報を伝送するのに５分必要であるとする。
（条件３）マスタ装置１およびスレーブ装置２（１）は、時刻情報の受信直後から時刻情報の送信までに５分必要であるとする。
【００５８】
まず、マスタ装置１は、ステップＳ３０１にて、スレーブ装置２（１）に基準時刻通知を行うために、１３時００分００秒（基準時刻Ｔ）をスレーブ装置２（１）に送信する。ここで、ステップＳ３０２にて、スレーブ装置２（１）がマスタ装置１から基準時刻Ｔを受信するまでに、条件２より５分経過する。従って、スレーブ装置２（１）の時刻は、本来は、１３時０５分００秒になるはずである。
【００５９】
しかしながら、時刻のずれによってスレーブ装置２（１）の時刻が実際の時刻よりもずれている場合には、（例えば、ステップＳ３０２によるスレーブ装置２（１）の時刻が、１３時００分００秒のように５分ずれる場合には、）以下のようにして、スレーブ装置２（１）は、マスタ装置１の有している時刻情報に対して、自身の時刻情報を一致させる。
【００６０】
ステップＳ３０２にて、スレーブ装置２（１）に時刻のずれがない場合、基準時刻Ｔの受信直後からリクエスト送出時刻ｔｓの送信までに条件３より５分経過するので、リクエスト送出時刻ｔｓは、１３時１０分００秒になるはずである。しかしながら、ステップＳ３０２にて、スレーブ装置２（１）に時刻のずれが５分あるので、リクエスト送出時刻ｔｓは、１３時０５分００秒となる。
【００６１】
そこで、スレーブ装置２（１）は、ステップＳ３０３にて、マスタ装置１に時刻要求を行うために、リクエスト送出時刻ｔｓである１３時０５分００秒をマスタ装置１に送信する。
【００６２】
一方、ステップＳ３０４にて、マスタ装置１がリクエスト送出時刻ｔｓである１３時０５分００秒をスレーブ装置２（１）から受信するまでには、条件２より５分経過している。ただし、マスタ装置１自身の時刻情報を基準とすると、マスタ装置１には時刻のずれがないため、リクエスト受信時刻Ｔｒは、１３時１５分００秒となる。
【００６３】
さらに、ステップＳ３０５にて、マスタ装置１がリクエスト受信時刻Ｔｒの受信直後からレスポンス送出時刻Ｔｓの送信までに、条件３より５分経過するので、レスポンス送出時刻Ｔｓは、１３時２０分００秒となる。
【００６４】
そして、マスタ装置１は、ステップ３０６にて、スレーブ装置２（１）に応答通知を行うために、リクエスト受信時刻Ｔｒである１３時１５分００秒およびレスポンス送出時刻Ｔｓである１３時２０分００秒をスレーブ装置２（１）に送信する。
【００６５】
ステップＳ３０７にて、スレーブ装置２（１）に時刻のずれがない場合、リクエスト受信時刻Ｔｒおよびレスポンス送出時刻Ｔｓをマスタ装置１から受信するまでに、条件２より５分経過するので、レスポンス受信時刻ｔｒは、１３時２５分００秒になるはずである。しかしながら、スレーブ装置２（１）において、時刻のずれが５分あるので、レスポンス受信時刻ｔｒは、１３時２０分００秒となる。
【００６６】
以上のような時刻関係において、スレーブ装置２（１）は、ステップＳ３０８にて、マスタ装置１から時刻情報として取得したレスポンス送出時刻Ｔｓ（１３時２０分００秒）およびリクエスト受信時刻Ｔｒ（１３時１５分００秒）と、自身の時刻情報に基づくリクエスト送出時刻ｔｓ（１３時０５分００秒）およびレスポンス受信時刻ｔｒ（１３時２０分００秒）とを、上式（１）にあてはめることによって、スレーブ装置２（１）の時計遅延時間θを求めることができる。
【００６７】
ここで、上式（１）に各時刻をあてはめる場合、各時刻の時・分・秒を示す数値のうち、時・秒を示す数値は、同じであるため、分の数値を以下のようにあてはめればよい。
θ＝（１５＋２０）／２−（０５＋２０）／２
＝＋５分
【００６８】
従って、スレーブ装置２（１）の時計遅延時間θは、＋５分となり、スレーブ装置２（１）は、ステップＳ３０８にて、時刻のずれを修正するために、自局の時間（時刻情報）を５分進ませる。これにより、スレーブ装置２（１）は、ステップＳ３０８にて、マスタ装置１から送信される時刻情報に対して、自身の時刻情報を一致させることができる。
【００６９】
なお、スレーブ装置２（ｎ）（ｎは、２以上の整数）の時計遅延時間θについても、同様に、１つ上位のスレーブ装置２（ｎ−１）から時刻情報として取得したレスポンス送出時刻Ｔｓおよびリクエスト受信時刻Ｔｒと、自身の時刻情報に基づくリクエスト送出時刻ｔｓおよびレスポンス受信時刻ｔｒとを、上式（１）にあてはめることによって、スレーブ装置２（ｎ）の時計遅延時間θを求めることができる。
【００７０】
以上のように、シリアルネットワーク回線を用いて、２台のアダプタ装置間で時刻情報を一致させる処理を順次行っていくことにより、ネットワークシステム内の全てのアダプタ装置の時刻情報を一致させることができる。さらに、一致させた時刻情報を基準信号に変換することによって、ネットワークシステム内の各アダプタ装置は、ネットワークシステム内で統一された時刻情報に基づく基準信号をイーサネットワークに接続される各端末装置に対して供給することが可能となる。
【００７１】
次に、本発明の技術的特徴のうち、特徴２について、図４および図５を参照して説明する。図４は、本発明の実施の形態１における受信パケットゆらぎ測定の説明図である。
【００７２】
カプセル化処理部３２が行う受信パケットのゆらぎ測定ついて、図４を参照して説明する。図４において、イーサネットワークからイーサパケットが受信されるとき、受信パケット毎のゆらぎ時間（パケット受信完了から次のパケット受信開始までの時間間隔）は、以下のように測定される。
【００７３】
まず、パケット１の到達時間をｔ１とする。なお、パケット１の実際の到達時間ｔ１は、基準信号からの伝送路遅延時間に相当するように設定する。この場合、パケット２の到達予定時間Ｔ２は、下式（２）のように、パケット１の到達時間ｔ１とパケット１のパケット受信時間ａとの和に相当する。
Ｔ２＝ｔ１＋ａ                                                        （２）
【００７４】
そして、パケット１とパケット２との間のゆらぎ時間を考慮すると、ゆらぎ時間１は、下式（３）のように、パケット２の実際の到達時間ｔ２と、パケット２の到達予定時間Ｔ２との差に相当する。
ゆらぎ時間１＝ｔ２−Ｔ２
＝ｔ２−ｔ１−ａ                                          （３）
【００７５】
同様に、パケット３の到達予定時間Ｔ３は、下式（４）のように、パケット２の実際の到達時間ｔ２と、パケット２の受信時間ｂとの和に相当する。
Ｔ３＝ｔ２＋ｂ                                                        （４）
【００７６】
そして、パケット２とパケット３との間のゆらぎ時間を考慮すると、下式（５）のように、ゆらぎ時間２は、パケット３の実際の到達時間ｔ３と、パケット３の到達予定時間Ｔ３との差に相当する。
ゆらぎ時間２＝ｔ３−Ｔ３
＝ｔ３−ｔ２−ｂ                                          （５）
【００７７】
また、ｎ−１番目のパケットｎ−１とｎ番目のパケットｎ（ｎは、２以上の整数）についても、同様に、パケットｎの実際の到達時間ｔｎとパケットｎの到達予定時間Ｔｎとの差を求めることによって、パケット毎のゆらぎ時間を測定することができる。
【００７８】
このようにして、カプセル化処理部３２は、特徴１によってネットワークシステム内で統一された基準信号に基づいて、それぞれのパケット毎のゆらぎ時間を測定することができる。その次に、カプセル化処理部３２は、測定されたそれぞれのパケット毎のゆらぎ時間の中で最大値を求めることで、バッファメモリ内のバッファ量を決定することができる。この内容について、図５を用いて説明する。
【００７９】
図５は、本発明の実施の形態１におけるバッファメモリ内のバッファ量を制御する方法の説明図である。ゆらぎバッファ部３３が行うバッファメモリ内のバッファ量を制御する方法について、図５を参照して説明する。
【００８０】
図５においては、バッファメモリが有するアドレス数は、ｎ（ｎは、２以上の整数）である。また、ゆらぎ時間の測定結果に基づいてカプセル化処理部３２が決定したバッファメモリ内のバッファ量を３と仮定して、説明する。
【００８１】
まず、図５（ａ）に図示するように、ゆらぎバッファ部３３は、書き込みアドレスによって、バッファメモリに順次、受信データ（受信パケット）の書き込みを実施する。ただし、この時点では読み出しは、実施しない。
【００８２】
次に、図５（ｂ）に図示するように、ゆらぎバッファ部３３は、３つの受信データの書き込みが完了した時点で、アドレス１に書き込まれた１つ目の受信データの読み出しを開始し、４つ目のデータの書き込みをアドレス４に実施する。
【００８３】
また、パケットのゆらぎ時間により、受信データを書き込むタイミングがずれても、パケットのゆらぎ時間が受信データ３つ分までのずれであれば、データの読み出しには影響を与えない。ただし、はじめに３つの受信データを書き込む時間は、装置の遅延時間となる。
【００８４】
同様に、ゆらぎバッファ部３３は、アドレス２に書き込まれた２つ目の受信データの読み出しを開始し、５つ目のデータの書き込みをアドレス５に実施する。すなわち、アドレス図５（ｃ）に図示するように、ゆらぎバッファ部３３は、バッファメモリの中には最大で３つのデータが蓄積されるように、データ書き込みアドレスおよび読み出しアドレスを循環させる。
【００８５】
そして、受信データ３つ分の書き込み時間がパケット毎のゆらぎ時間の最大値よりも短ければ、オーバーフロー、アンダーフローなどが発生することなく、連続的にデータの処理が可能となる。
【００８６】
以上のように、測定したゆらぎ時間の中での最大値に基づいてカプセル化処理部３２が決定したバッファ量に応じて、ゆらぎバッファ部３３は、書き込みアドレスおよび読み出しアドレスを循環させながら制御することにより、最低限のバッファ量で受信データのゆらぎを吸収し、遅延時間を可能な限り短縮させることが可能となる。
【００８７】
なお、カプセル化処理部３２が決定したバッファメモリ内のバッファ量が２以下、または４以上の場合についても、ゆらぎバッファ部３３は、バッファメモリの中にはバッファ量に相当するデータが蓄積されるように、データ書き込みアドレスおよび読み出しアドレスを循環させることによって、同様の効果を得ることができる。
【００８８】
次に、本発明の技術的特徴のうち、特徴３について、図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施の形態１におけるマスタ装置からスレーブ装置にデータを送出した際のパケット受信誤り検出機能に関する説明図である。
【００８９】
図６において、マスタ装置１は、シリアルデータをＩＰパケットに変更する際、特徴１によってネットワークシステム内で統一された基準信号を基にパケット番号を順番に付与し、番号が付与されるパケットをスレーブ装置２（１）に送信する。そして、スレーブ装置２（１）は、受信パケットの番号を確認し、シリアルデータを組み立てる。
【００９０】
図示されたＩＰパケット［３］およびＩＰパケット［４］のように、パケットの受信順序が反転する場合、または、あるパケットが不達といった場合などの伝送誤りが発生すると、スレーブ装置２（１）は、パケットに付与されている順番に基づいて、伝送誤りの発生状態を認識することができる。そして、スレーブ装置２（１）は、伝送誤りの発生したパケットに対して、例えば、シリアルデータにダミーピットを挿入するなどのエラー処置を実施する。なお、このような方式は、通信に対して即時性を必要とするＵＤＰ方式の場合に有効となる。
【００９１】
以上のように、マスタ装置１がネットワークシステム内で統一された基準信号を基にパケットに番号を付与し、スレーブ装置２（１）が、受信したパケットの番号の順序を確認することにより、伝送誤りを検出することが可能となる。
【００９２】
以上のように、本発明の実施の形態１によれば、アダプタ装置における基準信号の伝送機能、バッファ量制御機能、およびパケット受信誤り検出機能を備えたアダプタ装置およびアダプタ装置における基準信号伝送方法を実現できる。
【００９３】
具体的には、基準信号の伝送機能を有することにより、ＧＰＳやＮＴＰといった別方式で基準信号を生成する必要なしにネットワークシステム内で統一された基準信号を生成でき、無線装置などのアプローチ回線およびデジタル多重化装置などで構成された同期ネットワーク回線として、イーサネットワークの使用が可能となる。
【００９４】
さらに、バッファ量制御機能を有することにより、ネットワークシステム内で統一された基準信号を基に、パケット受信の遅延時間を可能な限り短縮させることが可能となる。さらに、パケット受信誤り検出機能を有することにより、ネットワークシステム内で統一された基準信号を基に、伝送誤りを検出することが可能となる。
【符号の説明】
【００９５】
１  マスタ装置、２  スレーブ装置、３  イーサネットワーク、４  シリアルネットワーク、１０  基準信号制御部、２０  基準信号生成部、３０  イーサネット・シリアル変換部、３１  ＰＨＹ、３２  カプセル化処理部、３３  ゆらぎバッファ部、３４  フレーム制御部、４０、５０  基準信号伝送用シリアルネットワーク回線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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