(57)【要約】      （修正有）【課題】タイミングの正確さのために、速度混在ネットワークにおける非対称遅延を正確に検出及び測定する。【解決手段】ネットワーク・ベース・タイミング装置１００にある内部スイッチ１２０は、内部ネットワーク１１２によってマスタ・ユニット１１０に結合されると共に、タイミング装置１００の外にある外部ネットワーク１３２にも結合される。内部スイッチ１２０は、内部ネットワーク１１２及び外部ネットワーク１３２の速度情報をマスタ・ユニット１１０に供給し、供給された速度情報に基いて、マスタ・ユニット１１０のタイミング補償部が修正される。また、マスタ・ユニット１１０は、送信されるメッセージのメッセージ長又は内部スイッチ１２０での受信又は送信メッセージ滞在時間情報に基いてタイミング補償部を修正する。【選択図】図１
2017103755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、
内部ネットワークに結合され、タイムスタンプ・メッセージを生成するよう構成され、タイミング補償部を有するメッセージ送信ユニットと、
上記内部ネットワークによって上記メッセージ送信ユニットに結合されると共に上記ネットワーク・ベース・タイミング装置の外にある外部ネットワークに結合され、上記内部ネットワークの速度情報及び上記外部ネットワークの速度情報を上記メッセージ送信ユニットに供給するよう構成される内部スイッチと
を具えるネットワーク・ベース・タイミング装置。
【請求項２】
上記メッセージ送信ユニットは、上記内部スイッチによって供給される上記速度情報に基づくか又は上記メッセージ送信ユニットによって送信されるメッセージのメッセージ長情報に基いて、上記メッセージ送信ユニットの上記タイミング補償部を修正するよう構成される請求項１のネットワーク・ベース・タイミング装置。
【請求項３】
上記内部スイッチは、メッセージ滞在時間情報を上記メッセージ送信ユニットへ供給するよう構成される請求項１のネットワーク・ベース・タイミング装置。
【請求項４】
内部ネットワークを含み、外部ネットワークに結合され、内部スイッチを含むネットワーク・ベース・タイミング装置のネットワーク・タイミング補償を調整する方法であって、
上記内部スイッチから上記外部ネットワークの速度情報を得る処理と、
上記内部スイッチからの上記速度情報に基づくと共に、上記内部ネットワークの速度に基いて、上記ネットワーク・ベース・タイミング装置のタイミング補償を調整する処理と
を具える方法。
【請求項５】
メッセージ送信ユニットによって生成されたメッセージがいつ上記内部スイッチに入ったかの第１送信タイムスタンプ・データを、上記メッセージ送信ユニットによって生成された上記メッセージがいつ上記内部スイッチを出たかの第２送信タイムスタンプ・データに対して比較することによって、送信滞在時間情報を生成する処理と、
上記メッセージ送信ユニットによって生成されたメッセージがいつ上記内部スイッチに入ったかの第１受信タイムスタンプ・データを、上記メッセージ送信ユニットによって生成された上記メッセージがいつ上記内部スイッチを出たかの第２受信タイムスタンプ・データに対して比較することによって、受信滞在時間情報を生成する処理と
を更に具える請求項４によるネットワーク・ベース・タイミング装置のネットワーク・タイミング補償を調整する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、ネットワーク・ベースの時刻配信装置に関連し、特に、ネットワーク・ベースのシステムにおける非対称遅延を補償するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークには、送信ノード及び受信ノード間に複数のネットワーク・スイッチがあることがある。ネットワークは、直接のトラフィックをネットワーク上のアドレス指定されたノードへとスイッチし、これは、トラフィクをネットワークの全てのノードへと広げる必要を低減することによって、ネットワークのトラフィックを節約する。動作においては、多くのネットワーク・スイッチが、複数のデータ・パケットから形成されるメッセージの全てを、そのメッセージが所望の宛先アドレスに送信される前に受ける「蓄積と転送（store and forward：ストア・アンド・フォワード）」手法を利用する。
【０００３】
ネットワーク遅延の変動は、通信ネットワーク全体に時刻を配信する上での主要な問題の１つである。ネットワーク遅延変動の１つの形式は、メッセージ伝播の１方向（direction）に対する他のものの変動である。これは、一般に、ネットワーク遅延の非対称性と呼ばれる。
【０００４】
遅延非対称性を生じさせることがあるメカニズムは、いくつかあるが、これらの１つは、１つのスイッチの２つのポートにおけるレート（rate：速度）のミスマッチ（不整合）である。スイッチの「蓄積と転送」メカニズムでは、メッセージの全てを、その出力の転送処理を開始する前に、スイッチのバッファに蓄積することが要求される。滞在時間は、メッセージの最初のネットワーク・パケットをスイッチが受けた時刻から、同じメッセージの上記最初のパケットがスイッチから送信されるまでの時間である。言い換えると、スイッチの滞在時間は、おおよそ、スイッチの入力レートでメッセージ・データを蓄積する時間である。もしメッセージが低速でスイッチに入力され、高速に出力されると、スイッチが全メッセージを出力する前にバッファし、低いネットワーク速度のためにメッセージがゆっくりスイッチにロードされるという事実のために、最初のパケットを受けてから上記最初のパケットが出て行くまでの遅延は比較的長くなる。逆に、もしメッセージが高速にスイッチに入力され、低速に出力されると、スイッチがもっと高いネットワーク速度で全メッセージを比較的速く受けるために、最初のパケットを受けてから上記最初のパケットが出て行くまでの遅延は比較的短くなる。よって、スイッチの滞在時間は、スイッチの入力ポートと出力ポートでレートが異なる場合、伝播の方向で変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１４７１０５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３１９３４号公報
【特許文献３】特開２００７−１７４６８０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「Network Time Protocol」の記事、Wikipedia、［online］、［２０１６年９月２８日検索］、インターネット＜https://ja.wikipedia.org/wiki/Network_Time_Protocol＞
【非特許文献２】「Time Protocol」の記事、特に「PTP(Precision Time Protocol)」の項目、Wikipedia、［online］、［２０１６年９月２８日検索］、インターネット＜https://ja.wikipedia.org/wiki/Time_Protocol＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
異なる通信速度を含むネットワークにおいては、同じ速度のネットワークに比較して、スイッチ動作の方法が原因で、タイミングの正確さに苦しむことになる。Precision Time Protocol（PTP：IEEE１588-2002（v1）又はIEEE１588-2008（v2））のような、いくつかのタイミング・プロトコルは、非対称遅延を考慮せず、代わりに、２つの遅延の平均を、その遅延計算において、両方向（both directions）が等しいと仮定することによって、効果的に利用する。
【０００８】
滞在時間の変動、即ち、スイッチがメッセージを受けてバッファするのに費やす時間は、メッセージの長さに加えて、２つのネットワーク・レートの関数である。トランスペアレント・スイッチ（transparent switch）のようないくつかのスイッチは、受信する装置に滞在時間情報をレポートするので、レシーバは、その速度の決定において、この滞在時間を考慮できる。しかし、トランスペアレント・スイッチは、高価であって、全てのネットワークにおいて普遍的には利用できず、それ故に、速度混在ネットワークにおける非対称遅延を正確に検出して測定するのは困難である。
【０００９】
本発明の実施形態は、従来技術のこれら及び他の制約を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態としては、マスタ・ユニットと内部スイッチとを有するネットワーク・ベースのタイミング装置がある。マスタ・ユニットには、タイミング補償部がある。内部スイッチは、内部ネットワークによってマスタ・ユニットに結合されると共に、ネットワーク・ベース・タイミング装置の外にある外部ネットワークにも結合される。内部スイッチは、内部ネットワークの速度情報及び外部ネットワークの速度情報をマスタ・ユニットに供給するよう構成され、内部スイッチによって供給される速度情報に基いて、マスタ・ユニットのタイミング補償部が修正される。マスタ・ユニットは、マスタ・ユニットによって送信されるメッセージのメッセージ長に基いてもタイミング補償部を修正して良い。また、内部スイッチは、受信又は送信メッセージ滞在時間情報をマスタ・ユニットに供給するよう構成されても良く、マスタ・ユニットは、こうした滞在時間情報に基いてタイミング補償部を修正しても良い。
【００１１】
ネットワーク・ベース・タイミング装置のネットワーク・タイミング補償を調整する方法は、内部スイッチから外部ネットワークの速度情報を得る処理と、内部スイッチからの速度情報に基づくと共に内部ネットワークの速度に基いてネットワーク・ベース・タイミング装置のタイミング補償を調整する処理とを含む。別の方法は、内部スイッチから得た滞在時間情報に基いて、ネットワーク・ベース・タイミング装置のタイミング補償を調整する処理を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態による内蔵の内部スイッチを含むタイミング装置の一部分を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の内部スイッチに連動して定められる通信レートに基いて種々のタイミング補償を設定する動作を説明する本発明の実施形態による流れ図の例である。
【図３】図３は、図１の内部スイッチに連動した時刻測定に基いて、マスタ・コンポーネントのタイムベースを補償する動作を説明する本発明の実施形態による流れ図の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態に言及するが、これらの例は、図と合わせて説明することがある。これら図は、説明を意図したものであって、限定することは意図していない。本発明は、これら実施形態との関連で記述されるが、これら特定の実施形態に本発明の範囲を限定することを意図したものではないと理解すべきである。
【００１４】
以下の詳細な説明は、１つ以上の実施形態に言及するが、本発明は、こうした実施形態に限定されない。むしろ、この詳細な説明及び提示される実施形態は、説明を意図したものに過ぎない。当業者であれば、本願で図に関して提示する詳細な説明は、本発明がこれら限定的な実施形態を超えるものであるとして、説明の都合上、与えられたものであると直ちに理解できよう。
【００１５】
いくつかの用語が、説明及び請求項を通して、特定のシステム要素（コンポーネント）に言及するために使用される。以下の説明及び請求項では、用語「を含む（including）」及び「具える（comprising）」が、非制限的な形式で使用され、よって、「．．．を含むが、．．．に限定されない」を意味すると解釈すべきである。「に結合される（coupled to）」、「に接続される（connected to）」及びその類似なもののような表現は、本願では、２つの装置、要素又はコンポーネント間の接続を記述するのに使用され、そして、（特に別途限定しない限り）物理的、光学的又は電気的に、直接的に一緒に結合されるか、又は、間接的に（例えば、適宜、１以上の介在する要素若しくはコンポーネントを介してか、又は、無線若しくは他の接続を介して）一緒に結合されるかのいずれかを意味することを意図している。用語「システム」は、広く、２つ以上のコンポーネントの集合に言及するもので、そして、総合的なシステム（例えば、通信システム、受信システム、試験システム、コンピュータ・システム又はこうした装置／システムのネットワーク）、もっと大きなシステムの一部分として提供されるサブシステム、又は、こうしたシステム若しくはサブシステムの動作に関係するプロセス若しくは方法に言及するのに使用されることがある。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態による内蔵の内部スイッチを含むタイミング装置１００の一部分を示すブロック図である。装置１００には、測定装置１００に組み込まれているスイッチ１２０に内部的に接続されているネットワーク上のマスタ・ユニット１１０（マスタ・ノード１１０としても機能する）がある。スイッチ１２０は、ネットワーク速度の組み合わせが多様であることと、これを通過する通信メッセージの長さが様々であることを特徴としている。この特徴によって、装置１００は、補正されたタイムスタンプを有するメッセージを供給可能となり、これによって、スレーブ・ユニット１４０がそのクロックを、マスタ・ユニット１１０のクロックと高い精度で整合（マッチング）するように調整可能となる。スレーブ・ユニット１４０も、スレーブ・ノード１４０として機能する。マスタ及びスレーブ・ユニット１１０及び１４０は、図２及び３で説明するよう動作を実行するためのプロセッサを夫々有していても良い。
【００１７】
内部スイッチ１２０は、生来の（native：固有の、元々の）通信速度、例えば、１００Ｍｂｐｓで動作する内部ネットワーク１１２を通して、ポートＡで、ネットワークのマスタ・ユニット１１０に結合される。内部スイッチは、いくつかの速度（例えば、１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ又は１０００Ｍｂｐｓ）のいずれかで動作できる外部ネットワーク１３２を通して外部スイッチ１３０に結合される。もちろん、他のネットワーク速度も可能であり、本発明は、何らかの特定ネットワーク速度で動作することに限定されない。スイッチ１２０から外部ネットワーク１３２への通信は、ポートＢを介して生じる。外部スイッチ１３０は、別のネットワーク１４２を通してスレーブ・ユニット１４０に結合されるが、ネットワーク１４２は、好ましくは、外部ネットワーク１３２の速度で動作する。動作においては、マスタ１１０は、多数のパケットから形成される通信メッセージを、内部スイッチ１２０及び外部スイッチ１３０を通してスレーブ１４０へ送信することによって、スレーブ１４０と通信する。スレーブ１４０は、マスタ１１０へメッセージを通信する。
【００１８】
第１実施形態において、マスタ１１０は、スイッチ１２０に蓄積された記録又はファイルからネットワーク・リンク速度を直接読み出すことによるような従来の手法で、ネットワーク１３２の速度を検出する。スイッチ１２０からマスタ１１０へのレート情報の通信が、内部ネットワーク１１２を通してか又は別個の通信リンク１２２を通して行われても良い。そして、このネットワーク速度は、図２を参照して以下で説明するように、マスタ１１０におけるネットワーク速度に関する補正係数を直接設定するのに利用されても良い。例えば、マスタ１１０は、ネットワーク１３２が、そのネットワークの生来の内部速度の１００Ｍｂｐｓで動作している場合には、ゼロ時間の補正係数を設定し、ネットワーク１３２が１０００Ｍｂｐｓのように内部ネットワークよりも速く動作している場合には、短縮補正を設定し、そして、このネットワークが１０Ｍｂｐｓのように内部ネットワークよりも遅く動作している場合には、延長補正を設定しても良い。続いて、マスタ１１０は、スレーブ１４０へ入るメッセージと、スレーブ１４０から出てくるメッセージとにタイムスタンプをつけるときに、この補正係数を利用しても良い。
【００１９】
図２は、図１の内部スイッチによって検出される通信レートに基いて種々のタイミング補償を設定する動作を説明する本発明の実施形態による流れ（フロー）図の例である。フロー２００は、工程２１０で始まり、マスタ１１０がネットワーク１３２の速度を求める工程２１２へ進む。上述のように、マスタ１１０は、ネットワーク１３２に取り付けられたスイッチ１２０に尋ねることによって、これを行っても良い。
【００２０】
次に、マスタ１１０は、工程２１５において、スイッチ１２０からの情報を利用して、ネットワーク１３２がタイミング装置１００内部の生来のレート（これは、この例では、１００Ｍｂｐｓ）で動作しているかどうか判断する。もしネットワーク１３２が、マスタ１１０をスイッチ１２０に結合している生来のネットワーク・レートで動作しているなら、補正係数は、工程２２０において、０に設定される。
【００２１】
代わりに、もしスイッチ１２０が、ネットワーク１３２が、その生来のレートで動作していないとレポートしている場合には、フロー２００は、工程２３０において、ネットワーク１３２が別のレート、例えば、１０００Ｍｂｐｓで動作していると判断する。もしネットワーク１３２が、この特定のレートで動作しているなら、フロー２００は工程２３０から別のクエリー（query：問い合わせ）工程２４０へと抜け、これは、マスタ１１０によって送信されたメッセージが、どの長さであるかを判断する。もしマスタ１１０が、長さ８６バイトのような短いメッセージを送信しているなら、マスタ１１０はタイミング補正を−３μｓのような第１設定に設定する。代わりに、もしマスタが、長さ１０６バイトのような長いメッセージを送信しているなら、マスタ１１０はタイミング補正を−３.５μｓのような別の設定に設定する。２つの異なるメッセージ長のみでなく、もっと多数あるかもしれず、この場合には、クエリー工程２４０は、２つよりも多い比較を有していても良い。こうした場合、各メッセージ長には、特定の検出速度におけるそのメッセージ長のための特別な特定補正設定が与えられる。あるいは、別の実施形態おいて、例えば、タイミング装置１００が、同じサイズのメッセージを常に送信して受信する場合には、メッセージ長のクエリー２４０が全く実行されない。こうした場合、ネットワークの速度だけで定まる−３μｓのような予め定めた静的な補正が設定される。
【００２２】
もしネットワーク１３２が最初の２つの検出速度のいずれでも動作していないなら、クエリー工程２５０が、第３の速度、例えば、１０Ｍｂｐｓで動作しているかどうかを確認する。再度、もしネットワーク１３２がその検出速度で動作しているなら、マスタ１１０によって送信されているメッセージ長が、特定のタイミング補正設定を決定するのに利用できる。例えば、メッセージ長が、８６バイトのような短いメッセージ長であるなら、タイミング補正係数が、例えば、＋３０μｓに設定される。逆に、メッセージ長が、１０６バイトのような長いメッセージ長であるなら、タイミング補正係数が、例えば、＋３２μｓに設定される。また、先のように、タイミング装置１００が、同じサイズのメッセージを常に送信して受信する場合には、タイミング補正は、予め定めた静的な補正に設定される。
【００２３】
このように、この方法の工程を利用することによって、マスタ１１０のタイムベース（典型的には、クロック発生装置）は、メッセージ滞在時間の送信及び受信におけるどのような差分も補償するように、予め補正される。１つの実施形態では、補正は、送信及び受信メッセージ滞在時間における非対称性を半分とするように決定される。
【００２４】
ネットワーク１３２の速度に基づく固定の補正値の利用の代替としては、各メッセージがスイッチに入り、スイッチを去る時間をスイッチ１２０が測定するというものがある。この情報により、マスタ装置は、非対称性を直接計算でき、続いて、こうした非対称性を補償する。
【００２５】
図３は、図１の内部スイッチ１２０による時刻測定に基いて、マスタ・ユニットのタイムベースを補償する動作を説明する本発明の実施形態による流れ図の例である。フロー３００は、マスタ１１０からのメッセージがポートＡで内部スイッチに入るときに、内部スイッチ１２０がタイムスタンプを捕捉する工程３０５で始まる。内部スイッチ１２０は、同じメッセージがポートＢにおいて内部スイッチ１２０を出て行くときにも、タイムスタンプを捕捉する。上述のように、スイッチ１２０は、メッセージを外部ネットワークへ送信する前に、メッセージを構成する全てのパケットを蓄積する。工程３１５では、タイムスタンプ・データを用いて、２つのタイムスタンプ値を比較することによって、送信メッセージの滞在時間を求める（determine：測定する）ことができる。この比較は、スイッチ１２０においてか、又は、マスタ１１０において、生じても良い。
【００２６】
受信メッセージの滞在時間を測定するため、受信メッセージを利用して同じデータを逆に補足する。更に詳細には、工程３２０において、接続されたネットワーク上のスレーブ１４０又は他のユニット（若しくはノード）からマスタ１１０へ送られたメッセージに対して、これがポートＢで内部スイッチ１２０に入るときに、タイムスタンプが付される。上述のように、スイッチ１２０は、メッセージをマスタ１１０へ送信する前に、メッセージ全体を受信するまで待っている。内部スイッチ１２０は、また、工程３２５において、メッセージをマスタ１１０に送るときの時刻をタイムスタンプする。また、上述のように、工程３３０において、マスタ１１０若しくは内部スイッチ１２０、又は両方が連動して動作し、リターン（return：戻ってきた）メッセージの２つのタイムスタンプを比較し、リターン・メッセージに関する滞在時間を求める。
【００２７】
工程３１５、３３０を参照して上述したような送信及び受信方向の両方における滞在時間を用いて、工程３３５において、マスタ１１０は、送信及び受信メッセージの滞在時間の非対称性を求めることができる。オプションの工程３４０において、ノイズ又は潜在的な疑似データの影響を低減するために、プロセス３０５〜３３５のいずれか又は全てを１回以上繰り返しても良い。
【００２８】
マスタ１１０によって非対称滞在時間データが求められたら（determined：測定されたら）、装置１００中のマスタ１１０又は他のどこかにおいて、マスタ１１０によって、測定に関連する値によってマスタ１１０のタイムベースを補償することによるような、何らかのタイミング補正を実行しても良い。
【００２９】
マスタ１１０上の内部スイッチに関してタイミング補正を説明しているが、スレーブ１４０に結合された別のスイッチ（図示せず）を有するスレーブ１４０について、適応型の補償も実行できる。そのため、任意のネットワーク遅延又はミスマッチが、ネットワークの両端において補償でき、これは、正確に制御され、予測可能なタイミングを有するネットワーク・ベースのタイミング・システムを提供する。
【００３０】
当業者であれば、本発明は、何らかの特定規格に限定されることはなく、発明の範囲から離れることなく、類似のアーキテクチャを有するシステムに適用できることが充分に理解できよう。
【００３１】
上述の説明は、明確さと理解してもらうことを目的に記述してきた。本願で説明された実施形態の多種多様な変形という観点から、この記述は、説明に役立つことのみを意図したものであり、本発明の範囲を限定すると考えるべきではない。説明の都合上、本発明の具体的な実施形態を説明及び記述してきたが、本発明の要旨と範囲から離れることなく、種々の変更を行うことができる。本発明は、例えば、以下のように、種々の概念から記述しても良い。
【００３２】
本発明の概念１は、ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、
内部ネットワークに結合され、タイムスタンプ・メッセージを生成するよう構成され、タイミング補償部を有するマスタ・ユニット（又はメッセージ送信ユニット）と、
上記内部ネットワークによって上記マスタ・ユニットに結合されると共に上記ネットワーク・ベース・タイミング装置の外にある外部ネットワークに結合され、上記内部ネットワークの速度情報及び上記外部ネットワークの速度情報を上記マスタ・ユニットに供給するよう構成される内部スイッチと
を具えている。
【００３３】
本発明の概念２は、上記概念１の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記マスタ・ユニットは、上記内部スイッチによって供給される上記速度情報に基いて、上記マスタ・ユニットの上記タイミング補償部を修正するよう構成される。
【００３４】
本発明の概念３は、上記概念１の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記マスタ・ユニットは、上記内部スイッチによって供給される上記速度情報及び上記マスタ・ユニットによって送信されるメッセージのメッセージ長情報に基いて、上記マスタ・ユニットの上記タイミング補償部を修正するよう構成される。
【００３５】
本発明の概念４は、上記概念１の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記内部スイッチは、メッセージ滞在時間情報を上記マスタ・ユニットへ供給するよう構成される。
【００３６】
本発明の概念５は、上記概念４の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記内部スイッチは、上記マスタ・ユニットによって生成される上記メッセージの１つがいつ上記内部スイッチに入ったかのタイムスタンプ・データを供給すると共に、上記マスタ・ユニットによって生成される上記メッセージの上記１つがいつ上記内部スイッチを出たかのタイムスタンプ・データを供給することによって、送信メッセージに関する上記メッセージ滞在時間情報を生成するよう構成される。
【００３７】
本発明の概念６は、上記概念５の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記内部スイッチは、更に、上記マスタ・ユニットに向かうメッセージがいつ上記外部ネットワークから上記内部スイッチに入ったかのタイムスタンプ・データを供給すると共に、上記マスタ・ユニットに向かう上記メッセージがいつ上記内部スイッチを出たかのタイムスタンプ・データを供給することによって、受信メッセージに関する上記メッセージ滞在時間情報を生成するよう構成される。
【００３８】
本発明の概念７は、上記概念６の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記マスタ・ユニットは、送信メッセージに関する上記メッセージ滞在時間情報及び受信メッセージに関するメッセージ滞在時間情報に基いて、上記マスタ・ユニットの上記タイミング補償部を修正するよう構成される。
【００３９】
本発明の概念８は、上記概念１の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記マスタ・ユニットは、もし上記内部ネットワークの速度が上記外部ネットワークの速度と合致（マッチング）するなら、タイミング補償を行わない。
【００４０】
本発明の概念９は、ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、
内部ネットワークに結合され、タイムスタンプ・メッセージを生成するよう構成され、タイミング補償部を有するスレーブ・ユニット（又はメッセージ送信ユニット）と、
上記内部ネットワークによって上記スレーブ・ユニットに結合されると共に上記ネットワーク・ベース・タイミング装置の外にある外部ネットワークに結合され、上記内部ネットワークの速度情報及び上記外部ネットワークの速度情報を上記スレーブ・ユニットに供給するよう構成される内部スイッチと
を具えている。
【００４１】
本発明の概念１０は、上記概念９の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記スレーブ・ユニットは、上記内部スイッチによって供給される上記速度情報に基いて、上記スレーブ・ユニットの上記タイミング補償部を修正するよう構成される。
【００４２】
本発明の概念１１は、上記概念９の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記スレーブ・ユニットは、上記内部スイッチによって供給される上記速度情報及び上記スレーブ・ユニットによって送信されるメッセージのメッセージ長情報に基いて、上記スレーブ・ユニットの上記タイミング補償部を修正するよう構成される。
【００４３】
本発明の概念１２は、上記概念９の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記内部スイッチは、メッセージ滞在時間情報を上記スレーブ・ユニットへ供給するよう構成される。
【００４４】
本発明の概念１３は、上記概念１２の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記内部スイッチは、上記スレーブ・ユニットによって生成される上記メッセージの１つがいつ上記内部スイッチに入ったかのタイムスタンプ・データを供給すると共に、上記スレーブ・ユニットによって生成される上記メッセージの上記１つがいつ上記内部スイッチを出たかのタイムスタンプ・データを供給することによって、送信メッセージに関する上記メッセージ滞在時間情報を生成するよう構成される。
【００４５】
本発明の概念１４は、上記概念１３の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記内部スイッチは、更に、上記スレーブ・ユニットに向かうメッセージがいつ上記外部ネットワークから上記内部スイッチに入ったかのタイムスタンプ・データを供給すると共に、上記スレーブ・ユニットに向かう上記メッセージがいつ上記内部スイッチを出たかのタイムスタンプ・データを供給することによって、受信メッセージに関する上記メッセージ滞在時間情報を生成するよう構成される。
【００４６】
本発明の概念１５は、上記概念１４の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記スレーブ・ユニットは、送信メッセージに関する上記メッセージ滞在時間情報及び受信メッセージに関するメッセージ滞在時間情報に基いて、上記スレーブ・ユニットの上記タイミング補償部を修正するよう構成される。
【００４７】
本発明の概念１６は、上記概念９の上記ネットワーク・ベース・タイミング装置であって、このとき、上記スレーブ・ユニットは、もし上記内部ネットワークの速度が上記外部ネットワークの速度と合致（マッチング）するなら、タイミング補償を行わない。
【００４８】
本発明の概念１７は、内部ネットワークを含み、外部ネットワークに結合され、内部スイッチを含むネットワーク・ベース・タイミング装置のネットワーク・タイミング補償を調整する方法であって、この方法は、
上記内部スイッチから上記外部ネットワークの速度情報を得る処理と、
上記内部スイッチからの上記速度情報に基づくと共に、上記内部ネットワークの速度に基いて、上記ネットワーク・ベース・タイミング装置のタイミング補償を調整する処理と
を具えている。
【００４９】
本発明の概念１８は、上記概念１７によるネットワーク・ベース・タイミング装置のネットワーク・タイミング補償を調整する方法であって、マスタ・ユニットによって生成されるメッセージの長さに基いて、上記ネットワーク・ベース・タイミング装置の上記ネットワーク・タイミング補償を調整する処理を更に具えている。
【００５０】
本発明の概念１９は、上記概念１７によるネットワーク・ベース・タイミング装置のネットワーク・タイミング補償を調整する方法であって、
メッセージ送信ユニットによって生成されたメッセージがいつ上記内部スイッチに入ったかの第１送信タイムスタンプ・データを、上記メッセージ送信ユニットによって生成された上記メッセージがいつ上記内部スイッチを出たかの第２送信タイムスタンプ・データに対して比較することによって、送信滞在時間情報を生成する処理と、
上記メッセージ送信ユニットによって生成されたメッセージがいつ上記内部スイッチに入ったかの第１受信タイムスタンプ・データを、上記メッセージ送信ユニットによって生成された上記メッセージがいつ上記内部スイッチを出たかの第２受信タイムスタンプ・データに対して比較することによって、受信滞在時間情報を生成する処理と
を更に具えている。
【００５１】
本発明の概念２０は、上記概念１７によるネットワーク・ベース・タイミング装置のネットワーク・タイミング補償を調整する方法であって、上記送信滞在時間情報及び上記受信滞在時間情報に基いて、上記ネットワーク・ベース・タイミング装置の上記ネットワーク・タイミング補償を調整する処理を更に具えている。
【００５２】
本発明の概念２１は、上記概念１７によるネットワーク・ベース・タイミング装置のネットワーク・タイミング補償を調整する方法であって、上記ネットワーク・ベース・タイミング装置のタイミング補償を調整する処理が、マスタ・ユニットにおけるタイミング補償を調整する処理を有している。
【００５３】
本発明の概念２２は、上記概念１７によるネットワーク・ベース・タイミング装置のネットワーク・タイミング補償を調整する方法であって、上記ネットワーク・ベース・タイミング装置のタイミング補償を調整する処理が、スレーブ・ユニットにおけるタイミング補償を調整する処理を有している。
【符号の説明】
【００５４】
１００  タイミング装置
１１０  マスタ・ユニット
１１２  内部ネットワーク
１２０  内部スイッチ
１２２  通信リンク
１３０  外部スイッチ
１３２  外部ネットワーク
１４０  スレーブ・ユニット
１４２  別のネットワーク
【図１】
2017103755.tif 000003
【図２】
2017103755.tif 000004
【図３】
2017103755.tif 000005
【外国語明細書】
【発明の名称】network-based timing instrument and method for adjusting network timing compensation thereof
【技術分野】
【０００１】
This invention generally relates to network-based time distribution devices, and, more particularly, to a system for compensating for asymmetric delay in network based timing systems. 
【背景技術】
【０００２】
Communication networks may include network switches between a sending node and receiving node. Network switches direct traffic to an addressed node on the network, which saves network traffic by reducing the need to broadcast the traffic to all nodes of the network. In operation, many network switches use a “store and forward” technique that receives an entire message, formed of multiple data packets, before the message is sent to the desired destination address.
【０００３】
Network delay variation is one of the primary difficulties in distributing time over a communication network. One type of network delay variation is variation for one direction of message propagation versus the other. This is commonly called network delay asymmetry.
【０００４】
There are several mechanisms that can cause delay asymmetry, but one of them is a rate mismatch on two ports of a switch. The “store and forward” mechanism of the switch requires that the entire message be stored in the switch buffer before the output forwarding process starts. A residence time is the time from when the first network packet of a message is received into the switch until the first packet of the same message is sent from the switch. In other words, the residence time of the switch is generally the time to store the message data at the input rate of the switch. If the message is input to the switch at a slow speed and output at a high speed, then the delay from the time the first packet is received until the first packet exits is relatively long, due to the fact that the switch buffers the entire message before sending it out, and the message loads slowly into the switch due to the slow network speed. Conversely, if the message is input to the switch at a fast speed and output at a slow speed, then the delay from the time the first packet is received until the first packet exits is relatively short, because the switch received the entire message relatively quickly at the higher network speed. Thus, the residence time of the switch varies with the direction of travel when the rates at the input port and output port of the switch are different.
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１４７１０５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３１９３４号公報
【特許文献３】特開２００７−１７４６８０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「Network Time Protocol」の記事、Wikipedia、［online］、［２０１６年９月２８日検索］、インターネット＜https://ja.wikipedia.org/wiki/Network_Time_Protocol＞
【非特許文献２】「Time Protocol」の記事、特に「PTP(Precision Time Protocol)」の項目、Wikipedia、［online］、［２０１６年９月２８日検索］、インターネット＜https://ja.wikipedia.org/wiki/Time_Protocol＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
In a network that includes different communication speeds, timing accuracy suffers relative to same-speed networks because of the way the switch operates. Some timing protocols, such as the Precision Time Protocol (PTP: IEEE 1588-2002 (v1) or IEEE 1588-2008 (v2)), do not account for asymmetric delay, and instead effectively use an average of the two delays by assuming that both directions are equal in the delay calculations. 
【０００８】
The residence time variation, i.e., the time that the switch spends receiving and buffering the message, is a function of the two network rates as well as the message length. Some switches, such as transparent switches, report residence time information to the receiving device so the receiver can account for the residence time in its speed determination. Transparent switches are expensive and not universally available on all networks, however, and thus it is difficult to accurately detect and measure asymmetric delay in a mixed-speed network.
【０００９】
Embodiments of the invention address these and other limitations of the prior art.
【課題を解決するための手段】
【００１０】
Embodiments of the invention include a network-based timing instrument that has a master unit and an internal switch. The master unit includes a timing compensator. The internal switch is coupled to the master unit by the internal network and is also coupled to an external network that is outside of the network-based timing instrument. The internal switch is structured to provide speed information of the internal network and speed information of the external network to the master unit, and the timing compensator of the master unit is modified based on the speed information provided by the internal switch. The master unit may also modify the timing compensator based on a message length of messages sent by the master unit. Also the internal switch may be structured to provide incoming and/or outgoing message residence time information to the master unit, and the master unit may modify the timing compensator based on such residence time information. 
【００１１】
Methods of adjusting network timing compensation of a network-based timing device include deriving speed information of the external network from the internal switch and adjusting timing compensation of the network-based timing device based on the speed information from the internal switch and based on a speed of the internal network. Other methods include adjusting timing compensation of the network-based timing device based on residence time information derived from the internal switch.
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】FIG. 1 is a block diagram illustrating a portion of a timing instrument including an incorporated internal switch according to embodiments of the invention.
【図２】FIG. 2 is an example flow diagram illustrating operations to set various timing compensations based on communication rates determined in conjunction with the internal switch of FIG. 1 according to embodiments of the invention.
【図３】FIG. 3 is an example flow diagram illustrating operations to compensate a timebase of a master component based on time measurements in conjunction with the internal switch of FIG. 1 according to embodiments of the invention.
【発明を実施するための形態】
【００１３】
Reference is made to embodiments of the invention, examples of which may be illustrated in the accompanying figures. These figures are intended to be illustrative, not limiting. Although the invention is described in the context of these embodiments, it should be understood that this description is not intended to limit the scope of the invention to these particular embodiments.
【００１４】
The following detailed description will refer to one or more embodiments, but the present invention is not limited to such embodiments. Rather, the detailed description and any embodiment(s) presented are intended only to be illustrative. Those skilled in the art will readily appreciate that the detailed description given herein with respect to the Figures is provided for explanatory purposes as the invention extends beyond these limited embodiments.
【００１５】
Certain terms are used throughout the description and claims to refer to particular system components. In the following discussion and in the claims, the terms “including” and “comprising” are used in an open-ended fashion, and thus should be interpreted to mean “including, but not limited to . . . . ” Phrases such as “coupled to” and “connected to” and the like are used herein to describe a connection between two devices, elements and/or components and are intended (unless otherwise restricted specifically) to mean physically, optically and/or electrically either coupled directly together, or coupled indirectly together, for example via one or more intervening elements or components or via a wireless or other connection, where appropriate. The term “system” refers broadly to a collection of two or more components and may be used to refer to an overall system (e.g., a communication system, a receiving system, a testing system, a computer system or a network of such devices/systems), a subsystem provided as part of a larger system, and/or a process or method pertaining to operation of such a system or subsystem.
【００１６】
FIG. 1 is a block diagram illustrating a portion of a timing instrument 100 including an incorporated, internal switch according to embodiments of the invention. The instrument 100 includes a master unit 110 (also works as a master node 110) on a network that is internally connected to a switch 120 that is incorporated into the measurement instrument 100.  The switch 120 may be characterized for multiple combinations of network speed and for various lengths of communication messages that pass through it.  This characterization allows the instrument 100 to provide messages with corrected timestamps that allow a slave unit 140 to adjust its clock to match the clock in the master unit 110 to a high degree of accuracy.  The slave unit 140 also works as a slave node 140.  The master and slave units 110 and 140 may have the respective processors to conduct the operations as described in Figs. 2 and 3.
【００１７】
The internal switch 120 is coupled at Port A to a network master unit 110 through an internal network 112 that operates at a native communication speed, for example 100 Mbps. The internal switch is coupled to an external switch 130 through an external network 132, which may operate at one of several speeds, for example 10 Mbps, 100 Mbps, or 1000 Mbps. Of course other network speeds are possible and the invention is not limited to operating on any particular network speed. Communication from the switch 120 to the external network 132 occurs through Port B. The external switch 130 is coupled to the slave unit 140 through another network 142, which preferably operates at the speed of the external network 132. In operation, the master 110 communicates to the slave 140 by sending communication messages, which are formed of a number of packets, to the slave 140, through the internal switch 120 and external switch 130. The slave 140 communicates messages to the master 110.
【００１８】
In a first embodiment, the master 110 detects a speed of the network 132 in a conventional manner, such as by directly reading the network link speed from a register or file stored in the switch 120. The communication of the rate information from the switch 120 to the master 110 may occur over the internal network 112 or through a separate communication link 122. This network speed may then be used to directly set a correction factor for the network speed in the master 110 as described below with reference to FIG. 2. For example, the master 110 may set a zero time correction factor when the network 132 is operating at the native internal speed of the network of 100 Mbps, a shortened correction when the network 132 is operating quicker than the internal network, such as 1000 Mbps, and a lengthened correction when the network is operating slower than the internal network, such as 10 Mbps. The master 110 may then use this correction factor when timestamping messages to and from the slave 140.
【００１９】
FIG. 2 is an example flow diagram illustrating operations to set various timing compensations based on communication rates detected by the internal switch of FIG. 1 according to embodiments of the invention. A flow 200 begins in an operation 210 and proceeds to operation 212 with the master 110 determining the speed of the network 132. As described above, the master 110 may do this by querying the switch 120 that is attached to the network 132.
【００２０】
Next, the master 110 uses the information from the switch 120 to determine if the network 132 is operating at the native rate internal to the timing instrument 100, which in this example is 100 Mbps, in an operation 215. If the network 132 is operating at the native network rate that couples the master 110 to the switch 120, then the correction factor is set at 0 in an operation 220.
【００２１】
If instead the switch 120 reports that the network 132 is not operating at its native rate, then the flow 200 determines if the network 132 is operating at another rate, for example 1000 Mbps in an operation 230. If the network 132 is operating at the particular rate, then the flow 200 exits operation 230 to another query operation 240, which determines which length messages are being sent by the master 110. If the master 110 is sending short messages, such as 86 Bytes in length, then the master 110 sets the timing correction at a first setting, such as -3 μs. If instead the master is sending long messages, such as 106 Bytes in length, then the master 110 sets the timing correction at another setting, such as -3.5 μs. There may be more than just two different message lengths, in which case the query operation 240 would include more than two comparisons. In such a case, each message length may receive a particular correction setting specifically for the message length at the specific detected speed. Or, in other embodiments, for example when the timing instrument 100 always sends and receives the same size messages, then the message length query 240 is not performed at all. In such cases, a pre-determined static correction, such as -3 μs, is set determined only by the speed of the network.
【００２２】
If the network 132 is not operating at either of the first two detected speeds, then a query operation 250 checks to see if it is operating at a third speed, for example 10 Mbps. Again, if the network 132 is operating at the detected speed, then the message length to be sent by the master 110 may be used to determine the particular timing correction setting. For example, if the message length is a short message length, such as 86 bytes, then the timing correction factor is set at, for example, +30 μs. Conversely, if the message length is a long message length, such as 106 bytes, then the timing correction factor is set at, for example, +32 μs. Also, as above, in cases where the timing instrument 100 always sends and receives the same size messages, then the timing correction is set to a pre-determined static correction, such as +30 μs.
【００２３】
Thus by using this method of operation, the timebase (typically, clock generator) of the master 110 may be pre-corrected to compensate for any difference in the forward and reverse message residence time. In one embodiment, the correction is determined to be one-half the asymmetry in the forward and reverse residence time.
【００２４】
An alternative to using fixed correction values based on the speed of the network 132 is for the switch 120 to measure the time as each message enters and leaves the switch. With this information, the master device can calculate the asymmetry directly, and then make a compensation for such asymmetry.
【００２５】
FIG. 3 is an example flow diagram illustrating operations to compensate a timebase of a master unit based on time measurements by the internal switch 120 of FIG. 1 according to embodiments of the invention. A flow 300 begins at an operation 305 with an internal switch 120 capturing a timestamp as a message from the master 110 enters the internal switch at Port A. The internal switch 120 also captures a timestamp as the same message exits the internal switch 120 at Port B. As described above, the switch 120 stores all of the packets making up the message before sending the message to an external network. Using the timestamp data, the residence time of the outgoing message may be determined by comparing the two timestamp values in an operation 315. This comparison may happen in the switch 120 or the master 110.
【００２６】
To measure the residence time of incoming messages, the same data is captured in reverse using an incoming message. In more detail, a message sent from the slave 140 or other unit (or node) on the connected network to the master 110 is timestamped as it enters the internal switch 120 at Port B in an operation 320. As above, the internal switch 120 waits until the entire message is received before sending the message to the master 110. The internal switch 120 also timestamps the time when it sends the message to the master 110 in an operation 325. Also as described above, the master 110 or internal switch 120, or both operating in conjunction, compares the two timestamps of the return message to determine a residence time for the return message in an operation 330.
【００２７】
Using the residence time in both the forward and return directions, as described above with reference to operations 315, 330, the master 110 can determine the asymmetry of the residence time of the outgoing and incoming messages in an operation 335. In an optional operation 340, any or all of the processes 305 - 335 can be repeated one or more times to reduce the effects from noise or potentially spurious data. 
【００２８】
Once the asymmetry residence time data has been determined by the master 110, any timing correction in the master 110 or elsewhere in the instrument 100 may be performed by the master 110, such as by compensating the timebase of the master 110 by a value related to the determination. 
【００２９】
Although timing correction is described above with reference to an internal switch 120 on the master 110, the adaptive compensations may also be performed on the slave 140 with another switch (not pictured) coupled to the slave 140.  In that way any network delay or mismatch may be compensated on both ends of the network, which provides the network based timing system with precisely controlled and predictable timing.
【００３０】
It shall be well understood to a person skilled in the art that the invention is not limited to any particular standard, but is applicable to systems having similar architecture without departing from the inventive scope.
【００３１】
The foregoing description has been described for purposes of clarity and understanding. In view of the wide variety of permutations to the embodiments described herein, the description is intended to be illustrative only, and should not be taken as limiting the scope of the invention. Although specific embodiments of the invention have been illustrated and described for purposes of illustration, various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. For example, the present invention may be described from various concepts as below.
【００３２】
A concept 1 of the present invention is a network-based timing instrument, comprising:
a master unit (or message sending unit) coupled to an internal network and structured to generate and timestamp messages, the master unit including a timing compensator; and
an internal switch coupled to the master unit by the internal network and coupled to an external network that is outside of the network-based timing instrument, the internal switch structured to provide speed information of the internal network and speed information of the external network to the master unit.
【００３３】
A concept 2 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 1, in which the master unit is structured to modify the timing compensator of the master unit based on the speed information provided by the internal switch.
【００３４】
A concept 3 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 1, in which the master unit is structured to modify the timing compensator of the master unit based on the speed information provided by the internal switch and based on message length information of messages sent by the master unit.
【００３５】
A concept 4 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 1 in which the internal switch is structured to provide message residence time information to the master unit.
【００３６】
A concept 5 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 4 in which the internal switch is structured to generate the message residence time information for outgoing messages by providing timestamp data of when one of the messages generated by the master unit enters the internal switch and timestamp data of when the one of the messages generated by the master unit exits the internal switch.
【００３７】
A concept 6 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 5 in which the internal switch is further structured to generate the message residence time information for incoming messages by providing timestamp data of when a message destined for the master unit enters the internal switch from the external network and timestamp data of when the message destined for the master unit exits the internal switch.
【００３８】
A concept 7 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 6 in which the master unit is structured to modify the timing compensator of the master unit based on the message residence time information for outgoing messages and message residence time information for incoming messages.
【００３９】
A concept 8 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 1 in which the master unit makes no timing compensation if the speed of the internal network matches the speed of the external network.
【００４０】
A concept 9 of the present invention is a network-based timing instrument, comprising:
a slave unit (or message sending unit) coupled to an internal network and structured to generate and timestamp messages, the slave unit including a timing compensator; and
an internal switch coupled to the slave unit by the internal network and coupled to an external network that is outside of the network-based timing instrument, the internal switch structured to provide speed information of the internal network and speed information of the external network to the slave unit.
【００４１】
A concept 10 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 9, in which the slave unit is structured to modify the timing compensator of the slave unit based on the speed information provided by the internal switch.
【００４２】
A concept 11 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 9, in which the slave unit is structured to modify the timing compensator of the slave unit based on the speed information provided by the internal switch and based on message length information of messages sent by the slave unit.
【００４３】
A concept 12 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 9 in which the internal switch is structured to provide message residence time information to the slave unit.
【００４４】
A concept 13 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 12 in which the internal switch is structured to generate the message residence time information for outgoing messages by providing timestamp data of when one of the messages generated by the slave unit enters the internal switch and timestamp data of when the one of the messages generated by the slave unit exits the internal switch.
【００４５】
A concept 14 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 13 in which the internal switch is further structured to generate the message residence time information for incoming messages by providing timestamp data of when a message destined for the slave unit enters the internal switch from the external network and timestamp data of when the message destined for the slave unit exits the internal switch.
【００４６】
A concept 15 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 14 in which the slave unit is structured to modify the timing compensator of the slave unit based on the message residence time information for outgoing messages and message residence time information for incoming messages.
【００４７】
A concept 16 of the present invention is the network-based timing instrument of the concept 9 in which the slave unit makes no timing compensation if the speed of the internal network matches the speed of the external network.
【００４８】
A concept 17 of the present invention is a method for adjusting network timing compensation of a network-based timing device including an internal network and coupled to an external network, the network-based timing device including an internal switch, the method comprising:
deriving speed information of the external network from the internal switch; and
adjusting timing compensation of the network-based timing device based on the speed information from the internal switch and based on a speed of the internal network.
【００４９】
A concept 18 of the present invention is the method for adjusting network timing compensation of a network-based timing device according to the concept 17, further comprising adjusting the timing compensation of the network-based timing device based a length of a message generated by the master unit.
【００５０】
A concept 19 of the present invention is the method for adjusting network timing compensation of a network-based timing device according to the concept 17, further comprising:
generating outgoing residence time information by comparing first outgoing timestamp data of when a message generated by a message sending unit enters the internal switch to second outgoing timestamp data of when the message generated by the message sending unit exits the internal switch; and
generating incoming residence time information by comparing first incoming timestamp data of when a message generated by the message sending unit enters the internal switch to second incoming timestamp data of when the message generated by the message sending unit exits the internal switch.
【００５１】
A concept 20 of the present invention is the method for adjusting network timing compensation of a network-based timing device according to the concept 17, further comprising adjusting the timing compensation of the network-based timing device based on the outgoing residence time information and the incoming residence time information. 
【００５２】
A concept 21 of the present invention is the method for adjusting network timing compensation of a network-based timing device according to the concept 17, in which adjusting timing compensation of the network-based timing device comprises adjusting timing compensation in a master unit. 
【００５３】
A concept 22 of the present invention is the method for adjusting network timing compensation of a network-based timing device according to the concept 17, in which adjusting timing compensation of the network-based timing device comprises adjusting timing compensation in a slave unit.
【符号の説明】
【００５４】
100  timing instrument
110  master unit
112  internal network
120  Internal switch
122  communication link
130  external switch
132  External network
140  slave unit
142  another network
【請求項１】
A network-based timing instrument, comprising:
a message sending unit coupled to an internal network and structured to generate and timestamp messages, the message sending unit including a timing compensator; and
an internal switch coupled to the message sending unit by the internal network and coupled to an external network that is outside of the network-based timing instrument, the internal switch structured to provide speed information of the internal network and speed information of the external network to the message sending unit.
【請求項２】
The network-based timing instrument of claim 1, in which the message sending unit is structured to modify the timing compensator of the message sending unit based on the speed information provided by the internal switch or based on message length information of messages sent by the message sending unit.
【請求項３】
The network-based timing instrument of claim 1 in which the internal switch is structured to provide message residence time information to the message sending unit.
【請求項４】
A method for adjusting network timing compensation of a network-based timing device including an internal network and coupled to an external network, the network-based timing device including an internal switch, the method comprising:
deriving speed information of the external network from the internal switch; and
adjusting timing compensation of the network-based timing device based on the speed information from the internal switch and based on a speed of the internal network.
【請求項５】
The method for adjusting network timing compensation of a network-based timing device according to claim 4, further comprising:
generating outgoing residence time information by comparing first outgoing timestamp data of when a message generated by a message sending unit enters the internal switch to second outgoing timestamp data of when the message generated by the message sending unit exits the internal switch; and
generating incoming residence time information by comparing first incoming timestamp data of when a message generated by the message sending unit enters the internal switch to second incoming timestamp data of when the message generated by the message sending unit exits the internal switch.
【要約】
【課題】 Accurately detect and measure asymmetric delay in a mixed-speed network for timing accuracy.
【解決手段】 A network-based timing instrument 100 has a master unit 110 and an internal switch 120 that communicate with a slave device 140. The master unit 110 includes a timing compensator. The internal switch 120 is coupled to the master unit 110 by the internal network 112 and is also coupled to an external network 132 that is outside of the timing instrument 100. The internal switch 120 provides speed information of the internal network 112 and the external network 132 to the master unit 110, and the timing compensator of the master unit 110 is modified based on the speed information provided by the internal switch 120. The master unit 110 may also modify the timing compensator based on a message length of messages sent by the master unit 110. Also the internal switch 120 may provide incoming and/or outgoing message residence time information to the master unit 110, and the master unit 110 may modify the timing compensator based on such residence time information.
【選択図】図１
【図１】
2017103755.tif 000006
【図２】
2017103755.tif 000007
【図３】
2017103755.tif 000008