(57)【要約】  クロック間でマスタ−スレーブ関係を決定し、スレーブクロックをマスタクロックに従属させるためにマスタクロック５と関連するスレーブクロック６との間で毎回パケット交換網を通じてタイムスタンプ付きメッセージを交換するために、上記クロックに関連するパラメータを比較することで構成されるステップを含む、パケット交換網の複数のノード１１、１５、１６、１７、１８内に配置された複数のクロック１、５、６、７、８を同期するための方法。上記網のノード１５は、同期物理層技術によって制御される周波数ソースを含む。上記ノードのクロック５に関連するパラメータは、同期物理層技術によって制御される上記周波数ソースの１つの特性に基づいて上記マスタ−スレーブ関係を決定するために、上記周波数ソースに関連するパラメータを含む。
2012511849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケット交換網の複数のノード（１１、１５、１６、１７、１８）に配置された複数のクロック（１、５、６、７、８）を同期するための方法であって、
前記クロック間のマスタ−スレーブ型の関係を決定するために前記クロックに関連するパラメータ（３１、３２、３３）を比較するステップと、
スレーブクロックをマスタクロックに従属させるために、マスタクロック（５）と、関連するスレーブクロック（６）との間で毎回パケット交換網を通じてタイムスタンプ付きメッセージを交換するステップとを含み、
前記パケット交換網の少なくとも１つのノード（１５）が、同期物理層技術によって制御される少なくとも１つの周波数ソース（５０）を含み、同期物理層技術によって制御される前記少なくとも１つの周波数ソースの特性に基づいて前記マスタ−スレーブ型の関係を決定するために、前記少なくとも１つのノードに配置されたクロック（５）に関連する前記パラメータが、前記周波数ソースに関連するパラメータを含む、方法。
【請求項２】
周波数ソースに関連する前記パラメータが、周波数ソースの品質記述子を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
周波数ソースの前記品質記述子が、周波数ソースの数量化された周波数偏移に対応する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
周波数ソースの前記品質記述子が、周波数ソースの数量化された周波数安定度に対応する、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記周波数ソースに関連する前記パラメータが、例えば勧告Ｇ．８１１、Ｇ．８１２、およびＧ．８１３など、ＩＴＵ−Ｔによって標準化されたクロックレベルに対応する、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
同期物理層技術が、同期イーサネットまたはＳＯＮＥＴ／ＳＤＨである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
タイムスタンプ付きメッセージが、ＩＥＴＦのネットワーク時刻プロトコルまたはＩＥＥＥの高精度時刻プロトコルに従って交換される、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
クロックに関連するパラメータが、クロックのペアで比較され、パラメータの優先順位により第１のクロックに関連するパラメータが第２のクロックに関連する対応するパラメータと比較され（３１、３２、３３）、
パラメータの優先順位において前記周波数ソースに関連する前記パラメータより重要である（１つまたは複数の）対応するパラメータが等しい場合、
パラメータが、同期物理層技術によって制御される周波数ソースがあること、または利用できることを示す、前記第１および第２のクロックについてのものが、パラメータ、またはパラメータのないことが、同期物理層技術によって制御される周波数ソースがないことまたは利用できないことを示すものより重要とみなされ、
パラメータがより高品質の周波数ソースを示す前記第１および第２のクロックについてのものが、パラメータがより低品質の周波数ソースを示すものより重要とみなされる、
請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
パケット交換網のノード用のクロック（６０）であって、
それぞれ前記網の他のノードに配置された外部クロックに関連するパラメータのセットを、パケット交換網で受信すること、前記外部クロックの中からマスタクロックを選択するために前記パラメータのセットを比較すること、および前記クロックを前記マスタクロックに従属させるために、パケット交換網上で前記マスタクロックとタイムスタンプ付きメッセージを交換することができる同期管理モジュール（６１、６６）を含み、
少なくとも１つのいわゆる外部クロックに関連するパラメータのセットが、同期物理層技術によって制御され、前記外部クロックと同じ場所に配置された周波数ソースに関連するパラメータを含み、前記同期管理モジュールが、前記パラメータまたは同期物理層技術によって制御される周波数ソースに関連する各パラメータに基づいて前記マスタクロックを選択することができる、クロック。
【請求項１０】
パケット交換網のノード用のクロック（５、１０５、１０８）であって、
前記網の別のノードに配置された外部クロック（６、１０６）を対象とする前記クロックに関連するパラメータのセットを、パケット交換網上で送信すること、および前記クロック（５）と前記外部クロック（６）の中から選択されたスレーブクロックを前記クロック（５）と前記外部クロック（６）の中から選択されたマスタクロックに従属させるために、パケット交換網上で前記外部クロックとタイムスタンプ付きメッセージを交換することができる同期管理モジュール（６１）を含み、
前記パラメータのセットが、同期物理層技術によって制御され、前記ノードに配置された周波数ソース（５０）と関連するパラメータを含む、クロック。
【請求項１１】
同期物理層技術によって制御され、前記ノードに配置された前記周波数ソース（５０）の１つまたは複数の特性を検出し、検出された特性に基づいて周波数ソースに関連する前記パラメータを設定することができる、設定モジュール（７０）もまた含む、請求項１０に記載のクロック。
【請求項１２】
設定モジュール（７０）が、前記周波数ソースによる、ＩＴＵ−Ｔによって標準化されたクロックレベルを検出することができる、請求項１１に記載のクロック。
【請求項１３】
設定モジュール（７０）が、前記周波数ソースを利用できない状態を検出することができる、請求項１１に記載のクロック。
【請求項１４】
同期物理層技術が、同期イーサネットまたはＳＯＮＥＴ／ＳＤＨである、請求項１０から１３のいずれか一項に記載のクロック。
【請求項１５】
タイムスタンプ付きメッセージが、ＩＥＴＦのネットワーク時刻プロトコルまたはＩＥＥＥの高精度時刻プロトコルに従って交換される、請求項１０から１４のいずれか一項に記載のクロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット交換網におけるクロック同期の領域に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば移動体網の基地局の同期など、同期制約を要求する様々な用途に関して、パケット交換網上で基準時刻および／または基準周波数を分配するための方法が開発されている。例えば、ＩＥＴＦのネットワーク時刻プロトコル（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）（ＮＴＰ）のワークグループが、当初ＲＦＣ１３０５で規定されたＮＴＰプロトコルへのアップグレードを開発している。ＩＥＥＥの高精度時刻プロトコル（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）（ＰＴＰ）は、近年、これを考慮して改訂された。ＩＴＵ−Ｔは、イーサネット（登録商標）網で基準周波数を分配するための物理層技術を定義し、同期イーサネット（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））と呼び、仕様書Ｇ．８２６１、Ｇ．８２６２、およびＧ．８２６４に記載した。
【０００３】
文献「ＩＥＥＥ−１５８８  ａｎｄ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  ｉｎ  Ｔｅｌｅｃｏｍ」、「２００７  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＩＥＥＥ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  ｃｌｏｃｋ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，Ｃｏｎｔｒｏｌ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」１３８−１４２頁に、同期が同期イーサネットによってネットワークエッジに分配されるコアネットワークと、ＩＥＥＥ−１５８８バージョン２プロトコルを使用して、ネットワークエッジからアクセス機器へ同期チェーンを延長するアクセス網とを有するネットワークについて記載している。エッジでは、タイプ１５８８マスタクロックが、同期イーサネットコアネットワークによって分配された周波数を取り出す。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「２００７  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＩＥＥＥ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  ｃｌｏｃｋ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，Ｃｏｎｔｒｏｌ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」１３８−１４２頁、「ＩＥＥＥ−１５８８  ａｎｄ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  ｉｎ  Ｔｅｌｅｃｏｍ」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の１つの目的は、パケット交換網を通じた同期の分配を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このために、本発明は、パケット交換網の複数のノードに配置された複数のクロックを同期する方法を提供し、上記方法は：
上記クロック間のマスタ−スレーブ型の関係を決定するために上記クロックに関連するパラメータを比較するステップ、
スレーブクロックをマスタクロックに従属させるために、マスタクロックと、関連するスレーブクロックとの間で毎回パケット交換網を通じてタイムスタンプ付きメッセージを交換するステップを含み、
この方法では、上記パケット交換網の少なくとも１つのノードが、同期物理層技術によって制御される少なくとも１つの周波数ソースを含み、同期物理層技術によって制御される上記少なくとも１つの周波数ソースの１つまたは複数の特性に基づいて上記マスタ−スレーブ型の関係を決定するために、上記少なくとも１つのノードに配置された１つのクロックまたは各クロックに関連する上記パラメータが、上記周波数ソースに関連するパラメータを含む。
【０００７】
（１つまたは複数の）周波数ソースの様々な特性は、このようなソースが単にあることを含み、したがってクロック間のマスタ−スレーブ型の関係を決定する際に考慮に入れられることが可能である。１つの実施形態では、１つのノードには物理層に同期される周波数ソースがあることまたは利用できることを、および別のノードにはそれがないことまたは利用できないことを単に含めることにより、パケット網を通じた同期のための分配チェーンの構成を改善することができる。実際には、同期物理層の使用により、パケット網を通じた周波数の分配によって取得されることが可能である基準周波数よりも高品質の基準周波数を作り出すことができる。他の実施形態は、例えば、周波数ソースの品質に関連する、他の特性を考慮に入れる。周波数ソースに関連するパラメータは、ロジックインジケータ、任意タイプの変数、または構造化オブジェクトを含む、このような特性を示すことができるいかなる形態の情報からなることも可能である。
【０００８】
１つの特定の実施形態によれば、周波数ソースに関連するパラメータは、例えば、周波数ソースの数量化された周波数偏移および／または周波数ソースの数量化された周波数安定度に対応する、周波数ソースの品質記述子を含む。
【０００９】
有利には、上記周波数ソースに関連する上記パラメータは、ＩＴＵ−Ｔによって、例えば、勧告Ｇ．８１１、Ｇ．８１２、およびＧ．８１３の中で標準化されたクロックレベルを含む、またはこれに対応し、例えば、勧告Ｇ．８１１によって規定されるＰＲＣレベル、勧告Ｇ．８１２によって規定されるレベルタイプＩ、レベルタイプＩＩ、およびレベルタイプＩＩＩ、ならびに勧告Ｇ．８１３によって規定されるレベルオプションＩおよびレベルオプションＩＩからなる群から選択される。このようなパラメータを使用することは、周波数ソースの品質、詳細には周波数ソースの精度およびその長期の安定度に関する、標準化された、精密な規格を考慮に入れるための単純な方法である。
【００１０】
１つの特定の実施形態によれば、同期物理層技術は、同期イーサネットである。他の同期物理層技術は、例えばＳＯＮＥＴ／ＳＤＨなど、同様の方法で使用されることが可能である。
【００１１】
特定の実施形態によれば、タイムスタンプ付きメッセージは、ネットワーク時刻プロトコルに従って、言い換えればＩＥＴＦのＲＦＣ１３０５の勧告に準拠して、または高精度時刻プロトコルに従って、言い換えればＩＥＥＥ１５８８バージョン２仕様に準拠して、またはこれらのプロトコルに続く更新に従って、交換されることが可能である。
【００１２】
１つの特定の実施形態によれば、クロックに関連するパラメータは、クロックのペアで比較され、パラメータの優先順位により、第１のクロックに関連するパラメータが、第２のクロックに関連する対応するパラメータと比較され、
パラメータの優先順位において上記周波数ソースに関連する上記パラメータより重要である対応する（１つまたは複数の）パラメータが等しい場合、パラメータが同期物理層技術によって制御される周波数ソースがあることまたは利用できることを示す上記第１および第２のクロックについてのものは、パラメータが、またはパラメータがないことが、同期物理層技術によって制御される周波数ソースがないことまたは利用できないことを示すものより重要とみなされる、および／またはパラメータがより高品質の周波数ソースを示す上記第１および第２のクロックについてのものは、パラメータがより低品質の周波数ソースを示すものより重要とみなされる。
【００１３】
このような方法は、ＩＥＥＥによって定義されるベストマスタクロックアルゴリズムを適用することによって実行されることが可能である。しかしながら、他の方法が使用されて、集中方式または分散方式で、クロックを階層化することが可能であり、例えば、各クロックの全スコアを計算し、この全スコアに基づいて階層化する。
【００１４】
本発明はまた、パケット交換網のノード用のクロックを提供し、ノードは
上記網の他のノードに配置された外部クロックにそれぞれ関連するパラメータのセットをパケット交換網で受信すること、上記外部クロックの中からマスタクロックを選択するために上記パラメータのセットを比較すること、および上記クロックを上記マスタクロックに従属させるために、上記マスタクロックとパケット交換網でタイムスタンプ付きメッセージを交換することができる同期管理モジュールを含み、
少なくとも１つのいわゆる外部クロックに関連するパラメータのセットが、同期物理層技術によって制御され、上記外部クロックと同じ場所に配置された周波数ソースに関連するパラメータを含み、上記同期管理モジュールは、上記パラメータまたは同期物理層技術によって制御される周波数ソースに関連する各パラメータに基づいて、上記マスタクロックを選択することができる。
【００１５】
また本発明は、パケット交換網のノード用のクロックを提供し、ノードは
パケット交換網上の上記クロックに関連するパラメータのセットを、上記網の別のノードに配置された外部クロックに送信することができる同期管理モジュールを含み、
上記パラメータのセットが、同期物理層技術によって制御され、上記ノードに配置された周波数ソースに関連するパラメータを含む。
【００１６】
このようなパラメータのセットは、様々な方法で設定されることが可能であり、例えばネットワーク管理システムによって静的に設定されることが可能である。好ましくは、自動的設定手段がノードに実装されて、パラメータのセットまたは少なくとも周波数ソースに関連するパラメータを、例えば同期物理層プロトコルのデータを使用して、自動的および動的に設定する。このために、１つの実施形態によれば、クロックはまた、同期物理層技術によって制御され、上記ノードに配置された上記周波数ソースの１つまたは複数の特性を検出すること、および検出された特性に基づいて周波数ソースに関連する上記パラメータを設定することができる設定モジュールを含む。例えば、検出されて、考慮に入れられる特性は、あること、および／または利用できること、および／または品質を含む。
【００１７】
好ましい実施形態によれば、設定モジュールは、上記周波数ソースによる、ＩＴＵ−Ｔによって標準化されたクロックレベルを検出することができる。
【００１８】
本発明の背景にある考えは、パケット交換網のクロック、例えば高精度時刻プロトコルを実行するクロック間で、網の少なくとも一部のノードに同期物理層があることにより上記クロックの少なくとも一部に提供されることが可能である支援を考慮に入れて、同期階層を構築することである。この考えは、時刻クロックに、言い換えればパケット交換網内の基準時刻の分配階層に、および／または周波数クロックに、言い換えればパケット交換網内の基準周波数の分配階層に、適用されることが可能である。同期階層は、マスタ−スレーブ型の関係によって関連付けられる少なくとも２つのクロックを意味するように理解される。
【００１９】
添付の図面を参照して、単に説明のための、非限定的な例として提供する本発明の複数の特定の実施形態の次の説明を調べると、本発明はより良く理解され、本発明の他の目的、詳細、特徴、利点がさらに明確に分かるようになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の諸実施形態が実行可能であるネットワークの機能概略図である。
【図２】図１のネットワークで使用することができる、本発明の一実施形態によるノードの機能概略図である。
【図３】図２のノードによって実行されることが可能である、クロックに関連するパラメータを比較する方法の図である。
【図４】本発明の諸実施形態が実行可能である別のネットワークの機能概略図である。
【図５】本発明の諸実施形態が実行可能である別のネットワークの機能概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に関しては、パケット交換網１０が、実線で示すリンクで接続された複数のノード１１から１９を含む。ネットワークのトポロジならびにノードおよびリンクの数は、単に説明的なものである。ネットワークの一定のノード、すなわちノード１１、１５、１６、１７、および１８が、同期されることを必要とするクロックを含む。このために、ノードは、クロックの周波数および／または時刻を同期するために使用される同期プロトコルを実行する。周波数の同期は、基準周波数をプールすることを意味する。時刻の同期は、基準位相をプールすることを意味する。以下には、図１の数字１、５、６、７、および８にハンドクロックとして記号で示す、時刻同期されることを必要とする時刻クロックの場合について説明する。
【００２２】
ネットワーク１０上の同期プロトコルは、次のように動作する。クロックを共通基準として働くクロックのうちの１つのクロックに従属させるために、同期のための階層型分配チェーンが決定される。好ましくは、この階層型チェーンは、各クロックの本来備わっている品質および／または、例えばＧＰＳ型衛星システム、原子時計、同期物理層など、クロックがアクセスできる任意の外部基準ソースの品質を考慮に入れて決定される。したがって、クロックのこれらの特性およびネットワークにおけるクロックのそれぞれの位置を考慮に入れ、階層型チェーンは、チェーンの端部で増大する誤りおよびエラーを制限するように決定される。この階層型チェーンは、クロック間の相互従属関係によって具体化される。クロックは、マスタクロックとその（１つまたは複数の）スレーブクロックとの間で毎回タイムスタンプ付きメッセージを交換することによって同期される。したがって、チェーンの中間レベルに位置するクロックは、第１のクロックのスレーブであり、かつ少なくとも第２のクロックのマスタである。
【００２３】
図１に示す実施形態では、ネットワーク１０の少なくとも１つのノード、すなわちこの場合はノード１５が、同期物理層技術によって制御される周波数ソースも含む。この同期物理層技術、例えば同期イーサネット技術は、点線で示す、ネットワーク要素２１から２４のセットと連帯的に実行され、したがってこれらは同期物理網２０を構築する。同期物理網２０は、物理層がバイナリフローから直接に、かつネットワークの負荷とは無関係にクロック信号を生成するので、厳密な精度の制約条件を満たす基準周波数を分配するために使用される。ノード１５では、時刻クロック５が、同期物理層によって制御される周波数ソースを利用する方法によって基準時刻を計算する。したがって同期物理層によって制御される周波数ソースの精度は、ノード１５で同じ場所に配置される時刻クロックの精度に良い影響を与える。
【００２４】
ネットワーク１０上の同期のための階層型分配チェーンを決定する１つの可能な方法は、ネットワークトポロジも考慮に入れながら、毎回可能な限り最良のクロックにマスタの機能を割り当てるために、クロック１、５、６、７、および８の記述子パラメータを比較することを含む。このような方法に使用することができる記述子パラメータの例は、表１の第１列に示す。その他の列は、図示した例に基づくクロック１、５、６、７、および８に関するこれらのパラメータの値を示す。「優先度」および「クラス」のパラメータは、例えばＰＴＰプロトコルと同様に使用される。「品質レベル」のパラメータは、同期物理層によって制御され、クロックと同じ位置にある周波数ソースがある場合は、その品質を反映するように働く。特定の値、ここでは空値は、このような周波数ソースがないことを示すために使用される。表１に対応する実施形態では、「品質レベル」のパラメータの許容値は、ＩＴＵ−Ｔによって標準化されたクロックレベルである。図１では、同期物理網２０の各ネットワーク要素によるクロックレベルは、ネットワーク要素の下に書かれている。
【表１】
2012511849.tif 000003
【００２５】
表２は、ＩＴＵ−Ｔによって標準化されたクロックレベルおよび関連する量の規格の例を記載する。レベルは、最高品質レベルから最低品質レベルまで分類される。
【００２６】
図３は、所与の優先順位に基づいてクロックの記述子パラメータを比較する方法の一実施形態を表す。ステップ３０では、比較される２つのクロックが選択される。ステップ３１では、例えば「優先度」など、ランク１のパラメータのそれぞれの値が比較される。ランク１のパラメータに関して最良値を有するクロックが最良クロックとして選択され、この方法はステップ４０で終了する。ステップ３２においてランク１のパラメータが等しい場合、例えば「クラス」など、ランク２のパラメータのそれぞれの値が比較される。ランク２のパラメータに関して最良値を有するクロックが最良クロックとして選択され、この方法はステップ４０で終了する。ステップ３３においてランク２のパラメータが等しい場合、例えば「品質レベル」など、ランク３のパラメータのそれぞれの値が比較され、同様に続く。慣例により、「品質レベル」のパラメータの空値は、比較の最低値とみなされる。
【００２７】
表２のパラメータに適用されると、このアルゴリズムは具体的には次の結果をもたらす：クロック１は他のすべてよりも良いとみなされ、したがって共通基準として選択される。したがってクロック１は、クロック８および５のマスタとして選択される。クロック５は、クロック８よりも良いとみなされ、したがって、クロック６のマスタとして選択される。クロック６は、クロック７のマスタとして選択される。図１では、ノードのポートに配置された文字Ｍ、Ｓ、およびＰが、このように取得された従属関係を示す。Ｍは、マスタポートを示し、Ｓは対応するスレーブポートを示し、Ｐは受動ポートを示す。
【００２８】
階層型チェーンを決定するためのクロックの比較は、例えば図示していないがネットワーク管理システムによるなど、集中方式で実行されることが可能である。好ましくはこの比較は、ＰＴＰプロトコルで設定された原則（ベストマスタクロックアルゴリズム）に従って、クロック自体の中で分散方式で実行される。
【００２９】
後者の場合、各クロックは、シグナリングメッセージの中でそのクロック所有の記述子パラメータのセットを隣接クロックに送信する。このようなシグナリングメッセージを受信すると、クロックはその記述子パラメータを、メッセージを送信した外部クロックの記述子パラメータと比較して、どのクロックがマスタとして働くべきかを決定する。マスタとして働きそうであるいくつかの外部クロックからシグナリングメッセージを受信する場合、クロックはそのマスタを選択するために、この外部クロックを比較する。したがって、図１に対応する一実施形態では、クロック６がクロック５および８の記述子パラメータを受信し、クロック５がマスタとして働くべきであると決定する。したがって、同期は、クロック１からクロック５および８へ、またクロック５からクロック６へ分配されるが、クロック８からクロック６へは分配されない。
【００３０】
したがって、「品質レベル」のパラメータが使用されて、同期物理層によって制御される周波数ソースからローカルに恩恵を受けるクロックに優先度を与える。各ノードのクロック記述子パラメータは、様々な方法で設定されることが可能である。図２を参照して、次に、同期物理層プロトコルとの連携によって自動的にこの設定を作り出すために使用されるノード１５の一実施形態について説明する。
【００３１】
図２は、ノード１５の機能図である。同期を理解するために役立つ構成要素のみを示した。２つの主要な機能ブロックを示す：ブロック５０は、同期物理層クロックに対応し、より詳細には図示した例では同期イーサネットモジュールに相当する。ブロック６０は、パケット型プロトコルスタック、より詳細には本発明の一実施形態によって変更されたＰＴＰ型の同期プロトコル上で同期プロトコルを実行するクロックに相当する。
【００３２】
同期イーサネットモジュール５０は、従来の方法で製造される。周波数取得モジュール５１が、イーサネットインタフェース５５を介して受信されたバイナリ列５４を処理し、基準周波数の同期信号を取り出す。周波数取得モジュール５１は、この同期信号を使用して、一定の品質レベルに到達するためにローカル発振器５２を制御する。シグナリングモジュール５３が、ＩＥＥＥのスロープロトコル（Ｓｌｏｗ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）型フレーム（仕様書ＩＥＥＥ８０２．３の付録５７）５６で伝送される、同期イーサネットシグナリングを管理する。詳細には、同期イーサネットシグナリングは、物理網２０の要素がそのローカル周波数ソースの品質レベルを宣言する品質レベルのフィールドを含む同期ステータスメッセージ（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ  ｓｔａｔｕｓ  ｍｅｓｓａｇｅｓ、ＳＳＭ）を含む。所与のノードについては、この品質レベルは、例えばノード１５の発振器５２など、ローカル発振器のハードウェアの品質と、例えばノード１５のアップストリームネットワーク要素２２のローカル周波数ソースの品質など、同期信号が取得されるソースの品質との両方によって決まる。したがって、物理網２０の各要素は、より低い階層を有するその隣接要素に、品質レベルのフィールドを含むＳＳＭメッセージ２６を送信する。図１の例では、このフィールドが、要素２１についてはＧ．８１１、要素２２、１５／５０、および２３についてはＧ．８１２タイプI、ならびに要素２４についてはＧ．８１３オプションIの値をとる。物理網２０の他の要素は、各場合に、ノード１５に関連して説明したモジュール５０と同様に製造された同期イーサネットモジュールを含む。
【００３３】
クロック６０は、例えばＵＤＰ／ＩＰ／イーサネットスタック、またはその他など、パケット型プロトコルスタック６２を介して同期プロトコルに準拠したメッセージ６３の送受信を処理するプロトコル管理モジュール６１を含む。例えば、ＰＴＰプロトコルに従って、交換されるメッセージは、タイムスタンプ情報を有するＳｙｎｃ、Ｆｏｌｌｏｗ＿ｕｐ、Ｄｅｌａｙ＿ｒｅｑ、およびＤｅｌａｙ＿ｒｅｓｐタイプのメッセージを含む。時刻取得モジュール６４が、このように受信されたタイムスタンプ付きデータ６５と、ローカル発振器５２によって生成された周波数信号の両方を使用して、基準時刻を決定する。１つの実施形態では、ローカル発振器５２は、デジタル周波数合成器を含む。ＰＴＰプロトコルによれば、交換されるメッセージはまた、アナウンス（Ａｎｎｏｕｎｃｅ）型メッセージを含み、このアナウンス型メッセージを介してクロックはその記述子パラメータを伝える。ポート６６の設定モジュールは、エッジクロックに接続されたノードの各ポートの状態を判断するために、例えばベストマスタクロックアルゴリズムによりこれらの記述子パラメータを比較する。このために、プロトコル管理モジュール６１は、データ格納モジュール６７に格納された、例えば、表１のパラメータを含む、クロック６０に特有の記述子パラメータのセットにアクセスする。
【００３４】
これらは別個に示したが、パケット型プロトコルスタック６２およびイーサネットインタフェース６５は、必ずしも完全に分離していない。言い換えれば、プロトコルスタック６２は、イーサネット層を含むことができる。さらに、同期物理層プロトコルおよびパケット伝送プロトコルは、同じ物理ポートおよび同じリンクに共存することができる。図１では、同期物理網２０のトポロジは、全く説明的なものであり、非限定的なものである。詳細には、ネットワーク１０および２０は、ノード１５と同様にいくつかのノードを共通して有することが可能であり、または、一部もしくは完全に重ね合わせることも可能である。
【００３５】
プロトコル間設定モジュール７０は、ノードの物理層クロック５０の特性に基づいて、クロック６０の「品質レベル」のパラメータの値を自動的および動的に決定することを担う。１つの実施形態によれば、プロトコル間設定モジュール７０は、ノードに同期物理層があること、またはないことを検出し、この検出に基づいてクロック６０の「品質レベル」のパラメータの値を決定する。例えば、同期物理層がある場合、モジュール７０は、シグナリングモジュール５３によって宣言された品質レベルにアクセスし、このフィールドに基づいてクロック６０の「品質レベル」のパラメータの値を決定する。このように、クロック６０は、物理層によって制御されるそのローカル周波数ソースの品質を反映する記述子パラメータのセットを伝えることができる。
【００３６】
ネットワーク１０のノードの他のクロックは、ノード１５に関連して説明したクロック６０と同様の方法で作り出されることが可能である。しかしながら、ノードに物理層がない場合、時刻取得モジュール６４は、別の周波数基準を供給され、その品質は必ずしも保証されない。クロック比較方法は、好ましくはすべてのクロックに同じ方法で実行される。
【００３７】
１つの実施形態では、同期物理層は、検出されたエラーに基づいて物理網を動的に再構成できるようにするために、同期エラーの検出および通知機能を含む。このような機能は、詳細には同期イーサネットプロトコルおよびＳＯＮＥＴ／ＳＤＨを用いて利用できる。プロトコル間設定モジュール７０のおかげで、これらの動的再構成機能をネットワーク１０上の時刻分配チェーンに広げることができる。この点について、次に図４および図５を参照して説明する。
【００３８】
図４では、図１のものと同一または同様の要素は、１００だけ増加された同じ参照符号を持たせている。ここでは、２つのノード１１５および１１８がＰＴＰ型の時刻クロックと同期イーサネット物理クロックの両方を含むパケット交換網１１０を考える。ノード１１５および１１８は、前述のノード１５と同様に製造される。まずこの２つのノードの中の物理クロックは、例えばＧ．８１２タイプIなど、同じ品質であると仮定される。表３は、図４のＰＴＰクロックの記述子パラメータをまとめたものである。
【００３９】
ノード１１６のクロック１０６は、マスタクロックを選択するために、ベストマスタクロックアルゴリズムを実行する。クロック１０５および１０８によって知らされた記述子パラメータが等しい値であるために、アルゴリズムは、共通基準１０１までの最短の分配パスを示すクロックを、したがってクロック１０８を選択する。図４においてポートの状態で示すように、時刻同期は、したがってクロック１０１からクロック１０５および１０８へ、クロック１０８からクロック１０６へ、ならびにクロック１０６からクロック１０７へネットワーク１１０上で分配される。ノード１１２、１１３、１１４、および１１９は、ここではＰＴＰプロトコルのトランスペアレントなクロックを表す。
【００４０】
図５では、同期イーサネット網１２０のネットワーク要素１２３に障害が発生したと仮定する。その結果、ネットワーク要素１２３は、一定のタイムアウト後に、同期ステータスメッセージ１８０をノード１１８に送信し、ローカルクロックが利用できない状態を反映する品質レベル、すなわち、同期イーサネットプロトコルの中の保有する「Ｄｏ  Ｎｏｔ  Ｕｓｅ」値を宣言した。その結果、ノード１１８の物理クロック５０は、もはや信頼できる基準で同期されないことを検出し、今度は物理クロック５０自体が、設定可能なタイムアウト後に、同期ステータスメッセージ１８１の中で利用できないことを宣言する。
【００４１】
その結果、ノード１１８のプロトコル間設定モジュール７０は、クロック１０８の「品質レベル」のパラメータを変更し、同期イーサネット層によって制御される周波数ソースが利用できないことを反映する。例えば、表４に示すように、新しい値は空である、すなわち同期イーサネット層によって制御される周波数ソースがないことと同等である。別の変形によれば、例えば、ＤＮＵ値など、「品質レベル」のパラメータの特定の値を導入して、利用できない場合とない場合とを区別することができる。この変形では、ＤＮＵ値は、クロックの比較に関して空値より重要であるとみなされる。
【００４２】
同期イーサネットシグナリングで搬送される品質レベルフィールドの値を、パケット網上の同期プロトコル、例えばＰＴＰプロトコルで搬送される「品質レベル」のパラメータの対応する値と一致させるには、いくつかの方法が使用可能である。プロトコル間設定モジュール７０によって実行されることが可能である単純な方法は、同期イーサネットプロトコルの品質レベルフィールドにおいて、およびパケット網上で同期プロトコルで搬送される「品質レベル」のパラメータにおいて、同一の値を使用することを含む。しかしながら、例えば、２つのプロトコルの中で利用できるビットの数が異なることに関連する制約を考慮するために、所与の対応表に従って異なる値を使用することもまた想定可能である。
【００４３】
クロック１０８の新しいパラメータのセットを含むアナウンス型メッセージを受信後、クロック１０６は、クロック１０８および１０５の比較を繰り返し、図５のポートの状態で示されるように、今回はクロック１０５がマスタとして選択されることになる。したがって、ネットワークにおいて物理クロックの状態に基づいて、時刻分配チェーンの動的な再構成が得られる。
【００４４】
例えばＳＯＮＥＴ／ＳＤＨなど、他の同期物理層プロトコル、および例えばＮＴＰなど、パケット交換網上の他の時刻分配プロトコルを用いて、同様の結果を得ることができる。
【００４５】
パケット網のノードがＮＴＰプロトコルを使用する１つの実施形態によれば、ＮＴＰヘッダのストラタム（Ｓｔｒａｔｕｍ）フィールドの一部が、「品質レベル」のパラメータを搬送するように使用されることが可能である。実際には、標準で意図されるように、例えば４ビットを超えるストラタムパラメータと、同期物理層によって制御される、同じ場所に位置する周波数ソースの品質を表す、例えば４ビットを超える「品質レベル」のパラメータの両方を符号化するには、このフィールドの８ビットは十分であると思われる。別の変形は、「品質レベル」のパラメータの値をＮＴＰ  ＴＬＶフィールドで搬送することを含み、これはこのパラメータに含まれることが可能である情報量に関してより大きい柔軟性を残す。
【００４６】
記載した要素のいくつか、詳細には様々なモジュールは、ハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素を使用して、スタンドアロン方式または分散方式で、様々な形態に構築されることが可能である。使用することができるハードウェア構成要素は、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、またはマイクロプロセッサである。ソフトウェア構成要素は、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ（登録商標）、またはＶＨＤＬのような、様々なプログラミング言語で書かれることが可能である。このリストは、網羅的ではない。
【００４７】
ネットワーク管理システムは、マイクロコンピュータ、ワークステーション、インターネットに接続された装置、または他の任意の専用もしくは汎用の通信装置など、ハードウェア装置であることが可能である。このシステムによって実行されるソフトウェアプログラムが、ネットワーク要素を制御するためのネットワーク管理機能を実行する。
【００４８】
本発明は、複数の特定の実施形態に関連して説明したが、当然ながら本発明はいかなる方法でもこれらに限定されず、記載した手段のすべての技術的均等物、ならびにその組み合わせが本発明の範囲に入る場合、そのような組み合わせを含む。
【００４９】
「含む（「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」または「ｉｎｃｌｕｄｅ」）」という動詞、およびその活用形を使用することにより、請求項に記載される要素またはステップ以外の要素またはステップがあることを除外しない。要素またはステップに「ある（「ａ」または「ａｎ」）」という不定冠詞を使用することにより、特に明記しない限り、そのような要素またはステップが複数あることを除外しない。複数の手段またはモジュールが、単一のハードウェア要素によって表されることが可能である。
【００５０】
特許請求の範囲において、括弧内のいかなる参照符号も、請求項の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【００５１】
【表２】
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【００５２】
【表３】
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【００５３】
【表４】
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【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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【国際調査報告】
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