JP2009077311A

JP2009077311A - 通過時間計測装置、その制御方法及びネットワーク中継装置

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Publication number: JP2009077311A
Application number: JP2007246236A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Kano; 達弥狩野; Yukihiko Maede; 幸彦前出; Yasunori Nishitani; 泰周西谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2009-04-09

Abstract

【課題】高精度に同期した外部クロックを使用するまでもなく、優れた精度で時刻同期を実現する、通過時間測定の技術を提供する。
【解決手段】時刻同期用であると判別されたフレームについて、カウンタ回路３０３が、スイッチ４０１への進入から退出までの通過時間を計測する。メモリ回路７０２は、カウンタ回路３０３で計測する通過時間と、その計測開始に係るフレームの送信元アドレスと、を関係付けて記憶する。スイッチ４０１からフレームが退出してきたときに、そのフレームの送信元アドレスをもとに、送信元アドレス判定部７２が、メモリ回路７０２を参照することにより、対応する通過時間をカウンタ回路３０３から取得する。フレームが通ったポートに応じたフレーム加工回路１ないしｎが、取得した前記通過時間をそのフレームに記録し、また、通過時間を記録したフレームのチェックコードを生成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信ネットワークにおける時刻同期に関する。

近年、多くの分野において、通信用ネットワークの技術が普及したが、ネットワークを介して接続されるさまざまな機器は、高精度な時刻同期を必要とするケースが多い。この時刻同期は、時刻の基準となるサーバと、そのサーバの時刻に時刻同期するクライアントとを、ネットワークで接続し、時刻を載せたフレームを授受する事で実現している（例えば、非特許文献１参照）。

上記のようにネットワークを介して時刻同期を行う代表的な通信手順はＮＴＰ（Network Time Protocol ）である。ここで、ＮＴＰの動作概要を、非特許文献１の「２．２調整時間の推計原理」に沿って説明する。すなわち、同文献の図１に示すように、クライアントの時刻をサーバーの時刻に同期させるには、クライアントの時刻（Ｔｃとする）と、サーバーの時刻（Ｔｓとする）間の時刻ずれを求め時刻同期を行う。

これらクライアントとサーバーにおける各時刻の関係は、非特許文献１の図２に示されている。すなわち、パケット往復時間のうち、往路にかかった時間は非特許文献１の（式１）で、復路にかかった時間は（式２）となる。

Ｔ１−Ｔ０＝Ｄ＋Ｃ …（式１）

Ｔ３−Ｔ２＝Ｄ−Ｃ …（式２）

但し（
Ｔ０：クライアントの送信時刻
Ｔ１：サーバの受信時刻
Ｔ２：サーバの送信時刻
Ｔ３：クライアントの受信時刻
Ｄ：パケット伝送時間
Ｃ：時刻のずれ）

上記の時刻のずれＣをＮＴＰで推計する場合、パケット伝送時間Ｄを往路と復路で同じ値であると仮定するが、実際上は同じでは無い事が時刻精度低下の原因となる。すなわち、伝送時間Ｄを往路と復路で同じ値と仮定すると（式１）及び（式２）から、（式３）となる。

Ｃ＝（Ｔ１−Ｔ０）／２−（Ｔ３−Ｔ２）／２ …（式３）

となる。

そして、

Ｔｓ：サーバの時刻
Ｔｃ：クライアントの時刻

の場合、上記（式３）からクライアントの時刻Ｔｃとサーバーの時刻Ｔｓ間の時刻ずれＣを

Ｔｓ−Ｔｃ＝Ｃ

のように求める事ができ、この値を使用してクライアントはサーバに時刻同期を行う。そして、以上のような時刻同期が高精度なものとなるためには、非特許文献１にも記載されているように、クライアント／サーバ間のパケット往復における往路と復路で、伝送所要時間や伝送遅延時間が等しいことが条件である。
特開２０００−３３２８０９号公報特開２００６−１１５１５３号公報「ＮＴＰシリーズパート１ＮＴＰについて」＜http://tech.n-linux.com/index.php?%A5%C6%A5%AF%A5%CB%A5%AB%A5%EB%A5%CE%A1%BC%A5%C8%2FNTP%2FNTP%20%A5%B7%A5%EA%A1%BC%A5%BA%20%A5%D1%A1%BC%A5%C8%201%20NTP%20%A4%CB%A4%C4%A4%A4%A4%C6＞

しかし、上記のように実現する時刻同期において、その精度が低下する主な原因は、フレームの授受の際に発生する伝送遅延時間の変動であり、この変動は、ネットワーク中に設置されるネットワーク中継装置内部で発生している。

すなわち、フレームがネットワーク中継装置を通過する時に遅延が発生し、その遅延時間はネットワーク中継装置内部のフレーム処理順番により変化するので、フレームの通過遅延時間をいかなる場合も一定にする事は困難であり、往復の伝送遅延時間が同一とならず、よって高精度な時刻同期が実現できない課題があった。

特に、このような伝送遅延時間のばらつきは、時刻同期精度としてミリ秒単位の精度でよい場合はあまり問題になる事は無いが、数マイクロ秒や数百ナノ秒の精度が要求されるシステムの場合は問題となる。

ここで、ネットワーク中継装置の代表例としてイーサネット（登録商標）スイッチの動作説明とともに、イーサネットスイッチ内部の遅延時間が一定とならない理由を説明する。まず、図９は、イーサネットスイッチ４０１が、クライアント１（３１２）〜クライアントｎ（３１４）ならびにサーバ３１５と接続された構成を表している。この構成において、クライアント１（３１２）がケーブル３２４上に、宛先がサーバ３１５であるフレーム３３２を送り出し、その直後にクライアント２（３１３）がケーブル３２６上に、宛先がサーバ３１５であるフレーム３３３を送り出した場合を想定し、そのタイミングを、図４のタイムチャートに示す。

すなわち、フレーム３３２とフレーム３３３は、図４のタイムチャートで示す時間差Ｔｄｅｆでイーサネットスイッチ４０１に到着する。このうち、フレーム３３２は、到着時点（ａ点）を基準にすると、図中矢印で示す時間Ｔ３３２だけ遅延（ｂ点）してケーブル３３１上に出力される。一方、フレーム３３３についても、ケーブル３３１上に出力すべきであるが、フレーム３３２が既に出力中の間はそのフレーム３３２が出力完了するまで待ち、この待ち時間が図中矢印で示す時間Ｔ３３３である。

以上のように、フレーム３３２がイーサネットスイッチ４０１を通過する時間Ｔ３３２と、フレーム３３３がイーサネットスイッチ４０１を通過する時間Ｔ３３３は、図４のタイムチャートに示すように同一では無い。この事が、フレームの通過遅延時間をいかなる場合も一定にする事は困難であることを示している。

ここで、時間Ｔ３３３は、伝送速度と、先行して送り出されたフレーム３３２のフレーム長と、で決まる時間である。仮に、伝送速度が１００Ｍｂｐｓで、フレーム３３２のフレーム長が規格の最大長である１２３２０ビットであった場合は、およそ１２３μｓ（マイクロ秒）となる。

一方、時間Ｔ３３２は、イーサネットスイッチ４０１の内部ハードウエアの遅延時間で決まり、通常数百ｎｓ（ナノ秒）程度である。このように、イーサネットスイッチ４０１をフレームが通過する遅延時間は、数百ｎｓ（ナノ秒）から１２３μｓといったスケールで相当大きく変化し、この遅延時間の変化を回避する事は困難である。

このように変動する遅延時間に関連する従来技術の例として、特許文献１の光フィールドネットワークシステムでは、イーサーネット対応のルータやスイッチに代表されるネットワーク中継装置の内部で発生する遅延時間に変動が発生した場合においても、高精度な同期制御を必要としており、このような高精度な時刻同期を実現するため、以下の制限を加えている。

１．フレーム長を固定とし、かつ一定の長さ以下にしている（特許文献１、４ページ左側２０行目）。
２．優先送信機能付スイッチングハブを使用し時刻同期フレームを優先的に通過させる（４ページ左側１５行目から）。

特許文献１では、これら１及び２の制限を加える事により伝送遅延時間のゆらぎを小さくしているが、フレーム長が一定値以下に制限されるため、拡張性が犠牲となっており、また、フレーム長を一定値以下としてもフレーム長分の伝送遅延時間のゆらぎは発生する（４ページ左側３０行目から）。

また、ネットワーク上での時間情報の取り扱いに関連する技術の例として、特許文献２は、ネットワーク上のデータパケット（フレームにあたる）にタイムスタンプを挿入する装置に関する技術であり、その図２（Ａ）は、このタイムスタンプ装置をネットワークに接続した構成を示している。

すなわち、ＴＸからパケットが送出されタイムスタンプ装置１−１に入り、このパケットにタイムスタンプ情報を挿入する（特許文献２、２ページ３行目）。このタイムスタンプ情報は、高精度の外部クロック信号を元に生成している（５ページ１３行目以降）。

また、パケットは、タイムスタンプ装置１−１を出てネットワークＮを通過し、タイムスタンプ装置１−２に入るが、この時、パケットにタイムスタンプが追加で付加され、このパケットはＲＸに到着する（８ページ４７行目以降）。そして、タイムスタンプ情報（ｔｉｍｅｓｔａｍｐ＃０）と（ｔｉｍｅｓｔａｍｐ＃１）からネットワークＮをパケットが通過する時間を計測する。

このような特許文献２は、パケットの発着時刻の把握には役立つが、高精度な時刻同期の実現を目的としたものでは無いうえ、高精度な外部クロックの使用が条件で、この外部クロックはタイムスタンプ装置１−１と１−２双方に必要であるだけでなく、双方の外部クロック同士が、高精度に同期している必要があるなど、多くの制約条件が存在した。

本発明は、以上のような従来の課題を解決するもので、その目的は、高精度に同期した外部クロックを使用するまでもなく、優れた精度で時刻同期を実現する、通過時間測定の技術を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明の一態様は、通信ネットワークを介した時刻同期のために、ネットワーク中継装置におけるフレームの通過時間を測定する通過時間計測装置であって、フレームの種類が、所定の時刻同期用か否かを判別する判別手段と、前記時刻同期用であると判別されたフレームについて、前記ネットワーク中継装置への進入から退出までの通過時間を計測する計測手段と、前記計測手段で計測する通過時間と、その計測開始に係るフレームの送信元アドレスと、を関係付けて記憶する記憶手段と、前記ネットワーク中継装置からフレームが退出したときに、そのフレームの送信元アドレスをもとに、前記記憶手段を参照することにより、対応する前記通過時間を前記計測手段から取得する取得手段と、取得した前記通過時間を前記フレームに記録する記録手段と、通過時間を記録した前記フレームのチェックコードを生成する生成手段と、を有することを特徴とする。

以上のように、本発明では、スイッチなどのネットワーク中継装置でのフレームごとの遅延時間を、送信元アドレスの一致をもとに峻別して計測し、それをフレームに記録してチェックコードも生成することにより、フレームを参照して往復などにおける伝送遅延時間のばらつきも正確に把握しそれを考慮した高精度な時刻同期が実現可能となる。

以下、本発明を実施するための複数の最良の実施形態について図に沿って説明する。なお、背景技術や課題での説明と共通の前提事項については適宜省略する。

〔１．第１実施形態〕…請求項１，４に対応
第１実施形態は、通信ネットワークを介した時刻同期のために、ネットワーク中継装置におけるフレームの通過時間を測定する通過時間計測装置及びその制御方法を示すもので、図１は、第１実施形態における通過時間計測装置６０１に、イーサネットスイッチ４０１、クライアント１（３１２）〜クライアントｎ（３１４）ならびサーバ３１５を接続した状態を示す構成図である。

〔１−１．第１実施形態の概略構成〕
このうち、クライアント１（３１２）〜クライアントｎ（３１４）及びサーバ３１５は、ＬＡＮボードなどのネットワークインターフェイスハードウエアを備えたＰＣ（パーソナルコンピュータ）が代表例である。また、イーサネットスイッチ４０１は、図示はしないが、クライアント及びサーバとインターフェイスするために、物理層のポートを複数個、備え、さらに、到着したフレームの宛先アドレスに従い所定のポートに送り出す機能を備えている。

〔１−２．通過時間計測装置の構成〕
また、通過時間計測装置６０１は、図１に示すように、クライアント及びサーバとインターフェイスする為の物理層のポート（「ＰＨＹ」と表す）としてＰＨＹ１（６０６）〜ＰＨＹｎ（６０９）を有し、これらをノード側ポートと総称することとする。また、通過時間計測装置６０１は、イーサネットスイッチ４０１とインターフェイスするための物理層のポートとして、ＰＨＹ２−１（６０２）〜ＰＨＹ２−ｎ（６０５）を有し、これらをスイッチ側ポートと総称することとする。

また、カウンタ回路３０３は、信号線３１６から３２３を監視し、それらを流れるフレームの通過時間を計測するもので、フレーム加工回路１（３０４）〜フレーム加工回路ｎ（３０７）は、カウンタ回路３０３で計測した通過時間を受け取ると共に、その通過時間を該当する各フレームに付加する手段であり、本発明の前記記録手段及び前記生成手段に相当する。

より具体的には、カウンタ回路３０３は、本発明の前記計測手段に相当するもので、図２の部分構成図に示すように、制御回路７０１と、本発明の前記記憶手段に相当するメモリ回路７０２と、を有する。このうち制御回路７０１は、本発明の前記判別手段に相当するフレーム種別判定部７１と、本発明の前記取得手段に相当する送信元アドレス判定部７２と、を備える。

〔１−３．作用の概略〕
以上のように構成した通過時間計測装置６０１の動作の概要としては、フレーム種別判定部７１が、フレームの種類が所定の時刻同期用か否かを判別し、これで時刻同期用であると判別されたフレームについて、カウンタ回路３０３が、スイッチ４０１への進入から退出までの通過時間を計測する。また、メモリ回路７０２は、前記のようにカウンタ回路３０３で計測されている通過時間と、その計測開始に係るフレームの送信元アドレスと、を関係付けて記憶する。ここで、通過時間は、計測の開始から終了まで刻々更新され変化するカウンタ値であり、図２では単に「カウンタ」とも表す。

そして、スイッチ４０１からフレームが退出してきたときに、そのフレームの送信元アドレスをもとに、送信元アドレス判定部７２が、メモリ回路７０２を参照することにより、対応する通過時間をカウンタ回路３０３から取得する。そして、フレームが通ったポートに応じたフレーム加工回路１ないしｎが、取得した前記通過時間をそのフレームに記録し、また、通過時間を記録したフレームのチェックコードを生成する。

〔１−４．処理手順の例〕
上記のような概略的作用を通過時間計測装置で実現する具体的な処理手順の一例を図３のフローチャートに示す。すなわち、カウンタ回路３０３では、各ポートの状態を監視し（ステップＳ０１，Ｓ０２）、ノード側ポートへ到来したフレームの（ステップＳ０３）種別を判定する（ステップＳ０４）。この判定によりフレームが時刻同期フレームなら（ステップＳ０５）通過時間計測のカウンタをスタートするとともに（ステップＳ０６）そのフレームの送信元アドレスをそのカウンタと関連付けて記憶する（ステップＳ０７）。

一方、スイッチ側ポートへ到来したフレームについては（ステップＳ０９）判定した種別が（ステップＳ１０）時刻同期フレームの場合（ステップＳ１１）、そのフレームの送信元アドレスをメモリ回路７０２に記憶された各送信元アドレスと比較照合し（ステップＳ１２）、一致したものがあれば（ステップＳ１３）、対応するカウンタを停止し（ステップＳ１４）、そのときのカウント値をそのフレームのデータ部に付加する加工を行う（ステップＳ１５）。
これら時刻同期フレームもそれ以外のフレームも、到来したポートに対応する反対側のポートから出力する（ステップＳ０８）。

〔１−５．実例〕
さらに、以上のような処理の実例を示す。この例では、図４のタイムチャートに示すタイミングで、フレーム３２２と３３３が通過時間計測装置６０１へ到着するとともに、ケーブル３３１へ送出されるものとして、それらフレーム３３２，３３３の構成は、図５に示すように、宛先アドレス、送信元アドレス、フレーム種別、データ部、ＦＣＳ（チェックコード）の各フィールドから成るものとする。

このうち、「フレーム種別」の値が０（：時刻同期フレーム）か１（：その他の一般フレーム）かでフレームの種類を区別し、時刻同期フレームについては、通過時間の計測とフレームへの付加を実行するが、時刻同期フレーム以外の一般フレームについては、通過時間計測装置６０１を通過するのみで、計測及び付加の処理は行わないものとする。

（１）まず、図４のタイムチャートに示すタイミングで、クライアント１（３１２）から出たフレーム３３２がＰＨＹ１（６０６）から通過時間計測装置６０１に入ると、図２のカウンタ回路３０３の制御回路７０１でフレーム種別を判定する。
（２）時刻同期フレームと判断するとメモリ回路７０２のカウンタ７０３をスタートし、同時に図５のフレーム構成で示すフレーム３３２の送信元アドレスを送信元アドレス記憶部７０４に記憶し、カウンタ７０３と関連付ける。

（３）続いて到来するフレーム３３３についても、カウンタ回路３０３内の制御回路７０１でフレーム種別が時刻同期フレームか判断する。
（４）そして、時刻同期フレームと判断すると、メモリ回路７０２のカウンタ７０５をスタートし、同時にフレーム３３３の送信元アドレスを送信元アドレス記憶部７０６に記憶する。

（５）一方、最初に通過時間計測装置６０１を通過していたフレーム３３２は、図１のイーサネットスイッチ４０１を通過しＰＨＹ２−ｎ（６０５）に入る。
（６）この時点で、図４のタイムチャートに示すように、フレーム３３２がＰＨＹ２−ｎ（６０５）へ出力中となるため、同じＰＨＹ２−ｎ（６０５）へ出力すべき後続のフレーム３３３は、イーサネットスイッチ４０１内部で待ち状態となる。

（７）そして、ＰＨＹ２−ｎ（６０５）から通過時間計測装置６０１に入ったフレーム３３２については、図２に示したカウンタ回路３０３内の制御回路７０１で種別を判定し、時刻同期フレームであるから、そのフレーム３３２の送信元アドレスと、メモリ回路７０２の送信元アドレス記憶部７０６〜７０８に記憶されている各送信元アドレスと、を比較する。
（８）この比較において、フレーム３３２の送信元アドレスと、例えば送信元アドレス記憶部７０４の内容が一致すると、対応するカウンタ７０３を停止し、そのカウント値をフレーム加工回路ｎ（３０７）に送る。このカウント値は、図４のタイムチャート１に示したＴ３３２の遅延時間、すなわちａ点とｂ点の時間差と一致する。
（９）そして、このカウント値をフレーム加工回路ｎ（３０７）でフレーム３３２のデータ部に付加する。

（１０）また、イーサネットスイッチ４０１からフレーム３３２の出力が完了すると、待たされていた後続のフレーム３３３の出力が開始される。
（１１）この際、ＰＨＹ２−ｎ（６０５）から入ったフレーム３３３については、カウンタ回路３０３内の制御回路７０１で種別を判定し、この場合、時刻同期フレームであるから、このフレーム３３３の送信元アドレスと、メモリ回路７０２の送信元アドレス記憶部７０６〜７０８に記憶されている各送信元アドレスと、を比較する。
（１２）この比較において、フレーム３３３の送信元アドレスと、例えば送信元アドレス記憶部７０６の内容が一致すると、対応するカウンタ７０５を停止してそのカウント値をフレーム加工回路ｎ（３０７）に送る。このカウント値は、図４のタイムチャートに示したＴ３３３の遅延時間、すなわちｃ点とｄ点の時間差と一致する。
（１３）そして、このカウント値をフレーム加工回路ｎ（３０７）でフレーム３３３のデータ部に付加する。

〔１−６．遅延時間の利用例〕
以上のように通過時間計測装置６０１で計測した往路での遅延時間をＴｄｎｔ１、復路での遅延時間をＴｄｎｔ２とした場合、次の式４を用いて、正確にクライアントとサーバー間の時刻ずれを算出する事ができる。

Ｃ＝（（Ｔ１−Ｔ０）−Ｔｄｎｔ１）／２−（（Ｔ３−Ｔ２）−Ｔｄｎｔ２）／２（式４）

但し（
Ｔｄｎｔ１：通過時間計測装置で計測した往路での遅延時間
Ｔｄｎｔ２：通過時間計測装置で計測した復路での遅延時間
Ｔ０：クライアントの送信時刻
Ｔ１：サーバの受信時刻
Ｔ２：サーバの送信時刻
Ｔ３：クライアントの受信時刻
Ｃ：時刻のずれ）

以上が通過時間計測装置が一台の場合の動作となる。

なお、図１で示したようなスイッチと通過時間計測装置のペアを複数組み合わせることにより、図６のネットワーク構成とする場合、フレームに付加されるカウント値は、通過時間計測装置を通過する都度、追加すればよい。例えば、図６の構成において、クライアント８０７からのフレームについて、通過時間計測装置８０４の通過によりカウント値１を付加し、続いて通過時間計測装置８０５の通過によりカウント値２、同様に、通過時間計測装置８０６の通過によりカウント値３、という順での追加となる。

〔１−７．第１実施形態の効果〕
以上のように、スイッチなどのネットワーク中継装置でのフレームごとの遅延時間を、送信元アドレスの一致をもとに峻別して計測し、それをフレームに記録してチェックコードも生成することにより、フレームを参照して往復などにおける伝送遅延時間のばらつきも正確に把握しそれを考慮した高精度な時刻同期が実現可能となる。

すなわち、時刻同期フレームの往復の伝送遅延時間差が、イーサネットスイッチで生じた場合でも、高精度の時刻同期を実現可能となるものであり、従来はイーサネットスイッチでの遅延時間ばらつきを最小限とするためフレーム長を一定値以下に制限する必要が有ったところ、本発明を適用すればフレーム長の制限が無くなり、多くの情報量を効率よく伝送可能となる。

〔２．第２実施形態〕…請求項２に対応
これまで述べてきた第１実施形態では、計測した遅延時間をフレームに順次追加していたが（図６）、これに対し、第２実施形態は、遅延時間を順次加算することにより付加する例である。

すなわち、図７に示す例は、第１実施形態に準じた通過時間計測装置８０４〜８０６を、対応する複数のネットワーク中継装置すなわちイーサネットスイッチ８０１〜８０３ごとに多段階に接続するとともに、各通過時間計測装置８０４〜８０６の前記記録手段は、フレームに記録されている前段階までの通過時間に、計測した通過時間を順次加算して記録するように構成したものである。

この第２実施形態を、ＮＴＰのフレームに適用した場合では、式４の時刻Ｔ０に対して、計測した−Ｔｄｎｔ１を加算し、Ｔ２には−Ｔｄｎｔ２を加算する。

Ｃ＝（（Ｔ１−Ｔ０）−Ｔｄｎｔ１）／２−（（Ｔ３−Ｔ２）−Ｔｄｎｔ２）／２（式４）

但し（
Ｔｄｎｔ１：通過時間計測装置で計測した往路での遅延時間
Ｔｄｎｔ２：通過時間計測装置で計測した復路での遅延時間
Ｔ０：クライアントの送信時刻
Ｔ１：サーバの受信時刻
Ｔ２：サーバの送信時刻
Ｔ３：クライアントの受信時刻
Ｃ：時刻のずれ）

このように、遅延時間すなわち通過時間を順次加算して記録しなおすことにより、多段階に計測する場合も記録に要するデータ量が限られ、既存のＮＴＰフレーム構成を変える必要が無いので、クライアント及びサーバ上で動作するソフトウエアも変更する事無く、高精度な時刻同期が可能となる。

〔３．第３実施形態〕…請求項３に対応
第３実施形態は、図８に示すように、第１実施形態や第２実施形態に示した通過時間計測装置の各構成を、通過時間測定部６として、ネットワーク中継装置であるイーサネットスイッチＬＳＩ（３０２）に組み込んで付加することにより、通過時間計測機能付きイーサネットスイッチ３として一体構成したものである。

このように、本発明の機能を、イーサネットスイッチなどのネットワーク中継装置に組み込んで一体構成することにより、複雑な結線等の作業を要さず、イーサネットスイッチ単独で高精度な時刻同期が可能となり、装置の信頼性も改善できる。

〔４．他の実施形態〕
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するもの及びそれ以外の他の実施形態も含むものである。例えば、上記各実施形態は、カウンタ回路、フレーム加工回路、制御回路、メモリ回路などの機能単位に便宜上分けて説明したが、実装としては、ハードウェアの構成単位や、ハードウェアで実現する機能とソフトウェアで実現する機能などの分け方や具体的な構成は自由に変更可能である。

本発明の第１実施形態の構成を示す図。本発明の第１実施形態におけるカウンタ回路の構成を示す図。本発明の第１実施形態における処理手順を示すフローチャート。本発明の第１実施形態におけるフレームの出力タイミングを表すタイムチャート。本発明の第１実施形態におけるフレームの構成を示す図。本発明の第１実施形態において、各スイッチを経由するごとにカウント値がフレームに追記される状態を示す概念図。本発明の第２実施形態において、各スイッチを経由するごとにフレームのカウント値が加算される状態を示す概念図。本発明の第３実施形態の構成を示す図。フレームがスイッチを経由する状態を示す図。

符号の説明

３０３…カウンタ回路
３０４〜３０７…フレーム加工回路
６０１…通過時間計測装置
７０１…制御回路
７１…フレーム種別判定部
７２…送信元アドレス判定部
７０２…メモリ回路

Claims

通信ネットワークを介した時刻同期のために、ネットワーク中継装置におけるフレームの通過時間を測定する通過時間計測装置であって、
フレームの種類が、所定の時刻同期用か否かを判別する判別手段と、
前記時刻同期用であると判別されたフレームについて、前記ネットワーク中継装置への進入から退出までの通過時間を計測する計測手段と、
前記計測手段で計測する通過時間と、その計測開始に係るフレームの送信元アドレスと、を関係付けて記憶する記憶手段と、
前記ネットワーク中継装置からフレームが退出したときに、そのフレームの送信元アドレスをもとに、前記記憶手段を参照することにより、対応する前記通過時間を前記計測手段から取得する取得手段と、
取得した前記通過時間を前記フレームに記録する記録手段と、
通過時間を記録した前記フレームのチェックコードを生成する生成手段と、
を有することを特徴とする通過時間計測装置。
請求項１記載の通過時間計測装置を、対応する複数のネットワーク中継装置ごとに多段階に接続するとともに、
各通過時間計測装置の前記記録手段は、フレームに記録されている前段階までの通過時間に、計測した通過時間を順次加算して記録するように構成した
ことを特徴とする請求項１記載の通過時間計測装置。
請求項１又は２記載の通過時間計測装置を組み込んだことを特徴とするネットワーク中継装置。
通信ネットワークを介した時刻同期のために、ネットワーク中継装置におけるフレームの通過時間を測定する通過時間計測装置の制御方法であって、
フレームの種類が、所定の時刻同期用か否かを判別する判別処理と、
前記時刻同期用であると判別されたフレームについて、前記ネットワーク中継装置への進入から退出までの通過時間を計測する計測処理と、
前記計測処理で計測する通過時間と、その計測開始に係るフレームの送信元アドレスと、を関係付けて所定の記憶手段に記憶する記憶処理と、
前記ネットワーク中継装置からフレームが退出したときに、そのフレームの送信元アドレスをもとに、前記記憶手段を参照することにより、対応する前記通過時間を前記計測処理に基づいて取得する取得処理と、
取得した前記通過時間を前記フレームに記録する記録処理と、
通過時間を記録した前記フレームのチェックコードを生成する生成処理と、
を含むことを特徴とする通過時間計測装置の制御方法。