JP7357831B1 - 時刻同期装置、時刻同期システム、時刻同期方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の実施の形態に係る時刻同期システム1は、ネットワーク上の複数の時刻同期装置(100~400)がGM又はデバイスとして動作し、デバイスの時刻をGMの時刻と同期させるシステムである。ここで、複数の時刻同期装置(100~400)が時刻を同期するとは、各時刻同期装置(100~400)が有するクロックが計時する時刻を同一にすることを意味する。すなわち、時刻同期システム1では、同一の時刻が各時刻同期装置(100~400)において共有されることで、複数の時刻同期装置(100~400)が時刻を同期することになる。
図2に示すように、第1時刻同期装置100は、情報を記憶する情報記憶部110、GMを選択するグランドマスタ選出部120(以下「GM選出部120」と記載)、GM又はデバイスとして時刻同期を行う時刻同期部130、時刻誤差を算出する時刻誤差算出部140を含む。また、第1時刻同期装置100は、ネットワーク500との接続を制御するネットワーク接続制御部150、情報を送信する情報送信部160、情報を受信する情報受信部170を含む。情報記憶部110は、後述する優先順位情報を記憶する優先順位情報記憶部111、後述する特定情報を記憶する特定情報記憶部112、後述する調停用優先順位情報を記憶する調停用優先順位情報記憶部113を含む。
図3に示すように、第1時刻同期装置100は、例えば、制御プログラム59に従って処理を実行する制御部51を備える。制御部51は、CPU(Central Processing Unit)を備える。制御部51は、例えば、制御プログラム59に従って、図2に示す、GM選出部120、時刻同期部130、時刻誤差算出部140、ネットワーク接続制御部150として機能する。
図2に戻り、優先順位情報記憶部111は、クロックの精度に基づいて各時刻同期装置100~400に予め付与された自らの優先順位を示す情報である優先順位情報を記憶する。例えば、第1時刻同期装置100の優先順位情報をPrAとし、第2時刻同期装置200の優先順位情報をPrBとし、第3時刻同期装置300の優先順位情報をPrCとし、第4時刻同期装置400の優先順位情報をPrDとする。この場合、図4に示すように、第1時刻同期装置100の優先順位情報記憶部111は、PrA=1を記憶し、第2時刻同期装置200の優先順位情報記憶部111は、PrB=2を記憶し、第3時刻同期装置300の優先順位情報記憶部111は、PrC=3を記憶し、第4時刻同期装置400の優先順位情報記憶部111は、PrD=4を記憶する。なお、優先順位情報PrA、PrB、PrC、PrDの値は、GMとなる優先順位が高くなるに連れて小さい値が設定されている。よって、GMとなる優先順位としては、第1時刻同期装置100が最も高く、第2時刻同期装置200が2番目に高く、第3時刻同期装置300が3番目に高く、第4時刻同期装置400が最も低く設定されている。
次に、図5に示すフローチャートを用いて各時刻同期装置100~400が時刻同期システム1の立ち上げ時にGMを選択する動作について説明する。各時刻同期装置100~400は、電源投入時に、図5に示すシステム立ち上げ時のGM選出処理の実行を開始する。先ず、図5に示すように、GM選出部120は、情報送信部160に自らの調停用優先順位情報(GM_PrA、GM_PrB、GM_PrC、GM_PrD)を含むAnnounceフレームを隣接する他の時刻同期装置(100~400)に送信させ(ステップS101)、情報受信部170に隣接する時刻同期装置(100~400)からAnnounceフレームを受信させる(ステップS102)。
次に、図6に示すフローチャートを用いて各時刻同期装置200~400がGMである第1時刻同期装置100の離脱時に新たなGMを選択する動作について説明する。各時刻同期装置200~400は、第1時刻同期装置100からのSyncフレームを最後に受信してから予め定めた期間が経過すると、図6に示すGM離脱時のGM選出処理の実行を開始する。先ず、図6に示すように、GM選出部120は、情報送信部160に自らの調停用優先順位情報(GM_PrB、GM_PrC、GM_PrD)を含むAnnounceフレームを隣接する他の時刻同期装置(200~400)に送信させ(ステップS201)、情報受信部170に隣接する時刻同期装置(200~400)からAnnounceフレームを受信させる(ステップS202)。
次に、図7に示すフローチャートを用いて第2時刻同期装置200が新たなGMとして時刻同期を行っている状況において新たな時刻同期装置がネットワーク500に接続されたときのGMを選択する動作について説明する。新たな時刻同期装置がネットワーク500に接続されてAnnounceフレームを送信すると、図7に示す新規接続時のGM選出処理の実行を開始する。先ず、図7に示すように、GM選出部120は、情報受信部170に新たな時刻同期装置からのAnnounceフレームを受信させ(ステップS301)、受信したAnnounceフレームに含まれる特定情報の値と特定情報記憶部112が記憶している特定情報(PrTM_B、PrTM_C、PrTM_D)の値とが同一であるか否かを判定する(ステップS302)。
このようにすることで、本実施の形態に係る時刻同期システム1では、各時刻同期装置200~400は、現在のGMである第2時刻同期装置200の時刻と新たな時刻同期装置の時刻との時刻誤差を特定できる。
なお、本実施の形態では、特定情報PrTM_A、PrTM_B、PrTM_C、PrTM_Dの値は、GMとして選出された第1時刻同期装置100の優先順位情報PrAの値「1」、すなわち、第1時刻同期装置100の優先順位を示す値としたが、第1時刻同期装置100を特定可能な情報である限りこれに限定されない。例えば、特定情報PrTM_A、PrTM_B、PrTM_C、PrTM_Dの値は、GMとして選出された第1時刻同期装置100の局番を示す値、IPアドレスを示す値、クロックIDを示す値であってもよい。
Claims (10)
- 時刻同期システムのグランドマスタ又はデバイスとして時刻同期を行う時刻同期装置であって、
前記時刻同期システムに含まれる複数の時刻同期装置のうちから前記グランドマスタに最も適した一の時刻同期装置を特定するグランドマスタ調停処理を行うことで前記グランドマスタを選出可能なグランドマスタ選出部と、
前記グランドマスタとして選出された場合、前記グランドマスタとして時刻同期を行う一方、前記グランドマスタとして選出されなかった場合、前記デバイスとして時刻同期を行う時刻同期部と、
前記グランドマスタとして選出された前記一の時刻同期装置を特定可能な情報である特定情報を記憶する特定情報記憶部と、
を備え、
前記グランドマスタ選出部は、
前記一の時刻同期装置が前記時刻同期システムとの接続が解除されて離脱した場合、前記グランドマスタ調停処理を行って当該一の時刻同期装置を除く前記複数の時刻同期装置のうちから前記グランドマスタを選出し、
前記時刻同期システムに新たな時刻同期装置が接続された場合、前記特定情報に基づいて前記新たな時刻同期装置が離脱していた前記一の時刻同期装置であると特定すれば前記グランドマスタ調停処理を行わずに当該新たな時刻同期装置を前記グランドマスタに選出する、
時刻同期装置。 - 前記特定情報は、前記グランドマスタ調停処理を行うときに用いられた前記一の時刻同期装置の優先順位を示す情報であり、
前記特定情報記憶部は、前記時刻同期システムから前記一の時刻同期装置が離脱した後に前記グランドマスタ調停処理が行われて当該一の時刻同期装置を除く前記複数の時刻同期装置のうちから前記グランドマスタが選出されても前記特定情報を更新せず、
前記グランドマスタ選出部は、前記時刻同期システムに新たな時刻同期装置が接続された場合、前記特定情報記憶部が記憶している前記特定情報が示す優先順位と前記新たな時刻同期装置から取得した前記特定情報が示す優先順位とが同一であれば前記新たな時刻同期装置を前記グランドマスタに選出する、
請求項1に記載の時刻同期装置。 - 前記時刻同期システムに新たな時刻同期装置が接続された場合、現在の前記グランドマスタの時刻と前記新たな時刻同期装置の時刻とを比較して時刻誤差を算出する時刻誤差算出部、
を更に備える、
請求項1又は2に記載の時刻同期装置。 - 前記新たな時刻同期装置は、離脱していた前記一の時刻同期装置である場合、算出された前記時刻誤差が予め定められた閾値以下であれば現在の前記グランドマスタとの時刻同期を行わずに新たな前記グランドマスタとして時刻同期を行い、
前記時刻同期部は、前記新たな時刻同期装置が離脱していた前記一の時刻同期装置である場合、前記デバイスとして、前記時刻同期システムに接続されてから時刻同期が行われていない前記新たな時刻同期装置との時刻同期を行う、
請求項3に記載の時刻同期装置。 - 前記新たな時刻同期装置は、離脱していた前記一の時刻同期装置である場合、算出された前記時刻誤差が予め定められた閾値を超えれば現在の前記グランドマスタとの時刻同期が行われた後に新たな前記グランドマスタとして時刻同期を行い、
前記時刻同期部は、前記新たな時刻同期装置が離脱していた前記一の時刻同期装置である場合、前記デバイスとして、前記時刻同期システムに接続されてから時刻同期が行われた後の前記新たな時刻同期装置との時刻同期を行う、
請求項3に記載の時刻同期装置。 - 前記グランドマスタ選出部は、前記特定情報記憶部が記憶している前記特定情報が示す優先順位と前記新たな時刻同期装置から取得した前記特定情報が示す優先順位とが異なる場合、前記グランドマスタを新たに選出せず、
前記新たな時刻同期装置は、自ら記憶している前記特定情報が示す優先順位のほうが前記時刻同期システムに含まれる他の時刻同期装置が記憶している前記特定情報が示す優先順位よりも低い場合、前記グランドマスタとの時刻同期が行われた後に前記他の時刻同期装置との情報の送受信が可能となる、
請求項2に記載の時刻同期装置。 - 前記グランドマスタ選出部は、前記特定情報記憶部が記憶している前記特定情報が示す優先順位と前記新たな時刻同期装置から取得した前記特定情報が示す優先順位とが異なる場合、前記グランドマスタを新たに選出せず、
前記新たな時刻同期装置は、自ら記憶している前記特定情報が示す優先順位のほうが前記時刻同期システムに含まれる他の時刻同期装置が記憶している前記特定情報が示す優先順位よりも高い場合、前記時刻同期システムとの接続が解除される、
請求項2に記載の時刻同期装置。 - グランドマスタ又はデバイスとして時刻同期を行う複数の時刻同期装置を備えた時刻同期システムであって、
前記複数の時刻同期装置のうちの一の時刻同期装置は、
前記複数の時刻同期装置のうちから前記グランドマスタに最も適した一の時刻同期装置を特定するグランドマスタ調停処理を行うことで前記グランドマスタを選出可能なグランドマスタ選出部と、
前記グランドマスタとして選出された場合、前記グランドマスタとして時刻同期を行う一方、前記グランドマスタとして選出されなかった場合、前記デバイスとして時刻同期を行う時刻同期部と、
前記グランドマスタとして選出された前記一の時刻同期装置を特定可能な情報である特定情報を記憶する特定情報記憶部と、
を含み、
前記グランドマスタ選出部は、
前記一の時刻同期装置が前記時刻同期システムとの接続が解除されて離脱した場合、前記グランドマスタ調停処理を行って当該一の時刻同期装置を除く前記複数の時刻同期装置のうちから前記グランドマスタを選出し、
前記時刻同期システムに新たな時刻同期装置が接続された場合、前記特定情報に基づいて前記新たな時刻同期装置が離脱していた前記一の時刻同期装置であると特定すれば前記グランドマスタ調停処理を行わずに当該新たな時刻同期装置を前記グランドマスタに選出する、
時刻同期システム。 - コンピュータが、時刻同期システムに含まれる複数のコンピュータのうちから当該時刻同期システムのグランドマスタに最も適した一のコンピュータを特定するグランドマスタ調停処理を行うことで前記グランドマスタを選出可能なグランドマスタ選出ステップと、
前記コンピュータが、前記グランドマスタとして選出された場合、前記グランドマスタとして時刻同期を行う一方、前記グランドマスタとして選出されなかった場合、前記時刻同期システムのデバイスとして時刻同期を行う時刻同期ステップと、
前記コンピュータが、前記グランドマスタとして選出された前記一のコンピュータを特定可能な情報である特定情報を記憶する特定情報記憶ステップと、
を含み、
前記グランドマスタ選出ステップにおいて、
前記一のコンピュータが前記時刻同期システムとの接続が解除されて離脱した場合、前記グランドマスタ調停処理を行って当該一のコンピュータを除く前記複数のコンピュータのうちから前記グランドマスタを選出し、
前記時刻同期システムに新たなコンピュータが接続された場合、前記特定情報に基づいて前記新たなコンピュータが離脱していた前記一のコンピュータであると特定すれば前記グランドマスタ調停処理を行わずに当該新たなコンピュータを前記グランドマスタに選出する、
時刻同期方法。 - コンピュータを、
時刻同期システムに含まれる複数のコンピュータのうちから当該時刻同期システムのグランドマスタに最も適した一のコンピュータを特定するグランドマスタ調停処理を行うことで前記グランドマスタを選出可能なグランドマスタ選出部、
前記グランドマスタとして選出された場合、前記グランドマスタとして時刻同期を行う一方、前記グランドマスタとして選出されなかった場合、前記時刻同期システムのデバイスとして時刻同期を行う時刻同期部、
前記グランドマスタとして選出された前記一のコンピュータを特定可能な情報である特定情報を記憶する特定情報記憶部、
として機能させ、
前記グランドマスタ選出部は、
前記一のコンピュータが前記時刻同期システムとの接続が解除されて離脱した場合、前記グランドマスタ調停処理を行って当該一のコンピュータを除く前記複数のコンピュータのうちから前記グランドマスタを選出し、
前記時刻同期システムに新たなコンピュータが接続された場合、前記特定情報に基づいて前記新たなコンピュータが離脱していた前記一のコンピュータであると特定すれば前記グランドマスタ調停処理を行わずに当該新たなコンピュータを前記グランドマスタに選出する、
プログラム。
Applications Claiming Priority (1)
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