特開 2021-164056 ネットワーク試験器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-164056(P2021-164056A)

(43)【公開日】2021年10月11日

(54)【発明の名称】ネットワーク試験器

(51)【国際特許分類】

   H04L 29/14 20060101AFI20210913BHJP

   H04L 12/70 20130101ALI20210913BHJP

   H04L 7/00 20060101ALI20210913BHJP

【ＦＩ】

   H04L13/00 315Z

   H04L12/70 100Z

   H04L7/00 990

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2020-63768(P2020-63768)

(22)【出願日】2020年3月31日

【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り

(71)【出願人】

【識別番号】000000572

【氏名又は名称】アンリツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】甲斐 宗一郎

(72)【発明者】

【氏名】古木 敦

【テーマコード（参考）】

5K030

5K035

5K047

【Ｆターム（参考）】

5K030GA11

5K030HB02

5K030HB15

5K030LD18

5K030MA04

5K030MB08

5K030MC08

5K035AA01

5K035BB01

5K035DD01

5K035EE02

5K035GG14

5K035JJ05

5K047AA18

(57)【要約】

【課題】ＰＴＰネットワークに接続された各機器のそれぞれの条件における動作を必要に応じて検証可能にすると共に、検証に必要な時間を短縮すること。
【解決手段】ユーザが指定した任意の値をユーザ指定flagFieldデータ保持部１４に保持して、ネットワーク試験器１００自身がマスタの場合に、ＰＴＰパケット上のフィールド「flagField」の値をflagField書き換え部１３で自動的に置き換える機能を備える。ＰＴＰネットワークの条件が変化しなくても、「flagField」の値をユーザが変更できるので、変更に対するスレーブの挙動を短時間で検証できる。「flagField」の書き換えは連続的に繰り返し実行する。ネットワーク試験器１００がスレーブの場合には、受信したＰＴＰパケットの「flagField」の値をflagFieldデコード部１９でデコードしてビット毎の情報として一覧表示する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基準時刻情報を生成するマスタ装置と、前記マスタ装置から送信される前記基準時刻情報の時刻に同期するように動作するスレーブ装置とが、時刻同期に必要なＰＴＰプロトコルを利用して通信可能な状態で接続されるネットワーク上に、マスタ及びスレーブの少なくとも一方として接続可能なネットワーク試験器（１００）であって、
ユーザ入力に応じて変更可能な固有値を保持するフラグフィールドデータ保持部（１４）と、
生成された各ＰＴＰパケットのヘッダから所定のフラグフィールドの位置を特定するフィールド抽出部（１２）と、
自身がマスタとして機能している場合に、各ＰＴＰパケットの前記フラグフィールドの内容を前記フラグフィールドデータ保持部が保持している固有値に置き換えるフラグ更新部（１３）と、
前記フラグフィールドの内容が更新された各ＰＴＰパケットをネットワークに送出するＰＴＰパケット送出部（１５）と、
を備えたネットワーク試験器。

【請求項2】

前記フラグ更新部は、生成された各ＰＴＰパケットのうち、所定の条件を満たすＰＴＰパケットに対して前記フラグフィールドの更新処理を繰り返し実行する、
請求項１に記載のネットワーク試験器。

【請求項3】

前記フラグフィールドのビット毎に割り当てられた機能を一覧表示する表示器（１７）と、
ビット毎にユーザ値の入力に応じた更新を受け付けて、その結果を前記フラグフィールドデータ保持部の内容に反映するユーザ操作部（１６）と、
を更に備えた請求項１又は請求項２に記載のネットワーク試験器。

【請求項4】

自身が前記マスタとしてではなくスレーブとして機能している場合に、受信した各ＰＴＰパケットから前記フラグフィールドの内容を抽出し、前記フラグフィールドのビット毎に割り当てられた機能を特定するフラグデコード部と、
前記フラグデコード部が特定したビット毎の機能を一覧表示するフラグ一覧表示部と、
を備える請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のネットワーク試験器。

【請求項5】

前記フラグデコード部および前記フラグ一覧表示部は、所定の条件を満たす受信したＰＴＰパケットに対して処理を繰り返す、
請求項４に記載のネットワーク試験器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マスタ装置やスレーブ装置がＰＴＰプロトコルを利用可能な状態で接続されるネットワーク上に、マスタ又はスレーブとして接続可能なネットワーク試験器に関する。

【背景技術】

【0002】

近年では、デジタル放送やストリーミング配信のように、コンテンツを大容量データとして読み出して順次フレームで伝送するネットワークサービスが増加している。このようなサービスを提供する通信システムを試験する場合には、例えば特許文献１に示されているようなテストフレーム構成装置を用いて任意の大容量データを送信しつつ試験を実施することが想定される。

【0003】

また、大容量通信を行う放送ネットワークなどにおいては、従来の高速シリアル・インタフェース（ＳＤＩ：Serial Digital Interface）からＩＰ（Internet Protocol）ネットワークへの移行が進んでいる。ＩＰネットワークにおいては、機器間の時刻同期などのためにＩＥＥＥ１５８８ｖ２で規定されたＰＴＰ（Precision Time Protocol）が用いられる。

【0004】

ＰＴＰを採用した映像伝送システムが、例えば特許文献２に示されている。また、ＰＴＰに対応したネットワーク試験器が非特許文献１に示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−２０５２０８号公報

【特許文献2】特開２０１８−４２０２０号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】薄葉光弘，杉山 修，石塚康二，古木 敦，“高精度な網同期検証に対応したネットワーク試験器の開発”，アンリツテクニカル Ｎｏ．９２，ｐｐ１−６，Ｍａｒ．２０１７．

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、ＰＴＰを採用する場合の時刻同期の基準は、適用産業領域の特性に合わせて決められる。例えば、放送業界用のＰＴＰプロファイルを定めたＳＭＰＴＥ（Society of Motion Picture and Television Engineers）２０５９−２は、次の（１）〜（３）の各事項を規定している。

【0008】

（１）任意の２つのスレーブクロック（ＴＶカメラなど）間の時刻誤差が最大１μｓであること。
（２）グランドマスタが供給する周波数の確度が５ｐｐｍ以内であること。
（３）スレーブクロックはＰＴＰ網に接続後５秒以内に同期が収束すること。

【0009】

したがって、放送業界用のＰＴＰネットワークが所定の基準を満たしているかどうかなどをネットワーク試験器を用いて評価する場合には、次の（Ａ）〜（Ｃ）の各事項を評価することが想定される。

【0010】

（Ａ）任意の２つのスレーブクロック間の時刻誤差を試験器で計測し評価する。
（Ｂ）グランドマスタが供給する周波数の確度を試験器で計測し評価する。
（Ｃ）スレーブクロックがＰＴＰ網に接続した後に同期するまでの時間を試験器で計測し評価する。

【0011】

一方、第五世代移動通信システム（５Ｇ）の実現に必要な３つの要件の１つにｅＭＢＢ（enhanced Mobile Broadband）がある。ｅＭＢＢを実現するための要素として、基地局と端末間の通信に、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）の代わりにＴＤＤ（Time Division Duplex）が使用される。ＴＤＤでは、時間によって上り・下りのデータの送受信が分割される。複数の基地局が１つの端末に対してデータを送受信する、または、ＣｏＭＰ（Coordinated Multi-Point）技術で複数の基地局が連携して送受信をする場合、上り・下りのデータが干渉しないように、基地局の間で時刻のずれが生じないようにする必要がある。「eCPRI Transport Network」の「Table 2 Timing accuracy requirement」等によると、ＵＴＣ時刻と任意の基地局間の時刻誤差は１．１ｕｓ以内と定められている。
一方、時刻同期のためには、ＧＰＳアンテナを設置する方法がある。しかし、全ての基地局にＧＰＳアンテナを設置することは現実的ではない。また、ＮＴＰ（Network Time Protocol）では精度が足りない。そこでＰＴＰを使用した時刻同期が行われる。このようなＰＴＰネットワークにおいては、ネットワークの動作条件が変わると、各機器や端末等の挙動や通信条件が変わる可能性がある。そのため、規格で定められた様々な動作条件において、試験器を用いて動作をそれぞれ確認する必要がある。

【0012】

具体的には、ＰＴＰパケットのヘッダにある１つのフィールドである「flagField」のそれぞれのビットの状態の違いに対応して、ＰＴＰネットワークの全体が正しく動作することを検証する必要がある。「flagField」は、「1588-2008 - IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems」で定義されており、条件に応じて各ビットの「ＴＲＵＥ／ＦＡＬＳＥ」の値を定めることが規定されている。そして、スレーブ側のネットワーク機器は、「flagField」の各ビットの値に応じてそれ自身の挙動を変更する。

【0013】

そのため、様々な動作条件のそれぞれについてＰＴＰネットワークの動作を検証しようとすると、ネットワークの条件が変わり「flagField」の各ビットの値が実際に変化するまでは同じ動作だけしか検証できなかった。つまり、ＰＴＰネットワークに試験器を接続した状態で長い時間を掛けて試験を続けないと、全ての条件の動作を検証できなかった。

【0014】

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＰＴＰネットワークに接続された各機器のそれぞれの条件における動作を必要に応じて検証可能にすると共に、検証に必要な時間を短縮することが可能なネットワーク試験器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

前述した目的を達成するために、本発明に係るネットワーク試験器は、下記（１）〜（５）を特徴としている。
（１） 基準時刻情報を生成するマスタ装置と、前記マスタ装置から送信される前記基準時刻情報の時刻に同期するように動作するスレーブ装置とが、時刻同期に必要なＰＴＰプロトコルを利用して通信可能な状態で接続されるネットワーク上に、マスタ及びスレーブの少なくとも一方として接続可能なネットワーク試験器であって、
ユーザ入力に応じて変更可能な固有値を保持するフラグフィールドデータ保持部と、
生成された各ＰＴＰパケットのヘッダから所定のフラグフィールドの位置を特定するフィールド抽出部と、
自身がマスタとして機能している場合に、各ＰＴＰパケットの前記フラグフィールドの内容を前記フラグフィールドデータ保持部が保持している固有値に置き換えるフラグ更新部と、
前記フラグフィールドの内容が更新された各ＰＴＰパケットをネットワークに送出するＰＴＰパケット送出部と、
を備えたネットワーク試験器。

【0016】

（２） 前記フラグ更新部は、生成された各ＰＴＰパケットのうち、所定の条件を満たすＰＴＰパケットに対して前記フラグフィールドの更新処理を繰り返し実行する、
上記（１）に記載のネットワーク試験器。

【0017】

（３） 前記フラグフィールドのビット毎に割り当てられた機能を一覧表示する表示器と、
ビット毎にユーザ値の入力に応じた更新を受け付けて、その結果を前記フラグフィールドデータ保持部の内容に反映するユーザ操作部と、
を更に備えた上記（１）又は（２）に記載のネットワーク試験器。

【0018】

（４） 自身が前記マスタとしてではなくスレーブとして機能している場合に、受信した各ＰＴＰパケットから前記フラグフィールドの内容を抽出し、前記フラグフィールドのビット毎に割り当てられた機能を特定するフラグデコード部と、
前記フラグデコード部が特定したビット毎の機能を一覧表示するフラグ一覧表示部と、
を備える上記（１）〜（３）のいずれかに記載のネットワーク試験器。

【0019】

（５） 前記フラグデコード部および前記フラグ一覧表示部は、所定の条件を満たす受信したＰＴＰパケットに対して処理を繰り返す、
上記（４）に記載のネットワーク試験器。

【0020】

上記（１）の構成のネットワーク試験器によれば、試験対象のＰＴＰネットワークの条件に変化が発生しない場合でも、例えばユーザが入力した固有値で、送出するＰＴＰパケットのフラグフィールドの内容を書き換えることができる。つまり、ユーザが検証すべき各動作条件と一致する内容のフラグフィールドを持つＰＴＰパケットを、必要に応じてスレーブ側の機器に与えることができるので、フラグフィールドの変更に対するスレーブ側の機器の挙動をすぐに検証することが可能になる。なお、スレーブ装置とは、広くスレーブ側の機器を意味するものであり、スレーブ専用機に限定されず、スレーブをポートに持つ機器も含まれる。

【0021】

上記（２）の構成のネットワーク試験器によれば、ユーザ入力により更新された同じ内容のフラグフィールドを持つ複数のＰＴＰパケットを利用して、リアルタイムで連続的に検証を実施することが可能になる。

【0022】

上記（３）の構成のネットワーク試験器によれば、ユーザは所定の画面に一覧表示されるフラグフィールドの各ビットの内容を視認しながら、ユーザ操作部を操作することにより、検証が必要とされる条件に該当するビットの内容を容易に書き換えることが可能になる。

【0023】

上記（４）の構成のネットワーク試験器によれば、ユーザは試験対象スレーブ機器の位置でネットワーク試験器が実際に受信したＰＴＰパケットのフラグフィールドの内容を、フラグ一覧表示部の画面表示によりビット毎に容易に確認できる。すなわち、その時のＰＴＰネットワークの動作条件をユーザが把握できる。

【0024】

上記（５）の構成のネットワーク試験器によれば、ＰＴＰネットワークの動作条件が変化した場合に、ユーザはその変化をフラグ一覧表示部の画面表示により、リアルタイムで連続的に確認できる。

【発明の効果】

【0025】

本発明のネットワーク試験器によれば、ＰＴＰネットワークに接続された各機器のそれぞれの条件における動作を、試験するユーザが必要に応じて検証可能になる。また、ネットワーク全体の状態が変化するのを待つ必要がないので、様々な条件の検証に必要な時間を大幅に短縮できる。

【0026】

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】図１は、実施形態に係るネットワーク試験器における特徴的な構成例を表すブロック図である。

【図2】図２は、図１に示したネットワーク試験器がマスターモードで動作する場合の特徴的な動作例を示すフローチャートである。

【図3】図３は、図１に示したネットワーク試験器がスレーブモードで動作する場合の特徴的な動作例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、規格で定められたパケットヘッダの構成を表す模式図である。

【図5】図５は、規格で定められたflagFieldにおけるビット構成を表す模式図である。

【図6】図６は、図１に示したネットワーク試験器の表示画面におけるユーザ指定部の例を示す正面図である。

【図7】図７（ａ）はスレーブとして動作するネットワーク試験器における表示画面の例を示す正面図、図７（ｂ）はスレーブが受信したflagFieldのビット構成表示例の画面を表す正面図である。

【図8】図８は、放送用ＩＰネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。

【図9】図９は、ネットワーク試験器を用いてマルチキャスト網での時刻誤差を評価する場合の接続例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

【0029】

＜ネットワーク試験器の構成＞
図１は、本実施形態に係るネットワーク試験器１００における特徴的な構成例を表すブロック図である。

【0030】

ネットワーク試験器１００は、ＩＥＥＥ１５８８ｖ２規格で規定される時刻同期通信プロトコルであるＰＴＰが適用されるＩＰネットワークの通信システムに接続され、システムの動作や品質を評価するために利用できる。

【0031】

ネットワーク試験器１００は、ポートＰ１〜３を備えている。各ポートＰ１〜Ｐ３は、例えばイーサネット（登録商標）のようなＩＰネットワークに接続することができる。本実施形態に係るネットワーク試験器１００は、マスタおよびスレーブの両方の機能を備えており、必要に応じてマスタ／スレーブのモードを切り替えることができる。また、ネットワーク試験器１００は、必要に応じてマスタの機能とスレーブの機能を同時に実行することも可能である。

【0032】

図１に示したネットワーク試験器１００は、試験器本体１０、ＰＴＰパケット検出部１１、flagField抽出部１２、flagField書き換え部１３、ユーザ指定flagFieldデータ保持部１４、ＰＴＰパケット送出部１５、ユーザ操作部１６、表示器１７、表示制御部１８、およびflagFieldデコード部１９を備えている。

【0033】

試験器本体１０は、例えば非特許文献１に示されているような従来のネットワーク試験器と同様に構成され、一般的な試験機能を提供する。
ＰＴＰパケット検出部１１は、ポートＰ１、Ｐ２のいずれかに入力された信号の中からそれに含まれているＰＴＰパケットを検出する。

【0034】

flagField抽出部１２は、ＰＴＰパケット検出部１１が検出したそれぞれのＰＴＰパケットや、試験器本体１０が生成したＰＴＰパケットから、それに含まれている特定位置のフィールド「flagField」を抽出する。
flagField書き換え部１３は、マスターモードにおいて、試験器本体１０により生成されたＰＴＰパケットのうち、規格上意味があるフィールドを持つＰＴＰパケットのフィールド「flagField」の内容を書き換える。

【0035】

ユーザ指定flagFieldデータ保持部１４は、記憶装置であり、試験を実施するユーザが指定可能なフィールド「flagField」用の定数データを保持することができる。
すなわち、flagField書き換え部１３が出力するＰＴＰパケットのフィールド「flagField」の内容は、必要に応じてユーザ指定flagFieldデータ保持部１４が保持している定数データに置き換えることができる。

【0036】

ＰＴＰパケット送出部１５は、flagField書き換え部１３が出力する各ＰＴＰパケットをポートＰ３から外部のネットワークに送出する。したがって、ポートＰ３に接続される外部のスレーブに対して、ユーザが意図的にフィールド「flagField」の内容を書き換えたＰＴＰパケットを与えることも可能である。

【0037】

ユーザ操作部１６は、ユーザが操作可能なタッチパネルやボタンなどを含み、ユーザの入力操作を受け付けることができる。例えば、ユーザがユーザ操作部１６を操作することにより、ユーザ指定flagFieldデータ保持部１４に保持する「flagField」のデータをビット毎に指定したり、複数種類のデータの中から１つのデータを選択したり、動作モードの切り替えなどを行うことができる。

【0038】

表示器１７は、例えばカラー液晶ディスプレイとして構成され、ユーザが視認可能な二次元表示画面を有している。

【0039】

表示制御部１８は、表示器１７の二次元表示画面に表示する内容を必要に応じて制御する。例えば、ユーザ操作部１６に対するユーザの入力操作、ユーザ指定flagFieldデータ保持部１４が保持している定数データ、flagFieldデコード部１９がデコードしたフィールド「flagField」の内容などを表示器１７の画面に表示できる。

【0040】

flagFieldデコード部１９は、flagField抽出部１２がＰＴＰパケットの中から検出した「flagField」の内容をデコードして、「flagField」のビット毎に割り当てられた機能や状態を把握する。

【0041】

なお、図１に示したＰＴＰパケット検出部１１、flagField抽出部１２、flagField書き換え部１３、ユーザ指定flagFieldデータ保持部１４、ＰＴＰパケット送出部１５、ユーザ操作部１６、表示器１７、表示制御部１８、およびflagFieldデコード部１９の各要素については、試験器本体１０に内蔵しても良いし、試験器本体１０の一部の機能を利用して実現しても良い。

【0042】

＜ネットワーク試験器の動作例＞
図２は、図１に示したネットワーク試験器１００がマスターモードで動作する場合の特徴的な動作例を示すフローチャートである。この動作例について以下に説明する。

【0043】

図２に示したマスターモードの動作は、評価対象のネットワークに接続されている外部のスレーブが正しく動作するかなどをユーザが検証するために、ＰＴＰパケットのフィールド「flagField」の内容を意図的に変更する必要がある場合に、例えばユーザのボタン操作に応答して実行される。そして、ユーザの終了ボタン操作などにより、所定の終了条件を満たしたことが検出されるまでこの動作が連続的に繰り返し実施される。

【0044】

試験器本体１０がＰＴＰパケットを生成すると、flagField抽出部１２は、ステップＳ１１でそのＰＴＰパケットからフィールド「flagField」の内容を抽出する。

【0045】

次に、ステップＳ１２でflagField書き換え部１３がユーザ指定flagFieldデータ保持部１４から取り出したユーザ指定データを用いて、ＰＴＰパケットのフィールド「flagField」の内容を書き換える。また、ＰＴＰパケット送出部１５は書き換え後のフィールド「flagField」が反映されたＰＴＰパケットをステップＳ１３でポートＰ３に送出する。

【0046】

図３は、図１に示したネットワーク試験器１００がスレーブモードで動作する場合の特徴的な動作例を示すフローチャートである。この動作例について以下に説明する。

【0047】

まず、ステップＳ２１でＰＴＰパケット検出部１１が、ポートＰ１、Ｐ２のいずれかに入力された信号の中からそれに含まれているＰＴＰパケットを検出する。次に、flagField抽出部１２は、検出したＰＴＰパケットが規定のメッセージタイプのものであったならステップＳ２２でＰＴＰパケットからフィールド「flagField」の内容を抽出する。本実施形態においては、ＰＴＰパケットのメッセージタイプが「Announce」の場合に、フィールド「flagField」の内容を抽出する。次に、抽出したフィールド「flagField」の内容を、flagFieldデコード部１９がＳ２３でビット毎にデコードしてその内容を特定する。そして、ステップＳ２４で、デコードされたフィールド「flagField」の内容を表示制御部１８が表示器１７の画面に表示する。

【0048】

＜パケットヘッダの構成＞
規格で定められたパケットヘッダの構成を図４に示す。すなわち、ＩＥＥＥ１５８８ｖ２規格のＰＴＰパケットの各メッセージは、図４に示すような構成のヘッダを有している。

【0049】

図４に示すように、ヘッダの先頭からのオフセットが「６」の位置には、１６ビット（２オクテット）サイズのフィールド「flagField」が存在している。図１に示したflagField抽出部１２、およびflagField書き換え部１３が、このフィールド「flagField」を処理するようになっている。

【0050】

＜flagFieldのビット構成＞
規格で定められたflagFieldのビット構成を図５に示す。ＩＥＥＥ１５８８ｖ２規格のＰＴＰパケットの各メッセージに含まれるフィールド「flagField」は、図５に示すように規定されている。

【0051】

すなわち、フィールド「flagField」内の０番目のオクテットのうち、ビット０、１、２、５、６、及び７に、それぞれ「alternateMasterFlag」、「twoStepFlag」、「unicastFlag」、「PTP profile Specific 1」、「PTP profile Specific 2」、及び「reserved」の各機能が割り当てられている。また、フィールド「flagField」内の１番目のオクテットのうち、ビット０、１、２、３、４、及び５に、それぞれ「leap61」、「leap59」、「currentUtcOffsetValid」、「ptpTimescale」、「timeTraceable」、及び「frequencyTraceable」の各機能が割り当てられている。

【0052】

そして、flagField書き換え部１３は、規格上意味のあるフィールドを持つＰＴＰパケットに対し、フィールド「flagField」の内容を書き換える。例えば、flagField書き換え部１３は、ＰＴＰパケットのメッセージタイプが「Announce」、「Sync」、「Follow_Up」、及び「Delay/Resp」の場合のみにおいて「alternateMasterFlag」を書き換える。同様に、flagField書き換え部１３は、ＰＴＰパケットのメッセージタイプが「Announce」の場合のみにおいて「leap61」を書き換える。

【0053】

＜flagFieldの説明＞
このフィールド「flagField」の各ビットの状態（ＴＲＵＥ／ＦＡＬＳＥ）又は値は、ＩＥＥＥ１５８８ｖ２の規格では、その時の条件に応じて定まる。つまり、フィールド「flagField」の各ビットはユーザが意図的に指定するものではない。

【0054】

しかし、ネットワーク試験器１００を用いて通信システムを評価しようとする場合に、条件が変化しない限り、スレーブに入力されるＰＴＰパケットのフィールド「flagField」が変化しないので、フィールド「flagField」の各ビット変化に対するスレーブの挙動を全て検証するためには、通常は長い時間が必要となる。

【0055】

一方、図１に示したネットワーク試験器１００は、ユーザ操作によりユーザ指定flagFieldデータ保持部１４に保持した任意のデータを用いて、flagField書き換え部１３がＰＴＰパケットのフィールド「flagField」を必要に応じて書き換えることができる。そのため、フィールド「flagField」の各ビット変化に対するスレーブの挙動を短時間で検証することが可能になる。つまり、例えばエラーの発生状況などについて各装置が正常に反応するかを確認できる。

【0056】

また、一般的なネットワーク試験器の場合には、スレーブ側に入力されるＰＴＰパケットのフィールド「flagField」の内容を確認するための作業が容易ではなかった。すなわち、必要なタイミングでユーザが１つのＰＴＰパケットのデータを取り込んだ後、特別なツールを用いてそのデータを解析し、フィールド「flagField」の場所を探して目的の「flagField」のビット列を手作業で抽出しなければならなかった。また、リアルタイムでフィールド「flagField」の状態を把握することはできなかった。

【0057】

しかし、図１に示したネットワーク試験器１００を使用する場合には、スレーブ側に入力されるＰＴＰパケットのフィールド「flagField」を、flagField抽出部１２が連続的に抽出し、その結果をflagFieldデコード部１９がデコードして表示器１７の画面に表示できる。したがって、システムの動作を検証しようとするユーザは、面倒な解析作業を行わなくても、リアルタイムでフィールド「flagField」の状態を把握できる。

【0058】

＜表示画面の例−１＞
図１に示したネットワーク試験器１００の表示画面１７Ａにおけるユーザ指定部３１の例を図６に示す。なお、図６に示した表示画面１７Ａの内容は、「IEEE 1588v2 Unicast」のモードをユーザが選択した状態で表示される。

【0059】

すなわち、ユーザが検証したいフィールド「flagField」の状態を表すユーザ指定データをユーザ指定flagFieldデータ保持部１４に登録しようとする場合に、ユーザは、表示画面１７Ａを視認しながらユーザ操作部１６に対する入力操作を実施できる。

【0060】

図６に示した表示画面１７Ａの中には、フィールド「flagField」の各ビットの状態を一覧表示できるユーザ指定部３１が含まれている。つまり、ユーザが指定するフィールド「flagField」における０番目のオクテットの８ビットそれぞれの「０／１」と、１番目のオクテットの８ビットそれぞれの「０／１」とがユーザ指定部３１の中に現れている。ユーザ指定部３１の各ビットの「０／１」の状態は、ユーザ操作部１６に対するユーザ入力により個別に変更できる。そして、ユーザ入力が完了すると、ユーザ指定部３１の各ビットの状態が、ユーザ指定flagFieldデータ保持部１４の保持する１６ビットデータに反映される。この１６ビットデータを用いて、flagField書き換え部１３がＰＴＰパケットのフィールド「flagField」の内容を書き換える。つまり、ユーザの指定した内容が、ネットワーク試験器１００の送出するＰＴＰパケットのフィールド「flagField」に反映される。

【0061】

＜表示画面の例−２＞
スレーブとして動作するネットワーク試験器における表示画面の例を図７（ａ）および図７（ｂ）に示す。

【0062】

ネットワーク試験器１００がスレーブとして動作している時には、図７（ａ）のような表示画面１７Ｂが表示器１７に表示される。この表示画面１７Ｂの中には、「Local Clock」、「Parent Clock」、「Foreign Master」、「Wall Clock」、および「Grandmaster Clock」の各項目の状態が表示されている。

【0063】

また、表示画面１７Ｂ中の「Grandmaster Clock」の項目の中には、このネットワーク試験器１００がグランドマスタ（ＧＭ）との間のＰＴＰにより受信したＰＴＰパケットに含まれるフィールド「flagField」の値を表す情報も表示されている。すなわち、デコード指示ボタン３２の箇所に、１６進数表記で「0x0400」の値が表示されている。

【0064】

この表示画面１７Ｂの状態において、ユーザがデコード指示ボタン３２を押下する操作を実施すると、flagFieldデコード部１９および表示制御部１８の制御により、図７（ｂ）に示す表示画面１７Ｃが表示器１７に表示される。図７（ｂ）の表示画面１７Ｃの内容は、図７（ａ）の表示画面１７Ｂの中のデコード指示ボタン３２の箇所に表示されているフィールド「flagField」の値「0x0400」と同じ意味を表している。

【0065】

すなわち、１６ビットのフィールド「flagField」の値「0x0400」をflagFieldデコード部１９がビット毎にデコードすることにより、図７（ｂ）のflagField表示部３３に表示されているように、１６個の各ビットの値「０／１」が個別に表示される。また、図７（ｂ）の例では各ビットの値と共に、各ビットに割り当てられている名称あるいは機能が表示されている。例えば、値「0x0400」を持つ「flagField」の０番目のオクテット（Octet 0）の０ビット目（ｂｉｔ０）は「alternateMasterFlag」であり、現在の状態は「０」である。

【0066】

スレーブモードのネットワーク試験器１００においては、図３の各ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、及びＳ２４が繰り返し実行されるので、表示画面１７Ｃに表示されるフィールド「flagField」の各ビットの値は、リアルタイムで更新される。したがって、ユーザは、表示画面１７Ｃに表示されるフィールド「flagField」の値からシステムの状態を容易に把握できる。また、表示画面１７Ｃにおいてユーザが表示終了ボタン３４を押下すると、表示画面１７Ｃの表示が終了し、表示画面１７Ｂに戻る。

【0067】

＜ネットワーク試験器１００の使用例＞
＜放送用ＩＰネットワークシステムの構成例＞
ネットワーク試験器１００の評価対象として想定される放送用ＩＰネットワークシステム２００の構成例を図８に示す。

【0068】

グランドマスタ（ＧＭ）装置２０１と、複数のスレーブ機器２０２、２０３とがローカルネットワーク（ＬＡＮ）２０４を経由して互いに接続されている。また、グランドマスタ装置２０１と各スレーブ機器２０２、２０３との間では、ＰＴＰメッセージをやり取りすることにより高精度の時刻同期を行うことができる。また、音声や映像のストリームデータ（Ａ／Ｖ Ｄａｔａ）もローカルネットワーク２０４を経由して、複数のスレーブ機器２０２、２０３の間で転送される。時刻同期を行うことにより、互いに離れた位置に存在する複数のスレーブ機器２０２、２０３の時刻を同期させることが可能になる。

【0069】

図８に示したような放送用ＩＰネットワークシステム２００においては、以下の（１）〜（３）に示すような時刻同期性能が要求される。
（１）任意の２つのスレーブクロック（ＴＶカメラなど）間の時刻誤差が最大１μｓであること。
（２）グランドマスタが供給する周波数の確度が５ｐｐｍ以内であること。
（３）スレーブクロックはＰＴＰ網に接続後５秒以内に同期が収束すること。

【0070】

したがって、図８に示すような放送用ＩＰネットワークシステム２００の運用前や運用中において、上記（１）〜（３）の基準を満たしているかを正しく評価する必要がある。前述のネットワーク試験器１００は、このような評価のために利用できる。具体的には、ネットワーク試験器１００は、以下に示すように評価対象のシステムに接続される。

【0071】

＜接続例＞
ネットワーク試験器を用いてマルチキャスト網での時刻誤差を評価する場合の接続例を図９に示す。

【0072】

図９の例では、境界クロック装置２１１を通る信号および境界クロック装置２１２を通る信号が、それぞれネットワーク試験器１００の２つのポートに入力される。ネットワーク試験器１００は、互いに異なる経路でマルチキャスト網を通ってネットワーク試験器１００に到達する信号の時刻差を評価する。この場合、ネットワーク試験器１００は、ＩＧＭＰ又はＭＬＤのプロトコルを使ってマルチキャスト網に参加（Ｊｏｉｎ）した状態で、境界クロック装置２１２との間でＰＴＰのメッセージをやり取りして時刻差を測定できる。

【0073】

＜その他のネットワーク試験器１００の使用例＞
図示しないが、第五世代移動通信システム（５Ｇ）のネットワークにおける回線品質を評価するためにネットワーク試験器１００を利用することが想定される。

【0074】

上述したように、ＣｏＭＰ(Coordinated Multi-Point)技術で複数の基地局が連携して送受信をする場合、上り・下りのデータが干渉しないよう、ＵＴＣ時刻と任意の基地局間の時刻誤差は１．１ｕｓ以内と定められており、ＰＴＰを使用した時刻同期が行われる。
本実施形態に係るネットワーク試験器１００は、ＰＴＰパケットのフラグ情報によって変化するスレーブ側の動作の検証を容易とするものである。例えば、alternateMasterFlagは、発信者のポートがマスタ状態ではないときにTrueになるが、このとき、スレーブ側では、送られてきたＰＴＰパケットを破棄する必要がある。また、別のマスタから時刻情報を取得して、時刻同期を維持する必要がある。しかし、ネットワーク試験器１００を用いることにより、フィールド「flagField」の内容をユーザの指定値に置き換えたＰＴＰパケットに対してスレーブにどのような挙動が発生するのかを短時間で検証することが可能になる。

【0075】

以上のように、本発明の実施形態に係るネットワーク試験器１００は、マスタとしてＰＴＰネットワークに接続した場合には、ＰＴＰネットワークの条件に変化が現れない場合であっても、ネットワーク試験器１００を操作するユーザがユーザ操作部１６を操作して、任意の指定値をユーザ指定flagFieldデータ保持部１４に登録することができる。そして、ネットワーク試験器１００が送出するＰＴＰパケットのフィールド「flagField」の内容をユーザの指定値に置き換えることができる。そのため、フィールド「flagField」の内容をユーザの指定値に置き換えたＰＴＰパケットに対してスレーブにどのような挙動が発生するのかを短時間で検証することが可能になる。

【0076】

また、図２に示した動作においては、フィールド「flagField」の内容をユーザの指定値に置き換える動作を連続的に複数回繰り返すことができるので、スレーブの挙動の検証が容易になる。

【0077】

また、ネットワーク試験器１００は、ユーザが入力した値を図６に示したユーザ指定部３１のようにビット毎に一覧表示できるので、ユーザはフィールド「flagField」のうち書き換えるべきビットを容易に把握できる。

【0078】

また、ネットワーク試験器１００は、スレーブとして使用する場合には、受信したＰＴＰパケットのフィールド「flagField」の内容を、図７（ｂ）に示したflagField表示部３３のような形態で一覧表示できるので、ユーザは状態の把握が容易になる。しかも、図３に示した動作の場合には各ステップＳ２１〜Ｓ２４の実行が繰り返されるので、リアルタイムで連続的にフィールド「flagField」の内容を表示できる。

【0079】

ここで、上述した本発明の実施形態に係るネットワーク試験器の特徴をそれぞれ以下［１］〜［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 基準時刻情報を生成するマスタ装置と、前記マスタ装置から送信される前記基準時刻情報の時刻に同期するように動作するスレーブ装置とが、時刻同期に必要なＰＴＰプロトコルを利用して通信可能な状態で接続されるネットワーク上に、マスタ及びスレーブの少なくとも一方として接続可能なネットワーク試験器（１００）であって、
ユーザ入力に応じて変更可能な固有値を保持するフラグフィールドデータ保持部（ユーザ指定flagFieldデータ保持部１４）と、
生成された各ＰＴＰパケットのヘッダから所定のフラグフィールドの位置を特定するフィールド抽出部（flagField抽出部１２）と、
自身がマスタとして機能している場合に、各ＰＴＰパケットの前記フラグフィールドの内容を前記フラグフィールドデータ保持部が保持している固有値に置き換えるフラグ更新部（flagField書き換え部１３）と、
前記フラグフィールドの内容が更新された各ＰＴＰパケットをネットワークに送出するＰＴＰパケット送出部（１５）と、
を備えたネットワーク試験器。

【0080】

［２］ 前記フラグ更新部は、生成された各ＰＴＰパケットのうち、所定の条件を満たすＰＴＰパケットに対して前記フラグフィールドの更新処理を繰り返し実行する（Ｓ１１〜Ｓ１３）、
上記［１］に記載のネットワーク試験器。

【0081】

［３］ 前記フラグフィールドのビット毎に割り当てられた機能を一覧表示する表示器（１７）と、
ビット毎にユーザ値の入力に応じた更新を受け付けて、その結果を前記フラグフィールドデータ保持部の内容に反映するユーザ操作部（１６）と、
を更に備えた上記［１］又は［２］に記載のネットワーク試験器。

【0082】

［４］ 自身が前記マスタとしてではなくスレーブとして機能している場合に、受信した各ＰＴＰパケットから前記フラグフィールドの内容を抽出し、前記フラグフィールドのビット毎に割り当てられた機能を特定するフラグデコード部（flagFieldデコード部１９）と、
前記フラグデコード部が特定したビット毎の機能を一覧表示するフラグ一覧表示部（flagField表示部３３）と、
を備える上記［１］〜［３］のいずれかに記載のネットワーク試験器。

【0083】

［５］ 前記フラグデコード部および前記フラグ一覧表示部は、所定の条件を満たす受信したＰＴＰパケットに対して処理を繰り返す（Ｓ２１〜Ｓ２４）、
上記［４］に記載のネットワーク試験器。

【符号の説明】

【0084】

１０ 試験器本体
１１ ＰＴＰパケット検出部
１２ flagField抽出部
１３ flagField書き換え部
１４ ユーザ指定flagFieldデータ保持部
１５ ＰＴＰパケット送出部
１６ ユーザ操作部
１７ 表示器
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ 表示画面
１８ 表示制御部
１９ flagFieldデコード部
３１ ユーザ指定部
３２ デコード指示ボタン
３３ flagField表示部
３４ 表示終了ボタン
１００ ネットワーク試験器
２００ 放送用ＩＰネットワークシステム
２０１ グランドマスタ装置
２０２，２０３ スレーブ機器
２０４ ローカルネットワーク
２１１，２１２ 境界クロック装置
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ ポート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】