特許 7547906 時刻同期方式、時刻同期方法、通信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-02

(45)【発行日】2024-09-10

(54)【発明の名称】時刻同期方式、時刻同期方法、通信装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 7/00 20060101AFI20240903BHJP

【ＦＩ】

H04L7/00 990

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020165013

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022056988

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-02-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100104938

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜澤 英久

(74)【代理人】

【識別番号】100210240

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 友幸

(72)【発明者】

【氏名】田島 昌明

【審査官】原田 聖子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０８２２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１６５９７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０１７８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１７６４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／３００７９５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

各ＴＳＮ（Ｔｉｍｅ－Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）ネットワークに配置されたＴＳＮ対応の通信装置間の時刻同期を、
ＰＴＰ時刻同期機能を持たない通信装置で構成された「ＮＯＮ－ＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）」ネットワークを経由して行う方式であって、
前記各ＴＳＮネットワークと前記「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークとの境界には、それぞれＰＴＰ時刻同期機能を持つ通信装置が接続され、
前記境界に接続された各通信装置は、
前記ＴＳＮネットワークの通信装置からＴＳＮ時刻同期パケットを受信すれば前記ＴＳＮ時刻同期パケットをＰＴＰパケットに変換し、変換されたＰＴＰパケットを前記「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークの通信装置に転送し、
前記「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークの通信装置から前記ＰＴＰパケットを受信すれば前記ＰＴＰパケットをＴＳＮ時刻同期パケットに再変換し、再変換されたＴＳＮ時刻同期パケットを前記ＴＳＮネットワークの通信装置に転送する
ことを特徴とする時刻同期方式。

【請求項2】

前記ＴＳＮネットワークの通信装置からＴＳＮ時刻同期パケットを受信した前記境界の通信装置は、
受信した前記ＴＳＮ時刻同期パケットに自装置のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとしてセットし、ＰＴＰ用ＭＡＣのマルチキャストアドレスを送信先ＭＡＣアドレスとしてセットし、ＰＴＰパケットのＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）情報およびＩＰ情報を追加し、ＴＳＮドメイン数を「ｇＰＴＰ」情報のドメイン番号に加算して転送する一方、
前記「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークの通信装置から前記ＰＴＰパケットを受信した前記境界の通信装置は、
受信した前記ＰＴＰパケットからＵＤＰ情報およびＩＰ情報を削除し、前記受信パケットのＰＴＰ情報に基づきＭＡＣアドレスを生成し、生成したＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとしてセットし、ＰＴＰ情報のドメイン番号からＴＳＮドメイン数を減算して転送する
ことを特徴とする請求項１記載の時刻同期方式。

【請求項3】

各ＴＳＮ（Ｔｉｍｅ－Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）ネットワークと、
ＰＴＰ時刻同期機能を持たない通信装置で構成された「ＮＯＮ－ＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）」ネットワークと、
前記各ＴＳＮネットワークと前記「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークとの境界にそれぞれ接続されたＰＴＰ時刻同期機能を持つ通信装置と、
を備え
前記ＮＯＮ－ＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）」ネットワーク経由で前記各ＴＳＮネットワークに配置されたＴＳＮ対応の通信装置間の時刻同期を行う際、前記境界に接続された通信装置が実行する方法であって、
前記ＴＳＮネットワークの通信装置からＴＳＮ時刻同期パケットを受信すれば前記ＴＳＮ時刻同期パケットをＰＴＰパケットに変換し、変換されたＰＴＰパケットを前記「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークの通信装置に転送するステップと、
前記「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークの通信装置から前記ＰＴＰパケットを受信すれば前記ＰＴＰパケットをＴＳＮ時刻同期パケットに再変換し、再変換されたＴＳＮ時刻同期パケットを前記ＴＳＮネットワークの通信装置に転送するステップと、
を有することを特徴とする時刻同期方法。

【請求項4】

各ＴＳＮ（Ｔｉｍｅ－Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）ネットワークと、
ＰＴＰ時刻同期機能を持たない通信装置で構成された「ＮＯＮ－ＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）」ネットワークと、
の境界にそれぞれ接続され、かつＰＴＰ時刻同期機能を持つ通信装置であって、
前記ＴＳＮネットワークの通信装置からＴＳＮ時刻同期パケットを受信すれば前記ＴＳＮ時刻同期パケットをＰＴＰパケットに変換し、変換されたＰＴＰパケットを前記「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークの通信装置に転送し、
前記「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークの通信装置から前記ＰＴＰパケットを受信すれば前記ＰＴＰパケットをＴＳＮ時刻同期パケットに再変換し、再変換されたＴＳＮ時刻同期パケットを前記ＴＳＮネットワークの通信装置に転送する
ことを特徴とする通信装置。

【請求項5】

前記ＴＳＮネットワークの通信装置から受信した前記ＴＳＮ時刻同期パケットが「ＳＹＮＣ」メッセージであれば、
前記変換された前記ＰＴＰパケットの送信時刻と前記ＴＳＮ時刻同期パケットの受信時刻との時間差から残留時間を算出する一方、
前記ＴＳＮネットワークの通信装置から受信した前記ＴＳＮ時刻同期パケットが「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージであれば、
前記「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージに記述された時刻情報に前記残留時間を加算することを特徴とする請求項４記載の通信装置。

【請求項6】

スイッチングハブにより構成されていることを特徴とする請求項４または５記載の通信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による時刻同期の処理を使って、ＴＳＮ領域間での時刻同期を図る技術に関する。

【背景技術】

【0002】

（１）ＰＴＰ
ＰＴＰ対応の中継装置（通信装置）には、「ＥｔｏＥ（マスターとスレーブ間）」のＯＮＥステップで時刻同期を行うことが可能なタイプが存在する。このタイプの中継装置によれば、図１に示す時刻同期の処理手続を経て、式（１）により伝送時間Ｄａ（Ｍｅａｎｐａｔｈ）が計算される。
式（１）：伝送時間Ｄａ＝「（Ｔ４－Ｔ３）＋（Ｔ２－Ｔ１）」／２
また、マスター・スレーブ間の時刻補正は、式２で算出されたオフセットの値に基づき行われる。
式（２）：オフセット＝「（Ｔ２－Ｔ１）－（Ｔ４－Ｔ３）」／２
なお、ＰＴＰ時刻同期における伝送時間の変動の影響を抑えて時刻同期の精度の向上を図る技術として、特許文献１が公知となっている。

【0003】

（２）ＴＳＮ
ＴＳＮ（Ｔｉｍｅ－Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）は、標準のイーサネット（登録商標）を拡張する産業用ネットワークとＩＴネットワークを相互運用するネットワーク技術であって、複数の規格から構成されている。

【0004】

例えば「ＩＥＥＥ８０２．１ＡＳ」規格（ｇＰＰＴ）の時刻同期によれば、図２に示すＴＳＮ時刻同期の処理手続、即ち「ＰｔｏＰ（隣接する機器同士）」のＴＷＯステップを経て、式（３）により伝送時間Ｄが計算される。
式（３）：伝送時間Ｄ＝「（Ｔ４－Ｔ３）＋（Ｔ２－Ｔ１）」／２＝「（Ｔ４－Ｔ１）－（Ｔ３－Ｔ２）」／２
図３は、ＯＮＥステップとＴＷＯステップとの違いを「ＳＹＮＣ」メッセージを例に示している。すなわち、ＯＮＥステップでは「Ｔ１」のタイムスタンプ情報を「ＳＹＮＣ」メッセージのパケットにセットして送信される。

【0005】

一方、ＴＷＯステップでは、「Ｔ１」は「ＳＹＮＣ」メッセージのパケットではなく、「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージのパケットにセットして送信する（「Ｐｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐ＿Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージも同じ。）。

【0006】

そして、「ｇＰＴＰ」はＴＷＯステップ方式で、図３に基づく受信時間の遅れ（ｔ３－Ｔ２）を考慮した式（４）を用いて「Ｔ１」からの経過時間（ｔ１）を算出し、「ｔ１」と「ｔ３」との時刻差からマスター・スレーブ間の時刻補正を行う。
式（４）：経過時間（ｔ１）＝Ｔ１＋Ｄ＋（Ｔ３－Ｔ４）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１９－０５３６３３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ＴＳＮは新しい技術であり、また「ＩＥＥＥ８０２．１ＡＳ」規格によればＴＳＮの「ｇＰＴＰ」時刻同期に未対応の中継装置（スイッチングハブ）は使用することができない。

【0009】

そのため、既存のネットワークに中継装置を追加する場合には、ＴＳＮの使用される領域は限定的となる。また、新規にネットワークを構築する場合であっても、すべての中継装置をＴＳＮ対応とすることは難しく、同様に限定的な使用となる。

【0010】

その一方で、離れたＴＳＮ領域（ＴＳＮネットワーク）同士で統一した管理を希望する場合や、同様のタイミングで処理をしたい場合などＰＴＰ時刻同期で解決できる問題は少なくない。このような場合、ＴＳＮネットワーク間を直接接続するための専用線を用意する方法も考えられるが、現在のＴＳＮを搭載した中継装置だけでは直ぐに対応することは難しい。

【0011】

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされ、ＴＳＮネットワーク間の時刻同期を、ＰＴＰ未対応領域（ＮＯＮ－ＰＴＰネットワーク）を介して可能とすることを解決課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0012】

（１）本発明の一態様は、ネットワーク上の各ＴＳＮ（Ｔｉｍｅ－Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）領域に配置された通信機器間の時刻同期を、ＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）未対応領域を経由して行う方式であって、
前記各ＴＳＮ領域と前記ＰＴＰ未対応領域との境界には、ＰＴＰ対応の通信装置が接続され、
前記境界に接続された通信装置は、
前記ＴＳＮ領域側に隣接する通信装置からＴＳＮ時刻同期パケットを受信すれば前記ＴＳＮ時刻同期パケットをＰＴＰパケットに変換し、変換されたＰＴＰパケットを前記ＴＳＮ非対応領域側に隣接する通信装置に送信する一方、
前記ＴＳＮ非対応領域側に隣接する通信装置から前記変換されたＰＴＰパケットを受信すれば前記ＰＴＰパケットをＴＳＮパケットに変換し、変換されたＴＳＮパケットを前記ＴＳＮ対応領域側に隣接する通信装置に送信することを特徴としている。

【0013】

（２）本発明の他の態様は、ネットワーク上の各ＴＳＮ（Ｔｉｍｅ－Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）領域と、ＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）未対応領域との境界に接続された通信装置が実行する方法であって、
前記ＴＳＮ領域側に隣接する通信装置からＴＳＮ時刻同期パケットを受信すれば前記ＴＳＮ時刻同期パケットをＰＴＰパケットに変換し、変換されたＰＴＰパケットを前記ＴＳＮ非対応領域側に隣接する通信装置に送信するステップと、
前記ＴＳＮ非対応領域側に隣接する通信装置から前記変換されたＰＴＰパケットを受信すれば前記ＰＴＰパケットをＴＳＮパケットに変換し、変換されたＴＳＮパケットを前記ＴＳＮ対応領域側に隣接する通信装置に送信するステップと、を有することを特徴としている。

【0014】

（３）本発明のさらに他の態様は、ネットワーク上のＴＳＮ（Ｔｉｍｅ－Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）領域と、ＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）未対応領域との境界に配置された通信装置であって、
前記ＴＳＮ領域側に隣接する通信装置からＴＳＮ時刻同期パケットを受信すれば前記ＴＳＮ時刻同期パケットをＰＴＰパケットに変換し、変換されたＰＴＰパケットを前記ＴＳＮ非対応領域側に隣接する通信装置に送信する一方、
前記ＴＳＮ非対応領域側に隣接する通信装置から前記変換されたＰＴＰパケットを受信すれば前記ＰＴＰパケットをＴＳＮパケットに変換し、変換されたＴＳＮパケットを前記ＴＳＮ対応領域側に隣接する通信装置に送信することを特徴としている。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ＴＳＮネットワーク間の時刻同期が、「ＮＯＮ－ＰＴＰネットワーク」を介して可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】ＰＴＰ時刻同期の処理手続（ＯＮＥステップ）の概要図。

【図2】ＴＳＮ時刻同期の処理手続の概要図。

【図3】同 ＴＷＯステップの一例を示す処理手続の概要図。

【図4】ＮＯＮ－ＰＴＰネットワークとＴＳＮネットワークとが混在するネットワーク構成図。

【図5】本発明の実施形態に係る時刻同期方式のネットワーク構成図。

【図6】同 ＴＳＮパケット転送メイン処理を示すフローチャート。

【図7】ＴＳＮパケット転送判定処理を示すフローチャート。

【図8】ＴＳＮパケット転送処理を示すフローチャート。

【図9】「ＳＹＮＣメッセージ」用処理を示すフローチャート。

【図10】「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰメッセージ」・「ＡＮＮＯＵＮＣＥメッセージ」・「ＥＬＳＥメッセージ用処理を示すフローチャート。

【図11】ＰＴＰパケット送信処理を示すフローチャート。

【図12】ＴＳＮパケット変換処理を示すフローチャート。

【図13】ＴＳＮパケット・ＰＴＰパケット間の変換を示す概略図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態に係る時刻同期方式を説明する。この時刻同期方式は、例えば図４に示すネットワーク構成を対象とする。

【0018】

ここでは工場などを結ぶ幹線としてＰＴＰ時刻同期機能を持たないスイッチングハブ（以下、ハブとする。）で構成された「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークＣが存在する。このネットワークＣにはＴＳＮハブで構成されたＴＳＮネットワークＡ，Ｂが隣接し、該ＴＳＮネットワークＡ，Ｂは互いに独立した領域とする。

【0019】

図５に基づき詳細を説明する。図５中の１－１～１－４は、ＰＴＰ時刻同期機能を持たない通常ハブ１を示している。この通常ハブ１－１～１－４は、「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークＣ内に配置されている。

【0020】

同３－１～３－３は、「ＩＥＥＥ８０２．１ＡＳ（ｇＰＴＰ）」時刻同期と「ＩＥＥＥ８０２．１Ｑｂｖ（トラフィックのスケジューリング）」を搭載したＴＳＮハブ３を示している。このＴＳＮハブ３－１～３－３は、それぞれＴＳＮネットワークＡ，Ｂ内に配置されている。ここではＴＳＮハブ３－１をマスターとし、ＴＳＮハブ３－２，３－３をスレーブとする。

【0021】

同２－１，２－２は、「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークＣとＴＳＮネットワークＡ，Ｂとの境界に配置されたＰＴＰハブ２を示している。すなわち、ＰＴＰハブ２－１は前記ネットワークＡ，Ｃ間に配置され、通常ハブ１－２とＴＳＮハブ３－２とに接続されている。一方、ＰＴＰハブ２－２は前記ネットワークＢ，Ｃ間に配置され、通常ハブ１－３とＴＳＮハブ３－３とに接続されている。

【0022】

ここではＰＴＰハブ２は、通常ハブ１を経由してもＰＴＰ時刻同期の精度を維持すべく、通常のＰＴＰの処理設定と異なる処理設定（特許文献１参照）が施されている。また、ＰＴＰハブ２とＴＳＮハブ３との間（例えばＰＴＰハブ２－１・ＴＳＮハブ３－２間、ＰＴＰハブ２－２・ＴＳＮハブ３－３間等）は、ＴＳＮポートを指定することにより、ＴＳＮの「ＰｔｏＰ」処理が可能なものとする。

【0023】

このように「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークＣとＴＳＮネットワークＡ，Ｂ間の境界にＰＴＰハブ２を接続することにより、ＴＳＮネットワークＡ，Ｂ間の時刻同期が「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークＣを介して可能としている。

【0024】

例えばＴＳＮネットワークＡ内に配置されたＴＳＮハブ３－１（マスター）がＴＳＮ時刻同期パケット（ｇＰＴＰ：ＳＹＮＣメッセージ・Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰメッセージ・ＡＮＮＯＵＮＣＥメッセージ）を送信したとする。

【0025】

この場合にＴＳＮ時刻同期パケットは、ＰＴＰハブ２－１でＰＴＰパケットに変換される。ここで変換されたＰＴＰパケットは、通常ハブ１－２，１－３を経由してＰＴＰハブ２－２でＴＳＮ時刻同期パケット（ｇＰＴＰ）に再変換され、ＴＳＮネットワークＢのＴＳＮハブ３－３（スレーブ）に送信される。

【0026】

これによりＴＳＮネットワークＡ，ＢのＴＳＮハブ３－１・３－３間での時刻同期が可能となる。このときＰＴＰハブ２－１，２－２間の通過時間を補正することにより、ＴＳＮハブ３－１・３－３間で正確な時刻同期が可能となる。

【0027】

以下、ＰＴＰハブ２の具体的な処理内容を説明する。なお、ＴＳＮ時刻同期（ｇＰＴＰ）の時刻同期パケットはＬ２層で、かつ「ＰｔｏＰ」透過機能のみしか使用できない点でＰＴＰと異なる。

【0028】

（１）ＴＳＮパケット転送メイン処理
図６に基づきＴＳＮパケット転送メイン処理、即ち「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークＣとＴＳＮネットワークＡ，Ｂとの境界に配置されたＰＴＰハブ２の転送処理の全体的な処理内容を説明する。

【0029】

Ｓ０１：処理の開始のため、事前に外部から初期設定に必要なデータをＰＴＰハブ２に入力する。具体的にはＴＳＮドメイン数Ｄ１，ＴＳＮ転送有無フラグＤ２，ＴＳＮポートＤ３，ＴＳＮ送信先ＭＡＣアドレスＤ４，ＴＳＮ送信元ＭＡＣアドレスＤ５の初期設定値を入力する。ここで入力されたデータは、ＰＴＰハブ２内部の初期設定ファイルＦ１に初期設定値として書き込まれ、それぞれ保存される。

【0030】

Ｓ０２：ＰＴＰハブ２の起動時（起動途中）に初期化処理を必要とするか否かを確認する。確認の結果、必要であればＳ０３に進む一方、必要でなければＳ０８に進む。

【0031】

Ｓ０３，Ｓ０４：Ｓ０１で保存された初期設定値Ｄ１～Ｄ５でそれぞれの設定値を初期化する（Ｓ０３）。この初期化後の設定値をＰＴＰハブ２の内部データとしてセットする（Ｓ０４）。

【0032】

Ｓ０５：ＴＳＮ転送有無フラグＤ２を確認する。確認の結果、有効であればＳ０６に進む一方、無効であればＳ０７に進む。

【0033】

Ｓ０６，Ｓ０７：Ｓ０６では、ＴＳＮポートからのＴＳＮパケット受信待ち状態に設定する。また、Ｓ０７では、ＰＴＰポートからのＰＴＰパケット受信待ち状態に設定する。

【0034】

Ｓ０８，Ｓ０９：Ｓ０８では、パケット受信処理でパケットを受信し、受信パケットＰを保存する。また、Ｓ０９では、図７のパケット転送判定処理が実行され、その実行後に処理を終了する。

【0035】

（２）ＴＳＮパケット転送判定処理
図７に基づきＳ０９のパケット転送判定処理の詳細を説明する。

【0036】

Ｓ１１：まず、処理が開始されるとＳ０８の受信パケットＰが、ＴＳＮパケット（ｇＰＴＰ）か否かを確認する。確認の結果、ＴＳＮパケットであればＳ１２に進む一方、ＴＳＮパケットでなければＳ１３に進む。

【0037】

Ｓ１２：図８のＴＳＮ転送処理を経て終了する。

【0038】

Ｓ１３：受信パケットＰがＰＴＰパケットか否かを確認する。確認の結果、ＰＴＰパケットであればＳ１４に進む一方、ＰＴＰパケットでなければ処理を終了する。

【0039】

Ｓ１４：図１３中の矢印Ｘ１に示すように、受信パケットＰのＰＴＰ情報から「Ｃｌｏｃｋ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ」を取得する。その後、取得した「Ｃｌｏｃｋ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ」情報に基づき送信元ＭＡＣアドレスＤ６を生成する。

【0040】

Ｓ１５：Ｓ１４で生成した送信元ＭＡＣアドレスＤ６と、ＴＳＮ送信元ＭＡＣアドレスＤ５が同じか否かを確認する。確認の結果、同じであればＳ１６に進む一方、同じでなければＳ１７に進んで従来のＰＴＰ処理を実行して処理を終了する。

【0041】

Ｓ１６：図１２のＴＳＮパケット変換処理を実行し、その後に処理を終了する。

【0042】

（３）ＴＳＮパケット転送処理
図８に基づきＳ１２のＴＳＮパケット転送処理の詳細を説明する。このＴＳＮパケット転送処理は、例えば図５のネットワーク構成であればＴＳＮパケットを受信したＰＴＰハブ２－１により実行される。ここではＳ１１によれば、受信パケットＰはＴＳＮパケット（ｇＰＴＰ）となる。

【0043】

Ｓ２１：処理が開始されると、ＴＳＮ転送有無フラグＤ２を参照することでＴＳＮパケット転送の有効／無効を確認する。確認の結果、有効であればＳ２２に進む一方、無効であれば処理を終了する。

【0044】

Ｓ２２，Ｓ２３：受信パケットＰから送信元ＭＡＣアドレスＤ８を取得する（Ｓ２２）。ここで取得された送信元ＭＡＣアドレスＤ８と、ＴＳＮ送信元ＭＡＣアドレスＤ５とが同じか否かを確認する（Ｓ２３）。確認の結果、同じであればＳ２４に進む一方、同じでなければ処理を終了する。

【0045】

Ｓ２４，Ｓ２５：受信パケットＰの「ｇＰＴＰ」情報（図１３参照）から「Ｍｅｓｓａｇｅｌｄ」、即ち種別情報Ｄ７を取得し（Ｓ２４）、種別情報Ｄ７に基づき処理種別を確認する（Ｓ２５）。

【0046】

確認の結果、処理種別が「ＳＹＮＣ」メッセージであればＳ２６に進む。一方、「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージ・「ＡＮＮＯＵＮＣＥ」メッセージ・「ＥＬＳＥ」（その他）のメッセージであれば、Ｓ２７に進む。

【0047】

Ｓ２６：「ＳＹＮＣ」用処理が実行される．
Ｓ２７：「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」・「ＡＮＮＯＵＮＣＥ」・「ＥＬＳＥ」用処理が実行される。なお、Ｓ２６，Ｓ２７の処理の実行後にＴＳＮパケット転送処理を終了する。

【0048】

（４）「ＳＹＮＣ」用処理
図９に基づきＳ２６の「ＳＹＮＣ」用処理の詳細を説明する。ここでは受信パケットＰが、「ＳＹＮＣ」メッセージの場合の処理を示している。

【0049】

Ｓ３１：処理が開始されると、受信パケットＰがＰＴＰハブ２に到着した時刻のタイムスタンプが収集される。ここで収集された到着時刻（受信時刻）を「Ｔａ」として保存する。

【0050】

Ｓ３２：図１１のＰＴＰパケット送信処理を実行する。

【0051】

Ｓ３３：Ｓ３２のＰＴＰパケット送信処理後、ＰＴＰパケット（受信パケットＰ）がＰＴＰハブ２を出発した時刻のタイムスタンプが収集される。ここで収集された出発時刻（送信時刻）を「Ｔｂ」として保存する。

【0052】

Ｓ３４，Ｓ３５：受信パケットＰのＰＴＰ２の滞留時間（滞留時間「Ｔｃ」＝出発時刻「Ｔｂ」－到着時刻「Ｔａ」）を算出する（Ｓ３４）。ここで算出された滞留時間「Ｔｃ」が正常（マイナスではない等）か否かを確認する（Ｓ３５）。

【0053】

確認の結果、正常であればＳ３６に進む一方、正常でなければ処理を終了する。

【0054】

Ｓ３６：処理の対象パケットの待ちフラグをセットする。ここでは受信パケットＰが「ＳＹＮＣ」メッセージのため、対象パケットは後追いの「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージとなる。この「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージの待ちフラグＤ９をセットし、処理を終了する。

【0055】

（５）「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」・「ＡＮＮＯＵＮＣＥ」・「ＥＬＳＥ」用処理
図１０に基づきＳ２７に示す前記処理の詳細を説明する。ここでは受信パケットＰが、「ＳＹＮＣ」メッセージ以外である場合の処理の詳細を示している。

【0056】

Ｓ４１：処理が開始されると、Ｓ２５で取得した受信パケットＰの処理種別に基づき受信パケットＰが、「ＡＮＮＯＵＮＣＥ」メッセージか否かを確認する。確認の結果、「ＡＮＮＯＵＮＣＥ」メッセージであればＳ４５のＰＴＰパケット送信処理を実行し、この処理を終了する。一方、「ＡＮＮＯＵＮＣＥ」メッセージでなければＳ４２に進む。

【0057】

Ｓ４２：Ｓ２５で取得した受信パケットＰの処理種別に基づき受信パケットＰが、「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージか否かを確認する。確認の結果、「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージでなければ処理を終了する（ＥＬＳＥ用処理）。一方、「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージであればＳ４３に進む。

【0058】

Ｓ４３：「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」待ちフラグを参照して、「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージの待ち状態か否かを確認する。確認の結果、待ち状態であればＳ４４に進む一方、待ち状態でなければ処理を終了する。

【0059】

Ｓ４４：Ｓ３４で計算された「ＳＹＮＣ」メッセージの滞留時間を、図１３に示す「ＰＴＰ」情報の「Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ」に加算してＳ４５に進む。

【0060】

Ｓ４５：処理の対象パケットの待ちフラグをクリアする。すなわち、受信パケットＰは対象パケットの「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージなため、「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」待ちフラグＤ９をクリアし、Ｓ４６に進む。

【0061】

Ｓ４６：ＰＴＰパケット送信処理を実行し、その実行後に処理を終了する。

【0062】

（６）ＰＴＰパケット送信処理
図１１に基づきＳ４６のＰＴＰパケット送信処理の詳細を説明する。ここでは主に受信パケットＰを通常ハブ１に転送する際の処理を示している。

【0063】

Ｓ５１：処理が開始されると、ＰＴＰハブ２のＭＡＣアドレスを受信パケットＰ（ＴＳＮパケット）の送信元ＭＡＣアドレス（図１３参照）にセットする。

【0064】

Ｓ５２：ＰＴＰ用ＭＡＣのマルチキャストアドレスを受信パケットＰの送信先ＭＡＣアドレス（図１３参照）としてセットする。

【0065】

Ｓ５３：受信パケットＰに以下の事項を追加する。
（Ａ）ＰＴＰパケットのＩＰアドレスを送信元ＩＰアドレスとして追加
（Ｂ）ＰＴＰハブ２用のマルチキャストＩＰアドレスをＩＰアドレスの送信先ＩＰアドレスとして追加
（Ｃ）ＰＴＰ用のポート番号をＵＤＰの送信先ポートと送信元ポートとして追加
Ｓ５４：図１３に示すように、ＴＳＮドメイン数を受信パケットＰの「ｇＰＴＰ」情報の「ＳｕｂｄｏｍａｉｎＮｕｍｂｅｒ」に加算する。

【0066】

Ｓ５５：受信パケットＰをＰＴＰパケットとしてＰＴＰハブ２のＰＴＰポートから送信する。例えば図５のネットワーク構成の場合、ＰＴＰ２－１はＳ５１～Ｓ５４の処理後の受信パケットＰを通常ハブ１－２に送信する。この送信により処理を終了する。

【0067】

（７）ＰＴＰパケット変換処理
図１２に基づきＳ１６のＴＳＮパケット変換処理の詳細を説明する。例えば通常ハブ１－２，１－３を経由して受信パケットＰを受信したＰＴＰハブ２－２が、同受信パケットＰをＴＳＮハブ３－３に転送する際にＳ１６のＰＴＰパケット変換処理を実行する。ここでは図７のＳ１３～Ｓ１５によれば、受信パケットＰはＰＴＰパケットとなる。

【0068】

Ｓ６１：処理が開始されると、ＴＳＮポートの設定の有無を確認する。確認の結果、前記ポートが設定されていればＳ６２に進む一方、設定されていなければ処理を終了する。

【0069】

Ｓ６２：受信パケットＰからＵＤＰ／ＩＰ情報（図１３中のＵＤＰ送信元ポート等）情報を削除する。

【0070】

Ｓ６３：図１３中の矢印Ｘ１に示すように、受信パケットＰのＰＴＰ情報から「Ｃｌｏｃｋ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ」を取得する。その後、取得した「Ｃｌｏｃｋ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ」情報に基づき送信元ＭＡＣアドレスＤ６を生成する。この変換方法はＳ１４と同じとする。

【0071】

Ｓ６４，Ｓ６５：Ｓ６３で変換されたＭＡＣアドレスＤ１１を転送する受信パケットＰの送信元ＭＡＣアドレスとしてセットする（Ｓ６４）。また、ＴＳＮ用のマルチキャストＭＡＣアドレスを送信先ＭＡＣアドレス（ＴＳＮ）にセットする（Ｓ６５）。

【0072】

Ｓ６６：受信パケットＰのＰＴＰ情報の「ＳｕｂｄｏｍａｉｎＮｕｍｂｅｒ」からＴＳＮドメイン数Ｄ１を減算する。

【0073】

Ｓ６７：受信パケットのＰＴＰ情報の「ＭｅｓｓａｇｅＩｄ」による処理種別が「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージか否かを確認する。確認の結果、「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージであればＳ６８に進む一方、「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージでなければＳ７０に進む。

【0074】

Ｓ６８，Ｓ６９：通常のＰＴＰ時刻同期で算出した伝送遅延「Ｍｅａｎｐａｔｈ」Ｄ１０を取得する（Ｓ６８）。ここで取得された「Ｍｅａｎｐａｔｈ」Ｄ１０を受信パケットＰの「ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ」に追加する。

【0075】

Ｓ７０：受信パケットＰをＴＳＮパケットとしてＴＳＮポートから送信し、処理を終了する。

【0076】

（８）作用効果
前記時刻同期方式によれば、次の効果を得ることができる。

【0077】

（Ａ）時刻同期の実現化
前述のようにＴＳＮネットワークＡのＴＳＮハブ３－１の送信したＴＳＮ時刻同期パケット（ｇＰＴＰ）は、ＴＳＮハブ３－２を経由してＰＴＰハブ２－１に到達する。

【0078】

このときＰＴＰハブ２－１の受信パケットＰは、ＰＴＰパケットに変換された（Ｓ１２）後に通常ハブ１－２に送信される（Ｓ４６）。その後、受信パケットＰは、通常ハブ１－２，１－３を経由してＰＴＰハブ２－２に到達する。

【0079】

ここで受信パケットＰを受信したＰＴＰハブ２－２は、ＰＴＰパケット変換処理（Ｓ１６）により受信パケットＰをＴＳＮパケット（ｇＰＴＰ）に変換し、ＴＳＮネットワークＢのＴＳＮハブ３－３に転送する。

【0080】

これによりマスター（ＴＳＮハブ３－１）の送信したＴＳＮ時刻同期パケット（ｇＰＴＰ）を、「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークＣを介してスレーブ（ＴＳＮハブ３－３）が受審することが可能となる。なお、スレーブ（ＴＳＮハブ３－３）からマスター（ＴＳＮハブ３－１）への送信も、同様な手順で行うことができる。

【0081】

その結果、独立かつ遠方に存在するＴＳＮネットワークＡ，ＢのＴＳＮハブ３－１，３－３間を、専用線を引くことなく「ＮＯＮ－ＰＴＰ」ネットワークＣを介してＰＴＰ時刻同期させることが実現化する。

【0082】

このときＴＳＮ（ｇＰＴＰ）ネットワークＡ，Ｂ側の変更は不要であり、ＰＴＰハブ２を前記ネットワークＡ，Ｂと前記ネットワークＣとの境界として接続するだけでよい。この点でＴＳＮネットワークＡ，Ｂ間の時刻同期にかかる設備投資を抑制することができる。

【0083】

（Ｂ）時刻同期精度の低下防止
ＰＴＰハブ２によれば、「ＳＹＮＣ」メッセージのＴＳＮパケットについて滞留時間が算出される（Ｓ３４）。ここで算出された滞留時間は、「Ｆｏｌｌｏｗ＿ＵＰ」メッセージの「Ｃｏｒｅｃｔｉｏｎ」（「ＳＹＮＣ」メッセージのマスター送信時刻）に加算される（Ｓ４４）。また、ＰＴＰハブ２－１・２－２間の伝送時間も同様に加算される（Ｓ６８）。

【0084】

したがって、ＴＳＮ（ｇＰＴＰ）による時刻補正にあたって前記滞留時間を抗力することができ、この点で時刻同期精度の低下を防止することができる。なお、ＰＴＰハブ２内で送信元ＭＡＣアドレス・送信先ＭＡＣアドレスをチェック（Ｓ１５，Ｓ２３等）しているため、余分なパケットの誤送信を防ぐこともできる。

【符号の説明】

【0085】

１（１－１～１－４）…通常ハブ
２（２－１，２－２）…ＰＴＰハブ
３（３－１～３－３）…ＴＳＮハブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】