[发明专利]时间控制装置、时间控制方法和程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种时间控制装置、时间控制方法和程序，并且更具体地，涉及一种适用于以高精确度使时间信息与网络中的主机装置同步的时间控制装置、时间控制方法和程序。

背景技术

存在用于在经由网络彼此连接的装置之间使时间信息同步的机制，并且这种机制的已知示例之一是IEEE1588PTP（精确时间协议）（例如，参见专利文件1）。

根据IEEE1588PTP，在经由网络彼此连接的主机装置（在下文中称为PTP主机）和从机装置（在下文中称为PTP从机）之间交换PTP消息，使得关于PTP从机的时间信息T2可以在亚微秒级上以高精确度与关于PTP主机的时间信息T1同步。具体地，PTP从机中的振荡频率F2可以与PTP主机中的振荡频率F1同步，并且此后，时间信息T2可以与时间信息T1同步。

图1示出使用IEEE1588PTP的传统高精确度时间同步过程的概况。

PTP主机被设计为通过网络以基于振荡频率F1的预定间隔Δm传送包含指示传送时间T1_i的时间戳的作为PTP消息的Sync消息。同时，PTP从机被设计为接收从PTP主机传送的Sync消息，提取其中包含的指示传送时间T1_i的时间戳，并且获取其接收时间T2_i。即，PTP从机每次接收到Sync分组时获得传送时间T1_i和接收时间T2_i。

PTP从机还被设计为经由网络向PTP主机传送作为PTP消息的Delay_req，并且存储其传送时间T2_X。在接收到Delay_req之后，PTP主机向PTP从机返回包含指示接收时间T1_X的时间戳的作为PTP消息的Delay_res。即，PTP从机通过传送Delay_req和接收响应于Delay_req从PTP主机返回的Delay_res而获得Delay_req的传送时间T2_X和接收时间T1_X。

在此，假设经由网络传递诸如Sync消息、Delay_req或Delay_res的PTP消息所需的时间（在下文中称为网络延迟）不变化而是常数。

在该情况下，如果PTP从机的振荡频率F2与PTP主机的振荡频率F1的完全同步，则PTP主机中的Sync消息传送间隔Δm=T1₂-T1₁与PTP从机中的Sync消息接收间隔Δs=T2₂-T2₁相同。换句话说，在Δm和Δs之间的差Δm-Δs不为0的情况下，PTP从机的振荡频率F2与PTP主机的振荡频率F1不同，并且未建立同步。

因此，为了建立频率同步，应调整PTP从机的振荡频率F2，使得Δm和Δs之间的差Δm-Δs将变为0。在下文中，Δm和Δs之间的差Δm-Δs将被称为频率差。根据下列等式（1）计算频率差。

频率差Δm-Δs=(T1₂-T1₁)-(T2₂-T2₁)=(T2₁-T1₁)-(T2₂-T1₂)……（1）

为了建立时间同步，如上所述PTP从机在建立频率同步之后传送Delay_req，并且接收作为响应的Delay_res，以获得Delay_req的传送时间T2₃和接收时间T1₃。

在关于PTP主机的时间信息T1和关于PTP从机的时间信息T2之间的差是时间差的情况下，满足下面示出的等式（2）和（3），并且根据等式（2）和（3）确定也在下面示出的等式（4）。

接收时间T2₂-传送时间T1₂=网络延迟+时间差……（2）

接收时间T1₃-传送时间T2₃=网络延迟-时间差……（3）

时间差={(T2₂-T1₃)-(T1₂-T2₃)}/2……（4）

在PTP从机中，应调整时间信息T2，使得由等式（4）表示的时间差将为0。

图2示出在PTP从机中用于建立时间同步的时间控制装置的示例结构。