JP5913067B2

JP5913067B2 - Time synchronization system, transmission path delay time correction method, time synchronization device

Info

Publication number: JP5913067B2
Application number: JP2012261090A
Authority: JP
Inventors: 卓弘田中; 映之中西; 田中　晶彦; 晶彦田中
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2032-11-29
Also published as: JP2014106188A

Description

本発明は、時刻同期システム、伝送路遅延時間補正方法、時刻同期装置に係り、特に、マスターとスレーブ間の上りと下りとの伝送路遅延差を遅延時間測定から計算することにより、時刻同期の際により正確な時刻配信が可能となる時刻同期システム、伝送路遅延時間補正方法、時刻同期装置に関する。
The present invention relates to a time synchronization system, a transmission path delay time correction method, and a time synchronization apparatus, and in particular, by calculating a transmission path delay difference between an upstream and a downlink between a master and a slave from a delay time measurement, The present invention relates to a time synchronization system, a transmission line delay time correction method, and a time synchronization apparatus that enable accurate time distribution.

ネットワークにおける時刻同期の代表的な適用例として、携帯電話網の基地局装置間の時刻同期が挙げられる。端末がエリア間を移動する時のハンドオーバーの際に、シームレスな通信を可能とするためには、基地局装置間の周波数同期、時刻同期を保つことが必要となる。基地局装置の場合、同期のための基準時刻としては、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）衛星から受信するＧＰＳ時刻が一般的に用いられるが、設置場所によっては、ＧＰＳ衛星からの電波が受信出来ないような場所においても時刻同期が要求される場合がある。
ネットワーク経由での時刻同期の代表的な手段として、ＮｅｔｗｏｒｋＴｉｍｅＰｒｏｔｏｃｏｌ（以下、ＮＴＰ）とＮＴＰサーバを利用した方法が挙げられる。ＮＴＰでは、ＧＰＳ衛星や原子時計を最上位の時刻源とし、階層構造状に接続されたサーバが、伝送路遅延の補正を相互に行いつつ、ミリ秒単位での時刻同期を可能としている。しかしＮＴＰによる時刻同期では、同期精度がＮＴＰサーバまでのネットワークの物理的な距離に左右されるという課題がある。また、携帯電話網の基地局装置間では、搬送波の周波数同期や、ハンドオーバー時の基地局間での同期において、マイクロ秒単位での時刻同期を必要とするため、性能が不足する場合がある。 A typical application example of time synchronization in a network is time synchronization between base station apparatuses of a mobile phone network. In order to enable seamless communication during a handover when a terminal moves between areas, it is necessary to maintain frequency synchronization and time synchronization between base station apparatuses. In the case of a base station apparatus, a GPS time received from a GPS (Global Positioning System) satellite is generally used as a reference time for synchronization. However, depending on the installation location, radio waves from the GPS satellite may not be received. There are cases where time synchronization is required even in various places.
As a typical means of time synchronization via a network, there is a method using a Network Time Protocol (hereinafter referred to as NTP) and an NTP server. In NTP, GPS satellites and atomic clocks are the highest time sources, and servers connected in a hierarchical structure enable time synchronization in milliseconds while mutually correcting transmission path delays. However, time synchronization by NTP has a problem that synchronization accuracy depends on the physical distance of the network to the NTP server. In addition, performance may be insufficient between base station devices in a cellular phone network because time synchronization in microseconds is required for carrier frequency synchronization and synchronization between base stations during handover. .

このような背景の元、ＩＥＥＥ（ＴｈｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）が、パケットネットワークにおいて時刻同期を行う標準化技術としてＩＥＥＥ１５８８を定めている。ＩＥＥＥ１５８８では、時刻の送信源となるマスタノードと、マスターからパケットとして受信した時刻情報に同期する、スレイブノードとの間におけるプロトコルを規定している。また、ＩＥＥＥ１５８８では、時刻情報の交換手順やフレームフォーマット、マスタノード・スレイブノード間の伝送路遅延による時刻誤差の補正方法などを規定することで、サブマイクロ秒オーダーの精度で装置間の時刻同期を可能とする。
本技術分野の背景技術として、特開２００１−２１７７５６号公報（特許文献１）がある。この公報には、光ファイバ伝送路の伝送遅延時間および伝送距離の測定を受信側でのみ行うとともに、送信側および受信側の構成を簡素化する光ファイバ伝送路測定システムで、送信側通信装置でクロック供給装置によって供給されたクロックに基づいて計時した送信時間間隔ごとに、λ１波長、λ２波長の所定の測定信号を交互に、測定対象の光ファイバ伝送路に送出する。受信側通信装置において、各波長の測定信号を受信し、受信間隔測定部で送信側とは独立したクロック供給装置によって供給されたクロックに基づいて各波長の測定信号の受信間隔を測定して、あらかじめ認識している光ファイバ伝送路の波長ごとの屈折率を用いて各波長の伝送遅延時間および伝送距離を測定することが記載されている。 Under such circumstances, IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) defines IEEE 1588 as a standardization technique for performing time synchronization in a packet network. IEEE 1588 defines a protocol between a master node serving as a time transmission source and a slave node synchronized with time information received as a packet from the master. IEEE 1588 also specifies time information exchange procedures, frame formats, time error correction methods due to transmission path delays between the master node and slave nodes, and so on, to synchronize time between devices with sub-microsecond order accuracy. Make it possible.
As background art of this technical field, there is JP-A-2001-217756 (Patent Document 1). This publication describes an optical fiber transmission line measurement system that performs transmission delay time and transmission distance measurement of an optical fiber transmission line only on the reception side and simplifies the configuration on the transmission side and reception side. At each transmission time interval measured based on the clock supplied by the clock supply device, predetermined measurement signals of λ1 wavelength and λ2 wavelength are alternately sent to the optical fiber transmission line to be measured. In the reception side communication device, receive the measurement signal of each wavelength, measure the reception interval of the measurement signal of each wavelength based on the clock supplied by the clock supply device independent of the transmission side in the reception interval measurement unit, It describes that the transmission delay time and the transmission distance of each wavelength are measured using the refractive index for each wavelength of the optical fiber transmission line recognized in advance.

特開２００１−２１７７５６号公報JP 2001-217756 A

時刻同期におけるＰＴＰ（ＰｒｅｃｉｓｉｏｎＴｉｍｅＰｒｏｔｃｏｌ）の時刻計算は、マスター、スレーブ間双方向のパケット伝送遅延が同一（対称）という前提に基づいている。伝送遅延時間に差分がある場合、スレーブ側時刻にずれが生じてしまう場合がある。マスター、スレーブ間に挿入される機器（中継装置）については、ＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔＣｌｏｃｋ実装により上り伝送路と下り伝送路との非対称分の補正が可能であるが、光ファイバ等伝送媒体中の遅延差については補正する事が出来ない。特に、異なる波長帯の光を使用する場合には分散により遅延差が発生する。
例えば、特許文献１により開示されているように、あらかじめ認識している光ファイバ伝送路の波長ごとの屈折率を用いて各波長の伝送遅延時間および伝送距離を受信側でのみ測定する方式では、マスター、スレーブ間に時刻同期機能を有さず、かつ伝送波長を変換する機能を有する中継装置が接続されることを想定していない。
また、従来技術では、各装置の波長が異なる場合においての考慮がされていないため、伝送遅延時間および伝送距離を測定することが容易にはできない。
本発明は、以上点に鑑み、より正確な時刻でマスター装置とスレーブ装置の時刻同期を可能とすることを目的とする。
PTP (Precision Time Protocol) time calculation in time synchronization is based on the premise that the packet transmission delay in both directions between the master and slave is the same (symmetric). If there is a difference in the transmission delay time, a shift may occur in the slave time. As for the equipment (relay device) inserted between the master and slave, it is possible to correct the asymmetry between the upstream transmission path and the downstream transmission path by implementing the Transparent Clock implementation. It cannot be corrected. In particular, when light of different wavelength bands is used, a delay difference occurs due to dispersion.
For example, as disclosed in Patent Document 1, in a method of measuring the transmission delay time and transmission distance of each wavelength only on the receiving side using the refractive index for each wavelength of the optical fiber transmission line recognized in advance, It is not assumed that a relay device that does not have a time synchronization function between a master and a slave and that has a function of converting a transmission wavelength is connected.
In the prior art, since the case where the wavelengths of the respective devices are different is not taken into consideration, it is not easy to measure the transmission delay time and the transmission distance.
In view of the above, an object of the present invention is to enable time synchronization between a master device and a slave device at a more accurate time.

本発明の第１の解決手段によると、
時刻同期システムであって、
マスター装置と、
上記マスター装置と光ファイバ伝送路で接続された中継装置と、
上記中継装置と光ファイバ伝送路で接続され、上記マスター装置と時刻同期を行う少なくとも１つのスレーブ装置と
を備え、
上記マスター装置及び上記中継装置は、それぞれ、光源波長を異なる複数の波長に切り替えて各々の遅延時間測定パケットを送出し、
上記スレーブ装置は、各々の上記遅延時間測定パケットによる往復遅延時間の測定結果と各々の波長の伝送速度又は屈折率の情報を用いて、上記マスター装置と上記スレーブ装置間の時刻同期における上記マスター装置からの時刻配信時に時刻補正をするための伝送路遅延時間補正値を算出することを特徴とする時刻同期システムが提供される。 According to the first solution of the present invention,
A time synchronization system,
A master device,
A relay device connected to the master device via an optical fiber transmission line;
At least one slave device connected to the relay device via an optical fiber transmission line and performing time synchronization with the master device,
Each of the master device and the relay device transmits each delay time measurement packet by switching the light source wavelength to a plurality of different wavelengths,
The slave device uses the measurement result of the round-trip delay time by each delay time measurement packet and the information on the transmission speed or refractive index of each wavelength, and the master device in time synchronization between the master device and the slave device. A time synchronization system is provided that calculates a transmission path delay time correction value for correcting the time at the time distribution from.

本発明の第２の解決手段によると、
時刻同期システムにおける伝送路遅延時間補正方法であって、
上記時刻同期システムは、
マスター装置と、
上記マスター装置と光ファイバ伝送路で接続された中継装置と、
上記中継装置と光ファイバ伝送路で接続され、上記マスター装置と時刻同期を行う少なくとも１つのスレーブ装置と
を備え、
上記マスター装置及び上記中継装置は、それぞれ、光源波長を異なる複数の波長に切り替えて各々の遅延時間測定パケットを送出し、
上記スレーブ装置は、各々の上記遅延時間測定パケットによる往復遅延時間の測定結果と各々の波長の伝送速度又は屈折率の情報を用いて、上記マスター装置と上記スレーブ装置間の時刻同期における上記マスター装置からの時刻配信時に時刻補正をするための伝送路遅延時間補正値を算出することを特徴とする伝送路遅延時間補正方法が提供される。 According to the second solution of the present invention,
A transmission path delay time correction method in a time synchronization system,
The above time synchronization system
A master device,
A relay device connected to the master device via an optical fiber transmission line;
At least one slave device connected to the relay device via an optical fiber transmission line and performing time synchronization with the master device,
Each of the master device and the relay device transmits each delay time measurement packet by switching the light source wavelength to a plurality of different wavelengths,
The slave device uses the measurement result of the round-trip delay time by each delay time measurement packet and the information on the transmission speed or refractive index of each wavelength, and the master device in time synchronization between the master device and the slave device. A transmission path delay time correction method is provided, which calculates a transmission path delay time correction value for correcting the time at the time distribution from.

本発明の第３の解決手段によると、
時刻同期システムにおける時刻同期装置であって、
上記時刻同期システムは、
マスター装置と、
上記マスター装置と光ファイバ伝送路で接続された中継装置と、
上記中継装置と光ファイバ伝送路で接続され、上記マスター装置と時刻同期を行う少なくとも１つの上記時刻同期装置と
を備え、
上記時刻同期装置は、
上記マスター装置及び上記中継装置から、それぞれ、光源波長を異なる複数の波長に切り替えて各々送出された遅延時間測定パケットを受信し、
上記時刻同期装置は、各々の上記遅延時間測定パケットによる往復遅延時間の測定結果と各々の波長の伝送速度又は屈折率の情報を用いて、上記マスター装置と上記時刻同期装置間の時刻同期における上記マスター装置からの時刻配信時に時刻補正をするための伝送路遅延時間補正値を算出することを特徴とする時刻同期装置が提供される。
According to the third solution of the present invention,
A time synchronization apparatus in a time synchronization system,
The above time synchronization system
A master device,
A relay device connected to the master device via an optical fiber transmission line;
Connected to the relay device via an optical fiber transmission line, and includes at least one time synchronization device that performs time synchronization with the master device,
The time synchronizer is
From each of the master device and the relay device, the delay time measurement packet transmitted respectively by switching the light source wavelength to a plurality of different wavelengths is received,
The time synchronizer uses the measurement result of the round-trip delay time by each delay time measurement packet and the information on the transmission rate or refractive index of each wavelength, and the time synchronization in the time synchronization between the master device and the time synchronizer. A time synchronization apparatus is provided that calculates a transmission path delay time correction value for performing time correction at time distribution from a master apparatus.

本発明によると、より正確な時刻でマスター装置とスレーブ装置の時刻同期が可能となる。
According to the present invention, it is possible to synchronize the master device and the slave device with a more accurate time.

時刻同期網のシステム構成図である。It is a system configuration | structure figure of a time synchronous network. マスター装置のブロック図である。It is a block diagram of a master device. スレーブ装置のブロック図である。It is a block diagram of a slave device. 中継装置のブロック図である。It is a block diagram of a relay apparatus. 光源情報管理テーブルに保存される、下り側／上り側で使用する光モジュールの光源管理テーブルである。It is the light source management table of the optical module used by the down side / uplink side preserve | saved at a light source information management table. 光源情報管理テーブルに保存される、波長と速度（屈折率）の関係テーブルである。It is a relationship table of a wavelength and speed (refractive index) preserve | saved at a light source information management table. 光源情報管理テーブルに保存される、マスター装置、スレーブ装置の時刻同期シーケンスである。It is a time synchronization sequence of a master apparatus and a slave apparatus preserve | saved at a light source information management table. 光源情報管理テーブルに保存される下り側／上り側で使用する光モジュールの光源管理テーブル、及び、光源情報管理テーブルに保存される波長と速度（屈折率）の関係テーブルである。5 is a light source management table of an optical module used on the downstream side / upstream side stored in the light source information management table, and a relationship table between wavelength and speed (refractive index) stored in the light source information management table. 実施例１での往復遅延時間測定シーケンスである。It is a round trip delay time measurement sequence in Example 1. 実施例１でのマスター装置と中継装置間の波長を変えた遅延時間測定シーケンスである。It is the delay time measurement sequence which changed the wavelength between the master apparatus in Example 1, and a relay apparatus. 実施例１での中継装置とスレーブ装置間の波長を変えた遅延時間測定シーケンスである。It is the delay time measurement sequence which changed the wavelength between the relay apparatus and slave apparatus in Example 1. FIG. 実施例１での遅延時間測定のフローチャートである。3 is a flowchart of delay time measurement in the first embodiment. 遅延時間測定のマスター装置動作フローである。It is a master apparatus operation | movement flow of delay time measurement. 遅延時間測定の中継装置動作フローである。It is a relay apparatus operation | movement flow of delay time measurement. 遅延時間測定のスレーブ装置動作フローである。It is a slave apparatus operation | movement flow of delay time measurement. 実施例２での往復遅延時間測定シーケンスである。It is a round-trip delay time measurement sequence in Example 2. 実施例２での遅延時間測定のフローチャートである。10 is a flowchart of delay time measurement in the second embodiment.

以下、本実施の形態の実施例について図面を用いて説明する。

１．概要

本実施の形態は、例えば、マスター装置、中継装置およびスレーブ装置が接続された光ファイバ伝送路に対して、マスター装置から中継装置までの区間でのみ、異なる複数の波長を切り替えて距離測定信号を送出させ、前記複数の距離測定結果と使用した前記複数の波長の伝搬速度の情報を用いて、マスター装置と中継装置間の距離を推定する。また、本実施の形態は、中継装置とスレーブ装置間の光ファイバ伝送路に対して、中継装置から異なる波長成分で信号を送出させ、中継装置とスレーブ装置間の距離を測定することができる。さらに、本実施の形態は、中継装置が多段に配置している構成においてはマスター装置側中継装置とスレーブ側中継装置間の光ファイバ伝送路に対して、マスター装置側中継装置から異なる波長成分で信号を送出させ、マスター側中継装置とスレーブ側中継装置間の距離を測定することができる。また、本実施の形態は、この測定方法を各装置間において実施し、伝送遅延時間および伝送距離を測定することができる。
Hereinafter, examples of the present embodiment will be described with reference to the drawings.

1. Overview

In this embodiment, for example, with respect to an optical fiber transmission line to which a master device, a relay device, and a slave device are connected, a distance measurement signal is switched by switching a plurality of different wavelengths only in a section from the master device to the relay device. The distance between the master device and the relay device is estimated by using the information on the plurality of distance measurement results and the propagation speed information of the plurality of wavelengths used. Further, according to the present embodiment, signals can be transmitted from the relay device with different wavelength components to the optical fiber transmission line between the relay device and the slave device, and the distance between the relay device and the slave device can be measured. Furthermore, in this embodiment, in a configuration in which the relay devices are arranged in multiple stages, different wavelength components from the master device-side relay device are used for the optical fiber transmission line between the master device-side relay device and the slave-side relay device. A signal can be sent and the distance between the master side relay device and the slave side relay device can be measured. Further, in this embodiment, this measurement method can be performed between devices to measure the transmission delay time and the transmission distance.

２．システム

図１に、本実施の形態における時刻同期網のシステム構成図を示す。本図では、階層的に構成した時刻網の構成概要を示している。本実施例における時刻同期網は、時刻同期網の上位ネットワーク装置１（以下上位ＮＷ装置と称することがある）、上位ＮＷ装置１の時刻に同期して動作するＯＬＴ２、ＯＬＴ２の時刻に同期して動作するＯＮＵ３が接続される。また各装置間には中継装置４が接続されることもある。その場合、中継装置４には複数台のＯＮＵ３が接続され、それぞれ異なる波長を用いて通信される。本図では、上位ＮＷ装置１は、ＧＰＳ(ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ：以下ＧＰＳと称することがある)アンテナ７を有し、ＧＰＳ衛星５から受信するＧＰＳ信号６により時刻を受信する機能により時刻を受信する。また、上位ＮＷ装置１は、主信号ＮＷ網８とのインタフェースを持ち、ＰＴＰメッセージと主信号データの重畳／分離を行い、ＯＬＴ２とのデータ送受信を行う場合を示している。
本実施例では、時刻同期の方法として、ＩＥＥＥ１５８８のＰＴＰパケットを例に説明するが、複数の装置間で時刻同期を行う構成であれば、これに限定されるものではない。 2. system

FIG. 1 shows a system configuration diagram of a time synchronization network in the present embodiment. In this figure, the structure outline | summary of the time network comprised hierarchically is shown. The time synchronization network in the present embodiment is synchronized with the time of the upper network device 1 of the time synchronization network (hereinafter also referred to as the upper NW device), the OLT 2 that operates in synchronization with the time of the upper NW device 1, and the time of the OLT 2. An operating ONU 3 is connected. In addition, the relay device 4 may be connected between the devices. In that case, a plurality of ONUs 3 are connected to the relay device 4 and communicate using different wavelengths. In this figure, the host NW device 1 has a GPS (Global Positioning System: hereinafter referred to as GPS) antenna 7 and receives the time by the function of receiving the time by the GPS signal 6 received from the GPS satellite 5. . Further, the upper NW device 1 has an interface with the main signal NW network 8, superimposes / separates PTP messages and main signal data, and performs data transmission / reception with the OLT 2.
In the present embodiment, an IEEE 1588 PTP packet will be described as an example of a time synchronization method, but the present invention is not limited to this as long as time synchronization is performed between a plurality of devices.

上位ＮＷ装置１は、本実施例において主となる時刻情報を持つ装置であり、ＩＥＥＥ１５８８のマスター装置として動作し、下位のスレーブ装置とのＰＴＰメッセージ送受信により時刻同期を行う機能を有する。また、ＯＬＴ２は、ＰＴＰメッセージの送受信を行う機能を有し、上位ＮＷ装置１から受信したＰＴＰメッセージにより時刻情報の配信を受け、上位ＮＷ装置１の時刻に従属して動作するＩＥＥＥ１５８８のスレーブ装置として動作する機能を有する。また、ＯＬＴ２は、上位ＮＷ装置１に対してはスレーブ装置であるが、ＯＮＵ３に対してはマスター装置として動作し、下位のスレーブ装置とのＰＴＰメッセージ送受信により時刻同期を行う機能を有する。また、ＯＮＵ３は、ＰＴＰメッセージの送受信を行う機能を有し、ＯＬＴ２から受信したＰＴＰメッセージにより時刻情報の配信を受け、ＯＮＵ３の時刻に従属して動作するＩＥＥＥ１５８８のスレーブ装置として動作する機能を有する。 The upper NW device 1 is a device having main time information in this embodiment, operates as a master device of IEEE 1588, and has a function of performing time synchronization by transmitting and receiving a PTP message with a lower slave device. The OLT 2 has a function of transmitting and receiving a PTP message, receives time information from a PTP message received from the upper NW device 1, and operates as a slave device of IEEE 1588 that operates depending on the time of the upper NW device 1. It has a function to operate. The OLT 2 is a slave device for the upper NW device 1 but operates as a master device for the ONU 3 and has a function of performing time synchronization by transmitting and receiving a PTP message with the lower slave device. Further, the ONU 3 has a function of transmitting and receiving a PTP message, receives a distribution of time information by a PTP message received from the OLT 2, and has a function of operating as a slave device of IEEE 1588 that operates depending on the time of the ONU 3.

図２に、本実施の形態におけるマスター装置１０のブロック図を示す。マスター装置１０は、パケット送受信部１１、マスタークロック機能部１２、光源情報管理テーブル１６、遅延時間測定機能部１７を備える。
マスタークロック機能部１２は、時刻情報管理部１３、ＰＴＰパケット処理部１４、スレーブ装置情報管理部１５を有し、接続されたスレーブ装置３０の情報を管理し、時刻情報を配信する。スレーブ装置情報管理部１５は、管理対象のスレーブ装置の識別情報として、例えば各装置に対してＰＴＰパケットを送信する際に必要な情報であるＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレスやＰＴＰパケットの送信先であるスレーブ装置３０のポート情報を特定する情報を保持して、マスター装置１０に接続されるスレーブ装置３０を管理する。時刻情報管理部１３は、自装置の時刻情報とスレーブ装置情報管理部１５にて管理されるスレーブ装置３０の時刻情報を管理する。マスター装置１０がＳｙｎｃメッセージなどを用いてスレーブ装置３０に伝達する時刻は、自装置の時刻情報を参照する。ＰＴＰパケット処理部１４は、ＰＴＰパケットの生成および解析を行う。 FIG. 2 shows a block diagram of master device 10 in the present embodiment. The master device 10 includes a packet transmission / reception unit 11, a master clock function unit 12, a light source information management table 16, and a delay time measurement function unit 17.
The master clock function unit 12 includes a time information management unit 13, a PTP packet processing unit 14, and a slave device information management unit 15. The master clock function unit 12 manages information on the connected slave devices 30 and distributes time information. The slave device information management unit 15 uses, for example, a MAC (Media Access Control) address, which is information necessary for transmitting a PTP packet to each device, and a transmission destination of the PTP packet as identification information of the slave device to be managed. Information that specifies port information of a certain slave device 30 is held, and the slave device 30 connected to the master device 10 is managed. The time information management unit 13 manages the time information of the own device and the time information of the slave device 30 managed by the slave device information management unit 15. The time that the master device 10 transmits to the slave device 30 using a Sync message or the like refers to the time information of the own device. The PTP packet processing unit 14 generates and analyzes a PTP packet.

パケット送受信部１１は、スレーブ装置３０とパケットの送受信を行う。パケット送受信部１１は、スレーブ装置情報管理部１５において管理されるスレーブ装置３０に対し、時刻情報管理部１３から得たスレーブ装置３０の時刻情報を基に、ＰＴＰパケット処理部１４で生成したＰＴＰパケットをパケット送受信部１１より送信する。その際、パケット送受信部１１は、光源情報管理テーブル１６において管理される光源波長情報から使用光源波長を選択し、ＰＴＰパケットを送信する。また、スレーブ装置３０から送信されたＰＴＰパケットは、パケット送受信部１１において受信され、ＰＴＰパケット処理部１４にて解析され、抽出されたスレーブ装置３０の情報はスレーブ装置情報管理部１５において管理され、抽出されたスレーブ装置３０の時刻情報は時刻情報管理部１３において管理される。
また、遅延時間測定機能部１７は、遅延時間測定処理部１８、遅延時間演算部１９、遅延時間情報保持部２０を有し、伝送路距離および伝送路遅延時間を測定する遅延時間測定パケットの生成及び解析を行う。遅延時間測定処理部１８は、遅延時間測定パケットの生成および編集を行う。遅延時間演算部１９は、時刻情報（タイムスタンプ情報等）を基に伝送路の往復遅延時間を計算する。遅延時間情報保持部２０は、遅延時間演算部１９で計算された伝送路の往復遅延時間およびマスター装置１０、スレーブ装置３０間の上り下りの伝送路遅延時間差補正値情報を格納する。 The packet transmission / reception unit 11 transmits / receives a packet to / from the slave device 30. The packet transmission / reception unit 11 sends the PTP packet generated by the PTP packet processing unit 14 to the slave device 30 managed by the slave device information management unit 15 based on the time information of the slave device 30 obtained from the time information management unit 13. Is transmitted from the packet transmitting / receiving unit 11. At that time, the packet transmitting / receiving unit 11 selects the light source wavelength to be used from the light source wavelength information managed in the light source information management table 16 and transmits the PTP packet. The PTP packet transmitted from the slave device 30 is received by the packet transmitting / receiving unit 11, analyzed by the PTP packet processing unit 14, and the extracted information on the slave device 30 is managed by the slave device information management unit 15. The time information management unit 13 manages the extracted time information of the slave device 30.
The delay time measurement function unit 17 includes a delay time measurement processing unit 18, a delay time calculation unit 19, and a delay time information holding unit 20, and generates a delay time measurement packet for measuring the transmission line distance and the transmission line delay time. And perform analysis. The delay time measurement processing unit 18 generates and edits a delay time measurement packet. The delay time calculation unit 19 calculates the round trip delay time of the transmission path based on time information (time stamp information or the like). The delay time information holding unit 20 stores the round trip delay time of the transmission path calculated by the delay time calculation unit 19 and the uplink / downward transmission path delay time difference correction value information between the master device 10 and the slave device 30.

図３に、本実施の形態におけるスレーブ装置３０のブロック図を示す。スレーブ装置３０は、パケット送受信部３１、スレーブクロック機能部３２、光源情報管理テーブル３６、遅延時間測定機能部３７を備える。
スレーブクロック機能部３２は、時刻情報管理部３３、ＰＴＰパケット処理部３４、マスター装置情報管理部３５を有し、マスター装置１０の情報を管理し、時刻情報を受信する。マスター装置情報管理部３５は、接続されたマスター装置１０の識別情報として例えばマスター装置１０のＭＡＣアドレスやマスター装置１０のポート情報を特定する情報を保持して、接続されるマスター装置１０を管理する。時間情報管理部３３は、自装置の時刻情報と、接続されたマスター装置１０から受信したマスター装置１０の時刻情報と、自装置の時刻情報とマスター装置１０の時刻情報とを比較して求めた時刻差分を管理する。スレーブ装置３０は、例えば、ＰＴＰパケット処理部３４により、時刻差分が一定以下となった場合に自装置がマスター装置１０に同期していると判定する。ＰＴＰパケット処理部３４は、ＰＴＰパケットの生成および解析を行う。 FIG. 3 shows a block diagram of the slave device 30 in the present embodiment. The slave device 30 includes a packet transmission / reception unit 31, a slave clock function unit 32, a light source information management table 36, and a delay time measurement function unit 37.
The slave clock function unit 32 includes a time information management unit 33, a PTP packet processing unit 34, and a master device information management unit 35, manages information on the master device 10, and receives time information. The master device information management unit 35 holds, for example, information identifying the MAC address of the master device 10 or the port information of the master device 10 as identification information of the connected master device 10, and manages the connected master device 10. . The time information management unit 33 obtains the time information of the own device, the time information of the master device 10 received from the connected master device 10, and the time information of the own device and the time information of the master device 10 by comparison. Manage time differences. For example, the slave device 30 determines that the own device is synchronized with the master device 10 when the time difference becomes equal to or less than a certain value by the PTP packet processing unit 34. The PTP packet processing unit 34 generates and analyzes a PTP packet.

パケット送受信部３１は、マスター装置１０とパケットの送受信を行う。パケット送受信部３１は、マスター装置情報管理部３５において管理されるマスター装置１０に対し、時刻情報管理部３３から得た自装置の時刻情報を基に、ＰＴＰパケット処理部３４で生成したＰＴＰパケットをパケット送信部３１より送信する。その際、パケット送受信部３１は、光源情報管理テーブル３６において管理される光源波長情報から使用光源波長を選択し、ＰＴＰパケットを送信する。また、マスター装置１０から送信されたＰＴＰパケットは、パケット送受信部３１において受信され、ＰＴＰパケット処理部３４にて解析され、抽出されたマスター装置１０の識別情報はマスター装置情報管理部３５において管理され、抽出されたマスター装置１０の時刻情報は時刻情報管理部３３において管理される。
また、遅延時間測定機能部３７は、伝送路距離および伝送路遅延時間を測定する遅延時間測定用パケットの生成及び解析を行う。遅延時間測定処理部３８は、遅延時間測定用パケットの生成および編集を行う。遅延時間演算部３９は、時刻情報を基に伝送路の往復遅延時間を計算する。遅延時間補正情報保持部４０は、マスター装置１０から受信したマスター装置１０、スレーブ装置３０間の上り下りの伝送路遅延時間差補正値情報を格納する。
The packet transmission / reception unit 31 transmits / receives a packet to / from the master device 10. The packet transmission / reception unit 31 sends the PTP packet generated by the PTP packet processing unit 34 to the master device 10 managed by the master device information management unit 35 based on the time information of the own device obtained from the time information management unit 33. Transmitted from the packet transmitter 31. At that time, the packet transmitting / receiving unit 31 selects the light source wavelength to be used from the light source wavelength information managed in the light source information management table 36, and transmits the PTP packet. The PTP packet transmitted from the master device 10 is received by the packet transmitting / receiving unit 31, analyzed by the PTP packet processing unit 34, and the extracted identification information of the master device 10 is managed by the master device information management unit 35. The time information management unit 33 manages the extracted time information of the master device 10.
The delay time measurement function unit 37 generates and analyzes a delay time measurement packet for measuring the transmission line distance and the transmission line delay time. The delay time measurement processing unit 38 generates and edits a delay time measurement packet. The delay time calculator 39 calculates the round trip delay time of the transmission path based on the time information. The delay time correction information holding unit 40 stores uplink / downlink transmission line delay time difference correction value information received from the master device 10 between the master device 10 and the slave device 30.

図４に、本実施の形態における中継装置４１のブロック図を示す。中継装置４１は、パケット送受信部４２、光源情報管理テーブル３４を備える。パケット送受信部４２は、マスター装置１０およびスレーブ装置３０とパケットの送受信を行う。その際、パケット送受信部４２は、光源情報管理テーブル４３において管理される光源波長情報から使用光源波長を選択し、パケットを送信する。
FIG. 4 shows a block diagram of relay apparatus 41 in the present embodiment. The relay device 41 includes a packet transmission / reception unit 42 and a light source information management table 34. The packet transmission / reception unit 42 transmits / receives packets to / from the master device 10 and the slave device 30. At that time, the packet transmitting / receiving unit 42 selects the light source wavelength to be used from the light source wavelength information managed in the light source information management table 43, and transmits the packet.

図５に、本実施の形態における光源情報管理テーブルに格納される下り光源管理テーブル５０および上り光源管理テーブル５５を示す。
下り光源管理テーブル５０および上り光源管理テーブル５５は、マスター装置１０、中継装置４１、スレーブ装置３０にて使用する光源の波長についてのテーブルである。マスター装置１０は光源情報管理テーブル１６に、中継装置４１は光源情報管理テーブル４３に、スレーブ装置３０は光源情報管理テーブル３６に、これら同一内容のテーブルを保存している。マスター装置１０、中継装置４１、スレーブ装置３０で使用する光源の波長は、あらかじめ設定できるものする。各装置は、光源波長の選択は、送信パケットにＴａｇ５１を付与し、付与されたＴａｇ情報により使用光源波長を決定し、パケットを上りまたは下りに送信する。また、例えば、下り側の光源波長の種類をｎ個、上り側の光源波長の種類をｍ個とする。例を使って説明すると、Ｔａｇ＝１の場合、各装置は、下り側のマスター装置から中継装置への使用光源波長５２はλ1、中継装置からスレーブ装置への使用光源波長５３はλ1と設定する。また、各装置は、上り側のスレーブ装置から中継装置への使用光源波長５６はλ５、中継装置からマスター装置への使用光源波長５７はλ５と設定する。Ｔａｇ＝２の場合、各装置は、下り側のマスター装置から中継装置への使用光源波長５２はλ１、中継装置からスレーブ装置への使用光源波長５３はλ２と設定する。また、各装置は、上り側のスレーブ装置から中継装置への使用光源波長５６はλ５、中継装置からマスター装置への使用光源波長５７はλ６と設定する。このように使用する光源波長は、Ｔａｇ５１の値によって設定される。また、各装置の使用光源波長は、同じでも異なっても良いとする。ただし、上り下りの光源波長は、お互いに干渉しないように設定されるものとする。 FIG. 5 shows a downstream light source management table 50 and an upstream light source management table 55 stored in the light source information management table in the present embodiment.
The downstream light source management table 50 and the upstream light source management table 55 are tables for the wavelengths of light sources used in the master device 10, the relay device 41, and the slave device 30. The master device 10 stores the same content table in the light source information management table 16, the relay device 41 in the light source information management table 43, and the slave device 30 in the light source information management table 36. The wavelength of the light source used in the master device 10, the relay device 41, and the slave device 30 can be set in advance. Each device selects a light source wavelength by assigning Tag 51 to a transmission packet, determines a light source wavelength to be used based on the attached Tag information, and transmits the packet upstream or downstream. Also, for example, assume that the number of downstream light source wavelengths is n and the number of upstream light source wavelengths is m. For example, when Tag = 1, each device sets the use light source wavelength 52 from the downstream master device to the relay device as λ1, and the use light source wavelength 53 from the relay device to the slave device as λ1. . In each device, the light source wavelength 56 from the upstream slave device to the relay device is set to λ5, and the light source wavelength 57 from the relay device to the master device is set to λ5. When Tag = 2, each device sets the use light source wavelength 52 from the downstream master device to the relay device to λ1, and the use light source wavelength 53 from the relay device to the slave device to λ2. In each device, the use light source wavelength 56 from the upstream slave device to the relay device is set to λ5, and the use light source wavelength 57 from the relay device to the master device is set to λ6. The light source wavelength used in this way is set by the value of Tag51. In addition, it is assumed that the wavelength of the light source used by each device may be the same or different. However, the upstream and downstream light source wavelengths are set so as not to interfere with each other.

図６に、本実施の形態における光源情報管理テーブルに格納される波長と速度（屈折率）の関係テーブル６５を示す。図６は、項番情報６６により波長６７と伝送速度（屈折率）６８の関係を格納したテ-ブルである。テーブル６５は、伝送速度又は屈折率の一方の情報を含んでもよいし、両方の情報を含んでもよい。 FIG. 6 shows a relationship table 65 of wavelength and speed (refractive index) stored in the light source information management table in the present embodiment. FIG. 6 is a table storing the relationship between the wavelength 67 and the transmission speed (refractive index) 68 based on the item number information 66. The table 65 may include information on one of transmission speed and refractive index, or may include information on both.

図７に、マスター装置１０、スレーブ装置３０の時刻同期シーケンスを示す。時刻同期の具体的な動作として、スレーブ装置３０は、マスター装置１０から送信されたＰＴＰパケットであるＳｙｎｃメッセージ６２のマスター装置１０の送信時刻（ｔ１）と、Ｓｙｎｃメッセージ６２を受信したスレーブ装置３０の受信時刻（ｔ２）、およびＳｙｎｃメッセージ６２を受信したスレーブ装置３０がマスター装置１０に送信するＰＴＰパケットであるＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ６３のスレーブ装置３０の送信時刻（ｔ３）と、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ６３を受信したマスター装置１０の受信時刻（ｔ４）を用いて、マスター装置１０のクロックに対するスレーブ装置３０のクロックの周波数ドリフトおよび時刻オフセットを推定して補正を行う。補正に使用する、マスター装置時刻６０とスレーブ装置時刻６１の伝送路遅延時間は、Ｓｙｎｃメッセージ６２のマスター装置１０の送信時刻（ｔ１）、スレーブ装置３０の受信時刻（ｔ２）、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ６３のスレーブ装置３０の送信時刻（ｔ３）、マスター装置の受信時刻（ｔ４）を使用し、次の（１）式で求められる。

伝送路遅延時間＝（（ｔ４−ｔ１）−（ｔ３−ｔ２））／２・・・（１）
FIG. 7 shows a time synchronization sequence of the master device 10 and the slave device 30. As a specific operation of the time synchronization, the slave device 30 transmits the transmission time (t1) of the master device 10 of the Sync message 62 that is a PTP packet transmitted from the master device 10, and the slave device 30 that has received the Sync message 62. The reception time (t2), the transmission time (t3) of the slave device 30 of the Delay_Req message 63, which is a PTP packet that the slave device 30 that has received the sync message 62 transmits to the master device 10, and the master device that has received the delay_Req message 63 10, the frequency drift and time offset of the clock of the slave device 30 with respect to the clock of the master device 10 are estimated and corrected. The transmission path delay times of the master device time 60 and the slave device time 61 used for the correction are the transmission time (t1) of the master device 10 of the Sync message 62, the reception time (t2) of the slave device 30, and the slave of the Delay_Req message 63. Using the transmission time (t3) of the device 30 and the reception time (t4) of the master device, the following equation (1) is used.

Transmission path delay time = ((t4−t1) − (t3−t2)) / 2 (1)

また、マスター装置１０からスレーブ装置３０までの下り伝送路遅延時間をｔｍｓ、スレーブ装置３０からマスター装置１０までの上り伝送路遅延時間をｔｓｍとする。式（１）は、マスター装置１０、スレーブ装置３０間を対称時間であることを前提として、伝送路遅延時間により時刻の補正をするため、ｔｍｓ≒ｔｓｍではあるが、波長の違いによる速度差による上りおよび下りの送信遅延時間の差分により誤差が生じてしまう。

３．伝送路遅延時間補正
Further, the downlink transmission line delay time from the master device 10 to the slave device 30 is tms, and the uplink transmission line delay time from the slave device 30 to the master device 10 is tsm. Equation (1) assumes that the time between the master device 10 and the slave device 30 is symmetrical, and the time is corrected by the transmission path delay time. Therefore, although tms≈tsm, it depends on the speed difference due to the wavelength difference. An error occurs due to the difference between the upstream and downstream transmission delay times.

3. Transmission line delay time correction

本実施例では、波長の違いによる速度差による上りおよび下りの送信遅延時間の差分により誤差が生じてしまう場合が想定されるため、波長による速度差を考慮に入れた時刻補正を実施するため、使用光源の波長を変えることによって伝送遅延時間および伝送距離を測定し、時刻補正に使用する方式を説明する。また、本実施例では、マスター装置１０、中継装置４１、スレーブ装置３０を備え、使用波長が下り（マスター装置１０からスレーブ装置３０方向）での使用波長数を２波長、上り（スレーブ装置３０からマスター装置１０方向）での使用波長数を２波長とした場合を例として説明する。
In this embodiment, since it is assumed that an error occurs due to the difference in uplink and downlink transmission delay time due to the speed difference due to the difference in wavelength, in order to carry out time correction taking into account the speed difference due to the wavelength, A method of measuring the transmission delay time and the transmission distance by changing the wavelength of the light source to be used for time correction will be described. Further, in this embodiment, the master device 10, the relay device 41, and the slave device 30 are provided, and the number of used wavelengths when the used wavelength is downlink (from the master device 10 to the slave device 30) is two wavelengths, and the uplink (from the slave device 30). A case will be described as an example where the number of wavelengths used in the direction of the master device 10 is two.

図８に、実施例１の形態における、光源情報管理テーブルに格納される下り光源管理テーブル５０、上り光源管理テーブル５５および波長と速度（屈折率）の関係テーブル６５を示す。
下り側では、マスター装置１０から中継装置４１への使用光源波長５２と中継装置４１からスレーブ装置３０への使用光源波長５３をλ１、λ２とし、上り側では、スレーブ装置３０から中継装置４１への使用光源波長５６と中継装置４１からマスター装置１０への使用光源波長５７をλ３、λ４とする。上りおよび下りの使用波長の組合せは、Ｔａｇ５１の値により選択され、遅延時間測定が行われる。その際に速度（屈折率）情報６７は、波長と速度（屈折率）の関係テーブル６５に格納された値を使用する。 FIG. 8 shows a downstream light source management table 50, an upstream light source management table 55, and a wavelength / speed (refractive index) relationship table 65 stored in the light source information management table in the first embodiment.
On the downstream side, the used light source wavelength 52 from the master device 10 to the relay device 41 and the used light source wavelength 53 from the relay device 41 to the slave device 30 are λ1 and λ2, and on the upstream side, from the slave device 30 to the relay device 41. The light source wavelength 56 and the light source wavelength 57 from the relay device 41 to the master device 10 are λ3 and λ4. The combination of the upstream and downstream wavelengths used is selected by the value of Tag 51, and the delay time is measured. At that time, the speed (refractive index) information 67 uses a value stored in the relationship table 65 of wavelength and speed (refractive index).

図９に、下り側Ｔａｇ＝２、上り側Ｔａｇ＝２の場合に時刻同期を行う場合を例にして遅延時間測定の方法を説明する。
下り側で送信される波長については、マスター装置１０は、下りＴａｇ及び上りＴａｇを選択することで、それぞれ、下り光源管理テーブル５０及び上り光源管理テーブル５５に従い、マスター装置１０の使用光源波長をλ１、中継装置４１の使用光源波長をλ２と設定する。上り側で送信される波長は、スレーブ装置３０の使用光源波長をλ３、中継装置４１の使用光源波長をλ４と設定する。波長λ１の光ファイバ中の速度をｃ１、波長λ２の光ファイバ中の速度をｃ２、波長λ３の光ファイバ中の速度をｃ３、波長λ４の光ファイバ中の速度をｃ４とする。このとき使用波長の速度（または屈折率）情報は既知であり、各装置はその情報を有しているものとする。また、下り側のマスター装置１０、中継装置４１間の伝送路７１距離をＬ１、中継装置４１、スレーブ装置３０間の伝送路７２距離をＬ２とする。また、波長λ１の光ファイバ中の速度ｃ１を例に説明するが、伝送速度と屈折率には、光速をｃとするとｃ１＝ｃ／ｎ１の関係がある。そのため、速度の代わりに屈折率を用いて計算してもよい。 FIG. 9 illustrates a method for measuring delay time by taking as an example a case in which time synchronization is performed when downlink Tag = 2 and uplink Tag = 2.
For the wavelength transmitted on the downstream side, the master device 10 selects the downstream Tag and the upstream Tag, and sets the used light source wavelength of the master device 10 to λ1 according to the downstream light source management table 50 and the upstream light source management table 55, respectively. The light source wavelength of the relay device 41 is set to λ2. The wavelength transmitted on the upstream side is set such that the use light source wavelength of the slave device 30 is λ3 and the use light source wavelength of the relay device 41 is λ4. The speed in the optical fiber having the wavelength λ1 is c1, the speed in the optical fiber having the wavelength λ2 is c2, the speed in the optical fiber having the wavelength λ3 is c3, and the speed in the optical fiber having the wavelength λ4 is c4. At this time, the speed (or refractive index) information of the wavelength used is known, and each device has the information. Also, the transmission path 71 distance between the downstream master apparatus 10 and the relay apparatus 41 is L1, and the transmission path 72 distance between the relay apparatus 41 and the slave apparatus 30 is L2. The speed c1 in the optical fiber having the wavelength λ1 will be described as an example. The transmission speed and the refractive index have a relationship of c1 = c / n1, where c is the speed of light. Therefore, you may calculate using a refractive index instead of speed.

なお、遅延時間測定パケットとしては、ＰＴＰパケットを利用してもよいし、それ以外のパケットでもよい。また、遅延時間測定パケットは、Ｔａｇ情報、パケット送信時刻（Ｓｙｎｃメッセージに相当する場合）及び／又はパケット受信時刻（Ｄｅｌａｙ−Ｒｅｓｐメッセージに相当する場合）を含む。
マスター装置１０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ２、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ３、マスター装置１０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ４とする。マスター装置１０、スレーブ装置３０間の往復伝送路遅延時間ΔＴは、次の（２）式で求まる。

ΔＴ＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）・・・（２）
In addition, as a delay time measurement packet, a PTP packet may be used and other packets may be used. The delay time measurement packet includes Tag information, packet transmission time (when corresponding to a Sync message), and / or packet reception time (when corresponding to a Delay-Resp message).
The delay time measurement packet transmission time of the master device 10 is T1, the delay time measurement packet reception time of the slave device 30 is T2, the delay time measurement packet transmission time of the slave device 30 is T3, and the delay time measurement packet reception time of the master device 10 is T4. The round trip transmission path delay time ΔT between the master device 10 and the slave device 30 is obtained by the following equation (2).

ΔT = (T4−T1) − (T3−T2) (2)

また、下り側のマスター装置１０、中継装置４１間の伝送路遅延時間をｔｍｓ１、中継装置４１、スレーブ装置３０間の伝送路遅延時間をｔｍｓ２とする。上り側のスレーブ装置３０、中継装置４１間の伝送路遅延時間をｔｓｍ１、中継装置４１、マスター装置１０間の伝送路遅延時間をｔｓｍ２とする。マスター装置１０、中継装置４１間の関係は次の（３）式、中継装置４１、スレーブ装置３０間の関係は、（４）式のようになる。

Ｌ１＝ｃ１・ｔｍｓ１＝ｃ４・ｔｓｍ２・・・（３）
Ｌ２＝ｃ２・ｔｍｓ２＝ｃ３・ｔｓｍ１・・・（４）

（２）式〜（４）式を使用し伝送路遅延時間との関係は、次の（５）式のようになる。

ΔＴ＝ｔｍｓ１＋ｔｍｓ２＋ｔｓｍ１＋ｔｓｍ２
＝Ｌ１／ｃ１＋Ｌ２／ｃ２＋Ｌ２／ｃ３＋Ｌ１／ｃ４・・・（５）
Further, the transmission path delay time between the master device 10 on the downstream side and the relay apparatus 41 is tms1, and the transmission path delay time between the relay apparatus 41 and the slave apparatus 30 is tms2. The transmission path delay time between the upstream slave apparatus 30 and the relay apparatus 41 is tsm1, and the transmission path delay time between the relay apparatus 41 and the master apparatus 10 is tsm2. The relationship between the master device 10 and the relay device 41 is the following equation (3), and the relationship between the relay device 41 and the slave device 30 is the equation (4).

L1 = c1 · tms1 = c4 · tsm2 (3)
L2 = c2 · tms2 = c3 · tsm1 (4)

The relationship with the transmission line delay time using the equations (2) to (4) is as shown in the following equation (5).

ΔT = tms1 + tms2 + tsm1 + tsm2
= L1 / c1 + L2 / c2 + L2 / c3 + L1 / c4 (5)

図１０に、下り側Ｔａｇ＝４、上り側Ｔａｇ＝２に設定し、マスター装置１０、中継装置４１間の伝送路遅延時間を測定する方法を説明する。
マスター装置１０、中継装置４１間の伝送路遅延時間を測定するため、マスター装置１０は、下りＴａｇ及び上りＴａｇを選択することで、それぞれ、下り光源管理テーブル５０及び上り光源管理テーブル５５に従い、下り側で送信されるマスター装置１０の使用光源波長をλ１からλ２に変更する。
マスター装置１０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ２＋Δｔ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ３＋Δｔ１、マスター装置１０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ４＋Δｔ１とする。マスター装置１０、スレーブ装置３０間の往復伝送路遅延時間ΔＴ１は、次の（６）式で求まる。

ΔＴ１＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＋Δｔ１・・・（６）
FIG. 10 illustrates a method of measuring the transmission line delay time between the master apparatus 10 and the relay apparatus 41 by setting the downlink Tag = 4 and the uplink Tag = 2.
In order to measure the transmission path delay time between the master device 10 and the relay device 41, the master device 10 selects the downlink Tag and the uplink Tag, and follows the downlink light source management table 50 and the uplink light source management table 55, respectively. The used light source wavelength of the master device 10 transmitted on the side is changed from λ1 to λ2.
The delay time measurement packet transmission time of the master device 10 is T1, the delay time measurement packet reception time of the slave device 30 is T2 + Δt1, the delay time measurement packet transmission time of the slave device 30 is T3 + Δt1, and the delay time measurement packet reception time of the master device 10 is Let T4 + Δt1. The round trip transmission path delay time ΔT1 between the master device 10 and the slave device 30 is obtained by the following equation (6).

ΔT1 = (T4−T1) − (T3−T2) + Δt1 (6)

また、波長を変更した下り側のマスター装置１０、中継装置４１間の伝送路遅延時間をｔｍｓ３、とする。マスター装置１０、中継装置４１間の関係は、次の（７）式のようになる。

Ｌ１＝ｃ２・ｔｍｓ３・・・（７）

（３）式、（４）式、（６）式、（７）式を使用し伝送路遅延時間との関係は、次の（８）式のようになる。

ΔＴ１＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＋Δｔ１
＝ｔｍｓ３＋ｔｍｓ２＋ｔｓｍ１＋ｔｓｍ２
＝Ｌ１／ｃ２＋Ｌ２／ｃ２＋Ｌ２／ｃ３＋Ｌ１／ｃ４・・・（８）
Further, the transmission path delay time between the downstream master device 10 and the relay device 41 whose wavelength has been changed is tms3. The relationship between the master device 10 and the relay device 41 is expressed by the following equation (7).

L1 = c2 · tms3 (7)

Using the expressions (3), (4), (6), and (7), the relationship with the transmission line delay time is as shown in the following expression (8).

ΔT1 = (T4−T1) − (T3−T2) + Δt1
= Tms3 + tms2 + tsm1 + tsm2
= L1 / c2 + L2 / c2 + L2 / c3 + L1 / c4 (8)

図１１に、下り側Ｔａｇ＝１、上り側Ｔａｇ＝２に設定し、中継装置４１、スレーブ装置３０間の伝送路遅延時間を測定する方法を説明する。
中継装置４１、スレーブ装置３０間の伝送路遅延時間を測定するため、中継装置４１は、下りＴａｇ及び上りＴａｇを選択することで、それぞれ、下り光源管理テーブル５０及び上り光源管理テーブル５５に従い、下り側で送信される中継装置４１の使用光源波長をλ２からλ１に変更する。
マスター装置１０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ２＋Δｔ２、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ３＋Δｔ２、マスター装置１０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ４＋Δｔ２とする。マスター装置１０、スレーブ装置３０間の往復伝送路遅延時間ΔＴ２は、次の（９）式で求まる。

ΔＴ２＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＋Δｔ２・・・（９）
FIG. 11 illustrates a method of measuring the transmission line delay time between the relay device 41 and the slave device 30 by setting the downstream side Tag = 1 and the upstream side Tag = 2.
In order to measure the transmission line delay time between the relay device 41 and the slave device 30, the relay device 41 selects the downlink Tag and the uplink Tag, and follows the downlink light source management table 50 and the uplink light source management table 55, respectively. The used light source wavelength of the relay device 41 transmitted on the side is changed from λ2 to λ1.
The delay time measurement packet transmission time of the master device 10 is T1, the delay time measurement packet reception time of the slave device 30 is T2 + Δt2, the delay time measurement packet transmission time of the slave device 30 is T3 + Δt2, and the delay time measurement packet reception time of the master device 10 is Let T4 + Δt2. The round trip transmission path delay time ΔT2 between the master device 10 and the slave device 30 is obtained by the following equation (9).

ΔT2 = (T4−T1) − (T3−T2) + Δt2 (9)

また、波長を変更した下り側の中継装置４１、スレーブ装置３０間の伝送路遅延時間をｔｍｓ４、とする。中継装置４１、スレーブ装置３０間の関係は、次の（１０）式のようになる。
Ｌ２＝ｃ１・ｔｍｓ４・・・（１０）

（３）式、（４）式、（９）式、（１０）式を使用し伝送路遅延時間との関係は次の（１１）式のようになる。
ΔＴ２＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＋Δｔ２
＝ｔｍｓ１＋ｔｍｓ４＋ｔｓｍ１＋ｔｓｍ２
＝Ｌ１／ｃ１＋Ｌ２／ｃ１＋Ｌ２／ｃ３＋Ｌ１／ｃ４・・・（１１）

これらの（５）式、（８）式、（１１）式より次の（１２）式、（１３）式が求められる。

Δｔ１＝Ｌ１／ｃ２−Ｌ１／ｃ１
⇔Ｌ１＝Δｔ１・ｃ１・ｃ２／（ｃ１−ｃ２）・・・（１２）
Δｔ２＝Ｌ２／ｃ１−Ｌ２／ｃ２
⇔Ｌ２＝Δｔ２・ｃ１・ｃ２／（ｃ２−ｃ１）・・・（１３）
Further, the transmission path delay time between the downstream relay device 41 and the slave device 30 whose wavelength has been changed is tms4. The relationship between the relay device 41 and the slave device 30 is expressed by the following equation (10).
L2 = c1 · tms4 (10)

Using the expressions (3), (4), (9), and (10), the relationship with the transmission line delay time is as shown in the following expression (11).
ΔT2 = (T4−T1) − (T3−T2) + Δt2
= Tms1 + tms4 + tsm1 + tsm2
= L1 / c1 + L2 / c1 + L2 / c3 + L1 / c4 (11)

From these equations (5), (8), and (11), the following equations (12) and (13) are obtained.

Δt1 = L1 / c2−L1 / c1
⇔L1 = Δt1 · c1 · c2 / (c1−c2) (12)
Δt2 = L2 / c1-L2 / c2
⇔L2 = Δt2 · c1 · c2 / (c2−c1) (13)

よって、（３）式、（４）式、（１２）式、（１３）式より下りの遅延時間を計算すると、次の（１４）式が求められる。

ｔｍｓ１＋ｔｍｓ２＝Ｌ１／ｃ１＋Ｌ２／ｃ２
＝Δｔ１・ｃ２／（ｃ１−ｃ２）＋Δｔ２・ｃ１／（ｃ２−ｃ１）・・・（１４）

よって、伝送路遅延時間補正値は（２）式、（１４）式より次の（１５）式で求められる。

伝送路遅延時間補正値＝往復伝送路遅延時間／２−下り伝送路遅延時間
＝ΔＴ／２−（Δｔ１・ｃ２／（ｃ１−ｃ２）＋Δｔ２・ｃ１／（ｃ２−ｃ１））
・・・（１５）
Therefore, when the downstream delay time is calculated from the equations (3), (4), (12), and (13), the following equation (14) is obtained.

tms1 + tms2 = L1 / c1 + L2 / c2
= Δt1 · c2 / (c1−c2) + Δt2 · c1 / (c2−c1) (14)

Therefore, the transmission path delay time correction value is obtained by the following equation (15) from the equations (2) and (14).

Transmission path delay time correction value = round-trip transmission path delay time / 2−downlink transmission path delay time = ΔT / 2− (Δt 1 · c 2 / (c 1 −c 2) + Δt 2 · c 1 / (c 2 −c 1))
... (15)

図１２に、実施例１を用いた遅延時間補正のフロー図を示す。
時刻同期を開始する前に、マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、マスター装置１０とスレーブ装置３０間の補正値測定を開始する。マスター装置１０は、遅延時間測定パケットのＴａｇ情報より、下り光源管理テーブル５０に従い、時刻同期を実施する際の各装置の使用光源波長を選択する（８０）。スレーブ装置３０は、選択された使用光源波長が上り区間、下り区間で同一かを判定する（８１）。使用光源波長が同一でない場合は次の工程に進み、同一の場合は後述の実施例２の工程を実施する（９２）。マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、図９に示したように、選択された波長の光源を使用し遅延時間（ΔＴ）測定を開始する（８２）。次にマスター装置１０は、マスター装置１０と中継装置４１間の距離を測定するため、遅延時間測定パケットのＴａｇ情報により、マスター装置１０の光源波長を、図１０に示したように、λ１からλ２に変更する（８４）。マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、選択された波長の光源を使用し遅延時間（ΔＴ１）測定を開始する（８５）。スレーブ装置３０は、遅延時間測定結果ΔＴおよびΔＴ１より遅延時間差Δｔ１を計算する（Δｔ１＝ΔＴ１−ΔＴ）（８６）。次に中継装置４１とスレーブ装置３０間の距離を測定するため、遅延時間測定パケットのＴａｇ情報により、図１１に示したように、マスター装置１０は、マスター装置１０の光源波長をλ２からλ１に戻し、中継装置４１は、中継装置４１の下り側光源波長をλ２からλ１に変更する（８７）。マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、選択された波長の光源を使用し遅延時間（ΔＴ２）測定を開始する（８８）。スレーブ装置３０は、遅延時間測定結果ΔＴおよびΔＴ２より遅延時間差Δｔ２を計算する（Δｔ２＝ΔＴ２−ΔＴ）（８９）。スレーブ装置３０は、遅延時間差Δｔ１、Δｔ２および各波長の速度（屈折率）情報よりマスター装置１０、スレーブ装置３０間の下り伝送路遅延時間を計算し、伝送路遅延時間の補正値を計算する（９０）。スレーブ装置３０は、この補正値情報をスレーブ装置３０の補正値情報保持部４０に格納する（９１）。
以上の手順を用いることにより、波長による速度（屈折率）差を考慮に入れた伝送路遅延時間の補正を行った時刻同期が可能となる。よって、各装置による使用光源波長が異なり、マスター装置１０とスレーブ装置３０間に中継装置４１が接続された場合でも、（１５）式により求められる伝送路遅延時間補正値をマスター装置１０とスレーブ装置３０間の時刻同期補正のオフセット値に加えることで、マスター装置１０は、より正確なマスター装置１０の時刻情報をスレーブ装置３０に配信することができる。
FIG. 12 shows a flowchart of delay time correction using the first embodiment.
Before starting the time synchronization, the master device 10 and the slave device 30 start measuring correction values between the master device 10 and the slave device 30. The master device 10 selects the used light source wavelength of each device when performing time synchronization according to the downstream light source management table 50 from the tag information of the delay time measurement packet (80). The slave device 30 determines whether the selected used light source wavelength is the same in the upstream and downstream sections (81). If the used light source wavelengths are not the same, the process proceeds to the next step. If they are the same, the process of Example 2 described later is performed (92). As shown in FIG. 9, the master device 10 and the slave device 30 start the delay time (ΔT) measurement using the light source of the selected wavelength (82). Next, in order to measure the distance between the master device 10 and the relay device 41, the master device 10 changes the light source wavelength of the master device 10 from λ1 to λ2 as shown in FIG. (84). The master device 10 and the slave device 30 start the delay time (ΔT1) measurement using the light source having the selected wavelength (85). The slave device 30 calculates the delay time difference Δt1 from the delay time measurement results ΔT and ΔT1 (Δt1 = ΔT1−ΔT) (86). Next, in order to measure the distance between the relay device 41 and the slave device 30, the master device 10 changes the light source wavelength of the master device 10 from λ2 to λ1, as shown in FIG. Returning, the relay device 41 changes the downstream light source wavelength of the relay device 41 from λ2 to λ1 (87). The master device 10 and the slave device 30 start the delay time (ΔT2) measurement using the light source of the selected wavelength (88). The slave device 30 calculates the delay time difference Δt2 from the delay time measurement results ΔT and ΔT2 (Δt2 = ΔT2−ΔT) (89). The slave device 30 calculates the downlink transmission line delay time between the master device 10 and the slave device 30 from the delay time differences Δt1 and Δt2 and the velocity (refractive index) information of each wavelength, and calculates a correction value for the transmission line delay time ( 90). The slave device 30 stores the correction value information in the correction value information holding unit 40 of the slave device 30 (91).
By using the above procedure, it becomes possible to perform time synchronization in which the transmission path delay time is corrected in consideration of the speed (refractive index) difference depending on the wavelength. Therefore, even when the light source wavelength used by each device is different and the relay device 41 is connected between the master device 10 and the slave device 30, the transmission path delay time correction value obtained by the equation (15) is used as the master device 10 and the slave device. By adding to the offset value of the time synchronization correction between 30, the master device 10 can distribute more accurate time information of the master device 10 to the slave device 30.

図１３に、マスター装置動作フローを示す。
マスター装置１０は、Ｔａｇ情報より遅延時間測定を実施する際の各装置の使用光源波長を選択する（１１０）。マスター装置１０は、下り光源管理テーブル５０を参照して、選択された波長の光源を使用し下り側遅延時間測定パケットをスレーブ装置３０および中継装置４１に送信する（１１１）。その後、マスター装置１０は、上り側遅延時間測定パケットをスレーブ装置３０および中継装置４１から受信する（１１２）。マスター装置１０は、下り側遅延時間測定パケットを用いて、上り側遅延時間測定パケット受信時刻をスレーブ装置３０に通知する（１１３）。
FIG. 13 shows a master device operation flow.
The master device 10 selects the light source wavelength used by each device when performing the delay time measurement from the Tag information (110). The master device 10 refers to the downstream light source management table 50 and transmits a downstream delay time measurement packet to the slave device 30 and the relay device 41 using the light source of the selected wavelength (111). Thereafter, the master device 10 receives the upstream delay time measurement packet from the slave device 30 and the relay device 41 (112). The master device 10 notifies the slave device 30 of the reception time of the uplink delay time measurement packet using the downlink delay time measurement packet (113).

図１４に、中継装置動作フローを示す。
中継装置４１は、マスター装置からの遅延時間測定パケットを受信する（１２０）。中継装置４１は、受信したパケットのＴａｇ情報より下り光源管理テーブル５０を参照して、使用する光源を選択する（１２１）。中継装置４１は、選択された波長の光源を使用し下り側遅延時間測定パケットをスレーブ装置３０に送信する（１２２）。その後、中継装置４１は、上り側遅延時間測定パケットをスレーブ装置３０から受信する（１２３）。中継装置４１は、受信したパケットのＴａｇ情報より下り光源管理テーブル５０を参照して、使用する光源を選択する（１２４）。中継装置４１は、選択された波長の光源を使用し上り側遅延時間測定パケットをマスター装置１０に送信する（１２５）。
FIG. 14 shows an operation flow of the relay device.
The relay device 41 receives the delay time measurement packet from the master device (120). The relay device 41 refers to the downlink light source management table 50 based on the tag information of the received packet and selects a light source to be used (121). The relay device 41 transmits the downstream delay time measurement packet to the slave device 30 using the light source of the selected wavelength (122). Thereafter, the relay device 41 receives the upstream delay time measurement packet from the slave device 30 (123). The relay device 41 refers to the downlink light source management table 50 based on the tag information of the received packet and selects a light source to be used (124). The relay device 41 transmits the upstream delay time measurement packet to the master device 10 using the light source of the selected wavelength (125).

図１５に、スレーブ装置動作フローを示す。
スレーブ装置３０は、マスター装置１０からの遅延時間測定パケットを受信する（１３０）。スレーブ装置３０は、遅延時間測定パケットに格納されているマスター装置１０の遅延時間測定パケットの送信時刻（Ｔ１）およびスレーブ装置３０での受信時刻（Ｔ２）を補正値情報保持部４０に格納する（１３１）。スレーブ装置３０は、受信したパケットのＴａｇ情報より下り光源管理テーブル５０を参照して、使用する光源を選択する（１３２）。スレーブ装置３０は、選択された波長の光源を使用し上り側遅延時間測定パケットをマスター装置１０および中継装置４１に送信し、その際に送信時刻（Ｔ３）を補正値情報保持部４０に格納する（１３３）。その後、スレーブ装置３０は、上り側遅延時間測定パケットのマスター装置受信時刻（Ｔ４）情報をマスター装置１０から受信（１３４）し、補正値情報保持部４０に格納する（１３５）。また、遅延時間演算部３９は、遅延時間測定にて補正値情報保持部４０に格納された情報（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）より伝送路の往復遅延時間（ΔＴｎ）を計算する（１３６）。スレーブ装置３０は、計算した伝送路の往復遅延時間（ΔＴｎ）を補正値情報保持部４０に格納する（１３７）。
FIG. 15 shows a slave device operation flow.
The slave device 30 receives the delay time measurement packet from the master device 10 (130). The slave device 30 stores the transmission time (T1) of the delay time measurement packet of the master device 10 and the reception time (T2) of the slave device 30 stored in the delay time measurement packet in the correction value information holding unit 40 ( 131). The slave device 30 selects the light source to be used by referring to the downstream light source management table 50 based on the Tag information of the received packet (132). The slave device 30 transmits the upstream delay time measurement packet to the master device 10 and the relay device 41 using the light source of the selected wavelength, and stores the transmission time (T3) in the correction value information holding unit 40 at that time. (133). Thereafter, the slave device 30 receives the master device reception time (T4) information of the uplink delay time measurement packet from the master device 10 (134) and stores it in the correction value information holding unit 40 (135). Further, the delay time calculation unit 39 calculates the round trip delay time (ΔTn) of the transmission line from the information (T1, T2, T3, T4) stored in the correction value information holding unit 40 in the delay time measurement (136). . The slave device 30 stores the calculated round-trip delay time (ΔTn) of the transmission path in the correction value information holding unit 40 (137).

本実施例では、実施例１においてマスター装置１０と中継装置４１間と、中継装置４１とスレーブ装置３０間との使用光源波長が上り区間、下り区間において同じである場合について説明する。この場合、各装置は、各装置区間の使用光源波長を変更しなくても、上り下りの速度から求められる係数を使用することにより伝送路遅延時間補正値を計算できる。 In the present embodiment, a case where the light source wavelengths used between the master device 10 and the relay device 41 and between the relay device 41 and the slave device 30 in the first embodiment are the same in the upstream and downstream sections will be described. In this case, each device can calculate the transmission path delay time correction value by using a coefficient obtained from the uplink / downlink speed without changing the used light source wavelength of each device section.

図１６に、下り側Ｔａｇ＝１、上り側Ｔａｇ＝１の場合のように上り、下り各区間において使用する光源が同一であった場合の遅延時間測定の方法を説明する。
マスター装置１０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ１、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ２、スレーブ装置３０の遅延時間測定パケット送信時刻をＴ３、マスター装置１０の遅延時間測定パケット受信時刻をＴ４とする。マスター装置１０とスレーブ装置３０間の往復伝送路遅延時間ΔＴは、実施例１と同様に（２）式で求まる

ΔＴ＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）・・・（２）
FIG. 16 illustrates a delay time measurement method in the case where the light source used in the upstream and downstream sections is the same as in the case where the downstream tag = 1 and upstream tag = 1.
The delay time measurement packet transmission time of the master device 10 is T1, the delay time measurement packet reception time of the slave device 30 is T2, the delay time measurement packet transmission time of the slave device 30 is T3, and the delay time measurement packet reception time of the master device 10 is T4. The round trip transmission path delay time ΔT between the master device 10 and the slave device 30 is obtained by the equation (2) as in the first embodiment.

ΔT = (T4−T1) − (T3−T2) (2)

また、下り側のマスター装置１０と中継装置４１間の伝送路遅延時間をｔｍｓ１、中継装置４１とスレーブ装置３０間の伝送路遅延時間をｔｍｓ４とする。上り側のスレーブ装置３０と中継装置４１間の伝送路遅延時間をｔｓｍ１、中継装置４１とマスター装置１０間の伝送路遅延時間をｔｓｍ３とする。マスター装置１０と中継装置４１間の関係は次の（１６）式、中継装置４１とスレーブ装置３０間の関係は（１７）式のようになる。

Ｌ１＝ｃ１・ｔｍｓ１＝ｃ３・ｔｓｍ３・・・（１６）
Ｌ２＝ｃ１・ｔｍｓ４＝ｃ３・ｔｓｍ１・・・（１７）

（２）式、（１６）式、（１７）式を使用し伝送路距離を計算すると、次の（１８）式が求められる。

ΔＴ＝（Ｔ４−Ｔ１）−（Ｔ３−Ｔ２）＝ｔｍｓ１＋ｔｍｓ４＋ｔｓｍ１＋ｔｓｍ３
＝Ｌ１／ｃ１＋Ｌ２／ｃ１＋Ｌ２／ｃ３＋Ｌ１／ｃ３
＝（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｃ１・ｃ３／（ｃ１＋ｃ３））
⇔Ｌ１＋Ｌ２＝ｃ１・ｃ３／（ｃ１＋ｃ３）・ΔＴ・・・（１８）
Further, the transmission path delay time between the downstream master apparatus 10 and the relay apparatus 41 is tms1, and the transmission path delay time between the relay apparatus 41 and the slave apparatus 30 is tms4. The transmission path delay time between the upstream slave apparatus 30 and the relay apparatus 41 is tsm1, and the transmission path delay time between the relay apparatus 41 and the master apparatus 10 is tsm3. The relationship between the master device 10 and the relay device 41 is the following equation (16), and the relationship between the relay device 41 and the slave device 30 is the equation (17).

L1 = c1 · tms1 = c3 · tsm3 (16)
L2 = c1 · tms4 = c3 · tsm1 (17)

When the transmission path distance is calculated using the equations (2), (16), and (17), the following equation (18) is obtained.

ΔT = (T4−T1) − (T3−T2) = tms1 + tms4 + tsm1 + tsm3
= L1 / c1 + L2 / c1 + L2 / c3 + L1 / c3
= (L1 + L2) / (c1 · c3 / (c1 + c3))
⇔L1 + L2 = c1 · c3 / (c1 + c3) · ΔT (18)

（１６）式〜（１８）式より下りの遅延時間を計算すると、次の（１９）式が求められる。

ｔｍｓ１＋ｔｍｓ４＝（Ｌ１＋Ｌ２）／ｃ１
＝ｃ３／（ｃ１＋ｃ３）・ΔＴ・・・（１９）

よって、伝送路遅延時間補正値は（２）式、（１９）式より次の（２０）式で求められる。

伝送路遅延時間補正値＝往復伝送路遅延時間／２−下り伝送路遅延時間
＝ΔＴ／２−（ｃ３／（ｃ１＋ｃ３）・ΔＴ
＝（ｃ１−ｃ３）／（ｃ１＋ｃ３）・ΔＴ／２・・・（２０）

（２０）式より伝送路遅延時間補正係数kは、次の（２１）式となる。

k＝（ｃ１−ｃ３）／（ｃ１＋ｃ３）・・・（２１）

When the downstream delay time is calculated from the equations (16) to (18), the following equation (19) is obtained.

tms1 + tms4 = (L1 + L2) / c1
= C3 / (c1 + c3) · ΔT (19)

Therefore, the transmission path delay time correction value is obtained by the following equation (20) from equations (2) and (19).

Transmission path delay time correction value = round-trip transmission path delay time / 2−downlink transmission path delay time = ΔT / 2− (c3 / (c1 + c3) · ΔT
= (C1-c3) / (c1 + c3). [Delta] T / 2 (20)

From equation (20), the transmission path delay time correction coefficient k is expressed by the following equation (21).

k = (c1-c3) / (c1 + c3) (21)

図１７に、実施例２を用いた遅延時間補正のフロー図を示す。
時刻同期を開始する前に、マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、マスター装置１０とスレーブ装置３０間の補正値測定を開始する。マスター装置１０は、遅延時間測定パケットのＴａｇ情報より、下り光源管理テーブル５０に従い、時刻同期を実施する際の各装置の使用光源波長を選択する（１００）。スレーブ装置３０は、選択された使用光源波長が上り区間、下り区間で同一かを判定する（１０１）。使用光源波長が同一の場合は次の工程に進み、同一でない場合は前述の実施例１の工程を実施する（１０６）。マスター装置１０およびスレーブ装置３０は、図１６に示したように、選択された波長の光源を使用し遅延時間測定を開始する（１０２）。スレーブ装置３０は、遅延時間測定パケットの時刻情報より、往復遅延時間を計算する（１０３）。スレーブ装置３０は、上り下りの速度から求められる係数を使用することにより、マスター装置１０、スレーブ装置３０間の下り伝送路遅延時間を計算し、伝送路遅延時間の補正値を計算する（１０４）。スレーブ装置３０は、補正値情報を補正値情報保持部４０に格納する（１０５）。
FIG. 17 shows a flowchart of delay time correction using the second embodiment.
Before starting the time synchronization, the master device 10 and the slave device 30 start measuring correction values between the master device 10 and the slave device 30. The master device 10 selects the used light source wavelength of each device when performing time synchronization according to the downstream light source management table 50 from the tag information of the delay time measurement packet (100). The slave device 30 determines whether the selected used light source wavelength is the same in the upstream and downstream sections (101). If the used light source wavelengths are the same, the process proceeds to the next step. As shown in FIG. 16, the master device 10 and the slave device 30 start the delay time measurement using the light source of the selected wavelength (102). The slave device 30 calculates the round-trip delay time from the time information of the delay time measurement packet (103). The slave device 30 calculates a downlink transmission line delay time between the master device 10 and the slave device 30 by using a coefficient obtained from the uplink / downlink speed, and calculates a correction value for the transmission line delay time (104). . The slave device 30 stores the correction value information in the correction value information holding unit 40 (105).

以上の手順を用いることにより、波長による速度（屈折率）差を考慮に入れた伝送路遅延時間の補正を行った時刻同期が可能となる。マスター装置１０とスレーブ装置３０間に中継装置４１が接続された場合でも、（１５）式により求められる伝送路遅延時間補正値を用いることで、マスター装置１０は、より正確な時刻情報をスレーブ装置３０に配信することができる。
By using the above procedure, it becomes possible to perform time synchronization in which the transmission path delay time is corrected in consideration of the speed (refractive index) difference depending on the wavelength. Even when the relay device 41 is connected between the master device 10 and the slave device 30, the master device 10 can obtain more accurate time information by using the transmission path delay time correction value obtained by the equation (15). 30 can be distributed.

４．実施の形態の効果

本実施の形態によると、マスター装置と中継装置間、中継装置とスレーブ装置間、およびマスター装置側中継装置とスレーブ側中継装置間の伝送遅延時間および伝送距離の測定を実施することにより、上り、下りの波長による伝送路遅延時間を計算することが可能となり、光ファイバ等伝送媒体中の上りと下り等の伝送時間の遅延差について補正する事が出来るようになる。これにより、時刻同期をする際により正確な時刻でマスター装置とスレーブ装置の時刻同期が可能となる。
4). Effects of the embodiment

According to this embodiment, by measuring the transmission delay time and transmission distance between the master device and the relay device, between the relay device and the slave device, and between the master device side relay device and the slave side relay device, It becomes possible to calculate the transmission path delay time according to the downstream wavelength, and to correct the difference in transmission time delay between upstream and downstream in a transmission medium such as an optical fiber. Thereby, the time synchronization of the master device and the slave device can be performed at a more accurate time when performing the time synchronization.

５．付記

以上では、スレーブ装置３０が遅延時間の補正値を計算する場合を説明したが、マスター装置１０で補正値を算出した場合は、この補正値情報をマスター装置１０は、スレーブ装置３０に送信し、スレーブ装置３０は、補正値情報を補正値情報保持部４０に格納してもよい。
5. Appendix

The case where the slave device 30 calculates the correction value for the delay time has been described above. However, when the master device 10 calculates the correction value, the master device 10 transmits the correction value information to the slave device 30. The slave device 30 may store the correction value information in the correction value information holding unit 40.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
Each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor. Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.

１上位ＮＷ装置
２ＯＬＴ
３ＯＮＵ
４中継装置
５ＧＰＳ衛星
６ＧＰＳ信号
７ＧＰＳアンテナ
８主信号ＮＷ網
１０マスター装置
１１パケット送受信部
１２マスタークロック機能部
１３時刻情報管理部
１４ＰＴＰパケット処理部
１５スレーブ装置情報管理部
１６光源情報管理テーブル
１７遅延時間測定機能部
１８遅延時間測定処理部
１９遅延時間演算部
２０遅延時間情報保持部
３０スレーブ装置
３１パケット送受信部
３２スレーブクロック機能部
３３時刻情報管理部
３４ＰＴＰパケット処理部
３５マスター装置情報管理部
３６光源情報管理テーブル
３７遅延時間測定機能部
３８遅延時間測定処理部
３９遅延時間演算部
４０補正値情報保持部
４１中継装置
４２パケット送受信部
４３光源情報管理テーブル
５０下り光源管理テーブル
５１下り使用光源判定Ｔａｇ
５２マスター装置使用光源波長
５３中継装置下り側使用光源波長
５５上り使用光源判定Ｔａｇ
５６スレーブ装置使用光源波長
５７中継装置上り側使用光源波長
６０マスター装置時刻
６１スレーブ装置時刻
６２Ｓｙｎｃメッセージ
６３Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージ
６４Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージ
６５波長と速度（屈折率）の関係テーブル
６６項番情報
６７波長情報
６８速度（屈折率）情報
７１マスター装置と中継装置間伝送路
７２中継装置とスレーブ装置間伝送路 1 Upper NW device 2 OLT
3 ONU
4 Relay device 5 GPS satellite 6 GPS signal 7 GPS antenna 8 Main signal NW network 10 Master device 11 Packet transmission / reception unit 12 Master clock function unit 13 Time information management unit 14 PTP packet processing unit 15 Slave device information management unit 16 Light source information management table 17 Delay time measurement function unit 18 Delay time measurement processing unit 19 Delay time calculation unit 20 Delay time information holding unit 30 Slave device 31 Packet transmission / reception unit 32 Slave clock function unit 33 Time information management unit 34 PTP packet processing unit 35 Master device information management Unit 36 Light source information management table 37 Delay time measurement function unit 38 Delay time measurement processing unit 39 Delay time calculation unit 40 Correction value information holding unit 41 Relay device 42 Packet transmission / reception unit 43 Light source information management table 50 Downstream light source management table 51 Downstream light source Judgment Tag
52 Master device light source wavelength 53 Repeater downstream light source wavelength 55 Upstream light source determination Tag
56 Slave device light source wavelength 57 Relay device upstream side light source wavelength 60 Master device time 61 Slave device time 62 Sync message 63 Delay_Req message 64 Delay_Resp message 65 Wavelength and velocity (refractive index) relation table 66 Item number information 67 Wavelength information 68 Speed (refractive index) information 71 Transmission path between master device and relay device 72 Transmission path between relay device and slave device

Claims

A time synchronization system,
A master device,
A relay device connected to the master device via an optical fiber transmission line;
At least one slave device connected to the relay device via an optical fiber transmission line and performing time synchronization with the master device,
Each of the master device and the relay device transmits each delay time measurement packet by switching the light source wavelength to a plurality of different wavelengths,
The slave device uses the measurement result of the round-trip delay time by each delay time measurement packet and the information on the transmission speed or refractive index of each wavelength, and the master device in time synchronization between the master device and the slave device. a calculates a transmission path delay time correction value for time correction when time delivery from,
The round trip transmission line delay time measured when the wavelength of the optical signal of the master device in the downstream direction is λ1 and the wavelength of the optical signal of the relay device is λ2, is ΔT,
The round-trip transmission line delay time measured by changing the wavelength of the optical signal of the master device in the downstream direction to λ2 is ΔT + t1,
Returning the wavelength of the optical signal of the master device in the downstream direction to λ1, changing the wavelength of the optical signal of the relay device to λ1, and measuring the round trip transmission line delay time as ΔT + t2,
When the transmission speed of the optical signal of λ1 in the optical fiber transmission path is c1, and the transmission speed of the optical signal of λ2 in the optical fiber transmission path is c2,
The slave device determines the transmission line delay time on the downstream side,
Δt1 · c2 / (c1−c2) + Δt2 · c1 / (c2−c1)
Calculated by
The transmission line delay time correction value is calculated by subtracting the downlink transmission line delay time from the half value of the round trip transmission line delay time ΔT, and the time is corrected at the time distribution using the transmission line delay time correction value. A time synchronization system characterized by:

A time synchronization system,
A master device,
A relay device connected to the master device via an optical fiber transmission line;
At least one slave device connected to the relay device via an optical fiber transmission line and performing time synchronization with the master device,
Each of the master device and the relay device transmits each delay time measurement packet by switching the light source wavelength to a plurality of different wavelengths,
The slave device uses the measurement result of the round-trip delay time by each delay time measurement packet and the information on the transmission speed or refractive index of each wavelength, and the master device in time synchronization between the master device and the slave device. a calculates a transmission path delay time correction value for time correction when time delivery from,
When the wavelength used between the master device and the relay device and the wavelength used between the relay device and the slave device are the same, or another slave device connected without passing through the master device and the relay device In the case of
The round-trip transmission line delay time measured by the delay time measurement packet in the downstream direction is ΔT,
When the wavelength of the downstream optical signal is λn, the transmission speed of the optical signal of this wavelength λn is cn, the wavelength of the upstream optical signal is λm, and the transmission speed of the optical signal of this wavelength λm is cm ,
The slave device uses a transmission path delay time correction coefficient,
Transmission path delay time correction coefficient = (cn−cm) / (cn + cm)
Calculated by
The transmission path delay time correction value is calculated by multiplying the transmission path delay time ΔT / 2 calculated in the delay time measurement packet by the transmission path delay time correction coefficient, and the transmission path delay time correction value is used to calculate the time. A time synchronization system characterized in that the time is corrected at the time of distribution.

The time synchronization system according to claim 1 or 2, wherein tag information to be given to the delay time measurement packet for selection of a light source wavelength used for optical signal transmission of the different wavelength components is generated, and each tag information is generated by the tag information. A time synchronization system in which a wavelength to be used can be selected for each device, and the master device and the relay device change the wavelength used according to the tag information.

The time synchronization system according to claim 3, wherein at least one or more of the relay devices are connected, and the downlink usage wavelength and the uplink usage wavelength between the master device and the slave device are different. By changing the wavelength of the light source to be used according to the tag information and measuring the delay time at each wavelength, the speed for different wavelengths in the optical fiber transmission line through which the optical signal is transmitted between the same devices can be adjusted. A time synchronization system that calculates a transmission delay time or a transmission distance and the transmission path delay time correction value according to a difference.

The time synchronization system according to claim 1 or 2, wherein the slave device is:
Using the refractive index for each wavelength, if the transmission speed of the optical signal of wavelength λa is ca, the refractive index is na, and the light speed is c, the refractive index is
ca = c / na
A time synchronization system characterized in that it is converted into a speed by the calculation.

The time synchronization system according to claim 3, wherein the master device, the relay device, and the slave device are:
Corresponding to the tag information, a light source information management table storing a light source wavelength of the master device and a light source wavelength of the relay device,
A time synchronization system comprising a table storing a transmission rate or a refractive index corresponding to a wavelength.

A transmission path delay time correction method in a time synchronization system,
The above time synchronization system
A master device,
A relay device connected to the master device via an optical fiber transmission line;
At least one slave device connected to the relay device via an optical fiber transmission line and performing time synchronization with the master device,
Each of the master device and the relay device transmits each delay time measurement packet by switching the light source wavelength to a plurality of different wavelengths,
The slave device uses the measurement result of the round-trip delay time by each delay time measurement packet and the information on the transmission speed or refractive index of each wavelength, and the master device in time synchronization between the master device and the slave device. a calculates a transmission path delay time correction value for time correction when time delivery from,
The round trip transmission line delay time measured when the wavelength of the optical signal of the master device in the downstream direction is λ1 and the wavelength of the optical signal of the relay device is λ2, is ΔT,
The round-trip transmission line delay time measured by changing the wavelength of the optical signal of the master device in the downstream direction to λ2 is ΔT + t1,
Returning the wavelength of the optical signal of the master device in the downstream direction to λ1, changing the wavelength of the optical signal of the relay device to λ1, and measuring the round trip transmission line delay time as ΔT + t2,
When the transmission speed of the optical signal of λ1 in the optical fiber transmission path is c1, and the transmission speed of the optical signal of λ2 in the optical fiber transmission path is c2,
The slave device determines the transmission line delay time on the downstream side,
Δt1 · c2 / (c1−c2) + Δt2 · c1 / (c2−c1)
Calculated by
The transmission line delay time correction value is calculated by subtracting the downlink transmission line delay time from the half value of the round trip transmission line delay time ΔT, and the time is corrected at the time distribution using the transmission line delay time correction value. A method for correcting a transmission line delay time.

A transmission path delay time correction method in a time synchronization system,
The above time synchronization system
A master device,
A relay device connected to the master device via an optical fiber transmission line;
At least one slave device connected to the relay device via an optical fiber transmission line and performing time synchronization with the master device,
Each of the master device and the relay device transmits each delay time measurement packet by switching the light source wavelength to a plurality of different wavelengths,
The slave device uses the measurement result of the round-trip delay time by each delay time measurement packet and the information on the transmission speed or refractive index of each wavelength, and the master device in time synchronization between the master device and the slave device. a calculates a transmission path delay time correction value for time correction when time delivery from,
When the wavelength used between the master device and the relay device and the wavelength used between the relay device and the slave device are the same, or another slave device connected without passing through the master device and the relay device In the case of
The round-trip transmission line delay time measured by the delay time measurement packet in the downstream direction is ΔT,
When the wavelength of the downstream optical signal is λn, the transmission speed of the optical signal of this wavelength λn is cn, the wavelength of the upstream optical signal is λm, and the transmission speed of the optical signal of this wavelength λm is cm ,
The slave device uses a transmission path delay time correction coefficient,
Transmission path delay time correction coefficient = (cn−cm) / (cn + cm)
Calculated by
The transmission path delay time correction value is calculated by multiplying the transmission path delay time ΔT / 2 calculated in the delay time measurement packet by the transmission path delay time correction coefficient, and the transmission path delay time correction value is used to calculate the time. A transmission path delay time correction method, wherein the time is corrected at the time of distribution .

A time synchronization apparatus in a time synchronization system,
The above time synchronization system
A master device,
A relay device connected to the master device via an optical fiber transmission line;
Connected to the relay device via an optical fiber transmission line, and includes at least one time synchronization device that performs time synchronization with the master device,
The time synchronizer is
From each of the master device and the relay device, the delay time measurement packet transmitted respectively by switching the light source wavelength to a plurality of different wavelengths is received,
The time synchronizer uses the measurement result of the round-trip delay time by each delay time measurement packet and the information on the transmission rate or refractive index of each wavelength, and the time synchronization in the time synchronization between the master device and the time synchronizer. A transmission path delay time correction value for correcting the time at the time distribution from the master device ,
The round trip transmission line delay time measured when the wavelength of the optical signal of the master device in the downstream direction is λ1 and the wavelength of the optical signal of the relay device is λ2, is ΔT,
The round-trip transmission line delay time measured by changing the wavelength of the optical signal of the master device in the downstream direction to λ2 is ΔT + t1,
Returning the wavelength of the optical signal of the master device in the downstream direction to λ1, changing the wavelength of the optical signal of the relay device to λ1, and measuring the round trip transmission line delay time as ΔT + t2,
When the transmission speed of the optical signal of λ1 in the optical fiber transmission path is c1, and the transmission speed of the optical signal of λ2 in the optical fiber transmission path is c2,
The time synchronizer is configured so that the downstream transmission line delay time is
Δt1 · c2 / (c1−c2) + Δt2 · c1 / (c2−c1)
Calculated by
The transmission line delay time correction value is calculated by subtracting the downlink transmission line delay time from the half value of the round trip transmission line delay time ΔT, and the time is corrected at the time distribution using the transmission line delay time correction value. A time synchronizer characterized by:

A time synchronization apparatus in a time synchronization system,
The above time synchronization system
A master device,
A relay device connected to the master device via an optical fiber transmission line;
Connected to the relay device via an optical fiber transmission line, and includes at least one time synchronization device that performs time synchronization with the master device,
The time synchronizer is
From each of the master device and the relay device, the delay time measurement packet transmitted respectively by switching the light source wavelength to a plurality of different wavelengths is received,
The time synchronizer uses the measurement result of the round-trip delay time by each delay time measurement packet and the information on the transmission rate or refractive index of each wavelength, and the time synchronization in the time synchronization between the master device and the time synchronizer. A transmission path delay time correction value for correcting the time at the time distribution from the master device ,
When the wavelength used between the master device and the relay device and the wavelength used between the relay device and the time synchronization device are the same, or other time when the master device and the relay device are not connected When equipped with a synchronization device ,
The round-trip transmission line delay time measured by the delay time measurement packet in the downstream direction is ΔT,
When the wavelength of the downstream optical signal is λn, the transmission speed of the optical signal of this wavelength λn is cn, the wavelength of the upstream optical signal is λm, and the transmission speed of the optical signal of this wavelength λm is cm ,
The time synchronizer includes a transmission line delay time correction coefficient,
Transmission path delay time correction coefficient = (cn−cm) / (cn + cm)
Calculated by
The transmission path delay time correction value is calculated by multiplying the transmission path delay time ΔT / 2 calculated in the delay time measurement packet by the transmission path delay time correction coefficient, and the transmission path delay time correction value is used to calculate the time. A time synchronizer that corrects the time during distribution .