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WO2013069176A1 - 送信装置、送信方法、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体 - Google Patents

送信装置、送信方法、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体 Download PDF

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Publication number
WO2013069176A1
WO2013069176A1 PCT/JP2012/004889 JP2012004889W WO2013069176A1 WO 2013069176 A1 WO2013069176 A1 WO 2013069176A1 JP 2012004889 W JP2012004889 W JP 2012004889W WO 2013069176 A1 WO2013069176 A1 WO 2013069176A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
delay
transmission
value
delay value
packet
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/004889
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
裕明 中島
Original Assignee
日本電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
Priority to US14/356,370 priority Critical patent/US9379833B2/en
Publication of WO2013069176A1 publication Critical patent/WO2013069176A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0682—Clock or time synchronisation in a network by delay compensation, e.g. by compensation of propagation delay or variations thereof, by ranging
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
    • G04R20/00—Setting the time according to the time information carried or implied by the radio signal
    • G04R20/14—Setting the time according to the time information carried or implied by the radio signal the radio signal being a telecommunication standard signal, e.g. GSM
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    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0661—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
    • H04J3/0667—Bidirectional timestamps, e.g. NTP or PTP for compensation of clock drift and for compensation of propagation delays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/003—Arrangements to increase tolerance to errors in transmission or reception timing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/0055—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay

Definitions

  • the present invention relates to a transmission device, a transmission method, and a non-transitory computer-readable medium storing a program, and particularly to a technique for performing delay correction according to switching of a modulation method.
  • NTP Network Time Protocol
  • PTP Precision Time Protocol
  • ITU-T G. 8282 / Y ITU-T G. 8282 / Y.
  • 1362 Synchronous Ethernet registered trademark
  • PWE3 Pseudo Wire Emulsion Edge to Edge
  • GNSS Global Navigation Satellite Systems
  • a timing packet is transmitted from a master device to a slave device, and the slave device performs processing for reproducing the frequency and time of the device itself based on the time stamp value in the packet.
  • the propagation delay of the timing packet itself and the fluctuation of the delay affect the synchronization accuracy.
  • Patent Document 1 discloses a system in which a master station device and a slave station device perform time synchronization using Gigbit Ethernet-Passive Optical Network (GE-PON), which is an asynchronous multiplex transmission method. Yes.
  • the master station device periodically notifies the slave station device of the synchronization signal, and notifies the propagation delay time based on the physical transmission distance to the slave station device, so that a plurality of Even when a station apparatus is arranged, time synchronization can be performed with high accuracy.
  • GE-PON Gigbit Ethernet-Passive Optical Network
  • IEEE 1588 is also used, and the packet residence time in a transmission device on the transmission path, for example, a buffer in the layer 2 switch, and the physical lines constituting the transmission path, for example, 10
  • a method has been proposed in which a link delay determined based on a transmission rate such as / 100 / 1000BASE or the like and a packet length is added to a specific field of a timing packet by a transmission apparatus located on the transmission side. As a result, delay fluctuations caused by buffering or line redundancy switching can be corrected.
  • the above-described correction method of propagation delay fluctuation defined in IEEE 1588 assumes a route change caused by switching of redundant lines. Specifically, a method is employed in which the propagation delay is measured in advance for each transmission port of the transmission apparatus, and the propagation delay to be used is changed when the transmission port is changed. Therefore, in this method, the propagation delay update period is long.
  • FIG. 7 shows a configuration of a transmission apparatus 70 that calculates a propagation delay according to the recommendation of IEEE 1588 PTP.
  • the transmission device 70 receives a timing packet from the user network 10 by the packet switch unit 21, and outputs a packet addressed to the own device to the timing processing unit 22 and a destination packet other than the own device to the wireless framer unit 25.
  • the packet switch unit 21 measures the residence time in the internal buffer and adds the residence time to a specific field of the timing packet.
  • the transmission device 70 measures the propagation delay in the propagation path from the packet switch unit 21 to each destination, for example, the reception device 30, using a control packet in accordance with the recommendation of IEEE 1588 PTP. Normally, under the recommendation of IEEE 1588 PTP, the propagation delay in a propagation path is obtained as a static value on the assumption that the transmission capacity and propagation distance of the propagation path are constant, and the measurement cycle is also long. It is enough.
  • adaptive modulation systems are widely used in the field of wireless transmission.
  • the adaptive modulation system uses a modulation system that has a large fluctuation tolerance of the wireless transmission path and a small transmission capacity, and when the quality of the wireless transmission path improves, This is a communication system that automatically switches to a modulation system with small fluctuation tolerance and large transmission capacity.
  • the adaptive modulation scheme switches the modulation scheme as appropriate to achieve both the quality of the wireless transmission path and the transmission capacity.
  • the modulation method of the wireless transmission path that is, the transmission capacity may dynamically change in units of wireless frames depending on weather conditions.
  • the propagation delay may change in units of radio frames according to the change in transmission capacity. For this reason, the above-described delay measurement with a long period using the control packet cannot sufficiently follow the actual fluctuation of the propagation delay.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and is a non-temporary that stores a transmission apparatus, a transmission method, and a program capable of performing delay correction according to switching of a modulation method.
  • An object is to provide a computer readable medium.
  • the transmission device acquires an input unit that receives an input of a timing packet from a master device, a packet length of the timing packet, and a modulation method used for radio transmission, and based on the modulation method and the packet length
  • a delay correction unit that calculates a device-specific delay value and a first propagation delay value, and calculates a delay correction value based on the device-specific delay value and the first propagation delay value; and the delay correction value Is added to a specific field of the timing packet, and output means for wirelessly transmitting the timing packet to the receiving device.
  • the transmission method calculates a device-specific delay value and a first propagation delay value based on a packet length of a timing packet and a modulation scheme used for radio transmission, A calculation step of calculating a delay correction value based on the first propagation delay value; an addition step of adding the delay correction value to a specific field of the timing packet; and And an output step for wireless transmission.
  • the non-transitory computer-readable medium storing the program according to the present invention calculates the device-specific delay value and the first propagation delay value based on the packet length of the timing packet and the modulation method used for wireless transmission. And a calculating step for calculating a delay correction value based on the device-specific delay value and the first propagation delay value, and an adding step for adding the delay correction value to a specific field of the timing packet; A program for causing a computer to execute an output step of wirelessly transmitting the timing packet to a receiving device is stored.
  • a transmission device it is possible to provide a transmission device, a transmission method, and a non-transitory computer-readable medium storing a program that can perform delay correction according to switching of a modulation method.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a transmission device according to a first exemplary embodiment
  • 1 is a configuration diagram of a transmission device according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 3 is a diagram illustrating processing of the transmission device according to the first exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a transmission device according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 6 is a diagram illustrating processing of a transmission device according to a second exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a transmission apparatus according to a third embodiment. It is a block diagram of the conventional transmitter.
  • the transmission device 90 is a device that wirelessly transmits an input data packet as a wireless frame to a reception device that is a wireless opposite station (not shown).
  • the transmission device 90 is connected to a user network A (not shown) and receives data packets from the user network A.
  • the transmission device 90 wirelessly transmits the data packet to the reception device 30.
  • the receiving device 30 is connected to a user network B (not shown), and outputs the received data packet to the user network B. In the present embodiment, it is assumed that receiving device 30 has the same configuration as transmitting device 20.
  • the transmission device 90 in the present embodiment includes at least an input unit 91, a delay correction unit 93, a filter unit 94, and an output unit 95.
  • the input means 91 is connected to an external device or a network (in this embodiment, referred to as user network A), and receives a LAN input signal from the user network A.
  • the LAN input signal includes a timing packet output from the master device in IEEE 1588 PTP, which exists in the user network A.
  • Delay correction means 93 receives a packet length of a timing packet and a radio modulation scheme used for radio transmission from a predetermined source.
  • the source is an input means for inputting these pieces of information from outside the transmission apparatus 90 even if it is other processing means that performs packet analysis or acquisition of a radio modulation scheme within the transmission apparatus 90, for example. May be.
  • the delay correction unit 93 calculates the device-specific delay value and the propagation delay value by using a predetermined method to be described later using these pieces of information as parameters, and calculates a delay correction value based on these values.
  • the filter unit 94 adds the delay correction value calculated by the delay correction unit 93 to the specific field of the timing packet.
  • the output means 95 performs modulation into a radio frame, frequency conversion, and the like on the timing packet to which the delay correction value is added, and then outputs it to the receiving apparatus as a radio output signal.
  • a configuration of the transmission device 20 that is a more detailed implementation example of the transmission device 90 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
  • the transmission apparatus 20 includes a packet switch unit 21 as an input unit 91, a delay correction unit 23 as a delay correction unit 93, a filter unit 24 as a filter unit 94, and a radio framer unit 25 and a radio modulation unit 26 as an output unit 95. including.
  • the transmission device 20 may include a radio demodulation unit 27 and a radio deframer unit 28 that receive radio signals from the reception device 30 that is a radio opposite station.
  • the transmission device 20 may include a timing processing unit 22 that processes the timing packet.
  • the packet switch unit 21 receives an input of the LAN input signal 101 from the user network A10.
  • the LAN input signal 101 includes a timing packet output from a master device in IEEE 1588 PTP, which exists in the user network A10.
  • the packet switch unit 21 transfers the LAN input signal 101 to the filter unit 24.
  • the packet switch unit 21 converts the timing packet for the own device into a termination timing packet signal.
  • 212 may be distributed to the timing processing unit 22, and the LAN input signal 101 including a timing packet other than that for the device itself may be distributed to the filter unit 24.
  • the timing processing unit 22 can reproduce the clock frequency and time based on the time stamp value in the allocated timing packet for the own device. Further, the timing processing unit 22 may generate a timing packet to be sent to the above-described master device, and output the timing packet to the packet switch unit 21 as a generation timing packet signal 221. Further, the timing processing unit 22 may output the recovered clock, timing pulse, time data, and the like to the external device 60 as a timing signal 222 based on IEEE 1588 PTP.
  • the propagation delay due to buffer retention and physical line transmission speed is added to the specific field of the timing packet, and the slave station adds the time stamp value in the timing packet and the correction value of the specific field. Therefore, it is possible to acquire the time stamp of the master station in consideration of the propagation delay. Also in the present embodiment, it is possible to provide a similar function by providing the timing processing unit 22.
  • the filter unit 24 receives the LAN input signal 211 from the packet switch unit 21 and transfers it to the wireless framer unit 25.
  • the radio framer unit 25 outputs the timing packet included in the LAN input signal 211 to the delay correction unit 23 as a transmission radio frame pulse signal 251. Further, the wireless framer unit 25 receives an opposite reception state signal 283 from a wireless deframer unit 28 described later. The radio framer unit 25 determines a modulation scheme capable of realizing the maximum transmission capacity without error based on the reception power of the reception device 30 included in the opposite reception state signal 283 and the error detection result of the radio frame, and performs radio modulation. The delay correction unit 23 is notified as a method notification signal 252.
  • the radio demodulator 27 receives the radio input signal 300 from the receiving device 30 and outputs the received power as a radio received power signal 271 to the radio framer unit 25.
  • the radio deframer unit 28 frequency-converts and demodulates the radio input signal 300 to obtain a radio frame.
  • the radio deframer unit 28 outputs the main signal packet separated from the radio frame to the packet switch unit 21 as a separated LAN signal 281.
  • the radio deframer unit 28 outputs a radio error detection signal 282 to the radio framer unit 25.
  • the radio deframer unit 28 separates the radio reception power detected by the receiving device 30 and multiplexed in the radio frame from the radio frame, and outputs it to the radio framer unit 25 as an opposite reception state signal 283.
  • the delay correction unit 23 receives the transmission radio frame pulse signal 251 and the radio modulation scheme notification signal 252 from the radio framer unit 25.
  • the delay correction unit 23 calculates the in-device fixed delay based on the radio modulation scheme notified by the radio modulation scheme notification signal 252.
  • the delay correction unit 23 calculates a propagation delay based on the packet length of the timing packet input as the transmission radio frame pulse signal 251, the above-described radio modulation scheme, and the transmission distance.
  • the calculation of the in-device fixed delay and propagation delay can be performed as follows.
  • a table in which the radio modulation scheme and the in-device fixed delay are associated in advance is stored in an arbitrary storage unit, and the delay correcting unit 23 refers to the table.
  • the delay correcting unit 23 can be configured to identify the in-device fixed delay corresponding to the wireless modulation scheme.
  • a predetermined calculation formula or function having a parameter indicating the radio modulation scheme as a variable or argument is defined in advance, and the delay correction unit 23 sets the parameter indicating the radio modulation scheme as a variable or an argument in the calculation formula or function. It may be configured to obtain a fixed delay in the apparatus by giving it as an argument.
  • a similar configuration can be used for calculating the propagation delay.
  • the delay correction unit 23 calculates a delay correction value based on the in-device fixed delay and the propagation delay calculated as described above. Typically, the delay correction value can be calculated by adding the in-device fixed delay and the propagation delay.
  • the delay correction unit 23 outputs the delay correction value to the filter unit 24 as a delay correction signal 231.
  • the filter unit 24 receives the delay correction signal 231 received from the delay correction unit 23 and acquires a delay correction value. The filter unit 24 adds this delay correction value to the specific field of the timing packet, and outputs it to the radio framer unit 25.
  • the radio framer unit 25 notifies the radio modulation unit 26 of the determined modulation method and outputs a timing packet as a radio frame. At this time, the radio framer unit 25 receives a radio reception power signal 271 from the radio demodulation unit 27 described later and a radio error detection signal 282 from the radio deframer unit 28, and sets an error detection bit in the radio frame. Multiplexing processing may be performed.
  • the radio modulation unit 26 performs analog modulation on the radio frame generated by the radio framer unit 25 by the radio modulation method similarly determined by the radio framer unit 25, converts the frequency to a radio frequency, and then generates a radio output signal 261. Output to the receiver 30.
  • the delay correction unit 23 acquires the modulation scheme of the radio frame from the radio framer unit 25, and calculates the in-device intrinsic delay set in advance for each modulation scheme.
  • the delay correction unit 23 acquires a timing packet from the wireless framer unit 25.
  • the delay correction unit 23 calculates a propagation delay from the packet length of the timing packet and the modulation scheme, that is, the transmission capacity.
  • the delay correction unit 23 calculates a delay correction value based on the above-mentioned in-device fixed delay and propagation delay, and outputs the delay correction value to the filter unit 24 as a delay correction signal 231.
  • the delay correction unit 93 calculates a delay correction value based on the packet length of the timing packet input from the input unit 91 and the radio modulation method, and the filter unit 94 adds the delay correction value to the timing packet.
  • the output means 95 sends out the timing packet, delay correction according to the radio modulation scheme and the packet length of the timing packet can be performed. Also, with the above configuration, propagation delay fluctuation due to dynamic radio band switching by the adaptive modulation method can be corrected in real time.
  • the transmission device 20 according to the second embodiment is characterized in that the delay correction unit 23 is configured to receive an input from the control terminal 50.
  • the rest of the configuration is the same as in the first embodiment.
  • the control terminal 50 is typically a computer that can be operated by an operator. Information input from the control terminal 50 is input to the delay correction unit 23. In the present embodiment, the transmission distance to the receiving device 30 is given to the delay correction unit 23 as input information.
  • the control terminal 50 has been described as being external to the transmission device 20, but the configuration is not necessarily required.
  • a predetermined storage area inside or outside the transmission device 20 is provided, the transmission distance is stored in the storage area in advance, and the delay correction unit 23 refers to the storage area to transmit the transmission distance. It is also good to get.
  • the transmission distance is inputted from the control terminal 50 only at the time of installation work of the transmission apparatus 20 and the like, and the transmission distance is stored in the storage area from the next time, and the delay correction unit 23 refers to this. It is good to do.
  • the present embodiment is characterized by the processing according to (4), and the processing according to (1) to (3) and (5) to (7) is the same as that of the above-described first embodiment. is there.
  • the packet switch unit 21 receives an input of the LAN input signal 101 from the user network A10 and transfers it to the filter unit 24.
  • the filter unit 24 transfers the LAN input signal 211 to the wireless framer unit 25.
  • the wireless framer unit 25 outputs the timing packet and the wireless modulation method included in the LAN input signal 211 to the delay correction unit 23.
  • the delay correction unit 23 receives the transmission radio frame pulse signal 251, the radio modulation scheme notification signal 252, and the device control signal 501 from the control terminal 50.
  • the delay correction unit 23 calculates the in-device fixed delay based on the radio modulation scheme notified by the radio modulation scheme notification signal 252.
  • the delay correction unit 23 calculates a propagation delay based on the packet length of the timing packet input as the transmission radio frame pulse signal 251, the above-described radio modulation scheme, and the transmission distance.
  • the propagation delay can be calculated as follows. In calculating the propagation delay, a table in which the packet length, the wireless modulation method, the transmission distance, and the propagation delay are associated in advance is stored in an arbitrary storage unit, and the delay correction unit 23 refers to the above table. By doing so, it can be configured to identify the propagation delay corresponding to the packet length, the radio modulation scheme, and the transmission distance.
  • a predetermined calculation formula or function or the like using a parameter indicating the packet length, the radio modulation scheme, and the transmission distance as a variable or argument is defined in advance, and the delay correction unit 23 sets the packet length to the above calculation formula or function or the like Further, it may be configured to obtain a propagation delay by giving a parameter indicating a wireless modulation scheme and a transmission distance as a variable or an argument. A similar configuration can be used for the calculation of the in-device fixed delay.
  • the delay correction unit 23 calculates a delay correction value based on the in-device fixed delay and the propagation delay calculated as described above. Typically, the delay correction value can be calculated by adding the in-device fixed delay and the propagation delay.
  • the delay correction unit 23 outputs the delay correction value to the filter unit 24 as a delay correction signal 231.
  • the filter unit 24 adds the delay correction value to the specific field of the timing packet and outputs it to the radio framer unit 25.
  • the radio framer unit 25 notifies the radio modulation unit 26 of the determined modulation method and outputs a timing packet as a radio frame.
  • the radio modulation unit 26 modulates the radio frame with the above-described radio modulation method, and outputs the radio frame to the receiving device 30.
  • the present embodiment is characterized by the processes according to (S1) and (S2), and the processes according to (S3) to (S5) are the same as those in the first embodiment.
  • the delay correction unit 23 acquires the transmission distance between the wireless transmission devices from the control terminal 50.
  • the delay correction unit 23 calculates the propagation delay of the wireless transmission section based on the acquired transmission distance.
  • the delay correction unit 23 acquires the modulation scheme of the radio frame from the radio framer unit 25, and calculates a device internal inherent delay set in advance for each modulation scheme.
  • the delay correction unit 23 acquires a timing packet from the wireless framer unit 25.
  • the delay correction unit 23 calculates a propagation delay from the packet length of the timing packet and the modulation scheme, that is, the transmission capacity.
  • the delay correction unit 23 calculates a delay correction value based on the above-mentioned in-device fixed delay and propagation delay, and outputs the delay correction value to the filter unit 24 as a delay correction signal 231.
  • the delay correction unit 93 calculates a delay correction value based on the packet length of the timing packet input from the input unit 91, the radio modulation scheme, and the transmission distance, and the filter unit 94 uses the timing packet.
  • the delay correction value is added and the output means 95 sends out the timing packet, so that the delay correction according to the radio modulation scheme, the packet length of the timing packet, and the transmission distance can be performed. Also, with the above configuration, propagation delay fluctuation due to dynamic radio band switching by the adaptive modulation method can be corrected in real time.
  • the transmission device 20 according to Embodiment 3 is characterized in that it includes a wireless delay measurement unit 29.
  • the rest of the configuration is the same as in the first or second embodiment.
  • the radio delay measurement unit 29 receives the input of the transmission radio frame pulse signal 251 from the radio framer unit 25 and the reception radio frame pulse signal 284 from the radio deframer unit 28.
  • the radio delay measurement unit 29 detects the propagation delay in the radio transmission interval from the phase difference between the transmission frame pulse 251 and the reception frame pulse 284 and notifies the delay correction unit 23 of it.
  • the radio framer unit 25 in the present embodiment inputs the received radio frame pulse signal 284 not only to the delay correction unit 23 but also to the radio delay correction unit 29 as described above.
  • the detection of the propagation delay in the wireless transmission section will be described. Normally, during operation of the transmission device 20 and the reception device 30, the transmission and reception radio frame pulses are uncorrelated. However, the transmitting device 20 transmits a radio frame pulse with a specific modulation method only for a limited time after the power of these devices is turned on, and the receiving device 30 which is a radio opposite station loops back the received radio frame pulse. If it returns, it will become possible to detect the propagation delay of a radio
  • the return of the return of the radio frame pulse can be realized by inputting the received radio frame pulse signal 284 output from the radio deframer unit 28 to the radio framer unit 25. Since receiving device 30 in the present embodiment has a configuration equivalent to that of transmitting device 20, it is possible to return a radio frame pulse by a similar method.
  • the transmission apparatus 20 in the present embodiment can automatically measure the propagation delay in the wireless transmission section. Therefore, it is possible to eliminate the configuration for setting the wireless transmission distance from the control terminal 50 as in the second embodiment.
  • the propagation delay detected by the wireless delay correction unit 29 may be held by the wireless delay correction unit 29 and notified to the delay correction unit 23 as necessary, and stored in a predetermined storage area inside or outside the transmission apparatus 20.
  • the delay correction unit 23 may obtain the propagation delay with reference to the storage area.
  • the delay correction unit 93 calculates a delay correction value based on the packet length of the timing packet input from the input unit 91, the radio modulation scheme, and the propagation delay detected by the radio delay correction unit 29. Then, the filter means 94 adds a delay correction value to the timing packet, and the output means 95 sends out the timing packet, thereby performing delay correction according to the radio modulation scheme, the packet length of the timing packet, and the transmission distance. be able to. Also, with the above configuration, propagation delay fluctuation due to dynamic radio band switching by the adaptive modulation method can be corrected in real time.
  • Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media.
  • non-transitory computer-readable media examples include magnetic recording media (for example, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (for example, magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (Random access memory)).
  • the program may be supplied to a computer by various types of temporary computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
  • the present invention relates to a transmission device, a transmission method, and a non-transitory computer-readable medium storing a program, and particularly to a technique for performing delay correction according to switching of a modulation method.

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Abstract

　送信装置（９０）は、マスター装置に接続され、前記マスター装置から送信されるタイミングパケットを、受信装置に対して無線伝送する。送信装置（９０）は、マスター装置からタイミングパケットの入力を受け付ける入力手段（９１）、タイミングパケットのパケット長と無線伝送に用いる変調方式とを取得し、変調方式及びパケット長に基づいて装置固有遅延値及び第１の伝播遅延値とを算出し、装置固有遅延値と第１の伝播遅延値とに基づいて遅延補正値を算出する遅延補正手段（９３）、遅延補正値をタイミングパケットの特定フィールドに相加するフィルター手段（９４）、タイミングパケットを受信装置に対して出力する出力手段（９５）とを有する。

Description

送信装置、送信方法、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体
　本発明は、送信装置、送信方法、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体に関し、特に変調方式の切り替えに応じた遅延補正を行う技術に関する。
　パケットのような同期情報を持たないバースト信号を用いて、複数装置のクロック周波数及び時刻を同期させる方法が種々提案されている。例えば、ＩＥＴＦ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｔｉｍｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＮＴＰ）、ＩＥＥＥ　１５８８－２００２　Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　Ｔｉｍｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＴＰ）ｖｅｒｉｓｏｎ．１、ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．８２８２／Ｙ．１３６２　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、及びＰｓｅｕｄｏ　Ｗｉｒｅ　Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｅｄｇｅ　ｔｏ　Ｅｄｇｅ（ＰＷＥ３）といった標準規格が存在する。
　また、クロック周波数及び時刻の高精度の同期が要求される場合、例えば周波数はｐｐｂ単位、時刻はμｓ単位の精度を要求するＴＤＤ　ＬＴＥのような通信規格においては、ＩＥＥＥ　１５８８－２００８　ＰＴＰ　ｖｅｒｓｉｏｎ．２、又は個々の装置でＧｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＧＮＳＳ）に同期する等の方法が用いられている。
　ＩＥＥＥ　１５８８　ＰＴＰでは、マスター装置からスレーブ装置に対してタイミングパケットが送信され、スレーブ装置が、当該パケット内のタイムスタンプ値に基づいて自装置の周波数及び時刻を再生する処理を行う。このとき、タイミングパケットの伝搬遅延そのものと遅延の揺らぎが、同期精度に影響を与える。
　そのため、ＩＥＥＥ勧告においても、装置間の物理伝送速度による伝搬遅延と装置内バッファー滞留時間をタイミングパケットの特定フィールドに相加し、スレーブ装置において遅延を補正する方法が勧告されている。
　同様の手法として、特許文献１では、非同期の多重伝送方式であるＧｉｇａｂｉｔ　Ｅｔｈｅｒｎｅｔ－Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＧＥ－ＰＯＮ）を用いて、親局装置と子局装置とが時刻同期を行うシステムが開示されている。当該システムでは、親局装置が、子局装置に周期的に同期信号を通知するとともに、子局装置までの物理的な伝送距離に基づく伝搬遅延時間を通知することで、異なる距離に複数の子局装置が配置されている場合であっても精度よく時刻同期を行うことを可能としている。
　また、伝搬遅延の揺らぎの問題に対しては、同じくＩＥＥＥ　１５８８で、伝送経路上の伝送装置、例えばレイヤー２スイッチ内のバッファー等におけるパケットの滞留時間と、伝送路を構成する物理回線、例えば１０／１００／１０００ＢＡＳＥ等の伝送速度と、パケット長とを要因として決定されるリンク遅延を、送信側に位置する伝送装置でタイミングパケットの特定フィールドに相加する方法が提案されている。これにより、バッファリングや回線冗長切り替えにより発生する遅延揺らぎを補正することができる。
特開２０１０－２０６３２７号公報
　上述の、ＩＥＥＥ　１５８８で定められた伝搬遅延の揺らぎの補正方法は、冗長化された回線の切り替え等に起因するルート変更を想定している。具体的には、事前に伝送装置の送出ポートごとに伝搬遅延を測定し、送出ポートが変更になった際に、用いるべき伝播遅延を変更する方式をとっている。したがって、この方法においては、伝播遅延の更新周期が長い。
　例として、図７に、ＩＥＥＥ　１５８８　ＰＴＰの勧告に従って伝播遅延を算出する送信装置７０の構成を示す。
　送信装置７０は、ユーザーネットワーク１０からタイミングパケットをパケットスイッチ部２１で受信し、自装置宛のパケットはタイミング処理部２２へ、自装置以外の宛先のパケットは無線フレーマー部２５へ出力する。パケットスイッチ部２１は、内部バッファーでの滞留時間を測定し、タイミングパケットの特定フィールドに滞留時間を相加する。
　送信装置７０は、パケットスイッチ部２１から各送出先、例えば受信装置３０までの伝搬路における伝搬遅延を、ＩＥＥＥ　１５８８　ＰＴＰの勧告に従い、制御パケットを用いて測定する。通常、ＩＥＥＥ　１５８８　ＰＴＰの勧告のもとでは、伝搬路における伝搬遅延は、伝搬路の伝送容量や伝搬距離が一定であるという前提のもと静的な値として求められ、測定周期も長周期で十分である。
　一方、無線伝送分野においては適応変調方式が広く採用されている。適応変調方式とは、無線伝送路の品質が悪化した場合は、無線伝送路の変動耐力が大きく、伝送容量が小さい変調方式を用い、無線伝送路の品質が改善した場合は、無線伝送路の変動耐力が小さく、伝送容量が大きい変調方式に自動的に切り替える通信方式である。このように、適応変調方式は、変調方式を適宜切り替えることにより、無線伝送路の品質と伝送容量とを両立させる。
　適応変調方式を採用した無線伝送装置においては、天候状態等により無線伝送路の変調方式、すなわち伝送容量が無線フレーム単位に動的に変化することがあり得る。この場合、伝播遅延も、伝送容量の変更に応じて無線フレーム単位で変わる可能性がある。このため、上述した制御パケットによる長周期での遅延測定では、伝播遅延の実際の変動に対して十分な追従ができない。
　また、適応変調方式による無線伝送では、有線によるものとは異なり、無線フレーミング、アナログ変復調、周波数変換といった処理が必要となる。そのため、変調方式それぞれに固有の遅延成分が存在する。他方、ＩＥＥＥ　１５８８勧告で定めるところの伝送遅延の測定手法では、端点間のトータルでの伝搬遅延を測定するだけで、伝送装置内の固有遅延や、無線区間の距離等の成分は顧慮されない。よって、当該手法では、変調方式それぞれに固有の遅延成分に基づいて遅延時間を算出することが困難であった。
　本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、変調方式の切り替えに応じた遅延補正を行うことができる送信装置、送信方法、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することを目的とする。
　本発明に係る送信装置は、マスター装置からタイミングパケットの入力を受け付ける入力手段と、前記タイミングパケットのパケット長と、無線伝送に用いる変調方式とを取得し、前記変調方式及び前記パケット長に基づいて、装置固有遅延値及び第１の伝播遅延値とを算出し、前記装置固有遅延値と前記第１の伝播遅延値とに基づいて、遅延補正値を算出する遅延補正手段と、前記遅延補正値を前記タイミングパケットの特定フィールドに相加するフィルター手段と、前記タイミングパケットを受信装置に対して無線伝送する出力手段とを有するものである。
　本発明に係る送信方法は、タイミングパケットのパケット長と、無線伝送に用いる変調方式とに基づいて、装置固有遅延値及び第１の伝播遅延値とを算出するとともに、前記装置固有遅延値と前記第１の伝播遅延値とに基づいて、遅延補正値を算出する算出ステップと、前記遅延補正値を前記タイミングパケットの特定フィールドに相加する相加ステップと、前記タイミングパケットを受信装置に対して無線伝送する出力ステップとを有するものである。
　本発明に係るプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体は、タイミングパケットのパケット長と、無線伝送に用いる変調方式とに基づいて、装置固有遅延値及び第１の伝播遅延値とを算出するとともに、前記装置固有遅延値と前記第１の伝播遅延値とに基づいて、遅延補正値を算出する算出ステップと、前記遅延補正値を前記タイミングパケットの特定フィールドに相加する相加ステップと、前記タイミングパケットを受信装置に対して無線伝送する出力ステップとをコンピュータに実行させるプログラムが格納されたものである。
　本発明により、変調方式の切り替えに応じた遅延補正を行うことができる送信装置、送信方法、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することができる。
実施の形態１にかかる送信装置の構成図である。 実施の形態１にかかる送信装置の構成図である。 実施の形態１にかかる送信装置の処理を示す図である。 実施の形態２にかかる送信装置の構成図である。 実施の形態２にかかる送信装置の処理を示す図である。 実施の形態３にかかる送信装置の構成図である。 従来の送信装置の構成図である。
　以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜実施の形態１＞
　まず、図１を用いて、本発明の実施の形態１にかかる送信装置の構成について説明する。
　送信装置９０は、入力されたデータパケットを、図示しない無線対向局である受信装置に対して無線フレームとして無線伝送する装置である。典型的には、送信装置９０は、図示しないユーザーネットワークＡに接続され、ユーザーネットワークＡからデータパケットの入力を受ける。送信装置９０は、データパケットを受信装置３０に対して無線伝送する。受信装置３０は、図示しないユーザーネットワークＢに接続され、受信したデータパケットをユーザーネットワークＢに対して出力する。なお、本実施の形態では、受信装置３０は、送信装置２０と同等の構成を有しているものとする。
　本実施の形態における送信装置９０は、少なくとも入力手段９１、遅延補正手段９３、フィルター手段９４、及び出力手段９５を含む。
　入力手段９１は、外部装置又はネットワーク（本実施の形態では、ユーザーネットワークＡとする）と接続され、ユーザーネットワークＡからのＬＡＮ入力信号の入力を受ける。ＬＡＮ入力信号には、ユーザーネットワークＡ内に存在する、ＩＥＥＥ　１５８８　ＰＴＰにおけるマスター装置が出力するタイミングパケットが含まれる。
　遅延補正手段９３は、所定のソースからタイミングパケットのパケット長と、無線伝送に利用される無線変調方式の入力を受ける。ここで、上記ソースとは、例えば送信装置９０内でパケット解析や無線変調方式の取得を行う他の処理手段であっても、送信装置９０外からこれらの情報の入力が行われる入力手段であっても良い。遅延補正手段９３は、これらの情報をパラメータとして、後述する所定の方法により、装置固有遅延値及び伝搬遅延値を算出するとともに、これらの値に基づき遅延補正値を算出する。
　フィルター手段９４は、タイミングパケットの特定フィールドに、遅延補正手段９３が算出した遅延補正値を相加する。
　出力手段９５は、遅延補正値が相加されたタイミングパケットに対し、無線フレームへの変調、周波数変換等を行った後、無線出力信号として受信装置へ出力する。
　図２を用いて、実施の形態１にかかる送信装置９０のより詳細な実装例である、送信装置２０の構成について説明する。
　送信装置２０は、入力手段９１としてのパケットスイッチ部２１、遅延補正手段９３としての遅延補正部２３、フィルター手段９４としてのフィルター部２４、並びに出力手段９５としての無線フレーマー部２５及び無線変調部２６を含む。
　さらに、送信装置２０は、無線対向局である受信装置３０から無線信号を受信する無線復調部２７及び無線デフレーマー部２８を備えてもよい。
　加えて、送信装置２０は、ユーザーネットワークＡ１０から受信したタイミングパケットに、自装置宛のタイミングパケットが含まれていた場合、当該タイミングパケットを処理するタイミング処理部２２を含んでいてもよい。
　つづいて、送信装置２０における処理について説明する。
（１）パケットスイッチ部２１は、ユーザーネットワークＡ１０からのＬＡＮ入力信号１０１の入力を受け付ける。ＬＡＮ入力信号１０１には、ユーザーネットワークＡ１０内に存在する、ＩＥＥＥ　１５８８　ＰＴＰにおけるマスター装置が出力するタイミングパケットが含まれる。パケットスイッチ部２１は、ＬＡＮ入力信号１０１を、フィルター部２４に転送する。
　ここで、ＬＡＮ入力信号１０１に、自装置向けのタイミングパケットと、自装置向け以外のタイミングパケットとの両方が含まれ得る場合、パケットスイッチ部２１は、自装置向けのタイミングパケットを終端タイミングパケット信号２１２としてタイミング処理部２２へ振り分け、自装置向け以外のタイミングパケットを含むＬＡＮ入力信号１０１をフィルター部２４へ振り分けることとしても良い。
　この場合、タイミング処理部２２は、振り分けられた自装置向けタイミングパケット内のタイムスタンプ値を元に、クロック周波数および時刻の再生を行うことができる。また、タイミング処理部２２は、上述のマスター装置へ送出するためのタイミングパケットを生成し、パケットスイッチ部２１へ生成タイミングパケット信号２２１として出力してもよい。さらに、タイミング処理部２２は、再生したクロック、タイミングパルス、及び時刻データ等を、ＩＥＥＥ　１５８８　ＰＴＰに基づくタイミング信号２２２として外部装置６０へ出力してもよい。
　ＩＥＥＥ　１５８８　ＰＴＰでは、バッファー滞留や物理回線の伝送速度に起因する伝搬遅延を、タイミングパケットの特定フィールドに相加し、スレーブ局がタイミングパケット内のタイムスタンプ値と特定フィールドの補正値を加算することで、伝搬遅延を加味したマスター局のタイムスタンプを取得することを可能としている。本実施の形態においても、タイミング処理部２２を設けることによって、同様の機能を具備することが可能である。
（２）フィルター部２４は、パケットスイッチ部２１からＬＡＮ入力信号２１１を受信し、無線フレーマー部２５へ転送する。
（３）無線フレーマー部２５は、ＬＡＮ入力信号２１１に含まれるタイミングパケットを、送信無線フレームパルス信号２５１として遅延補正部２３へ出力する。また、無線フレーマー部２５は、後述する無線デフレーマー部２８から対向受信状態信号２８３を受信する。無線フレーマー部２５は、この対向受信状態信号２８３に含まれる受信装置３０の受信電力及び無線フレームのエラー検出結果に基づいて、エラーなしに最大の伝送容量を実現できる変調方式を決定し、無線変調方式通知信号２５２として遅延補正部２３へ通知する。
　ここで、無線復調部２７及び無線デフレーマー部２８の動作について説明する。
　無線復調部２７は、受信装置３０からの無線入力信号３００を受信し、受信電力を無線受信電力信号２７１として無線フレーマー部２５へ出力する。
　無線デフレーマー部２８は、無線入力信号３００を周波数変換、復調し、無線フレームを取得する。無線デフレーマー部２８は、無線フレームから分離した主信号パケットは分離ＬＡＮ信号２８１としてパケットスイッチ部２１へ出力する。一方、無線デフレーマー部２８は、無線フレームからエラーを検出した場合には無線エラー検出信号２８２として無線フレーマー部２５へ出力する。また、無線デフレーマー部２８は、受信装置３０で検出され無線フレームに多重された無線受信電力を、無線フレームから分離し、対向受信状態信号２８３として無線フレーマー部２５へ出力する。
（４）遅延補正部２３は、無線フレーマー部２５から、送信無線フレームパルス信号２５１、無線変調方式通知信号２５２を受信する。遅延補正部２３は、無線変調方式通知信号２５２により通知された無線変調方式に基づいて、装置内固定遅延を算出する。また、遅延補正部２３は、送信無線フレームパルス信号２５１として入力されたタイミングパケットのパケット長と、上述の無線変調方式、及び伝送距離に基づいて、伝搬遅延を算出する。
　装置内固定遅延、及び伝播遅延の算出は、以下のように行うことができる。例えば、装置内固定遅延の算出にあたっては、無線変調方式と装置内固定遅延とを予め対応付けたテーブル等を任意の記憶手段に記憶させておき、遅延補正部２３は、上記テーブルを参照することにより、無線変調方式に対応する装置内固定遅延を特定するよう構成することができる。また、無線変調方式を示すパラメータを変数又は引数とする所定の計算式又は関数等をあらかじめ定義しておき、遅延補正部２３は、上記計算式又は関数等に無線変調方式を示すパラメータを変数又は引数として与えることにより、装置内固定遅延を得るよう構成しても良い。なお、伝播遅延の算出についても、同様の構成を用いることができる。
　遅延補正部２３は、このように算出した装置内固定遅延及び伝播遅延に基づき、遅延補正値を算出する。典型的には、遅延補正値は、装置内固定遅延及び伝播遅延を合算することにより算出できる。遅延補正部２３は、この遅延補正値を遅延補正信号２３１としてフィルター部２４へ出力する。
（５）フィルター部２４は、遅延補正部２３から受信した遅延補正信号２３１を受信し、遅延補正値を取得する。フィルター部２４は、この遅延補正値をタイミングパケットの特定フィールドに相加し、無線フレーマー部２５へ出力する。
（６）無線フレーマー部２５は、無線変調部２６に対し、上記決定された変調方式を通知するとともに、無線フレームとしてタイミングパケットを出力する。また、このとき、無線フレーマー部２５は、後述する無線復調部２７からの無線受信電力信号２７１と、無線デフレーマー部２８からの無線エラー検出信号２８２とを受信し、無線フレームにエラー検出用ビットを多重する処理を行っても良い。
（７）無線変調部２６は、無線フレーマー部２５が生成した無線フレームを、同じく無線フレーマー部２５が決定した無線変調方式でアナログ変調を施し、無線周波数へ周波数変換した後、無線出力信号２６１として受信装置３０へ出力する。
　ここで、上記（４）における遅延補正部２３の動作を、図３を参照しつつ分節して説明する。
（Ｓ１）送信装置２００が起動し、処理を開始する。
（Ｓ３）遅延補正部２３は、無線フレーマー部２５から無線フレームの変調方式を取得し、変調方式ごとに予め設定した装置内固有遅延を算出する。
（Ｓ４）遅延補正部２３は、無線フレーマー部２５からタイミングパケットを取得する。遅延補正部２３は、このタイミングパケットのパケット超と、上記変調方式すなわち伝送容量とから、伝搬遅延を算出する。
（Ｓ５）遅延補正部２３は、上述の装置内固定遅延と伝搬遅延とに基づき、遅延補正値を算出し、遅延補正信号２３１として、フィルター部２４へ出力する。
　本実施の形態においては、入力手段９１から入力されたタイミングパケットのパケット長と無線変調方式とに基づき、遅延補正手段９３が遅延補正値を算出し、フィルター手段９４がタイミングパケットに遅延補正値を相加し、出力手段９５が当該タイミングパケットを送出することにより、無線変調方式及びタイミングパケットのパケット長に応じた遅延補正を行うことができる。また、上記構成により、適応変調方式よる動的な無線帯域切り替えによる伝搬遅延変動をリアルタイムに補正することができる。
＜実施の形態２＞
　図４を用いて、本発明の実施の形態２にかかる送信装置２０の構成について説明する。
　実施の形態２に係る送信装置２０は、遅延補正部２３が制御端末５０からの入力を受信し得るよう構成されている点に特徴を有する。その余の構成については、上述の実施の形態１と同様である。
　制御端末５０は、典型的にはオペレータが操作可能なコンピュータである。制御端末５０から入力された情報は、遅延補正部２３に入力される。本実施の形態では、入力情報として、受信装置３０までの伝送距離が遅延補正部２３に与えられる。
　なお、本実施の形態では制御端末５０を送信装置２０の外部にあるものとして説明したが、必ずしもかかる構成である必要はない。例えば、制御端末５０の代わりに、送信装置２０の内部または外部の所定の記憶領域を設け、当該記憶領域に予め上記伝送距離を記憶させ、遅延補正部２３は当該記憶領域を参照して伝送距離を取得することとしても良い。また、制御端末５０から伝送距離が入力されるのは、送信装置２０の設置工事時等のみとし、次回以降は、上述の記憶領域に上記伝送距離を記憶させ、遅延補正部２３はこれを参照することとしてもよい。
　つづいて、本実施の形態における送信装置２０の処理について説明する。なお、本実施の形態は、（４）に係る処理に特徴を有し、（１）乃至（３）、及び（５）乃至（７）に係る処理は、上述の実施の形態１と同様である。
（１）パケットスイッチ部２１は、ユーザーネットワークＡ１０からのＬＡＮ入力信号１０１の入力を受け付け、フィルター部２４に転送する。
（２）フィルター部２４は、ＬＡＮ入力信号２１１を無線フレーマー部２５へ転送する。
（３）無線フレーマー部２５は、ＬＡＮ入力信号２１１に含まれるタイミングパケット、及び無線変調方式を遅延補正部２３へ出力する。
（４）遅延補正部２３は、送信無線フレームパルス信号２５１、無線変調方式通知信号２５２、及び制御端末５０からの装置制御信号５０１を受信する。遅延補正部２３は、無線変調方式通知信号２５２により通知された無線変調方式に基づいて、装置内固定遅延を算出する。また、遅延補正部２３は、送信無線フレームパルス信号２５１として入力されたタイミングパケットのパケット長と、上述の無線変調方式、及び伝送距離に基づいて、伝搬遅延を算出する。
　伝播遅延の算出は、以下のように行うことができる。伝播遅延の算出にあたっては、パケット長、無線変調方式、及び伝送距離と、伝播遅延とを予め対応付けたテーブル等を任意の記憶手段に記憶させておき、遅延補正部２３は、上記テーブルを参照することにより、パケット長、無線変調方式、及び伝送距離に対応する伝播遅延を特定するよう構成することができる。また、パケット長、無線変調方式、及び伝送距離を示すパラメータを変数又は引数とする所定の計算式又は関数等をあらかじめ定義しておき、遅延補正部２３は、上記計算式又は関数等にパケット長、無線変調方式、及び伝送距離を示すパラメータを変数又は引数として与えることにより、伝播遅延を得るよう構成しても良い。なお、装置内固定遅延の算出についても、同様の構成を用いることができる。
　遅延補正部２３は、このように算出した装置内固定遅延及び伝播遅延に基づき、遅延補正値を算出する。典型的には、遅延補正値は、装置内固定遅延及び伝播遅延を合算することにより算出できる。遅延補正部２３は、この遅延補正値を遅延補正信号２３１としてフィルター部２４へ出力する。
（５）フィルター部２４は、遅延補正値をタイミングパケットの特定フィールドに相加し、無線フレーマー部２５へ出力する。
（６）無線フレーマー部２５は、無線変調部２６に対し、上記決定された変調方式を通知するとともに、無線フレームとしてタイミングパケットを出力する。
（７）無線変調部２６は、無線フレームを上述の無線変調方式で変調し、受信装置３０へ出力する。
　ここで、上記（４）における遅延補正部２３の動作を、図５を参照しつつ分節して説明する。なお、本実施の形態は、（Ｓ１）及び（Ｓ２）に係る処理に特徴を有し、（Ｓ３）乃至（Ｓ５）に係る処理は、上述の実施の形態１と同様である。
（Ｓ１）送信装置２００の起動後の初期状態において、遅延補正部２３は、制御端末５０から無線伝送装置間の伝送距離を取得する。
（Ｓ２）遅延補正部２３は、取得した伝送距離に基づき、無線伝送区間の伝搬遅延を算出する。
（Ｓ３）遅延補正部２３は、無線フレーマー部２５から無線フレームの変調方式を取得し、変調方式ごとに予め設定した装置内固有遅延を算出する。
（Ｓ４）遅延補正部２３は、無線フレーマー部２５からタイミングパケットを取得する。遅延補正部２３は、このタイミングパケットのパケット超と、上記変調方式すなわち伝送容量とから、伝搬遅延を算出する。
（Ｓ５）遅延補正部２３は、上述の装置内固定遅延と伝搬遅延とに基づき、遅延補正値を算出し、遅延補正信号２３１として、フィルター部２４へ出力する。
　本実施の形態においては、入力手段９１から入力されたタイミングパケットのパケット長と、無線変調方式、及び伝送距離とに基づき、遅延補正手段９３が遅延補正値を算出し、フィルター手段９４がタイミングパケットに遅延補正値を相加し、出力手段９５が当該タイミングパケットを送出することにより、無線変調方式、タイミングパケットのパケット長、及び伝送距離に応じた遅延補正を行うことができる。また、上記構成により、適応変調方式よる動的な無線帯域切り替えによる伝搬遅延変動をリアルタイムに補正することができる。
＜実施の形態３＞
　図６を用いて、本発明の実施の形態３にかかる送信装置２０の構成について説明する。
　実施の形態３に係る送信装置２０は、無線遅延測定部２９を有する点に特徴を有する。その余の構成については、上述の実施の形態１又は２と同様である。
　無線遅延測定部２９は、無線フレーマー部２５からの送信無線フレームパルス信号２５１と、無線デフレーマー部２８からの受信無線フレームパルス信号２８４との入力を受ける。無線遅延測定部２９は、送信フレームパルス２５１と受信フレームパルス２８４との位相差から、無線伝送区間の伝搬遅延を検出し、遅延補正部２３へ通知する。
　本実施の形態における無線フレーマー部２５は、上述したように、受信無線フレームパルス信号２８４を、遅延補正部２３だけでなく無線遅延補正部２９に対しても入力する。
　無線伝送区間の伝搬遅延の検出について説明する。通常、送信装置２０及び受信装置３０の運用中は、送信及び受信の無線フレームパルスは非相関である。しかし、これらの装置の電源投入後の限られた時間のみ、送信装置２０が特定の変調方式で無線フレームパルスを送信し、無線対向局である受信装置３０では、受信した無線フレームパルスを折り返して返送することとすれば、送信装置２０において、送受の無線フレームパルス位相を比較することで、無線区間の伝搬遅延を検出することが可能となる。
　無線フレームパルスの折り返しの返送は、無線デフレーマー部２８からの出力した受信無線フレームパルス信号２８４を、無線フレーマー部２５へ入力することで実現することができる。本実施の形態における受信装置３０は、送信装置２０と同等の構成を有するため、同様の手法により無線フレームパルスの折り返しの返送が実現できる。
　以上の構成により、本実施の形態における送信装置２０は、無線伝送区間の伝搬遅延を自動測定することができる。よって、実施の形態２のように、制御端末５０から無線伝送距離を設定する構成を排することが可能である。無線遅延補正部２９が検出した伝播遅延は、無線遅延補正部２９が保持して必要に応じ遅延補正部２３へ通知しても良く、送信装置２０の内部または外部の所定の記憶領域に記憶させ、遅延補正部２３が当該記憶領域を参照して、伝播遅延を取得できるようにしても良い。
　本実施の形態においては、入力手段９１から入力されたタイミングパケットのパケット長と、無線変調方式、及び無線遅延補正部２９が検出した伝播遅延とに基づき、遅延補正手段９３が遅延補正値を算出し、フィルター手段９４がタイミングパケットに遅延補正値を相加し、出力手段９５が当該タイミングパケットを送出することにより、無線変調方式、タイミングパケットのパケット長、及び伝送距離に応じた遅延補正を行うことができる。また、上記構成により、適応変調方式よる動的な無線帯域切り替えによる伝搬遅延変動をリアルタイムに補正することができる。
＜その他の実施の形態＞
　なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
　また、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｒｅａｄａｂｌｅ　ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ　ａｃｃｅｓｓ　ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｒｅａｄａｂｌｅ　ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
　この出願は、２０１１年１１月９日に出願された日本出願特願２０１１－２４５３０６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　本発明は、送信装置、送信方法、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体に関し、特に変調方式の切り替えに応じた遅延補正を行う技術に関する。
　１０　ユーザーネットワークＡ
　２０　送信装置
　２１　パケットスイッチ部
　２２　タイミング処理部
　２３　遅延補正部
　２４　フィルター部
　２５　無線フレーマー部
　２６　無線変調部
　２７　無線復調部
　２８　無線デフレーマー部
　２９　無線遅延測定部
　３０　受信装置
　５０　制御端末
　６０　外部装置
　７０　送信装置
　９０　送信装置
　９１　入力手段
　９３　遅延補正手段
　９４　フィルター手段
　９５　出力手段

Claims (9)

  1. 　マスター装置からタイミングパケットの入力を受け付ける入力手段と、
    　前記タイミングパケットのパケット長と、無線伝送に用いる変調方式とを取得し、前記変調方式及び前記パケット長に基づいて、装置固有遅延値及び第１の伝播遅延値とを算出し、前記装置固有遅延値と前記第１の伝播遅延値とに基づいて、遅延補正値を算出する遅延補正手段と、
    　前記遅延補正値を前記タイミングパケットの特定フィールドに相加するフィルター手段と、
    　前記タイミングパケットを受信装置に対して無線伝送する出力手段とを有する
    　送信装置。
  2. 　前記遅延補正手段はさらに、前記受信装置との間の伝送距離を取得し、前記伝送距離に基づいて第２の伝播遅延値を算出し、前記装置固有遅延値と、前記第１の伝播遅延値と、前記第２の伝播遅延値とに基づいて前記遅延補正値を算出する
    　請求項１記載の送信装置。
  3. 　前記送信装置が前記受信装置に対して無線伝送した送信フレームパルスと、前記受信装置が無線伝送し前記送信装置が受信した受信フレームパルスとの位相差を検出し、前記位相差に基づいて第３の伝播遅延値を算出する無線遅延測定手段をさらに有し、
    　前記遅延補正手段は、前記装置固有遅延値と、前記第３の伝播遅延値とに基づいて前記遅延補正値を算出する
    　請求項１記載の送信装置。
  4. 　前記受信装置との前記無線伝送の結果に基づいて、前記無線伝送における変調方式を決定し、当該変調方式を前記遅延補正手段に通知する無線フレーマー手段をさらに有する
    　請求項１乃至３いずれか１項記載の送信装置。
  5. 　前記受信装置から前記無線伝送の受信状態信号を受信する無線デフレーマー手段をさらに有し、
    　前記無線フレーマー手段は、前記受信状態信号に基づいて、前記無線伝送における変調方式を決定する
    　請求項４記載の送信装置。
  6. 　タイミングパケットのパケット長と、無線伝送に用いる変調方式とに基づいて、装置固有遅延値及び第１の伝播遅延値とを算出するとともに、前記装置固有遅延値と前記第１の伝播遅延値とに基づいて、遅延補正値を算出する算出ステップと、
    　前記遅延補正値を前記タイミングパケットの特定フィールドに相加する相加ステップと、
    　前記タイミングパケットを受信装置に対して無線伝送する出力ステップとを有する
    　送信方法。
  7. 　前記算出ステップはさらに、前記受信装置との間の伝送距離に基づいて第２の伝播遅延値を算出するとともに、前記装置固有遅延値と、前記第１の伝播遅延値と、前記第２の伝播遅延値とに基づいて前記遅延補正値を算出するものである
    　請求項６記載の送信方法。
  8. 　前記算出ステップはさらに、送信装置が前記受信装置に対して無線伝送した送信フレームパルスと、前記受信装置が無線伝送し前記送信装置が受信した受信フレームパルスとの位相差に基づいて第３の伝播遅延値を算出するとともに、前記装置固有遅延値と、前記第３の伝播遅延値とに基づいて前記遅延補正値を算出するものである
    　請求項６記載の送信方法。
  9. 　タイミングパケットのパケット長と、無線伝送に用いる変調方式とに基づいて、装置固有遅延値及び第１の伝播遅延値とを算出するとともに、前記装置固有遅延値と前記第１の伝播遅延値とに基づいて、遅延補正値を算出する算出ステップと、
    　前記遅延補正値を前記タイミングパケットの特定フィールドに相加する相加ステップと、
    　前記タイミングパケットを受信装置に対して無線伝送する出力ステップとをコンピュータに実行させるプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
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