ISDNを用いた広域時計同期システム

Abstract

A clock synchronization method is proposed to achieve frequency and time synchronization, simultaneously. For frequency synchronization, this method uses a framing clock signal, which is a signal whose phase is synchronized with framing bits transmitted from a synchronous user network interface. Time synchronization in this method improves time accuracy with precise time-stamping by hardware components, synchronizing the phase of the framing clock signal with the timing of frames being received or transmitted, and estimating time synchronization errors using statistical techniques. This method, implemented using an ISDN (Integrated Service Digital Network) BRI (Basic Rate Interface), shows highly accurate and stable clock synchronization.

本論文では、周波数同期と時刻同期を同時に実現することを目的として、ISDN(サービス総合デジタル網)を用いた時計同期方法を提案した。本方法では、周波数同期をフレーム同期クロックを用いて行う。フレーム同期クロックとは、デジタル網の同期UNI(ユーザ網インタフェース)に送られてくるフレーム同期ビットに位相同期したクロック信号のことである。また、時刻同期については、高精度な時刻源を持つクロック・サーバにクロック・クライアントを同期させるとき、計算機間をISDNを用いて回線交換で直接接続したうえで、(1)フレーム同期クロックを用いた周波数同期、(2)タイムスタンプのハードウェアによる取得と、(3)送受信タイミングと時間測定クロックの位相同期による時刻同期誤差の削減を特徴とするものである。本方法について、ISDN基本インタフェースを用いて実装・評価を行った結果、周波数同期の精度は、1.6×10(exp -11)、安定度は2.0×10(exp -9)(100秒)および2.0×10(exp -11)(10,000秒)であった。また、時刻同期精度についてはトラヒックに依存したサーバ/クライアント間の通信遅延に依存した誤差を99％の確率で+/-50マイクロ秒以下にできることが分かった。