時刻同期方法及び計算機システム
【課題】時刻同期先の基地局の時刻ずれを迅速に検出する時刻同期方法及び計算機システムを提供する。
【解決手段】複数の基地局と、複数の基地局を制御する通信制御装置とを備えた計算機システムにおいて、通信制御装置が複数の基地局のいずれかと時刻同期する時刻同期方法であって、複数の基地局の各々が、基地局の時刻情報を付与したメッセージを通信制御装置に送信する手順と、通信制御装置が、複数の基地局の各々から受信したメッセージに基づいて、基地局毎に、基地局の時刻情報と通信制御装置の時刻情報との差分値を算出し、算出された差分値を時刻差分テーブルに記憶する手順と、通信制御装置が、算出された差分値が所定の閾値より大きい場合、時刻差分テーブルに記憶された複数の基地局の差分値の平均値を算出し、算出された平均値との差が最も大きい差分値の基地局を異常であると判定する手順とを含む。
【解決手段】複数の基地局と、複数の基地局を制御する通信制御装置とを備えた計算機システムにおいて、通信制御装置が複数の基地局のいずれかと時刻同期する時刻同期方法であって、複数の基地局の各々が、基地局の時刻情報を付与したメッセージを通信制御装置に送信する手順と、通信制御装置が、複数の基地局の各々から受信したメッセージに基づいて、基地局毎に、基地局の時刻情報と通信制御装置の時刻情報との差分値を算出し、算出された差分値を時刻差分テーブルに記憶する手順と、通信制御装置が、算出された差分値が所定の閾値より大きい場合、時刻差分テーブルに記憶された複数の基地局の差分値の平均値を算出し、算出された平均値との差が最も大きい差分値の基地局を異常であると判定する手順とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時刻同期方法及び計算機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の基地局と、これら複数の基地局を制御する通信制御装置とを備えた計算機システムにおいて、通信制御装置が特定の１台の基地局と時刻同期している場合、以下の問題があった。
【０００３】
その問題とは、時刻同期先の基地局に時刻ずれ（ＧＰＳ故障等による時刻不正）が発生した場合、通信制御装置はこの時刻ずれを検知できず、時刻同期先の基地局の影響を受けて、不正な時刻に設定されることであった。更に、不正な時刻に設定された通信制御装置は、本来は正しい時刻の他の基地局を不正な基地局として認識してしまうことであった。
【０００４】
上記問題を解決するための技術として、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１には、「自局（通信制御装置）の時刻情報、すなわち自局が基準局（基地局）１へ送信する時刻情報と、自局が基準局１から受信した時刻情報とを比較する。比較の結果、両者の差が一定時間より小さいか大きいかを判定する。上記判定を基準局２〜Ｎに対して繰り返す。その後、両者の差が一定時間より小さい基準局の全基準局に対する割合に基づいて、自局の時刻情報が正しいか異常かを判断する。」ことが開示されている。
【０００５】
また特許文献１には、新たな基準局の選択方法として、「自局を異常であると通知してきた基準局と、全基準局のうちの５０％以上の基準局によって異常であると判定された基準局とを異常とみなし、それ以外の基準局を正常とみなす。その後、自局は、正常とみなされた基準局のうちの通し番号が最も小さい基準局からの時刻情報を受取り、自局の時刻情報とする。」ことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１０８１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示された方法では、全基準局に対して上記判定を繰り返す必要があるので、時刻同期先の基準局の時刻ずれを迅速に検出できない問題があった。例えば、自局の時刻との差が一定時間より大きい基準局が１局でも存在する場合、直ぐにその基準局を特定するとともに、その基準局が時刻同期先である場合には新たな時刻同期先の基準局を選択することが望ましいが、このような処理は実現できなかった。
【０００８】
また、上記特許文献１に開示された基準局の選択方法では、全基準局の４０数％によって異常であると判定された基準局であっても、正常とみなされ得る（新たな時刻同期先の基準局になり得る）。また、正常とみなされた基準局のうちの通し番号が最も小さい基準局を新たな時刻同期先の基準局にしているため、最適な基準局を選択しているとは必ずしもいえなかった。
【０００９】
本発明は、上述した課題を考慮したものであって、時刻同期先の基地局の時刻ずれを迅速に検出する時刻同期方法及び計算機システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
【００１１】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、複数の基地局と、前記複数の基地局を制御する通信制御装置とを備えた計算機システムにおいて、前記通信制御装置が前記複数の基地局のいずれかと時刻同期する時刻同期方法であって、前記複数の基地局の各々が、当該基地局の時刻情報を付与したメッセージを前記通信制御装置に送信する手順と、前記通信制御装置が、前記複数の基地局の各々から受信したメッセージに基づいて、前記基地局毎に、当該基地局の時刻情報と当該通信制御装置の時刻情報との差分値を算出し、算出された差分値を時刻差分テーブルに記憶する手順と、前記通信制御装置が、算出された前記差分値が所定の閾値より大きい場合、前記時刻差分テーブルに記憶された前記複数の基地局の差分値の平均値を算出し、算出された平均値との差が最も大きい差分値の基地局を異常であると判定する手順と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、時刻同期先の基地局の時刻ずれを迅速に検出することができる。
【００１３】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の計算機システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の計算機システムにおける動作シーケンスを示す図である。
【図３】本発明の実施形態の計算機システムを説明するための参考図である。
【図４】本発明の実施形態の計算機システムの参考動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態のPCF-SCの機能構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態のPCF-SCの時刻同期先の変更例を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態のPCF-SCが各APからICMPメッセージを受信した際の制御ロジックを示すフローチャートである。
【図８Ａ】本発明の実施形態の変更前の時刻差分テーブルの一例を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態の変更後の時刻差分テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態の計算機システム１の構成例を示す図である。図１に示す計算機システム１は、IP-NW１０１、PDSN（Packet Data Service Node）１０２、OMS（Operation and Maintenance System）１０５、RAN（Radio Access Network）１０６、複数のAT（Access Terminal、端末）１０７−１〜１０７−８（以下、総称する場合、「AT１０７」という。）、AN-AAA（Access Network-Authentication Authorization Accounting）１０８を備える。
【００１７】
IP-NW１０１は、インターネットプロトコル技術を利用して相互接続するIPネットワーク（コンピュータネットワーク）である。PDSN１０２は、IPパケットの終端装置である。OMS１０５は、RAN１０６内の各AP１０４−１〜１０４−４（以下、総称する場合、「AP１０４」という。）、PCF-SC１０３を制御、監視する装置である。
【００１８】
RAN１０６は、PCF-SC（Packet Call Function Session Control、通信制御装置）１０３、複数のAP（Access Point、基地局）１０４を備え、無線でアクセス可能なネットワークである。
【００１９】
PCF-SC１０３は、各AT１０７のセッション管理や、各AP１０４及びPDSN１０２から受信したパケットの転送制御を実行する通信制御装置である。このPCF-SC１０３には、複数のAP１０４が接続され、各AP１０４から定期的にICMP（Internet Control Message Protocol）メッセージ１０９−１〜１０９−４を受信する。このPCF-SC１０３は、複数のAP１０４のいずれかを時刻同期先として指定し、指定されたAP１０４と時刻同期する。
【００２０】
AP１０４は、RAN１０６とAT１０７との間で無線信号を送受信するための基地局である。AT１０７は、計算機システム１の利用者が利用する端末装置（コンピュータ装置）である。例えば携帯電話機等の無線端末である。AN-AAA１０８は、AT１０７を認証するための装置である。
【００２１】
以上に示すように、本発明の実施形態の計算機システム１は、RAN１０６内に一つのPCF-SC１０３と、複数のAP１０４とが配置された1xEVDOのRANシステムである。
【００２２】
図２は、本発明の実施形態の計算機システム１における動作シーケンスを示す図である。図２を用いて、AT１０７が、PDSN１０２を介して接続されたサービス提供装置（不図示、以下同様）によって提供される音声通話やWeb閲覧のサービスを利用する場合の各種動作を説明する。
【００２３】
（コネクション確立処理２０９）
まず、コネクション確立処理２０９について説明する。コネクション確立処理２０９とは、AT１０７がサービス提供装置との間でコネクションを確立する処理である。
【００２４】
AT１０７は、AP１０４を介してPCF-SC１０３に、識別子要求２０１を送信する。PCF-SC１０３は、AN-AAA１０８に認証要求２０２を送信する。AN-AAA１０８は、認証要求２０２に応じて認証処理を実行し、認証結果である認証応答２０３をPCF-SC１０３に送信する。PCF-SC１０３は、AT１０７に識別子応答２０４を送信する。
【００２５】
その後AT１０７は、AP１０４を介してPCF-SC１０３に、接続要求２０５を送信する。PCF-SC１０３は、接続要求２０５に対応する接続要求２０６をPDSN１０２に送信する。PDSN１０２は、接続要求２０６に応じて接続を確立し、接続が確立した旨の接続応答２０７をPCF-SC１０３に送信する。PCF-SC１０３は、接続応答２０７に対応する接続応答２０８をAT１０７に送信する。
【００２６】
（パケット受信処理２１２）
次に、パケット受信処理２１２について説明する。パケット受信処理２１２とは、AT１０７がサービス提供装置からパケットを受信する処理である。
【００２７】
PCF-SC１０３は、PDSN１０２からパケット２１０を受信する。その後AT１０７は、PCF-SC１０３から、パケット２１０に対応するパケット２１１を受信する。
【００２８】
（パケット転送待ち処理２１７）
次に、パケット転送待ち処理２１７について説明する。パケット転送待ち処理２１７とは、AT１０７が、サービス提供装置によって提供されるサービスの利用を一旦停止する処理である。
【００２９】
AT１０７は、Dormant要求２１３をPCF-SC１０３に送信する。Dormant要求２１３とは、サービス提供装置への接続の停止要求である。PCF-SC１０３は、Dormant要求２１３に対応するDormant要求２１４をPDSN１０２に送信する。
【００３０】
PDSN１０２は、Dormant要求２１４に応じてサービス提供装置への接続の停止を実行し、接続が停止した旨であるDormant応答２１５をPCF-SC１０３に送信する。PCF-SC１０３は、Dormant応答２１５に対応するDormant応答２１６をAT１０７に送信する。
【００３１】
（パケット転送開始処理２２２）
次に、パケット転送開始処理２２２について説明する。パケット転送開始処理２２２とは、AT１０７が一旦停止したサービスの利用を再開する処理である。
【００３２】
AT１０７は、Active要求２１８をPCF-SC１０３に送信する。Active要求２１８とは、サービス提供装置への再接続要求である。PCF-SC１０３は、Active要求２１８に対応するActive要求２１９をPDSN１０２に送信する。
【００３３】
PDSN１０２は、Active要求２１９に応じてサービス提供装置への再接続を実行し、接続が確立した旨であるActive応答２２０をPCF-SC１０３に送信する。PCF-SC１０３は、Active応答２２０に対応するActive応答２２１をAT１０７に送信する。
【００３４】
（パケット送信処理２２５）
次に、パケット送信処理２２５について説明する。パケット送信処理２２５とは、AT１０７がサービス提供装置にパケットを送信する処理である。
【００３５】
AT１０７は、PCF-SC１０３にパケット２２３を送信する。その後PCF-SC１０３は、PDSN１０２に、パケット２２３に対応するパケット２２４を送信する。
【００３６】
（コネクション切断処理２３０）
次に、コネクション切断処理２３０について説明する。コネクション切断処理２３０とは、AT１０７がパケット転送を終了する場合に、サービス提供装置との間でコネクションを切断する処理である。
【００３７】
AT１０７は、AP１０４を介してPCF-SC１０３に、切断要求２２６を送信する。PCF-SC１０３は、切断要求２２６に対応する切断要求２２７をPDSN１０２に送信する。PDSN１０２は、切断要求２２７に応じて接続を切断し、接続が切断された旨の切断応答２２８をPCF-SC１０３に送信する。PCF-SC１０３は、切断応答２２８に対応する切断応答２２９をAT１０７に送信する。
【００３８】
図３は、本発明の実施形態の計算機システム１を説明するための参考図である。図３を用いて、従来の計算機システム１におけるPCF-SC１０３の時刻同期方法を説明する。
【００３９】
PCF-SC１０３が、特定の一台の基地局APb１０４−２と時刻同期している場合を考える。この場合、基地局APb１０４−２に時刻ずれが発生しても、PCF-SC１０３はこの時刻ずれを検知できない。そのため、時刻ずれが発生した基地局APb１０４−２の影響を受けて、PCF-SC１０３の時刻も不正な時刻に設定される。また、不正な時刻に設定されたPCF-SC１０３は、本来は正しい時刻の他の基地局APa１０４−１、APc１０４−３、APd１０４−４を不正な基地局として認識してしまう。
【００４０】
その結果、従来の時刻同期方法では、条件１（基地局APb１０４−２がPCF-SC１０３の時刻同期先であり、且つ、APb１０４−２の時刻が不正な時刻である）を満たす場合、PCF-SC１０３の時刻と、基地局APa１０４−１、APc１０４−３、APd１０４−４の時刻とが合致しなくなる問題があった。
【００４１】
図４は、本発明の実施形態の計算機システム１の参考動作を示すフローチャートである。図４を用いて、従来の計算機システム１におけるPCF-SC１０３の動作を説明する。なお、適宜図２を参照する。
【００４２】
まずステップ４０１において、PCF-SC１０３は、AP１０４から要求を受信する（４０１）。ステップ４０１では、厳密にはAP１０４を介してAT１０７から、音声通話やWeb閲覧のサービスの利用等に関する要求を受信する。次にステップ４０２において、ステップ４０１で受信した要求が接続要求２０５（又はActive要求２１８）か否かを判定する（４０２）。
【００４３】
受信した要求が接続要求２０５（又はActive要求２１８）である場合（４０２でＹＥＳ）、ステップ４０３に進む。一方、受信した要求が接続要求２０５（又はActive要求２１８）でない場合（４０２でＮＯ）、ここでは処理を終了する。
【００４４】
ステップ４０３に進むと、PCF-SC１０３は、ステップ４０１で受信した接続要求２０５（又はActive要求２１８）に付加されたTimeStampを取得する（４０３）。ここでいうTimeStampとは、要求の発信元のAP１０４の時刻情報である。その後ステップ４０４において、自ノード（PCF-SC１０３）の時刻情報を取得する（４０４）。その後ステップ４０５において、ステップ４０３で取得されたTimeStampに示される時刻と、ステップ４０４で取得された時刻情報に示される時刻との差分値を算出する（４０５）。その後ステップ４０６において、ステップ４０５で算出された時刻差分値が一定値以下であるか否かを判定する（４０６）。
【００４５】
時刻差分値が一定値以下である場合（４０６でＹＥＳ）、ステップ４０７に進み、PCF-SC１０３は、接続要求２０５（又はActive要求２１８）を許容し、対応する接続要求２０６（又はActive要求２１９）をPDSN１０２に送信する（４０７）。これにより、時刻差分値が一定値以下であるAP１０４の配下のAT１０７は、上記サービスを利用することができる。
【００４６】
一方、時刻差分値が一定値を超過している場合（４０６でＮＯ）、ステップ４０８に進み、PCF-SC１０３は、接続要求２０５（又はActive要求２１８）を不正な要求として拒否し、その旨をAP１０４に応答する（４０８）。これにより、時刻差分値が一定値を超過したAP１０４の配下のAT１０７は、上記サービスを利用することができない。
【００４７】
以降の説明においては、本発明の実施形態のPCF-SC１０３が、各AP１０４と自ノードとの時刻差分値を時刻差分テーブル５３１（図５参照）中に保持し、各時刻差分値を一定値と比較することによって、時刻同期先のAP１０４の時刻ずれを検知し、更に、各時刻差分値の平均値に基づいて、最適な時刻同期先のAP１０４を選択する方法を説明する。
【００４８】
図５は、本発明の実施形態のPCF-SC１０３の構成例を示すブロック図である。図５に示すPCF-SC１０３は、受信部５１０、時刻取得部５２０、記憶部５３０、判別部５４０、制御部５５０、送信部５６０を備える。
【００４９】
受信部５１０は、AP１０４やPDSN１０２等の対向装置から受信したメッセージの受信元を判別する受信元判別部５１１、受信したメッセージの種類に応じて、NTP（Network Time Protocol）メッセージを受信するNTPメッセージ受信部５１２、ICMPメッセージを受信するICMPメッセージ受信部５１３、接続要求２０５やActive要求２１８（図２参照）等の呼処理メッセージを受信する呼処理メッセージ受信部５１４を備える。
【００５０】
なお、各AP１０４によってPCF-SC１０３に定期的に送信されるICMPメッセージ（Ping等）には、送信元のAP１０４の時刻情報（TimeStamp）が付加されている。これにより、PCF-SC１０３は、各AP１０４の最新の時刻情報を定期的に取得することができる。
【００５１】
時刻取得部５２０は、自ノード（PCF-SC１０３自身）の時刻情報を取得する自ノード時刻取得部５２１、自ノードの時刻情報と、ICMPメッセージ（又は呼処理メッセージ）に付加された時刻情報とに基づいて、AP１０４と自ノードとの時刻差分値をAP１０４毎に算出する時刻差分算出部５２２を備える。
【００５２】
記憶部５３０は、時刻差分算出部５２２によって算出された各AP１０４の時刻差分値を記憶するための時刻差分テーブル（時刻差分記憶部）５３１、時刻差分テーブル５３１への時刻差分値の登録及び時刻差分テーブル５３１からの時刻差分値の削除を実行するAPアドレス登録削除部５３２を備える。この記憶部５３０は、各AP１０４の時刻差分値を管理する。
【００５３】
判別部５４０は、時刻差分算出部５２２によって算出された各AP１０４の時刻差分値と、一定閾値とを比較することによって、時刻差分値が一定閾値よりも大きいか否かをAP１０４毎に判別する時刻差分判別部５４１、時刻差分判別部５４１による判別対象のAP１０４がPCF-SC１０３の時刻同期先であるか否かを判別する同期先判別部５４２、時刻差分判別部５４１によっていずれかのAP１０４の時刻差分値が一定閾値よりも大きいと判別された場合に、故障したAP１０４（どのAP１０４に時刻ずれが発生しているか）を判別する故障判別部５４３を備える。
【００５４】
なお、ここでの時刻差分判別部５４１は、特に呼処理メッセージに基づき算出された時刻差分値に関する判別処理を実行する場合、当該呼処理メッセージに対応するメッセージ（図４のステップ４０７の接続要求やステップ４０８の応答）を送信先判別部５６１に送信する。
【００５５】
また、故障判別部５４３は、故障したAP１０４が時刻同期先以外のAP１０４である場合、OMS１０５に当該AP１０４の故障を通知する。一方、故障したAP１０４が時刻同期先のAP１０４である場合、時刻同期先変更部５５２にその旨通知する。さらに、故障判別部５４３は、故障したAP１０４の時刻差分値を削除する旨を、APアドレス登録削除部５３２に指示する。そうすると、APアドレス登録削除部５３２は、時刻差分テーブル５３１から故障したAP１０４の時刻差分値を削除する。
【００５６】
制御部５５０は、NTPメッセージ受信部５１２が時刻同期先のAP１０４から受信したNTPメッセージに基づいて、当該AP１０４と時刻同期する時刻同期部５５１、故障判別部５４３からの通知に基づいて、時刻同期先のAP１０４を変更する時刻同期先変更部５５２を備える。
【００５７】
送信部５６０は、呼処理メッセージに対応するメッセージの送信先を判別する送信先判別部５６１を備える。この送信部５６０は、判別された送信先（AP１０４やPDSN１０２等の対向装置）にメッセージを送信する。
【００５８】
図６は、本発明の実施形態のPCF-SC１０３の時刻同期先の変更例を説明する図である。
【００５９】
図６において、変更前の時刻同期先はAPb１０４−２である。各AP１０４−１〜１０４−４は、PCF-SC１０３に対して定期的にそれぞれの時刻情報が付加されたICMPメッセージ１０９−１〜１０９−４を送信している。
【００６０】
ここで、APb１０４−２に時刻ずれが発生した場合、PCF-SC１０３はICMPメッセージ１０９−１〜１０９−４に基づいて、APb１０４−２の時刻ずれを迅速に検出する。また、最適な時刻同期先の基地局であるAPc１０４−３を選択し、時刻同期先をAPc１０４−３に変更する。これらの処理について、図７、図８を用いて説明する。
【００６１】
図７は、本発明の実施形態のPCF-SC１０３が各AP１０４からICMPメッセージ１０９を受信した際の制御ロジックを示すフローチャートである。図８Ａは、本発明の実施形態の変更前の時刻差分テーブル５３１の一例を示す図である。図８Ｂは、本発明の実施形態の変更後の時刻差分テーブル５３１の一例を示す図である。
【００６２】
なお、前提として、PCF-SC１０３の時刻同期先はAPb１０４−２であり、PCF-SC１０３と、他のAPa１０４−１、APc１０４−３、APd１０４−４との間では時刻差分が生じている（図８Ａ参照）。また、PCF-SC１０３が接続要求メッセージを受信した場合に、接続要求を拒否する時刻差分の一定閾値を±10secとする。すなわち、時刻差分判別部５４１（図５参照）が判別に用いる閾値は、±10secである。
【００６３】
この場合、図８Ａに示すように、時刻差分テーブル５３１において、APa１０４−１、APb１０４−２、APc１０４−３、APd１０４−４の時刻差分値は、それぞれ-9.82sec、0.00sec、-9.79sec、-9.73secである。
【００６４】
まずステップ７０１において、PCF-SC１０３は、AP１０４から、TimeStampが付加されたICMPメッセージを受信する（７０１）。
【００６５】
次にステップ７０２において、PCF-SC１０３は、自ノード（PCF-SC１０３）の時刻情報を取得する（７０２）。その後ステップ７０３において、ステップ７０１で取得されたTimeStampに示される時刻と、ステップ７０２で取得された時刻情報に示される時刻との差分値を算出する（７０３）。その後ステップ７０４において、ステップ７０１で受信したICMPメッセージの受信元が時刻同期先のAP１０４であるか否かを判別する（７０４）。
【００６６】
受信元が時刻同期先のAP１０４である場合（７０４でＹＥＳ）、ステップ７０５に進み、PCF-SC１０３は、ステップ７０３で算出された時刻差分値を用いて、時刻差分テーブル５３１中の、時刻同期先を含む全てのAP１０４の時刻差分値を更新する（７０５）。全てのAP１０４の時刻差分値を更新するのは、時刻同期先のAP１０４の時刻差分値が更新されると、他の全てのAP１０４の時刻差分値も同様に更新されるためである。
【００６７】
一方、受信元が時刻同期先以外のAP１０４である場合（７０４でＮＯ）、ステップ７０６に進み、PCF-SC１０３は、ステップ７０３で算出された時刻差分値を用いて、時刻差分テーブル５３１中の、受信元のAP１０４の時刻差分値のみを更新する（７０６）。受信元のAP１０４の時刻差分値を更新するのは、時刻同期先以外のAP１０４の時刻差分値の更新は、他のAP１０４の時刻差分値に影響を与えないからである。
【００６８】
ステップ７０１〜７０６の処理について、図８Ａを用いて具体的に説明する。ステップ７０１において、PCF-SC１０３は、時刻同期先のAPb１０４−２からICMPメッセージを受信し（７０１）、その後ステップ７０３において、差分値（-0.2sec）を算出したとする（７０３）。
【００６９】
そうすると、ステップ７０４において、受信元が時刻同期先であるので（７０４でＹＥＳ）、ステップ７０５に進み、PCF-SC１０３は、時刻差分値（-0.2sec）を用いて、時刻差分テーブル５３１中のAPa１０４−１、APb１０４−２、APc１０４−３、APd１０４−４の時刻差分値を、それぞれ-9.82sec＋（-0.2sec）＝-10.02sec、0.00sec、-9.79sec＋（-0.2sec)＝-9.99sec、-9.73sec＋（-0.2sec）＝-9.93secに更新する。なお、時刻同期先であるAPb１０４−２の時刻差分値は変更されない。
【００７０】
図７に戻り、ステップ７０７において、PCF-SC１０３は、ステップ７０５又は７０６によって更新された時刻差分テーブル５３１中のいずれか一以上のAP１０４の時刻差分値が、一定値以下であるか否かを判定する（７０７）。時刻差分値が一定値以下である場合（７０７でＹＥＳ）、ここでは処理を終了する。
【００７１】
一方、時刻差分値が一定値を超過している場合（７０７でＮＯ）、ステップ７０８に進む。時刻差分値が一定値を超過している場合とは、ステップ７０５又は７０６によって時刻差分テーブル５３１を更新した結果、時刻差分テーブル５３１中の時刻差分値が一定値を超過しているので、APa１０４−１〜APd１０４−４のいずれか一以上が不正な時刻に設定されているとみなされる場合である。
【００７２】
ステップ７０８に進むと、PCF-SC１０３は、時刻差分テーブル５３１中の各AP１０４の時刻差分値の平均値を求め、不正な時刻に設定されたAP１０４を特定する（７０８）。なお、ここでいう不正な時刻に設定されたAP１０４とは、求められた平均値から最も離れた時刻差分値のAP１０４である。
【００７３】
その後ステップ７０９において、PCF-SC１０３は、OMS１０５に対してICMPメッセージを受信したAP１０４が、不正な時刻に設定されたAP１０４である旨を通知する（７０９）。その後ステップ７１０において、不正な時刻に設定されたAP１０４の時刻差分値を、時刻差分テーブル５３１から削除する（７１０）。
【００７４】
ステップ７０７〜７１０の処理について、図８Ａ（ステップ７０５によって更新後）を用いて具体的に説明する。ステップ７０７において、APa１０４−１の時刻差分値（-10.02sec）が一定値（-10.0sec）を超過しているので（７０７でＮＯ）、ステップ７０８に進み、PCF-SC１０３は、時刻差分テーブル５３１中の各AP１０４の時刻差分値の平均値を求める（７０８）。
【００７５】
ここで求められる平均値は、（-10.02sec）＋（0.00sec）＋（-9.99sec）＋（-9.93sec）／4AP＝（-29.94sec）／4AP＝（-7.485sec）である。またステップ７０８では、PCF-SC１０３は、求められた平均値（-7.485sec）との差が最も大きい時刻差分値のAPb１０４−２（時刻差分値0.00sec）を、不正な時刻に設定されたAP１０４として特定する。
【００７６】
その後ステップ７０９において、PCF-SC１０３は、APb１０４−２が不正な時刻に設定されたAP１０４である旨を通知し（７０９）、故障しているAPb１０４−２の時刻差分値を、時刻差分テーブル５３１から削除する（７１０）。
【００７７】
図７に戻り、ステップ７１１において、PCF-SC１０３は、故障しているAP１０４が時刻同期先のAP１０４であるか否かを判別する（７１１）。
【００７８】
故障しているAP１０４が時刻同期先のAP１０４でない場合（７１１でＮＯ）、ここでは処理を終了する。一方、故障しているAP１０４が時刻同期先のAP１０４である場合（７１１でＹＥＳ）、PCF-SC１０３は、時刻差分テーブル５３１中の、故障しているAP１０４以外の各AP１０４の時刻差分値の平均値を算出し、算出された平均値に最も近い値のAP１０４を、時刻同期先のAP１０４に変更する（７１２）。
【００７９】
その後ステップ７１３において、PCF-SC１０３は、ステップ７１２で変更された時刻同期先のAP１０４に基づき、時刻差分テーブル５３１中の各AP１０４の時刻差分値を更新する（７１３）。具体的には、新たに設定された時刻同期先のAP１０４の時刻差分値を０にするオフセット量を、全てのAP１０４の時刻差分値に加算することによって、時刻差分テーブル５３１を更新する。
【００８０】
ステップ７１１〜７１３の処理について、図８Ａ（ステップ７１０によって更新後）を用いて具体的に説明する。ステップ７１１において、故障しているAPb１０４−２は時刻同期先のAP１０４であるので（７１１でＹＥＳ）、ステップ７１２に進み、PCF-SC１０３は、時刻差分テーブル５３１中の、故障しているAPb１０４−２以外の各AP１０４の時刻差分値の平均値を算出する（７１２）。
【００８１】
ここで算出される平均値は、（-10.02sec）＋（-9.99sec）＋（-9.93sec）／3AP＝（-29.94sec）／3AP＝（-9.98sec）である。またステップ７１２では、PCF-SC１０３は、算出された平均値（-9.98sec）に最も近い時刻差分値のAPc１０４−３（時刻差分値-9.99sec）を、時刻同期先のAP１０４に変更する。
【００８２】
その後ステップ７１３において、PCF-SC１０３は、ステップ７１２で新たに設定された時刻同期先のAPc１０４−３の時刻差分値を０とするオフセット量（+9.99sec）を、全てのAP１０４の時刻差分値に加算することによって、時刻差分テーブル５３１を更新する（７１３）。
【００８３】
その結果、図８Ｂに示すように、時刻差分テーブル５３１において、APa１０４−１、APc１０４−３、APd１０４−４の時刻差分値は、それぞれ-10.02sec＋（+9.99sec）＝-0.03sec、-9.99sec＋（+9.99sec）＝0.00sec、-9.93sec＋（+9.99sec）＝+0.06secとなる。
【００８４】
以上に示す処理により、PCF-SC１０３はICMPメッセージ１０９−１〜１０９−４に基づいて、時刻同期先であるAPb１０４−２に発生した時刻ずれを迅速に検出している。また、最適な時刻同期先の基地局であるAPc１０４−３を選択し、時刻同期先をAPc１０４−３に変更している。
【００８５】
以上説明してきた本発明の実施形態の計算機システム１によれば、PCF-SC１０３が時刻差分テーブル５３１によって各AP１０４との時刻差分値を管理することにより、時刻同期先のAP１０４の時刻ずれ（GPS故障等による時刻不正）を即座に検知することができる。
【００８６】
また、故障したAP１０４がPCF-SC１０３の時刻同期先である場合は、時刻差分テーブル５３１中の各AP１０４の時刻差分値の平均値を算出することにより、最適な時刻同期先のAP１０４を選択することができる。更に、新たな時刻同期先のAP１０４の時刻差分値（時刻差分値のオフセット量）に従って、時刻差分テーブル５３１を更新することによって、時刻差分値の関係を継承するとともに、継続してAP１０４の故障を検知できる。
【００８７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものであり、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【００８８】
例えば、上記図７の説明においては、PCF-SC１０３が各AP１０４から受信したICMPメッセージ１０９に基づいて図７に示す制御ロジックを実行する処理を例に説明してきたが、この場合に限らない。例えば、各AP１０４から受信した呼処理メッセージに基づいて図７と同様の制御ロジックを実行してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１ 計算機システム
１０１ IP-NW
１０２ PDSN
１０３ PCF-SC
１０４ AP
１０４−１ APa
１０４−２ APb
１０４−３ APc
１０４−４ APd
１０５ OMS
１０６ RAN
１０７ AT
１０８ AN-AAA
５１０ 受信部
５１１ 受信元判別部
５１２ NTPメッセージ受信部
５１３ ICMPメッセージ受信部
５１４ 呼処理メッセージ受信部
５２０ 時刻取得部
５２１ 自ノード時刻取得部
５２２ 時刻差分算出部
５３０ 記憶部
５３１ 時刻差分テーブル
５３２ APアドレス登録削除部
５４０ 判別部
５４１ 時刻差分判別部
５４２ 同期先判別部
５４３ 故障判別部
５５０ 制御部
５５１ 時刻同期部
５５２ 時刻同期先変更部
５６０ 送信部
５６１ 送信先判別部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時刻同期方法及び計算機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の基地局と、これら複数の基地局を制御する通信制御装置とを備えた計算機システムにおいて、通信制御装置が特定の１台の基地局と時刻同期している場合、以下の問題があった。
【０００３】
その問題とは、時刻同期先の基地局に時刻ずれ（ＧＰＳ故障等による時刻不正）が発生した場合、通信制御装置はこの時刻ずれを検知できず、時刻同期先の基地局の影響を受けて、不正な時刻に設定されることであった。更に、不正な時刻に設定された通信制御装置は、本来は正しい時刻の他の基地局を不正な基地局として認識してしまうことであった。
【０００４】
上記問題を解決するための技術として、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１には、「自局（通信制御装置）の時刻情報、すなわち自局が基準局（基地局）１へ送信する時刻情報と、自局が基準局１から受信した時刻情報とを比較する。比較の結果、両者の差が一定時間より小さいか大きいかを判定する。上記判定を基準局２〜Ｎに対して繰り返す。その後、両者の差が一定時間より小さい基準局の全基準局に対する割合に基づいて、自局の時刻情報が正しいか異常かを判断する。」ことが開示されている。
【０００５】
また特許文献１には、新たな基準局の選択方法として、「自局を異常であると通知してきた基準局と、全基準局のうちの５０％以上の基準局によって異常であると判定された基準局とを異常とみなし、それ以外の基準局を正常とみなす。その後、自局は、正常とみなされた基準局のうちの通し番号が最も小さい基準局からの時刻情報を受取り、自局の時刻情報とする。」ことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１０８１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示された方法では、全基準局に対して上記判定を繰り返す必要があるので、時刻同期先の基準局の時刻ずれを迅速に検出できない問題があった。例えば、自局の時刻との差が一定時間より大きい基準局が１局でも存在する場合、直ぐにその基準局を特定するとともに、その基準局が時刻同期先である場合には新たな時刻同期先の基準局を選択することが望ましいが、このような処理は実現できなかった。
【０００８】
また、上記特許文献１に開示された基準局の選択方法では、全基準局の４０数％によって異常であると判定された基準局であっても、正常とみなされ得る（新たな時刻同期先の基準局になり得る）。また、正常とみなされた基準局のうちの通し番号が最も小さい基準局を新たな時刻同期先の基準局にしているため、最適な基準局を選択しているとは必ずしもいえなかった。
【０００９】
本発明は、上述した課題を考慮したものであって、時刻同期先の基地局の時刻ずれを迅速に検出する時刻同期方法及び計算機システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
【００１１】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、複数の基地局と、前記複数の基地局を制御する通信制御装置とを備えた計算機システムにおいて、前記通信制御装置が前記複数の基地局のいずれかと時刻同期する時刻同期方法であって、前記複数の基地局の各々が、当該基地局の時刻情報を付与したメッセージを前記通信制御装置に送信する手順と、前記通信制御装置が、前記複数の基地局の各々から受信したメッセージに基づいて、前記基地局毎に、当該基地局の時刻情報と当該通信制御装置の時刻情報との差分値を算出し、算出された差分値を時刻差分テーブルに記憶する手順と、前記通信制御装置が、算出された前記差分値が所定の閾値より大きい場合、前記時刻差分テーブルに記憶された前記複数の基地局の差分値の平均値を算出し、算出された平均値との差が最も大きい差分値の基地局を異常であると判定する手順と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、時刻同期先の基地局の時刻ずれを迅速に検出することができる。
【００１３】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の計算機システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の計算機システムにおける動作シーケンスを示す図である。
【図３】本発明の実施形態の計算機システムを説明するための参考図である。
【図４】本発明の実施形態の計算機システムの参考動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態のPCF-SCの機能構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態のPCF-SCの時刻同期先の変更例を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態のPCF-SCが各APからICMPメッセージを受信した際の制御ロジックを示すフローチャートである。
【図８Ａ】本発明の実施形態の変更前の時刻差分テーブルの一例を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態の変更後の時刻差分テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態の計算機システム１の構成例を示す図である。図１に示す計算機システム１は、IP-NW１０１、PDSN（Packet Data Service Node）１０２、OMS（Operation and Maintenance System）１０５、RAN（Radio Access Network）１０６、複数のAT（Access Terminal、端末）１０７−１〜１０７−８（以下、総称する場合、「AT１０７」という。）、AN-AAA（Access Network-Authentication Authorization Accounting）１０８を備える。
【００１７】
IP-NW１０１は、インターネットプロトコル技術を利用して相互接続するIPネットワーク（コンピュータネットワーク）である。PDSN１０２は、IPパケットの終端装置である。OMS１０５は、RAN１０６内の各AP１０４−１〜１０４−４（以下、総称する場合、「AP１０４」という。）、PCF-SC１０３を制御、監視する装置である。
【００１８】
RAN１０６は、PCF-SC（Packet Call Function Session Control、通信制御装置）１０３、複数のAP（Access Point、基地局）１０４を備え、無線でアクセス可能なネットワークである。
【００１９】
PCF-SC１０３は、各AT１０７のセッション管理や、各AP１０４及びPDSN１０２から受信したパケットの転送制御を実行する通信制御装置である。このPCF-SC１０３には、複数のAP１０４が接続され、各AP１０４から定期的にICMP（Internet Control Message Protocol）メッセージ１０９−１〜１０９−４を受信する。このPCF-SC１０３は、複数のAP１０４のいずれかを時刻同期先として指定し、指定されたAP１０４と時刻同期する。
【００２０】
AP１０４は、RAN１０６とAT１０７との間で無線信号を送受信するための基地局である。AT１０７は、計算機システム１の利用者が利用する端末装置（コンピュータ装置）である。例えば携帯電話機等の無線端末である。AN-AAA１０８は、AT１０７を認証するための装置である。
【００２１】
以上に示すように、本発明の実施形態の計算機システム１は、RAN１０６内に一つのPCF-SC１０３と、複数のAP１０４とが配置された1xEVDOのRANシステムである。
【００２２】
図２は、本発明の実施形態の計算機システム１における動作シーケンスを示す図である。図２を用いて、AT１０７が、PDSN１０２を介して接続されたサービス提供装置（不図示、以下同様）によって提供される音声通話やWeb閲覧のサービスを利用する場合の各種動作を説明する。
【００２３】
（コネクション確立処理２０９）
まず、コネクション確立処理２０９について説明する。コネクション確立処理２０９とは、AT１０７がサービス提供装置との間でコネクションを確立する処理である。
【００２４】
AT１０７は、AP１０４を介してPCF-SC１０３に、識別子要求２０１を送信する。PCF-SC１０３は、AN-AAA１０８に認証要求２０２を送信する。AN-AAA１０８は、認証要求２０２に応じて認証処理を実行し、認証結果である認証応答２０３をPCF-SC１０３に送信する。PCF-SC１０３は、AT１０７に識別子応答２０４を送信する。
【００２５】
その後AT１０７は、AP１０４を介してPCF-SC１０３に、接続要求２０５を送信する。PCF-SC１０３は、接続要求２０５に対応する接続要求２０６をPDSN１０２に送信する。PDSN１０２は、接続要求２０６に応じて接続を確立し、接続が確立した旨の接続応答２０７をPCF-SC１０３に送信する。PCF-SC１０３は、接続応答２０７に対応する接続応答２０８をAT１０７に送信する。
【００２６】
（パケット受信処理２１２）
次に、パケット受信処理２１２について説明する。パケット受信処理２１２とは、AT１０７がサービス提供装置からパケットを受信する処理である。
【００２７】
PCF-SC１０３は、PDSN１０２からパケット２１０を受信する。その後AT１０７は、PCF-SC１０３から、パケット２１０に対応するパケット２１１を受信する。
【００２８】
（パケット転送待ち処理２１７）
次に、パケット転送待ち処理２１７について説明する。パケット転送待ち処理２１７とは、AT１０７が、サービス提供装置によって提供されるサービスの利用を一旦停止する処理である。
【００２９】
AT１０７は、Dormant要求２１３をPCF-SC１０３に送信する。Dormant要求２１３とは、サービス提供装置への接続の停止要求である。PCF-SC１０３は、Dormant要求２１３に対応するDormant要求２１４をPDSN１０２に送信する。
【００３０】
PDSN１０２は、Dormant要求２１４に応じてサービス提供装置への接続の停止を実行し、接続が停止した旨であるDormant応答２１５をPCF-SC１０３に送信する。PCF-SC１０３は、Dormant応答２１５に対応するDormant応答２１６をAT１０７に送信する。
【００３１】
（パケット転送開始処理２２２）
次に、パケット転送開始処理２２２について説明する。パケット転送開始処理２２２とは、AT１０７が一旦停止したサービスの利用を再開する処理である。
【００３２】
AT１０７は、Active要求２１８をPCF-SC１０３に送信する。Active要求２１８とは、サービス提供装置への再接続要求である。PCF-SC１０３は、Active要求２１８に対応するActive要求２１９をPDSN１０２に送信する。
【００３３】
PDSN１０２は、Active要求２１９に応じてサービス提供装置への再接続を実行し、接続が確立した旨であるActive応答２２０をPCF-SC１０３に送信する。PCF-SC１０３は、Active応答２２０に対応するActive応答２２１をAT１０７に送信する。
【００３４】
（パケット送信処理２２５）
次に、パケット送信処理２２５について説明する。パケット送信処理２２５とは、AT１０７がサービス提供装置にパケットを送信する処理である。
【００３５】
AT１０７は、PCF-SC１０３にパケット２２３を送信する。その後PCF-SC１０３は、PDSN１０２に、パケット２２３に対応するパケット２２４を送信する。
【００３６】
（コネクション切断処理２３０）
次に、コネクション切断処理２３０について説明する。コネクション切断処理２３０とは、AT１０７がパケット転送を終了する場合に、サービス提供装置との間でコネクションを切断する処理である。
【００３７】
AT１０７は、AP１０４を介してPCF-SC１０３に、切断要求２２６を送信する。PCF-SC１０３は、切断要求２２６に対応する切断要求２２７をPDSN１０２に送信する。PDSN１０２は、切断要求２２７に応じて接続を切断し、接続が切断された旨の切断応答２２８をPCF-SC１０３に送信する。PCF-SC１０３は、切断応答２２８に対応する切断応答２２９をAT１０７に送信する。
【００３８】
図３は、本発明の実施形態の計算機システム１を説明するための参考図である。図３を用いて、従来の計算機システム１におけるPCF-SC１０３の時刻同期方法を説明する。
【００３９】
PCF-SC１０３が、特定の一台の基地局APb１０４−２と時刻同期している場合を考える。この場合、基地局APb１０４−２に時刻ずれが発生しても、PCF-SC１０３はこの時刻ずれを検知できない。そのため、時刻ずれが発生した基地局APb１０４−２の影響を受けて、PCF-SC１０３の時刻も不正な時刻に設定される。また、不正な時刻に設定されたPCF-SC１０３は、本来は正しい時刻の他の基地局APa１０４−１、APc１０４−３、APd１０４−４を不正な基地局として認識してしまう。
【００４０】
その結果、従来の時刻同期方法では、条件１（基地局APb１０４−２がPCF-SC１０３の時刻同期先であり、且つ、APb１０４−２の時刻が不正な時刻である）を満たす場合、PCF-SC１０３の時刻と、基地局APa１０４−１、APc１０４−３、APd１０４−４の時刻とが合致しなくなる問題があった。
【００４１】
図４は、本発明の実施形態の計算機システム１の参考動作を示すフローチャートである。図４を用いて、従来の計算機システム１におけるPCF-SC１０３の動作を説明する。なお、適宜図２を参照する。
【００４２】
まずステップ４０１において、PCF-SC１０３は、AP１０４から要求を受信する（４０１）。ステップ４０１では、厳密にはAP１０４を介してAT１０７から、音声通話やWeb閲覧のサービスの利用等に関する要求を受信する。次にステップ４０２において、ステップ４０１で受信した要求が接続要求２０５（又はActive要求２１８）か否かを判定する（４０２）。
【００４３】
受信した要求が接続要求２０５（又はActive要求２１８）である場合（４０２でＹＥＳ）、ステップ４０３に進む。一方、受信した要求が接続要求２０５（又はActive要求２１８）でない場合（４０２でＮＯ）、ここでは処理を終了する。
【００４４】
ステップ４０３に進むと、PCF-SC１０３は、ステップ４０１で受信した接続要求２０５（又はActive要求２１８）に付加されたTimeStampを取得する（４０３）。ここでいうTimeStampとは、要求の発信元のAP１０４の時刻情報である。その後ステップ４０４において、自ノード（PCF-SC１０３）の時刻情報を取得する（４０４）。その後ステップ４０５において、ステップ４０３で取得されたTimeStampに示される時刻と、ステップ４０４で取得された時刻情報に示される時刻との差分値を算出する（４０５）。その後ステップ４０６において、ステップ４０５で算出された時刻差分値が一定値以下であるか否かを判定する（４０６）。
【００４５】
時刻差分値が一定値以下である場合（４０６でＹＥＳ）、ステップ４０７に進み、PCF-SC１０３は、接続要求２０５（又はActive要求２１８）を許容し、対応する接続要求２０６（又はActive要求２１９）をPDSN１０２に送信する（４０７）。これにより、時刻差分値が一定値以下であるAP１０４の配下のAT１０７は、上記サービスを利用することができる。
【００４６】
一方、時刻差分値が一定値を超過している場合（４０６でＮＯ）、ステップ４０８に進み、PCF-SC１０３は、接続要求２０５（又はActive要求２１８）を不正な要求として拒否し、その旨をAP１０４に応答する（４０８）。これにより、時刻差分値が一定値を超過したAP１０４の配下のAT１０７は、上記サービスを利用することができない。
【００４７】
以降の説明においては、本発明の実施形態のPCF-SC１０３が、各AP１０４と自ノードとの時刻差分値を時刻差分テーブル５３１（図５参照）中に保持し、各時刻差分値を一定値と比較することによって、時刻同期先のAP１０４の時刻ずれを検知し、更に、各時刻差分値の平均値に基づいて、最適な時刻同期先のAP１０４を選択する方法を説明する。
【００４８】
図５は、本発明の実施形態のPCF-SC１０３の構成例を示すブロック図である。図５に示すPCF-SC１０３は、受信部５１０、時刻取得部５２０、記憶部５３０、判別部５４０、制御部５５０、送信部５６０を備える。
【００４９】
受信部５１０は、AP１０４やPDSN１０２等の対向装置から受信したメッセージの受信元を判別する受信元判別部５１１、受信したメッセージの種類に応じて、NTP（Network Time Protocol）メッセージを受信するNTPメッセージ受信部５１２、ICMPメッセージを受信するICMPメッセージ受信部５１３、接続要求２０５やActive要求２１８（図２参照）等の呼処理メッセージを受信する呼処理メッセージ受信部５１４を備える。
【００５０】
なお、各AP１０４によってPCF-SC１０３に定期的に送信されるICMPメッセージ（Ping等）には、送信元のAP１０４の時刻情報（TimeStamp）が付加されている。これにより、PCF-SC１０３は、各AP１０４の最新の時刻情報を定期的に取得することができる。
【００５１】
時刻取得部５２０は、自ノード（PCF-SC１０３自身）の時刻情報を取得する自ノード時刻取得部５２１、自ノードの時刻情報と、ICMPメッセージ（又は呼処理メッセージ）に付加された時刻情報とに基づいて、AP１０４と自ノードとの時刻差分値をAP１０４毎に算出する時刻差分算出部５２２を備える。
【００５２】
記憶部５３０は、時刻差分算出部５２２によって算出された各AP１０４の時刻差分値を記憶するための時刻差分テーブル（時刻差分記憶部）５３１、時刻差分テーブル５３１への時刻差分値の登録及び時刻差分テーブル５３１からの時刻差分値の削除を実行するAPアドレス登録削除部５３２を備える。この記憶部５３０は、各AP１０４の時刻差分値を管理する。
【００５３】
判別部５４０は、時刻差分算出部５２２によって算出された各AP１０４の時刻差分値と、一定閾値とを比較することによって、時刻差分値が一定閾値よりも大きいか否かをAP１０４毎に判別する時刻差分判別部５４１、時刻差分判別部５４１による判別対象のAP１０４がPCF-SC１０３の時刻同期先であるか否かを判別する同期先判別部５４２、時刻差分判別部５４１によっていずれかのAP１０４の時刻差分値が一定閾値よりも大きいと判別された場合に、故障したAP１０４（どのAP１０４に時刻ずれが発生しているか）を判別する故障判別部５４３を備える。
【００５４】
なお、ここでの時刻差分判別部５４１は、特に呼処理メッセージに基づき算出された時刻差分値に関する判別処理を実行する場合、当該呼処理メッセージに対応するメッセージ（図４のステップ４０７の接続要求やステップ４０８の応答）を送信先判別部５６１に送信する。
【００５５】
また、故障判別部５４３は、故障したAP１０４が時刻同期先以外のAP１０４である場合、OMS１０５に当該AP１０４の故障を通知する。一方、故障したAP１０４が時刻同期先のAP１０４である場合、時刻同期先変更部５５２にその旨通知する。さらに、故障判別部５４３は、故障したAP１０４の時刻差分値を削除する旨を、APアドレス登録削除部５３２に指示する。そうすると、APアドレス登録削除部５３２は、時刻差分テーブル５３１から故障したAP１０４の時刻差分値を削除する。
【００５６】
制御部５５０は、NTPメッセージ受信部５１２が時刻同期先のAP１０４から受信したNTPメッセージに基づいて、当該AP１０４と時刻同期する時刻同期部５５１、故障判別部５４３からの通知に基づいて、時刻同期先のAP１０４を変更する時刻同期先変更部５５２を備える。
【００５７】
送信部５６０は、呼処理メッセージに対応するメッセージの送信先を判別する送信先判別部５６１を備える。この送信部５６０は、判別された送信先（AP１０４やPDSN１０２等の対向装置）にメッセージを送信する。
【００５８】
図６は、本発明の実施形態のPCF-SC１０３の時刻同期先の変更例を説明する図である。
【００５９】
図６において、変更前の時刻同期先はAPb１０４−２である。各AP１０４−１〜１０４−４は、PCF-SC１０３に対して定期的にそれぞれの時刻情報が付加されたICMPメッセージ１０９−１〜１０９−４を送信している。
【００６０】
ここで、APb１０４−２に時刻ずれが発生した場合、PCF-SC１０３はICMPメッセージ１０９−１〜１０９−４に基づいて、APb１０４−２の時刻ずれを迅速に検出する。また、最適な時刻同期先の基地局であるAPc１０４−３を選択し、時刻同期先をAPc１０４−３に変更する。これらの処理について、図７、図８を用いて説明する。
【００６１】
図７は、本発明の実施形態のPCF-SC１０３が各AP１０４からICMPメッセージ１０９を受信した際の制御ロジックを示すフローチャートである。図８Ａは、本発明の実施形態の変更前の時刻差分テーブル５３１の一例を示す図である。図８Ｂは、本発明の実施形態の変更後の時刻差分テーブル５３１の一例を示す図である。
【００６２】
なお、前提として、PCF-SC１０３の時刻同期先はAPb１０４−２であり、PCF-SC１０３と、他のAPa１０４−１、APc１０４−３、APd１０４−４との間では時刻差分が生じている（図８Ａ参照）。また、PCF-SC１０３が接続要求メッセージを受信した場合に、接続要求を拒否する時刻差分の一定閾値を±10secとする。すなわち、時刻差分判別部５４１（図５参照）が判別に用いる閾値は、±10secである。
【００６３】
この場合、図８Ａに示すように、時刻差分テーブル５３１において、APa１０４−１、APb１０４−２、APc１０４−３、APd１０４−４の時刻差分値は、それぞれ-9.82sec、0.00sec、-9.79sec、-9.73secである。
【００６４】
まずステップ７０１において、PCF-SC１０３は、AP１０４から、TimeStampが付加されたICMPメッセージを受信する（７０１）。
【００６５】
次にステップ７０２において、PCF-SC１０３は、自ノード（PCF-SC１０３）の時刻情報を取得する（７０２）。その後ステップ７０３において、ステップ７０１で取得されたTimeStampに示される時刻と、ステップ７０２で取得された時刻情報に示される時刻との差分値を算出する（７０３）。その後ステップ７０４において、ステップ７０１で受信したICMPメッセージの受信元が時刻同期先のAP１０４であるか否かを判別する（７０４）。
【００６６】
受信元が時刻同期先のAP１０４である場合（７０４でＹＥＳ）、ステップ７０５に進み、PCF-SC１０３は、ステップ７０３で算出された時刻差分値を用いて、時刻差分テーブル５３１中の、時刻同期先を含む全てのAP１０４の時刻差分値を更新する（７０５）。全てのAP１０４の時刻差分値を更新するのは、時刻同期先のAP１０４の時刻差分値が更新されると、他の全てのAP１０４の時刻差分値も同様に更新されるためである。
【００６７】
一方、受信元が時刻同期先以外のAP１０４である場合（７０４でＮＯ）、ステップ７０６に進み、PCF-SC１０３は、ステップ７０３で算出された時刻差分値を用いて、時刻差分テーブル５３１中の、受信元のAP１０４の時刻差分値のみを更新する（７０６）。受信元のAP１０４の時刻差分値を更新するのは、時刻同期先以外のAP１０４の時刻差分値の更新は、他のAP１０４の時刻差分値に影響を与えないからである。
【００６８】
ステップ７０１〜７０６の処理について、図８Ａを用いて具体的に説明する。ステップ７０１において、PCF-SC１０３は、時刻同期先のAPb１０４−２からICMPメッセージを受信し（７０１）、その後ステップ７０３において、差分値（-0.2sec）を算出したとする（７０３）。
【００６９】
そうすると、ステップ７０４において、受信元が時刻同期先であるので（７０４でＹＥＳ）、ステップ７０５に進み、PCF-SC１０３は、時刻差分値（-0.2sec）を用いて、時刻差分テーブル５３１中のAPa１０４−１、APb１０４−２、APc１０４−３、APd１０４−４の時刻差分値を、それぞれ-9.82sec＋（-0.2sec）＝-10.02sec、0.00sec、-9.79sec＋（-0.2sec)＝-9.99sec、-9.73sec＋（-0.2sec）＝-9.93secに更新する。なお、時刻同期先であるAPb１０４−２の時刻差分値は変更されない。
【００７０】
図７に戻り、ステップ７０７において、PCF-SC１０３は、ステップ７０５又は７０６によって更新された時刻差分テーブル５３１中のいずれか一以上のAP１０４の時刻差分値が、一定値以下であるか否かを判定する（７０７）。時刻差分値が一定値以下である場合（７０７でＹＥＳ）、ここでは処理を終了する。
【００７１】
一方、時刻差分値が一定値を超過している場合（７０７でＮＯ）、ステップ７０８に進む。時刻差分値が一定値を超過している場合とは、ステップ７０５又は７０６によって時刻差分テーブル５３１を更新した結果、時刻差分テーブル５３１中の時刻差分値が一定値を超過しているので、APa１０４−１〜APd１０４−４のいずれか一以上が不正な時刻に設定されているとみなされる場合である。
【００７２】
ステップ７０８に進むと、PCF-SC１０３は、時刻差分テーブル５３１中の各AP１０４の時刻差分値の平均値を求め、不正な時刻に設定されたAP１０４を特定する（７０８）。なお、ここでいう不正な時刻に設定されたAP１０４とは、求められた平均値から最も離れた時刻差分値のAP１０４である。
【００７３】
その後ステップ７０９において、PCF-SC１０３は、OMS１０５に対してICMPメッセージを受信したAP１０４が、不正な時刻に設定されたAP１０４である旨を通知する（７０９）。その後ステップ７１０において、不正な時刻に設定されたAP１０４の時刻差分値を、時刻差分テーブル５３１から削除する（７１０）。
【００７４】
ステップ７０７〜７１０の処理について、図８Ａ（ステップ７０５によって更新後）を用いて具体的に説明する。ステップ７０７において、APa１０４−１の時刻差分値（-10.02sec）が一定値（-10.0sec）を超過しているので（７０７でＮＯ）、ステップ７０８に進み、PCF-SC１０３は、時刻差分テーブル５３１中の各AP１０４の時刻差分値の平均値を求める（７０８）。
【００７５】
ここで求められる平均値は、（-10.02sec）＋（0.00sec）＋（-9.99sec）＋（-9.93sec）／4AP＝（-29.94sec）／4AP＝（-7.485sec）である。またステップ７０８では、PCF-SC１０３は、求められた平均値（-7.485sec）との差が最も大きい時刻差分値のAPb１０４−２（時刻差分値0.00sec）を、不正な時刻に設定されたAP１０４として特定する。
【００７６】
その後ステップ７０９において、PCF-SC１０３は、APb１０４−２が不正な時刻に設定されたAP１０４である旨を通知し（７０９）、故障しているAPb１０４−２の時刻差分値を、時刻差分テーブル５３１から削除する（７１０）。
【００７７】
図７に戻り、ステップ７１１において、PCF-SC１０３は、故障しているAP１０４が時刻同期先のAP１０４であるか否かを判別する（７１１）。
【００７８】
故障しているAP１０４が時刻同期先のAP１０４でない場合（７１１でＮＯ）、ここでは処理を終了する。一方、故障しているAP１０４が時刻同期先のAP１０４である場合（７１１でＹＥＳ）、PCF-SC１０３は、時刻差分テーブル５３１中の、故障しているAP１０４以外の各AP１０４の時刻差分値の平均値を算出し、算出された平均値に最も近い値のAP１０４を、時刻同期先のAP１０４に変更する（７１２）。
【００７９】
その後ステップ７１３において、PCF-SC１０３は、ステップ７１２で変更された時刻同期先のAP１０４に基づき、時刻差分テーブル５３１中の各AP１０４の時刻差分値を更新する（７１３）。具体的には、新たに設定された時刻同期先のAP１０４の時刻差分値を０にするオフセット量を、全てのAP１０４の時刻差分値に加算することによって、時刻差分テーブル５３１を更新する。
【００８０】
ステップ７１１〜７１３の処理について、図８Ａ（ステップ７１０によって更新後）を用いて具体的に説明する。ステップ７１１において、故障しているAPb１０４−２は時刻同期先のAP１０４であるので（７１１でＹＥＳ）、ステップ７１２に進み、PCF-SC１０３は、時刻差分テーブル５３１中の、故障しているAPb１０４−２以外の各AP１０４の時刻差分値の平均値を算出する（７１２）。
【００８１】
ここで算出される平均値は、（-10.02sec）＋（-9.99sec）＋（-9.93sec）／3AP＝（-29.94sec）／3AP＝（-9.98sec）である。またステップ７１２では、PCF-SC１０３は、算出された平均値（-9.98sec）に最も近い時刻差分値のAPc１０４−３（時刻差分値-9.99sec）を、時刻同期先のAP１０４に変更する。
【００８２】
その後ステップ７１３において、PCF-SC１０３は、ステップ７１２で新たに設定された時刻同期先のAPc１０４−３の時刻差分値を０とするオフセット量（+9.99sec）を、全てのAP１０４の時刻差分値に加算することによって、時刻差分テーブル５３１を更新する（７１３）。
【００８３】
その結果、図８Ｂに示すように、時刻差分テーブル５３１において、APa１０４−１、APc１０４−３、APd１０４−４の時刻差分値は、それぞれ-10.02sec＋（+9.99sec）＝-0.03sec、-9.99sec＋（+9.99sec）＝0.00sec、-9.93sec＋（+9.99sec）＝+0.06secとなる。
【００８４】
以上に示す処理により、PCF-SC１０３はICMPメッセージ１０９−１〜１０９−４に基づいて、時刻同期先であるAPb１０４−２に発生した時刻ずれを迅速に検出している。また、最適な時刻同期先の基地局であるAPc１０４−３を選択し、時刻同期先をAPc１０４−３に変更している。
【００８５】
以上説明してきた本発明の実施形態の計算機システム１によれば、PCF-SC１０３が時刻差分テーブル５３１によって各AP１０４との時刻差分値を管理することにより、時刻同期先のAP１０４の時刻ずれ（GPS故障等による時刻不正）を即座に検知することができる。
【００８６】
また、故障したAP１０４がPCF-SC１０３の時刻同期先である場合は、時刻差分テーブル５３１中の各AP１０４の時刻差分値の平均値を算出することにより、最適な時刻同期先のAP１０４を選択することができる。更に、新たな時刻同期先のAP１０４の時刻差分値（時刻差分値のオフセット量）に従って、時刻差分テーブル５３１を更新することによって、時刻差分値の関係を継承するとともに、継続してAP１０４の故障を検知できる。
【００８７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものであり、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【００８８】
例えば、上記図７の説明においては、PCF-SC１０３が各AP１０４から受信したICMPメッセージ１０９に基づいて図７に示す制御ロジックを実行する処理を例に説明してきたが、この場合に限らない。例えば、各AP１０４から受信した呼処理メッセージに基づいて図７と同様の制御ロジックを実行してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１ 計算機システム
１０１ IP-NW
１０２ PDSN
１０３ PCF-SC
１０４ AP
１０４−１ APa
１０４−２ APb
１０４−３ APc
１０４−４ APd
１０５ OMS
１０６ RAN
１０７ AT
１０８ AN-AAA
５１０ 受信部
５１１ 受信元判別部
５１２ NTPメッセージ受信部
５１３ ICMPメッセージ受信部
５１４ 呼処理メッセージ受信部
５２０ 時刻取得部
５２１ 自ノード時刻取得部
５２２ 時刻差分算出部
５３０ 記憶部
５３１ 時刻差分テーブル
５３２ APアドレス登録削除部
５４０ 判別部
５４１ 時刻差分判別部
５４２ 同期先判別部
５４３ 故障判別部
５５０ 制御部
５５１ 時刻同期部
５５２ 時刻同期先変更部
５６０ 送信部
５６１ 送信先判別部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局と、前記複数の基地局を制御する通信制御装置とを備えた計算機システムにおいて、前記通信制御装置が前記複数の基地局のいずれかと時刻同期する時刻同期方法であって、
前記複数の基地局の各々が、当該基地局の時刻情報を付与したメッセージを前記通信制御装置に送信する手順と、
前記通信制御装置が、前記複数の基地局の各々から受信したメッセージに基づいて、前記基地局毎に、当該基地局の時刻情報と当該通信制御装置の時刻情報との差分値を算出し、算出された差分値を時刻差分テーブルに記憶する手順と、
前記通信制御装置が、算出された前記差分値が所定の閾値より大きい場合、前記時刻差分テーブルに記憶された前記複数の基地局の差分値の平均値を算出し、算出された平均値との差が最も大きい差分値の基地局を異常であると判定する手順と、
を含むことを特徴とする時刻同期方法。
【請求項２】
前記通信制御装置が、前記異常であると判定された基地局が当該通信制御装置の時刻同期先である場合、前記時刻差分テーブルに記憶された前記複数の基地局の差分値のうち、前記異常であると判定された基地局を除く基地局の差分値の平均値を算出し、算出された平均値との差が最も小さい差分値の基地局を、新たな時刻同期先に変更する手順をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の時刻同期方法。
【請求項３】
前記通信制御装置が、前記新たな時刻同期先に基づき、前記時刻差分テーブル中の各基地局の差分値を更新する手順をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の時刻同期方法。
【請求項４】
前記記憶する手順において、前記通信制御装置は、当該通信制御装置の時刻同期先の基地局から受信したメッセージに基づいて、当該基地局の時刻情報と当該通信制御装置の時刻情報との差分値を算出し、算出された差分値を用いて、前記時刻差分テーブル中の前記時刻同期先の基地局を含む全ての基地局の差分値を更新することを特徴とする請求項１に記載の時刻同期方法。
【請求項５】
複数の基地局と、前記複数の基地局を制御する通信制御装置とを備え、前記通信制御装置が前記複数の基地局のいずれかと時刻同期する計算機システムであって、
前記複数の基地局の各々は、当該基地局の時刻情報を付与したメッセージを前記通信制御装置に送信し、
前記通信制御装置は、前記複数の基地局の各々から受信したメッセージに基づいて、前記基地局毎に、当該基地局の時刻情報と当該通信制御装置の時刻情報との差分値を算出し、算出された差分値を時刻差分テーブルに記憶し、
前記通信制御装置は、算出された前記差分値が所定の閾値より大きい場合、前記時刻差分テーブルに記憶された前記複数の基地局の差分値の平均値を算出し、算出された平均値との差が最も大きい差分値の基地局を異常であると判定することを特徴とする計算機システム。
【請求項６】
前記通信制御装置は、前記異常であると判定された基地局が当該通信制御装置の時刻同期先である場合、前記時刻差分テーブルに記憶された前記複数の基地局の差分値のうち、前記異常であると判定された基地局を除く基地局の差分値の平均値を算出し、算出された平均値との差が最も小さい差分値の基地局を、新たな時刻同期先に変更することを特徴とする請求項５に記載の計算機システム。
【請求項７】
前記通信制御装置は、前記新たな時刻同期先に基づき、前記時刻差分テーブル中の各基地局の差分値を更新することを特徴とする請求項６に記載の計算機システム。
【請求項８】
前記通信制御装置は、当該通信制御装置の時刻同期先の基地局から受信したメッセージに基づいて、当該基地局の時刻情報と当該通信制御装置の時刻情報との差分値を算出し、算出された差分値を用いて、前記時刻差分テーブル中の前記時刻同期先の基地局を含む全ての基地局の差分値を更新することを特徴とする請求項５に記載の計算機システム。
【請求項１】
複数の基地局と、前記複数の基地局を制御する通信制御装置とを備えた計算機システムにおいて、前記通信制御装置が前記複数の基地局のいずれかと時刻同期する時刻同期方法であって、
前記複数の基地局の各々が、当該基地局の時刻情報を付与したメッセージを前記通信制御装置に送信する手順と、
前記通信制御装置が、前記複数の基地局の各々から受信したメッセージに基づいて、前記基地局毎に、当該基地局の時刻情報と当該通信制御装置の時刻情報との差分値を算出し、算出された差分値を時刻差分テーブルに記憶する手順と、
前記通信制御装置が、算出された前記差分値が所定の閾値より大きい場合、前記時刻差分テーブルに記憶された前記複数の基地局の差分値の平均値を算出し、算出された平均値との差が最も大きい差分値の基地局を異常であると判定する手順と、
を含むことを特徴とする時刻同期方法。
【請求項２】
前記通信制御装置が、前記異常であると判定された基地局が当該通信制御装置の時刻同期先である場合、前記時刻差分テーブルに記憶された前記複数の基地局の差分値のうち、前記異常であると判定された基地局を除く基地局の差分値の平均値を算出し、算出された平均値との差が最も小さい差分値の基地局を、新たな時刻同期先に変更する手順をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の時刻同期方法。
【請求項３】
前記通信制御装置が、前記新たな時刻同期先に基づき、前記時刻差分テーブル中の各基地局の差分値を更新する手順をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の時刻同期方法。
【請求項４】
前記記憶する手順において、前記通信制御装置は、当該通信制御装置の時刻同期先の基地局から受信したメッセージに基づいて、当該基地局の時刻情報と当該通信制御装置の時刻情報との差分値を算出し、算出された差分値を用いて、前記時刻差分テーブル中の前記時刻同期先の基地局を含む全ての基地局の差分値を更新することを特徴とする請求項１に記載の時刻同期方法。
【請求項５】
複数の基地局と、前記複数の基地局を制御する通信制御装置とを備え、前記通信制御装置が前記複数の基地局のいずれかと時刻同期する計算機システムであって、
前記複数の基地局の各々は、当該基地局の時刻情報を付与したメッセージを前記通信制御装置に送信し、
前記通信制御装置は、前記複数の基地局の各々から受信したメッセージに基づいて、前記基地局毎に、当該基地局の時刻情報と当該通信制御装置の時刻情報との差分値を算出し、算出された差分値を時刻差分テーブルに記憶し、
前記通信制御装置は、算出された前記差分値が所定の閾値より大きい場合、前記時刻差分テーブルに記憶された前記複数の基地局の差分値の平均値を算出し、算出された平均値との差が最も大きい差分値の基地局を異常であると判定することを特徴とする計算機システム。
【請求項６】
前記通信制御装置は、前記異常であると判定された基地局が当該通信制御装置の時刻同期先である場合、前記時刻差分テーブルに記憶された前記複数の基地局の差分値のうち、前記異常であると判定された基地局を除く基地局の差分値の平均値を算出し、算出された平均値との差が最も小さい差分値の基地局を、新たな時刻同期先に変更することを特徴とする請求項５に記載の計算機システム。
【請求項７】
前記通信制御装置は、前記新たな時刻同期先に基づき、前記時刻差分テーブル中の各基地局の差分値を更新することを特徴とする請求項６に記載の計算機システム。
【請求項８】
前記通信制御装置は、当該通信制御装置の時刻同期先の基地局から受信したメッセージに基づいて、当該基地局の時刻情報と当該通信制御装置の時刻情報との差分値を算出し、算出された差分値を用いて、前記時刻差分テーブル中の前記時刻同期先の基地局を含む全ての基地局の差分値を更新することを特徴とする請求項５に記載の計算機システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【公開番号】特開２０１２−１６４２２２（Ｐ２０１２−１６４２２２Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３６８（Ｐ２０１１−２５３６８）
【出願日】平成２３年２月８日（２０１１．２．８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月８日（２０１１．２．８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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