JP2014238357A - 受信装置、時刻差算出方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】送信装置における時刻と受信装置における時刻との間の時刻差を算出することが可能な、受信装置、時刻差算出方法、およびプログラムを提供する。【解決手段】送信装置が送信信号を送信した時刻を示す第１時刻情報と、送信信号が受信装置において受信された時刻を示す第２時刻情報とに基づいて、送信信号が受信されるまでの時間差を示す第１遅延時間を算出する第１遅延時間算出部と、受信装置が応答信号を送信した時刻を示す第３時刻情報と、応答信号が送信装置において受信された時刻を示す第４時刻情報とに基づいて、応答信号が受信されるまでの時間差を示す第２遅延時間を算出する第２遅延時間算出部と、第１遅延時間と第２遅延時間とに基づいて時刻差を算出する時刻差算出部とを備え、時刻差算出部は、フィルタを用いずに、第１遅延時間と第２遅延時間とにおける固定遅延成分を、論理演算により時間差として算出する、受信装置が提供される。【選択図】図４

Description

本開示は、受信装置、時刻差算出方法、およびプログラムに関する。

送信装置と受信装置との間の通信によって、受信装置における時計の時刻を修正させる方法としては、例えば、ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ（Precision Time Protocol）規格に係る方法が挙げられる。また、同期パケットを用いて、受信装置における時計の時刻を修正する技術としては、例えば、下記の特許文献１に記載の技術が挙げられる。

特開２０１０−２３２８４５号公報

ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法が用いられる場合には、例えば、送信装置から送信された送信信号が受信装置において受信されるまでの時間差（以下、「往路の遅延時間」と示す場合がある。）と、受信装置から送信された応答信号が送信装置において受信されるまでの時間差（以下、「復路の遅延時間」と示す場合がある。）とが等しいこと、または、往路の遅延時間と復路の遅延時間との平均値が等しいことが前提となる。しかしながら、送信装置と受信装置との間で通信が行われる実際のネットワークでは、往路の遅延時間と復路の遅延時間とが等しくなる、または、往路の遅延時間と復路の遅延時間との平均値が等しくなる蓋然性は小さい。よって、ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法を用いたとしても、受信装置における時計の時刻をより正確に修正できるとは限らない。

また、例えば特許文献１に記載の技術は、受信装置が、時間的に隣り合う同期制御パケットの受信時刻差と送信時刻差の差分を累積演算することにより、往路の遅延時間を推定する。よって、例えば特許文献１に記載の技術を用いる場合には、往路の遅延時間のみを用いて、送信装置と受信装置との間の通信における遅延時間を推定することが可能である。しかしながら、例えば特許文献１に記載の技術を用いる場合には、遅延時間の最小値を、遅延時間を推定するための条件として予め受信装置に与える必要がある。よって、例えば特許文献１に記載の技術を用いたとしても、与えられる遅延時間の最小値によっては、受信装置における時計の時刻をより正確に修正できるとは限らない。

本開示では、送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出することが可能な、新規かつ改良された受信装置、時刻差算出方法、およびプログラムを提案する。

本開示によれば、送信装置が送信信号を送信した時刻を示す第１時刻情報と、上記送信信号が受信装置において受信された時刻を示す第２時刻情報とに基づいて、上記送信信号が上記受信装置において受信されるまでの時間差を示す第１遅延時間を算出する第１遅延時間算出部と、上記受信装置が上記送信信号に対応する応答信号を送信した時刻を示す第３時刻情報と、上記応答信号が上記送信装置において受信された時刻を示す第４時刻情報とに基づいて、上記応答信号が上記送信装置において受信されるまでの時間差を示す第２遅延時間を算出する第２遅延時間算出部と、算出された上記第１遅延時間と上記第２遅延時間とに基づいて、上記送信装置における時計の時刻と上記受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出する時刻差算出部と、を備え、上記時刻差算出部は、フィルタを用いずに、上記第１遅延時間と上記第２遅延時間とにおける固定遅延成分を、論理演算により上記時間差として算出する、受信装置が提供される。

また、本開示によれば、送信装置が送信信号を送信した時刻を示す第１時刻情報と、上記送信信号が受信装置において受信された時刻を示す第２時刻情報とに基づいて、上記送信信号が上記受信装置において受信されるまでの時間差を示す第１遅延時間を算出するステップと、上記受信装置が上記送信信号に対応する応答信号を送信した時刻を示す第３時刻情報と、上記応答信号が上記送信装置において受信された時刻を示す第４時刻情報とに基づいて、上記応答信号が上記送信装置において受信されるまでの時間差を示す第２遅延時間を算出するステップと、算出された上記第１遅延時間と上記第２遅延時間とに基づいて、上記送信装置における時計の時刻と上記受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出するステップと、を有し、上記時刻差を算出するステップでは、フィルタが用いられずに、上記第１遅延時間と上記第２遅延時間とにおける固定遅延成分が、論理演算により上記時間差として算出される、時刻差算出方法が提供される。

また、本開示によれば、送信装置が送信信号を送信した時刻を示す第１時刻情報と、上記送信信号が受信装置において受信された時刻を示す第２時刻情報とに基づいて、上記送信信号が上記受信装置において受信されるまでの時間差を示す第１遅延時間を算出するステップ、上記受信装置が上記送信信号に対応する応答信号を送信した時刻を示す第３時刻情報と、上記応答信号が上記送信装置において受信された時刻を示す第４時刻情報とに基づいて、上記応答信号が上記送信装置において受信されるまでの時間差を示す第２遅延時間を算出するステップ、算出された上記第１遅延時間と上記第２遅延時間とに基づいて、上記送信装置における時計の時刻と上記受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出するステップ、をコンピュータに実行させ、上記時刻差を算出するステップでは、フィルタが用いられずに、上記第１遅延時間と上記第２遅延時間とにおける固定遅延成分が、論理演算により上記時間差として算出される、プログラムが提供される。

本開示によれば、送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出することができる。

ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法を説明するための説明図である。 ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法が用いられる場合において生じうる問題の解決を図るための受信装置の構成の一例を示すブロック図である。 ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法を用いる受信装置が備えるオフセット計算部の構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る受信装置の構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る受信装置が備えるオフセット計算部の構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る受信装置が備えるオフセット計算部における処理の過程の一例を示す説明図である。 第１の実施形態に係る受信装置が備えるオフセット計算部における処理の過程の一例を示す説明図である。 第１の実施形態に係る受信装置が備えるオフセット計算部における処理の過程の一例を示す説明図である。 第２の実施形態に係る受信装置の構成の一例を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る受信装置が備えるオフセット計算部の構成の一例を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る受信装置が備えるオフセット計算部における処理の過程の一例を示す説明図である。 第２の実施形態に係る受信装置が備えるオフセット計算部における処理の過程の一例を示す説明図である。 第２の実施形態に係る受信装置が備えるオフセット計算部における処理の過程の一例を示す説明図である。 第２の実施形態に係る受信装置が備えるオフセット計算部における処理と、図２に示す受信装置が備えるオフセット計算部およびノイズ除去フィルタ部における処理とのシミュレーション結果の一例を示す説明図である。 第２の実施形態に係る受信装置が備えるオフセット計算部における処理と、図２に示す受信装置が備えるオフセット計算部およびノイズ除去フィルタ部における処理とのシミュレーション結果の一例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下では、下記に示す順序で説明を行う。
１．本実施形態に係る時刻差算出方法
２．本実施形態に係る受信装置
３．本実施形態に係るプログラム

（本実施形態に係る時刻差算出方法）
本実施形態に係る受信装置の構成について説明する前に、まず、本実施形態に係る時刻差算出方法について説明する。以下では、本実施形態に係る受信装置が、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る処理を行う場合を例に挙げて、本実施形態に係る時刻差算出方法について説明する。

［Ｉ］既存の技術を用いる場合における問題の一例
上述したように、ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法や、上記特許文献１に記載の技術などの既存の技術を用いたとしても、受信装置における時計の時刻をより正確に修正できるとは限らない。本実施形態に係る時刻差算出方法について説明する前に、非同期ネットワークを介して受信装置における時計の時刻を修正する方法の一つである、ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法と、当該方法における問題の一例について、より具体的に説明する。

ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格では、同期化メッセージ（以下、「Ｓｙｎｃ」と示す場合がある。）、フォローアップメッセージ（以下、「Ｆｏｌｌｏｗ−ｕｐ」と示す場合がある。）、遅延要求メッセージ（以下、「Ｄｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔ」と示す場合がある。）、および遅延応答メッセージ（以下、「Ｄｅｌａｙ−ｒｅｓｐｏｎｓｅ」と示す場合がある。）の４種類のメッセージを、送信装置と受信装置との間で送受信することによって、送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間で同期が図られる。

図１は、ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法を説明するための説明図である。

送信装置は、時刻同期動作の開始を伝えるために、Ｓｙｎｃを受信装置に対して送信する（Ｓ１００）。

ステップＳ１００において送信装置から送信されたＳｙｎｃを受信した受信装置は、受信装置における時計で計測されたＳｙｎｃの受信時刻ｔ２を特定し、Ｓｙｎｃの受信時刻ｔ２を示す時刻情報（後述する本実施形態に係る第２時刻情報に相当する。）を処理に用いる。

また、送信装置は、時刻同期動作の開始時刻情報を伝えるために、Ｓｙｎｃ送信後にＦｏｌｌｏｗ−ｕｐを受信装置に対して送信する（Ｓ１０２）。ここで、ステップＳ１０２において送信されるＦｏｌｌｏｗ−ｕｐには、例えば、送信装置における時計で計測されたＳｙｎｃの送信時刻ｔ１を示す時刻情報（後述する本実施形態に係る第１時刻情報に相当する。）が含まれる。

ステップＳ１０２において送信装置から送信されたＦｏｌｌｏｗ−ｕｐを受信した受信装置は、送信装置にＤｅｌａｙ−ｒｅｓｐｏｎｓｅの送信を要求するために、Ｄｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔを送信装置に対して送信する。ここで、Ｄｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔは、後述する本実施形態に係る応答信号に相当する。また、受信装置は、受信装置における時計で計測されたＤｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔの送信時刻ｔ３を特定し、Ｄｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔの送信時刻ｔ３を示す時刻情報（後述する本実施形態に係る第３時刻情報に相当する。）を処理に用いる。

ステップＳ１０４において受信装置から送信されたＤｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔを受信した送信装置は、受信されたＤｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔに応じてＤｅｌａｙ−ｒｅｓｐｏｎｓｅを受信装置に対して送信する（Ｓ１０６）。ここで、送信装置は、送信装置における時計で計測されたＤｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔの受信時刻ｔ４を特定する。そして、送信装置は、Ｄｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔの受信時刻ｔ４を示す時刻情報（後述する本実施形態に係る第４時刻情報に相当する。）を含むＤｅｌａｙ−ｒｅｓｐｏｎｓｅを、受信装置に対して送信する。

例えば図１に示すような信号の送受信が、送信装置と受信装置との間で行われることによって、受信装置は、Ｓｙｎｃの送信時刻ｔ１、Ｓｙｎｃの受信時刻ｔ２、Ｄｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔの送信時刻ｔ３、およびＤｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔの受信時刻ｔ４を、処理に用いる。

より具体的には、送信装置の時計と受信装置の時計のクロック周波数を一致させる手段（後述する）によって、当該クロック周波数が一致した状態において、往路の遅延時間と、復路の遅延時間とが等しいと仮定すると、下記の数式１、数式２が成立する。ここで、数式１、数式２に示す“オフセット”とは、送信装置における時計と受信装置における時計の時刻差を表している。

ｔ２−ｔ１＝遅延時間＋オフセット
・・・（数式１）

ｔ４−ｔ３＝遅延時間−オフセット
・・・（数式２）

ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法を用いる受信装置は、上記数式１、数式２に示す“オフセット”を、例えば下記の数式３により算出することによって、送信装置における時計と受信装置における時計の時刻差を算出する。そして、ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法を用いる受信装置は、算出された時刻差を用いて受信装置における時計を補正することによって、送信装置における時計と受信装置における時計との同期を図る。

オフセット＝｛（ｔ２−ｔ１）−（ｔ４−ｔ３）｝×（１／２）
・・・（数式３）

ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法が用いられる場合には、例えば上記数式３に示す演算によって、オフセット、すなわち、送信装置における時計と受信装置における時計の時刻差が求められる。しかしながら、送信装置と受信装置との間で通信が行われる実際のネットワークでは、往路の遅延時間と復路の遅延時間とが等しくなる、または、往路の遅延時間と復路の遅延時間との平均値が等しくなる蓋然性は小さい。つまり、往路の遅延時間と復路の遅延時間との平均値が等しいと仮定したとしても、送信装置と受信装置との間で通信が行われる実際のネットワークでは、往路の遅延時間と復路の遅延時間とは、パケットごとに変化している。

よって、ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法が用いて算出された、送信装置における時計と受信装置における時計の時刻差（以下、単に「オフセット」と示す場合がある。）を用いたとしても、受信装置における時計の時刻をより正確に修正できるとは限らない。

［ＩＩ］既存の技術を用いる場合において生じうる問題の解決を図るための方法の一例
ここで、ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法が用いられる場合において、パケットごとに変化しうる往路の遅延時間と復路の遅延時間との影響を低減するための方法としては、例えば、算出されたオフセットに対して、ローパスフィルタなどのノイズ除去フィルタを作用させることが考えられる。

図２は、ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法が用いられる場合において生じうる問題の解決を図るための受信装置１０の構成の一例を示すブロック図である。図２では、送信装置と通信を行う際に介されるネットワーク９０を併せて示している。なお、受信装置１０は、例えば、ネットワーク９０を介さずに、送信装置と直接的に通信を行う構成であってもよい。

ネットワーク９０としては、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）などの有線ネットワークや、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ；Wireless Local Area Network）や基地局を介した無線ＷＡＮ（ＷＷＡＮ；Wireless Wide Area Network）などの無線ネットワーク、あるいは、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）などの通信プロトコルを用いたインターネットなどが挙げられる。

受信装置１０は、例えば、ネットワークインタフェース１２と、同期制御パケット受信部１４と、往路遅延時間計算部１６と、周波数誤差計算部１８と、周波数誤差判定部２０と、ノイズ除去フィルタ２２と、ＰＩＤ制御部２４と、同期制御パケット送信部２６と、復路遅延時間計算部２８と、オフセット計算部３０と、ノイズ除去フィルタ３２と、ＰＩＤ制御部３４と、クロック発生部３６と、カウンタ３８とを備える。

また、受信装置１０は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）や各種処理回路などで構成されて受信装置１０全体を制御する制御部（図示せず）や、時刻情報を生成する時刻情報生成部（図示せず）を備える。また、受信装置１０は、例えば、画像信号などの各種信号を同期して処理するためのタイミング信号を生成するタイミング信号生成部（図示せず）などを備えていてもよい。

ネットワークインタフェース１２は、ネットワーク９０を介して（または直接的に）送信装置と通信を行う通信手段である。受信装置１０は、ネットワークインタフェース１２を介して、例えば、図１に示すＳｙｎｃ、Ｆｏｌｌｏｗ−ｕｐ、Ｄｅｌａｙ−ｒｅｓｐｏｎｓｅなどを受信し、図１に示すＤｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔを送信する。Ｄｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔは、同期制御パケット送信部２６によって送信される。また、同期制御パケット送信部２６は、Ｄｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔを送信した時刻ｔ３を示す時刻情報を、復路遅延時間計算部２８へ伝達する。

ネットワークインタフェース１２としては、例えば、ＬＡＮ端子および送受信回路や、通信アンテナおよびＲＦ回路、ＩＥＥＥ８０２．１５．１ポートおよび送受信回路、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂポートおよび送受信回路などが挙げられる。

同期制御パケット受信部１４は、例えば、ネットワークインタフェース１２において受信されたＳｙｎｃ、Ｆｏｌｌｏｗ−ｕｐを往路遅延時間計算部１６に伝達し、ネットワークインタフェース１２において受信されたＤｅｌａｙ−ｒｅｓｐｏｎｓｅを、復路遅延時間計算部２８へ伝達する。

往路遅延時間計算部１６は、例えば加算器を備え、上記数式１に示す演算を行う。往路遅延時間計算部１６は、数式１の演算結果を、周波数の誤差を算出する周波数誤差計算部１８と、オフセットを算出するオフセット計算部３０とへ伝達する。

受信装置１０は、周波数誤差計算部１８に伝達された上記数式１の演算結果が、ノイズ除去フィルタ部２２、ＰＩＤ制御部２４、クロック発生部３６、およびカウンタ３８を経由して、往路遅延時間計算部１６に戻る制御系を有する。ここで、上記制御系が、受信装置１０が備える、送信装置における時計と受信装置における時計とのクロック周波数を一致させる手段に相当する。

ここで、ノイズ除去フィルタ部２２は、ローパスフィルタなどのノイズ除去フィルタを備え、周波数誤差計算部１８から伝達される周波数の誤差に含まれるノイズを除去する。ＰＩＤ制御部２４は、ＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）制御を行う。

クロック発生部３６は、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）などで構成され、クロック信号を生成する。ここで、クロック発生部３６が生成するクロック信号は、例えば、画像信号などの各種信号の処理に係る処理用のクロックとして用いられる。

カウンタ３８は、伝達されるクロック信号に基づいてカウント値を更新する。カウンタ３８のカウント値は、例えば、時刻情報生成部（図示せず）における時刻情報の生成や、タイミング信号生成部（図示せず）におけるタイミング信号の生成に用いられる。

周波数誤差計算部１８における演算結果は、周波数誤差判定部２０にも伝達され、周波数誤差判定部２０は、所定の周波数引込み範囲に入ったことが確認できた時点において、ＰＩＤ制御部２４とＰＩＤ制御部３４の動作を制御する。周波数誤差判定部２０は、受信装置１０において、クロック周波数制御を時刻制御に先行させる手段に相当する。

復路遅延時間計算部２８は、例えば加算器を備え、上記数式２に示す演算を行う。復路遅延時間計算部２８は、数式２の演算結果を、オフセット計算部３０とへ伝達する。

オフセット計算部３０は、往路遅延時間計算部１６から伝達される上記数式１の演算結果、すなわち、往路の遅延時間と、復路遅延時間計算部２８から伝達される上記数式２の演算結果、すなわち、復路の遅延時間とに基づいて、オフセットを算出する。オフセット計算部３０は、上記数式３に示す演算を行うことによって、オフセットを算出する。

図３は、ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法を用いる受信装置１０が備えるオフセット計算部３０の構成の一例を示すブロック図である。図３では、“Δ２１（ｊ）”が、パケットｊ（ｊは、正の整数）に対応する往路の遅延時間を示しており、“Δ４３（ｊ）”が、パケットｊに対応する復路の遅延時間を示している。また、図３では、オフセット計算部３０から出力される算出されたオフセットを“Ｏｆｆｓｅｔ”と示している。

オフセット計算部３０は、加算器５０と、乗算器５２とを備える。加算器５０は、往路の遅延時間と復路の遅延時間との差分値を算出する。乗算器５２は、算出された差分値に対して１／２を乗算する。

なお、オフセット計算部３０の構成は、上記に限られない。例えば、オフセット計算部３０は、乗算器５２の代わりに、算出された差分値を２で除算する除算器を備えていてもよい。

オフセット計算部３０は、例えば図３に示す構成によって、上記数式３に示す演算を行う。

再度図２を参照して受信装置１０の構成の一例について説明する。受信装置１０は、オフセット計算部３０における上記数式３の演算結果が、ノイズ除去フィルタ部３２、ＰＩＤ制御部３４、クロック発生部３６、およびカウンタ３８を経由して、復路遅延時間計算部２８に戻る制御系を有する。

ここで、ノイズ除去フィルタ部３２は、ローパスフィルタなどのノイズ除去フィルタを備え、オフセット計算部３０から伝達される上記数式３の演算結果、すなわちオフセットに含まれるノイズを除去する。ＰＩＤ制御部３４は、ＰＩＤ制御を行う。

受信装置１０は、例えば、図２に示す構成によって、ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法が実現される。また、受信装置１０は、オフセット計算部３０における上記数式３の演算結果、すなわちオフセットに対してノイズ除去フィルタ３２を作用させるので、パケットごとに変化しうる往路の遅延時間と復路の遅延時間との影響を低減することが可能である。

しかしながら、上記ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法が用いられる場合において生じうる問題の解決を図るための方法を用いる場合には、例えば図２に示すように、受信装置１０は、ノイズ除去フィルタ３２を備える必要があるため、ノイズ除去フィルタ３２における処理によって、制御遅れが発生する可能性が高い。また、往路の遅延時間（送信装置から受信装置に至る遅延時間）と復路の遅延時間（受信装置から送信装置に至る遅延時間）との平均値の差異が、オフセットの誤差となりうる。

よって、例えば上記ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法が用いられる場合において生じうる問題の解決を図るための方法を用いたとしても、受信装置における時計の時刻をより正確に修正できるとは限らない。

また、上述したように、例えば特許文献１に記載の技術を用いる場合には、遅延時間の最小値を、遅延時間を推定するための条件として予め受信装置に与える必要があり、例えば特許文献１に記載の技術を用いたとしても、与えられる遅延時間の最小値によっては、受信装置における時計の時刻をより正確に修正できるとは限らない。

［ＩＩＩ］本実施形態に係る時刻差算出方法の概要

ネットワーク遅延を固定遅延成分と変動遅延成分の２つに分けて考えると、固定遅延成分が、例えばスイッチの出力キュー遅延の影響がない場合における最小遅延時間に相当し、変動遅延成分が、例えばスイッチの出力キュー遅延の影響分に相当する。本実施形態に係る受信装置は、例えば上記ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法が用いられる場合において生じうる問題の解決を図るための方法を用いる場合のように、ローパスフィルタなどののノイズ除去フィルタ類を用いず、往路の遅延時間に該当する第１遅延時間と復路の遅延時間に該当する第２遅延時間とにおける固定遅延成分を、論理演算によって“送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差”（以下、単に「時刻差」と示す場合がある。）として算出する。

より具体的には、本実施形態に係る受信装置は、例えば、下記に示す（１）第１遅延時間算出処理、（２）第２遅延時間算出処理、および（３）時刻差算出処理、によって、“送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差”を算出する。

（１）第１遅延時間算出処理
本実施形態に係る受信装置は、送信信号が受信装置において受信されるまでの時間差を示す第１遅延時間を算出する。本実施形態に係る受信装置は、例えば、送信装置が送信信号を送信した時刻を示す第１時刻情報と、送信信号が受信装置において受信された時刻を示す第２時刻情報とに基づいて、第１遅延時間を算出する。

より具体的には、本実施形態に係る受信装置は、第１遅延時間算出処理に係る処理として、例えば上記数式１に示す演算を行う。上記数式１に示すｔ１が、第１時刻情報が示す時刻に該当し、上記数式１に示すｔ２が、第２時刻情報が示す時刻に該当する。つまり、本実施形態に係る第１遅延時間は、往路の遅延時間に該当する。

ここで、本実施形態に係る送信信号としては、例えば、図１に示すＳｙｎｃが挙げられれ、図１に示すＳｙｎｃの受信時刻ｔ２を示す時刻情報が、第２時刻情報に該当する。また、例えば、図１に示すＦｏｌｌｏｗ−ｕｐに含まれるＳｙｎｃの送信時刻ｔ１を示す時刻情報が、第１時刻情報に該当する。なお、本実施形態に係る送信信号、本実施形態に係る第１時刻情報、および本実施形態に係る第２時刻情報が、図１におけるＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る通信により送受信される信号に適用されることに限られないことは、言うまでもない。

（２）第２遅延時間算出処理
本実施形態に係る受信装置は、受信装置が送信した送信信号に対応する応答信号が、送信装置において受信されるまでの時間差を示す第２遅延時間を算出する。本実施形態に係る受信装置は、例えば、受信装置が応答信号を送信した時刻を示す第３時刻情報と、応答信号が送信装置において受信された時刻を示す第４時刻情報とに基づいて、第２遅延時間を算出する。

より具体的には、本実施形態に係る受信装置は、第２遅延時間算出処理に係る処理として、例えば上記数式２に示す演算を行う。上記数式２に示すｔ３が、第３時刻情報が示す時刻に該当し、上記数式２に示すｔ４が、第４時刻情報が示す時刻に該当する。つまり、本実施形態に係る第２遅延時間は、復路の遅延時間に該当する。

ここで、本実施形態に係る応答信号としては、例えば、図１に示すＤｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔが挙げられ、図１に示すＤｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔの送信時刻ｔ３を示す時刻情報が、第３時刻情報に該当する。また、例えば、図１に示すＤｅｌａｙ−ｒｅｓｐｏｎｓｅに含まれるＤｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔの受信時刻ｔ４を示す時刻情報が、第４時刻情報に該当する。なお、本実施形態に係る応答信号、本実施形態に係る第３時刻情報、および本実施形態に係る第４時刻情報が、図１におけるＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る通信により送受信される信号に適用されることに限られないことは、言うまでもない。

（３）時刻差算出処理
本実施形態に係る受信装置は、上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）において算出された第１遅延時間と、上記（２）の処理（第２遅延時間算出処理）において算出された第２遅延時間とに基づいて、時刻差を算出する。ここで、時刻差を算出する処理では、フィルタが用いられずに、第１遅延時間と第２遅延時間とにおける固定遅延成分が、論理演算により時間差として算出される。また、時刻差を算出する処理では、例えば特許文献１に記載の技術のように、遅延時間の最小値などの事前知識を必要としない。なお、本実施形態に係る時刻差算出処理の具体例については、後述する。

本実施形態に係る受信装置は、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る処理として、例えば、上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）、上記（２）の処理（第２遅延時間算出処理）、および上記（３）の処理（時刻差算出処理）を行うことによって、“送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差”を算出する。

ここで、本実施形態に係る受信装置は、上記（３）の処理（時刻差算出処理）において、フィルタを用いずに、第１遅延時間と第２遅延時間とにおける固定遅延成分を、論理演算により時間差として算出する。よって、本実施形態に係る受信装置は、例えば上記ＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る方法が用いられる場合において生じうる問題の解決を図るための方法が用いられる場合のような、フィルタを用いた処理による制御遅れや、オフセットの誤差の発生を防止することができる。

また、本実施形態に係る受信装置は、上記（３）の処理（時刻差算出処理）において、遅延時間の最小値などの事前知識を必要としないので、例えば特許文献１に記載の技術が用いられる場合よりも、より正確に時刻差を算出することができる可能性が高い。

したがって、本実施形態に係る受信装置は、送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差を、より正確に算出することができる。

なお、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る処理は、上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）〜上記（３）の処理（時刻差算出処理）に限られない。

例えば、本実施形態に係る受信装置は、上記（３）の処理（時刻差算出処理）により算出される時刻差に基づいて、受信装置における時計の時刻を補正する処理をさらに行ってもよい（補正処理）。

ここで、本実施形態に係る補正処理としては、例えば、算出される時刻差に基づいて、カウンタにおけるカウンタの値を制御するクロック信号を調整する処理（間接的にカウンタの値を補正する処理）や、算出される時刻差に基づいて、カウンタの値を書き換える処理（直接的にカウンタの値を補正する処理）が挙げられる。

例えば図２を参照して示したように、受信装置が備えるカウンタの値（カウント値）は、時刻情報の生成に用いられる。よって、本実施形態に係る受信装置は、本実施形態に係る補正処理においてカウンタの値を、間接的または直接的に変えることによって、受信装置における時計の時刻を補正することができる。

（本実施形態に係る受信装置）
次に、上述した本実施形態に係る時刻差算出方法に係る処理を行うことが可能な、本実施形態に係る受信装置の構成の一例について説明する。

以下では、本実施形態に係る受信装置と送信装置とが、例えば図１に示すＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る信号の送受信を行う場合を例に挙げる。なお、本実施形態に係る受信装置と送信装置との間で送受信される信号が、図１に示すＩＥＥＥ１５８８ ＰＴＰ規格に係る信号に限られないことは、言うまでもない。

［１］第１の実施形態に係る受信装置
図４は、第１の実施形態に係る受信装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図４では、送信装置と通信を行う際に介されるネットワーク９０を併せて示している。なお、受信装置１００は、例えば、ネットワーク９０を介さずに、送信装置と直接的に通信を行う構成であってもよい。

受信装置１００は、例えば、ネットワークインタフェース１０２と、同期制御パケット受信部１０４と、往路遅延時間計算部１０６（第１遅延時間算出部）と、周波数誤差計算部１０８と、周波数誤差判定部１１０と、ノイズ除去フィルタ１１２と、ＰＩＤ制御部１１４と、同期制御パケット送信部１１６と、復路遅延時間計算部１１８（第２遅延時間算出部）と、オフセット計算部１２０（時刻差算出部）と、ＰＩＤ制御部１２２と、クロック発生部１２４と、カウンタ１２６とを備える。

また、受信装置１００は、例えば、ＭＰＵや各種処理回路などで構成されて受信装置１００全体を制御する制御部（図示せず）や、時刻情報を生成する時刻情報生成部（図示せず）を備える。また、受信装置１００は、例えば、画像信号などの各種信号を同期して処理するためのタイミング信号を生成するタイミング信号生成部（図示せず）などを備えていてもよい。

ここで、図４では、往路遅延時間計算部１０６、復路遅延時間計算部１１８、およびオフセット計算部１２０が、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）〜上記（３）の処理（時刻差算出処理）を行う役目を果たす。

また、図４では、例えば、ＰＩＤ制御部１２２、クロック発生部１２４、およびカウンタ１２６が、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る補正処理を行う補正部１２８の役目を果たす。

また、ネットワークインタフェース１０２、同期制御パケット受信部１０４、周波数誤差計算部１０８、周波数誤差判定部１１０、ノイズ除去フィルタ１１２、ＰＩＤ制御部１１４、同期制御パケット送信部１１６は、例えば、図２に示すネットワークインタフェース１２、同期制御パケット受信部１４、周波数誤差計算部１８、周波数誤差判定部２０、ノイズ除去フィルタ２２、ＰＩＤ制御部２４、同期制御パケット送信部２６と、それぞれ同様の構成、機能を有する。

以下、受信装置１００における、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る構成要素について説明し、図２に示す受信装置１０と同様の機能、構成を有する構成要素については、説明を省略する。
［１−１］送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差（オフセット）の算出に係る構成について
往路遅延時間計算部１０６は、上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）を行う役目を果たし、第１時刻情報が示す時刻ｔ１と、第２時刻情報が示す時刻ｔ２とに基づいて、第１遅延時間を算出する。

より具体的には、往路遅延時間計算部１０６は、例えば、加算器を備え、後述する数式４（上記数式１に相当する数式）に示す演算を行う。そして、往路遅延時間計算部１０６は、後述する数式４の演算結果Δ２１（ｊ）を、第１遅延時間としてオフセット計算部１２０などへ伝達する。

復路遅延時間計算部１１８は、上記（２）の処理（第２遅延時間算出処理）を行う役目を果たし、第３時刻情報が示す時刻ｔ３と、第４時刻情報が示す時刻ｔ４とに基づいて、第２遅延時間を算出する。

より具体的には、復路遅延時間計算部１１８は、例えば、加算器を備え、後述する数式５（上記数式２に相当する数式）に示す演算を行う。そして、復路遅延時間計算部１１８は、後述する数式５の演算結果Δ４３（ｊ）を、第２遅延時間としてオフセット計算部１２０へ伝達する。

オフセット計算部１２０は、上記（３）の処理（時刻差算出処理）を行う役目を果たし、往路遅延時間計算部１０６において算出された第１遅延時間と、復路遅延時間計算部１１８において算出された第２遅延時間とに基づいて、“送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差”を算出する。

以下、受信装置１００における本実施形態に係る時刻差算出方法に係る処理について、より具体的に説明する。

受信装置１００では、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る処理に際して、例えば下記に示す仮定がおかれる。
・仮定１
周波数制御が完了し、送信装置と受信装置とのクロック周波数が一致した状態で安定している。
・仮定２
ネットワーク遅延は、固定遅延成分（以下、「ｆｉｘｅｄ＿ｄｅｌａｙ」と示す場合がある。）と変動遅延成分（以下、「ｖａｒｉａｂｌｅ＿ｄｅｌａｙ」と示す場合がある。）との２つに分類される。
・仮定３
ｆｉｘｅｄ＿ｄｅｌａｙは、通信方向に依存しない。

また、以下では“ｔ１（ｊ）”、“ｔ２（ｊ）”、“ｔ３（ｊ）”、“ｔ４（ｊ）”、“ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ）”、“ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ）”、および“Ｏｆｆｓｅｔ”を、それぞれ下記のような意味で用いる。
・ｔ１（ｊ） ：ｊ番目のｓｙｎｃ送信時刻
・ｔ２（ｊ） ：ｊ番目のｓｙｎｃ受信時刻
・ｔ３（ｊ） ：ｊ番目のＤｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔ送信時刻
・ｔ４（ｊ） ：ｊ番目のＤｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔ受信時刻
・ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ） ：ｊ番目の往路の遅延時間（送信装置から受信装置方向の遅延時間）
・ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ） ：ｊ番目の復路の遅延時間（受信装置から送信装置方向の遅延時間）
・Ｏｆｆｓｅｔ：送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差（オフセット）

［１−１−１］往路遅延時間計算部１０６、復路遅延時間計算部１１８における処理の具体例
上記仮定１より、下記の数式４、および数式５が成立する。往路遅延時間計算部１０６は、下記に示す数式４に示す演算を行うことにより第１遅延時間を算出する。また、復路遅延時間計算部１１８は、下記に示す数式５に示す演算を行うことにより第２遅延時間を算出する。

Δ２１（ｊ）＝ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ）＋ｏｆｆｓｅｔ＝ｔ２（ｊ）−ｔ１（ｊ）
・・・（数式４）

Δ４３（ｊ）＝ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ）−ｏｆｆｓｅｔ＝ｔ４（ｊ）−ｔ３（ｊ）
・・・（数式５）

［１−１−２］オフセット計算部１２０における処理の具体例
図５は、第１の実施形態に係る受信装置１００が備えるオフセット計算部１２０の構成の一例を示すブロック図である。図５では、往路遅延時間計算部１０６から伝達される第１遅延時間を“Δ２１（ｊ）”と示し、また、復路遅延時間計算部１１８から伝達される第２遅延時間を“Δ４３（ｊ）”と示している。また、図５では、オフセット計算部１２０から出力される算出された時間差（オフセット）を“Ｏｆｆｓｅｔ”と示している。

オフセット計算部１２０は、最小値ホールド部１５０（第１最小値保持部）と、最小値ホールド部１５２（第２最小値保持部）と、算出部１５４とを備える。

最小値ホールド部１５０は、ホールド回路などで構成され、往路遅延時間計算部１０６において算出された第１遅延時間の最小値を保持する。そして、最小値ホールド部１５０は、保持されている第１遅延時間の最小値Ｍｉｎ（Δ２１）を出力する。

最小値ホールド部１５２は、ホールド回路などで構成され、復路遅延時間計算部１１８において算出された第２遅延時間の最小値を保持する。そして、最小値ホールド部１５２は、保持されている第２遅延時間の最小値Ｍｉｎ（Δ４３）を出力する。

算出部１５４は、第１遅延時間の最小値Ｍｉｎ（Δ２１）と、第２遅延時間の最小値Ｍｉｎ（Δ４３）とに基づいて、時刻差（オフセット）を算出する。

算出部１５４は、例えば、加算器１５６と乗算器１５８とを備える。ここで、図５に示す算出部１５４と、図３に示すオフセット計算部３０とを比較すると、算出部１５４とオフセット計算部３０とは、同様の構成を有していることが分かる。つまり、算出部１５４は、第１遅延時間の最小値Ｍｉｎ（Δ２１）と第２遅延時間の最小値Ｍｉｎ（Δ４３）とを用いて、図３に示すオフセット計算部３０と同様の演算を行うことによって、時間差を算出する。より具体的には、算出部１５４は、例えば、後述する数式１０に示す演算を行うことによって、時刻差を算出する。

なお、算出部１５４の構成は、上記に限られない。例えば、算出部１５４は、乗算器１５８の代わりに、算出された差分値を２で除算する除算器を備えていてもよい。

以下、オフセット計算部１２０における処理について、より具体的に説明する。

上記仮定２および上記仮定３より、下記の数式６、および数式７が成立する。

ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ）＝ｆｉｘｅｄ＿ｄｅｌａｙ＋ｖａｒｉａｂｌｅ＿ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ）
・・・（数式６）

ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ）＝ｆｉｘｅｄ＿ｄｅｌａｙ＋ｖａｒｉａｂｌｅ＿ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ）
・・・（数式７）

オフセット計算部１２０が、最小値ホールド部１５０と最小値ホールド部１５２とを備えることによって、オフセット計算部１２０では、Δ２１（ｊ）の最小値を更新していく新たなサンプル系列ｍｉｎ｛Δ２１（ｊ）｝と、Δ４３（ｊ）の最小値を更新していく新たなサンプル系列ｍｉｎ｛Δ４３（ｊ）｝が導入される。

ここで、サンプル系列ｍｉｎ｛Δ２１（ｊ）｝およびサンプル系列ｍｉｎ｛Δ４３（ｊ）｝は、次第に“ｖａｒｉａｂｌｅ＿ｄｅｌａｙ＿ｍｓ＝０”に近づくことになるため、最終的には“ｄｅｌａｙ＿ｍｓ＝ｄｅｌａｙ＿ｓｍ＝ｆｉｘｅｄ＿ｄｅｌａｙ”が成立することになる。よって、例えば下記の数式８、および数式９が成立する。

ｍｉｎ｛Δ２１｝＝ｆｉｘｅｄ＿ｄｅｌａｙ＋ｏｆｆｓｅｔ
・・・（数式８）

ｍｉｎ｛Δ４３｝＝ｆｉｘｅｄ＿ｄｅｌａｙ−ｏｆｆｓｅｔ
・・・（数式９）

上記数式８および上記数式９より、下記の数式１０が得られる。算出部１５４は、下記の数式１０に示す演算を行うことによって、時刻差を算出する。

ｏｆｆｓｅｔ＝｛Ｍｉｎ（Δ２１）−Ｍｉｎ（Δ４３）｝×（１／２）
・・・（数式１０）

図６〜図８は、第１の実施形態に係る受信装置１００が備えるオフセット計算部１２０における処理の過程の一例を示す説明図である。ここで、図６〜図８は、時間差（オフセット）＝０となるサンプルデータを用いたグラフであり、縦軸が遅延時間、横軸がサンプル番号を表している。図６は、Δ２１（ｊ）とｍｉｎ｛Δ２１（ｊ）｝との様子を示しており、図７は、Δ４３（ｊ）とｍｉｎ｛Δ４３（ｊ）｝との様子を示している。また、図８は、上記数式１０により算出されるＯｆｆｓｅｔ（すなわち、時間差）の様子を示している。

例えば図８に示すように、オフセット計算部１２０において算出される時間差（オフセット）は、０に収束することが分かる。

［１−２］補正処理に係る構成について
補正部１２８は、オフセット計算部１２０において算出される時刻差に基づいて、受信装置１００における時計の時刻を補正する。

補正部１２８は、例えば、ＰＩＤ制御部１２２と、クロック発生部１２４と、カウンタ１２６とで構成される。ここで、ＰＩＤ制御部１２２、クロック発生部１２４、およびカウンタ１２６は、例えば、図２に示すＰＩＤ制御部３４、クロック発生部３６、およびカウンタ３８と同様の機能、構成を有する。

補正部１２８は、オフセット計算部１２０において算出される時刻差に基づいて、カウンタ１２６におけるカウンタの値を制御するクロック信号を調整する。つまり、補正部１２８は、オフセット計算部１２０において算出される時刻差に基づいて、クロック発生部１２４が発生させるクロック信号を調整することによって、カウンタ１２６におけるカウンタの値を間接的に変える。

ここで、例えば図２を参照して示したように、受信装置１００が備えるカウンタの値（カウント値）は、時刻情報の生成に用いられる。よって、カウンタ１２６におけるカウンタの値を間接的に変えることによって、補正部１２８は、受信装置１００における時計の時刻を補正することができる。

第１の実施形態に係る受信装置１００は、例えば図４に示す構成によって、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る処理（例えば、上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）〜上記（３）の処理（時刻差算出処理）、および上記補正処理）を行う。

したがって、第１の実施形態に係る受信装置１００は、例えば図４に示す構成によって、送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出することができる。

また、第１の実施形態に係る受信装置１００では、時刻差の算出に際してフィルタが用いられず、また、遅延時間の最小値などの事前知識も必要としない。よって、第１の実施形態に係る受信装置１００は、例えば図４に示す構成によって、フィルタを用いた処理による制御遅れや、オフセットの誤差の発生を防止することができ、また、送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差を、より正確に算出することができる。

なお、第１の実施形態に係る受信装置の構成は、図４に示す構成に限られない。

例えば、第１の実施形態に係る受信装置は、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る処理（例えば、“上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）〜上記（３）の処理（時刻差算出処理）”、または、“上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）〜上記（３）の処理（時刻差算出処理）、および上記補正処理”）を行う構成要素で構成される、時刻差算出装置であってもよい。第１の実施形態に係る受信装置が上記時刻差算出装置である場合、例えば、第１の実施形態に係る受信装置が、送信装置と通信を行う受信装置に組み込まれることによって、図４に示す構成が得られる。

［２］第２の実施形態に係る受信装置
図９は、第２の実施形態に係る受信装置２００の構成の一例を示すブロック図である。図９では、送信装置と通信を行う際に介されるネットワーク９０を併せて示している。なお、受信装置２００は、例えば、ネットワーク９０を介さずに、送信装置と直接的に通信を行う構成であってもよい。

受信装置２００は、例えば、ネットワークインタフェース１０２と、同期制御パケット受信部１０４と、往路遅延時間計算部１０６（第１遅延時間算出部）と、周波数誤差計算部１０８と、周波数誤差判定部１１０と、ノイズ除去フィルタ１１２と、ＰＩＤ制御部１１４と、同期制御パケット送信部１１６と、復路遅延時間計算部１１８（第２遅延時間算出部）と、オフセット計算部２０２（時刻差算出部）と、カウンタ値書換部２０４と、クロック発生部１２４と、カウンタ１２６とを備える。

また、受信装置２００は、例えば、ＭＰＵや各種処理回路などで構成されて受信装置２００全体を制御する制御部（図示せず）や、時刻情報を生成する時刻情報生成部（図示せず）を備える。また、受信装置２００は、例えば、画像信号などの各種信号を同期して処理するためのタイミング信号を生成するタイミング信号生成部（図示せず）などを備えていてもよい。

ここで、図９では、往路遅延時間計算部１０６、復路遅延時間計算部１１８、およびオフセット計算部２０２が、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）〜上記（３）の処理（時刻差算出処理）を行う役目を果たす。

また、図９では、例えば、カウンタ値書換部２０４、およびカウンタ１２６が、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る補正処理を行う補正部２０６の役目を果たす。

また、ネットワークインタフェース１０２、同期制御パケット受信部１０４、周波数誤差計算部１０８、ノイズ除去フィルタ１１２、ＰＩＤ制御部１１４、同期制御パケット送信部１１６、クロック発生部１２４は、例えば、図２に示すネットワークインタフェース１２、同期制御パケット受信部１４、周波数誤差計算部１８、ノイズ除去フィルタ２２、ＰＩＤ制御部２４、同期制御パケット送信部２６、およびクロック発生部３６と、それぞれ同様の構成、機能を有する。また、周波数誤差判定部１１０は、周波数誤差計算部１０８から伝達される周波数誤差計算部１０８の計算結果に基づいて、所定の周波数引込み範囲に入ったことが確認できた時点において、カウンタ値書換部２０４の動作を制御する。周波数誤差判定部１１０は、受信装置２００において、クロック周波数制御を時刻制御に先行させる手段に相当する。

以下、受信装置２００における、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る構成要素について説明し、図２に示す受信装置１０と同様の機能、構成を有する構成要素については、説明を省略する。
［２−１］送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差（オフセット）の算出に係る構成について
往路遅延時間計算部１０６は、図４に示す第１の実施形態に係る往路遅延時間計算部１０６と同様の機能、構成を有し、上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）を行う役目を果たす。往路遅延時間計算部１０６は、第１時刻情報が示す時刻ｔ１と、第２時刻情報が示す時刻ｔ２とに基づいて、第１遅延時間を算出する。

復路遅延時間計算部１１８は、図４に示す第１の実施形態に係る復路遅延時間計算部１１８と同様の機能、構成を有し、上記（２）の処理（第２遅延時間算出処理）を行う役目を果たす。復路遅延時間計算部１１８は、第３時刻情報が示す時刻ｔ３と、第４時刻情報が示す時刻ｔ４とに基づいて、第２遅延時間を算出する。

オフセット計算部２０２は、上記（３）の処理（時刻差算出処理）を行う役目を果たし、往路遅延時間計算部１０６において算出された第１遅延時間と、復路遅延時間計算部１１８において算出された第２遅延時間とに基づいて、“送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差”を算出する。

以下、受信装置２００における本実施形態に係る時刻差算出方法に係る処理について、より具体的に説明する。

受信装置２００では、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る処理に際して、例えば下記に示す仮定がおかれる。
・仮定１
周波数制御が完了し、送信装置と受信装置とのクロック周波数が一致した状態で安定している。
・仮定２
ネットワーク遅延は、固定遅延成分（以下、「ｆｉｘｅｄ＿ｄｅｌａｙ」と示す場合がある。）と変動遅延成分（以下、「ｖａｒｉａｂｌｅ＿ｄｅｌａｙ」と示す場合がある。）との２つに分類される。
・仮定３
ｆｉｘｅｄ＿ｄｅｌａｙは、通信方向に依存しない。

また、以下では“ｔ１（ｊ）”、“ｔ２（ｊ）”、“ｔ３（ｊ）”、“ｔ４（ｊ）”、“ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ）”、“ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ）”、および“Ｏｆｆｓｅｔ”を、それぞれ下記のような意味で用いる。
・ｔ１（ｊ） ：ｊ番目のｓｙｎｃ送信時刻
・ｔ２（ｊ） ：ｊ番目のｓｙｎｃ受信時刻
・ｔ３（ｊ） ：ｊ番目のＤｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔ送信時刻
・ｔ４（ｊ） ：ｊ番目のＤｅｌａｙ−ｒｅｑｕｅｓｔ受信時刻
・ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ） ：ｊ番目の往路の遅延時間（送信装置から受信装置方向の遅延時間）
・ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ） ：ｊ番目の復路の遅延時間（受信装置から送信装置方向の遅延時間）
・Ｏｆｆｓｅｔ：送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差（オフセット）

［２−１−１］往路遅延時間計算部１０６、復路遅延時間計算部１１８における処理の具体例
上記仮定１より、上記数式４、および上記数式５が成立する。往路遅延時間計算部１０６は、図４に示す第１の実施形態に係る往路遅延時間計算部１０６と同様に、上記数式４に示す演算を行うことにより第１遅延時間を算出する。また、復路遅延時間計算部１１８は、図４に示す第１の実施形態に係る復路遅延時間計算部１１８と同様に、上記数式５に示す演算を行うことにより第２遅延時間を算出する。

［２−１−２］オフセット計算部２０２における処理の具体例
図１０は、第２の実施形態に係る受信装置２００が備えるオフセット計算部２０２の構成の一例を示すブロック図である。図１０では、往路遅延時間計算部１０６から伝達される第１遅延時間を“Δ２１（ｊ）”と示し、また、復路遅延時間計算部１１８から伝達される第２遅延時間を“Δ４３（ｊ）”と示している。また、図１０では、オフセット計算部２０２から出力される算出された時間差（オフセット）を“Ｏｆｆｓｅｔ”と示している。

オフセット計算部２０２は、第１サンプル間時間差算出部２１０と、第１シフト値算出部２１２と、第１差分値算出部２１４と、第２サンプル間時間差算出部２１６と、第２シフト値算出部２１８と、第２差分値算出部２２０と、算出部２２２とを備える。

第１サンプル間時間差算出部２１０は、例えば、遅延器２２４と、加算器２２６とを備え、時間的に連続する、算出された第１遅延時間のサンプル間における時間差を算出する。図１０では、第１遅延時間のサンプル間における時間差を“Δ２１（ｊ）−Δ２１（ｊ−１）”と示している。

第１シフト値算出部２１２は、第１サンプル間時間差算出部２１０において算出された、第１遅延時間のサンプル間における時間差を累積する。そして、第１シフト値算出部２１２は、累積された累積値が所定値分シフトされた第１シフト値を算出する。本実施形態に係る第１シフト値の一例については、後述する。また、第１シフト値算出部２１２は、例えば、累積演算とシフト演算とが可能な任意の構成の回路で構成される。図１０では、第１シフト値を“Ｓｈｉｆｔ［Σ_２１（ｊ）］”と示している。

第１差分値算出部２１４は、例えば加算器を備え、往路遅延時間計算部１０６において算出された第１遅延時間と、第１シフト値との差分値である、第１差分値を出力する。

第２サンプル間時間差算出部２１６は、例えば、遅延器２２８と、加算器２３０とを備え、時間的に連続する、算出された第２遅延時間のサンプル間における時間差を算出する。図１０では、第２遅延時間のサンプル間における時間差を“Δ４３（ｊ）−Δ４３（ｊ−１）”と示している。

第２シフト値算出部２１８は、第２サンプル間時間差算出部２１６において算出された、第２遅延時間のサンプル間における時間差を累積する。そして、第２シフト値算出部２１８は、累積された累積値が所定値分シフトされた第２シフト値を算出する。本実施形態に係る第２シフト値の一例については、後述する。また、第２シフト値算出部２１８は、例えば、累積演算とシフト演算とが可能な任意の構成の回路で構成される。また、第２シフト値算出部２１８は、例えば、累積が可能な任意の構成の回路で構成される。図１０では、第２シフト値を“Ｓｈｉｆｔ［Σ_４３（ｊ）］”と示している。

第２差分値算出部２２０は、例えば加算器を備え、復路遅延時間計算部１１８において算出された第２遅延時間と、第２シフト値との差分値である、第２差分値を出力する。

算出部２２２は、第１差分値と第２差分値とに基づいて、時刻差（オフセット）を算出する。

算出部２２２は、例えば、加算器２３２と乗算器２３４とを備える。ここで、図１０に示す算出部２２２と、図５に示す算出部１５４とを比較すると、算出部２２２と算出部１５４とは、同様の構成を有していることが分かる。つまり、算出部２２２は、第１差分値と第２差分値とを用いて、図５に示す算出部１５４と同様の演算を行うことによって、時間差を算出する。より具体的には、算出部２２２は、例えば、後述する数式２１に示す演算を行うことによって、時刻差を算出する。

なお、算出部２２２の構成は、上記に限られない。例えば、算出部２２２は、乗算器２３４の代わりに、算出された差分値を２で除算する除算器を備えていてもよい。

以下、オフセット計算部１２０における処理について、より具体的に説明する。

上記仮定２および上記仮定３より、上記数式６、および上記数式７が成立する。

オフセット計算部１２０が、第１サンプル間時間差算出部２１０と第２サンプル間時間差算出部２１６とを備えることによって、オフセット計算部２０２では、下記の数式１１で表されるｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）と、下記の数式１２で表されるｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）とが導入される。

ｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）＝Δ２１（ｊ）−Δ２１（ｊ−１）＝ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ）−ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ−１）
・・・（数式１１）

ｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）＝Δ４３（ｊ）−Δ４３（ｊ−１）＝ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ）−ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ−１）
・・・（数式１２）

オフセット計算部１２０が、第１シフト値算出部２１２と第２シフト値算出部２１８とを備えることによって、オフセット計算部２０２では、下記の数式１３で表されるｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）の累積加算と、下記の数式１４で表されるｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）の累積加算とが、導入される。また、下記の数式１３、数式１４では、累積加算Σが、ｎ＝２からｊの範囲で定義されている。

Σｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）
＝｛ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（２）−ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（１）｝ ＋｛ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（３）−ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（２）｝＋｛ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（４）−ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（３）｝＋…＋｛ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ）−ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ−１）｝
＝ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ）−ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（１）
・・・（数式１３）

Σｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）
＝｛ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（２）−ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（１）｝＋｛ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（３）−ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（２）｝＋｛ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（４）−ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（３）｝＋…＋｛ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ）−ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ−１）｝
＝ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ）−ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（１）
・・・（数式１４）

上記数式１３に示すように、Σｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）は、累積加算処理の初期値分だけシフトしたｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ）である。また、上記数式１４に示すように、Σｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）は、累積加算処理の初期値分だけシフトしたｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ）である。

また、オフセット計算部１２０が、第１シフト値算出部２１２と第２シフト値算出部２１８とを備えることによって、オフセット計算部２０２では、“ｍｉｎ｛Σｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）｝＝０”を保持してシフト演算したｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）］と、“ｍｉｎ｛Σｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）｝＝０”を保持してシフト演算したｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）］とが導入される。

ここで、ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）］は、上記数式６に示すｖａｒｉａｂｌｅ＿ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ）に相当し、また、ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）］は、上記数式７に示すｖａｒｉａｂｌｅ＿ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ）に相当する。よって、ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）］とｖａｒｉａｂｌｅ＿ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ）との間では、下記の数式１５に示す関係が成立し、また、ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）］とｖａｒｉａｂｌｅ＿ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ）との間では、下記の数式１６に示す関係が成立する。

ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）］＝ｖａｒｉａｂｌｅ＿ｄｅｌａｙ＿ｍｓ（ｊ）
・・・（数式１５）

ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）］＝ｖａｒｉａｂｌｅ＿ｄｅｌａｙ＿ｓｍ（ｊ）
・・・（数式１６）

上記仮定１に基づく上記数式４および上記数式５と、上記仮定２および上記仮定３に基づく上記数式６および上記数式７と、上記数式１５および上記数式１６とから、下記の数式１７、および数式１８が得られる。ここで、下記の数式１７に示す“Δ２１（ｊ）”は、第１差分値に該当し、下記の数式１８に示す“Δ４３（ｊ）”は、第２差分値に該当する。つまり、第１差分値算出部２１４は、下記の数式１７に示す演算を行うことによって、第１差分値を算出し、また、第２差分値算出部２２０は、下記の数式１８に示す演算を行うことによって、第２差分値を算出する。

Δ２１（ｊ）＝ｆｉｘｅｄ＿ｄｅｌａｙ＋ｏｆｆｓｅｔ＋ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）］
・・・（数式１７）

Δ４３（ｊ）＝ｆｉｘｅｄ＿ｄｅｌａｙ−ｏｆｆｓｅｔ＋ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）］
・・・（数式１８）

上記数式１７より下記の数式１９が得られ、また、上記数式１８より下記の数式２０が得られる。また、下記の数式１９および数式２０より、下記の数式２１が得られる。算出部２２２は、下記の数式２１に示す演算を行うことによって、時刻差（オフセット）を算出する。

ｏｆｆｓｅｔ＝Δ２１（ｊ）−ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）］− ｆｉｘｅｄ＿ｄｅｌａｙ
・・・（数式１９）

ｏｆｆｓｅｔ＝−Δ４３（ｊ）＋ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）］＋ｆｉｘｅｄ＿ｄｅｌａｙ
・・・（数式２０）

ｏｆｆｓｅｔ＝［｛Δ２１（ｊ）−ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）］｝−｛Δ４３（ｊ）−ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）］｝］×（１／２）
・・・（数式２１）

図１１〜図１３は、第２の実施形態に係る受信装置２００が備えるオフセット計算部２０２における処理の過程の一例を示す説明図である。ここで、図１１〜図１３は、時間差（オフセット）＝０となるサンプルデータを用いたグラフであり、縦軸が遅延時間、横軸がサンプル番号を表している。図１１は、Δ２１（ｊ）と、ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）］とΔ２１（ｊ）−ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｍｓ（ｊ）］との様子を示しており、図１２は、Δ４３（ｊ）と、ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）］と、Δ４３（ｊ）−ｓｈｉｆｔ［Σｊｉｔｔｅｒ＿ｓｍ（ｊ）］との様子を示している。また、図１３は、上記数式２１により算出されるＯｆｆｓｅｔ（すなわち、時間差）の様子を示している。

例えば図１３に示すように、オフセット計算部２０２において算出される時間差（オフセット）は、０に収束することが分かる。

図１４、図１５は、第２の実施形態に係る受信装置２００が備えるオフセット計算部２０２における処理と、図２に示す受信装置１０が備えるオフセット計算部３０およびノイズ除去フィルタ部３２における処理とのシミュレーション結果の一例を示す説明図である。

図１４では、受信装置１０が、ノイズ除去フィルタ部３２として、１２８サンプル移動平均フィルタ（ローパスフィルタ）を備える場合のシミュレーション結果を示している。また、図１４では、往路方向（送信装置から受信装置方向）と、復路方向（受信装置から送信装置方向）の遅延の固定成分（すなわち、最少遅延）が等しく、かつ、遅延の平均値が１１．７マイクロ秒だけ異なる実測データを、オフセット値＝４マイクロ秒になるよう調整したデータを用いた場合における、シミュレーション結果を示している。

受信装置１０が用いられる場合には、１２８サンプル移動平均フィルタを用いることに起因して、計算が有効になるのは１２８サンプル以降である。そのため、図１４に示すように、受信装置１０が用いられる場合には制御遅れが発生する。図１４では、１〜１２７サンプル区間も欠損データ＝０として計算した結果もプロットすることによって、受信装置２００と受信装置１０とにおける、オフセットの値の収束状況の違いを表している。

また、受信装置１０が用いられる場合、図１４に示すように、受信装置１０において１２８サンプル移動平均フィルタから出力されるオフセットの値は、受信装置２００が備えるオフセット計算部２０２から出力されるオフセットの値と比較して、遅延の平均値の１／２（すなわち、５．８５マイクロ秒）の誤差を含んでいることが分かる。

図１５では、図１４と同様に、受信装置１０が、ノイズ除去フィルタ部３２として、１２８サンプル移動平均フィルタ（ローパスフィルタ）を備える場合のシミュレーション結果を示している。また、図１５では、往路方向（送信装置から受信装置方向）と、復路方向（受信装置から送信装置方向）の遅延の固定成分（すなわち、最少遅延）が等しい実測データを、遅延の平均値も等しくなるように、また、オフセット値＝４マイクロ秒になるよう調整したデータを用いた場合における、シミュレーション結果を示している。

遅延の平均値が等しい場合には、受信装置１０を用いたとしても、図１４で観測されたような誤差は含まれていない。しかしながら、図１５に示すように、受信装置１０において１２８サンプル移動平均フィルタから出力されるオフセットの値は、受信装置２００が備えるオフセット計算部２０２から出力されるオフセットの値と比較して、遅延の変動成分が抑制されていないことが分かる。なお、図１５では、図１４と同様に、１〜１２７サンプル区間も欠損データ＝０として計算した結果もプロットすることによって、受信装置２００と受信装置１０とにおける、オフセットの値の収束状況の違いを表している。

［２−２］補正処理に係る構成について
補正部２０６は、オフセット計算部１２０において算出される時刻差に基づいて、受信装置２００における時計の時刻を補正する。

補正部２０６は、例えば、カウンタ値書換部２０４と、カウンタ１２６とで構成される。ここで、カウンタ値書換部２０４は、オフセット計算部２０２において算出される時刻差に基づいて、カウンタ１２６におけるカウンタの値を書き換える。また、カウンタ１２６は、例えば、図２に示すカウンタ３８と同様の機能、構成を有する。

補正部２０６は、オフセット計算部２０２において算出される時刻差に基づいて、カウンタ１２６におけるカウンタの値を書き換える。つまり、補正部２０６は、オフセット計算部２０２において算出される時刻差に基づいて、カウンタ１２６におけるカウンタの値を直接的に変える。

ここで、例えば図２を参照して示したように、受信装置１００が備えるカウンタの値（カウント値）は、時刻情報の生成に用いられる。よって、カウンタ１２６におけるカウンタの値を直接的に変えることによって、補正部２０６は、受信装置２００における時計の時刻を補正することができる。

第２の実施形態に係る受信装置２００は、例えば図９に示す構成によって、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る処理（例えば、上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）〜上記（３）の処理（時刻差算出処理）、および上記補正処理）を行う。

したがって、第２の実施形態に係る受信装置２００は、例えば図９に示す構成によって、送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出することができる。

また、第２の実施形態に係る受信装置２００では、時刻差の算出に際してフィルタが用いられず、また、遅延時間の最小値などの事前知識も必要としない。よって、第２の実施形態に係る受信装置２００は、例えば図９に示す構成によって、フィルタを用いた処理による制御遅れや、オフセットの誤差の発生を防止することができ、また、送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差を、より正確に算出することができる。

なお、第２の実施形態に係る受信装置の構成は、図９に示す構成に限られない。

例えば、第２の実施形態に係る受信装置は、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る処理（例えば、“上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）〜上記（３）の処理（時刻差算出処理）”、または、“上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）〜上記（３）の処理（時刻差算出処理）、および上記補正処理”）を行う構成要素で構成される、時刻差算出装置であってもよい。第２の実施形態に係る受信装置が上記時刻差算出装置である場合、例えば、第２の実施形態に係る受信装置が、送信装置と通信を行う受信装置に組み込まれることによって、図９に示す構成が得られる。

［３］他の実施形態に係る受信装置
なお、本実施形態に係る受信装置の構成は、図４に示す第１の実施形態に係る受信装置１００（変形例に係る構成も含む。）や、図９に示す第２の実施形態に係る受信装置２００（変形例に係る構成も含む。）に限られない。

［３−１］第３の実施形態に係る受信装置
例えば、本実施形態に係る受信装置は、図４に示す構成において、補正部１２８を、図９に示す補正部２０６に置き換えた構成をとってもよい。

上記の構成であっても、第３の実施形態に係る受信装置は、図４に示す第１の実施形態に係る受信装置１００と同様に、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る、上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）〜上記（３）の処理（時刻差算出処理）を行うことが可能である。よって、第３の実施形態に係る受信装置は、図４に示す第１の実施形態に係る受信装置１００と同様の効果を奏することができる。

また、上記の構成であっても、第３の実施形態に係る受信装置は、図９に示す第２の実施形態に係る受信装置２００と同様に、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る補正処理を行うことが可能である。よって、第３の実施形態に係る受信装置は、図９に示す第２の実施形態に係る受信装置２００と同様に、カウンタ１２６におけるカウンタの値を直接的に変えることによって、受信装置における時計の時刻を補正することができる。

また、第３の実施形態に係る受信装置は、上述した第１の実施形態に係る受信装置と同様の変形例をとることが可能である。

［３−２］第４の実施形態に係る受信装置
また、本実施形態に係る受信装置は、例えば、図９に示す構成において、補正部２０６を、図４に示す補正部１２８に置き換えた構成をとってもよい。

上記の構成であっても、第４の実施形態に係る受信装置は、図９に示す第２の実施形態に係る受信装置２００と同様に、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る、上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）〜上記（３）の処理（時刻差算出処理）を行うことが可能である。よって、第４の実施形態に係る受信装置は、図９に示す第２の実施形態に係る受信装置１００と同様の効果を奏することができる。

また、上記の構成であっても、第４の実施形態に係る受信装置は、図４に示す第１の実施形態に係る受信装置１００と同様に、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る補正処理を行うことが可能である。よって、第４の実施形態に係る受信装置は、図４に示す第１の実施形態に係る受信装置１００と同様に、カウンタ１２６におけるカウンタの値を間接的に変えることによって、受信装置における時計の時刻を補正することができる。

また、第４の実施形態に係る受信装置は、上述した第２の実施形態に係る受信装置と同様の変形例をとることが可能である。

［４］
以上のように、本実施形態に係る受信装置は、“送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差”（オフセット）のノイズ除去処理を必要としないので、フィルタを用いた処理による制御遅れを防止することができる。また、本実施形態に係る受信装置は、上記ノイズ除去処理を必要としないので、例えば、往路の遅延時間（送信装置から受信装置に至る遅延時間）と復路の遅延時間（受信装置から送信装置に至る遅延時間）との最小値が等しいという条件のもとで、算出された時間差（オフセット）の誤差の発生を防止することができる。また、本実施形態に係る受信装置は、“送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差”（オフセット）の算出に際して、遅延時間の最小値などの事前知識を必要としない。

したがって、本実施形態に係る受信装置は、遅延時間の最小値などの事前知識を必要とせずに、時刻修正機能の高性能化を図ることができる。

以上、本実施形態として受信装置を挙げて説明したが、本実施形態は、かかる形態に限られない。本実施形態は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）やサーバなどのコンピュータや、映像／音楽再生装置（または映像／音楽記録再生装置）、ゲーム機など、様々な電子機器に適用することができる。また、本実施形態は、例えば、上記のような電子機器に組み込むことが可能な、処理ＩＣ（Integrated Circuit）に適用することもできる。

また、本実施形態として受信装置と通信を行う対象として、送信装置を挙げて説明したが、本実施形態は、かかる形態に限られない。本実施形態は、例えば、ＰＣやサーバなどのコンピュータや、映像／音楽再生装置（または映像／音楽記録再生装置）、ゲーム機など、様々な電子機器に適用することができる。

（本実施形態に係るプログラム）
コンピュータを、本実施形態に係る受信装置として機能させるためのプログラム（例えば、上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）〜上記（３）の処理（時刻差算出処理）”、や、“上記（１）の処理（第１遅延時間算出処理）〜上記（３）の処理（時刻差算出処理）、および上記補正処理”など、本実施形態に係る時刻差算出方法に係る処理を実行することが可能なプログラム）が、コンピュータにおいて実行されることによって、送信装置における時計の時刻と受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出することができる。

また、コンピュータを、本実施形態に係る受信装置として機能させるためのプログラムが、コンピュータにおいて実行されることによって、上述した第１の実施形態に係る受信装置〜第４の実施形態に係る受信装置が奏する効果を奏することができる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記では、コンピュータを、本実施形態に係る受信装置として機能させるためのプログラム（コンピュータプログラム）が提供されることを示したが、本実施形態は、さらに、上記プログラムを記憶させた記録媒体も併せて提供することができる。

上述した構成は、本実施形態の一例を示すものであり、当然に、本開示の技術的範囲に属するものである。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
送信装置が送信信号を送信した時刻を示す第１時刻情報と、前記送信信号が受信装置において受信された時刻を示す第２時刻情報とに基づいて、前記送信信号が前記受信装置において受信されるまでの時間差を示す第１遅延時間を算出する第１遅延時間算出部と、
前記受信装置が前記送信信号に対応する応答信号を送信した時刻を示す第３時刻情報と、前記応答信号が前記送信装置において受信された時刻を示す第４時刻情報とに基づいて、前記応答信号が前記送信装置において受信されるまでの時間差を示す第２遅延時間を算出する第２遅延時間算出部と、
算出された前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とに基づいて、前記送信装置における時計の時刻と前記受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出する時刻差算出部と、
を備え、
前記時刻差算出部は、フィルタを用いずに、前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とにおける固定遅延成分を、論理演算により前記時間差として算出する、受信装置。
（２）
前記時刻差算出部は、
算出された第１遅延時間の最小値を保持し、保持される前記第１遅延時間の最小値を出力する第１最小値保持部と、
算出された第２遅延時間の最小値を保持し、保持される前記第２遅延時間の最小値を出力する第２最小値保持部と、
前記第１遅延時間の最小値と、前記第２遅延時間の最小値とに基づいて、前記時刻差を算出する算出部と、
を備える、（１）に記載の受信装置。
（３）
前記時刻差算出部は、
時間的に連続する、算出された第１遅延時間のサンプル間における時間差を算出する第１サンプル間時間差算出部と、
前記第１遅延時間のサンプル間における時間差を累積し、累積された累積値が所定値分シフトされた第１シフト値を算出する第１シフト値算出部と、
算出された前記第１遅延時間と、前記第１シフト値との差分値である第１差分値を算出する第１差分値算出部と、
時間的に連続する、算出された第２遅延時間のサンプル間における時間差を算出する第２サンプル間時間差算出部と、
前記第２遅延時間のサンプル間における時間差を累積し、累積された累積値が所定値分シフトされた第２シフト値を算出する第２シフト値算出部と、
算出された前記第２遅延時間と、前記第２シフト値との差分値である第２差分値を算出する第２差分値算出部と、
前記第１差分値と、前記第２差分値とに基づいて、前記時刻差を算出する算出部と、
を備える、（１）に記載の受信装置。
（４）
算出される時刻差に基づいて、前記受信装置における時計の時刻を補正する補正部をさらに備える、（１）〜（３）のいずれか１つに記載の受信装置。
（５）
前記補正部は、算出される前記時刻差に基づいて、カウンタにおけるカウンタの値を制御するクロック信号を調整することによって、前記受信装置における時計の時刻を補正する、（４）に記載の受信装置。
（６）
前記補正部は、算出される前記時刻差に基づいて、カウンタの値を書き換えることによって、前記受信装置における時計の時刻を補正する、（４）に記載の受信装置。
（７）
送信装置が送信信号を送信した時刻を示す第１時刻情報と、前記送信信号が受信装置において受信された時刻を示す第２時刻情報とに基づいて、前記送信信号が前記受信装置において受信されるまでの時間差を示す第１遅延時間を算出するステップと、
前記受信装置が前記送信信号に対応する応答信号を送信した時刻を示す第３時刻情報と、前記応答信号が前記送信装置において受信された時刻を示す第４時刻情報とに基づいて、前記応答信号が前記送信装置において受信されるまでの時間差を示す第２遅延時間を算出するステップと、
算出された前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とに基づいて、前記送信装置における時計の時刻と前記受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出するステップと、
を有し、
前記時刻差を算出するステップでは、フィルタが用いられずに、前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とにおける固定遅延成分が、論理演算により前記時間差として算出される、時刻差算出方法。
（８）
送信装置が送信信号を送信した時刻を示す第１時刻情報と、前記送信信号が受信装置において受信された時刻を示す第２時刻情報とに基づいて、前記送信信号が前記受信装置において受信されるまでの時間差を示す第１遅延時間を算出するステップ、
前記受信装置が前記送信信号に対応する応答信号を送信した時刻を示す第３時刻情報と、前記応答信号が前記送信装置において受信された時刻を示す第４時刻情報とに基づいて、前記応答信号が前記送信装置において受信されるまでの時間差を示す第２遅延時間を算出するステップ、
算出された前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とに基づいて、前記送信装置における時計の時刻と前記受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出するステップ、
をコンピュータに実行させ、
前記時刻差を算出するステップでは、フィルタが用いられずに、前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とにおける固定遅延成分が、論理演算により前記時間差として算出される、プログラム。

１０、１００、２００ 受信装置
１２、１０２ ネットワークインタフェース
１４、１０４ 同期制御パケット受信部
１６、１０６ 往路遅延時間計算部
１８、１０８ 周波数誤差計算部
２０、１１０ 周波数誤差判定部
２２、３２、１１２ ノイズ除去フィルタ
２４、３４、１１４、１２２ ＰＩＤ制御部
２６、１１６ 同期制御パケット送信部
２８、１１８ 復路遅延時間計算部
３０、１２０、２０２ オフセット計算部
３６、１２４クロック発生部
３８、１２６ カウンタ
９０ ネットワーク
１５０、１５２ 最小値ホールド部
１５４、２２２ 算出部
２０４ カウンタ値書換部
２１０ 第１サンプル間時間差算出部
２１２ 第１シフト値算出部
２１４ 第１差分値算出部
２１６ 第２サンプル間時間差算出部
２１８ 第２シフト値算出部
２２０ 第２差分値算出部

Claims (8)

1. 送信装置が送信信号を送信した時刻を示す第１時刻情報と、前記送信信号が受信装置において受信された時刻を示す第２時刻情報とに基づいて、前記送信信号が前記受信装置において受信されるまでの時間差を示す第１遅延時間を算出する第１遅延時間算出部と、
   前記受信装置が前記送信信号に対応する応答信号を送信した時刻を示す第３時刻情報と、前記応答信号が前記送信装置において受信された時刻を示す第４時刻情報とに基づいて、前記応答信号が前記送信装置において受信されるまでの時間差を示す第２遅延時間を算出する第２遅延時間算出部と、
   算出された前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とに基づいて、前記送信装置における時計の時刻と前記受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出する時刻差算出部と、
   を備え、
   前記時刻差算出部は、フィルタを用いずに、前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とにおける固定遅延成分を、論理演算により前記時間差として算出する、受信装置。
2. 前記時刻差算出部は、
   算出された第１遅延時間の最小値を保持し、保持される前記第１遅延時間の最小値を出力する第１最小値保持部と、
   算出された第２遅延時間の最小値を保持し、保持される前記第２遅延時間の最小値を出力する第２最小値保持部と、
   前記第１遅延時間の最小値と、前記第２遅延時間の最小値とに基づいて、前記時刻差を算出する算出部と、
   を備える、請求項１に記載の受信装置。
3. 前記時刻差算出部は、
   時間的に連続する、算出された第１遅延時間のサンプル間における時間差を算出する第１サンプル間時間差算出部と、
   前記第１遅延時間のサンプル間における時間差を累積し、累積された累積値が所定値分シフトされた第１シフト値を算出する第１シフト値算出部と、
   算出された前記第１遅延時間と、前記第１シフト値との差分値である第１差分値を算出する第１差分値算出部と、
   時間的に連続する、算出された第２遅延時間のサンプル間における時間差を算出する第２サンプル間時間差算出部と、
   前記第２遅延時間のサンプル間における時間差を累積し、累積された累積値が所定値分シフトされた第２シフト値を算出する第２シフト値算出部と、
   算出された前記第２遅延時間と、前記第２シフト値との差分値である第２差分値を算出する第２差分値算出部と、
   前記第１差分値と、前記第２差分値とに基づいて、前記時刻差を算出する算出部と、
   を備える、請求項１に記載の受信装置。
4. 算出される時刻差に基づいて、前記受信装置における時計の時刻を補正する補正部をさらに備える、請求項１に記載の受信装置。
5. 前記補正部は、算出される前記時刻差に基づいて、カウンタにおけるカウンタの値を制御するクロック信号を調整することによって、前記受信装置における時計の時刻を補正する、請求項４に記載の受信装置。
6. 前記補正部は、算出される前記時刻差に基づいて、カウンタの値を書き換えることによって、前記受信装置における時計の時刻を補正する、請求項４に記載の受信装置。
7. 送信装置が送信信号を送信した時刻を示す第１時刻情報と、前記送信信号が受信装置において受信された時刻を示す第２時刻情報とに基づいて、前記送信信号が前記受信装置において受信されるまでの時間差を示す第１遅延時間を算出するステップと、
   前記受信装置が前記送信信号に対応する応答信号を送信した時刻を示す第３時刻情報と、前記応答信号が前記送信装置において受信された時刻を示す第４時刻情報とに基づいて、前記応答信号が前記送信装置において受信されるまでの時間差を示す第２遅延時間を算出するステップと、
   算出された前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とに基づいて、前記送信装置における時計の時刻と前記受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出するステップと、
   を有し、
   前記時刻差を算出するステップでは、フィルタが用いられずに、前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とにおける固定遅延成分が、論理演算により前記時間差として算出される、時刻差算出方法。
8. 送信装置が送信信号を送信した時刻を示す第１時刻情報と、前記送信信号が受信装置において受信された時刻を示す第２時刻情報とに基づいて、前記送信信号が前記受信装置において受信されるまでの時間差を示す第１遅延時間を算出するステップ、
   前記受信装置が前記送信信号に対応する応答信号を送信した時刻を示す第３時刻情報と、前記応答信号が前記送信装置において受信された時刻を示す第４時刻情報とに基づいて、前記応答信号が前記送信装置において受信されるまでの時間差を示す第２遅延時間を算出するステップ、
   算出された前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とに基づいて、前記送信装置における時計の時刻と前記受信装置における時計の時刻との間の時刻差を算出するステップ、
   をコンピュータに実行させ、
   前記時刻差を算出するステップでは、フィルタが用いられずに、前記第１遅延時間と前記第２遅延時間とにおける固定遅延成分が、論理演算により前記時間差として算出される、プログラム。
   

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