研究内容
実験室紹介(インターネット時刻供給技術)
■実験ラック全景
■NTP時刻供給実験用サーバ類
上段: ハードウエアSNTPサーバを内蔵したPCです。時刻信号源は、日本標準時信号を使用しています。
中段: 上と同じハードウエア構成ですが、こちらは擬似SNTPクライアントとして他のNTP/SNTPサーバのデータを計測しています。時刻信号源は、日本標準時信号を使用しています。
下段: 10GbE, GbE 対応、L2 / L3 スイッチです。左の 10Gbase-LR ポートは、WDM 装置を経由し、NiCT大手町拠点へ。現在のところ、IPv4 での外部接続は 1Gbpsです。
■小型化されたハードウエアSNTPサーバ

上段: 通常の ntpd によるソフトウエアNTPサーバです。比較用に使用しています。
中段: 2005年開発の小型化ハードウエアSNTPサーバを内蔵したPCです。時刻信号源は、日本標準時信号を使用しています。
下段: 上と同じハードウエア構成の予備機です。
■ハードウエアタイムスタンパ、ハードウエアSNTPサーバ

上から順に:
10GbE 対応機(2004 年開発)
GbE 対応機(2004 年開発)
GbE 対応小型機(2005 年開発)
これら3種類のカードは、いずれも通過型タイムスタンパ(独自パケットフォーマット)として動作します。ネットワーク上の主要拠点に挿入することにより、1パケットで、それぞれの主要拠点間の遅延時間が独立して計測できます。
上側2種類の大型カードには、1GB のメモリが搭載されており、ワイヤスピードでのパケットヘッダキャプチャ、任意のイーサネットフレームを正確な時間間隔で送出することなどが可能です。
下側2種類のカードには、SNTPサーバ、および精密なNTPクライアントを構成するための補助機能を実装しています。これらの機能の 10GbE 対応機への搭載も可能と考えていますが、現時点では未実装です。
GbE 対応小型機は、2004年開発の大型カードからいくつかの機能を省略し、部品・基板構成の見直しなどによってさらに実装密度を上げ、小型化したものです。 同時に、プログラミング上の使い勝手にかかわる部分、SNTPサーバ実運用時のフェールセーフ機能など、細かな点が改善されています。搭載されている OCXO(恒温槽付き水晶発振器) は、小型ながら高安定であり、レジスタ値書き換えによる周波数微調整が可能となりました。
■時刻信号供給関係の機材
上から順に:
データ収集用ノートパソコン、
タイムインターバルカウンタ(2台)、
10 MHz信号 5出力分配器、
1PPS信号 5出力分配器、
比較用ルビジウムクロック、
1PPS信号 10出力分配器、
10 MHz信号 10出力分配器
こちらの機材で、NiCT日本標準時グループで維持している日本標準時信号を受け取り、我々のグループの実験機材に分配しています。
■ルビジウムクロックへのフィードバック制御アルゴリズム性能評価実験
上段: スタンフォードリサーチ社製ルビジウムクロック
下段: アジレント社製セシウムクロック
こちらの装置では、セシウム時計との時刻差を計測し、その結果をルビジウムクロックにフィードバックするアルゴリズムの性能評価実験を行っています。 我々のグループで開発した機材を用いると、高速インターネット回線経由で、マイクロ秒以下の誤差での時刻差計測が可能となります。 これは遠隔地のルビジウムクロックの同期に十分利用できるレベルとで、そのための制御アルゴリズムを開発しています。
■GPSコモンビュー装置
通常のGPSレシーバではGPS衛星から位置および時刻の情報を受け取りますが、 GPSコモンビュー方式はGPSからの信号を複数拠点で受信し、これらの拠点に設置されたクロックの相対的な時刻差を正確に求めるものです。 これらの拠点の中に日本標準時を基準としたものがあれば、他の拠点では日本標準時との時刻差を求めることができます。 GPSコモンビュー方式は、国際間の時刻比較、協定世界時(UTC)の決定などにも利用されています。
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