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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-10-10 13:30 SPXO動作特性による時刻補正技術の冬季運用評価 ○古川綺羅・干川尚人（筑波大）  NS2025-121 |
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| 抄録 | （和） | 汎用コンピュータ機器に標準搭載されるシンプルパッケージ水晶発振器（SPXO）は，温度変化により発振周波数が変動するため，SPXOの発振回数と周期に基づくシステムクロックには絶対時刻との間にずれが生じる．このずれは単一機器内のログやセンサデータに影響を及ぼすだけでなく，複数機器を連携させたシステムでは時系列整合性の破綻や障害解析の困難化を引き起こす．特にネットワークを介した時刻同期が困難な環境ではずれが蓄積し，システム全体の信頼性を損なう．この問題の対処法の一つに温度補償水晶発振器（TCXO）の利用がある．TCXOは高い温度安定性を備え，発振周波数の変動を抑制できるが高価であり，多くの汎用機器には搭載されない．そこで，SPXOの周波数・温度特性を活用し，ソフトウェアで時刻補正を行う手法が提案されてきた．既存研究では，CPUコア温度が約摂氏45度から55度に収まる室内環境での本手法の有効性が確認されていた．しかし，実機観測の結果，冬季屋外環境ではCPUコア温度が約摂氏15度から60度まで変動することが分かった．すなわち，既存研究は限定的な温度範囲における評価にとどまっており，冬季屋外のような広範囲温度変動下における補正精度を明らかにできていないことが課題であった．本研究ではこの課題に対応するため，冬季屋外環境においてSPXOの周波数・温度特性を利用した時刻補正技術の有効性を検証した．外気温が約摂氏-2.6度から13.9度の範囲で変動するつくば市の冬季屋外環境において，CPUコア温度が約摂氏15度から60度に及ぶ条件下でも，TCXO比で91.44%から99.57%の補正精度が得られた．この結果は，冬季屋外の広い温度変動下においてもSPXOを用いた時刻補正が有効であり，高精度な時刻維持を実現できることを示した． |
| （英） | A Simple Package Crystal Oscillator (SPXO), commonly integrated into general-purpose computer equipment, exhibits frequency variations due to temperature changes. Consequently, system clocks based on the oscillation frequency and period of an SPXO exhibit a drift relative to absolute time. This drift not only affects logs and sensor data within a single device but also causes breakdowns in time-series consistency and makes fault analysis more difficult in systems involving multiple interconnected devices. Particularly in environments where network-based time synchronization is difficult, this drift accumulates, compromising overall system reliability. One solution to this problem is the use of a Temperature-Compensated Crystal Oscillator (TCXO). While TCXOs provide high temperature stability and suppress oscillation frequency variations, they are expensive and are not typically installed in many general-purpose devices. Therefore, methods that utilize the frequency–temperature characteristics of SPXOs to perform time correction via software have been proposed. Existing research confirmed the effectiveness of this method in indoor environments where CPU core temperatures ranged from approximately 45 °C to 55 °C. However, field observations revealed that in winter outdoor conditions, CPU core temperatures fluctuate between approximately 15 °C and 60 °C. This indicates that existing research was limited to evaluations within a narrow temperature range, failing to clarify the accuracy of time correction under the wide-range temperature variations typical of winter outdoor conditions. To address this issue, this study verified the effectiveness of time correction technology utilizing the SPXO’s frequency–temperature characteristics in a winter outdoor environment. In Tsukuba City, where the ambient temperature fluctuated between approximately –2.6 °C and 13.9 °C, time correction accuracy ranging from 91.44% to 99.57% relative to a TCXO was achieved even when CPU core temperatures extended from approximately 15 °C to 60 °C. These results demonstrate that time correction using SPXOs remains effective even under wide temperature variations in winter outdoor conditions, enabling high-precision time maintenance. | |
| キーワード | （和） | シンプルパッケージ水晶発振器（SPXO） / 周波数・温度特性 / 時刻補正ソフトウェア / 冬季屋外環境評価 / 温度補償水晶発振器（TCXO） / / / |
| （英） | Simple Packaged Crystal Oscillator (SPXO) / Frequency and Temperature Characteristics / Time Correction Software / Evaluation under Winter Outdoor Conditions / Temperature Compensated Crystal Oscillator (TCXO) / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 198, NS2025-121, pp. 118-118, 2025年10月. | |
| 資料番号 | NS2025-121 | |
| 発行日 | 2025-10-01 (NS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NS2025-121 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NS |
| 開催期間 | 2025-10-08 - 2025-10-10 |
| 開催地（和） | 同志社大学 + オンライン開催 |
| 開催地（英） | Doshisha University + Online |
| テーマ（和） | ネットワークアーキテクチャ(オーバレイ、P2P、ユビキタスNW、スケールフリーNW、アクティブNW、NGN・新世代NW、IoT、エッジコンピューティング)、次世代パケットトランスポート(高速Ethernet、IP over WDM、マルチサービスパケット技術、MPLS)、グリッド、一般 |
| テーマ（英） | Network architecture (5G, Local 5G, Beyond5G, Mobile networks, Ad-hoc and sensor networks, Overlay and P2P networks, Programmable networks, SDN/NFV, IoT, Network slicing), Next generation packet transport (High speed Ethernet, IP over WDM, Multi-service package technology, MPLS), Grid, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NS |
| 会議コード | 2025-10-NS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | SPXO動作特性による時刻補正技術の冬季運用評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Operational Evaluation of SPXO-Based Time Correction Method in Winter Conditions |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | シンプルパッケージ水晶発振器（SPXO） / Simple Packaged Crystal Oscillator (SPXO) |
| キーワード(2)（和/英） | 周波数・温度特性 / Frequency and Temperature Characteristics |
| キーワード(3)（和/英） | 時刻補正ソフトウェア / Time Correction Software |
| キーワード(4)（和/英） | 冬季屋外環境評価 / Evaluation under Winter Outdoor Conditions |
| キーワード(5)（和/英） | 温度補償水晶発振器（TCXO） / Temperature Compensated Crystal Oscillator (TCXO) |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 古川 綺羅 / Kira Furukawa / フルカワ キラ |
| 第1著者 所属（和/英） | 筑波大学 (略称： 筑波大) University of Tsukuba (略称： University of Tsukuba) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 干川 尚人 / Naoto Hoshikawa / ホシカワ ナオト |
| 第2著者 所属（和/英） | 筑波大学 (略称： 筑波大) University of Tsukuba (略称： University of Tsukuba) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-10-10 13:30:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NS |
| 資料番号 | NS2025-121 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.198 |
| ページ範囲 | p.118 |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2025-10-01 (NS) |
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