JP2009182659A - Timing synchronizing method, synchronization device, synchronization system, and synchronization program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a timing synchronizing method capable of achieving accurate synchronization by simple structure and process even in a high-speed communication network; a synchronization device; a synchronization system; and a synchronization program. <P>SOLUTION: This timing synchronization device connected to a communication network includes: a sampling pulse oscillation circuit 300 oscillating reference timing; a latch register A33 holding the reference timing; a latch register B34 holding received timing of a synchronizing frame received via the communication network; a deviation value calculation part 331 calculating a deviation value between the reference timing and the reception timing; and a reference timing compensation part 333 compensating the reference timing of the sampling pulse oscillation circuit 300 based on the deviation value. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、通信ネットワークを介して情報を送受信する機器において、機器間でのタイミングの同期や同調を図るためのタイミング同期方法、同期装置、同期システム及び同期プログラムに関する。   The present invention relates to a timing synchronization method, a synchronization device, a synchronization system, and a synchronization program for synchronizing and tuning timing between devices in a device that transmits and receives information via a communication network, for example.

通信ネットワークに接続された各種の機器は、互いの動作を所望のタイミングに一致させる等のために、それぞれが管理する時刻の同期が必要となる場合がある。かかる時刻同期は、一般的には、基準時刻を持つマスタ局が、基準時刻に基づく時刻情報を載せた時刻同期フレームを、通信ネットワークを介して送信し、この時刻同期フレームを受信したスレーブ局が、時刻同期フレームにおける時刻情報に基づいて、スレーブ局の時刻をマスタ局の時刻に同期させることによって実現している。   Various devices connected to the communication network may need to synchronize their managed times in order to make their operations coincide with each other at a desired timing. Such time synchronization is generally performed by a master station having a reference time transmitting a time synchronization frame carrying time information based on the reference time via a communication network, and a slave station receiving the time synchronization frame. This is realized by synchronizing the time of the slave station with the time of the master station based on the time information in the time synchronization frame.

但し、通信ネットワークを介した情報の送受信においては、遅延時間が発生する。この遅延時間には、以下のような種類がある。
[ソフト実行遅延時間(送信処理)]
送信処理におけるソフト実行遅延時間とは、ソフトウェアが生成した時刻同期フレームが、機器から通信回線に発信されるまでに生じる遅れ時間である。この遅延時間には、他の処理の動作頻度や時刻同期処理の優先度によって変動するゆらぎが発生する。
However, a delay time occurs in transmission / reception of information via the communication network. There are the following types of delay times.
[Software execution delay time (transmission processing)]
The software execution delay time in the transmission process is a delay time that occurs until the time synchronization frame generated by the software is transmitted from the device to the communication line. The delay time fluctuates depending on the operation frequency of other processes and the priority of the time synchronization process.

[伝送路遅延時間]
伝送路遅延時間とは、通信回線に一定間隔で設置される中継(信号増幅)装置の信号中継時間である。ネットワーク機器であるリピータ、ブリッジ、ルータなどが中継装置に該当する。リピータは中継時間が一定であるが、ブリッジやルータは装置内部にてフレーム優先度に応じたバッファリングを行うため、遅延時間が変動するゆらぎが発生する。
[Transmission delay time]
The transmission path delay time is a signal relay time of a relay (signal amplification) device installed on the communication line at regular intervals. Network devices such as repeaters, bridges, and routers correspond to relay devices. The repeater has a constant relay time, but the bridge and router perform buffering in accordance with the frame priority in the apparatus, so that fluctuations in delay time occur.

[ソフト実行遅延時間(受信処理)]
受信処理におけるソフト実行遅延時間とは、時刻同期フレームが機器に着信してから、実際にソフトウェアにより取り込まれ処理されるまでに生じる遅れ時間である。ソフトウェアによるフレーム取り込み処理を割込み駆動にすることで、遅延時間の変動を小さくすることができる。また、フレーム着信の有無を、ポーリングで実施する処理構成の場合、ポーリング間隔を短くすることで、遅延時間を小さくすることができる。
[Software execution delay time (reception processing)]
The software execution delay time in the reception process is a delay time that occurs from when the time synchronization frame arrives at the device until it is actually captured and processed by software. By making the frame capture process by software interrupt driven, the variation in delay time can be reduced. In the case of a processing configuration in which the presence / absence of a frame arrival is implemented by polling, the delay time can be reduced by shortening the polling interval.

通信ネットワークを介した情報の送受信においては、上記のような遅延時間及びそのゆらぎが発生するため、通信ネットワークを経由した時刻同期フレームから基準時刻を取得するのみでは、正確な時刻同期を実現することはできない。これに対処するため、次のような時刻同期方法が提案されている。   In the transmission and reception of information via the communication network, the delay time and the fluctuation as described above occur. Therefore, accurate time synchronization can be realized only by acquiring the reference time from the time synchronization frame via the communication network. I can't. In order to cope with this, the following time synchronization methods have been proposed.

例えば、非特許文献1には、通信ネットワークにおける時刻同期方法の代表技術であるNTP(Network Time Protocol)が記載されている。NTPは、OSI基本参照モデルのアプリケーション層において機能するプロトコルである。アプリケーション層は、UDP(User Datagram Protocol)が機能するトランスポート層の上位層に位置する。   For example, Non-Patent Document 1 describes NTP (Network Time Protocol), which is a representative technique of a time synchronization method in a communication network. NTP is a protocol that functions in the application layer of the OSI basic reference model. The application layer is located above the transport layer in which UDP (User Datagram Protocol) functions.

このUDPは、TCPのような送達確認等を省いて、転送効率を高めたプロトコルであり、NTPは、時刻情報パケットをUDPのパケットとして生成し、回線送出する。このとき、ソフトウェア処理の実行や伝送路により生ずる遅延時間やそのゆらぎを計測し、NTP独自の補正アルゴリズムによって、遅延時間やゆらぎを吸収することにより、高精度な時刻同期を実現している。   This UDP is a protocol that improves the transfer efficiency by omitting delivery confirmation and the like like TCP, and the NTP generates a time information packet as a UDP packet and sends out the line. At this time, the delay time and fluctuation caused by the execution of software processing and the transmission path are measured, and the delay time and fluctuation are absorbed by a correction algorithm unique to NTP, thereby realizing highly accurate time synchronization.

また、特許文献1には、サンプリング同期の代表技術を、電流作動リレー方式に適用した例が記載されている。このサンプリング同期方式は、以下の(1)〜(3)の手法を用いて、フレーム連絡に生じる遅延時間のゆらぎを最小限にし、補正要素を取得可能とすることによって、高精度な同期を実現している。
(1)ハードウェア機構によるフレーム送信タイミングの固定化
(2)専用回線による伝送路遅延時間の安定化
(3)フレーム受信タイミングを取得しラッチ(保持)する機構
Patent Document 1 describes an example in which a representative technique for sampling synchronization is applied to a current-operated relay system. This sampling synchronization method achieves high-precision synchronization by using the following methods (1) to (3), minimizing delay time fluctuations that occur in frame communication, and making it possible to acquire correction factors. is doing.
(1) Fixed frame transmission timing by hardware mechanism
(2) Stabilization of transmission line delay time by dedicated line
(3) Mechanism to acquire and latch (hold) frame reception timing

以上のような従来の時刻同期方法においては、通信処理で発生する遅延時間及びそのゆらぎを補正しつつ、同期処理を行うことができる。
RFC(Request for Comments)958:NTP(Network Time Protocol) 特開平2−155421号公報
In the conventional time synchronization method as described above, the synchronization process can be performed while correcting the delay time and the fluctuation occurring in the communication process.
RFC (Request for Comments) 958: NTP (Network Time Protocol) Japanese Patent Laid-Open No. 2-155421

ところで、NTPを採用する場合、ローカルネットワークでは、NTPサーバをシステム内に設置するか、外部NTPサーバにアクセスできるようにグローバルなネットワークに接続するか、のいずれかが必要となる。しかし、NTPサーバの設置は、コスト面で不利であり、加えてサーバダウン時の回復処置が必要になるなどの課題が多い。また、グローバルネットワークへ接続することは、外部へ情報が流出する可能性が残り、セキュリティ面での課題がある。   By the way, when adopting NTP, in the local network, it is necessary to either install an NTP server in the system or connect to a global network so that an external NTP server can be accessed. However, the installation of an NTP server is disadvantageous in terms of cost, and in addition, there are many problems such as the need for recovery measures when the server is down. In addition, connecting to a global network leaves the possibility of information leaking to the outside, and there are security issues.

また、近年では、通信速度を100Mbpsに高めた高速イーサネットが普及している(イーサネット(Ethernet)は、登録商標であり、IEEE802.3に相当する)。このような高速イーサネットを用いた通信システムにおいても、機器間で高精度な同期制御を実現するために、遅延時間のゆらぎを計測して取得し、これを抑える必要がある。   In recent years, high-speed Ethernet with an increased communication speed of 100 Mbps has become widespread (Ethernet is a registered trademark and corresponds to IEEE 802.3). Even in such a communication system using high-speed Ethernet, in order to realize highly accurate synchronization control between devices, it is necessary to measure and acquire fluctuations in delay time and suppress this.

しかしながら、かかる高速イーサネットにおいては、通信用ハードウェアのインタフェースとしては、汎用のネットワークLSI(NIC:Network Interface Controller)素子を採用するのが一般的である。このため、上述の電流差動リレーのサンプリング同期方式のように、送信タイミングを安定させる機構や遅延時間を計測するといった特別な機構が存在しない。   However, in such high-speed Ethernet, a general-purpose network LSI (NIC: Network Interface Controller) element is generally adopted as an interface for communication hardware. For this reason, there is no special mechanism for stabilizing the transmission timing and measuring the delay time, unlike the sampling synchronization method of the current differential relay described above.

これに対処するため、従来の機器においては、特にゆらぎ要素として大きいソフトウェア処理の実行遅延時間を最小にすることを目的として、同期制御処理及びフレーム送受信処理を、最高優先度のタスクや割込み処理として実装していた。しかし、複雑な機能を持つ機器では、複数の割込み処理を具備していたり、機器本来の機能である制御・監視処理を優先的に動作させなければならないケースもあり、同期や送受信処理を完全に最優先で実行させることは難しかった。   In order to cope with this, in conventional devices, synchronization control processing and frame transmission / reception processing are performed as highest priority tasks and interrupt processing, with the objective of minimizing the execution delay time of large software processing, particularly as a fluctuation factor. It was implemented. However, there are cases where devices with complex functions have multiple interrupt processing, or control / monitoring processing that is the original function of the device must be preferentially operated. It was difficult to execute with the highest priority.

また、最近では、通信速度を1Gbpsにまで高めたギガビットイーサネットも開発されている。かかるギガビットイーサネットでは、連続で受信フレームが発生すると、CUPによるソフトウェア処理が追従できず、実際に機器に時刻同期フレームが着信した時刻と時刻同期フレームが処理される時刻との間に差が生じてしまう。   Recently, Gigabit Ethernet with a communication speed increased to 1 Gbps has been developed. In such gigabit Ethernet, when continuous reception frames occur, software processing by CUP cannot follow, and there is a difference between the time when the time synchronization frame actually arrives at the device and the time when the time synchronization frame is processed. End up.

このように、連続で受信フレームが発生したときに、CPUによるソフトウェア処理が追従できない理由を、以下に詳述する。まず、図23に、一般的なネットワーク制御回路の機能ブロック図を示す。このネットワーク制御回路は、ソフトウエア処理が実行されるCPU101、送信バッファメモリ102、受信バッファメモリ103、NIC(Network Interface Controller)107及びコネクタ(RJ45)106が接続された構成を有している。   The reason why the software processing by the CPU cannot follow when reception frames are continuously generated will be described in detail below. First, FIG. 23 shows a functional block diagram of a general network control circuit. This network control circuit has a configuration in which a CPU 101 that executes software processing, a transmission buffer memory 102, a reception buffer memory 103, a NIC (Network Interface Controller) 107, and a connector (RJ45) 106 are connected.

このネットワーク制御回路によるフレーム送信制御においては、CPU101が送信バッファメモリ102に送信フレームデータを書き込んだ後で、NIC107に送信指令を与える。そして、NIC107が、送信バッファメモリ102から送信フレームデータを取り出して、NIC107の内部のMACレイヤ制御回路104及び物理レイヤ制御回路105によるフレーム生成、アナログ変換処理を施した後、コネクタ106から送信フレームが送信される。   In frame transmission control by the network control circuit, the CPU 101 writes transmission frame data to the transmission buffer memory 102 and then gives a transmission command to the NIC 107. Then, the NIC 107 extracts transmission frame data from the transmission buffer memory 102, performs frame generation and analog conversion processing by the MAC layer control circuit 104 and the physical layer control circuit 105 inside the NIC 107, and then transmits a transmission frame from the connector 106. Sent.

また、フレーム受信制御においては、コネクタ106を介して受信した受信フレームが、NIC107に取り込まれて、デジタル変換、データ抽出処理が施された後、受信フレームデータが、受信バッファメモリ103の空き領域に書き込まれる。CPU101は、受信バッファメモリの空き領域の変化を確認したら、受信バッファメモリから受信フレームデータを取り出す。   In frame reception control, a received frame received via the connector 106 is taken into the NIC 107 and subjected to digital conversion and data extraction processing, and then the received frame data is stored in an empty area of the reception buffer memory 103. Written. When the CPU 101 confirms the change in the empty area of the reception buffer memory, the CPU 101 extracts the reception frame data from the reception buffer memory.

この送信、受信双方のバッファメモリ102,103としては、リング方式もしくはディスクリプタ方式が採用されている。リング方式は、図24に示すように、バッファインデックス201とバッファ本体202で構成されたバッファメモリ構造を有している。バッファ本体202は、複数フレーム分のデータを保管できるように、比較的大容量の大きさを持っている。   As the buffer memories 102 and 103 for both transmission and reception, a ring method or a descriptor method is adopted. As shown in FIG. 24, the ring method has a buffer memory structure composed of a buffer index 201 and a buffer body 202. The buffer body 202 has a relatively large capacity so that data for a plurality of frames can be stored.

そして、バッファインデックス201は、バッファ本体202の空き領域先頭を指すポインタの機能を有している。このポインタは、送信バッファメモリ102では、バッファインデックス201以降の領域に、送信フレームデータが書き込めることを示し、受信バッファメモリ103では、最新受信フレームデータの末尾を示している。   The buffer index 201 has a function of a pointer that points to the head of the empty area of the buffer main body 202. This pointer indicates that transmission frame data can be written in an area after the buffer index 201 in the transmission buffer memory 102, and indicates the end of the latest reception frame data in the reception buffer memory 103.

ディスクリプタ方式は、図25に示すように、複数のバッファディスクリプタ211〜214と、それに対応するバッファ本体215〜218で構成されたバッファメモリ構造を有している。バッファ本体215〜218は、1つにつき1フレーム分のデータのみを保管するため、1つのバッファ本体の容量は1フレームの最大長となる。   As shown in FIG. 25, the descriptor method has a buffer memory structure composed of a plurality of buffer descriptors 211 to 214 and buffer bodies 215 to 218 corresponding thereto. Since the buffer bodies 215 to 218 store only one frame of data per one, the capacity of one buffer body is the maximum length of one frame.

バッファディスクリプタ211〜214には、図26に示すように、バッファ本体215〜218の使用/未使用状況が、フラグとして格納されており、送信制御では、空きバッファ本体215〜218の検索を可能にし、受信制御においては、未処理受信フレームデータの検索を可能にしている。   In the buffer descriptors 211 to 214, as shown in FIG. 26, the use / unused status of the buffer bodies 215 to 218 is stored as a flag, and in the transmission control, the empty buffer bodies 215 to 218 can be searched. In the reception control, it is possible to search for unprocessed received frame data.

なお、リング方式とディスクリプタ方式のいずれを選択するかは、通信フレームの大きさや、送信バッファメモリ102、受信バッファメモリ103の物理的容量などにより決定されるものであり、両者には特に優劣はない。   Note that whether to select the ring method or the descriptor method is determined by the size of the communication frame, the physical capacity of the transmission buffer memory 102 and the reception buffer memory 103, and there is no particular advantage between the two. .

以上のようなネットワーク制御回路の構成により、複数フレームの連続した送受信が可能となっている。しかし、実際には、CPUの動作速度(ソフトウェア処理速度)と通信回線速度のいずれか遅い方に引きずられて、遅延が生じてしまうことになる。   With the configuration of the network control circuit as described above, continuous transmission / reception of a plurality of frames is possible. However, in reality, a delay occurs due to dragging to the slower of the CPU operating speed (software processing speed) or the communication line speed.

すなわち、CPUの動作速度の方が通信回線速度よりも速い場合には、送信制御では、送信バッファメモリに送信フレームデータが蓄積される頻度が高くなり、CPUが送信バッファメモリに書き込み、NICに送信指令したタイミングと、実際に通信回線に送出されるタイミングとの差が大きくなる。なお、この場合、受信制御においては、フレーム着信タイミングとCPUによるフレーム処理タイミングとの差は小さい。   That is, when the CPU operating speed is faster than the communication line speed, the transmission control causes the transmission frame data to be stored more frequently in the transmission buffer memory, and the CPU writes the data to the transmission buffer memory and transmits it to the NIC. The difference between the commanded timing and the actual transmission timing is increased. In this case, in the reception control, the difference between the frame arrival timing and the frame processing timing by the CPU is small.

一方、通信速度の方がCPUの動作速度よりも速い場合には、受信制御では、受信バッファメモリに受信フレームデータが蓄積される頻度が高くなり、受信フレームを着信したタイミングとCPUが受信フレームデータを受信バッファメモリから取り出して処理を実施するタイミングとの差が大きくなる。   On the other hand, when the communication speed is faster than the operation speed of the CPU, the reception control frequently increases the reception frame data in the reception buffer memory, and the timing at which the reception frame arrives and the CPU receives the reception frame data. Difference from the timing at which the process is taken out from the reception buffer memory and the process is executed.

最近では、CPUの動作速度、通信速度ともに、従来に比べて高速になっているが、とりわけ通信速度の高速化は目覚しいものがある。また、1つのCPUの多機能化や複数の通信チャネル具備などの理由から、CPUを通信処理のみに括り付けることができる状況は少なく、どちらかといえば、通信速度の方がCPUの動作速度よりも速い場合に該当しやすい。したがって、CPUが連続フレーム受信に追従できないケースが多くなる傾向にある。   Recently, both the CPU operating speed and the communication speed are higher than the conventional one, but there is a remarkable increase in the communication speed. In addition, there are few situations where the CPU can be bundled only with communication processing due to the multi-functionality of one CPU and the provision of multiple communication channels. If anything, the communication speed is higher than the operation speed of the CPU. It is easy to fall under the case of fast. Therefore, the number of cases where the CPU cannot follow the continuous frame reception tends to increase.

さらに、従来の時刻同期方法は、フレームを往復させることで伝送遅延時間を求める方式であるため、局数の増加によって通信負荷や遅延時間が増大する。これらの要因から、高速なイーサネットを用いたネットワークシステムでは、高精度な時刻同期を実現できなかった。   Furthermore, since the conventional time synchronization method is a method for obtaining the transmission delay time by reciprocating the frame, the communication load and the delay time increase due to the increase in the number of stations. Because of these factors, network systems using high-speed Ethernet could not achieve highly accurate time synchronization.

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、高速な通信ネットワークにおいても、簡単な構成と処理によって、高精度な同期を実現できるタイミング同期方法、同期装置、同期システム及び同期プログラムを提供することにある。   The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to realize high-precision synchronization with a simple configuration and processing even in a high-speed communication network. A timing synchronization method, a synchronization device, a synchronization system, and a synchronization program are provided.

上記のような目的を達成するため、本発明は、通信ネットワークに接続され、基準タイミングを発振する基準タイミング発振部を備えたタイミング同期装置によって、基準タイミングを同期させるタイミング同期方法において、以下のような技術的特徴を有する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a timing synchronization method for synchronizing a reference timing by a timing synchronization apparatus that is connected to a communication network and includes a reference timing oscillation unit that oscillates a reference timing. It has the technical features.

まず、タイミング同期装置が、基準タイミング保持部、受信タイミング保持部、ズレ値算出部及び基準タイミング補正部を有している。そして、基準タイミング保持部が、基準タイミングを保持し、受信タイミング保持部が、通信ネットワークを介して受信した同期用フレームの受信タイミングを保持し、ズレ値算出部が、基準タイミング保持部に保持された基準タイミングと受信タイミング保持部に保持された受信タイミングとに基づいて、基準タイミングのズレに関する値であるズレ値を算出し、基準タイミング補正部が、ズレ値に基づいて、基準タイミング発振部による基準タイミングを補正する。   First, the timing synchronization apparatus includes a reference timing holding unit, a reception timing holding unit, a deviation value calculation unit, and a reference timing correction unit. The reference timing holding unit holds the reference timing, the reception timing holding unit holds the reception timing of the synchronization frame received via the communication network, and the deviation value calculation unit is held in the reference timing holding unit. Based on the received reference timing and the reception timing held in the reception timing holding unit, a deviation value that is a value related to the deviation of the reference timing is calculated, and the reference timing correction unit performs the reference timing oscillation unit based on the deviation value. Correct the reference timing.

以上のような本発明では、基準タイミングと同期用フレームの受信タイミングを保持し、保持された基準タイミングと受信タイミングとのズレを示すズレ値を算出するという簡単な処理に基づいて、基準タイミングを補正して、正確な時刻同期を実現することができる。また、ズレ値の計算に用いる基準タイミング及び受信タイミングを保持しておくことによって、ソフトウェア処理遅れに影響されることなく、低優先度での動作でも、高精度な同期制御が可能となる。   In the present invention as described above, the reference timing is set based on a simple process of holding the reference timing and the reception timing of the synchronization frame and calculating a deviation value indicating the deviation between the held reference timing and the reception timing. By correcting, accurate time synchronization can be realized. In addition, by maintaining the reference timing and reception timing used for calculating the deviation value, it is possible to perform highly accurate synchronous control even in an operation at a low priority without being affected by software processing delay.

以上のような本発明によれば、高速な通信ネットワークにおいても、簡単な構成と処理によって、高精度な同期を実現可能なタイミング同期方法、同期装置、同期システム及び同期プログラムを提供することができる。   According to the present invention as described above, it is possible to provide a timing synchronization method, a synchronization device, a synchronization system, and a synchronization program capable of realizing high-precision synchronization with a simple configuration and processing even in a high-speed communication network. .

以下、本発明のタイミング同期装置、同期システム及び同期方法の実施形態について、図1〜22を参照して説明する。なお、上述の従来技術と同様の構成については、説明を簡略化する。
[1.第1の実施形態]
[1−1.構成]
[1−1−1.全体構成]
本実施形態は、図1に示すように、サンプリングパルス発振回路300、汎用ネットワーク制御回路310、フレーム送受信タイミング制御回路320、CPU330及びコネクタ340等を有している。
Hereinafter, embodiments of a timing synchronization device, a synchronization system, and a synchronization method according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the structure similar to the above-mentioned prior art, description is simplified.
[1. First Embodiment]
[1-1. Constitution]
[1-1-1. overall structure]
As shown in FIG. 1, the present embodiment includes a sampling pulse oscillation circuit 300, a general-purpose network control circuit 310, a frame transmission / reception timing control circuit 320, a CPU 330, a connector 340, and the like.

[1−1−2.サンプリングパルス発振回路]
サンプリングパルス発振回路300は、クロック発振回路を具備し、発振クロックを分周して機器内部の基準パルスを生成する回路である。このサンプリングパルス発振回路300は、請求項の基準タイミング発振部に相当し、基準タイミングとして基準パルスを用いる。
[1-1-2. Sampling pulse oscillation circuit]
The sampling pulse oscillation circuit 300 includes a clock oscillation circuit, and divides the oscillation clock to generate a reference pulse inside the device. The sampling pulse oscillation circuit 300 corresponds to a reference timing oscillation unit in claims, and uses a reference pulse as a reference timing.

[1−1−3.汎用ネットワーク制御回路]
汎用ネットワーク制御回路310は、上記の従来技術と同様に、NIC313、送信バッファメモリ311、受信バッファメモリ312を備えたネットワーク制御部である。汎用ネットワーク制御回路310の代表的な一例は、パーソナルコンピュータ用のネットワークインタフェースカードであるが、本発明はこれには限定されない。
[1-1-3. General-purpose network control circuit]
The general-purpose network control circuit 310 is a network control unit including a NIC 313, a transmission buffer memory 311, and a reception buffer memory 312, as in the above-described conventional technology. A typical example of the general-purpose network control circuit 310 is a network interface card for a personal computer, but the present invention is not limited to this.

[1−1−4.フレーム送受信タイミング制御回路]
フレーム送受信タイミング制御回路320は、物理レイヤ制御回路321,322、送信フレーム保留バッファメモリ323、送信タイミング制御回路324、受信フレーム種別検定回路325、カウンタ計数回路332、水晶発振器327等を有している。
[1-1-4. Frame transmission / reception timing control circuit]
The frame transmission / reception timing control circuit 320 includes physical layer control circuits 321, 322, a transmission frame holding buffer memory 323, a transmission timing control circuit 324, a reception frame type verification circuit 325, a counter counting circuit 332, a crystal oscillator 327, and the like. .

物理レイヤ制御回路321は、汎用ネットワーク制御回路310との間で、物理層レベルの信号をやりとりするためのインタフェースである。また、物理レイヤ制御回路322は、通信ネットワーク(図示せず)との間で、物理層レベルの信号をやりとりするためのインタフェースである。   The physical layer control circuit 321 is an interface for exchanging physical layer level signals with the general-purpose network control circuit 310. The physical layer control circuit 322 is an interface for exchanging physical layer level signals with a communication network (not shown).

なお、汎用ネットワーク制御回路310におけるNIC313のほとんどは、MACレイヤ制御回路314と物理レイヤ制御回路315とが一体化した素子として流通しており、その先のインタフェースは、アナログ変換された信号になる。   Note that most of the NIC 313 in the general-purpose network control circuit 310 is distributed as an element in which the MAC layer control circuit 314 and the physical layer control circuit 315 are integrated, and the interface after that is an analog-converted signal.

しかし、フレーム送受信タイミング制御回路320では、通信されるフレームデータを参照するために、信号はデジタルである必要がある。このため、物理レイヤ制御回路321は、汎用ネットワーク制御回路310から入力される信号を、一旦デジタル化しており、また受信フレーム種別検定回路325から出力された信号をアナログ化して、汎用ネットワーク制御回路310へ出力する。   However, in the frame transmission / reception timing control circuit 320, the signal needs to be digital in order to refer to the frame data to be communicated. For this reason, the physical layer control circuit 321 once digitizes the signal input from the general-purpose network control circuit 310, and also converts the signal output from the received frame type verification circuit 325 into an analog signal so that the general-purpose network control circuit 310 Output to.

また、物理レイヤ制御回路322は、コネクタ340を介して出力される信号をアナログ化し、コネクタ340を介して入力される信号をデジタル化する。以上のように、物理レイヤ制御回路321,322は、各部でやりとりされる信号形態の協調をとっている。   Further, the physical layer control circuit 322 converts the signal output via the connector 340 into an analog signal and digitizes the signal input via the connector 340. As described above, the physical layer control circuits 321 and 322 cooperate with each other in the form of signals exchanged between them.

なお、コネクタ340は、通信ネットワークへアクセスするための通信回線との物理的な接続を行うためのインタフェースである。本実施形態では、例えば、イーサネットで使用される規格の8芯のモジュラ式のRJ45を用いるが、本発明はこれには限定されない。   The connector 340 is an interface for performing a physical connection with a communication line for accessing the communication network. In this embodiment, for example, a standard 8-core modular RJ45 used in Ethernet is used, but the present invention is not limited to this.

送信フレーム保留バッファメモリ323及び送信タイミング制御回路324は、フレーム送信の制御手段である。送信フレーム保留バッファメモリ323は、送信フレームを一時退避するために保持する手段である。送信タイミング制御回路324は、サンプリングパルス発振回路300から発振される基準タイミングにしたがって、送信フレーム保留バッファメモリ323から送信フレームを取り出し、物理レイヤ制御回路322へ送出する手段である。   The transmission frame holding buffer memory 323 and the transmission timing control circuit 324 are frame transmission control means. The transmission frame holding buffer memory 323 is a means for holding the transmission frame for temporarily saving it. The transmission timing control circuit 324 is means for taking out a transmission frame from the transmission frame holding buffer memory 323 according to the reference timing oscillated from the sampling pulse oscillation circuit 300 and sending it to the physical layer control circuit 322.

受信フレーム種別検定回路325は、フレーム受信の制御手段であり、物理レイヤ制御回路322を介して受信したフレームの種別を判定する手段である。この受信フレーム種別検定回路325によるフレーム種別の判定は、後述するフレームのタイプフィールドを参照することにより行われる。   The reception frame type verification circuit 325 is a frame reception control unit, and is a unit that determines the type of a frame received via the physical layer control circuit 322. The determination of the frame type by the received frame type verification circuit 325 is performed by referring to a frame type field described later.

カウンタ計数回路326は、図2に示すように、水晶発振器327のクロックでインクリメントするフリーランカウンタ31、サンプリングパルス発振回路300及び受信フレーム種別検定回路325からの外部指令により、フリーランカウンタ31のカウント値を保持(ラッチ)するラッチ回路32及びラッチレジスタA33、ラッチレジスタB34等を具備する。   As shown in FIG. 2, the counter counting circuit 326 counts the free-run counter 31 in response to external commands from the free-run counter 31, the sampling pulse oscillation circuit 300, and the reception frame type verification circuit 325 that are incremented by the clock of the crystal oscillator 327. A latch circuit 32 that holds (latches) a value, a latch register A33, a latch register B34, and the like are provided.

フリーランカウンタ31は、32ビット長や64ビット長といった循環幅(期間)が長いカウンタである。ラッチ回路32は、サンプリングパルス発振回路300若しくは受信フレーム種別検定回路325からのラッチ指令時に、そのタイミングのフリーランカウンタ31の値を取り出す手段である。なお、ラッチ回路32は、ラッチ指令元を識別して、カウント値を格納するラッチレジスタA33、ラッチレジスタB34を振り分ける機能も有している。   The free-run counter 31 is a counter having a long circulation width (period) such as a 32-bit length or a 64-bit length. The latch circuit 32 is means for taking out the value of the free-run counter 31 at the timing when a latch command is issued from the sampling pulse oscillation circuit 300 or the reception frame type verification circuit 325. The latch circuit 32 also has a function of identifying the latch command source and distributing the latch register A33 and latch register B34 for storing the count value.

ラッチレジスタA33は、サンプリングパルス発振回路300からのラッチ指令時に、ラッチ回路32により取り出されたフリーランカウンタ31の値、つまり、サンプリングパルスの立ち上がりエッジのタイミングが格納されるレジスタである(基準タイミング保持部)。ラッチレジスタB34は、受信フレーム種別検定回路325からのラッチ指令時に、ラッチ回路32により取り出されたフリーランカウンタ31の値、すなわち、同期用フレームの受信タイミングが格納されるレジスタである(受信タイミング保持部)。   The latch register A33 is a register that stores the value of the free-run counter 31 taken out by the latch circuit 32, that is, the timing of the rising edge of the sampling pulse when a latch command is issued from the sampling pulse oscillation circuit 300 (holding the reference timing). Part). The latch register B34 is a register that stores the value of the free-run counter 31 fetched by the latch circuit 32, that is, the reception timing of the synchronization frame when the latch command is issued from the reception frame type verification circuit 325 (reception timing holding). Part).

このように、カウンタ計数回路326は、複数のラッチレジスタA33,B34を具備し、発生するラッチ指令(外部信号)の種類に応じて、保存するラッチレジスタA33,B34を振り分けることができる。   As described above, the counter counting circuit 326 includes a plurality of latch registers A33 and B34, and can allocate the latch registers A33 and B34 to be stored according to the type of latch command (external signal) to be generated.

[1−1−5.CPU]
CPU330は演算回路であり、ソフトウェアを含めてタイミング同期装置全体を制御する手段として機能する。このCPU330は、内部バスにより、汎用ネットワーク制御回路310、カウンタ計数回路326及びサンプリングパルス発振回路300に接続されている。そして、CPU330は、所定のプログラムによって、ズレ値算出部331、補正判定部332、基準タイミング補正部333としての機能を有している。
[1-1-5. CPU]
The CPU 330 is an arithmetic circuit and functions as means for controlling the entire timing synchronization apparatus including software. The CPU 330 is connected to the general-purpose network control circuit 310, the counter counting circuit 326, and the sampling pulse oscillation circuit 300 by an internal bus. The CPU 330 functions as a deviation value calculation unit 331, a correction determination unit 332, and a reference timing correction unit 333 according to a predetermined program.

ズレ値算出部331は、基準タイミングと同期用フレームの受信タイミングとのズレ値を算出する手段である。このズレ値は、同期用フレームの受信(着信)タイミングと基準タイミングとの差分(ズレ)か、若しくは後述するズレ幅を意味する。補正判定部332は、あらかじめメモリ等の記憶手段(図示せず)に設定されたしきい値と、ズレ若しくはズレ幅とを比較して、これを超えるか否かによって、補正が必要か否かを判定する手段である。   The deviation value calculation unit 331 is means for calculating a deviation value between the reference timing and the reception timing of the synchronization frame. This shift value means a difference (shift) between the reception (incoming) timing of the synchronization frame and the reference timing, or a shift width described later. The correction determination unit 332 compares a threshold value set in a storage unit (not shown) such as a memory in advance with a deviation or a deviation width, and determines whether or not correction is necessary depending on whether or not the threshold value is exceeded. It is a means to determine.

基準タイミング補正部333は、算出されたズレ値に基づいて、基準タイミングを補正する手段である。基準タイミングの補正は、CPU330が、所定の分周値を、内部バスを通してサンプリングパルス発振回路300に与え、パルス幅を調整することによって行う。   The reference timing correction unit 333 is means for correcting the reference timing based on the calculated deviation value. The correction of the reference timing is performed by the CPU 330 giving a predetermined frequency division value to the sampling pulse oscillation circuit 300 through the internal bus and adjusting the pulse width.

[1−2.作用]
以上のような構成を有する本実施形態の作用を、図3〜12を参照して説明する。ここでは、図3に示すように、タイミング同期装置をそれぞれ備えたマスタ局Mとスレーブ局Sとが、1:1で接続された構成を前提とし、スレーブ局Sのタイミング同期装置が、自らの基準タイミングを補正する場合を説明する。
[1-2. Action]
The operation of the present embodiment having the above configuration will be described with reference to FIGS. Here, as shown in FIG. 3, assuming that the master station M and the slave station S each having a timing synchronization device are connected by 1: 1, the timing synchronization device of the slave station S has its own A case where the reference timing is corrected will be described.

[1−2−1.フレーム構成]
まず、タイミング同期装置間で送受信されるフレームのフィールド構成例は、図4に示す通りであり、その詳細は次の通りである。なお、dst_mac、src_mac、ether_type及びFCSは、イーサネットのフレームフォーマットに準拠している。
[1-2-1. Frame configuration]
First, an example of a field configuration of a frame transmitted and received between timing synchronization apparatuses is as shown in FIG. 4, and details thereof are as follows. Note that dst_mac, src_mac, ether_type, and FCS conform to the Ethernet frame format.

dst_mac:宛先局MACアドレス
src_mac:発信局MACアドレス
ether_type:イーサネットフレーム種別
ズレ値:同期用フレームの着信タイミングと基準タイミングとのズレ
(差分)若しくはズレ幅
機器間連絡情報:任意の連絡情報
FCS:フレームチェックシーケンスコード
dst_mac: Destination station MAC address src_mac: Source station MAC address ether_type: Ethernet frame type Deviation value: Deviation (difference) or gap between synchronization frame arrival timing and reference timing Inter-device contact information: Arbitrary contact information FCS: Frame Check sequence code

MACアドレス(Media Access Control address)は、ネットワーク上の各ノードを構成するハードウェアを識別するための、固有の物理アドレスである。宛先局MACアドレスは、送信先の局のMACアドレス、発信局MACアドレスは、発信元の局のMACアドレスである。   The MAC address (Media Access Control address) is a unique physical address for identifying hardware constituting each node on the network. The destination station MAC address is the MAC address of the destination station, and the source station MAC address is the MAC address of the source station.

また、ether_typeは、フレーム種別を示すタイプフィールドであり、一般的には、イーサネット層の上位プロトコルの種別を示すコードが挿入される。代表的なプロトコルに対応するコードは、次の通りである。
IPV4(Internet Protocol version 4) :0800
ARP(Address Resolution Protocol) :0806
SNMP(Simple Network Management Protocol) :814C
NetBIOS(Network Basic Input Output System):8191
Further, ether_type is a type field indicating the frame type, and generally a code indicating the type of the upper layer protocol of the Ethernet layer is inserted. The codes corresponding to typical protocols are as follows.
IPV4 (Internet Protocol version 4): 0800
ARP (Address Resolution Protocol): 0806
SNMP (Simple Network Management Protocol): 814C
NetBIOS (Network Basic Input Output System): 8191

但し、本実施形態の同期用フレームの場合には、これらの予約されたコード以外(例えば、A001など)を使用する。これにより、受信フレーム種別検定回路325が、同期用フレームを他のフレームと識別することができる。なお、ズレ値が算出されていない場合には、同期用フレームのズレ値に対応するフィールドは、空欄若しくはズレ値が算出されていないことを示す値が挿入されるものとする。   However, in the case of the synchronization frame of this embodiment, codes other than these reserved codes (for example, A001) are used. As a result, the received frame type verification circuit 325 can distinguish the synchronization frame from other frames. When the deviation value is not calculated, a blank or a value indicating that the deviation value is not calculated is inserted into the field corresponding to the deviation value of the synchronization frame.

[1−2−2.フレーム送信時の動作]
次に、フレーム送信時の動作を、図5のフローチャートを参照して説明する。CPU330によって生成された送信フレームデータは(ステップ501)、生成順に送信バッファメモリ311に保存される(ステップ502)。その後、CPU330が、NIC313に送信指令を出すことによって、NIC313の内部処理によるフレーム送信動作が開始される(ステップ503)。
[1-2-2. Operation during frame transmission]
Next, the operation at the time of frame transmission will be described with reference to the flowchart of FIG. The transmission frame data generated by the CPU 330 (step 501) is stored in the transmission buffer memory 311 in the generation order (step 502). Thereafter, the CPU 330 issues a transmission command to the NIC 313 to start a frame transmission operation by internal processing of the NIC 313 (step 503).

NIC313の内部においては、MACレイヤ制御回路314が、送信フレームデータに基づいて、通信ネットワークに対応した送信フレームを生成する(ステップ504)。物理レイヤ制御回路315は、送信フレームをアナログ信号に変換し(ステップ505)、フレーム送受信タイミング制御回路320に送出する(ステップ506)。   Inside the NIC 313, the MAC layer control circuit 314 generates a transmission frame corresponding to the communication network based on the transmission frame data (step 504). The physical layer control circuit 315 converts the transmission frame into an analog signal (step 505) and sends it to the frame transmission / reception timing control circuit 320 (step 506).

フレーム送受信タイミング制御回路320においては、物理レイヤ制御回路321が、アナログ信号をデジタル化した送信フレームを生成する(ステップ507)。生成された送信フレームを、送信フレーム保留バッファメモリ323が蓄積する(ステップ508)。   In the frame transmission / reception timing control circuit 320, the physical layer control circuit 321 generates a transmission frame obtained by digitizing an analog signal (step 507). The generated transmission frame is accumulated in the transmission frame holding buffer memory 323 (step 508).

送信タイミング制御回路324は、送信フレーム保留バッファメモリ323に蓄積された送信フレームを取り出して送出する。このタイミングは、外部入力信号の状態変化の検出にしたがって行われる。本実施形態では、この外部入力信号として、サンプリングパルス発振回路300が生成したサンプリングパルス信号を用いる(ステップ509)。これにより、機器の基準タイミングに同期させて、送信フレームを送出することが可能となる(ステップ510)。   The transmission timing control circuit 324 extracts and transmits the transmission frame stored in the transmission frame holding buffer memory 323. This timing is performed in accordance with detection of a state change of the external input signal. In the present embodiment, the sampling pulse signal generated by the sampling pulse oscillation circuit 300 is used as the external input signal (step 509). As a result, the transmission frame can be transmitted in synchronization with the reference timing of the device (step 510).

さらに、物理レイヤ制御回路322は、送信フレームを再度、アナログ信号に変換し(ステップ511)、コネクタ340を介して、アナログ信号を通信回線へ送信する(ステップ512)。   Further, the physical layer control circuit 322 converts the transmission frame into an analog signal again (step 511), and transmits the analog signal to the communication line via the connector 340 (step 512).

[1−2−3.フレーム受信時の動作]
次に、フレーム受信時の動作を、図6のフローチャートを参照して説明する。物理レイヤ制御回路322は、コネクタ340を介して受信したアナログ信号を(ステップ601)、デジタル信号に変換した受信フレームを生成して(ステップ602)、受信フレーム種別検定回路325に渡す。
[1-2-3. Operation when receiving a frame]
Next, the operation at the time of frame reception will be described with reference to the flowchart of FIG. The physical layer control circuit 322 generates a reception frame obtained by converting the analog signal received via the connector 340 (step 601) into a digital signal (step 602), and passes it to the reception frame type verification circuit 325.

受信フレーム種別検定回路325は、図4に示したフレーム構成中のフレーム種別(ether_type)を参照して、同期用フレームか否かを判定する(ステップ603)。同期用フレームであれば(ステップ604)、受信フレーム種別検定回路325は、カウンタ計数回路326にラッチ指令を出力する(ステップ605)。ラッチ指令を受けたラッチ回路32は、ラッチレジスタB34に、そのタイミングのカウンタ値を保持させる(ステップ606)。   The received frame type verification circuit 325 refers to the frame type (ether_type) in the frame configuration shown in FIG. 4 and determines whether or not it is a synchronization frame (step 603). If the frame is for synchronization (step 604), the received frame type verification circuit 325 outputs a latch command to the counter counting circuit 326 (step 605). The latch circuit 32 that has received the latch command causes the latch register B34 to hold the counter value at that timing (step 606).

同時に、受信フレーム種別検定回路325は、内部バスを介して、受信フレームを物理レイヤ制御回路321に渡す。物理レイヤ制御回路321は、受信フレームをアナログ信号に変換して(ステップ607)、汎用ネットワーク制御回路310に渡す。   At the same time, the received frame type verification circuit 325 passes the received frame to the physical layer control circuit 321 via the internal bus. The physical layer control circuit 321 converts the received frame into an analog signal (step 607) and passes it to the general-purpose network control circuit 310.

NIC313における物理レイヤ制御回路315は、アナログ信号をデジタル化した受信フレームを生成する(ステップ608)。MACレイヤ制御回路314は、受信フレームから受信フレームデータを抽出し(ステップ609)、この受信フレームデータを受信バッファメモリ312に保存する(ステップ610)。保存された受信フレームデータは、CPU330からの読み出し指令により(ステップ611)、適宜、受信バッファメモリ312から取り出されて、ソフトウェア処理が行われる(ステップ612)。   The physical layer control circuit 315 in the NIC 313 generates a reception frame obtained by digitizing an analog signal (step 608). The MAC layer control circuit 314 extracts received frame data from the received frame (step 609), and stores the received frame data in the reception buffer memory 312 (step 610). The stored reception frame data is appropriately extracted from the reception buffer memory 312 according to a read command from the CPU 330 (step 611) and subjected to software processing (step 612).

[1−2−4.基準タイミングの補正]
次に、基準タイミングの補正の手順を、図7のフローチャートを参照して説明する。まず、上記のように、ラッチ指令は、サンプリングパルス発振回路300及び受信フレーム種別検定回路325から入る構成となっている。すなわち、サンプリングパルス発振回路300は、サンプリングパルスの立ち上がりエッジでラッチ指令を出す(ステップ701,702)。すると、カウンタ計数回路326におけるラッチ回路32が、サンプリングパルスの立ち上がりエッジのタイミングを、機器内部の基準タイミングとして、ラッチレジスタA33に格納する(ステップ703)。
[1-2-4. Correction of reference timing]
Next, the procedure for correcting the reference timing will be described with reference to the flowchart of FIG. First, as described above, the latch command is input from the sampling pulse oscillation circuit 300 and the reception frame type verification circuit 325. That is, the sampling pulse oscillation circuit 300 issues a latch command at the rising edge of the sampling pulse (steps 701 and 702). Then, the latch circuit 32 in the counter counting circuit 326 stores the timing of the rising edge of the sampling pulse in the latch register A33 as the reference timing inside the device (step 703).

また、受信フレーム種別検定回路325は、同期用フレームを検出すると(ステップ704)、ラッチ指令を出す(ステップ705)。すると、ラッチ回路32が、受信した同期用フレームの受信タイミングを、ラッチレジスタB34に格納する(ステップ706)。   When the received frame type verification circuit 325 detects a synchronization frame (step 704), it issues a latch command (step 705). Then, the latch circuit 32 stores the reception timing of the received synchronization frame in the latch register B34 (step 706).

このように格納された基準タイミングと同期用フレーム受信タイミングに基づいて、ズレ値算出部331がズレ値を算出する(ステップ707)。この算出は、基準タイミングと同期用フレーム受信タイミングとの差分(経過時間、ズレとも呼ぶ)を求め、この差分に基づいて、自局の基準タイミングと相手局の基準タイミングとのズレ幅を演算することにより行う。   Based on the stored reference timing and synchronization frame reception timing, the deviation value calculation unit 331 calculates a deviation value (step 707). In this calculation, a difference (also referred to as elapsed time or deviation) between the reference timing and the synchronization frame reception timing is obtained, and a deviation width between the reference timing of the local station and the reference timing of the counterpart station is calculated based on the difference. By doing.

図8は、マスタ局Mとスレーブ局Sとの基準タイミングの差分(ズレ)の一例を示す図である。このズレは、各局の電源投入タイミングの違いによるものである。また、このズレは、サンプリングパルス発振回路300における水晶発振器の精度特性によって生じる誤差の蓄積も含まれている。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a difference (displacement) in the reference timing between the master station M and the slave station S. This deviation is due to the difference in the power-on timing of each station. This deviation also includes accumulation of errors caused by the accuracy characteristics of the crystal oscillator in the sampling pulse oscillation circuit 300.

図9は、マスタ局M及びスレーブ局Sの基準タイミングがずれているケースの一例を示す図である。この場合は、「パルス幅+ズレ」がマスタ局Mのズレ幅β、「パルス幅−ズレ」がスレーブ局Sのズレ幅αとなり、
ズレ幅α≠ズレ幅β
である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a case where the reference timings of the master station M and the slave station S are shifted. In this case, “pulse width + deviation” is the deviation width β of the master station M, and “pulse width−deviation” is the deviation width α of the slave station S.
Deviation width α ≠ deviation width β
It is.

一方、図10は、マスタ局M及びスレーブ局Sの基準タイミングが一致しているケースの一例を示す図であり、この場合は、
ズレ幅α=ズレ幅β
となる。
On the other hand, FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a case in which the reference timings of the master station M and the slave station S coincide with each other.
Deviation width α = Deviation width β
It becomes.

なお、本実施形態では、高速ネットワークを前提としているため、図9及び図10は伝送回線遅延時間をほぼゼロと仮定した表記としている。但し、伝送回線遅延時間があった場合でも、上り/下りの遅延時間が等しく、かつ遅延時間がサンプリングパルス幅より小さければ、考慮されるズレ幅αとズレ幅βとは同じになるので、上記の式は成り立つ。   In the present embodiment, since a high-speed network is assumed, FIG. 9 and FIG. 10 are represented assuming that the transmission line delay time is almost zero. However, even when there is a transmission line delay time, if the uplink / downlink delay time is equal and the delay time is smaller than the sampling pulse width, the considered deviation width α and deviation width β are the same. The following equation holds.

したがって、基準タイミング補正部333が、ズレ幅αとズレ幅βを一致させるように、スレーブ局Sのサンプリングパルス発振回路300を調整すれば、スレーブ局Sの基準タイミングを、マスタ局Mの基準タイミングに同期させることができる。   Therefore, if the reference timing correction unit 333 adjusts the sampling pulse oscillation circuit 300 of the slave station S so that the deviation width α and the deviation width β match, the reference timing of the slave station S is changed to the reference timing of the master station M. Can be synchronized.

ここで、基準タイミング補正部333が、サンプリングパルス幅を調整することによる補正の一例を、図11に示す。なお、図11における基準幅T及び補正幅Tsの意味は、次の通りである。
基準幅T:サンプリングパルスの幅であり、入力クロックを固定値で分周し生成される時間幅である。マスタ局Mでは補正を行わないので、基準幅を維持する。
補正幅Ts:基準幅Tの生成に用いる分周値−1で生成した時間幅である。
Here, FIG. 11 shows an example of correction by the reference timing correction unit 333 adjusting the sampling pulse width. The meanings of the reference width T and the correction width Ts in FIG. 11 are as follows.
Reference width T: the width of the sampling pulse, which is a time width generated by dividing the input clock by a fixed value. Since the master station M does not perform correction, the reference width is maintained.
Correction width Ts: a time width generated with a division value of −1 used for generating the reference width T.

すなわち、同期正常時は、固定分周値に基づいて、パルス幅が基準幅Tになるようにしている。そして、マスタ局Mとスレーブ局Sとの間の基準タイミングのズレ若しくはズレ幅が、所定のしきい値を超えたことを、補正判定部332が判定すると(ステップ708)、補正動作を行う。マスタ局Mは基準なので、補正動作は行わない。スレーブ局Sが同期正常かを判定するのみである。   That is, when the synchronization is normal, the pulse width becomes the reference width T based on the fixed frequency division value. When the correction determination unit 332 determines that the deviation or deviation width of the reference timing between the master station M and the slave station S has exceeded a predetermined threshold (step 708), a correction operation is performed. Since the master station M is a reference, no correction operation is performed. It only determines whether the slave station S is synchronized normally.

補正動作は、進み補正と遅れ補正とに区別して行われる。図9の例のように自局(スレーブ局)が進んでいる場合には(ステップ709)、進み補正とする(ステップ710)。進み補正は、分周値を、固定値−1として、サンプリングパルス幅を短くし、それにより自局の基準タイミングの位置をスライドさせる。   The correction operation is performed by distinguishing between advance correction and delay correction. When the own station (slave station) is moving forward as in the example of FIG. 9 (step 709), the forward correction is made (step 710). In the advance correction, the frequency division value is set to a fixed value −1, the sampling pulse width is shortened, and thereby the position of the reference timing of the own station is slid.

自局が遅れている場合には(ステップ709)、遅れ補正とする(ステップ711)。遅れ補正は、進み補正と逆の動作、すなわち、分周値を、固定値+1として、サンプリングパルス幅を長くし、それにより自局の基準タイミングの位置をスライドさせる。   If the own station is delayed (step 709), the delay is corrected (step 711). Delay correction is the reverse of lead correction, that is, the divided value is set to a fixed value +1, the sampling pulse width is increased, and the reference timing position of the own station is slid.

なお、図9及び図10に示したズレ幅βは、マスタ局Mで計測したズレ幅で、ズレ幅αはスレーブ局Sで計測したズレ幅である。図4に示した通信フレーム構成では、お互いの局が算出したズレ値(ズレ若しくはズレ幅)を、同期用フレームに乗せて連絡し合うことで取得する。この際、基準タイミングの区間で複数の同期用フレームを発信すると、ラッチレジスタB34の値が、後着の受信タイミングとなり、正確なズレ値が求められなくなる懸念がある。   9 and 10 is the deviation width measured by the master station M, and the deviation width α is the deviation width measured by the slave station S. In the communication frame configuration shown in FIG. 4, the deviation value (deviation or deviation width) calculated by each station is acquired by placing it on a synchronization frame and communicating with each other. At this time, if a plurality of synchronization frames are transmitted in the reference timing section, the value of the latch register B34 becomes the later received timing, and there is a concern that an accurate deviation value cannot be obtained.

しかし、本実施形態では、図1に示した通り、CPU330にも、基準タイミングが入る構成となっている。このため、基準タイミングを1回以上挟んで、同期用フレームを生成するようなソフトウェア処理とすることによって、基準タイミングの区間で複数の同期用フレームが生成されることを容易に抑制できる。   However, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the CPU 330 is configured to enter the reference timing. For this reason, it is possible to easily suppress the generation of a plurality of synchronization frames in the interval of the reference timing by performing a software process that generates a synchronization frame with the reference timing interposed at least once.

また、図4のフレーム構成で示したように、同期用フレームには、ズレ値の他に、システムに応じた任意の連絡情報を載せることができる。但し、同期用フレームとフレーム種別を異ならせた任意の情報フレームによる連絡も可能である。その際、CPU330から送信バッファメモリ311への送信フレームデータの格納が、同期用フレームより情報フレームが前段となる場合、同期用フレームが通信回線へ送出されるタイミングが、蓄積されたフレームサイズ分遅れ、正確なズレ幅を求められなくなる懸念がある。   Further, as shown in the frame configuration of FIG. 4, in addition to the deviation value, any contact information corresponding to the system can be placed in the synchronization frame. However, it is also possible to communicate using an arbitrary information frame with a different frame type from the synchronization frame. At that time, when the transmission frame data is stored in the transmission buffer memory 311 from the CPU 330 in the preceding stage of the information frame from the synchronization frame, the timing at which the synchronization frame is sent to the communication line is delayed by the accumulated frame size. There is a concern that an accurate gap width cannot be obtained.

しかし、これも上記と同様に、基準タイミングの発生の有無を、ソフトウェア処理で監視することによって、容易に対処できる。つまり、送信バッファメモリ311への格納を、基準タイミングの区間で1回以内とし、同期用フレームを送出するサイクルでは、送信バッファメモリ311の先頭に同期用フレームデータを格納し、以降に任意情報フレームデータを格納するようにすればよい。   However, similar to the above, this can be easily dealt with by monitoring the occurrence of the reference timing by software processing. In other words, storage in the transmission buffer memory 311 is limited to one time within the reference timing interval, and in a cycle in which the synchronization frame is transmitted, the synchronization frame data is stored at the head of the transmission buffer memory 311 and the arbitrary information frame is thereafter stored. Data should be stored.

[1−3.効果]
以上のような本実施形態によれば、特別なサーバや機構を必要とせず、基準タイミングと受信タイミングとのズレと、これにより生じるパルスのズレ幅を算出し、パルス幅を調整するという簡単な処理により、基準タイミングを補正し、正確に同期させることが可能となる。また、ズレ幅の計算に用いるタイミング値をラッチさせておくことによって、CPU330のソフトウェア処理遅れに影響されることなく、低優先度での動作でも、高精度な同期制御が実現できる。
[1-3. effect]
According to the present embodiment as described above, a simple server or mechanism is not required, and the difference between the reference timing and the reception timing, the pulse deviation width generated thereby, is calculated, and the pulse width is adjusted. By processing, the reference timing can be corrected and synchronized accurately. In addition, by latching the timing value used for the calculation of the deviation width, highly accurate synchronous control can be realized even in the operation with low priority without being affected by the software processing delay of the CPU 330.

また、NTPは、スレーブ局Sからの同期用フレーム受信に対し、マスタ局Mが受信時刻を付加して、同期フレームを折り返し返送する方式である。しかし、本実施形態では、マスタ局Mから発信される同期用フレームと、スレーブ局Sから発信される同期用フレームとは、相関及び追従性は不要である。双方の局が計測したズレ値を、必要同期精度に応じた任意サイクルで連絡(送信)し合えばよい。グローバルネットワークへの接続も必須ではなく、セキュリティ面での問題もない。   The NTP is a method in which the master station M adds a reception time to the synchronization frame reception from the slave station S and returns the synchronization frame. However, in the present embodiment, the synchronization frame transmitted from the master station M and the synchronization frame transmitted from the slave station S do not require correlation and followability. The deviation values measured by both stations may be communicated (transmitted) in an arbitrary cycle according to the required synchronization accuracy. Connecting to a global network is not essential and there are no security issues.

また、本実施形態では、図1のフレーム構成に示したように、ether_typeを、代表タイプのコードと重複しない特殊コードで実施する形態とした。これにより、一般的な情報連絡に用いられるTCP/IPパケットやARPパケットなど、他のフレームについても、同一ネットワーク上に送出することが可能となる。   Further, in the present embodiment, as shown in the frame configuration of FIG. 1, the ether_type is implemented with a special code that does not overlap with the representative type code. As a result, other frames such as TCP / IP packets and ARP packets used for general information communication can be transmitted on the same network.

[2.第2の実施形態]
[2−1.構成]
本発明の第2の実施形態を、図12〜14を参照して説明する。すなわち、本実施形態は、基本的には上記の第1の実施形態と同様である。但し、図12に示すように、第1の実施形態で用いた同期用フレームに、時刻情報を付加する点が異なる。この時刻情報は、発信する自局の時刻を示している。なお、本実施形態においては、図13に示すように、CPU330が、所定のプログラムにより時刻演算部334、時刻補正部335としても機能する。
[2. Second Embodiment]
[2-1. Constitution]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. That is, this embodiment is basically the same as the first embodiment. However, as shown in FIG. 12, the difference is that time information is added to the synchronization frame used in the first embodiment. This time information indicates the time of the transmitting station. In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the CPU 330 also functions as a time calculation unit 334 and a time correction unit 335 according to a predetermined program.

[2−2.作用効果]
以上のような本実施形態においては、マスタ局Mにおける同期用フレーム生成時に、ズレ値と同時に時刻情報を乗せる。スレーブ局SにおけるCPU330は、マスタ局Mとの同期を確立できたことを確認したら、マスタ局Mから受信した同期用フレーム中の時刻情報に基づいて、時刻演算部334が時刻を演算し、時刻補正部335が自局の時刻を書き換える。
[2-2. Effect]
In the present embodiment as described above, when generating the synchronization frame in the master station M, the time information is put together with the deviation value. After confirming that the synchronization with the master station M has been established, the CPU 330 in the slave station S calculates the time based on the time information in the synchronization frame received from the master station M, and the time The correction unit 335 rewrites the time of the own station.

これにより、機器の内部時刻も高精度に同期させることが可能になる。なお、この時刻情報は、基準タイミングを元に生成できるあらゆる情報を表しており、日付のある標準時刻のほかに、システム上の絶対時刻やサンプリングパルスの順序を示すアドレス値やカウンタ値など、どのようなものでもよい。   As a result, the internal time of the device can be synchronized with high accuracy. This time information represents all the information that can be generated based on the reference timing. In addition to the standard time with date, the time information includes the absolute time on the system, the address value indicating the order of sampling pulses, and the counter value. Something like that.

なお、時刻情報(タイムタグ)の形態として、カウント値を用いた場合の、伝送遅延時間を求める手順を、図14を参照して説明する。カウント値から標準時刻単位(時分秒、ミリ秒など)への置き換えは、あらかじめ設定された変換係数をカウント値に乗じることで求められる。なお、各同期用フレームの送受信タイムタグをa〜dとする。   A procedure for obtaining a transmission delay time when a count value is used as a form of time information (time tag) will be described with reference to FIG. The replacement from the count value to the standard time unit (hour minute second, millisecond, etc.) can be obtained by multiplying the count value by a preset conversion coefficient. The transmission / reception time tags of each synchronization frame are a to d.

まず、送受信タイムタグa〜dから求められるカウント差分z,z’は以下の通りである。
z = b − a
z’= d − c
First, the count differences z and z ′ obtained from the transmission / reception time tags a to d are as follows.
z = b-a
z ′ = d−c

また、カウンタのズレ幅y,y’は、以下の通りである。
y =z + x
y’=z’− x’
The counter deviation widths y and y ′ are as follows.
y = z + x
y ′ = z′−x ′

ここで、伝送遅延時間α = 伝送遅延時間α’であり、マスタ局M、スレーブ局Sのカウンタ更新間隔は一定であることから、
・カウンタ歩進幅 x=x’
・カウンタズレ幅 y=y’
となる。
Here, since the transmission delay time α = the transmission delay time α ′, and the counter update interval of the master station M and the slave station S is constant,
・ Counter step width x = x '
・ Counter deviation width y = y '
It becomes.

上記から、
y=(b−a)+x または y =(d−c)−x
2y=(b−a)+x+(d−c)−x
2y=(b−a)+(d−c)
よって、カウンタのズレ幅yは、
y=((b−a)+(d−c))/2
となる。
From the above
y = (b−a) + x or y = (d−c) −x
2y = (ba) + x + (dc) -x
2y = (ba) + (dc)
Therefore, the deviation width y of the counter is
y = ((ba) + (dc)) / 2
It becomes.

さらに、
伝送遅延時間α = x × 時刻変換計数nであり、であり、上記から、
x=y−z=((b−a)+(d−c))/2 −(b−a)
よって伝送遅延時間αは、
α={((b−a)+(d−c))/2−(b−a)}×n
となる。
further,
Transmission delay time α = x × time conversion count n, and from the above,
x = y−z = ((ba) + (dc)) / 2− (ba)
Therefore, the transmission delay time α is
α = {((ba) + (dc)) / 2- (ba)} × n
It becomes.

[3.第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態を、図15〜16を参照して説明する。本実施形態は、図15の局構成例に示すように、マスタ局Mに対して、複数のスレーブ局S1〜Sxがある構成を前提とする。かかる場合には、それぞれのスレーブ局S1〜Sxが発信した同期用フレームの受信タイミングと、マスタ局Mの基準タイミングとのズレ値を計測し、それぞれのスレーブ局S1〜Sxに通知する必要がある。
[3. Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is premised on a configuration in which a plurality of slave stations S1 to Sx are provided with respect to the master station M as shown in the station configuration example of FIG. In such a case, it is necessary to measure a deviation value between the reception timing of the synchronization frame transmitted from each slave station S1 to Sx and the reference timing of the master station M, and notify the slave station S1 to Sx. .

このため、本実施形態においては、図16に示すように、スレーブ数と同じ数のラッチレジスタB34〜x36、図17に示すように、各スレーブ局Sに対応したズレ値b〜xを通知できるフレーム構成が必要になる。   Therefore, in the present embodiment, as many latch registers B34 to x36 as the number of slaves can be notified as shown in FIG. 16, and deviation values b to x corresponding to each slave station S can be notified as shown in FIG. A frame configuration is required.

すなわち、図16に示すカウンタ計数回路326は、基本的には、図2で示した第1の実施形態と同様である。但し、本実施形態においては、受信フレーム種別検定回路325からのラッチ指令時に、同期用フレームの受信タイミングが格納される複数のラッチレジスタB34〜x36を有している。どのラッチレジスタB34〜x36に格納するかは、同期用フレーム中のフレーム種別によって異なる。なお、ラッチ回路32は、ラッチ指令元を識別してカウント値を格納するレジスタを振り分ける。   That is, the counter counting circuit 326 shown in FIG. 16 is basically the same as that of the first embodiment shown in FIG. However, in the present embodiment, there are a plurality of latch registers B34 to x36 in which the reception timing of the synchronization frame is stored at the time of a latch command from the reception frame type verification circuit 325. Which latch register B34 to x36 is stored depends on the frame type in the synchronization frame. Note that the latch circuit 32 assigns a register for identifying the latch command source and storing the count value.

図17のフレーム構成は、第1の実施形態で用いた同期用フレームと比べて、次の点に特徴がある。
dst_mac:宛先局MACアドレス
マスタ局Mからの発信=全スレーブ局Sが受信可能な
マルチキャストアドレス
スレーブ局Sからの発信=マスタ局Mだけが受信可能
なマルチキャストアドレス又はユニキャストアドレス
The frame configuration of FIG. 17 is characterized by the following points compared to the synchronization frame used in the first embodiment.
dst_mac: Destination station MAC address
Transmission from master station M = all slave stations S can receive
Multicast address
Transmission from slave station S = only master station M can receive
Multicast or unicast address

また、ether_type(フレーム種別)で受信タイミングをラッチするので、マスタ局Sと各スレーブ局Mとでコードが異なる。以下はコード例である。
マスタ局M =A000
スレーブ局S1=B001
スレーブ局S2=B002
スレーブ局Sx=B00x
In addition, since the reception timing is latched by ether_type (frame type), the master station S and each slave station M have different codes. The following is a code example.
Master station M = A000
Slave station S1 = B001
Slave station S2 = B002
Slave station Sx = B00x

なお、各スレーブ局S1〜Sxは、自局とマスタ局Mとの基準タイミングのズレ値を求められればよいので、図2に示したように、1つのラッチレジスタB34のみで処理できる。したがって、判別するフレーム種別も、マスタ局Mの発信用フレーム種別だけでよい。   Note that each slave station S1 to Sx only needs to obtain a reference timing shift value between its own station and the master station M, and therefore can process with only one latch register B34 as shown in FIG. Therefore, the frame type to be determined may be only the transmission frame type of the master station M.

また、各スレーブ局S1〜Sxから発信する同期用フレームのフレーム種別は、他のスレーブ局S1〜Sxと区別させる必要があり、一例として、B001、B002、B00xと振り分ける。これは、一般的な局アドレスと同等と考えてよい。   Also, the frame type of the synchronization frame transmitted from each slave station S1 to Sx needs to be distinguished from the other slave stations S1 to Sx, and as an example, it is distributed to B001, B002, and B00x. This may be considered equivalent to a general station address.

これに対して、マスター局Mは、スレーブ局S1〜Sxのそれぞれから発信される同期用フレームの受信タイミングを、別個に識別してズレ値を計測する必要があるため、図16に示すように、スレーブ局S1〜Sxの数に対応したラッチレジスタB34〜x36が必要になる。   On the other hand, since the master station M needs to separately identify the reception timing of the synchronization frame transmitted from each of the slave stations S1 to Sx and measure the deviation value, as shown in FIG. The latch registers B34 to x36 corresponding to the number of slave stations S1 to Sx are required.

マスタ局Mは、受信した同期用フレームを処理する際に、発信元のスレーブ局S1〜Sx(=フレーム種別B001〜B00x)に対応したラッチレジスタB34〜x36を参照して、ズレ値を求めることができる。   When the master station M processes the received synchronization frame, the master station M refers to the latch registers B34 to x36 corresponding to the source slave stations S1 to Sx (= frame types B001 to B00x) and obtains a deviation value. Can do.

このように求めたズレ値を、図17に示すように、同期用フレーム中のズレ幅b〜xに格納してマルチキャスト配信することで、スレーブ局S1〜Sxへのズレ値の通知を行うことができる。マスタ局Mは、スレーブ局の数が増える毎に同期用フレームの受信数は増えるが、複数のズレ値を1つの同期用フレームに集約して、全スレーブ局S1〜Sxにマルチキャスト配信するので、送信フレーム数が増えることはない。   As shown in FIG. 17, the deviation value obtained in this way is stored in the deviation widths b to x in the synchronization frame and multicasted to notify the slave stations S1 to Sx of the deviation value. Can do. Each time the number of slave stations increases, the master station M increases the number of synchronization frames received. However, the master station M aggregates a plurality of deviation values into one synchronization frame and multicasts it to all the slave stations S1 to Sx. There is no increase in the number of transmission frames.

以上のような本実施形態によれば、複数のスレーブ局S1〜Sxとのサンプリング同期、時刻同期を、一つのフレームで行うことができるので、最小限の通信負荷で実現できる。また、それぞれのスレーブ局S1〜Sxの同期補正は独立しているので、スレーブ局数が増減しても1:1連絡時と変わらない所要時間で、同期確立を行うことができる。   According to the present embodiment as described above, since sampling synchronization and time synchronization with a plurality of slave stations S1 to Sx can be performed in one frame, it can be realized with a minimum communication load. In addition, since the synchronization correction of each of the slave stations S1 to Sx is independent, the synchronization can be established in the required time that is the same as the 1: 1 communication even when the number of slave stations increases or decreases.

[4.第4の実施形態]
本発明の第4の実施形態を、図18〜20を参照して説明する。すなわち、本実施形態においては、図18に示すように、各スレーブ局S1〜SxにおけるCPU330が、マスタ局Mからの同期用フレームが正常受信できている(図19)か否かを監視する監視部336と、異常が発生した場合に(図20)、代理マスタへの切り換えを行う切換部337とを有している。
[4. Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 18, the CPU 330 in each of the slave stations S1 to Sx monitors whether or not the synchronization frame from the master station M can be normally received (FIG. 19). And a switching unit 337 for switching to the proxy master when an abnormality occurs (FIG. 20).

監視部336は、例えば、定期受信間隔のn倍経過等の値をあらかじめメモリ等の記憶手段に設定しておき、この設定値と受信できない時間との比較に基づいて、受信タイムアウトを検出して、マスタ局Mに異常があったとみなす。このとき、スレーブ局S1〜Sxのうちのいずれか1つの切換部337が、代理マスタへの切り換えを行い、機器の同期を維持する。   For example, the monitoring unit 336 previously sets a value such as n times the regular reception interval in a storage unit such as a memory, and detects a reception timeout based on a comparison between the set value and an unreceivable time. , The master station M is considered to be abnormal. At this time, any one switching unit 337 among the slave stations S1 to Sx switches to the proxy master and maintains the synchronization of the devices.

切換部337による代理マスタへの移行は、例えば、スレーブ局S1〜Sxの局アドレス値を係数にして、受信タイムアウト時間に加算することによって、いずれのスレーブ局S1〜Sxに切り換えるかに優先順位を持たせることが可能である。   The switching to the proxy master by the switching unit 337, for example, gives priority to which slave station S1 to Sx to switch to by adding the station address value of the slave station S1 to Sx as a coefficient to the reception timeout time. It is possible to have it.

上記の第3の実施形態においては、スレーブ局Sに必要な、受信タイミング保持用のラッチレジスタB34は1つだけでよかった。しかし、本実施形態においては、代理マスタM’への切換えを行うため、それぞれのスレーブ局Sにも、マスタ局Mと同等個数の受信タイミング保持用のラッチレジスタB34〜x36が必要になる。   In the third embodiment, only one latch register B34 for holding the reception timing is required for the slave station S. However, in this embodiment, since switching to the proxy master M 'is performed, each slave station S also requires the same number of latch registers B34 to x36 for holding reception timing as the master station M.

以上のような本実施形態によれば、マスタ局Mに複数のスレーブ局S1〜Sxが接続された1:n型の局構成において、マスタ局Mがダウンした場合であっても、スレーブ局S1〜Sxのいずれかが代理マスタ局となって通信ネットワークに接続される健全機器の同期を維持することができる。このため、マスタ局Mが故障等でダウンしても、自身の水晶発振器327のみの精度で自走することがなく、各スレーブ局S1〜Sxの基準タイミングが時間の経過でずれていくこともない。   According to the present embodiment as described above, in a 1: n type station configuration in which a plurality of slave stations S1 to Sx are connected to the master station M, even if the master station M is down, the slave station S1 ~ Sx can be a proxy master station to maintain the synchronization of a healthy device connected to the communication network. For this reason, even if the master station M goes down due to a failure or the like, the master station M does not self-run with the accuracy of only its own crystal oscillator 327, and the reference timings of the slave stations S1 to Sx may shift over time. Absent.

[5.第5の実施形態]
本発明の第5の実施形態を、図21を参照して説明する。すなわち、本実施形態は、図21に示すように、通信ネットワークの接続構成を、マスタ局M→サブマスタ局(マスタ局と同等の機能を持つスレーブ局)SM→スレーブ局S1〜Sx、マスタ局M→サブマスタ局(マスタ局と同等の機能を持つスレーブ局)SM’→スレーブ局S1’〜Sx’といった階層構造で接続し、一つのマスタ局Mに接続されるスレーブ局の数を、一定数に抑えたものである。
[5. Fifth Embodiment]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 21, the connection configuration of the communication network is changed from master station M → submaster station (slave station having the same function as the master station) SM → slave stations S1 to Sx, master station M → Sub master station (slave station having the same function as the master station) SM ′ → Slave stations S1 ′ to Sx ′ are connected in a hierarchical structure, and the number of slave stations connected to one master station M is set to a fixed number. It is the one that has been suppressed.

以上のような本実施形態では、サブマスタ局SMは、マスタ局Mとの同期が確立したら、同期を維持しつつ、スレーブ局S1〜Sxとの同期用フレーム連絡を行う。これにより、サブマスタ局SMとスレーブ局S1〜Sxとの同期確立、維持が実現する。サブマスタ局SM’とスレーブ局S1’〜Sx’も同様である。   In the present embodiment as described above, when synchronization with the master station M is established, the sub-master station SM performs synchronization frame communication with the slave stations S1 to Sx while maintaining synchronization. Thereby, establishment and maintenance of synchronization between the sub master station SM and the slave stations S1 to Sx are realized. The same applies to the sub master station SM 'and the slave stations S1' to Sx '.

マスタ局Mに接続できるスレーブ局Sの数は、通信速度とフレーム長でおおよそを求めることができる。例えば100Mbpsの通信速度で、64バイト長の同期用フレームを転送する場合、通信時間に約5マイクロ秒かかり、5つのスレーブ局Sが同期して発信すると、中継装置による通過遅延時間は最大20マイクロ秒となる(最小は遅延ゼロ)。   The number of slave stations S that can be connected to the master station M can be roughly determined from the communication speed and the frame length. For example, when transferring a 64-byte synchronization frame at a communication speed of 100 Mbps, the communication time takes about 5 microseconds. If five slave stations S transmit synchronously, the transit delay time by the relay device is a maximum of 20 microseconds. Seconds (minimum is zero delay).

同期用フレームのバイト数が2倍になると、通過遅延も2倍になり、通信速度が10倍になると、通過遅延は10分の1になる。この遅延時間が同期誤差になるので、同期精度に応じて接続スレーブ局数を決定すればよい。   When the number of bytes of the synchronization frame is doubled, the passing delay is also doubled, and when the communication speed is 10 times, the passing delay is 1/10. Since this delay time becomes a synchronization error, the number of connected slave stations may be determined according to the synchronization accuracy.

以上のような本実施形態によれば、1:n型の局構成で、サブマスタ局SM,SM’等を介在させた階層構造とすることで、マスタ局Mの通信負荷を低減させて、通信ネットワーク上に接続できる局数の制限を拡大し、高精度に全局を同期させることができる。これにより、大規模なネットワークシステム上においても、本発明を適用できる。   According to the present embodiment as described above, the communication structure of the master station M is reduced by the hierarchical structure in which the sub-master stations SM, SM ′, etc. are interposed in the 1: n type station configuration, and the communication is performed. The limit on the number of stations that can be connected on the network can be expanded, and all stations can be synchronized with high accuracy. Thereby, the present invention can be applied even on a large-scale network system.

したがって、多数のスレーブ局Sの基準タイミングが同期してきて、同期用フレーム発信タイミングが重なるような場合であっても、リピータやルータといった中継装置によるバッファリング時間の増加や変動で生じる通過遅延を防止して、正確な同期制御を維持することができる。   Therefore, even when the reference timings of a large number of slave stations S are synchronized and the frame transmission timings for synchronization overlap, a delay in passage caused by an increase or fluctuation in buffering time due to a repeater or router is prevented. Thus, accurate synchronization control can be maintained.

[6.他の実施形態]
本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、スレーブ局Sのサンプリングパルス幅を補正幅Tsとして各サンプリング毎に微小補正する動作としている。しかし、差分である「ズレ」は取得できているので、次のサンプリングパルスを、基準幅T−ズレ、として、1発で合わせ込むことも可能である。
[6. Other Embodiments]
The present invention is not limited to the embodiment as described above. For example, in the above-described embodiment, the sampling pulse width of the slave station S is set as the correction width Ts, and the operation is finely corrected for each sampling. However, since the “deviation” that is the difference has been acquired, it is possible to match the next sampling pulse as a reference width T-deviation in one shot.

なお、上記の実施形態では、単なる差分である「ズレ」と、パルス幅との関係を考慮した「ズレ幅」とを区別して用いたが、請求項におけるズレ値とは、ズレに関するあらゆる値、つまり、上記の「ズレ」及び「ズレ幅」もともに含む広い概念であり、本発明では、「ズレ」に基づいて、基準タイミングを補正する場合(例えば、上記の1発で合わせ込む場合)も含まれる。   In the above-described embodiment, the `` deviation '' that is a simple difference and the `` deviation width '' that considers the relationship between the pulse width are distinguished and used, but the deviation value in the claims is any value related to deviation, In other words, this is a wide concept including both the above-described “deviation” and “deviation width”. In the present invention, the reference timing is corrected based on the “deviation” (for example, the above-described one-time adjustment). included.

また、基準タイミングを急激に変動できない場合には、補正幅Tsの次のサンプリングパルス幅は、基準幅Tに戻して数サンプリングパルス時間経過してから、再度補正幅Tsにする、といった方法もある。このように、補正動作は、基準タイミングやその周期で実施する処理に合った動作が求められ、その方法は様々なものが考えられることから、本発明では、補正動作の方式、方法は問わない。   Further, when the reference timing cannot be changed rapidly, there is a method in which the sampling pulse width next to the correction width Ts is returned to the reference width T, and after several sampling pulse times have elapsed, the correction width Ts is set again. . As described above, the correction operation requires an operation suitable for the processing performed at the reference timing and its cycle, and various methods can be considered. Therefore, in the present invention, the method and method of the correction operation are not limited. .

さらに、イーサネットフレームを生成(イーサネットヘッダ、及びFCSの生成/付加)するのは、データリンク層(ドライバインタフェース処理相当)である。このデータリンク層(MAC副層、LLC副層を含む)のソフトウェア処理も含めて、プログラム設計範囲にあれば、ether_typeへ書き込むタイプ値を追加するのは容易である。   Further, it is the data link layer (equivalent to driver interface processing) that generates an Ethernet frame (generation / addition of an Ethernet header and FCS). Including the software processing of the data link layer (including the MAC sublayer and the LLC sublayer), if it is within the program design range, it is easy to add a type value to be written to ether_type.

しかし、通信処理のソフトウェア構成の都合から、ether_typeに特殊コードを組み込めない場合がある。例えば、汎用のパッケージ化されたTCP/IPインタフェース処理を、ソフトウェア構成として使用する場合には、データリンク層を操作するのは難かしい。また、TCP/IPなどのプロトコルスタックが組み込まれた1チップのネットワークLSIもあり、この場合は、ソフトインタフェースはユーザデータ授受のみであり、データリンク層の操作は全てLSI内部で実施されるので、ソフトウェアからはアクセスできない。   However, there are cases where special codes cannot be incorporated into ether_type due to the software configuration of communication processing. For example, when a general packaged TCP / IP interface process is used as a software configuration, it is difficult to operate the data link layer. There is also a one-chip network LSI with a built-in protocol stack such as TCP / IP. In this case, the software interface is only for user data exchange, and all data link layer operations are performed inside the LSI. It cannot be accessed from the software.

これに対処するため、UDP/IPのフレーム連絡を、同期用フレームとして用いることも可能である。例えば、図22に示すように、UDPパケットのユーザデータ部に、フレーム種別、ズレ幅、機器間連絡情報を格納し、受信フレーム種別検定回路325による判定位置を、イーサネットヘッダのether_type及びUDPパケットのユーザデータ部のフレーム種別の2箇所とすればよい。なお、TCP/IPパケットにおいては、プロトコル処理過程において遅延や再送等が入るため、同期用フレームには適用し難い。   In order to cope with this, UDP / IP frame communication can be used as a synchronization frame. For example, as shown in FIG. 22, the frame type, the gap width, and the inter-device communication information are stored in the user data part of the UDP packet, and the determination position by the received frame type verification circuit 325 is determined by the ether_type of the Ethernet header and the UDP packet. What is necessary is just to set it as two places of the frame classification of a user data part. Note that TCP / IP packets are difficult to apply to synchronization frames because of delays and retransmissions in the course of protocol processing.

また、タイミング同期装置及び同期方法を実現するための回路は、例えば、これらの機能を実現するASICやCPU等のICチップやその他の周辺回路、複数の機能を集約したシステムLSI等、種々考えられるものであり、特定のものには限定されない。ハードウェア処理とソフトウェア処理の範囲も自由である。   Various circuits for realizing the timing synchronization device and the synchronization method are conceivable, such as an IC chip such as an ASIC or a CPU that realizes these functions, other peripheral circuits, a system LSI that integrates a plurality of functions, and the like. It is a thing and is not limited to a specific thing. The scope of hardware processing and software processing is also free.

また、パーソナルコンピュータやサーバ装置のような汎用のコンピュータを、プログラムで制御することで本発明を実現することもできる。この場合のプログラムは、コンピュータのハードウェアを物理的に活用することで、本実施形態における各部の機能を実現するものであり、かかるプログラム及びプログラムを記録したハードディスク、CD−ROM、DVD−ROMその他の種々の記録媒体は単独でも本発明の一態様である。したがって、例えば、コンピュータにアプリケーションプログラムをインストールすることにより、本発明を構成することもできる。   In addition, the present invention can also be realized by controlling a general-purpose computer such as a personal computer or a server device with a program. The program in this case realizes the function of each unit in the present embodiment by physically utilizing computer hardware, such as a hard disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, etc. These various recording media are each an embodiment of the present invention. Therefore, for example, the present invention can be configured by installing an application program in a computer.

また、通信ネットワークは、有線若しくは無線のあらゆる伝送路、伝送媒体を適用可能であり、どのようなLANやWANを経由するか若しくは経由しないかは問わない。通信プロトコルについても、現在又は将来において利用可能なあらゆるものを適用可能である。   Further, any wired or wireless transmission path or transmission medium can be applied to the communication network, and it does not matter what LAN or WAN is used. Any communication protocol that can be used at present or in the future can be applied.

本発明の第1の実施形態の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention 図1のカウンタ計数回路を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the counter counting circuit of FIG. 本発明の第1の実施形態におけるマスタ局とスレーブ局との接続図Connection diagram of master station and slave station in the first embodiment of the present invention 図1の実施形態における同期用フレーム構成図Synchronization frame configuration diagram in the embodiment of FIG. 図1の実施形態におけるフレーム送信処理の手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the procedure of the frame transmission process in embodiment of FIG. 図1の実施形態におけるフレーム受信処理の手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the procedure of the frame reception process in embodiment of FIG. 図1の実施形態における基準タイミングの補正処理の手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the procedure of the correction process of the reference timing in embodiment of FIG. マスタ局とスレーブ局との基準タイミングのズレ(差分)を示す図Diagram showing the difference (difference) in the reference timing between the master station and slave station マスタ局とスレーブ局との基準タイミングのズレ幅が相違する場合を示す図A diagram showing the case where the difference width of the reference timing differs between the master station and slave station マスタ局とスレーブ局との基準タイミングのズレ幅が一致する場合を示す図A diagram showing the case where the reference timing gap between the master station and slave station matches. スレーブ局の基準タイミングの補正例を示す図The figure which shows the example of correction of the reference timing of the slave station 本発明の第2の実施形態における同期用フレーム構成図Synchronization frame configuration diagram according to the second embodiment of the present invention 本発明の第2の実施形態におけるCPUの機能ブロック図Functional block diagram of the CPU in the second embodiment of the present invention 本発明の第2の実施形態における伝送遅延時間の算出を説明する図The figure explaining calculation of the transmission delay time in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態におけるマスタ局と複数のスレーブ局との接続図Connection diagram of master station and multiple slave stations in the third embodiment of the present invention 本発明の第3の実施形態におけるカウンタ計数回路を示す機能ブロック図Functional block diagram showing a counter counting circuit in a third embodiment of the present invention 本発明の第3の実施形態における同期用フレーム構成図Synchronization frame configuration diagram according to the third embodiment of the present invention 本発明の第4の実施形態におけるCPUの機能ブロック図Functional block diagram of CPU in the fourth embodiment of the present invention 本発明の第4の実施形態における正常時のマスタ局とスレーブ局の接続図Connection diagram of master station and slave station at normal time in the fourth embodiment of the present invention 本発明の第4の実施形態における障害時のマスタ局とスレーブ局の接続図Connection diagram of master station and slave station at the time of failure in the fourth embodiment of the present invention 本発明の第5の実施形態における階層構造のマスタ局とスレーブ局の接続図Connection diagram of hierarchical master station and slave station in the fifth embodiment of the present invention 本発明の他の実施形態における同期用フレーム構成図Synchronization frame configuration diagram in another embodiment of the present invention 一般的なネットワーク制御回路を示す機能ブロック図Functional block diagram showing a typical network control circuit リング方式のバッファメモリ構成を示す図Diagram showing ring type buffer memory configuration ディスクリプタ方式のバッファメモリ構成を示す図Diagram showing descriptor type buffer memory configuration 図25の格納フレームデータ例を示す図The figure which shows the example of storage frame data of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

31…フリーランカウンタ
32…ラッチ回路
33…ラッチレジスタA
34…ラッチレジスタB
35…ラッチレジスタC
36…ラッチレジスタx
102…送信バッファメモリ
103…受信バッファメモリ
106,340…コネクタ
201…バッファインデックス
211〜214…バッファディスクリプタ
202,215〜218…バッファ本体
300…サンプリングパルス発振回路
310…汎用ネットワーク制御回路
311…送信バッファメモリ
312…受信バッファメモリ
314…MACレイヤ制御回路
315…物理レイヤ制御回路
320…フレーム送受信タイミング制御回路
321,322…物理レイヤ制御回路
323…送信フレーム保留バッファメモリ
324…送信タイミング制御回路
325…受信フレーム種別検定回路
326…カウンタ計数回路
327…水晶発振器
331…ズレ値算出部
332…補正判定部
333…基準タイミング補正部
334…時刻演算部
335…時刻補正部
336…監視部
337…切換部
31 ... Free-run counter 32 ... Latch circuit 33 ... Latch register A
34 ... Latch register B
35 ... Latch register C
36 ... Latch register x
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 ... Transmission buffer memory 103 ... Reception buffer memory 106, 340 ... Connector 201 ... Buffer index 211-214 ... Buffer descriptor 202, 215-218 ... Buffer main body 300 ... Sampling pulse oscillation circuit 310 ... General-purpose network control circuit 311 ... Transmission buffer memory 312 ... Reception buffer memory 314 ... MAC layer control circuit 315 ... Physical layer control circuit 320 ... Frame transmission / reception timing control circuits 321 and 322 ... Physical layer control circuit 323 ... Transmission frame hold buffer memory 324 ... Transmission timing control circuit 325 ... Reception frame type Test circuit 326 ... counter counting circuit 327 ... crystal oscillator 331 ... deviation value calculation unit 332 ... correction determination unit 333 ... reference timing correction unit 334 ... time calculation unit 335 ... time correction 336 ... monitoring unit 337 ... switching unit

Claims (11)

通信ネットワークに接続され、基準タイミングを発振する基準タイミング発振部を備えたタイミング同期装置によって、基準タイミングを同期させるタイミング同期方法において、
前記タイミング同期装置は、基準タイミング保持部、受信タイミング保持部、ズレ値算出部及び基準タイミング補正部を有し、
前記基準タイミング保持部が、前記基準タイミングを保持し、
前記受信タイミング保持部が、通信ネットワークを介して受信した同期用フレームの受信タイミングを保持し、
前記ズレ値算出部が、前記基準タイミング保持部に保持された基準タイミングと前記受信タイミング保持部に保持された受信タイミングとに基づいて、基準タイミングのズレに関する値であるズレ値を算出し、
前記基準タイミング補正部が、前記ズレ値に基づいて、前記基準タイミング発振部による基準タイミングを補正することを特徴とするタイミング同期方法。
In a timing synchronization method in which a reference timing is synchronized by a timing synchronization device that is connected to a communication network and includes a reference timing oscillation unit that oscillates a reference timing.
The timing synchronization device includes a reference timing holding unit, a reception timing holding unit, a deviation value calculation unit, and a reference timing correction unit,
The reference timing holding unit holds the reference timing;
The reception timing holding unit holds the reception timing of the synchronization frame received via the communication network;
The deviation value calculation unit calculates a deviation value that is a value related to a deviation of the reference timing based on the reference timing held in the reference timing holding unit and the reception timing held in the reception timing holding unit,
The timing synchronization method, wherein the reference timing correction unit corrects a reference timing by the reference timing oscillation unit based on the deviation value.
通信ネットワークに接続されたタイミング同期装置において、
基準タイミングを発振する基準タイミング発振部と、
前記基準タイミングを保持する基準タイミング保持部と、
通信ネットワークを介して受信した同期用フレームの受信タイミングを保持する受信タイミング保持部と、
前記基準タイミング保持部に保持された基準タイミングと前記受信タイミング保持部に保持された受信タイミングとに基づいて、基準タイミングのズレに関する値であるズレ値を算出するズレ値算出部と、
を有することを特徴とするタイミング同期装置。
In the timing synchronizer connected to the communication network,
A reference timing oscillator for oscillating a reference timing;
A reference timing holding unit for holding the reference timing;
A reception timing holding unit that holds the reception timing of the synchronization frame received via the communication network;
A deviation value calculation unit that calculates a deviation value that is a value related to a deviation of the reference timing based on the reference timing held in the reference timing holding unit and the reception timing held in the reception timing holding unit;
A timing synchronization device comprising:
前記ズレ値を含む同期用フレームを生成して送信するネットワーク制御部を有することを特徴とする請求項2記載のタイミング同期装置。   The timing synchronization apparatus according to claim 2, further comprising a network control unit that generates and transmits a synchronization frame including the shift value. 前記基準タイミングに基づいて、前記同期用フレームの送信タイミングを制御する送信タイミング制御部を有することを特徴とする請求項3記載のタイミング同期装置。   The timing synchronization apparatus according to claim 3, further comprising a transmission timing control unit that controls transmission timing of the synchronization frame based on the reference timing. 前記ズレ値に基づいて、前記基準タイミング発振部の基準タイミングを補正する基準タイミング補正部を有することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のタイミング同期装置。   5. The timing synchronization device according to claim 2, further comprising a reference timing correction unit that corrects a reference timing of the reference timing oscillation unit based on the deviation value. 6. 通信ネットワークを介して受信した同期用フレームに含まれるズレ値と、前記ズレ値算出部により算出されたズレ値とに基づいて、前記基準タイミングによる補正の要否を判定する補正判定部を有することを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載のタイミング同期装置。   A correction determination unit that determines whether or not correction based on the reference timing is necessary based on a shift value included in a synchronization frame received via a communication network and a shift value calculated by the shift value calculation unit; The timing synchronizer according to claim 2, wherein: 前記基準タイミングに基づいて、内部時刻を演算する時刻演算部と、
前記同期用フレームに含まれる時刻情報に基づいて、前記内部時刻を補正する時刻補正部と、
を有することを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載のタイミング同期装置。
A time calculation unit for calculating the internal time based on the reference timing;
A time correction unit for correcting the internal time based on time information included in the synchronization frame;
The timing synchronizer according to claim 2, wherein the timing synchronizer is provided.
通信ネットワークを介して接続されたマスタ局と複数のスレーブ局とが、それぞれ請求項2〜7のいずれか1項に記載のタイミング同期装置を有し、
前記マスタ局は、前記スレーブ局に同期用フレームのマルチキャスト配信を行うことを特徴とするタイミング同期システム。
A master station and a plurality of slave stations connected via a communication network each have the timing synchronization device according to any one of claims 2 to 7,
The timing synchronization system, wherein the master station performs multicast distribution of a synchronization frame to the slave station.
前記スレーブ局をマスタ局に切り換える切換部を有することを特徴とする請求項8記載のタイミング同期システム。   9. The timing synchronization system according to claim 8, further comprising a switching unit that switches the slave station to a master station. 前記マスタ局と同等の機能を持つサブマスタ局を介して、複数のスレーブ局が接続されていることを特徴とする請求項8又は請求項9記載のタイミング同期システム。   The timing synchronization system according to claim 8 or 9, wherein a plurality of slave stations are connected via a sub-master station having a function equivalent to that of the master station. 通信ネットワークに接続され、基準タイミングを発振する基準タイミング発振部を有するコンピュータに、基準タイミングの同期を実行させるタイミング同期プログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記基準タイミングを保持させ、
通信ネットワークを介して受信した同期用フレームの受信タイミングを保持させ、
前記基準タイミングと前記受信タイミングとのズレに関する値であるズレ値を算出させ、
前記ズレ値に基づいて、前記基準タイミング発振部による基準タイミングを補正させることを特徴とするタイミング同期プログラム。
In a timing synchronization program that is connected to a communication network and causes a computer having a reference timing oscillation unit that oscillates a reference timing to execute synchronization of the reference timing,
In the computer,
Holding the reference timing;
Hold the reception timing of the synchronization frame received via the communication network,
Calculating a deviation value which is a value relating to a deviation between the reference timing and the reception timing;
A timing synchronization program for correcting a reference timing by the reference timing oscillator based on the deviation value.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2701335A1 (en) * 2011-04-19 2014-02-26 Kabushiki Kaisha Toshiba, Inc. Synchronization control system
JP2014171028A (en) * 2013-03-01 2014-09-18 Nippon Telegraph & Telephone East Corp Time synchronization system, time synchronization method, slave node, and computer program
KR101432469B1 (en) 2014-03-04 2014-09-24 강창식 Seismic monitoring system having enhanced clock synchronization and the providing method thereof
JP2015142416A (en) * 2014-01-28 2015-08-03 株式会社東芝 Protection relay device and protection system
CN104838615A (en) * 2012-12-13 2015-08-12 富士电机株式会社 Signal synchronization system, node synchronization system, signal synchronization method, and node synchronization method
US9374214B2 (en) 2013-06-04 2016-06-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication apparatus, communication system, and communication method
JP2019050498A (en) * 2017-09-11 2019-03-28 株式会社明電舎 Network device
WO2020054219A1 (en) * 2018-09-13 2020-03-19 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Communication device and communication system
CN111431690A (en) * 2020-04-03 2020-07-17 南京南瑞继保电气有限公司 Sub-machine sampling synchronization method based on in-situ looped network
WO2020213190A1 (en) * 2019-04-19 2020-10-22 三菱電機株式会社 Communication system, master device, slave device, and submaster device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH118584A (en) * 1997-06-18 1999-01-12 Nippon Denki Ido Tsushin Kk Synchronism establishing method for digital mobile communication system
JPH11261410A (en) * 1998-03-13 1999-09-24 Sony Corp Device and method for timing correction
JP2000151570A (en) * 1998-11-06 2000-05-30 Oki Electric Ind Co Ltd Ip terminal
JP2003224514A (en) * 2002-11-07 2003-08-08 Sharp Corp Mobile station
JP2005184284A (en) * 2003-12-18 2005-07-07 Oki Electric Ind Co Ltd Synchronous system and synchronous master unit
JP2006109357A (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Synchronous clock information transfer method, transmission apparatus and communication system
JP2007101457A (en) * 2005-10-07 2007-04-19 Mitsubishi Electric Corp Transmitter, receiver, time notification method, and time setting method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH118584A (en) * 1997-06-18 1999-01-12 Nippon Denki Ido Tsushin Kk Synchronism establishing method for digital mobile communication system
JPH11261410A (en) * 1998-03-13 1999-09-24 Sony Corp Device and method for timing correction
JP2000151570A (en) * 1998-11-06 2000-05-30 Oki Electric Ind Co Ltd Ip terminal
JP2003224514A (en) * 2002-11-07 2003-08-08 Sharp Corp Mobile station
JP2005184284A (en) * 2003-12-18 2005-07-07 Oki Electric Ind Co Ltd Synchronous system and synchronous master unit
JP2006109357A (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Synchronous clock information transfer method, transmission apparatus and communication system
JP2007101457A (en) * 2005-10-07 2007-04-19 Mitsubishi Electric Corp Transmitter, receiver, time notification method, and time setting method

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2701335A4 (en) * 2011-04-19 2014-09-03 Toshiba Inc Kk Synchronization control system
EP2701335A1 (en) * 2011-04-19 2014-02-26 Kabushiki Kaisha Toshiba, Inc. Synchronization control system
US9209919B2 (en) 2011-04-19 2015-12-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Synchronization control system
CN104838615B (en) * 2012-12-13 2017-08-18 富士电机株式会社 Signal synchronizing system, node synchronization system, signal synchronizing method and node synchronization method
CN104838615A (en) * 2012-12-13 2015-08-12 富士电机株式会社 Signal synchronization system, node synchronization system, signal synchronization method, and node synchronization method
JP2014171028A (en) * 2013-03-01 2014-09-18 Nippon Telegraph & Telephone East Corp Time synchronization system, time synchronization method, slave node, and computer program
US9374214B2 (en) 2013-06-04 2016-06-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication apparatus, communication system, and communication method
JP2015142416A (en) * 2014-01-28 2015-08-03 株式会社東芝 Protection relay device and protection system
KR101432469B1 (en) 2014-03-04 2014-09-24 강창식 Seismic monitoring system having enhanced clock synchronization and the providing method thereof
JP2019050498A (en) * 2017-09-11 2019-03-28 株式会社明電舎 Network device
JP7003510B2 (en) 2017-09-11 2022-01-20 株式会社明電舎 Network equipment
WO2020054219A1 (en) * 2018-09-13 2020-03-19 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Communication device and communication system
WO2020213190A1 (en) * 2019-04-19 2020-10-22 三菱電機株式会社 Communication system, master device, slave device, and submaster device
JPWO2020213190A1 (en) * 2019-04-19 2021-12-16 三菱電機株式会社 Communication system, master device, slave device, and submaster device
JP7154395B2 (en) 2019-04-19 2022-10-17 三菱電機株式会社 Communication system, master device, slave device and submaster device
CN111431690A (en) * 2020-04-03 2020-07-17 南京南瑞继保电气有限公司 Sub-machine sampling synchronization method based on in-situ looped network
CN111431690B (en) * 2020-04-03 2023-03-28 南京南瑞继保电气有限公司 Sub-machine sampling synchronization method based on in-situ looped network

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