JP2004266723A - ネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法 - Google Patents

ネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送が可能なネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法を提供すること。
【解決手段】共通の同期クロックを持たない非同期ネットワーク110に接続され非同期ネットワーク110へデータを送受信するデータ送受信装置101、102、103、104を複数備え、データ送受信装置101、102、103、104は、宛先となるデータ受信装置101、102、103、104に同期クロックを送信する同期クロック送信手段を有し、同期クロック送信手段から送信される同期クロックにより、非同期ネットワーク110においてデータの同期伝送を行うようになっている。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークを介して接続された非同期の装置間における信号の送受信を同期させて行うネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数のノードがネットワークを介して接続されたネットワークシステムとして、図14に示すような、唯一のクロックマスタノードと複数のスレーブノードがネットワークを介して接続された構成のものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。ここで、クロックマスタノードからの送信フレーム中には、クロックマスタノードのクロック情報が含まれ、スレーブノードは内部クロックでクロックマスタノードからの送信フレームを受信する。
【0003】
そして、スレーブノードは、クロックマスタノードのクロック情報に基づいてマスタクロックを再生し、ネットワークとは別クロックで動作する同期インタフェース部との間で伝送フレーム中のデータを授受する。ここで、内部クロックからマスタクロックへの乗せ替えの際に発生するデータの過不足を吸収するためにエラスティックメモリが設けられている。エラスティックメモリは、図14においてESとして示され、同期インタフェース部との送受信のために設けられた送信ESと受信ESとがある。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−252906号公報(第3頁、第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の技術では、各同期インタフェース部のクロックについての情報をネットワークを介して授受されず、エラスティックメモリを用いてクロックの相違による伝送への影響を解消しようとするが、クロックのジッタや位相ずれによりエラスティックメモリのオーバーフローあるいはアンダーフローが発生するという問題があった。
【0006】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、非同期の装置がネットワークを介して接続されたシステムにおいて、共通のクロックを持たない場合でも同期データ伝送が可能なネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のネットワークシステムは、共通の同期クロックを持たない非同期ネットワークに接続され前記非同期ネットワークへデータを送受信するデータ送受信装置を複数備え、前記データ送受信装置は、宛先となる前記データ受信装置に同期クロックを送信する同期クロック送信手段を有し、前記同期クロック送信手段から送信される同期クロックにより、前記非同期ネットワークにおいて前記データの同期伝送を行う構成を有している。
この構成により、非同期の送受信装置間におけるデータの送信に際して同期用クロックを送信するようにしたため、受信側で同期に必要とされる相手方のクロックについての情報をネットワークを介して授受できるため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることが可能なネットワークシステムを実現することができる。
【0008】
また、本発明のネットワークシステムは、前記同期クロック送信手段が、前記非同期ネットワークの通信プロトコルメッセージに、前記同期クロックを付加して前記宛先のデータ送受信装置に前記同期クロックを送信し、前記宛先のデータ送受信装置が、前記メッセージに付加された前記同期クロックを抽出する手段を備えた構成を有している。
この構成により、非同期の送受信装置間におけるデータの送信に際して通信プロトコルメッセージに同期用クロックを付加して送信するようにしたため、メッセージに付加された同期用クロックを抽出することによって同期に必要とされる相手方のクロックについての情報をネットワークを介して授受し、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることが可能なネットワークシステムを実現することができる。
【0009】
また、本発明のネットワークシステムは、前記データを非同期で送信する送信元のデータ送受信装置が前記同期クロック送信手段を備え、前記データの宛先となるデータ送受信装置が前記同期クロックを抽出する手段を備えた構成を有している。
この構成により、メディアデータの送信元の装置が同期用クロックをメッセージに付して送信し、メディアデータの宛先の装置がこのクロックを抽出するため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいてもメディアデータの送信元の装置に同期をとることが可能なネットワークシステムを実現することができる。
【0010】
また、本発明のネットワークシステムは、前記データの宛先となるデータ送受信装置が前記同期クロック送信手段を備え、前記データを非同期で送信する送信元のデータ送受信装置が前記同期クロックを抽出する手段を備えた構成を有している。
この構成により、メディアデータの宛先の装置が同期用クロックをメッセージに付して送信し、メディアデータの送信元の装置がこのクロックを抽出するため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいてもメディアデータの宛先の装置に同期をとることが可能なネットワークシステムを実現することができる。
【0011】
また、本発明のネットワークシステムは、前記同期クロック送信手段が、複数の前記宛先のデータ送受信装置が用いる各クロックの周波数の公倍数となる周波数を有するクロックを前記同期クロックとして送信し、各前記宛先のデータ送受信装置が、前記公倍数の周波数を有する同期クロックの周波数を所定の約数で割った周波数のクロックを生成して自己のクロックとする構成を有している。
この構成により、複数の装置が用いるクロックの周波数の最小公倍数となる周波数のクロックを同期用クロックとして送信し、受信側では、この同期用クロックの周波数を約数で割った周波数のクロックを自装置のクロックとして用いるため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいてもネットワークを介して複数の装置に同期をとることが可能なネットワークシステムを実現することができる。
【0012】
また、本発明のデータ送受信装置は、共通の同期クロックを持たない非同期ネットワークに接続されたデータ送受信装置であって、前記非同期ネットワークへデータを送受信する送受信手段と、前記非同期ネットワークの通信プロトコルメッセージに同期クロックを付加して前記非同期ネットワークに送信する同期クロック送信手段とを備えた構成を有している。
この構成により、非同期の送受信装置間におけるデータの送信に際して通信プロトコルに基づいて生成されたメッセージに同期用クロックを付加して送信するようにしたため、メッセージに付加された同期用クロックを抽出することによって、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることが可能なデータ送受信装置を実現することができる。
【0013】
また、本発明のデータ送受信装置は、前記通信プロトコルメッセージに付加された前記同期クロックを抽出する手段を備えた構成を有している。
この構成により、非同期の送受信装置間におけるデータの送信に際して通信プロトコルに基づいて生成されたメッセージに付加された同期用クロックを抽出するようにしたため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることが可能なデータ送受信装置を実現することができる。
【0014】
また、本発明のデータ送受信装置は、前記同期クロックを抽出する手段が抽出した同期クロックを自装置のクロックに切り替える手段を備えた構成を有している。
この構成により、非同期の送受信装置間におけるデータの送信に際して通信プロトコルに基づいて生成されたメッセージに付加された同期用クロックを抽出し、抽出したクロックを自装置のクロックに切り替えるようにしたため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることが可能なデータ送受信装置を実現することができる。
【0015】
また、本発明のデータ送受信装置は、前記同期クロック送信手段は、複数の前記宛先のデータ送受信装置が用いる各クロックの周波数の公倍数となる周波数を有するクロックを前記同期クロックとして送信する構成を有している。
この構成により、複数の装置が用いるクロックの周波数の最小公倍数となる周波数のクロックを同期用クロックとして送信するため、同期用クロックの周波数を約数で割った周波数を自装置のクロック周波数とすることで、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいてもネットワークを介して複数の装置と同期をとることが可能なデータ送受信装置を実現することができる。
【0016】
また、本発明のデータ送受信装置は、前記同期クロックを抽出する手段は、請求項9に記載の同期クロックの周波数を所定の約数で割った周波数のクロックを生成して自装置のクロックとする構成を有している。
この構成により、自装置のクロック周波数を整数倍した周波数の同期用クロックを受信し、受信した同期用クロックの周波数を整数分の1に下げて自装置に用いることができるクロックに変換できるため、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいてもネットワークを介して複数の装置と同期をとることが可能なデータ送受信装置を実現することができる。
【0017】
また、本発明のデータ送受信装置は、前記通信プロトコルメッセージに含まれる宛先を確認する手段を備え、前記同期クロックを抽出する手段は、前記同期クロックが付加されたメッセージの伝送において伝送エラーが発生したときであっても、前記宛先が自装置であること検出した場合は、前記同期クロックを抽出する構成を有している。
この構成により、宛先を確認する手段が自装置の場合に相手装置の同期用クロックを抽出することができるため、伝送エラーがあった非同期ネットワークにおいても同期を維持することが可能なデータ送受信装置を実現することができる。
【0018】
また、本発明の同期送受信方法は、共通の同期クロックを持たない非同期ネットワークへデータを送受信し、前記非同期ネットワークの通信プロトコルメッセージに同期クロックを付加して前記非同期ネットワークに送信し、前記同期クロックにより、前記非同期ネットワークにおいて前記データの同期伝送を行う構成を有している。
この構成により、非同期の送受信装置間におけるデータの送信に際して通信プロトコルに基づいて生成されたメッセージに同期用クロックを付加して送信するようにしたため、メッセージに付加された同期用クロックを抽出することによって、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることが可能な同期送受信方法を実現することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るネットワークシステムのブロック構成を概念的に示した図である。図1において、ネットワークシステム100は、LAN(Local Area Network)等のネットワーク110と、衛星ディジタル放送を受信する衛星ラジオ受信機101、CD(CompactDisk)ディジタルオーディオを再生するCDチェンジャ102、衛星ラジオ受信機101またはCDチェンジャ102のディジタルオーディオデータをネットワーク110経由で受信し、デジタルアナログ変換(以下、単に「DA変換」という。)して不図示のヘッドフォンに出力するヘッドフォンアンプ103、および、衛星ラジオ受信機101またはCDチェンジャ102のディジタルオーディオデータをネットワーク110経由で受信し、DA変換して不図示のスピーカに出力するオーディオアンプ104を含むように構成される。
【0020】
ここで、ヘッドフォンアンプ103、オーディオアンプ104は、上記のDA変換を行うためのDA変換器を有するものとする。また、ネットワーク110は、4台の装置(ノード)が接続された理論リングを表すものであり、実際の物理的な接続は、リング型、バス型、スター型、およびそれらが複合された形態のいずれであってもよい。
【0021】
ここで、CDのような蓄積メディアの再生に関してはDA変換クロックを基準とし、CDメカニズム制御やCDディジタル信号処理に関してはDA変換クロックに従属同期するようになっている。データの動きをDA変換器からみるとデータを引き出す動作になるため、これをプル型データというと共に、このような装置をプル型装置という。一方、ディジタル放送受信機の場合は搬送波再生と同期検波による復調を行うため、DA変換クロックは搬送波に従属同期することになる。そのため、データの動きをDA変換器から見るとデータを送り込まれる動作になるため、これをプッシュ型データというと共に、このような装置をプッシュ型装置という。
【0022】
衛星ラジオ受信機101等のプッシュ型装置から出力されるデータ(プッシュ型データ)の通信の場合、衛星ラジオ受信機101等のプッシュ型装置が再生したクロックをネットワーク110経由でヘッドフォンアンプ103やオーディオアンプ104等のデータ受信側装置に送信する必要がある。一方、CDチェンジャ102等のプル型装置から出力されるデータ(プル型データ)の通信の場合、ヘッドフォンアンプ103やオーディオアンプ104のクロックをネットワーク110経由でCDチェンジャ102等のプル型装置に送信する必要がある。
【0023】
図2は、本発明の第1の実施の形態に係るネットワークシステム100に用いられる通信プロトコルメッセージに、同期用クロックを付加した信号を概念的に表した図である。上記のメッセージは、例えばCMI(Coded Mark Inversion)符号を用いて生成されるのでもよい。また、図2では、同期用クロックを正弦波で表し、メッセージを表す信号の振幅よりも同期用クロックの振幅を小さくして表してあるが、小さい必要はなく、等しくても、大きくてもよい。
【0024】
図1において、衛星ラジオ受信機101のディジタルオーディオデータaを衛星ラジオ受信機101からヘッドフォンアンプ103に送信する場合は、衛星ラジオ受信機101の同期用クロックbを衛星ラジオ受信機101からヘッドフォンアンプ103にネットワーク110経由で送る必要がある。一方、CDチェンジャ102のディジタルオーディオデータcをCDチェンジャ102からオーディオアンプ104に送信する場合は、オーディオアンプ104の同期用クロックdをオーディオアンプ104からCDチェンジャ102にネットワーク110経由で送る必要がある。
【0025】
以下、通信プロトコルとしてARCNET(Attached Resource Computer NETwork. ANSI 878.1)を例にとり、図3および図4を用いて伝送手順について説明する。図3は、説明の都合上、ネットワークシステム100うち、衛星ラジオ受信機101、CDチェンジャ102、およびヘッドフォンアンプ103、の3つのノード間での伝送手順を示す伝送シーケンス図である。
【0026】
手順Aでは、ノード間をトークンが周回している。衛星ラジオ受信機101からヘッドフォンアンプ103にディジタルオーディオデータを送信する場合、手順Bで、衛星ラジオ受信機101からヘッドフォンアンプ103に送るメッセージであるフリーバッファ問い合わせ(FBE)とこのパケットに衛星ラジオ受信機101のクロックを付加して伝送する。
【0027】
同様に、図4は、ネットワークシステム100うち、オーディオアンプ104、衛星ラジオ受信機101、およびCDチェンジャ102を抜き出し、この3つのノード間での伝送手順を示す伝送シーケンス図である。
手順Aでは、ノード間をトークンが周回している。CDチェンジャ102からオーディオアンプ104にディジタルオーディオデータを送信する場合、手順Bで、オーディオアンプ104からCDチェンジャ102に送るメッセージである肯定応答(ACK)にオーディオアンプ104のクロックを付加して伝送する。なお、フリーバッファ問い合わせ(FBE)に関してバッファの空きが無い場合や、メッセージ(パケット)に関して伝送エラーを検出した場合には、オーディオアンプは否定応答(NAK)を返送するが、否定応答(NAK)にオーディオアンプ104のクロックを付加して伝送し、同期を維持するよう構成するのでもよい。
【0028】
図5は、図2に示すメッセージに付加された同期用クロックに同期させるための、公知のPLL(Phase Locked Loop)回路510の構成例である。位相比較器511は、後述する手順によりゲート信号がオンとなっている期間、ネットワーク110からの入力信号と電圧制御発振器(VoltageControlled Oscillator.以下、単に「VCO」という。)513の出力の位相を比較し、ローパスフィルタ(以下、単に「LPF」という。)512に出力するようになっている。LPF512は、位相比較器511の出力信号の高周波成分を除去してVCO513に出力するようになっている。VCO513は、LPF512の出力電圧に応じて発振周波数を変更して出力するようになっている。このようなPLL回路は広く知られており、例えば、柳沢健編、「PLL(位相同期ループ)応用回路」、総合電子出版、ISBN4−915449−10−6、p5〜7、に詳しく解説されている。
【0029】
図6は、本発明の第1の実施の形態において通信プロトコルとしてあげたARCNETのメッセージに同期用クロック(以下、単に「クロック付メッセージ」という。)を付加した構成例、およびそれらのクロック付メッセージとゲート信号とのタイミングの関係を示す図である。図6に示すメッセージを受信したときにゲート信号をオンにする手順については、図7を用いて説明する。
【0030】
図7は、図3および図4の手順Bにおいて、メッセージに付加された同期用クロックを図5の位相比較器511に入力し、ゲート信号をオンにする動作手順を表すフローチャートである。
まず、ステップS701で、メッセージの先頭を示すアラート(ALERT)信号を検出するまで待ち、アラート信号を検出したら、処理はステップS702に進む。
次に、ステップS702で、先頭バイトの受信を待ち、先頭バイトを受信したら、処理はステップS703に進む。
【0031】
ステップS703では、先頭バイトがパケット(データ)であることを示す信号か否かを判断し、パケット(データ)であることを示していると判断した場合、処理はステップS704に移り、それ以外の場合はステップS709へ進む。
ステップS704では、自ノードがパケット待ちの状態か否かを判断し、パケット待ちの状態と判断した場合、処理はS705に進み、パケット待ちの状態でないと判断した場合は処理が終了する。
【0032】
ステップS705では、パケットの宛先ID(DID)が自ノードIDと一致するか否かを判断し、一致すると判断した場合、処理はステップS706に進み、一致しないと判断した場合は処理が終了する。
ステップS706では、CRC(Cyclic Redundancy Checking)チェックの終了を待ち、終了後ステップS707に進む。
【0033】
ステップS707では、CRCチェックの結果が「正常」を示すか否かを判断し、CRCチェックの結果が「正常」を示すと判断した場合、処理はステップS708に進み、「正常」を示すものでないと判断した場合は処理が終了する。
ステップS708では、ゲート信号をオンにし、システムで予め定められた時間が経過したらオフにする。
【0034】
次に、ステップS703に戻り、先頭バイトがパケット(データ)であることを示すものでないとして、処理がステップS709に進んだ場合について説明する。
ステップS709では、先頭バイトがフリーバッファ問い合わせ(FBE)を示しているか否かを判断し、フリーバッファ問い合わせ(FBE)を示していると判断した場合、処理はステップS710に移り、示していないと判断した場合は処理がステップS712へ進む。
【0035】
ステップS710では、自ノードがフリーバッファ問い合わせ(FBE)待ちの状態か否かを判断し、自ノードがフリーバッファ問い合わせ(FBE)と判断した場合、処理はステップS711に進み、フリーバッファ問い合わせ(FBE)待ちの状態でないと判断した場合は処理が終了する。
ステップS711では、フリーバッファ問い合わせ(FBE)の宛先ID(DID)が自ノードIDと一致するか否かを判断し、フリーバッファ問い合わせ(FBE)の宛先ID(DID)が自ノードIDと一致すると判断した場合、処理はステップS708に進み、一致しない場合は処理が終了する。
【0036】
次に、ステップS709に戻り、先頭バイトがフリーバッファ問い合わせ(FBE)を示していないとして、処理がステップS712に進んだ場合について説明する。
ステップS712では、先頭バイトが肯定応答(ACK)を示すか否かを判断し、先頭バイトが肯定応答(ACK)を示すと判断した場合、処理はステップS714に移り、肯定応答(ACK)を示さないと判断した場合、処理はステップS713に進む。
【0037】
ステップS713では、先頭バイトが否定応答(NAK)を示すか否かを判断し、先頭バイトが否定応答(NAK)を示すと判断した場合、処理はステップS714に進み、示さないと判断した場合は処理が終了する。
ステップS714では、自ノードが肯定応答(ACK)待ちまたは否定応答(NAK)待ちのいずれかの状態か否かを判断し、いずれかであると判断した場合、処理はステップS708に移り、どちらでもないと判断した場合は処理が終了する。
【0038】
但し、メッセージの待ち状態は、自ノードからのメッセージ送信時に以下のように確定する。トークン送信後は、トークン待ち、フリーバッファ問い合わせ(FBE)待ちとなり、フリーバッファ問い合わせ(FBE)に対する肯定応答(ACK)返送後はパケット待ち、フリーバッファ問い合わせ(FBE)またはパケット送信後は肯定応答(ACK)待ちまたは否定応答(NAK)待ちとなる。
【0039】
また、図7に示す処理の流れにおいてステップS707を省略し、CRCチェックの結果に拘わらずステップS705で宛先ID(DID)が一致すればステップS708に進むように構成することによって、パケットにCRCエラーが発生してもゲート信号をオンにして同期用クロックを取り込むことが可能となり、伝送エラーが発生した場合であっても自装置宛の同期用クロックの再生が可能となり、安定した同期用クロックによるデータ伝送ができる。
【0040】
次に、オーディオアンプ104が、図1の衛星ラジオ受信機101からのディジタルオーディオデータaとCDチェンジャ102からのディジタルオーディオデータcを切り替えて受信する場合について図8を用いて説明する。
【0041】
まず、衛星ラジオ受信機101からオーディオアンプ104に衛星ラジオ受信機101のディジタルオーディオデータaを送信する場合は、衛星ラジオ受信機101の同期用クロックbをオーディオアンプ104にネットワーク110経由で送る必要がある。一方、CDチェンジャ102からオーディオアンプ104にCDチェンジャ102のディジタルオーディオデータcを送信する場合は、オーディオアンプ104の同期用クロックdをCDチェンジャ102にネットワーク110経由で送る必要がある。したがって、オーディオアンプ104は、自装置を宛先とするクロック付メッセージに付加された同期用クロックと自装置のクロックとを切り替えて使用することができる受信手段を有するものとする。
【0042】
図9は、自装置を宛先とするクロック付メッセージに付加された同期用クロックと自装置のクロックとを切り替えて使用することができる受信手段910のブロック構成を示す図である。この受信手段910は、ネットワーク110との物理インタフェースとなるトランシーバ911、通信プロトコルの制御を行うプロトコルコントローラ912、プロトコルコントローラ912を制御するCPU(Central Processing Unit)913、図5に示す回路構成のクロック再生部914、受信したディジタルオーディオデータを一時記憶する受信バッファ915、ディジタルオーディオデータをアナログ信号に変換するDAコンバータ916、自装置のクロックを生成するクロック生成部917、および、クロック再生部914の出力するクロックとクロック生成部917の出力するクロックとを切り替えてDA(Digital to Analog)コンバータ916に出力するスイッチ918を含むように構成される。
【0043】
ここで、オーディオアンプ104等が衛星ラジオ受信機101等のプッシュ型装置から衛星ラジオ受信機101のディジタルオーディオデータaを受信する場合は、衛星ラジオ受信機101の同期用クロックbをトランシーバ911経由でクロック再生部914に入力してプル型装置用のクロックを再生し、スイッチ918を接点A側に接続して再生したクロックをDAコンバータ916に供給する。これにより衛星ラジオ受信機101の同期用クロックbに同期してDA変換を行うことができる。
【0044】
また、オーディオアンプ104等がCDチェンジャ102等のプル型装置からのCDチェンジャ102のディジタルオーディオデータcを受信する場合は、クロック生成部917が生成したオーディオアンプ104の同期用クロックdをトランシーバ911を介しネットワーク110経由でCDチェンジャ102に送ると共に、スイッチ918を接点B側に接続して生成したクロックをDAコンバータ916に供給する。これによりCDチェンジャ102でオーディオアンプ104の同期用クロックdに同期してCDデータの再生を行うことができる。
【0045】
なお、本発明の第1の実施の形態では、受信手段が上記のステップS701〜S714の各ステップでの処理を行うデータ送受信装置制御方法について説明したが、これらのステップS701〜S714を含む同期送受信動作を実行させるためのデータ送受信装置制御プログラムがインストールされた所定のコンピュータを用いて実施することも可能である。
【0046】
以上説明したように、本発明の第1の実施の形態に係るネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法は、ネットワークを介して接続された非同期のデータ送受信装置間におけるデータの送信に際して通信プロトコルに基づいて生成されたメッセージに同期用クロックを付加して送信するようにしたため、メッセージに付加された同期用クロックを抽出することによって同期に必要とされる相手方のクロックについての情報をネットワークを介して授受し、共通のクロックを持たない非同期ネットワークにおいても同期データ伝送をすることができる。
【0047】
(第2の実施の形態)
図10は、本発明の第2の実施の形態に係るネットワークシステムのブロック構成を示す図である。ここで、ネットワーク110は、4台の装置(ノード)が接続された論理リングを表している。図10において、ネットワークシステム1000は、衛星ディジタル放送を受信する衛星ラジオ受信機能とCDディジタルオーディオを再生するCDチェンジャ機能の両方を備えた衛星ラジオCD一体機1005、衛星ラジオCD一体機1005のディジタルオーディオデータをネットワーク110経由で受信してDA変換し、不図示のスピーカに出力するアクティブスピーカの左チャンネル1006、衛星ラジオCD一体機1005のディジタルオーディオデータをネットワーク110経由で受信してDA変換し、不図示のスピーカに出力するアクティブスピーカの右チャンネル1007、および、ディジタルオーディオデータをネットワーク110経由で受信してDA変換をし、不図示のヘッドフォンに出力するヘッドフォンアンプ103を含むように構成される。ここで、アクティブスピーカ(右)1007は、図9に示すブロック構成の回路により構成され、同期用クロックを出力することができる。一方、アクティブスピーカ(左)1006については、説明の都合上、クロック生成部を持たないものとする。
【0048】
衛星ラジオCD一体機1005のディジタルオーディオデータeとして衛星ラジオ放送のデータ(以下、単に「衛星ラジオデータ」という。)を衛星ラジオCD一体機1005からアクティブスピーカ1006、1007に送信する場合は、衛星ラジオCD一体機1005の同期用クロックfをアクティブスピーカ1006、1007にネットワーク110経由で送信する必要がある。一方、CDオーディオデータを送信する場合は、アクティブスピーカ(右)1007の同期用クロックgを衛星ラジオCD一体機1005にネットワーク110経由で送信する必要がある。したがって、衛星ラジオCD一体機1005は、自装置を宛先とする通信プロトコルのメッセージに付加された同期用クロックと自装置のクロックとを切り替えて使用することができる受信手段を有するものとする。
【0049】
図11は、自装置を宛先とする通信プロトコルのメッセージに付加された同期用クロックと自装置のクロックを切り替えて使用することができる送信手段のブロック構成を示す図である。図11に示す送信手段1110において、図9に示す受信手段と同一の構成部については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0050】
図11において、送信バッファ1119は、RAM(Random Access Memory)、ハードディスク、その他の記憶装置によって構成され、送信対象のディジタルオーディオデータを一時記憶するようになっている。
また、直並列変換器1120は、入力されたビットシリアルのオーディオデータをパラレルデータに変換して出力するようになっている。
【0051】
衛星ラジオCD一体機1005から衛星ラジオデータを送信する場合は、衛星ラジオCD一体機1005の衛星ラジオ受信部で受信して再生したクロックを衛星ラジオCD一体機1005の同期用クロックfとしてトランシーバ911を介しネットワーク110経由でアクティブスピーカ1006、1007に送信する。このようにすることにより、衛星ラジオデータのクロックに同期してアクティブスピーカ側でDA変換を行うことができる。
【0052】
衛星ラジオCD一体機1005からCDオーディオデータを送信する場合は、アクティブスピーカ(右)1007が送信したアクティブスピーカ(右)1007の同期用クロックgをトランシーバ911を介して受信してクロック再生部914に入力し、クロック再生部914が再生したクロックを衛星ラジオCD一体機1005のCDプレーヤ部に出力する。これにより衛星ラジオCD一体機1005でアクティブスピーカ(右)1007の同期用クロックgに同期してCDデータの再生を行うことができる。
【0053】
以上説明したように、本発明の第2の実施の形態に係るネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法は、衛星放送のデータやCDデータ等の送信対象のデータの種類に応じて、自装置を宛先とするメッセージから抽出したデータ受信装置側のデータ伝送用同期用クロックまたは自装置の同期用クロックのいずれかに選択的に切り替えることができるため、さらに、同期データ伝送における利便性を向上することができる。
【0054】
(第3の実施の形態)
図12は、本発明の第3の実施の形態に係るネットワークシステムのブロック構成を示す図である。ここで、ネットワーク110は、5台の装置(ノード)が接続された論理リングを表している。本発明の第3の実施の形態に係るネットワークシステム1200は、本発明の第2の実施の形態に係るネットワークシステム1000にDVD(Digital Versatile Disk)プレーヤ1208を付加した構成を有する。本発明の第3の実施の形態に係るネットワークシステム1200を構成する装置のうち、本発明の第2の実施の形態に係るネットワークシステム1000を構成する装置と同等の機能を有するものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0055】
図12に示す構成のシステムにおいて、オーディオアンプ104は、CDチェンジャ102のCDオーディオまたはDVDプレーヤ1208のDVDオーディオを再生する際、オーディオアンプ104の同期用クロックhを通信プロトコルのメッセージに付加して送信する。また、衛星ラジオ受信機101は、ヘッドフォンアンプ103またはオーディオアンプ104で衛星ラジオデータを再生する際、衛星ラジオ受信機101の同期用クロックiを通信プロトコルのメッセージに付加して送信する。
【0056】
一般に、ネットワーク110に接続される装置の動作クロックまたは同期用クロックは、周波数が異なる。図13は、かかるクロックの周波数の相違を吸収するためのPLL回路のブロック構成を示す図である。図13に示すPLL回路において、図5に示すPLL回路の構成部と同様の機能を有する構成部には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0057】
図13に示すPLL回路1310は、図5に示すPLL回路に、入力クロックを1/Nに分周して位相比較器511に出力する分周器1314を付加し、PLL回路からの出力クロックを直接位相比較器511に戻す代わりに出力クロックを1/Mに分周して位相比較器511に戻す分周器1315を付加した構成を有する。以下では、説明の都合上、オーディオアンプ104の同期用クロックhの周波数を7.056MHzとし、CDチェンジャ102の動作クロックを16.9344MHz、DVDプレーヤ1208の動作クロックを54MHzとするが、これらの周波数に限定されるものではない。
【0058】
CDチェンジャ102の動作クロックを得る場合は、例えばVCO513の発振周波数を16.9344MHz、N=160、M=384とすることによって位相比較器511が44.1kHzの信号どうしを比較するように構成する。一方、DVDプレーヤ1208の場合、例えばVCO513の発振周波数を54MHz、N=147、M=1125とすることによって位相比較器511が48kHzの信号どうしを比較するように構成する。
【0059】
また、衛星ラジオ受信機101の同期用クロックiを例えば14.112MHzとし、ヘッドフォンアンプ103またはオーディオアンプ104において図5のVCO513の発振周波数を14.112MHzとした場合、VCO513の出力を1/441に分周または1/294に分周する分周器を設け、この分周器からの信号を出力することにより、衛星ラジオ受信機101の同期用クロックiに同期した32kHzまたは48kHzを容易に得ることができる。これによって、衛星放送Aモードのサンプリング周波数32kHzと衛星放送Bモードのサンプリング周波数48kHzのいずれにも対応することができる。
【0060】
以上説明したように、本発明の第3の実施の形態に係るネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法は、クロックを送信するデータ送受信装置側のデータ伝送用同期用クロックを該当する複数のデータ送受信装置が抽出し、各々が必要な周波数まで分周し、分周したデータ伝送用同期用クロックに同期させてデータ送信装置からデータ受信装置にデータ伝送を可能とすることによって、同期用クロックを送信するデータ送受信装置側の同期用クロック周波数を1種類にすることができる。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、非同期の装置がネットワークを介して接続されたシステムにおいて、同期に必要とされる相手方のクロックについての情報をネットワークを介して授受し、同期データ伝送が可能なネットワークシステム、データ送受信装置、およびデータ送受信方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るネットワークシステムのブロック構成を概念的に示す図
【図2】本発明の、メッセージに付加された同期用クロックを説明するための図
【図3】本発明の第1の実施の形態に係るプッシュ型装置とのデータ伝送を説明するためのシーケンス図
【図4】本発明の第1の実施の形態に係るプル型装置とのデータ伝送を説明するためのシーケンス図
【図5】クロックと同期を取るためのPLL回路のブロック構成を示す図
【図6】本発明の、クロック付メッセージとゲート信号とのタイミングの関係を示す図
【図7】本発明の、ゲート信号をオンにする動作についての処理の流れを示すフローチャート
【図8】オーディオアンプ104が、衛星ラジオ受信機からのディジタルオーディオデータaとCDチェンジャからのディジタルオーディオデータcを切り替えて受信する場合についての説明図
【図9】本発明の第1の実施の形態に係る、クロックを切り替えて使用することができる受信手段のブロック構成を示す図
【図10】本発明の第2の実施の形態に係るネットワークシステムのブロック構成を概念的に示す図
【図11】本発明の第2の実施の形態に係る、クロックを切り替えて使用することができる送信手段のブロック構成を示す図
【図12】本発明の第3の実施の形態に係るネットワークシステムのブロック構成を概念的に示す図
【図13】本発明の第3の実施の形態に係るPLL回路のブロック構成を示す図
【図14】複数のノードがネットワークを介して接続された従来のネットワークシステムのブロック構成を示す図
【符号の説明】
100、1000、1200 ネットワークシステム
101 衛星ラジオ受信機
102 CDチェンジャ
103 ヘッドフォンアンプ
104 オーディオアンプ
110 ネットワーク
510、1310 PLL回路
511 位相比較器
512 ローパスフィルタ(LPF)
513 電圧制御発振器(VCO)
910 受信手段
911 トランシーバ
912 プロトコルコントローラ
913 CPU
914 クロック再生部
915 受信バッファ
916 DAコンバータ
917 クロック生成部
918 スイッチ
1005 衛星ラジオCD一体機
1006 アクティブスピーカ(左チャンネル)
1007 アクティブスピーカ(右チャンネル)
1110 送信手段
1119 送信バッファ
1120 直並列変換器
1208 DVDプレーヤ
1314、1315 分周器
a 衛星ラジオ受信機101のディジタルオーディオデータ
b 衛星ラジオ受信機101の同期用クロック
c CDチェンジャ102のディジタルオーディオデータ
d オーディオアンプ104の同期用クロック
e 衛星ラジオCD一体機1005のディジタルオーディオデータ
f 衛星ラジオCD一体機1005の同期用クロック
g アクティブスピーカ(右)1007の同期用クロック
h オーディオアンプ104の同期用クロック
i 衛星ラジオ受信機101の同期用クロック

Claims (12)

  1. 共通の同期クロックを持たない非同期ネットワークに接続され前記非同期ネットワークへデータを送受信するデータ送受信装置を複数備え、前記データ送受信装置は、宛先となる前記データ受信装置に同期クロックを送信する同期クロック送信手段を有し、前記同期クロック送信手段から送信される同期クロックにより、前記非同期ネットワークにおいて前記データの同期伝送を行うことを特徴とするネットワークシステム。
  2. 前記同期クロック送信手段は、前記非同期ネットワークの通信プロトコルメッセージに、前記同期クロックを付加して前記宛先のデータ送受信装置に前記同期クロックを送信し、前記宛先のデータ送受信装置は、前記メッセージに付加された前記同期クロックを抽出する手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のネットワークシステム。
  3. 前記データを非同期で送信する送信元のデータ送受信装置が前記同期クロック送信手段を備え、前記データの宛先となるデータ送受信装置が前記同期クロックを抽出する手段を備えたことを特徴とする請求項2に記載のネットワークシステム。
  4. 前記データの宛先となるデータ送受信装置が前記同期クロック送信手段を備え、前記データを非同期で送信する送信元のデータ送受信装置が前記同期クロックを抽出する手段を備えたことを特徴とする請求項2に記載のネットワークシステム。
  5. 前記同期クロック送信手段は、複数の前記宛先のデータ送受信装置が用いる各クロックの周波数の公倍数となる周波数を有するクロックを前記同期クロックとして送信し、各前記宛先のデータ送受信装置は、前記公倍数の周波数を有する同期クロックの周波数を所定の約数で割った周波数のクロックを生成して自己のクロックとすることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のネットワークシステム。
  6. 共通の同期クロックを持たない非同期ネットワークに接続されたデータ送受信装置であって、前記非同期ネットワークへデータを送受信する送受信手段と、前記非同期ネットワークの通信プロトコルメッセージに同期クロックを付加して前記非同期ネットワークに送信する同期クロック送信手段とを備えたことを特徴とするデータ送受信装置。
  7. 前記通信プロトコルメッセージに付加された前記同期クロックを抽出する手段を備えたことを特徴とする請求項6に記載のデータ送受信装置。
  8. 前記同期クロックを抽出する手段が抽出した同期クロックを自装置のクロックに切り替える手段を備えたことを特徴とする請求項7に記載のデータ送受信装置。
  9. 前記同期クロック送信手段は、複数の前記宛先のデータ送受信装置が用いる各クロックの周波数の公倍数となる周波数を有するクロックを前記同期クロックとして送信することを特徴とする請求項6に記載のデータ送受信装置。
  10. 前記同期クロックを抽出する手段は、請求項9に記載の同期クロックの周波数を所定の約数で割った周波数のクロックを生成して自装置のクロックとすることを特徴とする請求項7または請求項8に記載のデータ送受信装置。
  11. 前記通信プロトコルメッセージに含まれる宛先を確認する手段を備え、前記同期クロックを抽出する手段は、前記同期クロックが付加されたメッセージの伝送において伝送エラーが発生したときであっても、前記宛先が自装置であること検出した場合は、前記同期クロックを抽出することを特徴とする請求項7、請求項8または請求項10に記載のデータ送受信装置。
  12. 共通の同期クロックを持たない非同期ネットワークへデータを送受信し、前記非同期ネットワークの通信プロトコルメッセージに同期クロックを付加して前記非同期ネットワークに送信し、前記同期クロックにより、前記非同期ネットワークにおいて前記データの同期伝送を行うことを特徴とするデータ送受信方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008199160A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Fujitsu Ltd 同期非同期通信網の変換装置、方法、プログラム、記録媒体及び通信システム
JP2008199161A (ja) * 2007-02-09 2008-08-28 Fujitsu Ltd 非同期同期通信網の変換装置、方法、プログラム、記録媒体及び通信システム
JP2011147334A (ja) * 2010-01-14 2011-07-28 Siemens Ag 電力コンバータの電力変換を制御するための方法およびコントロールシステム

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