JP2005528826A - 非同期ネットワークを通じてデータを送信する場合に受信器を送信器に同期させる方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、非同期ネットワークを通じたデータ送信時に受信器を送信器に同期させる方法及び装置に関する。この場合、データパケットの形態をしたデータが、送信器から送信媒体を通じて受信器に送信される。送信器のタイムベースから生成された時間情報が、データパケット中に挿入されている。これらの時間情報は、先に送信されたデータパケットの正確な送信時点に関する情報を含む。受信器内では、送信器によって生成された時間情報と受信器内で生成されそこで中間記憶された時間情報とを比較することによって、この受信器のタイムベースが校正される。

Description

本発明は、非同期ネットワークを通じてデータを送信する場合に受信器を送信器に同期させる方法及び装置に関する。

マルチメディア機器用のデータを制御し交換する方法及びシステムが、ドイツ連邦共和国特許出願公開第199 61 644号明細書から既に公知である。この場合、個々の機器、特に保守電子機器が、１本のバスによって互いに接続されている。起動した各機器は、所定の時間内に情報をバスを通じて別の起動した機器に対して送信する。この別の起動した機器は、これらの情報に基づいてそれぞれの機器が起動しているかどうかを確認する。情報が所定の時間の経過後に受信されない場合、この別の機器は、それぞれの機器がもはや起動していないことを確認する。一回又は繰り返し起動される機器が、所定の時間以上である期間後に初めてバスを通じて固有の情報を別の起動した機器に対して送信する。

信号を時間同期式に転送する方法及び装置が、国際特許出願公開第02/01878号明細書から公知である。この場合、信号が、少なくとも１つの信号源から異なる信号経路を通じて少なくとも１つの信号受信器に送信される。タイムマーカが、これらの異なる信号中に挿入される。信号を時間同期式に転送するため、これらの異なる信号経路内で生じた遅延が算出され、これらの算出された遅延から最大遅延を有する信号経路内で発生する遅延以上の遅延である１つの最小総合遅延を算定する。異なる信号中に挿入されたタイムマーカは、この最小総合遅延に関する情報を有する。各信号経路内では、個別の遅延が送信すべき信号に含まれる。この個別の遅延は、最小総合遅延とそれぞれの信号経路内で信号に含まれた信号処理に起因する遅延との差に一致する。

このようなネットワーク標準の場合は、送信媒体が一定の時間周期空いたときに初めてデータを送信してよい。このような方式は、名称ＣＳＭＡ（搬送波感知多重アクセス）の下で公知である。このようなシステムの場合、データパケットがどの時点に対して送信媒体を通じて実際に送信されるかが予測できない。送信回路が、実際の送信時点の時間印を送信すべきパケット中に挿入できない場合、このような特性は、例えばＮＴＰ（ネットワークタイムプロトコル）やＲＴＰ（リアルタイムトランスポートプロトコル）で使用されるようなタイムマークの送信に対しては不十分な作用を呈する。

本発明の課題は、この従来の技術から出発してデータパケットの正確な送信時点が特定され得る方法を提供することにある。

この課題は、請求項１に記載の方法及び請求項３に記載の装置によって解決される。

本発明の好適な構成及びその他の構成は、従属請求項中に記載されている。

本発明の利点は、それぞれの受信器のタイムベースを送信器のタイムベースに迅速にかつ精確に同期させることがそれぞれの受信器に可能である点に特にある。

以下に、本発明のその他の好適な特性を図面に基づいて例示的に説明する。

図１は、送信媒体を通じてデータを送信する装置のブロック図である。この示された装置は、送信器１を有する。この送信器１は、送信媒体２を通じてデータを受信器３，４に対して送信する。この送信媒体２は、有線の媒体でもよいし又は無線の媒体でもよい。これらのデータは、データパケットで送信される。送信器内で生成された時間情報が、送信される各データパケット中に挿入されている。

図２は、送信器１の構成を説明するためのブロック図である。この示された送信器は、送信段５，パケット発生器６及びタイムベース７を有する。送信段５は、送信すべきデータパケットを任意に処理するために設けられている。これらのデータパケットは、接続部Ｉ４を通じて図１中に示された送信媒体２に対して転送される。これらの送信すべきデータパケットは、パケット発生器６内で生成される。このパケット発生器６は、入力端子Ｅを有する。送信すべきデータが、データストリームの形態でこの入力端子Ｅに入力する。

さらに、送信段５から送信される応答信号が、接続部Ｉ１を通じてパケット発生器６に送信され、及び、送信器のタイムベース７から生成された時間情報が、接続部Ｉ２を通じてパケット発生器６に送信される。データパケットが有効に送信されたときは、応答信号が、送信段５によって常に生成される。パケット発生器６が応答信号を受け取った直後に、このパケット発生器６は、接続部Ｉ２を通じて送信された時間情報をタイムマーカとして次に送信すべきデータパケット中に挿入する。次いでこのデータパケットは、送信段５に対して転送され、それぞれ存在するネットワーク標準によって特定された時点に対して送信媒体２を通じて受信器３，４に送信される。

したがって、１つのタイムマーカが、送信される各データパケット中に挿入されている。このタイムマークは、送信器のタイムベース７から送信され、かつ時間的に先に送信されたデータパケットの送信時点に関する正確な情報を含む。

図３は、受信器の構成を説明するためのブロック図である。この示された受信器は、受信段８，比較器９，特にＦＩＦＯとして構成された記憶器１０及び固有のタイムベース１１を有する。送信媒体２と接続部Ｉ５とを通じて送信されたデータパケットが、受信段８によって受信される。受信段８が１つのデータパケットを受信した直後に、この受信段８は、接続部Ｉ６を通じてこのデータパケットを比較器９及び記憶器１０に対して送信する。この記憶器１０は、この情報信号に対する応答として受信器のタイムベース１１から送信された時間情報を記憶する。したがってこの時間情報は、その時に受信したデータパケットの受信時点に関する情報を含む。

別の時間情報も、記憶器１０内に既に記憶されている。この時間情報は、時間的に先に受信したデータパケットの受信時に生成され、したがって時間的に先に受信したデータパケットの受信時点に関する情報を含む。

上述した情報信号を受取ると、記憶器１０が、既に記憶された別の時間情報を接続部Ｉ８を通じて比較器９に対して転送する。この比較器９は、その時に受信したデータパケットから分離された時間情報を記憶器１０から送信され接続部Ｉ８を通じて比較器９に送信された時間情報と比較する。これらの両時間情報は、時間的に先に受信したデータパケットに関する。この場合、送信されたデータパケットから分離された時間情報は、時間的に先に送信されたデータパケットの送信時点を示し、記憶器１０から送信された時間情報は、時間的に先に送信されたそのデータパケットの受信時点を示す。

経過時間に起因した若しくは送信に起因した信号の遅延が存在しないか又は場合によってはこのような遅延時間が既知でありかつ比較器９内に記憶されていると仮定した場合、１つの差動信号が、比較器９内でこの比較器９に送信された時間情報から生成される。受信器の局所タイムベース１１が、接続部Ｉ９経由でこの差動信号によって校正され、同時にこの受信器は送信器に同期する。

同様に、送信媒体２を通じて接続されている別の受信器も、送信器に同期できる。

したがって、１つのデータパケットの校正された送信時点が、上述した実施の形態では後で特定される。このことは、受信器のタイムベースを送信器のタイムベースに迅速にかつ正確に同期させることを可能にする。

上述した実施の形態の代わりに、「既存の」タイムマーク及びこれに加えて先行するデータパケット中に含まれているタイムマークに対する校正信号を送信される各データパケットの状態で送信することも可能である。この場合、これらの校正信号は、先行するデータパケットの送信時点に関する正確な情報を含む。この解決手段には、従来の標準に対して互換性がありかつ校正値を評価できる受信器が本発明の上述した利点を得るという利点がある。

送信媒体を通じてデータを送信する装置のブロック図である。 送信器の構成を説明するブロック図である。 受信器の構成を説明するブロック図である。

符号の説明

１ 送信器
２ 送信媒体
３ １．受信器
４ ２．受信器
５ 送信段
６ パケット発生器
７ 送信器のタイムベース
８ 受信段
９ 比較器
１０ 記憶器
１１ 受信器のタイムベース
Ｉ１，...,Ｉ９ 接続部
Ｅ 入力端子

Claims (7)

1. データがデータパケットの形態で送信器から送信媒体を通じて受信器に送信され、データパケットが送信器のタイムベースによって生成された時間情報を含み、以下の方法ステップから成る受信器を送信器に同期させる方法：
   −第１データパケットを送信器から送信し、
   −この第１データパケットを受信器によって受信し、
   −受信器のタイムベースから送信された時間情報を記憶し、この時間情報は、この第１データパケットの受信の時点に関する情報を含み、
   −送信器のタイムベースから送信された時間情報を第２データパケット中に挿入し、この送信器から送信された時間情報は、第１データパケットの送信の時点に関する情報を含み、
   −第２データパケットを送信器から送信し、
   −この第２データパケットを受信器によって受信し、
   −送信器のタイムベースから送信された時間情報をこの第２データパケットから分離し、この時間情報は、第１データパケットの送信の時点に関する情報を含み、
   −送信器から送信された分離された時間情報及び受信器から送信された記憶された時間情報を使用して、この受信器のタイムベースをこの送信器のタイムベースに適合させる。
2. 受信器のタイムベースは、時間情報の比較の範囲内に含まれる差動信号に応じて校正されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 送信器から送信されたデータパケットは、タイムマークの形態の時間情報を含み、これらの時間情報は、その都度先に送信されたデータパケットの送信の時点に関する情報を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 送信器から送信されたデータパケットは、タイムマーク及び校正信号から成る時間情報を含み、この場合、これらの校正信号は、その都度先に送信されたデータパケットの送信の時点に関する情報を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
5. 非同期ネットワークを通じたデータ送信時に受信器を送信器に同期させる、送信器（１），送信媒体（２）及び受信器（３，４）を有する装置において、この場合、送信器（１）は：
   −時間情報を生成するタイムベース（７）を有し、
   −このタイムベース（７）に接続されているパケット発生器（６）を有し、このパケット発生器（６）は、データパケットを生成するために設けられていて、送信器のタイムベース（７）から送信された時間情報が、これらのデータパケット中に挿入されていて、これらの時間情報は、先に送信されたデータパケットの送信の時点に関する情報を含み、
   −パケット発生器（６）に接続されていてこのパケット発生器から生成されたデータパケットを送信する送信段（５）を有し、
   この場合、受信器（３，４）は：
   −データパケットを受信する受信段（８）を有し、
   −時間情報を生成するタイムベース（１１）を有し、
   −このタイムベース（１１）に接続されていて時間情報を記憶する記憶器（１０）を有し、これらの時間情報は、データパケットの受信の時点に関する情報を有し、
   −送信器のタイムベースによって生成された時間情報を受信したデータパケットから分離する分離段（８）を有し、これらの時間情報は、先に送信されたデータパケットの送信の時点に関する情報を含み、
   −送信器によって生成された分離された時間情報及び受信器内で生成された記憶された時間情報を使用して、この受信器のタイムベース（１１）をこの送信器のタイムベース（７）に適合させる適合段を有する。
6. 適合段は、比較器（９）を有し、この比較器（９）は、送信器によって生成された分離された時間情報と受信器内で生成された記憶された時間情報とを比較することによってこの受信器のタイムベース（１１）を校正するために設けられている差動信号を算出することを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 記憶器（１０）は、ＦＩＦＯ記憶器であることを特徴とする請求項５又は６に記載の装置。

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