JP2008109268A - Synchronization communication method of communication apparatus and its synchronization device - Google Patents

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JP2008109268A JP2006288714A JP2006288714A JP2008109268A JP 2008109268 A JP2008109268 A JP 2008109268A JP 2006288714 A JP2006288714 A JP 2006288714A JP 2006288714 A JP2006288714 A JP 2006288714A JP 2008109268 A JP2008109268 A JP 2008109268A
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Hidetsugu Koga
英嗣 古賀
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively synchronize a plurality of communication apparatuses in a transmission path with high accuracy even when the communication apparatuses are connected in series with the transmission path in a transmission system where the plurality of communication apparatuses in the transmission path receive transmission data from a communication apparatus for managing reference time and operates in synchronism with the reference time although, when the transmission path and the communication apparatuses are connected in series, there is increased a difference of reception times of transmission data between the transmission apparatuses owing to delay in a relaying communications apparatuses by transfer processing in addition to propagation delay of a signal so that each communication apparatus is needed to correct the transmission path delay. <P>SOLUTION: There are packaged on the communication apparatuses 1, 2 a relaying path not mediating a memory device and a return path, and switches 223, 233, a CPU 140 of the communication apparatus 1 for managing the reference time instructs changeover of the return path from the transmission path to measure the transmission path delay and simultaneously a CPU 240 of a communication apparatus 2, a measurement object executes synchronization correction. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、伝送路に接続された全ての通信装置が、伝送システムにおける基準時間に同期する方法およびその同期通信装置に関する。   The present invention relates to a method in which all communication devices connected to a transmission line are synchronized with a reference time in a transmission system, and the synchronous communication device.

伝送路に接続された全ての通信装置が、伝送システムにおける基準時間に同期するには、基準時間を管理する通信装置がそれ以外の複数の通信装置に対し基準時間を通知する必要がある。この時、通信装置が伝送路に並列に接続されている場合は、通信装置間の伝送路遅延時間の差は信号の伝播時間の差となり、極めて小さい値となる。したがって、基準時間を管理する通信装置から伝送データを受信したタイミングで、装置内基準タイマを基準時間に合せるだけでも、通信装置間での時間のずれは小さい。これに対し、通信装置が伝送路に直列に接続されている場合、信号の伝播時間に加え通信装置内の転送時間が加わるため、接続台数や伝送路長が増加すると伝送路遅延時間の差が増大する。このため、複数の通信装置が同期して動作するためには、各通信装置がもつ装置内基準タイマに伝送路遅延時間による時間補正を行う必要がある。   In order for all communication devices connected to the transmission path to synchronize with the reference time in the transmission system, the communication device managing the reference time needs to notify the reference time to the other communication devices. At this time, when the communication devices are connected in parallel to the transmission line, the difference in the transmission line delay time between the communication devices becomes a difference in signal propagation time, which is an extremely small value. Therefore, even if the in-device reference timer is set to the reference time at the timing when the transmission data is received from the communication device that manages the reference time, the time difference between the communication devices is small. On the other hand, when the communication device is connected in series to the transmission line, the transfer time in the communication device is added in addition to the signal propagation time. Increase. For this reason, in order for a plurality of communication devices to operate synchronously, it is necessary to perform time correction based on the transmission line delay time on the in-device reference timer of each communication device.

伝送路遅延時間を算出する例として、基準時間を管理する通信装置と各通信装置との折り返し遅延時間(データが往復するのに要する時間)を測定し、往路および復路に要する時間が等しいことを前提として各通信装置までの遅延時間を算出する方法がある。   As an example of calculating the transmission line delay time, the return delay time (the time required for data to reciprocate) between the communication apparatus managing the reference time and each communication apparatus is measured, and the time required for the forward path and the return path are equal. As a premise, there is a method of calculating a delay time to each communication device.

図5は本出願人が先行開発した未公知の伝送システムの同期手順を示すシーケンスチャートである。同期を完了するまでの手順として、一斉同報により同期補正対象機器を指定するステップと、指定の通信機器へ基準時間を通知すると同時に送信時刻を記憶するステップと、指定通信装置からの折り返し時刻を記憶するステップと、送信時刻および受信時刻から伝送路遅延時間を算出するステップと、算出された伝送路遅延時間を基準時間と共に指定の通信装置へ通知するステップとがある。
一斉同報により同期補正対象機器を指定するステップでは、第1の通信装置から最も近い第2の通信装置を指定の通信装置として一斉同報を送り、一斉同報信号を受信した指定の通信装置は、受信したデータを受信元へ折り返す動作に切り替え器を設定する。指定の通信機器へ基準時間を通知すると同時に送信時刻を記憶するステップでは、第1の通信装置は基準時間を含む送信データを送信すると同時に送信時刻を記憶する。送信データは、指定の通信装置で受信されると、通信装置内部の切り替え器でリピートされる。指定通信装置からの折り返し時刻を記憶するステップでは、指定の通信装置からリピートされたデータを第1の通信装置が受信すると同時に受信時刻を記憶する。
送信時刻および受信時刻から伝送路遅延時間を算出するステップでは、受信時刻から送信時刻を引き、指定の通信装置間の伝送路遅延時間を計算する。算出された伝送路遅延時間を基準時間と共に指定の通信装置へ通知するステップでは、指定の通信装置は受信データに含まれる伝送路遅延時間と基準時間を元に時刻を補正し基準時間に同期させていた。
特願2006−005272(特に、第9頁、図3)
FIG. 5 is a sequence chart showing a synchronization procedure of an unknown transmission system previously developed by the present applicant. As a procedure for completing the synchronization, a step of designating a synchronization correction target device by simultaneous broadcast, a step of notifying a reference time to a designated communication device and simultaneously storing a transmission time, and a return time from the designated communication device There are a step of storing, a step of calculating the transmission path delay time from the transmission time and the reception time, and a step of notifying the calculated communication path delay time together with the reference time to a designated communication device.
In the step of designating the synchronization correction target device by simultaneous broadcast, the designated communication device that sends the simultaneous broadcast and receives the simultaneous broadcast signal with the second communication device closest to the first communication device as the designated communication device Sets the switch to the operation of returning the received data to the receiving source. In the step of notifying the designated communication device of the reference time and simultaneously storing the transmission time, the first communication device transmits the transmission data including the reference time and simultaneously stores the transmission time. When the transmission data is received by the designated communication device, the transmission data is repeated by the switch inside the communication device. In the step of storing the return time from the designated communication device, the reception time is stored at the same time when the first communication device receives the data repeated from the designated communication device.
In the step of calculating the transmission line delay time from the transmission time and the reception time, the transmission time is subtracted from the reception time to calculate the transmission line delay time between designated communication devices. In the step of notifying the designated communication apparatus together with the reference time of the calculated transmission line delay time, the designated communication apparatus corrects the time based on the transmission line delay time and the reference time included in the received data and synchronizes with the reference time. It was.
Japanese Patent Application No. 2006-005272 (in particular, page 9, FIG. 3)

図5に示すような伝送システムでは、伝送路遅延計測時に第1の通信装置が、予め登録されたノードマップ(複数の第2の通信装置のアドレスと接続情報)に従い、複数の第2の通信装置に一斉同報で同期補正対象ノードを指定した後、指定したノード宛てに第1の通信装置の時刻補正情報を複数回送信する。第1の通信装置はこの処理を複数の第2の通信装置に対して行う必要があり、CPUの負担となっていた。
また、複数の第2の通信装置が接続された伝送路で、全ての第2の通信装置が初期化を終了し、一斉同報待ち受け状態であることは、第1の通信装置からは認識できないため、遅れて初期化を開始した第2の通信装置があると、第2の通信装置は一斉同報を認識できずに伝送路遅延測定になり、第1の通信装置からの送信データをリピートできずに次の第2の通信装置が折り返しをすることがあるため、ノードマップとの整合が取れず、最初からやり直す必要があった。また複数の第2の通信装置毎に一斉同報送信することも煩雑な処理となる問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、第1の通信装置が伝送遅延計測を行う場合に、煩雑な処理をなくして各通信装置が同期することができる方法を提供することを目的とする。
In the transmission system as shown in FIG. 5, the first communication device performs a plurality of second communications according to a node map (addresses and connection information of a plurality of second communication devices) registered in advance when measuring the transmission line delay. After the synchronization correction target node is designated by simultaneous broadcast to the device, the time correction information of the first communication device is transmitted a plurality of times to the designated node. The first communication device needs to perform this process on a plurality of second communication devices, which is a burden on the CPU.
In addition, it is impossible for the first communication device to recognize that all the second communication devices have completed initialization and are in a simultaneous broadcast standby state in a transmission path to which a plurality of second communication devices are connected. For this reason, if there is a second communication device that has started initialization with a delay, the second communication device cannot recognize the simultaneous broadcast, and the transmission line delay is measured, and the transmission data from the first communication device is repeated. Since the next second communication device may turn back without being able to do this, it is not possible to match the node map, and it is necessary to start over from the beginning. In addition, simultaneous broadcast transmission for each of a plurality of second communication devices has a problem that is a complicated process.
The present invention has been made in view of such problems, and provides a method by which each communication device can be synchronized without complicated processing when the first communication device performs transmission delay measurement. For the purpose.

上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
請求項1記載の発明は、同期通信方法に係り、伝送路に接続された全ての機器が装置内基準タイマを具備し、伝送システムにおける基準時間を第1の通信装置が伝送データとして送信し、前記第1の通信装置以外の複数の第2の通信機器は、前記伝送データを受信し装置内基準タイマの補正を行って前記基準時間に同期する同期通信方法において、前記第2の通信装置に、伝送路からの受信データを装置内の記憶装置を経由せずに中継する中継路を具備し、前記中継路に中継先からの受信データを受信元へ折り返す切り替え器を具備し、前記第1の通信装置が、前記複数の通信装置までの伝送路遅延時間を個別に計測し、計測結果と基準時間を当該機器に個別に通知し、前記複数の通信装置は通知された伝送路遅延時間と基準時間で装置内基準タイマを補正することを特徴としている。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の同期通信方法において、第1の通信装置は、前記指定の通信機器へ基準時間を通知すると同時に送信時刻を記憶するステップと、前記指定通信装置からの折り返し時刻を記憶するステップと、前記送信時刻および前記受信時刻から伝送路遅延時間を算出するステップと、前記算出された伝送路遅延時間を基準時間と共に前記指定の通信装置へ通知するステップにより、前記複数の第2の通信装置の装置内基準タイマの同期補正を行うことを特徴としている。
請求項3記載の発明は、請求項1に記載の同期通信方法において、前記複数の第2の通信装置の切り替え器は、電源投入後または、初期化後、受信データを受信元へ折り返すことを特徴としている。
請求項4記載の発明は、請求項1に記載の同期通信方法において、前記第1の通信装置から送信される伝送路遅延計測用の伝送データは基準時間と伝送路遅延時間の格納領域を持ち、1回目は基準時間のみを格納し、2回目以降は基準時間と前回伝送データにより計測された伝送路遅延時間を格納することを特徴としている。
In order to solve the above problem, the present invention is as follows.
The invention according to claim 1 relates to a synchronous communication method, wherein all devices connected to the transmission path include an in-device reference timer, and the first communication device transmits a reference time in the transmission system as transmission data. In a synchronous communication method in which a plurality of second communication devices other than the first communication device receives the transmission data, corrects a reference timer within the device, and synchronizes with the reference time, the second communication device A relay path for relaying received data from the transmission path without passing through a storage device in the apparatus, and a switch for returning the received data from the relay destination to the reception source on the relay path. Each of the communication devices individually measures the transmission line delay time to the plurality of communication devices, and individually notifies the device of the measurement result and the reference time, the plurality of communication devices and the notified transmission line delay time Equipment base at reference time It is characterized by correcting the timer.
According to a second aspect of the present invention, in the synchronous communication method according to the first aspect, the first communication device notifies a reference time to the designated communication device and simultaneously stores a transmission time; and the designated communication device Storing a return time from the transmission time, calculating a transmission line delay time from the transmission time and the reception time, and notifying the calculated communication line delay time together with a reference time to the designated communication device. , And a synchronization correction of the reference timers of the plurality of second communication devices.
According to a third aspect of the present invention, in the synchronous communication method according to the first aspect, the switch of the plurality of second communication devices returns the received data to the reception source after power-on or initialization. It is a feature.
According to a fourth aspect of the present invention, in the synchronous communication method according to the first aspect, transmission data for transmission line delay measurement transmitted from the first communication device has a storage area for a reference time and a transmission line delay time. The first time stores only the reference time, and the second time and later stores the reference time and the transmission line delay time measured by the previous transmission data.

請求項5記載の発明は、同期通信装置に係り、2個のトランシーバと、前記2個のトランシーバ間を結ぶ往路通信線および復路通信線と、前記各往路通信線および復路通信線にそれぞれ間挿されるRxFIFOと、前記RxFIFOの出力側の前記各往路通信線および復路通信線にそれぞれ間挿されるTxFIFOと、前記RxFIFOからデータを入力し、前記TxFIFOにデータを出力するCPUとを装置内に、かつ、基準タイマを装置内又は装置外に備えたことを特徴としている。
請求項6記載の発明も、同期通信装置に係り、2個のトランシーバと、前記2個のトランシーバ間を結ぶ往路通信線および復路通信線と、前記各往路通信線および復路通信線にそれぞれ間挿されるRxFIFOと、前記RxFIFOの出力側の前記各往路通信線および復路通信線にそれぞれ間挿されるTxFIFOと、前記RxFIFOとの前記TxFIFO間にそれぞれ設けられる折り返し用の切り替え器と、前記RxFIFOからデータを入力し、前記TxFIFOにデータを出力し、かつ前記折り返し用の切り替え器に切り替え信号を出力するCPUとを装置内に、かつ、基準タイマを装置内又は装置外に備えたことを特徴としている。
The invention according to claim 5 relates to a synchronous communication device, and is inserted into two transceivers, a forward communication line and a backward communication line connecting the two transceivers, and each of the forward communication line and the backward communication line. An Rx FIFO, a Tx FIFO inserted between the outgoing communication line and the return communication line on the output side of the Rx FIFO, and a CPU that inputs data from the Rx FIFO and outputs data to the Tx FIFO, and The reference timer is provided inside or outside the apparatus.
The invention according to claim 6 also relates to the synchronous communication device, and is inserted into each of the two transceivers, the forward communication line and the backward communication line connecting the two transceivers, and each of the forward communication line and the backward communication line. RxFIFO, TxFIFO inserted between the forward communication line and the return communication line on the output side of the RxFIFO, a switching switch provided between the RxFIFO and the TxFIFO, respectively, and data from the RxFIFO A CPU that inputs data, outputs data to the TxFIFO, and outputs a switching signal to the loopback switch is provided in the apparatus, and a reference timer is provided inside or outside the apparatus.

請求項1記載の発明によると、内部メモリを介さずに伝送データを中継できるため、伝送路と装置を直列に接続した場合でも、中継による遅延時間を抑制することができ、精度の高い同期動作が実現できる。また、複数の通信装置は、中継路に切り替え器を実装するのみで、伝送路遅延時間を算出することができる。
請求項2記載の発明によると、前記第1の通信装置は基準時間だけでなく、複数の通信装置の同期も一元管理でき、伝送システム全体の基準時間管理ができる。
請求項3記載の発明によると、複数の通信装置は、電源投入後または、初期化後、受信データを受信元へ折り返す手順をとるため、第1の通信装置は、遅延計測を行うための前処理をせずに、遅延測定を行え、速やかに基準時間に同期することができる。
また、請求項4記載の発明によると、伝送路遅延時間の計測を行いながら、複数の通信装置は測定用データに格納された基準時間と伝送路遅延時間で時刻を補正することができる。
また、請求項5および請求項6記載の発明によると、請求項5および請求項6記載の装置を用いることで、請求項1〜4記載の記載の同期通信方法を実行できるため、精度の高い同期動作が速やかに行えるようになる。
According to the first aspect of the present invention, transmission data can be relayed without going through an internal memory. Therefore, even when a transmission line and a device are connected in series, a delay time due to relay can be suppressed, and a highly accurate synchronous operation Can be realized. Further, the plurality of communication apparatuses can calculate the transmission line delay time only by mounting a switch on the relay path.
According to the second aspect of the present invention, the first communication device can centrally manage not only the reference time but also the synchronization of a plurality of communication devices, and can manage the reference time of the entire transmission system.
According to the third aspect of the present invention, since the plurality of communication devices take a procedure of returning the received data to the receiving source after the power is turned on or after initialization, the first communication device does not perform delay measurement. It is possible to perform delay measurement without processing and to synchronize with the reference time promptly.
According to the invention of claim 4, while measuring the transmission line delay time, the plurality of communication devices can correct the time with the reference time and the transmission line delay time stored in the measurement data.
Moreover, according to the invention of Claim 5 and Claim 6, since the synchronous communication method of Claims 1-4 can be performed by using the apparatus of Claim 5 and Claim 6, it is highly accurate. Synchronous operation can be performed quickly.

以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
以下の異なる図においても同じ器具符号を持つものは、同一の内容を示しているので、重複説明は省略する。
Hereinafter, specific examples of the method of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following different drawings, those having the same instrument code indicate the same contents, and therefore redundant description is omitted.

図1は、本発明の方法を適用する通信装置の構成を示すブロック図である。
図1では第1の通信装置1と第2の通信装置2が伝送路5によって接続されている。第1の通信装置1は、CPU140内部に伝送システムの基準時間を管理するための装置内基準タイマ150を具備し、第2の通信装置2はCPU240内部に伝送システムの基準時間と同期するための装置内基準タイマ250を具備している。本例では装置内基準タイマをCPU内部に実装しているが、CPU外部に専用のクロックとして実装しても良い。
第1の通信装置1は、トランシーバ111、112を介して伝送路5に接続され、トランシーバ111とCPU140の間には、伝送路5から受信する伝送データとCPU140の動作クロックの差を吸収するためのRxFIFO121、CPU140の動作クロックに合せて送信する伝送データと伝送クロックの差を吸収するためのTxFIFO131が接続され、同様にトランシーバ112とCPU140間にTxFIFO132とRxFIFO122が接続されている。ここで、RxFIFO122の出力端とTxFIFO121の入力端は接続され、トランシーバ112から受信したデータは、RxFIFO122とTxFIFO121を中継路としてトランシーバ111へと転送される。同様に、RxFIFO131の出力端とTxFIFO132が接続されていて、トランシーバ111からトランシーバ112への中継路として使用される。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication apparatus to which the method of the present invention is applied.
In FIG. 1, a first communication device 1 and a second communication device 2 are connected by a transmission line 5. The first communication device 1 includes an in-device reference timer 150 for managing the reference time of the transmission system in the CPU 140, and the second communication device 2 is provided in the CPU 240 for synchronizing with the reference time of the transmission system. An in-device reference timer 250 is provided. In this example, the in-device reference timer is mounted inside the CPU, but may be mounted as a dedicated clock outside the CPU.
The first communication device 1 is connected to the transmission line 5 via the transceivers 111 and 112, and absorbs the difference between the transmission data received from the transmission line 5 and the operation clock of the CPU 140 between the transceiver 111 and the CPU 140. The Rx FIFO 121 and the Tx FIFO 131 for absorbing the difference between the transmission data transmitted in accordance with the operation clock of the CPU 140 and the transmission clock are connected. Similarly, the Tx FIFO 132 and the Rx FIFO 122 are connected between the transceiver 112 and the CPU 140. Here, the output end of the Rx FIFO 122 and the input end of the Tx FIFO 121 are connected, and the data received from the transceiver 112 is transferred to the transceiver 111 using the Rx FIFO 122 and the Tx FIFO 121 as a relay path. Similarly, the output end of the Rx FIFO 131 and the Tx FIFO 132 are connected and used as a relay path from the transceiver 111 to the transceiver 112.

第2の通信装置2は、トランシーバ211、212を介して伝送路5に接続され、トランシーバ211とCPU240の間には、伝送路5から受信する伝送データとCPU240の動作クロックの差を吸収するためのRxFIFO232、CPU240の動作クロックに合せて送信する伝送データと伝送クロックの差を吸収するためのTxFIFO221が接続され、同様にトランシーバ212とCPU240間にRxFIFO222とTxFIFO232が接続されている。ここで、第1の通信装置同様、2つのトランシーバ間で受信した伝送データを相互に中継するために、RxFIFO231の出力端とTxFIFO232の入力端、および、RxFIFO222の出力端とTxFIFO221がそれぞれ接続される。
加えて、第2の通信装置には、中継路を切断し受信した伝送データを受信元に折り返す切り替え器223および233を具備している。切り替え器は、電源投入後または初期化後、受信した伝送データを受信元に折り返す状態に保持されており、同期遅延計測が終了するとCPUは切り替え器を中継路に切り替える。
更に、切り替え器は同期遅延計測用に受信元折り返しとなっている場合と通常動作時の中継路に設定されている場合とで、同じ段数のFIFOを通過する様になっている。
折り返し用の切り替え器を中継経路に実装するのは第2の通信装置のみとしたが、第1の通信装置にも実装して回路構成を統一しても良い。
The second communication device 2 is connected to the transmission path 5 via the transceivers 211 and 212, and absorbs the difference between the transmission data received from the transmission path 5 and the operation clock of the CPU 240 between the transceiver 211 and the CPU 240. The Rx FIFO 232 and the Tx FIFO 221 for absorbing the difference between the transmission data transmitted in accordance with the operation clock of the CPU 240 and the transmission clock are connected. Similarly, the Rx FIFO 222 and the Tx FIFO 232 are connected between the transceiver 212 and the CPU 240. Here, like the first communication device, in order to relay transmission data received between the two transceivers, the output end of the Rx FIFO 231 and the input end of the Tx FIFO 232, and the output end of the Rx FIFO 222 and the Tx FIFO 221 are respectively connected. .
In addition, the second communication device includes switchers 223 and 233 that disconnect the relay path and return the received transmission data to the reception source. The switch is held in a state where the received transmission data is turned back to the receiving source after the power is turned on or after initialization. When the synchronization delay measurement is completed, the CPU switches the switch to the relay path.
Furthermore, the switcher passes through the same number of FIFOs when the receiver is turned back for synchronous delay measurement and when it is set as a relay path during normal operation.
Although only the second communication device is mounted with the switching device for return on the relay path, it may be mounted on the first communication device to unify the circuit configuration.

図2は本発明を適用した伝送システムの例である。
本例では4台の通信装置が伝送路に直列に接続されている。基準時間を管理するのが第1の通信装置1で、第2〜4の通信装置は図1の第2の通信装置2と同様のブロック図からなり、第1の通信装置1の基準時間に同期する。
本例では第1の通信装置1を伝送路の末端となる様に接続しているが、図1で説明した通り、第1の通信装置1も中継機能を実装しているので、伝送路の途中に接続しても良い。
FIG. 2 shows an example of a transmission system to which the present invention is applied.
In this example, four communication devices are connected in series to the transmission line. The first communication device 1 manages the reference time, and the second to fourth communication devices have the same block diagram as the second communication device 2 in FIG. Synchronize.
In this example, the first communication device 1 is connected so as to be at the end of the transmission line. However, as described in FIG. 1, the first communication device 1 also has a relay function. You may connect on the way.

図3は本発明の遅延計測手順を示すシーケンスチャートである。
図3には、通信シーケンスに加えて各装置の動作の流れも記載している。
はじめに第1の通信装置1が第2の通信装置2の同期補正を行う場合を説明する。第1の通信装置1は予め設定された接続情報のもとに、同期補正対象となる第2の通信装置のアドレスと基準時間の現在値を格納した遅延測定用データを送信し(S122)、同時に送信時刻を記憶しておく(S123)。
この後、第1の通信装置1は第2の通信装置からの折り返しデータの受信を待ち、折り返しデータを受信した場合、受信時刻を記憶する(S124)。
ここで、記憶してある送信時刻と受信時刻から伝送路遅延時間を算出し(S125)、基準時間の現在値と算出した伝送路遅延時間を格納した遅延測定用データを対象機器宛てに送信する(S126)。
ここで、図1のブロック図に記載の通り、切り替え器が通常動作時の中継路に設定されている場合と、同期遅延計測用に受信元へ折り返しとなっている場合とで、同じ段数のFIFOを通過し、かつ、FIFOはクロックの差の吸収に留めているため往路、復路の遅延時間に差はないと見なすことができる。したがって、送信時刻をTs、受信時刻をTrとすると、伝送路の伝送路遅延時刻は、(Tr−Ts)/2で算出できる。
図3には第1の通信装置1が第3の通信装置3の同期補正を行う場合をシーケンスを記載しているが、前述の手順と同じため説明は省略する。また、伝送路遅延測定の実施は1回としているが、複数回繰り返し実施して平均化することで測定誤差を減らしても良い。
次に、同期補正を受ける第2の通信装置2の動作について説明する。
第2の通信装置2は電源投入後または初期化後は切り替え器が、折り返しの状態となっている。この状態で、基準時間および伝送路遅延時間が格納された遅延測定用データの受信を待ち、受信した場合、受信データに格納された基準時間および伝送路遅延時間により装置内基準タイマ250を補正する(S203)。
この時、受信した遅延測定用データは受信と同時に切り替え器により第1の通信装置1へ折り返されている。この補正方法としては、基準時間と伝送路遅延時間を加算した値に装置内基準タイマ250を書き換える方法がある。
FIG. 3 is a sequence chart showing the delay measurement procedure of the present invention.
FIG. 3 also shows the operation flow of each device in addition to the communication sequence.
First, the case where the first communication device 1 performs the synchronization correction of the second communication device 2 will be described. The first communication device 1 transmits the delay measurement data storing the address of the second communication device to be synchronization corrected and the current value of the reference time based on the preset connection information (S122). At the same time, the transmission time is stored (S123).
Thereafter, the first communication device 1 waits for reception of the return data from the second communication device, and stores the reception time when receiving the return data (S124).
Here, the transmission path delay time is calculated from the stored transmission time and reception time (S125), and the delay measurement data storing the current value of the reference time and the calculated transmission path delay time is transmitted to the target device. (S126).
Here, as described in the block diagram of FIG. 1, the same number of stages is used when the switch is set as a relay path during normal operation and when it is turned back to the reception source for synchronous delay measurement. Since the FIFO passes through the FIFO and only absorbs the clock difference, it can be considered that there is no difference in the delay time between the forward path and the backward path. Therefore, if the transmission time is Ts and the reception time is Tr, the transmission line delay time of the transmission line can be calculated by (Tr−Ts) / 2.
FIG. 3 shows a sequence in the case where the first communication device 1 performs the synchronization correction of the third communication device 3, but the description is omitted because it is the same as the above-described procedure. In addition, although the transmission line delay measurement is performed once, the measurement error may be reduced by performing it a plurality of times and averaging.
Next, the operation of the second communication device 2 that receives the synchronization correction will be described.
In the second communication device 2, after the power is turned on or initialized, the switch is in a folded state. In this state, it waits for the reception of the delay measurement data stored with the reference time and the transmission path delay time, and when received, corrects the in-device reference timer 250 with the reference time and transmission path delay time stored in the received data. (S203).
At this time, the received delay measurement data is returned to the first communication device 1 by the switch simultaneously with the reception. As this correction method, there is a method of rewriting the in-device reference timer 250 to a value obtained by adding the reference time and the transmission line delay time.

図4は、第1の通信装置1が送信する遅延測定用データの例である。
データには、送信先アドレス601、送信元アドレス602、データタイプ603、データ長604に加えて伝送データの誤りを検出するFCS(Frame Check Sequence)がある。本例では、データタイプ603にてタイマ補正と補正終了を識別する。ここで、送信先アドレス601には、測定対象機器の個別のアドレスを格納する。遅延測定用データの伝送路遅延時間616には、1回目の送信時には伝送路遅延時間が計測されていないので0を格納し、2回目の送信時には1回目の送信により計測された測定結果を格納する。
FIG. 4 is an example of delay measurement data transmitted by the first communication device 1.
The data includes a transmission address 601, a transmission source address 602, a data type 603, and a data length 604, and FCS (Frame Check Sequence) that detects an error in transmission data. In this example, the data type 603 identifies timer correction and correction end. Here, the individual address of the measurement target device is stored in the transmission destination address 601. The transmission path delay time 616 of the delay measurement data stores 0 because the transmission path delay time is not measured at the first transmission, and stores the measurement result measured by the first transmission at the second transmission. To do.

このように、2つのトランシーバ間がクロックの差分を吸収するだけのRxFIFOとTxFIFOとで接続された中継路を持つので、伝送路と通信装置が直列に接続された伝送システムでも、全ての通信装置が精度の高い同期動作をすることができるのである。
また、基準時間に同期する複数の通信装置に実装が必要なのはRxFIFOとTxFIFO間の切り替え器のみのため、簡単な回路で低コストで実現できるのである。
In this way, since the two transceivers have a relay path connected by RxFIFO and TxFIFO that only absorb the clock difference, all the communication apparatuses even in the transmission system in which the transmission path and the communication apparatus are connected in series However, it is possible to perform a highly accurate synchronous operation.
Further, since only a switch between RxFIFO and TxFIFO needs to be mounted on a plurality of communication devices synchronized with the reference time, it can be realized with a simple circuit at low cost.

本発明の方法を適用する通信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the communication apparatus to which the method of this invention is applied. 本発明の適用した伝送システムの例である。It is an example of the transmission system to which this invention was applied. 本発明の遅延計測手順を示すシーケンスチャートである。It is a sequence chart which shows the delay measurement procedure of this invention. 本発明の遅延測定用伝送データのフォーマットである。It is a format of transmission data for delay measurement of the present invention. 本出願人が先行開発した伝送システムの同期手順を示すシーケンスチャートである。It is a sequence chart which shows the synchronous procedure of the transmission system which the present applicant developed previously.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1の通信装置
2 第2の通信装置
3 第3の通信装置
4 第4の通信装置
5 伝送路
111、112、211、212 トランシーバ
121、132、221、232 TxFIFO
122、131、222、231 RxFIFO
140、240 CPU
150、250 装置内基準タイマ
223、233 切り替え器
601 送信先アドレス
602 送信元アドレス
603 タイプ
604 データ長
605 対象機器アドレス
606 FCS
615 基準時間の現在値
616 伝送路遅延時間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st communication apparatus 2 2nd communication apparatus 3 3rd communication apparatus 4 4th communication apparatus 5 Transmission path 111,112,211,212 Transceiver 121,132,221,232 TxFIFO
122, 131, 222, 231 Rx FIFO
140, 240 CPU
150, 250 In-device reference timers 223, 233 Switcher 601 Transmission destination address 602 Transmission source address 603 Type 604 Data length 605 Target device address 606 FCS
615 Current value of reference time 616 Transmission line delay time

Claims (6)

伝送路に接続された全ての機器が装置内基準タイマを具備し、伝送システムにおける基準時間を第1の通信装置が伝送データとして送信し、前記第1の通信装置以外の複数の第2の通信機器は、前記伝送データを受信し装置内基準タイマの補正を行って前記基準時間に同期する同期通信方法において、
前記第2の通信装置に、伝送路からの受信データを装置内の記憶装置を経由せずに中継する中継路を具備し、
前記中継路に中継先からの受信データを受信元へ折り返す切り替え器を具備し、
前記第1の通信装置が、前記複数の通信装置までの伝送路遅延時間を個別に計測し、計測結果と基準時間を当該機器に個別に通知し、前記複数の通信装置は通知された伝送路遅延時間と基準時間で装置内基準タイマを補正することを特徴とする同期通信方法。
All devices connected to the transmission line have an in-device reference timer, the reference time in the transmission system is transmitted as transmission data by the first communication device, and a plurality of second communications other than the first communication device. In the synchronous communication method in which the device receives the transmission data, corrects the reference timer in the apparatus, and synchronizes with the reference time,
The second communication device includes a relay path that relays the received data from the transmission path without passing through the storage device in the apparatus,
A switch is provided on the relay path to return the received data from the relay destination to the receiver,
The first communication device individually measures transmission line delay times to the plurality of communication devices, individually notifies the device of the measurement result and the reference time, and the plurality of communication devices are notified of the transmission lines. A synchronous communication method comprising correcting an in-device reference timer with a delay time and a reference time.
前記第1の通信装置は、前記指定の通信機器へ基準時間を通知すると同時に送信時刻を記憶するステップと、前記指定通信装置からの折り返し時刻を記憶するステップと、前記送信時刻および前記受信時刻から伝送路遅延時間を算出するステップと、前記算出された伝送路遅延時間を基準時間と共に前記指定の通信装置へ通知するステップにより、前記複数の第2の通信装置の装置内基準タイマの同期補正を行うことを特徴とする請求項1記載の同期通信方法。   The first communication device notifies the designated communication device of a reference time and simultaneously stores a transmission time, stores a return time from the designated communication device, and includes the transmission time and the reception time. A step of calculating a transmission line delay time and a step of notifying the designated communication device together with the calculated transmission line delay time together with a reference time, the synchronization correction of the reference timers in the plurality of second communication devices. The synchronous communication method according to claim 1, wherein the synchronous communication method is performed. 前記複数の第2の通信装置の切り替え器は、電源投入後または、初期化後、受信データを受信元へ折り返すことを特徴とする請求項1記載の同期通信方法。   2. The synchronous communication method according to claim 1, wherein the switch of the plurality of second communication devices wraps received data back to a reception source after power-on or initialization. 前記第1の通信装置から送信される伝送路遅延計測用の伝送データは基準時間と伝送路遅延時間の格納領域を持ち、1回目は基準時間のみを格納し、2回目以降は基準時間と前回伝送データにより計測された伝送路遅延時間を格納することを特徴とする請求項1記載の同期通信方法。   Transmission data for transmission line delay measurement transmitted from the first communication device has a storage area for a reference time and a transmission line delay time, the first time stores only the reference time, and the second time and thereafter the reference time and the previous time. 2. The synchronous communication method according to claim 1, wherein the transmission path delay time measured by the transmission data is stored. 2個のトランシーバと、前記2個のトランシーバ間を結ぶ往路通信線および復路通信線と、前記各往路通信線および復路通信線にそれぞれ間挿されるRxFIFOと、前記RxFIFOの出力側の前記各往路通信線および復路通信線にそれぞれ間挿されるTxFIFOと、前記RxFIFOからデータを入力し、前記TxFIFOにデータを出力するCPUとを装置内に、かつ、基準タイマを装置内又は装置外に備えたことを特徴とする同期通信装置。   Two transceivers, an outbound communication line and an inbound communication line connecting the two transceivers, an RxFIFO inserted into each of the outbound communication line and the inbound communication line, and each outbound communication on the output side of the RxFIFO A TxFIFO inserted into the line and the return communication line, and a CPU that inputs data from the RxFIFO and outputs data to the TxFIFO, and a reference timer is provided inside or outside the apparatus. A characteristic synchronous communication device. 2個のトランシーバと、前記2個のトランシーバ間を結ぶ往路通信線および復路通信線と、前記各往路通信線および復路通信線にそれぞれ間挿されるRxFIFOと、前記RxFIFOの出力側の前記各往路通信線および復路通信線にそれぞれ間挿されるTxFIFOと、前記RxFIFOとの前記TxFIFO間にそれぞれ設けられる折り返し用の切り替え器と、前記RxFIFOからデータを入力し、前記TxFIFOにデータを出力し、かつ前記折り返し用の切り替え器に切り替え信号を出力するCPUとを装置内に、かつ、基準タイマを装置内又は装置外に備えたことを特徴とする同期通信装置。   Two transceivers, an outbound communication line and an inbound communication line connecting the two transceivers, an RxFIFO inserted into each of the outbound communication line and the inbound communication line, and each outbound communication on the output side of the RxFIFO A TxFIFO inserted between the TxFIFO and the RxFIFO, a turn-back switch provided between the TxFIFO and the RxFIFO, respectively, input data from the RxFIFO, output data to the TxFIFO, and return A synchronous communication device comprising: a CPU for outputting a switching signal to a switching device for use in the device; and a reference timer provided in the device or outside the device.
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