JP5430469B2 - Master device, slave device, time synchronization method, and program - Google Patents
Master device, slave device, time synchronization method, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP5430469B2 JP5430469B2 JP2010080022A JP2010080022A JP5430469B2 JP 5430469 B2 JP5430469 B2 JP 5430469B2 JP 2010080022 A JP2010080022 A JP 2010080022A JP 2010080022 A JP2010080022 A JP 2010080022A JP 5430469 B2 JP5430469 B2 JP 5430469B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frame
- slave device
- synchronization
- time
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、マスタ装置と複数のスレーブ装置が含まれる通信システムにおいて、マスタ装置と複数のスレーブ装置の間で時刻を同期させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for synchronizing time between a master device and a plurality of slave devices in a communication system including a master device and a plurality of slave devices.
従来の同期方式では、マスタ装置(以下、単にマスタともいう)とスレーブ装置(以下、単にスレーブともいう)間の伝播遅延を計測し補正することよって、マスタ装置とスレーブ装置の同期を行っている(例えば、特許文献1)。 In the conventional synchronization method, the master device and the slave device are synchronized by measuring and correcting the propagation delay between the master device (hereinafter also simply referred to as the master) and the slave device (hereinafter also simply referred to as the slave). (For example, patent document 1).
特許文献1では、マスタ−スレーブ間の伝播遅延を計測し補正することが開示されている。
しかし、マスタと1つのスレーブ間のみの技術について述べられており、マスタと複数のスレーブ間の同期に関しては開示されていない。
また、同期システムではクロック偏差や伝播遅延のジッタが時間と共に発生するため周期的に伝播遅延を計測し補正することが必要となるが、特許文献1で周期的に補正を実現した場合、スレーブ装置が段階的に同期していくためスレーブ間の同期ずれが蓄積し、同期精度が大幅に劣化するという課題がある。
However, only the technique between the master and one slave is described, and the synchronization between the master and a plurality of slaves is not disclosed.
Further, in the synchronous system, clock deviation and jitter of propagation delay occur with time, so it is necessary to periodically measure and correct the propagation delay. However, when the correction is implemented periodically in
この発明は、このような課題を解決することを主な目的としており、マスタ装置と複数のスレーブ装置の時刻を同期するとともに、周期的に補正を実施するときに、スレーブ装置間の同期ずれが蓄積し同期精度が劣化するのを防止することを主な目的とする。 The main object of the present invention is to solve such a problem, and when synchronizing the times of the master device and the plurality of slave devices and periodically performing correction, there is a synchronization error between the slave devices. The main purpose is to prevent accumulation and deterioration of synchronization accuracy.
本発明に係るマスタ装置は、
フレームの転送順序が設けられている複数のスレーブ装置を管理するマスタ装置であって、
同期フレームの送信時刻から所定時間後の時点を、前記複数のスレーブ装置で時刻を同期させる同期ポイントとする同期ポイント設定部と、
転送順序の始点である始点スレーブ装置に遅延計測用の計測フレームを送信し、前記始点スレーブ装置から前記計測フレームに対する応答である計測応答フレームを受信する計測フレーム処理部と、
前記計測フレームの送信から前記計測応答フレームの受信までの時間に基づき、前記マスタ装置から前記始点スレーブ装置にフレームを送信する際に生じる遅延時間を算出し、算出した遅延時間を前記同期ポイントから減じて補正値を生成する補正値生成部と、
前記補正値が含まれる補正フレームを前記始点スレーブ装置に送信する補正フレーム処理部と、
前記始点スレーブ装置が、前記補正フレームを受信し、前記始点スレーブ装置における前記計測フレームの受信から前記計測応答フレームの送信までの時間と前記補正フレームに含まれる前記補正値とに基づき、前記始点スレーブ装置における前記同期フレームの受信時刻から前記同期ポイントまでのオフセット時間を算出し、次の転送順序のスレーブ装置に計測フレームを送信するとともに次の転送順序のスレーブ装置から計測応答フレームを受信し、前記計測フレームの送信から前記計測応答フレームの受信までの時間に基づき、前記始点スレーブ装置から次の転送順序のスレーブ装置にフレームを送信する際に生じる遅延時間を算出し、算出した遅延時間を前記オフセット時間から減じて補正値を生成し、当該補正値が含まれる補正フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信し、以降同様の手順にて前記複数のスレーブ装置が転送順序に従って各々のオフセット時間を算出した後に、
各スレーブ装置における受信時刻が各スレーブ装置のオフセット時間の起点となる同期フレームを前記始点スレーブ装置に送信し、前記複数のスレーブ装置間で転送順序に従って前記同期フレームを転送させ、各スレーブ装置における前記同期フレームの受信時刻と各スレーブ装置で算出したオフセット時間との加算により各スレーブ装置に前記同期ポイントを導出させて前記同期ポイントにて各スレーブ装置の時刻を同期させる同期フレーム処理部とを有することを特徴とする。
The master device according to the present invention is:
A master device that manages a plurality of slave devices provided with a frame transfer order,
A synchronization point setting unit that sets a time point after a predetermined time from the transmission time of the synchronization frame as a synchronization point for synchronizing the time in the plurality of slave devices;
A measurement frame processing unit that transmits a measurement frame for delay measurement to a start point slave device that is a start point of a transfer order, and receives a measurement response frame that is a response to the measurement frame from the start point slave device;
Based on the time from transmission of the measurement frame to reception of the measurement response frame, a delay time that occurs when the frame is transmitted from the master device to the start slave device is calculated, and the calculated delay time is subtracted from the synchronization point. A correction value generation unit for generating correction values
A correction frame processing unit that transmits a correction frame including the correction value to the start point slave device;
The start-point slave device receives the correction frame, and based on a time from reception of the measurement frame to transmission of the measurement response frame in the start-point slave device and the correction value included in the correction frame, the start-point slave Calculating an offset time from the reception time of the synchronization frame to the synchronization point in a device, transmitting a measurement frame to a slave device in the next transfer order and receiving a measurement response frame from the slave device in the next transfer order, Based on the time from the transmission of the measurement frame to the reception of the measurement response frame, the delay time that occurs when the frame is transmitted from the start slave device to the slave device in the next transfer order is calculated, and the calculated delay time is the offset A correction value is generated by subtracting from the time, and a correction frame that includes the correction value is generated. The over-time after sending to the slave device of the next transfer sequence, the plurality of slave devices at later similar procedure to calculate each offset time according to the transfer order,
A synchronization frame whose reception time in each slave device is a starting point of the offset time of each slave device is transmitted to the start slave device, the synchronization frame is transferred between the plurality of slave devices according to a transfer order, and the slave device in each slave device A synchronization frame processing unit that causes each slave device to derive the synchronization point by adding the synchronization frame reception time and the offset time calculated by each slave device, and synchronizes the time of each slave device at the synchronization point; It is characterized by.
本発明によれば、複数のスレーブ装置が各々のオフセット時間を算出した後に、同期フレームを複数のスレーブ装置間で転送順序に従って転送させ、各スレーブ装置における同期フレームの受信時刻と各スレーブ装置で算出したオフセット時間との加算により各スレーブ装置に同期ポイントを導出させて同期ポイントにて各スレーブ装置の時刻を同期させるため、複数のスレーブ装置間で段階的に同期させていく同期方式で発生するスレーブ装置間の同期ずれの蓄積を回避することができ、高精度な同期を実現することができる。 According to the present invention, after a plurality of slave devices calculate their respective offset times, the synchronization frame is transferred between the plurality of slave devices according to the transfer order, and the reception time of the synchronization frame at each slave device and the calculation at each slave device. Slaves generated by a synchronization method that synchronizes in stages between multiple slave devices in order to synchronize the time of each slave device at the synchronization point by deriving a synchronization point from each slave device by adding to the offset time Accumulation of synchronization deviation between devices can be avoided, and high-precision synchronization can be realized.
実施の形態1.
図1は、本実施の形態に係る通信システムの構成例を示す。
図1の例では、1つのマスタ装置100と、3つのスレーブ装置200から構成される。
スレーブ装置200の数は、3つでなくてもよく、任意の数でよい。
スレーブ装置200は2つ以上の通信ポートを持ち、マスタ装置100およびスレーブ装置200間はケーブルにてディジーチェーンで接続される。
マスタ装置100は、スレーブ装置200の管理のためにフレームを送信する。
スレーブ装置200には、フレームの転送順序が設けられており、図1の例では、マスタ装置100から送信されたフレームは、スレーブ装置1、スレーブ装置2、スレーブ装置3の順に転送される。
また、逆に、マスタ装置100からのフレームに対する応答が、スレーブ装置3、スレーブ装置2、スレーブ装置1の順に転送される。
なお、マスタ装置100からのフレームを転送する際の転送順序の始点にあたるスレーブ装置200は、始点スレーブ装置ともいう。図1の例では、スレーブ装置1が始点スレーブ装置である。
FIG. 1 shows a configuration example of a communication system according to the present embodiment.
In the example of FIG. 1, it is composed of one
The number of
The
The
Conversely, a response to the frame from the
Note that the
なお、本実施の形態では、マスタ装置100もしくはスレーブ装置200間を接続するケーブルのフレーム伝播遅延と、スレーブ装置200がフレームを中継する場合に必要となる処理時間は、上り通信(スレーブ装置200からマスタ装置100への方向の通信)と下り通信(マスタ装置100からスレーブ装置200への方向の通信)で等しいものとする。
In the present embodiment, the frame propagation delay of the cable connecting between the
次に、図2を参照して、本実施の形態に係るマスタ装置100の構成例を説明する。
Next, a configuration example of the
図2において、同期ポイント設定部101は、後述する同期フレームの送信時刻から所定時間後の時点を、マスタ装置100及び複数のスレーブ装置200で時刻を同期させる同期ポイントとする。
同期ポイント設定部101は、例えば、同期フレームの送信時刻から10秒後を同期ポイントとし、後述する同期処理部106が同期フレームの送信時刻から10秒経過した時点で複数のスレーブ装置200と時刻を同期させる。
また、後述するように、スレーブ装置1は、同期フレームの受信時刻からの調整時間であるオフセット時間を算出し、同期フレームの受信時刻にオフセット時間(例えば、9秒後)を加算した時点を同期ポイントとして導出し、マスタ装置100から同期フレームを受信するとともに、受信した同期フレームをスレーブ装置2に転送し、更に、同期フレームの受信時刻から9秒経過した時点でマスタ装置100及び他のスレーブ装置200と時刻を同期させる。
同様に、スレーブ装置2は、スレーブ装置2における調整時間であるオフセット時間を算出し、同期フレームの受信時刻にオフセット時間(例えば、8秒後)を加算した時点を同期ポイントとして導出し、スレーブ装置1から同期フレームを受信するとともに、受信した同期フレームをスレーブ装置3に転送し、更に、同期フレームの受信時刻から8秒経過した時点でマスタ装置100及び他のスレーブ装置200と時刻を同期させる。
また、スレーブ装置3は、スレーブ装置3における調整時間であるオフセット時間を算出し、同期フレームの受信時刻にオフセット時間(例えば、7秒後)を加算した時点を同期ポイントとして導出し、スレーブ装置2から同期フレームを受信し、更に、同期フレームの受信時刻から7秒経過した時点でマスタ装置100及び他のスレーブ装置200と時刻を同期させる。
In FIG. 2, the synchronization
For example, the synchronization
As will be described later, the
Similarly, the
Further, the
同期ポイント記憶部102は、同期ポイント設定部101により決定された同期ポイントを記憶する。
また、同期ポイント記憶部102は、記憶している同期ポイントを補正値生成部103に通知する。
The synchronization
Further, the synchronization
補正値生成部103は、スレーブ装置1に通知する補正値を生成する。
より具体的には、補正値生成部103は、伝播遅延計測部104から伝播遅延値を受け取り、また、同期ポイント記憶部102から同期ポイントを受け取り、伝播遅延値と同期ポイントから、補正値を算出する。
補正値の生成手順は、後述する。
The correction
More specifically, the correction
The procedure for generating the correction value will be described later.
伝播遅延計測部104は、後述する計測フレームの送信タイミングと計測応答フレームの受信タイミングを通知され、計測フレームの送信タイミングから計測応答フレームの受信タイミングまでの時間(遅延計測値)を計測する。
The propagation
フレーム処理部105は、計測フレームをスレーブ装置1に送信し、計測応答フレームをスレーブ装置1から受信し、また、補正フレームをスレーブ装置1に送信し、補正完了フレームをスレーブ装置1から受信し、更新フレーム及び同期フレームをスレーブ装置1に送信する。
フレーム処理部105は、計測フレーム処理部、補正フレーム処理部、更新フレーム処理部及び同期フレーム処理部の例である。
The
The
ここで、計測フレームとは、ネットワークの伝播遅延の計測の開始を指示するためのフレームである。
計測応答フレームとは、計測フレームに対するスレーブ装置1の応答であり、ネットワークの伝播遅延の計測の終了を指示するためのフレームである。
補正フレームは、補正値生成部103で生成された補正値を含み、補正値をスレーブ装置1に通知するためのフレームである。
補正完了フレームは、全てのスレーブ装置200でオフセット時間の算出が完了したことをマスタ装置100に通知するためのフレームである。
更新フレームは、現在の同期処理セッションで算出したオフセット時間を選択して同期ポイントを導出するよう各スレーブ装置200に指示するフレームである。
同期処理セッションについては、後述する。
同期フレームは、各スレーブ装置200における受信時刻が各スレーブ装置200のオフセット時間の起点となるフレームである。
Here, the measurement frame is a frame for instructing the start of measurement of the propagation delay of the network.
The measurement response frame is a response of the
The correction frame is a frame that includes the correction value generated by the correction
The correction completion frame is a frame for notifying the
The update frame is a frame that instructs each
The synchronization processing session will be described later.
The synchronization frame is a frame in which the reception time at each
なお、フレーム処理部105は、計測フレームの送信タイミングと計測応答フレームの受信タイミングを伝播遅延計測部104に通知する。
また、フレーム処理部105は、補正値生成部103から、補正値を受け取り、この補正値を補正フレームとしてスレーブ装置1に送信する。
また、詳細は後述するが、フレーム処理部105は、各スレーブ装置200がオフセット時間を生成し、補正完了フレームをスレーブ装置1から受信した後に、更新フレームを送信し、更に、その後に同期フレームを送信する。
そして、フレーム処理部105は、複数のスレーブ装置200間で転送順序に従って同期フレームを転送させ、各スレーブ装置200における同期フレームの受信時刻と各スレーブ装置200で算出したオフセット時間との加算により各スレーブ装置に同期ポイントを導出させて同期ポイントにて各スレーブ装置200の時刻を同期させる。
The
Further, the
Further, as will be described in detail later, the
Then, the
また、本実施の形態では、フレーム処理部105によるスレーブ装置1への計測フレームの送信からフレーム処理部105による同期フレームの送信後の各スレーブ装置200における時刻同期までを同期処理セッションと称する。
本実施の形態では、マスタ装置100及び複数のスレーブ装置200は、所定周期ごとに同期処理セッションを繰り返し行う。
このため、同期処理セッションごとに、各スレーブ装置200は、オフセット時間を算出することになる。
更新フレームは、同期処理セッションごとに算出されたオフセット時間のうち、現在の(最新の)同期処理セッションで生成されたオフセット時間を選択して、同期ポイントを導出するよう指示するフレームである。
なお、各同期処理セッションには、識別子であるセッションID(Identification)が設定される。
なお、以降では、セッションIDは、計測IDともいう。
また、後述するように、計測フレーム、計測応答フレーム、補正フレーム、補正完了フレーム、更新フレーム、同期フレームには、セッションIDが記述される。
In the present embodiment, the period from the transmission of the measurement frame to the
In the present embodiment, the
For this reason, each
The update frame is a frame for instructing to derive a synchronization point by selecting an offset time generated in the current (latest) synchronization processing session from the offset times calculated for each synchronization processing session.
A session ID (Identification) that is an identifier is set for each synchronization processing session.
Hereinafter, the session ID is also referred to as a measurement ID.
As will be described later, the session ID is described in the measurement frame, measurement response frame, correction frame, correction completion frame, update frame, and synchronization frame.
次に、図3を参照して、本実施の形態に係るスレーブ装置200の構成例を説明する。
Next, a configuration example of the
図3において、フレーム処理部201は、計測フレームをマスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200から受信し、計測応答フレームをマスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200に送信する。
更に、フレーム処理部201は、次の転送順序のスレーブ装置200に計測フレームを送信し、次の転送順序のスレーブ装置200から計測応答フレームを受信する。
また、フレーム処理部201は、補正フレームをマスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200から受信し、また、後述の補正値生成部207により生成された補正値を含む補正フレームを次の転送順序のスレーブ装置200に送信する。
また、フレーム処理部201は、次の転送順序のスレーブ装置200から補正完了フレームを受信し、マスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200に補正完了フレームを転送する。
また、フレーム処理部201は、マスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200から更新フレームを受信し、受信した更新フレームを次の転送順序のスレーブ装置200に送信する。
また、フレーム処理部201は、マスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200から同期フレームを受信し、受信した同期フレームを次の転送順序のスレーブ装置200に送信する。
In FIG. 3, the
Further, the
Also, the
Further, the
Further, the
Also, the
また、フレーム処理部201は、マスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200からの計測フレームの受信タイミングとマスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200への計測応答フレームの送信タイミングを後述の伝播遅延計測部206に通知する。
更に、フレーム処理部201は、次の転送順序のスレーブ装置200への計測フレームの送信タイミングと次の転送順序のスレーブ装置200からの計測応答フレームの受信タイミングを後述の伝播遅延計測部206に通知する。
また、フレーム処理部201は、補正フレームに含まれる補正値を、後述のオフセット時間算出部202に通知する。
また、フレーム処理部201は、後述の補正値生成部207から、補正値を受け取り、この補正値を補正フレームで次の転送順序のスレーブ装置200に通知する。
また、フレーム処理部201は、更新フレームを受信したことを、後述の有効オフセット時間選択部205に通知する。
また、フレーム処理部201は、後述の同期ポイント算出部208に、同期フレームを受信したことを通知する。
なお、フレーム処理部201は、第1の計測フレーム処理部、第2の計測フレーム処理部、第1の補正フレーム処理部、第2の補正フレーム処理部、更新フレーム処理部及び同期フレーム処理部の例である。
In addition, the
Further, the
In addition, the
Also, the
In addition, the
In addition, the
The
オフセット時間算出部202は、マスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200からの計測フレームの受信からマスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200への計測応答フレームの送信までの時間と、受信した補正フレームに含まれる補正値とに基づき、同期フレームの受信時刻から、他のスレーブ装置200及びマスタ装置100と時刻を同期させるタイミングである同期ポイントまでのオフセット時間を算出する。
The offset
第一の記憶部203は、オフセット時間算出部202からオフセット時間を受け取り、記憶する。
また、第二の記憶部204も、オフセット時間算出部202からオフセット時間を受け取り、記憶する。
第一の記憶部203と第二の記憶部204は、異なる同期処理セッションで算出されたオフセット時間を、対象となる同期処理セッションのセッションIDと対応付けて記憶する。
例えば、第一の記憶部203がn回目の同期処理セッションで算出されたオフセット時間を、例えば、セッションID:nと対応付けて記憶し、第二の記憶部204がn+1回目の同期処理セッションで算出されたオフセット時間を、例えば、セッションID:n+1と対応付けて記憶する。
また、第一の記憶部203と第二の記憶部204は、後述の有効オフセット時間選択部205に、記憶してあるオフセット時間を通知する。
第一の記憶部203と第二の記憶部204は、記憶部の例である。
The
The
The
For example, the
Further, the
The
有効オフセット時間選択部205は、フレーム処理部201がマスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200から更新フレームを受信した際に、更新フレームに記述されているセッションIDをフレーム処理部201から通知される。
そして、有効オフセット時間選択部205は、第一の記憶部203及び第二の記憶部204の各々からオフセット時間及びセッションIDを受け取り、フレーム処理部201から通知されたセッションIDと一致するセッションIDに対応付けられているオフセット時間を同期ポイントの導出に用いるオフセット時間として選択する。
そして、有効オフセット時間選択部205は、選択したオフセット時間を同期ポイント算出部208に通知する。
The effective offset
The effective offset
Then, the effective offset
伝播遅延計測部206は、フレーム処理部201から、マスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200からの計測フレームの受信タイミングと、マスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200への計測応答フレームの送信タイミングの通知を受け、受信タイミングから送信タイミングまでの時間(遅延計測値)を計測する。
また、伝播遅延計測部206は、フレーム処理部201から、次の転送順序のスレーブ装置200への計測フレームの送信タイミングと、次の転送順序のスレーブ装置200からの計測応答フレームの受信タイミングの通知を受け、送信タイミングから受信タイミングまでの時間(遅延計測値)を計測する。
The propagation
The propagation
補正値生成部207は、伝播遅延計測部206から遅延計測値を受け取る。この遅延計測値は、マスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200からの計測フレームの受信タイミングとマスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200への計測応答フレームの送信タイミングの間の時間である。
また、補正値生成部207は、オフセット時間算出部202からオフセット時間の通知を受ける。
そして、補正値生成部207は、遅延計測値とオフセット時間から補正値を生成する。
生成した補正値は、次の転送順序のスレーブ装置200に補正フレームとして通知する。
なお、補正値生成部207による補正値の生成手順は、後述する。
The correction
Further, the correction
Then, the correction
The generated correction value is notified as a correction frame to the
A correction value generation procedure by the correction
同期ポイント算出部208は、有効オフセット時間選択部205から有効としたオフセット時間を受け取る。
また、同期ポイント算出部208は、フレーム処理部201から同期フレームの受信の通知を受け取る。
そして、同期ポイント算出部208は、同期フレームの受信の通知とオフセット時間から、同期ポイントの時刻を算出する。
より具体的には、同期ポイント算出部208は、同期フレームの受信時刻に、有効オフセット時間選択部205から受け取ったオフセット時間を加算して同期ポイントを導出する。
そして、同期ポイント算出部208は、導出した同期ポイントにて他のスレーブ装置200及びマスタ装置100と時刻を同期させる。
同期ポイント算出部298は、同期処理部の例である。
The synchronization
In addition, the synchronization
Then, the synchronization
More specifically, synchronization
Then, the synchronization
The synchronization point calculation unit 298 is an example of a synchronization processing unit.
図4は、本実施の形態に係るマスタ装置100とスレーブ装置200が送受信するフレームのフォーマットを示す構成図である。
図4(a)は、計測フレームのフレームフォーマットを示し、図4(b)は、計測応答フレームのフレームフォーマットを示す。
また、図4(c)は、補正フレームのフレームフォーマットを示し、図4(d)は、補正完了フレームのフレームフォーマットを示す。
図4(e)は、更新フレームのフレームフォーマットを示し、図4(f)は、同期フレームのフレームフォーマットを示す。
各フレームで定義されているフィールドには、以下のような情報が格納される。
宛先フィールドには、フレームを受信するマスタ装置100もしくはスレーブ装置200を識別するIDを格納する。
全てのマスタ装置100もしくはスレーブ装置200に受信させるためには、ブロードキャストアドレスと呼ばれる特定のアドレスを指定する。
送信元フィールドには、フレームを送信するマスタ装置100もしくはスレーブ装置200を識別するIDを格納する。
フレーム種別フィールドには、フレームの種類を識別するためのIDを格納する。
計測IDフィールドには、マスタ装置100もしくはスレーブ装置200が実施する遅延計測の順を識別するためのIDを格納する。
つまり、計測IDフィールドには、同期処理セッションを識別するためのID(セッションID)を格納する。
同じ同期処理セッションで送受信される計測フレーム、計測フレーム、補正フレーム、補正完了フレーム、更新フレーム、同期フレームには、共通のセッションID(計測ID)が格納される。
また、補正フレームには、補正値が含まれる。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a format of a frame transmitted / received between the
4A shows the frame format of the measurement frame, and FIG. 4B shows the frame format of the measurement response frame.
4C shows the frame format of the correction frame, and FIG. 4D shows the frame format of the correction completion frame.
FIG. 4E shows the frame format of the update frame, and FIG. 4F shows the frame format of the synchronization frame.
The following information is stored in the fields defined in each frame.
The destination field stores an ID for identifying the
In order for all the
The transmission source field stores an ID for identifying the
The frame type field stores an ID for identifying the frame type.
In the measurement ID field, an ID for identifying the order of delay measurement performed by the
That is, the measurement ID field stores an ID (session ID) for identifying the synchronization processing session.
A common session ID (measurement ID) is stored in the measurement frame, measurement frame, correction frame, correction completion frame, update frame, and synchronization frame transmitted and received in the same synchronization processing session.
The correction frame includes a correction value.
また、本実施の形態に係る通信システムの前提として、スレーブ装置200がフレームを中継する処理時間とフレームを折り返す時間は等しい。
なお、フレームの中継とは、ある通信ポートAから受け取ったフレームを別の通信ポートBから送信する処理のことを示す。
また、フレームの折り返しとは、ある通信ポートAから受け取ったフレームを同じ通信ポートAから送信する処理のことを示す。
As a premise of the communication system according to the present embodiment, the processing time for the
Note that frame relay refers to a process of transmitting a frame received from one communication port A from another communication port B.
In addition, frame folding refers to a process of transmitting a frame received from a certain communication port A from the same communication port A.
図5は、本実施の形態に係る同期方式の概要を示したものである。
本実施の形態では、始めに、マスタ装置100が隣接スレーブ装置200(始点スレーブ装置)と計測フレーム及び計測応答フレームを送受信して隣接スレーブ装置200に同期ポイント算出のためのオフセット時間を算出させ、オフセット時間を算出した隣接スレーブ装置200がマスタ装置100の代わりとなりさらに隣接するスレーブ装置200と計測フレーム及び計測応答フレームを送受信して次のスレーブ装置200に同期ポイント算出のためのオフセット時間を算出させる。
以上の動作を繰り返すことで、マスタ装置と全てのスレーブ装置で同期ポイントを共有させて、同期ポイントにおいて時刻を同期させるという方式である。
FIG. 5 shows an outline of the synchronization method according to the present embodiment.
In the present embodiment, first, the
By repeating the above operation, the master device and all slave devices share the synchronization point, and the time is synchronized at the synchronization point.
図5を例として、本実施の形態に係る同期方式の原理を示す。
なお、以下の(1)〜(8)は、図5に示す(1)〜(8)に対応する。
Using FIG. 5 as an example, the principle of the synchronization method according to the present embodiment is shown.
The following (1) to (8) correspond to (1) to (8) shown in FIG.
(1)まず、マスタ装置100は、スレーブ全体を同期させるタイミングである同期ポイントを設定する。
(2)マスタ装置100は、隣接しているスレーブ装置1を宛先にして計測フレームを送信する。送信と同時に、マスタ装置100は伝播遅延の計測を開始する。
(3)自身が宛先の計測フレームを受信したスレーブ装置1は、計測フレームの送信元であるマスタ装置100に計測応答フレームを送信する。
この時、スレーブ装置1は、計測フレームの受信から計測応答フレームの送信までの時間を計測する。
(4)計測応答フレームを受信したマスタ装置100は、伝播遅延の計測を終了する。
また、マスタ装置100は、測定した伝播遅延時間と同期ポイントを基に、補正値を算出する。補正値は、式1で算出される。
なお、cal_delayは、マスタ装置100が計測した伝播遅延時間である。
(1) First, the
(2) The
(3) The
At this time, the
(4) The
The
Note that cal_delay is a propagation delay time measured by the
(5)また、マスタ装置100は、算出した補正値を、補正フレームにてスレーブ装置1に送信する。
(6)スレーブ装置1は、補正値をマスタ装置100から受け取る。
また、スレーブ装置1は、この受信した補正値から、同期ポイントまでのオフセット時間を算出する。
オフセット時間は、式2から算出される。
これにより、スレーブ装置1は、同期のために送信される同期フレームを受信してからオフセット時間分だけ補正したタイミングが同期ポイントであると分かり、マスタ装置100と同期することができる。
なお、式2のcal_delayは、スレーブ装置1が計測した伝播遅延時間である。
(5) Further, the
(6) The
Further, the
The offset time is calculated from
Thus, the
Note that cal_delay in
(7)同期したスレーブ装置1は、(1)から(6)までのマスタ装置100の手順と同様にして、自身に隣接するスレーブ装置2と同期する。
(8)(1)から(7)までの手順をマスタ装置100と全てのスレーブ装置200が繰り返すことで、マスタ装置100と全てのスレーブ装置200が同期することができる。
(7) The
(8) By repeating the procedures from (1) to (7) by the
一旦、マスタ装置100とスレーブ装置200を同期させても、さまざまな要因により時間と共に同期のずれが生じる。
これを防止するために、上記シーケンスを定期的に実施することで、同期ずれを定期的に修正し、同期精度を保つことができる。
Once the
In order to prevent this, by performing the above sequence periodically, it is possible to periodically correct the synchronization error and maintain the synchronization accuracy.
しかし、図5に示す方式のように、段階的にマスタ装置とスレーブ装置を同期させていった場合、同期ずれの蓄積という問題がある。
同期ずれの蓄積の概要を、図6に示す。
However, when the master device and the slave device are synchronized step by step as in the method shown in FIG. 5, there is a problem of accumulation of synchronization deviation.
FIG. 6 shows an outline of the synchronization loss accumulation.
まず、マスタ装置とスレーブ装置1からスレーブ装置3が同期済みであるとし、その後何らかの要因で同期がずれたとする。
ここでは、図6(a)に示すように、マスタ装置とスレーブ装置1の同期ずれがα1、スレーブ装置1とスレーブ装置2の同期ずれがα2、スレーブ装置2とスレーブ装置3の同期ずれがα3であるとする。
First, it is assumed that the
Here, as shown in FIG. 6A, the synchronization shift between the master device and the
図6(b)に示すように、マスタ装置とスレーブ装置1が同期した場合、マスタ装置とスレーブ装置1の同期ずれはなくなるが、スレーブ装置1とスレーブ装置2の同期ずれはα1+α2となり、同期ずれが蓄積する。
As shown in FIG. 6B, when the master device and the
次に、図6(c)に示すように、スレーブ装置1とスレーブ装置2が同期した場合、マスタ装置とスレーブ装置1とスレーブ装置2の同期ずれはなくなるが、スレーブ装置2とスレーブ装置3との同期ずれはα1+α2+α3となり、同期ずれが蓄積する。
Next, as shown in FIG. 6C, when the
このような同期ずれの蓄積を防止するために、本実施の形態では、スレーブ装置200はオフセット時間を格納する部分を2つ持つ。
これは、スレーブ装置200の第一の記憶部203と第二の記憶部204に相当する。
本実施の形態では、あるスレーブ装置200がオフセット時間を算出した場合、すぐにこのオフセット時間を有効とせず、一時保管しておく。
その後、マスタ装置100が全てのスレーブ装置200に対してオフセット時間を有効とする更新フレームを送信する。
各スレーブ装置200は、この更新フレームを受信した場合に、オフセット時間を有効とする。
更新フレームを受信するまでは、前のオフセット時間を利用して同期をする。
In order to prevent such accumulation of synchronization deviation, in the present embodiment, the
This corresponds to the
In the present embodiment, when a
Thereafter, the
Each
Until an update frame is received, synchronization is performed using the previous offset time.
次に、本実施の形態に係る同期方式の通信シーケンスを、図7及び図8に示す例を用いて説明する。
なお、以下の(1)〜(12)は、図7及び図8に示す(1)〜(12)に対応する。
また、図7及び図8に示すシーケンスは、例えば、システム稼動開始時に行う。
Next, the communication sequence of the synchronization method according to the present embodiment will be described using the examples shown in FIGS.
The following (1) to (12) correspond to (1) to (12) shown in FIGS. 7 and 8.
Further, the sequence shown in FIGS. 7 and 8 is performed at the start of system operation, for example.
(1)マスタ装置100は、計測ID(セッションID)を決定する。
この図の例では、計測ID=0に設定する。
また、マスタ装置100は、隣接するスレーブ装置1に計測フレームを送信する。
この時、計測フレームのフィールドは、宛先=スレーブ装置1、送信元=マスタ装置、計測ID=0に設定する。
送信と同時に、マスタ装置100は伝播遅延計測を開始する。
(1) The
In the example of this figure, measurement ID = 0 is set.
Further, the
At this time, the field of the measurement frame is set such that destination =
Simultaneously with transmission, the
(2)自身が宛先の計測フレームを受信したスレーブ装置1は、計測フレームの送信元であるマスタ装置100に計測応答フレームを送信する。
この時、計測応答フレームのフィールドは、宛先=マスタ装置、送信元=スレーブ装置1、計測ID=0に設定する。
なお、計測応答フレームの計測IDは、受信した計測フレームの計測IDと等しい。
また、スレーブ装置1でも、伝播遅延時間を計測している。
(2) The
At this time, the fields of the measurement response frame are set such that destination = master device, transmission source =
The measurement ID of the measurement response frame is equal to the measurement ID of the received measurement frame.
The
(3)計測応答フレームを受信したマスタ装置100は、伝播遅延計測を終了する。
また、マスタ装置100では、測定した伝播遅延時間と同期ポイントを基に、補正値を算出する。
(3) The
Further, the
(4)マスタ装置100は、算出した補正値を、補正フレームにて隣接するスレーブ装置1に送信する。
この時、補正フレームのフィールドは、宛先=マスタ装置、送信元=スレーブ装置1、計測ID=0、補正値=算出した補正値(図の例ではA)を設定する。
なお、補正フレームの計測IDは、受信した計測応答フレームの計測IDと等しい。
補正値を受け取ったスレーブ装置1は、補正値からオフセット時間を算出し、第一の記憶部203に保存する(図の例では、f(A))。
スレーブ装置1は、同期フレームを受信してからオフセット時間分だけ補正した時刻が同期ポイントであると分かる。
なお、この時点では、受信したオフセット時間は有効にせず、一時的に格納しているに留める。
なお、本実施の形態では定義していないが、補正フレームの応答用のフレームを予め定義しておき、この処理の後にスレーブ装置1がマスタ装置に応答を返すことで、マスタ装置がスレーブ装置1の補正フレームの受信を確認しても良い。
(4) The
At this time, in the correction frame field, destination = master device, transmission source =
Note that the measurement ID of the correction frame is equal to the measurement ID of the received measurement response frame.
The
The
At this time, the received offset time is not valid and is temporarily stored.
Although not defined in the present embodiment, a response frame of the correction frame is defined in advance, and the
次に、スレーブ装置1が前述のマスタ装置100と同じ処理を、隣接するスレーブ装置2に対して実行する。
具体的には、(5)スレーブ装置2に計測フレームを送信し、(6)スレーブ装置2から計測応答フレームを受信し、(7)マスタ装置100と同様の手順により補正値を生成し、補正フレームをスレーブ装置2に送信する。
この時の計測フレーム、計測応答フレーム、補正フレームの計測IDは、スレーブ装置1がマスタ装置100から受信した補正フレームの計測IDと等しい。
Next, the
Specifically, (5) a measurement frame is transmitted to the
The measurement ID of the measurement frame, measurement response frame, and correction frame at this time is equal to the measurement ID of the correction frame received by the
(8)ネットワークの終端であるスレーブ装置3がスレーブ装置2から補正値を受け取り、オフセット時間を算出した場合、遅延補正が終了したことをマスタ装置100に伝えるために、スレーブ装置3が、スレーブ装置2、スレーブ装置1を介してマスタ装置100に補正完了フレームを送信する。
この時、補正完了フレームのフィールドは、宛先=マスタ装置、送信元=スレーブ装置3、計測ID=0に設定する。
なお、補正完了フレームの計測IDは、スレーブ装置3が受信した補正フレームの計測IDと等しい。
(8) When the
At this time, the field of the correction completion frame is set such that destination = master device, transmission source =
Note that the measurement ID of the correction completion frame is equal to the measurement ID of the correction frame received by the
(9)補正完了フレームを受信したマスタ装置100は、受信した補正完了フレームの計測IDと、自身が最初に設定した計測IDを比較する。
(ア)両者が一致した場合、マスタ装置100は、各スレーブ装置200のオフセット時間を有効にするために、更新フレームをブロードキャストにて送信する。
なお、更新フレームのフィールドは、宛先=ブロードキャストアドレス、送信元=マスタ装置、計測ID=0に設定する。
更新フレームの計測IDは、自身が受信した補正完了フレームの計測IDと等しい。
(イ)一方、計測IDが一致しない場合、上記(2)から再開する。
(9) The
(A) When the two match, the
The update frame fields are set such that destination = broadcast address, transmission source = master device, and measurement ID = 0.
The measurement ID of the update frame is equal to the measurement ID of the correction completion frame received by itself.
(A) On the other hand, when the measurement IDs do not match, the process restarts from (2).
(10)更新フレームを受け取ったスレーブ装置200は、更新フレームの計測IDに対応するオフセット時間を有効にする。
以後、同期フレームを受信した場合、有効なオフセット時間を利用して同期ポイントを算出する。
なお、本実施の形態では定義していないが、更新フレームの応答用のフレームを予め定義しておき、この処理の後に更新フレームを受け取ったスレーブ装置がマスタ装置に応答を返すことで、マスタ装置がスレーブ装置の更新フレームの受信を確認しても良い。
(10) The
Thereafter, when a synchronization frame is received, a synchronization point is calculated using an effective offset time.
Although not defined in the present embodiment, a frame for response of an update frame is defined in advance, and the slave device that has received the update frame after this processing returns a response to the master device. However, the reception of the update frame of the slave device may be confirmed.
(11)次に、マスタ装置100が、同期フレームを全てのスレーブ装置200に送信する。
全てのスレーブ装置200は、同期フレームの受信時刻から有効なオフセット時間分待機した時刻が全てのマスタ装置100とスレーブ装置200で一致すると分かる。
これを基準(同期ポイント)として、全てのマスタ装置100とスレーブ装置200が同期する。
(11) Next, the
It can be seen that all the
With this as a reference (synchronization point), all the
(12)また、次の同期処理セッションを開始する場合は、マスタ装置100が計測IDを別の値に設定し、(1)から(11)の処理を実施する。
(12) When starting the next synchronization processing session, the
次に、図10〜図12を参照しながら、図7及び図8に示したマスタ装置100及びスレーブ装置200の動作の詳細を説明する。
なお、図10は、マスタ装置100の動作例を示し、図11及び図12はスレーブ装置200の動作例を示す。
Next, details of operations of the
10 shows an operation example of the
まず、マスタ装置100では、同期ポイント設定部101が、スレーブ装置200全体を同期させるタイミングである同期ポイントを設定する(図10:S1001)(同期ポイント設定ステップ)。
また、同期ポイント記憶部102が、同期ポイント設定部101が設定した同期ポイントを記憶する。
また、このとき、同期ポイント設定部101は、現在の同期処理セッションのセッションID(計測ID)を決定する。
First, in the
Further, the synchronization
At this time, the synchronization
次に、マスタ装置100において、フレーム処理部105が、隣接しているスレーブ装置1を宛先にする計測フレームを生成し、計測フレームを送信する(図10:S1002)(計測フレーム処理ステップ)。
この計測フレームには、同期ポイント設定部101が決定した計測IDが含まれる。
また、後述する計測応答フレーム、補正フレーム、補正完了フレーム、更新フレーム、同期フレームにおいても、同じ計測IDが用いられる。
また、計測フレームの送信と同時に、フレーム処理部105が、計測フレームの送信を伝播遅延計測部104に通知し、伝播遅延計測部104が伝播遅延の計測を開始する。
Next, in the
This measurement frame includes the measurement ID determined by the synchronization
The same measurement ID is also used in a measurement response frame, a correction frame, a correction completion frame, an update frame, and a synchronization frame, which will be described later.
Simultaneously with the transmission of the measurement frame, the
スレーブ装置1では、フレーム処理部201が、自身が宛先となっている計測フレームを受信し(図11:S2001)(第1の計測フレーム処理ステップ)、計測フレームの送信元であるマスタ装置100に計測応答フレームを送信する(図11:S2002)(第1の計測フレーム処理ステップ)。
この時、スレーブ装置1では、フレーム処理部201は、計測フレームの受信タイミングと計測応答フレームの送信タイミングを伝播遅延計測部206に通知し、伝播遅延計測部206が、計測フレームの受信から計測応答フレームの送信までの時間を計測する。
In the
At this time, in the
次に、マスタ装置100では、フレーム処理部105が、計測応答フレームを受信し(図10:S1003)(計測フレーム処理ステップ)、伝播遅延計測部104に計測応答フレームの受信を通知し、伝播遅延計測部104が伝播遅延の計測を終了する。
次に、マスタ装置100において、補正値生成部103が、伝播遅延計測部104で測定された伝播遅延時間と同期ポイント記憶部102に記憶されている同期ポイントを基に、補正値を算出する(図10:S1004)(補正値生成ステップ)。
補正値は、上述の式1で算出される。
ここでは、式1を再度提示する。
なお、cal_delayは、伝播遅延計測部104が計測した伝播遅延時間(計測フレームの送信から計測応答フレームの受信までの時間)である。
Next, in the
Next, in the
The correction value is calculated by
Here,
Note that cal_delay is a propagation delay time measured by the propagation delay measurement unit 104 (time from transmission of a measurement frame to reception of a measurement response frame).
次に、マスタ装置100では、フレーム処理部105が、補正値生成部103が生成した補正値が含まれる補正フレームを生成し、隣接するスレーブ装置1に補正フレームを送信する(図10:S1005)(補正フレーム処理ステップ)。
Next, in the
スレーブ装置1では、フレーム処理部201が補正フレームを受信する(図11:S2003)(第1の補正フレーム処理ステップ)。
次に、スレーブ装置1において、オフセット時間算出部202が、フレーム処理部201から補正値を受け取り、この補正値と伝播遅延計測部206により計測された伝播遅延時間から、オフセット時間を算出する(図11:S2004)(オフセット時間算出ステップ)。
オフセット時間算出部202は、上述の式2に従って、オフセット時間を算出する。
ここでは、式2を再度提示する。
なお、式2のcal_delayは、スレーブ装置1が計測した伝播遅延時間(計測フレームの受信から計測応答フレームの送信までの時間)である。
In the
Next, in the
The offset
Here,
Note that cal_delay in
その後、スレーブ装置1では、算出されたオフセット時間を第一の記憶部203又は第二の記憶部204に記憶する(図11:S2005)。
これにより、スレーブ装置1は、同期のために送信される同期フレームを受信してからオフセット時間経過した時点が同期ポイントであると分かり、同期フレームを受信した際に同期ポイントにおいてマスタ装置100と同期することができる。
Thereafter, the
As a result, the
オフセット時間を算出したスレーブ装置1は、自身がマスタ装置100に代わって、上記の手順をスレーブ装置2との間で行って、スレーブ装置2にオフセット時間を算出させる。
スレーブ装置1には、次の転送順序のスレーブ装置であるスレーブ装置2があるので(図11:S2006でYES)、フレーム処理部201がスレーブ装置2に計測フレームを送信する(図11:S2007)(第2の計測フレーム処理ステップ)。
また、このとき、伝播遅延計測部206が伝播遅延時間の計測を開始する。
そして、スレーブ装置1では、フレーム処理部201がスレーブ装置2からの計測応答フレームを受信し(図11:S2008)(第2の計測フレーム処理ステップ)。
伝播遅延計測部206は、計測応答フレームの受信により伝播遅延時間の計測を終了する。
なお、このときのスレーブ装置2の動作は、図11のS2001とS2002に示す通りである。
The
Since the
At this time, the propagation
In the
The propagation
The operation of the
次に、スレーブ装置1では、補正値生成部207が、伝播遅延計測部206により計測された伝播遅延時間(計測フレームの送信から計測応答フレームの受信)とオフセット時間に基づき、補正値を生成する(図11:S2009)(補正値生成ステップ)。
補正値生成部207による補正値の算出式は、次の式3の通りである。
Next, in the
The correction value calculation formula by the correction
次に、スレーブ装置1では、フレーム処理部201が、補正値生成部207が生成した補正値が含まれる補正フレームを生成し、スレーブ装置2に補正フレームを送信する(図11:S2010)(第2の補正フレーム処理ステップ)。
Next, in the
スレーブ装置2では、フレーム処理部201が補正フレームを受信する(図11:S2003)(第1の補正フレーム処理ステップ)。
そして、スレーブ装置2では、オフセット時間算出部202が、フレーム処理部201から補正値を受け取り、この補正値と伝播遅延計測部206により計測された伝播遅延時間から、オフセット時間を算出し(図11:S2004)(オフセット時間算出ステップ)、算出したオフセット時間を第一の記憶部203又は第二の記憶部204に記憶する(図11:S2005)。
オフセット時間算出部202によるオフセット時間の算出は、上記の式2による。
In the
In the
Calculation of the offset time by the offset
このようにして、転送順序に従って、複数のスレーブ装置200において、順次オフセット時間を算出させる。
In this way, the offset times are sequentially calculated in the plurality of
図7及び図8の例では、スレーブ装置3においてオフセット時間の算出及び記憶が完了すると(図11:S2005)、スレーブ装置3には、次の転送順序のスレーブ装置200がいないので(図11:S2006でNO)、スレーブ装置3のフレーム処理部201は、オフセット時間の算出が完了したことを通知する補正完了フレームをスレーブ装置2に送信する(図11:S2012)。
7 and 8, when the calculation and storage of the offset time is completed in the slave device 3 (FIG. 11: S2005), the
スレーブ装置2では、フレーム処理部201が、スレーブ装置3から送信された補正完了フレームを受信し(図11:S2011)、スレーブ装置1に送信する(図11:S2012)。
また、スレーブ装置1では、フレーム処理部201が、スレーブ装置2から送信された補正完了フレームを受信し(図11:S2011)、マスタ装置100に送信する(図11:S2012)。
In the
In the
マスタ装置100では、フレーム処理部105が、スレーブ装置1から送信された補正完了フレームを受信し(図10:S1006)、補正完了フレームのセッションIDがS1001において設定したセッションIDと一致すれば、更新フレームをスレーブ装置1に送信する(図10:S1007)。
スレーブ装置1では、フレーム処理部201が、更新フレームを受信し(図12:S2013)、有効オフセット時間選択部205が、第一の記憶部203及び第二の記憶部に記憶されているオフセット時間のうち、更新フレームに含まれているセッションIDと同じセッションIDと対応付けられているオフセット時間を選択する(図12:S2014)。
また、スレーブ装置1では、次の転送順序のスレーブ装置であるスレーブ装置2があるため(図12:S2015でYES)、フレーム処理部201が、更新フレームをスレーブ装置2に送信する(図12:S2015)。
また、スレーブ装置2、スレーブ装置3でも、同様にして、更新フレームを受信し、オフセット時間を選択する。
In the
In the
Further, since the
Similarly, the
次に、マスタ装置100において、フレーム処理部201が、スレーブ装置1に同期フレームを送信する(図10:S1008)(同期フレーム処理ステップ)。
スレーブ装置1では、フレーム処理部201が、同期フレームを受信するとともに(図12:S2017)(同期フレーム処理ステップ)、次の転送順序のスレーブ装置であるスレーブ装置2があるため(図12:S2018でYES)、フレーム処理部201が、同期フレームをスレーブ装置2に送信する(図12:S2019)(同期フレーム処理ステップ)。
Next, in the
In the
スレーブ装置1において、同期ポイント算出部208が、S2017の同期フレームの受信時刻にS2014で選択されたオフセット時間を加算して同期ポイントを導出し(図12:S2020)(同期処理ステップ)、同期ポイントにて時刻を同期させる(図12:S2021)(同期処理ステップ)。
また、スレーブ装置2及びスレーブ装置3においても、同様に、同期フレームを受信し、同期ポイントを導出し、同期ポイントにて時刻を同期させる。
同様に、マスタ装置100においても、同期処理部106が、同期ポイントで時刻を同期させる(図10:S1009)。
In the
Similarly, the
Similarly, also in the
以上の動作に加えて、本実施の形態では、マスタ装置100は、補正完了フレームが返信される前にも、同期フレームを一定周期(同期処理セッションの周期よりも短い周期)で送信する。
例えば、図8において(再)同期フレームとして示している同期フレームは、補正完了フレームが返信される前にマスタ装置100から送信されている。
これは、補正完了フレームが返信され、更新フレームが送信される前であっても、(再)同期フレームを基準に、前回の同期処理セッションで算出されたオフセット時間を用いて同期をとるためである。
図8の(再)同期フレームのフィールド値は(BC、M、0)となっている。
これは、宛先アドレス=ブロードキャストアドレス、送信元アドレス=マスタ装置100、計測ID=0を示している。
遅延計測2回目(2回目の同期処理セッション)では、計測フレーム、計測応答フレーム、補正フレーム等において計測ID=1が用いられているが、この(再)同期フレームの計測IDは値が0である。
(再)同期フレームの送信前に、補正フレーム(計測ID=1)が送信され、スレーブ装置200では、当該補正フレームに基づいて2回目の同期処理セッションでのオフセット時間が算出され、第二の記憶部に記憶されている。例えば、スレーブ装置1では、第二の記憶部にID=1に対して、オフセット時間=f(A’)が記憶されている。一方、第一の記憶部にID=0に対して、オフセット時間=f(A)(1回目の同期処理セッションでのオフセット時間)が記憶されている。
計測ID=0の(再)同期フレームを受信したスレーブ装置1では、有効オフセット時間選択部205が、(再)同期フレームの計測ID=0に基づき、第一の記憶部内のオフセット時間=f(A)を選択し、同期ポイント算出部208が、(再)同期フレームの受信時刻に有効オフセット時間選択部205により選択されたオフセット時間=f(A)を加算して同期ポイントを算出し、同期ポイントの到来においてマスタ装置100及び他のスレーブ装置200と同期をとる。
なお、(再)同期フレームは、同期フレームと同様に、スレーブ装置1、スレーブ装置2、スレーブ装置3の順に転送され、各スレーブ装置において、第一の記憶部内のオフセット時間を用いて同期がとられる。
また、マスタ装置100から、計測ID=1が含まれる更新フレームが送信され、スレーブ装置1が、この更新フレームを受信すると、有効オフセット時間選択部205が、更新フレームの計測ID=1に基づき、第二の記憶部内のオフセット時間=f(A’)を選択し、同期フレーム(計測ID=1)を受信した際に、同期ポイント算出部208が、同期フレームの受信時刻に有効オフセット時間選択部205により選択されたオフセット時間=f(A’)を加算して同期ポイントを算出し、同期ポイントの到来においてマスタ装置100及び他のスレーブ装置200と同期をとる。
In addition to the above operation, in the present embodiment,
For example, the synchronization frame shown as the (re) sync frame in FIG. 8 is transmitted from the
This is because even if the correction completion frame is returned and before the update frame is transmitted, synchronization is performed using the offset time calculated in the previous synchronization processing session on the basis of the (re) sync frame. is there.
The field values of the (re) sync frame in FIG. 8 are (BC, M, 0).
This indicates that destination address = broadcast address, transmission source address =
In the second delay measurement (second synchronization processing session), measurement ID = 1 is used in the measurement frame, measurement response frame, correction frame, etc., but the measurement ID of this (re) synchronous frame has a value of 0. is there.
Before the (re) synchronization frame is transmitted, the correction frame (measurement ID = 1) is transmitted, and the
In the
The (re) synchronization frame is transferred in the order of the
Further, when an update frame including measurement ID = 1 is transmitted from the
また、図7には図示していないが、遅延計測1回目(1回目の同期処理セッション)において同期フレームが送信されて、マスタ装置100及び各スレーブ装置200が同期ポイントにおいて同期をとった後、遅延計測2回目(2回目の同期処理セッション)が開始する前に、(再)同期フレーム(計測ID=0)を送信するようにしてもいい。
この場合にも、各スレーブ装置200では、有効オフセット時間選択部205が、(再)同期フレームの計測ID=0に基づき、第一の記憶部内のオフセット時間=f(A)を選択し、同期ポイント算出部208が、(再)同期フレームの受信時刻に有効オフセット時間選択部205により選択されたオフセット時間=f(A)を加算して同期ポイントを算出し、同期ポイントの到来においてマスタ装置100及び他のスレーブ装置200と同期をとる。
Although not shown in FIG. 7, after the synchronization frame is transmitted in the first delay measurement (first synchronization processing session) and the
Also in this case, in each
このように、本実施の形態に係るスレーブ装置200は、複数の同期処理セッションで算出された複数のオフセット時間を記憶する記憶部を有している。
そして、スレーブ装置200は、n(n≧1)回目の同期処理セッションにおいて、同期ポイント算出部208が、同期ポイントにおいて時刻を同期させ、更に、n+1回目の同期処理セッションにおいて、オフセット時間算出部202が新たなオフセット時間を算出した後であって、更新フレームが受信される前に、マスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200から再同期フレームを受信する場合がある。
このような場合に、同期ポイント算出部208は、n回目の同期処理セッションで算出されたオフセット時間をいずれかの記憶部から抽出し、再同期フレームの受信時刻に、n回目の同期処理セッションで算出されたオフセット時間を加算して同期ポイントを再度導出し、導出した同期ポイントにて他のスレーブ装置200及びマスタ装置100と時刻を再度同期させる。
As described above, the
In the
In such a case, the synchronization
また、本実施の形態に係るスレーブ装置200では、n(n≧1)回目の同期処理セッションにおいて、同期ポイント算出部208が、同期ポイントにおいて時刻を同期させた後であって、n+1回目の同期処理セッションが開始する前に、マスタ装置100又は前の転送順序のスレーブ装置200から再同期フレームを受信する場合がある。
このような場合に、同期ポイント算出部208は、n回目の同期処理セッションで算出されたオフセット時間をいずれかの記憶部から抽出し、再同期フレームの受信時刻に、n回目の同期処理セッションで算出されたオフセット時間を加算して同期ポイントを再度導出し、導出した同期ポイントにて他のスレーブ装置200及びマスタ装置100と時刻を再度同期させる。
In the
In such a case, the synchronization
以上、本実施の形態によれば、複数のスレーブ装置が各々のオフセット時間を算出した後に、同期フレームを複数のスレーブ装置間で転送順序に従って転送させ、各スレーブ装置における同期フレームの受信時刻と各スレーブ装置で算出したオフセット時間との加算により各スレーブ装置に同期ポイントを導出させて同期ポイントにて各スレーブ装置の時刻を同期させるため、複数のスレーブ装置間で段階的に同期させていく同期方式で発生するスレーブ装置間の同期ずれの蓄積を回避することができ、高精度な同期を実現することができる。 As described above, according to the present embodiment, after the plurality of slave devices calculate the respective offset times, the synchronization frame is transferred between the plurality of slave devices according to the transfer order, and the reception time of the synchronization frame in each slave device and each Synchronization method that synchronizes multiple slave devices step by step to synchronize the time of each slave device at the synchronization point by deriving the synchronization point to each slave device by adding to the offset time calculated by the slave device Thus, it is possible to avoid accumulation of synchronization deviation between slave devices, and to achieve highly accurate synchronization.
また、同期処理セッションを一定周期で繰り返すことにより、周期的にマスタ装置及び複数のスレーブ装置で同期をとることができ、同期ずれの蓄積を回避することができる。 Further, by repeating the synchronization processing session at a constant period, synchronization can be periodically performed between the master apparatus and the plurality of slave apparatuses, and accumulation of synchronization deviation can be avoided.
また、更新フレームの送信前に再同期フレームを送信することで、更新フレームの送信前にも同期をとることができ、同期ずれの蓄積を回避することができる。 Further, by transmitting the resynchronization frame before transmission of the update frame, synchronization can be achieved before transmission of the update frame, and accumulation of synchronization deviation can be avoided.
以上、本実施の形態では、マスタ装置と複数のスレーブ装置から構成される通信システムにおいて、同期ずれの累積を防止するための機能とシーケンスを説明した。
具体的には、スレーブ装置が同期用に設定した情報をすぐに同期に利用せず一時格納しておき、マスタ装置の指示が来てから一時格納した情報を有効にするための機能とシーケンスを説明した。
As described above, in the present embodiment, the function and sequence for preventing the accumulation of synchronization deviation have been described in the communication system including the master device and a plurality of slave devices.
Specifically, the function and sequence for enabling the information set for synchronization by the slave device to be temporarily stored without being used immediately for synchronization, and for the information temporarily stored after the master device command is received. explained.
また、本実施の形態では、所定の情報を送信するマスタ装置と、マスタ装置が送信した情報もしくはスレーブ装置が送信した情報に基づきマスタ装置もしくは他のスレーブ装置と処理のタイミングを同期するための同期時刻(同期ポイント)を算出する複数のスレーブ装置を備える同期ネットワークおよび同期システムを説明した。 Further, in the present embodiment, the synchronization for synchronizing the processing timing with the master device or other slave devices based on the master device that transmits predetermined information and the information transmitted by the master device or the information transmitted by the slave device. A synchronization network and a synchronization system including a plurality of slave devices that calculate time (synchronization points) have been described.
また、本実施の形態では、
上記マスタ装置は、以下の手段を備えることを説明した。
(a)フレーム処理部
以下のフレームをスレーブ装置に送信もしくは受信する。
ネットワークの伝播遅延の計測の開始を指示するためのフレーム(計測フレーム)。
ネットワークの伝播遅延の計測の終了を指示するためのフレーム(計測応答フレーム)。
補正値を他のスレーブ装置に通知するためのフレーム(補正フレーム)。
マスタに同期完了を通知するためのフレーム(補正完了フレーム)。
オフセット時間を有効にすることを他のスレーブ装置に通知するためのフレーム(更新フレーム)。
他のスレーブ装置に同期開始を指示するためのフレーム(同期フレーム)。
上記フレームの送信タイミングと受信タイミングを後述の伝播遅延計測部に通知する。
後述の補正値生成部から、補正値を受け取り、この補正値を補正フレームとして他のスレーブ装置に送信する。
(b)伝播遅延計測部
フレーム処理部から計測フレームの受信タイミングと計測応答フレームの送信タイミングを受け取り、送信タイミングから受信タイミングまでの時間(遅延計測値)を計測する。
上記計測した値を、後述の補正値生成部に通知する。
(c)補正値生成部
伝播遅延計測部から伝播遅延値を受け取る。
後述の同期ポイント記憶部から、同期ポイントを受け取る。
上記伝播遅延値と同期ポイントから、補正値を算出する。
上記補正値をフレーム処理部に通知する。
(d)同期ポイント記憶部
同期ポイントを記憶する。
同期ポイントを補正値生成部に通知する。
In the present embodiment,
It has been described that the master device includes the following means.
(A) Frame processing unit Transmits or receives the following frames to the slave device.
A frame (measurement frame) for instructing the start of measurement of network propagation delay.
A frame (measurement response frame) for instructing the end of measurement of network propagation delay.
A frame (correction frame) for notifying other slave devices of the correction value.
Frame for notifying the master of completion of synchronization (correction completion frame).
A frame (update frame) for notifying other slave devices that the offset time is valid.
A frame (synchronization frame) for instructing another slave device to start synchronization.
The transmission timing and reception timing of the frame are notified to a propagation delay measurement unit described later.
A correction value is received from a correction value generation unit described later, and the correction value is transmitted as a correction frame to another slave device.
(B) Propagation delay measurement unit Receives the reception timing of the measurement frame and the transmission timing of the measurement response frame from the frame processing unit, and measures the time (delay measurement value) from the transmission timing to the reception timing.
The measured value is notified to a correction value generation unit described later.
(C) Correction value generation unit Receives a propagation delay value from the propagation delay measurement unit.
A synchronization point is received from a synchronization point storage unit described later.
A correction value is calculated from the propagation delay value and the synchronization point.
The correction value is notified to the frame processing unit.
(D) Synchronization point storage unit Stores synchronization points.
The synchronization point is notified to the correction value generation unit.
また、本実施の形態では、以下の手段を備えた、スレーブ装置を説明した。
(a)フレーム処理部
以下のフレームをマスタ装置もしくは他のスレーブ装置に送信する。
計測フレーム、
計測応答フレーム、
補正フレーム、
更新フレーム、
補正完了フレーム、
同期フレーム。
マスタ装置もしくは他のスレーブ装置から上記フレームを受信する。
上記フレームの送信タイミングと受信タイミングと、フレームの情報を後述の伝播遅延計測部に通知する。
更新フレームを受信したことを、後述の有効オフセット時間選択部に通知する。
後述の補正値生成部から、補正値を受け取り、この補正値を補正フレームで他のスレーブ装置に通知する。
後述の同期ポイント算出部に、同期フレームを受信したことを通知する。
(b)第一の記憶部
オフセット時間を受け取り、記憶する。
後述の有効オフセット時間選択部に、記憶してあるオフセット時間を通知する。
(c)第二の記憶部
オフセット時間を受け取り、記憶する。
後述の有効オフセット時間選択部に、記憶してあるオフセット時間を通知する。
(d)有効オフセット時間選択部
第一の記憶部からオフセット時間を受け取る。
第二の記憶部からオフセット時間を受け取る。
フレーム処理部から、オフセット時間を有効にすることを他のスレーブ装置に通知するためのフレームの受信の通知を受け取る。
上記3つの情報から、有効とするオフセット時間を決定し、有効としたオフセット時間を後述の同期ポイント算出部と後述の補正値生成部に通知する。
(d)同期ポイント算出部
有効オフセット時間選択部から有効としたオフセット時間を受け取る。
フレーム処理部から同期開始を指示するためのフレームの受信の通知を受け取る。
フレームの受信の通知とオフセット時間から、同期ポイントの時刻を算出する。
(e)伝播遅延計測部
フレーム処理部から計測フレームの受信タイミングと計測応答フレームの送信タイミングを受け取り、送信タイミングから受信タイミングまでの時間(遅延計測値)を計測する。
フレーム処理部から計測フレームの送信タイミングと計測応答フレームの受信タイミングを受け取り、受信タイミングから送信タイミングまでの時間(遅延計測値)を計測する。
上記計測した値を、後述の補正値生成部に通知する。
(f)補正値生成部
伝播遅延計測部から伝播遅延値を受け取る。
オフセット時間を受け取る。
上記伝播遅延値とオフセット時間から、補正値を算出する。
上記補正値をフレーム処理部に通知する。
In the present embodiment, the slave device including the following means has been described.
(A) Frame processing unit The following frame is transmitted to the master device or another slave device.
Measurement frame,
Measurement response frame,
Correction frame,
Update frame,
Correction complete frame,
Sync frame.
The frame is received from the master device or another slave device.
The transmission timing and reception timing of the frame and the frame information are notified to a propagation delay measuring unit described later.
Notifies an effective offset time selection section (to be described later) that an update frame has been received.
A correction value is received from a correction value generation unit to be described later, and this correction value is notified to other slave devices in a correction frame.
A synchronization point calculation unit described later is notified that a synchronization frame has been received.
(B) First storage unit Receives and stores the offset time.
The stored offset time is notified to an effective offset time selection section described later.
(C) Second storage unit Receives and stores the offset time.
The stored offset time is notified to an effective offset time selection section described later.
(D) Effective offset time selection unit Receives an offset time from the first storage unit.
The offset time is received from the second storage unit.
A frame reception notification for notifying other slave devices that the offset time is valid is received from the frame processing unit.
The effective offset time is determined from the above three pieces of information, and the effective offset time is notified to a synchronization point calculation unit described later and a correction value generation unit described later.
(D) Synchronization point calculation unit Receives an effective offset time from the effective offset time selection unit.
A frame reception notification for instructing the start of synchronization is received from the frame processing unit.
The time of the synchronization point is calculated from the notification of frame reception and the offset time.
(E) Propagation delay measurement unit Receives the reception timing of the measurement frame and the transmission timing of the measurement response frame from the frame processing unit, and measures the time (delay measurement value) from the transmission timing to the reception timing.
The transmission timing of the measurement frame and the reception timing of the measurement response frame are received from the frame processing unit, and the time (delay measurement value) from the reception timing to the transmission timing is measured.
The measured value is notified to a correction value generation unit described later.
(F) Correction value generation unit Receives a propagation delay value from the propagation delay measurement unit.
Receives offset time.
A correction value is calculated from the propagation delay value and the offset time.
The correction value is notified to the frame processing unit.
また、本実施の形態では、以下の処理シーケンスにて同期を実現する同期システムを説明した。
マスタ装置は、隣接するスレーブ装置を宛先にして計測フレームを送信する。送信と同時に、マスタ装置及びスレーブ装置は伝播遅延計測を開始する。
自身が宛先の計測フレームを受信したスレーブ装置は、計測フレームの送信元に計測応答フレームを送信する。
計測応答フレームを受信したマスタ装置は、伝播遅延計測を終了する。測定した伝播遅延時間と同期ポイントを基に、補正値を算出する。
算出した補正値を、隣接するスレーブ装置に送信する。
補正値を受け取ったスレーブ装置は、オフセット時間を算出し、オフセット時間を保存する。
同期フレームを受信してからオフセット時間分だけ補正した時間が同期ポイントであると分かる。なお、この時点では、生成したオフセット時間は有効としない。
次に、スレーブ装置が前述のマスタ装置と同じ処理を、隣接するスレーブ装置に対して実行する。
ネットワークの終端であるスレーブ装置が補正値を受け取った場合、遅延補正が終了したことをマスタ装置に伝えるために、マスタ装置に補正完了フレームを送信する。
マスタ装置が、更新フレームを送信する。
更新フレームを受け取ったスレーブ装置は、最後に算出したオフセット時間を有効オフセット時間とする。以後、同期フレームの受信時刻と、有効にしたオフセット時間を利用して同期ポイントを算出する。
マスタ装置が、同期フレームを全てのスレーブ装置に送信する。同期フレームを受信したスレーブ装置は、有効オフセット時間分待機した時刻が全てのマスタ装置とスレーブ装置で一致すると分かる。
Further, in the present embodiment, the synchronization system that realizes synchronization in the following processing sequence has been described.
The master device transmits a measurement frame with the adjacent slave device as a destination. Simultaneously with the transmission, the master device and the slave device start propagation delay measurement.
The slave device that has received the destination measurement frame transmits a measurement response frame to the transmission source of the measurement frame.
The master device that has received the measurement response frame ends the propagation delay measurement. A correction value is calculated based on the measured propagation delay time and synchronization point.
The calculated correction value is transmitted to the adjacent slave device.
The slave device that has received the correction value calculates an offset time and stores the offset time.
It can be seen that the time corrected by the offset time after receiving the synchronization frame is the synchronization point. At this time, the generated offset time is not valid.
Next, the slave device executes the same process as that of the master device described above for the adjacent slave device.
When the slave device at the end of the network receives the correction value, a correction completion frame is transmitted to the master device in order to notify the master device that the delay correction has been completed.
The master device transmits an update frame.
The slave device that has received the update frame sets the last calculated offset time as the effective offset time. Thereafter, the synchronization point is calculated using the reception time of the synchronization frame and the valid offset time.
The master device transmits a synchronization frame to all slave devices. It can be seen that the slave device that has received the synchronization frame has the same standby time for the effective offset time in all master devices and slave devices.
また、本実施の形態では、上記マスタ装置と上記スレーブ装置は、システム稼動開始時に、計測フレーム、計測応答フレーム、補正フレーム、更新フレームを送信し、全てのマスタとスレーブ装置が同期する同期システムを説明した。
なお、このフレームの送信順番は規定されているが、同期に利用される以外のフレームが間に送信されても同期が実現できる。
In the present embodiment, the master device and the slave device transmit a measurement frame, a measurement response frame, a correction frame, and an update frame at the start of system operation, and a synchronous system in which all master and slave devices are synchronized. explained.
Although the transmission order of the frames is specified, synchronization can be realized even if frames other than those used for synchronization are transmitted in between.
実施の形態2.
実施の形態1では、例えば、システム稼動開始時といった、マスタ装置100及びスレーブ装置200の間でユーザデータの送受信が行われていないときに、計測フレーム等を送受信させて同期をとる例を説明した。
しかしながら、実施の形態1に示した同期方式は、他の通信(例えば、ユーザデータの通信)に相乗りさせて同期補正を実施することができる。
特に、周期的な通信(周期通信)を高速に実施したい場合、周期通信に同期補正の情報を相乗りさせて実施することで、同期補正用のフレーム送信を削減し通信帯域を省くことができ、周期通信の高速化と同期精度の高精度化が実現できる。
以下に、ある周期通信プロトコルを例に挙げて、同期補正の相乗りの実施の形態を示す。
なお、同期補正の相乗りに関しては、例に挙げる周期通信プロトコルに限った話ではない。
In the first embodiment, for example, when user data is not transmitted and received between the
However, the synchronization method described in the first embodiment can perform synchronization correction by sharing with other communication (for example, communication of user data).
In particular, if you want to perform periodic communication (periodic communication) at high speed, you can reduce the frame transmission for synchronization correction and save the communication band by carrying out synchronization correction information together with periodic communication, It is possible to realize high-speed periodic communication and high synchronization accuracy.
In the following, an embodiment of carpooling for synchronization correction will be shown by taking a certain periodic communication protocol as an example.
Note that the synchronous correction carpooling is not limited to the periodic communication protocol given as an example.
なお、相乗りを実施する場合、実施の形態1で定義したフレームの宛先、送信元、フレーム種別は、周期通信プロトコルで定義されるフレームのフィールドと統一してもよい。 When carrying out carpooling, the frame destination, transmission source, and frame type defined in the first embodiment may be unified with the frame field defined in the periodic communication protocol.
同期補正の相乗りの対象となる周期通信プロトコルは、例えば、図9に示すものである。 For example, the periodic communication protocol that is the subject of the synchronization correction is shown in FIG.
図9の周期通信プロトコルは、周期i及び周期i+2において、マスタ装置から下り通信フレームをスレーブ装置1に送信する。
マスタ装置からの下り通信フレームでは、ヘッダの後にスレーブ装置3宛のユーザデータ、スレーブ装置2宛のユーザデータ、スレーブ装置1宛のユーザデータの順に配置され、この順に送信が開始される。
スレーブ装置1では、下り通信フレームを受信するともに、自装置宛てではないスレーブ装置3宛のユーザデータ、スレーブ装置2宛のユーザデータをスレーブ装置2に転送し、スレーブ装置1宛てのユーザデータのみを取得する。
スレーブ装置2でも同様に、スレーブ装置3宛のユーザデータをスレーブ装置3に転送し、スレーブ装置2宛てのユーザデータのみを取得する。
The periodic communication protocol in FIG. 9 transmits a downlink communication frame from the master apparatus to the
In the downlink communication frame from the master device, user data addressed to the
The
Similarly, in the
周期i+1では、各スレーブ装置は、上り通信フレームを送信する。
具体的には、まず、スレーブ装置1が自装置からのユーザデータを送信し、次に、スレーブ装置2が自装置からのユーザデータを送信し、次に、スレーブ装置3が自装置からのユーザデータを送信する。
スレーブ装置2では、スレーブ装置2のユーザデータの送信が完了するタイミングで、スレーブ装置3からのユーザデータの受信を開始し、スレーブ装置2のユーザデータに続けてスレーブ装置3からのユーザデータの転送を開始する。なお、スレーブ装置3からのヘッダは、破棄する。
スレーブ装置1では、スレーブ装置1のユーザデータの送信が完了するタイミングで、スレーブ装置2からのユーザデータの受信を開始し、スレーブ装置1のユーザデータに続けてスレーブ装置2からのユーザデータの転送を開始する。なお、スレーブ装置2からのヘッダは、破棄する。
また、スレーブ装置2からのユーザデータの送信が完了するタイミングで、スレーブ装置3からのユーザデータの受信を開始し、スレーブ装置2からのユーザデータに続けてスレーブ装置3からのユーザデータの転送を開始する。
In the cycle i + 1, each slave device transmits an uplink communication frame.
Specifically, first,
The
The
In addition, at the timing when the transmission of user data from the
この周期通信プロトコルに同期補正のためのフレームを相乗りさせた例を、以下にて説明する。
なお、以下の(1)〜(8)は、図9の(1)〜(8)に対応している。
An example in which a frame for synchronization correction is added to the periodic communication protocol will be described below.
The following (1) to (8) correspond to (1) to (8) in FIG.
(1)マスタ装置は、周期通信プロトコルで定められたタイミングで周期通信の下り通信を実施する。
この下り通信のフレームには、このフレームが計測フレームとして機能するという情報と、補正を実施するマスタ装置もしくはスレーブ装置を識別する情報と、補正を実施されるスレーブ装置を識別する情報が含まれる。
図9の例では、補正を実施する装置がマスタ装置、補正を実施される装置がスレーブ装置1となる。
下り通信のフレームを送信後、マスタ装置は遅延計測を開始する。
(1) The master device performs downlink communication of periodic communication at a timing determined by the periodic communication protocol.
The downlink communication frame includes information that the frame functions as a measurement frame, information for identifying a master device or a slave device that performs correction, and information for identifying a slave device that performs correction.
In the example of FIG. 9, a device that performs correction is a master device, and a device that performs correction is a
After transmitting the downlink communication frame, the master device starts delay measurement.
(2)下り通信フレーム(計測フレーム)を受信した各スレーブ装置は、補正を実施される対象が自身かどうか判断し、自身である場合は遅延計測を開始する。
図9の例では、スレーブ装置1が下り通信のフレームを受信後、遅延計測を開始する。
(2) Each slave device that has received the downlink communication frame (measurement frame) determines whether or not the subject to be corrected is itself, and starts delay measurement if it is itself.
In the example of FIG. 9, the
(3)スレーブ装置1は、周期通信プロトコルで定められたタイミングで上り通信フレームを送信する。
この上り通信のフレームには、このフレームが計測応答フレームとして機能することを示す情報と、計測応答フレームの宛先(補正を実施する装置)を識別する情報が含まれる。
その後、遅延計測を終了する。
(3) The
The uplink communication frame includes information indicating that this frame functions as a measurement response frame and information for identifying the destination of the measurement response frame (a device that performs correction).
Thereafter, the delay measurement is terminated.
(4)上り通信フレームを受信したマスタ装置およびスレーブ装置は、計測応答フレームの宛先が自身かどうか判断する。
自身である場合、遅延計測を終了する。
図9の例では、マスタ装置が計測応答フレームの宛先となり、遅延計測を終了する。
(4) The master device and the slave device that have received the uplink communication frame determine whether the destination of the measurement response frame is itself.
If it is itself, the delay measurement is terminated.
In the example of FIG. 9, the master device is the destination of the measurement response frame, and the delay measurement ends.
(5)計測応答フレームを受信したマスタ装置およびスレーブ装置は、自身が計測した遅延計測値と同期ポイント(又はオフセット時間)から補正値を算出する。
算出式は、実施の形態1で示した式1又は式3となる。
図9の例では、マスタ装置が補正値を算出する。
(5) The master device and the slave device that have received the measurement response frame calculate a correction value from the delay measurement value and the synchronization point (or offset time) measured by the master device and the slave device.
The calculation formula is
In the example of FIG. 9, the master device calculates a correction value.
(6)マスタ装置は、周期通信プロトコルで定められたタイミングで下り通信を実施する。
この下り通信のフレームには、このフレームが補正フレームを含むという情報と、遅延補正の対象であるスレーブ装置を識別する情報と、マスタ装置が算出した補正値の情報が含まれる。
図9の例では、遅延補正の対象がスレーブ装置1となる。
(6) The master device performs downlink communication at a timing determined by the periodic communication protocol.
The downlink communication frame includes information that the frame includes a correction frame, information for identifying a slave device that is a target for delay correction, and information on a correction value calculated by the master device.
In the example of FIG. 9, the delay correction target is the
(7)下り通信フレーム(補正フレームが含まれる)を受信した各スレーブ装置は、遅延補正の対象が自身かどうか判断し、自身である場合は受信した補正フレームに含まれる補正値からオフセット時間を算出する。
オフセット時間の算出式は実施の形態1で示した式2である。
図9の例では、スレーブ装置1が下り通信のフレームを受信後、オフセット時間を算出する。
これにより、スレーブ装置1は、同期のために送信される同期フレームを受信してからオフセット時間分だけ補正した時刻が同期ポイントであると分かり、マスタ装置と同期することができる。
なお、計測フレームがスレーブ装置に受信されたことを確認するために、計測フレームの応答用のフレームを予め定義しておき、この処理の後にスレーブ装置1がマスタ装置に応答を返してもよい。
(7) Each slave device that has received the downlink communication frame (including the correction frame) determines whether or not the delay correction target is itself. calculate.
The formula for calculating the offset time is the
In the example of FIG. 9, the
Thus, the
In order to confirm that the measurement frame is received by the slave device, a response frame of the measurement frame may be defined in advance, and the
(8)次にスレーブ装置1が補正を実施する装置となり、スレーブ装置2が補正を実施される装置となり、(1)から(7)の処理を実施する。
なお、スレーブ装置1が補正値を算出する際の算出式は、実施の形態1で示した式3となる。
(1)〜(7)の処理を全てのスレーブ装置が実施し、全てのスレーブ装置がオフセット時間を算出することにより、全てのマスタ装置とスレーブ装置が同期ポイントを知ることができ、同期ができる。
また、実施の形態1と同様に、補正完了フレーム、更新フレーム、同期フレームも送受信される。
なお、更新フレームに関しては、更新フレームが各スレーブ装置に受信されたことを確認するために、更新フレームの応答用のフレームを予め定義しておき、更新フレーム送信後にスレーブ装置1がマスタ装置に応答を返してもよい。
より具体的には、補正完了フレームは上り通信フレームに含ませてスレーブ装置3からマスタ装置に送信され、更新フレーム及び同期フレームは、下り通信フレームに含ませてマスタ装置から各スレーブ装置に送信される。
なお、本実施の形態で特に断っていない処理については、実施の形態1で示したものと同じある。
また、本実施の形態に係るマスタ装置の構成例は図2に示す通りであり、本実施の形態に係るスレーブ装置の構成例は図3に示す通りである。
(8) Next, the
The calculation formula used when the
All slave devices perform the processes (1) to (7), and all slave devices calculate the offset time, so that all master devices and slave devices can know the synchronization point and can synchronize. .
As in the first embodiment, a correction completion frame, an update frame, and a synchronization frame are also transmitted / received.
Regarding the update frame, in order to confirm that the update frame has been received by each slave device, a response frame of the update frame is defined in advance, and the
More specifically, the correction completion frame is included in the upstream communication frame and transmitted from the
Note that the processing not particularly described in the present embodiment is the same as that described in the first embodiment.
Also, a configuration example of the master device according to the present embodiment is as shown in FIG. 2, and a configuration example of the slave device according to the present embodiment is as shown in FIG.
以上、本実施の形態では、マスタ装置は、下り通信フレームの送信タイミングで、計測フレーム、補正フレーム、更新フレーム、同期フレームを送信する。
また、スレーブ装置は、下り通信フレームの送信タイミングにて送信された計測フレーム、補正フレーム、更新フレーム、同期フレームを受信し、各々のフレームに対応する処理を行う。
また、スレーブ装置は、下り通信フレームの送信タイミングで、次の転送順序のスレーブ装置に対する計測フレーム、補正フレームを送信する。
また、スレーブ装置は、上り通信フレームの送信タイミングで、計測応答フレーム、補正完了フレームを送信する。
また、マスタ装置は、上り通信フレームの送信タイミングにて送信された、計測応答フレーム、補正完了フレームを受信し、各々のフレームに対応する処理を行う。
As described above, in the present embodiment, the master device transmits the measurement frame, the correction frame, the update frame, and the synchronization frame at the transmission timing of the downlink communication frame.
Further, the slave device receives the measurement frame, the correction frame, the update frame, and the synchronization frame transmitted at the transmission timing of the downlink communication frame, and performs a process corresponding to each frame.
Further, the slave device transmits a measurement frame and a correction frame to the slave device in the next transfer order at the transmission timing of the downlink communication frame.
Further, the slave device transmits the measurement response frame and the correction completion frame at the transmission timing of the uplink communication frame.
In addition, the master device receives the measurement response frame and the correction completion frame transmitted at the transmission timing of the uplink communication frame, and performs processing corresponding to each frame.
このように、本実施の形態によれば、ユーザデータの通信に相乗りさせて、同期補正のためのフレームを送信するため、同期補正用のフレームの送受信のための特別のフェーズを設ける必要がなく、通信効率を向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, since the frame for synchronization correction is transmitted together with the communication of user data, there is no need to provide a special phase for transmission / reception of the frame for synchronization correction. Communication efficiency can be improved.
以上、本実施の形態では、マスタ装置とスレーブ装置は、システム動作中にネットワークの稼動時に計測フレーム、計測応答フレーム、補正フレーム、更新フレーム等を送信し、同期のずれを補正する同期システムを説明した。
なお、この時、同期補正のずれをシステム全体で同時に行うことで、同期のずれの累積を防止する。
As described above, in the present embodiment, the master device and the slave device transmit a measurement frame, a measurement response frame, a correction frame, an update frame, and the like when the network is operating during system operation, and explain a synchronization system that corrects a synchronization shift. did.
At this time, the synchronization correction shift is simultaneously performed in the entire system to prevent the synchronization shift accumulation.
最後に、実施の形態1及び2に示したマスタ装置100及びスレーブ装置200のハードウェア構成例について説明する。
図13は、実施の形態1及び2に示すマスタ装置100及びスレーブ装置200のハードウェア資源の一例を示す図である。
なお、図13の構成は、あくまでもマスタ装置100及びスレーブ装置200のハードウェア構成の一例を示すものであり、マスタ装置100及びスレーブ装置200のハードウェア構成は図13に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。
また、マスタ装置100とスレーブ装置200は、異なるハードウェア構成であってもよい。
Finally, a hardware configuration example of the
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of hardware resources of the
The configuration in FIG. 13 is merely an example of the hardware configuration of the
Further, the
図13において、マスタ装置100及びスレーブ装置200は、プログラムを実行するCPU911(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)を備えている。
CPU911は、バス912を介して、例えば、ROM(Read Only Memory)913、RAM(Random Access Memory)914、通信ボード915、表示装置901、キーボード902、マウス903、磁気ディスク装置920と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
更に、CPU911は、FDD904(Flexible Disk Drive)、コンパクトディスク装置905(CDD)、プリンタ装置906、スキャナ装置907と接続していてもよい。また、磁気ディスク装置920の代わりに、光ディスク装置、メモリカード(登録商標)読み書き装置などの記憶装置でもよい。
RAM914は、揮発性メモリの一例である。ROM913、FDD904、CDD905、磁気ディスク装置920の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
実施の形態1及び2で説明した「同期ポイント記憶部102」、「第一の記憶部203」及び「第二の記憶部204」は、RAM914、磁気ディスク装置920等により実現される。
通信ボード915、キーボード902、マウス903、スキャナ装置907、FDD904などは、入力装置の一例である。
また、通信ボード915、表示装置901、プリンタ装置906などは、出力装置の一例である。
In FIG. 13, the
The
Further, the
The
The “synchronization
A
The
通信ボード915は、図1に示すように、ネットワークに接続されている。例えば、通信ボード915は、LAN(ローカルエリアネットワーク)、インターネット、WAN(ワイドエリアネットワーク)、SAN(ストレージエリアネットワーク)などに接続されていても構わない。
As shown in FIG. 1, the
磁気ディスク装置920には、オペレーティングシステム921(OS)、ウィンドウシステム922、プログラム群923、ファイル群924が記憶されている。
プログラム群923のプログラムは、CPU911がオペレーティングシステム921、ウィンドウシステム922を利用しながら実行する。
The
The programs in the
また、RAM914には、CPU911に実行させるオペレーティングシステム921のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。
また、RAM914には、CPU911による処理に必要な各種データが格納される。
The
The
また、ROM913には、BIOS(Basic Input Output System)プログラムが格納され、磁気ディスク装置920にはブートプログラムが格納されている。
マスタ装置100及びスレーブ装置200の起動時には、ROM913のBIOSプログラム及び磁気ディスク装置920のブートプログラムが実行され、BIOSプログラム及びブートプログラムによりオペレーティングシステム921が起動される。
The
When the
上記プログラム群923には、実施の形態1及び2の説明において「〜部」(「同期ポイント記憶部102」、「第一の記憶部203」及び「第二の記憶部204」以外、以下同様)として説明している機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、CPU911により読み出され実行される。
The
ファイル群924には、実施の形態1及び2の説明において、「〜の判断」、「〜の計算」、「〜の算出」、「〜の導出」、「〜の生成」、「〜の比較」、「〜の更新」、「〜の設定」、「〜の登録」、「〜の選択」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してCPU911によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示などのCPUの動作に用いられる。
抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示のCPUの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリ、レジスタ、キャッシュメモリ、バッファメモリ等に一時的に記憶される。
また、実施の形態1及び2で説明しているフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、RAM914のメモリ、FDD904のフレキシブルディスク、CDD905のコンパクトディスク、磁気ディスク装置920の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、DVD等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス912や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
In the
The “˜file” and “˜database” are stored in a recording medium such as a disk or a memory. Information, data, signal values, variable values, and parameters stored in a storage medium such as a disk or memory are read out to the main memory or cache memory by the
Information, data, signal values, variable values, and parameters are stored in the main memory, registers, cache memory, and buffers during the CPU operations of extraction, search, reference, comparison, calculation, processing, editing, output, printing, and display. It is temporarily stored in a memory or the like.
In addition, the arrows in the flowcharts described in the first and second embodiments mainly indicate input / output of data and signals, and the data and signal values are the
また、実施の形態1及び2の説明において「〜部」として説明しているものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。
すなわち、実施の形態1及び2で説明したフローチャートに示すステップ、手順、処理により、本発明に係る「時刻同期方法」を実現することができる。
また、「〜部」として説明しているものは、ROM913に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD等の記録媒体に記憶される。プログラムはCPU911により読み出され、CPU911により実行される。すなわち、プログラムは、実施の形態1及び2の「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、実施の形態1及び2の「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
In addition, what is described as “˜unit” in the description of the first and second embodiments may be “˜circuit”, “˜device”, “˜device”, and “˜step”, It may be “˜procedure” or “˜processing”.
That is, the “time synchronization method” according to the present invention can be realized by the steps, procedures, and processes shown in the flowcharts described in the first and second embodiments.
Further, what is described as “˜unit” may be realized by firmware stored in the
このように、実施の形態1及び2に示すマスタ装置100及びスレーブ装置200は、処理装置たるCPU、記憶装置たるメモリ、磁気ディスク等、入力装置たるキーボード、マウス、通信ボード等、出力装置たる表示装置、通信ボード等を備えるコンピュータであり、上記したように「〜部」として示された機能をこれら処理装置、記憶装置、入力装置、出力装置を用いて実現するものである。
As described above, the
100 マスタ装置、101 同期ポイント設定部、102 同期ポイント記憶部、103 補正値生成部、104 伝播遅延計測部、105 フレーム処理部、106 同期処理部、200 スレーブ装置、201 フレーム処理部、202 オフセット時間算出部、203 第一の記憶部、204 第二の記憶部、205 有効オフセット時間選択部、206 伝播遅延計測部、207 補正値生成部、208 同期ポイント算出部。 100 master device, 101 synchronization point setting unit, 102 synchronization point storage unit, 103 correction value generation unit, 104 propagation delay measurement unit, 105 frame processing unit, 106 synchronization processing unit, 200 slave device, 201 frame processing unit, 202 offset time Calculation unit, 203 first storage unit, 204 second storage unit, 205 effective offset time selection unit, 206 propagation delay measurement unit, 207 correction value generation unit, 208 synchronization point calculation unit.
Claims (21)
同期フレームの送信時刻から所定時間後の時点を、前記複数のスレーブ装置で時刻を同期させる同期ポイントとする同期ポイント設定部と、
転送順序の始点である始点スレーブ装置に遅延計測用の計測フレームを送信し、前記始点スレーブ装置から前記計測フレームに対する応答である計測応答フレームを受信する計測フレーム処理部と、
前記計測フレームの送信から前記計測応答フレームの受信までの時間に基づき、前記マスタ装置から前記始点スレーブ装置にフレームを送信する際に生じる遅延時間を算出し、算出した遅延時間を前記所定時間から減じて補正値を生成する補正値生成部と、
前記補正値が含まれる補正フレームを前記始点スレーブ装置に送信する補正フレーム処理部と、
前記始点スレーブ装置が、前記補正フレームを受信し、前記始点スレーブ装置における前記計測フレームの受信から前記計測応答フレームの送信までの時間と前記補正フレームに含まれる前記補正値とに基づき、前記始点スレーブ装置における前記同期フレームの受信時刻から前記同期ポイントまでのオフセット時間を算出し、次の転送順序のスレーブ装置に計測フレームを送信するとともに次の転送順序のスレーブ装置から計測応答フレームを受信し、前記計測フレームの送信から前記計測応答フレームの受信までの時間に基づき、前記始点スレーブ装置から次の転送順序のスレーブ装置にフレームを送信する際に生じる遅延時間を算出し、算出した遅延時間を前記オフセット時間から減じて補正値を生成し、当該補正値が含まれる補正フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信し、以降同様の手順にて前記複数のスレーブ装置が転送順序に従って各々のオフセット時間を算出した後に、
各スレーブ装置における受信時刻が各スレーブ装置のオフセット時間の起点となる同期フレームを前記始点スレーブ装置に送信し、前記複数のスレーブ装置間で転送順序に従って前記同期フレームを転送させ、各スレーブ装置における前記同期フレームの受信時刻と各スレーブ装置で算出したオフセット時間との加算により各スレーブ装置に前記同期ポイントを導出させて前記同期ポイントにて各スレーブ装置の時刻を同期させる同期フレーム処理部とを有することを特徴とするマスタ装置。 A master device that manages a plurality of slave devices provided with a frame transfer order,
A synchronization point setting unit that sets a time point after a predetermined time from the transmission time of the synchronization frame as a synchronization point for synchronizing the time in the plurality of slave devices;
A measurement frame processing unit that transmits a measurement frame for delay measurement to a start point slave device that is a start point of a transfer order, and receives a measurement response frame that is a response to the measurement frame from the start point slave device;
Based on the time from transmission of the measurement frame to reception of the measurement response frame, a delay time that occurs when the frame is transmitted from the master device to the start slave device is calculated, and the calculated delay time is subtracted from the predetermined time. A correction value generation unit for generating correction values
A correction frame processing unit that transmits a correction frame including the correction value to the start point slave device;
The start-point slave device receives the correction frame, and based on a time from reception of the measurement frame to transmission of the measurement response frame in the start-point slave device and the correction value included in the correction frame, the start-point slave Calculating an offset time from the reception time of the synchronization frame to the synchronization point in a device, transmitting a measurement frame to a slave device in the next transfer order and receiving a measurement response frame from the slave device in the next transfer order, Based on the time from the transmission of the measurement frame to the reception of the measurement response frame, the delay time that occurs when the frame is transmitted from the start slave device to the slave device in the next transfer order is calculated, and the calculated delay time is the offset A correction value is generated by subtracting from the time, and a correction frame that includes the correction value is generated. The over-time after sending to the slave device of the next transfer sequence, the plurality of slave devices at later similar procedure to calculate each offset time according to the transfer order,
A synchronization frame whose reception time in each slave device is a starting point of the offset time of each slave device is transmitted to the start slave device, the synchronization frame is transferred between the plurality of slave devices according to a transfer order, and the slave device in each slave device A synchronization frame processing unit that causes each slave device to derive the synchronization point by adding the synchronization frame reception time and the offset time calculated by each slave device, and synchronizes the time of each slave device at the synchronization point; A master device characterized by
前記計測フレーム処理部による計測フレームの送信から前記同期フレーム処理部による同期フレームの送信後の各スレーブ装置における時刻同期までを単位とする同期処理セッションを所定周期ごとに行うことを特徴とする請求項1に記載のマスタ装置。 The master device is
The synchronization processing session is performed every predetermined period from transmission of the measurement frame by the measurement frame processing unit to time synchronization in each slave device after transmission of the synchronization frame by the synchronization frame processing unit. The master device according to 1.
複数の同期処理セッションで算出された複数のオフセット時間を記憶する複数のスレーブ装置を管理し、
前記補正フレーム処理部は、
前記補正フレームの送信後に、前記始点スレーブ装置から、前記複数のスレーブ装置においてオフセット時間が算出されたことを通知する補正完了フレームを受信し、
前記マスタ装置は、更に、
前記補正フレーム処理部により前記補正完了フレームが受信された後に、現在の同期処理セッションで算出したオフセット時間を選択して前記同期ポイントを導出するよう各スレーブ装置に指示する更新フレームを前記始点スレーブ装置に送信し、前記複数のスレーブ装置間で転送順序に従って前記更新フレームを転送させる更新フレーム処理部を有し、
前記同期フレーム処理部は、
前記更新フレーム処理部により前記更新フレームが送信された後に、前記同期フレームを前記始点スレーブ装置に送信することを特徴とする請求項2に記載のマスタ装置。 The master device is
Manage multiple slave devices that store multiple offset times calculated in multiple synchronization sessions,
The correction frame processing unit
After transmitting the correction frame, from the start slave device, receiving a correction completion frame notifying that the offset time has been calculated in the plurality of slave devices,
The master device further includes:
After the correction completion frame is received by the correction frame processing unit, an update frame for instructing each slave device to select the offset time calculated in the current synchronization processing session and derive the synchronization point is used as the start slave device. An update frame processing unit that transmits the update frame according to a transfer order between the plurality of slave devices,
The synchronization frame processing unit
The master device according to claim 2, wherein the synchronization frame is transmitted to the start slave device after the update frame is transmitted by the update frame processing unit.
複数の同期処理セッションで算出された複数のオフセット時間を、各同期処理セッションを表すセッションIDと対応付けて記憶する複数のスレーブ装置を管理し、
前記更新フレーム処理部は、
前記補正フレーム処理部により前記補正完了フレームが受信された後に、現在の同期処理セッションを表すセッションIDが記述されている更新フレームを送信することを特徴とする請求項3に記載のマスタ装置。 The master device is
Managing a plurality of slave devices that store a plurality of offset times calculated in a plurality of synchronization processing sessions in association with a session ID representing each synchronization processing session;
The update frame processing unit
The master device according to claim 3, wherein after the correction completion frame is received by the correction frame processing unit, an update frame in which a session ID representing a current synchronization processing session is described is transmitted.
n(n≧1)回目の同期処理セッションにおいて、各スレーブ装置が同期ポイントにおいて時刻を同期させた後であって、n+1回目の同期処理セッションが開始する前に、
各スレーブ装置における受信時刻が各スレーブ装置のオフセット時間の起点となる再同期フレームを前記始点スレーブ装置に送信し、前記複数のスレーブ装置間で転送順序に従って前記再同期フレームを転送させ、各スレーブ装置における前記再同期フレームの受信時刻と各スレーブ装置でn回目の同期処理セッションで算出したオフセット時間との加算により各スレーブ装置に同期ポイントを再度導出させて前記同期ポイントにて各スレーブ装置の時刻を再度同期させることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載のマスタ装置。 The synchronization frame processing unit
In the n (n ≧ 1) synchronization processing session, after each slave device synchronizes the time at the synchronization point and before the (n + 1) th synchronization processing session starts,
Each slave device transmits a resynchronization frame whose reception time at each slave device is a starting point of the offset time of each slave device to the start slave device, and transfers the resynchronization frame between the plurality of slave devices according to a transfer order. In each slave device, the synchronization point is derived again by adding the reception time of the resynchronization frame and the offset time calculated in the n-th synchronization processing session in each slave device, and the time of each slave device is determined at the synchronization point. 5. The master device according to claim 2, wherein the master device is synchronized again.
n(n≧1)回目の同期処理セッションにおいて、各スレーブ装置が同期ポイントにおいて時刻を同期させ、更に、n+1回目の同期処理セッションにおいて、各スレーブ装置が新たなオフセット時間を算出した後であって、前記更新フレーム処理部により更新フレームが送信される前に、
各スレーブ装置における受信時刻が各スレーブ装置のオフセット時間の起点となる再同期フレームを前記始点スレーブ装置に送信し、前記複数のスレーブ装置間で転送順序に従って前記再同期フレームを転送させ、各スレーブ装置における前記再同期フレームの受信時刻と各スレーブ装置でn回目の同期処理セッションで算出したオフセット時間との加算により各スレーブ装置に同期ポイントを再度導出させて前記同期ポイントにて各スレーブ装置の時刻を再度同期させることを特徴とする請求項3又は4に記載のマスタ装置。 The synchronization frame processing unit
In the n (n ≧ 1) synchronization processing session, each slave device synchronizes time at the synchronization point, and in the n + 1 synchronization processing session, each slave device calculates a new offset time. , Before an update frame is transmitted by the update frame processing unit,
Each slave device transmits a resynchronization frame whose reception time at each slave device is a starting point of the offset time of each slave device to the start slave device, and transfers the resynchronization frame between the plurality of slave devices according to a transfer order. In each slave device, the synchronization point is derived again by adding the reception time of the resynchronization frame and the offset time calculated in the n-th synchronization processing session in each slave device, and the time of each slave device is determined at the synchronization point. The master device according to claim 3 or 4, wherein the master device is synchronized again.
複数の同期処理セッションで算出された複数のオフセット時間を、各同期処理セッションを表すセッションIDと対応付けて記憶する複数のスレーブ装置を管理し、
前記同期フレーム処理部は、
前記n回目の同期処理セッションを表すセッションIDが記述されている再同期フレームを前記始点スレーブ装置に送信し、当該セッションIDに基づいて、各スレーブ装置における前記再同期フレームの受信時刻と各スレーブ装置でn回目の同期処理セッションで算出されたオフセット時間とを加算させることを特徴とする請求項5又は6に記載のマスタ装置。 The master device is
Managing a plurality of slave devices that store a plurality of offset times calculated in a plurality of synchronization processing sessions in association with a session ID representing each synchronization processing session;
The synchronization frame processing unit
A resynchronization frame in which a session ID representing the n-th synchronization processing session is described is transmitted to the start-point slave device. Based on the session ID, the reception time of the resynchronization frame in each slave device and each slave device 7. The master device according to claim 5, wherein the offset time calculated in the n-th synchronization processing session is added.
前記同期フレーム処理部による同期フレームの送信後、前記同期ポイントにおいて自装置の時刻を前記複数のスレーブ装置の時刻と同期させる同期処理部を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のマスタ装置。 The master device further includes:
8. The system according to claim 1, further comprising: a synchronization processing unit configured to synchronize a time of the own device with times of the plurality of slave devices at the synchronization point after transmission of the synchronization frame by the synchronization frame processing unit. The master device described.
前記始点スレーブ装置への下り通信フレームの送信と前記始点スレーブ装置からの上り通信フレームの受信を周期的に繰り返し、
前記計測フレーム処理部は、
下り通信フレームの送信タイミングで前記計測フレームを送信し、上り通信フレームの受信タイミングで前記計測応答フレームを受信し、
前記補正フレーム処理部は、
下り通信フレームの送信タイミングで前記補正フレームを送信し、
前記同期フレーム処理部は、
下り通信フレームの送信タイミングで前記同期フレームを送信することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のマスタ装置。 The master device is
Periodically repeating the transmission of the downlink communication frame to the start point slave device and the reception of the uplink communication frame from the start point slave device,
The measurement frame processing unit
Transmitting the measurement frame at the transmission timing of the downlink communication frame, receiving the measurement response frame at the reception timing of the uplink communication frame,
The correction frame processing unit
Transmitting the correction frame at the transmission timing of the downlink communication frame;
The synchronization frame processing unit
The master device according to claim 1, wherein the synchronization frame is transmitted at a transmission timing of a downlink communication frame.
前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から遅延計測用の計測フレームを受信し、前記計測フレームに対する応答である計測応答フレームを前記計測フレームの送信元に送信する第1の計測フレーム処理部と、
前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から、前記計測フレーム及び前記計測応答フレームにより計測された遅延に基づき算出された補正値が含まれる補正フレームを受信する第1の補正フレーム処理部と、
前記計測フレームの受信から前記計測応答フレームの送信までの時間と前記補正フレームに含まれる前記補正値とに基づき、同期フレームの受信時刻から、他のスレーブ装置及び前記マスタ装置と時刻を同期させるタイミングである同期ポイントまでのオフセット時間を算出するオフセット時間算出部と、
次の転送順序のスレーブ装置に遅延計測用の計測フレームを送信し、次の転送順序のスレーブ装置から前記計測フレームに対する応答である計測応答フレームを受信する第2の計測フレーム処理部と、
前記計測フレームの送信から前記計測応答フレームの受信までの時間に基づき、前記スレーブ装置から次の順序のスレーブ装置にフレームを送信する際に生じる遅延時間を算出し、次の順序のスレーブ装置おけるオフセット時間の計算に用いられる補正値を、前記オフセット時間算出部により算出された前記オフセット時間から前記遅延時間を減じて生成する補正値生成部と、
前記補正値生成部により生成された前記補正値が含まれる補正フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信する第2の補正フレーム処理部と、
前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から同期フレームを受信し、受信した前記同期フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信する同期フレーム処理部と、
前記同期フレームの受信時刻に、前記オフセット時間算出部により算出された前記オフセット時間を加算して前記同期ポイントを導出し、導出した前記同期ポイントにて他のスレーブ装置及び前記マスタ装置と時刻を同期させる同期処理部とを有することを特徴とするスレーブ装置。 A slave device included in a communication system having a plurality of slave devices provided with a frame transfer order and a master device that transmits a frame,
A first measurement frame processing unit that receives a measurement frame for delay measurement from the master device or a slave device in the previous transfer order, and transmits a measurement response frame that is a response to the measurement frame to a transmission source of the measurement frame; ,
A first correction frame processing unit that receives a correction frame including a correction value calculated based on the delay measured by the measurement frame and the measurement response frame from the master device or the slave device of the previous transfer order;
Timing to synchronize the time with the other slave devices and the master device from the reception time of the synchronization frame based on the time from reception of the measurement frame to transmission of the measurement response frame and the correction value included in the correction frame An offset time calculation unit that calculates an offset time to a synchronization point,
A second measurement frame processing unit that transmits a measurement frame for delay measurement to a slave device in the next transfer order and receives a measurement response frame that is a response to the measurement frame from the slave device in the next transfer order;
Based on the time from the transmission of the measurement frame to the reception of the measurement response frame, the delay time generated when the frame is transmitted from the slave device to the slave device in the next order is calculated, and the offset in the slave device in the next order is calculated. A correction value generation unit that generates a correction value used for time calculation by subtracting the delay time from the offset time calculated by the offset time calculation unit;
A second correction frame processing unit that transmits a correction frame including the correction value generated by the correction value generation unit to a slave device in the next transfer order;
A synchronization frame processing unit that receives a synchronization frame from the master device or a slave device in a previous transfer order, and transmits the received synchronization frame to a slave device in a next transfer order;
The synchronization point is derived by adding the offset time calculated by the offset time calculation unit to the reception time of the synchronization frame, and the time is synchronized with other slave devices and the master device at the derived synchronization point. And a synchronization processing unit.
前記第1の計測フレーム処理部による計測フレームの受信から前記同期処理部による時刻同期までを単位とする同期処理セッションを所定周期ごとに行うことを特徴とする請求項10に記載のスレーブ装置。 The slave device is
11. The slave device according to claim 10, wherein a synchronization processing session is performed every predetermined period from reception of a measurement frame by the first measurement frame processing unit to time synchronization by the synchronization processing unit.
複数の同期処理セッションで算出された複数のオフセット時間を記憶する記憶部と、
前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から、現在の同期処理セッションにおいて算出したオフセット時間を選択して前記同期ポイントを導出するよう指示する更新フレームを受信し、受信した前記更新フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信する更新フレーム処理部とを有し、
前記同期処理部は、
前記更新フレームに従い、現在の同期処理セッションで算出したオフセット時間を前記記憶部から抽出し、前記同期フレームの受信時刻に、抽出したオフセット時間を加算して前記同期ポイントを導出することを特徴とする請求項11に記載のスレーブ装置。 The slave device further includes:
A storage unit for storing a plurality of offset times calculated in a plurality of synchronization processing sessions;
An update frame is received from the master device or a slave device in the previous transfer order to select an offset time calculated in the current synchronization processing session and instruct to derive the synchronization point, and the received update frame is An update frame processing unit for transmitting to the slave device in the transfer order,
The synchronization processing unit
According to the update frame, the offset time calculated in the current synchronization processing session is extracted from the storage unit, and the synchronization point is derived by adding the extracted offset time to the reception time of the synchronization frame. The slave device according to claim 11.
複数の同期処理セッションで算出された複数のオフセット時間を、各同期処理セッションを表すセッションIDと対応付けて記憶し、
前記更新フレーム処理部は、
現在の同期処理セッションを表すセッションIDが記述されている更新フレームを受信し、
前記同期処理部は、
前記更新フレームに記述されているセッションIDと対応付けられているオフセット時間を前記記憶部から抽出することを特徴とする請求項12に記載のスレーブ装置。 The storage unit
A plurality of offset times calculated in a plurality of synchronization processing sessions are stored in association with a session ID representing each synchronization processing session,
The update frame processing unit
Receiving an update frame in which a session ID representing the current synchronization processing session is described;
The synchronization processing unit
The slave device according to claim 12, wherein an offset time associated with a session ID described in the update frame is extracted from the storage unit.
複数の同期処理セッションで算出された複数のオフセット時間を記憶する記憶部を有し、
前記同期フレーム処理部は、
n(n≧1)回目の同期処理セッションにおいて、前記同期処理部が同期ポイントにおいて時刻を同期させた後であって、n+1回目の同期処理セッションが開始する前に、前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から再同期フレームを受信し、受信した前記再同期フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信し、
前記同期処理部は、
n回目の同期処理セッションで算出されたオフセット時間を前記記憶部から抽出し、前記再同期フレームの受信時刻に、前記n回目の同期処理セッションで算出されたオフセット時間を加算して同期ポイントを再度導出し、導出した同期ポイントにて他のスレーブ装置及び前記マスタ装置と時刻を再度同期させることを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載のスレーブ装置。 The slave device further includes:
A storage unit that stores a plurality of offset times calculated in a plurality of synchronization processing sessions;
The synchronization frame processing unit
In the n (n ≧ 1) synchronization processing session, after the synchronization processing unit synchronizes the time at the synchronization point and before the (n + 1) th synchronization processing session starts, the master device or the previous transfer Receiving the resynchronization frame from the slave device in the order, and transmitting the received resynchronization frame to the slave device in the next transfer order;
The synchronization processing unit
The offset time calculated in the nth synchronization processing session is extracted from the storage unit, and the offset time calculated in the nth synchronization processing session is added to the reception time of the resynchronization frame to re-establish the synchronization point. The slave device according to any one of claims 11 to 13, wherein the slave device is derived and the time is synchronized again with another slave device and the master device at the derived synchronization point.
複数の同期処理セッションで算出された複数のオフセット時間を記憶する記憶部を有し、
前記同期フレーム処理部は、
n(n≧1)回目の同期処理セッションにおいて、前記同期処理部が同期ポイントにおいて時刻を同期させ、更に、n+1回目の同期処理セッションにおいて、前記オフセット時間算出部が新たなオフセット時間を算出した後であって、前記更新フレーム処理部により更新フレームが受信される前に、前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から再同期フレームを受信し、受信した前記再同期フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信し、
前記同期処理部は、
n回目の同期処理セッションで算出されたオフセット時間を前記記憶部から抽出し、前記再同期フレームの受信時刻に、前記n回目の同期処理セッションで算出されたオフセット時間を加算して同期ポイントを再度導出し、導出した同期ポイントにて他のスレーブ装置及び前記マスタ装置と時刻を再度同期させることを特徴とする請求項12又は13に記載のスレーブ装置。 The slave device further includes:
A storage unit that stores a plurality of offset times calculated in a plurality of synchronization processing sessions;
The synchronization frame processing unit
In the n (n ≧ 1) -th synchronization processing session, the synchronization processing unit synchronizes the time at the synchronization point, and in the n + 1-th synchronization processing session, the offset time calculation unit calculates a new offset time. And before the update frame processing unit receives the update frame, the master frame or the slave device in the previous transfer order is received from the master device or the slave device in the previous transfer order. To the slave device,
The synchronization processing unit
The offset time calculated in the nth synchronization processing session is extracted from the storage unit, and the offset time calculated in the nth synchronization processing session is added to the reception time of the resynchronization frame to re-establish the synchronization point. 14. The slave device according to claim 12, wherein the slave device is derived and the time is synchronized again with another slave device and the master device at the derived synchronization point.
複数の同期処理セッションで算出された複数のオフセット時間を、各同期処理セッションを表すセッションIDと対応付けて記憶し、
前記同期フレーム処理部は、
前記n回目の同期処理セッションを表すセッションIDが記述されている再同期フレームを受信し、
前記同期処理部は、
前記再同期フレームに記述されているセッションIDと対応付けられているオフセット時間を前記記憶部から抽出し、前記再同期フレームの受信時刻に、抽出したオフセット時間を加算して同期ポイントを再度導出することを特徴とする請求項14又は15に記載のスレーブ装置。 The storage unit
A plurality of offset times calculated in a plurality of synchronization processing sessions are stored in association with a session ID representing each synchronization processing session,
The synchronization frame processing unit
Receiving a resynchronization frame in which a session ID representing the n-th synchronization processing session is described;
The synchronization processing unit
The offset time associated with the session ID described in the resynchronization frame is extracted from the storage unit, and the synchronization point is derived again by adding the extracted offset time to the reception time of the resynchronization frame. The slave device according to claim 14 or 15, characterized in that
前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置からの下り通信フレームの受信及び次の転送順序のスレーブ装置への下り通信フレームの送信と、次の転送順序のスレーブ装置からの上り通信フレームの受信及び前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置への上り通信フレームの送信とを周期的に繰り返し、
前記第1の計測フレーム処理部は、
下り通信フレームの受信タイミングで前記計測フレームを前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から受信し、上り通信フレームの送信タイミングで前記計測応答フレームを前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置に送信し、
前記第1の補正フレーム処理部は、
下り通信フレームの受信タイミングで前記補正フレームを前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から受信し、
前記第2の計測フレーム処理部は、
下り通信フレームの送信タイミングで前記計測フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信し、上り通信フレームの受信タイミングで前記計測応答フレームを次の転送順序のスレーブ装置から受信し、
前記第2の補正フレーム処理部は、
下り通信フレームの送信タイミングで前記補正フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信し、
前記同期フレーム処理部は、
下り通信フレームの受信タイミングで前記同期フレームを前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から受信し、下り通信フレームの送信タイミングで前記同期フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信することを特徴とする請求項10〜16のいずれかに記載のスレーブ装置。 The slave device is
Receiving the downlink communication frame from the master device or the slave device in the previous transfer order, transmitting the downlink communication frame to the slave device in the next transfer order, receiving the uplink communication frame from the slave device in the next transfer order, and Periodically repeating the transmission of upstream communication frames to the master device or the slave device in the previous transfer order,
The first measurement frame processing unit includes:
The measurement frame is received from the master device or the slave device in the previous transfer order at the reception timing of the downlink communication frame, and the measurement response frame is received from the master device or the slave device in the previous transfer order at the transmission timing of the uplink communication frame. Send
The first correction frame processing unit includes:
The correction frame is received from the master device or the slave device in the previous transfer order at the reception timing of the downlink communication frame,
The second measurement frame processing unit includes:
Sending the measurement frame to the slave device of the next transfer order at the transmission timing of the downlink communication frame, receiving the measurement response frame from the slave device of the next transfer order at the reception timing of the uplink communication frame,
The second correction frame processing unit includes:
Send the correction frame to the slave device of the next transfer order at the transmission timing of the downlink communication frame,
The synchronization frame processing unit
The synchronization frame is received from the master device or the slave device in the previous transfer order at the reception timing of the downlink communication frame, and the synchronization frame is transmitted to the slave device in the next transfer order at the transmission timing of the downlink communication frame. The slave device according to claim 10.
前記マスタ装置が、同期フレームの送信時刻から所定時間後の時点を、前記複数のスレーブ装置で時刻を同期させる同期ポイントとする同期ポイント設定ステップと、
前記マスタ装置が、転送順序の始点である始点スレーブ装置に遅延計測用の計測フレームを送信し、前記始点スレーブ装置から前記計測フレームに対する応答である計測応答フレームを受信する計測フレーム処理ステップと、
前記マスタ装置が、前記計測フレームの送信から前記計測応答フレームの受信までの時間に基づき、前記マスタ装置から前記始点スレーブ装置にフレームを送信する際に生じる遅延時間を算出し、算出した遅延時間を前記所定時間から減じて補正値を生成する補正値生成ステップと、
前記マスタ装置が、前記補正値が含まれる補正フレームを前記始点スレーブ装置に送信する補正フレーム処理ステップと、
前記始点スレーブ装置が、前記補正フレームを受信し、前記始点スレーブ装置における前記計測フレームの受信から前記計測応答フレームの送信までの時間と前記補正フレームに含まれる前記補正値とに基づき、前記始点スレーブ装置における前記同期フレームの受信時刻から前記同期ポイントまでのオフセット時間を算出し、次の転送順序のスレーブ装置に計測フレームを送信するとともに次の転送順序のスレーブ装置から計測応答フレームを受信し、前記計測フレームの送信から前記計測応答フレームの受信までの時間に基づき、前記始点スレーブ装置から次の転送順序のスレーブ装置にフレームを送信する際に生じる遅延時間を算出し、算出した遅延時間を前記オフセット時間から減じて補正値を生成し、当該補正値が含まれる補正フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信し、以降同様の手順にて前記複数のスレーブ装置が転送順序に従って各々のオフセット時間を算出した後に、
前記マスタ装置が、各スレーブ装置における受信時刻が各スレーブ装置のオフセット時間の起点となる同期フレームを前記始点スレーブ装置に送信し、前記複数のスレーブ装置間で転送順序に従って前記同期フレームを転送させ、各スレーブ装置における前記同期フレームの受信時刻と各スレーブ装置で算出したオフセット時間との加算により各スレーブ装置に前記同期ポイントを導出させて前記同期ポイントにて各スレーブ装置の時刻を同期させる同期フレーム処理ステップとを有することを特徴とする時刻同期方法。 A time synchronization method performed by a master device that manages a plurality of slave devices provided with a frame transfer order,
A synchronization point setting step in which the master device sets a time point after a predetermined time from the transmission time of the synchronization frame as a synchronization point for synchronizing the time with the plurality of slave devices;
A measurement frame processing step in which the master device transmits a measurement frame for delay measurement to a start point slave device that is a start point of a transfer order, and receives a measurement response frame that is a response to the measurement frame from the start point slave device;
Based on the time from the transmission of the measurement frame to the reception of the measurement response frame, the master device calculates a delay time that occurs when the master device transmits a frame to the start slave device, and calculates the calculated delay time. A correction value generation step of generating a correction value by subtracting from the predetermined time ;
A correction frame processing step in which the master device transmits a correction frame including the correction value to the start-point slave device; and
The start-point slave device receives the correction frame, and based on a time from reception of the measurement frame to transmission of the measurement response frame in the start-point slave device and the correction value included in the correction frame, the start-point slave Calculating an offset time from the reception time of the synchronization frame to the synchronization point in a device, transmitting a measurement frame to a slave device in the next transfer order and receiving a measurement response frame from the slave device in the next transfer order, Based on the time from the transmission of the measurement frame to the reception of the measurement response frame, the delay time that occurs when the frame is transmitted from the start slave device to the slave device in the next transfer order is calculated, and the calculated delay time is the offset A correction value is generated by subtracting from the time, and a correction frame that includes the correction value is generated. The over-time after sending to the slave device of the next transfer sequence, the plurality of slave devices at later similar procedure to calculate each offset time according to the transfer order,
The master device transmits a synchronization frame whose reception time at each slave device is a starting point of the offset time of each slave device to the start slave device, and transfers the synchronization frame according to a transfer order between the plurality of slave devices, Synchronization frame processing for causing each slave device to derive the synchronization point by adding the reception time of the synchronization frame in each slave device and the offset time calculated in each slave device, and synchronizing the time of each slave device at the synchronization point And a time synchronization method.
前記スレーブ装置が、前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から遅延計測用の計測フレームを受信し、前記計測フレームに対する応答である計測応答フレームを前記計測フレームの送信元に送信する第1の計測フレーム処理ステップと、
前記スレーブ装置が、前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から、前記計測フレーム及び前記計測応答フレームにより計測された遅延に基づき算出された補正値が含まれる補正フレームを受信する第1の補正フレーム処理ステップと、
前記スレーブ装置が、前記計測フレームの受信から前記計測応答フレームの送信までの時間と前記補正フレームに含まれる前記補正値とに基づき、同期フレームの受信時刻から、他のスレーブ装置及び前記マスタ装置と時刻を同期させるタイミングである同期ポイントまでのオフセット時間を算出するオフセット時間算出ステップと、
前記スレーブ装置が、次の転送順序のスレーブ装置に遅延計測用の計測フレームを送信し、次の転送順序のスレーブ装置から前記計測フレームに対する応答である計測応答フレームを受信する第2の計測フレーム処理ステップと、
前記スレーブ装置が、前記計測フレームの送信から前記計測応答フレームの受信までの時間に基づき、前記スレーブ装置から次の順序のスレーブ装置にフレームを送信する際に生じる遅延時間を算出し、次の順序のスレーブ装置おけるオフセット時間の計算に用いられる補正値を、前記オフセット時間算出ステップにより算出された前記オフセット時間から前記遅延時間を減じて生成する補正値生成ステップと、
前記スレーブ装置が、前記補正値生成ステップにより生成された前記補正値が含まれる補正フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信する第2の補正フレーム処理ステップと、
前記スレーブ装置が、前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から同期フレームを受信し、受信した前記同期フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信する同期フレーム処理ステップと、
前記スレーブ装置が、前記同期フレームの受信時刻に、前記オフセット時間算出ステップにより算出された前記オフセット時間を加算して前記同期ポイントを導出し、導出した前記同期ポイントにて他のスレーブ装置及び前記マスタ装置と時刻を同期させる同期処理ステップとを有することを特徴とする時刻同期方法。 A time synchronization method performed by a slave device included in a communication system having a plurality of slave devices provided with a frame transfer order and a master device that transmits a frame,
The slave device receives a measurement frame for delay measurement from the master device or a slave device in the previous transfer order, and transmits a measurement response frame that is a response to the measurement frame to a transmission source of the measurement frame. A measurement frame processing step;
A first correction in which the slave device receives a correction frame including a correction value calculated based on the delay measured by the measurement frame and the measurement response frame from the master device or a slave device in a previous transfer order. A frame processing step;
Based on the time from the reception of the measurement frame to the transmission of the measurement response frame and the correction value included in the correction frame, the slave device, from the reception time of the synchronization frame, to other slave devices and the master device An offset time calculating step for calculating an offset time to a synchronization point which is a timing for synchronizing the time;
Second measurement frame processing in which the slave device transmits a measurement frame for delay measurement to a slave device in the next transfer order, and receives a measurement response frame that is a response to the measurement frame from the slave device in the next transfer order Steps,
Based on the time from the transmission of the measurement frame to the reception of the measurement response frame, the slave device calculates a delay time that occurs when the slave device transmits a frame to the slave device in the next order. A correction value generating step for generating a correction value used for calculation of the offset time in the slave device by subtracting the delay time from the offset time calculated by the offset time calculating step;
A second correction frame processing step in which the slave device transmits a correction frame including the correction value generated in the correction value generation step to the slave device in the next transfer order;
A synchronization frame processing step in which the slave device receives a synchronization frame from the master device or a slave device in a previous transfer order, and transmits the received synchronization frame to a slave device in a next transfer order;
The slave device derives the synchronization point by adding the offset time calculated in the offset time calculation step to the reception time of the synchronization frame, and another slave device and the master at the derived synchronization point. A time synchronization method comprising a synchronization processing step for synchronizing time with an apparatus.
同期フレームの送信時刻から所定時間後の時点を、前記複数のスレーブ装置で時刻を同期させる同期ポイントとする同期ポイント設定ステップと、
転送順序の始点である始点スレーブ装置に遅延計測用の計測フレームを送信し、前記始点スレーブ装置から前記計測フレームに対する応答である計測応答フレームを受信する計測フレーム処理ステップと、
前記計測フレームの送信から前記計測応答フレームの受信までの時間に基づき、前記マスタ装置から前記始点スレーブ装置にフレームを送信する際に生じる遅延時間を算出し、算出した遅延時間を前記所定時間から減じて補正値を生成する補正値生成ステップと、
前記マスタ装置が、前記補正値が含まれる補正フレームを前記始点スレーブ装置に送信する補正フレーム処理ステップと、
前記始点スレーブ装置が、前記補正フレームを受信し、前記始点スレーブ装置における前記計測フレームの受信から前記計測応答フレームの送信までの時間と前記補正フレームに含まれる前記補正値とに基づき、前記始点スレーブ装置における前記同期フレームの受信時刻から前記同期ポイントまでのオフセット時間を算出し、次の転送順序のスレーブ装置に計測フレームを送信するとともに次の転送順序のスレーブ装置から計測応答フレームを受信し、前記計測フレームの送信から前記計測応答フレームの受信までの時間に基づき、前記始点スレーブ装置から次の転送順序のスレーブ装置にフレームを送信する際に生じる遅延時間を算出し、算出した遅延時間を前記オフセット時間から減じて補正値を生成し、当該補正値が含まれる補正フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信し、以降同様の手順にて前記複数のスレーブ装置が転送順序に従って各々のオフセット時間を算出した後に、
各スレーブ装置における受信時刻が各スレーブ装置のオフセット時間の起点となる同期フレームを前記始点スレーブ装置に送信し、前記複数のスレーブ装置間で転送順序に従って前記同期フレームを転送させ、各スレーブ装置における前記同期フレームの受信時刻と各スレーブ装置で算出したオフセット時間との加算により各スレーブ装置に前記同期ポイントを導出させて前記同期ポイントにて各スレーブ装置の時刻を同期させる同期フレーム処理ステップとを実行させることを特徴とするプログラム。 To a master device that is a computer that manages a plurality of slave devices provided with a frame transfer order,
A synchronization point setting step in which a time point after a predetermined time from the transmission time of the synchronization frame is set as a synchronization point for synchronizing the time in the plurality of slave devices;
A measurement frame processing step of transmitting a measurement frame for delay measurement to a start point slave device that is a start point of a transfer order, and receiving a measurement response frame that is a response to the measurement frame from the start point slave device;
Based on the time from transmission of the measurement frame to reception of the measurement response frame, a delay time that occurs when the frame is transmitted from the master device to the start slave device is calculated, and the calculated delay time is subtracted from the predetermined time. A correction value generation step for generating a correction value by
A correction frame processing step in which the master device transmits a correction frame including the correction value to the start-point slave device; and
The start-point slave device receives the correction frame, and based on a time from reception of the measurement frame to transmission of the measurement response frame in the start-point slave device and the correction value included in the correction frame, the start-point slave Calculating an offset time from the reception time of the synchronization frame to the synchronization point in a device, transmitting a measurement frame to a slave device in the next transfer order and receiving a measurement response frame from the slave device in the next transfer order, Based on the time from the transmission of the measurement frame to the reception of the measurement response frame, the delay time that occurs when the frame is transmitted from the start slave device to the slave device in the next transfer order is calculated, and the calculated delay time is the offset A correction value is generated by subtracting from the time, and a correction frame that includes the correction value is generated. The over-time after sending to the slave device of the next transfer sequence, the plurality of slave devices at later similar procedure to calculate each offset time according to the transfer order,
A synchronization frame whose reception time in each slave device is a starting point of the offset time of each slave device is transmitted to the start slave device, the synchronization frame is transferred between the plurality of slave devices according to a transfer order, and the slave device in each slave device A synchronization frame processing step of causing each slave device to derive the synchronization point by adding the synchronization frame reception time and the offset time calculated by each slave device and synchronizing the time of each slave device at the synchronization point is executed. A program characterized by that.
前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から遅延計測用の計測フレームを受信し、前記計測フレームに対する応答である計測応答フレームを前記計測フレームの送信元に送信する第1の計測フレーム処理ステップと、
前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から、前記計測フレーム及び前記計測応答フレームにより計測された遅延に基づき算出された補正値が含まれる補正フレームを受信する第1の補正フレーム処理ステップと、
前記計測フレームの受信から前記計測応答フレームの送信までの時間と前記補正フレームに含まれる前記補正値とに基づき、同期フレームの受信時刻から、他のスレーブ装置及び前記マスタ装置と時刻を同期させるタイミングである同期ポイントまでのオフセット時間を算出するオフセット時間算出ステップと、
次の転送順序のスレーブ装置に遅延計測用の計測フレームを送信し、次の転送順序のスレーブ装置から前記計測フレームに対する応答である計測応答フレームを受信する第2の計測フレーム処理ステップと、
前記計測フレームの送信から前記計測応答フレームの受信までの時間に基づき、前記スレーブ装置から次の順序のスレーブ装置にフレームを送信する際に生じる遅延時間を算出し、次の順序のスレーブ装置おけるオフセット時間の計算に用いられる補正値を、前記オフセット時間算出ステップにより算出された前記オフセット時間から前記遅延時間を減じて生成する補正値生成ステップと、
前記補正値生成ステップにより生成された前記補正値が含まれる補正フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信する第2の補正フレーム処理ステップと、
前記マスタ装置又は前の転送順序のスレーブ装置から同期フレームを受信し、受信した前記同期フレームを次の転送順序のスレーブ装置に送信する同期フレーム処理ステップと、
前記同期フレームの受信時刻に、前記オフセット時間算出ステップにより算出された前記オフセット時間を加算して前記同期ポイントを導出し、導出した前記同期ポイントにて他のスレーブ装置及び前記マスタ装置と時刻を同期させる同期処理ステップとを実行させることを特徴とするプログラム。 To a slave device that is a computer included in a communication system having a plurality of slave devices provided with a frame transfer order and a master device that transmits frames,
A first measurement frame processing step of receiving a measurement frame for delay measurement from the master device or a slave device in the previous transfer order, and transmitting a measurement response frame that is a response to the measurement frame to a transmission source of the measurement frame; ,
A first correction frame processing step of receiving a correction frame including a correction value calculated based on the delay measured by the measurement frame and the measurement response frame from the master device or the slave device of the previous transfer order;
Timing to synchronize the time with the other slave devices and the master device from the reception time of the synchronization frame based on the time from reception of the measurement frame to transmission of the measurement response frame and the correction value included in the correction frame An offset time calculating step for calculating an offset time to a synchronization point,
A second measurement frame processing step of transmitting a measurement frame for delay measurement to a slave device in the next transfer order and receiving a measurement response frame that is a response to the measurement frame from the slave device in the next transfer order;
Based on the time from the transmission of the measurement frame to the reception of the measurement response frame, the delay time generated when the frame is transmitted from the slave device to the slave device in the next order is calculated, and the offset in the slave device in the next order is calculated. A correction value generating step for generating a correction value used for time calculation by subtracting the delay time from the offset time calculated by the offset time calculating step;
A second correction frame processing step of transmitting a correction frame including the correction value generated by the correction value generation step to a slave device of the next transfer order;
A synchronization frame processing step of receiving a synchronization frame from the master device or a slave device of the previous transfer order, and transmitting the received synchronization frame to the slave device of the next transfer order;
The synchronization point is derived by adding the offset time calculated by the offset time calculation step to the reception time of the synchronization frame, and the time is synchronized with other slave devices and the master device at the derived synchronization point. A program for executing a synchronization processing step.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010080022A JP5430469B2 (en) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | Master device, slave device, time synchronization method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010080022A JP5430469B2 (en) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | Master device, slave device, time synchronization method, and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011211673A JP2011211673A (en) | 2011-10-20 |
JP5430469B2 true JP5430469B2 (en) | 2014-02-26 |
Family
ID=44942221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010080022A Expired - Fee Related JP5430469B2 (en) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | Master device, slave device, time synchronization method, and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5430469B2 (en) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10311010B2 (en) | 2011-10-05 | 2019-06-04 | Analog Devices, Inc. | Two-wire communication systems and applications |
EP3048536B1 (en) * | 2011-10-05 | 2020-02-19 | Analog Devices, Inc. | Two-wire communication system for high-speed data and power distribution |
US10649948B2 (en) | 2011-10-05 | 2020-05-12 | Analog Devices, Inc. | Two-wire communication systems and applications |
JP2013168811A (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | Network system and time synchronization method |
CN102843764B (en) * | 2012-08-17 | 2015-02-25 | 苏州谷夫道自动化科技有限公司 | Method for outputting synchronization signals accurately to solve problem on synchronization of multi-stations |
US9772665B2 (en) | 2012-10-05 | 2017-09-26 | Analog Devices, Inc. | Power switching in a two-wire conductor system |
KR101382992B1 (en) | 2012-11-14 | 2014-04-09 | 숭실대학교산학협력단 | Master device for calculating synchronized actuation time of multiple slave devices and method for controlling the same |
WO2014080469A1 (en) * | 2012-11-21 | 2014-05-30 | 三菱電機株式会社 | Data processing device and program |
US10964306B2 (en) | 2013-08-12 | 2021-03-30 | Analog Devices, Inc. | Systems and methods for noise canceling |
JP6174479B2 (en) * | 2013-12-25 | 2017-08-02 | 一般財団法人電力中央研究所 | Method of synchronizing counter of sensor terminal, synchronization device, and synchronization program |
KR101779655B1 (en) | 2015-02-26 | 2017-09-18 | 엘에스산전 주식회사 | Method of synchronization of energy storage system |
US10466738B2 (en) | 2015-07-20 | 2019-11-05 | Lattice Semiconductor Corporation | Low-speed bus time stamp methods and circuitry |
JP7192608B2 (en) * | 2019-03-26 | 2022-12-20 | オムロン株式会社 | Network management device, management method, management program and recording medium |
CN111147907B (en) * | 2019-12-26 | 2022-05-10 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | Method, device and system for synchronously playing multiple intelligent terminals and intelligent terminal |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01231618A (en) * | 1988-03-11 | 1989-09-14 | Toshiba Corp | Synchronizing of sampling time |
JPH07170283A (en) * | 1993-12-16 | 1995-07-04 | Hitachi Ltd | Inter-node synchronizing signal distribution network nd time reproduction system based on time synchronization |
JP3802408B2 (en) * | 2001-12-12 | 2006-07-26 | 株式会社安川電機 | Network system synchronization method |
-
2010
- 2010-03-31 JP JP2010080022A patent/JP5430469B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011211673A (en) | 2011-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5430469B2 (en) | Master device, slave device, time synchronization method, and program | |
JP5456202B2 (en) | Master device, slave device, and time synchronization method | |
US8189624B2 (en) | Communication system, management apparatus, communication apparatus and computer program | |
CN105680973B (en) | The method for synchronizing time of free-running node in avionic device network | |
CN102859941B (en) | Renewal to the accumulative residence time being grouped in packet exchange communication network | |
EP1427121A1 (en) | Radio access network, radio communication method, synchronous server and node | |
US20100085885A1 (en) | Communication system, management apparatus, communication apparatus and computer program | |
JP2013152095A (en) | Time control device, time control method and program | |
JP2010527193A (en) | Method and network component for synchronizing a clock of a network component to a clock of another network component | |
JP2014512126A (en) | Method, apparatus and system for time distribution in a communication network | |
WO2013051447A1 (en) | Time control device, time control method, and program | |
US11336510B2 (en) | Information processing system, information processing method, and non-transitory recording medium | |
JP2007282093A (en) | Apparatus and method for clock signal generation | |
JP6010802B2 (en) | Time synchronization system, time synchronization method, slave node, and computer program | |
JP2013251878A (en) | Communication device, control device, and program | |
KR101716630B1 (en) | Communication device, communication method and computer readable recording medium recording program | |
JP6499018B2 (en) | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION SYSTEM, ESTIMATION METHOD, AND PROGRAM | |
JP2002014185A (en) | Time synchronizing system | |
WO2019134653A1 (en) | Synchronization information transmission method, synchronization method, network node and storage medium | |
JPH08263397A (en) | Time synchronizing system for network | |
WO2020059137A1 (en) | Communication device, communication system, communication method, and communication program | |
JP2012175567A (en) | Synchronization system, and synchronization method of synchronization system | |
JP5212743B2 (en) | Communication method | |
JP6085864B2 (en) | Time synchronization system, time synchronization method, slave node, and computer program | |
JP5493880B2 (en) | Parallel computer system, processor, synchronization device, communication method, and communication support method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120914 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130828 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130903 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131015 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131203 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |