JP5850180B2 - Communication apparatus and synchronization control method - Google Patents
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Description
本発明は、通信装置及び同期制御方法に関し、例えば時刻同期用の同期メッセージフレームを扱う通信装置及び同期制御方法に関する。 The present invention relates to a communication device and a synchronization control method, for example, a communication device and a synchronization control method that handle a synchronization message frame for time synchronization.
近年、通信装置間の時刻同期を行う技術が注目を集めている。この時刻同期を行う技術仕様として、例えばIEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1588が挙げられる。IEEE1588は、PTP(Precision Time Protocol)を定めている。このPTPは、ネットワーク内の通信装置の間で精度よく時刻を同期させるためのプロトコルである。 In recent years, techniques for performing time synchronization between communication devices have attracted attention. As technical specifications for performing this time synchronization, for example, IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 1588 can be cited. IEEE 1588 defines PTP (Precision Time Protocol). This PTP is a protocol for accurately synchronizing time between communication devices in a network.
以下、PTPを用いた時刻同期の処理の概略を説明する。当該時刻同期では、マスターノードとスレーブノード間の伝搬遅延時間を測定し、装置内部の時刻情報を伝搬遅延時間によって補正することにより精度の高い時刻合わせを実現する。 Hereinafter, an outline of time synchronization processing using PTP will be described. In the time synchronization, the propagation delay time between the master node and the slave node is measured, and the time information in the apparatus is corrected by the propagation delay time, thereby realizing highly accurate time adjustment.
はじめにマスターノードは、Syncメッセージを送信する。この際にマスターノードは、Syncメッセージを送信した時刻t1を保持する。スレーブノードは、Syncメッセージを受信した時刻t2を保持する。マスターノードは、Follow_Upメッセージに時刻t1の情報を挿入して送信する。スレーブノードは、Follow_Upメッセージを受信することにより時刻t1の情報を取得する。続いてスレーブノードは、時刻t3にDelay_Reqメッセージを送信する。マスターノードは、Delay_Reqメッセージを受信した時刻t4の情報をDelay_Respメッセージに挿入してスレーブノードに送信する。スレーブノードは、Delay_Respメッセージを受信することにより時刻t1〜t4を認識する。伝搬遅延時間は、((t2−t1)+(t4−t3))/2という計算式により算出することができる。スレーブノードは、自ノードの時刻に伝搬遅延時間を用いた補正を行うことにより、マスターノードとの時刻合わせを行う。 First, the master node transmits a Sync message. At this time, the master node holds time t1 at which the Sync message is transmitted. The slave node holds time t2 when the Sync message is received. The master node inserts the information at time t1 in the Follow_Up message and transmits it. The slave node acquires information at time t1 by receiving the Follow_Up message. Subsequently, the slave node transmits a Delay_Req message at time t3. The master node inserts the information at time t4 when the Delay_Req message is received into the Delay_Resp message and transmits it to the slave node. The slave node recognizes the times t1 to t4 by receiving the Delay_Resp message. The propagation delay time can be calculated by a calculation formula of ((t2-t1) + (t4-t3)) / 2. The slave node performs time adjustment with the master node by performing correction using the propagation delay time at the time of its own node.
ここで、マスターノードとクライアントノード間の経路には中継装置が存在することが一般的である。各中継装置は、自装置内における処理遅延を計測し、当該処理遅延時間を各同期メッセージフレーム(例えばFollow_Upメッセージ)内のコレクションフィールドに設定する。コレクションフィールドとは、マスターノード及びスレーブノード以外のノード(中継装置等)に同期メッセージフレームが滞留した総和時間(すなわちマスターノードとスレーブノードを除いた全装置における遅延量の総和時間)が設定されるフィールド(遅延量フィールド)である。 Here, a relay device is generally present on the route between the master node and the client node. Each relay apparatus measures a processing delay in the own apparatus, and sets the processing delay time in a collection field in each synchronization message frame (for example, Follow_Up message). In the collection field, the total time that the synchronization message frame stays in a node other than the master node and the slave node (relay device or the like) (that is, the total delay time in all devices except the master node and the slave node) is set. Field (delay amount field).
特許文献1には、マスターノードとスレーブノードに接続され、マスターノードから送信される同期メッセージフレームと、スレーブノードから送信される同期メッセージフレームとに対し、滞留時間が一致するように制御を行う中継装置が開示されている。当該中継装置は、中継装置内での滞留時間を上述のコレクションフィールドに設定している。
一般的な中継装置(特許文献1に記載の中継装置を含む)は、自装置内での滞留時間に応じて同期メッセージフレーム(Syncメッセージ等)内のコレクションフィールドの書き換え処理を行う。当該書き換え処理を実現するために、中継装置は、同期メッセージフレームを保持するバッファと、中継装置内での滞留時間に応じた値をコレクションフィールドに書き込む書き込み処理部と、を有する。 A general relay device (including the relay device described in Patent Document 1) rewrites a collection field in a synchronous message frame (such as a Sync message) according to the residence time in the device itself. In order to realize the rewriting process, the relay apparatus includes a buffer that holds a synchronization message frame, and a write processing unit that writes a value corresponding to the residence time in the relay apparatus to the collection field.
コレクションフィールドの書き換えを行う場合、書き込み処理部にコレクションフィールドの全て(8バイト)が一括して入力される必要がある。一般的な中継装置では、同期メッセージフレームを多重化して送信する際に、フレームを構成するバイト列を分割して書き込み処理部に供給する。この場合、コレクションフィールドの中間を分断したバイト列がバッファから書き込み処理部に供給される場合があった。コレクションフィールドが分断されてバッファから出力された場合、書き込み処理部はコレクションフィールドの書き換えを行うことができないという問題が生じていた。 When rewriting a collection field, all (8 bytes) of the collection field must be input to the write processing unit at once. In a general relay device, when a synchronization message frame is multiplexed and transmitted, a byte sequence constituting the frame is divided and supplied to a write processing unit. In this case, a byte string obtained by dividing the middle of the collection field may be supplied from the buffer to the write processing unit. When the collection field is divided and output from the buffer, there is a problem that the writing processing unit cannot rewrite the collection field.
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、同期メッセージフレーム内の遅延量フィールドを確実に書き換えることができる通信装置、及び同期制御方法を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and a main object of the present invention is to provide a communication device and a synchronization control method that can reliably rewrite a delay amount field in a synchronization message frame.
本発明にかかる通信装置の一態様は、
対向装置間の時刻同期のために送受信される同期メッセージフレーム内の対象バイトが自装置に入力されてから出力されるまでの時間である滞留時間を計時する計時手段と、
前記同期メッセージフレーム内の中継装置での遅延総和量を示す遅延量フィールドを書き換える書き換え手段と、
前記同期メッセージフレームから前記遅延量フィールドを構成する全バイト列を、前記対象バイトの自装置からの出力以降のタイミングで一括抽出して前記書き換え手段に供給する制御手段と、を備え、
前記書き換え手段は、前記遅延量フィールドの設定値に前記滞留時間を加算して算出した算出値を前記遅延量フィールドに上書きする、ものである。One aspect of the communication device according to the present invention is:
A clocking means for clocking a dwell time which is a time from when a target byte in a synchronization message frame transmitted / received for time synchronization between opposing devices is input to the own device and output;
Rewriting means for rewriting a delay amount field indicating a total delay amount in the relay device in the synchronization message frame;
A control means for extracting all the byte sequences constituting the delay amount field from the synchronization message frame, and supplying them to the rewriting means at a time after output of the target bytes from the own device;
The rewriting means overwrites the delay amount field with a calculated value calculated by adding the dwell time to the set value of the delay amount field.
本発明にかかる同期制御方法の一態様は、
対向装置間の時刻同期のために送受信される同期メッセージフレーム内の対象バイトが自装置に入力されてから出力するまでの時間である滞留時間を計時し、
前記同期メッセージフレームから中継装置での遅延総和量を示す前記遅延量フィールドを構成する全バイト列を、前記対象バイトの自装置からの出力以降のタイミングで一括抽出し、
前記遅延量フィールドの設定値に前記滞留時間を加算して算出した算出値を前記遅延量フィールドに上書きする、ものである。One aspect of the synchronization control method according to the present invention is:
Count the dwell time, which is the time from when the target byte in the synchronization message frame sent and received for the time synchronization between the opposite devices is input to the own device until it is output,
All the byte sequences constituting the delay amount field indicating the total delay amount in the relay device from the synchronous message frame are collectively extracted at a timing after the output of the target byte from the own device,
The calculated value calculated by adding the dwell time to the set value of the delay amount field is overwritten on the delay amount field.
本発明では、同期メッセージフレーム内の遅延量フィールドを確実に書き換えることができる通信装置、及び同期制御方法を提供することができる。 The present invention can provide a communication apparatus and a synchronization control method that can reliably rewrite the delay amount field in the synchronization message frame.
<実施の形態1>
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、実施の形態1にかかる通信装置1の構成を示すブロック図である。通信装置1は、各種のデータの送受信処理を行い、いわゆる無線通信機能を備える装置である。たとえば通信装置1は、携帯電話基地局同士を接続する無線通信装置である。なお通信装置1は基地局間を接続する無線通信装置に限られず、時刻同期用のメッセージフレーム(同期メッセージフレーム)を中継できるものであればよい。以下の説明において同期メッセージフレームは、IEEE1588に準拠したメッセージフレームであるものとする。また、以下の説明では通信装置1が同期メッセージフレームを無線通信によって送信する動作及び構成を中心に説明するが、通信装置1は同期メッセージフレーム以外の無線フレーム等も適宜送受信できるものとする。<
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a configuration of the
通信装置1は、フォーマット解析部10、バッファ20(第1バッファ)、計時部30、制御部40、CF(コレクションフィールド)書き換え部50、バッファ(第2バッファ)60、及び多重化部70を備える。計時部30は、内部に監視部31及びタイマ部32を備える。
The
通信装置1には、図示しない入力ポートから無線フレームが入力される。フォーマット解析部10は、入力された無線フレームが同期メッセージフレームに該当するか、及び同期メッセージフレームである場合にはどのフォーマットの同期メッセージフレームであるかを判定する。ここで同期メッセージフレームのメッセージフォーマットとして、例えばEthernet(登録商標) II One Tag、Ethernet II Two Tag、IPv4/UDP One Tag、IPv4/UDP Two Tag、IPv4/UDP Untagged、IPv6/UDP One Tag、IPv6/UDP Two Tag、IPv6/UDP Untagged、等のフォーマットが挙げられる。
A wireless frame is input to the
はじめに図2を参照して上述の種々のフォーマットに共通するフレーム形式を説明する。フレーム内には、先頭から順にプリアンブル、SFD(Start of Frame Delimiter)、Destination Addressフィールドといったようにフィールドが配列される。図示するように、Len/Typeフィールドに後続するDataフィールド及びPadフィールドのバイト数が一定ではない。これは、上述のフレーム種別に応じてデータサイズが異なるためである。 First, a frame format common to the various formats described above will be described with reference to FIG. In the frame, fields are arranged in order from the top, such as a preamble, an SFD (Start of Frame Delimiter), and a Destination Address field. As shown in the figure, the number of bytes in the Data field and Pad field following the Len / Type field is not constant. This is because the data size differs depending on the frame type described above.
次に図3を参照して各フォーマットのフィールド構成例を説明する。図3(図3A、図3B、図3C)は、図2におけるDestination Addressフィールド以降のフィールド配置を示す図である。図3Aは、Ethernet II One Tagフォーマットのフレームを示す概念図である。図3Bは、Ethernet II Two Tagフォーマットのフレームを示す概念図である。図3Cは、IPv4/UDP One Tagフォーマットのフレームを示す概念図である。 Next, a field configuration example of each format will be described with reference to FIG. FIG. 3 (FIG. 3A, FIG. 3B, FIG. 3C) is a diagram showing a field arrangement after the Destination Address field in FIG. FIG. 3A is a conceptual diagram showing a frame of the Ethernet II One Tag format. FIG. 3B is a conceptual diagram showing a frame of the Ethernet II Two Tag format. FIG. 3C is a conceptual diagram illustrating a frame in the IPv4 / UDP One Tag format.
Ethernet II One Tagフォーマットのフレーム(図3A)は、Destination Addressフィールド以降に、Source Addressフィールド、TPIDフィールド、Ethernet Typeフィールド、Msg Typeフィールド、PTP Versionフィールド、コレクションフィールド(遅延量フィールド)を有する。これにより、PTP Versionフィールドに後続するコレクションフィールドがDestination Addressフィールドの先頭から数えて27バイト目から開始している。 The frame of the Ethernet II One Tag format (FIG. 3A) has a Source Address field, a TPID field, an Ethernet Type field, an Msg Type field, a PTP Version field, and a collection field (delay amount field) after the Destination Address field. As a result, the collection field subsequent to the PTP Version field starts from the 27th byte counting from the beginning of the Destination Address field.
Ethernet II Two Tagフォーマットのフレーム(図3B)は、Destination Addressフィールド以降に、Source Addressフィールド、OTPIDフィールド、ITPIDフィールド、Ethernet Typeフィールド、Msg Typeフィールド、PTPバージョンフィールド、コレクションフィールドを有する。これにより、PTP Versionフィールドに後続するコレクションフィールドがDestination Addressフィールドの先頭から数えて31バイト目から開始している。 The frame of the Ethernet II Two Tag format (FIG. 3B) has a Source Address field, an OTPID field, an ITPID field, an Ethernet Type field, an Msg Type field, a PTP version field, and a collection field after the Destination Address field. As a result, the collection field subsequent to the PTP Version field starts from the 31st byte counting from the beginning of the Destination Address field.
IPv4/UDP One Tagフォーマットのフレーム(図3C)は、Destination Addressフィールド以降に、Source Addressフィールド、VLANフィールド、Ethernet Typeフィールド、IP Source Addressフィールド、IP Destination Addressフィールド、UDP Source Portフィールド、UDP Destination Portフィールド、Lengthフィールド、Check Sumフィールド、Msg Typeフィールド、PTP Versionフィールド、コレクションフィールドを有する。これにより、コレクションフィールドがDestination Addressフィールドの先頭から数えて55バイト目から開始している。 A frame in the IPv4 / UDP One Tag format (FIG. 3C) includes a source address field, a VLAN field, an Ethernet type field, an IP source address field, an IP destination address field, a UDP address field, a UDP address field, a UDP address field, a UDP address field, a UDP address field, and a UDP address field. , Length field, Check Sum field, Msg Type field, PTP Version field, and Collection field. As a result, the collection field starts from the 55th byte counting from the beginning of the Destination Address field.
図3A〜図3Cに示すように、フォーマットの種別に応じてフレームを構成するフィールドの構成が異なっている。これにより、コレクションフィールドが同期メッセージフレームの先頭から何バイト目から開始するかが異なる。換言すると、同期メッセージフレームのフォーマット種別が定まるとコレクションフィールドがフレームの先頭から何バイト目から開始するかが一意に定まる。なお、図示しないものの他のフォーマット(IPv6/UDP One Tag等)についても、フォーマット毎に各フィールドの配置が異なる。 As shown in FIGS. 3A to 3C, the configuration of the fields constituting the frame differs depending on the format type. Thus, the number of bytes at which the collection field starts from the beginning of the synchronization message frame differs. In other words, when the format type of the synchronization message frame is determined, it is uniquely determined from which byte the collection field starts from the beginning of the frame. In addition, in other formats (not shown) (IPv6 / UDP One Tag, etc.), the arrangement of each field differs for each format.
再び図1を参照する。フォーマット解析部10は、入力された無線フレームが同期メッセージフレーム(IEEE1588のメッセージフレーム)であるか否かを判定する。当該判定は、Ether2フレームの場合にはEtherTypeフィールドの値に応じて行い、IPv4またはIPv6フレームの場合にはUDP Destination Portフィールドの値に応じて行う。以下の説明では、無線フレームが同期メッセージフレームであった場合の処理について説明する。なお同期メッセージフレームではなかった場合、一般的な中継装置等が行う多重化処理や転送処理が適宜実行される。メッセージ種別の判定は、MsgTypeフィールドの値に応じて行われる。
Refer to FIG. 1 again. The
入力された無線フレームが同期メッセージフレームである場合、フォーマット解析部10は、当該同期メッセージフレームがどのフォーマット(前述のEthernet II One Tagフォーマット等のフォーマット)に該当するかをEther Typeフィールドの値から判定する。なお、フォーマット解析部10は、無線フレームに含まれるタグの数をTPIDフィールドの値に応じて判定する。そして、フォーマット解析部10は、解析結果であるフォーマットの種別情報(フォーマット情報)を同期メッセージフレームの先頭にヘッダとして付加する。
When the input radio frame is a synchronization message frame, the
なおフォーマット解析部10は、フォーマット情報を任意のレジスタ等に記載することにより他の処理部からフォーマット情報を識別できるようにしてもよい。しかしながら、ヘッダにフォーマット情報が付与されることにより、他の処理部は入力バイト列を読み出すのみでフォーマット種別を判別することができる。
Note that the
バッファ20には、フォーマット解析部10から上述のヘッダが付与された同期メッセージフレームが入力される。バッファ20は、後述する制御部40による読み出し制御処理が行われるまで同期メッセージフレームにかかるバイト列を保持する。
The synchronization message frame to which the above-described header is added is input from the
監視部31は、バッファ20及びバッファ60を監視する。詳細には監視部31は、同期メッセージフレームの先頭バイトがバッファ20に入力された場合に、タイマ部32に時間の計測開始を指示する。また監視部31は、同期メッセージフレームの先頭バイトがバッファ60から出力された場合に、タイマ部32に時間の計測終了を指示する。
The
タイマ部32は、同期メッセージフレームの先頭バイトがバッファ20に入力された時点を開始時間とし、バッファ60から出力された時間を終了時間とする滞留時間を計測する。タイマ部32は、計測終了後に滞留時間をCF書き換え部50に通知する。なおタイマ部32は、上述の時間を計測できる任意のタイマ機能を実現できればよい。
The
なお計時部30は、同期メッセージフレームの先頭バイトではなく、例えば同期メッセージフレームの先頭バイトからnバイト目の入力を監視してもよい。すなわち計時部30は、対象となるバイト(以下の説明では、対象バイトとも記載する。)の入力を監視する構成であればよい。この場合、計時部30は、バッファ60からの出力についても対象バイト(例えば同期メッセージフレームの先頭からnバイト目)の監視を行う。以下の説明では、対象バイトが同期メッセージフレームの先頭バイトであるものとして説明を行う。
Note that the
制御部40は、バッファ20及びバッファ60の入出力制御を行う処理部である。詳細には、制御部40は、バッファ20に入力された同期メッセージフレームのフォーマット情報をヘッダから読み出す。制御部40は、読み出したフォーマット情報を基に、コレクションフィールドが同期メッセージフレームの何バイト目から開始するかを認識する。制御部40は、同期メッセージフレームの先頭バイトを含み、かつコレクションフィールドより前に配置されたバイト列(以下の説明では、前方バイト列とも記載する。)をバッファ20から読み出してCF書き換え部50に供給する。
The
そして制御部40は、前方バイト列をバッファ60から読み出して多重化部70に入力する。制御部40は、これと同時にバッファ20からコレクションフィールドを構成する全8バイトをバッファ20から一括して読み出し、読み出したコレクションフィールドをCF書き換え部50に供給する。なお制御部40の動作は、図4A〜図4Gを参照して改めて説明する。
Then, the
CF書き換え部50は、バッファ20から読み出された同期メッセージフレームのバイト列をバッファ60に転送するとともに、コレクションフィールドの書き換えを行う。CF書き換え部50は、フォーマット解析部10が付与したヘッダの情報を基に同期メッセージフレーム内でのコレクションフィールドの出現バイトを特定する。CF書き換え部50は、タイマ部32から通知された滞留時間に応じてコレクションフィールドを書き換える。
The
なお、フォーマット解析部10が付与するヘッダは、コレクションフィールドの特定に用いられるものである。そのためCF書き換え部50は、当該ヘッダの解析を行った後に、このヘッダにかかるバイト列を破棄してもよい。当該破棄を行うことにより、後述の多重化部70が多重化を行って同期メッセージフレームを送信する際に、送信する同期メッセージフレームがIEEE1588のメッセージフォーマットに完全に準拠した状態とすることができる。
The header provided by the
バッファ60は、CF書き換え部50から入力された同期メッセージフレームのバイト列を格納する。バッファ60は、制御部40による読み出し制御処理が行われるまで同期メッセージフレームにかかるバイト列を保持する。
The
多重化部70は、バッファ60から入力された同期メッセージフレームのバイト列に対して多重化処理を行う。そして多重化部70は、多重化済みの同期メッセージフレームを他の装置に対して送信する。他の装置は、通信装置1と同様のフレーム中継機能を持つ装置であってもよく、いわゆるマスターノードやスレーブノードに該当する装置であってもよい。
The multiplexing
次に図4(図4A〜図4G)を参照して、通信装置1の同期メッセージフレームの処理の流れについて説明する。図4A〜図4Gは、同期メッセージフレームが通信装置1に入力されてから多重化されるまでの一連の流れを時系列に沿って示す概念図である。図4Aは、図示しない入力ポートから入力された同期メッセージフレームがフォーマット解析部10を介してバッファ20に格納されるまでの動作を示す概念図である。
Next, with reference to FIG. 4 (FIGS. 4A to 4G), the processing flow of the synchronization message frame of the
フォーマット解析部10は、無線フレームのEther Typeフィールドの値を解析し、EtherTypeフィールドまたはUDP Destination Portフィールドの値を参照することにより、当該無線フレームが同期メッセージフレームであるか否か、及び同期メッセージフレームである場合のフォーマットを解析する。以下、入力された無線フレームが同期メッセージフレーム(IEEE1588のメッセージ)であるものとする。フォーマット解析部10は、解析結果となるフォーマット情報を同期メッセージフレームのヘッダとして付加する。そしてフォーマット解析部10は、ヘッダを付加した同期メッセージフレームをバッファ20に格納する。
The
計時部30は、バッファ20への同期メッセージフレーム入力を監視し、同期メッセージフレームの先頭バイト(上述のヘッダ箇所を除く)がバッファ20内に格納されたタイミングにタイマ部32による計時を開始する。また制御部40は、バッファ20に入力された同期メッセージフレームのヘッダ(フォーマット解析部10が付与したヘッダ)からフォーマット(IPv4/UDP One Tag等)を認識する。
The
次に図4Bを参照して、バッファ20からのヘッダ(フォーマット情報)及びフレームの先頭の出力処理について説明する。制御部40は、同期メッセージフレームのフォーマット情報を基に、バッファ20から上述のヘッダ及び同期メッセージフレームの先頭バイトを含むバイト列(前方バイト列)を読み出してCF書き換え部50に供給する。上述のようにフォーマットに応じて、同期メッセージフレームの先頭バイトから何バイト目にコレクションフィールドが存在するのかが異なり、フォーマットが定まるとコレクションフィールドの配置位置が一意に特定される。ここで制御部40は、前方バイト列のみをCF書き換え部50に供給する。換言すると制御部50は、コレクションフィールドがバッファ20に格納された状態のままとなるように読み出し処理を行う。
Next, with reference to FIG. 4B, output processing of the header (format information) from the
次に図4Cを参照して、同期メッセージフレームの前方バイト列のバッファ60への格納について説明する。CF書き換え部50は、フォーマット解析部10が付与したヘッダを破棄するとともに、同期メッセージフレームの前方バイト列をバッファ60に格納する。制御部40は、この際にコレクションフィールド以降のバイト列をバッファ20に滞留させたままとする。なお、ヘッダの破棄は上述のように必須の処理ではない。
Next, with reference to FIG. 4C, a description will be given of how the synchronization message frame is stored in the
次に図4Dを参照して、各バッファからのバイト列の出力時の動作について説明する。制御部40は、バッファ60に格納された同期メッセージフレームの前方バイト列の出力を開始すると同時に、バッファ20からコレクションフィールドの出力を開始する。ここで制御部40は、コレクションフィールドが途中で分断されないように読み出しバイト数を決定する。上述のようにコレクションフィールドは8バイトであるため、制御部40はこの8バイトが分断されないように一括してバッファ20からバイト列を読み出す。なお、コレクションフィールドが8バイト以上のサイズであることもあり得る。
Next, with reference to FIG. 4D, an operation at the time of outputting a byte string from each buffer will be described. The
計時部30は、バッファ60から同期メッセージフレームの先頭バイト(対象バイト)が出力されるタイミングを監視する。同期メッセージフレームの先頭バイト(対象バイト)が出力され始めた場合、計時部30はタイマによる計時を終了し、滞留時間を確定する。計時部30は、確定した滞留時間をCF書き換え部50に供給する。
The
なお上述の説明では、制御部40は、同期メッセージフレームの前方バイト列の出力開始とコレクションフィールドの出力開始が同時であるものとして説明したが、必ずしも同時でなくてもよく、前方バイト列の出力タイミング以降にコレクションフィールドの出力を開始すればよい。すなわち制御部40は、バッファ60から前方バイト列の出力を開始し、その後のタイミングにコレクションフィールドを一括してバッファ20から出力し始めてもよい。この場合、制御部40は、バッファ60内に格納された同期メッセージフレームの一部がバッファ60内に残存している間にコレクションフィールドがバッファ60に入力されるように出力タイミングを調整する。これは、ある同期メッセージフレームにかかるバイト列がバッファ60に無い状態となってしまった場合、後段の多重化部70による多重化を正常に行えないという不都合を回避するためである。なお、上述のように出力タイミングが同時であることにより、バッファ60内に同期メッセージフレームにかかるバイト列が無くなる状態をより確実に回避することができる。
In the above description, the
続いて図4Eを参照してコレクションフィールドの書き換え処理について説明する。CF書き換え部50には、制御部40によってコレクションフィールドが一括して入力される。CF書き換え部50は、フォーマット解析部10が付与したヘッダにより同期メッセージフレームのフォーマットを認識し、当該フォーマットの種別により同期メッセージフレーム内でのコレクションフィールドの出現位置を特定する。そしてCF書き換え部50は、コレクションフィールドに設定されている値(すなわち、これまで設定されていた遅延総和量)に対し、計時部30から通知された滞留時間を加算して算出した値をコレクションフィールドに上書きする。CF書き換え部50は、コレクションフィールドについての書き換え後にバイト列をバッファ60に適宜格納する。またCF書き換え部50は、コレクションフィールド以外のバイト列については、そのままバッファ60に格納する。
Next, the collection field rewriting process will be described with reference to FIG. 4E. The collection field is input to the
制御部40は、コレクションフィールド以降の各バイト列をバッファ60から多重化部70に供給する。以上のように、通信装置1は入力された同期メッセージフレームの滞留時間に応じてコレクションフィールドを書き換える。
The
なお、上述の図4B〜図4Eでは、制御部40はコレクションフィールドの直前のバイトまでをバッファ20から先行して出力するように制御したが、必ずしもコレクションフィールドの直前でフレームを分断することに限られない。制御部40は、バッファ60から同期メッセージフレームにかかるバイト列が無くなる状態を回避し、かつコレクションフィールドの全バイト列(8バイト)がバッファ20に全て滞留するように制御すればよい。
In FIG. 4B to FIG. 4E described above, the
制御部40は、コレクションフィールドの書き換えに伴い、書き換える可能性があるフィールドについてはコレクションフィールドと共にバッファ20内に滞留させることが望ましい。詳細を図4F及び図4Gを参照して説明する。図4Fは、図4Bと同様にヘッダ及び同期メッセージフレームの先頭の出力処理を示す概念図である。
It is desirable that the
同期メッセージフレームのフォーマットにおいて、コレクションフィールドの書き換えに伴い、書き換えが必要となる可能性があるフィールド(以下、関連フィールドとも記載する。)が存在する。たとえば、図3Cに示すCheckSumフィールドは、コレクションフィールドの書き換えに伴い、書き換えが必要となる場合がある。図3Cに示すようにCheckSumフィールドは、コレクションフィールドよりも前方に配置されている。 In the format of the synchronous message frame, there is a field (hereinafter also referred to as a related field) that may need to be rewritten as the collection field is rewritten. For example, the CheckSum field shown in FIG. 3C may need to be rewritten as the collection field is rewritten. As shown in FIG. 3C, the CheckSum field is arranged in front of the collection field.
制御部40は、フォーマット解析部10が付与したヘッダの情報からCheckSumフィールドを含むフォーマットであるか、及びCheckSumフィールドが同期メッセージフレーム内において存在する位置を解析する。制御部40は、入力された同期メッセージフレームがCheckSumフィールドを含むフォーマットである場合、図4Fに示すようにCheckSumフィールドの全バイト及びコレクションフィールドの全バイトをバッファ20に滞留させるとともに、同期メッセージフレームの前方バイト列を出力する。すなわち制御部40は、関連バイト列を前方バイト列に含めないように制御を行う。
The
次にCheckSumフィールドを含む場合のコレクションフィールド書き換え動作について図4Gを参照して説明する。図4Gは、図4Eと対応する処理であり、CheckSumフィールドを含むフォーマットのコレクションフィールドの書き換え処理を示す図である。なお、前方バイト列のバッファ60への格納処理、及び各バッファからのバイト列の出力処理は、図4C及び図4Dに示す動作と略同一である。
Next, the collection field rewriting operation in the case of including the CheckSum field will be described with reference to FIG. 4G. FIG. 4G is a process corresponding to FIG. 4E, and shows a rewrite process of the collection field of the format including the CheckSum field. Note that the process of storing the forward byte string in the
CF書き換え部50は、フォーマット解析部10が付与したヘッダからCheckSumフィールドの配置位置、及びコレクションフィールドの配置位置を認識する。CF書き換え部50は、CheckSumフィールドをバッファ60に入力する前にコレクションフィールドの書き換えを行う。コレクションフィールドの書き換え処理は、図4Eを参照して説明した処理と同一である。CF書き換え部50は、コレクションフィールドの書き換え内容に応じてCheckSumフィールドを書き換える必要があるか否かを判定する。
The
CheckSumフィールドの書き換えが不要である場合、CF書き換え部50は、バイト列を入力順にバッファ60に格納する。一方、CheckSumフィールドの書き換えが必要である場合、CF書き換え部50は、コレクションフィールドの書き換えに応じてCheckSumフィールドを書き換える。CF書き換え部50は、CheckSumフィールドの書き換え後にCheckSumフィールド以下のバイト列を順次バッファ60に書き込む。
When it is not necessary to rewrite the CheckSum field, the
なお、上述の処理例は、CheckSumフィールドに限られたものではなく、コレクションフィールドの書き換えに応じて書き換わる可能性がある任意のフィールドを対象として実行することができる。 Note that the above processing example is not limited to the CheckSum field, and can be executed for any field that may be rewritten in accordance with the rewriting of the collection field.
次に、本実施の形態にかかる通信装置1の効果について説明する。本実施の形態にかかる通信装置1は、同期メッセージフレームの対象バイト(上述の例では同期メッセージフレームの先頭バイト)が入力されてから出力されるまでの滞留時間を計時し、コレクションフィールドを構成する全バイトを一括して抽出し、当該コレクションフィールドの設定値に滞留時間を加算して設定している。通信装置1は、対象バイトの入力から出力までを計時することにより、正確な滞留時間を算出することができる。また通信装置1は、コレクションフィールドを一括して抽出することにより、コレクションフィールドの書き換えを確実に行うことができる。
Next, effects of the
詳細には、制御部40は、同期メッセージフレームの先頭バイトを含む前方バイト列をバッファ20からバッファ60に入力する際に、コレクションフィールドを構成する全バイト列をバッファ20に滞留させる。そして制御部40は、バッファ20からの前方バイト列の出力開始以降にバッファ20からコレクションフィールドを構成する全バイトを一括して読み出してCF書き換え部50に供給する。これによりCF書き換え回路50にはコレクションフィールドが分断されることなく、確実に書き換え可能なバイト列が入力される。
Specifically, when inputting the forward byte sequence including the first byte of the synchronization message frame from the
また制御部40は、上述のように前方バイト列のバッファ60からの出力タイミングと、コレクションフィールドのバッファ20からの出力タイミングが同時となるように制御している。これにより、バッファ60内に同期メッセージフレームに関するバイト列が格納されていない状態となることを確実に回避することができ、正確に多重化処理を行うことが可能となる。
Further, as described above, the
また図4F及び図4Gに示すように、制御部40は、コレクションフィールドと関連するフィールド(関連フィールド、例えば上述のCheckSumフィールド)も前方バイト列のバッファ20からの出力時にバッファ20に滞留させたままとする。そして制御部40は、コレクションフィールドと関連フィールドを一括してCF書き換え部50に供給している。これによりCF書き換え部50は、コレクションフィールドを確実に書き換えられるとともに、コレクションフィールドの書き換えに伴って関連フィールドも確実に書き換えることができる。
As shown in FIGS. 4F and 4G, the
以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。 Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiment, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and those skilled in the art within the scope of the invention of the appended claims. It goes without saying that various modifications, corrections, and combinations that can be made are included.
例えば、図1の構成ではフォーマット解析部10がバッファ20への格納前に無線フレームを解析していたが、必ずしもこれに限られない。たとえばフォーマット解析部10は、バッファ20内に格納された無線フレームのEther Typeフィールドの値、及びUDP Destinationフィールドの値を基に解析を行ってもよい。
For example, in the configuration of FIG. 1, the
またフォーマットの解析処理は、CF書き換え部50が行ってもよい。詳細には、制御部40は、無線フレームのEtherTypeフィールドやUDP Destionation Portフィールドに関するバイト列のみをCF書き換え部50に供給する。CF書き換え部50は、上述のフォーマット解析部10が行った解析と同様の解析を行う。そしてCF書き換え部50は、解析結果となるフォーマット情報を保持するとともに制御部40に通知する。以降の処理は、上述の処理と同様であれば良い。
Further, the
最後に図5を参照して本実施の形態にかかる通信装置1の概要について改めて説明する。図5は、本実施の形態にかかる通信装置1の特徴的な動作を行う処理部を記載した概略構成図である。
Finally, the outline of the
通信装置1は、マスターノードとスレーブノード間(対向装置間)で送受信される同期メッセージフレームを扱う。計時部30は、同期メッセージフレームの対象バイト(コレクションフィールドの前方にあるバイトであって、例えば先頭バイト)が通信装置1に入力されてから出力されるまでの時間である滞留時間を計時する。
The
なお図1の構成では、計時部30は、対象バイトのバッファ20への入力タイミングからバッファ60からの出力タイミングまでを計時していた。これはバッファ内に滞留している時間が通信装置1内において滞留している時間の大半を占めるためである。なお、図1の構成において、バッファに滞留している時間以外を考慮して滞留時間を算出してもよい。例えば、バッファに滞留している時間に所定時間を加算することにより滞留時間を算出してもよい。
In the configuration of FIG. 1, the
制御部40は、同期メッセージフレーム内のコレクションフィールドを構成する全バイト列を一括して抽出し、CF書き換え部50に供給する。この際に制御部40は、対象バイトが通信装置1から出力されたタイミングよりも遅い(または同時の)タイミングでコレクションフィールドを抽出する。CF書き換え部50は、計時部30が計時した滞留時間をコレクションフィールドの設定値に加算し、算出した加算値をコレクションフィールドに上書きする。
The
滞留時間を計時した後に一括してコレクションフィールドをCF書き換え部50に供給することにより、CF書き換え部50は確実にコレクションフィールドを書き換えることができる。
By supplying the collection field collectively to the
図5に示すように、通信装置1は滞留時間を計時した後に一括してコレクションフィールドをCF書き換え部50に供給するものであれば内部の構成は任意の構成であってよい。換言すると通信装置1内に必ずしも2つのバッファを必要とするものではない。通信装置1は、滞留時間を計時し、その後にコレクションフィールドを一括して抽出し、コレクションフィールドに滞留時間を加算する構成であれば単数のバッファのみを有する構成であっても良い。
As shown in FIG. 5, the internal configuration of the
なお、上述の通信装置1の各処理部(計時部30、制御部40、CF書き換え部50、フォーマット解析部10、多重化部70)の処理は、任意のコンピュータ内で動作するプログラムとして実現することが可能である。プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
Note that the processing of each processing unit (
この出願は、2013年1月4日に出願された日本出願特願2013−000056を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims the priority on the basis of Japanese application Japanese Patent Application No. 2013-000056 for which it applied on January 4, 2013, and takes in those the indications of all here.
本発明は、例えば各種のデータの送受信処理を行う通信装置について利用可能性を有する。 The present invention has applicability to a communication apparatus that performs transmission / reception processing of various data, for example.
1 通信装置
10 フォーマット解析部
20 バッファ(第1バッファ)
30 計時部
31 監視部
32 タイマ部
40 制御部
50 CF(コレクションフィールド)書き換え部
60 バッファ(第2バッファ)
70 多重化部1
30
70 Multiplexer
Claims (13)
前記同期メッセージフレーム内の中継装置での遅延総和量を示す遅延量フィールドを書き換える書き換え手段と、
前記同期メッセージフレームから前記遅延量フィールドを構成する全バイト列を、前記対象バイトの自装置からの出力以降のタイミングで一括抽出して前記書き換え手段に供給する制御手段と、を備え、
前記書き換え手段は、前記遅延量フィールドの設定値に前記滞留時間を加算して算出した算出値を前記遅延量フィールドに上書きし、
外部から入力された前記同期メッセージフレームを構成するバイト列を一時格納する第1バッファと、
出力待ちとなる前記同期メッセージフレームを構成するバイト列を一時格納する第2バッファと、をさらに備え、
前記制御手段は、前記遅延量フィールドよりも前に設定されて前記対象バイトを含むバイト列である前方バイト列を、前記第1バッファに格納された前記同期メッセージフレームから読み出して前記第2バッファに格納し、
前記計時手段は、前記第1バッファに前記対象バイトが入力されたタイミングから、前記第2バッファから前記対象バイトが出力されるタイミングまでの時間を基に前記滞留時間を算出する、通信装置。 A clocking means for clocking a dwell time which is a time from when a target byte in a synchronization message frame transmitted / received for time synchronization between opposing devices is input to the own device and output;
Rewriting means for rewriting a delay amount field indicating a total delay amount in the relay device in the synchronization message frame;
A control means for extracting all the byte sequences constituting the delay amount field from the synchronization message frame, and supplying them to the rewriting means at a time after output of the target bytes from the own device;
The rewriting means overwrites the delay amount field with a calculated value calculated by adding the dwell time to the set value of the delay amount field ,
A first buffer for temporarily storing a byte string constituting the synchronization message frame input from the outside;
A second buffer for temporarily storing a byte sequence constituting the synchronous message frame waiting for output;
The control means reads a forward byte sequence that is set before the delay amount field and includes the target byte from the synchronization message frame stored in the first buffer, and stores it in the second buffer. Store and
The communication device calculates the dwell time based on a time from a timing when the target byte is input to the first buffer to a timing when the target byte is output from the second buffer .
前記書き換え手段は、前記遅延量フィールドの書き換えに応じて前記関連フィールドを書き換える、
請求項1または請求項2に記載の通信装置。 The control means controls the related field related to the delay amount field not to be included in the forward byte sequence, and all the byte sequences configuring the related field simultaneously with all the byte sequences configuring the delay amount field Read from the first buffer and supply to the rewriting means,
The rewriting means rewrites the related field in response to rewriting of the delay amount field.
The communication apparatus according to claim 1 or 2 .
前記同期メッセージフレーム内の中継装置での遅延総和量を示す遅延量フィールドを書き換える書き換え手段と、
前記同期メッセージフレームから前記遅延量フィールドを構成する全バイト列を、前記対象バイトの自装置からの出力以降のタイミングで一括抽出して前記書き換え手段に供給する制御手段と、を備え、
前記書き換え手段は、前記遅延量フィールドの設定値に前記滞留時間を加算して算出した算出値を前記遅延量フィールドに上書きし、
前記同期メッセージフレームを解析し、前記同期メッセージフレーム内での前記遅延量フィールドの配置位置を特定するフォーマット情報を取得して各処理手段に通知するフォーマット解析手段をさらに備える、通信装置。 A clocking means for clocking a dwell time which is a time from when a target byte in a synchronization message frame transmitted / received for time synchronization between opposing devices is input to the own device and output;
Rewriting means for rewriting a delay amount field indicating a total delay amount in the relay device in the synchronization message frame;
A control means for extracting all the byte sequences constituting the delay amount field from the synchronization message frame, and supplying them to the rewriting means at a time after output of the target bytes from the own device;
The rewriting means overwrites the delay amount field with a calculated value calculated by adding the dwell time to the set value of the delay amount field,
The synchronization by analyzing the message frame further includes a format analysis unit notifies each processing unit acquires format information that identifies the position of the delay field in the sync message frames, the communication device.
前記フォーマット情報を前記同期メッセージフレームにヘッダとして付与することにより通知を行う、請求項4に記載の通信装置。 The format analysis means includes
The communication device according to claim 4 , wherein notification is performed by adding the format information as a header to the synchronization message frame.
前記同期メッセージフレーム内の中継装置での遅延総和量を示す遅延量フィールドを書き換える書き換え手段と、
前記同期メッセージフレームから前記遅延量フィールドを構成する全バイト列を、前記対象バイトの自装置からの出力以降のタイミングで一括抽出して前記書き換え手段に供給する制御手段と、を備え、
前記書き換え手段は、前記遅延量フィールドの設定値に前記滞留時間を加算して算出した算出値を前記遅延量フィールドに上書きし、
前記対象バイトは、前記同期メッセージフレームの先頭バイトである、通信装置。 A clocking means for clocking a dwell time which is a time from when a target byte in a synchronization message frame transmitted / received for time synchronization between opposing devices is input to the own device and output;
Rewriting means for rewriting a delay amount field indicating a total delay amount in the relay device in the synchronization message frame;
A control means for extracting all the byte sequences constituting the delay amount field from the synchronization message frame, and supplying them to the rewriting means at a time after output of the target bytes from the own device;
The rewriting means overwrites the delay amount field with a calculated value calculated by adding the dwell time to the set value of the delay amount field,
The target byte is the first byte of the synchronization message frame, the communication device.
中継装置での遅延総和量を示す遅延量フィールドを構成する全バイト列を、前記対象バイトの前記通信装置からの出力以降のタイミングで前記同期メッセージフレームから一括抽出し、
前記遅延量フィールドの設定値に前記滞留時間を加算して算出した算出値を前記遅延量フィールドに上書きし、
前記通信装置は、外部から入力された前記同期メッセージフレームを構成するバイト列を一時格納する第1バッファと、出力待ちとなる前記同期メッセージフレームを構成するバイト列を一時格納する第2バッファと、を備え、
前記遅延量フィールドよりも前に設定されて前記対象バイトを含むバイト列である前方バイト列を、前記同期メッセージフレームを構成するバイト列が格納された前記第1バッファから読み出して前記第2バッファに格納し、
前記第1バッファに前記対象バイトが入力されたタイミングから、前記第2バッファから前記対象バイトが出力されるタイミングまでの時間を基に前記滞留時間を算出する、同期制御方法。 Count the dwell time, which is the time from when the target byte in the synchronization message frame sent and received for time synchronization between the opposing devices is input to the communication device to output,
All the byte sequences constituting the delay amount field indicating the total delay amount in the relay device are collectively extracted from the synchronization message frame at a timing after the output of the target byte from the communication device,
Overwrite the calculated value calculated by adding the dwell time to the setting value of the delay amount field in the delay amount field ,
The communication apparatus includes: a first buffer that temporarily stores a byte string that constitutes the synchronization message frame input from the outside; a second buffer that temporarily stores a byte string that constitutes the synchronization message frame that is waiting for output; With
A front byte sequence that is set before the delay amount field and includes the target byte is read from the first buffer in which the byte sequence constituting the synchronization message frame is stored, and is read into the second buffer. Store and
The synchronization control method , wherein the dwell time is calculated based on a time from a timing at which the target byte is input to the first buffer to a timing at which the target byte is output from the second buffer .
前記遅延量フィールドを構成する全バイト列と同時に前記関連フィールドを構成する全バイト列を前記第1バッファから読み出し、
前記遅延量フィールドの書き換えに応じて前記関連フィールドを書き換える、請求項8または請求項9に記載の同期制御方法。 Control not to include a related field related to the delay amount field in the forward byte sequence;
Reading all byte sequences constituting the related field simultaneously with all byte sequences constituting the delay amount field from the first buffer;
The synchronization control method according to claim 8 or 9 , wherein the related field is rewritten in accordance with rewriting of the delay amount field.
中継装置での遅延総和量を示す遅延量フィールドを構成する全バイト列を、前記対象バイトの前記通信装置からの出力以降のタイミングで前記同期メッセージフレームから一括抽出し、
前記遅延量フィールドの設定値に前記滞留時間を加算して算出した算出値を前記遅延量フィールドに上書きし、
前記同期メッセージフレームを解析し、前記同期メッセージフレーム内での前記遅延量フィールドの配置位置を特定する、同期制御方法。 Count the dwell time, which is the time from when the target byte in the synchronization message frame sent and received for time synchronization between the opposing devices is input to the communication device to output,
All the byte sequences constituting the delay amount field indicating the total delay amount in the relay device are collectively extracted from the synchronization message frame at a timing after the output of the target byte from the communication device,
Overwrite the calculated value calculated by adding the dwell time to the setting value of the delay amount field in the delay amount field,
Analyzing the synchronization message frame, to identify the position of the delay field in the sync message frame synchronization control method.
中継装置での遅延総和量を示す遅延量フィールドを構成する全バイト列を、前記対象バイトの前記通信装置からの出力以降のタイミングで前記同期メッセージフレームから一括抽出し、
前記遅延量フィールドの設定値に前記滞留時間を加算して算出した算出値を前記遅延量フィールドに上書きし、
前記対象バイトは、前記同期メッセージフレームの先頭バイトである、同期制御方法。 Count the dwell time, which is the time from when the target byte in the synchronization message frame sent and received for time synchronization between the opposing devices is input to the communication device to output,
All the byte sequences constituting the delay amount field indicating the total delay amount in the relay device are collectively extracted from the synchronization message frame at a timing after the output of the target byte from the communication device,
Overwrite the calculated value calculated by adding the dwell time to the setting value of the delay amount field in the delay amount field,
The synchronization control method , wherein the target byte is a first byte of the synchronization message frame.
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