JP6037788B2 - Communication apparatus and program - Google Patents

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Description

本発明は、時刻同期のための同期データ、同期データ以外の通信データを通信する通信システムに関する。   The present invention relates to a communication system that communicates synchronization data for time synchronization and communication data other than the synchronization data.

通信システムにおける従来の同期確立方式では、データ通信を行うネットワーク線と併設した同期専用線にパルスを入力し、ネットワーク接続された各機器がこのパルスを検出したタイミングで同期している。
しかしこの方式では、複数の周期の周期パルスを区別することが不可能なため、単一周期のパルスに限定されている。
また、通信速度の向上に伴い、同期周期の短縮も必要となり、同期専用線のケーブルコスト高や高速化による消費電力増への影響がある。
In a conventional synchronization establishment method in a communication system, a pulse is input to a dedicated synchronization line provided in parallel with a network line for data communication, and the devices connected to the network are synchronized at the timing when the pulse is detected.
However, in this method, since it is impossible to distinguish a plurality of periodic pulses, the pulse is limited to a single-period pulse.
In addition, with an increase in communication speed, it is necessary to shorten the synchronization cycle, which has an effect on increased power consumption due to higher cable cost and higher speed of the dedicated synchronization line.

また別方式として、専用線を敷設せず、時刻同期のための同期データと、同期データ以外の通信データとを単一線に混合して伝搬し、同期を確立する方式がある(例えば、特許文献1)。
しかし、同期データと通信データとを単一線に混合して伝搬する場合は、通信データの伝搬中は、同期データの伝搬が阻害され、各機器への同期データの到達時間にバラツキが生じ、同期精度を上げられないという課題がある。
これに対しては、通信データ長を小さくすることや、通信経路での遅延時間を元に送信優先度を変える(同期データの優先度を高くする)ことで、同期データの伝送遅延を抑えるという方式がある。
しかし、前者は通信データのスループットの低下を招き、後者は同期データについて最大遅延時間しか保証できないという課題がある。
また、あるいは、データ通信を時分割方式にして、同期データ送信期間をデータ通信期間の空きに確保することで、同期精度の向上を図ることが可能だが、この場合は同期周期は単一に限るという制約がある。
As another method, there is a method in which synchronization data for time synchronization and communication data other than the synchronization data are mixed and propagated on a single line without establishing a dedicated line, and synchronization is established (for example, patent document) 1).
However, when the synchronization data and communication data are mixed and propagated on a single line, the propagation of the synchronization data is hindered during propagation of the communication data, resulting in variations in the arrival time of the synchronization data to each device. There is a problem that the accuracy cannot be increased.
For this, it is possible to reduce the transmission delay of the synchronization data by reducing the communication data length or changing the transmission priority based on the delay time in the communication path (increasing the priority of the synchronization data). There is a method.
However, the former causes a reduction in the throughput of communication data, and the latter has a problem that only the maximum delay time can be guaranteed for synchronous data.
Alternatively, it is possible to improve the synchronization accuracy by making the data communication time-division method and securing the synchronization data transmission period free of the data communication period, but in this case the synchronization cycle is limited to a single one. There is a restriction.

特開2006−109357号公報JP 2006-109357 A

本発明は、上述の事情に鑑みたものであり、同期周期の短縮化及び同期精度の向上を実現するとともに、複数の同期周期による機器間制御を可能とすることを主な目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is a main object of the present invention to realize a reduction in synchronization period and an improvement in synchronization accuracy and to enable inter-device control with a plurality of synchronization periods.

本発明に係る通信装置は、
時刻同期のための同期データ、同期データ以外の通信データ、通信データに同期データが埋め込まれている合成データの少なくともいずれかを受信し、受信したデータが合成データであれば、合成データを同期データと通信データとに分離するデータ分離部を有することを特徴とする。
The communication device according to the present invention is
Receive at least one of synchronization data for time synchronization, communication data other than the synchronization data, and composite data in which the synchronization data is embedded in the communication data. If the received data is composite data, the composite data is the synchronization data. And a data separator for separating the communication data.

本発明の通信装置は、合成データを受信した場合に、合成データを同期データと通信データとに分離することができるため、データの送信元において通信データの送信中に同期データの送信が必要になった場合にも通信データに同期データを埋め込んだ合成データを送信することができ、通信データの送信が完了するまで同期データの送信を待つ必要がなく、同期データの送信を早期化できるため、同期周期の短縮化及び同期精度の向上を実現することができる。
また、複数の同期周期に対応した同期データを送信することができ、複数の同期周期による機器間制御が可能となる。
Since the communication device of the present invention can separate the combined data into the synchronous data and the communication data when the combined data is received, the data transmission source needs to transmit the synchronous data during the transmission of the communication data. In this case, it is possible to send composite data in which synchronous data is embedded in communication data, and there is no need to wait for transmission of synchronous data until transmission of communication data is completed. It is possible to shorten the synchronization period and improve the synchronization accuracy.
Also, synchronization data corresponding to a plurality of synchronization periods can be transmitted, and inter-device control can be performed with a plurality of synchronization periods.

実施の形態1に係る同期データ及び通信データに対する処理の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the process with respect to the synchronous data and communication data which concern on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る中継装置の構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a relay device according to the first embodiment. 実施の形態1に係るパケットのフォーマット例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a format example of a packet according to the first embodiment. 実施の形態1に係る通信データパケット及び同期データパケットのフォーマット例を示す図。The figure which shows the example of a format of the communication data packet which concerns on Embodiment 1, and a synchronous data packet. 実施の形態1に係る合成データパケットのフォーマット例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a format example of a composite data packet according to the first embodiment. 実施の形態1に係るデータ分離部の動作例を示すフローチャート図。FIG. 4 is a flowchart showing an operation example of a data separation unit according to the first embodiment. 実施の形態1に係る通信データスイッチ部の動作例を示すフローチャート図。FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of a communication data switch unit according to the first embodiment. 実施の形態1に係る同期データスイッチ部の動作例を示すフローチャート図。FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of a synchronous data switch unit according to the first embodiment. 実施の形態1に係るデータ合成部の動作例を示すフローチャート図。FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of a data synthesis unit according to the first embodiment. 実施の形態2に係る通信機器の構成例を示す図。FIG. 6 shows a configuration example of a communication device according to Embodiment 2. 実施の形態1及び2に係る中継装置及び通信機器のハードウェア構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration example of a relay device and a communication device according to the first and second embodiments.

実施の形態1.
本実施の形態では、ネットワークに接続された機器間で同期を確立し、複数の機器が連携して制御を行うシステムを説明する。
より具体的には、受信データより通信データと同期データを分離する手段と、分離した各データを格納する手段と、各データの宛先を判定して振り分ける手段と、宛先毎に通信データと同期データを個別に格納する手段と、通信データと同期データを合成して送信する手段と、同期データの伝送遅延を計測する手段を備える通信装置を説明する。
Embodiment 1 FIG.
In the present embodiment, a system will be described in which synchronization is established between devices connected to a network, and a plurality of devices cooperate to perform control.
More specifically, means for separating communication data and synchronization data from received data, means for storing each separated data, means for determining and distributing the destination of each data, communication data and synchronization data for each destination A communication apparatus comprising means for individually storing data, means for combining and transmitting communication data and synchronization data, and means for measuring a transmission delay of the synchronization data will be described.

図1は、実施の形態1に係る通信システムにおける同期データ及び通信データに対する処理の概要を示す。
本実施の形態に係る通信システムは、図1(b)に示すように、中継装置a100a、中継装置b100b、通信機器k200k、通信機器m200m、通信機器n200n、通信機器p200p及び通信機器q200qで構成される。
なお、中継装置a100a及び中継装置b100bを区別する必要がない場合は、両者を総称して中継装置100と表記する。
また、通信機器k200k、通信機器m200m、通信機器n200n、通信機器p200p及び通信機器q200qを区別する必要がない場合は、これらを総称して通信機器200と表記する。
なお、中継装置100及び通信機器200は、それぞれ、通信装置の例に相当する。
FIG. 1 shows an overview of processing for synchronization data and communication data in the communication system according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1B, the communication system according to the present embodiment includes a relay device a100a, a relay device b100b, a communication device k200k, a communication device m200m, a communication device n200n, a communication device p200p, and a communication device q200q. The
When it is not necessary to distinguish between the relay device a100a and the relay device b100b, both are collectively referred to as the relay device 100.
When there is no need to distinguish between the communication device k200k, the communication device m200m, the communication device n200n, the communication device p200p, and the communication device q200q, these are collectively referred to as the communication device 200.
Note that each of the relay device 100 and the communication device 200 corresponds to an example of a communication device.

図1(b)に示す通信機器200は、それぞれ、通信データのパケット(以下、通信データパケットという)を送受信するとともに同期データのパケット(以下、同期データパケットという)を送受信する。
なお、同期データは、前述したように時刻同期のためのデータである。
通信データは同期データ以外のデータであり、どのような情報を通知するデータであってもよい。
図1(b)では、通信機器n200nと通信機器q200qの間で同期をとるために、通信機器n200nが通信機器q200q宛てに同期周期Nの同期データNを送信している。
また、通信機器m200mと通信機器p200pの間で同期をとるために、通信機器m200mが通信機器p200p宛てに同期周期Mの同期データMを送信している。
また、通信機器k200kが通信機器p200p宛てに通信データを送信している。
Each of the communication devices 200 shown in FIG. 1B transmits and receives communication data packets (hereinafter referred to as communication data packets) and transmits and receives synchronization data packets (hereinafter referred to as synchronization data packets).
The synchronization data is data for time synchronization as described above.
The communication data is data other than the synchronization data, and may be data notifying any information.
In FIG. 1B, in order to synchronize between the communication device n200n and the communication device q200q, the communication device n200n transmits synchronization data N having a synchronization period N to the communication device q200q.
Further, in order to synchronize between the communication device m200m and the communication device p200p, the communication device m200m transmits synchronization data M having a synchronization period M to the communication device p200p.
The communication device k200k transmits communication data to the communication device p200p.

図1(b)に示す中継装置100は、それぞれ、データの中継を行う。
中継装置100は、通信データパケット、同期データパケットをそれぞれ異なるタイミングで受信した場合には、通信データパケット及び同期データパケットをそのまま転送先に転送する。
一方、通信データパケットの受信中に同期データパケットを受信した場合には、通信データパケットと同期データパケットの転送先が同じであれば、中継装置100は、通信データパケットに同期データパケットを埋め込んで合成データのパケット(以下、合成データパケットという)とし、合成データパケットを転送先に転送する。
図1(b)の例では、中継装置a100aは、通信機器k200kからの通信データパケットの受信中に通信機器n200nからの同期データNのパケットを受信したため、両者を合成し、合成により得られた合成データパケット(通信データ+同期データN)を中継装置b100bに転送している。
Each relay apparatus 100 shown in FIG. 1B relays data.
When the relay device 100 receives the communication data packet and the synchronization data packet at different timings, the relay device 100 transfers the communication data packet and the synchronization data packet as they are to the transfer destination.
On the other hand, if the synchronization data packet is received while the communication data packet is being received, if the transfer destination of the communication data packet and the synchronization data packet is the same, the relay device 100 embeds the synchronization data packet in the communication data packet. A composite data packet (hereinafter referred to as a composite data packet) is used, and the composite data packet is transferred to the transfer destination.
In the example of FIG. 1B, since the relay device a100a received the packet of the synchronous data N from the communication device n200n while receiving the communication data packet from the communication device k200k, the relay device a100a was obtained by combining the two. The composite data packet (communication data + synchronization data N) is transferred to the relay device b100b.

また、中継装置100は、合成データパケットを受信した場合に、合成データパケットを通信データパケットと同期データパケットとに分離し、分離した通信データパケットと同期データパケットを、それぞれの転送先に転送する。
図1(b)の例では、中継装置b100bは、中継装置a100aから合成データパケット(通信データ+同期データN)を受信し、受信した合成データパケットを通信データパケットと同期データNのパケットに分離し、通信データパケットを通信機器p200pに転送し、同期データNのパケットを合成データパケットに含ませて通信機器q200qに転送している。
Further, when the relay device 100 receives the composite data packet, the relay device 100 separates the composite data packet into a communication data packet and a synchronization data packet, and transfers the separated communication data packet and synchronization data packet to respective transfer destinations. .
In the example of FIG. 1B, the relay device b100b receives the composite data packet (communication data + synchronization data N) from the relay device a100a, and separates the received composite data packet into a communication data packet and a synchronization data N packet. Then, the communication data packet is transferred to the communication device p200p, and the packet of the synchronization data N is included in the synthesized data packet and transferred to the communication device q200q.

また、中継装置100は、合成データパケット、同期データパケットをそれぞれ異なるタイミングで受信した場合には、合成データパケットから分離された通信データパケットと同期データパケットとをそのまま転送先に転送するとともに、別のタイミングで入力した同期データパケットをそのまま転送先に転送する。
一方、合成データパケットの受信中に同期データパケットを受信した場合には、中継装置100は、合成データパケットから分離された通信データパケットと、合成データパケットに並行して受信された同期データパケットの転送先が同じであれば、通信データパケットに同期データパケットを埋め込んで合成データパケットとし、合成データパケットを転送先に転送する。
図1(b)の例では、中継装置b100bは、中継装置a100aから合成データパケット(通信データ+同期データN)の受信中に通信機器m200mからの同期データMのパケットを受信したため、合成データパケットから分離された通信データパケットと同期データMのパケットを合成し、合成により得られた合成データパケット(通信データ+同期データM)を通信機器p200pに転送している。
When the relay device 100 receives the combined data packet and the synchronous data packet at different timings, the relay device 100 transfers the communication data packet and the synchronous data packet separated from the combined data packet to the transfer destination as they are, The synchronous data packet input at the timing is transferred to the transfer destination as it is.
On the other hand, when the synchronization data packet is received during the reception of the composite data packet, the relay device 100 transmits the communication data packet separated from the composite data packet and the synchronization data packet received in parallel with the composite data packet. If the transfer destination is the same, the synchronous data packet is embedded in the communication data packet to form a composite data packet, and the composite data packet is transferred to the transfer destination.
In the example of FIG. 1B, the relay device b100b receives the packet of the synchronization data M from the communication device m200m while receiving the composite data packet (communication data + synchronization data N) from the relay device a100a. The communication data packet and the synchronization data M packet separated from each other are synthesized, and the synthesized data packet (communication data + synchronization data M) obtained by the synthesis is transferred to the communication device p200p.

なお、本実施の形態では、合成は、通信データパケットと同期データパケットの間のみで行われ、通信データパケット同士の合成、同期データパケット同士の合成は行われない例を説明するが、通信データパケット同士の合成、同期データパケット同士の合成を行うようにしてもよい。   In this embodiment, the synthesis is performed only between the communication data packet and the synchronization data packet, and an example is described in which the communication data packets are not synthesized and the synchronization data packets are not synthesized. The packets may be combined and the synchronization data packets may be combined.

中継装置100における合成及び分離は、図1(a)に示す方式により行われる。   The composition and separation in the relay device 100 are performed by the method shown in FIG.

中継装置a100aが、通信データパケットの受信と並行して同期データNのパケットを受信した場合に、通信データパケットに同期データNのパケットを埋め込んで合成データパケットとする。
図1(a)では、説明の便宜上、通信データパケットを(1)〜(4)に区分しており、中継装置a100aが通信データパケットの(2)の部分と同期データNのパケットを並行して受信したため、(2)の部分と(3)の部分の間に同期データNのパケットを埋め込んで、合成データパケットを生成している。
そして、中継装置a100aにより、この合成データパケットが中継装置b100bに転送される。
When the relay device a100a receives the synchronous data N packet in parallel with the reception of the communication data packet, the relay data a100a embeds the synchronous data N packet in the communication data packet to obtain a combined data packet.
In FIG. 1A, for convenience of explanation, the communication data packet is divided into (1) to (4), and the relay device a100a performs the (2) portion of the communication data packet and the packet of the synchronization data N in parallel. Therefore, the synthesized data packet is generated by embedding the synchronous data N packet between the part (2) and the part (3).
Then, the combined data packet is transferred to the relay device b100b by the relay device a100a.

中継装置b100bでは、受信した合成データパケットから同期データNのパケットを抽出する。
そして、中継装置b100bにより、同期データNのパケットは通信機器q200qに転送される。
また、中継装置b100bは、合成データパケットの受信に並行して同期データMのパケットを受信する。
中継装置b100bは、合成データパケットの(3)の部分と同期データMのパケットを並行して受信したため、(3)の部分と(4)の部分の間に同期データMのパケットを埋め込んで、合成データパケットを生成している。
そして、中継装置b100bにより、この合成データパケットが通信機器p200pに転送される。
通信機器p200pでは、この合成データパケットを受信し、通信データパケットと同期データパケットとに分離する。
The relay device b100b extracts the synchronous data N packet from the received composite data packet.
Then, the packet of the synchronous data N is transferred to the communication device q200q by the relay device b100b.
Further, the relay device b100b receives the packet of the synchronous data M in parallel with the reception of the composite data packet.
Since the relay device b100b received the part (3) of the composite data packet and the packet of the synchronization data M in parallel, the relay apparatus b100b embeds the packet of the synchronization data M between the part (3) and the part (4), A composite data packet is generated.
Then, the composite data packet is transferred to the communication device p200p by the relay device b100b.
The communication device p200p receives this combined data packet and separates it into a communication data packet and a synchronous data packet.

なお、本実施の形態では、主に中継装置100の動作について説明し、合成データパケットを受信した際の通信機器200の動作は実施の形態2で説明する。   In the present embodiment, the operation of relay apparatus 100 will be mainly described, and the operation of communication device 200 when a composite data packet is received will be described in the second embodiment.

図2は、本実施の形態に係る中継装置b100bの構成例を示す。
図2では、説明の便宜上中継装置b100bの構成例を示しているが、中継装置a100aの構成例も同様である。
FIG. 2 shows a configuration example of the relay apparatus b100b according to the present embodiment.
In FIG. 2, the configuration example of the relay device b100b is shown for convenience of explanation, but the configuration example of the relay device a100a is also the same.

中継装置b100bは、複数のデータ受信経路と複数のデータ送信経路を有している。
図2では、データ受信経路aとデータ受信経路mのみが明示されているが、他にもデータ受信経路が存在しているものとする。
同様に、図2では、データ送信経路pとデータ送信経路qのみが明示されているが、他にもデータ送信経路が存在しているものとする。
The relay device b100b has a plurality of data reception paths and a plurality of data transmission paths.
In FIG. 2, only the data reception path a and the data reception path m are explicitly shown, but it is assumed that there are other data reception paths.
Similarly, in FIG. 2, only the data transmission path p and the data transmission path q are clearly shown, but it is assumed that there are other data transmission paths.

図2では、図1(b)の例に合わせて、データ受信経路aにおいて、中継装置a100aからの合成データパケット(通信データ+同期データN)を受信し、並行して、データ受信経路mにおいて、通信機器m200mからの同期データMのパケットを受信する例が示されている。
しかしながら、中継装置b100bは、データ受信経路aから、通信データパケットを単独で受信する場合もあり、同期データMのパケットを単独で受信する場合もある。
同様に、中継装置b100bは、データ受信経路mから、通信データパケットを単独で受信する場合もあり、合成データパケットを受信する場合もある。
また、図2では、図1(b)の例に合わせて、データ送信経路pから合成データパケット(通信データ+同期データM)を通信機器m200mに送信し、データ送信経路qから同期データNのパケットを通信機器q200qに送信する例が示されている。
しかしながら、中継装置b100bは、データ送信経路pから、通信データパケットを単独で送信する場合もあり、同期データNのパケットを単独で送信する場合もある。
同様に、中継装置b100bは、データ送信経路qから、通信データパケットを単独で送信する場合もあり、合成データパケットを送信する場合もある。
In FIG. 2, in accordance with the example of FIG. 1B, the combined data packet (communication data + synchronization data N) is received from the relay device a 100a on the data reception path a, and in parallel on the data reception path m. An example of receiving a packet of synchronous data M from a communication device m200m is shown.
However, the relay device b100b may receive a communication data packet alone from the data reception path a, or may receive a packet of synchronous data M alone.
Similarly, the relay device b100b may receive a communication data packet alone or may receive a combined data packet from the data reception path m.
In FIG. 2, in accordance with the example of FIG. 1B, a composite data packet (communication data + synchronization data M) is transmitted from the data transmission path p to the communication device m200m, and the synchronization data N is transmitted from the data transmission path q. An example of transmitting a packet to the communication device q200q is shown.
However, the relay device b100b may transmit the communication data packet alone from the data transmission path p, or may transmit the packet of the synchronization data N alone.
Similarly, the relay device b100b may transmit a communication data packet alone or may transmit a combined data packet from the data transmission path q.

データ受信経路aで受信した合成データパケットはデータ分離部101aにて、通信データパケットと同期データNのパケットに分離される。
データ分離部101aで分離された通信データパケットは通信データ受信バッファ102aに格納され、同期データNのパケットは同期データ受信バッファ103aに格納される。
なお、データ分離部101aは、図2には図示していないが、通信データパケットについて受信済のデータサイズをカウントするためのカウンタである通信データカウンタと、同期データパケットについて受信済のデータサイズをカウントするためのカウンタである同期データカウンタを有する。
The composite data packet received through the data reception path a is separated into a communication data packet and a synchronous data N packet by the data separation unit 101a.
The communication data packet separated by the data separation unit 101a is stored in the communication data reception buffer 102a, and the packet of the synchronization data N is stored in the synchronization data reception buffer 103a.
Although not shown in FIG. 2, the data separation unit 101a sets the communication data counter that is a counter for counting the received data size for the communication data packet and the received data size for the synchronization data packet. It has a synchronous data counter that is a counter for counting.

図2の例では、データ受信経路mからは同期データMのパケットが受信されるので、データ分離部101mは同期データMを同期データ受信バッファ103mに格納する。
データ分離部101mは、通信データパケットを単独で受信する場合もあり、合成データパケット(通信データ+同期データM)を受信する場合もある。
データ受信経路mから合成データパケット(通信データ+同期データM)を受信した場合は、データ分離部101mはデータ分離部101aと同様に、合成データパケットを通信データパケットと同期データパケットMとに分離し、分離後の通信データパケットを通信データ受信バッファ102mに格納し、分離後の同期データパケットMを同期データ受信バッファ103mに格納する。
なお、データ分離部101mも、通信データパケットについて受信済のデータサイズをカウントするためのカウンタである通信データカウンタと、同期データパケットについて受信済のデータサイズをカウントするためのカウンタである同期データカウンタを有する。
In the example of FIG. 2, since the packet of the synchronization data M is received from the data reception path m, the data separation unit 101m stores the synchronization data M in the synchronization data reception buffer 103m.
The data separation unit 101m may receive a communication data packet alone or may receive a composite data packet (communication data + synchronization data M).
When the composite data packet (communication data + synchronization data M) is received from the data reception path m, the data separation unit 101m separates the composite data packet into the communication data packet and the synchronization data packet M, similarly to the data separation unit 101a. Then, the separated communication data packet is stored in the communication data reception buffer 102m, and the separated synchronization data packet M is stored in the synchronization data reception buffer 103m.
The data separation unit 101m also has a communication data counter that is a counter for counting the received data size for the communication data packet, and a synchronous data counter that is a counter for counting the received data size for the synchronous data packet. Have

通信データスイッチ部104は、通信データ受信バッファ102a及び通信データ受信バッファ102mから通信データパケットを読み出し、読み出した通信データパケットの宛先を判定し、宛先競合の調停を行った後、宛先に対応する出力線に通信データパケットを出力する。
具体的には、図2の例では、通信データ受信バッファ102aから読み出した通信データパケットは通信機器p200pを宛先とするので、通信データ送信バッファ106pに格納される。
一方、図2の例では、通信データ受信バッファ102mには通信データパケットが格納されていないので、通信データ送信バッファ106mには通信データパケットは出力されない。
The communication data switch unit 104 reads the communication data packet from the communication data reception buffer 102a and the communication data reception buffer 102m, determines the destination of the read communication data packet, arbitrates destination conflict, and then outputs the output corresponding to the destination Output communication data packets to the line.
Specifically, in the example of FIG. 2, since the communication data packet read from the communication data reception buffer 102a is destined for the communication device p200p, it is stored in the communication data transmission buffer 106p.
On the other hand, in the example of FIG. 2, since no communication data packet is stored in the communication data reception buffer 102m, no communication data packet is output to the communication data transmission buffer 106m.

同期データスイッチ部105は、同期データ受信バッファ103a及び同期データ受信バッファ103mから同期データパケットを読み出し、読み出した同期データパケットの宛先を判定し、宛先競合の調停を行った後、宛先に対応する出力線に同期データパケットを出力する。
具体的には、図2の例では、同期データ受信バッファ103aから読み出した同期データパケットNは通信機器q200qを宛先とし、データ送信経路qから送信されるので、同期データ送信バッファ107qに格納される。
また、同期データ受信バッファ103mから読み出した同期データパケットMは通信機器p200pを宛先とし、データ送信経路pから送信されるので、同期データ送信バッファ107pに格納される。
The synchronous data switch unit 105 reads the synchronous data packet from the synchronous data reception buffer 103a and the synchronous data reception buffer 103m, determines the destination of the read synchronous data packet, arbitrates destination conflict, and then outputs the output corresponding to the destination Output a synchronous data packet to the line.
Specifically, in the example of FIG. 2, the synchronous data packet N read from the synchronous data reception buffer 103a is transmitted from the data transmission path q with the communication device q200q as the destination, and is stored in the synchronous data transmission buffer 107q. .
The synchronous data packet M read from the synchronous data reception buffer 103m is transmitted from the data transmission path p with the communication device p200p as the destination, and is stored in the synchronous data transmission buffer 107p.

なお、通信データスイッチ部104及び同期データスイッチ部105は、データ送信経路判定部の例に相当する。   Note that the communication data switch unit 104 and the synchronous data switch unit 105 correspond to an example of a data transmission path determination unit.

図2では、図示を省略しているが、データ合成部108pは、データ送信経路pから送信するパケットを生成するためのパケット生成バッファを有している。
データ合成部108pは、通信データ送信バッファ106p及び同期データ送信バッファ107pから通信データパケットのデータ、同期データパケットのデータを読み出し、読み出したデータをパケット生成バッファに格納し、パケット生成バッファ内のデータをパケットとしてデータ送信経路pから通信機器p200pに送信する。
データ合成部108pは、通信データ送信バッファ106pの通信データパケットよりも同期データ送信バッファ107qの同期データパケットを優先してデータ送信経路pに送信するが、通信データパケットの送信中に、同期データ送信バッファ107pから同期データパケットを入力した場合は、送信中の通信データパケット内に同期データパケットを合成して合成データパケットとし、合成データパケットをデータ送信経路pに出力する。
図2の例では、データ合成部108pは、通信データパケットに同期データMのパケットを挿入して合成データパケットとする。
Although not shown in FIG. 2, the data synthesis unit 108p has a packet generation buffer for generating a packet to be transmitted from the data transmission path p.
The data synthesis unit 108p reads communication data packet data and synchronous data packet data from the communication data transmission buffer 106p and the synchronous data transmission buffer 107p, stores the read data in the packet generation buffer, and stores the data in the packet generation buffer. A packet is transmitted from the data transmission path p to the communication device p200p.
The data synthesis unit 108p gives priority to the synchronization data packet in the synchronization data transmission buffer 107q over the communication data packet in the communication data transmission buffer 106p and transmits it to the data transmission path p. When a synchronous data packet is input from the buffer 107p, the synchronous data packet is combined with the communication data packet being transmitted to form a combined data packet, and the combined data packet is output to the data transmission path p.
In the example of FIG. 2, the data composition unit 108p inserts the packet of the synchronization data M into the communication data packet to obtain a composite data packet.

データ合成部108qもデータ合成部108pと同様の動作を行うが、図2の例では、通信データ送信バッファ106qには通信データパケットは格納されていないので、データ合成部108qは同期データNのパケットをそのままデータ送信経路qに出力する。   The data synthesizer 108q performs the same operation as the data synthesizer 108p. However, in the example of FIG. 2, the communication data packet is not stored in the communication data transmission buffer 106q. Is directly output to the data transmission path q.

また、同期データ遅延計測部109は、同期データNのパケット、同期データMのパケットのそれぞれに対して、同期データパケットの受信から送信までの遅延時間を計測(予測)する。
同期データNのパケットの場合は、データ分離部101aによる合成データパケットの受信からデータ合成部108qによる同期データNのパケットの送信までの処理遅延時間が計測され、同期データMのパケットの場合は、データ分離部101mによる同期データMのパケットの受信からデータ合成部108pによる合成データパケットの送信までの処理遅延時間が計測される。
なお、同期データ遅延計測部109は、処理遅延時間計測部の例に相当する。
The synchronous data delay measuring unit 109 measures (predicts) the delay time from the reception to the transmission of the synchronous data packet for each of the synchronous data N packet and the synchronous data M packet.
In the case of the synchronous data N packet, the processing delay time from the reception of the combined data packet by the data separating unit 101a to the transmission of the synchronous data N packet by the data combining unit 108q is measured. A processing delay time from the reception of the packet of the synchronous data M by the data separation unit 101m to the transmission of the combined data packet by the data combining unit 108p is measured.
The synchronous data delay measurement unit 109 corresponds to an example of a processing delay time measurement unit.

そして、データ合成部108p、データ合成部108qでは、同期データ遅延計測部109により予測した遅延時間と同期データ内に含まれる伝送遅延値を加算し、同期データ内の伝送遅延値を置き換える。   Then, the data synthesis unit 108p and the data synthesis unit 108q add the delay time predicted by the synchronization data delay measurement unit 109 and the transmission delay value included in the synchronization data to replace the transmission delay value in the synchronization data.

合成データパケットを受信する通信機器p200pでは、合成データパケットを通信データパケットと同期データパケットとに分離した後、同期データ内の伝送遅延値を抽出し、同期時刻の補正を行う。   In the communication device p200p that receives the composite data packet, the composite data packet is separated into the communication data packet and the synchronous data packet, and then the transmission delay value in the synchronous data is extracted to correct the synchronization time.

なお、以下では、データ分離部101aとデータ分離部101mを区別する必要がない場合は、両者を総称してデータ分離部101と表記する。
同様に、通信データ受信バッファ102aと通信データ受信バッファ102mを区別する必要がない場合は、両者を総称して通信データ受信バッファ102と表記する。
同様に、同期データ受信バッファ103aと同期データ受信バッファ103mを区別する必要がない場合は、両者を総称して同期データ受信バッファ103と表記する。
同様に、通信データ送信バッファ106pと通信データ送信バッファ106qを区別する必要がない場合は、両者を総称して通信データ送信バッファ106と表記する。
同様に、同期データ送信バッファ107pと同期データ送信バッファ107qを区別する必要がない場合は、両者を総称して同期データ送信バッファ107と表記する。
同様に、データ合成部108pとデータ合成部108qを区別する必要がない場合は、両者を総称してデータ合成部108と表記する。
In the following, when it is not necessary to distinguish between the data separation unit 101a and the data separation unit 101m, they are collectively referred to as the data separation unit 101.
Similarly, when it is not necessary to distinguish between the communication data reception buffer 102a and the communication data reception buffer 102m, they are collectively referred to as the communication data reception buffer 102.
Similarly, when it is not necessary to distinguish between the synchronous data reception buffer 103a and the synchronous data reception buffer 103m, they are collectively referred to as the synchronous data reception buffer 103.
Similarly, when it is not necessary to distinguish between the communication data transmission buffer 106p and the communication data transmission buffer 106q, they are collectively referred to as the communication data transmission buffer 106.
Similarly, when there is no need to distinguish between the synchronous data transmission buffer 107p and the synchronous data transmission buffer 107q, they are collectively referred to as the synchronous data transmission buffer 107.
Similarly, when it is not necessary to distinguish between the data composition unit 108p and the data composition unit 108q, they are collectively referred to as the data composition unit 108.

通信データパケット、同期データパケットは、図3に示すパケットフォーマットに従う。
パケットは、ヘッダ部分とデータ部分に分けられる。
ヘッダ部分には、パケットタイプ、パケットサイズ、アドレス情報が格納されている。
パケットタイプは、通信データパケットであるか同期データパケットであるかが示される。
パケットサイズは、ヘッダを含むパケット全体のデータサイズが示される。
アドレス情報には、送信元の通信アドレス、送信先の通信アドレス等が示される。
なお、図3のパケットフォーマットは例示であり、図3と異なるパケットフォーマットを採用してもよい。
The communication data packet and the synchronization data packet follow the packet format shown in FIG.
The packet is divided into a header part and a data part.
The header part stores packet type, packet size, and address information.
The packet type indicates whether it is a communication data packet or a synchronous data packet.
The packet size indicates the data size of the entire packet including the header.
The address information indicates a transmission source communication address, a transmission destination communication address, and the like.
The packet format in FIG. 3 is an example, and a packet format different from that in FIG. 3 may be adopted.

通信データパケットは、図4(a)に示すように、図3のヘッダ部分に相当する通信データヘッダと、データ部分に相当する通信データで構成される。
同期データパケットは、図4(b)に示すように、図3のヘッダ部分に相当する同期データヘッダと、データ部分に相当する同期データで構成される。
通信データヘッダと同期データヘッダには、図3に示すように、パケットタイプ、パケットサイズ、アドレス情報が含まれている。
As shown in FIG. 4A, the communication data packet includes a communication data header corresponding to the header portion of FIG. 3 and communication data corresponding to the data portion.
As shown in FIG. 4B, the synchronization data packet includes a synchronization data header corresponding to the header portion of FIG. 3 and synchronization data corresponding to the data portion.
As shown in FIG. 3, the communication data header and the synchronization data header include a packet type, a packet size, and address information.

図5は、合成データパケットの例を示す。
図5の例では、通信データパケットの中間に同期データパケットが挿入された合成データパケットを示している。
本実施の形態では、通信データパケット部分と同期データパケット部分を区別するために、通信データと同期データヘッダの間にデリミタが配置されている。
図5の構成にて合成データパケット(通信データ+同期データN)を受信したデータ分離部101aは、合成データパケットの先頭に位置するパケットタイプ(通信データヘッダのパケットタイプ)を解析し、通信データパケットの受信を認識して、受信したデータを順次、通信データ受信バッファ102aに格納する。
また、データ分離部101aは、通信データヘッダのパケットサイズに記述されているパケットサイズを記憶する。
その後、デリミタを受信した後に、デリミタの直後のデータ(同期データヘッダのパケットタイプ)から、受信したデータを同期データ受信バッファ103aに格納する。
また、データ分離部101aは、同期データヘッダのパケットサイズに記述されているパケットサイズを記憶する。
そして、このパケットサイズ(同期データヘッダのパケットサイズの値)分のデータの受信が完了した際に通信データの受信を再開したと判断し、受信したデータを順次、通信データ受信バッファ102aに格納する。
そして、データ分離部101aは、通信データヘッダのパケットサイズに記述されているパケットサイズ分のデータの受信が完了した際に、合成データパケットを正常に受信できたと判断する。
FIG. 5 shows an example of a composite data packet.
In the example of FIG. 5, a synthesized data packet in which a synchronous data packet is inserted in the middle of the communication data packet is shown.
In the present embodiment, a delimiter is arranged between the communication data and the synchronization data header in order to distinguish the communication data packet portion from the synchronization data packet portion.
The data separator 101a that has received the composite data packet (communication data + synchronization data N) in the configuration of FIG. 5 analyzes the packet type (packet type of the communication data header) located at the head of the composite data packet, and transmits the communication data. Recognizing the reception of the packet, the received data is sequentially stored in the communication data reception buffer 102a.
Further, the data separation unit 101a stores the packet size described in the packet size of the communication data header.
Thereafter, after receiving the delimiter, the received data is stored in the synchronous data reception buffer 103a from the data immediately after the delimiter (the packet type of the synchronous data header).
Further, the data separation unit 101a stores the packet size described in the packet size of the synchronous data header.
Then, it is determined that the reception of the communication data has been resumed when the reception of the data corresponding to the packet size (the packet size value of the synchronous data header) is completed, and the received data is sequentially stored in the communication data reception buffer 102a. .
Then, the data separation unit 101a determines that the combined data packet has been normally received when reception of data corresponding to the packet size described in the packet size of the communication data header is completed.

また、データ合成部108pは、通信データ送信バッファ106pから通信データパケットを入力している間に、同期データ送信バッファ107pから同期データNのパケットを入力した場合は、図5に示すように、デリミタを挿入し、デリミタの直後に同期データNのパケットを送信するようにする。
そして、同期データNのパケットの送信が完了したら、中断していた通信データパケットの送信を再開する。
Further, when the data synthesizing unit 108p receives the packet of the synchronization data N from the synchronization data transmission buffer 107p while inputting the communication data packet from the communication data transmission buffer 106p, as shown in FIG. And a packet of synchronous data N is transmitted immediately after the delimiter.
When the transmission of the synchronous data N packet is completed, the transmission of the communication data packet that has been interrupted is resumed.

次に、本実施の形態に係るデータ分離部101の動作例を図6のフローチャートを参照して説明する。   Next, an operation example of the data separation unit 101 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

先ず、データ分離部101は、受信中のパケットの先頭にあるパケットタイプの記述を解析し、受信中のパケットが通信データパケットであるか否かを判断する(S601)。
受信中のパケットが通信データパケットである場合(S601でYES)は、受信したデータを順次、通信データ受信バッファ102に格納する(S602)。
更に、データ分離部101は、通信データヘッダ内のパケットサイズの値をレジスタ等に記憶し、また、通信データパケットの受信に伴って通信データカウンタをインクリメントする(S603)。
なお、通信データカウンタでは、通信データヘッダを含む受信済のデータサイズをカウントする。
First, the data separation unit 101 analyzes the packet type description at the head of the packet being received, and determines whether or not the packet being received is a communication data packet (S601).
If the packet being received is a communication data packet (YES in S601), the received data is sequentially stored in the communication data reception buffer 102 (S602).
Furthermore, the data separation unit 101 stores the value of the packet size in the communication data header in a register or the like, and increments the communication data counter with the reception of the communication data packet (S603).
The communication data counter counts the received data size including the communication data header.

そして、データ分離部101は、デリミタを受信することなく、通信データパケットの受信を完了した場合(S604でNO、S605でYES)、すなわち、デリミタを受信することなく、通信データカウンタの値がレジスタ等に記憶したパケットサイズの値に等しくなった場合は、通信データパケットの受信が完了したので、通信データカウンタの値をリセットし(S606)、次のパケットの受信を待つ。   When the data separation unit 101 completes reception of the communication data packet without receiving the delimiter (NO in S604, YES in S605), that is, the value of the communication data counter is registered in the register without receiving the delimiter. If the packet size value is equal to the stored packet size, the reception of the communication data packet is completed, so the value of the communication data counter is reset (S606) and the reception of the next packet is awaited.

一方、通信データパケットの受信が完了する前にデリミタを受信した場合(S604でYES)は、データ分離部101は、デリミタの直後のデータ(同期データパケットのパケットタイプ)以降、受信したデータを同期データ受信バッファ103に格納する(S607)。
また、データ分離部101は、同期データヘッダ内のパケットサイズの値をレジスタ等に記憶し、また、同期データパケットの受信に伴って同期データカウンタをインクリメントする(S608)。
なお、同期データカウンタでは、同期データヘッダを含む受信済のデータサイズをカウントする。
同期データパケットの受信を完了した場合(S609でYES)、すなわち、同期データカウンタの値がレジスタ等に記憶したパケットサイズの値に等しくなった場合は、データ分離部101は、同期データカウンタの値をリセットし(S610)、S605以降の処理を行う。
On the other hand, when the delimiter is received before the reception of the communication data packet is completed (YES in S604), the data separation unit 101 synchronizes the received data after the data immediately after the delimiter (synchronized data packet packet type). The data is stored in the data reception buffer 103 (S607).
Further, the data separation unit 101 stores the packet size value in the synchronization data header in a register or the like, and increments the synchronization data counter with the reception of the synchronization data packet (S608).
The synchronous data counter counts the received data size including the synchronous data header.
When the reception of the synchronous data packet is completed (YES in S609), that is, when the value of the synchronous data counter becomes equal to the value of the packet size stored in the register or the like, the data separation unit 101 determines the value of the synchronous data counter. Is reset (S610), and the processing after S605 is performed.

一方、受信中のパケットの先頭にあるパケットタイプの記述を解析した結果、受信中のパケットが同期データパケットである場合(S601でNO、S611でYES)は、受信したデータを順次、同期データ受信バッファ103に格納する(S612)。
また、データ分離部101は、同期データヘッダ内のパケットサイズの値をレジスタ等に記憶し、また、同期データパケットの受信に伴って同期データカウンタをインクリメントする(S613)。
なお、同期データカウンタでは、同期データヘッダを含む受信済のデータサイズをカウントする。
同期データパケットの受信を完了した場合(S614でYES)、すなわち、同期データカウンタの値がレジスタ等に記憶したパケットサイズの値に等しくなった場合は、データ分離部101は、同期データカウンタの値をリセットし(S615)、次のパケットの受信を待つ。
On the other hand, as a result of analyzing the description of the packet type at the head of the packet being received, if the packet being received is a synchronous data packet (NO in S601, YES in S611), the received data is sequentially received. The data is stored in the buffer 103 (S612).
Further, the data separation unit 101 stores the value of the packet size in the synchronization data header in a register or the like, and increments the synchronization data counter with the reception of the synchronization data packet (S613).
The synchronous data counter counts the received data size including the synchronous data header.
When the reception of the synchronous data packet is completed (YES in S614), that is, when the value of the synchronous data counter becomes equal to the value of the packet size stored in the register or the like, the data separation unit 101 sets the value of the synchronous data counter. Is reset (S615), and reception of the next packet is awaited.

次に、本実施の形態に係る通信データスイッチ部104の動作例を図7のフローチャートを参照して説明する。   Next, an operation example of the communication data switch unit 104 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

通信データスイッチ部104は、いずれかの通信データ受信バッファ102から通信データパケットを入力した場合(S701)に、入力した通信データパケットのアドレス情報を参照して、入力した通信データパケットをいずれのデータ送信経路から送信するかを判断し、対応する通信データ送信バッファ106に通信データパケットを格納する(S702)。
通信データスイッチ部104は、例えば、ラウンドロビンにより、各通信データ受信バッファ102から順に通信データパケットを入力する。
When the communication data switch unit 104 receives a communication data packet from any one of the communication data reception buffers 102 (S701), the communication data switch unit 104 refers to the address information of the input communication data packet and converts the input communication data packet to any data. It is determined whether to transmit from the transmission path, and the communication data packet is stored in the corresponding communication data transmission buffer 106 (S702).
The communication data switch unit 104 inputs communication data packets sequentially from each communication data reception buffer 102, for example, by round robin.

次に、本実施の形態に係る同期データスイッチ部105の動作例を図8のフローチャートを参照して説明する。   Next, an operation example of the synchronous data switch unit 105 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

同期データスイッチ部105は、いずれかの同期データ受信バッファ103から同期データパケットを入力した場合(S801)に、入力した同期データパケットのアドレス情報を参照して、入力した同期データパケットをいずれのデータ送信経路から送信するかを判断し、対応する同期データ送信バッファ107に同期データパケットを格納する(S802)。
同期データスイッチ部105は、例えば、ラウンドロビンにより、各同期データ受信バッファ103から順に同期データパケットを入力する。
When the synchronous data switch unit 105 receives a synchronous data packet from any one of the synchronous data reception buffers 103 (S801), the synchronous data switch unit 105 refers to the address information of the input synchronous data packet and sets the input synchronous data packet to any data. It is determined whether to transmit from the transmission path, and the synchronous data packet is stored in the corresponding synchronous data transmission buffer 107 (S802).
The synchronous data switch unit 105 inputs synchronous data packets from the respective synchronous data reception buffers 103 in order, for example, by round robin.

次に、本実施の形態に係るデータ合成部108の動作例を図9のフローチャートを参照して説明する。   Next, an operation example of the data synthesis unit 108 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

データ合成部108は、通信データ送信バッファ106に通信データパケットが格納されているが、同期データ送信バッファ107に同期データパケットが格納されていない場合は、通信データパケットの送信処理を行う(S901でYES)。
この場合は、データ合成部108は、通信データ送信バッファ106から通信データパケットのデータを読み出し、読み出したデータをパケット生成バッファに格納する(S902)。
同期データ送信バッファ107に同期データパケットが格納されなければ、通信データパケットの全てのデータをパケット生成バッファに格納するまで、S902の動作を繰り返す。
通信データパケットの全てのデータをパケット生成バッファに格納すると(S904でYES)、データ合成部108は、パケット生成バッファ内のデータが含まれる通信データパケットを対応するデータ送信経路から送信する。
If the communication data packet is stored in the communication data transmission buffer 106, but the synchronization data packet is not stored in the synchronization data transmission buffer 107, the data synthesis unit 108 performs communication data packet transmission processing (in S901). YES)
In this case, the data synthesis unit 108 reads the data of the communication data packet from the communication data transmission buffer 106, and stores the read data in the packet generation buffer (S902).
If no synchronous data packet is stored in the synchronous data transmission buffer 107, the operation of S902 is repeated until all the data of the communication data packet is stored in the packet generation buffer.
When all the data of the communication data packet is stored in the packet generation buffer (YES in S904), the data synthesis unit 108 transmits the communication data packet including the data in the packet generation buffer from the corresponding data transmission path.

一方、通信データパケットの全てのデータをパケット生成バッファに格納する前に、同期データ送信バッファ107に同期データパケットが格納された場合は、通信データパケットの送信タイミングと同期データパケットの送信タイミングが競合するので、合成データパケットに含ませて同期データパケットを送信する(S903でYES)。
このため、データ合成部108は、デリミタをパケット生成バッファに格納し(S906)、更に、同期データ送信バッファ107内の同期データパケットをパケット生成バッファに格納する(S907)。
そして、同期データ送信バッファ107内の同期データパケットのパケット生成バッファへの格納が完了した際に(S908でYES)、同期データ遅延計測部109で計測された処理遅延値を用いて、パケット生成バッファ内の同期データの伝送遅延値を書換え(S909)、S904以降の処理を行う。
なお、この場合は、S905で送信されるパケットは、合成データパケットとなる。
On the other hand, if the synchronous data packet is stored in the synchronous data transmission buffer 107 before all the data of the communication data packet is stored in the packet generation buffer, the transmission timing of the communication data packet and the transmission timing of the synchronous data packet conflict. Therefore, the synchronous data packet is transmitted by being included in the composite data packet (YES in S903).
Therefore, the data synthesis unit 108 stores the delimiter in the packet generation buffer (S906), and further stores the synchronization data packet in the synchronization data transmission buffer 107 in the packet generation buffer (S907).
When the synchronization data packet in the synchronization data transmission buffer 107 is completely stored in the packet generation buffer (YES in S908), the packet generation buffer is used by using the processing delay value measured by the synchronization data delay measurement unit 109. The transmission delay value of the synchronous data is rewritten (S909), and the processing after S904 is performed.
In this case, the packet transmitted in S905 is a composite data packet.

一方で、通信データ送信バッファ106に通信データパケットが格納され、更に同期データ送信バッファ107にも同期データパケットが格納されている場合、又は通信データ送信バッファ106に通信データパケットが格納されておらず、同期データ送信バッファ107には同期データパケットが格納されている場合は、同期データパケットの送信処理を行う(S901でNO、S910でYES)。
この場合は、データ合成部108は、同期データ送信バッファ107から同期データパケットのデータを読み出し、読み出したデータをパケット生成バッファに格納する(S911)。
同期データ送信バッファ107内の同期データパケットのパケット生成バッファへの格納が完了した際に(S912でYES)、同期データ遅延計測部109で計測された処理遅延値を用いて、パケット生成バッファ内の同期データの伝送遅延値を書換え(S913)、パケット生成バッファ内のデータが含まれる同期データパケットを対応するデータ送信経路から送信する(S914)。
On the other hand, when the communication data packet is stored in the communication data transmission buffer 106 and the synchronization data packet is also stored in the synchronization data transmission buffer 107, or no communication data packet is stored in the communication data transmission buffer 106. When the synchronous data packet is stored in the synchronous data transmission buffer 107, the synchronous data packet is transmitted (NO in S901, YES in S910).
In this case, the data synthesis unit 108 reads the data of the synchronous data packet from the synchronous data transmission buffer 107, and stores the read data in the packet generation buffer (S911).
When the storage of the synchronization data packet in the synchronization data transmission buffer 107 to the packet generation buffer is completed (YES in S912), the processing delay value measured by the synchronization data delay measurement unit 109 is used to store the packet in the packet generation buffer. The transmission delay value of the synchronous data is rewritten (S913), and the synchronous data packet including the data in the packet generation buffer is transmitted from the corresponding data transmission path (S914).

以上のように、本実施の形態に係る中継装置は、合成データを受信した場合に、合成データを同期データと通信データとに分離することができ、また、通信データに同期データを埋め込んで合成データを生成し、合成データを送信することができる。
このため、通信データと同期データが競合した場合に、通信データの送信が完了するまで同期データの送信を待つ必要がなく、同期データの送信を早期化できるため、同期周期の短縮化及び同期精度の向上を実現することができる。
また、複数の同期周期に対応した同期データを送信することができ、複数の同期周期による機器間制御が可能となる。
As described above, when the relay device according to the present embodiment receives the composite data, it can separate the composite data into the synchronization data and the communication data, and also synthesizes the communication data by embedding the synchronization data. Data can be generated and composite data can be transmitted.
For this reason, when communication data and synchronization data compete with each other, there is no need to wait for transmission of synchronization data until transmission of communication data is completed, and transmission of synchronization data can be accelerated, thus shortening the synchronization cycle and synchronization accuracy Improvement can be realized.
Also, synchronization data corresponding to a plurality of synchronization periods can be transmitted, and inter-device control can be performed with a plurality of synchronization periods.

実施の形態2.
本実施の形態では、図1のシステム構成において受信端となる通信機器p200p及び通信機器q200qについて説明する。
以下では、図1の通信機器p200pを例にして説明を進める。
また、以下の記述において説明していない事柄は、実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
In the present embodiment, a communication device p200p and a communication device q200q that are reception ends in the system configuration of FIG. 1 will be described.
Hereinafter, the description will be given by taking the communication device p200p of FIG. 1 as an example.
Also, matters not described in the following description are the same as those in the first embodiment.

図10は、通信機器p200pの構成例を示す。   FIG. 10 shows a configuration example of the communication device p200p.

通信機器p200pは、複数のデータ受信経路を有している。
図10では、データ受信経路pとデータ受信経路rのみが明示されているが、他にもデータ受信経路が存在しているものとする。
図10では、通信機器p200pは、データ受信経路pから合成データパケット(通信データ+同期データM)を受信しているが、通信データパケットを単独で受信する場合もあり、同期データMのパケットを単独で受信する場合もある。
同様に、図10では、通信機器p200pは、データ受信経路rから、同期周期Rの同期データRのパケットを受信しているが、通信データパケットを単独で受信する場合もあり、合成データパケット(通信データ+同期データR)を受信する場合もある。
The communication device p200p has a plurality of data reception paths.
In FIG. 10, only the data reception path p and the data reception path r are clearly shown, but it is assumed that there are other data reception paths.
In FIG. 10, the communication device p200p receives the composite data packet (communication data + synchronization data M) from the data reception path p. However, the communication device p200p may receive the communication data packet alone. It may be received alone.
Similarly, in FIG. 10, the communication device p200p receives the packet of the synchronization data R having the synchronization period R from the data reception path r. However, the communication device p200p may receive the communication data packet alone, and the combined data packet ( Communication data + synchronization data R) may be received.

また、通信機器p200pは、複数のデータ処理経路を有している。
具体的には、データ受信経路pからの通信データを処理するp系通信データ処理部206pが、1つのデータ処理経路を形成する。
また、データ受信経路pからの同期データを処理するp系同期データ処理部207pも、1つのデータ処理経路を形成する。
更に、データ受信経路rからの通信データを処理するr系通信データ処理部206rが、1つのデータ処理経路を形成する。
また、データ受信経路rからの同期データを処理するr系同期データ処理部207rも、1つのデータ処理経路を形成する。
The communication device p200p has a plurality of data processing paths.
Specifically, the p-system communication data processing unit 206p that processes communication data from the data reception path p forms one data processing path.
The p-system synchronous data processing unit 207p that processes synchronous data from the data reception path p also forms one data processing path.
Further, the r-system communication data processing unit 206r that processes the communication data from the data reception path r forms one data processing path.
The r-system synchronous data processing unit 207r that processes synchronous data from the data reception path r also forms one data processing path.

データ分離部201pは、実施の形態1のデータ分離部101と同様に、データ受信経路pから受信した合成データパケットを通信データパケットと同期データMのパケットとに分離し、通信データパケットを通信データ受信バッファ202pに格納し、同期データMのパケットを同期データ受信バッファ203pに格納する。
データ分離部201rも、実施の形態1のデータ分離部101と同様に、データ受信経路rから受信した同期データRのパケットを同期データ受信バッファ203rに格納する。
データ分離部201rが、データ受信経路rから合成データパケット受信した場合には、データ分離部201pと同様に、合成データパケットを通信データパケットと同期データRのパケットとに分離し、通信データパケットを通信データ受信バッファ202rに格納し、同期データMのパケットを同期データ受信バッファ203rに格納する。
Similar to the data separation unit 101 of the first embodiment, the data separation unit 201p separates the combined data packet received from the data reception path p into a communication data packet and a packet of the synchronization data M, and divides the communication data packet into the communication data. The data is stored in the reception buffer 202p, and the packet of the synchronization data M is stored in the synchronization data reception buffer 203p.
Similarly to the data separation unit 101 of the first embodiment, the data separation unit 201r also stores the packet of the synchronization data R received from the data reception path r in the synchronization data reception buffer 203r.
When the data separation unit 201r receives a composite data packet from the data reception path r, the data separation unit 201r separates the composite data packet into a communication data packet and a synchronous data R packet, as in the data separation unit 201p. The data is stored in the communication data reception buffer 202r, and the packet of the synchronization data M is stored in the synchronization data reception buffer 203r.

通信データスイッチ部204は、実施の形態1の通信データスイッチ部104と同様に、通信データ受信バッファ202p及び通信データ受信バッファ202rから通信データパケットを読み出し、読み出した通信データパケットをいずれの処理経路で処理すべきかを判定し、対応する処理経路に通信データパケットを出力する。
具体的には、図10の例では、通信データ受信バッファ202pから読み出した通信データパケットは、データ受信経路pからのパケットであるので、p系通信データ処理部206pに出力される。
一方、図10の例では、通信データ受信バッファ202rには通信データパケットが格納されていないので、r系通信データ処理部206rには通信データパケットは出力されない。
The communication data switch unit 204 reads out the communication data packet from the communication data reception buffer 202p and the communication data reception buffer 202r as in the communication data switch unit 104 of the first embodiment, and the read communication data packet is transmitted through any processing path. It is determined whether or not to process, and a communication data packet is output to the corresponding processing path.
Specifically, in the example of FIG. 10, since the communication data packet read from the communication data reception buffer 202p is a packet from the data reception path p, it is output to the p-system communication data processing unit 206p.
On the other hand, in the example of FIG. 10, since no communication data packet is stored in the communication data reception buffer 202r, no communication data packet is output to the r-system communication data processing unit 206r.

同期データスイッチ部205は、実施の形態1の同期データスイッチ部105と同様に、同期データ受信バッファ203p及び同期データ受信バッファ203rから同期データパケットを読み出し、読み出した同期データパケットをいずれの処理経路で処理すべきかを判定し、対応する処理経路に同期データパケットを出力する。
具体的には、図10の例では、同期データ受信バッファ203pから読み出した同期データMのパケットは、データ受信経路pからのパケットであるので、p系同期データ処理部207pに出力される。
また、同期データ受信バッファ203rから読み出した同期データRのパケットは、データ受信経路rからのパケットであるので、r系同期データ処理部207rに出力される。
Similar to the synchronous data switch unit 105 of the first embodiment, the synchronous data switch unit 205 reads the synchronous data packet from the synchronous data reception buffer 203p and the synchronous data reception buffer 203r, and uses the read synchronous data packet on any processing path. It is determined whether to process, and a synchronous data packet is output to the corresponding processing path.
Specifically, in the example of FIG. 10, since the packet of the synchronization data M read from the synchronization data reception buffer 203p is a packet from the data reception path p, it is output to the p-system synchronization data processing unit 207p.
Further, since the packet of the synchronization data R read from the synchronization data reception buffer 203r is a packet from the data reception path r, it is output to the r-system synchronization data processing unit 207r.

なお、通信データスイッチ部204及び同期データスイッチ部205は、処理経路判定部の例に相当する。   Note that the communication data switch unit 204 and the synchronous data switch unit 205 correspond to an example of a processing path determination unit.

このように、受信端に位置する通信機器200においても、合成データパケットを受信した場合は、データ分離部201p及びデータ分離部201rにより、通信データパケットと同期データパケットとに分離することができる。
また、複数のデータ受信経路から受信された通信データパケットを、通信データスイッチ部204により、対応する処理経路に出力することができる。
また、複数のデータ受信経路から受信された同期データパケットを、同期データスイッチ部205により、対応する処理経路に出力することができる。
As described above, also in the communication device 200 located at the receiving end, when the composite data packet is received, the communication data packet and the synchronous data packet can be separated by the data separation unit 201p and the data separation unit 201r.
In addition, communication data packets received from a plurality of data reception paths can be output to the corresponding processing paths by the communication data switch unit 204.
In addition, synchronous data packets received from a plurality of data reception paths can be output to corresponding processing paths by the synchronous data switch unit 205.

なお、図10では、本実施の形態の本旨とは直接関係がないので、通信データを送信する機構及び同期データを送信する機構は図示していないが、図10に示す構成に通信データを送信する機構及び同期データを送信する機構が追加されてもよい。   In FIG. 10, since there is no direct relationship with the main point of the present embodiment, a mechanism for transmitting communication data and a mechanism for transmitting synchronization data are not shown, but communication data is transmitted to the configuration shown in FIG. And a mechanism for transmitting synchronization data may be added.

以上の実施の形態1及び実施の形態2では、
一般の通信データおよび制御用同期データを伝送する通信装置において、通信データと同期データを合成する手段と、合成したデータより通信データと同期データに分離する手段を備える通信装置を説明した。
In the first embodiment and the second embodiment described above,
In the communication device that transmits general communication data and control synchronization data, a communication device that includes means for combining communication data and synchronization data and means for separating communication data and synchronization data from the combined data has been described.

また、任意の通信機器が任意のタイミングで通信データを送信しながら、任意の通信先と同期を確立する通信装置を説明した。   In addition, the communication device that establishes synchronization with an arbitrary communication destination while transmitting communication data at an arbitrary timing has been described.

また、任意の周期の同期データを送信して複数の同期周期を確立する通信装置を説明した。   Moreover, the communication apparatus which transmits the synchronous data of arbitrary cycles and established several synchronous cycles was demonstrated.

また、通信データと同期データを識別し、伝送中のデータの任意のデータ位置に同期データを合成することで伝送遅延を抑制し、高精度の同期制御を行う通信装置を説明した。   Further, a communication apparatus has been described in which communication data and synchronization data are identified, and synchronization data is synthesized at an arbitrary data position of data being transmitted to suppress transmission delay and perform highly accurate synchronization control.

また、通信データと同期データの合成において、同期データの伝送遅延を計測し、伝送遅延値を合成データに格納することと、通信先で伝送遅延値を抽出して同期時刻の補正を行う通信装置を説明した。   Further, in the synthesis of communication data and synchronization data, a communication device that measures the transmission delay of the synchronization data, stores the transmission delay value in the synthesis data, and extracts the transmission delay value at the communication destination to correct the synchronization time Explained.

最後に、実施の形態1及び実施の形態2に示した中継装置100及び通信機器200のハードウェア構成例を図11を参照して説明する。
中継装置100及び通信機器200はコンピュータであり、中継装置100及び通信機器200の各要素をプログラムで実現することができる。
中継装置100及び通信機器200のハードウェア構成としては、バスに、演算装置901、外部記憶装置902、主記憶装置903、通信装置904、入出力装置905が接続されている。
Finally, a hardware configuration example of the relay device 100 and the communication device 200 shown in the first and second embodiments will be described with reference to FIG.
The relay device 100 and the communication device 200 are computers, and each element of the relay device 100 and the communication device 200 can be realized by a program.
As hardware configurations of the relay device 100 and the communication device 200, an arithmetic device 901, an external storage device 902, a main storage device 903, a communication device 904, and an input / output device 905 are connected to the bus.

演算装置901は、プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)である。
外部記憶装置902は、例えばROM(Read Only Memory)やフラッシュメモリ、ハードディスク装置である。
主記憶装置903は、RAM(Random Access Memory)である。
通信装置904は、データ分離部101及びデータ分離部201の物理層に対応する。
入出力装置905は、例えばマウス、キーボード、ディスプレイ装置等である。
The arithmetic device 901 is a CPU (Central Processing Unit) that executes a program.
The external storage device 902 is, for example, a ROM (Read Only Memory), a flash memory, or a hard disk device.
The main storage device 903 is a RAM (Random Access Memory).
The communication device 904 corresponds to the physical layer of the data separation unit 101 and the data separation unit 201.
The input / output device 905 is, for example, a mouse, a keyboard, a display device, or the like.

プログラムは、通常は外部記憶装置902に記憶されており、主記憶装置903にロードされた状態で、順次演算装置901に読み込まれ、実行される。
プログラムは、図1に示す「〜部」として説明している機能を実現するプログラムである。
更に、外部記憶装置902にはオペレーティングシステム(OS)も記憶されており、OSの少なくとも一部が主記憶装置903にロードされ、演算装置901はOSを実行しながら、図1に示す「〜部」の機能を実現するプログラムを実行する。
また、実施の形態1及び実施の形態2の説明において、「〜の判断」、「〜の判定」、「〜の抽出」、「〜の分離」、「〜の合成」、「〜の設定」、「〜の登録」、「〜の選択」、「〜の生成」、「〜の入力」、「〜の出力」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が主記憶装置903にファイルとして記憶されている。
また、暗号鍵・復号鍵や乱数値やパラメータが、主記憶装置903にファイルとして記憶されてもよい。
The program is normally stored in the external storage device 902, and is loaded into the main storage device 903 and sequentially read into the arithmetic device 901 and executed.
The program is a program that realizes a function described as “unit” shown in FIG.
Further, an operating system (OS) is also stored in the external storage device 902. At least a part of the OS is loaded into the main storage device 903. ”Is executed.
In the description of the first embodiment and the second embodiment, “determining”, “determining”, “extracting”, “separating”, “combining”, and “setting”. Information, data, signal values, and variable values that indicate the results of the processes described as, "Registration of", "Selection of", "Generation of", "Input of", "Output of", etc. Is stored in the main storage device 903 as a file.
Further, the encryption key / decryption key, random number value, and parameter may be stored in the main storage device 903 as a file.

なお、図11の構成は、あくまでも中継装置100及び通信機器200のハードウェア構成の一例を示すものであり、中継装置100及び通信機器200のハードウェア構成は図11に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。   Note that the configuration of FIG. 11 is merely an example of the hardware configuration of the relay device 100 and the communication device 200, and the hardware configuration of the relay device 100 and the communication device 200 is not limited to the configuration illustrated in FIG. Other configurations may be used.

また、実施の形態1及び実施の形態2に示す手順をデータ処理方法として捉えることもできる。   Moreover, the procedure shown in Embodiment 1 and Embodiment 2 can also be regarded as a data processing method.

100 中継装置、101 データ分離部、102 通信データ受信バッファ、103 同期データ受信バッファ、104 通信データスイッチ部、105 同期データスイッチ部、106 通信データ送信バッファ、107 同期データ送信バッファ、108 データ合成部、109 同期データ遅延計測部、200 通信機器、201 データ分離部、202 通信データ受信バッファ、203 同期データ受信バッファ、204 通信データスイッチ部、205 同期データスイッチ部、206 通信データ処理部、207 同期データ処理部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Relay apparatus 101 Data separation part 102 Communication data reception buffer 103 Synchronization data reception buffer 104 Communication data switch part 105 Synchronization data switch part 106 Communication data transmission buffer 107 Synchronization data transmission buffer 108 Data composition part 109 synchronous data delay measurement unit, 200 communication device, 201 data separation unit, 202 communication data reception buffer, 203 synchronous data reception buffer, 204 communication data switch unit, 205 synchronous data switch unit, 206 communication data processing unit, 207 synchronous data processing Department.

Claims (8)

複数のデータ受信経路に接続されており、データ受信経路ごとに、時刻同期のための同期データ、同期データ以外の通信データ、通信データに同期データが埋め込まれている合成データの少なくともいずれかを受信し、受信したデータが合成データであれば、合成データを同期データと通信データとに分離するデータ分離部と、
前記データ分離部により受信された通信データ及び前記データ分離部により受信された合成データから分離された通信データの少なくともいずれかに、前記データ分離部により受信された同期データ及び前記データ分離部により受信された合成データから分離された同期データの少なくともいずれかを埋め込み、合成データを生成するデータ合成部とを有することを特徴とする通信装置。
Connected to multiple data reception paths and receives at least one of synchronization data for time synchronization, communication data other than synchronization data, and composite data in which synchronization data is embedded in the communication data for each data reception path If the received data is composite data, a data separation unit that separates the composite data into synchronous data and communication data ;
At least one of the communication data received by the data separator and the communication data separated from the combined data received by the data separator is received by the synchronization data received by the data separator and the data separator. And a data synthesizing unit that embeds at least one of the synchronization data separated from the synthesized data and generates synthesized data .
前記データ合成部は、
複数のデータ送信経路に接続されており、
前記通信装置は、更に、
前記データ分離部により受信された通信データ、前記データ分離部により受信された合成データから分離された通信データ、前記データ分離部により受信された同期データ、前記データ分離部により受信された合成データから分離された同期データが、それぞれ複数のデータ送信経路のうちのいずれのデータ送信経路から送信されるかを判定するデータ送信経路判定部を有し、
前記データ合成部は、
前記データ送信経路判定部により判定されたデータ送信経路が共通し、送信のタイミングが競合する通信データと同期データとを用いて合成データを生成し、生成した合成データを、対応するデータ送信経路から送信し、
データ送信経路が共通する同期データが存在しない通信データを、単独で、対応するデータ送信経路から送信し、
データ送信経路が共通する通信データが存在しない同期データを、単独で、対応するデータ送信経路から送信することを特徴とする請求項に記載の通信装置。
The data synthesis unit
Connected to multiple data transmission paths,
The communication device further includes:
From the communication data received by the data separator, the communication data separated from the combined data received by the data separator, the synchronization data received by the data separator, and the combined data received by the data separator A data transmission path determination unit that determines which of the plurality of data transmission paths each of the separated synchronization data is transmitted from;
The data synthesis unit
The data transmission path determined by the data transmission path determination unit is common, and the combined data is generated using the communication data and the synchronization data that compete for transmission timing, and the generated combined data is sent from the corresponding data transmission path. Send
Send communication data from the corresponding data transmission path by itself, without synchronization data that has a common data transmission path,
The communication apparatus according to claim 1 , wherein synchronization data that does not have communication data having a common data transmission path is independently transmitted from a corresponding data transmission path.
前記データ送信経路判定部は、
異なるデータ受信経路から前記データ分離部により並行して受信された通信データ、同期データ、合成データに対して、通信データ、同期データ、合成データから分離された通信データ及び同期データが、それぞれ複数のデータ送信経路のうちのいずれのデータ送信経路から送信されるかを判定することを特徴とする請求項に記載の通信装置。
The data transmission path determination unit
For communication data, synchronization data, and composite data received in parallel by the data separator from different data reception paths, communication data, synchronization data, and communication data and synchronization data separated from the composite data are each a plurality of The communication apparatus according to claim 2 , wherein the data transmission path is determined from which data transmission path.
前記通信装置は、更に、
通信データを蓄積する通信データ受信バッファと、
同期データを蓄積する同期データ受信バッファとを有し、
前記データ分離部は、
受信したデータが合成データであれば、合成データを通信データと同期データとに分離し、分離した通信データを前記通信データ受信バッファに格納し、分離した同期データを前記同期データ受信バッファに格納し、受信したデータが通信データであれば、通信データを前記通信データ受信バッファに格納し、受信したデータが同期データであれば、同期データを前記同期データ受信バッファに格納し、
前記データ送信経路判定部は、
前記通信データ受信バッファ内の通信データと、前記同期データ受信バッファ内の同期データが、それぞれ複数のデータ送信経路のうちのいずれのデータ送信経路から送信されるかを判定することを特徴とする請求項又はに記載の通信装置。
The communication device further includes:
A communication data reception buffer for storing communication data; and
A synchronization data reception buffer for storing synchronization data;
The data separator is
If the received data is combined data, the combined data is separated into communication data and synchronization data, the separated communication data is stored in the communication data reception buffer, and the separated synchronization data is stored in the synchronization data reception buffer. If the received data is communication data, store the communication data in the communication data reception buffer; if the received data is synchronous data, store the synchronization data in the synchronization data reception buffer;
The data transmission path determination unit
The communication data in the communication data reception buffer and the synchronization data in the synchronization data reception buffer are respectively determined from which data transmission path of a plurality of data transmission paths is transmitted. Item 4. The communication device according to Item 2 or 3 .
前記通信装置は、更に、
前記データ分離部により受信された同期データ、前記データ分離部により受信された合成データから分離された同期データの各々に対して、前記通信装置内の処理遅延時間を計測する処理遅延時間計測部を有し、
前記データ合成部は、
合成データに含ませて送信する同期データ、単独で送信する同期データの各々に、前記処理遅延時間計測部により計測された処理遅延時間を反映させることを特徴とする請求項のいずれかに記載の通信装置。
The communication device further includes:
A processing delay time measurement unit that measures a processing delay time in the communication device for each of the synchronization data received by the data separation unit and the synchronization data separated from the combined data received by the data separation unit; Have
The data synthesis unit
Synchronous data to be transmitted included in the combined data, to each of the synchronous data to be transmitted by itself, any one of claims 2 to 4, characterized in that to reflect the been processing delay time measured by the processing delay time measuring unit The communication apparatus as described in.
前記通信装置は、
データを処理するための複数の処理経路を有し、
前記データ分離部は、
複数のデータ受信経路に接続されており、
データ受信経路ごとに、同期データ、通信データ、合成データのいずれかを受信し、
前記通信装置は、更に、
前記データ分離部により受信された通信データ、前記データ分離部により受信された合成データから分離された通信データ、前記データ分離部により受信された同期データ、前記データ分離部により受信された合成データから分離された同期データが、それぞれ複数の処理経路のうちのいずれの処理経路で処理されるかを判定する処理経路判定部を有することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
The communication device
Has multiple processing paths for processing data,
The data separator is
Connected to multiple data receiving paths,
For each data reception path, receive either synchronous data, communication data, or composite data,
The communication device further includes:
From the communication data received by the data separator, the communication data separated from the combined data received by the data separator, the synchronization data received by the data separator, and the combined data received by the data separator The communication apparatus according to claim 1, further comprising: a processing path determination unit that determines which of the plurality of processing paths is used for the separated synchronization data.
時刻同期のための同期データ及び同期データ以外の通信データが、それぞれ複数のデータ送信経路のうちのいずれのデータ送信経路から送信されるかを判定するデータ送信経路判定部と、
前記複数のデータ送信経路に接続されており、
前記データ送信経路判定部により判定されたデータ送信経路が共通する同期データの送信タイミングと通信データの送信タイミングが競合する場合に、当該通信データに当該同期データを埋め込み、当該通信データに当該同期データが埋め込まれた合成データを生成し、生成した合成データを、対応するデータ送信経路から送信し、
データ送信経路が共通する同期データが存在しない通信データを、単独で、対応するデータ送信経路から送信し、
データ送信経路が共通する通信データが存在しない同期データを、単独で、対応するデータ送信経路から送信するデータ合成部を有することを特徴とする通信装置。
A data transmission path determination unit that determines which of the plurality of data transmission paths the synchronization data for time synchronization and communication data other than the synchronization data is transmitted from each of the plurality of data transmission paths;
Connected to the plurality of data transmission paths,
If the transmission timing of the communication data and transmission timing of the synchronization data by the data transmission path determined by the determination unit data transmission path is shared compete, embedding the synchronization data to the communication data, the synchronization data to the communication data Is generated, and the generated composite data is transmitted from the corresponding data transmission path ,
Send communication data from the corresponding data transmission path by itself, without synchronization data that has a common data transmission path,
A communication apparatus comprising: a data composition unit that independently transmits synchronous data that does not have communication data having a common data transmission path from a corresponding data transmission path .
コンピュータを、請求項1又はに記載された通信装置として機能させることを特徴とするプログラム。 A program that causes a computer to function as the communication device according to claim 1 or 7 .
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