JP6827607B2 - Relay device, relay method and relay program - Google Patents

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Description

本発明は、データ通信に関する。 The present invention relates to data communication.

データ通信では低遅延かつ低ジッタ（フレームの入着タイミングの定時性を維持すること）であることが求められる。特に、制御機器と複数の被制御機器を中継局を介してネットワークで接続するシステムでは、様々な優先度のトラフィックが混在するため、低遅延かつ低ジッタのデータ通信の実現が課題である。
低遅延かつ低ジッタのデータ通信を実現する方法として、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑｂｖに記載の方法がある（非特許文献１）。ＩＥＥＥ８０２．１Ｑｂｖでは、イーサネット（登録商標）フレームを転送するネットワーク装置の複数の送信キューの各々の出口にゲートが設けられる。そして、タイムスロットごとにフレームを送信するゲートのオープンと、フレームを送信キュー内に留めておくクローズを割り当て、これを周期的に繰り返す。この手順により、ネットワーク装置はフレームを低ジッタで送信することができる。また、ネットワーク装置とネットワーク装置に接続される端末間で時刻同期していると、端末はゲートがオープンするタイミングに合わせてフレーム送信ができるため、低遅延なデータ通信が可能となる。そのため、ＩＥＥＥ８０２．１ＱｂｖはＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）などのリアルタイム性が要求されるネットワークへの適用が期待されている。Data communication is required to have low delay and low jitter (maintaining the punctuality of frame arrival / departure timing). In particular, in a system in which a control device and a plurality of controlled devices are connected by a network via a relay station, traffic of various priorities is mixed, so that it is an issue to realize data communication with low delay and low jitter.
As a method of realizing data communication with low delay and low jitter, there is a method described in IEEE802.1Qbv (Non-Patent Document 1). In IEEE802.1Qbv, a gate is provided at each exit of a plurality of transmission queues of a network device that transfers Ethernet (registered trademark) frames. Then, the gate for transmitting the frame is assigned for each time slot and the closing for keeping the frame in the transmission queue is assigned, and this is repeated periodically. This procedure allows the network device to transmit frames with low jitter. Further, when the time is synchronized between the network device and the terminal connected to the network device, the terminal can transmit a frame at the timing when the gate is opened, so that low-delay data communication becomes possible. Therefore, IEEE802.1Qbv is expected to be applied to networks such as FA (Factory Automation) that require real-time performance.

各機器の動作クロックに偏差がある場合には、徐々に機器間のゲートのオープン及びクローズのタイミングがずれ、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑｂｖの方法によっても、低遅延かつ低ジッタのデータ通信を実現することが困難になる。このような各機器の動作クロックに偏差がある場合は、定期的な時刻同期により動作クロックを補正することで対処可能である。また、特許文献１のように、タイムスロットの通信においてエンド・ツー・エンドの機器で遅延時間を計測し、計測結果に基づきタイムスロットの割当を決定することで、ゲートのオープン、クローズのタイミングを補正することもできる。 If there is a deviation in the operating clock of each device, the timing of opening and closing the gate between the devices gradually shifts, and it is difficult to realize low-delay and low-jitter data communication even by the method of IEEE802.1Qbv. become. If there is a deviation in the operating clock of each device, it can be dealt with by correcting the operating clock by periodic time synchronization. Further, as in Patent Document 1, the delay time is measured by an end-to-end device in time slot communication, and the time slot allocation is determined based on the measurement result, so that the gate opening / closing timing can be determined. It can also be corrected.

特開２０００−２６９８８２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-269882

ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｌｏｃａｌ ａｎｄ ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｂｒｉｄｇｅｓ ａｎｄ Ｂｒｉｄｇｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ ２５： Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ Ｔｒａｆｆｉｃ ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１ＱｂｖＴＭ−２０１５IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Bridges and Bridging Networks Amendment 25: Enchantments for StepEvSdequed

しかしながら、制御のための通信では制御周期がμｓオーダであり、特許文献１のように遅延時間を計測し、タイムスロットを割り当てようとすると、ゲートのオープン、クローズのタイミングを補正するための通信が頻繁に発生し、通信帯域が消費される。 However, in the communication for control, the control cycle is on the order of μs, and when the delay time is measured and a time slot is assigned as in Patent Document 1, the communication for correcting the opening / closing timing of the gate is performed. It occurs frequently and consumes communication bandwidth.

本発明は、時刻同期のずれが発生した場合にも、通信帯域を消費することなく、データ通信のタイミングを補正できるようにすることを主な目的とする。 An object of the present invention is to make it possible to correct the timing of data communication without consuming the communication band even when a time synchronization deviation occurs.

本発明に係る中継装置は、
通信周期を構成する複数のタイムスロットのうちデータ中継の実施のために設定されているタイムスロットの範囲である設定タイムスロット範囲と、前記複数のタイムスロットのうち実際に前記データ中継が実施されたタイムスロットの範囲である実施タイムスロット範囲とを比較する比較部と、
前記比較部による比較の結果に応じて、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正するか否かを判定する判定部と、
前記判定部により後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正することが判定された場合に、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を前記実施タイムスロット範囲に基づいて補正する補正部とを有する。The relay device according to the present invention is
The set time slot range, which is the range of the time slots set for executing data relay among the plurality of time slots constituting the communication cycle, and the data relay actually performed among the plurality of time slots. A comparison unit that compares the implementation time slot range, which is the time slot range, and
A determination unit that determines whether or not to correct the set time slot range in the later communication cycle according to the result of comparison by the comparison unit.
When the determination unit determines that the set time slot range in the later communication cycle is corrected, the determination unit includes a correction unit that corrects the set time slot range in the later communication cycle based on the implementation time slot range.

本発明によれば、時刻同期のずれが発生した場合にも、通信帯域を消費することなく、データ通信のタイミングを補正することができる。 According to the present invention, even when a time synchronization shift occurs, the timing of data communication can be corrected without consuming the communication band.

実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す図。The figure which shows the configuration example of the communication system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る中継局のハードウェア構成例を示す図。The figure which shows the hardware configuration example of the relay station which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る中継局の機能構成例を示す図。The figure which shows the functional structure example of the relay station which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る設定タイムスロット範囲の例を示す図。The figure which shows the example of the set time slot range which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るタイムスロットごとの受信フレーム数の例を示す図。The figure which shows the example of the number of received frames for each time slot which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るタイムスロットごとの受信フレーム数の例を示す図。The figure which shows the example of the number of received frames for each time slot which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るタイムスロットごとの送信フレーム数の例を示す図。The figure which shows the example of the number of transmission frames for every time slot which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る中継局の動作例を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation example of the relay station which concerns on Embodiment 1. 実施の形態１に係る中継局の動作例を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation example of the relay station which concerns on Embodiment 1. 実施の形態１に係る設定タイムスロット範囲の補正例を示す図。The figure which shows the correction example of the set time slot range which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る設定タイムスロット範囲の補正例を示す図。The figure which shows the correction example of the set time slot range which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る設定タイムスロット範囲の補正例を示す図。The figure which shows the correction example of the set time slot range which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る設定タイムスロット範囲の補正例を示す図。The figure which shows the correction example of the set time slot range which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る設定タイムスロット範囲の補正例を示す図。The figure which shows the correction example of the set time slot range which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る設定タイムスロット範囲の補正例を示す図。The figure which shows the correction example of the set time slot range which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る中継局の動作例を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation example of the relay station which concerns on Embodiment 1.

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。以下の実施の形態の説明及び図面において、同一の符号を付したものは、同一の部分又は相当する部分を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description and drawings of the embodiments, those having the same reference numerals indicate the same parts or corresponding parts.

実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１は、本実施の形態に係る通信システムの構成例を示す。Embodiment 1.
*** Explanation of configuration ***
FIG. 1 shows a configuration example of a communication system according to the present embodiment.

本実施の形態に係る通信システムは、制御機器である１つの親局１００と、被制御機器である子局（１）２０１、子局（２）２０２〜子局（Ｎ）２０３と、親局１００と子局（１）２０１、子局（２）２０２〜子局（Ｎ）２０３とを接続する中継局３００で構成される。
なお、以下では、子局（１）２０１、子局（２）２０２〜子局（Ｎ）２０３を区別する必要がなければ、子局（１）２０１、子局（２）２０２〜子局（Ｎ）２０３をまとめて子局２００と表記する。
また、中継局３００は、中継装置に相当する。また、中継局３００で行われる動作は、中継方法及び中継プログラムに相当する。The communication system according to the present embodiment includes one master station 100 which is a control device, slave stations (1) 201 and slave stations (2) 202 to slave stations (N) 203 which are controlled devices, and a master station. It is composed of a relay station 300 that connects 100 with a slave station (1) 201, a slave station (2) 202 to a slave station (N) 203.
In the following, if it is not necessary to distinguish the slave station (1) 201 and the slave station (2) 202 to the slave station (N) 203, the slave station (1) 201 and the slave station (2) 202 to the slave station ( N) 203 is collectively referred to as slave station 200.
Further, the relay station 300 corresponds to a relay device. Further, the operation performed by the relay station 300 corresponds to the relay method and the relay program.

親局１００は中継局３００の通信インターフェース［０］に接続するものとする。また、子局（１）２０１は中継局３００の通信インターフェース［１］に接続するものとする。子局（２）２０２は中継局３００の通信インターフェース［２］に接続するものとする。子局（Ｎ）２０３は中継局３００の通信インターフェース［Ｎ］に接続しているものとする。
また、親局１００は子局２００に周期的にフレームを送信する。また、子局２００は、親局１００に周期的にフレームを送信する。
より具体的には、親局１００は子局２００に、通信周期を構成する複数のタイムスロットのうちのいずれかのタイムスロットでフレームを送信する。また、子局２００は、当該複数のタイムスロットのうちのいずれかのタイムスロットでフレームを送信する。通信周期は繰り返し到来する。It is assumed that the master station 100 is connected to the communication interface [0] of the relay station 300. Further, the slave station (1) 201 is connected to the communication interface [1] of the relay station 300. The slave station (2) 202 is connected to the communication interface [2] of the relay station 300. It is assumed that the slave station (N) 203 is connected to the communication interface [N] of the relay station 300.
Further, the master station 100 periodically transmits a frame to the slave station 200. Further, the slave station 200 periodically transmits a frame to the master station 100.
More specifically, the master station 100 transmits a frame to the slave station 200 in any one of the plurality of time slots constituting the communication cycle. Further, the slave station 200 transmits a frame in any one of the plurality of time slots. The communication cycle comes repeatedly.

図２は、本実施の形態に係る中継局３００のハードウェア構成例を示す。 FIG. 2 shows a hardware configuration example of the relay station 300 according to the present embodiment.

本実施の形態に係る中継局３００は、コンピュータである。
中継局３００は、ハードウェアとして、プロセッサ９０１、記憶装置９０２、タイマ９０３及び通信インターフェース［０］９０４、通信インターフェース［１］９０５〜通信インターフェース［Ｎ］９０６を備える。
プロセッサ９０１は、演算処理及び判定処理を行う。より具体的には、プロセッサ９０１は、図３に示す受信部３０１、比較部３０３、判定部３０４、補正部３０５、送信時刻管理部３０６及び送信部３０７を実行する。受信部３０１、比較部３０３、判定部３０４、補正部３０５、送信時刻管理部３０６及び送信部３０７の詳細は後述する。
記憶装置９０２には、受信部３０１、比較部３０３、判定部３０４、補正部３０５、送信時刻管理部３０６及び送信部３０７の機能を実現するプログラムが記憶されている。プロセッサ９０１がこれらプログラムを実行して、受信部３０１、比較部３０３、判定部３０４、補正部３０５、送信時刻管理部３０６及び送信部３０７の動作を行う。
図２では、プロセッサ９０１が受信部３０１、比較部３０３、判定部３０４、補正部３０５、送信時刻管理部３０６及び送信部３０７の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
また、記憶装置９０２は、タイムスロットごとにフレームの受信数を記憶する。
タイマ９０３は、タイムスロットの管理のために時間を計測する。
通信インターフェース［０］９０４、通信インターフェース［１］９０５〜通信インターフェース［Ｎ］９０６は、それぞれ、親局１００又は子局２００と接続する。The relay station 300 according to this embodiment is a computer.
The relay station 300 includes a processor 901, a storage device 902, a timer 903, a communication interface [0] 904, and a communication interface [1] 905 to a communication interface [N] 906 as hardware.
The processor 901 performs arithmetic processing and determination processing. More specifically, the processor 901 executes the reception unit 301, the comparison unit 303, the determination unit 304, the correction unit 305, the transmission time management unit 306, and the transmission unit 307 shown in FIG. Details of the reception unit 301, the comparison unit 303, the determination unit 304, the correction unit 305, the transmission time management unit 306, and the transmission unit 307 will be described later.
The storage device 902 stores a program that realizes the functions of the reception unit 301, the comparison unit 303, the determination unit 304, the correction unit 305, the transmission time management unit 306, and the transmission unit 307. The processor 901 executes these programs to operate the receiving unit 301, the comparison unit 303, the determination unit 304, the correction unit 305, the transmission time management unit 306, and the transmission unit 307.
FIG. 2 schematically shows a state in which the processor 901 is executing a program that realizes the functions of the reception unit 301, the comparison unit 303, the determination unit 304, the correction unit 305, the transmission time management unit 306, and the transmission unit 307. There is.
Further, the storage device 902 stores the number of received frames for each time slot.
The timer 903 measures the time for time slot management.
The communication interface [0] 904 and the communication interface [1] 905 to the communication interface [N] 906 are connected to the master station 100 or the slave station 200, respectively.

図３は、本実施の形態に係る中継局３００の機能構成例を示す。
中継局３００は、受信部３０１、記憶部３０２、比較部３０３、判定部３０４、補正部３０５、送信時刻管理部３０６及び送信部３０７で構成される。FIG. 3 shows an example of the functional configuration of the relay station 300 according to the present embodiment.
The relay station 300 is composed of a receiving unit 301, a storage unit 302, a comparison unit 303, a determination unit 304, a correction unit 305, a transmission time management unit 306, and a transmission unit 307.

受信部３０１は、親局１００又は子局２００からフレームを受信する。
また、受信部３０１は、タイムスロットごとに、フレームの受信数を計数する。The receiving unit 301 receives a frame from the master station 100 or the slave station 200.
In addition, the receiving unit 301 counts the number of frames received for each time slot.

記憶部３０２は、受信部３０１により計数されたタイムスロットごとのフレームの受信数を記憶する。また、記憶部３０２は、送信部３０７により計数されたタイムスロットごとのフレームの送信数を記憶してもよい。
また、記憶部３０２は、後述する設定タイムスロット範囲を記憶している。The storage unit 302 stores the number of frames received for each time slot counted by the reception unit 301. Further, the storage unit 302 may store the number of frames transmitted for each time slot counted by the transmission unit 307.
Further, the storage unit 302 stores the set time slot range described later.

比較部３０３は、設定タイムスロット範囲と実施タイムスロット範囲とを比較する。
設定タイムスロット範囲は、データ中継の実施のために設定されているタイムスロットの範囲である。送信部３０７は、設定タイムスロット範囲で受信部３０１により受信されたフレームは、設定タイムスロット範囲内で中継先に送信する。一方、送信部３０７は、設定タイムスロット範囲ではないタイムスロットで受信部３０１により受信されたフレームは、次の設定タイムスロット範囲で中継先に送信する。比較部３０３は、複数のタイムスロットのうち過去の通信周期においてデータ中継が実施されたタイムスロットの範囲を、設定タイムスロット範囲として用いることができる。
実施タイムスロット範囲は、複数のタイムスロットのうち実際にデータ中継が実施されたタイムスロットの範囲である。つまり、実施タイムスロット範囲は、複数のタイムスロットのうち、受信部３０１によりフレームが受信され、送信部３０７によりフレームが中継先に送信されたタイムスロットの範囲である。
比較部３０３により行われる処理は、比較処理に相当する。The comparison unit 303 compares the set time slot range with the implementation time slot range.
The set time slot range is the range of time slots set for performing data relay. The transmission unit 307 transmits the frame received by the reception unit 301 within the set time slot range to the relay destination within the set time slot range. On the other hand, the transmission unit 307 transmits the frame received by the reception unit 301 in a time slot that is not in the set time slot range to the relay destination in the next set time slot range. The comparison unit 303 can use the range of the time slots in which data relay has been performed in the past communication cycle among the plurality of time slots as the set time slot range.
The execution time slot range is the range of the time slots in which the data relay is actually performed among the plurality of time slots. That is, the implementation time slot range is the range of the time slots in which the receiving unit 301 receives the frame and the transmitting unit 307 transmits the frame to the relay destination among the plurality of time slots.
The process performed by the comparison unit 303 corresponds to the comparison process.

判定部３０４は、比較部３０３の比較の結果に応じて、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正するか否かを判定する。
例えば、比較部３０３による比較の結果、設定タイムスロット範囲と実施タイムスロット範囲との間に閾値以上のずれが生じていることが判明した場合に、判定部３０４は、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正すると判定する。
また、比較部３０３は、例えば、複数の通信周期で設定タイムスロット範囲と実施タイムスロット範囲との間に閾値以上のずれが生じていることが判明した場合に、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正すると判定する。
判定部３０４により行われる処理は、判定処理に相当する。The determination unit 304 determines whether or not to correct the set time slot range in the later communication cycle according to the comparison result of the comparison unit 303.
For example, when it is found as a result of comparison by the comparison unit 303 that a deviation of more than a threshold value occurs between the set time slot range and the execution time slot range, the determination unit 304 determines the set time in the later communication cycle. Determined to correct the slot range.
Further, in the comparison unit 303, for example, when it is found that a deviation of more than a threshold value occurs between the set time slot range and the execution time slot range in a plurality of communication cycles, the comparison unit 303 sets a time slot in a later communication cycle. Judge that the range is corrected.
The process performed by the determination unit 304 corresponds to the determination process.

補正部３０５は、判定部３０４により後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正することが判定された場合に、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を実施タイムスロット範囲に基づいて補正する。
例えば、補正部３０５は、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を、実施タイムスロット範囲と同じ範囲に補正する。
補正部３０５により行われる処理は、補正処理に相当する。When the determination unit 304 determines that the set time slot range in the later communication cycle is to be corrected, the correction unit 305 corrects the set time slot range in the later communication cycle based on the execution time slot range.
For example, the correction unit 305 corrects the set time slot range in the later communication cycle to the same range as the execution time slot range.
The process performed by the correction unit 305 corresponds to the correction process.

送信時刻管理部３０６は、タイムスロットを管理する。 The transmission time management unit 306 manages the time slot.

送信部３０７は、受信部３０１により受信されたフレームを、中継先に送信する。
また、送信部３０７は、タイムスロットごとに、フレームの送信数を計数してもよい。送信部３０７は、タイムスロットごとに、フレームの送信数を計数しなくてもよい。The transmission unit 307 transmits the frame received by the reception unit 301 to the relay destination.
Further, the transmission unit 307 may count the number of frames transmitted for each time slot. The transmission unit 307 does not have to count the number of frames transmitted for each time slot.

＊＊＊動作の説明＊＊＊
次に、本実施の形態に係る中継局３００の動作例を説明する。
なお、親局１００、子局２００、中継局３００は予め時刻同期しているものとする。また、親局１００、子局２００、中継局３００には、タイムスロットの長さのデフォルト値が設定されているものとする。親局１００は、周期的に同一タイミングでフレームを送信するものとする。同様に、子局２００も、周期的に同一タイミングでフレームを送信するものとする。中継局３００は、前述のように、設定タイムスロット範囲で受信したフレームは、設定タイムスロット範囲内で中継先に送信する。一方、中継局３００は、設定タイムスロット範囲ではないタイムスロットで受信したフレームは、次の設定タイムスロット範囲で中継先に送信する。
また、中継局３００は時刻同期のマスタとなる親局１００と時刻同期した時点を処理の開始時刻とする。*** Explanation of operation ***
Next, an operation example of the relay station 300 according to the present embodiment will be described.
It is assumed that the master station 100, the slave station 200, and the relay station 300 are time-synchronized in advance. Further, it is assumed that the master station 100, the slave station 200, and the relay station 300 are set with default values for the length of the time slot. It is assumed that the master station 100 periodically transmits frames at the same timing. Similarly, it is assumed that the slave station 200 also periodically transmits frames at the same timing. As described above, the relay station 300 transmits the frame received in the set time slot range to the relay destination within the set time slot range. On the other hand, the relay station 300 transmits the frame received in the time slot that is not in the set time slot range to the relay destination in the next set time slot range.
Further, the relay station 300 sets the time when the time is synchronized with the master station 100, which is the master of the time synchronization, as the processing start time.

図４は、フレーム受信タイミングの例を示す。
より詳細には、図４は、Ｎ番目の通信周期における通信インターフェース［０］での親局１００からのフレームの受信タイミングを示す。また、図４は、通信インターフェース［１］での子局（１）２０１からのフレームの受信タイミングを示す。また、図４は、通信インターフェース［２］での子局（２）２０２からのフレームの受信タイミングを示す。また、図４は、通信インターフェース［Ｎ］での子局（Ｎ）２０３からのフレームの受信タイミングを示す。
図４の例では、通信周期は１６個のタイムスロットで構成される。例えば、１番目から８番目のタイムスロットでは、高優先のフレームである優先フレームの通信が行われる。また、９番目から１６番目のスロットでは、低優先のフレームである非優先フレームの通信が行われる。つまり、親局１００、子局２００、中継局３００では、１番目から８番目のタイムスロットで優先フレームの送受信を行うことを記憶している。
なお、本実施の形態では、優先フレームの通信が行われる１番目から８番目のタイムスロットが、設定タイムスロット範囲に相当する。つまり、図４において黒地の範囲が設定タイムスロット範囲に相当する。
また、以下では、主に設定タイムスロット範囲でのフレームの受信について説明するが、前述したように、設定タイムスロット範囲で受信されたフレームは設定タイムスロット範囲で中継先に送信される。つまり、以下では、設定タイムスロット範囲でのフレームの受信について言及している場合は、明示していなくても、設定タイムスロット範囲でのフレームの送信も発生しているものとする。FIG. 4 shows an example of frame reception timing.
More specifically, FIG. 4 shows the reception timing of the frame from the master station 100 at the communication interface [0] in the Nth communication cycle. Further, FIG. 4 shows the reception timing of the frame from the slave station (1) 201 on the communication interface [1]. Further, FIG. 4 shows the reception timing of the frame from the slave station (2) 202 on the communication interface [2]. Further, FIG. 4 shows the reception timing of the frame from the slave station (N) 203 on the communication interface [N].
In the example of FIG. 4, the communication cycle is composed of 16 time slots. For example, in the 1st to 8th time slots, communication of a priority frame, which is a high priority frame, is performed. Further, in the 9th to 16th slots, communication of a non-priority frame, which is a low priority frame, is performed. That is, the master station 100, the slave station 200, and the relay station 300 store that the priority frame is transmitted / received in the first to eighth time slots.
In the present embodiment, the first to eighth time slots in which priority frame communication is performed correspond to the set time slot range. That is, in FIG. 4, the range of the black background corresponds to the set time slot range.
Further, although the reception of frames in the set time slot range is mainly described below, as described above, the frames received in the set time slot range are transmitted to the relay destination in the set time slot range. That is, in the following, when the reception of the frame in the set time slot range is mentioned, it is assumed that the frame transmission in the set time slot range also occurs even if it is not explicitly stated.

本実施の形態では、はじめに、中継局３００では、受信部３０１が、処理開始後の最初の通信周期で受信したフレーム数を、タイムスロットごとに、送信元ごとに計数し、計数結果を記憶部３０２に保存する。なお、本実施の形態では、受信部３０１は、優先フレームの受信数のみを計数する。
また、受信部３０１は、２回目以降の通信周期でも、タイムスロットごとに、送信元ごとに優先フレームの受信数を計数し、計数結果を記憶部３０２に保存する。
図５は、Ｎ番目の通信周期における、通信インターフェース［０］及び通信インターフェース［１］でのフレーム受信数の計数結果を示す。
図６は、Ｎ番目の通信周期における、通信インターフェース［２］及び通信インターフェース［３］でのフレーム受信数の計数結果を示す。In the present embodiment, first, in the relay station 300, the receiving unit 301 counts the number of frames received in the first communication cycle after the start of processing for each time slot and for each transmitting source, and stores the counting result. Save to 302. In the present embodiment, the receiving unit 301 counts only the number of received priority frames.
Further, the receiving unit 301 counts the number of priority frames received for each transmission source for each time slot even in the second and subsequent communication cycles, and stores the counting result in the storage unit 302.
FIG. 5 shows the counting result of the number of frames received by the communication interface [0] and the communication interface [1] in the Nth communication cycle.
FIG. 6 shows the counting result of the number of frames received by the communication interface [2] and the communication interface [3] in the Nth communication cycle.

図８は、受信部３０１によるフレーム受信数の計数処理を示す。 FIG. 8 shows the counting process of the number of frames received by the receiving unit 301.

先ず、受信部３０１は、ステップＳ１０１において、現在がタイムスロットの更新タイミングであるか否かを判定する。
現在がタイムスロットの更新タイミングである場合（ステップＳ１０１でＹＥＳ）は、処理がステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６の詳細は後述する。
一方、現在がタイムスロットの更新タイミングではない場合（ステップＳ１０１でＮＯ）は、処理がステップＳ１０２に進む。First, in step S101, the receiving unit 301 determines whether or not the current time slot update timing is reached.
If the current time slot update timing is set (YES in step S101), the process proceeds to step S106. Details of step S106 will be described later.
On the other hand, if the current time is not the time slot update timing (NO in step S101), the process proceeds to step S102.

ステップＳ１０２では、受信部３０１は、フレームを受信したか否かを判定する。
受信部３０１がフレームを受信している場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）は、処理がステップＳ１０３に進む。一方、受信部３０１がフレームを受信していない場合（ステップＳ１０２でＮＯ）は、処理がステップＳ１０１に戻る。In step S102, the receiving unit 301 determines whether or not the frame has been received.
If the receiving unit 301 has received the frame (YES in step S102), the process proceeds to step S103. On the other hand, when the receiving unit 301 has not received the frame (NO in step S102), the process returns to step S101.

ステップＳ１０３では、受信部３０１は、受信したフレームが優先フレームであるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
受信したフレームが優先フレームである場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）は、処理がステップＳ１０４に進む。一方、受信したフレームが優先フレームでない場合（ステップＳ１０３でＮＯ）は、処理がステップＳ１０１に戻る。In step S103, the receiving unit 301 determines whether or not the received frame is a priority frame (step S103).
If the received frame is a priority frame (YES in step S103), the process proceeds to step S104. On the other hand, if the received frame is not a priority frame (NO in step S103), the process returns to step S101.

ステップＳ１０４では、受信部３０１は受信したフレームの送信元を特定する。 In step S104, the receiving unit 301 identifies the source of the received frame.

次に、ステップＳ１０５において、受信部３０１は、該当する送信元のフレーム受信数をインクリメントする。つまり、受信部３０１は、現在のタイムスロットでのフレーム受信数を送信元ごとに管理しており、ステップＳ１０４で特定した送信元のフレーム受信数を１つ増加させる。
その後、処理がステップＳ１０１に戻る。Next, in step S105, the receiving unit 301 increments the number of frames received by the corresponding transmission source. That is, the receiving unit 301 manages the number of frames received in the current time slot for each transmission source, and increases the number of frames received by the transmission source specified in step S104 by one.
After that, the process returns to step S101.

ステップＳ１０１において現在がタイムスロットの更新タイミングであると判定された場合は、ステップＳ１０６において、受信部３０１は、現タイムスロットのスロット番号と同じスロット番号のフレーム受信数の情報が記憶部３０２に記憶されているか否かを判定する。例えば、現タイムスロットが図４の１番目のタイムスロットであれば、以前の通信周期での１番目のタイムスロットのフレーム受信数の情報が記憶部３０２に記憶されているか否かを判定する。
現タイムスロットのスロット番号と同じスロット番号のフレーム受信数の情報が記憶部３０２に記憶されていない場合（ステップＳ１０６でＮＯ）は、受信部３０１は、ステップＳ１０７において、現タイムスロットのフレーム受信数の情報を、最初の通信周期の情報として記憶部３０２に保存する。
一方、現タイムスロットのスロット番号と同じスロット番号のフレーム受信数の情報が記憶部３０２に記憶されている場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）は、受信部３０１は、ステップＳ１０８において、現タイムスロットのフレーム受信数の情報を、最初の通信周期の情報との比較のために記憶部３０２に保存する。
以下では、ステップＳ１０７で記憶部３０２に保存したフレーム受信数の情報は、設定タイムスロット範囲を表す情報として用いられる。また、ステップＳ１０８で記憶部３０２に保存したフレーム受信数の情報は、実施タイムスロット範囲を表す情報として用いられる。
なお、ステップＳ１０７で記憶部３０２に保存した情報及びステップＳ１０８で記憶部３０２に保存した情報は、中継局３００が親局１００と時刻同期すると消去される。If it is determined in step S101 that the current time slot update timing is set, in step S106, the receiving unit 301 stores information on the number of frames received with the same slot number as the slot number of the current time slot in the storage unit 302. Determine if it has been done. For example, if the current time slot is the first time slot in FIG. 4, it is determined whether or not the information on the number of frames received in the first time slot in the previous communication cycle is stored in the storage unit 302.
If the storage unit 302 does not store information on the number of frames received with the same slot number as the slot number of the current time slot (NO in step S106), the receiving unit 301 receives the number of frames received in the current time slot in step S107. Information is stored in the storage unit 302 as information of the first communication cycle.
On the other hand, when the information on the number of frames received with the same slot number as the slot number of the current time slot is stored in the storage unit 302 (YES in step S106), the receiving unit 301 sets the frame of the current time slot in step S108. The information on the number of receptions is stored in the storage unit 302 for comparison with the information on the first communication cycle.
In the following, the information on the number of received frames stored in the storage unit 302 in step S107 is used as information representing the set time slot range. Further, the information on the number of received frames stored in the storage unit 302 in step S108 is used as information indicating the execution time slot range.
The information saved in the storage unit 302 in step S107 and the information saved in the storage unit 302 in step S108 are deleted when the relay station 300 synchronizes with the master station 100 in time.

受信部３０１は、図８に示す処理を、タイムスロットごとに、各通信インターフェースについて並列して行う。
これにより、受信部３０１は、図５及び図６に示すフレーム受信数の情報を得ることができる。
また、受信部３０１は、図８に示す処理を繰り返し行う。
受信部３０１は、図８に示す処理を、通信周期ごとに行ってもよいし、複数の通信周期に１回行うようにしてもよい。The receiving unit 301 performs the processing shown in FIG. 8 in parallel for each communication interface for each time slot.
As a result, the receiving unit 301 can obtain the information on the number of received frames shown in FIGS. 5 and 6.
Further, the receiving unit 301 repeats the process shown in FIG.
The receiving unit 301 may perform the process shown in FIG. 8 for each communication cycle, or may perform the process once for each of a plurality of communication cycles.

また、送信部３０７は、処理開始の最初の通信周期で送信した優先フレームの送信数を、タイムスロットごとに、送信元ごとに計数してもよい。また、送信部３０７は、最初の通信周期で送信された優先フレームの送信数の情報を記憶部３０２に保存してもよい。送信部３０７によるフレーム送信数の計数処理は、図８の処理に準ずる。具体的には、図８のステップＳ１０２の「フレームを受信した？」を「フレームを送信した？」に読み替える。また、ステップＳ１０４の「送信元を特定する」を「送信先を特定する」に読み替える。また、ステップＳ１０５の「該当する送信元のフレーム受信数をインクリメントする」を「該当する送信先のフレーム送信数をインクリメントする」に読み替える。
図７は、Ｎ番目の通信周期における、通信インターフェース［０］でのフレーム送信数の計数結果を示す。
なお、システム設計時点において優先フレームの送信タイミングが判明している場合には、本段落に記載の処理は省略することできる。Further, the transmission unit 307 may count the number of priority frames transmitted in the first communication cycle of the start of processing for each time slot and for each transmission source. Further, the transmission unit 307 may store information on the number of transmissions of priority frames transmitted in the first communication cycle in the storage unit 302. The processing of counting the number of frame transmissions by the transmission unit 307 conforms to the processing of FIG. Specifically, the "frame received?" In step S102 of FIG. 8 is read as "frame transmitted?". Further, "specify the source" in step S104 is read as "specify the destination". Further, "incrementing the number of frames received by the corresponding source" in step S105 is read as "incrementing the number of frames transmitted by the corresponding destination".
FIG. 7 shows the counting result of the number of frame transmissions on the communication interface [0] in the Nth communication cycle.
If the transmission timing of the priority frame is known at the time of system design, the processing described in this paragraph can be omitted.

図９は、比較部３０３の動作例、判定部３０４の動作例及び補正部３０５の動作例を示す。 FIG. 9 shows an operation example of the comparison unit 303, an operation example of the determination unit 304, and an operation example of the correction unit 305.

ステップＳ２０１では、比較部３０３が、最初の通信周期で記憶部３０２に保存したフレーム受信数（設定タイムスロット範囲）と直前の通信周期で記憶部３０２に保存したフレーム受信数（実施タイムスロット範囲）を比較する。
例えば、比較部３０３は、親局１００からのフレーム受信について、最初の通信周期でのフレーム受信数と直前の通信周期でのフレーム受信数との間の相互相関値を求める。比較部３０３は、比較結果を任意の記憶領領域に保存する。In step S201, the comparison unit 303 stores the number of frames received in the storage unit 302 in the first communication cycle (set time slot range) and the number of frames received in the storage unit 302 in the immediately preceding communication cycle (implementation time slot range). To compare.
For example, the comparison unit 303 obtains a cross-correlation value between the number of frames received in the first communication cycle and the number of frames received in the immediately preceding communication cycle for the frame reception from the master station 100. The comparison unit 303 stores the comparison result in an arbitrary storage area.

次に、ステップＳ２０２で、判定部３０４が、比較部３０３の比較結果（相互相関値）に基づき、最初の通信周期でのフレーム受信数と直前の通信周期でのフレーム受信数との間のずれを検出する。これにより、判定部３０４は、現在の親局１００からのフレームの受信タイミングが最初の通信周期に比べて前にずれているのか、後にずれているのか、あるいは前後に揺らいでいるのかを検出することができる。 Next, in step S202, the determination unit 304 shifts between the number of frames received in the first communication cycle and the number of frames received in the immediately preceding communication cycle based on the comparison result (cross-correlation value) of the comparison unit 303. Is detected. As a result, the determination unit 304 detects whether the reception timing of the frame from the current master station 100 is shifted before, after, or fluctuates back and forth with respect to the first communication cycle. be able to.

次に、ステップＳ２０３において、判定部３０４は、ステップＳ２０２で検出したずれが閾値以上であるか否かを判定する。つまり、判定部３０４は、設定タイムスロット範囲と実施タイムスロット範囲が閾値以上ずれているか否かを判定する。閾値は、例えば、１タイムスロットである。図４の例において、前の通信周期の１６番目のタイムスロットでフレームが受信されている場合、または９番目のタイムスロットでフレームが受信されている場合は、フレームの受信タイミングが設定タイムスロット範囲から１タイムスロット分ずれているので、閾値以上のずれが発生している。 Next, in step S203, the determination unit 304 determines whether or not the deviation detected in step S202 is equal to or greater than the threshold value. That is, the determination unit 304 determines whether or not the set time slot range and the execution time slot range deviate from each other by a threshold value or more. The threshold is, for example, one time slot. In the example of FIG. 4, when the frame is received in the 16th time slot of the previous communication cycle, or when the frame is received in the 9th time slot, the reception timing of the frame is set in the set time slot range. Since it is deviated by one time slot from, a deviation of more than the threshold value has occurred.

ステップＳ２０２で検出したずれが閾値以上である場合（ステップＳ２０３でＹＥＳ）は、判定部３０４は、ステップＳ２０４において、該当する局の識別子を任意の記憶領域に保存する。
一方、ステップＳ２０２で検出したずれが閾値未満である場合（ステップＳ２０３でＮＯ）は、判定部３０４は、ステップＳ２０５において、全ての局についてステップＳ２０１以降の処理が行われたか否かを判定する。
ステップＳ２０１以降の処理が行われていない局が存在する場合（ステップＳ２０５でＮＯ）は、比較部３０３が、該当する局についてステップＳ２０１の処理を行う。
一方、全ての局（親局１００、及び全ての子局２００）に対してステップＳ２０１以降の処理が行われている場合（ステップＳ２０５でＹＥＳ）は、処理がステップＳ２０５に進む。When the deviation detected in step S202 is equal to or greater than the threshold value (YES in step S203), the determination unit 304 stores the identifier of the corresponding station in an arbitrary storage area in step S204.
On the other hand, when the deviation detected in step S202 is less than the threshold value (NO in step S203), the determination unit 304 determines in step S205 whether or not the processes after step S201 have been performed for all stations.
If there is a station that has not been processed after step S201 (NO in step S205), the comparison unit 303 performs the process of step S201 for the corresponding station.
On the other hand, when the processing after step S201 is performed for all stations (master station 100 and all slave stations 200) (YES in step S205), the processing proceeds to step S205.

ステップＳ２０５では、判定部３０４が、ステップＳ２０４で記憶領域に識別子が保存された局が存在するか否かを判定する。
ステップＳ２０４で記憶領域に識別子が保存された局が存在する場合（ステップＳ２０６でＹＥＳ）、すなわち、設定タイムスロット範囲と実施タイムスロット範囲が閾値以上ずれている局が存在する場合は、判定部３０４は、補正部３０５による補正処理を決定する。
一方、ステップＳ２０４で記憶領域に識別子が保存された局が存在しない場合（ステップＳ２０６でＮＯ）は、処理が終了する。In step S205, the determination unit 304 determines in step S204 whether or not there is a station in which the identifier is stored in the storage area.
If there is a station in which the identifier is stored in the storage area in step S204 (YES in step S206), that is, if there is a station whose set time slot range and execution time slot range deviate from each other by a threshold value or more, the determination unit 304 Determines the correction process by the correction unit 305.
On the other hand, if there is no station in which the identifier is stored in the storage area in step S204 (NO in step S206), the process ends.

ステップＳ２０７では、補正部３０５が、ステップＳ２０２で検出されたずれに従って、設定タイムスロット範囲を補正する。つまり、補正部３０５は、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を、実施タイムスロット範囲と同じ範囲に補正する。 In step S207, the correction unit 305 corrects the set time slot range according to the deviation detected in step S202. That is, the correction unit 305 corrects the set time slot range in the later communication cycle to the same range as the execution time slot range.

次に、補正部３０５による補正処理の具体例を説明する。 Next, a specific example of the correction process by the correction unit 305 will be described.

図１０及び図１１は、フレームの受信タイミングが前にずれている場合の補正部３０５の補正例を示す。
図１０では、図４と同様に、１番目から８番目のタイムスロットで優先フレームの通信が行われる。つまり、１番目から８番目のタイムスロットの範囲が設定タイムスロット範囲である。
図１０に示すように、フレームの受信タイミングが１つ前の通信周期の１６番目のタイムスロットにずれたとする。
この場合は、補正部３０５は、次の通信周期において１６番目のタイムスロットをオープンに設定する。
つまり、補正部３０５は、図１１に示すように、１６番目から８番目のタイムスロットの範囲に設定タイムスロット範囲を補正する。黒地の範囲が設定タイムスロット範囲を表す。
また、図１０の例では、８番目のタイムスロットでは、いずれの局からもフレームを受信していないので、補正部３０５は、８番目のタイムスロットを設定タイムスロット範囲から除外してもよい。
図１１の例では、１６番目のタイムスロットでフレームが受信されていれば、即座に１６番目のタイムスロットを新たな設定タイムスロット範囲に追加することとしている。これに代えて、１６番目のタイムスロットでのフレームの受信が複数回確認された後、すなわち閾値以上のずれが複数回確認された後に、補正部３０５が、１６番目のタイムスロットが含まれるように設定タイムスロット範囲を補正するようにしてもよい。同様に、８番目のタイムスロットでのフレームの受信がないことが複数回確認された後に、補正部３０５が、８番目のタイムスロットが含まれないように設定タイムスロット範囲を補正するようにしてもよい。10 and 11 show a correction example of the correction unit 305 when the frame reception timing is shifted forward.
In FIG. 10, as in FIG. 4, the priority frame communication is performed in the first to eighth time slots. That is, the range of the first to eighth time slots is the set time slot range.
As shown in FIG. 10, it is assumed that the frame reception timing is shifted to the 16th time slot of the previous communication cycle.
In this case, the correction unit 305 sets the 16th time slot to open in the next communication cycle.
That is, as shown in FIG. 11, the correction unit 305 corrects the set time slot range to the range of the 16th to 8th time slots. The range on a black background represents the set time slot range.
Further, in the example of FIG. 10, since the frame is not received from any station in the eighth time slot, the correction unit 305 may exclude the eighth time slot from the set time slot range.
In the example of FIG. 11, if a frame is received in the 16th time slot, the 16th time slot is immediately added to the new set time slot range. Instead of this, after the reception of the frame in the 16th time slot is confirmed multiple times, that is, after the deviation above the threshold value is confirmed multiple times, the correction unit 305 is set to include the 16th time slot. The set time slot range may be corrected to. Similarly, after it is confirmed multiple times that the frame is not received in the 8th time slot, the correction unit 305 corrects the set time slot range so that the 8th time slot is not included. May be good.

図１２及び図１３は、フレームの受信タイミングが後ろにずれている場合の補正部３０５の補正例を示す。
図１２では、図４と同様に、１番目から８番目のタイムスロットで優先フレームの通信が行われる。つまり、１番目から８番目のタイムスロットの範囲が設定タイムスロット範囲である。
図１２に示すように、フレームの受信タイミングが９番目のタイムスロットにずれたとする。
この場合は、補正部３０５は、次の通信周期において９番目のタイムスロットをオープンに設定する。
つまり、補正部３０５は、図１３に示すように、１番目から９番目のタイムスロットの範囲に設定タイムスロット範囲を補正する。黒地の範囲が設定タイムスロット範囲を表す。
図１３の例では、９番目のタイムスロットでフレームが受信されていれば、即座に９番目のタイムスロットを新たな設定タイムスロット範囲に追加することとしている。これに代えて、９番目のタイムスロットでのフレームの受信が複数回確認された、すなわち閾値以上のずれが複数回確認された後に、補正部３０５が、９番目のタイムスロットが含まれるように設定タイムスロット範囲を補正するようにしてもよい。12 and 13 show a correction example of the correction unit 305 when the reception timing of the frame is shifted backward.
In FIG. 12, as in FIG. 4, priority frame communication is performed in the first to eighth time slots. That is, the range of the first to eighth time slots is the set time slot range.
As shown in FIG. 12, it is assumed that the frame reception timing is shifted to the ninth time slot.
In this case, the correction unit 305 sets the ninth time slot to open in the next communication cycle.
That is, as shown in FIG. 13, the correction unit 305 corrects the set time slot range to the range of the first to ninth time slots. The range on a black background represents the set time slot range.
In the example of FIG. 13, if a frame is received in the 9th time slot, the 9th time slot is immediately added to the new set time slot range. Instead, after the reception of the frame in the 9th time slot is confirmed multiple times, that is, the deviation above the threshold value is confirmed multiple times, the correction unit 305 is set to include the 9th time slot. The set time slot range may be corrected.

図１４及び図１５は、フレームの受信タイミングが前及び後ろにずれている場合の補正部３０５の補正例を示す。
図１４では、図４と同様に、１番目から８番目のタイムスロットで優先フレームの通信が行われる。つまり、１番目から８番目のタイムスロットの範囲が設定タイムスロット範囲である。
図１４に示すように、フレームの受信タイミングが１つ前の通信周期の１６番目のタイムスロットにずれ、更に、９番目のタイムスロットにもずれたとする。
この場合は、補正部３０５は、次の通信周期において１６番目のタイムスロットと９番目のタイムスロットをオープンに設定する。
つまり、補正部３０５は、図１４に示すように、１６番目から９番目のタイムスロットの範囲に設定タイムスロット範囲を補正する。14 and 15 show a correction example of the correction unit 305 when the reception timing of the frame is shifted forward and backward.
In FIG. 14, as in FIG. 4, the priority frame communication is performed in the first to eighth time slots. That is, the range of the first to eighth time slots is the set time slot range.
As shown in FIG. 14, it is assumed that the frame reception timing is shifted to the 16th time slot of the previous communication cycle, and further shifted to the 9th time slot.
In this case, the correction unit 305 sets the 16th time slot and the 9th time slot to open in the next communication cycle.
That is, as shown in FIG. 14, the correction unit 305 corrects the set time slot range to the range of the 16th to 9th time slots.

図１６は、補正部３０５の動作例及び送信時刻管理部３０６の動作例を示す。 FIG. 16 shows an operation example of the correction unit 305 and an operation example of the transmission time management unit 306.

ステップＳ３０１において、補正部３０５は、追加対象のタイムスロットを設定タイムスロット範囲に追加する。
図１０の例では、１６番目のタイムスロットが追加対象のタイムスロットである。補正部３０５は、追加対象の１６番目のタイムスロットを設定タイムスロット範囲に追加する。In step S301, the correction unit 305 adds the time slot to be added to the set time slot range.
In the example of FIG. 10, the 16th time slot is the time slot to be added. The correction unit 305 adds the 16th time slot to be added to the set time slot range.

次に、ステップＳ３０２において、補正部３０５は、全てのずれを吸収できるように設定タイムスロット範囲を補正したか否かを判定する。
例えば、図１４の例では、１６番目のタイムスロットを設定タイムスロット範囲に追加したのみでは、９番目のタイムスロットでのずれを吸収することはできない。従って、この場合は、ステップＳ３０２の判定において「ＮＯ」が得られる。Next, in step S302, the correction unit 305 determines whether or not the set time slot range has been corrected so that all deviations can be absorbed.
For example, in the example of FIG. 14, the deviation in the ninth time slot cannot be absorbed only by adding the 16th time slot to the set time slot range. Therefore, in this case, "NO" is obtained in the determination in step S302.

次に、ステップＳ３０３において、削除対象のタイムスロットを設定タイムスロット範囲から削除する。
図１０の例では、８番目のタイムスロットではフレームが受信されていないので、８番目のタイムスロットを削除対象とする場合は、補正部３０５は、８番目のタイムスロットを設定タイムスロット範囲から削除する。Next, in step S303, the time slot to be deleted is deleted from the set time slot range.
In the example of FIG. 10, since the frame is not received in the 8th time slot, when the 8th time slot is to be deleted, the correction unit 305 deletes the 8th time slot from the set time slot range. To do.

最後に、ステップＳ３０４において、送信時刻管理部３０６が、タイムスロットの番号を変更する。
図１５の例のように、補正の結果、新たな設定タイムスロット範囲が、１６番目から９番目の範囲になった場合は、送信時刻管理部３０６は、新たな設定タイムスロット範囲が１番目のタイムスロットから開始するようにタイムスロットの番号を変更する。この結果、新たな設定タイムスロット範囲は、１番目のタイムスロット（変更前の１６番目のタイムスロット）から１０番目のタイムスロット（変更前の９番目のタイムスロット）の範囲になる。
これにより、親局１００がフレームを送信するタイムスロットの番号が固定されるため、親局１００と中継局３００とが再同期したときにタイムスロット番号の調整が不要となる。
また、送信時刻管理部３０６は、記憶部３０２において、補正前の設定タイムスロット範囲の情報を補正後の設定タイムスロット範囲で上書きする。例えば、図１５の例では、補正前の設定タイムスロット範囲の情報である１番目から８番目のタイムスロットとの情報を、１番目から１０番目のタイムスロットとの情報に上書きする。
なお、送信時刻管理部３０６は、設定タイムスロット範囲の情報を書き換える場合でも、フレームの送信順序の情報は、記憶部３０２にそのまま残しておく。
例えば、子局（１）２０１からのフレーム、子局（２）２０２からのフレーム、子局（Ｎ）２０３からのフレームの順序で、親局１００に送信することが規定されていると仮定する。図１２のフレーム受信例では、３番目のタイムスロットにおいて子局（１）２０１からのフレームと子局（２）２０２からのフレームが受信されている。この場合に、フレーム送信順序の情報が消去されると、同じ３番目のタイムスロットで受信された子局（２）２０２からのフレームが子局（１）２０１からのフレームよりも先に親局１００に送信される事態が生じる可能性がある。このため、送信時刻管理部３０６は、フレームの送信順序が規定の通りに行われるように、設定タイムスロット範囲の情報を書き換え、また、タイムスロットの番号を変更する場合でも、フレームの送信順序の情報はそのまま残しておく。Finally, in step S304, the transmission time management unit 306 changes the time slot number.
As in the example of FIG. 15, when the new set time slot range becomes the 16th to 9th range as a result of the correction, the transmission time management unit 306 has the new set time slot range of the first. Change the time slot number to start from the time slot. As a result, the newly set time slot range becomes the range from the first time slot (16th time slot before change) to the 10th time slot (9th time slot before change).
As a result, the number of the time slot in which the master station 100 transmits a frame is fixed, so that it is not necessary to adjust the time slot number when the master station 100 and the relay station 300 are resynchronized.
Further, the transmission time management unit 306 overwrites the information of the set time slot range before correction with the set time slot range after correction in the storage unit 302. For example, in the example of FIG. 15, the information of the first to eighth time slots, which is the information of the set time slot range before correction, is overwritten with the information of the first to tenth time slots.
Even when the transmission time management unit 306 rewrites the information of the set time slot range, the information of the frame transmission order is left as it is in the storage unit 302.
For example, it is assumed that it is specified to transmit to the master station 100 in the order of the frame from the slave station (1) 201, the frame from the slave station (2) 202, and the frame from the slave station (N) 203. .. In the frame reception example of FIG. 12, the frame from the slave station (1) 201 and the frame from the slave station (2) 202 are received in the third time slot. In this case, if the frame transmission order information is deleted, the frame from the slave station (2) 202 received in the same third time slot is the master station before the frame from the slave station (1) 201. There is a possibility that the situation will be transmitted to 100. Therefore, the transmission time management unit 306 rewrites the information of the set time slot range so that the frame transmission order is performed as specified, and even when the time slot number is changed, the frame transmission order is changed. Leave the information as is.

＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように、本実施の形態では、時刻同期のずれが発生した場合にも、中継局３００のタイムスロットを変更していくことで、補正のための通信を行う必要がない。このため、本実施の形態によれば、通信帯域を消費することなく、データ通信のためのタイミングを補正することができる。*** Explanation of the effect of the embodiment ***
As described above, in the present embodiment, even if the time synchronization shift occurs, it is not necessary to perform the communication for correction by changing the time slot of the relay station 300. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to correct the timing for data communication without consuming the communication band.

＊＊＊ハードウェア構成の説明＊＊＊
最後に、中継局３００のハードウェア構成の補足説明を行う。
図２に示すプロセッサ９０１は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。
プロセッサ９０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等である。
図２に示す記憶装置９０２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等である。
図２に示す通信インターフェース［０］９０４〜通信インターフェース［Ｎ］９０６は、データの通信処理を実行する電子回路である。通信インターフェース［０］９０４〜通信インターフェース［Ｎ］９０６は、例えば、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）である。*** Explanation of hardware configuration ***
Finally, a supplementary explanation of the hardware configuration of the relay station 300 will be given.
The processor 901 shown in FIG. 2 is an IC (Integrated Circuit) that performs processing.
The processor 901 is a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or the like.
The storage device 902 shown in FIG. 2 is a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an HDD (Hard Disk Drive), or the like.
The communication interface [0] 904 to the communication interface [N] 906 shown in FIG. 2 are electronic circuits that execute data communication processing. The communication interface [0] 904 to the communication interface [N] 906 are, for example, a communication chip or a NIC (Network Interface Card).

また、記憶装置９０２には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。
そして、ＯＳの少なくとも一部がプロセッサ９０１により実行される。
プロセッサ９０１はＯＳの少なくとも一部を実行しながら、受信部３０１、比較部３０３、判定部３０４、補正部３０５、送信時刻管理部３０６及び送信部３０７の機能を実現するプログラムを実行する。
プロセッサ９０１がＯＳを実行することで、タスク管理、メモリ管理、ファイル管理、通信制御等が行われる。
また、受信部３０１、比較部３０３、判定部３０４、補正部３０５、送信時刻管理部３０６及び送信部３０７の処理の結果を示す情報、データ、信号値及び変数値の少なくともいずれかが、記憶装置９０２、プロセッサ９０１内のレジスタ及びキャッシュメモリの少なくともいずれかに記憶される。
また、受信部３０１、比較部３０３、判定部３０４、補正部３０５、送信時刻管理部３０６及び送信部３０７の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ等の可搬記録媒体に格納されていてもよい。Further, the storage device 902 also stores an OS (Operating System).
Then, at least a part of the OS is executed by the processor 901.
The processor 901 executes a program that realizes the functions of the reception unit 301, the comparison unit 303, the determination unit 304, the correction unit 305, the transmission time management unit 306, and the transmission unit 307 while executing at least a part of the OS.
When the processor 901 executes the OS, task management, memory management, file management, communication control, and the like are performed.
Further, at least one of the information, data, signal value, and variable value indicating the processing result of the receiving unit 301, the comparison unit 303, the determination unit 304, the correction unit 305, the transmission time management unit 306, and the transmitting unit 307 is stored in the storage device. It is stored in at least one of the registers and cache memory in 902, processor 901.
The programs that realize the functions of the receiving unit 301, the comparison unit 303, the determination unit 304, the correction unit 305, the transmission time management unit 306, and the transmitting unit 307 are magnetic disks, flexible disks, optical disks, compact disks, and Blu-ray (registered trademarks). ) It may be stored in a portable recording medium such as a disc or a DVD.

また、受信部３０１、比較部３０３、判定部３０４、補正部３０５、送信時刻管理部３０６及び送信部３０７の「部」を、「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
また、中継局３００は、処理回路により実現されてもよい。処理回路は、例えば、ロジックＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＧＡ（Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）である。
なお、本明細書では、プロセッサと処理回路との上位概念を、「プロセッシングサーキットリー」という。
つまり、プロセッサと処理回路とは、それぞれ「プロセッシングサーキットリー」の具体例である。Further, the "unit" of the receiving unit 301, the comparison unit 303, the determination unit 304, the correction unit 305, the transmission time management unit 306, and the transmitting unit 307 is read as "circuit" or "process" or "procedure" or "processing". You may.
Further, the relay station 300 may be realized by a processing circuit. The processing circuit is, for example, a logic IC (Integrated Circuit), a GA (Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
In this specification, the superordinate concept of the processor and the processing circuit is referred to as "processing circuit Lee".
That is, the processor and the processing circuit are specific examples of the "processing circuit Lee", respectively.

１００ 親局、２００ 子局、２０１ 子局（１）、２０２ 子局（２）、２０３ 子局（Ｎ）、３００ 中継局、３０１ 受信部、３０２ 記憶部、３０３ 比較部、３０４ 判定部、３０５ 補正部、３０６ 送信時刻管理部、３０７ 送信部、９０１ プロセッサ、９０２ 記憶装置、９０３ タイマ、９０４ 通信インターフェース［０］、９０５ 通信インターフェース［１］、９０６ 通信インターフェース［Ｎ］。 100 master station, 200 slave station, 201 slave station (1), 202 slave station (2), 203 slave station (N), 300 relay station, 301 receiver, 302 storage, 303 comparison, 304 judgment, 305 Correction unit, 306 transmission time management unit, 307 transmission unit, 901 processor, 902 storage device, 903 timer, 904 communication interface [0], 905 communication interface [1], 906 communication interface [N].

Claims (9)

通信周期を構成する複数のタイムスロットのうちデータ中継の実施のために設定されているタイムスロットの範囲である設定タイムスロット範囲と、前記複数のタイムスロットのうち実際に前記データ中継が実施されたタイムスロットの範囲である実施タイムスロット範囲とを比較する比較部と、
前記比較部による比較の結果に応じて、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正するか否かを判定する判定部と、
前記判定部により後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正することが判定された場合に、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を前記実施タイムスロット範囲に基づいて補正する補正部とを有する中継装置。The set time slot range, which is the range of the time slots set for executing data relay among the plurality of time slots constituting the communication cycle, and the data relay actually performed among the plurality of time slots. A comparison unit that compares the implementation time slot range, which is the time slot range, and
A determination unit that determines whether or not to correct the set time slot range in the later communication cycle according to the result of comparison by the comparison unit.
A relay having a correction unit that corrects the set time slot range in the later communication cycle based on the execution time slot range when the determination unit determines that the set time slot range in the later communication cycle is corrected. apparatus. 前記判定部は、
前記比較部による比較の結果、設定タイムスロット範囲と実施タイムスロット範囲との間に閾値以上のずれが生じていることが判明した場合に、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正すると判定する請求項１に記載の中継装置。The determination unit
As a result of comparison by the comparison unit, when it is found that a deviation of more than a threshold value occurs between the set time slot range and the execution time slot range, it is determined that the set time slot range in the later communication cycle is corrected. The relay device according to claim 1. 前記判定部は、
複数の通信周期で設定タイムスロット範囲と実施タイムスロット範囲との間に閾値以上のずれが生じていることが判明した場合に、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正すると判定する請求項１に記載の中継装置。The determination unit
Claim 1 for determining that the set time slot range in a later communication cycle is corrected when it is found that a deviation of more than a threshold value occurs between the set time slot range and the execution time slot range in a plurality of communication cycles. The relay device described in. 前記補正部は、
後の通信周期における設定タイムスロット範囲を、実施タイムスロット範囲と同じ範囲に補正する請求項１に記載の中継装置。The correction unit
The relay device according to claim 1, wherein the set time slot range in the later communication cycle is corrected to the same range as the implementation time slot range. 前記複数のタイムスロットには番号が付されており、
前記補正部は、
後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正する場合に、前記複数のタイムスロットの番号を変更する請求項１に記載の中継装置。The plurality of time slots are numbered and
The correction unit
The relay device according to claim 1, wherein the numbers of the plurality of time slots are changed when the set time slot range in the later communication cycle is corrected. 前記比較部は、
前記複数のタイムスロットのうち過去の通信周期において前記データ中継が実施されたタイムスロットの範囲を、前記設定タイムスロット範囲として用いる請求項１に記載の中継装置。The comparison unit
The relay device according to claim 1, wherein the range of the time slots in which the data relay was performed in the past communication cycle among the plurality of time slots is used as the set time slot range. 前記比較部は、
前記設定タイムスロット範囲でのデータ受信数と前記実施タイムスロット範囲でのデータ受信数との相互相関値を算出し、
前記判定部は、
前記相互相関値に基づき、前記設定タイムスロット範囲でのデータ受信数と前記実施タイムスロット範囲でのデータ受信数とのずれを検出し、検出したずれが閾値以上であるか否かを判定して、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正するか否かを判定する請求項１に記載の中継装置。The comparison unit
The cross-correlation value between the number of data received in the set time slot range and the number of data received in the implementation time slot range is calculated.
The determination unit
Based on the cross-correlation value, the deviation between the number of data received in the set time slot range and the number of data received in the execution time slot range is detected, and it is determined whether or not the detected deviation is equal to or greater than the threshold value. The relay device according to claim 1, wherein it is determined whether or not to correct the set time slot range in the later communication cycle. コンピュータが、通信周期を構成する複数のタイムスロットのうちデータ中継の実施のために設定されているタイムスロットの範囲である設定タイムスロット範囲と、前記複数のタイムスロットのうち実際に前記データ中継が実施されたタイムスロットの範囲である実施タイムスロット範囲とを比較し、
前記コンピュータが、比較の結果に応じて、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正するか否かを判定し、
後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正することが判定された場合に、前記コンピュータが、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を前記実施タイムスロット範囲に基づいて補正する中継方法。The set time slot range, which is the range of the time slots set for performing data relay among the plurality of time slots constituting the communication cycle, and the data relay actually among the plurality of time slots Compare with the implementation time slot range, which is the implementation time slot range,
The computer determines whether or not to correct the set time slot range in the later communication cycle according to the result of the comparison.
A relay method in which the computer corrects the set time slot range in the later communication cycle based on the implementation time slot range when it is determined to correct the set time slot range in the later communication cycle. 通信周期を構成する複数のタイムスロットのうちデータ中継の実施のために設定されているタイムスロットの範囲である設定タイムスロット範囲と、前記複数のタイムスロットのうち実際に前記データ中継が実施されたタイムスロットの範囲である実施タイムスロット範囲とを比較する比較処理と、
前記比較処理による比較の結果に応じて、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正するか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理により後の通信周期における設定タイムスロット範囲を補正することが判定された場合に、後の通信周期における設定タイムスロット範囲を前記実施タイムスロット範囲に基づいて補正する補正処理とをコンピュータに実行させる中継プログラム。The set time slot range, which is the range of the time slots set for executing data relay among the plurality of time slots constituting the communication cycle, and the data relay actually performed among the plurality of time slots. A comparison process that compares the execution time slot range, which is the time slot range, and
Judgment processing for determining whether or not to correct the set time slot range in the later communication cycle according to the result of comparison by the comparison processing, and
When it is determined by the determination process that the set time slot range in the later communication cycle is corrected, the computer is provided with a correction process for correcting the set time slot range in the later communication cycle based on the execution time slot range. A relay program to be executed.
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