JP6907088B2 - Synchronous communication network system, separation node, mother unit node and communication control method - Google Patents
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Description
同期通信ネットワークシステム、分離ノード、母機ノード及び通信制御方法に関するものである。 It relates to a synchronous communication network system, a separate node, a master node, and a communication control method.
時分割多重通信などの同期通信ネットワークでは、各ノードの送信タイミングを決定するために、ノード間で時刻同期を行う必要がある。 In a synchronous communication network such as time-division multiplex communication, it is necessary to synchronize the time between the nodes in order to determine the transmission timing of each node.
外部から入力される時刻信号に自ノードの時刻を同期させる方法がある。この場合、時刻信号が途切れた場合に、同期通信ネットワーク内のノード間で時刻同期ができなくなるという問題がある。 There is a method of synchronizing the time of the own node with the time signal input from the outside. In this case, when the time signal is interrupted, there is a problem that time synchronization cannot be performed between the nodes in the synchronous communication network.
特許文献1には、時刻信号が途切れた場合に、直前の同期情報を用いて、内部クロックによる同期を実施する方法が開示されている。この方法により、高精度の内部クロックを小型・低コストに実現することができる。しかし、高精度の内部クロックを用いても、時刻信号が途切れた状態が継続して続くと、経過時間とともに誤差が蓄積する。これにより、メッセージの送信タイミングがずれ、通信衝突が発生してしまう。
特許文献2には、マスタノードが通信サイクルの切れ目に同期メッセージを送信し、スレーブノードが受信した同期メッセージの遅延分を補償して自ノードの時刻同期を行う方法が開示されている。しかし、この方法ではマスタノードは、新規ノードの加入、既存ノードの同期の維持などのため、定期的にネットワークに同期メッセージを送信する必要が生じる。このため、同期通信ネットワーク内で送信できるデータ量が減少し、データの伝送量が制限される。 Patent Document 2 discloses a method in which a master node sends a synchronization message at a break in a communication cycle, compensates for a delay in the synchronization message received by the slave node, and synchronizes the time of the own node. However, in this method, the master node needs to periodically send a synchronization message to the network in order to join a new node, maintain synchronization of the existing node, and so on. Therefore, the amount of data that can be transmitted in the synchronous communication network is reduced, and the amount of data transmission is limited.
以上のような状況を鑑み、本発明は、低精度な内部クロックを用いても通信を可能とする同期通信ネットワークシステムを提供することを目的の1つとする。他の目的については、以下の記載及び実施の形態の説明から理解することができる。 In view of the above circumstances, one of the objects of the present invention is to provide a synchronous communication network system that enables communication even by using a low-precision internal clock. Other objectives can be understood from the following description and description of embodiments.
以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。よって、括弧付きの記載により、特許請求の範囲は、限定的に解釈されるべきではない。 Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and codes used in the embodiment of the invention. These numbers and codes are added in parentheses for reference in order to show an example of the correspondence between the description of the claims and the mode for carrying out the invention. Therefore, the scope of claims should not be construed in a limited manner by the description in parentheses.
上記目的を達成するため、本発明の第1の態様に係る同期通信ネットワークシステム(10)は、複数の母機ノード(200)と、分離ノード(300)とを備える。複数の母機ノード(200)は、同期通信ネットワーク(100)を形成する。分離ノード(300)は、複数の母機ノード(200)のうちの第1母機ノード(200)に分離可能に接続されている。分離ノード(300)は、同期通信ネットワーク(100)に接続できる通信部(310)を備える。通信部(310)は、分離ノード(300)が第1母機ノード(200)から分離してから所定の時間経過後に同期通信ネットワーク(100)から離脱する。 In order to achieve the above object, the synchronous communication network system (10) according to the first aspect of the present invention includes a plurality of master node (200) and a separate node (300). The plurality of mother machine nodes (200) form a synchronous communication network (100). The separation node (300) is separably connected to the first master node (200) among the plurality of master node (200). The isolated node (300) includes a communication unit (310) that can be connected to the synchronous communication network (100). The communication unit (310) leaves the synchronous communication network (100) after a predetermined time has elapsed after the separation node (300) is separated from the first master node (200).
前述の第1母機ノード(200)は、分離ノード(300)を分離するときに、同期通信ネットワーク(100)においてデータを送信するタイムスロット(1000)を示す通信制御信号を生成してもよい。この場合、前述の通信部(310)は、第1母機ノード(200)から分離されるときに同期通信ネットワーク(100)に接続し、通信制御信号に基づき、同期通信ネットワーク(100)にデータを送信する。 The first master node (200) described above may generate a communication control signal indicating a time slot (1000) for transmitting data in the synchronous communication network (100) when the separation node (300) is separated. In this case, the communication unit (310) described above connects to the synchronous communication network (100) when separated from the first master node (200), and transfers data to the synchronous communication network (100) based on the communication control signal. Send.
前述の通信制御信号は、第1母機ノード(200)から分離されてから、分離ノード(300)が最初にデータを送信するまでの時間と、データを送信する間隔とが含まれていてもよい。 The communication control signal described above may include a time from when the separation node (200) is separated from the first master node (200) until the separation node (300) first transmits data, and an interval for transmitting data. ..
前述の第1母機ノード(200)は、通信制御信号を生成するときに、通信制御信号が示すタイムスロット(1000)を割当てることを示す割当信号を、複数の母機ノード(200)のうちの他の母機ノード(200)に送信してもよい。 When the communication control signal is generated, the first master node (200) described above sets an allocation signal indicating that the time slot (1000) indicated by the communication control signal is allocated to the other of the plurality of master nodes (200). It may be transmitted to the mother machine node (200) of.
前述の通信制御信号は、分離ノード(300)が第1母機ノード(200)のデータを受信してからデータを送信するまでの送信開始時間を含んでもよい。この場合、前述の通信部(310)は、第1母機ノード(200)のデータを受信してから送信開始時間が経過したときに、同期通信ネットワーク(100)にデータを送信する。 The communication control signal described above may include a transmission start time from when the separation node (300) receives the data of the first master node (200) to when the data is transmitted. In this case, the communication unit (310) transmits the data to the synchronous communication network (100) when the transmission start time elapses after receiving the data of the first master node (200).
前述の通信部(310)は、第1母機ノード(200)から分離されるときに、分離されてから同期通信ネットワーク(100)から離脱するまでの時間を、第1母機ノード(200)から受信してもよい。 When the communication unit (310) is separated from the first master node (200), the communication unit (310) receives from the first master node (200) the time from the separation to the departure from the synchronous communication network (100). You may.
前述の割当信号は、分離してから分離ノード(300)が同期通信ネットワーク(100)から離脱するまでの時間を含んでもよい。 The above-mentioned assigned signal may include a time from separation until the separation node (300) leaves the synchronous communication network (100).
前述の第1母機ノード(200)は、母機クロック部(240)と、母機接続部(220)とを備えてもよい。この場合、母機クロック部(240)は、第1母機ノード(200)の内部時刻を計測する。母機接続部(220)は、分離ノード(300)を分離するまで第1母機ノード(200)の内部時刻を示す時刻信号を分離ノード(300)に送信する。また、前述の分離ノード(300)は、クロック部(330B)と、時刻同期部(340)とを更に備える。クロック部(330B)は、内部時刻を計測する。時刻同期部(340)は、第1母機ノード(200)から受信する時刻信号と、内部時刻とに基づき、内部時刻を修正する補正値を生成する。また、クロック部(330B)は、補正値に基づき、内部時刻を修正する。 The first mother machine node (200) described above may include a mother machine clock unit (240) and a mother machine connection unit (220). In this case, the master unit clock unit (240) measures the internal time of the first master unit node (200). The master unit connection unit (220) transmits a time signal indicating the internal time of the first master unit node (200) to the separation node (300) until the separation node (300) is separated. Further, the above-mentioned separation node (300) further includes a clock unit (330B) and a time synchronization unit (340). The clock unit (330B) measures the internal time. The time synchronization unit (340) generates a correction value for correcting the internal time based on the time signal received from the first master node (200) and the internal time. Further, the clock unit (330B) corrects the internal time based on the correction value.
本発明の第2の態様に係る同期通信ネットワークシステム(10)は、母機ノード(200)と、分離ノード(300)とを備える。母機ノード(200)は、同期通信ネットワーク(100)に接続する。分離ノード(300)は、母機ノード(200)に分離可能に接続され、同期通信ネットワーク(100)に接続できる通信部(310)を備える。通信部(310)は、分離ノード(300)が母機ノード(200)から分離してから所定の時間経過後に同期通信ネットワーク(100)から離脱する。 The synchronous communication network system (10) according to the second aspect of the present invention includes a master node (200) and a separate node (300). The master node (200) connects to the synchronous communication network (100). The separation node (300) includes a communication unit (310) that is separably connected to the mother machine node (200) and can be connected to the synchronous communication network (100). The communication unit (310) leaves the synchronous communication network (100) after a predetermined time has elapsed after the separation node (300) is separated from the mother machine node (200).
本発明の第3の態様に係る分離ノード(300)は、接続部(320)と、通信部(310)とを備える。接続部(320)は母機ノード(200)と分離可能に接続されている。通信部(310)は、母機ノード(200)との間で通信を行い、同期通信ネットワーク(100)に接続できる。また、通信部(310)は、接続部(320)が母機ノード(200)から分離してから所定の時間経過後に同期通信ネットワーク(100)から離脱する。 The separation node (300) according to the third aspect of the present invention includes a connection unit (320) and a communication unit (310). The connection unit (320) is separably connected to the mother machine node (200). The communication unit (310) can communicate with the mother machine node (200) and connect to the synchronous communication network (100). Further, the communication unit (310) is disconnected from the synchronous communication network (100) after a predetermined time has elapsed after the connection unit (320) is separated from the mother machine node (200).
本発明の第4の態様に係る母機ノード(200)は、母機通信部(210)と、母機接続部(220)と、分離ノード制御部(230)とを備える。母機通信部(220)は、特定の母機ノード(200)との間で同期通信ネットワーク(100)を形成し、分離ノード(300)と通信を行う。母機接続部(220)は、分離ノード(300)と分離可能に接続されている。分離ノード制御部(230)は、分離ノード(300)を分離するときに、同期通信ネットワーク(100)においてデータを送信するタイムスロット(1000)を示す通信制御信号を生成する。また、母機通信部(210)は、通信制御信号を生成するときに、通信制御信号が示すタイムスロット(1000)を割当てることを示す割当信号を、特定の母機ノード(200)に送信する。 The mother unit node (200) according to the fourth aspect of the present invention includes a mother unit communication unit (210), a mother unit connection unit (220), and a separation node control unit (230). The master unit communication unit (220) forms a synchronous communication network (100) with a specific master unit node (200) and communicates with the separated node (300). The base unit connection unit (220) is separably connected to the separation node (300). The separation node control unit (230) generates a communication control signal indicating a time slot (1000) for transmitting data in the synchronous communication network (100) when the separation node (300) is separated. Further, when the master unit communication unit (210) generates the communication control signal, the master unit communication unit (210) transmits an allocation signal indicating that the time slot (1000) indicated by the communication control signal is allocated to the specific master unit node (200).
本発明の第5の態様に係る通信管理方法は、母機ノード(200)と、母機ノード(200)と分離可能に接続された分離ノード(300)とを備える同期通信ネットワーク(100)において、母機ノード(200)から分離ノード(300)を分離する工程と、分離ノード(300)が分離してから所定の時間経過後に、分離ノード(300)が同期通信ネットワークから離脱する工程とを備える。 The communication management method according to the fifth aspect of the present invention is a synchronous communication network (100) including a master node (200) and a separable node (300) separably connected to the master node (200). A step of separating the separation node (300) from the node (200) and a step of separating the separation node (300) from the synchronous communication network after a predetermined time has elapsed after the separation node (300) is separated are provided.
本発明によれば、分離ノードに低精度な内部クロックを用いても同期通信を可能にする。 According to the present invention, synchronous communication is possible even if a low-precision internal clock is used for the separation node.
図17に示すように、ノード1〜nで形成された同期通信ネットワークでは、各ノードは送信データ1100を送信するタイミングは、タイムスロット1000として各ノードに割当てられている。各ノードが送信するタイムスロット1000は周期1010で繰り返さる。このため、各ノードが割当てられたタイムスロット1000で送信データ1100を送信することで、通信衝突を回避する。このため、ノード間での時刻同期が必要になる。例えば、ノード1が他のノードと時刻が同期できない場合、ノード1の内部時刻は時間の経過とともに誤差が蓄積される。具体的には、図17に示すように、ノード1が送信データ1100‐1‐1を送信してから、各ノードは割り当てられたタイムスロットでデータを送信する。この結果、ノード1がm番目に送信する送信データ1100‐1‐mは、蓄積された内部時刻の誤差により、ノード2のm番目の送信データ1100‐2‐mとの間で通信衝突が発生する。本発明は、この通信衝突を回避することを目的の1つとする。
As shown in FIG. 17, in the synchronous communication network formed by the
(実施の形態1)
実施の形態1に係る同期通信ネットワークシステム10の概要を説明する。
(Embodiment 1)
The outline of the synchronous
図1に示すように、同期通信ネットワークシステム10は、複数の母機ノード200(200‐1、200‐2、200‐3、・・・)と、複数の分離ノード300(300‐1‐1、300‐1‐2、・・・、300‐2‐1、300‐2‐2、・・・、300‐3‐1、・・・)とを備える。この母機ノード200により、同期通信ネットワーク100が形成されている。ここで、分離ノード300‐1(300‐1‐1、300‐1‐2、・・・)は、母機ノード200‐1に分離可能に接続されている。同様に、分離ノード300‐2(300‐2‐1、300‐2‐2、・・・)は、母機ノード200‐2に分離可能に接続されている。分離ノード300‐3(300‐3‐1、・・・)は、母機ノード200‐3に分離可能に接続されている。つまり、分離ノード300‐nは、母機ノード200‐nに分離可能に接続されている。ここで、分離ノード300は、例えば、飛しょう体である。母機ノード200は、例えば、飛しょう体を備えるランチャ、航空機などである。
As shown in FIG. 1, the synchronous
図2Aに示すように、分離ノード300‐1‐1は、母機ノード200‐1に接続されているときは、母機ノード200‐1を介して、同期通信ネットワーク100に接続される。言い換えると、分離ノード300は、母機ノード200に接続しているときは、同期通信ネットワーク100に加入していない。このため、分離ノード300が接続されている母機ノード200以外のノードと通信する場合、分離ノード300が送受信するデータは、母機ノード200が同期通信ネットワーク100に対して送受信するデータに含まれる。つまり、分離ノード300は、直接同期通信ネットワーク100にデータを送信しない。
As shown in FIG. 2A, when the separation node 300-1 is connected to the master node 200-1, it is connected to the
図2Bに示すように、分離ノード300‐1‐1は、母機ノード200‐1の指示に従い、母機ノード200‐1から分離する。分離ノード300‐1‐1は、母機ノード200‐1から分離すると、同期通信ネットワーク100に直接接続される。言い換えると、分離ノード300は、母機ノード200から分離すると、同期通信ネットワーク100に加入する。つまり、分離ノード300は、母機ノード200から分離されると、直接同期通信ネットワーク100にデータを送信する。
As shown in FIG. 2B, the separation node 300-1 is separated from the mother machine node 200-1 according to the instruction of the mother machine node 200-1. When the separation node 300-1 is separated from the master node 200-1, it is directly connected to the
図2Cに示すように、分離ノード300‐1‐1は、母機ノード200‐1から分離した後、所定の時間を経過すると、同期通信ネットワーク100から離脱する。言い換えると、分離ノード300は、母機ノード200から分離してから所定の時間経過すると、同期通信ネットワーク100へのデータ送信を停止する。
As shown in FIG. 2C, the separation node 300-1-1 disconnects from the
以上のように、分離ノード300は、母機ノード200から分離した後、必要な時間だけ同期通信ネットワーク100に直接接続する。このため、分離ノード300は、内部クロックが低精度であっても、通信衝突が発生する前に同期通信ネットワーク100から離脱し、同期通信ネットワークシステム10では通信衝突が発生しない。
As described above, the
次に、分離ノード300の構成を説明する。分離ノード300は、図3に示すように、通信部310と、接続部320と、クロック部330とを備える。通信部310は、同期通信ネットワーク100との通信を行う。接続部320は、母機ノード200に接続し、母機ノード200から必要なデータを取得する。クロック部330は、内部時刻を制御する。
Next, the configuration of the
通信部310は、アンテナ311と、送受信部312と、送信制御部313と、離脱制御部314とを備える。
The
アンテナ311は、同期通信ネットワーク100とデータ信号の送受信を行う。アンテナ311は同期通信ネットワーク100とデータ信号を送受信できればよく、任意の方式を選択することができる。
The
送受信部312は、アンテナ311を介して送信するデータ信号の生成と、受信するデータ信号の解析とを行う。送受信部312は、分離ノード300の処理を行う制御部に接続され、同期通信ネットワーク100に送信するデータを制御部から取得する。取得したデータからデータ信号を生成し、送信制御部313から取得する送信指示に従い、アンテナ311を介してデータ信号を送信する。また、送受信部312は、アンテナ311を介して受信したデータ信号を解析し、制御部に出力する。また、離脱制御部314からの離脱指示に従い、データ信号の送受信を停止する。
The transmission /
送信制御部313は、同期通信ネットワーク100において、分離ノード300が割当てられたタイムスロット1000に合わせて、送信タイミングを示す送信指示を送受信部312に出力する。送信制御部313は、送信タイミングを決定するため、クロック部330から内部時刻を取得する。また、割当てられたタイムスロット1000は、接続部320を介して、母機ノード200から通信制御信号として受信する。送信制御部313は、割当てられたタイムスロット1000と、内部時刻とに基づき、送受信部312に送信指示を出力する。
In the
離脱制御部314は、分離ノード300が同期通信ネットワーク100から離脱するときに、離脱することを示す離脱指示を送受信部312に出力する。離脱制御部314は、同期通信ネットワーク100からの離脱を決定するため、クロック部330から内部時刻を取得する。また、分離ノード300が分離してから離脱するまでの離脱時間を、接続部320を介して、母機ノード200から通信制御信号として取得する。離脱制御部314は、分離ノード300が母機ノード200から分離したときに取得した内部時刻を保持する。分離したときの内部時刻と、現在の内部時刻とから、分離してから通信制御信号に含まれる離脱時間が経過したかを判断する。経過したと判断したときに、送受信部312に離脱指示を出力する。
When the
接続部320は、母機ノード200に有線により接続し、母機ノード200とデータの送受信を行う。例えば、母機ノード200とのデータを送受信する端子である。母機ノード200から通信制御信号を受信し、送信制御部313と、離脱制御部314とに転送する。また、分離ノード300における処理を行う制御部に、母機ノード200から受信するデータを転送する。また、制御部から母機ノード200に送信するデータを転送する。
The
クロック部330は、発振部331と、時刻制御部332とを備える。発振部331は、分離ノード300の処理を制御するためのクロック信号を生成する。時刻制御部332は、発振部331から取得するクロック信号に基づき、内部時刻を計測する。計測した内部時刻を、送信制御部313と離脱制御部314とに出力する。
The clock unit 330 includes an
分離ノード300は、図4に示すように、演算装置410と、記憶装置420と、通信装置430とを備える。演算装置410は、分離ノード300における演算を行う。例えば、図3に示す離脱制御部314と、送信制御部313と、時刻制御部332とにおいて実行される演算を行う。記憶装置420は、離脱制御部314と、送信制御部313と、時刻制御部332とにおいてデータを保持するときに利用される。通信装置430は、外部との通信を行い、図3に示す送受信部312と、アンテナ311と、接続部320とが含まれる。ここで、演算装置410は、離脱制御部314と、送信制御部313と、時刻制御部332とにおいて専用の演算回路を用いても良い。分離ノード300が、演算装置410と、記憶装置420と、通信装置430とを備える例を示したが、これに限定されない。分離ノード300は各処理を実行できればよく、任意の構成を選択することができる。例えば、各処理の専用チップを用いても良い。
As shown in FIG. 4, the
次に母機ノード200の構成を説明する。
Next, the configuration of the
図5に示すように、母機ノード200は、母機通信部210と、母機接続部220と、分離ノード制御部230と、母機クロック部240とを備える。
As shown in FIG. 5, the
母機通信部210は、他の母機ノード200とデータの送受信を行い、同期通信ネットワーク100を形成する。また、分離ノード300が母機ノード200から分離した後、分離ノード300とのデータの送受信を行う。また、同期通信ネットワーク100にデータを送信するタイミングを判定するため、母機クロック部240から内部時刻を取得する。
The master
母機接続部220は、分離ノード300の接続部320と有線により接続し、分離ノード300とデータの送受信を行う。例えば、分離ノード300とのデータを送受信する端子である。
The master unit connection unit 220 connects to the
分離ノード制御部230は、自機に接続された分離ノード300が同期通信ネットワーク100に加入するときのタイムスロット1000、分離ノード300が離脱するまでの離脱時間などを管理する。母機接続部220を介して、分離ノード300に通信制御信号を送信する。
The separation
母機クロック部240は内部時刻を計測する。また、外部から時刻情報を取得し、取得した時刻情報に内部時刻を同期させる。例えば、人工衛星からGPS信号を受信し、GPS信号から時刻情報を取得する。取得した現在時刻に内部時刻を同期させる。このようにして、母機ノード200間において、時刻同期を行う。
The
母機ノード200は、分離ノード300と同様に、図4に示す構成を有する。
The
次に、同期通信ネットワークシステム10の動作について説明する。
Next, the operation of the synchronous
図1に示すように、母機ノード200は、同期通信ネットワーク100を形成する。予め決められたタイムスロット1000で、同期通信ネットワーク100にデータを送信する。このため、母機ノード200の母機クロック部240は、同期通信ネットワーク100において、高精度の時刻同期を行う。
As shown in FIG. 1, the
分離ノード300は、母機ノード200から分離するまで、同期通信ネットワーク100には加入せず、分離すると加入する。その後、分離ノード300は、母機ノード200から分離してから所定の時間を経過すると、同期通信ネットワーク100から離脱する。この分離ノード300の動作について詳細に説明する。
The
図6に示すように、ステップS10(以降、S10として参照する。また、他のステップについても同様に符号のみを参照する。)において、母機ノード200の分離ノード制御部230は、分離ノード300を分離するときに、分離信号と、通信制御信号とを生成し、分離ノード300に送信する。分離信号は、分離ノード300の分離を示す信号である。通信制御信号には、同期通信ネットワーク100において、分離ノード300がデータを送信するタイムスロット1000を示す信号が含まれる。また、通信制御信号には、分離ノード300が分離してから同期通信ネットワーク100から離脱するまでの離脱時間が含まれる。この離脱時間は予め決められた時間であってもよい。また、分離ノード300の処理に応じて、離脱時間を決定してもよい。
As shown in FIG. 6, in step S10 (hereinafter, referred to as S10; the same applies only to the reference numerals for other steps), the separation
さらに、S10において、母機ノード200は、分離信号を生成したときの内部時刻を保持する。母機ノード200が、分離ノード300を分離してから離脱時間が経過するのを判定するためである。
Further, in S10, the
S20において、分離ノード300は、同期通信ネットワーク100に加入する。具体的には、分離ノード300の送受信部312は、同期通信ネットワーク100へのデータの送信を開始する。ここで、母機ノード200から受信する通信制御信号に基づき、送信制御部313が送受信部312に送信指示を出力する。送受信部312は、送信指示に従い、データ信号を同期通信ネットワーク100に送信する。つまり、分離ノード300は、通信制御信号に基づき、データ信号を同期通信ネットワーク100に送信する。
In S20, the
また、通信制御信号には、分離ノード300が母機ノード200から分離してから同期通信ネットワーク100から分離するまでの離脱時間が含まれている。このため、離脱制御部314は、通信制御信号から離脱時間を取得し保持する。また、母機ノード200から分離信号を受信したときの内部時刻をクロック部330から取得する。取得した内部時刻を保持する。
Further, the communication control signal includes a detachment time from the separation of the
S30において、分離ノード300の離脱制御部314は、母機ノード200から分離してから離脱時間が経過したかを判定する。このため、離脱制御部314は、クロック部330から現在の内部時刻を取得する。取得した内部時刻が、分離信号を受信したときの内部時刻から離脱時間経過したかを判定する。離脱時間経過していない場合、離脱時間経過するまで待つ。離脱時間経過した場合、S40の処理に移行する。
In S30, the
S40において、分離ノード300は同期通信ネットワーク100から離脱する。具体的には、離脱制御部314は、離脱指示を送受信部312に出力する。送受信部312は、離脱指示が入力された後は、送信制御部313から送信指示が入力されてもデータ信号を送信しない。つまり、送受信部312はデータ信号を送信しなくなる。これにより、分離ノード300は、同期通信ネットワーク100から離脱する。また、送受信部312は、離脱指示が入力された後は、受信したデータ信号を解析しなくともよい。
In S40, the
母機ノード200は、S10において分離信号と通信制御信号とを送信した後、S50において、割当信号を生成し、他の母機ノード200に送信する。この割当信号には、分離ノード300にタイムスロット1000を割当てたことを示す信号である。これにより、他の母機ノード200に、タイムスロット1000が割当てられたことが通知される。
After transmitting the separation signal and the communication control signal in S10, the
母機ノード200の分離ノード制御部230は、S60において、分離信号を送信してから離脱時間が経過したかを判定する。このため、分離ノード制御部230は、母機クロック部240から現在の内部時刻を取得する。取得した内部時刻が、分離信号を送信したときの内部時刻から離脱時間経過したかを判定する。離脱時間経過していない場合、離脱時間経過するまで待つ。離脱時間経過した場合、S70の処理に移行する。
The separation
S70において、分離ノード制御部230は、分離ノード300に割当てたタイムスロット1000を開放する。具体的には、他の母機ノード200に、分離ノード300に割当てたタイムスロット1000が開放されたことを示す開放信号を送信する。これにより、他の母機ノード200に、タイムスロット1000が開放されたことが通知される。
In S70, the separation
以上のように処理することで、分離ノード300は、母機ノード200から分離し、必要な時間だけ同期通信ネットワーク100を介して通信を行う。このため、分離ノード300の内部クロック、つまり発振部331が低精度であっても、通信衝突が発生するのを防止する。また、同期通信ネットワーク100において、分離ノード300が通信を行う時間だけ同期通信ネットワーク100のタイムスロット1000が割当てられる。つまり、同期通信ネットワーク100のタイムスロット1000を有効に利用できる。
By processing as described above, the
次に、分離ノード300が同期通信ネットワーク100にデータを送信する動作について説明する。
Next, the operation in which the
同期通信ネットワーク100は、図7に示すように、各母機ノード200がデータを送信するタイムスロット1000が割当てられている。このため、母機ノード200‐1は予め割当てられたタイムスロット1000において、母機ノード送信データ1200‐1を送信する。同様に、母機ノード200‐2も予め割当てられたタイムスロット1000において、母機ノード送信データ1200‐2を送信する。この母機ノード送信データ1200の送信は、周期1010の間隔で繰り返される。
As shown in FIG. 7, the
分離ノード300は、母機ノード200から分離されるまで、同期通信ネットワーク100にデータを送信しない。このため、分離ノード300にデータを送信するタイムスロット1000は予め割当てられていない。分離ノード300が分離するときに、タイムスロット1000が割当てられる。このため、周期1010には、分離ノード用タイムスロット1001が予め予約されている。
The
母機ノード200は、分離ノード300を分離するときに、分離ノード300に通信制御信号を送信し、分離ノード300がデータを送信するタイムスロット1000を指定する。具体的には、通信制御信号には、通信制御信号を送信してから分離ノード300が最初にデータを送信するタイムスロット1000までの送信開始時間と、周期1010とが含まれている。このため、分離ノード300に、自機に割当てられたタイムスロット1000の開始時間と、周期1010とが通知される。これにより、分離ノード300は、同期通信ネットワーク100において、自機に割当てられたタイムスロット1000を判断することができる。
When the
具体的には、図8に示すように、S100において、分離ノード300の送信制御部313は、通信制御信号を受信したかを判定する。通信制御信号を受信していない場合、受信するまで待つ。通信制御信号を受信した場合、内部時刻をクロック部330から取得し、保持する。また、通信制御信号から送信開始時間を取得し保持する。その後、S110に移行する。
Specifically, as shown in FIG. 8, in S100, the
S110において、送信制御部313は、通信制御信号を受信してから送信開始時間が経過したかを判定する。具体的には、送信制御部313は、内部時刻をクロック部330から取得する。取得した内部時刻を、通信制御信号を受信したときに取得した内部時刻と比較し、送信開始時間経過しているかを判定する。経過していない場合、経過するまで待つ。経過している場合、S120に移行する。
In S110, the
S120において、分離ノード300は、同期通信ネットワーク100にデータを送信する。具体的には、送信制御部313は、送受信部312に送信指示を出力する。これにより、送受信部312は、送信すべきデータからデータ信号を生成し、アンテナ311を介して、同期通信ネットワーク100にデータ信号を送信する。つまり、分離ノード300が同期通信ネットワーク100にデータを送信する。言い換えると、分離ノード300は、同期通信ネットワーク100に加入し、データを送信する。また、送信制御部313は、送信指示を出力したときの内部時刻をクロック部330から取得し保持する。
In S120, the
S130において、分離ノード300は、周期1010の時間、つまり周期時間がデータを送信してから経過したかを判定する。具体的には、送信制御部313は、現在の内部時刻をクロック部330から取得する。取得した内部時刻を、データを送信したときに取得した内部時刻と比較し、データを送信してから周期時間が経過したかを判定する。経過していない場合、経過するまで待つ。経過している場合、S140に移行する。
In S130, the
S140において、S120と同様に、分離ノード300は、同期通信ネットワーク100にデータを送信する。データを送信した後に、S130に移行する。これを繰り返すことで、分離ノード300は、周期時間の間隔で、同期通信ネットワーク100にデータを送信する。つまり、周期時間は、分離ノード300がデータを送信する間隔である。
In S140, as in S120, the
以上のように処理することで、分離ノード300は、母機ノード200から分離してから同期通信ネットワーク100に加入することができる。また、分離ノード300の内部時刻を用いて同期通信ネットワーク100にデータを送信するタイムスロット1000を判断するが、通信制御信号を受信したときの内部時刻に対する相対時刻を用いて判断する。このため、内部時刻が同期通信ネットワーク100の各ノードの時刻と同期していなくとも、通信衝突は発生しない。さらに、図6に示すように、分離ノード300は、同期通信ネットワーク100に加入してから所定の時間経過後、離脱する。このため、分離ノード300は、内部クロックが低精度であっても、誤差の蓄積により通信衝突が発生する前に、同期通信ネットワーク100から離脱する。よって、分離ノード300の内部クロックが低精度であっても、同期通信ネットワーク100において通信衝突の発生を回避することができる。
By processing as described above, the
ここで、実施の形態1では、分離ノード300の内部時刻は、母機ノード200との接続に関係なく動作する例を示したが、これに限定されない。例えば、母機ノード200から分離されたときに、クロック部330の時刻制御部332が時刻の計測を開始してもよい。つまり、母機ノード200から分離されたときを時刻0として計測してもよい。この場合、離脱制御部314は、母機ノード200から分離されたときの内部時刻を保持する必要はなく、内部時刻が離脱時間を経過したときに離脱指示を送受信部312に出力すればよい。
Here, in the first embodiment, the internal time of the
(実施の形態2)
実施の形態1では、図7に示すように、同期通信ネットワーク100のタイムスロット1000において、分離ノード用タイムスロット1001を各母機ノード200で共有する例を示した。実施の形態2では、図9に示すように、同期通信ネットワーク100において、各母機ノード200が自機に接続されている分離ノード300のタイムスロット1000を管理する例を示す。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, as shown in FIG. 7, an example is shown in which the time slot 1001 for the separation node is shared by each
母機ノード200には、自機がデータを送信するタイムスロット1000に続いて、分離ノード300が送信するための分離ノード用タイムスロット1002が割当てられている。分離ノード用タイムスロット1002は、複数のタイムスロット1000を含み、分離した分離ノード300にそれぞれ割当てる。
The
実施の形態2に係る分離ノード300は、実施の形態1と同様に、図3に示すように、通信部310と、接続部320と、クロック部330とを備える。分離ノード300の動作は、実施の形態1と同様に動作する。
The
母機ノード200は、実施の形態1と同様に、図5に示すように、母機通信部210と、母機接続部220と、分離ノード制御部230と、母機クロック部240とを備える。分離ノード制御部230を除き、実施の形態1と同様に動作する。
As shown in FIG. 5, the
同期通信ネットワーク100の分離ノード300のタイムスロット1000は、母機ノード200が自機に割当てられた分離ノード用タイムスロット1002から割当てる。このため、分離ノード300を分離する際に、他の母機ノード200に割当信号を送信する必要がない。
The time slot 1000 of the
このため、分離ノード制御部230は、図6に示すように、S10において、分離信号と通信制御信号を分離ノード300に送信する。その後、実施の形態1では、S50〜S70の処理を行ったが、実施の形態2では不要になる。
Therefore, as shown in FIG. 6, the separation
(実施の形態3)
実施の形態3では、分離ノード300が、母機ノード200からデータを受信した時刻を基準に、自機がデータを送信するタイムスロット1000を判定することで、通信衝突が発生するのを防止する。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, the
図9に示すように、各母機ノード200は自機に接続されている分離ノード300が送信するための分離ノード用タイムスロット1002を管理する。つまり、各母機ノード200に分離ノード用タイムスロット1002が割当てられている。
As shown in FIG. 9, each
このため、各分離ノード300は、自機が接続されている母機ノード200がデータを送信してから自機がデータを送信するまでの時間が通知されていれば、同期通信ネットワーク100にデータを送信することができる。つまり、分離ノード300が送信するタイムスロット1000を、母機ノード200が送信する各タイムスロット1000を基準に計測することができる。また、母機ノード200間で時刻は同期している。このため、分離ノード300の内部クロックが低精度であっても、誤差の蓄積による通信衝突を回避することができる。
Therefore, each
実施の形態3に係る分離ノード300は、図10に示すように、通信部310Bと接続部320と、クロック部330とを備える。接続部320とクロック部330とは、実施の形態2と同様に動作する。
As shown in FIG. 10, the
通信部310Bは、アンテナ311と、送受信部312Bと、送信制御部313Bと、離脱制御部314とを備える。アンテナ311と、離脱制御部314とは、実施の形態2と同様に動作する。
The
送受信部312Bは、実施の形態2と同様に動作するほか、自機が接続していた母機ノード200からデータを受信したことを示すリセット指示を送信制御部313Bに出力する。これにより、送信制御部313Bは、自機が接続していた母機ノード200のタイムスロット1000の時刻を取得することができる。つまり、送信制御部313Bは、データを送信するタイムスロット1000の基準時刻を取得することができる。
The transmission /
送信制御部313Bは、実施の形態2と同様に、接続部320を介して、母機ノード200から通信制御信号を受信する。通信制御信号には、母機ノード200からデータを受信してから分離ノード300が送信するまでの送信開始時間が含まれている。送信制御部313Bは、送信開始時間を取得し、保持する。送信制御部313Bは、送受信部312Bからリセット指示が入力されると、クロック部330から現在の内部時刻を取得する。その後、クロック部330から取得する内部時刻が、リセット指示により取得した内部時刻と比較して、送信開始時間が経過したときに、送受信部312Bに送信指示を出力する。
The
具体的には、図11に示すように、S200において、送信制御部313Bは、接続部320を介して、母機ノード200から通信制御信号を受信したかを判定する。受信していない場合、受信するまで待つ。通信制御信号を受信した場合、通信制御信号から送信開始時間を抽出し、保持する。その後、S210に移行する。
Specifically, as shown in FIG. 11, in S200, the
S210において、分離ノード300は、自機が接続されていた母機ノード200からデータを受信したかを判定する。データを受信していない場合、受信するまで待つ。データを受信した場合、つまり、送受信部312Bが、母機ノード200からデータを受信した場合、リセット指示を送信制御部313Bに出力する。送信制御部313Bは、リセット指示が入力されると、クロック部330から現在の内部時刻を取得し、保持する。その後、S220に移行する。
In S210, the
S220において、分離ノード300は、母機ノード200からデータを受信してから送信開始時間が経過したかを判定する。具体的には、送信制御部313Bは、内部時刻をクロック部330から取得する。取得した内部時刻を、リセット指示が入力されたときに取得した内部時刻と比較し、送信開始時間経過しているかを判断する。経過していない場合、経過するまで待つ。経過している場合、S230に移行する。
In S220, the
S230において、分離ノード300は、同期通信ネットワーク100にデータを送信する。具体的には、送信制御部313Bは、送受信部312Bに送信指示を出力する。これにより、送受信部312Bは、送信すべきデータからデータ信号を生成し、アンテナ311を介して、同期通信ネットワーク100にデータ信号を送信する。その後、S210に移行する。
In S230, the
以上のように処理することで、分離ノード300は、母機ノード200から分離してから同期通信ネットワーク100に加入することができる。また、同期通信ネットワーク100を形成する母機ノード200間において、GPS信号等により、母機ノード200の内部時刻は同期されている。このため、母機ノード200がデータを送信するタイムスロット1000は、内部時刻の誤差は生じない。ここで、分離ノード300がデータを送信するタイムスロット1000は、母機ノード200がデータを送信するタイムスロット1000を基準に決定される。言い換えると、分離ノード300がデータを送信するタイムスロット1000は、周期1010ごとに分離ノード300の基準時刻を定義し決定される。このため、内部時刻の誤差が蓄積されない。よって、分離ノード300の内部クロックが低精度であっても、同期通信ネットワーク100において、通信衝突が発生するのを回避できる。
By processing as described above, the
(実施の形態4)
実施の形態4では、分離ノード300は、母機ノード200に接続されているときに、内部時刻を母機ノード200の時刻に同期させる。これにより、分離ノード300は、同期通信ネットワーク100に加入している各母機ノード200と時刻が同期する。このため、分離ノード300は、内部時刻に基づき、同期通信ネットワーク100のタイムスロット1000を特定することができる。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, the
実施の形態4に係る分離ノード300は、図12に示すように、通信部310と、接続部320と、クロック部330Bと、時刻同期部340とを備える。通信部310と、接続部320とは、実施の形態1と同様に動作する。時刻同期部340は、接続部320を介して、母機ノード200から時刻信号を受信し、内部時刻の補正値を生成する。クロック部330Bは、生成した補正値に基づき、内部時刻を補正する。
As shown in FIG. 12, the
時刻同期部340は、受信判定部341と、比較部342と、補正値生成部343とを備える。
The time synchronization unit 340 includes a
受信判定部341は、接続部320を介して、母機ノード200から受信する時刻信号が正常に受信できているかを判定する。具体的には、受信する時刻信号にクロック信号が含まれているかで、正常に受信できているかを判定する。正常に受信できている場合は、補正値生成部343に正常を示す信号を出力する。正常に受信できていない場合は、異常を示す信号を出力する。
The
比較部342は、母機ノード200から受信する時刻と、クロック部330Bから取得する内部時刻とを比較する。具体的には、比較部342は、接続部320を介して、母機ノード200から時刻信号を受信する。受信した時刻信号から時刻情報を抽出する。また、クロック部330Bから内部時刻を取得する。取得した内部時刻を、抽出した時刻情報と比較する。比較結果を補正値生成部343に出力する。つまり、母機ノード200から受信する時刻信号と、クロック部330から取得する内部時刻との差を補正値生成部343に出力する。
The
補正値生成部343は、取得した比較結果に基づき、内部時刻の補正値を生成する。生成した補正値をクロック部330Bの補正値保持部333に出力する。ここで、受信判定部341から異常を示す信号が入力されているとき、補正値生成部343は、補正値保持部333に出力しない。この理由は、受信した時刻信号が正常でなく、生成された補正値は正常でない可能性が高いからである。
The correction
クロック部330Bは、発振部331と、時刻制御部332Bと、補正値保持部333とを備える。発振部331は、実施の形態1と同様に動作する。
The clock unit 330B includes an
時刻制御部332Bは、補正値保持部333から補正値を取得し、内部時刻を修正する。修正した内部時刻を、送信制御部313と、離脱制御部314と、比較部342とに出力する。
The
補正値保持部333は、時刻同期部340から出力される補正値を保持する。これにより、直前の補正値を用いて内部時刻を補正することができる。また、接続部320を介して、母機ノード200から分離信号を受信する。補正値保持部333は、分離信号を受信した後は、時刻同期部340から補正値が出力されたとしても、補正値を更新しない。すでに母機ノード200と分離しているため、出力された補正値が正常に算出されていない可能性があるためである。
The correction
また、分離ノード300は、実施の形態1と同様に、図4に示す構成を有する。
Further, the
次に、母機ノード200の構成を説明する。母機ノード200は、図13に示すように、母機通信部210と、母機接続部220と、分離ノード制御部230と、母機クロック部240とを備える。母機クロック部240は、母機接続部220を介して、分離ノード300に時刻信号を送信する。他の動作は、実施の形態1と同様である。
Next, the configuration of the
次に分離ノード300の内部時刻を補正する方法を説明する。
Next, a method of correcting the internal time of the
図14に示すように、発振部331の周波数に応じて、発振部331が生成するクロック信号が所定の回数振動したときに、時刻制御部332は内部時刻を所定の時間進める。例えば、発振部331の周波数が1GHzで、時刻制御部332が1μsec単位で時間を進める場合、発振部331が1000回振動すると時刻制御部332は1μsec内部時刻を進める。つまり、発振部331が1000周期のクロック信号を出力すると時刻制御部332は1μsec内部時刻を進める。このようにして、時刻制御部332は内部時刻を計測する。
As shown in FIG. 14, when the clock signal generated by the
ここで、分離ノード300の内部時刻が、母機ノード200から受信した時刻信号より進んでいる場合の動作を説明する。図14に示すように、時刻信号より分離ノード300の内部時刻が2nsec進んでいる。この場合、補正値生成部343は、2μsecのうちに2nsec遅らせることを示す補正値を生成し、補正値保持部333に出力したとする。時刻制御部332は、補正値保持部333に入力された補正値を取得し、1μsecに1nsec遅らせることを2回行う。つまり、時刻制御部332は、1000周期で1μsec進めるところ、1001周期で1μsec進める。これを2回行う。これにより、時刻制御部332は、2μsecのうちに2nsec遅らせることができ、母機ノード200から受信した時刻信号に内部時刻を同期させる。
Here, the operation when the internal time of the
次に、分離ノード300の内部時刻が、母機ノード200から受信した時刻信号より遅れている場合の動作を説明する。図15に示すように、時刻信号より分離ノード300の内部時刻が2nsec遅れている。この場合、補正値生成部343は、2μsecのうちに2nsec進ませることを示す補正値を生成し、補正値保持部333に出力したとする。時刻制御部332は、補正値保持部333に入力された補正値を取得し、1μsecに1nsec進ませることを2回行う。つまり、時刻制御部332は、1000周期で1μsec進めるところ、999周期で1μsec進める。これを2回行う。これにより、時刻制御部332は、2μsecのうちに2nsec進めることができ、母機ノード200から受信した時刻信号に内部時刻を同期させる。
Next, the operation when the internal time of the
以上のように、発振部331が出力するクロック信号と、母機ノード200から受信した時刻信号とに基づき、時刻制御部332は内部時刻を補正することができる。なお、母機ノード200から時刻信号を受信する周期、内部時刻の計測単位は、システムの要求仕様に応じて、任意に選択することができる。
As described above, the time control unit 332 can correct the internal time based on the clock signal output by the
次に、補正値を生成する処理について説明する。図16に示すように、S310において、時刻同期部340は、母機ノード200から時刻信号を受信したかを判定する。具体的には、受信判定部341と、比較部342とにおいて、時刻信号を受信したかを判定する。受信していない場合、受信するまで待つ。受信した場合、S320に移行する。
Next, the process of generating the correction value will be described. As shown in FIG. 16, in S310, the time synchronization unit 340 determines whether or not the time signal has been received from the
S320において、比較部342は、分離ノード300の内部時刻と、母機ノード200から受信した時刻信号とを比較する。具体的には、比較部342は、母機ノード200から受信した時刻信号から時刻情報を抽出する。また、クロック部330Bから現在の内部時刻を取得する。取得した内部時刻を、抽出した時間情報と比較し、抽出した時間情報と内部時刻との差を算出し、算出結果を補正値生成部343に出力する。
In S320, the
S330において、補正値生成部343は、抽出した時間情報と内部時刻との差に基づき、補正値を生成する。ここで、補正値生成部343には、発振部331の周波数と、時刻制御部332Bによる内部時刻の計測単位と、母機ノード200からの時刻信号を受信する間隔とが格納されている。このため、時間情報と内部時刻との差と、格納されているこれらの情報とに基づき、補正値を算出する。例えば、図14、15に示すように、発振部331の周波数が1GHz、内部時間の計測単位が1μsec、時刻信号を受信する間隔が1msecの場合を考える。この場合、時間情報と内部時刻との差を、次に時刻信号を受信するまで補正してもよい。つまり、内部時間を1000回進める間に、算出した差を補正することから、内部時間を1回進めるのに補正する時間を算出する。例えば、差が1μsecある場合、内部時間を1回進めるのに1nsec補正すればよい。これを1msec続けることで、つまり1000回行うことで、母機ノード200から受信した時刻信号に含まれる時刻情報に内部時刻を同期させることができる。このようにして、補正値生成部343は、補正値を算出し、算出した補正値を補正値保持部333に出力する。
In S330, the correction
S340において、分離ノード300は、すでに母機ノード200から分離しているかを判定する。具体的には、補正値保持部333は、母機ノード200から分離信号を受信しているかを判定する。補正値保持部333が分離信号を受信している場合、分離ノード300は母機ノード200から分離していることを意味する。このため、分離信号を受信している場合、補正値を生成する処理を終了する。分離信号を受信していない場合、S350に移行する。
In S340, the
S350において、分離ノード300は、保持している補正値を生成された補正値に更新する。具体的には、補正値保持部333は、補正値生成部343から入力された補正値に、保持している補正値を更新する。その後、S310に移行し、補正値の生成を繰り返す。
In S350, the
以上の処理により、母機ノード200から受信した時刻信号と、分離ノード300の内部時刻とから、内部時刻の補正値を生成する。ここで、母機ノード200から時刻信号を受信すると補正値の生成を行う例を示したが、これに限定されない。例えば、母機ノード200から時刻信号を受信しても、所定の時間経過していなければ、補正値を生成しなくてもよい。この場合、所定の時間経過後に母機ノード200から時刻信号を受信したときに補正値を生成する。また、この補正値を生成する間隔は、一定値であってもよく、変動値であってもよい。例えば、内部時刻と時刻信号との差が大きい場合に、補正値を生成する間隔を短くしてもよい。
By the above processing, the correction value of the internal time is generated from the time signal received from the
実施の形態4では、分離ノード300は、母機ノード200から分離した後に、同期通信ネットワーク100に加入する例を示したが、これに限定されない。分離ノード300は、母機ノード200に接続しているときは、母機ノード200から時刻信号を取得し、内部時刻を同期させる。このため、分離ノード300の内部時刻は、同期通信ネットワーク100に接続された母機ノード200と同期する。このため、分離ノード300は、母機ノード200から分離する前は、同期通信ネットワーク100におけるタイムスロット1000を割当て、データを送信したとしても通信衝突の発生を回避できる。このため、分離ノード300は、母機ノード200から分離する前から、同期通信ネットワーク100に加入していてもよい。
In the fourth embodiment, an example is shown in which the
実施の形態4では、分離ノード300が、母機ノード200から受信する通信制御信号に、実施の形態1と同様に、分離してから分離ノード300が最初にデータを送信するタイムスロット1000までの送信開始時間と、データを送信する間隔とが含まれる例を示したが、これに限定されない。分離ノード300の内部時刻は、母機ノード200の内部時刻と同期している。このため、通信制御信号には、分離ノード300がデータを送信するタイムスロット1000を示す時刻を含めても良い。この場合、分離ノード300は、タイムスロット1000の時刻と、内部時刻とを比較し、内部時刻がタイムスロット1000の時刻に達したときに、同期通信ネットワーク100にデータを送信する。分離ノード300の内部時刻が母機ノード200の内部時刻に分離されるまで同期しているため、分離後も誤差が蓄積され通信衝突が発生するまで、正常に通信することができる。また、分離ノード300は、通信衝突が発生する前に同期通信ネットワーク100を離脱する。このため、分離ノード300が、タイムスロット1000の時刻に基づき、同期通信ネットワーク100にデータを送信しても、通信衝突の発生を回避することができる。
In the fourth embodiment, the
(変形例)
母機ノード200が、GPS信号を受信することで、母機ノード200間で時刻を同期する例を示したが、これに限定されない。母機ノード200間で時刻を同期可能であればよく、任意の方式を選択することができる。例えば、GPS信号以外の現在時刻を含む無線信号を受信し、母機ノード200間で時刻を同期してもよい。
(Modification example)
An example is shown in which the
母機ノード200は、分離ノード300を分離するときに、分離信号と、通信制御信号とを送信する例を示したが、これに限定されない。母機ノード200が、分離ノード300に分離することを示す信号を送信できればよく、任意の方式を選択することができる。例えば、分離ノード300は、通信制御信号を受信することで、母機ノード200から分離することを判定してもよい。また、接続部320が、母機接続部220と分離することで、接続部320が分離信号を生成してもよい。
The
実施の形態では、母機ノード200が、割当信号と開放信号とを他の母機ノード200に送信することで、分離ノード300へのタイムスロット1000の割当てと開放とを通知する例を示したが、これに限定されない。各母機ノード200が、分離ノード300へのタイムスロット1000の割当てと開放とを判定できればよく、任意の方式を選択することができる。例えば、割当信号に、離脱時間を含めてもよい。この場合、割当信号を受信した母機ノード200は、割当信号を受信してから離脱時間経過したときに、割当信号で割当てられたタイムスロット1000が開放されたと判断する。
In the embodiment, an example is shown in which the
実施の形態では、母機ノード200が、分離ノード300を分離してから離脱時間経過したかを判定する例を示したが、これに限定されない。例えば、分離ノード300は、同期通信ネットワーク100へのデータの送信を停止する前に、離脱することを示す信号を同期通信ネットワーク100に送信してもよい。この場合、母機ノード200は、分離ノード300から離脱することを示す信号を受信したときに、分離ノード300に割当てたタイムスロット1000を開放してもよい。
In the embodiment, an example is shown in which the
実施の形態では、分離ノード300の接続部320と、母機ノード200の母機接続部220とが接続されている例を示したが、これに限定されない。接続部320は、母機ノード200の母機接続部220とデータを送受信できればよく、通信路を介して接続されていてもよい。
In the embodiment, an example in which the
実施の形態では、複数の母機ノード200と複数の分離ノード300とを備える同期通信ネットワークシステム10の例を示したが、これに限定されない。母機ノード200が1つであってもよい。また、分離ノード300が1つであってもよい。さらに、母機ノード200と、分離ノード300とが1つであってもよい。
In the embodiment, an example of the synchronous
分離ノード300は、飛しょう体などに搭載される通信機器であってもよい。この場合、実施の形態では、分離ノード300の内部に接続部320を備える例を示したが、これに限定されない。母機ノード200から有線接続によりデータを受信できればよく、任意の方式を選択することができる。例えば、接続部320は、通信機器である分離ノード300の外部に設けられ、分離ノード300と接続されていてもよい。さらに、母機ノード200も、分離ノード300と同様に、ランチャ、航空機などに搭載される通信機器であってもよい。
The
以上において説明した処理は一例であり、各ステップの順番、処理内容は、機能を阻害しない範囲で変更してもよい。また、説明した構成は、機能を阻害しない範囲で、任意に変更してもよい。また、同期通信ネットワーク100の通信制御方法として、同期通信ネットワークシステム10における母機ノード200と分離ノード300との処理に基づいて、各工程を定義して同期通信ネットワーク100を制御してもよい。
The processing described above is an example, and the order of each step and the processing content may be changed as long as the function is not impaired. Further, the described configuration may be arbitrarily changed as long as the function is not impaired. Further, as a communication control method of the
10 同期通信ネットワークシステム
100 同期通信ネットワーク
200 母機ノード
210 母機通信部
220 母機接続部
230 分離ノード制御部
240 母機クロック部
300 分離ノード
310、310B 通信部
311 アンテナ
312、312B 送受信部
313、313B 送信制御部
314 離脱制御部
320 接続部
330、330B クロック部
331 発振部
332、332B 時刻制御部
333 補正値保持部
340 時刻同期部
341 受信判定部
342 比較部
343 補正値生成部
410 演算装置
420 記憶装置
430 通信装置
1000 タイムスロット
1001 分離ノード用タイムスロット
1002 分離ノード用タイムスロット
1010 周期
1100 送信データ
1200 母機ノード送信データ
1300 分離ノード送信データ
10 Synchronous
Claims (12)
前記複数の母機ノードのうちの第1母機ノードに分離可能に接続された分離ノードと、
を備え、
前記分離ノードは、前記同期通信ネットワークに接続できる通信部を備え、
前記通信部は、前記分離ノードが前記第1母機ノードから分離してから所定の時間経過後に前記同期通信ネットワークから離脱する
同期通信ネットワークシステム。 With multiple master nodes forming a synchronous communication network,
A separable node separably connected to the first master node among the plurality of master nodes,
With
The separated node includes a communication unit that can be connected to the synchronous communication network.
The communication unit is a synchronous communication network system in which the separated node is separated from the first master node and then leaves the synchronous communication network after a lapse of a predetermined time.
前記第1母機ノードは、前記分離ノードを分離するときに、前記同期通信ネットワークにおいてデータを送信するタイムスロットを示す通信制御信号を生成し、
前記通信部は、前記第1母機ノードから分離されるときに前記同期通信ネットワークに接続し、前記通信制御信号に基づき、前記同期通信ネットワークにデータを送信する
同期通信ネットワークシステム。 The synchronous communication network system according to claim 1.
When the separated node is separated, the first master node generates a communication control signal indicating a time slot for transmitting data in the synchronous communication network.
A synchronous communication network system in which the communication unit connects to the synchronous communication network when separated from the first master node, and transmits data to the synchronous communication network based on the communication control signal.
前記通信制御信号は、前記第1母機ノードから分離されてから、前記分離ノードが最初にデータを送信するまでの時間と、データを送信する間隔とが含まれる
同期通信ネットワークシステム。 The synchronous communication network system according to claim 2.
A synchronous communication network system in which the communication control signal includes a time from when the separated node is separated from the first master node until the separated node first transmits data, and an interval at which data is transmitted.
前記第1母機ノードは、
前記通信制御信号を生成するときに、前記通信制御信号が示す前記タイムスロットを割当てることを示す割当信号を、前記複数の母機ノードのうちの他の母機ノードに送信する
同期通信ネットワークシステム。 The synchronous communication network system according to claim 2 or 3.
The first mother machine node is
A synchronous communication network system that transmits, when generating the communication control signal, an allocation signal indicating that the time slot indicated by the communication control signal is allocated to another master node among the plurality of master nodes.
前記通信制御信号は、前記分離ノードが前記第1母機ノードのデータを受信してからデータを送信するまでの送信開始時間を含み、
前記通信部は、前記第1母機ノードのデータを受信してから前記送信開始時間が経過したときに、前記同期通信ネットワークにデータを送信する
同期通信ネットワークシステム。 The synchronous communication network system according to claim 2.
The communication control signal includes a transmission start time from when the separation node receives the data of the first master node to when the data is transmitted.
The communication unit is a synchronous communication network system that transmits data to the synchronous communication network when the transmission start time elapses after receiving the data of the first master node.
前記通信部は、前記第1母機ノードから分離されるときに、分離されてから前記同期通信ネットワークから離脱するまでの時間を、前記第1母機ノードから受信する
同期通信ネットワークシステム。 The synchronous communication network system according to any one of claims 1 to 5.
When the communication unit is separated from the first master node, the synchronous communication network system receives from the first master node the time from the separation to the departure from the synchronous communication network.
前記割当信号は、分離してから前記分離ノードが前記同期通信ネットワークから離脱するまでの時間を含む
同期通信ネットワークシステム。 The synchronous communication network system according to claim 4.
A synchronous communication network system in which the allocated signal includes a time from separation until the separated node leaves the synchronous communication network.
前記第1母機ノードは、
前記第1母機ノードの内部時刻を計測する母機クロック部と、
前記分離ノードを分離するまで前記第1母機ノードの内部時刻を示す時刻信号を前記分離ノードに送信する母機接続部と、
を備え、
前記分離ノードは、
内部時刻を計測するクロック部と、
前記第1母機ノードから受信する前記時刻信号と、前記内部時刻とに基づき、前記内部時刻を修正する補正値を生成する時刻同期部と、
を更に備え、
前記クロック部は、前記補正値に基づき、前記内部時刻を修正する
同期通信ネットワークシステム。 The synchronous communication network system according to any one of claims 1 to 7.
The first mother machine node is
The master unit clock unit that measures the internal time of the first master unit node,
A master unit connection unit that transmits a time signal indicating the internal time of the first master node to the separation node until the separation node is separated.
With
The separation node
A clock unit that measures the internal time and
A time synchronization unit that generates a correction value for correcting the internal time based on the time signal received from the first mother machine node and the internal time.
Further prepare
The clock unit is a synchronous communication network system that corrects the internal time based on the correction value.
前記母機ノードに分離可能に接続された分離ノードと、
を備え、
前記分離ノードは、前記同期通信ネットワークに接続できる通信部を備え、
前記通信部は、前記分離ノードが前記母機ノードから分離してから所定の時間経過後に前記同期通信ネットワークから離脱する
同期通信ネットワークシステム。 The mother node that connects to the synchronous communication network and
A separable node that is separably connected to the master node,
With
The separated node includes a communication unit that can be connected to the synchronous communication network.
The communication unit is a synchronous communication network system that leaves the synchronous communication network after a lapse of a predetermined time after the separation node is separated from the master node.
前記母機ノードとの間で通信を行い、同期通信ネットワークに接続できる通信部と、
を備え、
前記通信部は、接続部が前記母機ノードから分離してから所定の時間経過後に前記同期通信ネットワークから離脱する
分離ノード。 A connection part that is separably connected to the mother unit node,
A communication unit that can communicate with the mother machine node and connect to a synchronous communication network,
With
The communication unit is a separation node that leaves the synchronous communication network after a lapse of a predetermined time after the connection unit is separated from the mother machine node.
前記分離ノードと分離可能に接続された母機接続部と、
前記分離ノードを分離するときに、前記同期通信ネットワークにおいてデータを送信するタイムスロットと、前記分離ノードが分離してから前記同期通信ネットワークから離脱するまでの離脱時間とを示す通信制御信号を生成する分離ノード制御部と、
を備え、
前記母機通信部は、前記通信制御信号を生成するときに、前記通信制御信号が示す前記タイムスロットを割当てることを示す割当信号を、前記特定の母機ノードに送信する
母機ノード。 A mother machine communication unit that forms a synchronous communication network with a specific mother machine node and communicates with a separate node,
A mother unit connection unit separably connected to the separation node,
When the separated node is separated, a communication control signal indicating a time slot for transmitting data in the synchronous communication network and a departure time from the separation of the separated node to the departure from the synchronous communication network is generated. Separate node control unit and
With
When the master unit communication unit generates the communication control signal, the master unit node transmits an allocation signal indicating that the time slot indicated by the communication control signal is allocated to the specific master unit node.
前記母機ノードから前記分離ノードを分離する工程と、
前記分離ノードが分離してから所定の時間経過後に、前記分離ノードが前記同期通信ネットワークから離脱する工程と、
を備える
通信制御方法。
In a synchronous communication network including a master node and a separate node separably connected to the master node.
The process of separating the separation node from the mother machine node and
A step in which the separated node leaves the synchronous communication network after a predetermined time has elapsed since the separated node was separated.
Communication control method including.
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