JP7078272B2 - Transmitter, receiver, communication system, transmit method and receive method - Google Patents
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Description
本発明は、送信装置、受信装置、通信システム、送信方法および受信方法に関し、特に信号を多重化して伝送する技術に関する。 The present invention relates to a transmitting device, a receiving device, a communication system, a transmitting method and a receiving method, and more particularly to a technique for multiplexing and transmitting a signal.
通信装置は、時分割多重(TDM: Time Division Multiplexing)通信や非同期転送モード(ATM: Asynchronous Transfer Mode)通信を行う際、同期用クロックを使用する。同期用クロックは、例えば、DCS(Digital Clock Supply)クロックである。同期用クロックは、同期用クロック網を介して送受信される。 The communication device uses a synchronization clock when performing time division multiplexing (TDM) communication or asynchronous transfer mode (ATM) communication. The synchronization clock is, for example, a DCS (Digital Clock Supply) clock. The synchronization clock is transmitted and received via the synchronization clock network.
一方、特許文献1は、クロック信号を周波数変調して、制御情報を送信する技術を開示している。受信側は、変調されたクロック信号の周波数から、制御信号を抽出することが可能となる。
On the other hand,
上記のように、同期用クロック網は、同期用クロックを送受信するためのネットワークである。したがって、通信装置は、同期用クロック網を介して、制御通信用の制御信号を送受信することはできなかった。
特許文献1の方法を同期用クロックに適用する場合、クロック信号を周波数変調するため、同期用クロック本来の周波数ではなくなり、同期用クロック網に接続された受信装置は、同期用のクロックを抽出できなくなるという問題があった。
As described above, the synchronization clock network is a network for transmitting and receiving synchronization clocks. Therefore, the communication device could not send and receive control signals for control communication via the synchronization clock network.
When the method of
本開示は上記課題を解決するためにされたものであって、データ通信の同期に用いられるクロック信号と制御通信用の制御信号とを重畳して送受信することが可能な送信装置、受信装置、通信システム、送信方法および受信方法を提供することを目的とする。 The present disclosure is for solving the above-mentioned problems, and is a transmitting device, a receiving device, and a transmitting device and a receiving device capable of superimposing a clock signal used for synchronization of data communication and a control signal for control communication. It is an object of the present invention to provide a communication system, a transmission method, and a reception method.
本開示にかかる送信装置は、データ通信の同期に使用するクロック信号から送信側同期クロックを生成するクロック生成手段と、前記送信側同期クロックのタイミングに基づいて、制御通信用の制御情報から制御信号を生成する信号生成手段と、前記クロック信号と前記制御信号の信号レベルを合成し、送信信号として送信する信号合成手段と、を備えるものである。 The transmission device according to the present disclosure is a clock generation means that generates a transmission side synchronization clock from a clock signal used for synchronization of data communication, and a control signal from control information for control communication based on the timing of the transmission side synchronization clock. It is provided with a signal generating means for generating the clock signal and a signal synthesizing means for synthesizing the signal levels of the clock signal and the control signal and transmitting the signal as a transmission signal.
本開示にかかる受信装置は、受信信号の信号レベルに基づいて、前記受信信号をデータ通信の同期に使用するクロック信号と、制御通信用の制御信号とに分離する信号分離手段と、前記クロック信号から受信側同期クロックを生成するクロック生成手段と、前記受信側同期クロックのタイミングに基づいて、前記制御信号から制御情報を取得する信号受信手段と、を備えるものである。 The receiving device according to the present disclosure includes a signal separating means for separating the received signal into a clock signal used for synchronization of data communication and a control signal for control communication based on the signal level of the received signal, and the clock signal. It is provided with a clock generating means for generating a receiving side synchronous clock from the above, and a signal receiving means for acquiring control information from the control signal based on the timing of the receiving side synchronous clock.
本開示にかかる通信システムは、データ通信の同期に使用するクロック信号から送信側同期クロックを生成するクロック生成手段と、前記送信側同期クロックのタイミングに基づいて、制御通信用の制御情報から制御信号を生成する信号生成手段と、前記クロック信号と前記制御信号の信号レベルを合成し、送信信号として送信する信号合成手段と、を備える送信装置と、受信信号の信号レベルに基づいて、前記受信信号を前記クロック信号と前記制御信号とに分離する信号分離手段と、前記クロック信号から受信側同期クロックを生成するクロック生成手段と、前記受信側同期クロックのタイミングに基づいて、前記制御信号から前記制御情報を取得する信号受信手段と、を備える受信装置と、を備えるものである。 The communication system according to the present disclosure is a clock generation means for generating a transmission side synchronization clock from a clock signal used for synchronization of data communication, and a control signal from control information for control communication based on the timing of the transmission side synchronization clock. A transmission device including a signal generation means for generating the clock signal and a signal synthesis means for synthesizing the signal levels of the clock signal and the control signal and transmitting the signal as a transmission signal, and the reception signal based on the signal level of the reception signal. The control from the control signal based on the signal separation means for separating the clock signal and the control signal, the clock generation means for generating the receiving side synchronous clock from the clock signal, and the timing of the receiving side synchronous clock. It includes a receiving device including a signal receiving means for acquiring information.
本開示にかかる送信方法は、データ通信の同期に使用するクロック信号から送信側同期クロックを生成し、前記送信側同期クロックのタイミングに基づいて、制御通信用の制御情報から制御信号を生成し、前記クロック信号と前記制御信号の信号レベルを合成し、送信するものである。 The transmission method according to the present disclosure generates a transmission side synchronization clock from a clock signal used for synchronization of data communication, and generates a control signal from control information for control communication based on the timing of the transmission side synchronization clock. The signal levels of the clock signal and the control signal are combined and transmitted.
本開示にかかる受信方法は、受信信号の信号レベルに基づいて、前記受信信号をデータ通信の同期に使用するクロック信号と、制御通信用の制御信号とに分離し、前記クロック信号から受信側同期クロックを生成し、前記受信側同期クロックのタイミングに基づいて、前記制御信号から制御情報を取得するものである。 The receiving method according to the present disclosure separates the received signal into a clock signal used for synchronization of data communication and a control signal for control communication based on the signal level of the received signal, and synchronizes the received signal with the receiving side. A clock is generated, and control information is acquired from the control signal based on the timing of the receiving side synchronization clock.
本開示によれば、データ通信の同期に用いられるクロック信号と制御通信用の制御信号とを重畳して送受信することが可能な送信装置、受信装置、通信システム、送信方法および受信方法を提供することができる。 The present disclosure provides a transmission device, a reception device, a communication system, a transmission method, and a reception method capable of superimposing and transmitting / receiving a clock signal used for synchronization of data communication and a control signal for control communication. be able to.
<実施の形態にいたる検討>
通信装置の制御や監視を行う場合、同期用クロック網とは別に監視網が設けられる。
障害が発生した場合に備えて、監視網は冗長化されることがある。正常時には、通信装置の監視や制御は、通常の監視網によって行われる。障害時には、通信装置の監視や制御は、冗長された監視網によって行われる。
<Examination of embodiments>
When controlling and monitoring communication devices, a monitoring network is provided separately from the synchronization clock network.
The surveillance network may be redundant in case of a failure. Under normal conditions, communication equipment is monitored and controlled by a normal monitoring network. In the event of a failure, communication equipment is monitored and controlled by a redundant monitoring network.
しかし、監視網が冗長化されていたとしても、両系統が障害状態となる場合がある。かかる場合、監視網は、通信装置にアクセスすることが出来ず、通信装置の制御が孤立する可能性がある。さらに、主信号の疎通系統にも障害が発生していた場合、通信装置は、遠隔からの復旧が不可能な状態に陥る。かかる状態を解決するためには、監視網以外の何らかの物理配線を用いて、通信装置を遠隔で制御する必要があった。 However, even if the monitoring network is redundant, both systems may be in a failed state. In such a case, the monitoring network cannot access the communication device, and the control of the communication device may be isolated. Further, if a failure occurs in the communication system of the main signal, the communication device falls into a state where it cannot be recovered remotely. In order to solve this situation, it was necessary to remotely control the communication device using some kind of physical wiring other than the monitoring network.
監視網以外の配線としてDCSのクロック配線を使用して、DCSクロックの3値の信号に制御信号用のパルス信号を重ねて入れるという方法が考えられる。しかし、この方法を用いた場合、肝心のDCSクロックのタイミングが崩れ、そのDCSクロック配線は同期用クロックを伝送するために使用できないという問題がある。 A method is conceivable in which a DCS clock wiring is used as wiring other than the monitoring network, and a pulse signal for a control signal is superimposed on a trivalent signal of the DCS clock. However, when this method is used, there is a problem that the timing of the essential DCS clock is disrupted and the DCS clock wiring cannot be used for transmitting the synchronization clock.
<実施の形態1>
図1は、本実施の形態の通信システム300の構成を示す構成図である。送信装置100は、ネットワーク400を介して、受信装置200にデータ通信の同期に使用するクロック信号および制御通信用の制御信号を送信する。ネットワーク400は、例えば、同期用クロック網である。
<
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a
図2は、本実施の形態の送信装置100の構成を示す構成図である。
送信装置100は、クロック生成部101、信号生成部102および信号合成部103を備える。
クロック生成部101は、データ通信の同期に使用するクロック信号から送信側同期クロックを生成する。クロック信号は、例えば、DCSクロックである。
信号生成部102は、送信側同期クロックのタイミングに基づいて、制御通信用の制御情報から制御信号を生成する。
信号合成部103は、制御信号とクロック信号の信号レベルを合成して合成信号を生成し、受信装置に送信する。
FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the
The
The
The
The
図3は、本実施の形態の受信装置200の構成を示す構成図である。
受信装置200は、信号分離部201、クロック生成部202および信号受信部203を備える。
信号分離部201は、受信信号を制御信号とクロック信号とに分離する。信号分離部201は、受信信号の信号レベルを分類することにより、クロック信号と制御信号とを生成する。
FIG. 3 is a configuration diagram showing the configuration of the
The
The
クロック生成部202は、信号分離部201が生成したクロック信号から受信側同期クロックを生成する。
信号受信部203は、受信側同期クロックのタイミングに基づいて、制御信号を読み取ることにより、制御情報を取得する。
The
The
本実施の形態によると、送信装置100は、クロックのタイミングに基づいて、クロック信号と制御信号の信号レベルを合成して送信する。したがって、送信装置100はデータ通信の同期に用いられるクロック信号と制御通信用の制御信号とを重畳して送信することが可能となる。
また、受信装置200は、信号レベルに基づいてクロック信号と制御信号を分離する。そして、受信装置200は、同期クロックを生成し、同期クロックのタイミングに基づいて制御信号から制御情報を取得する。したがって、受信装置200は、受信信号から同期用クロックを生成し、制御情報を取得することが可能となる。
According to the present embodiment, the
Further, the receiving
本実施の形態によると、通信システム300は、クロックのタイミングに基づいて、クロック信号と制御信号の信号レベルを合成して送信し、受信信号の信号レベルに基づいてクロック信号と制御信号を分離し、同期クロックのタイミングに基づいて制御信号から制御情報を取得する。したがって、通信システム300は、データ通信の同期に用いられるクロック信号と制御通信用の制御信号とを重畳して送受信することが可能となる。
According to the present embodiment, the
<実施の形態2>
本実施の形態は、TDM通信やATM通信を行うための同期用クロックとして使用されるDCSクロックにおいて、DCSクロックパルスの3値信号の正/中/負論理を認識する閾値レベル内に任意のパルス信号を入れ送信する。DCSクロックが、同期用クロックとしてのタイミング情報を送信するだけでなく、任意の信号を送信することができる。
<
In the present embodiment, in the DCS clock used as a synchronization clock for performing TDM communication or ATM communication, any pulse within the threshold level for recognizing the positive / medium / negative logic of the ternary signal of the DCS clock pulse. A signal is input and transmitted. The DCS clock can not only transmit timing information as a synchronization clock, but also transmit an arbitrary signal.
図4は、本実施の形態にかかる通信システムの概要を示す概略図である。
送信装置100と受信装置200は、ネットワーク400を介して接続されている。監視サーバ501は、監視網502を介して、受信装置200を制御監視する。
送信装置100は、受信装置200に信号を出力する信号出力部16を備えている。
受信装置200は、信号入力部19および監視網ポート503を備えている。信号入力部19は、送信装置100が送信した信号を受信する。監視網ポート503は、監視サーバから制御信号を受信する。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an outline of the communication system according to the present embodiment.
The transmitting
The transmitting
The receiving
通常の場合、送信装置100は、受信装置200にクロック信号を送信する。監視サーバ501は、監視網502を介して、受信装置200の監視制御を行う。
監視網502に障害が発生した場合、送信装置100は、クロック信号を送信するための配線であるネットワーク400を用いて、制御信号を送信することにより監視制御を継続する。
受信装置200は、受信した制御信号にしたがって動作する。動作内容は任意であり、例えば、シャットダウン、再起動、または他の装置との通信を行うといった動作でもよい。
Normally, the transmitting
When a failure occurs in the
The receiving
図5は、本実施の形態の送信装置100の構成を示す構成図である。矢印は、ある信号の流れの方向を端的に示したもので、双方向性を排除するものではない。送信装置100は、信号を受信装置200に出力する。
DCSクロック源1は、クロック信号である。DCSクロック源1は、クロック遅延部5とクロック生成部7に入力される。
クロック遅延部5は、DCSクロック源1を遅延させる。
クロック生成部7は、DCSクロック源1の8kクロックのタイミングを抽出し、8kHzクロック8を生成する。
FIG. 5 is a configuration diagram showing the configuration of the
The
The clock delay unit 5 delays the
The clock generation unit 7 extracts the timing of the 8k clock of the
8kHzクロック8は、信号生成部6とN逓倍部9に分配される。N逓倍部9は、8kHzクロック8をN逓倍する。逓倍数Nは任意であるが、本実施の形態では逓倍数が16の場合について説明する。
N逓倍部9は、8kHzクロック8を16逓倍して128kHzクロック10を生成し、信号生成部6に出力する。
The 8
The
制御信号変換部3は、対向装置(受信装置200)を制御するための任意の制御信号2を信号パルス情報4に変換し、信号生成部6へ送信する。
信号生成部6は、任意の制御信号である信号パルス情報4を受信し、8kHzクロック8と128kHzクロック10のクロックタイミングを使用して信号パルス13を生成し、信号合成部14に出力する。
信号合成部14へは、クロック遅延部5で生成されたDCSクロック12が入力される。信号合成部14は、DCSクロック制御信号15を生成し、信号出力部16に出力する。
信号出力部16は、外部装置(受信装置200)へDCSクロック制御信号17を出力する。
The control signal conversion unit 3 converts an
The
The
The
図5および図6を用いて、送信装置の動作について説明する。
図6は、送信側でDCSクロックに制御信号を入れ込むときの一連の動作を示すタイミングチャートである。タイミングチャートにおいては、信号やクロックの処理、伝送遅延は省略している。タイミングチャートは、伝送遅延等をクロック遅延部5により最適化した状態を示している。
The operation of the transmission device will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
FIG. 6 is a timing chart showing a series of operations when a control signal is input to the DCS clock on the transmitting side. In the timing chart, signal and clock processing and transmission delay are omitted. The timing chart shows a state in which the transmission delay and the like are optimized by the clock delay unit 5.
図5に示すDCSクロック源1からは、それに同期した8kクロックを生成することが出来る。これは、既知の技術であるため割愛する。クロック生成部7は、8kHzクロック8を生成する機構である。
DCSクロック源1の波形および8kHzクロック8の波形が、図6に示されている。
DCSクロック源1は、3値の信号であり64kHzの周波数を持つ。
From the
The waveform of the
The
図5において、クロック生成部7から生成された8kHzクロック8は、N逓倍部9に送られる。N逓倍部9は、8kHzクロック8について、単純に16逓倍を行って128kHzクロック10を生成する。このN逓倍部9は、本稿では16逓倍としているが、この逓倍数は任意であり、やりとりしたい制御信号のパルス数によって変更することが可能である。
8kHzクロック8の立ち上がりのタイミングから、次の立ち上がりのタイミングまでの時間1/8kHz=125usの間に制御信号を送ることができる。逓倍数を16とした場合、送信できる制御信号のパルス数は、N逓倍部9で生成した128kHzクロック10のパルス数である。したがって、128kHzクロック10のパルス幅が1/128kHz=7.8125usであるので、125us/7.8125us=16より、16パルス分の制御信号を送れることになる。更に多いパルス数を送受信することが、逓倍数を増やすことによって可能となる。
128kHzクロック10の波形が、図6に示されている。128kHzクロックは、8kHzクロック8を16逓倍したものである。
In FIG. 5, the 8
A control signal can be sent within a time of 1/8 kHz = 125 us from the rising timing of the 8
The waveform of the 128 kHz
図5において、対向装置(受信装置)を制御する任意の制御信号2は、制御信号変換部3に送られ、16bitの信号パルス情報4に変換される。また、信号パルス情報4は、信号生成部6へ送信される。装置のアーキテクトによってインタフェースが異なるので、制御信号変換部3は、制御信号2から装置アーキテクトに合わせて任意に信号パルス情報4を生成する。本説明においては、装置内の制御インタフェースの指定はしない。信号パルス情報4は、16パルス分の情報であり信号生成部6に入力される。
信号パルス情報4の例が、図6に示されている。
In FIG. 5, an
An example of signal pulse information 4 is shown in FIG.
図5において、信号生成部6は、8kHzクロック8の立ち上がりのタイミングに最初の1パルス目を同期させつつ、128kHzクロック10の立ち上がりのタイミングで1パルス目、2パルス目、3パルス目の順に、信号パルス情報4から信号パルス13を生成する。
信号パルス13の波形を、図6に示す。図6において、8kHzクロック8の立ち上がりのタイミングから、信号パルス13の生成が開始されている。また、128kHzクロック10の立ち上がりのタイミングで、信号パルス情報が1ビットずつ生成されている。
In FIG. 5, the
The waveform of the
図5において、クロック遅延部5は、DCSクロック源1を受信し、所定の遅延時間の遅延をさせてDCSクロック12として出力する。遅延時間は、DCSクロック源1が、クロック生成部7を通り8kHzクロック8として抽出され、信号生成部6で信号パルス13を生成し、信号パルス13が信号合成部14に入るまでにかかる時間である。
DCSクロック源1とDCSクロック12は、遅延時間のみ異なるため、図6において同一の波形としている。
In FIG. 5, the clock delay unit 5 receives the
Since the
図5に示すように、信号合成部14は、DCSクロック12と信号パルス13を合成する。信号パルス13は、DCSクロック30を判別するための電気的閾値よりも低いレベルで生成する必要がある。電気的閾値は、図7の信号分離部21においてDCSクロック30と信号パルス23を分離する際に使用される。
DCSクロック制御信号15の波形が、図6に示されている。DCSクロック制御信号15の信号レベルは、DCSクロック12の信号レベルと信号パルス13との和になっている。DCSクロック制御信号15のハッチング部は、DCSクロック12から変化している部分を示す。信号レベルを合成しているため、図6のV1とV2の大きさは等しい。
As shown in FIG. 5, the
The waveform of the DCS
DCSクロック制御信号15は、装置外部に信号を出力する場合などには、信号出力部16を介して、ケーブルなどの媒体に載せてDCSクロック制御信号17として送信される。
When the DCS
図7は、本実施の形態の受信装置200の構成を示す構成図である。矢印は、ある信号の流れの方向を端的に示したもので、双方向性を排除するものではない。受信装置200は、送信装置100が信号を入力する側である。
図5で出力されたDCSクロック制御信号17は、ケーブルなどの媒体を介して対向装置(受信装置200)にDCSクロック制御信号18として出力される。DCSクロック制御信号18は、信号入力部19に入力される。信号入力部19が出力したDCSクロック制御信号20は、信号分離部21に入力される。
FIG. 7 is a configuration diagram showing the configuration of the receiving
The DCS
信号分離部21は、信号の電気的なレベル閾値を元に、DCSクロック制御信号20をDCSクロック30と信号パルス23に分離する。
クロック生成部31は、DCSクロック30から8kHzクロック22を抽出する。8kHzクロック22は、装置内で同期用クロックとして使用される。また、8kHzクロック22は、信号受信部26とN逓倍部27に送られる。
信号パルス23は、クロック遅延部24に送られる。
The
The
The
N逓倍部27は、8kHzクロック22を16逓倍して128kHzクロック28を生成し、信号受信部26へ出力する。
クロック遅延部24は、信号パルス23を遅延させて信号受信部26へ信号パルス25を送信する。
信号受信部26は、128kHzクロック28と8kHzクロック22のタイミングを使用して信号パルス25から信号パルス情報29を抽出し、制御信号変換部32へ送信する。
制御信号変換部32は、信号パルス情報29から装置を制御する任意の制御信号33を生成し、装置に出力する。
The
The
The
The control
図7および図8を用いて、受信部の動作について説明を行う。
図8は、クロック信号から制御信号を検出する際の一連の動作を示すタイミングチャートである。図6と同様、タイミングチャートにおいては、信号やクロックの処理、伝送遅延は省略している。タイミングチャートは、伝送遅延等をクロック遅延部により最適化した状態を示している。
The operation of the receiving unit will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
FIG. 8 is a timing chart showing a series of operations when a control signal is detected from a clock signal. Similar to FIG. 6, in the timing chart, signal and clock processing and transmission delay are omitted. The timing chart shows a state in which the transmission delay and the like are optimized by the clock delay unit.
図5で出力されたDCSクロック制御信号17は、ケーブルなどの媒体を介して、DCSクロック制御信号18として対向装置(受信装置200)の信号入力部19へ入力される。信号入力部19は、DCSクロック制御信号20を出力する。
DCSクロック制御信号20は、信号分離部21で、DCSクロック30と信号パルス23とに分離される。このとき、DCSクロックを判別する電気的閾値の目安は、DCSクロックの入力規格の半分程度としてDCSクロックのパルスを判別する。また、信号パルスを判別する電気的閾値の目安は、そのDCSクロックを判別する電気的閾値よりも低いことが必須となる。それぞれの電気的閾値を具体的にどういった値で設計するかは任意である。
The DCS
The DCS
図8を用いて、信号分離部21の動作について説明する。
DCSクロック制御信号20は、閾値を用いてDCSクロック30と信号パルス23に分離される。閾値は、DCS信号の3値の信号レベルを判別するDCSクロック閾値1およびDCSクロック閾値2と、制御信号の2値の信号レベルを判別する制御信号閾値1、制御信号閾値2および制御信号閾値3である。
DCSクロック制御信号20は、以下に示す判断基準に基づいて、DCSクロック30と信号パルス23に分離される。
The operation of the
The DCS
The DCS
クロック信号が制御信号閾値1を超えている場合は、DCSクロックHigh/制御信号Highと判断される。例えば、A1は、DCSクロックHigh/制御信号Highに分類される。
クロック信号が制御信号閾値1を超えていない場合で、DCSクロック閾値1以上の場合は、DCSクロックHigh/制御信号Lowと判断される。例えば、A2は、DCSクロックHigh/制御信号Lowに分類される。
クロック信号がDCSクロック閾値1を超えていない場合で、制御信号閾値2以上の場合は、DCSクロックMiddle/制御信号Highと判断される。例えば、A3は、DCSクロックMiddle/制御信号Highに分類される。
クロック信号が制御信号閾値2を超えていない場合で、DCSクロック閾値2以上の場合は、DCSクロックMiddle/制御信号Lowと判断される。例えば、A4は、DCSクロックMiddle/制御信号Lowに分類される。
クロック信号がDCSクロック閾値2を超えていない場合で、制御信号閾値3以上の場合は、DCSクロックLow/制御信号Highと判断される。例えば、A5は、DCSクロックLow/制御信号Highに分類される。
クロック信号が制御信号閾値3を超えていない場合は、DCSクロックLow/制御信号Lowと判断される。例えば、A6は、DCSクロックLow/制御信号Lowに分類される。
When the clock signal exceeds the control
When the clock signal does not exceed the control
When the clock signal does not exceed the DCS
When the clock signal does not exceed the control
When the clock signal does not exceed the DCS
If the clock signal does not exceed the control signal threshold value 3, it is determined to be DCS clock Low / control signal Low. For example, A6 is classified into DCS clock Low / control signal Low.
図7において、分離されたDCSクロック30は、クロック生成部31を通り、図5のクロック生成部7と同じように8kHzクロック22を抽出する。8kHzクロック22は、装置の同期用クロックとして使用されつつ、信号受信部26とN逓倍部27に送られる。
DCSクロック30および8kHzクロック22の波形は、図8に示されている。
In FIG. 7, the separated
The waveforms of the
図7において、N逓倍部27における逓倍数は、図5のN逓倍部9と同じ逓倍数とする必要がある。逓倍された128kHzクロック28は、信号受信部26に送られる。この逓倍数は、図5と同じように任意である。
128kHzクロック28の波形は、図8に示されている。
In FIG. 7, the multiplication factor in the
The waveform of the 128 kHz
クロック遅延部24は、受信した信号パルス23を遅延させて信号パルス25として出力する。
遅延時間は、DCSクロック30が、クロック生成部31で8kHzクロック22として抽出され、N逓倍部27を介して、128kHzクロック28を生成して信号受信部26に入力されるまでの遅延時間分と、128kHzの半パルス分の7.8125us/2=3.90625us(今回の16逓倍の場合)の時間を加味したものである。
図8において、信号パルス25は信号パルス23と比べて128kHzクロックの半周期分遅延している。
The
The delay time is the delay time until the
In FIG. 8, the
図7において、信号受信部26は、信号パルス25について、8kHzクロック22の立ち上がりを最初の1パルス目としつつ、128kHzクロック28の立ち上がりを1パルス目、2パルス目、3パルス目として識別する。信号受信部26は、8kHzクロック22の立ち上がりから次の立ち上がりまでの16パルス分を信号パルス情報29として制御信号変換部32に送信する。
図8に示す様に、信号パルス情報29の取得は、8kHzクロック22の立ち上がりから開始している。また、128kHzクロックの立ち上がりに対応して、信号パルス情報29の各ビットが取得されている。
In FIG. 7, the
As shown in FIG. 8, the acquisition of the
図7において、制御信号変換部32は、信号パルス情報29を制御信号33に変換して装置へ送る。装置を制御する制御信号33は、装置のインタフェースによって異なる。制御信号変換部32での信号変換は装置アーキテクトに合わせて任意に設計され、制御信号33が生成される。
In FIG. 7, the control
本実施の形態によると、同期用クロックとして判断する電気的な信号閾値レベルよりも小さいレベルの電気信号パルスが、クロック信号内に入れ込まれる。そして、クロック信号としてタイミングを抽出する機構と制御信号として制御パルスを判断する機構とが分かれており、クロックを使用しつつ制御信号を送受信することが可能となる。
尚、任意の信号を送信することを可能にするため、予め通信装置で理解が出来る信号パターンを複数決めておいてもよい。信号パターンを解釈し意味を理解することで、通信装置が、再開などの処理を行うことができる。したがって、監視網を使用せずに、遠隔で通信装置の制御を行うことができる。また、物理的には同期用クロックに使用しているケーブルなどの媒体を用いて信号を送信するため、本実施の形態を使用するために新しく別の物理配線を敷くなどの工事は不要である。
According to the present embodiment, an electric signal pulse having a level smaller than the electric signal threshold level determined as the synchronization clock is inserted into the clock signal. The mechanism for extracting the timing as a clock signal and the mechanism for determining the control pulse as a control signal are separated, and it is possible to transmit and receive the control signal while using the clock.
In addition, in order to enable transmission of an arbitrary signal, a plurality of signal patterns that can be understood by the communication device may be determined in advance. By interpreting the signal pattern and understanding its meaning, the communication device can perform processing such as resumption. Therefore, it is possible to remotely control the communication device without using the monitoring network. In addition, since the signal is physically transmitted using a medium such as a cable used for the synchronization clock, no work such as laying another physical wiring is required in order to use this embodiment. ..
本実施の形態は、既存のDCSクロックインタフェース内に装置の制御信号を重畳させて送信することが出来る。したがって、送信側装置で生成された制御信号を対向装置で理解し、装置の制御を行うことが出来る。
また、物理的に既存のインタフェースを用いるので、装置の制御用に新たな配線を行う必要がないので、物理配線工事の費用はかからないという利点がある。
さらに、制御信号の情報量は8kHzクロックの逓倍数で任意に決めることが出来るので、装置によって制御したい情報量が増えた場合においても柔軟にその量に合わせた回路設計を行うことが可能である。
In this embodiment, the control signal of the device can be superimposed and transmitted in the existing DCS clock interface. Therefore, the control signal generated by the transmitting side device can be understood by the opposite device and the device can be controlled.
Further, since the existing interface is physically used, there is no need to perform new wiring for controlling the device, so that there is an advantage that the cost of physical wiring work is not required.
Furthermore, since the amount of information in the control signal can be arbitrarily determined by multiplying the 8 kHz clock, even if the amount of information to be controlled by the device increases, it is possible to flexibly design the circuit according to the amount. ..
本実施の形態を用いることで、装置の監視網系統がダウンして、装置が遠隔で制御不能となってしまった際、運用局などの装置が設置されている場所へ赴くことなく、装置の制御を行うことが可能となる。
また、定期的に制御信号を送受信することでDCSインタフェースの死活監視を行うこともできる。例えば、通信装置は、期待外の制御信号を受信した場合、DCSクロック源を別の同期用クロック源にシフトさせることができる。かかる場合、装置が同期ネットワークに対して同期しなくなり、非同期による通信障害の発生が発生するのを未然に防ぐことが可能となる。
By using this embodiment, when the monitoring network system of the device goes down and the device becomes remotely uncontrollable, the device can be used without going to the place where the device is installed, such as an operation station. It becomes possible to perform control.
It is also possible to monitor the life and death of the DCS interface by transmitting and receiving control signals on a regular basis. For example, the communication device can shift the DCS clock source to another synchronization clock source when it receives an unexpected control signal. In such a case, the device will not be synchronized with the synchronous network, and it will be possible to prevent the occurrence of communication failure due to asynchronous.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit.
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。 Some or all of the above embodiments may also be described, but not limited to:
(付記1)
データ通信の同期に使用するクロック信号から送信側同期クロックを生成するクロック生成手段と、
前記送信側同期クロックのタイミングに基づいて、制御通信用の制御情報から制御信号を生成する信号生成手段と、
前記クロック信号と前記制御信号の信号レベルを合成し、送信信号として送信する信号合成手段と、
を備える送信装置。
(Appendix 1)
A clock generation means that generates a transmitter synchronization clock from a clock signal used for data communication synchronization,
A signal generation means for generating a control signal from control information for control communication based on the timing of the transmission side synchronization clock, and
A signal synthesizing means for synthesizing the signal levels of the clock signal and the control signal and transmitting the signal as a transmission signal.
A transmitter equipped with.
(付記2)
前記制御信号の信号レベルは、前記クロック信号の論理レベルの判別に用いられる閾値より小さい、
付記1に記載の送信装置。
(Appendix 2)
The signal level of the control signal is smaller than the threshold value used for determining the logic level of the clock signal.
The transmitter according to
(付記3)
前記送信装置は、前記送信側同期クロックを逓倍した送信側逓倍クロックを生成する逓倍手段をさらに備え、
前記信号生成手段は、前記送信側逓倍クロックのタイミングに基づいて、前記制御信号を生成する、
付記1または2のいずれか1項に記載の送信装置。
(Appendix 3)
The transmission device further comprises a multiplication means for generating a transmission side multiplication clock obtained by multiplying the transmission side synchronization clock.
The signal generating means generates the control signal based on the timing of the transmitting side multiplication clock.
The transmitter according to any one of
(付記4)
前記制御情報は、前記逓倍の数のビット以下の情報である、付記3に記載の送信装置。
(Appendix 4)
The transmitting device according to Appendix 3, wherein the control information is information having a bit or less of the multiplication number.
(付記5)
前記クロック信号は、3種以上の信号レベルをとる多値信号である、付記1から4のいずれか1項に記載の送信装置。
(Appendix 5)
The transmission device according to any one of
(付記6)
受信信号の信号レベルに基づいて、前記受信信号をデータ通信の同期に使用するクロック信号と、制御通信用の制御信号とに分離する信号分離手段と、
前記クロック信号から受信側同期クロックを生成するクロック生成手段と、
前記受信側同期クロックのタイミングに基づいて、前記制御信号から制御情報を取得する信号受信手段と、
を備える受信装置。
(Appendix 6)
A signal separation means for separating the received signal into a clock signal used for synchronization of data communication and a control signal for control communication based on the signal level of the received signal.
A clock generation means for generating a receiving side synchronous clock from the clock signal,
A signal receiving means for acquiring control information from the control signal based on the timing of the receiving side synchronization clock, and
A receiver equipped with.
(付記7)
前記制御信号の信号レベルは、前記クロック信号の論理レベルの判別に用いられる閾値よりも小さい、
付記6に記載の受信装置。
(Appendix 7)
The signal level of the control signal is smaller than the threshold value used for determining the logic level of the clock signal.
The receiving device according to
(付記8)
データ通信の同期に使用するクロック信号から送信側同期クロックを生成するクロック生成手段と、
前記送信側同期クロックのタイミングに基づいて、制御通信用の制御情報から制御信号を生成する信号生成手段と、
前記クロック信号と前記制御信号の信号レベルを合成し、送信信号として送信する信号合成手段と、
を備える送信装置と、
受信信号の信号レベルに基づいて、前記受信信号を前記クロック信号と前記制御信号とに分離する信号分離手段と、
前記クロック信号から受信側同期クロックを生成するクロック生成手段と、
前記受信側同期クロックのタイミングに基づいて、前記制御信号から前記制御情報を取得する信号受信手段と、
を備える受信装置と、
を備える通信システム。
(Appendix 8)
A clock generation means that generates a transmitter synchronization clock from a clock signal used for data communication synchronization,
A signal generation means for generating a control signal from control information for control communication based on the timing of the transmission side synchronization clock, and
A signal synthesizing means for synthesizing the signal levels of the clock signal and the control signal and transmitting the signal as a transmission signal.
With a transmitter and
A signal separation means for separating the received signal into the clock signal and the control signal based on the signal level of the received signal.
A clock generation means for generating a receiving side synchronous clock from the clock signal,
A signal receiving means for acquiring the control information from the control signal based on the timing of the receiving side synchronization clock, and
With a receiver and
Communication system with.
(付記9)
前記制御信号の信号レベルは、前記クロック信号の論理レベルの判別に用いられる閾値より小さい、
付記8に記載の通信システム。
(Appendix 9)
The signal level of the control signal is smaller than the threshold value used for determining the logic level of the clock signal.
The communication system according to
(付記10)
データ通信の同期に使用するクロック信号から送信側同期クロックを生成し、
前記送信側同期クロックのタイミングに基づいて、制御通信用の制御情報から制御信号を生成し、
前記クロック信号と前記制御信号の信号レベルを合成し、送信する、
送信方法。
(Appendix 10)
Generates a sender synchronization clock from the clock signal used to synchronize data communication,
A control signal is generated from the control information for control communication based on the timing of the transmission side synchronization clock.
The signal levels of the clock signal and the control signal are combined and transmitted.
Sending method.
(付記11)
前記制御信号の信号レベルは、前記クロック信号の論理レベルの判別に用いられる閾値より小さい、
付記10に記載の送信方法。
(Appendix 11)
The signal level of the control signal is smaller than the threshold value used for determining the logic level of the clock signal.
The transmission method according to
(付記12)
受信信号の信号レベルに基づいて、前記受信信号をデータ通信の同期に使用するクロック信号と、制御通信用の制御信号とに分離し、
前記クロック信号から受信側同期クロックを生成し、
前記受信側同期クロックのタイミングに基づいて、前記制御信号から制御情報を取得する、
受信方法。
(Appendix 12)
Based on the signal level of the received signal, the received signal is separated into a clock signal used for synchronization of data communication and a control signal for control communication.
A receiving side synchronization clock is generated from the clock signal, and the receiving side synchronization clock is generated.
Obtaining control information from the control signal based on the timing of the receiving side synchronization clock.
Receiving method.
(付記13)
前記制御信号の信号レベルは、前記クロック信号の論理レベルの判別に用いられる閾値より小さい、
付記12に記載の受信方法。
(Appendix 13)
The signal level of the control signal is smaller than the threshold value used for determining the logic level of the clock signal.
The receiving method according to
1 DCSクロック源
2、33 制御信号
3、32 制御信号変換部
4、29 信号パルス情報
5、24 クロック遅延部
6、102 信号生成部
8、22 8kHzクロック
9、27 N逓倍部
10、28 128kHzクロック
12、30 DCSクロック
13、23、25 信号パルス
14、103 信号合成部
15、17、18,20 DCSクロック制御信号
16 信号出力部
19 信号入力部
21、201 信号分離部
26、203 信号受信部
7、31、101、202 クロック生成部
100 送信装置
200 受信装置
300 通信システム
400 ネットワーク
501 監視サーバ
502 監視網
503 監視網ポート
1
Claims (10)
前記送信側同期クロックのタイミングに基づいて、制御通信用の制御情報から制御信号を生成する信号生成手段と、
前記クロック信号と前記制御信号の信号レベルを合成し、送信信号として、DCS(Digital Clock Supply)クロックの伝送路である同期用クロック網に送信する信号合成手段と、
を備える送信装置。 A clock generation means that generates a transmitter synchronization clock from a clock signal used for data communication synchronization,
A signal generation means for generating a control signal from control information for control communication based on the timing of the transmission side synchronization clock, and
A signal synthesizing means that synthesizes the signal levels of the clock signal and the control signal and transmits them as a transmission signal to a synchronization clock network that is a transmission path of a DCS (Digital Clock Supply) clock .
A transmitter equipped with.
請求項1に記載の送信装置。 The signal level of the control signal is smaller than the threshold value used for determining the logic level of the clock signal.
The transmitter according to claim 1.
前記信号生成手段は、前記送信側逓倍クロックのタイミングに基づいて、前記制御信号を生成する、
請求項1または2のいずれか1項に記載の送信装置。 The transmission device further comprises a multiplication means for generating a transmission side multiplication clock obtained by multiplying the transmission side synchronization clock.
The signal generating means generates the control signal based on the timing of the transmitting side multiplication clock.
The transmitter according to any one of claims 1 or 2.
前記クロック信号から受信側同期クロックを生成するクロック生成手段と、
前記受信側同期クロックのタイミングに基づいて、前記制御信号から制御情報を取得する信号受信手段と、
を備える受信装置。 Based on the signal level of the received signal received from the synchronization clock network which is the transmission path of the DCS (Digital Clock Supply) clock, the clock signal used for synchronizing the data communication and the control signal for control communication Signal separation means to separate into
A clock generation means for generating a receiving side synchronous clock from the clock signal,
A signal receiving means for acquiring control information from the control signal based on the timing of the receiving side synchronization clock, and
A receiver equipped with.
請求項6に記載の受信装置。 The signal level of the control signal is smaller than the threshold value used for determining the logic level of the clock signal.
The receiving device according to claim 6.
前記送信側同期クロックのタイミングに基づいて、制御通信用の制御情報から制御信号を生成する信号生成手段と、
前記クロック信号と前記制御信号の信号レベルを合成し、送信信号として、DCS(Digital Clock Supply)クロックの伝送路である同期用クロック網に送信する信号合成手段と、
を備える送信装置と、
前記同期用クロック網から受信した受信信号の信号レベルに基づいて、前記受信信号を前記クロック信号と前記制御信号とに分離する信号分離手段と、
前記クロック信号から受信側同期クロックを生成するクロック生成手段と、
前記受信側同期クロックのタイミングに基づいて、前記制御信号から前記制御情報を取得する信号受信手段と、
を備える受信装置と、
を備える通信システム。 A clock generation means that generates a transmitter synchronization clock from a clock signal used for data communication synchronization,
A signal generation means for generating a control signal from control information for control communication based on the timing of the transmission side synchronization clock, and
A signal synthesizing means that synthesizes the signal levels of the clock signal and the control signal and transmits them as a transmission signal to a synchronization clock network that is a transmission path of a DCS (Digital Clock Supply) clock .
With a transmitter and
A signal separation means for separating the received signal into the clock signal and the control signal based on the signal level of the received signal received from the synchronization clock network.
A clock generation means for generating a receiving side synchronous clock from the clock signal,
A signal receiving means for acquiring the control information from the control signal based on the timing of the receiving side synchronization clock, and
With a receiver and
Communication system with.
前記送信側同期クロックのタイミングに基づいて、制御通信用の制御情報から制御信号を生成し、
前記クロック信号と前記制御信号の信号レベルを合成し、DCS(Digital Clock Supply)クロックの伝送路である同期用クロック網に送信する、
送信方法。 Generates a sender synchronization clock from the clock signal used to synchronize data communication,
A control signal is generated from the control information for control communication based on the timing of the transmission side synchronization clock.
The signal levels of the clock signal and the control signal are combined and transmitted to a synchronization clock network which is a transmission path of a DCS (Digital Clock Supply) clock .
Sending method.
前記クロック信号から受信側同期クロックを生成し、
前記受信側同期クロックのタイミングに基づいて、前記制御信号から制御情報を取得する、
受信方法。 Based on the signal level of the received signal received from the synchronization clock network which is the transmission path of the DCS (Digital Clock Supply) clock, the clock signal used for synchronizing the data communication and the control signal for control communication Separated into
A receiving side synchronization clock is generated from the clock signal, and the receiving side synchronization clock is generated.
Obtaining control information from the control signal based on the timing of the receiving side synchronization clock.
Receiving method.
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