JP7161505B2 - Information communication system and information communication device - Google Patents

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Description

本発明は、複数の情報通信装置の間で通信により同期する情報通信システム及び情報通信装置に関する。 The present invention relates to an information communication system and an information communication device for synchronizing a plurality of information communication devices through communication.

複数の情報通信装置間の一般的な時刻同期方法として、例えば、非特許文献1のIEEE1588 Precision Time Protocol(PTP)が知られている。非特許文献1では、基準時刻を持つマスター装置と、マスター装置の時刻に時刻同期するスレーブ装置とが定義され、マスター装置とスレーブ装置との間で定期的に時刻同期用パケットを交換することでスレーブ装置の時刻を補正する。 IEEE1588 Precision Time Protocol (PTP) of Non-Patent Document 1, for example, is known as a general time synchronization method between a plurality of information communication devices. In Non-Patent Document 1, a master device that has a reference time and a slave device that time synchronizes with the time of the master device are defined, and time synchronization packets are periodically exchanged between the master device and the slave device. Correct the time of the slave device.

具体的には、マスター装置からスレーブ装置に送信されるパケットのマスター装置の送信時刻とスレーブ装置の受信時刻、並びにスレーブ装置からマスター装置に送信されるパケットのスレーブ装置の送信時刻とマスター装置の受信時刻を用いて、スレーブ装置においてマスター装置とスレーブ装置との時差である時刻オフセットを推定して補正する。 Specifically, the transmission time of the master device and the reception time of the slave device of the packet transmitted from the master device to the slave device, and the transmission time of the slave device and the reception of the master device of the packet transmitted from the slave device to the master device Using the time, the slave device estimates and corrects the time offset, which is the time difference between the master device and the slave device.

“IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems.”IEEE Standard 1588-2008."IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems." IEEE Standard 1588-2008.

マスター装置とスレーブ装置との間で送受信される情報は、有限長のフレームが時系列で連続した構成のフレーム情報となっている。各フレームは、並んだ順番に従って、それぞれの先頭時刻から処理される。しかし、マスター装置とスレーブ装置との間で時刻の同期を行ったとしても、同期された時刻に、各フレームが夫々の先頭時刻から正しく処理されることまでは保証されない。 Information transmitted and received between the master device and the slave device is frame information in which finite-length frames are continuous in time series. Each frame is processed from its head time according to the order in which it is arranged. However, even if time synchronization is performed between the master device and the slave device, it is not guaranteed that each frame will be processed correctly from the beginning time at the synchronized time.

つまり、少なくとも、同期させた時刻と処理すべきフレームの先頭時刻が一致しないと、フレーム間で干渉が発生して正常な処理ができない。例えば、情報が音声データの場合には、音声の再生ができなくなる。より好ましくは、各装置の間で、共通のフレームが同時刻に処理されることにより、各装置間での音のずれ等の発生が防止されることが好ましい。 In other words, if at least the synchronized time and the head time of the frame to be processed do not match, interference occurs between the frames and normal processing cannot be performed. For example, if the information is audio data, the audio cannot be reproduced. More preferably, common frames are processed at the same time between the devices, thereby preventing the occurrence of sound discrepancies between the devices.

これに対処するため、別途、外部の装置との間でフレームの同期信号を送受信して、この同期信号に基づいて、各装置間でフレームの処理タイミングを同期させることも考えられる。しかし、同期信号を送受信するために、帯域が圧迫されることになり、通信速度の低下を招くことになる。 In order to cope with this, it is conceivable to separately transmit and receive a frame synchronization signal to and from an external device, and synchronize the frame processing timings between the devices based on this synchronization signal. However, transmission and reception of the synchronizing signal puts pressure on the bandwidth, resulting in a decrease in communication speed.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、同期時刻に基づいて、フレームを同期させることのできる情報通信システム及び情報通信装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide an information communication system and an information communication apparatus capable of synchronizing frames based on synchronization time.

本発明は、マスター装置とスレーブ装置との間で情報の通信を行う情報通信システムであって、前記情報は、前記マスター装置及び前記スレーブ装置において同期させた時刻である同期時刻と、一定長の複数のフレームが時系列で並び、各フレームに並び順を識別するインデックスが付与されたフレーム情報と、を含み、前記マスター装置及び前記スレーブ装置は、前記フレームの処理タイミングの同期を行うフレーム同期部を有し、前記フレーム同期部は、前記同期時刻及びフレーム長に基づいて、同期すべきフレームの先頭時刻であるフレームタイミングを求めるフレームタイミング算出部を有し、前記フレーム同期部は、前記フレーム長及び前記フレームタイミングに基づいて、同期すべきフレームの前記インデックスを求めるインデックス算出部を有し、前記フレーム情報は、前記インデックスの並びが共通の複数のフレームが繰り返される繰り返し構造であり、前記フレーム同期部は、周期的に発生するタイミング信号である周期タイミングと、各周期タイミングに一意に対応する時刻情報とを含むタイミング情報に基づいて、前記周期タイミングと前記フレームタイミングを同期させるThe present invention is an information communication system for communicating information between a master device and a slave device, wherein the information includes a synchronization time, which is a time when the master device and the slave device are synchronized, and a certain length of time. frame information in which a plurality of frames are arranged in time series and each frame is given an index for identifying the arrangement order, and the master device and the slave device synchronize the processing timing of the frames. The frame synchronization unit has a frame timing calculation unit that obtains a frame timing, which is the start time of a frame to be synchronized, based on the synchronization time and the frame length, and the frame synchronization unit includes the frame an index calculation unit that obtains the index of a frame to be synchronized based on the length and the frame timing; The synchronization unit synchronizes the periodic timing and the frame timing based on timing information including periodic timing, which is a timing signal generated periodically, and time information uniquely corresponding to each periodic timing .

本発明は、他の情報通信装置と情報の通信を行う情報通信装置であって、前記情報は、
他の情報通信装置との間で同期させた時刻である同期時刻と、一定長の複数のフレームが時系列で並び、各フレームに並び順を識別するインデックスが付与されたフレーム情報と、を含み、前記フレームの処理タイミングの同期を行うフレーム同期部を有し、前記フレーム同期部は、前記同期時刻及びフレーム長に基づいて、同期すべきフレームの先頭時刻であるフレームタイミングを求めるフレームタイミング算出部を有し、前記フレーム同期部は、前記フレーム長及び前記フレームタイミングに基づいて、同期すべきフレームの前記インデックスを求めるインデックス算出部を有し、前記フレーム情報は、前記インデックスの並びが共通の複数のフレームが繰り返される繰り返し構造であり、前記フレーム同期部は、周期的に発生するタイミング信号である周期タイミングと、各周期タイミングに一意に対応する時刻情報とを含むタイミング情報に基づいて、前記周期タイミングと前記フレームタイミングを同期させる。
The present invention is an information communication device that communicates information with another information communication device, wherein the information is
Synchronization time, which is a time synchronized with another information communication device, and frame information in which a plurality of frames of a certain length are arranged in time series and each frame is given an index for identifying the order of arrangement. and a frame synchronization unit for synchronizing the processing timing of the frames, the frame timing calculation unit for obtaining frame timing, which is the head time of the frame to be synchronized, based on the synchronization time and the frame length. wherein the frame synchronization unit has an index calculation unit that obtains the index of the frame to be synchronized based on the frame length and the frame timing, and the frame information includes a plurality of indexes having a common sequence of the indexes. is a repetition structure in which frames are repeated, and the frame synchronization unit generates the period based on timing information including periodic timing, which is a timing signal that is periodically generated, and time information uniquely corresponding to each periodic timing. Synchronize the timing with the frame timing.

本発明によれば、同期時刻に基づいて、フレームを同期させることのできる情報通信システム及び情報通信装置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an information communication system and an information communication apparatus capable of synchronizing frames based on synchronization time.

実施形態に係る情報通信システムの模式図である。1 is a schematic diagram of an information communication system according to an embodiment; FIG. 実施形態に係る情報通信システムを構成する情報通信装置の機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of an information communication device that constitutes an information communication system according to an embodiment; FIG. 実施形態に係る制御部の機能ブロック図である。4 is a functional block diagram of a control unit according to the embodiment; FIG. クロックのパルス数をカウントするための通信の態様を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a mode of communication for counting the number of clock pulses; 実施形態に係る情報通信システムの同期するための通信の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of the communication for synchronizing the information communication system which concerns on embodiment. フレーム情報を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing frame information; フレームタイミングの同期の態様を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a mode of synchronization of frame timing; 実施形態に係る情報通信システムの同期するための別の通信の態様を示す図である。It is a figure which shows another aspect of communication for synchronizing the information communication system which concerns on embodiment. フレームタイミングを求める態様を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a mode of obtaining frame timing; FIG. フレームインデックスを求める態様を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a mode of obtaining a frame index; FIG. 周期タイミングと同期させるフレームタイミングを求める態様を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a mode of obtaining frame timing to be synchronized with period timing; 時刻同期の動作フローチャートの一例である。It is an example of the operation|movement flowchart of time synchronization. フレーム同期の動作フローチャートの一例である。It is an example of an operation flowchart of frame synchronization.

以下、実施形態に係る情報通信システム及び情報通信装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an information communication system and an information communication device according to embodiments will be described with reference to the drawings.

[構成]
図1は、実施形態に係る情報通信システム100の模式図である。図2は、実施形態に係る情報通信システム100を構成する情報通信装置1の機能ブロック図である。図3は、図2の制御部70の機能ブロック図である。
[Constitution]
FIG. 1 is a schematic diagram of an information communication system 100 according to an embodiment. FIG. 2 is a functional block diagram of the information communication device 1 configuring the information communication system 100 according to the embodiment. FIG. 3 is a functional block diagram of the controller 70 of FIG.

本実施形態に係る情報通信システム100は、複数の情報通信装置1からなり、各情報通信装置1が情報通信により同期を図る。マスター装置となる情報通信装置1に対し、スレーブ装置となる情報通信装置1が同期する。マスター装置とは、情報通信システム100において他の情報通信装置1と同期される対象となる情報通信装置1である。スレーブ装置とは、情報通信システム100においてマスター装置である他の情報通信装置1に対して同期する情報通信装置1である。マスター装置からスレーブ装置への時刻同期を図るための情報である同期情報の送受信を介してスレーブ装置がマスター装置に同期する。 The information communication system 100 according to the present embodiment is composed of a plurality of information communication devices 1, and each information communication device 1 is synchronized by information communication. The information communication device 1, which is a slave device, synchronizes with the information communication device 1, which is a master device. A master device is an information communication device 1 to be synchronized with another information communication device 1 in the information communication system 100 . A slave device is an information communication device 1 that synchronizes with another information communication device 1 that is a master device in the information communication system 100 . The slave device synchronizes with the master device through transmission and reception of synchronization information, which is information for achieving time synchronization from the master device to the slave device.

以下では、マスター装置となる情報通信装置1をマスター装置1aとし、スレーブ装置となる情報通信装置1をスレーブ装置1bとする。マスター装置1aに対するスレーブ装置1bは少なくとも1台であればよいが、図1に示すように、複数台のスレーブ装置1bを備えるシステムでもよい。 In the following description, the information communication device 1 serving as a master device is referred to as a master device 1a, and the information communication device 1 serving as a slave device is referred to as a slave device 1b. At least one slave device 1b may be provided for the master device 1a, but as shown in FIG. 1, a system including a plurality of slave devices 1b may be used.

マスター装置1aとスレーブ装置1bは、有線又は無線で情報を通信する。無線の通信としては、無線LAN、Bluetooth(登録商標)などの近距離無線通信を用いることができる。ここでは、情報通信装置1は、有線で情報を送信及び受信することで同期を図る例を説明する。 The master device 1a and the slave device 1b communicate information by wire or wirelessly. As wireless communication, short-range wireless communication such as wireless LAN and Bluetooth (registered trademark) can be used. Here, an example in which the information communication device 1 achieves synchronization by transmitting and receiving information by wire will be described.

(情報通信装置)
情報通信装置1は、コンピュータを含み構成されており、あらかじめHDDやSSD等の記憶部に記憶されたプログラムを、CPUが実行することにより、後述する制御部において必要な演算を行う。
(Information communication device)
The information communication device 1 includes a computer, and the CPU executes a program stored in advance in a storage unit such as an HDD or SSD to perform necessary calculations in a control unit, which will be described later.

具体的には、図2に示すように、情報通信装置1は、通信部10、クロック20、時計30、カウンタ40、記憶部50、外部インターフェイス60、制御部70を有する。例えば、各部10~70は、ハードウェアとして構成される。制御部70はプログラム及びデータを含むソフトウェアにより構成しても良い。制御部70のどの部分をソフトウェアとして構成するかは適宜設計変更可能である。 Specifically, as shown in FIG. 2, the information communication device 1 has a communication section 10, a clock 20, a clock 30, a counter 40, a storage section 50, an external interface 60, and a control section . For example, each unit 10 to 70 is configured as hardware. The control unit 70 may be configured by software including programs and data. It is possible to appropriately change the design of which part of the control unit 70 is configured as software.

通信部10は、他の情報通信装置1との間で情報を送受信する。通信部10は、送信器11、受信器12、送信タイミング検出部13、受信タイミング検出部14を有する。 The communication unit 10 transmits and receives information to and from another information communication device 1 . The communication section 10 has a transmitter 11 , a receiver 12 , a transmission timing detection section 13 and a reception timing detection section 14 .

送信器11は、入力された情報を送信する機器である。具体的には、送信器11は、情報を最小構成要素に時系列に分解の上、当該情報を外部へ送信する。情報のパケット長(通信情報量)は任意であり、通信毎に異なっていても良い。情報は、例えば、マイクから入力された音声信号を音声データに変換する入力部から入力される。なお、パケットは、後述するフレームとは異なるレイヤーでのデータ単位であり、1つ以上のパケットの集合が1フレームという関係にある。 The transmitter 11 is a device that transmits input information. Specifically, the transmitter 11 decomposes the information into the minimum components in time series and transmits the information to the outside. The information packet length (amount of communication information) is arbitrary and may differ for each communication. Information is input, for example, from an input unit that converts an audio signal input from a microphone into audio data. Note that a packet is a data unit in a layer different from a frame, which will be described later, and one frame is a set of one or more packets.

受信器12は、外部から情報を受信する機器である。具体的には、受信器12は、情報通信装置1外部から受信した、最小構成要素に時系列に分解された情報を再構成し、情報通信装置1内の他の構成部へ出力する。例えば、音声データを音声信号に変換して、イヤーレシーバやスピーカに出力する再生部に出力する。ここで、情報通信装置1が通信する情報、つまり、送信器11により送信される情報、受信器12により受信される情報には、後述する同期情報、タイミング情報、フレーム情報が含まれる。 The receiver 12 is a device that receives information from the outside. Specifically, the receiver 12 reconstructs the information received from the outside of the information communication device 1 and is decomposed into the minimum components in time series, and outputs the reconstructed information to other components within the information communication device 1 . For example, it converts audio data into an audio signal and outputs it to an ear receiver or a reproducing unit that outputs to a speaker. Here, the information communicated by the information communication device 1, that is, the information transmitted by the transmitter 11 and the information received by the receiver 12 includes synchronization information, timing information, and frame information, which will be described later.

情報通信装置1は、送信器11および受信器12の双方を有している。なお、無線による通信を行う場合には、送信器11及び受信器12にそれぞれアンテナを設けても良いし、切り替えスイッチを設けて1本のアンテナを共有しても良い。 Information communication device 1 has both transmitter 11 and receiver 12 . In the case of wireless communication, the transmitter 11 and the receiver 12 may each be provided with an antenna, or a switch may be provided to share one antenna.

送信タイミング検出部13は、送信器11により送信される情報の所定の情報要素位置が、本情報通信装置1の外部へ送信されるタイミングである送信タイミングを検出する。情報要素位置は、時系列に分解された最小構成要素の時系列上の位置である。この送信タイミングは、後述のクロック20のクロック周期(換言すれば、クロック20の発振するパルスの周期)をベースとして検出される。つまり、送信タイミングは、クロック周期の整数倍に基づいて表現される。 The transmission timing detection unit 13 detects transmission timing, which is the timing at which a predetermined information element position of information transmitted by the transmitter 11 is transmitted to the outside of the information communication apparatus 1 . The information element position is the position on the time series of the minimum component decomposed into time series. This transmission timing is detected based on the clock cycle of the clock 20 (in other words, the cycle of pulses generated by the clock 20), which will be described later. That is, the transmission timing is expressed based on an integer multiple of the clock period.

また、送信タイミング検出部13は、その検出結果を情報通信装置1内の他の構成へ出力する。ここにいう情報とは、例えばパケットであり、この場合、所定の情報要素位置(以下、所定情報要素位置とする)とは、ビット位置である。例えば、送信タイミング検出部13は、情報が8個の最小構成要素に時系列に分解される場合、3番目の情報要素位置(ビット位置)が送信されるタイミングを検出し、3番目の情報要素位置(ビット位置)が送信されたタイミングを外部へ出力する。 Also, the transmission timing detection unit 13 outputs the detection result to other components in the information communication device 1 . The information referred to here is, for example, a packet, and in this case, a predetermined information element position (hereinafter referred to as a predetermined information element position) is a bit position. For example, when the information is decomposed into eight minimum components in time series, the transmission timing detection unit 13 detects the timing at which the third information element position (bit position) is transmitted, It outputs the timing at which the position (bit position) was transmitted to the outside.

受信タイミング検出部14は、受信器12により受信される情報の所定情報要素位置が、情報通信装置1の外部から受信されるタイミングである受信タイミングを検出する。この受信タイミングは、後述のクロック20のクロック周期(換言すれば、クロック20の発振するパルスの周期)をベースとして検出される。つまり、受信タイミングは、クロック周期の整数倍として表現される。 The reception timing detection unit 14 detects the reception timing, which is the timing at which the predetermined information element position of the information received by the receiver 12 is received from the outside of the information communication device 1 . This reception timing is detected based on the clock cycle of the clock 20 (in other words, the cycle of pulses oscillated by the clock 20), which will be described later. That is, the reception timing is expressed as an integral multiple of the clock period.

また、受信タイミング検出部14は、その検出結果を情報通信装置1内の他の構成へ出力する。例えば、受信タイミング検出部14は、情報が8個の最小構成要素に時系列に分解される場合、3番目の情報要素位置(ビット位置)が受信されるタイミングを検出し、3番目の情報要素位置(ビット位置)が受信されたタイミングを外部へ出力する。 Also, the reception timing detector 14 outputs the detection result to other components in the information communication device 1 . For example, when information is decomposed into eight minimum components in time series, the reception timing detection unit 14 detects the timing at which the third information element position (bit position) is received, and detects the timing when the third information element position (bit position) is received. It outputs the timing at which the position (bit position) is received.

なお、上記の送信タイミング及び受信タイミングの例では、何れも同じ最小構成要素の位置を検出することとしたが、例えば、送信機となる情報通信装置1の送信タイミング検出部13は5番目の要素を検出し、受信機となる情報通信装置1の受信タイミング検出部14は8番目の要素を検出するなど、送受信する情報通信装置1間において各タイミング検出で所定関係(例えば間隔(ここでは3つ))を保つのであれば、必ずしも同じ位置を検出しなくても良い。 In the above example of the transmission timing and the reception timing, the position of the same minimum component is detected. is detected, and the reception timing detection unit 14 of the information communication device 1 serving as a receiver detects the eighth element. )), it is not necessary to detect the same position.

また、送信タイミングは実際に送信されるタイミングから規定時間前後して検出されても良い。受信タイミングは実際に受信されるタイミングから規定時間前後して検出されても良い。 これらの既定値は通信部内にて固定的でも、外部から静的または動的に設定されても良い。 Also, the transmission timing may be detected before or after a specified time from the actual transmission timing. The reception timing may be detected before or after a specified time from the actual reception timing. These default values may be fixed within the communication unit, or set statically or dynamically from the outside.

クロック20は、所定の周波数を発振し、情報通信装置1各部の動作タイミングを与えるための信号を出力する。これにより、情報通信装置1内の各部は、クロック20に同期して動作する。情報通信装置1の全体が単一のクロック20に一斉に同期しても良いし、複数のクロック20にて複数の機能部毎に独立して同期しても良い。このクロック20は、固有の有限な発振周波数許容偏差を有する。つまり、クロック20は、所定の発振周波数(例えば10MHz)に対する誤差(例えば20ppm)を有する。クロック20としては、例えば、水晶振動子などの周波数固定の発振器を用いることができる。 The clock 20 oscillates at a predetermined frequency and outputs a signal for giving the operation timing of each part of the information communication device 1 . Thereby, each part in the information communication device 1 operates in synchronization with the clock 20 . The entire information communication device 1 may be synchronized with a single clock 20 all at once, or may be independently synchronized with a plurality of clocks 20 for each of a plurality of functional units. This clock 20 has an inherent finite oscillation frequency tolerance. That is, the clock 20 has an error (eg, 20 ppm) with respect to a predetermined oscillation frequency (eg, 10 MHz). As the clock 20, for example, a fixed-frequency oscillator such as a crystal oscillator can be used.

クロック20は、マスター装置1aとスレーブ装置1bとで公称周波数が同じでも、実際には個体差が存在する。すなわち、マスター装置1aとスレーブ装置1bのクロック20の周波数間には周波数偏差が存在する。クロック20は外部より周波数制御信号を入力し、同信号に対応して発振周波数を可変制御しても良い。 Even if the nominal frequency of the clock 20 is the same between the master device 1a and the slave device 1b, individual differences actually exist. That is, there is a frequency deviation between the frequencies of the clocks 20 of the master device 1a and the slave device 1b. The clock 20 may receive a frequency control signal from the outside and variably control the oscillation frequency corresponding to the signal.

時計30は、クロック20の出力信号を源振として刻時し、情報通信装置1の起動からの相対的な時刻を出力する。刻時は入力されたクロック信号の分周波に同期しても良い。時刻は規定の単位にて参照されるが、この規定値は時計内にて固定的でも、外部から静的または動的に設定されても良い。時計30の相対的な時刻の出力は、例えば外部からの参照要求に応じて行う。なお、時計30は、後述する任意のエポックの時刻を出力することができる。カウンタ40は、クロック20が発振するパルスの数(以下、パルス数という。)をカウントする。 The clock 30 keeps time using the output signal of the clock 20 as a source oscillation, and outputs the relative time since the start-up of the information communication device 1 . Clocking may be synchronized with the divided frequency of the input clock signal. The time is referred to in a prescribed unit, and this prescribed value may be fixed within the clock or set statically or dynamically from the outside. The output of the relative time of the clock 30 is performed, for example, in response to an external reference request. Note that the clock 30 can output an arbitrary epoch time, which will be described later. The counter 40 counts the number of pulses generated by the clock 20 (hereinafter referred to as the number of pulses).

記憶部50は、HDD、SSD、メモリ、レジスタなどの記録媒体である。記憶部50は、制御部70で演算を行うのに必要な情報を記憶する。後述の送信タイミング又は受信タイミングに対応する時計30の時刻は、CPU又はソフトウェアを介さず、ハードウェアのみのアクセスで保持できる記録媒体に保持すると良い。ソフトウェアに起因するジッターを排除できるからである。なお、送受信タイミングと時刻との対応付けにおいてソフトウェアのジッターを受けないことが重要であり、送受信タイミングと時刻とが対応付けられた後は、低速なアクセス領域に記憶されても良い。 The storage unit 50 is a recording medium such as an HDD, SSD, memory, register, or the like. The storage unit 50 stores information necessary for the control unit 70 to perform calculations. The time of the clock 30 corresponding to transmission timing or reception timing, which will be described later, is preferably stored in a recording medium that can be stored only by hardware access without CPU or software intervention. This is because jitter caused by software can be eliminated. Note that it is important not to suffer software jitter in associating the transmission/reception timing with the time, and after the transmission/reception timing and the time are associated, they may be stored in a low-speed access area.

記憶部50としてのメモリは、任意の情報を入出力し、当該情報を指定された記憶領域へ記憶する。情報の記憶は、外部からの記憶要求により行われるが、その際に記憶する情報と記憶領域が入力される。情報の参照は、外部からの参照要求により行われるが、その際に参照情報の記憶領域が入力され、その入力により指定された記憶領域の情報を出力する。情報の記憶の保持は、本装置の動作中のみであっても、動作停止時も含めて永続的であっても良い。 The memory as the storage unit 50 inputs and outputs arbitrary information and stores the information in a designated storage area. Information is stored according to a storage request from the outside. At that time, information to be stored and a storage area are input. Information is referenced by a reference request from the outside. At that time, the storage area of the reference information is input, and the information in the storage area specified by the input is output. Information may be retained in memory only while the device is in operation, or may be permanent, including when the device is not in operation.

外部インターフェイス60(以下、外部I/F60ともいう。)は、本情報通信装置1内部と外部を接続し、任意の情報を入出力する。情報としては、例えば、送受信データや時計30の時刻である。外部I/F60は、例えば、記憶部50に記憶させる情報を外部から取得する。また、外部I/F60は、受信タイミング検出部14により検出した受信タイミングから送信タイミング検出部13が検出する送信タイミングまでの時間を外部から取得し、当該時間を後述するスケジューラ75で用いても良い。 An external interface 60 (hereinafter also referred to as an external I/F 60) connects the inside and outside of the information communication device 1 and inputs/outputs arbitrary information. The information includes, for example, transmission/reception data and the time of the clock 30 . The external I/F 60 acquires information to be stored in the storage unit 50 from the outside, for example. Further, the external I/F 60 may acquire from the outside the time from the reception timing detected by the reception timing detection unit 14 to the transmission timing detected by the transmission timing detection unit 13, and use the obtained time in the scheduler 75 described later. .

なお、マスター装置1aは、少なくとも同期情報を送信する外部I/F60を有する。スレーブ装置1bは、少なくとも同期情報を受信する外部I/F60を有する。但し、マスター装置1aは、同期情報を受信する外部I/F60を有してもよく、スレーブ装置1bは、同期情報を送信する外部I/F60を有しても良い。さらに、情報通信装置1は、内部状態を制御および表示可能な表示装置等のユーザーインターフェイスを有しても良い。 Note that the master device 1a has at least an external I/F 60 that transmits synchronization information. The slave device 1b has an external I/F 60 that receives at least synchronization information. However, the master device 1a may have an external I/F 60 for receiving synchronization information, and the slave device 1b may have an external I/F 60 for transmitting synchronization information. Furthermore, the information communication device 1 may have a user interface such as a display device capable of controlling and displaying the internal state.

制御部70は、本情報通信装置1各部の動作全般を制御する。制御部70は、マスター装置1aとスレーブ装置1bとで共通する構成と異なる構成がある。マスター装置1aにはスレーブ装置1b特有の構成は不要であり、また、スレーブ装置1bには、マスター装置1a特有の構成は不要である。但し、1つの情報通信装置1でマスター装置1aとしての機能とスレーブ装置1bとしての機能の両方を有していても良い。例えば、2つの情報通信装置1間でマスター装置1aとしての立場、スレーブ装置1bとしての立場が逆転しても良い。また、1つの情報通信装置1が他の情報通信装置1との関係ではマスター装置1aとして機能し、別の情報通信装置1(マスター装置1a)との関係ではスレーブ装置1bとして機能しても良い。このため、図3の制御部70は、マスター装置1aとしての機能と、スレーブ装置1bとしての機能の双方を有する情報通信装置1として示す。 The control unit 70 controls the overall operation of each unit of the information communication device 1 . The control unit 70 has a common configuration and a different configuration between the master device 1a and the slave device 1b. The master device 1a does not need a configuration specific to the slave device 1b, and the slave device 1b does not need a configuration specific to the master device 1a. However, one information communication device 1 may have both the function as the master device 1a and the function as the slave device 1b. For example, the position of the master device 1a and the position of the slave device 1b may be reversed between the two information communication devices 1. FIG. Further, one information communication device 1 may function as a master device 1a in relation to another information communication device 1, and may function as a slave device 1b in relation to another information communication device 1 (master device 1a). . Therefore, the control unit 70 in FIG. 3 is shown as the information communication device 1 having both the function as the master device 1a and the function as the slave device 1b.

(マスター装置の制御部)
マスター装置1aの制御部70は、主制御部71、送受信データI/F72、通信制御部73、時刻記録部74、スケジューラ75、カウンタ制御部76、カウント数送信制御部77を有する。
(Control section of master device)
The control unit 70 of the master device 1 a has a main control unit 71 , a transmission/reception data I/F 72 , a communication control unit 73 , a time recording unit 74 , a scheduler 75 , a counter control unit 76 and a count number transmission control unit 77 .

主制御部71は、制御部70内の各部と連携されており、制御部70内の各部の動作を統制する。送受信データI/F72は、記憶部50や外部I/F60の情報を情報通信装置1外部へ送受信可能な形式にする。また、送受信データI/F72は、情報通信装置1外部から受信した情報を制御部70及び記憶部50に適した形式にする。 The main control section 71 cooperates with each section in the control section 70 and controls the operation of each section in the control section 70 . The transmission/reception data I/F 72 puts the information of the storage unit 50 and the external I/F 60 into a format that allows transmission/reception to/from the information communication apparatus 1 outside. Further, the transmission/reception data I/F 72 converts information received from the outside of the information communication device 1 into a format suitable for the control unit 70 and the storage unit 50 .

通信制御部73は、通信部10の動作を統制する。通信制御部73は、通信部10と制御部70との間で送受信情報の入出力をする。 The communication control section 73 controls the operation of the communication section 10 . The communication control unit 73 inputs and outputs transmission/reception information between the communication unit 10 and the control unit 70 .

時刻記録部74は、送信タイミング検出部13により送信された情報の所定情報要素位置の送信タイミングと、当該送信タイミングにおける時計30の時刻とを対応付けて、記憶部50のメモリに記憶させる。この対応付けは、例えば、時刻記録部74が、送信タイミング検出部13から、送信された情報の所定情報要素位置の送信タイミングが検出された旨の信号を受けて、時計30の時刻を参照し、当該時刻と送信タイミングとを対応付ける。 The time recording unit 74 associates the transmission timing of the predetermined information element position of the information transmitted by the transmission timing detection unit 13 with the time of the clock 30 at the transmission timing, and stores them in the memory of the storage unit 50 . For this association, for example, the time recording unit 74 receives a signal indicating that the transmission timing of the predetermined information element position of the transmitted information has been detected from the transmission timing detection unit 13, and refers to the time of the clock 30. , to associate the time and the transmission timing.

また、時刻記録部74は、送信タイミングに対応する時刻を、当該送信する情報に載せる時刻付加部でもある。時刻記録部74は、送信と同様に、受信タイミング検出部14により受信された情報の所定要素位置の受信タイミングと、当該受信タイミングにおける時計30の時刻とを対応付けて、メモリに記憶させる。また、時刻記録部74は、受信タイミングに対応する時刻を、情報に載せて送信器11に送信させる。 The time recording unit 74 also serves as a time addition unit that adds the time corresponding to the transmission timing to the information to be transmitted. The time recording unit 74 associates the reception timing of the predetermined element position of the information received by the reception timing detection unit 14 with the time of the clock 30 at the reception timing, and stores it in the memory, as in the transmission. In addition, the time recording unit 74 causes the transmitter 11 to transmit the time corresponding to the reception timing on the information.

このように、本実施形態において、「時刻」は、情報の所定情報要素位置の検出された送信タイミング又は受信タイミングに対応する時計30の時刻をいい、「時間」は、当該時刻の差分をいう。 Thus, in this embodiment, "time" refers to the time of the clock 30 corresponding to the detected transmission timing or reception timing of the predetermined information element position of the information, and "time" refers to the difference between the times. .

スケジューラ75は、予め設定されたスケジュールで送信器11に情報を送信させる。例えば、スケジューラ75は、一定間隔で同期情報を送信器11に送信させる。当該一定間隔は、例えば、1秒である。スケジューラ75は、情報を受信してから送信するまでのスケジュールを管理する。すなわち、スケジューラ75は、予め設定された受送信間隔で情報を送信する。スケジューラ75は、外部I/F60を介して、情報を送信してから次に送信するまでの間隔である送信間隔、又は情報を受信してから送信するまでの間隔である受送信間隔を変更しても良い。 The scheduler 75 causes the transmitter 11 to transmit information on a preset schedule. For example, the scheduler 75 causes the transmitter 11 to transmit synchronization information at regular intervals. The constant interval is, for example, 1 second. The scheduler 75 manages the schedule from reception to transmission of information. That is, the scheduler 75 transmits information at preset transmission/reception intervals. The scheduler 75 changes, via the external I/F 60, the transmission interval, which is the interval from the transmission of information to the next transmission, or the reception/transmission interval, which is the interval from the reception of information to the transmission of information. can be

カウンタ制御部76は、カウンタ40にクロック20のパルス数をカウントさせる。具体的には、図4に示すように、マスター装置1aは、送信間隔ΔTで同期情報をスレーブ装置1bに少なくとも2回送信する。その際、カウンタ40は、カウンタ制御部76により制御されて、マスター装置1aからスレーブ装置1bへの同期情報の送信間隔ΔTにおけるクロック20のパルス数をカウントする。この送信間隔ΔTは、例えば、1秒である。 The counter control section 76 causes the counter 40 to count the number of pulses of the clock 20 . Specifically, as shown in FIG. 4, the master device 1a transmits the synchronization information to the slave device 1b at least twice at a transmission interval ΔTm . At that time, the counter 40 is controlled by the counter control unit 76 to count the number of pulses of the clock 20 in the transmission interval ΔTm of the synchronization information from the master device 1a to the slave device 1b. This transmission interval ΔTm is, for example, 1 second.

カウント数送信制御部77は、カウンタ40及びカウンタ制御部76によりカウントされたパルス数を送信器11にスレーブ装置1bへ送信させる。カウント数送信制御部77は、例えば、情報にパルス数を載せて送信器11に送信させる。 The count number transmission control section 77 causes the transmitter 11 to transmit the number of pulses counted by the counter 40 and the counter control section 76 to the slave device 1b. The count number transmission control unit 77 causes the transmitter 11 to transmit information including, for example, the number of pulses.

(スレーブ装置の制御部)
スレーブ装置1bの制御部70は、主制御部71、送受信データI/F72、通信制御部73、時刻記録部74、スケジューラ75、時刻同期部800を有する。時刻同期部800は、マスター装置1aとスレーブ装置1bとの時刻同期を行う。時刻同期部800は、同期要求部80、周波数取得部82、送受信間隔演算部83、受送信間隔演算部84、伝搬時間算出部85、時差算出部86、同期制御部87、タイミング情報出力部88を有する。各部71~75については、マスター装置1aの各部71~75と同じであるので、説明は省略する。
(Control part of slave device)
The control unit 70 of the slave device 1 b has a main control unit 71 , transmission/reception data I/F 72 , communication control unit 73 , time recording unit 74 , scheduler 75 and time synchronization unit 800 . The time synchronization unit 800 performs time synchronization between the master device 1a and the slave device 1b. The time synchronization unit 800 includes a synchronization request unit 80, a frequency acquisition unit 82, a transmission/reception interval calculation unit 83, a reception/transmission interval calculation unit 84, a propagation time calculation unit 85, a time difference calculation unit 86, a synchronization control unit 87, and a timing information output unit 88. have Since the units 71 to 75 are the same as the units 71 to 75 of the master device 1a, their description is omitted.

同期要求部80は、マスター装置1aに同期するための情報を要求する信号を、送信器11に送信させる。マスター装置1aに同期するための情報とは、送信間隔ΔTにおけるパルス数、送信間隔ΔTを演算するためのマスター装置1aの同期情報の送信時刻、受送信間隔Δtを演算するためのマスター装置1aの別の同期情報の受信時刻である。 The synchronization request unit 80 causes the transmitter 11 to transmit a signal requesting information for synchronizing with the master device 1a. The information for synchronizing with the master device 1a includes the number of pulses in the transmission interval ΔTm , the transmission time of the synchronization information of the master device 1a for calculating the transmission interval ΔTm , and the master device 1a for calculating the transmission/reception interval Δts . It is the reception time of another synchronization information of the device 1a.

なお、スレーブ装置1bは、マスター装置1aと同様に、カウンタ制御部76を有する。カウンタ40は、カウンタ制御部76により制御されて、マスター装置1aからスレーブ装置1bに送信された同期情報の受信間隔ΔTにおけるクロック20のパルス数をカウントする。この受信間隔ΔTは、送信間隔ΔTに対応する時間間隔である。 Note that the slave device 1b has a counter control section 76, like the master device 1a. The counter 40 is controlled by the counter control section 76 to count the number of pulses of the clock 20 in the reception interval ΔTs of the synchronization information transmitted from the master device 1a to the slave device 1b. This reception interval ΔTs is a time interval corresponding to the transmission interval ΔTm .

周波数取得部82は、送信間隔ΔTにおけるクロック20のパルス数と、受信間隔ΔTにおけるクロック20のパルス数とから、周波数f、fを取得する。送信間隔ΔTでのクロック20のパルス数は、マスター装置1aでの1秒におけるマスター装置1aのクロック20のパルス数とすると、当該パルス数はマスター装置1aのクロック20のクロック周波数fそのものである。また、受信間隔ΔTは、送信間隔ΔTに対応する時間間隔であるので、受信間隔ΔTでのクロック20のパルス数は、スレーブ装置1bのクロック20のクロック周波数fそのものである。 The frequency acquisition unit 82 acquires the frequencies f m and f s from the number of pulses of the clock 20 in the transmission interval ΔT m and the number of pulses of the clock 20 in the reception interval ΔT s . Assuming that the number of pulses of the clock 20 in the transmission interval ΔT m is the number of pulses of the clock 20 of the master device 1a in one second in the master device 1a, the number of pulses is the clock frequency fm itself of the clock 20 of the master device 1a. be. Also, since the reception interval ΔTs is a time interval corresponding to the transmission interval ΔTm , the number of pulses of the clock 20 at the reception interval ΔTs is the clock frequency fs of the clock 20 of the slave device 1b itself.

周波数取得部82は、送信間隔ΔTが1秒以外であっても、1秒当たりのパルス数に換算しても良い。例えば、送信間隔ΔTが10m秒である場合、マスター装置1aのクロック20のパルス数を100倍したものが周波数fであり、スレーブ装置1bのクロック20のパルス数を100倍したものが周波数fである。 The frequency acquisition unit 82 may convert the transmission interval ΔTm into the number of pulses per second even when the transmission interval ΔTm is other than one second. For example, if the transmission interval ΔTm is 10 ms, the frequency fm is obtained by multiplying the number of pulses of the clock 20 of the master device 1a by 100, and the frequency fm is obtained by multiplying the number of pulses of the clock 20 of the slave device 1b by 100. fs .

図5は、実施形態に係る情報通信システムにおいて時刻同期するための通信の態様を示す図である。送受信間隔演算部83は、マスター装置1aが同期情報をスレーブ装置1bに送信してから、スレーブ装置1bから送信された同期情報を受信するまでの送受信間隔Δtを演算する。具体的には、送受信間隔演算部83は、スレーブ装置1bから受信した同期情報の受信時刻と、マスター装置1aがスレーブ装置1bに送信した同期情報の送信時刻との差分を演算する。当該送信時刻及び当該受信時刻は、マスター装置1aから送信された情報に載せられている時刻である。なお、この送信時刻は、マスター装置1aの時刻付加部として機能する時刻記録部74が情報に付加したものである。 FIG. 5 is a diagram showing a mode of communication for time synchronization in the information communication system according to the embodiment. The transmission/reception interval calculator 83 calculates a transmission/reception interval Δtm from when the master device 1a transmits the synchronization information to the slave device 1b until it receives the synchronization information transmitted from the slave device 1b. Specifically, the transmission/reception interval calculator 83 calculates the difference between the reception time of the synchronization information received from the slave device 1b and the transmission time of the synchronization information transmitted from the master device 1a to the slave device 1b. The transmission time and the reception time are the times included in the information transmitted from the master device 1a. The transmission time is added to the information by the time recording unit 74 functioning as the time adding unit of the master device 1a.

図5に示すように、受送信間隔演算部84は、マスター装置1aから同期情報を受信して、マスター装置1aに同期情報を送信するまでの受送信間隔Δtを演算する。具体的には、受送信間隔演算部84は、マスター装置1aへの同期情報の送信時刻と、マスター装置1aからの同期情報の受信時刻との差分により受送信間隔Δtを求める。受送信間隔演算部84は、当該送信時刻及び当該受信時刻を、記憶部50又は時刻記録部74から取得する。 As shown in FIG. 5, the transmission/reception interval calculating section 84 calculates a transmission/reception interval Δts from when the synchronization information is received from the master device 1a to when the synchronization information is transmitted to the master device 1a. Specifically, the transmission/reception interval calculator 84 obtains the transmission/reception interval Δts from the difference between the transmission time of the synchronization information to the master device 1a and the reception time of the synchronization information from the master device 1a. The transmission/reception interval calculation unit 84 acquires the transmission time and the reception time from the storage unit 50 or the time recording unit 74 .

伝搬時間算出部85は、マスター装置1aとスレーブ装置1bとの間で伝送する情報の伝搬時間tを算出する。時差算出部86は、伝搬時間算出部85により求めた伝搬時間tに基づいて、マスター装置1aとスレーブ装置1bとの間の時差を算出する。具体的には、時差算出部86は、伝搬時間と受送信間隔Δtとを加算することで時差を算出する。ここでの時差は、図5に示すように、マスター装置1aの送信タイミングからスレーブ装置1bの送信タイミングまでの間隔tである。 The propagation time calculator 85 calculates the propagation time td of information transmitted between the master device 1a and the slave device 1b. The time difference calculator 86 calculates the time difference between the master device 1a and the slave device 1b based on the propagation time td obtained by the propagation time calculator 85. FIG. Specifically, the time difference calculator 86 calculates the time difference by adding the propagation time and the transmission/reception interval Δts . The time difference here is the interval t0 from the transmission timing of the master device 1a to the transmission timing of the slave device 1b, as shown in FIG.

同期制御部87は、時差算出部86により求めた時差に基づいて、時刻を同期させる。具体的には、同期制御部87は、当該時差に基づいて、スレーブ装置1bの時計30の刻時する値を補正する。例えば、同期制御部87は、時計30自体を制御して刻時を補正しても良い。或いは、同期制御部87は、時計30が時刻を出力する際に時差分を補正した時刻を出力するように時計30を制御しても良い。このように同期制御部87は、時差に基づいて時計30の刻時、又は時計30が出力する時刻を補正し、時差がマスター装置1aとスレーブ装置1bの送信タイミングのズレで定義しているので、時差の制御は、送信タイミングの制御と同義である。 The synchronization control section 87 synchronizes the time based on the time difference obtained by the time difference calculation section 86 . Specifically, the synchronization control unit 87 corrects the clock value of the clock 30 of the slave device 1b based on the time difference. For example, the synchronization control section 87 may control the clock 30 itself to correct the time. Alternatively, the synchronization control unit 87 may control the clock 30 so that when the clock 30 outputs the time, the time is corrected for the time difference. In this way, the synchronization control unit 87 corrects the ticking of the clock 30 or the output time of the clock 30 based on the time difference, and the time difference is defined by the difference between the transmission timings of the master device 1a and the slave device 1b. , time difference control is synonymous with transmission timing control.

タイミング情報出力部88は、タイミング情報を出力する。タイミング情報は、同期制御部87によって同期された同期時刻に基づいて、周期的に発生するタイミング信号である周期タイミングを含む。周期タイミングの周期は、あらかじめ一定の値に設定されている。また、タイミング情報は、各周期タイミングに一意に対応する時刻情報を含む。時刻情報は、同期時刻に相当する。 The timing information output section 88 outputs timing information. The timing information includes periodic timing, which is a timing signal that is periodically generated based on the synchronization time synchronized by the synchronization control section 87 . The cycle of the cycle timing is set to a constant value in advance. Also, the timing information includes time information uniquely corresponding to each cycle timing. The time information corresponds to synchronization time.

(フレーム同期部)
さらに、情報通信装置1の制御部70は、マスター装置1a及びスレーブ装置1bに共通の構成として、フレーム同期部900を有する。フレーム同期部900は、フレーム情報のフレームの処理タイミングの同期を行う。
(Frame synchronization section)
Further, the control section 70 of the information communication device 1 has a frame synchronization section 900 as a common configuration for the master device 1a and the slave device 1b. The frame synchronization unit 900 synchronizes processing timings of frames of frame information.

フレーム情報は、図6に示すように、一定長の複数のフレームが時系列で並び、各フレームに並び順を識別するインデックスが付与された情報である。情報通信装置1は、フレーム情報をフレーム単位に分割して処理する。例えば、先頭のインデックスを示す1が付与されたフレームを、フレーム1と称する。フレーム1に続いて、フレーム2、フレーム3、…、が隙間なく又は固定的な空隙を挟んで、時間的に連続するように並ぶ。空隙の一例としては、イーサネット(登録商標)の伝送路の未使用状態を表示、検出することなどに用いられるフレーム間隔(interframe gap)がある。また、チャネル切替の期間として用いられるBLEのInter Frame Spacingなども、空隙の一例である。 As shown in FIG. 6, the frame information is information in which a plurality of frames of a certain length are arranged in time series and an index for identifying the arrangement order is given to each frame. The information communication device 1 divides the frame information into frames and processes them. For example, a frame to which 1 indicating the head index is added is referred to as frame 1 . Frame 1 is followed by frame 2, frame 3, . An example of the gap is the frame interval (interframe gap) that is used to indicate and detect unused states of Ethernet (registered trademark) transmission lines. BLE Inter Frame Spacing, which is used as a channel switching period, is also an example of a gap.

フレーム情報としては、例えば、音声データ、映像データとすることができる。各フレームは、一定長、つまり一定数のビットが並んだビット列である。このため、各フレームの処理時間は、装置の処理速度に依存する。但し、本実施形態では、フレーム長に対応するフレームの処理時間を一定のものとして、時間をフレーム長で除算することにより、フレーム同期のための各種演算を行う。つまり、以下の説明では、フレーム長とフレームの時間長とは、同義である。また、一連のフレームの時系列集合をストリームと称し、各情報通信装置1は、一つ以上のストリームを処理する。情報通信装置1内のストリームは、例えば、音声ストリーム、映像ストリームといったように、各々独立した情報が並んでいるものである。 As the frame information, for example, audio data and video data can be used. Each frame is a bit string with a fixed length, that is, a fixed number of bits. Therefore, the processing time for each frame depends on the processing speed of the device. However, in this embodiment, the frame processing time corresponding to the frame length is fixed, and various calculations for frame synchronization are performed by dividing the time by the frame length. That is, in the following description, the frame length and the time length of the frame are synonymous. Also, a chronological collection of a series of frames is called a stream, and each information communication device 1 processes one or more streams. A stream in the information communication device 1 is an array of independent information, such as an audio stream and a video stream.

フレーム情報は、フレームの集合の繰り返し構造であっても良い。フレームの集合の繰り返し構造とは、共通のインデックスが繰り返される構造である。例えば、繰り返し構造におけるフレームの数がNならば、フレーム1、2、…Nの後に、フレーム1、2、…Nが連続する。 Frame information may be a repeating structure of a set of frames. A repeating structure of a set of frames is a structure in which a common index is repeated. For example, if the number of frames in the repeating structure is N, frames 1, 2, . . . N are followed by frames 1, 2, .

フレーム同期においては、フレーム情報におけるいずれかのフレームの先頭の時刻、つまりフレーム先頭時刻を、後述するタイミング情報に同期させる。フレームの先頭時刻は、フレームの処理の開始時刻である。フレーム先頭時刻をタイミング情報に同期させることにより、複数の情報通信装置1の間でフレーム先頭時刻を合わせるフレーム同期を実現できる。なお、以下の説明では、フレーム先頭時刻をフレームタイミングと称する場合がある。周期タイミングの間隔で、各フレームが順次処理されても良い。 In frame synchronization, the head time of any frame in the frame information, that is, the frame head time is synchronized with timing information described later. The start time of a frame is the start time of frame processing. By synchronizing the frame head times with the timing information, frame synchronization can be realized by synchronizing the frame head times among the plurality of information communication devices 1 . Note that in the following description, the frame start time may be referred to as frame timing. Each frame may be processed sequentially at periodic timing intervals.

フレーム同期部900は、タイミング情報とフレーム情報に基づいて、情報通信装置1、つまりマスター装置1a及びスレーブ装置1bが、送受信、入出力等の処理を行うフレームの処理タイミングの同期を行う。 Based on the timing information and the frame information, the frame synchronization unit 900 synchronizes the processing timings of frames in which the information communication devices 1, that is, the master device 1a and the slave device 1b perform processing such as transmission/reception and input/output.

複数の装置において所望の処理がフレーム単位で処理される場合、当該フレームが装置間で同期していることが望ましい。フレームが同期しているとは、異なる情報通信装置1間で処理するフレーム情報において、任意の同一のタイミングを含むフレームの先頭時刻同士の差が、一定の範囲に収まる状態を言う。このような状態を確保することを、フレーム同期と称する。なお、フレームの先頭時刻同士の差をフレーム位相差と称する。図7では、最終的に、全スレーブ装置1bのフレームの先頭時刻が一致しているが、この状態はフレーム位相差0でフレーム同期している、と言える。但し、位相差は必ずしも0である必要はなく、一定の範囲に収まっていれば、僅かなズレは許容される。 When desired processing is performed on a frame-by-frame basis in a plurality of devices, it is desirable that the frames are synchronized between the devices. Synchronization of frames refers to a state in which, in frame information processed between different information communication apparatuses 1, the difference between the start times of frames containing the same arbitrary timing falls within a certain range. Ensuring such a state is called frame synchronization. Note that the difference between the head times of the frames is called a frame phase difference. In FIG. 7, the head times of the frames of all the slave devices 1b are finally the same. However, the phase difference does not necessarily have to be 0, and a slight deviation is allowed as long as it is within a certain range.

フレーム同期部900は、タイミング情報参照部90、フレームタイミング算出部91、インデックス算出部92を有する。タイミング情報参照部90は、時刻同期部800のタイミング情報出力部88からのタイミング情報を参照する。フレームタイミング算出部91は、同期時刻及びフレーム長に基づいて、同期すべきフレームの先頭時刻、つまりフレームタイミングを求める。ここでは、同期時刻は、タイミング情報における時刻情報として得られる。インデックス算出部92は、同期時刻、フレーム長及びフレームタイミングに基づいて、同期すべきフレームのインデックスを求める。フレームタイミング算出部91及びインデックス算出部92は、フレーム情報をフレーム単位で識別して、演算する処理を行う。 The frame synchronization section 900 has a timing information reference section 90 , a frame timing calculation section 91 and an index calculation section 92 . The timing information reference section 90 refers to the timing information from the timing information output section 88 of the time synchronization section 800 . The frame timing calculator 91 obtains the head time of the frame to be synchronized, that is, the frame timing, based on the synchronization time and the frame length. Here, the synchronization time is obtained as time information in the timing information. The index calculator 92 obtains the index of the frame to be synchronized based on the synchronization time, frame length and frame timing. The frame timing calculation unit 91 and the index calculation unit 92 identify frame information on a frame-by-frame basis and carry out calculations.

なお、制御部70は、周波数偏差演算部を有してもよい。周波数偏差演算部は、二つの情報受信に伴う受信タイミング間隔時間と、対応する二つの情報送信に伴う送信タイミング間隔時間との差分から、送受信間のクロック同士の周波数偏差もしくはその周波数偏差に対応する時差を求める。時刻同期部800は、この周波数偏差に対応する時差の補正も含めて、時刻同期を行うこととしてもよい。 Note that the control unit 70 may have a frequency deviation calculation unit. The frequency deviation calculator calculates the frequency deviation between clocks between transmission and reception or corresponds to the frequency deviation from the difference between the reception timing interval time associated with two information receptions and the transmission timing interval time associated with two corresponding information transmissions. Find the time difference. The time synchronization unit 800 may perform time synchronization including correction of the time difference corresponding to this frequency deviation.

[動作原理]
上記の構成を有する情報通信システム100による時刻同期、フレーム同期の動作原理について、図5~図13を用いて説明する。
[Operating principle]
The operating principle of time synchronization and frame synchronization by the information communication system 100 having the above configuration will be described with reference to FIGS. 5 to 13. FIG.

[時刻同期]
まず、時刻同期部800による時刻同期について説明する。時刻同期は、情報通信装置1間のクロック20の時差と、情報通信装置1間の情報の伝搬時間を計測し、この時差を補正することにより行う。
[Time synchronization]
First, time synchronization by the time synchronization unit 800 will be described. The time synchronization is performed by measuring the time difference of the clocks 20 between the information communication devices 1 and the information propagation time between the information communication devices 1 and correcting the time difference.

図5に示すように、マスター装置1aがスレーブ装置1bに同期情報を送信し、伝搬時間を経て当該情報をスレーブ装置1bが受信し、当該受信をしてからマスター装置1aに別の同期情報を送信し、同じ伝搬時間を経てマスター装置1aで受信する状況を考え、伝搬時間と時差を定式化する。なお、ここでのマスター装置1aが送信する同期情報、及び、スレーブ装置1bが送信する別の同期情報とは、同期するためにタイミングを計る目的のものであり、当該同期情報にはマスター装置1aの当該同期情報の送信時刻が載せられていても良いが、当該同期情報及び当該別の同期情報の中身は任意である。 As shown in FIG. 5, the master device 1a transmits synchronization information to the slave device 1b, the slave device 1b receives the information after the propagation time, and after receiving the information, another synchronization information is transmitted to the master device 1a. Considering a situation in which data is transmitted and received by the master device 1a after passing through the same propagation time, the propagation time and the time difference are formulated. The synchronization information transmitted by the master device 1a and the other synchronization information transmitted by the slave device 1b are for the purpose of measuring the timing for synchronization. However, the contents of the synchronization information and the other synchronization information are arbitrary.

ここでは、情報通信システム100においてクロックドメインが単一である場合、すなわち、マスター装置1aのクロック20のクロック周波数と、スレーブ装置1bのクロック20のクロック周波数が同一の周波数fである場合で説明する。この場合、各情報通信装置1で観測された時刻、演算された時間は、他方の情報通信装置1でもそのまま用いることができる。 Here, the case where the information communication system 100 has a single clock domain, that is, the case where the clock frequency of the clock 20 of the master device 1a and the clock frequency of the clock 20 of the slave device 1b are the same frequency f will be described. . In this case, the time observed and calculated by each information communication device 1 can be used by the other information communication device 1 as it is.

図5に示すように、マスター装置1aからスレーブ装置1bへの伝搬時間tと、スレーブ装置1bからマスター装置1aへの伝搬時間tとが同じであるとすると、伝搬時間tは、式(1)の通り求める。

Figure 0007161505000001
As shown in FIG. 5, assuming that the propagation time td from the master device 1a to the slave device 1b and the propagation time td from the slave device 1b to the master device 1a are the same, the propagation time td is given by the formula Obtain as per (1).
Figure 0007161505000001

また、上記の通り、クロック20間の時差tは、マスター装置1aの送信タイミングからスレーブ装置1bの送信タイミングまでの間隔である。この時差tは、図5より、式(2)が成立する。

Figure 0007161505000002
Also, as described above, the time difference t0 between the clocks 20 is the interval from the transmission timing of the master device 1a to the transmission timing of the slave device 1b. For this time difference t0 , the formula (2) is established from FIG.
Figure 0007161505000002

よって、クロック20間の時差tは、式(1)を用いて、式(3)の通り求める。

Figure 0007161505000003
Therefore, the time difference t0 between the clocks 20 is obtained as shown in Equation (3) using Equation (1).
Figure 0007161505000003

なお、図8に示すように、スレーブ装置1bがマスター装置1aからの情報受信を待たずに、別の情報をマスター装置1aへ送信する場合、スレーブ装置1bにおける受信から送信までの間隔Δtは負数となるが、スレーブ装置1bがマスター装置1aからの情報受信を待って別の情報をマスター装置1aへ送信する場合と同様に、式(1)及び式(3)が成立する。 As shown in FIG. 8, when the slave device 1b transmits other information to the master device 1a without waiting for information reception from the master device 1a, the interval Δts from reception to transmission in the slave device 1b is Although it is a negative number, the equations (1) and (3) hold as in the case where the slave device 1b waits to receive information from the master device 1a and then transmits other information to the master device 1a.

スレーブ装置1bの時刻同期部800の同期制御部87は、tが0となるようにクロック周波数や時刻を繰り返し調整することにより、マスター装置1aに対して時刻同期することができる。 The synchronization control unit 87 of the time synchronization unit 800 of the slave device 1b can time-synchronize with the master device 1a by repeatedly adjusting the clock frequency and the time so that t0 becomes zero.

なお、送受信タイミング間にある、伝搬時間や内部遅延は、システムの要求条件などにより無視または補正可能である。また、マスター装置1aから同期情報の送信を開始するのではなく、スレーブ装置1bから同期情報を送信するようにしてもよい。さらに、情報通信に必要なインターフェイス数は1で必要十分であるが、例えば、送信と受信のインターフェイスを独立して実装するなど、複数インターフェイスを同時に使用する構成としてもよい。 Propagation time and internal delay between transmission and reception timings can be ignored or corrected depending on system requirements. Further, the synchronization information may be transmitted from the slave device 1b instead of starting the transmission of the synchronization information from the master device 1a. Furthermore, although one interface is sufficient for information communication, a configuration in which multiple interfaces are used at the same time, such as independent implementation of transmission and reception interfaces, is also possible.

[フレーム同期]
次に、フレーム同期部900によるフレーム同期について説明する。まず、各スレーブ装置1bにおいて、任意の時刻から同期を開始し、同期が完了した時点で、直後に同期すべきフレームの先頭時刻、つまりフレームタイミングtを一意に特定できなければ、フレーム同期が行えない。さらに、同期すべきフレームのフレームインデックスkを一意に特定できることが好ましい場合もある。外部の装置から、フレームタイミングt、フレームインデックスkが入力されれば、フレーム同期を行うことができる。但し、本実施形態では、このような情報を外部から得ることなく、以下に説明する処理により、各情報通信装置1での時刻同期によって同期した時刻から、フレームタイミングt、フレームインデックスkを求めて、フレーム同期を行うことができる。
[Frame sync]
Next, frame synchronization by frame synchronization section 900 will be described. First, in each slave device 1b, synchronization is started at an arbitrary time, and when the synchronization is completed, frame synchronization cannot be performed unless the head time of the frame to be synchronized immediately after, that is, the frame timing tk cannot be uniquely specified. I can't. Additionally, it may be desirable to uniquely identify the frame index k of the frame to be synchronized. Frame synchronization can be performed by inputting frame timing t k and frame index k from an external device. However, in this embodiment, without obtaining such information from the outside, the frame timing t k and the frame index k are obtained from the time synchronized by the time synchronization in each information communication device 1 by the processing described below. frame synchronization can be performed.

ここで、時刻tの取り扱いを考えるとき、時刻t=0とする任意のタイミングをエポックと称する。時刻は任意のエポックで表現して良いが、時刻同期システム内で統一したエポックを使用する。サブシステムで異なるエポックが使用されている場合は、事前に統一エポックと相互変換するものとする。 Here, when considering handling of time t, an arbitrary timing at which time t=0 is called an epoch. The time can be expressed in any epoch, but the epoch that is unified within the time synchronization system is used. If the subsystems use different epochs, they shall be converted to and from the unified epoch beforehand.

同様に、ストリーム上の起源となるフレームの先頭時刻であるフレームタイミングを、フレームエポックと称する。フレームエポックは、仮想的な概念であっても良いが、所望の時刻と一意に対応するものとし、そのフレームタイミングからストリームの先頭のフレームが開始されるものとする。 Similarly, the frame timing, which is the head time of the originating frame on the stream, is called a frame epoch. The frame epoch, which may be a virtual concept, uniquely corresponds to a desired time, and the first frame of the stream is started from that frame timing.

(関数の定義)
フレーム同期を行うにあたり、必要な関数を定義する。まず、与えられた値が正数の場合に1を、負数の場合に-1を返す関数sgn(x)が、式(4)である。

Figure 0007161505000004
(function definition)
Define the necessary functions for frame synchronization. First, the function sgn(x) that returns 1 if the given value is positive and -1 if it is negative is formula (4).
Figure 0007161505000004

正負で対称的な床関数sfl(x)を式(5)に示す。式(5)において、[x]は、x以下の最大の整数を返す床関数である。つまり、sfl(x)は、元のxが正負にかかわらず、xの絶対値以下の最大の整数を求め、元の正負を付けて返す関数である。

Figure 0007161505000005
A positive and negative symmetrical floor function sfl(x) is shown in Equation (5). In equation (5), [x] is the floor function that returns the largest integer less than or equal to x. That is, sfl(x) is a function that obtains the largest integer that is equal to or less than the absolute value of x, regardless of whether the original x is positive or negative, and returns it with the original positive or negative.
Figure 0007161505000005

また、正負で対称的に剰余を求める関数smd(x,y)を式(6)に示す。この関数は、xをyで除した商(整数)にyを乗じた値を、xから引くことにより、余りを求める関数である。ただし、yは0より大きく、整数Nの集合の要素、つまりyは正の整数である。

Figure 0007161505000006
Also, a function smd(x, y) for obtaining a positive and negative remainder symmetrically is shown in Equation (6). This function obtains the remainder by subtracting from x the value obtained by multiplying the quotient (integer) obtained by dividing x by y and multiplying it by y. where y is greater than 0 and is a member of the set of integers N, ie y is a positive integer.
Figure 0007161505000006

なお、演算の前提として、各装置における時刻は所定単位時間で統一的に参照される。そして、以降の演算で時刻として小数点以下の数が登場した場合には、その時刻は整数として参照されるように、単位時間変換が行われる。 Note that, as a premise of the calculation, the time in each device is uniformly referred to in a predetermined unit time. Then, when a number below the decimal point appears as time in subsequent calculations, unit time conversion is performed so that the time is referred to as an integer.

(基本のフレーム同期)
任意のフレームエポックで同期を行う基本のフレーム同期について、図9を参照して説明する。
(フレームタイミングの算出)
まず、フレームタイミング算出部91によるフレームタイミングの算出について説明する。フレームの時間長がwで一定であるとして、情報通信システム100内で統一してフレームエポックをtFEと取り決める。すると、tFE以降の時刻tにおけるストリーム上のフレームのフレームタイミングtF(0)は、式(7)の通りとなる。つまり、図6に示すように、フレームエポックtFEから時刻tまでの時間を、時間長wで除した余りが、フレームタイミングtF(0)から時刻tまでのオフセット時間になる。このオフセット時間を、時刻tから減じることにより、フレームタイミングtF(0)の時刻を求める。

Figure 0007161505000007
(basic frame synchronization)
Basic frame synchronization, in which synchronization is performed at arbitrary frame epochs, will be described with reference to FIG.
(Calculation of frame timing)
First, calculation of the frame timing by the frame timing calculator 91 will be described. Assuming that the time length of the frame is constant at w F , the frame epoch is uniformly negotiated within the information communication system 100 as t FE . Then, the frame timing t F(0) of the frame on the stream at time t after t FE is given by equation (7). That is, as shown in FIG. 6, the remainder obtained by dividing the time from the frame epoch tFE to time t by the time length wF is the offset time from frame timing tF (0) to time t. By subtracting this offset time from the time t, the time of the frame timing tF (0) is obtained.
Figure 0007161505000007

但し、フレームエポックtFEを取り決める必要がなく、任意のタイミングでフレーム同期を行ってもよい。その場合、tFE=0とおいて、式(7)を簡略化することができる。 However, frame synchronization may be performed at arbitrary timing without the need to determine the frame epoch tFE . In that case, equation (7) can be simplified by setting t FE =0.

時刻tが、時刻同期が完了した時刻、つまり同期完了時刻である場合、フレーム同期が可能となるフレームは、時刻tからフレーム同期に必要な処理時間が経過した以降のフレームタイミングのフレームである。 When the time t is the time when the time synchronization is completed, that is, the synchronization completion time, the frames for which the frame synchronization is possible are the frames with the frame timing after the processing time required for the frame synchronization has passed from the time t.

時刻tにおけるストリーム上のフレームから、xフレーム後のフレームタイミングtF(x)は、式(8)の通り求めることができる。つまり、フレームの時間長wにxを乗じた値を、フレームタイミングtF(0)に加算することにより、フレームタイミングtF(x)を算出することができる。

Figure 0007161505000008
From the frame on the stream at time t, the frame timing t F(x) after x frames can be obtained according to equation (8). That is, the frame timing tF (x) can be calculated by adding the value obtained by multiplying the frame duration wF by x to the frame timing tF (0) .
Figure 0007161505000008

ここで、フレーム同期に必要な処理時間をdspとしたとき、フレーム同期可能となる後続のフレーム数xについては、式(9)の関係が成り立つ。つまり、フレームタイミングtF(0)から時刻tまでのオフセット時間に、処理時間dspを加算した値は、xフレーム分の時間長、つまり時間長wにxを乗じた値よりも小さい。これにより、フレームタイミングtF(x)は、時刻同期の同期完了時刻から、フレーム同期に必要な処理時間dspが経過した後のフレームの先頭時刻となる。

Figure 0007161505000009
Assuming that the processing time required for frame synchronization is dsp , the following formula (9) holds for the number x of subsequent frames for which frame synchronization is possible. That is, the value obtained by adding the processing time dsp to the offset time from frame timing tF (0) to time t is smaller than the time length for x frames, that is, the value obtained by multiplying the time length wF by x. As a result, the frame timing tF (x) becomes the start time of the frame after the processing time dsp required for the frame synchronization has elapsed from the completion time of the time synchronization.
Figure 0007161505000009

このxの最小値xMIN、つまり、時刻tにおけるフレームからのフレーム数xの最小値xMINは、式(10)の通り求める。つまり、フレームタイミングtF(0)から時刻tまでの時間に、処理時間dspを加算した値を、フレームの時間長wで除した商(整数)に、1を加算することにより、最小値xMINを算出する。1を加算しているのは、開始のインデックスが1であるためで、開始のインデックスが0であれば、加算は不要である。

Figure 0007161505000010
The minimum value x MIN of x, ie, the minimum value x MIN of the number of frames x from the frame at time t, is obtained according to equation (10). That is, by adding 1 to the quotient (integer) obtained by dividing the value obtained by adding the processing time dsp to the time from frame timing tF (0) to time t by the time length wF of the frame, the minimum Calculate the value x MIN . The reason for adding 1 is that the starting index is 1. If the starting index is 0, no addition is necessary.
Figure 0007161505000010

フレーム同期に必要な処理時間をdspとしたとき、フレーム同期可能となる後続のフレーム数の最小値xMINについても、式(9)の関係が成り立つ。この最小値xMINを、式(8)のxに代入することにより、時刻tから最短でフレーム同期可能なフレームのフレームタイミングtF(xMIN)を求める。 Assuming that the processing time required for frame synchronization is dsp, the relationship of equation (9) also holds for the minimum value xMIN of the number of subsequent frames that enable frame synchronization. By substituting this minimum value x MIN for x in equation (8), the frame timing t F ( x MIN) of the frame at which frame synchronization is possible at the shortest time from time t is obtained.

(フレームインデックスの算出)
続いて、フレームタイミング算出部91により、同期すべきフレームのフレームインデックスを算出する処理を、図10を参照して説明する。これは、フレーム同期において、フレームタイミングのみならず、フレームインデックスの特定が必要となる場合に行われる。まず、フレーム同期したストリームにおいて、フレームタイミングがフレームエポックtFEと一致するフレームのフレームインデックスをiFEとする。また、フレームxの後続フレームが、フレームx+gであるように、隣接フレーム間でフレームインデックスが順次gずつ増加するものとする。例えば、フレームインデックスが、1、2、3、…、のように、1ずつ増加する場合には、gは1となる。
(Calculation of frame index)
Next, the process of calculating the frame index of the frame to be synchronized by the frame timing calculator 91 will be described with reference to FIG. This is done when frame synchronization requires specification of the frame index as well as the frame timing. First, let i FE be the frame index of a frame whose frame timing matches the frame epoch t FE in a frame-synchronized stream. It is also assumed that the frame index is sequentially increased by g between adjacent frames so that the subsequent frame of frame x is frame x+g. For example, g is 1 when the frame index is incremented by 1, such as 1, 2, 3, .

ここで、時刻tにおいて存在するフレーム、つまり処理中のフレームのフレームインデックスiを、式(11)の通り求める。つまり、フレームエポックtFEから時刻tまでの時間を、フレームの時間長wで除した商(整数)にgを乗じて、フレームインデックスiFEを加算する。

Figure 0007161505000011
Here, the frame index iF of the frame existing at time t, that is, the frame being processed is obtained according to equation (11). That is, the quotient (integer) obtained by dividing the time from the frame epoch t FE to time t by the time length w F of the frame is multiplied by g, and the frame index i FE is added.
Figure 0007161505000011

なお、フレームタイミングがフレームエポックtFEと一致するフレームのフレームインデックスを取り決める必要がないならば、iFE=0とおいて、式(11)を簡略化することができる。 Note that equation (11) can be simplified by setting i FE =0 if it is not necessary to negotiate the frame index of the frame whose frame timing coincides with the frame epoch t FE .

また、iからxフレーム後のフレームインデックスiF(x)は、式(12)の通り求める。つまり、xに増分gを乗じた値を、iに加算する。

Figure 0007161505000012
Also, the frame index iF (x) after x frames from iF is obtained according to equation (12). That is, the value obtained by multiplying x by the increment g is added to iF .
Figure 0007161505000012

なお、時刻tから最短でフレーム同期可能なフレームのフレームタイミングtF(xMIN)のフレームインデックスiF(xMIN)は、最小値xMINを、式(12)のxに代入することによって求める。 Note that the frame index iF(xMIN) of the frame timing tF( xMIN ) of the frame that can be frame-synchronized at the shortest time from time t is obtained by substituting the minimum value xMIN for x in equation (12).

以上のように、時刻tにおいてフレーム同期可能なフレームのフレームタイミングとフレームインデックスを求めることにより、基本的なフレーム同期を行う。 As described above, basic frame synchronization is performed by obtaining the frame timing and frame index of a frame that can be frame-synchronized at time t.

(周期タイミングとフレームタイミングを一致させるフレーム同期)
上記のように同期時刻が、タイミング情報として周期タイミングとともに得られる場合、また、GNSSの1PPSタイムパルスなどの周期的信号に基づいて、時刻同期を行う場合には、周期タイミングとフレームタイミングを一致させる必要が生じる。
(Frame synchronization that matches cycle timing and frame timing)
As described above, when the synchronization time is obtained as timing information together with the periodic timing, or when performing time synchronization based on a periodic signal such as the GNSS 1PPS time pulse, the periodic timing and the frame timing are matched. need arises.

ここで、周期的信号の周期とフレームの時間長が同じならば、常に周期タイミングとフレームタイミングは一致する。しかし、周期とフレームの時間長とが異なる場合には、少なくとも複数タイミングに1回の割合でしか、両タイミングが一致しない。このため、事前に周期タイミングとフレームタイミングとを一致させるタイミングを、取り決めておく必要がある。このような周期タイミングとフレームタイミングとを一致させるフレーム同期を、図11を参照して説明する。 Here, if the period of the periodic signal and the time length of the frame are the same, the period timing and the frame timing always match. However, when the period and the time length of the frame are different, the two timings match at least once in a plurality of timings. For this reason, it is necessary to determine in advance the timing at which the period timing and the frame timing are matched. Frame synchronization for matching the period timing and the frame timing will be described with reference to FIG.

周期的信号の周期がwとする。さらに、フレームエポックtFEが、所望の周期タイミングと一致する時刻をtCEとする。つまり、tFE=tCEである。ここにおいて、周期wとフレームの時間長wが同一でない場合、周期タイミングとフレームタイミングが一致するタイミングの隣接間隔wを、式(13)の通り求める。ただし、関数lcm( , )は、与えられた二数の最小公倍数を返す関数である。つまり、周期wとフレームの時間長wの最小公倍数を求めることにより、両者の先頭時刻が一致する最小の周期を求める。

Figure 0007161505000013
Let the period of the periodic signal be wc . Further, let t CE be the time at which the frame epoch t FE coincides with the desired periodic timing. That is, t FE =t CE . Here, if the cycle wc and the frame time length wF are not the same, the adjacent interval wu between the timings at which the cycle timing and the frame timing match is obtained according to equation (13). However, the function lcm( , ) is a function that returns the least common multiple of two given numbers. That is, by obtaining the least common multiple of the cycle wc and the frame time length wF , the minimum cycle in which the start times of both coincide is obtained.
Figure 0007161505000013

両タイミングが一致し、その後に再度一致するまでの期間を、隣接間隔wとする。隣接間隔wにおいて、両タイミングの時差の時系列は決まった構造を呈し、隣接間隔wごとに共通の構造を繰り返す。 A period from when both timings match to when they match again is defined as an adjacent interval wu . In the adjoining interval wu , the time series of the time differences of both timings exhibits a fixed structure, and the common structure is repeated for each adjoining interval wu .

この繰り返し構造において、ストリーム上に出現するフレーム数Nは、式(14)の通り求める。なお、Nは、式(14)より、つまり、二数の一方で最小公倍数を除することにより求めるため、整数となる。

Figure 0007161505000014
In this repetitive structure, the number of frames N u appearing in the stream is obtained according to equation (14). Note that N u is an integer because it is obtained from equation (14), that is, by dividing the least common multiple of two numbers.
Figure 0007161505000014

繰り返し構造において、ストリーム上に出現する各フレームのフレームタイミングと、その近傍の周期タイミングとの時差は、フレームごとに固有である。このような繰り返し構造内で、相対的にフレームを識別することが有用である。図11では、各フレームを相対フレームとして表示している。これらの相対フレームの識別のために、式(15)に示すように、1からNまでの相対フレームインデックスiFr(0)を割り当てることができる。つまり、フレームエポックtFEが、所望の周期タイミングと一致する時刻tCEから時刻tまでの時間を、隣接間隔wで除した余りを、フレームの時間長wで除した商(整数)に1を加算する。1を加算しているのは、両タイミングが一致する際のフレームインデックスを0ではなく、1としているためである。

Figure 0007161505000015
In the repetitive structure, the time difference between the frame timing of each frame appearing on the stream and its neighboring periodic timing is unique for each frame. Within such a repeating structure, it is useful to identify frames relative to each other. In FIG. 11, each frame is displayed as a relative frame. For identification of these relative frames, relative frame indices i Fr(0) from 1 to N u can be assigned, as shown in equation (15). In other words, the quotient (integer) obtained by dividing the remainder of dividing the time from time t CE to time t where the frame epoch t FE coincides with the desired periodic timing by the adjacent interval w u by the time length w F of the frame is Add 1. The reason why 1 is added is that the frame index is set to 1 instead of 0 when both timings match.
Figure 0007161505000015

よって、iFr(0)からxフレーム後のフレームインデックスiFr(x)は式(16)の通り求めることができる。なお、上記の基本のフレーム同期と同様に、隣接フレーム間でフレームインデックスが順次gずつ増加するものとする。つまり、iFr(0)から1を減算してxに増分gを乗じた値を加算した値を、Nで除した余りに、1を加算する。

Figure 0007161505000016
Therefore, the frame index i Fr(x) , which is x frames after i Fr(0) , can be obtained according to equation (16). It should be noted that, as in the basic frame synchronization described above, it is assumed that the frame index is sequentially increased by g between adjacent frames. That is, 1 is added to the remainder obtained by dividing the value obtained by subtracting 1 from i Fr(0) and adding the value obtained by multiplying x by the increment g by N u .
Figure 0007161505000016

ゆえに、フレームiFr(x)におけるフレームタイミングtFr(x)は式(17)の通り求めることができる。つまり、時刻tCEから時刻tまでの時間を、隣接間隔wで除した余りから、周期タイミングとフレームタイミングが一致した最近の時刻から時刻tまでのオフセット時間を求める。また、フレームインデックスiFr(0)から1を減算した値に、フレームの時間長wを乗ずることにより、周期タイミングとフレームタイミングが一致した最近の時刻から時刻tの直前のフレームの先頭時刻までのオフセット時間を求める。周期タイミングとフレームタイミングが一致した最近の時刻から時刻tまでのオフセット時間から、周期タイミングとフレームタイミングが一致した最近の時刻から時刻tの直前のフレームの先頭時刻までのオフセット時間を減算することにより、時刻tの直前のフレームの先頭時刻から時刻tまでのオフセット時間を求める。そして、時刻tから、時刻tの直前のフレームの先頭時刻から時刻tまでのオフセット時間を減算した値に、フレーム数xにフレームの時間長wを乗じた値を加算することにより、フレームタイミングtFr(x)を求める。

Figure 0007161505000017
Therefore, the frame timing t Fr( x) in the frame i Fr(x) can be calculated according to Equation (17). That is, the offset time from the latest time at which the cycle timing and the frame timing match to time t is obtained from the remainder obtained by dividing the time from time tCE to time t by the adjacent interval wu. Also, by multiplying the value obtained by subtracting 1 from the frame index iFr(0) by the frame time length wF , Find the offset time of . By subtracting the offset time from the latest time at which the cycle timing and frame timing match to time t from the latest time at which cycle timing and frame timing match to the start time of the frame immediately before time t. , the offset time from the top time of the frame immediately before time t to time t is obtained. Then, the value obtained by subtracting the offset time from the start time of the frame immediately before time t to time t from time t is added to the value obtained by multiplying the number of frames x by the time length wF of the frame to obtain the frame timing. Determine t Fr(x) .
Figure 0007161505000017

なお、相対フレームインデックスを特定する必要がない場合には、フレームタイミングtFr(x)を式(18)の通り求めることもできる。

Figure 0007161505000018
Note that if there is no need to specify the relative frame index, the frame timing t Fr(x) can also be obtained according to equation (18).
Figure 0007161505000018

フレーム同期に必要な処理時間をdSPとしたとき、フレーム同期可能となる後続フレーム数xについては、式(19)の関係が成り立つ。つまり、周期タイミングとフレームタイミングが一致した最近の時刻から時刻tまでのオフセット時間に、処理時間dSPを加算した値は、xフレーム分の時間長Wxよりも小さい。

Figure 0007161505000019
Assuming that the processing time required for frame synchronization is dSP , the number x of succeeding frames that can be frame-synchronized satisfies the relationship of Equation (19). That is, the value obtained by adding the processing time d SP to the offset time from the latest time at which the cycle timing and the frame timing match to the time t is smaller than the time length W F x for x frames.
Figure 0007161505000019

処理時間dspについて、フレーム同期可能となる後続のフレーム数の最小値xMINについても、式(19)の関係が成り立つ。このxの最小値xMIN、つまり、時刻tにおけるフレームからのフレーム数xの最小値xMINは、式(20)の通り求める。すなわち、周期タイミングとフレームタイミングが一致した最近の時刻から時刻tまでのオフセット時間に、処理時間dSPを加算した値を、フレームの時間長wで除した商(整数)に、1を加算することにより、最小値xMINを算出する。1を加算しているのは、先頭のインデックスが1であるためで、先頭のインデックスが0であれば、加算は不要である。

Figure 0007161505000020
Regarding the processing time dsp , the relationship of Equation (19) also holds true for the minimum value x MIN of the number of succeeding frames for which frame synchronization is possible. The minimum value x MIN of x, ie, the minimum value x MIN of the number of frames x from the frame at time t, is obtained according to equation (20). That is, 1 is added to the quotient (integer) obtained by dividing the value obtained by adding the processing time dSP to the offset time from the latest time at which the cycle timing and the frame timing match to time t by the time length wF of the frame. By doing so, the minimum value x MIN is calculated. The reason why 1 is added is that the leading index is 1, and if the leading index is 0, addition is unnecessary.
Figure 0007161505000020

この最小値xMINを、式(17)又は式(18)のxに代入することにより、時刻tから最短でフレーム同期可能なフレームのフレームタイミングを求める。また、最小値xMINを、式(16)に代入することにより、その際の相対フレームインデックスを求める。周期タイミングを特段に取り決める必要がなく任意である場合、tCE=tFE=0とおいて、式(15)から式(20)を簡略化することができる。 By substituting this minimum value x MIN for x in equation (17) or (18), the frame timing of the shortest frame that can be frame-synchronized from time t is obtained. Also, by substituting the minimum value x MIN into equation (16), the relative frame index at that time is obtained. If the periodic timing does not need to be negotiated and is arbitrary, Equations (15) to (20) can be simplified by setting t CE =t FE =0.

以上のように、式(16)、式(17)又は式(18)、式(19)を用いることにより、時刻tにおいて、フレーム同期可能なフレームのフレームタイミングと相対フレームインデックスを求めることができる。これにより、周期タイミングとフレームタイミングを一致させる必要のあるフレーム同期を行うことができる。 As described above, by using equations (16), (17), (18), and (19), the frame timing and relative frame index of a frame that can be frame-synchronized can be obtained at time t. . As a result, it is possible to perform frame synchronization that requires matching of the period timing and the frame timing.

なお、上記の説明では、フレーム情報をインデックスの並びが共通の複数のフレームの繰り返し構造を前提として、フレームインデックスを有限としていた。但し、相対フレームインデックスiFr(0)をストリーム上で一意なフレームインデックスに変換することもできる。この場合、フレームタイミングがフレームエポックと一致するフレームのフレームインデックスをiFEとすれば、式(21)の通り、一意なフレームインデックスiを求めることができる。ここでも、隣接フレーム間でのフレームインデックの増分をgとしている。つまり、時刻tCEから時刻tまでの時間を隣接間隔wで除した商(整数)に、フレーム数Nを乗じた値に、相対フレームインデックスiFr(0)から1を減算した値を加算する。これに増分gを乗じて、さらにフレームインデックスiFEを加算することにより、一意のフレームインデックスiが算出できる。

Figure 0007161505000021
In the above description, the frame index is finite on the premise that the frame information has a repeating structure of a plurality of frames having a common index arrangement. However, the relative frame index i Fr(0) can also be converted to a unique frame index on the stream. In this case, if i FE is the frame index of a frame whose frame timing matches the frame epoch, a unique frame index i F can be obtained as shown in Equation (21). Again, the frame index increment between adjacent frames is g. That is, the quotient (integer) obtained by dividing the time from time t CE to time t by the adjacent interval w u is multiplied by the number of frames N u , and the value obtained by subtracting 1 from the relative frame index i Fr(0) is to add. By multiplying this by the increment g and adding the frame index i FE , the unique frame index i F can be calculated.
Figure 0007161505000021

なお、iからxフレーム後の一意なフレームインデックスiF(x)は、式(12)のように求めることができる。このような一意のフレームインデックスは、例えば、リアルタイムで生成されるフレーム情報ではなく、録音済のデータのように、先頭位置が決まっていて、そこから一意に決められるフレームインデックスを同期させる必要がある場合に適している。 Note that a unique frame index i F(x) , which is x frames after i F , can be obtained as in Equation (12). Such a unique frame index is not frame information generated in real time, for example, but like recorded data, the head position is determined, and it is necessary to synchronize the uniquely determined frame index from there. suitable for the occasion.

[動作]
本実施形態の情報通信システム100の動作を、図12及び図13を用いて説明する。図12は、時刻同期の動作手順を示すフローチャートの一例であり、図13は、フレーム同期の動作手順を示すフローチャートの一例である。
[motion]
The operation of the information communication system 100 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. FIG. 12 is an example of a flowchart showing an operation procedure for time synchronization, and FIG. 13 is an example of a flowchart showing an operation procedure for frame synchronization.

図12に示すように、まず、スレーブ装置1bが、同期要求部80により、マスター装置1aとの同期を要求する信号(以下、同期要求信号ともいう。)をマスター装置1aに送信する(ステップS101:同期要求)。 As shown in FIG. 12, first, the slave device 1b transmits a signal requesting synchronization with the master device 1a (hereinafter also referred to as a synchronization request signal) to the master device 1a through the synchronization request unit 80 (step S101). : synchronous request).

マスター装置1aが同期要求信号を受信すると、マスター装置1aは、スレーブ装置1bに2つの同期情報を送信し、カウンタ40及びカウンタ制御部76により、当該同期情報の送信間隔ΔTにおけるクロック20のパルス数pをカウントし、このパルス数pを送信器11を介してスレーブ装置1bに送信する(ステップS102:パルス数pのカウント及び送信)。このパルス数pは、スレーブ装置1bの周波数取得部82が取得する。 When the master device 1a receives the synchronization request signal, the master device 1a transmits two pieces of synchronization information to the slave device 1b. The pulse number pm is counted, and this pulse number pm is transmitted to the slave device 1b via the transmitter 11 (step S102 : counting and transmitting the pulse number pm). The number of pulses pm is obtained by the frequency obtaining unit 82 of the slave device 1b.

スレーブ装置1bは、マスター装置1aからの2つの同期情報を受信し、カウンタ40及びカウンタ制御部76により、当該同期情報の受信間隔ΔTにおけるクロック20のパルス数pをカウントする(ステップS103:パルス数pのカウント)。このパルス数pは、周波数取得部82が取得する。なお、ここでは、送信間隔ΔTを1秒とする。すなわち、パルス数p、pは、周波数f、fであるため、周波数取得部82は、パルス数p、pの取得により周波数f、fを得る。このように、二つの周波数f、fが求まったので、スレーブ装置1bは、その周波数fをマスター装置1aの周波数fに同期させる周波数同期機能を実行してもよい。 The slave device 1b receives two pieces of synchronization information from the master device 1a, and counts the number of pulses ps of the clock 20 in the reception interval ΔT s of the synchronization information by the counter 40 and the counter control unit 76 (step S103: count of pulse number p s ). The number of pulses p s is obtained by the frequency obtaining unit 82 . Here, the transmission interval ΔTm is assumed to be 1 second. That is, since the pulse numbers p m and p s are the frequencies f m and f s , the frequency obtaining unit 82 obtains the frequencies f m and f s by obtaining the pulse numbers p m and p s . Since the two frequencies f m and f s are obtained in this way, the slave device 1b may perform a frequency synchronization function to synchronize its frequency f s with the frequency f m of the master device 1a.

次に、マスター装置1aとスレーブ装置1bとの間で同期情報の送受信を行い、送受信間隔Δt及び受送信間隔Δtを演算する(ステップS104:送受信間隔Δt、受送信間隔Δtの演算)。 Next, the synchronization information is transmitted and received between the master device 1a and the slave device 1b, and the transmission/reception interval Δtm and the transmission/reception interval Δts are calculated (Step S104: Calculation of the transmission/reception interval Δtm and the reception/transmission interval Δts ) . ).

具体的には、図5に示すように、マスター装置1aは、同期情報をスレーブ装置1bに送信する。その際、時刻記録部74により、同期情報の送信タイミングに対応する送信時刻tm1を同期情報に載せておく。スレーブ装置1bは当該同期情報を受信し、当該同期情報に載せられた送信時刻tm1を送受信間隔演算部83が取得する。また、当該同期情報の受信時刻ts1を受送信間隔演算部84が取得する。 Specifically, as shown in FIG. 5, the master device 1a transmits synchronization information to the slave device 1b. At that time, the time recording unit 74 puts the transmission time tm1 corresponding to the transmission timing of the synchronization information on the synchronization information. The slave device 1b receives the synchronization information, and the transmission/reception interval calculator 83 acquires the transmission time tm1 included in the synchronization information. Also, the reception/transmission interval calculator 84 acquires the reception time ts1 of the synchronization information.

スレーブ装置1bは、同期情報の受信後、別の同期情報をマスター装置1aに送信する。その際の送信時刻ts2を受送信間隔演算部84が取得する。マスター装置1aは、当該別の同期情報を受信し、その受信時刻tm2をスレーブ装置1bに送信する。これにより、送受信間隔演算部83が当該受信時刻tm2を取得する。 After receiving the synchronization information, the slave device 1b transmits other synchronization information to the master device 1a. The transmission/reception interval calculator 84 acquires the transmission time ts2 at that time. The master device 1a receives the other synchronization information and transmits its reception time tm2 to the slave device 1b. As a result, the transmission/reception interval calculator 83 acquires the reception time tm2 .

そして、送受信間隔演算部83は、別の同期情報の受信時刻tm2と、同期情報の送信時刻tm1との差分を演算することで送受信間隔Δtを得る。受送信間隔演算部84は、別の同期情報の送信時刻ts2と、同期情報の受信時刻ts1との差分を演算することで受送信間隔Δtを得る。伝搬時間算出部85は、送受信間隔Δtと受送信間隔Δtに基づいて、伝搬時間tを求める(ステップS105:伝搬時間tの算出)。 Then, the transmission/reception interval calculator 83 obtains the transmission/reception interval Δtm by calculating the difference between the reception time tm2 of another synchronization information and the transmission time tm1 of the synchronization information. The transmission/reception interval calculator 84 obtains the transmission/reception interval Δts by calculating the difference between the transmission time ts2 of another synchronization information and the reception time ts1 of the synchronization information. The propagation time calculator 85 obtains the propagation time td based on the transmission/reception interval Δtm and the transmission/reception interval Δts (step S105: calculation of propagation time td ) .

時差算出部86は、受送信間隔Δtと伝搬時間算出部85により算出した伝搬時間tdsとを加算することで時差t0sを算出する(ステップS106:時差の算出)。そして、同期制御部87は、時差算出部86により算出した時差t0sに基づいて、スレーブ装置1bの時計30の時刻を補正し、マスター装置1aと同期する(ステップS107:時刻同期)。例えば、時差t0s>0であれば、同期制御部87は、スレーブ装置1bの時計30が出力する時刻から時差t0sを差し引いた時刻をスレーブ装置1bの時刻とする。 The time difference calculator 86 calculates the time difference t0s by adding the transmission/reception interval Δts and the propagation time tds calculated by the propagation time calculator 85 (step S106: calculation of time difference). Then, the synchronization control unit 87 corrects the time of the clock 30 of the slave device 1b based on the time difference t0s calculated by the time difference calculation unit 86, and synchronizes it with the master device 1a (step S107: time synchronization). For example, if the time difference t 0s >0, the synchronization control unit 87 determines the time obtained by subtracting the time difference t 0s from the time output by the clock 30 of the slave device 1b as the time of the slave device 1b.

(フレーム同期)
フレーム同期においては、フレームタイミング算出部91が、同期すべきフレームの先頭時刻に対応するフレームタイミングtF(x)を求める。つまり、図13に示すように、フレームタイミング算出部91は、同期が完了した時刻である時刻t及びフレーム長wに基づいて、時刻tにおけるストリーム上のフレームの先頭時刻であるフレームタイミングtF(0)を求める(ステップ201:フレームタイミングtF(0)の算出)。
(frame synchronization)
In frame synchronization, the frame timing calculator 91 obtains the frame timing tF(x) corresponding to the head time of the frame to be synchronized. That is, as shown in FIG. 13, the frame timing calculation unit 91 calculates the frame timing tF , which is the head time of the frame on the stream at time t, based on the time t, which is the time when synchronization is completed, and the frame length wF . (0) is obtained (step 201: calculation of frame timing tF (0) ).

そして、フレームタイミング算出部91は、フレームタイミングtF(0)に後続するフレーム数であって、フレーム同期可能な最小のフレーム数xMINを求める(ステップ202:最小フレーム数xMINの算出)。ここでいうフレーム同期可能とは、時刻tからフレーム同期に必要な処理時間dSPが経過した後のフレームであることをいう。さらに、フレームタイミング算出部91は、フレームタイミングtF(0)から、最小フレーム数xMIN後のフレームの先頭時刻であるフレームタイミングtF(XMIN)を求める(ステップ203:フレームタイミングtF(XMIN)の算出) Then, the frame timing calculator 91 obtains the minimum number of frames x MIN that can be frame-synchronized, which is the number of frames following the frame timing t F(0) (step 202: calculation of the minimum number of frames x MIN ). The term “frame synchronizable” as used herein refers to a frame after the processing time d SP required for frame synchronization has elapsed from time t. Further, the frame timing calculator 91 obtains the frame timing tF(XMIN) , which is the start time of the frame after the minimum number of frames x MIN , from the frame timing tF( 0 ) (step 203: frame timing tF(XMIN ) calculation)

次に、インデックス算出部92が、同期すべきフレームのインデックスを求める。つまり、インデックス算出部92は、時刻t及びフレーム長wに基づいて、時刻tにおけるフレームのフレームインデックスiを求める(ステップ204:フレームインデックスi算出)。そして、インデックス算出部92は、フレームインデックスiから、最小フレーム数XMIN後のフレームインデックスiF(XMIN)を求める(ステップ205:フレームインデックスiF(XMIN)算出)。スレーブ装置1bは、このように算出されたフレームタイミングtF(XMIN)で、フレームインデックスiF(XMIN)のフレームを処理することにより、フレーム処理を同期させる(ステップ206:フレーム同期)。 Next, the index calculator 92 obtains the index of the frame to be synchronized. That is, the index calculator 92 obtains the frame index iF of the frame at the time t based on the time t and the frame length wF (step 204: frame index iF calculation). Then, the index calculator 92 obtains the frame index iF( XMIN ) after the minimum number of frames XMIN from the frame index iF (step 205: frame index iF(XMIN) calculation). The slave device 1b synchronizes the frame processing by processing the frame of the frame index iF ( XMIN) at the frame timing tF(XMIN) thus calculated (step 206: frame synchronization).

[効果]
(1)実施形態の情報通信システム100は、マスター装置1aとスレーブ装置1bとの間で情報の通信を行う情報通信システム100であって、情報は、マスター装置1a及びスレーブ装置1bにおいて同期させた時刻である同期時刻と、一定長の複数のフレームが時系列で並び、各フレームに並び順を識別するインデックスが付与されたフレーム情報と、を含む。
[effect]
(1) The information communication system 100 of the embodiment is an information communication system 100 that performs information communication between the master device 1a and the slave device 1b, and the information is synchronized between the master device 1a and the slave device 1b. It includes synchronization time, which is time, and frame information in which a plurality of frames of a certain length are arranged in time series and each frame is given an index for identifying the arrangement order.

マスター装置1a及びスレーブ装置1bは、フレームの処理タイミングの同期を行うフレーム同期部900を有し、フレーム同期部900は、同期時刻及びフレーム長に基づいて、同期すべきフレームの先頭時刻であるフレームタイミングを求めるフレームタイミング算出部91を有する。 The master device 1a and the slave device 1b have a frame synchronization unit 900 for synchronizing frame processing timing. It has a frame timing calculator 91 for obtaining timing.

また、実施形態の情報通信装置1は、フレームの処理タイミングの同期を行うフレーム同期部900を有し、フレーム同期部900は、同期時刻及びフレーム長に基づいて、同期すべきフレームの先頭時刻に対応するフレームタイミングを求めるフレームタイミング算出部91を有する。 Further, the information communication device 1 of the embodiment has a frame synchronization unit 900 for synchronizing frame processing timing. It has a frame timing calculator 91 for obtaining the corresponding frame timing.

このため、外部の装置からのフレームの同期信号がなくても、同期時刻に基づいて、フレームタイミングを同期させ、フレーム間での干渉を防止できる。従って、フレームの同期に必要な装置構成を簡略化することができる。また、フレームの同期信号を通信する必要がなく、不要な通信帯域を削減でき、通信速度の低下を抑制できる。 Therefore, even if there is no frame synchronization signal from an external device, the frame timing can be synchronized based on the synchronization time, and interference between frames can be prevented. Therefore, the device configuration required for frame synchronization can be simplified. In addition, there is no need to communicate frame synchronization signals, unnecessary communication bands can be reduced, and a decrease in communication speed can be suppressed.

(2)フレーム同期部900は、フレーム長及びフレームタイミングに基づいて、同期すべきフレームのインデックスを求めるインデックス算出部92を有する。このため、各装置においてフレームのインデックスも同期させて、各装置の間で共通のフレームが同時刻に処理されることが保証される。従って、各装置間で、どのフレームを同期させるかについての情報を送受信して調整を図る場合のような、複雑なフレーム調整作業が不要となる。 (2) The frame synchronization section 900 has an index calculation section 92 that obtains the index of the frame to be synchronized based on the frame length and frame timing. Therefore, it is guaranteed that frames common to each device are processed at the same time by synchronizing the frame index in each device. Therefore, there is no need for complicated frame adjustment work, such as the case where information about which frame is to be synchronized is sent and received between the devices for adjustment.

(3)フレーム同期部900は、同期すべきフレームを、同期時刻から、フレーム同期部900による同期の処理時間よりも後のフレームとする。このため、同期可能なフレームで同期させることを保証できる。なお、上記のように最小値xMINを用いることにより、短時間でのフレーム同期を実現できる。 (3) The frame synchronization section 900 selects a frame to be synchronized as a frame after the synchronization processing time by the frame synchronization section 900 from the synchronization time. Therefore, it is possible to guarantee synchronization with a synchronizable frame. By using the minimum value x MIN as described above, frame synchronization can be achieved in a short time.

(4)フレーム情報は、インデックスの並びが共通の複数のフレームが繰り返される繰り返し構造である。このため、リアルタイムに生成されるフレーム情報のように、有限のインデックスを繰り返し用いる情報を処理する場合に適している。 (4) The frame information has a repeating structure in which a plurality of frames having a common index sequence are repeated. Therefore, it is suitable for processing information that repeatedly uses a finite index, such as frame information that is generated in real time.

(5)フレーム同期部900は、周期的に発生するタイミング信号である周期タイミングと、各周期タイミングに一意に対応する時刻情報とを含むタイミング情報に基づいて、周期タイミングとフレームタイミングを同期させる。このため、外部からタイミング情報を得ることにより、フレーム同期を行うことができる。なお、外部からのタイミング情報による場合には、時刻同期部800を省略してもよい。 (5) The frame synchronization unit 900 synchronizes the periodic timing and the frame timing based on timing information including periodic timing, which is a timing signal generated periodically, and time information uniquely corresponding to each periodic timing. Therefore, frame synchronization can be performed by obtaining timing information from the outside. It should be noted that the time synchronization unit 800 may be omitted when timing information is supplied from the outside.

[他の実施形態]
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。
[Other embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the present invention at the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriate combinations of the plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiments.

同期時刻が得られれば、フレーム同期を実行できるため、同期時刻を外部のクロックソースから取得することにして、時刻同期部800を省略したり、タイミング情報を外部から取得することにして、タイミング情報出力部88を省略してもよい。 If the synchronization time is obtained, frame synchronization can be executed. Therefore, by obtaining the synchronization time from an external clock source, the time synchronization unit 800 may be omitted, or the timing information may be obtained from the outside. The output section 88 may be omitted.

100 情報通信システム
1 情報通信装置
1a マスター装置
1b スレーブ装置
10 通信部
11 送信器
12 受信器
13 送信タイミング検出部
14 受信タイミング検出部
20 クロック
30 時計
40 カウンタ
50 記憶部
60 外部インターフェイス
70 制御部
71 主制御部
72 送受信データI/F
73 通信制御部
74 時刻記録部
75 スケジューラ
76 カウンタ制御部
77 カウント数送信制御部
800 同期制御部
80 同期要求部
82 周波数取得部
83 送受信間隔演算部
84 受送信間隔演算部
85 伝搬時間算出部
86 時差算出部
87 同期制御部
88 タイミング情報出力部
900 フレーム同期部
90 タイミング情報参照部
91 フレームタイミング算出部
92 インデックス算出部
100 Information communication system 1 Information communication device 1a Master device 1b Slave device 10 Communication unit 11 Transmitter 12 Receiver 13 Transmission timing detection unit 14 Reception timing detection unit 20 Clock 30 Clock 40 Counter 50 Storage unit 60 External interface 70 Control unit 71 Main Control unit 72 Transmission/reception data I/F
73 communication control unit 74 time recording unit 75 scheduler 76 counter control unit 77 count number transmission control unit 800 synchronization control unit 80 synchronization request unit 82 frequency acquisition unit 83 transmission/reception interval calculation unit 84 transmission/reception interval calculation unit 85 propagation time calculation unit 86 time difference calculation unit 87 synchronization control unit 88 timing information output unit 900 frame synchronization unit 90 timing information reference unit 91 frame timing calculation unit 92 index calculation unit

Claims (4)

マスター装置とスレーブ装置との間で情報の通信を行う情報通信システムであって、
前記情報は、
前記マスター装置及び前記スレーブ装置において同期させた時刻である同期時刻と、
一定長の複数のフレームが時系列で並び、各フレームに並び順を識別するインデックスが付与されたフレーム情報と、
を含み、
前記マスター装置及び前記スレーブ装置は、
前記フレームの処理タイミングの同期を行うフレーム同期部を有し、
前記フレーム同期部は、前記同期時刻及びフレーム長に基づいて、同期すべきフレームの先頭時刻であるフレームタイミングを求めるフレームタイミング算出部を有し、
前記フレーム同期部は、前記フレーム長及び前記フレームタイミングに基づいて、同期すべきフレームの前記インデックスを求めるインデックス算出部を有し、
前記フレーム情報は、前記インデックスの並びが共通の複数のフレームが繰り返される繰り返し構造であり、
前記フレーム同期部は、周期的に発生するタイミング信号である周期タイミングと、各周期タイミングに一意に対応する時刻情報とを含むタイミング情報に基づいて、前記周期タイミングと前記フレームタイミングを同期させることを特徴とする情報通信システム。
An information communication system for communicating information between a master device and a slave device,
Said information is
a synchronization time that is the time when the master device and the slave device are synchronized;
Frame information in which a plurality of frames of a certain length are arranged in chronological order and each frame is given an index for identifying the arrangement order;
including
The master device and the slave device are
a frame synchronization unit for synchronizing the processing timing of the frame;
The frame synchronization unit has a frame timing calculation unit that obtains a frame timing, which is the head time of a frame to be synchronized, based on the synchronization time and the frame length ,
The frame synchronization unit has an index calculation unit that obtains the index of the frame to be synchronized based on the frame length and the frame timing,
the frame information has a repeating structure in which a plurality of frames having a common sequence of indices are repeated;
The frame synchronization unit synchronizes the periodic timing and the frame timing based on timing information including periodic timing, which is a timing signal generated periodically, and time information uniquely corresponding to each periodic timing. An information communication system characterized by:
前記フレーム同期部は、前記同期すべきフレームを、前記同期時刻から、前記フレーム同期部による同期の処理時間よりも後のフレームとすることを特徴とする請求項記載の情報通信システム。 2. The information communication system according to claim 1 , wherein said frame synchronization section sets the frame to be synchronized to a frame after the synchronization processing time by said frame synchronization section from said synchronization time. 他の情報通信装置と情報の通信を行う情報通信装置であって、
前記情報は、
他の情報通信装置との間で同期させた時刻である同期時刻と、
一定長の複数のフレームが時系列で並び、各フレームに並び順を識別するインデックスが付与されたフレーム情報と、
を含み、
前記フレームの処理タイミングの同期を行うフレーム同期部を有し、
前記フレーム同期部は、前記同期時刻及びフレーム長に基づいて、同期すべきフレームの先頭時刻であるフレームタイミングを求めるフレームタイミング算出部を有し、
前記フレーム同期部は、前記フレーム長及び前記フレームタイミングに基づいて、同期すべきフレームの前記インデックスを求めるインデックス算出部を有し、
前記フレーム情報は、前記インデックスの並びが共通の複数のフレームが繰り返される繰り返し構造であり、
前記フレーム同期部は、周期的に発生するタイミング信号である周期タイミングと、各周期タイミングに一意に対応する時刻情報とを含むタイミング情報に基づいて、前記周期タイミングと前記フレームタイミングを同期させることを特徴とする情報通信装置。
An information communication device that communicates information with another information communication device,
Said information is
Synchronization time, which is time synchronized with another information communication device;
Frame information in which a plurality of frames of a certain length are arranged in chronological order and each frame is given an index for identifying the arrangement order;
including
a frame synchronization unit for synchronizing the processing timing of the frame;
The frame synchronization unit has a frame timing calculation unit that obtains a frame timing, which is the head time of a frame to be synchronized, based on the synchronization time and the frame length ,
The frame synchronization unit has an index calculation unit that obtains the index of the frame to be synchronized based on the frame length and the frame timing,
the frame information has a repeating structure in which a plurality of frames having a common sequence of indices are repeated;
The frame synchronization unit synchronizes the periodic timing and the frame timing based on timing information including periodic timing, which is a timing signal generated periodically, and time information uniquely corresponding to each periodic timing. An information communication device characterized by:
前記フレーム同期部は、前記同期すべきフレームを、前記同期時刻から、前記フレーム同期部による同期の処理時間よりも後のフレームとすることを特徴とする請求項記載の情報通信装置。 4. The information communication apparatus according to claim 3 , wherein said frame synchronization section sets the frame to be synchronized to a frame after the synchronization processing time by said frame synchronization section from said synchronization time.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012503425A (en) 2008-09-17 2012-02-02 クゥアルコム・インコーポレイテッド Method and apparatus for frame number synchronization in a wireless communication network
JP2012533910A (en) 2009-07-22 2012-12-27 トムソン ライセンシング Synchronization control system including main device and slave device and synchronization control method thereof
JP2014236443A (en) 2013-06-04 2014-12-15 株式会社東芝 Communication device, communication system, and communication method
JP2015186207A (en) 2014-03-26 2015-10-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 Communication system, synchronizer and synchronization program
WO2019003320A1 (en) 2017-06-27 2019-01-03 三菱電機株式会社 Communication system, master device and slave device
US20190306821A1 (en) 2016-12-20 2019-10-03 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for determining clock time deviation between terminal and base station
CN110324889A (en) 2018-03-30 2019-10-11 华为技术有限公司 Clock synchronizing method, communication device and communication equipment
WO2020021597A1 (en) 2018-07-23 2020-01-30 三菱電機株式会社 Communication device, communication system, and synchronization control method
JP2020053737A (en) 2018-09-25 2020-04-02 株式会社タムラ製作所 Information communication system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07170283A (en) * 1993-12-16 1995-07-04 Hitachi Ltd Inter-node synchronizing signal distribution network nd time reproduction system based on time synchronization

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012503425A (en) 2008-09-17 2012-02-02 クゥアルコム・インコーポレイテッド Method and apparatus for frame number synchronization in a wireless communication network
JP2012533910A (en) 2009-07-22 2012-12-27 トムソン ライセンシング Synchronization control system including main device and slave device and synchronization control method thereof
JP2014236443A (en) 2013-06-04 2014-12-15 株式会社東芝 Communication device, communication system, and communication method
JP2015186207A (en) 2014-03-26 2015-10-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 Communication system, synchronizer and synchronization program
US20190306821A1 (en) 2016-12-20 2019-10-03 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for determining clock time deviation between terminal and base station
WO2019003320A1 (en) 2017-06-27 2019-01-03 三菱電機株式会社 Communication system, master device and slave device
CN110324889A (en) 2018-03-30 2019-10-11 华为技术有限公司 Clock synchronizing method, communication device and communication equipment
WO2020021597A1 (en) 2018-07-23 2020-01-30 三菱電機株式会社 Communication device, communication system, and synchronization control method
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