JP7468671B2 - Communications system - Google Patents
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Description
本開示は、通信システムに関するものである。 The present disclosure relates to a communication system.
マスター装置とスレーブ装置とを有する通信システムにおいては、例えば通信タイミング制御等のためにマスター装置とスレーブ装置について時刻同期を行う。この際、時刻の同期源として選択可能なマスター装置が2つ以上存在する場合、例えば、非特許文献1に記載されるBMCA(Best Master Clock Algorithm)等により同期源となるマスター装置を1つ選択する。このような通信システムにおける通信方式としては、例えば、非特許文献2に例示されるように、マスター装置とスレーブ装置とが、時刻の同期情報(S-Planeメッセージ)が含まれる通信プロトコルを用いて主信号(C/U-Planeメッセージ)及び装置設定信号(M-Planeメッセージ)を送受信するものが知られている。In a communication system having a master device and a slave device, time synchronization is performed between the master device and the slave device, for example, for communication timing control. In this case, if there are two or more master devices that can be selected as the time synchronization source, one master device is selected as the synchronization source, for example, using the Best Master Clock Algorithm (BMCA) described in Non-Patent Document 1. As a communication method in such a communication system, for example, as exemplified in Non-Patent Document 2, a method is known in which the master device and the slave device send and receive main signals (C/U-Plane messages) and device setting signals (M-Plane messages) using a communication protocol that includes time synchronization information (S-Plane messages).
非特許文献2に示されるような通信方式を用いた通信システムにおいては、マスター装置とスレーブ装置との間で通信を確立して主信号を送受信するためには、同期情報のやり取りが必要である。1つのスレーブ装置に対して2つ以上のマスター装置が接続されている場合、非特許文献1に示されるような技術を用いると、同期源となる1つのマスター装置を選択することになる。この場合、同期源として選択されたマスター装置とスレーブ装置との間では同期情報がやり取りされて通信が確立される。一方、同期源として選択されなかったマスター装置とスレーブ装置との間では同期情報がやり取りされないため通信が確立できない。In a communication system using the communication method as shown in Non-Patent Document 2, in order to establish communication between a master device and a slave device and transmit and receive a main signal, an exchange of synchronization information is necessary. When two or more master devices are connected to one slave device, using the technology as shown in Non-Patent Document 1, one master device will be selected as the synchronization source. In this case, synchronization information is exchanged between the master device selected as the synchronization source and the slave device, and communication is established. On the other hand, synchronization information is not exchanged between a master device not selected as a synchronization source and a slave device, and therefore communication cannot be established.
本開示は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、同期情報が含まれる通信プロトコルを用いて、1つのスレーブ装置に対して2つ以上のマスター装置のそれぞれが主信号を送受信する通信システムにおいて、スレーブ装置の時刻同期源として1つのマスター装置を選択しつつ、時刻同期源に選択されなかったマスター装置とスレーブ装置との間での通信を確立可能である通信システムを提供することにある。The present disclosure has been made to solve such problems. Its purpose is to provide a communication system in which two or more master devices each transmit and receive a main signal to one slave device using a communication protocol including synchronization information, in which one master device is selected as a time synchronization source for the slave devices, while communication can be established between the master device not selected as the time synchronization source and the slave devices.
本開示に係る通信システムは、2つ以上のマスター装置を含むマスター装置群と、前記マスター装置群の前記マスター装置のそれぞれと接続された1つのスレーブ装置と、を備え、前記マスター装置群の前記マスター装置のそれぞれと前記スレーブ装置とは、同期情報が含まれる通信プロトコルを用いて主信号を送受信し、前記スレーブ装置は、前記マスター装置群のうちから1つの前記マスター装置を同期源として選択するマスター選択部と、前記マスター選択部が同期源として選択した前記マスター装置と前記同期情報を送受信する同期情報通信部と、前記マスター装置群のうちで前記マスター選択部が同期源として選択しなかった前記マスター装置とダミーの前記同期情報を送受信するダミー信号通信部と、を備える。The communication system according to the present disclosure comprises a master device group including two or more master devices, and one slave device connected to each of the master devices in the master device group, wherein each of the master devices in the master device group and the slave device transmit and receive a main signal using a communication protocol including synchronization information, and the slave device comprises a master selection unit that selects one of the master devices in the master device group as a synchronization source, a synchronization information communication unit that transmits and receives the synchronization information with the master device selected as the synchronization source by the master selection unit, and a dummy signal communication unit that transmits and receives dummy synchronization information with a master device in the master device group that the master selection unit has not selected as a synchronization source.
本開示に係る通信システムによれば、同期情報が含まれる通信プロトコルを用いて、1つのスレーブ装置に対して2つ以上のマスター装置のそれぞれが主信号を送受信する通信システムにおいて、スレーブ装置の時刻同期源として1つのマスター装置を選択しつつ、時刻同期源に選択されなかったマスター装置とスレーブ装置との間での通信を確立可能であるという効果を奏する。 According to the communication system disclosed herein, in a communication system in which two or more master devices each transmit and receive a main signal to one slave device using a communication protocol including synchronization information, it is possible to select one master device as a time synchronization source for the slave device, while establishing communication between the master device not selected as the time synchronization source and the slave device.
本開示に係る通信システムを実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。なお、本開示は以下の実施の形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 A description will be given of a form for implementing a communication system according to the present disclosure with reference to the attached drawings. In each drawing, the same or corresponding parts are given the same reference numerals, and duplicate descriptions are appropriately simplified or omitted. For convenience, in the following description, the positional relationship of each structure may be expressed based on the illustrated state. Note that the present disclosure is not limited to the following embodiments, and the embodiments may be freely combined, any component of each embodiment may be modified, or any component of each embodiment may be omitted, within the scope of the spirit of the present disclosure.
実施の形態1.
図1及び図2を参照しながら、本開示の実施の形態1について説明する。図1は通信システムの全体構成を示すブロック図である。図2は通信システムのスレーブ装置における特に同期信号処理に関係する要部の構成を示すブロック図である。
Embodiment 1.
A first embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 1 and Fig. 2. Fig. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a communication system. Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of a main part, particularly related to synchronous signal processing, in a slave device of the communication system.
この実施の形態に係る通信システムは、図1に示すように、マスター装置群10と、1つのスレーブ装置100とを備えている。マスター装置群10は、2つ以上のマスター装置を含んでいる。図示の例では、マスター装置群10はN台のマスター装置を含んでいる。Nは2以上の整数である。それぞれのマスター装置を区別するため、便宜的にそれぞれのマスター装置に通し番号を振り、マスター装置#1、マスター装置#2、・・・、マスター装置#Nと表記する。なお、マスター装置群10のマスター装置は、それぞれが個別の装置であっても、一体化された装置であってもよい。
As shown in FIG. 1, the communication system according to this embodiment includes a
スレーブ装置100は、マスター装置群10のマスター装置のそれぞれと接続されている。マスター装置群10のマスター装置は、例えば、親局装置に内蔵されている。スレーブ装置100は、例えば、子局装置に内蔵されている。通信システムが、O-RAN(Open Radio Access Network)のモバイルフロントホールに適用されている場合、親局装置は基地局のCU(Central Unit)及び/又はDU(Distributed Unit)である。また、この場合、子局装置はRU(Radio Unit)にあたる。The
スレーブ装置100は、マスター装置群10のマスター装置のそれぞれと、同期情報が含まれる通信プロトコルを用いて主信号を同一媒体で送受信する。すなわち、マスター装置群10のマスター装置のそれぞれと、スレーブ装置100とは、主信号に加えて、時刻の同期情報も必要な通信方式で接続されている。このような通信方式として、具体的に例えば、eCPRI(Common Public Radio Interface(CPRIは登録商標))を挙げることができる。The
例えば、マスター装置群10とスレーブ装置100との間の通信に、ORAN-WG4(O-RAN Alliance Working Group 4)で規定されているインターフェースを使用しているとする。この場合、スレーブ装置100の設定情報はM-planeプロトコルによりマスター装置から取得する。また、C-planeメッセージは主信号の制御情報に相当し、U-planeメッセージは主信号のユーザ情報に相当する。そして、時刻の同期情報は、S-planeメッセージに含まれている。
For example, suppose that an interface defined by ORAN-WG4 (O-RAN Alliance Working Group 4) is used for communication between the
スレーブ装置100は、2つ以上のスレーブ機能101を有している。スレーブ機能101は、当該スレーブ装置100が通信するマスター装置群10のマスター装置のそれぞれに対応している。スレーブ機能101は、マスター装置と同数だけ設けられている。すなわち、図示の構成例では、スレーブ装置100にスレーブ機能101がN個ある。このように、この実施の形態の通信システムでは、複数のマスター装置に対応する複数のスレーブ機能101が、1つのスレーブ装置100を共用している。
The
次に、図2を参照しながら、複数のスレーブ機能101が共用するスレーブ装置100の構成について説明する。同図に示すように、スレーブ装置100は、インターフェース部111、スイッチ部112、発振器121、タイマー122、補正値計算部123、マスター選択部131、同期情報通信部132及びダミー信号通信部140を備えている。Next, the configuration of the
スレーブ装置100は、ハードウェアとして、プロセッサ及びメモリを備えたコンピュータにより構成してもよい。プロセッサは、CPU(Central Processing Unit)、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータあるいはDSPともいう。メモリには、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリー、EPROM及びEEPROM等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、又は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク及びDVD等が該当する。The
スレーブ装置100のメモリには、ソフトウェアとしてのプログラムが記憶される。そして、スレーブ装置100は、メモリに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することによって予め設定された処理を実施し、ハードウェアとソフトウェアとが協働した結果として、スイッチ部112、タイマー122、補正値計算部123、マスター選択部131、同期情報通信部132及びダミー信号通信部140の各部の機能、並びに、スレーブ機能101を実現する。A program as software is stored in the memory of the
インターフェース部111は、マスター装置群10のマスター装置それぞれと同期情報及び主信号を送受信するための通信インターフェースである。インターフェース部111は、当該スレーブ装置100が通信するマスター装置群10のマスター装置のそれぞれに対応している。インターフェース部111は、マスター装置と同数だけ設けられている。すなわち、スレーブ装置100は、2以上のインターフェース部111を備えている。なお、図示の構成例では、スレーブ装置100にインターフェース部111がN個ある。スイッチ部112は、2以上のインターフェース部111を切り替える。スイッチ部112がインターフェース部111を切り替えることで、スレーブ装置100と同期情報を通信するマスター装置が切り替えられる。The
発振器121は、タイマー122が時刻を刻むタイミング信号を出力する。例えば、発振器121は、水晶振動子を有しており、タイミング信号として周期的な正弦波信号、矩形波信号又はパルス信号等を出力する。タイマー122は、発振器121から出力されたタイミング信号に基づいて、時刻を計時する。タイマー122により、スレーブ装置100のスレーブ機能101における各種処理に用いられる時刻情報が確定される。The
マスター選択部131は、マスター装置群10のうちから1つのマスター装置をスレーブ装置100の同期源として選択する。同期源として選択されたマスター装置は、いわゆるグランドマスターあるいはバウンダリクロックとして働くことになる。The
同期情報通信部132は、マスター選択部131が同期源として選択したマスター装置と同期情報を送受信する。この際、スイッチ部112は、同期情報通信部132が通信に使用するインターフェース部111を、マスター選択部131が同期源として選択したマスター装置に対応したものに切り替える。このようにすることで、同期情報通信部132は、マスター選択部131が同期源として選択したマスター装置と同期情報を送受信することが可能となる。The synchronization
補正値計算部123は、同期情報通信部132が受信したマスター装置の同期情報と、タイマー122が計時する時刻との差分を補正値として算出する。そして、タイマー122は、補正値計算部123が算出した補正値により計時する時刻を補正する。すなわち、タイマー122は、同期情報通信部132が受信した同期情報を用いてスレーブ装置100の時刻情報を確定する。このようにして、同期源として選択されたマスター装置とスレーブ装置100との間での時刻同期が行われる。The correction
なお、マスター選択部131が同期源のマスター装置を選択する際には、まず、スイッチ部112により同期情報通信部132が通信に使用するインターフェース部111を切り替えながら、マスター装置群10の全てのマスター装置から同期情報を取得する。そして、マスター選択部131は、取得した全てのマスター装置の同期情報に基づいて、同期源とするマスター装置を決定する。When the
この際、例えば、補正値計算部123は、マスター装置群10の全てのマスター装置から取得した同期情報のそれぞれについて、タイマー122が計時する時刻との差分を算出する。そして、マスター選択部131は、補正値計算部123の算出結果を用いて、例えば、差分が最小の同期情報のマスター装置を同期源として選択する。あるいは、時刻同期にPTP(Precision Time Protocol)を用いている場合、マスター選択部131は、BMCA(Best Master Clock Algorithm)を使用して同期源となるマスター装置を決定してもよい。At this time, for example, the correction
ダミー信号通信部140は、マスター装置群10のうちでマスター選択部131が同期源として選択しなかったマスター装置とダミーの同期情報を送受信する。例えば、時刻同期にPTPを用いている場合、ダミー信号通信部140は、ダミーの同期情報としてdelay request messageを生成する。ダミー信号通信部140は、ダミーの同期情報を生成する際の元になる時刻情報を、例えばタイマー122から取得する。あるいは、ダミーの同期情報を生成する際の元になる時刻情報の生成を、タイマー122とは別にダミー信号通信部140が行ってもよい。すなわち、ダミー信号通信部140は、タイマー122とは独立した計時手段を備えていてもよい。The dummy
スイッチ部112は、ダミー信号通信部140が通信に使用するインターフェース部111を、マスター選択部131が同期源として選択しなかったマスター装置のそれぞれに対応したものに切り替える。このようにすることで、ダミー信号通信部140は、マスター選択部131が同期源として選択しなかったマスター装置のそれぞれとダミーの同期情報を送受信することが可能となる。The
ダミー信号通信部140が生成したダミーの同期情報を受信したマスター装置は、自身の配下にスレーブ装置100があることを認識できる。そして、スレーブ装置100の同期源として選択されなかったマスター装置との間で同期情報のやり取りが生じるため、同期源として選択されなかったマスター装置とスレーブ装置100との間でも通信を確立できる。したがって、同期情報が含まれる通信プロトコルを用いて、1つのスレーブ装置100に対して2つ以上のマスター装置のそれぞれが主信号を送受信する通信システムにおいて、スレーブ装置100の時刻同期源として1つのマスター装置を選択しつつ、時刻同期源に選択されなかったマスター装置とスレーブ装置100との間での通信を確立し、時刻同期源に選択されなかったマスター装置とスレーブ装置100との間でも主信号を送受信することができる。A master device that receives the dummy synchronization information generated by the dummy
本開示は、2つ以上のマスター装置を含むマスター装置群と、マスター装置群のマスター装置のそれぞれと接続された1つのスレーブ装置とを備え、それぞれのマスター装置とスレーブ装置とは、時刻の同期情報が含まれる通信プロトコルを用いて主信号を送受信する通信システムに利用できる。The present disclosure can be used in a communication system that includes a master device group including two or more master devices and one slave device connected to each of the master devices in the master device group, and in which each master device and slave device transmits and receives a main signal using a communication protocol that includes time synchronization information.
10 マスター装置群
100 スレーブ装置
101 スレーブ機能
111 インターフェース部
112 スイッチ部
121 発振器
122 タイマー
123 補正値計算部
131 マスター選択部
132 同期情報通信部
140 ダミー信号通信部
10
Claims (2)
前記マスター装置群の前記マスター装置のそれぞれと接続された1つのスレーブ装置と、を備え、
前記マスター装置群の前記マスター装置のそれぞれと前記スレーブ装置とは、同期情報が含まれる通信プロトコルを用いて主信号を送受信し、
前記スレーブ装置は、
2つ以上のスレーブ機能と、
前記マスター装置群のうちから1つの前記マスター装置を同期源として選択するマスター選択部と、
前記マスター選択部が同期源として選択した前記マスター装置と前記同期情報を送受信する同期情報通信部と、
前記同期情報通信部が受信した前記同期情報を用いて前記スレーブ装置の時刻情報を確定するタイマーと、
前記マスター装置群のうちで前記マスター選択部が同期源として選択しなかった前記マスター装置とダミーの前記同期情報を送受信するダミー信号通信部と、を備え、
2つ以上の前記スレーブ機能のそれぞれは、前記タイマーにより確定された時刻情報を用いて処理を行い、
前記ダミー信号通信部は、前記タイマーとは独立して計時する手段を用いてダミーの前記同期情報を生成する通信システム。 a master device group including two or more master devices;
a slave device connected to each of the master devices of the master device group;
Each of the master devices in the master device group and the slave device transmit and receive a main signal using a communication protocol including synchronization information;
The slave device is
Two or more slave functions;
a master selection unit that selects one of the master devices as a synchronization source from the master device group;
a synchronization information communication unit that transmits and receives the synchronization information to and from the master device selected by the master selection unit as a synchronization source;
a timer that determines time information of the slave device using the synchronization information received by the synchronization information communication unit;
a dummy signal communication unit that transmits and receives dummy synchronization information to and from a master device that is not selected as a synchronization source by the master selection unit among the master device group ,
each of the two or more slave functions performs processing using time information determined by the timer;
A communication system in which the dummy signal communication unit generates dummy synchronization information using a timing means independent of the timer .
前記マスター装置群の前記マスター装置のそれぞれと通信するための2以上のインターフェース部と、
前記同期情報通信部及び前記ダミー信号通信部が通信に使用する前記インターフェース部を切り替えるスイッチ部と、をさらに備えた請求項1に記載の通信システム。 The slave device is
two or more interface units for communicating with each of the master devices of the master device group;
The communication system according to claim 1 , further comprising a switch section for switching the interface section used by the synchronization information communication section and the dummy signal communication section for communication.
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