JPH0542210B2 - - Google Patents

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JPH0542210B2
JPH0542210B2 JP61212103A JP21210386A JPH0542210B2 JP H0542210 B2 JPH0542210 B2 JP H0542210B2 JP 61212103 A JP61212103 A JP 61212103A JP 21210386 A JP21210386 A JP 21210386A JP H0542210 B2 JPH0542210 B2 JP H0542210B2
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JP
Japan
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station
timing
transmission
sampling
sampling number
Prior art date
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JP61212103A
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JPS6369418A (en
Inventor
Kenji Oogaki
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH0542210B2 publication Critical patent/JPH0542210B2/ja
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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば送電線の保護継電装置に利
用するサンプリング信号同期方式に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a sampling signal synchronization method used, for example, in a protective relay device for power transmission lines.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

デジタル保護継電装置においては、両端電流を
PCM(Pulse Code Modulation)化して互いに
比較するキヤリヤリレーが用いられるようになつ
た。この比較式保護継電装置では、送電線の両端
局の電流の瞬時値を一定周期でサンプリングして
A/D変換した後、例えば、マイクロ回線を用い
て相互に相手局へ伝送し、各々自局の値と比較す
ることにより送電線の系統故障を監視している。
In a digital protective relay device, the current at both ends is
Carrier relays, which are converted into PCM (Pulse Code Modulation) and compared with each other, have come into use. In this comparative protective relay device, the instantaneous values of currents at both end stations of a power transmission line are sampled at regular intervals, A/D converted, and then transmitted to the other station using, for example, a micro line. System failures in power transmission lines are monitored by comparing with station values.

この場合、両端局でのサンプリングタイミング
は共に同一時刻でなければならず、また、データ
を送出してから相手局が受信するまでの時間、す
なわち伝送遅延時間は、サンプリング周期より大
きくその数倍となるのが普通であるからサンプリ
ングタイミングには、一連の繰り返し番号を付し
て両端局で同一時刻にサンプリングしたデータに
は、同じ番号を付して伝送し合わなければならな
い。そしてこの様な方式の保護継電装置では、サ
ンプリングタイミングとサンプリング番号との同
期手段が非常に重要な課題となつている。
In this case, the sampling timing at both end stations must be the same time, and the time from when data is sent until it is received by the other station, that is, the transmission delay time, is larger than the sampling period and several times that period. Therefore, a series of repetition numbers must be assigned to the sampling timing, and data sampled at the same time at both terminal stations must be assigned the same number and transmitted. In the protective relay device of this type, a means of synchronizing the sampling timing and the sampling number is a very important issue.

従来この種の信号同期方式としては、すでに特
開昭50−49645号等が提案されている。この従来
方式について簡単に説明する。
Conventionally, this type of signal synchronization system has already been proposed in Japanese Patent Application Laid-open No. 49645/1983. This conventional method will be briefly explained.

第4図は従来方式の原理を示す説明図である。
ここで、同期の主導権を握る側の端局を「主局」、
従属同期する側の端局を従局と呼ぶこととする。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the principle of the conventional system.
Here, the terminal station that takes the initiative in synchronization is called the "master station",
The terminal station on the slave synchronization side will be called the slave station.

特定のサンプリング番号のデータ(以下主局か
ら従局へ送信するものをS1、従局から送信するも
のをS2と略称する。)の送受信に関する時間的な
関係を描いたもので、主局から出たS1が従局に着
くまでの時間と、従局から出たS2が主局に着くま
での時間とが事実上無視できる程度で互いに等し
いものとし、これを伝送遅延時間Tdとする。
It depicts the temporal relationship regarding the transmission and reception of data of a specific sampling number (hereinafter, the data sent from the master station to the slave station is abbreviated as S 1 , and the data transmitted from the slave station is abbreviated as S 2 ). It is assumed that the time it takes S 1 to arrive at the slave station and the time it takes S 2 from the slave station to arrive at the master station are virtually negligible and equal to each other, and this is defined as the transmission delay time Td.

この様に上下方向の伝送遅延時間が等しい伝送
路は、実際に構成できる。また、S1及びS2の送信
周期Tは、変動分を考慮したTdの最大値の少な
くとも2倍以上にするという前提条件がある。
In this way, a transmission path with equal vertical transmission delay times can actually be constructed. Further, there is a precondition that the transmission period T of S 1 and S 2 is at least twice the maximum value of Td taking into account fluctuations.

そして第4図において、主局におけるS1の送信
からS2の受信までの時間をT1として、この時間
を主局にて計測し、従局におけるS2の送信から、
S1の受信までの時間をT2として、従局にてこの
時間T2を計測する。そして、主局は、上記時間
T1をデータ伝送フオーマツト上に乗せ込み、従
局へ送出し、従局ではこのT1を受信する。また、
逆に従局は、上記時間T2を主局へ送出し、主局
でこれを受信する。
In FIG. 4, the time from the transmission of S 1 at the master station to the reception of S 2 is defined as T 1 , and this time is measured at the master station, and from the transmission of S 2 at the slave station,
Assuming that the time until reception of S1 is T2 , the slave station measures this time T2 . And the main station is the above time
T1 is loaded onto the data transmission format and sent to the slave station, which receives this T1 . Also,
Conversely, the slave station sends the time T2 to the master station, and the master station receives it.

この時、第4図におけるaは、主局からのS1
伝送を示す下向きの斜線と、従局からのS2の伝送
を示す上向きの斜線とが互いに交差する場合で、
T1+T2=2Tdとなる関係が成立している場合を
示す。
At this time, a in FIG. 4 is a case where the downward diagonal line indicating the transmission of S 1 from the master station and the upward diagonal line indicating the transmission of S 2 from the slave station intersect with each other.
The case where the relationship T 1 +T 2 =2Td is established is shown.

この第4図のaは、従局からのS2の送信が、主
局からのS1の送信よりも時間的に遅れている場合
であり、従局送信部のクロツクパルスの位相(タ
イミング)を少し進めて、従局からの送信を全体
に図の矢印のように左方向へ移動させなければな
らない事がわかる。すなわち、T1>T2ならば従
局からの送信を早め、またT1<T2ならば、従局
からの送信を遅らせる必要があると判定できる。
In Fig. 4 a, the transmission of S2 from the slave station is delayed in time from the transmission of S1 from the master station, and the phase (timing) of the clock pulse of the slave station transmitter is slightly advanced. It can be seen that the entire transmission from the slave station must be moved to the left as shown by the arrow in the figure. That is, it can be determined that if T 1 > T 2 , the transmission from the slave station should be accelerated, and if T 1 <T 2 , it is necessary to delay the transmission from the slave station.

これは、主局、従局いずれかの片端局のみ、ま
たは両端局で、各々クロツクパルスの位相制御を
行ないT1=T2とする様に制御してもよい。そし
て、T1=T2となつた場合は、S1とS2がまつたく
同時刻に送信されたことになり、従つて、その他
のサンプリング番号のデータを含めたすべての動
作が主局と従局とで同一時刻に行なわれる事にな
り、サンプリング信号の同期が完全となる。
This may be done by controlling the phase of the clock pulse at only one end station, or at both end stations, so that T 1 =T 2 . If T 1 = T 2 , it means that S 1 and S 2 were transmitted at exactly the same time, and therefore all operations including data of other sampling numbers are performed by the main station. This will be done at the same time with the slave station, and the synchronization of the sampling signals will be perfect.

上記の方法にて、あらかじめ定められた特定の
同一サンプリング番号のデータS1,S2の送信タイ
ミングを合わせて、主局と従局のサンプリング・
タイミングを一致させる。この時、主局または従
局のいずれかで、サンプリング・タイミングを合
わせる為に、クロツクパルスの位相を進めるか、
遅らせるかして合わせていくが、この調整時間幅
は、特定のサンプリング番号のデータS1,S2の、
送信する周期Tの、最大1/2の時間となる。この
サンプリングタイミングがずれている時間、すな
わち、調整時間幅を一度にずらしてしまうと、デ
ータ伝送上送信するタイミングをいきなり変化さ
せる事になり、受信端側にて受信データエラーと
なる為、実際上は受信データエラーを生じない範
囲の極めて短い時間だけサンプリング・タイミン
グをずらして、これを複数回繰返して最終的な調
整時間幅をずらして行く。この為、サンプリング
信号の同期をとるのに長時間を要していた。ま
た、サンプリング周期をとる為に計測する時間、
すなわち自局が、特定サンプリング番号のデータ
S1またはS2を送信してから、相手局の同一サンプ
リング番号のデータS2またはS1を受信するまでの
時間は、特定サンプリング番号のデータを送信す
る周期Tの時間を計測できるものである事が必要
である。時間計測精度にもよるが、比較的大きい
ビツト数の時間計測カウンタが必要である。
Using the above method, the sampling timing of the master station and slave station is adjusted by matching the transmission timing of data S 1 and S 2 of the same predetermined sampling number.
Match the timing. At this time, either the main station or the slave station advances the phase of the clock pulse to match the sampling timing, or
Adjustment is performed by delaying or adjusting, but this adjustment time width is based on the data S 1 and S 2 of a specific sampling number.
The maximum time is 1/2 of the transmission period T. If the sampling timing is shifted, that is, the adjustment time width is shifted all at once, the timing of data transmission will suddenly change, resulting in a received data error at the receiving end, so in practice The sampling timing is shifted by an extremely short time within a range that does not cause a received data error, and this is repeated multiple times to shift the final adjustment time width. For this reason, it took a long time to synchronize the sampling signals. Also, the time measured to take the sampling period,
In other words, the own station receives data of a specific sampling number.
The time from transmitting S 1 or S 2 to receiving data S 2 or S 1 of the same sampling number from the other station can be measured as the period T of transmitting data of a specific sampling number. things are necessary. Depending on the time measurement accuracy, a time measurement counter with a relatively large number of bits is required.

従つて、相手局へ送信する時間データ(T1
たはT2)のビツト数も多く、伝送フオーマツト
上に多くのビツト数を占有する。
Therefore, the number of bits of the time data (T 1 or T 2 ) to be transmitted to the partner station is also large, and occupies a large number of bits on the transmission format.

さらに、上記特開50−49645号公報による方式
では、主局と従局の各々で、サンプリング周期を
とる為の時間を計測する事と、その計測した時間
データを主局から従局、従局から主局へとお互に
伝送し合う事が必須条件となつている。
Furthermore, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 50-49645, each of the master station and the slave station measures the time required to take the sampling period, and the measured time data is transferred from the master station to the slave station, and from the slave station to the master station. It has become an essential condition to be able to transmit data to and from each other.

この為、相手局への伝送データに、上記の時間
計測データを乗せ込まなくてはならず、伝送フオ
ーマツト上に制約を受け、伝送効率を悪いものと
している。第4図bはS1とS2とが交差してない場
合であるが、第4図aと同様にS1とS2とが全く同
時刻に送信されるようにする必要があり、上述の
S1とS2が交差している場合と同様の問題点があ
る。
For this reason, the above-mentioned time measurement data must be included in the data transmitted to the partner station, which imposes restrictions on the transmission format and impairs transmission efficiency. Figure 4b shows the case where S 1 and S 2 do not intersect, but as in Figure 4a, it is necessary to ensure that S 1 and S 2 are transmitted at exactly the same time, and as described above. of
There is the same problem as when S 1 and S 2 intersect.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

特開昭50−49645号公報によるサンプリング同
期方式では、サンプリングタイミングを一致させ
るのに、特定データの送信周期Tの最大1/2の時
間ずらしていく必要があり同期をとるのに長時間
を要していた。また、同期調整用の計測時間も上
記送信周期Tの分だけ必要で、ビツト数も多く時
間計測の為の回路、ハードウエアを多く必要とし
ていた。
In the sampling synchronization method disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 50-49645, in order to match the sampling timing, it is necessary to shift the specific data by a maximum of 1/2 of the transmission cycle T, and it takes a long time to achieve synchronization. Was. Further, the measurement time for synchronization adjustment is required for the above-mentioned transmission period T, and the number of bits is large, requiring a large amount of circuitry and hardware for time measurement.

さらに、同期調整の為の計測した時間データを
相手局との間で相互に伝送し合わなければなら
ず、システムの伝送効率を悪くし、伝送フオーマ
ツト上にも多くのデータ長を設けなければなら
ず、伝送効率が良くない等の問題点があつた。
Furthermore, the measured time data for synchronization adjustment must be transmitted to and from the other station, which reduces the transmission efficiency of the system and requires a large amount of data length in the transmission format. First, there were problems such as poor transmission efficiency.

この発明は、上記のような問題点を解決する為
になされたもので、主局および従局のサンプリン
グタイミングを、短時間で一致させるとともに、
同期調整を行なう対向局間での、時間データの伝
送をまつたく不要とし、伝送効率を極めて良いも
のとし、かつ、同期調整を行なう局での時間計測
も、短時間でよく時間データのビツト数を短かく
して、ハードウエア量を少なくし、時間データの
相互伝送なしで行なえるサンプリング同期制御方
式を得ることを目的としている。
This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to match the sampling timing of the main station and the slave station in a short time, and
It completely eliminates the need to transmit time data between opposite stations that perform synchronization adjustment, making the transmission efficiency extremely high, and the time measurement at the synchronization adjustment station can be performed in a short time and the number of bits of time data can be reduced. The purpose of this invention is to shorten the time, reduce the amount of hardware, and obtain a sampling synchronization control method that can be performed without mutual transmission of time data.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明によるサンプリング信号同期方式は、
主局または従局において、特定サンプリング番号
のデータを受信した時、その受信したことと、主
局の受信タイミングと従局の送信タイミングと一
致している事や、両タイミングがずれている場
合、ずれを一致させるための調整を指示するフラ
グ情報を一定サンプリング間隔後に、相手局に対
して返信し、主局または従局のいずれかで直近の
サンプリングタイミングから上記フラグ情報を受
信するまでの時間を計測し、自局が特定サンプリ
ング番号のデータを送信してから、上記フラグ情
報を受信するまでの時間を認識する事で、相手局
との伝送遅延時間を算出し、自局のサンプリング
タイミングを移動させてサンプリングタイミング
を同期させ、サンプリング番号をも一致させる様
に制御する事としたものである。
The sampling signal synchronization method according to this invention is
When a master station or a slave station receives data with a specific sampling number, the reception timing of the master station and the transmission timing of the slave station must match, or if the two timings are out of sync, check the timing. After a certain sampling interval, flag information instructing adjustment for matching is returned to the other station, and either the main station or the slave station measures the time from the most recent sampling timing until receiving the flag information, By recognizing the time from when the own station transmits data with a specific sampling number until receiving the above flag information, the transmission delay time with the other station is calculated, and sampling is performed by moving the sampling timing of the own station. The timing is synchronized and the sampling numbers are controlled to match.

〔作用〕[Effect]

この発明におけるサンプリング信号同期方式で
は、従局から主局に対して特定サンプリング番号
を示すデータを送信し、主局ではこの特定サンプ
リング番号のデータを受信すると、主局のサンプ
リングタイミングと従局からの受信タイミングが
一致していない場合は、従局に対して、「進み制
御」または「遅れ制御」を示すフラグ情報を、上
記特定サンプリング番号のデータ受信直後の主局
サンプリングタイミングにて従局へ返信する。主
局サンプリングタイミングと従局からの受信タイ
ミングが完全に一致すれば、主局は従局に対して
「一致」を示すフラグ情報を、主局の次のサンプ
リングタイミングにて返信する。すなわち、一定
サンプリング間隔(この場合は、1サンプリング
タイミング)後に相手局へ「タイミング一致」を
示すフラグ情報を返信する。
In the sampling signal synchronization method of this invention, data indicating a specific sampling number is transmitted from the slave station to the master station, and when the master station receives data of this specific sampling number, the sampling timing of the master station and the reception timing from the slave station are synchronized. If they do not match, flag information indicating "advanced control" or "delayed control" is returned to the slave station at the master station sampling timing immediately after receiving the data of the specific sampling number. If the sampling timing of the master station and the timing of reception from the slave station completely match, the master station returns flag information indicating "match" to the slave station at the next sampling timing of the master station. That is, after a fixed sampling interval (in this case, one sampling timing), flag information indicating "timing match" is returned to the other station.

従局では、この「タイミング一致」を示すフラ
グ情報を受信するが、この時従局の直近のサンプ
リングタイミングから上記フラグ情報を受信する
までの時間を計測し、この計測時間の1/2時間だ
け、自局(ここでは従局)のサンプリングタイミ
ングをずらす様制御して、主局と従局のサンプリ
ングタイミングのみを一致させる。
The slave station receives the flag information indicating this "timing match," but at this time, it measures the time from the slave station's most recent sampling timing until it receives the flag information, and automatically waits for 1/2 of this measured time. The sampling timing of the station (here, the slave station) is controlled to be shifted so that only the sampling timings of the master station and the slave station match.

この時、従局の送信タイミングは変化させず固
定とし、従局のサンプリングタイミングのみ変化
させるものとする。
At this time, the transmission timing of the slave station is not changed and is fixed, and only the sampling timing of the slave station is changed.

そして、従局が特定サンプリング番号のデータ
を送信してから、相手局がこの特定サンプリング
番号のデータ受信を表わすフラグ情報を返信して
くるまでの自局サンプリングタイミングの数(す
なわちサンプリング周期数)を計測し、認識する
事により自局から相手局までの伝送路での伝送遅
延時間Tdを知ることが出来、相手局とのサンプ
リング番号の差を知る事が出来る。従つて、自局
で相手局とのサンプリング番号差を無くする様に
自局サンプリング番号を変更し、サンプリング番
号とサンプリングタイミングの両者を一致させ両
端局のサンプリング信号を同期させる。
Then, the number of sampling timings (i.e., the number of sampling cycles) of the own station is measured from when the slave station transmits data of a specific sampling number until the other station returns flag information indicating reception of data of this specific sampling number. However, by recognizing this, it is possible to know the transmission delay time Td on the transmission path from the own station to the other station, and it is possible to know the difference in sampling number with the other station. Therefore, the sampling number of the own station is changed so as to eliminate the sampling number difference with that of the opposite station, and both the sampling number and the sampling timing are made to match, and the sampling signals of both end stations are synchronized.

〔実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第1図において、Tはサンプリング番号の周
期を表わし、ここでは電力系統の周波数(50Hzま
たは60Hz)における1サイクル(電気角360度相
当)である。T0はサンプリングタイミングの周
期で、ここでは電気角30度とする。特定のサンプ
リング番号のデータは、従局から主局へ送信する
ものをS2とする。そして、第1図においては上
記特定サンプリング番号を「0」としている。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, T represents the period of the sampling number, which here is one cycle (equivalent to 360 electrical degrees) at the frequency of the power system (50 Hz or 60 Hz). T 0 is the sampling timing period, which is assumed to be 30 electrical degrees here. Data of a specific sampling number is transmitted from the slave station to the master station in S2. In FIG. 1, the specific sampling number is set to "0".

Tsは従局において、相手局である主局から特
定サンプリング番号のデータS2を受信した事を
示すフラグ情報Fmが乗せられたデータを受信し
た時の、直前のサンプリングタイミングからの時
間である。
Ts is the time from the previous sampling timing when the slave station receives data carrying flag information Fm indicating that data S2 of a specific sampling number has been received from the main station, which is the other station.

フラグ情報Fmは、主局において相手局からの
特定サンプリング番号のデータS2を受信した事
と、その受信タイミングが自局すなわち主局のサ
ンプリングタイミングと完全に一致していたか、
またはずれていたかのを示す意味を、あわせ持つ
たフラグ情報である。
The flag information Fm indicates that the main station has received data S2 with a specific sampling number from the other station, and whether the reception timing completely matched the sampling timing of the own station, that is, the main station.
This is flag information that also has the meaning of indicating whether or not it was off.

第1図は本発明の原理を示す説明図であり、主
局および従局におけるデータを送受信に関する時
間的な関係を描いたもので、従局から出たデータ
S2が主局に着くまでの時間と、主局から出たフ
ラグ情報Fmが主局に着くまでの時間とが事実上
無視できる程度で互いに等しいものとし、これを
伝送遅延時間Tdとする。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the principle of the present invention, and depicts the temporal relationship regarding transmission and reception of data between a master station and a slave station. It is assumed that the time required for the flag information Fm sent from the main station to arrive at the main station is virtually negligible and equal to each other, and this is defined as the transmission delay time Td.

第1図において、動作から説明すると、 主局および従局でのサンプリングタイミングは
電気角30度間隔としている。従つて、サンプリン
グ番号は各サンプリングタイミングに割付けられ
ており、サンプリング番号は0,1,2,3,…
…9,10,11と12個の数値で表現される。主局と
従局におけるサンプリングタイミングの間隔T0
は互いに等しいものとする。
In FIG. 1, to explain the operation first, the sampling timing at the main station and slave station is set at intervals of 30 electrical degrees. Therefore, a sampling number is assigned to each sampling timing, and the sampling numbers are 0, 1, 2, 3,...
...Represented by 12 numbers: 9, 10, 11. Sampling timing interval T 0 between master station and slave station
shall be equal to each other.

従局からは、一定周期(T=T0×12)毎に特
定サンプリング番号のデータS2が送信される。
従局から送信されたS2は、伝送遅延時間Td後
に主局に着信する。この時、主局では自局のサン
プリングタイミングとデータS2が着信する受信
タイミングが完全に一致しているかをチエツクし
判定する。そして主局では、従局からのS2を受
信すると必らず次のサンプリングタイミングの従
局への送信データに「S2受信」を表わすフラグ
情報Fm(以下略してフラグFmとする)を乗せて
主局から従局へデータを送信する。第1図の例で
は、主局がサンプリング番号“9”の時に従局か
らのS2が着信しており、主局ではサンプリング
番号“10”の送信データにフラグFmを乗せ込ん
で、主局から従局へ返信する。従局では、主局か
らのフラグFmを受信するとともに、自局がデー
タS2を送信してから、フラグFmを受信するま
での時間を知るために、フラグFm受信タイミン
グが自局のサンプリング番号“7”であることを
認知する。そして、各サンプリングタイミングの
うちフラグFmが着信する直前のサンプリングタ
イミングからフラグFmを受信するまでの時間を
Tsとして計測する。
The slave station transmits data S2 of a specific sampling number at regular intervals (T=T 0 ×12).
S2 transmitted from the slave station arrives at the master station after a transmission delay time Td. At this time, the main station checks and determines whether the sampling timing of its own station and the reception timing at which data S2 arrives completely match. When the master station receives S2 from the slave station, it always sends flag information Fm indicating "S2 reception" (hereinafter referred to as flag Fm) to the transmission data to the slave station at the next sampling timing. Send data to slave station. In the example shown in Figure 1, S2 from the slave station is received when the master station has sampling number "9", and the master station adds flag Fm to the transmission data of sampling number "10", and sends the signal from the master station to the slave station. Reply to The slave station receives the flag Fm from the master station, and in order to know the time from when the own station transmits data S2 to when the slave station receives the flag Fm, the flag Fm reception timing is set to the sampling number "7" of the own station. ”. Then, among each sampling timing, the time from the sampling timing immediately before flag Fm arrives until flag Fm is received is calculated.
Measured as Ts.

ここでまず、主局と従局のサンプリングタイミ
ング同期制御の第1段階について第1図、第2図
に基づいて説明する。
First, the first stage of sampling timing synchronization control between the master station and the slave station will be explained based on FIGS. 1 and 2.

従局から発信されたデータS2が主局に到着
し、受信するタイミングが主局のサンプリングタ
イミング(30゜間隔)すなわち主局の送信タイミ
ングと完全に一致すると主局では「タイミング一
致」を示すフラグF0を従局に対して、次の主局
の送信タイミングにて送信する。
When the data S2 transmitted from the slave station arrives at the master station and the timing of reception completely matches the sampling timing (30° interval) of the master station, that is, the transmission timing of the master station, the master station sets a flag F0 indicating "timing match". is transmitted to the slave station at the next transmission timing of the master station.

すなわち、データS2受信タイミングから必ら
ず、1サンプリングタイミングのT0時間だけ遅
れたタイミングでフラグF0を従局へ対して返信
する事になる。
That is, the flag F0 is necessarily returned to the slave station at a timing delayed by one sampling timing T0 from the data S2 reception timing.

次に、従局からのデータS2の受信タイミング
が主局の送信タイミングとずれていた場合、主局
は従局に対し、「進み制御」または「遅れ制御」
のフラグ情報、それぞれF1,F2を次の送信タ
イミングで返信する。
Next, if the reception timing of data S2 from the slave station is different from the transmission timing of the master station, the master station applies "advance control" or "delay control" to the slave station.
The flag information, F1 and F2, respectively, are returned at the next transmission timing.

以上の様な主局の動作に応じて、従局では主局
から「進み制御」または「遅れ制御」のフラグF
1またはF2を受信すると、従局の送信タイミン
グを従局送信部のクロツクパルスの位相(タイミ
ング)を少し進めるか、遅らせるかの制御を、主
局からのフラグF1またはF29指示どうりに行
なう。
Depending on the operation of the master station as described above, the slave station receives the "advance control" or "delay control" flag F from the master station.
1 or F2, the slave station's transmission timing is controlled to slightly advance or delay the phase (timing) of the clock pulse of the slave station transmitter, according to the flag F1 or F29 instruction from the master station.

これにより、従局からのデータS2の送信タイ
ミングが第1図の例では矢印Aの方向に少しず
つ、ずれて移動して行き、ある時間経過すると主
局におけるデータS2の受信タイミングと主局の
送信タイミング言いかえるとサンプリングタイミ
ングとが完全に一致する時が来る。この場合、伝
送フオーマツトは、サンプリングタイミングに基
づいて一定周期で繰返すサンプリング番号と、上
記サンプリングタイミングと同じサイクリツクな
送、受信タイミングを有するものであるので、各
局の送信、受信タイミングがずれている場合にお
いて、主局から従局に送るフラグ情報としては、
従局の送信タイミングを、時間軸上において進ま
せる『進み制御』フラグF1であつても、遅らせ
る『遅れ制御』フラグF2であつてもどちらでも
よく、いずれのフラグ情報であつても、従局の送
信タイミングを主局の受信タイミングに一致させ
ることができる。尚、上述のように矢印Aの方向
に移動させたほうが、逆方向に移動させた時より
もタイミング一致までの時間を短くすることがで
きるが、どちらにしても短時間でタイミングを一
致させることができることには変りない。この主
局でのデータS2の受信タイミングと主局送信タ
イミングが完全に一致した時、主局は、従局に対
して「タイミング一致」を示すフラグF0を送信
する。
As a result, the transmission timing of data S2 from the slave station shifts little by little in the direction of arrow A in the example of FIG. In other words, there comes a time when the sampling timing completely matches. In this case, the transmission format has a sampling number that repeats at regular intervals based on the sampling timing, and cyclic transmission and reception timings that are the same as the sampling timings described above, so even if the transmission and reception timings of each station are different, , the flag information sent from the master station to the slave station is as follows:
The slave station's transmission timing can be either the "advance control" flag F1, which advances the transmission timing of the slave station on the time axis, or the "delay control" flag F2, which delays the transmission timing of the slave station. The timing can be made to match the reception timing of the main station. As mentioned above, moving in the direction of arrow A can take less time to match the timing than moving in the opposite direction, but either way the timing can be matched in a short time. It doesn't change what you can do. When the reception timing of data S2 at the master station and the transmission timing of the master station completely match, the master station transmits a flag F0 indicating "timing match" to the slave station.

従局ではフラグF0を受信すると、従局送信部
の位相制御を止めて、送信タイミングをその時点
で固定する。
When the slave station receives the flag F0, it stops the phase control of the slave station transmitter and fixes the transmission timing at that point.

そして再び、主局からフラグF1またはF2を
受信するまで、従局送信タイミングを固定し動か
さない。このフラグF0が送信されている期間
は、主局と従局の各々の送信タイミングには一定
の関係が成立つている。
Then, the slave station transmission timing is fixed and does not change until the flag F1 or F2 is received from the master station again. During the period when this flag F0 is being transmitted, a certain relationship is established between the transmission timings of the master station and the slave station.

従局では、さらに従局がデータS2を送出して
から、フラグF0を受信するまでの時間を知る為
に、フラグF0が着信する直前のサンプリングタ
イミングから、フラグF0を受信するまでの時間
をTsとして計測する。
Furthermore, in order to know the time from when the slave station sends data S2 until it receives flag F0, the slave station measures the time from the sampling timing immediately before flag F0 arrives until it receives flag F0 as Ts. do.

第2図は、従局からのデータS2の受信タイミ
ングが主局の送信タイミング、いいかえると主局
のサンプリングタイミングと完全に一致して、主
局からフラグF0が従局へ送信されている状態を
示したもので、主局と従局が、一定の関係が成立
つている状態である。
Figure 2 shows a state in which the reception timing of data S2 from the slave station completely coincides with the transmission timing of the master station, or in other words, the sampling timing of the master station, and the flag F0 is transmitted from the master station to the slave station. This is a state in which a certain relationship has been established between the master station and the slave station.

この状態において、主局と従局のサンプリング
タイミングを合致させる制御を行なう。第2図よ
り明らかな様に、伝送遅延時間Tdと、主局←→従
局間のサンプリングタイミング差Δtと、各サン
プリング周期T0と計測時間Tsとの間には次式の
関係が成立する。
In this state, control is performed to match the sampling timings of the master station and slave station. As is clear from FIG. 2, the following relationship holds true between the transmission delay time Td, the sampling timing difference Δt between the master station←→slave station, and each sampling period T0 and measurement time Ts.

0≦Ts≦T0 …(1)式 Tk1=m×T0+Ts(但しmは整数) …(2)式 Tk2=2Td+T0 …(3)式 Td=nT0+Δt …(4)式 m=2n+1(但しm、nは整数) …(5)式 上記(2)式、(3)式、(4)式、(5)式からサンプリング
タイミング差Δtを求めると(6)式の値となる。
0≦Ts≦T 0 …(1) formula Tk 1 =m×T 0 +Ts (however, m is an integer) …(2) formula Tk 2 =2Td+T 0 …(3) formula Td=nT 0 +Δt…(4) formula m = 2n + 1 (where m and n are integers) ...Equation (5) When calculating the sampling timing difference Δt from the above equations (2), (3), (4), and (5), the value of equation (6) is obtained. becomes.

Tk1=Tk2 (2n+1)T0+Ts=2(nT0+Δt)T0 Δt=1/2Ts …(6)式 従つて、Δtを零にする為には、従局にて計測
した時間Tsの1/2の値だけ、従局側のサンプリン
グタイミングを調整すればよいことになる。しか
し、この1/2Tsの値だけ従局の送信タイミングを
移動させると、従局から主局へ送信しているデー
タS2の送信タイミングが変化する為、主局側で
のデータS2の着信タイミングも変化し「タイミ
ング一致」のフラグF0を送信できなくなる。従
つて、従局では、従局から主局へのデータ送信タ
イミングは変化させずに、1/2Tsの値だけ、従局
の内部サンプリングタイミングをずらす制御を行
なう。
Tk 1 = Tk 2 (2n + 1) T 0 + Ts = 2 (nT 0 + Δt) T 0 Δt = 1/2Ts (6) Therefore, in order to make Δt zero, the time Ts measured at the slave station must be This means that it is only necessary to adjust the sampling timing on the slave side by 1/2 the value. However, if the transmission timing of the slave station is shifted by the value of 1/2Ts, the transmission timing of data S2 sent from the slave station to the master station will change, so the timing of arrival of data S2 on the master station side will also change. It becomes impossible to transmit the "timing match" flag F0. Therefore, the slave station performs control to shift the internal sampling timing of the slave station by the value of 1/2Ts, without changing the data transmission timing from the slave station to the master station.

すなわち、主局ではデータ送信タイミングとサ
ンプリングタイミングは同一タイミングである
が、従局ではデータ送信タイミングとサンプリン
グタイミングは異なつてくる。
That is, in the main station, the data transmission timing and the sampling timing are the same, but in the slave station, the data transmission timing and the sampling timing are different.

しかし、本来の目的は主局と従局の間のサンプ
リングタイミングを完全に一致させ同期させる事
であるので、従局で送信タイミングとサンプリン
グタイミングが一致しなくても何ら問題とはなら
ない。
However, since the original purpose is to completely match and synchronize the sampling timing between the master station and the slave station, there is no problem even if the transmission timing and sampling timing of the slave station do not match.

次いで、主局と従局のサンプリング番号を合致
させる制御を行なう。第1図では、上記のサンプ
リングタイミング差を零にする制御を施こした後
の状態も示しており、従局の特定サンプリング番
号“0”のデータS2を主局が受信し、直後のサ
ンプリングタイミング“10”にて「S2受信」を
示すフラグFmを乗せ込み従局へ送信する。従局
では、このフラグFmが着信した時の、自局のサ
ンプリング番号RA“7”を記憶すると共に、フ
ラグFmを乗せ込んできた主局からの送信データ
のサンプリング番号SA“10”を認知する。
Next, control is performed to match the sampling numbers of the master station and the slave station. FIG. 1 also shows the state after performing the control to make the sampling timing difference zero, in which the master station receives data S2 of the specific sampling number "0" from the slave station, and the immediately following sampling timing "10", a flag Fm indicating "S2 reception" is loaded and transmitted to the slave station. The slave station stores its own sampling number RA "7" when this flag Fm arrives, and also recognizes the sampling number SA "10" of the transmission data from the master station that has carried the flag Fm.

従局のサンプリング番号“7”で、主局からの
フラグFmが到着したということは(2)式、(3)式、
(4)式により、主局−従局間の伝送遅延時間Tdが
Td=(m−1/2)T0+Ts/2と言う事になり、主局 からフラグFmを乗せ込んで、送信してきたデー
タのサンプリング番号が“10”ということは、従
局のサンプリング番号が主局のそれと比較して6
だけ進んでいる(6だけ遅れている)ことがわか
る。この状態を数式で表わすと、(7)式となる。ε
は従局に対する主局のサンプリング番号の遅れ数
を示す。
The fact that the flag Fm from the master station arrived at sampling number "7" of the slave station means that Equations (2) and (3) are
From equation (4), the transmission delay time Td between the master station and slave station is
Td = (m-1/2) T 0 + Ts/2, and the sampling number of the data sent from the master station with flag Fm is "10" means that the sampling number of the slave station is "10". 6 compared to that of the main station.
You can see that it is ahead by 6 points (lags behind by 6 points). This state can be expressed mathematically as equation (7). ε
indicates the number of delays in the sampling number of the master station relative to the slave station.

ε=SA−RA+1/2 …(7)式 第1図の例では、SA=10、RA=7よりε=
6となり、従局が主局に対して6サンプル番号分
だけ遅れていることを示している。(7)式中SAは
0〜11の整数値、RAは1〜11の奇数値をとる。
ε値と主局−従局間のサンプリング番号関係を第
3図に示す。
ε=SA−RA+1/2 …Equation (7) In the example in Figure 1, since SA=10 and RA=7, ε=
6, indicating that the slave station is behind the master station by 6 sample numbers. (7) In the formula, SA takes an integer value of 0 to 11, and RA takes an odd value of 1 to 11.
FIG. 3 shows the relationship between the ε value and the sampling number between the master station and the slave station.

従局では、上記ε値により主局との間のサンプ
リング番号差を知ることができ、自局で相手局と
のサンプリング番号差を無くすようにサンプリン
グ番号を変更する。第2図の例では、サンプリン
グ番号8を6サンプリング分だけ進めて、サンプ
リング番号が2となる。変更の方法は、従局のサ
ンプリング番号にε値を加えて12を越えた時のみ
その剰余を、それ以外はそのままの値を新しい従
局のサンプリング番号とする。
The slave station can know the sampling number difference with the master station from the ε value, and changes the sampling number at its own station so as to eliminate the sampling number difference with the partner station. In the example of FIG. 2, sampling number 8 is advanced by 6 samplings to become sampling number 2. The method of change is to add the ε value to the sampling number of the slave station, take the remainder only when it exceeds 12, and otherwise use the same value as the sampling number of the new slave station.

なお、上記実施例では、従局に於いて、サンプ
リングタイミング及びサンプリング番号を制御し
たが、これとは逆に主局に於いて同様の演算・制
御を実施することにより、上記実施例と同様の効
果を奏する。
Note that in the above embodiment, the sampling timing and sampling number were controlled in the slave station, but on the contrary, the same effects as in the above embodiment can be achieved by performing similar calculations and control in the master station. play.

上記実施例では、従局に於いてサンプリングタ
イミング及びサンプリング番号を制御したが、主
局・従局、両局に於いて、サンプリングタイミン
グを合わせるために、従局からのデータの受信タ
イミングと主局の送信タイミングを一致させる為
の自局送信タイミングの位相調整(変化させる為
の制御)を行なうと、サンプリングタイミングの
同期に要する時間は1/2となり、より一層の高速
化が計れる。サンプリング番号の同期について
は、主局または従局いずれか一方において制御を
行なう必要があるが、いずれで行なつても上記実
施例と同様の効果がある。
In the above embodiment, the sampling timing and sampling number were controlled in the slave station, but in order to match the sampling timing in both the master station and slave station, the timing of receiving data from the slave station and the transmission timing of the master station By adjusting the phase of the own station's transmission timing (control to change it) to make it match, the time required to synchronize the sampling timing is halved, making it possible to achieve even higher speeds. Regarding the synchronization of sampling numbers, it is necessary to perform control in either the master station or the slave station, but the same effect as in the above embodiment can be obtained regardless of whether the synchronization is performed in either.

また上記実施例では、特定サンプリング番号の
データを受信した直後の主局送信タイミングで、
フラグ情報を返信しているが、上記データ受信後
一定サンプリング間隔後または、変化しない固定
遅延後であれば、どの様な時間後で返信しても上
記実施例と同様の効果がある。
In addition, in the above embodiment, at the main station transmission timing immediately after receiving data of a specific sampling number,
Although the flag information is returned, the same effect as in the above embodiment can be obtained even if the flag information is returned after a certain sampling interval after receiving the data or after a fixed delay that does not change.

上記実施例では、主局・従局の2局間の場合に
ついて説明したが、3局間以上の場合であつても
よく、例えば3局間では、まず2局間に於いて実
施例と同一制御により同期をとる。次いで残りの
1局と上記同期のとれた2局の内、1局との間で
実施例と同一制御により同期をとれば、上記実施
例と同様の効果を奏する。
In the above embodiment, the case between two stations, the master station and the slave station, was explained, but it may also be the case between three or more stations. Synchronization is achieved by If the remaining one station is then synchronized with one of the two synchronized stations using the same control as in the embodiment, the same effects as in the embodiment described above can be obtained.

また、上記実施例では保護継電装置の場合につ
いて説明したが、距離がある地点間で、同時刻性
の必要な例えば地震計、標準時計等であつてもよ
く上記実施例と同様の効果を奏する。
In addition, although the above embodiment describes the case of a protective relay device, it may also be a seismometer, a standard clock, etc. that requires synchronization between distant points, and the same effect as in the above embodiment can be obtained. play.

また、上記実施例では特定サンプリング番号を
受信した事を示すフラグ情報とデータの着信タイ
ミングと自局送信タイミングの時間的一致を示す
フラグ情報を合わせ持つたフラグ情報としている
が、この両者の意味を別々のフラグ情報に分離し
ても同様の効果がある。
In addition, in the above embodiment, the flag information has both flag information indicating that a specific sampling number has been received and flag information indicating the temporal coincidence between the data arrival timing and the own station transmission timing, but the meanings of both are different. A similar effect can be obtained even if the information is separated into separate flag information.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の様に、本発明によれば、従局から主局へ
特定サンプリング番号を受信した時に、相手局へ
返信する単一ビツト情報のみでサンプリングタイ
ミングの一致制御を行なう事が出来る。計測する
時間データも従局の1局のみの時間データ1量の
みで行なう事が出来る。従つて従局では時間計測
カウンタ1量のみのハードウエアがあればよく、
主局では受信タイミングと送信タイミングの一致
のみをチエツクすればよく、これもハードウエア
は極めて簡単なものとなり、安価で信頼性の高い
システムが構成できる。さらに時間データの伝送
が不要となる為、伝送効率を高いものとする事が
出来る効果がある。
As described above, according to the present invention, when a specific sampling number is received from a slave station to a master station, matching control of sampling timing can be performed using only the single bit information sent back to the other station. The time data to be measured can also be measured using only one amount of time data from only one slave station. Therefore, the slave station only needs hardware for one time measurement counter.
The main station only needs to check whether the reception timing and transmission timing match, and this also requires extremely simple hardware, making it possible to construct an inexpensive and highly reliable system. Furthermore, since there is no need to transmit time data, there is an effect that the transmission efficiency can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例によるサンプリン
グ信号同期方式の原理を示す説明図、第2図は、
主局での受信タイミングと送信タイミングが一致
した時の送受信信号を示すタイムチヤート、第3
図はサンプリング番号差と、主局←→従局間のサン
プリング番号関係を示す図、第4図は、従来のサ
ンプリング信号同期方式の原理を示す説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the principle of a sampling signal synchronization method according to an embodiment of the present invention, and FIG.
Time chart showing the transmitted and received signals when the reception timing and transmission timing at the main station match, Part 3
The figure shows the sampling number difference and the sampling number relationship between the master station←→slave station, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing the principle of the conventional sampling signal synchronization method.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 対向する伝送路を使用して、一定周期で繰返
すサンプリング番号を付加した、同じサイクリツ
クな伝送フオーマツトでデータの送受信をA局、
B局間で行なう伝送方式において、同じサンプリ
ング番号が発生する周期Tを各々の伝送遅延時間
の2倍より大きくしたとき、A局から一定周期で
伝送フオーマツト上のある特定のサンプリング番
号の信号を送信し、相手局であるB局では、A局
からの上記特定サンプリング番号の信号の着信タ
イミングと、自局(B局)の送信タイミングとの
時間的一致を比較し、その一致または不一致を知
らせる事と、上記特定サンプリング番号の信号を
受信した事を示すフラグ情報を、上記特定サンプ
リング番号の信号を受信した直後または、一定時
間遅延後の自局(B局)の送信タイミングにて返
信し、A局では、B局から返信されてくる上記フ
ラグ情報を基に、相手局であるB局からの「タイ
ミング一致」を知らせるフラグ情報が返信されて
来るまで、自局(A局)の送信タイミングを変
化・調整し、B局においてデータ着信タイミング
とB局の送信タイミングが時間的に一致している
状態において、A局側で、A局の直近の送信タイ
ミングから上記フラグ情報を受信するまでの時間
を測定し、A局で上記フラグ情報を受信した時
の、自局送信タイミングを示すサンプリング番号
と、フラグ情報を送り出した相手局のサンプリン
グ番号と、上記測定した1量の測定時間から、自
局と相手局の同一サンプリング番号が発生するタ
イミング差を求めるとともに、上記タイミング差
を“0”にする為、A局のサンプリングタイミン
グを調整する事を特徴とするサンプリング信号同
期方式。
1 Using opposing transmission lines, station A sends and receives data in the same cyclic transmission format with a sampling number that repeats at a constant cycle.
In a transmission method between stations B, when the period T in which the same sampling number occurs is greater than twice the transmission delay time of each, station A transmits a signal with a specific sampling number on the transmission format at a constant period. However, station B, which is the other station, compares the timing of the arrival of the signal with the above-mentioned specific sampling number from station A and the transmission timing of its own station (station B), and notifies them of the match or mismatch. and sends back flag information indicating that the signal with the specific sampling number has been received, either immediately after receiving the signal with the specific sampling number or at the transmission timing of the own station (station B) after a certain time delay, and Based on the flag information sent back from station B, the station adjusts the transmission timing of its own station (station A) until it receives flag information from the other station, station B, that indicates "timing match." Changes and adjustments are made, and in a state where the data arrival timing at the B station and the B station's transmission timing match in time, the time from the A station's most recent transmission timing to the reception of the above flag information on the A station side. From the sampling number indicating the own station transmission timing when station A receives the above flag information, the sampling number of the partner station that sent the flag information, and the measurement time of the above measured quantity, the own station This sampling signal synchronization method is characterized in that the timing difference between occurrence of the same sampling number of the A station and the opposite station is determined, and the sampling timing of the A station is adjusted in order to make the timing difference "0".
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