JPH0767110B2 - Signal synchronization method - Google Patents

Signal synchronization method

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JPH0767110B2
JPH0767110B2 JP63230117A JP23011788A JPH0767110B2 JP H0767110 B2 JPH0767110 B2 JP H0767110B2 JP 63230117 A JP63230117 A JP 63230117A JP 23011788 A JP23011788 A JP 23011788A JP H0767110 B2 JPH0767110 B2 JP H0767110B2
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裕 森山
保彦 寺尾
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Tokyo Electric Power Co Inc
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Hitachi Ltd
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Tokyo Electric Power Co Inc
Hitachi Cable Ltd
Hitachi Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、信号同期方式に係り、特に、トークンパツシ
ングバスを利用し、互いに離れた複数の地点で、例え
ば、電圧、電流等の瞬時値を同時に求めるためのサンプ
リング信号等を生成するために用いて好適な信号同期方
式に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a signal synchronization method, and in particular, a token passing bus is used to instantly detect voltage, current, etc. at a plurality of points separated from each other. The present invention relates to a signal synchronization method suitable for use in generating a sampling signal or the like for simultaneously obtaining a value.

[従来の技術] ローカルエリアネツトワーク(LAN)は、近年急速に普
及しつつあり、特に注目すべき技術の1つとして、MAP
(Manufacturing Automation Protocol)と呼ばれる工
業用LANが知られている。
[Prior Art] Local Area Network (LAN) has been rapidly spreading in recent years, and one of the technologies that should be especially noted is MAP.
An industrial LAN known as (Manufacturing Automation Protocol) is known.

このMAPは、FA、OA等のために、工場、事務所等に導入
されているロボツト、コンピユータ等の機器の相互接続
を容易かつ安価に行うことを目的としており、その標準
化が進められている。この標準化は、ISO(国際標準化
機構)のOSI(Open Systems Interconnection)階層モ
デルの各層を埋める形で進められており、下位2層(物
理層、データリンク層)のうち理論リンク制御サブレイ
ヤを除く部分は、IEEE(米国の電気、電子技術者会議)
802.4委員会のトークンパツシングバスが使用される。
This MAP is aimed at facilitating easy and inexpensive interconnection of equipment such as robots and computers installed in factories, offices, etc. for FA, OA, etc., and standardization thereof is in progress. . This standardization is being advanced by filling each layer of the OSI (Open Systems Interconnection) hierarchical model of ISO (International Organization for Standardization), and the lower two layers (physical layer, data link layer) excluding the theoretical link control sublayer. IEEE (US Conference on Electrical and Electronic Engineers)
802.4 The Commission's token passing bus is used.

以下、このトークンパツシングバスと信号伝送について
図面により説明する。
The token passing bus and signal transmission will be described below with reference to the drawings.

第3図は信号同期を行うトークンパツシングバスの伝送
信号の例を示す図、第4図は同軸ケーブルを用いたバス
型ネツトワークの例を示す図、第6図はネツトワークへ
の加入局数が少ない場合の伝送信号の例を示す図であ
る。第4図において、11〜1nは加入局、2は同軸ケーブ
ル、31〜3nは分岐装置である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a transmission signal of a token passing bus for signal synchronization, FIG. 4 is a diagram showing an example of a bus type network using a coaxial cable, and FIG. 6 is a subscriber station to the network. It is a figure which shows the example of the transmission signal in case the number is small. In FIG. 4, 1 1 to 1 n are subscriber stations, 2 is a coaxial cable, and 3 1 to 3 n are branching devices.

第4図において、ネツトワークを構成する加入局11〜1n
は、タツプと呼ばれる分岐装置31〜3nを介して同軸ケー
ブル2に接続されている。この種バス形ネツトワークに
は、接続されている各加入局が任意にデータを送信する
方式(CSMA/CD)もあるが、この方式は、伝送データ量
が増大し負荷が大きくなると、伝統効率が急速に低下す
るという欠点を有する。これに対し、本発明が適用され
るトークンパツシグバスは、決定論的アクセス方式によ
り欠点を避けることのできるものである。すなわち、こ
のトークンパツシングバスは、トークンと呼ばれる送信
権を示す情報がトークンパツシングバスに加入している
各加入局間で順番に受けわたされ、同一時刻に複数の加
入局が同時に送信を行うことを防止している。トークン
は、例えば、アドレスの大きい局から小さい局へ順番に
わたされ、また、各加入局は、自局がトークンをわたす
べき後続の加入局を記憶しており、これにより、トーク
ンが巡回する論理上のリング(論理リング)が構成され
る。しかし、この論理リングが固定的なものであると、
新しい加入局が、バス加入したい場合にも加入すること
ができず、また、加入局のいずれかが故障すると、論理
リングが壊れて通信が停止してしまうことになる。この
ようなことを回避するため、トークンパツシングバス
は、次のようなリグ維持機能を備えている。
In FIG. 4, the subscriber stations 1 1 to 1 n forming the network
Are connected to the coaxial cable 2 via branching devices 3 1 to 3 n called taps. This kind of bus network also has a method (CSMA / CD) in which each connected subscriber station arbitrarily sends data, but this method is traditionally efficient when the amount of transmitted data increases and the load increases. Has the disadvantage that it drops rapidly. On the other hand, the token passing bus to which the present invention is applied can avoid drawbacks by the deterministic access method. That is, in this token passing bus, information indicating a transmission right called a token is sequentially transmitted between the subscriber stations that have subscribed to the token passing bus, and a plurality of subscriber stations simultaneously transmit at the same time. To prevent that. The token is passed, for example, from a station having a larger address to a station having a smaller address in turn, and each subscriber station stores a subsequent subscriber station to which the token is to be passed, whereby a token circulation logic is used. The upper ring (logical ring) is constructed. However, if this logical ring is fixed,
If a new subscriber cannot join the bus, he will not be able to join, and if any of the subscribers fails, the logical ring will be broken and communication will stop. In order to avoid this, the token passing bus has the following rig maintenance function.

(1)ノイズ等によりトークンが一時的に消失した場
合、前のトークンを保持していた加入局がトークンの再
発行を行う。
(1) When the token is temporarily lost due to noise or the like, the subscriber station holding the previous token reissues the token.

(2)トークンをわたすべき後続の加入局が故障した場
合、トークン発行加入局は、故障加入局の後続局にトー
クンをわたし、故障加入局を論理リングから除去する。
(2) If the subsequent subscriber that should pass the token fails, the token-issuing subscriber gives the token to the successor of the failed subscriber and removes the failed subscriber from the logical ring.

(3)ほぼ一定の周期で新加入局の勧誘を行い、論理リ
ングに加入を希望する加入局の加入を許可する。
(3) A new subscriber station is solicited at an almost constant cycle and a subscriber station wishing to join the logical ring is permitted to join.

一方、このトークンパツシングバスを含むLANを利用し
て機器の高速制御を行う応用分野があり、この中には、
各加入局で特定信号を同時刻に繰返し発生させる必要の
あるシステムがある。例えば、複数地点で電圧、電流、
変位、加速度等の瞬時値を同時に求めるためのサンプリ
ング信号の発生等である。従つて、LANを用いるトーク
ンパツシングバスを用いて、このような特定信号、たと
えば、サンプリング信号の信号同期を行うことができれ
ば、トークンパツシグバスが、元来備える即時性、自己
回復性、拡張性の優れた特徴とあわせて、トークンパツ
シングバスの用途を一層広くすることができる。
On the other hand, there are application fields in which high-speed control of equipment is performed using a LAN including this token passing bus.
There is a system that requires each subscriber station to repeatedly generate a specific signal at the same time. For example, voltage, current at multiple points,
For example, generation of sampling signals for simultaneously obtaining instantaneous values such as displacement and acceleration. Therefore, if a token passing bus using LAN can be used to perform signal synchronization of such a specific signal, for example, a sampling signal, the token passing bus originally has immediacy, self-healing property, and expansion. In addition to the excellent characteristics, the usage of the token passing bus can be further widened.

トークンパツシングバスを用いて、前述のような信号同
期を行う方法として、ネツトワークを構成する特定の加
入局を主局と定め、この主局が周期的に発するデータフ
レームを利用して、主局以外の他の加入局(従局)が主
局に合わせて同期を行い、サンプリング信号等の特定信
号を生成する方法がある。
As a method of performing signal synchronization as described above using a token passing bus, a specific subscriber station that constitutes the network is defined as a master station, and the master station is used by using a data frame periodically issued by this master station. There is a method in which a subscriber station (slave station) other than the station synchronizes with the master station to generate a specific signal such as a sampling signal.

いま、第4図において、加入局11を主局、他の加入局12
〜1nを従局とし、主局を含む加入局11〜1nがデータを送
信するものとする。この場合、第3図に示すように、ま
ず、主局である加入局1がデータフレームD1を送信後、
トークンT1を送信する。主局の後位に論理的に位置ずけ
られている従局である加入局、例えば、加入局12は、こ
の主局からのトークンT1を検出し、自局に送信権が移つ
たことを確認して、データフレームD2を送信し、後位の
加入局に送信権を移行させるために、トークンT2を送出
する。このような動作が全加入局で行われると、送信権
は再び主局となる加入局11に移り、さらに前述の動作が
繰返えされることになる。
Now, in FIG. 4, the subscriber station 11 is the main station and the other subscriber stations 1 2
Assume that 1 to 1 n are slave stations, and the subscriber stations 11 to 1 n including the master station transmit data. In this case, as shown in FIG. 3, first, after the subscriber station 1 which is the main station transmits the data frame D 1 ,
Send token T 1 . A slave station which has been kicked not a logically located position after the main station subscriber, e.g., subscriber station 1 2, that this detects the token T 1 of the from the main station, the transmission right to itself was Reality Confirming that, the data frame D 2 is transmitted, and the token T 2 is transmitted in order to transfer the transmission right to the succeeding subscribing station. When such an operation is performed by all the subscriber stations, the transmission right is transferred to the subscriber station 11 which is the main station again, and the above-described operation is repeated.

ところで、主局となる加入局11がサンプリング信号等の
特定信号のために発生する同期信号(以下、主同期信号
という)S1を周期Tで発生しているものとし、この主局
となる加入局11が、この主同期信号S1に同期してデータ
フレームD1を送信することができれば、他の従局となる
加入局12〜1nは、データフレームD1の受信時刻に基づい
て、主同期信号S1の発生時刻を知ることができ、この主
同期信号S1に同期した自局同期信号S2,S3…を生成する
ことができる。すなわち、トークンパツシングバスで
は、データフレームD1は、その宛先アドレスを適切に設
定することにより、前従局にほぼ同時に受信されるから
である。
Incidentally, it is assumed that the subscriber station 1 1 as the master station is occurring synchronizing signals generated for a particular signal, such as a sampling signal (hereinafter, referred to as the main synchronization signal) S 1 at period T, the this main station subscriber 1 1, if it is possible to transmit the data frames D 1 in synchronization with the main synchronization signal S 1, and the subscriber station 1 2 to 1 n comprising another slave station, based on the reception time of the data frame D 1 Te, the main time of occurrence of the synchronization signals S 1 can know, it is possible to generate the primary synchronization signal own station is synchronized with the S 1 synchronous signals S 2, S 3 .... That is, in the token passing bus, the data frame D 1 is received by the previous slave station almost at the same time by appropriately setting the destination address.

前述した信号同期を実現するには、主局となる加入局11
において、いかにして主同期信号S1に同期したデータフ
レームを送信すればよいかという問題がある。
To realize the above-mentioned signal synchronization, the main station is a subscriber station 1 1
There is a problem in how to transmit the data frame synchronized with the main synchronization signal S 1 .

本来、トークンパツシングバスにおけるトークンは、論
理リング維持のためのアルゴリズムに従つて巡回し、そ
の巡回周期は、主同期信号S1の周期Tと異なることは勿
論、新局の勧誘やトークンパツシング再試行等が確率現
象的に行われるため常に変動する。従つて、トークンパ
ツシングバスを用いて前述のような信号同期を行うため
には、主局となる加入局11が主同期信号S1に同期してデ
ータフレームD1を送信可能とする手段が不可欠である。
その一方法として、主局となる加入局11がトークンを受
信して送信権を得た後、直ちに送信すべきデータフレー
ムD1の送信を、前記主同期信号S1の発生時刻まで待たせ
る方法が考えられる。しかし、この方法は、無信号状態
が長く続くことになり、主局となる加入局11にトークン
を送信した先行する加入局が、トークンパツシングが失
敗したとみなしてトークンを再送信し、さらには主局と
なる加入局11を故障とみなして論理リングから外してし
まうという問題点がある。
Originally, the tokens in the token passing bus circulate according to an algorithm for maintaining the logical ring, and the circulation cycle is different from the cycle T of the main synchronization signal S 1 , as well as solicitation of new stations and token passing. It always fluctuates because retries and the like are performed stochastically. Therefore, in order to perform the signal synchronization as described above using the token passing bus, the means for enabling the subscriber station 11 serving as the main station to transmit the data frame D 1 in synchronization with the main synchronization signal S 1. Is essential.
One method, to wait after the subscriber station 1 1 to be the master station to obtain a transmission right by receiving the token, the transmission of data frames D 1 to be sent immediately, until the occurrence time of the main synchronization signals S 1 A method can be considered. However, this method will be no signal state continues for a long time, the subscriber station preceding that sent the token to the subscriber station 1 1 to be the master station is, to retransmit the token is regarded as a token Patsu single fails, Furthermore there is a problem that removed from the logical ring is regarded as a failure of the subscriber station 1 1 to be master station.

このような問題点を解決する方法として、主局がデータ
フレームD1の送信に先立つて空データフレームDsを送信
し、かつ、この空データフレームDsの長さを主局のトー
クン受信時刻に応じて変化させることにより、データフ
レームD1の送信時刻を調節するという手法がある。しか
し、この方法は、ネツトワークへの加入局数が少ない場
合に次のような問題を生じる。
As a method for solving such a problem, the master station transmits an empty data frame D s prior to the transmission of the data frame D 1 , and the length of this empty data frame D s is set as the token reception time of the master station. There is a method of adjusting the transmission time of the data frame D 1 by changing the transmission time of the data frame D 1 . However, this method causes the following problems when the number of subscribers to the network is small.

第6図はネツトワークへの加入局数が主局を含め2局で
ある場合の伝送信号を示す図であり、この図において、
主局となる加入局11が、主同期信号S1に同期するデータ
フレーム送信後、トークンT1を送信すると、従局は、こ
のトークンT1を検出して、データフレームD1を送信後、
トークンT2を送信する。ネットワークへの加入局数が2
局であるとしたので、主局となる加入局11は、このトー
クンT2により送信権を得ることになり、直ちに、空デー
タフレームDs1の送信を開始する必要がある。しかし、
この場合、主局においてトークンT1を送信してから、再
び自局宛のトークンT2が着信する迄の時間tINTが短か
く、主局となる加入局11は、この間に行わなければなら
ない、空データフレームの長さを演算し、送信待ち行列
の先頭に加える処理が間に合わない場合がある。この場
合、前記の方法では同期を維持できなくなる。
FIG. 6 is a diagram showing a transmission signal when the number of subscribers to the network is two, including the main station. In this figure,
Subscriber 1 1 as the master station is, after transmission data frame synchronization to the main synchronization signal S 1, and send the token T 1, slave station detects the token T 1, after transmitting a data frame D 1,
Send token T 2 . The number of subscribers to the network is 2
Since as a station, the subscriber station 1 1 to be the master station, by the token T 2 will get a transmission right, immediately it is necessary to start sending null data frames D s1. But,
In this case, from the transmission of the token T 1 in the master station, time again t INT until the token T 2 of the own station arrives is short, the subscriber station 1 1 as the master station, to be carried out during this period In some cases, the process of calculating the length of an empty data frame and adding it to the head of the transmission queue may not be in time. In this case, the above method cannot maintain synchronization.

なお、前述で説明した、主局となる加入者局11が送信す
るデータフレームD1と主同期信号S1の同期は、第3図、
第6図に示すように、データフレームD1の送信終了時
が、主同期信号S1の同期位置となるように制御されてい
る。
Incidentally, as described in the foregoing, the synchronous data frame D 1 and main synchronization signals S 1 to subscriber station 1 1 to be the master station transmits, FIG. 3,
As shown in FIG. 6, the end of transmission of the data frame D 1 is controlled so as to be the synchronization position of the main synchronization signal S 1 .

[発明が解決しようとする課題] 前述したように、前記従来技術は、ネツトワークへの加
入局数が少ない場合には、主局において、空データフレ
ーム長の演算等が終了しないうちにトークンが着信する
場合があり、その場合には、信号同期を維持することが
できないという問題点を有している。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, in the above-mentioned conventional technique, when the number of subscribers to the network is small, the token is issued before the calculation of the empty data frame length is completed in the main station. There is a case where a call arrives, and in that case, there is a problem that the signal synchronization cannot be maintained.

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、ネツ
トワークへの加入局数が少ない場合にも確実に信号同期
を維持することのできる信号同期方式を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a signal synchronization system capable of reliably maintaining signal synchronization even when the number of subscribers to the network is small.

[課題を解決するための手段] 本発明によれば、前記目的は、ネツトワークへの加入局
数が少ない場合には、従局においても空データフレーム
を送信するようにすることにより達成される。
[Means for Solving the Problem] According to the present invention, the above object is achieved by transmitting an empty data frame also in a slave station when the number of subscriber stations to the network is small.

[作用] 従局において、空フレームを送信することにより、主局
は、トークンを送信後、トークンを受信して次の送信権
を得る迄の時間が大きくなり、空データフレームのフレ
ーム長計算と送信準備の処理を行うに充分な時間を確保
することが可能となる。このため、常に確実に信号同期
を維持することができる。
[Operation] By transmitting an empty frame in the slave station, the master station transmits the token, and after that, the time until the token is received and the next transmission right is obtained becomes longer, and the calculation and transmission of the frame length of the empty data frame are performed. It is possible to secure sufficient time for performing the preparation process. Therefore, signal synchronization can always be reliably maintained.

[実施例] 以下、本発明による信号同期方式の一実施例を図面によ
り詳細に説明する。
[Embodiment] An embodiment of a signal synchronization system according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図はネツトワークへの加入局数が2局の場合の本発
明の実施例による信号伝送を説明する図、第2図は加入
局数がネットワークの最大加入局数である場合の本発明
の実施例による信号伝送を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining signal transmission according to an embodiment of the present invention when the number of subscribers to the network is two, and FIG. 2 is the present invention when the number of subscribers is the maximum number of subscribers of the network. 6 is a diagram for explaining signal transmission according to the embodiment of FIG.

本発明が適用されるネツトワークは、従来技術として、
第4図により説明したと同一の構成を有しており、以後
の説明において、加入局11を信号同期に関して主局と
し、他の加入局12〜1nを従局とする。そして、加入局12
〜1nに与えられるアドレスは、その収容位置に係わりな
く任意に付与加納であり、このアドレスに従がつて、順
次トークンが移動するものとする。
The network to which the present invention is applied is, as a conventional technique,
It has the same configuration as described with reference to Figure 4, in the following description, a main station with respect to the signal synchronizing subscriber stations 1 1, and the slave station to other subscriber stations 1 2 to 1 n. And subscriber stations 1 2
Addresses given to ~ 1 n are arbitrarily added and deducted regardless of the containing position, and tokens are sequentially moved according to this address.

第1図において、主局となる加入局11は、主同期信号S1
に同期してデータフレーム(以下、この主局における主
同期信号に同期したデータフレームを同期データフレー
ムという)D1を送信し、引続きトークンT1を送信する。
前記同期データフレームD1は、固定のフレーム長を有
し、そのデータパターンが全ての同期信号を利用する従
局により予め知られており、かつ、その宛先アドレスと
して、同期信号を利用する全ての従局を包含するグルー
プアドレスが付与されている。そして、この同期データ
フレームD1は、その送信終了時が、主同期信号S1の発生
時刻となるように、その送信時刻が制御されている。従
局となる加入局12は、前記トークンT1を受信すると、自
局のデータフレームD2の送信に先立つて固定長の空デー
タフレームDs2を送信し、引続き、自局のデータフレー
ムD2とトークンT2を送信する。第1図の例では、ネツト
ワークに収容される加入局数を2局であるとしたので、
主局となる加入局11は、この従局となる加入局12からの
トークンT2の受信により、自局に送信権が移行したこと
を知る。主局となる加入者11は、同期データフレームD1
の送信を次の主同期信号に同期させて行うために、その
間に空データフレームDs1を送信する必要がある。この
ため、主局となる加入局11は、自局が送信するトークン
T1の送信終了から従局となる加入局12からのトークンT2
の受信までの間の時間tINTの間に空データフレームDs1
のフレーム長を、前回の空データフレームのフレーム長
と、同期フレーム送信終了時刻と主同期信号S1との誤差
より計算し、この結果により得られるフレーム長の空デ
ータフレームDs1を送信待ち行列の先頭に加える処理を
行う。従局となる加入局12より送信される空データフレ
ームDs2のフレーム長は、前述の時間tINTが主局となる
加入局11で前述の処理を行う処理時間より長くなるよう
に予め設定される。
In FIG. 1, the subscribing station 11 serving as the main station has a main synchronization signal S 1
A data frame (hereinafter, a data frame synchronized with the main synchronization signal in this main station is referred to as a synchronization data frame) D 1 is transmitted in synchronism with, and a token T 1 is subsequently transmitted.
The synchronous data frame D 1 has a fixed frame length, its data pattern is known in advance by slave stations that use all synchronization signals, and, as its destination address, all slave stations that use synchronization signals. A group address including is added. Then, the transmission time of the synchronous data frame D 1 is controlled so that the transmission end time is the generation time of the main synchronization signal S 1 . Subscriber station 1 2 as the slave station, the receives the token T 1, and prior to transmission of the data frame D 2 of the own station transmits a fixed-length null data frame D s2 of, subsequently, of the own station data frame D 2 And send token T 2 . In the example of FIG. 1, since the number of subscriber stations accommodated in the network is two,
Subscriber station 1 1 to be the master station, by the receiving token T 2 of the from the subscriber station 1 2 to be the slave station knows that the transmission right to itself has moved. The main subscriber 1 1 has a synchronization data frame D 1
In order to synchronize the transmission of the data with the next main synchronization signal, it is necessary to transmit an empty data frame D s1 during that period. Token Thus, subscriber 1 1 as the master station, which the own station transmits
Token T 2 from the subscribing station 1 2 that becomes a slave after the end of transmission of T 1
Empty data frame D s1 during the time t INT until the reception of
The frame length, the frame length of the previous null data frame, calculated from the error of the synchronization frame transmission end time and the main synchronization signal S 1, transmit queue empty data frame D s1 frame length obtained by the result Perform processing to add to the beginning of. Frame length of an empty data frame D s2 transmitted from subscriber station 1 2 as the slave station, previously set to be longer than the processing time for performing the above-described processing at the subscriber station 1 1 time t INT described above becomes master station To be done.

ネツトワークへの加入局数が多い場合、従局からの空デ
ータフレームの送信がなくても、主局において、トーク
ン送信後、次のトークンを受信するまでの時間tINTは、
充分に長い時間となるので、従局からの空データフレー
ムの送信は不要となる。この場合の信号伝送の様子を示
しているのが第2図である。
If the number of stations subscribed to the network is large, the time t INT from the token transmission to the reception of the next token at the master station is calculated even if the slave station does not transmit an empty data frame.
Since the time is sufficiently long, it is not necessary to transmit an empty data frame from the slave station. FIG. 2 shows the state of signal transmission in this case.

第2図において、主局となる加入局11は、主同期信号S1
に同期した同期データフレームD1の送信後、トークンT1
を送信する。このトークンT1を受信した下位加入局であ
る従局は、自局のデータフレームD2を送信した後、トー
クンT2を送信して下位局に送信権を移行させる。このよ
うな動作により、全加入局におけるデータフレームの送
信が終了すれば、最下位局となる加入局は、トークTn
送信する。これにより、送信権は、再び主局となる加入
に移ることになる。主局となる加入局11におけるト
ークンT1の送信後、トークンTnの受信迄の時間tINTは、
この場合、充分に大きなものであり、空データフレーム
Ds1のフレーム長の演算等の処理をこの間に充分実行可
能である。従つて、この場合、従局となる加入局は、い
ずれも空データの送信を行う必要がなく、ネツトワーク
への加入局数を、ネツトワーク容量により決まる最大数
まで増加させることができる。
In FIG. 2, the subscriber station 11 serving as the main station has a main synchronization signal S 1
After transmission of the sync data frame D 1 synchronized with the token T 1
To send. The slave station, which is a subordinate station receiving the token T 1 , transmits the data frame D 2 of its own station and then transmits the token T 2 to shift the transmission right to the subordinate station. When the transmission of the data frame in all the subscriber stations is completed by such an operation, the subscriber station, which is the lowest station, transmits the talk T n . As a result, the transmission right is transferred to the subscriber station 1 which is the main station again. After sending the token T 1 in subscriber station 1 1 as a master station, the time t INT until the reception of the token T n is
In this case, it is large enough that the empty data frame
Processing such as calculation of the frame length of D s1 can be sufficiently executed during this period. Therefore, in this case, none of the subscribing stations that are subordinate stations need to transmit null data, and the number of subscribing stations to the network can be increased to the maximum number determined by the network capacity.

このような構成により、主局となる加入局11は、常に、
主同期信号S1に同期して同期データフレームD1を送信す
ることができ、この同期データフレームD1を受信可能な
全従局は、この同期データフレームD1の終了時点を同期
位置とする自局同期信号を生成することが可能となる。
また、従局となる加入局は、自局クロツクを備えている
ので、この主局からの主同期信号S1を検出すべき時刻を
予測することができ、もし、検出された主同期信号S
1が、この予測した時刻と大きく異なつた場合、ネツト
ワーク内に何らから異常が生じたものとして、検出され
た主同期信号S1を無視するように構成される。これによ
り、従局となる加入局における同期信号の信頼性をより
向上させることができる。
With such a configuration, the subscriber station 1 1 as the master station is always
Can send synchronous data frame D 1 in synchronization with the main synchronization signal S 1, the total capable of receiving synchronous data frame D 1 The slave station, the synchronization position the end of the synchronization data frame D 1 self It becomes possible to generate a station synchronization signal.
Also, since the subordinate station that is a slave station has its own clock, it is possible to predict the time at which the main synchronization signal S 1 from this master station should be detected, and if the detected main synchronization signal S 1
When 1 is significantly different from this predicted time, it is configured to ignore the detected main synchronization signal S 1 as an abnormality in the network. As a result, it is possible to further improve the reliability of the synchronization signal at the subordinate station that is the slave station.

前述した本発明の実施例において、空データフレームを
送信する従局を1個としたが、空データフレームを送信
する従局は、ネツトワークに収容されている任意の従局
の1個であつてよく、また複数個であつてもよい。ま
た、従局が空データフレームを送信すべきか否かは、ネ
ツトワーク内に収容されている加入局数に応じて、主局
より夫々の従局に指示されるようにしてもよく、あるい
は、各従局において、ネツトワーク内に収容されている
加入局数に応じて判断してもよく、さらに主局からの空
データフレームのフレーム長を用いて判断するようにし
てもよい。
In the above-described embodiment of the present invention, one slave station transmits an empty data frame, but the slave station transmitting an empty data frame may be one slave station accommodated in the network. Also, a plurality may be provided. Further, whether or not the slave station should transmit the empty data frame may be instructed to each slave station by the master station according to the number of subscriber stations accommodated in the network, or each slave station may be instructed. In the above, the determination may be made according to the number of subscriber stations accommodated in the network, and the determination may be made using the frame length of the empty data frame from the main station.

また、ネツトワークに収容される加入局数に応じて、空
データフレームの送信を行う従局数を可変としてもよ
く、あるいは、ネツトワークに収容される加入局数に応
じて、従局が送信する空データフレームのフレーム長を
可変とすることも可能である。また、主局が送信する空
データフレームは、必要に応じて2つ以上に分割して送
信するようにしてもよい。
In addition, the number of slave stations that transmit empty data frames may be variable according to the number of subscriber stations accommodated in the network, or the number of slave stations that transmit data may be variable depending on the number of subscriber stations accommodated in the network. It is also possible to make the frame length of the data frame variable. The empty data frame transmitted by the main station may be divided into two or more and transmitted as necessary.

本発明の実施例においてネツトワーク内に伝送される従
局または主局からの空データフレームは、どの加入局に
おいても受信する必要のないものであり、その宛先アド
レスは、ネツトワークに収容されるいかなる加入局をも
指示しないグループアドレスまたは個別アドレスであ
る。
In the embodiment of the present invention, an empty data frame transmitted from a slave station or a master station in a network does not need to be received by any subscriber station, and its destination address is not included in any network. It is a group address or individual address that does not instruct the subscriber station.

前述した本発明の実施例において、従局が空データフレ
ームを送信する場合、その従局は、空データフレームを
送信した後、自局データフレームを送信するとしたが、
自局データフレームの送信後、空データフレームを送信
してもよい。
In the above-described embodiment of the present invention, when the slave station transmits an empty data frame, the slave station transmits the empty data frame and then transmits the own station data frame.
An empty data frame may be transmitted after transmitting the own station data frame.

第5図は本発明が適用される他のネツトワークの構成を
示す図である。第5図において、4は光スターカプラ、
51〜5nは光フアイバケーブルであり、他の符号は第4図
の場合と同一である。
FIG. 5 is a diagram showing the structure of another network to which the present invention is applied. In FIG. 5, 4 is an optical star coupler,
Reference numerals 5 1 to 5 n are optical fiber cables, and other reference numerals are the same as those in FIG.

本発明は、第4図に示した同軸ケーブルを備えるネツト
ワークにのみ適用できるものではなく、例えば、第5図
に示すように、光スターカプラ4及び光フアイバケーブ
ル51〜5nによるネツトワークにも適用することができ
る。光フアイバケーブル51〜5nは、夫々2心の光フアイ
バ心線を含んでいる。このネツトワークにおいて、例え
ば、加入局11からの送信信号は、光フアイバケーブル51
の送信ファイバを経て、光スターカプラ4に送られ、こ
こで分岐されて同一信号が光フアイバケーブル51〜5n
受信フアイバを介して加入局11〜1nに送られる。このネ
ツトワークのトポロジは、物理的には、スター形である
が、論理的にはバス形として、第4図の場合と同様に扱
うことができる。なお、CSMA/CD方式であつて、光トー
クンバスの文献ではないが、スターカプラを用いたネツ
トワークの文献として、信号総全大No.1780(1984)、
信学通信部門全大No.177(1984)等がある。
The present invention is not applicable only to the network provided with the coaxial cable shown in FIG. 4, and for example, as shown in FIG. 5, the network using the optical star coupler 4 and the optical fiber cables 5 1 to 5 n. Can also be applied to. Each of the optical fiber cables 5 1 to 5 n includes two optical fiber core wires. In this Nets work, for example, transmit signals from the subscriber station 1 1, the optical fiber cable 5 1
Is sent to the optical star coupler 4 and is branched here to send the same signal to the subscriber stations 1 1 to 1 n via the receiving fibers of the optical fiber cables 5 1 to 5 n . The topology of this network is physically star-shaped, but logically it can be handled in the same way as in the case of FIG. 4 as a bus-type. Although it is a CSMA / CD system and not a document of optical token bus, as a document of a network using a star coupler, signal total size No. 1780 (1984),
There is No. 177 (1984), etc.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、IEEE 802.4トー
クパツシングバスまたは該バスと類似の通信規約を有す
るネツトワークにおいて、空データフレームのフレーム
長を調整することにより信号同期を行う際、ネツトワー
クに収容されている加入局数が少ない場合には、従局に
おいても空データフレームを送信することにより、加入
局数が少ない場合にも安定した信号同期を実現すること
ができ、また、ネツトワークに収容されている加入局数
が多い場合には、従局における空データフレームの送信
を止めることにより、ネツトワークの容量による最大局
数まで加入局数を増加することが可能となる。
[Effect of the Invention] As described above, according to the present invention, signal synchronization is achieved by adjusting the frame length of an empty data frame in an IEEE 802.4 talk passing bus or a network having a communication protocol similar to the bus. When the number of subscribers accommodated in the network is small, the slave station can also transmit a null data frame to achieve stable signal synchronization even when the number of subscribers is small. Also, if the number of subscribers accommodated in the network is large, it is possible to increase the number of subscribers to the maximum number of stations depending on the capacity of the network by stopping the transmission of empty data frames in the slave stations. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はネツトワークへの加入局数が2局の場合の本発
明の実施例による信号伝送を説明する図、第2図は加入
局数がネツトワークの最大加入局数である場合の本発明
の実施例による信号伝送を説明する図、第3図は信号同
期を行うトークンパツシングバスの伝送信号の例を示す
図、第4図は同軸ケーブルを用いたバス型ネツトワーク
の例を示す図、第5図は光フアイバケーブルを用いたネ
ツトワークの例を示す図、第6図はネツトワークへの加
入局数が2局の場合の従来技術による信号伝送を説明す
る図である。 11〜1n……加入局、2……同軸ケーブル、 31〜3n……分岐装置、4……光スターカプラ、 51〜5n……光フアイバケーブル。
FIG. 1 is a diagram for explaining signal transmission according to an embodiment of the present invention when the number of subscribers to the network is two, and FIG. 2 is a book when the number of subscribers is the maximum number of subscribers of the network. FIG. 3 is a diagram for explaining signal transmission according to an embodiment of the invention, FIG. 3 is a diagram showing an example of a transmission signal of a token passing bus for signal synchronization, and FIG. 4 is an example of a bus type network using a coaxial cable. 5 and 5 are views showing an example of a network using an optical fiber cable, and FIG. 6 is a view for explaining signal transmission according to the prior art when the number of subscribers to the network is two. 1 1 to 1 n ...... Subscriber station, 2 ...... Coaxial cable, 3 1 to 3 n ...... Branching device, 4 ...... Optical star coupler, 5 1 to 5 n ...... Optical fiber cable.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 999999999 日立電線株式会社 東京都千代田区丸の内2丁目1番2号 (72)発明者 瀬島 幸人 茨城県日立市国分町1丁目1番1号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 鈴木 守 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 森山 裕 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 寺尾 保彦 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町1丁目1番2 号 三菱電機株式会社制御製作所内 (72)発明者 今井 康雅 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社電線研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−263938(JP,A) 特開 昭63−318842(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (71) Applicant 999999999 Hitachi Cable, Ltd. 1-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo (72) Inventor Yukito Sejima 1-1-1 Kokubuncho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Factory Kokubun Factory (72) Inventor Mamoru Suzuki 1-3-1, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Company (72) Inventor Yutaka Moriyama 1st, Toshiba Town Fuchu-shi, Tokyo Toshiba Fuchu Factory ( 72) Inventor Yasuhiko Terao 1-2-1, Wadasaki-cho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Mitsubishi Electric Corporation Control Works (72) Inventor Yasumasa Imai 5-1-1 Hidaka-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Cable Electric Cable Laboratory Co., Ltd. (56) Reference JP-A-63-263938 (JP, A) JP-A-63-318842 (JP, A)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の加入局が論理上のリングを形成し
て、前記論理上のリングにトークンを巡回させ、前記ト
ークンを保有している加入局にのみデータの送信権を与
えるトークン・パッシング・バス、あるいはそれに類似
した通信規約を有するネットワークを用いた信号同期方
式において、前記複数の加入局の中の1つを信号同期に
関する主局とし、他の加入局を信号同期に関する従局と
し、前記主局となる加入局は、同期のために送信する同
期データフレームの送信終了時刻が主同期信号に同期す
るように、前記同期データフレームの送信時刻を調整す
るための空データフレームを前記同期データフレームの
送信に先立って送信し、前記同期の従局となる加入局
は、前記ネットワークへの加入局数が少ない場合、その
一部ないし全部の加入局が空データフレームを送信する
ことを特徴とする信号同期方式。
1. Token passing in which a plurality of subscribers form a logical ring, a token is circulated in the logical ring, and only a subscriber holding the token is given a right to transmit data. In a signal synchronization method using a bus or a network having a communication protocol similar to that, one of the plurality of subscriber stations is a master station for signal synchronization, and the other subscriber station is a slave station for signal synchronization, and The subscriber station serving as the main station sends an empty data frame for adjusting the transmission time of the synchronization data frame so that the transmission end time of the synchronization data frame transmitted for synchronization is synchronized with the main synchronization signal. When the number of subscribers to the network is small, some or all of the subscribers that transmit prior to frame transmission and that are subordinate stations of the synchronization are subscribed to the network. There signal synchronization scheme and transmits a null data frame.
【請求項2】前記同期の従局となる加入局は、前記同期
データフレームの受信終了時刻を検知することにより、
自局の局同期信号を前記主同期信号に同期させることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の信号同期方式。
2. A subscriber station, which is a slave station of the synchronization, detects a reception end time of the synchronization data frame,
The signal synchronization system according to claim 1, wherein the station synchronization signal of the own station is synchronized with the main synchronization signal.
【請求項3】前記同期の主局となる加入局は、前記ネッ
トワークへの加入局数が少ない場合に、前記従局となる
加入局の一部ないし全部に、空データフレームを送信す
ることを指示することを特徴とする特許請求の範囲第1
項または第2項記載の信号同期方式。
3. A subscriber station which is a master station of the synchronization, when the number of subscriber stations to the network is small, instructs to send an empty data frame to a part or all of the subscriber stations which are slave stations. Claim 1 which is characterized by the above-mentioned.
The signal synchronization system according to item 2 or item 2.
【請求項4】前記従局となる加入局は、各加入局の判断
により空データフレームを送信するか否かを決定するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載
の信号同期方式。
4. The signal according to claim 1 or 2, wherein the subordinate station serving as the slave station determines whether or not to transmit an empty data frame based on the judgment of each subscribing station. Synchronous method.
【請求項5】前記従局となる加入局は、前記同期データ
フレームの受信終了時刻が、正常な予定受信終了時刻に
対して一定の許容範囲を越えて早いまたは遅い場合この
受信終了により生成される同期信号を無視することを特
徴とする特許請求の範囲第2項、第3項または第4項記
載の信号同期方式。
5. The subordinate station, which is the slave station, is generated by the reception end when the reception end time of the synchronous data frame is earlier or later than a normal expected reception end time beyond a certain allowable range. The signal synchronization method according to claim 2, 3, or 4, wherein the synchronization signal is ignored.
【請求項6】前記空データフレームの宛先アドレスは、
ネットワーク内のいかなる同期の従局となる加入局をも
指示しないグループアドレスまたは個別アドレスである
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5項の
いずれか1項記載の信号同期方式。
6. The destination address of the empty data frame is
The signal synchronization system according to any one of claims 1 to 5, wherein the signal is a group address or an individual address that does not indicate a subordinate station that is a slave of any synchronization in the network.
【請求項7】前記同期データフレームの宛先アドレス
は、ネットワーク内の全ての同期の従局となる加入局を
包含するグループアドレスであることを特徴とする特許
請求の範囲第1項ないし第6項のいずれか1項記載の信
号同期方式。
7. The destination address of the synchronous data frame is a group address including all subscribers that are slaves of synchronization in the network, according to any one of claims 1 to 6. The signal synchronization method according to any one of items.
【請求項8】前記同期データフレーム長は固定であり、
かつ、全ての前記同期の従属となる加入局により予め知
られていることを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
し第7項のいずれか1項記載の信号同期方式。
8. The synchronous data frame length is fixed,
The signal synchronization method according to any one of claims 1 to 7, which is known in advance by all the subscriber stations that are subordinate to the synchronization.
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