JPH11220481A - Pcmリレーにおけるサンプリング同期方式とサンプリングデータ同期方式および異常通知方式 - Google Patents
Pcmリレーにおけるサンプリング同期方式とサンプリングデータ同期方式および異常通知方式Info
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- JPH11220481A JPH11220481A JP10022440A JP2244098A JPH11220481A JP H11220481 A JPH11220481 A JP H11220481A JP 10022440 A JP10022440 A JP 10022440A JP 2244098 A JP2244098 A JP 2244098A JP H11220481 A JPH11220481 A JP H11220481A
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Abstract
収し、収集したデータを早く処理する。 【解決手段】 MFnはマルチフレームタイミング(フ
レーム送信タイミング)、SPnはサンプリングタイミ
ングである。従来はSPnをデータサンプリングタイミ
ングとしていた。MFnとSPnとの位相差は局・伝送
遅延量により一定ではない。この発明は、データサンプ
リングタイミングをSPnからMSPnに移動させるこ
とにより、このサンプリングタイミングによるデータを
MFnで送信する。親局がこのタイミングにて送信でき
れば、MSPnは全局共通タイミングのため、子局も同
様に同一フレームへの送信が可能になる。具体的には、
1/2Dely+tspの遅延量をレジスタで設定し、
レジスタ・カウンタなどの遅延回路を用いてサンプリン
グ同期信号を遅らせる。
Description
数のリモート局及びそれらを接続するシリアル伝送路か
ら構成されるネットワークシステムをベースとしたPC
M電流差動リレーにおける、サンプリングタイミング方
式とサンプリングデータ同期方式および異常通知方式に
関する。
路形態例を示す。図中、MSは親局,RS0〜RS4は
リモート局(子局)を示す。マスタ局(親局)MSは、
全局間でデータを交換するための情報フレームを連続的
に生成する。フレームは、図中の下りルートを伝搬し、
折り返し局RS4に到達し、そこから上りルートを経由
して再び親局MSに帰ってくる。
レームにIDを付加する。このIDは、フレームアドレ
スと呼ばれるもので、情報フィールドに格納される。各
局は、自局がアクセスし、データを格納すべきフレーム
アドレスを認識している。あるフレームを受信した局
は、情報フィールドからフレームアドレスを抽出し、自
局がアクセスすべきフレームかをチェックする。そうで
あった場合は、そのフレームに自局の情報を格納する。
そうでないときは、そのまま次の局へ送信する。
して各該当フレームにデータを格納する動作を、データ
多重方式と称する。親局MSが生成したフレーム列に各
局が続々とデータを多重し、折り返し局RS4に到達す
る。ここで、全局分のデータが揃っている状態になる。
ここまでのルートが下りルートである。
るまでのルートが上りルートで、各局はここで全局分の
データを収集する。親局に到達した上りデータは親局で
のデータ収集の後廃棄される。
ムと呼ばれる規定のフォーマットに書き込み、他の局は
伝送路を介して伝わってきたフレームを読むことによ
り、情報を取り入れる。図13にそのフレームフォーマ
ットを示す。
に従っているビット列である。フレーム受信部は、フレ
ーム先頭のフラグパターンを認識し、ここをフレームの
始まりとする。フラグパターンは、他の部分には出現し
ないユニークなビット列を定義する。情報フィールド等
でそのパターンが出現するときは、“1”又は“0”の
ビットを挿入し、フラグのユニーク性を確保する。
報がアサインされる。その中で、フレームのIDとして
フレームアドレスFAが格納される。フレームアドレス
は、ある範囲内のサイクリックな数値が定義される。そ
の範囲は、フレームの集合が表す論理的な意味あいによ
り異なる。FCSは、フレームの信頼性を確保するため
の冗長部分である。CRC符号などが使用される。
り,下りルートで、図14のブロック(21〜28)2
組で構成される。図中、21はシリアルデータの受信部
で、受信データ・受信クロックを受信する。22はデー
タ分離部で、受信クロック・フレームのフラグ部を基に
してタイミングを作り、情報フィールド・FCSなどを
抽出する。23はFA検出部で、検出したフレームアド
レスFAを自局登録分と比較する。ただ下りルートの
み。24は受信バッファで、分離された情報フィールド
内のデータが格納される。25はフレーム生成部で、マ
スタ局下りルートのみ、フレームを連続的に生成する。
26はデータ多重部で、送信データをHDLCフォーマ
ットのフレームに構成する。他局フレームも通過する。
27は送信バッファで、自局多重フレームに格納する送
信データを格納する。ただし下りルートのみ。28はシ
リアルデータの送信部で、送信データ・送信クロックを
送出する、ものである。
す。下りルートでデータを収集し、上りルートでデータ
を分配する。分配されたデータを基に、判定が全端子
(局)で行われる。伝送データ・フォーマットは、HD
LCフレーム・フォーマットである。このシステムの多
重方式は、フレームを最小単位としている。
上のフレームに相当する。(1局で2フレーム以上多重
する場合もある。)以下に、ルート別の多重・分配・判
定の過程を示す。
ングを基にして、フレームを絶えず生成し、下りルート
に送信する。
ミング(フレーム単位のタイム・スロット)が確保され
る。ここで親局自ら、データを多重する場合もある。
位のフレームアドレスである。
けて同期を確立した後に、あらかじめ設定されたフレー
ムアドレスから、自局が多重すべきフレームを検出し
て、自局データを多重する。
は、そこでも他局と同様にデータが多重され、上りルー
トへ送信される。
局を経て親局へ戻る。各局では受信したデータがバッフ
ァに蓄えられ、端子内のホストコンピュータで処理(判
定)される。親局に到達したデータはチェックを受けた
後、廃棄される。
伝送路障害時のリカバリーとして、親局機能が交替し、
伝送路の再構成により情報の透過性を確保するが、親局
が交替するとき、仮親局を基準に上り,下りの伝送路が
確定するため、伝送路障害前後での伝送フレームの連続
性が損なわれる。この結果、親局によるサンプリング同
期と、仮親局によるサンプリング同期時刻とは異なる位
相から開始されてしまう。
に関するクロック源に、同期をとるメカニズムが存在し
ないので、再びサンプリング同期を取り直すこととな
る。この取り直しの間、サンプリング周期の時間歪(一
定周期でない期間が存在する)の発生の仕方によって
は、このサンプリング周期で処理を行っている処理に遅
延が生じてしまい、正常な保護動作ができなくなる恐れ
がある。
の時間歪を小さく正常な保護動作をなしうるPCMリレ
ーにおけるサンプリング同期方式を提案した(特願平8
−207505号)。
いて説明する。図12に示すPCM電流動作リレーのデ
ータ・伝送システムにおいて、各局で収集・分配される
端子データは、データの同時性が要求されている。同時
性とは、次の2点である。
ミングの同期をとること。(サンプリングクロックの同
期化) (2)全局、同一のサンプリングクロックエッジで収集
した端子データを、同一のマルチフレームに多重するこ
と。(データの同期化) 上記(1)は、伝送遅延時間から算出した値で動作する
基準クロックで、自局のサンプリングクロックに従属同
期をかけることにより、全局間同期を実現する。
号に同期した、ナンバリング信号を生成する。これを自
局のデータ収集モジュールが受け取ることにより、サン
プリングタイミング及び、ナンバリングの双方を認識で
きる。
を示す。時間t1で親局から送信されたフレームは、折
返局を経て時間t2に親局に帰ってくる。伝送仕様上、
この中間点は全局で一致していることになる。この点を
サンプリング同期点と定め、サンプリングクロックの基
準とする。
ム内・サンプリングアドレス(SA)の送受信を基準に
測定する。共通フレームの送信間隔は、サンプリング間
隔に等しい(位相は異なる)ので、全SAに関するサン
プリング(SP)同期点を求めることにより、全局間で
同期した、サンプリングクロックの基準信号を作ること
ができる。
備えている。これに基準クロックで従属同期をかけるこ
とにより、各局同一タイミングのデータサンプリング信
号を得ることができる。
NC1)と呼ばれる。系統周波数の1周期は12サンプ
リングされるので、これに0…11のナンバをつける。
このため、12個おきのSYNC1に同期してアサート
される。SYNC4信号(サンプリング同期ナンバリン
グ信号)を定義する。(図17) 各局のリレーモジュールは、SYNC1をサンプリング
トリガとし、SYNC4で順番を知る。SYNC4がア
サートされているときのSYNC1でのサンプリングデ
ータに、サンプリングナンバ♯0のタグをつける。それ
以降、11までのシーケンシャルなタグをサンプリング
データに付加していくタグ♯0を最初に付けるタイミン
グを全局で合わせれば、データの同期性が確保できる。
部回路ブロックを示す。図18において、1は位相比較
の基準クロックを発生する基準クロック生成部、2は従
属同期の対象となるベースクロック(1.544MH
z)を発生するクロック源、3は基準クロックと位相比
較し、ベースクロックを分周して従属同期信号を出力す
る従属同期部、4はこの分周出力とSYNC4強制同期
信号からSP同期信号を生成するSYNC信号生成部で
ある。
クを示す。図19において、10は伝送遅延測定カウン
タ、11はSAラッチ部、12および14は下り多重部
及び上り分離部の受信SA保持用レジスタ、13及び1
5は伝送遅延測定カウント値のラッチ用カウンタ、16
は発生する補正値(遅延時間)算出部、17はSA−補
正値テーブル、18は基準クロックを出力するコンパレ
ータである。
フレーム時間の周期を持ち、図20のようにフルカウン
トでゼロに戻る、自走カウンタである。1スーパーフレ
ームは25704ビットなので、伝送レートから周期を
求めると、約16.6mSとなる。カウンタ刻み(補正
値精度)は、約640nSとなる。カウンタ幅は、15
ビットである。カウンタ周期は、スーパーフレーム周期
と等しいが、位相関係は不定である。
ミングでカウンタ10の出力をラッチし、補正値算出部
16はこのカウンタ値からSP同期カウンタ値を求め
る。この値は、伝送遅延時間の中間点に相当する、カウ
ンタ上の値である。これを補正値と称する。各SA毎の
補正値は、SAをインデックスで参照されるテーブル1
7で管理する。
8に設定しておくと、カウンタ10が一周した後に補正
値と一致する。ここが、あるサンプリングアドレス(S
An)に対応するSP同期点である。このタイミングで
コンパレータ18は基準クロック・補正値一致割り込み
を発生させる。一致割り込み発生毎にテーブル上の補正
値を更新して行くと、基準クロックが、サンプリング周
期で発生する。
係を示す。図の上側はフレームの時間対距離のパスとS
P同期点との関係である。t1で送信された共通フレー
ムにのみ存在しFAの次のフィールドに位置するフレー
ムのSA部がt2で受信され、中間点をSP同期点とし
ている様子を表している。斜線が軌跡である。図の下側
が対応するカウンタの値である。横軸が時間・対軸がカ
ウンタ値で、各時間毎のカウンタ値をプロットすると、
図中の斜線となる。
1…である。これらの点は、伝送路に異常がなければ、
全局一致した時間になる。ここで、任意のスーパーフレ
ーム内・n番目のマルチフレームのサンプリングアドレ
スをSAnとすると、SP同期点は、SPnとなる。S
P同期点では、基準クロックSPCLKnが生成され
る。SPnのSPCLKnは、1周期前のSAnにて求
められた補正値である、比較カウント値CPn−1によ
り生成される。
は、一定時間、伝送エラーなどが検出されず、受信デー
タの信頼性が確認された後に、次手順でF/W処理をす
る。(図25の101〜105参照) (1)下り多重部(12,13)は、共通フレーム内S
Aを送信したタイミングで、そのSA値とそのときの伝
送遅延測定カウンタ値をラッチし、割り込みを発生す
る。(下りSA送信割り込み) (2)上り分離部(14,15)は、共通フレーム内S
Aを分離したタイミングで、上記同様にSA値とカウン
タ値をラッチし、割り込みを発生する。(上りSA受信
割り込み) (3)SA−補正値テーブル17は、SA値(0…1
1)に対応した12個のバッファを持ち、上記(1),
(2)の割り込みに対応したSAの指すバッファに補正
値(遅延時間)CSPとして格納する。補正値算出部16
における補正値の算出方法は、後に述べる。
なるまで待つ。精度内に収まったら、(4)に進む。
18に設定し、コンパレータをイネーブルにする。
コンパレータ18の設定値と一致すると、カウント一致
割り込みが発生する。
値バッファ内の次の値をコンパレータに設定する。
ら、上記(5),(6)を繰り返す。
みが、t1で発生したときのカウンタ13のカウント値
をC1とし、同一SA値の上りSA受信割り込みがt2
で発生したときのカウンタ15のカウント値をC2とし
て、補正値CSPを算出する。基本的には(1)式又は
(2)式で求める。(実際には、チューニングが必要)
(図21参照) C1<C2のとき(同一カウント内)は、 CSP=(C1+C2)/2 ……(1) C1>C2のとき(一度フルカウント→ゼロ)は、 CSP=(C1+C2−T)/2 ……(2) (Tは、フルカウント値) サンプリングクロック同期において、SAの値は補正値
設定時のポインタとなる。このSA値が正しくないと、
他SAの補正値を破壊する可能性がある。このため、補
正値をテーブル17に格納するとき、受信エラーステー
タスのチェックを行い、SAの正当性をチェックする必
要がある。
ルチフレームが正常でないとならない。
生し得ないが、上記の原因などにより、今回値が使用で
きないような場合は、前回の補正値をそのまま使用す
る。
生成された基準クロックを基に、自局サンプリングクロ
ックに従属同期をかけて全局で同期を取る。
図中、31は分周器、32は位相比較部で、位相比較部
は基準クロックと分周器からのF/B信号との位相差か
ら分周比を決定し、分周器は位相比較部で設定された分
周比によりベークロックを分周するPLL回路構成とな
っている。
60Hzの端子データサンプリングを行う。仕様上、系
統1周期あたり12回データサンプリングを行うので、
サンプリング周波数は720Hzとなる。それに対し、
伝送レートは1.544MHzである。これをベースに
すると、系統周波数との間で微少な誤差が生じる。この
誤差は蓄積すると、サンプリングデータタイミングの狂
いを発生させる。このため、サンプリングタイミングの
基本クロックを伝送レートとする。
基本分周比を2142に設定すると、1.544×10
6/2142=約720.821662Hz となる。
は、±32カウントの範囲内とする。この値は仕様(±
20μS)を満足する。
1.544×106なので、約640nSとなる。これ
の32カウント分は、(1/1.544×106)×3
2=約20.73μS である。
用が可能である。
のDPLLステータスが同期完了を示したときに同期成
立と判定される。
精度)及び(DPLLが従属同期完了)であり、同期は
ずれ条件は、(補正値が±20μS以上ずれた)又は
(DPLLが従属同期はずれ)となる。
部4により、SYNC1・4信号となる。SYNC4
は、図17に示すようにSYNC1の12回アサートに
1回アサートされる。これらは、従属同期成立・不成立
に関わらず出力される。従属同期成立後は、基準クロッ
クに同期した信号となる。
バ“0”でアサートされる。従属同期前は、初期化値で
自走しているが、従属同期が完了し、SYNC1のナン
バが明確になった時点で、SYNC4をその周期に強制
同期させる。
一致割り込み処理中に、CSRの強制同期イネーブルビ
ットをセットする。次に発生するSA0の補正値一致割
り込み発生で、SYNC4が強制同期される。SYNC
4は、SYNC1を入力とする12カウンタ回路で生成
するので、このときにカウンタをリセットすればよい。
8での比較を開始するが、開始するSA値を特定してお
くと、カウンタ10のカウンタ1周期後に発生する割り
込みに対応する、サンプリングナンバを特定することが
できる。(図19)例えば、SA補正値の収束後SA0
から比較を開始すると、最初の一致割り込みは、SA0
のSP同期点となる。この処理を全局で行うと、一致割
り込み(基準クロック)は、全局SA0相当から開始さ
れる。
クロックの従属同期が始まる。同期完了時点で、SYN
C1信号と基準クロックは同期している。基準クロック
は、SA値で特定されているので、それに同期している
SYNC1も、同様にSA値で特定することができる。
で発生することになっているが、この時点では自走状態
になっているので、強制同期をする必要がある。つま
り、SA値に同期しているSYNC1が“0”を指した
ときに、SYNC4を生成するカウンタをリセットす
る。
う。(図25の106〜108参照) (1)従属同期部3のDPLLステータスから、従属同
期完了を知る。
込み(ナンバ0の補正値をロードする)で、CPUによ
り操作される制御用レジスタ(CSR)の強制同期ビッ
トをセットする。
基準として端子データ・パケットのタグNo.を決め
る。この信号のアサートから、タグNo.を0,1,
2,3,4…と付けていく。
タグNo,を基に、送信データの管理を行う。これによ
ると、あるサンプリングクロックでサンプルされるデー
タは、全局で同じ送信バッファエリアに、格納されるこ
とになる、(送信バッファは、サンプリングアドレスに
対応した、12個の端子データエリアから構成されてい
る。) この処理で、データの同期化が実現される。
ンプリング同期が成立する。この同期化の模様を図23
に示す。
同期完了後、各局は端子データ多重を開始する。この時
点で、全局一致したポインタ管理による、端子データの
アクセス可能になっているので、親局は共通フレーム
で、このマルチフレームMFには、送信バッファ上の、
どのエリアのデータを多重すればよいかを指示する。こ
の値が、共通フレームにのみ位置するSA遅延時間フィ
ールドに格納される。
重できる、最新のサンプリングナンバを表す。
の伝送遅延量により、ロードされる値が異なる。
例えば親局は、マルチフレームMF2にはSP0のデー
タは確実に多重できる。それに対し、図24の右側で
は、マルチフレームMF2には同期点SP10のデータ
が多重可能となる。これは、伝送遅延時間が長くなるほ
ど、フレームが折返局に到達する時間が長くなり、その
結果MF2に対応するSP2が、相対的に遅れるためで
ある。
ームに、親局が設定するSA遅延時間値は、親局の伝送
遅延時間値は1/2を、マルチフレーム換算した値とな
る。換算値をmとすると、n−mが、SAn送信直前の
SPナンバになる。マルチフレームタイミングと、サン
プリングタイミングとの非同期性を考慮して、さらに−
1する。
=2とするとSPナンバは0になる。同様に、図24の
右側では、m=3で、n=2のときSPナンバは10で
ある。
遅延時間を設定することにより、各局が有効端子データ
の多重を開始する。この時のハンドシェイクに、共通フ
レーム内に定義されているULフラグ(同期確認フラ
グ)を使用する。F/W処理は次の手順で行う。(図2
5の109〜111参照) 親局送信時 ULフラグをレディ状態・SA遅延時間を無効値に設定
して、共通フレームを送信する。 各子局 サンプリング同期未完のうちは、ULフラグをアンレデ
ィ(サンプリング同期未確立)にして送出する。
スが同期完了+保護時間+SYNC4強制同期完了)
で、ULフラグをレディ(サンプリング同期確立)状態
で送出。
端子データを多重 親局受信時 ULフラグをアンレディ状態で受信:サンプリング同期
未完の局がある。
ンプリング同期完了。
る。
ファの端子データを多重する。
ン(MS│RS_n)から多重されたフレームは、折り
返し局RS_4にて折り返され、再び同じ局に帰ってく
る。(下りルートにて多重し、上りルートにて各局が情
報を得る。) 伝送路及び、各局の伝送遅延時間は上り/下りで一定で
あるとすると、あるフレームの自局→折り返し→自局の
伝送遅延時間の1/2の値は、全局に関して時間軸上
で、ある1点に収束する。これを、連続するマルチフレ
ームに関して測定・計算を行うと、収束点の間隔はマル
チフレームタイミング(1.39ms)となる。(=サ
ンプリングタイミング)このタイミングは、全局共通の
絶対タイミングとなる。これと、各局が持つサンプリン
グタイマとの位相補正を行うことにより、全局が同じタ
イミングで(電流)データをサンプリングすることが可
能になる。
ム・共通フレームが各局を通過して再び帰ってくるまで
の時間を計測している。tMSは、MSが自ら生成したフ
レームがMSに再び帰ってくるまでの時間を表す。t
RS0は、RS_0を通過して再びRS_0に帰ってくる
までの時間で、以下同様にtRS1・tRS2…と続く。折返
局では、伝送路遅延はゼロで、自局遅延のみとなる。
/2した点は、ある点(tSMP)に収束することが判
る。
mS周期のサンプリングタイミング発生回路・位相補正
回路(DPLL)・マルチフレームタイミング遅延時間
計測回路等により実現される。仕様上の精度は、20μ
S以下である。この範囲内に、全局のサンプリングタイ
ミングの誤差を収める。
ミングと、他のサンプリングタイミングとの関係は、下
記の通りである。対マルチフレームタイミング:周期は
等しいが、位相は各局毎に異なる。系統の1周期:上記
と同じく周期の1/12だが、位相は不定である。
レームタイミングとの位相差について マルチフレームは、伝送路・局の遅延時間後にある局R
Snに到達する。この局でのマルチフレームタイミング
は、この遅延時間分、マスタ局MSに比べて位相が遅れ
ている。サンプリングタイミングは、絶対的なタイミン
グであるため、マルチフレームタイミングとの位相差
は、各局毎に異なることになる。
縦軸は局を表し、図ではマスタ局MSと、あるリモート
局RSとの位相差を説明している。時間でマスタ局M
Sが送信したマルチフレームは、時間でリモート局R
Sに到達する。この時間差だけ、リモート局RSのマル
チフレームタイミングが遅れる。→サンプリングタイミ
ングとの位相差がMSのそれとは異なる。
レームに多重するか あるサンプリングタイミングの送信データは、そこから
最小2フレームタイミング後のフレームに多重すること
とする。言い替えれば、あるフレームタイミングでは、
2つ前のサンプリングタイミングで得たデータを多重す
る、ということである。図28にサンプリングデータ多
重の時間的概念を示す。
グされる電流データがTDM(時分割多重通信システ
ム)に引き渡されるまでに、A/Dコンバータに取り込
まれた後、約200μS以上のオーバヘッドが発生する
が、こうすると、両タイミングの位相差に関わらず、サ
ンプリングデータ処理のオーバヘッドを吸収することが
できる。しかし、例えば→(1)としてしまうと、サ
ンプリングタイミングとフレームタイミングとの位相差
が一様でないために、データ処理が終了する前に多重タ
イムスロットが来てしまう可能性がある。
タを書き込み、ホスト側のポインタを進める。 ・送信側(送信バッファ読出側) 読み出しポインタを常に2+α分先行させてデータを取
り出す。(αは、サンプリングアドレス遅延時間) リレーシステムは、リアルタイム性が重要視されるた
め、収集したデータを極力早く処理しなければならな
い。このためには、上記のオーバヘッドを極力少なくす
る必要がある。
式では、 (1)カウンタ10が1周期に入り、コンパレータ18
の設定値と一致すると、カウント一致割り込みが発生す
るので、1回のサンプリングナンバーの全局同期が可能
であった。このため、何らかの障害でサンプリングナン
バーを再同期させることが困難である。
が重視されるため、収集したデータを極力早く処理しな
ければならない。そのためには、上記オーバヘッドを極
力少なくする必要がある。
の基本原則があるが、伝送路断線時の局遷移・復帰に必
要な情報が充分に伝送されない。
のであり、その目的とするところは、システム全体のリ
アルタイム性が向上するPCMリレーにおける、サンプ
リングタイミング方式とサンプリングデータ同期方式お
よび異常通知方式を提供することにある。
伝送路からなるネットワークシステムをベースとするデ
ータ多重方式のPCM電流差動リレーのデータサンプリ
ングクロックを同期化させる、PCMリレーにおけるサ
ンプリング同期方式において、各局に、伝送遅延時間を
各共通フレーム内のサンプリングアドレスの送,受信を
基準に測定してその中間点をサンプリングクロックの基
準とする基準クロック生成手段と、生成された基準クロ
ックを基に、自局サンプリングクロックに従属同期をか
けてサンプリングクロックを同期化させる従属同期化手
段と、従属同期化された同期信号を伝送遅延量と最低限
必要な処理時間分を加味して修正し、サンプリング同期
信号を出力する同期信号生成手段とを設け、データサン
プリングからデータ送信までのオーバヘッド時間を最小
限としたことを特徴とする。
するシリアル伝送路からなるネットワークシステムをベ
ースとするデータ多重方式のPCM電流差動リレーのサ
ンプリングデータをサンプリングクロックに同期させ
る、PCMリレーにおけるサンプリングデータ同期方式
において、サンプリングクロックによるサンプリングデ
ータの同期処理を、プログラマブルタイマを使用したワ
ンショットタイマにて処理することを特徴とする。
するシリアル伝送路からなるネットワークシステムをベ
ースとするデータ多重方式のPCM電流差動リレーの隣
接局の異常を通知する、PCMリレーの異常通知方式に
おいて、親局および折返局にそれぞれ、予備系受信状態
をモニタおよびセットするモニタ・セット回路を設け、
伝送路不良ビットを上り送信ないし下り受信にも対応さ
せたことを特徴とする。
するシリアル伝送路からなるネットワークシステムをベ
ースとするデータ多重方式のPCM電流差動リレーの隣
接局の異常を通知する、PCMリレーの異常通知方式に
おいて、全局にそれぞれ、予備系受信状態をモニタおよ
びセットするモニタ・セット回路を設け、伝送不良ビッ
トを上り送信ないし下り受信にも対応したことを特徴と
する。
によりその局のフレームタイミング対サンプリングタイ
ミングの位相差が決定されてしまう。実施の形態1は、
そのような位相差を解消することによりサンプリングデ
ータ処理時間の短縮化を図り、システム全体のリアルタ
イム性を向上させるものである。
中、MFnはマルチフレームタイミング(フレーム送信
タイミング)、SPnはサンプリングタイミングであ
る。従来は、SPnをデータサンプリングタイミングと
していたが、前述したようにマルチフレームタイミング
との位相差は局・伝送遅延量により一定でない。このた
め、サンプリングデータ送信においてオーバヘッドが生
じていた。
グを図4のMSPnに移動させることにより、このサン
プリングタイミングによるデータをMFnで送信する。
MSPnとMFnとの間の時間tspは、データサンプ
リング処理に最低限必要なオーバヘッド時間である。
(データサンプルモジュールの処理時間+システムバス
転送時間など) 親局がこのタイミングにて送信できれば、子局も同様に
同一フレームへの送信が可能になる。MSPnは全局共
通タイミングであるためである。
までのオーバヘッド時間を最小限に押えることが可能に
なる。
リング同期部のブロック図を示す。図1において、1は
位相比較の基準を発生する基準クロック生成部、2は従
属同期の対象となるベースクロック(1.544MH
z)を発生するベースクロック源、3は基準クロックと
位相比較し、ベースクロックを分周して従属同期信号を
出力するPLL回路で構成された従属同期部。(従来図
18と同じ) 41は従属同期部3からの従属同期信号を図3のような
SYNC信号とする第1のSYNC信号生成部、42は
図2に示すように、各局毎の遅延時間(伝送遅延値+t
sp)を設定する遅延量設定レジスタ41と、上記SY
NC信号に上記設定された時間分遅延をかけSYNC1
信号を出力するレジスタ,シフトレジスタ・カウンタ等
からなる遅延回路42と、この遅延回路からのSYNC
1信号を12回カウントし、SYNC4信号を出力する
1/12分周器43と、この分周器に出力し、シーケン
シャルに出力されるSYNC4信号に強制動期をかける
リセット回路44で構成されている。なお、SYNC4
信号はサンプリングナンバー0(SP0)に対応するも
ので、同期確立後リセットをかける必要がある。
(伝送遅延+tsp)の分だけ進ませる処理によりデー
タサンプリングタイミングを図3に示すようにSP0の
点をMF0+マージンの点に移動させることができるの
で、SP0のデータをMF0に多重することが可能とな
り、早く送信することができ、データサンプリングから
データ送信までのオーバヘッド時間を最小限にすること
が可能となると共に、システム全体のリアルタイム性が
向上する。また、従来形式のSYNC1,SYNC4及
び強制コマンド部を流用してこれらの信号を生成した後
に、進相させているので、効率的である。
の(5)では1回のみサンプリングナンバの全局同期が
可能であった。このため、何らかの障害でサンプリング
ナンバを再同期させることが困難である。実施の形態5
は、サンプリングデータ同期ずれに対し、各局が同期を
取って効率的にサンプリング点を同一化するものであ
る。
データ同期部の基本構成を示す。サンプリングデータ同
期部はサンプリングタイミングの同期が終了してから、
サンプリングタイミングと、サンプリングデータとの関
連づけ(サンプリングナンバを付与)を行いサンプリン
グ点を同期化する。
C)、62は本回路を制御しているCPUローカルデー
タバス、63は監視部からのSLフラグ受信信号SL_
ONを受けてタイマ61のゲートを制御するゲート制御
部、64はタイマ61,ローカルバス62,ゲート制御
部63間に接続されCPUにより制御されるコマンドス
テータスレジスタ(CSR)である。
ブル)をビット0、TIMUPをビット1に定義する。
SLフラグ正常の条件でビット0をCPUがセットする
と、タイマ61が動作を開始し、タイマ61がタイムア
ップしたかを知るために、CPUはビット1をモニタす
る。
の手順を説明する。(*記号と丸数字は図6に対応す
る。) *SPCLK割込 この割込はサンプリング同期部が、整定値一致を検出す
る度に発生する割込である。サンプリングクロック(S
PCLK)同期確立時点で、このタイミングは、ある精
度内で全局一致している。この割込ルーチン内で、タイ
マ(PTC)61がタイムアップしているか(OUT=
“1”であるか)をテストする。タイマ61がタイムア
ップしていた割込(図6の)が、全局共通のサンプリ
ングデータ一致点である。
データ処理の準備をする。 (1)タイマ61をセットアップする。モード0で設定
後、カウント値をセットする。1カウント=1μSであ
る。カウント値は、サンプリング同期部で計測した伝送
遅延時間の半分−αである。カウンタ値設定時点で、タ
イマ61の出力(OUT)は、ネゲート(“0”)とさ
れる。 (2)ULフラグ送信処理を終了する。(共通フレーム
内、ULフラグのセット送信を止める。)これで親局
に、SA同期完了を知らせる。
チフレームの次のマルチフレーム先頭である。
ので、ビットセットの検出だけでは正当性が保証できな
い。 ・親局・折返局に関しては、現状ではタイマの起動が不
可能である。 親局:ULフラグを自ら生成するので、監視部から検出
信号が出力されない。
置が、サンプリングデータ同期点を時間的に越えてい
る。図7に、タイマ・GATE信号アサートタイミング
を示す。
UTをアサート(“1”)する。SPCLK割込処理
で、OUTの値をポーリングしているので、タイムアッ
プを検出することができる。ここで、F/WはCSM
[システムコントローラ(ホストプロセッサ)]に対し
て、データ同期メッセージを送信する。CSMは、SP
CLKを受けているので、このメッセージを受け取った
直前のSPCLKが、データ同期点であることを知る。
CSRをクリアする。なお、上記タイマのカウントする
値は、5mS最大なので、分解能を1μSとすると13
88hカウントとなり、16ビットカウンタで充分であ
る。このため、入力するクロックは1MHz以上とな
る。(5mS/1μS=1388hカウント) この実施の形態2によれば、サンプリングデータ同期ず
れに対し、各局が同期を取って何度も実行できる。ま
た、各子局が同一方式にて収束するので、効率的にサン
プリング点を同一化することができる。
情報を充分伝達しうるようにしたものである。図8に示
すように、親局MS−折返局TB間で、双方の局状態で
の予備系受信状態をセット・モニタ可能な回路5を追加
する。この追加回路を備えた親局(又は折返局)の構成
を図9に示す。同図において、21は受信部(レシー
バ)、22はデータ分離部、26はデータ多重部、28
は送信部(トランシーバ)、29はマイクロプロセッサ
のローカルバス、51は分離部22とローカルバス29
との間に追加されたNGビットモニタ部、52はローカ
ルバスと多重部26との間に追加されたNGビットセッ
ト部である。
ドレス・サンプリングアドレスなどを基に、伝送路断線
時の局遷移・復帰に必要な情報を抽出すべきビットの位
置を特定する。そのビットのタイミングをNGビットモ
ニタ51が検出した時点でNGビットセット部52がそ
のビット値を多重部26のレジスタにセットする。多重
部26はモニタ51と同様にセットタイミングを検出
し、レジスタにセットされた値を送信データに多重す
る。
10に示すような共通フレーム内に置く。レジスタ値
は、例えば、0:正常,1:異常とする。なお、図10
における「FAフィールドを、データフィールド0とす
る」の意味は、フレーム内の最小データを、フィールド
と定義し、先頭のフィールドの番号を0としたときに、
図示のフィールドが11,12に該当する、ということ
である。実際には、回路・処理の構成により、どのフィ
ールドのどのビットを使用しても構わない。
システムにおいて、伝送路断線時の局遷移・復帰に必要
な情報が充分に伝達される。
の予備系受信状態をセット・モニタ可能な回路を追加し
たが、実施の形態4は、全局間で、双方の局状態での予
備系受信状態をセット・モニタ可能な回路を追加する。
MS、中間局RS、折返局TBの各局に、それぞれ、上
りNGモニタ+上りNGセット部53と下りNGモニタ
+下りNGセット部54の回路として追加する。この場
合、各回路のNGビットモニタ部及びNGセット部はそ
れぞれ上記図9と同様に、分離部22とCPUローカル
バス51の間及びCPUローカルバス29と多重部26
の間に設ける。
10と同様に共通フレーム内に置く。しかして、異常フ
ラグは2局間でのみセットないしモニタされるが、上り
・下りの2ビットあればよいことになる。
の異常情報」を知ることが可能となる。また、上下で2
ビット使い回すことにより、ビットアサインを節約する
ことができる。
ので、次に記載する効果を奏する。
サンプリング同期ずれに対し、各子局側が時間をかけて
収束することにより、一定周期処理の時間歪を小さくで
きる。
で、効率的にサンプリング点を同一化することができ
る。
引っ込み時間が高速化できる。
路のブロック図。
号の関係を示すグラフ。
ブロック図。
図。
ト。
明図。
期部の構成説明図。
フ。
ラフ。
図。
Claims (4)
- 【請求項1】 親局と複数の子局及びそれらを接続する
シリアル伝送路からなるネットワークシステムをベース
とするデータ多重方式のPCM電流差動リレーのデータ
サンプリングクロックを同期化させる、PCMリレーに
おけるサンプリング同期方式において、 各局に、伝送遅延時間を各共通フレーム内のサンプリン
グアドレスの送,受信を基準に測定してその中間点をサ
ンプリングクロックの基準とする基準クロック生成手段
と、 生成された基準クロックを基に、自局サンプリングクロ
ックに従属同期をかけてサンプリングクロックを同期化
させる従属同期化手段と、 従属同期化された同期信号を伝送遅延量と最低限必要な
処理時間分を加味して修正し、サンプリング同期信号を
出力する同期信号生成手段と、 を設け、データサンプリングからデータ送信までのオー
バヘッド時間を最小限としたことを特徴とするPCMリ
レーにおけるサンプリング同期方式。 - 【請求項2】 親局と複数の子局及びそれらを接続する
シリアル伝送路からなるネットワークシステムをベース
とするデータ多重方式のPCM電流差動リレーのサンプ
リングデータをサンプリングクロックに同期させる、P
CMリレーにおけるサンプリングデータ同期方式におい
て、 サンプリングクロックによるサンプリングデータの同期
処理を、プログラマブルタイマを使用したワンショット
タイマにて処理することを特徴とするPCMリレーにお
けるサンプリングデータ同期方式。 - 【請求項3】 親局と複数の子局及びそれらを接続する
シリアル伝送路からなるネットワークシステムをベース
とするデータ多重方式のPCM電流差動リレーの隣接局
の異常を通知する、PCMリレーの異常通知方式におい
て、 親局および折返局にそれぞれ、予備系受信状態をモニタ
およびセットするモニタ・セット回路を設け、伝送路不
良ビットを上り送信ないし下り受信にも対応させたこと
を特徴とするPCMリレーの異常通知方式。 - 【請求項4】 親局と複数の子局及びそれらを接続する
シリアル伝送路からなるネットワークシステムをベース
とするデータ多重方式のPCM電流差動リレーの隣接局
の異常を通知する、PCMリレーの異常通知方式におい
て、 全局にそれぞれ、予備系受信状態をモニタおよびセット
するモニタ・セット回路を設け、伝送不良ビットを上り
送信ないし下り受信にも対応したことを特徴とするPC
Mリレーの異常通知方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02244098A JP3994502B2 (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | Pcmリレーにおけるサンプリング同期方式とサンプリングデータ同期方式および異常通知方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP02244098A JP3994502B2 (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | Pcmリレーにおけるサンプリング同期方式とサンプリングデータ同期方式および異常通知方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11220481A true JPH11220481A (ja) | 1999-08-10 |
JP3994502B2 JP3994502B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=12082776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02244098A Expired - Fee Related JP3994502B2 (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | Pcmリレーにおけるサンプリング同期方式とサンプリングデータ同期方式および異常通知方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3994502B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014093942A (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-19 | General Electric Co <Ge> | 電流差動保護 |
US9209919B2 (en) | 2011-04-19 | 2015-12-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Synchronization control system |
CN106027178A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-10-12 | 国网福建省电力有限公司 | 一种基于阶跃响应的电力调度自动化系统遥测传送时间测试方法 |
JP2022007229A (ja) * | 2020-06-26 | 2022-01-13 | Necプラットフォームズ株式会社 | 画像読取装置、方法及びプログラム |
-
1998
- 1998-02-04 JP JP02244098A patent/JP3994502B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN106027178B (zh) * | 2016-06-15 | 2018-05-04 | 国网福建省电力有限公司 | 一种基于阶跃响应的电力调度自动化系统遥测传送时间测试方法 |
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