JPS6012850B2 - サンプリング時刻の同期方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は搬送保護継電装層等に適用される伝送路の両端
に発生したデータのサンプリング時刻を制御する方式に
関する。

従来第１図のごとくＡ機、Ｂ端でそれぞれ独立の現象と
して現われるアナログ量Ｄ＾，ＤＢをデイジタル化して
、送信機Ａｓ，Ｂｓより受信機ＡＲ，ＢＲに伝送し、処
理回路ＤＰ＾，ＤＰ８に導く構成でありＡ，Ｂ送受対向
装置間でビット同期をとってサンプリング周波数を合わ
せて伝送する事で十分であった。

しかし第２図の様にＡ機，Ｂ端の現象に極めて密接な相
関があり、厳密な時々刻々のデータを相互に相手端へ送
り、目端データと相手端データを比較処理する様な必要
のある超高圧送電線の保護システム（搬送保護継電装直
）等においては、多端子広域の保護になるに従って精度
を上げるために、各時刻毎のデータを見つけて処理する
必要が生じる。この様な場合は、サンプリング時刻の同
期が必要となる。そのため時刻同期を考えるわけである
が、伝送路には伝送遅延時間があり、この値も多リンク
中継の伝送路では変動があり、また伝送路の切替え等に
よっても伝送遅延時間が変動するため固定的な遅延時間
補正のみでは容易に同期化できないという問題が生ずる
。

かかる点から本発明は上記問題点を解決するサンプリン
グ同期方式を提供することを目的とし、伝送路の往路、
復路の伝送遅延時間が等しいか、またはその差がほとん
ど無視できるほど小さいとき、Ａ端（主局）より送出し
た同期パルスをＢ端（従局）で受信と同時に送り返えす
ものとすればＡ端では、同期パルスを送出してからＢ機
より返送された同期パルスが受信されるまでの時間を検
出し、その１／２の時間シフトした時刻がＡ端における
サンプリング時刻と一致すれば、Ａ端とＢ端とで同時に
サンプリングができることを基本とするものである。

本発明の構成は、２地点以上の多地点の現象情報を同時
刻にサンプリングして伝送する情報伝送装置のサンプリ
ング時刻の同期方式において、中心となる主局から従局
へサンプリング同期信号を送り、従局では送られたサン
プリング同期信号を受けて自局のサンプリングを行うと
ともに、同時に該サンプリング同期信号を主局に対し返
送し、且つ主局ではサンプリング同期信号を送出してか
ら従局より返送されたサンプリング同期信号を受信する
までの時間を検出し、主局のサンプリング時刻に同期し
て従局のサンプリングが行われるごとく、該サンプリン
グ同期信号の送出時刻を遅延時間を制御できる遅延回路
より調整することを特徴とし、また該主局から送出され
るサンプリング同期信号にサンプリング時刻を表わす時
刻信号を付すとともに同一時刻信号が付加されたサンプ
リング同期信号の送出から受信までの時間の１／２の時
刻に該従局でのサンプリングが行われるように該サンプ
リング同期信号の送出時刻を前記遅延回路により調整す
るようにしたことを特徴とし、更に該サンプリング同期
信号を主局より交互に反転して送出するとともに、主局
では従局より返送されたサンプリング同期信号を受信し
、その受信時刻から受信したサンプリング同期信号と同
一極性のサンプリング同期信号を発生する主局でのサン
プリング時刻までの時間と主局でのサンプリング時刻か
らサンプリング同期信号の送出時刻までの時間とが一致
するようにサンプリング同期信号の送出時刻を調整する
ものである。

以下図面に従い、本発明実施例を説明する。

本発明の実施例を説明する際に第３図に示す様な系統の
同期を考える。第５図が本発明の一実施例であり、第３
図におけるＡ，Ｂ局（点線部分）を例にとりＡ局を主局
、Ｂ局を従局として考えられる。そしてＡ，Ｂ局の基本
波発振器（クロツク源）は自動位相制御回路により完全
に周波数同期がかかっていると考え、Ａ局から発した時
刻同期信号がＢ局へ到達する時間がｔＢとし、Ｂ局から
Ａ局への到達時間もｔ８（又は実用上無視できるほど等
しいもの）として基本的考え方を第４図で説明する。Ａ
局より同期信号Ａ，を送出するｔＢ時刻経過してＢ局に
到達する。

そこでＢ局ではその時刻のデータをサンプリングすると
ともにＡ局へ向けてＡ′，という同期信号を返送すれば
更にｔＢ時刻経過してＡ局へＡ′，が到達する。そのこ
とからＡ局では２ｔＢを検出し、２ｔＢ／２よりＰ点（
Ｂ局のサンプリング時刻）を知ることができるので、Ａ
局のサンプリングをＰ点で行なえば、両局のサンプリン
グを完全に同期して行なうことができる。

更に一般的に考えた場合、ｔＢがサンプリング周期↑ｓ
より小さい時は、Ｂ局を経由してＡ局で受信した同期信
号は、Ａ局から送信した同期信号との対応が容易にとれ
る。

すなわち、Ａ局にて同期信号を送信した後最初に再びＡ
局にて受信した同期信号との間の時間差ｔＢを求めるだ
けでのサンプリング時刻を知ることができる。

ところが、伝送路の長さや中継方式の関係でｔＢが大き
くなり、サンプリング周期７ｓの方が４・さし、場合は
、Ｂ局を経由して再び受信した同期信号は、いつの時点
でＡ局から送信したものか区別がつかなくなる。すなわ
ち、例えばＡ局からｔ，，ｔ２，らの時刻にそれぞれ同
期信号を送出し、再びｔ，．（ｔ２＜ｔ，．＜ら）に同
期信号を受信すると、この同期信号は、ｔ・で送信され
たものかｔ２で送信されたものか区別がつかない。

このために、同期信号にＡ，，Ａ２，Ａ３・・・Ａｎの
番号を付して送信し、再び受信した同期信号の番号と同
じ番号の送信した同期信号との間でｔ８を求めるように
する。

伝送路では種々の理由からｔ８が一定の値ではないので
、その都度調整することは困難である。

また回線切替その他要因で変動する部分もあることから
自動的に追尾して同期する様にしたものが第５図の同期
系の概念図である。第６図はサンプリング同期信号とサ
ンプリングパルスのタイムチャートを示す。第５図で５
Ｍま主局Ａのサンプリングゲート５１に対するサンプリ
ング時点を与える同期信号の発振器である。

同時に発振器５０よりの同期信号はＢ局に対するサンプ
リング時点を与える。即ち、発振器５０からの同期信号
は遅延回路５２、伝送路Ｌを介してＢ局に送られる。Ｂ
局では受信した同期信号を位相差検出回路５６、電圧制
御発振器５７で構成される自動位相制御回路に導きその
出力パルスをサンプリングゲート６３に導き、Ｂ局で発
生したデータのサンプリング時点を与え、同時に同期信
号はＢ局で主局に向け折り返される。

更にＢ局でサンプリングされたデータも伝送路Ｌ′で主
局Ａに向け送られ、主局Ａのデータ処理回路５８に入力
される。

一方発振器５０からの同期信号は主局Ａの遅延時間検出
回路５４にも入力されている。従って、Ｂ局から折り返
えされる同期信号は２ｔＢ（ｔ８：伝送路片道の遅延時
間）の遅延をもって受信される。

この様子は第６図のタイムチャートで示され第６図◎が
サンプリングゲート５１における主局Ａで発生したデー
タのサンプリング時刻であり、固定されている。一方、
遅延時間検出回路５４は、発振器５０からの同期信号に
同期して、遅延回路５２からの同期信号と、Ｂ局から折
り返された同期信号との遅延時間差２ｔＢから遅延時間
ｔＢを検出し、この遅延時間ｔＢに応じて遅延回路５２
の遅延時間を制御する。

今、第６図■のように同期信号Ａ，，Ａ２，ん，へ…が
送出されているとすると、Ｂ局で◎に示すように折り返
えされ、■で示すような時刻に、遅延時間検出回路５４
に入力する。

従って、Ｂ局においては、折り返した時刻にサンプリン
グが行なわれ、この時刻とＡ局のサンプリング点である
Ｐ点の時刻が一致していない場合には、遅延回路５２に
より次のように補正を行なう。すなわちＢ局でのサンプ
リングがＰ点より遅れている場合は、遅延回路５２によ
る遅延量を小さくして同期信号の送出時刻を早め、逆に
進んでいる場合には送出時刻を遅らせる。

この補正によりやがてＡ局とＢ局のサンプリング時刻が
一致するようになる。

そのために、遅延時間検出回路５４により、Ｐ点（ＱＲ
の中間点）が、Ａ局のサンプリング点Ｓと一致する様に
遅延回路５２を制御して（第６図◎）、Ａ局の同期信号
の送出時刻を自動的に制御する。第７図はＡ局からＢ，
Ｃ，Ｄ局に向けて同期信号を送った場合であり、Ａ局か
らの遅延時間が各局で異る場合の例を示している。そし
て第７図はいずれの局に対しても■はＡ局より送られる
同期信号で、■はＡ局に折り返される同期信号で、Ｃは
Ａ局によるサンプリング時点であり、固定されている。
第７図でも分るように各局への同期信号の送出時刻は前
記のごとくＡ局でのサンプリング時刻が往復の遅延時間
の中間点にくるように遅延回路、遅延時間が制御され決
められる。

第８図は、伝送路に送出されるデータ・フオーマットの
例であり、サンプリングされた発生データ８０とフレー
ム同期信号８１とから構成されている。

更にフレーム同期信号８１にはサンプリング時刻を表わ
す時刻信号を有している。これは例えば第５図で遅延回
路５２において付加されるようにすればよく、データ処
理回路５４，５５でのデータ処理に当って同一時刻信号
を見つけて各時刻のデータを処理するようにすることで
効率的なデータ処理が可能となる。更に第９図は本発明
の他の実施例を説明するタイムチャートである。

即ち、主局と従局間の往復の遅延時間はわからないが、
その変動範囲がサンプリング周期７ｓより小さいと予め
わかっている場合、前述の動作と異なる方法によってサ
ンプリング時刻の同期を行なうことができる。

第９図イはサンプリング時刻同期の調整が行われていな
い場合で、第９図口はそれが行われた場合を示す。

そして、■は主局におけるサンプリング時刻を示し、固
定している。■は主局からのサンプリング同期信号の送
出タイミング、■は従局のサンプリング時刻、即ち、主
局からのサンプリング同期信号の受信時刻を示す。■は
主局で従局より折り返えされたサンプリング同期信号の
受信時刻を示し、同期信号は交互に反転した信号として
送出される。第９図で実線は非反転、点線は反転された
同期信号である。

従って第９図イに示すごとく、主局の受信時刻Ｐと主局
のサンプリング時刻Ｑとの時刻Ｔ．が第５図の遅延時間
検出回路５４において検出される。

従って、第９図口のごとく遅延時間検出回路５４の出力
によって遅延回路５２の遅延時間、即ち主局のサンプリ
ング時点からの同期信号送出までの時間を７。 ＝７，
となる様に調整することにより、主局サンプリング時刻
と従局サンプリング時刻とが一致する。かかる第９図の
方法は、往復の遅延時間の変動時間がサンプリングの１
周期以内の場合に適用すると有効であり、厳密な制御を
行なうことが可能である。

更に詳細に説明すると、上記の条件に加えて主局のサン
プリング時刻から送信時刻までの時間丁。

と主局と従局との伝送時間との合計時間と、主局でのサ
ンプリング間隔をｎ倍した時間とが一致する様にしてお
けば、７。＝７，とすることにより主局と従局でのサン
プリング時刻を一致させることが可能となる。以上述べ
たように、本発明方式により容易に各局でのサンプリン
グ時刻を一致させるための制御が主局からの同期信号の
送出時刻を制御することで可能となり、精度のよいデー
タの処理が効率的に可能となるシステムが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の伝送系の説明図、第２図は本発明の適用
される対象となる搬送保護継電装暦の説明図、第３図は
本発明の説明のための同期系の一例、第４図は本発明方
式の動作説明のための同期信号のタイムチャート、第５
図は本発明の一実施例、第６図は第５図における同期信
号のタイムチャート、第７図は第３図に対する同期信号
のタイムチャート、第８図は伝送路への送出データフオ
ーマット、第９図は本発明の他の実施例動作を説明する
ためのタイムチャートを各々示す。 第５図でＡは主局、Ｂは従局、５０はサンプリング同期
信号源、６４は伝送路の伝送時間を検出する回路、５２
は主局Ａより従局Ｂへのサンプリング同期信号の送出時
刻を調整する遅延回路。 ナ′解ゲ２函 才３四 才４図 努５函 ブク図 づ７図 才８陣 分？図 オ？函

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２地点以上の多地点の現象情報を同時刻にサンプリ
   ングして、伝送する情報伝送装置のサンプリング時刻の
   同期方式において、中心となる主局から従局へサンプリ
   ング同期信号を送り、従局では送られたサンプリング同
   期信号を受けて自局のサンプリングを行うとともに、同
   時に該サンプリング同期信号を主局に対し返送し、かつ
   、主局ではサンプリング同期信号を送出してから、従局
   より返送されたサンプリング同期信号を受信するまでの
   時間を検出し、主局のサンプリング時刻に同期して従局
   のサンプリングが行われるごとく、該サンプリング同期
   信号の送出時刻を遅延時間を制御できる遅延回路により
   調整することを特徴とするサンプリング時刻の同期方式
   。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のサンプリング時刻の同
   期方式において、該主局から送出されるサンプリング同
   期信号にサンプリングした時刻を表わす時刻信号を付す
   とともに、同一時刻信号付加されたサンプリング同期信
   号の送出から受信までの時間１／２の時刻に該従局での
   サンプリングが行なわれるように該サンプリング同期信
   号の送出時刻を前記遅延回路により調整するようにした
   ことを特徴とするサンプリング時刻の同期方式。 ３ ２地点以上の多地点の現象情報を同時刻にサンプリ
   ングして、伝送する情報伝送装置のサンプリング時刻の
   同期方式において、中心となる主局から従局へ交互に反
   転したサンプリング同期信号を送り、従局では送られた
   サンプリング同期信号を受けて、自局のサンプリングを
   行なうとともに、該サンプリング信号を主局に対し返送
   し、該主局では従局より返送されたサンプリング同期信
   号を受信し、その受信時刻から受信したサンプリング同
   期信号と同一極性のサンプリング同期信号を発生する主
   局でのサンプリング時刻までの時間と主局でのサンプリ
   ング時刻からサンプリング同期信号の送出時刻までの時
   間とが一致するようにサンプリング同期信号の送出時刻
   を遅延時間を制御できる遅延回路により調整するように
   したことを特徴とするサンプリング時刻の同期方式。