TW202013937A - 通訊裝置、通訊系統、通訊方法及通訊程式產品 - Google Patents
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Abstract
優先度判定部(110)，從複數通訊裝置當中的除了現在之基準主機以外的其他通訊裝置，取得作為基準主機之選出所使用的基準主機調停訊息之包含其他通訊裝置之優先度的基準主機調停訊息。優先度判定部(110)判定前記其他通訊裝置的優先度是否高於基準主機優先度(22)。調停部(120)，若判定為其他通訊裝置的優先度高於基準主機優先度(22)，則在將其他通訊裝置切換到基準主機之前，從其他的通訊裝置取得含有其他通訊裝置的時刻的同步訊息。調停部(120)算出其他的通訊裝置的時刻和本身通訊裝置之時刻的差值，在差值小於閾值(23)的情況下，將其他的通訊裝置切換到基準主機。
Description
本發明係關於通訊裝置、通訊系統、通訊方法及通訊程式產品。尤其是關於在主從系統中進行時刻同步的通訊裝置、通訊系統、通訊方法及通訊程式產品。
有如IEEE1588、或者、IEEE802.1AS那樣的，在複數節點構成的主從系統中，使得網路上的分散時脈同步的時刻同步技術之規格。這些規格中，依據最佳主機時脈運算法(BMCA)，選出作為時刻基準的基準主機，與基準主機同步的從機與基準主機傳送來的時刻同步。運作中的系統中有較基準主機高優先度的節點新加入的情況下，各節點進行選出基準主機的調停，將新加入的高優先度的節點識別為基準主機。而且，各節點與新加入的高優先度的節點同步。此時，有時會發生非意圖的基準主機切換。再者，藉由調停進行之基準主機的選出處理稱之為「基準主機調停」。
專利文獻1的技術中，在基準主機和從機節點之間設置網路連接裝置。而且，專利文獻1的技術中，新的節點的與網路連接裝置連接，從新的節點送出最佳時序同步要求時，網路連接裝置擋住最佳時序同步要求。
先行技術文獻 專利文獻： 專利文獻1：日本特開2013-085278號公報
發明欲解決的問題
專利文獻1中，能夠防止非意圖的基準主機切換。但是，優先度高的高精度通訊裝置新加入通訊系統，且高精度的通訊裝置和現在的基準主機的時刻差小的情況下，有可能無法與高精度的通訊裝置時刻同步。
本發明之目的為，能夠防止非意圖的基準主機切換，並且在新加入的通訊裝置和現在的基準主機之時刻差小的情況下，使其能夠和該通訊裝置時刻同步。 解決問題的手段
本發明之通訊裝置，其係被包含於通訊系統中，該通訊系統為具備複數通訊裝置的通訊系統，其係從前記複數通訊裝置選出作為前記複數通訊裝置之時刻基準的基準主機，該通訊裝置中包括： 優先度判定部，從前記複數通訊裝置當中的除了現在之基準主機以外的其他通訊裝置，取得作為前記基準主機之選出所使用的基準主機調停訊息之包含前記其他通訊裝置之優先度的基準主機調停訊息，判定前記其他通訊裝置的優先度是否高於前記現在的基準主機之優先度；及 調停部，若判定為前記其他通訊裝置的優先度高於前記現在的基準主機之優先度，則在將前記其他通訊裝置切換到前記基準主機之前，從前記其他的通訊裝置取得含有前記其他通訊裝置的時刻的同步訊息，算出前記其他的通訊裝置的時刻和本身通訊裝置之時刻的差值，在前記差值小於閾值的情況下，將前記其他的通訊裝置切換到前記基準主機。 發明效果
依據本發明之通訊裝置發揮如後之效果：新加入的通訊裝置和現在的基準主機之時刻差小的情況下，能夠與該通訊裝置時刻同步。
以下，使用圖式說明本發明的實施形態。再者，各圖中，對於相同或相當的部分係標示以相同符號。在實施形態的說明中，對於相同或相當的部分，係適當省略或簡化其說明。
實施形態1. 圖1係為了和本實施形態之通訊系統比較的通訊系統之501的動作序列之圖。 圖1的通訊系統501和本實施形態之通訊系統係採用稱之為IEEE1588或者IEEE802.1AS的時刻同步技術之規格。這些規格中，依據使用BMCA的基準主機調停選出基準主機，除了基準主機以外的從機則與基準主機傳送來的時刻同步。 圖1之上段的動作序列中，通訊系統501具備優先度3的通訊裝置1和優先度4的通訊裝置2。通訊裝置1為作為通訊系統501之時刻基準的基準主機GM。從通訊裝置1傳送基準主機調停訊息Announce到通訊裝置2，接著傳送同步訊息Sync。藉此，通訊裝置1和通訊裝置2的時刻同步完成。在下文中，有時僅以Announce來說明基準主機調停訊息Announce。另外，有時僅以Sync來說明同步訊息Sync。
Announce為用以進行基準主機調停的訊框。Sync為從基準主機發送的用以進行通訊系統的時刻同步之訊框。在圖1的上段中，顯示基準主機調停完成，且在通訊裝置1和通訊裝置2之間已進行時刻同步。「M」表示MasterPort(主通訊埠)。MasterPort為傳送Announce及Sync的通訊埠。另外，「S」表示SlavePort(從通訊埠)。SlavePort為接收Sync的通訊埠。再者，在此，優先度之值越小表示成為基準主機的優先度越高。
在圖1的下段之動作序列中，表示在通訊裝置1和通訊裝置2的基準主機調停已完成的狀態下，通訊裝置3新加入通訊系統501的狀態。新加入的通訊裝置3，傳送表示通訊裝置3的優先度2高於作為基準主機之通訊裝置2的優先度3之事實的Announce，開始基準主機調停。當基準主機調停完成時，通訊裝置3傳送用以使得與本身通訊裝置的時刻同步的Sync。此時，此基準主機之切換為非意圖的切換的情況下，通訊裝置2藉由擋住或忽視通訊裝置3的Announce的手法得以防止切換。但是，使用此種手法，通訊裝置3和通訊裝置2的時刻之差小到不成問題的程度的情況下，也無法將優先度高的通訊裝置3作為基準主機。 本實施形態中，係說明在通訊裝置3和通訊裝置2的時刻之差小的情況下，能夠使得優先度高的通訊裝置3為基準主機的通訊系統的態樣。
判斷為通訊裝置已經完成與基準主機之同步的方法係如下述。通訊裝置為從機的情況下，具有SlavePort。若在一定時間以上SlavePort都沒有被變更，則暫時判斷為通訊裝置已與基準主機同步。 另外，通訊裝置為基準主機的情況下，判斷為通訊裝置已經完成與作為從機的通訊裝置的同步之方法如下述。若通訊裝置在一定期間以上未從MasterPort接收Announce，則判斷為BMCA收斂而從機已為同步。
***構成的說明*** 使用圖2，說明本實施形態之通訊裝置100的構成。 首先，本實施形態之通訊系統500具備複數通訊裝置100。通訊系統500，從複數通訊裝置100當中，選出作為複數通訊裝置100之時刻基準的基準主機。
通訊裝置100為電腦。通訊裝置100具備處理器910，並具備記憶體921、輔助記憶裝置922、輸入介面930、輸出介面940、及通訊控制部950的其他硬體。而且，通訊裝置100具備網路通訊埠961、962、及系統時脈970之硬體。處理器910透過訊號線與其他硬體連接，控制該等其他硬體。圖2中雖未圖示網路通訊埠961、962、及系統時脈970，但使用後述的圖3來說明這些構成。
通訊裝置100具備優先度判定部110和調停部120作為功能要素。記憶體921中記憶了裝置優先度21、基準主機優先度22和閾值23。 優先度判定部110和調停部120的功能係藉由軟體來實現。
處理器910為執行通訊程式的裝置。通訊程式為實現優先度判定部110和調停部120之功能的程式。 處理器910為執行運算處理的IC(Integrated Circuit)。處理器910之具體例為CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、GPU(Graphics Processing Unit)。
記憶體921為暫時記憶資料的記憶裝置。記憶體921之具體例為SRAM(Static Random Access Memory)、或者DRAM(Dynamic Random Access Memory)。 輔助記憶裝置922為保管資料的記憶裝置。輔助記憶裝置922之具體例為HDD。另外，輔助記憶裝置922可以為SD(登錄商標)記憶卡、CF、NAND快閃記憶體、軟碟、光碟、CD、藍光(登錄商標)碟片、DVD等的可卸除式記憶媒體。再者，HDD為Hard Disk Drive的縮寫。SD(登錄商標)為Secure Digital的縮寫。CF為CompactFlash(登錄商標)的縮寫。DVD為Digital Versatile Disk的縮寫。
輸入介面930為和滑鼠、鍵盤、或者觸控面板等的輸入裝置連接的通訊埠。具體言之，輸入介面930為USB(Universal Serial Bus)端子。再者，輸入介面930亦可為與LAN(Local Area Network)連接的通訊埠。 輸出介面940為和顯示器等的輸出機器的纜線連接的通訊埠。具體言之，輸出介面940為USB端子或者HDMI(登錄商標)(High Definition Multimedia Interface)端子。具體言之，顯示器為LCD(Liquid Crystal Display)。
通訊程式被處理器910讀取，並由處理器910執行。記憶體921中不僅記憶了通訊程式，還記憶了OS(Operating System)。處理器910一邊執行OS，一邊執行通訊程式。通訊程式及OS亦可記憶於輔助記憶裝置922中。記憶在輔助記憶裝置922中的通訊程式及OS，被載入記憶體921中，再由處理器910執行。再者，通訊程式的一部分或者全部亦可組入OS中。
通訊裝置100亦可具備取代處理器910的複數處理器。這些複數處理器分擔通訊程式的執行。和處理器910一樣，各個處理器都是執行通訊程式的裝置。
被通訊程式利用、處理或者輸出的資料、資訊、訊號值及變數值係記憶在記憶體921、輔助記憶裝置922、或者、處理器910內的暫存器或者快取記憶體中。
優先度判定部110和調停部120的各部之「部」亦可替換為「處理」、「程序」或者「步驟」。另外，優先度判定處理和調停處理的「處理」亦可替換為「程式」、「程式產品」或者「記錄程式的電腦可讀取記憶媒體」。 通訊程式使電腦執行將上記的各部之「部」替換為「處理」、「程序」或者「步驟」後的各處理、各程序或者各步驟。另外，通訊方法為藉由通訊裝置100執行通訊程式而執行之方法。 亦可將通訊程式儲存於電腦可讀取記憶媒體中以提供之。另外，通訊程式亦可以程式產品的方式提供之。
圖3為顯示本實施形態之通訊裝置100的硬體之詳細構成的圖。使用圖3進一步詳細說明圖2所說明的硬體。 微電腦900具備處理器910、記憶體921、輔助記憶裝置922、輸入介面930、及輸出介面940。 通訊控制部950具備插斷控制部11、送信部12、時分割控制部13、受信部14、同步控制部15、資料調停部16、及網路介面17、18。網路介面17與網路通訊埠961連接。網路介面18與網路通訊埠962連接。
插斷控制部11進行對處理器910的插斷之輸出、及插斷的遮罩控制。 送信部12進行通訊訊框的產生。另外，送信部12，由時分割控制部13輸入時序，進行送信啟動的控制。 時分割控制部13，基於同步控制部15所輸入的時刻，進行通訊周期和時槽的控制。 受信部14，進行訊框的受信處理。受信部14抽出同步訊框，亦即從同步訊息抽出時刻資訊。
同步控制部15將時刻計數值輸出到時分割控制部13。另外，同步控制部15進行同步訊框的送信時刻和受信時刻之保持。 資料調停部16進行通訊訊框的送信調停。另外，資料調停部16，基於時分割控制部13所輸入的時槽資訊，進行中繼控制。另外，資料調停部16進行已接收的訊框之種別判定。另外，資料調停部16將同步訊框的受信及送信向同步控制部15通知。
網路介面17、18將同步訊框的送信及受信向同步控制部15通知。另外，網路介面17、18將要傳送的訊框轉送到網路通訊埠961、962。網路介面17、18將從網路通訊埠961、962接收到的訊框轉送到資料調停部16。 網路通訊埠961、962為與網路連接的物理通訊埠。 系統時脈970，藉由發振器將時脈訊號輸入到通訊控制部950及內部匯流排。
***功能之說明*** 通訊裝置100的優先度判定部110，從複數通訊裝置當中除了現在的基準主機以外的其他的通訊裝置，取得基準主機調停訊息Announce。基準主機調停訊息Announce係使用於基準主機的選出。基準主機調停訊息Announce中包含了作為送信端的其他的通訊裝置之優先度。在此，具體言之，其他的通訊裝置為新加入通訊系統500的通訊裝置。優先度判定部110，判定其他的通訊裝置之優先度是否高於作為現在的基準主機之優先度的基準主機優先度22。 基準主機優先度22中設定了通訊系統500中的基準主機的優先度。在IEEE1588或者IEEE802.1AS中，用Priority1的參數來表示基準主機優先度22。 裝置優先度21中設定了作為本身通訊裝置的通訊裝置100之優先度。
若從其他的通訊裝置送來Announce，且判明其他的通訊裝置的優先度高於現在的基準主機之優先度，則通常通訊裝置會進行將其他的通訊裝置切換為基準主機的處理。 當判定為其他的通訊裝置的優先度高於基準主機優先度22時，本實施形態之通訊裝置100的調停部120，在將其他的通訊裝置切換為基準主機之前，從其他的通訊裝置取得含有其他的通訊裝置之時刻的同步訊息Sync。調停部120，算出其他的通訊裝置之時刻和本身通訊裝置之時刻的差值，在差值小於閾值23的情況下，將其他的通訊裝置切換為基準主機。另外，調停部120，在差值為閾值23以上的情況下，不將其他的通訊裝置切換為基準主機。亦即，通訊裝置100係為與現在的基準主機時刻同步的狀態。 閾值23中設定了即使將時刻與新加入的通訊裝置同步也不會有問題的可容許差值的最大值。
***動作之說明*** 圖4為顯示本實施形態之通訊系統500的動作序列之圖。使用圖4，說明本實施形態之通訊系統500的動作。 在圖4中，通訊系統500具備複數通訊裝置。複數通訊裝置為通訊裝置1、通訊裝置2、及通訊裝置3。在此，係以通訊裝置2作為通訊裝置100來進行說明。另外，通訊裝置3為新加入通訊系統500的其他的通訊裝置之例。
步驟S11中，從通訊裝置1傳送基準主機調停訊息Announce到通訊裝置2。通訊裝置1之優先度為3，通訊裝置2之優先度為4，因此，通訊裝置1成為基準主機GM。 步驟S12中，從通訊裝置1傳送同步訊息Sync到通訊裝置2，通訊裝置2與通訊裝置1時刻同步。 步驟S13中，通訊裝置3新加入通訊系統500。通訊裝置3之優先度為2。亦即，新加入的通訊裝置3之優先度高於作為現在的基準主機之通訊裝置1的優先度。對於通訊裝置2而言，通訊裝置3成為複數通訊裝置當中除了作為現在的基準主機之通訊裝置1以外的其他的通訊裝置。 步驟S14中，從通訊裝置2傳送含有通訊裝置1之優先度為3之資訊的Announce到通訊裝置3。 步驟S15中，從通訊裝置3傳送含有通訊裝置3之優先度為2之資訊的Announce到通訊裝置2。像這樣，在通訊裝置2和通訊裝置3之間進行基準主機調停。
步驟S16中，若判定為通訊裝置3的優先度高於現在的基準主機之優先度，則通訊裝置2中斷基準主機調停。亦即，即使通訊裝置3的優先度高於基準主機優先度22，通訊裝置2也不進行將通訊裝置3切換為基準主機的處理。具體言之，通訊裝置2將與通訊裝置3連接著的通訊埠維持為MasterPort並未變更。通訊裝置2等待基準主機的切換，直到接收到來自通訊裝置3的同步訊息Sync為止。 步驟S17中，通訊裝置2從通訊裝置3接收同步訊息Sync。 步驟S18中，通訊裝置2，當接收到來自通訊裝置3的同步訊息Sync時，算出通訊裝置3的時刻和本身通訊裝置之時刻的差值。其所算出的時刻之差值超過閾值23的情況下，通訊裝置2不執行基準主機的切換，而將通訊裝置1識別為基準主機繼續其動作。在圖4的例中，假設閾值23為±15分。依據步驟S17的同步訊息Sync之通訊裝置3的時刻為0:30。另外，通訊裝置2的時刻為1:00。因此，通訊裝置2和通訊裝置3的時刻差為-30分。因此，通訊裝置2判定為時刻的差值大於閾值23，忽略通訊裝置3的同步訊息Sync，將通訊裝置1識別為基準主機繼續其動作。
如上述，本實施形態之通訊系統500中，即使是在新加入了優先度高的通訊裝置的情況下，通訊裝置100，若未判定為其與本身通訊裝置的時刻差小於閾值，則忽略其與新加入的通訊裝置的BMCA。
繼之，說明本實施形態之通訊裝置100之動作。 圖5為本實施形態之通訊裝置100的動作流程圖。使用圖5，說明通訊裝置100的通訊處理S100。
步驟S101中，通訊裝置100為基準主機調停訊息Announce的受信待機狀態。 步驟S102中，通訊裝置100的優先度判定部110，透過通訊控制部950，取得Announce。Announce中包含了Announce之送信端的通訊裝置(以下，假設為其他的通訊裝置)的優先度。優先度判定部110判定Announce所包含的其他的通訊裝置之優先度是否高於作為現在的基準主機之優先度的基準主機優先度22。若Announce所包含的其他的通訊裝置低於基準主機優先度22，則無必要進行基準主機的切換，因此處理回到步驟S101。若Announce所包含的其他的通訊裝置的優先度為基準主機優先度22以上，則處理進行步驟S103。
步驟S103中，通訊裝置100的調停部120判斷初始化程序是否已完成。初始化程序尚未完成的情況下，調停部120執行基準主機調停，亦即BMCA，執行基準主機的選出。初始化程序已完成的情況下，亦即已選出現在的基準主機的情況下，處理進行步驟S104。判定初始化程序是否已完成的方法之具體例如下述。通訊裝置100，從進行網路管理的主機局接收到初始化程序完成之通知時，可以判定為初始化程序已完成。或者，通訊裝置100亦可設置監視初始化程序之完成的計時器，當此計時器逾時則判定為初始化程序已完成。
步驟S104中，通訊裝置100的調停部120，不執行基準主機調停(亦即BMCA)，而處於同步訊息Sync的受信待機狀態。亦即，調停部120，將其他的通訊裝置切換為基準主機之前，處於Sync的受信待機狀態。 步驟S105中，當調停部120透過通訊控制部950取得Sync時，進行步驟S106。 步驟S106中，調停部120算出其他的通訊裝置之時刻和本身通訊裝置之時刻的差值。在圖4的例中，通訊裝置100為通訊裝置2，其他的通訊裝置為新加入的通訊裝置3。另外，假設閾值23為±15分。依據Sync之通訊裝置3的時刻為0:30。通訊裝置2的時刻為1:00。因此，調停部120算出通訊裝置2和通訊裝置3之時刻的差值=0:30-1:00=-30分。
步驟S107中，調停部120比較時刻之差值的絕對值和閾值23。 時刻之差值的絕對值為閾值23以上的情況下，處理回到步驟S101。亦即，調停部120不執行基準主機調停，再次回到Announce的受信待機狀態。圖4的例中，在此時間點的基準主機仍為通訊裝置1。 另一方面，時刻之差值的絕對值小於閾值23的情況下，處理進行步驟S108。 步驟S108中，調停部120續行基準主機調停，亦即BMCA。藉此，調停部120將其他的通訊裝置切換為基準主機。例如，圖4的步驟S17中，假設依據Sync的通訊裝置3之時刻為0:55。此時，時刻之差值為-5分，通訊裝置2判定時刻之差值小於閾值23，將新加入的通訊裝置3切換為基準主機。
***其他構成*** 本實施形態中，優先度判定部110和調停部120之功能係由軟體實現。係可用硬體來實現優先度判定部110和調停部120的功能以作為變形例。 通訊裝置100亦可具備電子電路來取代圖2及圖3的處理器910。電子電路為實現優先度判定部110和調停部120之功能的專用電子電路。 具體言之，電子電路為單一電路、複合電路、程式化處理器、並列程式化處理器、邏輯IC、GA、ASIC、或者、FPGA。GA為Gate Array之縮寫。ASIC為Application Specific Integrated Circuit之縮寫。FPGA為Field-Programmable Gate Array之縮寫。 優先度判定部110和調停部120的功能可以用1個電子電路實現，亦可分散到複數電子電路來實現。 亦可為優先度判定部110和調停部120的一部份功能用電子電路實現，剩下的功能用軟體實現，以作為另一個變形例。
各個處理器和電子電路亦稱之為處理電路。亦即，通訊裝置100中，優先度判定部110和調停部120的功能藉由處理電路來實現。
***本實施形態之效果的說明*** 本實施形態之通訊系統500的通訊裝置100具有時刻同步功能和基準主機調停功能。通訊裝置100，係具有算出其與新加入通訊系統500的通訊裝置的時刻差，並將之與閾值比較的功能。通訊裝置100，在時刻差為閾值以上的情況下，不將新加入的通訊裝置切換為基準主機，不與新加入的通訊裝置同步。通訊裝置100，在時刻差小於閾值的情況下，將新加入的通訊裝置切換為基準主機。 換言之，本實施形態之通訊系統500的通訊裝置100中，即使接收到新加入的通訊裝置的基準主機調停訊息也不立即執行基準主機調停(亦即BMCA)，而是等待同步訊息的接收。而且，通訊裝置100，算出來自新加入的通訊裝置的同步訊息所通知的時刻和本身通訊裝置的時刻差，若時刻差為閾值以上則不將新加入的通訊裝置切換為基準主機，不與新加入的通訊裝置時刻同步。
依據本實施形態之通訊系統500，防止非意圖的基準主機之切換，並且在新加入的通訊裝置和現在的基準主機的時刻差小的情況下，能夠與該通訊裝置同步。因此，依據本實施形態之通訊系統500，優先度高且高精度的通訊裝置新加入的情況下，若時刻差大，就可以忽略新加入的通訊裝置。另一方面，依據本實施形態之通訊系統500，優先度高且高精度的通訊裝置新加入的情況下，若為無問題範圍的時刻差，就可以與新加入的通訊裝置時刻同步。
實施形態2. 本實施形態中，主要針對與實施形態1相異之點進行說明。再者，對於與實施形態1相同的構成係標示以相同的符號，並省略其說明。
***構成的說明*** 本實施形態之通訊系統的構成和實施形態1一樣。 實施形態1中，調停部，在時刻的差值為閾值以上的情況下，不進行基準主機的切換而直接將現在的基準主機作為基準主機續行處理。在本實施形態中說明的方式為：在時刻的差值為閾值以上的情況下，維持現在的通訊系統的時刻，同時使通訊系統選出新加入的通訊裝置作為基準主機。
本實施形態中，通訊裝置100a、從不將新加入的通訊裝置切換為基準主機的狀態中，將本身通訊裝置的優先度設定為最高優先度。在使本身通訊裝置的優先度為最高優先度、本身通訊裝置已成為基準主機的狀態下，傳送同步訊息Sync。之後，通訊裝置100a，使基準主機優先度，亦即本身通訊裝置的優先度恢復為原本優先度的值。藉此，通訊系統500a中，得以將新加入的通訊裝置作為基準主機，進行時刻同步。
針對本實施形態之通訊裝置100a的調停部120之功能進行說明。調停部120，在差值為閾值23以上的情況下，將作為本身通訊裝置的優先度之裝置優先度21設定為高於其他的通訊裝置的優先度。藉此，通訊裝置100a的優先度成為通訊系統500a中的最高優先度。如此一來，調停部120使本身通訊裝置被選出作為基準主機。另外，調停部120，使本身通訊裝置作為基準主機，完成了複數通訊裝置的同步時，將裝置優先度21恢復為原本的值。之後，調停部120，傳送包含裝置優先度21的基準主機調停訊息，進行使其他的通訊裝置被選出作為基準主機的基準主機調停亦可。
***動作的說明*** 圖6為顯示本實施形態之通訊系統500a的動作序列之圖。使用圖6說明本實施形態之通訊系統500a的動作。 圖6中，通訊系統500a具備複數通訊裝置。複數通訊裝置為通訊裝置1、通訊裝置2、及通訊裝置3。將通訊裝置100a作為通訊裝置2進行說明。另外，通訊裝置3為新加入通訊系統500a的其他通訊裝置之例。 步驟S15到步驟S17係與圖4的步驟S15到步驟S17相同。本實施形態中，圖4中的步驟S15到步驟S17以之處理和實施形態1不同。
步驟S15中，通訊裝置2從通訊裝置3接收含有通訊裝置3的優先度為2之訊息的Announce。在此時間點，通訊裝置1的優先度為3，通訊裝置2的優先度為4，現在的基準主機為通訊裝置1。 步驟S16中，通訊裝置2，若判定為通訊裝置3的優先度高於現在的基準主機之優先度，則中斷基準主機調停。 步驟S17中，通訊裝置2，從通訊裝置3接收同步訊息Sync。至此之處理係與實施形態1相同。
步驟S21中，通訊裝置2，當接收到來自通訊裝置3的Sync時，算出通訊裝置3之時刻和本身通訊裝置之時刻的差值。已算出的時刻之差值為閾值23以上的情況下，通訊裝置2不進行基準主機的切換。此時，通訊裝置2將本身通訊裝置的優先度從4提高到1。亦即，通訊裝置2，使得本身通訊裝置的裝置優先度21提高到高於通訊系統500a的現在之基準主機優先度22、而且也高於新加入的通訊裝置3的優先度。通訊裝置2，使本身通訊裝置的優先度為1並傳送基準主機調停訊息Announce。
步驟S22中，通訊裝置1將通訊裝置2識別為基準主機。 步驟S23中，通訊裝置3將通訊裝置2識別為基準主機。 步驟S24中，通訊裝置2傳送Sync。 步驟S25中，通訊裝置1及通訊裝置3，接收來自通訊裝置2的Sync，與通訊裝置2時刻同步。在此時間點，通訊裝置2已經與通訊裝置1同步。因此，通訊裝置3與通訊裝置2時刻同步。具體例中，通訊裝置3的時刻藉由時刻同步而從0:45修正為1:15。
步驟S26中，通訊裝置2在傳送了Sync之後，將本身通訊裝置的優先度恢復為原本的優先度值4。例如，通訊裝置2，在傳送了Sync之後，在經過一定時間之後將本身通訊裝置的優先度恢復為原本的值。或者，通訊裝置2，也可以在傳送了Sync之後，在通訊系統500a中完成時刻同步之後，再將本身通訊裝置的優先度恢復為原本的值。 步驟S27中，通訊裝置2，將本身通訊裝置的優先度回復為原本的值之後，再次進行基準主機調停。 步驟S28中，通訊裝置3被識別為基準主機。在此時間點，通訊裝置3已經與通訊裝置1時刻同步。因此，通訊裝置3成為基準主機之後，即使是在通訊裝置1及通訊裝置2與通訊裝置3時刻同步的情況下，也不會發生時刻跳動的情形。
如上述，依據通訊系統500a，在不會發生時刻跳動的情況下，能夠讓新加入的通訊裝置3加入通訊系統500a。
圖7及圖8為本實施形態之通訊裝置100a的動作流程圖。使用圖7及圖8，說明通訊裝置100a的通訊處理S100a。 再者，圖7的步驟S101到步驟S108係與圖5的步驟S101到步驟S108一樣。不過，在步驟S107中，時刻之差值的絕對值為閾值23以上的情況下，處理進行步驟S109。
在步驟S109中，通訊裝置100a的調停部120設定作為本身通訊裝置的優先度之裝置優先度21使其成為在通訊系統500a中的最高優先度。圖6的例中，調停部120，將通訊裝置2的優先度設定為優先度1，使其成為高於作為基準主機的通訊裝置1之優先度3的優先度、且高於新加入的通訊裝置3的優先度2之優先度。此時，調停部120先將原本的裝置優先度21之值記憶在記憶體921中。 步驟S110中，調停部120，將本身通訊裝置的優先度設定為最高優先度之後，從全通訊埠傳送含有本身通訊裝置之優先度的基準主機調停訊息Announce。 而且，步驟S111及步驟S112中，調停部120待機直到基準主機調停完成為止。亦即，調停部120待機直到BMCA收斂為止。判定BMCA是否已收斂的方法之具體例如下述。通訊裝置100a，若從執行網路管理的主機局接收到基準主機的選出完成通知，則判定為BMCA已收斂。或者，亦可為通訊裝置100a設置測量BMCA的處理時間的計時器，當此計時器逾時時則判定為BMCA已收斂。 當判定為BMCA已收斂時，處理進行步驟S113。
步驟S113中，調停部120傳送同步訊息Sync。 步驟S114中，調停部120判定Sync的傳送是否已完成。本實施形態中，調停部120，在Sync的傳送已完成的情況下，判定為通訊系統500a的時刻同步已完成。當通訊系統500a的Sync的傳送完成時，處理進行步驟S115。 步驟S115中，調停部120，將本身通訊裝置的優先度(亦即裝置優先度21恢復為原本的值。之後，調停部120，可以從全通訊埠傳送含有裝置優先度21的Announce。圖6的例中，通訊裝置2的優先度恢復為4，通訊裝置3的優先度為2，因此，由基準主機調停將通訊裝置3選出作為基準主機。
再者，本實施形態中，通訊裝置100a係依據Sync的傳送是否已完成來判定時刻同步是否已完成，再將本身通訊裝置的優先度恢復為原本的值。但是，通訊裝置亦可在將優先度提高為最高優先度的狀態起經過一定時間後，將優先度恢復為原本的值。
***本實施形態之效果的說明*** 依據本實施形態之通訊系統500a的通訊裝置100a，當檢知到優先度高的通訊裝置新加入的事實時，將本身通訊裝置的優先度提高為最高優先度。而且，通訊裝置100a，將本身通訊裝置作為基準主機，使新加入的通訊裝置與通訊裝置100a時刻同步。之後，通訊裝置100a將本身通訊裝置的優先度恢復原狀。因此，依據本實施形態之通訊系統500a的通訊裝置100a，能夠在不發生時刻跳動的情況下，使新加入的通訊裝置作為基準主機。另外，在新加入的通訊裝置為優先度高且高精度的通訊裝置的情況下，能夠在不發生時刻跳動的情況下，將新加入的通訊裝置選出作為基準主機，而能夠提供高精度的通訊系統。
以上的實施形態1及2中，係將通訊裝置的各部分作為獨立的功能方塊來進行說明。但是，通訊裝置的構成不是如上述實施形態的構成亦可。通訊裝置的功能方塊可以是任何構成，只要能夠實現上述實施形態中已說明的功能即可。另外，通訊裝置可以不是1個裝置，而是由複數裝置構成的系統。 另外，亦可將實施形態1及2當中的複數部分組合實施。或者，亦可實施這些實施形態當中的1個部分。另外，亦可將這些實施形態的全體或部分的以任何方式組合實施。 亦即，實施形態1及2中，可以進行實施形態的自由組合、或者實施形態的任意構成要素的變形、或者在實施形態中任意的構成要素之省略。
再者，上述實施形態本質上為較佳例示，並非用以限制本發明之範圍、本發明的適用物之範圍、及本發明的用途之範圍。上述實施形態可以因應需要而進行種種變更。
11:插斷控制部12:送信部13:時分割控制部14:受信部15:同步控制部16:資料調停部17、18:網路介面21:裝置優先度22:基準主機優先度23:閾值100、100a:通訊裝置110:優先度判定部120:調停部500、500a、501:通訊系統900:微電腦910:處理器921:記憶體922:輔助記憶裝置930:輸入介面940:輸出介面950:通訊控制部961、962:網路通訊埠970:系統時脈Announce:基準主機調停訊息Sync:同步訊息GM:基準主機
[圖1] 為了和實施形態1之通訊系統比較的通訊系統之循序圖。 [圖2] 實施形態1之通訊裝置的構成圖。 [圖3] 實施形態1之通訊裝置的硬體之詳細構成圖。 [圖4] 實施形態1之通訊系統的循序圖。 [圖5] 實施形態1之通訊裝置的動作流程圖。 [圖6] 實施形態2之通訊系統的循序圖。 [圖7] 實施形態2之通訊裝置的動作流程圖。 [圖8] 實施形態2之通訊裝置的動作流程圖。
100:通訊裝置
110:優先度判定部
120:調停部
21:裝置優先度
22:基準主機優先度
23:閾值
500:通訊系統
910:處理器
921:記憶體
922:輔助記憶裝置
930:輸入介面
940:輸出介面
950:通訊控制部
Claims (7)
- 一種通訊裝置，其係被包含於通訊系統中，該通訊系統為具備複數通訊裝置的通訊系統，其係從前記複數通訊裝置選出作為前記複數通訊裝置之時刻基準的基準主機，該通訊裝置中包括： 優先度判定部，從前記複數通訊裝置當中的除了現在之基準主機以外的其他通訊裝置，取得作為前記基準主機之選出所使用的基準主機調停訊息之包含前記其他通訊裝置之優先度的基準主機調停訊息，判定前記其他通訊裝置的優先度是否高於前記現在的基準主機之優先度；及 調停部，若判定為前記其他通訊裝置的優先度高於前記現在的基準主機之優先度，則在將前記其他通訊裝置切換到前記基準主機之前，從前記其他的通訊裝置取得含有前記其他通訊裝置的時刻的同步訊息，算出前記其他的通訊裝置的時刻和本身通訊裝置之時刻的差值，在前記差值小於閾值的情況下，將前記其他的通訊裝置切換到前記基準主機。
- 如申請專利範圍第1項所記載的通訊裝置， 前記調停部，在前記差值為閾值以上的情況下，不將前記其他的通訊裝置切換到前記基準主機，而使得時刻與前記現在的基準主機同步。
- 如申請專利範圍第1項所記載的通訊裝置， 前記調停部，前記差值為閾值以上的情況下，將作為本身通訊裝置之優先度的裝置優先度設定為高於前記其他的通訊裝置的優先度，使得本身通訊裝置被選出作為前記基準主機。
- 如申請專利範圍第3項所記載的通訊裝置， 前記調停部，當將本身通訊裝置作為前記基準主機完成前記複數通訊裝置的同步時，將前記裝置優先度恢復為原本的值，傳送含有前記裝置優先度的基準主機調停訊息，藉此，使得前記其他的通訊裝置被選出作為前記基準主機。
- 一種通訊系統，其係為具備複數通訊裝置的通訊系統，其係從前記複數通訊裝置選出作為前記複數通訊裝置之時刻基準的基準主機，在通訊系統中，被包含於前記複數通訊裝置中的通訊裝置包括： 優先度判定部，從前記複數通訊裝置當中的除了現在之基準主機以外的其他通訊裝置，取得作為前記基準主機之選出所使用的基準主機調停訊息的包含前記其他通訊裝置之優先度的基準主機調停訊息，判定前記其他通訊裝置的優先度是否高於前記現在的基準主機之優先度；及 調停部，若判定為前記其他通訊裝置的優先度高於前記現在的基準主機之優先度，則在將前記其他通訊裝置切換到前記基準主機之前，從前記其他的通訊裝置取得含有前記其他通訊裝置的時刻的同步訊息，算出前記其他的通訊裝置的時刻和本身通訊裝置之時刻的差值，在前記差值小於閾值的情況下，將前記其他的通訊裝置切換到前記基準主機。
- 一種通訊方法，其係為被包含於通訊系統中之通訊裝置的通訊方法，該通訊系統為具備複數通訊裝置的通訊系統，其係從前記複數通訊裝置選出作為前記複數通訊裝置之時刻基準的基準主機，該通訊方法中： 優先度判定部從前記複數通訊裝置當中的除了現在之基準主機以外的其他通訊裝置，取得作為前記基準主機之選出所使用的基準主機調停訊息之包含前記其他通訊裝置之優先度的基準主機調停訊息，判定前記其他通訊裝置的優先度是否高於前記現在的基準主機之優先度；及 若判定為前記其他通訊裝置的優先度高於前記現在的基準主機之優先度，則調停部在將前記其他通訊裝置切換到前記基準主機之前，從前記其他的通訊裝置取得含有前記其他通訊裝置的時刻的同步訊息，算出前記其他的通訊裝置的時刻和本身通訊裝置之時刻的差值，在前記差值小於閾值的情況下，將前記其他的通訊裝置切換到前記基準主機。
- 一種通訊程式產品，其係為被包含於通訊系統中的通訊裝置之通訊程式產品，該通訊系統為具備複數通訊裝置的通訊系統，其係從前記複數通訊裝置選出作為前記複數通訊裝置之時刻基準的基準主機，該通訊程式產品使得作為電腦之前記通訊裝置執行： 優先度判定處理，從前記複數通訊裝置當中的除了現在之基準主機以外的其他通訊裝置，取得作為前記基準主機之選出所使用的基準主機調停訊息之包含前記其他通訊裝置之優先度的基準主機調停訊息，判定前記其他通訊裝置的優先度是否高於前記現在的基準主機之優先度；及 調停處理，若判定為前記其他通訊裝置的優先度高於前記現在的基準主機之優先度，則在將前記其他通訊裝置切換到前記基準主機之前，從前記其他的通訊裝置取得含有前記其他通訊裝置的時刻的同步訊息，算出前記其他的通訊裝置的時刻和本身通訊裝置之時刻的差值，在前記差值小於閾值的情況下，將前記其他的通訊裝置切換到前記基準主機。
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