环状同步网络系统以及时间从属站点的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种环状同步网络系统以及时间从属站点。
【背景技术】
[0002]现有的环状同步网络系统具有多个通信装置利用双重环结构连接的结构，具有示出基准时刻的时间主站点和根据时间主站点的基准时刻动作的时间从属站点。在如上所述的环状同步网络系统中，如下面所述，在各站点间得到同步(例如参照专利文献I)。首先，使用传输延迟测量帧，预先对从时间主站点到各时间从属站点为止的传输延迟时间进行测量。各时间从属站点如果接收到来自时间主站点的同步帧，则将从属时钟计数器校正为考虑了传输延迟时间的校正值。
[0003]另外，在专利文献I中提出有如下机制，即，在由于通信故障等而同步帧的到达时间发生偏差的情况下，在同步帧延迟地到达各从属站点的情况下，或者在由于噪声等而混入有伪同步帧的情况下，防止不适当的同步校正。时间从属站点在同步帧接收有效期间内接收到同步帧的情况下，对从属时钟计数器进行校正，在除此之外的情况下不进行从属时钟计数器的校正。该同步帧接收有效期间是指以下期间，即，具有基于在同步系统中存在的同步定时的波动(或同步抖动)而计算出的时间宽度，或者基于作为目标的同步精度而计算出的时间宽度，被设置为在考虑了顺时针以及逆时针的各路径中的从时间主站点到时间从属站点为止的同步帧传输延迟时间的时刻开始。另外，该同步帧接收有效期间是指，只在该期间中将针对同步帧的同步(由于同步帧接收而进行的从属时钟计数器的校正处理)设为有效。
[0004]此外，由于在同步帧接收有效期间的控制中使用从属时钟计数器，因此利用同步帧而使得从属时钟被定期地校正的时间间隔(下面，称为同步校正周期)和定期地接收来自特定的站点的帧的时间间隔(下面，称为通信周期)是相等的关系(例如参照专利文献
2) ο
[0005]专利文献1:日本特开2011 - 199420号公报
[0006]专利文献2:日本特开2009 - 130519号公报
【发明内容】
[0007]在现有的环状同步网络系统中，如上所述，同步校正周期和通信周期是相等的关系。因此，在是使用令牌传递方式或时分复用通信方式等，网络上的各站点在每I通信周期内进行I次数据发送的网络的情况下，即使在网络上存在与同步控制不相关的从属站点，通信周期长度也会被同步校正周期长度拖延而变长。其结果，存在网络上的各种数据更新间隔也变长，通信线路使用率降低这样的问题点。
[0008]本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于得到一种能够在环状同步网络系统中在时间主站点和时间从属站点之间得到同步时，使通信线路使用率与现有相比提高的环状同步网络系统以及时间从属站点。
[0009]为了达到上述目的，本发明所涉及的时间从属站点是在环状同步网络系统中使用的，在所述环状同步网络系统中，时间主站点和大于或等于I台的时间从属站点利用传送路径连接成为双重环结构，所述时间主站点和所述时间从属站点之间的同步校正周期以在所述时间主站点和所述时间从属站点之间周期性地进行的通信周期的自然数倍进行，所述时间从属站点的特征在于，具有:从属时钟计数器，其对所述通信周期进行计时；以及同步错误检测单元，其对与所述时间主站点之间的同步错误进行检测，所述同步错误检测单元具有:第I同步错误检测用计数器，其对向第I方向传送帧的所述传送路径的所述同步校正周期进行计数；第2同步错误检测用计数器，其对向与所述第I方向相反的第2方向传送帧的所述传送路径的所述同步校正周期进行计数；第I同步有效期间计时单元，如果所述第I同步错误检测用计数器的计数值达到第I设定值，则该第I同步有效期间计时单元对向所述第I方向传送的第I同步帧的有效的接收期间即第I同步帧接收有效期间进行计时；第2同步有效期间计时单元，如果所述第2同步错误检测用计数器的计数值达到第2设定值，贝IJ该第2同步有效期间计时单元对向所述第2方向传送的第2同步帧的有效的接收期间即第2同步帧接收有效期间进行计时；第I同步错误判定单元，其判定是否在所述第I同步帧接收有效期间内接收到所述第I同步帧；以及第2同步错误判定单元，其判定是否在所述第2同步帧接收有效期间内接收到所述第2同步帧。
[0010]发明的效果
[0011]根据本发明，由于将通信周期长度设为同步校正周期长度的N分之1(N =任意的自然数)，因此具有如下效果:即使在网络上存在与同步控制不相关的从属站点，也不会出现通信周期长度被同步校正周期长度拖延而变长的情况，能够使网络上的数据更新间隔变短，能够使通信线路使用率提高。
【附图说明】
[0012]图1是示意地表示环状同步网络系统的结构的一个例子的图。
[0013]图2是表示通常的环状同步网络系统中的从属时钟计数器的校正处理的情况的图。
[0014]图3是表示环状同步网络系统中的从属时钟计数器的离散周期同步校正处理的概况的图。
[0015]图4是表示考虑了同步抖动因素的情况下的从属时钟计数器的离散周期同步校正处理的概况的图。
[0016]图5是表示互斥接收型环状同步网络系统的结构的一个例子的图。
[0017]图6是表示同时接收型环状同步网络系统的结构的一个例子的图。
[0018]图7是示意地表示本实施方式所涉及的时间主站点和时间从属站点的功能结构的框图。
[0019]图8是示意地表示本实施方式所涉及的时间从属站点的同步错误检测部的功能结构的框图。
[0020]图9是表示在从属时钟计数器之外，另外安装了 CWEC、CCffEC, Cff同步有效期间定时器以及CCW同步有效期间定时器的情况下的离散周期同步校正处理的概况的图。
[0021]图10是表示本实施方式所涉及的同步错误检测处理的概况的图。
[0022]图11是表示未安装同步有效期间定时器的情况下的未接收错误的误检测的概况的图。
【具体实施方式】
[0023]下面，参照附图，对本发明所涉及的环状同步网络系统以及时间从属站点的优选的实施方式进行详细地说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。另外，下面，在对通常的环状同步网络系统中的同步方法和其问题点进行说明之后，说明本实施方式。
[0024]图1是示意地表示环状同步网络系统的结构的一个例子的图。如该图所示，在环状同步网络系统中，多个通信装置以形成双重环结构的方式经由传送路径(网络)而连接。此处，构成双重环的一方的传送路径是绕顺时针发送帧的CW系通信路径TLl，另一方的传送路径是绕逆时针发送帧的CCW系通信路径TL2。
[0025]在通信装置之中，I台是时间主站点TM，其它是时间从属站点TSl?TS3。在时间主站点TM上连接作为外部设备的环状同步网络系统整体的同步主站SM，同步定时从同步主站SM向时间主站点TM进行通知。时间主站点TM将从同步主站SM通知的同步定时经由网络而通知到时间从属站点TSl?TS3。另外，在时间从属站点TSl?TS3上连接作为外部设备的同步从属站SSl?SS3，将从时间主站点TM通知的同步定时通知到同步从属站SSl?SS3。此外，在图1中，表示出4台通信装置(I台时间主站点TM和3台时间从属站点TSl?TS3)环状连接的情况，但所连接的台数不限定于此。
[0026]图2是表示通常的环状同步网络系统中的从属时钟计数器的校正处理的情况的图。在该图中，横轴方向是时间。此处，表示出时间主站点TM的同步帧的发送状态、以及时间从属站点TSl的同步帧的接收状态、同步帧接收有效期间和从属时钟计数器的状态。另夕卜，在该环状同步网络系统中，是同步校正周期和通信周期相等的状态。
[0027]时间主站点TM在时刻t0向CW以及CCW的方向同时以Δ t的周期(Δ t是通信周期)发送同步帧。CW同步帧在经过了 CW传输延迟时间Tdw后到达时间从属站点TS1，CCff同步帧在经过了 CCW传输延迟时间Tdaw后到达时间从属站点TSl。另外，在CW系通信路径和CCW系通信路径中，分别设定有将在该期间内接收的同步帧设为有效的同步帧接收有效期间P?、Pra。此外，在本例中，CW同步帧和CCW同步帧分别在同步帧接收有效期间P?、PC?内被接收。
[0028]在tO+Td?( = toi)，时间从属站点TSl接收CW同步帧之前的期间，从属时钟计数器进行规定数量的计数，但在该计数值中包含有在从属时钟中使用的振荡元件的误差等。因此，在时刻toi，接收了 CW同步帧的时刻，进行将从属时钟计数器校正为规定值的处理。这在CCW系通信路径中也是同样的，在tO+Tdaw( = t02)，接收了 CCW同步帧的时刻，进行将从属时钟计数器校正为规定值的处理。而且，如上所述的处理以同步校正周期(通信周期)执行。
[0029]在通常的环状同步网络系统中，同步校正周期和通信周期是相等的关系。在是使用令牌传递方式或时分复用通信方式等，网络上的各站点在每I通信周期内进行I次数据发送的网络的情况下，即使在网络上存在与同步控制不相关的从属站点，通信周期长度也会被同步校正周期长度拖延而变长，网络上的各种数据更新间隔变长。其结果，通信线路使用率降低。
[0030]作为使通信线路使用率提高的方法，可以考虑下述方法，即通过对通信周期的重复次数(下面，称为通信周期次数)进行计数，而在多次的通信周期中只进行I次利用同步帧实现的从属时钟计数器校正(下面，称为离散周期同步校正)。
[0031]图3是表示环状同步网络系统中的从属时钟计数器的离散周期同步校正处理的概况的图。在该图中，横轴方向也是时间。此处，表示出时间主站点TM的同步帧的发送状态、以及时间从属站点TSl的同步帧的接收状态、同步帧接收有效期间、从属时钟计数器的状态和通信周期次数计数器的状态。另外，在该环状同步网络系统中，同步校正周期是通信周期的2倍。
[0032]时间主站点TM在时刻t0同时以2 Δ t的周期(Δ t是通信周期)发送CW同步帧和CCW同步帧。CW同步帧在经过了 CW传输延迟时间Td?后的时刻t01到达时间从属站点TSLCCff同步帧在经过了 CCW传输延迟时间TdeJg的时刻t02到达时间从属站点TSl0另夕卜，在CW系通信路径和CCW系通信路径中分别设有同步帧接收有效期间Ρ?、Ρε?，在本例中，Cff同步帧和CCW同步帧分别在同步帧接收有效期间P?、Peew内被接收。
[0033]在时刻tOl，时间从属站点TSl利用CW系通信路径接收同步帧之前的期间，从属时钟计数器进行规定数量的计数，但在该计数值中包含有误差。因此，在时刻toi，接收了 CW同步帧的时刻，进行将从属时钟计数器校正为规定值的处理。这在CCW系通信路径中也是同样的，在时刻t02，接收了 CCW同步帧的时刻，进行将从属时钟计数器校正为规定值的处理。而且，如上所述的处理以同步校正周期2At执行。
[0034]在图3的情况下，时间从属站点TSl用通信周期次数计数器对通信周期次数进行