環(huán)路通信信道中的定時(shí)器同步系統(tǒng)技術(shù)方案

在一個(gè)包括主站、從站和用于連接主從站的環(huán)路通信路徑的系統(tǒng)中，主站為每個(gè)從站測(cè)量發(fā)送滯后時(shí)間，該發(fā)送滯后時(shí)間為自通過環(huán)路通信信道沿正向從主站發(fā)送通信幀，到主站從接收了上述通信幀的從站中的每一個(gè)接收沿反向返回的通信幀的時(shí)間，并根據(jù)測(cè)得的從站的發(fā)送滯后時(shí)間和指示了在從站中處理通信幀所產(chǎn)生的延遲時(shí)間的延遲時(shí)間信息，計(jì)算從站的定時(shí)器校正時(shí)間。每個(gè)從站包括收發(fā)切換器，用于將通信幀的收發(fā)方向在環(huán)路通信信道的正向和反向之間切換，以在由單一通信信道構(gòu)成的環(huán)路通信路徑中實(shí)現(xiàn)定時(shí)器同步。

Timer synchronization system in loop communication channel

In a master station, slave station and system for loop communication path between master and slave station in the station for each slave station measurement transmission delay time, the delay time for sending self loop through the communication channel along the forward sent from the primary station to station communication frame, the frame from the received communication from each station a received communication frame along the reverse return time, and according to the measured from the station to send instructions in the lag time and delay time delay time information generated from the station in the communication frame, calculated from the station timer correction time. From each station includes a transceiver switch, used to switch between the loop communication channel of forward and reverse direction transceiver communication frame, in the loop communication path from a single communication channel in a synchronous timer.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
環(huán)路通信信道中的定時(shí)器同步系統(tǒng)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用于2015年12月9日提交的日本專利申請(qǐng)No.2015-240367的全部公開內(nèi)容，包括說明書，權(quán)利要求書，附圖和摘要，特此將其全部?jī)?nèi)容并入本文作為參考。
本公開涉及一種用于環(huán)路通信信道中的通信系統(tǒng)的定時(shí)器同步系統(tǒng)，該定時(shí)器同步系統(tǒng)中，與通信信道中的從站相連的定時(shí)器能夠達(dá)到高精度的時(shí)間同步。
技術(shù)介紹
在主站與從站間通過環(huán)路通信信道進(jìn)行的一對(duì)一通信中，為了使與通信信道中的各從站連接的定時(shí)器達(dá)到高精度的時(shí)間同步，研究人員對(duì)此進(jìn)行了多種嘗試。圖6為依照現(xiàn)有技術(shù)的定時(shí)器同步系統(tǒng)框圖。在現(xiàn)有示例中，如圖6所示，主站1、從站2和從站4之間以及各從站之間均用兩條通信信道連接，以此建立雙向通信。主站1將通信幀由收發(fā)電路13發(fā)送至從站2。從站2在收發(fā)電路26中接收該通信幀，并將該通信幀由收發(fā)電路26發(fā)送至從站3。從站3在收發(fā)電路36中接收該通信幀，并將該通信幀由收發(fā)電路36發(fā)送至從站4。從站4在收發(fā)電路46中接收該通信幀，并將該通信幀由收發(fā)電路46發(fā)送至主站1。用這種方式，就建立了環(huán)路通信。從站具備的定時(shí)器校正單元23、33和43根據(jù)定時(shí)器校正時(shí)間，校正相應(yīng)的從站定時(shí)器24、34和44。圖7是表示現(xiàn)有技術(shù)中，在主從站的初始化過程中設(shè)置定時(shí)器校正時(shí)間的步驟的流程圖。上述從站中的每一個(gè)等待并接收指向該從站自身的通信幀(S51)。接收到指向該從站自身的通信幀后，該從站將接收到的通信幀發(fā)送至位于該從站的上游的發(fā)送源(S52)，并將該通信幀發(fā)送至位于該從站的下游的另一個(gè)從站或者上述主站(S53)。之后，上述下游從站或主站等待S52和S53(S54)中被發(fā)送的通信幀，并在接收到該通信幀后設(shè)置定時(shí)器校正時(shí)間(S55)。更具體地，根據(jù)S53中的通信幀的發(fā)送時(shí)間To和S54中的通信幀的接收時(shí)間Tr，通過如下等式1計(jì)算出定時(shí)器校正時(shí)間Ts。Ts＝(To–Tr)/2…(等式1)由于主站和從站中相鄰的一個(gè)以及從站中相鄰的從站之間的往返通信距離為一個(gè)常量，因而采用定時(shí)器校正時(shí)間Ts能夠校正通過通信信道進(jìn)行的由從站到主站的發(fā)送上的滯后，上述定時(shí)器校正時(shí)間Ts為完成發(fā)送和接收過程所需時(shí)間的一半。但是，在實(shí)際中，在上述從站中的每一個(gè)從站中進(jìn)行的中轉(zhuǎn)/重新載入處理會(huì)造成通信滯后，因而僅采用上述定時(shí)器校正時(shí)間Ts進(jìn)行發(fā)送滯后的校正會(huì)造成同步偏差的產(chǎn)生。圖8是表示依照現(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)示例的從站的框圖。收發(fā)器203輸出所接收到的通信幀數(shù)據(jù)。發(fā)送目標(biāo)判定電路205判斷該通信幀數(shù)據(jù)是否指向其自身從站，并根據(jù)判斷結(jié)果，輸出中轉(zhuǎn)/重新載入切換信號(hào)SW-b。根據(jù)上述中轉(zhuǎn)/重新載入切換信號(hào)SW-b，當(dāng)接收到的發(fā)送幀數(shù)據(jù)指向其自身從站時(shí)，中轉(zhuǎn)/重新載入切換器206通過通信幀重新載入電路208輸出發(fā)送數(shù)據(jù)210，當(dāng)接收到的通信幀數(shù)據(jù)指向另一個(gè)從站時(shí)，將不對(duì)接收的發(fā)送幀數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而通過中轉(zhuǎn)電路207將其輸出。收發(fā)器203將由中轉(zhuǎn)/重新載入切換器206輸出的數(shù)據(jù)作為通信幀輸出至下一站。通信幀重新載入電路208根據(jù)接收到的通信幀數(shù)據(jù)，輸出定時(shí)器校正值至定時(shí)器校正單元23。定時(shí)器校正單元23根據(jù)定時(shí)器校正值，對(duì)安裝有定時(shí)器校正單元23的從站的從站定時(shí)器24進(jìn)行校正。圖9和圖10是表示依照現(xiàn)有技術(shù)對(duì)主站和從站中的定時(shí)器校正時(shí)間進(jìn)行設(shè)置的步驟的流程圖。現(xiàn)參考圖9，主站1將包含定時(shí)器校正時(shí)間信息的通信幀發(fā)送至從站2、3和4，該定時(shí)器校正時(shí)間信息是通過將同步定時(shí)器所采用的校正值和在環(huán)路通信信道中的中轉(zhuǎn)站中進(jìn)行中轉(zhuǎn)/重新載入處理所產(chǎn)生的延遲時(shí)間相加得到的(S40)。接下來參考圖10中的流程圖，以從站2中進(jìn)行的處理步驟為例進(jìn)行說明。當(dāng)接收到由主站1指向從站2的通信幀后(S41)，從站2將中轉(zhuǎn)/重新載入切換器206(見圖8)切換至通信幀重新載入電路一側(cè)，以執(zhí)行通信幀重新載入處理，并將包含指示了定時(shí)器校正完成的信息的通信幀發(fā)送至主站1。之后，從站2將中轉(zhuǎn)/重新載入切換器206迅速切換至中轉(zhuǎn)電路一側(cè)，準(zhǔn)備進(jìn)行將通信幀中轉(zhuǎn)到另一個(gè)從站的處理(S42)。接下來，定時(shí)器校正單元23(見圖8)根據(jù)通信幀中包含的定時(shí)器校正時(shí)間信息，對(duì)從站2中的從站定時(shí)器24進(jìn)行校正(S43)。再次參考圖9，當(dāng)來自所有從站的包含指示了定時(shí)器校正完成的信息的通信幀被接收后，主站1完成初始化(S44)。上述處理步驟中，即使從站中的每一個(gè)從站中進(jìn)行的中轉(zhuǎn)/重新載入處理產(chǎn)生了通信延遲，從站的時(shí)間也能夠與環(huán)路通信信道中的主站的時(shí)間達(dá)到同步。通過這種方式，即便在伴有中轉(zhuǎn)/重新載入通信幀的處理的通信中，也能夠?qū)崿F(xiàn)精確的定時(shí)器同步。引文列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：JPS61-6953A專利文獻(xiàn)2：JPH10-164109A
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問題圖6和圖7所示的現(xiàn)有技術(shù)基于如下前提：主站1、從站2和從站4之間以及各個(gè)從站之間均用兩條通信信道連接，以此實(shí)現(xiàn)雙向通信。但是，由于各個(gè)站間的每個(gè)連接均需要兩條通信信道，因此上述連接方式會(huì)引起成本增加的問題。另一個(gè)問題是，由于可以測(cè)量的通信滯后時(shí)間僅為兩條通信信道的平均滯后時(shí)間，因而滯后時(shí)間的測(cè)量結(jié)果是不精確的。該現(xiàn)有技術(shù)還存在的另一個(gè)問題是，所得到的在從站中進(jìn)行中轉(zhuǎn)/重新載入處理所產(chǎn)生的延遲時(shí)間并不精確。本公開的目的在于，在提供主從站之間的高精度定時(shí)器同步的同時(shí)，降低連接主從站的通信信道的相關(guān)成本。問題的解決方案本公開涉及一種用于對(duì)特定通信幀中的多個(gè)從站的定時(shí)器進(jìn)行同步的定時(shí)器同步系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個(gè)主站、多個(gè)從站及連接該主站和從站的環(huán)路通信信道。該定時(shí)器同步系統(tǒng)中，上述主站包括：主站定時(shí)器，用于測(cè)量從站中的每一個(gè)的發(fā)送滯后時(shí)間，該發(fā)送滯后時(shí)間為自通過環(huán)路通信信道沿正向從主站發(fā)送通信幀，到主站從接收了通信幀的多個(gè)從站中的每一個(gè)接收到通過通信信道沿反向返回的通信幀的時(shí)間；延遲信息存儲(chǔ)器，其儲(chǔ)存了延遲時(shí)間信息，該延遲時(shí)間信息指示了在從站中對(duì)通信幀進(jìn)行處理所產(chǎn)生的延遲時(shí)間；定時(shí)器校正時(shí)間計(jì)算器，用于根據(jù)測(cè)得的從站中的每一個(gè)的發(fā)送滯后時(shí)間和延遲時(shí)間信息，計(jì)算定時(shí)器校正時(shí)間，上述定時(shí)器校正時(shí)間中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于從站中的每個(gè)從站；發(fā)射機(jī)，用于將定時(shí)器校正時(shí)間中的每一個(gè)發(fā)送至從站中對(duì)應(yīng)的一個(gè)從站。并且，每個(gè)從站包括：收發(fā)切換器，用于將通信幀的收發(fā)方向在正向和反向之間切換，以及定時(shí)器校正單元，用于根據(jù)主站發(fā)送的與從站中的每一個(gè)從站對(duì)應(yīng)的定時(shí)器校正時(shí)間，相應(yīng)地對(duì)從站中的每一個(gè)從站定時(shí)器進(jìn)行校正。優(yōu)選地，在從站中對(duì)通信幀進(jìn)行處理所產(chǎn)生的上述延遲時(shí)間包括：進(jìn)行將通信幀中轉(zhuǎn)至從站中的另一從站的處理所產(chǎn)生的中轉(zhuǎn)延遲時(shí)間，和進(jìn)行將待返回給主站的通信幀重新載入的處理所產(chǎn)生的重新載入延遲時(shí)間，上述重新載入延遲時(shí)間不同于上述中轉(zhuǎn)延遲時(shí)間。優(yōu)選地，定時(shí)器校正時(shí)間計(jì)算器根據(jù)以下計(jì)算從站中的目標(biāo)從站的定時(shí)器校正時(shí)間：為從站中的每一個(gè)測(cè)得的發(fā)送滯后時(shí)間，沿正向觀察在環(huán)路通信信道中位于主站與從站中的目標(biāo)從站之間的從站中的一個(gè)或多個(gè)從站中產(chǎn)生的中轉(zhuǎn)延遲時(shí)間，以及從站中的目標(biāo)從站中產(chǎn)生的重新載入延遲時(shí)間。專利技術(shù)的有益效果依照本公開的定時(shí)器同步系統(tǒng)，能夠在高精度地實(shí)現(xiàn)主從站間定時(shí)器同步的同時(shí)，降低連接主從站的通信路徑的相關(guān)成本。附圖說明以下將結(jié)合附圖對(duì)本公開的實(shí)施例進(jìn)行說明，其中：圖1為表示本公本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種定時(shí)器同步系統(tǒng)，用于在特定通信幀中對(duì)多個(gè)從站的定時(shí)器進(jìn)行同步，包括：主站；多個(gè)從站；和環(huán)路通信信道，所述主站和所述多個(gè)從站通過該環(huán)路通信信道相連，其中：所述主站包括：主站定時(shí)器，用于測(cè)量所述多個(gè)從站中的每一個(gè)的發(fā)送滯后時(shí)間，該發(fā)送滯后時(shí)間為自通過環(huán)路通信信道沿正向從所述主站發(fā)送通信幀，到所述主站從接收了所述通信幀的所述多個(gè)從站中的每一個(gè)接收到通過所述通信信道沿反向返回的通信幀的時(shí)間，延遲信息存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)了延遲時(shí)間信息，該延遲時(shí)間信息指示了在所述多個(gè)從站中對(duì)通信幀進(jìn)行處理所分別產(chǎn)生的多個(gè)延遲時(shí)間；定時(shí)器校正時(shí)間計(jì)算器，用于根據(jù)測(cè)得的所述多個(gè)從站中的每一個(gè)的發(fā)送滯后時(shí)間和延遲時(shí)間信息，計(jì)算多個(gè)定時(shí)器校正時(shí)間，所述定時(shí)器校正時(shí)間中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)從站中的每個(gè)從站；發(fā)射機(jī)，用于將所述多個(gè)定時(shí)器校正時(shí)間中的每一個(gè)發(fā)送至多個(gè)從站中對(duì)應(yīng)的一個(gè)從站；并且每個(gè)從站包括：收發(fā)切換器，用于將通信幀的收發(fā)方向在正向和反向之間切換，以及定時(shí)器校正單元，用于根據(jù)由主站發(fā)送的與各從站對(duì)應(yīng)的定時(shí)器校正時(shí)間，相應(yīng)地對(duì)各從站的定時(shí)器進(jìn)行校正。

【技術(shù)特征摘要】
2015.12.09 JP 2015-2403671.一種定時(shí)器同步系統(tǒng)，用于在特定通信幀中對(duì)多個(gè)從站的定時(shí)器進(jìn)行同步，包括：主站；多個(gè)從站；和環(huán)路通信信道，所述主站和所述多個(gè)從站通過該環(huán)路通信信道相連，其中：所述主站包括：主站定時(shí)器，用于測(cè)量所述多個(gè)從站中的每一個(gè)的發(fā)送滯后時(shí)間，該發(fā)送滯后時(shí)間為自通過環(huán)路通信信道沿正向從所述主站發(fā)送通信幀，到所述主站從接收了所述通信幀的所述多個(gè)從站中的每一個(gè)接收到通過所述通信信道沿反向返回的通信幀的時(shí)間，延遲信息存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)了延遲時(shí)間信息，該延遲時(shí)間信息指示了在所述多個(gè)從站中對(duì)通信幀進(jìn)行處理所分別產(chǎn)生的多個(gè)延遲時(shí)間；定時(shí)器校正時(shí)間計(jì)算器，用于根據(jù)測(cè)得的所述多個(gè)從站中的每一個(gè)的發(fā)送滯后時(shí)間和延遲時(shí)間信息，計(jì)算多個(gè)定時(shí)器校正時(shí)間，所述定時(shí)器校正時(shí)間中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)從站中的每個(gè)從站；發(fā)射機(jī)，用于將所述多個(gè)定時(shí)器校正...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：柴田知宏，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：大隈株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本,JP