环路通信信道中的定时器同步系统技术方案

在一个包括主站、从站和用于连接主从站的环路通信路径的系统中，主站为每个从站测量发送滞后时间，该发送滞后时间为自通过环路通信信道沿正向从主站发送通信帧，到主站从接收了上述通信帧的从站中的每一个接收沿反向返回的通信帧的时间，并根据测得的从站的发送滞后时间和指示了在从站中处理通信帧所产生的延迟时间的延迟时间信息，计算从站的定时器校正时间。每个从站包括收发切换器，用于将通信帧的收发方向在环路通信信道的正向和反向之间切换，以在由单一通信信道构成的环路通信路径中实现定时器同步。

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.

【技术实现步骤摘要】
环路通信信道中的定时器同步系统相关申请的交叉引用于2015年12月9日提交的日本专利申请No.2015-240367的全部公开内容，包括说明书，权利要求书，附图和摘要，特此将其全部内容并入本文作为参考。
本公开涉及一种用于环路通信信道中的通信系统的定时器同步系统，该定时器同步系统中，与通信信道中的从站相连的定时器能够达到高精度的时间同步。
技术介绍
在主站与从站间通过环路通信信道进行的一对一通信中，为了使与通信信道中的各从站连接的定时器达到高精度的时间同步，研究人员对此进行了多种尝试。图6为依照现有技术的定时器同步系统框图。在现有示例中，如图6所示，主站1、从站2和从站4之间以及各从站之间均用两条通信信道连接，以此建立双向通信。主站1将通信帧由收发电路13发送至从站2。从站2在收发电路26中接收该通信帧，并将该通信帧由收发电路26发送至从站3。从站3在收发电路36中接收该通信帧，并将该通信帧由收发电路36发送至从站4。从站4在收发电路46中接收该通信帧，并将该通信帧由收发电路46发送至主站1。用这种方式，就建立了环路通信。从站具备的定时器校正单元23、33和43根据定时器校正时间，校正相应的从站定时器24、34和44。图7是表示现有技术中，在主从站的初始化过程中设置定时器校正时间的步骤的流程图。上述从站中的每一个等待并接收指向该从站自身的通信帧(S51)。接收到指向该从站自身的通信帧后，该从站将接收到的通信帧发送至位于该从站的上游的发送源(S52)，并将该通信帧发送至位于该从站的下游的另一个从站或者上述主站(S53)。之后，上述下游从站或主站等待S52和S53(S54)中被发送的通信帧，并在接收到该通信帧后设置定时器校正时间(S55)。更具体地，根据S53中的通信帧的发送时间To和S54中的通信帧的接收时间Tr，通过如下等式1计算出定时器校正时间Ts。Ts＝(To–Tr)/2…(等式1)由于主站和从站中相邻的一个以及从站中相邻的从站之间的往返通信距离为一个常量，因而采用定时器校正时间Ts能够校正通过通信信道进行的由从站到主站的发送上的滞后，上述定时器校正时间Ts为完成发送和接收过程所需时间的一半。但是，在实际中，在上述从站中的每一个从站中进行的中转/重新载入处理会造成通信滞后，因而仅采用上述定时器校正时间Ts进行发送滞后的校正会造成同步偏差的产生。图8是表示依照现有技术的另一个示例的从站的框图。收发器203输出所接收到的通信帧数据。发送目标判定电路205判断该通信帧数据是否指向其自身从站，并根据判断结果，输出中转/重新载入切换信号SW-b。根据上述中转/重新载入切换信号SW-b，当接收到的发送帧数据指向其自身从站时，中转/重新载入切换器206通过通信帧重新载入电路208输出发送数据210，当接收到的通信帧数据指向另一个从站时，将不对接收的发送帧数据进行处理，而通过中转电路207将其输出。收发器203将由中转/重新载入切换器206输出的数据作为通信帧输出至下一站。通信帧重新载入电路208根据接收到的通信帧数据，输出定时器校正值至定时器校正单元23。定时器校正单元23根据定时器校正值，对安装有定时器校正单元23的从站的从站定时器24进行校正。图9和图10是表示依照现有技术对主站和从站中的定时器校正时间进行设置的步骤的流程图。现参考图9，主站1将包含定时器校正时间信息的通信帧发送至从站2、3和4，该定时器校正时间信息是通过将同步定时器所采用的校正值和在环路通信信道中的中转站中进行中转/重新载入处理所产生的延迟时间相加得到的(S40)。接下来参考图10中的流程图，以从站2中进行的处理步骤为例进行说明。当接收到由主站1指向从站2的通信帧后(S41)，从站2将中转/重新载入切换器206(见图8)切换至通信帧重新载入电路一侧，以执行通信帧重新载入处理，并将包含指示了定时器校正完成的信息的通信帧发送至主站1。之后，从站2将中转/重新载入切换器206迅速切换至中转电路一侧，准备进行将通信帧中转到另一个从站的处理(S42)。接下来，定时器校正单元23(见图8)根据通信帧中包含的定时器校正时间信息，对从站2中的从站定时器24进行校正(S43)。再次参考图9，当来自所有从站的包含指示了定时器校正完成的信息的通信帧被接收后，主站1完成初始化(S44)。上述处理步骤中，即使从站中的每一个从站中进行的中转/重新载入处理产生了通信延迟，从站的时间也能够与环路通信信道中的主站的时间达到同步。通过这种方式，即便在伴有中转/重新载入通信帧的处理的通信中，也能够实现精确的定时器同步。引文列表专利文献专利文献1：JPS61-6953A专利文献2：JPH10-164109A
技术实现思路
技术问题图6和图7所示的现有技术基于如下前提：主站1、从站2和从站4之间以及各个从站之间均用两条通信信道连接，以此实现双向通信。但是，由于各个站间的每个连接均需要两条通信信道，因此上述连接方式会引起成本增加的问题。另一个问题是，由于可以测量的通信滞后时间仅为两条通信信道的平均滞后时间，因而滞后时间的测量结果是不精确的。该现有技术还存在的另一个问题是，所得到的在从站中进行中转/重新载入处理所产生的延迟时间并不精确。本公开的目的在于，在提供主从站之间的高精度定时器同步的同时，降低连接主从站的通信信道的相关成本。问题的解决方案本公开涉及一种用于对特定通信帧中的多个从站的定时器进行同步的定时器同步系统，该系统具有一个主站、多个从站及连接该主站和从站的环路通信信道。该定时器同步系统中，上述主站包括：主站定时器，用于测量从站中的每一个的发送滞后时间，该发送滞后时间为自通过环路通信信道沿正向从主站发送通信帧，到主站从接收了通信帧的多个从站中的每一个接收到通过通信信道沿反向返回的通信帧的时间；延迟信息存储器，其储存了延迟时间信息，该延迟时间信息指示了在从站中对通信帧进行处理所产生的延迟时间；定时器校正时间计算器，用于根据测得的从站中的每一个的发送滞后时间和延迟时间信息，计算定时器校正时间，上述定时器校正时间中的每一个对应于从站中的每个从站；发射机，用于将定时器校正时间中的每一个发送至从站中对应的一个从站。并且，每个从站包括：收发切换器，用于将通信帧的收发方向在正向和反向之间切换，以及定时器校正单元，用于根据主站发送的与从站中的每一个从站对应的定时器校正时间，相应地对从站中的每一个从站定时器进行校正。优选地，在从站中对通信帧进行处理所产生的上述延迟时间包括：进行将通信帧中转至从站中的另一从站的处理所产生的中转延迟时间，和进行将待返回给主站的通信帧重新载入的处理所产生的重新载入延迟时间，上述重新载入延迟时间不同于上述中转延迟时间。优选地，定时器校正时间计算器根据以下计算从站中的目标从站的定时器校正时间：为从站中的每一个测得的发送滞后时间，沿正向观察在环路通信信道中位于主站与从站中的目标从站之间的从站中的一个或多个从站中产生的中转延迟时间，以及从站中的目标从站中产生的重新载入延迟时间。专利技术的有益效果依照本公开的定时器同步系统，能够在高精度地实现主从站间定时器同步的同时，降低连接主从站的通信路径的相关成本。附图说明以下将结合附图对本公开的实施例进行说明，其中：图1为表示本公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定时器同步系统，用于在特定通信帧中对多个从站的定时器进行同步，包括：主站；多个从站；和环路通信信道，所述主站和所述多个从站通过该环路通信信道相连，其中：所述主站包括：主站定时器，用于测量所述多个从站中的每一个的发送滞后时间，该发送滞后时间为自通过环路通信信道沿正向从所述主站发送通信帧，到所述主站从接收了所述通信帧的所述多个从站中的每一个接收到通过所述通信信道沿反向返回的通信帧的时间，延迟信息存储器，其存储了延迟时间信息，该延迟时间信息指示了在所述多个从站中对通信帧进行处理所分别产生的多个延迟时间；定时器校正时间计算器，用于根据测得的所述多个从站中的每一个的发送滞后时间和延迟时间信息，计算多个定时器校正时间，所述定时器校正时间中的每一个对应于所述多个从站中的每个从站；发射机，用于将所述多个定时器校正时间中的每一个发送至多个从站中对应的一个从站；并且每个从站包括：收发切换器，用于将通信帧的收发方向在正向和反向之间切换，以及定时器校正单元，用于根据由主站发送的与各从站对应的定时器校正时间，相应地对各从站的定时器进行校正。

【技术特征摘要】
2015.12.09 JP 2015-2403671.一种定时器同步系统，用于在特定通信帧中对多个从站的定时器进行同步，包括：主站；多个从站；和环路通信信道，所述主站和所述多个从站通过该环路通信信道相连，其中：所述主站包括：主站定时器，用于测量所述多个从站中的每一个的发送滞后时间，该发送滞后时间为自通过环路通信信道沿正向从所述主站发送通信帧，到所述主站从接收了所述通信帧的所述多个从站中的每一个接收到通过所述通信信道沿反向返回的通信帧的时间，延迟信息存储器，其存储了延迟时间信息，该延迟时间信息指示了在所述多个从站中对通信帧进行处理所分别产生的多个延迟时间；定时器校正时间计算器，用于根据测得的所述多个从站中的每一个的发送滞后时间和延迟时间信息，计算多个定时器校正时间，所述定时器校正时间中的每一个对应于所述多个从站中的每个从站；发射机，用于将所述多个定时器校正...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴田知宏，
申请(专利权)人：大隈株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP