环状同步网络系统以及时间从属站点

摘要

时间从属站点具有同步错误检测部(36)，该同步错误检测部(36)具有：CW同步错误检测用计数器，其对向第1方向传送帧的传送路径的同步校正周期进行计数；CCW同步错误检测用计数器，其对向第2方向传送帧的传送路径的同步校正周期进行计数；CW同步有效期间定时器(363)，如果CW同步错误检测用计数器的计数值达到第1设定值，则该CW同步有效期间定时器(363)对CW同步帧接收有效期间进行计时；CCW同步有效期间定时器(364)，如果CCW同步错误检测用计数器的计数值达到第2设定值，则该CCW同步有效期间定时器(364)对CCW同步帧接收有效期间进行计时；CW系同步错误判定部(365)，其判定是否在CW同步帧接收有效期间内接收到CW同步帧；以及CCW系同步错误判定部(366)，其判定是否在CCW同步帧接收有效期间内接收到CCW同步帧。

说明书

技术领域

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

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1)。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。

另外，在专利文献1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。

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)。

专利文献1：日本特开2011－199420号公报

专利文献2：日本特开2009－130519号公报

发明内容

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1通信周期内进行1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。

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。

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1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 1同步错误检测用计数器，其对向第1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1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1同步有效期间计时单元，如果所述第1同步错误 检测用计数器的计数值达到第1设定值，则该第1同步有效期间计时 单元对向所述第1方向传送的第1同步帧的有效的接收期间即第1 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，则该第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1同步错误判定单 元，其判定是否在所述第1同步帧接收有效期间内接收到所述第1 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。

发明的效果

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

图9是表示在从属时钟计数器之外，另外安装了CWEC、CCWEC、 CW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。

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。

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

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。

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TL1，另一方的传送路径 是绕逆时针发送帧的CCW系通信路径TL2。

在通信装置之中，1台是时间主站点TM，其它是时间从属站点 TS1～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TS1～TS3。另外，在时间从属站点TS1～TS3 上连接作为外部设备的同步从属站SS1～SS3，将从时间主站点TM通 知的同步定时通知到同步从属站SS1～SS3。此外，在图1中，表示出 4台通信装置(1台时间主站点TM和3台时间从属站点TS1～TS3) 环状连接的情况，但所连接的台数不限定于此。

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TS1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。另外，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。

时间主站点TM在时刻t0向CW以及CCW的方向同时以Δt的周 期(Δt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Td_CW后到达时间从属站点TS1，CCW同步帧在经过了CCW传输 延迟时间Td_CCW后到达时间从属站点TS1。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_CW、P_CCW。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_CW、P_CCW内被接收。

在t0+Td_CW(＝t01)，时间从属站点TS1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t01，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t0+Td_CCW(＝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。

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1通信周期内进行1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。

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1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)。

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TS1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。

时间主站点TM在时刻t0同时以2Δt的周期(Δt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_CW后的时刻t01到达时间从属站点TS1，CCW同步帧在经过了CCW 传输延迟时间Td_CCW后的时刻t02到达时间从属站点TS1。另外，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 P_CW、P_CCW，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_CW、P_CCW内被接收。

在时刻t01，时间从属站点TS1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t01，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2Δt执 行。

在图3的情况下，时间从属站点TS1用通信周期次数计数器对通 信周期次数进行计数，而在多次(该情况下是2次)的通信周期中只 进行1次利用同步帧实现的离散周期同步校正。在从属时钟的离散周 期同步校正高精度地进行，且同步帧接收有效期间不跨越通信周期的 情况下，能够通过对通信周期次数进行计数，在成为任意的计数值的 周期中对同步帧接收有效期间进行设定，从而实现离散周期同步校正。

另外，在取得同步定时时，需要考虑下面的(A)～(C)的同步 定时的波动(下面，称为同步抖动)因素。

(A)由同步主站SM(外部设备)、时间主站点TM以及时间从 属站点TS1～TS3的各自中所使用的振荡元件的频率偏差所引起的时 钟计数器动作速度的不同所导致的波动。

(B)同步信号从同步主站SM向时间主站点TM在外部路径中传 输时所发生的同步信号输入定时的波动。

(C)同步帧以及传输延迟测量帧从时间主站点TM向时间从属 站点TS1～TS3在网络路径中传输时所发生的帧到达定时的波动。

如果考虑这些同步抖动的因素，则有时存在必须用跨越通信周期 的形式设定同步帧接收有效期间的时间从属站点TS。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。在该图中，横轴方向也是时间。另外，关于时间主站点 TM，表示出同步信号输入状态以及同步帧的发送状态。关于2台时间 从属站点TS1、TS2，表示出同步帧接收状态、同步帧接收有效期间、 从属时钟计数器的状态以及通信周期次数计数器的状态。此外，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。

例如，在图4的时间从属站点TS1中，关于CW同步帧的同步帧 接收有效期间P_CW1，考虑到上述同步抖动的结果是，从通信周期次数 计数器的第1次跨越至第0次而设定，CCW同步帧的同步帧接收有效 期间P_CCW1设定在通信周期次数计数器的第0次。另一方面，在时间从 属站点TS2中，CW同步帧和CCW同步帧的同步帧接收有效期间P_CW2、 P_CCW2均设定在通信周期次数计数器的第0次。

如上所述，在存在用跨越通信周期的形式设定同步帧接收有效期 间的时间从属站点TS的系统中，存在将同步帧接收有效期间设定在通 信周期次数是第0周期和第1周期的时间从属站点TS。在该情况下， 各时间从属站点TS需要针对CW系通信路径和CCW系通信路径中的 同步帧接收有效期间的各自，识别出同步抖动和传输延迟时间的大小 关系，并判断出本站点应当将同步帧接收有效期间的开始时刻设定在 第0周期和第1周期的哪一个中。其结果，同步系统设计会复杂化。 并且，在使用从属时钟计数器进行同步帧接收有效期间的控制的情况 下，由于CW系通信路径和CCW系通信路径的同步帧接收有效期间的 开始时刻和结束时刻不同，因此必须在CW系通信路径和CCW系通信 路径的各自中，对同步帧接收有效期间开始时刻以及同步帧接收有效 期间结束时刻进行设定。

另外，作为通常的环状同步网络系统中的同步错误，能够想到下 面的2种错误。

(a)不同步错误

在同步帧接收有效期间外接收到同步帧的情况下，没有得到时间 主站点TM和时间从属站点TS之间的同步。

(b)未接收错误

在没有在同步帧接收有效期间内接收到同步帧的情况下，时间从 属站点TS的从属时钟计数器暂时不能进行校正，成为自由运行状态。 在时间流逝的同时由于时间主站点TM和时间从属站点TS的时钟差而 产生的主时钟计数器和从属时钟计数器的偏差时间达到同步系统的容 许极限时间(下面，称为自由运行极限时间)的情况下，没有得到时 间主站点TM和时间从属站点TS之间的同步。

在上述的通常的同步校正方法中，为了防止在不规率的定时下的 同步校正，使用了同步帧接收有效期间这样的概念，但当前没有提出 对如上述(a)、(b)所述的同步错误进行检测，并向同步系统的应 用中进行错误通知。即，当前同步错误检测功能不齐备。

因此，在下面的实施方式中，对能够改善由未应对离散周期同步 校正所导致的通信线路使用率的下降，并且能够回避由应对离散周期 同步校正所导致的同步系统的设计的复杂化的环状同步网络系统以及 时间从属站点进行说明。另外，对能够进行同步错误的检测的环状同 步网络系统以及时间从属站点也进行说明。

实施方式.

本实施方式能够应用在互斥接收CW系、CCW系的同步帧的互斥 型环状同步网络系统中，也能够应用在同时接收CW系、CCW系的同 步帧的同时型环状同步网络系统中。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，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。

在互斥接收型环状同步网络系统的情况下，如图5(a)所示，接 受了来自同步主站SM的同步信号的时间主站点TM沿一方的通信路 径，在本例中是沿CW系通信路径发送CW同步帧，在各通信装置(时 间从属站点TS1～TS3)之间得到同步，向与时间从属站点TS1～TS3 连接的同步对象SS1～SS3发送同步信号。

如图5(b)所示，如果在传送路径中，在本例中是在时间从属站 点TS2和时间从属站点TS3之间发生故障，则沿两方的通信路径(CW 系通信路径和CCW系通信路径)发送CW同步帧和CCW同步帧，在 各通信装置之间得到同步。另外，如图5(c)所示，在包含与同步控 制不相关的从属站点HS1、HS2的情况下，与图5(a)同样地，沿一 方的通信路径发送同步帧。

另一方面，在同时接收型环状同步网络系统的情况下，如图6(a) 所示，接受了来自同步主站SM的同步信号的时间主站点TM沿两方 的通信路径(CW系通信路径和CCW系通信路径)发送CW同步帧和 CCW同步帧，在各通信装置(时间从属站点TS1～TS3)之间得到同 步，向与时间从属站点TS1～TS3连接的同步对象SS1～SS3发送同步 信号。

如图6(b)所示，即使在传送路径中，在本例中是在时间从属站 点TS2和时间从属站点TS3之间发生故障的情况下，也沿两方的通信 路径发送同步帧，在各通信装置之间得到同步。另外，如图6(c)所 示，在包含与同步控制不相关的从属站点HS1、HS2的情况下，也与 图6(a)同样地，沿两方的通信路径发送同步帧。

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。时间主站点TM具有：时间主时钟11，其进行 时间主站点TM内的计时；同步信号输入部12，其接受来自作为外部 设备的同步主站SM的同步信号的输入；同步错误检测部13，其判定 来自同步主站SM的同步信号是否是在同步帧接收有效期间内接收的， 在不是同步帧接收有效期间内的情况下废弃同步信号，在是同步帧接 收有效期间内的情况下，将同步信号传递至主时钟计数器校正部(图 中，标记为TMCC校正部)14；主时钟计数器校正部14，其在由同步 错误检测部13判定为同步信号是在同步帧接收有效期间内接收的，同 步信号有效的情况下，对未图示的主时钟计数器进行校正；CW系发送 部15和CW系接收部16，它们利用CW系通信路径进行帧的发送处 理以及接收处理；以及CCW系发送部17和CCW系接收部18，它们 利用CCW系通信路径进行帧的发送处理以及接收处理。

另外，时间主站点TM具有：同步帧接收有效期间设定部21，其 相对于同步网络系统上的全部时间从属站点TS，只设定1个同步帧接 收有效期间(或者作为目标的同步精度)的设定值；通信周期长度设 定部22，其对同步网络系统中的通信周期长度进行设定；同步校正周 期设定部23，其对同步网络系统中的同步校正周期进行设定；未接收 错误阈值设定部24，其对未接收错误的阈值进行设定；以及不同步错 误阈值设定部25，其对不同步错误的阈值进行设定。

时间从属站点TS具有：时间从属时钟31，其进行时间从属站点 TS内的计时；CW系发送部32和CW系接收部33，它们利用CW系 通信路径进行帧的发送处理以及接收处理；CCW系发送部34和CCW 系接收部35，它们利用CCW系通信路径进行帧的发送处理以及接收 处理；同步错误检测部36，其判定利用CW系接收部33以及CCW系 接收部35所接收的同步帧是否在同步帧接收有效期间内；从属时钟计 数器校正部(图中标记为TSCC校正部)37，其在同步帧的接收是在 同步帧接收有效期间内的情况下对未图示的从属时钟计数器进行校 正；以及同步信号输出部38，其向外部设备输出同步信号。

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。同步错误检测部36具有CW系同步错误检 测用计数器校正部(下面，称为CWEC校正部)361、CCW系同步错 误检测用计数器校正部(下面，称为CCWEC校正部)362、CW同步 有效期间定时器363、CCW同步有效期间定时器364、CW系同步错误 判定部365、CCW系同步错误判定部366、未接收错误计数器部367、 以及不同步错误计数器部368。

虽然没有图示，但CWEC校正部361在内部具有在同步帧接收有 效期间控制和同步错误检测中使用的CW同步错误检测用计数器(下 面，称为CWEC)，在该计数器的值满足规定的条件的情况下进行校 正或复位。CWEC简单地对设定为通信周期的N倍(N是任意的自然 数)以上的同步校正周期进行计数。

具体而言，CWEC校正部361在CWEC的计数值大于或等于预先 设定的同步帧接收有效期间开始值(第1设定值)的情况下，将同步 帧接收有效期间的开始通知到CW同步有效期间定时器363。另外，在 CWEC达到预先设定的同步校正周期值的情况下，或者在CW同步帧 接收有效期间内接收到CW系同步帧的情况下，对CWEC进行复位。

此外，CWEC校正部361在CCW系通信路径中的同步帧接收有 效期间内接收到CCW系同步帧的情况下，将CWEC设置为预先设定 的校正值(第3设定值)。即，如果接收到CCW系同步帧，则将CWEC 校正为预先设定的值。

在互斥型环状同步网络系统的情况下，长时间只能从CW系通信 路径或者CCW系通信路径的一方接收同步帧。通过在CCW系的同步 帧接收有效期间内接收到CCW系通信路径的同步帧的情况下，将 CWEC设置为预先设定的校正值，从而即使在长时间没有接收到CW 系同步帧的情况下，也能够利用CWEC正确地通知CW同步帧接收有 效期间的开始时刻。

虽然没有图示，但CCWEC校正部362在内部具有在同步帧接收 有效期间控制和同步错误检测中使用的CCW同步错误检测用计数器 (下面，称为CCWEC)，在该计数器的值满足规定的条件的情况下进 行校正或复位。CCWEC简单地对设定为通信周期的N倍(N是任意 的自然数)以上的同步校正周期进行计数。

具体而言，CCWEC校正部362在CCWEC的计数值大于或等于 预先设定的同步帧接收有效期间开始值(第2设定值)的情况下，将 同步帧接收有效期间的开始通知到CCW同步有效期间定时器364。另 外，在CCWEC达到预先设定的同步校正周期值的情况下，或者在CCW 同步帧接收有效期间内接收到CCW系同步帧的情况下，对CCWEC进 行复位。

此外，CCWEC校正部362在CW系通信路径中的同步帧接收有 效期间内接收到CW系同步帧的情况下，将CCWEC设置为预先设定 的校正值(第4设定值)。即，如果接收到CW系同步帧，则将CCWEC 校正为预先设定的值。

在互斥型环状同步网络系统的情况下，长时间只能从CW系通信 路径或者CCW系通信路径的一方接收同步帧。通过在CW系的同步帧 接收有效期间内接收到CW系通信路径的同步帧的情况下，将CCWEC 设置为预先设定的校正值，从而即使在长时间没有接收到CCW系同步 帧的情况下，也能够利用CCWEC正确地通知CCW同步帧接收有效期 间的开始时刻。

如果从CWEC校正部361通知了同步帧接收有效期间的开始，则 CW同步有效期间定时器363只在预先设定的定时器期间将是同步帧 接收有效期间这一状况通知到CW系同步错误判定部365。另外，在同 步帧接收有效期间通知的期间中再次从CWEC校正部361通知了同步 帧接收有效期间的开始的情况下，从此开始再次只在预先设定的定时 器期间，将是同步帧接收有效期间这一状况通知到CW系同步错误判 定部365。为了对CW同步帧接收有效期间的结束进行管理而在CWEC 之外另外安装CW同步有效期间定时器363的理由在后面叙述。

CCW同步有效期间定时器364也同样地，如果从CCWEC校正部 362通知了同步帧接收有效期间的开始，则只在预先设定的定时器期间 将是同步帧接收有效期间通知到CCW系同步错误判定部366。另外， 在同步帧接收有效期间通知的状态中再次从CCWEC校正部362通知 了同步帧接收有效期间的开始的情况下，从此开始再次只在预先设定 的定时器期间，将是同步帧接收有效期间通知到CCW系同步错误判定 部366。为了对CCW同步帧接收有效期间的结束进行管理，在CCWEC 之外另外安装CCW同步有效期间定时器364的理由在后面叙述。

如上所述，在从属时钟计数器之外，另外分别安装CWEC、CW 同步有效期间定时器363、CCWEC、CCW同步有效期间定时器364， 从而所有的时间从属站点TS只要将同步帧接收有效期间的开始时刻、 同步帧接收有效期间长度设定为相同值即可。其结果，能够将环状同 步网络系统的设计简单化。

CW系同步错误判定部365在从CW同步有效期间定时器363通 知是同步帧接收有效期间的期间(下面，称为CW同步帧接收有效期 间内)，利用CW系通信路径接收到同步帧的情况下，将是进行计数 器的校正的定时这一状况通知到从属时钟计数器校正部37、CWEC校 正部361和CCWEC校正部362。另外，在CW同步帧接收有效期间内 未接收到CW系同步帧的情况下，将CW系同步帧的未接收错误的发 生通知到未接收错误计数器部367。另外，在CW同步帧接收有效期间 外接收到CW系同步帧的情况下，将CW系同步帧的不同步错误的发 生通知到不同步错误计数器部368。

CCW系同步错误判定部366也同样地，在从CCW同步有效期间 定时器364通知是同步帧接收有效期间的期间(下面，称为CCW同步 帧接收有效期间内)，利用CCW系通信路径接收到同步帧的情况下， 将是进行计数器的校正的定时这一状况通知到从属时钟计数器校正部 37、CWEC校正部361和CCWEC校正部362。另外，在CCW同步帧 接收有效期间内未接收到CCW系同步帧的情况下，将CCW系同步帧 的未接收错误的发生通知到未接收错误计数器部367。另外，在CCW 同步帧接收有效期间外接收到CCW系同步帧的情况下，将CCW系同 步帧的不同步错误的发生通知到不同步错误计数器部368。

如果从CW系同步错误判定部365和CCW系同步错误判定部366 这双方在相同的同步校正周期内通知了未接收错误的发生，则未接收 错误计数器部367使错误计数器累加。而且，在错误计数器值大于或 等于预先设定的错误阈值(第5设定值)的情况下，向同步控制系统 的应用通知同步帧的未接收错误的发生。错误计数器的累加定时设为 CW同步帧接收有效期间和CCW同步帧接收有效期间之中，同步帧的 传输延迟时间较大一方的路径的同步帧接收有效期间结束定时。

利用该未接收错误计数器部367，由此能够在由时间主站点TM 的动作缺陷或噪声所导致的同步帧消失、或者传送路径的断线等的发 生而无法接收同步帧之后，检测出达到自由运行极限时间、没有得到 时间主站点TM和时间从属站点TS的同步，向同步系统的应用进行错 误的通知。

如果从CW系同步错误判定部365和CCW系同步错误判定部366 的任意一者通知了不同步错误的发生，则不同步错误计数器部368使 错误计数器累加。而且，在错误计数器值大于或等于预先设定的错误 阈值(第6设定值)的情况下，向同步控制系统的应用通知不同步错 误的发生。错误计数器的累加定时可以是任意的定时。例如，能够设 为同步校正周期的切换定时。

利用该不同步错误计数器部368，能够检测没有得到时间主站点 TM和时间从属站点TS之间的同步，向同步系统的应用进行错误的通 知。

如果从同步错误检测部36内的CW系同步错误判定部365或者 CCW系同步错误判定部366通知了是进行从属时钟计数器的校正的定 时，则从属时钟计数器校正部37进行从属时钟计数器的校正。例如， 从属时钟计数器校正部37可以利用CW同步帧或者CCW同步帧之中 后接收到的同步帧的接收，对从属时钟计数器进行校正。另外，对于 从属时钟计数器的校正的机制，能够使用公知的方法。

另外，时间从属站点TS具有：同步帧接收有效期间设定部41， 其相对于同步网络系统上的全部时间从属站点TS，只设定1个同步帧 接收有效期间(或者作为目标的同步精度)的设定值；通信周期长度 设定部42，其对同步网络系统中的通信周期长度进行设定；同步校正 周期设定部43，其对同步网络系统中的同步校正周期进行设定；未接 收错误阈值设定部44，其对未接收错误的阈值进行设定；以及不同步 错误阈值设定部45，其对不同步错误的阈值进行设定。

另外，通过具备时间主站点TM和时间从属站点TS中的同步帧 接收有效期间设定部21、41、通信周期长度设定部22、42、同步校正 周期设定部23、43、未接收错误阈值设定部24、44、以及错误阈值设 定部25、45，从而无需针对构成同步网络系统的每个站点，而能够相 对于所有的站点统一设定同步帧接收有效期间、通信周期长度、同步 校正周期、未接收错误阈值、以及不同步错误阈值的各自的值。例如， 未接收错误阈值设定部24、44能够相对于构成环状同步网络系统的所 有的时间从属站点TS，设定相同的未接收错误阈值，错误阈值设定部 25、45能够相对于构成环状同步网络系统的所有的时间从属站点TS， 设定相同的不同步错误阈值。

另外，时间主站点TM和时间从属站点TS中的同步帧接收有效 期间设定部21、41、通信周期长度设定部22、42、同步校正周期设定 部23、43、未接收错误阈值设定部24、44、以及错误阈值设定部25、 45只要在构成同步网络系统的至少1个站点中具备即可，可以不在所 有的站点均具备。例如，可以只在时间主站点TM中具备，也可以只 在1台时间从属站点TS中具备，而在其它时间从属站点TS和时间主 站点TM中不具备。

下面，对具有这种结构的时间从属站点TS的环状同步网络系统 中的(1)同步校正处理、以及(2)同步错误检测处理进行说明。

(1)同步校正处理

图9是表示在从属时钟计数器之外另外安装了CWEC、CCWEC、 CW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。另外，此处，示出时间主站点TM 和2台时间从属站点TS1、TS2的动作，但其它的时间从属站点TS的 动作也是同样的。

在该图中，横轴是时间。关于时间主站点TM，示出同步信号输 入状态以及同步帧发送状态。关于2台时间从属站点TS1、TS2，示出 同步帧接收状态、同步帧接收有效期间、从属时钟计数器的状态以及 CWEC和CCWEC的状态。此外，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。

时间主站点TM如果在时刻t0被输入来自同步主站的同步信号， 则用广播或多播发送CW同步帧以及CCW同步帧。在时间从属站点 TS1中，如果CWEC大于或等于同步帧接收有效期间开始值(第1设 定值)，则进行利用CW同步有效期间定时器363实现的CW同步帧 接收有效期间P_CW1的计时。

如果在从时刻t0经过了CW传输延迟时间Td_CW1后的CW同步帧 接收有效期间P_CW1内，在时间从属站点TS1中接收到CW同步帧，则 对CWEC进行复位，将从属时钟计数器校正为规定值，进而将CCWEC 校正为规定值(第4设定值)。

在时间从属站点TS2中，如果CWEC大于或等于同步帧接收有效 期间开始值(第1设定值)，则进行利用CW同步有效期间定时器363 实现的CW同步帧接收有效期间P_CW2的计时。然后，在从时刻t0经过 了CW传输延迟时间Td_CW2后的CW同步帧接收有效期间P_CW2内，在 时间从属站点TS2中也接收CW同步帧，此时进行的处理与时间从属 站点TS1的情况相同。

另外，在时间从属站点TS2中，如果CCWEC大于或等于同步帧 接收有效期间开始值(第2设定值)，则进行利用CCW同步有效期间 定时器364实现的CCW同步帧接收有效期间P_CCW2的计时。而且，如 果在从时刻t0经过了CCW传输延迟时间Td_CCW2后的CCW同步帧接 收有效期间P_CCW2内，在时间从属站点TS2中接收到CCW同步帧，则 对CCWEC进行复位，将从属时钟计数器校正为规定值，将CWEC校 正为规定值(第3设定值)。

在时间从属站点TS1中，如果CCWEC大于或等于同步帧接收有 效期间开始值(第2设定值)，则进行利用CCW同步有效期间定时器 364实现的CCW同步帧接收有效期间P_CCW1的计时。然后，在从时刻 t0经过了CW传输延迟时间Td_CCW1后的CCW同步帧接收有效期间 P_CCW1内，在时间从属站点TS1中也接收CCW同步帧，此时进行的处 理与时间从属站点TS2中的CCW同步帧接收的情况相同。

此处，对于所有的时间从属站点TS1、TS2，同步帧接收有效期间 的开始时刻(第1设定值、第2设定值)、和同步帧接收有效期间长 度被设定为相同值。例如，在图9的例子中，将时间从属站点TS1的 同步帧接收有效期间开始值和时间从属站点TS2的同步帧接收有效期 间开始值设定为相等，并将从此开始计时的同步帧接收有效期间P_CW1、 P_CCW1、P_CW2、P_CCW2也设定为相等。由此，与相对于时间从属站点TS1、 TS2分别设定同步帧接收有效期间的开始时刻和同步帧接收有效期间 长度的情况相比，能够将系统设计简单化。

(2)同步错误检测处理

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。在该图中，横轴方向也是时间。另外，此处示出时间主站点TM 和时间从属站点TS1的动作，但其它的时间从属站点TS的动作也是同 样的。

首先，在时间主站点TM中，如果在时刻t0从同步主站被输入同 步信号，则将CW同步帧F_CW1从CW系发送部送出，将CCW同步帧 F_CCW1从CCW系发送部送出。该处理从时刻t0起在考虑了同步抖动的 规定的期间内进行。

另一方面，在时间从属站点TS1中，如果CWEC大于或等于同步 帧接收有效期间开始值(第1设定值)，则进行利用CW同步有效期 间定时器363实现的CW同步帧接收有效期间P_CW1的计时。如果从该 CW同步帧接收有效期间P_CW1中的时刻t0经过了CW传输延迟时间 Td_CW1后接收到CW同步帧，则从属时钟计数器和CWEC被复位，并 且CCWEC被校正为规定的校正值(第4设定值)。

然后，在时间从属站点TS1中，如果CCWEC大于或等于同步帧 接收有效期间开始值(第2设定值)，则进行利用CCW同步有效期间 定时器364实现的CCW同步帧接收有效期间P_CCW1的计时。但是，在 这里设为，在CCW系通信路径上，由于噪声而CCW同步帧F_CCW1消 失。即，时间从属站点TS1在CCW同步帧接收有效期间P_CCW1内没有 接收到CCW同步帧F_CCW1。

然后，如果CCWEC成为CCW同步帧接收有效期间周期值，则 CCW系同步错误判定部366对未接收错误计数器部367进行错误发生 通知N1。另外，在这里，CCW同步帧F_CCW1由于噪声而消失，即使在 同步帧接收有效期间P_CCW1外也没有接收到CCW同步帧F_CCW1，因此 CCW系同步错误判定部366没有向不同步错误计数器部368进行错误 发生通知。

接着，未接收错误计数器部367由于只从CCW系同步错误判定 部366接收到错误发生通知N1，因此不进行未接收错误计数器的累加。 另外，不同步错误计数器部368也不满足累加的条件，因此不进行不 同步错误计数器的累加。

然后，在时间从属站点TS1中，如果CWEC大于或等于同步帧接 收有效期间开始值(第1设定值)，则进行利用CW同步有效期间定 时器363实现的CW同步帧接收有效期间P_CW1的计时。但是，在这里 设为，从时间主站点TM发送的CW同步帧F_CW2由于噪声而消失。即， 在从时刻t2经过了CW传输延迟时间Td_CCW1后的CW同步帧接收有效 期间P_CW1内没有接收到CW同步帧F_CW2。

然后，如果CWEC成为CW同步帧接收有效期间周期值，则CW 系同步错误判定部365向未接收错误计数器部367进行错误发生通知 N2。另外，在这里，CCW同步帧F_CCW1由于噪声而消失，即使在同步 帧接收有效期间P_CW1外也无法接收CCW同步帧F_CCW1，因此CW系同 步错误判定部365没有向不同步错误计数器部368进行错误发生通知。

接着，如果CCWEC成为同步帧接收有效期间开始值(第2设定 值)，则进行利用CCW同步有效期间定时器364实现的CCW同步帧 接收有效期间P_CCW1的计时。在这里也设为，在CCW系通信路径上由 于噪声而CCW同步帧F_CCW2消失，但该说明已经进行，故而省略。其 结果，CCW系同步错误判定部366向未接收错误计数器部367进行错 误发生通知N3。

然后，在CCW同步帧接收有效期间P_CCW1的结束时刻t_E1，未接 收错误计数器部367在1个同步校正周期内从CW系同步错误判定部 365和CCW系同步错误判定部366接收到未接收错误的通知N2、N3， 因此进行未接收错误计数器的累加。

然后设为，在比时刻t4早的时刻t31，在CW系通信路径中，CW 同步帧F_CW3被时间从属站点TS1接收。此处，时刻t31不在CW同步 帧接收有效期间P_CW1内。因此，在CW系同步错误判定部365中，在 CWEC被复位的定时的时刻t_E2，向不同步错误计数器部368进行不同 步错误的通知N4。而且，不同步错误计数器部368对不同步错误计数 器进行累加。

如上面所述，进行未接收错误的计数和不同步错误的计数。而且， 如果未接收错误计数器部367的错误计数值或不同步错误计数器部368 的错误计数值成为规定值，则向同步系统的应用，通知错误的发生。 另外，向应用通知错误的发生的未接收错误计数器部367的错误计数 值能够在构成环状同步网络系统的所有的时间从属站点TS中设为相 同，向应用通知错误的发生的不同步错误计数器部368的错误计数值 能够在构成环状同步网络系统的所有的时间从属站点TS中设为相同。 这样，能够使环状同步网络系统的维护简略化。

此处，说明为了对CW同步帧接收有效期间的结束进行管理而在 CWEC之外另外安装CW同步有效期间定时器的理由、以及为了对 CCW同步帧接收有效期间的结束进行管理而在CCWEC之外另外安装 CCW同步有效期间定时器的理由。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。

在该例子中，利用CWEC对CW同步帧接收有效期间的开始和结 束进行管理，利用CCWEC对CCW同步帧接收有效期间的开始和结束 进行管理。具体而言，将CW同步帧接收有效期间的开始设为CWEC 大于或等于同步帧接收有效期间开始阈值的情况，将CW同步帧接收 有效期间的结束设为CWEC大于或等于同步帧接收有效期间结束阈值 且小于同步帧接收有效期间开始阈值的情况。另外，将CW同步帧接 收有效期间的开始设为CCWEC大于或等于同步帧接收有效期间开始 阈值的情况，将CCW同步帧接收有效期间的结束设为CCWEC大于或 等于同步帧接收有效期间结束阈值且小于同步帧接收有效期间开始阈 值的情况。

另外，在这里，设为是只从CW系通信路径接收同步帧的状态。 即，设为是在CCW系通信路径中CCW同步帧由于噪声而消失的状态， 或者是在互斥型环状同步网络系统中CCW同步帧未被发送的状态。

如果在某个时间，CCWEC的计数值成为CCW同步帧接收有效期 间开始的规定值A，则CCW同步帧接收有效期间P_CCW1开始。然后， 如果通过CW同步帧的接收，而CCWEC的计数值被校正为小于规定 值A，则在该时刻，CCW同步帧接收有效期间结束。然后，如果CCWEC 的计数值再次成为规定值A，则CCW同步帧接收有效期间P_CCW1开始。 其后，在完成规定的计数后，CCW同步帧接收有效期间P_CCW1结束。

如上所述，处于在CCW系通信路径中没有输送CCW同步帧的状 态。因此，在上述各CCW同步帧接收有效期间P_CCW1中，未接收CCW 同步帧，因此在各自的CCW同步帧接收有效期间P_CCW1的结束时，进 行未接收错误的通知N11、N12。其结果，在未接收错误计数器部367 中，在相同的同步期间内接收到2个未接收错误的通知N11、N12，未 接收错误计数器被累加，对未接收错误进行误检测。

这样，在短期间之中多次发生同步帧接收有效期间，在各同步帧 接收有效期间内未接收同步帧，因此其结果对未接收错误进行误检测。 因此，如上述的实施方式所述，为了对CW同步帧接收有效期间的结 束进行管理而设置CW同步有效期间定时器363，为了对CCW同步帧 接收有效期间的结束进行管理而设置CCW同步有效期间定时器364， 从而能够避免未接收错误的误检测。另外，在同时接收型环状同步网 络系统的情况下，如上述所示，由于从CW系和CCW系这两方接收同 步帧，因此未接收错误的检测定时设为同步帧的传输延迟时间较大一 方的路径的同步有效期间结束定时。

根据本实施方式，在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1通信周期内进行1次数据发送的环状同步网络 系统中，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)。由此，即使在网络上存在与同步控制不相关的从属站点， 通信周期长度也不会被同步校正周期长度拖延而变长。其结果，具有 能够使网络上的数据更新间隔缩短，能够提高通信线路使用率这样的 效果。

另外，所有的时间从属站点TS分别具有CWEC、CW同步有效期 间定时器363、CCWEC、CCW同步有效期间定时器364，将同步帧接 收有效期间的开始时刻和同步帧接收有效期间长度设定为相同值。由 此，具有如下效果：无需针对每个时间从属站点TS设定同步帧接收有 效期间的开始时刻和同步帧接收有效期间长度，能够使同步系统的设 计单纯化。

此外，由于设置不同步错误计数器部368和未接收错误计数器部 367，对没有得到时间主站点TM和时间从属站点TS之间的同步这一 情况进行检测，向同步系统的应用通知错误，因此具有能够提高同步 系统的可靠性这样的效果。

另外，通过如上所述，将时间主站点TM和时间从属站点TS利 用传送路径连接为双重环结构，并在CW系通信路径TL1和CCW系 通信路径TL2的各自中得到同步，从而能够构建可靠性(同步动作持 续性)高的网络同步系统。即使是例如发生了时间从属站点TS的故障 或者传送路径的断线等的状态，也能够在顺时针和逆时针这双方进行 应对，从而使系统内的时间主站点TM或时间从属站点TS接收帧，使 同步动作持续。其结果，具有如下述的效果：即使成为网络的一部分 不能通信的状态，例如也能够使工厂的生产线的动作持续。

此外，为了应对离散周期同步，作为同步有效期间的计时计数器， 在从属时钟计数器之外另外设有CWEC和CCWEC。在互斥型环状同 步网络系统的情况下，如上述所示，长时间只从CW系或CCW系的一 方接收同步帧。因此，例如在只有CCW系同步帧被发送的状态下，在 CCW系同步有效期间内接收到CCW系同步帧的情况下，将CWEC设 置为预先设定的校正值，从而具有如下述的效果：即使在长时间没有 接收到CW系同步帧的情况下，也能够利用CWEC正确地通知CW同 步有效期间的开始时刻。

工业实用性

如以上所述，本发明所涉及的环状同步网络系统对通信周期长度 是同步校正周期长度的N分之1的环状同步网络系统有效。

标号的说明

11时间主时钟，12同步信号输入部，13同步错误检测部，14主 时钟计数器校正部，15、32CW系发送部，16、33CW系接收部，17、 34CCW系发送部，18、35CCW系接收部，31时间从属时钟，36同 步错误检测部，37从属时钟计数器校正部，38同步信号输出部，361 CWEC校正部，362CCWEC校正部，363CW同步有效期间定时器， 364CCW同步有效期间定时器，365CW系同步错误判定部，366CCW 系同步错误判定部，367未接收错误计数器部，368不同步错误计数 器部，TM时间主站点，TS、TS1～TS3时间从属站点。