(57)【要約】【課題】同期フレームに対して常に伝送遅延時間を固定することが可能で、高精度なサンプリング同期制御が可能な通過時間固定装置を提供する。【解決手段】クライアント３（１）からのフレーム１０１は、ポートであるＰＨＹ２２（１）を通じて通過時間固定装置２に送信される。制御回路２５中のフレーム種別判定手段２５ａが、クライアント３（１）から送られたフレーム１０１のフレーム種別を判定する。宛先判定手段２５ｂは、受信したフレーム１０１から宛先アドレスを取得することで、遅延指令の対象となるフレーム制御回路２３（ｎ+１）を特定する。同期フレームと判定されたフレーム１０１は、特定されたフレーム制御回路２３（ｎ+１）において一定時間遅延手段２６ａにより一定時間遅延する。【選択図】図１
2010056947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護継電装置が各々設けられた各端子からの電流情報に基づいて当該各端子を繋ぐ送電線を保護するために、ネットワークを介して前記端子間のサンプリング同期を行い、当該端子間の伝送遅延時間を制御する通過時間固定装置であって、
前記各端子からの電流情報を含む各種情報から構成されるフレームが相手端子との関係で同期フレームであるかを判定するフレーム種別判定手段と、
前記フレーム種別判定手段により判定された同期フレームの相手端子への伝送を一定時間遅延させる一定時間遅延手段と、
を備えることを特徴とする通過時間固定装置。
【請求項２】
前記一定時間遅延手段は、前記保護継電器毎に各々設けられていることを特徴とする請求項１に記載の通過時間固定装置。
【請求項３】
前記フレームは、対象とする前記一定時間遅延手段を特定するための宛先アドレス情報を含み、
前記宛先アドレス情報に基づいて前記フレーム毎に前記一定時間遅延手段を特定する宛先特定手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の通過時間固定装置。
【請求項４】
前記一定時間遅延手段により遅延中である前記同期フレームが存在するかを判定する遅延フレーム判定手段と、
前記遅延フレーム判定手段により遅延中の前記同期フレームが存在すると判定された場合に、前記フレーム種別判定手段により同期フレームでないと判定されたフレームを遅延させる遅延手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通過時間固定装置。
【請求項５】
前記遅延手段は、前記同期フレームの遅延が完了するまで遅延させることを特徴とする請求項４に記載の通過時間固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流差動保護継電器におけるデータの送受信及びサンプリング同期制御に係り、同期フレームについて伝送遅延時間を固定することが可能な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電流差動保護継電器装置は、伝送遅延時間の変動が少ないリレー専用の通信設備を使用してデータの送受信及びサンプリング同期制御を行うのが一般的であり、将来的には、イーサネット（登録商標、以下同じ。）等のネットワークを使用した高精度なサンプリング同期制御を実現可能な保護リレー装置の開発が望まれている。
【０００３】
従来の保護リレー装置では、高精度なサンプリング同期制御を実現すべく、下記のようなデジタル電流差動リレーの構成が採用されている（非特許文献１参照）。このデジタル電流差動リレーは、図８の通り、主局と従局を有する２端子間において、自局のサンプリングタイミング時刻と相手端子からのサンプリングタイミングデータであるタイミングフラグ（ＴＦ）の受信時刻との時間間隔をそれぞれ測定し（ＴＭ及びＴＳ）、この時間間隔ＴＭ及びＴＳからサンプリング同期誤差（ΔＴ）を算出している。
【０００４】
つまり、このリレーでは、主局及び従局において、時間間隔ＴＭ又はＴＳを相手装置に伝達し、サンプリング同期誤差ΔＴに基づきサンプリングタイミングを補正している。なお、このリレーにおける伝送フォーマットは、１フレームの長さが固定されており、かつ、サンプリング基準信号に対して固定の時間差で送信される。
【０００５】
なお、このサンプリング同期制御は、図８に示すように、対向端子間の上り、下りの伝送遅延時間が等しい、すなわち、従局から主局へのタイミングフラグＴＦの上りの伝送遅延時間Ｔｄｕと、主局から従局へのタイミングフラグＴＦの下りの伝送遅延時間Ｔｄｄと、が等しい必要がある。
【０００６】
また、高精度な時刻同期を実現するために、下記のような制限を加えるサンプリング制御方式も提案されている（特許文献１参照）。この方式では、伝送するフレームの長さを固定し、かつ、当該長さを一定値以下のものに制限し、さらには、同期フレームを優先的に中継させる優先送信機能を備えたスイッチングハブを採用している。
【非特許文献１】電気学会発行「保護リレーシステム工学」
【特許文献１】特開２０００−３３２８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のような主局及び従局で時間間隔ＴＭ又はＴＳを相手装置に伝達し、サンプリング同期誤差ΔＴに基づいてサンプリングタイミングを補正するサンプリング同期制御では、タイミングフラグＴＦの上りの伝送遅延時間Ｔｄｕと下りの伝送遅延時間Ｔｄｄが等しい必要があった。
【０００８】
しかしながら、イーサネット等のネットワークを使用した場合には、上りの伝送遅延時間Ｔｄｕと下りの伝送遅延時間Ｔｄｄを等しくすることが困難である。その理由として、ネットワーク中には一般的に複数台の中継装置が配設されており、この中継装置をフレームが通過する際には遅延が発生する点が挙がる。
【０００９】
また、この遅延時間はネットワークの負荷状態で変動し、さらに、当該遅延時間はネットワークの中継装置内部におけるフレーム処理の順番により変化する。そのため、ネットワーク内の中継装置をフレームが通過する伝送遅延時間を一定にすることができず、主局及び従局間の往復の伝送遅延時間は等しくならないので、高精度なサンプリング同期制御が実現できないでいた。
【００１０】
ここで、ネットワークを使用した場合の中継装置（イーサネットスイッチ）において、伝送遅延時間が一致しない点を図９を参照してより詳細に説明する。図９は、イーサネットスイッチ１に、クライアント３（１）〜クライアント３（ｎ）及びサーバ４が接続された構成を示している。
【００１１】
図９のような構成では、イーサネットスイッチ１を介したクライアント３（１）及びクライアント３（２）のフレーム伝送遅延時間は次のように求められる。
まず、クライアント３（１）が、ケーブル３１（１−１）上に宛先をサーバ４としたフレーム１０１を送信し、その直後に、クライアント３（２）がケーブル３１（２−１）上に宛先をサーバ４としたフレーム１０２を送信する。この際のケーブル上におけるフレームの送信タイミングを示したタイムチャート１は、図１０の通りである。
【００１２】
フレーム１０１とフレーム１０２はタイムチャート１で示す時間差Ｔｄｅｆでイーサネットスイッチ１に到着し、フレーム１０１は、このイーサネットスイッチ１からＴ１０１だけ遅延してケーブル３１（２−ｎ+１）上に出力される。一方、フレーム１０２は、フレーム１０１が出力中であるため、当該フレーム１０１の出力完了まで待機し、図１０に示すように待ち時間Ｔ１０２後にイーサネットスイッチ１からケーブル３１（２−ｎ+１）上に出力される。
【００１３】
つまり、図１０のタイムチャート１に示すように、フレーム１０１がイーサネットスイッチ１を通過する時間Ｔ１０１と、フレーム１０２がイーサネットスイッチ１を通過する時間Ｔ１０２は、同一ではない。このことから、フレームの伝送遅延時間を一定にすることは困難であり、ネットワークを使用した場合における２端子間の上りと下りの伝送遅延時間は一致しない。
【００１４】
ここで、フレーム１０２のイーサネットスイッチ１の通過時間であるＴ１０２は、伝送速度とフレーム１０１のフレーム長で決まる。そのため、伝送速度が仮に１００Ｍｂｐｓでフレーム１０１のフレーム長が規格の最大長である１２３２０ビットであった場合には、Ｔ１０２はおよそ１２３μｓとなる。一方、フレーム１０１のイーサネットスイッチ１の通過時間であるＴ１０１は、イーサネットスイッチ１内のハードウエアの遅延時間で決まり、通常数百ｎｓ程度である。
【００１５】
このように、イーサネットスイッチ１をフレームが通過する遅延時間は、Ｔ１０１の数百ｎｓからＴ１０２の１２３μｓまで変化するため、この遅延時間を固定することは困難である。
【００１６】
また、特許文献１に記載されているような、フレーム長を固定し、かつ一定の長さ以下に制限し、さらに、同期フレームを優先的に中継する優先送信機能付きスイッチングハブを使用する方式では、伝送遅延時間のゆらぎを小さくしているが、フレーム長が一定値以下に制限されるので当該フレームの拡張性が犠牲となってしまう。さらに、フレーム長を一定値以下とする場合であっても、このフレーム長分の伝送遅延時間のゆらぎは生じてしまう。
【００１７】
本発明は、上記課題を解消するために提案されたものであって、その目的は、同期フレームに対して常に伝送遅延時間を固定することが可能で、高精度なサンプリング同期制御が可能な通過時間固定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述した目的を達成するために、本発明は、保護継電装置が各々設けられた各端子からの電流情報に基づいて当該各端子を繋ぐ送電線を保護するために、ネットワークを介して前記端子間のサンプリング同期を行い、当該端子間の伝送遅延時間を制御する通過時間固定装置であって、前記各端子からの電流情報を含む各種情報から構成されるフレームが相手端子との関係で同期フレームであるかを判定するフレーム種別判定手段と、前記フレーム種別判定手段により判定された同期フレームの相手端子への伝送を一定時間遅延させる一定時間遅延手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、前記一定時間遅延手段は、前記保護継電器毎に各々設けられ、前記フレームは、対象とする前記一定時間遅延手段を特定するための宛先アドレス情報を含み、前記宛先アドレス情報に基づいて前記フレーム毎に前記一定時間遅延手段を特定する宛先特定手段を備えることを特徴とする点も本発明の一態様である。
【００２０】
さらに、本発明は、前記一定時間遅延手段により遅延中である前記同期フレームが存在するかを判定する遅延フレーム判定手段と、前記遅延フレーム判定手段により遅延中の前記同期フレームが存在すると判定された場合に、前記フレーム種別判定手段により同期フレームでないと判定されたフレームを遅延させる遅延手段と、を備える点も包含する。
【発明の効果】
【００２１】
以上のような本発明によれば、同期フレームの往復の伝送遅延時間差をイーサネットスイッチで生じさせないので、高精度のサンプリング同期制御を実現することが可能となる。また、従来ではイーサネットスイッチにおける遅延時間ばらつきを最小限とするためにフレーム長を一定値以下に制限する必要が生じたが、本発明を適用することでフレーム長は制限されず、多くの情報量を効率よく伝送することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［本実施形態］
［１．１．全体構成］
次に、本実施形態に係る構成について図１を参照して以下に説明する。
図１に示す通り、本実施形態の全体構成として、イーサネットスイッチ１と、クライアント３（１）〜クライアント３（ｎ）及びサーバ４とが、本発明部分である通過時間固定装置２を介して繋がれている。ここで、クライアント３（１）〜クライアント３（ｎ）及びサーバ４には、ネットワークインターフェイスハードウエアを備えた電流差動保護継電器装置等の一般的なものを採用している。
【００２３】
イーサネットスイッチ１は、ネットワーク中の中継機器である汎用のスイッチングハブであり、通過時間固定装置２を介して、クライアント３（１）〜クライアント３（ｎ）及びサーバ４から送られてきたデータを解析することで宛先を検出し、送り先のクライアント３（１）〜クライアント３（ｎ）やサーバ４に送信する。
【００２４】
また、このイーサネットスイッチ１は、クライアント３（１）〜クライアント３（ｎ）及びサーバ４とインターフェイスするための複数個のポートを備え、当該ポートは図１のＰＨＹ４１（１）〜ＰＨＹ４１（ｎ+１）に対応する。つまり、イーサネットスイッチ１は、クライアント３（１）〜クライアント３（ｎ）及びサーバ４から送信されたフレームの宛先アドレスに従って、当該フレームを所定のポートに送り出す機能を備えている。
【００２５】
［１．２．通過時間固定装置の構成］
次に、クライアント３（１）〜クライアント３（ｎ）やサーバ４からのフレームの通過時間を固定する通過時間固定装置２の具体的な構成を詳述する。
図１の通り、通過時間固定装置２は、信号線２７（１−１）〜（ｎ+１）、（２−１）〜（２−ｎ+１）を監視し、イーサネットスイッチ１、クライアント３（１）〜３（ｎ）及びサーバ４から送信された同期フレームの検出を行う判定回路２４を備えている。
【００２６】
この判定回路２４は、図２に示すように制御回路２５を備え、当該制御回路２５は、下記のような機能を有している。送られてきたフレームのフレーム種別を判定するフレーム種別判定手段２５ａと、そのフレームの宛先アドレスに基づいて送信対象とするフレーム制御回路２３を特定し、当該フレームを特定先に出力する宛先判定手段２５ｂ（宛先特定手段に対応する。）と、を備えている。なお、このフレーム種別判定手段２５ａは、宛先アドレスにより同期フレームであると判定した場合には、遅延指令を宛先判定手段２５ｂで特定されたフレーム制御回路２３に送信し、同期フレーム以外と判定された場合には、この特定されたフレーム制御回路２３に通過指令を送信する。
【００２７】
また、通過時間固定装置２は、判定回路２４により検出された同期フレームを一定時間（固定時間）遅延した後にクライアント３（１）〜クライアント３（ｎ）やサーバ４に送信するフレーム制御回路２３（１）〜フレーム制御回路２３（ｎ+１）を備えている。なお、具体的なフレーム制御回路２３の構成は［２．１．第１の動作例］の項目で詳述する。
【００２８】
また、図１に示すように、クライアント３（１）〜（ｎ）及びサーバ４とインターフェイスするためのポートとしてＰＨＹ２２（１）〜ＰＨＹ２２（ｎ+１）と、イーサネットスイッチ１とインターフェイスするポートしてＰＨＹ２１（１）〜ＰＨＹ２１（ｎ+１）を備えている。
【００２９】
［２．１．第１の動作例］
次に、上記のような構成を有する本実施形態に係る通過時間固定装置２の第１の動作例を以下に説明する。なお、フレーム１０１やフレーム１０２などのクライアント３から送信するフレーム構成１は、例えば、図１１の通り、宛先アドレス、送信元アドレス、フレーム種別、データ部、ＦＣＳ（チェックコード）から成る。
【００３０】
後述するが、このフレーム構成内のフレーム種別に基づいて、同期フレームとその他のフレーム（一般フレーム）とが区別され、同期フレームである場合に遅延時間を一定とする処理が施される。すなわち、通過時間固定装置２では、同期フレーム以外は当該固定装置２を通過するのみで遅延処理は行われない。
【００３１】
以下に、図３及び４を参照して、通過時間固定装置２の処理手順を時系列に従い示す。なお、ここでは、送信対象となるフレームが一般フレームを含まず、同期フレーム１０１の場合を説明する。
まず、図３に示すタイムチャート２のタイミングでクライアント３（１）からのフレーム１０１は、ポートであるＰＨＹ２２（１）を通じて通過時間固定装置２に送信される。
【００３２】
そして、通過時間固定装置２内に設けられた判定回路２４において、制御回路２５中のフレーム種別判定手段２５ａが、クライアント３（１）から送られたフレーム１０１のフレーム種別を判定する。ここで、フレーム種別判定手段２５ａによりクライアント３（１）からのフレーム１０１が同期フレームであると判断されると、フレーム制御回路２３（ｎ+１）に対して、当該フレーム１０１の一定時間の遅延指令を下す。
【００３３】
なお、制御回路２５中の宛先判定手段２５ｂは、受信したフレーム１０１から宛先アドレスを取得することで、遅延指令の対象となるフレーム制御回路２３（ｎ+１）を特定する。具体的には、同期フレーム１０１の宛先として、フレーム制御回路２３（ｎ+１）とＰＨＹ２３（２−ｎ+１）が設定されているので、宛先判定手段２５ｂは、遅延指令を送る対象としてフレーム制御回路２３（ｎ+１）を特定し、当該フレーム制御回路２３（ｎ+１）に対して遅延指令を下す。
【００３４】
ここで、フレーム制御回路２３は、図４に示すように、ＦＩＦＯ２６を備え、遅延指令が下された場合に、この遅延が必要な同期フレームをＦＩＦＯ２６で一定時間蓄積することで遅延時間を経過させる。より詳細には、このＦＩＦＯ２６内に同期フレームを一定時間遅延させる一定時間遅延手段２６ａを備え、この一定時間遅延手段２６ａが、当該同期フレームを一定時間遅延させる。
【００３５】
一方、遅延処理を行わないフレームの場合は、判定回路２４中の制御回路２５がＦＩＦＯ２６に対してフレームの通過指令を下し、一定時間の遅延をさせることなく、フレーム制御回路２３を通過させる。すなわち、制御回路２５中のフレーム種別判定手段２５ａにより同期フレームでないと判定された場合には、フレームの通過指令が下されるので、一定時間遅延手段２６ａによる遅延処理は行われず、当該フレームはフレーム制御回路２３を通過する。
【００３６】
このことから、図３の通り、フレーム制御回路２３（１）〜（ｎ+１）では、受信した当該同期フレーム１０１を一定時間遅延手段２６ａにより一定時間遅延させ、遅延が完了すると、宛先アドレスに基づく特定された当該フレーム制御回路２３（ｎ+１）に対応するＰＨＹ２２（ｎ+１）を通じて、この同期フレーム１０１をケーブル３１（２−ｎ+１）上に出力する。つまり、フレーム制御回路２３（ｎ+１）で同期フレーム１０１を一定時間遅延させることができるので、伝送遅延時間を固定することが可能である。
【００３７】
なお、ＦＩＦＯ２６で遅延させる同期フレームの一定時間、すなわち、一定時間遅延手段２６ａにより遅延される一定時間は、フレームの伝送に使用するポートの伝送速度により相違し、下記のように表すことができる。
【００３８】
［数１］
（規格上の最大フレーム長＋α）＊伝送時間
但し、この遅延時間として最大遅延時間を固定しても構わない。
【００３９】
例えば、フレーム長が８０００バイト（規格上の最大フレーム長＋α）で伝送速度が１［数２］
Ｇｂｐｓの場合の遅延時間は次の通りである。
（８０００バイト  ＊  ８ビット）／１Ｇ  ＝  ６４μｓ
【００４０】
［２．２．第２の動作例］
次に、上記構成を有する通過時間固定装置２の第２の動作例を図５に示すタイムチャート３を参照して以下に説明する。なお、第２の動作例では、クライアント３（２）からの一般フレーム１０２、クライアント３（１）からの同期フレーム１０１の順にフレームが通過時間固定装置２に送信される場合の動作手順について説明する。
【００４１】
まず、図５のタイムチャート３によれば、クライアント３（２）からのフレーム１０２がＰＨＹ２２（２）を通じて通過時間固定装置２に送信される。そして、判定回路２４内の制御回路２５が、このクライアント２から送信されたフレーム１０２のフレーム種別を判定する。すなわち、制御回路２５内のフレーム種別判定手段２５ａが受信したフレーム１０２が同期フレームであるか、それ以外であるかを判定する。
【００４２】
上述した通り、このフレーム１０２は一般フレームであるので、フレーム種別判定手段２５ａは同期フレームでないと判定する。また、宛先判定手段２５ｂはフレーム１０２の宛先アドレスに基づいて送信対象であるフレーム制御回路２３（ｎ+１）を特定する。ここで、フレーム種別判定手段２５ａにより同期フレーム以外のフレーム、すなわち一般フレームと判定されているので、当該フレーム種別判定手段２５ａは、宛先判定手段２５ｂにより特定されたフレーム制御回路２３（ｎ+１）に対して遅延指令を下さず、当該フレーム１０２の通過指令を送る。
【００４３】
これにより、この一般フレーム１０２は、宛先判定手段２５ｂにより特定されたフレーム制御回路２３（ｎ+１）を通過し、ケーブル３１（２−ｎ+１）上に出力される。つまり、この一般フレーム１０２は、ＦＩＦＯ２６内の一定時間遅延手段２６ａにより遅延処理が施されることなく、当該ＦＩＦＯ２６を通過し、ケーブル３１（２−ｎ+１）上に出力される。
【００４４】
そして、図５のタイムチャート３の通り、クライアント３（１）からのフレーム１０１がＰＨＹ２２（１）を通じて通過時間固定装置２に送信される。通過時間固定装置２内の判定回路２４では、制御回路２５中のフレーム種別判定手段２５ａによりクライアント３（１）から送信されたこのフレーム１０１のフレーム種別が判定される。
【００４５】
上述した通り、クライアント３（１）からフレーム１０１は同期フレームであるため、このフレーム種別判定手段２５ａは、当該フレーム１０１を同期フレーム１０１と判定する。また、制御回路２５内の宛先判定手段２５ｂは、この同期フレーム１０１の宛先アドレスに基づいて送信対象となるフレーム制御回路２３（ｎ+１）を特定する。なお、フレーム種別判定手段２５ａは、同期フレーム１０１と判定すると、宛先判定手段２５ｂにより特定されたフレーム制御回路２３（ｎ+１）に当該フレーム１０１の遅延指令を送信する。
【００４６】
遅延指令が下されたフレーム制御回路２３（ｎ+１）では、ＦＩＦＯ２６内の一定時間遅延手段２６ａが、この同期フレーム１０１をタイムチャート３に示すように一定時間遅延させ、遅延が完了した同期フレーム１０１をケーブル３１（２−ｎ+１）上に出力する。すなわち、一定時間遅延手段２６ａにより同期フレーム１０１がＦＩＦＯ２６内に一定時間蓄積され、この一定時間が経過するとケーブル３１（２−ｎ+１）上に出力される。
【００４７】
［２．３．第３の動作例］
次に、通過時間固定装置２の第３の動作例について図６のタイムチャート４を参照して以下に説明する。なお、第３の動作例では、クライアント３（１）からの同期フレーム１０１、クライアント３（２）からの一般フレーム１０２の順に通過時間固定装置２に送信する場合の動作手順について説明する。
【００４８】
また、第３の動作例では、フレーム制御回路２３内に当該フレーム制御回路２３に遅延中のフレームが存在するかを判定する遅延フレーム判定手段２６ｂを備えている。さらに、遅延フレーム判定手段２６ｂにより遅延中のフレームが存在すると判定された場合に、同期フレーム以外のフレームを当該遅延中のフレームの遅延が完了するまで待機させる一般フレーム待機手段２６ｃ（遅延手段に対応する。）も備えている。
【００４９】
まず、図６のタイムチャート４に示すように、クライアント３（１）からのフレーム１０１がＰＨＹ２２（１）を通じて通過時間固定装置２に送信される。通過時間固定装置２に送信されると、判定回路２４内の制御回路２５が、クライアント３（１）からのフレーム１０１のフレーム種別を判定する。すなわち、制御回路２５内のフレーム種別判定手段２５ａが、クライアント３（１）からのフレーム１０１が同期フレームか、それ以外かを判定する。
【００５０】
また、制御回路２５内の宛先判定手段２５ｂは、このフレーム１０１の宛先アドレスから送信対象となるフレーム制御回路２３（ｎ+１）を特定する。そして、フレーム種別判定手段２５ａは、この宛先判定手段２５ｂにより特定されたフレーム制御回路２３（ｎ+１）に対してフレーム１０１の遅延指令を下す。
【００５１】
次に、図６のタイムチャート４の通り、クライアント２（３１３）からのフレーム１０２がＰＨＹ２２（２）を通じて通過時間固定装置２に送信される。通過時間固定装置２にクライアント３（２）からのフレーム１０２が送信されると、判定回路２４の制御回路２５内のフレーム種別判定手段２５ａが当該フレーム１０２のフレーム種別を判定する。
【００５２】
ここでは、上述した通り、クライアント３（２）からのフレーム１０２は一般フレームであるため、フレーム種別判定手段２５ａは、同期フレーム以外のフレーム、すなわち一般フレーム１０２と判定する。また、制御回路２５内の宛先判定手段２５ｂは、このフレーム１０２の宛先アドレスに基づいて送信対象となるフレーム制御回路２３（ｎ+１）を特定する。フレーム種別判定手段２５ａは、この宛先判定手段２５ｂにより特定されたフレーム制御回路２３（ｎ+１）に対して、フレーム１０２の通過指令を送る。
【００５３】
ここで、宛先判定手段２５ｂにより特定されたフレーム制御回路２３（ｎ+１）にクライアント３（２）からの一般フレーム１０２が送られると、当該フレーム制御回路２３（ｎ+１）の遅延フレーム判定手段２６ｂは、ＦＩＦＯ２６に遅延中のフレームが存在するかを判定する。図６のタイムチャート４に示すように、本動作例では、先のクライアント３（１）から送信された同期フレーム１０１が一定時間の遅延中であるため、遅延フレーム判定手段２６ｂにより遅延中のフレーム１０１が存在すると判定される。
【００５４】
このフレーム制御回路２３（ｎ+１）では、先の同期フレーム１０１が遅延中であるので、一般フレーム待機手段２６ｃは、図６の通り、クライアント２からの一般フレーム１０２を同期フレームの一定時間の遅延が完了するまで遅延させる。つまり、フレーム制御回路２３（ｎ+１）に送信された一般フレーム１０２は、ＦＩＦＯ２６に先の同期フレーム１０１の遅延が終了するまでの間蓄積される。
【００５５】
そして、クライアント３（１）からの同期フレーム１０１の一定時間の遅延が完了し、ＰＨＹ２２（ｎ+１）を通じてケーブル３１（２−ｎ+１）上に出力されると、一般フレーム待機手段７０ｃによる一般フレーム１０２の待機も終了し、当該フレーム１０２は同期フレーム１０１に続きケーブル３１（２−ｎ+１）上に出力される。
【００５６】
以上のような本実施形態によれば、フレーム制御回路で同期フレームを一定時間遅延させることができるので、同期フレームに対して常に伝送遅延時間を固定することが可能となる。さらに、同期フレームの往復の伝送遅延時間差をイーサネットスイッチで生じさせないので、高精度のサンプリング同期制御を実現することができる。また、フレーム長を一定値以下に制限する必要はないので、多くの情報量を効率よく伝送することが可能となる。
【００５７】
［他の実施形態］
なお、本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではなく、下記のような実施形態も包含する。すなわち、図７に示す通り、上記で示したような通過時間固定装置２の判定回路２４及びフレーム制御回路２３の構成をイーサネットスイッチ１内に採用する実施形態も本発明は包含する。これにより、イーサネットスイッチ１単独で高精度なサンプリング時刻の同期制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る全体構成例を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る通過時間固定装置内の判定回路の具体的な構成例を示すブロック図
【図３】本発明の第１の実施形態に係るフレームのタイムチャート２を示す図
【図４】本発明に係るフレーム制御回路の具体的な構成例を示すブロック図
【図５】本発明の第２の実施形態に係るフレームのタイムチャート３を示す図
【図６】本発明の第３の実施形態に係るフレームのタイムチャート４を示す図
【図７】本発明の他の実施形態に係る全体構成例を示すブロック図
【図８】従来技術であるデジタル電流差動リレーのサンプリング同期を示す図
【図９】従来技術の全体構成を示すブロック図
【図１０】従来技術に係るフレームのタイムチャート１を示す図
【図１１】フレームの構成例を示す図
【符号の説明】
【００５９】
１…イーサネットスイッチ
２…通過時間固定装置
３…クライアント
４…サーバ
２１…ＰＨＹ（１）〜（ｎ+１）
２２…ＰＨＹ（１）〜（ｎ+１）
２３…フレーム制御回路
２４…判定回路
２５…制御回路
２５ａ…フレーム種別判定手段
２５ｂ…宛先判定手段
２６…ＦＩＦＯ
２６ａ…一定時間遅延手段
２６ｂ…遅延フレーム判定手段
２６ｃ…一般フレーム待機手段
２７…信号線（１−１）〜（ｎ+１）、（２−１）〜（２−ｎ+１）
３１…ケーブル（１−１）〜（１−ｎ）、（２−１）〜（２−ｎ+１）
４１…ＰＨＹ（１）〜（ｎ+１）
７０ｃ…一般フレーム待機手段
１０１…フレーム（同期フレーム）
１０２…フレーム（一般フレーム）
【図１】
2010056947.tif 000003
【図２】
2010056947.tif 000004
【図３】
2010056947.tif 000005
【図４】
2010056947.tif 000006
【図５】
2010056947.tif 000007
【図６】
2010056947.tif 000008
【図７】
2010056947.tif 000009
【図８】
2010056947.tif 000010
【図９】
2010056947.tif 000011
【図１０】
2010056947.tif 000012
【図１１】
2010056947.tif 000013