(57)【要約】【課題】通信回線のトラフィック量の変化によりデータ処理局における観測データ等の受信遅延量が変化する場合であっても、相関器が正確な相関処理を行うことができるようにするネットワーク接続装置を提供する。【解決手段】パケット番号で特定されたパケットから時刻情報および観測データを抽出し、該時刻情報と、バッファメモリ１３に記憶させる該観測データの先頭を示すアドレスとを秒区切りレジスタ１４に記憶させるとともに受信した複数のパケットから抽出した観測データをバッファメモリ１３に記憶させ、その観測データを読み出すアドレスが秒区切りレジスタ１４に記憶したアドレスに一致するとき、秒区切り信号を出力するとともにその秒区切り信号に同期させて時刻情報およびバッファメモリ１３から読み出した観測データを出力するようにした。【選択図】        図１
2008097521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻情報および観測データからなる伝送データを一または複数のパケットで受信するネットワーク接続装置において、
受信した観測データを記憶するためのバッファメモリと、
受信した時刻情報と、前記バッファメモリに記憶させた観測データの先頭を示すアドレスとを記憶するためのレジスタと、
パケット番号で特定されたパケットから時刻情報および観測データを抽出し、該時刻情報と、前記バッファメモリに記憶させる該観測データの先頭を示すアドレスとを前記レジスタに記憶させるとともに受信した一または複数のパケットから抽出した観測データを前記バッファメモリに記憶させる書込み制御部と、
前記書込み制御部により前記バッファメモリに記憶させた観測データを読み出すアドレスが前記レジスタに記憶させたアドレスに一致するとき、秒区切り信号を出力するとともにその秒区切り信号に同期させて前記レジスタから読み出した時刻情報および前記バッファメモリから読み出した観測データを出力する読出し制御部とを設けたことを特徴とするネットワーク接続装置。
【請求項２】
請求項１のネットワーク接続装置において、
前記観測データを、１秒間の観測データとしたことを特徴とするネットワーク接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超長基線電波干渉法（ＶＬＢＩ：Ｖｅｒｙ  Ｌｏｎｇ  Ｂａｓｅｌｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ）により観測局から伝送された観測データをデータ処理局の相関器へ送出するネットワーク接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のネットワーク接続装置は、２局以上の観測局から観測データとともに観測時刻情報を受信し、その観測時刻情報から各観測データ間の伝搬遅延差を算出して初期遅延量とし、その初期遅延量の分だけ観測データを遅らせて相関器へ送出することにより観測データのリアルタイムでの相関処理を可能にしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２６５３０２号公報（段落「００１４」〜段落「００１６」、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の技術においては、観測局から観測データとともに観測時刻情報を受信するためのネットワーク、すなわち観測局とデータ処理局を結ぶ通信回線が観測データおよび観測時刻情報以外のデータも通信するものである場合、その通信回線のトラフィック量の変化によりデータ処理局における観測データ等の受信遅延量が変化して初期遅延量と異なる遅延が発生することがあり、相関器が正確な相関処理を行うことができないという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような問題を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため、本発明は、時刻情報および観測データからなる伝送データを一または複数のパケットで受信するネットワーク接続装置において、受信した観測データを記憶するためのバッファメモリと、受信した時刻情報と、前記バッファメモリに記憶させた観測データの先頭を示すアドレスとを記憶するためのレジスタと、パケット番号で特定されたパケットから時刻情報および観測データを抽出し、該時刻情報と、前記バッファメモリに記憶させる該観測データの先頭を示すアドレスとを前記レジスタに記憶させるとともに受信した一または複数のパケットから抽出した観測データを前記バッファメモリに記憶させる書込み制御部と、前記書込み制御部により前記バッファメモリに記憶させた観測データを読み出すアドレスが前記レジスタに記憶させたアドレスに一致するとき、秒区切り信号を出力するとともにその秒区切り信号に同期させて前記レジスタから読み出した時刻情報および前記バッファメモリから読み出した観測データを出力する読出し制御部とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
このようにした本発明は、通信回線のトラフィック量の変化によりデータ処理局における観測データ等の受信遅延量が変化する場合であっても、相関器が正確な相関処理を行うことができるようになるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明によるネットワーク接続装置の実施例を説明する。
【実施例】
【０００８】
まず、観測局とデータ処理局との間のネットワーク接続の構成を説明する。
図２は実施例におけるネットワーク接続の構成を示すブロック図である。
図２において、１は電波望遠鏡で観測を行う観測局Ａであり、また２は電波望遠鏡で観測を行う観測局Ｂである。観測局Ａ１および観測局Ｂ２は受信した電波の観測データを光通信網等の通信回線３を介して送信する。
【０００９】
４はデータ処理局であり、観測局Ａ１および観測局Ｂ２が通信回線３を介して送信した観測データを受信し、その観測データの相関処理を行う相関器等を備える施設である。
５はネットワーク接続装置であり、観測局Ａ１または観測局Ｂ２が送信する観測データを受信し、その観測データを１秒単位に区切り、その観測データの先頭を示すパルス信号（秒区切り信号）とともに観測データおよび時刻情報を出力するものである。
【００１０】
本実施例では、観測局Ａ１から観測データを受信するネットワーク接続装置５および観測局Ｂ２から観測データを受信するネットワーク接続装置５の２台のネットワーク接続装置５がデータ処理局４に備えられ、それぞれの観測局から受信した観測データを１秒単位に区切り、それぞれの観測データの先頭を示すパルス信号とともにそれぞれの観測データおよび時刻情報を出力するものとする。
【００１１】
６は相関器であり、データ処理局４に設置され、観測局Ａ１で観測された観測データと観測局Ｂ２で観測された観測データとを照合し、遅延時間を求める相関処理を行うものである。
次に、ネットワーク接続装置５の構成を説明する。
図１は実施例におけるネットワーク接続装置の構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１において、１１はフレーマであり、通信回線３から入力され、複数のパケットに分割された伝送データをひとつのフレームに組み立てて出力するものである。なお、本実施例では、伝送データは複数のパケットに分割されたものとして説明するが、ひとつのパケットであってもよいものとする。
ここで、フレーマ１１に入力される伝送データを図３の実施例における入力データの構成を示す説明図に基づいて説明する。
【００１３】
図３（ａ）は観測局Ａ１または観測局Ｂ２で１秒間に観測された情報２０を示し、「年月日時分秒」を示す時刻情報２１および電波望遠鏡で観測された観測データ２２等で構成されたものである。
図３（ｂ）はフレーマ１１が受信するパケット２３、すなわち観測局Ａ１または観測局Ｂ２から送信されたデータを示し、パケット番号２４、時刻情報ならびに観測データ等のデータ部２５や図示しない制御情報等で構成されたものである。
【００１４】
このパケット２３は、観測局Ａ１または観測局Ｂ２で１秒間に観測された情報２０を所定のデータ長（例えば、１２８バイト）で分割された通常のパケットであり、パケット番号２４は「０」から「ｎ」まで（「０」が先頭、「ｎ」が最後尾のパケットであることを示す）の値をとるものとする。
また、パケット番号２４が「０」のパケット２３は観測局Ａ１または観測局Ｂ２で１秒間に観測された情報２０の先頭、すなわち時刻情報および秒単位に観測された観測データの先頭を含むものとする。
【００１５】
さらに、パケット２３に含まれる制御情報により最後尾のパケットであることを識別することができるものとする。
フレーマ１１は、図３（ｂ）に示す複数のパケット２３を受信すると図３（ｃ）に示すようにその複数のパケット２３をひとつのフレーム２６に組み立てて出力する。
１２は入力メモリであり、デュアルポートメモリ等のメモリ素子で構成されたものである。この入力メモリ１２はフレーマ１１から出力されるフレーム２６を記憶するためのものである。
【００１６】
１３はバッファメモリであり、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ素子で構成されたものである。このバッファメモリ１３は入力メモリ１２に記憶されたフレーム２６から抽出した１秒間の観測データを記憶するためのものである。
このバッファメモリ１３は、例えば５１２Ｍｂｙｔｅの記憶容量を有するものとする。この場合、通信回線３の回線速度が２Ｇｂｐｓ（ｂｉｔｓ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）のとき、２秒間の観測データを記憶することができる。また、回線速度が１Ｇｂｐｓ、５１２Ｍｂｐｓ、２５６Ｍｂｐｓのとき、それぞれ４秒間、８秒間、１６秒間の観測データを記憶することができ、２秒以上の観測データを記憶することができる容量を有しているものが望ましい。
【００１７】
１４は秒区切りレジスタであり、入力メモリ１２に記憶されたフレーム２６から抽出した時刻情報およびバッファメモリ１３に記憶させた１秒間の観測データの先頭を示すアドレスを記憶するためのレジスタである。
秒区切りレジスタ１４は、例えば図４に示すようにフレーム２６から抽出した時刻情報を記憶させるための時刻情報１４１、およびフレーム２６から抽出し、バッファメモリ１３に記憶させた１秒間の観測データの先頭を示すアドレスを記憶させるためのバッファメモリアドレス１４２で構成されているものとする。
【００１８】
この秒区切りレジスタ１４は、ｎ個の時刻情報１４１およびバッファメモリアドレス１４２を記憶することができる容量を有するものとし、例えば通信回線３の回線速度が２５６Ｍｂｐｓの場合、１６個の時刻情報１４１およびバッファメモリアドレス１４２を記憶させることができる容量を有するものとする。
１５は書込み制御部であり、フレーマ１１から入力メモリ１２に書き込まれたデータ量を知ることができ、また入力メモリ１２に書き込まれたデータ、すなわちフレーム２６のパケット番号、時刻情報、および観測データを抽出することができるものである。
【００１９】
また、この書込み制御部１５は入力メモリ１２に記憶されたフレーム２６から抽出した１秒間の観測データをバッファメモリ１３に記憶させるとともにその観測データを記憶させたバッファメモリ１３の先頭アドレスおよびフレーム２６から抽出した時刻情報を秒区切りレジスタ１４に記憶させるものである。
書込み制御部１５は入力メモリ１２に書き込まれたデータ量が所定の値に達したことを検知すると入力メモリ１２に書き込まれたフレーム２６から抽出したパケット番号が特定の値、例えば「０」であるか否かを判定し、「０」であると判定したとき、その観測データを記憶させたバッファメモリ１３の先頭アドレスおよびフレーム２６から抽出した時刻情報を秒区切りレジスタ１４に記憶させる。
【００２０】
１６は出力メモリであり、デュアルポートメモリ等のメモリ素子で構成されたものである。この出力メモリ１６は後述する読出し制御部の指示によりバッファメモリ１３から出力された１秒間の観測データを記憶するものである。また、読出し制御部の指示により記憶した１秒間の観測データを出力する。
１７はＶＳＩ（ＶＬＢＩ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）出力部であり、1秒間の観測データ、その観測データの出力を開始することを示す１ＰＰＳ（Ｐｕｌｓｅ  Ｐｅｒ  Ｓｅｃｏｎｄ）信号（秒区切り信号）、および時刻情報を出力するものである。このＶＳＩ出力部１７は、例えば1秒間の観測データおよび時刻情報を出力する２チャネルのシリアルインターフェースポート、および１ＰＰＳ信号を出力する１ビットの出力ポートを備え、１ＰＰＳ信号に同期して観測データおよび時刻情報を出力するものである。
【００２１】
したがって、観測局Ａ１または観測局Ｂ２から送信された1秒間の観測データ等が遅延した場合であっても、その遅延量に応じて１ＰＰＳ信号を出力し、その１ＰＰＳ信号に同期して観測データおよび時刻情報を出力することができる。
なお、出力された１ＰＰＳ信号、観測データおよび時刻情報は相関器に出力されるものとする。
【００２２】
１８は読出し制御部であり、入力メモリ１２からバッファメモリ１３に書き込まれたデータ量を知ることができ、バッファメモリ１３に書き込まれたそのデータ、すなわち観測データを読み出し、出力メモリ１６へ書き込むことができるものである。
また、この読出し制御部１８は観測データを読み出すときのバッファメモリ１３のアドレスと秒区切りレジスタ１４に記憶されたアドレスとを比較することができ、さらに、秒区切りレジスタ１４に記憶された時刻情報および１ＰＰＳ信号をＶＳＩ出力部１７へ出力することができるものである。
【００２３】
読出し制御部１８はバッファメモリ１３に１秒間の観測データが書き込まれたことを検知するとその観測データを読み出し出力メモリ１６へ書き込む。このとき、読出し制御部１８は観測データを読み出すバッファメモリ１３のアドレスと秒区切りレジスタ１４に記憶されたアドレスとを比較し、一致することを検知すると秒区切りレジスタ１４から読み出した時刻情報１４１および１ＰＰＳ信号をＶＳＩ出力部１７へ出力する。
【００２４】
１秒間の観測データがすべて出力メモリ１６へ書き込まれ、時刻情報１４１および１ＰＰＳ信号をＶＳＩ出力部１７へ出力すると読出し制御部１８は観測データ、時刻情報および１ＰＰＳ信号を出力する指示をＶＳＩ出力部１７へ出力する。
その指示が入力されたＶＳＩ出力部１７は１ＰＰＳ信号に同期させて観測データおよび時刻情報を出力する。
【００２５】
例えば、図５に示すように１ＰＰＳ信号３１がＬＯＷレベルからＨＩＧＨレベルに変化するタイミングで観測データ３２および時刻情報３３を出力するものとし、観測データ３２の出力が終了すると同様に次の１ＰＰＳ信号３１、観測データ３２、および時刻情報３３を出力するものとする。
このようにネットワーク接続装置５は、フレーマ１１、入力メモリ１２、バッファメモリ１３、秒区切りレジスタ１４、書込み制御部１５、出力メモリ１６、ＶＳＩ出力部１７、および読出し制御部１８等で構成され、バッファメモリ１３を除くフレーマ１１、入力メモリ１２、秒区切りレジスタ１４、書込み制御部１５、出力メモリ１６、およびＶＳＩ出力部１７等はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）等で構成されたものである。
上述した構成の作用について説明する。
【００２６】
まず、書込み制御部１５の処理を説明する。
図６は実施例における書込み制御部の処理を示すフローチャートであり、図中Ｓで表すステップにしたがって説明する。
Ｓ１：フレーマ１１は通信回線３を介して図３（ａ）に示す観測局Ａ１または観測局Ｂ２で１秒間に観測された情報２０（１秒間の観測データ）を受信し、図３（ｃ）に示すフレーム２６を出力する。フレーマ１１から出力されたフレーム２６が出力されると入力メモリ１２は入力したそのフレーム２６を記憶する。
【００２７】
書込み制御部１５は入力メモリ１２に書き込まれたフレーム２６を読み出す必要があるか否かを判定する。この判定は、入力メモリ１２に書き込まれたデータ量が予め設定された閾値（例えば、１秒間の観測データを含むフレーム２６のデータ量）に達したことを検知すると入力メモリ１２に書き込まれたフレーム２６を読み出す必要があるとするものである。
【００２８】
書込み制御部１５は読み出す必要があると判定されるまで待機し、読み出す必要があると判定されると処理をＳ２へ移行させる。
Ｓ２：読み出す必要があると判定されると書込み制御部１５は入力メモリ１２に書き込まれたフレーム２６を先頭から最後尾まで順次読み出し、「０」のパケット番号を検出する。
【００２９】
「０」のパケット番号を検出すると処理をＳ３へ移行し、パケット番号が「０」でないない場合はＳ３の処理を行わない。
Ｓ３：「０」のパケット番号を検出すると書込み制御部１５は読み出した時刻情報を秒区切りレジスタ１４の時刻情報１４１に記憶させるとともに秒単位の観測データを記憶させるバッファメモリ１３の先頭アドレスを秒区切りレジスタ１４のバッファメモリアドレス１４２に記憶させる。
【００３０】
Ｓ４：次に、書込み制御部１５は入力メモリ１２から読み出したすべての観測データをバッファメモリ１３に書き込み記憶させる。
このとき書込み制御部１５は観測データが記憶されていないバッファメモリ１３の空き領域に入力メモリ１２から読み出した観測データを記憶させるものとする。例えば、バッファメモリ１３が２秒分の観測データを記憶することができる容量を有する場合、バッファメモリ１３を論理的に２分割した領域を交互に使用して観測データを記憶させるものとする。
【００３１】
また、書込み制御部１５は秒区切りレジスタ１４に時刻情報およびバッファメモリアドレスが記憶されていない時刻情報１４１およびバッファメモリアドレス１４２を選択して時刻情報およびバッファメモリアドレスを記憶させるものとする。例えば、バッファメモリ１３が２秒分の観測データを記憶することができる容量を有する場合、図４に示すように時刻情報１（１４１）、バッファメモリアドレス１（１４２）と時刻情報２（１４１）、バッファメモリアドレス２（１４２）を交互に使用するものとする。
【００３２】
観測データをバッファメモリ１３に書き込み記憶させると処理をＳ１へ移行する。
このようにして書込み制御部１５は秒区切りレジスタ１４に時刻情報および観測データを記憶させるバッファメモリ１３の先頭アドレスを記憶させるとともに観測データをバッファメモリ１３に書き込み記憶させる。
次に、読出し制御部１８の処理を説明する。
【００３３】
図７は実施例における読出し制御部の処理を示すフローチャートであり、図中Ｓで表すステップにしたがって説明する。
Ｓ１１：読出し制御部１８はバッファメモリ１３に書き込まれた観測データを読み出す必要があるか否かを判定する。この判定は、バッファメモリ１３に書き込まれたデータ量が予め設定された閾値に達したこと、例えば1秒間の観測データがすべてバッファメモリ１３に書き込まれたことを検知するとバッファメモリ１３に書き込まれた観測データを読み出す必要があるとするものである。
【００３４】
読出し制御部１８は読み出す必要があると判定されるまで待機し、読み出す必要があると判定されると処理をＳ１２へ移行させる。
Ｓ１２：読み出す必要があると判定されると読出し制御部１８はバッファメモリ１３に書き込まれた観測データを先頭から最後尾まで順次読み出し出力メモリ１６に書き込み記憶させる。
【００３５】
なお、読出し制御部１８は観測データを読み出したバッファメモリ１３の領域のデータを消去するものとする。
Ｓ１３：このとき読出し制御部１８は観測データを読み出すバッファメモリ１３のアドレスと秒区切りレジスタ１４に記憶されたバッファメモリアドレス１４２とを比較し、一致するか否か、すなわち読み出す観測データは秒の区切りであるか否かを判定する。
【００３６】
その結果、一致すると判定されると処理をＳ１４へ移行し、一致しない場合はＳ１４の処理は行わない。
Ｓ１４：Ｓ１３において一致すると判定されると読出し制御部１８は秒区切りレジスタ１４から読み出した時刻情報１４１および１ＰＰＳ信号をＶＳＩ出力部１７へ出力する。
Ｓ１５：１秒間の観測データがすべて出力メモリ１６へ書き込まれ、時刻情報１４１および１ＰＰＳ信号をＶＳＩ出力部１７へ出力すると読出し制御部１８は観測データ、時刻情報および１ＰＰＳ信号を出力する指示をＶＳＩ出力部１７へ出力する。
【００３７】
その指示が入力されたＶＳＩ出力部１７は１ＰＰＳ信号に同期させて観測データおよび時刻情報を出力する。
読出し制御部１８は観測データ、時刻情報および１ＰＰＳ信号を出力する指示をＶＳＩ出力部１７へ出力すると処理をＳ１１へ移行する。
このようにして読出し制御部１８は１ＰＰＳ信号に同期させて観測データおよび時刻情報を出力する。
【００３８】
このようにすることにより、ネットワーク接続装置５は時刻情報および観測データからなる観測局Ａ１または観測局Ｂ２で１秒間に観測された情報の受信遅延量が変化した場合であってもその変化に応じて１秒間の区切りを示す１ＰＰＳ信号に同期させて１秒間の観測データおよびその観測データの時刻情報を相関器へ出力することができるようになる。
さらに、ネットワーク接続装置５から出力された１ＰＰＳ信号に同期して観測データおよび時刻情報を受信した相関器６は、同様に他のネットワーク接続装置５から出力される１ＰＰＳ信号に同期して観測データおよび時刻情報を受信し、そのふたつの１ＰＰＳ信号で位相を合わせることにより観測データの相関処理を正確に行うことができるようになる。
【００３９】
以上説明したように、本実施例では、通信回線のトラフィック量の変化によりデータ処理局における観測データ等の受信遅延量が変化する場合であっても、ネットワーク接続装置が１ＰＰＳ信号に同期させて１秒間の観測データおよびその観測データの時刻情報を出力するようにしたことにより、相関器はふたつのネットワーク接続装置から出力される１ＰＰＳ信号で位相を合わせ、観測データの相関処理を正確に行うことができるようになるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例におけるネットワーク接続装置の構成を示すブロック図
【図２】実施例におけるネットワーク接続の構成を示すブロック図
【図３】実施例における入力データの構成を示す説明図
【図４】実施例における秒区切りレジスタの構成を示す説明図
【図５】実施例における出力データの構成を示す説明図
【図６】実施例における書込み制御部の処理を示すフローチャート
【図７】実施例における読出し制御部の処理を示すフローチャート
【符号の説明】
【００４１】
１    観測局Ａ
２    観測局Ｂ
３    通信回線
４    データ処理局
５    ネットワーク接続装置
６    相関器
１１  フレーマ
１２  入力メモリ
１３  バッファメモリ
１４  秒区切りレジスタ
１５  書込み制御部
１６  出力メモリ
１７  ＶＳＩ出力部
１８  読出し制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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