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【発明の名称】 ネットワーク接続装置
【発明者】 【氏名】瀬戸 太一

【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。
【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
【出願人】 【識別番号】591089556
【氏名又は名称】株式会社 沖情報システムズ
【出願日】 平成18年10月16日(2006.10.16)
【代理人】 【識別番号】100069615
【弁理士】
【氏名又は名称】金倉 喬二


【公開番号】 特開2008−97521(P2008−97521A)
【公開日】 平成20年4月24日(2008.4.24)
【出願番号】 特願2006−281558(P2006−281558)