CN1283350A - 铁路网的故障检测方法与检测装置 - Google Patents

Abstract

以总局10为始端与终端,设置相互逆向通过各支局20－1－20－5的一对传输线路,一方用现用系统传输线路40,另一方用待机系统传输线路50。各支局20－1－20－5根据总局10的控制信息,连接现用系统传输线路40和待机系统传输线路50,具有能同总局10之间形成小环路的切换部。从总局11使试验信元通过小环路环流能识别故障地,然后控制此故障地邻接支局12,返回而形成环路维持通信。消除故障后,据总局的控制信息解除返回环路,回复到包含有消除了故障的支局的系统的初期结构。

Description

链路网的故障检测方法与检测装置

本发明涉及对通过传输线路对多个节点装置作环路连接、并通过沿此传输线路设定的路径进行通信的链路网的故障进行检测的方法与装置；具体涉及通过由传输方向互异的第一传输线路与第二传输线路对多个节点装置作双重环路连接，能自动地确定发生故障的地点并能在发生故障时迅速恢复通信的链路网的故障检测方法与检测装置。

采用由传输线路对多个节点作环路连接且通过沿此传输线路设定路径来进行通信的链路网的通信系统，例如已知有铁道管理系统、下水道管理系统、机场管理系统、河流管理系统与地铁管理系统等。

在铁道管理系统中，管理区间内存在管理中心，于管理区间中沿铁道线设有监控摄像机和列车传感器，来自这些监控摄像机或列车传感器的信息则集中到管理中心。此外，沿铁道线还设有列车控制信息报告装置的信号机等。

管理中心还汇集来自其管理区间邻区的事故等信息，利用这些信息和此管理区间的信息进行种种判断，根据判断结果，用信号机等进行列车运行控制等的铁道管理。

这种先有的铁道管理系统由图21所示的装置及传输线路构成。在此图中，20-1～20-5是作为设于各管理区间的管理中心的节点装置(以后称为支局)，21-1～21-p、22-1～22-q、23-1～23-r、24-1～24-s、25-1～25-t是作为各管理区间内监控摄像机和列车传感器或信号机等列车控制信息通知装置的局部通信装置(以后称作终端)，标号10指与管理装置30连接的管理上述支局20-1～20-f以及终端21-1～25-t的节点装置(以后称作总局)。

上述总局10、支局20-1～20-5形成这样的结构，例如由采用光缆的传输线路400连接成环路状，以总局10为始端发送数据，由支局20-1～20-5接收该数据，再传送给下游的支局20-1～20-5或总局11。从图21还可看出，这样的先有系统一般取以总局10为始点而且为终端，沿一个方向传送数据的单一环路的结构。

但在当前，ATM(异步传输方式)的切换方式正急速地向实用化发展，通过将ATM技术应用于上述的通信系统，就有可能构成充分利用ATM优点的灵活的系统。

在利用ATM切换器(ATM switch)构成上述铁道管理系统时，能够进行这样的通信控制：把由终端21-1～25-t获得的信息(例如监控摄像机获得的列车行驶状况图像、列车传感器的检测输出等)传送给支局20-1～20-5，由支局20-1～20-5将上述检测到的信息通过传输线路400传送给下游的支局20-1～20-5，通过于各支局20～1～20-5顺次进行有关的作业将上述检测到的信息送到总局10，再由总局10对各支局20-1～20-5送来的各检测到的信息进行接收处理，又再通过传输线路400将控制信息发送给各支局20-1～20-5，各支局20-1～20-5则将这种控制信息(例如信号机亮灯控制用的信息)提供给终端21-1～25-t。

此外，若采用ATM交换方式时，则终端21-1～25-t的信息(监控摄像机和列车传感器的检测输出、信号机的亮灯控制信息等)可以由与传输线路40同一的网络形成，通过信元的内容将一种信息内容传送到许多地址。

在以上所述的管理应用中，当系统发生异常时就不能再应用此系统。这类先有的系统如图21所示，不外乎采用以总局10为始点且为终端沿一个方向传送数据的单一环路结构。

这就是说，根据所述结构，例如在20-1～20-5的某个支局或传输线路(光缆)400中发生故障或断线等损伤后，对于发生有故障的支局20-1～20-5的信息以及终端21-1～21-t的信息，不仅不能由总局10取得其全部信息，连整个系统也会停止运行。

即使想进行修复，由于不能检测出发生异常的具体地区而必须从始端顺次追查到终端，于是会延长系统功能障碍时间，这对于将安全运行摆在最优先地位的铁路管理系统，一旦发生这样的事件，很可能出现混乱状态。

在上述的先有系统中，由于是采用以总局为始点又同时为终端沿一个方向传送数据的单一环路结构，这样，例如在第n支局或是在连接第(n-1)和第n支局的传输线路上发生故障时，虽然可由总局将信息传送到第(n-1)支局，但却不能从各个支局将信息传递到总局，而不得不中止系统的功能。

当出现系统功能故障后，自然需要明确故障所在地从而去快速进行修复，但在上述先有系统的结构中，由于故障点的确定不能靠系统本身进行而是通过维修人员的探查进行处理，就有可能加长系统功能的中止时间。

此外，在检修支局或增设支局时也需中止系统的功能，这样的系统是缺乏灵活性的。

作为解决以上问题的方法已知历来是靠采用双重环路化结构的环路网，但由于其中基本上只是使传输线路(光缆)双重化而对于物理部分则限于单环路，因而不能灵活地适应故障信息的检测与通知。

再有，需要有用于环路切换的专用电路，而这样的电路却完全不具备与支局的分支／插入切换功能有共用性。

为此，本发明的目的在于提供这样的链路网的故障检测方法与装置，它们能自动地确定由传输线路以环路形式连接许多节点装置构成链路网中的故障发生体，并能在故障发生时迅速恢复通信。

本发明的另一目的则在于提供通信性能可靠性高且能灵活适应系统变更的通信系统，这种通信系统在支局或传输线路发生故障时，能在总局的管理下，通过识别其故障发生地而再行构制传输线路维持通信的同时，于故障发生处修复后自动和快速地复原到初始结构，并可利用这种功能在不使系统中止其功能下检修或增设支局。

为了实现上述目的，本发明第1方面的发明是这样的链路网故障检测方法，此链路网是由传送方向相异的第一传输线路和第二传输线路按双重环路连接多个节点装置，而通过沿此种传输线路设定路径来进行通信。此方法的特征在于，将上述多个节点装置中之一设定为总局，同时将其他的节点装置设定为支局，从上述总局对各个上述支局用前述第一传输线路传送故障监控用信息，而各个支局当从此第一传输线路接收到此故障监控用信息后，使经环路返回此接收到的故障监控用信息，用前述第二传输线路回送给上述总局，此总局即根据能否正确接收到由各支局回送的上述故障监控用信息，具体确定前述链路网的故障地点。

本发明第2方面的发明是使本发明第1方面的发明具备下述特征：其中所述第一传输线路是用作前述节点装置间通信的现用系统中的传输线路，而所述第二传输线路则用作前述节点装置间通信的待机系统的传输线路。

本发明第3方面的发明是使本发明第1方面的发明具备下述特征，其中所述节点装置分散配置于多个地点，它们分别收容一或多个局部通信终端。

本发明第4方面的发明是使本发明第1方面的发明具备下述特征，其中所述节点装置分别具有ATM切换部，所述故障监控用信息由固定长度的ATM信元组成，而此故障监控用信息的发送和回送到通过借助前述ATM切换部设定的路线进行。

本发明第5方面的发明是使本发明第1方面的发明具备下述特征，其中所述故障监控用信息是由前述总局定期地发送给各支局。

本发明第6方面的发明是使本发明第1方面的发明具备下述特征，所述总局在用前述第一传输线路传送此故障监控用信息的同时，用前述第二传输线路进行发送，而各个支局在由前述第一传输线路接收到此故障监控用信息时，应用前述第二传输线路将所接收到此故障监控用信息经环路回送到前述总局，而在由此第二传输线路接收到这种信息的情形，则使此接收到的故障监控用信息经环路回送，用前述第一传输线路回送到总局。

本发明第7方面的发明是使本发明第1方面的发明具备下述特征，其中各个支局相对于相邻的支局或总局用所述第一传输线路或第二传输线路传送故障监控用信息，而接收到此故障监控用信息的前述相邻支局或总局应用环路回送，将此故障监控用信息回送给发送出此故障监控用信息的支局，而发送出此故障监控用信息的支局则根据能否从前述相邻的支局或总局正确地接收到此故障监控用信息，独立地检测故障。

本发明第8方面的发明是使本发明第1方面的发明具备下述特征，其中所述总局根据前述链路网故障地点的确定，通过重铺路线以绕过故障地点而恢复通信。

本发明第9方面的发明是这样的链路网故障检测方法，此链路网是由传送方向相异的第一传输线路和第二传输线路按双重环路连接多个节点装置，而通过沿此种传输线路设定路径进行通信，此方法的特征在于，将上述多个节点装置中之一设定为总局，同时将其他的节点装置设定为支局，从上述总局对各个上述支局用前述第一和第二传输线路传送故障监控用信息，各个支局当从上述第一传输线路接收到此故障监控用信息后，经环路回送此接收到的故障监控用信息，用前述第二传输线路回送给上述总局，而当从上述第二传输线路接收到此信息时，则经环路回送此接收到的故障监控用信息，而由前述第一传输线路回送给上述总局，此总局即根据能否正确接收到由各支局回送的上述故障监控用信息，具体确定前述链路网的故障地点。

本发明第10方面的发明是这样的链路网故障检测方法，此链路网是由传送方向相异的第一传输线路和第二传输线路按双重环路连接多个节点装置，而通过沿此种传输线路设定路径来进行通信，此方法的特征在于，其中所述节点装置相对于邻接的节点装置用前述第一传输线路或第二传输线路传送故障监控用信息，而接收到此故障监控用信息的前述邻接节点装置将此故障监控用信息经环路回送，回送到发送此故障监控用信息的节点装置，发送此故障监控用信息的节点装置则根据能否正确从上述邻接节点装置接收到此故障监控用信息，独立地检测故障。

本发明第11方面的发明是这样的链路网故障检测装置，此链路网是由传送方向相异的第一传输线路和第二传输线路按双重环路连接多个节点装置，而通过沿此种传输线路设定路径来进行通信，此装置的特征在于，其中所述多个节点装置中之一设定为总局，同时将其他节点装置设定为支局，此总局具有相对于所述各支局用上述第一传输线路传送故障监控用信息的故障监控用信息装置、根据能否正确接收来自各支局的前述故障监控用信息来确定此链路网的故障地点的故障地点确定装置，而上述支局则具有当由上述第一传输线路接收到所述故障监控用信息后，将此接收到的故障监控用信息经环路回送而用上述第二传输线路回送到上述总局的故障监控用信息回送装置。

本发明第12方面的发明是使本发明第11方面的发明具备下述特征，其中前述的第一传输线路能作为用于前述节点装置间通信的现用系统的传输线路，而前述的第二传输线路则能作为用于前述节点装置间通信的待机系统的传输线路。

本发明第13方面的发明是使本发明第11方面的发明具备下述特征，其中所述节点装置分散配置于多个地点，它们分别收容一或多个局部通信终端。

本发明第14方面的发明是使本发明第11方面的发明具备下述特征，其中所述节点装置分别具有ATM切换部，所述故障监控用信息由固定长度的ATM信元组成，而此故障监控用信息的发送和回送则通过借助前述ATM切换部设定的线路进行。

本发明第15方面的发明是使本发明第11方面的发明具备下述特征，其中所述故障监控用信息装置相对于各支局定期地传送故障监控用信息。

本发明第16方面的发明是使本发明第11方面的发明具备下述特征，其中所述故障监控用信息装置应用前述第一传输线路传送所述故障监控用信息，同时用前述第二传输线路进行传送，前述故障监控用信息回送装置在由上述第一传输线路接收此故障监控用信息时，经环路回送此故障监控用信息，由上述第二传输线路回送到所述总局，而当由上述第二传输线路接收此故障监控用信息时，则经环路回送此信息而用上述第一传输线路将其回送到此总局。

本发明第17方面的发明是使本发明第11方面的发明具备下述特征，其中所述支局还具备有：能相对于与此支局相邻的其他支局或总局，用上述第一或第二传输线路独立地传送故障监控用信息的独立的故障监控用信息发送装置；以及根据能否正确地从上述相邻的支局或总局接收而检测故障的故障检测装置；而上述邻接的支局或总局还具有：将所接收的上述故障监控用信息回送给发送此故障监控用信息的支局的独立的故障监控用信息回送装置。

本发明第18方面的发明是使本发明第11方面的发明具备下述特征，其中所述总局还具有根据前述链路网故障地点的确定装置所确定的所述链路网的故障地点，通过重铺线路以绕过故障地点而恢复通信的装置。

本发明第19方面的发明是这样的链路网故障检测装置，此链路网是由传送方向相异的第一传输线路和第二传输线路按双重环路连接多个节点装置，而通过沿此种传输线路设定路径进行通信，此装置的特征在于，将上述多个节点装置中之一设定为总局，同时将其他的节点装置设定为支局，此总局具有：能相对于各所述支局将故障监控用信息由所述第一和第二传输线路传送的故障监控用信息发送装置；根据能否从上述支局正确接收此故障监控用信息而确定所述链路网故障地点的故障地点确定装置；而所述支局则具备有这样的故障监控用信息回送装置，它当从上述第一传输线路来接收此故障监控用信息时，由环路回送此故障监控用信息再用第二传输线路回送到所述总局，而当从上述第二传输线路来接收此故障监控用信息时，在由环路回送此故障监控用信息时，用第一传输线路将其回送到总局。

本发明第20方面的发明是这样的链路网故障检测装置，此链路网是由传送方向相异的第一传输线路和第二传输线路按双重环路连接多个节点装置，而通过沿此种传输线路设定路径来进行通信，此装置的特征在于此各个节点装置分别具有：相对于邻接的其他节点装置用此第一或第二传输线路传送故障监控用信息的故障监控用信息发送装置；在从所述其他节点装置接收此故障监控用信息时，使所接收的故障监控用信息经环路回送而回送到该其他节点装置的故障监控用信息回送装置，根据能否从上述邻接的其他节点装置正确地接收到此故障监控用信息而检测故障的故障检测装置。

图1是适合采用本发明的链路网故障检测方法与装置而构成的通信系统一实施形式的系统结构图。

图2是说明图1所示通信系统总局的概略结构的框图。

图3是说明图1所示通信系统支局的概略结构的框图。

图4表明图1所示通信系统采用的ATM信元的结构。

图5例示对应于输入ATN信元的ATM切换部中的切换方式。

图6另例示对应于输入ATN信元的ATM切换部中的切换方式。

图7又另例示对应于输入ATN信元的ATM切换部中的切换方式。

图8又再另例示对应于输入ATN信元的ATM切换部中的切换方式。

图9概示图5-8各图中所示信息内容混杂有信息元时，该信息元在接收支局的ATM切换部中的切换选择以及在此切换选择后的信元输送作业。

图10是示明总局中通过传送试验信元进行故障检测处理的流程图。

图11是示明通过传送试验信元进行故障检测处理中支局的处理的流程图。

图12具体地例示试验信元的回送状态。

图13具体地例示故障发生时试验信元的回送状态。

图14是流程图，示明将由总局经现用系统传输线路传送试验信元的处理和经由待机系统传输线路传送试验信元的处理相组合，来检测故障发生地的总局处理。

图15是流程图，示明将由总局经现用系统传输线路传送试验信元的处理和经由待机系统传输线路传送试验信元的处理相组合，来检测故障发生地的总局的另一种处理。

图16说明通过总局再构成故障发生后的系统的具体例子。

图17示明有关故障发生的监控、故障发生的系统的再构成的另一实施形式。

图18是适合采用本发明链路网故障检测方法与装置而构成的通信系统的其他实施形式的系统结构图。

图19概示节点装置使用通信线路监控用信元监控与其两端相连的节点装置的通信线路的情形。

图20概示节点装置在通信线路发生故障时由与其两端相连接的节点装置检测故障的情形。

图21示明先有通信系统的结构。

下面参照附图详细说明本发明一实施形式。

图1是适合采用本发明的链路网故障检测方法与检测装置而构成的通信系统一实施形式的系统结构图。

图1中的通信系统以收容了一或多个局部通信装置(终端21-1～25-t)的许多节点装置(节点装置20-1～20-5)的中心装置(节点装置10)为起点，由环状传输线路(传输线路40与50)连接构成。这种通信系统例如可以适用于铁道管理系统，特别是上述节点装置10与节点装置20-1～20-5中例如可以构成采用ATM切换部的系统。

图1中，作为与装置相关的结构设有：与节点管理装置30相连，进行系统的信息处理与系统全体的应用管理的节点装置10(总局)；分散在多处的多个节点装置(支局)20-1～20-5；与支局20-1～20-5各个相连接的一或多个终端20-1～20-t。

其中，总局10与各支局20-1～20～5如上所述采用了ATM切换机，后面将会详述到它们都是内设有ATM切换装置的。

作为与通信线路有关的结构，它们各在总局10中有始端与终端，设有连接成能按顺时针走向传送数据的现用系统传输线路40以及与此现用系统传输线路40反向(反时针走向)进行传送的待机系统传输线路50。传输线路40、50例如由光缆构成，分别与各支局20-1～20-5连接，构成环形网。此外，71-1、71-2、71-3、71-4、71-5则分别是连接支局20-1～20-5与终端21-1～25-t的传输线路，72则为连接总局与节点管理装置30的传输线路。

这样，此实施形式的通信系统的传输线路便至少是由现用系统和待机系统这两个系统组成双重化的形式，而它们的传送方向也必然是取相反的方向(例如现用系统若为总局→第1支局→第二支局→…→第n支局→总局的传送方向时，则待机系统便取总局→第n支局→…→第2支局→第一支局→总局的传送方向)，传输线路的始端与终端都是总局10，以上述连接成的传输线路构成了整个系统的传输线路。总局10与支局20-1～20-5配备了发送部、接收部和具有LOS／LOF(信号损失／帧损失)检测功能的物理层终端装置。

支局20-1～20-5备有ATM切换器，混合来自终端21-1～25-t的信元和来自总局10或上游支局20-1～20-5的ATM信元，通过现用系统的传输线路40传送给下游的总局10或支局20-1～20-5，或是用待机系统的传输线路传送给上述的总局10或支局20-1～20-5。

这类ATM切换器的切换控制，如后所述，是根据总局10发送来的ATM信元内的控制信息进行。通过这种ATM切换器的切换控制，在支局20-1～20-5之中必要时要将现用系统的传输线路40和待机系统的传输线路50连接，使之能提供在其与总局10之间形成各个小环路的功能。

总局10将载有故障监控指令的故障监控信元按一定时间间隔传送给现用系统的传输线路40，各支局20-1～20-5则响应此故障监控信元，形成上述的小环路，将响应信元传送给传输线路50。据此，总局10便能自行进行下述检测：当从待机系统的传输线路50接收到与上述故障监控信元相对应的响应信元时，即不存在故障；而当从此传输线路未接收到响应信元时，则某个支局20-1～20-5或传输线路区间便可能发生有故障。

总局10在识别了故障地点时，将载有返回信息的控制信息发送给与此故障地点邻接的各个支局20-1～20-5的地址，有这样地址的各个支局20-1～20-5在本局地址控制信息的内容信息为返回信息时，形成上述小环路，然后把从现用系统传输线路40接收的信元传给待机系统传输线路50，或是把从待机系统传输信号50接收的信元传送给现用系统传输线路40。于是，本系统能在故障发生时通过在故障发生地的前后使信息返回，而可恢复通信功能。

此外，上述这种恢复通信功能的控制，除如前述依赖总局10的控制外，也可以由与总局10连接的节点管理装置30作直接控制。

图2是概示图1所示总局的结构的框图。

图2中，总局10由传输线路接口101与102、ATM切换部103、终端接口104和控制部105构成。

此传输线路接口101连接上游的现用系统的传输线路40和下游的待机系统传输线路50，包括接收由上游现用系统传输线路40传送来的ATM信元的接收部101a和将ATM信元发送给上游的待机系统传输线路50的发送部101b，通过上游的现用系统传输线路40与上游的待机系统传输线路50使收发ATM信元与ATM切换部103连接。此外，传输线路接口101具有前述的LOS／LOF检测功能。

传输线路接口102与下游的现用系统传输线路40和下游的待机系统传输线路50连接，包括接收下游待机系统传输线路50传送的ATM信元的接收部102a和将ATM信元发送给现用系统传输线路40的发送部102b，通过下游的现用系统传输线路40和下游的待机系统传输线路50使收发ATM信元与ATM切换部103连接。此外，传输线路接口102具有上述的LOS／LOF检测功能。

终端接口部104经传输线路72连接节点管理装置30，使节点管理装置30收发的信号作为ATM信元与ATM切换部103连接。

ATM切换部103通过传输线路接口101进行收发ATM信元的交换连接，通过传输线路接口102进行ATM信元的交换连接，以及通过终端接口部104进行收发ATM信元的交换连接。

具体地说，ATM切换部103根据ATM信元的标题部中存储的地址信息，即由VPI(虚拟路径标识符)与VCI(虚拟信道识别符)组成的地址信号VPI／VCI，确定输入ATM信元的输出为将此ATM信元输出给所确定的输出而进行ATM信元的交换连接。

在此若预先设定由总局10抽出的信元VPI／VCI，则在此信元输入时，能使此信元进入总局10的控制部105。

ATM切换部103构成为能使输入的信元按规定的优先度排定时间输出到传输线路接口101与102，而总局10则构成为可插入任意的信元。

控制部105与ATM切换部103连接，全面地控制总局10的整体作业，同时进行进入的信元的处理以及ATM切换部103中ATM信元的交换连接控制。

图3是概示图1所示支局20-1的结构的框图。

图3中，支局20-1包括传输线路接口201与202、ATM切换部203、终端接口部204和控制部205。

传输线路接口201连接上游的现用系统传输线路40与上游的排队传输线路50，包括接收上游现用系统传输线路40所传送的ATM信元的接收部201a与将ATM信元发送给上游待机系统传输线路50的发送部201b，通过上游的现用系统传输线路40和上游待机系统传输线路50，使收发的ATM信元与ATM切换部203连接。此外，传输线路接口201具有前述的LOS／LOF检测功能。

传输线路接口202与下游现用系统传输线路40和下游待机系统传输线路50连接，包括接收下游待机系统传输线路50传送的ATM信元的接收部202a以及将ATM信元发送给下游现用系统传输线路40的发送部202b，通过下游的现用系统传输线路40和上游的排队传输线路50使ATM信元与ATM切换部203连接。此外，传输线路接口202具有前述的LOS／LOF检测功能。

终端接口部204经传输线路71-1与终端21-1～21-p连接，将终端21-1～21-p收发的信号作为ATM信元与ATM切换部202连接。

ATM切换部203通过传输线路接口201对收发的ATM信元、通过传输线路接口202对收发的ATM信元、通过终端接口部204对收发的ATM信元进行交换连接。

这里的ATM切换部203，与ATM切换部103相同，根据ATM信元标题部中存储的地址信息VPI／VCI，确定输入ATM信元的输出目的地，为将此ATM信元输出到所确定的输出目的地，进行ATM信元的交换连接。

在此若预先设定支局20-1所抽出的信元的VPI／VCI，则在输入该信元时能使该信元进入支局20-1的控制部205。

再有，ATM切换部203也构成为能使输入的信元按照规定的优先度排定时间输出到传输线路接口201与202，而支局201构成为能插入任意的信元。

控制部205与ATM切换部203连接，全面地控制支局20-1的整体作业，同时进行进入的信元处理和ATM切换部203中ATM信元的交换连接控制。

图3中虽然示明的是支局20-1的结构，但其他支局20-2～20-5也与图3所示支局20-1的结构相同。

下面顺次说明此通信系统应用操作。例如在铁道管理信道中，作为图1所示的终端21-1～25-t是沿线路配置的监控摄像机、列车传感器与信号机等，通过这些终端检测有关运行状况等的各种信息。由这些终端21-1～25-t检测出的信息经传输线路71-1～75-5，汇集到相应的支局20-1～20-5。这样，各支局20-1～20-5便分别进行分散到许多地点、多个地区的数据收集。

分散于各地区的支局20-1～20-5中收集的数据作为各个地区的监控数据，通过现用系统传输线路40，顺次经由下游支局20-1～20-5汇集到总局10。总局10参考这些支局收集的信息判断列车的运行情况，通过现用系统传输线路40，相对各个地区将邻接管理区间的事故信息和迟滞状态信息通知各支局20-1～20-5。

与此相反，从总局10获得了自身管理区间信息与相邻区间信息的支局20-1～20-5，则相对于本局管辖下的例如信号机等的终端21-1～25-t，转送对应于上述接收信息的例如用于使列车停驶的有关亮灯控制等信息。

总局10还与通知上述控制信息的情形相同，将用于监控支局20-1～20-5或传输线路40、50有无异常的故障监控用试验信元，经常地或隔定时间间隔通知各个支局20-1～20-5。一般，由现用系统传输线路40收集信息，而待机系统传输线路50则常常用作各支局20-1～20-5将本局的监控信息(相对于上述试验信元的响应结果)传送给总局10的异常监控用线路。

信息的传送是从总局10通过现用系统传输线路40传送信元的方法进行。信元之中可以载承内容不同的信息。于是，从总局10所传送的信元的种类有由支局20-1～20-5处理向通知终端21-1～25-t的信元、传送给下游支局20-1～20-5的信元、返送回总局10的试验信元。

这些信元根据接收支局20-1～20～5为信元内的VPI和VCI的地址信息所区别的结果，确定其发送的优先性。图4示明以地址信息为主的信元的结构。此信元60包括48位的数字信息部61和5位的标题部62。

数字信息部61中有从总局10送来的信息(用户数据等)，标题部62之中则有控制信息部地址信息。

地址信息中，如上所述，有VPI和VCI，根据这些地址信息可区分地址与信息内容。

本系统中，VPI为支局20-1～20-5的地址局号，VCI则表示信息的内容。作为VCI的值，在此规定以“10”为故障监控用试验信元，以“20”为迟滞信息的信元、以“30”为事故信息的信元内容(这些地址信息是在应用此系统时规定的)，例如设VPI=1和VCI=30时，此信元即是从总局来看相对与第1号相连的支局20-1的事故的信息；设VPI=n和VCI=10，这一信元则是从总局10来看相对于支局20-n的故障监控用试验信元。

如上所述，支局20-1～20-5由于常能识别所接收的信息内容，故从总局10通过传输线路40或50将所需信元输送给各支局20-1～20-5的地址，在此各地址的支局20-1～20-5中进行与相应信元识别结果相对应的切换控制，将经过此切换控制的流通信元收集到总局10中，对其进行分析，就能由总局本身进行故障检测、故障发生后系统的再构建、或故障消除后使系统恢复到初始状态等的系统应用管理。

下面以具体例子说明上述支局20-1～20-5中切换的控制作业。图5～图8表明从总局10发送的信元60的内容以及基于此信元60的支局20-1～20-5内ATM切换部203内的各种切换情形。这些图中所示的支局从总局来看都是第n支局20-n，通过实线所示的现用系统传输线路40和以虚线所示的待机系统传输线路50，组合到图1所示的通信系统结构内。

图5(a)中，信元60表示从总局10所观察的相对于第n支局20-n的迟滞信息，在其标题部62中设VPI=n、VCI=20。在接收该信元60时，支局20-n的ATM切换部203如图5(b)所示，能将此信元60接收用的现用系统传输线路40切换为连接到通向该支局20-n所收容终端的传输线路71。

图6(a)中，信元60表示从总局10所观察的相对于第(n+1)支局20-(n+1)的迟滞信息，在其标题部62中设定VPI=n+1，VCI=20。在接收该信元60时，支局20-n的ATM切换部203如图6(b)所示，能将此信元60接收用的现用系统传输线路40切换到去连接通向该支局20-n的下游支局20-(n+1)的现用传输线路40。

在图7中，信元60表示从总局10所观察的相对于第(n+2)支局12的事故信息，在其标题部62中设定VPI=n+2、VCI=30。当接收该信元60时，支局20-n的ATM切换部203与图6(b)所示情形相同，如图7(b)所示，能将此信元60接收用的现用系统传输线路40切换为去连接通向该支局20-n的下游支局20-(n+1)的现用系统传输线路40。

图8中，信元60是从总局10所观察的相对于支局12的故障监控用试验信元，在其标题部62中设定VPI=n、VCI=10。当接收该信元60时，支局20-n的ATM切换部203如图8(h)所示，能将此信元60接收用的现用系统传输线路40切换为去连接待机系统传输线路50。

图9概示混合存在有图5～8所示各信息内容的信元60时，该信元60的接收支局20-n中ATM切换部203内的切换选择以及此切换选择后信元60的输送作业。

在此考虑从总局10或从上游支局相对于第n支局20-n，通过现用系统传输线路40传送信元60(信元A、信元B、信元C、信元D)的情形。这时，首先在接收信元A(VPI=n，VCI=20)的第n支局20-n中，识别信元A的信息内容为通向第n支局20-n的迟滞信息，为使所接收的信元A能在本局20-n内进行信息处理而将其传送到本局20-n内所收容的终端，可将本局内ATM切换部203切换为图5(b)所示的状态。这样，信元A便经由此支局20-n的ATM切换部203，传送给通向支局20-n中所收容的终端的传输线路71。

随后在接收了信元B(VPI=n+1，VCI=20)的第n支局20-n中，根据识别此信元B的信息内容是通向第(n+1)支局20-(n+1)的迟滞信息的结果，为使该信元B能传送给第(n+1)支局20-(n+1)而将本局内ATM切换部203切换为图6(b)所示的状态。于是信元B经由此支局20-n的ATM切换部203传送给下游侧的现用系统传输线路40。

接着在接收了信元C(VPI=n+2，VCI=30)的第n支局20-n中，根据识别此信元C的信息内容是通向第(n+2)支局20-(n+2)的事故信息的结果，为使该信元C能传送给第(n+2)支局20-(n+2)，而将本局内ATM切换部203切换为图7(b)所示状态。于是信元C经由支局20-n的ATM切换部203传送给下游侧的现用系统传输线路40。

继而在接收了信元D(VPI=n，VCI=10)的第n支局20-n中，根据识别此信元D的信息内容是通向此第n支局20-n(本局)的故障监控用信元的结果，为使该信元D能返送回上游侧的第(n-1)支局20-(n-1)，可将本局内ATM切换部203切换为图8(b)所示状态。在此切换状态中，信元D由第n支局20-n从现用系统传输线路40返回待机系统传输线路50，经第(n-1)、第(n-2)、…、第二与第一各支局传送到总局。

如上所述，支局20-1～20-5本身根据信元的信息内容切换本局ATM切换部的结果。如图9所示，使得信元A作为信元A＇传送到终端；信元B、C分别作为信元B＇、C＇传送给下游的支局20-(n+1)；信元D作为信元D＇传送到总局10或上游的支局。

与这种信元传送控制相结合，总局10监控从支局返送回的试验信元。据此，总局10在上述信元返送回时，能够判断所传送的支局20-1～20-5和它们之间的传输线路以及这些支局20-1～20-5之中没有异常发生，而当试验信元未返送回时，则可以判断在支局20-1～20-5中有异常发生(存在未被传送的支局20-1～20-5以及该支局20-1～20-5的序号)或是传输线路上产生有异常。

对于这里以总局10中试验信元是否返回作为判断基准时，举例来说，为了相对于某个支局20-1～20-5例如是以2～3分钟未返送回为超时而判断发生故障，相对于别的子局20-1～20-5例如是以4～5分钟未返回为超时而判断发生故障，要在传送试验信元时，规定相应的信元通过支局20-1～20-5到返送回的时间。

这时，从总局10来看，对于上游支局20-1～20-5的判断时和下游支局20-1～20-5的判断时间，显然可以设定不同的值。

图10示明上述总局10中通过发送试验信元进行故障检测处理的流程图。

图10中是将这种发送试验信元的故障检测处理按预先设定的规定时间定期地进行。

当上述通过发送试验信元进行故障检测的处理开始时，首先将表示从发送试验信元的总局10所观察到的表示支局顺序的序号n置1(步骤111)，经由现用系统传输线路40将试验信元发送给由总局10所观察的第n支局(步骤112)。

然后在发送给此第n支局的试验信元于第n支局返回时，由总局10检查其在通过待机系统传输线路50时能否相正常接收(步骤113)。

当判断试验信元能经过待机系统传输线路能正常接收时(步骤113，是)，便表明从总局10所观察别的表明支局顺序的序号n增“1”(步骤114)，然后检查表示从总局10所观察到的表示支局顺序的序号是否达到此通信系统的支局的总数N(步骤115)。

根据步骤115的判断，若表示从总局10所观察到的表示支局顺序的序号n未达到此通信系统支局的总数N(步骤115，否)，则回到步骤112，重进行步骤112～步骤115的处理。

根据步骤115的判断，若从总局10所观察到的表示支局顺序的序号n达到此通信系统的支局总数N时(步骤115，是)。此时，由于从该通信系统全部的支局能正常地使试验信元由现用系统传输线路40返回到待机系统传输线路50。能以总局10进行接收，因而可以判断此通信系统所有的支局均无故障(步骤116)，结束了根据发送此试验信元所进行的故障检测处理。

但若在步骤113判断出，发送给第n支局的试验信元在第n支局返回而于总局10不能正常接收时(步骤113，否)，此时可以判断从总局10观察时，有关第n支局并无故障发生(步骤117)。

图11示明由发送上述信元作故障检测处理时有关支局的处理流程。

图11中也表明了从总局10观察时，第n支局中的处理。

图11中，当此支局从总局10通过现用系统传输线路40接收信元时(步骤211)，首先调查此接收信元的VPI的本局地址局号，即是否有VPI=n(步骤212)。若在此判断此接收信元是本局地址局号即VPI=n时(步骤212，是)，随即考察此接收信元的VCI是否表示试验信元，即考察是否有VCI=10(步骤213)。

当判断此接收信元表示试验信元即判断出VCI=10时(步骤213，是)，即在此支局中使由总局发送来的试验信元通过排入系统传输线路50，进行返回到总局侧的回送处理(步骤214)，结束此支局中的处理。

但当于步骤212中判断出从现用系统的接收信元不是本局的地址局号即VPI≠n时(步骤212，否)，即将此接收信元通过现用系统传输线路40发送到下一个支局处理(步骤216)。

当在步骤213判断出从现用系统传输线路40接收的信元不是试验信元即VCI≠10时(步骤213，否)，则在此支局中进行使接收信元进入的信元接收处理(步骤215)。

图12中表示的是，上述试验信元返送状态的具体例子。在此例子中，表示试验信元从总局10经由现用系统传输线路40传送给支局20-(n-1)，此信元于支局20-(n-1)返回，经待机系统传输线路50而由总局10正常接收。此时可以判断，沿现用系统传输线路40的方向，直到支局20-(n-1)，以及其间的现用系统传输线路40、待机系统传输线路50都未发生故障。

图13表示的状态是，在进行了图12所示试验信元的传送处理后，虽由总局10经现用系统传输线路40将试验信元传送给支局20-n，但理应于支局20-n返回的试验信元在总局10却未能从待机系统传输线路50接收到。此时于总局10可以判断，在支局20-n或支局20-(n-1)与支局(20-n)之间的传输线路40或50上发生有故障。

在上述情形下，不能检测出从支局20-n到总局10之间的支局以及传输线路40或50上的故障。

为此可以取这样的结构，即将经由现用系统传输线路40发送试验信元的处理和经由待机系统传输线路50发送试验信元的处理相结合，而能更正确地确定出故障发生地点。

图14是流程图，示明从总局10经由现用系统传输线路40发送试验信元的处理与经由待机系统传输线路50发送试验信元的处理相结合，进行故障发生地检测的总局10的处理流程。

在图14的处理中，首先从总局10经由现用系统传输线路40发送试验信元，在这种处理是检测故障时，然后便由待机系统传输线路50发送试验信元，进行故障的检测。

具体地说，在图14中，首先将从发送试验信元的总局10所观察的表示支局顺序的序号n设定为1(步骤121)，再经由现用系统传输线路40将试验信元传送给总局10所观察到的第n支局(步骤122)。

随后检查传送到第n支局的试验信元于此第n支局返回后，能否总局10经待机系统传输线路50正常地接收(步骤123)。

在此，当判断出试验信元能经由待机系统传输线路正常接收时(步骤123，是)，则将总局10所观察的表示支局顺序的序号n加“1”(步骤124)，然后检查从总局10观察的表示支局顺序的序号n是否达到此通信系统的支局总数N(步骤125)。

若从步骤125判断出，从总局观察的表示支局顺序的序号n未达到此通信系统的支局总数N(步骤125，否)，则返回步骤122，重复步骤122～步骤125的处理。

若步骤125判断出，从总局观察的表示支局顺序的序号n达到此通信系统的支局总数N(步骤125，是)，此时，由于从这一通信系统对于所有的支局能正常地使试验信元自现用系统传输线路40返回待机系统传输线路50，为总局10所接收，故可判断有关此通信系统的所有支局无故障(步骤126)，结束通过此发送试验信元进行的故障检测处理。

但若在步骤123判断出，传送给第n支局的试验信元于此第n支局返回时，总局10未能正常地接收到(步骤132，否)，此时由于相对于从总局10所观察的第n支局发生有故障，便将由发送试验信元的总局10所观察的表示支局顺序的序号m设定为此通信系统支局的总数N(步骤127)，将试验信元经由待机系统传输线路50发送给从总局10所观察第m支局(步骤128)。

然后检查传送给第m支局的试验信元于此第m支局返回时，能否经由现用系统传输线路40为总局10正常地接收(步骤129)。

在此，若判断出试验信元能经由现用系统传输线路正常地接收时(步骤129，是)，则将由总局10所观察的表示支局顺序的序号m加“1”(步骤130)，然后检查从总局10观察的表示支局顺序的序号m是否达到n+1(步骤131)。

若由步骤131判断出从总局10所观察的表示支局顺序的序号m未达到n+1(步骤131，否)，则返回步骤128，重复步骤128～步骤131的处理。

若步骤131判断出，从总局10所观察的表示支局顺序的序号m达到了n+1(步骤131，是)，此时由于从这一通信系统的总局10沿待机系统传输线路50的方向，到第n+1支局开始，能使试验信元自待机系统传输线路50返回到现用系统传输线路40而为总局10所接收，故可判断从此通信系统的总局10沿待机系统传输线路50的方向到第n+1支局不存在故障，即只是第n个支局发生有故障(步骤132)。

若在步骤129中判断出试验信元不能通过现用系统传输线路40正常地接收到时(步骤129，否)，这时可以判断在第n与第m支局之间发生有故障(步骤133)。

图15是流程图，示明将从总局10经现用系统传输线路40发送试验信元的处理与经由待机系统传输线路50发送试验信元的处理相结合，来进行故障发生地检测的由总局进行的另一种处理。

在图15的处理中，首先由总局10经现用系统传输线路40发送试验信元，还同时经待机系统传输线路50发送试验信元来进行故障检测。在这种结构下，由于故障检测处理是沿现用系统传输线路40的方向和待机系统传输线路50的方向两者并行地进行，故可迅速地进行确定故障地点的处理。

具体地说，在图15中，首先将从发送试验信元的总局10所观察的表示支局顺序的序号n设定为1(步骤141)，同时将从发送试验信元的总局10所观察的表示支局顺序的序号m设定为此通信系统支局的总数N(步骤147)。

然后沿现用系统传输线路40的方向和待机系统传输线路40的方向两者并行地进行故障检测处理。

这就是，沿现用系统传输线路40的方向进行故障检测处理时，首先将试验信元经由现用系统传输线路40发送给从总局10所观察的第n支局(步骤142)。

然后检查传送给第n支局的试验信元在此第n支局返回时能否由总局10经待机系统传输线路50正常接收到(步骤143)。

此时，若判断出试验信元能经过待机系统传输线路50正常接收到(步骤143，是)，则将从总局10所观察的表示支局顺序的序号n加“1”(步骤144)，然后检查从总局10所观察的表示支局顺序的序号n是否同并行处理的待机系统传输线路50方向上故障检测处理中由总局10所观察的表示支局顺序的序号m相等(步骤145)。

若步骤145判断出，由总局10所观察的表示支局顺序的序号n与并行处理的待机系统传输线路50方向上故障检测处理中由总局10所观察的表示支局顺序的序号m不相等(步骤145，否)，则返回步骤142，重复步骤142～步骤145的处理。

若步骤145判断出，由总局10所观察的表示支局顺序的序号n与并行处理的待机系统传输线路50方向上故障检测处理中由总局10所观察的表示支局顺序的序号不相等(步骤145，是)，此时，由于这一通信系统对于所有的支局能从待机系统传输线路50或现用系统传输线路50正常地接收试验信元，故能判断此通信系统的所有支局无故障(步骤146)，结束这种由发送试验信元进行的故障检测处理。

在沿待机系统传输线路50的方向进行故障检测处理中，首先将试验信元经此传输线路50传送给由总局10所观察的第m支局(步骤148)。

然后检查传送给第m支局的试验信元在此第m支局返回时能否由总局10经由现用系统传输线路40正常地接收(步骤149)。

若此时判断试验信元能经由现用系统传输线路40正常地接收(步骤149，是)则将从总局10所观察的表示支局顺序的序号m加“1”(步骤150)，然后检查从总局10所观察的表示支局顺序的序号m同并行处理的沿现用系统传输线路40方向上故障检测处理中由总局10所观察的表示支局顺序的序号n是否相等(步骤151)。

若步骤151判断出，从总局10所观察的表示支局顺序的序号m同并行处理的沿现用系统传输线路40方向上故障检测处理中由总局10所观察的表示支局顺序的序号n不相等(步骤151，否)，则返回步骤148，重复步骤148～步骤151的处理。

若步骤151判断出，由总局10所观察的表示支局顺序的序号m同并行处理的沿现用系统传输线路40方向上故障检测处理中由总局10所观察的表示支局顺序的序号n相等(步骤151，是)，此时由于这一通信系统对于所有的支局能从现用系统传输线路40或待机系统传输线路50正常地接收信元，故可判断此通信系统的所有支局无故障(步骤146)，结束这种通过传送试验信元进行的故障检测处理。

但若在步骤143中判断出不能经由待机系统传输线路50正常接收试验信元(步骤143，否)，而且在步骤149当判断此试验信元不能经由现用系统传输线路40时(步骤149，否)，即可以判断在第n支局与第m支局之间发生了故障(步骤152)。

通过上述处理，若由总局10检测出某个支局20-1～20-5或传输线路中发生故障时，可在此总局10的控制下，在与此故障发生的支局20-1～20-5或传输线路邻接的支局处使传输线路折返再重建系统。

参看图16说明由总局10对故障发生后的系统重建的具体例子。

图16中，设由总局10检测出在连接第(n-1)支局20-(n-1)与第n支局20-n的传输线路上或在第n支局20-n处发生了故障时，总局10便把载有故障发生内容的信元经由其他各支局传送给故障发生区间内第n支局20-n的邻接支局，即相应于上游侧的第(n-1)支局20-(n-1)和相应于下游侧的第(n+1)支局20-(n+1)。

作为此时发送信元的方法，有相对于第(n-1)支局20-(n-1)，通过现用系统传输线路40，沿第1支局→第二支局→…的方向发送；或另一方面，相对于第(n+1)支局20-(n+1)，通过待机系统传输线路50，沿对于上述第(n-1)支局20-(n-1)所述方向相反的方向发送。

对此第(n-1)支局20-(n-1)的局号信元，它的上游侧各支局便进行只将不是本局局号的相应信元传送到下游侧的切换控制。与此相反，第(n-1)支局20-(n-1)当接收上述信元时，通过识别相应信元是本局局号时，即对本局的ATM切换部进行切换控制，将用于该相应信元接收的现用系统传输线路40与待机系统传输线路50连接。结果，在第(n-1)支局20-(n-1)与总局10之间便形成了返回的传输线路81。

经上述切换控制后，从第(n-1)支局20-(n-1)响应上述接收的信元而发送出的信元，通过该返回的传输线路81回送到总局10。

对于第(n+1)支局20-(n+1)的信元，在其上游侧(在现用系统传输线路50上为下游侧)的各支局，进行切换控制，仅仅使不是本局局号的相应信元传输到下游侧。与此相反，第(n+1)支局20-(n+1)当接收到上述信元后，通过识别相应信元为本局局号后，便对本局的切换部进行切换控制，使用于接收相应信元的待机系统传输线路50与现用系统传输线路40连接。结果在第(n+1)支局20-(n+1)和总局10之间形成了返回的传输线路82。经上述切换控制后，由第(n+1)支局20-(n+1)响应上述接收的信元而发送出的信元，便通过此返回传输线路82，回送给总局10。

这样，本系统根据相对于试验信元从各支局返回的信息，总局10就能判断各支局或其邻近的传输线路上的故障发生状况，当有故障发生时，便从总局将载有命令信息(上述故障发生内容的信息)的信元发送给相应的支局局号或地址，地址的各支局的控制部(CPU)起动与该接收信元相对应的切换控制，通过形成传输线路81或82而能再建系统，得以经由相应的返回传输线路81或82而维持通信。

上述例子故障发生后的系统再建中，是相对故障发生区间内第n支局20-n邻近支局处形成返回传输线路81、82的情形进自行描述的，但显然这种返回的传输线路并不局限于要在故障发生区间的邻接支局处形成。例如，在第n支局20-n中发生故障时，一方面可在此第n支局20-n邻接的第(n-1)支局20-(n-1)处形成返回传输线路81。另一方面，可在与此第n支局20-n隔一个的第(n+2)支局20-(n+2)处形成返回传输线路等，能根据载有命令信息的信元内容，实现于任意支局处进行返回控制。

此外，本系统如上所述，在有故障发生的第n支局20-n或其邻近的传输线路完成了修复处理后，具有使此系统本身恢复到包含第n支局20-n的初期结构的功能。

作为这种情形下的控制方法，例如有在由总局10得知第n支局20-n复原后，从总局10将具有解除返回的信息内容的信元发送给邻接的支局20-(n-1)与20-(n+1)。

此外，各个支局在构成为独立地设置有把不是本局局号的信元传送到下游侧的切换部和把本局局号的信元返送回的切换部时，也可以考虑下述方法：当故障发生后，由总局10通过第(n-1)支局20-(n-1)继续将试验信元发送给第n支局，而随着第n支局故障的消除，等到接收到从该第n支局20-n返送回的试验信元时，便将具有解除返回的信息内容的信元发送给相邻的支局20-(n-1)以及20-(n+1)。

下面参考图17说明有关本系统中故障发生的监控、故障发生后系统再建的另一实施形式。图17中，10a为总局10在现用系统传输线路40上的发送点和待机系统传输线路50上的接收点，10b为现用系统传输线路40上的接收点和待机系统传输线路50上的发送点。

在此实施形式中，从总局10的10a点通过现用系统传输线路40将试验信元传送给支局20。接收到试验信元的支局20将此试验信元发送给顺次下游的支局20，再次回送到总局10的10b点。总局10根据试验信元平安地返回就可以判断各支局20与现用系统传输线路40无异常情形。

同样，从总局10的10b点通过待机系统传输线路50将试验信元发送给各个支局，通过监视其返送结果来对各支局20与待机系统传输线路进行故障监控。

在上述故障监控中，当试验信元未返送回总局10而检测出LOF／LOS时，总局10即可以判断各支局20或邻近的传输线路之一有异常发生。

在判断发生了这种异常之后，总局10利用现用系统传输线路40和待机系统传输线路50，从10a点与10b点同时将故障发生监控用信元(试验信元)发送给各子局20的离散地址。接收到此试验信元的各支局20，通过将此接收的信元顺次传送到下游支局，使该试验信元返送回总局10，总局10根据此试验信元的返回状态，可以确认各支局20及其邻近的传输线路上的故障发生，得以在很广的时间内开始应用到最大的环路范围。

这样，本系统一方面从总局10通过现用系统传输线路40时常地将试验信元发送给各个支局20，另一方面从各个支局20通过待机系统传输线路50将各支局20与传输线路的监控信息传送给总局10，由此便可由系统本身(总局10)来进行形成环形网络的支局20与传输线路的监控。

此监控结果使得总局10在总局10的试验信元未返送回的情形下，就可明确地判断未作这种返送的支局20发生故障或它前面的传输线路发生故障。此外，在识别到故障发生后，总局10能进行控制，在使它所发送的信元未能返送回的支局20的邻接支局20处，将现用系统传输线路40和待机系统传输线路50返回。

通过上述控制，即使在故障发生时，也能有效地利用此故障发生地以外的部分来再建系统，而极其适用于在安全运行方面不允许系统停工的铁道管理系统。

特别是本发明，由于采用了以ATM切换部构成总局10或各个支局20的ATM技术，能够统一地汇集动态图像、声音、数据等的多媒体；能够迅速地收集／处理适用于数据发生源或数据接收装置按环状布置时将数据处理中心与数据发生源相连接的通信系统所用的通信系统中其他种类的信息；能够实现在上述铁道管理之外的下水道管理、机场管理、河流管理等广泛的领域中极其高度的管理功能。

图18是适合应用本发明的链路网的故障检测方法与装置构成的通信系统另一实施形式的系统结构图。

图18所示的通信系统中，通过在各节点装置10与20-1～20-5中进行本节点装置与邻接节点装置间通信线路的监控，能够缩短故障发生时用于检测出故障发生的时间，同时能够区分所发生的故障是节点控制部的故障还是与通信线路有关地点处的故障。

具体地说，在各节点装置中插入信元，使之具有抽出功能，在邻接的节点装置之间定期地进行通信线路监控用信元的收发，根据从邻接的节点装置未接收到通信线路监控用信元而检测出通信线路的故障。这样，不仅是来自总局或节点管理装置的监控，而通过使各节点装置具有如上所述的通信管理功能还不仅是传输线路的故障，甚至是有关通信线路中节点装置内部的故障，也能在短时间检测出，得以进一步提高系统可靠性。

图18中，90-1、90-2、91-1、91-2、92-1、92-2、93-1、93-2、94-1、94-2、95-1、95-2是用于对各节点装置10、20-1～20-5在本节点装置与相邻节点装置间的通信线路进行监控而设定的通信线路监控用路径。

各节点装置10、20-1～20-5应用这种通信监控用路径90-1～95-2，于邻接的节点装置间定期地收发通信线路监控用信元，监控本节点装置与相邻节点装置间的通信线路。

上述通信线路监控用路径所用的VPI／VCI与终端通信用路径或节点控制用路径所用的VPI／VCI，使用的是不同的VPI／VCI。例如相对于通信线路监控用路径91-1，指派VPI／VCI=0／1022；相对于通信线路监控用路径91-1，指派VPI／VCI=0／1023。

图19示明使用通信线路监控用信元监控节点装置20-n两端连接的节点装置20-(n-1)和节点装置20(n+1)的通信线路的情形。

图19中，首先节点装置20-n应用信元插入功能，将VPI／VCI=0／1022的通信线路监控用信元输出给传输线路50-1。此通信线路监控用信元通过传输线路50-1，于节点装置20-(n-1)处返回，输出到传输线路40-1。

节点装置20-n通过接收输出到此传输线路40-1上的通信线路监控用信元，可以检测出邻接节点装置20-(n-1)的通信线路是正常的。

同样，节点装置20-n应用信元插入功能，将VPI／VCI=0／1023的通信线路监控用信元输出给传输线路40-2。此通信线路监控用信元通过传输线路40-2于节点装置20-(n-+1)处返回，输出给传输线路50-2。

节点装置20-n通过接收输出给此传输线路50-2的通信线路监控用信元，可检测邻接的节点装置20-(n+1)的通信线路的正常。

图20示明节点装置20-n的通信线路中发生故障时，于其两端连接的节点装置20-(n-1)和节点装置20-(n+1)处监控检测此故障的情形。

图20中，节点装置20-(n-1)虽然是将通信线路监控用信元传送给传送给传输线路40-1，但当节点装置20-n的通信线路中发生有故障时，此通信线路监控用信元通过传输线路50-1并不返回。据此，节点装置20-(n-1)可以检测相邻节点装置20-n的通信线路中发生有故障。

同样，节点装置20-(n+1)虽然是将通信线路监控用信元传送给传输线路50-2，但当节点装置20-n的通信线路中发生故障，此通信线路监控用信元通过传输线路40-2并不返回。据此，节点装置20-(n+1)可以检测出在邻接的节点装置20-n的通信线路中发生有故障。

这里检测出节点装置20-n的通信线路中发生有故障的节点装置20-(n-1)与节点装置20-(n+1)，通过将此节点装置20-n的通信线路中的故障发生通知管理装置，有助于故障的消除。

此外，检测出节点装置20-n的通信线路中发生有故障的节点装置20-(n-1)与节点装置20-(n+1)，也能自发地实行回送，进行通信的普及。

本发明所涉及的链路网的故障检测方法与装置，能自动地确定由传输线路连接的多个节点装置的链路网中故障的发生地，并能在故障发生时迅速恢复通信。由传送方向互异的第一与第二传输线路将多个节点装置作双重的环路连接，通过于此传输线路中设定路径进行通信，并定期地将故障监控用信息发送到此传输线路，根据此故障监控用信息在各节点装置处回送后能否正常地接收来确定故障发生地，再根据此故障地的确定而自动地恢复通信。由此能显著提高通信功能的可靠性并能灵活地适应系统的变更。

Claims (20)

1．链路网故障检测方法，此链路网是由传送方向相异的第一传输线路和第二传输线路按双重环路连接多个节点装置，而通过沿此种传输线路设定路径来进行通信，其特征在于，将上述多个节点装置中之一设定为总局，同时将其他的节点装置设定为支局，从上述总局对各个上述支局用前述第一传输线路传送故障监控用信息，而各个支局当从此第一传输线路接收到此故障监控用信息后，便经环路返回此接收到的故障监控用信息，用前述第二传输线路回送给上述总局，此总局即根据能否正确接收到由各支局回送的上述故障监控用信息，具体确定前述链路网的故障地点。

2．权利要求1所述的链路网故障检测方法，其特征在于，所述第一传输线路是用作前述节点装置间通信的现用系统中的传输线路，而所述第二传输线路则用作前述节点装置间通信的待机系统的传输线路。

3．权利要求1所述的链路网故障检测方法，其特征在于，所述节点装置分散配置于多个地点，它们分别收容一或多个局部通信终端。

4．权利要求1所述的链路网故障检测方法，其特征在于，所述节点装置分别具有ATM切换部，所述故障监控用信息由固定长度的ATM信元组成，而此故障监控用信息的发送和回送则通过借助前述ATM切换部设定的路线进行。

5．权利要求1所述的链路网故障检测方法，其特征在于，所述故障监控用信息是由前述总局定期地发送给各支局。

6．权利要求1所述的链路网故障检测方法，其特征在于，所述总局在用前述第一传输线路传送此故障监控用信息的同时，用前述第二传输线路进行发送，而各个支局在由前述第一传输线路接收到此故障监控用信息时，应用前述第二传输线路将所接收到此故障监控用信息经环路回送到前述总局，而在由此第二传输线路接收到这种信息的情形，则使此接收到的故障监控用信息经环路回送，用前述第一传输线路回送到总局。

7．权利要求1所述的链路网故障检测方法，其特征在于，各个支局相对于相邻的支局或总局用所述第一传输线路或第二传输线路传送故障监控用信息，而接收到此故障监控用信息的前述相邻支局或总局应用环路回送，将此故障监控用信息回送给发送出此故障监控用信息的支局，而发送出此故障监控用信息的支局则根据能否从前述相邻的支局或总局正确地接收到此故障监控用信息，独立地检测故障。

8．权利要求1所述的链路网故障检测方法，其特征在于，所述总局根据前述链路网故障地点的确定，通过重设路线以绕过故障地点面而恢复通 信。

9．链路网故障检测方法，此链路网是由传送方向相异的第一传输线路和第二传输线路按双重环路连接多个节点装置，而通过沿此种传输线路设定路径进行通信，其特征在于，将上述多个节点装置中之一设定为总局，同时将其他的节点装置设定为支局，从上述总局对各个上述支局用前述第一和第二传输线路传送故障监控用信息，各个支局当从上述第一传输线路接收到此故障监控用信息后，经环路回送此接收到的故障监控用信息，用前述第二传输线路回送给上述总局，而当从上述第二传输线路接收到此信息时，则经环路回送此接收到的故障监控用信息，而由所述第一传输线路回送给上述总局，此总局即根据能否正确接收到由各支局回送的上述故障监控用信息，具体确定前述链路网的故障地点。

10．链路网故障检测方法，此链路网是由传送方向相异的第一传输线路和第二传输线路按双重环路连接多个节点装置，而通过沿此种传输线路设定路径来进行通信，此方法的特征在于，其中所述节点装置相对于邻接的节点装置用前述第二传输线路或第二传输线路传送故障监控用信息，而接收到此故障监控用信息的前述邻接节点装置将此故障监控用信息经环路回送，回送到发送此故障监控用信息的节点装置，发送此故障监控用信息的节点装置则根据能否正确从上述邻接节点装置接收到此故障监控用信息，独立地检测故障。

11．链路网故障检测装置，此链路网是由传送方向相异的第一传输线路和第二传输线路按双重环路连接多个节点装置，而通过沿此种传输线路设定路径来进行通信，其特征在于，其中所述多个节点装置中之一设定为总局，同时将其他节点装置设定为支局，此总局具有相对于所述各支局用上述第一传输线路传送故障监控用信息的故障监控用信息装置、根据能否正确接收来自各支局的地点的前述故障监控用信息来确定此链路网的故障地点的故障地点确定装置，而上述支局则具有当由上述第一传输线路接收到所述故障监控用信息后，将此接收到的故障监控用信息经环路回送而用上述第二传输线路回送到上述总局的故障监控用信息回送装置。

12．权利要求11所述的链路网故障检测装置，其特征在于，前述的第一传输线路能作为用于前述节点装置间通信的现用系统的传输线路，而前述的第二传输线路则能作为用于前述节点装置间通信的待机系统的传输线路。

13．权利要求11所述的链路网故障检测装置，其特征在于，所述节点装置个数配置于多个地点，它们分别收容一或多个局部通信终端。

14．权利要求11所述的链路网故障检测装置，其特征在于，所述节点装置分别具有ATM切换器，所述故障监控用信息由固定长度的ATM信元组成，而此故障监控用信息的发送和回送则通过借助前述ATM切换器设定的线路进行。

15．权利要求11所述的链路网故障检测装置，其特征在于，所述的故障监控用信息装置相对于各支局定期地传送故障监控用信息。

16．权利要求11所述的链路网故障检测装置，其特征在于，所述的故障监控用信息装置应用前述第一传输线路传送所述故障监控用信息，同时用前述第二传输线路进行传送，前述故障监控用信息回送装置在由上述第一传输线路接收此故障监控用信息时，经环路回送此故障监控用信息，由上述第二传输线路回送到所述总局，而当由上述第二传输线路接收此故障监控用信息时，则经环路回送此信息而用上述第一传输线路将其回送到此总局。

17．权利要求11所述的链路网故障检测装置，其特征在于，所述支局还具备有：能相对于与此支局相邻的其他支局或总局，用上述第一或第二传输线路独立地传送故障监控用信息的独立的故障监控用信息发送装置；以及根据能否正确地从上述相邻的支局或总局接收而检测故障的故障检测装置，而上述邻接的支局或总局还具有：将所接收的上述故障监控用信息回送给发送此故障监控用信息的支局的独立的故障监控用信息回送装置。

18．权利要求11所述的链路网故障检测装置，其特征在于，所述总局还具有根据前述链路网故障地点的确定装置确定的所述链路网的故障地点，通过重铺线路以绕过故障地点而恢复通信的装置。

19．链路网故障检测装置，此链路网是由传送方向相异的第一传输线路和第二传输线路按双重环路连接多个节点装置，而通过沿此种传输线路设定路径进行通信，其特征在于，将上述多个节点装置中之一设定为总局，同时将其他的节点装置设定为支局，此总局具有：能相对于各所述支局将故障监控用信息由所述第一和第二传输线路传送的故障监控用信息发送装置；根据能否从上述支局正确接收此故障监控用信息而确定所述链路网故障地点的故障地点确定装置；而所述支局则具备有这样的故障监控用信息回送装置，它当从上述第一传输线路来接收此故障监控用信息时，由环路回送此故障监控用信息再用第二传输线路回送到所述总局，而当从上述第二传输线路来接收此故障监控用信息时，在由环路回送此故障监控用信息时，用第一传输线路将其回送到总局。

20．链路网故障检测装置，此链路网是由传送方向相异的第一传输线路和第二传输线路按双重环路连接多个节点装置，而通过沿此种传输线路设定路径来进行通信，其特征在于：所述各个节点装置分别具有：相对于邻接的其他节点装置用此第一或第二传输线路传送故障监控用信息的故障监控用信息发送装置；在从所述其他节点装置接收此故障监控用信息时，使所接收的故障监控用信息经环路回送而回送到该其他节点装置的故障监控用信息回送装置；根据能否从上述邻接的其他节点装置正确地接收到此故障监控用信息而检测故障的故障检测装置。

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