JP2001509334A - フォーマットとプロトコルが異なるメッセージの接続方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 送信ネットワークと処理システム（１０）の形式が異なる情報の接続を行うために、本発明の装置は、それぞれの通信ネットワーク（１１）に対応して、そのネットワークで送信された情報のフォーマットと所定のフォーマットの間で相互に変換を行うインターフェースモジュール（１３）と；それぞれのシステム（１０）に対応して、そのシステムによる情報出力のフォーマットと所定のフォーマットの間で相互に変換を行うインターフェースモジュール（１２）と；伝達される情報の伝達プロトコルをその情報の受け取り側のシステム（１０）又はネットワーク（１１）に適合させる、システムと通信ネットワークの間のリンクと同じ数だけの変換モジュール（１４）と；インターフェースモジュール（１２、１３）と変換モジュール（１４）との間で所定のフォーマットの情報伝達を確実に行わせるリンクバス（２０）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】 フォーマットとプロトコルが異なるメッセージの接続方法および装置 技術分野 本発明は、種々のプログラムに対応して異なるフォーマットとプロトコルにし たがって作成されたメッセージの接続方法およびそのための装置に関する。 本発明は、異なる通信経路を経由して種々の異なる種類の情報を送信する必要 がある航空通信システムに特に適用することができるが、適用対象は航空通信シ ステムに限定されるわけではない。送信される情報は、電話器を介して送信され る音声のようなアナログ情報である場合がある。また、データとファイルを送信 する場合のようにデジタル情報である場合もある。 これらの情報は、種々の異なるフォーマットで構成されており、たとえば航空 管制用フォーマット、旅客機同士又は搭乗員の連絡用フォーマット航空機に対す る司令用に用いられる種々のメッセージ用フォーマット乗客への連絡用フォーマ ットなどである。 現在は、この情報は、それぞれに異なる限界を有する固有の通信ネットワーク を使用して処理されている。航空管制メッセージについては高度の安全性を確保 しなければならず、このために冗長性の有る構成が採られている。乗客へのメッ セージは電話交換機によって処理され、実時間での処理が必要なのに対して、フ ァイル形式のデジタルメッセージは、データルータによって処理される。 通信ネットワークはそれぞれ送信対象であるデータの種類およびそれに関する 制限に整合するプロトコルと装置を使用している。音声はITU-T（国際通信組合 ‐通信標準セクション）とCEPT（郵便と通信に関するヨーロッパ会議）で規定す るプロトコルに基づいて処理され、航空管制と旅客機同士又は搭乗員の連絡メッ セージはARINCプロトコルを使用する。したがって、航空通信は多数の異なる装 置を使用することになり、航空機に搭載しなければならない電子機器の費用と体 積を増大させる原因になっている。 情報を送信するために必要な機器が多く、これらを組み合わせることは困難で 実現不可能なほど費用がかかるために、情報の種類ごとに固有の機器が必要にな る。さらに、これらの機器は新しく常に更新される通信技術に容易に対応できる ほど十分にオープンでもモジュラー化されてもいない。 さらに、送信される情報は種類ごとに固有のネットワークと関連づけられてい るため、情報をその情報が関連付けられているネットワーク以外のネットワーク を通じて送信することはできない。つまり、現在のシステムは柔軟性がない。 本発明の目的は、これらの欠点を解消することである。このために、本発明は 、情報表現フォーマットと通信プロトコルが異なるシステムの間で情報を受け渡 す方法と装置を提案する。 本発明に基づく装置は、 −それぞれの通信ネットワークに対応して、そのネットワークで送信された情 報のフォーマットを所定のフォーマットに変換し、逆に、所定のフォーマットか らネットワークで使用されるフォーマットに変換を行うインターフェースモジュ ールと、 −それぞれのシステムに対応して、そのシステムによる情報出力のフォーマッ トを所定のフォーマットに変換し、逆に、所定のフォーマットからそのシステム で使用される情報伝達フォーマットに変換を行うインターフェースモジュールと 、 −伝達される情報の伝達プロトコルをその情報の受け取り側のシステム又はネ ットワークに、その情報を出力する側のシステムに応じて、適合させるシステム と通信ネットワークの間のリンクと同じ数だけの変換モジュールと、 −インターフェースモジュールと変換モジュールとの間で所定のフォーマット の情報伝達を確実に行わせるリンクバスとを有する。 上述の接続装置の構造は、完全にモジュラー化されたものである。この構成に より、本発明にもとづけば、すべてのソースからのすべての種類の情報をいかな る受け取り側に対しても送信することが可能になる。これを行うには、必要な伝 達ネットワーク又はシステムに適合したインターフェースモジュールと、予定の ネットワークとシステムの間のリンクに応じた変換モジュールとを準備するだけ で十分である。 本発明に基づく装置は、インターフェースモジュールと変換モジュールの間で 、所定のフォーマットで情報伝達の実時間スイッチングを行うためのスイッチン グモジュールを有することが望ましい。 この装置は、頻繁にプロトコルが変更されるシステムとネットワークの間で情 報の取り扱いを行う際の柔軟性を大いに改善するものであり、航空機に塔載され た移動システムの場合にはこのことは特に有利である。本発明は、ネットワーク 、システム、あるいは、冗長性を確保するために他の同じ接続装置と共に接続さ れた接続装置が故障した場合に、冗長機器に対して情報を送り出すことも可能で ある。 本発明の特徴によれば、インターフェースモジュールと変換モジュールは類似 の構造であり、それぞれは、リンクバスと同一のインターフェース回路、モジュ ールの機能に対応したプログラムで駆動されるプロセッサ、スイッチマトリック スと接続されたインターフェース回路を有するスイッチングモジュールを有する 。 本発明の他の特徴によれば、所定のフォーマットとは、伝達すべき情報を所定 の固定長パケット又はセルに分割して、この形式で時間多重化して伝達し、スイ ッチングによって受け取り側に伝達されるATM（非同期伝達モード）技術で使用 されるフォーマットである。 本発明の装置は、固有のリンクバスで互いに接続された２つの接続装置を有す る完全な冗長性を有するものであることが望ましい。 本発明に基づく装置の実施例を、非限定的な例として、添付の図面を参照しな がら以下に説明する。 図面の簡単な説明 図１は、本発明に基づく装置の機能構成を簡単に表現したものである。 図２は、本発明に基づき、モジュール間で情報の伝達を行うための所定のフォ ーマットを示すものである。 図３と４は、本発明に基づく装置の２つの変形例のハードウエア及びソフトウ エアを簡単に示したものである。 図５は、システムとのインターフェースを行うソフトウエアの構成を示す。 図６は、ネットワークとのインターフェースを行うモジュールのソフトウエア 構成を示す。 図７は、変換モジュールを示す。 図８は、図１に示した装置の別のモジュールを示す。 発明を実施するための最良の形態 図１に示したように、本発明に基づく接続装置１は、複数のシステム又はアプ リケーション１０と、複数の通信及びデータ送信ネットワーク１１との間の相互 接続を可能にする。 航空機の塔載機器に適用された場合、システムは、航空管制システム、制御シ ステム、電話システム等の種々の航空システムに対応する。これらのシステムは 、人工衛星および二次的観測レーダ（モードＳリンク）を通じて、HFおよびVHF 通信ネットワークで地上と交信する。 このために、接続装置１は、システム１０と接続されたこれと同数のモジュー ル１２、および、ネットワーク１１と接続されたこれと同数のモジュール１３と を有する。接続装置は、さらに、システム１０とネットワーク１１との間で予定 されるリンクと同数の変換モジュール１４、および、システムと接続されたモジ ュール１２と、変換モジュール１４と、ネットワーク１３と接続されたモジュー ルと、接続装置１に種々の命令を与える制御モジュール１６の間で情報搬送を可 能にするスイッチモジュールを有する。 インターフェースモジュール１２と１３は、システム又はネットワークの情報 出力のフォーマットから所定のフォーマットへの変換、逆に、所定のフォーマッ トからシステム又はネットワークで情報伝達に使用されるフォーマットへの変換 を可能にする。 変換モジュール１４は、送信されるべき情報の送信プロトコルを、その情報を 出力するネットワーク又はシステムの関数として、受け取り側のシステムやネッ トワークに適合させることができる。 制御モジュール１６は、通常のネットワーク管理に関連するサービスを行う。 このサービスは、故障、能力、故障の場合のリンク要求に関する接続装置１の構 造、通常は電話通信に関するものであるがそれ以外の通信にも拡張される可能性 がある課金管理、安全に関する秘密保持、及び情報へのアクセス許可を含む。 本発明に従えば、所定のフォーマットとは、音声とデータを実時間で切り替え 、通信プロトコルによらずに一定又は任意のビット率で通信を処理することがで きるATM技術として提唱されているものである。ATM技術は、例えば、監視、識別 と搬送のためのデータを含む５バイトのヘッダ５１と、送信する情報のために確 保されている４８バイトの領域５２（図２）からなる、所定の固定長のパケット 又はセルの形で行う情報伝達に基づくものである。より具体的には、それぞれの セルのヘッダは、スイッチング操作のたびに変更可能な２４ビットのロジックパ スナンバーと、１６ビットのモニターフィールド５５を有する。ロジックパスナ ンバーは、２つの補助識別子、つまり、８ビットのロジック回路識別子５３と、 １６ビットのロジックバス識別子５４を有する。 図３に示したように、接続装置１のインターフェースモジュール１２、１３は 、ネットワーク又はシステムとの接続を行い、待ち機構３２によってATMインタ ーフェースモジュール３３と交信するインターフェース部３１を有する。 ATMインターフェースモジュールは、モジュール１２、１３、１４との接続の ために内部バス２０に接続され、送信方向では、送信すべき情報をATM技術に基 づいてセルに分割し、受信方向では、受信したセルを選択してそのセルに基づい て送信された情報を再構成する。さらに、ATM技術に固有のフォーマットの制約 、同期及びエラー処理に関する適合処理を提供する。 図３に示した変形例に従えば、モジュール間内部リンクバス２０は、それぞれ のインターフェースモジュール１２、１３とそれぞれの変換モジュール１４を双 方向リンクでスイッチングモジュール１５と接続する星型構造である。 変換モジュール１４はインターフェースモジュールと同じモデルで構成されて いる。したがって、変換モジュールは、所望のプロトコル変換を行う変換部４１ を有し、この変換部は、リンクバス２０に接続されたATMインターフェースモジ ュール３３と待ち機構３２で通信する。 スイッチングモジュール１５は、内部リンクバス２０を経由して種々のインタ ーフェースモジュール１２、１３と変換モジュール１４の間のセルの接続とスイ ッチングを行う。このために、高速のセルスイッチングを行うために特定のASIC 型のスイッチマトリックス４２を有する。スイッチマトリックス４２は、 ATM接続モジュール３３’を介して内部リンクバス２０に接続される。 このスイッチモジュールは、また、インターフェースモジュール１２、１３の 入出力をそれぞれの変換モジュール１４に、静的又は動的に接続するようスイッ チマトリックス４２を制御する仮想回路管理部４３を有する。管理部は、仮想回 路番号を利用して、システム１０、変換モジュール１４からのあるいはこれらに 向けられた情報ストリーム、および、ネットワーク１１によって出力されまたは 送信される情報ストリームを一対一で接続する。 既知の方法を使用して、スイッチマトリックスは、それぞれのセルのヘッダー 部に表れるロジックパスナンバーを分析して、内部リンクバス２０に双方向リン クによってATMインターフェースモジュール３３’に対して方向づける。 他のモジュール１２、１３、１４、１６のATMインターフェースモジュール３ ３とは異なり、スイッチモジュール１５のATM接続モジュール３３’は、メッセ ージをセグメントに分割する必要が無く、反対に元のメッセージを再構成するた めに集める必要も無いことは注意する必要が有る。したがって、このモジュール の構造は、ATMインターフェースモジュール３３より簡単である。 さらに、図１、３および４に示されているように、本発明に基づく接続装置１ は、単一のスイッチ機能を実施するようにスイッチモジュール１５どうしをリン クさせることによって、当該接続装置を他の接続装置に接続する手段１’を有す る。 この構成によって、複数の遠隔接続装置を相互接続することや、接続装置１、 １’を同じシステム１０と同じネットワーク１１又は冗長システムとネットワー クに接続することで冗長性を持たせることが可能になる。 ２つの同一な接続装置１、１’のスイッチモジュール１５を相互接続するため に、スイッチモジュールは、一方はスイッチマトリックス４２に接続され他方が 他の接続装置１’に接続された第２のATM接続モジュール３３’を有する。 図４に示す実施例の変更例では、スイッチマトリックス自身がモジュール間内 部リンクバス２０に接続された種々のモジュールに分散配置されている。内部リ ンクバス２０は、スイッチモジュール１５が接続装置１他のモジュール１２、１ ３、１４と同じ方法でリンクを形成するループ構造を有する。 この変形例では、モジュール１２、１３、１４のATMインターフェースモジュ ール３３は、バス２０を流通するセルに出力すべき情報に基づきATMインターフ ェースモジュール３３が作成したセルを挿入し、ATMインターフェースモジュー ル３３に対して内部バス２０で検出したモジュール１２、１３、１４が予定して いる仮想チャンネル番号を有するセルを全て送信するよう設計されたマルチプレ クサ３４によって内部バス２０に接続されている。 さらに、スイッチマトリックス４２’は、図３に示したスイッチマトリックス ４２の変形例と比較して、内部バス２０を通じて接続装置１のモジュールに宛て たセルを送り返し、外部バスを通じて他の接続装置１’に宛てたセルを送り返す だけなので、構造が単純である。 図３と４に示した２つの変形例の中間に当たる解決手段では、それぞれのモジ ュール１２、１３、１４と外部バス２１にそれぞれ固有の仮想チャンネル番号を 関連付けて、スイッチマトリックス４２’がそれぞれのセルのヘッダにある仮想 チャンネル番号を受け取り、セルのモジュールに応じて変更して仮想チャンネル の間のスイッチング行う。 本発明に基づく接続装置は、リンクバス２０に対応するいわゆる”バックプレ ーン”と称する内部バスを有する電子的ラックからなり、スイッチモジュール１ ５は、インターフェースモジュール１２、１３と変換モジュール１４と同数のラ ックに挿入すべきカード、および、スイッチマトリックスを有するものであるこ とが望ましい。 より詳細には、図５では、システムとインターフェイスを行うモジュールはそ れぞれ、システム又はアプリケーションとのインターフェースを行うためのシス テム１０に直接接続された物理的な層１２１とアプリケーションと接続を行う層 １２２を有し、アプリケーションを処理する所定の部位１２３と内部リンクバス ２０に接続されたATMインターフェース部１３３を有する。 図６では、ネットワーク１１とインターフェースを行うモジュール１３はそれ ぞれ内部リンクバス２０に接続されたATMインターフェース部１３３、ネットワ ークと接続するための層１３１、および、ネットワーク１０に直接接続された物 理的な層１３２を有する。 図７に示すように、変換モジュール１４はそれぞれ内部リンクバス２０に接続 されたATMインターフェース部１３３、ネットワーク管理モジュール１６と会話 する責任を有する管理部１４１、データ送信に必要なビット率を低減することの できるデータ圧縮及び伸長部１４２、データ暗号化及び暗号解除部１４３、ネッ トワーク層に対応するプロトコル変換部１４４を有する。データ圧縮／伸長部は 、要求送信ビット率が高い画像送信に適合したものであることが望ましい。 図８に示すように、ネットワーク管理モジュール１６は、 −通常は電話通信に関連するが、本発明の装置の場合には別の通信ネットワー クにも関連することができる費用面を取り扱う課金管理部１５１と、 −秘密と情報へのアクセス許可に関する側面を管理する安全管理部１５２と、 −維持管理システムと会話する責任を有する故障管理部１５３と、 一航空機のレベルで全体的なネットワーク管理を行う機能と、同時に、変換モ ジュール１４のネットワーク管理部１４１と会話する責任を有する性能管理部１ ５４と、 −接続要求が故障によるもので通信そのものでない場合に仮想チャンネルを管 理する構造管理部１５５と、 が接続されたATMインターフェース部１３３を有する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１０月２６日（１９９８．１０．２６） 【補正内容】 る。さらに、これらの機器は新しく常に更新される通信技術に容易に対応できる ほど十分にオープンでもモジュラー化されてもいない。 さらに、送信される情報は種類ごとに固有のネットワークと関連づけられてい るため、情報をその情報が関連付けられているネットワーク以外のネットワーク を通じて送信することはできない。つまり、現在のシステムは柔軟性がない。 非常に異なる種類の送信ネットワークを経由して非常に異なる種類のデジタル 情報を送信可能にする接続装置を提供するために、ヴィデオ会議の種々のサービ スを行うために開発されたデジタルデータ、スピーチ及び画像信号の同時送信手 法であるATM（非同期伝達モード）技術を利用したマルチプレクシングノードを 利用することができる。このためには、一方は種々のローカルな適用（電話、航 空管制、航空機の飛行制御への適用）に最適化され、他方はこれらの適用に対応 した種々の通信ネットワークに最適化された、最初と最後の部分に設けられた２ つのATMマルチプレクシングノードが必要になる。しかし、例えばPCT出願公開Ｗ Ｏ９５/１６３１８号に記載されたような、データバスや制御バスで接続された 、ネットワークモジュールやサービス又は適用モジュールに基づく現在のATMマ ルチプレクシングノードの構成は、それぞれのATMマルチプレクシングノードに 見られるモジュラー性を接続装置が必要とする全体的なレベルにまで保持するこ とは不可能である。通信ネットワークへの新しい適用の導入又は更新は、既に使 用されているインターフェースモジュールの大幅な変更無しには取り込むことが できない。航空機構造および航空会社による要求内容の大きなばらつきが存在す ると共に、使用する通信ネットワークの更新が頻繁に行われる航空機の分野にお いては、更新への適合性の無さが重大な欠点となる。 本発明の目的はこの欠点を排除することである。この目的のために、本発明は 形式と、情報表示フォーマットと、送信プロトコルが異なる送信ネットワークと 処理システムを接続する装置であって、既に設置されている部位に影響を与える ことなく新たな機能の追加及び排除が容易に行えるよう最大限のモジュラー化が 行われた接続装置を提案するものである。 本発明に基づく装置は、 −それぞれの通信ネットワークに対応して、そのネットワークで送信された情 報のフォーマットを所定のフォーマットに変換し、逆に、所定のフォーマットか らネットワークで使用されるフォーマットに変換を行うインターフェースモジュ ールと、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 形式と、情報表示フォーマットと、送信プロトコルが異なる送信ネットワ ークと処理システムを接続する装置であって、 −それぞれの通信ネットワーク（１１）に対応して、そのネットワークで送信 された情報のフォーマットを所定のフォーマットに変換し、逆に、所定のフォー マットからネットワークで使用されるフォーマットに変換を行うインターフェー スモジュール（１３）と、 −それぞれのシステム（１０）に対応して、そのシステムによる情報出力のフ ォーマットを所定のフォーマットに変換し、逆に、所定のフォーマットからその システムで使用される情報伝達フォーマットに変換を行うインターフェースモジ ュール（１２）と、 −伝達される情報の伝達プロトコルをその情報の受け取り側のシステム（１０ ）又はネットワーク（１１）に、その情報を出力する側のネットワークまたはシ ステムに応じて、適合させるシステムと通信ネットワークの間のリンクと同じ数 だけの変換モジュール（１４）と、 −インターフェースモジュール（１２、１３）と変換モジュール（１４）との 間で所定のフォーマットの情報伝達を確実に行わせるリンクバス（２０）とを有 することを特徴とする装置。 ２． インターフェースモジュール（１２、１３）と変換モジュール（１４）の 構造が類似であり、それぞれがリンクバス（２０）と同一のインターフェース回 路（３３）と、モジュールの機能に応じたブログラムで制御されるプロセッサ（ ３１、４１）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。 ３． 所定のフォーマットは、送信すべき情報が所定の固定長セルに分割され、 時間マルチプレクシングで送信され、スイッチングによって受け側まで搬送され るATM（非同期送信モード）で使用されるフォーマットであることを特徴とする 請求項１又は２のいずれかに記載の装置。 ４．内部バス（２０）で相互接続された２組（１、１'）のインターフェース（ １２、１３）と変換（１４）モジュールを有する完全冗長構造を有しており、２ 組は特定の外部リンクバス（２１）で相互接続されていることを特徴とする上記 請求項のいずれかに記載された装置。 ５． ２組はそれぞれセットに含まれるモジュール（１２、１３、１４）の間、 および、セットの間で送信される情報の実時間スイッチングを行うスイッチモジ ュール（１５）を有することを特徴とする請求項４に記載の装置。 ６． さらに、インターフェースモジュール（１２、１３）と変換モジュール（ １４）との間で送信すべき所定のフォーマットの情報の実時間スイッチングを行 うスイッチモジュール（１５）を有することを特徴とする請求項１ないし４のい ずれかに記載の装置。 ７．モジュール間内部リンクバス（２０）は、それぞれのインターフェースモジ ュール（１２、１３）とそれぞれの変換モジュール（１４）とを双方向リンクに よってスイッチモジュール（１５）に接続する星型構造を有することを特徴とす る請求項５に記載の装置。 ８． インターフェースモジュール（１２、１３）と変換モジュール（１４）が 、それぞれのモジュールがそれ自体を宛先としない情報をループ内の次のモジュ ールに転送するように構成されたループで相互接続されていることを特徴とする 請求項１ないし４のいずれかに記載の装置。 ９． インターフェースモジュール（１２、１３）と変換モジュール（１４）は それぞれ内部バス（２０）を通じて出力する情報を送信し、内部バス（２０）か らモジュール（１２、１３、１４）が待っている識別番号を付けられた情報を取 り出すマルチプレクサ（３４）を有することを特徴とする請求項７に記載の装置 。 １０． インターフェースモジュール（１２、１３）と変換モジュール（１４） の間の送信リンクはそれぞれ仮想チャンネル番号で識別され、装置は更に、仮想 チャンネル間の情報スイッチングを行うスイッチモジュール（１５）を有するこ とを特徴とする請求項７又は８に記載の装置。