JP2004023204A

JP2004023204A - 無線リングシステムおよび孤立ノード装置の接続方法

Info

Publication number: JP2004023204A
Application number: JP2002172220A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Abe; 阿部　浩之; Takeshi Sawada; 沢田　武; Kenji Mizukami; 水上　健二
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】ノード装置の両端で無線伝播障害が発生してもノ−ド装置が孤立することを回避できる無線リングシステムを提供する。
【解決手段】無線リングシステムの無線通信路のほぼ中心の位置に無線リングシステムのセンターノード装置２と接続された中継局装置４を配置し、障害が発生した時に、この中継局装置４のアンテナ６の方向を孤立したノード装置に向け、併せて孤立したノード装置１のアンテナ６を中継局装置４に向けて無線中継接続を行うことにより、ノード装置の両端で無線伝播障害が発生した場合、ノード装置１を無線リングシステムから孤立させることを回避する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のノード装置、センターノード装置、ネットワーク監視装置により構成される無線リングシステムおよび孤立ノード装置の接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来の無線リングシステムの一例の構成を表すブロック図である。
【０００３】
以下図１０に示した、従来の無線リングシステムの構成および動作を説明する。
【０００４】
図１０において無線リングシステムは、ノード装置１０１（Ａ〜Ｆ）、各ノード装置１０１毎に設けられた送受信用アンテナ１０１ａ、複数のノード装置１０１に接続される端末機器５、センターノード装置２、およびセンターノード装置２に接続されるネットワーク監視装置１０３により構成され、センターノード装置２には外部ネットワーク８が接続される。
【０００５】
ノード装置１０１（Ａ〜Ｆ）およびセンターノード装置２は、それぞれが内蔵する無線送受信機（図示せず）と接続されたアンテナ１０１ａを介して、隣り合うノード装置１０１もしくはセンターノード装置２と通信し、例えばノード装置１０１（Ａ）からの信号はノード装置１０１（Ａ）−（Ｂ）−（Ｃ）−（Ｄ）−（Ｅ）−（Ｆ）−センターノード装置２−ノード装置１０１（Ａ）へと一巡するループ状の無線通信路によって主信号を伝送する。
【０００６】
ノード装置１０１（Ａ〜Ｆ）に接続されている端末機器５は、それぞれが接続されているノード装置１０１（Ａ〜Ｆ）において、主信号と端末機器５の信号が多重・分離され、他のノード装置１０１（Ａ〜Ｆ）に接続されている端末機器５、もしくはセンターノード装置２を介して外部のネットワーク８と通信を行う。
【０００７】
センターノード装置２は、ノード装置１０１（Ａ〜Ｆ）の間の主信号の通信を総合的に制御し、同時に無線リングシステムを外部のネットワーク８と接続し、各ノード装置１０１（Ａ〜Ｆ）に接続された端末機器５と外部のネットワーク８との間のデータ伝送を制御する。
【０００８】
またセンターノード装置２にはネットワーク監視装置１０３が接続され、このネットワーク監視装置１０３により無線リングシステムに関わるノード装置１０１（Ａ〜Ｆ）の間の通信制御の入力および監視等が行われる。
【０００９】
従来この様な無線リングシステムは、広帯域伝送を行うため、マイクロ波や準ミリ波以上の高い周波数で指向性アンテナを用いて運用されている。しかしこの様な高い周波数を用いるシステムでは、通信途絶障害となるような、電波伝播の減衰が集中豪雨等により発生する。
【００１０】
従来、無線リングシステムを構成するノード装置１０１のうち、ある一つのノード装置１０１（例えばＣ）の地域で集中豪雨が発生した場合などにより、その無線通信路（無線伝播路）で無線伝播障害が発生すると、その障害が発生したノード装置１０１（Ｃ）の隣のノード装置１０１（ＢもしくはＤ）でループバック（折返し通信）をおこなう。そして最悪時には、そのノード装置１（Ｃ）の両隣のノード装置１（ＢおよびＤ）でループバック（折返し通信）を行うことになる。この折返し通信を図１０の点線で示している。
【００１１】
従って、従来の無線リングシステムにおいては、ノード装置１０１（Ｃ）は、上記の自分の両隣のノード装置１０１（Ｂ）と（Ｄ）でループバックが行われていると無線リングシステムから切り離された孤立状態になり、ノード装置１０１（Ｃ）およびノード装置１０１（Ｃ）に接続された端末機器５は無線伝播障害が復旧するまで通信できない問題があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の無線リングシステムでは、ノード装置自身の故障ではなく、設置地域における集中豪雨などで無線伝播障害が発生することに伴い、両隣のノード装置においてループバックが行われたノード装置では、無線リングシステムから切り離された孤立状態になり、通信できない問題があった。
【００１３】
本発明は、上記の問題点を解決するため、ノード装置の両端で無線伝播障害が発生してもそのノ−ド装置が孤立することを回避できる無線リングシステムおよび孤立ノード装置の接続方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、マイクロ波もしくはミリ波の指向性アンテナを用いた無線装置により複数のノード装置およびセンターノード装置がリング状に接続された無線リングシステムにおいて、前記センターノード装置に接続されるネットワーク監視装置と、前記ノード装置と通信可能な位置にあって前記センターノード装置と接続される中継局装置と、無線伝播障害の発生により特定のノード装置の両端のノード装置でループバックが行われ、前記特定のノード装置が通信できない孤立状態になった時、前記ネットワーク監視装置の指示により、前記中継局装置のアンテナの指向方向を前記特定のノード装置の方向に変更し、前記特定のノード装置は自装置のアンテナの指向方向を前記中継局装置の方向に変更し、前記特定のノード装置と前記中継局装置を無線接続する手段とを有したこと特徴とする。
【００１５】
また、本発明の孤立ノード装置の接続方法は、マイクロ波もしくはミリ波の指向性アンテナを用いた無線装置により複数のノード装置およびネットワーク監視装置接続されるセンターノード装置がリング状になるよう接続する無線リングシステムにおいて、前記ノード装置すべてと通信可能な位置にあって前記センターノード装置と接続されている中継局装置を設け、無線伝播障害の発生により特定のノード装置が通信できない孤立状態になった時、前記特定のノード装置の両端のノード装置でループバック接続を行い、前記ネットワーク監視装置の指示により、前記中継局装置のアンテナの指向方向を前記特定のノード装置の方向に変更し、前記特定のノード装置と前記中継局装置とを無線接続し、前記特定のノード装置のアンテナの指向方向を前記中継局装置の方向に変更し、前記特定のノード装置と前記中継局装置とを無線接続をすることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明における無線リングシステムの実施の形態の一例の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図２は、無線リングシステムの無線リングの中央に配置する無線中継局装置のアンテナ方向とノード装置のアンテナ方向の制御概念を示す図である。
【００１８】
図３は、本発明の無線リングシステムの中継局装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図４は、本発明の実施の形態のノード装置番号、周波数、無線電波識別子、ノード装置位置情報を管理するノード装置情報テーブルの一例である。
【００２０】
図５は本発明のノード装置の構成の一例を示すブロック図である。
【００２１】
図６は、本発明の実施の形態の無線装置番号、中継局装置位置情報、対向局位置情報を管理する中継局装置情報のテーブルの一例である。
【００２２】
図７は本発明のセンターノード装置の構成の一例を示すブロック図である。
【００２３】
図８、図９は、本発明の無線リングシステム実施の形態における孤立ノード装置検出、中継局装置、ノード装置のアンテナの方向制御及び孤立状態の解消までの動作を示すフローチャート図である。
【００２４】
以下図１乃至９を用いて、本発明の無線リングシステムの構成および動作を説明する。また、以下の図において用いられている符号で、例えばアンテナ６のように共通の番号を付与されているものは、同一の機能、構造を持つ構成要素であることを示す。
【００２５】
図１において本発明の実施の形態における無線リングシステムの構成を説明する。
【００２６】
本発明の無線リングシステムは、複数のノード装置１（Ａ〜Ｆ）、各ノード装置１（Ａ〜Ｆ）毎に設けられた送受信用アンテナ６、各ノード装置１（Ａ〜Ｆ）に接続される端末機器５、センターノード装置２、およびセンターノード装置２に接続されるネットワーク監視装置３、ならびに中継局装置４により構成され、センターノード装置２にはさらに外部ネットワーク８が接続されている。
【００２７】
アンテナ６は、各ノード装置１（Ａ〜Ｆ）、センターノード装置２および中継局装置４それぞれの構成の一部として取り付けられている指向性アンテナで、そのビーム方向を変えることができる。
【００２８】
ノード装置１（Ａ〜Ｆ）およびセンターノード装置２は、それぞれが内蔵する無線送受信機（図示せず）と接続された指向性のアンテナ６を、リング状の無線通信路において隣り合うノード装置１、又はセンターノード装置２と互いに向けあい、主信号等を伝送する無線通信を行う。
【００２９】
例えばノード装置１（Ａ）からの主信号は、ノード装置１（Ａ）−（Ｂ）−（Ｃ）−（Ｄ）−（Ｅ）−（Ｆ）−センターノード装置２−ノード装置１（Ａ）へと一巡するループ接続されたリング状の無線通信路によって伝送される。
【００３０】
各ノード装置１（Ａ〜Ｆ）に接続されている端末機器５は、それぞれが接続されているノード端末１において、無線通信路で伝送される主信号と自分の信号が多重・分離され、他のノード装置１に接続されている端末機器５、もしくはセンターノード装置２を介して外部のネットワーク８と通信する。
【００３１】
センターノード装置２は、各ノード装置１（Ａ〜Ｆ）の多重・分離を統括し制御し、同時に無線リングシステムを外部のネットワークと接続し、各ノード装置１（Ａ〜Ｆ）に接続された端末機器５と外部のネットワーク８との間のデータを送受信する。
【００３２】
またネットワーク監視装置３がセンターノード装置２に接続され、ネットワーク監視装置３は、無線リングシステムに関わるノード装置１（Ａ〜Ｆ）間の通信制御・監視等をポーリングによる問合わせや主信号を監視する方法などにより行う。そして、このノード装置１（Ａ〜Ｆ）間に対するポーリングや主信号送達確認結果、および後述の生存確認信号の応答確認の有無によって、いずれかのノード装置１が孤立状態になったか否かの判断を行う。
【００３３】
そして、ネットワーク監視装置３は、ノード装置１（例えばＣ）の電波伝播障害による通信障害を検知すると、中継局装置４のアンテナ６をノード装置１（Ｃ）の方向に向け、またノード装置１（Ｃ）も同じく予め設けられた手順に従い、中継局装置４の方向にノード装置１（Ｃ）のアンテナ６を向ける制御を行って、ノード装置１（Ｃ）の孤立を防ぐ無線中継通信を行い、無線リングシステムにおける通信途絶を防ぐ制御を行う。
【００３４】
即ち、本発明の無線リングシステムでは、あるノード装置１の両側で伝播障害が発生し、当該ノード装置１が孤立するのを防ぐため、図１に示すように無線リングシステムのリング状の無線通信路の中央部にセンターノード装置２と接続された中継局装置４を配置し、この中継局装置４と孤立したノード装置１との間で交信を行えることが出来るよう、伝播障害の発生している方向や経路とは別の方向に電波伝播経路を設定するものである。
【００３５】
ここで、リング状無線通信路の中央部とは、無線リングを構成するノード装置１（Ａ〜Ｆ）すべてと通信可能な位置を指し、必ずしも無線リングの敷設位置の地理的中央部では無い。即ち、すべてのノード装置１と電波の見通し通信を確保するため周囲の地形や建築構造物の配置等を考慮して置局設計で定められる中継局装置４の設置位置を意味するものである。
【００３６】
そして、伝播障害発生時には、中継局装置４と孤立したノード装置１（Ｃ）のアンテナ６が対向するよう制御を行って、孤立するノード装置１とセンターノード装置２が中継局装置４を介して無線中継通信を行うことにより、無線リングシステムの通信の維持を図るものである。
【００３７】
図１に示される、ノード装置１（Ａ〜Ｆ）とセンターノード装置２が構築するリング状無線通信路において、実線は正常な通信状態の信号経路であり、２個所の×部分でループバックが行われると、点線で示すループバック経路になる。そして、さらに中継局装置４が、ノード装置１（Ｃ）とセンターノード装置２の間の中継通信を行い、上記ループバック経路に接続される経路を一点破線で示している。
【００３８】
図２は、図１に示す無線リングシステムでノード装置１（Ｃ）が孤立状態となるループバックが発生した際に、中継局装置４のアンテナ６の方向を孤立したノード装置１（Ｃ）に、また同様に孤立したノード装置１（Ｃ）のアンテナ６を中継局装置４の方向に向ける制御動作の概念図である。
【００３９】
図２において、中継局装置４のアンテナ６は、電波伝播障害が無くノード装置１（Ｃ）と中継の通信をする必要が無い時は待機位置である真北方向（０度）に向けられている。
【００４０】
ノード装置１（Ｃ）の両端でループバックが発生し、ネットワーク監視装置３から中継通信を指令する信号が発信され、その信号を中継局装置４が受信すると、中継局装置４は後述のノード装置情報テーブル４３から、障害のあるノード装置１（Ｃ）の位置情報を取得し、中継局装置４のアンテナ６の方向を真北方向（０度）から障害のあるノード装置１（Ｃ）の方向（例えば９０度）へ向ける。
【００４１】
またノード装置１（Ｃ）は、後述のように、自分が孤立したと判断するとノード装置１（Ｃ）に内蔵する中継局装置４の中継局情報テーブルの位置情報から、例えばノード装置１（Ｂ）と通信をしていたノード装置１（Ｃ）のアンテナ６の方向（例えば３１５度）を、中継局装置４の方向（例えば２７０度）へ向け、中継局装置４との無線通信が可能な状況を構築する。
【００４２】
次に図３により、中継局装置４の装置構成を説明する。中継局装置４は、無線送受信機４１、アンテナ６、制御回路部４２およびノード装置情報テーブル４３から構成されている。
【００４３】
無線送受信機４１はセンターノード装置２との間で、例えば専用線のような無線通信路と別系統の通信ラインにより接続され、主信号を送受信している。無線送受信機４１は、その主信号をアンテナ６との間で授受すると同時に、中継局装置４がセンターノード装置２と送受信する制御信号と監視信号を多重・分離して制御回路部４２と入出力する。この制御回路部４２はネットワーク監視装置３からの制御信号の指示により、アンテナ６の方向制御等を行う。
【００４４】
中継局装置４は、ノード装置１（Ａ〜Ｆ）のいずれかが孤立するループバックが発生すると、ネットワーク監視装置３からセンターノード装置２を介して通知されるノード装置番号をキーとして、当該の孤立したノード装置１（例えばＣ）が使用する周波数、無線電波識別子、ノード装置位置情報をノード装置情報テーブル４３から検索・取得し、アンテナ６の方向を制御してノード装置１（Ｃ）との無線中継通信が可能な状況を構築する。
【００４５】
そして制御回路部４２は、無線中継通信を始めるための制御信号をセンターノード装置２から無線送受信機４１を介して受信すると、通信する相手の孤立したノード装置１（Ｃ）の方向にアンテナ６を向ける制御を行い、無線接続を確立して孤立したノード装置１（Ｃ）とセンターノード装置２との間の無線中継通信を行う。
【００４６】
アンテナ６は、指向性アンテナで、制御回路部４２からの信号によりアンテナビームの方向が制御され、また制御されたアンテナビームの方向角度（例えばパラボラアンテナと旋回装置を組合せたアンテナでは、その旋回装置の指向角度）を監視信号として制御回路部４２へ送信している。
【００４７】
図４は、中継局装置４のノード装置情報テーブル４３の一例である。
【００４８】
ノード装置情報テーブル４３には、予め、無線リングシステムに接続されている各ノード装置１（Ａ〜Ｆ）の番号（Ａ〜Ｆ）と、それぞれが使用する周波数、無線電波識別子、およびノード装置位置情報が格納されている。
【００４９】
使用周波数は、各ノード装置１に装備される後述する無線装置１１の送信電波周波数であり、無線電波識別子は、同周波数を使用する他無線システムの電波との混在を識別する為に付与する識別子で、中継局装置４と対向して通信するノード装置間ごとに定められた番号である。
【００５０】
ノード装置位置情報は、無線リングシステムに組み込まれている各ノード装置１（Ａ〜Ｆ）の位置を、無線中継局４から見て真北方向（０度）を基準とした、時計回りに各ノード装置１（Ａ〜Ｆ）の位置（０度〜３６０度）で示した角度値である。
【００５１】
次に図５により、ノード装置１の構成を説明する。ノード装置１は、２つの無線装置１１（＃１、＃２）と信号処理部１２から構成され、無線装置１１は、それぞれ指向性のアンテナ６および無線送受信機１１１を有している。
【００５２】
信号処理部１２は、主制御部１２２、中継局装置情報テーブル１２３、およびＡＴＭノード部１２４から構成されている。
【００５３】
２つの無線装置１１（＃１、＃２）のアンテナ６は、それぞれ隣り合うノード装置１（Ａ〜Ｆ）、（又はセンターノード装置２であればセンターノード装置２）の通信相手となるアンテナ６と互いに向き合っている。
【００５４】
図５の無線装置１１（＃１）のアンテナ６で受信された電波は、無線送受信機１１１で主信号に復調され、信号処理部１２のＡＴＭノード部１２４に送信される。ＡＴＭノード部１２４は、主信号の中のアドレスを見て自分と接続された端末機器５と入出力するデータ信号を多重・分離し、また、主信号に含まれるノード装置の運用に係わる制御信号と監視信号を主制御部１２２と入出力すると同時に無線装置１１（＃１）を介して主信号の送達確認の信号を、送信相手のノード装置１へ送信し、その結果を主制御部１２２にも伝える。
【００５５】
ＡＴＭノード部１２４において、端末機器５のデータ信号と自分のノード装置の制御・監視信号が多重・分離された主信号は、次の隣のノード装置１に転送されるためもう一つの無線装置１１（＃２）へ送られ、無線送受信機１１（＃２）のアンテナ６から送信される。
【００５６】
主制御部１２２は、ノード装置１の各構成の動作を監視・制御するもので、隣り合うノード装置１（Ａ〜Ｆ）間での主信号送達確認を行うと同時に、また２台の無線装置１１（＃１、＃２）から送られてくる受信信号のレベルから自分が孤立状態になったか否かの判断を行い、自分が孤立した時、アンテナ６の方向や、中継局装置４との通信の監視、制御を行う。
【００５７】
この孤立障害は、隣接するノード装置１（この例ではＢおよびＤ）との無線電波の受信レベルが規定値から所定の時間以上低下すると（例えば、３０秒間を超えると）自分が孤立したものとして検出される。
【００５８】
一方、センターノード装置２およびネットワーク監視装置３では、各ノード装置１（Ａ〜Ｆ）に対するポーリング応答や各ノード装置１（Ａ〜Ｆ）が主信号を次のノード装置１（Ａ〜Ｆ）に転送するとき行っている主信号の送受を確認する応答確認によって、ノード装置１（Ａ〜Ｆ）の孤立を検出している。
【００５９】
例えば、センターノード装置２はノード装置１（Ｃ）に対するポーリング応答で異常があるか、もしくはセンターノード装置２が監視している主信号の送達確認で、ノード装置１（Ｃ）からノード装置（Ｂ）へ送信確認をしてもノード装置１（Ｂ）から送達確認信号がノード装置１（Ｃ）へ戻らない不達が確認され、同時にノード装置１（Ｃ）とノード装置１（Ｄ）の間でも主信号の不達が検出されるとセンターノード装置はノード装置１（Ｃ）が異常と判断する。
【００６０】
そして、この主信号の不達は、リング状無線通信路の通信を監視・制御しているネットワーク監視装置３に伝えられる。そして、ネットワーク監視装置３は、通常定期的に行っているポーリングに加えて更にノード装置１（Ｃ）に対して行う応答確認により生存確認を行い、その応答がノード装置１（Ｃ）から無いとノード装置１（Ｃ）が孤立したと判断し、ループバックを行うためにノード装置１（Ｂ）とノード装置１（Ｄ）に折返し通信を指示する。
【００６１】
ノード装置１（Ｃ）の主制御部１２２は、自身が無線リングシステムから孤立したと判断した際、２つの無線装置１１の＃１、＃２いずれか一方を中継局装置４との無線接続に使用するかを決定するため、中継局装置情報テーブル１２３から上記無線装置１１の＃１もしくは＃２のアンテナ６が中継局装置４との無線接続に適した位置に取り付けられているか等の判断をする。
【００６２】
図２の例では、ノード装置１（Ｃ）はノード装置１（Ｂ）と通信していたアンテナ６を中継局装置４へ向けている。
【００６３】
そして主制御部１２２は、中継局装置４の方向へ向けたアンテナ６の方向調整を行い、中継局装置４との受信信号レベルが所定のレベルに達したこと等により、中継局装置４と無線接続の完了を確認する。そしてＡＴＭノード１２４に対して、主信号を中継局装置４を介してセンターノード装置２と送受信する無線中継通信の指示と、主信号と端末機器５と入出力するデータ信号の多重・分離を再開する指示をする。
【００６４】
このようにノード装置１（Ｃ）とセンターノード装置２との無線中継通信が確立されると、孤立したノード装置１（Ｃ）に接続されている端末機器５ともデータ信号が再び入出力可能になり、端末機器５−孤立ノード装置１（Ｃ）−中継局装置４−センターノード装置２間の通信が確保され、無線リングシステムの通信途絶が解消される。
【００６５】
さらに、電波伝播障害が無くなりこの無線中継通信が不要になると、ネットワーク監視装置３から、無線中継通信解除の指示に従って中継局装置４は無線中継通信を停止し、アンテナ６を待機位置（０度）の方向に復帰させ、一方、ノード装置１（Ｃ）では無線中継通信に使用したアンテナ６を上記の無線接続時と逆にそれぞれ元の通信相手であったノード装置（Ｂ）の方向に復帰させる操作を行う。
【００６６】
図６は、無線リングシステムを構成するノード装置１（Ｃ）の中継局装置情報テーブル１２３の内容である。ノード装置１（Ｃ）には前記、図５で説明したように２つの無線装置１１（＃１、＃２）が接続されており、中継局装置情報テーブル１２３にはノード装置１（Ｃ）に接続される無線装置１１の番号（＃１、＃２）をキーとして、中継局装置位置情報と併せて、隣接し通常通信を行う相手となるノード装置１（ＢおよびＤ）の位置情報が対向局位置情報として管理されている。
【００６７】
中継局装置位置情報には、ノード装置１（Ｃ）の無線装置１１（＃１、＃２）からの中継局装置４の方向が真北（０度）を基準とした角度値で記憶され、対向局位置情報は、ノード装置１（Ｃ）の無線伝播障害が無くなったとき、無線リングシステムの通常の無線接続に復帰するために必要な情報であり、ノード装置１（Ｃ）に隣接して通信をするノード装置１（Ｂ）、（Ｄ）の無線装置１１の位置情報が、ノード装置の無線装置１１（＃１、＃２）それぞれからの真北（０度）を基準とした角度値で記憶されている。
【００６８】
図７はセンターノード装置２の構成を示すブロック図である。
【００６９】
無線リングシステム全体の管理運用を行うセンターノード装置２の構成は、
２つの無線装置２１（＃１、＃２）と信号処理部２２および局設備インタフェース２３から構成される。無線装置２１はノード装置１と同様の構成、機能である。信号処理部２２は主制御部２２２、ネットワーク管理テーブル２２３、およびＡＴＭノード部２２４から構成されている。
【００７０】
センターノード装置２の構成と動作はノード装置１（Ｃ）に類似するが、中継局装置情報テーブル１２３に代わるネットワーク管理テーブル２２３および、ネットワーク監視装置３からの制御信号により、ノード装置１（Ａ〜Ｆ）ならびに中継局装置４で構成される無線リングシステム全体のループバックや中継局装置４の制御を含めた通信の監視と管理を実行する点が異なる。
【００７１】
また、信号処理部２２のＡＴＭノード部２２４には局設備インタフェース２３が接続され、局設備インタフェース２３を介して無線リングシステムと外部ネットワーク８が通信を行う。そして同じく局設備インタフェース２３を介して、中継局装置４とセンターノード装置２が専用線等で接続され、中継局装置４の制御監視、および孤立したノード装置１との無線中継通信信号を中継局装置４と送受信している。
【００７２】
ネットワーク監視装置３は、センターノード装置２に接続されるコンピュータでセンターノード装置２を介して、無線リングシステムの動作を監視、制御するものである。
【００７３】
以上のセンターノード装置２の機能と動作、およびネットワーク監視装置３の動作は、これまでのノード装置１（Ｃ）および中継局装置４に係わる動作説明において述べた通りであるので詳細な説明は省略する。
【００７４】
図８、図９は、本発明の無線リングシステムにおいて、無線伝播障害の発生により、例えばノード装置１（Ｃ）がその両側で行われたループバックにより孤立状態になった時、無線リングシステムが通信途絶を防ぐ動作を表したフローチャートで、図８は、１センターノード装置２、図９は、ノード装置１およびネットワーク監視装置３についての動作をそれぞれ示している。
【００７５】
以下図８および図９を用いて、本発明による無線リングシステムの動作を説明する。
【００７６】
ネットワーク監視装置３は各ノード装置１（Ａ〜Ｆ）とポーリングにより、ノード装置の動作を監視し（図８のステップｓ１１がＹｅｓの場合）、続いてノード装置１（Ａ〜Ｆ）相互の主信号送達確認信号を監視している（図８のステップｓ１２）。
【００７７】
中継局装置４は、ネットワーク監視装置３からの中継通信の指示が来るまで待機している（図８のステップｓ１３）。
【００７８】
ネットワーク監視装置３は、ノード装置１（Ａ〜Ｆ）のいずれかでポーリング応答が無いとき（図８のステップ１１がＮｏの場合）、もしくはノード装置１（Ａ〜Ｆ）のいずれかの主信号送達確認信号に異常（図８のステップｓ１２がＮｏの場合）を検出すると、そのノード装置１（Ｃ）に対して正常かどうかの確認（以下生存確認と記す）の要求信号を送信する（図８のステップｓ１４）。
【００７９】
ネットワーク監視装置３は、生存確認の要求信号に対し応答信号が無かったノード装置１（Ｃ）を、無線リングシステムのリングから切り離された孤立状態であると判断する（図８のステップｓ１５がＮｏの場合）。
【００８０】
ネットワーク監視装置３は、ノード装置１（Ｃ）の孤立を検出すると、中継局装置４に対して孤立したノード装置１（Ｃ）のノード番号（Ｃ）とそのノード復旧要求信号を通知する（図８のステップｓ１６）。
【００８１】
中継局装置４は、通知されたノード復旧要求信号とノード番号（Ｃ）から、ノード装置情報テーブル４３から、当該ノード装置情報を検索しノード番号に対応するノード装置情報を取得する（図８のステップｓ１７）。
【００８２】
中継局装置４は、孤立したノード装置１（Ｃ）と通信するための取得した周波数、無線電波識別子を中継局装置４の無線送受信機４１に設定する（図８のステップｓ１８）。
【００８３】
次に中継局装置４は、ノード装置情報テーブル４３のノード装置位置情報より、中継局装置４のアンテナ６を孤立したノード装置１（Ｃ）の方向へ向け（図８のステップｓ１９）電波を送信し、続いてノード装置１（Ｃ）からの電波受信レベル等を確認する（図８のステップｓ２０）。
【００８４】
一方、各ノード装置１（Ａ〜Ｆ）では、各々定期的に隣接するノード装置１との間の無線信号の受信レベルを測定する（図９のステップｓ１１１）。
【００８５】
そして、孤立ノード装置１（Ｃ）は両隣のノード装置１との間で所定の受信レベルで、例えば３０秒間以上同時に受信できなくなると（図９のステップｓ１１２がＹｅｓの場合）、自分が無線リングシステムから孤立したと判断し、ノード装置１（Ｃ）のアンテナ６の方向を中継局装置情報テーブル１２３から取得し（ステップｓ１１３）、中継局装置４の方向に向け電波の送受信を開始すると共に（図９のステップｓ１１４）、同時に中継局装置４からの受信電波レベル等を確認する（図９のステップｓ１１５）。
【００８６】
この時中継局装置４では、ノード装置１（Ｃ）からの電波の受信レベルが規定範囲内に不足する場合、規定範囲内となるようにまず、そのアンテナ６の方向を所定の手順により最大値に調整し、中継局装置４のアンテナ６を静止させる（図８のステップｓ２１）。
【００８７】
次に孤立したノード装置１（Ｃ）も、同様にアンテナ６を受信電波レベルを最大値になるよう所定の手順により調整し、ノード装置１（Ｃ）のアンテナ６を静止させる（図９のステップｓ１１６）。
【００８８】
この受信レベル調整を相互に繰返し、規定の範囲の受信レベルになったとき、中継局装置４からネットワーク監視装置３へ準備完了信号を送信する（図８のステップｓ２２）。
【００８９】
またノード装置１（Ｃ）は、自分に接続された端末装置５と入出力するデータ信号の主信号との多重・分離を再開させる（図９のステップｓ１１７）。
【００９０】
中継局装置４より準備完了信号を受信したネットワーク監視装置３は、引き続きセンターノード装置２を経由し、中継局装置４のアンテナ６から無線通信による生存確認問合せの信号をノード装置１（Ｃ）へ送出してノード装置１（Ｃ）の生存確認を行う（図８のステップｓ２３）。
【００９１】
ノード装置１（Ｃ）は、この無線通信による生存確認の要求信号を受信すると、生存確認の応答信号を同じく無線通信により中継局装置４等を経由してネットワーク監視装置３へ返信する（図９のステップｓ１１８）。
【００９２】
ネットワーク監視装置３は、ノード装置１（Ｃ）からの生存確認の応答信号を受信すると（図８のステップｓ２４がＹｅｓの場合）、センターノード装置２、ノード装置１（Ｃ）および中継局装置４に対して無線中継通信の開始を通知する（図８のステップｓ２５）。
【００９３】
そして、中継局装置４は、ノード装置１（Ｃ）とセンターノード装置２の間の無線中継通信を開始する（図８のステップｓ２６）。
【００９４】
この結果ノード装置１（Ｃ）は、孤立状態が解消され、自分に接続された端末装置５と入出力するデータ信号をセンターノード装置２と送受信できるようになり、無線リングシステム上の通信障害が回避される（図９のステップｓ１１９）。
【００９５】
以上説明したように、ノード装置が両隣のノード装置との無線伝播障害による通信障害が発生し、無線リングシステムがループバック状態となってノード装置が孤立に陥る状態でも、無線リングの中央の位置に中継局装置を配置し、障害が発生したときにこの中継局装置のアンテナの方向を孤立したノード装置に向け、併せて孤立したノード装置のアンテナを前記の中継局装置に向けることによって伝播障害を避けた無線中継通信を行い、ノード装置が無線リングシステムから孤立することを回避できる。
【００９６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、ノード装置が両隣のノード装置との無線伝播障害により無線リングシステムがループバック状態となってノード装置が孤立に陥る状態でも、無線リングの中央の位置に中継局装置を配置し、障害が発生したときにこの中継局装置のアンテナの方向を前記の孤立したノード装置に向け、同じく前記の孤立したノード装置のアンテナを前記の中継局装置に向けて無線中継通信を行うことにより、ノード装置を無線リングシステムから孤立させることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における無線リングシステムの実施の形態の一例の構成を示すブロック図。
【図２】無線リングシステムの無線伝送路の中央に配置する無線中継局装置のアンテナ方向とノード装置のアンテナ方向の制御概念図。
【図３】図３は、本発明の無線リングシステムの中継局装置の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の実施の形態のノード装置番号、周波数、無線電波識別子、ノード位置情報を管理するノード装置情報のテーブルの一例。
【図５】本発明のノード装置の構成の一例を示すブロック図。
【図６】本発明の実施の形態のノード装置におけるアンテナ番号、中継局装置位置情報、対向局位置情報を管理する中継局装置情報のテーブルの一例。
【図７】本発明のセンターノード装置の構成の一例を示すブロック図。
【図８】本発明の無線リングシステムにおける孤立ノード装置の通信路復旧までの動作を示すフローチャート。
【図９】本発明の無線リングシステムにおける孤立ノード装置の通信路復旧までの動作を示すフローチャート。
【図１０】従来の無線リングシステムの構成の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
１　ノード装置
２　センターノード装置
３　ネットワーク監視装置
４　中継局装置
５　端末機器
６　アンテナ
１１、２１　無線装置
１２、２２　信号処理部
２３　局設備インタフェース
４１　無線送受信機
４２　制御回路部
４３　ノード装置情報テーブル
１１１　無線送受信機
１２２、２２２　主制御部
１２３　中継局装置情報テーブル
１２４、２２４　ＡＴＭノード
２２３　ネットワーク管理テーブル

Claims

マイクロ波もしくはミリ波の指向性アンテナを用いた無線装置により複数のノード装置およびセンターノード装置がリング状に接続された無線リングシステムにおいて、
前記センターノード装置に接続されるネットワーク監視装置と、
前記ノード装置と通信可能な位置にあって前記センターノード装置と接続される中継局装置と、
無線伝播障害の発生により特定のノード装置の両端のノード装置でループバックが行われ、前記特定のノード装置が通信できない孤立状態になった時、
前記ネットワーク監視装置の指示により、前記中継局装置のアンテナの指向方向を前記特定のノード装置の方向に変更し、前記特定のノード装置は自装置のアンテナの指向方向を前記中継局装置の方向に変更し、前記特定のノード装置と前記中継局装置を無線接続する手段とを
有したこと特徴とする無線リングシステム。
前記中継局装置は、前記各ノード装置を識別するノード装置番号とノード装置位置情報等を管理するノード装置情報テーブルを有し、
前記ネットワーク監視装置からの前記特定のノード装置のノード装置番号に基づき前記ノード装置情報テーブルを検索して得られたノード装置位置情報により前記特定のノード装置の方向に前記中継局装置のアンテナの指向方向を変更する制御することを特徴とする請求項１記載の無線リングシステム。
前記各ノード装置は、前記中継局装置および自装置の通信相手となるノード装置位置情報等を管理する中継局装置情報テーブルを有し、
自装置が孤立状態になった時、前記中継局装置情報テーブルを検索して得られた前記中継局装置位置情報に基づきアンテナの指向方向を制御することを特徴とする請求項１記載の無線リングシステム。
前記中継局装置は、無線伝播状態が正常に復し、前記特定のノード装置の孤立が発生しない状態になった時、
前記ネットワーク監視装置の指示により、前記特定のノード装置に向けていたアンテナを無線伝播障害が発生する前の待機位置に復帰させ、待機状態となることを特徴とする請求項１記載の無線リングシステム。
前記特定のノード装置は、無線伝播状態が正常に復し、自らの孤立が発生しない状態になった時、
前記ネットワーク監視装置の指示により、前記中継局装置に向けていたアンテナを前記中継局装置情報テーブルを検索して得られた前記ノード装置位置情報に基づきアンテナの指向方向を無線伝播障害が発生する前の通信相手であったノード装置の方向に復帰させる制御することを特徴とする請求項３記載の無線リングシステム。
マイクロ波もしくはミリ波の指向性アンテナを用いた無線装置により複数のノード装置およびネットワーク監視装置接続されるセンターノード装置がリング状になるよう接続する無線リングシステムにおいて、
前記ノード装置すべてと通信可能な位置にあって前記センターノード装置と接続されている中継局装置を設け、
無線伝播障害の発生により特定のノード装置が通信できない孤立状態になった時、前記特定のノード装置の両端のノード装置でループバック接続を行い、
前記ネットワーク監視装置の指示により、前記中継局装置のアンテナの指向方向を前記特定のノード装置の方向に変更し、前記特定のノード装置と前記中継局装置とを無線接続し、
前記特定のノード装置のアンテナの指向方向を前記中継局装置の方向に変更し、前記特定のノード装置と前記中継局装置とを無線接続をすることを特徴とする孤立ノード装置の接続方法。
前記中継局装置は、前記各ノード装置を識別するノード装置番号とノード装置位置情報等を管理するノード装置情報テーブルを有し、
前記ネットワーク監視装置からの前記特定のノード装置のノード装置番号に基づき前記ノード装置情報テーブルを検索して得られたノード装置位置情報により前記特定のノード装置の方向に前記中継局装置のアンテナの指向方向を変更し、
無線伝播状態が正常に復し、前記特定のノード装置の孤立が発生しない状態になった時、前記ネットワーク監視装置の指示により、前記特定のノード装置に向けていたアンテナを無線伝播障害が発生する前の待機位置に復帰させ、待機状態となる
ことを特徴とする請求項６記載の孤立ノード装置の接続方法。
前記各ノード装置は、前記中継局装置および自装置の通信相手となるノード装置位置情報等を管理する中継局装置情報テーブルを有し、
自装置が孤立状態になった時、前記中継局装置情報テーブルを検索して得られた前記中継局装置位置情報に基づきアンテナの指向方向を変更し、
無線伝播状態が正常に復し、自らの孤立が発生しない状態になった時、前記ネットワーク監視装置の指示により、前記中継局装置に向けていたアンテナを前記中継局装置情報テーブルを検索して得られた前記ノード装置位置情報に基づきアンテナの指向方向を無線伝播障害が発生する前の通信相手であったノード装置の方向に復帰させる
ことを特徴とする請求項６項に記載の孤立ノード装置の接続方法。