JP2004320087A

JP2004320087A - Transmission system

Info

Publication number: JP2004320087A
Application number: JP2003107137A
Authority: JP
Inventors: Osamu Matsuda; 修松田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission system capable of continuing communication even when a fault occurs and setting the band required therefor at a value less than two times the value in the conventional case of using an active system and a standby system. <P>SOLUTION: First-third transmission paths 204<SB>1</SB>-204<SB>3</SB>for individually transmitting signals obtained by dividing a transmission target signal 203 into two and a redundant signal created based on these signals are arranged between a transmitter side node 201 and a receiver side node 202. The divided signals each have a half band, and have one and a half band when adding the redundant signal additionally created in a redundant signal adding section 205. A signal selecting section 206 excludes a transmission path in which a fault has been detected from the received signal, reproduces the transmission target signal 203, and outputs it as a transmitted signal 207. If the number of transmission paths through which the redundant signal is transmitted is less than the number of transmission paths through which the divided signals are transmitted, the number of transmission paths may be determined otherwise. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝送路の障害時にも通信を継続することのできる伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
信号の伝送が伝送路の障害によって中断すると、リアルタイムの信号伝送ができなくなる等の問題がある。そこで伝送路の障害発生時には無瞬断で伝送路を切り替えるようにした技術が従来から提案されている。そのうちの代表的なものは、同一の信号を伝送するために複数系統の伝送路を設けるようにしたものである（たとえば特許文献１）。この提案では、一部の伝送路に障害が発生しても他の伝送路を伝送した信号を採用することができる。
【０００３】
図２２は、この提案による伝送システムの原理的な構成を表わしたものである。この伝送システム１００では、送信側ノード１０１と受信側ノード１０２の間に同一の伝送対象信号１０３を分岐して伝送する第１および第２の伝送路１０４_１、１０４_２の合計２つの伝送路を設けている。受信側ノード１０２には第１および第２の伝送路１０４_１、１０４_２のいずれか一方を選択するためのセレクタ１０５が配置されている。セレクタ１０５によって選択された後の信号が伝送された信号１０６となる。
【０００４】
図２３は、この提案による送信側ノードの構成を表わしたものである。送信側ノード１０１では、伝送対象信号１０３が２つに分岐されて、全く同じ信号が第１および第２の伝送路１０４_１、１０４_２に送出されることになる。
【０００５】
図２４は、この提案による受信側ノードの構成を表わしたものである。受信側ノード１０２は、第１の伝送路１０４_１に接続された第１のバッファメモリ１１１_１および第１の障害検出部１１２_１と、第２の伝送路１０４_２に接続された第２のバッファメモリ１１１_２および第２の障害検出部１１２_２と、第１および第２のバッファメモリ１１１_１、１１１_２の出力側に接続されたセレクタ１０５と、第１および第２の障害検出部１１２_１、１１２_２の検出結果１１３_１、１１３_２を入力して障害の判定を行う障害判定部１１４から構成されている。
【０００６】
第１の障害検出部１１２_１は、第１の伝送路１０４_１から受信した信号を監視して、障害が検出された場合には検出結果１１３_１として障害の発生を示す信号を障害判定部１１４に出力するようになっている。第２の障害検出部１１２_２も、同様に第２の伝送路１０４_２から受信した信号を監視して、障害が検出された場合には検出結果１１３_２として障害の発生を示す信号を障害判定部１１４に出力する。障害判定部１１４は、これら検出結果１１３_１、１１３_２を入力して、障害の発生していない伝送路を判定し、その伝送路を示すセレクタ制御信号１１５をセレクタ１０５に供給する。第１および第２の伝送路１０４_１、１０４_２の双方が障害を発生していない状態では、セレクタ制御信号１１５として予め設定された側の伝送路を示す信号がセレクタ１０５に出力される。
【０００７】
第１および第２のバッファメモリ１１１_１、１１１_２は、第１および第２の伝送路１０４_１、１０４_２の長さの差による信号の遅延時間の差分を補償して、セレクタ１０５の入力部に送信側ノード１０１（図２２）から同一タイミングで送り出された信号が供給されるように調整している。この特許文献１では、第１および第２のバッファメモリ１１１_１、１１１_２からの信号の読出周波数を変化させることで第１および第２の伝送路１０４_１、１０４_２の長さの差および長さの変更に対処している。
【０００８】
このようにこの特許文献１で提案された伝送システム１００では、第１および第２の伝送路１０４_１、１０４_２の長さの差を調整しているので、これらの伝送路１０４_１、１０４_２の一方に障害が発生したとき障害判定部１１４がこれに応じてセレクタ制御信号１１５で切り替えを指示するとセレクタ１０５が障害の発生していない方の信号を選択し、信号の途切れがない状態で信号１０６が出力され、障害発生時にも通信を継続することができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−３５３９３１号公報（第００４６段落、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら提案されたこの伝送システム１００では伝送に必要な信号の帯域が、伝送対象となる信号に本来必要とされる信号帯域の２倍必要となる。これは送信側ノード１０１で伝送対象信号１０３を分岐して、いわゆる現用系と予備系に対応する第１および第２の伝送路１０４_１、１０４_２に伝送しているためである。
【００１１】
そこで本発明の目的は、障害時にも通信を継続することができ、しかもそのために必要とする帯域を、従来の現用系と予備系を用いた場合の２倍よりも少ない値とすることのできる伝送システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）伝送の対象となる信号を構成するビット列を時間軸上で周期的にＮ（ただしＮは“２”以上の任意の整数。）分割し、分割後のそれぞれのビット列をそれぞれ分割前の伝送の対象となる信号の各ビットの読み取られる速度のＮ分の１の速度でＮ本の伝送路にそれぞれ分割信号として送出する分割信号送出手段と、この分割信号送出手段によってＮ本の伝送路に送出されるそれぞれの分割信号を順次入力してこれらを基に所定の論理でＭ（ただしＭは“１”以上でＮ未満の整数）個の冗長信号を生成し、これらをＭ本の伝送路に割り当てて分割信号と同一速度の冗長信号として順次送出する冗長信号送出手段とを備えた送信ノードと、（ロ）この送信ノードからこれらＮ本とＭ本の伝送路によって送られてきた分割信号および冗長信号を別々に受信してこれらの障害を検出する障害検出手段と、この障害検出手段の検出結果を基にして障害の発生した伝送路を特定する障害判定手段と、Ｎ本の伝送路とＭ本の伝送路をそれぞれ経て受信された分割信号および冗長信号から障害判定手段によって判定された障害の発生した伝送路を除外して、残りの信号から伝送の対象となる信号を順次再生する信号再生手段とを備えた受信ノードとを伝送システムに具備させる。
【００１３】
すなわち請求項１記載の発明では、伝送の対象となる信号をＮ分割して分割前の伝送の対象となる信号の各ビットの読み取られる速度のＮ分の１の速度でＮ本の伝送路にそれぞれ分割信号として送出すると共に、これらの分割信号を基にして所定の論理でＭ個の冗長信号を作成してこれらをＭ本の伝送路に冗長信号として送出するので、いずれかの分割信号側の伝送路に障害が発生しても、冗長信号を基にしてこれを再生することができる。しかも分割によって信号の送出に必要な帯域を狭めたので、Ｍが“１”以上でＮ未満の整数という条件では伝送路の総本数が２Ｎに至らず、従来の現用系と予備系を用いた場合の２倍よりも少ない値とすることができる。
【００１４】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の伝送システムで、受信ノードは送信ノードからＮ本とＭ本の伝送路によって送られてきた分割信号および冗長信号をそれぞれ別々に受信して格納するバッファメモリと、信号再生手段が伝送の対象となる信号を再生するときそれぞれの伝送路を伝送する信号の遅延を補償するようにこれらのバッファメモリから読み出す信号のタイミングを調整する読出タイミング調整手段を更に具備することを特徴としている。
【００１５】
すなわち請求項２記載の発明では、Ｍ本とＮ本の伝送路の長さが相違することによる信号の切り替えのタイミングの調整をバッファメモリの読み出しの制御で行うようにしている。
【００１６】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の伝送システムで、Ｎ本とＭ本の伝送路がすべて異なる伝送路によって構成されることを特徴としている。
【００１７】
すなわち請求項３記載の発明では、Ｎ本とＭ本の伝送路がすべて異なる伝送路によって構成されるので、途中のノードに障害が発生したような場合にも通信を継続することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明では、請求項１記載の伝送システムで、Ｎ本とＭ本の伝送路の少なくとも一部が同一の伝送路を共有する共有伝送路であることを特徴としている。
【００１９】
すなわち請求項４記載の発明では、同一の伝送路を異なった帯域で使用することで共有する場合を示している。
【００２０】
請求項５記載の発明では、請求項１〜請求項４いずれかに記載の伝送システムで、Ｎ本とＭ本の伝送路は時分割多重されたそれぞれの伝送路であることを特徴としている。
【００２１】
すなわち請求項５記載の発明では、１本の光ファイバ等の通信ケーブルを時分割多重によって複数の伝送路（チャネル）として使用できることを示している。
【００２２】
請求項６記載の発明では、請求項１〜請求項４いずれかに記載の伝送システムで、Ｎ本とＭ本の伝送路は波長多重されたそれぞれの伝送路であることを特徴としている。
【００２３】
すなわち請求項６記載の発明では、１本の光ファイバ等の通信ケーブルを波長多重によって複数の伝送路（チャネル）として使用できることを示している。
【００２４】
請求項７記載の発明では、請求項１記載の伝送システムで、Ｎは整数“２”であり、Ｍは整数“１”であり、冗長信号は伝送の対象となるビットシリアルな信号を２ビットずつ排他的論理和をとって得られた信号であり、送信ノードは合計３本の伝送路に伝送の対象となる信号を１ビットずつ振り分けた分割信号と冗長信号を受信ノードに向かって送出するものであることを特徴としている。
【００２５】
すなわち請求項７記載の発明では、最も単純な伝送システムの例を挙げている。以下に説明する第１の実施例がこれに相当する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
【００２７】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００２８】
＜第１の実施例＞
【００２９】
図１は本発明の第１の実施例における伝送システムの構成の概要を示したものである。この伝送システム２００は、送信側ノード２０１と受信側ノード２０２の間に伝送対象信号２０３を基にした３種類の信号をそれぞれ別々に伝送する第１〜第３の伝送路２０４_１〜２０４_３を設けている。送信側ノード２０１には、伝送対象信号２０３に所定の冗長信号を追加的に作成するための冗長信号付加部２０５が設けられている。受信側ノード２０２には信号選択部２０６が配置されている。信号選択部２０６は、第１〜第３の伝送路２０４_１〜２０４_３を伝送してきた信号から伝送対象信号２０３を再生して、伝送された信号２０７として出力することになる。
【００３０】
図２は、第１の実施例の送信側ノードにおける冗長信号付加部の構成の概要を表わしたものである。冗長信号付加部２０５は、伝送対象信号２０３を入力して２本の信号に分割して第２の伝送路２０４_２と第３の伝送路２０４_３に分岐して出力する１対２分配部２１１と、冗長信号を生成する冗長信号生成部２１２とを備えている。冗長信号生成部２１２は１対２分配部２１１から出力される信号２１３_２、２１３_３をそれぞれ入力して、伝送路の障害時にも通信を継続するために必要な１本の伝送路についての冗長信号２１４を生成し、これを第１の伝送路２０４_１に出力するようになっている。
【００３１】
図３は、図２に示した１対２分配部の具体的な構成を表わしたものである。１対２分配部２１１は、伝送対象信号２０３を分岐してデータ入力端子Ｄにそれぞれ入力する第１および第２のフリップフロップ回路２２１、２２２と、クロック信号２２３を入力してこれを２分の１に分周する分周器２２４と、この分周器２２４の出力する分周後のクロック信号２２５を反転させるインバータ２２６を備えている。分周後のクロック信号２２５はそのまま第１のフリップフロップ回路２２１のクロック入力端子Ｃに入力され、インバータ２２６によって論理を反転されたクロック信号２２７は第２のフリップフロップ回路２２２のクロック入力端子Ｃに入力されるようになっている。第１のフリップフロップ回路２２１の出力端子Ｑからは第２の伝送路２０４_２に送出される信号２１３_２が出力され、第２のフリップフロップ回路２２２の出力端子Ｑからは第３の伝送路２０４_３に送出される信号２１３_３が出力されるようになっている。なお、１対２分配部２１１を構成する第１および第２のフリップフロップ回路２２１、２２２、分周器２２４およびインバータ２２６は基本的な電子回路であり、その詳細な構成の説明は省略する。
【００３２】
図４は、図２に示した冗長信号生成部の具体的な構成を表わしたものである。冗長信号生成部２１２は、図２に示した１対２分配部２１１から出力される信号２１３_２、２１３_３をそれぞれ入力する排他的論理和回路２３１によって構成されている。排他的論理和回路２３１の出力が冗長信号２１４となり、第１の伝送路２０４_１に出力される。
【００３３】
図５は、受信側ノードにおける信号選択部の具体的な構成を表わしたものである。信号選択部２０６は、第１の伝送路２０４_１に接続された第１のバッファメモリ２４１_１および第１の障害検出部２４２_１を備えている。また、第２の伝送路２０４_２に接続された第２のバッファメモリ２４１_２および第２の障害検出部２４２_２と、第３の伝送路２０４_３に接続された第３のバッファメモリ２４１_３および第３の障害検出部２４２_３を備えている。第１〜第３のバッファメモリ２４１_１〜２４１_３の出力側には信号再生部２４３が設けられている。また、第１〜第３の障害検出部２４２_１〜２４２_３の出力側には、これらの検出結果２４４_１〜２４４_３を入力してどの伝送路に障害が発生しているかを判定する障害判定部２４５が設けられている。障害判定部２４５の判定結果２４６は信号再生部２４３に入力されるようになっており、これにより図１に示した伝送された信号２０７が出力されることになる。
【００３４】
この信号選択部２０６では、第１〜第３の障害検出部２４２_１〜２４２_３が第１〜第３の伝送路２０４_１〜２０４_３を伝送されてくる各信号２１４、２１３_２、２１３_３を監視して障害が発生した場合には検出結果２４４_１〜２４４_３として障害判定部２４５に通知する。障害判定部２４５はこれら通知される検出結果２４４_１〜２４４_３を基にして障害を判定することになる。第１〜第３のバッファメモリ２４１_１〜２４１_３は、図１における第１〜第３の伝送路２０４_１〜２０４_３の伝送距離の差による信号の遅延時間の差分を補償するものであり、この点は図２４で説明した従来の提案と同一である。
【００３５】
なお、この図５における第１〜第３の障害検出部２４２_１〜２４２_３の障害検出のための回路構成および第１〜第３のバッファメモリ２４１_１〜２４１_３による信号の遅延時間の差分の補償の原理は、すでに知られた技術であり、本発明の特徴となるものではないのでこれらの詳細な説明は省略する。一例としては先の特許文献１に開示されている手法を用いることができる。
【００３６】
次に第１の実施例の伝送システムの送信側ノード２０１に用いられる１対２分配部２１１の動作を説明する。
【００３７】
図６は１対２分配部に関連する信号とこれらの時間軸上の配置関係を示したものである。このうち同図（ａ）は伝送対象信号２０３の６ビット分を１ビットずつ第１〜第６のタイムスロットとして示したものであり、図中に示した数値“１”〜“６”はタイムスロット番号を表わしている。同図（ｂ）は図３に示すクロック信号２２３を示したものである。クロック信号２２３はその立ち下がりが伝送対象信号２０３の各ビットの区切りに対応するようにこれと同期している。１対２分配部２１１を構成する分周器２２４（図３参照）はこのクロック信号２２３を２分の１に分周するので、分周後のクロック信号２２５は図６（ｃ）で示すようになる。インバータ２２６は分周後のクロック信号２２５の論理を反転させるので、図６（ｄ）で示すようになる。
【００３８】
図３に示した第１のフリップフロップ回路２２１は図６（ｃ）に示すクロック信号２２５の各立ち上がりで図６（ａ）に示した伝送対象信号２０３をラッチする。そして、図６（ｅ）に示す信号２１３_２を第１のフリップフロップ回路２２１の出力端子Ｑから第２の伝送路２０４_２に出力することになる。この結果、信号２１３_２は、伝送対象信号２０３の第１ビット、第３ビット、第５ビット、……というように奇数番目のビットとなる。一方、第２のフリップフロップ回路２２２は図６（ｄ）に示す反転後のクロック信号２２７の各立ち上がりで図６（ａ）に示した伝送対象信号２０３をラッチする。そして、図６（ｆ）に示す信号２１３_３を第２のフリップフロップ回路２２２の出力端子Ｑから第３の伝送路２０４_３に出力することになる。この結果、信号２１３_３は、伝送対象信号２０３の第２ビット、第４ビット、第６ビット、……というように偶数番目のビットとなる。
【００３９】
図７は、図４に示した冗長信号生成部の生成する信号を表わしたものである。冗長信号生成部２１２は図６（ｅ）で示した信号２１３_２と図６（ｆ）で示した信号２１３_３の排他的論理和（ＸＯＲ）をとる。したがって、図７（ａ）を信号２１３_２の各ビットとし、同図（ｂ）を信号２１３_３の各ビットとすると、冗長信号２１４は同図（ｃ）で示したようになる。ただし、この図では第１ビットと第２ビットの排他的論理和をとることを“１ＸＯＲ２”と表現することにする。他の排他的論理和の表現もこの図７（ｃ）に示した通り同様である。
【００４０】
図８は、第２の伝送路と第３の伝送路のそれぞれの信号と、第１の伝送路に送出される信号の具体的な値の組み合わせを示したものである。これは排他的論理和の真理値表と同じである。
【００４１】
次に受信側ノード２０２における図５に示した障害判定部２４５の動作を説明する。
【００４２】
障害判定部２４５には、第１〜第３の障害検出部２４２_１〜２４２_３から障害の有無を表わした検出結果２４４_１〜２４４_３が入力される。障害判定部２４５はその内部に障害の判定を行う障害判定用テーブルを用意している。第１の実施例では第２および第３の伝送路２０４_２、２０４_３の２本の伝送路に伝送対象信号２０３を２分割して伝送し第１の伝送路２０４_１に冗長信号を伝送するので、２本以上の伝送路に同時に障害が発生したときには障害の回復を行うことができない。そこで、この障害判定テーブルには、これを前提に障害判定部２４５の判定を行うためのデータが書き込まれている。
【００４３】
図９は障害判定テーブルの内容を示したものである。障害判定テーブル２５１には、第１〜第３の障害検出部２４２_１〜２４２_３のそれぞれが「障害なし」と検出したか「障害あり」と検出したかを、「障害あり」が同時に２以上存在しないような組み合わせで合計４つの場合分けを行っており、それ以外の場合には「上記以外の組み合わせ」としてその場合の障害判定部２４５の判定結果２４６は現在の状態を保持する「状態保持」となっている。
【００４４】
第１〜第３の障害検出部２４２_１〜２４２_３のいずれも「障害なし」と検出している場合、判定結果２４６は「状態保持」となっているので信号再生部２４３を現在の状態に保持する。すなわち、第１〜第３の伝送路２０４_１〜２０４_３のいずれかを新たに使用しないような変更は行わない。これに対して第１の障害検出部２４２_１のみが「障害あり」と検出したときには、その障害が検出された第１の伝送路２０４_１を使用しない旨の判定結果２４６を信号再生部２４３へ出力する。第２の障害検出部２４２_２のみが「障害あり」と検出したときには、その障害が検出された第２の伝送路２０４_２を使用しない旨の判定結果２４６を信号再生部２４３へ出力する。第３の障害検出部２４２_３のみが「障害あり」と検出したときには、その障害が検出された第３の伝送路２０４_３を使用しない旨の判定結果２４６を信号再生部２４３へ出力することになる。
【００４５】
図１０は、信号再生部内に備えられた判定結果に対する伝送された信号の生成方法を設定した信号再生テーブルの内容を表わしたものである。信号再生テーブル２５２は、図９に示した障害判定テーブル２５１と同様に図１に示した受信側ノード２０２に備えられた図示しないＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）等の記憶媒体に格納されている。そして、同じく図示しないＣＰＵ（中央処理装置）が所定の制御プログラムを用いて障害の判定や信号の再生の制御を行うときにこれらのテーブル２５１、２５２の参照を行うようになっている。
【００４６】
信号再生部２４３は障害判定部２４５から「状態保持」の判定結果２４６が入力されているときには信号再生テーブル２５２に示されるように現状と同様の信号再生を継続する。これに対して「第１の伝送路を使用しない」とする判定結果２４６が入力されたときには、第２の伝送路２０４_２に対応する第２のバッファメモリ２４１_２と第３の伝送路２０４_３に対応する第３のバッファメモリ２４１_３から読み出した信号を多重化する。これは、冗長信号２１４を伝送する第１の伝送路２０４_１に障害が発生したので、図２あるいは図６に示したように１対２分配部２１１により奇数ビットと偶数ビットにそれぞれ分配された信号２１３_２、２１３_３（図６（ｅ）、（ｆ））を多重化することで元のビット列を再生することにしたものである。
【００４７】
一方、「第２の伝送路を使用しない」とする判定結果２４６が信号再生部２４３に入力された場合には、まず、第１のバッファメモリ２４１_１と第３のバッファメモリ２４１_３のそれぞれの信号の排他的論理和を計算する。次にそれぞれの排他的論理和の計算結果と第３のバッファメモリ２４１_３から読み出した信号とを多重化する。これは、第１のバッファメモリ２４１_１と第３のバッファメモリ２４１_３のそれぞれの信号の排他的論理和を計算することで第２のバッファメモリ２４１_２から読み出したと同様の信号を再生するので、これと第３のバッファメモリ２４１_３から読み出した信号とを多重化することで元のビット列を再生することにしたものである。
【００４８】
同様に「第３の伝送路を使用しない」とする判定結果２４６が信号再生部２４３に入力された場合には、まず、第１のバッファメモリ２４１_１と第２のバッファメモリ２４１_２のそれぞれの信号の排他的論理和を計算する。次にそれぞれの排他的論理和の計算結果と第２のバッファメモリ２４１_２から読み出した信号とを多重化する。これは、第１のバッファメモリ２４１_１と第２のバッファメモリ２４１_２のそれぞれの信号の排他的論理和を計算することで第３のバッファメモリ２４１_３から読み出したと同様の信号を再生するので、これと第２のバッファメモリ２４１_２から読み出した信号とを多重化することで元のビット列を再生することにしたものである。
【００４９】
このように以上説明した第１の実施例では図１に示した伝送対象信号２０３を２本の伝送路の信号２１３_２、２１３_３に分割して、伝送対象信号２０３の排他的論理和として１本の伝送路の冗長信号２１４を生成した。そして、合計３本の伝送路としての第１〜第３の伝送路２０４_１〜２０４_３を用いて冗長信号２１４およびこれらの信号２１３_２、２１３_３を受信側ノード２０２に伝送して、このうちの１本の伝送路に障害が発生しても伝送対象信号２０３を再生して、伝送された信号２０７として出力するようにして、障害発生時にも通信を継続できるようにした。
【００５０】
第１の実施例で第１〜第３の伝送路２０４_１〜２０４_３を伝送される信号２１４、２１３_２、２１３_３は、図６（ｅ）、（ｆ）および図７に示すように伝送対象信号２０３（図６（ａ））の２分の１の信号速度となっている。このため、第１〜第３の伝送路２０４_１〜２０４_３を使用する全体として必要な帯域は伝送対象信号２０３の信号速度の１．５倍となっており、特許文献１として示した従来例の２倍よりも少ない帯域となる。このような第１の実施例の伝送システムが実際の通信ネットワークでどう生かされるかを各種の通信ネットワークの態様を示しながら次に説明する。
【００５１】
図１１は、通信ネットワークの第１の態様を示したものである。この第１の通信ネットワーク４０１は最も単純なネットワークであって、第１のノード４０２_１と第２のノード４０２_２とで示された２点間を伝送路４０３で接続している。このような単純な第１の通信ネットワーク４０１では、使用する帯域は図１で示した伝送対象信号２０３の帯域と同一である。しかしながら、伝送路４０３に何らかの障害が発生するとこの障害が復旧するまで通信は途絶えてしまう。
【００５２】
図１２は、通信ネットワークの第２の態様を示したものである。この第２の通信ネットワーク４１１は、第１〜第３のノード４１２_１〜４１２_３をそれぞれ伝送路４１３_１２、４１３_２３、４１３_３１でリング状に接続している。第１のノード４１２_１から第２のノード４１２_２に図１に示した伝送対象信号２０３を伝送する場合を考える。この場合に図１で示した伝送対象信号２０３を、第１の経路４１５として伝送路４１３_１２を使用して第１のノード４１２_１から第２のノード４１２_２に送出し、第２の経路４１６として伝送路４１３_３１および伝送路４１３_２３を使用して第１のノード４１２_１から第２のノード４１２_２に送出すると、２点間に２つの伝送路を設定した通信を行うことができる。この第２の通信ネットワーク４１１は、図２２で説明した従来の伝送システムと同じであり、第１の経路４１５と第２の経路４１６のいずれか一方に障害が発生しても、通信を継続することができる。ただし、使用する帯域は図１１に示した第１の通信ネットワーク４０１の２倍となる。
【００５３】
本発明の第１の実施例で説明した伝送システム２００では使用帯域が図１１に示した第１の通信ネットワーク４０１の１．５倍となるが、この図１２で示したリング状の第２の通信ネットワーク４１１に適用することができない。
【００５４】
図１３は、第１の実施例で説明した伝送システムを適用可能な通信ネットワークとして第３の態様を示したものである。この第３の通信ネットワーク４２１は、近年の通信ネットワークの普及によってポピュラとなったもので、各ノード４２２がメッシュ状に接続されている。ここでは説明の便宜上、マトリックス状に配置されたものとし、また第３の通信ネットワーク４２１の一部のみを切り取った形で示している。各ノード４２２_１１、４２２_１２、……４２２_３２、４２２_３３は、それぞれ対応する伝送路４２３_１１１２、４２３_１２１３、……４２３_３１３２、４２３_３２３３と接続されている。この第３の通信ネットワーク４２１の図で左上のノード４２２_１１と右下のノード４２２_３３の間で図１に示した伝送対象信号２０３を第１の実施例のように３本の伝送路を使用して伝送する場合を考える。
【００５５】
図１４は、この場合の第１の例として３本の通信経路を伝送路を共用せずに形成した場合を示したものである。第１の経路４３１は、ノード４２２_１１側から伝送路４２３_１１１２、４２３_１２１３、４２３_１３２３、４２３_２３３３のそれぞれを順に経由してノード４２２_３３に達する経路である。第２の経路４３２は、ノード４２２_１１側から伝送路４２３_１１２２、４２３_２２３３を順に経由してノード４２２_３３に達する経路である。第３の経路４３３は、ノード４２２_１１側から伝送路４２３_１１２１、４２３_２１３１、４２３_３１３２、４２３_３２３３のそれぞれを順に経由してノード４２２_３３に達する経路である。
【００５６】
これら第１〜第３の経路４３１〜４３３に図１に示した伝送対象信号２０３をそれぞれ伝送する従来の伝送システムの場合では、１本の伝送路に伝送対象信号２０３を伝送させる場合と比較して３倍の帯域が必要になる。第１の実施例の伝送システムを使用すると、すでに説明したようにこれが１．５倍となる。しかも図１４に示した例では伝送路が共有しないのでノード４２２_１１とノード４２２_３３の間のノード４２２自体に障害が発生してもこれがこのノード４２２を経由しない他の伝送路に影響を与えることはない。なお、メッシュあるいはマトリックスが更に複雑化すると、ノード４２２_１１とノード４２２_３３の間に伝送路を共用しない更に多くの伝送路の組み合わせを設定することができる。
【００５７】
図１５は、第２の例として３本の通信経路における一部の伝送路を共用した場合を示したものである。この例では第１の経路４３１および第２の経路４３２は図１４に示した例と同じである。第３の経路４３３Ａは、ノード４２２_１１側から伝送路４２３_１１２１、４２３_２１３１、４２３_２２３１、４２３_２２３３のそれぞれを順に経由してノード４２２_３３に達する経路である。すなわち第２の経路４３２と第３の経路４３３Ａとはノード４２２_２２とノード４２２_３３の間の伝送路４２３_２２３３を共用している。これは、これらの経路４３２、４３３Ａの伝送路の帯域が第１の実施例の場合にはそれぞれ２分の１に減少するので、別々の伝送路を使用することができないような場合にも、このように一部の伝送路を共用することができる。従来の伝送システムではこのような伝送路の共用は、共用部分の伝送路の帯域がその分だけ広くなっていない限り実現不可能である。
【００５８】
このように経路の少なくとも一部を共用する場合、多重する信号は時分割多重方式を採用してもよいし、波長多重方式を採用することも可能である。
【００５９】
＜第２の実施例＞
【００６０】
図１６は、本発明の第２の実施例における伝送システムの構成の概要を示したものである。この伝送システム５００は、送信側ノード５０１と受信側ノード５０２の間に伝送対象信号５０３を基にした信号をそれぞれ別々に伝送する第１〜第（Ｍ＋Ｎ）の伝送路５０４_１〜５０４_Ｍ＋Ｎを設けている。送信側ノード５０１には、伝送対象信号５０３に所定の冗長信号を追加的に作成するための冗長信号付加部５０５が設けられている。受信側ノード５０２には信号選択部５０６が配置されている。信号選択部５０６は、第１〜第（Ｍ＋Ｎ）の伝送路５０４_１〜５０４_Ｍ＋Ｎを伝送してきた信号から伝送対象信号５０３を再生して、伝送された信号５０７として出力することになる。
【００６１】
図１７は、この第２の実施例の送信側ノードにおける冗長信号付加部の要部を表わしたものである。冗長信号付加部５０５は、伝送対象信号５０３を入力してＮ本の信号に分割して第（Ｍ＋１）〜第（Ｍ＋Ｎ）の伝送路５０４_Ｍ＋１〜５０４_Ｍ＋Ｎに分岐して出力する１対Ｎ分配部５１１と、冗長信号を生成する冗長信号生成部５１２とを備えている。冗長信号生成部５１２は１対Ｎ分配部５１１から出力される信号５１３_１〜５１３_Ｎをそれぞれ入力して、伝送路の障害時にも通信を継続するために必要なＭ本の伝送路についての冗長信号５１４_１〜５１４_Ｍを生成し、これらを第１〜第Ｍの伝送路５０４_１〜５０４_Ｍに出力するようになっている。
【００６２】
この冗長信号付加部５０５における１対Ｎ分配部５１１は、第１の実施例の図３に示した１対２分配部２１１と実質的に同じ回路であり、相違する点は分周比を２分の１からＮ分の１に変更した点である。このような１対Ｎ分配部５１１は図示しないＮ分の１分周器と、信号５１３_１〜５１３_Ｎを伝送する第（Ｍ＋１）〜第（Ｍ＋Ｎ）の伝送路５０４_Ｍ＋１〜５０４_Ｍ＋Ｎに対応した図示しない第１〜第Ｎのフリップフロップ回路を使用し、図３に示したクロック信号２２３に対応するクロック信号を順次シフトさせて立ち上げることによって実現する。そこで、１対Ｎ分配部５１１の構成の図示は省略する。
【００６３】
図１８は、第１の実施例の図６に対応するもので、図１７に示した１対Ｎ分配部に関連する信号とこれらの時間軸上の配置関係を示したものである。このうち同図（ａ）は伝送対象信号５０３の２Ｎビット分を１ビットずつ第１〜第２Ｎのタイムスロットとして示したものであり、図中に示した数値“１”〜“２Ｎ”はタイムスロット番号を表わしている。同図（ｂ）は図３に示すクロック信号２２３に対応するクロック信号５２３を示したものである。クロック信号５２３はその立ち下がりが伝送対象信号５０３の各ビットの区切りに対応するようにこれと同期している。１対Ｎ分配部５１１を構成する前記したＮ分の１分周器はこのクロック信号２２３をＮ分の１に分周するので、分周後のクロック信号５２５_１は図１８（ｃ）で示すようになる。このクロック信号５２５を前記した第１〜第Ｎのフリップフロップ回路で順にシフトさせることで、同図（ｄ）ならびに同図（ｅ）に例示したような残りのクロック信号５２５_２〜５２５_Ｎを得るようになっている。
【００６４】
前記した第１のフリップフロップ回路は図１８（ｃ）に示すクロック信号５２５_１の各立ち上がりで図１８（ａ）に示した伝送対象信号５０３をラッチする。この結果、同図（ｆ）に示すように信号５１３_１は、伝送対象信号５０３の第１ビット、第Ｎ＋１ビット……というように第１ビットから始まりＮビット間隔のビット列となる。一方、第２のフリップフロップ回路は同図（ｄ）に示すクロック信号５２５_２の各立ち上がりで同図（ａ）に示した伝送対象信号５０３をラッチする。この結果、同図（ｇ）に示すように信号５１３_２は、伝送対象信号５０３の第２ビット、第Ｎ＋２ビット……というように第２ビットから始まりＮビット間隔のビット列となる。以下同様にして第Ｎのフリップフロップ回路は同図（ｅ）に示すクロック信号５２５_Ｎの各立ち上がりで同図（ａ）に示した伝送対象信号５０３をラッチする。この結果、同図（ｈ）に示すように信号５１３_Ｎは、伝送対象信号５０３の第Ｎビット、第２Ｎビット……というように第Ｎビットから始まりＮビット間隔のビット列となる。
【００６５】
図１７に示した冗長信号生成部５１２は、以上説明したＮ通りの信号５１３_１〜５１３_Ｎを入力して、Ｍ通りの冗長信号５１４_１〜５１４_Ｍを生成し、これらを第１〜第Ｍの伝送路５０４_１〜５０４_Ｍに出力する。このような冗長信号生成部５１２は、たとえば数値Ｎが数値Ｍの２倍の整数値の関係にあるとき、Ｎ本の入力を数値Ｎを数値“２”で割ったＭ個のグループに分割して、それぞれについて排他的論理和を計算すればよい。
【００６６】
図１９は、この数値Ｎが数値Ｍの２倍の整数値の関係にあるときの冗長信号生成部の生成する信号を表わしたものである。図１７に示した冗長信号生成部５１２は図１８（ｆ）で示した信号５１３_１と同図（ｇ）で示した信号５１３_２の排他的論理和（ＸＯＲ）をとり、これを図１９（ａ）に示すように冗長信号５１４_１として第１の伝送路５０４_１に出力する。また、３ビット目の信号と４ビット目の信号の排他的論理和をとって図１９（ｂ）に示すように冗長信号５１４_２として第２の伝送路５０４_２に出力する。同図（ｃ）は同様にして第Ｍの伝送路５０４_Ｍに出力される冗長信号５１４_Ｍを表わしている。なお、同図（ｄ）〜（ｆ）は残りの第（Ｍ＋１）〜第（Ｍ＋Ｎ）の伝送路５０４_Ｍ＋１〜５０４_Ｍ＋Ｎに出力される信号５１３_１〜５１３_Ｎを表わしており、これらは図１８（ｆ）〜（ｈ）と同一であるので、説明を省略する。
【００６７】
図２０は、この第２の実施例における信号選択部の具体的な構成を表わしたものである。信号選択部５０６は、第１の伝送路５０４_１に接続された第１のバッファメモリ５４１_１および第１の障害検出部５４２_１を備えている。以下同様に第（Ｍ＋Ｎ）の伝送路５０４_Ｍ＋Ｎに接続された第（Ｍ＋Ｎ）のバッファメモリ５４１_Ｍ＋Ｎおよび第（Ｍ＋Ｎ）の障害検出部５４２_Ｍ＋Ｎを備えている。第１〜第（Ｍ＋Ｎ）のバッファメモリ５４１_１〜５４１_Ｍ＋Ｎの出力側には信号再生部５４３が設けられている。また、第１〜第（Ｍ＋Ｎ）の障害検出部５４２_１〜５４２_Ｍ＋Ｎの出力側には、これらの検出結果５４４_１〜５４４_Ｍ＋Ｎを入力してどの伝送路に障害が発生しているかを判定する障害判定部５４５が設けられている。障害判定部５４５の判定結果５４６は信号再生部５４３に入力されるようになっており、これにより図１６に示した伝送された信号５０７が出力されることになる。
【００６８】
この信号選択部５０６では、第１〜第（Ｍ＋Ｎ）の障害検出部５４２_１〜５４２_Ｍ＋Ｎが第１〜第（Ｍ＋Ｎ）の伝送路５０４_１〜５０４_Ｍ＋Ｎを伝送されてくる各信号５１４_１〜５１４_Ｍ、５１３_１〜５１３_Ｎを監視して障害が発生した場合には検出結果５４４_１〜５４４_Ｍ＋Ｎとして障害判定部５４５に通知する。障害判定部５４５はこれら通知される検出結果５４４_１〜５４４_Ｍ＋Ｎを基にして障害を判定することになる。第１〜第（Ｍ＋Ｎ）のバッファメモリ５４１_１〜５４１_Ｍ＋Ｎは、図１６における第１〜第（Ｍ＋Ｎ）の伝送路５０４_１〜５０４_Ｍ＋Ｎの伝送距離の差による信号の遅延時間の差分を補償するものであり、この点は図２４で説明した従来の提案と同一である。
【００６９】
数値Ｎが数値Ｍの２倍の整数値の関係にあるときの障害判定部５４５の動作および障害判定部５４５の使用する障害判定テーブルについては第１の実施例と同一なのでこれらの説明は省略する。
【００７０】
＜第２の実施例の変形可能性＞
【００７１】
以上説明したように本発明の第２の実施例では数値Ｎが数値Ｍの２倍の整数値の関係にあるときを例に挙げて説明したが、数値Ｎと数値Ｍの関係はこれに限るものではない。
【００７２】
図２１は、数値Ｎと数値Ｍの各種組み合わせに対する帯域を示したものである。この表で「従来例」として示したのは先行技術として説明した特許文献１であり、障害時にも通信を継続するために必要とする必要帯域が伝送対象信号の帯域の２倍となっている。この図２１で第２の実施例として説明した例は、数値Ｍの値が“１”で数値Ｎの値が“２”となっているとき、あるいは数値Ｍの値が“２”で数値Ｎの値が“４”となっているときで、障害時にも通信を継続するために必要とする必要帯域が共に伝送対象信号の帯域の１．５倍となっている。各種の値を組み合わせると、従来例として示した場合よりも必要帯域が多くなるという場合も発生する。そこで従来例よりも帯域の減少を達成できる組み合わせに対してはアンダーラインを付している。
【００７３】
このように伝送対象信号をＮ本の伝送路に分かれる信号に分割し、分割したこれらＮ通りの信号（ここでＭ、Ｎは共に正の整数。）に対してＭ通りの冗長信号を生成して、（Ｍ＋Ｎ）通りの信号から伝送対象となる信号を回復するようにすることで、伝送路の一部に障害が発生しても、この伝送路を切り離して通信を継続することができる。そして、この図２１より明らかなように数値Ｍが数値Ｎよりも小さい整数で数値Ｍが“１”以上のときに、障害時にも通信を継続するために必要とする必要帯域が“２”よりも少ない値となり、「従来例」として示したのは先行技術よりも必要帯域が減少することになる。
【００７４】
なお、図２１では、数値Ｎの値を値“１”から値“８”までとし、数値Ｍの値を値“０”から値“３”までとしたが、これらよりも多い整数の組合わせ採用できることはもちろんである。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、伝送の対象となる信号をＮ分割して分割前の伝送の対象となる信号の各ビットの読み取られる速度のＮ分の１の速度でＮ本の伝送路にそれぞれ分割信号として送出すると共に、これらの分割信号を基にして所定の論理でＭ個の冗長信号を作成してこれらをＭ本の伝送路に冗長信号として送出するので、いずれかの分割信号側の伝送路に障害が発生しても、冗長信号を基にしてこれを再生することができる。しかも分割によって信号の送出に必要な帯域を狭めたので、Ｍが“１”以上でＮ未満の整数の本発明では伝送路の総本数が２Ｎに至らず、従来の現用系と予備系を用いた場合の２倍よりも少ない値とすることができ、インターネット網等の複雑な構成の通信ネットワークで特に信頼性のよい伝送システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における伝送システムの構成の概要を示したシステム構成図である。
【図２】第１の実施例の冗長信号付加部の構成の概要を表わしたブロック図である。
【図３】第１の実施例の１対２分配部の構成を表わしたのブロック図である。
【図４】第１の実施例の冗長信号生成部の具体的な構成を表わした回路図である。
【図５】第１の実施例で受信側ノードの信号選択部の具体的な構成を表わしたブロック図である。
【図６】第１の実施例で１対２分配部に関連する信号とこれらの時間軸上の配置関係を示したタイミング図である。
【図７】第１の実施例で図４に示した冗長信号生成部の生成する信号の時間軸上の配置関係を示したタイミング図である。
【図８】第１の実施例で第２の伝送路と第３の伝送路のそれぞれの信号と、第１の伝送路に送出される信号の具体的な値の組み合わせを示した真理値表を表わした図である。
【図９】第１の実施例における障害判定テーブルの内容を示した説明図である。
【図１０】第１の実施例における信号再生テーブルの内容を表わした説明図である。
【図１１】通信ネットワークの第１の態様を示した説明図である。
【図１２】通信ネットワークの第２の態様を示した説明図である。
【図１３】通信ネットワークの第３の態様を示した説明図である。
【図１４】図１３に示した通信ネットワークで３本の通信経路を伝送路を共用せずに形成した例を示した説明図である。
【図１５】図１３に示した通信ネットワークで３本の通信経路を伝送路を一部共用して形成した例を示した説明図である。
【図１６】本発明の第２の実施例における伝送システムの構成の概要を示したシステム構成図である。
【図１７】第２の実施例の冗長信号付加部の要部を表わしたブロック図である。
【図１８】図１７に示した１対Ｎ分配部に関連する信号とこれらの時間軸上の配置関係を示したタイミング図である。
【図１９】第２の実施例で冗長信号生成部の生成する信号を表わしたタイミング図である。
【図２０】第２の実施例における信号選択部の具体的な構成を表わしたブロック図である。
【図２１】数値Ｎと数値Ｍの各種組み合わせに対する帯域を示した説明図である。
【図２２】従来提案された伝送システムの原理的な構成を表わしたシステム構成図である。
【図２３】図２２に示した伝送システムの送信側ノードの原理的な構成を示した説明図である。
【図２４】図２２に示した伝送システムの受信側ノードの概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
２００、５００伝送システム
２０１、５０１送信側ノード
２０２、５０２受信側ノード
２０３、５０３伝送対象信号
２０４、５０４伝送路
２０５、５０５冗長信号付加部
２０６、５０６信号選択部
２０７、５０７伝送された信号
２１２、５１２冗長信号生成部
２１３、５１３信号
２１４、５１４冗長信号
２３１排他的論理和回路
２４１、５４１バッファメモリ
２４２、５４２障害検出部
２４３、５４３信号再生部
２４５、５４５障害判定部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission system capable of continuing communication even when a transmission path fails.
[0002]
[Prior art]
If transmission of a signal is interrupted due to a failure in a transmission path, there is a problem that real-time signal transmission cannot be performed. Therefore, a technique has been proposed in which a transmission path is switched without interruption when a transmission path failure occurs. A typical one of them is one in which a plurality of transmission lines are provided to transmit the same signal (for example, Patent Document 1). In this proposal, a signal transmitted through another transmission path can be adopted even if a failure occurs in some transmission paths.
[0003]
FIG. 22 shows a principle configuration of a transmission system according to this proposal. In this transmission system 100, a first transmission path 104 and a second transmission path 104 for branching and transmitting the same transmission target signal 103 between a transmission side node 101 and a reception side node 102. ₁ , 104 ₂ Are provided in total. The receiving node 102 has first and second transmission paths 104 ₁ , 104 ₂ A selector 105 for selecting one of the two is arranged. The signal selected by the selector 105 becomes the transmitted signal 106.
[0004]
FIG. 23 shows the configuration of the transmitting node according to this proposal. In the transmitting node 101, the transmission target signal 103 is split into two, and the same signal is transmitted to the first and second transmission paths 104. ₁ , 104 ₂ Will be sent to
[0005]
FIG. 24 shows the configuration of the receiving node according to this proposal. The receiving node 102 is connected to the first transmission path 104 ₁ Buffer memory 111 connected to ₁ And first failure detection unit 112 ₁ And the second transmission path 104 ₂ Buffer memory 111 connected to ₂ And second failure detection unit 112 ₂ And the first and second buffer memories 111 ₁ , 111 ₂ Selector 105 connected to the output side of the first and second and first and second failure detection units 112 ₁ , 112 ₂ Detection result 113 ₁ , 113 ₂ And a failure determination unit 114 that determines a failure by inputting the input.
[0006]
First failure detection unit 112 ₁ Is the first transmission path 104 ₁ Monitor the signal received from the server, and if a failure is detected, the detection result 113 ₁ And outputs a signal indicating the occurrence of a failure to the failure determination unit 114. Second failure detection unit 112 ₂ Similarly, the second transmission path 104 ₂ Monitor the signal received from the server, and if a failure is detected, the detection result 113 ₂ And outputs a signal indicating the occurrence of a failure to the failure determination unit 114. The failure determination unit 114 calculates the detection results 113 ₁ , 113 ₂ Is input, a transmission path in which no failure has occurred is determined, and a selector control signal 115 indicating the transmission path is supplied to the selector 105. First and second transmission paths 104 ₁ , 104 ₂ In the state in which both of them have not failed, a signal indicating the transmission path set in advance as the selector control signal 115 is output to the selector 105.
[0007]
First and second buffer memories 111 ₁ , 111 ₂ Are the first and second transmission paths 104 ₁ , 104 ₂ Is compensated for the difference in the delay time of the signal due to the difference in the length, so that the signal transmitted from the transmitting node 101 (FIG. 22) at the same timing is supplied to the input unit of the selector 105. In this Patent Document 1, the first and second buffer memories 111 ₁ , 111 ₂ The first and second transmission paths 104 by changing the read frequency of the signal from ₁ , 104 ₂ Addresses length differences and length changes.
[0008]
Thus, in the transmission system 100 proposed in Patent Document 1, the first and second transmission paths 104 ₁ , 104 ₂ Since the length difference is adjusted, these transmission paths 104 ₁ , 104 ₂ When a failure occurs in one of them, the failure determination unit 114 instructs the switching by the selector control signal 115 in response thereto, and the selector 105 selects the signal in which the failure has not occurred, and outputs the signal without interruption. 106 is output, and communication can be continued even when a failure occurs.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2002-339331 A (paragraph 0046, FIG. 1)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the proposed transmission system 100, the signal band required for transmission is twice as large as the signal band originally required for the signal to be transmitted. That is, the transmission-side node 101 branches the transmission target signal 103, and the first and second transmission paths 104 corresponding to the so-called working system and protection system. ₁ , 104 ₂ Because it is transmitted to
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to enable communication to be continued even in the event of a failure, and to reduce the required bandwidth to a value less than twice that in the case of using the conventional active and standby systems. To provide a transmission system.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, (a) a bit string constituting a signal to be transmitted is periodically divided on the time axis into N (where N is an arbitrary integer equal to or greater than "2"), and the divided bit stream is divided. Divided signal transmitting means for transmitting each bit string as a divided signal to N transmission paths at a rate of 1 / N of a reading speed of each bit of a signal to be transmitted before the division, and the divided signal; The divided signals transmitted to the N transmission paths by the transmission means are sequentially input, and M (where M is an integer of 1 or more and less than N) redundant signals are generated based on the divided signals. And a transmission node having redundant signal transmitting means for allocating these to M transmission paths and sequentially transmitting the divided signals as redundant signals having the same speed as the divided signal; Sent by transmission Fault detecting means for separately receiving the split signal and the redundant signal and detecting these faults; fault determining means for specifying a failed transmission line based on the detection result of the fault detecting means; From the divided signal and the redundant signal received through the transmission path and the M transmission paths, the transmission path in which the failure determined by the failure determination means is excluded from the divided signal and the redundant signal, and the transmission target signal is sequentially determined from the remaining signals. And a receiving node provided with signal reproducing means for reproducing the signal.
[0013]
In other words, according to the first aspect of the present invention, a signal to be transmitted is divided into N and transmitted to N transmission paths at a speed 1 / N of the speed at which each bit of the signal to be transmitted before division is read. Each of them is transmitted as a divided signal, and based on these divided signals, M redundant signals are created with a predetermined logic and transmitted as redundant signals to the M transmission lines. Even if a failure occurs in the transmission path, it can be reproduced based on the redundant signal. Moreover, since the band necessary for signal transmission is narrowed by division, the total number of transmission lines does not reach 2N under the condition that M is an integer of 1 or more and less than N, and the conventional working system and the standby system are used. The value can be less than twice as large as the case.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, in the transmission system according to the first aspect, the receiving node separately receives and stores the divided signal and the redundant signal transmitted from the transmitting node via the N and M transmission paths, respectively. A buffer memory and read timing adjusting means for adjusting the timing of signals read from these buffer memories so as to compensate for delays of signals transmitted through the respective transmission paths when the signal reproducing means reproduces a signal to be transmitted. It is further characterized by being provided.
[0015]
In other words, according to the second aspect of the invention, the timing of signal switching due to the difference between the lengths of the M transmission lines and the N transmission lines is adjusted by controlling the reading of the buffer memory.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the transmission system according to the first aspect, the N transmission lines and the M transmission lines are all configured by different transmission lines.
[0017]
That is, according to the third aspect of the present invention, since the N and M transmission lines are all constituted by different transmission lines, communication can be continued even if a failure occurs in a node in the middle.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, in the transmission system according to the first aspect, at least a part of the N transmission lines and the M transmission lines are shared transmission lines sharing the same transmission line.
[0019]
That is, the invention according to claim 4 shows a case where the same transmission line is shared by using different transmission bands.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, in the transmission system according to any one of the first to fourth aspects, the N transmission lines and the M transmission lines are time-division multiplexed transmission lines.
[0021]
That is, the invention according to claim 5 indicates that a communication cable such as one optical fiber can be used as a plurality of transmission paths (channels) by time division multiplexing.
[0022]
According to a sixth aspect of the present invention, in the transmission system according to any one of the first to fourth aspects, the N transmission lines and the M transmission lines are wavelength-division multiplexed transmission lines.
[0023]
That is, the invention according to claim 6 shows that one communication cable such as an optical fiber can be used as a plurality of transmission paths (channels) by wavelength multiplexing.
[0024]
According to a seventh aspect of the present invention, in the transmission system according to the first aspect, N is an integer “2”, M is an integer “1”, and the redundant signal is a 2-bit bit serial signal to be transmitted. The transmission node sends a divided signal obtained by dividing the signal to be transmitted to a total of three transmission lines one bit at a time and a redundant signal toward the reception node. It is characterized by things.
[0025]
That is, the seventh aspect of the invention exemplifies the simplest transmission system. The first embodiment described below corresponds to this.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0027]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[0028]
<First embodiment>
[0029]
FIG. 1 shows an outline of a configuration of a transmission system according to a first embodiment of the present invention. The transmission system 200 includes first to third transmission paths 204 for separately transmitting three types of signals based on a transmission target signal 203 between a transmission-side node 201 and a reception-side node 202. ₁ ~ 204 ₃ Is provided. The transmission-side node 201 is provided with a redundant signal adding unit 205 for additionally creating a predetermined redundant signal in the transmission target signal 203. A signal selection unit 206 is arranged in the receiving node 202. The signal selection unit 206 includes the first to third transmission paths 204 ₁ ~ 204 ₃ Is reproduced from the transmitted signal, and is output as the transmitted signal 207.
[0030]
FIG. 2 shows an outline of the configuration of the redundant signal adding unit in the transmitting node according to the first embodiment. The redundant signal adding unit 205 receives the transmission target signal 203, divides the signal into two signals, and ₂ And the third transmission path 204 ₃ And a redundant signal generation unit 212 that generates a redundant signal. Redundant signal generation section 212 outputs signal 213 output from one-to-two distribution section 211. ₂ 213 ₃ To generate a redundant signal 214 for one transmission line necessary for continuing communication even when a transmission line failure occurs, ₁ Output.
[0031]
FIG. 3 shows a specific configuration of the one-to-two distribution unit shown in FIG. The one-to-two distribution unit 211 receives the first and second flip-flop circuits 221 and 222 for branching the transmission target signal 203 and inputting them to the data input terminal D, and the clock signal 223, and divides this by two. A frequency divider 224 for dividing the frequency by 1 and an inverter 226 for inverting the frequency-divided clock signal 225 output from the frequency divider 224 are provided. The clock signal 225 after the frequency division is directly input to the clock input terminal C of the first flip-flop circuit 221, and the clock signal 227 whose logic is inverted by the inverter 226 is input to the clock input terminal C of the second flip-flop circuit 222. Is to be entered. From the output terminal Q of the first flip-flop circuit 221, the second transmission path 204 ₂ 213 sent to ₂ Is output from the output terminal Q of the second flip-flop circuit 222. ₃ 213 sent to ₃ Is output. Note that the first and second flip-flop circuits 221 and 222, the frequency divider 224, and the inverter 226 that constitute the one-to-two distribution unit 211 are basic electronic circuits, and a detailed description of the configuration will be omitted.
[0032]
FIG. 4 shows a specific configuration of the redundant signal generator shown in FIG. The redundant signal generation unit 212 outputs the signal 213 output from the one-to-two distribution unit 211 shown in FIG. ₂ 213 ₃ Are respectively input to the exclusive OR circuits 231. The output of the exclusive OR circuit 231 becomes the redundant signal 214 and the first transmission line 204 ₁ Is output to
[0033]
FIG. 5 shows a specific configuration of the signal selection unit in the receiving node. The signal selection unit 206 is connected to the first transmission path 204 ₁ Buffer memory 241 connected to ₁ And the first failure detection unit 242 ₁ It has. Also, the second transmission path 204 ₂ Buffer memory 241 connected to ₂ And the second failure detection unit 242 ₂ And the third transmission path 204 ₃ Buffer memory 241 connected to ₃ And the third failure detection unit 242 ₃ It has. First to third buffer memories 241 ₁ ~ 241 ₃ A signal reproducing unit 243 is provided on the output side of the. Further, the first to third failure detection units 242 ₁ ~ 242 ₃ On the output side, these detection results 244 ₁ ~ 244 ₃ And a failure determination unit 245 for determining which transmission path has a failure by inputting the input. The determination result 246 of the failure determination unit 245 is input to the signal reproduction unit 243, whereby the transmitted signal 207 shown in FIG. 1 is output.
[0034]
In the signal selection unit 206, the first to third failure detection units 242 ₁ ~ 242 ₃ Are the first to third transmission paths 204 ₁ ~ 204 ₃ Signals 214 and 213 transmitted ₂ 213 ₃ Is monitored, and if a failure occurs, the detection result 244 is displayed. ₁ ~ 244 ₃ To the failure determination unit 245. The failure determination unit 245 determines the detected result 244 ₁ ~ 244 ₃ The failure is determined based on the First to third buffer memories 241 ₁ ~ 241 ₃ Are the first to third transmission lines 204 in FIG. ₁ ~ 204 ₃ This compensates for the difference in the delay time of the signal due to the difference in the transmission distance, which is the same as the conventional proposal described with reference to FIG.
[0035]
Note that the first to third failure detection units 242 in FIG. ₁ ~ 242 ₃ Configuration and First to Third Buffer Memory 241 for Failure Detection ₁ ~ 241 ₃ The principle of compensating for the difference between the delay times of signals is a well-known technique and does not characterize the present invention, so a detailed description thereof will be omitted. As an example, the technique disclosed in Patent Document 1 can be used.
[0036]
Next, the operation of the one-to-two distribution unit 211 used in the transmission-side node 201 of the transmission system of the first embodiment will be described.
[0037]
FIG. 6 shows signals related to the one-to-two distribution unit and their positional relationship on the time axis. 6A shows six bits of the transmission target signal 203 as 1st to 6th time slots, one bit at a time. Numerical values “1” to “6” shown in FIG. Indicates the slot number. FIG. 3B shows the clock signal 223 shown in FIG. The clock signal 223 is synchronized with the falling edge of the clock signal 223 so that the falling edge corresponds to each bit segment of the transmission target signal 203. The frequency divider 224 (see FIG. 3) constituting the one-to-two distribution unit 211 divides the frequency of the clock signal 223 by half, so that the frequency-divided clock signal 225 is as shown in FIG. become. Since the inverter 226 inverts the logic of the clock signal 225 after the frequency division, it becomes as shown in FIG.
[0038]
The first flip-flop circuit 221 shown in FIG. 3 latches the transmission target signal 203 shown in FIG. 6A at each rising edge of the clock signal 225 shown in FIG. 6C. Then, the signal 213 shown in FIG. ₂ From the output terminal Q of the first flip-flop circuit 221 to the second transmission line 204 ₂ Will be output. As a result, the signal 213 ₂ Are odd-numbered bits such as the first bit, third bit, fifth bit,... Of the transmission target signal 203. On the other hand, the second flip-flop circuit 222 latches the transmission target signal 203 shown in FIG. 6A at each rising edge of the inverted clock signal 227 shown in FIG. 6D. Then, the signal 213 shown in FIG. ₃ From the output terminal Q of the second flip-flop circuit 222 to the third transmission line 204 ₃ Will be output. As a result, the signal 213 ₃ Are even-numbered bits such as the second bit, the fourth bit, the sixth bit,... Of the transmission target signal 203.
[0039]
FIG. 7 shows signals generated by the redundant signal generation unit shown in FIG. The redundant signal generation unit 212 outputs the signal 213 shown in FIG. ₂ And the signal 213 shown in FIG. ₃ Exclusive-OR (XOR) of Therefore, FIG. ₂ FIG. 14B shows the signal 213 ₃ , The redundant signal 214 is as shown in FIG. However, in this figure, taking the exclusive OR of the first bit and the second bit is expressed as "1XOR2". The expression of the other exclusive OR is the same as shown in FIG.
[0040]
FIG. 8 shows a combination of each signal of the second transmission path and the third transmission path and a specific value of the signal transmitted to the first transmission path. This is the same as the XOR truth table.
[0041]
Next, the operation of the failure determination unit 245 shown in FIG.
[0042]
The failure determination unit 245 includes first to third failure detection units 242. ₁ ~ 242 ₃ 244 indicating the presence or absence of a failure from the ₁ ~ 244 ₃ Is entered. The failure determination unit 245 has a failure determination table for determining a failure therein. In the first embodiment, the second and third transmission paths 204 ₂ , 204 ₃ The transmission target signal 203 is divided into two and transmitted to the two transmission paths, and the first transmission path 204 ₁ Therefore, when a failure occurs simultaneously in two or more transmission paths, the failure cannot be recovered. Therefore, data for making a determination by the failure determination unit 245 based on this is written in the failure determination table.
[0043]
FIG. 9 shows the contents of the failure determination table. The failure determination table 251 includes first to third failure detection units 242. ₁ ~ 242 ₃ Are detected as “no failure” or “failed”, and a total of four cases are classified by combining two or more “failed” at the same time. In other cases, Is “combination other than the above”, and the determination result 246 of the failure determination unit 245 in that case is “state holding” for holding the current state.
[0044]
First to third failure detection units 242 ₁ ~ 242 ₃ Are detected as “no failure”, the determination result 246 is “state hold”, so that the signal reproducing unit 243 is held in the current state. That is, the first to third transmission paths 204 ₁ ~ 204 ₃ No change is made so that any of the above is not used. On the other hand, the first failure detection unit 242 ₁ Only the first transmission line 204 in which the failure is detected ₁ Is output to the signal reproducing unit 243. Second failure detection unit 242 ₂ Only the second transmission path 204 in which the failure is detected ₂ Is output to the signal reproducing unit 243. Third failure detection unit 242 ₃ When only a failure is detected, the third transmission line 204 in which the failure is detected ₃ Is output to the signal reproducing unit 243.
[0045]
FIG. 10 shows the contents of a signal reproduction table in which a method of generating a transmitted signal with respect to the determination result provided in the signal reproduction unit is set. The signal reproduction table 252 is stored in a storage medium (not shown) such as a ROM (Read Only Memory) provided in the receiving node 202 shown in FIG. 1 similarly to the failure determination table 251 shown in FIG. . When a CPU (Central Processing Unit) (not shown) uses a predetermined control program to determine a failure or control signal reproduction, these tables 251 and 252 are referred to.
[0046]
When the determination result 246 of “state hold” is input from the failure determination unit 245, the signal reproduction unit 243 continues the same signal reproduction as the current state as shown in the signal reproduction table 252. On the other hand, when the determination result 246 indicating that “the first transmission path is not used” is input, the second transmission path 204 ₂ Buffer memory 241 corresponding to ₂ And the third transmission path 204 ₃ Buffer memory 241 corresponding to ₃ And multiplex the signals read from. This is because the first transmission path 204 for transmitting the redundant signal 214 ₁ 2, the signal 213 divided into odd and even bits by the one-to-two distribution unit 211 as shown in FIG. 2 or FIG. ₂ 213 ₃ The original bit sequence is reproduced by multiplexing (FIGS. 6E and 6F).
[0047]
On the other hand, when the determination result 246 indicating that “the second transmission path is not used” is input to the signal reproducing unit 243, first, the first buffer memory 241 is used. ₁ And the third buffer memory 241 ₃ Calculate the exclusive OR of each signal of Next, the calculation result of each exclusive OR and the third buffer memory 241 ₃ Is multiplexed with the signal read from This is because the first buffer memory 241 ₁ And the third buffer memory 241 ₃ Is calculated by calculating the exclusive OR of the signals of the second buffer memory 241 ₂ And reproduces the same signal as read out from the third buffer memory 241. ₃ The original bit string is reproduced by multiplexing the signal read out from the bit stream.
[0048]
Similarly, when the determination result 246 indicating that “the third transmission path is not used” is input to the signal reproducing unit 243, first, the first buffer memory 241 is used. ₁ And the second buffer memory 241 ₂ Calculate the exclusive OR of each signal of Next, the calculation result of each exclusive OR and the second buffer memory 241 ₂ Is multiplexed with the signal read from This is because the first buffer memory 241 ₁ And the second buffer memory 241 ₂ Is calculated by calculating the exclusive OR of the signals of the third buffer memory 241 ₃ And reproduces the same signal as read from the second buffer memory 241. ₂ The original bit string is reproduced by multiplexing the signal read out from the bit stream.
[0049]
In the first embodiment described above, the transmission target signal 203 shown in FIG. ₂ 213 ₃ And a redundant signal 214 of one transmission line is generated as an exclusive OR of the transmission target signal 203. Then, the first to third transmission paths 204 as a total of three transmission paths ₁ ~ 204 ₃ Using the redundant signal 214 and these signals 213 ₂ 213 ₃ Is transmitted to the receiving node 202, and even if a failure occurs in one of the transmission paths, the transmission target signal 203 is reproduced and output as the transmitted signal 207. Communication can be continued.
[0050]
In the first embodiment, the first to third transmission paths 204 ₁ ~ 204 ₃ 214, 213 transmitted through ₂ 213 ₃ Has a signal speed that is half that of the transmission target signal 203 (FIG. 6A) as shown in FIGS. 6 (e), 6 (f), and 7. Therefore, the first to third transmission paths 204 ₁ ~ 204 ₃ Is 1.5 times the signal speed of the transmission target signal 203, which is less than twice the bandwidth of the conventional example shown in Patent Document 1. How the transmission system of the first embodiment is utilized in an actual communication network will be described below with reference to various communication network modes.
[0051]
FIG. 11 shows a first mode of the communication network. This first communication network 401 is the simplest network and has a first node 402. ₁ And the second node 402 ₂ Are connected by a transmission line 403. In such a simple first communication network 401, the band used is the same as the band of the transmission target signal 203 shown in FIG. However, if any failure occurs in the transmission path 403, communication is interrupted until the failure is recovered.
[0052]
FIG. 12 shows a second mode of the communication network. The second communication network 411 includes first to third nodes 412 ₁ ~ 412 ₃ To the transmission path 413 ₁₂ , 413 ₂₃ , 413 ₃₁ Connected in a ring. First node 412 ₁ To the second node 412 ₂ The case where the transmission target signal 203 shown in FIG. In this case, the transmission target signal 203 shown in FIG. ₁₂ Using the first node 412 ₁ To the second node 412 ₂ To the transmission path 413 as the second path 416. ₃₁ And transmission line 413 ₂₃ Using the first node 412 ₁ To the second node 412 ₂ , It is possible to perform communication in which two transmission paths are set between two points. The second communication network 411 is the same as the conventional transmission system described with reference to FIG. 22, and continues communication even if a failure occurs in either the first path 415 or the second path 416. be able to. However, the band used is twice as large as that of the first communication network 401 shown in FIG.
[0053]
In the transmission system 200 described in the first embodiment of the present invention, the band used is 1.5 times as large as that of the first communication network 401 shown in FIG. 11, but the ring-shaped second network shown in FIG. It cannot be applied to the communication network 411.
[0054]
FIG. 13 shows a third mode as a communication network to which the transmission system described in the first embodiment can be applied. The third communication network 421 has become popular due to the recent spread of communication networks, and each node 422 is connected in a mesh. Here, for convenience of explanation, it is assumed that they are arranged in a matrix, and only a part of the third communication network 421 is shown cut out. Each node 422 ₁₁ , 422 ₁₂ …… 422 ₃₂ , 422 ₃₃ Are the corresponding transmission paths 423 ₁₁₁₂ , 423 ₁₂₁₃ …… 423 ₃₁₃₂ , 423 ₃₂₃₃ Is connected to In the diagram of the third communication network 421, an upper left node 422 ₁₁ And lower right node 422 ₃₃ The case where the transmission target signal 203 shown in FIG. 1 is transmitted using three transmission paths as in the first embodiment will be considered.
[0055]
FIG. 14 shows a first example of this case in which three communication paths are formed without sharing a transmission path. The first path 431 is a node 422 ₁₁ Transmission line 423 from the side ₁₁₁₂ , 423 ₁₂₁₃ , 423 ₁₃₂₃ , 423 ₂₃₃₃ Through each of the nodes 422 ₃₃ It is the route to reach. The second path 432 is connected to the node 422 ₁₁ Transmission line 423 from the side ₁₁₂₂ , 423 ₂₂₃₃ Through the nodes 422 ₃₃ It is the route to reach. The third path 433 is a node 422 ₁₁ Transmission line 423 from the side ₁₁₂₁ , 423 ₂₁₃₁ , 423 ₃₁₃₂ , 423 ₃₂₃₃ Through each of the nodes 422 ₃₃ It is the route to reach.
[0056]
In the case of the conventional transmission system in which the transmission target signal 203 shown in FIG. 1 is transmitted through each of the first to third paths 431 to 433, the transmission target signal 203 is transmitted through one transmission path. Three times the bandwidth is required. Using the transmission system of the first embodiment multiplies this by a factor of 1.5, as already explained. In addition, in the example shown in FIG. ₁₁ And node 422 ₃₃ Does not affect other transmission paths that do not pass through this node 422 if a failure occurs in the node 422 itself. If the mesh or matrix becomes more complicated, the node 422 ₁₁ And node 422 ₃₃ More transmission line combinations that do not share transmission lines can be set.
[0057]
FIG. 15 shows, as a second example, a case where some of the three communication paths share some of the transmission paths. In this example, the first path 431 and the second path 432 are the same as the example shown in FIG. The third route 433A is connected to the node 422. ₁₁ Transmission line 423 from the side ₁₁₂₁ , 423 ₂₁₃₁ , 423 ₂₂₃₁ , 423 ₂₂₃₃ Through each of the nodes 422 ₃₃ It is the route to reach. That is, the second route 432 and the third route 433A are connected to the node 422. ₂₂ And node 422 ₃₃ Transmission line 423 between ₂₂₃₃ Is shared. This is because the bandwidths of the transmission lines of these paths 432 and 433A are reduced to one half in the case of the first embodiment, and therefore, even when separate transmission lines cannot be used, In this way, some transmission paths can be shared. In the conventional transmission system, such sharing of the transmission path is not feasible unless the bandwidth of the transmission path in the shared portion is widened accordingly.
[0058]
When at least a part of the path is shared in this way, the signals to be multiplexed may employ a time division multiplexing method or a wavelength multiplexing method.
[0059]
<Second embodiment>
[0060]
FIG. 16 shows an outline of the configuration of a transmission system according to the second embodiment of the present invention. The transmission system 500 includes first to (M + N) transmission paths 504 for separately transmitting a signal based on a transmission target signal 503 between a transmission-side node 501 and a reception-side node 502. ₁ ~ 504 _{M + N} Is provided. The transmission-side node 501 is provided with a redundant signal adding unit 505 for additionally creating a predetermined redundant signal in the transmission target signal 503. A signal selection unit 506 is arranged in the receiving node 502. The signal selection unit 506 includes first to (M + N) th transmission paths 504. ₁ ~ 504 _{M + N} Is reproduced from the transmitted signal, and is output as the transmitted signal 507.
[0061]
FIG. 17 shows a main part of the redundant signal adding unit in the transmitting node according to the second embodiment. The redundant signal adding unit 505 receives the transmission target signal 503, divides the signal into N signals, and performs the (M + 1) th to (M + N) th transmission paths 504. _{M + 1} ~ 504 _{M + N} And a redundant signal generation unit 512 for generating a redundant signal. Redundant signal generation section 512 outputs signal 513 output from one-to-N distribution section 511. ₁ ~ 513 _N And redundant signals 514 for the M transmission paths necessary to continue communication even when a transmission path failure occurs. ₁ ~ 514 _M Are generated, and these are transmitted to the first to Mth transmission paths 504. ₁ ~ 504 _M Output.
[0062]
The 1: N distribution section 511 of the redundant signal addition section 505 is substantially the same circuit as the 1: 2 distribution section 211 of the first embodiment shown in FIG. That is, the ratio was changed from 1 / N to 1 / N. Such a 1-to-N divider 511 includes a 1 / N frequency divider (not shown) and a signal 513. ₁ ~ 513 _N (M + 1)-(M + N) -th transmission path 504 for transmitting _{M + 1} ~ 504 _{M + N} The clock signal corresponding to the clock signal 223 shown in FIG. 3 is sequentially shifted and started using the first to N-th flip-flop circuits (not shown) corresponding to FIG. Therefore, the illustration of the configuration of the 1: N distribution unit 511 is omitted.
[0063]
FIG. 18 corresponds to FIG. 6 of the first embodiment, and shows signals related to the one-to-N distribution unit shown in FIG. 17 and their positional relationship on the time axis. Among them, FIG. 7A shows 2N bits of the transmission target signal 503 as 1st to 2N time slots one bit at a time, and the numerical values “1” to “2N” shown in FIG. Indicates the slot number. FIG. 7B shows a clock signal 523 corresponding to the clock signal 223 shown in FIG. The clock signal 523 is synchronized with the falling edge of the clock signal 523 so that the falling edge corresponds to the division of each bit of the transmission target signal 503. Since the 1 / N frequency divider constituting the 1-to-N distribution section 511 divides the frequency of the clock signal 223 by 1 / N, the clock signal 525 after the frequency division is obtained. ₁ Is as shown in FIG. The clock signal 525 is sequentially shifted by the above-described first to N-th flip-flop circuits, whereby the remaining clock signal 525 as illustrated in FIG. ₂ ~ 525 _N Is to be obtained.
[0064]
The first flip-flop circuit described above operates with the clock signal 525 shown in FIG. ₁ Is latched at each rising edge of the transmission target signal 503 shown in FIG. As a result, as shown in FIG. ₁ Is a bit string starting from the first bit and having an N-bit interval, such as the first bit, the (N + 1) th bit,... Of the transmission target signal 503. On the other hand, the second flip-flop circuit receives the clock signal 525 shown in FIG. ₂ , The transmission target signal 503 shown in FIG. As a result, as shown in FIG. ₂ Is a bit string starting at the second bit and having an N-bit interval, such as the second bit of the transmission target signal 503, the (N + 2) th bit... Similarly, the N-th flip-flop circuit operates the clock signal 525 shown in FIG. _N , The transmission target signal 503 shown in FIG. As a result, as shown in FIG. _N Is a bit sequence starting from the N-th bit and having an N-bit interval, such as the N-th bit, the second N-bit,... Of the transmission target signal 503.
[0065]
The redundant signal generation unit 512 shown in FIG. ₁ ~ 513 _N And M redundant signals 514 ₁ ~ 514 _M Are generated, and these are transmitted to the first to Mth transmission paths 504. ₁ ~ 504 _M Output to For example, when the numerical value N has an integer value twice as large as the numerical value M, the redundant signal generating unit 512 divides N inputs into M groups obtained by dividing the numerical value N by the numerical value “2”. Then, an exclusive OR may be calculated for each.
[0066]
FIG. 19 shows a signal generated by the redundant signal generation unit when the numerical value N has an integer value twice as large as the numerical value M. The redundant signal generation unit 512 shown in FIG. 17 generates the signal 513 shown in FIG. ₁ And the signal 513 shown in FIG. ₂ The exclusive-OR (XOR) of the redundant signal 514 and the redundant signal 514 as shown in FIG. ₁ As the first transmission path 504 ₁ Output to Further, an exclusive OR of the signal of the third bit and the signal of the fourth bit is calculated, and as shown in FIG. ₂ As the second transmission path 504 ₂ Output to FIG. 11C shows the M-th transmission line 504 in the same manner. _M Redundant signal 514 output to _M Represents. 6D to 6F show the remaining (M + 1) to (M + N) transmission paths 504. _{M + 1} ~ 504 _{M + N} 513 output to ₁ ~ 513 _N These are the same as FIGS. 18 (f) to 18 (h), and the description is omitted.
[0067]
FIG. 20 shows a specific configuration of the signal selection unit in the second embodiment. The signal selection unit 506 includes a first transmission path 504 ₁ Buffer memory 541 connected to ₁ And the first failure detection unit 542 ₁ It has. Hereinafter, similarly, the (M + N) -th transmission line 504 _{M + N} (M + N) -th buffer memory 541 connected to _{M + N} And the (M + N) th failure detection unit 542 _{M + N} It has. First to (M + N) -th buffer memories 541 ₁ ~ 541 _{M + N} A signal reproducing unit 543 is provided on the output side of the. Also, the first to (M + N) -th failure detection units 542 ₁ ~ 542 _{M + N} On the output side of these detection results 544 ₁ ~ 544 _{M + N} And a failure determination unit 545 for determining which transmission path has a failure by inputting the input. The determination result 546 of the failure determination unit 545 is to be input to the signal reproduction unit 543, whereby the transmitted signal 507 shown in FIG. 16 is output.
[0068]
In the signal selection unit 506, first to (M + N) -th failure detection units 542 ₁ ~ 542 _{M + N} Are the first to (M + N) th transmission paths 504 ₁ ~ 504 _{M + N} Each signal 514 transmitted ₁ ~ 514 _M , 513 ₁ ~ 513 _N Is monitored, and if a failure occurs, a detection result 544 is displayed. ₁ ~ 544 _{M + N} To the failure determination unit 545. The failure determining unit 545 determines the notified detection result 544. ₁ ~ 544 _{M + N} The failure is determined based on the First to (M + N) -th buffer memories 541 ₁ ~ 541 _{M + N} Are the first to (M + N) transmission paths 504 in FIG. ₁ ~ 504 _{M + N} This compensates for the difference in the delay time of the signal due to the difference in the transmission distance, which is the same as the conventional proposal described with reference to FIG.
[0069]
The operation of the failure determination unit 545 when the numerical value N has an integer value twice as large as the numerical value M and the failure determination table used by the failure determination unit 545 are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. .
[0070]
<Possibility of Deformation of Second Embodiment>
[0071]
As described above, in the second embodiment of the present invention, the case where the numerical value N has an integer value twice as large as the numerical value M has been described as an example, but the relationship between the numerical value N and the numerical value M is limited to this. Not something.
[0072]
FIG. 21 shows bands for various combinations of the numerical value N and the numerical value M. In this table, the "conventional example" is shown in Patent Document 1 described as a prior art, and the required bandwidth required to continue communication even when a failure occurs is twice the bandwidth of the transmission target signal. . In the example described as the second embodiment in FIG. 21, the value of the numerical value M is “1” and the value of the numerical value N is “2”, or the value of the numerical value M is “2” and the numerical value N Is "4", and the required bandwidth required to continue communication even in the event of a failure is 1.5 times the bandwidth of the transmission target signal. When various values are combined, there may be a case where the required bandwidth is increased as compared with the case shown as the conventional example. Therefore, combinations that can achieve a reduction in bandwidth compared to the conventional example are underlined.
[0073]
In this way, the transmission target signal is divided into signals divided into N transmission paths, and M redundant signals are generated for these N divided signals (M and N are both positive integers). By recovering a signal to be transmitted from (M + N) signals, even if a failure occurs in a part of the transmission path, the transmission path can be disconnected and communication can be continued. As is clear from FIG. 21, when the numerical value M is an integer smaller than the numerical value N and the numerical value M is “1” or more, the required bandwidth required to continue communication even when a failure occurs is smaller than “2”. Is smaller, and what is shown as “conventional example” is that the required bandwidth is smaller than in the prior art.
[0074]
In FIG. 21, the value of the numerical value N is from the value “1” to the value “8”, and the value of the numerical value M is from the value “0” to the value “3”. Of course, it can be adopted.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a signal to be transmitted is divided into N signals, and N signals are transmitted at a rate 1 / N of the speed at which each bit of the signal to be transmitted before division is read. Each of the divided signals is transmitted to the M transmission lines as a redundant signal, and the divided signals are transmitted to the M transmission lines. Even if a failure occurs in the transmission path on the signal side, it can be reproduced based on the redundant signal. In addition, since the band required for signal transmission is narrowed by division, the total number of transmission lines does not reach 2N in the present invention where M is an integer of 1 or more and less than N, and the conventional working system and standby system are used. The value can be set to a value smaller than twice as large as that in the case where the communication system is used, and a particularly reliable transmission system can be constructed in a communication network having a complicated configuration such as the Internet network.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating an outline of a configuration of a transmission system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an outline of a configuration of a redundant signal adding unit according to the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a one-to-two distribution unit according to the first embodiment.
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a specific configuration of a redundant signal generation unit according to the first embodiment.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a specific configuration of a signal selection unit of a receiving node in the first embodiment.
FIG. 6 is a timing chart showing signals related to the one-to-two distribution unit and their positional relationship on the time axis in the first embodiment.
FIG. 7 is a timing chart showing an arrangement relationship on a time axis of signals generated by the redundant signal generation unit shown in FIG. 4 in the first embodiment.
FIG. 8 is a truth table showing combinations of signals of the second and third transmission paths and specific values of signals transmitted to the first transmission path in the first embodiment. FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing contents of a failure determination table in the first embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the contents of a signal reproduction table in the first embodiment.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a first mode of the communication network.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a second mode of the communication network.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a third mode of the communication network.
14 is an explanatory diagram showing an example in which three communication paths are formed without sharing a transmission path in the communication network shown in FIG.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example in which three communication paths are formed by partially sharing a transmission path in the communication network shown in FIG. 13;
FIG. 16 is a system configuration diagram illustrating an outline of a configuration of a transmission system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a block diagram illustrating a main part of a redundant signal adding unit according to the second embodiment.
18 is a timing chart showing signals related to the 1: N distribution unit shown in FIG. 17 and their positional relationship on the time axis.
FIG. 19 is a timing chart showing signals generated by a redundant signal generation unit in the second embodiment.
FIG. 20 is a block diagram illustrating a specific configuration of a signal selection unit according to the second embodiment.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing bands for various combinations of a numerical value N and a numerical value M.
FIG. 22 is a system configuration diagram showing a basic configuration of a conventionally proposed transmission system.
FIG. 23 is an explanatory diagram showing a basic configuration of a transmitting node of the transmission system shown in FIG. 22;
FIG. 24 is a block diagram illustrating an outline of a receiving node of the transmission system illustrated in FIG. 22;
[Explanation of symbols]
200, 500 transmission system
201, 501 Sender node
202, 502 Receiver node
203, 503 Transmission target signal
204, 504 transmission path
205, 505 redundant signal adding unit
206, 506 Signal selector
207, 507 transmitted signal
212, 512 redundant signal generator
213, 513 signals
214, 514 redundant signal
231 Exclusive OR circuit
241,541 buffer memory
242, 542 failure detection unit
243, 543 signal reproduction unit
245, 545 Failure judgment unit

Claims

A bit string constituting a signal to be transmitted is periodically divided on the time axis into N (where N is any integer equal to or greater than "2"), and each of the divided bit strings is divided by Divided signal transmitting means for transmitting each of the bits of the signal of interest as divided signals to N transmission paths at a rate of 1 / N of the reading speed of each bit, and transmitting the divided signals to N transmission paths by the divided signal transmitting means. The divided signals are sequentially input, and M (where M is an integer equal to or greater than “1” and less than N) redundant signals are generated based on the divided signals, and these signals are transmitted to M transmission lines. A transmitting node comprising redundant signal transmitting means for sequentially allocating and transmitting as a redundant signal having the same speed as the divided signal;
Fault detecting means for separately receiving the divided signal and the redundant signal sent from the transmitting node via the N and M transmission paths and detecting these faults, and based on the detection result of the fault detecting means; Fault determining means for specifying the transmission path in which the fault has occurred, and the occurrence of the fault determined by the fault determining means from the divided signal and the redundant signal received via the N transmission paths and the M transmission paths, respectively. And a signal reproducing means for sequentially reproducing the signal to be transmitted from the remaining signals excluding a transmission path.

The receiving node is a buffer memory for separately receiving and storing the divided signal and the redundant signal sent from the transmitting node via N and M transmission paths, respectively, and the signal reproducing means is a target of the transmission. 2. A read timing adjusting means for adjusting a timing of a signal read from these buffer memories so as to compensate for a delay of a signal transmitted through each transmission path when reproducing a signal. Transmission system.

2. The transmission system according to claim 1, wherein the N transmission lines and the M transmission lines are all configured by different transmission lines.

2. The transmission system according to claim 1, wherein at least a part of the N and M transmission lines are shared transmission lines sharing the same transmission line.

5. The transmission system according to claim 1, wherein the N and M transmission lines are time-division multiplexed transmission lines.

The transmission system according to any one of claims 1 to 4, wherein the N transmission lines and the M transmission lines are wavelength-division multiplexed transmission lines.

The N is an integer “2”, the M is an integer “1”, and the redundant signal is a signal obtained by exclusive ORing the bit-serial signal to be transmitted with each other by 2 bits. The transmission node transmits a divided signal obtained by dividing the signal to be transmitted to the transmission target one bit at a time on a total of three transmission lines and a redundant signal toward the reception node. 2. The transmission system according to 1.