JP2008544678A - 通信ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、標準のリンク（３０、３２、３４、３６、１３８、１４０、１４６）及び冗長リンク（３８、１４８）の双方にメッセージを送信することにより、物理層における冗長性を対処する、アクティブスターカプラを主体とするネットワークに関するものである。エラーがない場合には、メッセージは標準のインターフェース（１２、１４、１６、１８、１１４、１１６、１２２）により転送されるが、冗長リンク（３８、１４８）は遮断される。各インターフェースには、リンク障害検出論理手段（２４、１３２）が設けられている。リンクの障害が検出されると、到来するメッセージが遮断され、影響を受けたインターフェースが、冗長リンクに接続されたインターフェース（２０、１２６）を制御して、メッセージの転送を引き継ぐようにする。リンクが回復すると、標準のインターフェースが転送の責務を引き継ぎ、冗長リンクが無効化される。

Description

本発明は、一般に、通信ノード間で情報を通信する、特に、例えば自動車分野におけるような安全関連分野に用いる通信ネットワークシステム及び方法に関するものである。

安全関連分野の場合、耐障害（故障）性で信頼性のある通信システムが必要となる。この条件は、通信スタックのあらゆる層、特に物理層に当てはまる。ケーブル、コネクタ及びシグナリングインターフェースを有する物理層は、所定の過酷な環境において多数の障害に対する影響を受ける。自動車分野における代表的な障害は、短絡や、層の崩壊や、例えば、コネクタの腐食により生じるチャネルの分断、すなわち、遮断である。物理層における耐障害性を高めるために、従来の通信ネットワークシステムには、２つの完全な冗長通信チャネルが設けられている。このことは、このような従来既知の通信ネットワークシステムでは、通信チャネルに必要とする各構成素子が２倍含まれているということを意味する。

本発明の目的は、耐障害性を高め、同時に費用及びスペースの点で有効な通信ネットワークシステム及び情報通信方法を提供することにある。

上述した目的を達成するために、本発明によれば、
少なくとも２つの標準のカプラインターフェースと冗長カプラインターフェースとを有し、これらインターフェース間で情報を交換する結合装置と、
情報を送信する少なくとも２つの標準のリンクであって、これらのリンクのうちの１つがクリティカルリンクであり、各リンクが前記標準のカプラインターフェースの１つに接続されているこれら標準のリンクと、
前記クリティカルリンクと関連しており、前記冗長カプラインターフェースに接続されている冗長リンクと、
少なくとも２つの端末であって、各端末は、前記標準のリンクの１つに接続された標準の端末インターフェースを有し、少なくとも１つの端末が、前記冗長リンクに接続された冗長端末インターフェースを有しているこれらの端末と
を具える通信ネットワークシステムを提供する。更に、前記冗長カプラインターフェースと、前記冗長端末インターフェースとの一方が、前記冗長リンクから受信する情報、又はこの冗長リンクに送信する情報、又はこれらの双方の情報を遮断する第１のブロッキング手段を有しており、前記クリティカルリンクに接続された前記標準のカプラインターフェースと、前記クリティカルリンクに接続された前記標準の端末インターフェースとの一方が、前記クリティカルリンクにおけるリンク障害を検出する検出手段と、前記クリティカルリンクにおけるリンク障害の検出に応答して、前記クリティカルリンクから受信する情報、又はこのクリティカルリンクに送信する情報、又はこれらの双方の情報を遮断する第２のブロッキング手段とを有している。本発明による通信ネットワークシステムは更に、前記第１のブロッキング手段を制御する制御手段を有し、この制御手段は、前記クリティカルリンクにおけるリンク障害の検出に応答して前記第１のブロッキング手段にイネーブル信号を送り、この第１のブロッキング手段により前記冗長リンクから受信する情報、又はこの冗長リンクに送信する情報、又はこれらの双方の情報の遮断を解除するようにしたものである。

冗長リンクから受信される情報及びこの冗長リンクに送信される情報の双方又は何れか一方の遮断を解除するには、第１のブロッキング手段を、この第１のブロッキング手段が受信するいかなる情報をも遮断しないモードに切り換える。この場合、冗長リンクから受信される情報は、結合装置により他の少なくとも１つのカプラインターフェースに転送させられる。更に、他の少なくとも１つのカプラインターフェースから冗長リンクに送信される情報は、冗長リンクに入力させるために、第１のブロッキング手段を通過するようにされる。クリティカルリンクにおけるリンク障害を検出する検出手段は、クリティカルリンクにおけるアクティビティの不存在又はアクティビティの不変（例えば、ある電圧レベルへの短絡）をリンク障害として解釈するように構成しうる。多くの場合、通信ネットワークシステムにおける情報の転送には、ＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）技術が用いられている。ＴＤＭＡは、無線周波数をタイムスロットに分割し、続いてこれらのタイムスロットをマルチプルコールに割り当てる作用をする。長さを規定した繰り返しサイクルに基づくこのようなＴＤＭＡシステムの場合、アクティビティの不存在を、通信サイクルよりも長い時間間隔中にメッセージ（アクティビティ）が受信されなかったという事実から取り出すことができる。リンク障害を検出する検出手段は、（例えば、１通信サイクルよりも長い沈黙時間が予定通りに有効である場合に）目的の通信システムの特殊媒体アクセス特性に適合させる必要がある。この“障害検出待ち時間”が、ネットワークに対する最大のブラックアウトタイムを規定する。更に、検出手段は、例えば、クリティカルリンクのインピーダンスを測定することによりクリティカルリンクにおける短絡又は開路或いはその双方を識別する他の測定からリンク障害を認識する構成とすることができる。リンク障害は、検出手段により、クリティカルリンクから受信される信号における“送信障害”を認識することにより検出することもできる。このことは、信号をクリティカルリンクを介して送信する前に、予め決定した符号を用いてこの信号を符号化することを意味する。検出手段は、クリティカルリンクを介する送信後に、受信信号における符号を確認する。検出手段により決定される符号が、予め決定した符号と一致しない場合には、リンク障害に起因する “送信障害”がクリティカルリンクに生じる。

本発明による通信ネットワークシステムは、この通信ネットワークシステムのあらゆる端末間のそれぞれの通信チャネル、すなわち、結合装置とそれぞれのインターフェース等とを結合する個々のリンクのあらゆる構成素子を２倍にすることなく、耐障害性を改善する。より正確には、端末の１つと結合装置との間のクリティカルリンクのみに予備のリンク、すなわち、冗長リンクを設ける。従って、物理層が有する構成素子数は制限され、従って、物理層はその費用及びスペースの点で有効となる。多くの分野にとっては、用途の観点から見た特定の装置（例えば、電子制御ユニット）又は機能が得られることが極めて重要である。本発明による通信ネットワークシステムを用いると、上述した特定の装置を１つのクリティカルリンク又は複数のクリティカルリンクに接続することにより、これらの特定の装置の有用性を確実としうる。この場合、通信ネットワークに完全な冗長通信チャネルを設けるというスペース及び費用の点の要件を満足させる必要はない。更に、端末に接続された端末装置には、通信チャネル診断手段や、最適な通信チャネルを選択する選択手段を設ける必要はない。

冗長リンクから受信される情報、或いはクリティカルリンクから受信される情報を遮断することにより、結合装置を通過する信号が衝突するのが回避される。信号が衝突することにより通常は情報を失わせるので、本発明による手段によれば、端末に到来する情報の信号品質を改善する。結合装置は、標準のカプラインターフェース又は冗長カプラインターフェースの一方によって受信される情報を他の全てのカプラインターフェースに転送するようにするのが好ましい。しかし、結合装置は、あるカプラインターフェース間でのみ情報を転送するようにすることもできる。

制御手段は、標準のカプラインターフェースと、クリティカルリンクに接続された標準の端末インターフェースとの一方に含めるのが有利である。このようにすることにより、通信ネットワークシステムを動作させるのに追加の制御を必要としない。

前記制御手段は前記結合装置内に設け、この制御手段は更に、所定の時間に前記カプラインターフェースの１つのみから他のカプラインターフェースに、特に他の全てのカプラインターフェースに情報が転送されるように前記インターフェース間での情報の交換を制御するようにするのが更に実際的である。このようにすることにより、制御手段が結合装置の上位のコントロールインスタンスの機能を引き継ぎ、信号の衝突を回避する。このような上位のコントロールインスタンスのない結合装置の場合、他の相互作用が行われずにメッセージルーティング（経路指定）が開始され、実行される。このことは、２つの端末が同時にメッセージを送信する場合、双方のメッセージが他方の端末に転送されることを意味する。これにより、衝突した信号がネットワークを通るようにする。このことは通常の場合には回避させる必要がある。その理由は、受信端末が、このようなメッセージ交換から如何なる完全な情報をも得られない為である。本発明による上位のコントロールインスタンスは以下の２つの異なる方法i ）及びii）に応じて動作しうる。
i ）情報をある瞬時に他のカプラインターフェースに転送するカプラインターフェースの選択を、それぞれのカプラインターフェースに接続されている端末に対する優先順位に基づかせる、すなわち、優先順位の高いカプラインターフェースから受信される情報を常に、優先順位が低いカプラインターフェースから受信される情報よりも優先させる方法。
ii）情報をある瞬時に他のカプラインターフェースに転送するカプラインターフェースの選択を、接続されている端末に関して時間的に期待される送信順序に対する演繹的に得られる知識に基づかせる方法。

冗長カプラインターフェースが第１のブロッキング手段を有し、クリティカルリンクに接続された標準のカプラインターフェースが検出手段と、第２のブロッキング手段と、制御手段とを有するようにするのが更に実際的である。この場合、リンクの冗長性を管理するあらゆる手段、すなわち、第１及び第２のブロッキング手段と、検出手段と、制御手段とを結合装置内に含める。この構成では、リンクの冗長性を管理するこれらの手段に対し電力及び維持管理機能を容易に与えることができる。これに代えて、又はこれに加えて、冗長端末インターフェースが第１のブロッキング手段を有し、標準の端末インターフェースが検出手段と、第２のブロッキング手段と、制御手段とを有するようにする。特に、端末インターフェースとカプラインターフェースとに対し同じ種類のインターフェースを用いることができる。

更に、結合装置をアクティブスターカプラ、特に３つ又は４つ以上の標準のカプラインターフェースを有するスターカプラとするのが有利である。アクティブスターカプラを用いることにより、データ転送速度を速くしうるとともに、エラーの抑制を高める。

前記少なくとも２つの端末のうちの少なくとも１つは端末装置を取り付けるノードとするのが更に好ましい。前記少なくとも２つの端末のうちの１つは他の結合装置とするのが更に有利である。このようにすることにより、通信ネットワークシステムに対する、いわゆる従属接続スタートポロジーを得ることができる。このような従属接続スタートポロジーネットワークの簡単な形態では、２つのスターカプラを、それぞれの標準のカプラインターフェースに接続されたリンクを介して互いに接続する。その他残りの標準のカプラインターフェースは通信ネットワークの端末又はノードに接続して、多数の端末装置を取り付けうるようにする。２つのスターカプラを含むこのような通信システムでは、２つのスターカプラ間のリンクをクリティカルリンクとするのが好ましく、この場合、２つのスターカプラ間に対応する冗長リンクを設ける必要がある。

冗長リンクを不必要に用いないようにするためには、検出手段は、例えば、クリティカルリンクにおける情報の正しい送信を検出することによりクリティカルリンクのリンク回復を検出するようにし、制御手段は、クリティカルリンクのリンク回復に応答して、冗長リンクから受信される情報、又は冗長リンクに送信される情報、又はこれらの双方の情報を第１のブロッキング手段が遮断するように、この第１のブロッキング手段を制御するようにし、第２のブロッキング手段は、クリティカルリンクのリンク回復の検出に応答して、クリティカルリンクから受信される情報、又はクリティカルリンクに送信される情報、又はこれらの双方の情報の遮断をこの第２のブロッキング手段が解除するようにするのが有利である。クリティカルリンクのリンク回復が検出されるということは、クリティカルリンクにもはやリンク障害が存在しないということを意味する。クリティカルリンクから受信される情報の遮断を解除する結果として、第２のブロッキング手段は、スターカプラによりカプラインターフェースの他の少なくとも１つに情報を転送するようにする。この例の本発明によれば、クリティカルリンクがそれぞれの情報を適切に送信できない場合にのみ、冗長リンクが用いられるようになる。クリティカルリンクの送信能力が回復されると直ちに、冗長リンクが“スイッチオフ”される。このようにすることにより、冗長リンクの耐久性に関する条件を低減させ、これにより通信ネットワークシステム全体の価格を低減させることができる。

クリティカルリンク及び冗長リンクの双方又は何れか一方は、情報を双方向送信するようにし、第２のブロッキング手段は、クリティカルリンクにおけるリンク障害の検出により、クリティカルリンクから受信される情報を遮断して、他のカプラインターフェースから受信された情報をクリティカルリンクに送信するようになっているか、又は第１のブロッキング手段は、クリティカルリンクにおけるリンク障害の検出にかかわらず、他のカプラインターフェースから受信された情報を冗長リンクに送信するようになっているか、又はこれらの双方が行われるようになっているようにするのが更に有利である。換言すれば、インターフェースを双方向リンクに対する送信モードに切り換えることができる。このことは、結合装置により受信される情報に対するクリティカルリンクでリンク障害が局部的に検出されても、クリティカルリンクに接続された標準のカプラインターフェースと、冗長カプラインターフェースとの双方が情報をそれぞれのリンクに供給することを意味する。このようにすることにより、クリティカルリンク及び冗長リンクに結合された端末装置に双方のリンクから同じ情報を供給することができる。これにより、エンドユーザが受信する情報のデータ安全保護を高める。その理由は、２つのリンクの一方から到来する情報の流れが部分的に失われた場合に、他方のリンクから受信された信号を用いてそれぞれの情報を回復させることができる為である。

通信ネットワークシステムの融通性を高めるためには、クリティカルリンク及び冗長リンクの各々、又は何れか一方が、情報を端末の１つから結合装置に送信する一方向性の受信リンクと、情報を結合装置から端末の１つに送信する一方向性の送信リンクとを有しているようにするのが有利である。このようにすることにより、本発明の概念を、一方向性のリンクで動作するシステムに適合させる、すなわち、ノードとスター（又はスター‐スター）接続との間の双方向性リンクが２つの一方向性リンク（各方向に対し１つの専用ケーブル）をもって構成されるようにすることができる。

冗長カプラインターフェースは冗長リンクにおけるリンク障害を検出する第２の検出手段を有し、第１のブロッキング手段は、冗長リンクにおけるリンク障害の検出に応答して、冗長リンクから受信される情報、又は冗長リンクに送信される情報、又はこれらの双方の情報の遮断をこの第１のブロッキング手段が行うように構成するのが更に好ましい。従って、冗長リンクにおいてリンク障害が検出されず、制御手段によりイネーブル信号が送信されてクリティカルリンクにおけるリンク障害の検出を表す場合のみ、第１のブロッキング手段による冗長リンクからの又は冗長リンクへの情報の転送のための転送機能が可能となる。

結合装置は、コンフィギュレーション信号を受信するコンフィギュレーション入力端を有し、カプラインターフェースの各々は、コンフィギュレーション信号により標準のカプラインターフェースか又は冗長カプラインターフェースの何れかとなるように設定可能となっているようにするのが更に有利である。特に、割当手法が固定されている場合の標準のカプラインターフェースと冗長カプラインターフェースとの間の識別を追加の入力にマッピングすることができる。このようにすることにより、通信ネットワークシステムを特定の構成の端末装置が掲げる条件に自由に適合させることができる。従って、通信ネットワークシステムを所定の条件に応じて製造することができる。更に、カプラと端末インターフェースとの双方の機能を同じ装置を用いて実行しうる。リンクに面する側は同じとし、単に、結合装置又は端末に面する側は選択可能に構成する必要があるだけである。

リンクの冗長性の“隠れた損失”を回避するには、結合装置が、第１のブロッキング手段によるイネーブル信号の発生をモニタリングする外部モニタを有するようにするのが好ましい。クリティカルリンクから受信される情報及びクリティカルリンクに送信される情報の双方又は何れか一方を第２のクリティカルリンクにより遮断するのを解除するためには、冗長リンクにおけるリンク障害を検出する第２の検出手段がイネーブル信号を第２のブロッキング手段に送信するようにするのが更に実際的である。このイネーブル信号の存在は外部モニタによってモニタリングする必要もある。従って、上述したように、リンクの冗長性の“隠れた損失”を回避でき、クリティカルリンク又は冗長リンクの何れかのリンク障害が外部モニタにより認識された場合には、障害のあるリンクの機能性を回復する適切な動作をとるようにしうる。

本発明によれば、少なくとも２つの標準のカプラインターフェースと冗長カプラインターフェースとを有する結合装置を準備し、これらインターフェース間で情報を交換するようにする工程と、情報を送信する少なくとも２つの標準のリンクであって、これらの標準のリンクの１つはクリティカルリンクとした当該標準のリンクを準備し、これらの標準のリンクの各々を前記標準のカプラインターフェースの１つに接続する工程と、情報を送信する冗長リンクを準備し、この冗長リンクをクリティカルリンクと関連させるとともに冗長カプラインターフェースに接続する工程と、少なくとも２つの端末であって、各端末は、標準のリンクの１つに接続された標準の端末インターフェースを有しており、少なくとも１つの端末は、冗長リンクに接続された冗長端末インターフェースを有している当該端末を準備する工程とを具える情報通信方法を提供することによっても、上述した目的を解決しうる。本発明によるこの方法は更に、冗長カプラインターフェースと冗長端末インターフェースとの一方に、冗長リンクから受信される情報とこの冗長リンクに送信される情報との双方又は何れか一方を遮断する第１のブロッキング手段を設ける工程と、クリティカルリンクに接続された標準のカプラインターフェースとこのクリティカルリンクに接続された標準の端末インターフェースとの一方に、このクリティカルリンクにおけるリンク障害を検出する検出手段と、このクリティカルリンクにおけるリンク障害の検出に応答して、このクリティカルリンクから受信される情報とこのクリティカルリンクに送信される情報との双方又は何れか一方を遮断する第２のブロッキング手段とを設ける工程とを具える。本発明による方法は更に、第１のブロッキング手段を制御する制御手段を有する通信ネットワークシステムを準備し、クリティカルリンクにおけるリンク障害の検出に応答して第１のブロッキング手段にイネーブル信号を送信し、この第１のブロッキング手段により、冗長リンクから受信される情報及びこの冗長リンクに送信される情報の双方又は何れか一方の遮断を解除する工程を具える。

換言すると、本発明による情報通信方法は、少なくとも２つの標準のリンクであって、これらの１つがクリティカルリンクであり、これらリンクの各々が結合装置の少なくとも２つの標準のインターフェースの１つに接続されているこれらリンクより成る通信チャネルを介して少なくとも２つの端末間で情報を通信する工程と、クリティカルリンクと関連する冗長リンクであって、このクリティカルリンクに接続された端末に冗長インターフェースを介して結合装置を接続する当該冗長リンクに冗長インターフェースを介して入力される情報及び当該冗長リンクから冗長インターフェースを介して出力される情報の双方又は何れか一方を遮断する工程と、クリティカルリンクにおけるリンク障害の発生に対してこのクリティカルリンクをモニタリングする工程と、リンク障害を検出した場合に、クリティカルリンクから受信される情報及びこのクリティカルリンクに送信される情報の双方又は何れか一方を遮断し、冗長リンクに接続された標準のインターフェースが冗長リンクから受信される情報及びこの冗長リンクに送信される情報の双方又は何れか一方の遮断を解除するようにし、冗長リンクへの情報の入力及びこの冗長リンクからの情報の出力の双方又は何れか一方を可能にする工程とを具える。

以下では、本発明の重要な特徴を他の表現で表す。

２つのリンクのうちの一方が利用できない障害状態でリンクの冗長性から実際に利益を得るために、冗長管理用の追加の手段を講じることができる。提案には以下の要素が含まれる。
‐ 局所的なリンクの診断を実行する。スターカプラの形態とするのが有利な結合装置におけるリンクに対するインターフェースにより、リンクが依然として利用できるか否かを連続的にモニタリングする。“利用できないリンク”が検出されると直ちに、このことが内部的に知らされ、これに応じて状態の変更が行われる。リンクのモニタリングはその後継続される。リンクが回復され、“利用可能リンク”が検出されると直ちに、このことが内部的に知らされ、これに応じて状態の変更が行われる。
‐ スターカプラにおけるインターフェースにより、“利用不可能リンク”の検出による自身の転送機能を無効にする手段を提供する（装置の転送能力に対するリンクの内部的有効化／無効化）。
‐ スターカプラにおけるインターフェースにより、他の結合装置又はスターインターフェースの転送機能の無効化を命令する手段を提供する。すなわち、デフォルト当たり、この出力は“無効化”の場合の命令により駆動される（装置の転送能力に対するリンクの外部的有効化／無効化）。
‐ スターカプラにおけるインターフェースにより、他のスターインターフェースからの命令によりその自身の転送機能を無効化する手段を提供する（リンクの転送能力に対する装置の外部的有効化／無効化）。

局部的なリンク診断によりリンクの利用不能を検出すると直ちに、影響を受けたこのリンクに対するメッセージ転送能力が無効化される。装置の転送機能に対するリンクの制御は、２つの入力、すなわち、内部的転送制御及び外部的転送制御により決定される。装置のスターインターフェースに対するリンクの転送能力を有効化するには、これらの制御信号の双方により“有効化”の場合の命令を行う必要がある。内部信号、又は外部信号又はこれらの双方の信号により、“無効化”の場合の命令を発する場合には、装置の転送能力に対するリンクを動作不能にする。自身の転送能力が無効化される場合には、装置のスターインターフェースに対するリンクが、“有効化”の場合の命令を自身の外部転送制御出力に伝達する必要がある。

詳細に上述したように、１つ以上の端末と結合装置との間のクリティカルリンクのみに予備のリンク、すなわち、冗長リンクを設けることにより、本発明による通信ネットワークシステムは障害の許容性を改善する。更に、物理層の構成素子数を制限でき、従って、物理層は費用及びスペースの点で優れたものとなる。

本発明による通信ネットワークシステムの第１実施例を図１に示す。この通信ネットワークシステムは、アクティブスターカプラの形態の結合装置１０を有する。この結合装置１０には、標準のカプラインターフェース１２、１４、１６及び１８と、冗長カプラインターフェース２０とが設けられている。冗長カプラインターフェース２０は第１のブロッキング（遮断）手段２２を有する。標準のカプラインターフェース１２は検出手段２４と、第２のブロッキング手段２６と、制御手段２８とを有する。標準のカプラインターフェース１２、１４、１６及び１８の各々は、標準のリンク３０、３２、３４及び３６の１つにそれぞれ接続されており、標準のリンク３０は標準のクリティカルリンクを構成している。冗長カプラインターフェース２０は冗長リンク３８に接続されている。更に、ネットワークのノードを構成する端末４０、４２、４４及び４６が設けられている。これら端末４０、４２、４４及び４６の各々は、標準の端末インターフェース４８、５０、５２及び５４の１つをそれぞれ有している。端末４０は更に、冗長端末インターフェース５６を有している。標準の端末インターフェース４８、５０、５２及び５４の各々は、標準のリンク３０、３２、３４及び３６の１つにそれぞれ接続されている。冗長端末インターフェース５６は冗長リンク３８を介して冗長カプラインターフェース２０に接続されている。

端末４０、４２、４４及び４６の何れも標準のリンク３０、３２、３４又は３６をそれぞれ介して結合装置１０に情報を送信することができる。この情報は次に、結合装置１０により他の全ての端末に転送される。例えば、端末４０から標準のクリティカルリンク３０を介して結合装置１０に送信された情報は端末４２、４４及び４６に転送される。端末４０で生じる情報は標準の端末インターフェース４８と冗長端末インターフェース５６との双方に供給され、これらから標準のクリティカルリンク３０及び冗長リンク３８により標準のカプラインターフェース１２及び冗長カプラインターフェース２０にそれぞれ送信される。冗長カプラインターフェース２０内に設けられている第１のブロッキング手段２２は、デフォルト当たり、冗長リンク３８から受信される情報を遮断する。このことは、情報は他の何れの標準のカプラインターフェース１２、１４、１６又は１８にも転送されないということを意味する。しかし、標準のカプラインターフェース１２に到達する情報は、上述したように、他の標準のカプラインターフェース１４、１６及び１８に転送される。

標準のカプラインターフェース１２における検出手段２４は、リンクの障害の発生に対し標準のクリティカルリンク３０を絶えず監視している。このようなリンクの障害は、標準のクリティカルリンク３０においてリンク障害が検出された場合に認識される。検出手段２４は、標準のクリティカルリンク３０における要件、すなわち、アクティビティの不存在又はアクティビティの不変（例えば、ある電圧レベルへの短絡）が満たされた場合に、リンク障害を認識する。長さが規定された繰り返しサイクルに基づくＴＤＭＡシステムの場合、通信サイクルよりも長い時間間隔中にメッセージ（アクティビティ）が受信されないという事実からアクティビティの不存在を見いだすことができる。この“障害検出待ち時間”がネットワークに対する最大のブラックアウトタイムを規定する。

検出手段２４によりリンク障害が検出された場合、標準のカプラインターフェース１２の第２のブロッキング手段２６に信号が送られ、標準のクリティカルリンク３０から受信される情報が遮断される。更に、標準のカプラインターフェース１２における制御手段２８によりイネーブル信号が第１のブロッキング手段２２に送られる。このイネーブル信号は、第１のブロッキング手段２２が冗長リンク３８から受信される情報の遮断を解除するようにする。その結果、端末４０により送信される情報が冗長リンク３８及び冗長カプラインターフェース２０を介して結合装置１０に送られる。ここで、この情報が他の標準のカプラインターフェース１４、１６及び１８に転送される。

標準のクリティカルリンク３０が回復した場合、すなわち、標準のクリティカルリンク３０が情報を正しく送信する能力が復元された場合には、検出手段２４が標準のクリティカルリンク３０における情報の正しい送信を検出する。その結果、制御手段２８がディスエーブル信号を第１のブロッキング手段２２に送信し、冗長リンク３８から受信される情報を第１のブロッキング手段２２により遮断させる。これと同時に、標準のカプラインターフェース１２における第２のブロッキング手段２６が“デブロック（遮断解除）モード”に切り換わり、標準のクリティカルリンク３０を経て受信される情報を通過させ、その後この情報を他の端末４２、４４及び４６に転送させる。

標準のリンク３０、３２、３４及び３６は、情報を双方の方向に送信しうる双方向性のリンクとして構成することができる。この場合、例えば、端末４４から送信された情報は、標準のクリティカルリンク３０と冗長リンク３８との双方を介して端末４０に送信される。このことは、第１のブロッキング手段２２も第２のブロッキング手段２６もこの方向に送信される情報を遮断せず、一方、ブロッキング手段２２及び２６の一方が、所定の時間に常に、逆方向に送信される情報を遮断するということを意味する。

図２は、本発明による通信ネットワークシステムの第２実施例を示す。本例は、いわゆる従属接続スタートポロジーを採用している。その理由は、本例は、相互接続された２つの結合装置１１０及び１１２を有し、各結合装置がアクティブスターカプラを構成している為である。第１の結合装置１１０は、標準のカプラインターフェース１１４及び１１６を有し、他の標準のカプラインターフェース１１８、１２０及び１２４は第２の結合装置１１２の一部分となっている。第１の結合装置１１０は更に、第１のブロッキング手段１３０を含む冗長カプラインターフェース１２６を有している。この冗長カプラインターフェース１２６は冗長リンク１４８を介して第２の結合装置１１２の冗長インターフェース１２８に接続されており、この冗長インターフェース１２８は第１の結合装置１１０に対する冗長端末インターフェースとして機能する。第１の結合装置１１０は更に、検出手段１３２、第２のブロッキング手段１３４及び制御手段１３６を含む標準のカプラインターフェース１２２を有している。第１の結合装置１１０のこの標準のカプラインターフェース１２２は標準のクリティカルリンク１４６を介して第２の結合装置１１２の標準のカプラインターフェース１２４に接続されている。他の標準のカプラインターフェース１１４、１１６、１１８及び１２０はそれぞれ、ネットワークノードの形態で構成した端末１５０、１５２、１５４及び１５６の標準の端末インターフェース１５８、１６０、１６２及び１６４に接続されている。

標準のクリティカルリンク１４６に接続された標準のカプラインターフェース１２２の、冗長カプラインターフェース１２６と関連する動作は、本発明の上述した第１の実施例に含まれる構成要素の動作に類似する。図２の線図には明確には示していないが、第２の結合装置１１２の標準のカプラインターフェース１２４及び冗長インターフェース１２８はそれぞれ、第１の結合装置１１０の標準のカプラインターフェース１２２及び冗長インターフェース１２６と同じ機能性を有する。このことは、冗長インターフェース１２８も第１のブロッキング手段を有し、又標準のカプラインターフェース１２４も第２のブロッキング手段、検出手段及び制御手段を有することを意味する。第１の結合装置１１０から第２の結合装置１１２へのデータ転送に関しては、標準のカプラインターフェース１２４及び冗長インターフェース１２８に含まれる第１及び第２のブロッキング手段、検出手段及び制御手段が適宜動作する。

本発明は上述した実施例に限定されず、本発明の種々の変形及びその他の適用が可能であること明らかである。

図１は、本発明による通信ネットワークシステムの第１実施例を示す線図である。 図２は、本発明による通信ネットワークシステムの第２実施例を示す線図である。

符号の説明

１０ 結合装置
１２、１４、１６、１８ 標準のカプラインターフェース
２０ 冗長カプラインターフェース
２２ 第１のブロッキング手段
２４ 検出手段
２６ 第２のブロッキング手段
２８ 制御手段
３０ 標準のクリティカルリンク
３２、３４、３６ 標準のリンク
３８ 冗長リンク
４０、４２、４４、４６ 端末
４８、５０、５２、５４ 標準の端末インターフェース
５６ 冗長端末インターフェース
１１０ 第１の結合装置
１１２ 第２の結合装置
１１４、１１６、１１８、１２０、１２２、１２４ 標準のカプラインターフェース
１２６ 冗長カプラインターフェース
１２８ 冗長インターフェース
１３０ 第１のブロッキング手段
１３２ 検出手段
１３４ 第２のブロッキング手段
１３６ 制御手段
１３８、１４０、１４２、１４４ 標準のリンク
１４６ 標準のクリティカルリンク
１４８ 冗長リンク
１５０、１５２、１５４、１５６ 端末
１５８、１６０、１６２、１６４ 標準の端末インターフェース

Claims (14)

1. ‐ 少なくとも２つの標準のカプラインターフェースと冗長カプラインターフェースとを有し、これらインターフェース間で情報を交換する結合装置と、
   ‐ 情報を送信する少なくとも２つの標準のリンクであって、これらのリンクのうちの１つがクリティカルリンクであり、各リンクが前記標準のカプラインターフェースの１つに接続されているこれら標準のリンクと、
   ‐ 前記クリティカルリンクと関連しており、前記冗長カプラインターフェースに接続されている冗長リンクと、
   ‐ 少なくとも２つの端末であって、各端末は、前記標準のリンクの１つに接続された標準の端末インターフェースを有し、少なくとも１つの端末が、前記冗長リンクに接続された冗長端末インターフェースを有しているこれらの端末と
   を具える通信ネットワークシステムにおいて、
   ‐ 前記冗長カプラインターフェースと、前記冗長端末インターフェースとの一方が、前記冗長リンクから受信する情報、又はこの冗長リンクに送信する情報、又はこれらの双方の情報を遮断する第１のブロッキング手段を有しており、
   ‐ 前記クリティカルリンクに接続された前記標準のカプラインターフェースと、前記クリティカルリンクに接続された前記標準の端末インターフェースとの一方が、
   i ） 前記クリティカルリンクにおけるリンク障害を検出する検出手段と、
   ii） 前記クリティカルリンクにおけるリンク障害の検出に応答して、前記クリティカルリンクから受信する情報、又はこのクリティカルリンクに送信する情報、又はこれらの双方の情報を遮断する第２のブロッキング手段と
   を有しており、
   ‐ 前記通信ネットワークシステムが更に、前記第１のブロッキング手段を制御する制御手段を有し、この制御手段は、前記クリティカルリンクにおけるリンク障害の検出に応答して前記第１のブロッキング手段にイネーブル信号を送り、この第１のブロッキング手段により前記冗長リンクから受信する情報、又はこの冗長リンクに送信する情報、又はこれらの双方の情報の遮断を解除するようにした通信ネットワークシステム。
2. 請求項１に記載の通信ネットワークシステムにおいて、前記制御手段は、前記クリティカルリンクに接続された前記標準のカプラインターフェースと、前記クリティカルリンクに接続された前記標準の端末インターフェースとの前記一方内に設けられている通信ネットワークシステム。
3. 請求項１に記載の通信ネットワークシステムにおいて、前記制御手段は前記結合装置内に設けられており、前記制御手段は更に、所定の時間に前記カプラインターフェースの１つのみから他のカプラインターフェースに情報が転送されるように前記インターフェース間での情報の前記交換を制御するようになっている通信ネットワークシステム。
4. 請求項１に記載の通信ネットワークシステムにおいて、前記冗長カプラインターフェースが前記第１のブロッキング手段を有しており、前記クリティカルリンクに接続された前記標準のカプラインターフェースが前記検出手段と、前記第２のブロッキング手段と、前記制御手段とを有している通信ネットワークシステム。
5. 請求項１に記載の通信ネットワークシステムにおいて、前記結合装置が、３つ又は４つ以上の標準のカプラインターフェースを有するスターカプラとするのが好ましいアクティブスターカプラである通信ネットワークシステム。
6. 請求項１に記載の通信ネットワークシステムにおいて、前記少なくとも２つの端末のうちの少なくとも１つが端末装置を取り付けるノードである通信ネットワークシステム。
7. 請求項６に記載の通信ネットワークシステムにおいて、前記少なくとも２つの端末のうちの１つが他の結合装置である通信ネットワークシステム。
8. 請求項１に記載の通信ネットワークシステムにおいて、前記検出手段は、例えば、前記クリティカルリンクにおける情報の正しい送信を検出することにより前記クリティカルリンクのリンク回復を検出するようになっており、前記制御手段は、前記クリティカルリンクのリンク回復に応答して、前記冗長リンクから受信される前記情報、又は前記冗長リンクに送信される前記情報、又はこれらの双方の前記情報を前記第１のブロッキング手段が遮断するように、この第１のブロッキング手段を制御するようになっており、前記第２のブロッキング手段は、前記クリティカルリンクのリンク回復の検出に応答して、前記クリティカルリンクから受信される前記情報、又は前記クリティカルリンクに送信される前記情報、又はこれらの双方の前記情報の遮断をこの第２のブロッキング手段が解除するようになっている通信ネットワークシステム。
9. 請求項１に記載の通信ネットワークシステムにおいて、前記クリティカルリンク及び前記冗長リンクの双方又は何れか一方は、情報を双方向送信するようになっており、前記第２のブロッキング手段は、前記クリティカルリンクにおけるリンク障害の検出により、前記クリティカルリンクから受信される情報を遮断して、他のカプラインターフェースから受信された情報を前記クリティカルリンクに送信するようになっているか、又は第１のブロッキング手段は、前記クリティカルリンクにおけるリンク障害の検出にかかわらず、他のカプラインターフェースから受信された情報を前記冗長リンクに送信するようになっているか、又はこれらの双方が行われるようになっている通信ネットワークシステム。
10. 請求項１に記載の通信ネットワークシステムにおいて、前記クリティカルリンク及び前記冗長リンクの各々、又は何れか一方が、情報を前記端末の１つから前記結合装置に送信する一方向性の受信リンクと、情報を前記結合装置から前記端末の１つに送信する一方向性の送信リンクとを有している通信ネットワークシステム。
11. 請求項１に記載の通信ネットワークシステムにおいて、前記冗長カプラインターフェースが前記冗長リンクにおけるリンク障害を検出する第２の検出手段を有し、前記第１のブロッキング手段は、前記冗長リンクにおけるリンク障害の検出に応答して、前記冗長リンクから受信される前記情報、又は前記冗長リンクに送信される前記情報、又はこれらの双方の前記情報の遮断をこの第１のブロッキング手段が行うように構成されている通信ネットワークシステム。
12. 請求項１に記載の通信ネットワークシステムにおいて、前記結合装置が、コンフィギュレーション信号を受信するコンフィギュレーション入力端を有し、前記カプラインターフェースの各々は、前記コンフィギュレーション信号により標準のカプラインターフェースか又は冗長カプラインターフェースの何れかとなるように設定可能となっている通信ネットワークシステム。
13. 請求項１に記載の通信ネットワークシステムにおいて、前記結合装置は、前記第１のブロッキング手段による前記イネーブル信号の発生をモニタリングする外部モニタを有している通信ネットワークシステム。
14. ‐ 少なくとも２つの標準のカプラインターフェースと冗長カプラインターフェースとを有する結合装置を準備し、これらインターフェース間で情報を交換する工程と、
    ‐ 情報を送信する少なくとも２つの標準のリンクであって、これらの標準のリンクの１つはクリティカルリンクとした当該標準のリンクを準備し、これらの標準のリンクの各々を前記標準のカプラインターフェースの１つに接続する工程と、
    ‐ 情報を送信する冗長リンクを準備し、この冗長リンクを前記クリティカルリンクと関連させるとともに前記冗長カプラインターフェースに接続する工程と、
    ‐ 少なくとも２つの端末であって、各端末は、前記標準のリンクの１つに接続された標準の端末インターフェースを有しており、少なくとも１つの端末は、前記冗長リンクに接続された冗長端末インターフェースを有している当該端末を準備する工程と、
    ‐ 前記冗長カプラインターフェースと前記冗長端末インターフェースとの一方に、前記冗長リンクから受信される情報とこの冗長リンクに送信される情報との双方又は何れか一方を遮断する第１のブロッキング手段を設ける工程と、
    ‐ 前記クリティカルリンクに接続された前記標準のカプラインターフェースとこのクリティカルリンクに接続された前記標準の端末インターフェースとの一方に、
    i ） このクリティカルリンクにおけるリンク障害を検出する検出手段と、
    ii） このクリティカルリンクにおけるリンク障害の検出に応答して、このクリティカルリンクから受信される情報とこのクリティカルリンクに送信される情報との双方又は何れか一方を遮断する第２のブロッキング手段と
    を設ける工程と、
    ‐ 前記第１のブロッキング手段を制御する制御手段を有する通信ネットワークシステムを準備し、前記クリティカルリンクにおけるリンク障害の検出に応答して前記第１のブロッキング手段にイネーブル信号を送信し、この第１のブロッキング手段により、前記冗長リンクから受信される情報及びこの冗長リンクに送信される情報の双方又は何れか一方の遮断を解除する工程と
    を具える情報通信方法。

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