JP2011130307A - Redundancy communication device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ビル内通信、列車内通信等、メタル線等の各種通信伝送路を用いる有線通信及び無線通信をおこなう通信装置に関し、特にマスター装置の故障や伝送路に異常が発生した場合、当該マスター装置に接続しているスレーブ装置が、次に接続する最適なマスター装置を選択する冗長化通信装置に関するものである。 The present invention relates to a communication device that performs wired communication and wireless communication using various communication transmission paths such as metal communication such as in-building communication, in-train communication, and in particular, when a failure of the master device or abnormality occurs in the transmission path, The present invention relates to a redundant communication device in which a slave device connected to a master device selects an optimum master device to be connected next.
従来、マスター装置故障時における冗長化方式として、例えば特許文献１に示すように、通信系が途中で切断された場合でも、故障点の下側のスレーブ装置を自動的にマスター装置として機能させ、更に下側に接続されている他のスレーブ装置の制御を継続するものが知られている。
Conventionally, as a redundancy method at the time of a master device failure, for example, as shown in
従来の冗長化方式は、マスター装置とこれにデイジーチェーン接続されたスレーブ装置で構成される。そして、万一マスター装置の故障が発生すると、故障したマスター装置の直下に接続されているスレーブ装置がマスター装置として機能するものである。
この構成では、全てのスレーブ装置がデイジーチェーン接続されていること及び全てのスレーブ装置がマスター装置を兼ね得る仕様とする必要がある。
しかしながら、複数のスレーブ装置が１台のマスター装置に接続されるバス型伝送路を備えた通信装置では、対等な関係にあるスレーブ装置が複数併存するため、この方式を直接適用できないという問題があった。
The conventional redundancy system is composed of a master device and slave devices daisy chained to the master device. If a failure of the master device occurs, the slave device connected immediately below the failed master device functions as the master device.
In this configuration, it is necessary that all slave devices are connected in a daisy chain and that all slave devices can also serve as a master device.
However, a communication device having a bus-type transmission line in which a plurality of slave devices are connected to one master device has a problem that a plurality of slave devices having an equal relationship coexist, and this method cannot be directly applied. It was.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、マスター装置が故障した場合や伝送路劣化・異常が発生した場合に、当該マスター装置に接続されていた各スレーブ装置が自動的に他の最適なマスター装置へ接続する、最適マスター選択による冗長化通信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. When a master device fails or a transmission path deterioration / abnormality occurs, each slave device connected to the master device is automatically It is an object of the present invention to provide a redundant communication device by selecting an optimum master, which is connected to another optimum master device.
この発明に係る冗長化通信装置は、
それぞれがスレーブ装置を制御する複数のマスター装置と、
各マスター装置にデータを配信するサーバとがバス型伝送路で接続された冗長化通信装置であって、
スレーブ装置は、
バス型伝送路の通信断を検出する通信断検出手段を備え、
スレーブ装置が、接続しているマスター装置との間の通信断を検出したときは、次にスレーブ装置が接続すべきマスター装置を自ら選択して接続することを特徴とするものである。
The redundant communication device according to the present invention is:
A plurality of master devices each controlling a slave device;
A redundant communication device in which a server that distributes data to each master device is connected by a bus-type transmission line,
Slave device
Comprising a communication disconnection detecting means for detecting a communication disconnection of a bus type transmission line;
When the slave device detects a disconnection of communication with the connected master device, the slave device selects and connects the master device to be connected next by the slave device.
この発明に係る冗長化通信装置のスレーブ装置は、バス型伝送路の通信断を検出する通信断検出手段を備え、スレーブ装置は、接続しているマスター装置との間の通信断を検出したときは、次にスレーブ装置が接続すべきマスター装置を自ら選択して接続することを特徴とするものなので、障害が発生しても通信装置全体の運用を継続でき、通信品質を確保できる。
また、装置二重化の必要がなく二重化のための装置コストや、設置スペースが不要となる。
The slave device of the redundant communication device according to the present invention includes communication disconnection detecting means for detecting communication disconnection of the bus type transmission line, and the slave device detects communication disconnection with the connected master device. Is characterized in that the master device to be connected next by the slave device is selected and connected, so that even if a failure occurs, the operation of the entire communication device can be continued and communication quality can be ensured.
Further, there is no need for apparatus duplication, and apparatus cost and installation space for duplication are not required.
実施の形態１．
この発明に係る冗長化通信装置の実施の形態１を図を用いて説明する。
図１は冗長化通信装置１００（以下装置１００という）の全体構成を示す概念図であり、正常動作時の状態を示している。図２は、装置１００のマスター装置１ｂに不具合が発生した状態を示している。図１及び図２に示す装置１００を列車の通信装置として適用したものが図３及び図４である。
本発明に係る冗長化通信装置は、ビル間や、移動体間の通信を確保するため使用する装置であるが、伝送路は、有線でも無線でも構わない。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of the redundant communication device 100 (hereinafter referred to as the device 100), and shows a state during normal operation. FIG. 2 shows a state where a failure has occurred in the
The redundant communication device according to the present invention is a device used for securing communication between buildings or between mobile objects, but the transmission path may be wired or wireless.
次に、装置の構成について図１を用いて説明する。
バス型の伝送路４にサーバ３、マスター装置1a、１ｂ、スレーブ装置２ａ〜２ｚ及びスレーブ装置２１ａ〜２１ｚが接続されている。各装置が正常に動作しているとき、破線で囲まれたグループ１０１内の各スレーブ装置２ａ〜２ｚはマスター装置１ａの制御下に置かれ、グループ１０２内のスレーブ装置２１ａ〜２１ｂの各スレーブ装置はマスター装置１ｂの制御下に置かれている。このような接続とすることにより、サーバ３から各装置に提供されるデータがスムーズに流れるよう通信処理を装置１００内の複数のマスター装置に分散して担当させている。
Next, the configuration of the apparatus will be described with reference to FIG.
A
この装置１００のマスター装置の１台が故障した場合でも装置１００全体の通信を最適に確保することが本発明の目的である。
マスター装置の１台が故障した場合の各スレーブ装置の動作について図３及び図４を用いて説明する。
It is an object of the present invention to optimally ensure communication of the
The operation of each slave device when one of the master devices fails will be described with reference to FIGS.
図３において、マスター装置１ａはスレーブ装置２ａ〜２ｚまでを制御し、マスター装置１ｂはスレーブ装置２１ａ〜２１ｚを制御し、同様にマスター装置１ｃはスレーブ装置２２ａ〜２２ｚを制御している。ここで、何らかの原因によってマスター装置１ｂが故障し、その制御下にあるスレーブ装置２１ａ〜２１ｚへの制御ができなくなった場合、各スレーブ装置２１ａ〜２１ｚは独自に付近に存在する最適なマスター装置を割り出し自らそのマスター装置に接続し通信を確保する。
具体的には図４に示すように、スレーブ装置２１ａはマスター装置１ａに自ら接続し、スレーブ装置２１ｂ〜２１ｚはマスター装置１ｃに自ら接続する。
このように、故障前にマスター装置１ｂが制御していたグループ１０２に属するスレーブ装置２１ａ〜２１ｚはそれぞれが最適と判断したマスター装置の制御下に自ら入ることになる。
In FIG. 3, the master device 1a controls the
Specifically, as shown in FIG. 4, the
In this way, the
次に、各スレーブ装置の構成を図５を用いて説明する。
図５は、装置１００で使用するスレーブ装置２ａの構成を示すブロック図である。
スレーブ装置２ａは変復調手段５１と、ブリッジ５２と、ブリッジバッファ５３と、周波数帯域変更手段５６と、プリアンブルパタン変更手段５７と、通信断検出手段５８と、ＣＰＵ６０とから構成されている。
そして、スレーブ装置２ａの変復調手段５１は、外部にあってこのスレーブ装置２ａを制御下に置くマスター装置１ａと伝送路４で接続されている。
また、変復調手段５１はブリッジ５２を介してマスター装置１ａから受け取ったデータを処理するＰＣ７に接続されている。
Next, the configuration of each slave device will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the
The
The modulation / demodulation means 51 of the
The
変復調手段５１は、送信・受信での変復調手段を有するモデムであり、受信したアナログ信号をディジタル信号に変換し、送信するときはその逆の処理をする。
構成としては受信信号タイミングを検出する同期回路、送信側で変調した信号を復調する復調回路、誤り訂正機能等を有するがここでは詳細は省略する。
図５に示すように、変復調手段５１の受信側はマスター装置１ａからの信号を伝送路４を通して受信し、予め定められた方式で復調してブリッジ５２を介してＰＣ７へイーサネット（登録商標）形式のデータとして受け渡す。反対に、送信側は、ＰＣ７からブリッジ５２を介して受け取ったイーサネット（登録商標）形式データを予め定めた方式で変調して伝送路４を通してマスター装置１ａへ送信する。
The modulation / demodulation means 51 is a modem having modulation / demodulation means for transmission / reception, converts the received analog signal into a digital signal, and performs the reverse process when transmitting it.
The configuration includes a synchronization circuit that detects the timing of the received signal, a demodulation circuit that demodulates the signal modulated on the transmission side, an error correction function, and the like, but details thereof are omitted here.
As shown in FIG. 5, the receiving side of the modulation / demodulation means 51 receives the signal from the master device 1a through the transmission line 4, demodulates it in a predetermined method, and sends it to the PC 7 via the
次に、変復調手段５１に接続されている各手段の機能について説明する。
変復調手段５１の主たる機能は前述の通りであるが、スレーブ装置２ａは、万一、このスレーブ装置２ａが接続するマスター装置１ａに故障が発生し、データ通信が途絶えた場合に備えて、他のマスター装置に自ら接続するための各種の手段を備えている。
通信断検出手段５８は、このスレーブ装置２ａが接続するマスター装置１ａとの通信プロトコルを監視する。そして、例えば一定時間受信がない場合、ＡＣＫ等の応答が返らない場合、或いは、ヘルスチェック機能等を設け、その応答が返らない等の条件設定により通信断を検出する。
その他、通信断を検出する要因としては、例えばマスター装置の故障や、伝送路が減衰のみではなくレベルの大きなノイズ等も想定される。
スレーブ装置２ａが、通信断検出手段５８により通信断を検出した場合、内部タイマー等により一定時間経過後、通信断が発生したマスター装置との接続をスレーブ装置２ａ側からも切断する。
このような場合でも継続して安定した通信の確保を行うため、スレーブ装置２ａは新たに接続すべきマスター装置を選択することで冗長化構成を実現する。
Next, the function of each unit connected to the
The main function of the modulation / demodulation means 51 is as described above. However, the
The communication disconnection detection means 58 monitors the communication protocol with the master device 1a to which the
In addition, as a factor for detecting a communication disconnection, for example, a failure of the master device or a noise with a large level as well as attenuation of the transmission path is assumed.
When the
Even in such a case, in order to ensure stable communication continuously, the
通信断検出手段５８がマスター装置１ａとの通信の遮断を検出すると、スレーブ装置２ａは、新たなマスター装置と接続するためにプリアンブルパタン変更手段５７によって、プリアンブルパタンを変更して接続可能なマスター装置の探索を行う。
When the communication
図６に示すように、それぞれのマスター装置への送信データは、複数のマスター装置間の信号干渉による誤接続防止を目的として、フレーム先頭部分に異なるプリアンブルパタンを有する。この場合、スレーブ装置２ａが新たなマスター装置と接続するためには、このプリアンブルパタンが合致する必要がある。
スレーブ装置２ａが新たなマスターを探索するにあたり、プリアンブルパタン変更手段５７は、以後送出するデータのプリアンブルパタンを、予め当該手段に登録しておいた他のマスター装置のプリアンブルパタンに変更する要求を変復調手段５１に通知して新たなマスター装置の探索を行う。
As shown in FIG. 6, transmission data to each master device has different preamble patterns at the beginning of the frame for the purpose of preventing erroneous connection due to signal interference between the plurality of master devices. In this case, in order for the
When the
新たなマスター装置から応答があり、通信が完了した場合、当該マスター装置は、スレーブ装置２ａの参入処理を行う。もし、新たなマスター装置が探索されず通信が確立しなかった場合は、プリアンブルパタン変更手段５７はさらに新たなプリアンブルパタンを変復調手段５１へ設定する。
When there is a response from the new master device and communication is completed, the master device performs entry processing of the
プリアンブルパタン変更手段５７によって新たなマスター装置を探査した結果、新たなマスター装置を発見することができなかった場合は、周波数帯域変更手段５６へ処理を移行する。
As a result of searching for a new master device by the preamble pattern changing means 57, if a new master device cannot be found, the processing shifts to the frequency
周波数帯域変更手段５６は、変復調手段５１が通信する際に使用可能な周波数帯域を複数有する場合、それらの周波数帯域から１つの周波数帯域を選択し、変復調手段５１に設定する。
周波数帯域変更手段５６は、図７に示すような周波数帯域の一覧を保持している。予め設定されたこれらの周波数帯域の中から現在使用する周波数と異なる周波数帯域を変復調手段５１へ設定する。
変復調手段５１は、設定された周波数帯域を送信部及び受信部へ設定し新たに接続すべきマスター装置の探索を開始する。新たなマスター装置との通信が完了した場合は、当該マスター装置は、スレーブ装置２ａの参入処理を行う。もし、新たなマスター装置が探索されず通信が確立しなかった場合は、周波数帯域変更手段５６はさらに新たな周波数帯域を変復調手段５１へ設定する。
When there are a plurality of frequency bands that can be used when the
The frequency band changing means 56 holds a list of frequency bands as shown in FIG. Of these preset frequency bands, a frequency band different from the currently used frequency is set in the
The
以上のように、故障したスレーブ装置は、送出するデータのプリアンブルパタンを変更することや、通信に使用する周波数帯域を変更することによって、最適なマスター装置を自ら探索し、当該マスター装置に自動的に接続されるため、障害が発生しても通信装置全体の運用を継続でき、通信品質を確保できる。
また、装置二重化の必要がなく二重化のための装置コストや、設置スペースが不要となる。
As described above, the failed slave device searches for the optimum master device by changing the preamble pattern of the data to be transmitted or the frequency band used for communication, and automatically sends the master device to the master device. Therefore, even if a failure occurs, the operation of the entire communication device can be continued and communication quality can be ensured.
Further, there is no need for apparatus duplication, and apparatus cost and installation space for duplication are not required.
実施の形態２．
この発明に係る冗長化通信装置の実施の形態２を図８を用いて、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
図８は、冗長化通信装置２００（以下装置２００という）で使用するスレーブ装置２０２ａの構成を示すブロック図である。
図９は、この実施の形態で使用するマスター選択リスト５５に記載するデータの１例を示す図である。
A second embodiment of the redundant communication apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 8, focusing on differences from the first embodiment.
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the slave device 202a used in the redundant communication device 200 (hereinafter referred to as device 200).
FIG. 9 is a diagram showing an example of data described in the
この実施の形態の装置２００は、周波数帯域変更手段５６によって新たなマスター装置を探査した結果、接続可能な新たなマスター装置を発見することができなかった場合に、更にマスター装置を探索する手段を備えている。
スレーブ装置２０２ａのマスター選択手段５４は、マスター選択リスト５５を元に、次にスレーブ装置２０２ａが接続すべきマスター装置を選択する。
マスター選択リスト５５には、予め、スレーブ装置２０２ａが接続可能なマスター装置の諸情報を記載している。
The
Based on the
In the
例えば、「マスター番号欄」には、ＭＡＣアドレスなど、マスター装置を一意に特定できるデータを記載する。「受信電力」の欄には、スレーブ装置２ａからそれぞれのマスター装置までの距離などを元にした計算上の各マスター装置からの信号の標準受信電力を記載する。「優先順位」の欄は、接続するマスター装置の優先順位を記載する。
「排他」の欄には、このスレーブ装置２０２ａからの接続を禁止するマスター装置がある場合には、その装置にマークを記載する。
For example, in the “master number column”, data that can uniquely identify the master device, such as a MAC address, is described. In the “Received power” column, the standard received power of a signal from each master device in calculation based on the distance from the
In the “exclusive” column, if there is a master device that prohibits connection from the slave device 202a, a mark is written on that device.
マスター選択手段５４は、マスター選択リスト５５に格納されたデータを元に、次に接続すべきマスター装置との通信に必要なデータを変復調手段２５１に設定する。
マスター選択手段５４が使用するマスター選択リストのデータ欄は、１つのみを使用しても良いし、複数の欄を使用して条件を組み合わせても良い。組合せによってマスター装置を選択するための複数のルールを設定できる。
これらのルールのアルゴリズムについては外部接続したＰＣ等により変更可能であり、マスター選択リストの編集も可能である。
例えば、「優先順位」と「排他」欄を使用する場合は、優先順位に従い、「排他」に該当しないマスター装置に接続するルール等を使用する。
尚、マスター装置の識別には、図１０に示すようにフレームのヘッダ部の一部にＭＡＣアドレスや識別コードを設ければよい。
Based on the data stored in the
Only one data column in the master selection list used by the master selection means 54 may be used, or conditions may be combined using a plurality of columns. A plurality of rules for selecting a master device can be set by combination.
The algorithm of these rules can be changed by an externally connected PC or the like, and the master selection list can be edited.
For example, when using the “priority” and “exclusive” fields, rules etc. for connecting to a master device not corresponding to “exclusive” are used according to the priority.
For identification of the master device, a MAC address or identification code may be provided in a part of the header of the frame as shown in FIG.
また、運用中に、あるマスター装置に障害が発生した場合、全てのスレーブ装置のマスター選択リスト５５に記載されている当該マスター装置の「排他」欄に、接続不可である旨を示すフラグを立てることにより、スレーブ装置が障害発生中のマスター装置に接続しようとする無駄を省き、早期に新たなマスター装置との通信を開始することができる。
In addition, when a failure occurs in a certain master device during operation, a flag indicating that connection is not possible is set in the “exclusive” column of the master device described in the
このように、マスター選択手段５４及びマスター選択リスト５５を設けることにより、実際の装置２００のマスター装置及びスレーブ装置の構成に合わせてフレキシブルな冗長化通信手段を確保できる。
また、それぞれのスレーブ装置が最適なマスター装置を選択することが可能であり、トラフィック容量や伝送路特性が既知である場合には事前のネットワーク設計に従って任意にマスター選択リストを作成できる利点がある。
Thus, by providing the master selection means 54 and the
Further, each slave device can select an optimum master device, and when the traffic capacity and transmission path characteristics are known, there is an advantage that a master selection list can be arbitrarily created according to a prior network design.
実施の形態３．
この発明に係る冗長化通信装置の実施の形態３を図１１を用いて、実施の形態２と異なる部分を中心に説明する。
図１１は、冗長化通信装置３００（以下装置３００という）で使用するスレーブ装置３０２ａの構成を示すブロック図である。
図１２はこの実施の形態で追加された手段のブロック図である。
実施の形態２で説明した各手段の他に、この実施の形態におけるスレーブ装置３０２ａの変復調手段３５１は、このスレーブ装置３０２ａが接続しているマスター装置３０１ａからの信号の受信電力を測定する受信電力測定手段５９を備えている。信号の受信電力の測定は、例えばフレームの先頭のプリアンブルでの受信電力を測定する。
また、図１２に示すマスター装置３０１ａは、各スレーブ装置に送信する信号の送信電力を増幅する電力増幅手段９を備えている。
A third embodiment of the redundant communication device according to the present invention will be described with reference to FIG. 11, focusing on the differences from the second embodiment.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a slave device 302a used in the redundant communication device 300 (hereinafter referred to as device 300).
FIG. 12 is a block diagram of the means added in this embodiment.
In addition to the means described in the second embodiment, the modulation / demodulation means 351 of the slave device 302a in this embodiment receives the received power for measuring the received power of the signal from the
12 includes a power amplifying unit 9 that amplifies transmission power of a signal transmitted to each slave device.
この実施の形態による装置３００は、マスター装置とスレーブ装置との通信が遮断しないまでも、送信電力の低下から通信が不安定な場合や、スレーブ装置が新たなマスター装置に接続した場合において受信電力が小さく通信品質を確保できないような場合の対策を備えている。
以下、後者の場合を例に説明する。
スレーブ装置３０２ａと旧マスター装置との間の通信が遮断され、スレーブ装置３０２ａが新たなマスター装置３０１ａの制御下に入ったが、受信電力が小さすぎて通信状態が不安定になる場合がある。
このような場合、スレーブ装置３０２ａはマスター装置３０１ａに対し、送信電力の増幅を要請する必要がある。
Even if communication between the master device and the slave device is not interrupted, the
Hereinafter, the latter case will be described as an example.
Although the communication between the slave device 302a and the old master device is cut off and the slave device 302a is under the control of the
In such a case, the slave device 302a needs to request the
スレーブ装置３０２ａがマスター装置３０１ａの制御下に入り、マスター装置３０１ａとの通信が開始されると、受信電力測定手段５９は、マスター装置３０１ａから送信されるフレームの先頭のプリアンブルでの受信電力レベルを測定し計算する。
When the slave device 302a enters the control of the
次に、受信電力測定手段５９は、この受信電力とマスター選択リスト５５に記載されているマスター装置３０１ａからの信号の標準受信電力の値、あるいはその値から計算される受信電力期待値より実際の受信電力が低下した場合には、受信電力低下であること及び受信電力値をＣＰＵ６０へ通知する。
受信電力期待値は、例えば復調動作が可能な最低の電力値を設定する。受信電力が期待値より低下する要因としては、例えばマスター装置の故障による送信電力低下や、伝送路減衰が大きく十分な受信電力が得られない場合を想定する。
Next, the received power measuring means 59 calculates an actual value from the received power and the value of the standard received power of the signal from the
The expected received power value is set to, for example, the lowest power value that can be demodulated. As factors that cause the received power to fall below the expected value, for example, a case is assumed in which transmission power is reduced due to a failure of the master device, or transmission power is attenuated and sufficient received power cannot be obtained.
さて、受信電力低下の通知を受けたＣＰＵ６０は、受信電力通知手段８に対し、マスター装置３０１ａに対して送信電力の増幅要請を出すよう指令する。
指令を受けた受信電力通知手段８は専用プロトコルにてマスター装置３０１ａに対し送信電力を上げるよう、現在の受信電力の値を添付して通知する。
The
The received power notification means 8 that has received the command notifies the
スレーブ装置３０２ａから送信電力の増幅要請を受けたマスター装置３０１ａの電力増幅手段９は、実際にマスター装置３０１ａが送信している送信電力と、スレーブ装置３０２ａが受信している受信電力との差から、最適な送信電力を計算して送信電力を制御する。
この実施の形態によれば、例えば移動体通信において、移動局は、受信電力の測定結果で通信品質に問題がある場合には、送信電力を大きくするよう基地局に要求し、基地局は当該要求に基づき移動局に向けた信号の送信電力を制御することにより、移動局における基地局からの信号受信品質をほぼ一定に保てるという効果がある。
The power amplifying means 9 of the
According to this embodiment, for example, in mobile communication, when there is a problem in communication quality in the received power measurement result, the mobile station requests the base station to increase the transmission power, and the base station By controlling the transmission power of the signal directed to the mobile station based on the request, there is an effect that the signal reception quality from the base station in the mobile station can be kept substantially constant.
実施の形態４．
この発明に係る冗長化通信装置の実施の形態４を図１３を用いて、実施の形態４と異なる部分を中心に説明する。
図１３は、冗長化通信装置４００（以下装置４００という）で使用するスレーブ装置４０２ａの構成を示すブロック図である。
外見上の構成は実施の形態３のスレーブ装置３０２ａと同じである。
異なる部分は、マスター選択手段４５４の機能及びマスター選択リスト４５５が、図示しない「測定受信電力」欄を有する点である。
Embodiment 4 FIG.
A redundant communication apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13, focusing on the differences from the fourth embodiment.
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of the slave device 402a used in the redundant communication device 400 (hereinafter referred to as the device 400).
The appearance configuration is the same as that of the slave device 302a of the third embodiment.
The difference is that the function of the master selection means 454 and the master selection list 455 have a “measurement received power” column (not shown).
スレーブ装置４０２ａのマスター選択手段４５４は周期的にマスター選択リスト４５５に登録されている全てのマスター装置に接続テストを行い、その応答フレームのプリアンブル部の受信電力を受信電力測定手段５９で測定する。
そしてそれぞれのマスター装置からの信号の受信電力を対応するマスター選択リスト４５５の「測定受信電力」欄に記載する。
The master selection unit 454 of the slave device 402a periodically performs a connection test on all master devices registered in the master selection list 455, and the reception
Then, the received power of the signal from each master device is described in the “measured received power” column of the corresponding master selection list 455.
スレーブ装置４０２ａは、現在通信に常用しているマスター装置の異常を検知したときは、まず旧マスター装置との接続を遮断する。
次に、マスター選択手段４５４は、マスター選択リスト４５５に記載した測定受信電力を元に、十分な受信電力を期待できるマスター装置に接続するよう各種データを変復調手段４５１に設定する。
これにより、スレーブ装置４０２ａは、新たなマスター装置に接続後、直ちに最適な通信を開始でき、接続当初から通信の品質を確保することができる。
When the slave device 402a detects an abnormality of the master device that is currently used for communication, the slave device 402a first disconnects from the old master device.
Next, the master selection unit 454 sets various data in the modulation / demodulation unit 451 so as to connect to a master device that can expect sufficient reception power based on the measured reception power described in the master selection list 455.
As a result, the slave device 402a can start optimal communication immediately after connecting to a new master device, and can ensure the quality of communication from the beginning of connection.
実施の形態５．
この発明に係る冗長化通信装置の実施の形態５を図１４を用いて、実施の形態４と異なる部分を中心に説明する。
図１４は、冗長化通信装置５００（以下装置５００という）で使用するスレーブ装置５０２ａの構成を示すブロック図である。
実施の形態４のスレーブ装置４０２ａの構成に加えて、通信量監視手段５０を設けている。
通信量監視手段５０は、ブリッジバッファ５３のバッファ容量及びバッファあふれを監視する。
図１４は、スレーブ装置５０２ａに備えたブリッジ５２及びブリッジバッファ５３を示しているが、マスター装置側にも同様のブリッジ及びバッファを備えている。
図１５は、装置５００に接続された、あるマスター装置５０１ｘのブリッジ９２とその周辺の要部ブロック図である。
Embodiment 5 FIG.
A redundant communication apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 14, focusing on differences from the fourth embodiment.
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a slave device 502a used in the redundant communication device 500 (hereinafter referred to as device 500).
In addition to the configuration of the slave device 402a of the fourth embodiment, a traffic monitoring unit 50 is provided.
The traffic monitoring unit 50 monitors the buffer capacity and buffer overflow of the
FIG. 14 shows the
FIG. 15 is a principal block diagram of a bridge 92 of a certain master device 501x and its periphery connected to the device 500.
マスター装置５０１ｘが制御する各スレーブ装置からのデータは、変復調手段５９１で予め定められた方式で復調してブリッジ９２を介してＰＣ５０７へイーサネット（登録商標）形式のデータとして受け渡される。反対に、送信時は、ＰＣ５０７からブリッジ９２が受け取ったイーサネット（登録商標）形式データは、ブリッジ９２を介して変復調手段５９１で予め定めた方式で変調して伝送路４を通して各スレーブ装置へ送信される。
Data from each slave device controlled by the master device 501x is demodulated by a modulation / demodulation means 591 in a predetermined manner and transferred to the
ブリッジ９２にはブリッジバッファ９３を接続している。
ブリッジバッファ９３は、ＰＣ等の端末とブリッジ９２間のデータの通信速度と、マスター装置５０１ｘと、これに接続している各スレーブ装置間の通信速度差によって発生する通信データ量の差を吸収するための装置であってデータの差分を一時的に保存するデータメモリ領域を有する。
ブリッジバッファ９３は、例えば、ＦＩＦＯ（ＦＩＲＳＴ ＩＮ ＦＩＲＳＴ ＯＵＴ）のようなメモリ機能である。
ここで、例えば、図１５において、マスター装置５０１ｘがＰＣ等のデータ端末からデータを受信する場合、マスター装置５０１ｘと各スレーブ装置間の伝送路４の帯域が十分でなければ、ブリッジバッファ９３の送信バッファは伝送路４へデータをスムーズに送信できなくなる。
すると、バッファ残量が次第に小さくなり、バッファあふれが発生する場合がある。
また、マスター装置５０１ｘが複数のスレーブ装置からデータを受信する場合、スレーブ装置の数が多く、総合データ量が大きい場合は、データ端末側へデータを十分に送り出せず、バッファ残量が小さくなってバッファあふれが発生する。
A bridge buffer 93 is connected to the bridge 92.
The bridge buffer 93 absorbs the difference in communication data amount generated by the data communication speed between the terminal such as a PC and the bridge 92 and the communication speed difference between the master device 501x and each slave device connected to the master device 501x. And a data memory area for temporarily storing data differences.
The bridge buffer 93 has a memory function such as a FIFO (FIRST IN FIRST OUT).
Here, for example, in FIG. 15, when the master device 501x receives data from a data terminal such as a PC, if the bandwidth of the transmission path 4 between the master device 501x and each slave device is not sufficient, transmission of the bridge buffer 93 is performed. The buffer cannot transmit data smoothly to the transmission path 4.
As a result, the remaining buffer capacity gradually decreases, and buffer overflow may occur.
In addition, when the master device 501x receives data from a plurality of slave devices, if the number of slave devices is large and the total amount of data is large, the data cannot be sent sufficiently to the data terminal side, and the remaining buffer capacity becomes small. Buffer overflow occurs.
マスター装置５０１ｘも、ブリッジバッファ９３からのバッファ残量やバッファあふれ情報を受信する通信量監視手段９０を有する。
通信量監視手段９０がバッファ異常を検出すると、マスター装置５０１ｘは、装置５００の全てのスレーブ装置に割り込んで接続し、注意情報を送信する。
マスター装置５０１ｘから注意情報を受信した各スレーブ装置は、以後マスター装置５０１ｘには接続しないようにするために次の処理をする。
The master device 501x also includes a communication amount monitoring unit 90 that receives buffer remaining amount and buffer overflow information from the bridge buffer 93.
When the traffic monitoring unit 90 detects a buffer abnormality, the master device 501x interrupts and connects to all slave devices of the device 500, and transmits caution information.
Each slave device that has received the attention information from the master device 501x performs the following processing in order not to connect to the master device 501x.
図１４において、注意情報を受信したスレーブ装置５０２ａのＣＰＵ６０は、マスター選択手段５５４を介して、マスター選択リストの「排他」欄に当該マスター装置５０１ｘを接続不可とするフラグを記載する。
In FIG. 14, the
本機能により、後にスレーブ装置５０２ａが、新たなマスター装置を選択して接続しようとした場合、トラフィック処理能力の限界に近いマスター装置５０１ｘへの接続を回避し、ネットワークの破綻（オーバーフロー）を発生させる心配のない新たなマスター装置を選択することが可能となり、通信の品質を保持できる。 With this function, when the slave device 502a later selects a new master device and tries to connect to it, connection to the master device 501x close to the limit of the traffic processing capacity is avoided and a network failure (overflow) occurs. It becomes possible to select a new master device without worry, and the communication quality can be maintained.
１ａ，１ｂ，１ｃ，３０１ａ，５０１ｘ マスター装置、１０１，１０２ グループ、２ａ〜２ｚ，２１ａ〜２１ｚ，２２ａ〜２２ｚ，２０２ａ，４０２ａ，３０２ａ，５０２ａ スレーブ装置，
３ サーバ、４ 伝送路、５０ 通信量監視手段、
５１，２５１，３５１，４５１ 変復調手段、５２，９２ ブリッジ、
５３，９３ ブリッジバッファ、５４，４５４，５５４ マスター選択手段、
５５ マスター選択リスト、５６ 周波数帯域変更手段、
５７ プリアンブルパタン変更手段、通信断検出手段、５９ 受信電力測定手段、
６０，７ ＣＰＵ、８ 受信電力通知手段、９ 電力増幅手段、９０ 通信量監視手段、１００，２００，３００，４００，５００ 冗長化通信装置。
1a, 1b, 1c, 301a, 501x master device, 101, 102 group, 2a-2z, 21a-21z, 22a-22z, 202a, 402a, 302a, 502a slave device,
3 servers, 4 transmission lines, 50 traffic monitoring means,
51,251,351,451 modulation / demodulation means, 52,92 bridge,
53, 93 Bridge buffer, 54, 454, 554 Master selection means,
55 master selection list, 56 frequency band changing means,
57 preamble pattern changing means, communication disconnection detecting means, 59 received power measuring means,
60, 7 CPU, 8 received power notification means, 9 power amplification means, 90 communication amount monitoring means, 100, 200, 300, 400, 500 Redundant communication device.
Claims (9)
前記各マスター装置にデータを配信するサーバとがバス型伝送路で接続された冗長化通信装置であって、
前記スレーブ装置は、
前記バス型通信路の通信断を検出する通信断検出手段を備え、
前記スレーブ装置は、接続しているマスター装置との間の通信異常を検出したときは、次に前記スレーブ装置が接続すべきマスター装置を自ら選択して接続することを特徴とする冗長化通信装置。 A plurality of master devices each controlling a slave device;
A redundant communication device in which a server that distributes data to each master device is connected by a bus-type transmission line,
The slave device is
Comprising a communication disconnection detecting means for detecting communication disconnection of the bus type communication path;
When the slave device detects a communication abnormality with the connected master device, the slave device selects and connects the master device to which the slave device should be connected next. .
前記スレーブ装置から送信する送信データのプリアンブルパタンを変更するプリアンブルパタン変更手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の冗長化通信装置。 The slave device has a preamble pattern of a predetermined master device connected to the bus type communication path,
The redundant communication device according to claim 1, further comprising preamble pattern changing means for changing a preamble pattern of transmission data transmitted from the slave device.
前記マスター接続リストから前記スレーブ装置が接続すべきマスター装置を選択するマスター選択手段とを備え、
前記マスター接続リストには、前記スレーブ装置が接続可能なマスター装置の優先順位を記載し、前記マスター選択手段は、前記優先順位に従って接続すべきマスター装置を選択することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の冗長化通信装置。 In the slave device, a master connection list describing a master number of a master device to which the slave device can be connected, and
Master selection means for selecting a master device to be connected to the slave device from the master connection list,
The master connection list describes a priority order of master devices to which the slave device can be connected, and the master selection means selects a master device to be connected according to the priority order. The redundant communication device according to claim 3.
前記スレーブ装置は、接続しているマスター装置からの信号の受信電力を計測する受信電力測定手段を備え、
前記受信電力測定手段が、前記標準受信電力の値から前記マスター装置の異常を検知したときは、前記マスター装置との接続を切断し、次に接続すべきマスター装置に接続することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の冗長化通信装置。 The master connection list has a value of a standard reception power of a signal received from each master device connectable to the slave device,
The slave device comprises a received power measuring means for measuring received power of a signal from a connected master device,
When the received power measuring means detects an abnormality of the master device from the value of the standard received power, the connection with the master device is disconnected and connected to the master device to be connected next. The redundant communication device according to claim 4 or 5.
前記マスター接続リストは前記受信電力の値を有し、
前記マスター選択手段は、前記マスター接続リストに記載した受信電力の値を比較して次に接続すべきマスター装置を選択することを特徴とする請求項４又は請求項５のいずれか１項に記載の冗長化通信装置。 The slave device includes a received power measuring unit that periodically measures received power of a signal from a predetermined master device connected thereto,
The master connection list has the received power value;
The said master selection means compares the value of the received power described in the said master connection list, and selects the master apparatus which should be connected next, Either of Claim 4 or Claim 5 characterized by the above-mentioned. Redundant communication device.
前記マスター装置は、受け取った前記受信電力の値と、現在の前記スレーブ装置への信号の送信電力の値を元に、前記送信電力を増幅する電力増幅手段を有し、
前記スレーブ装置は、新たなマスター装置と接続する前に、現在接続中のマスター装置に対して送信電力の増幅を要求することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の冗長化通信装置。 The slave device has reception power notification means for notifying the master device of the current reception power of the signal from the master device when the reception power of the signal from the master device is lower than an expected value.
The master device has power amplification means for amplifying the transmission power based on the received reception power value and the current transmission power value of the signal to the slave device,
The redundant communication device according to claim 6 or 7, wherein the slave device requests amplification of transmission power to a currently connected master device before connecting to a new master device. .
前記通知を受けた各スレーブ装置は、前記マスター接続リストに前記マスター装置を、接続を禁止するマスター装置として記載することを特徴とする請求項４乃至請求項８のいずれか１項に記載の冗長化通信装置。 The master device is a bridge buffer that adjusts the communication amount with the connected slave device and the communication amount monitoring means for monitoring the abnormality of the communication amount and notifying the abnormality to a predetermined slave device in the redundant communication device With
9. The redundancy according to claim 4, wherein each slave device that receives the notification describes the master device as a master device that prohibits connection in the master connection list. 10. Communication device.
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