JP2757455B2 - 伝送路切替装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《発明の分野》 この発明は、二重化した伝送路を用いてデータ通信を
する場合に用いられる伝送路切替装置に関する。

《発明の概要》 この発明は、伝送エラー発生頻度および通信可能相手
局情報から、ファジィ制御を用いて、使用中の伝送路の
故障状態、および故障原因を推論し、伝送路を切替える
とともに故障原因を表示するようにしたものである。

《従来技術とその問題点》 従来のバス型データ通信システム等では伝送路を二重
化しておき、伝送路に障害が発生した場合、予備の伝送
路に切替えて通信を回復することがある。

これらのシステムでは伝送路の障害を検出するため
に、フレーム送信のエラー発生状況や、通信可能な相手
局数の変動を監視し、これらの状況が所定の基準を越え
た場合に伝送路を切替えるようにしている。

しかしながら、これら従来の方法では、複数の判定要
素から切替えの決定を下す際のアルゴリズムが複雑にな
るため、様々なエラー状況を解析してその状況に応じた
妥当な切替え決定を下すことが困難であり、しかも伝送
路が切替えられた場合でも、故障の発生原因を特定する
ことができないという問題がある。

《発明の目的》 この発明は上記の問題点を解消するためになされたも
ので、その目的とするところは、伝送路における様々な
故障状況に対応して、的確な切替え判定をおこなうとと
もに、発生故障の原因を推定し表示することのできる伝
送路切替装置を提供することにある。

《発明の構成と効果》 この発明は、上記目的を達成するために、接続されて
いる一方の伝送路に障害が発生した場合、他方の伝送路
に切替える伝送路切替装置において、フレームの伝送エ
ラー発生頻度情報を収集する手段と、通信可能な相手局
情報を収集する手段と、上記伝送エラー発生頻度および
通信可能相手局情報から、メンバシップ関数を用いたフ
ァジィ制御により、伝送路の故障状態を推論する手段
と、推論した故障状態から、伝送路の切替信号を発生す
る手段を備えたことを特徴とする。

また、この発明は上記発明において、伝送エラー発生
頻度および通信可能相手局情報から、メンバシップ関数
を用いたファジィ制御により、伝送路の故障原因を推論
する手段と、伝送路の故障原因を表示する手段を備えた
ことを特徴とする。

この発明はこのように、伝送エラー発生頻度および通
信可能相手局情報から、ファジィ制御を用いて、使用中
の伝送路の故障状態を推論し、伝送路を切替えるように
したため、種々の故障の発生に対応することが容易にな
り、この種の伝送システムの信頼度を向上することがで
きる。

またこの発明は、ファジィ制御を用いて伝送路を切替
えるのと同時に、故障原因を推論して表示するようにし
たため、故障伝送路の復旧修理がスピードアップし、ま
た伝送路の保守管理も容易になる。

《実施例の説明》 次に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明に係る伝送路切替装置が用いられる
バス型LANの全体構成を示す図である。

このバス型LANは、同軸ケーブル等からなる伝送路10,
11に通信ノードを構成する管理局１、通常局2,3〜Ｎが
接続されたものである。

管理局１は、バス型LANにおける通信ノードであると
ともに、他の通常局２〜Ｎに対するポーリングにより他
局の動作状況を含む各種管理情報を収集して通知する機
能を備えている。

通常局２〜Ｎは、管理局１に対して、自局の管理情報
を通知する機能を備えている。

２本の伝送路10,11は、二重化バスを構築するために
設けられたものであり、伝送路10は通常時の通信に使用
される主伝送路であり、伝送路11は伝送路10がダウンし
た場合に切替えられる予備の伝送路である。

第２図は、この発明に係る伝送路切替装置の構成を示
すブロック図である。

図に示すように、各ノードは、通信機能を備えた伝送
部12と、アプリケーション部13とからなる。

アプリケーション部13は、デュアルポートRAM（DPRA
M）14を介して、伝送部12と接続され、伝送部12のサー
ビスを受ける。

伝送部12の制御は、主にCPU15がROM19に格納された制
御プログラムを実行することによりおこなわれる。

ファジィ推論部16は、CPU15から内部バス23を介して
送られる伝送路10に関する伝送状況データに基づき、伝
送路10に関する故障状況、故障原因等を推論し、推論結
果を内部バス23を介してCPU15へ返す。

伝送コントローラ17は、CPU15の指示により、フレー
ムの送受信をおこなうとともにCRCエラーを検出する。

切替回路18は、伝送コントローラ17と外部の伝送路10
間のフレーム送受信を仲介する以外に、CPU15の指示に
より伝送路10と伝送路11の切替えをおこなう。

RAM20は、CPU15の動作中にワーキングエリアとして使
用される。

タイマ21は、ファジィ推論部16の入力データを算出す
る際に用いられるクロック信号を発生する。

LCD22は、ファジィ推論部16が出力する故障原因や、
切替回路18に接続されている伝送路名、切替えの実行等
を表示する。

このような伝送部12では、本来のフレーム送受信以外
に、伝送路の状況データを収集する。収集されるデータ
は、上記のCRCエラー発生以外に、各通信局が通信可能
であるか否かについての情報がある。

また、この伝送部12内には、本来の伝送動作をするCP
U15とは別に、伝送路10等の動作状況を監視するファジ
ィ推論部16を設けたため、CPU15への負荷が軽減されて
システム全体の各種処理を迅速におこなうことができ
る。

第３図は、第２図に示したファジィ推論部16をさらに
詳しく説明するブロック図である。

図において、CRCエラー回数変化率算出手段31は、伝
送コントローラ17が検出したCRCエラー回数およびタイ
マ21のクロック等を用いて、CRCエラー発生が増大傾
向、あるいは減少傾向であるかを表す変化率s1を算出
し、サンプル・ホールド回路32へ送る。

通信可能局数変化率算出手段33は、通信可能な局の数
が変化した場合の変化率s2を算出し、サンプル・ホール
ド回路34へ送る。

CRCエラー回数算出手段35は、伝送コントローラ17が
検出したCRCエラーを計数し、単位時間当たりのCRCエラ
ー回数s3を算出し、サンプル・ホールド回路36へ送る。

サンプル・ホールド回路32,34,36は、それぞれ入力さ
れたCRCエラー回数変化率s1、通信可能局数変化率s2、C
RCエラー回数s3を所定間隔で保持し、入力信号x1,x2,x3
としてファジィ推論装置37へ送る。

ファジィ推論装置37は、入力信号x1,x2,x3のメンバシ
ップ関数の適合度（メンバシップ値）に応じて、ブロッ
ク38のファジィ・ルールにもとづいた最適の出力値をフ
ァジィ推論により演算し、その結果を非ファジィ化した
後、出力信号y1,y2,y3としてアンプ39〜41へ送る。

ブロック38に格納されているファジィ・ルールは、入
力されるCRCエラー回数変化率s1（x1）、通信可能局数
変化率s2（x2）、CRCエラー回数s3（x3）の値を前件部
とし、切替判定値e1（y1）、および２種類の故障原因予
想値e2（y2）,e3（y3）を後件部としたものである。故
障原因予想値e2は伝送路幹線の断線または短絡である場
合の確率を、故障原因予想値e3は伝送路支線またはコネ
クタ部の障害である場合の確率をそれぞれあらわしたも
のである。

アンプ39〜41は、それぞれ出力信号y1,y2,y3を増幅し
て、内部バス23上の信号レベルに変換した後、切替信号
発生手段42、表示データ発生手段43,44へ送る。

切替信号発生手段42は、入力された切替判定値e1が所
定の基準値以上である場合、切替信号を発生し、切替回
路18へ送る。

表示データ発生手段43,44は、それぞれ入力された故
障原因予想値e2,e3の値を具体的な項目、パーセント数
等に変換し、LCD22に送り表示させる。

なお、上記各算出手段31,33,35、および各発生手段42
〜44は、機能を模式的に示したものでCPU15の処理によ
り実現される。

第４図は、ファジィ推論装置37に入力される入力x1,x
2,x3をファジィ化し、さらに演算結果を具体的な出力y
1,y2,y3に非ファジィ化する際に用いられるメンバシッ
プ関数を示すグラフである。図ａはCRCエラー回数変化
率s1を示す入力x1と各ファジィラベルの適合度を表すメ
ンバシップ関数である。図ｂは通信可能局数変化率s2を
示す入力x2と各ファジィラベルの適合度を表すメンバシ
ップ関数である。図ｃはCRCエラー回数s3を示す入力x3
と各ファジィラベルの適合度を表すメンバシップ関数で
ある。これら各図の横軸はそれぞれ検出レベルが表され
る。

さらに図ｄは切替判定値e1を示す出力y1に関するメン
バシップ関数である。図e,図ｆはそれぞれ故障原因予想
値e2,e3を示す出力y2,y3に関するメンバシップ関数であ
る。

以上のように構成されたこの伝送路切替装置は、CPU1
5の処理により算出された現時点の通信状態におけるCRC
エラー回数変化率s1、通信可能局数変化率s2、CRCエラ
ー回数s3から、ファジィ推論部16が切替判定値e1、およ
び２種類の故障原因予想値e2,e3を算出し出力するよう
にしたため、伝送路に発生する各種故障の程度、原因が
的確に判定され、さらに精度の良い判定により伝送路の
切替えが自動的におこなわれる。

またLCD22には、切替回路18に接続されている伝送路
名や、伝送路切替えの実行を表示するとともに、切替え
操作実行時に推定された具体的な故障原因を確率ととも
に表示するため、以後のダウンした伝送路の復旧修理が
容易になる。

しかも、ファジィ推論部16における推論内容について
も、ファジィルールにより、比較的容易に設定入力をお
こなうことができる。

なお、上記実施例では、ファジィ推論部を専用のハー
ド回路として伝送部12内に設けたが、CPU15のソフト処
理によっても実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が適用されるバス型LANを示す全体構
成図、第２図はこの発明に係る装置の実施例を示すブロ
ック図、第３図はファジィ推論部の構成を示すブロック
図、第４図はファジィ推論装置に設定されているメンバ
シップ関数を示すグラフである。 １……管理局（ノード） ２〜Ｎ……通常局（ノード） 10……伝送路 11……伝送路 12……伝送路 13……アプリケーション部 14……デュアルポートRAM（DPRAM） 15……CPU 16……ファジィ推論部 17……伝送コントローラ 18……切替回路 19……ROM 20……RAM 21……タイマ 22……LCD 23……内部バス 31……CRCエラー回数変化率算出手段 32……サンプル・ホールド回路 33……通信可能局数変化率算出手段 34……サンプル・ホールド回路 35……CRCエラー回数算出手段 36……サンプル・ホールド回路 37……ファジィ推論装置 39〜41……アンプ 42……切替信号発生手段 43,44……表示データ発生手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接続されている一方の伝送路に障害が発生
   した場合、他方の伝送路に切替える伝送路切替装置にお
   いて、 フレームの伝送エラー発生頻度情報を収集する手段と、 通信可能な相手局情報を収集する手段と、 上記伝送エラー発生頻度および通信可能相手局情報か
   ら、メンバシップ関数を用いたファジィ制御により、伝
   送路の故障状態を推論する手段と、 推論した故障状態から、伝送路の切替信号を発生する手
   段と、 を備えたことを特徴とする伝送路切替装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の発明において、 伝送エラー発生頻度および通信可能相手局情報から、メ
   ンバシップ関数を用いたファジィ制御により、伝送路の
   故障原因を推論する手段と、 伝送路の故障原因を表示する手段と、 を備えたことを特徴とする伝送路切替装置。