JP3705408B2 - ホットスタンバイ回線切替装置及びホットスタンバイ回線切替方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホットスタンバイ方式において、現用及び予備系の送受信装置を切り換えるためのホットスタンバイ回線切替装置及びホットスタンバイ回線切替方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現用系及び予備系の両系を備えたホットスタンバイ回線切替装置においては、該装置の各部から出力される警報を用いて回線切替を行っているが、送信系に装置故障が生じているにもかかわらず警報が出力されない場合には、異常な信号が無線伝送路を通じて受信系に伝送され、サイレントフェイル状態となる。
【０００３】
これまで、このようなサイレントフェイル状態を回避するためにさまざまな提案がなされている。
【０００４】
例えば、特開昭６３−２８３２３６号公報が開示するホットスタンバイ切替装置においては、受信系の現用及び予備の両系に警報が出ているとき、サイレントフェイル状態となっている回線とは逆の回線を利用して送信系へ送信回線切替制御信号を送出し、送信側回線を切り替えることによりサイレントフェイル状態を回避している。
【０００５】
また、特開昭６３−３０９０３３号公報が開示するホットスタンバイ切替装置においては、端局において、サイレントフェイル状態となっている回線とは逆の回線を用いて回線切替信号を送出し、この回線切替信号により、予備系の送受信装置を現用系の送受信装置に切り換えている。
【０００６】
特開平１−１９４５２２号公報が開示するホットスタンバイ切替装置は、現用系と予備系の送信装置を切り換えるための切替装置と、この切替装置によって反射された信号の一部を結合する方向性結合器とを備え、方向性結合器により結合した信号を検波し、この検波信号に基づいて、切替装置の動作を監視している。
【０００７】
特許第２６１６４７３号（特開平８−１８６５６１号）が開示するホットスタンバイ切替装置においては、受信した信号の送信元の端局に障害の原因があることが検出されたときには、中継先の局から障害発生を示す通知が送られてきても、自局の送信装置を切り換えないようにしている。
【０００８】
特許第２７３５５１１号（特開平９−８７０６号）が開示するホットスタンバイ切替装置においては、回線劣化時に発せられる２つの異なる回線劣化警報の発生時間差を比較し、この時間差が一定値以上である場合には、対向局に対する回線切替信号の出力を停止している。
【０００９】
特公平７−２８２４１号公報（特開平２−１７７７２９号）は、送受信装置における予備の経路を接続し、自局ループバックを行い、送信端及び受信端において予備経路の異常検出を行う切換接続手段を備えており、受信端において現用及び予備経路の伝送路品質を自局ループバックを行うことにより監視するとともに、現用及び予備経路双方の伝送路品質が悪化した場合に送信端に対する現用予備切換信号を出力し、受信端から送信端に現用予備切換信号が発信され、かつ、送信端において自局ループバックしている経路に異常がない場合に、現用と予備との切り換えを行っている。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち、請求項１は、現用及び予備の送受信装置を備えたホットスタンバイ回線切替装置であって、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した回線とは逆の回線を利用して送信装置へ制御信号を送出後、前記送信装置の回線切替スイッチを切り替えることにより障害を回避することが可能なホットスタンバイ回線切替装置において、前記制御信号を伝送する回線の装置故障を検出する機能を有し、装置故障が検出された系で検出されたサイレントフェイル状態に基づく制御信号を無効にする機能を有するホットスタンバイ回線切替装置を提供する。
【００２７】
請求項２は、現用及び予備の送受信装置を備えたホットスタンバイ回線切替装置であって、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した回線とは逆の回線を利用して送信装置へ制御信号を送出後、前記送信装置の回線切替スイッチを切り替えることにより障害を回避することが可能なホットスタンバイ回線切替装置において、受信装置から送出されたサイレントフェイル状態による制御信号を前記送信装置の現用及び予備の両系において検出することにより、現に運用している系に局所的な障害が発生した場合においても、待機している系によって前記制御信号を検出することを可能にしたホットスタンバイ回線切替装置を提供する。
【００２８】
請求項３は、現用及び予備の送受信装置を備えたホットスタンバイ回線切替装置であって、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した回線とは逆の回線を利用して送信装置へ制御信号を送出後、前記送信装置の回線切替スイッチを切り替えることにより障害を回避することが可能なホットスタンバイ回線切替装置において、受信装置から送出されたサイレントフェイル状態に基づく制御信号を検出するタイマ回路を備えており、前記タイマ回路は、前記制御信号が一定時間継続して検出されたときに、回線の切替を行うものであるホットスタンバイ回線切替装置を提供する。
【００２９】
請求項４は、現用及び予備の送受信装置を備えたホットスタンバイ回線切替装置であって、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した回線とは逆の回線を利用して送信装置へ制御信号を送出後、前記送信装置の回線切替スイッチを切り替えることにより障害を回避することが可能なホットスタンバイ回線切替装置において、現用系検出回路と、予備系検出回路と、判定回路と、タイマとからなるサイレントフェイル判定回路を備えており、前記現用系検出回路は、現用系送受信装置においてフレーム同期が確立されていないことを示す第一信号と、サイレントフェイル状態が検出されたことを示す第二信号とを受信し、前記第二信号のみを受信した場合に、前記判定回路に第一検出信号を送信し、前記予備系検出回路は、予備系送受信装置においてフレーム同期が確立されていないことを示す第三信号と、サイレントフェイル状態が検出されたことを示す第四信号とを受信し、前記第四信号のみを受信した場合に、前記判定回路に第二検出信号を送信し、前記判定回路は、前記第一検出信号と前記第二検出信号の少なくとも何れか一方を受信したときに、前記タイマにサイレント検出信号を送信し、前記タイマは、所定の時間継続して前記サイレント検出信号を受信したときに、回線の切替を行うものであるホットスタンバイ回線切替装置を提供する。
【００３０】
請求項５は、上述の何れかのホットスタンバイ回線切替装置を備え、相互に対向関係にある第一及び第二の端局からなるホットスタンバイ回線切替システムを提供する。
【００３１】
請求項６は、各々、現用及び予備の送受信装置を備え、相互に対向関係にある複数の端局と、上述の何れかのホットスタンバイ回線切替装置を備えた少なくとも一つの中間中継局と、からなるホットスタンバイ回線切替システムを提供する。
【００３２】
請求項７は、現用及び予備の送受信系を備えたホットスタンバイ回線切替装置において、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した第一回線とは逆の第二回線を利用して回線切替を行うホットスタンバイ回線切替方法において、前記第二回線の装置故障を検出する過程と、装置故障が検出された系において検出されたサイレントフェイル状態の検出結果を無効にする過程と、を備えるホットスタンバイ回線切替方法を提供する。
【００３３】
請求項８は、現用及び予備の送受信系を備えたホットスタンバイ回線切替装置において、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した第一回線とは逆の第二回線を利用して回線切替を行うホットスタンバイ回線切替方法において、受信系から送出されたサイレントフェイル状態を示す制御信号を前記送信系の現用及び予備の両系において検出する過程を備え、現に運用している系に局所的な障害が発生した場合においても、待機している系によって前記制御信号を検出することを可能にしたホットスタンバイ回線切替方法を提供する。
【００３４】
請求項９は、現用及び予備の送受信系を備えたホットスタンバイ回線切替装置において、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した第一回線とは逆の第二回線を利用して回線切替を行うホットスタンバイ回線切替方法において、受信系から送出されたサイレントフェイル状態に基づく制御信号を検出する過程と、前記制御信号を一定時間継続して検出したときに、回線の切替を行う過程と、を備えるホットスタンバイ回線切替方法を提供する。
【００３５】
以上のように、本発明に係るホットスタンバイ回線切替装置によれば、送信側装置に装置故障を示す警報が発生することなく、異常な信号が対向局へ伝送される状態（この状態を「サイレントフェイル状態」と定義する）の兆候を受信側装置が検出し、サイレントフェイル状態の兆候を検出した回線とは逆の回線を利用して送信側装置へ制御信号を送出後、伝送された制御信号を判定する回路を備えた送信側装置によってサイレントフェイル状態の検出及び回線切替スイッチの切替を行うことにより、障害を回避することが可能になる。
【００３６】
この場合、制御信号を伝送する回線の回線状態を監視することにより、送信側装置へ制御信号を伝送する時に、装置故障や無線伝送路で生じる気象条件等が原因となって生じる回線劣化などによって、誤って検出された制御信号に基づいて生じる不要な回線切替動作を防止することができる。
【００３７】
さらに、送信側装置において、受信側装置から伝送されてきた制御信号を常に現用及び予備の両系において検出することにより、現に運用している系に局所的な障害が発生した場合においても、待機している系によって制御信号を検出し、回線切替制御を行うことができる。
【００３８】
以下、図１を参照して、本発明に係るホットスタンバイ回線切替装置の動作を説明する。
【００３９】
図１において、端局Ａ及び端局Ｂは現用及び予備の送受信系を備えたホットスタンバイ回線切替装置であり、互いに対向している。また、端局Ａより端局Ｂへ向かう方向を下り回線、端局Ｂより端局Ａへ向かう方向を上り回線とする。
【００４０】
下り回線において、端局Ｂの受信系の監視回路１１１ｂが現用系及び予備系の双方の復調回路１０９ｃ、１０９ｄが出力するフレーム同期外れ警報１５ｃ、１５ｄを所定の時間継続して検出すると、サイレントフェイル状態の可能性があると判断し、上り回線を利用して端局Ａへサイレントフェイル状態を通報するための信号１７ｂ（以下、「サイレントフェイル検出信号」と定義する）を端局Ｂの送信系における現用及び予備両系の変調回路１０２ｃ、１０２ｄに送出する。
【００４１】
変調回路１０２ｃ、１０２ｄはサイレントフェイル検出信号１７ｂをベースバンド信号２２ｃ、２２ｄに多重し、変調後、送信回路１０３ｃ、１０３ｄに送出する。送信回路１０３ｃ、１０３ｄはＲＦ信号２３ｃ、２３ｄを送信回線切替スイッチ１０５ｂに送出する。送信回線切替スイッチ１０５ｂは、送信側制御回路１０４ｂが出力する切替制御信号１４ｂに従って、現用系もしくは予備系のＲＦ信号２３ｃ、２３ｄのいずれかを選択し、選択したＲＦ信号２３ｃ又は２３ｄをサーキュレータ１０６ｂを介してアンテナ１２３に送出する。
【００４２】
端局Ａの受信系においては、端局Ｂより送出された信号をハイブリッド１０７ａにおいて現用系と予備系とに分岐し、受信回路１０８ａ、１０８ｂを介して周波数変換を行った後、現用系及び予備系の復調回路１０９ａ、１０９ｂに入力する。
【００４３】
復調回路１０９ａ、１０９ｂは伝送されてきた信号を復調するとともにフレーム同期をとり、フレーム同期が確立しない場合にはフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを監視回路１１１ａに出力する。
【００４４】
復調回路１０９ａ、１０９ｂは、さらに、端局Ｂで多重されたサイレントフェイル検出信号１７ｂを抽出し、サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂとして判定回路１１２ａに出力する。
【００４５】
判定回路１１２ａは復調回路１０９ａ、１０９ｂが出力したサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂに併せて、復調回路１０９ａ、１０９ｂが出力するフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを監視し、現用系及び予備系の各々においてフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂが出力されていない状態でサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを受信していることを確認する。この時、判定回路１１２ａは現用系及び予備系の少なくとも一方について、フレーム同期外れ警報１５ａ（もしくは１５ｂ）を検出していない系で、サイレントフェイル抽出信号１６ａ（もしくは１６ｂ）を所定の時間継続して検出した場合には、対向局からサイレントフェイル検出信号１７ｂが送出されていると判定し、送信側制御回路１０４ａへサイレントフェイル切替制御信号１３ａを送出する。
【００４６】
送信側制御回路１０４ａは送信系が運用している系とは逆の系における変調回路警報信号１１ａ（もしくは１１ｂ）及び送信回路警報信号１２ａ（もしくは１２ｂ）を検出していない状態においてサイレントフェイル切替制御信号１３ａを検出すると、現に運用している系と逆の系を選択するように送信回線切替スイッチ１０５ａへ切替制御信号１４ａを送出する。
【００４７】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、この切替制御信号１４ａに応じて、現に運用している系と逆の系を選択する。
【００４８】
以上のように、本発明によれば、サイレントフェイル状態の可能性があることを検出し、検出した回線とは逆方向の回線を介して検出信号を伝送して回線切替制御を行う際に、逆方向の回線の回線状態を監視し、かつ、現用および予備両系のサイレントフェイル抽出信号に基づいて回線切替制御の判断が行われる。さらに、サイレントフェイル抽出信号を所定の時間継続して検出した場合にのみ回線切替が行われる。これによって、回線故障や回線劣化によるサイレントフェイル状態の誤検出に起因する不要な回線切替を防止することができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第一の実施形態に係るホットスタンバイ回線切替装置のブロック図である。図１において、端局Ａ及び端局Ｂは、現用系及び予備系の２系統の送受信機能を備え、装置故障その他の原因に応じて現用系及び予備系相互間における切替が可能なホットスタンバイ回線切替装置である。端局Ａおよび端局Ｂは対向して配置され、相互に信号の送受信を行う。
【００５０】
まず、端局Ａの送信系においては、送信端１２１から入力されたベースバンド信号はハイブリッド１０１ａにおいて現用系及び予備系に分岐され、ベースバンド信号２１ａ、２１ｂとして現用系変調回路１０２ａ及び予備系変調回路１０２ｂにそれぞれ入力される。
【００５１】
変調回路１０２ａ、１０２ｂではフレーム同期用信号、エラー検出用パリティビット、及び、後述するサイレントフェイル検出信号１７ａを多重するとともに、ベースバンド信号２１ａ、２１ｂに変調を行い、変調信号２２ａ、２２ｂとして現用及び予備系各々の送信回路１０３ａ、１０３ｂに送出する。
【００５２】
この時、変調回路１０２ａ、１０２ｂは機器故障を含めた変調回路の異常を監視し、異常の際には、変調回路警報信号１１ａ、１１ｂを送信側制御回路１０４ａに出力する。
【００５３】
送信回路１０３ａ、１０３ｂは、変調信号２２ａ、２２ｂを、無線伝送路へ送出する信号に変換した後、ＲＦ信号２３ａ、２３ｂとして、送信回線切替スイッチ１０５ａに送出する。
【００５４】
この時、送信回路１０３ａ、１０３ｂは、機器故障を含めた送信系の異常を監視し、異常の際には、送信回路警報信号１２ａ、１２ｂを送信側制御回路１０４ａに出力する。送信側制御回路１０４ａは変調回路１０２ａ、１０２ｂから出力される変調回路警報信号１１ａ、１１ｂ、及び、送信回路１０３ａ、１０３ｂから出力される送信回路警報信号１２ａ、１２ｂを監視し、通常状態においては、警報が発生されていない側の系を選択するように、送信回線切替スイッチ１０５ａへ切替制御信号１４ａを出力する。
【００５５】
送信側制御回路１０４ａは、さらに、後述するサイレントフェイル切替制御信号１３ａを監視し、サイレントフェイル状態を検出した場合は、送信回線切替スイッチ１０５ａによって選択していない側の系の変調回路警報信号１１ａ（もしくは１１ｂ）および送信回路警報信号１２ａ（もしくは１２ｂ）が出力されていないことを確認した後、送信回線切替スイッチ１０５ａによって選択する系を反対側の系とするように、送信回線切替スイッチ１０５ａを制御する。
【００５６】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、切替制御信号１４ａに従って、現用系もしくは予備系のＲＦ信号２３ａまたは２３ｂを選択し、サーキュレータ１０６ａに出力する。サーキュレータ１０６ａを介してアンテナ１２２へ入力された信号は端局Ｂへ無線伝送路を介して伝送される。
【００５７】
次に、端局Ａの受信系においては、端局Ｂから伝送され、アンテナ１２２を介して入力された無線伝送路の信号はサーキュレータ１０６ａを介してハイブリッド１０７ａに入力される。ハイブリッド１０７ａは無線伝送路の信号を現用系及び予備系に分岐し、信号２４ａ、２４ｂとして、現用系受信回路及１０８ａ及び予備系受信回路１０８ｂへ送出する。
【００５８】
受信回路１０８ａ、１０８ｂは無線伝送路の信号２４ａ、２４ｂを周波数変換し、変換した信号２５ａ、２５ｂを復調回路１０９ａ、１０９ｂへ出力する。
【００５９】
復調回路１０９ａ、１０９ｂは伝送信号２５ａ、２５ｂをベースバンド信号２６ａ、２６ｂに復調するとともに、フレーム同期をとり、フレーム同期が確立しない場合には、フレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを監視回路１１１ａに出力する。
【００６０】
復調回路１０９ａ、１０９ｂは、さらに、端局Ｂで多重されたエラー検出用パリティビットを解析し、伝送信号２５ａ、２５ｂに一定以上のビットエラーが存在した場合、もしくは、フレーム同期が確立しない場合には、復調回路警報信号１８ａ、１８ｂを受信回線切替制御回路１１３ａに出力する。
【００６１】
復調回路１０９ａ、１０９ｂは、さらに、端局Ｂで多重されたサイレントフェイル検出信号１７ｂを抽出し、サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂとして判定回路１１２ａに出力する。
【００６２】
復調回路１０９ａ、１０９ｂによって復調されたベースバンド信号２６ａ、２６ｂは受信回線切替スイッチ１１０ａへ送出される。
【００６３】
受信回線切替制御回路１１３ａは、復調回路１０９ａ、１０９ｂから出力される復調回路警報信号１８ａ、１８ｂを監視し、通常状態では警報が発生していない側の系を選択するように、受信回線切替スイッチ１１０ａへ受信回線切替制御信号１９ａを出力する。
【００６４】
受信回線切替スイッチ１１０ａは受信回線切替制御信号１９ａに従い、現用及び予備のどちらかの系のベースバンド信号２６ａ、２６ｂを選択し、受信端１２６へ出力する。
【００６５】
監視回路１１１ａは、現用系復調回路１０９ａ及び予備系復調回路１０９ｂから出力されるフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを監視し、現用系及び予備系の両系からのフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを所定の時間継続して検出した場合には、サイレントフェイル状態の可能性があると判断し、サイレントフェイル検出信号１７ａを端局Ａの送信系の現用系変調回路１０２ａ及び予備系変調回路１０２ｂへ出力する。この後、サイレントフェイル検出信号１７ａは端局Ｂの送信回線切替スイッチ１０５ｂを切り換えるために、無線伝送路を介して端局Ｂへ伝送される。
【００６６】
判定回路１１２ａは、端局Ｂから送出され、復調回路１０９ａ、１０９ｂにおいて抽出されたサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂ及び復調回路１０９ａ、１０９ｂが出力するフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを監視し、現用系及び予備系の少なくとも一方について、フレーム同期外れ警報１５ａ（もしくは１５ｂ）を検出していない系においてサイレントフェイル抽出信号１６ａ（もしくは１６ｂ）を検出した場合には、端局Ｂからサイレントフェイル検出信号１７ｂが送出されていると判定し、送信側制御回路１０４ａへサイレントフェイル切替制御信号１３ａを出力する。
【００６７】
図２は本実施形態に係るホットスタンバイ回線切替装置の端局Ａの受信系における判定回路１１２ａの一実施例を表すブロック図である。
【００６８】
図２に示すように、判定回路１１２ａは、現用系検出回路１１４ａ、予備系検出回路１１４ｂ、判定部１１５及びタイマ回路１１６から構成されている。
【００６９】
現用側検出回路１１４ａは現用系復調回路１０９ａから出力されるフレーム同期外れ警報１５ａ及びサイレントフェイル抽出信号１６ａを監視し、フレーム同期外れ警報１５ａが検出されていない状態でサイレントフェイル抽出信号１６ａを検出した場合に、判定部１１５に検出信号２７ａを出力する。
【００７０】
同様に、予備側検出回路１１４ｂは予備系復調回路１０９ｂから出力されるフレーム同期外れ警報１５ｂ及びサイレントフェイル抽出信号１６ｂを監視し、フレーム同期外れ警報１５ｂが検出されていない状態でサイレントフェイル抽出信号１６ｂを検出した場合に、判定部１１５に検出信号２７ｂを出力する。
【００７１】
サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂに併せてフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを監視することにより、装置故障その他の原因に起因して、誤ってサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂが検出された場合に、サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂの検出結果を無効にし、判定部１１５に誤ったサイレントフェイル抽出結果が出力されることを防止している。
【００７２】
判定部１１５は、現用系及び予備系のどちらか一方または両方において検出信号２７ａ、２７ｂを検出した場合、タイマ回路１１６にサイレント検出信号２８を送出する。
【００７３】
このように、現用系及び予備系の双方でサイレントフェイルの検出を行うことにより、局所的な装置故障などに起因して、回線切替が起こらないような状況下において運用側に障害が生じている場合にも、サイレント検出信号２８を出力することが可能になる。
【００７４】
タイマ回路１１６は所定の時間継続してサイレント検出信号２８を受信し続けた時、サイレントフェイル切替制御信号１３ａを送信側制御回路１０４ａに出力する。
【００７５】
このように、サイレントフェイル信号の検出結果に一定時間の出力保護を入れることにより、一時的な回線劣化等によるサイレントフェイルの誤検出を防止することができる。
【００７６】
以上、端局Ａの構成及び機能を説明したが、端局Ｂも同様の構成及び機能を有する。
【００７７】
次に、本実施形態に係るホットスタンバイ回線切替装置における回線切り替え動作の一例を説明する。
【００７８】
図１において、端局Ａから端局Ｂへ向かう方向を下り回線、端局Ｂから端局Ａへ向かう方向を上り回線とし、端局Ａ及び端局Ｂの送信系及び受信系はすべて現用系を用いて運用しているものとする。
【００７９】
ここで、端局Ａの送信系においては、変調回路警報信号１１ａ、１１ｂ及び送信回路警報信号１２ａ、１２ｂが出力されていない状態であるが、送信回路１０３ａと送信回線切替スイッチ１０５ａの間で障害が発生しており、端局Ｂの受信系においては、復調回路１０９ｃ、１０９ｄがフレーム同期外れ警報１５ｃ、１５ｄを出力している場合を考える。
【００８０】
端局Ａの送信系においては、送信回線切替スイッチ１０５ａが現用系のＲＦ信号２３ａを選択しており、現用系変調回路１０２ａ及び現用系送信回路１０３ａがそれぞれ変調回路警報信号１１ａ、送信回路警報信号１２ａを出力していないため、送信側制御回路１０４ａはそのまま現用系を選択するように切替制御信号１４ａを送信回線切替スイッチ１０５ａに出力している。
【００８１】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、切替制御信号１４ａに従って、現用系ＲＦ信号２３ａを選択し、選択された現用系ＲＦ信号２３ａはサーキュレータ１０６ａを介してアンテナ１２２へ入力され、無線伝送路を介して、端局Ｂへ伝送される。
【００８２】
端局Ｂの受信系においては、端局Ａから無線伝送路を介して伝送されてきた信号をアンテナ１２３及びサーキュレータ１０６ｂを介してハイブリッド１０７ｂに入力し、ハイブリッド１０７ｂは受信した信号を現用系及び予備系用の信号に分岐し、受信回路１０８ｃ、１０８ｄを介して、復調回路１０９ｃ、１０９ｄに入力する。
【００８３】
しかしながら、この時、送信系が故障しているため、現用系及び予備系双方の復調回路１０９ｃ、１０９ｄはフレーム同期外れ警報１５ｃ、１５ｄを出力し、監視回路１１１ｂは現用及び予備両系のフレーム同期外れ警報１５ｃ、１５ｄを検出する。
【００８４】
監視回路１１１ｂは所定の時間以上継続して現用及び予備の両系でフレーム同期外れ警報１５ｃ、１５ｄを検出した場合、サイレントフェイル状態の可能性があると判断してサイレントフェイル検出信号１７ｂを送信系の変調回路１０２ｃ、１０２ｄに出力する。
【００８５】
監視回路１１１ｂがフレーム同期外れ警報１５ｃ、１５ｄを検出してからサイレントフェイル検出信号１７ｂを出力するまでの時間は、自然現象等による一時的な回線劣化とは明らかに異なると判断できる程度の時間、すなわち、数十秒から数分程度とする。
【００８６】
監視回路１１１ｂはサイレントフェイル検出信号１７ｂを変調回路１０２ｃ、１０２ｄへ出力する。変調回路１０２ｃ、１０２ｄは現用及び予備の両系においてそれぞれベースバンド信号２２ｃ、２２ｄにフレーム同期用信号、エラー検出用パリティビット及びサイレントフェイル検出信号１７ｂを多重し、かつ、変調し、送信回路１０３ｃ、１０３ｄを介して、送信回線切替スイッチ１０５ｂへ出力する。
【００８７】
送信回線切替スイッチ１０５ｂが現用系のＲＦ信号２３ｃを選択しており、現用系変調回路１０２ｃ及び現用系送信回路１０３ｃが変調回路警報信号１１ｃ、送信回路警報信号１２ａを出力していないため、送信側制御回路１０４ｂはそのまま現用系のＲＦ信号２３ｃを選択するように切替制御信号１４ｂを送信回線切替スイッチ１０５ｂに出力している。
【００８８】
送信回線切替スイッチ１０５ｂは、切替制御信号１４ｂに従って、現用系のＲＦ信号２３ｃを選択し、選択されたＲＦ信号２３ｃはサーキュレータ１０６ｂを介してアンテナ１２３へ入力され、無線伝送路を介して端局Ａへ伝送される。
【００８９】
端局Ａの受信系においては、端局Ｂから送られてきた伝送信号はハイブリッド１０７ａにおいて現用系用と予備系用の信号に分岐され、受信回路１０８ａ、１０８ｂを介して、現用系復調回路１０９ａ及び予備系復調回路１０９ｂに送出される。現用系復調回路１０９ａ及び予備系復調回路１０９ｂはフレーム同期をとるとともに、端局Ｂから送出されたサイレントフェイル検出信号１７ｂを抽出し、サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂとして判定回路１１２ａに出力する。
【００９０】
この時、現用及び予備の両系においてフレーム同期が確立しているため、復調回路１０９ａ、１０９ｂはフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを出力していない。
【００９１】
判定回路１１２ａは、現用系および予備系の両系において、フレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを検出しておらず、サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを所定の時間継続して検出しているため、対向局である端局Ｂからサイレントフェイル検出信号１７ｂが送出されていると判定し、サイレントフェイル切替制御信号１３ａを送信側制御回路１０４ａに出力する。
【００９２】
送信側制御回路１０４ａは、サイレントフェイル切替制御信号１３ａを検出するともに、予備系の変調回路警報信号１１ｂ及び送信回路警報信号１２ｂが出力されていないことを確認した後、運用回線を予備系に切り替えるように、切替制御信号１４ａを送信回線切替スイッチ１０５ａへ出力する。
【００９３】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、切替制御信号１４ａを受けて、予備系のＲＦ信号２３ｂを選択し、サーキュレータ１０６ａに出力する。
【００９４】
ここで、端局Ａの現用系復調回路１０９ａにおいて、サイレントフェイル抽出信号１６ａを出力する部分が局所的に故障し、端局Ｂからのサイレントフェイル検出信号１７ｂを受信しているのにもかかわらず、サイレントフェイル抽出信号１６ａが出力されない場合を想定する。
【００９５】
判定回路１１２ａは現用系及び予備系双方のフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを検出しておらず、予備系のサイレントフェイル抽出信号１６ｂを検出している。この場合、判定回路１１２ａは予備系フレーム同期外れ警報１５ｂを検出していない状態で、サイレントフェイル抽出信号１６ｂを所定の時間継続して検出しているため、対向局である端局Ｂからサイレントフェイル検出信号１７ｂが送出されていると判定し、サイレントフェイル切替制御信号１３ａを送信側制御回路１０４ａに出力する。
【００９６】
送信側制御回路１０４ａはサイレントフェイル切替制御信号１３ａを検出するともに、予備系の変調回路警報信号１１ｂ及び送信回路警報信号１２ｂが出力されていないことを確認した後、運用回線をを予備系に切り替えるように、切替制御信号１４ａを送信回線切替スイッチ１０５ａへ出力する。
【００９７】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、切替制御信号１４ａを受けて、予備系のＲＦ信号２３ｂを選択し、サーキュレータ１０６ａに出力する。
【００９８】
以上の説明は下り回線がサイレントフェイル状態になった場合の説明である。図１において、上り回線がサイレントフェイル状態になった場合でも、同様の動作が行われる。
【００９９】
次に、下り回線はいずれの警報も出力されずに正常に運用されているが、端局Ａの受信系においてサーキュレータ１０６ａとハイブリッド１０７ａとの間に故障が生じ、端局Ａの両系の復調回路１０９ａ、１０９ｂがフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを出力するとともに、誤ってサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを出力している場合を想定する。
【０１００】
端局Ａの受信系においては、両系の復調回路１０９ａ、１０９ｂがフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂ及びサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを出力している。
【０１０１】
判定回路１１２ａは現用系及び予備系の少なくとも一方について、フレーム同期外れ警報１５ａ（もしくは１５ｂ）を検出していない系においてサイレントフェイル抽出信号１６ａ（もしくは１６ｂ）を所定の時間継続して検出した場合には、対向局である端局Ｂからサイレントフェイル検出信号１７ｂが送出されていると判定し、サイレントフェイル切替制御信号１３ａを送信側制御回路１０４ａに出力するが、この場合には、判定回路１１２ａは両系からのサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを検出しており、さらに、フレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂをも検出しているため、サイレントフェイル切替制御信号１３ａを出力しない。
【０１０２】
端局Ａの送信系においては、送信回線切替スイッチ１０５ａは現用系のＲＦ信号２３ａを選択しており、サイレントフェイル切替制御信号１３ａも検出しておらず、現用系変調回路１０２ａ及び現用系送信回路１０３ａがそれぞれ変調回路警報信号１１ａ及び送信回路警報信号１２ａを出力していないため、送信側制御回路１０４ａはそのまま現用系を選択するように切替制御信号１４ａを出力している。
【０１０３】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、切替制御信号１４ａに従って、現用系のＲＦ信号２３ａを選択し続ける。
【０１０４】
また、下り回線はいずれの警報も出力されずに正常に運用されているが、上り回線の無線伝送路において、気象条件による回線劣化がタイマ回路１１６において出力保護を行う時間よりも短い時間発生し、これに伴って、端局Ａの復調回路１０９ａ、１０９ｂがフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを出力せずに、サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂをタイマ回路１１６において出力保護を行う時間よりも短い時間だけ出力した場合を考える。
【０１０５】
端局Ａの受信系においては、復調回路１０９ａ、１０９ｂがタイマ回路１１６において出力保護を行う時間よりも短い時間だけサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを出力する。
【０１０６】
図２において、検出回路１１４ａ、１１４ｂは、フレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを検出していない状態でサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを検出することになるため、検出信号２７ａ、２７ｂを出力する。
【０１０７】
判定部１１５は、検出信号２７ａ、２７ｂを検出したため、サイレント検出信号２８をタイマ回路１１６に出力する。タイマ回路１１６はサイレント検出信号２８を検出すると、タイマを働かせて所定の時間だけ出力保護を行い、出力保護の間はサイレントフェイル切替制御信号１３ａを出力しない。
【０１０８】
タイマ回路１１６がサイレント検出信号２８を検出してタイマ動作を開始し、サイレントフェイル切替制御信号１３ａの出力保護を行っている間に無線伝送路の回線劣化が回復すると、復調回路１０９ａ、１０９ｂからサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂが出力されなくなる。
【０１０９】
その結果、検出回路１１４ａ、１１４ｂはサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを検出しなくなるため、検出信号２７ａ、２７ｂの出力を停止する。
【０１１０】
判定部１１５は、検出信号２７ａ、２７ｂを検出しなくなり、従って、サイレント検出信号２８の出力を停止する。
【０１１１】
タイマ回路１１６はサイレント検出信号２８を検出しなくなり、タイマ動作を停止し、サイレントフェイル切替制御信号１３ａは出力されないままとなる。
【０１１２】
端局Ａの送信系においては、送信回線切替スイッチ１０５ａは現用系のＲＦ信号２３ａを選択しており、サイレントフェイル切替制御信号１３ａも検出しておらず、かつ、現用系変調回路１０２ａ及び現用系送信回路１０３ａがそれぞれ変調回路警報信号１１ａ及び送信回路警報信号１２ａを出力していないため、送信側制御回路１０４ａはそのまま現用系を選択するように切替制御信号１４ａを送信回線切替スイッチ１０５ａに出力している。
【０１１３】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、切替制御信号１４ａの出力に従い、現用系のＲＦ信号２３ａを選択し続ける。
【０１１４】
以上の説明は、下り回線がいずれの警報も出力せずに正常に運用しているが、上り回線の受信系において誤ってサイレントフェイル抽出信号１６ａ（もしくは１６ｂ）が出力された場合の説明である。上り回線がいずれの警報も出力せずに正常に運用しているが、下り回線の受信系において誤ってサイレントフェイル抽出信号１６ｃ（もしくは１６ｄ）が出力された場合においても、同様の動作が行われる。
【０１１５】
以上説明した実施形態においては、互いに対向関係にある端局Ａ、Ｂ間における現用及び予備の送受信系を備えたホットスタンバイ回線切替装置について説明を行ったが、端局間に再生中継局を持つ回線においても本発明を適用することができる。この場合、再生中継局の数は任意である。すなわち、端局間に一つの再生中継局がある場合又は複数の再生中継局がある場合の双方について、本発明を適用することが可能である。
【０１１６】
以下に、素３を参照して、本発明の第二の実施形態に係るホットスタンバイ回線切替装置を説明する。
【０１１７】
図３において、端局Ａから中間中継局Ｃを経由して端局Ｂに向かう方向を下り方向、端局Ｂから中間中継局Ｃを経由して端局Ａに向かう方向を上り方向として説明する。
【０１１８】
下り回線の中間中継局Ｃにおいて、アンテナ１２７から入力された無線伝送路の信号はサーキュレータ１０６ｃを介してハイブリッド１０７ｃに入力される。
【０１１９】
ハイブリッド１０７ｃは無線伝送路の信号を現用系及び予備系の両系の信号に分岐し、分岐した信号２４ｅ、２４ｆを受信回路１０８ｅ、１０８ｆへ送出する。受信回路１０８ｅ、１０８ｆは無線伝送路の信号２４ｅ、２４ｆを周波数変換し、伝送信号２５ｅ、２５ｆとして復調回路１０９ｅ、１０９ｆへ出力する。
【０１２０】
復調回路１０９ｅ、１０９ｆは伝送信号２５ｅ、２５ｆをベースバンド信号２６ｅ、２６ｆに復調するとともに、フレーム同期をとり、フレーム同期が確立しない場合には装置故障と判断し、フレーム同期外れ警報１５ｅ、１５ｆを判定回路１１２ｃ及び監視回路１１１ｃの双方に出力する。
【０１２１】
また、復調回路１０９ｅ、１０９ｆは、端局Ａで多重されたエラー検出用パリティビットを解析し、伝送信号２５ｅ、２５ｆに一定以上のビットエラーが存在した場合またはフレーム同期が確立しない場合には、復調回路警報信号１８ｅ、１８ｆを送信側制御回路１１７ａに出力する。
【０１２２】
復調回路１０９ｅ、１０９ｆは、さらに、端局Ａにおいて多重されたサイレントフェイル検出信号１７ａを抽出し、サイレントフェイル抽出信号１６ｅ、１６ｆとして判定回路１１２ｃに出力する。復調されたベースバンド信号２６ｅ、２６ｆは変調回路１０２ｅ、１０２ｆへ出力される。
【０１２３】
判定回路１１２ｃは、サイレントフェイル抽出信号１６ｅ、１６ｆ及びフレーム同期外れ警報１５ｅ、１５ｆを監視し、現用系及び予備系の少なくとも一方について、フレーム同期外れ警報１５ｅ（もしくは１５ｆ）を検出していない系においてサイレントフェイル抽出信号１６ｅ（もしくは１６ｆ）を所定の時間継続して検出した場合には、対向局である端局Ａからサイレントフェイル検出信号１７ａが送出されていると判定し、上り回線の送信側制御回路１１７ｂにサイレントフェイル切替制御信号１３ｃを出力する。
【０１２４】
監視回路１１１ｃは、復調回路１０９ｅ、１０９ｆから出力されるフレーム同期外れ警報１５ｅ、１５ｆを監視し、所定の時間継続して現用系及び予備系の両系においてフレーム同期外れ警報１５ｅ、１５ｆを検出した場合には、サイレントフェイル状態の可能性があると判断し、サイレントフェイル検出信号１７ｃを中間中継局Ｃの上り回線側の変調回路１０２ｇ、１０２ｈに出力する。
【０１２５】
変調回路１０２ｅ、１０２ｆはフレーム同期用信号、エラー検出用パリティビット、及び、監視回路１１１ｄが出力するサイレントフェイル検出信号１７ｄを多重するとともに、復調回路１０９ｅ、１０９ｆから出力されたベースバンド信号２６ｅ、２６ｆに変調を行い、送信回路１０３ｅ、１０３ｆを介して、送信回線切替スイッチ１０５ｃへ信号２３ｅ、２３ｆを送出する。
【０１２６】
送信側制御回路１１７ａは、送信回路１０３ｅ、１０３ｆから出力される送信回路警報信号１２ｅ、１２ｆ、変調回路１０２ｅ、１０２ｆから出力される変調回路警報信号１１ｅ、１１ｆ、復調回路１０９ｅ、１０９ｆから出力される復調回路警報信号１８ｅ、１８ｆを監視し、通常状態においては、警報が発生していない側の系を選択するように、送信回線切替スイッチ１０５ｃに切替制御信号１４ｃを出力する。
【０１２７】
送信側制御回路１１７ａは、さらに、判定回路１１２ｄから出力されるサイレントフェイル切替制御信号１３ｄを監視し、サイレントフェイル状態を検出した場合は、送信回線切替スイッチ１０５ｃにおいて選択していない側の系の送信回路警報信号１２ｅ（もしくは１２ｆ）、変調回路警報信号１１ｅ（もしくは１１ｆ）、及び復調回路警報信号１８ｅ（もしくは１８ｆ）が出力されていないことを確認した後、反対側の系を送信回線切替スイッチ１０５ｃにおいて選択するように、切替制御信号１４ｃを送信回線切替スイッチ１０５ｃに送出する。
【０１２８】
送信回線切替スイッチ１０５ｃは、切替制御信号１４ｃに従って、現用系または予備系のＲＦ信号２３ｅ、２３ｆを選択し、選択したＲＦ信号２３ｅまたは２３ｆをサーキュレータ１０６ｄに出力する。
【０１２９】
サーキュレータ１０６ｄを介してアンテナ１２８へ入力されたＲＦ信号２３ｅまたは２３ｆは無線伝送路を介して端局Ｂへ伝送される。
【０１３０】
以上は下り回線についての説明であるが、上り回線についても下り回線と同様の動作を行う。
【０１３１】
また、中間中継局が複数連なった場合においても、各々の中間中継局は上述の説明における中間中継局Ｃと同様の動作を行う。
【０１３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るホットスタンバイ回線切替装置及びホットスタンバイ回線切替方法によれば、以下のような効果を奏する。
【０１３３】
第一の効果は、制御信号の伝送に用いる現用系及び予備系の両系の回線に影響を与えるような装置故障によって生じたサイレントフェイル信号の誤検出による、送信回線の不要な切替を防止できることである。
【０１３４】
その理由は、対向局から伝送されてきたサイレントフェイル信号を抽出する際に、サイレントフェイル信号を伝送した回線の警報を監視することにより、伝送する回線において装置故障等が発生してサイレントフェイル信号が誤って抽出された場合でも、回線切替制御信号を出力しないように構成されているためである。
【０１３５】
第二の効果は、制御信号の伝送に用いる回線の運用側の系において、装置故障警報を出力しないような局所的な装置故障によって生じたサイレントフェイル信号の誤検出による、送信回線の不要な切替を防止できることである。
【０１３６】
その理由は、サイレントフェイル信号を受信し、抽出する際に、運用側及び待機側双方でサイレントフェイル信号を抽出し、抽出したサイレントフェイル信号を判定回路に出力することにより、運用側の系において装置故障警報を出力しないような局所的な装置故障が発生しているような場合であっても、すなわち、運用側の系の状態にかかわらず、サイレントフェイル信号を検出できる判定回路を有しているためである。
【０１３７】
第三の効果は、制御信号の伝送に用いる回線の無線伝送路において、気象条件等による一時的な回線劣化が原因となるサイレントフェイル信号の誤検出による、送信回線の不要な切替を防止できることである。
【０１３８】
その理由は、伝送されてきたサイレントフェイル信号を検出する判定回路はタイマを備えており、この判定回路は、サイレントフェイル信号の検出に際して、一定時間の保護をかけ、ある一定時間以上継続してサイレントフェイル信号を検出した場合にのみ、制御信号を出力するように構成されているためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の第一の実施形態に係るホットスタンバイ回線切替装置のブロック図である。
【図２】 図２は、図１に示したホットスタンバイ回線切替装置における判定回路のブロック図である。
【図３】 図３は本発明の第二の実施形態に係るホットスタンバイ回線切替装置のブロック図である。
【符号の説明】
１０１ａ、１０１ｂ、１０７ａ、１０７ｂ ハイブリッド
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ 変調回路
１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ 送信回路
１０４ａ、１０４ｂ 送信側制御回路
１０５ａ、１０５ｂ 送信回線切替スイッチ
１０６ａ、１０６ｂ サーキュレータ
１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄ 受信回路
１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄ 復調回路
１１０ａ、１１０ｂ 受信回線切替スイッチ
１１１ａ、１１１ｂ 監視回路
１１２ａ、１１２ｂ 判定回路
１１３ａ、１１３ｂ 受信側制御回路
１１４ａ、１１４ｂ 検出回路
１１５ 判定部
１１６ タイマ回路
１２１ 送信端
１２２、１２３、１２７、１２８ アンテナ
１２６ 受信端
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホットスタンバイ方式において、現用及び予備系の送受信装置を切り換えるためのホットスタンバイ回線切替装置及びホットスタンバイ回線切替方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現用系及び予備系の両系を備えたホットスタンバイ回線切替装置においては、該装置の各部から出力される警報を用いて回線切替を行っているが、送信系に装置故障が生じているにもかかわらず警報が出力されない場合には、異常な信号が無線伝送路を通じて受信系に伝送され、サイレントフェイル状態となる。
【０００３】
これまで、このようなサイレントフェイル状態を回避するためにさまざまな提案がなされている。
【０００４】
例えば、特開昭６３−２８３２３６号公報が開示するホットスタンバイ切替装置においては、受信系の現用及び予備の両系に警報が出ているとき、サイレントフェイル状態となっている回線とは逆の回線を利用して送信系へ送信回線切替制御信号を送出し、送信側回線を切り替えることによりサイレントフェイル状態を回避している。
【０００５】
また、特開昭６３−３０９０３３号公報が開示するホットスタンバイ切替装置においては、端局において、サイレントフェイル状態となっている回線とは逆の回線を用いて回線切替信号を送出し、この回線切替信号により、予備系の送受信装置を現用系の送受信装置に切り換えている。
【０００６】
特開平１−１９４５２２号公報が開示するホットスタンバイ切替装置は、現用系と予備系の送信装置を切り換えるための切替装置と、この切替装置によって反射された信号の一部を結合する方向性結合器とを備え、方向性結合器により結合した信号を検波し、この検波信号に基づいて、切替装置の動作を監視している。
【０００７】
特許第２６１６４７３号（特開平８−１８６５６１号）が開示するホットスタンバイ切替装置においては、受信した信号の送信元の端局に障害の原因があることが検出されたときには、中継先の局から障害発生を示す通知が送られてきても、自局の送信装置を切り換えないようにしている。
【０００８】
特許第２７３５５１１号（特開平９−８７０６号）が開示するホットスタンバイ切替装置においては、回線劣化時に発せられる２つの異なる回線劣化警報の発生時間差を比較し、この時間差が一定値以上である場合には、対向局に対する回線切替信号の出力を停止している。
【０００９】
特公平７−２８２４１号公報（特開平２−１７７７２９号）は、送受信装置における予備の経路を接続し、自局ループバックを行い、送信端及び受信端において予備経路の異常検出を行う切換接続手段を備えており、受信端において現用及び予備経路の伝送路品質を自局ループバックを行うことにより監視するとともに、現用及び予備経路双方の伝送路品質が悪化した場合に送信端に対する現用予備切換信号を出力し、受信端から送信端に現用予備切換信号が発信され、かつ、送信端において自局ループバックしている経路に異常がない場合に、現用と予備との切り換えを行っている。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち、請求項１は、現用及び予備の送受信装置を備えたホットスタンバイ回線切替装置であって、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した回線とは逆の回線を利用して送信装置へ制御信号を送出後、前記送信装置の回線切替スイッチを切り替えることにより障害を回避することが可能なホットスタンバイ回線切替装置において、前記制御信号を伝送する回線の装置故障を検出する機能を有し、装置故障が検出された系で検出されたサイレントフェイル状態に基づく制御信号を無効にする機能を有するホットスタンバイ回線切替装置を提供する。
【００２７】
請求項２は、現用及び予備の送受信装置を備えたホットスタンバイ回線切替装置であって、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した回線とは逆の回線を利用して送信装置へ制御信号を送出後、前記送信装置の回線切替スイッチを切り替えることにより障害を回避することが可能なホットスタンバイ回線切替装置において、受信装置から送出されたサイレントフェイル状態による制御信号を前記送信装置の現用及び予備の両系において検出することにより、現に運用している系に局所的な障害が発生した場合においても、待機している系によって前記制御信号を検出することを可能にしたホットスタンバイ回線切替装置を提供する。
【００２８】
請求項３は、現用及び予備の送受信装置を備えたホットスタンバイ回線切替装置であって、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した回線とは逆の回線を利用して送信装置へ制御信号を送出後、前記送信装置の回線切替スイッチを切り替えることにより障害を回避することが可能なホットスタンバイ回線切替装置において、受信装置から送出されたサイレントフェイル状態に基づく制御信号を検出するタイマ回路を備えており、前記タイマ回路は、前記制御信号が一定時間継続して検出されたときに、回線の切替を行うものであるホットスタンバイ回線切替装置を提供する。
【００２９】
請求項４は、現用及び予備の送受信装置を備えたホットスタンバイ回線切替装置であって、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した回線とは逆の回線を利用して送信装置へ制御信号を送出後、前記送信装置の回線切替スイッチを切り替えることにより障害を回避することが可能なホットスタンバイ回線切替装置において、現用系検出回路と、予備系検出回路と、判定回路と、タイマとからなるサイレントフェイル判定回路を備えており、前記現用系検出回路は、現用系送受信装置においてフレーム同期が確立されていないことを示す第一信号と、サイレントフェイル状態が検出されたことを示す第二信号とを受信し、前記第二信号のみを受信した場合に、前記判定回路に第一検出信号を送信し、前記予備系検出回路は、予備系送受信装置においてフレーム同期が確立されていないことを示す第三信号と、サイレントフェイル状態が検出されたことを示す第四信号とを受信し、前記第四信号のみを受信した場合に、前記判定回路に第二検出信号を送信し、前記判定回路は、前記第一検出信号と前記第二検出信号の少なくとも何れか一方を受信したときに、前記タイマにサイレント検出信号を送信し、前記タイマは、所定の時間継続して前記サイレント検出信号を受信したときに、回線の切替を行うものであるホットスタンバイ回線切替装置を提供する。
【００３０】
請求項５は、上述の何れかのホットスタンバイ回線切替装置を備え、相互に対向関係にある第一及び第二の端局からなるホットスタンバイ回線切替システムを提供する。
【００３１】
請求項６は、各々、現用及び予備の送受信装置を備え、相互に対向関係にある複数の端局と、上述の何れかのホットスタンバイ回線切替装置を備えた少なくとも一つの中間中継局と、からなるホットスタンバイ回線切替システムを提供する。
【００３２】
請求項７は、現用及び予備の送受信系を備えたホットスタンバイ回線切替装置において、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した第一回線とは逆の第二回線を利用して回線切替を行うホットスタンバイ回線切替方法において、前記第二回線の装置故障を検出する過程と、装置故障が検出された系において検出されたサイレントフェイル状態の検出結果を無効にする過程と、を備えるホットスタンバイ回線切替方法を提供する。
【００３３】
請求項８は、現用及び予備の送受信系を備えたホットスタンバイ回線切替装置において、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した第一回線とは逆の第二回線を利用して回線切替を行うホットスタンバイ回線切替方法において、受信系から送出されたサイレントフェイル状態を示す制御信号を前記送信系の現用及び予備の両系において検出する過程を備え、現に運用している系に局所的な障害が発生した場合においても、待機している系によって前記制御信号を検出することを可能にしたホットスタンバイ回線切替方法を提供する。
【００３４】
請求項９は、現用及び予備の送受信系を備えたホットスタンバイ回線切替装置において、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した第一回線とは逆の第二回線を利用して回線切替を行うホットスタンバイ回線切替方法において、受信系から送出されたサイレントフェイル状態に基づく制御信号を検出する過程と、前記制御信号を一定時間継続して検出したときに、回線の切替を行う過程と、を備えるホットスタンバイ回線切替方法を提供する。
【００３５】
以上のように、本発明に係るホットスタンバイ回線切替装置によれば、送信側装置に装置故障を示す警報が発生することなく、異常な信号が対向局へ伝送される状態（この状態を「サイレントフェイル状態」と定義する）の兆候を受信側装置が検出し、サイレントフェイル状態の兆候を検出した回線とは逆の回線を利用して送信側装置へ制御信号を送出後、伝送された制御信号を判定する回路を備えた送信側装置によってサイレントフェイル状態の検出及び回線切替スイッチの切替を行うことにより、障害を回避することが可能になる。
【００３６】
この場合、制御信号を伝送する回線の回線状態を監視することにより、送信側装置へ制御信号を伝送する時に、装置故障や無線伝送路で生じる気象条件等が原因となって生じる回線劣化などによって、誤って検出された制御信号に基づいて生じる不要な回線切替動作を防止することができる。
【００３７】
さらに、送信側装置において、受信側装置から伝送されてきた制御信号を常に現用及び予備の両系において検出することにより、現に運用している系に局所的な障害が発生した場合においても、待機している系によって制御信号を検出し、回線切替制御を行うことができる。
【００３８】
以下、図１を参照して、本発明に係るホットスタンバイ回線切替装置の動作を説明する。
【００３９】
図１において、端局Ａ及び端局Ｂは現用及び予備の送受信系を備えたホットスタンバイ回線切替装置であり、互いに対向している。また、端局Ａより端局Ｂへ向かう方向を下り回線、端局Ｂより端局Ａへ向かう方向を上り回線とする。
【００４０】
下り回線において、端局Ｂの受信系の監視回路１１１ｂが現用系及び予備系の双方の復調回路１０９ｃ、１０９ｄが出力するフレーム同期外れ警報１５ｃ、１５ｄを所定の時間継続して検出すると、サイレントフェイル状態の可能性があると判断し、上り回線を利用して端局Ａへサイレントフェイル状態を通報するための信号１７ｂ（以下、「サイレントフェイル検出信号」と定義する）を端局Ｂの送信系における現用及び予備両系の変調回路１０２ｃ、１０２ｄに送出する。
【００４１】
変調回路１０２ｃ、１０２ｄはサイレントフェイル検出信号１７ｂをベースバンド信号２２ｃ、２２ｄに多重し、変調後、送信回路１０３ｃ、１０３ｄに送出する。送信回路１０３ｃ、１０３ｄはＲＦ信号２３ｃ、２３ｄを送信回線切替スイッチ１０５ｂに送出する。送信回線切替スイッチ１０５ｂは、送信側制御回路１０４ｂが出力する切替制御信号１４ｂに従って、現用系もしくは予備系のＲＦ信号２３ｃ、２３ｄのいずれかを選択し、選択したＲＦ信号２３ｃ又は２３ｄをサーキュレータ１０６ｂを介してアンテナ１２３に送出する。
【００４２】
端局Ａの受信系においては、端局Ｂより送出された信号をハイブリッド１０７ａにおいて現用系と予備系とに分岐し、受信回路１０８ａ、１０８ｂを介して周波数変換を行った後、現用系及び予備系の復調回路１０９ａ、１０９ｂに入力する。
【００４３】
復調回路１０９ａ、１０９ｂは伝送されてきた信号を復調するとともにフレーム同期をとり、フレーム同期が確立しない場合にはフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを監視回路１１１ａに出力する。
【００４４】
復調回路１０９ａ、１０９ｂは、さらに、端局Ｂで多重されたサイレントフェイル検出信号１７ｂを抽出し、サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂとして判定回路１１２ａに出力する。
【００４５】
判定回路１１２ａは復調回路１０９ａ、１０９ｂが出力したサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂに併せて、復調回路１０９ａ、１０９ｂが出力するフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを監視し、現用系及び予備系の各々においてフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂが出力されていない状態でサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを受信していることを確認する。この時、判定回路１１２ａは現用系及び予備系の少なくとも一方について、フレーム同期外れ警報１５ａ（もしくは１５ｂ）を検出していない系で、サイレントフェイル抽出信号１６ａ（もしくは１６ｂ）を所定の時間継続して検出した場合には、対向局からサイレントフェイル検出信号１７ｂが送出されていると判定し、送信側制御回路１０４ａへサイレントフェイル切替制御信号１３ａを送出する。
【００４６】
送信側制御回路１０４ａは送信系が運用している系とは逆の系における変調回路警報信号１１ａ（もしくは１１ｂ）及び送信回路警報信号１２ａ（もしくは１２ｂ）を検出していない状態においてサイレントフェイル切替制御信号１３ａを検出すると、現に運用している系と逆の系を選択するように送信回線切替スイッチ１０５ａへ切替制御信号１４ａを送出する。
【００４７】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、この切替制御信号１４ａに応じて、現に運用している系と逆の系を選択する。
【００４８】
以上のように、本発明によれば、サイレントフェイル状態の可能性があることを検出し、検出した回線とは逆方向の回線を介して検出信号を伝送して回線切替制御を行う際に、逆方向の回線の回線状態を監視し、かつ、現用および予備両系のサイレントフェイル抽出信号に基づいて回線切替制御の判断が行われる。さらに、サイレントフェイル抽出信号を所定の時間継続して検出した場合にのみ回線切替が行われる。これによって、回線故障や回線劣化によるサイレントフェイル状態の誤検出に起因する不要な回線切替を防止することができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第一の実施形態に係るホットスタンバイ回線切替装置のブロック図である。図１において、端局Ａ及び端局Ｂは、現用系及び予備系の２系統の送受信機能を備え、装置故障その他の原因に応じて現用系及び予備系相互間における切替が可能なホットスタンバイ回線切替装置である。端局Ａおよび端局Ｂは対向して配置され、相互に信号の送受信を行う。
【００５０】
まず、端局Ａの送信系においては、送信端１２１から入力されたベースバンド信号はハイブリッド１０１ａにおいて現用系及び予備系に分岐され、ベースバンド信号２１ａ、２１ｂとして現用系変調回路１０２ａ及び予備系変調回路１０２ｂにそれぞれ入力される。
【００５１】
変調回路１０２ａ、１０２ｂではフレーム同期用信号、エラー検出用パリティビット、及び、後述するサイレントフェイル検出信号１７ａを多重するとともに、ベースバンド信号２１ａ、２１ｂに変調を行い、変調信号２２ａ、２２ｂとして現用及び予備系各々の送信回路１０３ａ、１０３ｂに送出する。
【００５２】
この時、変調回路１０２ａ、１０２ｂは機器故障を含めた変調回路の異常を監視し、異常の際には、変調回路警報信号１１ａ、１１ｂを送信側制御回路１０４ａに出力する。
【００５３】
送信回路１０３ａ、１０３ｂは、変調信号２２ａ、２２ｂを、無線伝送路へ送出する信号に変換した後、ＲＦ信号２３ａ、２３ｂとして、送信回線切替スイッチ１０５ａに送出する。
【００５４】
この時、送信回路１０３ａ、１０３ｂは、機器故障を含めた送信系の異常を監視し、異常の際には、送信回路警報信号１２ａ、１２ｂを送信側制御回路１０４ａに出力する。送信側制御回路１０４ａは変調回路１０２ａ、１０２ｂから出力される変調回路警報信号１１ａ、１１ｂ、及び、送信回路１０３ａ、１０３ｂから出力される送信回路警報信号１２ａ、１２ｂを監視し、通常状態においては、警報が発生されていない側の系を選択するように、送信回線切替スイッチ１０５ａへ切替制御信号１４ａを出力する。
【００５５】
送信側制御回路１０４ａは、さらに、後述するサイレントフェイル切替制御信号１３ａを監視し、サイレントフェイル状態を検出した場合は、送信回線切替スイッチ１０５ａによって選択していない側の系の変調回路警報信号１１ａ（もしくは１１ｂ）および送信回路警報信号１２ａ（もしくは１２ｂ）が出力されていないことを確認した後、送信回線切替スイッチ１０５ａによって選択する系を反対側の系とするように、送信回線切替スイッチ１０５ａを制御する。
【００５６】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、切替制御信号１４ａに従って、現用系もしくは予備系のＲＦ信号２３ａまたは２３ｂを選択し、サーキュレータ１０６ａに出力する。サーキュレータ１０６ａを介してアンテナ１２２へ入力された信号は端局Ｂへ無線伝送路を介して伝送される。
【００５７】
次に、端局Ａの受信系においては、端局Ｂから伝送され、アンテナ１２２を介して入力された無線伝送路の信号はサーキュレータ１０６ａを介してハイブリッド１０７ａに入力される。ハイブリッド１０７ａは無線伝送路の信号を現用系及び予備系に分岐し、信号２４ａ、２４ｂとして、現用系受信回路及１０８ａ及び予備系受信回路１０８ｂへ送出する。
【００５８】
受信回路１０８ａ、１０８ｂは無線伝送路の信号２４ａ、２４ｂを周波数変換し、変換した信号２５ａ、２５ｂを復調回路１０９ａ、１０９ｂへ出力する。
【００５９】
復調回路１０９ａ、１０９ｂは伝送信号２５ａ、２５ｂをベースバンド信号２６ａ、２６ｂに復調するとともに、フレーム同期をとり、フレーム同期が確立しない場合には、フレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを監視回路１１１ａに出力する。
【００６０】
復調回路１０９ａ、１０９ｂは、さらに、端局Ｂで多重されたエラー検出用パリティビットを解析し、伝送信号２５ａ、２５ｂに一定以上のビットエラーが存在した場合、もしくは、フレーム同期が確立しない場合には、復調回路警報信号１８ａ、１８ｂを受信回線切替制御回路１１３ａに出力する。
【００６１】
復調回路１０９ａ、１０９ｂは、さらに、端局Ｂで多重されたサイレントフェイル検出信号１７ｂを抽出し、サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂとして判定回路１１２ａに出力する。
【００６２】
復調回路１０９ａ、１０９ｂによって復調されたベースバンド信号２６ａ、２６ｂは受信回線切替スイッチ１１０ａへ送出される。
【００６３】
受信回線切替制御回路１１３ａは、復調回路１０９ａ、１０９ｂから出力される復調回路警報信号１８ａ、１８ｂを監視し、通常状態では警報が発生していない側の系を選択するように、受信回線切替スイッチ１１０ａへ受信回線切替制御信号１９ａを出力する。
【００６４】
受信回線切替スイッチ１１０ａは受信回線切替制御信号１９ａに従い、現用及び予備のどちらかの系のベースバンド信号２６ａ、２６ｂを選択し、受信端１２６へ出力する。
【００６５】
監視回路１１１ａは、現用系復調回路１０９ａ及び予備系復調回路１０９ｂから出力されるフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを監視し、現用系及び予備系の両系からのフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを所定の時間継続して検出した場合には、サイレントフェイル状態の可能性があると判断し、サイレントフェイル検出信号１７ａを端局Ａの送信系の現用系変調回路１０２ａ及び予備系変調回路１０２ｂへ出力する。この後、サイレントフェイル検出信号１７ａは端局Ｂの送信回線切替スイッチ１０５ｂを切り換えるために、無線伝送路を介して端局Ｂへ伝送される。
【００６６】
判定回路１１２ａは、端局Ｂから送出され、復調回路１０９ａ、１０９ｂにおいて抽出されたサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂ及び復調回路１０９ａ、１０９ｂが出力するフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを監視し、現用系及び予備系の少なくとも一方について、フレーム同期外れ警報１５ａ（もしくは１５ｂ）を検出していない系においてサイレントフェイル抽出信号１６ａ（もしくは１６ｂ）を検出した場合には、端局Ｂからサイレントフェイル検出信号１７ｂが送出されていると判定し、送信側制御回路１０４ａへサイレントフェイル切替制御信号１３ａを出力する。
【００６７】
図２は本実施形態に係るホットスタンバイ回線切替装置の端局Ａの受信系における判定回路１１２ａの一実施例を表すブロック図である。
【００６８】
図２に示すように、判定回路１１２ａは、現用系検出回路１１４ａ、予備系検出回路１１４ｂ、判定部１１５及びタイマ回路１１６から構成されている。
【００６９】
現用側検出回路１１４ａは現用系復調回路１０９ａから出力されるフレーム同期外れ警報１５ａ及びサイレントフェイル抽出信号１６ａを監視し、フレーム同期外れ警報１５ａが検出されていない状態でサイレントフェイル抽出信号１６ａを検出した場合に、判定部１１５に検出信号２７ａを出力する。
【００７０】
同様に、予備側検出回路１１４ｂは予備系復調回路１０９ｂから出力されるフレーム同期外れ警報１５ｂ及びサイレントフェイル抽出信号１６ｂを監視し、フレーム同期外れ警報１５ｂが検出されていない状態でサイレントフェイル抽出信号１６ｂを検出した場合に、判定部１１５に検出信号２７ｂを出力する。
【００７１】
サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂに併せてフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを監視することにより、装置故障その他の原因に起因して、誤ってサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂが検出された場合に、サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂの検出結果を無効にし、判定部１１５に誤ったサイレントフェイル抽出結果が出力されることを防止している。
【００７２】
判定部１１５は、現用系及び予備系のどちらか一方または両方において検出信号２７ａ、２７ｂを検出した場合、タイマ回路１１６にサイレント検出信号２８を送出する。
【００７３】
このように、現用系及び予備系の双方でサイレントフェイルの検出を行うことにより、局所的な装置故障などに起因して、回線切替が起こらないような状況下において運用側に障害が生じている場合にも、サイレント検出信号２８を出力することが可能になる。
【００７４】
タイマ回路１１６は所定の時間継続してサイレント検出信号２８を受信し続けた時、サイレントフェイル切替制御信号１３ａを送信側制御回路１０４ａに出力する。
【００７５】
このように、サイレントフェイル信号の検出結果に一定時間の出力保護を入れることにより、一時的な回線劣化等によるサイレントフェイルの誤検出を防止することができる。
【００７６】
以上、端局Ａの構成及び機能を説明したが、端局Ｂも同様の構成及び機能を有する。
【００７７】
次に、本実施形態に係るホットスタンバイ回線切替装置における回線切り替え動作の一例を説明する。
【００７８】
図１において、端局Ａから端局Ｂへ向かう方向を下り回線、端局Ｂから端局Ａへ向かう方向を上り回線とし、端局Ａ及び端局Ｂの送信系及び受信系はすべて現用系を用いて運用しているものとする。
【００７９】
ここで、端局Ａの送信系においては、変調回路警報信号１１ａ、１１ｂ及び送信回路警報信号１２ａ、１２ｂが出力されていない状態であるが、送信回路１０３ａと送信回線切替スイッチ１０５ａの間で障害が発生しており、端局Ｂの受信系においては、復調回路１０９ｃ、１０９ｄがフレーム同期外れ警報１５ｃ、１５ｄを出力している場合を考える。
【００８０】
端局Ａの送信系においては、送信回線切替スイッチ１０５ａが現用系のＲＦ信号２３ａを選択しており、現用系変調回路１０２ａ及び現用系送信回路１０３ａがそれぞれ変調回路警報信号１１ａ、送信回路警報信号１２ａを出力していないため、送信側制御回路１０４ａはそのまま現用系を選択するように切替制御信号１４ａを送信回線切替スイッチ１０５ａに出力している。
【００８１】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、切替制御信号１４ａに従って、現用系ＲＦ信号２３ａを選択し、選択された現用系ＲＦ信号２３ａはサーキュレータ１０６ａを介してアンテナ１２２へ入力され、無線伝送路を介して、端局Ｂへ伝送される。
【００８２】
端局Ｂの受信系においては、端局Ａから無線伝送路を介して伝送されてきた信号をアンテナ１２３及びサーキュレータ１０６ｂを介してハイブリッド１０７ｂに入力し、ハイブリッド１０７ｂは受信した信号を現用系及び予備系用の信号に分岐し、受信回路１０８ｃ、１０８ｄを介して、復調回路１０９ｃ、１０９ｄに入力する。
【００８３】
しかしながら、この時、送信系が故障しているため、現用系及び予備系双方の復調回路１０９ｃ、１０９ｄはフレーム同期外れ警報１５ｃ、１５ｄを出力し、監視回路１１１ｂは現用及び予備両系のフレーム同期外れ警報１５ｃ、１５ｄを検出する。
【００８４】
監視回路１１１ｂは所定の時間以上継続して現用及び予備の両系でフレーム同期外れ警報１５ｃ、１５ｄを検出した場合、サイレントフェイル状態の可能性があると判断してサイレントフェイル検出信号１７ｂを送信系の変調回路１０２ｃ、１０２ｄに出力する。
【００８５】
監視回路１１１ｂがフレーム同期外れ警報１５ｃ、１５ｄを検出してからサイレントフェイル検出信号１７ｂを出力するまでの時間は、自然現象等による一時的な回線劣化とは明らかに異なると判断できる程度の時間、すなわち、数十秒から数分程度とする。
【００８６】
監視回路１１１ｂはサイレントフェイル検出信号１７ｂを変調回路１０２ｃ、１０２ｄへ出力する。変調回路１０２ｃ、１０２ｄは現用及び予備の両系においてそれぞれベースバンド信号２２ｃ、２２ｄにフレーム同期用信号、エラー検出用パリティビット及びサイレントフェイル検出信号１７ｂを多重し、かつ、変調し、送信回路１０３ｃ、１０３ｄを介して、送信回線切替スイッチ１０５ｂへ出力する。
【００８７】
送信回線切替スイッチ１０５ｂが現用系のＲＦ信号２３ｃを選択しており、現用系変調回路１０２ｃ及び現用系送信回路１０３ｃが変調回路警報信号１１ｃ、送信回路警報信号１２ａを出力していないため、送信側制御回路１０４ｂはそのまま現用系のＲＦ信号２３ｃを選択するように切替制御信号１４ｂを送信回線切替スイッチ１０５ｂに出力している。
【００８８】
送信回線切替スイッチ１０５ｂは、切替制御信号１４ｂに従って、現用系のＲＦ信号２３ｃを選択し、選択されたＲＦ信号２３ｃはサーキュレータ１０６ｂを介してアンテナ１２３へ入力され、無線伝送路を介して端局Ａへ伝送される。
【００８９】
端局Ａの受信系においては、端局Ｂから送られてきた伝送信号はハイブリッド１０７ａにおいて現用系用と予備系用の信号に分岐され、受信回路１０８ａ、１０８ｂを介して、現用系復調回路１０９ａ及び予備系復調回路１０９ｂに送出される。現用系復調回路１０９ａ及び予備系復調回路１０９ｂはフレーム同期をとるとともに、端局Ｂから送出されたサイレントフェイル検出信号１７ｂを抽出し、サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂとして判定回路１１２ａに出力する。
【００９０】
この時、現用及び予備の両系においてフレーム同期が確立しているため、復調回路１０９ａ、１０９ｂはフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを出力していない。
【００９１】
判定回路１１２ａは、現用系および予備系の両系において、フレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを検出しておらず、サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを所定の時間継続して検出しているため、対向局である端局Ｂからサイレントフェイル検出信号１７ｂが送出されていると判定し、サイレントフェイル切替制御信号１３ａを送信側制御回路１０４ａに出力する。
【００９２】
送信側制御回路１０４ａは、サイレントフェイル切替制御信号１３ａを検出するともに、予備系の変調回路警報信号１１ｂ及び送信回路警報信号１２ｂが出力されていないことを確認した後、運用回線を予備系に切り替えるように、切替制御信号１４ａを送信回線切替スイッチ１０５ａへ出力する。
【００９３】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、切替制御信号１４ａを受けて、予備系のＲＦ信号２３ｂを選択し、サーキュレータ１０６ａに出力する。
【００９４】
ここで、端局Ａの現用系復調回路１０９ａにおいて、サイレントフェイル抽出信号１６ａを出力する部分が局所的に故障し、端局Ｂからのサイレントフェイル検出信号１７ｂを受信しているのにもかかわらず、サイレントフェイル抽出信号１６ａが出力されない場合を想定する。
【００９５】
判定回路１１２ａは現用系及び予備系双方のフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを検出しておらず、予備系のサイレントフェイル抽出信号１６ｂを検出している。この場合、判定回路１１２ａは予備系フレーム同期外れ警報１５ｂを検出していない状態で、サイレントフェイル抽出信号１６ｂを所定の時間継続して検出しているため、対向局である端局Ｂからサイレントフェイル検出信号１７ｂが送出されていると判定し、サイレントフェイル切替制御信号１３ａを送信側制御回路１０４ａに出力する。
【００９６】
送信側制御回路１０４ａはサイレントフェイル切替制御信号１３ａを検出するともに、予備系の変調回路警報信号１１ｂ及び送信回路警報信号１２ｂが出力されていないことを確認した後、運用回線をを予備系に切り替えるように、切替制御信号１４ａを送信回線切替スイッチ１０５ａへ出力する。
【００９７】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、切替制御信号１４ａを受けて、予備系のＲＦ信号２３ｂを選択し、サーキュレータ１０６ａに出力する。
【００９８】
以上の説明は下り回線がサイレントフェイル状態になった場合の説明である。図１において、上り回線がサイレントフェイル状態になった場合でも、同様の動作が行われる。
【００９９】
次に、下り回線はいずれの警報も出力されずに正常に運用されているが、端局Ａの受信系においてサーキュレータ１０６ａとハイブリッド１０７ａとの間に故障が生じ、端局Ａの両系の復調回路１０９ａ、１０９ｂがフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを出力するとともに、誤ってサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを出力している場合を想定する。
【０１００】
端局Ａの受信系においては、両系の復調回路１０９ａ、１０９ｂがフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂ及びサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを出力している。
【０１０１】
判定回路１１２ａは現用系及び予備系の少なくとも一方について、フレーム同期外れ警報１５ａ（もしくは１５ｂ）を検出していない系においてサイレントフェイル抽出信号１６ａ（もしくは１６ｂ）を所定の時間継続して検出した場合には、対向局である端局Ｂからサイレントフェイル検出信号１７ｂが送出されていると判定し、サイレントフェイル切替制御信号１３ａを送信側制御回路１０４ａに出力するが、この場合には、判定回路１１２ａは両系からのサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを検出しており、さらに、フレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂをも検出しているため、サイレントフェイル切替制御信号１３ａを出力しない。
【０１０２】
端局Ａの送信系においては、送信回線切替スイッチ１０５ａは現用系のＲＦ信号２３ａを選択しており、サイレントフェイル切替制御信号１３ａも検出しておらず、現用系変調回路１０２ａ及び現用系送信回路１０３ａがそれぞれ変調回路警報信号１１ａ及び送信回路警報信号１２ａを出力していないため、送信側制御回路１０４ａはそのまま現用系を選択するように切替制御信号１４ａを出力している。
【０１０３】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、切替制御信号１４ａに従って、現用系のＲＦ信号２３ａを選択し続ける。
【０１０４】
また、下り回線はいずれの警報も出力されずに正常に運用されているが、上り回線の無線伝送路において、気象条件による回線劣化がタイマ回路１１６において出力保護を行う時間よりも短い時間発生し、これに伴って、端局Ａの復調回路１０９ａ、１０９ｂがフレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを出力せずに、サイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂをタイマ回路１１６において出力保護を行う時間よりも短い時間だけ出力した場合を考える。
【０１０５】
端局Ａの受信系においては、復調回路１０９ａ、１０９ｂがタイマ回路１１６において出力保護を行う時間よりも短い時間だけサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを出力する。
【０１０６】
図２において、検出回路１１４ａ、１１４ｂは、フレーム同期外れ警報１５ａ、１５ｂを検出していない状態でサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを検出することになるため、検出信号２７ａ、２７ｂを出力する。
【０１０７】
判定部１１５は、検出信号２７ａ、２７ｂを検出したため、サイレント検出信号２８をタイマ回路１１６に出力する。タイマ回路１１６はサイレント検出信号２８を検出すると、タイマを働かせて所定の時間だけ出力保護を行い、出力保護の間はサイレントフェイル切替制御信号１３ａを出力しない。
【０１０８】
タイマ回路１１６がサイレント検出信号２８を検出してタイマ動作を開始し、サイレントフェイル切替制御信号１３ａの出力保護を行っている間に無線伝送路の回線劣化が回復すると、復調回路１０９ａ、１０９ｂからサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂが出力されなくなる。
【０１０９】
その結果、検出回路１１４ａ、１１４ｂはサイレントフェイル抽出信号１６ａ、１６ｂを検出しなくなるため、検出信号２７ａ、２７ｂの出力を停止する。
【０１１０】
判定部１１５は、検出信号２７ａ、２７ｂを検出しなくなり、従って、サイレント検出信号２８の出力を停止する。
【０１１１】
タイマ回路１１６はサイレント検出信号２８を検出しなくなり、タイマ動作を停止し、サイレントフェイル切替制御信号１３ａは出力されないままとなる。
【０１１２】
端局Ａの送信系においては、送信回線切替スイッチ１０５ａは現用系のＲＦ信号２３ａを選択しており、サイレントフェイル切替制御信号１３ａも検出しておらず、かつ、現用系変調回路１０２ａ及び現用系送信回路１０３ａがそれぞれ変調回路警報信号１１ａ及び送信回路警報信号１２ａを出力していないため、送信側制御回路１０４ａはそのまま現用系を選択するように切替制御信号１４ａを送信回線切替スイッチ１０５ａに出力している。
【０１１３】
送信回線切替スイッチ１０５ａは、切替制御信号１４ａの出力に従い、現用系のＲＦ信号２３ａを選択し続ける。
【０１１４】
以上の説明は、下り回線がいずれの警報も出力せずに正常に運用しているが、上り回線の受信系において誤ってサイレントフェイル抽出信号１６ａ（もしくは１６ｂ）が出力された場合の説明である。上り回線がいずれの警報も出力せずに正常に運用しているが、下り回線の受信系において誤ってサイレントフェイル抽出信号１６ｃ（もしくは１６ｄ）が出力された場合においても、同様の動作が行われる。
【０１１５】
以上説明した実施形態においては、互いに対向関係にある端局Ａ、Ｂ間における現用及び予備の送受信系を備えたホットスタンバイ回線切替装置について説明を行ったが、端局間に再生中継局を持つ回線においても本発明を適用することができる。この場合、再生中継局の数は任意である。すなわち、端局間に一つの再生中継局がある場合又は複数の再生中継局がある場合の双方について、本発明を適用することが可能である。
【０１１６】
以下に、素３を参照して、本発明の第二の実施形態に係るホットスタンバイ回線切替装置を説明する。
【０１１７】
図３において、端局Ａから中間中継局Ｃを経由して端局Ｂに向かう方向を下り方向、端局Ｂから中間中継局Ｃを経由して端局Ａに向かう方向を上り方向として説明する。
【０１１８】
下り回線の中間中継局Ｃにおいて、アンテナ１２７から入力された無線伝送路の信号はサーキュレータ１０６ｃを介してハイブリッド１０７ｃに入力される。
【０１１９】
ハイブリッド１０７ｃは無線伝送路の信号を現用系及び予備系の両系の信号に分岐し、分岐した信号２４ｅ、２４ｆを受信回路１０８ｅ、１０８ｆへ送出する。受信回路１０８ｅ、１０８ｆは無線伝送路の信号２４ｅ、２４ｆを周波数変換し、伝送信号２５ｅ、２５ｆとして復調回路１０９ｅ、１０９ｆへ出力する。
【０１２０】
復調回路１０９ｅ、１０９ｆは伝送信号２５ｅ、２５ｆをベースバンド信号２６ｅ、２６ｆに復調するとともに、フレーム同期をとり、フレーム同期が確立しない場合には装置故障と判断し、フレーム同期外れ警報１５ｅ、１５ｆを判定回路１１２ｃ及び監視回路１１１ｃの双方に出力する。
【０１２１】
また、復調回路１０９ｅ、１０９ｆは、端局Ａで多重されたエラー検出用パリティビットを解析し、伝送信号２５ｅ、２５ｆに一定以上のビットエラーが存在した場合またはフレーム同期が確立しない場合には、復調回路警報信号１８ｅ、１８ｆを送信側制御回路１１７ａに出力する。
【０１２２】
復調回路１０９ｅ、１０９ｆは、さらに、端局Ａにおいて多重されたサイレントフェイル検出信号１７ａを抽出し、サイレントフェイル抽出信号１６ｅ、１６ｆとして判定回路１１２ｃに出力する。復調されたベースバンド信号２６ｅ、２６ｆは変調回路１０２ｅ、１０２ｆへ出力される。
【０１２３】
判定回路１１２ｃは、サイレントフェイル抽出信号１６ｅ、１６ｆ及びフレーム同期外れ警報１５ｅ、１５ｆを監視し、現用系及び予備系の少なくとも一方について、フレーム同期外れ警報１５ｅ（もしくは１５ｆ）を検出していない系においてサイレントフェイル抽出信号１６ｅ（もしくは１６ｆ）を所定の時間継続して検出した場合には、対向局である端局Ａからサイレントフェイル検出信号１７ａが送出されていると判定し、上り回線の送信側制御回路１１７ｂにサイレントフェイル切替制御信号１３ｃを出力する。
【０１２４】
監視回路１１１ｃは、復調回路１０９ｅ、１０９ｆから出力されるフレーム同期外れ警報１５ｅ、１５ｆを監視し、所定の時間継続して現用系及び予備系の両系においてフレーム同期外れ警報１５ｅ、１５ｆを検出した場合には、サイレントフェイル状態の可能性があると判断し、サイレントフェイル検出信号１７ｃを中間中継局Ｃの上り回線側の変調回路１０２ｇ、１０２ｈに出力する。
【０１２５】
変調回路１０２ｅ、１０２ｆはフレーム同期用信号、エラー検出用パリティビット、及び、監視回路１１１ｄが出力するサイレントフェイル検出信号１７ｄを多重するとともに、復調回路１０９ｅ、１０９ｆから出力されたベースバンド信号２６ｅ、２６ｆに変調を行い、送信回路１０３ｅ、１０３ｆを介して、送信回線切替スイッチ１０５ｃへ信号２３ｅ、２３ｆを送出する。
【０１２６】
送信側制御回路１１７ａは、送信回路１０３ｅ、１０３ｆから出力される送信回路警報信号１２ｅ、１２ｆ、変調回路１０２ｅ、１０２ｆから出力される変調回路警報信号１１ｅ、１１ｆ、復調回路１０９ｅ、１０９ｆから出力される復調回路警報信号１８ｅ、１８ｆを監視し、通常状態においては、警報が発生していない側の系を選択するように、送信回線切替スイッチ１０５ｃに切替制御信号１４ｃを出力する。
【０１２７】
送信側制御回路１１７ａは、さらに、判定回路１１２ｄから出力されるサイレントフェイル切替制御信号１３ｄを監視し、サイレントフェイル状態を検出した場合は、送信回線切替スイッチ１０５ｃにおいて選択していない側の系の送信回路警報信号１２ｅ（もしくは１２ｆ）、変調回路警報信号１１ｅ（もしくは１１ｆ）、及び復調回路警報信号１８ｅ（もしくは１８ｆ）が出力されていないことを確認した後、反対側の系を送信回線切替スイッチ１０５ｃにおいて選択するように、切替制御信号１４ｃを送信回線切替スイッチ１０５ｃに送出する。
【０１２８】
送信回線切替スイッチ１０５ｃは、切替制御信号１４ｃに従って、現用系または予備系のＲＦ信号２３ｅ、２３ｆを選択し、選択したＲＦ信号２３ｅまたは２３ｆをサーキュレータ１０６ｄに出力する。
【０１２９】
サーキュレータ１０６ｄを介してアンテナ１２８へ入力されたＲＦ信号２３ｅまたは２３ｆは無線伝送路を介して端局Ｂへ伝送される。
【０１３０】
以上は下り回線についての説明であるが、上り回線についても下り回線と同様の動作を行う。
【０１３１】
また、中間中継局が複数連なった場合においても、各々の中間中継局は上述の説明における中間中継局Ｃと同様の動作を行う。
【０１３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るホットスタンバイ回線切替装置及びホットスタンバイ回線切替方法によれば、以下のような効果を奏する。
【０１３３】
第一の効果は、制御信号の伝送に用いる現用系及び予備系の両系の回線に影響を与えるような装置故障によって生じたサイレントフェイル信号の誤検出による、送信回線の不要な切替を防止できることである。
【０１３４】
その理由は、対向局から伝送されてきたサイレントフェイル信号を抽出する際に、サイレントフェイル信号を伝送した回線の警報を監視することにより、伝送する回線において装置故障等が発生してサイレントフェイル信号が誤って抽出された場合でも、回線切替制御信号を出力しないように構成されているためである。
【０１３５】
第二の効果は、制御信号の伝送に用いる回線の運用側の系において、装置故障警報を出力しないような局所的な装置故障によって生じたサイレントフェイル信号の誤検出による、送信回線の不要な切替を防止できることである。
【０１３６】
その理由は、サイレントフェイル信号を受信し、抽出する際に、運用側及び待機側双方でサイレントフェイル信号を抽出し、抽出したサイレントフェイル信号を判定回路に出力することにより、運用側の系において装置故障警報を出力しないような局所的な装置故障が発生しているような場合であっても、すなわち、運用側の系の状態にかかわらず、サイレントフェイル信号を検出できる判定回路を有しているためである。
【０１３７】
第三の効果は、制御信号の伝送に用いる回線の無線伝送路において、気象条件等による一時的な回線劣化が原因となるサイレントフェイル信号の誤検出による、送信回線の不要な切替を防止できることである。
【０１３８】
その理由は、伝送されてきたサイレントフェイル信号を検出する判定回路はタイマを備えており、この判定回路は、サイレントフェイル信号の検出に際して、一定時間の保護をかけ、ある一定時間以上継続してサイレントフェイル信号を検出した場合にのみ、制御信号を出力するように構成されているためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の第一の実施形態に係るホットスタンバイ回線切替装置のブロック図である。
【図２】 図２は、図１に示したホットスタンバイ回線切替装置における判定回路のブロック図である。
【図３】 図３は本発明の第二の実施形態に係るホットスタンバイ回線切替装置のブロック図である。
【符号の説明】
１０１ａ、１０１ｂ、１０７ａ、１０７ｂ ハイブリッド
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ 変調回路
１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ 送信回路
１０４ａ、１０４ｂ 送信側制御回路
１０５ａ、１０５ｂ 送信回線切替スイッチ
１０６ａ、１０６ｂ サーキュレータ
１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄ 受信回路
１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄ 復調回路
１１０ａ、１１０ｂ 受信回線切替スイッチ
１１１ａ、１１１ｂ 監視回路
１１２ａ、１１２ｂ 判定回路
１１３ａ、１１３ｂ 受信側制御回路
１１４ａ、１１４ｂ 検出回路
１１５ 判定部
１１６ タイマ回路
１２１ 送信端
１２２、１２３、１２７、１２８ アンテナ
１２６ 受信端
Claims (9)
- 現用及び予備の送受信装置を備えたホットスタンバイ回線切替装置であって、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した回線とは逆の回線を利用して送信装置へ制御信号を送出後、前記送信装置の回線切替スイッチを切り替えることにより障害を回避することが可能なホットスタンバイ回線切替装置において、
前記制御信号を伝送する回線の装置故障を検出する機能を有し、装置故障が検出された系で検出されたサイレントフェイル状態に基づく制御信号を無効にする機能を有するホットスタンバイ回線切替装置。 - 現用及び予備の送受信装置を備えたホットスタンバイ回線切替装置であって、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した回線とは逆の回線を利用して送信装置へ制御信号を送出後、前記送信装置の回線切替スイッチを切り替えることにより障害を回避することが可能なホットスタンバイ回線切替装置において、
受信装置から送出されたサイレントフェイル状態による制御信号を前記送信装置の現用及び予備の両系において検出することにより、現に運用している系に局所的な障害が発生した場合においても、待機している系によって前記制御信号を検出することを可能にしたホットスタンバイ回線切替装置。 - 現用及び予備の送受信装置を備えたホットスタンバイ回線切替装置であって、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した回線とは逆の回線を利用して送信装置へ制御信号を送出後、前記送信装置の回線切替スイッチを切り替えることにより障害を回避することが可能なホットスタンバイ回線切替装置において、
受信装置から送出されたサイレントフェイル状態に基づく制御信号を検出するタイマ回路を備えており、
前記タイマ回路は、前記制御信号が一定時間継続して検出されたときに、回線の切替を行うものであるホットスタンバイ回線切替装置。 - 現用及び予備の送受信装置を備えたホットスタンバイ回線切替装置であって、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した回線とは逆の回線を利用して送信装置へ制御信号を送出後、前記送信装置の回線切替スイッチを切り替えることにより障害を回避することが可能なホットスタンバイ回線切替装置において、
現用系検出回路と、予備系検出回路と、判定回路と、タイマとからなるサイレントフェイル判定回路を備えており、
前記現用系検出回路は、現用系送受信装置においてフレーム同期が確立されていないことを示す第一信号と、サイレントフェイル状態が検出されたことを示す第二信号とを受信し、前記第二信号のみを受信した場合に、前記判定回路に第一検出信号を送信し、
前記予備系検出回路は、予備系送受信装置においてフレーム同期が確立されていないことを示す第三信号と、サイレントフェイル状態が検出されたことを示す第四信号とを受信し、前記第四信号のみを受信した場合に、前記判定回路に第二検出信号を送信し、
前記判定回路は、前記第一検出信号と前記第二検出信号の少なくとも何れか一方を受信したときに、前記タイマにサイレント検出信号を送信し、
前記タイマは、所定の時間継続して前記サイレント検出信号を受信したときに、回線の切替を行うものであるホットスタンバイ回線切替装置。 - 請求項１乃至４の何れか一項に記載のホットスタンバイ回線切替装置を備え、相互に対向関係にある第一及び第二の端局からなるホットスタンバイ回線切替システム。
- 各々、現用及び予備の送受信装置を備え、相互に対向関係にある複数の端局と、
請求項１乃至４の何れか一項に記載のホットスタンバイ回線切替装置を備えた少なくとも一つの中間中継局と、
からなるホットスタンバイ回線切替システム。 - 現用及び予備の送受信系を備えたホットスタンバイ回線切替装置において、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した第一回線とは逆の第二回線を利用して回線切替を行うホットスタンバイ回線切替方法において、
前記第二回線の装置故障を検出する過程と、
装置故障が検出された系において検出されたサイレントフェイル状態の検出結果を無効にする過程と、
を備えるホットスタンバイ回線切替方法。 - 現用及び予備の送受信系を備えたホットスタンバイ回線切替装置において、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した第一回線とは逆の第二回線を利用して回線切替を行うホットスタンバイ回線切替方法において、
受信系から送出されたサイレントフェイル状態を示す制御信号を前記送信系の現用及び予備の両系において検出する過程を備え、
現に運用している系に局所的な障害が発生した場合においても、待機している系によって前記制御信号を検出することを可能にしたホットスタンバイ回線切替方法。 - 現用及び予備の送受信系を備えたホットスタンバイ回線切替装置において、サイレントフェイル状態の時に、サイレントフェイル状態を検出した第一回線とは逆の第二回線を利用して回線切替を行うホットスタンバイ回線切替方法において、
受信系から送出されたサイレントフェイル状態に基づく制御信号を検出する過程と、
前記制御信号を一定時間継続して検出したときに、回線の切替を行う過程と、
を備えるホットスタンバイ回線切替方法。
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