JP3845633B2 - 無線伝送システム - Google Patents

Description

この発明は、複数の無線設備相互間の無線伝送路がリング状に形成された無線伝送システムに関し、前記無線伝送路が複数の系列からなる全二重の固定帯域伝送路を利用する、例えばマイクロ波多重無線システムに適用して好適な無線伝送システムに関する。

従来から、国土交通省、警察庁及び内閣府等の官公庁、都道府県及び市町村等の自治体、電力会社及びガス会社等の公共事業者では、防災業務、電力系統保護等の目的で自営回線を構築している。

この自営回線は、その目的から、地震等の災害発生時においても通信機能を維持する必要があり、現用と予備用の二重化構成の無線回線等を用いて信頼性を確保している。

現存する自営回線用無線装置のインタフェースは、特定の伝送速度が定められており、１．５４４［Ｍｂｐｓ］、６．３１２［Ｍｂｐｓ］、５１．８４［Ｍｂｐｓ］、１５５．５２［Ｍｂｐｓ］等（ハイアラーキと呼ばれており、国際標準期間ＩＴＵ−Ｔで勧告されている。）がある。なお、日本国では、この自営回線用無線装置の伝送容量は、現在のところ、３［Ｍｂｐｓ］〜２０８［Ｍｂｐｓ］の範囲で規格化されている（非特許文献１参照）。

国土交通省（旧建設省）「６．５ＧＨｚ帯１２８ＱＡＭ多重無線装置仕様書」建電通仕（国電通仕）第４８号、平成１２年７月４日制定、ｐ．１〜ｐ．１８

ところで、近時、ＩＰ（Internet Protocol）技術が進展し、音声はＩＰ電話、画像やデータ通信もＩＰアドレスを付けたインターネット通信が浸透しつつある。つまり、あらゆる端末が徐々にＩＰアドレスを有するＩＰ化端末になりつつある。

このような市場の要請に応えるための多重無線装置として、この出願の発明者は、特願２００２−３７０９０４号明細書及び図面により「伝送帯域自動切替制御装置」に係る技術を提案している。

図２４Ａ、図２４Ｂは、この伝送帯域自動切替制御装置（帯域自動切替制御装置）２ａ、２ｂが、インタフェース装置４ａ、４ｂ内にそれぞれ組み込まれたマイクロ波多重無線システム５の模式的な動作説明図を示している。なお、繁雑さを避けるために、一方向の通信のみを図示している。

このマイクロ波多重無線システム５は、インタフェース装置４ａ、４ｂの入出力ポートに１００［Ｍｂｐｓ］の１００ＢＡＳＥ−ＴＸのＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースが１系列、６．３１２［Ｍｂｐｓ］のＳＴＭ（Synchronous Transfer Mode）インタフェースが２系列接続され、無線装置８ａ、８ｂによる無線区間の伝送帯域（無線帯域ともいう。）が、６．３１２［Ｍｂｐｓ］の４系列（上下各４系列）になっている。

図２４Ａに示すように、一方の帯域自動切替制御装置２ａに、１系列の１００ＢＡＳＥ−ＴＸの信号と２系列の６．３１２［Ｍｂｐｓ］の信号が供給されているとき、帯域自動切替制御装置２ａ、２ｂにより、無線帯域の中、２系列が１００ＢＡＳＥ−ＴＸに割り当てられ、残りの２系列が６．３１２［Ｍｂｐｓ］の信号に割り当てられるようになっている。

そして、図２４Ｂに示すように、一方の帯域自動切替制御装置２ａが、２つの空きポートが発生したことを検出した場合、４系列の全ての無線帯域を１００ＢＡＳＥ−ＴＸの信号の伝送に自動的に切り替えるようにしている。

このように制御することで、伝送帯域の広い（伝送速度の速い）１００［Ｍｂｐｓ］の１００ＢＡＳＥ−ＴＸの通信路におけるオーバーフローの発生を軽減することができる。

しかしながら、この技術では、無線区間である全二重の固定帯域伝送路の接続状態を監視していないので、接続が断となった無線区間（伝送路）の系列が発生したときの伝送制御については何ら規定していない。

この発明は、前記の技術及び課題を考慮してなされたものであり、全二重の複数系列の固定帯域伝送路からなる無線伝送路が無線設備を介してリング状に接続された無線伝送システムにおいて、無線伝送路の障害発生時に、迂回動作の発動を最小限に抑制することを可能とする無線システムを提供することを目的とする。

また、この発明は、全二重の複数系列の固定帯域伝送路からなる無線伝送路が無線設備を介してリング状に接続された無線伝送システムにおいて、各無線設備が、現時点で伝送可能な最大系列数で伝送することを可能とする伝送帯域自動切替制御装置を備える無線伝送システムを提供することを目的とする。

また、この発明は、必要に応じて、片方向の接続が断となった場合の伝送遅延のアンバランスを防止することを可能とする伝送帯域自動切替制御装置を備える無線伝送システムを提供することを目的とする。

さらに、この発明は、全二重の固定帯域伝送路で発生した不具合の解決にかかる時間の長時間化を防止すること、換言すれば不具合を短時間で特定して全二重の固定帯域伝送路の使用不能な時間を最小限に抑制することを可能とする伝送帯域自動切替制御装置を備える無線伝送システムを提供することを目的とする。

この発明の無線伝送システムは、全二重の複数系列の固定帯域伝送路からなる無線伝送路が複数の無線設備を介してリング状に接続された無線伝送システムにおいて、前記各無線設備には、両側の前記固定帯域伝送路に対してそれぞれ無線電波を送受信する右回り用及び左回り用無線装置が設けられ、前記各無線設備において、一端が端末側に接続され、他端が右回り用又は左回り用前記無線装置側に接続される伝送帯域自動切替制御装置を有し、前記伝送帯域自動切替制御装置は、前記両側の固定帯域伝送路を構成する各系列のリンク状態を、対向局の伝送帯域自動切替制御装置で検出された前記固定帯域伝送路を構成するある系列の伝送路の受信障害に基づき前記対向局の伝送帯域自動切替制御装置から前記ある系列の伝送路と全二重を構成する他方の系列の伝送路を介して伝送されるデータ中の特定ビットの状態により検出するリンク検出部と、前記リンク検出部により、前記両側の固定帯域伝送路中、片側の固定帯域伝送路を構成する前記ある系列のリンク状態を断と検出したとき、前記片側の固定帯域伝送路の系列の数を自動的に１だけ減じて伝送を継続させる帯域自動切替制御部とを備えることを特徴とする（請求項１記載の発明）。

この発明によれば、各無線設備に設けた帯域自動切替制御装置が、固定帯域伝送路の各系列のリンク状態（接続状態）を検出するリンク検出部を有し、このリンク検出部により、ある系列のリンク状態を断と検出したとき、帯域自動切替制御部により、固定帯域伝送路の系列の数を自動的に１だけ減じて伝送を行わせるように制御しているので、固定帯域伝送路の現在時点で伝送可能な最大系列数で伝送することができる。リンク状態の断を自動的に検出し、固定帯域伝送路の帯域割当を自動的に変更するようにしているので、固定帯域伝送路の使用不能な時間を最小限に抑制することができる。また、この発明によれば、複数の無線設備がリング状に接続された無線伝送システムにおいて、ある系列のリンク状態に断が発生した場合に、基本的には、迂回動作が発生することがないので、無線システム全体としての輻輳の発生を最小限に抑制することができる。

この場合、全二重固定帯域伝送路が、例えば４系列で動作し、上り回線のリンク断の状態が４系列中３系列以下であった場合に、少なくとも１系列以上で動作できれば、アンバランス（非対称）な伝送（例えば上りが１系列以上、下りが４系列の非対称伝送帯域）であっても、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）のような下りの伝送速度が高く（伝送帯域が広く）、上りの伝送速度が低い（伝送帯域が狭い）非対称の情報伝送のアプリケーションを使用する場合に好適である。

また、帯域自動切替制御部は、前記リンク検出部により、前記ある系列の上り又は下りのいずれか一方のリンク状態を断と検出したとき、上り下りともに系列の数を１だけ自動的に減じ、上り下りとも同数の系列で伝送を行わせるように制御することで、固定帯域伝送路の帯域を切り替えた際における、片方向通信の発生や上下方向での伝送帯域の非対称性を自動的かつ未然に回避することができる（請求項２記載の発明）。

全二重固定帯域伝送路が、例えば通常時２系列で動作している場合で、上り回線が２系列ともにリンク断となったときに請求項１記載の発明のようにアンバランス動作をさせた場合には、下りのみが通信可能で、上りが通信断になる。この結果、下りは当該回線で通信されるが、上り回線は断となっているために、別の経路（迂回ルート）で通信される可能性が発生し、この迂回ルートが多段のルートとなる場合には、上り方向と下り方向の遅延時間が異なることとなり、ＩＰ電話等のように双方向同時通信の場合には、通話に違和感が発生する。

また、例えば下り回線のみが通信可能な状態では、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）は通信可能で、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）は通信不可能といったプロトコルによって通信可能であったり、不可能であったりしてしまい、ユーザはＵＤＰのアプリケーションに異常がないことから、回線がおかしいとは考えずに端末機器あるいはソフトウエアが不具合と考え、不具合の解決に時間がかかってしまうことがある。

従って、特に全二重の固定帯域伝送路が２系列等の少ない系列数で運用、すなわち全ての系列がリンク断となる可能性が高い状態で運用している場合には、上記の不具合が発生する可能性が高くなり、片方向の回線が断（リンク断）となった場合には、上り下りともに故意にリンクを断とすることで、上記の不具合（片方向の接続が断となった場合の伝送遅延のアンバランス、及び不具合解決の長時間化）を防止することができる。

また、前記伝送帯域自動切替制御装置は、前記両側の固定帯域伝送路の中、片側の固定帯域伝送路を構成する全ての系列のリンク状態が断であると検出したとき、あるいは系列数が減ったことによりオーバーフローが発生した場合には、他方の固定帯域伝送路を利用して迂回伝送を行わせるようにしているので、一部の無線伝送路に障害が発生している場合であっても端末は、すなわちユーザは、障害の発生していない無線伝送路を使用して伝送を行うことができる（請求項３、４記載の発明）。

なお、オーバーフローが発生する場合には、例えば所望のデータをリアルタイムに伝送するのに少なくとも２系列分の伝送帯域が必要とされるとき、固定帯域伝送路中、１系列分の伝送帯域のみが残っている場合も含まれる。１系列分の伝送帯域のみが残っていたとしても、実際上、所望のデータをリアルタイムに伝送することが不可能となるので、このような場合にも迂回伝送を発動する必要がある。すなわち、オーバーフローが発生する場合には、残っている系列数の伝送帯域では所望のデータをリアルタイムに伝送ができない場合も含まれる。従って、オーバーフローを考慮した場合には、全系列のリンク断の検出が迂回伝送の発動要件ではなく、所望のデータをリアルタイムに伝送できなくなる系列数（例えば、少なくともＭ本未満等）になったときが迂回伝送の発動要件になる。

この発明によれば、全二重の複数系列の固定帯域伝送路からなる無線伝送路が無線設備を介してリング状に接続された無線伝送システムにおいて、無線伝送路の障害発生時に、迂回動作の発動を最小限に抑制することができる。すなわち、各無線伝送路が現在時点で伝送可能な最大系列数で伝送することができる。

また、この発明によれば、片方向の接続が断となった場合の伝送遅延のアンバランスを防止すること、及び不具合の解決にかかる時間の長時間化を防止することができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、東京、大阪、福岡、新潟の４地点に無線設備１０１〜１０４が配置され、この無線設備１０１〜１０４が全二重の４系列の固定帯域伝送路１００（１００Ｗ、１００Ｘ、１００Ｙ、１００Ｚ）からなる無線伝送路がリング状（ループ状）に形成された無線伝送システム１１０を示している。

実際上、東京と大阪間、大阪と福岡間、福岡と新潟間、新潟と東京間には、それぞれ中継局としての１又は複数の無線設備が配置されているが、この発明の理解上繁雑となるので省略している。

ここで、各無線設備１０１〜１０４は、それぞれ、伝送制御装置１２０を有している。この伝送制御装置１２０は、複数の端末６と、右回り用無線装置３４ａと、左回り用無線装置３４ｂとに接続されている。

図２は、図１例の無線伝送システム１１０において、伝送制御装置１２０の構成を詳しく、かつ東京の無線設備１０１を中央に描いたブロック図を示している。伝送制御装置１２０は、それぞれ、無線装置３４ａ、３４に一端が接続される伝送帯域自動切替制御装置（単に、帯域自動切替制御装置ともいう。）３０ａ、３０ｂと、この帯域自動切替制御装置３０ａ、３０ｂの他端に一端が接続されるスイッチ（レイヤ２スイッチ）１８と、このスイッチ１８の他端に一端が接続されるＬＡＮインタフェース１７とを備える。

図３は、図２中、代表例として、東京の無線設備１０１の右回り用無線装置３４ａをＡ局とし、大阪の無線設備１０２の左回り用無線装置３４ｂをＢ局とした場合の、帯域自動切替制御装置３０ａ、３０ｂが組み込まれたマイクロ波多重無線システム３２の構成を抜き出して描いている。大阪の無線設備１０２と福岡の無線設備１０３、福岡の無線設備１０３と新潟の無線設備１０４、新潟の無線設備１０４と東京の無線設備１０１も同じ構成のマイクロ波多重無線システム３２とされている。

図３に示すように、マイクロ波多重無線システム３２は、Ａ局の無線装置３４ａとＢ局の無線装置３４ｂ間で、例えば６．３１２［Ｍｂｐｓ］×４≒２５［Ｍｂｐｓ］の情報をマイクロ波多重の無線で双方向通信可能な固定帯域伝送路（空間伝送路）１００の構成とされている。すなわち、このマイクロ波多重無線システム３２は、伝送帯域が上り下りともに６．３１２［Ｍｂｐｓ］の４系列（ＣＨ１〜ＣＨ４）からなる全二重の固定帯域伝送路１００を利用する通信システムである。後述するように、伝送路１００中、Ａ局からＢ局への各伝送路を伝送路ＡＢ（ＣＨ♯：♯＝１〜４）で表し、Ｂ局からＡ局への各伝送路を伝送路ＢＡ（ＣＨ♯：♯＝１〜４）で表す。

なお、６．３１２［Ｍｂｐｓ］は、例であり、これに代えて、１．５４４［Ｍｂｐｓ］、３２．０６４［Ｍｂｐｓ］、９７．７２８［Ｍｂｐｓ］、２．０４８［Ｍｂｐｓ］、８．４４８［Ｍｂｐｓ］、３４．３６８［Ｍｂｐｓ］、５１．８４０［Ｍｂｐｓ］、１５５．５２０［Ｍｂｐｓ］等とすることができる。

ここで、双方向通信可能な固定帯域伝送路（空間伝送路）１００は、図４に示すように、無線装置３４ａ、３４ｂを、多重化装置３４ｃ、３４ｄに代替することで、有線伝送路であるメタリックケーブル（又は光ファイバケーブル）１００Ｍを用いる有線多重伝送システム３２Ｍに代替することが可能である。

再び、図２、図３において、Ａ局側及びＢ局側には、それぞれ、固有のＩＰアドレスとＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを有するパーソナルコンピュータ、ＩＰ電話、サーバ、ＭＰＥＧ２エンコーダ内蔵のカメラ、ＭＰＥＧ２デコーダ内蔵のモニタ等の６台の端末６ａ、６ｂが配置される。なお、図２、図３において、端末６ａ、６ｂの数は、それぞれ６台の端末としているが、数は任意である。

端末６ａ、６ｂは、ＬＡＮインタフェース１７ａ、１７ｂ、スイッチ１８ａ、１８ｂ及び帯域自動切替制御装置３０ａ、３０ｂを介して無線装置３４ａ、３４ｂに接続される。ここで、スイッチ１８ａ、１８ｂは、データリンク層（レイヤ２）で動作し、内部にアドレステーブルを備え、パケットの送信先アドレスを内部のアドレステーブルと照らし合わせ、送信先の端末６ａ、６ｂがつながっているポートにのみパケットを送出する機能を有する。また、帯域自動切替制御装置３０ａ、３０ｂからスイッチ１８ａ、１８ｂに対して、迂回制御信号（迂回指示信号）Ｓｄｔが供給される。

スイッチ１８ａ、１８ｂは、端末６ａ、６ｂからのＬＡＮデータがＬＡＮインタフェース１７ａ、１７ｂを介して入力されたシリアルデータを帯域自動切替制御装置３０ａ、３０ｂに供給するとともに、帯域自動切替制御装置３０ａ、３０ｂから供給される対局（対向局）からのシリアルデータをＬＡＮインタフェース１７ａ、１７ｂを介してＬＡＮデータとして端末６ａ、６ｂに供給する。なお、スイッチ１８ａ、１８ｂと帯域自動切替制御装置３０ａ、３０ｂとの間では上下ともに６．３１２［Ｍｂｐｓ］×４＝２５．２４８［Ｍｂｐｓ］のシリアルデータが転送される。

ここで、ＬＡＮデータは、１００ＢＡＳＥ−ＴＸのＬＡＮデータ以外に、１０ＢＡＳＥ−Ｔあるいは１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等のＬＡＮデータに対しても適用できることはいうまでもない。

無線装置３４ａ、３４ｂは、周知のように、基本的には、変調部、周波数変換部、電力増幅部、送信アンテナを含む送信部と、低雑音増幅部、周波数変換部、復調部、受信アンテナ（送信アンテナと共用される場合もある。）を含む受信部とから構成される。

図５は、図３中のＡ局における帯域自動切替制御装置３０ａの詳細な構成を示している。

図６は、図３中のＢ局における帯域自動切替制御装置３０ｂの詳細な構成を示している。

それぞれの帯域自動切替制御装置３０ａと３０ｂとは同一の構成を有している。そこで、繁雑さを回避するために、図３に示す帯域自動切替制御装置３０ａの構成を中心に説明する。

帯域自動切替制御装置３０ａは、一端がスイッチ１８ａ、ＬＡＮインタフェース１７ａを経由して端末６ａに接続され、他端が伝送帯域６．３１２［Ｍｂｐｓ］の４系列からなる全二重の固定帯域伝送路１００に接続される無線装置３４ａ（３４ｂ）の送信ポート（送信入力ポート）５１ａｓ〜５４ａｓ及び受信ポート（受信出力ポート）５１ａｒ〜５４ａｒに接続される。なお、図５、図６においては、理解の容易化・繁雑さの回避のために、無線装置３４ａ、３４ｂを省略して描いている。

図５及び図６から分かるように、Ａ局からＢ局へ向かう固定帯域伝送路１００には、第１〜第４系列の伝送路ＡＢ（ＣＨ１）〜ＡＢ（ＣＨ４）が存在し、Ｂ局からＡ局へ向かう固定帯域伝送路１００には、第１〜第４系列の伝送路ＢＡ（ＣＨ１）〜ＢＡ（ＣＨ４）が存在する。

これら第１〜第４系列の各系列のリンク状態が正常であるかどうかを検出するために、換言すれば、Ａ局の無線装置３４ａとＢ局の無線装置３４ｂの各系列が正常な交信状態となっているかどうかの接続状態を検出するために、リンク検出部として機能する受信処理部７１ａ〜７４ａ、７１ｂ〜７４ｂが設けられている。

そして、後述するように、例えば受信処理部７１ａ〜７４ａにより、上記の第１〜第４系列の中、ある系列のリンク状態を断と検出する。このときに、その断と検出された系列の伝送路１００での伝送を停止し、系列の数を自動的に１だけ減じて伝送を行わせるための帯域自動切替制御部としての、送信側のメモリリード制御回路９３ａとポートセレクタ９１ａと伝送帯域の制御情報発生部８１ａと送信処理部６１ａ〜６４ａが設けられ、かつ受信側のメモリライト制御回路９４ａとポートセレクタ９２ａと受信処理部７１ａ〜７４ａが設けられている。

なお、伝送帯域の制御情報発生部８１ａには、さらに、送信バッファ４２ｂに現在蓄積されているデータ容量を示すデータ容量信号Ｓｄｃが供給される。伝送帯域の制御情報発生部８１ａは、第１〜第４系列の全ての系列のリンク状態が断とされた場合、あるいは系列数が減ったことにより送信バッファ４２ｂのメモリオーバーフローが発生する可能性があると判断した場合には、データ伝送の迂回制御信号Ｓｄｔを「通常伝送（非迂回）：０」から「迂回伝送：１」として、スイッチ１８ａに供給する。

ここで、この実施形態の無線伝送システム１１０においては、基本的に、データ伝送は、ある無線設備から送信されるデータの宛先が隣接する無線設備の端末である場合には、直接、隣接する無線設備に無線伝送するための無線伝送路１００を利用するルートが通常伝送（非迂回）路とされるが、東京と大阪の無線設備１０１、１０２間のトラフィックが大きいことを考慮して、東京と福岡の無線設備１０１、１０３との間では、新潟の無線設備１０４を経由するルートが通常伝送路とされ、大阪と新潟の無線設備１０２、１０４との間では、福岡の無線設備１０３を経由するルートが通常伝送路とされている。この通常伝送路、迂回伝送路の区別は、各無線設備１０１〜１０４中のスイッチ１８により制御される。

従って、例えば、東京の無線設備１０１で上述した迂回制御信号Ｓｄｔが「迂回伝送：１」となった場合には、この迂回制御信号Ｓｄｔを受け取ったスイッチ１８は、大阪の無線設備１０２の端末を宛先とするデータを右回りではなく左回りに新潟の無線設備１０４及び福岡の無線設備１０３を経由して、大阪の無線設備１０２にデータを伝送するための制御を行う。

図７は、各系列の伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）、ＢＡ（ＣＨ♯）で伝送される多重化データである伝送フレーム（無線伝送フレーム）２００の構成例を示している。

この伝送フレーム２００は、４個のフレームＦ１〜Ｆ４からなるマルチフレームＭＦの構成とされ、このマルチフレームＭＦ単位で繰り返し送受信される。１フレームは、それぞれがＤ０〜Ｄ７の８ビットの９８個のタイムスロットＴＳと、Ｄ０〜Ｄ４の５ビットのフレーム情報ＥＦとからなる７８９ビットのデータにより構成される。１フレームの時間が１２５［μｓ］であるので、伝送帯域は、７８９［ｂｉｔ］／１２５［μｓ］＝６．３１２［Ｍｂｐｓ］になる。１マルチフレームＭＦの時間は、１フレームの時間の４倍の時間０．５（＝０．１２５×４）［ｍｓ］である。

図示していないフレームタイミング発生器により、１フレーム毎のフレームタイミングＦＴＭと、マルチフレームＭＦ毎のフレームタイミングＭＦＴＭが発生され、フレームタイミングＦＴＭとして送信処理部６１ａ〜６４ａ及びメモリリード制御回路９３ａ等必要な箇所に供給される。

図７において、タイムスロットＴＳ中、タイムスロットＴＳ１〜ＴＳ９６には、端末６ａ、６ｂからのＩＰ（Internet Protocol）データ等が挿入され、タイムスロットＴＳ９７、ＴＳ９８には伝送帯域の制御情報発生部８１ａからの伝送帯域制御情報が挿入される。さらに、各１フレームの末尾部分には、対局警報信号（Ｓ）、ＣＲＣチェック情報、フレーム同期情報を含むフレーム情報ＥＦが挿入される。

図８に例として示すタイムスロットＴＳ９７、ＴＳ９８の各ビットは、ビットＤ０が第１系列の伝送路ＡＢ（ＣＨ１）、ＢＡ（ＣＨ１）の伝送ポート（５１ａｓ、５１ｂｒ）、（５１ｂｓ、５１ａｒ）の割当に対応し、ビットＤ１が第２系列の伝送路ＡＢ（ＣＨ２）、ＢＡ（ＣＨ２）の伝送ポート（５２ａｓ、５２ｂｒ）、（５２ｂｓ、５２ａｒ）割当に対応し、ビットＤ２が第３系列の伝送路ＡＢ（ＣＨ３）、ＢＡ（ＣＨ３）の伝送ポート（５３ａｓ、５３ｂｒ）、（５３ｂｓ、５３ａｒ）の割当に対応し、ビットＤ３が第４系列の伝送路ＡＢ（ＣＨ４）、ＢＡ（ＣＨ４）の伝送ポート（５４ａｓ、５４ｂｒ）、（５４ｂｓ、５４ａｒ）の割り当てに対応している。なお、この実施形態では、上下各４系列であるので、残りのビットＤ４〜Ｄ７は未使用状態となっている。

具体的に、タイムスロットＴＳ９７、ＴＳ９８に挿入される伝送帯域制御情報は、まず、帯域割当の設定を手動で変更することの可能な設定入力部４６ａからの帯域割当初期設定に応じて、帯域割当制御部４８ａから帯域割当初期値設定信号ＡＬがメモリリード制御回路９３ａ及び伝送帯域の制御情報発生部８１ａに供給される。

伝送帯域の制御情報発生部８１ａは、供給されている帯域割当初期値設定信号ＡＬの値が、「１：割当」か「０：割当なし」かを判断し、該当するタイムスロットＴＳ９７中の対応するビットに、この値をセット（挿入）する。なお、この実施形態では、初期値として、各４系列の伝送ポート、換言すれば各４系列の伝送路ＡＢ（ＣＨ１）〜ＡＢ（ＣＨ４）、ＢＡ（ＣＨ１）〜ＢＡ（ＣＨ４）が全て使用される形態とされている。すなわち、帯域割当初期値設定信号ＡＬによりタイムスロットＴＳ９７のビットＤ０〜Ｄ３が全て値１となるようされている（ＴＳ９７＝［００００１１１１］）。

その一方、タイムスロットＴＳ９８には、伝送帯域割当の現在の使用状態が挿入される。すなわち、後述する対向局障害情報であるリンク信号ＬＫ♯（♯＝１〜４）の状態に連動して変化するように構成されている。なお、初期値は、タイムスロットＴＳ９７の値と同一の値とされるのでタイムスロットＴＳ９８の初期値は、ＴＳ９８＝［００００１１１１］と設定される。また、リンク信号ＬＫ♯は、障害が発生して、ある系列のリンク状態が「断」と判断されたとき、そのある系列のリンク信号ＬＫ♯の値がＬＫ♯＝１とされ、障害が復旧してリンク状態が「接」と判断されたとき、その系列のリンク信号ＬＫ♯の値がＬＫ♯＝０とされる。

リンク信号ＬＫ♯の値の決定について、図９を参照して概略を説明すれば、１つのマルチフレームＭＦ中のタイムスロットＴＳ９８には全て同じ情報が挿入され、次のマルチフレームＭＦの伝送帯域の割当制御情報が入力されている。従って、受信処理部７１ａ〜７４ａ、７１ｂ〜７４ｂ等は、ある１マルチフレームＭＦ中のタイムスロットＴＳ９８の伝送帯域制御情報を多数決判定により決定し、次のマルチフレームＭＦの伝送帯域割当制御を行う。なお、多数決判定による決定とは、１マルチフレームＭＦを構成するタイムスロットＴＳ９８の内容が３つのタイムスロットＴＳ９８で同一となった場合に、リンク信号ＬＫ♯の値を決定する。リンク状態の詳細な判定については後述する。

図１０は、マルチフレームＭＦを構成する各フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のフレーム情報ＥＦの構成を示している。

フレーム情報ＥＦ中、フレームＦ１、Ｆ３のデータＤ０に挿入される「Ｄ」はデータリンクビット、フレームＦ３のデータＤ１に挿入される「Ｓ」は対局警報信号としての対局警報ビット｛Ｓ＝１（警報時）、Ｓ＝０（正常時）｝、フレームＦ４に挿入される「Ｃ」はＣＲＣチェックビット、フレームＦ１、Ｆ２に挿入される「１」と「０」は同期ビットで［１１００１０１００］、フレームＦ３に挿入される「“１”」は空きビットで１に固定している。

次に、図５例の帯域自動切替制御装置３０ａ及び図６例の帯域自動切替制御装置３０ｂを含む図３例のマイクロ波多重無線システム３２の基本動作（通常動作）を説明する。

例えばＡ局の端末６ａからの１００ＢＡＳＥ−ＴＸの非同期のシリアルデータが、ＬＡＮインタフェース１７ａ、スイッチ１８ａを介して所定のシリアルデータとされ、一旦、帯域自動切替制御装置３０ａ内の送信バッファ４２ａに図示していないシリパラ（シリアル→パラレル）変換器を介しパラレルデータとして格納される。

送信バッファ４２ａに格納されたパラレルデータは、メモリリード制御回路９３ａからのリードタイミングＲＤ１により読み出され、読み出されたパラレルデータがポートセレクタ９１ａを介して多重化部（ＭＵＸ）である送信処理部６１ａ〜６４ａに供給される。ポートセレクタ９１ａの出力側ポートはメモリリード制御回路９３ａからのポートセレクト信号ＰＳＳ１により順次切り替えられる。

送信処理部６１ａ〜６４ａは、図示しないクロックを用いてパラレルデータをパラシリ（パラレル→シリアル）変換機能によりシリアルデータとし、さらに伝送帯域の制御情報発生部８１ａからの伝送帯域制御情報によりタイムスロットＴＳ９７、ＴＳ９８に伝送帯域制御情報を挿入したマルチフレームＭＦのデータ（送信信号フレーム）を出力する。このマルチフレームＭＦのデータ（送信信号フレーム）は、送信ポート５１ａｓ〜５４ａｓを介して無線装置３４ａ（図５には不図示）に送られ、Ａ局の無線装置３４ａにより変調されて電波とされ、伝送路１００｛ＡＢ（ＣＨ１）〜ＡＢ（ＣＨ４）｝を介して対向局であるＢ局の無線装置３４ｂにより受信される。

Ｂ局の無線装置３４ｂで受信されたデータが、無線装置３４ｂ（図５には不図示）から、それぞれ、受信ポート５１ｂｒ〜５４ｂｒを通じてＢ局の受信処理部７１ｂ〜７４ｂに供給される。

受信処理部７１ｂ〜７４ｂは、フレーム同期回路と制御情報分離回路を含んで構成され、フレーム同期回路は、受信したデータから図７に示したフレームタイミングＦＴＭとマルチフレームタイミングＭＦＴＭとクロックを検出する。この場合、フレーム同期回路は、クロック再生回路としても機能し再生クロックを発生するとともに、フレームタイミングＦＴＭ中、所定のタイミングをマルチフレームタイミングＭＦＴＭとして抽出する。制御情報分離回路は、再生されたクロック及びフレームタイミングＦＴＭとマルチフレームタイミングＭＦＴＭとに基づき、供給されたマルチフレームＭＦのデータ（シリアルデータ）をパラレルデータとしてポートセレクタ９２ｂに転送する。ポートセレクタ９２ｂは、パラレルデータをメモリライト制御回路９４ｂからのポートセレクト信号ＰＳＲ２に応じて、順次受信バッファ４４ｂに供給する。受信バッファ４４ｂは、メモリライト制御回路９４ｂからのライトタイミングに応じてパラレルデータを順次格納する。

受信バッファ４４ｂに格納されたパラレルデータはスイッチ１８ｂにより読み出され、パラレルデータが図示しないパラシリ変換器を通じてシリアルデータに変換され、次いで、ＬＡＮインタフェース１７ｂを介して１００ＢＡＳＥ−ＴＸのシリアルデータとして指定されたＩＰアドレスの端末６ｂに供給される。

Ｂ局からＡ局への通常のデータ伝送動作も同様である。

ここで、障害発生時の帯域自動切替処理動作について簡単に説明する。通常動作中に、伝送路１００（伝送路ＡＢ♯〜伝送路ＢＡ♯）のいずれかに障害が発生しているかどうかが受信処理部７１ａ〜７４ａ、７１ｂ〜７４ｂにより常時監視される。受信処理部７１ａ〜７４ａ、７１ｂ〜７４ｂのいずれかにより障害の発生が検出されたとき、該当する障害警報信号ＲＡＬＭ♯（Ａ）、ＲＡＬＭ♯（Ｂ）の値が正常受信状態の値「０」から受信障害発生状態の値「１」に変化させられる。

この受信障害発生状態を知らせる障害警報信号ＲＡＬＭ♯（Ａ）、ＲＡＬＭ♯（Ｂ）は、受信障害の発生を検出した自局の対応する送信処理部６１ａ〜６４ａ、６１ｂ〜６４ｂに送られる。障害警報信号ＲＡＬＭを受けた自局の対応する送信処理部６１ａ〜６４ａ、６１ｂ〜６４ｂは、マルチフレームＭＦのデータ（送信信号フレーム）の中、フレームＦ３の対局警報ビットＳを立て（Ｓを０から１にする。）、伝送路ＡＢ♯、ＢＡ♯を利用して対向局（自局がＡ局であればＢ局、自局がＢ局であればＡ局）に送信し通知を送る。

対向局（通知を受け取った局）の受信処理部７１ａ〜７４ａ、７１ｂ〜７４ｂは、受信したマルチフレームＭＦのデータ（受信信号フレーム）中の対局警報ビットＳから対向局（通知を送った局）の受信状態を判定し、障害発生を確認したときにリンク状態を断と検出し、対応するリンク信号ＬＫ♯（Ａ）、ＬＫ♯（Ｂ）を立てる（リンク信号ＬＫの値を０から１にする。）。

このリンク信号ＬＫ♯（Ａ）、ＬＫ♯（Ｂ）は、通知を受け取った局の伝送帯域の制御情報発生部８１ａ、８１ｂとメモリリード制御回路９３ａ、９３ｂに送られる。

通知を受け取った局の伝送帯域の制御情報発生部８１ａ、８１ｂは、自局の送信処理部６１ａ〜６４ａ、６１ｂ〜６４ｂを介して伝送帯域の割当制御を変更したタイムスロットＴＳ９８の情報をマルチフレームＭＦのデータ（送信信号フレーム）として対向局（通知を送った局）に送る。

通知を送った局の受信処理部７１ａ〜７４ａ、７１ｂ〜７４ｂは、このタイムスロットＴＳ９８の新たな帯域割当情報を自局のメモリライト制御回路９４ａ、９４ｂに送る。

以降、基準のタイミングで、障害の発生した伝送路１００を使用しない伝送帯域での送受信を行う。

次に、基本的には、以上のように構成され、かつ動作するマイクロ波多重無線システム３２の伝送帯域自動切替制御装置（単に帯域自動切替制御装置ともいう。）３０ａと３０ｂのより詳しい動作をフローチャートを参照しながら説明する。

ここでは、Ａ局とＢ局間の通信で、伝送帯域として伝送路ＡＢ（ＣＨ１〜ＣＨ４）、ＢＡ（ＣＨ１〜ＣＨ４）を使用して通常通信を行っている状況での動作説明を行う。そして伝送路１００の一系列に障害が発生した場合に、非対称伝送帯域制御とする処理を例として説明する。

図１１に示すフローチャートは、各受信処理部７１ａ〜７４ａ、７１ｂ〜７４ｂ（ここでは、Ｂ局の受信処理部７１ｂ〜７４ｂとする。）がそれぞれ独立に行う受信信号の状態転送処理に供される。

ステップＳ１において、各受信処理部７１ｂ〜７４ｂは、受信されたマルチフレームＭＦのデータ（受信信号フレーム）のクロックを検出し、受信障害状態が発生していないかどうかを判定する。

受信障害は、各受信処理部７１ｂ〜７４ｂで判定され、第１にフレームタイミングＦＴＭを検出できない受信障害（ＳＹＮＣ障害という。）、第２にクロックを検出できない受信障害（ＩＮＰＵＴ障害という。）、第３にクロックは検出できたがデータが全て「１」（オールＨＩ）である状態が一定時間以上継続したときの受信障害、例えばＡ局の帯域自動切替制御装置３０ａの送信ポート５１ａｓ〜５４ａｓと無線装置３４ａとを接続するケーブルが外された状態等｛ＡＩＳ（Automatic Indicate Signal）障害という。｝の３つに分類され、これらの受信障害が検出されたとき、障害警報信号ＲＡＬＭ♯（Ｂ）が、正常受信状態のＲＡＬＭ♯（Ｂ）＝０から、受信障害発生状態を指示するＲＡＬＭ♯（Ｂ）＝１とされる。なお、障害警報信号ＲＡＬＭ♯は、正常状態を含めて、４つの状態を指示する２ビットの信号にしている。

ステップＳ１において、受信障害状態が発生していないと判定した場合には、障害警報信号ＲＡＬＭをＲＡＬＭ＝０として、自局（Ｂ局）の対応する各送信処理部６１ｂ〜６４ｂに送る。

そして、ステップＳ２において、対応する各送信処理部６１ｂ〜６４ｂは、次に送信予定のマルチフレームＭＦのデータ（送信信号フレーム）のなかのフレーム情報ＥＦ中、対局警報ビットＳをＳ＝０（障害未発生）と設定して対向局であるＡ局に送信する。

一方、ステップＳ１において受信障害状態が発生していると判定した場合には、ステップＳ３において、対応する各送信処理部６１ｂ〜６４ｂは、次に送信予定のマルチフレームＭＦのデータ（送信信号フレーム）のなかのフレーム情報ＥＦ中、対局警報ビットＳをＳ＝１（障害発生）と設定して対向局であるＡ局に伝送路ＢＡ（ＣＨ１）〜ＢＡ（ＣＨ４）を通じて送信する。この場合、受信処理部７１ｂで受信障害を検出した場合には、送信処理部６１ｂから送信予定の対局警報ビットＳがＳ＝１とされ、同様にして、受信処理部７２ｂ〜７４ｂのいずれかで受信障害を検出した場合には、対応する送信処理部６２ｂ〜６４ｂのいずれかから送信予定の対局警報ビットＳがＳ＝１とされる。

次に、対局警報ビットＳを含むマルチフレームＭＦのデータ（受信信号フレーム）を受信するＡ局における対向局（この場合、Ｂ局）の受信状態の判定処理について、図１２のフローチャートを参照して説明する。

対向局（この場合、Ｂ局）の受信状態の判定処理は、リンク状態を検出するリンク検出部として機能するＡ局の受信処理部７１ａ〜７４ａがそれぞれ対向局（Ｂ局）より送られてくる対局警報ビットＳの状態により判定してリンク信号ＬＫの値を決定する処理である。この処理の際に、伝送路での符号誤り（ビットエラー）による誤動作を避けるために、リンク信号ＬＫの判定カウンタ（プリセットカウンタ）を利用して判定している。判定カウンタは受信処理部７１ａ〜７４ａにそれぞれ備えられる。

ステップＳ１１において、受信処理部７１ａ〜７４ａは、判定カウンタをクリアする。

次に、ステップＳ１２において、マルチフレームＭＦのデータ（受信信号フレーム）中の対局警報ビットＳがＳ＝１であるかどうかを判定する。対局警報ビットＳがＳ＝０である場合には、受信障害が発生していない正常状態であるので、ステップＳ１１にもどる。

その一方、ステップＳ１２において、マルチフレームＭＦのデータ（受信信号フレーム）中の対局警報ビットＳがＳ＝１である場合には、受信障害が発生している可能性があるとして、ステップＳ１３において、リンク信号ＬＫの判定カウンタのカウント値（計数値）を１だけカウントアップする。

次に、ステップＳ１４では、判定カウンタのカウント値が、ある閾値に等しいかどうかを判定する。例えば、閾値は１０００回等に設定される。

ステップＳ１４の判定において、判定カウンタのカウント値が閾値以下である場合には、ステップＳ１２にもどり、次に受信したマルチフレームＭＦのデータ（受信信号フレーム）中の対局警報ビットＳがＳ＝１であるかどうかを判定する。

このときにも、対局警報ビットＳがＳ＝１であるときには、ステップＳ１３において、判定カウンタをカウントアップする。

このようにして、リンク信号ＬＫの判定カウンタがフルカウントの閾値となったときに、ステップＳ１４の判定処理が成立し、ステップＳ１５の処理に進む。この実施形態では判定処理の成立まで、１０００［回］×０．５［ｍｓ］（マルチフレームＭＦの周期）≒０．５［秒］の時間をかけているが、伝送帯域の違い、伝送路の信頼性等により最適の閾値を決定することができる。また、符号ビットの誤りを考慮すれば、判定の成立を、確率が成立したとき（例えば１０００回中９９７回、対局警報ビットＳがＳ＝１である場合に判定が成立するよう）に決定することもできる。このように、ステップＳ１２〜Ｓ１４の処理では、対局警報ビットＳの変化の確実性を判定している。

ステップＳ１４の判定が成立した場合に、ステップＳ１５では、マルチフレームＭＦのデータ（受信信号フレーム）中の対局警報ビットＳ＝１が真であると判定し、換言すれば、該当するある系列の伝送路のリンク状態（接続状態）を断と検出し、このとき、該当するある系列の伝送路のリンク信号ＬＫ♯（Ａ）（♯＝１〜４）の値をＬＫ♯＝１とする。

このようにして、ステップＳ１１〜Ｓ１５の対局障害発生検出処理が終了する。

この対局障害発生検出処理が終了したとき、受信処理部７１ａ〜７４ａは、対局障害の復旧の検出処理を行う。

この場合にも、まずステップＳ１６において、リンク信号ＬＫ＝１となっている状態において、受信処理部７１ａ〜７４ａは、リンク信号ＬＫの判定カウンタをクリアする。

次に、ステップＳ１７において、Ｂ局から送信されてくるマルチフレームＭＦのデータ（受信信号フレーム）中の対局警報ビットＳがＳ＝０であるかどうかを判定する。対局警報ビットＳがＳ＝１である場合には、受信障害発生の継続中であるので、ステップＳ１６にもどる。

その一方、ステップＳ１７において、マルチフレームＭＦのデータ（受信信号フレーム）中の対局警報ビットＳがＳ＝０である場合には、受信障害が復旧している可能性があるとして、ステップＳ１８において、判定カウンタのカウント値（計数値）を１だけカウントアップする。

次に、ステップＳ１９では、判定カウンタのカウント値が、ある閾値に等しいかどうかを判定する。この場合にも、閾値は、例えば１０００回程度に設定される。

ステップＳ１９の判定において、判定カウンタのカウント値が閾値以下である場合には、ステップＳ１７において、次に受信したマルチフレームＭＦのデータ（受信信号フレーム）中の対局警報ビットＳがＳ＝０であるかどうかを判定する。

このときにも、対局警報ビットＳがＳ＝０であるときには、ステップＳ１８において、判定カウンタをカウントアップする。

判定カウンタがフルカウントの閾値となったときに、ステップＳ１９の判定処理が成立し、ステップＳ２０の処理に進む。

ステップＳ２０では、ステップＳ１９の判定が成立した場合に、マルチフレームＭＦのデータ（受信信号フレーム）中の対局警報ビットＳ＝０が真であると判定し、該当する伝送路のリンク信号ＬＫ♯（Ａ）（♯＝１〜４）の値をリンク信号ＬＫ♯＝０とする。すなわちリンク状態が「断」から「接」となったことを検出する。

このようにして、ステップＳ１６〜Ｓ２０の対局障害復旧検出処理が終了する。なお、この実施形態においては、対局障害発生と復旧の判定の確実性を対局警報ビットＳのカウントにより判定しているが、障害警報信号ＲＡＬＭ♯の変化に基づき同様に確実性の判定を行うことで代替することもできる。

ステップＳ１１〜Ｓ２０の判定処理により生成されたリンク信号ＬＫ１〜ＬＫ４は、伝送帯域の制御情報発生部８１ａとメモリリード制御回路９３ａに供給される。

図１３は、リンク信号ＬＫ１〜ＬＫ４を受け取った制御情報発生部８１ａとメモリリード制御回路９３ａにより実行される送信信号処理のフローチャートである。

ステップＳ３１において、制御情報発生部８１ａとメモリリード制御回路９３ａは、リンク信号ＬＫ♯の値がＬＫ♯＝１かどうかを検出する。リンク信号ＬＫ♯の値がＬＫ♯＝０である場合には、ステップＳ３１を繰り返す。

リンク信号ＬＫ♯の値ＬＫ♯＝１を検出した場合、ステップＳ３２において、伝送帯域の制御情報発生部８１ａは、帯域割当を自動で切り替えるために、該当する伝送路を使用しないようにする伝送路の組合せ情報を、ある基準タイミングでマルチフレームＭＦのデータ（送信信号フレーム）中のタイムスロットＴＳ９８の［Ｄ３，Ｄ２，Ｄ１，Ｄ０］に挿入する。これにより、ある基準タイミングのマルチフレームタイミングＭＦＴＭ（実際上、フレームタイミングＦＴＭ中、受信できているいずれかのタイミング）で障害の発生していない残りの全ての伝送路ＡＢを通じてＡ局からＢ局への帯域割当制御情報（使用しない伝送路の組合せ情報）が伝送される。

また、ステップＳ３１において、リンク信号ＬＫ♯のＬＫ♯＝１を検出した場合、ステップＳ３２の処理と同時に処理されるステップＳ３３において、メモリリード制御回路９３ａは、前記ある基準タイミング位置から、マルチフレームＭＦ（送信信号フレーム）のリードタイミングＲＤ１とポートセレクト信号ＰＳＳ１を変更し、それぞれ送信バッファ４２ａとポートセレクタ９１ａに供給する。

この変更処理に合わせて、図１４のフローチャートに示すＢ局の受信処理部７１ｂ〜７４ｂとメモリライト制御回路９４ｂによる受信信号処理がＢ局において行われる。

すなわち、ステップＳ４１において、あるマルチフレームＭＦのデータ（受信信号フレーム）中、タイムスロットＴＳ９８の帯域割当制御情報（使用しない伝送路の組合せ情報）を受信処理部７１ｂ〜７４ｂを経由して受信したメモリライト制御回路９４ｂは、受信信号フレームから障害が発生していて使用できない伝送路の情報を検出する。

図８、図９を参照して説明したように、マルチフレームＭＦのデータのなかで、タイムスロットＴＳ９８の［Ｄ３，Ｄ２，Ｄ１，Ｄ０］中、Ｄ♯がＤ♯＝０となっているビットの多数決判定を行い、該当ビットがＤ♯＝０と３回なっていた場合には、その伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）に障害が発生していると判定する。

このとき、ステップＳ４２において、メモリライト制御回路９４ｂは、前記ある基準タイミング位置、図９例では、次のマルチフレームＭＦのデータ（受信信号フレーム）の位置から受信バッファ４４ｂのライトタイミングＷＲ２を変更するとともに、ポートセレクト信号ＰＳＲ２を変更し、帯域の割当を自動変更し、障害の発生していない伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）での受信を開始する。

このように、ステップＳ３１〜Ｓ３３の処理とステップＳ４１、Ｓ４２処理とが並列的に実行されて、ある基準タイミングのマルチフレームＭＦのデータの送受信から障害の発生した伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）を使用しない残りの伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）による伝送が行われる。すなわち、固定帯域伝送路１００（ＡＢ）の系列の数を自動的に１だけ減じた（この場合、系列が４から３とされる。）伝送が行われる。

次に、ステップＳ３４〜Ｓ３６及びステップＳ４３、Ｓ４４では、伝送路の復旧処理を行う。

ステップＳ３４において、制御情報発生部８１ａとメモリリード制御回路９３ａは、リンク信号ＬＫ♯がＬＫ♯＝０となるかどうかを検出する。

受信処理部７１ａ〜７４ａにおいて、リンク信号ＬＫ♯のＬＫ♯＝０、すなわち復旧を検出した場合、ステップＳ３５において、伝送帯域の制御情報発生部８１ａは、該当する伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）を使用するようにする伝送路の組合せ情報（帯域割当制御情報）を、ある基準タイミングでマルチフレームＭＦのデータ（送信信号フレーム）中のタイムスロットＴＳ９８の［Ｄ３，Ｄ２，Ｄ１，Ｄ０］に挿入する。これにより、ある基準タイミングのマルチフレームタイミングＭＦＴＭ（実際上、フレームタイミングＦＴＭ中の受信できているいずれかのタイミング）で復旧した伝送路ＡＢを含めてＡ局からＢ局への帯域割当制御情報（使用するようにする伝送路の組合せ情報）が伝送される。

ステップＳ３４において、リンク信号ＬＫ♯のＬＫ♯＝０を検出した場合、ステップＳ３６においてメモリリード制御回路９３ａは、前記ある基準タイミング位置でマルチフレームＭＦ（送信信号フレーム）のリードタイミングＲＤ１とポートセレクト信号ＰＳＳ１を変更し（元にもどし）、それぞれ送信バッファ４２ａとポートセレクタ９１ａに供給する。

この場合にも、図１４のフローチャートに示すＢ局の受信処理部７１ｂ〜７４ｂとメモリライト制御回路９４ｂによる受信信号処理がＢ局において行われる。

すなわち、ステップＳ４３において、あるマルチフレームＭＦのデータ中、タイムスロットＴＳ９８の帯域割当制御情報を受信処理部７１ｂ〜７４ｂを経由して受信したメモリライト制御回路９４ｂは、受信信号フレームから障害の復旧した伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）の情報を検出する。すなわち、図９を参照して説明したように、マルチフレームＭＦのデータのなかで、タイムスロットＴＳ９８の［Ｄ３，Ｄ２，Ｄ１，Ｄ０］中、Ｄ♯がＤ♯＝１となっているビットの多数決判定を行い、３回該当ビットがＤ♯＝１となっていた場合には、その伝送路は復旧したと判定する。

このとき、ステップＳ４２において、メモリライト制御回路９４ｂは、前記ある基準タイミング位置でのマルチフレームＭＦのデータから受信バッファ４４ｂのライトタイミングＷＲ２を変更するとともに、ポートセレクト信号ＰＳＲ２を変更し、復旧した伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）を含めての受信を開始する。この場合、固定帯域伝送路１００（ＡＢ）の系列の数を自動的に１だけ多くした（この場合、系列が３から４とされる。）伝送が行われる。

このように、ステップＳ３４〜Ｓ３６の処理とステップＳ４３、Ｓ４４の処理とが並列的に実行されて、ある基準タイミングのマルチフレームＭＦのデータの送受信から復旧した伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）をも使用する伝送が行われる。

以上の説明では、伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）中、いずれかの伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）に障害が発生した場合、障害の発生していない正常な伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）の系列で伝送を行い、その一方伝送路ＢＡ（ＣＨ♯）は障害が発生していないので全ての伝送路ＢＡ（ＣＨ♯）を利用して伝送を行う、非対称伝送帯域形態となっている。

以上の説明が、障害が発生した場合に、非対称伝送帯域形態に制御するマイクロ波多重無線システム３２の帯域自動切替制御装置３０ａと３０ｂの詳しい動作の説明である。

次に、より具体的な例で、非対称伝送帯域形態に制御する動作を説明する。

図１５に示すように、通常動作中には、Ａ局からＢ局へ向かう４つの伝送路ＡＢ（ＣＨ１）〜ＡＢ（ＣＨ４）を使用してＡ局からＢ局へのデータ伝送が行われ、同時に、Ｂ局からＡ局へ向かう４つの伝送路ＢＡ（ＣＨ１）〜ＢＡ（ＣＨ４）を使用してＢ局からＡ局へのデータ伝送が行われる。

この場合、帯域割当制御部４８ａ、４８ｂによる初期的な帯域割当は、図１５中の伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）の中に記載したタイムスロットＴＳ９７の値で示すようにＴＳ９７＝［００００１１１１］となっている。同時に、現在、正常に運用されているので、正常運用中の帯域割当は、タイムスロットＴＳ９８の値で示すようにＴＳ９８＝［００００１１１１］になっている。

この場合、マルチフレームＭＦのデータの第３フレームＦ３のフレーム情報ＥＦ中、対局警報ビットＳの値は、全ての伝送路（チャンネル）で、障害のないことを示す値Ｓ＝０になっている（図１５中の伝送路ＢＡ（ＣＨ♯）の中に記載参照）。

図１６は、Ａ局からＢ局にデータを伝送している伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）中、伝送路ＡＢ（ＣＨ３）に障害が発生したときの動作説明図である。

この場合、Ｂ局の帯域自動切替制御装置３０ｂを構成する受信処理部７３ｂが障害を検出すると、障害警報信号ＲＡＬＭ３（Ｂ）をＲＡＬＭ３（Ｂ）＝１に設定して、Ｂ局の送信処理部６３ｂに送る。

このとき、Ｂ局の送信処理部６３ｂは、Ｂ局からＡ局にデータを伝送している伝送路ＢＡ（ＣＨ３）のマルチフレームＭＦのデータの第３フレームＦ３のフレーム情報ＥＦ中、対局警報ビットＳの値を、障害が発生したことを示す値Ｓ＝１に設定して送信する。

Ａ局の受信処理部７３ａは、受信信号フレーム中、対局警報ビットＳの値Ｓ＝１を検出した場合、図１２のフローチャートを参照して説明したように、対局警報ビットＳの確実性を判定し、確実に対局警報ビットＳの値がＳ＝１になっている（Ｓの値が真である）と決定したとき、伝送路ＡＢ（ＣＨ３）に障害が発生していることを示す判定結果のリンク信号ＬＫ３（Ａ）をＬＫ３（Ａ）＝１としてＡ局のメモリリード制御回路９３ａと伝送帯域の制御情報発生部８１ａに送る（図５参照）。

このリンク信号ＬＫ３（Ａ）＝１により、伝送帯域の制御情報発生部８１ａは、Ａ局からＢ局に送信する伝送路ＡＢの全チャネルのタイムスロットＴＳ９８の帯域割当情報をＴＳ９８＝［００００１１１１］（ＣＨ１〜ＣＨ４の全てを割り当てている。）を、ＴＳ９８＝［００００１０１１］に変更し、帯域を変更した伝送路ＡＢ（ＣＨ１）、ＡＢ（ＣＨ２）、ＡＢ（ＣＨ４）で通信を行うことをＡ局の送信処理部６１ａ〜６４ａを通じてＢ局の受信処理部７１ｂ〜７４ｂに通知する（実際上、送信処理部６３ａと受信処理部７３ｂ間では通知されない。）。なお、タイムスロットＴＳ９７は、ＴＳ９７＝［００００１１１１］と変更されないままである。

次に、Ａ局のメモリリード制御回路９３ａは、リンク信号ＬＫ３（Ａ）の値に基づき、送信帯域の変更を制御し、送信バッファ４２ａからの読み出しとポートセレクタ９１ａの切替を制御する。これにより、ポートセレクタ９１ａは、ＣＨ１→ＣＨ２→ＣＨ３→ＣＨ４→ＣＨ１と切り替えられていたのを、ある基準タイミングの位置からＣＨ１→ＣＨ２→ＣＨ４→ＣＨ１とＣＨ３への配分を除いて切り替えるようにする。

その一方、Ｂ局の受信処理部７１ｂ〜７４ｂは、タイムスロットＴＳ９７、ＴＳ９８の情報を受信信号のフレームから分離し、Ｂ局内のメモリライト制御回路９４ｂに転送する。メモリライト制御回路９４ｂは、タイムスロットＴＳ９７、ＴＳ９８の情報に基づき、受信バッファ４４ｂへの書き込みと、ポートセレクタ９２ｂの切替を制御する。これにより、ポートセレクタ９１ａは、ＣＨ１→ＣＨ２→ＣＨ３→ＣＨ４→ＣＨ１と切り替えられていたのを、前記ある基準タイミングと同じ位置からＣＨ１→ＣＨ２→ＣＨ４→ＣＨ１とＣＨ３への配分を除いて切り替えるようにする。

以上の制御により、伝送路ＡＢ（ＣＨ３）での障害が継続している間、Ａ局からＢ局への伝送路１００は、図１７Ｂに示すように、３つの伝送路ＡＢ（ＣＨ１）、ＡＢ（ＣＨ２）、ＡＢ（ＣＨ４）の３系列でのデータ伝送に帯域が自動的に切り替えられ（６．３１２［Ｍｂｐｓ］×４→６．３１２［Ｍｂｐｓ］×３）、その一方、Ｂ局からＡ局への伝送路１００は、４つの伝送路ＢＡ（ＣＨ１）〜ＢＡ（ＣＨ４）の４系列での帯域でのデータ伝送が継続される。もちろん、障害が復旧した場合に、Ａ局からＢ局への伝送帯域も、図１７Ａに示すように自動的に４つの伝送路ＡＢ（ＣＨ１）、ＡＢ（ＣＨ２）、ＡＢ（ＣＨ３）、ＡＢ（ＣＨ４）の４系列での最大帯域に復旧する。

以上説明したように、上述した実施形態によれば、固定帯域伝送路１００（ＡＢ、ＢＡ）の各系列のリンク状態（接続状態）を検出し、ある系列のリンク状態を断と検出したとき、固定帯域伝送路１００（ＡＢ、ＢＡ）の系列の数を自動的に１だけ減じて伝送を行わせるように制御しているので、固定帯域伝送路１００（ＡＢ、ＢＡ）の現在時点で伝送可能な最大系列数で伝送することができる。この場合、リンク状態の断を自動的に検出し、固定帯域伝送路１００（ＡＢ、ＢＡ）の帯域割当を自動的に変更するようにしているので、固定帯域伝送路１００（ＡＢ、ＢＡ）の使用不能な時間をリンク状態の検出時間の最小限の時間に抑制することができる。

なお、上述した実施形態においては、ある伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）、ＢＡ（ＣＨ♯）に障害が発生した場合に、非対称伝送帯域となる例を示しているが、これに限らず、上り下りのいずれか一方のある系列の伝送路ＡＢ（ＣＨ♯）、ＢＡ（ＣＨ♯）に障害が発生したことを検出したとき、上り下りともに対応する系列の伝送帯域を自動的に１だけ減じるようにし、上り下りとも同数の系列で伝送を行わせる、対称伝送帯域制御を行うこともできる。

すなわち、リンク信号ＬＫ♯＝１を検出したとき、帯域自動切替制御装置３０ａ、３０ｂを構成するＡＢ両局のメモリリード制御回路９３ａ、９３ｂと、メモリライト制御回路９４ａ、９４ｂと、ポートセレクタ９２ａ、９２ｂとを、ある基準タイミングで同時に切替制御することで、図１８に、例として示すように、伝送路ＡＢ（ＣＨ３）に障害が発生したとき、対応する伝送路ＢＡ（ＣＨ３）を強制的に使用しないようにすることができる。

また、伝送路ＡＢ（ＣＨ３）と伝送路ＢＡ（ＣＨ３）とに同時に障害が発生した場合には、少なくとも、両受信処理部７３ａ、７３ｂが障害を発生したことを検出し続けるので、Ａ局の受信処理部７３ａを、残りの受信処理部７１ａ、７２ａ、７４ａと連係させ、Ｂ局の受信処理部７３ｂを、残りの受信処理部７１ａ、７２ａ、７４ａと連係させる。各受信処理部７３ａ、７３ｂは、障害警報信号ＲＡＬＭ３（Ａ）、ＲＡＬＭ３（Ｂ）を最初に立てた（上述のステップＳ１）後、一定時間経過してもタイムスロットＴＳ９８の帯域割当情報が変化しなかったことを他の受信処理部７１ａ、７２ａ、７４ａ、７１ｂ、７２ｂ、７４ｂからのタイムスロットＴＳ９８の帯域割当情報により知ったとき、リンク信号ＬＫ３（Ａ）、ＬＫ３（Ｂ）を立てる（上述のステップＳ１５）ように制御することで、ある基準タイミングで伝送帯域を自動的に再割当することができる。

図１９は、さらに他の実施形態の説明図である。例えば無線装置３４ａ、３４ｂの４系列の送信ポート５１ａｓ〜５４ａｓ中、４系列目の１系列分の送信ポート５４ａｓを既存の６．３１２［Ｍｂｐｓ］のインタフェースで使用する場合に、帯域自動切替制御装置３０ａと無線装置３４ａ間の送信ポート５４ａｓ間のケーブルが取り外される。また、帯域自動切替制御装置３０ｂと無線装置３４ｂ間の受信ポート５４ｂｒ間のケーブルも取り外される。この場合、帯域自動切替制御装置３０ａ、３０ｂにより伝送路ＡＢ（ＣＨ４）のリンク状態が断と検出され、ＬＡＮインタフェースである１００ＢＡＳＥ−ＴＸに、３系列の伝送路ＡＢ（ＣＨ１）〜ＡＢ（ＣＨ３）が自動的に割り当てられ、残りの１系列の伝送路ＡＢ（ＣＨ４）が、既存の６．３１２［Ｍｂｐｓ］のインタフェースで使用できることになる。

この場合において、さらに３系列目の１系列分の伝送路ＡＢ（ＣＨ３）の送信ポート５３ａｓ、受信ポート５３ｂｒも既存の６．３１２［Ｍｂｐｓ］のインタフェースで使用するためにケーブルを取り外せば、残りの２系列の伝送路ＡＢ（ＣＨ１）、ＡＢ（ＣＨ２）が１００ＢＡＳＥ−ＴＸに自動的に割り当てられることになる。

上述した実施形態における伝送制御装置１２０の帯域自動切替制御の全体動作について、図２０、図２１の例を参照し、かつ図２２のフローチャートを参照して説明する。

まず、ステップＳ５１において、左側あるいは右側の無線伝送路１００に障害が発生したかどうかが確認される。障害が発生したことを確認した場合、ステップＳ５２に示すように、障害が発生した該当の無線伝送路１００の系列数を１だけ減じる。そして、ステップＳ５３において、該当の無線伝送路１００の全ての系列に障害が発生しているかどうかを確認し、全ての系列に障害が発生していない場合には、ステップＳ５４に示すように、該当の無線伝送路１００に関し、障害の発生していない系列数での伝送動作を行う。

例えば、図２０に示すように、東京の無線設備１０１と大阪の無線設備１０２との間の４系列の伝送路１００Ｗの中、１系列の伝送路に障害が発生した場合、伝送路１００Ｗでは、４−１＝３系列の伝送路で通信を継続できる。その他の伝送路１００Ｘ〜１００ｚでは、４系列全ての伝送路での通信を行うことができる。

また、例えば、図２１を参照して、無線伝送路１００Ｗ〜１００Ｚがそれぞれ４系列（各系列ともに全二重）あるものとして、福岡と新潟間の無線設備１０３、１０４と無線伝送路１００Ｙにおいて、すなわち、福岡と新潟の無線設備１０３、１０４から見ればそれぞれ片側の無線伝送路１００Ｙ中の１系列に障害が発生すると、そのそれぞれ片側の障害が発生した１系列だけ系列数を自動的に１だけ減じて伝送を継続させる。このようにすれば、平常時に比べて、伝送帯域（通信速度）が（Ｎ−１／Ｎ）倍、この図２１の例では、３／４倍に制限される。しかし、無線伝送路１００Ｙは断にはならないので、いわゆる迂回動作が発生しない。

すなわち、福岡と新潟間の無線設備１０３、１０４と無線伝送路１００Ｙにおいて、１系列に障害が発生すると、その福岡と新潟間では伝送帯域が（Ｎ−１／Ｎ）となるが、東京と大阪の無線設備１０１、１０２と無線伝送路１００Ｗをデータが迂回することがないので、リング状の無線伝送システム１１０において、障害時の輻輳に対するリスクが小さいといえる。

その一方、上述したステップＳ５３の判断において、該当の無線伝送路１００の全ての系列に障害が発生していた場合、すなわち、図２１例において、無線伝送路１００Ｙの全ての系列に障害が発生した場合には、ステップＳ５５に示すように、迂回動作が発生する。ここでは、新潟の無線設備１０４と福岡の無線設備１０３との間で東京と大阪の無線設備１０１、１０２及び無線伝送路１００Ｚ、１００Ｗ、１００Ｘを利用する迂回動作が発生する（この迂回動作は、新潟の伝送制御装置１２０の帯域自動切替制御装置３０ｂからの「迂回伝送：１」の迂回制御信号Ｓｄｔがスイッチ１８に供給され、福岡の伝送制御装置１２０の帯域自動切替制御装置３０ａからの「迂回伝送：１」の迂回制御信号Ｓｄｔがスイッチ１８に供給されることで発動される。）が、４系列同時に障害が発生することはほとんどあり得ない。

なお、ステップＳ５１の判断において、無線伝送路１００に新たな障害が発生していない場合には、ステップＳ５６において、無線伝送路１００の障害が新たに復旧したかどうかが判断され、復旧していない場合、ステップＳ５７において、現在の状態での動作（動作可能な系列数での動作あるいは迂回動作）が継続される。

ステップＳ５６において、無線伝送路１００の障害が新たに復旧した場合、ステップＳ５８において、該当の無線伝送路１００の系列数を１だけ増やし、ステップＳ５４では、該当の無線伝送路１００において、障害の発生していない系列数での動作を行う。

このように上述した実施形態によれば、無線伝送路１００のリスクをＮ系列に分散して伝送できることから、防災業務等の災害時におけるリスクが小さいことが必要な用途できわめて大きな効果が得られる。

なお、東京と大阪間の無線伝送路１００Ｗの系列数Ｎ（伝送帯域）は、その他の無線伝送路１００Ｘ、１００Ｙ、１００Ｚの系列数に比較して、予め大きな系列数にしておけることはいうまでもない。

この発明を適用しなかった場合には、ある無線伝送路１００中における任意の１系列が断となった場合でも迂回動作が発動するので、システム（ネットワーク）全体としてのスループット（動作速度）の低下が発生する。

また、上述した実施形態においては、迂回動作発動条件を全系列が断となったときとしているが、これに限らず、例えば、所望のデータをリアルタイムに伝送するのに少なくとも２系列分の伝送帯域が必要とされるとき、固定帯域伝送路中、１系列分の伝送帯域のみが残っていたとしても、実際上、所望のデータを伝送することが不可能となるので、このような場合には、オーバーフローが発生したとして迂回伝送を発動させるように構成を変更することができる。すなわち、オーバーフローが発生する場合には、残っている系列数の伝送帯域では所望のデータのリアルタイム伝送ができない場合も含まれる。従って、オーバーフローを考慮した場合には、全ての系列のリンク断の検出が迂回伝送の発動要件ではなく、所望のデータをリアルタイム伝送できなくなる系列数（例えば、少なくともＭ本未満等）になったときが迂回伝送の発動要件になる。

これを実現するためには、図２３に示すように、迂回制御信号Ｓｄｔの他、各系列の上り下りの正常が断かを通知するための障害警報信号ＲＡＬＭとリンク信号ＬＫをスイッチ１８に送るようにすればよい。これにより、スイッチ１８の作用下に、少なくともＭ本未満での迂回制御または全断での迂回制御を容易かつ高速に行うことができる。

また、上述した実施形態によれば、リンク断検出により、自動的に最大系列となることから、例えば、無線装置からの信号が２系列しかない場合、３、４系列目は自動的に切り離されることとなる。このため、通常時の系列数の設定も不要となる。このことは、ユーザが接続したケーブルの本数、すなわち系列数で自動的に運用が可能となることを意味する。このため、ユーザには高度な専門的知識を要求しないで無線装置を設置することが可能となり、設置の容易化が達成される。

さらに、このことから左右の無線装置が同系列数でもないアンバランスなネットワークであっても、自動的に最大系列に設定できることとなり、左右アンバランスなＲＰＲ（Resilient Packet Ring）を容易に構築することができる。

この発明の一実施形態の伝送帯域自動切替制御装置が組み込まれた無線伝送システムの構成を示すブロック図である。 図１例の無線伝送装置の一部の詳細ブロック図である。 マイクロ波多重無線システムの構成を示すブロック図である。 多重通信路を有線であるメタリックケーブルで代替した有線多重伝送システムの構成を示すブロック図である。 この実施形態の一方の局の帯域自動切替制御装置の構成例を示すブロック図である。 この実施形態の他方の局の帯域自動切替制御装置の構成例を示すブロック図である。 送受信されるマルチフレームフォーマットの構成例を示す説明図である。 伝送帯域割当を指示するタイムスロットの説明図である。 帯域割当制御情報の多数決判定の動作説明に供される説明図である。 対局警報ビットを含むフレーム情報の説明図である。 対局警報ビットの設定手順の説明に供されるフローチャートである。 障害発生時及び障害復旧時におけるリンク信号の設定手順の説明に供されるフローチャートである。 リンク検出時における送信信号処理の説明に供されるフローチャートである。 リンク検出時における受信信号処理の説明に供されるフローチャートである。 障害が発生する前における通常送信時の説明図である。 障害発生時における帯域自動切替制御処理の説明図である。 １７Ａは、通常送信時の帯域割当の説明図である。１７Ｂは、障害発生時の帯域割当の説明図である。 障害発生時に上り下りとも１系列伝送帯域を減じた状態の説明図である。 ＬＡＮインタフェースと固定帯域の既存のインタフェースを共用するときの帯域自動切替制御処理の説明図である。 複数の系列を有する伝送路中、１系列の伝送路に障害が発生した場合の一般的な動作説明図である。 複数の系列を有する伝送路中、１系列の伝送路に障害が発生した場合の動作及び具体的な効果の説明図である。 伝送制御装置の帯域制御動作の説明に供されるフローチャートである。 この発明の更に他の実施形態の構成を示すブロック図である。 図２４Ａは、背景技術に係る帯域自動切替前の帯域割当の説明図である。図２４Ｂは、背景技術に係る帯域自動切替後の帯域割当の説明図である。

符号の説明

２ａ、２ｂ、３０ａ、３０ｂ…伝送帯域自動切替制御装置（帯域自動切替制御装置）
４ａ、４ｂ…インタフェース装置 ５、３２…マイクロ波多重無線システム
８ａ、８ｂ、３４、３４ａ、３４ｂ…無線装置
６ａ、６ｂ…端末 １７、１７ａ、１７ｂ…ＬＡＮインタフェース
１８、１８ａ、１８ｂ…スイッチ（ＳＷ）
３２Ｍ…有線多重伝送システム ３４ｃ、３４ｄ…多重化装置
４６ａ、４６ｂ…設定入力部 ４８ａ、４８ｂ…帯域割当制御部
５１ａｓ〜５４ａｓ、５１ａｒ〜５４ａｒ、５１ｂｒ〜５４ｂｒ、５１ｂｓ〜５４ｂｓ…ポート
６１ａ〜６４ａ、６１ｂ〜６４ｂ、６３ａ〜６３ｄ…送信処理部
７１ａ〜７４ａ、７１ｂ〜７４ｂ…受信処理部
８１ａ、８１ｂ…制御情報発生部 ９１ａ、９１ｂ、９２ａ、９２ｂ…ポートセレクタ
９３ａ、９３ｂ…メモリリード制御回路
９４ａ、９４ｂ…メモリライト制御回路
１００、１００Ｗ〜１００Ｚ…固定帯域伝送路（空間伝送路）
１００Ｍ…メタリックケーブル １０１〜１０４…無線設備
１１０…無線伝送システム １２０…伝送制御装置
２００…伝送フレーム

Claims (4)

1. 全二重の複数系列の固定帯域伝送路からなる無線伝送路が複数の無線設備を介してリング状に接続された無線伝送システムにおいて、
   前記各無線設備には、両側の前記固定帯域伝送路に対してそれぞれ無線電波を送受信する右回り用及び左回り用無線装置が設けられ、
   前記各無線設備において、一端が端末側に接続され、他端が右回り用又は左回り用前記無線装置側に接続される伝送帯域自動切替制御装置を有し、
   前記伝送帯域自動切替制御装置は、
   前記両側の固定帯域伝送路を構成する各系列のリンク状態を、対向局の伝送帯域自動切替制御装置で検出された前記固定帯域伝送路を構成するある系列の伝送路の受信障害に基づき前記対向局の伝送帯域自動切替制御装置から前記ある系列の伝送路と全二重を構成する他方の系列の伝送路を介して伝送されるデータ中の特定ビットの状態により検出するリンク検出部と、
   前記リンク検出部により、前記両側の固定帯域伝送路中、片側の固定帯域伝送路を構成する前記ある系列のリンク状態を断と検出したとき、前記片側の固定帯域伝送路の系列の数を自動的に１だけ減じて伝送を継続させる帯域自動切替制御部と
   を備えることを特徴とする無線伝送システム。
2. 請求項１記載の無線伝送システムにおいて、
   前記帯域自動切替制御部は、前記リンク検出部により、前記ある系列の上り又は下りのいずれか一方のリンク状態を断と検出したとき、上り下りともに系列の数を１だけ自動的に減じ、上り下りとも同数の系列で伝送を行わせる
   ことを特徴とする無線伝送システム。
3. 請求項１又は２記載の無線伝送システムにおいて、
   前記伝送帯域自動切替制御装置は、
   前記両側の固定帯域伝送路の中、前記片側の固定帯域伝送路を構成する全ての系列のリンク状態が断であると検出したとき、他側の固定帯域伝送路を利用して迂回伝送を行わせる
   ことを特徴とする無線伝送システム。
4. 請求項１又は２記載の無線伝送システムにおいて、
   前記伝送帯域自動切替制御装置は、
   前記両側の固定帯域伝送路の中、片側の固定帯域伝送路を構成する系列数が減ったことによりオーバーフローが発生した場合には、他側の固定帯域伝送路を利用して迂回伝送を行わせる
   ことを特徴とする無線伝送システム。

Images