JP3941941B2 - オーダワイヤ伝送システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の伝送装置を接続して、これらの伝送装置の間で音声データを送受信して複数の伝送装置間で通話することを可能にするオーダワイヤ伝送システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のオーダワイヤ伝送システムは、利用者が入出力する端末を備えた伝送装置上に設けられた局と、複数の伝送装置を相互に接続する伝送路とを備え、これらの局間で同時通話を行うシステムである。このオーダワイヤ伝送システムは、このシステムが属する伝送システムの保守等の打ち合わせのとき、各伝送装置に接続された端末の利用者が一斉に通話をおこなうために利用される。このようなシステムでは、打ち合わせに参加する他のすべての伝送装置から送信された音声データを取り出し、モニタするために伝送路を接続する。また、伝送装置の内1つの伝送装置上にマスタ局として設け、このマスタ局は、2重化された伝送路の両方に自己の音声データを送出し、マスタ局以外のスレーブ局は、伝送路から他の局の音声データを受信すると共に、その音声データに自局音声データを加算して出力し、各局は、2重化された伝送路のうちのいずれかから必要な局の音声データを受信することによって同時通話を実現している(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−4243号公報(第5頁、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来のオーダワイヤ伝送システムでは、2重化された伝送路の両方に音声データを送信し、いずれか一方の伝送路から必要な局の音声データを取り出すといういわゆるパス切替方式を採用している。しかし、この方式は、1対1の通信を行っているとき、ある局に障害が発生しても、受信パスを切り替えることにより通信は可能であるが、オーダワイヤ伝送のように同時通話が必要な場合、ある局の障害により、マスタ局を挟んだ2局間のパスは通話が不可能になるという問題があった。
また、伝送路が正常な場合でもマスタ局の音声は、2重化された伝送路の両方から受信され、伝送装置の局数が多くなった場合、2重化された伝送路の遅延差により同じ音声がずれて聞こえてしまうという問題があった。
【0005】
この発明の目的は、1つの局の障害または伝送路の障害があっても、障害が発生した局以外の任意の複数局間で良好な音質の通話可能なオーダワイヤ伝送システムを得ることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わるオーダワイヤ伝送システムは、マスタ局またはスレーブ局に設置された複数の伝送装置が、リング状に2重化された伝送路で接続されてなるオーダワイヤ伝送システムにおいて、一方の伝送路上の回線の伝送方向は、他方の伝送路上の回線の伝送方向と反対であり、各伝送路が、伝送路の障害を検出し、他局に障害情報を伝達し、障害情報に基づいて伝送路を選択するループバック回線と、複数の上記スレーブ局の音声データを加算し多重化して伝送する多重回線と、上記多重回線の音声データと上記マスタ局の音声データとを加算して上記スレーブ局に配信する配信回路とを含み、伝送路に障害が発生したとき、伝送路の障害のない箇所を使用し、連続した回線で伝送する。
【0007】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、この発明の説明のための伝送路上に設けられた論理的回線のブロック図である。図2は、この発明の実施の形態1のオーダワイヤ伝送システムのネットワーク構成図である。図3は、図2の伝送装置に備えられたオーダワイヤ伝送部のブロック図である。
なお、この発明の説明では、光ファイバまたはツイストペア線などを通信媒体と称し、通信媒体と光送受信器などの送受信部を合わせたものを伝送路と称し、伝送路と通信者との間で処理を施す装置を伝送装置と称す。さらに、回線とは、伝送路および伝送装置を時分割などで分割して伝送路および伝送装置上に論理的に形成されたものである。
【0008】
オーダワイヤ伝送システムの回線の論理的構成を図1を参照して説明する。オーダワイヤ伝送システムは、マスタ局1Aおよびスレーブ局1B、1C、1Dと、局間をリング状に接続した複数の回線2とを備えている。ここでは詳しく説明しないが、特開2001−358736号公報に示すように、自局の局優先順位を設定する局優先順位設定部と、局優先順位設定部により設定された局優先順位の情報を各局に送出する順位情報生成部と、受信した局優先順位の情報を抽出する局優先順位抽出部と、その情報に基づき局優先順位を決定する優先順位決定部とを備え、マスタ局およびスレーブ局として各局が決定されている。これら局優先順位設定部と順位情報生成部と局優先順位抽出部と優先順位決定部とは後述する伝送装置に備えられている。
回線2は、多重回線3と、配信回線4と、障害状態を伝送するループバック回線5とからなる。時分割多重通信装置では、通常8ビットを基本フレームとして1回線と呼んでいるので、この実施の形態1でも同様に各回線は8ビットからなるフレームで構成されている。
多重回線3は、多重化手段6と送受信手段7を備えている。マスタ局1Aの多重化手段6は、スレーブ局1B、1C、1Dで加算された音声データに自局の音声データを加算する。スレーブ局1B、1C、1Dの多重化手段6は、マスタ局1Aから送信されてきた無音の音声データに自局の音声データを加算する。マスタ局1Aの送受信手段7は、無音の音声データを送信し、各スレーブ局1B、1C、1Dで多重化された音声データに自局の音声データを加算して多重済音声データを作成し、この多重済音声データを配信回線4へ渡す。スレーブ局1B、1C、1Dの送受信手段7は、無音の音声データまたは多重化した音声データを送受信する。
配信回線4は、送受信手段8と聴取手段9とを備えている。マスタ局1Aの送受信手段8は多重回線3から渡された多重済音声データをスレーブ局に送信する。スレーブ局1B、1C、1Dの送受信手段8は、多重済音声データを受信し、後続のスリーブ局へ送信する。マスタ局1Aおよびスレーブ局の聴取手段9は、多重済音声データを聴取する。
ループバック回線5は、受信断検出手段10と、ループバックコード発生手段11と、送受信手段12と、伝送路選択手段13とを備えている。
多重回線3と配信回線4とループバック回線5は、同一の方向から受信し、同一の方向に送信する。
【0009】
次に、図2を参照してこの発明の実施の形態1のオーダワイヤ伝送システムを説明する。図2は、物理層として伝送路および伝送装置レベルで示してあり、物理層として回線レベルは、この伝送路および伝送装置の上に設けられている。
オーダワイヤ伝送システムは、0系伝送路14と1系伝送路15とからなる。伝送路14、15は、上述のように通信媒体と送受信部とを備えている。0系伝送路14と1系伝送路15は、リング上の逆方向に音声を伝達する。0系伝送路14では、マスタ局1Aから1B、1C、1Dの順番に音声データおよびループバックコードは送受信される。一方、0系伝送路15では、マスタ局1Aから1D、1C、1Bの順番に音声データおよびループバックコードは送受信される。0系伝送路14および1系伝送路15上にはそれぞれ論理上の多重回線3、配信回線4、ループバック回線5が設けられている。図2では、ループバック回線5a、5bを説明のために別の線で示してあるが、同一伝送路上に設けられている。局1には伝送装置16が備えられ、伝送装置16と伝送路14、15で上述した多重回線3、配信回線4およびループバック回線5の各手段の機能を果たす。図2は、伝送装置16および伝送路14、15に障害が無く、0系伝送路14が通信回線として選択されているときのオーダワイヤ伝送システムである。この場合、多重回線3と配信回線4とループバック回線5は、0系伝送路上14に設けられている。
【0010】
次に、伝送装置16は、マスタ局用とスレーブ局用の2種類があり、図3に、双方が合わせて示してある。
最初にスレーブ局に使用される伝送装置16に付いて説明する。伝送装置16は、自局音声を入出力できる受話器等のハンドセット17と、入力された自局音声データを増幅するボリューム付増幅器18と、0系伝送路14を経由して他局から伝送されてきた他局音声データを切り換える伝送路選択部19と、切り換えられた他局音声データを受信する多重回線受信部20と、受信された他局音声データをアナログ信号に変換する第1のPCMコーデック21と、この変換された他局音声データのアナログ信号とボリューム付増幅器18から出力された自局音声データとを加算し、加算された音声信号を第1のPCMコーデック21に出力するアナログ加算器22と、第1のPCMコーデック21でディジタル信号に変換された加算音声データを伝送路に送信する多重回線送信部23と、マスタ局から送られてきた多重済音声データを受信する配信回線受信部24と、受信された多重済音声データをアナログ信号に変換する第2のPCMコーデック25と、アナログ化された多重済音声データを増幅する固定増幅器26と、固定増幅器26で増幅された多重済音声データをさらに増幅するボリューム付増幅器27とを備えている。
【0011】
次に、マスタ局に使用される伝送装置16について説明する。スレーブ局用と異なるところは、無音の音声データを多重回線に送信する多重回線送信部23と、アナログ加算器22の代わりに受信された他局音声データに自局音声データを加算し、多重済音声データを得て第2のPCMコーデック25に出力するアナログ加算器28と、第2のPCMコーデック25でディジタル信号に変換された多重済音声データを配信回線に送信する配信回線送信部29とが備わっているところである。
【0012】
さらに、伝送装置16は、伝送路の障害を受信レベルで検出する受信断検出器30を備えている。さらに、伝送路選択部19は、図4に示すようなループバックコードに基づき音声受信先および音声送信先を選択するための選択図を備えている。
【0013】
多重回線3、配信回線4およびループバック回線5の各手段と物理層から見て下の階層の伝送装置16および伝送路14、15の関係を説明する。
多重回線3の多重化手段6の機能は、伝送路および伝送装置の機能のうち、第1および第2のPCMコーデック21、25と、加算器22、28と、ボリューム付増幅器18と、ハンドセット17の機能でカバーされている。多重回線3の送受信手段7の機能は、伝送路および伝送装置の機能のうち、伝送路選択部19と、多重回線受信部20と、多重回線送信部23と、伝送路14、15の機能でカバーされている。
配信回線4の送受信手段8の機能は、伝送路および伝送装置の機能のうち、伝送路選択部19と、配信回線受信部24と、配信回線送信部29と、伝送路14、15の機能でカバーされている。配信回線4の聴取手段9の機能は、伝送路および伝送装置の機能のうち、第2のPCMコーデック25と、固定増幅器26と、ボリューム付増幅器27と、ハンドセット17の機能でカバーされている。
ループバック回線5の受信断検出手段10の機能は、受信断検出器30の機能でカバーされている。ループバック回線5のループバック発生手段11と送受信手段12と伝送路選択手段13の機能は、伝送装置16の伝送選択部20の機能でカバーされている。
【0014】
ループバック回線5は、伝送路14、15ごとに設けられ、ループバックコードを伝送する際に使用される。各伝送装置16は、受信側伝送路に障害が無く、かつ受信したループバックコードがAの場合、ループバックコードAをループバック回線5に送出する。受信側伝送路に障害がある場合、もしくは受信したループバックコードがBの場合、各伝送装置16は、ループバックコードBをループバック回線5に送出する。受信したループバックコードに従い、各伝送装置16は、図4の選択図に基づいて音声受信先と音声送信先を決定する。
【0015】
次に、オーダワイヤ伝送システムの動作を説明する。まず、図2に示すような0系伝送路14にも1系伝送路15にも障害が無い場合について説明する。
マスタ局1Aは、多重回線3へ無音の音声データを送信する。スレーブ局1Bは、自局音声を受話器等のハンドセット17から入力し、自局音声をボリューム付増幅器18で増幅する。また、スレーブ局1Bは、多重回線3を経由してマスタ局1Aから伝送されてきた無音の音声データを、多重回線受信部20で受信する。続いて、多重回線受信部20で受信した無音の音声データを、第1のPCMコーデック21でアナログ信号に変換する。次に、この無音の音声データのアナログ信号とボリューム付増幅器18から出力された自局音声データとを、アナログ信号加算器22で加算する。次に、この加算した多重音声データを、第1のPCMコーデック21でディジタル信号に変換する。次に、このディジタル化された多重音声データを、伝送路2に障害が無い場合、多重回線送信部23、伝送路選択部19、0系伝送路14を経由してスレーブ局1Cに送信する。スレーブ局1Cは、受信した多重音声データとスレーブ局1Cで新たに加える自局音声データを、同様な処理を施して、スレーブ局1Dに送信する。さらに、スレーブ局1Dは、同様な処理を施して、マスタ局1Aへ多重音声データを送信する。多重回線3を経由してスレーブ局1Dから伝送されてきた多重音声データを受信したマスタ局1Aは、多重回線受信部20で受信し、第1のPCMコーデック21で多重音声データをアナログ信号に変換し、アナログ加算器28で多重音声データと自局音声データとを加算して多重済音声データを作成し、第2のPCMコーデック25で多重済音声データをディジタル信号に変換する。次に、伝送路に障害無い場合、ディジタル多重済音声データを配信回線送信部29、伝送路選択部19を経由させて、0系伝送路14の配信回線4に送信する。
【0016】
スレーブ局1B、1C、1Dは、配信回線を経由し、配信回線受信部24で受信した多重済音声データを第2のPCMコーデック25に送るとともに配信回線送信部29を通して後続のスレーブ局に配信する。さらに、スレーブ局1B、1C、1Dは、多重済音声データを第2のPCMコーデック25でアナログ信号に変換し、固定増幅器26、ボリューム付増幅器27を通してハンドセット17で音声に変換する。マスタ局1Aは、配信回線3から受信した多重済音声データを、すでに他局へ伝送しているので、再度他の局へ配信しない。
【0017】
マスタ局1Aおよびスレーブ局1B、1C、1Dは音声データの送受信と同時にループバックコードをループバック回線5で他局へ伝送する。図2のオーダワイヤ伝送システムは障害がないので、各局はループバックコードAを受信し、ループバックコードAを送信する。ループバックコードAを受信した伝送路選択部19は、図4に示すように0系伝送路を音声受信先および音声送信先と決定する。この動作説明はリング状に伝送路をつないだ場合、オーダワイヤ伝送が可能であることがわかる。
【0018】
次に、伝送障害がある場合のオーダワイヤ伝送システムの動作を説明する。この説明では、多重回線3と配信回線4は、同一の方向から受信し、同一の方向に送信するものとする。
図5は、0系、1系両伝送路にスレーブ局1Cとスレーブ局1Dとの間で障害があるオーダワイヤ伝送システムを示している。この場合、スレーブ局1Cの受信断検出器30は、1系伝送路15の受信側で受信断を検出し、スレーブ局1Dの受信断検出器30は、0系伝送路14の受信側で受信断を検出する。この受信断の検出に伴って、スレーブ局1Cは、1系伝送路15の送信側にループバックコードBを送出する。さらに、スレーブ局1Dは、0系伝送路14の送信側にループバックコードBを送出する。マスタ局1Aおよびスレーブ局1Bは、0系伝送路14および1系伝送路15でループバックコードを中継するので、オーダワイヤ伝送システム全体のループバック回線5はループバックコードBで埋められる。図4の選択図に従い受信伝送路、送信伝送路を決定すると、図5の太線に示すようなリング状の伝送路ができあがり、オーダワイヤ伝送が可能となる。
【0019】
このようなオーダワイヤ伝送システムは、両方の伝送路に障害が発生しても、ループバックする回線を障害の発生していない箇所を使用して設けて、オーダワイヤ伝送ができる。
【0020】
図6は、スレーブ局1Cとスレーブ局1Dの間で0系伝送路14のみ障害があった場合のオーダワイヤ伝送システムのブロック図である。スレーブ局1Dの受信断検出器30は、0系伝送路14の受信側で受信断を検出し、スレーブ局1Dは、0系伝送路14の送信側にループバックコードBを送信する。これにより0系伝送路14は、ループバックコードBで埋められるが、1系伝送路15は、ループバックコードAで埋められているため、各伝送装置は、図4の選択図に従い1系伝送路15を選択し、1系伝送路15でリング状の伝送路(図6の太線参照)ができるので、オーダワイヤ伝送が可能となる。
【0021】
このようなオーダワイヤ伝送システムは、障害の発生した伝送路から障害のない伝送路に切り換えることで、オーダワイヤ伝送ができる。
【0022】
図7(a)は、スレーブ局1Cに電源断等の障害があった場合のオーダワイヤ伝送システムのブロック図である。また、図7(b)は、図7(a)の障害が復旧した場合のオーダワイヤ伝送システムのブロック図である。スレーブ局1Cに電源断等の障害があった場合、スレーブ局1Dの受信断検出器30は、0系伝送路14の受信側で受信断を検出し、スレーブ局1Bの受信断検出器30は、1系伝送路15の受信側で受信断を検出する。その後の動作は、図5と同様であり、スレーブ局1Bとスレーブ局1Dは、ループバックコードを各伝送路に送信し、残った伝送装置は、図4の選択図に従い伝送路を選択し、リング状の伝送路ができ、スレーブ局1Cを除いた局間でオーダワイヤ伝送が可能となる。次にスレーブ局1Cの障害が復旧した場合、スレーブ局1Cは、一定期間の間アイドルパターン(ループバックコードAでもループバックコードBでもないパターン)を送出する。これにより、伝送路上のループバックコードはいったんリセットされる。一定期間終了後、ループバックコードBを受信していなければ、スレーブ局1Cは、0系伝送路、1系伝送路共にループバックコードAを送信する。これにより、すべての伝送路は、ループバックコードAで埋められ、図2の状態に復帰する。
なお、マスタ局に障害が発生したとき、各局は故障したマスタ局の優先順位が一番下位になったので、自動的に従来故障したマスタ局の次に優先順位の高いスレーブ局がマスタ局に遷移して、マスタ局の役割を果たす。
従って、伝送装置に障害が発生した場合、残された伝送路と局でリング状の伝送路を設けることができ、オーダワイヤ伝送ができる。
【0023】
このようなオーダワイヤ伝送システムは、2重化された伝送路において、障害が発生した場合、ループバックコードによる伝送路選択により、残った伝送路でリング状の伝送路を確保するので、オーダワイヤ伝送が可能となる。
【0024】
さらに、多重回線と配信回線を設けることにより、複数局の音声データを多重回線で集め、その多重済音声データを配信回線で配信するように構成したので、2回線の確保のみで効率よく複数局間のオーダワイヤ伝送が可能となる。
【0025】
さらに、配信回線で配信される多重済音声データは、その送受信はスレーブ局を周回したあとマスタ局で終わっており、1周回を越えて配信されることがないように構成したので、自己の音声データは再び加算されることが無く、入力音声データと出力音声データとの干渉によるいわゆる飽和(ハウリング)現象を誘発しない。
【0026】
さらに、伝送路選択部は、ループバックコードに基づいて伝送路を選択するので、障害時に自動的に伝送路を切り換えることができる。
【0027】
さらに、マスタ局では、無声の音声データを多重回線に送出でき、多重化された音声データを配信回線へ配信することができる。
【0028】
さらに、スレーブ局では、音声データを多重化でき、配信回線から他局からの音声データを受信することができる。
【0029】
なお、アナログ音声処理および加算処理は、PCMコーデックとアナログ加算器を用いる構成にしてあるが、DSP(Digital Signal Processor)等を用いて、ディジタル信号のまま処理することもできる。
また、マスタ局に障害があった場合は、スレーブ局のうち1局をマスタ局に遷移させることにより、通話を確保することができる。
【0030】
実施の形態2.
図8は、この発明の実施の形態2のオーダワイヤ伝送システムのオーダワイタ伝送部のブロック図である。図9は、この実施の形態2の回線アサイン図である。伝送路14、15は、1回線(8ビット)をビット分割し、多重回線は4ビット、配信回線は3ビット、ループバック回線は1ビットをそれぞれアサインして、上述の回線合わせて8ビットのフレーム長になっている。さらに、伝送装置16は、ADPCM等の周知の圧縮アルゴリズムを備えた圧縮解凍手段31を備えている。多重回線3、配信回線4で送信される音声データは、圧縮解凍手段31で圧縮して送信し、受信後解凍して多重化および聴取される。ループバックコードは、1ビットを用いてシリアル通信により送信され、ループバックコードAとループバックコードBを見分けている。
【0031】
圧縮アルゴリズムを用いて圧縮した3回線分の音声データは、1回線(8ビット)分の中に入れられるので、伝送路の効率的な運用ができる。
【0032】
【発明の効果】
この発明のオーダワイヤ伝送システムによる効果は、マスタ局またはスレーブ局に設置された複数の伝送装置が、リング状に2重化された伝送路で接続されてなるオーダワイヤ伝送システムにおいて、一方の伝送路上の回線の伝送方向は、他方の伝送路上の回線の伝送方向と反対であり、各伝送路が、伝送路の障害を検出し、他局に障害情報を伝達し、障害情報に基づいて伝送路を選択するループバック回線と、複数の上記スレーブ局の音声データを加算し多重化して伝送する多重回線と、上記多重回線の音声データと上記マスタ局の音声データとを加算して上記スレーブ局に配信する配信回路とを含み、伝送路に障害が発生したとき、伝送路の障害のない箇所を使用したリング状の回線で伝送するので、障害が発生した場合でも、ループパック回線を設け、ループバックコードによる伝送路選択により、残った伝送路でリング上の伝送路を確保するので、オーダワイヤ伝送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の説明のための伝送路上に設けられた論理的回線のブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態1のオーダワイヤ伝送システムのネットワーク構成図である。
【図3】 図2の伝送装置のブロック図である。
【図4】 ループバックコードに基づく伝送路選択図である。
【図5】 図1の障害発生時のブロック図である。
【図6】 図1の異なる箇所での障害発生時のブロック図である。
【図7】 図1の異なる箇所での障害発生時のブロック図である。
【図8】 この発明の実施の形態2のオーダワイヤ伝送システムの伝送装置のブロック図である。
【図9】 図8の回線アサイン図である。
【符号の説明】
1A マスタ局、1B、1C、1D スレープ局、2 回線、3 多重回線、4 配信回線、5 ループバック回線、5a 0系ループバック回線、5b 1系ループバック回線、6 多重化手段、7、8、12 送受信手段、9 聴取手段、10 受信断検出手段、11 ループバックコード発生手段、13 伝送路選択手段、14 0系伝送路、15 1系伝送路、16 伝送装置、17 ハンドセット、18、27 ボリューム付増幅器、19 伝送路選択部、20 多重回線受信部、21、25 PCMコーデック、22、28 アナログ加算器、23 多重回線送信部、24 配信回線受信部、26 固定増幅器、29 配信回線送信部、30 受信断検出器、31 圧縮解凍手段。
Claims (3)
- マスタ局およびスレーブ局に設置された複数の伝送装置が、リング状に2重化された伝送路で接続されてなるオーダワイヤ伝送システムにおいて、
上記一方の伝送路上の回線の伝送方向は、他方の伝送路上の回線の伝送方向と反対であり、
上記各伝送路が、
上記伝送路の障害を検出し、他局に障害情報を伝達し、障害情報に基づいて上記伝送路を選択するループバック回線と、
複数の上記スレーブ局の音声データを加算し多重化して伝送する多重回線と、
上記多重回線の音声データと上記マスタ局の音声データとを加算して上記スレーブ局に配信する配信回路とを含み、
上記伝送路に障害が発生したとき、伝送路の障害のない箇所を使用し、連続した回線で伝送することを特徴とするオーダワイヤ伝送システム。 - 上記スレーブ局となる上記伝送装置は、
上記伝送路の多重回線の無音の音声データまたは多重化された音声データを受信する多重回線受信部と、
受信した無音の音声データまたは多重化された音声データに別の音声データを加算するアナログ加算器と、
加算された音声データを送信する多重回線送信部と、
上記伝送路の配信回線に送信された音声データを受信する配信回線受信部と、
上記配信回線から受信した音声データを選択された上記伝送路の配信回線に送信する配信回線送信部とを備えたことを特徴とする請求項1に記載のオーダワイヤ伝送システム。 - 上記マスタ局となる上記伝送装置は、
選択された上記伝送路の多重回線に無音の音声データを送信する多重回線送信部と、
多重回線で多重化された音声データを受信する多重回線受信部と、
受信した多重化された音声データに新たな音声データを加算するアナログ加算器と、
加算された音声データを選択された上記伝送路の配信回線に送信する配信回線送信部とを備えたことを特徴とする請求項1に記載のオーダワイヤ伝送システム。
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