JP7327638B2 - 通信システム、送信装置、受信装置、通信方法及びプログラム - Google Patents
通信システム、送信装置、受信装置、通信方法及びプログラム Download PDFInfo
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Description
通信システムは、複数の中継経路を含む冗長経路により2つの無瞬断装置間で信号を多重通信する。以下、図面及び説明の簡略化のために、中継経路の数が2である場合を例に説明するが、この発明はそれに限定するものではない。
図1は、この発明の第1実施形態に係る通信システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
通信システムは、送信装置となる第1無瞬断装置UA1と、受信装置となる第2無瞬断装置UA2と、それらの間に設けられた2つの中継経路である第1中継経路RR1及び第2中継経路RR2と、を含む。以下、第1無瞬断装置UA1と第2無瞬断装置UA2とを特に区別する必要がない場合は、無瞬断装置UAと記す。同様に、2つの中継経路RR1,RR2を特に区別する必要がない場合は、中継経路RRと記す。
第1無瞬断装置UA1と第2無瞬断装置UA2とは、同一の構成を採ることができる。すなわち、図1では、第1無瞬断装置UA1が送信装置、第2無瞬断装置UA2が受信装置となる例を示しているが、逆であっても良い。つまり、第2無瞬断装置UA2が送信装置、第1無瞬断装置UA1が受信装置となって、第2高速ユーザ端末HST2からの主信号MSと第2低速ユーザ端末LST2からの副信号SSとを、第1高速ユーザ端末HST1及び第1低速ユーザ端末LST1に送信することも可能である。以下、第1高速ユーザ端末HST1と第2高速ユーザ端末HST2とを特に区別する必要がない場合は、高速ユーザ端末HSTと記す。同様に、2つの低速ユーザ端末LST1,LST2を特に区別する必要がない場合は、低速ユーザ端末LSTと記す。また、図2の無瞬断装置UAの構成の内、送信に係わる構成と受信に係わる構成とを分けて、送信装置と受信装置とを別体に形成しても良いことは勿論である。なお、図2において、実線の矢印は主信号MS又は副信号SSの流れを示し、破線の矢印は制御信号の流れを示している。
無瞬断装置UAは、図3に示すように、コンピュータにより構成されることができる。無瞬断装置UAは、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサ11を有する。そして、無瞬断装置UAでは、このプロセッサ11に対し、プログラムメモリ12と、データメモリ13と、入出力インタフェース14と、通信インタフェース15とが、バス16を介して接続される。
次に、無瞬断装置UAの動作を説明する。
以下、主信号MSがユーザデータフレーム、副信号SSがユーザデータ信号であるとして、説明を行う。本発明が、これに限定されるものでないことは勿論である。
主信号MS及び副信号SSが入力されたとき、例えば、副信号SSであるユーザデータ信号のビットの値が0であると、プロセッサ11は、上記ステップS101において、第1中継ポートRP1から第1中継経路RR1へ送出する主信号MSの遅延量を0、第2中継ポートRP2から第2中継経路RR2へ送出する主信号MSの遅延量をαとする。その後、プロセッサ11は、上記ステップS102において、副信号SSであるユーザデータ信号のビット値が直前のビット値に対し0,1が反転しているか否かを判別する。ユーザデータ信号の1ビット目では、直前のビット値が存在していないので、上記ステップS102をNOと判定して、プロセッサ11は、制御処理を上記ステップS103に進める。プロセッサ11は、上記ステップS103において、ユーザデータ信号のビットの値が0であったので、第2中継経路RR2を経由して送信する主信号MSに遅延量αの遅延を付与する。その後、プロセッサ11は、上記ステップS104において、2つの中継ポートRPのそれぞれへ、遅延の有無に応じたタイミングで、主信号MSであるユーザデータフレームを送出する。これにより、図5の上段(白抜き矢印の上)に示すように、シーケンス番号1が付与されたユーザデータフレームが第1中継経路RR1から送信される。このとき、第2中継経路RR2には、ユーザデータフレームは遅延が有るため、未だそれは送信されない。
(構成)
図7は、この発明の第2実施形態に係る通信システムにおける無瞬断装置UAの構成の一例を示すブロック図である。第1実施形態と対応する構成については、第1実施形態と同様の符号を付すことで、その説明を省略する。以下、第1実施形態との差異について説明する。
本第2実施形態における無瞬断装置UAの動作は、副信号SSの入出力対象が、外部の低速ユーザ端末LSTの代わりに、内部の制御機能部110となったことを除いては、上記第1実施形態のそれと同様である。よって、その説明は省略する。
(構成)
図8は、この発明の第3実施形態に係る通信システムにおける無瞬断装置UAの構成の一例を示すブロック図である。第1実施形態と対応する構成については、第1実施形態と同様の符号を付すことで、その説明を省略する。以下、第1実施形態との差異について説明する。
本第3実施形態における無瞬断装置UAでは、信号判定機能部120を実現するプロセッサ11は、ユーザポートUPに入力された信号を、主信号チャネルで送信するべき主信号MSと副信号チャネルで送信するべき副信号SSに分類する。そして、プロセッサ11は、その分類した主信号MSをシーケンス番号付与機能部101に供給し、また、分類した副信号SSを遅延変換機能部103に供給する。それ以降の動作については、上記第1実施形態のそれと同様であるので、その説明は省略する。
(構成)
この発明の第4実施形態においては、第1乃至第3実施形態の何れかにおける無瞬断装置UAと同様の構成を採ることができる。但し、遅延制御機能部104及び副信号復号機能部108の動作が異なる。
図9は、この発明の第4実施形態に係る通信システムの動作を説明するための模式図である。
以上の第1乃至第4実施形態は、副信号チャネルが一つの場合であったが、副信号チャネルを多重して、主信号と複数の副信号とを伝送することも可能である。
図10は、この発明の第5実施形態に係る通信システムの概略構成の一例を示すと共に動作を説明するための模式図である。本実施形態においては、送信装置となる第1無瞬断装置UA1に、この第1無瞬断装置UA1に主信号チャネルで送信するべき主信号MSを入力する第1高速ユーザ端末HST1と、同じく副信号チャネルで送信するべき第1副信号SS1を入力する第1-1低速ユーザ端末LST1-1と、同じく副信号チャネルで送信するべき第2副信号SS1を入力する第1-2低速ユーザ端末LST1-2と、が接続されている。すなわち、二つの第1ユーザ端末+ST1が第1無瞬断装置UA1に接続されている。また、受信装置となる第2無瞬断装置UA2に、この第2無瞬断装置UA2から受信した主信号MSが入力される第2高速ユーザ端末HST2と、同じく受信した第1副信号SS1が入力される第2-1低速ユーザ端末LST2-1と、同じく受信した第2副信号SS2が入力される第2-2低速ユーザ端末LST2-2と、が接続されている。すなわち、二つの第2低速ユーザ端末LST2が第2無瞬断装置UA2に接続されている。
この第5実施形態では、図10に示すように、送信側である第1無瞬断装置UA1は、第1副信号SS1の遅延変換結果に基づいて主信号MSの送出タイミングが調整された第1副信号チャネルSSCH1と、第2副信号SS2の遅延変換結果に基づいて主信号MSの送出タイミングが調整された第2副信号チャネルSSCH2とを交互に切り替えながら、2つの中継経路RRにより主信号MSを伝送する。図10は、主信号MSの5フレームずつ副信号チャネルを切り替える例を示している。この例では、第1副信号チャネルSSCH1において、受信側である第2無瞬断装置UA2に主信号MSのフレームが先着する順番は、第1中継経路RR1(中継ポートRP1)、第1中継経路RR1(中継ポートRP1)、第1中継経路RR1(中継ポートRP1)、第2中継経路RR2(中継ポートRP2)、第2中継経路RR2(中継ポートRP2)となる。よって、主信号MSが先着した中継ポートRPに基づいて、第2無瞬断装置UA2の副信号復号機能部108では、「00011」のデータ信号を復号し、それを第1ユーザポートUP1から第2-1低速ユーザ端末LST2-1へ送信する。こうして、第1-1低速ユーザ端末LST1-1から第2-1低速ユーザ端末LST2-1へ副信号SS1が伝送されることができる。また、第2副信号チャネルSSCH1においては、第2無瞬断装置UA2にフレームが先着する順番は、第1中継経路RR1(中継ポートRP1)、第2中継経路RR2(中継ポートRP2)、第1中継経路RR1(中継ポートRP1)、第2中継経路RR2(中継ポートRP2)、第1中継経路RR1(中継ポートRP1)となる。よって、第2副信号SS2のデータ信号「01010」が第1-2低速ユーザ端末LST1-2から第2-2低速ユーザ端末LST2-2へ伝送されることができる。
この第6実施形態も、副信号チャネルを多重して、主信号と複数の副信号とを伝送する例である。
図12は、この発明の第6実施形態に係る通信システムの概略構成の一例を示すと共に動作を説明するための模式図である。本実施形態においては、中継経路RRの個数が2m以上の冗長化がされているとき、1経路当たりに割り当てるビットをmビットとすることで、m個の副信号チャネル(副信号SS)を多重化するものである(mは1以上の整数)。すなわち、中継経路RRが2経路であれば1ビットを割り当てて1個の副信号チャネル(副信号SS)、中継経路RRが4経路であれば2ビットを割り当てて2個の副信号チャネル、中継経路RRが8経路であれば3ビットを割り当てて3個の副信号チャネル、…を利用できるようにする。図12は、m=2の4つの中継経路RR1,RR2,RR3,RR4を有し、2つの副信号チャネル(2つの副信号SS1,SS2)を多重する場合の例を示している。
この第6実施形態では、図12に示すように、第1及び第2副信号SS1,SS2のビット値の組み合わせが、(0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1)の何れであるのかに従って、第1乃至第4中継経路RR1~RR4で伝送される主信号MSの遅延が決定される。例えば、同図に示すように、第1副信号SS1及び第2副信号SS2のデータ値がそれぞれ「00011101」、「00011000」であったとする。この場合、それぞれのMSBは「0」と「0」であるので、その組み合わせ(0,0)より、第1中継経路RR1(第1中継ポートRP1)は遅延無しに伝送され、第2乃至第4中継経路RR2~RR4(第2乃至第4中継ポートRP2~RP4)は遅延を持って伝送される。同様にして、ビット値の組み合わせが(0,1)であれば、第2中継経路RR2(第2中継ポートRP2)は遅延無しに伝送され、第1、第3及び第4中継経路RR1,RR3,RR4(第1、第3及び第4中継ポートRR1,RP3,RP4)は遅延を持って伝送される。ビット値の組み合わせが(1,0)であれば、第3中継経路RR3(第3中継ポートRP3)は遅延無しに伝送され、第1、第2及び第4中継経路RR1,RR2,RR4(第1、第2及び第4中継ポートRR1,RP2,RP4)は遅延を持って伝送される。ビット値の組み合わせが(1,1)であれば、第4中継経路RR4(第4中継ポートRP4)は遅延無しに伝送され、第1乃至第3中継経路RR1~RR3(第1乃至第3中継ポートRP1~RP3)は遅延を持って伝送される。
上記各実施形態では、副信号チャネルは低速通信であるとして説明しているが、本発明は、低速通信やデータ信号通信に限定されるものではなく、通常のユーザフレーム通信であっても良いことは勿論である。
12…プログラムメモリ
13…データメモリ
14…入出力インタフェース
15…通信インタフェース
16…バス
101…シーケンス番号付与機能部
102…主信号複製機能部
103…遅延変換機能部
104…遅延制御機能部
105…主信号選択機能部
106…シーケンス番号削除機能部
107…経路判定通知機能部
108…副信号復号機能部
110…制御機能部
120…信号判定機能部
HST…高速ユーザ端末
HST1…第1高速ユーザ端末
HST2…第2高速ユーザ端末
LST…低速ユーザ端末
LST1…第1低速ユーザ端末
LST2…第2低速ユーザ端末
NW…中継ネットワーク
NW1…第1中継ネットワーク
NW2…第2中継ネットワーク
RP…中継ポート
RP1…第1中継ポート
RP2…第2中継ポート
RP3…第3中継ポート
RP4…第4中継ポート
RR…中継経路
RR1…第1中継経路
RR2…第2中継経路
RR3…第3中継経路
RR4…第4中継経路
UA…無瞬断装置
UA1…第1無瞬断装置
UA2…第2無瞬断装置
UP…ユーザポート
UP1…第1ユーザポート
UP2…第2ユーザポート
UP2-1…第2-1ユーザポート
UP2-2…第2-2ユーザポート
UR…ユーザ経路
UR1…第1ユーザ経路
UR2…第2ユーザ経路
UR2-1…第2-1ユーザ経路
UR2-2…第2-2ユーザ経路
Claims (12)
- 送信装置と受信装置との間の冗長経路を経由して主信号と少なくとも一つの副信号の多重通信を行う通信システムであって、
前記送信装置は、
前記冗長経路の経路数に応じて、主信号チャネルで通信するべき前記主信号を複製する主信号複製部と、
それぞれ副信号チャネルで通信するべき前記少なくとも一つの副信号に基づいて、前記冗長経路における経路毎の前記主信号の送出タイミングを調整して、前記冗長経路の各経路に前記主信号を送信する遅延部と、
を備え、
前記受信装置は、
前記冗長経路の各経路を経由した前記主信号の受信タイミングに従って、前記主信号チャネルで通信された前記主信号の一つを選択する主信号選択部と、
前記選択した前記主信号が前記冗長経路の何れの経路を経由したのかに基づいて、前記少なくとも一つの副信号チャネルで通信された少なくとも一つの副信号を復号する副信号復号部と、
を備える、通信システム。 - 前記送信装置の前記主信号複製部は、
前記主信号に、信号の順序を識別するシーケンス番号を付与するシーケンス番号付与部と、
前記シーケンス番号が付与された前記主信号を、前記冗長経路の前記経路数に応じて複製する複製部と、
を含み、
前記送信装置の前記遅延部は、
前記少なくとも一つの副信号を遅延に変換する遅延変換部と、
前記遅延に基づいて、前記主信号の前記冗長経路への送出タイミングを制御する遅延制御部と、
を含み、
前記受信装置の前記主信号選択部は、
前記冗長経路の各経路を経由した前記主信号に付与されている前記シーケンス番号に基づいて、前記受信装置に先着した前記主信号である先着主信号を判別して選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記先着主信号から、前記主信号に付与されている前記シーケンス番号を削除するシーケンス番号削除部と、
を含み、
前記受信装置の前記副信号復号部は、
前記選択部により選択された前記先着主信号が前記冗長経路の内のどの経路を経由したか判定する経路判定部と、
前記経路判定部の判定結果により、前記少なくとも一つの副信号を復号する復号部と、
を有する、
請求項1に記載の通信システム。 - 前記送信装置は、
送信するべき前記主信号が入力されるポートと、
送信するべき前記少なくとも一つの副信号が入力される少なくとも一つのポートと、
をさらに備え、
前記受信装置は、
前記シーケンス番号が削除された前記主信号が出力されるポートと、
前記復号された前記少なくとも一つの副信号が出力される少なくとも一つのポートと、
をさらに備える、
請求項2に記載の通信システム。 - 前記送信装置の前記少なくとも一つの副信号が入力される前記少なくとも一つのポートは、n個(nは2以上の整数)の副信号が入力されるn個のポートを含み、
前記送信装置の前記遅延制御部は、前記冗長経路への前記主信号の送出タイミング制御に、前記n個の副信号それぞれから変換された遅延を時系列に切り替えて使用し、
前記受信装置の前記復号部は、前記経路判定部の判定結果による前記副信号の復号を、時系列で切り替えることで、前記n個の副信号のそれぞれを復号し、
前記受信装置の前記少なくとも一つの副信号が出力される少なくとも一つのポートは、前記n個の副信号が出力されるn個のポートを含む、
請求項3に記載の通信システム。 - 前記冗長経路の経路数は、2m個(mは1以上の整数)であり、
前記送信装置の前記少なくとも一つの副信号が入力される前記少なくとも一つのポートは、m個の副信号が入力されるm個のポートを含み、
前記送信装置の前記遅延制御部は、前記主信号の1フレームで前記m個の副信号のそれぞれ1ビットがm多重として伝送されるように、前記冗長経路の一つ当たりに割り当てるビットをmビットとして、前記主信号の前記m個の冗長経路への送出タイミングを制御し、
前記受信装置の前記復号部は、前記経路判定部の判定結果により、前記m個の副信号のそれぞれ1ビットを復号し、
前記受信装置の前記少なくとも一つの副信号が出力される少なくとも一つのポートは、前記m個の副信号がそれぞれ1ビットずつ出力されるm個のポートを含む、
請求項3に記載の通信システム。 - 前記送信装置は、
送信するべき前記主信号が入力されるポートと、
送信するべき前記少なくとも一つの副信号を生成する副信号生成部と、
をさらに備え、
前記受信装置は、
前記シーケンス番号が削除された前記主信号が出力されるポートと、
前記復号された前記少なくとも一つの副信号に基づく動作を実施する副信号使用部と、
をさらに備える、
請求項2に記載の通信システム。 - 前記送信装置は、
送信するべき前記主信号及び前記少なくとも一つの副信号を含む入力信号が入力されるポートと、
前記入力信号から前記主信号と前記少なくとも一つの副信号とを分類する分類部と、
をさらに備え、
前記受信装置は、前記シーケンス番号が削除された前記主信号及び前記復号された前記少なくとも一つの副信号が出力される少なくとも一つのポートをさらに備える、
請求項2に記載の通信システム。 - 前記復号部は、所定数の前記先着主信号についての前記経路判定部の前記判定結果の組み合わせに従って、前記少なくとも一つの副信号の一つの値を復号する、請求項2、3、6又は7に記載の通信システム。
- 送信装置と受信装置との間の冗長経路を経由して主信号と少なくとも一つの副信号の多重通信を行う通信システムにおける送信装置であって、
前記冗長経路の経路数に応じて、主信号チャネルで通信するべき前記主信号を複製する主信号複製部と、
それぞれ副信号チャネルで通信するべき前記少なくとも一つの副信号に基づいて、前記冗長経路における経路毎の前記主信号の送出タイミングを調整して、前記冗長経路の各経路に前記主信号を送信する遅延部と、
を備える、送信装置。 - 送信装置と受信装置との間の冗長経路を経由して主信号と少なくとも一つの副信号の多重通信を行う通信システムにおける受信装置であって、
主信号チャネルで通信するべき前記主信号が複製され、それぞれ副信号チャネルで通信するべき前記少なくとも一つの副信号に基づいて前記冗長経路における経路毎にその送出タイミングが調整されて、前記冗長経路の各経路に送信されてくる、前記冗長経路の各経路を経由した前記主信号の受信タイミングに従って、前記主信号チャネルで通信された前記主信号の一つを選択する主信号選択部と、
前記選択した前記主信号が前記冗長経路の何れの経路を経由したのかに基づいて、前記副信号チャネルで通信された少なくとも一つの副信号を復号する副信号復号部と、
を備える、受信装置。 - 送信装置と受信装置との間の冗長経路を経由して主信号と少なくとも一つの副信号の多重通信を行う通信システムにおける通信方法であって、
前記送信装置で、前記冗長経路の経路数に応じて、主信号チャネルで通信するべき前記主信号を複製することと、
前記送信装置で、それぞれ副信号チャネルで通信するべき前記少なくとも一つの副信号に基づいて、前記冗長経路における経路毎の前記主信号の送出タイミングを調整して、前記冗長経路の各経路に前記主信号を送信することと、
前記受信装置で、前記冗長経路の各経路を経由した前記主信号の受信タイミングに従って、前記主信号チャネルで通信された前記主信号の一つを選択すること、
前記受信装置で、前記選択した前記主信号が前記冗長経路の何れの経路を経由したのかに基づいて、前記副信号チャネルで通信された少なくとも一つの副信号を復号することと、
を備える、通信方法。 - 請求項1乃至8の何れかに記載の通信システムにおける前記送信装置及び前記受信装置の少なくとも一方の前記各部としてプロセッサを機能させるプログラム。
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