JPH041543B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は二重化された伝送路において障害発生
時に短時間でループバツクが形成できるようにし
たループバツク制御方式に関する。

(2) 従来技術と問題点 第１図に示すようにループバツク制御方式は、
複数のノードND１，ND２，…を互いに結ぶ二
重化された伝送路TL１，TL２が統合監視装置
SVを含んで逆方向に周回することを基礎にして
いる。伝送路は正常のときその一方例えばTL１
を現用“０”系、他方TL２を予備“１”系とし
て使用する。伝送路TL１のみが何処かで障害を
起したとき監視装置SVはそれを検出し、直ちに
予備伝送路TL２を使用するように切替えるから、
各ノード間の通信に支障はない。しかし伝送路
TL１，TL２が切断されるなど同時に２つの系路
に障害が発生したとき伝送路は現用、予備とも不
通となる。監視装置SVはそれを検出したとき、
切断個所の両側のノードにおいて、各伝送路の入
出力側を互いに接続する。そのため接続路を設け
ておき、その中の開閉器を開いておき、監視装置
からの指令を解読した制御装置の出力により閉じ
ることで良い。このようにして両方向の伝送路を
使用した伝送路構成をループバツクという。伝送
路の障害発生のとき、監視装置SVはクロツクが
乱れたり、受信フレームが狂うなどのため障害発
生が判るけれど、遠距離の発生場所を何処のノー
ドとノードとの間であると直ちに判断することは
できない。そのため障害発生のときは通信を中断
して、監視装置SVに近いノードND１から順次
にチエツクする。即ちノードND１のみをループ
バツクさせて異常なく監視装置へ信号が戻るとき
は監視装置SVからノードND１までは異常のな
いことが判るので、ノードND１のループバツク
接続を解除させる。次にノードND２に対して同
様にループバツク接続をさせ、監視装置SVへ信
号が異常なく戻るかどうかチエツクする。これを
順次やつて戻らなくなつたノードと、その前のノ
ードとの間が障害発生個所であると一応判断す
る。次に監視装置SVから反対の方向のノードに
対し同様のチエツクを行ない障害発生個所を知
る。前回と同様に障害個所が確認できたとき、障
害個所の両側のノードについてループバツク接続
をし漸く通信再開となる。このやり方はノードの
数が増加すると複雑な操作が必要で同時に長時間
の通信途絶となる。

(3) 発明の目的 本発明の目的は前述の欠点を改善し、二重化さ
れた伝送路において障害発生時に短時間でループ
バツクを形成できるループバツク制御方式を提供
することにある。

(4) 発明の構成 前述の目的を達成するため、本発明は、互いに
逆方向に周回する二重化された伝送路により複数
個のノード（ND−Ａ〜ND−Ｄ）を互いに連結
して二つの伝送路系を構成し、各ノードは一方の
系の入力伝送路からの受信信号を他方の出力伝送
路側に折返し接続する接続路（TLC）を具備す
る伝送システムにおいて、各ノードに、伝送路上
の信号レベルが連続して所定閾値以下であること
を検出することで信号レベルエラーとして検出す
る信号レベルエラー検出手段（LV）と、クロツ
ク同期はずれ或いはクロツク断を検出するクロツ
クエラー検出手段（CSL）と、信号レベルエラー
の検出と、クロツクエラーの検出との組合せで障
害箇所を特定し、該障害箇所に応じて該接続路を
ループバツクするループバツク制御手段（LBC）
と、一方の系の入力伝送路側に対し、該信号レベ
ルエラーとクロツクエラーを同時に検出したと
き、該入力伝送路側と同系の出力伝送路側に対し
前記所定閾値以上のレベルの信号を連続送出し、
他系の出力伝送路側に対し前記所定閾値以下のレ
ベルの連続信号を送出することで障害通知を行う
障害通知手段（EDC）を具備し、一方の系の入
力伝送路側にて該信号レベルエラー及び該クロツ
クエラーを検出し、且つ他系の入力伝送路側にて
障害通知を検出したノードが該ループバツク制御
手段により前記接続路を制御し、他系入力伝送路
側から一方の系の出力伝送路側へ折返すように該
接続路を形成することを特徴とする。

(5) 発明の実施例 第２図は本発明におけるシステム構成図で、各
ノードにおける制御回路CTは第３図以下にその
詳細を示している。第２図においては第１図と比
較し統合監視装置SVを伝送路に含まず、SVの機
能を各ノードにおける制御回路CT（第３図に図
示）に含ませた形としている。そのため第３図に
示すように各ノードの制御回路CTは受信部RV、
レベル再生回路LV、クロツク同期回路CSL、障
害通知合成回路EDC、伝送路切替回路TLC、送
信部DV、ループバツク制御回路LBC、等から構
成され、０系、１系の各入力端子から出力端子ま
でのレベル検出等の構成要素が逆方向に並列に存
在し、且つループバツク制御回路が各方向の構成
要素に制御を与えている。レベル再生回路LVは、
受信レベルを再生すると共に、伝送路からの入力
信号レベルが所定閾値以下に、或いは入力信号平
均レベルが一定時間以上所定閾値以下となると、
レベルエラーが発生したとして、レベルエラー信
号を“１”にしループバツク制御回路に出力す
る。

クロツク同期回路CSLはクロツクの同期を取る
と共に、クロツクの同期はずれ、クロツク断など
のため、伝送路上の信号から規定のクロツクが抽
出できない時にクロツクエラーが発生したとし
て、ループバツク制御回路に入力する。

ここでレベルエラーとは、伝送路に上がれる信
号（データ、制御信号を含め）は“０”或いは
“１”のレベルの信号であり、所定の制御信号に
着目すると、通常１／０のパターン信号に対し、
障害時に“０”或いは“１”の連続となることに
より検出されるものを示す。

またクロツクエラーとは、伝送路に流れるデー
タ信号などの０／１の変化を検出することでクロ
ツク成分の再生が行われるが、伝送路が断となる
とデータ信号そのものが「０」となり、クロツク
成分を抽出できなくなる、そのように伝送路上の
信号から規定のクロツクを検出できない状態を示
す。

ループバツク制御回路の具体的な回路構成を第
６図に示す。

ループバツク制御回路は、０系伝送路及び１系
伝送路にそれぞれ接続されているレベル再生回路
LVからのレベルエラー信号と、クロツク同期回
路CSLからのクロツクエラー信号を用いて、論理
演算を行いループバツクを行うための指示信号
LB−０及びLB−１を伝送路切替回路TLCに入
力すると共に、前段の障害情報を、０系伝送路及
び１系伝送路にそれぞれ接続されている障害通知
合成回路EDCに通知するものである。

ここで０系伝送路に接続されているレベル再生
回路LVからのレベルエラー信号とクロツク同期
回路のクロツクエラー信号の論理演算を行い、両
方ともにエラーであれば、０系伝送路に障害が生
じたとして０系障害情報を出力する。

同様に、１系伝送路に接続されているレベル再
生回路LVからのレベルエラー信号とクロツク同
期回路のクロツクエラー信号と論理演算を行い、
両方ともにエラーであれば、１系伝送路に障害が
生じたとして１系障害情報を出力する。

また、ループバツク指示信号LB−０及びLB−
１は第６図図示の４つのAND回路のうち、中二
つのAND回路により行われる。即ち、０系伝送
路、１系伝送路のレベル再生回路LVからのレベ
ルエラー信号を二つのAND回路により論理演算
を行う。この時第１のAND回路は、０系伝送路
のレベルエラー信号を反転させるようにし、第２
のAND回路は、１系伝送路のレベルエラー信号
を反転させるようにして、論理演算を行う。

ここで、第１のAND回路出力LB−０が、論理
“１”になる条件は、次の(a)、(b)の条件を同時に
満足している場合である。

(a) １系の伝送路のレベルエラーとクロツクエラ
ーの信号が同時に“１”（エラー検出）となり、
１系の伝送路が使用不可となつている場合。

(b) ０系の伝送路からはクロツクエラーの信号は
“１”（エラー検出）であるがレベルエラーの信
号は“０”（エラー検出でない：所定閾値以下
の連続ではない）である場合であり、即ち、０
系方向の前段のノードの何れかで伝送路障害を
検出しているが、隣接ノードとの間では正常で
あることを示している場合。

上記の(a)は、自ノードの１系の入力側の伝送路
が断となつた場合に相当する。この場合、０系の
伝送路が正常であれば、そのまま０系を使用する
ことになる。

また、上記(b)は、自ノードの０系の入力側の伝
送路から入力する信号が、所定レベル以上の信号
が連続した場合（この場合クロツク成分が抽出で
きなくクロツクエラーとなる）、自ノードの出力
側伝送路を含めて前段の何処かに伝送路の断を検
出した場合に相当する。

即ち、或るノードに着目し、０系及び１系とも
にクロツクエラーのみ検出し、レベルエラーを検
出していない場合（上記条件(b)のみ満足）、自ノ
ードと隣接しているノード間の伝送路は正常と判
断できるのでループバツクの対照ノードとはなら
ない。一方、０系或いは１系の何れかの伝送路が
断となつたことを検出し、且つ他方の伝送路より
クロツクエラーのみ（レベルエラーは検出されな
い）を検出したノードにおいては、ループバツク
を行う条件が整つたことになる。

従つて、上記の(a)と(b)とが共に成立した時に
LB−０信号が“１”となる。このLB−０信号が
“１”となることは、０系伝送路からの入力を１
系伝送路に出力すべきであることを示す信号を意
味することになる。

同様に第２のAND回路出力LB−１が論理
“１”になる条件は、上記の(a)及び(b)の条件の
「１系」を「０系」と変更して得た条件であり、
LB−１が“１”となることは、１系伝送路から
の入力を０系伝送路に出力すべきであることを意
味することになる。

これら条件の発生とその結果ループバツク要求
があることは、当該ノード自体で判断している。
このループバツク要求信号の発生により伝送路折
返しの切替をするとき、第３図の伝送路切替回路
TLCを使用する。この回路例は第４図に示すよ
うに、０系、１系からの入力情報を夫々０系伝送
路、１系伝送路へ送出する際ループバツクの方向
（０→１系、１→０系）を決定付ける切替部分と
ノード内のデータ処理部へ入力情報を取り込む際
の系切替、出力のための系切替等の回路を含んで
成る。そして伝送路を切替えて所謂ループバツク
を実行する条件は次の２つのうちいずれか一方で
ある。

片系の伝送路が断（レベルエラー、クロツク
エラーが同時に発生）になつている場合（即
ち、前記した条件(a)に相当）で、且つ他系の他
の箇所での伝送路が断であることを通知された
場合（即ち、前記した条件(b)、レベルが１連続
でクロツクエラー検出に相当）。

自ノードからの出力伝送路の断を隣接するノ
ードから通知され（前記の条件(a)、レベルが０
連続でレベルエラー及びクーツクエラーの検出
に相当）、且つ他系の他の箇所での伝送路が断
であることを通知された場合（前記した条件(b)
に、レベルが１連続でクロツクエラー検出に相
当）。

そのため伝送路切替回路TLCにおいて、各系
からの入力信号とループバツクLB−０，LB−１
の信号とを論理演算し、所定のときループバツク
を形成させる。またループバツク制御回路LBC
の出力に０系または１系の障害検出信号が現われ
たとき、障害通知合成回路EDCにより次段へ通
知をする。この例では障害通知として一番簡単な
ものを用い、前ノードからの伝送路障害を次ノー
ドに通知する場合は“１”の連続、前ノードから
の伝送路の障害を前ノードに通知する場合は
“０”の連続としている。これにより各ノードで
は特別な受信回路なしでもクロツクエラーのみ、
クロツク・レベルエラーの同時発生の検出により
前ノード以前の伝送路障害、自ノードからの伝送
路障害或いは他のノード間の伝送路障害をそれぞ
れ知ることができる。なお伝送路上はノード間が
無通信でも“０”連続、“１”連続以外の特定の
ビツトパターンが正常時に常時送信されているも
のとする。伝送路障害を知る具体的回路は前述の
如く第６図による。

なお、第６図の構成において、ループバツク条
件としては、前述の条件(a)、(b)による両系に障害
が発生していなければならないが、そのための条
件(b)を検出するために伝送路断を検出したノード
では、下位のノードに対し伝送路が断となつたこ
とを通知する必要がある。

このため、第６図の０系及び１系の障害情報を
障害通知合成回路EDCにより合成して出力する。
この障害通知合成回路EDCの１例を第５図に示
す。

第５図は、第３図に示される障害通知合成回路
EDCの０系のものを示しているが、１系のもの
は図面記載の０系と１系とを入れ替えることで構
成されるので図示を省略している。

第５図において、正常時は、０系障害及び１系
障害の入力が共に“０”であるので、０系入力の
情報がそのまま０系出力として送出される。

ここで、０系障害の入力が障害（＝１）で１系
障害の入力が正常（＝０）であると０系入力が禁
止され、レベル１の連続信号が送出されることに
なる。この信号が伝送路障害の通知情報として使
用されることになる。

また、０系障害の入力と１系障害の入力が共に
障害（＝１）となると、レベル０の連続信号とし
て０系出力側に出力される。この信号は、第７図
以下の説明の両系障害通知として使用されるもの
となる。

第７図は第２図と同じ構成のノードにおいて、
ノードND−ＢとND−Ｃ間で、両系共に障害の
発生した場合のループバツクを説明する図で、第
７図Ａはループバツク後の接続状態を示すブロツ
ク構成図、第７図Ｂは第７図Ａの各ノードにおけ
る「障害発生時」の制御と「ループバツク後」の
状態を説明する図である（なお、片系障害の場合
は、現用・予備の単なる切替えで済むため、本発
明に直接係わるものでなく、説明を省略する）。

第７図Ｂの「障害発生時」の状態において、制
御の項目としては、「障害検出」、「障害通知」、
「伝送路操作」の３項目で示される。「障害検出」
においては、０系入力／１系入力に対する「レベ
ルエラー」、「同期エラー」の各検出状態を
「DT」として示している。「障害通知」において
は、０系出力／１系出力に対する障害通知とし
て、例えば、０系障害（信号レベル１連続で隣接
ノードに対し同期エラーを検出させる）と両系障
害（信号レベル０連続で隣接ノードに対してレベ
ルエラー、同期エラーを検出させる）の何れかを
通知することを矢印で示している。この障害通知
がノード間で行われる場合、矢印がノード間に跨
がつて示し、伝送路断で通知できない場合、矢印
はノード間に跨がらないで示している。「伝送路
操作」においては、障害検出の結果の条件により
０系と１系間のループバツクの方向を矢印で示し
ている。また、「ループバツク後」の項としては、
障害検出の状況を、０系入力／１系入力に対する
「レベルエラー」、「同期エラー」の各検出状態を
「DT」として示している（以下第８図Ｂ及び第
９図Ｂの表記に関しては、障害となる伝送路の区
間に相違があるが、第７図Ｂと同様の意味で説明
される）。

そこで、第７図Ａの通り、ノードND−Ｂとノ
ードND−Ｃ間の０系及び１系の伝送路共に障害
（回線断）が発生した場合、第７図Ｂにおいて、
障害検出は、ノードND−Ｂにあつては、１系伝
送路からの入力信号が断であり、１系のレベルエ
ラー及び同期エラーが検出されていること
（DT）が判る。また、ノードND−Ｃにあつて
は、０系伝送路からの入力信号が断であり、０系
のレベルエラー及び同期エラーが検出されている
こと（DT）が判る。

そこで、障害通知の項に示す通り、ノードND
−Ｂにおいて、１系（ノードND−Ｃ）からの信
号断を検出により、ノードND−Ａ方向の伝送路
（１系）に対し１系伝送路の前段伝送路が障害で
あることを通知する（この場合、１系障害として
信号レベルは１連続）。またノードND−Ｃにお
いて、障害通知として、０系（ノードND−Ｂ）
からの信号断を検出によりノードND−Ｄ方向の
伝送路（０系）に対し０系伝送路の前段伝送路が
障害であることを通知する（この場合、０系障害
として信号レベル１連続）。

従つて、その他の各ノードND−Ａ，ND−Ｄ
では、０系及び１系の何れにおいても隣接ノード
より順次伝送路が障害であることを同期エラーに
より検出・通知される。

ここで、ノードND−Ｂにあつては、０系伝送
路より、及びノードND−Ｃにあつては、１系伝
送路より、伝送路障害であることを知り、各ノー
ドND−Ｂ，ND−Ｃは両系に障害が発生したこ
とを知ることになる。従つてノードND−Ｂから
ノードND−Ｃに対し、またノードND−Ｃから
ノードND−Ｂに対し、レベルエラー及び同期エ
ラーを検出したことを通知するために、それぞれ
信号レベル０連続とする（即ち、ノードND−Ｂ
とノードND−Ｃ間は両系障害であることを通知
することになるが、実質上は伝送路が０系、１系
共に断であるので障害通知信号としての意味を持
たない。）。

この障害発生状況により、前記した(a)及び(b)の
条件が満足し、前述の条件により、同欄の伝送
路操作で示される矢印側へのループバツク制御が
行われる。

かかる処理により、同図のループバツク後は、
伝送路障害が復旧するまで、ノードND−Ｂ及び
ノードND−Ｃ間の伝送路にてレベルエラー、ク
ロツクエラー（同期エラー）が検出されるのみと
なる。

第８図は各系においてノード間の異なる位置で
障害が発生した場合の例で、第８図Ａは０系でノ
ードND−Ｂ，ND−Ｃ間、１系でND−Ｂ，ND
−Ａ間で障害のため、ND−ＡとND−Ｃにおい
て前述の条件によるループバツクを形成したこ
とを示している。第８図Ｂは第８図Ａの制御条件
及び状態を説明する図である。

第８図Ｂにおいて、障害検出の項で示される通
り、ノードND−Ａは１系伝送路の入力にレベル
エラー及び同期エラーを検出し、ノードND−Ｃ
は０系伝送路の入力にレベルエラー及び同期エラ
ーを検出する。そこで、障害通知の項で示される
通り、ノードND−Ａから１系の隣接ノードに対
しレベル１の連続信号を送出し、１系障害通知を
行う。同様にノードND−Ｃから０系の隣接ノー
ドに対しレベル１の連続信号を送出し０系障害通
知を行う。

ノードND−Ａ及びND−Ｃにおいては、前述
の(a)、(b)のループバツク条件が満足し、伝送路操
作の項に示される通り、ノードND−Ａにおいて
は１系伝送路が断で、０系伝送路よりクロツクエ
ラーを検出することで、０系から１系へのループ
バツクを行い、ノードND−Ｃにおいては、０系
伝送路が断で、１系伝送路よりクロツクエラーを
検出することで、１系から０系へのループバツク
を行うことになる。

なお、図中、ND−ＢはND−Ａ，ND−Ｃの両
者から自ノードからの伝送路が障害であることが
通知されるが、前述の(a)、(b)の条件を満足しない
ためループバツクを行わない。

第９図は、０系においてノードND−ＡとND
−Ｂ間、１系においてND−ＣとND−Ｂ間に障
害が発生した場合の例である。この場合ND−Ａ
はND−Ｂから、ND−ＣはND−Ｂからそれぞれ
自ノードからの伝送路が障害であることが通知さ
れ、前述の条件によるループバツクがノード
ND−ＡとND−Ｃにおいて形成される。

第９図Ｂは第９図Ａの制御条件及び状態を説明
する図である。第９図Ｂにおいて、先ずノード
ND−Ｂにおいて、障害検出の項に示す通り、０
系・１系の何れの伝送路の入力もレベルエラー、
クロツクエラーを検出し、伝送路が断であること
を検出する。

そこで、ノードND−Ｂは、先ず０系・１系の
出力へ障害通知としてレベル１の連続信号を送出
し、各ノードND−Ａ，ND−Ｄ，ND−Ｃにて両
系から同期エラーを検出する。

続いて、ノードND−Ｂでは、両系ともに障害
であることを知り、障害通知の項で両系障害とし
て示す通り、０系・１系の隣接ノードに対し、伝
送路が断であることを０連続の信号として送出
し、ノードND−Ａ及びノードND−Ｃに対し伝
送路断を検出させる。

ノードND−Ａは１系伝送路が断、ノードND
−Ｃは０系伝送路が断（レベルエラー、同期エラ
ー）であることを検出すると、前記条件(a)、(b)を
満足することになり、即ち、ノードND−Ａにお
いては、１系伝送路が断で、０系伝送路よりクロ
ツクエラーを検出することで、０系から１系への
ループバツクを行い、ノードND−Ｃにおいて
は、０系伝送路が断で、１系伝送路よりクロツク
エラーを検出することで、１系から０系へのルー
プバツクを行うことになる。かかる制御によりル
ープバツク後では、ノードND−Ｂが孤立状態と
なるが、その他のノード間では通信が可能とな
る。

(6) 発明の効果 このようにして本発明によると各ノードにおい
て若干の判断機能を持たせることにより、障害発
生を検出のとき、ループバツクを形成すべきか否
かを判断し、必要のときはループバツクを直ちに
形成する。そのため障害発生からループバツク形
成までの期間が極めて短く、情報の有効処理に好
適である。またそのために必要な制御回路、障害
通知／通信回路も例に示したように簡単なもので
良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のループバツク方式を説明するシ
ステム構成図、第２図は本発明におけるシステム
構成図、第３図は本発明の具体的実施例として第
２図のノード内の制御回路の構成を示す図、第４
図・第５図・第６図は第３図中の回路構成例図、
第７図・第８図・第９図はノード間で障害が発生
したとき形成されるループバツクの図と各制御条
件及び状態を説明する図である。 ND１，ND２…，ND−Ａ，ND−Ｂ，ND−
Ｃ，ND−Ｄ……ノード、TL１，TL２，０系，
１系……伝送路、CT……制御回路、LV……レベ
ル再生回路、CLS……クロツク同期回路、LBC
……ループバツク制御回路、TLC……伝送路切
替回路、EDC……障害通知回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに逆方向に周回する二重化された伝送路
   により複数個のノード（ND−Ａ〜ND−Ｄ）を
   互いに連結して二つの伝送路系を構成し、各ノー
   ドは一方の系の入力伝送路からの受信信号を他方
   の出力伝送路に折返し接続する接続路（TLC）
   を具備する伝送システムにおいて、 各ノードに、 伝送路上の信号レベルが連続して所定閾値以下
   であることを検出することで信号レベルエラーと
   して検出する信号レベルエラー検出手段（LV）
   と、 クロツク同期はずれ或いはクロツク断を検出す
   るクロツクエラー検出手段（CSL）と、 信号レベルエラーの検出と、クロツクエラーの
   検出との組合せで障害箇所を特定し、該障害箇所
   に応じて該接続路をループバツクするループバツ
   ク制御手段（LBC）と、 一方の系の入力伝送路側に対し、該信号レベル
   エラーとクロツクエラーを同時に検出したとき、
   該入力伝送路側と同系の出力伝送路側に対し前記
   所定閾値以上のレベルの信号を連続送出し、他系
   の出力伝送路側に対し前記所定閾値以下のレベル
   の連続信号を送出することで障害通知を行う障害
   通知手段（EDC）を具備し、 一方の系の入力伝送路側にて該信号レベルエラ
   ー及び該クロツクエラーを検出し、且つ他系の入
   力伝送路側にて障害通知を検出したノードが該ル
   ープバツク制御手段により前記接続路を制御し、
   他系入力伝送路側から一方の系の出力伝送路側へ
   折返すように該接続路を形成すること を特徴とするループバツク制御方式。