JPH05183565A - ループ式通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 制御局９１と複数の局９３とが伝送路９２を
介してループ状に接続され、この伝送路９２にフレーム
を周回させて各局間で通信を行うループ式通信システム
において、各局は通信状態になるとフレームにｍ系列信
号をのせて相手側に送り、相手側から送られてくるｍ系
列信号が受信できないときには、相手局が障害であると
判断する。 【効果】 本発明によれば、通信相手を含む局がループ
の障害に遭遇したことを接続パス毎に迅速に検出するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ループ通信システムの
障害を検出し、収容される端末に障害を通知するループ
式通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】情報化社会の発展に伴い、複数の情報シ
ステム（局）をデータ伝送路を介して相互に接続し、よ
り高度な情報処理を実現するネットワークシステムが、
例えばプロセス制御ネットワークシステムやＯＡ用ネッ
トワークシステム、ファクトリー・オートメーション用
ネットワークシステム等として種々開発されている。と
ころで最近の傾向としては、独立に存在する各種のネッ
トワークを統合し、あるいは複合して、さらに高度な情
報処理を可能とする大規模で高度な、ネットワークの開
発が要求されている。

【０００３】このような要求に答えるべく、例えば図９
に示すような、伝送路９２を介して制御局９１と各局９
３−１、９３−２、９３−３、…９３−ｍをループ状に
接続してなるループ式通信システムが注目されている。
制御局９１および各局９３−１、９３−２、９３−３、
…９３−ｍは、それぞれ、コンピュータ、ＦＡＸ等の端
末９４−１、９４−２、９４−３、…９４−ｎを収容
し、これら端末９４−１、９４−２、９４−３、…９４
−ｎの間で通信が行われる。

【０００４】図１０は、図８に示したシステム等の通信
において使用されるフレームフォーマットの一例を示す
図である。

【０００５】図１０に示すフレームは、フレーム同期領
域１０１と制御領域１０２とデータ通信領域１０３から
なる。

【０００６】フレーム同期領域１０１は、フレームの先
頭を示すものである。制御領域１０２は、制御局９１お
よび各局９３−１、９３−２、９３−３、…９３−ｍの
間の制御情報の送受を行う領域である。データ通信領域
１０３は、複数のタイムスロットで構成される。複数の
タイムスロットは各局に収容される端末９４−１、９４
−２、９４−３、…９４−ｎ間の通信路として使用す
る。

【０００７】なお、制御領域１０２を利用して各局間で
送受される制御情報は、局から制御局へ送信される障害
情報や制御局から局への障害に対する指示情報や、各局
９３−１、９３−２、９３−３、…９３−ｍに収容され
る端末９４−１、９４−２、９４−３、…９４−ｎ間に
データ通信領域１０３のタイムスロットの割当を行う接
続制御情報等である。

【０００８】このようなループ式通信システムにおい
て、ループの故障はシステム全体に波及する恐れがあ
る。従来、障害回復機能として以下の項目が考えられて
きた。

【０００９】（１）系切り替え 片系故障の場合、正常系にて運用を継続する。

【００１０】（２）バイパス 故障局をループより切り離し運用を継続する。

【００１１】（３）ループバック 故障箇所の上流と下流で伝送路を折り返し、故障箇所を
切り離し運用を継続する。

【００１２】このような障害回復手段にて故障箇所を最
小限にとどめ運用を継続することができる。

【００１３】しかし、（２）、（３）の障害回復処理に
より通信相手を含む局がループより離脱した場合、端末
の送信データがそのまま受信データとして折り返ってし
まうという障害が発生する。

【００１４】これを、例えば（２）のバイパス動作を例
として具体的に説明する。

【００１５】図９において局９３−１に収容された端末
９４−ｎと局９３−ｍに収容された端末９４−１の間に
データ通信領域のチャネルが設定され端末間で通信を行
っている。ここで局９３−１が故障した場合、前記の障
害回復機能にて局９３−１がループより離脱する。この
場合、端末９４−１が送出したデータがループを介して
端末９４−１に受信データとして折り返ってしまう。

【００１６】ここで、端末９４−１に対して伝送路の障
害を通知することが必要である。

【００１７】このため、制御局９１は端末９４−１、９
４−２、９４−３、９４−４、…９４−ｍ間のタイムス
ロット割当情報と障害箇所から障害に巻き込まれた端末
を割り出し、その端末を含む局に通知し、局は端末に障
害を通知する方法が考えられるが、システムの大規模化
に伴い障害通知処理の迅速性が失われる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】障害の回復機能により
通信相手を含む局がループの障害に遭遇した場合、端末
が送信したデータがそのまま受信データとして折り返っ
てしまう障害が発生する。

【００１９】この障害を回避するため、通信相手を含む
局がループの障害に遭遇したことを接続パス毎に迅速に
検出することが望まれる。

【００２０】本発明は、このような要望に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、通信相手を含む局
がループの障害に遭遇したことを接続パス毎に迅速に検
出することのできるループ式通信システムを提供するこ
とにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は、制御局と複数の局とが伝送路を介して
ループ状に接続され、前記伝送路にフレームを周回させ
て各局間で通信を行うループ式通信システムにおいて、
前記各局は、通信状態となったときに、前記フレームに
特定パターンをのせる手段と、相手側から送られてくる
特定パターンを受信できないときには相手局が障害と判
断する手段と、を具備するループ式通信システムであ
る。

【００２２】

【作用】本発明では、相手局から送られてくる特定パタ
ーンを受信できないときには相手局が障害と判断するも
のである。

【００２３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２４】本実施例のループ式通信システムの概略構
成は図９に示すものと同様である。図１は、本実施例に
係るループ通信システムで使用するフレームフォーマッ
トである。

【００２５】図１に示すフレームは、フレーム同期領域
１１と制御領域１２とデータ通信領域１３からなる。

【００２６】フレーム同期領域１１は、フレームの先頭
を示すものである。制御領域１２は、制御局９１および
各局９３−１、９３−２、９３−３、…９３−ｍの間の
制御情報の送受を行う領域である。データ通信領域１３
は、複数のチャネル１４−１、１４−２、１４−３、１
４−３…１４−ｐで構成される。複数のチャネル１４−
１、１４−２、１４−３、１４−３…１４−ｐは各局に
収容される端末９４−１、９４−２、９４−３、…９４
−ｎ間の通信路として使用するデータ領域１５と回線が
確立されていることを確認する回線確立領域１６、１７
で構成される。

【００２７】回線確立領域１６には、例えば発呼側の局
から発生するｍ系列信号がのせられ、これが着呼側の局
に送られる。

【００２８】回線確立領域１７には、例えば着呼側の局
から発生するｍ系列信号がのせられ、これが発呼側の局
に送られる。

【００２９】なお、制御領域１２を利用して送受される
制御情報は、局９３−１、９３−２、９３−３、…９３
−ｍから制御局９１への障害情報や、制御局９１から各
局９３−１、９３−２、９３−３、…９３−ｍへの指示
の情報等や、各局９３−１、９３−２、９３−３、…９
３−ｍに収容される端末９４−１、９４−２、９４−
３、…９４−ｎ間にデータ通信領域１３のチャネルの割
当を行う接続制御情報等である。

【００３０】図２に制御領域１２の制御情報のパケット
フォーマットを示す。

【００３１】制御情報のパケットは、空／塞情報領域２
１、宛先情報領域２２、送信元情報領域２３、情報領域
２４からなる。空／塞情報領域２１は制御領域が使用中
（塞）であるか、使用されていない（空）かを示す領域
である。宛先情報領域２２はパケットの宛先局のアドレ
ス（属するループのアドレスおよび局のアドレス）を示
す領域である。送信元情報領域２３は送信元の局のアド
レス（属するループのアドレスおよび局のアドレス）を
示す領域である。情報領域２４は局間または端末間の情
報を転送するための領域である。

【００３２】図３は、制御局を示すブロック図であり、
受信部３０１、送信部３０２、フレーム制御部３０３、
フレーム遅延制御部３０４、送受信制御部３０５、端末
インタフェース部３０６−１、３０６−２、３０６−
ｍ、ＣＰＵ３０７、メモリ３０８で構成される。

【００３３】受信部３０１は、伝送路９２上のシリアル
データからクロックを抽出し、フレーム制御部３０３に
受信クロックＳ１と受信データＳ２を出力する。送信部
３０２は、フレーム制御部３０３から送信データＳ３と
送信クロックＳ４が入力され、送信クロックＳ４と同期
したシリアルデータを伝送路９２上に送出する。フレー
ム制御部３０３は、受信部３０１を経由して入力される
受信データＳ２からフレームの先頭を検出して受信チャ
ネルデータＳ５およびチャネルクロック、フレームヘッ
ダの制御信号Ｓ６をフレーム遅延制御部３０４に出力す
る。フレーム制御部３０３は、フレーム遅延制御部３０
４より送信チャネルデータＳ７を入力し、フレーム同期
領域１１を付加し送信部３０２に送信データＳ３と送信
クロックＳ４を出力する。送受信制御部３０５はフレー
ム遅延制御部３０４から受信チャネルデータＳ８を入力
し端末インタフェース部３０６に受信チャネルデータ、
受信チャネルクロック、フレームヘッダのデータおよび
制御信号Ｓ１０を出力し、端末インタフェース部３０６
より受信チャネルデータＳ１０を入力する。ＣＰＵ３０
７は、コンフィグレーション時に送受信制御部３０５内
のレジスタに制御領域の開始タイムスロット番号と終了
タイムスロット番号をセットする。また、ＣＰＵ３０７
は、端末インタフェース部３０６−１、３０６−２、…
３０６−ｍに後述する動作（接続動作または解放動作）
中にに制御パケットの情報により端末インタフェース部
の送信チャネルテーブル６０２（図６）、受信チャネル
テーブル６０７（図６）をセットし端末間のパスを確立
する。

【００３４】図４は、局９３−１、９３−２、９３−
３、…９３−ｍを示すブロック図であり、受信部４０
１、送信部４０２、フレーム制御部４０３、送受信制御
部４０４、端末インタフェース部４０５−１、４０５−
２、…４０５−ｍ、ＣＰＵ４０６、メモリ４０７で構成
される。

【００３５】受信部４０１は、伝送路９２上のシリアル
データからクロックを抽出し、フレーム制御部４０３に
受信クロックＳ４１と受信データＳ４２を出力する。送
信部４０２は、フレーム制御部４０３から送信データＳ
４３と送信クロックＳ４４が入力され、送信クロックＳ
４４と同期したシリアルデータを伝送路９２上に送出す
る。フレーム制御部４０３は、受信部４０１を経由して
入力される受信データＳ４２からフレームの先頭を検出
して受信チャネルデータＳ４５およびチャネルクロッ
ク、フレームヘッダの制御信号Ｓ４６を送受信制御部４
０４に出力する。フレーム制御部４０３は、送受信制御
部４０４より送信チャネルデータＳ４７を入力されフレ
ーム同期領域１１を付加し、送信部４０２に送信データ
Ｓ４３と送信クロックＳ４４を出力する。送受信制御部
４０４はフレーム制御部４０３から受信チャネルデータ
Ｓ４５を入力し端末インタフェース部４０５−１、４０
５−２、…４０５−ｍに受信チャネルデータ、受信チャ
ネルクロック、フレームヘッダのデータおよび制御信号
Ｓ４８を出力し、端末インタフェース部４０５−１、４
０５−２、…４０５−ｍから受信チャネルデータを入力
する。ＣＰＵ４０６は、コンフィグレーション時に送受
信制御部４０４内のレジスタに制御領域の開始タイムス
ロット番号と終了タイムスロット番号をセットする。ま
た、ＣＰＵ４０６は、端末インタフェース部４０５−
１、４０５−２、…４０５−ｍに、後述する動作（接続
動作または解放動作）中にに制御パケットの情報により
端末インタフェース部４０５−１、４０５−２、…４０
５−ｍの送信チャネルテーブル６０２、受信チャネルテ
ーブル６０７をセットし端末間のパスを確立する。

【００３６】図５は、図３および図４中の送受信制御部
３０５、４０４を示すブロック図であり、制御領域送受
信メモリ５０１、制御領域送受信制御部５０２、遅延回
路５０３、セレクタ部５０４で構成される。

【００３７】制御領域送受信制御部５０２は、フレーム
上の制御領域１２を使用してパケット通信を行う。

【００３８】セレクタ部５０４は、制御領域のタイミン
グ中は、制御領域送受信制御部５０２からの信号を送信
データとして選択し、各端末インタフェースからの送信
要求時には各端末インタフェースからの信号を送信デー
タとして選択する。

【００３９】制御領域送受信メモリ５０１は、制御領域
１２を用いて送受信されるパケットを格納し、ＣＰＵ３
０７（４０６）と、制御領域送受信制御部５０２間もし
くは制御領域送受信制御部５０２相互間に介在する。

【００４０】図６は、図３、図４中の端末インタフェー
ス部３０６−１、３０６−２、…３０６−ｍ、４０５−
１、４０５−２、…４０５−ｍを示すブロック図であ
り、送信チャネルカウンタ６０１、送信チャネルテーブ
ル６０２、送信チャネルタイミング制御部６０３、送信
回線確立領域制御部６０４、送信バッファ６０５、受信
チャネルカウンタ６０６、受信チャネルテーブル６０
７、受信回線確立領域制御部６０８、受信チャネルタイ
ミング制御部６０９、受信バッファ６１０、端末インタ
フェース送受信部６１１で構成される。

【００４１】送信チャネルカウンタ６０１は、送受信制
御部３０５（４０４）よりチャネルクロックＳ６１およ
びフレームヘッダ信号Ｓ６２を入力し、送受信制御部３
０５（４０４）に出力する送信データに対応するチャネ
ル値を計数し、送信チャネル値Ｓ６３を送信チャネルタ
イミング制御部６０３に出力する。

【００４２】送信チャネルテーブル６０２は、ＣＰＵ３
０７（４０６）により後述の接続動作にてデータ通信領
域１３の使用送信チャネル値がセットされ、後述の解放
制御にてリセットされる。そして使用送信チャネル値Ｓ
６４を送信チャネルタイミング制御部６０３に出力す
る。

【００４３】送信チャネルタイミング制御部６０３は、
送信チャネルテーブルがセットされた状態で送信チャネ
ル値Ｓ６３と使用送信チャネル値Ｓ６４を比較し一致し
た場合、送信バッファ６０５に送信タイミングＳ６５を
出力する。

【００４４】送信回線確立制御部６０４は、ｍ系列パタ
ーンを送信回線確立信号Ｓ６６として送信バッフア６０
５に送出する。

【００４５】送信バッファ６０５は、端末送信データＳ
６７および送信回線確立信号Ｓ６６を入力し、送信タイ
ミングＳ６５のタイミングで送信チャネルデータＳ６８
を出力する。

【００４６】受信チャネルカウンタ６０６は、送受信制
御部３０５（４０４）よりチャネルクロックＳ６１およ
びフレームヘッダ信号Ｓ６２を入力し、送受信制御部３
０５（４０４）に出力する受信データに対応するチャネ
ル値を計数し、受信チャネル値Ｓ６８を受信チャネルタ
イミング制御部６０９に出力する。

【００４７】受信チャネルテーブル６０７は、ＣＰＵ３
０７（４０６）により後述の接続動作にてデータ通信領
域１３の使用受信チャネル値がセットされ、後述の解放
制御にてリセットされる。そして使用受信チャネル値Ｓ
６９を受信チャネルタイミング制御部６０９に出力す
る。

【００４８】受信チャネルタイミング制御部６０９は、
受信チャネルテーブルがセットされた状態で受信チャネ
ル値Ｓ６８と使用受信チャネル値Ｓ６９を比較し一致し
た場合、受信バッファ６１０に受信タイミングＳ７０を
出力する。

【００４９】受信バッファ６１０は、送受信制御部３０
５（４０４）より受信チャネルデータＳ７１を入力し、
端末インタフェース送受信部６１１に端末受信データＳ
７３と受信回線確立制御部６０８に受信回線確立信号Ｓ
７２を出力する。

【００５０】受信回線確立制御部６０８は、受信バッフ
ァ６１０から受信回線確立信号Ｓ７２を入力し、ｍ系列
信号が検出できれば回線が確立したと判断する。また、
ｍ系列信号が検出できない場合、回線が確立されていな
いと判断し、端末インタフェース送受信部６１１に回線
障害が発生したことを通知する。

【００５１】端末インタフェース送受信部６１１は、送
信チャネルバッファと受信チャネルバッファと端末間の
インタフェースをとる。受信回線確立制御部６０８から
回線障害が発生したことを通知された場合、端末に対し
て障害を表示する。

【００５２】次に、本実施例の動作について説明する。

【００５３】図７は、接続制御のシーケンスを示す。ま
ず、接続動作と切断動作の概略を説明する。

【００５４】（１）接続動作 例えば、局９３−ｍに収容された端末９４−１より、局
９３−１に収容された端末９４−ｎに接続要求がある
と、局９３−ｍは制御局９１にチャネル割当要求を行
う。制御局９１は空チャネルを検索し、空チャネルを検
出すると局９３−ｍに割り当てるチャネル番号をチャネ
ル割当応答にて通知する。局９３−ｍはチャネル割当応
答にてチャネルを獲得すると局９３−１に対して発呼要
求にて割当チャネルを通知する。局９３−１は発呼要求
を受け取ると、着呼端末の閉塞状態を調べ塞状態であれ
ば端末９４−ｎに着呼要求を通知し割当チャネルを端末
に接続すると同時に、局９３−ｍに対し着呼応答を通知
する。局９３−ｍは着呼応答を受け取ると端末９４−１
に着呼応答を通知し割当チャネルを端末に接続（送信チ
ャネルテーブル６０２および受信チャネルテーブル６０
７に割当チャネルをセット）する。こで端末間の通信路
の接続が完了し通信状態となる。

【００５５】（２）解放動作 局９３−１に収容された端末９４−ｎより、局９３−ｍ
に収容された端末９４−１に解放要求があると、局９３
−ｍに対し解放要求を通知する。局９３−ｍは解放要求
を受信すると端末９４−１に解放指示を通知し、局９３
−１に解放応答を通知する。局９３−１は解放応答を受
信すると端末９４−ｎに対し解放指示を通知するととも
に制御局９１に対し、チャネル解放要求を通知する。制
御局９１はチャネル解放要求を受信するとチャネルを解
放し、局９３−１に対しチャネル解放応答を通知する。
局９３−１はチャネル解放応答を受信し解放動作を完了
する。

【００５６】次に、本実施例の特徴的の動作について説
明する。

【００５７】図８は、通信状態での端末インタフェース
（３０６−１、３０６−２、…３０６−ｍ、４０５−
１、４０５−２、…４０５−ｍ）の動作を説明したフロ
ーチャートである。

【００５８】図８に示すように、通信状態でない場合
（ステップ８０１）、端末９４−１、９４−ｎには端末
回線未設定表示がなされる（ステップ８０２）。

【００５９】通信状態になると（ステップ８０１）、発
呼側の局９３−ｍの端末インタフェース部３０６は、チ
ャネルを獲得し、送信チャネルテーブル６０２に割り当
てチャネルをセットし、送信回線確立制御部６０４から
出力されるｍ系列信号を回線確立領域１６に乗せるよう
にする。さらに、受信チャネルテーブル６０７に割り当
てチャネルをセットし、回線確立領域１７にあるデータ
を受信回線確立制御部６０８に送るようにする。

【００６０】また、着呼側の局９３−１の端末インタフ
ェース部３０６は、チャネルを獲得すると送信チャネル
テーブル６０２に割り当てチャネルをセットし、送信回
線確立制御部６０４の出力を回線確立領域１７に乗せる
ようにする。また受信チャネルテーブル６０７に割り当
てチャネルをセットし、回線確立領域１７のデータを受
信回線確立制御部６０８に入力されるようにする。

【００６１】したがって、チャネルを獲得した場合、発
呼側の局９３−ｍからは回線確立領域１６にｍ系列信号
が、例えば１ビットずつ送られる。また、着呼側の局９
３−１からは回線確立領域１７にｍ系列信号が、例えば
１ビットずつ送られる。

【００６２】次に、回線確立信号を受信し、その回線確
立信号がｍ系列信号であるか、ｍ系列信号でないかの判
断がなされる（ステップ８０３）。

【００６３】すなわち、発呼側の局９３−ｍの受信回線
確立制御部６０８は、回線確立領域１７からの、回線確
立信号Ｓ７２がｍ系列信号であるか、ｍ系列信号でない
かの判断がなされる。

【００６４】また、着呼側の局９３−１の受信回線確立
制御部６０８は、回線確立領域１６からの、回線確立信
号Ｓ７２がｍ系列信号であるか、ｍ系列信号でないかの
判断がなされる。

【００６５】ステップ８０３において、回線確立信号が
ｍ系列信号である場合には、相手側の局との間に障害が
ないものとし、端末回線障害表示解除がなされる（ステ
ップ８０４）。

【００６６】ステップ８０３において、ｍ系列信号でな
い場合には端末回線障害表示がなされる（ステップ８０
５）。そして、障害が復旧すると回線確立信号がｍ系列
信号となるので（ステップ８０６）、端末回線障害表示
解除を行う（ステップ８０７）。

【００６７】このように本実施例では、通信状態になっ
たとき、発呼側と着呼側の局それぞれからｍ系列信号を
発生し、これを相手側で受信できないとき、相手局が障
害に遭遇したと見なすことにより、相手局が障害に遭遇
したことを迅速に検出することができる。

【００６８】なお、本実施例においては、特定パターン
の信号としてｍ系列信号を送信するようにしたが、他の
信号を送るようにしてもよい。

【００６９】また、ｍ系列信号を１ビットずつ送るよう
にしたが、数ビットずつ送るようにすることもできる。

【００７０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、通信相手を含む局がループの障害に遭遇したこと
を接続パス毎に迅速に検出することのできるループ式通
信システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例におけるフレームのフォーマット図

【図２】 制御領域１２のパケットフォーマット図

【図３】 制御局の構成を示すブロック図

【図４】 局の構成を示すブロック図

【図５】 送受信制御部の構成を示すブロック図

【図６】 端末インタフェース部の構成を示すブロック
図

【図７】 接続動作および解放動作を示すシーケンス図

【図８】 本実施例の動作を示すフローチャート

【図９】 ループ式通信システムの概略構成を示す図

【図１０】 従来のフレームのフォーマット図

【符号の説明】

１６………回線確立領域 １７………回線確立領域 ９１………制御局 ９２………伝送路 ９３−１〜９３−ｍ…局 ９４−１〜９４−ｎ…端末 ６０４………送信回線確立制御部 ６０８………受信回線確立制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御局と複数の局とが伝送路を介してル
   ープ状に接続され、前記伝送路にフレームを周回させて
   各局間で通信を行うループ式通信システムにおいて、 前記各局は、 通信状態となったときに、前記フレームに特定パターン
   をのせる手段と、 相手側から送られてくる特定パターンを受信できないと
   きには相手局が障害と判断する手段と、 を具備するループ式通信システム。
2. 【請求項２】 前記特定パターンはｍ系列信号である請
   求項第１項記載のループ式通信システム。