JPH0530117A - バス型通信ネツトワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バス型通信ネツトワークの伝送路、あるいはノ
ードに障害が発生しても通信を確保する。 【構成】伝送路２−１−１，２はネツトワークの伝送路
としての光フアイバであり、光分岐／合流器２−２−
１，２にて伝送路上の光信号の一部をＯ／Ｅ変換器に入
力する。また、光スイツチ２−３は、光信号を遮断ある
いは通過させるためのスイツチ、Ｏ／Ｅ変換器２−４−
１，２は、光分岐／合流器からの光信号を電気信号に変
換する変換器であり、その電気信号は一時的にバツフア
メモリ２−５−１，２に記憶される。そして、制御回路
２−６は、上記２つのバツフアメモリに記憶されたデー
タをもとに、光スイツチを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ネツトワークの障害に
対処するバス型通信ネツトワークに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、バス型通信ネツトワークはトポロ
ジー的に簡易であることからＬＡＮとして数多く導入さ
れている。その一例を挙げれば、イーサネツト，トーク
ン・バスがある。また、それらのシステムを光化したも
のもある。図５は、従来のバス型通信ネツトワークのシ
ステム構成図である。同図から明らかなように、本ネツ
トワークは伝送路５−１−１，２，３，４、端末装置が
接続されるノード５−２−１，２，３，４にて構成され
る。ネツトワークの両端以外に位置するノードは、両隣
りのノードと伝送路により接続される。そして、ノード
から送出された信号は、そのノードを起点に両方向（図
では左右）に伝送されてノード間の通信が行なわれる
（但し、ネツトワークの両端に位置するノードは除
く）。

【０００３】ネツトワークとして電気信号を扱う通信シ
ステムでは、伝送路としては同軸ケーブル，ツイストペ
ア・ケーブルが用いられ、ノードにはトランスミツタと
レシーバが内蔵される。そして、トランスミツタの出力
部とレシーバの入力部が伝送路に接続される。また、光
通信システムでは、伝送路として光フアイバが用いら
れ、ノードには光分岐／合流器、光電（Ｏ／Ｅ）変換
器、電光（Ｅ／Ｏ）変換器が内蔵される。この光通信シ
ステムには、受動型システムと能動型システムがあり、
この内、受動型システムでは、ノードは内蔵された光分
岐／合流器により伝送路上の光信号の一部を取り出して
Ｏ／Ｅ変換器に入力する。また、Ｅ／Ｏ変換器から出力
された光信号は、光分岐／合流器により伝送路上に送出
される。

【０００４】能動型システムでは、ノードの双方向、各
々についてＯ／Ｅ変換器、Ｅ／Ｏ変換器が備えられ、Ｏ
／Ｅ変換器で受けた光信号は電気信号に変換されてＥ／
Ｏ変換器に入力され、そこで光信号として伝送路上に送
出される。通常、ネツトワークでは、上記の構成にて通
信が行なわれるが、このネツトワークは障害により通信
が遮断される場合があり、信頼性向上の点からも障害対
策機能を有する必要がある。

【０００５】バス型通信ネツトワークで起こり得る障害
としては、伝送路の断線、ノードの故障がある。このノ
ードの故障は、受動型システムではそのノードのみ通信
不能となるが、能動型システムではそのノードを境にし
てネツトワークが分断される。尚、ノードの増設等で伝
送路を意図的に分断する場合や、ノードの電源を切る場
合も、通信ネツトワークにとつては障害と考えられるの
で、ここではこれらも含めるものとする。

【０００６】図６に示すシステムで、これらの障害に対
する対策について説明する。尚、この例は能動型の光通
信ネツトワークである。伝送路が単線バスでは、障害に
よるネツトワークの分断に対しては対策を行なえないた
め、図６に示す光通信ネツトワークでは、伝送路、Ｏ／
Ｅ変換器、Ｅ／Ｏ変換器を２系統有している。この内、
１系統は予備として使用される。図中、伝送路６−１−
１，２，３，４は、通常用いられる伝送路であり、その
他ノード６−２−１，２，３，４、障害発生時に用いら
れる予備の伝送路６−３−１，２，３，４を有する。こ
れらのノードは、２系統の伝送路各々に対して双方向通
信を行なう機能を有している。

【０００７】伝送路、例えば伝送路６−１−２が断線し
た場合、この断線は伝送路６−１−２を通過する通信
（例えば、ノード６−２−１と６−２−３との通信）を
実行したときに検知される。このとき、ノード６−２−
１は、通常用いている伝送系に障害が発生したことを予
備の伝送系を用いて他のノードに通知する。この通知を
受けた各々ノードは、それ以後は予備の伝送系で通信を
行なう。この対策にて通信は確保されるが、ネツトワー
クの保守のためには故障箇所の割り出しが必要になる。
そのため最初に障害を検知したノード６−２−１は、ネ
ツトワーク内全てのノードに対して通信を行なつて通信
不能のノードを割り出し、結果として障害発生箇所を割
り出す。

【０００８】ノードに障害が発生した場合は、以下のよ
うな状態となる。通常使用される伝送系のみに障害が発
生した場合は、前述の伝送路が断線した場合と同様にし
て通信が確保される。しかし、一つのノード全体、即
ち、２系統の伝送路ともに障害が発生した場合は、ネツ
トワークはその障害ノードを境にして完全に分断され、
その障害ノードを通過する通信は不可能になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のバス型通信ネツトワークの障害対策には、次のよう
な問題点がある。予備の通信系統を必ず備えなければ
ならない。このことは２つのネツトワークを必要とし、
障害対策のためにシステムの高価格化につながる。保
守のための障害箇所の割り出しが煩雑になる。障害箇所
を割り出すためには、あるノードを中心にしてネツトワ
ーク内でそのための一連の通信を行なわなければならな
い。能動型システムにおいては、ノードが完全に故障
した場合には障害対策が不能になる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決することを目的として成されたもので、上述の課題
を解決する一手段として、以下の構成を備える。即ち、
伝送路、及び該伝送路と端末装置とを接続するノードを
備えるバス型通信ネツトワークにおいて、バスの両端を
終端し、該両端に入力される信号をもとにネツトワーク
の正常、あるいは異常を判定する終端手段を備え、前記
終端手段は、ネツトワーク正常時には信号を遮断して該
終端手段がバスの両端に位置するようにし、ネツトワー
ク異常時にはバスの信号を通過させる。好ましくは、終
端手段は該終端手段の両端に入力される信号を相互に比
較することでネツトワークの正常、あるいは異常を判定
する。

【００１１】

【作用】以上の構成において、バス型通信ネツトワーク
の伝送路、あるいはノードに障害が発生しても通信を確
保するよう機能する。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明に係る好
適な実施例を詳細に説明する。 ［第１実施例］図１，図２を用いて、本発明の第１の実
施例について説明する。尚、本実施例では、光通信ネツ
トワークを例にとる。図１は、第１の実施例に係るバス
型通信ネツトワークのシステム構成図である。図中、ネ
ツトワークの伝送路１−１−１，２，３，４は光フアイ
バであり、同じく光フアイバ１−２−１，２は、ネツト
ワークの両端になつているノードと終端ノードを接続す
る。また、ノードとしてノード１−３−１，２，３，
４、及び終端ノード１−４を有する。

【００１３】図２は、本実施例のバス型通信ネツトワー
クに用いる終端ノードのブロツク図である。図中、伝送
路２−１−１，２はネツトワークの伝送路としての光フ
アイバであり、光分岐／合流器２−２−１，２にて伝送
路上の光信号の一部をＯ／Ｅ変換器に入力する。また、
光スイツチ２−３は、光信号を遮断あるいは通過させる
ためのスイツチ、Ｏ／Ｅ変換器２−４−１，２は、光分
岐／合流器からの光信号を電気信号に変換する変換器で
あり、その電気信号は、一時的にバツフアメモリ２−５
−１，２に記憶される。そして、制御回路２−６は、上
記２つのバツフアメモリに記憶されたデータをもとに、
光スイツチを制御する。

【００１４】次に、本実施例におけるネツトワークの障
害対策について説明する。ネツトワークが正常に動作し
ているときには、図１の終端ノード１−４は両方向から
の光信号を遮断し、バスの両端に位置することになる。
そのため、終端ノード１−４に接続された２本の光フア
イバ１−２−１，２上では、光信号は終端ノード１−４
に向かう方向のみにしか伝送されない。つまり、光フア
イバ１−２−１ではノード１−３−１から終端ノード１
−４に向かう方向、光フアイバ１−２−２ではノード１
−３−４から終端ノード１−４に向かう方向である。こ
の状態では、ノード１−３−１，４を両端とするバス型
通信ネツトワークとして通信が行なわれる。

【００１５】ネツトワークの障害を検知したときには
（尚、検知の方法については後述する）、終端ノード１
−４は、そのノードに接続された伝送路を短絡させて信
号を通過させる。その結果、障害の発生した光フアイ
バ、あるいはノードの両隣りのノードがバスの両端にな
り、伝送路が確保される。以下、光フアイバ、ノード各
々に障害が発生した場合について具体例を挙げて説明す
る。

【００１６】まず、図１において、光フアイバ１−１−
２が断線した場合について述べる。断線が検出され、終
端ノード１−４が伝送路を短絡すると、バスの両端はノ
ード１−３−２と１−３−３になる。この状態でネツト
ワークは正常に動作する。また、ノード１−３−２に障
害が発生してネツトワークが分断された場合、障害を検
知して終端ノード１−４が伝送路を短絡すると、ノード
１−３−１と１−３−３が両端のノードとなるようにバ
スが再構築される。この状態では、ネツトワークは障害
が発生したノード１−３−２を除き正常に動作する。

【００１７】終端ノードにより障害発生箇所が割り出さ
れ、その後、障害自体が回復すると、終端ノードは障害
が除去されたことを検知し、再び伝送路を遮断してバス
の両端としての位置に収まる。次に、終端ノードの動作
について説明する。図２において、光スイツチ２−３
は、上述のように制御回路２−６により制御され、バス
の障害が検知されるまでは遮断状態になつている。つま
り、光分岐／合流器２−２−１と２−２−２との間でネ
ツトワークは分断されている。光分岐／合流器２−２−
１は、光フアイバ２−１−１から入射する光信号の一部
をＯ／Ｅ変換器２−４−１に送る。尚、光分岐／合流器
２−２−１では、光スイツチ２−３からくる光信号はＯ
／Ｅ変換器２−４−１に入射されないようになつてい
る。

【００１８】Ｏ／Ｅ変換器２−４−１は、入射された光
信号を電気信号に変換し、バツフアメモリ２−５−１に
入力する。バツフアメモリ２−５−１は、その電気信号
をデータとして一時的に記憶する。この記憶の保持時間
は、終端ノードの両隣のノードと終端ノードとの間の信
号の最大伝搬時間に等しくなるよう設定されている（図
１では、ノード１−３−１から光フアイバ１−２−１を
通って終端ノード１−４に信号が達する時間と、ノード
１−３−４から光フアイバ１−２−２を通って終端ノー
ド１−４に達する時間の内、どちらか長い方の時間）。

【００１９】図２において、障害対策終端ノードに光フ
アイバ２−１−２から入射する光信号については、光分
岐／合流器２−２−２、Ｏ／Ｅ変換器２−４−２、バツ
フアメモリ２−５−２で、上記の光フアイバ２−１−１
から入射する光信号を処理したのと同様の処理が行なわ
れる。そして、制御回路２−６は、２つのバツフアメモ
リ２−５−１，２のデータの比較を行なう。両データが
一致するならば、ネツトワークは正常に動作しているの
で、光スイツチ２−３をＯＦＦ状態のままにする。

【００２０】しかし、データが一致しない場合（多くの
場合、一方のバツフアメモリにのみデータがあることに
なる）には、光スイツチ２−３を短絡状態にし、終端ノ
ードに接続された光フアイバ２−１−１と２−１−２と
を短絡させる。そして、障害自体が回復したときには、
終端ノードの２つのバツフアメモリのデータは再び一致
するようになる。この場合には、終端ノードは光スイツ
チを再び遮断状態にして、光フアイバ２−１−１と２−
１−２との間でネツトワークを分断する。

【００２１】次に、本実施例に係るバス型通信ネツトワ
ークにおける障害発生箇所の割り出しについて述べる。
尚、ここでは、具体例として、図１に示したシステムに
おいて光フアイバ１−１−２が断線した場合を考える。
また、ここでは、図２の光フアイバ２−１−１，２は、
それぞれ図１の光フアイバ１−２−２，１に対応してい
るとする。

【００２２】障害検知、及び対策後も、制御回路２−６
は２つのバツフアメモリのデータを監視し続ける。ここ
では、ネツトワークは光フアイバ１−１−２で分断され
ているため、ノード１−３−３，４が送信した光信号は
バツフアメモリ２−５−１のみに入力され、バツフアメ
モリ２−５−２には入らない。一方、ノード１−３−
１，２が送信した光信号はバツフアメモリ２−５−２の
みに入り、バツフアメモリ２−５−１には入らない。従
つて、制御回路２−６にあらかじめネツトワークでのノ
ードの配置情報を入れておけば、２つのバツフアメモリ
に送信した光信号が入るノードのグループの境界になつ
ている箇所に障害が発生したことがわかる。

【００２３】以上説明したように、本実施例によれば、
バス型通信ネツトワークに終端ノードを設け、バスに障
害が発生した場合その終端ノードを短絡することで、障
害発生箇所を両端とするネツトワークを再構成でき、ノ
ードに新たな機能を付加することなく、伝送路の断線や
ノードに障害が発生したときにネツトワークを正常に機
能させることができるという効果がある。また、終端ノ
ードに入力されるデータの比較結果をもとに、ネツトワ
ークを動作させながら障害箇所を割り出すことができる
という効果がある。尚、ネツトワーク内における終端ノ
ードの設置箇所は、図１に示す位置に限定されるもので
なく、ネツトワーク内の任意の場所でよい。

【００２４】［第２実施例］本発明に係る第２の実施例
について説明する。尚、第２の実施例として、能動型の
終端ノードを用いた光ネツトワークについて述べる。ま
た、本実施例に係るネツトワークのシステム構成は第１
の実施例と同じであるため、その図示、及び説明は省略
する。

【００２５】図３は、第２の実施例に係るネツトワーク
の終端ノードの構成を示すブロツク図である。同図にお
いて、ネツトワークの伝送路である光フアイバ３−１−
１，２からの光信号は、光分岐／合流器３−２−１，２
にてＯ／Ｅ変換器に入力され、また、Ｅ／Ｏ変換器から
の光信号は、光分岐／合流器３−２−１，２にて伝送路
上に出力される。このＯ／Ｅ変換器３−３−１，２は、
上記光分岐／合流器からの光信号を電気信号に変換し、
Ｅ／Ｏ変換器３−４−１，２は、Ｏ／Ｅ変換器からの電
気信号を光信号に変換する。バツフアメモリ３−５−
１，２には電気信号が一時的に記憶され、制御回路３−
６は、これらのバツフアメモリに記憶されたデータをも
とに上記Ｅ／Ｏ変換器を制御する。

【００２６】次に、本終端ノードの動作について説明す
る。上述のように、Ｅ／Ｏ変換器３−４−１，２は制御
回路３−６により制御され、ネツトワークの障害が検知
されるまではＯＦＦ状態になつている。つまり、光分岐
／合流器３−２−１と３−２−２との間でネツトワーク
は分断されている。光フアイバ３−１−１の光信号は、
光分岐／合流器３−２−１を介してＯ／Ｅ変換器３−３
−１に入射し、そこで電気信号に変換される。そして、
その信号はＥ／Ｏ変換器３−４−１、及びバツフアメモ
リ３−５−１に送られる。Ｅ／Ｏ変換器３−４−１は、
制御回路３−６によりＯＮ，ＯＦＦを制御され、ＯＮ時
にはＯ／Ｅ変換器３−３−１からの電気信号を光信号に
変換し、光分岐／合流器３−２−２を通してネツトワー
クの他方の伝送路となつている光フアイバ３−１−２に
光信号を送出する。

【００２７】尚、Ｏ／Ｅ変換器３−３−１からの電気信
号をバツフアメモリ３−５−１に一時的に記憶する、記
憶の保持時間については、第１の実施例と同じである。
また、光フアイバ３−１−２から入射する光信号に対し
ては、上記光フアイバ３−１−１の光信号が処理される
のと同様の処理が、光分岐／合流器３−２−２、Ｏ／Ｅ
変換器３−３−２、Ｅ／Ｏ変換器３−４−２、バツフア
メモリ３−５−２にて行なわれる。

【００２８】障害を検知した場合、制御回路３−６はＥ
／Ｏ変換器３−４−１，２をＯＮ状態にして、光フアイ
バ３−１−１と３−１−２との間で相互に光信号が通過
できるようにする。これにより、障害発生箇所の両端の
ノードがバスの両端のノードになる。尚、ここでの障害
検知の方法、及び障害箇所の割り出しについても第１の
実施例と同様にして行なうことができる。以上説明した
ように、第２の実施例によれば、能動型の終端ノードを
用いて、終端ノード短絡時に光信号の再生中継が行なわ
れるので、終端ノードでの光信号の減衰が発生しないと
いう効果がある。

【００２９】［第３の実施例］本発明に係る第３の実施
例について説明する。尚、第３の実施例として、受動型
の終端ノードを用いた電気通信ネツトワークについて述
べる。また、本実施例に係るネツトワークのシステム構
成は第１の実施例と同じであるため、その図示、及び説
明は省略する。但し、伝送路は光フアイバではなく同軸
ケーブルである。

【００３０】図４は、第３の実施例に係るネツトワーク
の終端ノードの構成を示すブロツク図である。図に示す
ように、本終端ノードは、ネツトワークの伝送路である
同軸ケーブル４−１−１，２、信号バイパス時にＯＮと
なるスイツチ４−２、伝送路上の信号をロジツクレベル
の信号に変換するレシーバ４−３−１，２、レシーバか
らの信号を一時的に記憶するためのバツフアメモリ４−
４−１，２、そして、これら２つのバツフアメモリのデ
ータをもとに、上記スイツチ４−２を制御する制御回路
にて構成される。

【００３１】次に、本終端ノードの動作について説明す
る。スイツチ４−２は制御回路４−５により制御され、
ネツトワークの障害が検知されるまでは遮断状態になつ
ている。つまり、同軸ケーブル４−１−１と４−１−２
との間でネツトワークは分断されている。同軸ケーブル
４−１−１の信号はレシーバ４−３−１によりロジツク
レベル信号に変換され、バツフアメモリ４−４−１に送
られる。バツフアメモリ４−４−１は、その信号をデー
タとして一時的に記憶する。尚、この記憶の保持時間に
ついては、第１実施例と同じである。また、同軸ケーブ
ル４−１−２から入力する信号に対しては、レシーバ４
−３−２、バツフアメモリ４−４−２が、上記レシーバ
４−３−１、及びバツフアメモリ４−４−１と同様の処
理を行なう。

【００３２】障害を検知した場合は、制御回路４−５が
スイツチ４−２を短絡状態にして同軸ケーブル４−１−
１と４−１−２との間で電気信号が通過できるようにす
る。これにより障害発生箇所の両端のノードがバスの両
端のノードになる。尚、ここでの障害検知の方法、及び
障害箇所の割り出しは、上記第１の実施例と同様である
ため説明は省略する。このように、第３の実施例によれ
ば、受動型の終端ノードを用いることで、その構成が簡
素化できる。尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム、あるいは装置に
プログラムを供給することによつて達成される場合にも
適用できることは言うまでもない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バス型通信ネツトワークにおいてバスの両端を終端し、
ネツトワーク正常時にはその終端部での信号を遮断、異
常時には信号を通過させることで、ネツトワークを構成
するノードに新たな機能を付加することなく通信を確保
でき、かつネツトワークを動作させた状態で障害発生箇
所の割り出しができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るバス型通信ネツト
ワークのシステム構成図、

【図２】第１実施例に係る終端ノードのブロツク図、

【図３】第２実施例に係る終端ノードのブロツク図、

【図４】第３実施例に係る終端ノードのブロツク図、

【図５】従来のバス型通信ネツトワークのシステム構成
図、

【図６】従来の障害対策機能を有する能動型の光通信ネ
ツトワークのシステム構成図である。

【符号の説明】

１−１−１，１−２−２，２−１−１ 光フアイバ １−３−１ ノード １−４ 終端ノード ２−２−１，３−２−１ 光分岐／合流器 ２−３ 光スイツチ ２−４−１ Ｏ／Ｅ変換器 ２−５−１ バツフアメモリ ２−６ 制御回路 ３−４−２ Ｅ／Ｏ変換器 ４−１−１ 同軸ケーブル ４−３−１ レシーバ ５−１−１ 伝送路 ６−３−１ 予備の伝送路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送路、及び該伝送路と端末装置とを接
   続するノードを備えるバス型通信ネツトワークにおい
   て、 バスの両端を終端し、該両端に入力される信号をもとに
   ネツトワークの正常、あるいは異常を判定する終端手段
   を備え、 前記終端手段は、ネツトワーク正常時には信号を遮断し
   て該終端手段がバスの両端に位置するようにし、ネツト
   ワーク異常時にはバスの信号を通過させることを特徴と
   するバス型通信ネツトワーク。
2. 【請求項２】 終端手段は、該終端手段の両端に入力さ
   れる信号を相互に比較することでネツトワークの正常、
   あるいは異常を判定することを特徴とする請求項１に記
   載のバス型通信ネツトワーク。