JPH0556048A - 多重化バス間中継システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、複数の伝送路にまたがってどんな小
さな故障が複数発生した場合でもシステムとして伝送を
正常に行なえ、非多重化構成のステーションを多重化構
成のシステムに簡単に接続できることを最も主要な特徴
としている。 【構成】相手系伝送路の受信信号を複数ビット数分遅延
させる中継回路と、コンピュータの送信信号と中継回路
の受信信号を切替選択し自系伝送路に送出する信号選択
回路と、自ステーションの信号送信直後にセットされ他
ステーションの受信信号が全モデムから受信された時に
リセットする信号を出力し、他の時は前回状態を保持す
る保持回路を備え、これがセットされ各伝送路のいずれ
かに受信信号がある時にセット、他の時はリセットされ
る中継許可期間決定回路と、これがセットされ伝送路に
受信信号がない時は中継回路、その他の時はコンピュー
タの信号を選択すべく信号選択回路を制御する中継制御
回路を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は伝送路が多重化されてい
る複数のステーションから成るバス型のＬＡＮシステム
において、特に１伝送路の故障や、もともと伝送路が１
重化だけされているステーションを既に伝送路が多重化
されているシステムに接続する時に使用するのに最適な
多重化バス間中継システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、伝送路を多重化する主な目的
は、１つの伝送路が断線等で不通になった場合において
も、他の伝送路を使用することによって、故障をシステ
ムから見えなくしたり、故障による被害を最小限にする
ことである。また、伝送路の多重化が機能する故障の種
類としては、大きいものとしては、幹線伝送路の不通
（断線、短絡）があり、小さいものとしては、支線伝送
路の不通や各ステーションのモデムの故障等がある。

【０００３】従来では、上記のいかなる小さな故障に対
しても、１箇所でも故障した場合には、その故障が含ま
れる伝送路（伝送系）を使用しないようにして影響を最
小限に抑えるようにしている。このため、２系統以上の
伝送路にまたがって故障が２箇所以上発生したような場
合には、その２系統以上の伝送路が使用できなくなる。
例えば、２重化されたシステムであると、そのシステム
の伝送が正常に行なえなくなる。

【０００４】図４は、この種の２重化されたシステムに
おける故障時の一例を示す図である。図４において、シ
ステムは、２重化された伝送路であるバス１Ａおよびバ
ス１Ｂを有する。また、それぞれのバス１Ａ，１Ｂの共
通線を幹線２Ａ，２Ｂと称し、この幹線２Ａ，２Ｂから
各ステーション＃１〜＃３に接続されている線を支線３
Ａ，３Ｂと称する。この例では、ステーション＃１の支
線３Ａとステーション＃２の支線３Ｂが断線しているこ
とを示す。この場合、従来のシステムでは、２重化伝送
路で２重故障であるので、諦められていた。

【０００５】図４の例では、ステーション＃１からの送
信信号は、バス１Ｂにしか流れず、ステーション＃２で
は信号を受信することができない。また、逆に、ステー
ション＃２からの送信信号は、バス１Ａにしか流れず、
ステーション＃１では信号を受信することができない。
すなわち、ステーション＃１とステーション＃２とは、
お互いに伝送が行なえないことになる。

【０００６】一方、伝送路が多重化されていないステー
ションを、多重化されているシステムに組み込む場合に
は、そのままでも接続することはできるが、システムの
多重化機能を十分に発揮させるためには、１重化から多
重化するための装置が必要である。このために、従来で
は、それ専用の装置をそのステーションに接続するよう
にしている。

【０００７】図５は、２重化された伝送系を持たないス
テーションを、２重化されているシステムに従来の方法
で接続する場合の構成例を示す図である。図５に示すよ
うに、伝送路が２重化されていないステーション＃４
を、２重化されているシステムに組み込む場合には、従
来では２重化アダプタ４が必要である。

【０００８】次に、図６はこの種のシステムにおける上
記各ステーションの回路構成例を示すブロック図であ
る。図６において、バス１Ａ、バス１Ｂ用にそれぞれモ
デム５Ａ，５Ｂが２個存在する。また、モデム５Ａ，５
Ｂのラインの先には、図４で示した支線３Ａ，３Ｂが接
続される。さらに、モデム５Ａ，５Ｂのその他の信号線
およびコントローラの信号は、「ＪＩＳ Ｘ ５１０
１」の略号を意味し、モデムはＤＣＥ、コントローラは
ＤＴＥに当たる。「ＪＩＳ Ｘ ５１０１」で必要とす
る信号線の中の図中で省略してある、ＳＧは全ての回路
に共通なアース（グランド）に接続してあり、モデム側
のＥＲは常時ＯＮ、ＤＲとＣＳは使用せず、コントロー
ラ側のＥＲは使用せず、ＤＲとＣＳは常時ＯＮとするの
で、図では省略してある。また、ＲＴ信号は、ＣＤ信号
がＯＦＦの時でも、常時受信タイミング（受信クロッ
ク）を出し続ける（フリーランする）。

【０００９】一方、データセレクタ６は、２つの入力信
号のうち一方の信号を選択して出力する。具体的には、
選択制御信号ＳがＯＮ（レベルがＨＩＧＨまたは１）の
時には、Ａ０の入力信号がＹ０に、Ａ１の入力信号がＹ
１に、Ａ２の入力信号がＹ２にそれぞれ出力され、選択
制御信号ＳがＯＦＦ（レベルがＬＯＷまたは０）の時に
は、Ｂ０の入力信号がＹ０に、Ｂ１の入力信号がＹ１
に、Ｂ２の入力信号がＹ２にそれぞれ出力される。ま
た、先着優先回路７は、入力信号Ａと入力信号Ｂとを比
較し、そのうち早くＯＮになった方の信号を選択して、
出力信号Ｙに結果を出力する。すなわち、入力信号Ａが
早かったら出力信号ＹはＯＮ、入力信号Ｂが早かったら
出力信号ＹはＯＦＦとなり、その早かった方の入力信号
がＯＮの間、出力信号Ｙのレベルは保持される。さら
に、コンピュータ８は、バス１Ａ，１Ｂの使用者であ
り、モデム５Ａ，５Ｂを介してバス１Ａ，１Ｂに信号を
送信したり、またバス１Ａ，１Ｂからモデム５Ａ，５Ｂ
を介して信号を受信する。コンピュータがバスに送信す
る時は、モデムの送信側信号（ＲＳ・ＳＤ）が並列に接
続されているバスＡ・バスＢに同じ信号が送出される。

【００１０】かかる構成のステーションにおいて、コン
ピュータ８が信号を受信する場合には、バス１Ａ、バス
１Ｂのそれぞれに接続されている各モデム５Ａ、５Ｂか
らのＣＤ信号を、先着優先回路７にていずれのバスから
受信信号を早く受信したかを判定し、早く受信している
方から信号を受信するようにデータセレクタ６を切り替
え、コンピュータ８には、早く信号を受信した方のモデ
ムモデム５Ａまたは５Ｂを接続する。すなわち、この先
着優先回路７の役目は、一方のバス１Ａまたは１Ｂが断
線していて受信信号がない場合に、コンピュータ８を信
号が受信可能なバスバス１Ｂまたは１Ａのモデム５Ｂま
たは５Ａに接続することである。しかしながら、このよ
うな複数のステーションから成るバス型のＬＡＮシステ
ムでは、次のような問題がある。

【００１１】（ａ）故障時の対応 どんな小さな故障であっても、複数の伝送路にまたがっ
て故障が複数発生した場合には、その複数の伝送路が全
て使用できなくなくなり、システムとして伝送を正常に
行なうことが困難となる。 （ｂ）１重化ステーションを多重化システムに接続する
時の対応 多重化構成になっていないステーションを多重化構成さ
れているシステムに接続する場合には、それ専用の多重
化アダプタを接続しなければならず、簡単に接続するこ
とが困難である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
システムにおいては、どんな小さな故障であっても、複
数の伝送路にまたがって故障が複数発生すると、システ
ムとして伝送を正常に行なえなくなるばかりでなく、多
重化構成になっていないステーションを多重化構成され
ているシステムに接続することが困難であるという問題
があった。

【００１３】本発明の目的は、複数の伝送路にまたがっ
てどんな小さな故障が複数発生した場合でも、それを中
継してシステムとして伝送を正常に行なうことができ、
しかも多重化構成になっていないステーションを、多重
化アダプタを接続することなく多重化されているシステ
ムに簡単に接続することが可能な極めて信頼性の高い多
重化バス間中継システムを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、伝送路が多重化され、送信時にはモデ
ムを介して各伝送路に同一信号を送信すると共に、受信
時にはモデムを介して各伝送路のうちから任意に選択し
た信号を受信するコンピュータを備えた複数のステーシ
ョンから成るバス型のＬＡＮシステムにおいて、相手系
の伝送路のモデムの受信信号を、複数ビット数分だけ遅
延させる中継回路と、コンピュータからの送信信号と中
継回路からの受信信号とを入力し、そのいずれかを切替
選択して自系の伝送路のモデムに送出する信号選択回路
と、自ステーションからの信号送信直後にセットされる
と共に、他ステーションからの受信信号が多重化されて
いる全モデムから受信された時にリセットする信号を出
力し、かつその他の条件では前回状態を保持する保持回
路を備え、当該保持回路がセットされていてかつ各伝送
路のいずれかに受信信号があることを条件にセットさ
れ、その他の条件ではリセットされる中継許可期間決定
回路と、中継許可期間決定回路がセットされていてかつ
伝送路に受信信号がないことを条件に中継回路からの受
信信号を選択し、その他の条件ではコンピュータからの
送信信号を選択するように、信号選択回路における切替
えを制御する中継制御回路とを備えて構成している。

【００１５】

【作用】従って、本発明の多重化バス間中継システムに
おいては、以上のような回路を備えたことにより、支線
の断線や１系統のモデムの故障等の小さな故障に対して
伝送できないステーションを無くして、システムを故障
に対して強化することができる。また、多重化されてい
ないステーションを多重化されているシステムに接続す
る場合に、多重化アダプタを使用することなく簡単に接
続することができる。

【００１６】

【実施例】まず、本発明の考え方について説明する。な
お、ここでは、伝送系が２重化されているシステムの場
合について述べ、それぞれの伝送系をＡ系／Ｂ系と称
し、それぞれのバスをＡ系バス／Ｂ系バスと称すること
にする。

【００１７】ケーブル加工精度の関係から同じ長さに設
計したとしても、実際はＡ系バスとＢ系バスとではケー
ブル長に差がで、その長さの差は信号伝搬遅延の差とな
る。また、モデムや中継装置においても、個々の装置間
でわずかではあるがスペックに差があるので、装置内の
信号遅延にも僅かであるが差がでる。これらの差は、受
信においてのＡ系バスとＢ系バスとの受信信号の到着時
間の差となって現われる。そのため、一方の系から受信
信号が先に到着した場合、すぐにもう一方の系を調べ、
受信信号が無いからその系から信号が来ないと判断する
ことはできない。すなわち、上記のように遅れてくるか
もしれないからである。

【００１８】そこで、上記遅延時間差だけ待ってもう一
方の系を調べ、受信信号が到着していない場合は、初め
てその調べた系は故障しているか、またはその信号を送
信しているステーションは２重化されていないステーシ
ョンで、調べている系からは受信できないと判断するこ
とができる。従って、その判断ができた時に、正常に受
信できている系の信号を、正常に受信できていない系に
中継することにより、故障または２重化されていないス
テーションを補償できることになる。

【００１９】但し、全ての２重化が正常であるステーシ
ョンにとっては、上記の判断ができることになり、その
判断できたステーションが全て中継をしたらバスの衝突
が起きてしまう。この場合、かかる衝突を起きないよう
にする方法としてはいくつかが考えられるが、簡単で即
応性の高い方法として、各ステーションは自ステーショ
ンが送信したら中継許可信号をＯＮにし、両系から正常
に受信信号が到着したら中継許可信号をＯＦＦにする。
実際の中継動作は、この中継信号がＯＮの期間で、かつ
上記一方の系に受信信号が無いと判断された時に行な
う。

【００２０】この方法は、別の見方をすれば、正常ステ
ーションが中継をする異常ステーション（異常とは片バ
ス（系）には信号が乗るが他バス（系）には信号がのら
ないこと）の分担をはっきり決める。その決め方として
は、正常ステーション（これをステーションＡとする）
が送信してから、次に正常ステーション（これをステー
ションＢとする）が送信するまでに送信する異常ステー
ション（複数も可）の中継をするのは（中継分担は）、
異常ステーションの前に送信した正常ステーション（こ
こではステーションＡのこと）であるとする。なお、ス
テーションＡとステーションＢは同じステーションであ
ってもかまわない。

【００２１】また、上記において、正常か異常かを判断
するための時間差は、ケーブルの信号伝搬遅延と装置内
の信号遅延の最大値に余裕値を加えた値が適当である。
この時間を、Ｔｄｉｆｆと称する。以下、上記のような
考え方に基づく本発明の一実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。

【００２２】図３は、本発明による多重化バス間中継シ
ステムの構成例を示すブロック図である。図３におい
て、本多重化バス間中継システムは、２重化された伝送
路であるバス１Ａおよびバス１Ｂを有する。また、それ
ぞれのバス１Ａ，１Ｂの共通線である幹線２Ａ，２Ｂに
は、それぞれ支線９Ａ，９Ｂを介して複数（本例では５
つ）のステーション＃１１〜＃１５が接続されている。
なお、ステーション＃１２〜＃１５は伝送路が２重化さ
れており、ステーション＃１１は伝送路が２重化されて
いない。

【００２３】図１は、図３における各ステーション＃１
１〜＃１５の回路構成例を示すブロック図であり、図６
と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。すなわち、本実
施例のステーションは、図６の回路に加えて、中継回路
２１Ａ，２１Ｂと、信号選択回路２２Ａ，２２Ｂと、中
継許可期間決定回路２３と、中継制御回路２４Ａ，２４
Ｂとを備えた構成としている。

【００２４】ここで、中継回路２１Ａは、２個のシフト
レジスタからなり、相手系であるＢ系の伝送路のモデム
５Ｂの受信信号（ＲＤ信号、ＣＤ信号）を、複数ビット
数分だけ（前記Ｔｄｉｆｆだけ）遅延させるものであ
る。また、中継回路２１Ｂは、同様に２個のシフトレジ
スタからなり、相手系であるＡ系の伝送路のモデム５Ａ
の受信信号（ＲＤ信号、ＣＤ信号）を、上記複数ビット
数分だけ（前記Ｔｄｉｆｆだけ）遅延させるものであ
る。

【００２５】一方、信号選択回路２２Ａは、前記コンピ
ュータ８からの送信信号と、中継回路２１Ａからの受信
信号とを入力し、そのいずれかを切替選択して自系であ
るＡ系の伝送路のモデム５Ａに送出するものである。ま
た、信号選択回路２２Ｂは、コンピュータ８からの送信
信号と、中継回路２１Ｂからの受信信号とを入力し、そ
のいずれかを切替選択して自系であるＢ系の伝送路のモ
デム５Ｂに送出するものである。

【００２６】一方、中継許可期間決定回路２３は、自ス
テーションからの信号送信直後にセットされると共に、
他ステーションからの受信信号が多重化されている全モ
デム５Ａ，５Ｂから受信された時にリセットする信号を
出力し、かつその他の条件では前回状態を保持する保持
回路を備え、この保持回路がセットされていてかつ各伝
送路のいずれかに受信信号があることを条件にセットさ
れ、その他の条件ではリセットされるものである。すな
わち、この中継許可期間決定回路２３は、自ステーショ
ンからの信号送信直後から、次の正常ステーションから
の信号送信までの期間を決定するもので、例えば図２に
示すように、アンド回路２３１と、セット−リセットフ
リップフロップ３２と、ノア回路３３から構成される。
また、中継制御回路２４Ａは、例えばアンド回路からな
り、中継許可期間決定回路２３がセットされていてかつ
伝送路に受信信号がないことを条件に中継回路２１Ａか
らの受信信号を選択し、その他の条件ではコンピュータ
８からの送信信号を選択するように、信号選択回路２２
Ａにおける切替えを制御するものである。

【００２７】さらに、中継制御回路２４Ａは、例えば同
様にアンド回路からなり、中継許可期間決定回路２３が
セットされていてかつ伝送路に受信信号がないことを条
件に中継回路２１Ｂからの受信信号を選択し、その他の
条件ではコンピュータ８からの送信信号を選択するよう
に、信号選択回路２２Ｂにおける切替えを制御するもの
である。

【００２８】なお、上記において、遅延（中継回路２１
Ａ，２１Ｂ）の意味は、前述した説明の相手系の正常ま
たは異常の判断のためであり、また論理積（アンド回
路）の意味は、単独で反対系の受信信号が無くなったら
異常系の送信動作をやめ、新たに受信動作に入れるよう
にするためのものである。次に、以上のように構成した
本実施例の多重化バス間中継システムの作用について説
明する。

【００２９】図３において、いまステーション＃１４は
Ｂ系の支線９Ｂが断線しており、ステーション＃１３は
Ａ系の支線９Ａが断線しており、また信号の送信順序
は、ステーション＃１５→＃１４→＃１３→＃１２→＃
１１の順であるとする。この場合、ステーション＃１５
が信号を送信した後、ステーション＃１５は中継許可許
可期間決定回路２１Ａをセットし、次からの異常ステー
ションの信号の送信に備える。ステーション１＃４が信
号を送信した時に、ステーション＃１５、ステーション
＃１４では、Ｂ系に送信信号を流していないことを検出
し、Ａ系からＢ系への中継動作に入る。また、ステーシ
ョン＃１３が信号を送信した時は、Ｂ系からＡ系への中
継動作を行なう。さらに、ステーション＃１２が信号を
送信し始めると、ステーション＃１５はＡ，Ｂの両系
（両バス）から信号を受信するので、自ステーションの
中継受け持ち区間が終わったことを知り、中継許可許可
期間決定回路２１Ａをリセットする。さらにまた、ステ
ーション＃１１は異常ではないが、伝送系が２重化され
ていないので、ステーション＃１２は異常ステーション
と同じ扱いをし、ステーション＃１２が中継動作を行な
う。

【００３０】なお、例えばステーション＃１４は、異常
ステーション（そのステーションの支線が断線している
のでそう見なす）であるが、ステーション＃１４が信号
を送信した後に、ステーション＃１４も他の正常ステー
ションと同様に中継動作を行なおうとする。ただし、Ｂ
系の支線９Ｂが断線しているので、ステーション＃１４
のＢ系への中継信号は他のステーションには認識でき
ず、他のステーションから見るとステーション＃１４は
中継動作をしていないことと同じになる。すなわち、異
常ステーションは中継動作を行なわないことになる。換
言すると、中継動作が行なえない。

【００３１】上述したように、本実施例では、伝送路が
２重化され、送信時にはモデム５Ａ，５Ｂを介して各伝
送路であるバス１Ａ，１Ｂに同一信号を送信すると共
に、受信時にはモデム５Ａ，５Ｂを介してデータセレク
タ６で各バス１Ａ，１Ｂのうちから任意に選択した信号
を受信するコンピュータ８を備えた５つのステーション
＃１１〜＃１５から成るバス型のＬＡＮシステムにおい
て、相手系のバス１Ｂ，１Ａのモデム５Ｂ，５Ａの受信
信号を、複数ビット数分だけ遅延させる中継回路２１
Ａ，２１Ｂと、コンピュータ８からの送信信号と中継回
路２１Ａ，２１Ｂからの受信信号とを入力し、そのいず
れかを切替選択して自系の伝送路のモデムに送出する信
号選択回路２２Ａ，２２Ｂと、自ステーションからの信
号送信直後にセットされると共に、他ステーションから
の受信信号が多重化されている全モデムから受信された
時にリセットする信号を出力し、かつその他の条件では
前回状態を保持する保持回路を備え、当該保持回路がセ
ットされていてかつ各バス１Ａ，１Ｂのいずれかに受信
信号があることを条件にセットされ、その他の条件では
リセットされる中継許可期間決定回路２３と、中継許可
期間決定回路２３がセットされていてかつバス１Ａ，１
Ｂに受信信号がないことを条件に中継回路２１Ａ，２１
Ｂからの受信信号を選択し、その他の条件ではコンピュ
ータ８からの送信信号を選択するように、信号選択回路
２２Ａ，２２Ｂにおける切替えを制御する中継制御回路
２４Ａ，２４Ｂとから構成するようにしたものである。
従って、次のような効果が得られるものである。

【００３２】（ａ）支線の断線や１系統のモデムの故障
等の小さな故障に対して、伝送できないステーションを
無くし、システムを故障に対して強化し、複数の伝送路
にまたがってどんな小さな故障が複数発生した場合で
も、それを中継してシステムとして伝送を正常に行なう
ことが可能となる。 （ｂ）多重化されていないステーション＃１１を、従来
のように多重化アダプタを接続することなく、多重化さ
れているシステムに簡単に接続することが可能となる。
以上により、中継ステーションの決定方法が簡単で即応
性に富んでおり、故障発生時において、確実に中継動作
を行なうことができる。

【００３３】尚、上記実施例では、本発明を２重化され
た伝送路のシステムに適用した場合について説明した
が、これに限らず３重化以上の多重化された伝送路のシ
ステムについても、本発明を同様に適用して前述と同様
の効果が得られるものである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の伝送路にまたがってどんな小さな故障が複数発生し
た場合でも、それを中継してシステムとして伝送を正常
に行なうことができ、しかも多重化構成になっていない
ステーションを、多重化アダプタを接続することなく多
重化されているシステムに簡単に接続することが可能な
極めて信頼性の高い多重化バス間中継システムが提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による多重化バス間中継システムにおけ
るステーションの構成例を示すブロック図。

【図２】同実施例における中継許可期間決定回路の構成
例を示すブロック図。

【図３】本発明による多重化バス間中継システムの一実
施例を示すブロック図。

【図４】２重化されたシステムにおける故障時の一例を
示す図。

【図５】２重化された伝送系を持たないステーションを
２重化されているシステムに接続する場合の構成例を示
す図。

【図６】従来のステーションの構成例を示すブロック
図。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ…バス、５Ａ，５Ｂ…モデム、６…データセ
レクタ、７…先着優先回路、８…コンピュータ、＃１１
〜＃１５…ステーション、２１Ａ，２１Ｂ…中継回路、
２２Ａ，２２Ｂ…信号選択回路、２３…中継許可期間決
定回路、２４Ａ，２４Ｂ…中継制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送路が多重化され、送信時にはモデム
   を介して各伝送路に同一信号を送信すると共に、受信時
   には前記モデムを介して前記各伝送路のうちから任意に
   選択した信号を受信するコンピュータを備えた複数のス
   テーションから成るバス型のＬＡＮシステムにおいて、 相手系の伝送路のモデムの受信信号を、複数ビット数分
   だけ遅延させる中継回路と、 前記コンピュータからの送信信号と前記中継回路からの
   受信信号とを入力し、そのいずれかを切替選択して自系
   の伝送路のモデムに送出する信号選択回路と、 自ステーションからの信号送信直後にセットされると共
   に、他ステーションからの受信信号が多重化されている
   全モデムから受信された時にリセットする信号を出力
   し、かつその他の条件では前回状態を保持する保持回路
   を備え、当該保持回路がセットされていてかつ前記各伝
   送路のいずれかに受信信号があることを条件にセットさ
   れ、その他の条件ではリセットされる中継許可期間決定
   回路と、 前記中継許可期間決定回路がセットされていてかつ前記
   伝送路に受信信号がないことを条件に前記中継回路から
   の受信信号を選択し、その他の条件では前記コンピュー
   タからの送信信号を選択するように、前記信号選択回路
   における切替えを制御する中継制御回路と、 を備えて成ることを特徴とする多重化バス間中継システ
   ム。