JPH06232888A - ダブルリングトポロジーでのデータリングにおける冗長性排除方法および装置 - Google Patents

ダブルリングトポロジーでのデータリングにおける冗長性排除方法および装置

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JPH06232888A
JPH06232888A JP5316683A JP31668393A JPH06232888A JP H06232888 A JPH06232888 A JP H06232888A JP 5316683 A JP5316683 A JP 5316683A JP 31668393 A JP31668393 A JP 31668393A JP H06232888 A JPH06232888 A JP H06232888A
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42Loop networks
    • H04L12/437Ring fault isolation or reconfiguration

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Maintenance And Management Of Digital Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エラーのない通常動作時には全チャネル容量
を使用することのできる方法を提供する。 【構成】 エラーのない動作では、サブステーションの
一方の部分(A1〜A5)が一方のチャネル(A)を介
して受信および送信し、サブステーションの他方の部分
(B1〜B5)が他方のチャネル(B)を介して受信お
よび送信し、1つのチャネル(A,B)の故障の場合に
は、すべてのデータを完全なチャネル(B,A)を介し
て送信および受信し、サブステーション(A1〜A5,
B1〜B5)の故障の場合、または2つのチャネル
(A,B)の断路の場合には、すべての情報を2つのチ
ャネル(A,B)を介して送信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メインステーションと
複数のサブステーション間でデータを伝送し、メインス
テーションは集中アクセス法を使用し、反対方向に駆動
されるチャネルからなるダブルリングを介してサブステ
ーションと接続されている、ダブルリングトポロジーで
のデータリングにおける冗長性排除方法に関する。
【0002】
【従来の技術】データ伝送にダブルリングトポロジーと
中央チャネルアクセス法を使用する場合、存在する冗長
性を有効性の改善のために使用する種々の手段が公知で
ある。
【0003】1)1つデータリングだけを作動させ、エ
ラーの場合に冗長的データチャネルに切り替える(スタ
ンバイ動作)。
【0004】2)2つのデータリングを作動させ、電文
全体を2つのデータリングに送信する(冗長的電文)。
【0005】1)の手段は、通常動作時には伝送容量の
半分しか使用されず、冗長チャネルを故障について常時
監視する手段が必要である。2)の手段では、2つのデ
ータチャネルが作動され、それによりエラーが直接明示
される。しかし同様に最大で半分の伝送容量しか使用さ
れず、冗長的電文を相互に割り当てるための付加的技術
コストが必要である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、エラ
ーのない通常動作時には全チャネル容量を使用すること
のできる方法を提供することである。さらに冗長的チャ
ネルの付加的検査が必要でなく、簡単なエラーの場合は
動作が中断することなく直ちに自動的に切り替えが行わ
れるように構成することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によ
り、エラーのない動作では、サブステーションの一方の
部分が一方のチャネルを介して受信および送信し、サブ
ステーションの他方の部分が他方のチャネルを介して受
信および送信し、1つのチャネルの故障の場合には、す
べてのデータを完全なチャネルを介して送信および受信
し、サブステーションの故障の場合、または2つのチャ
ネルの断路の場合には、すべての情報を2つのチャネル
を介して送信し、個々のサブステーションに対するデー
タはそれぞれのステーションアドレスによりそれぞれの
チャネルごとに送信し、エラー箇所に隣接するサブステ
ーションはデータを他方のチャネル上に迂回させて解決
される。
【0008】本発明の方法の有利な実施例とこの方法を
実施するための装置の有利な実施例は従属請求項に記載
されている。
【0009】メインステーションとサブステーションは
対向リングを介して相互に接続されている。本発明によ
れば、サブステーションの一方の部分が前進リングを介
して、他方の部分が後進リングを介して送信および受信
する。チャネルの欠落時には、本発明によれば全データ
交換がそれぞれ他方のチャネルを介して行われる。両方
のチャネルが故障した場合は、短時間の接続路再構成の
後、データ交換が再開される。従って故障の場合だけ伝
送容量が半分になる。
【0010】
【実施例】以下本発明を図面に基づき詳細に説明する。
【0011】図1に示されたサブステーションA1〜A
5は、本発明によりデータをチャネルAで受信および伝
送する。サブステーションB1〜B5はチャネルBでデ
ータの受信および伝送を行う。チャネルA、Bはサブス
テーションAn,Bnから見て種々異なる状態をとるこ
とができる。
【0012】−アクティブ:サブステーションは電文全
体をこのデータチャネルで受信し、その電文をこのデー
タチャネルに送信する。これは楕円により示されてい
る。
【0013】−パッシブ:サブステーションはデータチ
ャネルを完全に機能するとみなす。設定された構成によ
りサブステーションは電文を受信しない。チャネルはサ
ブステーションにより予備チャネルとみなされ、このチ
ャネルに固有電文は送信されない。これは破線により示
されている。
【0014】−非作動:サブステーションはこのデータ
チャネルにデータを伝送することのできないことを検知
する。サブチャネルは全電文をそれぞれ他方のチャネル
に伝送する。エラーの場合はこのチャネルに頼ることは
できない。これはXにより示されている。
【0015】図2はサブステーションAnの基本構成を
示す。このサブステーションは2つの送信器SA,SB
と2つの受信器EA,EBを有する。各チャネルA,B
は固有のチャネルアドレスを有する。このチャネルアド
レスは各サブステーションのベースアドレスと結合され
る。これにより各サブステーションA1〜A5、B1〜
B5は2つの異なるステーションアドレスを2つのチャ
ネルA,Bに有する。
【0016】 ステーションアドレス=ベースアドレス+チャネルアドレス (1) 通常動作時にはスイッチSO1とSO2は閉じており、
スイッチSO3とSO4が開放している。
【0017】2つのチャネルA,Bの1つが故障する
と、データ交換はそれぞれ他方のチャネルにより引き継
がれる。チャネルAが故障すると、サブステーションA
1〜A5のデータ電文は付加的にチャネルBで伝送され
る。これは図3からわかる。チャネルBが故障した場
合、サブステーションB1〜B5からの、およびそれら
への電文交換はチャネルAを介して行われる(図4)。
【0018】サブステーションの1つが完全に故障する
か、または両方のチャネルA,Bが1つの箇所で遮断し
た場合、データ交換は短時間の再構成の後に継続され
る。エラー箇所に隣接するサブステーションでの再構成
は図5ないし図6に従い行われる。その後、チャネルA
の送信器は再構成されたサブステーションAn,Bnの
チャネルBの受信器と接続される。メインステーション
での構成リストの処理を阻止するためこのようなエラー
の場合、サブステーションへの各データ電文が両方のチ
ャネルA,Bで伝送される。上に述べたアドレス付与に
より、ステーションアドレスは常に一義的である。この
構成を設定するためにスイッチS03ないしS04が用
いられ、図6ではスイッチS01ないしS02が開放さ
れる。
【0019】この方法の制御はまず第1にメインステー
ションによって行われる。サブステーションは固有のア
ルゴリズムにより関与する。通常動作では、各サブステ
ーションは優先チャネルを有し、この優先チャネルで電
文を受信および送信する。図1によれば、サブステーシ
ョンA1〜A5は優先チャネルAを有し、サブステーシ
ョンB1〜B5は優先チャネルBを有する。サブステー
ションAn,Bnのチャネルへの分配は固有の分配関数
により実行される。この分配関数は、ステーションアド
レスを両チャネルへ均等に分配することを保証し、容易
に計算することができる。
【0020】 優先チャネル=f(ベースアドレス) (2) 専用構成の際にはHash関数またはそのほかのアルゴ
リズムを使用することが考えられる(例えば冗長的サブ
ステーション)。この分配関数の計算はメインステーシ
ョンとサブステーションとで同じように実行されなけれ
ばならない。
【0021】各サブステーションは設定されたそのベー
スアドレスに基づき、初期化フェーズで式(1)に従い
そのステーションアドレスを検出し、分配関数(2)を
用いてその優先チャネルを検出する。個々のサブステー
ションAn,BnをチャネルA,Bに固定的に所定のよ
うに分配することも可能である。サブステーションA
n,Bnは常時両方のチャネルA,Bの状態を監視す
る。2つのチャネルA,Bが機能していれば、それぞれ
のサブステーションAn,Bnはその電文を専ら優先チ
ャネルで送信する。優先チャネルの故障の場合、サブス
テーションは全電文をその予備チャネルで送信する。図
5ないし図6のエラーが存在する場合、サブステーショ
ンはこのエラーを検知せず、その電文を引き続き優先チ
ャネルで送信する。
【0022】図7はメインステーションHSでのデータ
流制御の基本方式を示す。送信すべき電文はチャネルセ
クタ01に供給される。チャネルセクタ01は分配関数
(2)を用いた計算により、または固定の所定スキーマ
に従って電文を分配する。通常動作では、スイッチ03
と13は閉じており、スイッチ04と14が開放してい
る。チャネルAに対する電文はマルチプレクサ05を介
してチャネルコーダ06に供給される。ここではチャネ
ルアドレス09を用いて式(1)によりサブステーショ
ンA1〜A5の目的アドレスを算出される。引き続き、
ビット流が伝送のため線路コーダ07で線路コーディン
グされ、閉じたスイッチ08を介して伝送チャネルAに
供給される。電文のデータチャネルBへの送信も相応し
て行われる。マルチプレクサ15、チャネルコーダ1
6、チャネルアドレス19、線路コーダ17およびスイ
ッチ18も相応に構成されている。チャネルAでデータ
が受信されると、まず線路デコーダ21によってビット
流が検出され、チャネル絞り22に供給される。ここで
はソースアドレスからチャネルアドレスが除去され、一
義的なベースアドレスだけが得られる。伝送チャネルB
で受信された電文の処理も同じように、線路デコーダ3
1とチャネル絞り32により行われる。マルチプレクサ
40は2つのチャネルの電文をまとめ、この電文は上位
部で使用される。
【0023】チャネル監視部20と30は2つのチャネ
ルA,Bを監視し、エラー論理回路10にチャネルA,
Bの状態を供給する。ブールの結合動作により制御信号
が形成され、この制御信号はスイッチ03、04、0
8、13、14と18を制御する。伝送チャネルが故障
した場合のデータ流の迂回はこの機構を介して行われ
る。
【0024】両方のチャネルA,Bが正常に機能してい
れば、スイッチ03と13は閉じている。閉じたスイッ
チ08と18はデータ流をさらにチャネルA,Bに導通
する。
【0025】チャネルAが故障するとスイッチ14が閉
じ、スイッチ03が開放する。これにより、メインステ
ーションは全電文をチャンネルBに送信する。これで図
3に図示の構成が得られる。スイッチ08はチャネルA
を分離する。線路コーダのエラーによりサブステーショ
ンA1〜A5はその優先チャネルが故障していることを
検知し、全電文の送信をその予備チャネル(チャネル
B)で行う。データチャネルBの故障も相応して取り扱
われる。
【0026】サブステーションが完全に故障するか(図
6)、または2つの伝送媒体が同じ箇所で障害を受ける
と(図5)、まず故障に隣接するサブステーションの再
構成が必要である。メインステーションはチャネルA,
Bを介して順次これに接続されたサブステーションを検
査する。すなわち、それぞれ隣接するサブステーション
A1,B1から出発して、メインステーションがそれぞ
れの相補チャネルを介して応答が得られないサブステー
ションまで検査する。図5ではこれは、チャネルAに対
するサブステーションB5であり、チャネルBに対する
サブステーションA5である。次にメインステーション
は、相補チャネルを介して最後に応答を受信したサブス
テーションを指示し、再構成する。図5に示された実施
例では、ステーションA5とB5を再構成しなければな
らない。サブステーションA5では、スイッチS01が
開放され、スイッチS04が閉成される。サブステーシ
ョンB5では、スイッチS02が開放され、スイッチS
03が閉成される。サブステーション(図6のA4)が
完全に故障すると、メインステーションはこれを両方の
チャネルA,Bで検知する。メインステーションは再
び、それぞれ隣接するサブステーションA1,B1から
出発して、それぞれの相補チャネルを介して応答が得ら
れないサブステーションまで検査する。図6ではこれは
チャネルAとBに対するサブステーションA4である。
次にメインステーションは再び、相補チャネルを介して
最後に応答を受信したサブステーションを指示し、再構
成する。サブステーションA3ではスイッチS01が開
放され、スイッチS04が閉成される。サブステーショ
ンA5ではスイッチS02が開放され、スイッチS03
が閉成される。同時にサブステーションA5にはチャネ
ルBが優先チャネルとして割り当てられる。メインステ
ーションではこのエラーの識別に基づき、スイッチ0
3、04、13と14が閉成される。閉成されたスイッ
チ08と18はデータ流をチャネルA,Bにさらに導通
する。
【0027】このスイッチ位置により、各電文は各チャ
ネルに送信される。しかしチャネルは固有のチャネルア
ドレスにより別の目的アドレスを受け取る。メインステ
ーションにより受信された電文はこの構成の場合、それ
ぞれ相補チャネルにより受信されるから、チャネル絞り
は必然的にチャネルアドレスに依存しないで動作しなけ
ればならない。
【0028】このダブルリングでの冗長性排除方法は、
線路コード化の形式および伝送媒体に依存しないで機能
する。前提となるのは、中央チャネルアクセス法が使用
されることである。電文のデータチャネルへの分配はメ
インステーションの上位部に対しては明らかでない。し
かしデータチャネル上のプロトコルは、各サブステーシ
ョンが2つのステーションアドレスを有することができ
るように構成しなければならない。プロトコルにより設
定された、アドレシング可能なサブステーションの最大
数は本発明の方法により半分になる。上位部はベースア
ドレスにより処理すれば良いだけであり、個々の伝送チ
ャネルでの固有のステーションアドレスは隠されたまま
である。
【0029】
【発明の効果】本発明により、エラーのない通常動作時
には全チャネル容量を使用することのできる方法が得ら
れ、さらに冗長的チャネルの付加的検査が必要でなく、
簡単なエラーの場合は動作が中断することなく直ちに自
動的に切り替えが行われるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によりデータ伝送を行うメインステーシ
ョンとサブステーションの概略図である。
【図2】サブステーションAnの基本構成を示す概略図
である。
【図3】本発明の実施例を説明するための概略図であ
る。
【図4】本発明の実施例を説明するための概略図であ
る。
【図5】本発明の実施例を説明するための概略図であ
る。
【図6】本発明の実施例を説明するための概略図であ
る。
【図7】メインステーションの基本構成を示す概略図で
ある。
【符号の説明】
A1〜A5 サブステーション B1〜B5 サブステーション HS メインステーション 01 チャネルセクタ 03、13 スイッチ 05、15、40 マルチプレクサ 16、17 線路コーダ 19 チャネルアドレス 20、30 チャネル監視部 21 線路デコーダ 22、32 チャネル絞り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス ブンケ ドイツ連邦共和国 クレムリンゲン イム アルトドルフ 5 (72)発明者 アンドレアス ド キュヴリ ドイツ連邦共和国 ハンブルク ゲルティ ッヒシュトラーセ 4ベー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メインステーションと複数のサブステー
    ション間でデータを伝送し、メインステーション(H
    S)は集中アクセス法を使用し、反対方向に駆動される
    チャネル(A,B)からなるダブルリングを介してサブ
    ステーション(A1〜A5,B1〜B5)と接続されて
    いる、ダブルリングトポロジーでのデータリングにおけ
    る冗長性排除方法において、 エラーのない動作では、サブステーションの一方の部分
    (A1〜A5)が一方のチャネル(A)を介して受信お
    よび送信し、サブステーションの他方の部分(B1〜B
    5)が他方のチャネル(B)を介して受信および送信
    し、 1つのチャネル(A,B)の故障の場合には、すべての
    データを完全なチャネル(B,A)を介して送信および
    受信し、 サブステーション(A1〜A5,B1〜B5)の故障の
    場合、または2つのチャネル(A,B)の断路の場合に
    は、すべての情報を2つのチャネル(A,B)を介して
    送信し、 個々のサブステーション(A1〜A5,B1〜B5)に
    対するデータはそれぞれのステーションアドレスにより
    それぞれのチャネル(A,B)ごとに送信し、エラー箇
    所に隣接するサブステーションはデータを他方のチャネ
    ル(B,A)上に迂回させることを特徴とする、ダブル
    リングトポロジーでのデータリングにおける冗長性排除
    方法。
  2. 【請求項2】 サブステーション(An,Bn)のチャ
    ネル(A,B)への分配を固有の分配関数に従って実行
    する請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 サブステーション(An,Bn)のチャ
    ネル(A,B)への分配を固定的に設定する請求項1記
    載の方法。
  4. 【請求項4】 メインステーション(HS)はチャネル
    分配部を有し、該チャネル分配部はチャネル(A,B)
    の状態に応じてデータをチャネル(A,B)に導通し、 サブステーション(A1〜A5,B1〜B5)はそれぞ
    れ2つの送信器(SA,SB)と2つの受信器(EA,
    EB)を有し、 該送信器と受信器はエラーのない動作では、それぞれ1
    つのチャネル(A,B)と接続され、 2つのチャネル(A,B)の断路または1つのサブステ
    ーション(A1〜A5,B1〜B5)の故障の場合に
    は、エラー箇所に隣接するサブステーションにてスイッ
    チ(S03,S04)を介して一方のチャネル(A)の
    送信器(SA)が他方のチャネル(B)の受信器と接続
    されるか、または他方のチャネル(B)の送信器(S
    B)が一方のチャネル(A)の受信器(EA)に接続さ
    れ、 データは一方のチャネル(A)から他方のチャネル
    (B)へ迂回されるか、または他方のチャネル(B)か
    ら一方のチャネル(A)へ迂回されることを特徴とする
    請求項1に記載の方法を実施するための装置。
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DE4242438.0 1992-12-16

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