JPH0662017A - 冗長化ｌａｎの伝送媒体切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の伝送媒体を有する冗長化ＬＡＮにおい
て、異常が発生すると、同一条件で伝送媒体を自動的に
切換える。また、より監視員の判断に近い条件で伝送媒
体を切換える。 【構成】 各伝送媒体１ａ，１ｂ毎に予め設定された１
種類以上の各測定時間内における各エラー回数を計数す
る複数のエラー回数計数回路１７ａ，１７ｂと、各測定
時間毎に伝送媒体相互間のエラー回数の差を算出する複
数のエラー回数差算出回路２５と、算出された各測定時
間毎の各エラー回数差がそれぞれ各測定時間毎に定めら
れた各判定値と比較し各測定時間毎に最もエラーが発生
していない伝送媒体を判定する１個以上の判定回路２
３，２４と、各判定回路にて判定された各測定時間毎の
各判定結果から次に稼働系とする伝送媒体を最終決定す
る切換優先判断回路２８とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信の信頼性を確保す
るために各ノードを複数の伝送媒体で接続した冗長化Ｌ
ＡＮに係わり、特に、異常発生時における伝送媒体の切
換制御を行う冗長化ＬＡＮの伝送媒体切換装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワー
ク）のなかには、通信の信頼性を確保するために各ノー
ドを複数の伝送媒体で接続したものがある。このような
冗長化ＬＡＮにおいては、いずれか一方の伝送媒体を主
系とし、他方を補助系と設定し、通常は主系の伝送媒体
を稼働状態とし、補助系を待機状態とする。そして、主
系の伝送媒体に何等かの異常が発生すると、補助系の伝
送媒体を稼働状態へ切換え、異常が生じた主系を待機状
態へ切換える。さらに、この各伝送媒体の稼働状態・待
機状態の切換を自動的に実行する方式と、監視員が手動
で切換える方式とがある。

【０００３】手動で切換える方式においては、切換え条
件が人間の思考によって行われるので柔軟性に富んでい
る。例えば同一レベルのエラー回数が確認されたとして
も、短期間で終了するものか、長期間に亘って発生する
ものかを区別して、実際に伝送媒体を切換える必要があ
るか否かを判断できる。

【０００４】しかし、マニアル操作の場合は、異常発生
を確認してから実際に切換操作するまでに多少の時間が
必要となる。したがって、故障発生に対して迅速な対応
ができない問題がある。また、監視員が異常発生に気付
くのが遅れると、異常状態のまま長期間に亘って運転さ
れることになる。

【０００５】そこで、異常発生時に稼働伝送媒体を自動
的に切換える冗長化ＬＡＮは、例えば図１４に示すよう
に構成されている。Ａ系とＢ系とからなる一対の伝送媒
体１ａ，１ｂに、回線分岐回路２ａ，２ｂ及び伝送媒体
切換装置３を介して計算機４が接続されている。伝送媒
体切換装置３は、各伝送媒体１ａ，１ｂ上に発生するエ
ラーを検出し、異常が生じた場合には、伝送媒体１ａ，
１ｂを自動的に正常な方に切換える。

【０００６】具体的には、各エラー検出回路５ａ，５ｂ
は各受信モデム６ａ，６ｂから伝送制御回路７ａ，７ｂ
へ入力される各伝送媒体１ａ，１ｂ上を伝送される各デ
ータを監視して、例えばビットエラー等が検出される
と、エラー検出情報を二重化制御回路８へ送出する。二
重化制御回路３は、エラー回数を計数してエラー頻度が
例えば許容限界以上になると、伝送系選択回路９へ切換
え先の伝送媒体１ａ，１ｂを指定した切換信号を送出す
る。伝送系選択回路９は、切換信号に応じて、計算機４
に接続する伝送媒体１ａ，１ｂに対応する伝送制御回路
７ａ，７ｂからの信号線を選択する。

【０００７】また、計算機４は伝送系選択回路９で選択
されたいずれか一方の伝送制御回路７ａ，７ｂ及び送信
モデム１０ａ．１０ｂを介して伝送媒体１ａ，１ｂへ情
報を送出する。逆に伝送媒体１ａ，１ｂからの情報は受
信モデム６ａ，６ｂおよび伝送制御回路７ａ，７ｂ，を
介して伝送系選択回路９に入力され、この伝送系選択回
路９によっていずれか一方の情報か選択されて計算機４
へ入力される。

【０００８】このように、主系に指定された伝送媒体１
ａ，１ｂに異常が生じると自動的に、稼働伝送媒体が、
他方の補助系と指定された伝送媒体１ｂ，１ａへ切換る
ので、監視員の監視負担を軽減できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１４
に示すように構成された冗長化ＬＮＡの伝送媒体切換装
置３においても、まだ解消すべき次のような課題があっ
た。

【００１０】すなわち、従来の伝送媒体切換装置３にお
いては、２本の伝送媒体１ａ，１ｂのうち例えばＡ系の
伝送媒体１ａを主系と設定し、他方のＢ系の伝送媒体１
ｂを予備系と設定している。そして、通常は主系の伝送
媒体１ａのみを用いてデータ伝送を行い、稼働状態の主
系の伝送媒体１ａに異常が発生すると、稼働伝送媒体が
待機状態の予備系の伝送媒体１ｂに自動的に切換わる。
そして、監視員は待機状態の主系の異常に対する対策を
実行し、異常が解消されるとマニアル操作でもって、稼
働系伝送媒体を元の主系の伝送媒体１ａに戻す。

【００１１】すなわち、この伝送媒体切換装置３におい
ては、主系に設定された伝送媒体１ａが稼働中に異常が
発生すると、自動的に補助系に設定された待機中の伝送
媒体１ｂに切換わる。しかし、補助系に設定された伝送
媒体１ｂが稼働中に異常が生じた場合には自動的に待機
中の主系の伝送媒体１ａに自動的に切換わることはな
い。

【００１２】したがって、主系の伝送媒体１ａに異常が
発生し、予備系の伝送媒体１ｂに自動的に切換えられた
後に、待機中の主系の伝送媒体１ａの異常が解除された
状態においては。たとえ、稼働中の補助系の伝送媒体１
ｂに異常が発生したとしても、待機中の主系の伝送媒体
１ａに自動的に切換わらない問題がある。よって、この
場合、上述したように手動で切換える必要があるので、
上述した問題が生じる。

【００１３】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、各伝送媒体を主系又は補助系と予め固定す
る事なく、異常が発生すると、同一条件で稼働状態又は
待機状態に自動的に切換わり、かつ、異常発生と判断す
るための測定時間を１種類以上設けて、各測定時間毎
に、判断基準を異ならせることによって、より監視員の
判断に近い条件でもって、伝送媒体を切換えることがで
き、より緻密な切換制御ができ、冗長性ＬＡＮの信頼性
をより一層向上できる冗長化ＬＡＮの伝送媒体切換装置
を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明は、各ノードが複数の伝送媒体に対してそれぞ
れ接続され、複数の伝送媒体のうち一つの伝送媒体を稼
働系とし他の伝送媒体を待機系とする冗長化ＬＡＮにお
ける各伝送媒体を稼働系又は待機系に切換制御する冗長
化ＬＡＮの伝送媒体切換装置において、

【００１５】各伝送媒体毎に該当伝送媒体における予め
設定された１種類以上の各測定時間内における各エラー
回数を計数する複数のエラー回数計数回路と、各測定時
間毎に伝送媒体相互間のエラー回数の差を算出する複数
のエラー回数差算出回路と、算出された各測定時間毎の
各エラー回数差がそれぞれ各測定時間毎に定められた各
判定値と比較し各測定時間毎に最もエラーが発生してい
ない伝送媒体を判定する１個以上の判定回路と、各判定
回路にて判定された各測定時間毎の各判定結果から次に
稼働系とする伝送媒体を最終決定する切換優先判断回路
とを備えたものである。

【００１６】

【作用】このように構成された冗長化ＬＡＮの伝送媒体
切換装置によれば、各伝送媒体毎に、エラー回数計数回
路が設けられている。さらに、この各エラー回数計数回
路においては、エラー回数を計数するために互いに長さ
が異なる１種類以上の測定時間が設定されている。そし
て、各測定時間毎にエラー回数が計数される。

【００１７】したがって、エラーの発生状況が、短期間
に多くのエラーが発生したのか、長期に亘って小さいエ
ラーが継続して発生したのかを区別して把握できる。た
とえは短期間に多くのエラーか発生するとこのエラーは
突発的な雑音であると判断でき、長期に亘って少ないエ
ラーが継続する場合は故障と判断できる。したがって、
短期的な雑音においても伝送媒体を切換えると共に、時
間当たりのエラー回数は少ないが長期に亘る場合は故障
であるので、この場合も伝送媒体を切換える。

【００１８】具体的手法として、本発明においては、各
測定時間毎に伝送媒体相互間のエラー回数の差を算出す
る。なお、このエラー回数差を算出する理由は、両方の
伝送媒体に同時エラーが発生して切換判定値を越えてし
まった場合は、エラーの少ない方に切換える必要かあ
る。そして、この場合、両者のエラー回数差でもって評
価するのが最良であるからである。そして、このエラー
回数差と各測定時間毎に定められた各判定値とを比較す
ることによって、該当測定時間に対して、伝送媒体を切
換えるか否か、切換える場合はどの伝送媒体へ切換える
かを判定する。そして、切換優先判断回路において、各
測定時間毎の判定結果に基づいて最終的な切換伝送媒体
を決定する。

【００１９】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。

【００２０】図１は実施例の伝送媒体切換装置が組込ま
れた冗長化ＬＡＮを構成する一つのノードを示す模式図
である。図１４に示した従来の伝送媒体切換装置３と同
一部分には同一符号が付してある。したがって、重複す
る部分の詳細説明は省略されている。

【００２１】この実施例の伝送媒体切換装置１１におい
ては、各伝送媒体１ａ，１ｂは主系，補助系の区別はさ
れていない。Ａ系およびＢ系の各伝送媒体１ａ，１ｂ上
を伝送される各種デジタルデータ信号は、それぞれ回線
分岐回路２ａ，２ｂおよび各受信モデム６ａ，６ｂを介
して、受信切換回路１２の各切換端子ａ，ｂへ印加され
ると共に、各エラー検出回路５ａ，５ｂへ入力される。
各エラー検出回路５ａ，５ｂは各伝送制御回路７ａ，７
ｂ上のデジタルデータ信号を監視して、例えばビットエ
ラー等が検出されると、エラー検出信号ｅ1 ，ｅ2 を二
重化制御回路１３へ送出する。

【００２２】また、各伝送媒体１ａ，１ｂ上を伝送され
る各種デジタルデータ信号は先着判定回路１４へも入力
される。この先着判定回路１４は、両方の伝送媒体１
ａ，１ｂが共に正常であると仮定した場合に、この２本
の伝送媒体１ａ，１ｂのうち、先にデータを受信した伝
送媒体１ａ，１ｂからの受信データを優先して伝送制御
回路１５を介して計算機４へ導く回路である。そして、
この先着判定回路１４からの選択信号ｓ0 が信号切換回
路１６の常閉接点ａを介して前記受信切換回路１２の切
換制御端子へ印加される。

【００２３】二重化制御回路１３は、各エラー検出回路
５ａ，５ｂからのエラー検出信号ｅ1 ，ｅ2 に対して所
定の演算・判定処理を実行し、回路切換信号ｄ2 を信号
切換回路１６の切換制御端子へ印加すると共に、切換先
の伝送媒体１ａ，１ｂを特定する選択信号ｓ2 を信号切
換回路１６の常開端子ｂを介して受信切換回路１２の切
換制御端子へ印加する。

【００２４】すなわち、二重化制御回路１３が両方の伝
送媒体１ａ，１ｂは共に正常であると判断した場合に
は、回路切換信号ｄ2 は［０］レベル状態を維持して、
信号切換回路１６は常閉端子ａ側に接続されている。し
たがって、この期間においては、先着判定回路１４の選
択信号ｓ0 によって、受信切換回路１２が先にデータを
受信した方の伝送媒体１ａ，１ｂを選択する。

【００２５】また、異常発生時においては、［１］レベ
ルの回路切換信号ｄ2 が出力され、信号切換回路１６が
常開端子ｂ側に接続されるので、受信切換回路１２は二
重化制御回路１３からの選択信号ｓ2 によって切換制御
される。

【００２６】また、計算機４から出力されるデジタルデ
ータ信号は、伝送制御回路１５および各送信モデム１０
ａ，１０ｂを介して無条件に両方の伝送媒体１ａ，１ｂ
へ送出される。すなわち、この伝送媒体切換装置１１は
各伝送媒体１ａ，１ｂからの受信データのみを切換制御
する。

【００２７】二重化制御回路１３は例えば図２に示すよ
うに構成されている。各エラー検出回路５ａ，５ｂから
入力されたエラー検出信号ｅ1 ，ｅ2 はそれぞれエラー
回数計数回路１７ａ，１７ｂへ入力される。

【００２８】Ａ系の伝送媒体１ａに対応するエラー回数
計数回路１７ａは、図３に示すように、タイミング発生
回路１８，カウンタ１９，３個のデータラッチ２０ａ，
２０ｂ，２０ｃと減算回路２１と加算回路２２とで構成
されている。そして、エラー回数計数回路１７ａは、１
秒の短測定時間Ｔs と４秒の長測定時間Ｔl とにおける
各エラー回数Ｎas，Ｎalを計数する機能を有する。

【００２９】すなわち、タイミング作成回路１８は１秒
周期のクロック信号を出力する。カウンタ１９はエラー
検出信号ｅ1 のパルス数（エラー数）を１秒間計数して
１秒間のエラー回数Ｎasとし出力する。また、１秒毎に
カウンタ１９から出力される計数値は各データラッチ回
２０ａ〜２０ｃでラッチされ、減算回路２１およぴ加算
回路２２でもって加減演算され、１秒周期毎に、この周
期を含む前の４周期分のエラー回数を加算した４秒間の
エラー回数Ｎalを出力する。

【００３０】また、Ｂ系の伝送媒体１ｂに対応するエラ
ー回数計数回路１７ｂも、前述したＡ系のエラー回数計
数回路１７ａと同一構成であり、１秒経過する毎に、１
秒間のエラー回数Ｎbsと４秒間のエラー回数Ｎblとを出
力する。

【００３１】各エラー回数計数回路１７ａ，１７ｂから
出力された１秒間の各エラー回数ＮaS，Ｎbsは１秒単位
の差計算・判定回路２３へ入力される。また、各エラー
回数計数回路１７ａ，１７ｂから出力された４秒間の各
エラー回数Ｎal，Ｎblは４秒単位の差計算・判定回路２
４へ入力される。

【００３２】１秒単位の差計算・判定回路２３は例えば
図４に示すように構成されている。Ａ系およびＢ系のエ
ラー回数Ｎas，ＮbSはエラー回数差算出回路２５におい
て、両者のエラー回数差ｄs が算出される。 ｄs ＝Ｎas−ＮbS …(1)

【００３３】エラー回数差算出回路２５から出力された
エラー回数差ｄs は次の４つの比較回路２６ａ，２６
ｂ，２６ｃ，２６ｄの各（＋）側端子へ入力される。比
較回路２６ａの（−）側入力端子にはこの１秒の短測定
時間Ｔs に対応する切換判定値Ｋssが印加され、比較回
路２６ｄの（＋）側入力端子には前記切換判定値Ｋssを
極性反転した値（−Ｋss）が印加されている。また、比
較回路２６ｂの（−）側入力端子にはこの１秒の短測定
時間Ｔs に対応する切換解除値Ｋrsが入力され、比較回
路２６ｃの（＋）側入力端子には前記切換判定値Ｋrsを
極性反転した値（−Ｋrs）が印加されている。

【００３４】比較回路２６ａ及び比較回路２６ｂの各出
力信号は次のＲＳ型のＦＦ（フリップフロップ）２７ａ
のセット端子Ｓおよびリセット端子Ｒに印加され、比較
回路２６ｃ及び比較回路２６ｄの各出力信号は別のＦＦ
２７ｂのリセット端子Ｒおよびセット端子Ｓに印加され
ている。各ＦＦ２７ａ，２７ｂの出力信号はオアゲート
２７ｃを介して図１の信号切換回路１６を切換制御する
回路選択信号ｄｓとして次の切換優先判断回路２８へ送
出される。

【００３５】また、ＦＦ２７ｂの出力信号は次に稼働系
となる伝送媒体１ａ，１ｂを指定する予備選択信号ｓｓ
として出力される。なお、予備選択信号ｓｓが［１］の
場合はＢ系の伝送媒体１ｂを示し、予備選択信号ｓｓが
［０］の場合はＡ系の伝送媒体１ａを示す。そして、予
備選択信号ｓｓは次の切換優先判断回路２８へ送出され
る。

【００３６】各比較回路２６ａ〜２６ｄ，各ＦＦ２７
ａ，２７ｂおよびオアゲート２７ｃはこの１秒の短測定
時間ＴS に対する伝送媒体１ａ，１ｂを選択する判定回
路を構成する。

【００３７】また、４秒単位の差計算・判定回路２４は
前述した１秒単位の差計算・判定回路２３と同様の回路
構成を有している。なお、図４の各比較回路２６ａ〜２
６ｄの（−）側入力端子には、４秒の長測定時間Ｔl に
おける切換判定値Ｋslおよび切換解除値Ｋl が印加され
ている。そして、差計算・回路２４内において、エラー
回数差ｄｌが算出され、４秒単位の差計算・判定回路２
４から長測定時間Ｔlに対する予備選択信号ｓｌおよび
回路切換信号ｄｌが次の切換優先判断回路２８へ送出さ
れる。

【００３８】切換優先判断回路２８は、図７に示すよう
に、各１個のインバータ２８ａ，アンドゲート２８ｂと
２個のオアゲート２８ｃ，２８ｄとで構成されている。
１秒の短測定時間Ｔs の差計算・判定回路２３から出力
された回路切換信号ｄｓおよび４秒の長測定時間Ｔｌの
差計算・判定回路２４から出力された回路切換信号ｄｌ
はオアゲート２８ｃを介して最終の回路選択信号ｄ2 と
して図１の信号切換回路１６の切換制御端子へ印加され
る。

【００３９】また、信号切換回路１６の常開端子ｂに対
する最終の選択信号ｓ2 は、１秒の短測定時間Ｔs の差
計算・判定回路２３から出力された予備選択信号ｓｓが
［１］の場合に無条件にＢ系の伝送媒体１ｂを指定する
［１］になる。また、１秒の短測定時間Ｔs の回路切換
信号ｄｓが［０］の場合で、かつ４秒の長測定時間Ｔl
の予備選択信号ｓｌが［１］の場合に、選択信号ｓ2 は
［１］レベルとなる。その他の場合、選択信号ｓ2 はＡ
系の伝送媒体１ａを示す［０］レベルである。

【００４０】すなわち、たとえ４秒の長測定時間Ｔl の
差計算・判定回路２４がＢ系の伝送媒体１ｂを選択した
としても（ｓｌ＝１）、１秒の差計算・判定回路２３か
ら出力される予備選択信号ｓｓおよび回路切換信号ｄｓ
が共に［０］の条件が成立しないと、この予備選択信号
ｓｌが最終の選択信号ｓ2 として出力されない。したが
って、４秒の長測定時間Ｔl の差計算・判定回路２４か
ら出力された予備選択信号ｓｌは１秒の短測定期間Ｔs
の予備選択信号ｓｓに比較して、優先度が低い。

【００４１】表２に切換優先判断路回２８の各入力値と
出力値との関係を示す。なお、表２において、回路切換
信号ｓ2 が［０］の場合は、選択信号ｓ2 は受信切換回
路１２に届かないで、この選択信号ｓ2 は意味を持たな
い。

【００４２】このように構成された伝送媒体切換装置１
１において、差計算・判定回路２３，２４に対してそれ
ぞれ設定される１秒の短測定時間Ｔs と４秒の長測定時
間Ｔl における各切換判定値Ｋss，Ｋslおよび各切換解
除値Ｋrs，Ｋrlは例えば図５に示すように設定されてい
る。

【００４３】但し、図５は一方の伝送媒体１ａ，１ｂの
エラー回数が多くなり、異常と判定されて、他方の伝送
媒体１ｂ，１ａに稼働系を切換える場合に、切換先の伝
送媒体１ｂ．１ａが全く正常であった場合を想定してい
る。この場合、各切換判定値Ｋss，Ｋsl、各切換解除値
Ｋrs，Ｋrlおよび各測定時間Ｔs ．Ｔl は下記に示す関
係を有する。 Ｋss＞Ｋrs …(2) Ｋsl＞Ｋrl …(3) （Ｋsl／Ｔl ）＜（Ｋss／Ｔs ） Ｔs ＜Ｔl …(4) Ｋss＜Ｋsl …(5)

【００４４】図５は、基本的に、計数されたエラー回数
Ｎが切換判定値Ｋss，Ｋsl以上に増加すると伝送媒体１
ａ，１ｂを切換え、エラー回数Ｎが切換解除値Ｋrs，Ｋ
rl以下に低下すると転送媒体１ａ，１ｂの切換状態を元
の状態に復帰させる。

【００４５】エラー回数Ｎが切換判定値Ｋss，Ｋsl近傍
で変動すると、伝送媒体１ａ，１ｂが頻繁に切換わる。
この場合、その都度その時点で受信されているデータは
破棄される。この現象を防止するために、(2)(3)式で示
すように、切換判定値Ｋss，Ｋslを切換解除値Ｋrs，Ｋ
rl以上設定してヒステリシスを設けている。

【００４６】また、４秒の長測定時間Ｔl における時間
当りの切換判定値（Ｋsl／Ｔl ）を１秒の短測定時間Ｔ
s における時間当りの切換判定値（Ｋss／Ｔs ）より低
く設定するしている。すなわち、長測定時間Ｔl におい
て、単位時間の発生回数が低いエラーが継続して発生し
た場合であっても、異常発生と判断して伝送媒体１ａ，
１ｂを切換対象とする。

【００４７】但し、その低さの程度にも限界があり、長
測定時間Ｔl の切換判定値Ｋslが短測定時間Ｔs の切換
判定値Ｋssより小さくなる逆転現象を(4) 式で防止して
いる。

【００４８】前述したように、図５の理論は切換える相
手側の伝送媒体１ａ，１ｂが全く正常である場合に適用
されるが、両方の伝送媒体１ａ，１ｂに切換判定値を越
えるエラーが発生していた場合はエラーの少ない方の伝
送媒体を選択する必要がある。したがって、例えば、図
４に示すように、各伝送媒体１ａ，１ｂ相互間における
エラー回数差ｄを算出して、このエラー回数差ｄ（＝Ｎ
ａ−Ｎｂ）でもって評価している。

【００４９】エラー回数差ｄが正（＋）であれば、この
エラー回数差ｄをＡ係の伝送媒体１ａへの切換条件を作
るためのＡ系のエラー頻度とする。また、エラー回数差
ｄが負（−）であれば、逆にＢ系への切換条件を作るた
めのエラー頻度とする。そして、各エラー頻度をＹ軸お
よびＸ軸に表した場合において、相互関係を前記切換判
定値Ｋs ，切換解除値Ｋr をパラメータで示すと図６に
示すように、(1) 〜(5) の５つ判定領域に分類される。

【００５０】判定領域(1) は、エラー回数差ｄが切換判
定値Ｋs より大きい（ｄ＞Ｋs ）場合であり、稼働系を
Ａ系の伝送媒体１ａへ切換える。具体的には、表１に示
すように、図４の比較器２６ａ，２６ｃの出力信号が
［１］レベルとなり、ＦＦ２７ａがセットされ、ＦＦ２
７ｂがリセットされる。その結果、オアゲート２７ｃを
介して［１］の回路切換信号ｄｓが出力される。また、
Ａ系の伝送媒体１ａを指定する［０］の予備選択信号ｓ
ｓが出力される。

【００５１】１秒の差計算・判定回路２３から出力され
る回路切換信号ｄｓは図７の切換優先判断回路２８を通
過して信号切換回路１６へ送出される。また、１秒の差
計算・判定回路２３から出力される回路切換信号ｄｓが
［１］レベルの場合、アンドゲート２８ｂは成立しない
ので、切換優先判断回路２８から出力される最終の選択
信号ｓ2 は［０］レベルとなる。その結果、信号切換回
路１６が常開端子ｂ側に切換わり、受信切換回路１２が
Ａ系の伝送媒体１ａ側に切換わる。

【００５２】判定領域(2) は、エラー回数差ｄが切換判
定値Ｋs より小さく、かつ切換解除値Ｋr より大きい
（Ｋs ≧ｄ＞Ｋr ）場合であり、Ａ系の伝送媒体１ａが
稼働状態の場合、現状維持する。また、信号切換回路１
６が先着判定回路１４側に接続されていた場合は現状維
持する。さらに、Ｂ系の伝送媒体１ｂが稼働状態の場
合、信号切換回路１６へ［１］レベルの回路切換信号ｄ
2 を出力して、信号切換回路１６を先着判定回路１４側
に接続する。すなわち、先着判定回路１４が指定してい
る伝送媒体１ａ，１ｂが稼働系となる。

【００５３】この場合、表１に示すように、図４の回路
において、比較器２６ｃの出力信号が［１］レベルとな
るので、ＦＦ２７ｂがリセットされ、オアケート２７ｃ
から出力される回路切換信号ｄｓは前回値を維持する。
また、予備選択信号ｓｓはＡ系を指定する［０］レベル
である。

【００５４】判定領域(3) は、エラー回数差ｄが切換解
除値Ｋs の絶対値より小さい場合であり（−Ｋr ≧ｄ≧
Ｋr ）、エラー回数差ｄが小さいので、伝送媒体１ａ，
１ｂを切換える必要がない。信号切換回路１６へ［０］
レベルの回路切換信号ｄ2 を出力して、信号切換回路１
６を先着判定回路１４側に接続する。

【００５５】この場合、表１に示すように、図４の回路
において、比較器２６ｂ，２６ｃの出力が［１］レベル
となるので、各ＦＦ２７ａ，２７ｂがリセットされる。
その結果、［０］の予備選択信号ｓｓおよび［０］の回
路切換信号ｄｓが出力される。そして、図７における切
換優先判断回路２８において、最終の選択信号ｓ2 がＡ
系の伝送媒体１ａを示す［０］となるが、４秒の差計算
・判定回路２４も同一結果であれば、回路切換新語号ｄ
2 が［０］レベルであるので、たとえ選択信号ｓ2 が
［０］であっても、この選択信号ｓ2 は受信切換回路１
２へ達しない。

【００５６】判定領域(4) は、エラー回数差ｄが（−）
であり、切換判定値Ｋs より小さく、かつ切換解除値Ｋ
r より大きい（−Ｋr ＞ｄ≧−Ｋr ）場合である。この
場合、Ｂ系の伝送媒体１ｂが稼働状態の場合、現状維持
する。また、信号切換回路１６が先着判定回路１４側に
接続されていた場合は現状維持する。さらに、Ａ系の伝
送媒体１ａが稼働状態の場合、信号切換回路１６へ
［０］レベルの回路切換信号ｄ2 を出力して、信号切換
回路１６を先着判定回路１４側に接続する。すなわち、
先着判定回路１４が指定している伝送媒体１ａ，１ｂが
稼働系となる。

【００５７】この場合、表１に示すように、図４の回路
において、比較器２６ｂの出力が［１］レベルとなり、
ＦＦ２７ａがリセットされるのみで、回路切換信号ｄｓ
および予備選択信号ｓｓは前回値を維持する。

【００５８】判定領域(5) は、エラー回数差ｄが（−）
であり、かつ切換解除値Ｋr より大きい（−Ｋr ＞ｄ）
場合である。この場合、(1) の判定領域と逆に稼働系を
強制的にＢ系の伝送媒体１ｂへ切換える。

【００５９】この場合、表１に示すように、図４の回路
において、比較器２６ｂ，２６ｄの出力が［１］レベル
となり、［１］レベルの予備選択信号ｓｓおよび［１］
レベルの回路選択信号ｄｓが出力されれる。この場合、
４秒の差計算・判定回路２４の判断結果の如何に係わら
ず、図７の切換優先判断回路２８から、［１］レベルの
回路選択信号ｄ2 および［１］レベルの最終の選択信号
ｓ2 が出力される。その結果、受信切換回路１２はＢ系
の伝送媒体１ｂ側へ切換わる。

【００６０】

【表１】

【００６１】

【表２】

【００６２】このように構成された伝送媒体切換装置１
１であれば、Ａ系とＢ系との２系統の伝送媒体１ａ，１
ｂにおいて、両方の伝送媒体１ａ，１ｂが正常の場合
は、先着判定回路１４によって、先にデータが到来した
方の伝送媒体１ａ，１ｂが稼働系となり、他方が待機系
となる。

【００６３】そして、いずれか一方の伝送媒体１ａ，１
ｂに異常が発生すると、二重化制御回路１３から回路切
換信号ｄ2 が出力され、信号切換回路１６が二重化制御
回路１３側に切換わり、正常な方の伝送媒体１ａ，１ｂ
が選択されて稼働系となる。

【００６４】この場合、図９に示すように、エラー回数
を短測定時間Ｔs と長測定時間Ｔlとの複数の測定時間
で計数し、この複数のエラー回数で正常・異常を評価し
ているので、図８に示すように、短時間に頻度の高いエ
ラーが発生すると、即座に伝送媒体１ａ，１ｂが切換わ
ると共に、長時間に亘って頻度の低いエラーが発生し場
合であっても、伝送媒体１ａ，１ｂが切換わる。したが
って、操作員の高度な判断に対応する高い切換制御特性
を得ることができる。

【００６５】また、切換優先判断回路２８により、１秒
の短測定時間Ｔs の判定回路２３から出力された回路切
換信号ｄｓおよび予備選択信号ｓｓと、４秒の長測定時
間Ｔl の判定回路２４から出力された回路切換信号ｄｌ
および予備選択信号ｓｌとを優先度を付けて信号合成し
ている。

【００６６】例えば、１秒の判定回路２３と４秒の判定
回路とが同一結果であり、同一の伝送媒体１ａ，１ｂを
選択する場合は問題ないが、例えばエラー発生状態が各
判定値相互間に入った場合には、異なった判定を行う場
合がある。この場合には、１秒の短測定時間Ｔs の判定
結果を４秒の長測定時間Ｔl の判定結果に優先してい
る。

【００６７】この理由は、図３の回路図および図９のタ
イムチャートでも理解できるように、４秒の長測定時間
Ｔl のエラー回数Ｎｌは１秒の短測定時間Ｔs のエラー
回数Ｎs よりも時間的に過去のデータを使用しているの
で、新規の突発的な事態に対しては、１秒の短測定時間
Ｔs のエラー回数Ｎs で判断するのが重大事故を未然に
防止する上で好ましいからである。

【００６８】図１０は本発明の他の実施例に係わる伝送
媒体切換装置における差計算・判定回路２３のエラー回
数差算出回路２５に設定する減算演算のパラメータを変
更した場合におけるＡ系エラー頻度とＢ系エラー頻度と
の関係を示す図ある。この実施例のおいては、エラー回
数差ｄを下式のように設定している。 ｄ＝（Ｎａ−Ｎｂ）／（１＋α・Ｎａ＋α・Ｎｂ） …(6) 但し、係数αは正数である。

【００６９】すなわち、エラー頻度の変化比率が同じで
あっても、エラー頻度が多くなるに従ってエラー頻度の
変動値は当然多くなる。このためＮａとＮｂとの差をと
るとその変動値は倍になることになり、不安定さが増
し、選択信号ｓ2 の値が変動する可能性が高くなる。

【００７０】このような不都合を解消するためには、Ｎ
ａ又はＮｂが大きくなるに従って、ＮａとＮｂとの差に
対しても変動率が一定になるようにすればよい。従っ
て、(6) 式のような係数αを設定することによって、図
１０に示すように、Ａ系のエラー頻度又はＢ系のエラー
頻度が大きくなるに伴って、各判定領域(1) 〜(5) の間
隔を広くでき、伝送媒体１ａ，１ｂの切換動作の安定性
をより一層向上できる。なお、前記係数α＝０の場合
が、前述した式(1) の条件となり、各判定領域(1) 〜
(5) は図６で説明した通りである。

【００７１】図１１は本発明のさらに別の実施例の伝送
媒体切換装置における二重化制御回路１３ａの概略構成
を示すブロック図である。また、図１２はこの二重化制
御回路１３ａ内に組込まれるエラー回数計数回路１７aa
の概略構成図である。図２及び図３と同一部分には同一
符号が付してある。

【００７２】すなわち、図３に示すエラー回数計数回路
１７ａにおいては、測定時間Ｔの時間をさらに延長する
と、データラッチ２０ａ〜２０ｃの設置数をさらに増加
させる必要がある。そこで、図１２に示すように、過去
の影響度を示す係数βを設定し、各積算回路２９ａ，２
９ｂ及び加算回路２２ｃを用いることによって、任意の
測定時間Ｔにおけるおおよそのエラー回数Ｎａを得るこ
とができる。

【００７３】したがって、図１１の二重化制御回路１３
ａの差計算・判定回路３０においては、Ａ系，Ｂ系の各
伝送媒体１ａ，１ｂにおける前述した係数βで補正され
た１種類のエラー回数Ｎａ，Ｎｂが入力される。そし
て、このエラー回数Ｎａ，Ｎｂに基づいて各伝送媒体１
ａ，１ｂに対する切換判断が実施される。

【００７４】図１３は本発明のさらに別の実施例の伝送
媒体切換装置における各エラー回数計数回路１７aaa の
概略構成を示すブロック図である。図３と同一部分には
同一符号が付してある。

【００７５】この実施例回路においては、１秒の測定時
間のエラー回数，２秒の測定時間のエラー回数，３秒の
測定時間のエラー回数，４秒の測定時間のエラー回数の
各エラー回数に対して過去のそれぞれの時間に対する係
数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４を積算回路３０ａ〜３０ｄで
乗算して、加算回路２２ｃへ入力している。このように
各測定時間に対してそれぞれ個別に係数Ｋ１〜Ｋ４を設
定することによって、最終の伝送媒体１ａ，１ｂの切換
判定結果の寄与度に対して、過去の各時間毎に重付けを
行う事が可能となる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の冗長化ＬＡ
Ｎの伝送媒体切換装置によれば、各伝送媒体を主系又は
補助系と予め固定する事なく、異常が発生すると、同一
条件で稼働系又は待機系に自動的に切換わり、かつ、異
常発生と判断するための測定時間を１種類以上設けて、
各測定時間毎に、判断基準を異ならせている。したがっ
て、より監視員の判断に近い条件でもって、伝送媒体を
自動的にその時点でエラーの少ない最適に伝送媒体に切
換えることができ、より緻密な切換制御ができ、冗長性
ＬＡＮの信頼性をより一層向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る伝送媒体切換装置の
概略構成図、

【図２】 同実施例装置の二重化制御回路を示すブロッ
ク図、

【図３】 同実施例装置のエラー回数計数回路を示すブ
ロック図、

【図４】 同実施例装置の差計算・判定回路を示すブロ
ック図、

【図５】 測定時間と各切換判定値と各切換解除値との
関係を示す図、

【図６】 各エラー頻度相互間における各判定領域を示
す図、

【図７】 同実施例装置の切換優先判断回路を示すブロ
ック図、

【図８】 エラー頻度とエラー継続時間との関係を示す
図、

【図９】 エラー頻度と各測定時間との関係を示す図、

【図１０】 本発明の他の実施例に係る伝送媒体切換装
置の各エラー頻度相互間における各判定領域を示す図、

【図１１】 本発明のさらに別の実施例に係る伝送媒体
切換装置の二重化制御回路を示すブロック図、

【図１２】 同実施例装置におけるエラー回数計数回路
を示すブロック図、

【図１３】 本発明のさらに別の実施例に係る伝送媒体
切換装置のエラー回数計数回路を示すブロック図、

【図１４】 従来の伝送媒体切換装置の概略構成図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ…伝送媒体、４…計算機、５ａ，５ｂ…エラ
ー検出回路、１１…伝送媒体切換装置、１２…受信切換
回路、１３…二重化制御回路、１４…先着判定回路、１
５…伝送制御回路、１６…信号切換回路、１７ａ，１７
ｂ…エラー回数計数回路、２３，２４…差計算・判定回
路、２５…エラー回数差算出回路、２８…切換優先判断
回路、ｓ2 …選択信号、ｄ2 …回路切換信号。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 12/40

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各ノードが複数の伝送媒体に対してそれ
   ぞれ接続され、前記複数の伝送媒体のうち一つの伝送媒
   体を稼働系とし他の伝送媒体を待機系とする冗長化ＬＡ
   Ｎにおける前記各伝送媒体を稼働系又は待機系に切換制
   御する冗長化ＬＡＮの伝送媒体切換装置において、 前記各伝送媒体毎に該当伝送媒体における予め設定され
   た１種類以上の各測定時間内における各エラー回数を計
   数する複数のエラー回数計数回路と、前記各測定時間毎
   に前記伝送媒体相互間のエラー回数の差を算出する複数
   のエラー回数差算出回路と、この算出された各測定時間
   毎の各エラー回数差がそれぞれ各測定時間毎に定められ
   た各判定値と比較し各測定時間毎に最もエラーが発生し
   ていない伝送媒体を判定する１個以上の判定回路と、こ
   の各判定回路にて判定された各測定時間毎の各判定結果
   から次に稼働系とする伝送媒体を最終決定する切換優先
   判断回路とを備えた冗長化ＬＡＮの伝送媒体切換装置。