JPH1188388A - データ伝送システム及び方法並びにプログラムを記録した媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、Ｎ対Ｎのデータ伝送を可能にする
とともに、極力伝送路に空き時間が生じないデータ伝送
システムを提供する。 【解決手段】 複数の伝送装置１，３，４が伝送路２を
介して接続されてループを形成しており、かつ伝送遅れ
要素を含むデータ伝送システムにおいて、ループ上で伝
送されるフレームは、少なくとも宛先アドレスＤＡ及び
送信元アドレスＳＡを有し、伝送装置１，３は、受信し
たフレームの宛先アドレスが自己のアドレスであるとき
には当該フレームをコピーし、また、受信したフレーム
の送信元アドレスが自己のアドレスであるときには当該
フレームをループから取り除くとともに、フレームを受
信していないときには新たなフレームを自己から送信可
能に構成されているデータ伝送システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はデータ伝送システ
ム及び方法並びにプログラムを記録した媒体、特に鉄道
用制御系等の伝送経路が長く伝送遅れ要素を含むデータ
伝送に適したデータ伝送システム及び方法並びにプログ
ラムを記録した媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年計算機通信技術の発達により、種々
のデータ伝送ネットワークシステムが開発されている。
このようなシステムの中に、鉄道の列車の制御を行うセ
ンターと複数の駅をループ状に接続するネットワークシ
ステムがある。

【０００３】この鉄道の列車等の制御を目的とする（制
御系）ネットワークシステムは以下のような特質があ
り、その特質に合った伝送装置が必要になる。 （１）伝送装置が駅におかれるため、伝送装置の配置が
エリア（２次元）ではなく、線（１次元）に配置され
る。

【０００４】（２）伝送装置間（駅間）の距離が比較的
長い。 （３）設備されている信号ケーブルの性質から、伝送速
度が比較的遅く、データの変換に時間がかかるモデムを
使用して、ネットワークシステムを構成するため、効率
の良い伝送方式（プロトコル）が要求される。

【０００５】（４）二重系構成等、高い信頼性が要求さ
れる。 （５）応答速度が早いリアルタイムな伝送が必要であ
る。 （６）１回の情報が少ない（平均１０バイト以下）が、
頻度は高い（各駅１回／秒以上）。

【０００６】（７）センターと駅間のみではなく（１対
Ｎ）、駅間（Ｎ対Ｎ）の伝送も必要となる。このような
特質に対応するため、従来から図５に示すようなシステ
ムが提案されている。

【０００７】図５は従来のデータ伝送システムの構成例
を示す図である。このデータ伝送システムは、一次局と
なるセンター伝送装置５１と、複数の駅に設置された二
次局の伝送装置５２との間を伝送路５３を介して各伝送
装置５１，５２に設けられたモデム（ＭＯＤＥＭ）で接
続し、ループを構成している。

【０００８】センタ伝送装置５１には複数の計算機＃
１，＃２が接続され、各駅の伝送装置５２には、パーソ
ナルコンピュータ５４及び駅制御装置５５が接続され
る。また、二次局の一つとして管理伝送装置５６が設け
られ、さらにネットワーク管理装置５７が接続される。

【０００９】かかるシステムにおいては、伝送装置間
（駅間）の距離が数ｋｍと長いために、長距離伝送に適
した比較的伝送速度が遅い（数百ビット／秒〜数１０キ
ロビット／秒）Ｖ．３２等（「新プロトコルハンドブッ
ク」ｐ４２参照 プロトコルハンドブック編集委員会編
朝日新聞社）の規格にあったモデムが採用される。伝
送方式は一次局の指示に従って、二次局が応答する１対
Ｎの伝送方式であり、ループ式の伝送方式としては例え
ばＩＢＭ社の提案するＳＤＬＣ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕ
ｓ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ：同期データ
リンク制御）方式のループ構成が用いられる（「新プロ
トコルハンドブック」ｐ１３８参照）このＳＤＬＣ方式
では図６に示すようなデータフレームが用いられる。

【００１０】図６はＳＤＬＣ方式のフレーム構成を示す
図である。ＳＤＬＣ方式においては、このようなフレー
ムを図５のシステムに用い、図７に示すようなタイミン
グでデータ伝送がなされている。

【００１１】図７はＳＤＬＣ方式におけるフレーム送信
例を示すタイミングチャートである。この方式では、デ
ータフレームには宛先アドレスＤＡのみが設けられてい
る（図６）。すなわち、フレームの消滅はセンタ伝送装
置５１が一括管理し、各駅の伝送装置５２がフレームを
発信できるのは、センタ５１から許可信号としてのポー
リング（ＰＯＬＬ）が発信された場合である（図７）。

【００１２】例えば駅３の伝送装置５２がセンタ伝送装
置５１に対してフレームＩ３Ｃを送出した場合には、セ
ンタ伝送装置５１はこれを受け取り、センタ自身からの
発信がなければポーリングＰＯＬＬを発信する（図
７）。

【００１３】また、例えば駅１の伝送装置５２がこのＰ
ＯＬＬを受けて駅３に対してフレームＩ１Ｃを送出する
場合が図７に示されている。この最初の送信は駅３へで
なく、センタ５１に対して行われる。ループ状ネットワ
ークのため駅の順番によっては、ある駅から他の駅へ直
接遅れない場合もあるからである。すなわちフレームＩ
１Ｃはセンタ伝送装置５１によって駅３宛のフレームＩ
Ｃ３に変換され、駅３の伝送装置５２によって受信され
る。さらにフレームＩＣ３は、センタ伝送装置５１まで
戻り、ここでフレームは消滅される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このようなＳＤＬＣの
ループ方式等の従来のデータ伝送システムには以下のよ
うな改善すべき点がある。 （１）まず、ループ状の伝送路に複数のフレームが存在
できず、空き時間ができることである。

【００１５】ループ状のネットワークシステムでも１ル
ープ距離の短いシステムであって、伝送装置の遅れが少
なく、伝送速度が高い場合には、送信したフレームの送
信が完了する前に、フレームの先頭がループを一巡して
戻って来る。従って、図７に示すような空き時間Ｔｓが
伝送路にできることはなく、たとえ若干の空き時間Ｔｓ
が生じてもほとんど問題にならない。

【００１６】しかし、例えば鉄道用制御系データ伝送シ
ステムのように伝送装置に時間遅れの要素を持つネット
ワークシステムでは、フレームを送信完了して、フレー
ムの先頭がループを一巡して戻ってくるまでに相当な時
間がある。また、二次局（駅の伝送装置）の伝送は一次
局（センターの伝送装置）が許可（ポーリング）した時
のみ可能であるため、ループ状伝送路には同時には１個
のフレームしか存在できない。このため、連続してフレ
ームを送信することができず、伝送路上の空き時間が大
きく、伝送効率が悪い。

【００１７】（２）次に、伝送が１対Ｎであり、Ｎ対Ｎ
の伝送ができないことである。すなわち駅間のＮ対Ｎ伝
送を実現するには、駅１から駅３への直接のデータ伝送
を行う必要があるが、従来の方法では、図７に示したよ
うに、駅１から一度センタに伝送し、センタがフレーム
の内容を解読して、センタから再び駅３に転送している
のである。すなわちこれは一種の１対Ｎ伝送にすぎな
い。したがって、手順が複雑であり、また伝送にも時間
が掛かることになる。

【００１８】本発明は、このような実情を考慮してなさ
れたもので、Ｎ対Ｎのデータ伝送を可能にするととも
に、極力伝送路に空き時間が生じない伝送効率の高いデ
ータ伝送システム及び方法並びにプログラムを記録した
媒体を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、複数の伝送装置が伝送
路を介して接続されてループを形成しており、かつ伝送
遅れ要素を含むデータ伝送システムにおいて、ループ上
で伝送されるフレームは、少なくとも宛先アドレス及び
送信元アドレスを有し、伝送装置は、受信したフレーム
の宛先アドレスが自己のアドレスであるときには当該フ
レームをコピーし、また、受信したフレームの送信元ア
ドレスが自己のアドレスであるときには当該フレームを
ループから取り除くとともに、フレームを受信していな
いときには新たなフレームを自己から送信可能に構成さ
れているデータ伝送システムである。

【００２０】本発明はこのような手段を設けたので、先
に送信したフレームがループを一巡する間に他のフレー
ムを何れかのフレームから送信可能とし、極力伝送路に
空き時間が生じない伝送効率の高いデータ伝送を実現す
ることができる。また、フレームに少なくとも宛先アド
レス及び送信元アドレスを備えるので、Ｎ対Ｎのデータ
伝送を行うことができる。

【００２１】また、請求項２に対応する発明は、請求項
１に対応する発明において、伝送装置は、受信したフレ
ームの宛先アドレス及び送信元アドレスを読み込んだ結
果、自己が宛先又は送信元の何れでもないときには、フ
レームの他の部分を読むことなく、当該フレームをその
まま次の伝送装置に送信するデータ伝送システムであ
る。

【００２２】本発明はこのような手段を設けたので、請
求項１に対応する発明と同様な作用効果が得られる他、
より遅れ時間の少ないデータ伝送システムとすることが
できる。

【００２３】さらに、請求項３に対応する発明は、請求
項１又は２に対応する発明において、ループ上で伝送さ
れるフレームの全内容を読み込み、その内容を検査する
とともに、その検査の結果、当該フレームが正常な場合
には伝送路に再送信し、当該フレームが不正な場合には
廃棄する管理用の伝送装置を備えたデータ伝送システム
である。

【００２４】本発明はこのような手段を設けたので、請
求項１又は２に対応する発明と同様な作用効果が得られ
る他、ループの伝送路上には正常なフレームのみが存在
するようにして、不正フレームによる弊害を防止するこ
とができる。

【００２５】次に、請求項４に対応する発明は、請求項
１〜３に対応する発明において、伝送装置は、ループに
おける時計回り方向と反時計回り方向の両方向にフレー
ムを伝送可能に構成されるとともに、同一内容のフレー
ムを同時に両方向に送信するようになっているデータ伝
送システムである。

【００２６】本発明はこのような手段を設けたので、請
求項１〜３に対応する発明と同様な作用効果が得られる
他、ループ内の一台の伝送装置が故障しても残りの伝送
装置によって正常にデータ伝送を継続することができ
る。

【００２７】一方、請求項５に対応する発明は、複数の
伝送装置が伝送路を介して接続されてネットワークルー
プが形成されており、ネットワークに伝送遅れ要素が含
まれる場合のデータ伝送方法において、ループ上で伝送
されるフレームは、少なくとも宛先アドレス及び送信元
アドレスを有し、伝送装置に受信されたフレームの宛先
アドレスが、当該伝送装置のアドレスであるときには当
該フレームがコピーされ、また、伝送装置に受信された
フレームの送信元アドレスが、当該伝送装置のアドレス
であるときには当該フレームがループから取り除かれ、
さらに、フレームは、他のフレームが伝送装置に受信さ
れていないときには、当該伝送装置から新たに送信可能
であるデータ伝送方法である。

【００２８】本発明はこのような手段を設けたので、請
求項１に対応する発明と同様な作用効果を得ることがで
きる。また、請求項６に対応する発明は、計算機に実行
させるためのプログラムを記録した媒体において、伝送
遅れ要素を含むネットワークループを形成する複数の伝
送装置から、ループ上に少なくとも宛先アドレス及び送
信元アドレスを有するフレームを送信させる送信手段
と、伝送装置が受信したフレームの宛先アドレスが自己
のアドレスであるときには当該フレームをコピーさせる
手段と、伝送装置が受信したフレームの送信元アドレス
が自己のアドレスであるときには当該フレームをループ
から取り除かせる手段と、伝送装置がフレームを受信し
ていないときには送信手段により新たなフレームを自己
から送信することを可能にさせる手段とを有するプログ
ラムを記録した媒体である。

【００２９】本発明はこのような手段を設けたので、こ
のプログラムを実行する計算機によりネットワークを形
成させることにより、請求項１に対応する発明と同様な
作用効果を得ることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の実施の形態に係るデータ伝
送システムを適用した鉄道用制御系データ伝送システム
の構成例を示すブロック図である。

【００３１】この鉄道用制御系データ伝送システムは、
図１に示すように、センタ伝送装置１に、伝送路２を介
して各駅の伝送装置３及び管理用伝送装置４が順次接続
され、ループ状のネットワークを形成するものである。

【００３２】センタ伝送装置１に接続される計算機＃
１，＃２は、列車の運行管理を行う計算機等であり、各
駅に対して制御信号等を出力する。また、各駅の伝送装
置２には、パーソナルコンピュータ５及び駅制御装置６
が接続されている。パーソナルコンピュータ５は各駅で
の情報管理及びその管理情報をセンタや他の駅に通知す
る場合等に用いられ、駅制御装置６は電子連動装置と呼
ばれる列車の信号機を制御する装置等からなっている。

【００３３】さらに、管理用伝送装置４には、ワークス
テーション（ＷＳ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）
等からなるネットワーク管理装置７が接続されている。
図２は本実施形態のネットワークシステムで使用するフ
レームの構成例を示す図である。

【００３４】同図に示すように、本実施形態のフレーム
は、図６のＳＤＬＣフレームに送信元のアドレスＳＡが
追加されたものであり、フラグ、送信元アドレスＳＡ、
宛先アドレスＤＡ、制御部、情報部、ＦＣＳ及びフラグ
からなっている。

【００３５】ここで、フラグはフレーム同期検出用デー
タ、制御部は伝送の制御に使用する情報、情報部は応用
側の情報であり、また、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃ
ｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）はフレームの誤り検出用のデータ
である。

【００３６】このようなフレームを用いたデータ伝送シ
ステムにおける各伝送装置１，３は、データの送受信に
関し、以下のような処理を行う構成を有している。各伝
送装置１，３は、上記フレームのデータを受信すると、
先頭の２バイト（フラグとＳＡ）を読み込み、受信内容
をチェックして、送信元が自分でなければ、そのまま中
継（リピート）する。送信元が自分であれば、そのフレ
ームはリング（ネットワークループ）を一巡したものと
して、中継せず、リングから降ろす。

【００３７】また、各伝送装置１，３は、受信中で無け
ればいつでも送信できるようになっている。上記のよう
に受信中であればフレームの先頭２バイトをバッファリ
ングしているので、そのバッファ内容により受信中か否
かを判断する。送信中に他局（他の伝送装置）のデータ
を受信すると、そのフレームデータはすべてバッファリ
ングして、自分の送信が完了した時点で、中継を開始す
る。

【００３８】この伝送装置１，３，４のハードウエアは
図３に示すように構成されている。図３は本実施形態に
おける各伝送装置のモジュール構成例を示す図である。
この伝送装置１，３，４は、バス１１にＭＰＵ１２と、
図示しないメモリ手段と、シリアルインタフェース１
３，１４，１５，１６とが接続されており、シリアルイ
ンタフェース１３，１４には、それぞれモデム１７，１
８が接続されて構成されている。

【００３９】各モデム１７，１８は、それぞれ別の隣の
伝送装置１，３又は４に接続されており、ＩＴＵ−Ｔ
（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｕｎｉ
ｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｕｎｉｃａ
ｔｉｏｎ）のＶシリーズ勧告に基ずくＶ．２２，Ｖ．２
９やＶ．３２等の６００ｂｐｓ〜２８８００ｂｐｓ程度
の伝送速度を持つモデムが使用される。本実施形態では
Ｖ．３２の９６００ｂｐｓのモデムを使用した場合につ
いて説明する。

【００４０】また、このモデム１７，１８には、全二重
のモデムが使用されている。このように、それぞれのモ
デム１７，１８から隣に接続することでループ状のネッ
トワークを構成するとともに、各モデム１７，１８を全
二重のモデムとすることで、同一情報についてループの
時計廻りと反時計廻りの両方の向きにフレーム送信する
ことが可能な構成になっている。

【００４１】シリアルインターフェース１３，１４，１
５，１６は、ＲＳ４８５やＲＳ２３２Ｃ等のシリアルな
通信を行うモジュールである。なお、シリアルインター
フェース１５，１６は、センタ伝送装置１においてはそ
れぞれ計算機＃１，＃２に、駅の伝送装置３においては
それぞれパーソナルコンピュータ５，駅制御装置６に、
管理用伝送装置４においてはネットワーク管理装置７に
接続されている。

【００４２】ＭＰＵ１２は、図示しないメモリ手段に格
納されたプログラムに従って動作し、本実施形態の伝送
装置１，３の上記各機能を実現するためのマイクロプロ
セッサである。

【００４３】このような各伝送装置１，３により、本実
施形態のデータ伝送システムにおける諸機能が実現され
るが、このネットワークのループ上に発生した不正なフ
レームを取り除く手段として伝送装置４及びネットワー
ク管理装置７が設けられている。

【００４４】すなわち各伝送装置１，３では、ネットワ
ーク伝送の高速性を保持するためフレームの送信元アド
レスＳＡのみを見て、自分のアドレスでなければリピー
トする。従って、もし何らかの原因で、間違ったアドレ
スが送られたり、伝送の途中で誤ったアドレスに変化し
た場合は、永久にループから取り除かれなくなり、フレ
ーム伝送に支障が生じる。

【００４５】伝送装置４のみは、他の伝送装置１，３と
異なり、すべての情報を一度読み込みするようになって
いる。また、ネットワーク管理装置７は、ネットワーク
上のフレームをチェックする機能をもつ装置であり、伝
送装置４にて読み込まれたフレームのＳＡ，ＤＡやＦＣ
Ｓをチェックし、その結果を伝送装置４に通知する。

【００４６】伝送装置４は、そのフレームが正常なもの
であるとネットワーク管理装置７から通知を受けたとき
のみ、その正しいフレームをリピートする。なお、ネッ
トワーク管理装置７は、同一のワークステーション等に
図３に示す構成を組み込み、伝送装置４と一体に構成さ
せるようにしてもよい。

【００４７】次に、以上のように構成された本発明の実
施の形態に係る鉄道用制御系データ伝送システムの動作
について説明する。まず、計算機＃１やパーソナルコン
ピュータ５あるいは駅制御装置６の要求により、その対
応する伝送装置１，３からデータフレームが発信され
る。このとき、伝送装置１，３は、その２バイトバッフ
ァリングに他のフレームを受信中でないことを確認す
る。

【００４８】発信されたフレームは、ネットワークルー
プを一周し、発信元の伝送装置１，３まで戻ると、その
送信元アドレスＳＡが確認されて当該発信元によりリン
グから取り除かれる。ループを一周する間に、何れかの
伝送装置１又は３において宛先アドレスＤＡによりその
フレームが自己宛であると確認されると、そのフレーム
が当該伝送装置１又は３においてコピーされる。

【００４９】すなわち、各伝送装置１又は３により、受
信中以外でいつでもフレーム発信が行われ、もし、送信
中に他局（他の伝送装置）のデータが受信されると、そ
のフレームはすべてバッファリングされ、自己の発信が
完了した時点で中継が開始される。したがって、ネット
ワークループ中には複数のフレームが同時に存在し得る
ことになる。

【００５０】図４は本実施形態のデータ伝送システムに
おいて複数フレームが伝送されている様子を示すタイム
チャートである。同図では、親局であるセンタ伝送装置
１と、子局１である駅１の伝送装置３と、子局３である
駅３の伝送装置３とからそれぞれフレームＩＣ２，Ｉ１
Ｃ，Ｉ３Ｃが同時に発信された場合を示している。フレ
ームＩＣ２は駅２宛、フレームＩ１Ｃはセンタ宛、フレ
ームＩ３Ｃはセンタ宛である。

【００５１】なお、図４の時刻Ｔ１に伝送路２上に存在
するフレームＩＣ２，Ｉ１Ｃ，Ｉ３Ｃが図１において示
されている。これらの３つのフレームは、それぞれ自己
の宛先にてコピーされ，すなわちフレームデータ受信さ
れ、その後発信元に戻り、ループから取り除かれる。こ
の間の時間はＴｓであり、図７に示すＳＤＬＣ方式の空
き時間Ｔｓと同じである。しかし、本実施形態の上記例
の場合、この時間Ｔｓの間に３つのフレーム伝送が行わ
れるわけであるから、その空き時間Ｔｐは、Ｔｓの約３
分の１になっている。

【００５２】このフレーム伝送における各段階でかかる
時間を具体的に考慮して検討すると次に通りである。例
えば伝送速度が９６００ｂｐｓで変換の遅れが２０ｍｓ
のモデムを使ってネットワークシステムを構成し、３２
局の子局が１６バイトの情報のフレームを送信している
とする。このとき、送信したフレームがループを一巡す
るのには約８００ｍｓかかる。１フレームの情報の送信
に必要な時間を４０ｍｓとすると、理論的には２０個の
フレームが同時にリング上に存在することが可能であ
る。この多重化により伝送の効率が向上する。

【００５３】また、このようにフレームを多重化するた
め、何らかの理由で不正フレームが発生した場合には、
ネットワーク管理装置７より不正フレームの取り除きが
行われる。このため管理用伝送装置４のみにおいては、
全フレームが取り込まれ、その不良チェックが行われ
る。

【００５４】さらに、図４に示されるように、このデー
タ伝送ではＮ対Ｎの伝送が実現されている。例えば従来
技術のＳＤＬＣではループ上に送信したフレームを親局
（センターの伝送装置）でしか降ろすことができないた
めに、子局（親局以外）の伝送装置から自由に発信する
ことはできない。

【００５５】しかし、本実施形態ではフレーム構成に送
信元アドレスＳＡを挿入し、各発信元の伝送装置１，３
においてループを一巡したフレームを自分で降ろすよう
になっている。このため、いずれの伝送装置１，３から
でも任意の宛先の伝送装置１，３，４に送信することが
でき、Ｎ対Ｎ伝送が実現される。

【００５６】また、本実施形態のデータ伝送システムで
は全二重のモデム１７，１８を各伝送装置１，３，４に
２台づつ備えることで、何れかの伝送装置１，３が故障
してもデータ伝送を継続できるようになっている。

【００５７】すなわち、伝送装置１，３の１台が故障し
た場合、他の残りの伝送装置１，３，４では時計廻り方
向か反時計廻り方向のいずれかからフレームが受信され
る。これにより、残りの正常な伝送装置１，３，４で正
常にフレーム伝送が継続される。

【００５８】なお、全ての伝送装置１，３，４が正常な
場合は、同じフレームが二重に受信されるが、図２に示
すフレーム中の制御部に送信順序番号のデータが格納さ
れている。これにより、同一フレームの判断が可能であ
り、伝送装置１，３，４において後で受信された同一フ
レームは破棄される。

【００５９】上述したように、本発明の実施の形態に係
るデータ伝送システムは、データ伝送に宛先アドレス及
び送信元アドレスを含むフレームを用い、伝送装置１，
３は自己宛のフレームを受け取るとともに、自己送信フ
レームをループから取り除くようにし、各伝送装置１，
３はフレーム受信時以外には何時でもフレーム送信でき
るようにしたので、時間的な要素をもつ伝送装置を含む
ループ状のネットワークであっても、その伝送路に連続
的にフレームを送信することができるとともに、Ｎ対Ｎ
で伝送することができる。これにより、伝送効率が良
く、応答時間も早い鉄道の制御に適したネットワークシ
ステムを実現することができる。

【００６０】また、本実施形態のデータ伝送システム
は、管理用伝送装置４及びネットワーク管理装置７を設
け、当該部分でフレームのすべての情報を一度読み込ん
で、正しいデータか否かをチェックして、正しいフレー
ムのみ伝送路２に再送信するようにしたので、何らかの
原因で間違った送信元アドレスで送られたり、伝送の途
中で誤ったアドレスに変化した場合に、ループ上に発生
したこのような不正なフレームを効率よく、確実に取り
除くことができる。

【００６１】したがって、不正フレームが永久にループ
から取り除かれないことによる伝送不能化を防止するこ
とができる。なお、このような機構をループ上の１か所
のみに設けることにより、全伝送装置１，３，４でこの
ようなチェックをする場合に比べて、伝送時間が長くな
るのを防止することができる。

【００６２】また、本実施形態のデータ伝送システム
は、全２重のモデム１７，１８を伝送装置１，３，４に
用いるとともに、時計回りと反時計回りに同一フレーム
を送信するようにしたので、１台の伝送装置が故障して
も、他の正常な伝送装置は、伝送時間の遅延等の影響を
出さずに、正常に伝送を継続することができ、信頼性の
高いネットワークを実現することができる。

【００６３】したがって、制御を目的として高い信頼性
が要求される場合でも、この要求に答える高信頼性のネ
ットワークシステムを提供することができる。すなわち
本発明によれば、伝送装置がループ状に接続されていて
も、１台の伝送装置の故障によってもシステム全体が停
止することはない。

【００６４】また、本実施形態のデータ伝送システムを
従来のＳＤＬＣ方式のデータ伝送システムと比較し、そ
の効果を具体的に検討すると以下の通りとなる。 （１）前提条件 ・モデムは伝送速度 ９６００ｂｐｓのＶ．３２モデム ・局数（センタ・駅等の伝送装置の数）：３２局 ・情報量：フレームの情報部の容量 センタ → →駅 ：５バイト／駅 頻度 各駅へ
１回／２秒 駅 → →センタ：１０バイト／駅 頻度 各駅か
ら１回／秒 ・伝送遅れ：ＭＯＤＥＭの遅れ 約２０ｍｓ／局 ・伝送装置のＭＰＵで処理する時間の遅れは無視する。 （２）ＳＤＬＣ方式による及び本発明の方式によるルー
プ一巡に要する時間の計算 局が３２台（３１駅＋センター）のネットワークシステ
ムである伝送装置が１０バイトの情報を送信し、ループ
を一巡して戻ってくるまでの時間を求める １）ＳＤＬＣ方式による１フレームが一巡し終える時間
Ｔサイクルは ＴSDLCサイクル＝２０ｍｓ×３２＝６４０ｍｓ ＳＤＬＣの場合は、リピートする時間は殆ど必要としな
いので、モデムの遅れ時間のみである。

【００６５】２）次に、本発明の方式によるループ一巡
に要する時間を求める。まず、フレームのヘッダーが７
バイトとして、１フレームの情報量は１０バイト＋７バ
イト＝１７バイトである。

【００６６】ヘッダーの先頭の２バイトが一巡する時間
ｔ１は、（モデムの遅れ時間＋伝送装置のリピートの遅
れ時間）×伝送装置数＝（２０ｍｓ＋２×８／９．６ｍ
ｓ）×３２＝６９３．３ｍｓ、すなわち約７００ｍｓで
ある。

【００６７】また、１フレーム分の残りのデータを受信
する時間ｔ２は、（１７−２）バイト×８／９．６ｍｓ
＝１２．５ｍｓである。したがって、本発明の方式によ
るループ一巡に要する時間Ｔサイクルは Ｔサイクル＝ｔ１＋ｔ２＝７０５．８ｍｓ （３）伝送時間の短縮：任意の伝送装置から１６駅先
（３２駅／ループの中間の駅を想定）の伝送装置に情報
部１０バイトの情報量を送る場合で先頭の情報が到達す
る伝送時間で比較する。

【００６８】１）ＳＤＬＣ方式で１６駅先に送信するに
必要な時間 ＳＤＬＣ方式で送信する場合は、親の伝送装置からの許
可信号が必要であり、平均待ち時間はループ一巡に要す
る時間の半分とする。

【００６９】 平均待ち時間＋伝送遅れ×１６駅＝ ６４０／２ｍｓ＋２０ｍｓ×１６＝６４０ｍｓ ２）本発明による方式の１６駅先に送信する必要な時間
は （２０ｍｓ＋２×８／９．６）×１６駅＝３４６．７ｍ
ｓ ３）本発明の伝送時間短縮の効果 上記の例では、３４６．７ｍｓ／６４０ｍｓ＝５４．２
％と半分強の時間で伝送が可能であり、応答が良い方式
であり、リアルタイム伝送に適している。 （４）伝送効率の向上：ＳＤＬＣ方式では、フレームが
ループを一巡する間に１個のフレームしか送信できない
のに対して、本発明の方式では複数のフレームを送信で
きる。

【００７０】情報部１０バイトの情報量のフレームを送
る場合、伝送装置が情報が処理している時間はヘッダー
を含めて、最小で１７×８／９．６ｍｓ＝１４．２ｍｓ
であり、ソフトの処理を大目に見ても、約２０ｍｓであ
る。

【００７１】したがって、本発明の方式では、フレーム
がループを一巡する間（７０５．８ｍｓ）に、３５個
（７０５．８ｍｓ／２０ｍｓ）のフレームを送信するこ
とができる。本発明による伝送効率の改善はこの場合、
３５倍となり、ＳＤＬＣ方式に比較して伝送効率が著し
く改善される。

【００７２】なお、本発明は、上記各実施の形態に限定
されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に
変形することが可能である。また、実施形態に記載した
手法は、計算機に実行させることができるプログラム
（ソフトウエア手段）として、例えば磁気ディスク（フ
ロッピーディスク、ハードディスク等）、光ディスク
（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記憶媒
体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布すること
もできる。なお、媒体側に格納されるプログラムには、
計算機に実行させるソフトウエア手段（実行プログラム
のみならずテーブルやデータ構造も含む）を計算機内に
構成させる設定プログラムをも含むものである。本装置
を実現する計算機は、記憶媒体に記録されたプログラム
を読み込み、また場合により設定プログラムによりソフ
トウエア手段を構築し、このソフトウエア手段によって
動作が制御されることにより上述した処理を実行する。

【００７３】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、Ｎ
対Ｎのデータ伝送を可能にするとともに、極力伝送路に
空き時間が生じない伝送効率の高いデータ伝送システム
及び方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るデータ伝送システム
を適用した鉄道用制御系データ伝送システムの構成例を
示すブロック図。

【図２】同実施形態のネットワークシステムで使用する
フレームの構成例を示す図。

【図３】同実施形態における各伝送装置のモジュール構
成例を示す図。

【図４】同実施形態のデータ伝送システムにおいて複数
フレームが伝送されている様子を示すタイムチャート。

【図５】従来のデータ伝送システムの構成例を示す図。

【図６】ＳＤＬＣ方式のフレーム構成を示す図。

【図７】ＳＤＬＣ方式におけるフレーム送信例を示すタ
イミングチャート。

【符号の説明】

１…センタ伝送装置 ２…伝送路 ３…伝送装置 ４…管理用伝送装置 ５…パーソナルコンピュータ ６…駅制御装置 ７…ネットワーク管理装置 １１…バス １２…ＭＰＵ １３，１４，１５，１６…シリアルインタフェース １７，１８…モデム ＃１，＃２…計算機

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の伝送装置が伝送路を介して接続さ
   れてループを形成しており、かつ伝送遅れ要素を含むデ
   ータ伝送システムにおいて、 前記ループ上で伝送されるフレームは、少なくとも宛先
   アドレス及び送信元アドレスを有し、 前記伝送装置は、受信したフレームの前記宛先アドレス
   が自己のアドレスであるときには当該フレームをコピー
   し、また、受信したフレームの前記送信元アドレスが自
   己のアドレスであるときには当該フレームを前記ループ
   から取り除くとともに、前記フレームを受信していない
   ときには新たなフレームを自己から送信可能に構成され
   ていることを特徴とするデータ伝送システム。
2. 【請求項２】 前記伝送装置は、受信したフレームの前
   記宛先アドレス及び前記送信元アドレスを読み込んだ結
   果、自己が宛先又は送信元の何れでもないときには、フ
   レームの他の部分を読むことなく、当該フレームをその
   まま次の伝送装置に送信することを特徴とする請求項１
   記載のデータ伝送システム。
3. 【請求項３】 前記ループ上で伝送されるフレームの全
   内容を読み込み、その内容を検査するとともに、その検
   査の結果、当該フレームが正常な場合には伝送路に再送
   信し、当該フレームが不正な場合には廃棄する管理用の
   伝送装置を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載
   のデータ伝送システム。
4. 【請求項４】 前記伝送装置は、前記ループにおける時
   計回り方向と反時計回り方向の両方向にフレームを伝送
   可能に構成されるとともに、同一内容のフレームを同時
   に両方向に送信するようになっていることを特徴とする
   請求項１乃至３のうち何れか１項記載のデータ伝送シス
   テム。
5. 【請求項５】 複数の伝送装置が伝送路を介して接続さ
   れてネットワークループが形成されており、前記ネット
   ワークに伝送遅れ要素が含まれる場合のデータ伝送方法
   において、 前記ループ上で伝送されるフレームは、少なくとも宛先
   アドレス及び送信元アドレスを有し、 前記伝送装置に受信されたフレームの前記宛先アドレス
   が、当該伝送装置のアドレスであるときには当該フレー
   ムがコピーされ、 また、前記伝送装置に受信されたフレームの前記送信元
   アドレスが、当該伝送装置のアドレスであるときには当
   該フレームが前記ループから取り除かれ、 さらに、前記フレームは、他のフレームが前記伝送装置
   に受信されていないときには、当該伝送装置から新たに
   送信可能であることを特徴とするデータ伝送方法。
6. 【請求項６】 計算機に実行させるためのプログラムを
   記録した媒体において、 伝送遅れ要素を含むネットワークループを形成する複数
   の伝送装置から、前記ループ上に少なくとも宛先アドレ
   ス及び送信元アドレスを有するフレームを送信させる送
   信手段と、 前記伝送装置が受信したフレームの前記宛先アドレスが
   自己のアドレスであるときには当該フレームをコピーさ
   せる手段と、 前記伝送装置が受信したフレームの前記送信元アドレス
   が自己のアドレスであるときには当該フレームを前記ル
   ープから取り除かせる手段と、 前記伝送装置が前記フレームを受信していないときには
   前記送信手段により新たなフレームを自己から送信する
   ことを可能にさせる手段とを有するプログラムを記録し
   た媒体。