JPS604347A - デイジタル信号伝送システムの障害対策方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （利用分野） 本発明は、ディジタル１６号伝送システムの障害対策方
式に関するものであり、特に、何らかの原因でマスクパ
ケットが衝突した場合に、迅速にシステムタイミングの
確立をはかることのできるディジタル信号伝送システム
の障害対策方式に関するものである。

（従来技幻） ４子６１算暖の普及や、ディジタル信号処理技術の晃ゆ
に伴い、通信系とデータ処理系を組み合わせ、オンライ
ンで情報の処理を行うデータ通信が、最近特に脚光を浴
びている。

中でも官公庁、会社等の４４７内で行われる構内通信の
ような、小規模通信システムにおいては、その経済性や
信頼性、あるいは伝送効率の高さから、同軸ケーブル等
の通信ケーブルを用いたパケット形態による通信方式が
、特に注目を集めている。

このパケット形態による通信方式では、双方向伝送を行
うための通信ケーブルを、研梵所等に敷設し、こ水に多
数の局（パーソナルステーション）を接続している。そ
して、各局からは、９１１えばｌ０００〜２０００ビツ
トのデータブロックに分割されたメツセージの伝送を行
う。メツセージには宛先、通番、その他のヘッダが付加
されている。

このような通信方式では、ネットワーク自身は、何ら制
御機能を持たない蛍動的な伝送媒体であり、制御は各局
に完全に分散されている。

従って、各局では、伝送路の空きを確認してメツセージ
の送信を開始し、送信中に他のパケットとの衝突が生じ
た場合に１１．これら双方の局が送信を停止する。送信
を停止した局は、ランダムな待ち時間後に、メツセージ
の再送信を試みる。

ところで、この通信システムでは各局が任意にデータの
送４ｇを開始するので同一の伝送路上でパケットが備突
する可能性がある。従って伝送遅延１１８１１１１が一
定とならないという問題があり、会話型の音′ＩＭ佃信
のように実時間上での送受対応関係が重視されるような
実時間伝送に（ま不適当となる。

８り述の問題点を解決するために、各パーソナル局の対
￥を性を失うことなく、シかも、実時間伝送を行うこと
ができるディジタル信号伝送方式も従イされている（例
えば、特顕１］８５６−３８７１４号など）。

ｓｌｌ記提梁の１６号伝送方式では、時間軸上で同ル］
的に抹り返される大枠（フレーム）８、ｆｉ　ニ１１５
　Ｊｕｌ軸上で収載の小枠（ブロック）に分割しておく
。

そして、これらのブロック単位で、各局（パーソナルス
テーション）にパケット通（ｉｔの機会を与える。

これにより、各局は空きブロックを使用するうえで対等
性を持つことができる。のみならず、各局が、（６号伝
送のために必決な時間にわたって所定のブロックを占有
した場合には、砕り返される各フレームイσに、（ｉ号
伝送の機会が定期的に与えられるので、実時間伝送を行
うことも可能となる。

第１図（まこの方式で採用される信号のフレーム枯成例
を示したものである。

時間軸上で周期的に繰り返されるフレームは、Ｎブロッ
ク（＃１〜＃Ｎ）から成っている。そして、それぞれの
ブロックは、次に示す種々のビット列　ｂ１〜ｂ、によ
り（み成されている。

ｂｌ　・・・・・・・・・　後方ガードタイムｂ２　・
・・・・・・・・　プリアンプルｂお　・・・・・・・
・・　アドレスビットｂ４　・・・・・・・・・距離符
号ビットｂ５　・・・・・・・・・　ら１ｊ呻ビツトｂ
６　・・・・・・・・・情報ビット ｂ　・・・・・・・・・チェックビットｂ　・・・・・
・・・・　エンドフラグｂ　・・・・・・・・・　前方
ガードタイムここで、各ビノトタ１」ｂ２〜ｂ６．　ｂ
、ｒ　ｂ、は、パケットを構成するために必要なもので
、オーツ（ヘッド（付加）ビットと総称されている。ま
た、２撞類のビット列ｂ１およびす、は、これらを併せ
てガードタイムと呼ばれている。

ガードタイムとは、各ブロックのパケットが、同軸ケー
ブル上を伝播する際に生ずる遅延時間によって、隣接パ
ケット間で一部重複するような事態を赴けるための空き
ビット列である。

このうち、後方ガードタイムｂ１　は、後方に位ＩＲ付
けられるパケットを、１１覆の事態から保護するための
ものであシ、また、前方ガードタイムｂ。

は、その前方に位置付けられるパケットを、同様に保護
するためのものである。

後方ガードタイムｂ、と＾ｊ方ガードタイムｂ。

のビット数の和をｇビットとし、ガードタイム＜　ｂ、
　＋　ｂ、）を以後τ１と表わすことにする。

さて、「１ｉ］述の、提案されたディジタル信号伝送方
式では、どの局もイδ号の送出を行っていない場合には
、各局は全く任意の時間に、しかも対等に、前記したフ
レーム構成の信号の送出を開始することができる。

したがって、通信ケーブルに対して、最初に信号を送出
することとなった局が、フレーム同期の主導−を握るこ
ととなる。

このようにして、一旦、フレーム同期が確立されると、
総てのうが、通信ケーブルを伝送される信号の状態を監
視することができる。

後述するように、各局の利用者装置には、フレーム内の
各ブロックの専有状況を記憶するためのメモリが備えら
れており、受信された各局のパケット信号に基づき、各
ブロックの登録が行われる。

フレーム同期が確立した後に・他の局がバケツト信号を
送出するさいＩ（は、前記メモリの記憶内Ｗを２１＋こ
して空きブロックを選択し、このブロックを専有してパ
ケット信号の送出を行うこととなる。

ところで、この場合には、各局がパケット信号の送出を
開始させるタイミングが問題となる。

し１ｊえば、第２図に示すように、両端をインピーダン
ス畦合用のターミネータ１．２にＦｍ　Ｋされた同軸ケ
ーブル３の中点に、局Ｃが存在し、この局Ｃと一方のタ
ーミネータｌとの間に、すでに送信を行っている局Ｓが
存在するとする。

この場合、局Ｓから送シ出されたパケット信号は、ケー
ブル３上の信号伝播Ｍｇ時間に応じて、局Ｃおよび同軸
ケーブル３上の他の局Ｒ１〜Ｒ４に、それぞれ九なった
時刻に受信されることとなる。

従って、各局がイロ」らの考１１もせずに、自）ｔｒ５
の１ｄ号を送出すると、同軸ケーブル３上で、パケット
同士が重なシあう孕悪の発生する可能性がある。

このような事）／負の発生を防止するために、前述の提
案された信号伝送方式では、前記したガードタイム　τ
のａｔ念を用いている。

すなわち、この信号伝送方式では、ガードタイムτ　を
、位置の基準となる中央の局Ｃから最も離れた局までの
信号伝ｆｉＩｉ遅延時間の２倍あるいはこれ以上に設定
すると共に、局Ｃの受（＝点において、各局から送られ
るパケットが等間隔で並ぶように信号の送出を行なわせ
る。

第３図は、これを更に具体的に説明するためのものであ
る。

第２図ｉこ示したような各局の接続状態において、既に
信号の伝送を行っている局を８局とし、他の局Ｒ，〜ｌ
（４がパケット信号の送出を開始するものとする。

この場合、後続する各局Ｉｔ、〜ＩＬ４　は、基準とな
る局Ｃが局Ｓの送信パケット（送信Ｓパケット）の受１
ｔを終了してから、１ガードタイムτ　の後に ４ζ、この）ｒ６Ｃでパケットの受信が開始されるよう
に、それぞれの局の送信パケットの送出タイミングを決
定する。

このよう１１　ＴＭ号送出タイミングの決定を行っため
ｔｒ、、各局Ｒ１〜Ｒ４は、同軸ケーブル３上を伝送さ
れるパケット（６号を受１ぎすると、まず、そのアドレ
スビット（ｂ、）から、局Ｓのパケットが受４Ｋ　Ｃ受
（ｔｌ　Ｓパケット）されたことを判別する。

さらに、各局Ｒ１〜Ｒ１は、局Ｓ、局Ｃおよび自局間の
（４号伝播）・４延時間から、ｈ８７ＪＣの受イぎ点に
おける受信Ｓパケットの終了時刻をめる。

この時刻は、第３図に示すよう（ζ、局ｔｔＩ１ｇ。

における受Ｈｓパケットの終了時刻よりも遅く、局Ｒａ
、　１ζ４　における受信Ｓパケットの終了時刻よりも
早くなる。

依４記するｈ局Ｒ１〜Ｉｔ、において、局Ｃを基準とし
た９４ｄＳパケツトの終了時刻がめられると・これらの
局のうち１４号の送出を希望する局は、それぞれ、自局
から局Ｃまでの信号伝播Ｍｇ時間だけ、前記した時刻よ
りも早い時刻において、パケット信号の送出（送イざＲ
パケット）を開始する。

このようにして送出されたパケット４８号は、基準とな
る局Ｃにおいて（１、第３図に明示したように、受信Ｓ
パケットの終了時刻から１ガードタイムτ　だけ遅延し
て、受（４（受信Ｒパケット）され始めることとなる。

このような信号送出タイミングの調整は、各局における
フレーム同期およびブロック同期の確立（ζよって行わ
れる。

すなわち、各局は、侵述するように、自局の発振器から
出力されるグロソクイぼ号を計数するフレームカウンタ
およびブロックカウンタを、所定のタイミングで周期的
にリセットする。これによシ、各局はクロック信号の周
反赦の誤差の範囲内で、フレーム同期およびブロック同
期を確立する。

例えば、第２図および第３図のようなシステム構成にお
いて、）ｍｌ　Ｓが、ｇｌｌブロック４Ｋを用いてＳパ
ケットを送信している場合、各Ｔｈ５１（、〜Ｒ４では
、受信Ｓパケットの終了時点から（１）式７式％ （１） ただし、ｌ−１〜４ でｄｔＦｌされる時間τ６．（以下、前方保鏡時間とい
う）だけ経過した時点で、飼えば第２ブロツク井２が開
始する様に、上記カウンタを制御し、フレームおよびブ
ロック開明を確立する。

なお前記（１）式において、τＢＯは、第２図に示した
ように、同軸ケーブル３の基準となる端（例えば、第２
図のターミネータ２）から局Ｓまでの信号伝播時間であ
り、また、τｒｕｎは前ｄ己端から局Ｒ１までの匿号伝
４’ｆｌｉＮ延時間である。

したがって、明らかなように、１１１記（１）式中の１
τ／２−τ８ｏ１は、局Ｃと局Ｓ曲の１ｃ１号伝播遅勉
時間をあられし、また１τ８．−１１１ｇ　ｌは局Ｓと
局Ｒ，間の信号伝播遅延時間をあられすことＩｔなる。

以上のように、先に提案されたディジタルイη号伝送方
式では、フレーム同期の主導情を握るマスター局（６１
１述の例では、局Ｓ）から送出されるパケット（以下、
マスターパケットという）の受４ｔｉが終了してから、
次のブロック・タイミングが開始するまでの経過時間、
すなわち、Ｉ！＋１方保峰時間τ２．を、前記した（１
）式にしたがって、各局ごとに、仙の局との位ｊａ（距
離）関係に基づいてめ、＜１られた結呆を、各局ごとに
、変換表としてＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等の蝕
己（、ハ索子にＨ己１．憶させている。

ソシテ、さら憂ζ、仁の記憶素子のアドレス指定端子に
マスターパケットの発信元宛先符号を入力すれば、その
出力端子から、他方保護時間τ１．に対応する信号を得
ることができるようにされている。

しかし、明らかなように、前記＋１１式から祷られる各
局ごとの咄方保岐時間を内容とする変洟表は、局ごとに
その内容が異なるばかりでなく、間数が増加するとその
記憶内容が加速間約に増す１１するという雑魚がある。

従って、変祷表を記憶するＲＯＭ等の記１依索子の０バ
［、あるいは生産に非常な手数を快し、この方式を休出
した通１ぎシステムを実現するとで、大きな支障となっ
ている。

その鱗決呆の一つとして、各局が送出するパケットの宛
先符号の中に、通信ケーブル上の局１Ｌ１１信号伝播遅
姑時間に−、住的ｃｃ依存する距離符号を首ませておき
、局間のＭ延時間を宛先符号から骨用する方法も捉・く
されている。

この方法においては、パケットを伝送する相手局の宛先
番号および発信局の宛先番号の両方に距離符号を含めて
伝送している。そして、受信局では、この両方の距離符
号を用いて前記（１）式の演算を行なっている。

この場合、各局は、他の全ての局の距離符号を、宛先番
号に対応させて記憶しておかなければならｆ、ｆい。し
たがって、ＲＯＭあるいはＩｔ　Ａ　Ｍ　（、ランダム
アクセスメモリ）などの記憶素子を持たなければならな
い。

これらの記憶素子を持つことは、明らかに、コストアッ
プの原因となる。のみならず、ＲＯＭを用いると、局の
設置場所が変更Ｉこなった場合ｆこは、全局のＲＯＭを
取り換えなければならず、実用的でないという欠点があ
る。

又、ＲＡＭを用いた。１４合には、設置場所に変更が生
じた場合に、その局から通信ケーブルを用いて、他の総
ての局の記憶内容を更新しなければならない。

さらにまた、駐源断時にも記憶内容を失なわないようｉ
こ、バックアップ用のα諒（バッテリー）が必要となる
。

又、マスターパケットの宛先符号だけに、送信局の距離
符号を与えておくことにより、各局は、それぞれに、こ
のデータを用いてパケットの送出タイミングを１１出し
て、システムタイミングの確立を図る方法も提案されて
いる。

この場合は、マスク局となった局が伝送したい情報を乗
せたパケットがマスタパケットとなる。

よって、マスク局に於て伝送すべき情報が無くなった時
は、他に交信をしている局がある場合には、マスタル３
の役割を他の局にＭ移しなければならない。ここで、マ
スクの遷移をＥ１ｍ実なものＩＣするため、及び障害時
等の考慮をすると、この手順は、かなり複雑なものとな
る。

この；差な杖雑さを回避する手段として、特定の１ブロ
ツクを特定の局に恒常的に′荊り振り、＋ｍ１定親局と
して、そのブロックに常時マスタパケットを送出し、父
系の監視を行わせたり、保守の甲心局とする方法が提案
されている。

しかし、この方法だと特定の固定親局が必戟となり、又
障蕾対鎗としてバックアップ用の固定親局がさらに必要
となる。

そこで、伝送路に接続されている局すべてが対等な関係
にあり、その内の１局がある栄件によってｆＩｉｔ的な
マスク局となる方法が考えられる。

第４図は、前述のようなディジタル信号伝送方式を実現
する通信システムの概略を示したものである。

この、１１１信システムで、伝送路として敷設さハた同
軸ケーブル３は、第２図の場合と同Ｊ＋（、その両端を
特性インピーダンスに等しい抵抗値をもったインピーダ
ンス整合用のターミネータ１．２１こ接続されている。

各々の局は　タッグ（信号入出力点）４１〜４Ｎを通し
て同軸ケーブル３に接続されている。これらの局（Ｊゆ
で、基本的には、同一の構成を有しているので、図では
タッグ４１　に接続された局Ｓの吠部のみを表わすこと
とする。

各局は・計鉾機や電砧器を備えた利用４鯨ｔ（（５を１
？４えている。

利用者装置５には、パケット単位のディジタル信号を、
他局に送信するための送信器（符号器）５１　と、他局
から送られてきた同じくバケツ）　１４１位のディジタ
ル１ｄ号を蛍１６するための’ｊ：　ｉｓ　ｓｉ　（Ｕ
号器）５２と、端末を制９ｖするだめの端末制御器５３
が設けられている。

このうら、送１ｄ器５１から出力される１ご号は、送１
ｄバッファメモリ６１１こ一時的に薔えられる。

そして、伝送媒体である同軸ケーブル３上の伝送連１ｉ
　ＩＣ寺しいクロック信号で、所定の時間に、まとめて
誼み出される７、 読み出された信号は、送信論理回路６２１こより、所定
のパケットに間中される。そして、送信バッファアンプ
６３を経た後、タップ４１　を通して同軸ケーブル３上
に送υ出される。

一方、同軸ケーブル３上を伝送されている総てのパケッ
ト信号は、タッグ４１を通して、受信バッファアンプ６
４に受信され、受信論理回路６５に入力される。

受信論理回路６５は、受信されたパケ’７’　ｌ−から
、自局宛のパケットのみを選択し、これを受信バッファ
メモリ６６に一時的に蓄える。蓄えられた前記信号は、
受信器５２において、所定のクロックを用いて連続的に
読み出される。これにより受信出力信号が得られる。

以上のようにして信号の送受信が行われるが、この場合
に用いられる伝送りロックは、伝送りロック発振器６７
から発生される。フレームカウンタ６８は、この伝Ｊヘ
クロックを分周して、プロツクタイミング７２およびフ
レームタイミング７３を作り出す。

伝送制御回路６９ば、受信論理回路６５から得られる自
局宛の受信信号によシ、端末制ａｌ器５３の制御を行う
と共に、端末制御器５３の指示に従って、送信論理回路
６２を制御する。

また、衝突検知回路７４は、自局が選択したブロックで
、最初のパケット信号の送出を行ったとき、他の局から
送出されたパケット信号と衝突が生じたか否かを検査す
る。

さて、以上（ζ説明したディジタル信号伝送方式におけ
るシステムタイミング同期方式では、各局Ｓ、Ｃ，Ｈの
距離符号として、同軸ケーブル３上の信号伝播Ｍ延時間
に一意的に関係づけられた符号を用いる。

例えば第４図で、下端に配置されたターミネータ２を基
点にと９・上に伸びる同軸ケーブル３上の、タップ４１
〜４Ｎ　までの距離に応じた遅延時１１１１を、距離符
号として符号化する。

こうすると、明らかなように、それぞれの局間の１８号
伝播！延時間Ｉｆ、とわらの局の距離符号の篭として表
わされる。よシ実靜的には、その単位として、同軸ケー
ブル３上を伝送されるディジタル信号の１ビツトをとる
ことが考えられる。

例えば、ターミネ〜り２から、第２のブロック＃２の専
有を行おうとする局Ｒのタッグ４Ｎまでの距離が、１０
０ｍ（メートル）であり、同じくターミネータ２から基
準となる局Ｃのタップ４Ｍまでの距離が、２００ｍであ
るとする。

また、同軸ケーブル３上の信号伝播遅延時間を、１ｍ当
り５ｎＳ（ナノ秒）とし、ディジタル信号伝送速度を１
０　Ｍｂｐｓ　（メガビット／秒）とする。

この場合、１ビツト幅は１００ｎｓとなる。

従って、局Ｒおよび局′Ｃ−における距離符号ＮＲ２Ｎ
ｃは、各局Ｒ，Ｃとそれぞれのタップ４Ｎ、　４゜との
間の距離を無視できるとすれば、それぞれ次のビットＶ
で表わすことができる。

Ｎ、＝５（ビット） Ｎｃ＝１０（ビット） これを２進符号で表わすと、次のようになる。

Ｎ□　＝０１０１ Ｎｃ　＝１０１０ 同（劇乙　ガードタイムτ１．および第１のブロック＃
１を専有しているマスター局Ｓの距離符号Ｎについても
、ビット、４示をしておけば、前記した武（１）の演５
１は、簡１ｖな２進演葺に帰着する。

受４Ｍ　＆！　ｕ！υ１路６５は、前方保設時間τ、を
ｎ出するれ：ｔ　ｕ　［！！Ｉ　ｎと、プログラマブル
タイマとを備えている。そして、受信マスターＳパケッ
トの終了した時点から、前方保禮時間τ２．だけ経」１
＆じた時点で、リセット１１号７］を発生させる。

リセットイｕ号７１は、フレームカウンタ６８に供給さ
れ、これをリセットする。こゎにより、送（、Ｔ＊Ｊｌ
ｌｉ’！］Ｑ（第２に供給されるブロックタイミング７
２およびフレームタイミング７３の同期がとられる。

第４図のような通信システムで、実際にシステムタイミ
ングの同期がとられる様子を、次に説明する。

今、送イδ要求のあった局は、伝送制御回路６９内のブ
ロック管理メモリの登録状況を調べ、同軸ケーブル３上
にパケット信号の送出が行なわれているか否かを判別す
ることによって、自局がマスク局となるべきか否かを決
定する１（ができる。

すなわち、どの局もパケットの送出を行なっていないと
すると、前記局は、新たに７スタパケノトの送出を行な
い、これに成功したらマスク局となる事ができる。

このマスクパケットは、送信しようとする局が、伝送し
たい情報を乗せるためのパケット（以後、情報パケット
とする）とは別に、前記したブロックのある特定のブロ
ック番号、飼えば＃ｌブロツりを占有して各局がシステ
ムタイミングを両立するのに必快な情＋Ｕｆｉ：乗せた
パケットである。

この場合、他局でも、同様の手順で同時１ζマスタパケ
ツトの送出を行ない、このマスクパケット同士が匍突す
る事がある。この時は従来から幾つか４有東されている
再送制御方式、例えばＢＥＢ（Ｂｉｎａｒｙ　Ｅｘｐｏ
ｎｅｎｔｌｏｌ　Ｂａｃｋｈｆｆ）　プロトコル→によ
りすＬＪ」を行なう。

このようにして、マスタパケットの退出に成功した局は
、次のフレームから、伝送すべき情報の入った（＃報パ
ケットの送出を開始する。このマスク局で伝送すべき情
報が無くなった時は、情報パケットの送出は終了するが
、マスクパケットの送出（１、それ以後もＡ迷丸光して
実施する。

マスク局以外の局（スレーブＪβＳ）は、受イ６した総
べてのパケットを調べでマスクパケットか否かを判別す
る。

マスタパケットの鍼別符号としては、ある特定の宛先ア
ドレスを用いてもよいし、先に記したパケット構成の中
のスロット（ビット列）ｂ４　に・マスクパケットの場
合のみはマスク局の距離符号を入れ、その他の局は、例
えば総べて　０′又は１１１＋１　を入れる事によって
判別してもよい。

又、スロットｂ　（制御ビット）Ｉこマスタパケットを
示すビットを割り振っておき、そのビットの状態によっ
て判別する事も可能である。さらに、これらを組合せて
マスクパケットの識別をよυ確実なものにする事もでき
る。

ここで、マスタパケットの識別を・スロットｂ４の距離
符号によらないで行なう方式を採用した場合は、情報パ
ケットではこのスロットｂ４　を他の目的に使用する事
も可能である。

そして、識別した結果がマスクパケットであれば、この
ｂ４の距離符号を、第４図の受信論理回路６５内にある
システムタイミング演算回路に転送し、前記したシステ
ムタイミング確立の動作を実行する。

第５回目、この様なマスタパケット送出状態を示すため
のタイミング図である。

同図のｆＡ］は、第１フレームのように伝送路か空きの
状態において、まず、・ＡＭが第１フレームで送信要求
を出力し、それからｔＡ１回目のフレーム−すなわち、
第２フレームの第１ブロツクで、マスタパケット９　の
送出に成功した（マスクパケットの働突が生じなかった
）場合のタイミング図である。

第３フレーム以降では、Ａ局（ゴ第１ブロックにマスク
パケット９　を、また他の適宜のブロックＩこ１＃報パ
ケツト　”ａｓ　’送出する。

編５図の（Ｂ）（ま、同様に、第１フレームのように伝
送路が空きの状態において、Ａ局およびＢ局が、渠１フ
レームで、それぞれ送置要求を出力した結果、これｌこ
つゾく第１回目のフレーム、すなわち弔２フレームでそ
れぞれのマスクパケット９．．９ｂが憫笑を生じた男合
のタイミング図である。

このように、マスクパケットの衝突を生じたときは、こ
れらのマスクパケットを送出したＡ局。

Ｂ局ｉｊ、それぞれ４ζ１ろ１有の予定時間後に再びマ
ス９パケツトの送出を行なう。そして、この例では、ｎ
　ｔ＝５が第１フレームの第１ブロツクにマスターパケ
ット９ｂを送出することに成功している。

その後の第（ｉｌｌ）以降のフレームでは、Ｂ局が第１
ブロツクにマスクパケット９ｂを送出し、その池のブロ
ックにＡ局およびＢ局の情報パケット９ａｓ　”　ｂｓ
　が送出さ九ている。

なお、前記（４）および（Ｂｌのいずれの場合にも、マ
スク局（才、伝送すべき自局の情報が無くなった後も、
マスクパケットだけは送出し続ける。

ここで、このマスク局の電源が切られたり、あ′るい１
才、マスク局ｌこ障害が発生してマスタパケットの送出
が不可能となる４１が考えられる。

この場合、伝送路上に信号が全く無い場合は、次に送（
Ｍを１８お始する局が、先に起した手順に従ってマスク
局となるので格別のｒ’＝＋　ｍは生じない。

；−かし、伝送銘上−こ信号がある４合は、各局は、自
ノー）の元振器によるフリーランの状態となる。このた
めに、システムタイミングが徐々にずれて通イシ不能に
陥ることとなる。

こハを防止するために、各局、又は、次にマスク局にな
るべき条件にある局は常にマスクパケットの存在を監視
している。そして、１フレーム内１Ｃマスタパケツトを
検出できなかった時（才、次にマスク局になるべき条件
にある局（例えば、一番若い佼号のブロックを使用して
いるｈ４）が、先のマスク局がマスクパケットを送出し
ていた番号のブロックに、マスクパケットを送出するこ
とにより、この障害を克服することができる。

この様Ｃζする事により、−通信単位ごと憂こ４に雑な
マスクパケットの遷移手順を行う必要がなくなり、装置
〃の副成が簡単なものとなる。

第７図は、マスクパケットが消失した場合のタイミング
図である。

２フレーム目の、矢印で示すブロックで、Ａ局により送
出されていたマスクパケット９　が消失したため、３フ
レーム目では、一番若い番号のブロックを使用している
Ｂ局が、マスク局の機能を引き継ぎ、それまでＡ局がマ
スクパケットを送出していた＃ｌブロックに、Ｂ局のマ
スタパケット９ｂ　ｆ送出した事を示している。

この時、もしも、Ａ局のマスタパケットを送出する機能
部分のみに障害が起き、２フレーム目以降でも、点線で
示したように、Ａ局の情報パケット９ａ８　が正常に送
出されている場合は、Ａ局以外の局は、先に第４図に示
した伝送制御回路６９内のブロック′ｇ埋メモリに、Ａ
局が使用しているブロックを記憶しておき、Ａ局以外で
一番若い番号のブロックを使用している局（第７図の例
では８間）が、次のフレームでマスクパケットの送出を
行なう。

しかし、この様な方式を取った場合、何等かの障害によ
シ、送信中のマスタパケット部で衝突が発生する事が考
えられる。

マスクパケット部で衝突が発生した場合、先に示した再
送制御手順を用いたのでは、数フレーム−政士フレーム
の間、マスタパケットが存在しない状態が発生すること
がある。そうすると、システムタイミングが乱れ、正常
な伝送が不可能となるという欠点を生ずる。

（目　的） 本発明は前述の欠点を除去するためになされたものであ
り、その目的はマスクパケットの衝突が　１発生した場
合にも、マスクパケットの存在しない　。

状態が持続してシステムタイミングが乱れ、これによっ
て通信不能状１１Ｂを惹起することのないようなディジ
タル１８号伝送システムの障害対策方式を　ノ提供する
ことにある。“ （概　要） 前記の目的８達成するために、本発明は、マスク局から
送出したマスタパケットの衝突が検出されたときは、前
記の衝突したマスクパケットを送出した局はマスタパケ
ットの送出を中止し、前記のマスクパケットヲ送出した
局以外で、マスク局になるべきＪ＆優先条件を備えた局
が、（先のマスク局がマスタパケットを送出していた番
号のブロックに）マスクパケットの送出を行なうように
した点ζζ特依がある。

また、本発明の他の特徴は、マスク局から送出したマス
タパケットの１ｋｆ突が検出されたときは、１１記の働
矢したマスクパケットを送出した局はマスタパケットの
送出を中止すると共に、前記の慟央したマスタパケット
を送出した局を含む全ての１１１ｊが、マスク局となる
べきＭｋｆ先条件を備えてぃるか否かを判定し、マスク
局になるべき−Ｍｋ俊先条件を備えた局が、（先のマス
ク局がマスタパケットを送出していた番号のブロックに
）マスクパケットの送出を行なうようにした点にある。

さらに、本発明の別の特徴は、マスク局から送出したマ
スタパケットの１Ｎ＋突が１芙出されたときは、前記の
衝突したマスクパケットを送出した局１オマスタパケッ
トの送出を中止すると共Ｃζ、衝突＠にマスタパケッＨ
−送出していた局を除く全ての局が、マスク局となるべ
き１ｌｋｆｆｌ先条件を備えているか否か８ｔ−１Ｉ定
し、マスク局になるべき最優先条件を備えた局が、（先
のマスク局がマスクパケットを送出していた番号のブロ
ックに）マスクパケットの送出を行なうようにした点に
ある。

以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第８図は本発明の一実施例の動作を説明するためのタイ
ミング図である。同図において、第５図およびＨｒ図と
同一の符号は　同一または同等部分をあられしている。

実施例１゜ ｆＩ８図は、送信中（Ｃマスタパケット部で（防災が発
生した時のタイミング図である。

図に示した１フレーム目では、Ａ局がマスク局となって
、＃１ブロックに７スタパケツト９３を送出している。

２フレーム目でＩ’ｌ’ｌらかの障害が発生し、０局が
＃１ブロックにマスクパケット９゜を送出してきたため
に、マスクパケット　９ａ、９ｃが衝突を起している。

ここで、各局はマスクパケット部で衝突が発生した事を
検知する。このように、すてに送出中のマスクパケット
部で衝突が発生した場合は、それまでマスタパケットを
送出していた局（この例でｉｌＡ局）、及び新たにマス
タパケットを送出して衝突の原因を作った局（この例で
は０局）は、偵丁突を検出した時点でマスタパケットの
送出を中止する。

すなわら、第８図の３フレーム目では、２アレーン、口
でマスクパケット９ａ、９ｃ　を送出シタＡ局および０
局が、それぞれ自局のマスクパケットの送出を中＋Ｌし
たため、マスタパケットが消失している。

池の局、又は次のマスク局になるべき最愛光条件を備え
た局は、マスタパケット部でのマスタパケットの消失の
監視、および衝突の監視も行なっている。そして、前述
のようなマスタパケットの側突を検出した時は、衝突を
検出した次のフレーム（ｉｉｆ！８１ｉ１’ｌの例で（
才＃３フレーム）で、マスタパケットが１（１失してい
ることを確認する。

そして、さらに次の４７レーム目では、Ａ局および０局
以外で、一番若い番号のブロックを使用しＣいるＭ３　
（一般的には、次にマスク局になるべき最潰先矛件をイ
？１＆えた局（この例ではＢ局）が、マスク局の機能を
引き継ぎ、今までと同じ＃１ブロックに、自局のマスク
パケット９ｂの送出を行なう。これによってシステムタ
イミングが確立される。

第６図は、第４図の受Ｍ論理回路６５のうち、本発明の
実施に関係する部分を詳細ｆこ示したブロック図である
。

回に於て、ａは、受信バッファアップ６４の出力のうち
から、オーバヘッドピントを抽出して記憶するオーバー
ヘッドメモリであり、ｂは、受信データの符号誤りなど
をチェックすイ、山り検出器である。

Ｃは、オーバーヘッドピットの中のアドレスビットから
、宛先符号が自局宛かどうかを判別する宛先符号判別器
である。

ｄ（！、受１バしたパケットがマスタパケットか否かを
４−１１定するマスクパケット検出（ｇ、ｅｉ：ｔ、受
イバデ゛−タ、ＦＪよび自局の距離符号から、式（１）
のガードタイムを演−４９し、リセット信号７１を発生
する演ｎ回路である。

さらに、ｆは、マスクパケットから抽出したマスク局の
アドレスを記憶しておくマスク局アドレスメモリー、ｇ
は、ｆに記憶したマスク局のアドレスと、受信したパケ
ットの発信元アドレスとを比較して、マスク局が使用し
ているブロックを検出するマスク局パケット検出回路で
ある。

ｈは、１７レーム内にマスタパケットが存在するか否か
を検出するマスクパケット監視回路である。

動作時に、受信バッファアング６４よシ受信パケットが
伝送さＪすると、その中のオーバヘッドビットはオーバ
ヘッドメモリａにＢｅ　ｔＪされる。

記憶されたオーバヘッドピッ）　；！　Ｋ１４υ検出Ｈ
Ａｂ、宛先符号判別器Ｃ、マスターパケット検出器ｄ、
演１寥回路ｅ、マスタ局アドレスメモリｆ、およびマス
タ局パケット検出回路ｇにそれぞれ転送される。

−ｖ検出器すは、受信されたオーバヘッドビットに符号
誤りが発生していないかどうかを（例えば、パリティチ
ェックなどの手法で）検知し、その結果を宛先符号判別
器Ｃ及びマスターパケット検出器ｄに与える。

宛先符号判別器Ｃ（才、アドレスビットｂ４中に含まれ
ている宛先符号が自局のものと一致するか＼ 否かを判定し、その結果を伝送制御回路６９に与える。

マスターパケット検出器ｄは、受信されたパケットがマ
スターパケットかどうかを判定し、その結果を演算回路
ｅ及びマスク局アドレスメモ９１に与える。

受（１したオーバヘッドビットに符号誤りがなく、かつ
マスターパケットであるときは、演算回路ｅは、前記式
（１）による演算を行なって前方保讃時ｌτｌ、ｌｌを
似賀し、受信パケットの終了時点から前記時間τ１．　
だけ経過した時点で、リセット信号７１を発生する。

又、マスク局アドレスメモリｆｉ１そのマスクパケット
内の発信元アドレスを記憶する。マスク局のアドレスが
記憶された後は、マスク局パケット検出回路ｇは、次々
と受信されるパケット内の発信元アドレスを記憶したマ
スク局アドレスと比較する。

、そして、マスク局が使用しているブロックを検出し、
得られたマスク局パケット信号７８を、伝送制御回路６
９内のブロックＱ理メモリに転送する。

この結果・マスク局以外の局の中で、自局がマスク局以
外で一番若い番号のブロックを使用しているか否かを９
１する事ができる。

マスクパケット監視回路りでは、 （１）　令名マスクパケットが存在していたブロック位
ηでマスクパケットが消失していないか（２）又、マス
クパケットの衝突が発生しなかったかを監視しており、 その結果を、マスタパケット消失検知信号７６およびマ
スタパケット消失検知信号７７として、鈍送ｔＩＩＩＩ
御回路６９に与える。

伝送制御回路６９では、これらの信号を検出すると下記
の動作を実行する。

山　マスタパケット消失検知信号７６を受けた時 （イ）　自局がマスク局（マスクパケットを送出した局
）である場合 送信論理回路６２に与えていたマスクパケット送出命令
信号７５をＯＦＦとし、次のフレームからのマスクパケ
ットの送出の中止を確実なものとする。

ＦＯ自局がマスク局以外のスレーブ局である場合 ブロック管理メモリをチェックして、自局がマスク局以
外で一番若い番号のブロックを使用しているか否かを判
別する。

その結果、一番若い番号のブロックを使用していたら、
送信−１ゐ理回路６２に与えるマスタパケット送出命令
信号７５をＯＮにする。

送信論理回路６２では、次のフレームの＃１ブロックか
らマスクパケットの送出を開始する。

自局が一番若い番号のブロックを使用していないときは
、それ迄の状態を維持する。

（Ｉｌｌ　マスタパケット衝突検知信号７７を受けた時 （イ）　自局がマスク局の場合 送信論理回路６２に与えていたマスタパケット送出命令
信号７５をＯＦＦ　０とし、次のフレームからのマスク
パケットの送出を中止する。

（ロ）　自局がマスク局以外の場合 マスクパケット衝突検知信号７７を受けたら・内のフレ
ームでマスクパケット消失検知信号７６を受信する迄待
つ。マスタパケット消失検知信号７６を受けたら、前記
のマスタパケットが消失した場合の処理手順に入る。

さらにｉ℃記の場合において、自ｆうがスレーブ局で、
自局が使用しているブロックよりも若いブロック番号を
使用しているスレーブ局があるにもかかわらす、２フレ
ーム続けてマスクパケットが存在しない状態が生じたな
らば、自局が２番目に若いブロック番号を使用している
か否かを判別し、自局が相当する場合は、次フレームか
らマスクパケットを送出してマスク局を引き継ぐ処理を
行なう。

前述の例では、マスクパケット部で衝突が発生した時に
マスタパケットを送出した局は、次のフレームからは、
マスタパケットの送出を中止し、衝突を起したマスクパ
ケットを送出した局を除外して、次＋Ｃノマスタ局とな
るべき最優先鍮件を備えた局（具体的には、−例として
、一番若い番号のブロックを使用していた局）がマスク
局の機能を引き継いだが、その他に次の様な実施例２お
よび３も可能である。

実施例２゜ マスクパケットの衝突が発生した時は、これらのマスク
パケットを送出した局は、次フレームでマスクパケット
の送出を中止する。

このようにしてマスクパケットの消失したフレームでは
、全局が、マスタＪδｊとなるべき最置先条件を備えて
いるかどうか（例えば、自局が一番若、い番号のブロッ
クを使用しているか否か）の判定を行なう。

そして、最優先条件を備えている局−すなわち、一番若
い番号のブロックを使用していた局が新たにマスク局と
なり、その次のフレームでマスタパケットの送出を行な
う。

第９図は前記実施例２の状態を示したタイミング図であ
る。第８図のＪ、１合と同様に、ｌフレーム目では、Ａ
局がマスク局となって＃１ブロックＩζマスタパケット
９＆を送出している。

ｚフレーム目では、何らかの障害が発生し、０局が＃ｌ
ブロックにマスタパケット９ｃ、を送出してきたために
、２つのマスクパケット９ａおよび９　が衝突を生じて
いる。

ここで、各局はマスタパケット部で衝突が発生した事を
検知する。そして、３フレーム目では、２フレーム目で
マスタパケットを送出したＡ７Ｉｊ３゜０局は共≦こマ
スクパケットの送出を中止する。このため、マスタパケ
ットが消失している。

ここで、情報パケットヲ送出している全局は、自局が一
昨若いブロック番号のブロックをイ史用しているか否か
の判定をする。

この例では、Ａ局が一番若いブロック番号のブｑ５ツタ
を使用しているので、次の４フレーム目から、Ａ局が再
びマスク局となり、＃ｌブロックにマスタパケットを送
出する。これによって、システムタイミングが再確立さ
れる。

ＳＡ施何例３ マスクパケットの衝突が発生した時は、これらのマスク
パケットを送出した局は、次フレームで−ｊＸタパケッ
トの送出を中止する。

このようにしてマスクパケットの消失したフレームでは
、衝突前にマスクパケットを送出していた局を除く全局
が、マスク局となるべき最優先条件を備えているかどう
かの判定を行なう。

そして、Ｉ＆優先条件を備えている局が新たにマスク局
となり、その次のフレームでマスタパケットの送出を行
なう。

なお、以上では、マスク局となるべきＩ＆優先乗件とし
て、［一番若い番号のブロックを使用していること」を
判定基準としたが、本発明（才、もちろんこれに限られ
るものではない。

例えば、反対に［一番犬きい番号のブロックを使用して
いること」を判定基準とすることもできるし、あるいは
予め決められた条件にしたがりてフラグなどを設定する
ことにより、機先順位を定めてもよい。

（効　果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、つぎ
のような効果が達成される。

すなわち、局の何らかの障害により、システム全体にと
って重要なタイミング同期関係を司るマスタパケット部
で衝突が発生してもシステムのタイミング同期が乱され
る事がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、時間軸上で周期的に繰り返されるフレームを
更に複数のブロックに分割し、これらのブロック単位で
信号の伝送を行わせるディジタル信号伝送方式における
、伝送信号の一例を示す構成図、第２図は同軸ケーブル
上における各局の配１４状態を示す配置説明図、第３図
は第２図に示した各局の受信点（タップ）における送受
イδパケットの信号波形のエンベローブを示すタイミン
グ図、第４図は本発明を実施するのに好適な通信システ
ムの概略を示すブロック図、鳴５図囚はシステムタイミ
ング確立状態での各局のパケット送出状態を示すタイミ
ング図、第５図（１３１はマスタパケットが衝突を生じ
た場合の、従来法によるシステムタイミング確立の手法
を示すタイミングｌ’＆、第６図は本発明の一実施例に
おける、第４図の受信論理回路の詳細ブロック図、第７
図（オマスタパケットが消失した場合の、従来法による
システムタイミング確立の手法を示すタイミング図、第
８図および第９図ｔｉｔ、それぞれ本発明の一実施例に
おけるシステムタイミング確立の手法を示すタイミング
図である。 １．２・・・ターミネータ、３・・・同軸ケーブル、４
１〜４Ｎ　・・・タップ、　５・・・利用者装置、５２
・・・受信器、　６２・・・送信論理回路、　６５・・
・受信論理回路、　６８・・・フレームカウンタ、７１
・・・リセット信号、７２・・・ブロックタイミング、
７３・・・フレームタイミング、ａ・・・オーバヘッド
メモリ、ｂ・・・賜り検出器・　Ｃ・・・宛先符号判別
器、　ｄ・・・マスタパケット検出器、ｅ・・・演算回
路、ｆ・・・マスク局アドレスメモリ、ｇ・・・マスク
局パケット検出回路、　ｈ・・・マスクパケット監視回
路 代理人弁理士　平　木　道　人 外１名 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）通信ケーブル上を伝送されるディジタル信号を、
   周期的に繰返される時間軸上の大枠（フレーム）の中で
   固定的に位置づけると共に、この時間軸上の大枠（フレ
   ーム）の中で更に分Δりされた時ｌｂｌ　＃ｌ上の小枠
   （ブロック）を単位として、各局にディジタル信号伝送
   の機会を与え、パケット形式により時分割多重的、回線
   交換的に信号の送受信を行ｔヱわせる多局間のディジタ
   ル４１４号伝送力式において、システムタイミングの主
   導令麺を握るマスク局が送出するマスタパケットで衝突
   が発生したときは、価央したマスタパケットを送出した
   すべての局は、衝突を検出した時点でマスタパケットの
   送出を中止し、前記の局以外の局の中で、マスク局とな
   るべき最優先条件にある局がマスク局の機能を引きＡｍ
   いてマスクパケットを送出し、システムタイミングを確
   立することを％微どするディジタル信号伝送システムの
   障害対策方式。 （２）マスク尚の機能を引継いだ新たなマスク局のマス
   タパケットは、衝突前のマスクパケットと同じブロック
   に送出されることを特徴とする特許許請求の馳囲第１項
   記載のディジタル信号伝送システムの障害対策方式。 （３）通信ケーブル上を伝送されるディジタル１１号を
   、周期的に繰返される時間軸−ヒの大枠（フレーム）の
   中で固定的に位１＃ｔづけると共に、この時間軸上の大
   枠（フレーム）の中で更に分割された時間軸上の小枠（
   ブロック）を単位として、各局にディジタル信号伝送の
   機会を与え、パケット形式によシ時分割多重的、回線交
   換的に信号の送受信を行なわせる多局間のディジタル信
   号伝送方式において、システムタイミングの主４欅を握
   るマスク局が送出するマスタパケットで衝突が発生した
   ときは、衝突したマスタパケットを送出したすべての局
   は、衝突を検出した時点でマスタパケットの送出を中止
   し、衝突前にマスク局であった局以外の局の中で、マス
   ク局となるべき最優先条件にある局がマスク局の機能を
   引き財いてマスタパケットを送出し、システムタイミン
   グを確立することを特徴とするディジタル信号＠送シス
   テムの障害対％ｆ力式。 （４）　マスタ局の機能を引継いだ新たなマスク局のマ
   スタパケットは、衝突ＩＩ］のマスクパケットと同じブ
   ロックに送出されることを特徴とする特許許請求の範囲
   第３Ｊｌｄ載のディジタル信号伝送システムの障害対策
   方式。 １５１　Ａ１−ケーブル上を伝送されるディジタフレ１
   ６号を、周期的に繰返される時間軸上の大枠（フレーム
   ）の中で固定的に位置づけると共に、この時間軸上の大
   枠（フレーム）の中で更に分割された時間軸上の小枠（
   ブロック）を単位として、各局にディジクル１３号伝送
   の機会を与え、パケット形式により時分割多重的、回腺
   交換的に信号の送受信を行ｒ（わせる多局間のディジタ
   ル信号伝送方式において、システムタイミングの主導位
   を握るマスク局が送出するマスタパケットで衝突が発生
   したときは、衝突したマスクパケットを送出したすべて
   の局は、衝突８検出した時点でマスタパケットの送出を
   中止し、衝突したマスタパケットを送出した局を含むす
   べての局の中で、マスク局となるべきＱ優先条件にある
   局がマスク局の機能を引きｉｔいてマスクパケットを送
   出し・システムタイミングを確立することを特徴とする
   ディジタル信号伝送システムの障害対策方式。 （６）　マスク局の機能を引継いだ新たなマスク局のマ
   スクパケットは、衝突前のマスクパケットと同じブロッ
   クに送出されることを特徴とする前記特峰Ｇ＃求の範囲
   第５項記載のディジタル信号伝送システムの障害対策方
   式。