JPS63248250A - ル−プネツトワ−クにおける支線系の障害検出方式 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明はループネットワークにおける支線系の障害検
出方式に関し、さらに詳細にいえば、メインループに対
して端末装置を接続し、フレーム開始デリミタ、トーク
ンビット、およびフレーム終了デリミタを含むトークン
フレームを有するフレームデータによりデータ伝送を行
なうループネットワークシステムにおいて、支線系を光
ファイバで構成するとともに、光信号によりデータ伝送
が行なわれる部分における障害の発生を検出するための
障害検出方式に関する。

〈従来の技術〉 従来から比較的限られた範囲内において相互データ伝送
を行なわせるためのシステムとしてメインループに対し
て支線を介して端末装置を接続し、フレーム開始デリミ
タ、トークンビ・ノド、およびフレーム終了デリミタを
含むトークンフレームを有するフレームデータによりデ
ータ伝送を行なうトークンリジグローカルエリアネット
ワーク（以下、トークンリングＬＡＮと略称する）が提
案されている（ＩＥＥＥ規格８０２．５参照）。

第４図はメインループに対する端末装置の接続装置を示
す電気回路図であり、集線装置（７）と、端末制御装置
（８）と、コネクタを介在させた支線（９）とから構成
されている。

上記集線装置（７）は、受信用のトランス（７１）、送
信用のトランス（７２）、ロードバランス検出装置（７
３）、リレー駆動装置（７４）、およびバイパス状態生
成用のリレー接点（７５ａ）　（７５ｂ）　（７８ａ）
　（７６ｂ）から構成されている。さらに詳細に説明す
ると、上記受信用のトランス（７１）の−次巻線（７１
ａ）の両端が、上記リレー接点（７５ａ）　（７５ｂ）
によりメインループの入力側に接続されることにより、
コンデンサ（７７ａ）によって交流的に短絡されている
二次巻線（７１ｂ）（７１ｃ）に伝送信号を生成するこ
とができる。また、上記送信用のトランス（７２）の、
コンデンサ（７７ｂ）により交流的に短絡されている一
次巻線（７２ｂ）（７２ｃ）に端末装置からの送信信号
が供給された場合には、二次巻線（７２ａ）に伝送信号
が生成され、上記リレー接点（７５ａ＞　（７５ｂ）と
同期して駆動されるリレー接点（７８ａ）　（７Ｂｂ）
によりメインループの出力側に送出される。さらに、上
記二次巻線（７１ｔ））、−次巻線（７２ｂ）の各一方
の端子間にリレー駆動装置（７４）が接続されており、
後述する直流バイアスのｑ無に基いて上記各リレー接点
（７５ａ）　（７５ｂ）　（７８ａ）（７６ｂ）を駆動
し、直流バイアスがない状態において上記メインループ
の入力端と出力側とをバイパス状態にするようにしてい
る。また、上記二次巻線（７１ｃ）　、−次巻線（７２
ｃ）の各一方の端子間にロードバランス検出装置（７３
）が接続されており、直流バイアスの有無を検出して、
リレー駆動装置（７４）を制御するようにしている。

上記端末制御装置（８）は、受信用のトランス（８１）
、送信用のトランス（８２）、および直流バイアス供給
用の電源（８３）を有している。そして、上記受信用の
トランス（８１）の−次巻線（８１ｂ）　（８１ｃ）を
コンデンサ（８４ａ）により交流的に短絡しているとと
もに、上記送信用のトランス（８２）の二次巻線（８２
ｂ）　（８２ｃ）をコンデンサ（８４ｂ）により交流的
に短絡しており、上記コンデンサ（８４ｂ）の両端子に
上記電源（８３）の正の直流電圧端子を接続していると
ともに、上記コンデンサ（８４ａ）の両端子に上記型ｉ
　（８３）の零電圧端子を接続している。

上記支線（９）は、４本の信号線（９１ａ）　（９１ｂ
）　（９１ｃ）（９１ｄ）　、および４本の信号線の接
続を行なうためのコネクタ（９２）を有している。そし
て、上記信号線（９１ａ）　（９１ｂ）　（９１ｃ）　
（９１ｄ）はコネクタ（９２）のＲ，Ｇ。

０、Ｂ端子とそれぞれ接続されている。また、上記信号
線（９１ａ）　（９１ｂ）は、トランス（７１）の二次
巻線（７１ｂ）　（７１ｃ）のコンデンサ（７７ａ）と
接続されていない端子と、トランス（８１）の−次巻線
（８１ｂ）　（８１ｃ）のコンデンサ（８４ａ）と接続
されていない端子との間をそれぞれ接続するものであり
、上記信号線（９１ｃ）（９１ｄ）は、トランス（７２
）の−次巻線（７２ｂ）　（７２ｃ）のコンデンサ（７
７ｂ）と接続されていない端子と、トランス（８２）の
二次巻線（８２ｂ）　（８２ｃ）のコンデンサ（８４ｂ
）と接続されていない端子との間をそれぞれ接続するも
のである。さらに、上記コネクタ（９２）は、非接続状
態において、物理的にＲ端子とＯ端子との間、およびＧ
端子とＢ端子との間を短絡状態にすることができるもの
である。

したがって、コネクタ（９２）が接続された状態、即ち
、メインループに対して端末装置が接続された状態にお
いては、電源（８３）によりリレー駆動装置（７４）に
直流電圧が印加され、メインループの入力側、および出
力側をそれぞれトランス（７１）（７２）に接続した状
態を選択することができ、端末装置からの、或は端末装
置へのデータ伝送を行なわせることができる。

逆に、上記コネクタ（９２）が接続されていない状態、
即ち、メインループに対して端末装置が接続されていな
い状態においては、コネクタ（９２）のＲ端子と０端子
、およびＧ端子とＢ端子とがそれぞれ短絡状態になるの
で、先ず、トランス（７１）の二次巻線（７１ｂ）　（
７１ｃ）に生成される信号がそのままトランス（７２）
の−次巻線（７２ｂ）　（７２ｃ）に供給され、バイパ
ス状態を出現させることができ、次いで、リレー駆動装
置（７４）への通電が遮断されることに伴なうリレー接
点（７５ａ）　（７５ｂ）　（７８ａ）（７６ｂ）の復
動によりメインループの入力側と出力側とが直接接続さ
れた状態になり、バイパス状態を継続させることができ
る。

また、メインループに対して端末装置が接続されている
状態において、集線装置（７）から端末装置までの間に
断線、短絡等の障害が発生した場合には、信号線（９１
ｂ）　（９１ｃ）による直流電圧の印加状態が変化する
のであるから、ロードバランス装置検出（７３）により
リレー駆動装置（７４）が制御され、リレー接点（７５
ａ）　（７５ｂ）　（７６ａ）　（７８ｂ）を復動させ
ることによりメインループの入力側と出力側とが直接接
続された、バイパス状態を出現させることができる。

そして、端末装置においては、集線装置（７）との間に
流れる電流に基いて断線、短絡等の障害を検出すること
ができる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記の構成のループネットワークシステムにおいては、
集線装置（７）と端末装置との間を、信号線（９１ａ）
　（９１ｂ）　（９１ｃ）　（９１ｄ）で電気的に接続
しているのであるから、外部ノイズ等の影響を受は易く
、信号線の長さに対応して伝送品質が低下することにな
る。また、信号線としてシールド線を使用すれば、外部
ノイズ等の影響を低減することができるのであるが、高
価になるとともに、信号線自体が太くなり、信号線を敷
設するための空間を多く必要とすることになる。

このような問題点を考慮して、ループネットワークシス
テム全体を光信号によりデータ伝送を行なう構成とする
ことが考えられるが（日経エレクトロニクス　迎３９７
，１９８Ｂ、６．１Ｂ、ｐ、２５２参照）、メインルー
プの長さが長くなった場合には、メインループの途中に
所定間隔毎に中継器を取付けることが必要になるととも
に、端末装置をも光信号に基くデータ授受を行なえる構
成とすることが必要になるので、全体として高価なもの
になってしまう。そして、このような構成を採用した場
合には、ＩＥＥＥ規格８０２．５のように、直流バイア
スのみに有効なファントム回路を構成することが不可能
になるため、支線系における障害を検出することは不可
能である。

また、メインループを電気信号によりデータ授受が行な
われるもので構成するとともに、集線装置と端末装置と
の間のかなりの部分を光ファイバで構成することが考え
られるが、光ファイバで構成した場合における支線系の
障害検出を確実に行なわせるための装置が全く提供され
ていないため、上記の試みは全く行なわれていないので
ある。

即ち、集線装置と端末装置との間において、電気信号に
よりデータ伝送を行なう部分と、光信号によりデータ伝
送を行なう部分とが存在するのであり、しかも、障害の
検出は、電気信号によりデータ伝送を行なう部分におい
て行なう必要がある関係上、上記のように直流バイアス
のみに有効なファントム回路を構成することが不可能と
なり、集線装置と端末装置との間に流れる電流の大きさ
に基いて光ファイバの断線等の障害を検出することは不
可能である。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
ループネットワークシステムにおける集線装置と端末装
置とを接続する支線系の少なくとも一部を光ファイバで
構成し、しかも支線系に発生する障害を確実に検出する
ことができる新規な障害検出方式を提供することを目的
としている。

く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の障害検出方式
は、メインループに介挿される東線装置か電気−光変換
器、および光−電気変換器を有するものであるとともに
、端末装置に接続される支線制御装置も電気−光変換器
、および光−電気変換器を有するものであり、両装置の
電気−光変換器と光−電気変換器との間を光ファイバで
接続しているとともに、支線制御装置に、光−電気変換
器からの出力信号レベルを入力として、集線装置との間
における障害の発生を検出する障害検出手段を設けたも
のである。

但し、上記障害検出手段により検出されるべき障害とし
ては、光ファイバの断線、および変換器の故障であれば
よく、この場合において、障害検出手段としては、支線
系制御装置の光−電気変換器からの出力信号レベルの低
下に基いて障害の発生を検出し、データ伝送を行なうべ
き信号線を遮断状態にするものであることが好ましい。

また、信号線の遮断状態は、リレーにより生成されてい
てもよく、或は、半導体スイッチにより生成されていて
もよい。

く作用〉 以上の障害検出方式であれば、メインループに対して端
末装置を接続し、フレーム開始デリミタ、トークンビッ
ト、およびフレーム終了デリミタを含むトークンフレー
ムを有するフレームデータによりデータ伝送を行なう場
合において、メインループを伝送されている電気信号が
集線装置の電気−光変換器により光信号に変換され、光
信号が光ファイバを通って支線制御装置の光−電気変換
器に導かれることにより元の電気信号に復元され、端末
装置により受信される。逆に、端末装置から送出される
電気信号は、支線制御装置の電気−光変換器により光信
号に変換され、光信号が光ファイバを通って集線装置の
光−電気変換器に導かれることにより元の電気信号に復
元され、メインループを通して伝送される。

そして、集線装置と支線制御装置との間において障害が
発生した場合には、支線装置における光−電気変換器か
らの出力信号レベルが正常状態からかなり変化するので
、障害検出手段により上記出力信号レベルの変化を検出
することにより、障害が発生したことを識別させること
ができる。２この場合における障害は、光ファイバの断
線、および変換器の故障であればよく、正常なデータ伝
送を行ない得ない状態が発生したことを識別することが
できる。

また、上記障害検出手段が、支線系制御装置の光−電気
変換器からの出力信号レベルの低下に基いて障害の発生
を検出し、データ伝送を行なうべき信号線を遮断状態に
するものである場合には、信号を正常に伝送し得ない出
力信号レベルの低下に基いて確実に障害の発生を検出す
ることができ、しかも、信号線を遮断状態にすることに
より、端末装置を確実にメインループから切離し、ノイ
ズ成分等に起因する誤動作を確実に防止することができ
る。そして、この場合における信号線の遮断状態が、リ
レーにより生成される場合であっても、或は、半導体ス
イッチにより生成される場合であっても、同様の作用を
行なわせることができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図はこの発明の障害検出方式の一実施例を示す概略
図であり、メインループ（２）の所定位置に集線装置（
１）を設けているとともに、東線装置（１）に対して光
ファイバ（４）で接続され、かつ端末装置（６）に対し
て電気信号線（５）で接続された支線制御装置（３）を
設けている。

上記集線装置（１）は、メインループ（２）の所定位置
に介挿されてバイパス状態と非バイパス状態とを選択す
るスイッチ回路（１１）と、スイッチ回路（１１）の状
態を制御する制御回路（１２）と、メインループ（２）
からの電気信号を光信号に変換する電気−光変換器（１
３）と、光信号を電気信号に変換してメインループ（２
）に送出する光−電気変換器（１４）とから構成されて
いる。そして、光−電気変換器（１４）から出力される
、光レベルが所定レベル以上であるか否かを示すレベル
検出信号を上記制御回路（１２）の入力端子に供給して
いる。

したがって、端末装置側から供給される光レベルが所定
レベル以上である場合には、スイッチ回路（１１）を非
バイパス状態とし、逆に、端末装置側から供給される光
レベルが所定レベルよりも低ければ、スイッチ回路（１
１）をバイパス状態とすることができる。

上記支線制御装置（３）は、光ファイバ（４）を介して
上記電気−光変換器（１３）からの光信号を受光する光
−電気変換器（３１）と、上記光−電気変換器（１４）
に対して光信号を供給する電気−光変換器（３２）と、
上記光−電気変換器（３１）からの出力信号が供給され
る入力用のトランス（３３）と、上記電気−光変換器（
３２）に電気信号を供給する出力用のトランス（３４）
と、上記両度換器（３１）（３２）と両トランス（３３
）（３４）との間に介挿されて、バイパス状態と非バイ
パス状態とを選択するスイッチ回路＜３５）と、スイッ
チ回路（３５）の状態を制御する制御回路（３Ｂ）と、
上記両トランス（３３）（３４）が接続されるコネクタ
（３７）と、一方のトランス（３３）とコネクタ（３７
）との間に介挿された遮断用のリレー接点（３８）とか
ら構成されている。そして、光−電気変換器（３１）か
ら出力される、光レベルが所定レベル以上であるか否か
を示すレベル検出信号を上記制御回路（３Ｂ）の入力端
子に供給している。

したがって、メインループ側から供給される光レベルが
所定レベル以上である場合には、スイッチ回路（３５）
を非バイパス状態とし、逆に、メインループ側から供給
される光レベルが所定レベルよりも低ければ、スイッチ
回路（３５）をバイパス状態とすることができる。

第２図は上記リレー接点（３８）を制御するための構成
を含む部分を詳細に示す図であり、上記光−電気変換器
（３１）から出力されるレベル検出信号をＡＮＤゲート
（３９）の両入力端子に供給し、ＡＮＤゲート（３９）
からの出力信号をスイッチングトランジスタ（４０）の
ベース端子に供給しているとともに、スイッチングトラ
ンジスタ（４０）のコレクタ端子と直列にリレーコイル
（８８ａ）を接続している。

そして、上記光−電気変換器（３１）からの出力信号を
不平衡−平衡変換器（４１）に供給し、−不平衡−平衡
変換器（４１）から出力される互に逆位相の信号を、ス
イッチ回路（３５）を通して上記トランス（３３）の−
次巻ｔＩｊＡ（３３ａ）の両端子に供給している。上記
トランス（３３）の二次巻線（３３ｂ）を、上記リレー
接点（３８）を介してコネクタ（３７）と接続している
。

また、コネクタ（３７）に−次巻線（３４ｂ）が接続さ
れたトランス（３４）の二次巻線（３４ａ）の両端子に
生成される信号を、平衡−不平衡変換器（４２）の入力
端子に供給し、平衡−不平衡変換器（４２）の出力信号
を、上記レベル検出信号により制御されるＡＮＤゲート
（４３）に供給し、ＡＮＤゲート（４３）からの出力信
号を上記電気−光変換器（３２）に供給している。

上記の構成のループネットワークシステムの動作は次の
とおりである。

（１）　　光信号伝送系に全く障害が発生していない場
合 この場合には、制御回路（１２）によりスイッチ回路（
１１）が非バイパス状態に切替えられるとともに、制御
回路（３６）によりスイッチ回路（３５）が非バイパス
状態に切替えられた状態になる。

この点についてさらに詳細に説明すれば、端末装置（６
）から接続要求信号が送出されると、電気信号線（５）
、コネクタ（３７）、トランス（３４）、スイッチ回路
（３５）、平衡−不平衡変換器（４２）、およびＡＮＤ
ゲート（４・３）を通して電気−光変換器（３２）に供
給されて、所定レベルの光信号に変換される。

そして、この光信号は光ファイバ（４）を通して光−電
気変換器（１４）に供給されるので、光レベルが所定レ
ベル以上であることを示すレベル検出信号を生成し、制
御回路（１２）によりスイッチ回路（１１）を駆動して
非ノ、（イパス状態を出現させる。

したがって、端末装置（６）から送出される電気信号が
コネクタ（３７）を通してトランス（３４）の−次巻線
（３４ｂ）に供給され、スイッチ回路（３５）、平衡−
不平衡変換器（４２）、およびＡＮＤゲー）　（４３）
を通して電気−光変換器（３２）に供給されることによ
り、十分なレベルの光信号を生成し、光ファイバ（４）
を通して光−電気変換器（１４）に供給される。そして
、光−電気変換器（１４）により変換された電気信号は
スイッチ回路（１１）を通してメインループ（２）に送
出される。

逆に、メインループ（２）から送られてくる電気信号が
スイッチ回路（１１）を通して電気−光変換器（１３）
に供給されることにより、十分なレベルの光信号を生成
し、光ファイバ（４）を通して光−電気変換器（３１）
に供給される。そして、光−電気変換器（３１）により
変換された電気信号はスイッチ回路（３５）、トランス
（３３）、コネクタ（３７）、および電気信号線（５）
を通して端末装置（６）に供給される。

したがって、何れかの端末装置（６）と他の何れかの端
末装置（６）との間におけるデータ授受を、メインルー
プ（２）を通して行なわせることができる。

（［１光伝送系に障害が発生している場合この場合には
、光ファイバ（４）を通して光−電気変換器（３１）に
供給される光レベルが低くなるので、光−電気変換器（
３１）から、光レベルが所定レベルより小さいことを示
すレベル検出信号が出力され、制御回路（３６）により
スイッチ回路（３５）を駆動してバイパス状態を出現さ
せるとともに、リレーコイル（３８ａ）に対する通電を
遮断することによりリレー接点（３８）を開成して、端
末装置（６）に対して光伝送系（電気−光変換器、光フ
ァイバ、および光−電気変換器を含む系）に障害が発生
したことを識別させる。

また、上記レベル検出信号はＡＮＤゲート（４３＞を閉
じるのであるから、トランス（３４）の二次巻線（３４
ａ）の両端子に生成される信号が電気−光変換器（３２
）に供給されることを確実に防止することができる。こ
の結果、集線装置（１）の光−電気変換器（１４）に供
給される光レベルが低下し、光レベルが所定レベルより
小さいことを示すレベル検出信号を出力するので、制御
回路（１２）によりスイッチ回路（１１）を駆動してバ
イパス状態を出現させ、メインループ（２）を通って伝
送されるデータが当該端末装置（６）をバイパスする状
態として、他の端末装置（６）に対するデータ授受を何
ら不都合なく行なわせることができる。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば東線装置（１）と支線制御装置（３）との間に
おけるデータ授受を行なわせる光ファイバ（４）を、送
信用と受信用とに区分しておくことが可能である他、光
波長多重伝送を行なわせることにより１心双方向にデー
タ伝送を行なわせることが可能であり、さらに、リレー
接点（３８）に代えて半導体スイッチを使用することが
可能である他、第３図に示すように、共通の光伝送系を
使用して複数台の端末装置（６）を接続することが可能
であり、さらには、光−電気変換器からのレベル検出信
号に基いてバイパス状態と非バイパス状態との切替えを
行なわせる代わりに、変換された電気信号のレベルに基
いて両状態の切替えを行なわせることが可能であり、そ
の他、この発明の要旨を変更しない範囲内において種々
の設計変更を施すことが可能である。

〈発明の効果〉 以上のようにこの発明は、ループネットワークシステム
を構成するメインループと端末装置との間を接続する支
線系の一部を光伝送系とすることによりデータ伝送品質
を高くするこことができるとともに、データ伝送可能距
離を長くすることができ、しかも、光−電気変換器から
の出力信号に基いて光伝送系に障害が発生しているか否
かを確実に検出することができるという特有の効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の障害検出方式の一実施例を示す概略
図、 第２図はリレー接点を制御するための構成を含む部分を
詳細に示す図、 第３図はループネットワークシステムの他の構成を示す
概略図、 第４図はメインループに対する端末装置の接続装置の従
来例を示す電気回路図。 （１）・・・集線装置、（２）・・・メインループ、（
３）・・・支線制御装置、（４）・・・光ファイバ、（
５）・・・電気信号線、（６）・・・端末装置、（１３
）（３２）・・・電気−光変換器、（１４）　（３１）
・・・光−電気変換器、（３８）・・・リレー接点特許
出願人　　住友電気工業株式会社 （ほか３名） 第４図 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、メインループに対して端末装置を接続し、フレーム
   開始デリミタ、トークンビット、およびフレーム終了デ
   リミタを含むトークンフレームを有するフレームデータ
   によりデータ伝送を行なうループネットワークシステム
   において、メインループに介挿される集線装置が電気−
   光変換器、および光−電気変換器を有するものであると
   ともに、端末装置に接続される支線制御装置も電気−光
   変換器、および光−電気変換器を有するものであり、両
   装置の電気−光変換器と光−電気変換器との間を光ファ
   イバで接続しているとともに、支線制御装置に、光−電
   気変換器からの出力信号レベルを入力として、集線装置
   との間における障害の発生を検出する障害検出手段を設
   けたことを特徴とするループネットワークにおける支線
   系の障害検出方式。 ２、障害検出手段により検出されるべき障害が、光ファ
   イバの断線、および変換器の故障である上記特許請求の
   範囲第１項記載のループネットワークにおける支線系の
   障害検出方式。 ３、障害検出手段が、支線系制御装置の光−電気変換器
   からの出力信号レベルの低下に基いて障害の発生を検出
   し、データ伝送を行なうべき信号線を遮断状態にするも
   のである上記特許請求の範囲第２項記載のループネット
   ワークにおける支線系の障害検出方式。 ４、データ伝送を行なうべき信号線をリレーにより遮断
   状態にする上記特許請求の範囲第３項記載のループネッ
   トワークにおける支線系の障害検出方式。 ５、データ伝送を行なうべき信号線を半導体スイッチに
   より遮断状態にする上記特許請求の範囲第３項記載のル
   ープネットワークにおける支線系の障害検出方式。