JPH02155340A - 予備ループを備えるループ状通信網 - 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 本発明は、ループ中を循環する時間フレームの形でデー
タが伝送されるタイプの通信網に関する。

従来の技術 このようなループ状通信網については、例えば、専門誌
ｒｃＯＭＭＵＴＡＴＩＯＮ　ＥＴ　ＴＲＡＮＳＭＩＳＳ
ＩＯＮ（切換えと伝送）」第１号（１９８４年）の１９
〜６０ページに記載されている。第１図に示したように
グループ制御ユニット（ＵＣＧ）すなわちステーション
３〜８を使用する。これら各ユニットは、その前後に位
置するユニットと、単方向性デジタルリンクＡおよび／
または已により接続されて、ループを形成している。端
末、コンピュータまたは電話機を利用する各ユーザは、
これらユニ７）グループ制御ユニットの１つに接続され
、他のユーザと上記ループを介して連絡している。ユー
ザ同士の接続は電話機のユニットグループ制御ユニット
から星状に行われる。

情報は、時分割多重化方法に従いループすなわちループ
中で伝送される。この多重化方法は、例えば、１２８の
時間スロットをもつフレームから成り各時間スロットに
おいて、１バイト　（８ビツト）が１２５マイクロセカ
ンド毎に発信される。各フレームは次のような方法で構
成される。

−時間スロット０を同期コードに付与する、−時間スロ
ット１〜Ｎをモードパケット交換に割り当て、単一のチ
ャネルパケットを形成し、−一回の通信につき一時間ス
ロットの割合で、時間Ｎ＋１〜Ｎ＋Ｃのスロットを電話
通信に割り当て、−Ｎ＋Ｃ＋ｌから１２７までの時間ス
ロットを時間スロット毎の同期データ伝送に割り当てる
。

ループの各セクションまたはグループ制御ユニットは、
前に位置するステーションがらの時間フレームを受信し
、その中がら該セクションに宛てられた情報を抜き出し
、そこに他のステーションに宛てた情報を挿入した後、
今度は次のセクショ７へ（７）７Ｌ／−４に送る。１つ
のフレームハ、’！、　チージョン全体の同期化を確実
にするため、１２５マイクロセコンドでループを完全に
一周しなければならない。この同期化は、ループ同期化
ユニット１゜（ＵＳＢ）と呼ばれる特別なステーション
により実現される。

上に定義した１２８時間スロットは、チャネルパケット
に関するものか、あるいはその他の時間スロットに関す
るものかに応じて、２つの異なる方法により管理される
。

チャネルパケットはすべてのステーション配置に使用さ
れる通信だけの手段であり、その使用は、２つのステー
ションがパケットを同時に送ること１ｉげるアクセス方
法により制御される。このため、パケットの第１の時間
スロットは１バイト（８ビツト）を含んでおり、このバ
イトが、これを受信するステーションに、残りのチャネ
ルパケットが有益なデータによりふさがっているか、あ
るいは空いているかを知らせる。チャネルパケットがふ
さがっている場合には、ステーションはチャネル中に発
信することができないが、次に続くデータを調べて、そ
のデータが該ステーションに宛てられたものか否かを決
定しなければならない。

チャネルパケットが空いている場合には、ステーション
が望めば、「使用状態」表示用バイトに先立ち、データ
をこのチャネルに送ることができる。

ステーションは、限定された発信時間しか使うことがで
きない。すなわち、限定数の連続したフレームの間しか
チャネルパケットを使用することができない。

チャネルパケット用に用意されたもの以外の時間スロッ
ト、すなわち、Ｎ＋１〜１２７までのスロットは、２つ
の異なるステーションに接続された二人のユーザ間の通
信を可能にするように管理される。これはその通信時間
中、この通信に一時的に付与されたフレームの時間スロ
ットの固定化を意味する。

全体の監視、運転および保守の各機能は、ループ制御ユ
ニット９　　（ＵＣＢ）と呼ばれる特殊なステーション
中に集中している。このユニットにおいて、チャネルパ
ケットを使用する上での監視、故障したステーションが
起動させた場合の開放の認可、ステーション全体により
発信されたエラーメツセージの収集、ならびにプログラ
ム全体の保存、通信網の全ステーションのプログラムの
ロードに必要な永久的および半永久的データの保存が確
実に行われる。

ハードまたはソフトが故障した場合に通信網の良好な機
能を維持するため、下記の措置が施されている。

一伝送手段の重複；ステーション同士をつなぐ伝送サポ
ートＡをサボー）Ｂで重複する。すなわち、各ステーシ
ョンは個別に給電される独立した２つの受信および発信
回路グループを備え、これらの回路は、ステーションの
機能に異常が現れた場合に、そのステーションから絶縁
することができると共に、前のステーションから受信し
た信号の次のステーションへの純粋かつ単純な再送信を
確実にする。

一監視機能を永久的に維持するためのループ制御ユニッ
ト（ＵＣＢ）の重複。

一ループ同期化ユニッｌ−（ＵＳＢ）の三重化。

−多重ループの構成。

発明が解決しようとする課題 このようなループ状の通信網を使用するほとんどの場合
、今説明したばかりの安全措置は、故障が起こった際に
通信網の良好な機能を維持するのに充分である。しかし
、危険性の高い環境で使用する場合には、これらの措置
では不充分である。

というのは、例えば、伝送サポートＡおよびＢが切断さ
れたり、あるいは１つのステーションが完全に操作不可
能となったとき、機能を維持することができないからで
ある。

課題を解決するための手段 そこで本発明の目的は、伝送サポートの破断、もしくは
ステーショングループ制御ユニットの機能停止の場合で
も機能を維持するループ状の通信網を実現することであ
る。

本発明は、通信網の各加入者に接続されたグループ制御
ユニット（グループ制御ユニット）同士をつなぐ第１送
信ループＡ°またはＢを少なくとも１つ備えるループ状
タイプの通信網であって、各グループ制御ユニ７１−を
互いに接続し、かつ第１ループとは反対の伝送方向を有
する予備ループＳと呼ばれる追加の送信ループを備える
ことを特徴とする通信網に関する。

予備ループ（Ｓ）は、各グループ制御ユニットに対応す
る電子モジュールと、予備ループの各電子モジュールを
つなぐ伝送線を備える。

電子モジュールもまた第１送信ループに接続され、通信
網の故障が検出されたとき、第１ループ（ＡまたはＢ）
を予備ループ（Ｓ）に接続することのできる切換え手段
を備える。

さらに、電子モジュールは、対応するグループ制御ユニ
ットおよび同一通信網の他のグループ制御ユニットによ
り、遠隔測定で機能、する予備ループを介して与えられ
る警告信号の分析手段を備える。これらの分析手段が切
換え手段の命令信号を作成する。

分析手段は、警告信号を送信する直接リンク、ならびに
加入者のリンクにより対応するグループ制御ユニットに
接続される。

本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面を参照
にして行う下記の特別な実施例の説明により明らかにな
ることであろう。

実施例 本発明が適用される従来の技術によるループ状通信網の
原理については、第１図を参照にしてすでに説明した。

すでに述べたように、このような通信網の機能の安全性
は、様々な方法で改善されてきたが、その１つがループ
ＡをループＢで重複することであった。尚、ループＢ中
で信号はループＡと同じ方向に循環する。

本発明は、信号がループＡおよびＢとは反対方向に循環
する第３のループ、すなわち、予備ループと呼ぶ追加ル
ープＳを加えることにより安全性を改善することを提案
する。さらに、このループＳが、２つの異なる速度、す
なわち、１つは正常機能用の低速度、もう１つは非常用
のループＡおよびＢより高速か同じ速度で機能できるよ
うに設計する。異なるループＡ、ＢおよびＳの伝送媒体
はいかなるものであってもよいが、同軸線もしくは光フ
ァイバでの光学的リンクであることが望ましい。

第２図で、グループ制御ユニッｌ−（ＵＣＧ）は中継機
１１を備える。この中継機は、受信Ｒ側で、ループの上
流のグループ制御ユニットＵＣＧから来るリンクＡｒお
よびＢｅを受信し、発信Ｅ側で、これとループの下流の
グループ制御ユニッ）ＵＣＧに接続するリンクＡ８およ
びＢ８を発信する。

ループＡおよびＢに伝送された情報はオートマトン装置
１２により引き出され、オートマトン装置１２はこれが
属するグループ制御ユニッ）ＵＣＧに宛てた情報を識別
する。オートマトン装置１２はまた、該グループ制御ユ
ニッ）ＵＣＧが同ループの他のグループ制御ユニッ）Ｕ
ＣＧに伝送しようとする情報をループＡまたはＢ中に挿
入する働きもする。

オートマトン装置１２により引き出された情報はマイク
ロプロセッサ１３で処理され、マイクロプロセッサ１３
はデータ情報の最終目的地を決定し、これらの情報を各
インターフェース（非同期インターフェース１４）、モ
デム１５、同期インターフェース１７、加入者の設備１
６等を通じてそれぞれの目的地に送る。グループ制御ユ
ニッ）ＵＣＧ内部で、情報はバス１８上で循環し、バス
１８はグループ制御ユニットＵＣＧを形成する各要素同
士をつなぐ。

信号の同期信号は、オートマトン装置１２により引き出
された情報または信号をもとに同期マトリクス１９によ
り形成される。

本発明に従う予備ループを使用するため、各グループ制
御ユニッ）ＵＣＧは、追加電子モジュール２０（第３図
）を含むように修正しなければならない。追加電子モジ
ュール　２０は、中継器の前、ずなわら受信側と、後ろ
すなわち発信側に配置する。電子モジュール２０は、リ
ンクＡ、およびＢ１、ならびに発信の働きをする予備リ
ンクＳ８により上流のグループ制御ユニ７）ＵＣＧに接
続され、リンクＡ、およびＢｅ％ならびに、受信の働き
をする予ｆ４ｔｆ　’）ンクＳｒにより下流のグループ
制御ユニットＵＣＧに接続される。

追加モジュール２０は、下記のような参照記号を付けた
各リンクを介して、対応するグループ制御ユニッ１−Ｕ
ＣＧに接続される。

中継器１１の受信側のループＡについて八”１、中継器
１１の受信側のループＢについてＢ′１、−中継器１１
の発信側のループ八に′ついてＡ′８、−中継器１１の
受信側のループ已についてＢ′８、一対応するグループ
制御ユニッ）ＵＣＧのマイクロプロセッサ１３により与
えられる警告信号を送信するＡＬ、 一対応するグループ制御ユニ７　）ＵＣＧとの入力リン
クについては、Ｌｌ、。

一対応するグループ制御ユニッ）ＵＣＧとの出力リンク
については、Ｌｉ、。

第４図が示すように、追加電子モジュール２０はマイク
ロプロセッサ２５と、クロック回路２６と２つの切換え
マ）　ＩＪクス２７および２８を主な構成要素としてい
る。

マイクロプロセッサ２５は、３つのリンクによりグルー
プ制御ユニッ）ＵＣＧに接続されている。

すなわち、グループ制御ユニッ）　Ｕ　ＣＧのマイクロ
プロセッサ１３により与えられる警告信号を受信する第
１リンクＡＬ、通信網から来た情報またはデータを受信
する第２リンク１、Ｉｓ、情報またはデータを通信網に
送る第３リンクＬ１．である。

後者の２つのリンクはグループ制御ユニッ）ＵＣＧの加
入者として扱う。

マイクロプロセッサ２５は、リンクＳｒ上のデータも受
信し、これらデータをリンクＭ、を介し、てＳｌｌ　に
向けて発信することができる。

クロック回路２６は予備ループＳに接続され、リンクＳ
ｒに到達する信号の受信回路と、リンクｓｅ上の信号の
発信回路とを備える。さらに、同期化信号の検出回路も
ｂ）Ｗえており、これらの信号は発信回路用に使用され
る。クロンク回路２６は、リンクＨ、信号を介してマク
ロプロセッサ２５に送る。

切換えマトリクスとも呼ばれる切換え回路２７は、ルー
プＡまたはＢの１つとループＳの間の受信時に送信切換
えを行うために備えられる。このマトリクスは入カリン
クハ、およびＢｒと、Ａ″１およびＢ′１で示した人力
を有するグループ制御ユニットＵＣＧの中継器１１との
間に配置される。第１スイツチ２７□により、入力Ａ″
、を正常機能のリンクΔ、に、あるいは、故障時に予備
リンクｓｒに接続することができる。第２スイツチ２７
冒こより、人力Ｂ′、を正常機能のリンクＢｒ、あるい
は故障時に予（１１ｉ　１ＪンクＳｒに接続することが
できる。これらスイッチの位置は、リンクＣＤ上のマイ
クロプロセッサ２５が供給する信号により制御される。

セレクタとも呼ばれる切換え回路２８が、発信時に、予
備リンクＳ、、を正常に機能するリンクＭ８に、あるい
は、故障した場合にリンク八〇、Ｂ８、もしくはＨ８に
接続するように備えられる。このため、セレクタ２８は
４つのスイッチを備える。すなわち、クロンク回路２６
のリンクＨ，を介してＳ、。

をリンクＳ、に接続させる第１スイツチ２８１　　と、
Ｓ８をリンクＡ＠に接続させる第２接続器２８２　と、
Ｓ、をリンクＢｅに接続させる第３接続器２８３　と、
Ｓ８をリンクＭ６に接続させる第４接続器２８４である
。セレクタ２８の各位置は、リンクＣＤ上にマクロプロ
セッサ２５が供給する信号により制御される。

第４図に示した切換え回路の状態は通信網の正常機能に
対応していることに留意されたい。このような状態で、
上流のリンクＡｒとＢｒは、切換えマトリクス２７、リ
ンクＡ　＋、およびＢ’１、グループ制御ユニットＵＣ
Ｇの中継器ならびにリンクＡ″８およびＢ′８を介して
、下流のリンク八〇とと８８に接続されている。その結
果、ループＡおよびＢを同時に使用する場合、通信網の
すべてのグループ制御ユニッ）ＵＣＧは、これら２つの
ループにより互いに接続される。これらのリンクは一般
に、例えば、４０メガビット／秒のような高速の情報を
可能にするために設けられる。

また、通信網の追加電子モジュール同士は予備ループＳ
により直接接続される。この子（４１１ループ中で、ル
ープＡおよび已に付与される方向とは反対方向に信号が
ＷｉＪＭする。正常機能の場合には、この子１１１ｕル
ープ−Ｌの信号は、例えば、６４キロビット／秒の低速
である。しがし、故障が生じた場合には、この速度はル
ープＡまたはＢの速度に達することができるように設計
されている。これは、正常機能でのマイクロプロセンサ
２５と閉じた状態のスイッチ２４．を介したｓｒとｓｅ
間のリンクにより達成される。この予（Ｕループ上に送
られた信号により、予備ループを良好な機能状態に維持
し、グループ制御ユニットＵｃＧ中で遠隔測定を実施す
ることができる。通信網の機能は次の通りである。

故障時の下流グループ制御ユニットＵｃＧにおいて、対
応するグループ制御ユニットＵ　ＣＧなちびに予備ルー
プにより与えられた警告信号が、第４図に示したものと
類似した電モモジュールのマイクロプロセッサにより分
析される。このマイクロプロセッサは、切換え装置２７
の命令信号〈リンクＣＤ）を与え、例えば、ループＳを
ループ八に接続する。さらに詳細には、スイッチ２７２
　は状態、０から状態１に移り、リンクＳ、が、スイッ
チ２７゜、下流グループ制御ユニン１−ＵＣＧの中継器
１１のリンクＡｒならびにリンクＡ′ｏを介してリンク
Ａｅに接続されるようにする。

故障時の上流グループ制御ユニッ）ＵＣＧては、対応す
るグループ制御ユニットＵＣＧならびに予備ループ（リ
ンクＳ、）により与えられた警告信号がマイクロプロセ
ッサ２５により分析される。このマイクロプロセッサは
、セレクタ２８の命令信号（リンクＣＤ）を与えて、ス
イッチ２８４を開き、スイッチ２８２または２８３の一
つ、例えば、２Ｂｅを閉じる。この結果、予備ループが
開き、ループＡが、状態０のスイッチ２７゜、リンクＡ
′１、リンクＡ′８の中継器１１、ならびに閉じた状、
態のスイッチ２８２を介してリンクＳ（発信側）に接続
される。

勿論、ループＢが選択された場合には、下流グループ制
御ユニッ）ＵＣＧのスイッチ２７．は状態１に移ったは
ずであり、これにより、ＳｒはＢ＠に接続されることに
なる。上流のグループ制御ユニットＵＣＧでは、スイッ
チ２８．３　は、スイッチ２８□の代わりに閉じられ、
ループＢはループＳに接続されたことになる。

下流および上流のグループ制御ユニットＵＣＧとは別の
グループ制御ユニッ）ＵＣＧにおいて、対応するグルー
プ制御ユニッ）ＵＣＧおよび予備ループからの警告信号
は、対応する電子モジュールのマイクロプロセッサによ
り解釈される。その結果、スイッチ２８１　を閉じる命
令信号とスイッチ２８４を開く命令信号が発生して、リ
ンクＳｒは、クロック回路２６を介してリンクＳ。に接
続される。

このとき、ループＳがループＡまたはＢと同じ送信装置
を備えていれば、ループＳはループＡまたはＢと同じよ
うに機能する。このようにして、光ファイバを用いて実
現したループＡ、ＢおよびＳの場合には、リンクＡ、、
ＢｅおよびＳｒの人力、ならびにリンク八〇、Ｂ８およ
びＳｓの出力と同一の光カプラが備えられる。

再び通常構成のシステムに戻すため、故障個所を修理し
た後、様々な方法を用いて、切換え装置２７および２８
を第４図に示した正常状態に戻すことができる。

本発明に従い、２つのループＡおよび已に、予備ループ
Ｓを加えた通信網の特別なケースについて本システムを
説明してきたが、勿論単一もしくは２つ以上のループを
有する通信網に予備ループＳを追加することもできる。

切換え装置２７および２８については概略のみ説明した
が、切換えるべき信号に適合する電子部品もしくは光電
子部品で構成することも勿論可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用される従来のループ状通信網の
原理を表す図であり、 第２図は、第１図について説明されるループ状通信網中
のグループ制御ユニットの原理を表す図であり、 第３図は、本発明を実施するための追加電子モジュール
の接続を示す機能図であり、 第４図は、本発明に従う追加電子モジュールの構成要素
を示す図である。 （主な参照番号） ３〜８・・グループ制御ユニット　（ＵＣＧ）、９・・
ループ制御ユニット　（ＵＣＢ）、１０・・ループ同期
化ユニッ）　（ＵＳＢ）、１１・・中継器、　　　１２
・・オートマトン装置、１３・・マイクロプロセンサ、 １４・・非同期インターフェース、 １５・・モデム、　　　１６・・加入者の設備、１７・
・同期インターフェース、 １８・・ハス、　　　　　１９・・同期マトリクス、２
０・・電子モジュール、 ２５・・マイクロプロセッサ、 ２６・・クロック回路、 ２７・・切換え回路（切換えマ）　ＩＪクス）、２７、
．２７２　　・・スイッチ、 ２８・・切換え回路（セレクタ）、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）通信網の各加入者に接続されたグループ制御ユニ
   ット（ＵＣＧ３〜８）同士をつなぐ少なくとも１つの第
   １送信ループ（ＡまたはＢ）と、各グループ制御ユニッ
   トを互いに接続し、かつ第１ループ（ＡまたはＢ）とは
   反対の送信方向を有する予備ループ（Ｓ）と呼ばれる第
   ２送信ループを備えるループ状通信網であって、 上記予備ループ（Ｓ）は、各グループ制御ユニット（３
   〜８）に対応する電子モジュール（２０）と、各電子モ
   ジュールをつなぐ伝送線を備え、 各電子モジュールは、第１ループ（ＡまたはＢ）の故障
   が検出されたとき、第１ループ（ＡまたはＢ）を予備ル
   ープ（Ｓ）に接続することのできる切換え手段を備える
   ことを特徴とする通信網。
2. （２）上記切換え手段が、 第１送信ループ（ＡまたはＢ）の発信側（Ａ＿ｅまたは
   Ｂ＿ｅ）を、正常機能のとき該ループの受信側（Ａ＿ｒ
   またはＢ＿ｒ）に、また第１ループの故障時には予備ル
   ープ（Ｓ）の受信側に接続する切換えマトリクス（２７
   ）と、 予備ループ（Ｓ）の発信側（Ｓ＿ｅ）を、正常機能のと
   き該ループの受信側（Ｓ＿ｒ）に、また第１ループ（Ａ
   またはＢ）の故障時には、切換えマトリクス（２７）を
   介して第１送信ループ（ＡまたはＢ）の受信側（Ａ＿ｒ
   またはＢ＿ｒ）に接続するセレクタ（２８）とを備える
   ことを特徴とする請求項１記載の通信網。
3. （３）各電子モジュールが、遠隔測定で作動する予備ル
   ープを介して、対応するグループ制御ユニットおよび同
   一通信網の他のグループ制御ユニットにより与えられる
   警告信号ＡＬの分析手段（２５）をさらに備え、該分析
   手段は切換え手段（２７、２８）の命令信号（ＣＤ）を
   作成することを特徴とする請求項１または２のいずれか
   一項に記載の通信網。
4. （４）分析手段（２５）が、警告信号を送信する直接リ
   ンクならびに加入者のリンクにより、対応するグループ
   制御ユニットに接続されることを特徴とする請求項３記
   載の通信網。