JPH0217977B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数の信号伝送装置（以下ステーシヨ
ン、又はSTと呼ぶ）を共通な伝送路に接続した
パーテイライン伝送システムに係り、該伝送路に
断線障害が発生した場合、これを検知し、断線し
た伝送路を使つてシステムを復旧させるところの
伝送システムに関する。

複数のシステムを共通の伝送路母線で接続し、
信号の送受を行なう伝送システムとして一般に、
第１図に示す様な各システムを串差しにしたルー
プ伝送システムと、第２図に示す共通の伝送路に
ぶら下がる形態で接続されるパーテイライン伝送
システムが知られる。

以下、代表的なこれらの伝送システムについて
それらの概要と、得失について述べる。

第１図にループ伝送システムの代表的な例を示
す。制御ステーシヨン１の出力は伝送路７０を介
してステーシヨン２と接続される。以下同様にス
テーシヨン２，３，４，５は伝送路７１〜７３に
よりそれぞれ接続され、かつ、ステーシヨン５の
出力側は伝送路７４により制御ステーシヨン１の
入力側に接続され、一巡のループ伝送システムを
構成する。ここでは一例としてループ伝送システ
ムの状態監視や、ボーリング制御を行なう制御ス
テーシヨン１が存在する場合について述べてあ
る。各々のステーシヨンには計算機や、入出力端
末装置が接続され、ステーシヨンを介して相互に
データの授受を行なう。ループ伝送システムはそ
の利点として、(1)各ステーシヨンに於て再生中継
することができ、広域分散システムに適する。(2)
ループ内のステーシヨン数を増加することによ
り、システムの拡張が容易である。(3)送信データ
と一巡して戻つて来た受信データとをチエツクす
ることによりデータの信頼度を高めることができ
る等の利点を持つ。反面、欠点としては、(1)１台
のステーシヨンの障害が全体システムへ波及す
る。(2)障害ステーシヨンの分離が難しい。(3)伝送
路断線時システムダウンする等が挙げられる。

ステーシヨンの障害に対しては、障害ステーシ
ヨンを、リレーによりバイパスする方式や、ステ
ーシヨンの電源断時は再生中継をバツテリにてバ
ツクアツプする方式等がある。

又、伝送路が断線した場合、予備の伝送路ルー
プを使つて伝送路を再構成するループバツク方式
が良くしられる。ループバツク方式のシステム例
を第２図に、及びその時のステーシヨン内のデー
タの流れを第３図にて示す。

第２図に於て制御ステーシヨン６は、ステーシ
ヨン７と伝送路７５により接続される他、逆向き
にデータが流れる伝送路８４によつても接続され
る。同様にステーシヨン７〜１０、及び制御ステ
ーシヨン６は伝送路７６〜７９によつて相互に接
続される。さらに逆方向にデータが流れる伝送路
８０〜８３によつても接続される。通常時は伝送
路７５〜７９にて構成されるループにて信号が伝
送されており、伝送路８０〜８４は異常時のバツ
クアツプ用であるとする。今、伝送路７７、およ
び伝送路８２が断線した状態であるとすると、ル
ープ伝送路を信号が一巡できないことを検出し、
ステーシヨン９、およびステーシヨン８にて第２
図の破線にて示す様に信号を折り返す。この様に
バツクアツプ用伝送路を使用し、伝送路７７と伝
送路８２を除き、折り返しのループを再構成する
ことにより、ループ内伝送路が断線しても制御ス
テーシヨン６、ステーシヨン７〜１０間にて信号
伝送を行なうことができる。

ステーシヨンに於て、通常のデータの流れと、
断線を検出したステーシヨンにてデータを折返す
流れについて第３図にて示す。第３図ａに通常の
データの流れを示し第３図ｂに折り返しした時の
データの流れを示す。通常はステーシヨン１１に
於てデータは受信器１２にて受信された後制御回
路１６を経て送信器１３により次段のステーシヨ
ンへ送り出される。この時、バツクアツプ側は、
受信器１５、制御回路１６、送信器１４を結ぶデ
ータ通路を構成している。伝送路が断線した時は
第３図ｂに示すように受信器１２から制御回路１
６を経て送信器１４より折り返される。このルー
プバツク方式は伝送路断線障害時ループを再構成
してシステムを存続させることができるが、第２
図、第３図に示した様に伝送路が２本必要とな
り、ステーシヨン内に伝送線路数に見合つた送受
信器の組を必要とするため、ステーシヨンの構成
ハードウエアが大きく、かつ複雑になる問題があ
る。特に第２図に於ける制御ステーシヨン６以外
のステーシヨン７〜１０の構造が複雑になること
はループに接続されるステーシヨンが多くなれば
なる程、装置の大きさ、構成の複雑さ、価格等の
面で、種々の不具合をもたらすことになる。又、
ステーシヨン間を接続する伝送路は１本だけのル
ープ伝送路とし、各ステーシヨンに接続される入
出力の伝送路にそれぞれ２組の送受信器を接続
し、双方向伝送路を構成し、正常時は、制御用伝
送装置から一方向のみに送信され、他の伝送装置
は双方向の送受信を行なう。伝送路断線等の異常
時は、該制御用伝送装置は、ループ伝送路の両端
から送信し、残つた伝送路を使つて双方向伝送を
行ないシステムを復旧させることが考えられる。
本方式は、各ステーシヨンが串し差しにされ再生
中継を行なうアクテイブな伝送路を構成するた
め、伝送路断線障害時も、他の区間の伝送信号の
波形に反射等の影響を与えない利点を有するが、
反面、各伝送装置が双方向の送受信器を２組持
ち、信号の流れを制御する切替回路を有する等、
回路が複雑となり、かつ、各伝送装置の電源断や
障害が全システムに影響を及ぼしシステムのバツ
クアツプ動作を行なう必要がある事などの欠点も
有する。

一方、パーテイライン伝送システムの代表的な
例を第４図に示す。終端器２２を接続した伝送路
８５に、制御ステーシヨン１７の他、ステーシヨ
ン１８〜２１が図示のごとく接続される。ステー
シヨン１８〜２１及び制御ステーシヨン１７の受
信器インピーダンスは伝送路８５の特性インピー
ダンスに比べ、不整合を無視できる程度に高イン
ピーダンスとされる。又、出力回路も非動作時は
同様に高インピーダンスを要求される。ステーシ
ヨン１８〜２１を伝送路８５へ接続するための分
岐線路８５ａ〜８５ｄは、反射波形をできるだけ
少なくすべく、伝送速度などに見合い、短かくす
る必要がある。この様な伝送システムに於て、伝
送路８５は受信／送信別々か、同一であるかは問
わない。例えば制御ステーシヨン１７からの送信
データは伝送路８５を伝送し、ステーシヨン１８
〜２１にて受信され該当のステーシヨンにその情
報をとり込む。

パーテイライン方式では、各ステーシヨンは伝
送路を分断することなく接続されるため、ステー
シヨン側のインピーダンスを伝送路に比べ高くす
れば、例えば電源断状態でも、伝送路を介して他
のステーシヨンへ擾乱を与えない。云いかえれ
ば、個々のステーシヨンを活線で伝送路に挿板す
ることができる。

ループ伝送と異なり、再生中継方式でないため
自ずから、伝送距離、速度、及び接続ステーシヨ
ン台数に制約がある。

伝送路の断線に対しては、伝送路と接続するス
テーシヨンの送受信器を２重化することなどが考
えられるが、ループバツク方式と同様にハードウ
エア量が増加し、複雑化するという問題がある。

本発明はパーテイライン方式に於ける前述の問
題点を解決し、該方式の特長を活かし、かつ伝送
路断線しない通常状態時と、伝送路及びそれに接
続される伝送システムを制御する以外のステーシ
ヨンのハードウエア量を増加、複雑化させること
なく、該パーテイライン断線時も、伝送路を再構
成することによりシステムを復旧し、伝送を可能
とする伝送システムを提供することを目的とす
る。

パーテイライン伝送システムを構成する線分を
成す伝送路の一端に信号を送受信し、かつ該伝送
路に接続される１台もしくは複数のステーシヨン
を制御する制御ステーシヨンを配し、該伝送路の
他の一端を折り返して制御ステーシヨンへ接続す
る。制御ステーシヨンは折り返し入力された伝送
路の信号送受信状態を監視し、一巡のデータ検査
や伝送路の断線等を検出する。伝送路断線を検出
したならば、監視をしていたところの折り返され
た伝送路端からも通常時送受信している一方の伝
送路端と同一の信号を送受信する。断線箇所の検
知や終端処理の指令を行なつた後、折り返された
伝送路端からも信号を伝送波形に見合つて定まる
伝送速度に従つて送受信し、伝送システムを復旧
させる。伝送路が元通りに再接続された時に発生
するデータのぶつかり、分割された伝送路を終端
した終端抵抗が同一伝送路に接続されインピーダ
ンスが低下するために起こるレベルの低下等を検
知することにより、初期の伝送システム形態へ戻
る制御を行なう。

第５図、第６図により本発明になるところのパ
ーテイライン方式の伝送システムの概要を述べ
る。第５図に於て、制御ステーシヨン３０とステ
ーシヨン３１〜３４は共通の伝送路８６に図示の
如く接続され信号の送受信を行なう。通常の状態
を示す第５図では制御ステーシヨン３０に接続さ
れる伝送路８６の両端の信号を制御ステーシヨン
３０の内部で折り返すことはなく、一端は信号の
送受信、他端には伝送路８６の信号伝送状態を監
視する。ここで第６図に示すごとくステーシヨン
３２とステーシヨン３３の間で伝送路が断線した
場合、制御ステーシヨン３０はこれを検知し、分
断された伝送路８７と伝送路８８を利用し、シス
テムを再構成する。ステーシヨン３１〜３４同士
で送受する信号に関しては制御ステーシヨン３０
は図示のごとく伝送路８７、伝送路８８を論理的
に接続する様な動作を行ない、制御ステーシヨン
３０とステーシヨン３１〜３４の間で信号を送受
信する場合は、伝送路８７と伝送路８８に対し同
様な信号を通過させ送受信する。以上の様に、第
５図に示す伝送路８６が断線後も制御ステーシヨ
ン３０とステーシヨン３１〜３４との相互に於て
断線前と同様に伝送システムを構成することがで
きる。

又、伝送路断線検知後、制御ステーシヨン３０
からステーシヨン３１〜３４に対し、断線箇所を
調査し終端指令を出し伝送路を再構成する迄は、
分断したままの伝送路は無終端状態であるため、
該制御動作にて発せられる信号は無終端故の反射
による波形の劣化を受ける。しかし、この状態に
於ても、反射の整定に見合つた遅い繰返し周期の
信号に伝送速度を下げ（即ち、伝送波形に見合つ
て定まる伝送速度に下げ）ることによつて容易に
解決される。第７図に於て、同一の伝送路９０を
介して送受信する場合の制御ステーシヨン３５及
びステーシヨン４３〜４６内の送受信器等の接続
状態を示す。ステーシヨン４３内に於て受信器４
７と送信器４８とが伝送路９０に接続される。他
のステーシヨン４４〜４６についても同様であ
る。制御ステーシヨン３５内に於ては正常時は制
御回路４２と伝送路９０は送信器３６と受信器３
７を介して接続され信号の送受信を行なう。伝送
路９０の他端は該制御ステーシヨン３５に接続さ
れ受信器３８と検出回路４１とにより伝送路の状
態を監視する。

ここで、制御ステーシヨン３５に接続される伝
送路９０の両端には終端器１３１，１３２が接続
される。これらの終端器１３１，１３２は伝送路
９０の特性インピーダンスと整合する様に終端さ
れ、例えば終端器１３１は、送信器３６，４８、
及びステーシヨン４４〜４６にて送信され、伝送
路９０に対し第７図中、左廻りに進行する波形に
対し終端の役目をもつ。

すなわち、例えば各ステーシヨンから送信され
る信号は伝送路９０の左右両方向へ伝播し、各々
の方向の信号に対し、終端器１３１，１３２にて
終端をとるものである。

以降の説明に於ける第８図、第９図にても第７
図と同様に伝送路の両端に終端器が接続されてい
るが、記述を省略する。

伝送路断線を検出したならば、切替回路４０を
破線の状態へ動作させ、ステーシヨン４５，４６
が接続される伝送路へ送信回路３９を接続し信号
の送受を行なう。ステーシヨン４３〜４６間の伝
送時は制御ステーシヨン３５内の制御回路４２に
より送受信信号を他の分断された伝送路へ通過さ
せるか否かを制御する。

第８図に於ては、ステーシヨン６０〜６３の送
信用伝送路９２と受信用伝送路９１とに分かれて
いる場合の例を示す。ステーシヨン６０内の受信
器６４と送信器６５はそれぞれ別々の伝送路９１
と伝送路９２へ接続される。他のステーシヨン６
１〜６３も同様である。制御ステーシヨン５０の
送信器５３と受信器５２が接続され、伝送路９１
の他端には受信回路５４が接続される。伝送路９
１の状態はモニタ５８にて監視され、伝送路９２
の状態は受信回路５２，５４にて監視される。検
出回路５１にて伝送路９１の断線を検知すると切
替回路５６を動作させ送信器５５を伝送路へ接続
する。伝送路９２の断線を検知すると受信器５４
のデータを他のステーシヨンとの伝送データとし
て扱うべく制御回路５７が動作する。伝送路再構
成、伝送路復旧時の動作は第７図に於ける場合と
同様である。

第９図に他の実施例を示す。

制御ステーシヨン１００は制御回路１０１と送
信器１０３，１０４、受信器１０２，１０５及
び、切替回路１０６と検出回路１０７により構成
される。制御ステーシヨン１００に接続される伝
送路１１４に接続する各ステーシヨン１０８〜１
１１はステーシヨン１１１に示す送信器１１３と
受信器１１２と同様に送受信器を有する。

検出回路１０７は受信器１０２，１０５の出力
の内容を同期をとつて比較するため、制御ステー
シヨン１００の送信器１０４の送信信号を監視す
るのみならず、ステーシヨン１０８〜１１１の送
信信号も受信器１０２と１０５に同一内容が伝わ
るため、ステーシヨン１０８〜１１１が送信動作
時も、伝送路１１４の状態を監視することができ
る。検出回路１０７で断線状態を検知した後、切
替回路１０６を切替えて送信器１０３を接続し、
両端から送信する等の動作は第７図と同じである
ので説明を省略する。

かかる実施例での異常監視、検出について詳述
する。例えば送信器１０４から内容Ａというパタ
ーンを送信した場合、受信器１０５は内容Ａを受
信し、伝送路１１４が正常に接続され、かつステ
ーシヨン１０８〜１１１が伝送路１１４に対し擾
乱を与えていないならば、送信器１０４から伝送
された内容Ａは、伝送路１１４を通し、受信器１
０２にても受けとられることになる。

検出回路１０７に於て受信器１０２，１０５の
受信内容の一致がとれれば伝送路系は正常である
と判断し、不一致であれば異常であると判断す
る。

同様に、制御ステーシヨン１００からの信号に
よつて異常を検出するのみならず、他のステーシ
ヨン、例えばステーシヨン１１０からの送信信号
に対しても、異常判定することができる。

ステーシヨン１１０から送信された内容Ｂとい
うパターンは伝送路１１４を介し左右双方へ伝播
され、受信器１０５，１０２にて内容Ｂを受信す
る。受信器１０５，１０２の受信内容に対し、検
出回路１０７にて、一致／不一致を判定すること
により、伝送路系の異常を検出できる。

第１０図は本伝送路構成方式を用いた計算機シ
ステムの概要例を示す。ここでは、システムバス
１２０に、メモリ１１５、プロセツサ１１６，１
１７の他、Ｉ／Ｏプロセツサ１１８，１１９が接
続される。更にＩ／Ｏプロセツサ１１８，１１９
に伝送路１２１，１２２が接続され、図示のごと
くステーシヨン１２３〜１３０が接続されるパー
テイライン伝送路を構成し、計算機システムを成
す。第７〜９図で述べた制御ステーシヨンの機能
をＩ／Ｏプロセツサ１１８，１１９が持つ。

この様に構成した計算機システムに於ては、伝
送路１２１，１２２の断線障害も伝送路の復旧を
行ない、伝送路１２１，１２２に接続されるステ
ーシヨン１２３〜１３０をパーテイライン構成と
することから、各ステーシヨンの電源断等の障害
がシステムバス１２０に接続される各装置に影響
を及ぼすことのない高信頼かつ、稼動率の良い計
算機システムを実現できる。

第９図及び第１１図により、伝送路断線時、無
終端となり、伝送波形に断線端での反射波形が重
畳され、送受信不能となること、又、その時、伝
送速度を遅らせば、送受信可能となることを、タ
イミングチヤートを用いて説明する。

第１１図ａのｑはT₁にて示す最小パルス間隔
の伝送波形であると仮定する。例えば第９図のス
テーシヨン１００の送信器１０４から、送信し、
その時破線にて示す箇所に於て伝送路断している
場合を想定する。第１１図ａは正常の伝送速度で
送つた場合、受信できないことの説明図であり、
第１１図ｂは伝送速度を下げることにより受信可
能であることを示す。

第１１図ａ中ｑは第９図送信路１０４にて送信
され、ステーシヨン１１１を右方向へ進行する信
号成分、ｒは第９図中の断線点での信号の内到達
してきた成分、ｓは断線点で反射され、ステーシ
ヨン１１１のところを左方向へ進行する反射信号
成分を示す。第９図、ステーシヨン１１１での受
信波形は、第１１図ａのｑ，ｓを合成したものと
なり、ｔにて示す波形を呈する。これをｔの一点
鎖線で示すレベルで判定し、第９図受信器１１２
にて受信すると、第１１図ａのｕで示す波形とな
る。即ち、第９図のステーシヨン１１１の受信波
形は、ステーシヨン１１１から断線点箇所迄の信
号往復に要する時間だけ波形が歪む。この遅れ時
間を第１１図中t_rfにて示す。第１１図ａに示す様
にT₁がt_rfにて示す分だけ歪みT₂となる。T₂−T₁
すなわちt_rfが、 t_rf／T₁≧0.5 となる関係に於ては識別不可能となる。

これを解決するにはt_rfは伝送路全長の長さに依
存することから、 (1) 伝送路長を短かくする、又は (2) 最小パルス間隔を大きくすれば（即ち伝送速
度を下げれば）、 識別可能となることがわかる。

例えば第９図の様に既に布設された伝送システ
ムの場合、(2)項の最小パルス間隔を長くすること
により、断線時の無終端時も信号伝送できること
が、わかる。

第１１図ｂの場合、最小パルス巾T₁と、反射
波形が戻る時間t_rfとの間に t_rf／T₁＜0.5 の関係が成立し、例えば最小パルス巾の中央でサ
ンプリングすれば、レベルの高低を判別でき正確
に受信再生できることは明白である。

本発明によれば、パーテイライン方式の特長を
活かし断線時においても波形歪みを起こすことな
く正常な伝送が可能となり、かつ伝送路の監視制
御を集中させることにより、他のステーシヨンの
ハードウエアの増加を招くことなく、伝送路が断
線しても長期のシステムダウンを引き起こすこと
なくシステムを復旧させることができ、システム
の稼動率を向上させる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は従来例図、第５図は本発明の
実施例図、第６図は断線時の説明図、第７図、第
８図、第９図はより具体的な実施例図、第１０図
は本発明の他の実施例図、第１１図ａ，ｂはタイ
ムチヤートである。 ３０，３５…制御ステーシヨン、３１〜３４…
ステーシヨン、８６…伝送路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 伝送路に並列に複数の伝送装置を接続し、デ
   ータ伝送を行うバス形データ伝送システムにおい
   て、該伝送路の両端部を伝送制御装置に接続し、
   伝送路正常時は、該伝送制御装置内にあつては、
   一方の伝送路端部を介してデータの送受信管理を
   行い、他方の伝送路端部を介して、伝送路断線の
   有無の検出を行い、伝送路断線検出時、該伝送制
   御装置は、その断線した伝送路の伝送波形に見合
   つて、伝送速度を下げ、伝送路の両端に対しデー
   タ伝送を行なうことを特徴とする伝送システム。