JPH0351142B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は通信システムに関し、より詳細には、
各機器がリングの形態をとる伝送路を介して通信
する通信システムに関する。このシステムは、あ
る限定された領域たとえば建物の内部等において
いわゆるローカル・ネツトワークとして通信を行
なうのに特に有用であるが、このような用途に限
定されるものではない。

第１図はケンブリツジ・リングシステムの略図
である。このシステムは、ケンブリツジ大学のコ
ンピユータ研究所に設けられているローカル・ネ
ツトワークを支持する手段として開発されたため
に、このような名が付けられている。ケンブリツ
ジリングシステムは、循環データ路１と、リンク
ステーシヨン２，３，４，５等とを有し、これら
を介して複数個のデータパケツトが連続的に循環
している。但しデータパケツトが情報を含んでい
ない場合には、或る時点でいくつかのパケツトは
空の状態となる。クロツクパルス源が設けられて
いる点は別として、このシステムは理論上は最低
のレベルで配分された制御機能を有している。し
かしながら、実際には、１つのステーシヨンが監
視ステーシヨンとして働いて、初期化の時点でパ
ケツト構造を生成すること、誤りのあるパケツト
をクリアすること、及びその他の管理機能を実行
している。

パケツトのフオーマツトを第２図に示す。パケ
ツトはスタートビツト又はフレーミングビツトＳ
から始まる。データのフオーマツトは原則的には
さほど重要なものではなく、同期伝送方式又は非
同期伝送方式のいずれかを利用することができ
る。スターートビツトに続いてフルビツトＦ、監
視ビツトＭ、制御及びアドレスフイールド、デー
タフイールド、そして肯定応答ビツト及びバリテ
イビツトがある。バケツトはリングを連続的に循
環し、リングの長さ（すなわちデータ線路の遅延
及びステーシヨンＡ，Ｂ，Ｃ等における遅延）
は、全てのパケツト数に例えば４ビツト長の小さ
なギヤツプを加えたものを維持し得る長さであ
る。当初は、リングを循環する各パケツトは情報
を含まない“空”の状態であり、この場合フルビ
ツトＦはクリア（論理レベル「ゼロ」）されてい
る。従つて、全てのステーシヨンは以下に説明す
るような制限を受けて１つの自由パケツトを取込
むことができ、パケツト内に制御情報又はデータ
を取入れて、リングの他の任意のステーシヨンに
伝送する。伝送しようとしているステーシヨンは
各パケツトのフルビツトを検査し、フルビツトが
クリアされているパケツトを検出すると、その空
のパケツトに宛先のアドレスと、伝送すべきデー
タとを挿入し、フルビツトをセツトする。各々の
ステーシヨンは、他の動作を行なつていなけれ
ば、全てのフルパケツトを検査して、アドレスフ
イールドがそのステーシヨンに割当てられた１つ
又は複数のアドレスに対応しているか否かを確認
し、一致していることが判明したならば、ステー
シヨンはデータを読出し、肯定応答フイールドの
適切なビツトをセツトする。伝送が終了したパケ
ツトはリングを循環し、そのパケツトを発信した
ステーシヨンはそのパケツトのフルビツトをクリ
アすることにより、パケツトを別の用途に使用で
きるように自由にする。発信ステーシヨンはリン
グの長さに関する情報を持つているので、パケツ
トをカウントすることにより、問題となるパケツ
トの復帰時間に基づいて簡単にこのパケツトを認
識することができる。発信ステーシヨンはフルビ
ツトをクリアし、肯定応答ビツトを読出して信号
が目的地に到達したか否かを確認する。

本発明の通信システムは、リングシステムに障
害（断路等）が発生したときに、障害地点を除外
してシステムを復旧させることを目的とし、その
ために、第１のステーシヨンＳ０と、複数の別の
ステーシヨンＳ１〜Ｓ４と、互に反対方向に伝送
を行うために各ステーシヨンを直列に接続してい
る２つの通信チヤンネルＡ，Ｂとを備える。

前記第１のステーシヨンＳ０は、経路形成論理
回路CLを有し、この経路形成論理回路は、通常
は、各チヤンネルＡ，Ｂを夫々逆側のチヤンネル
Ｂ，Ａに折返し接続すると共に、障害発生時に
は、他のステーシヨン（Ｓ１，Ｓ２など）が障害
地点の上流側で各チヤンネルを夫々逆側のチヤン
ネルに折返し接続した後、前記第１のステーシヨ
ンを介する個々のチヤンネルの通過接続を確立す
る構成である。

これにより、障害有り及び無しの何れの状態に
おいても、各チヤンネルが単一の二重ループを構
成する。

この構成によると、障害発生時に、まず障害地
点を外して第１ステーシヨンＳ０と他のステーシ
ヨン（Ｓ１，Ｓ２等）との間で通信路が確立し、
それを基礎にして、正常な単一二重ループが再構
成されるように、第１ステーシヨンＳ０が各チヤ
ンネルを直通接続する。これにより障害地点が除
外されたリングが復活する。

従つて本発明によると、一連の修復動作により
短時間にリングシステムの正常動作を回復するこ
とができる。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。

本発明による通信システムは前記述のケンブリ
ツジ・リングシステムを発展させたものである
が、第３図に示すように、２つの通信チヤンネル
Ａ及びＢから構成されるデータ伝送路を有する。
これらの通信チヤンネルは互いに反対方向に伝送
を行ない、夫々、いくつかのステーシヨンＳ０，
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を通る。実際には、６つ
以上のステーシヨンが設けられるが普通である。
２つの通信チヤンネルは、通常の動作の場合、ス
テーシヨンＳ０において両側でループを描いて戻
り、それにより単一の連続する折返しリングを形
成している。各ステーシヨンは、情報源及び／又
は情報宛先、たとえば高速データ端末機器又は高
速データ源、テレタイプ、電話機、フアクシミリ
装置、低速走査テレビ装置、PA（Public
Address）ユニツト、火災報知器等又は別のリン
グシステム等に対するインタフエースとして動作
することができる。ステーシヨンＳ０は監理ステ
ーシヨンとして指定されており、リングを介して
伝送されるデータパケツトの初期準備を含むいく
つかの中央制御機能を果たす。第４図に示される
パケツトのフオーマツトは原理上は第２図に示さ
れるフオーマツトと同じであるが、この実施例に
おいてはいくつかの相違点があるので、以下にさ
らに詳細に説明する。ケンブリツジリングシステ
ムの場合と同様に、データパケツトはたとえば４
ビツト分の小さなギヤツプを伴なつてリングを連
続的に循環する。監理ステーシヨンＳ０は、リン
グの全長を適切に調節するバツフア機能を有す
る。

通信システムの構造をよりフレキシビリテイに
富んだものとするために（ただし、これは通信シ
ステムの動作自体には重大な問題ではない）、各
ステーシヨンはケーブルアクセス点CAPを有す
る。ケーブルアクセス点は第５図にステーシヨン
Ｓ１及びＳ４について夫々示すように、バイパス
モード（すなわち直通接続を可能にする）になつ
ているか、又はデータ源又はデータ宛先Ｔに対す
るインタフエースを提供するために端末機器アク
セス点TAPを有する。従つて、TAPとCAPとの
プラグ接続を種々に変更することにより、通信シ
ステムの構成を変更することができる。図示され
ているCAPは単なる入力点であつて、この点に
おいてTAPを通信チヤンネルＡ，Ｂに挿入する
ことができる。制御装置及びデータ伝送装置は
TAPに含まれる。

この実施例ではケーブルを使用するものとして
説明するが、同軸ケーブル、対を成すより線、光
フアイバー無線リンク、又はこれらを組合わせた
もの等の適切な媒体によりデータ伝送路を形成し
ても良い。

第６図は、２つの通信チヤンネルＡ及びＢの各
各について、たとえば同軸ケーブルに接続される
入力信号線アイソレータLI１と、出力信号線ア
イソレータLI２とを具備するケーブルアクセス
点のブロツク線図である。各通信チヤンネルのＴ
モードスイツチTSは、ケーブルアクセス点が本
質的に２つの通信チヤンネルの信号を通過させる
ように入力信号線アイソレータと出力信号線アイ
ソレータとを接続する（回路に固有の遅延は問題
としない）か、又はアイソレータ間の信号略を中
断するように制御することができる。後者の場合
は、ＲモードスイツチRS１及びRS２を閉成し
て、信号線１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ及び１１Ｂを
介して信号をTAPへ送信し、またTAPからの受
信も行なうことができる。Ｔモードスイツチ及び
Ｒモードスイツチ（好ましくは電界効果トランジ
スタ）に対するモード制御信号は、TAPから制
御信号線１２を介して得られる。この構成は、
TAPが接続されていない場合又は給電が停止さ
れた場合に、「直通モード」で伝送が行なわれる
ように設計されている。

各々のTAP（第５図）は各通信チヤンネルに中
継器を有し、一方の通信チヤンネルにのみ再生中
継器を有する。TAPは再生中継されたチヤンネ
ル（第５図のステーシヨンＳ４の場合にはＡ）と
直列に動作すると共に、他方のチヤンネルを監視
する。通信システムは、通常は、連続する複数の
TAPにおいて２つの通信チヤンネルＡ，Ｂが交
互に再生中継されるように構成される。各TAP
は、通信システムを再配置したときにもこの条件
を確保するためにスイツチング手段（後述する）
を含んでいるのが好ましい。

再生中継されたチヤンネルはわずかに遅延（た
とえば２ビツト又は３ビツト分）しているので、
リングを通過して行く２進データフオーマツトの
パケツトをTAPにより読出し及び／又は変更す
ることができる。以下に説明するように、各
TAPはスイツチング手段を含んでおり、そのた
め、２つの方向に向かうデータ伝送路がTAPを
通過したり、TAPの一方の側又は両側において
２つの通信チヤンネルがループを描いて戻るよう
にすることが可能である。しかしながら、通常の
動作においては、第３図及び第５図に示すような
接続方式が採用され、データは循環データスロツ
トを介して伝送される。ステーシヨンはデータに
ついてわずか２ビツトの窓口（Window）しかも
たないので、後続するビツトに含まれる情報に応
答して先行するビツトの値を変更することができ
ず、ステーシヨンが実行しうる動作には制限があ
る。時間の問題を最小限にとどめるために、たと
えば、伝送を行うべきステーシヨンはフルビツト
が既にセツトされているか否かを確認する前に第
１のパケツトのフルビツトをセツトし、必要に応
じて後続する各々のパケツトのフルビツトをセツ
トする。

次に、第４図を再び参照してパケツトの構造に
ついて説明する。アドレスフイールドは、メツセ
ージを伝達するステーシヨンを指定するアドレス
を含む。この場合、データパケツトの宛先アドレ
スフイールドは、たとえば８ビツトのTAPアド
レスと、８ビツトのポートアドレスとを含む。本
実施例による通信システムにおいては、データパ
ケツトの中に、情報の出所を示すソースアドレス
は含まれていない（従来のシステムではソースア
ドレスを含むのが普通である）。前述のように、
各TAPはリングの長さを「検知」しており、従
つて、ソースアドレスを必要とすることなく独自
のメツセージを含むデータパケツトを認識でき
る。また、受信ステーシヨンは監理ステーシヨン
により実行される高レベルの監理機能によりソー
スアドレスを知る必要がなく、監理ステーシヨン
を介して呼出されるまで伝送は行なわれない。発
信ステーシヨンはデータを指定のアドレスに伝送
したい旨を監理ステーシヨンに伝え、監理ステー
シヨンはそのデータ伝送が可能であることすなわ
ち、その時点で指定のアドレスに関連するポート
と通信することを望んでいるステーシヨンが他に
ないこと）を確認した後、宛先TAPを知らせる。
次に、監理ステーシヨンはその伝送が完了するま
で他のTAPが宛先TAPにデータを伝送できない
ようにする。

前述のように、各ステーシヨンは２つ以上のア
ドレスに応答することができ、従つて、個々のア
ドレスを各々のステーシヨンに割当てるのみなら
ず、「ブロードキヤスト（同時通信）」アドレスを
全てのステーシヨン又は選択されたステーシヨン
グループに割当てることにより、伝送されるデー
タパケツトを２つ以上のステーシヨンにおいて読
出すことが可能である。

通信システムは、通常、各ステーシヨンに関す
るシステム利用可能度を確保するためにホツグ防
止手段を含む。たとえば、各ステーシヨンが先に
伝送したデータパケツトを直ちに再使用すること
のないようにしても良い。一般に、発信ステーシ
ヨンは先に自ら発信したデータパケツトの１つを
再び受取ると、フルビツトをクリアするか又はそ
のパケツトを再使用するかのいずれかである。し
かしながら、このようなホツグ防止アルゴリズム
が有効であれば、ステーシヨンはフルビツトをク
リアしなければならない。その結果、パケツトを
他のステーシヨンが使用できる状態となる。発信
ステーシヨンがフルビツトをクリアする機会を得
る前に誤動作を発生した場合に、フルビツトのデ
ータパケツトが無制限に伝播するのを防ぐため、
パケツトは監視ビツトＭを含み、監理ステーシヨ
ンは到達する各々のフル状態のパケツトの監視ビ
ツトをセツトする。監視ビツトが既にセツトされ
ている場合には、監視ステーシヨンは、問題のパ
ケツトがフル状態のパケツトとして２度以上リン
グを循環したことを示しているとして監視ビツト
がセツトされていることを認識し、従つてフルビ
ツトをクリアする。

ただし、前述のようなホツグ防止アルゴリズム
を使用すると、ロードされた通信システムの動作
を予測することができ、特に、特定の伝送路にお
けるデータ伝送能力があらかじめわかるという点
で、システムは確定的なものとなる。従つて、ト
ランスペアレント通信システムを構成することが
できる。

コントロールフイールドにおける各ビツトは
種々の機能を果たす。例えば次のうちの１つまた
は２つ以上である。

１ カンフアレンスアドレツシングのために８つ
の１ビツトアドレスを含むものとしてアドレス
フイールドを発信する。

２ 16ビツトの１つのデータフイールドにおいて
８ビツトのバイトが対を成して伝送されている
場合、第２のバイトが無効である（たとえばデ
ータ速度が低い又はデータが奇数のバイトを含
んでいる等の理由による）ことを指示する。

３ メツセージの終わり。

４ データフイールドを制御フイールドとして解
釈する。

５ 監理ステーシヨンがパケツトの送信源（ソー
ス）であるとしてフラグを付けるか又はそれを
示す。又はパケツトの宛先（デステイネーシヨ
ン）が監理ステーシヨンである場合に、送信源
アドレスを定義しているデータフイールドにフ
ラグを付ける。

前述の肯定応答ビツトACKは「無視」を表す
情報を含む。すなわち、受信TAPが伝送されて
きたデータパケツトを無視し、肯定応答ビツトを
セツトしなかつたことを示す。これは誤動作があ
つたこと又は問題となるTAPが通信システムか
ら除外されたことを示す。一般に、発信TAPは
伝送しようとする試みを放棄する前にメツセージ
を（たとえば３回）繰返すことにより応答する。
第２に、１つの肯定応答ビツトがセツトされて、
メツセージが宛先のTAPにより受取られたこと
を指示する。第３に、宛先のTAPは肯定応答ビ
ツトを適切にセツトして、「話中」状態、すなわ
ち、そのTAPのデータバツフアが一杯である等
の理由により当分はTAPがメツセージを受信で
きないことを示す。１つのTAPはいくつかのデ
ータポートを有するので、話中であるとの肯定応
答は「TAPの話中」又は「ポートの話中」を表
わす。この方式での伝送系が連続した伝送路の存
在を必要とすることはもちろんである。

以上、本実施例の通信システムの通常の動作に
ついて説明したので、次に誤動作、たとえば一方
又は双方の通信チヤンネルの中断又は、ループを
中断させるようなステーシヨンの故障等に対する
応答と、初期構成又は再構成の手順について説明
する。そのためには、TAP内部のスイツチング
装置についてさらに説明する必要がある。

第７図において、CAP（第５図）からの受信チ
ヤンネルＡ，Ｂは受信器LRA，LRBを介して入
力ラインスイツチILSに接続される。この入力ラ
インスイツチは直例ビツトプロセツサSBPから
の再構成制御信号RLN２により動作される電子
スイツチであつて、通信チヤンネルＡ及びＢを能
動受信信号線RXVと受動受信信号線RXPとに
夫々接続するか、又は受動受信信号線RXPと能
動受信信号線RXVとに接続する。同様に、能動
送信信号線TXV及び受動送信信号線TXPは再構
成制御信号RLN２により制御される出力ライン
スイツチOLSと、ラインドライバLDA及びLDB
とを介して出力チヤンネルＡ，Ｂに接続される。
これらのラインスイツチは、前述のように、
TAPの信号発生・再生回路を通信チヤンネルＡ
又は通信チヤンネルＢに挿入する。受信信号線故
障検出回路RLFV及びRLFPは能動受信信号線と
受動受信信号線とを監視し、信号が受信されてい
ないことを直列ビツトプロセツサSBPに伝える。
直列ビツトプロセツサSBPにより制御される伝
送禁止スイツチTIV及びTIPは伝送を禁止する機
能を有する。

能動受信信号線と受動受信信号線は経路形成論
理回路CLに接続され、経路形成論理回路CLは、
伝送エンコーダTXEと、受信デコーダRXDと、
クロツク再生回路CRとに接続されている。この
実施例においては信号は差分マンチエスターコー
ドでコード化されるが、他のコード化方法又は変
調方法を利用しても良い。経路形成論理回路は、
基本的には、制御信号線RLN０及びRLN１を介
して制御される１対の切換スイツチＸ０及びＸ１
である。通常の動作（双方の切換スイツチが位置
Ｉにある）の場合、切換スイツチＸ０は受動受信
信号線RXPを受動送信信号線に接続するので、
いずれのチヤンネルの信号も（ラインスイツチ
ILS及びOLSにより）受動信号として決定され
て、そのまま通過する。

一方、切換スイツチ×１は、能動受信信号線Ｒ
×Ｖを受信デコーダＲ×Ｄに接続し、そこから送
信エンコーダＴ×Ｅを介し能動伝送信号線Ｔ×Ｖ
へと経路を作る。この状態は第８図ａの略図にさ
らに明瞭に示されている。復号された信号は監視
され、再生され、必要に応じて（すなわち、デー
タを伝送すべき場合に）直列ビツトプロセツサに
より変更される。

切換スイツチＸ０，Ｘ１の一方が位置（ルー
プバツクモード）に切換えられると、一方のチヤ
ンネルは他方のチヤンネルへループされるが、第
８図ｂに示すように（切換スイツチＸ０が位置
にある場合）エンコーデイング回路／デコーデイ
ング回路を通過する。能動チヤンネル−チヤンネ
ルＡとする−で受信された信号は（データ伝送が
行なわれている場合は、おそらくは変形されて）
チヤンネルＢに再び伝送される。通信チヤンネル
Ａが伝送になつているが（第８図ｂのＺ点）、関
連する伝送禁止スイツチTIV又はTIPの動作によ
り伝送を禁止することができる。第８図ｃは、切
換スイツチＸ１が位置にある場合を示す。双方
の切換スイツチが動作すると「アイランドモー
ド」（第８図ｄ）となる。入力ラインスイツチ
ILS及び出力ラインスイツチOLSの動作により第
８図ａから第８図ｄに示す通信チヤンネルＡ及び
Ｂの役割を逆にしたような構成が得られるのは明
らかである。

直列ビツトプロセツサはマイクロコードプログ
ラム記憶装置ROM、プログラムカウンタPC及び
比較器CMPと関連している。比較器は、受信デ
ータ及び伝送データを直列ビツトプロセツサ
SBPから選択されるデータとビツトごとに比較
する。両者が一致した場合は、ジヤンプ／計数増
信号線JIを介してプログラムカウンタPCへプロ
グラムのジヤンプが行なわれる。このように、直
列ビツトプロセツサSBPは、受信したパケツト
の種々のフイールドを再び伝送する前に認識する
と共に、必要に応じて変形することができる。ま
た、直列ビツトプロセツサSBPは、以下に説明
するように、受信信号線故障検出回路RLFV及び
RLFPからの信号に応答し、伝送禁止回路TIV及
びTIPを制御する。リングを循環するデータパケ
ツトについて本質的にリアルタイムで動作する逐
次処理プロセツサを使用することにより、データ
伝送速度を高めることができる。すなわち、外部
装置との接続のためのインタフエースをも含むマ
イクロプロセツサMPにより更に別制御機能が実
行される。監理ステーシヨンＳ０は有効リング長
さを調節するための可変長バツフア（図示せず）
を含む点、クロツク再生回路を補助する手段とし
て主発振器が設けられている点、経路形成論理回
路が、両側で２つの通信チヤンネルを共にループ
させるモード（第８図ｅ，ｆ）（実際には、他の
TAPがこの機能を有するように構成する方が製
造に便利であるが、この方法は採用しない）をと
ることができる点、そしてマイクロプロセツサ
MPがさらに高性能である点を除いて図示されて
いるTAPと全く同じTAPを含む。

前述のように、各TAPは、受信信号線につい
て（変調システムの場合に）搬送波となりうる信
号の有無を検出する受信信号線故障検出回路
RLFV及びRLFPを有する。この実施例において
は、搬送波がない場合には、またある情況の下
（例えば情報のイニシヤライズの区間）では、ゼ
ロデータ（すなわち、クロツク周波数での電圧の
上下遷移）を伝送するのが好都合であるので、受
信信号線故障検出回路はこのような電圧の上下遷
移の有無を検出する。この電圧遷移を「搬送波」
と呼ぶのが好都合であろう。ここで、通信チヤン
ネルＢのステーシヨンＳ１とＳ２との間の地点Ｘ
でケーブルが中断された場合（第９図）について
考えてみる。ステーシヨンＳ２においてはチヤン
ネルＢは能動チヤンネルであり、従つて能動線の
故障検出回路は受信信号の欠損を認識する。この
失損が所定の時間（たとえば、クロツク周波数が
10MHzであるとき4μs）続くと、受信信号線故障
検出回路RLFPはこの事実を表わす信号を直列ビ
ツトプロセツサSBPに供給し直列ビツトプロセ
ツサは、経路形成論理回路CLを動作させること
により２つのチヤンネルを第９図のループｙとし
て示すようにループさせる。２つのチヤンネルに
同時に中断が起こると、ステーシヨンＳ１は自発
的に同様の反応を示し、Ｚに示すように両チヤン
ネルをループする。データパケツトの流れの中断
は監理ステーシヨンＳ０により認識される。そし
て監理ステーシヨンは、まず中断されたリングの
半分について動作を回復させる処理を行う。監理
ステーシヨンＳ０はそのバツフアの遅延を調節し
て、整数個のデータパケツトとギヤツプとの和数
に対応する遅延状態までリング全体の遅延を回復
すると共に、リングの正常状態が回復したことを
適切な制御データを伝送することによりTAPに
通信し且つTAPに新しいリングの長さを知らせ
ることにより通常の動作を回復する。監理ステー
シヨンは、前述のように、通常はループバツクモ
ードで動作して単一のリングを提供するが、この
ときにはそのTAPを「直通」構成（第８図ａ）
に切換えてリングの残りの伝送線を取入れ（第１
０図）、再びバツフアの遅延を調節して動作を回
復する。

ステーシヨンＳ１及びＳ２において通信システ
ムが再構成された様子は、関与したTAPにより、
行なわれたループバツク動作を表わすデータパケ
ツトを伝送することによつて監理ステーシヨンに
伝えられる。

通信チヤンネルＢのｘにおける中断に伴なつて
通信チヤンネルＡが中断しなかつた場合には、関
連するステーシヨンＳ２の伝送禁止スイツチ（こ
の場合はTIV）の動作に応答してステーシヨン
Ｓ１のループバツクが行なわれて、この場合には
チヤンネルＡにおいて伝送が停止される。この結
果、ステーシヨンＳ１は搬送波欠損に対して、ケ
ーブル中断が発生したかのように応答する。

このステーシヨンＳ２における伝送禁止は、
TAPにより自発的にｙにおけるループ形成と同
時に行なうか、又は第９図に示される半ループが
一且回復された時点で監理ステーシヨンからの命
令に従つてTAPにより行なうことができる。後
者の場合には中断の性質が記録されるので、この
方法の方が好ましい。前述のようなケーブルの中
断ではなく、TAP又はCAPの欠陥により伝送に
障害が生じた場合にも同様の動作が行なわれ、欠
陥のあるTAPの両側のTAPは前述と同様の方法
により迅速に回復する。「ループバツク」したス
テーシヨンから監理ステーシヨンへの通信は、そ
の時点におけるリングの範囲を示す。

この種の故障が発生すると、リングを循環する
データは劣化し、損なわれる。しかしながら、こ
のような場合、データを発信したTAPは肯定認
識ビツトがセツトされているリターンパケツトを
受取らないので、再伝送を行なうことができる。

以上、通常の動作と、ある種の故障状態に対す
る応答について説明したので、次に、通信システ
ムの初期構成手順について説明する。最初にスタ
ートするときは、各TAPは第８図ｄに示すよう
なアイランドモード（第７図でいえば、２つの切
換スイツチが位置にある）から始動するので、
受信信号線を監視することはできるが、伝送はで
きない。この時点では、ダブルループバツクはリ
ングに関する限り何の役割も果たしていない。た
だし、TAPにより実行されるセルフテスト手順
においてはダブルループバツクが付随的に使用さ
れる。次に、監理ステーシヨンはセルフテストを
行ない、例えばチヤンネルＡについて搬送波を伝
送し始める。ステーシヨンＳ４のTAPはループ
Ｌ４１を開くことにより応答するので、ループＬ
４２を介して小さなリング第１１図）がセツトア
ツプされる。チヤンネルＢを介して戻つた搬送波
を受信すると、監理ステーシヨンはリングに沿つ
てパケツトを伝送してリングの長さを確認し、そ
れ自身の遅延をセツトし、パケツトカウントを
TAPに知らせて、このリングにおける通信を成
立させる。次に、監理ステーシヨンは識別情報及
び状態情報に関してステーシヨンＳ４に問合せ、
TAPは前述のようにこの情報をリングを介して
送ることにより応答する。次に、監理ステーシヨ
ンＳ０は、ステーシヨンＳ４のTAPに、その伝
送禁止を解除し且つ第２のループＬ４２を開いて
直通モード（第８図ａ）に入るように命令する。
この時点で、監理ステーシヨンは、同様にステー
シヨンＳ３を含む拡張したループを成立させる手
順を実行できる状態となる。しかしながら、ステ
ーシヨンＳ４の伝送機能が動作可能とされたと
き、このステーシヨンが所定の時間（たとえば
250μs）のうちに、チヤンネルＢに沿つてステー
シヨンＳ３から戻る搬送波を受信しないと、ステ
ーシヨンＳ４は再びループＬ４２（既に開いてい
る場合）を閉じるか、又はループを開くのを中止
し、リング形成プロセスは中断する。

この時定数は通常の動作の間の故障認識に関し
て有効な時定数より大きく、関与したTAPの内
部の直列ビツトプロセツサSBPは、受信信号線
故障検出回路（RLFV又はRLFP）からの信号に
対してそれ自身の応答を適切に調整する。

同様に、別の（より長い）所定の時間の間に、
ステーシヨンＳ４が監理ステーシヨンＳ０から、
Ｓ０，Ｓ４及びＳ３を含む安定した伝送路を確認
したことを示す信号を受信しなければ、ステーシ
ヨンＳ４はループＬ４２を再び閉じる。

ループＬ４２が開いているとすれば、ステーシ
ヨンＳ３からの搬送波はステーシヨンＳ４を介し
て監理ステーシヨンＳ０に戻り、監理ステーシヨ
ンはＳ０，Ｓ３及びＳ４を含む拡張ループに沿つ
て通信を成立させる。

このプロセスは、リングが完全にセツトアツプ
され、監理ステーシヨンが、リング上にある各
TAPの識別コード表及びそれらの状態及びアド
レスを作成し終わるまで継続して行なわれる。リ
ングが完全にセツトアツプされると、監理ステー
シヨンはそのバツフア遅延を最終的に適切に調節
し、制御メツセージを全てのTAPに伝送して通
常の動作を開始させると同時に、TAPにリング
全体の長さを知らせる。前述のように、このプロ
セスはリングに沿つて右回りに行なわれるが、希
望に応じて、このリング構成プロセスを両方向に
同時に進めることもできる。たとえば、監理ステ
ーシヨンはステーシヨンＳ４，Ｓ１等を交互に呼
掛ける。

以上、故障及び初期セツトアツプに関する手順
について説明した。しかしながら、たとえば試験
を行なうために、監理ステーシヨンからの指令に
より個々のTAPをループしたり、保守又は拡張
のために通信システムの自由な部分にTAPのル
ープ形成を指令しても良い。同様に、前述のよう
な方法によりシステムを「再構成」するためにス
タート時のループモードに戻す場合をシステムに
出しても良い。この指令は、保守又はTAPの再
構成のため、あるいは監理ステーシヨンが断続的
に故障が発生するような状況を認識した場合に出
せば良い。

監理ステーシヨンは、周期的な試験メツセージ
を伝送して故障の位置を検出し、故障した素子を
バイパスして伝送を行なうように構成されても良
い。

２つのチヤンネルＡ，Ｂを結合することに関す
る監理ステーシランの機能、故障検出機能、（再）
構成機能、さらにはリングの状態及びリング上に
ある各ステーシヨンの識別コードを記録する機能
は分割できないものではなく、いくつかのステー
シヨンに分けて処理することもできる。必要に応
じて１つ又は２つ以上の別の（待機用の）監理ス
テーシヨンを設けても良い。これらの待機監理ス
テーシヨンは、たとえば、主監理ステーシヨン又
はそれを含むリング部分において故障が発生した
等の理由により必要が生じるまでは通常のステー
シヨンとして動作する。実際には、全てのステー
シヨンが監理ステーシヨンとしての能力を有する
ようにすることができる。

通常の動作中に監理ステーシヨンが故障した場
合、待機用監理ステーシランは信号欠損、すなわ
ち伝送路の中断状認を認識する。本来動作すべき
監理ステーシヨンにより所定の時間内に動作が回
復されないと、待機用監理ステーシヨンは主監理
ステーシヨンに代わつてその役割を果たす。各監
理ステーシヨンの優先順位は、種々の待ち時間を
設定することにより決めることができる。同様
に、２つの地点でケーブル又はTAPに障害が生
じると、リングの一部のみについて通信が回復さ
れ、待機用監理ステーシヨンは（独立したリング
部分としてではあるが）残りのリング部分につい
て通信を成立させることができる。

２つ以上の監理ステーシヨンが、同時にリング
を初期セツトアツプしようとする状態になつた場
合、２つのリング部分が連結するまでリング形成
手順は通常通り進行する。複数の監理ステーシヨ
ンがパケツト数をカウントするためにデータパケ
ツトを発生すると、送出しなかつた搬送波を或る
ステーシヨンが受信することにより、又は監理ス
テーシヨンが同期外れのパケツトを有する戻り搬
送波を受信することにより、監理ステーシヨン間
の衝突状態が認識される。必要に応じて、監理ス
テーシヨンは、パケツトに含まれる識別コードに
より異種パケツトを認識することができる。次
に、全ての監理ステーシヨンは各々の待ち時間に
応じて待ち、システムは元の「アイランド」状態
に復帰する。その後、優先順位の最も高い（すな
わち、待ち時間が最も短い）監理ステーシヨンが
再びリング形成手順を開始する。

前述のように、間欠的な故障、たとえば電気的
妨害等によるデータパケツトの劣化化が発生した
場合、監理ステーシヨンはTAPをループバツク
する指令を出して該当するケーブル部分を隔離す
る。このような現象はどちらかといえば一時的な
ものであるので、障害がなくなつた後、通常の動
作構成に迅速に回復できるようにするめに“不動
作”部分を自動的にポーリング（親局から各子局
へ送信の要求があるかを問合せること）する方法
をとつても良い。このために、監理ステーシヨン
は不動作部分の一方の側のTAPに、その不動作
部分の向う側に伝送を行なうように命令する。た
とえば、第９図のステーシヨンＳ１が第８図ｃに
示すような状態にあるとき、通信チヤンネルＢに
沿つて伝送を行なうように伝送禁止スイツチTIP
が動作される。この「試験」伝送の結果が良けれ
ば、ステーシヨンＳ２は監理ステーシヨンにデー
タを受信したことを知らせる。次に、同じ試験が
逆の方向、すなわちＳ２からＳ１に向かつて実施
され、この試験伝送の結果も良好であれば、監理
ステーシヨンは欠落していた部分を含めたループ
を再構成する。良好な結果が得られない場合は、
試験が間隔をおいて繰返し実施される。

“不動部分”が１つまたはそれ以上のステーシ
ヨンを含んでいる場合には、上記手順に先立つて
残りのステーシヨンを含めるためのループ延長が
行なわれる必要がある。このループ延長は、既述
の初期リング構成手順と同様にして行なわれる。
しかし、例えば第１１図のステーシヨンＳ３に対
して延長するには、ステーシヨンＳ４は、不必要
な通信割込みを防ぐために、線路Ｓ４−Ｓ３−Ｓ
４を無傷であることを確認できるまでは、ループ
Ｌ４２を除去するように命令されることは無い。

以下は上述の実施例の要約である。

第１のステーシヨンＳ０と、複数の別のステー
シヨンＳ１−Ｓ４と、互に反対方向に伝送を行な
うために上述各ステーシヨンを直列に結合する２
つの通信チヤンネルとを備える通信システムであ
つて、前記第１のステーシヨンは、ダブルループ
モードで動作して、各通信チヤンネルで受信した
信号を夫々の他のチヤンネルに転送する経路形成
手段を含み、上記別のステーシヨンは、夫々通過
モードで動作して各通信チヤンネルで受信した信
号を同じ通信チヤンネルに沿つてさらに先に伝送
する経路形成手段を含み、これにより単一の折返
し伝送路を形成している。

好ましくは、上記別のステーシヨンの夫々は、
一方のチヤンネルの信号エネルギーの休止（例え
ば伝送路の中断）に応答して、他のチヤンネルで
受信した信号を上記一方のチヤンネル側に戻す戻
し経路を形成するようにループモードをとる。こ
のとき、第１のステーシヨンは、各チヤンネルで
受信した信号を同じチヤンネルに沿つて先に伝送
する通過モードをとるように応答し、前記別の複
数ステーシヨンのうちの２つにおける上記戻し経
路の形成に伴なつて再び単一の折返し伝送路が形
成される。

【図面の簡単な説明】

第１図はケンブリツジリングシステムを示す略
ブロツク図、第２図はデータパケツトのフオーマ
ツトを示す線図、第３図は本発明の一実施例によ
る通信システムを示すブロツク図、第４図はデー
タフオーマツトを示す線図、第５図は第１図の通
信システムの部分を示し、特にステーシヨンにお
ける端末アクセス点及びケーブルアクセス点との
分岐を示すブロツク図、第６図はケーブルアクセ
ス点を示すブロツク図、第７図は端末アクセス点
を示すブロツク図、第８図はTAPリングインタ
ーフエースの詳細ブロツク図、第８図ａ図から第
８ｆ図は種々の切換え構成を示すブロツク図、第
９図及び第１０図はケーブル中断に対する応答を
示す第３図と同様のブロツク図、第１１図は伝送
路の初期構成の第１段階を示す第３図と同様なブ
ロツク図である。 なお図面に用いた符号において、Ａ，Ｂ……通
信チヤンネル、Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…
…ステーシヨン、CAP……ケーブルアクセス点、
TAP……端末機器アクセス点、LI１……入力信
号線アイソレータ、LI２……出力信号線アイソ
レータ、TS……Ｔモードスイツチ、RS１，RS
２……Ｒモードスイツチ、ILS……入力ラインス
イツチ、OLS……出力ラインスイツチ、SBP…
…直列ビツトプロセツサ、LDA，LDB……ライ
ンドライバ、RLFV，RLFP……受信信号線故障
検出回路、CL……構成論理回路、TXE……伝送
エンコーダ、RXD……受信デコーダ、CR……ク
ロツク回復回路、ROM……マイクロコードプロ
グラム記憶装置、PC……プログラムカウンタ、
MP……マイクロプロセツサ、Ｌ４１，Ｌ４２…
…ループである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１のステーシヨンＳ０と、複数の別のステ
   ーシヨンＳ１〜Ｓ４と、互に反対方向に伝送を行
   うために各ステーシヨンを直列に接続している２
   つの通信チヤンネルＡ，Ｂとを備え、 前記第１のステーシヨンＳ０は、経路形成論理
   回路CLを有し、この経路形成論理回路は、 通常は、各チヤンネルＡ，Ｂを夫々逆側のチヤ
   ンネルＢ，Ａに折返し接続すると共に、 障害発生時には、他のステーシヨン（Ｓ１，Ｓ
   ２など）が障害地点の上流側で各チヤンネルを
   夫々逆側のチヤンネルに折返し接続した後、前記
   第１のステーシヨンを介する個々のチヤンネルの
   通過接続を確立する構成であり、 障害有り及び無しの何れの状態においても、各
   チヤンネルが単一の二重ループを構成することを
   特徴とする通信システム。 ２ 前記複数の他のステーシヨンの夫々は、各通
   信チヤンネルにおける信号エネルギーの有無を監
   視する手段と、経路形成論理回路とを含み、この
   経路形成論理回路は、一方の通信チヤンネルにお
   ける信号エネルギーが停止したことに応答して、
   他方の通信チヤンネルで受信された信号を前記信
   号エネルギーが停止した一方の通信チヤンネル側
   に戻す戻し経路を形成するループモードをとるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の通
   信システム。 ３ 前記第１のステーシヨンは信号の中断を認識
   する手段を含み、前記第１のステーシヨンの経路
   形成論理回路は信号の中断に応答して上記通過接
   続を確立し、これによつて各通信チヤンネルで受
   信された信号を同じ通信チヤンネルに沿つてさら
   に先へ伝送することを特徴とする特許請求の範囲
   第２項に記載の通信システム。 ４ 前記第１のステーシヨンは、信号の中断に応
   答して、前記ループモードをとつた他のステーシ
   ヨンを前記通過接続を確立することにより吸収す
   る前に、まず第１に、前記第１のステーシヨンと
   前記ループモードをとつた他のステーシヨンとの
   間に形成される部分的な折返し伝送路に沿つて通
   信を成立させることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項に記載の通信システム。 ５ 前記複数の別のステーシヨンの夫々は、信号
   エネルギーの停止に応答して前記ループモードを
   とるとき、転送される信号をさらに先へ伝送する
   のを抑止するように構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項または第４項のいずれ
   かに記載の通信システム。 ６ 前記第１のステーシヨンは、通信システムの
   或る部分について信号エネルギーの停止を伴なわ
   ない伝送障害を認識したとき又はそのように指示
   されたとき、前記通信システムの前記或る部分に
   隣接する１つ又は複数のステーシヨンの経路形成
   論理回路が前記ループモードをとるように動作す
   ると共に、前記第１のステーシヨンがその前記通
   信システムの前記或る部分に隣接していない場合
   には、前記第１のステーシヨンの経路形成論理回
   路自体が前記通信システムの前記或る部分を含ま
   ない単一の二重伝送ループを形成するように第１
   のステーシヨンを介する個々のチヤンネルの通過
   接続を確立することを特徴とする特許請求の範囲
   第３項から第５項のいずれか１項に記載の通信シ
   ステム。 ７ 前記第１のステーシヨンは、前記通信チヤン
   ネルの一部を含まない二重ループが形成された場
   合、その通信チヤンネルの前記一部に隣接する２
   つのステーシヨンの各々からその通信チヤンネル
   の前記一部の向こう側に交互に伝送することと、
   隣接する他のステーシヨンにおいてこのように伝
   送される信号の受信状態を検出することとから成
   る試験手順を繰返し実効すると共に、両方向に誤
   りなく信号が受信された場合には、除外されてい
   た前記通信システムの前記一部を伝送路に復帰さ
   せるように構成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項から６項までのいずれか１つに
   記載の通信システム。 ８ 通信システムは、始動時又はそのように指令
   を受けたときに、前記複数の別のステーシヨンの
   各々が前記ループモードとなるような状態をとる
   ように構成され、前記ループモードにおいては、
   少なくとも、前記第１のステーシヨンから最初に
   信号が受信されるものと予期されるステーシヨン
   の側とは反対の側において、一方の通信チヤンネ
   ルで受信した信号が他方の通信チヤンネルへ転送
   され、そして前記通信システムは、前記第１のス
   テーシヨンが一方の通信チヤンネルに沿つて信号
   を伝送し、前記複数の別のステーシヨンのうち最
   初のものから他方の通信チヤンネルを介して戻る
   信号を受信すると、直ちに、前記最初のステーシ
   ヨンの経路形成論理回路がそのステーシヨンを介
   して各チヤンネルを通過接続するための指令を伝
   送するような伝送路形成手順を実行し、このプロ
   セスを反復することにより、１つずつステーシヨ
   ンを増して伝送路を完成することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項から第７項のいずれか１項に
   記載の通信システム。 ９ 前記複数の別のステーシヨンの夫々は、前記
   伝送路形成手順の実行中に、所定時間のうちに次
   のステーシヨンから戻る信号を受信しなかつた場
   合に、それ自身のループモードを回復するか又は
   通過モードをとるのをやめて、信号を受信しなか
   つたことを前記第１のステーシヨンに通信するよ
   うに構成され、前記第１のステーシヨンは、最初
   に伝送を行なつたステーシヨンのすぐ隣りのステ
   ーシヨン以外の任意のステーシヨンからの情報で
   あつて、信号を受信しなかつたことを示す情報に
   応答して、第１のステーシヨンの経路形成論理回
   路が通過モードをとるようにし、このモードにお
   いて各通信チヤンネルで受信した信号を同一の通
   信チヤンネルに転送すると共に、必要に応じて伝
   送路形成手順を続行するように構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の通
   信システム。 １０ 前記複数の別のステーシヨンの夫々は、前
   記伝送路形成手順の実行中に通過モードをとつた
   とき、所定時間のうちに、伝送路に沿つて通信が
   成立したことを示す信号を前記第１のステーシヨ
   ンから受信しなかつた場合、再びループモードに
   戻り、前記信号を受信しなかつたことを前記第１
   のステーシヨンに通信するように構成され、前記
   第１のステーシヨンは、最初に伝送を行なつたス
   テーシヨンのすぐ隣りのステーシヨン以外の任意
   のステーシヨンからの情報であつて、前記信号を
   受信しなかつたことを示す情報に応答して、第１
   のステーシヨンの経路形成論理回路が通過モード
   をとるようにし、このモードにおいて各通信チヤ
   ンネルで受信した信号を同一の通信チヤンネルに
   転送すると共に、必要に応じて伝送路形成手順を
   続行するように構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第８項又は第９項に記載の通信シ
   ステム。 １１ 前記第１のステーシヨンは命令に従つて、
   指定されたステーシヨンに到達するまで前記伝送
   路形成手順を実行すると共に、必要に応じて、そ
   れ自身の経路形成論理回路が通過モードをとるよ
   うにし、このモードにおいて各通信チヤンネルで
   受信された信号を同一の通信チヤンネルに転送
   し、さらに必要に応じて、反対方向に別の指定さ
   れたステーシヨンに到達するまで伝送路形成手順
   を実行するように動作することを特徴とする特許
   請求の範囲第８項から第１０項のいずれか１項に
   記載の通信システム。 １２ 少なくとも１つの別の第１のステーシヨン
   を含み、通信システムは伝送路形成手順を実行
   し、この実行中に前記別の第１のステーシヨン
   は、一方の通信チヤンネル上に信号を伝送し、前
   記複数の別のステーシヨンのうち最初のものから
   他方の通信チヤンネルを介して戻つた信号を受信
   すると、直ちに前記最初のステーシヨンに指令を
   伝送して、前記最初のステーシヨンの経路形成論
   理回路が通過モードをとることを特徴とする特許
   請求の範囲第８項から第１１項のいずれか１項に
   記載の通信システム。 １３ ２つ以上の第１のステーシヨンが重複して
   伝送路を形成しようとしていることを認識し、認
   識した後は直ちに、１つの第１のステーシヨンを
   除いて他の全ての第１のステーシヨンの伝送路形
   成手順の実行を抑止する手段を含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第１２項に記載の通信システ
   ム。 １４ 各第１のステーシヨンは、先に能動状態で
   あつた或る１つの第１のステーシヨンが故障した
   場合に、前記伝送路形成手順を実行するように構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １３項に記載の通信システム。 １５ 前記第１のステーシヨンは、所定時間長に
   わたつて通信障害が続くことによつて前記故障又
   は通信の成立を認識し、前記所定時間長は第１の
   ステーシヨンごとに異なることを特徴とする特許
   請求の範囲第１４項に記載の通信システム。 １６ 前記各第１のステーシヨンは、２つの方向
   に交互に伝送路形成手順を実行するように構成さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第８項から
   第１５項のいずれか１項に記載の通信システム。 １７ 前記各々別のステーシヨンの経路形成論理
   回路は、まず最初に二重ループモードをとり、信
   号の受信に応答して自動的に、信号が受信された
   側のループ接続を解除するように構成される特許
   請求の範囲第８項から第１６項のいずれか１項に
   記載の通信システム。 １８ データは、伝送路に沿つて連続的に循環す
   るパケツトのフオーマツトに形成されており、伝
   送機能を有する各ステーシヨンは、伝送が要求さ
   れたときにその時点ではデータ伝送に使用されな
   いことを示すフラグの付いたパケツトを取込むよ
   うに動作する手段を含み、更に各ステーシヨン
   は、使用中であることを示すフラグの付いた全て
   のパケツトを監視し且つ要求された場合にそれら
   のパケツトに含まれるデータを読出す手段を含む
   特許請求の範囲第１項から第１７項のいずれか１
   項に記載の通信システム。 １９ 前記各第１のステーシヨンは、バツフア手
   段と、伝送路を形成又は変更するときに動作し
   て、伝送路の総伝送時間がパケツト区間の総数に
   所定のギヤツプ時間を加えることにより得られる
   時間と等しくなるように前記バツフア手段を調整
   する手段とを含む特許請求の範囲第１８項に記載
   の通信システム。 ２０ 各ステーシヨンは、通過モードにあるとき
   にステーシヨンが発信及び／又は受信のために通
   信を行なうべき通信チヤンネルを選択するように
   遠隔制御されるスイツチング手段を含む特許請求
   の範囲第３項に記載の通信システム。 ２１ 各ステーシヨンが配置される位置に１つの
   アクセス装置が設けられ、このステーシヨンの他
   の構成要素をアクセス装置に着脱可能に接続する
   ことができ、各アクセス装置は、第１の状態で入
   力通信チヤンネルと出力通信チヤンネルとを接続
   し、第２の状態で入力通信チヤンネルをそのステ
   ーシヨンの入力端に接続し且つそのステーシヨン
   の出力端を出力通信チヤンネルに接続するスイツ
   チング手段を具備し、前記スイツチング手段は、
   関連するステーシヨンにより発生される作動信号
   に応答して第２の状態をとると共に、この関連す
   るステーシヨンが作動信号を発生できなかつたこ
   と又はステーシヨンの他の構成要素が前記アクセ
   ス装置から物理的に遮断されたこと又は前記アク
   セス装置に接続されていないことに応答して第２
   の状態をとる制御入力端を有する特許請求の範囲
   第１項から２０項のいずれか１項に記載の通信シ
   ステム。