JPH04501197A - デジタル・タイム・スイッチに組込れたマルチ・プレーン・ユニットに於けるエラー或いは故障の検出及び位置特定の方法並びに装置 - 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】 デジタル・タイム・スイッチに組込れたマルチ・ブレーン・ユニットに於けるエ ラー或いは故障の検出及び位置特定の方法並びに装置 技術分野 本発明は多数の並列動作ブレーン内の機器によって構成されるディジタル・タイ ム・スイッチに関する。このディジタル・タイム・スイッチはパルスコード変調 および時分割多重伝送を使用して動作する通信システムに使用される。より明確 には、本発明は前記スイッチに組み込まれるマルチ・ブレーン・ユニットに於け るエラー／故障の検出およびエラー／故障の位置特定の方法並びに装置に関する 。

背景技術 広範囲な通信システムの高信頼性を達成するためには、システム・スイッチを構 成する機能装置には通常多数の相互に並列なブレーンが使用され、各ブレーンは 相互に同一の機器により構成される。このようなマルチ・ブレーン・ユニットに 流入するデータフローはマルチ・ブレーン・ユニットを構成する並列ブレーンに 分配される。

データフローは前記各プレーン内の機器を通過し、出力データ信号がそれぞれの ブレーンから出力される。いずれかひとつのブレーンに於いて発生したひとつの エラー或いは故障は、各種ブレーンから出力されたデータ信号をビット毎に比較 することにより発見され、この比較動作にもとづく多数決選択を実施することに よりマルチ・ブレーン・ユニットから多数決選択されたデータフローが出力され る。この比較および多数決選択動作はマルチ・ブレーン・ユニットに接戦された 比較器／多数決選択装置により実行される。

前述の如く、比較器／多数決選択装置は各ブレーンから送出されるデータ信号を ビット毎に実時間で比較する機能を存し、多数決により決定された出力信号を出 力する。

これを可能とするためには、出力データ信号が各並列ブレーンから同期して出力 されなければならない、すなわち３枚のブレーンを通過するために生ずる遅れは 相互に等しい値でなければならない。もしそうでなければ比較器／多数決選択装 置は誤信号を発生するからである。スエーデン特許出願ＳＥ　８７０５０６５− ４は、同期して動作する３枚のブレーンを基礎としており、この３枚のブレーン から得られた対応する情報の間でビット毎の比較および多数決選択動作を用いて 動作するタイムスイッチについて記述する。この比較および多数決選択動作は、 タイムスイッチ内のどれか１枚のブレーンで発生する情報のエラー／故障を訂正 するために使用される。各ブレーンはスイッチ記憶装置ＳＳＡ、ＳＳＢ、５ＳＣ １制御記憶装置Ｃ３Ａ、Ｃ３Ｂ、Ｃ３Ｃ１再書き込み装置ＲＷＡ、ＲＷＢ１ＲＷ Ｃ，および情報選択装置ＭＤＩＡ・・・・・・ＭＤ４Ｃを存する。各情報選択装 置はこの３枚のブレーンから出力される情報間の比較並びにこの比較にもとづく 多数決選択を実施する機能を有しており、この機構を使用して３枚のブレーンの いずれか１枚に発生するエラー／故障を訂正する。

日本特許明細書ＪＰ　６０−１０９９６では３枚のプレーン内にタイム選択装置 を有するタイムセレクターについて説明している。各ブレーンはセレクタ記憶装 置１ａ、ｌｂ、Ｉｃ、制御記憶装置３ａ、３ｂ、３ｃを存する。多数決選択は多 数決セレクタ装置８内の３枚のブレーンから出力される接続情報から行われ、多 数決選択された接続情報はセレクタ記憶装置１ａＳ　ｌｂ、ｌｃに出力される。

多数決による選択は多数決選択装置７内のセレクタ記憶装置１ａ、ｌｂ、ｌｃか らの情報に対して行われ、セレクタ記憶装置１ａ、ｌｂ、１ｃから出力ライン５ に出力される。

英国特許明細書ＧＢ　１５７０　１１３では並列ブレーン内の機器により構成さ れる電子システムに関する発明を説明している。この機器は多数決選択を使用し て動作し、たとえエラー／故障が発生しても正しい出力信号を得ることができる 。この発明の目的はシステム内のエラー／故障の位置を特定する位置を提供する ことにある。

エラー／故障の位置特定はプログラム制御によりなされ一回につきｌユニットを 試験するという概念にもとづいて機能する。選択情報はプログラム可能な読み出 し専用記憶（ＦＲＯＭ）から読み出される。各ブレーンは波形選択用の装置ＷＳ Ｕを有し、これらの装置ＷＳＵは試験のために選択されたユニットに所定の動作 を実行させる機能を存し、これによって前記動作に対応した波形が形成される。

前記ユニット内の並列ブレーンでつくられた発生波形は比較器ＣＣＵへ送出され 、この比較器内で波形が比較される。この動作によりいずれか１枚のブレーンで 発生したエラー／故障が検出される。

発明の開示 マルチ・ブレーン・ユニットから正しい出力データ信号を出力するためマルチ・ ブレーン・ユニットはひとつの比較器／多数決選択装置を使用する。したがって エラー／故障が２枚またはそれ以上のブレーンで同時に発生しないことが重要で ある。さもなければ多数決選択装置が誤った出力データ信号を出力するからであ る。それ故、第一のエラー／故障がブレーンの１枚で発生した場合、第一のエラ ー／故障が修復される以前に並列ブレーン内で同一のエラー／故障か発生するリ スクを避けるため、このエラー／故障を可能な限り迅速に修理することが必要で ある。

したがって、本発明の目的はマルチ・ブレーン・ユニット内の１枚のブレーンで 発生したエラー／故障を検出し罹障機器を正確に特定することを可能とするよう な方法並びに装置を提供するところにある。

スエーデン特許出願ＳＥ　８７０５０６５−４において説明されている方法は前 述の技術的問題を解決する目的で並列ブレーンから発信される対応する情報の間 のビット毎の比較を採用しているが、この方法を応用する場合、とくにシステム が高速ビット伝送を行なう場合および比較動作がブレーンの多数の場所で行われ る場合は、マルチ・ブレーン・ユニットに於ける同期性が高度に要求され、また 大量データの処理が必要となる。スエーデン特許出願による装置を使用した場合 、すべてのデータフローに対してビット毎に比較されるので、マルチ・ブレーン ・ユニットを通過するデータフローは比較動作が行われる場所すべてに於いて同 期している必要がある。

高速のデータフローの場合、このような比較動作は複雑となり高額な費用がかか ることになる。

英国特許出願ＧＢ　１５７０　１１３は多数の並列ブレーンに機器を存するシス テム内のエラー／故障を位置特定することにより前記問題を解決しようとするも のである。エラー／故障の位置特定はプログラム制御によりおこなわれ、かつエ ラー／故障の位置特定を通過しつつあるデータフローによって行わないため、大 量の機器が必要となることがこの方法の欠点となる。

本発明は、添付の請求の範囲において詳細に述べられている機能を特徴とするが 、簡単に言えば、３枚の並列動作ブレーン内に機器セクションを有するマルチ・ ブレーン・ユニットにおいて、対応する位置にある対応する並列セクションの各 々に対して、そのセクションに入力されるデータ信号及び／或いは前記セクショ ンから出力されるデータ信号の圧縮形を発生する工程により構成される。すなわ ち対応する圧縮データ信号を比較し、比較した圧縮データ信号が相互に異なる場 合警報を与える。

圧縮データ信号は所定の時間周期により発生される。マルチ・ブレーン・ユニッ トを通過するデータフローが成る配列等にしたがワたフレーム形式である場合、 フレーム当り１圧縮動作とすることが適切な時間周期である。

本発明の方法および装置によれば、全データフローにもとづいて比較するのでは なく圧縮データ信号にもとづいて比較が行われるため、比較過程において処理さ れるデータ量が削減されることになる。比較対象の材料が非常に小さくされてい るために、比較のために大量のデータを処理する必要は少ない。

マルチ・ブレーン・ユニットを通過する信号が同期している必要性は前記各ブレ ーンの最後のセクションから比較器／多数決選択装置へ出力される信号に限定さ れる。

他の点に関しては、比較動作がデータフローの圧縮形の間でおこなわれるためマ ルチ・ブレーン・ユニットを通過するデータ信号が同期している必要はない。一 方、比較動作は通過データフローのひとつの同じ時間周期あるいはひとつの同じ フレームから得られる圧縮信号の間で行われなければならないことは勿論である 。

圧縮信号に含まれるフレーム当りの情報量は圧縮される前の信号に比較して少な いので、比較的静粛状態のもとて比較動作を行なうことが可能である。すなわち 比較動作は各セクションの物理的至近距離で行われる必要がなく集中的に実行す ることができ、また多数のセクション。・ユニットがひとつの同じ時分割比較器 を使用できることを意味する。またひとつのセクション・ユニットは対応する並 列セクションにより構成され、この並列セクションは相互に同一な機器を備えて いる。

図面の簡単な説明 本発明は以下の添付図を参照してより詳細に説明される。

第１図は、本発明の装置を組み込んだマルチ・ブレーン・ユニットのブロック図 である。

第２図は、本発明による時分割比較器を示す。

発明を実施するための最良の形態 第１図はディジタル・タイム・スイッチに組み込まれたマルチ・ブレーン・ユニ ット１０のブロック図である。

マルチ・ブレーン・ユニットｌＯは並列動作する３枚のブレーンＡ、Ｂ、Ｃによ り構成され、各ブレーンは同一な機器１１を備えている。ブレーンＡＳＢ、Ｃの 各々に含まれろ機器】１は複数セクションに分割され、ブレーンも同様に複数セ クションに分割される。ブレーンＡはＡ、　、Ａ２　、・・・・・・、Ａｎと称 呼されるｎ個のセクションｌ２に分割される。残りのブレーンＢ、Ｃも同様に、 Ｂ、　、Ｂ、・・・・・・、Ｂｎ、Ｃｒ　、Ｃｔ・・・・・・、Ｃｎと称呼され るセクション１２に分割される。３枚の並列動作ブレーン内の対応する並列セク ション１２、たとえばセクションＡ１、Ｂ＋　、Ｃｒは同一の機器１１を有しひ とつのセクション・ユニット１３を形成する。このセクション・ユニットに組み 込まれる前記機器は例えば、異なった形式のデータ記憶装置により構成すること もできる。第一セクション・ユニット１３はセクション・ユニットＡｔ　、Ｂ＋ 　１Ｃ１を有し、第二セクション・ユニット（図示されていない）はセクション Ａｔ　、Ｂｔ　、Ｃ２を存し、以下同様である。ブレーンＡに関する機器１１は このブレーンのセクションＡ＋、Ａｘ・・・・・・、Ａｎに入るデータ線１４及 び前記ブレーンのセクションから出るデータ線１５に一緒に接続される。ブレー ン已に関する機器およびブレーンＣに関する機器も同様な方法でそれぞれ接続さ れる。

マルチ・ブレーン・ユニットｌＯに入るデータフローＤＡＴＡｉ　ｎは第一セク ション・ユニット１３の並列セクションＡ＋　、Ｂ＋　−Ｃｒに分配される。各 セクションＡ、、Ｂ、、Ｃ，の機器１１は各セクションデータ入力線１４上の入 力データ信号ＩＮを受信する。第一セクション・ユニット１３に於ける入力デー タ信号ＩＮはこのようにしてマルチ・ブレーン・ユニットｌＯに入るデータフロ ーＤＡＴＡ　ｉ　ｎに対応することになる。第一セフ特表千４−５０１１９７　 （４） ジョン・ユニット内の各セクションＡＩ、Ｂ＋　、Ｃｒの機器１１は入力データ 信号ＩＮを処理した後、セクション出力データ線１５上に出力データ信号ＯＵＴ を送出する。

出力データ信号ＯＵＴは次のセクション・ユニット１３へ伝送され、この第二セ クション・ユニットの機器を通過するに先立って、入力データ信号ＩＮを構成す る。

入力データ信号ＩＮおよび出力データ信号ＯＵＴは同様な方法により残りのセク ション・ユニット１３内の機器を通過し、これらデータ信号がマルチ・ブレーン ・ユニットを通過するデータフローを構成する。通過データフローカテータ線上 最後のセクション・ユニット１３内の機器１１を通過したとき、この最終セクシ ョン・ユニットから出力データ信号ＯＵＴが比較器／多数決選択装置１６へ送信 される。該装置１６へ入力する信号はビット毎に比較され多数決選択が行われ、 マルチ・ブレーン・ユニット１０から多数決選択された出力データフローＤＡＴ Ａｏｕｔが送出される。

マルチ・ブレーン・ユニット１０内で発生したエラー／故障を正確に検出し位置 特定するために、各セクション１２はセクション１２の出力データ線１５に接続 された圧縮装置１７を有する。圧縮装置１７は出力データ信号ＯＵＴに影響を与 えずにこの信号の圧縮形を発生する機能を有する。この信号発生により圧縮信号 ＣＯがえられる。マルチ・ブレーン・ユニット１０内のデータフローが複数フレ ームに分割されていれば、出力データ信号ＯＵＴの各フレーム情報に対して圧縮 信号ＣＯが都合良く形成される。また他の周期により情報からの圧縮信号ＣＯを 形成することも可能である。各圧縮装置１７は圧縮信号ＣＯを一時的に記録する ことができるレジスタ１８に接続されている。レジスタ１８は圧縮信号ＣＯの生 成源となるフレームの情報を有している。第一セクション・ユニット１３内のセ クションＡ＋　、Ｂ＋　、Ｃｒに対応するレジスタ１８は第１図に示すようにＲ ｅｇＡ、。

ＲｅｇＢｘ　、ＲｅｇＣ＋　と呼称される。残りのセクションに接続されるレジ スタ１８も同様な方法に従って呼称される。エラー／故障の位置特定をするため 、対応するセクション１２から出力された圧縮信号ＣＯを比較できるようにひと つの同じセクション・ユニットに関するレジスタ１８に比較器１９が接続される 。したがってひとつの比較器１９がＲｅｇＡ＋　、ＲｅｇＢ＋　、ＲｅｇＣ＋と 呼称されるレジスタ１８に接続され、別のひとつの比較器がＲｅｇＡｎ、Ｒｅｇ ＢｎＸＲｅｇＣｎと呼称される別のレジスタ１８に接続され、以下同様に接続さ れる。

比較動作はひとつの同じフレームの出力データ信号ＯＵＴから生成された圧縮信 号ＣＯを比較する必要があり、この比較する信号はひとつの同じデータ量から得 られる。

比較した圧縮信号ＣＯが同じ場合、エラー／故障は検出されないが、比較した圧 縮信号ＣＯの一つが他の二つの信号と何かの点で異なる場合は、偏差を有する信 号を発したセクション１２内の機器１１にエラーあるいは故障が発生したことを 示し、比較器１９により警報信号ＡＬが発せられることになる。

前述の圧縮信号ＣＯは、例えば周期冗長検査ＣＲＣの原理に従って発生すること ができる。この場合には圧縮装置１７はシフトレジスタ及び排他的論理和ゲート により構成される。中継するデータフローのフレームサイズ及びエラー／故障の 発見に対する望ましい確率に依存して適当な圧縮アルゴリズムが選択され、この アルゴリズムによってシフトレジスタ及び排他的論理和ゲートが圧縮装置１７内 でいかに構成されるかが決定される。圧縮装置１７が出力データ信号ＯＵＴのフ レーム情報を受信した時、シフトレジスタは減量した情報、すなわちひとつのフ レームに含まれるビット数に対して減少したビット数を得る事になる。減量した 情報は圧縮信号ＣＯの形式で圧縮装置１７のシフトレジスタからレジスタ１８へ 出力される。前述したとおり、比較動作はひとつの同じセクション・ユニット１ ３のセクション１２に関連する３個のレジスタ１８に含まれる情報間で行われ、 この比較は前記セクション・ユニットに接続された比較器１９内で行われる。１ 回あたり１比較器作により３個のレジスタ１８の対応するビットを比較する。比 較したビットのひとつか残りのふたつのビットと異なる場合、前記警報信号ＡＬ が発声されて、偏差のあるビットが届いた並列セクションを指示する。これによ り罹障セクションの機器を交換することができる。

前記手順により１個ずつの間歇的エラー／故障並びに連続的なエラー／故障状態 の両方に関するエラー／故障がマルチ・ブレーン・ユニットに於いて検出できる ことになる。いずれかひとつのセクションに偏差があると、適当な確率でその罹 障セクションの出力データ信号の圧縮形が他の出力データ信号から偏位すること になる。圧縮信号は前記セクションの他の場所でも発生させることができるから 、圧縮信号ＣＯをセクションの出力データ信号ＯＵＴが送出される場所で発生さ せなくてもよい。

圧縮形はひとつの同じセクション・ユニットに関するセクションの対応する場所 で発生させるということが主たる基準であり、これにより比較する圧縮信号ＣＯ が生ずるデータ量はひとつの同じ量とするのである。例えば、この代わりに各セ クション毎に入力データ信号ＩＮの圧縮形を発生し前記方法による比較動作を実 行することが可能であり、これにより検出したエラー／故障は先行セクション・ ユニットに故障があることを指示する。また代りに、機器のエラー／故障及び二 つのセクション・ユニット間のデータ伝送のエラー／故障の両方を検出できるよ うに、各セクションに対して入力データ信号ＩＮ及び出力データ信号ＯＵＴ両方 の圧縮形を発生するのでもよい。

各フレームの圧縮信号ＣＯは元の信号よりも少ない情報しか含まないので比較動 作は比較的静かな状態で実行することができ、このためセクションの物理的至近 位置から離れた場所で集中的に比較動作を実行することができる。またこのこと はいくつかのセクション・ユニットで共通に用いる１個の時分割比較器を使用可 能とする。

第２図は時分割比較器２０を示す。この時分割比較器２０は第一セクション・ユ ニットから出力されＲｅ　ｇ　Ａ　１、Ｒｅ　ｇ　Ｂ　＋　、Ｒｅ　ｇ　Ｃ＋　 と呼ぶレジスタ１８に中間的に記録された圧縮信号ＣＯの比較をし、また第二セ クション・ユニットから出力されＲｅ　ｇ　Ａ　宜、ＲｅｇＢｚ　、ＲｅｇＣｔ と呼ぶレジスタ１８に中間的に記録された圧縮信号ＣＯの比較動作を実行する。

この二つのセクション・ユニットから出力された信号に対する比較動作は制御信 号Ｃ０ＮＴＲ０Ｌの制御のもとに交互に実行され、かつこの第−及び第二セクシ ョン・ユニッ１　トからの信号に対する比較動作はｌフレーム分の周期の間に実 行される。制御信号Ｃ０ＮＴＲ０Ｌは以下の方法で３個のレジスタ切替器２１を 制御する。すなわち第１セクシヨン・ユニットのレジスタＲｅ　ｇＡ、、Ｒｅｇ Ｂ＋　、ＲｅｇＣｔはフレームの第１部分の周期のあいだ比較器２２に接続され る。また制御信号Ｃ０ＮＴＲ０Ｌは前記フレームのこの第１部分の前記比較動作 中にエラー／故障が検出された場合、第１セクシヨン・ユニットに関する警報信 号Ａ　Ｌ　＋を発生させるという方法によって、警報切替器２３を制御する機能 を有する。前記フレームの第２部分の周期の間、第２セクシヨン・ユニットのレ ジスタＲｅｇＡｚ　、ＲｅｇＢｚ　、ＲｅｇＣｚはフレームの第２部分の周期の あいだ比較器２２に接続される。このフレームの第２部分の比較動作中にエラー ／故障が検出された場合、制御信号Ｃ０ＮＴＲ０Ｌは第２セクシヨン・ユニット に関する警報信号ＡＬ、が発生するように警報切替器２３を制御する。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ひとつのディジタル・タイム・スイッチに組み込まれたひとつのマルチ・ プレーン・ユニット（１０）における方法であって、前記ユニットは３枚の並列 動作プレーン内で機器（１１）を有するセクション（１２）により構成され、こ の３枚の並列動作プレーン内の対応するセクション（１２）はセクション・ユニ ット（１３）を形成し、各セクション（１２）の機器（１１）はセクション（１ ２）に入るデータ線（１４）上の入力データ信号（ＩＮ）を受信し前記セクショ ンから出るデータ線（１５）上に出力データ信号（ＯＵＴ）を生成し、これらデ ータ信号はマルチ・プレーン・ユニットを通過するデータフローを形成し、この マルチ・プレーン・ユニット（１０）は前記各プレーンの最終セクションからの 出力データ信号（ＯＵＴ）を比較して多数決選択をする比較器／多数決選択装置 を有する方法に於いて、前記ユニット（１０）でのエラー及び／或いは故障を検 出し位置を特定する目的のため、前記セクション・ユニット（１３）の各々に対 して入力データ信号（ＩＮ）及び／或いは出力データ信号（ＯＵＴ）の圧縮形を 各セクション（１２）の対応する場所で発生させて、中継データフローに影響を 与えずに圧縮信号（ＣＯ）を形成し、かつ対応するセクション（１２）からの対 応する圧縮信号（ＣＯ）を比較し、さらに比較した圧縮信号（ＣＯ）の間に相違 があるときに警報を与えることを特徴とする方法。
2. （２）請求項１記載の方法に於いて入力データ信号（ＩＮ）あるいは出力データ 信号（ＯＵＴ）の圧縮形がフレームによって発生すること及び前記比較が、比較 される圧縮データ信号（ＣＯ）がひとつの同じデータ量から生ずる様にするため 同様にフレームによって行われることを特徴とする方法。
3. （３）請求項２記載の方法に於いて入力データ信号（ＩＮ）あるいは出力データ 信号（ＯＵＴ）の圧縮形が周期冗長検査方式（ＣＲＣ）の原理に従って発生され ることを特徴とする前記方法。
4. （４）ひとつのディジタル・タイム・スイッチに組み込まれたひとつのマルチ・ プレーン・ユニット（１０）の部分を形成する装置であって、前記ユニットは３ 枚の並列動作プレーン内で機器（１１）を有するセクション（１２）により構成 され、この３枚の並列動作プレーン内の対応するセクション（１２）はセクショ ン・ユニット　（１３）を形成し、各セクション（１２）の機器（１１）はセク ション（１２）に入るデータ線（１４）上の入力データ信号（ＩＮ）を受信し前 記セクションから出るデータ線（１５）上に出力データ信号（ＯＵＴ）を生成し 、このマルチ・プレーン・ユニット（１０）は前記プレーンの各々の最終セクシ ョンからの出力データ信号（ＯＵＴ）を比較して多数決選択する比較器／多数決 選択装置を有する装置に於いて、前記ユニット（１０）でのエラー及び／或いは 故障を検出し位置を特定する目的のため、各セクションはそのセクションの入力 データ線に接続されたひとつの圧縮装置（１７）及び／或いは前記セクションか ら出るデータ線（１５）に接続されたひとつの圧縮装置（１７）を有し、圧縮装 置（１７）の各々に対する圧縮データ信号（ＣＯ）を形成するように、入力デー タ信号（ＩＮ）及び／或いは出力データ信号（ＯＵＴ）の圧縮形をそれぞれのセ クション（１２）の対応する場所で前記セクション・ユニット（１３）の各々に 対して発生し、各圧縮装置（１７）は圧縮データ信号（ＣＯ）を中間的に記憶す る機能を有するひとつのレジスタ（１８）に接続され；比較器（１９）は対応す るレジスタ（１８）に接続されて対応するセクションからの対応する圧縮データ 信号を比較し；比較した圧縮データ信号（ＣＯ）の間で相違を検出した場合、比 較器が警報を発出する機能を有することを特徴とする装置。
5. （５）請求項４記載の装置に於いて、比較器が多数のセクション・ユニット（１ ３）により共通に使用できる時分割比較器（１０）の形式を有することを特徴と する装置。