(57)【要約】【課題】複数のペア信号線全てを使って双方向通信を実現するような構成においては、 その内の１本でも断した場合に双方向とも通信不可となってしまうのを防ぐために、緊急時は低レートであっても通信できるデータ伝送システムおよびその通信障害復旧方法を提供する。【解決手段】装置間を全二重の複数のツイストペア・ケーブルで接続し、前記装置間でデータの送受信を行うデータ伝送システムにおいて、前記各装置には、前記複数のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断を検出する断検出部と、前記断検出部により検出された信号断検出結果に対応して予め決めておいた所定の規則で障害後の復旧に強制遷移させる判断・指示部と、前記判断・指示部により指示される使用のツイストペア・ケーブル情報とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置間を全二重の複数のツイストペア・ケーブルで接続し、前記装置間でデータの送受信を行うデータ伝送システムにおいて、
前記各装置には、エコーとクロストーク信号を受信信号から除去するとともに、受信信号と送信信号とを合成するエコーキャンセラ＆ハイブリッド部と、
前記複数のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断を検出する断検出部と、
前記断検出部により検出された信号断検出結果に対応して予め決めておいた所定の規則で障害後の復旧に強制遷移させる判断・指示部と、
前記判断・指示部により指示される使用のツイストペア・ケーブル情報と、低レートの全二重又は半二重への切り換え情報に基づいて送信信号を制御し、前記エコーキャンセラ＆ハイブリッド部に出力する送信制御部と、
を有することを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項２】
請求項１記載のデータ伝送システムにおいて、
前記所定の規則とは、少なくとも前記複数のツイストペア・ケーブルの優先順位化およびグループ化であることを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項３】
装置間を全二重の４本のツイストペア・ケーブルで接続し、前記装置間でデータの送受信を行うデータ伝送システムにおける通信障害復旧方法であって、
前記装置にて前記４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断を検出するステップと、
前記４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断検出結果が１本のツイストペア・ケーブルのみである場合には、残る３本のツイストペア・ケーブルの内、予め決めておいた所定の規則で２本のツイストペア・ケーブルを選択するステップと、
当該２本のツイストペア・ケーブルを使用して低レートの全二重の伝送方式に強制遷移するステップと、
を含むことを特徴とする通信障害復旧方法。
【請求項４】
装置間を全二重の４本のツイストペア・ケーブルで接続し、前記装置間でデータの送受信を行うデータ伝送システムにおける通信障害復旧方法であって、
前記装置にて前記４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断を検出するステップと、
前記４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断検出結果が２本のツイストペア・ケーブルである場合には、残る２本のツイストペア・ケーブルを予め決めておいた所定の規則で低レートの全二重の伝送方式に強制遷移するステップと、
を含むことを特徴とする通信障害復旧方法。
【請求項５】
装置間を全二重の４本のツイストペア・ケーブルで接続し、前記装置間でデータの送受信を行うデータ伝送システムにおける通信障害復旧方法であって、
前記装置にて前記４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断を検出するステップと、
前記４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断検出結果が３本のツイストペア・ケーブルである場合には、残る１本のツイストペア・ケーブルを低レートの半二重の伝送方式に強制遷移するステップと、
を含むことを特徴とする通信障害復旧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ伝送システムおよびその通信障害復旧方法に係り、特に、４本のペア線を送受信同時に使う通信方式でデータを伝送するデータ伝送システムにおいて、各ペア線断の通信障害の検出後に障害状況に応じて最適に復旧処理するデータ伝送システムおよびその通信障害復旧方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
国際標準仕様のＩＥＥＥ８０２．３に準拠したＬＡＮ（Local Area Network) であるイーサネット (登録商標）は、伝送媒体にＵＴＰ(Unshielded Twisted Pair) ケーブルや光ファイバーを使い、データ伝送の最小単位であるフレーム形式として、ＭＡＣフレームを採用した伝送方式であり、高速化と長距離化に向けてより大きく発展してきている。
【０００３】
ギガビット・イーサネット（登録商標）は、１ギガ・ビット／秒の仕様のイーサネット（登録商標）であり、現状では、１０００ＢＡＳＥ−Ｔが最も普及している。イーサネット（登録商標）規格として半二重通信がサポートされているが、実際にはほぼ全二重通信で行われている。
【０００４】
従来、１００ＢＡＳＥ−ＴＸのような信号線が送受別々にある構成においては、信号線の片方が断した場合、断検出結果をもう片方の信号線を使って相手側に通知し、全二重を半二重にすることで通信を回復させる技術が知られている。 (例えば、特許文献１参照）  また、別の従来技術として、一端が端末側に接続され、他端が複数の系列からなる全二重の固定帯域伝送路側に接続される伝送帯域自動切替制御装置において、ある系列のリンク状態を断と検出したとき、固定帯域伝送路の系列の数を自動的に１だけ減じた伝送路で伝送を行わせるように制御する技術が知られている。 (例えば、特許文献２参照）
一方、１０００ＢＡＳＥ−Ｔでは、４本のツイストペア・ケーブル(Twisted Pair Cable)を送受同時に使うために、１本のツイストペア・ケーブルでも断した場合、双方向とも通信不可となる。
【０００５】
図７は、１０００ＢＡＳＥ−Ｔの接続形態を示す構成図である。同図において、１００ａ〜１００ｄは、ツイストペア・ケーブルであり、４本のツイストペア・ケーブルで構成される。
【０００６】
また、１ａ〜１ｄと、２ａ〜２ｄは、入出力データを混合するハイブリッド、１１ａ〜１１ｄと、２１ａ〜２１ｄは、それぞれデータ送信部、１２ａ〜１２ｄと、２２ａ〜２２ｄは、それぞれデータ受信部である。
【０００７】
即ち、１０００ＢＡＳＥ−Ｔでは、４本のツイストペア・ケーブルを送受信同時に使う方式（ＩＥＥＥ８０２．３国際標準仕様）であるため、１本のツイストペア・ケーブルでも断した場合には、双方向とも通信不可となるため、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ通信ができない。
【０００８】
一方、１０００ＢＡＳＥ−Ｔが正常な場合には、１０００ＢＡＳＥ−Ｔから１００ＢＡＳＥ−ＴＸへ遷移できる「オートネゴシエーション（auto-negotiation) 機能」が知られている。「オートネゴシエーション機能」とは、ツイストペア・ケーブルを利用する１０ＢＡＳＥ−Ｔや、１００ＢＡＳＥ−ＴＸなどのイーサネット（登録商標）規格で機能し、スイッチに接続されたコンピュータと通信速度、通信モードを自動的に最適化する機能である。  図８は、オートネゴシエーション機能を説明する動作図である。オートネゴシエーションは、ＦＬＰ（Fast Link Pulse)と呼ばれる１００ＢＡＳＥ−ＴＸや１０００ＢＡＳＥ−Ｔ、全二重や半二重といった情報の通知を行う一連のコードが双方に流れ、ネゴシエーションされる。１００ＢＡＳＥ−ＴＸは、１本のツイストペア・ケーブルのみを使ってＦＬＰを送信する方式であり、１０００ＢＡＳＥ−Ｔも同じ方式であるため、同じ１本のツイストペア・ケーブルをＦＬＰが流れるが、このツイストペア・ケーブルが切れるとオートネゴシエーションは不可となる。
【０００９】
図８によれば、クロックパルス(Clock Pulse) の間に挿入されるデータ(Data)がＦＬＰに相当し、エンコーディング(Encording) されてコード情報が伝達される。
【特許文献１】特開平６−２１９２７号公報
【特許文献２】特開２００５−３３７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
１０００ＢＡＳＥ−Ｔのような４本のペア信号線全てを使って双方向通信を実現するような構成においては、 その内の１本でも断した場合に双方向とも通信不可となってしまい、冗長がない場合には、保守に時間がかかってしまう。
【００１１】
また、従来のオートネゴシエーション機能で必要とされるＦＬＰ信号が通るツイストペア・ケーブルの断障害発生時には、復旧不能となることがある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための第１の発明は、装置間を全二重の複数のツイストペア・ケーブルで接続し、前記装置間でデータの送受信を行うデータ伝送システムにおいて、前記各装置には、エコーとクロストーク信号を受信信号から除去するとともに、受信信号と送信信号とを合成するエコーキャンセラ＆ハイブリッド部と、前記複数のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断を検出する断検出部と、前記断検出部により検出された信号断検出結果に対応して予め決めておいた所定の規則で障害後の復旧に強制遷移させる判断・指示部と、前記判断・指示部により指示される使用のツイストペア・ケーブル情報と、低レートの全二重又は半二重への切り換え情報に基づいて送信信号を制御し、前記エコーキャンセラ＆ハイブリッド部に出力する送信制御部とを有する。
【００１３】
この第１の発明によれば、冗長が無く、保守までに時間がかかるような場合でも、これまで通信断のままであったものが、低レートの全二重または半二重通信による緊急通信を行なうことができるデータ伝送システムを提供できる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明に記載のデータ伝送システムにおいて、前記所定の規則とは、少なくとも前記複数のツイストペア・ケーブルの優先順位化およびグループ化である。      
【００１５】
この第２の発明によれば、自動的に最適化した通信形態を確実に選択できるデータ伝送システムを提供できる。
【００１６】
第３の発明は、装置間を全二重の４本のツイストペア・ケーブルで接続し、前記装置間でデータの送受信を行うデータ伝送システムにおける通信障害復旧方法であって、前記装置にて前記４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断を検出するステップと、前記４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断検出結果が１本のツイストペア・ケーブルのみである場合には、残る３本のツイストペア・ケーブルの内、予め決めておいた所定の規則で２本のツイストペア・ケーブルを選択するステップと、当該２本のツイストペア・ケーブルを使用して低レートの全二重の伝送方式に強制遷移するステップとを含んでいる。
【００１７】
この第３の発明によれば、１本のツイストペア・ケーブルの信号断を検出したときに、冗長が無く、保守までに時間がかかるような場合でも、これまで通信断のままであったものが、低レートの全二重による緊急通信を行なうことができる通信障害復旧方法を提供できる。
【００１８】
第４の発明は、装置間を全二重の４本のツイストペア・ケーブルで接続し、前記装置間でデータの送受信を行うデータ伝送システムにおける通信障害復旧方法であって、前記装置にて前記４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断を検出するステップと、前記４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断検出結果が２本のツイストペア・ケーブルである場合には、残る２本のツイストペア・ケーブルを予め決めておいた所定の規則で低レートの全二重の伝送方式に強制遷移するステップとを含んでいる。
【００１９】
この第４の発明によれば、２本のツイストペア・ケーブルの信号断を検出したときに、冗長が無く、保守までに時間がかかるような場合でも、これまで通信断のままであったものが、低レートの全二重による緊急通信を行なうことができる通信障害復旧方法を提供できる。
【００２０】
第５の発明は、装置間を全二重の４本のツイストペア・ケーブルで接続し、前記装置間でデータの送受信を行うデータ伝送システムにおける通信障害復旧方法であって、前記装置にて前記４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断を検出するステップと、前記４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれの信号断検出結果が３本のツイストペア・ケーブルである場合には、残る１本のツイストペア・ケーブルを低レートの半二重の伝送方式に強制遷移するステップとを含んでいる。
【００２１】
この第５の発明によれば、３本のツイストペア・ケーブルの信号断を検出したときに、冗長が無く、保守までに時間がかかるような場合でも、これまで通信断のままであったものが、低レートの半二重による緊急通信を行なうことができる通信障害復旧方法を提供できる。
【発明の効果】
【００２２】
以上、本発明のデータ伝送システムおよびその通信障害復旧方法によれば、冗長が無く保守されるまでまでの時間が長い場合でも、これまで通信断のままであったものが、低レートの全二重または半二重通信による緊急通信が行うことができ、保守作業の軽減化が図れるとともに、冗長設備が不要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態におけるデータ伝送システムの構成図である。同図において、１００は１０００ＢＡＳＥ−Ｔケーブルであり４本のツイストペア・ケーブルで送信と受信を同時に送る全二重通信を行っている。１０１と２０１は、それぞれマスタ装置Ａとスレーブ装置Ｂである。１１０はエコーキャンセラ＆ハイブリッド部であり、不要信号であるエコーとクロストーク信号の除去を行うとともに、送受信合成を行う。１１１は断検出部であり、４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれのケーブルの信号断を検出する。１１２は判断・指示部であり、断検出部１１１の結果に基づき使用するペア（ツイストペア・ケーブル）を判断し、その判断結果の指示を送信制御部１１３へ出力するとともに、１００ＢＡＳＥ−ＴＸの全二重にするかまたは半二重にするかを判断し、その判断結果の指示を送信制御部１１３へ出力する。１１３は送信制御部であり、判断・指示部１１２からの指示に基づき送信情報をエコーキャンセラ＆ハイブリッド部１１０へ出力する。なお、エコーキャンセラ＆ハイブリッド部１１０、断検出部１１１、判断・指示部１１２および送信制御部１１３は、マスタ装置１０１とスレーブ装置２０１の双方の装置で具備する。（スレーブ装置２０１では図示省略）。
【００２５】
図２は、本発明の一実施形態における優先順位を適用した接続形態を示す構成図である。同図において、１０００ＢＡＳＥ−Ｔケーブル内の４本のツイストペア・ケーブルは、予め最上位線ａ、最下位線ｂと優先順位が決めておき、また、ａ線とｂ線で１つのグループを、ｃ線とｄ線で１つのグループを決めておく。さらに、グループ内で上位線をマスタ装置１０１からスレーブ装置２０１方向への通信とし、グループ内で下位線をスレーブ装置２０１からマスタ装置１０１方向への通信と決めておく。
【００２６】
図２においては、ａ線はマスタ装置１０１からスレーブ装置２０１方向の通信路として使用し、ｂ線はスレーブ装置２０１からマスタ装置１０１方向の通信路として使用する。また、ｃ線はマスタ装置１０１からスレーブ装置２０１方向の通信路として使用し、ｄ線はスレーブ装置２０１からマスタ装置１０１方向の通信路として使用する。
【００２７】
図３は、本発明の一実施形態における１ペア断時の強制遷移図である。同図において、最上位のａ線にて断障害が発生した場合、ａ線と同一グループであるｂ線を使うことができないので、別グループのｃ線とｄ線を使って１００ＢＡＳＥ−ＴＸの全二重通信として使用する。なお、ｃ線はｄ線より上位にランクされるため、ｃ線はマスタ装置１０１からスレーブをマスタ装置１０１からスレーブ装置２０１方向の通信路として使用し、ｄ線をスレーブ装置２０１からマスタ装置１０１方向の通信路として使用する。
【００２８】
図４は、本発明の一実施形態における２ペア断時の強制遷移図である。同図において、最上位のａ線と最下位のｄ線にて断障害が発生した場合、残る通信路はｂ線とｃ線である。この２ペアを使って１００ＢＡＳＥ−ＴＸの全二重通信として使用する。なお、ｂ線はｃ線より上位にランクされるため、ｂ線はマスタ装置１０１からスレーブ装置２０１方向の通信路として使用し、ｃ線はスレーブ装置２０１からマスタ装置１０１方向の通信路として使用する。
【００２９】
図５は、本発明の一実施形態における３ペア断時の強制遷移図である。同図において、ａ線、ｂ線およびｃ線にて断障害が発生した場合、残る通信路はｄ線のみである。そのため、ｄ線を１００ＢＡＳＥ−ＴＸの半二重通信による緊急通信として使用する。
【００３０】
図６は、本発明の一実施形態における通信障害復旧のフローチャートである。以下、図６の処理フローについて、図１〜図５を用いて説明する。
【００３１】
Ｓ１. 断検出部１１１は、４本のツイストペア・ケーブルのそれぞれのケーブルについて信号断を検出する。
【００３２】
Ｓ２．４本のツイストペア・ケーブルの内、１本のツイストペア・ケーブルの信号断を検出する。
【００３３】
Ｓ３. 残る３本のツイストペア・ケーブルを選択するとともに、各ツイストペア・ケーブルのルールを確認する。
【００３４】
Ｓ４．選択された３本のツイストペア・ケーブルのルールに基づき、この中から使用する２本のツイストペア・ケーブルを選択する。
【００３５】
Ｓ５．選択された２本のツイストペア・ケーブルの上位線と下位線の関係から各ツイストペア・ケーブルの通信方向を決定する。
【００３６】
Ｓ６．選択された２本のツイストペア・ケーブルを１００ＢＡＳＥ−ＴＸの全二重通信へ強制遷移する。
【００３７】
Ｓ７．１００ＢＡＳＥ−ＴＸの全二重通信を行う。
【００３８】
Ｓ８．４本のツイストペア・ケーブルの内、２本のツイストペア・ケーブルの信号断を検出する。
【００３９】
Ｓ９．残る２本のツイストペア・ケーブルを選択するとともに、各ツイストペア・ケーブルのルールを確認する。
【００４０】
Ｓ１０．選択された２本のツイストペア・ケーブルの上位線と下位線の関係から各ツイストペア・ケーブルの通信方向を決定する。
【００４１】
Ｓ１１．選択された２本のツイストペア・ケーブルを１００ＢＡＳＥ−ＴＸ全二重通信へ強制遷移する。
【００４２】
Ｓ１２．１００ＢＡＳＥ−ＴＸの全二重通信を行う。
【００４３】
Ｓ１３．４本のツイストペア・ケーブルの内、３本のツイストペア・ケーブルの信号断を検出する。
【００４４】
Ｓ１４．残る１本のツイストペア・ケーブルを選択する。
【００４５】
Ｓ１５．選択された１本のツイストペア・ケーブルを１００ＢＡＳＥ−ＴＸの半二重通信へ強制遷移する。
【００４６】
Ｓ１６．１００ＢＡＳＥ−ＴＸの半二重通信を行う。
【００４７】
Ｓ１７．１０００ＢＡＳＥ−Ｔの全二重通信を続行する。
【００４８】
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、ＩＥＥＥ８０２．３標準のＬＡＮであるイーサネット（登録商標）の１つであるギガビット・イーサネット（登録商標）の１０００ＢＡＳＥ−Ｔのような、４本のペア信号線全てを使って双方向通信を実現する構成において、ペア信号線の断障害が発生した際に、緊急時は低レートであっても通信できるので、ネットワーク保守・管理装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態におけるデータ伝送システムの構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における優先順位を適用した接続形態を示す構成図である。
【図３】本発明の一実施形態における１ペア断時の強制遷移図である。
【図４】本発明の一実施形態における２ペア断時の強制遷移図である。
【図５】本発明の一実施形態における３ペア断時の強制遷移図である。
【図６】本発明の一実施形態における通信障害復旧のフローチャートである。
【図７】１０００ＢＡＳＥ−Ｔの接続形態を示す構成図である。
【図８】オートネゴシエーション機能を説明する動作図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ａ〜１ｄ    ハイブリッドＡ
２ａ〜２ｄ    ハイブリッドＢ
１１ａ〜１１ｄ    送信部Ａ
１２ａ〜１２ｄ    受信部Ａ
２１ａ〜２１ｄ    送信部Ｂ
２２ａ〜２２ｅ    受信部Ｂ
１００    １０００ＢＡＳＥ−Ｔケーブル
１００ａ〜１００ｄ    ツイストペア・ケーブルａ〜ツイストペア・ケーブルｄ
１０１    マスタ装置
１１０    エコーキャンセラ＆ハイブリッド部
１１１    断検出部
１１２    判断・指示部
１１３    送信制御部
２０１    スレーブ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008131182.tif 000008
【図７】
2008131182.tif 000009
【図８】
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