(57)【要約】【課題】ネットワーク伝送路上に伝達されるエラーデータの蔓延を防ぐ。【解決手段】各受信ポートから受信される受信ビットストリームをビット毎に監視するエラー検出部１３０，１４０，１５０を備え、エラーの頻度が規定閾値を超えることで、対象とする受信ポートからの受信ビットストリームの再生中継を無効とすることにより、エラーデータの蔓延を防ぐ。【選択図】図１
2007325150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の局が伝送路を通じて互いにデータの送受信を行うネットワークシステムにおいて、前記伝送路を伝播して送受信される特定の符号化法則により符号化されたビットストリームを受信し、波形整形の後に再び送信するデータ中継装置であって、
送信ポートと受信ポートとが互いにペアで組み込まれた３系統の送受信ポートを有し、
前記３つの受信ポートにビットストリームが受信されたか否かを検出するキャリア検出手段と、
前記３つの受信ポートから受信されたそれぞれのビットストリームをビット毎に監視し、前記符号化法則に基いたビットであるか否かを判定し、否と判定された頻度が規定値を超えたときに、該当ポートに異常が発生したと判定するエラー検出手段と、
前記３つの受信ポートから受信されたそれぞれのビットストリームのキャリアの先着順位を判定する先着判定手段を有し、当該先着判定手段は、先着と判定した受信ポートに受信されたビットストリームを再生中継する指示を行い、当該先着と判定したポートに受信されたビットストリームのキャリアが有効である期間中には他の受信ポートから受信されたビットストリームに対する再生中継の指示を行わないようにするとともに、前記エラー検出手段からの指示に基いて、異常と判定された受信ポートに受信されたビットストリームに対する再生中継の指示を行わないよう構成され、前記先着判定手段の指示に基いて、先着と判定した受信ポートに受信されたビットストリームを波形整形した後に、先着受信として判定された系統の送受信ポート以外の送信ポートへ送信する中継制御部とを備えることで、
前記３つの受信ポートから受信された受信ビットストリームのビット異常頻度が、規定閾値を超えたことによって、異常に該当する前記受信ポートから受信される受信ビットストリームの再生中継を無効とすることを特徴とするデータ中継装置。
【請求項２】
複数の局が伝送路を通じて互いにデータの送受信を行うネットワークシステムにおいて、前記伝送路を伝播して送受信される特定の符号化法則により符号化されたビットストリームを受信し、波形整形の後に再び送信するデータ中継装置であって、
送信ポートと受信ポートとが互いにペアで組み込まれた３系統の送受信ポートを有し、
３つの前記受信ポートにビットストリームが受信されたか否かを検出するキャリア検出手段と、
３つの前記受信ポートから受信されたそれぞれのビットストリームをビット毎に監視し、前記符号化法則に基いたビットであるか否かを判定し、否と判定された頻度が規定値を超えたときに、該当ポートに異常が発生したと判定し、異常状態を保持するエラー検出手段と、
前記受信ポートから受信されたそれぞれのビットストリームのキャリアの先着順位を判定する先着判定手段を有し、当該先着判定手段は、先着と判定した受信ポートに受信されたビットストリームを再生中継する指示を行い、当該先着と判定したポートに受信されたビットストリームのキャリアが有効である期間中には他の受信ポートから受信されたビットストリームに対する再生中継の指示を行わないようにするとともに、前記エラー検出手段からの指示に基いて、異常と判定された受信ポートに受信されたビットストリームに対する再生中継の指示を行わないよう構成され、前記先着判定手段の指示に基いて、先着と判定した受信ポートに受信されたビットストリームを波形整形した後に、先着受信として判定された系統の送受信ポート以外の送信ポートへ送信する中継制御部とを備えることで、
前記３つの受信ポートから受信された受信ビットストリームのビット異常頻度が、規定閾値を超えたことによって、異常に該当する受信ポートからの受信ビットストリームの再生中継を無効とし続けることを特徴とするデータ中継装置。
【請求項３】
規定されたビット数を上回って正常なビットストリームを連続して受信しているときにはカウンタ値を初期値とし、正常な受信ビットストリームの受信が規定されたビット数に満たない内に異常なビットストリームを受信したときカウント動作を実施するエラー頻度カウンタを備えることを特徴とする請求項１及び請求項２のデータ中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のデータ伝送ステーションが伝送路によって環状接続又はカスケード接続又はバス接続されたデータ伝送システムにおいて、伝送路を通じて伝達されるビットストリームを受信し、波形整形ののちに再び送信を行う（以降、再生中継と称す）複数の入出力ポートを備えたデータ中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
LAN（Local Area Network）などを相互に接続する場合には、中継装置を用いる必要があり、例えば、図１１に示すようなデータ中継装置が知られている。図１１は従来技術のデータ中継装置の構成図であり、図１２は従来のデータ中継装置の動作を説明するタイムチャート、図１３は当該従来のデータ中継装置で受信データに多数のエラーを検出した場合の動作を説明するタイムチャートである。
【０００３】
図１１においてＲ１はデータ中継装置であり、伝送路Ａ，伝送路Ｂ，伝送路Ｃはこのデータ中継装置を介して互いに伝送フレームを授受する伝送路、Ｓｉ１０，Ｓｉ１１，Ｓｉ１２は受信ポート、Ｓｏ１０，Ｓｏ１１，Ｓｏ１２は送信ポートを示す。伝送路Ｂに対してはＳｉ１０，Ｓｏ１０が、伝送路Ａに対してはＳｉ１１，Ｓｏ１１が、伝送路Ｃに対してはＳｉ１２，Ｓｏ１２が割り付けられている。
【０００４】
１００，１１０，１２０は伝送路Ｂ，Ａ，Ｃからバッファを介して受信される受信ビットストリームのキャリアを検出するキャリア検出部、１７０はキャリア検出部１００，１１０，１２０が出力するキャリア信号ＣＲＹ１０，ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２の先着判定を行い、当該先着と判定されたキャリア信号に基き、当該先着と判定されたキャリア信号に該当する受信ポートから受信された受信ビットストリームを当該受信ポートに接続された伝送路以外の送信ポートへ向けて再生中継を指示するｒｅｐ１０，ｒｅｐ１１，ｒｅｐ１２のいずれかを出力する先着判定部、１８０は前記先着判定部１７０が出力する信号ｒｅｐ１０，ｒｅｐ１１，ｒｅｐ１２に基づき再生中継を行う受信ビットストリームを選択し、当該選択された受信ビットストリームを、前記受信ビットストリームが受信された系統の送受信ポート以外の送信ポートへ向けて再生中継を行う中継制御部である。
【０００５】
図１２を参照しながら従来のデータ中継装置の動作を説明する。図１２は図１１に示した従来のデータ中継装置を例にした動作タイミングチャートであり、複数のポートＳｉ１０，Ｓｉ１１，Ｓｉ１２に受信されるビットストリームを複数のポートＳｏ１０，Ｓｏ１１，Ｓｏ１２に出力する図である。
この図１２の区間Ｐ１２０を説明すると、ポートＳｉ１０から受信された受信ビットストリームのキャリアがキャリア検出部１００により検出されてＣＲＹ１０がオンとなる。先着判定部１７０はＣＲＹ１０を受信することによりビットストリームＲＣＶ１０を再生中継するための指示信号ｒｅｐ１０をオンにする。指示信号ｒｅｐ１０を受信した中継制御部１８０は、ビットストリームＲＣＶ１０を選択し、波形整形を行ったのちビットストリームＳＮＤ１１、ＳＮＤ１２を生成する。生成されたＳＮＤ１１，ＳＮＤ１２は送信バッファを介してポートＳｏ１１及びＳｏ１２へと送出される。
【０００６】
区間Ｐ１２３を説明すると、ポートＳｉ１１から受信された受信ビットストリームのキャリアがキャリア検出部１１０により検出されてＣＲＹ１１がオンとなる。先着判定部１７０は信号ＣＲＹ１１を受信することによりビットストリームＲＣＶ１１を再生中継するための指示信号ｒｅｐ１１をオンにする。指示信号ｒｅｐ１１を受信した中継制御部１８０は、ビットストリームＲＣＶ１１を選択し、波形整形を行ったのちビットストリームＳＮＤ１０、ＳＮＤ１２を生成する。生成されたＳＮＤ１０，ＳＮＤ１２は送信バッファを介してポートＳｏ１０及びＳｏ１２へと送出される。
【０００７】
区間Ｐ１２５を説明すると、ポートＳｉ１２から受信された受信ビットストリームのキャリアがキャリア検出部１１０により検出されてＣＲＹ１２がオンとなる。先着判定部１７０は信号ＣＲＹ１２を受信することによりビットストリームＲＣＶ１２を再生中継するための指示信号ｒｅｐ１２をオンにする。指示信号ｒｅｐ１２を受信した中継制御部１８０は、ビットストリームＲＣＶ１２を選択し、波形整形を行ったのちビットストリームＳＮＤ１０、ＳＮＤ１１を生成する。生成されたＳＮＤ１０，ＳＮＤ１１は送信バッファを介してポートＳｏ１０及びポートＳｏ１１へと送出される。
【０００８】
区間Ｐ１２７には、ポートＳｉ１０，Ｓｉ１１，Ｓｉ１２から同時に受信ビットストリームが受信され、ポートＳｉ１０に入力された受信ビットストリームが波形整形ののちにポートＳｏ１１，ポートＳｏ１２へと送出されている様子が示されている。
区間Ｐ１２７において、各ポートの受信ビットストリームのキャリアが同時に検出された場合、キャリア検出部１００，１１０，１２０はそれぞれ信号ＣＲＹ１０、ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２を同時にオンにする。オンとなった信号ＣＲＹ１０、ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２を受信した先着判定部１７０ではあらかじめ設定された優先順位に従って先着判定を行う。この例の場合は、信号ＣＲＹ１０が先着として判定されていて、先着判定部１７０では、ポートＳｉ１０に入力された受信ビットストリームＲＣＶ１０を再生中継するために、中継制御部１８０に対して信号ｒｅｐ１０をオンとしている。信号ｒｅｐ１０を受信した中継制御部１８０は、ポートＳｉ１０に入力された受信ビットストリームＲＣＶ１０を選択し、波形整形ののちにポートＳｏ１１，ポートＳｏ１２へ向けて送信する。
【０００９】
図１３は従来のデータ中継装置において受信ビットストリームにエラーが検出された場合の動作を示すタイミングチャートである。図１３において、区間Ｐ１３１及び区間Ｐ１３７を主に説明する。区間Ｐ１３１はポートＳｉ１０に受信されたビットストリームが多数のエラーを含んだデータの場合が示されており、エラーデータをそのまま再生中継している様子を示している。区間１３７も同様エラーデータを再生中継している動作であり、このように区間Ｐ１３１及び区間Ｐ１３７は、いわゆる、受信ビットストリームに対して正当か否かの判定なしに受信データを再生中継している様子を示している。
【特許文献１】特開昭６１−１１７９４６号（図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような方法でビットストリームを送受信した場合、エラーが頻発する受信ポートから受信されるビットストリームを再び送信してしまうため伝送路上にエラービットストリームを蔓延させてしまう可能性があり、特にデータの高速リフレッシュが必要な制御LANではトラフィックが乱され、データの送受信が沈滞してしまい、最悪の場合はネットワークシステムをダウンさせてしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は受信ポートから入力されるビットストリームをビット毎に正当性をチェックし、エラーの頻度が高いと判定された場合、その受信ポートから受信される受信ビットストリームの再生中継を無効とすることによりエラーとなったビットストリームが伝送路に蔓延されることを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１の構成においては、複数の局が伝送路を通じて互いにデータの送受信を行うネットワークシステムにおいて、前記伝送路を伝播して送受信される特定の符号化法則により符号化されたビットストリームを受信し、波形整形の後に再び送信するデータ中継装置であって、
送信ポートと受信ポートとが互いにペアで組み込まれた３系統の送受信ポートを有し、
前記３つの受信ポートにビットストリームが受信されたか否かを検出するキャリア検出手段と、
前記３つの受信ポートから受信されたそれぞれのビットストリームをビット毎に監視し、前記符号化法則に基いたビットであるか否かを判定し、否と判定された頻度が規定値を超えたときに、該当ポートに異常が発生したと判定するエラー検出手段と、
前記３つの受信ポートから受信されたそれぞれのビットストリームのキャリアの先着順位を判定する先着判定手段を有し、当該先着判定手段は、先着と判定した受信ポートに受信されたビットストリームを再生中継する指示を行い、当該先着と判定したポートに受信されたビットストリームのキャリアが有効である期間中には他の受信ポートから受信されたビットストリームに対する再生中継の指示を行わないようにするとともに、前記エラー検出手段からの指示に基いて、異常と判定された受信ポートに受信されたビットストリームの再生中継の指示を行わないよう構成され、前記先着判定手段の指示に基いて、先着と判定した受信ポートに受信されたビットストリームを波形整形した後に、先着受信として判定された系統の送受信ポート以外の送信ポートへ送信する中継制御部とを備えることを特徴とする。
請求項２の構成においては、複数の局が伝送路を通じて互いにデータの送受信を行うネットワークシステムにおいて、前記伝送路を伝播して送受信される特定の符号化法則により符号化されたビットストリームを受信し、波形整形の後に再び送信するデータ中継装置であって、
送信ポートと受信ポートとが互いにペアで組み込まれた３系統の送受信ポートを有し、
３つの前記受信ポートにビットストリームが受信されたか否かを検出するキャリア検出手段と、
３つの前記受信ポートから受信されたそれぞれのビットストリームをビット毎に監視し、前記符号化法則に基いたビットであるか否かを判定し、否と判定された頻度が規定値を超えたときに、該当ポートに異常が発生したと判定し、異常状態を保持するエラー検出手段と、
前記受信ポートから受信されたそれぞれのビットストリームのキャリアの先着順位を判定する先着判定手段を有し、当該先着判定手段は、先着と判定した受信ポートに受信されたビットストリームを再生中継する指示を行い、当該先着と判定したポートに受信されたビットストリームのキャリアが有効である期間中には他の受信ポートから受信されたビットストリームに対する再生中継の指示を行わないようにするとともに、前記エラー検出手段からの指示に基いて、異常と判定された受信ポートに受信されたビットストリームの再生中継の指示を行わないよう構成され、前記先着判定手段の指示に基いて、先着と判定した受信ポートに受信されたビットストリームを波形整形した後に、先着受信として判定された系統の送受信ポート以外の送信ポートへ送信する中継制御部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の構成においては、請求項１または請求項２で示される手段において、規定されたビット数を上回って正常なビットストリームを連続して受信しているときにはカウンタ値を初期値とし、正常な受信ビットストリームの受信が規定されたビット数に満たない内に異常なビットストリームを受信したときカウント動作を実施するエラー頻度カウンタを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成によれば、伝送路に異常があるか、もしくは装置受信ポートの不具合によって受信ビットストリームのエラーが多数検知された場合、異常が多発検知された受信ポートから受信される受信ビットストリームの再生中継を無効とすることで、伝送路にエラーデータを蔓延させることを防ぐことができ、高信頼なネットワークシステムを構築することができる。
【００１５】
また、エラー頻度カウンタを備えることにより受信エラーに対する感度を抑制することが可能となる。すなわち、突発的に起こる受信エラーに対しては継続運転を行うが、エラーの頻度が閾値を超えて検出されたときにはその受信ポートからの受信ビットストリームの再生中継を無効とするので、受信エラーに対するネットワークシステムの耐久性を向上し、より高い信頼性を有するネットワークシステムを構築することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を基に説明する。
図１は、本発明のデータ中継装置の内部構成図である。図１１に示す従来構成との大きな違いは、ポートＳｉ１０,Ｓｉ１１，Ｓｉ１２から受信される受信ビットストリームに対してエラーを監視するためのエラー検出部１３０,１４０,１５０が付加されている点である。尚、従来構成のデータ中継装置に関しては既に［背景技術］項において説明したので、本項での説明は行わない。
【００１７】
図１においてＲ１は本発明のデータ中継装置であり、伝送路Ａ，伝送路Ｂ，伝送路Ｃはそれぞれ、前記データ中継装置を介して互いに伝送フレームを授受する伝送路である。また、図１に示すように、Ｓｉ１０，Ｓｉ１１，Ｓｉ１２は受信ポート、Ｓｏ１０，Ｓｏ１１，Ｓｏ１２は送信ポートを示す。伝送路Ｂに対してはＳｉ１０，Ｓｏ１０が、伝送路Ａに対してはＳｉ１１，Ｓｏ１１が、伝送路Ｃに対してはＳｉ１２，Ｓｏ１２が割り付けられている。
【００１８】
１００，１１０，１２０は前記伝送路Ｂ，Ａ，Ｃからバッファを介して受信される受信ビットストリームのキャリアを検出するキャリア検出部であり、１３０,１４０,１５０は伝送路Ｂ，Ａ，Ｃからバッファを介して受信される受信ビットストリームの異常の有無をビット単位で監視するエラー検出部である。
１７０はキャリア検出部１００，１１０，１２０が出力するキャリア信号ＣＲＹ１０，ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２を受信し、当該キャリア信号ＣＲＹ１０，ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２の先着判定を行う先着判定部であり、当該先着判定部は、エラー検出部１３０,１４０,１５０が出力する信号ＥＲＲ１０，ＥＲＲ１１，ＥＲＲ１２が全てオフの場合において、３つのキャリア信号ＣＲＹ１０，ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２に対する先着判定を行い、当該先着と判定されたキャリア信号に基き、当該先着と判定されたキャリア信号に該当する受信ポートから受信された受信ビットストリームを、前記先着と判定されたキャリア信号に該当する受信ポート以外の系統の送信ポートに向けて、再生中継を指示する信号ｒｅｐ１０，ｒｅｐ１１，ｒｅｐ１２のいずれかを出力する。
【００１９】
信号ＥＲＲ１０，ＥＲＲ１１，ＥＲＲ１２のいずれかがオンとなった場合においては、異常と判定されたポートから受信される受信ビットストリームのキャリア信号がオンとなっても、当該キャリア信号に対する先着判定を行わず無視するように構成され、前記異常と判定された該当ポートから受信される受信ビットストリームに対して再生中継する指示を行わない。
【００２０】
１８０は前記先着判定部１７０が出力する信号ｒｅｐ１０，ｒｅｐ１１，ｒｅｐ１２に基づき再生中継を行う受信ビットストリームを選択し、当該選択した受信ビットストリームを波形整形したのち再送信するよう構成され、前記選択された受信ビットストリームを受信ビットストリームが受信された受信ポート以外の系統の送信ポートへ向けて再生中継を行う中継制御部である。
【００２１】
図６は本発明のデータ中継装置の動作タイミングチャートであり、図７は本発明のデータ中継装置で受信データに多数のエラーを検出した場合の動作タイミングチャートである。図８は本発明のデータ中継装置で受信データに多数のエラーを検出したのちに、異常と判定された受信ポートに受信される受信ビットストリームの再生中継を再度行うためにデータ中継装置がリセットされた動作を説明するタイムチャートである。
【００２２】
図６において、区間Ｐ６３を説明すると、ポートＳｉ１１から受信された受信ビットストリームのキャリアがキャリア検出部１１０により検出されてＣＲＹ１１がオンとなる。先着判定部１７０は、信号ＣＲＹ１１を受信することによりビットストリームＲＣＶ１１を再生中継するための指示信号ｒｅｐ１１をオンにする。指示信号ｒｅｐ１１を受信した中継制御部１８０は、ビットストリームＲＣＶ１１を選択し、波形整形を行ったのちビットストリームＳＮＤ１０、ＳＮＤ１２を生成する。生成されたＳＮＤ１０，ＳＮＤ１２は送信バッファを介してポートＳｏ１０及びＳｏ１２へと送出される。
【００２３】
区間Ｐ６５を説明すると、ポートＳｉ１２から受信された受信ビットストリームのキャリアがキャリア検出部１１０により検出されてＣＲＹ１２がオンとなる。先着判定部１７０は、信号ＣＲＹ１２を受信することによりビットストリームＲＣＶ１２を再生中継するための指示信号ｒｅｐ１２をオンにする。指示信号ｒｅｐ１２を受信した中継制御部１８０は、ビットストリームＲＣＶ１２を選択し、波形整形を行ったのちビットストリームＳＮＤ１０、ＳＮＤ１１を生成する。生成されたＳＮＤ１０，ＳＮＤ１１は送信バッファを介してポートＳｏ１０及びポートＳｏ１１へと送出される。
【００２４】
区間Ｐ６７には、ポートＳｉ１０，Ｓｉ１１，Ｓｉ１２から同時に受信ビットストリームが受信され、ポートＳｉ１０に入力された受信ビットストリームが波形整形ののちにポートＳｏ１１，ポートＳｏ１２へと送出されている様子が示されている。
区間Ｐ６７において、各ポートの受信ビットストリームのキャリアが同時に検出された場合、キャリア検出部１００，１１０，１２０はそれぞれ信号ＣＲＹ１０、ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２を同時にオンにする。オンとなった信号ＣＲＹ１０、ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２を受信した先着判定部１７０ではあらかじめ設定された優先順位に従って先着判定を行う。この例の場合は、信号ＣＲＹ１０が先着として判定されていて、先着判定部１７０では、ポートＳｉ１０に入力された受信ビットストリームＲＣＶ１０を再生中継するために、中継制御部１８０に対して信号ｒｅｐ１０をオンとしている。信号ｒｅｐ１０を受信した中継制御部１８０は、ポートＳｉ１０に入力された受信ビットストリームＲＣＶ１０を選択し、波形整形ののちにポートＳｏ１１，ポートＳｏ１２へ向けて送信する。
【００２５】
図７において、区間Ｐ７１はポートＳｉ１０に受信されたビットストリームが多数のエラーを含んだデータの場合が示されており、エラー検出部１３０にてエラーが検知され、信号ＥＲＲ１０がオンになった状態を示している。ここで、区間Ｐ７１とＰ７１Ａの区切りでＥＲＲ１０がオンになると、それ以降受信ポートＳｉ１０から受信したデータの再生中継は無効化される。
【００２６】
区間Ｐ７７では受信ポートＳｉ１０，Ｓｉ１１、Ｓｉ１２から同時に受信データが受信され、ＣＲＹ１０，ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２が同時にオンとなる動作を示しているが、この場合、信号ＥＲＲ１０がオンとなっているのでＣＲＹ１０は受け付けられない。その結果、信号ｒｅｐ１１がオンとなり、受信ポートＳｉ１１から受信された受信ビットストリームＲＣＶ１１が波形整形ののちに送信ポートＳｏ１０とＳｏ１２へと送信される。すなわち、受信ポートＳｉ１０にビットストリームが受信されても信号ｒｅｐ１０を出力しないことで、受信ポートＳｉ１０に受信されたエラーを含んだビットストリームの再生中継処理を防止している。
【００２７】
信号ＥＲＲ１０は一度オンとなると、リセット等の初期化が施されるまでオン状態を保持するので、以後ポートＳｉ１０に入力されたビットストリームに対する再生中継が行われなくなる。このようにすることで、伝送路上にエラーデータが蔓延されることがなくなり高度に信頼性を有するネットワークシステムを構築することができる。
図８において、区間Ｐ８１では、ポートＳｉ１０に受信されたビットストリームが多数のエラーを含くんだデータの場合が示されており、エラー検出部１３０にてエラーが検知され、信号ＥＲＲ１０がオンになり、その後、区間Ｐ８２と区間Ｐ８１Ａの境目でリセットされて回路が初期化され、それ以降ではＳｉ１０から受信される受信ビットストリームを再生中継する動作が回復される様子が示されている。
【００２８】
リセットが施された後、区間Ｐ８７では、受信ポートＳｉ１０，Ｓｉ１１、Ｓｉ１２から同時に受信ビットストリームを受信して、ＣＲＹ１０，ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２が同時にオンになるが、このとき、信号ＥＲＲ１０はオフ状態であるのでＣＲＹ１０は先着判定部１７０に受け付けられ、Ｓｉ１０から受信された受信ビットストリームが波形整形ののちに送信ポートＳｏ１１とＳｏ１２へと送信される。
【００２９】
更に詳細に説明するため、図２、図３、図４を参照しながら、本発明の先着判定部１７０の動作を説明する。
図２において、先着判定部１７０はキャリア検出部１００，１１０，１２０が出力するキャリア信号ＣＲＹ１０，ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２を受信し、当該キャリア信号ＣＲＹ１０，ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２の先着判定を行うものであり、エラー検出部１３０,１４０,１５０が出力する信号ＥＲＲ１０，ＥＲＲ１１，ＥＲＲ１２が全てオフの場合において、３つのキャリア信号ＣＲＹ１０，ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２に対する先着判定を行い、当該先着と判定されたキャリア信号に基き、当該先着と判定されたキャリア信号に該当する受信ポートから受信された受信ビットストリームを、前記先着と判定されたキャリア信号に該当する受信ポート以外の系統の送信ポートに向けて、再生中継を指示する信号ｒｅｐ１０，ｒｅｐ１１，ｒｅｐ１２のいずれかを出力する。
【００３０】
信号ＥＲＲ１０，ＥＲＲ１１，ＥＲＲ１２のいずれかがオンとなった場合においては、異常と判定されたポートから受信される受信ビットストリームのキャリア信号がオンとなっても、当該キャリア信号に対する先着判定を行わず無視するように構成され、前記異常と判定された該当ポートから受信される受信ビットストリームに対して再生中継する指示を行わない。
【００３１】
図３において、区間Ｐ３１は、信号ＣＲＹ１０を先着判定部１７０が受信して、ビットストリームＲＣＶ１０の再生中継を指示する信号ｒｅｐ１０がオンになった状態である。
区間Ｐ３３は、ＣＲＹ１１を受信しビットストリームＲＣＶ１１の再生中継を指示する信号ｒｅｐ１１がオンになった状態である。このとき信号ＣＲＹ１１がオンになった後に信号ＣＲＹ１２がオンとなっているが、先着判定部１７０は先に受信したキャリア信号がオンの間は、受信した他のキャリア信号の始点から終点まで全てを無視する論理回路構成になっている。すなわち、区間Ｐ３３，Ｐ３４に示すように、信号ＣＲＹ１１がオンとなった後に受信された信号ＣＲＹ１２は信号ＣＲＹ１１がオフとなった後もオンの状態であるが、先着判定部１７０は信号ＣＲＹ１２をオンとは認めず、無視する。
【００３２】
区間Ｐ３６は信号ＣＲＹ１２を受信してビットストリームＲＣＶ１２の再生中継を指示する信号ｒｅｐ１２がオンになった状態である。
区間Ｐ３８は、信号ＣＲＹ１０，ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２を同時に受信している様子である。この場合、先着判定部１７０はあらかじめ設定された優先順位に従って、３系統の受信ポートから入力されるビットストリームのいずれかのビットストリームを再生中継するための指示信号をオンとする。この例の場合、区間Ｐ３８は、信号ＣＲＹ１０に優先順位があるため、オンとされる指示信号は信号ｒｅｐ１０である。
【００３３】
図４はエラーを多数含んだ受信ビットストリームを受信した場合の先着判定部１７０の動作を示すタイミングチャートである。区間Ｐ４１は、信号ＣＲＹ１０を受信して、信号ｒｅｐ１０がオンとなった状態である。ここで、エラー検出部１３０は受信ビットストリームＲＣＶ１０に対して多数のエラーを検出したため、区間Ｐ４１とＰ４１Ａの区切りでＥＲＲ１０がオンとなっている。信号ＥＲＲ１０がオンとなると、先着判定部１７０は、信号ＣＲＹ１０を受け付けなくなるので、信号ｒｅｐ１０はオフとなり、装置にリセットが行われるまで、信号ＣＲＹ１０がオンとされても、信号ｒｅｐ１０はオフのまま保持される。区間Ｐ４７で装置にリセットが行われると、それ以降、信号ＣＲＹ１０に対する先着判定が回復される。なお上記は、便宜上、ＥＲＲ１０の系統単独でのタイミングチャートの説明を行ったが、他の信号ＥＲＲ１１，ＥＲＲ１２の系統はそれぞれ独立しており、例えば、信号ＥＲＲ１１がオンされた場合は信号ＣＲＹ１１がオンとなっても信号ｒｅｐ１１がオフ状態となり、信号ＥＲＲ１２がオンされた場合は信号ＣＲＹ１２がオンとなっても信号ｒｅｐ１２がオフ状態となることは申すまでもない。
【００３４】
図５は、中継制御部１８０の概念図である。図５において、中継制御部１８０は、信号ｒｅｐ１０，ｒｅｐ１１，ｒｅｐ１２に基づきビットストリームＲＣＶ１０，ＲＣＶ１１，ＲＣＶ１２をビットストリームＳＮＤ１０，ＳＮＤ１１，ＳＮＤ１２へ送出するセレクタ回路と、図示していないが、受信したビットストリームを波形整形の後再び送信するための波形整形回路とで構成される。
【００３５】
図５ａを参照しながらセレクタ１８１のセレクト条件を説明する。セレクタ１８１は信号ｒｅｐ１２と信号ｒｅｐ１１をセレクト条件とし、ｒｅｐ１２＝「オフ」且つｒｅｐ１１＝「オン」の条件でビットストリームＲＣＶ１１を選択し、ｒｅｐ１２＝「オン」且つｒｅｐ１１＝「オフ」の条件でビットストリームＲＣＶ１２を選択する。その他の条件ではビットストリームＲＣＶ１２及びＲＣＶ１１は共に選択されない。
【００３６】
図５ｂを参照しながらセレクタ１８２のセレクト条件を説明する。セレクタ１８２は信号ｒｅｐ１２と信号ｒｅｐ１０をセレクト条件とし、ｒｅｐ１２＝「オフ」且つｒｅｐ１０＝「オン」の条件でビットストリームＲＣＶ１０を選択し、ｒｅｐ１２＝「オン」且つｒｅｐ１０＝「オフ」の条件でビットストリームＲＣＶ１２を選択する。その他の条件ではビットストリームＲＣＶ１２及びＲＣＶ１０は共に選択されない。
【００３７】
図５ｃを参照しながらセレクタ１８３のセレクト条件を説明する。セレクタ１８３は信号ｒｅｐ１１と信号ｒｅｐ１０をセレクト条件とし、ｒｅｐ１１＝「オフ」且つｒｅｐ１０＝「オン」の条件でビットストリームＲＣＶ１０を選択し、ｒｅｐ１１＝「オン」且つｒｅｐ１０＝「オン」の条件でビットストリームＲＣＶ１１を選択する。その他の条件ではビットストリームＲＣＶ１１及びＲＣＶ１０は共に選択されない。以上のように中継制御部の動作を説明したが、選択した受信ビットストリームを送出する際には図示せぬ波形整形回路によって波形整形されたビットストリームが送出される。
【００３８】
図９は本発明のエラー検出部１００の構成図である。エラー検出部は受信伝系統毎に配置されるため本発明の装置内には３つのエラー検出部が存在するが、それぞれ動作は同じである。図９において、エラー検出部１００は、エラー検出回路１０１，エラー頻度カウンタ１０２，保持回路１０３にて構成される。エラー検出回路１０１はビットストリームＲＣＶ１０を受信し、ビット毎に、正常か否かをチェックし、エラーと判定したとき、信号ＤＥＲＲを出力する。エラー頻度カウンタ１０２は信号ＤＥＲＲを入力し、エラー頻度に従いエラーの数を計数し、カウントデータＣＮＴを出力する。この場合のエラー頻度計数方法は、正常なビットストリームを１０２３ビット受信する前に異常なビットストリームを受信することで計数を実施し、１０２３ビット以上の正常なビットストリームを受信することで当該計数（カウンタの値）をクリアするエラー頻度計数方法である。保持回路１０３は、カウントデータＣＮＴを入力しその値が閾値を超えたことを検出すると、信号ＥＲＲ１０をオンの状態に保持する保持回路である。
【００３９】
図１０はエラー検出部１００の動作を説明するタイミングチャートである。区間Ｐ１００はビットストリームＲＣＶ１０を受信し、１ビットの異常が検出され信号ＤＥＲＲが出力されている。このとき、区間Ｐ１００の前では正常なビットストリームを１０２３ビット以上受信し続けていたものとするのでエラー頻度カウンタ１０２のカウンタ値は、「０」のままである。
【００４０】
区間Ｐ１０１は区間Ｐ１００での異常ビット検出から１０２３ビットの正常ビットストリーム未受信で再び異常ビットを検出した動作を示していて、このときエラー頻度カウンタ１０２は異常ビット検出から１０２３ビットの正常ビットストリームを受信せず再び異常ビットを検出しているのでカウンタの計数を行い、カウンタ値は「１」となる。
区間Ｐ１０２は区間Ｐ１０１での異常ビット検出から１０２３ビット以上の正常ビットストリーム受信した動作を示しており、このときエラー頻度カウンタ１０２は１０２３ビットの正常ビットストリームを受信しているので１０２３ビットの正常ビットストリームを受信したタイミングでカウンタの値をクリアし、カウンタ値は「０」となる。
【００４１】
区間Ｐ１０３は区間Ｐ１０２で１０２３ビット以上の正常ビットストリーム受信した後に異常ビットを検出した動作を示しており、正常なビットストリームを１０２３ビット以上受信した後の異常ビット検出であるのでエラー頻度カウンタ１０２のカウンタ値は、「０」のままで保持される。
区間Ｐ１０４は区間Ｐ１０３での異常ビット検出から１０２３ビットの正常ビットストリーム未受信で再び異常ビットを検出した動作を示しており、このときエラー頻度カウンタ１０２は異常ビット検出から１０２３ビットの正常ビットストリームを受信せず再び異常ビットを検出しているのでカウンタの計数を行い、カウンタ値は「１」となる。
【００４２】
区間Ｐ１０５は、区間Ｐ１０４での異常ビット検出から１０２３ビットの正常ビットストリーム未受信で再び異常ビットを検出した動作を示しており、このときエラー頻度カウンタ１０２は異常ビット検出から１０２３ビットの正常ビットストリームを受信せず再び異常ビットを検出しているのでカウンタの計数を行い、カウンタ値は「２」となる。
区間Ｐ１０６は、区間Ｐ１０５での異常ビット検出から１０２３ビットの正常ビットストリーム未受信で再び異常ビットを検出し、その異常ビットが多発検出されている動作を示しており、このときエラー頻度カウンタ１０２は異常ビット検出から１０２３ビットの正常ビットストリームを受信せず再び異常ビットを検出しているのでカウンタの計数を行い、カウンタ値は「２」から順次カウントアップされる。カウンタの値が１０２３に達すると保持回路１０３は信号ＥＲＲ１０をオンとして、以後リセット等の回路初期化信号が入力されるまでオン状態を保持し続ける。
【００４３】
図１４は本発明のデータ中継装置を適用したループネットワーク構成図である。図１４において、この構成は、データ中継装置Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が伝送路Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇにループ状に接続され、４台の局ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ４が伝送路Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈにそれぞれ接続されるループネットワークである。データ中継装置Ｒ１が備え持つ受信端子はＳｉ１０，Ｓｉ１１,Ｓｉ１２であり、データ中継装置Ｒ２が備え持つ受信端子はＳｉ２０，Ｓｉ２１，Ｓｉ２２であり、データ中継装置Ｒ３が備え持つ受信端子はＳｉ３０，Ｓｉ３１，Ｓｉ３２であり、データ中継装置Ｒ４が備え持つ受信端子はＳｉ４０，Ｓｉ４１，Ｓｉ４２である。データ中継装置Ｒ１が備え持つ送信端子はＳｏ１０，Ｓｏ１１，Ｓｏ１２であり、データ中継装置Ｒ２が備え持つ送信端子はＳｏ２０，Ｓｏ２１，Ｓｏ２２であり、データ中継装置Ｒ３が備え持つ送信端子はＳｏ３０，Ｓｏ３１，Ｓｏ３２であり、データ中継装置Ｒ４が備え持つ送信端子はＳｏ４０，Ｓｏ４１，Ｓｏ４２である。この例の場合、各データ中継装置の送信端子と受信端子を分けて記載しているが、１つの端子にて送受信を行う双方向端子で伝送路と接続するネットワーク接続構成でも基本動作は同じである。
【００４４】
図１４ａは図１４に示すループネットワークのデータの流れを説明する図である。図１４ａにおいて、局ＳＴ１が送出したデータが各局へ伝達される様子を説明する。局ＳＴ１がデータを送出すると、データ中継装置Ｒ１はＳｉ１０端子にてデータを受信し、そのデータをＳｏ１１端子及びＳｏ１２端子に向けて再生中継を行い送出する（図１４a：（ア））。
【００４５】
データ中継装置Ｒ１のＳｏ１１端子から送出されたデータはデータ中継装置Ｒ４のＳｉ４１端子で受信され（図１４a：（イ））、データ中継装置Ｒ１のＳｏ１２端子から送出されたデータはデータ中継装置Ｒ２のＳｉ２１端子で受信される（図１４a：（ウ））。
データ中継装置Ｒ２はＳｉ２１端子で受信したデータをＳｏ２０端子とＳｏ２２端子に対して再生中継を行い（図１４a：（エ），（オ））、Ｓｏ２０端子から出力されたデータは局ＳＴ２で受信され、Ｓｏ２２端子から出力されたデータはデータ中継装置Ｒ３のＳｉ３２端子で受信される（図１４a：（ク））。
【００４６】
データ中継装置Ｒ４はＳｉ４１端子で受信したデータをＳｏ４０端子とＳｏ４２端子に向けて再生中継を行い（図１４a：（カ），（キ））、Ｓｏ４０端子から出力されたデータは局ＳＴ４で受信され、Ｓｏ４２端子から出力されたデータはデータ中継装置Ｒ３のＳｉ３１端子で受信される（図１４a：（ケ））。
データ中継装置Ｒ３はＳｉ３１端子とＳｉ３２端子でほぼ同時にデータを受信するが、この場合Ｓｉ３１端子で受信したデータが選択され再生中継を行っており、Ｓｉ３２端子で受信したデータは破棄され、Ｓｉ３１端子から受信したデータはＳｏ３０端子とＳｏ３２端子へ向けて再生中継される（図１４a：（サ），（シ））。Ｓｏ３２端子から出力されたデータはデータ中継装置Ｒ２のＳｉ２２端子で受信される（図１４a：（コ））が、既にデータ中継装置Ｒ２はＳｉ２１端子からデータを受信しているので、Ｓｉ２２端子で受信されたデータは破棄される。
【００４７】
このように、ループ構成を特徴とするネットワークのデータ中継装置は１ポートから受信されたデータを他の２ポートに再生中継し、送信中に受信したポートのデータを破棄することにより、ネットワークに接続される各々の局に対してデータ伝達が実現されることになる。
図１４ｂは、局ＳＴ１が送出したデータが各局へ伝達される様子であるが、データ中継装置Ｒ２のＳｉ２１端子から受信されたデータに多数の異常が検出された後で、既にＳｉ２１端子から受信されるデータを無視している状態を示す図である。
【００４８】
図１４ｂにおいて、局ＳＴ１がデータを送出すると、データ中継装置Ｒ１はＳｉ１０端子にてデータを受信し、そのデータをＳｏ１１端子及びＳｏ１２端子に向けて再生中継を行い送出する（図１４ｂ：（ナ））。データ中継装置Ｒ１のＳｏ１１端子から送出されたデータはデータ中継装置Ｒ４のＳｉ４１端子で受信され（図１４ｂ：（ニ））、データ中継装置Ｒ１のＳｏ１２端子から送出されたデータはデータ中継装置Ｒ２のＳｉ２１端子まで伝送路を通じて伝達される（図１４ｂ：（ヌ））。
【００４９】
このときデータ中継装置Ｒ２は、Ｓｉ２１端子に伝達されるデータを無視している状態であるので、そのデータの再生中継を行わず、他のポートからの受信を待機している。
データ中継装置Ｒ４はＳｉ４１端子で受信したデータをＳｏ４０端子とＳｏ４２端子に向けて再生中継を行い（図１４ｂ：（ネ），（ノ））、Ｓｏ４０端子から出力されたデータは局ＳＴ４で受信され、Ｓｏ４２端子から出力されたデータはデータ中継装置Ｒ３のＳｉ３１端子で受信される（図１４ｂ：（ハ））。
【００５０】
データ中継装置Ｒ３はＳｉ３１端子で受信したデータをＳｏ３０端子とＳｏ３２端子に向けて再生中継を行い（図１４ｂ：（ヒ），（フ））、Ｓｏ３０端子から出力されたデータは局ＳＴ３で受信され、Ｓｏ３２端子から出力されたデータはデータ中継装置Ｒ２のＳｉ２２端子で受信される（図１４ｂ：（ヘ））。
データ中継装置Ｒ２は、Ｓｉ２１端子に伝達されるデータを無視している状態であるので、そのデータは再生中継せず、Ｓｉ２２端子で受信したデータをＳｏ２０端子とＳｏ２１端子に向けて再生中継を行う（図１４ｂ：（ホ））。Ｓｏ２０端子から出力されたデータは局ＳＴ２で受信され、Ｓｏ２１端子から出力されたデータはデータ中継装置Ｒ１のＳｉ１２端子で受信される（図１４ｂ：（マ））。
【００５１】
データ中継装置Ｒ１は、既にＳｉ１０端子からデータを受信し他のポートへ送信中なので、Ｓｉ１２端子に伝達されたデータを破棄する。
このように、本発明のデータ中継装置をループ構成のネットワークに適用した場合、異常が多発する受信端子から受信されるデータを再生中継しないので、即エラーデータをネットワークから消滅させることが可能となる。この結果、エラーデータの蔓延がなくなり高度に信頼性を有するネットワークを構築できる。
【００５２】
また、本発明のデータ中継装置を適用して、カスケード構成（図１５）などとすることも可能であり、この構成でもエラーデータの蔓延を防ぐことができるとともに高信頼なネットワークを構築できる。
【産業状の利用可能性】
【００５３】
本発明によれば、受信ポートから入力されるビットストリームをビット毎に正当性をチェックし、エラー発生の頻度が高いと判定される場合、その受信ポートから受信される受信ビットストリームの再生中継を無効とすることにしたのでエラーとなったビットストリームが伝送路に蔓延されることがなくなり、高度に信頼性を有するネットワークシステムを構築することが可能になる。特にデータリフレッシュのリアルタイム性を必要とする制御ＬＡＮには大きな利用価値がある。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明のデータ中継装置に関する実施の形態を示す内部構成図
【図２】本発明のデータ中継装置における先着判定部の図
【図３】本発明のデータ中継装置における先着判定部の動作タイミングチャート
【図４】本発明のデータ中継装置におけるエラー多発検知時の先着判定部の動作タイミングチャート
【図５】本発明のデータ中継装置における中継制御部の概念図
【図５ａ】本発明のデータ中継装置における中継制御部内のセレクタ選択条件表
【図５ｂ】本発明のデータ中継装置における中継制御部内のセレクタ選択条件表
【図５ｃ】本発明のデータ中継装置における中継制御部内のセレクタ選択条件表
【図６】本発明のデータ中継装置におけるデータ中継動作タイミングチャート
【図７】本発明のデータ中継装置におけるエラー発生時のデータ中継動作タイミングチャート
【図８】本発明のデータ中継装置におけるエラー発生の後にリセット操作を行ったデータ中継動作タイミングチャート
【図９】本発明のデータ中継装置におけるエラー検出部構成図
【図１０】本発明のデータ中継装置におけるエラー検出部の動作タイミングチャート
【図１１】従来のデータ中継装置に関する実施の形態を示す内部構成図
【図１２】従来のデータ中継装置におけるデータ中継動作タイミングチャート
【図１３】従来のデータ中継装置におけるエラー発生時のデータ中継動作タイミングチャート
【図１４】ループネットワーク構成図
【図１４ａ】ループネットワークにおけるデータの流れ図
【図１４ｂ】本発明のデータ中継装置を適用したループネットワークにおいてのエラーデータの流れを説明する図
【図１５】本発明のデータ中継装置を適用したカスケードネットワーク構成図
【符号の説明】
【００５５】
Ｒ１,Ｒ２,Ｒ３，Ｒ４…データ中継装置
１００，１１０，１２０…キャリア検出部
１３０，１４０，１５０…エラー検出部
１７０…先着判定部
１８０…中継制御部
Ｓｉ１０,Ｓｉ１１,Ｓｉ１２…入力ポート（端子）
Ｓｏ１０,Ｓｏ１１,Ｓｏ１２…出力ポート（端子）
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ…伝送路
ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ４…局
ＲＣＶ１０，ＲＣＶ１１，ＲＣＶ１２…信号
ＳＮＤ１０，ＳＮＤ１１，ＳＮＤ１２…信号
ＣＲＹ１０，ＣＲＹ１１，ＣＲＹ１２…信号
ＥＲＲ１０，ＥＲＲ１１，ＥＲＲ１２…信号
ｒｅｐ１０，ｒｅｐ１１，ｒｅｐ１２…信号
ＤＥＲＲ，ＣＮＴ…信号
１８１，１８２，１８３…セレクタ
１０１…エラー検出回路
１０２…エラー頻度カウンタ
１０１…保持回路
【図１】
2007325150.tif 000003
【図２】
2007325150.tif 000004
【図３】
2007325150.tif 000005
【図４】
2007325150.tif 000006
【図５】
2007325150.tif 000007
【図５ａ】
2007325150.tif 000008
【図５ｂ】
2007325150.tif 000009
【図５ｃ】
2007325150.tif 000010
【図６】
2007325150.tif 000011
【図７】
2007325150.tif 000012
【図８】
2007325150.tif 000013
【図９】
2007325150.tif 000014
【図１０】
2007325150.tif 000015
【図１１】
2007325150.tif 000016
【図１２】
2007325150.tif 000017
【図１３】
2007325150.tif 000018
【図１４】
2007325150.tif 000019
【図１４ａ】
2007325150.tif 000020
【図１４ｂ】
2007325150.tif 000021
【図１５】
2007325150.tif 000022