JP3654515B2

JP3654515B2 - 伝送装置

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Publication number: JP3654515B2
Application number: JP2001159119A
Authority: JP
Inventors: 圭吾川邊; 憲司安藤; 吉孝磯
Original assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd; Central Japan Railway Co
Current assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd; Central Japan Railway Co
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2021-05-28
Also published as: JP2002353970A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワーク上でデータの送受信を行う伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＣＴＣ（Centralized Traffic Control：列車集中制御）と呼ばれる技術が存在する。これは、１つ以上の駅と１つの中央制御所をネットワークで接続し、中央制御所から各駅への運転制御を集中一括して行うものである。
【０００３】
これに関して、前記ＣＴＣシステム等に応用される、ネットワーク上の様々な伝送手段が考えられている。例えば、複数の伝送端末間のネットワーク上での送受信時にデータの衝突を避ける伝送手段である。
【０００４】
前記伝送手段の１つであるポーリング方式は、１つの制御局と１つ以上の従属局をネットワーク接続したシステム上で、該制御局が各従属局に対して、送信すべきデータの有無及びデータ受信可能を問合せ、条件の合う従属局の送受信を許可し、即ち従属局は該制御局の許可を待って送受信を行う方式である。
【０００５】
また、トークンパッシング方式は、複数の伝送装置を接続し、トークンをネットワークを通して該伝送装置間で巡回させ、該伝送装置において該トークンを受取ったときに送信すべきデータがあれば、該フリートークンに該データを付加したトークンとして該伝送装置間を巡回させ、受信すべき伝送装置に伝送する方式である。
【０００６】
更に、データの衝突を避けるために交換機を設ける伝送手段が存在する。伝送路上に複数のフレーム交換機を設置して、データをフレーム単位に分割して、該フレーム交換機で該フレームを蓄積及び送信路の確保を行うフレームリレー方式や、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）等の、伝送データを固定長セルに分割して送信する交換機を設置して伝送を行うセルリレー方式がある。
【０００７】
他にも、伝送路上でデータの衝突が起こらないようにデータを混在させて多重伝送させる方式がある。異なる各データに各タイムスロットを割当てて伝送する時分割多重方式等である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記ポーリング方式では、１対Ｎ通信であり、伝送時に制御局が従属局に一々問合せを行わなければならなく、また従属局同士のみの通信はできないので伝送効率は悪い。
【０００９】
また、前記トークンパッシング方式では、伝送実行にはトークンの受取を待たねばならず、また該トークンの紛失時における再構築は時間が掛かるので、伝送効率は悪い。ちなみに、従来のＣＴＣシステムは、ほとんどがポーリング方式であり、他にはトークンパッシング方式も採用されていた。
【００１０】
また、前記フレームリレー方式は、フレーム交換機においてデータの蓄積を介する中継であり、フレーム交換機のタンデム接続数が多いと、End・Endの伝送遅延が大きくなる。また、フレーム交換機での多数データ輻輳によるデータ衝突時にはデータの廃棄が行われるという難点があった。
【００１１】
また、前記セルリレー方式は、データの非蓄積中継であり、ハードスイッチを使用するので中継は高速であるが、固定長セルを用いるため、情報量の少ないデータを扱う場合には伝送効率が悪い。
【００１２】
これでは、様々な大きさを持ったデータを効率的に混在伝送させることができなく、またデータの性質に関わらず、先に送信なされたものから伝送を行い、重要データの遅延が発生する場合もあった。ちなみに、ＣＴＣシステムにおけるＣＴＣ情報は、情報量の少ない重要データである。
【００１３】
また、従来のＣＴＣシステムでフェールセーフ制御を行う場合、重要データであるフェールセーフ情報は、優先順位が異なるため、ノンフェールセーフ情報とは別に設けられた伝送路上を伝送しており、同一トラフィック上を伝送できないためシステムの規模が大きくなってしまっていた。フェールセーフとは、システムが故障した時に、その故障に伴う装置の動作を、常に安全側に働かせるという考え方である。
【００１４】
更に、前記時分割多重方式は、伝送手順が複雑で、伝送回路構成も複雑になってしまい、また同期伝送であるので、システム上の１箇所の故障が全体に影響してしまうという難点があった。
【００１５】
本発明の課題は、データ非蓄積の中継データを優先し、データを破棄することなくデータ同士の衝突の回避を図り、また、伝送手順、伝送回路構成、エラー対策の面で簡略化を図り、また、可変量のデータの伝送可能を図り、これらにより伝送効率を上げること及び低コスト化を目的とする。
【００１６】
また、システム上でクロックの系統同期をとらない非同期伝送と、伝送装置同士の均等化構成により、１箇所の故障がシステム全体に影響を及ぼさなく、速到達需要のあるデータの優先的な伝送を同一トラフィック上で行うことを目的とする。
【００１７】
本発明は、上記課題の解決に当たり、請求項１に記載の発明は、リング状のネットワークを構成するために左右の伝送装置（例えば、図２における伝送端末装置Ａ２、Ｃ２）と接続して、お互いに情報をランダムアクセス伝送し、外部情報入出力装置と接続される伝送装置であって、左右の伝送装置（例えば、図２における伝送端末装置Ａ２、Ｃ２）から伝送されてきた可変長の中継情報フレームが優先である優先中継情報フレームであるか、非優先である非優先中継情報フレームであるかを判別する受信論理手段（例えば、図２のＲ方向受信論理回路４、Ｌ方向受信論理回路７）と、前記受信論理手段により判別された優先中継情報フレームを少なくとも１つ格納する優先中継格納手段（例えば、図２のＲ方向優先中継バッファ５ａ、Ｌ方向優先中継バッファ８ａ）と、前記受信論理手段により判別された非優先中継情報フレームを少なくとも１つ格納する非優先中継格納手段（例えば、図２のＲ方向非優先中継バッファ５ｂ、Ｌ方向非優先中継バッファ８ｂ）とを有する中継格納手段と、前記外部情報入出力装置からの出力情報を可変長の送信情報フレームに抑止自在に変換し、変換した送信情報フレームが優先である優先送信情報フレームであるか、非優先である非優先送信情報フレームであるかを判別する機能を有する伝送処理手段（例えば、図２の伝送処理ＣＰＵ１０）と、前記伝送処理手段により変換及び判別された優先送信情報フレームを少なくとも１つ格納する優先送信格納手段（例えば、図２のＲ方向優先送信バッファ５ｃ、Ｌ方向優先送信バッファ８ｃ）と、前記伝送処理手段により変換及び判別された非優先送信情報フレームを少なくとも１つ格納する非優先送信格納手段（例えば、図２のＲ方向非優先送信バッファ５ｄ、Ｌ方向非優先送信バッファ８ｄ）とを有する送信格納手段と、優先度順を、前記優先中継情報フレーム、前記優先送信情報フレーム、前記非優先中継情報フレーム、前記非優先送信情報フレームの順として、この優先度順に従って、前記優先中継格納手段、前記優先送信格納手段、前記非優先中継格納手段、前記非優先送信格納手段それぞれに格納されたフレームを切換伝送する機能を有する切換手段（例えば、図２のＲ方向送信論理回路６、Ｌ方向送信論理回路９）と、を備え、
前記受信論理手段、前記中継格納手段、前記送信格納手段及び前記切換手段が右方向伝送及び左方向伝送用にそれぞれ設けられており、前記非優先中継格納手段は、当該非優先中継格納手段に格納されている非優先中継情報フレームの蓄積状態を当該非優先中継情報フレームの伝送方向とは逆方向の切換手段に通知する機能を有し、前記切換手段は、当該通知された非優先中継情報フレームの蓄積状態を隣接して接続された伝送装置内の通知された非優先中継情報フレームと同方向の切換手段に伝送する機能と、隣接して接続された伝送装置の切換手段から伝送された非優先中継情報フレームの蓄積状態が所定量以上の非優先中継情報フレームを蓄積した状態である場合に、非優先中継情報フレームの伝送を抑止する機能と、を有し、前記伝送処理手段は、隣接して接続された伝送装置の切換手段から伝送された非優先中継情報フレームの蓄積状態が所定量以上の非優先中継情報フレームを蓄積した状態である場合に、前記出力情報の変換を抑止する機能を有し、前記伝送処理手段による前記出力情報の変換の抑止により、非優先送信情報フレームの前記非優先送信格納手段への蓄積の抑止及び非優先送信情報フレームの伝送の抑止がなされることを特徴とする。
【００１８】
請求項１に記載の発明に拠れば、非同期ランダムアクセスの可変長情報フレームについて、中継情報フレームを非蓄積伝送でき、送信情報フレームを左右両方に伝送する。また、伝送の優先度に依存する情報フレームを、その優先度の順に、同一トラフィク上で混在伝送する。更に、非優先中継情報フレーム蓄積状態に基づき、反対方向の隣接伝送装置で非優先中継情報フレーム伝送を抑止する。
【００１９】
従って、情報の衝突及び廃棄を行うことなく、伝送効率の向上を行うことができ、タンデム接続及びシステムの均等化も行うことができるとともに、片方の伝送路に故障が起こっても伝送切換することなく、エラー対策を講じることができ、１ヶ所の故障がシステム全体に影響を及ぼすことなく、速到達需要のあるデータの優先的な伝送を同一トラフィック上で行うことができる。また、優先需要の情報の優先伝送による伝送効率が向上され、優先情報毎の伝送路構築を行うことなく低コスト化を行うことができる。更に、余分な非優先中継情報フレームの伝送によるデータ同士の衝突をそのデータ廃棄前に抑止し、非優先中継情報フレームのデータの衝突及び廃棄を防ぐことができる。
【００３１】
さらに、非優先中継情報フレームの伝送を抑止する情報が伝送方向に隣接する伝送装置の伝送処理手段に伝送され、伝送された非優先中継情報フレームの伝送を抑止する情報に基づいて前記出力情報の変換抑止が行われる。
【００３３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の伝送装置において、前記伝送処理手段は、同一内容の前記送信情報フレームを左右両方向に伝送する機能を有すること、を特徴としている。
【００３４】
請求項２に記載の発明に拠れば、送信元の伝送装置からの左右両方向の同一内容伝送によって、送信先の伝送装置での先着優先受信の処理をする。
【００３５】
従って、伝送スピードの向上による伝送の効率化及びエラー対策を講じることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の第１の実施の形態及び第２の実施の形態について順に説明する。
【００３７】
（第１の実施の形態）
図１は、本第１の実施の形態である伝送端末装置を含むシステムのブロック構成図である。
【００３８】
伝送端末装置システムα１は、伝送装置である伝送端末装置Ａ１と、伝送端末装置Ａ１に接続した伝送装置である伝送端末装置Ｂ１と、伝送端末装置Ｂ１に接続した伝送装置である伝送端末装置Ｃ１と、伝送端末装置Ｂ１に接続した外部情報入出力装置ａ１を有する。
【００３９】
伝送端末装置Ｂ１は、伝送端末装置Ａ１と接続して情報フレームを一時的に格納する格納手段であるバッファ１と、バッファ１及び伝送端末装置Ｃ１に接続して情報フレームの送信切換をハードウエア切換により行う切換手段である切換スイッチ２と、伝送端末装置Ｃ１及びバッファ１に接続して外部情報入出力装置ａ１からの出力情報を情報フレームとして変換する伝送処理手段である伝送処理ＣＰＵ３を有する。
【００４０】
バッファ１は、伝送端末装置Ａ１及び切換スイッチ２と接続して伝送端末装置Ａ１からの中継情報フレームを格納する中継バッファ１ａと、切換スイッチ２及び伝送処理ＣＰＵ３に接続して伝送処理ＣＰＵ３からの送信情報フレームを格納する送信バッファ１ｂを有する。
【００４１】
各伝送端末装置は、リング状接続しているものとする。このように、伝送端末装置Ｂ１は非常に簡単な伝送回路構成を有する。
【００４２】
次に、本第１の実施の形態の動作を説明する。伝送端末装置Ｂ１において、伝送端末装置Ａ１から、伝送端末装置Ｃ１に伝送する中継情報フレームが送信された場合に、当該中継情報フレームを中継バッファ１ａにて格納する。
【００４３】
また、外部情報入出力装置ａ１から出力情報が出力されたとき、伝送処理ＣＰＵ３は当該出力情報を、伝送端末装置Ｃ１に伝送する送信情報フレームに変換し、送信バッファ１ｂに格納する。
【００４４】
ここで、前記中継情報フレーム及び前記送信情報フレームは、可変長フレームであるため、様々な大きさのデータを含有することができ、例えば、ＣＴＣシステムの制御データなどの少容量のデータを固定長セルに比べて効率よく伝送でき、もちろん、データのフレーム構造により誤り防止を図ることができ、データの高信頼性を得ることができる。なお、フレームのヘッダ情報は、伝送効率を上げるため最小化を図る。
【００４５】
また、中継バッファ１ａ、送信バッファ１ｂは、それぞれ前記中継情報フレーム１つ、前記送信情報フレーム１つの各大きさの最大値よりも大きい容量を持つバッファであるので、情報フレーム１つは、中継バッファ１ａ、送信バッファ１ｂそれぞれに収まり、フレームの大きさによりエラーが発生することはない。
【００４６】
切換スイッチ２は、中継バッファ１ａに前記中継情報フレームが入ると、当該中継情報フレームを伝送端末装置Ｃ１へ伝送するために切換を行う。同様に、切換スイッチ２は、送信バッファ１ｂに前記送信情報フレームが入ると、前記送信情報フレームを前記伝送端末装置Ｃ１へ伝送するために切換を行う。
【００４７】
切換スイッチ２の切換では、ハードウエア切換であるため非常に高速である。また、中継情報フレーム及び前記送信情報フレームはランダムアクセス方式の伝送であるので、クロックの系統同期をとることはなく、連続で情報フレームを伝送できるので、伝送効率が非常に良い。
【００４８】
前記中継情報フレーム及び前記送信情報フレームの両方が、中継バッファ１ａ及び送信バッファ１ｂに格納されている場合には、切換スイッチ２を中継バッファ１ａに切換えて、当該中継情報フレームを伝送端末装置Ｃ１へ伝送する。これは、当該中継情報フレームが当該送信情報フレームよりも優先して伝送されるデータであるからである。
【００４９】
伝送処理ＣＰＵ３は、送信バッファ１ｂに前記送信情報フレームが格納されている状態では、次の送信情報フレームを出力せず、外部情報入出力装置ａ１との間で手順を待ち、出力情報の抑止を行い、情報の廃棄を防ぐ。
【００５０】
この前記中継情報フレームの伝送待ち時間を除けば、中継バッファ１ａ、送信バッファ１ｂに、それぞれ前記送信情報フレーム、当該送信情報フレームを複数格納しない非蓄積伝送であるため、中継遅延が非常に短い。
【００５１】
また、もちろん、伝送端末装置Ａ１からの前記中継情報フレームの宛て先が伝送端末装置Ｂ２である場合には、これを外部情報入出力装置ａ１に送信する。
【００５２】
各伝送端末装置はリング状接続しているので、各伝送端末装置間でのＮ対Ｎ通信が可能である。また、反対方向の伝送構成を各伝送端末装置に併設してもよい。例えば、伝送端末装置Ｂ１において、伝送端末装置Ｃ１から伝送端末装置Ａ１方向の伝送可能なバッファ及び切換スイッチを併設する。この場合には、送信元から送信先まで、２つの伝送経路のうち最短経路を採り、伝送時間の短縮化及び一方の伝送路故障時にも伝送可能である。またこの場合、たとえリング状接続しなくても、各伝送端末装置間でのＮ対Ｎ通信が可能である。
【００５３】
以上、本第１の実施の形態に拠れば、情報フレーム同士の衝突を避け、ハードウエアスイッチによる高速切換えを行うことができ、伝送回路構成及び伝送手順を簡略し、情報フレームの廃棄を防ぎ、伝送端末装置のタンデム接続自在にエラー対策を講じ、可変長情報フレームを非同期的に連続してＮ対Ｎ伝送できるので、伝送効率を非常に良くし、非蓄積中継であるため中継遅延を非常に短くする事ができる。
【００５４】
（第２の実施の形態）
図２は、本第２の実施の形態である伝送端末装置を含むシステムのブロック構成図である。
【００５５】
伝送端末装置システムα２は、伝送装置である伝送端末装置Ａ２と、伝送端末装置Ａ２に接続した伝送装置である伝送端末装置Ｂ２と、伝送端末装置Ｂ２に接続した伝送装置である伝送端末装置Ｃ２と、伝送端末装置Ｂ２に接続した外部情報入出力装置ａ２を有する。
【００５６】
ここで、伝送端末装置Ａ２から伝送端末装置Ｂ２を介した伝送端末装置Ｃ２への方向をＲ方向（右方向）とし、伝送端末装置Ｃ２から伝送端末装置Ｂ２を介した伝送端末装置Ａ２への方向をＬ方向（左方向）とする。
【００５７】
伝送端末装置Ｂ２は、伝送端末装置Ａ２と接続して伝送端末装置Ａ２からのＲ方向の中継情報フレームの優先度を判別する受信論理手段であるＲ方向受信論理回路４と、Ｒ方向受信論理回路４と接続してＲ方向の中継情報フレーム及び後述するＲ方向の送信情報フレーム（以下、中継情報フレームと送信情報フレームを情報フレームと総称する。）を格納する格納手段であるＲ方向バッファ５と、伝送端末装置Ｃ２及びＲ方向バッファ５に接続してＲ方向の情報フレームの伝送切換を行う切換手段であるＲ方向送信論理回路６を有する。
【００５８】
伝送端末装置Ｂ２は更に、伝送端末装置Ｃ２と接続して伝送端末装置Ｃ２からのＬ方向の中継情報フレームの優先度を判別する受信論理手段であるＬ方向受信論理回路７と、Ｌ方向受信論理回路７と接続してＬ方向の情報フレームを格納する格納手段であるＬ方向バッファ８と、伝送端末装置Ａ２及びＬ方向バッファ８に接続してＬ方向の情報フレームの伝送切換を行う切換手段であるＬ方向送信論理回路９を有する。
また、伝送端末装置Ｂ２は、外部情報入出力装置ａ２、Ｒ方向バッファ５及びＬ方向バッファ８に接続して外部情報入出力装置ａ２からの出力情報を可変長の送信情報フレームに抑止自在に変換する伝送処理手段である伝送処理ＣＰＵ１０を有する。
【００５９】
Ｒ方向バッファ５は、Ｒ方向受信論理回路４及びＲ方向送信論理回路６と接続してＲ方向受信論理回路４からのＲ方向優先中継情報フレームを少なくとも１つ格納する優先中継格納手段としてのＲ方向優先中継バッファ５ａと、Ｒ方向受信論理回路４、Ｒ方向送信論理回路６及びＬ方向送信論理回路９と接続してＲ方向受信論理回路４からのＲ方向非優先中継情報フレームを少なくとも１つ格納する非優先中継格納手段としてのＲ方向非優先中継バッファ５ｂと、Ｒ方向送信論理回路６及び伝送処理ＣＰＵ１０と接続して伝送処理ＣＰＵ１０からのＲ方向優先送信情報フレームを少なくとも１つ格納する優先送信格納手段としてのＲ方向優先送信バッファ５ｃと、Ｒ方向送信論理回路６及び伝送処理ＣＰＵ１０と接続して伝送処理ＣＰＵ１０からのＲ方向非優先送信情報フレームを少なくとも１つ格納する非優先送信格納手段としてのＲ方向非優先送信バッファ５ｄとを有する。
【００６０】
Ｌ方向バッファ８は、Ｌ方向受信論理回路７及びＬ方向送信論理回路９と接続してＬ方向受信論理回路７からのＬ方向優先中継情報フレームを少なくとも１つ格納する優先中継格納手段としてのＬ方向優先中継バッファ８ａと、Ｒ方向送信論理回路６、Ｌ方向受信論理回路７及びＬ方向送信論理回路９と接続してＬ方向受信論理回路７からのＬ方向非優先中継情報フレームを少なくとも１つ格納する非優先中継格納手段としてのＬ方向非優先中継バッファ８ｂと、Ｌ方向送信論理回路９及び伝送処理ＣＰＵ１０と接続して伝送処理ＣＰＵ１０からのＬ方向優先送信情報フレームを少なくとも１つ格納する優先送信格納手段としてのＬ方向優先送信バッファ８ｃと、Ｌ方向送信論理回路９及び伝送処理ＣＰＵ１０と接続して伝送処理ＣＰＵ１０からのＬ方向非優先送信情報フレームを少なくとも１つ格納する非優先送信格納手段としてのＬ方向非優先送信バッファ８ｄとを有する。
【００６１】
なお、図２中、Ｒ方向優先送信バッファ５ｃ、Ｒ方向非優先送信バッファ５ｄ、Ｌ方向優先送信バッファ８ｃ、Ｌ方向非優先送信バッファ８ｄ、と伝送処理ＣＰＵ１０間の接続は、それぞれ▲１▼,▲２▼,▲３▼,▲４▼により図面上省略されている。このように、伝送端末装置Ｂ２は簡単な伝送回路構成を有する。
【００６２】
次に、本第２の実施の形態の動作を説明する。伝送端末装置Ｂ２において、伝送端末装置Ａ２から、伝送端末装置Ｃ２に伝送するＲ方向中継情報フレームが送信された場合に、当該Ｒ方向中継情報フレームをＲ方向受信論理回路４にて伝送の優先度を判別する。
【００６３】
前記Ｒ方向中継情報フレームが、優先される中継情報フレームの場合は、Ｒ方向優先中継情報フレームとして、Ｒ方向優先中継バッファ５ａに格納する。優先されない中継情報フレームの場合は、Ｒ方向非優先中継情報フレームとして、Ｒ方向非優先中継バッファ５ｂに格納する。
【００６４】
また、外部情報入出力装置ａ２からＲ方向伝送の出力情報が出力されたとき、伝送処理ＣＰＵ１０は当該出力情報を、伝送の優先度を判別し、伝送端末装置Ｃ２に伝送するＲ方向優先送信情報フレーム又はＲ方向非優先送信情報フレームに変換する。
【００６５】
前記Ｒ方向送信情報フレームが、前記Ｒ方向優先送信情報フレームの場合は、Ｒ方向優先送信バッファ５ｃに格納する。前記Ｒ方向非優先送信情報フレームの場合は、Ｒ方向非優先送信バッファ５ｄに格納する。
【００６６】
ここで、前記Ｒ方向優先中継情報フレーム、前記Ｒ方向非優先中継情報フレーム、前記Ｒ方向優先送信情報フレーム及び前記Ｒ方向非優先送信情報フレームは、可変長フレームであり、Ｒ方向優先中継バッファ５ａ、Ｒ方向非優先中継バッファ５ｂ、Ｒ方向優先送信バッファ５ｃ、Ｒ方向非優先送信バッファ５ｄは、それぞれ前記Ｒ方向優先中継情報フレーム、前記Ｒ方向非優先中継情報フレーム、前記Ｒ方向優先送信情報フレーム、前記Ｒ方向非優先送信情報フレームの各１つの大きさの最大値よりも大きい容量を持つバッファである。また、優先度の判別は、情報フレームの内容が優先して伝送されるべきかで判別する。
【００６７】
Ｒ方向送信論理回路６は、格納された前記Ｒ方向優先中継情報フレーム、前記Ｒ方向非優先中継情報フレーム、前記Ｒ方向優先送信情報フレーム又は前記Ｒ方向非優先送信情報フレームを伝送端末装置Ｃ２に切換伝送する。クロックの系統同期をとる必要は無く、ランダムアクセス伝送となる。
【００６８】
格納された前記Ｒ方向優先中継情報フレーム、前記Ｒ方向非優先中継情報フレーム、前記Ｒ方向優先送信情報フレーム、前記Ｒ方向非優先送信情報フレームの複数が同時に格納されているとき、優先度の高い情報フレームを優先的に伝送する。優先度の高い順に並べると、前記Ｒ方向優先中継情報フレーム、前記Ｒ方向優先送信情報フレーム、前記Ｒ方向非優先中継情報フレーム、前記Ｒ方向非優先送信情報フレーム、となる。
【００６９】
ここで、Ｒ方向非優先中継バッファ５ｂは、Ｒ方向非優先中継バッファ５ｂに格納されているＲ方向非優先中継情報フレームの蓄積状態であるＲ方向非優先中継情報フレーム蓄積数をＲ方向非優先中継情報フレームの伝送方向（Ｒ方向）とは逆方向（Ｌ方向）のＬ方向送信論理回路９に通知する。Ｌ方向送信論理回路９は、通知されたＲ方向非優先中継情報フレームの蓄積数を伝送端末装置Ａ２に伝送する。伝送端末装置Ａ２内の図示しないＲ方向送信論理回路は、伝送された前記Ｒ方向非優先中継情報フレーム蓄積数に基づき、伝送端末装置Ｂ２へのＲ方向非優先情報フレームの伝送に段階的な抑止を行う。
【００７０】
これは、前記Ｒ方向非優先中継情報フレーム蓄積数が多くなり、Ｒ方向非優先中継フレーム５ｂにてＲ方向非優先中継情報フレームの廃棄が行われることを防ぐためである。前記段階的な抑止は、例えば、前記Ｒ方向非優先中継情報フレーム蓄積数が一定量以上になった場合にＲ方向非優先情報フレームの伝送を停止する。
【００７１】
伝送端末装置Ａ２内の図示しないＲ方向送信論理回路におけるＲ方向非優先情報フレームの段階的な抑止の情報は、伝送端末装置Ｂ２の伝送処理ＣＰＵ１０にも通知される。Ｒ方向非優先情報フレームの段階的な抑止の情報が通知された伝送処理ＣＰＵ１０は、Ｒ方向非優先送信バッファ５ｄにおける前記Ｒ方向非優先送信情報フレームの廃棄が行われる前に、伝送されたＲ方向非優先情報フレームの抑止の情報に基づいて外部情報入出力装置ａ２からの出力情報に同様に段階的な抑止を行う。これは、前記Ｒ方向非優先送信情報フレームよりも前記Ｒ方向非優先中継情報フレームの方が伝送の優先度が高いので、前記Ｒ方向非優先中継情報フレームに抑止が為されれば、優先度の低い前記Ｒ方向非優先送信情報フレームの蓄積も抑止すべきだからである。
【００７２】
前記２つの段階的な抑止によって、前記Ｒ方向優先中継情報フレーム及び前記Ｒ方向優先送信情報フレームには、伝送端末装置間に伝送速度に依存する一定値以内の伝送容量が確保できる。よって、複数の伝送端末装置にランダムに発生する優先情報に伝送容量を確保でき、連続に優先して伝送することができる。
【００７３】
ここまでは、Ｒ方向の伝送動作を説明したが、Ｌ方向についても同様であり、簡単に説明する。伝送端末装置Ｂ２において、伝送端末装置Ｃ２から伝送端末装置Ａ２に伝送するＬ方向中継情報フレームが伝送された場合に、当該Ｌ方向中継情報フレームをＬ方向受信論理回路７にて伝送の優先度を判別し、Ｌ方向優先中継情報フレームをＬ方向優先中継バッファ８ａに格納し、Ｌ方向非優先中継情報フレームをＬ方向非優先中継バッファ８ｂに格納する。
【００７４】
また、外部情報入出力装置ａ２から出力情報が出力されたとき、伝送処理ＣＰＵ１０は当該出力情報を、伝送の優先度を判別し、伝送端末装置Ａ２に伝送するＬ方向優先送信情報フレーム、Ｌ方向非優先送信情報フレームに変換し、それぞれ、Ｌ方向優先送信バッファ８ｃ、Ｌ方向非優先送信バッファ８ｄに格納する。
【００７５】
Ｌ方向送信論理回路９は、格納された前記Ｌ方向優先中継情報フレーム、前記Ｌ方向非優先中継情報フレーム、前記Ｌ方向優先送信情報フレーム又は前記Ｌ方向非優先送信情報フレームを伝送端末装置Ａ２に切換伝送し、それぞれのＬ方向情報フレームが複数格納のとき、優先度に基づき順に伝送する。
【００７６】
同時に、Ｌ方向非優先中継バッファ８ｂからのＬ方向非優先情報バッファ８ｂに格納されているＬ方向非優先中継情報フレームの蓄積状態であるＬ方向非優先中継情報フレーム蓄積数が伝送端末装置Ｃ２に伝送され、伝送端末装置Ｃ２からのＬ方向非優先情報フレームの伝送が段階的に抑止され、また当該抑止情報は、伝送処理ＣＰＵ１０にも通知され外部情報入出力装置ａ２からの非優先情報が段階的に抑止される。
【００７７】
外部情報入出力装置ａ２からの出力情報からの優先送信情報フレーム、非優先送信情報フレームは、同一の内容をＲ方向及びＬ方向に同時に伝送してもよい。
【００７８】
また、もちろん、伝送端末装置Ａ２からの前記Ｒ方向優先中継情報フレーム、前記Ｒ方向非優先中継情報フレーム、伝送端末装置Ｃ２からの前記Ｌ方向優先中継情報フレーム、前記Ｌ方向非優先中継情報フレーム、の宛て先が伝送端末装置Ｂ２である場合には、外部情報入出力装置ａ２に送信する。
【００７９】
以上、本装置例に拠れば、優先情報フレームについては一定量以下の伝送容量を確保し、非優先情報フレームについては、蓄積による廃棄が起こることは無く、情報フレーム同士の衝突を避け、可変長情報フレームを非同期的に連続して伝送できる。
【００８０】
【実施例】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例１及び実施例２について順に説明する。
【００８１】
（実施例１）
本装置例を図３を参照して説明する。図３は、本実施例１である伝送端末装置システムのブロック構成図である。本実施例１は、鉄道分野のネットワークシステムにおいて、前述の第２の実施形態の伝送端末装置Ｂ２をリング状にネットワーク接続しＣＴＣシステムに適用したものである。
【００８２】
本実施例の伝送端末装置システムβ１は、お互いに送受信可能にリング状接続した伝送装置である伝送端末装置Ａ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３，Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｈ３と、伝送端末装置Ｃ３と情報の送受信可能に接続した運行管理システム１１と、伝送端末装置Ｄ３と情報の送受信可能に接続した集中監視システム１２と、伝送端末装置Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｈ３と情報の送受信可能にそれぞれ接続した連動装置１３，１４，１５，１６と、伝送端末装置Ｅ３へ情報の送信可能に接続した雨量風速計１７と、伝送端末装置Ｇ３へ情報の送信可能に接続した集中監視端末１８と、伝送端末装置Ｇ３から情報の受信可能に接続した旅客案内装置１９と、伝送端末装置Ｈ３から情報の受信可能に接続したＴＩＤ端末２０とを有する。
【００８３】
ＣＴＣシステムにおいて、伝送端末装置Ａ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３，Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｈ３は、それぞれ路線の異なる駅に設置される。また、運行管理システム１１、集中監視システム１２、連動装置１３，１４，１５，１６、雨量風速計１７、集中監視端末１８、旅客案内装置１９及びＴＩＤ端末２０は、前述の第２の実施の形態における外部情報入出力装置ａ２にあたる。
【００８４】
運行管理システム１１は、伝送端末端末Ｃ３に対して、運行管理情報の制御情報を送信して表示情報を受信する。集中監視システム１２は、ＣＴＣシステムにおける中央制御所であり、伝送端末装置Ｄ３に対して、ＣＴＣ情報の制御情報を送信し、ＣＴＣ情報の表示情報を受信する。連動装置１３，１４，１５，１６は、伝送端末装置Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｈ３に対して、それぞれ前記運行管理情報及び前記ＣＴＣ情報の制御情報を受信して当該制御情報により連動して動作し、その動作の情報を表示情報として送信する。例えば、継電連動装置、電子連動装置等である。
【００８５】
雨量風速計１７は、伝送端末装置Ｅ３に対して、沿線情報として沿線の雨量風速情報を送信する。当該雨量風速情報のみならず、沿線の地震，落石情報を送信してもよい。集中監視端末１８は、伝送端末装置Ｇ３に対して、各種信号機器故障情報等の集中監視情報を送信する。旅客案内装置１９は、伝送端末装置Ｇ３から、旅客案内情報を受信する。ＴＩＤ端末２０は、伝送端末装置Ｈ３に対してＴＩＤ（列車運行情報表示装置）情報を送信する。前記沿線情報、前記集中監視情報、前記旅客案内情報及び前記ＴＩＤ情報は、内容分類として、前記運行管理情報に含まれる。
【００８６】
伝送端末装置Ａ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３，Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｈ３は、外部インターフェースとして、例えば、ＲＳ−２３２Ｃ、Ethernet(登録商標）等の規格を採用し、運行管理システム１１、集中監視システム１２、連動装置１３，１４，１５，１６、雨量風速計１７、集中監視端末１８、旅客案内装置１９及びＴＩＤ端末２０と接続する。
【００８７】
伝送端末装置Ａ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３，Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｈ３はこの順にリング状接続しているので、ループとしてＲ方向回線及びＬ方向回線が形成されている。伝送端末装置Ａ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３，Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｈ３それぞれにおける送信情報フレームは、送信元の伝送端末装置からＲ方向及びＬ方向の回線に同時に伝送される。各伝送端末装置は、Ｒ方向及びＬ方向に、例えば、モデム等を接続して他の伝送端末装置と接続する。各伝送端末装置間の接続回線には、例えば、メタリック４Ｗの規格を採用し、必要に応じてＰＣＭ（Pulse Code Modulation）回線を採用するが、これらに限定されるものではなく、例えば、ＴＡ、ルータ等を用いるデジタル回線伝送路や、無線伝送路、光伝送路等を採用してもよい。
【００８８】
送信先の伝送端末装置は、同一内容かつ同一送信元のＲ方向情報フレーム、Ｌ方向情報フレーム共に受信するが、先に到達し、かつ内容のチェックがＯＫのものを採用し、もう一方は捨てる先着優先受信の処理を行う。よって、１つの回線の異常時にも回線切換時間を必要としなく、伝送の効率化及びエラー対策を講じることができ、フェールセーフ性を向上させることができる。
【００８９】
伝送端末装置システムβ１は、前述の各種情報を、ランダムアクセス可能に、優先度の判別をして可変長フレームとして変換し、優先情報フレームについては、伝送容量を確保し優先的に伝送し、非優先情報フレームについては、廃棄をせずに伝送する。優先情報としては、少量で速到達要求のある前記ＣＴＣ情報を採用し、優先情報としては、前記運行管理情報を採用する。
【００９０】
優先情報については、蓄積伝送を行わないので、本実施例のようにタンデムループ接続しても、End・Endの伝送遅延は極端に短い構成となる。
【００９１】
よって、本実施例は、従来のポーリング方式のＣＴＣ装置と比較しても、Ｎ対Ｎ通信が可能となり、伝送効率が格段に良くなった。また、従来のトークンパッシング方式に比較しても、トークンの紛失の心配が無く、たとえ回線が１箇所切断しても回線の折返し接続を行う必要が無く、手順が簡略化された。
【００９２】
また、従来のＣＴＣ装置よりも伝送効率が格段によく、伝送容量が増えたため、非優先の前記旅客案内情報の伝送も行うことが可能であり、これに限らず他に、画像情報、駅務関係情報等の伝送も行うことができる。
【００９３】
（実施例２）
本実施例を図４を参照して説明する。図４は、本実施例である伝送端末装置システムのブロック構成図である。本実施例は、前述の第２の実施の形態の伝送端末装置Ｂ２をリング状にネットワーク接続しフェールセーフ制御に適用したものである。
【００９４】
本実施例の伝送端末装置システムβ２は、お互いに送受信可能にリング状接続した伝送装置である伝送端末装置Ａ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４，Ｅ４，Ｆ４と、伝送端末装置Ａ４，Ｄ４と情報の送受信可能に接続したフェールセーフ端末２１，２２と、伝送端末装置Ｂ４，Ｃ４，Ｅ４，Ｆ４と情報の送受信可能に接続した汎用入出力装置２３，２４，２５，２６とを有する。
【００９５】
フェールセーフ端末２１，２２、汎用入出力装置２３，２４，２５，２６は、前述の第２の実施の形態における外部情報入出力装置ａ２にあたる。伝送端末装置Ａ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４，Ｅ４，Ｆ４はこの順にリング状接続して、Ｒ方向回線及びＬ方向回線が形成されている。
【００９６】
伝送端末装置システムβ２は、前述の各種情報を、優先度の判別をして可変長フレームとして変換し、ランダムアクセス可能に、優先情報フレームについては、伝送容量を確保し優先的に伝送し、非優先情報フレームについては、廃棄をせずに伝送する。優先情報としては、故障時の緊急を要する情報であるフェールセーフ端末２１，２２で送受信されるフェールセーフ情報を採用し、非優先情報としては、当該フェールセーフ情報以外の情報であるノンフェールセーフ情報を採用する。
【００９７】
従来は、前記フェールセーフ情報と前記ノンフェールセーフ情報の伝送はそれぞれの別の装置を用いていたが、本実施例では、当該フェールセーフ情報と当該ノンフェールセーフ情報を同一トラック上で伝送実現するので、伝送装置システムの大幅な簡略及び小規模化を図ることができる。
【００９８】
優先情報は、一定値以下の伝送容量を確保されるので、伝送端末装置システムβ２は、前記フェールセーフ情報が当該一定値を超えないように設計されており、当該フェールセーフ情報が常に優先的に伝送される。よって、フェールセーフ端末２１，２２間で、フェールセーフ情報の定周期にて送受信することが可能であり、これによりフェールセーフ性の確保が非常に容易となる。
【００９９】
また、非優先情報である前記ノンフェールセーフ情報の増減は、フェールセーフ情報に対して影響を与えないので、前記ノンフェールセーフ情報の増減を制約無く容易に行うことができる。
【０１００】
更に、ＣＴＣシステムの情報をフェールセーフ化することにより、列車在線、信号機、運転方向等のＣＴＣ情報を、保守作業員への列車接近通知、踏切の開閉制御などに利用することが可能となる。
【０１０１】
以上、本発明の実施の形態及び実施例につき説明したが、本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限定されるものではなく、本発明にいう目的を達成し、本発明にいう効果を有する範囲内において適宜に変更実施が可能なものである。
【０１０２】
【発明の効果】
以上詳述したごとく、請求項１に記載の発明の伝送装置に拠れば、非同期ランダムアクセスの可変長情報フレームについて、中継情報フレームを非蓄積伝送することにより、情報の衝突及び廃棄を行うことなく、伝送効率の向上を行うことができ、タンデム接続及びシステムの均等化も行う。また、送信情報フレームを左右両方向に伝送することにより、片方の伝送路に故障が起こっても伝送切換すること無く、エラー対策を講じることができる。また、伝送の優先度に依存する情報フレームを、その優先度の順に、同一トラフィック上で混在伝送することにより、優先需要の情報の優先伝送による伝送効率の向上、また、優先情報毎の伝送路構築を行うことなく、低コスト化を行うことができるため、フェールセーフ性の確保を非常に容易に実現することができる。更に、非優先中継情報フレーム蓄積状態に基づき、逆方向の隣接伝送装置で非優先中継情報フレーム伝送を抑止することにより、余分な非優先中継情報フレームの伝送によるデータ同士の衝突をそのデータ廃棄前に抑止し、非優先中継情報フレームのデータの衝突及び廃棄を防ぐことができる。
【０１０６】
さらに、非優先情報フレームの伝送を抑止する情報が伝送方向に隣接する伝送装置の伝送処理手段に伝送され、伝送された非優先中継情報フレームの伝送を抑止する情報に基づいて出力情報の変換抑止が行われることにより、余分な非優先送信情報フレームの変換によるデータ同士の衝突をその廃棄前に抑止し、更なる非優先送信情報フレームのデータの衝突及び廃棄を防ぐことができる。
【０１０７】
請求項２に記載の発明の伝送装置に拠れば、送信元の伝送装置からの左右両方向の同一内容伝送によって、送信先の伝送装置での先着優先受信の処理をすることにより、伝送スピードの向上による伝送効率化及びエラー対策を講じることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である第１の伝送端末装置を含むシステムのブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態である第２の伝送端末装置を含むシステムのブロック構成図である。
【図３】図２における第２の伝送端末装置システムをＣＴＣシステムに適用した伝送端末装置システムのブロック構成図である。
【図４】図２における第２の伝送端末装置システムをフェールセーフ制御に適用した伝送端末装置システムのブロック構成図である。
【符号の説明】
α１，α２，β１，β２…伝送端末装置システム
Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ａ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３，Ｅ３，Ｆ３，Ｇ３，Ｈ３，Ａ４，Ｂ４，Ｃ４，Ｄ４，Ｅ４，Ｆ４…伝送端末装置
ａ１，ａ２…外部情報入出力装置
１…バッファ
１ａ…中継バッファ
１ｂ…送信バッファ
２…切換スイッチ
３，１０…伝送処理ＣＰＵ
４…Ｒ方向受信論理回路
５…Ｒ方向バッファ
５ａ…Ｒ方向優先中継バッファ
５ｂ…Ｒ方向非優先中継バッファ
５ｃ…Ｒ方向優先送信バッファ
５ｄ…Ｒ方向非優先送信バッファ
６…Ｒ方向送信論理回路
７…Ｌ方向受信論理回路
８…Ｌ方向バッファ
８ａ…Ｌ方向優先中継バッファ
８ｂ…Ｌ方向非優先中継バッファ
８ｃ…Ｌ方向優先送信バッファ
８ｄ…Ｌ方向非優先送信バッファ
９…Ｌ方向送信論理回路
１１…運行管理システム
１２…集中監視システム
１３，１４，１５，１６…連動装置
１７…雨量風速計
１８…集中監視端末
１９…旅客案内装置
２０…ＴＩＤ端末
２１，２２…フェールセーフ端末
２３，２４，２５，２６…汎用入出力装置

Claims

リング状のネットワークを構成するために左右の伝送装置と接続して、お互いに情報をランダムアクセス伝送し、外部情報入出力装置と接続される伝送装置であって、
左右の伝送装置から伝送されてきた可変長の中継情報フレームが優先である優先中継情報フレームであるか、非優先である非優先中継情報フレームであるかを判別する受信論理手段と、
前記受信論理手段により判別された優先中継情報フレームを少なくとも１つ格納する優先中継格納手段と、前記受信論理手段により判別された非優先中継情報フレームを少なくとも１つ格納する非優先中継格納手段とを有する中継格納手段と、
前記外部情報入出力装置からの出力情報を可変長の送信情報フレームに抑止自在に変換し、変換した送信情報フレームが優先である優先送信情報フレームであるか、非優先である非優先送信情報フレームであるかを判別する機能を有する伝送処理手段と、
前記伝送処理手段により変換及び判別された優先送信情報フレームを少なくとも１つ格納する優先送信格納手段と、前記伝送処理手段により変換及び判別された非優先送信情報フレームを少なくとも１つ格納する非優先送信格納手段とを有する送信格納手段と、
優先度順を、前記優先中継情報フレーム、前記優先送信情報フレーム、前記非優先中継情報フレーム、前記非優先送信情報フレームの順として、この優先度順に従って、前記優先中継格納手段、前記優先送信格納手段、前記非優先中継格納手段、前記非優先送信格納手段それぞれに格納されたフレームを切換伝送する機能を有する切換手段と、を備え、
前記受信論理手段、前記中継格納手段、前記送信格納手段及び前記切換手段が右方向伝送及び左方向伝送用にそれぞれ設けられており、
前記非優先中継格納手段は、
当該非優先中継格納手段に格納されている非優先中継情報フレームの蓄積状態を当該非優先中継情報フレームの伝送方向とは逆方向の切換手段に通知する機能を有し、
前記切換手段は、
当該通知された非優先中継情報フレームの蓄積状態を隣接して接続された伝送装置内の通知された非優先中継情報フレームと同方向の切換手段に伝送する機能と、
隣接して接続された伝送装置の切換手段から伝送された非優先中継情報フレームの蓄積状態が所定量以上の非優先中継情報フレームを蓄積した状態である場合に、非優先中継情報フレームの伝送を抑止する機能と、
を有し、
前記伝送処理手段は、
隣接して接続された伝送装置の切換手段から伝送された非優先中継情報フレームの蓄積状態が所定量以上の非優先中継情報フレームを蓄積した状態である場合に、前記出力情報の変換を抑止する機能を有し、
前記伝送処理手段による前記出力情報の変換の抑止により、非優先送信情報フレームの前記非優先送信格納手段への蓄積の抑止及び非優先送信情報フレームの伝送の抑止がなされることを特徴とする伝送装置。
請求項１に記載の伝送装置において、
前記伝送処理手段は、
同一内容の前記送信情報フレームを左右両方向に伝送する機能を有すること、
を特徴とする伝送装置。