JP2000358055A - ネットワークシステムにおける障害箇所の特定方法、ネットワークシステムおよびネットワーク端末 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ループ型とバス型の混在型のトポロジを持つ
ネットワークシステムにおいて障害発生を検出し障害箇
所を特定すること。 【解決手段】 一定時間以内ごとに受信されるべき特定
の信号パターンの未受信により障害発生を検出する。障
害発生を検出したノードがノード間で特定信号を送受信
して、前記特定信号の未受信により自ノードに隣接する
障害箇所の有無を判断する。前記判断した障害箇所をノ
ード間で送受信することにより、各ノードがネットワー
クシステムの障害箇所を特定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスタノードおよ
び１つ以上のスレーブノードから成り、マスタノードに
より特定の信号パターンが送信され、一定時間以内ごと
に前記特定の信号パターンが全ノードにより受信される
ネットワークシステムにおいて、断線やノード故障とい
った障害箇所の特定と障害回復を実現する方法、および
障害箇所の特定と障害回復を実現できるネットワークシ
ステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のネットワークシステムにおける障
害箇所検出方法としては、例えば特開昭５６−１６１７
４２号に開示されているように、ループ型ネットワーク
において、キャリア断が一定時間以上続いたら自己キャ
リアを送出すると共に、所定時間後に自己キヤリアに乗
せて自ノードアドレスを含むレスポンスを送出すること
により、マスタノードはこのアドレスを送出したスレー
ブノードの前位に障害があると認識できるようにする故
障箇所検出方法がある。

【０００３】以下、特開昭５６−１６１７４２号に開示
されている故障箇所検出方法について図８を参照しなが
ら説明する。図８はループ型ネットワークの例である。
図８において、８１は主局であり、８ａ、８ｂ、８ｃ、
８ｄは端末局であり、８２は回線である。正常状態にお
いて主局８１は端末局８ａへキャリアを送出し、このキ
ャリアにデータを乗せてデータの伝送を行っている。端
末局８ａ〜８ｄは、このキャリアを受信し、これを再生
中継している。正常状態において、ノード８ａ、８ｂ、
８ｃ、８ｄおよび主局はキャリアを受信し、キャリアの
検出状態にある。

【０００４】今、図８に示すように、端末局８ａと端末
局８ｂとの間で回線障害が発生したとすると、端末局８
ｂ、８ｃ、８ｄおよび主局８１においてキャリア断が検
出されるが、端末局８ａは正常にキャリアを受信するの
でキャリア断を検出しない。

【０００５】各局はキャリア断を検出するとＴ１時間後
に自己キャリアを送出し始める。従って端末局Ｃ、Ｄお
よび主局８１では再びキャリアを検出できる。キャリア
を再び検出できた局は自己キャリアの送出を止める。し
かしながら、端末局８ａおよび端末局８ｂとの間で回線
障害が発生しているので端末局８ｂではいつになっても
キャリア断のままとなる。

【０００６】そこで端末局８ｂでは、自己キャリア送出
後Ｔ２時間後に回線ダウンレスポンス送出の準備をし、
Ｔ３時間後にＴ４の間隔で自局のアドレスを含むライン
ダウンレスポンスを自己キャリアに乗せて繰り返し送り
続ける。このため主局８１ではこの端末局８ｂのライン
ダウンレスポンスを受信することにより端末局８ｂと端
末局８ａとの間に回線断があることを検出できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開昭５
６−１６１７４２号で開示されている方法は、ネットワ
ークの構成がループ型でない場合、ネットワークの構成
によっては、上記方法でキャリア断により障害の発生を
検出しても、前記障害の発生箇所を特定できない。

【０００８】例えば、図９に示すような特願平１０−１
１３４５９号に開示されているネットワークにおいて、
ノード１１２とノード１１１の間で断線障害が発生した
場合と、マスタノード１０１においてノード故障が発生
した場合のそれぞれを考える。

【０００９】断線障害が生じた場合はノード１１１およ
びノード１１０においてキャリア断が検出され障害発生
を検出する。障害発生を検出したノード１１１およびノ
ード１１０が自己キャリアを送信すれば、マスタノード
が送出するキャリアと前記ノード１１０が送出したキャ
リアが共通伝達経路１５において衝突し、前記自己キャ
リアは正常に受信されない。従って、障害の発生箇所を
検出／特定することができなくなる。

【００１０】また、マスタノード１０１におけるノード
故障が発生してキャリア送出を停止した場合は、マスタ
ノードを除く全ノードつまりノード１００、ノード１１
０、ノード１１１、ノード１１２、ノード１２０および
ノード１２１においてキャリア断が検出され障害発生を
検出する。障害発生を検出したノード１００、ノード１
１０、ノード１１１、ノード１１２、ノード１２０およ
びノード１２１が自己キャリアを送信すれば、ノード１
１０、１１１および１２０において前記自己キャリアが
受信されるが、最上流のノード１０１、ノード１１２お
よびノード１２１では、共通伝達経路１５で各ループの
最下流ノード１００、ノード１１０およびノード１２０
が送出したキャリアが衝突してしまい、前記自己キャリ
アは正常に受信されない。その後に前記自己キャリアを
正常に受信できなかったノードが自ノードアドレスを含
んだレスポンスを送出すると、共通伝達経路１５で前記
自ノードアドレスを含んだレスポンスも衝突し、前記自
ノードアドレスを含んだレスポンスも正常に受信されな
い。従って、障害の箇所を検出／特定することができな
くなる。

【００１１】また、ネットワークの構成によっては、マ
スタノードが故障した場合には代替のマスタノードを選
出して、ネットワーク全体の動作停止を回避できるネッ
トワークもある。そのようなネットワークにおいては、
障害の発生を検出したノードは、障害箇所がマスタノー
ドに関連するものであり従って代替マスタノードの選択
が必要となるのか、あるいは、障害箇所がマスタノード
に関連するものでなく従って代替マスタノードの選出は
不要であるのかを判断する必要が生じる。前記判断がで
きないと、代替マスタノード選出の必要がない障害が発
生した場合に、あるノードが代替マスタノードの選出が
必要であると判断して、代替マスタノードとして動作し
てしまうと、ネットワークの動作に悪影響を与える。ま
た、代替マスタノードを選出する必要がある障害が発生
した場合に、代替マスタノードの選出が必要ないと判断
してしまうと、代替マスタノードが選出されないことに
なる。

【００１２】前記判断をするためには、障害の発生箇所
を特定する必要があるが、特開昭５６−１６１７４２号
で開示されている方法では、図９に示すような特願平１
０−１１３４５９に開示されているネットワークにおい
て、障害の発生箇所を特定することができないという問
題があった。そこで本発明では、図９に示すような特願
平１０−１１３４５９号に開示されているネットワーク
システムにおいて、障害の発生を検出し、障害の発生箇
所を特定することのできるネットワークシステムおよび
障害箇所検出方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本願の請求項１にかかる発明は、複数のノードが伝送
路により接続され、一定時間以内ごとに特定の信号パタ
ーンが受信されるネットワークシステムであって、伝送
路を伝送される信号の有無を検出する信号監視手段と、
前記特定の信号パターンの受信を検出する検出手段を前
記ノードが備え、前記検出手段により前記ノードはネッ
トワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出
した前記各ノードは、ノード間で特定信号を送受信して
前記特定信号の受信の有無を信号監視手段で検出するこ
とにより自ノードに隣接する障害箇所の有無を判断し、
前記判断した障害箇所をノード間で送受信することによ
り、前記各ノードがネットワークシステムの障害箇所を
特定するものである。

【００１４】また、本願の請求項２にかかる発明は、ル
ープ接続された複数のノードで構成される少なくとも１
つのループ、および、単一のノードまたはループ接続さ
れた複数のノードで構成される１つ以上のループが、一
つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの入力部
より入力する信号が分岐され全ての出力部より出力され
る共通伝達経路に直接接続され、前記複数のループのい
ずれかに含まれた１つのノードがマスタノードとなり、
前記マスタノードとなるノード以外のノードがスレーブ
ノードとなり、さらに前記各ループにおいて最下流のノ
ードが前記各ループのループマスタとなり、一定時間以
内ごとに特定の信号パターンが受信されるネットワーク
システムであって、伝送路を伝送される信号の有無を検
出し監視信号を出力する信号監視手段と、前記特定の信
号パターンの受信を検出する検出手段を前記ノードが備
え、前記検出手段より出力する未検出信号により前記ノ
ードはネットワークシステムの障害発生を検出し、障害
発生を検出した前記ノードは、通知信号により障害の発
生を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネッ
トワークシステム中の全ノードが障害の発生を検出し、
前記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した
前記ノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、前記信号
監視手段が出力する前記監視信号により前記特定信号の
未受信を検出したノードは、自ノードの上流において障
害が発生していると判断して自ループの障害箇所をＩＤ
パケットで前記ループマスタに送信し、複数の前記各ル
ープマスタは前記ＩＤパケットおよび前記監視信号によ
り自ループの障害箇所を判断し、判断した前記自ループ
の障害箇所をデータの衝突がないようにＩＤパケットで
送信し、障害発生を検出した前記ノードは、前記監視信
号と前記ＩＤパケットに基づきネットワークシステムの
障害箇所を特定するものである。

【００１５】また、本願の請求項３にかかる発明は、請
求項２記載のネットワークシステムにおいて、正常動作
時に、マスタノードが各ループマスタ宛に問合せパケッ
トを送出して、前記各ループマスタが自ノード宛の前記
問合せパケットを受信すると応答パケットを送出し、前
記応答パケットを受信しない場合には障害の発生を検出
するものである。

【００１６】また、本願の請求項４にかかる発明は、請
求項２または３記載のネットワークシステムにおいて、
通知信号が、前記特定の信号パターンの受信を妨害する
信号であるものである。

【００１７】また、本願の請求項５にかかる発明は、請
求項１ないし３のいずれかに記載のネットワークシステ
ムにおいて、全ノードが通常の通信を行わない無信号時
間をあらかじめ設けておき、障害発生を検出した前記ノ
ードが、通常のデータ通信を妨げないように前記無信号
時間中にノード間で送受信すべき障害箇所検出および特
定のための信号とパケットを送受信するものである。

【００１８】また、本願の請求項６にかかる発明は、請
求項１ないし５のいずれかに記載のネットワークシステ
ムにおいて、正常動作時にネットワークシステムの構成
状態を記憶しておき、障害発生を検出したノードが、正
常動作時に記憶しておいた前記構成状態と判断した前記
障害箇所に基づきネットワークシステムの障害箇所を特
定するものである。

【００１９】また、本願の請求項７にかかる発明は、請
求項２ないし６のいずれかに記載のネットワークシステ
ムにおいて、特定したネットワークシステムの障害箇所
に基づき、障害が発生したループ中のノードのネットワ
ークシステムからの離脱、およびマスタノードが存在す
るループの障害であった場合には代替マスタノードの選
定を行うものである。

【００２０】また、本願の請求項８にかかる発明は、請
求項１ないし７のいずれかに記載のネットワークシステ
ムにおいて、各ノードが、障害検出時の信号送受信を行
う制御手段と、通常時の信号送受信を行う通常データ送
受信制御手段と、通常時には前記通常データ送受信制御
手段に接続して障害発生時には前記制御手段に接続する
スイッチを備えたものである。

【００２１】また、本願の請求項９にかかる発明は、複
数のノードが伝送路により接続され、一定時間以内ごと
に特定の信号パターンが受信されるネットワークシステ
ムにおけるネットワーク端末であって、伝送路を伝送さ
れる信号を受信する受信手段と、伝送路を伝送される信
号の有無を検出し監視信号を出力する信号監視手段と、
前記伝送路上を伝送される特定の信号パターンの受信を
検出し前記特定の信号パターンが一定時間以上検出され
ない時に未検出信号を出力する検出手段と、前記検出手
段が出力する前記未検出信号により障害の発生を検出
し、障害の発生を検出すると通知信号と特定信号を出力
し、特定信号の未受信により自ノードの上流で障害が発
生していると判断すればＩＤパケットを出力し、監視信
号と受信するＩＤパケットから障害の箇所を判断する制
御手段と、伝送路へ信号を送出する送信手段と、自ノー
ドを特定するノードＩＤを記憶する記憶手段とを備えた
ものである。

【００２２】また、本願の請求項１０にかかる発明は、
複数のノードが伝送路により接続され、一定時間以内ご
とに特定の信号パターンが受信されるネットワークシス
テムにおいてネットワークシステムの障害箇所を特定す
る障害箇所特定方法であって、前記ノードが、前記特定
の信号パターンを一定時間以上受信しないことからネッ
トワークシステムの障害発生を検出し、障害発生を検出
した前記各ノードが、ノード間で特定信号を送受信して
前記特定信号の未受信により自ノードに隣接する障害箇
所の有無を判断し、前記判断した障害箇所をノード間で
送受信することにより、前記各ノードがネットワークシ
ステムの障害箇所を特定するものである。

【００２３】また、本願の請求項１１にかかる発明は、
ループ接続された複数のノードで構成される少なくとも
１つのループ、および、単一のノードまたはループ接続
された複数のノードで構成される１つ以上のループが、
一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を有し一つの入力
部より入力する信号が分岐され全ての出力部より出力さ
れる共通伝達経路に直接接続され、前記複数のループの
いずれかに含まれた１つのノードがマスタノードとな
り、前記マスタノードとなるノード以外のノードがスレ
ーブノードとなり、さらに前記各ループにおいて最下流
のノードが前記各ループのループマスタとなり、一定時
間以内ごとに特定の信号パターンが受信されるネットワ
ークシステムにおいてネットワークシステムの障害箇所
を特定する障害箇所特定方法であって、前記ノードが、
前記特定の信号パターンを一定時間以上受信しないこと
からネットワークシステムの障害発生を検出し、障害発
生を検出した前記ノードが、通知信号により障害の発生
を隣接するノードに通知し、前記通知信号によりネット
ワークシステム中の全ノードが障害の発生を検出し、前
記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した前
記ノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、前記特定信
号の未受信により自ノードの上流において障害が発生し
ていると判断して自ループの障害箇所をＩＤパケットで
前記ループマスタに送信し、複数の前記各ループマスタ
が前記ＩＤパケットおよび前記監視信号により自ループ
の障害箇所を判断し、判断した前記自ループの障害箇所
をデータの衝突がないようにＩＤパケットで送信し、障
害発生を検出した前記ノードは前記監視信号と前記ＩＤ
パケットに基づきネットワークシステムの障害箇所を特
定するものである。

【００２４】また、本願の請求項１２にかかる発明は、
請求項１１記載の障害箇所特定方法において、正常動作
時に、マスタノードが各ループマスタに正常に動作して
いるかを問合せて、ループマスタが前記問合せに対して
応答し、前記応答がない場合には障害の発生を検出する
ものである。

【００２５】また、本願の請求項１３にかかる発明は、
請求項１１または１２記載の障害箇所特定方法におい
て、通知信号が、前記特定の信号パターンの受信を妨害
する信号であるものである。

【００２６】また、本願の請求項１４にかかる発明は、
請求項１０ないし１２のいずれかに記載の障害箇所特定
方法において、全ノードが通常の通信を行わない無信号
時間をあらかじめ設けておき、障害発生を検出した前記
ノードが、通常のデータ通信を妨げないように前記無信
号時間中にノード間で送受信すべき障害箇所検出および
特定のための信号とパケットを送受信するものである。

【００２７】また、本願の請求項１５にかかる発明は、
請求項１０ないし１４のいずれかに記載の障害箇所特定
方法において、正常動作時にネットワークシステムの構
成状態を記憶しておき、障害発生を検出すると、正常動
作時に記憶しておいた前記構成状態と判断した前記障害
箇所に基づきネットワークシステムの障害箇所を特定す
るものである。

【００２８】また、本願の請求項１６にかかる発明は、
請求項１１ないし１５のいずれかに記載の障害箇所特定
方法により特定したネットワークの障害箇所に基づき、
障害が発生したループ中のノードのネットワークシステ
ムからの離脱、およびマスタノードが存在するループの
障害であった場合には代替マスタノードの選定を行うも
のである。

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１から図７を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１におけ
るネットワークシステムの構成を示す図である。図１に
おいて、１０１はマスタノードであり、１００、１１
０、１１１、１１２、１２０、１２１はスレーブノード
であり、１３は伝送路、１５は一つ以上の入力部と一つ
以上の出力部を有し一つの入力部より入力する信号が分
岐され全ての出力部より出力される共通伝達経路であ
る。１５は伝送される信号が光信号の場合なら光スター
カプラ等で実現し、伝送される信号が電気信号の場合な
ら電気的なバスとして実現すれば良い。以下では共通伝
達経路１５を光スターカプラで構成し、伝送路１３を光
ファイバで実現するものとする。図１において、矢印の
方向がデータの流れる方向を示す。図１に示すように、
ネットワークはノードが一方向に接続されたループが、
光スターカプラ１５に接続された構成となる。

【００２９】また、１００はノード１００および１０１
から構成されるループ０のループマスタであり、１１０
はノード１１０、１１１および１１２から構成されるル
ープ１のループマスタであり、１２０はノード１２０お
よび１２１から構成されるループ２のループマスタであ
る。ループマスタは各ループにおいて送信手段の出力側
が光スターカプラ１５に直接接続されているノードであ
る。

【００３０】以下の説明において、あるノードＡの送信
手段と別のあるノードＢの受信手段が伝送路により直接
接続されている場合、ノードＢをノードＡの直下のノー
ドと呼び、ノードＡをノードＢの直上のノードと呼ぶこ
とにする。また、ノードＡとノードＢの間の伝送路を、
ノードＡの直下の伝送路、もしくはノードＢの直上の伝
送路と呼ぶことにする。例えば図１に示されるネットワ
ークシステムにおいて、ノード１１０はノード１１１の
直下のノードであり、ノード１１１はノード１１０の直
上のノードである。また、ノード１１０とノード１１１
の間の伝送路はノード１１１の直下の伝送路、もしくは
ノード１１０の直上の伝送路と呼ぶ。

【００３１】ノードを特定するためのノードＩＤは、そ
のノードの属するループのループアドレスとそのループ
上でのノードアドレスから構成される。ループアドレス
はループを特定するための各ループに固有の番号であ
り、ノードアドレスはループ上のノードを特定するため
の各ノードに固有のノードの番号である。ネットワーク
上であるノードを特定するには、そのノードが属するル
ープアドレスと、そのループ上でのノードのノードアド
レスを指定すれば良い。本実施の形態における、ノード
ＩＤの記述方法は、（ループアドレス．ノードアドレ
ス）とする。例えばループアドレスが１でありノードア
ドレスが２であるノードのノードＩＤは（１．２）と表
現する。１００のノードＩＤは（０．０）、１０１のノ
ードＩＤは（０．１）、１１０のノードＩＤは（１．
０）、１１１のノードＩＤは（１．１）、１１２のノー
ドＩＤは（１．２）１２０のノードＩＤは（２．０）、
１２１のノードＩＤは（２．１）とする。

【００３２】図１に示されるように、各ノードは検出手
段、信号監視手段、制御手段、記憶手段、送信手段およ
び受信手段を備える。１００１はノード１００の検出手
段であり、１００２はノード１００の信号監視手段であ
り、１００３はノード１００の制御手段であり、１００
４はノード１００の記憶手段であり、１００５はノード
１００の送信手段であり、１００６はノード１００の受
信手段である。１０１１はノード１０１の検出手段であ
り、１０１２はノード１０１の信号監視手段であり、１
０１３はノード１０１の制御手段であり、１０１４はノ
ード１０１の記憶手段であり、１０１５はノード１０１
の送信手段であり、１０１６はノード１０１の受信手段
である。１１０１はノード１１０の検出手段であり、１
１０２はノード１１０の信号監視手段であり、１１０３
はノード１１０の制御手段であり、１１０４はノード１
１０の記憶手段であり、１１０５はノード１１０の送信
手段であり、１１０６はノード１１０の受信手段であ
る。１１１１はノード１１１の検出手段であり、１１１
２はノード１１１の信号監視手段であり、１１１３はノ
ード１１１の制御手段であり、１１１４はノード１１１
の記憶手段であり、１１１５はノード１１１の送信手段
であり、１１１６はノード１１１の受信手段である。１
１２１はノード１１２の検出手段であり、１１２２はノ
ード１１２の信号監視手段であり、１１２３はノード１
１２の制御手段であり、１１２４はノード１１２の記憶
手段であり、１１２５はノード１１２の送信手段であ
り、１１２６はノード１１２の受信手段である。１２０
１はノード１２０の検出手段であり、１２０２はノード
１２０の信号監視手段であり、１２０３はノード１２０
の制御手段であり、１２０４はノード１２０の記憶手段
であり、１２０５はノード１２０の送信手段であり、１
２０６はノード１２０の受信手段である。１２１１はノ
ード１２１の検出手段であり、１２１２はノード１２１
の信号監視手段であり、１２１３はノード１２１の制御
手段であり、１２１４はノード１２１の記憶手段であ
り、１２１５はノード１２１の送信手段であり、１２１
６はノード１２１の受信手段である。

【００３３】検出手段１００１、１０１１、１１０１、
１１１１、１１２１、１２０１、１２１１は、伝送路上
を伝送される特定の信号パターンの受信を検出し前記特
定の信号パターンが一定時間以上検出されない時に未検
出信号を出力する。

【００３４】信号監視手段１００２、１０１２、１１０
２、１１１２、１１２２、１２０２、１２１２は、伝送
路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力す
る。信号監視手段は監視信号として、伝送路を伝送され
る信号が存在する場合は“１”を出力し、存在しない場
合は“０”を出力するものとする。本実施の形態におけ
る信号監視手段は、伝送路上の光信号を検出し光信号が
あるかないかを検出するものとする。

【００３５】制御手段１００３、１０１３、１１０３、
１１１３、１１２３、１２０３、１２１３は、信号監視
手段が出力する監視信号、検出手段が出力する未検出信
号、および受信パケットにより障害の発生検出、障害箇
所の判断を行う。

【００３６】記憶手段１００４、１０１４、１１０４、
１１１４、１１２４、１２０４、１２１４は、自ノード
を識別するノードＩＤ、自ノードがマスタノードとスレ
ーブノードのいずれであるか、自ノードがループマスタ
であるか否か、およびマスタノードのノードＩＤを記憶
する。従って本実施例の場合、記憶手段１０１４は自ノ
ードがマスタノードであると記憶し、記憶手段１００
４、１１０４、１１１４、１１２４、１２０４および１
２１４は自ノードがスレーブノードであると記憶してい
る。また、記憶手段１００４、１１０４および１２０４
は自ノードがループマスタであると記憶し、記憶手段１
０１４、１１１４、１１２４および１２１４は自ノード
がループマスタでないと記憶している。また記憶手段１
００４、１０１４、１１０４、１１１４、１１２４、１
２０４、１２１４はマスタノードのノードＩＤ（０．
１）を記憶している。

【００３７】送信手段１００５、１０１５、１１０５、
１１１５、１１２５、１２０５、１２１５は、通知信
号、特定信号およびパケットを伝送路へ送信する。受信
手段１００６、１０１６、１１０６、１１１６、１１２
６、１２０６、１２１６は、通知信号、特定信号および
パケットを伝送路より受信する。

【００３８】以上のように構成されたネットワークシス
テムにおいて、断線やノード故障といった障害が発生し
た場合に障害箇所を特定する方法について、以下で詳細
に説明する。まず、通常状態における動作を説明する。
ノード１０１が信号を送信した場合を例にとり説明す
る。ノード１０１の送信手段から伝送路へ送信された信
号はノード１００を経て光スターカプラ１５へと到達す
る。光スターカプラ１５は、一つ以上の入力部と一つ以
上の出力部を有し、一つの入力部より入力する信号が分
岐され全ての出力部より出力される構成となっている。
従って光スターカプラ１５へ到達した信号は分岐され
て、ノード１０１、１１２および１２１へ伝送される。
ノード１０１に伝送された信号は当該信号の送信元ノー
ドであるノード１０１にて破棄される。ノード１１２へ
伝送された信号はノード１１１を経てループマスタ１１
０へと伝送され、ループマスタ１１０にて破棄される。
ノード１２１へ伝送された信号はループマスタ１２０へ
と伝送され、ループマスタ１２０にて破棄される。この
ように通常状態においては、信号の送信元ノード（この
場合ノード１０１）、および送信元ノードと異なるルー
プに属するループのループマスタ（この場合１１０およ
び１２０）が信号の破棄を行う。送信元ノードと同じル
ープに属するループのループマスタ（この場合１００）
は破棄を行わない。

【００３９】また、通常状態においてはマスタノード１
０１が特定の信号パターンを一定時間毎に送信する。前
記特定の信号パターンは、上記方法と同様にしてマスタ
ノードから全ノードへと伝送され、受信され、ループマ
スタ１１０、１２０および当該パケットパターンの送信
元ノードであるマスタノード１０１で破棄される。通常
状態においては、各ノード１００、１０１、１１０、１
１１、１１２、１２０、１２１が特定の信号パターンを
一定時間毎に受信する。よって各ノードの検出手段１０
０１、１０１１、１１０１、１１１１、１１２１、１２
０１、１２１１は、伝送路上を伝送される特定の信号パ
ターンの受信を検出するので未検出信号を出力しない。
また、各ノードの信号監視手段１００２、１０１２、１
１０２、１１１２、１１２２、１２０２、１２１２は、
伝送路を伝送される信号の存在を検出し、監視信号とし
て“１”を出力する。本実施例においては、伝送路上の
信号レベルにはＨｉｇｈレベル（光信号あり）とＬｏｗ
レベル（光信号なし）があり、信号監視手段は伝送路上
の信号レベルを検出しＨｉｇｈであれば“１”、Ｌｏｗ
レベルであれば“０”を出力するものとする。

【００４０】まず、障害箇所特定方法の概略を説明す
る。断線やノード故障といった障害が発生すると、特定
の信号パターンが検出できなくなることから障害箇所の
下流に位置するノードが障害を検出する（検出フェー
ズ）。障害を検出したノードは通知信号で障害の発生を
他のノードに知らせる（障害発生通知フェーズ）。その
後、特定信号を送信することで、障害の発生箇所が自ノ
ードの直上であるか否かを判断する（調査フェーズ
１）。ループマスタ以外のノードは、障害の発生箇所が
自ノードの直上であった場合、自ノードのＩＤ情報を含
んだＩＤパケットを送信する。障害の発生箇所が自ノー
ドの直上でない場合は、受信したＩＤパケットを中継す
る（調査フェーズ２）。ループマスタは、受信したＩＤ
パケット等から自ループの障害状況を判断し、判断した
結果をＩＤパケットで送信する。その際、各ループマス
タ毎にＩＤパケットを送信するための時分割のスロット
を設けておくなどして、各ループマスタのＩＤパケット
が衝突しないようにする（調査フェーズ３）。ループマ
スタの送信したＩＤパケット等により全ノードが、障害
の状況を知る（特定フェーズ）。さらに、必要により回
復処理を行う（回復フェーズ）。

【００４１】図２は、本発明の実施の形態１におけるネ
ットワークシステムにおいて、ノード１１１とノード１
１２の間で伝送路の断線障害１６が発生した場合を示す
図である。図３は、本発明の実施の形態１におけるネッ
トワークシステムにおいて、ノード１０１においてノー
ド障害１７が発生した場合を示す図である。図２および
図３のそれぞれの障害が発生した場合の障害箇所検出お
よび障害回復の詳細について図面を参照しながら説明す
る。

【００４２】以下では、図２に示すように断線障害１６
が発生した場合の障害箇所特定方法の詳細を説明する。
まず「検出フェーズ」について説明する。断線障害１６
により、ノード１１０および１１１は特定の信号パター
ンを含む全ての信号やパケットを受信しなくなる。従っ
てノード１１０の検出手段１１０１およびノード１１１
の検出手段１１１１は、特定の信号パターンを受信しな
くなって一定時間以上経過すると、未検出信号を出力す
る。ノード１１０の制御手段１１０３およびノード１１
１の制御手段１１１３は、未検出信号により障害の発生
を検出する。この時、ノード１１０の信号監視手段１１
０２およびノード１１１の信号監視手段１１１２は、伝
送路上を伝送される信号が存在しないので監視信号とし
て“０”を出力している。

【００４３】次に「障害発生通知フェーズ」について説
明する。ノード１１０の制御手段１１０３およびノード
１１１の制御手段１１１３は、未検出信号により障害の
発生を検出した場合に、監視信号が“０”であれば自ル
ープの上流で断線が発生している可能性があるので、障
害の発生を他のノードに通知するために通知信号を出力
する。通知信号は、本実施の形態では一定時間連続した
Ｈｉｇｈレベルの信号であるとする。

【００４４】ノード１１１の制御手段１１１３が出力し
た通知信号は送信手段１１１５により伝送路へと送出さ
れる。同様にしてノード１１０の制御手段１１０３が出
力した通知信号は送信手段１１０５により伝送路へと送
出される。ノード１１０の送出した通知信号は、光スタ
ーカプラ１５により分岐され、ノード１０１、１１２お
よび１２１へ伝送される。マスタノード１０１が送出す
る特定の信号パターンとノード１１０が送出する通知信
号は光スターカプラ１５において衝突するが、通知信号
が連続したＨｉｇｈレベルの信号であるので、衝突の結
果は連続したＨｉｇｈレベルの信号となる。

【００４５】ノード１０１、１１２および１２１ではノ
ード１１０の送出した通知信号により、マスタノード１
０１が送出する特定の信号パターンの受信が妨害され
る。その結果、ノード１０１、１１２および１２１にお
いて特定の信号パターンが受信されなくなる。ノード１
０１で特定の信号パターンが受信されなくなったことで
ノード１０１の下流のノードであるノード１００におい
ても特定の信号パターンが受信されなくなる。同様にし
てノード１２１の下流のノードであるノード１２０にお
いても特定の信号パターンが受信されなくなる。

【００４６】従って、特定の信号パターンを受信しなく
なって一定時間以上経過すると、ノード１００の検出手
段１００１、ノード１０１の検出手段１０１１、ノード
１１２の検出手段１１２１、ノード１２０の検出手段１
２０１およびノード１２１の検出手段１２１１は未検出
信号を出力する。ノード１００の制御手段１００３、ノ
ード１０１の制御手段１０１３、ノード１１２の制御手
段１１２３、ノード１２０の制御手段１２０３およびノ
ード１２１の制御手段１２１３は、未検出信号により障
害の発生を検出する。この時、ノード１００の信号監視
手段１００２、ノード１０１の信号監視手段１０１２、
ノード１１２の信号監視手段１１２２、ノード１２０の
信号監視手段１２０２およびノード１２１の信号監視手
段１２１２は伝送路上を伝送される通知信号が存在する
ので監視信号として“１”を出力している。未検出信号
により障害の発生を検出した場合に、監視信号が“１”
であれば通知信号により障害の発生を通知されたものと
判断して通知信号は出力しない。以上により、ネットワ
ーク中の全ノードが障害の発生を検出する。

【００４７】次に「調査フェーズ１」について説明す
る。障害の発生を検出して一定時間経過すると、制御手
段は特定信号を送出する。特定信号は、障害の発生箇所
を特定するための信号であり、本実施の形態では一定時
間連続したＨｉｇｈレベルの信号であるとする。全ノー
ドの制御手段が障害を検出して特定信号を送出すると、
それぞれのノードの送信手段により特定信号が伝送路へ
と送出される。全ノードが特定信号を送出すると、断線
障害１６の直下のノード１１１以外のノードにおいて、
特定信号によって信号監視手段が伝送路上の信号の存在
を検出し、値が“１”の監視信号を出力する。断線障害
１６の直下のノード１１１においては、断線障害１６に
より信号監視手段は信号の喪失を検出したままであり、
監視信号の出力は“０”のままである。本フェーズにお
いて、監視信号の出力が“０”であったノード（この場
合ノード１１１）は、障害の発生箇所が自ノードの直上
であると知る。

【００４８】次に「調査フェーズ２」について説明す
る。「調査フェーズ２」では、ループマスタ以外のノー
ド（記憶手段が自ノードがループマスタでないと記憶し
ているノード）が動作する。ループマスタでないノード
の制御手段は“調査フェーズ１”において監視信号の出
力が“０”のままであれば、自ノードの直上のノードも
しくは直上の伝送路において障害が発生していると判断
し、記憶手段に記憶されている自ノードＩＤを含むＩＤ
パケットを出力する。出力した前記ＩＤパケットは送信
手段によって伝送路へ送出される。

【００４９】図４にＩＤパケットのフォーマットを示
す。ＩＤパケットはループアドレスとノードアドレスか
ら構成されるノードＩＤ、および障害フラグのフィール
ドを含む。障害フラグは“１”か“０”の値をとり、
“１”は障害があることを示し、“０”は障害がないこ
とを示すものとする。

【００５０】また、ループマスタでないノードの制御手
段は、監視信号の出力が“１”であれば、自ノードの直
上のノードもしくは直上の伝送路において障害は発生し
ていないと判断し、自ノードのＩＤパケットは送出せず
に、受信したＩＤパケットの中継動作をする。この場
合、監視信号の出力が“０”であるのは、断線障害１６
の直下のノード１１１のみである。ノード１１１のノー
ドＩＤは（１．１）であるので、制御手段１１１３はル
ープアドレスが“１”、ノードアドレスが“１”、障害
フラグが“１”のＩＤパケットを出力する。出力した前
記ＩＤパケットは送信手段１１１５により伝送路へ送出
される。

【００５１】次に「調査フェーズ３」について説明す
る。「調査フェーズ３」では、ループマスタ（記憶手段
が自ノードがループマスタであると記憶しているノー
ド）が動作する。ループマスタの制御手段は自ループの
障害状況を判断し、自分のＩＤに依存した待機時間の終
了後、判断した障害状況をＩＤパケットで送信する。ル
ープマスタの制御手段は、以下のケース１から３のいず
れかのように自ループの障害状況判断を行う。

【００５２】まずケース１を説明する。調査フェーズ１
において監視信号の出力が“１”であった場合、自ノー
ドの直上のノードもしくは直上の伝送路において障害は
発生していない。この状況でＩＤパケットを受信した場
合、ＩＤパケット中に含まれるノードＩＤを持つノード
の上流において障害が発生していると判断する。従っ
て、受信したＩＤパケットと同じＩＤパケットを送信す
る。

【００５３】次にケース２を説明する。調査フェーズ１
において監視信号の出力が“１”であった場合、自ノー
ドの直上のノードもしくは直上の伝送路において障害は
発生していない。この状況で、ＩＤパケットを受信しな
い場合、自ループにおいて障害は発生していないと判断
する。よって、自ループに障害がないことを示すため
に、ループアドレスが“自ループのループアドレス”、
障害フラグが“０”のＩＤパケットを送信する。ノード
アドレスのフィールドは何でも良いがここでは“０”を
送信するものとしておく。

【００５４】最後にケース３を説明する。調査フェーズ
１において監視信号の出力が“０”であった場合、自ノ
ードの直上のノードもしくは直上の伝送路において障害
が発生していると判断する。よってループアドレスが
“自ノードのループアドレス”、ノードアドレスが“自
ノードのノードアドレス”、障害フラグが“１”のＩＤ
パケットを送信する。

【００５５】なお、前記“自分のＩＤに依存した待機時
間”は、各ループマスタの送信するＩＤパケットが共通
伝達経路１５において衝突しないように定めれば良い。
そのような待機時間“Ｗａｉｔ”の例として、各ループ
のループマスタが障害を検出する時刻の時間差の中で最
大のものをＭａｒｇｉｎ、ＩＤパケットを送信開始して
から送信終了までの時間をＬｅｎｇｔｈ、ＩＤパケット
を送信するループマスタのループＩＤをＬｏｏｐ＿Ｉ
Ｄ、とすると Ｗａｉｔ＝（Ｍａｒｇｉｎ＋Ｌｅｎｇｔｈ）×Ｌｏｏｐ＿ＩＤ・・・（数１） のようなものが挙げられる。ループマスタでの待ち時間
を（数１）のようにすれば、各ループマスタの送信する
ＩＤパケットが共通伝達経路１５において衝突しないと
いうことを図５を参照しながら説明する。図５におい
て、５１はループアドレスが“０”であるループマスタ
１００の時間軸であり、５２はループアドレスが“１”
であるループマスタ１１０の時間軸である。５３はルー
プマスタ１００が障害の発生を検出する時刻であり、５
４はループマスタ１００がＩＤパケット送出を開始する
時刻であり、５５はループマスタ１００がＩＤパケット
送出を終了する時刻である。５６はループマスタ１１０
が障害の発生を検出する時刻であり、５７はループマス
タ１１０がＩＤパケット送出を開始する時刻であり、５
８はループマスタ１１０がＩＤパケット送出を終了する
時刻である。また、ループマスタ１００の待ち時間をＷ
ａｉｔ０、ループマスタ１１０の待ち時間をＷａｉｔ１
とする。ループマスタ１１０が障害を検出した後でルー
プマスタ１００が障害を検出し、その検出時刻の時間差
が最大となる（Ｍａｒｇｉｎに等しくなる）場合におい
てループマスタ１００のＩＤパケットとループマスタ１
１０のＩＤパケットが衝突しなければ良い。ＩＤパケッ
トが衝突しないためには時刻５５より時刻５７が後にな
ればよい。この時、図５から Ｍａｒｇｉｎ＋Ｗａｉｔ０＋Ｌｅｎｇｔｈ＜Ｗａｉｔ１・・・（数２） が導かれる。（数２）より Ｗａｉｔ１−Ｗａｉｔ０＞Ｍａｒｇｉｎ＋Ｌｅｎｇｔｈ・・・（数３） が導かれる。（数３）より、あるループマスタのＩＤパ
ケット送出時刻と次のループマスタのＩＤパケット送出
時刻の時間差が、“Ｍａｒｇｉｎ＋Ｌｅｎｇｔｈ”より
大きければ良いことが分かる。よってこのことから（数
１）が導かれる。

【００５６】以上のようにして、全ループマスタが自ル
ープの障害状況を判断し、ＩＤパケットを時分割で送信
する。本実施例の場合、ループマスタ１００はケース２
のように判断し、ループアドレスが“０”、ノードアド
レスが“０”、障害フラグが“０”（障害フラグ＝
“０”は障害がないことを意味する）のＩＤパケット１
８０を送信する。ループマスタ１１０はケース１のよう
に判断し、ループアドレスが“１”、ノードアドレスが
“１”、障害フラグが“１”（障害フラグ＝“１”は障
害があることを意味する）のＩＤパケット１８１を送信
する。ループマスタ１２０はケース２のように判断し、
ループアドレスが“２”、ノードアドレスが“０”、障
害フラグが“０”のＩＤパケット１８２を送信する。

【００５７】次に「特定フェーズ」について説明する。
ノード１００、１０１、１１２、１２０、１２１はルー
プマスタが送信した前記各ＩＤパケットを受信し、ルー
プ０および２には障害が発生しておらず、ループ１のノ
ード（１．１）の直上において障害が発生していること
を知る。断線障害１６の下流に位置するノード１１１
は、ループマスタが送信した前記各ＩＤパケットを受信
しないが、「調査フェーズ１」において監視信号の値が
“０”であったことから、自ノードの直上、つまりルー
プ１のノード（１．１）の直上において障害が発生して
いることを知る。断線障害１６の下流に位置するノード
１１０も、ループマスタが送信した前記各ＩＤパケット
を受信しないが、ノード１１１が送信したＩＤパケット
によりループ１のノード（１．１）の直上において障害
が発生していることを知る。

【００５８】次に「回復フェーズ」について説明する。
以上のように、ループマスタが送信したＩＤパケットに
より障害の箇所が特定できると、必要により障害回復動
作を行う。本実施の形態で示すネットワークでは、断線
およびノード故障といった障害が発生したループ中のノ
ードは正常に通信が行えなくなるが、障害が発生してい
ないループ中のノードは正常に通信が行える。よって、
自ループにおいて障害が発生していると判断したノード
１１０、１１１および１１２は、以降の通信動作を停止
してネットワークシステムから離脱し、正常なループの
ノード１００、１０１、１２０および１２１のみでネッ
トワークを再構築して障害の回復を行うものとする。

【００５９】以上のようにして、図２に示すようにノー
ド１１１とノード１１２の間で伝送路の断線障害１６が
発生した場合に、障害箇所の検出および障害ループのネ
ットワークシステムからの離脱が行われ障害が回復され
る。

【００６０】以下では、図３に示すようにノード１０１
においてノード障害１７が発生した場合の障害箇所特定
方法の詳細を説明する。断線障害の場合と同様に、まず
「検出フェーズ」について説明する。ここでいうノード
障害とは故障によりノードが信号を送信しなくなった場
合を想定する。マスタノードのノード障害１７により、
ノード１００、１１０、１１１、１１２、１２０および
１２１は特定の信号パターンを受信しなくなる。従って
ノード１００の検出手段１００１、ノード１１０の検出
手段１１０１、ノード１１１の検出手段１１１１、ノー
ド１１２の検出手段１１２１、ノード１２０の検出手段
１２０１およびノード１２１の検出手段１２１１は、特
定の信号パターンを受信しなくなって一定時間以上経過
すると、未検出信号を出力する。ノード１００の制御手
段１００３、ノード１１０の制御手段１１０３、ノード
１１１の制御手段１１１３、ノード１１２の制御手段１
１２３、ノード１２０の制御手段１２０３およびノード
１２１の制御手段１２１３は、未検出信号により障害の
発生を検出する。この時、ノード１００の信号監視手段
１００２、ノード１１０の信号監視手段１１０２、ノー
ド１１１の信号監視手段１１１２、ノード１１２の信号
監視手段１１２２、ノード１２０の信号監視手段１２０
２およびノード１２１の信号監視手段１２１２は、伝送
路上を伝送される信号が存在しないので監視信号として
“０”を出力している。

【００６１】次に「障害発生通知フェーズ」について説
明する。ノード１００の制御手段１００３、ノード１１
０の制御手段１１０３、ノード１１１の制御手段１１１
３、ノード１１２の制御手段１１２３、ノード１２０の
制御手段１２０３およびノード１２１の制御手段１２１
３は、未検出信号により障害の発生を検出すると、監視
信号が“０”であるので通知信号を出力する。この場
合、既に故障ノード１０１を除く全ノードが障害の発生
を検出しているので、通知信号により障害の発生を検出
するノードはない。以上により、故障ノード１０１を除
くネットワーク中の全ノードが障害の発生を検出する。

【００６２】次に「調査フェーズ１」について説明す
る。障害の発生を検出して一定時間経過すると、制御手
段は特定信号を送出する。全ノードの制御手段が障害を
検出して特定信号を送出すると、それぞれのノードの送
信手段により特定信号が伝送路へと送出される。全ノー
ドが特定信号を送出すると、ノード障害１７の直下のノ
ード１００以外のノードにおいて、特定信号によって信
号監視手段が伝送路上の信号の存在を検出し、値が
“１”の監視信号を出力する。ノード障害１７の直下の
ノード１００においては、ノード障害１７により信号監
視手段は信号の喪失を検出したままであり、監視信号の
出力は“０”のままである。本フェーズにおいて、監視
信号の出力が“０”であったノード１００は、障害の発
生箇所が自ノードの直上であると知る。

【００６３】次に「調査フェーズ２」について説明す
る。断線障害の時と同様に、「調査フェーズ２」ではル
ープマスタ以外のノードが動作する。この場合、故障ノ
ード１０１とループマスタを除いたノード、つまりノー
ド１１１、１１２および１２１のいずれにおいても監視
信号の出力は“１”であるので、ループマスタでないノ
ードのいずれからもＩＤパケットは出力されない。

【００６４】次に「調査フェーズ３」について説明す
る。断線障害の時と同様に、「調査フェーズ３」ではル
ープマスタが動作する。ループマスタの制御手段は自ル
ープの障害状況を判断し、自分のＩＤに依存した待機時
間の終了後、判断した障害状況をＩＤパケットで送信す
る。ループマスタの制御手段の自ループの障害状況判断
は、先と同様に行う。図３のようにノード障害１７が発
生した場合、ループマスタ１００はケース３のように判
断し、ループアドレスが“０”、ノードアドレスが
“０”、障害フラグが“１”（障害フラグ＝“１”は障
害があることを意味する）のＩＤパケット１９０を送信
する。ループマスタ１１０はケース２のように判断し、
ループアドレスが“１”、ノードアドレスが“０”、障
害フラグが“０”（障害フラグ＝“０”は障害がないこ
とを意味する）のＩＤパケット１９１を送信する。ルー
プマスタ１２０はケース２のように判断し、ループアド
レスが“２”、ノードアドレスが“０”、障害フラグが
“０”のＩＤパケット１９２を送信する。

【００６５】次に「特定フェーズ」について説明する。
ノード１１０、１１１、１１２、１２０、１２１はルー
プマスタが送信した前記各ＩＤパケットを受信し、ルー
プ１および２には障害が発生しておらず、ループ０のノ
ード（０．０）の直上において障害が発生していること
を知る。ノード障害１７の下流に位置するノード１００
は、ループマスタが送信した前記各ＩＤパケットを受信
しないが、「調査フェーズ１」において監視信号の値が
“０”であったことから、自ノードの直上、つまりルー
プ０のノード（０．０）の直上において障害が発生して
いることを知る。

【００６６】次に「回復フェーズ」について説明する。
以上のように、ループマスタが送信したＩＤパケットに
より障害の箇所が特定できると、断線障害の時と同様
に、必要により障害回復動作を行う。ノード障害１７が
発生した場合は、自ループにおいて障害が発生している
と判断したノード１００は、以降の通信動作を停止して
ネットワークシステムから離脱する。ここでノード障害
１７のように、障害が発生した箇所がマスタノードが含
まれるループであった場合には、必要により代替マスタ
ノード選出の処理を行う。障害が発生した箇所がマスタ
ノードが含まれるループか否かは、記憶手段に記憶して
あるマスタノードのノードＩＤ（０．１）から判断す
る。この場合は故障発生箇所がループ０であり、マスタ
ノードのループアドレスが０であるのでマスタノードが
含まれるループの障害と判断できる。

【００６７】代替マスタノード選出の方法としては、例
えば特願平１０−１９５３９４号に示されている方法で
行えば良い。以下、簡単に特願平１０−１９５３９４号
で示されている代替マスタノード選出方法を説明する。
障害が発生した箇所がマスタノードの含まれるループで
あり、従って代替マスタノードの選出する必要があると
判断すると、各ノードは自分のＩＤに依存した待ち時間
だけ待つ。前記待ち時間が終了したノードは代替マスタ
ノードとして動作し、特定の信号パターンの送出を開始
する。他のノードは、前記特定の信号パターンの受信に
よりマスタノードの復帰を知り、スレーブノードとして
動作する。なお、代替マスタノードとして動作しようと
するノードは、特定の信号パターンを送出する代りに、
自ノードが代替マスタノードとして動作することを宣言
するパケットを送出しても良い。その場合には他のノー
ドは、前記宣言するパケットの受信によりマスタノード
の復帰を検出してスレーブノードとして動作すれば良
い。

【００６８】本実施例では、前記待ち時間は一定の時間
“Ｔ”とノードＩＤとの積とする。ノードＩＤは（１．
０）であれば１０、（２．１）であれば２１、のように
扱う。一定の時間“Ｔ”は、あるノードＩＤ“Ｋ”を持
つノードが送出したパケットパターンが正常ループ中の
全ノードに伝送されるまでは、“Ｋ”より大きいノード
ＩＤを持つノードが特定の信号パターンの送信を開始し
ないように、十分に大きくとる必要がある。この場合、
正常なループ中のノード１１０、１１１、１１２、１２
０、１２１は、障害の箇所を特定してマスタノードの障
害だと判断すると、それぞれ前記待ち時間だけ待つ。最
初に待ち時間が終了するのはノードＩＤが最も小さいノ
ード１１０である。ノード１１０は待ち時間が終了する
と特定の信号パターンの送出を開始する。正常なループ
中の全ノードは、ノード１１０の送出した特定の信号パ
ターンを受信し、待ち状態を解除して、それ以降スレー
ブノードとして動作する。ノード１１０は記憶手段１１
０４に自ノードがマスタノードであると設定し、それ以
降マスタノードとして動作する。

【００６９】以上のようにして、図３に示すようにノー
ド障害１７が発生した場合に、障害が発生したループ中
のノードのネットワークからの離脱、および代替マスタ
ノードの選出がなされ、正常なループ中のノード１１
０、１１１、１１２、１２０、１２１のみでネットワー
クが再構築されて障害の回復が行われる。

【００７０】なお、本実施例では図１に示される構成の
ネットワークを例にとり説明したが、ネットワークの構
成はこれに限られるものではなく、ネットワーク中のル
ープの数、ノードの数、マスタノードの位置等は任意に
構成できる。なお、特定の信号パターンは一定時間毎に
受信されるものに限定しない。例えば、特定の信号パタ
ーンを受信してから次の特定の信号パターンの受信まで
の時間が一定時間以内であっても良い。その場合でも、
特定の信号パターンが一定時間以上検出されない時に検
出手段が未検出信号を出力すれば良い。

【００７１】なお、特定の信号パターンは、通常伝送さ
れるデータや各種信号と区別できるものであれば何でも
良い。例えば、マスタノードと同期したクロック再生を
実現するための同期用信号であっても良く、ネットワー
ク上で他の伝送されるデータと区別できる特殊な信号パ
ターンであっても良く、あらかじめ決めておいた特定の
フォーマットのパケットであっても良い。例えば特定の
信号パターンがマスタノードと同期したクロック再生を
実現するための同期用信号であった場合は、検出手段を
ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路と
し、未検出信号をＰＬＬのロック外れ信号として実現し
ても良い。

【００７２】なお、特定の信号パターンはマスタノード
が送信するとして説明したが、これに限定されるもので
はなく、例えばスレーブノードが送信しても良い。

【００７３】なお、ループマスタがＩＤパケットを送信
する方法は、各ループマスタが送信したＩＤパケットが
衝突して受信不能にならないのであれば、時分割で送信
する方法に限らない。例えば各ループマスタが異なる周
波数で送信することにより衝突を回避しても良い。

【００７４】なお、以上に説明した方法では、ループマ
スタのノード障害およびループマスタの直下の断線障害
は検出できない。よって、ループマスタのノード障害お
よびループマスタの直下の断線障害を検出するために
は、通常の通信状態においてマスタノード１０１が定期
的に各ループマスタに対して問合せを行い、前記問い合
わせに対して各ループマスタが応答を返すようにすれば
良い。各ループマスタへの問合せは、対象となるループ
マスタを指定した問合せパケットをマスタノードが送出
すればよい。各ループマスタは自ノード宛の問合せパケ
ットを受信すれば応答を応答パケットで送出すればよ
い。マスタノードはあるループマスタからの応答パケッ
トを受信しない場合には、前記ループマスタのノード障
害もしくは前記ループマスタの直下の断線障害が発生し
たと判断する。さらに障害ループを離脱するならば、マ
スタノードは、ネットワークから離脱することを指示す
る離脱通知パケットを送出する。離脱通知パケット中は
離脱すべき対象のループのループアドレスを含む。前記
離脱通知パケットを受信したノードは、自ループアドレ
スと前記離脱通知パケット中のループアドレスが一致す
れば、ネットワークシステムから離脱する。

【００７５】なお、通知信号は、他のノードが障害の発
生を検出できる信号であれば何でも良く、特定の信号パ
ターンの受信を妨害する信号には限らない。例えば、通
知信号は通常伝送に用いる信号と周波数の異なった信号
にしておき、全ノードは通知信号の送信手段および受信
を検出する手段を備える構成にしても良い。

【００７６】なお、特定信号は、“調査フェーズ１”に
おいて特定信号の未受信によりノードが自ノードの直上
において障害が発生しているか否かを判断できる信号で
あれば何でも良く、一定時間連続したＨｉｇｈレベルの
信号には限らない。例えば連続したＨｉｇｈレベルと連
続したＬｏｗレベルが一定時間毎に繰返されるような信
号であっても良い。

【００７７】なお、ここまでに説明した障害箇所特定方
法では、障害が発生すると全ノードが障害の発生を検出
して障害箇所検出の処理を行う。よって障害箇所検出処
理を行って、障害箇所を検出し回復するまでは通常通信
が行われない。例えば通常通信において映像・音声等の
等時性を要求されるデータの通信が行われていた場合、
障害の発生により通信が中断され、音声や映像データが
欠落し、音飛びや映像の欠落といった事が発生する。よ
って、障害が発生した場合でも通常の通信が妨げられな
いようにするために、以下で説明するように“無信号時
間”を設けても良い。図６に示すように通常通信におい
て伝送路上に信号が伝送されない“無信号時間”を設け
る。図６において、６１は特定の信号パターンが通信さ
れる時間、６２は通常のデータ通信が行われる時間、６
３は無信号時間である。図６に示すように無信号時間は
一定周期毎に訪れるので、各ノードは信号を受信しなく
なっても無信号時間の始まるタイミングと終わるタイミ
ングを認識できる。特定の信号パターンの未受信により
障害発生を検出すれば、ノードは前記無信号時間を利用
して、通知信号、特定信号、ＩＤパケット等の各種信号
やパケットを送受信して障害箇所の特定および障害回復
を行う。なお、無信号時間の訪れるタイミングが各ノー
ドで既知であるならば、無信号時間は一定周期毎に訪れ
るものに限らなくてもよい。

【００７８】なお、正常動作時のネットワークの構成状
態を記憶しておいて、障害発生箇所を特定する際に前記
正常動作時のネットワークの構成状態を利用しても良
い。例えば、ループ内のノード接続順がランダムであ
り、従ってループ内において各ノードのノードＩＤがど
ういう順番で並んでいるかが不明である場合には、障害
の発生箇所の直下のノードのノードＩＤを特定するだけ
では不十分な場合がある。そのような時は、正常動作時
のネットワークの構成状態（接続されているノードのノ
ードＩＤの順番）を記憶しておき、障害の発生箇所の直
下のノードのノードＩＤから、障害発生箇所がループ中
において上流から何番めと何番めに位置するノードの間
であるかを特定できる。

【００７９】なお、これまで述べてきたノードの構成に
加えて、図７に示すように各ノードが通常データ送受信
制御手段７９と、スイッチ７７およびスイッチ７８を備
えても良い。ここで、通常データ送受信制御手段７９は
通常時のデータ送受信を制御する。スイッチ７７はＡ側
に接続すると通常データ送受信制御手段７９と受信手段
７６を接続し、Ｂ側に接続すると制御手段７３と受信手
段７６を接続する。スイッチ７８はＡ側に接続すると通
常データ送受信制御手段７９と送信手段７５を接続し、
Ｂ側に接続すると制御手段７３と送信手段７５を接続す
る。通常時にはスイッチ７７およびスイッチ７８が通常
データ送受信制御手段７９と接続（Ａ側に接続）し、通
常のデータ通信が行われる。障害発生時にはスイッチ７
７およびスイッチ７８が制御手段７３と接続（Ｂ側に接
続）し、障害箇所検出用の信号の送受信が行われる。ス
イッチの制御は制御手段７３が行う。制御手段は障害の
発生を検出するとスイッチをＡ側からＢ側に切換え、通
常のデータ送受信を開始する前にスイッチをＢ側からＡ
側に切換える。このようにノードを構成しても本実施の
形態で説明した障害箇所の特定動作は可能であることは
いうまでもない。

【００８０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、図１に示
すような特願平１０−１１３４５９号に開示されている
ネットワークシステムにおいて、障害の発生を検出し、
障害の発生箇所を特定することのできるネットワークシ
ステムおよび障害箇所検出方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるネットワークシ
ステムの構成を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態１におけるネットワークシ
ステムにおいて、断線障害１６が発生した様子を示す図
である。

【図３】本発明の実施の形態１におけるネットワークシ
ステムにおいて、ノード障害１７が発生した様子を示す
図である。

【図４】ＩＤパケットの構成を示す図である。

【図５】Ｗａｉｔ時間の説明をする図である。

【図６】無信号時間を説明する図である。

【図７】スイッチを備えたノードの構成を示す図であ
る。

【図８】従来例を説明する図である。

【図９】従来例の問題点を説明する図である。

【符号の説明】

１００ スレーブノード １０１ マスタノード １１０ スレーブノード １１１ スレーブノード １１２ スレーブノード １２０ スレーブノード １２１ スレーブノード １３ 伝送路 １５ 共通伝達経路 １００１ ノード１００の検出手段 １００２ ノード１００の信号監視手段 １００３ ノード１００の制御手段 １００４ ノード１００の記憶手段 １００５ ノード１００の送信手段 １００６ ノード１００の受信手段 １０１１ ノード１０１の検出手段 １０１２ ノード１０１の信号監視手段 １０１３ ノード１０１の制御手段 １０１４ ノード１０１の記憶手段 １０１５ ノード１０１の送信手段 １０１６ ノード１０１の受信手段 １１０１ ノード１１０の検出手段 １１０２ ノード１１０の信号監視手段 １１０３ ノード１１０の制御手段 １１０４ ノード１１０の記憶手段 １１０５ ノード１１０の送信手段 １１０６ ノード１１０の受信手段 １１１１ ノード１１１の検出手段 １１１２ ノード１１１の信号監視手段 １１１３ ノード１１１の制御手段 １１１４ ノード１１１の記憶手段 １１１５ ノード１１１の送信手段 １１１６ ノード１１１の受信手段 １１２１ ノード１１２の検出手段 １１２２ ノード１１２の信号監視手段 １１２３ ノード１１２の制御手段 １１２４ ノード１１２の記憶手段 １１２５ ノード１１２の送信手段 １１２６ ノード１１２の受信手段 １２０１ ノード１２０の検出手段 １２０２ ノード１２０の信号監視手段 １２０３ ノード１２０の制御手段 １２０４ ノード１２０の記憶手段 １２０５ ノード１２０の送信手段 １２０６ ノード１２０の受信手段 １２１１ ノード１２１の検出手段 １２１２ ノード１２１の信号監視手段 １２１３ ノード１２１の制御手段 １２１４ ノード１２１の記憶手段 １２１５ ノード１２１の送信手段 １２１６ ノード１２１の受信手段 １６ ノード１１２とノード１１１の間の断線障害 １７ ノード１０１のノード障害 １８０ 断線障害１６の発生によりノード１００が送出
するＩＤパケット １８１ 断線障害１６の発生によりノード１１０が送出
するＩＤパケット １８２ 断線障害１６の発生によりノード１２０が送出
するＩＤパケット １９０ ノード障害１７の発生によりノード１００が送
出するＩＤパケット １９１ ノード障害１７の発生によりノード１１０が送
出するＩＤパケット １９２ ノード障害１７の発生によりノード１２０が送
出するＩＤパケット ４１ ＩＤパケット ５１ ループマスタ１００の時間軸 ５２ ループマスタ１１０の時間軸 ５３ ループマスタ１００が障害の発生を検出する時刻 ５４ ループマスタ１００がＩＤパケット送出を開始す
る時刻 ５５ ループマスタ１００がＩＤパケット送出を終了す
る時刻 ５６ ループマスタ１１０が障害の発生を検出する時刻 ５７ ループマスタ１１０がＩＤパケット送出を開始す
る時刻 ５８ ループマスタ１１０がＩＤパケット送出を終了す
る時刻 ６１ 特定の信号パターンが通信される時間 ６２ 通常のデータ通信が行われる時間 ６３ 無信号時間 ７ スイッチを備えたノード ７１ 検出手段 ７２ 信号監視手段 ７３ 制御手段 ７４ 記憶手段 ７５ 送信手段 ７６ 受信手段 ７７ スイッチ ７８ スイッチ ７９ 通常データ送受信制御手段 ８１ 主局 ８２ 回線 ８ａ 端末局 ８ｂ 端末局 ８ｃ 端末局 ８ｄ 端末局

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 俊久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 堺 貴久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 水口 裕二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 GA12 JA10 MB01 5K031 AA08 DA11 EA01 EA09 5K035 AA03 BB03 DD01 EE02 GG02 MM03 MM06 9A001 BB04 CC02 KK56 LL05 LL09

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノードが伝送路により接続され、
   一定時間以内ごとに特定の信号パターンが受信されるネ
   ットワークシステムであって、 伝送路を伝送される信号の有無を検出する信号監視手段
   と、前記特定の信号パターンの受信を検出する検出手段
   を前記ノードが備え、 前記検出手段により前記ノードはネットワークシステム
   の障害発生を検出し、 障害発生を検出した前記各ノードは、ノード間で特定信
   号を送受信して前記特定信号の受信の有無を信号監視手
   段で検出することにより自ノードに隣接する障害箇所の
   有無を判断し、 前記判断した障害箇所をノード間で送受信することによ
   り、前記各ノードがネットワークシステムの障害箇所を
   特定する、ことを特徴とするネットワークシステム。
2. 【請求項２】 ループ接続された複数のノードで構成さ
   れる少なくとも１つのループ、および、単一のノードま
   たはループ接続された複数のノードで構成される１つ以
   上のループが、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部を
   有し一つの入力部より入力する信号が分岐され全ての出
   力部より出力される共通伝達経路に直接接続され、前記
   複数のループのいずれかに含まれた１つのノードがマス
   タノードとなり、前記マスタノードとなるノード以外の
   ノードがスレーブノードとなり、さらに前記各ループに
   おいて最下流のノードが前記各ループのループマスタと
   なり、一定時間以内ごとに特定の信号パターンが受信さ
   れるネットワークシステムであって、 伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力
   する信号監視手段と、前記特定の信号パターンの受信を
   検出する検出手段を前記ノードが備え、 前記検出手段より出力する未検出信号により前記ノード
   はネットワークシステムの障害発生を検出し、 障害発生を検出した前記ノードは、通知信号により障害
   の発生を隣接するノードに通知し、 前記通知信号によりネットワークシステム中の全ノード
   が障害の発生を検出し、 前記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した
   前記ノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、 前記信号監視手段が出力する前記監視信号により前記特
   定信号の未受信を検出したノードは、自ノードの上流に
   おいて障害が発生していると判断して自ループの障害箇
   所をＩＤパケットで前記ループマスタに送信し、 複数の前記各ループマスタは前記ＩＤパケットおよび前
   記監視信号により自ループの障害箇所を判断し、判断し
   た前記自ループの障害箇所をデータの衝突がないように
   ＩＤパケットで送信し、 障害発生を検出した前記ノードは、前記監視信号と前記
   ＩＤパケットに基づきネットワークシステムの障害箇所
   を特定する、 ことを特徴とするネットワークシステム。
3. 【請求項３】 請求項２記載のネットワークシステムに
   おいて、 正常動作時に、マスタノードが各ループマスタ宛に問合
   せパケットを送出して、前記各ループマスタは自ノード
   宛の前記問合せパケットを受信すると応答パケットを送
   出し、前記応答パケットを受信しない場合には障害の発
   生を検出する、ことを特徴とするネットワークシステ
   ム。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載のネットワークシ
   ステムにおいて、 通知信号は、前記特定の信号パターンの受信を妨害する
   信号である、 ことを特徴とするネットワークシステム。
5. 【請求項５】 請求項１ないし３のいずれかに記載のネ
   ットワークシステムにおいて、 全ノードが通常の通信を行わない無信号時間をあらかじ
   め設けておき、 障害発生を検出した前記ノードは、通常のデータ通信を
   妨げないように前記無信号時間中にノード間で送受信す
   べき障害箇所検出および特定のための信号とパケットを
   送受信する、 ことを特徴とするネットワークシステム。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載のネ
   ットワークシステムにおいて、 正常動作時にネットワークシステムの構成状態を記憶し
   ておき、障害発生を検出したノードは、正常動作時に記
   憶しておいた前記構成状態と判断した前記障害箇所に基
   づきネットワークシステムの障害箇所を特定する、 ことを特徴とするネットワークシステム。
7. 【請求項７】 請求項２ないし６のいずれかに記載のネ
   ットワークシステムにおいて、 特定したネットワークシステムの障害箇所に基づき、障
   害が発生したループ中のノードのネットワークシステム
   からの離脱、およびマスタノードが存在するループの障
   害であった場合には代替マスタノードの選定を行う、 ことを特徴とするネットワークシステム。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載のネ
   ットワークシステムにおいて、 各ノードは、 障害検出時の信号送受信を行う制御手段と、 通常時の信号送受信を行う通常データ送受信制御手段
   と、 通常時には前記通常データ送受信制御手段に接続して障
   害発生時には前記制御手段に接続するスイッチとを備え
   る、 ことを特徴とするネットワークシステム。
9. 【請求項９】 複数のノードが伝送路により接続され、
   一定時間以内ごとに特定の信号パターンが受信されるネ
   ットワークシステムにおけるネットワーク端末であっ
   て、 伝送路を伝送される信号を受信する受信手段と、 伝送路を伝送される信号の有無を検出し監視信号を出力
   する信号監視手段と、 前記伝送路上を伝送される特定の信号パターンの受信を
   検出し前記特定の信号パターンが一定時間以上検出され
   ない時に未検出信号を出力する検出手段と、 前記検出手段が出力する前記未検出信号により障害の発
   生を検出し、障害の発生を検出すると通知信号と特定信
   号を出力し、特定信号の未受信により自ノードの上流で
   障害が発生していると判断すればＩＤパケットを出力
   し、監視信号と受信するＩＤパケットから障害の箇所を
   判断する制御手段と、 伝送路へ信号を送出する送信手段と、 自ノードを特定するノードＩＤを記憶する記憶手段とを
   備える、 ことを特徴とするネットワーク端末。
10. 【請求項１０】 複数のノードが伝送路により接続さ
    れ、一定時間以内ごとに特定の信号パターンが受信され
    るネットワークシステムにおいてネットワークシステム
    の障害箇所を特定する障害箇所特定方法であって、 前記ノードは、前記特定の信号パターンを一定時間以上
    受信しないことからネットワークシステムの障害発生を
    検出し、 障害発生を検出した前記各ノードは、ノード間で特定信
    号を送受信して前記特定信号の未受信により自ノードに
    隣接する障害箇所の有無を判断し、 前記判断した障害箇所をノード間で送受信することによ
    り、前記各ノードがネットワークシステムの障害箇所を
    特定する、 ことを特徴とする障害箇所特定方法。
11. 【請求項１１】 ループ接続された複数のノードで構成
    される少なくとも１つのループ、および、単一のノード
    またはループ接続された複数のノードで構成される１つ
    以上のループが、一つ以上の入力部と一つ以上の出力部
    を有し一つの入力部より入力する信号が分岐され全ての
    出力部より出力される共通伝達経路に直接接続され、前
    記複数のループのいずれかに含まれた１つのノードがマ
    スタノードとなり、前記マスタノードとなるノード以外
    のノードがスレーブノードとなり、さらに前記各ループ
    において最下流のノードが前記各ループのループマスタ
    となり、一定時間以内ごとに特定の信号パターンが受信
    されるネットワークシステムにおいてネットワークシス
    テムの障害箇所を特定する障害箇所特定方法であって、 前記ノードは、前記特定の信号パターンを一定時間以上
    受信しないことからネットワークシステムの障害発生を
    検出し、 障害発生を検出した前記ノードは、通知信号により障害
    の発生を隣接するノードに通知し、 前記通知信号によりネットワークシステム中の全ノード
    が障害の発生を検出し、 前記各ループのそれぞれにおいて、障害発生を検出した
    前記ノードは特定信号を隣接ノードへ送信し、 前記特定信号の未受信により自ノードの上流において障
    害が発生していると判断して自ループの障害箇所をＩＤ
    パケットで前記ループマスタに送信し、 複数の前記各ループマスタは前記ＩＤパケットおよび前
    記監視信号により自ループの障害箇所を判断し、判断し
    た前記自ループの障害箇所をデータの衝突がないように
    ＩＤパケットで送信し、 障害発生を検出した前記ノードは前記監視信号と前記Ｉ
    Ｄパケットに基づきネットワークシステムの障害箇所を
    特定する、 ことを特徴とする障害箇所特定方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の障害箇所特定方法に
    おいて、 正常動作時に、マスタノードが各ループマスタに正常に
    動作しているかを問合せて、ループマスタは前記問合せ
    に対して応答し、前記応答がない場合には障害の発生を
    検出する、 ことを特徴とする障害箇所特定方法。
13. 【請求項１３】 請求項１１または１２記載の障害箇所
    特定方法において、 通知信号は、前記特定の信号パターンの受信を妨害する
    信号であることを特徴とする障害箇所特定方法。
14. 【請求項１４】 請求項１０ないし１２のいずれかに記
    載の障害箇所特定方法において、 全ノードが通常の通信を行わない無信号時間をあらかじ
    め設けておき、 障害発生を検出した前記ノードは、通常のデータ通信を
    妨げないように前記無信号時間中にノード間で送受信す
    べき障害箇所検出および特定のための信号とパケットを
    送受信する、 ことを特徴とする障害箇所特定方法。
15. 【請求項１５】 請求項１０ないし１４のいずれかに記
    載の障害箇所特定方法において、 正常動作時にネットワークシステムの構成状態を記憶し
    ておき、障害発生を検出すると、正常動作時に記憶して
    おいた前記構成状態と判断した前記障害箇所に基づきネ
    ットワークシステムの障害箇所を特定する、 ことを特徴とする障害箇所特定方法。
16. 【請求項１６】 請求項１１ないし１５のいずれかに記
    載の障害箇所特定方法により特定したネットワークの障
    害箇所に基づき、 障害が発生したループ中のノードのネットワークシステ
    ムからの離脱、およびマスタノードが存在するループの
    障害であった場合には代替マスタノードの選定を行う、 ことを特徴とする障害箇所特定および障害回復方法。