JP3492558B2 - リング型ネットワークシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はリング型ネットワ
ークシステムに係り、特にノード間の伝送路にＳＤＨ
（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒ
ａｒｃｈｙ）網を使用するリング型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】近年、伝送路として光ファイバの普及が
進み、ネットワークシステムにおける情報信号側のビッ
トレートの増大にネットワーク側のビットレートが対応
できるようになった。このため、予めネットワーク全体
を同期化させて情報信号側のビットレートとネットワー
ク側のビットレートとを正確に合わせて情報信号の多重
化を行うことが有効となり、このような同期多重化技術
であるＳＤＨを使ったネットワークシステムが主流とな
っている。

【０００３】上記のようなＳＤＨ網をマスタノードと複
数のスレーブノードとの間に使用したリング型ネットワ
ークシステムにおいて、データの伝送にＳＴＭ（Ｓｙｎ
ｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）フレ
ームが使用される。このＳＴＭフレームうちＳＤＨにお
けるデータ伝送の基本フレームはＳＴＭ−１（Ｓｙｎｃ
ｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ−ｌｅｖ
ｅｌ １）と呼ばれ、２４３０バイトを１５５．５２Ｍ
ｂｐｓで伝送される。

【０００４】ＤＨ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈ
ｙ）の０次群信号を上記ＳＴＭ−１まで多重化する過程
について説明する。電話音声などの８ビット１回線（チ
ャネル）分を６４ｋｂｐｓで伝送するフレームはＤＨの
０次群信号と呼ばれており、このＤＨの０次群信号を２
４回線（チャネル）分多重し、１ビット加えたものを
１．５４４Ｍｂｐｓで伝送する多重化信号をＤＨの１次
群信号と呼んでいる。ネットワークシステムにおける多
重化は、上記ＤＨの０次群信号を多数集めて一度に多重
化するのではなく、幾つかを集めて多重化しその多重化
した信号をさらに幾つか集めて多重化するようなことを
繰り返す手法がとられている。その幾つかを以下に説明
する。

【０００５】ＤＨの０次群信号の８ビットを２４回線
（チャネル）集め、これに１ビット加えることで、上記
ＤＨの１次群信号となる。回線の監視や保守に必要な２
バイトのオーバヘッドと余分の７ビットとを、上記ＤＨ
の１次群信号に付加して２７バイトのＶＣ−１（Ｖｉｒ
ｔｕａｌ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ−１）と呼ばれる多重化
の階層フレームを構成する。このＶＣ−１フレームを２
８個多重して９バイトのオーバヘッドを付加したものが
ＶＣ−３と呼ばれる多重化の階層フレームで、さらに、
このＶＣ−３フレームに１８バイトを付加し、これを３
個多重すると２３４９バイトとなり、これに８１バイト
のオーバヘッドを付加すると２４３０バイトのＳＴＭ−
１フレームとなる。

【０００６】また、上記の他にも０次群信号の６４ｋｂ
ｐｓの音声回線を３０回線（チャネル）集めて３０バイ
ト多重して２．０４８Ｍｂｐｓのフレームを構成し、こ
れを４個多重して８．４４８Ｍｂｐｓのフレームを構成
し、さらに、このフレームを４個多重して３４．３６８
Ｍｂｐｓのフレームを構成し、さらに、このフレームを
４個多重して１３９．２６４Ｍｂｐｓのフレームを構成
して、これに９バイトのオーバヘッドを付加してＶＣ−
４（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ−４）と呼ば
れる多重化の階層フレームを構成し、これにオーバヘッ
ドを付加して伝送速度１５５．５２ＭｂｐｓのＳＴＭ−
１フレームを構成する。

【０００７】従来のリング型ネットワークシステムにお
いて、上記のようなＳＴＭ−１フレームにてデータの伝
送を行う場合、スレーブノードは受信したＳＴＭ−１フ
レームに従属同期し、自ノードに接続された回線データ
をＳＴＭ−１フレームのデータ部分から分離／多重した
後に伝送路を介して次位のスレーブノードまたはマスタ
ノードに送出する。さらに、マスタノードは受信したＳ
ＴＭ−１フレームとマスタノード自身で生成した時分割
フレームとの間でリング遅延補正を行うようにし、マス
タノードとスレーブノードとの間の伝送路又はスレーブ
ノードとスレーブノードとの間の伝送路における一部ま
たは全部にＳＤＨ網を利用していた。リング内のデータ
伝送のクロック源となるクロックマスタノードは、予め
スイッチなどで設定されたものであった。

【０００８】上記のようなＳＤＨ網を使用したリング型
ネットワークシステムでは、これに使用するＳＴＭ−１
フレーム内のＶＣ−４のＰＯＨ（Ｐａｓｓ ＯｖｅｒＨ
ｅａｄ）におけるＨ４ポインタをマルチフレームの同期
パターンとしているため、ＳＴＭ−１フレームは任意の
フレーム数のマルチフレームに対応しておらず、ＩＴＵ
−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎ）で定められた４フレームを１マルチフ
レームとするもの、又は２４フレームを１マルチフレー
ムとするものに限られていた。

【０００９】本発明に関連するものとして特開平５−１
４５５６６号公報があり、ここには１マルチフレームを
２０フレームとする方式が開示されており、具体的には
ＳＴＭ−１フレーム内のＣ４中の１タイムスロットにマ
ルチフレーム同期パターンとして１マルチフレームを２
０フレームとする情報を多重するものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のリング型ネット
ワークシステムは以上のように構成されているので、Ｄ
Ｈの０次群信号から階層的に多重化していく必要があ
り、この０次群信号を一度にＳＴＭ−１フレームに多重
することができなかった。このため階層多重するための
ＬＳＩを複数段経由する必要があり回路的に増加すると
いう課題があった。

【００１１】また、一般的にマルチフレームに対応した
端末インタフェースを使用する場合に、その端末インタ
フェース毎に対応する１マルチフレームのフレーム単位
が異なると、これに合わせて認識するフレーム単位を変
更することが必要となる。しかし、ＳＴＭ−１フレーム
は上述のように１マルチフレームが４または２４フレー
ム単位にしか対応しておらず、端末インタフェース毎に
対応した任意のフレーム単位のマルチフレームで伝送を
行うことができないという課題があった。

【００１２】さらに、ＳＴＭ−１フレームを使用する従
来のリング型ネットワークシステムでは、ネットワーク
の同期の時間基準となるクロックマスタノードは予め設
定されていたので、このクロックマスタノードに故障が
生じた場合に他のノード間のデータ伝送も行えなくなる
という課題があった。

【００１３】さらに、ＳＴＭ−１のマルチフレームを実
現すると、各ノードでマルチフレームの遅延補正が行わ
れ、ノード内での遅延時間が増えるという課題があっ
た。

【００１４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、マルチフレームのフレーム単位を
可変としたＳＴＭフレームを提供し、クロックマスタノ
ードとなるノードを可変として、クロックマスタに適し
たノードを自動的に判別する機能を設け、ノード内の遅
延時間を極力抑えたリング型ネットワークシステムを得
ることを目的とする。

【００１５】

【００１６】

【課題を解決するための手段】 この発明に係るリング型
ネットワークシステムは、複数のノードの各々は、リン
グ内に接続されたノードの動作クロックの優先順位を示
すノード優先順位が予め設定されており、ノード優先順
位をペイロードの所定位置に多重した時分割多重フレー
ムを生成して他のノードに送信するノード優先順位多重
手段と、自ノードに予め設定されたノード優先順位と受
信した時分割多重フレームのペイロードから検出したノ
ード優先順位とを比較するノード優先順位比較手段と、
このノード優先順位比較手段の比較結果に基づいて自ノ
ードのノード優先順位を設定するノード優先順位設定手
段とを備え、ノード優先順位多重手段は、動作開始時に
自ノードに予め設定されたノード優先順位を、時分割多
重フレームのペイロードの所定位置に多重して自ノード
の動作クロックで送信し、ノード優先順位設定手段は、
時分割多重フレームを受信するとノード優先順位比較手
段の比較結果で優先順位が高いノード優先順位をノード
優先順位多重手段に送信させ、優先順位が所定回数連続
して同値を示すと、自ノードをクロックマスタノードと
するものである。

【００１７】この発明に係るリング型ネットワークシス
テムは、最高位のノード優先順位が設定されるノード
は、任意のフレーム数のマルチフレームに対応した端末
回線と接続し、端末回線に対応するマルチフレームの構
成フレームに各々対応させたマルチフレーム番号を、時
分割多重フレームのペイロードの所定位置に多重して、
時分割多重フレームのマルチフレームを生成するマルチ
フレーム生成手段を備えたマルチフレームマスタノード
であり、複数のノードの各々は、マルチフレームを受信
すると該マルチフレームを構成する時分割多重フレーム
のペイロードの所定位置からマルチフレーム番号を検出
して、任意のフレーム数のマルチフレームを認識するマ
ルチフレーム番号認識手段を備えるものである。

【００１８】この発明に係るリング型ネットワークシス
テムは、複数のノードのうち少なくとも一つが任意のフ
レーム数のマルチフレームに対応した端末回線と接続
し、この端末回線に対応するマルチフレームの構成フレ
ームに各々対応させたマルチフレーム番号を、時分割多
重フレームのペイロードの所定位置に多重して、時分割
多重フレームのマルチフレームを生成するマルチフレー
ム生成手段を備えたマルチフレームマスタノードと、複
数のノードの各々に設けられ、マルチフレームを受信す
ると、該マルチフレームを構成する時分割多重フレーム
のペイロードの所定位置からマルチフレーム番号を検出
して、任意のフレーム数のマルチフレームを認識するマ
ルチフレーム番号認識手段とを備え、クロックマスタノ
ードを除いた全てのノードが時分割多重フレームのマル
チフレームを受信すると１フレーム以上保持することな
く、マルチフレームの送信を行うものである。

【００１９】この発明に係るリング型ネットワークシス
テムは、ノード優先順位を一括管理するノード優先順位
管理手段を備えるものである。

【００２０】この発明に係るリング型ネットワークシス
テムは、複数のノードの各々は、リング内に接続された
ノードの動作クロックの優先順位を示すノード優先順位
が予め設定されており、ノード優先順位をペイロードの
所定位置に多重した時分割多重フレームを生成して他の
ノードに送信するノード優先順位多重手段と、自ノード
に予め設定されたノード優先順位と受信した時分割多重
フレームのペイロードから検出したノード優先順位とを
比較するノード優先順位比較手段と、このノード優先順
位比較手段の比較結果に基づいて自ノードのノード優先
順位を設定するノード優先順位設定手段とを備え、クロ
ックマスタノードの次位のノードは、クロックマスタノ
ードに障害が発生すると、該クロックマスタノードを切
り離して上記二重伝送路によるネットワークを形成し、
該ネットワークに接続された他のノードに障害検出信号
を送信し、ネットワークに接続された各ノードは、自ノ
ードに予め設定されたノード優先順位をペイロードの所
定位置に多重した時分割多重フレームを生成して他のノ
ードに自ノードの動作クロックで送信し、時分割多重フ
レームを受信するとノード優先順位比較手段によって自
ノードに予め設定されたノード優先順位と時分割多重フ
レームのペイロードから検出したノード優先順位とを比
較し、ノード優先順位設定手段によってノード優先順位
比較手段の比較結果で優先順位が高いノード優先順位を
ノード優先順位多重手段に送信させ、優先順位が所定回
数連続して同値を示すと、自ノードを新たなクロックマ
スタノードとするものである。

【００２１】この発明に係るリング型ネットワークシス
テムは、クロックマスタノードは、外部からの動作クロ
ックを入力する外部クロック入力手段と、外部からの動
作クロックと自ノードの動作クロックとを選択設定する
動作クロック選択設定手段と、外部からの動作クロック
が正常である場合には、自ノードのノード優先順位を最
高順位とし、異常がある場合にはノード優先順位の優先
順位を下げるノード優先順位制御手段とを更に備えたこ
とを特徴とするものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるリ
ング型ネットワークシステムの構成を示すブロック図で
ある。図において、１はマスタノード２やスレーブノー
ド３，４を結ぶネットワーク伝送路であり、ＳＤＨ分割
多重方式に準拠したフレームを使用する。２はマスタノ
ードで、この実施の形態１においてはリング内のデータ
伝送の時間的基準となる網同期クロックを決定するクロ
ックマスタノード（スイッチなどで設定）であり、後述
するマルチフレームマスタノードでもある。３は端末回
線インタフェース５を持たないスレーブノード、４は端
末回線インタフェース５を持つスレーブノードである。
これらのスレーブノード３，４はマスタノード２の動作
クロックに従って動作する。５は端末回線インタフェー
スであり、図示の例では端末回線をＩＴＵ−ＴＧ．７０
３で規定されたデータ回線とする。６は端末回線インタ
フェース５と接続した回線伝送路、７はＴＤＭ（Ｔｉｍ
ｅＤｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）装置であ
り、一定の時間（フレーム）に複数のディジタル信号
（バイト）を高速化し多重化する。８はマスタノード２
の自らのタイミングでマルチフレームの構成フレームに
各々対応させたマルチフレーム番号を生成するマルチフ
レーム生成部であり、マルチフレーム生成手段を構成す
る。このようにマルチフレーム生成部８を有してマルチ
フレーム番号を生成するノードをマルチフレームマスタ
ノードとする。９は各ノードのマルチフレームの送受信
処理を行うマルチフレーム送受信部であり、この一部が
マルチフレーム番号認識手段を構成する。

【００２３】図２はこの発明のリング型ネットワークシ
ステムに使用するＳＴＭ−１フレームの構成図である。
前述したようにＳＤＨ分割多重方式に準拠したＳＴＭ−
１フレームは２４３０バイト＝２７０バイト×９行の大
きさを持つ。この構成は左側の９バイト×９行の部分で
あるＳＯＨ（Ｓｅｃｔｉｏｎ ＯｖｅｒＨｅａｄ)と、
２６１バイト×９行の部分であるペイロードからなる。
上記ＳＯＨは伝送区間（セクション）や多重化区間の状
態を管理したり、保守するための信号を入れる部分であ
り、フレームパターンを示すＡ１，Ａ２やＳＴＭ識別子
であるＣ１などから構成されている。ペイロードはデー
タを格納する領域で、既存のＤＨ信号を多重化したもの
は全てここに格納される。図２においてペイロードの先
頭９バイトの領域は後述するマルチフレーム番号が多重
されるマルチフレーム番号部や実施の形態２で説明する
ノード優先順位が多重されるノード優先順位番号部など
からなる。

【００２４】図３はこの発明の実施の形態１によるリン
グ型ネットワークシステムのノード内の構成を示すブロ
ック図である。図において、１０は受信したＳＴＭ−１
フレームのフレーム同期を検出（動作クロック受信）す
るＳＴＭ−１フレーム同期検出部、１１はＳＴＭ−１フ
レームのＳＯＨの解析を行うＳＴＭ−１終端部、１２は
受信したＳＴＭ−１フレームからマルチフレーム番号を
抽出するマルチフレーム同期検出部である。これらＳＴ
Ｍ−１フレーム同期検出部１０、ＳＴＭ−１終端部１１
及びマルチフレーム同期検出部１２にてマルチフレーム
番号認識手段としてマルチフレーム送受信部９を構成す
る。１３は多重分離メモリ部１４とともにマルチフレー
ム同期検出部１２の抽出したマルチフレーム番号に応じ
て受信処理を行う遅延補正フレーム／マルチフレームパ
ルス生成部で、１５はマルチフレームの同期パターンを
生成し送信側へ出力するマルチフレーム同期パターン挿
入部である。

【００２５】１６はＳＯＨ付加部、１７はＳＴＭ−１フ
レーム同期パターン付加部である。ＳＴＭ−１フレーム
同期パターン付加部１７は送信するディジタル信号のＳ
ＴＭ−１フレームのＳＯＨに送信する多重化信号のフレ
ーム情報の付加を行う。マスタノード２において上記構
成要素からなるマルチフレーム生成手段、マルチフレー
ム番号認識手段などによってマルチフレーム生成部８は
構成される。５ａ，５ｂは端末回線インタフェース５を
構成する受信側、送信側の端末回線インタフェースで、
スレーブノード３の場合は省略される。

【００２６】次に動作について説明する。図１に示すよ
うにＴＤＭ７から送信された多重化信号は、回線伝送路
６を通り、端末回線インタフェース５で終端される。こ
こで、図示の例では端末回線がＩＴＵ−ＴＧ．７０３に
対応した１．５４４Ｍｂｐｓのデータであるので、その
先頭ビット（フレーム同期ビット：Ｆビット）において
２４フレーム又は１２フレームで１マルチフレームを構
成するように規定されている。１マルチフレームが１２
フレーム（２４フレーム）であると、その先頭から６フ
レーム目、１２フレーム目、（１８フレーム目、２４フ
レーム目）のＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａ
ｎｔ Ｂｉｔ）が信号用ビットとなる。これより、上記
信号用ビットを認識するためにはマルチフレームを６フ
レーム構成とすれば良い。

【００２７】端末回線インタフェース５からディジタル
データを得たマスタノード２は、端末回線がＩＴＵ−Ｔ
Ｇ．７０３に対応したデータであることから自らのタイ
ミングで６フレーム分の０〜５のマルチフレーム番号を
マルチフレーム生成部８で生成する。マルチフレーム番
号（０〜５）を端末回線側の６フレーム毎の信号用ビッ
トと合うように６フレーム毎に図２に示したペイロード
の先頭９バイトに格納して送信する。スレーブノード
３，４では受信したＳＴＭ−１フレームに従属同期（実
施の形態１ではマスタノード２をクロックマスタノード
に設定している）し、このマルチフレーム番号を自ノー
ドのマルチフレーム番号とし、マルチフレーム番号から
上記端末回線側の信号用ビットを認識することができ
る。

【００２８】上記の動作を図３に沿って具体的に説明す
る。各ノードにＳＴＭ−１フレームで構成されたマルチ
フレームが受信されると、ＳＴＭ−１フレーム同期検出
部１０によってフレーム同期をとられ、ＳＴＭ−１終端
部１１においてＳＴＭ−１フレームのＳＯＨの解析を行
って該フレーム内の相対的位置を識別し、多重化信号の
先頭位置即ちペイロードの先頭位置を示す情報を抽出す
る。このペイロードの先頭位置を示す情報に基づいてマ
ルチフレーム同期検出部１２がペイロードの先頭９バイ
トのマルチフレーム番号部に多重されたマルチフレーム
番号を抽出する。

【００２９】受信ＳＴＭ−１フレームのマルチフレーム
番号（６フレーム毎の信号用ビットに対応する）に応じ
て遅延補正フレームパルス／マルチフレームパルス生成
部１３及び多重分離メモリ部１４が受信したＳＴＭ−１
フレームの多重化信号の受信処理を行う。このとき、各
ノードのデータの中継により受信側ＳＴＭ−１フレーム
のマルチフレーム番号と送信側ＳＴＭ−１フレームのマ
ルチフレーム番号に一定期間遅延が生じるため、遅延補
正フレームパルス／マルチフレームパルス生成部１３に
おいて送信側に応じたマルチフレームパルスを生成す
る。また、多重分離メモリ部１４は受信したＳＴＭ−１
フレームのマルチフレーム番号に応じて、受信したＳＴ
Ｍ−１フレームの多重化信号から所定の信号系列を分離
し、逆に遅延補正された上記マルチフレームパルスに同
期して信号系列の時分割多重を行い、受信側のＳＴＭ−
１フレームのデータと送信側のＳＴＭ−１フレームのデ
ータとの遅延補正を行う。さらにスレーブノード４では
抽出されたマルチフレーム番号に応じて端末回線インタ
フェース５ａ，５ｂとデータの送受を行う。

【００３０】次位のノードへの多重化データの送信処理
について説明する。スレーブノード３，４においては、
マルチフレーム同期パターン挿入部１５及び遅延補正フ
レームパルス／マルチフレームパルス生成部１３で送信
タイミングを生成する。具体的には、受信マルチフレー
ムパルスから多重分離メモリ部１４はデータの多重挿入
を行って送信マルチフレームパルスを生成しマルチフレ
ーム同期パターン挿入部１５へ出力する。送信マルチフ
レームパルスを入力したマルチフレーム同期パターン挿
入部１５は、上記送信マルチフレームパルスを基にして
送信データのＳＴＭ−１のペイロード先頭９バイトにあ
たる部分にマルチフレーム番号を挿入し、送信マルチフ
レーム同期パターンが生成される。

【００３１】マスタノード２においては、受信マルチフ
レームパルスを受信した遅延補正フレームパルス／マル
チフレームパルス生成部１３は、受信ＳＴＭ−１フレー
ムとマスタノード２自身が生成した送信ＳＴＭ−１フレ
ームとの遅延補正を行った後に遅延補正後の送信マルチ
フレームパルスなどを多重分離メモリ部１４へ出力す
る。多重分離メモリ部１４は送信マルチフレームパルス
にデータの多重挿入を行ってマルチフレーム同期パター
ン挿入部１５へこの送信マルチフレームパルスを出力す
る。送信マルチフレームパルスを受信したマルチフレー
ム同期パターン挿入部１５は、上記送信マルチフレーム
パルスを基にして送信データのＳＴＭ−１のペイロード
先頭９バイトにあたる部分にマルチフレーム番号を挿入
し、送信マルチフレーム同期パターンが生成される。

【００３２】多重分離メモリ部１４で所定の信号を多重
化した送信マルチフレーム同期パターンは、ＳＯＨ付加
部１６において図２のＡ１，Ａ２，Ｃ１以外のＳＯＨが
付加され、ＳＴＭ−１フレーム同期パターン付加部１７
で図２のＡ１，Ａ２，Ｃ１のＳＯＨが付加されて送信Ｓ
ＴＭ−１フレームのマルチフレームを構成して次ノード
に送信される。

【００３３】以上のようにマルチフレーム番号はマスタ
ノード２の自ノードタイミングで生成され、ＳＴＭ−１
フレームの端末回線側の信号用ビットと合うように６フ
レーム毎に図２に示したペイロードの先頭９バイトに格
納されて送信される。一方、スレーブノード３，４では
受信したＳＴＭ−１フレームのマルチフレーム番号に対
応して、送信ＳＴＭ−１フレームのマルチフレーム同期
パターンを生成するので、全てのノードが同一の同期パ
ターンによりマルチフレームの同期をとることができ
る。

【００３４】なお、上記実施の形態ではマルチフレーム
を６フレームとしたが、マルチフレームのフレーム数は
６に限らず、ノードに接続した端末回線に対応した任意
のフレーム数のマルチフレームに対応することができ
る。

【００３５】また、上記実施の形態ではＳＴＭ−１フレ
ームのペイロードに格納されたマルチフレーム番号で同
期をとるので、そのＳＴＭ−１フレームのペイロードに
ＰＯＨで規定されるＶＣからなる階層構造でデータを多
重化しない構成であっても対応することができる。

【００３６】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、任意のフレーム数のマルチフレームに対応した端末
回線と、この端末回線に対応するマルチフレームの構成
フレームに各々対応させたマルチフレーム番号を、リン
グ内のデータ伝送に用いる時分割多重フレームであるＳ
ＴＭ−１フレームのペイロードの所定位置に多重して、
ＳＴＭ−１フレームのマルチフレームを生成するマルチ
フレーム生成手段としてマルチフレーム生成部８を備え
たマルチフレームマスタノードであるマスタノード２
と、複数のノードの各々に設けられ、マルチフレームを
受信すると、該マルチフレームを構成するＳＴＭ−１フ
レームのペイロードの所定位置からマルチフレーム番号
を検出して、任意のフレーム数のマルチフレームを認識
するマルチフレーム番号認識手段としてのマルチフレー
ム送受信部９とを備えたので、ＤＨの０次群信号である
６４ｋｂｐｓの信号などを直接ＳＴＭ−１フレームのペ
イロードに多重する構成でも既存端末装置で使用されて
いた各種のフレーム単位のマルチフレームに対応するこ
とが可能となる。詳細に説明すると、マルチフレームの
同期をとるのにＳＴＭ−１フレームのペイロードに多重
されたマルチフレーム番号を使用するため、ＰＯＨを有
したＶＣによる階層構造を構成する必要がない。これに
より、マルチフレームのフレーム数を変換する変換装置
などを必要とせず容易に既存端末装置と接続することが
できる。さらに、階層多重するためのＬＳＩを複数段経
由する必要がなく回路的に増加することがない。さら
に、接続された端末回線に応じてマルチフレームマスタ
ノードを決定すれば、任意のフレーム数のマルチフレー
ムに対応することができるリング型ネットワークシステ
ムを提供することができる。

【００３７】実施の形態２．上記実施の形態１ではマル
チフレームマスタノードであるマスタノード２がリング
内のクロック源であるクロックマスタノードとなるよう
に予め設定されていたが、この実施の形態２は、リング
内に接続された各ノードにノード間の動作クロックの優
先順位を示すノード優先順位を設定しておき、これをリ
ング内に多重することによりクロックマスタノードとし
て最適なノードを判定するようにしたものである。

【００３８】図４はこの発明の実施の形態２によるリン
グ型ネットワークシステムの構成を示すブロック図であ
る。図において、２’は自ノードの動作クロックでリン
グ内の接続された他のノードを動作させるクロックマス
タノード、３’は端末回線インタフェース５を持たない
スレーブノード、４’は端末回線インタフェース５を持
つスレーブノードである。１８は自ノードに設定された
ノード優先順位を送信したり、受信したノード優先順位
と自ノードのそれとを比較して優先順位の高い方を自ノ
ードのノード優先順位に設定し、且つこのノード優先順
位を他ノードに送信するノード優先順位送受信部であ
る。ノード優先順位多重手段やノード優先順位比較手段
などがこのノード優先順位送受信部を構成する。なお、
図１と同一の構成要素は同一符号を付し重複する説明を
省略する。

【００３９】図５はこの発明の実施の形態２によるリン
グ型ネットワークシステムの各ノードの構成を示すブロ
ック図である。図において、１０’は受信したＳＴＭ−
１フレームのフレーム同期を検出（動作クロック受信）
するＳＴＭ−１フレーム同期検出部、１１’はＳＴＭ−
１フレームのＳＯＨの解析を行うＳＴＭ−１終端部、１
４’はＳＴＭ−１フレームのペイロードにデータを多重
分割する多重分離メモリ部である。１６’はＳＯＨ付加
部、１７’はＳＴＭ−１フレーム同期パターン付加部で
ある。ＳＯＨ付加部１６’及びＳＴＭ−１フレーム同期
パターン付加部１７’はノード優先順位比較部２２が図
２に示したノード優先順位番号部にノード優先順位を多
重したペイロードにＳＯＨを付加してＳＴＭ−１フレー
ムとする。これらＳＯＨ付加部１６’及びＳＴＭ−１フ
レーム同期パターン付加部１７’がノード優先順位多重
手段としてノード優先順位送受信部１８を構成する。５
ａ’，５ｂ’は端末回線インタフェース５を構成する受
信側、送信側の端末回線インタフェースで、スレーブノ
ード３’の場合は省略される。

【００４０】２０は受信したＳＴＭ−１フレームのペイ
ロードのノード優先順位番号部からノード優先順位を抽
出するノード優先順位抽出部、２１はノード優先順位を
設定するノード優先順位設定手段であるノード優先順位
設定部、２２は受信したＳＴＭ−１フレームのノード優
先順位と自ノードに予め設定されたノード優先順位とを
比較するノード優先順位比較手段に対応するノード優先
順位比較部である。２３はクロック選択部であって、ノ
ード優先順位比較部２２の比較結果に基づいて動作クロ
ックをクロック生成部２４に生成させる。

【００４１】次にこの実施の形態２によるリング型ネッ
トワークシステムのクロックマスタノード判別動作につ
いて説明する。各ノードにはノード間の動作クロックの
優先順位を示す０〜２５５のノード優先順位が予め設定
されている。また、電源投入時、即ちこの実施の形態２
によるリング型ネットワークシステムの立ち上げ時に
は、リング内に接続された全てのノードが自ノードの動
作クロックで動作するクロックマスタノードとなるよう
に設定されている。このとき、リング内に接続された各
々のノードにおいて自ノードに予め設定されているノー
ド優先順位をノード優先順位比較部２２がペイロードの
所定位置（図２の例ではペイロードの先頭９バイトのノ
ード優先順位番号部）に多重し、ＳＯＨ付加部１６’及
びＳＴＭ−１フレーム同期パターン付加部１７’が上記
ペイロードにＳＯＨを付加して時分割多重フレームであ
るＳＴＭ−１フレームを生成する。このＳＴＭ−１フレ
ームをクロックマスタノード２’は自ノードのタイミン
グで次位のノードに送出する。

【００４２】上記ＳＴＭ−１フレームを受信した次位ノ
ードにおいて、ＳＴＭ−１フレーム同期検出部１０’に
よってフレーム同期（動作クロック受信）をとって、Ｓ
ＴＭ−１終端部１１’においてＳＴＭ−１フレームのＳ
ＯＨの解析を行って該フレーム内の相対的位置を識別
し、多重化信号の先頭位置即ちペイロードの先頭位置を
示す情報を抽出する。このペイロードの先頭位置を示す
情報に基づいてノード優先順位抽出部２０がペイロード
の先頭９バイトのノード優先順位番号部に多重されたノ
ード優先順位を抽出する。このＳＴＭ−１フレームから
抽出したノード優先順位は、ノード優先順位比較部２２
へ出力され、これと自ノードに予め設定されたノード優
先順位との優先順位の高低が比較される。

【００４３】ノード優先順位比較部２２によるノード優
先順位の比較において、ＳＴＭ−１フレームから検出し
たノード優先順位が予め設定されたノード優先順位より
優先順位が低い場合には、予め設定されたノード優先順
位をＳＴＭ−１フレームのペイロードのノード優先順位
番号部に多重して更に次位のノードへ送信し、ＳＴＭ−
１フレームから検出したノード優先順位が予め設定され
たノード優先順位より優先順位が等しいか高い場合に
は、ＳＴＭ−１フレームから検出したノード優先順位を
ＳＴＭ−１フレームのペイロードのノード優先順位番号
部に多重して更に次位のノードへ送信する。このように
することでリング内に多重されるノード優先順位の優先
順位が上がっていく。そして、ＳＴＭ−１フレームから
検出したノード優先順位と予め設定されたノード優先順
位とが所定回数等しい値を示すと、予め設定されている
ノード優先順位が最高位であるノードと判断し、このノ
ードをクロックマスタノードと判定して、ノード優先順
位比較部２２がクロック選択部２３を制御して動作クロ
ックをクロック生成部２４に生成させる。リング内に接
続された他のノードはこのノードから送信されたＳＴＭ
−１フレームからＳＴＭ−１フレーム同期検出部１０’
が検出した受信クロックにより動作するクロックスレー
ブノードとなる。

【００４４】上記した所定回数は、リング内のデータの
中継遅延としてノード内のメモリでの遅延と伝送路での
遅延とを計算し、リング内に接続された全てのノードに
データが行き渡る時間を算出して決定される。この回数
はシステムの構成（リング内に何ノードつなぐように設
計するか）により変化するもので、上記実施の形態では
最大の数として１２８回としている。

【００４５】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、複数のノードの各々はリング内に接続されたノード
の動作クロックの優先順位を示すノード優先順位が予め
設定されており、ノード優先順位をペイロードの所定位
置に多重したＳＴＭ−１フレームを生成して、このＳＴ
Ｍ−１フレームを他のノードに送出するＳＯＨ付加部１
６’及びＳＴＭ−１フレーム同期パターン付加部１７’
などのノード優先順位多重手段と、自ノードに予め設定
されたノード優先順位とＳＴＭ−１フレームのペイロー
ドから検出したノード優先順位とを比較するノード優先
順位比較手段であるノード優先順位比較部２２と、この
ノード優先順位比較部２２の比較結果に基づいて自ノー
ドのノード優先順位を設定するノード優先順位設定部２
１を備え、ノード優先順位多重手段は動作開始時に自ノ
ードに設定されたノード優先順位を、ＳＴＭ−１フレー
ムのペイロードの所定位置に多重して自ノードの動作ク
ロックで送出し、ノード優先順位設定部２１は、ノード
優先順位比較部２２の比較結果で優先順位が高いノード
優先順位をノード優先順位多重手段に送信させ、優先順
位が所定回数連続して同値を示すと、自ノードをリング
内に接続した他のノードを自ノードの動作クロックで動
作させるクロックマスタノードとするので、リング内に
接続されたノードのうちクロック源として最も適してい
る度合いに応じてノード優先順位を設定しておけば、ク
ロックマスタノード２’が電源障害などで機能しなくな
った場合などにクロックマスタノードとして最適のノー
ドを判別し決定することができ、ノード間の通信を確保
することができる。

【００４６】実施の形態３．この実施の形態３は上記実
施の形態１および実施の形態２によるリング型ネットワ
ークシステムにおける機能を併せ持つようにしたもので
ある。

【００４７】図６はこの発明の実施の形態３によるリン
グ型ネットワークシステムの構成を示すブロック図であ
る。図において、２’’は上記実施の形態１におけるマ
ルチフレームマスタノードおよび実施の形態２によるク
ロックマスタノードの機能を併せ持つマスタノード、
３’’は端末回線インタフェース５を持たないスレーブ
ノード、４’’は端末回線インタフェース５を持つスレ
ーブノードである。８’はマスタノード２’’の自らの
タイミングでマルチフレームの構成フレームに各々対応
させたマルチフレーム番号を生成するマルチフレーム生
成部であり、マルチフレーム生成手段を構成する。２８
は図３におけるマルチフレーム同期検出部１０、遅延補
正フレームパルス／マルチフレームパルス生成部１３及
びマルチフレーム同期パターン挿入部１５の機能と図５
におけるノード優先順位抽出部２０、ノード優先順位設
定部２１及びノード優先順位比較部２２の機能とを併せ
持つ制御情報受信部である。なお、この他の構成要素に
ついては図１と同一であり、同一符号を付して重複する
説明を省略する。

【００４８】次に動作について説明する。ここでは、ク
ロックマスタノード及びマルチフレームマスタノードの
機能を併せ持つマスタノード２’’の決定動作について
説明する。先ず、上記実施の形態２と同様にしてクロッ
クマスタノードを決定する。このとき、リング内に接続
された各ノードに対してクロック源として最も適してい
る度合いに応じてノード優先順位を設定し、且つこのク
ロック源として最も適しているノードがマルチフレーム
マスタノードとしても機能するように、優先順位の高い
ノードにマルチフレーム生成部８’を設置しておく。こ
のようにすることで、クロックマスタノードの決定と同
時にマルチフレームマスタノードも決定される。また、
上記のようにして決定したクロックマスタ／マルチフレ
ームマスタノードは、図２の例に示すＳＴＭ−１フレー
ムのペイロードの所定位置（先頭９バイト）におけるマ
ルチフレーム番号部やノード優先順位番号部などからな
る制御情報にマルチフレーム番号やノード優先順位を多
重して各ノードへ送信する。

【００４９】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、実施の形態２と同様にして決定したクロックマスタ
ノードがマルチフレームマスタノードとしても機能する
ようにしたので、クロックマスタノードの機能とマルチ
フレームマスタノードの機能とを自動的に同時に決定す
ることができ、マルチフレームマスタノードの設定を意
識する必要がないので管理の省力化が図れるという効果
が得られる。

【００５０】実施の形態４．この実施の形態４は、クロ
ックマスタノード以外のノードにおいて受信するＳＴＭ
−１フレームと送信するＳＴＭ−１フレームとの位相差
を最小にするように制御するものである。

【００５１】図７はこの発明の実施の形態４によるリン
グ型ネットワークシステムのリングネットワークの部分
における構成を示したブロック図である。図において、
２ａはマスタノードで、リング内のデータ伝送の時間的
基準となるクロックを決定するクロックマスタノードで
あり、マルチフレームマスタノードでもある。３ａはク
ロックマスタノードであるマスタノード２ａの動作クロ
ックに従って動作するスレーブノードである。８ａはマ
スタノード２ａの自らのタイミングでマルチフレームの
構成フレームに各々対応させたマルチフレーム番号を生
成するマルチフレーム生成部であり、９ａは各ノードの
マルチフレームの送受信処理を行うマルチフレーム送受
信部であり、マルチフレーム番号認識手段を構成する。
なお、図１と同一構成要素は同一符号を付し重複する説
明を省略する。上記マルチフレーム送受信部９ａ内には
遅延バッファ（図示省略）を設け、受信するＳＴＭ−１
フレームと送信するＳＴＭ−１フレームとの位相差を最
小にするように制御する。

【００５２】次に動作について説明する。図８，９はこ
の発明の実施の形態４によるリング型ネットワークシス
テムのスレーブノード３ａ及びマスタノード２ａにおけ
るＳＴＭ−１、データバスのフレーム／バス位相をそれ
ぞれ示した説明図である。図８のようにスレーブノード
３ａではマルチフレーム送受信部９ａ内の遅延バッファ
（図示省略）を制御して、受信したＳＴＭ−１フレーム
上のマルチフレーム番号と、送信するＳＴＭ−１フレー
ムに多重させるデータのデータバスのマルチフレーム番
号とが同じになるようにする。これにより、スレーブノ
ード３ａはマルチフレームを送信するまでに蓄積される
フレーム数が１フレーム以内となるようにする。

【００５３】マスタノード２ａはリング内の動作クロッ
クの基準となる以外に、ＳＴＭ−１フレーム位相の基
準、マルチフレーム位相の基準となる。これより、マス
タノード２ａではマルチフレーム位相を調整するため
に、データバスからＳＴＭ−１フレームへの中継メモリ
を１マルチフレーム分のフレーム数を蓄積できる容量と
する。このため、ＳＴＭ−１フレーム中継時に最悪１マ
ルチフレーム分の遅延が生じる。図９は１マルチフレー
ムを６フレームとした例を示しており、この場合、マス
タノード２ａは１から６フレーム以内蓄積した後、自ノ
ードの動作クロックで次ノードに送信し、リング型ネッ
トワークシステムにつながるノード数によってデータの
遅延が異なることをマスタノード２ａで吸収する。

【００５４】また、上記実施の形態ではマルチフレーム
マスタノードがクロックマスタノードである場合を示し
たが、マルチフレームマスタノードがクロックマスタノ
ードでない場合は、このマルチフレームマスタノードも
上記クロックスレーブノードの機能を有し、マルチフレ
ームを送信するまでに蓄積されるフレーム数が１フレー
ム以内となるようにする。

【００５５】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、クロックマスタノード２ａを除いた全てのノードが
ＳＴＭ−１フレームのマルチフレームを受信すると１フ
レーム以上保持することなく、マルチフレームの送信を
行うようにしたので、ノード中継時間の遅延時間を最短
とすることができる。この結果、ノード内の転送遅延時
間を短くすることができる。

【００５６】実施の形態５．上記実施の形態２では各ノ
ードにノード優先順位を予め設定したが、この実施の形
態５は各ノードのノード優先順位を一括管理するノード
優先順位管理手段を設けたものである。

【００５７】図１０はこの発明の実施の形態５によるリ
ング型ネットワークシステムの構成を示すブロック図で
あり、図１１はこの発明の実施の形態５によるリング型
ネットワークシステムの管理装置４０が接続されている
ノードの構成を示すブロック図である。図において、２
ｂはリング内のデータ伝送の時間的基準となるクロック
を決定するクロックマスタノード、３ｂ，４ｂはマスタ
ノード２ｂの動作クロックに従って動作するスレーブノ
ードであり、３ｂは端末回線インタフェース５を有さな
いスレーブノード、４ｂは端末回線インタフェース５を
有するスレーブノードである。３８はノード優先順位受
信比較部で、受信したＳＴＭ−１フレームのペイロード
のノード優先順位番号領域からノード優先順位を抽出し
比較を行う。４０は管理装置、４１は図５に示すノード
優先順位設定部２１と同等の機能を持つように設定され
たレジスタ部、４２はＣＰＵ装置４３とレジスタ部４１
とを接続するＣＰＵバス、４３は管理装置４０の設定値
を全てのノードに通信して制御するＣＰＵ装置である。
これらがリング内に接続したノードのノード優先順位を
管理するノード優先順位管理手段を構成する。図１０の
ノード優先順位受信比較部３８はＳＴＭ−１フレーム同
期検出部１０’、ＳＴＭ−１終端部１１’、ノード優先
順位抽出部２０、ノード優先順位比較部２２、及びレジ
スタ部４１から構成される。なお、図１、図５と同一符
号を付したものは同一構成要素であるので重複する説明
を省略する。

【００５８】次に動作について説明する。管理装置４０
においてノード優先順位を設定すると、その設定情報は
ＣＰＵ装置４３に入力される。ＣＰＵ装置４３はＣＰＵ
バス４２を通してレジスタ部４１に送り、レジスタ部４
１に入力された管理装置４０において設定されたノード
優先順位を、ノード優先順位比較部２２へ送出し、実施
の形態２と同様にクロックマスタノードを判別する。

【００５９】また、管理装置４０における設定をＣＰＵ
装置４３によるＣＰＵ装置間通信を使用することによ
り、リング内に接続された全てのノードのレジスタ部４
１を設定変更することができる。これにより、管理装置
４０においてリング内に接続された全てのノードのノー
ド優先順位を一括に設定することで、クロックマスタノ
ードの変更をすることができる。

【００６０】なお、上記実施の形態２の場合と異なり、
ノード優先順位をスイッチ設定するものでないので電源
の立ち上げによるリセット動作を必要としないので、上
記実施の形態のノード優先順位設定動作は、システムの
動作中に行うこともできる。

【００６１】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、ノード優先順位を一括管理し、管理装置４０、レジ
スタ部４１、ＣＰＵバス４２、及びＣＰＵ装置４３から
なるノード優先順位管理手段を備えたので、ノード優先
順位を一箇所で設定でき、設定変更により一箇所からク
ロックマスタノードを変更することができる。この結果
としてシステムのメンテナンスを容易にすることができ
る。

【００６２】実施の形態６．この実施の形態６では上記
実施の形態２で決定したクロックマスタノードが障害で
機能しなくなった場合に上記実施の形態２で示したクロ
ックマスタノード判定機能を利用して新たなクロックマ
スタノードを設定することができるようにしたものであ
る。

【００６３】図１２はこの発明の実施の形態６によるリ
ング型ネットワークシステムの構成を示すブロック図で
ある。図において、１ａはマスタノード２Ａやスレーブ
ノード３Ａ，３Ｂを結ぶネットワーク伝送路であり、１
ｂは伝送路１ａのバックアップ用の伝送路であり、ＳＤ
Ｈ分割多重方式に準拠したフレームを使用する。２Ａは
リング内のデータ伝送の時間的基準となる網同期クロッ
クを決定するクロックマスタノードである。３Ａ，３Ｂ
はマスタノード２Ａの動作クロックに従って動作するス
レーブノードであり、スレーブノード３Ａはクロックマ
スタノード２Ａの次位に位置し、スレーブノード３Ｂは
その他に接続したスレーブノードである。クロックマス
タノード２Ａに付されている×記号は、このノード２Ａ
が障害発生により機能しなくなったことを示している。

【００６４】次に動作について説明する。クロックマス
タノード２Ａが電源障害などにより機能停止すると、ク
ロックマスタノード２Ａの次位のノードであるスレーブ
ノード３Ａ，３Ａはその障害を検出し、クロックマスタ
ノード２Ａを切り離してバックアップ伝送路１ｂを利用
した二重伝送路によるネットワークを形成する。この後
のクロックマスタノード判定動作を図１３に沿って詳細
に説明する。

【００６５】図１３は実施の形態６によるリング型ネッ
トワークシステムのクロックマスタノード判定動作を説
明する説明図である。図において、Ｎ１〜Ｎ４はリング
内に接続されたノードであり、これらノードに付された
Ｓ，Ｍ符号はそれぞれ、クロックスレーブノード、クロ
ックマスタノードを示している。

【００６６】図１３（ａ）における状態はこのリング型
ネットワークシステムが正常であるときの構成である。
このとき、クロックマスタノードＮ４は最高値のノード
優先順位が設定されており、他のノードＮ１〜Ｎ３はク
ロックマスタノードＮ４の動作クロックに従って動作し
ている。また、上記実施の形態２と同様に各ノードＮ１
〜Ｎ４にはそのノードに応じたノード優先順位が予め設
定されている。

【００６７】図１３（ｂ）における状態は、クロックマ
スタノードＮ４に障害が発生した場合を示しており、ノ
ードＮ４に付された×記号は障害発生によって機能停止
が停止したことを示す。この障害発生をクロックマスタ
ノードＮ４の次位のノードＮ１，Ｎ３が検出すると同時
にクロックマスタノードへ遷移する。この障害検出をト
リガとしてノードＮ１，Ｎ３は他ノードへ障害発生情報
を送信する。

【００６８】この後、図１３（ｃ）に示すように障害の
発生したノードＮ４を切り離し、ノードＮ１〜Ｎ３から
なる二重伝送路による新たなネットワークを形成する。
ノードＮ１，Ｎ３は障害発生情報を上記ネットワークに
送信する（一定時間（７２ｍｓ：一例）の間継続）。

【００６９】この後、ノードＮ１，Ｎ３は最下位のノー
ド優先順位を上記ネットワークに多重する。具体的に説
明するとノード優先順位設定部２１にて最下位のノード
優先順位を設定し、これをペイロードの所定位置に多重
したＳＴＭ−１フレームを生成して、このＳＴＭ−１フ
レームを上記ネットワーク上に送信する。

【００７０】図１３（ｄ）に示す状態において、ノード
Ｎ２はノードＮ１，Ｎ３からの障害発生情報をＳＴＭ−
１終端部１１’にて検出すると自ノードの動作クロック
で動作するクロックマスタノードとなり、上記障害発生
情報を上記ネットワーク上に中継する（一定時間（７２
ｍｓ：一例）の間継続）。この後、ノードＮ２もノード
優先順位設定部２１にて最下位のノード優先順位を設定
し、これをペイロードの所定位置に多重したＳＴＭ−１
フレームを生成して、このＳＴＭ−１フレームを上記ネ
ットワーク上に送信する。

【００７１】以上の動作で新たに形成されたネットワー
クに接続された全てのノードＮ１〜Ｎ３がクロックマス
タノードとなり、且つ、ネットワーク内に多重されたノ
ード優先順位は最低位となって電源立ち上げ時と同様の
状態になる。

【００７２】この後のクロックマスタノード判別動作は
上記実施の形態２に示したものと同様であるので説明を
省略する。

【００７３】図１３（ｅ）は上記のようにしてこのネッ
トワークで最もクロックマスタノードに適したノードと
してノードＮ１が判定され、他のノードＮ２，Ｎ３は自
ノードのノード優先順位とネットワーク上に多重された
ノード優先順位とを自ノードのそれが低くなるまで比較
してクロックスレーブノードとなる。

【００７４】なお、上記クロックマスタノード判定動作
は、この実施の形態６の構成のみに限られるものでな
く、伝送路を二重化すれば全ての実施の形態に適用でき
る。

【００７５】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、クロックマスタノードの次位のノードは、クロック
マスタノードに障害が発生すると、該クロックマスタノ
ードを切り離して上記二重伝送路によるネットワークを
形成し、該ネットワークに接続された他のノードに障害
検出信号を送信し、ネットワークに接続された各ノード
は、自ノードに予め設定されたノード優先順位をペイロ
ードの所定位置に多重した時分割多重フレームを生成し
て自ノードの動作クロックで該時分割多重フレームを他
のノードに送出し、時分割多重フレームを受信すると、
ノード優先順位比較手段によって自ノードに予め設定さ
れたノード優先順位と時分割多重フレームのペイロード
から検出したノード優先順位とを比較し、ノード優先順
位設定手段によってノード優先順位比較手段の比較結果
で優先順位が高いノード優先順位をノード優先順位多重
手段に送信させ、優先順位が所定回数連続して同値を示
すと、自ノードを新たなクロックマスタノードとするの
で、クロックマスタノードが障害で機能しなくなった場
合にクロックマスタノード以外のノード間における通信
を確保することができ、且つ、クロックマスタノードの
切り替えを自動で行うことができる効果が得られる。

【００７６】実施の形態７．上記実施の形態ではリング
を構成するノードが生成する動作クロックによって動作
を行い、その動作クロックの優先順位をノード優先順位
で決定するものであったが、この実施の形態７はノード
外部から動作クロックを供給する外部クロック入力手段
と供給された動作クロックに基づいて自ノードのノード
優先順位を制御するようにしたものである。

【００７７】図１４はこの発明の実施の形態７によるリ
ング型ネットワークシステムの構成を示すブロック図で
ある。図において、２Ｂは自ノードの動作クロックでリ
ング内の接続された他のノードを動作させるクロックマ
スタノード、３Ｂは端末回線インタフェース５を持たな
いスレーブノード、４Ｂは端末回線インタフェース５を
持つスレーブノードである。１８ａは自ノードに設定さ
れたノード優先順位を送信したり、受信したノード優先
順位と自ノードのそれとを比較して優先順位の高い方を
自ノードのノード優先順位に設定し、且つこのノード優
先順位を他ノードに送信するノード優先順位送受信部で
ある。ノード優先順位多重手段やノード優先順位比較手
段などがこのノード優先順位番号送受信部を構成する。
５０はクロックマスタノード２Ｂに接続されたクロック
同期装置であり、クロックマスタノード２Ｂに動作クロ
ックを供給する。５１はクロック同期装置５０から供給
される動作クロックをノード２Ｂ内に中継する外部クロ
ックインタフェースである。これらクロック同期装置５
０と外部クロックインタフェース５１が外部クロック入
力手段を構成する。なお、図４と同一の構成要素は同一
符号を付し重複する説明を省略する。

【００７８】図１５は実施の形態７によるリング型ネッ
トワークシステムの各ノード内の構成を示すブロック図
である。図において、２１Ａはノード優先順位を設定す
るノード優先順位設定部であり、動作クロック選択手
段、ノード優先順位設定手段及びノード優先順位制御手
段を構成する。２２は受信したＳＴＭ−１フレームのノ
ード優先順位と自ノードに予め設定されたノード優先順
位とを比較するノード優先順位比較手段としてのノード
優先順位比較部である。２３Ａはクロック選択部であっ
て、ノード優先順位比較部２２の比較結果に基づいて動
作クロックをクロック生成部２４に生成させ、動作クロ
ック選択手段を構成する。なお、図５と同一の構成要素
は同一符号を付し重複する説明を省略する。

【００７９】次に動作について説明する。システムに電
源を投入して動作を開始すると上記実施の形態のように
一時的に各ノードが自ノードの動作クロックで動作する
クロックマスタノードとなる。この後、クロックマスタ
ノードとして最適なノードを判定してこのノードをクロ
ックマスタノードとする動作は実施の形態２と同様であ
るので説明を省略する。ここでは、上記のようにして判
定されたクロックマスタノード２Ｂにクロック同期装置
５０が接続されているものとする（ノード優先順位の高
いノードに接続する）。このクロック同期装置５０は動
作クロックに対応するクロック信号をクロックマスタノ
ード２Ｂに出力する。クロック同期装置５０からのクロ
ック信号はクロックマスタノード２Ｂ内の外部クロック
インタフェース５１に入力され、外部クロックインタフ
ェース５１はクロック信号が正常に送信されてくれば、
このクロック信号をノード優先順位設定部２１Ａ及びク
ロック選択部２３Ａに出力し、ノード優先順位設定部２
１Ａはこのクロック信号を受けるとクロック同期装置５
０による動作クロックのノード優先順位を最高位に設定
し、クロック選択部２３はこのクロック同期装置５０に
よる動作クロックをクロック生成部２４に生成させる。
これにより、クロックマスタノード２Ｂはこのクロック
同期装置５０による動作クロックで動作する。さらに、
リング内に接続された他のノードは、このノード２Ｂか
ら送信されたＳＴＭ−１フレームからＳＴＭ−１フレー
ム同期検出部１０’がクロック同期装置５０による動作
クロックを検出して、この動作クロックにより動作する
クロックスレーブノードとなる。このようにして、クロ
ックマスタノード２Ｂを含む全てのノードがクロック同
期装置５０による動作クロックで動作するようになる。

【００８０】一方、クロック同期装置５０に何らかの障
害が発生すると外部クロックインタフェース５１へのク
ロック信号が遮断され、ノード優先順位設定部２１Ａ及
びクロック選択部２３へのクロック信号も遮断される。
このとき、ノード優先順位設定部２１Ａはクロック同期
装置５０による動作クロックのノード優先順位を低位に
設定し、クロックマスタノード２ＢはＳＴＭ−１フレー
ムにこのクロック同期装置５０による動作クロックのノ
ード優先順位を多重して他ノードに送信することで再び
クロックマスタノード判定動作に移る。このとき、他の
ノードに他のクロック同期装置が接続されている場合
は、上記のようにしてこのクロック同期装置の動作クロ
ックで直ちに動作を開始する。このため、該ノードが新
たなクロックマスタノードとなる。

【００８１】以上のように、この実施の形態７では、ク
ロックマスタノードは外部からの動作クロックを入力す
る外部クロック入力手段であるクロック同期装置５０及
び外部クロックインタフェース５１と、外部からの動作
クロックと自ノードの動作クロックとを選択設定する動
作クロック選択設定手段であるクロック選択部２３Ａや
ノード優先順位比較部２２と、外部からの動作クロック
が正常である場合には、自ノードのノード優先順位を最
高順位とし、異常がある場合にはノード優先順位の優先
順位を下げるノード優先順位制御手段としてノード優先
順位設定部２１Ａを備えたので、外部にクロック同期装
置を接続する場合でもクロック同期装置からのクロック
信号の状態を検出してクロックマスタノードを選択する
ことができ、より拡張性が高く且つ信頼性の高いネット
ワークが提供できる。換言すると例えば、実施の形態２
ではスイッチ設定などで予め決めておいたノードのノー
ド優先順位でクロックマスタノードが決定されるが、本
実施の形態の場合はクロック同期装置を複数のノードに
接続しておけばその中の一つが故障しても他のクロック
同期装置から動作クロックを供給することができるため
システムに拡張性を提供でき、上記実施の形態２におけ
るノード優先順位のスイッチ設定以外にクロック同期装
置の故障を判定し、ノード優先順位を決定することによ
り、より高い信頼性を提供することができる。

【００８２】

【００８３】

【発明の効果】 この発明によれば、複数のノードの各々
は、リング内に接続されたノードの動作クロックの優先
順位を示すノード優先順位が予め設定されており、ノー
ド優先順位をペイロードの所定位置に多重した時分割多
重フレームを生成して他のノードに送信するノード優先
順位多重手段と、自ノードに予め設定されたノード優先
順位と受信した時分割多重フレームのペイロードから検
出したノード優先順位とを比較するノード優先順位比較
手段と、このノード優先順位比較手段の比較結果に基づ
いて自ノードのノード優先順位を設定するノード優先順
位設定手段とを備え、ノード優先順位多重手段は、動作
開始時に自ノードに予め設定されたノード優先順位を、
時分割多重フレームのペイロードの所定位置に多重して
自ノードの動作クロックで送信し、ノード優先順位設定
手段は、時分割多重フレームを受信するとノード優先順
位比較手段の比較結果で優先順位が高いノード優先順位
をノード優先順位多重手段に送信させ、優先順位が所定
回数連続して同値を示すと、自ノードをクロックマスタ
ノードとするので、リング内に接続されたノードのうち
クロック源として最も適している度合いに応じてノード
優先順位を設定しておけば、クロックマスタノードが電
源障害などで機能しなくなった場合などにクロックマス
タノードとして最適のノードを判別し決定することがで
き、ノード間の通信を確保することができる効果があ
る。

【００８４】この発明によれば、最高位のノード優先順
位が設定されるノードは、任意のフレーム数のマルチフ
レームに対応した端末回線と接続し、端末回線に対応す
るマルチフレームの構成フレームに各々対応させたマル
チフレーム番号を、時分割多重フレームのペイロードの
所定位置に多重して、時分割多重フレームのマルチフレ
ームを生成するマルチフレーム生成手段を備えたマルチ
フレームマスタノードであり、複数のノードの各々は、
マルチフレームを受信すると、該マルチフレームを構成
する時分割多重フレームのペイロードの所定位置からマ
ルチフレーム番号を検出して、任意のフレーム数のマル
チフレームを認識するマルチフレーム番号認識手段を備
えるので、クロックマスタノードの機能とマルチフレー
ムマスタノードの機能とを自動的に同時に決定すること
ができ、マルチフレームマスタノードの設定を意識する
必要がないので管理の省力化が図れるという効果があ
る。

【００８５】この発明によれば、複数のノードのうち少
なくとも一つが任意のフレーム数のマルチフレームに対
応した端末回線と接続し、この端末回線に対応するマル
チフレームの構成フレームに各々対応させたマルチフレ
ーム番号を、時分割多重フレームのペイロードの所定位
置に多重して、時分割多重フレームのマルチフレームを
生成するマルチフレーム生成手段を備えたマルチフレー
ムマスタノードと、複数のノードの各々に設けられ、マ
ルチフレームを受信すると、該マルチフレームを構成す
る時分割多重フレームのペイロードの所定位置からマル
チフレーム番号を検出して、任意のフレーム数のマルチ
フレームを認識するマルチフレーム番号認識手段とを備
え、クロックマスタノードを除いた全てのノードが時分
割多重フレームのマルチフレームを受信すると１フレー
ム以上保持することなく、マルチフレームの送信を行う
ので、ＤＨの０次群信号である６４ｋｂｐｓの信号など
を直接ＳＴＭ−１フレームのペイロードに多重する構成
でも既存端末装置で使用されていた各種のフレーム単位
のマルチフレームに対応することが可能となる。詳細に
説明すると、マルチフレームの同期をとるのにＳＴＭ−
１フレームのペイロードに多重されたマルチフレーム番
号を使用するため、ＰＯＨを有したＶＣによる階層構造
を構成する必要がない。これにより、マルチフレームの
フレーム数を変換する変換装置などを必要とせず容易に
既存端末装置と接続することができる効果がある。ま
た、階層多重するためのＬＳＩを複数段経由する必要が
なく回路的に増加することがないという効果がある。さ
らに、接続された端末回線に応じてマルチフレームマス
タノードを決定すれば、任意のフレーム数のマルチフレ
ームに対応することができるリング型ネットワークシス
テムを提供することができる効果がある。また、ノード
中継時間の遅延時間を最短とすることができる。この結
果、ノード内の転送遅延時間を短くすることができる効
果がある。

【００８６】この発明によれば、ノード優先順位を一括
管理するノード優先順位管理手段を備えるので、ノード
優先順位を一箇所で設定でき、設定変更により一箇所か
らクロックマスタノードを変更することができる。この
結果としてシステムのメンテナンスを容易にすることが
できる効果がある。

【００８７】この発明によれば、複数のノードの各々
は、リング内に接続されたノードの動作クロックの優先
順位を示すノード優先順位が予め設定されており、ノー
ド優先順位をペイロードの所定位置に多重した時分割多
重フレームを生成して他のノードに送信するノード優先
順位多重手段と、自ノードに予め設定されたノード優先
順位と受信した時分割多重フレームのペイロードから検
出したノード優先順位とを比較するノード優先順位比較
手段と、このノード優先順位比較手段の比較結果に基づ
いて自ノードのノード優先順位を設定するノード優先順
位設定手段とを備え、クロックマスタノードの次位のノ
ードは、クロックマスタノードに障害が発生すると、該
クロックマスタノードを切り離して上記二重伝送路によ
るネットワークを形成し、該ネットワークに接続された
他のノードに障害検出信号を送信し、ネットワークに接
続された各ノードは、自ノードに予め設定されたノード
優先順位をペイロードの所定位置に多重した時分割多重
フレームを生成して他のノードに自ノードの動作クロッ
クで送信し、時分割多重フレームを受信すると、ノード
優先順位比較手段によって自ノードに予め設定されたノ
ード優先順位と時分割多重フレームのペイロードから検
出したノード優先順位とを比較し、ノード優先順位設定
手段によってノード優先順位比較手段の比較結果で優先
順位が高いノード優先順位をノード優先順位多重手段に
送信させ、優先順位が所定回数連続して同値を示すと、
自ノードを新たなクロックマスタノードとするので、ク
ロックマスタノードが障害で機能しなくなった場合にク
ロックマスタノード以外のノード間における通信を確保
することができ、且つ、クロックマスタノードの切り替
えを自動で行うことができる効果がある。

【００８８】この発明によれば、クロックマスタノード
は、外部からの動作クロックを入力する外部クロック入
力手段と、外部からの動作クロックと自ノードの動作ク
ロックとを選択設定する動作クロック選択設定手段と、
外部からの動作クロックが正常である場合には、自ノー
ドのノード優先順位を最高順位とし、異常がある場合に
はノード優先順位の優先順位を下げるノード優先順位制
御手段とを備えたことを特徴とするので、外部クロック
入力手段を接続する場合でも外部クロック入力手段から
のクロック信号の状態を検出してクロックマスタノード
を選択することができ、より拡張性が高く且つ信頼性の
高いネットワークが提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるリング型ネッ
トワークシステムの構成を示すブロック図である。

【図２】 この発明のリング型ネットワークシステムに
使用するＳＴＭ−１フレームの構成図である。

【図３】 この発明の実施の形態１によるリング型ネッ
トワークシステムのノード内の構成を示すブロック図で
ある。

【図４】 この発明の実施の形態２によるリング型ネッ
トワークシステムの構成を示すブロック図である。

【図５】 この発明の実施の形態２によるリング型ネッ
トワークシステムの各ノードの構成を示すブロック図で
ある。

【図６】 この発明の実施の形態３によるリング型ネッ
トワークシステムの構成を示すブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態４によるリング型ネッ
トワークシステムのリングネットワークの部分における
構成を示したブロック図である。

【図８】 この発明の実施の形態４によるリング型ネッ
トワークシステムのスレーブノードにおけるＳＴＭ−
１、データバスのフレーム／バス位相をそれぞれ示した
説明図である。

【図９】 この発明の実施の形態４によるリング型ネッ
トワークシステムのマスタノードにおけるＳＴＭ−１、
データバスのフレーム／バス位相をそれぞれ示した説明
図である。

【図１０】 この発明の実施の形態５によるリング型ネ
ットワークシステムの構成を示すブロック図である。

【図１１】 この発明の実施の形態５によるリング型ネ
ットワークシステムの管理装置が接続されているノード
の構成を示すブロック図である。

【図１２】 この発明の実施の形態６によるリング型ネ
ットワークシステムの構成を示すブロック図である。

【図１３】 実施の形態６によるリング型ネットワーク
システムのクロックマスタノード判定動作を説明する説
明図である。

【図１４】 この発明の実施の形態７によるリング型ネ
ットワークシステムの構成を示すブロック図である。

【図１５】 実施の形態７によるリング型ネットワーク
システムの各ノード内の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ 伝送路、２，２’，２’’，２ａ，２
ｂ，２Ａ，２Ｂ マスタノード、３，３’，３’’，３
ａ，３ｂ，３Ａ，３Ｂ，４，４’，４’’，４ｂ，４Ｂ
スレーブノード、５，５ａ，５ｂ 端末回線インタフ
ェース、６ 回線伝送路、７ ＴＤＭ、８，８’ マル
チフレーム生成部（マルチフレーム生成手段）、９，９
ａ マルチフレーム送受信部（マルチフレーム番号認識
手段）、１０，１０’ ＳＴＭ−１フレーム同期検出部
（マルチフレーム番号認識手段）、１１，１１’ ＳＴ
Ｍ−１終端部（マルチフレーム番号認識手段）、１２
マルチフレーム同期検出部（マルチフレーム番号認識手
段）、１３ 遅延補正フレーム／マルチフレームパルス
生成部（マルチフレーム生成手段）、１４，１４’多重
分離メモリ部（マルチフレーム生成手段）、１５ マル
チフレーム同期パターン挿入部（マルチフレーム生成手
段）、１６，１６’ ＳＯＨ付加部（マルチフレーム生
成手段）、１７，１７’ ＳＴＭ−１フレーム同期パタ
ーン付加部（マルチフレーム生成手段）、１８，１８ａ
ノード優先順位送受信部（ノード優先順位多重手段、
ノード優先順位比較手段）、２０ ノード優先順位抽出
部、２１，２１Ａ ノード優先順位設定部（ノード優先
順位設定手段）、２２ ノード優先順位比較部（ノード
優先順位比較手段）、２３，２３Ａ クロック選択部
（動作クロック選択手段）、２４ クロック生成部、２
８ 制御情報受信部（マルチフレーム番号認識手段、マ
ルチフレーム生成手段、ノード優先順位比較手段、ノー
ド優先順位設定手段）、３８ ノード優先順位受信比較
部（ノード優先順位比較手段）、４０ 管理装置（ノー
ド優先順位管理手段）、４１ レジスタ部（ノード優先
順位設定手段、ノード優先順位管理手段）、４２ ＣＰ
Ｕバス（ノード優先順位管理手段）、４３ ＣＰＵ装置
（ノード優先順位管理手段）、５０クロック同期装置
（外部クロック入力手段）、５１ 外部クロックインタ
フェース（外部クロック入力手段）、Ｎ１〜Ｎ４ ノー
ド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−56023（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−91116（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−145566（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−160843（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−260006（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−141014（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−326721（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−8943（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−205364（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−239161（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/42 H04J 3/00 H04J 3/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノードがリング状に接続され、ノ
   ード間の伝送路がＳＤＨ分割多重方式に準拠した時分割
   多重フレームを使用するリング型ネットワークシステム
   において、 上記複数のノードの各々は、 リング内に接続されたノードの動作クロックの優先順位
   を示すノード優先順位が予め設定されており、上記ノー
   ド優先順位をペイロードの所定位置に多重した上記時分
   割多重フレームを生成して他のノードに送信するノード
   優先順位多重手段と、自ノードに予め設定されたノード
   優先順位と受信した上記時分割多重フレームのペイロー
   ドから検出したノード優先順位とを比較するノード優先
   順位比較手段と、このノード優先順位比較手段の比較結
   果に基づいて自ノードのノード優先順位を設定するノー
   ド優先順位設定手段とを備え、 上記ノード優先順位多重手段は、動作開始時に自ノード
   に予め設定されたノード優先順位を、上記時分割多重フ
   レームのペイロードの所定位置に多重して自ノードの動
   作クロックで送信し、 上記ノード優先順位設定手段は、上記時分割多重フレー
   ムを受信すると上記ノード優先順位比較手段の比較結果
   で優先順位が高いノード優先順位を、上記ノード優先順
   位多重手段に送信させ、上記優先順位が所定回数連続し
   て同値を示すと、自ノードをクロックマスタノードとす
   ることを特徴とするリング型ネットワークシステム。
2. 【請求項２】 最高位のノード優先順位が設定されるノ
   ードは、任意のフレーム数のマルチフレームに対応した
   端末回線と接続し、上記端末回線に対応するマルチフレ
   ームの構成フレームに各々対応させたマルチフレーム番
   号を、時分割多重フレームのペイロードの所定位置に多
   重して上記時分割多重フレームのマルチフレームを生成
   するマルチフレーム生成手段を備えたマルチフレームマ
   スタノードであり、 上記複数のノードの各々は、上記マルチフレームを受信
   すると、該マルチフレームを構成する時分割多重フレー
   ムのペイロードの所定位置から上記マルチフレーム番号
   を検出して、上記任意のフレーム数のマルチフレームを
   認識するマルチフレーム番号認識手段を備えたことを特
   徴とする請求項１記載のリング型ネットワークシステ
   ム。
3. 【請求項３】 複数のノードがリング状に接続され、ノ
   ード間の伝送路がＳＤＨ分割多重方式に準拠した時分割
   多重フレームを使用するリング型ネットワークシステム
   において、 上記複数のノードのうち少なくとも一つは、 任意のフレーム数のマルチフレームに対応した端末回線
   と接続し、この端末回線に対応するマルチフレームの構
   成フレームに各々対応させたマルチフレーム番号を、上
   記時分割多重フレームのペイロードの所定位置に多重し
   て、上記時分割多重フレームのマルチフレームを生成す
   るマルチフレーム生成手段を備えたマルチフレームマス
   タノードと、 上記複数のノードの各々に設けられ、上記マルチフレー
   ムを受信すると、該マルチフレームを構成する時分割多
   重フレームのペイロードの所定位置から上記マルチフレ
   ーム番号を検出して、上記任意のフレーム数のマルチフ
   レームを認識するマルチフレーム番号認識手段を備え、 クロックマスタノードを除いた全てのノードは、上記時
   分割多重フレームのマルチフレームを受信すると１フレ
   ーム以上保持することなく、上記マルチフレームの送信
   を行うことを特徴とするリング型ネットワークシステ
   ム。
4. 【請求項４】 ノード優先順位を一括管理するノード優
   先順位管理手段を備えたことを特徴とする請求項１記載
   のリング型ネットワークシステム。
5. 【請求項５】 複数のノードがリング状に接続され、ノ
   ード間はＳＤＨ分割多重方式に準拠した時分割多重フレ
   ームを使用する二重伝送路であるリング型ネットワーク
   システムにおいて、 上記複数のノードの各々は、 リング内に接続されたノードの動作クロックの優先順位
   を示すノード優先順位が予め設定されており、上記ノー
   ド優先順位をペイロードの所定位置に多重した時分割多
   重フレームを生成して他のノードに送信するノード優先
   順位多重手段と、上記自ノードに予め設定されたノード
   優先順位と受信した上記時分割多重フレームのペイロー
   ドから検出したノード優先順位とを比較するノード優先
   順位比較手段と、このノード優先順位比較手段の比較結
   果に基づいて自ノードのノード優先順位を設定するノー
   ド優先順位設定手段とを備え、 クロックマスタノードの次位のノードは、上記クロック
   マスタノードに障害が発生すると、該クロックマスタノ
   ードを切り離して上記二重伝送路によるネットワークを
   形成し、該ネットワークに接続された他のノードに障害
   検出信号を自ノードの動作クロックで送信し、 上記ネットワークに接続された各ノードは、上記ノード
   優先順位多重手段によって自ノードに予め設定されたノ
   ード優先順位をペイロードの所定位置に多重した時分割
   多重フレームを生成して他のノードに自ノードの動作ク
   ロックで送信し、上記時分割多重フレームを受信する
   と、ノード優先順位比較手段によって自ノードに予め設
   定されたノード優先順位と上記時分割多重フレームのペ
   イロードから検出したノード優先順位とを比較し、ノー
   ド優先順位設定手段によって上記ノード優先順位比較手
   段の比較結果で優先順位が高い上記ノード優先順位を上
   記ノード優先順位多重手段に送信させ、上記優先順位が
   所定回数連続して同値を示すと、自ノードを新たなクロ
   ックマスタノードとすることを特徴とするリング型ネッ
   トワークシステム。
6. 【請求項６】 クロックマスタノードは、外部からの動
   作クロックを入力する外部クロック入力手段と、上記外
   部からの動作クロックと自ノードの動作クロックとを選
   択設定する動作クロック選択設定手段と、上記外部から
   の動作クロックが正常である場合には、自ノードのノー
   ド優先順位を最高位とし、異常がある場合には上記ノー
   ド優先順位の優先順位を下げるノード優先順位制御手段
   とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記
   載のリング型ネットワークシステム。