JP4175965B2 - Ring network and communication method in ring network - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、互いに相反する伝送方向性を持つ２つのリング回線を介して複数のノードが接続されるリングネットワークおよびリングネットワークにおける通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
互いに相反する伝送方向性を持つ２つのリング回線を介して複数のノードが接続されるリングネットワークでは、ノード間を結ぶ回線が故障しても逆方向の経路を使って通信できるので、非リングネットワークと比較して、障害に対して強く、従来からＦＤＤＩ(Fiber Distributed Data Interface)やＳＤＨ(Synchronous Digital Hierarchy)において使用され、その制御アルゴリズムも標準化機関によって規定されている。例えば、ＳＤＨによる２Ｆ−ＢＬＳＲ(2-Fiber Bi-directional Line Switching)がある。この２Ｆ−ＢＬＳＲでは、障害発生時に高速に経路を切り替えることにより、トラヒックの瞬断時間を短時間に抑えることが可能である。
【０００３】
また、リング回線の物理層がイーサネット（Ｒ）の場合にも適用可能なＲＰＲ(Resilient Packet Ring)と呼ばれる方式もあり、ＩＥＥＥ８０２．１７において標準化作業が行われている。ＲＰＲプロトコルでは、物理層はＳＤＨも適用可能である。ＲＰＲでは、リンクの障害時に５０ミリ秒以内に切り替えを行う規定となっている。以下、概要を説明する。
【０００４】
すなわち、ＲＰＲプロトコルでは、両方向のリングを使用してデータを流すことができる。ＲＰＲプロトコルでは、制御フレームをリング上に周期的に送信することで、リング状のノード配置（トポロジ）を学習し、送信ノードは、データをリング上に送信するときに、データ内の宛先ノードを見て、その宛先ノードまでの通過ノード数の少ない方のリングを選択して送出する。
【０００５】
この場合、送信ノードは、送信したリングを示す送出リング情報をデータに付加して送信する。受信ノードでは、データに付加されている送出リング情報をチェックし、受信したリングと同一のリングでない場合は、データを取り込まずそのまま下流に転送するようになっている。
【０００６】
また、各ノードは、故障個所情報をノード間で制御フレームを使用してやりとりしているので、一方のリング回線に障害が生じた場合には、故障発生後しばらくすると全ノードが故障位置を認識することができる。そして、障害箇所を回避する経路切り替えを「ラッピング」および「ステアリング」と呼ばれる２通りの方法で行うようになっている。
【０００７】
「ラッピング」は、障害箇所を挟む２つのノードが実施する方法である。すなわち、受信されたデータが障害箇所を挟んで下流側に位置する他方のノードに向かう場合には、その下流側に位置する他方のノードに送信せず自ノード内で折返しを行い、逆方向の健全回線に送出する方法である。また、「ステアリング」は、障害発生を認識した送信ノードがリング切り替えを行う方法である。
【０００８】
ラッピングとステアリングとを比較すると、ラッピングでは、故障箇所の両隣のノードだけの制御でよいのに対し、ステアリングでは、送信ノードが故障箇所を認識する必要がある。したがって、ラッピングの方が高速に切り替え可能である。ただし、ラッピングでは、ステアリングと比較して、通過ノード数が多くなり、遅延時間が大きくなる。しかし、ＲＰＲプロトコルにおいては、ラッピングを用いてもステアリングを用いても切り替え時間は５０ミリ秒以内との規定になっている。
【０００９】
ところで、ＲＰＲプロトコルでは、双方のリングで障害が生じた場合や同じリングでも複数箇所にて障害が生じた場合は、通信不可となる場合が存在する。これは、ＲＰＲプロトコルに限らず、２重リングネットワークのトポロジにおいて生じる共通の問題である。そこで、この２重リングネットワークでの２重障害に対処する方策として、例えば特許文献１では、第３のリングを導入する技術が開示されている。
【００１０】
すなわち、導入する第３のリングは、その伝送方向は、既に存在する２つのリングの一方と同じであるが、無障害時では使用せず、障害発生時に迂回路として使用する予備リングとしての機能を持つようになっている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１６２４０号公報（図１）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、予備リングと同じ向きのリングにおいて複数箇所で故障した場合には、故障部分に予備リングの回線を使用することで通信可能であるが、あるノード間で、予備リングとその予備リングと同じ向きのリングとの双方が故障し、かつ他のノード間で予備リングと逆方向のリングが故障した場合には通信不可となるノード間の組み合わせが生じる。
【００１３】
また、特許文献１に開示された技術では、あるノードが故障し、かつ予備リングと逆方向のリングのどこかの回線が１箇所でも故障した場合にも、通信不可となるノード間の組み合わせが生じる。
【００１４】
さらに、従来、一般に使用されている二重リングネットワークや特許文献１に開示された三重リングネットワークである予備リングを用いた「光リングネットワーク」では、ノードは二重化されていないので、ノードが故障すると、故障したノードとは通信できなくなるという問題がある。
【００１５】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、多重の障害が起きた場合でも任意のノード間で通信可能となる構成を持つとともに、ノード故障が発生した場合でも故障したノードと同等のノードを使用して通信可能となる構成を持つリングネットワークおよびリングネットワークにおける通信方法を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかるリングネットワークは、互いに相反する伝送方向性を持つ２つのリング回線で構成される二重リング上に同数個のノードを配置した第１二重リングネットワークおよび第２二重リングネットワークで構成され、かつ第１二重リングネットワーク上の１つのノードと第２二重リングネットワーク上の１つのノードとを双方向に通信可能な回線で接続することでノードの二重化を図ったリングネットワークであって、各ノードは、生成したデータをリング回線に送出する際に送出リングを示す情報を付随させる手段と、各リング回線の下流側に隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性と二重化相手ノードおよび接続する回線の健全性とを判断する手段と、入力した他ノード宛のデータについて送出するリング回線の切り替えが必要と判断したとき当該入力データに付随する経路切り替えを示す情報を参照し、未更新のとき更新操作を加えて経路切り替えを実施する手段と、二重化相手ノードから他ノード宛のデータが入力したとき、自ノードが属する二重リングネットワークにおける使用リング回線として、当該入力データに付随する送出リングを示す情報と経路切り替えを示す情報とに基づき判断した前記二重化相手ノードが転送前に使用していたリング回線と同方向のリング回線を選択する手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、二重リングネットワークを二重化し、その二重化した二重リングネットワーク相互間の対応するノード間を回線で接続することでノードを二重化し、各ノードが、隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性と二重化相手ノードおよび接続する回線の健全性とを判断して障害箇所を回避した適切な経路を選択し、データに付随する送出リングを示す情報に基づき経路切り替えを制御し、データに付随する送出リングを示す情報と経路切り替えを示す情報とに基づき二重化ノード間を跨ぐデータの使用リングを制御する。これによって、多重の障害が起きた場合でも任意のノード間で通信することが可能となる。また、ノード故障が発生した場合でも故障したノードと同等のノードを使用して通信が可能となる。さらに、隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性と二重化相手ノードおよび接続する回線の健全性との判断は、高速に行えるので、故障が発生しても高速に経路切り替えを行うことができる。なお、この発明のリングネットワークは、偶数個のノードを備える１つの二重リングネットワークにおいて、任意の２つのノードを回線で接続して二重化を図る構成とすることもできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるリングネットワークおよびリングネットワークにおける通信方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１であるリングネットワークの構成を示す全体図である。図１に示すように、実施の形態１によるリングネットワークは、０系二重リングネットワーク１と１系二重リングネットワーク２とで構成され、かつ相互間で連系して通信を行うように構成されている。
【００２０】
０系二重リングネットワーク１と１系二重リングネットワーク２とは、それぞれ、同一の構成を有している。すなわち、０系二重リングネットワーク１は、相反する伝送方向性を持つリング状回線である１次リング３１と２次リング３２とからなる二重リング上に、例えば、８台のノード１１〜ノード１８が配置されるとすると、１系二重リングネットワーク２は、同様に、１次リング３１と同方向の１次リング３３と、２次リング３２と同方向の２次リング３４とからなる二重リング上に、同数のノード２１〜ノード２８が配置される。
【００２１】
そして、０系二重リングネットワーク１と１系二重リングネットワーク２との間では、ノード１１とノード２１、ノード１２とノード２２、ノード１３とノード２３、ノード１４とノード２４、ノード１５とノード２５、ノード１６とノード２６、ノード１７とノード２７、ノード１８とノード２８は、それぞれ、同一の構成ないしは機能を持ち、回線４１と回線５１、回線４２と回線５２、回線４３と回線５３、回線４４と回線５４、回線４５と回線５５、回線４６と回線５６、回線４７と回線５７、回線４８と回線５８をそれぞれ介して双方向に通信でき、一方が故障したときは他方がいわゆる予備系として働くようになっている。
【００２２】
すなわち、ノード１１とノード２１、ノード１２とノード２２、ノード１３とノード２３、ノード１４とノード２４、ノード１５とノード２５、ノード１６とノード２６、ノード１７とノード２７、ノード１８とノード２８は、それぞれ、二重化されている。各ノードの構成は、図示省略したが、次の（１）〜（５）の機能を持つ通信制御部を備えている。
【００２３】
（１）生成したデータをリング回線に送出する際に送出リングを示す情報を付随させる。このとき、初期値を与えた経路切り替えを示す情報を付随させる。（２）リング回線から他ノード宛のデータが入力したとき、同方向の下流側に隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性と、二重化相手ノードおよび接続する回線の健全性と、入力データのリング回線と逆向きのリング回線における下流側に隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性とを所定の順序で判断する。（３）リング回線から入力した他ノード宛のデータについてその入力データのリング回線と逆向きのリング回線に送出する経路切り替えが必要と判断したとき当該入力データに付随する経路切り替えを示す情報を参照し、未更新のとき更新操作を加えて経路切り替えを実施する。
【００２４】
（４）二重化相手ノードから他ノード宛のデータが入力したとき、自ノードが属する二重リングネットワークにおける使用リング回線として、当該入力データに付随する送出リングを示す情報と経路切り替えを示す情報とに基づき判断した前記二重化相手ノードが転送前に使用していたリング回線と同方向のリング回線を選択する。（５）前記選択したリング回線と逆向きのリング回線に送出する経路切り替えが必要と判断したとき当該二重化相手ノードからの入力データに付随する経路切り替えを示す情報を参照し、未更新のとき更新操作を加えて経路切り替えを実施する。
【００２５】
次に、図１〜図７を参照して、実施の形態１によるリングネットワークにおいて実施される通信方法について説明する。なお、図２は、図１に示すノードが隣接ノードから受信したデータをいずれの経路に転送するかの選択動作を説明する図である。図３は、図１に示すノードが他系ノードから受信したデータをいずれの経路に転送するかの選択動作を説明する図である。図４は、図１に示すノードにおけるデータ受信時の処理手順を説明するフローチャートである。図５は、図４に示すデータ受信時の処理手順において行われる使用リングの決定方法を説明する図である。図６は、図１に示すネットワークにおいて複数箇所のノード間で回線障害が発生した場合の通信方法を説明する図である。図７は、図１に示すネットワークにおいて複数箇所のノード間で回線障害が発生し、さらにノードが故障した場合の通信方法を説明する図である。
【００２６】
まず、各ノードの基本的な動作について説明する。各ノードは、（１）データを自ノードで生成して送信する、（２）他ノードから届いたデータを取り込む、（３）他ノードから届いたデータを中継転送する、の３種類の動作を行う。なお、使用するプロトコルは、ＲＰＲプロトコルに限らず任意であるが、ここでは、理解を容易にするため、ＲＰＲプロトコルが持つ機能を利用して説明する。
【００２７】
（１）データを自ノードで生成するときは、二重化されたノードのどちらか一方からリング上にデータを送出する。二重化されたノードの一方が故障していれば、故障していない方のノードから送信し、二重化されたノードが共に正常であれば、どちらか一方を選択してデータを送信する。ここでは、０系ノードから送出するとして説明を行う。
【００２８】
送信するリングは、１次リング３１と２次リング３２のどちらでもよいが、宛先ノードまでの通過ノード数が少ない経路のリングを選択する方が、遅延時間の面から望ましい。ＲＰＲプロトコルでは、ノード配置を各ノードが学習して最短経路の選択を実現するようになっている。勿論、遅延時間を気にしなければ、最初にどちらのリングを選択して送出しても構わない。
【００２９】
ＲＰＲプロトコルでは、選択したリングの情報を記録する１ビットの領域がＲＰＲフレームヘッダに設けられている。例えば、１次リング３１を選択した場合は“０”を、２次リング３２を選択した場合は“１”をＲＰＲフレームヘッダの該当領域に書き込むようになっている。
【００３０】
もし、ＲＰＲプロトコル以外のプロトコルを使用する場合で、選択したリングの情報を記録する領域がない場合には、ヘッダに送出リング情報を記録する領域（１ビット）を新たに追加し、その領域に選択したリング情報を書き込んで送出することとする。以降、フレームヘッダに書き込むこのビットを「送出リング情報ビット」と呼ぶ。
【００３１】
また、この実施の形態１では、データをラッピングしたか否かを示す情報を記録する領域（１ビット）をヘッダ領域に設け、生成したデータを送信する際に初期値“０”を設定するようになっている。このビットは、この発明にて定義するもので、ＲＰＲプロトコルやその他の同等のプロトコルでは、定義されていないので、使用するプロトコルにおいて、新たにヘッダ内の領域を定義する必要がある。以降、このビットを「ラッピング情報ビット」と呼ぶ。
【００３２】
なお、「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」は、データのヘッダ領域に設けると説明したが、ヘッダ領域上に設定せず、データと別線で並列転送しても構わない。要するに、「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」がノードに付随する形で伝達できればよい。
【００３３】
送信するデータの宛先ノードアドレスの持ち方には、２つの方法がある。１つは、二重化されたノードに共通のアドレスを与える方法である。例えば、ノード１４宛とノード２４宛のデータは、宛先アドレスとしては同一とする。もう１つは、全ノードとも異なるアドレスを与える方法である。この場合には、各ノードは、自ノードのアドレスと、他系の二重化相手ノードのアドレスとを保持することになる。
【００３４】
次に、（２）他ノードから届いたデータを取り込むときは、データの宛先アドレスを見て、自ノード宛であれば取り込む。この場合の自ノードには、上記のように、他系の二重化相手ノードも含まれる。
【００３５】
ここで、ＲＰＲプロトコルを使用する場合に注意を要する点は、ＲＰＲプロトコルでは、最初にデータを送出したリング情報と受信したリングとが一致しない場合はデータを取り込まないが、この実施の形態による通信方法では、送出リング情報とは関係なく、宛先アドレスが自ノード宛であれば取り込むようになっていることである。
【００３６】
次に、（３）他ノードから届いたデータを中継転送する場合について説明する。データを中継転送するのは、自ノード宛でないデータを受信した場合である。他ノードから届く場合としては、（ａ）同じ系のリングネットワークの上流側に隣接するノードから届く場合と、（ｂ）他系のリングネットワークに存在する二重化相手ノードから届く場合との２通りがある。
【００３７】
まず、（ａ）同じ系のリングネットワークの上流側に隣接するノードから届く場合について、図２を参照して説明する。受信ノード５は、最初に、上流側に隣接するノードが使用したリングと同じリングの下流側に隣接するノードおよび回線が正常であるか否かをチェックし、正常であれば、受信データをその下流側に隣接するノードに中継転送する（▲１▼）。一方、故障している場合は、他系の二重化相手ノードおよび回線が正常であるか否かをチェックし、正常であれば受信データを他系の二重化相手ノードに中継転送する（▲２▼）。そして、他系の二重化相手ノードが正常でも回線が故障している場合は、上記した「ラッピング情報ビット」を参照して受信データがラッピングされているか否かをチェックする（▲３▼）。
【００３８】
すなわち、「ラッピング情報ビット」が“０”のときは、ラッピングされていないので、この値を“１”に書き換え、ラッピングする。つまり、ノード内折返しを実施し、データを受信したリングとは逆向きのリングに送出する。一方、「ラッピング情報ビット」が“１”のときは、既に１度ラッピングされているので、廃棄する。このように「ラッピング情報ビット」が“１”のときに再度ラッピングしないのは、データが、故障により分断されて閉じたリング内で周回するのを防止するためである。
【００３９】
次に、（ｂ）他系のリングネットワークに存在する二重化相手ノードから届いた場合について、図３を参照して説明する。受信ノード６は、まず、二重化相手ノードから届いたデータに付随する「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」とをチェックし、他系の二重化相手ノードが転送に使用していたリングを判断する。すなわち、「ラッピング情報ビット」が“０”のときは、「送出リング情報ビット」が示すリングと同じ方向性を持つリングを使用していたと判断し、「ラッピング情報ビット」が“１”のときは、「送出リング情報ビット」が示すリングと異なる逆方向のリングを使用していたと判断する。
【００４０】
そして、受信ノード６では、自ノードが属する二重リングネットワークにおいて、他系の二重化相手ノードが転送に使用していたリングと同じ方向性を持つリングを自ノードの使用リングと決定し、その決定したリングの下流側回線およびノードが正常か否かをチェックし、正常であれば、そのリングに中継転送する（▲１▼）。一方、転送しようとする下流側ノードまたは回線が故障していて転送できない場合は、「ラッピング情報ビット」を見て“１”のときは受信データを廃棄する。一方、「ラッピング情報ビット」が“０”のときは、「ラッピング情報ビット」を“１”に上書きし、逆方向のリングにおける下流側回線およびノードが正常であることを確認してその逆方向のリングに中継転送する（▲２▼）。
【００４１】
なお、（ｂ）他系のリングネットワークに存在する二重化相手ノードから届いた場合において、自ノードが使用するリングを決定するための手順を簡略化するため、後述するようにテーブルを持つことができる（図５参照）。
【００４２】
以上の説明から理解できるように、この実施の形態１では、ノードでの経路選択は、隣接するノード（他系の二重化相手ノードも含む）との間の回線状態および隣接ノードの健全状態のみで決定することができ、リング上の全ノードおよび全回線の状態（正常・故障）を知らなくとも制御することができる。隣接ノードおよび回線の状態は、信号断か否かをチェックすることにより、簡単かつ短時間に判定できるので、故障時の経路切り替えは高速に実行することができる。
【００４３】
図４では、図２と図３を参照して説明したデータ受信時の処理手順が整理して示されている。図４において、データを受信すると（ステップＳＴ１）、自ノード宛か否かを判断し（ステップＳＴ２）、自ノード宛であれば（ステップＳＴ２：Ｙｅｓ）取り込む（ステップＳＴ３）。一方、自ノード宛でない場合は（ステップＳＴ２：Ｎｏ）、他系の二重化相手ノードからのデータであるか否かをチェックする（ステップＳＴ４）。
【００４４】
そして、他系の二重化相手ノードからのデータでない場合は（ステップＳＴ４：Ｎｏ）、同一系のリングネットワークからのデータであり、受信ノードでは、データがどちらのリングを使用して入力されたかが分かる。そこで、入力リングと同じ方向のリングの下流側回線および下流側に隣接するノードが正常か否かを調べ（ステップＳＴ５）、正常であれば（ステップＳＴ５：Ｙｅｓ）、その下流側に隣接するノードに転送する（ステップＳＴ６）。
【００４５】
一方、入力リングと同じ方向のリングの下流側回線または下流側に隣接するノードが故障の場合は（ステップＳＴ５：Ｎｏ）、他系の二重化相手ノードとの回線および二重化相手ノードの状態をチェックし（ステップＳＴ７）、正常であれば（ステップＳＴ７：Ｙｅｓ）他系の二重化相手ノードに転送する（ステップＳＴ８）。また、他系の二重化相手ノードとの回線または二重化相手ノードが故障の場合は（ステップＳＴ７：Ｎｏ）、データの「ラッピング情報ビット」を見て、ラッピングされているか否かを判断する（ステップＳＴ９）。ラッピングされていない場合は（ステップＳＴ９：Ｎｏ）、「ラッピング情報ビット」を“１”に設定して、逆方向のリングに転送する（ステップＳＴ１０）。一方、ラッピングされている場合は（ステップＳＴ９：Ｙｅｓ）、データを廃棄する（ステップＳＴ１１）。
【００４６】
次いで、ステップＳＴ４にて、他系の二重化相手ノードからのデータであると判断された場合は（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）、受信ノードでは、図５に示すテーブルを参照して自ノードが属する二重リングネットワークにおいて使用するリングを決定する（ステップＳＴ１２）。
【００４７】
図５では、「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」と「使用リング」との対応関係が示されている。「送出リング情報ビット」では、送出リングが、例えば、１次リング３１，３３であるときは、“０”が設定され、２次リング３２，３４であるときは、“１”が設定される。一方、「ラッピング情報ビット」では、ラッピングをしない場合は、“０”が設定され、ラッピングを行うと“１”が設定される。なお、「使用リング」における“０”は、１次リング３１，３３を示し、“１”は２次リング３２，３４を示す。
【００４８】
図５において、データ送出リングは、第１段目と第２段目が１次リング（３１または３３）であり、第３段目と第４段目が２次リング（３２または３４）である。転送前使用リングは、ラッピングしないときは、送出リング情報ビットが示すリングと同じであり、ラッピングが行われると、逆向きのリングとなる。その転送前使用リングは、自ノードの「使用リング」と一致していることが示されている。具体的には、「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」の値が、例えば第２段目に示すように、“０，１”であるときは、「使用リング」は“１”、つまり２次リング３２または２次リング３４であると決定する（ステップＳＴ１２）。このように、自ノードが属する二重リングネットワークにおいて使用するリングは、他系の二重化相手ノードが転送前に使用していたリングと同一方向のリングとして決定される。
【００４９】
次に、以上のように決定した自ノードの「使用リング」の下流側回線および下流側に隣接するノードが正常か否かを調べ（ステップＳＴ１３）、正常であれば（ステップＳＴ１３：Ｙｅｓ）、そのリングの下流側に隣接するノードに転送する（ステップＳＴ１４）。一方、故障の場合は（ステップＳＴ１３：Ｎｏ）、「ラッピング情報ビット」の値をチェックし（ステップＳＴ１５）、“０”であれば（ステップＳＴ１５：Ｎｏ）、決定した使用リングと逆方向のリングにおける下流側回線および下流側に隣接するノードの状態をチェックする（ステップＳＴ１６）。
【００５０】
そして、決定した使用リングと逆方向のリングが正常であれば（ステップＳＴ１６：Ｙｅｓ）、「ラッピング情報ビット」を“１”に設定して、逆方向のリングに送出する（ステップＳＴ１７）。一方、その決定した使用リングと逆方向のリングが故障であれば（ステップＳＴ１６：Ｎｏ）、そのデータを廃棄する（ステップＳＴ１８）。また、ステップＳＴ１５において、「ラッピング情報ビット」の値が“１”のときは（ステップＳＴ１５：Ｙｅｓ）、データを廃棄する（ステップＳＴ１９）。
【００５１】
次に、図６と図７を参照して、故障時のデータ転送動作について、具体例を用いて説明する。なお、ノードの呼称として、図１に示した「０系のノード」を示すノードＡ０〜ノードＨ０、「１系のノード」を示すノードＡ１〜ノードＨ１を使用する。
【００５２】
図６では、ノードＡ１とノードＢ１の間、ノードＣ０とノードＤ０の間、ノードＥ１とノードＦ１の間、ノードＧ０とＨ０の間の回線がそれぞれ故障している場合が示されている。この場合、０系、１系それぞれの二重リングネットワークだけに注目すると、それぞれ２箇所で故障が起きているので、従来のリングネットワークでは、通信が不可能となるノードの組み合わせがある。例えば、ノードＢ０からノードＦ０宛の通信は、０系の二重リングネットワーク１だけでは、１次リング３１を使っても、２次リング３２を使っても不可能である。
【００５３】
しかし、この実施の形態１では、同一構成である０系二重リングネットワーク１と１系二重リングネットワーク２とにおける対応するノードを二重化ノードして構成し、その二重化ノード相互間を回線４１〜回線４８および回線５１〜回線５８にて接続してあるので、ノードＢ０からノードＦ０宛の通信は、図４に示す手順に従って、次のような経路で通信が可能となる。
【００５４】
すなわち、ノードＢ０は、まず、ノードＦ０までの通過ノード数が少ないリングを使ってデータを送出する。図１（図６）に示す例では、１次リング３１を使用しても、２次リング３２を使用しても通過ノード数は「３」で変わらないので、ここでは、１次リング３１を選択したとする。つまり、ノードＢ０は、１次リング３１を使ってノードＣ０宛にデータを送出する。
【００５５】
ノードＣ０も受信リングと同じ１次リング３１を使用して送出しようとするが、ノードＣ０は、ノードＤ０との間の回線が故障していることが分かるので、次の経路候補である他系の二重化相手ノードであるノードＣ１宛にデータを送出する。
【００５６】
ノードＣ１は、他系の二重化相手ノードＣ０から受信したデータであることがわかる。送出リング情報ビットとラッピング情報ビットの値から、図５に示すテーブルを参照して、ノードＣ０は０系リングネットワーク１上の１次リング３１を使用していたことがわかるので、１系リングネットワーク２上の１次リング３３を使って、ノードＤ１に転送する。
【００５７】
ノードＤ１は、受信した１次リング３３を使って下流側に隣接するノードＥ１に転送する。ノードＥ１も１次リング３３を使用して送出しようとするが、ノードＥ１は、ノードＦ１との間の回線が故障していることが分かるので、次の経路候補である他系の二重化相手ノードであるノードＥ０宛にデータを送出する。
【００５８】
ノードＥ０は、他系の二重化相手ノードＥ１から受信したデータであることがわかる。送出リング情報ビットとラッピング情報ビットの値から、図５に示すテーブルを参照して、１系リングネットワーク２上の１次リング３３が使用されていたことがわかるので、０系リングネットワーク１上の１次リング３１を使ってノードＦ０に転送する。ノードＦ０は、自ノード宛のデータであるので、転送せずデータを取り込む。このように、回線が複数箇所で故障しても通信可能となる。
【００５９】
次に、図７では、ノードＡ１とノードＢ１の間、ノードＣ０とノードＤ０の間、ノードＣ１とノードＤ１の間、ノードＧ０とＨ０の間の回線がそれぞれ故障し、さらにノードＦ１が故障している場合が示されている。このようにノードＦ１が故障している場合、１系リングネットワーク２だけではノードＦ１との通信は不可能である。
【００６０】
しかし、この実施の形態１では、同一構成である０系二重リングネットワーク１と１系二重リングネットワーク２とにおける対応するノードを二重化ノードして構成し、その二重化ノード間を回線４１〜回線４８および回線５１〜回線５８にて接続してある。したがって、例えば、０系リングネットワーク１上のノードＢ０が１系リングネットワーク２上のノードＦ１宛の通信をしていた場合に、そのノードＦ１が故障すると、ノードＢ０は、故障ノードＦ１に代わる０系リングネットワーク１上のノードＦ０と、図４に示す手順に従って、次のような経路で通信することができるようになる。
【００６１】
すなわち、ノードＢ０は、まず、ノードＦ０までの通過ノード数が少ないリングを使ってデータを送出する。図１（図７）に示す例では、１次リング３１を使用しても、２次リング３２を使用しても通過ノード数は「３」で変わらないので、ここでは、１次リング３１を選択したとする。つまり、ノードＢ０は、１次リング３１を使ってノードＣ０宛にデータを送出する。
【００６２】
ノードＣ０も受信リングと同じ１次リング３１を使用して送出しようとするが、ノードＣ０は、ノードＤ０との間の回線が故障していることが分かるので、次の経路候補である他系の二重化相手ノードであるノードＣ１宛にデータを送出する。
【００６３】
ノードＣ１は、他系の二重化相手ノードＣ０から受信したデータであることがわかる。送出リング情報ビットとラッピング情報ビットの値から、図５に示すテーブルを参照して、０系リングネットワーク１上の１次リング３１を使用していたことがわかるので、１系リングネットワーク２上の１次リング３３を使って、ノードＤ１に転送しようとする。
【００６４】
しかし、ノードＣ１は、ノードＤ１との間の回線が故障していることが分かっているので、ラッピングを実施し、２次リング３４を使用し下流側に隣接するノードＢ１に転送する。このときラッピング情報ビットを“１”に設定する。
【００６５】
ノードＢ１は、受信した２次リング３４の下流側に隣接するノードＡ１に転送しようとするが、ノードＡ１との間の回線が故障しているので、次の経路候補である他系の二重化相手ノードであるノードＢ０に送出する。
【００６６】
ノードＢ０は、他系の二重化相手ノードであるノードＢ１からの受信であることがわかるので、まず、ノードＢ１の使用リングを「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」から図５に示すテーブルを参照して判定する。この場合、送出リング情報ビットは“０”で、ラッピング情報ビットは“１”であるので、使用リングは２次リング３４であると判断でき、２次リング３２を使用して下流側に隣接するノードＡ０に送出する。
【００６７】
以降、同様の判定動作を繰り返して、ノードＡ０→ノードＨ０→ノードＨ１→ノードＧ１→ノードＧ０→ノードＦ０と転送される。ノードＦ０は、自ノード宛のデータであるので、転送せずデータを取り込む。このように、回線が複数箇所で故障し、かつ宛先ノードが故障しても通信可能となる。
【００６８】
以上のように、実施の形態１では、二重リングネットワークを二重化し、二重化した二重リングネットワーク相互間の対応するノード間を回線で接続することでノードを二重化したので、片方のノードが故障しても二重化した他方のノードを使用して通信が可能となる。また、片方の二重リングネットワークで複数の故障が生じた場合でも、二重化したノード間の回線を使用して二重化したノードの他方に転送することで、他方の二重リングネットワークの経路を使うことができ、通信が可能となる。さらに、経路の選択は、隣のノードの状態（正常／故障）および隣の回線状態（正常／故障）の情報のみで決定することができるので、故障が発生しても高速に経路切り替えを行うことができる。
【００６９】
実施の形態２．
図８は、この発明の実施の形態２であるリングネットワークの構成を示す全体図である。なお、図８では、図１に示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一の符号が付されている。
【００７０】
図８に示すように、実施の形態２によるリングネットワークは、相反する伝送方向性を持つ１次リング３１と２次リング３２とからなる１つの二重リングネットワーク７上に、同数のノードで構成される０系ノード群８と１系ノード群９とが配置され、かつ０系ノード群８と１系ノード群９の相互間で連系して通信を行うように構成されている。
【００７１】
具体的には、０系ノード群８は、例えば８台のノード１１〜１８で構成され、１系ノード群９も同様に、同数のノード２１〜２８で構成されている。そして、０系ノード群８と１系ノード群９との間では、ノード１１とノード２１、ノード１２とノード２２、ノード１３とノード２３、ノード１４とノード２４、ノード１５とノード２５、ノード１６とノード２６、ノード１７とノード２７、ノード１８とノード２８は、それぞれ、同一の構成ないしは機能を持ち、回線４１と回線５１、回線４２と回線５２、回線４３と回線５３、回線４４と回線５４、回線４５と回線５５、回線４６と回線５６、回線４７と回線５７、回線４８と回線５８をそれぞれ介して双方向に通信でき、一方が他方のいわゆる予備系として働くようになっている。
【００７２】
すなわち、ノード１１とノード２１、ノード１２とノード２２、ノード１３とノード２３、ノード１４とノード２４、ノード１５とノード２５、ノード１６とノード２６、ノード１７とノード２７、ノード１８とノード２８は、それぞれ、二重化されている。各ノードの構成は、図示省略したが、次の（１）〜（６）の機能を持つ通信制御部を備えている。
【００７３】
（１）生成したデータをリング回線に送出する際に送出リングを示す情報を付随させる。このとき、初期値を与えた経路切り替えを示す情報および二重化相手ノードに転送したか否かを示す情報を付随させる。（２）リング回線から他ノード宛のデータが入力したとき、同方向の下流側に隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性と、二重化相手ノードおよび接続する回線の健全性と、入力データのリング回線と逆向きのリング回線における下流側に隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性とを所定の順序で判断する。（３）リング回線から入力した他ノード宛のデータについてその入力データのリング回線と逆向きのリング回線に送出する経路切り替えが必要と判断したとき当該入力データに付随する経路切り替えを示す情報を参照し、未更新のとき更新操作を加えて経路切り替えを実施する。
【００７４】
（４）二重化相手ノードから他ノード宛のデータが入力したとき、自ノードの使用リング回線として、当該データに付随する送出リングを示す情報と経路切り替えを示す情報と二重化相手ノードに転送したか否かを示す情報とに基づき判断した前記二重化相手ノードが転送前に使用していたリング回線と逆方向のリング回線を選択する。（５）二重化相手ノードから入力した他ノード宛のデータを前記選択したリング回線に送出する際に、当該データに付随する二重化相手ノードに転送したか否かを示す情報に更新操作を加える。（６）前記選択したリング回線と逆向きのリング回線に送出する経路切り替えが必要と判断したとき当該二重化相手ノードからの入力データに付随する経路切り替えを示す情報を参照し、未更新のとき更新操作を加えて経路切り替えを実施する。
【００７５】
次に、図８〜図１２を参照して、実施の形態２によるリングネットワークにおいて実施される通信方法について説明する。なお、図９は、図８に示すノードにおけるデータ受信時の処理手順を説明するフローチャートである。図１０は、図９に示すデータ受信時の処理手順において行われる使用リングの決定方法を説明する図である。図１１は、図８に示すネットワークにおいて複数箇所のノード間で回線障害が発生した場合の通信方法を説明する図である。図１２は、図８に示すネットワークにおいて複数箇所のノード間で回線障害が発生し、さらにノードが故障した場合の通信方法を説明する図である。
【００７６】
まず、各ノードの基本的な動作について説明する。各ノードは、実施の形態１と同様に、（１）データを自ノードで生成して送信する、（２）他ノードから届いたデータを取り込む、（３）他ノードから届いたデータを中継転送する、の３種類の動作を行う。
【００７７】
（１）データを自ノードで生成するときは、送信データに、実施の形態１にて説明した「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」とを付加するのに加えて、この実施の形態２では、さらに他系の２重化相手ノード転送用に「他系転送ビット」を付加する動作が新たに追加される。その他は、実施の形態１と同じである。この「他系転送ビット」は、データ生成時の初期値が“０”で、他系の２重化相手ノードに転送する毎に、その値が反転するものである。この「他系転送ビット」は、「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」と同様に、データのヘッダ領域に付加してもよく、データと別線で並列に転送してもよい。
【００７８】
（２）他ノードから届いたデータを取り込む動作は、実施の形態１にて説明したように行われるので、再述はしない。（３）他ノードから届いたデータを中継転送する動作は、実施の形態１とは大きく異なっている。
【００７９】
他ノードから届く場合としては、（ａ）同系ノード群における上流側に隣接するノードから届く場合と、（ｂ）他系ノード群における二重化相手ノードから届く場合の２通りがある。そのうち、（ａ）同系ノード群における上流側に隣接するノードから届く場合の処理は、隣接ノードが故障して他系ノード群における二重化相手ノードに転送する際に、「他系転送ビット」の値を反転して設定する以外は、実施の形態１と同じである。
【００８０】
また、（ｂ）他系ノード群における二重化相手ノードから届く場合の処理では、使用リングを決定する方法が実施の形態１と大きく異なる。すなわち、実施の形態１では、「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」との値から、他系の二重化相手ノードが転送前に使用していたリングを判断し、その判断した転送前使用リングと同一方向のリングを自ノードが使用するリングと決定する。
【００８１】
これに対し、この実施の形態２では「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」と「他系転送ビット」の値から、他系の二重化相手ノードが転送前に使用していたリングを判断し、その判断した転送前使用リングと逆方向のリングを自ノードが使用するリングと決定する。その他は、実施の形態１と同じである。
【００８２】
図９では、上記のノード動作（２）（３）にて説明した実施の形態２によるデータ受信時の処理手順が整理して示されている。なお、図９では、図４に示した処理手順と同一となる手順には、同一の符号が付されている。ここでは、この実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。
【００８３】
図９において、受信したデータ（ＳＴ１）が自ノード宛ではなく（ＳＴ２：Ｎｏ）、かつ他系の二重化相手ノードからのデータでない場合（ステップＳＴ４：Ｎｏ）において、入力リングと同じ方向のリングの下流側回線または下流側に隣接するノードが故障で（ステップＳＴ５：Ｎｏ）、他系の二重化相手ノードとの回線および二重化相手ノードの状態が正常である（ステップＳＴ７：Ｙｅｓ）として他系の二重化相手ノードに転送する際に、「他系転送ビット」の値を反転することを行う（ステップＳＴ２１）。
【００８４】
そして、受信したデータ（ＳＴ１）が自ノード宛ではなく（ＳＴ２：Ｎｏ）、かつ他系の二重化相手ノードからのデータである場合（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）には、受信ノードでは、図１０に示すテーブルを参照して他系の二重化相手ノードが使用していたリングがどちら方向のリングであるかを判断し、自ノードが使用するリングを決定する（ステップＳＴ２２）。
【００８５】
図１０では、「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」と「他系転送ビット」と「使用リング」との対応関係が示されている。「送出リング情報ビット」では、送出リングが、例えば、１次リング３１であるときは、“０”が設定され、２次リング３２であるときは、“１”が設定される。一方、「ラッピング情報ビット」では、ラッピングをしない場合は、“０”が設定され、ラッピングを行うと“１”が設定される。そして、「他系転送ビット」はデータ生成時は“０”が設定されるが、その後、二重化相手ノードを経由する毎に、反転値が設定される。なお、「使用リング」における“０”は、１次リング３１を示し、“１”は２次リング３２を示す。
【００８６】
図１０において、データ送出リングは、第１段目から第４段目までが１次リング３１であり、第５段目から第８段目までが２次リング３２である。「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」と「他系転送ビット」との値が、例えば第２段目に示すように、“０，０，１”であるときは、他系転送時に「他系転送ビット」が反転するので、他系の二重化相手ノードでの「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」と「他系転送ビット」との値は“０，０，０”である。したがって、ラッピングが行われていないので、他系の二重化相手ノードでの使用リングは、送出リングと同じ１次リング３１である。他系の二重化相手ノードから受信した自ノードでは、図１０の第２段目の「使用リング」である“１”、つまり２次リング３２であると決定する（ステップＳＴ２２）。
【００８７】
このように、ステップＳＴ２２において、自ノードが使用するリングは、他系の二重化相手ノードが転送前に使用していたリングと逆方向のリングとして決定される。その後は、実施の形態１（図４）にて説明した手順で各処理が行われる（ステップＳＴ１３〜ＳＴ１９）。
【００８８】
次に、図１１と図１２を参照して、故障時のデータ転送動作について、具体例を用いて説明する。なお、ノードの呼称として、図８に示した「０系ノード群８」を示すノードＡ０〜ノードＨ０、「１系ノード群９」を示すノードＡ１〜ノードＨ１を使用する。
【００８９】
図１１では、ノードＡ１とノードＢ１の間、ノードＣ０とノードＤ０の間、ノードＥ１とノードＦ１の間、ノードＧ０とノードＨ０の間の回線がそれぞれ故障している場合が示されている。この場合、ノードＢ０からノードＦ０宛の通信は、図９に示す手順に従うと、次のような経路で通信することになる。
【００９０】
ノードＢ０は、まず、ノードＦ０宛までの通過ノード数が少ないリングを使ってデータを送出する。図８（図１１）に示す例では、１次リング３１を使用した通過ノード数は「３」であるのに対し、２次リング３２を使用した通過ノード数は「１１」であるので、ここでは、１次リング３１を選択したとする。つまり、ノードＢ０は、１次リング３１を使ってノードＣ０宛にデータを送出する。このとき、「他系転送ビット」は初期値“０”を設定する。
【００９１】
ノードＣ０も受信リングと同じ１次リング３１を使用して送出しようとするが、ノードＣ０は、ノードＤ０との間の回線が故障していることが分かるので、次の経路候補である他系の二重化相手ノードであるノードＣ１宛にデータを送出する。このとき、「他系転送ビット」は値を反転させ、“１”を設定する。
【００９２】
ノードＣ１は、他系の二重化相手ノードＣ０から受信したデータであることがわかる。そこで「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」と「他系転送ビット」の値から、図１０に示すテーブルを参照して使用リングを決定する。今の例では、図１０に示す２段目の“０，０，１”の値であるので、「使用リング」は、“１”、つまり２次リング３２となる。したがって、ノードＣ１は２次リング３２を使用してノードＤ１に送出する。
【００９３】
ノードＤ１は、受信した２次リング３２を使って下流側に隣接するノードＥ１に転送する。ノードＥ１は、２次リング３２を使用して送出しようとするが、ノードＦ１との間の回線が故障しているので、次の経路候補である他系の二重化相手ノードＥ０宛にデータを送出する。このとき、「他系転送ビット」の値を反転させ、“０”を設定する。
【００９４】
ノードＥ０は、他系二重化相手ノードＥ１から受信したデータであることがわかる。そこで、ノードＥ０は、「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」と「他系転送ビット」の値から、図１０に示すテーブルを参照して使用リングを決定する。今の例では、図１０に示す１段目の“０，０，０”の値であるので、「使用リング」は、“０”、つまり１次リング３１となる。したがって、ノードＥ０は１次リング３１を使用してノードＦ０に送出する。ノードＦ０は、自ノード宛のデータであるので、転送せずデータを取り込む。このように、回線が複数箇所で故障しても通信可能となる。
【００９５】
次に、図１２では、ノードＣ０とノードＤ０の間、ノードＤ１とノードＥ１の間、ノードＧ０とノードＨ０の間の回線がそれぞれ故障し、さらにノードＦ０が故障している場合が示されている。このようにノードＦ０が故障している場合、ノードが二重化されていない場合、そのノードとの通信は不可能である。
【００９６】
しかし、この実施の形態２では、ノードを二重化し、それぞれの二重化されたノード間を回線４１〜回線４８および回線５１〜回線５８にて接続してある。したがって、ノードＢ０がノードＦ０宛の通信をしていた場合に、そのノードＦ０が故障すると、ノードＢ０は、故障ノードＦ０に代わるノードＦ１と、図９に示す手順に従って、次のような経路で通信することができるようになる。
【００９７】
すなわち、ノードＢ０は、まず、ノードＦ０宛までの通過ノード数が少ないリングを使ってデータを送出する。図８（図１２）に示す例では、１次リング３１を使用した通過ノード数は「３」であるのに対し、２次リング３２を使用した通過ノード数は「１１」であるので、ここでは、１次リング３１を選択することになる。つまり、ノードＢ０は、１次リング３１を使ってノードＣ０宛にデータを送出する。
【００９８】
ノードＣ０は、受信リングと同じ１次リング３１を使用して送出しようとするが、ノードＤ０との間の回線は故障し、次の経路候補である他系の二重化相手ノードＣ１との間の回線も故障しているので、ラッピングし２次リング３２を使用してノードＢ０に送出する。このとき、「ラッピング情報ビット」は“１”に設定する。
【００９９】
ノードＢ０は、受信した２次リング３２を使用して下流側に隣接するノードＡ０に転送する。以降、同様に２次リング３２を使用してノードＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１へと転送される。ノードＤ１は、２次リング３２の下流側に隣接するノードＥ１との間の回線が故障しているので、次の経路候補である他系の二重化相手ノードＤ０に転送する。このとき、ノードＤ１は、「他系転送ビット」の値を反転し、“１”を設定する。
【０１００】
ノードＤ０は、他系の二重化相手ノードＤ１から受信したデータであることがわかる。そこで、「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」と「他系転送ビット」の値から図１０に示すテーブルを参照して使用リングを決定する。今の例では、図１０に示す４段目の“０，１，１”の値であるので、「使用リング」は、“０”、つまり１次リング３１となる。したがって、ノードＤ０は、１次リング３１を使用してノードＥ０に送出する。
【０１０１】
ノードＥ０は、受信リングと同じ１次リング３１を使用して送出しようとするが、ノードＦ０が故障しているので、他系の二重化相手ノードＥ１に送出する。このとき、ノードＥ０は、「他系転送ビット」の値を反転して“０”に設定する。
【０１０２】
ノードＥ１は、他系の二重化相手ノードＥ０から受信したデータであることがわかる。そこで、「送出リング情報ビット」と「ラッピング情報ビット」と「他系転送ビット」の値から、図１０に示すテーブルを参照して使用リングを決定する。今の例では、図１０に示す３段目の“０，１，０”の値であるので、「使用リング」は、“１”、つまり２次リング３２となる。したがって、ノードＥ１は、２次リング３２を使用してノードＦ１に送出する。ノードＦ１は、自ノード宛のデータであるので、転送せずデータを取り込む。このように、回線が複数箇所で故障し、かつ宛先ノードが故障しても通信可能となる。
【０１０３】
このように、実施の形態２では、ノードを二重化し、二重化したノード間を回線で接続しているので、片方のノードが故障しても二重化した他方のノードを使用して通信が可能となる。また、複数の故障が発生した場合でも、二重化したノード間を接続する回線を使用することで、通信が可能となる。また、経路の選択は、隣のノードの状態（正常／故障）および隣の回線状態（正常／故障）の情報のみで決定することができるので、故障が発生しても高速に経路切り替えを行うことができる。
【０１０４】
ここで、この発明のリングネットワークを、各ノードが物理的にリング状に配置されているのではなく、各ノードが直線状に配置される場合に適用することを考える。このようなケースとしては、例えば、列車内の各車両の制御装置を接続する場合を挙げることができる。
【０１０５】
実施の形態１によるリングネットワークでは、図６、図７に示すように両端のノードを接続するので、長い回線が必要となる。これに対し、実施の形態２によるリングネットワークでは、図８に示すように、端の二重化されたノード同士を接続するので、短い回線で十分である。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、二重リングネットワークを二重化し、その二重化した二重リングネットワーク相互間の対応するノード間を回線で接続することでノードを二重化し、各ノードが、隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性と二重化相手ノードおよび接続する回線の健全性とを判断して障害箇所を回避した適切な経路を選択し、データに付随する送出リングを示す情報に基づき経路切り替えを制御し、データに付随する送出リングを示す情報と経路切り替えを示す情報とに基づき二重化ノード間を跨ぐデータの使用リングを制御する。これによって、多重の障害が起きた場合でも任意のノード間で通信することが可能となる。また、ノード故障が発生した場合でも故障したノードと同等のノードを使用して通信が可能となる。さらに、隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性と二重化相手ノードおよび接続する回線の健全性との判断は、高速に行えるので、故障が発生しても高速に経路切り替えを行うことができる。なお、この発明のリングネットワークは、偶数個のノードを備える１つの二重リングネットワークにおいて、任意の２つのノードを回線で接続して二重化を図る構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１であるリングネットワークの構成を示す全体図である。
【図２】 図１に示すノードが隣接ノードから受信したデータをいずれの経路に転送するかの選択動作を説明する図である。
【図３】 図１に示すノードが他系ノードから受信したデータをいずれの経路に転送するかの選択動作を説明する図である。
【図４】 図１に示すノードにおけるデータ受信時の処理手順を説明するフローチャートである。
【図５】 図４に示すデータ受信時の処理手順において行われる使用リングの決定方法を説明する図である。
【図６】 図１に示すネットワークにおいて複数箇所のノード間で回線障害が発生した場合の通信方法を説明する図である。
【図７】 図１に示すネットワークにおいて複数箇所のノード間で回線障害が発生し、さらにノードが故障した場合の通信方法を説明する図である。
【図８】 この発明の実施の形態２であるリングネットワークの構成を示す全体図である。
【図９】 図８に示すノードにおけるデータ受信時の処理手順を説明するフローチャートである。
【図１０】 図９に示すデータ受信時の処理手順において行われる使用リングの決定方法を説明する図である。
【図１１】 図８に示すネットワークにおいて複数箇所のノード間で回線障害が発生した場合の通信方法を説明する図である。
【図１２】 図８に示すネットワークにおいて複数箇所のノード間で回線障害が発生し、さらにノードが故障した場合の通信方法を説明する図である。
【符号の説明】
１ ０系二重リングネットワーク、２ １系二重リングネットワーク、５ リングからデータを受信するノード、６ 二重化相手ノードからデータを受信するノード、７ 二重リングネットワーク、８ ０系ノード群、９ １系ノード群、１１〜１８ ノード（０系ノード）、２１〜２８ １系のノード（１系ノード）、３１，３３ １次リング、３２，３４ ２次リング、４１〜４８，５１〜５８回線。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ring network in which a plurality of nodes are connected via two ring lines having mutually opposite transmission directions and a communication method in the ring network.
[0002]
[Prior art]
In a ring network in which a plurality of nodes are connected via two ring lines having mutually opposite transmission directions, even if a line connecting the nodes breaks down, communication can be performed using a reverse direction path. Compared to the above, it is more resistant to failures and has been conventionally used in FDDI (Fiber Distributed Data Interface) and SDH (Synchronous Digital Hierarchy), and its control algorithm is also defined by the standardization organization. For example, there is 2F-BLSR (2-Fiber Bi-directional Line Switching) by SDH. In this 2F-BLSR, the instantaneous interruption time of traffic can be suppressed to a short time by switching the route at a high speed when a failure occurs.
[0003]
Also, there is a method called RPR (Resilient Packet Ring) that can be applied even when the physical layer of the ring line is Ethernet (R), and standardization work is being performed in IEEE 802.17. In the RPR protocol, SDH can also be applied to the physical layer. In RPR, switching is performed within 50 milliseconds when a link failure occurs. The outline will be described below.
[0004]
That is, in the RPR protocol, data can be sent using a ring in both directions. The RPR protocol learns a ring-like node arrangement (topology) by periodically transmitting control frames on the ring, and the transmitting node determines the destination node in the data when transmitting data on the ring. As a result, the ring having the smaller number of passing nodes to the destination node is selected and transmitted.
[0005]
In this case, the transmission node transmits the transmission ring information indicating the transmitted ring by adding it to the data. The receiving node checks the transmission ring information added to the data, and if it is not the same ring as the received ring, the data is not taken in and transferred downstream.
[0006]
In addition, each node exchanges failure location information between nodes using a control frame, so if a failure occurs on one ring line, all nodes recognize the failure location after a failure. can do. Then, the route switching for avoiding the troubled part is performed by two methods called “wrapping” and “steering”.
[0007]
“Wrapping” is a method performed by two nodes sandwiching a failure point. That is, when the received data goes to the other node located on the downstream side across the failure location, the data is not transmitted to the other node located on the downstream side, but is returned within the own node, and the reverse direction It is a method of sending to a healthy line. “Steering” is a method in which a transmission node that recognizes the occurrence of a failure performs ring switching.
[0008]
Comparing wrapping and steering, in wrapping, only the nodes on both sides of the failure location need be controlled, whereas in steering, the transmission node needs to recognize the failure location. Therefore, the wrapping can be switched at a higher speed. However, in wrapping, the number of passing nodes increases and the delay time increases compared to steering. However, in the RPR protocol, the switching time is prescribed to be within 50 milliseconds regardless of whether wrapping or steering is used.
[0009]
By the way, in the RPR protocol, when a failure occurs in both rings or when a failure occurs in a plurality of locations in the same ring, there are cases where communication is impossible. This is a common problem that occurs not only in the RPR protocol but also in a dual ring network topology. Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a technique for introducing a third ring as a measure for dealing with a double failure in the double ring network.
[0010]
In other words, the third ring to be introduced has the same transmission direction as one of the two existing rings, but is not used when there is no failure, but functions as a spare ring that is used as a detour when a failure occurs. Have come to have.
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laying-Open No. 2001-16240 (FIG. 1)
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique disclosed in Patent Document 1, when a failure occurs at a plurality of locations in a ring in the same direction as the spare ring, communication is possible by using a spare ring line for the failed portion. Thus, when both the spare ring and the ring in the same direction as the spare ring fail, and when the spare ring and the ring in the reverse direction fail between other nodes, a combination between nodes that cannot perform communication occurs.
[0013]
Further, in the technique disclosed in Patent Document 1, even when a certain node fails and one of the lines in the reverse direction to the spare ring fails even at one location, there is a combination between nodes that cannot communicate. Arise.
[0014]
Furthermore, in the “optical ring network” using a spare ring that is a dual ring network that is generally used or a triple ring network disclosed in Patent Document 1, since the node is not duplexed, if the node fails There is a problem that communication with the failed node becomes impossible.
[0015]
The present invention has been made in view of the above, and has a configuration that enables communication between arbitrary nodes even when multiple failures occur, and a node equivalent to the failed node even when a node failure occurs. An object of the present invention is to obtain a ring network having a configuration capable of being used for communication and a communication method in the ring network.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a ring network according to the present invention includes a first double ring network in which the same number of nodes are arranged on a double ring composed of two ring lines having transmission directions opposite to each other, and By connecting a node on the first duplex ring network and a node on the second duplex ring network with a line capable of bidirectional communication, the node is configured by the second duplex ring network. Duplex ring network in which each node has means for attaching information indicating a transmission ring when the generated data is transmitted to the ring line, a node adjacent to the downstream side of each ring line, and a ring to be connected Means to judge the soundness of the line and the duplex partner node and the soundness of the connected line, and the input data to other nodes When it is determined that it is necessary to switch the ring line to be sent, a means for performing path switching by referring to information indicating path switching accompanying the input data and performing an update operation when it has not been updated; When the addressed data is input, the duplexing partner node determined based on the information indicating the sending ring attached to the input data and the information indicating path switching is used as the ring ring used in the duplex ring network to which the own node belongs. And a means for selecting a ring line in the same direction as the ring line used previously.
[0017]
According to the present invention, a duplex ring network is duplexed, and nodes corresponding to each other between the duplexed dual ring networks are connected by lines, so that each node is connected to an adjacent node. Judging the soundness of the ring line and the soundness of the duplexing partner node and the line to be connected, selecting an appropriate route that avoids the failure point, controlling the route switching based on the information indicating the sending ring attached to the data, Based on the information indicating the transmission ring attached to the data and the information indicating the path switching, the data use ring across the duplex nodes is controlled. This makes it possible to communicate between arbitrary nodes even when multiple failures occur. Further, even when a node failure occurs, communication is possible using a node equivalent to the failed node. Furthermore, since the judgment of the soundness of the adjacent node and the ring line to be connected and the soundness of the duplex partner node and the line to be connected can be made at high speed, path switching can be performed at high speed even if a failure occurs. The ring network according to the present invention may be configured to be duplicated by connecting any two nodes with a line in one duplex ring network having an even number of nodes.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of a ring network and a communication method in the ring network according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0019]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an overall view showing the configuration of a ring network according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the ring network according to the first embodiment is composed of a 0-system duplex ring network 1 and a 1-system duplex ring network 2 and is configured to communicate with each other. Has been.
[0020]
The 0-system double ring network 1 and the 1-system double ring network 2 have the same configuration. That is, the 0-system double ring network 1 has, for example, eight nodes 11 to 11 on a double ring composed of a primary ring 31 and a secondary ring 32 which are ring-shaped lines having opposite transmission directions. 18 is arranged, the 1-system dual ring network 2 similarly includes a primary ring 33 in the same direction as the primary ring 31 and a secondary ring 34 in the same direction as the secondary ring 32. The same number of nodes 21 to 28 are arranged on the double ring.
[0021]
And between the 0 system double ring network 1 and the 1 system double ring network 2, the node 11 and the node 21, the node 12 and the node 22, the node 13 and the node 23, the node 14 and the node 24, and the node 15 and the node 25, node 16 and node 26, node 17 and node 27, node 18 and node 28 have the same configuration or function, respectively, line 41 and line 51, line 42 and line 52, line 43 and line 53, line 44 and line 54, line 45 and line 55, line 46 and line 56, line 47 and line 57, line 48 and line 58, respectively, and when one fails, the other becomes a so-called spare system. It comes to work.
[0022]
That is, node 11 and node 21, node 12 and node 22, node 13 and node 23, node 14 and node 24, node 15 and node 25, node 16 and node 26, node 17 and node 27, node 18 and node 28 are Each is duplicated. Although the illustration of the configuration of each node is omitted, a communication control unit having the following functions (1) to (5) is provided.
[0023]
(1) When the generated data is transmitted to the ring line, information indicating the transmission ring is attached. At this time, information indicating path switching given the initial value is attached. (2) When data addressed to another node is input from the ring line, the soundness of the node adjacent to the downstream side in the same direction and the ring line to be connected, the soundness of the duplex partner node and the line to be connected, and the input data The node adjacent to the downstream side in the ring line opposite to the ring line and the soundness of the ring line to be connected are determined in a predetermined order. (3) When it is determined that it is necessary to switch the route sent to the ring line opposite to the ring line of the input data with respect to the data addressed to the other node input from the ring line, refer to the information indicating the path switch accompanying the input data. Then, when it has not been updated, an update operation is added to perform path switching.
[0024]
(4) When data destined for another node is input from the duplexing partner node, as a ring ring used in the duplex ring network to which the own node belongs, information indicating a transmission ring attached to the input data and information indicating path switching A ring line in the same direction as the ring line used by the duplexing partner node determined based on the pre-transfer is selected. (5) When it is determined that it is necessary to switch the route to be transmitted to the ring line in the direction opposite to the selected ring line, refer to the information indicating the route switch accompanying the input data from the duplexing partner node, and updated when not updated Perform route switching by adding operations.
[0025]
Next, a communication method implemented in the ring network according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram for explaining a selection operation to which path the node shown in FIG. 1 transfers data received from an adjacent node. FIG. 3 is a diagram for explaining a selection operation to which path the node shown in FIG. 1 transfers the data received from another node. FIG. 4 is a flowchart for explaining a processing procedure at the time of data reception in the node shown in FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining a method of determining a ring used performed in the processing procedure at the time of data reception shown in FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining a communication method when a line failure occurs between a plurality of nodes in the network shown in FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining a communication method when a line failure occurs between a plurality of nodes in the network shown in FIG. 1 and when the node further fails.
[0026]
First, the basic operation of each node will be described. Each node performs three types of operations: (1) generating and transmitting data at its own node, (2) capturing data received from other nodes, and (3) relaying and transferring data received from other nodes. Do. Note that the protocol to be used is not limited to the RPR protocol, but is arbitrary here. In order to facilitate understanding, a description will be given using a function of the RPR protocol.
[0027]
(1) When data is generated in its own node, the data is transmitted from one of the duplicated nodes onto the ring. If one of the duplicated nodes has failed, data is transmitted from the node that has not failed, and if both of the duplicated nodes are normal, either one is selected and data is transmitted. Here, the description will be made assuming that transmission is performed from the 0-system node.
[0028]
The ring to be transmitted may be either the primary ring 31 or the secondary ring 32, but it is desirable from the aspect of delay time to select a ring of a route with a small number of passing nodes to the destination node. In the RPR protocol, each node learns the node arrangement to realize selection of the shortest path. Of course, if the delay time is not a concern, either ring may be selected and transmitted first.
[0029]
In the RPR protocol, a 1-bit area for recording information of a selected ring is provided in the RPR frame header. For example, when the primary ring 31 is selected, “0” is written in the corresponding area of the RPR frame header, and when the secondary ring 32 is selected, “1” is written.
[0030]
If a protocol other than the RPR protocol is used and there is no area for recording the information of the selected ring, a new area (1 bit) for recording the transmission ring information is added to the header. The selected ring information is written and transmitted. Hereinafter, this bit written in the frame header is referred to as a “transmission ring information bit”.
[0031]
In the first embodiment, an area (1 bit) for recording information indicating whether or not the data is wrapped is provided in the header area, and an initial value “0” is set when the generated data is transmitted. It has become. This bit is defined in the present invention and is not defined in the RPR protocol or other equivalent protocols. Therefore, it is necessary to newly define an area in the header in the protocol to be used. Hereinafter, this bit is referred to as a “wrapping information bit”.
[0032]
Although it has been described that the “sending ring information bit” and the “wrapping information bit” are provided in the header area of the data, they may not be set in the header area but may be transferred in parallel with the data on a separate line. In short, it is only necessary that the “transmission ring information bit” and the “wrapping information bit” can be transmitted in a form accompanying the node.
[0033]
There are two methods for holding the destination node address of the data to be transmitted. One is a method of giving a common address to the duplicated nodes. For example, the data addressed to the node 14 and the data addressed to the node 24 are the same as the destination address. The other is a method of giving different addresses to all nodes. In this case, each node holds the address of its own node and the address of the duplex partner node of the other system.
[0034]
Next, (2) when fetching data received from another node, look at the destination address of the data, and if it is destined for its own node, fetch it. In this case, the own node also includes the other-system duplex partner node as described above.
[0035]
Here, when using the RPR protocol, it should be noted that in the RPR protocol, data is not captured when the ring information from which data was first transmitted does not match the received ring, but communication according to this embodiment is not performed. In the method, regardless of the transmission ring information, if the destination address is addressed to the own node, it is captured.
[0036]
Next, (3) a case where data transferred from another node is relayed and transferred will be described. The data is relayed and transferred when data not addressed to the own node is received. There are two cases of arrival from other nodes: (a) from an adjacent node upstream of the same ring network, and (b) from a duplex partner node existing in the other ring network. is there.
[0037]
First, (a) a case where a message arrives from a node adjacent to the upstream side of the same ring network will be described with reference to FIG. The receiving node 5 first checks whether the node and the line adjacent to the downstream side of the same ring as the ring used by the node adjacent to the upstream side are normal. Relay transfer is performed to a node adjacent to the downstream side (1). On the other hand, if there is a failure, it is checked whether the duplexing partner node and line of the other system are normal. If normal, the received data is relayed and forwarded to the duplexing partner node of the other system ((2)). . If the line is broken even if the other-system duplex partner node is normal, it is checked whether or not the received data is wrapped by referring to the “wrapping information bit” ((3)).
[0038]
That is, when the “wrapping information bit” is “0”, since it is not wrapped, this value is rewritten to “1” and wrapped. In other words, intra-node wrapping is performed, and the data is transmitted to the ring opposite to the ring that received the data. On the other hand, when the “wrapping information bit” is “1”, since it has already been wrapped once, it is discarded. The reason that the wrapping is not performed again when the “wrapping information bit” is “1” in this way is to prevent the data from being circulated in a closed ring that is divided by a failure.
[0039]
Next, (b) the case where it arrives from the duplexing partner node existing in the other ring network will be described with reference to FIG. The receiving node 6 first checks the “sending ring information bit” and the “wrapping information bit” attached to the data received from the duplexing partner node to determine the ring used by the other duplexing partner node for transfer. To do. That is, when the “wrapping information bit” is “0”, it is determined that a ring having the same direction as the ring indicated by the “transmission ring information bit” is used, and when the “wrapping information bit” is “1” Is determined to have used a ring in the reverse direction different from the ring indicated by the “transmission ring information bit”.
[0040]
Then, the receiving node 6 determines the ring having the same direction as the ring used for forwarding by the other duplexing partner node in the dual ring network to which the own node belongs as the ring used by the own node, and the determination. It is checked whether or not the downstream line and node of the ring are normal, and if normal, relay transfer is performed to that ring ((1)). On the other hand, when the downstream node or line to be transferred is faulty and cannot be transferred, the “wrapping information bit” is checked, and when it is “1”, the received data is discarded. On the other hand, when the “wrapping information bit” is “0”, the “wrapping information bit” is overwritten with “1”, and it is confirmed that the downstream line and the node in the reverse ring are normal. Is relayed to the ring of (2).
[0041]
It should be noted that (b) a table can be provided as will be described later in order to simplify the procedure for determining the ring used by the own node when it arrives from the duplexing partner node existing in the other ring network. (See FIG. 5).
[0042]
As can be understood from the above description, in the first embodiment, the route selection at the node is based only on the line state with the adjacent node (including the duplex partner node of another system) and the healthy state of the adjacent node. It can be determined and can be controlled without knowing the state (normal / failure) of all nodes and all lines on the ring. Since the state of the adjacent node and the line can be determined easily and in a short time by checking whether or not the signal is disconnected, the path switching at the time of failure can be executed at high speed.
[0043]
In FIG. 4, the processing procedure at the time of data reception described with reference to FIGS. 2 and 3 is shown in an organized manner. In FIG. 4, when data is received (step ST1), it is determined whether it is addressed to its own node (step ST2), and if it is addressed to its own node (step ST2: Yes), it is fetched (step ST3). On the other hand, if it is not addressed to the own node (step ST2: No), it is checked whether or not the data is from another duplex partner node (step ST4).
[0044]
If the data is not data from the other-system duplex partner node (step ST4: No), the data is from the same-system ring network, and the receiving node knows which ring is used to input the data. Therefore, it is checked whether the downstream line of the ring in the same direction as the input ring and the node adjacent to the downstream side are normal (step ST5). If normal (step ST5: Yes), the node adjacent to the downstream side is determined. (Step ST6).
[0045]
On the other hand, if the downstream line of the ring in the same direction as the input ring or a node adjacent to the downstream side fails (step ST5: No), the state of the line with the duplex partner node of the other system and the duplex partner node is checked. If it is normal (step ST7) (step ST7: Yes), it is transferred to the duplex partner node of the other system (step ST8). If the line with the duplex partner node of the other system or the duplex partner node is faulty (step ST7: No), it is determined whether or not it is wrapped by looking at the “wrapping information bit” of the data (step ST9). ). If it is not wrapped (step ST9: No), the “wrapping information bit” is set to “1” and transferred to the reverse ring (step ST10). On the other hand, if it is wrapped (step ST9: Yes), the data is discarded (step ST11).
[0046]
Next, when it is determined in step ST4 that the data is from another duplex partner node (step ST4: Yes), the receiving node refers to the table shown in FIG. A ring to be used in the ring network is determined (step ST12).
[0047]
FIG. 5 shows a correspondence relationship between “transmission ring information bit”, “wrapping information bit”, and “used ring”. In the “transmission ring information bit”, for example, when the transmission ring is the primary rings 31 and 33, “0” is set, and when the transmission ring is the secondary rings 32 and 34, “1” is set. . On the other hand, in the “wrapping information bit”, “0” is set when wrapping is not performed, and “1” is set when wrapping is performed. In the “used ring”, “0” indicates the primary rings 31 and 33, and “1” indicates the secondary rings 32 and 34.
[0048]
In FIG. 5, in the data transmission ring, the first and second stages are primary rings (31 or 33), and the third and fourth stages are secondary rings (32 or 34). . The ring used before transfer is the same as the ring indicated by the transmission ring information bit when not wrapped, and when the wrapping is performed, it becomes a reverse ring. It is shown that the used ring before transfer matches the “used ring” of the own node. Specifically, when the values of “transmission ring information bit” and “wrapping information bit” are “0, 1” as shown in the second row, for example, “used ring” is “1”, That is, the secondary ring 32 or the secondary ring 34 is determined (step ST12). In this way, the ring used in the dual ring network to which the own node belongs is determined as a ring in the same direction as the ring used by the other duplex partner node before transfer.
[0049]
Next, it is checked whether the downstream line of the “used ring” of the own node determined as described above and the node adjacent to the downstream side are normal (step ST13). If normal (step ST13: Yes), The data is transferred to a node adjacent to the downstream side of the ring (step ST14). On the other hand, in the case of a failure (step ST13: No), the value of the “wrapping information bit” is checked (step ST15), and if it is “0” (step ST15: No), the ring in the direction opposite to the determined used ring The state of the downstream line and the state of the adjacent node on the downstream side are checked (step ST16).
[0050]
If the ring in the reverse direction to the determined use ring is normal (step ST16: Yes), the “wrapping information bit” is set to “1” and sent to the reverse ring (step ST17). On the other hand, if the ring in the direction opposite to the determined use ring is faulty (step ST16: No), the data is discarded (step ST18). In step ST15, when the value of the “wrapping information bit” is “1” (step ST15: Yes), the data is discarded (step ST19).
[0051]
Next, the data transfer operation at the time of failure will be described using a specific example with reference to FIG. 6 and FIG. As the names of the nodes, the nodes A0 to H0 indicating “0 node” and the nodes A1 to H1 indicating “1 node” shown in FIG. 1 are used.
[0052]
FIG. 6 shows a case where lines between the node A1 and the node B1, between the node C0 and the node D0, between the node E1 and the node F1, and between the nodes G0 and H0 are broken. In this case, if attention is paid only to the 0-system and 1-system double ring networks, failures occur in two locations, respectively. Therefore, in the conventional ring network, there are combinations of nodes that cannot communicate. For example, communication from the node B0 to the node F0 is not possible using the primary ring 31 or the secondary ring 32 in the 0-system dual ring network 1 alone.
[0053]
However, in the first embodiment, corresponding nodes in the 0-system dual ring network 1 and the 1-system dual ring network 2 having the same configuration are configured as duplex nodes, and the lines 41 to 41 are connected between the duplex nodes. Since they are connected by the line 48 and the lines 51 to 58, the communication from the node B0 to the node F0 can be performed by the following route according to the procedure shown in FIG.
[0054]
That is, the node B0 first transmits data using a ring having a small number of passing nodes up to the node F0. In the example shown in FIG. 1 (FIG. 6), even if the primary ring 31 is used or the secondary ring 32 is used, the number of passing nodes does not change with “3”. Suppose you select it. That is, the node B0 sends data to the node C0 using the primary ring 31.
[0055]
The node C0 also tries to transmit using the same primary ring 31 as the reception ring, but the node C0 knows that the line between the node C0 and the node D0 is broken, so that the other system which is the next route candidate The data is sent to the node C1, which is the duplex partner node.
[0056]
It can be seen that the node C1 is data received from the duplex partner node C0 of another system. From the values of the transmission ring information bit and the wrapping information bit, it can be seen that the node C0 used the primary ring 31 on the 0-system ring network 1 with reference to the table shown in FIG. 2 to the node D1 using the primary ring 33 on 2.
[0057]
The node D1 uses the received primary ring 33 to transfer to the node E1 adjacent to the downstream side. The node E1 also tries to transmit using the primary ring 33. However, since the node E1 knows that the line with the node F1 has failed, it is the other path duplex candidate node that is the next route candidate. Data is sent to the node E0.
[0058]
It can be seen that the node E0 is the data received from the duplex partner node E1 of the other system. From the values of the transmission ring information bit and the wrapping information bit, it can be seen that the primary ring 33 on the 1-system ring network 2 has been used with reference to the table shown in FIG. Transfer to node F0 using primary ring 31. Since the node F0 is data destined for its own node, the data is fetched without being transferred. In this way, communication is possible even if a line fails at a plurality of locations.
[0059]
Next, in FIG. 7, the lines between the node A1 and the node B1, between the node C0 and the node D0, between the node C1 and the node D1, and between the nodes G0 and H0 fail, and further, the node F1 fails. The case is shown. Thus, when the node F1 is out of order, communication with the node F1 is impossible only with the 1-system ring network 2.
[0060]
However, in the first embodiment, the corresponding nodes in the 0-system dual ring network 1 and the 1-system dual ring network 2 having the same configuration are configured as duplex nodes, and the lines 41 to 41 are connected between the duplex nodes. 48 and lines 51 to 58 are connected. Therefore, for example, when the node B0 on the 0-system ring network 1 performs communication addressed to the node F1 on the 1-system ring network 2, if the node F1 fails, the node B0 becomes 0 instead of the failed node F1. According to the procedure shown in FIG. 4, communication with the node F0 on the system ring network 1 becomes possible through the following route.
[0061]
That is, the node B0 first transmits data using a ring having a small number of passing nodes up to the node F0. In the example shown in FIG. 1 (FIG. 7), even if the primary ring 31 is used or the secondary ring 32 is used, the number of passing nodes does not change with “3”. Suppose you select it. That is, the node B0 sends data to the node C0 using the primary ring 31.
[0062]
The node C0 also tries to transmit using the same primary ring 31 as the reception ring, but the node C0 knows that the line between the node C0 and the node D0 is broken, so that the other system which is the next route candidate The data is sent to the node C1, which is the duplex partner node.
[0063]
It can be seen that the node C1 is data received from the duplex partner node C0 of another system. From the values of the transmission ring information bit and the wrapping information bit, it can be seen that the primary ring 31 on the 0-system ring network 1 was used with reference to the table shown in FIG. Attempt to transfer to node D1 using primary ring 33.
[0064]
However, since it is known that the line between the node C1 and the node D1 is broken, wrapping is performed, and the node C1 uses the secondary ring 34 to transfer to the node B1 adjacent to the downstream side. At this time, the wrapping information bit is set to “1”.
[0065]
The node B1 tries to transfer to the node A1 adjacent to the downstream side of the received secondary ring 34, but the line to the node A1 is broken, so the other path duplex candidate that is the next path candidate It is sent to node B0, which is a node.
[0066]
Since the node B0 knows that the reception is from the node B1 which is the duplex partner node of the other system, first, the table shown in FIG. 5 shows the ring used by the node B1 from the “transmission ring information bit” and the “wrapping information bit”. To determine. In this case, since the transmission ring information bit is “0” and the wrapping information bit is “1”, it can be determined that the used ring is the secondary ring 34 and is adjacent to the downstream side using the secondary ring 32. Send to node A0.
[0067]
Thereafter, the same determination operation is repeated, and node A0 → node H0 → node H1 → node G1 → node G0 → node F0 is transferred. Since the node F0 is data destined for its own node, the data is fetched without being transferred. In this way, communication is possible even if the line fails at a plurality of locations and the destination node fails.
[0068]
As described above, in the first embodiment, a duplex ring network is duplexed, and the nodes are duplexed by connecting the corresponding nodes between the duplex dual ring networks with lines, so that one of the nodes fails. Even in this case, communication is possible using the other duplicated node. Also, even if multiple failures occur in one duplex ring network, use the path of the other duplex ring network by transferring to the other of the duplexed nodes using the line between the duplexed nodes. Communication is possible. Further, since the route selection can be determined only by the information of the state of the adjacent node (normal / failure) and the state of the adjacent line (normal / failure), the route is switched at high speed even if a failure occurs. be able to.
[0069]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is an overall view showing a configuration of a ring network according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 8, the same or equivalent elements as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
[0070]
As shown in FIG. 8, the ring network according to the second embodiment is configured with the same number of nodes on one double ring network 7 including a primary ring 31 and a secondary ring 32 having opposite transmission directions. The 0-system node group 8 and the 1-system node group 9 are arranged, and are configured to communicate with each other between the 0-system node group 8 and the 1-system node group 9.
[0071]
Specifically, the 0-system node group 8 is composed of, for example, eight nodes 11 to 18, and the 1-system node group 9 is also composed of the same number of nodes 21 to 28. Between the 0-system node group 8 and the 1-system node group 9, the node 11 and the node 21, the node 12 and the node 22, the node 13 and the node 23, the node 14 and the node 24, the node 15 and the node 25, and the node 16 , Node 26, node 17 and node 27, node 18 and node 28 have the same configuration or function, line 41 and line 51, line 42 and line 52, line 43 and line 53, line 44 and line 54, respectively. The communication can be performed bidirectionally via the line 45 and line 55, the line 46 and line 56, the line 47 and line 57, and the line 48 and line 58, respectively.
[0072]
That is, node 11 and node 21, node 12 and node 22, node 13 and node 23, node 14 and node 24, node 15 and node 25, node 16 and node 26, node 17 and node 27, node 18 and node 28 are Each is duplicated. Although the illustration of the configuration of each node is omitted, a communication control unit having the following functions (1) to (6) is provided.
[0073]
(1) When the generated data is transmitted to the ring line, information indicating the transmission ring is attached. At this time, the information indicating the path switching given the initial value and the information indicating whether or not the transfer to the duplexing partner node is added. (2) When data addressed to another node is input from the ring line, the soundness of the node adjacent to the downstream side in the same direction and the ring line to be connected, the soundness of the duplex partner node and the line to be connected, and the input data The node adjacent to the downstream side in the ring line opposite to the ring line and the soundness of the ring line to be connected are determined in a predetermined order. (3) When it is determined that it is necessary to switch the route sent to the ring line opposite to the ring line of the input data with respect to the data addressed to the other node input from the ring line, refer to the information indicating the path switch accompanying the input data. Then, when it has not been updated, an update operation is added to perform path switching.
[0074]
(4) When data destined for another node is input from the duplexing partner node, information indicating the transmission ring associated with the data, information indicating path switching, and whether or not the data has been transferred to the duplexing partner node A ring line in the reverse direction to the ring line used before the transfer by the duplexing partner node determined based on the information indicating the above is selected. (5) When data destined for the other node input from the duplex partner node is transmitted to the selected ring line, an update operation is added to the information indicating whether or not the data is transferred to the duplex partner node associated with the data. (6) When it is determined that it is necessary to switch the route to be transmitted to the ring line opposite to the selected ring line, refer to the information indicating the path switch accompanying the input data from the duplexing partner node, and updated when not updated Perform route switching by adding operations.
[0075]
Next, a communication method performed in the ring network according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a flowchart for explaining a processing procedure at the time of data reception in the node shown in FIG. FIG. 10 is a diagram for explaining a method of determining a use ring performed in the processing procedure at the time of data reception shown in FIG. FIG. 11 is a diagram for explaining a communication method when a line failure occurs between a plurality of nodes in the network shown in FIG. FIG. 12 is a diagram for explaining a communication method when a line failure occurs between a plurality of nodes in the network shown in FIG. 8 and the node further fails.
[0076]
First, the basic operation of each node will be described. As in the first embodiment, each node (1) generates and transmits data at its own node, (2) captures data received from other nodes, and (3) relays and forwards data received from other nodes The three types of operations are performed.
[0077]
(1) When data is generated by the own node, in addition to adding the “sending ring information bit” and “wrapping information bit” described in the first embodiment to the transmission data, this embodiment 2 further adds an operation of adding an “other-system transfer bit” for the other-system duplex partner node transfer. Others are the same as in the first embodiment. This “other-system transfer bit” has an initial value of “0” at the time of data generation, and is inverted every time data is transferred to the other-system duplex partner node. Similar to the “transmission ring information bit” and the “wrapping information bit”, the “other system transfer bit” may be added to the header area of the data, or may be transferred in parallel with the data on a separate line.
[0078]
(2) Since the operation for fetching data received from another node is performed as described in the first embodiment, it will not be described again. (3) The operation of relaying and transferring data received from another node is significantly different from that of the first embodiment.
[0079]
There are two cases of arrival from other nodes: (a) from an adjacent node upstream in the same node group, and (b) from a duplex partner node in the other node group. Among these, (a) the processing when the node arrives from the upstream adjacent node in the same node group is the value of the “other transfer bit” when the adjacent node fails and is transferred to the duplexing partner node in the other node group. Is the same as in the first embodiment, except that is inverted.
[0080]
In addition, in (b) the process when receiving from the duplexing partner node in the other node group, the method for determining the ring to be used is greatly different from that of the first embodiment. That is, in the first embodiment, the ring used by the duplex partner node of the other system before transfer is determined from the values of “transmission ring information bit” and “wrapping information bit”, and the determined use before transfer is determined. A ring in the same direction as the ring is determined as a ring used by the own node.
[0081]
On the other hand, in the second embodiment, the ring used by the duplex partner node of the other system before the transfer is determined from the values of the “transmission ring information bit”, “wrapping information bit”, and “other system transfer bit”. Then, the ring in the reverse direction to the determined use ring before transfer is determined as the ring used by the own node. Others are the same as in the first embodiment.
[0082]
In FIG. 9, the processing procedure at the time of data reception according to the second embodiment described in the node operations (2) and (3) is shown in an organized manner. In FIG. 9, procedures that are the same as the processing procedures shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. Here, the description will be focused on the portion related to the second embodiment.
[0083]
In FIG. 9, when the received data (ST1) is not addressed to the own node (ST2: No) and is not data from another duplex partner node (step ST4: No), the ring in the same direction as the input ring The downstream line or the node adjacent to the downstream side is faulty (step ST5: No), and the state of the line with the duplex partner node and the duplex partner node is normal (step ST7: Yes). When transferring to the partner node, the value of the “other system transfer bit” is inverted (step ST21).
[0084]
Then, when the received data (ST1) is not addressed to its own node (ST2: No) and is data from another redundant partner node (step ST4: Yes), the receiving node is shown in FIG. Referring to the table, it is determined in which direction the ring used by the duplex partner node of the other system is, and the ring used by the own node is determined (step ST22).
[0085]
FIG. 10 shows a correspondence relationship between “transmission ring information bit”, “wrapping information bit”, “other system transfer bit”, and “used ring”. In the “transmission ring information bit”, for example, “0” is set when the transmission ring is the primary ring 31, and “1” is set when the transmission ring is the secondary ring 32. On the other hand, in the “wrapping information bit”, “0” is set when wrapping is not performed, and “1” is set when wrapping is performed. The “other-system transfer bit” is set to “0” at the time of data generation, but thereafter, an inverted value is set every time it passes through the duplex partner node. In the “used ring”, “0” indicates the primary ring 31, and “1” indicates the secondary ring 32.
[0086]
In FIG. 10, the data transmission ring is the primary ring 31 from the first stage to the fourth stage, and the secondary ring 32 from the fifth stage to the eighth stage. When the values of “transmission ring information bit”, “wrapping information bit” and “other system transfer bit” are “0, 0, 1” as shown in the second stage, for example, Since the “other system transfer bit” is inverted, the values of the “sending ring information bit”, “wrapping information bit”, and “other system transfer bit” at the duplex partner node of the other system are “0, 0, 0”. is there. Therefore, since wrapping is not performed, the ring used in the duplex partner node of the other system is the same primary ring 31 as the transmission ring. The own node received from the duplex partner node of the other system determines that it is “1”, that is, the “used ring” in the second stage in FIG. 10, that is, the secondary ring 32 (step ST22).
[0087]
In this way, in step ST22, the ring used by the own node is determined as a ring in the reverse direction to the ring used by the duplex partner node of the other system before the transfer. Thereafter, each process is performed in the procedure described in the first embodiment (FIG. 4) (steps ST13 to ST19).
[0088]
Next, the data transfer operation at the time of failure will be described using a specific example with reference to FIG. 11 and FIG. Note that as the names of the nodes, the node A0 to node H0 indicating “0 system node group 8” and the nodes A1 to H1 indicating “1 system node group 9” shown in FIG. 8 are used.
[0089]
FIG. 11 shows a case where lines between the node A1 and the node B1, between the node C0 and the node D0, between the node E1 and the node F1, and between the node G0 and the node H0 are broken. In this case, communication addressed from the node B0 to the node F0 is performed according to the following route according to the procedure shown in FIG.
[0090]
The node B0 first transmits data using a ring with a small number of passing nodes to the node F0. In the example shown in FIG. 8 (FIG. 11), the number of passing nodes using the primary ring 31 is “3”, whereas the number of passing nodes using the secondary ring 32 is “11”. Now, assume that the primary ring 31 is selected. That is, the node B0 sends data to the node C0 using the primary ring 31. At this time, the “other system transfer bit” is set to an initial value “0”.
[0091]
The node C0 also tries to transmit using the same primary ring 31 as the reception ring, but the node C0 knows that the line between the node C0 and the node D0 is broken, so that the other system which is the next route candidate The data is sent to the node C1, which is the duplex partner node. At this time, the “other transfer bit” is inverted and set to “1”.
[0092]
It can be seen that the node C1 is data received from the duplex partner node C0 of another system. Therefore, the ring to be used is determined based on the values of “transmission ring information bit”, “wrapping information bit”, and “other system transfer bit” with reference to the table shown in FIG. In this example, since the values are “0, 0, 1” in the second stage shown in FIG. 10, the “used ring” is “1”, that is, the secondary ring 32. Therefore, node C1 sends to node D1 using secondary ring 32.
[0093]
The node D1 transfers to the node E1 adjacent on the downstream side using the received secondary ring 32. The node E1 tries to transmit using the secondary ring 32, but since the line to the node F1 is broken, the data is transmitted to the other duplex partner node E0 which is the next route candidate. To do. At this time, the value of the “other system transfer bit” is inverted and “0” is set.
[0094]
It can be seen that the node E0 is data received from the other-system duplex partner node E1. Therefore, the node E0 determines the ring to be used with reference to the table shown in FIG. 10 from the values of “transmission ring information bit”, “wrapping information bit”, and “other system transfer bit”. In this example, since the value is “0, 0, 0” in the first stage shown in FIG. 10, the “used ring” is “0”, that is, the primary ring 31. Therefore, node E0 uses primary ring 31 to send to node F0. Since the node F0 is data destined for its own node, the data is fetched without being transferred. In this way, communication is possible even if a line fails at a plurality of locations.
[0095]
Next, FIG. 12 shows a case where the line between the node C0 and the node D0, the line between the node D1 and the node E1, the line between the node G0 and the node H0 has failed, and the node F0 has failed. Yes. As described above, when the node F0 is out of order, if the node is not duplexed, communication with the node is impossible.
[0096]
However, in the second embodiment, the nodes are duplicated, and the duplicated nodes are connected by the lines 41 to 48 and the lines 51 to 58. Therefore, when the node B0 is communicating to the node F0 and the node F0 fails, the node B0 follows the procedure shown in FIG. 9 with the node F1 that replaces the failed node F0 and follows the following path: You will be able to communicate.
[0097]
That is, the node B0 first transmits data using a ring having a small number of passing nodes to the node F0. In the example shown in FIG. 8 (FIG. 12), the number of passing nodes using the primary ring 31 is “3”, whereas the number of passing nodes using the secondary ring 32 is “11”. Then, the primary ring 31 is selected. That is, the node B0 sends data to the node C0 using the primary ring 31.
[0098]
The node C0 tries to transmit using the same primary ring 31 as that of the receiving ring, but the line with the node D0 fails, and the communication with the other node C1 that is the next path candidate is another node. Since the line is also broken, it is wrapped and sent to Node B 0 using the secondary ring 32. At this time, the “wrapping information bit” is set to “1”.
[0099]
The node B0 uses the received secondary ring 32 to transfer to the adjacent node A0 on the downstream side. Thereafter, similarly, the secondary ring 32 is used to transfer to the nodes A1, B1, C1, and D1. Since the line between the node D1 and the node E1 adjacent to the downstream side of the secondary ring 32 has failed, the node D1 transfers the data to the duplex partner node D0, which is the next path candidate. At this time, the node D1 inverts the value of the “other system transfer bit” and sets “1”.
[0100]
It can be seen that the node D0 is data received from the duplex partner node D1 of another system. Therefore, the ring to be used is determined with reference to the table shown in FIG. 10 from the values of “transmission ring information bit”, “wrapping information bit”, and “other system transfer bit”. In this example, since the values are “0, 1, 1” in the fourth stage shown in FIG. 10, the “used ring” is “0”, that is, the primary ring 31. Therefore, node D0 sends to node E0 using primary ring 31.
[0101]
The node E0 tries to transmit using the same primary ring 31 as the receiving ring, but since the node F0 is out of order, the node E0 transmits to the duplex partner node E1 of the other system. At this time, the node E0 inverts the value of the “other system transfer bit” and sets it to “0”.
[0102]
It can be seen that the node E1 is data received from the duplex partner node E0 of the other system. Therefore, the ring to be used is determined by referring to the table shown in FIG. 10 from the values of “transmission ring information bit”, “wrapping information bit”, and “other system transfer bit”. In this example, since the value is “0, 1, 0” in the third stage shown in FIG. 10, the “used ring” is “1”, that is, the secondary ring 32. Therefore, the node E1 transmits to the node F1 using the secondary ring 32. Since the node F1 is data destined for its own node, the data is fetched without being transferred. In this way, communication is possible even if the line fails at a plurality of locations and the destination node fails.
[0103]
As described above, in the second embodiment, since the nodes are duplicated and the duplicated nodes are connected by a line, even if one node fails, communication is possible using the other duplicated node. . Further, even when a plurality of failures occur, communication is possible by using a line that connects the redundant nodes. Further, since the route selection can be determined only by the information of the state of the adjacent node (normal / failure) and the state of the adjacent line (normal / failure), the route is switched at high speed even if a failure occurs. be able to.
[0104]
Here, it is considered that the ring network of the present invention is applied to a case where each node is arranged in a straight line rather than physically arranged in a ring shape. As such a case, the case where the control apparatus of each vehicle in a train is connected can be mentioned, for example.
[0105]
In the ring network according to the first embodiment, nodes at both ends are connected as shown in FIGS. 6 and 7, so a long line is required. On the other hand, in the ring network according to the second embodiment, as shown in FIG. 8, the redundant nodes at the ends are connected to each other, so that a short line is sufficient.
[0106]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a duplex ring network is duplexed, and the nodes are duplexed by connecting lines corresponding to each other between the duplexed dual ring networks. Based on the information indicating the sending ring that accompanies the data by selecting the appropriate route that avoids the failure point by judging the soundness of the adjacent node and the ring line to be connected and the soundness of the duplexing partner node and the line to be connected. The path switching is controlled, and the data use ring across the duplex nodes is controlled based on the information indicating the transmission ring accompanying the data and the information indicating the path switching. This makes it possible to communicate between arbitrary nodes even when multiple failures occur. Further, even when a node failure occurs, communication is possible using a node equivalent to the failed node. Furthermore, since the judgment of the soundness of the adjacent node and the ring line to be connected and the soundness of the duplex partner node and the line to be connected can be made at high speed, path switching can be performed at high speed even if a failure occurs. The ring network according to the present invention may be configured to be duplicated by connecting any two nodes with a line in one duplex ring network having an even number of nodes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view showing a configuration of a ring network according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a selection operation as to which route the node shown in FIG. 1 transfers data received from an adjacent node to;
FIG. 3 is a diagram illustrating a selection operation to which route the node shown in FIG. 1 transfers data received from another node.
4 is a flowchart for explaining a processing procedure when data is received in the node shown in FIG. 1; FIG.
5 is a diagram for explaining a method of determining a ring to be used performed in the processing procedure at the time of data reception shown in FIG.
6 is a diagram for explaining a communication method when a line failure occurs between a plurality of nodes in the network shown in FIG. 1. FIG.
7 is a diagram for explaining a communication method when a line failure occurs between a plurality of nodes in the network shown in FIG. 1 and when the node further fails. FIG.
FIG. 8 is an overall view showing a configuration of a ring network according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart for explaining a processing procedure when data is received in the node shown in FIG. 8;
10 is a diagram for explaining a method of determining a ring to be used performed in the processing procedure at the time of data reception shown in FIG.
11 is a diagram for explaining a communication method when a line failure occurs between a plurality of nodes in the network shown in FIG. 8;
12 is a diagram for explaining a communication method when a line failure occurs between a plurality of nodes in the network shown in FIG. 8 and when the node further fails.
[Explanation of symbols]
1 0 series double ring network, 2 1 series duplex ring network, 5 node receiving data from ring, 6 node receiving data from duplex partner node, 7 duplex ring network, 80 series node group, 9 1 System node group, 11-18 node (0 system node), 21-28 1 system node (1 system node), 31, 33 primary ring, 32, 34 secondary ring, 41-48, 51-58 lines.

Claims (4)

互いに相反する伝送方向性を持つ２つのリング回線で構成される二重リング上に同数個のノードを配置した第１二重リングネットワークおよび第２二重リングネットワークで構成され、かつ第１二重リングネットワーク上の１つのノードと第２二重リングネットワーク上の１つのノードとを双方向に通信可能な回線で接続することでノードの二重化を図ったリングネットワークであって、
各ノードは、
生成したデータをリング回線に送出する際に送出リングを示す情報を付随させる手段と、
各リング回線の下流側に隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性と二重化相手ノードおよび接続する回線の健全性とを判断する手段と、
入力した他ノード宛のデータについて送出するリング回線の切り替えが必要と判断したとき当該入力データに付随する経路切り替えを示す情報を参照し、未更新のとき更新操作を加えて経路切り替えを実施する手段と、
二重化相手ノードから他ノード宛のデータが入力したとき、自ノードが属する二重リングネットワークにおける使用リング回線として、当該入力データに付随する送出リングを示す情報と経路切り替えを示す情報とに基づき判断した前記二重化相手ノードが転送前に使用していたリング回線と同方向のリング回線を選択する手段と、
を備えることを特徴とするリングネットワーク。It is composed of a first duplex ring network and a second duplex ring network in which the same number of nodes are arranged on a duplex ring composed of two ring lines having mutually opposite transmission directions, and the first duplex A ring network in which one node on the ring network and one node on the second duplex ring network are connected by a bidirectionally communicable line to achieve duplexing of the nodes,
Each node
Means for attaching information indicating a transmission ring when the generated data is transmitted to the ring line;
Means for determining the soundness of the node adjacent to the downstream side of each ring line and the ring line to be connected and the soundness of the duplex partner node and the line to be connected;
Means for referring to information indicating path switching accompanying the input data when it is determined that switching of the ring line to be transmitted for the data addressed to the other node is necessary, and for performing path switching by adding an update operation when it is not updated When,
When data destined for another node is input from the duplexing partner node, a judgment is made based on the information indicating the sending ring attached to the input data and the information indicating the path switching as the used ring line in the duplex ring network to which the own node belongs. Means for selecting a ring line in the same direction as the ring line used by the duplexing partner node before transfer;
A ring network comprising: 互いに相反する伝送方向性を持つ２つのリング回線で構成される二重リング上に同数個のノードを配置した第１二重リングネットワークおよび第２二重リングネットワークで構成され、かつ第１二重リングネットワーク上の１つのノードと第２二重リングネットワーク上の１つのノードとを双方向に通信可能な回線で接続することでノードの二重化を図ったリングネットワークにおいて、
各ノードは、
生成したデータをリング回線に送出する際に送出リングを示す情報を付随させる工程と、
リング回線から他ノード宛のデータが入力したとき、同方向の下流側に隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性と、二重化相手ノードおよび接続する回線の健全性と、入力データのリング回線と逆向きのリング回線における下流側に隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性とを所定の順序で判断する工程と、
リング回線から入力した他ノード宛のデータについてその入力データのリング回線と逆向きのリング回線に送出する経路切り替えが必要と判断したとき当該入力データに付随する経路切り替えを示す情報を参照し、未更新のとき更新操作を加えて経路切り替えを実施する工程と、
二重化相手ノードから他ノード宛のデータが入力したとき、自ノードが属する二重リングネットワークにおける使用リング回線として、当該入力データに付随する送出リングを示す情報と経路切り替えを示す情報とに基づき判断した前記二重化相手ノードが転送前に使用していたリング回線と同方向のリング回線を選択する工程と、
前記選択したリング回線と逆向きのリング回線に送出する経路切り替えが必要と判断したとき当該二重化相手ノードからの入力データに付随する経路切り替えを示す情報を参照し、未更新のとき更新操作を加えて経路切り替えを実施する工程と、
を含むことを特徴とするリングネットワークにおける通信方法。It is composed of a first duplex ring network and a second duplex ring network in which the same number of nodes are arranged on a duplex ring composed of two ring lines having mutually opposite transmission directions, and the first duplex In a ring network in which one node on the ring network and one node on the second duplex ring network are connected by a bidirectionally communicable line so that the nodes are duplexed.
Each node
A step of attaching information indicating a transmission ring when the generated data is transmitted to the ring line;
When data addressed to another node is input from the ring line, the soundness of the node adjacent to the downstream side in the same direction and the ring line to be connected, the soundness of the duplex partner node and the line to be connected, and the ring line of the input data Determining a node adjacent to the downstream side in the reverse ring line and the soundness of the ring line to be connected in a predetermined order;
When it is determined that it is necessary to switch the route sent to the ring line opposite to the ring line of the input data for data addressed to other nodes input from the ring line, refer to the information indicating the path switch accompanying the input data and A process of switching the route by adding an update operation at the time of update;
When data destined for another node is input from the duplexing partner node, a judgment is made based on the information indicating the sending ring attached to the input data and the information indicating the path switching as the used ring line in the duplex ring network to which the own node belongs. Selecting a ring line in the same direction as the ring line used by the duplexing partner node before transfer;
When it is determined that it is necessary to switch the route to be transmitted to the ring line opposite to the selected ring line, refer to the information indicating the route switch attached to the input data from the duplexing partner node, and add the update operation when not updated. A process of switching the route,
A communication method in a ring network. 互いに相反する伝送方向性を持つ２つのリング回線で構成される二重リング上に偶数個のノードを配置した二重リングネットワークで構成され、かつ任意の２ノード同士を双方向に通信可能な回線で接続することでノードの二重化を図ったリングネットワークであって、
各ノードは、
生成したデータをリング回線に送出する際に送出リングを示す情報を付随させる手段と、
各リング回線の下流側に隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性と二重化相手ノードおよび接続する回線の健全性とを判断する手段と、
入力した他ノード宛のデータについて送出するリング回線の切り替えが必要と判断したとき当該入力データに付随する経路切り替えを示す情報を参照し、未更新のとき更新操作を加えて経路切り替えを実施する手段と、
二重化相手ノードから他ノード宛のデータが入力したとき、自ノードの使用リング回線として、当該データに付随する送出リングを示す情報と経路切り替えを示す情報と二重化相手ノードに転送したか否かを示す情報とに基づき判断した前記二重化相手ノードが転送前に使用していたリング回線と逆方向のリング回線を選択する手段と、
二重化相手ノードから入力した他ノード宛のデータを前記選択したリング回線に送出する際に、当該データに付随する二重化相手ノードに転送したか否かを示す情報に更新操作を加える手段と、
を備えたことを特徴とするリングネットワーク。A line composed of a double ring network in which an even number of nodes are arranged on a double ring composed of two ring lines having mutually opposite transmission directions and capable of bidirectional communication between any two nodes. A ring network that is duplicated by connecting nodes with
Each node
Means for attaching information indicating a transmission ring when the generated data is transmitted to the ring line;
Means for determining the soundness of the node adjacent to the downstream side of each ring line and the ring line to be connected and the soundness of the duplex partner node and the line to be connected;
Means for referring to information indicating path switching accompanying the input data when it is determined that switching of the ring line to be transmitted for the data addressed to the other node is necessary, and for performing path switching by adding an update operation when it is not updated When,
When data destined for another node is input from the duplexing partner node, information indicating the transmission ring attached to the data, information indicating path switching, and whether or not the data is transferred to the duplexing partner node as the ring ring used by the local node Means for selecting a ring line in the reverse direction to the ring line used before transfer by the duplexing partner node determined based on the information;
Means for adding an update operation to information indicating whether or not the data addressed to the other node input from the duplexing partner node is transferred to the duplexing partner node associated with the data when the data is sent to the selected ring line;
A ring network characterized by comprising: 互いに相反する伝送方向性を持つ２つのリング回線で構成される二重リング上に偶数個のノードを配置した二重リングネットワークで構成され、かつ任意の２ノード同士を双方向に通信可能な回線で接続することでノードの二重化を図ったリングネットワークにおいて、
各ノードは、
生成したデータをリング回線に送出する際に送出リングを示す情報を付随させる工程と、
リング回線から他ノード宛のデータが入力したとき、同方向の下流側に隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性と、二重化相手ノードおよび接続する回線の健全性と、入力データのリング回線と逆向きのリング回線における下流側に隣接するノードおよび接続するリング回線の健全性とを所定の順序で判断する工程と、
リング回線から入力した他ノード宛のデータについてその入力データのリング回線と逆向きのリング回線に送出する経路切り替えが必要と判断したとき当該入力データに付随する経路切り替えを示す情報を参照し、未更新のとき更新操作を加えて経路切り替えを実施する工程と、
二重化相手ノードから他ノード宛のデータが入力したとき、自ノードの使用リング回線として、当該データに付随する送出リングを示す情報と経路切り替えを示す情報と二重化相手ノードに転送したか否かを示す情報とに基づき判断した前記二重化相手ノードが転送前に使用していたリング回線と逆方向のリング回線を選択する工程と、
二重化相手ノードから入力した他ノード宛のデータを前記選択したリング回線に送出する際に、当該データに付随する二重化相手ノードに転送したか否かを示す情報に更新操作を加える工程と、
前記選択したリング回線と逆向きのリング回線に送出する経路切り替えが必要と判断したとき当該二重化相手ノードからの入力データに付随する経路切り替えを示す情報を参照し、未更新のとき更新操作を加えて経路切り替えを実施する工程と、
を含むことを特徴とするリングネットワークにおける通信方法。A line composed of a double ring network in which an even number of nodes are arranged on a double ring composed of two ring lines having mutually opposite transmission directions and capable of bidirectional communication between any two nodes. In a ring network that has duplicated nodes by connecting with
Each node
A step of attaching information indicating a transmission ring when the generated data is transmitted to the ring line;
When data addressed to another node is input from the ring line, the soundness of the node adjacent to the downstream side in the same direction and the ring line to be connected, the soundness of the duplex partner node and the line to be connected, and the ring line of the input data Determining a node adjacent to the downstream side in the reverse ring line and the soundness of the ring line to be connected in a predetermined order;
When it is determined that it is necessary to switch the route sent to the ring line opposite to the ring line of the input data for data addressed to other nodes input from the ring line, refer to the information indicating the path switch accompanying the input data and A process of switching the route by adding an update operation at the time of update;
When data destined for another node is input from the duplexing partner node, information indicating the transmission ring attached to the data, information indicating path switching, and whether or not the data is transferred to the duplexing partner node as the ring ring used by the local node Selecting the ring line in the reverse direction to the ring line used before the transfer by the duplexing partner node determined based on the information; and
A step of adding an update operation to information indicating whether or not the data addressed to the other node input from the duplexing partner node is transferred to the duplexing partner node associated with the data when the data is sent to the selected ring line;
When it is determined that it is necessary to switch the route to be transmitted to the ring line opposite to the selected ring line, refer to the information indicating the route switch attached to the input data from the duplexing partner node, and add the update operation when not updated. A process of switching the route,
A communication method in a ring network.
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