JPH02277341A - 障害処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 複数のノードを伝送路で環状に接続した通信網における
障害処理方式の改良に関し、 通信網を構成する任意のノートが機能を停止した場合に
も、伝送路上に障害が発生した際の通信維持を可能とす
ることを目的とし、 各ノードに、伝送路から信号が到着しないことにより伝
送路に障害が発生したことを検出する障害検出手段と、
障害検出手段が障害を検出した場合に、自ノードに付与
されたノードアドレスを付加した障害検出信号を、伝送
路に送出する障害検出信号送出手段と、伝送路から他の
ノートが送出した障害検出信号を検出する障害検出信号
検出手段と、障害検出信号検出手段が他ノートが送出し
た障害検出信号を検出した場合に、障害検出信号送出手
段から障害検出信号の送出を停止し、他ノードが送出し
た障害検出信号を伝送路に転送する障害検出信号転送手
段と、障害検出手段が障害を検出してから予め定められ
た時間が経過した後、障害検出信号検出手段が検出する
他ノードが送出した障害検出信号に付加されているノー
ドアドレスと、予め設けられている通信網内の各ノード
の配列順序に関する情報とから、通信網における罹障区
間を識別する罹障区間検出手段と、罹障区間検出手段が
識別した罹障区間に隣接するノードにおいて、罹障区間
を前記通信網から切離す罹障区間切離手段とを設ける様
に構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、複数のノードを伝送路で環状に接続した通信
網における障害処理方式の改良に関する。

複数のノートを伝送路により環状に接続し、各ノードに
接続された端末装置相互間で、伝送路を経由して通信を
行う通信網が、例えばローカルエリアネットワーク等の
名で広りＩ’を用されつつある。

この種の通信網において、一部に発生した障害により通
信網全体が通信不能となるのを極力防止する対策が必要
となる。

〔従来の技術〕

第５図は従来あるローカルエリアネットワークの一例を
示す図である。

第５図において、ローカルエリアネットワークは四組の
ノード（Ｎ）１と、各ノー１”（Ｎ）ｌを環状に接続す
る、それぞれ異なる伝送方向を有する二組の伝送路３お
よび４とにより構成されている。

なお、個々のノート（Ｎ）をそれぞれ１−１乃至１−４
と称し、また各ノード（Ｎ）１により区切られた各伝送
路３および４の各区間をそれぞれ３−１乃至３−４およ
び４−１乃至４−４と称する。

各ノード（Ｎ）１は、通常一方の伝送路（例えば伝送路
３）のみを現用として使用し、他方の伝送路（例えば伝
送路４）を予備として待機さセる。

各ノード（Ｎ）１が総て通信を停止している状態では、
伝送路３内には伝送路３が空き状態にあること示すトー
クンフレームが周回しており、通信要求が発生したノー
ド（Ｎ）１は、トークンフレームを捕捉することにより
伝送路３を占有し、所望のノード（Ｎ）ｌに対して情報
を転送する情報フレームを伝送路３に送出する。

所要の通信が終了すると、ノード（Ｎ）１は送信した情
報フレームを回収し、再び空き状態を示すトークンフレ
ームを送出し、伝送路３上を周回させる。

なお、四組のノード（Ｎ）■の内の特定のノード（Ｎ）
（第５図においてはノード（Ｎ）１４）は、当該ローカ
ルエリアネットワークの運転状態を監視する監視ノード
（ＳＶ）２の役割も兼ねており、監視ノード（ＳＶ）２
は、伝送路３上を周回するトークンフレームを監視し、
予め定められた時間内にトークンフレームを一度もｔ！
出しなかったこと等により、伝送路３上に異常が発生し
たことを検出すると、他の各ノード（Ｎ）■に対して伝
送路３および４の双方を使う等の方法で問合わせを行い
、応答の有無により罹障区間（例えば第５図においては
伝送路区間３−３）を識別すると、罹障区間３−２に隣
接するノード（Ｎ）１〜ｌおよびｌ−３に、伝送路３お
よび４の双方を使う等の方法で指令を伝達し、ノート（
Ｎ）　　１１に対しては伝送路区間３−１と４−１とを
折返し接続するループバンク経路３４−ＩＩを形成させ
、ノー１”（Ｎ）］−２に対し“ζは伝送路区間３−３
と４−３とを折返し接続するループハック経路３４−２
３を形成さセ、以後は伝送路区間３１．３−３．３−４
．４−１．４−３および４４、並びにループハック経路
３４−１１および３４−２３を使用して各ノー）”（Ｎ
）１を環状に接続し、通信を維持する。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上の説明から明らかな如く、従来あるローカルエリア
ネットワークにおいては、監視ノード（ＳＶ）２が運転
状態を集中的ムこ監視し、異常が検出されると各ノード
（Ｎ）ｌに指令を伝達して障害位置の検出、並びに布陣
区間の切離し等の通信維持対策を講じていた為、万一監
視ノード（ＳＶ）２に障害が発生ずると、当該ローカル
エリアネットワークの監視並びに修復機能が全く麻痺す
ることとなり、当８亥ローカルエリアネットワークによ
る通信が途絶する問題点があった。

本発明は、通信網を構成する任意のノードが機能を停止
した場合にも、伝送路上に障害が発生した際の通信維持
を可能とすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理を示す図である。

第１図において、■はノード、１００は複数のノード１
を環状に接続する伝送路であり、通信網を構成している
。

２００は、本発明により各ノードｌに設けられた障害検
出手段である。

３００は、本発明により各ノード１に設けられた障害検
出信号送出手段である。

４００は、本発明により各ノード１に設けられた障害検
出信号検出手段である。

５００は、本発明により各ノードｌに設けられた障害検
出信号転送手段である。

６００は、本発明により各ノード１に設けられた布陣区
間検出手段である。

７００は、本発明により各ノー［ｌに設けられた布陣区
間切離手段である。

〔作用〕

障害検出手段２００は、伝送路１（１（ｌから信号が到
着しないことにより、伝送路１００に障害が発生したこ
とを検出する。

障害検出信号送出手段３００は、障害検出手段２００が
障害を検出した場合に、自ノート１に付与されたノード
アドレスを付加した障害検出信号を、伝送路１００に送
出する。

障害検出信号検出手段４００は、伝送路１００から他の
ノード１が送出した障害検出信号を検出する。

障害検出信号転送手段５００は、障害検出信号検出手段
４００が他ノーＭ　ｌが送出した障害検出信号を検出し
た場合に、障害検出信号送出手段３００から障害検出信
号の送出を停止し、他ノード１が送出した障害検出信号
を伝送路１００に転送する。

布陣区間検出手段６００は、障害検出手段２００が障害
を検出してから予め定められた時間が経過した後、ビー
コン検出手段４００が検出する他ノード１が送出した障
害検出信号に付加されているノードアドレスと、予め設
けられている通信網内の各ノード１の配列順序に関する
情報とから、通信網における布陣区間を識別する。

布陣区間切離手段７００は、布陣区間検出手段６００が
識別した布陣区間に隣接するノード１において、布陣区
間を通信網から切離す。

従って、伝送路上に障害が発生した場合、各ノードが布
陣区間を検出し、隣接ノードにより環状伝送路が再構築
される為、任意のノードが機能を停止しても、他のノー
ドにより通信維持が支障無く行われ、当該通信網の信輔
性が大幅に向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

第２図は本発明の一実施例によるローカルエリアネット
ワークを示す図であり、第３図は本発明の一実施例によ
るビーコンフレームの一例を示す図であり、第４図は第
２図におけるノードの一例を示す図である。なお、全図
を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第２図においては、第１図における伝送路１００として
伝送方向の異なる二組の伝送路３および４が設けられ、
また第４図においては、第１図における障害検出手段２
００として障害検出部１２および障害検出部１９１が設
けられ、また第１図における障害検出信号送出手段３０
０としてビコン発生部１３が設けられ、また第１図にお
ける障害検出信号検出手段４００としてビーコン検出部
１４が設けられ、また第１図における障害検出信号転送
手段５００としてビーコン転送部１５が設けられ、また
第１図における布陣区間検出手段６００としてアドレス
識別部１６およびノート制御部１８内にアドレスマツプ
１８１が設けられ、更に第１図における布陣区間切離手
段７００としてループバック機構１１が設けられている
。

なおデータ送受信部１７は、各ノード（Ｎ）　　１に収
容される端末装置５に対するデータの送受信を制御し、
またノード制御部１８は、ノード（Ｎ）１内の各部の制
御全般を司り、更に信号送受信部１９は隣接するメート
（Ｎ）１との間で信号の送受信を行う。

第２図乃至第４図において、伝送路３が現用として使用
され、伝送路４が予備として待機中とすると、各ノード
（Ｎ）１のループバンク機構１１においては、接続路り
＋　、ｐｚおよびｐ５が設定され、接続路ｐ３およびｐ
４は解放されている。

かかる状態で、収容する端末装置５から通信要求が発生
した各ノー）”（Ｎ）１においては、データ送受信部１
７が、伝送路３から信号送受信部１９、ループバック機
構１１内の接続路ｐ１および障害検出部１２を経由して
到着する空き状態にある１・−クンフレームを検出する
と、端末装置５から送出されるデータを所定量に区分し
、それぞれ自ノード（Ｎ）１および宛先ノード（Ｎ）■
に付与されたノードアドレス等を付加した情報フレムを
構成し、障害検出部１２、ループバンク機構１１内の接
続路ｐ２および信号送受信部１９を経由して伝送路３に
送出する。

なお各ノード（Ｎ）１は、−度に送信可能なデータ量を
制限されており、特定のノード（Ｎ）１が長期間、伝送
路３を占有することを防止されている。

従って、許容量以内のデータの送信が終了すると、デー
タ送受信部１７は伝送路３上を周回して再び自ノード（
Ｎ）１に到着する情報フレームを回収した後、再び空き
状態を示ず１・−クンフレームを伝送路３に送出し、通
信を終了する。

一方障害検出部１２は、伝送路３から到着し、データ送
受信部１７に伝達されるトークンフレームを監視してお
り、予め定められた期間内に一度もトークンフレームが
検出され無い場合には、伝送路３に何等かの異常が発生
したと判定する。

また信号送受信部１９内の障害検出部１９１は、隣接す
るノード（Ｎ）１から伝送路３を経由して伝送される信
号を監視しており、該信号が途絶した場合には、伝送路
区間３−１乃至３−４上に何等かの異常が発生したと判
定する。

異常発生を検出した障害検出部１２は、ビーコン発生部
１３を起動する。

起動されたビーコン発生部１３は、第３図に示す如く、
予め定められた符号から構成されるビーコン制御情報Ｂ
ＣＮと、自ノード（Ｎ）１に付与されているノードアド
レスＮＡとから構成されるビーコンフレームＢＦ　（Ｎ
Ａ）を障害検出信号として繰返し発生し、障害検出部１
２、ループバンク機構ｌｌ内の接続路ｐ２および信号送
受信部１９を経由して伝送路３に送出する。

例えばノード（Ｎ）、１−１．１−２．１−３および１
−４のノードアドレスＮＡを、それぞれ「１」、「２」
、「３」および「４」とすると、各ノード（Ｎ）１−１
乃至１−４のビーコン発生部１３は、それぞれビーコン
フレームＢＦ　（１）乃至ＢＦ（４）を伝送路３に送出
する。

各ノード（Ｎ）１から送出されたビーコンフレ−ムＢＦ
　（ＮＡ）は、伝送路３を経由して隣接する他のノード
（Ｎ）　■に伝達される。

例えば第２図において、ノート　（Ｎ）１−１およびＩ
−２を結ぶ伝送路図１ｊ１３　２に障害が発生したとす
ると、ノーＦ（Ｎ）１−２、■−３および１−４がそれ
ぞれ伝送路区間３−３．３−４および３−１に送出した
ビーコンフレームＢＦ（２）　、ＢＰ　＜３）およびＢ
Ｆ　（４）は、それぞれ隣接するノード　（Ｎ）１−３
．１−４および１１に転送されるが、ノート　（Ｎン　
１−１が伝送路ｒＸ間３　２に送出したビーコンフレー
ムＢＦ（１）ば、障害の為にノーと（Ｎ）Ｉ−２に転送
されることは無い。

各ノード（Ｎ）Ｉにおいては、ビーコン検出部１４が伝
送路３からデータ送受信部１７に伝達される各フレーム
を監視し、ビーコンフレームＢＦ（ＮＡ）を検出すると
、検出したビーコンフレームＢＦ　（ＮＡ）をビーコン
転送部１５およびアドレス識別部１６に伝達する。

ビーコンフレームＢＦ（ＮＡ）を伝達されたビーコン転
送部１５は、ビーコン発生部１３を起動停止すせ、ビー
コンフレームＢＦ　（ＮＡ）の発生および送出を停止さ
せると共に、ビーコン検出部工４から伝達されたビーコ
ンフレームＢＦ（ＮＡ）を、障害検出部１２、ループバ
・ツク機構１１内の接続路ｐ２および信号送受信部Ｉ９
を経由して伝送路３に転送する。

以上により、例えば第２図において、ノード（Ｎ）１−
３は、ノード（Ｎ＞１−２が伝送路区間３−３に送出す
るビーコンフレームＢＦ　（２）を受信すると、ビーコ
ン発生部１３がら伝送路区間３−４に送出していたビー
コンフレームＢＦ（３）を送出停止し、代わりにノー１
”（Ｎ）１２から受信するビーコンフレームＥＦ（２）
を伝送路区間３−４に転送する。

同様にノーＦ’（Ｎ）１−４は、ノード（Ｎ）１３が最
初に伝送路区間３−４に送出していたビーコンフレーム
ＢＦ　（３）を受信すると、ビーコン発生部１３から伝
送路区間３−１に送出しζいたビーコンフレームＢＦ　
（４）を送出停止し、代ワリニノード（Ｎ）１−３から
受信したビーコンフレームＢＦ　（３）　ヲ伝送Ｆｏ　
ｒｇ　ＩＨＩ　３　１　ニ転送し、続いてノー）”　（
Ｎ）ｌ−３がビーコンフレーム■３Ｆ（３）の代わりに
転送したビーコンフレームＢＦ（２）を受信すると、伝
送路区間３−１に転送するビーコンフレームＢＦ　（３
）をビーコン検出部ＢＦ　（２）に変更する。

その結果、ノード（Ｎ）ｌ−１３、ｌ−４および１−１
は、総てノード（Ｎ）ｌ−２が送出しているビーコンフ
レームＢＦ　（２）を最終的に受信することとなる。

一方、ノード（Ｎ）ｌ−３，１−４および１１のアドレ
ス識別部１６は、ビーコン検出部１４から伝達されたビ
ーコンフレームＢＦ　（ＮＡ）からノードアドレスＮＡ
　（−ｒ２Ｊ）　　を抽出し、ノー下制御部１８に伝達
する。

各ノード（Ｎ）■のノード制御部１８は、伝送路３の伝
送方向に沿った各ノート　（Ｎ）１−１乃至１−４の配
列順序、即ちノード（Ｎ）ｉ−１Ｑノード（Ｎ）１−２
呻ノード（Ｎ）１−３に）ノド（Ｎ）１−４悼ノード（
Ｎ）１−１をアドレスマツプ１８１として記ｔ＃シてお
り、ノー１′（Ｎ）１−１．１−３および１−４のノー
ド制御部１８は、ビーコン発生部１３が起動されてから
所定期間が経過した後に、アドレス識別部１６からノー
ドアドレスＮＡ　（＝　ｒ２Ｊ　）を伝達されると、ア
ドレスマツプ１８１を参照し、ノー１”（Ｎ）１１とノ
ード（Ｎ）ｌ−２との間の伝送路区間３２に障害が発生
していると判定する。

その結果、伝送路区間３−２に直接接続されているノー
ト（Ｎ）ｌ−１のノード制御部１８のみは、ループバン
ク機Ｆｉｌｌ内に設定されている接続路ｐ、を解放した
後、接続路ｐ４を設定させる。

以上により、ノード（Ｎ）１−１内には、伝送路区間３
−１と４−１との間に、ループハック機構１１内の接続
路ｐ、およびＩ）４、障害検出部１２およびデータ送受
信部１７を経由するループバック経路３４−１１が形成
されたこととなる。

一方ノード（Ｎ）１−２においては、信号送受信部１９
に設けられた障害検出部１９１が、隣接するノード（Ｎ
）１−１から伝送路区間３−２を経由して伝送される信
号が途絶したことにより、伝送路３−２上に何等かの異
常が発生したと判定し、ノード制御部１８に通知する。

その結果、ノート（Ｎ＞１−２のノート制御部１８も、
ループバック機構１１内に設定され°ζいる接続路ｐ５
を解放した後、接続路ｐＪを設定させる。

以上により、ノード（Ｎ）１−２内には、伝送路区間３
−３と４−３との間に、ループハ・ツク機構１１内の接
続路ｐ２およびｐ３、障害検出部１２およびデータ送受
信部１７を経由するループバンク経路３４−２３が形成
されたこととなる。

またノード（Ｎ）ｌ−１において、ビーコン転送部１５
が転送するビーコンフレームＢＦ　（２）は、障害検出
部１２、ループハック機構１１内の接続路ｐ、および信
号送受１３部１９を経由して伝送路区間４−１に送出さ
れ、ノード（Ｎ）ｌ−４におけるループハック機構１１
内の接続路ｐ９、伝送路区間４−４、ノード（Ｎ）１−
３におりるループハック機構１１内の接続路ｐ５および
伝送路区間４−３を経由してノート　（Ｎ）１−２に返
送され、ノー）”（Ｎ）ｌ−２におけるループバック機
構ｌｌ内の接続路ｐ３および障害検出部１２を経由して
ビーコン検出部１４により検出され、アドレス識別部１
６により自ノード（Ｎ）１−２のノードアドレスＮＡ−
ｒ２Ｊが識別されてノード制御部１８に伝達される。

ノート　（Ｎ）１−２内のノード制御部１８は、アドレ
ス識別部１６から自ノー１”（Ｎ）ｌ−２のノード“ア
ドレスＮＡ　（＝　ｒ２Ｊ）　が伝達されたことにより
、当該ローカルエリアネットワークが環状に接続された
と判定し、障害検出部１２を復旧させる。

障害検出部１２の復旧により、ビーコン発生部１３も起
動停止し、ビーコンフレームＢＦ　（２）の発生および
送出を停止する。

以上により、伝送路区間３−２および４−２を除く伝送
路３および４と、ループバンク経路３４１１および３４
−２３とにより再構築された環状伝送路を周回していた
ビーコンフレーＪ、、　Ｂ　Ｆ（２）は消滅し、当該ロ
ーカルエリアネットワークは通信可能状態となる。

以上の説明から明らかな如く、本実施例によれば、伝送
路区間３−２に障害が発生した場合に、各ノード（Ｎ）
１はビーコンフレームＢＦ（ＮＡ）を送出することによ
り布陣区間３−２を検出し、該布陣区間３−２に隣接す
るノード（Ｎ）１１および１−２は自律的にループバッ
ク゛経路３４−１１および３４−２３を形成し、当該ロ
ーカルエリアネットワーク内に環状伝送路を再構築する
為、ローカルエリアネットワーク内に特定の監視ノード
（ＳＶ）２を設ける必要が無くなり、且つ任意のノード
（Ｎ）１−１乃至１−４が機能を停止しても、他のノー
ドにより通信の維持が支障無く実行される。

なお、第２図乃至第４図はあく迄本発明の一実施例に過
ぎず、例えば本発明の対象となる通信網の構成は図示さ
れるものに限定されることは無く、他に幾多の変形が考
慮されるが、何れの場合にも本発明の効果は変わらない
。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、前記通信網において、伝送路−
ヒに障害が発生した場合、各ノードが布陣区間を検出し
、隣接ノートにより環状伝送路が再構築される為、任意
のノードが機能を停止しても、他のノードにより通信維
持が支障無く行われ、当該通信網の信頼性が大幅に向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す図、第２図は本発明の一実
施例によるローカルエリアネットワークを示す図、第３
図は本発明の一実施例によるビーコンフレームの一例を
示す図、第４図は第２図におけるノートの一例を示す図
、第５図は従来あるローカルエリアネットワークを一例
を示す図である。 図において、■はノード（Ｎ）　、２は監視ノド　（Ｓ
Ｖ）　、３．４および１００は伝送路、１１はループハ
ック機構、１２および１９１は障害検出部、１３はビー
コン発生部、１４はヒーー２ン検出部、Ｉ５はヒーコン
転送部、１Ｇはア］Ｎ・ス’ａｎｋ別部、１７はデータ
送受信部、１８はノート制御部、１９は信号送受信部、
３４はループバック経路、２００は障害検出手段、３０
０は障害検出信号検出手段、４００は障害検出信号検出
手段、５００は障害検出信号転送手段、６００は布陣区
間検出手段、７００は布陣区間切離手段、を示ず。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のノード（１）を伝送路（１００）で環状に接続す
   る通信網において、 前記各ノード（１）に、 前記伝送路（１００）から信号が到着しないことにより
   該伝送路（１００）に障害が発生したことを検出する障
   害検出手段（２００）と、 前記障害検出手段（２００）が前記障害を検出した場合
   に、自ノード（１）に付与されたノードアドレスを付加
   した障害検出信号を、前記伝送路（１００）に送出する
   障害検出信号送出手段（３００）と、 前記伝送路（１００）から他の前記ノード（１）が送出
   した前記障害検出信号を検出する障害検出信号検出手段
   （４００）と、 前記障害検出信号検出手段（４００）が前記他ノード（
   １）が送出した障害検出信号を検出した場合に、前記障
   害検出信号送出手段（３００）から前記障害検出信号の
   送出を停止し、前記他ノード（１）が送出した障害検出
   信号を前記伝送路（１００）に転送する障害検出信号転
   送手段（５００）と、 前記障害検出手段（２００）が前記障害を検出してから
   予め定められた時間が経過した後、前記障害検出信号検
   出手段（４００）が検出する前記他ノード（１）が送出
   した前記障害検出信号に付加されているノードアドレス
   と、予め設けられている前記通信網内の各ノード（１）
   の配列順序に関する情報とから、前記通信網における罹
   障区間を識別する罹障区間検出手段（６００）と、前記
   罹障区間検出手段（６００）が識別した罹障区間に隣接
   する前記ノード（１）において、前記罹障区間を前記通
   信網から切離す罹障区間切離手段（７００）とを設ける
   ことを特徴とする障害処理方式。