JPH0254987B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、LAN等のリング状ネツトワークに
おける通信制御方式に関するものであり、特にそ
の中でもノードに生じたリピート機能の障害を検
出し、フリートークンの送出ノードを自動的に交
替させる障害検出制御方式に関する。

〔従来の技術〕

第２図は、本発明が対象とする従来のリング状
ネツトワークの１例のシステム構成を示したもの
である。図において、LN₀，LN₁，…，LN_oは自
動構成制御装置、N₀，N₁，…，N_oはノードを表
している。各ノードは上位のの自動構成制御装置
によりリングへの挿入とリングからの除去すなわ
ちネツトワーク構成を制御される。

第２図の例では、ノードN₀，N₁，N₂，N₃は
自動構成制御装置LN₀により構成を制御され、た
とえば第３図に示すようにノードN₀，N₁，N₂は
ネツトワーク中に挿入されているが、ノードN₃
はバイパスされ、ネツトワークから除去されてい
る。

リング状ネツトワークでは、同時に２つ以上の
ノードからのデータ送信を禁止する必要があり、
そのための１方式として、リング中にフリートー
クンを巡回させ、送信要求をもつノードのうち最
初にフリートークンを捕捉したノードに送信権を
与えるようにしたトークンパツシング方式があ
る。

第４図は、トークンパツシング方式のリング状
ネツトワーク要素のノードに用いられる通信制御
アダプタの構成図である。図において、４１は通
信制御アダプタ、４２はトークンパツシングコン
トローラTPC（以後、TPCと略称）、４３は送
信／受信バツフア、４４はマイクロプロセサ（μ
―Ｐ）、４５はROM、４６はRAM、４７はBUS
である。以下、基本的な動作機能について述べ
る。

TPC４２は、リング側から受信データを取り
込み、送信／受信バツフア４３を介して上位装
置、すなわちCPUへ送出し、それが他ノードへ
転送するデータであればリピート機能を用いてそ
のままリング側へ送信データとして出力し、ま
た、受信モードのときに自ノードへ宛てられたデ
ータがあればCPUで取り込む。他方、上位装置
のCPUからデータの送信依頼があるときフリー
トークンを捕捉すれば、自ノードが送信権を獲得
して、送信／受信バツフア４３中のデータについ
てフレームを組み立て、リング側へ送信データと
して出力する。これらの制御はマイクロプロセサ
μ―Ｐ４４が行う。

第５図は、第４図中のTPC４２の内部構成を
示したものである。図において、５１は自ノード
で受信しないデータを第４図中の下位ノードへ転
送するためのリピート回路、５２は受信回路、５
３は送信回路、５４はTPC全体を制御し、マイ
クロプロセツサμ―Ｐ４４（第４図）とのインタ
フエースともなる制御回路である。

第６図は、さらに第５図中のリピート回路５１
の内部構成を示したものである。図において、６
１は受信シフトレジスタRSR、６２はバツフア
BFA、６３はバツフアBFE、６４はバツフア
BRO、６５は送信シフトレジスタTSRである。

リング上を伝送されるデータはビツト直列形式
をとつているため、受信データは、受信シフトレ
ジスタRSR６１でフレーム検出ごとに９ビツト
ずつ並列データに交換され、バツフアBFA６２
に格納される。

バツフアBFA６２のデータは、第５図の受信
回路５２を経て、CPUへ送出されるが、同時に
バツフアBFE６３とバツフアBFO６４のいずれ
か一方に書き込まれる。バツフアBFE６３とバ
ツフアBFO６４は、それぞれ書き込みと読み出
し動作を同時並行的に交互に行うことが可能にさ
れている。リピート動作時においては、これらの
バツフアBFE６３およびBFO６４に交互に書き
込まれたデータは、反対側から交互に読み出すこ
とにより、連続的にリピート転送される。

送信シフトレジスタTSR６５は、９ビツトの
並列データをビツト直列データに変換するために
使用され、自ノードからのデータ送信時に第５図
の送信回路５３から出力されたデータ、あるいは
リピート動作時にバツフアBFE６３あるいは
BFO６４から読み出された並列データをビツト
直列データに変換してリング側に送出する。

以上述べたように、トークンパツシング方式の
リング状ネツトワークでは、リング上に巡回して
いるフリートークンを捕捉することにより送信権
の獲得が行われるが、常に１つのノードにフリー
トークンの再生機能が与えられており、そのノー
ドは、一定時間フリートークンを受信できなかつ
た場合に新たなフリートークンを再生し、リング
上に巡回させるようになつている。

このようなフリートークン再生機能をもつノー
ドの状態をアクテイブモニタ状態といい、その他
のノードの状態をパツシブモニタ状態という。

アクテイブモニタ状態にあるノードに障害が起
こつた場合には、一時的にアクテイブモニタ放棄
状態に移り、その間に残りのパツシブモニタ状態
のノードの中から１のノードを自動的に選出し、
アクテイブモニタ状態に移す（すなわちリカバリ
する）。そしてその際先にアクテイブモニタ放棄
状態にしておいたノードをパツシブモニタ状態に
移すようにしている。これは、障害を起こしたノ
ードが再びアクテイブモニタ状態ノードに選出さ
れないようにするためである。また選出されなか
つたノードはそのままパツシブモニタ状態に留ま
る。第７図はその状態遷移図である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、リング内のあるノードにリピート機
能の障害が発生した場合には、フリートークンの
正常なリピート転送が中断されることになる。従
来はパツシブモニタ状態のノードにリピート障害
が発生した場合には、その検出とリングからのノ
ードの切り離しが可能であつた。しかしフリート
ークン再生機能をもつノードにリピート障害が発
生すると、そのノードは、一定時間ごとにフリー
トークンの再生を繰り返し、ノードにリピート機
能の障害が発生していることにいつまでも気付か
ないという問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記した問題点を解決するため、各
ノードにフリートークンの再生回数カウント手段
を設けておき、フリートークン再生機能をもつノ
ードは、このカウント手段を用いてフリートーク
ンの再生回数を監視し、リピート障害検出を可能
にしたもので、その構成は、少なくとも一つ以上
のノードと該ノードをバイパスする機能を有する
少なくとも一つの自動構成制御装置と該ノードと
該自動構成制御装置とを結ぶ支線とによつて構成
されるトークンパツシング方式を用いたリング通
信機構において、フリートークンを再生する機能
を持つノードが、フリートークンの再生回数をカ
ウントアツプし、これがある一定の値に達した時
に、該ノードのフリートークン再生機能を一時的
に止め、フリートークンを再生するノードを交代
させることを特徴としている。

〔実施例〕

以下に、本発明の詳細を実施例にしたがつて説
明する。

第１図は本発明の１実施例の概要図であり、特
に通信制御アダプタの要部構成を示したものであ
る。図において、１は自動構成制御装置LN₀，２
はノードN₀、３は上位装置のCPU、４は通信制
御アダプタ、５はTPC（トークンパツシングコン
トローラ）、６はステータス制御部、７は送信／
受信バツフア、８はマイクロプロセサμ―Ｐ、９
はフリートークン再生制御部、１０は回数カウン
タ、１１はリミツト検出部、１２はステータス遷
移制御部、１３はROM、１４はRAM、１５は
BUSを表す。

１の自動構成制御装置LN₀と２のノードN₀は、
第２図および第３図に示されているリング状ネツ
トワーク内のLN₀とN₀にそれぞれ対応している。
ここではノードN₀の通信制御アダプタ４の構成
のみが示されているが、他の全てのノードの通信
制御アダプタにおいても同様な構成がとられてい
る。

通信制御アダプタ４の基本的な機能は第４図な
いし第７図で説明た従来のものとほぼ同じである
が、特に本発明に基づくリピート障害の検出制御
を行う機能をそなえている。８のマイクロプロセ
サμ―Ｐ内に示されている回数カウンタ１０およ
びリミツト検出部１１がそのための主要な手段と
して使用される。

TPC５のステータス制御部６は、ノードの制
御状態すなわちステータスを制御する。詳細は後
述されるが、アクテイブモニタ状態、アクテイブ
モニタ放棄状態、パツシングモニタ状態の３つの
大きな状態と、これらの各状態の中にさらに細か
な状態、すなわちリピート状態、トークン保持状
態、トークン送出状態、トークン再生状態、モニ
タリカバリ状態、ビーコン送出状態などがある。

マイクロプロセサμ―P8において、フリート
ークン再生制御部９はノードがアクテイブモニタ
状態のときにだけ機能化され、フリートークンの
再生送出動作を制御する。回数カウンタ１０はフ
リートークンの再生回数をカウントする。リミツ
ト検出部１１は回数カウンタ１０のカウント値を
監視して、リミツト値を超えるとリピート障害発
生と判定する。このリミツト値は、たとえば１〜
２秒間に相当する回数に設定する。ステータス遷
移制御部１２は、TPC５のステータス制御部６
の状態切り替えを制御する。特にリミツト検出部
１１がリピート障害発生を判定したとき、ステー
タス制御部６に対して自ノードのアクテイブモニ
タ状態をアクテイブモニタ放棄状態に遷移させ、
他のノードの１つがアクテイブモニタ状態を確立
したときさらにパツシブモニタ状態に遷移させ
る。次に具体的な動作について述べる。

まず現在、ノードN₀がフリートークン再生機
能をもつアクテイブモニタ状態にあり、回数カウ
ンタ１０はクリアされているものとする。この状
態では、TPC５はフリートークンの受信間隔を
監視しており、次のフリートークンを所定の時間
（T₁とする）受信できなかつた場合には、マイク
ロプロセサ（μ―Ｐ）８に割り込みをかけ、フリ
ートークン再生制御部９を起動する。

フリートークン再生制御部９は、フリートーク
ン再生シーケンスを実行し、TPC５から新たな
フリートークンを送出させる。またこのとき同時
に、回数カウンタ１０を１だけカウントアツプさ
せる。

このようにして、フリートークンの再生が行わ
れるたびに、回数カウンタ１０のカウント値は１
ずつ大きくなる。リミツト検出部１１は、この回
数カウンタ１０のカウント値を、予め定められた
リミツト値と比較し、カウント値がリミツト値を
超えたとき、ステータス遷移制御部１２に通知
し、アクテイブモニタ状態からアクテイブモニタ
放棄状態への遷移を行わせる。

次に、本実施例における状態遷移について説明
する。第８図は状態遷移図であり、第９図はその
各状態を制御するステータス制御部６内に設けら
れている各ステータスFFの状態とその制御事象
との対応関係を示したものである。

第８図において、状態遷移は大きく次の３つの
モニタ状態に分けられている。

アクテイブモニタ状態（） アクテイブモニタ放棄状態（） パツシブモニタ状態（） 上記各モニタ状態は、さらに正常状態と異常状
態とに分かれている。

まず正常状態においては、（）、（）、（）
のいずれのモニタ状態にあるノードも、リピート
状態→トークン保持状態→トークン送出状態
→リピート状態の遷移を行う。以下正常状態
の動作を説明する。

Ａ 正常状態 リピート状態では、受信したフリートーク
ンをそのまま送信する。しかし自ノードに送信
要求が生じた場合には、フリートークンを受信
するとこれを捕捉し、トークン保持状態に移
る。

トークン保持状態では、ノードが送信権を
獲得しフレーム送出動作を行う。フレームを送
出するとトークン送出状態に移る。

トークン送出状態では、フリートークンの
送出動作を行い、フリートークンを送出すると
リピート状態に戻る。

次に、各モニタ状態（），（），（）のノ
ードにおける異常状態の動作を説明する。

Ｂ 異常状態 アクテイブモニタ状態（） アクテイブモニタ状態（）のノードのリピ
ート状態において、フリートークンあるいは
ビジートークンのいずれも一定時間T₁の間受
信できなかつた場合には、T₁タイムアウトに
よりマイクロプロセサ８に割り込みをかけ、
のトークン再生状態に移る。

トークン再生状態では、フリートークン再
生動作を行い、まずリング内をクリアするリン
グパージフレームRPFを送出し、トークン送
出状態に移る。このとき回数カウンタ１０を
１だけカウントアツプする。トークン送出状態
でフリートークンを送出するとリピート状態
に戻る。ここで再びT₂の間いずれのトーク
ンも受信できないとトークン再生状態に移
り、上記した動作の繰り返しが行われる。トー
クン再生状態において、回数カウンタ１０の
カウント値リミツト値を超えると、このノード
はアクテイブモニタ放棄状態（）のリピート
状態に移る。

アクテイブモニタ放棄状態（） このリピート状態においてT₁よりも大き
い時間T₂の時間監視を行い、T₂の間トークン
を受信できないとき、T₂タイムアウトとなり、
マイクロプロセサ８に割り込みがかかつての
ビーコン送出状態に移る。

ビーコン送出状態では、ビーコンフレーム
BCFを送出し、その結果BCFを受信できれば
リピート状態に戻る。なお自動構成制御装置
LN₀は、ビーコンフレームBCFを監視し、
BCF送出ノードを切り離し、回復しない場合
にはその１つ前のノードを異常ノードとして切
り離すようにして障害回復処理を行う。

上記した場合のようにアクテイブモニタ放棄
状態（）のノードに異常がなければ、そのリ
ピート状態において、他のノードが送出した
（SA≠MA）リングパージフレームRPFを受信
すると、フリートークン再生機能をもつアクテ
イブモニタ状態ノードの交代が完了したものと
して、パツシブモニタ状態（）のリピート状
態に移る。

パツシブモニタ状態（） パツシブモニタ状態にある各ノードは、時間
T₂によるフレーム受信監視を行い、T₂タイム
アウトとなつたときのモニタリカバリ状態に
移る。このモニタリカバリ状態では新たなア
クテイブモニタ状態ノードを選出するための動
作が行われる。各パツシブモニタ状態のノード
は、T₂タイムアウトになつて順番にモニタリ
カバリフレームMRFを送出する。このとき
MRF中に自ノードのアドレスMAをソースア
ドレスSAとして書き込んでおく。なおSAの大
きいノードほど上位であるとする。

次に各ノードは、巡回してきたMRFを受信
し、そのソースアドレスSAと自ノードアドレ
スMAとを照合し、SA＝MAであればMRF送
出をリトライし、SA＞MAであれば他にアク
テイブモニタ状態ノードとなるべき上位のノー
ドが存在しているものと判定して、リピート状
態に戻る。またSA＜MAであればMRFを次
のノードに転送する。このようにして下位のノ
ードは順次淘汰され、最後に最上位のノードが
残る。このノードはSA＝MAとなり、この条
件でアクテイブモニタ状態（）のリピート状
態に移る。すなわち新アクテイブモニタ状態
ノードの選出が完了する。

なお、モニタリカバリ状態においてMRF
を選出したノードは、自己のMRFが一周して
戻る時間を監視しており、MRFが一定時間以
上戻らず、MRF送出のリトライができない場
合にはMRFリトライアウトとしてビーコン送
出状態に移り、ビーコンフレームBCFを送
出して、自動構成制御装置による異常ノード切
り離しの障害回復処理を行わせ、自ノードが異
常なくBCFを受信すればリピート状態に戻る。

以上のようにして、アクテイブモニタ状態ノー
ドのフリートークン受信に異常が生じると自動的
にアクテイブモニタ状態ノードの交代が行われ、
リピート機能に障害があるノードの切り離しが可
能となる。

次に第９図に示すステート制御部内の各ステー
トFFについて説明する。図において、９１ない
し９９で示される９個のステータスFFは、それ
ぞれ第８図に示されている遷移状態（），（），
（），，，，，，に対応して、現在
の状態を表示するために使用される。

ステータスFF９１は、アクテイブモニタ状態
（）を表示する。この状態は、SA＝MAの
MRFを受信したときにセツトされ、カウンタ値
＝リミツト値が検出されたときにリセツトされ
る。

ステータスFF９２は、アクテイブモニタ放棄
状態（）を表示する。この状態は、カウンタ値
＝リミツト値の検出によりセツトされ、SA≠
MAのRPMを受信したときリセツトされる。

ステータスFF９３は、パツシブモニタ状態
（）を表示する。この状態は、SA≠MAのRPF
を受信したときにセツトされ、SA≠MAのMRF
を受信したときにリセツトされる。

ステータスFF９４は、リピート状態を表示
する。この状態は、初期設定時あるいはトークン
送出によりセツトされ、トークン捕捉T₁タイム
アウト、T₂タイムアウトのそれぞれによりリセ
ツトされる。

ステータスFF９５は、トークン保持状態を
表示する。この状態は、トークン捕捉によりセツ
トされ、フレーム送出によりリセツトされる。

ステータスFF９６は、トークン送出状態を
表示する。この状態は、トークン送出あるいは
RPF送出によりセツトされ、トークン送出によ
りリセツトされる。

ステータスFF９７は、トークン再生状態を
表示する。この状態は、T₁タイムアウトにより
セツトされ、RPF送出によりリセツトされる。

ステータスFF９８は、ビーコン送出状態であ
り、MRF送信リトライアウトあるいはここでは
説明を省略した断線検出時にセツトされ、BCF
受信によりリセツトされる。

ステータスFF９９は、モニタリカバリ状態を
表示する。この状態は、T₂タイムアウトにより
セツトされ、SA＞MAのMRF受信、SA＝MAの
MRF受信、MRF送信リトライアウトのそれぞれ
によりセツトされる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、リピート機能
に障害をもつノードは、フリートークンの再生を
繰り返し、ある一定の回数で再生が停止され、フ
リートークン再生機能をもつノードを他のノード
に交代されるため、長時間リピート機能の障害に
気付かず、フリートークンの再生が繰り返される
状態が続くのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例の概要構成図、第
２図はリング状ネツトワークの構成図、第３図は
自動構成制御装置とノードの接続説明図、第４図
は通信制御アダプタの構成図、第５図はトークン
パツシングコントローラ（TPC）の構成図、第
６図はリピート回路の構成図、第７図は状態遷移
図、第８図は本発明実施例における詳細な状態遷
移図、第９図は本発明実施例におけるステータス
制御部のステータスFFの説明図である。 図中、１は自動構成制御装置LN₀、２はノード
N₀、３は上位装置のCPU、４は通信制御アダプ
タ、５はトークンパツシングコントローラ
（TPC）、６はステータス制御部、７は送信／受
信バツフア、８はマイクロプロセサ（μ―Ｐ）、
９はフリートークン再生制御部、１０は回数カウ
ンタ、１１はリミツト検出部、１２はステータス
遷移制御部、１３はROM、１４はRAM、１５
はBUSを表す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも一つ以上のノードと該ノードをバ
   イパスする機能を有する少なくとも一つの自動構
   成制御装置と該ノードと該自動構成制御装置とを
   結ぶ支線とによつて構成されるトークンパツシン
   グ方式を用いたリング通信機構において、フリー
   トークンを再生する機能を持つノードが、フリー
   トークンの再生回数をカウントアツプし、これが
   ある一定の値に達した時に、該ノードのフリート
   ークン再生機能を一時的に止め、フリートークン
   を再生するノードを交代させることを特徴とする
   リピート機能障害検出制御方式。