JPH03107242A - ネットワークシステムのリング再構成方式 - 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］ 主リングと副リングにより複数の送受信局をループ接続
したトークンパッシング方式ネットワークシステムのリ
ング再構成方式に関し、ビーコンフレームの送信元アド
レスの認識を必要とすることなく障害局を切離したリン
グを再構成することを目的とし、 上流障害でビーコンフレームを送信した局が所定時間を
経過しても自局ビーコンを受信できない時は障害局を切
離す第１のループバックを行ない、このループバックに
伴うリング信号遮断で障害局に第２のループバックを行
わせる。そして第１゜２のループバックが終了した後に
障害局及びビーコン送信局以外の局でデータ伝送路を主
リングから副リングに切替え、このリング切替えにより
障害局に対する下流局を逆側の局としてビーコンフレー
ムの送信を行わせ、同様に所定時間を経過しても自局ビ
ーコンを受信しない時には障害局を切離す第３のループ
バックを行ない、最終的に障害局を切離したリングを再
構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、主リングと副リングの二重リングにより送受
信局をループ接続したトークンパッシング方式のＬＡＮ
システムのＬＡＮリング再構成方式に関する。

近年のＬＡＮ等のネットワークシステムにおいては、ネ
ットワークの多様化、複雑化等に伴い高い信頼性が要求
されている。このため伝送路の二重化、監視装置、ビー
コンフレーム等が提供されているが、障害が発生した際
には、システムダウンに至らないように伝送路を自動的
に切替えたり障害局を自動的に切離したりするリング再
構成が必要である。

［従来の技術］ 従来のネットワークシステムにおいては、障害発生時に
障害局の下流に位置する局から隣接上流局の障害を知ら
せるビーコンフレームが送信され、ビーコンフレームの
送信元アドレスを認識することにより、監視装置を用い
て直接に障害局をリングから切離したり、或いは障害局
の両側に位置する局のループバックにより障害局を切離
してリングを再構成している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のビーコンフレームの送
信元アドレスの認識に基づくリング再構成処理にあって
は、送信元アドレスの認識がネットワークシステムの局
で使用されてい、るＬＳＩに依存しており、同じＬＳＩ
を搭載した局同志では問題ないが、通信プロトコルは同
じでも構成が異なるＬＳＩを搭載した局については、ア
ドレス認識ができない。そこでＬＳＩに依存せずに送信
元アドレスを認識できる外部回路を設けることも考えら
れるが、このアドレス認識用の外部回路自体が相当複雑
なものとなり、ネットワークの経済性を損う問題があっ
た。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、ビーコンフレームの送信元アドレスの認識を必要
とすることなく障害局を切離したリングを再構成できる
ネットワークシステムのリング再構成方式を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理説明図である。

まず本発明は、データ伝送用の主リングＬＯと保守用の
副リングＬ１により二重リングを構成し、この二重リン
グにより複数の送受信局１０，２０゜３０．４０，５０
．６０をループ接続したトークンパッシング方式のリン
グで構成されるネットワークシステムを対象とする。

このようなネットワークシステムにつき本発明のリング
再構成方式にあっては、第１図（ａ）のように、上流局
２０の障害を検知してビーコンフレームの送信を開始し
た局３０が、所定時間を経過しても自局ビーコンを受信
できない時に障害局２０を切離すように第１のループバ
ック［１］を行い、この第１のループバック［１］によ
るリング信号遮断で障害局２０に第２のループバック■
を行なわせる。

この第１．２のループバック■■が終了した後に、第１
図（ｂ）のように、障害局２０及びビーコンフレーム送
信局３０を除く局４０．　５０．　６０．１０の各々で
データ伝送用のリングを主リングＬｏから副リングＬ１
に切替え、このリング切替えにより障害局２０に対し下
流局を逆側の局１０としてビーコンフレームを送信させ
、同様に所定時間を経過しても局１０が自局ビーコンを
受信しない時は障害局２０を切離すように第３のループ
バック［３］を行ない、最終的に主リングに戻した第１
図（Ｃ）のリングを再構成する。

ここで各送受信局は、ビーコンフレームを送受信して認
識する認識部と、自局の遷移状態を表すフラグ手段と、
遷移状態への移行時間を設定するタイマ手段と、前記認
識部、フラグ手段及びタイマ手段を制御してリング再構
成処理を実行する制御部とを備える。

また前記複数の送受信局の中には、スレーブ局７０をリ
ングに接続した集線装置局４０を有し、集線装置局４０
はビーコンフレームを受信した際に、スレーブ局７０の
障害診断を実行し、障害を判別した際にはリングのバス
パスにより障害スレーブ局を切離すようになる。

［作用］ このような構成を備えた本発明のリング再構成方式によ
れば、ビーコンフレームの送受信の認識に基づく所定の
遷移状態への移行制御により、ビーコンフレームの発信
元アドレスの認識を必要とすることなく、障害局を切離
したリングを再構成でき、ネットワークシステムの信頼
性を補償できる。

［実施例］ 第２図は本発明のリング再構成方式が適用されるネット
ワークシステムの実施例構成図である。

第２図において、ＬＯはデータ伝送用の主リング（−次
系リング）、Ｌｌは保守用の副リング（二次系リング）
であり、主リングＬＯと副リングＬ１による二重リング
によりこの実施例にあっては局１０，２０，３０，５０
．６０及び集線装置局４０をループ接続している。尚、
主リングＬＯは太線で示し、副リングＬ１は細線で示し
ており、伝送方向は矢印で示すように互いに逆向きとな
っている。

局１０〜３０，５０，６０及び集線装置局４０のそれぞ
れには、トークンパッシング方式に従った通信を行なう
通信エンテティ８０が設けられており、通常、通信エン
テティ８０は主リングＬＯ側に接続されている。

一方、集線装置局４０にあっては通信エンテティ８０を
通過する主リングＬＯの内部伝送路に対し、複数のスレ
ーブ局７０−１〜７０−ｎを直列的に接続している。

このような局１０〜６０のそれぞれは、隣接上流局の障
害を検知した際に隣接上流障害を知らせるビーコンフレ
ームを送信する機能をもつ。ビーコンフレームの送信は
障害局の隣接下流局から行なわれるが、他のビーコンフ
レームを受信した局にあっては、他局からのビーコンフ
レームをそのまま再生中継する。また自らがビーコンフ
レームを送信している際に上流局より他局のビーコンフ
レームあるいは自局のビーコンフレームを受けると、自
局のビーコンフレームの送信を停止するようになる。更
に、各局１０〜６０は主リングＬＯまたは副リングＬ１
の信号遮断を検知すると、信号遮断側のリングを自動的
にループバックする機能を備えている。

第３図は第２図に示した局１０を代表して示した送受信
局の実施例構成図である。

第３図において、局１０には通信エンテティ８０を備え
た認識部１２が設けられ、認識部１２においてビーコン
フレームの送受信及び認識を行なう。この認識部１２に
対しては、主リングＬＯが入出力接続され、また副リン
グＬ１が逆向きに入出力接続されている。

また局１０内には４つのタイマ１４−１．１４−２．１
４−３．１４−４が設けられている。タイマ１４−１〜
１４−４はビーコンフレームを受信した際の自局の遷移
状態への移行時間を設定し、それぞれ設定時間ＴＩ、Ｔ
２．Ｔ３．Ｔ４を備える。

更に詳細に説明するならば、設定時間ＴＩを有するタイ
マ１４−１、即ちＴ１タイマ１４−１はビーコンフレー
ムの受信で起動し、第２図に示した集線装置局４０によ
るスレーブ局７０−１〜７０−ｎに対する診断時間を設
定する。

設定時間Ｔ２を有するタイマ１４−２、即ちＴ２タイマ
１４−２は自局がビーコン送信局であった場合のＴＩタ
イマ１４−１のタイムアツプで起動し、設定時間Ｔ２を
経過した際のタイムアツプ時に自局ビーコンが受信でき
ない時には、後の説明で明らかにする障害局側を切り離
す第１のループバック［１］を制御部１６に行なわせる
。

また設定時間Ｔ３を有するタイマ１４−３、即ちＴ３タ
イマ１４−３は、Ｔ２タイマ１４−２のタイムアツプで
制御部１６がループバックを行なった際のループバック
への遷移時間を設定する。

更に設定時間Ｔ４を有するタイマ１４−４、即ちＴ４タ
イマ１４−４は、ビーコン送信局及び障害局以外でＴＩ
タイマのタイムアツプ時に起動し、設定時間Ｔ６は（Ｔ
４　＋７５　）以上の時間に設定されており、この１６
時間経過後にタイムアツプすると制御部１６に対し伝送
リングを主リングから副リングに切り替えるリング切り
替えを指令するようになる。

１８はフラグレジスタであり、認識部１２におけるデー
タ伝送路が主リングＬＯ１即ち一次系リングの場合にフ
ラグ１がセットされ、副リングＬ１、即ち二次系リング
に切り替えられるとフラグ２がセットされ、フラグレジ
スタ１８を参照することでビーコン受信時の自局の遷移
状態を認識することができる。

更に制御部１６は認識部１２、タイマ１４−１〜１４−
４及びフラグレジスタ１８に基づいてビーコンフレーム
を受信した際、後の説明で明らかにするようなループバ
ック及びリング切り替えに基づくリング再構成の制御処
理を実行する。

第４図は第２図に示した集線装置局４０の一実施例を示
した構成図であり、第３図に示した通常の局と同様、４
つのタイマ１４−１〜１４−４、制御部１６及びフラグ
レジスタ１８を備えているが、通信エンテティ８０を備
えた認識部１２に対し複数スレーブ局７０−１．７０−
２．　　・−脅７０−ｎを接続した点が異なる。

また、制御部１６は認識部１２においてビーコンフレー
ムを受信してＴＩタイマ１４−１を起動した際に、Ｔ１
タイマ１４−１の設定時間Ｔ１以内の時間を使用して複
数のスレーブ局７０−１〜７０−ｎが診断試験を実行す
る制御機能をもっており、もし診断試験で障害スレーブ
局を判別した場合にはリングバイパスにより障害スレー
ブ局を切り離すようになる。

次に第５Ａ、５Ｂ、５Ｃ，５Ｄ図を参照して第２図の実
施例における局２０で障害が発生した場合のリング再構
成処理を説明する。

今、第５Ａ図に示すように局２０における通信エンテテ
ィ８０の送信部で障害が発生し、アイドルパターンを連
続送信し続けたとする。この局２０の障害発生に対し、
下流に位置する局３０で隣接上流局の障害が検知され、
主リングＬＯを使用して下流側にビーコンフレームを送
信する。局３０から送信されたビーコンフレームは集線
装置局４０、局５０，６０，１０．２０と順次再生中継
されるが、局２０は障害発生のため局３０に対しビーコ
ンフレームを送信することができない。

局３０からのビーコンフレームを受信した集線装置局４
０及び局５０．６０．１０のそれぞれは第３，４図に示
したＴＩタイマ１４−１を起動する。ＴＩタイマ１４−
１が作動しているＴ１時間の間、集線装置局４０は自局
の配下にあるスレーブ局７０−１〜７０−ｎを試験し、
障害局でないことを確認する。このスレーブ局の試験確
認はＴ１時間内に終了する。

ビーコンフレームの受信で起動したＴＩタイマ１４−１
の設定時間ＴＩの経過によりタイムアツプすると、ビー
コン送信局３０にあっては、第３図に示したＴ２タイマ
１４−２を起動させ、一方、障害局２０及びビーコン送
信局３０以外の局、即ち集線装置局４０及び局５０，６
０．１０のそれぞれは、第３，４図に示したＴ４タイマ
１４−４を起動させる。ここで、Ｔ２　＜７４となる関
係にある。

ビーコンフレーム送信局３０で１２時間が経過するとＴ
２タイマ１４−２がタイムアツプし、この時、自局ビー
コンが受信されていないことから、第５Ｂ図に示すよう
に、ビーコン送信局３０は障害局２０を切り離すように
第１のループバック［１］を行なう。このように、ビー
コン送信局３０で第１のループバック■が行なわれると
、障害局２０に対する副リングＬ１の信号が遮断され、
この信号遮断を障害局２０が検出して信号遮断側で第２
のループバック■を行なうようになる。

第５Ｂ図に示すループバック■及び■によりビーコン送
受信局３０は副リングＬｌを経由して障害局２０からの
データを受信するが、障害局２０はアイドルパターンを
送信する障害状態にあるため、依然として自局ビーコン
を受信することができない。

続いて第５Ｃ図に示すように、ビーコン送信局３０のＴ
２タイマ１４−２と同時に起動した局４０．５０．６０
．１０におけるＴ４タイマ１４−４がタイムアツプし、
このタイムアツプにより集線装置局４０及び局５０．６
０．１０のそれぞれにおいて、局内の破線で示すように
通信エンテティ８０を主リングＬＯから副リングＬｉ側
に切り替えるリング切り替えが行なわれる。このリング
切り替えによりフラグレジスタ１８はフラグ１からフラ
グ２に切り替えられる。

第５Ｃ図に示すように集線装置局４０及び局５０．６０
．１０で副リングＬｌへのリング切り替えが行なわれる
と、障害局２０に対する下流局はそれまでの局３０から
逆側の局１０に入れ替わる。

このため、局１０において隣接上流障害が検知され、副
リングＬｌを使用してビーコンフレームの送信が開始さ
れる。局１０から送信されたビーコンフレームは局６０
．５０、集線装置局４０及び局３０と再生中継され、局
１０からのビーコンフレームを受信したそれまでのビー
コン送信局としての局３０は自局ビーコンの送信を停止
して受信した局１０からのビーコンを再生中継するよう
になる。局３０から再生中継されたビーコンフレームは
主リングＬＯ及び集線装置局４０、局５０゜６０．１０
をパスして障害局２０に送られるのが、障害局２０では
アイドル送信パターンとなる障害が起きているため、障
害局２０から副リングＬ１を介して現時点でのビーコン
フレーム送信局１０に自局ビーコンを送ることができな
い。

ビーコン送信局１０はビーコン送信と同時にＴ２タイマ
１４−２を起動しており、また局３０゜５０．６０及び
集線装置局４０のそれぞれはビーコンフレームを受信し
た際にＴ４タイマ１４−４を起動している。

ビーコン送信局１０において、Ｔ２タイマ１４−２の設
定時間Ｔ２が経過してタイムアツプした際に自局ビーコ
ンが受信されていないことから、ビーコン送信局１０は
第５Ｄ図に示すように障害局２０側を切り離す第３のル
ープバック［３］を行なう。この第３のループバック■
により、障害局２０はその両側の局１．０．３０から切
り離されたことになる。更に副リング側に切り替わって
いる集線装置局４０及び局５０．６０において、Ｔ４タ
イマ１４−４がタイムアツプすると第５Ｄ図の副リング
Ｌｉ側への切り替え状態から再び主リングＬＯ側への切
り替え状態に戻り、障害局２０を切り離したリングを再
構成することができる。

第６Ａ図は本発明の具体的な実施例構成図を示したもの
で、リング状の光ネツトワークシステムに適用した場合
を例にとっている。

第６Ａ図において、局１０．　２０．　３０．　５０゜
６０は第３図と基本的には同じであるが、通信エンテテ
ィ８０を含む認識部１２は、例えば局１０に示すように
、例えば光モジュールを用いた光送受信部１２−１と２
つの物理制御インタフェース１２−２．１２−３で構成
される。

また集線装置局４０については、光送受信部１２−１及
び２つの物理制御インタフェース１２−２．１２−３に
加え、複数のスレーブ局７０−１〜７０−ｎ毎に物理制
御インタフェース２２−１〜２２−ｎを設けている。こ
こで各局に設けられた物理制御インタフェース１２−２
．１２−３゜２２−１〜２２−ｎのそれぞれは、電気信
号をデータに変換するＬＳＩで構成されている。

更に各局に設けられた通信エンテテイ８０は媒体アクセ
ス制御部を構成しており、データを解釈したり、フレー
ムを生成するＬＳＩで構成される。

一方、４つのタイマ１４−１〜１４−４、制御部１６、
更にフラグレジスタ１８についてはファームウェアで構
成される。

ここで第６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，６Ｄ図はリング状の光ネツ
トワークシステムを対象とした本発明によるリング再構
成の制御処理を示しており、第５Ａ、５Ｂ、５Ｃ，５Ｄ
図に示した再構成の各処理段階と１対１に対応している
。

即ち、第６Ａ図は通常の通信状態を示し、この場合は主
リングＬＤを使用したデータ通信を行なっている。

今、第６Ａ図の局２０で送信アイドルパターンとなるよ
うな障害が発生したとすると、第６Ｂ図の局３０に示す
ように、媒体アクセス制御部８０に対し物理制御インタ
フェース１２−３のみが入出力されることで、障害局２
０側を切り離す第１のループバック■が行なわれる。こ
の局３０における第１のループバック［１］を受けて障
害局２０は物理制御インタフェース１２−２と媒体アク
セス制御部８０の間においてのみ入出力を行なう第２の
ループバック■が行なわれる。即ち第５Ｂ図と同じ状態
になる。

続いて第６Ｃ図に示すように、障害局２０及びビーコン
フレーム送信局３０以外の局、即ち集線装置局４０及び
局５０，６０．１０のそれぞれにおいて、主リングＬＯ
から副リングＬｌへのリング切り替えが行なわれる。例
えば局１０を例にとると、主リングＬＯの入力は光送受
信部１２−１、物理制御インタフェース１２−２．１２
−３、再び光送受信部１２−１を介して主リングＬＯの
出力側に出される。即ち、局１０を単にパスするだけで
ある。これに対し副リングＬ１については光送受信部１
２−１、物理制御インタフェース１２−３、媒体アクセ
ス制御部８０、物理制御インタフェース１２−２、光送
受信部１２−１を経て副リングＬｌの出力側に至り、こ
れによって副リングＬｌを使用したデータ伝送に切り替
わったことになる。即ち、第５Ｃ図に示したと同じ状態
になる。

このような主リングＬＯから副リングＬ１への切り替え
により障害局２０に対する下流局は局１０側に切り替わ
り、局１０がビーコンフレームを送信し、所定時間Ｔ２
を経過しても自局ビーコンを受信できないため、第６Ｄ
図に示すように局１０において第３のループバック［３
］を行なう。即ち、物理制御インタフェース１２−２と
媒体アクセス制御部８０の間においてのみデータ入出力
を行なうことで、障害局２０側を切り離す。即ち、第５
Ｄ図の状態となる。

そして最終的に局５０，６０及び集線装置局４０は、元
の主リングＬＯのデータ伝送にリング切り替えされ、障
害局２０を切り離したリングを再構成することができる
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、障害発生時の障害
局切り離しに基づくリング再構成時にビーコンフレーム
の発信元アドレスの認識を必要としないため、局を構成
するＬＳＩ等に依存しない汎用性の高い使用を可能とし
、簡単な局構成でネットワークシステムの信頼性を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図； 第２図は本発明のネットワーク構成図；第３図は本発明
の送受信局の実施例構成図；第４図は本発明の集線装置
局の実施例構成図；第５Ａ、５Ｂ、５Ｃ，５Ｄ図は本発
明のリング再構成処理を障害発生時、第１，２のループ
バック、リング切替え、障害局切離しの各々に分けて示
した説明図； 第６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，６Ｄ図は光リングを対象とした本
発明のリング再構成処理を示した説明図である。 図中、 １０、２０．３０．５０．６０　：送受信局４０：東線
製置局 ７０−１〜ＴＯ−ｎ：　スレーブ局 ８０：通信エンテティ（媒体アクセス制御部）２；認識
部 ２−１：光送受信部 ２−２．１２−３．２２−１〜２２−ｎ：物理制御イン
タフェース４−１．１４−２．１４〜３．１４−４：タ
イマ６：制御部 ８：フラグレジスタ ＬＯｚ主リング（−次系リング） Ｌｌ：副リング（二次系リング）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）データ伝送用の主リング（Ｌ＿０）と保守用の副
   リング（Ｌ１）により二重リングを構成し、該二重リン
   グにより複数の送受信局（１０〜６０）をループ接続し
   たトークンパッシング方式のネットワークシステムに於
   いて、 上流局（２０）の障害を検知してビーコンフレームの送
   信を開始した局（３０）が、所定時間を経過しても自局
   ビーコンを受信できない時に障害局側を切離す第１のル
   ープバック［１］を行い、該第１のループバック［１］
   による障害局側リングの信号遮断で障害局（２０）に第
   ２のループバックを行わせ、前記第１及び第２のループ
   バック［１］の終了後に障害局（２０）及びビーコンフ
   レーム送信局（３０）を除く局（４０，５０，６０，１
   ０）の各々でデータ伝送用のリングを主リング（Ｌ＿０
   ）から副リング（Ｌ１）に切替え、該リング切替により
   障害局（２０）に対する下流局を逆側の局（１０）とし
   てビーコンフレームの送信を開始させ、所定時間を経過
   しても自局ビーコンを受信できない時は障害局を切離す
   第３のループバック［３］を行うことを特徴とするネッ
   トワークシステムのリング再構成方式。
2. （２）前記送受信局の各々は、ビーコンフレームを送受
   信して認識する認識部と、自局の遷移状態を表すフラグ
   手段と、遷移状態への移行時間を設定するタイマ手段と
   、前記認識部、フラグ手段及びタイマ手段を制御してリ
   ング再構成処理を実行する制御部とを備えたことを特徴
   とする請求項１記載のネットワークシステムのリング再
   構成方式。
3. （３）前記複数の送受信局の中には、スレーブ局（７０
   ）をリングに接続した集線装置局（４０）を有し、該集
   線装置局（４０）は前記ビーコンフレームを受信した際
   に、スレーブ局（７０）の障害診断を実行し、障害を判
   別した際にはリングのバイパスにより障害スレーブ局を
   切離すことを特徴とする請求項１記載のネットワークシ
   ステムのリング再構成方式。