JPH03145840A - リングネットワークの伝送路制御方式 - 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］ 複数のノードが循環的に２重化した伝送路で接続されト
ークンによりアクセス制御を行うリングネットワークの
伝送路制御方式に関し。

ノードが障害ではなく意図的にシステムから離脱する場
合や加入する場合に、長い処理時間を要することなく高
速に伝送路を再構成することができるリングネットワー
クの伝送路制御方式を提供することを目的とし、 各ノードは、ノードをネットワークから離脱させる時ま
たはノードをネットワークに加入する時に各隣接ノード
に対して対応する制御信号を連続送信する手段と、制御
信号を検出する手段及び伝送路の接続形態を切替える手
段とを備え２制御信号検出手段により制御信号を受信し
た隣接ノードは、その後にトークン受信があるとこれを
保持すると共に伝送路の接続形態を制御信号に対応して
切り離しまたは組み込むよう切替えを行ってトークンを
再送信し、離脱または加入するノードは隣接ノードの伝
送路の接続形態の切替えを検出することにより自ノード
の伝送路の接続形態を切り離しまたは組み込むよう切替
えるよう構成する。

［産業上の利用分野１ 本発明は複数のノードが循環的に２重化した伝送路で接
続されトークンによりアクセス制御を行うリングネット
ワークの伝送路制御方式に関する。

オフィス・オートメーション（ＯＡ）の進展に伴い、ロ
ーカルエリアネットワークが広く普及している。このよ
うなネットワークの代表的な方式としてリング状伝送路
でトークンパンシングを行うトークンリングネットワー
クが良く知られている。しかし、リングネットワークは
、一部のノードの故障によりネットワーク全体がダウン
してしまう性質があるため、伝送路を互いに逆方向の２
重リングで構成し、障害が発生した場合にはその両端の
ノードで伝送路をループバックして１重リングとして縮
退運用する方式が通常行われている。

ところが５ノードに障害が発生する等により通常の運用
ができなくなった場合、その状態を他のノードで検出す
るには時間がかかりネットワークがその間運用できない
等の欠点がありその改善が望まれている。

［従来の技術］ 第７図は従来の２重化リングネットワークの説明図であ
る。

第７図のイ、には通常運用時の接続構成が示されている
。この場合、運用系の伝送路のリングを通ってトークン
により伝送が行われ、予備系は使用されない、　この状
態で障害等により通常運用ができなくなると、それによ
りトークンが消失してしまう。

このようにトークンが無くなってしまうと、障害発生ノ
ードを検出してそのノードを切り離した上でトークンを
発行する処理が行われる。

第７図の口、に障害時の接続構成が示されれ、この例は
障害がノードＣで発生したことが検出された場合に、ノ
ードＣを切り離して、ノードｂとノードｄにおいて２重
化された伝送路を用いてループバンク（折り返し）が行
われた時の接続状態を示す、これにより、ノードｂ、ａ
、ｄによりトークンリングネットワークが構成される。

ところが、障害等により通常運用ができなくなったとき
に回復するには、従来衣の方法がある。

■障害個所の隣接ノードが信号断を検出することにより
異常を検出すると、ノードが伝送路接続状態を変更する
ことにより、障害部分の前後で伝送路が折り返されて、
異常部分をネットワークから切り離す。

■これにより、トークンが失われるが、他の各ノード−
はトークンがある時間間隔を過ぎても巡回してこないこ
とをタイマで検出すると、クレームトークンプロセスと
呼ばれるトークン再生ノード決定手順が実行される。

この手順は、各ノードがトークン要求（クレーム）を発
生して、各ノードにおいて受信したトークン要求に含ま
れたノードの番号（アドレス）と自己の番号を比較して
自分の方が優先順位（例えば、若番を優先する）が低い
とその要求を通過させ、自分の方が高いとその要求を廃
棄するものである。これにより、最も優先順位の高いノ
ードから発生した唯一の要求だけが要求を発生したノー
ドに戻ってくる。こうして唯一のトークンが巡回するこ
とにより正常運用が再開される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来例の方式によれば、トークンを正常に発生
するための処理に長いタイムアウト時間と、これに伴う
ソフトウェアの処理手順が多数介在するため、障害が発
生してから再び正常運用が開始されるまでに長いを時間
を要する欠点があった。一方、障害ではなくあるノード
が電源をオフにしてシステム（ネットワーク）から離脱
したい場合や、電源オンにより新たに加入する場合にも
。

障害発生の場合と全く同し制御（今まで接続していた伝
送路に新たなノードを力６人して接続するために一旦切
断される）が行われるため、ネントワーク内にあるノー
ドが電源をオン・オフする度にネットワーク全体がダウ
ンするという問題があった。

本発明はノードが障害ではな（意図的にシステムから離
脱する場合や加入する場合に、長い処理時間を要するこ
となく高速に伝送路を再構成する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１ 第１図は本発明によるノードの原理図、第２図は作用説
明図である。

第１図において、１０はノード、１１は隣接ノードにお
いてノードのａ脱または加入を行う時に送信された制御
信号を検出する制御ｎ信号検出手段。

１２はこのノードがリングから離脱またはこのリングに
加入するする時に対応する制御信号を発生する制御信号
送信手段、１３は２重化リングの伝送路を切替えて信号
の伝送経路（ループバック等）が設定される接続形態切
替手段、１４はトークンの制御および信号の送受信の制
御を行う送受信制御部、１５はノードの離脱や加入に応
した制御を行う構成制御部、１６Ａ、１６Ｂは隣接ノー
トへの伝送路、１７Ａ、１７Ｂは他の隣接ノードへの伝
送路を表す、なお、伝送路のＡ、Ｂは従来と同様の２重
化されたリングの通常運用時の運用系と予備系を表し、
伝送方向は逆方向となっている。

本発明はノードがリングネットワークから離脱する時や
加入する時に制御信号を隣接するノードに送信し５ｗ４
接するノードでその制御信号を検出するとトークンの受
信を待って、トークン受信により隣接ノードにおける接
続形態を切替えて、切替後の伝送路にトークンを送出し
、切替えられた伝送路の状態により離脱または加入する
ノードの接続形態を切替えるものである。

［作用１ 第１図の作用を第２図の作用説明図を用いて説明する。

第２図において、ａ−ｄはノードを表し、ブロックで表
すノードの内には伝送路の接続形態だけを示す。

第２図（イ）は、正常運用状態（Ａ系リングを使用）に
おいてネントワーク内に唯一のトークンが巡回している
時に、ノードＣをシステムから離脱させる必要が生じた
場合、構成制御部１５に離脱を実行させる信号を入力す
る。すると構成制御部１５はノードＣの制御信号送信手
段１２（第１図）を駆動して離脱希望を表す制御信号を
上流隣接ノードであるノードｂに対して予備系リングの
伝送路１６Ｂに送信させる。

この離脱希望を表す通知はノードｂの制御信号検出手段
１１において検出されるが、トークンを受信するまで待
機し、トークンが受信されるとそのトークンを保持する
一方ノードｂの送受信制御部１４は構成制御部１５に制
御信号を送る。構成制御部１５はこれによりノードｂの
接続形態切替手段１３を駆動して第２図（ロ）のように
ループバックする。

これに伴いノードＣは、伝送路１６Ａの受信信号として
無信号（キャリアが無くなる）を検出する。これにより
ノードＣの送受信制御部はこの状態を構成制御部１５に
通知すると、接続形態切替手段１３においてノードｂ側
の２つの伝送路１６Ａ、８間及び１７Ｂ、Ａ間がループ
バックされる。

この時ノードＣからノードｄに対して制御信号送信手段
１２から離脱希望の制御信号を送信する。

この状態は第２図（ハ）に示されている。

ノードｄは離脱希望の通知を制御信号検出手段１１で検
出した後トークンの受信を待つ。ノードｂは、ノードａ
　（ｃ）が再構成するのに要する時間だけ待った後再び
トークンを送信する。この間。

他のノードでは伝送路はアイドル状態が続いているだけ
で、異常を検出することはない。ノードｂから送信され
たトークンは、予備系リングに沿ってリングを巡回し、
ノードＣで折り返されてノードｄに達する。この状態を
第２図（ニ）に示す。

ノードｄは、トークンを受信するとそのトークンを消去
した後、伝送路を第２図（ホ）のようにループバンクす
る。その後、第２図（へ）に示すようにトークンを送信
することにより、他のノードには全く異常を検出さゼる
ことなくノードＣのシステムの離脱を実現することがで
きる。

システムに新たにノードを加入する場合（電源オフ等で
離脱した後再び電源オンにより加入する場合等）は、第
２図（へ）の状態で、ノードＣからノードｂに対し加入
希望の制１ｔｌｌ　（ａ号を送信することにより、以後
ノードからの離脱時と同様に伝送路再構成を行えばよい
。これを概説すると、ノードｂで加入希望の制御信号を
検出すると、ノードｂはトークンの受信を待機し、トー
クンを受信するとノードｂの２つのループバックを解除
して２つのリングをスルーに接続してトークンを送信す
る。一方、ノードＣは所定時間後にノードｄに向けて加
入希望の制御信号を送信すると、ノードｄにおいてこれ
を検出してトークンの受信を待機する。ノードｄがトー
クンを受信するとループバックを解除して５　トークン
を送信する。このトークンをノードｄで受信するとノー
ドＣのループバンクを解除して、リングが形成されて一
方の系（運用系）を介して伝送が行われる。

［実施例］ 第３図は本発明のノードの実施例構成図、第４図はノー
ド離脱の制御フロー図、第５図はノード組込の制御フロ
ー図、第６図は伝送路の接続形態と各セレクタの設定関
係の関係を示す図である。

第３図において、３０はノード、３１．３３は離脱希望
通知コードや加入希望通知コードを検出する制御コード
検出部、３２．３４は前記各通知コードを送出する制御
コード送信部、３５は情報の受信制御部、３６は送受信
情報を格納するバッファメモリ、３７は情報の送信制御
部、３８は送信権（トークン）の制御、セレクタＳＯ〜
Ｓ５の制御及びその他の各部を制御するプロセッサ（制
御部：第１図の構成制御部の機能を備える）、３９はプ
ロセッサバス（制御線を含む）、Ｒは受信回路、Ｔは送
信回路、５ｏ−３５はセレクタを表す。

ネットワーク構成とノードの名称（ａ　−ｄ　）は上記
第２図と同じものとし、各ノードが運用系の伝送路（リ
ングＡ）を使用している状態にあるものとする。

この時、各ノードの伝送路の接続形態は、第６図の■に
示され、その時のセレクタ３１〜Ｓ３は図のように設定
される。セレクタの設定状態に示す５１−０は第３図に
示すセレクタＳＬに入力する「０」と「１」の２つの入
力の内、「０」の入力を選択する状態に設定されること
を意味する。

また、第６図の伝送路接続形態を示す図において。

「制御部」として示すブロックは情報の送信制御部と受
信制御部とを合わせたものを表す。

この状態で、ノードＣが離脱する場合について第４図に
示す離脱の制御フロー図を参照しながら説明する。なお
、全体の流れは第２図について説明したとおりである。

ノードＣは、離脱希望通知コード（例えば４８５Ｂ符号
を用いている場合には、データに割り当てられてないコ
ードの一つをこの制御情報に割り当てるか、制御フレー
ムを送ってもよい）をＢ系（この時Ａ系は情報の伝送に
用いる）の伝送路からセレクタＳ４を介して強制送出す
る（第４図の４１）。隣接するノードｂでは、Ｂ系伝送
路からこのコードを受信して制御コード検出部３３によ
り隣接ノードＣが離脱希望であることを識別してこれを
プロセッサ３８に通知し、ノードｂはトークン受信を待
つ（第４図の４２）。

ノードｂでトークンを受信したら、これを受信料ｊｎ部
３５において消去して伝送路接続形態を第６図の■に示
す伝送路Ｂを使用するループバンクの状態に変更する（
第４図の４３．４４）。

これに伴い、ノードｂのＡ光伝送路からの出力をセレク
タＳ５を切替えて無信号状態（キャリアの無い信号状態
：制御コードとして無信号を出す）にする、これをノー
ドＣの制御コード検出部３１で検出すると、伝送路の接
続形態を第６図の■に示す伝送路Ｂを使用するループバ
ックの状態にした後（同４５）、Ａ光伝送路からセレク
タＳ５を介して離脱希望通知コードを制御コード送信部
３４からノードｄに向けて強制送出する（同４７）。

ノードｄは、ノードｂと同様にトークン受信待ちとなる
（同４８）。ノードｂは伝送路切替え確定時間後、送信
制御部３７よりセレクタＳＯを介してトークンを送出す
る（同４６）。すると、これはＢ系に沿ってリングを一
巡することになるので、とのノードにも受信されること
なくノードＣに到達した後、折り返されてノードｄのＡ
系に受信される。ノードｄではこのトークンを消去しく
同４９）、伝送路接続形態を第６図■に示ず伝送路Ｂを
使用するループバックの状態に変更しく同５０）、その
トークン杏発生して送出する（同５２）。

離脱希望のノードＣは、Ｂ系も無信号状態になったのを
検出して伝送路接続形態を第６図■に示す分離状態に設
定を変更して（同５１）、システムからの離脱が完了す
る。

この間、他のノードでは伝送路の異常が検出されないた
め、伝送路再構成の処理を必要とせずに。

ノードＣの切り離しを行うことができる。

次にノード組込（加入）の制御フローを第５図を参照し
ながら説明する。

上記した第４図の制御フローにより分離した状態（第２
図の（へ）の状態）にあるノードＣをネットワークに組
み込む場合、ノードＣから隣接ノードに対し加入希望を
送出すると、ノードｂはトークン待ちの状態となる（第
５図の６０．６１）。

この後ノードｂでトークンを受信すると、そのトークン
を消去してアイドル信号（キャリア信号だけが発生して
情報が含まれていない信号）をノードＣに送出する（同
６２）、これをノードＣで検出すると、伝送路接続形態
の切替を行って第６図の■の状Ｍ（Ｂ系をループバック
）に変更する（同６３）。

ノードｂはアイドル信号が戻ってくるのを検出すると伝
送路接続形態を第６図の■のＡ系を経由する状態に変更
し、トークンを送出する（同６４゜６５）。

ノードＣではループバックした経路でノードｄに対し加
入希望通知コードを送信する（同６６）。

ノードｄではそれを受信するとトークン待ちとなる（同
６７）。ノードｂから送出されたトークンがノードｄで
受信されるとこれを消去した後、アイドル信号を送信す
る（同６８）。このアイドル信号をノードＣで検出する
と、伝送路接続形態を第６図の■に示すＡ系を経由する
状態に切替える（同６９）。これと並行して、ノードｄ
ではアイドル（３号が戻ってくるのを検出すると、伝送
路接続形態を同じく第６図の■の状態に切替えて、その
経路上にトークンを送出する（同７０．７１）。

このようにして分離していたノードを再加入することが
できる。

［発明の効果］ 本発明によればトークンリングネットワークにおいてノ
ードの障害によるノードの分離や加入をトークン消失や
、フレームの消失（データ抜け）を起こすことなく実現
することができ、従来のノード障害における障害回復時
間に比べてはるかに高速に伝送路の再構成ができるので
効率的にリングネットワークを運用することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の原理構成図、第２図は作用説明図、第
３図は本発明のノードの実施例構成図。 第４図はノード離脱の制御フロー図、第５図はノード組
込の制御フロー図、第６図は伝送路の接続形態と各セレ
クタの設定の関係を示す図、第７図は従来例の説明図で
ある。 第１図中。 １０；ノード １１２制御′Ｂ信号検出手段 １２：制御信号送信手段 １３：接続形態切替手段 １４：送受信制御部 １５：構成制御部 １６Ａ。 １６Ｂ：隣接ノードへの伝送路 １７Ａ。 １７Ｂ：他の隣接ノードへの伝送路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　複数のノードが循環的に２重化した伝送路で接続され
   トークンによりアクセス制御を行うリングネットワーク
   の伝送路制御方式において、 各ノード（１０）は、ノードをネットワークから離脱さ
   せる時またはノードをネットワークに加入する時に各隣
   接ノードに対して対応する制御信号を送信する手段（１
   ２）と、制御信号を検出する手段（１１）及び伝送路の
   接続形態を切替える手段（１３）とを備え、 制御信号検出手段（１１）により制御信号を受信した隣
   接ノードは、その後にトークン受信があるとこれを保持
   すると共に伝送路の接続形態を制御信号に対応して切り
   離しまたは組み込むよう切替えを行ってトークンを再送
   信し、 離脱または加入するノードは隣接ノードの伝送路の接続
   形態の切替えを検出することにより自ノードの伝送路の
   接続形態を切り離しまたは組み込むよう切替えることを
   特徴とするリングネットワークの伝送路制御方式。