JPH0334742A - ループ式通信システムのループ分離時のタイムスロット割当て方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はループバック処理を行うループ式通信システム
に関するものである。

（従来の技術） 情報処理技術の発展に伴い、分散設置された複数の情報
処理装置をそれぞれ局を介して情報伝送路に接続し、こ
れらの情報処理装置間で情報伝送を行うシステムが種々
開発されている。この種のシステムはローカルエリアネ
ットワーク（ＬＡＮ）からメトロポリタンエリアネット
ワーク（ＭＡＮ）へ大規模化しつつある。

第５図はこのようなループ式通信システムの概略構成を
示すもので、同図に示されるように制御局（Ａ−８ＶＳ
）１と、複数の制御局候補局（Ｓ−３ＶＳ）３．５とそ
の他の複数の通常局（ＵＳＮ）７．９．１１とが二重化
された光ファイバによる伝送路１３を介してループ状に
接続されている。制御局１、各制御局候補層３．５及び
各通常局７．９．１１には端末機１５が接続され、各端
末機の間で通信が行われる。

第６図はこのような通信で用いられるフレームのフォー
マット図であり、このフレームはフレーム同期領域１７
と制御領域１つとデータ通信領域２１とからなる。

フレーム同期領域１７はフレームの最初を示すものであ
り、制御領域１９は固定長で制御局１、制御局候補層３
．５、通常局７．９．１１の制御に使用される。データ
通信領域２１は複数のタイムスロットで構成され、各局
はこのタイムスロットを利用して通信を行う。

タイムスロットの各局への割当ては制御局が行うが、そ
れには種々の方法が考えられる。その１つとして、予測
割当て方式がある。これは、各局が持つ通信に使用して
いない空タイムスロットの数によって制御局と通常局の
間でタイムスロットをやりとりするものである。すなわ
ち、ある通常局で空きタイムスロット数が下限値以下と
なった時は制御局にプールされていた空きタイムスロッ
トから補充し、逆に割当てられたタイムスロット中の空
きタイムスロット数が上限値以上となった時は制御局に
空きタイムスロットを一定数返却するものである。

第７図は夕・ｆムスロット数と時間との関係を示すグラ
フである。同図においてＳ　　は初期割当ＯＮ て数を示し、Ｓ　　は最大余裕スロット数を示し、ａｘ Ｓ　　は最少余裕スロット数を示し、Ｓ　　はスｓ１ｎ
　　　　　　　　　　　　　　　　ｄｅａロット割当て
供給数、５ｒｅｌはスロット割当て返却数を示す。

同図に示されるようにＳＴＮ間の呼−の設定により使用
中のタイムスロット数が増加すると空きタイムスロット
数が減少し空きタイムスロット数が最少余裕スロット数
Ｓ　　に達すると制御局に割ｉｎ 当てられていた空きタイムスロットから補充が行われる
。従って通常局の有するタイムスロット総数（ＵＳＮタ
イムスロット総数）が増加する。このようにしてタイム
スロットの補充が行われるが通信の終了によるタイムス
ロットの解放により空きタイムスロット数が増加し、最
大余裕スロット数Ｓ　　に達すると通常局から制御局に
タイムスロット ロフトの返却が行われる。従ってＵＳＮタイムスロット
総数は減少する。このようなタイムスロットの補充と返
却を繰り返しつつ通信が行われる。

ところでこのようなループ式通信システムではシステム
の一部に故障が発生してもそれが全体に波及しないよう
な障害対策が必要である。この障害対策としてはループ
切換えやループバック等種々のものがある。

第８図（ａ）、（ｂ）はループ切換えを示すもので、第
８図（ａ）に示されるように、このループ式通信システ
ムは、＄１　ａ局３１と制御候補局３３．３５．３７と
通常局３９．４１．４３．４５．４７．４９とが伝送路
５１．５３によって接続されている。通常時は伝送路５
１上にフレームを周回させる。従って伝送路５３は予備
の伝送路となる。伝送路５１上に故障が発生すると、第
８図（ｂ）に示すように、伝送路５３にフレームを周回
させ各局間で通信を行う。

ただし、一般には、正常状態でも回線の状態を監視する
ため、予備伝送路にキャリア信号を流すことが多い。

第９図（ａ）、（ｂ）はループバックを示すものである
。第９図（ａ）に示すように、制御候補箱３５と通常局
４７との間で故障が発生すると制御候補箱３５及び通常
局４７においてループの折り返しが行われ各局間で通信
を行うことができる。

また通常局４９に故障が発生すると、第９図（ｂ）に示
すように、制御局３１及び制御候補局３７においてルー
プの折り返しが行われて正常箱４９以外の各局間の通信
を維持することができる。

第１０図（ａ）　１．（ｂ）はループ式通信システムの
複数個所に故障が発生した場合複数のループに分離して
復旧対策を行うことを示したものである。第１０図（ａ
）に示される場合は、ループの３ケ所で故障が生じたの
で制御候補局３３．３５．３７及び通常局４３．４７．
４つでループの折り返しが行われる。従ってこの場合、
３つの独立したループＡＳＢＳＣが発生する。ループＡ
においては元の制御局３１が制御局となる。ループ８１
Ｃにおいてはそれぞれ制御候補局３５．３７が新しく制
御局となる。

第１０図（ｂ）に示される場合には、制御候補局３３と
通常局４３との間及び制御候補局３５、通常局４つで故
障が発生したので、制御局３１、制御候補局３３．３７
、通常局４７でループの折り返しが行われ２つの独立し
たループ８１Ｃが発生する。この場合、制御候補局３５
が故障しているので第１０図（ａ）のように、ループＢ
が発生するということはない。

第１０図（ａ）、（ｂ）で示すように、複数ループに分
離された後故障個所が復旧されると独立状態だったルー
プの統合が行われる。そして、再び第８図（ａ）に示さ
れるように、元の状態に復帰し各局内で通信が可能にな
る。

しかしながら、このようにループバックを行って複数の
ループが発生しそれを再び統合する場合には以下に示す
ような不都合が生じる。第１１図（ａ）〜（ｃ）はルー
プの複数個所に故障が発生したためループバックを行っ
て、２つの独立したループ８１Ｃに分離した場合の通信
方法を示す図である。ループＡにおいては第１１図（ｂ
）に示すように、そのループ内に属する局間においてタ
イムスロットが割当てられ各局間で通信が可能となる。

なお同図において制御局３１、通常局３９．４１、制御
候補局３３・・・には＃０、＃１、＃２、＃３・・・の
符号が割当てられており、第１１図（ｂ）に示すＳ　ｏ
、　Ｓ　＋　、Ｓ　２　”’の０，１．２は前記符号に
対応するものである。すなわちＳ　Ｏｓ　Ｓ　＋、Ｓ２
・・・は制御局３９、通常局４１・・・に割当てられた
タイムスロットを示す。またＳ　　゛は制御局管ｖＳ 理下の補充用スロットであり制御局３１が予備スロット
として補充するためのスロットである。

またループＢにおいては、第１１図（Ｃ）に示されるよ
うに、このループ内に属する局にタイムスロットの割当
てが行われる。

しかるに第１２図（ａ）に示すように、故障が復旧しル
ープＡとループＢが統合されると同一番地のタイムスロ
ットを使った通信同志が衝突するという問題が発生する
。例えば第１１図（ｂ）においては、ａ番地のスロット
は制御候補局３７に割当てられており、ループＢにおい
てはａ番地のスロットは通常局４３に割当てられている
。従ってループを統合した際、ａ番地のスロットを使用
した通信が衝突する。

（発明が解決しようとする課題） このように従来のループ式通信システムでは、分離した
ループを統合した場合、通信同志が衝突するという問題
点があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは分離したループを統合しても通信
の衝突の生じないループ式通信システムのループ分離時
のタイムスロット割当て方法を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明はループバックを行っ
て複数個のループが発生した場合に各ループではループ
バックが行われる前にそのループに属する局に割当てら
れていたタイムスロットのみをループ分離後そのループ
に属する局に割当てることを特徴とする。

（作　用） ループバックを行って複数個のループが発生しても各ル
ープではループバックが行われる前にそのループに属す
る局に割当てられていたタイムスロットしか割当てられ
ず、その割当てられたタイムスロットしか使用できない
のでループを統合しても通信の衝突が発生するというこ
とはない。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の実゛施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係るループ式通信システム
の構成図及びフレームのフォーマットを示すもので、ル
ープ式通信システムの構成及びフレームフォーマットは
従来と同様である。

本実施例におけるタイムスロット割当て方法は、データ
通信領域をあらかじめ制御局３１と制御局候捕局３３．
３５．３７および通常局３９．４１．４３．４５．４７
．４９に一定の割合で割当てる。

この割当てはシステムを立ち上げ、複数の制御局候補の
中から制御局３１が決定した後、この制御局３１が制御
領域１９を使って行う。

また制御局候補箱３３．３５．３７、通常局３９．４１
．４３．４５．４７．４９（以下局３３〜４９と略記す
る。）に割当てられたタイムスロット量の変更を要求す
ることもできる。

本実施例では、制御局３１は予備スロットとして補充す
るための予備スロット補充用スロット５ｓｖｓと、制御
局３１に接続された端末からの回線接続要求に対して回
線を設定するためのタイムスロットＳｏとを別々に管理
している。また局３３〜４９は回線設定のためのタイム
スロットＳ１、Ｓ２・・・のみを管理している。

すなわち制御局を含め各局は、端末の接続要求に対しタ
イムスロット５Ｏ１Ｓ１、・・・の中に空きタイムスロ
ットを割当てる。空きタイムスロットが減少し下限に達
すると、制御局１の予備スロット補充用スロットＳ　　
より複数のタイムスロット解放 トが補充される。逆に各局３１、・・・は端末のタイム
スロット解放により空きタイムスロットが増加し上限に
達すると、制御局３１の予備スロット補充用スロットＳ
　　に複数のタイムスロットを返ｖＳ 却する。このような処理は、制御領域１９を用いた各局
間の通信により行われる。

以上の処理は、各局のデータ送受の処理と並行したバッ
クグラウンド処理として実行される。

すなわちこのタイムスロット管理法では、個々のタイム
スロットの状態は、 ｌ〉予備スロット補充用スロットＳ　　としてＳｖＳ ＶＳ管理下の補充用スロットになっている。

１１）回線設定のためのタイムスロットＳ　ｏ　ｓ　Ｓ
　＋・・・として各通常局管理下の空きタイムスロット
になっている。

１１１〉局３１、・・・で通信に使用中の３つの状態の
中のどれかとなる。

この実施例では、制御局に障害が起きてもシステムの運
用が続行できる様、制御局候補箱を複数個持つ。元の制
御局に障害が起きた場合、この候補局が新たに制御局と
なってシステムの運用を引き継ぐ。この時の引き継ぎが
円滑に行われる様、制御局候補箱では現在の制御局の持
つ予備スロット補充用スロットＳ　　にタイムスロット
の出入ＳｖＳ りがある度に自局のＳ　　テーブルを書き換え、ＳｖＳ 常に現在の制御局のＳ　　のテーブルと等価になＳｖＳ るようにする。この処理も、制御領域１９を用いての各
局間の通信によって行われる。

次に本実施例の動作について説明する。

第２図（ａ）はループ式通信システムの複数個所に故障
が発生し制御候補箱３３．３７、通常局４３．４７でル
ープの折り返しが行われ独立したループ分離後が発生し
た状態を示している。ループＡにおいては依然として制
御局３１が制御を行うが、ループＢにおいては制御候補
局３５が制御局として機能するようになる。

そして各ループＡ、Ｂ内で通信が行われる。この際、各
ループで制御局になった局の内、ループ分離以前の制御
局が持っていた予備スロット補充用スロットＳ　　は、
その以前からの制御局のみＳｖＳ が引き続き使用する。

それに対し、他の新たに制御局になった局では、この予
備スロット補充用スロットＳ′　　　は使用ＳｖＳ しない。

そして、ループ分離運用中に、そのループ内のＳＴＮか
ら返却されたタイムスロットがその分離ループでの予備
スロット補充用スロットＳ　　とＳｖＳ なる。

また、各ループの制御局が管理するタイムスロット管理
テーブル上の、他のＳＴＮへの割当て中のタイムスロッ
ト情報はループ分離後もそのまま該当ＳＴＮに割当てた
状態で保持される。

１つの分離ループで、そのループ内にないＳＴＮからは
、その分離ループ内のＳｖＳには当然タイムスロットの
要求も返却しないため、分離ループ内にないＳＴＮの情
報はループ分離状態中は、分離ループの制御局のＳ　　
テーブル上で変化すＳｖＳ る事はない。従って、分離ループ内にないＳＴＮに割当
てられていたタイムスロットは、その分離ループ内のＳ
ＴＮには割当てられる事はない。以上より、各ループバ
ックではそれぞれループバックが行われる前にそのルー
プバックに属する局に割当てられていたタイムスロット
のみしか使用できない。

第２図（ｂ）はループＡ内のフレームのデータ通信領域
の状態を示すもので、斜線部はループＡ内では使用でき
ないスロットを示す。すなわちループＡ内には＃０、＃
１、＃２、＃３、＃８、＃９の局が所属するのでループ
バック前にそれらの局に割当てられていたスロットとし
てＳ　　ＳＳｖＳ ｏＳＳｌ、Ｓ２、Ｓ８、Ｓ９、のスロットの使用が可能
でありスロットＳ　５　、Ｓ　６　、Ｓ　７は使用する
ことができない。

第２図（Ｃ）はループＢのフレームのデータ通信領域の
フォーマットを示すものであり、ループＢ内ではループ
バック前に＃４、＃５、＃６、＃７の局が使用していた
スロットＳ６、Ｓ６、Ｓ７のみを使用できる。

ｍ２図（ｄ）、（ｅ）はループが分離されてからある程
度の時間が経過した場合のループＡＳＢ上のフレームの
状態を示すものである。例えばループＡにおいてはルー
プ分離直後＃２、＃９の局に割当てられていたスロット
Ｓ　２　、Ｓ　９が一定時間経過した後には、＃２、＃
８、＃０の局に使用されている。しかるにループＡ内で
はループ分離前に＃５、＃６、＃７の局に割当てられて
いたスロットＳ５　、Ｓ６　、Ｓ７は依然として使用で
きない。

同様にループＢにおいてもループ分離直後＃６、＃５の
局に割当てられていたスロットＳ６、Ｓ５は一定時間経
過した後には＃７、＃６、＃５の局に割当てられている
。

その後故障個所が復旧しループを統合すると、第３図（
ｂ）に示すように、各分離ループでループ内において、
同一番地のスロットが使用されていることかないので、
ループを統合しても通信の衝突が発生することはない。

なおループ統合時には制御局３５は制御候補局に移行す
るがこの制御候補局に割当てられていたタイムスロット
Ｓ゛ＳＶＳは制御局３１のものとなり、Ｓ　　となる。

ＳｖＳ また、各ＳＴＮへのタイムスロット割当て情報は、ルー
プ統合以前に各ＳＴＮが属していた分離ループの制御局
上のＳ　　テーブルが優先される。

ＳｖＳ 換言すれば、ループ統合時に統合ループの制御局となっ
た局のＳ　　テーブルには、新たに加わＳｖＳ ったＳＴＮへのタイムスロット割当て情報がそのＳＴＮ
の部分だけ上書きされる。

この時、ループの復旧は、２か所の内１か所のみでも良
い。例えば、通常局４３、制御候補局３３間だけが復旧
したならば、制御候補箱３７と、通常局４７のみがルー
プバック状態となり、系全体が統合される。

第４図は本発明の応用例を示すもので、第４図（ａ）に
示すように、制御候補局３５に故障が生じたので独立し
たループＢを形成できない場合を示している。この場合
、ループＡ内では、第４図（ｂ）に示すように、＃４、
＃５、＃６の局に割当てられていたスロットＳ４、Ｓ６
は使用できない。

第４図（ｃ）は障害発生から一定時間が経過した場合の
ループＡ内のフレームのフォーマットである。この場合
でも、＃４、＃６の局に割当てられていたスロットＳ４
、Ｓ６は使用できない。

第４図（ｄ）は故障が復旧しループを統合した場合のフ
レームのフォーマットである。この場合、ループＡ内で
はスロットＳ４、Ｓ６の使用をしていなかったのでルー
プ統合時にもループ通信の予備は衝突することはない。

このように本実施例によればループ統合時に通信の衝突
を避けることができる。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
種々の変形が可能である。

例えば、特権制御局となる制御局候補局を障害の発生状
況により変える方法や、特権局を設けず、ループ分離時
には制御局のＳ　　の全てのタイムｖＳ スロットの割当てを禁止する方法等が考えられる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明によれば、ループバッ
クを行った後ループを統合しても通信の衝突を避けるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るループ式通信システム
の構成とフレームフォーマットを示す図、第２図はルー
プバックを行った場合のループＡ１ループＢ内のフレー
ム内のスロットの割当て状態を示す図、第３図はループ
を統合した場合のフレーム内のスロットの割当て状態を
示す図、第４図は本発明の応用例に係りループバックを
行った直後と一定時間経過した場合及びループ統合時の
フレーム内のスロットを示す図、第５図は一般的なルー
プ式通信システムの概略構成図、第６図はフレームのフ
ォーマット図、第７図は予測割当て方式でのタイムスロ
ット数と時間との関係を示す図、第８図はループの切り
換えを示す図、第９図及び第１０図はループバックを示
す図、第１１図は従来例においてループバックを行った
場合の各ループにおけるフレーム内のスロットを示す図
、第１２図はループを統合した場合の通信の衝突を示す
図である。 ３１・・・・・制御局 ３３、３５、３７ ・・・・・・制御候補局 ４１、４３、４５、４７、 ・・・・・・通當局 ３ ・・・・・・伝送路 ５１、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）制御局と複数の局とを伝送路によってループ状に
   接続し、この伝送路上に複数のタイムスロットからなる
   フレームを周回させて通信を行うループ式通信システム
   において、 ループバックを行って複数個のループが発生した場合に
   各ループではループバックが行われる前にそのループに
   属する局に割当てられていたタイムスロットのみをルー
   プ分離後そのループに属する局に割当てることを特徴と
   するループ式通信システムのループ分離時のタイムスロ
   ット割当て方法。
2. （２）各分離ループでは、その分離ループを構成する各
   ステーションがループ分離以前に持っていたタイムスロ
   ットのみをそのループ内の各ステーション間で授受し合
   い、これらのタイムスロットはそのループ内ではいっさ
   い増減しない事によって、ループ再統合時の各ステーシ
   ョン間のタイムスロットの衝突を回避することを特徴と
   するループ式通信システムのループ分離時のタイムスロ
   ット割当て方法。