JPH0394541A - 不定形通信網のノード装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ローカルエリアネットワークのＯＳＩ層、網
と網制御層に関し、とくに不定形通信網のノード装置に
関する。

［従来の技術］ ローカルエリアネットワーク＋ＬＡＮ）や公衆回線網な
ど、とくにマルチメディア通信に適用可能な通信網とし
て、たとえば特願昭６１−２１８０２６には、生体の神
経細胞のアナロジーによるマルチチャネルの格子状通信
網が提案されている。これは、多大力一出力信号の通信
制御要素をノードとして多結合構造に接続して通信網を
構成し、各ノードではディジタル信号を先着順論理によ
り転送する通信網形態をとっている。

この格子状通信網はとくに次の点で優れてぃる．１つは
，多結合構造のためネットワークトボロジーの自由度が
高いことである。したがってフ才ルトトレランシ−（生
残性）が高い、すなわち網の一部に障害があっても他の
ルートで通信が適応的に確保される。つぎに、先着順論
理によって、最適の通信経路が選択されることである．
またこのシステムは、ノードにおいて同時に複数の接続
チャネルを確立するマルチチャネル方式をとり，効率的
に全二重通信を確立するものである．このような格子状
通信網は，たとえばＯＳＩ　　（開放型システム間相互
接続）の物理層からネットワーク層に効率的に適用され
る。

格子状通信網においてフ才ルトトレラント性を重視する
場合、障害の影響を少なくするととちに、障害場所の迅
速な検出が重要である。障害として重大なものは３種類
ある。第ｌはノード自体の障害であり、第２は送信伝送
路の障害、第３は受信伝送路の障害である。前述の格子
状通信網では、これら第１、第２ｉ３よび第３の障害に
よって通信が阻害される確率は非常に小さい。

このように、あるノードから出るボートより先のノード
または端末が障害の場合これを検出することができる。

しかし．ｍに実在しないアドレスに宛ててブロードキャ
ストしたり、端末やノードが発振したりすると、網内の
全ノードにブロードキャスト状態が継続し、これによっ
て新たな通信が阻害される。これを解決するため、特願
昭６２−１２５８１１号では、ノード装置にブロードキ
ャストの時間を監視する監視手段を設け、ブロードキャ
ストが所定期間を越えて入力している発振ボートを検出
し、他の入力ボートから切り離して休止ボートにし、障
害を最小にしている。休止ボートはノード装置を初期化
しないと正常なポートに復帰できなかった。

これを解決するため、特願平１−１８４５５７では，ブ
ロードキャストを行ない、端末からの復信号が返送され
ないダウンポートを検出すると、このボートを閉鎖し特
定のダウン信号を連続送出する。ダウン信号を受けたり
、連続信号を送出する異常端末が接続されているノード
装置から所定時間以上に・入力信号を受けている先着入
力ポート（発振ボート）は時間監視により異常と判断し
、この発振ボートを切り離し、入力信号を出力ポートよ
り送信側ノード装置へ折り返して出力する。発振源のノ
ード装置は送出信号と同一の信号を受信し，ノード間の
正常を確認でき、信号送出を停止して正常に復帰する．
受信側ノード装置も異常信号が停止するので正常に復帰
する６ ［発明が解決しようとする課題１ このように従来の不定・形通信網のノード装置で、ダウ
ンボートの復帰を行うためには発振ボートはこれを検出
した後、入力信号を折り返す必要がある。ノード装置は
非同期で動作しているため端末に最ち近いボートが最も
早く発振ボートを検出するとは限らない。遠くにあるノ
ード装置が最初に発振ボートを検出した場合は、入力信
号の折り返しにより、このノード装置と端末の間にある
ノード装置は、折り返し信号を正常な復信号とみなしパ
スを固定し、複数のノード装置が発振信号で占有され、
ネットワークのスルーブットを低下させるという問題が
生じる。

本発明は、この問題点を解消し，ノード装置が発振ボー
トを検出すると、発振源の端末が接続されているノード
装置では異常信号の退出を停止し、これにより、他のノ
ード装置では異常信号がなくなり，正常状態に復帰する
不定形通信網のノード装置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］ 本発明によれば、上記の目的を達成させるために、端末
またはノード装置への送信線と送信線に対応する受信線
とを含む伝送路に接続されるノード装置であって、それ
ぞれ受信線が接続される少なくとも１つの入力手段と、
それぞれ送信線が接続される少なくとも１つの出力手段
と、入力手段と出力手段を接続する接続手段と、全出力
手段へ往信号を転送させ、制御手段は、入力手段のうち
識別された入力手段以外で端末からの復信号を受けた入
力手段があると、接続手段を制御して、復信号を受けた
入出力手段を最先に往信号の到来した入力手段に対応す
る出力手段に、また最先に往信号の到来した人力手段を
最先に復信号を受けた入力手段に対応する出力手段に接
続させてそれらの入出力手段間の接続を固定し，制御手
段はさらに、入力手段を監視する時限および監視手段を
含み、監視手段は、入力手段のいずれかが所定の期間を
超えて往信号を受信し続けると、接続手段を制御して入
力手段を他の出力手段より切り離させ、切り離された入
力手段の信号を入力手段に対応する出力手段へ出力する
入出力手段折返し手段とを有する不定形通信網のノード
装置において、監視手段は入出力折返し手段を起動する
前に、制御手段に着信端末からの復信号の識別を停出さ
せる． ［作　用］ 本発明によれば、ノード装置は、往信号が到来した最先
入力手段を検出し，他の出力手段から往信号を転送する
。その後、監視手段は、所定の時限を超えて人力手段が
往信号を受信し続けると、制御手段を制御してその入力
手段を他の出力手段より切り離させ、制御手段に復信号
の検出を停止させる。その後、切り離された人力手段の
信号をこの入力手段に対応する出力手段へ出力させる入
出力折り返し手段を起動させることにより、発振源のノ
ード装置はネットワークから隔離され、他のノード装置
は正常状態となる。

［実廁例１ 以下、本発明をその実施例に基づき具体的に説明する． 本発明によるノード装置は、所定時間以上に信号が入力
する先着入力ボート（発信ボート）を検出すると、端末
からの復信号を受付けるＡＣＫシーケンスを停止し、そ
の後発信ボートにおいて入力信号を出力ポートに折り返
して出力させる。これにより、発信源のノード装置は信
号の退出を停止し、この信号を受けていた他のノード装
置は異常信号がなくなり，正常状態に自動復帰する。

本発明によるノード装置を適用した不定形通信網は、第
４図に例示するようにノード装置ＩＯが伝送路ｌ２によ
って２次元または３次元に格子状に接続される格子状通
信網として有利に実現されるが、その網構成は本質的に
不定形である。たとえば線形、ループ状など他の形状の
網構成をとってもよい。

ノード装置ＩＯには複数の、この例では８本の入出力ポ
ートが設けられ、それらには伝送路ｌ２を介して他のノ
ード装置ＩＯ、および（または）端末ｌ４が接続可能で
ある。入出力ポートの数に制限はなく、少なくとも１つ
以上あればよい。ノード装置１０は、入出力ポートの容
量内であれば，伝送路ｌ２を介して接続されるノード装
置ｌＯや端末ｌ４の数に制限はない。また，網全体を単
一のノード装置１０にて形成してもよく、また、？１　
Ｗｉのノード装置ｌＯをたとえば単一の印刷配線板に搭
載して全体をあたかも１つのノード装置として扱い、実
質的な入出力ボート容量を増大させてもよい。

端末ｌ４は、本実施例では非同期にてデータを送受信可
能な端末装置であり，パソコンなどの処理システム、フ
ァイルステーションやプリントステーションなどのサー
ビスステーションなどを含む。データはメッセージパケ
ットの形で転送されるので有利である。端末ｌ４は後述
のように、全二重端末の場合、自局宛てのパケットを受
信すると直ちに応答信号を送出する方式のものが有利に
使用される。

伝送路ｌ２は、たとえば光ファイバによる光伝送路、ま
たは撚り線や同軸ケーブルなどの電気伝送路であり、本
実施例ではデータがアナログまたはディジクルで伝送さ
れる。これは全二重構成をとっている。ノード装置ｌロ
と端末ｌ４の間の伝送路ｌ２は、半二重構成をとっても
よい。また、トラヒックに応じてノード装置ＩＯ相互間
の伝送路ｌ２を？！数本設けてもよい． 第１図を参照すると、ノード装置ＩＯは、伝送路ｌ２か
らの受信線が接続される入力ボート２ロと、伝送路ｌ２
への送信線が接続される出力ボート３０を有し、両者が
スイッチングゲート部４０を介して相互に接続されてい
る．入力ボート２０は本実施例では８つの受信ないしは
大カチャネル１０〜ｉ７を有し、また出力ボート３０は
これに対応して８つの送信ないしは出力チャネルｏＯ〜
ｏ７を有する。これによってノード装置ＬＯには、伝送
路ｌ２を介して他のノード装置ｌＯや端末ｌ４を全体で
８つまで接続可能である。出力チャネル００〜０７のう
ち人力チャネルｉ０〜１７のそれぞれと同じ番号の、す
なわち「対応する」出力チャネルが同じ方路の伝送路１
２に接続される。

スイッチングゲート部４０は、入カチャネル１０〜ｉ７
のうちの任意のちのと出力チャネル００〜ｏ７のうちの
任意のものとを選択的に相互接続するゲート回路である
。入力ポート２０はまた、制御ゲート部５０を介して開
始制御部６０および終了制御部７０に接続されている。

制御ゲート部５０は、入力ボート２０からの信号を開始
制御部６０に、開始制御部６０、障害記憶部２ｌＯ、終
了制御部７０からの制御信号をスイッチングゲート部４
０、終了制御部７０に適切に接続制御するゲート回路で
ある。開始制御部６ロは，人力信号が最先に到来した入
カチャネルを識別し、また各人力チャネルに入力信号が
あるか否かの検出を行なう機能部である。終了制御部７
０は，すでに設定されている通信経路の入力チャネルに
人力信号がなくなったことを検出してその通信の終了処
理を行なう回路である。スイッチングゲート部４０、開
始制御部６０および終了制御部７０は、ゲートセットバ
ス８０により相互に接続されている。

スイッチングゲート部４０にはまた、アクティブ信号出
力部２００が接続され、これは開始制御部６０にも接続
されている６開始制御部６０および終了制御部７０には
また、障害が発生したチャネルを記憶する障害記憶部２
１０が接続されている。障害記憶部２１０はゲートセッ
トバス８０にも接続されている。

スイッチングゲート部４０，制御ゲート部５０、開始制
御部６０，終了制御部７０、アクティブ信号出力部２０
０および障害記憶部２１０は、それらを含む本装置全体
を制御するシーケンス制御部９０によって制｛卸される
。

アクティブ信号出力部（ＡＦＵＩ　２００は、チャネル
１〜４のポートに対応する回路を有し、正常動作では先
着入力ボートにアクティブ信号を送出させる制御を行な
う。異常動作では、信号を連続して入力している発振ボ
ートに対して入力信号を出力ポートに折り返して出力さ
せる制御を行なう。復信号を受信しないダウンボートに
対しては特定の信号を連続して供給し出力させる。この
信号は相手測ノードにおける後述する障害記憶部（ＤＭ
Ｏ）２１０で検出される。開始制御部６０の特定の構成
は、簡略のため人出力各４チャネルの場合を第２図に示
すように、先着入力信号検出部１１ｉ０ａおよび入力信
号検出部６０ｂからなる。先着人力信号検出部６０ａは
、入力チャネルｉロ〜ｉ３のうち最初に入力信号が到来
したチャネルを先着順論理に従って識別する機能部であ
る。これは，入力チャネル数に対応した、すなわち４つ
のフリップフロツプ６２と、１０のＮＡＮＤゲート６６
と、４人力ＮＡＮＯゲート６８およびインバータ６ｌと
、４つの３人力ＮＡＮＤゲート６３と，パスバッフ７６
５と，モード切換えスイッチ６７とが図示のように接続
されて構成されている。

フリップフロップ６２は、入力信号の到来した入力チャ
ネルの状態を保持する回路である。１群のＮＡＮＤゲー
ト６６は、フリップフロツブ６２の出力６４の相互間に
優先順位を与える。４人力ＮＡＮＤゲート６８およびイ
ンバータ６Ｉはいずれかのフリップフロツブ６２への入
力信号の到来に応動し，全フリップフロツブ６２のＳ端
子を低レベルにしてそれらの状態を固定する保持機能を
有するとともに、第１番目の往信号が到来したことをシ
ーケンス制御部９０へ通報するための回路である． ３人力ＮＡＮＤゲート６３は、１群のＮＡＮＤゲート６
６の出力と人力信号検出部６０ｂの出力との論理和をと
り，その論理和出力は、パスバッファ６５を介してゲー
トセットバス８０へ出力される。なおモード切換えスイ
ッチ６７は、本実施例では常時接続されている。

入力信号検出部６０ｂは、入カボート２０に入力信号が
到来したか否かを検出する回路である。これは、フリッ
プフロップ６２オよび１２０と、４つのＮＡＮＤゲート
１２２と、５人力ＯＲゲート１２４とが図示のように接
続されて構成されている。フリップフロップ６９は、入
力信号の到来した入力チャネルの状態を保持するため２
状態回路である。フリップフロツプ１２０は，フリップ
フロップ６９の出力状態を記憶し，それらのＳ端子を低
レベルにしてその状態を固定するための回路である。Ｎ
ＡＮＤゲート１２２は、フリップフロップ６９の出力の
先着入力検出部６０ａへの接続を制御するゲート回路で
ある。

ＯＲゲート１２４は、フリップフロツプ６９の出力の論
理和をとり、第ｌ番目の復信号が到来したことをシーケ
ンス制御部９０に通報するための回路である。

開始制御部６０は第３図に示す監視回路４００を有する
。これは基本的には、先着入力信号検出部６０ａのＮＡ
ＮＤゲート６８からの出力ＳＴＡＲＴの信号線４０２と
５人力ＯＲゲート１２４の残りの入力４０４との間に接
続されている。監視回路４００は、それが搭載されてい
るノード装置ＩＯの入力チャネルから人力信号が到来後
、所定の期間内に着信端末からの応答信号が到来したか
った場合、スイッチングゲート部４０にその入出力チャ
ネルを他のチャネルから切り離させるための回路である
。これは、システム内の全ノード装置ＩＯに搭載しても
よく、または特定のノード装置ｌＯに選択的に実装して
もよい。

より具体的には、後述のように入力チャネル１０〜ｉ７
のうちの特定のチャネルから最先に入力信号が到来する
と、先着入力信号検出部６０ａによってこれが検出され
、その旨を示す信号ＳＴＡＲＴが信号！１　４０２から
シーケンス制｛卸部９０へ出力される。

また先着入力信号検出部６０ａでいずれの入力チャネル
に入力信号が先着したかはＮＡＮＤゲート６３から信号
０〜３としてアクティブ信号出力部２ロ０および制御ゲ
ート部５０へ、またパスバッファ６５からバス８０へそ
れぞれ出力される。ＮＡＮＤゲート６３からの出力Ｏ〜
３のうち高レベルであるものに対応するチャネル同士が
スイッチングゲート部５０でリンクを設定され，それ以
外のチャネルはこれと切り離される。

たとえば、ＮＡＮＤゲート６３からの出力Ｏ〜３のうち
高レベルであるものが１つしかないと、スイッチングゲ
ート部４０は、シーケンス制御部９０から制御パルスＷ
ＲＩＴＥ　Ｏを受けても、その高レベルに対応する唯一
のチャネルはどのチャネルともリンクを設定できず、他
のチャネルと分離されてしまう．本実滴例ではこれを利
用し、監視回路４００は、ＮＡＮＤゲート６８の出力信
号ＳＴＡＲＴを監視し、その高レベルが所定の期間継続
すると、強制的にＡＣＫシーケンスとする。この疑似Ａ
ＣＫ信号に応動して冬イッチングゲート部４０は、ＮＡ
ＮＤゲート６３からの出力が１つだけ高レベルのままス
イッチングゲート部４０にリンクを張る。したがってそ
の人力チャネルが他から分離される。これによって、不
必要なネットワークの発振やブロードキャストの継続、
設定リンクの解放不能などの異常状態が回避される。所
定の期間については後に詳述する。

障害記憶部ｆＤＭＵ）２１０はチャネルｌ〜４のポート
に対応する回路を有する。第６図においてノードＡが出
力ポートａｌ．ａ３．ａ５．ａ７から第１番目の往信号
を放送し、ノードＢからアクティブ信号および衝突信号
を入力ポートａ２に入力しないときは、ポートａｌ．ａ
２をダウンポートとしてモニタに表示させ、ダウンの出
力ボートａｌを他の人力ボートａ４．　ａ６．ａ８から
切り離す制御を行なう。切り離された出力ポートａｌは
前述のアクティブ信号出力部２００の制御により特定の
信号（ＣＬＫＤＩを連続して出力する。対向ノードＢは
所定時間以上、ポートｂ２が信号を入力すると入力信号
を出力ポー｝ｂｌに折り返して出力する。ノードＡのＤ
ＭＵ２１０は出力ボートａｌの出力信号と、その入力ポ
ートａ２の入力信号とを比較し一致を検出すると、ノー
ドＡ，Ｂ間のボートおよび伝送路正常性を確認したこと
になり，特定信号の退出を停止させる。両ノードは正常
に復する。シーケンス制御部９０は入力信号の有無を検
出するアクティブ検出時定数、人力信号検出信号検出時
定数、端末応答監視時間および通信終了検出時定数など
による時限監視を発生し、ノード装置はこれらによりシ
ーケンシャルな制御を行なう。

開始制御部（ＳＡＵＩ　６０には発振ボートを検出する
第３図の監視回路４００が搭載されている。ノード装置
は特定の入力ボートに最先の入力信号が到来するとその
往信号を先着入力ポート以外の他の出力ポートから出力
する。先着入力ボートが検出されると先着入力検出部６
０ａのＡＮＤゲート６８から出力される信号ＳＴＡＲＴ
がシフトレジスタ４０６に入力され、クロツクＣＬＯＣ
Ｋ　ｌをカウントする。先着入力ボート以外の他の入力
ボートにアクティブ信号の復信号が返送されると．　Ｒ
ＥＳＴＯパルスによりフリップフロツブ６２がリセット
され、次の端末からの応答信号の検出に備える。

先着入力信号が連続して人力している異常な場合、シフ
トレジスタ４０６は、リセットされずカウントを継続し
、クロックＣＬＯＣＫ　ｌをｆＮ−１１　カウントする
ことにより発振ポートの存在を判定し、出力ＱＨにＨレ
ベルを継続して出力する。この出力はインバータ４０８
によりＬレベルのディスエープル信号Ａとなり、ＡＮＤ
ゲート１３０より開始制御部６ｏのフリップフロップ６
９の入力ＣＬＲに印加され、フリップフロツプ６９をリ
セット状態に保ち、着信端末から返送される応答信号の
復信号を検出するＡＣＫシーケンスを停止させる。シフ
トレジスタ４０６は、次の１クロツク後にクロックｎを
カウントすると出力ＱＨにＨレベルを出力し、ゲートｌ
２４を介してシーケンス制御部９０へ疑似ＡＣＫ信号を
転送し、かつアクティブ信号出力部（ＡＦＵＩ　２００
へＮＯＡＣＫ信号を出力する。これによりアクティブ信
号出力部２００は，前述のように発信ボートの入力信号
をその出力ボートに折り返して出力させる。

なおクロック（：ＬＯＣＫ　ｌの周波数を変えることに
より、発振ポート検出の時間を変えることができる。

以上の監視回路４００による発振ポート検出時のノード
装置の動作を、第５図の中継方式図により説明する。端
末ｌ４が発振状態となったり、実存しない宛先へ送信を
繰り返すと、この端末を接続するノードＩＯＡは第１番
目の往信号Ｓｔを連続してネットワークに放送する。ノ
ードＩＯＡおよび他のすべてのノード（ＩＯＢ−１００
で代表して示す）において、各ノードのシフトレジスタ
４０６は各クロツクＣＬＯＣＫ　ｌにより非同期でカウ
ントを開始する。（ｎ−１１　カウントで各ノード装置
はＡＣＫ信号を検出するアックシーケンスを停止する。

各ノードの停止のばらつきはｌクロツタ長以下であるか
ら、非同期は次のｌクロック後のｎクロックの時点で吸
収される。ｎクロックのカウントで各ノードＩＯＡ−１
００は発信ボートの入力信号Ｓｌを前位のノードに折り
返す　（旧〜Ｕ４）　　各ノードは、既にＡＣκシーケ
ンスを停止しているので、この信号を受信しても応答信
号として識別しない。ノード装置１０Ａの発振ボートの
折り返し旧により後位のノードＩＯＢ〜１０Ｄへのブロ
ードキャストは停止し、これらのノードは入力信号がな
くなり，正常な状態に復帰する。発振端末ｌ４とそのノ
ード１ロＡは端末ｌ４の発振がクリアされるまでネット
ワークの接続から隔離される。

［発明の効果１ 本発明によれば、連続信号を出力している発振異常端末
が接続されているノード装置の発振信号の送出を停止さ
せ、ネットワークから隔離することができるので、ネッ
トワークの使用効率、スルーブットの低下を防止でき、
ネットワークの保守運用を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による不定形通信網のノード装置の一実
施例を示す機能ブロック図、 第２図は同ノード装置における開始制御部の特定の回路
構成例を示す回路図、 第３図は同ノード装置の開始制御部における監視回路の
特定の回路構成例を示す回路図、第４図は同ノード装置
を格子状通信網に適用した通信網構成の例を示す中継方
式図、 第５図は第４図の通信網に発生した異常連続信号を各ノ
ード装置が監視回路により検出し、前位へ折り返した場
合の１例を示す中継方式図、第６図は２つのノード装置
間における連続信号折り返しの図である． 口　の，′″の説Ｂ １０．　．　．ノード装置 ４ロ．．．スイッチングゲート部 ５０． 制御ゲート部 第１図 ６０． ７０． ８０． ９０． ２００　． ２１０　， ４００　． 開始制御部 ．終了制御部 ゲートセットバス シーケンス制御部 アクティブ信号出力部 障害記憶部 監視回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、端末またはノード装置への送信線と該送信線に対応
   する受信線とを含む伝送路に接続されるノード装置であ
   って、 それぞれ該受信線が接続される少なくとも１つの入力手
   段と、 それぞれ該送信線が接続される少なくとも１つの出力手
   段と、 該入力手段と該出力手段を接続する接続手段と、 該接続手段を制御して該入力手段を選択的に該出力手段
   に接続させる制御手段とを有し、 前記制御手段は、 前記入力手段のうち最先に端末への往信号が到来した入
   力手段を識別すると、前記接続手段を制御し、該識別さ
   れた入力手段から前記出力手段のうち該識別された入力
   手段に対応するもの以外の全出力手段へ該往信号を転送
   させ、 前記制御手段は、前記入力手段のうち前記識別された入
   力手段以外で前記端末からの復信号を受けた入力手段が
   あると、前記接続手段を制御して、該復信号を受けた入
   出力手段を前記最先に往信号の到来した入力手段に対応
   する出力手段に、また該最先に往信号の到来した入力手
   段を該最先に復信号を受けた入力手段に対応する出力手
   段に接続させてそれらの入出力手段間の接続を固定し、 前記制御手段はさらに、前記入力手段を監視する時限お
   よび監視手段を含み、該監視手段は、該入力手段のいず
   れかが所定の期間を超えて前記往信号を受信し続けると
   、前記接続手段を制御して該入力手段を他の出力手段よ
   り切り離させ、切り離された前記入力手段の前記信号を
   該入力手段に対応する出力手段へ出力する入出力手段折
   返し手段とを有する不定形通信網のノード装置において
   、 前記監視手段は前記入出力折返し手段を起動する前に、
   前記制御手段の着信端末からの復信号の識別を停止させ
   ることを特徴とする不定形通信網のノード装置。