JPH0430218B2

JPH0430218B2 -

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Publication number: JPH0430218B2
Application number: JP57190782A
Authority: JP
Priority date: 1982-11-01
Filing date: 1982-11-01
Publication date: 1992-05-21
Also published as: JPS5981943A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、ループ系障害自動回復方式に関し、
特に監視制御局が存在しないループ状伝送システ
ムにおける障害の自動回復方式に関するものであ
る。

〔従来技術〕

従来、第１図に示すように、複数ノード１ａ〜
１ｆを環状に接続した現用系および予備系の２本
のループ状伝送路Ａ，Ｂからなる伝送システムが
知られている。各ノード１ａ〜１ｆには、伝送制
御装置および計算機等が設置され、また各ループ
状伝送路Ａ，Ｂには信号が一方向にシリアル伝送
される。

各ノードから送信されるデータのフレーム、フ
オーマツトは、第２図に示すように、フラグ・パ
ターンＦ、宛先アドレスDA、送信元アドレス
SA、コマンドLC、情報Ｉ、フレーム・チエツ
ク・シーケンスFCSからなり、また、各ノードに
対して送信権を与えるための制御情報（トーク
ン）として、例えば１バイト（８ビツト）の特殊
パターンが定められている。

ループ状伝送路を用いてｎ対ｎのメツセージ多
重対等通信を行う場合、送信権付与用の特定パタ
ーン又はフレーム（トークンと称す）を伝送路上
に周回させ、送信要求のあるノードはこのトーク
ンが自ノードを通る時にトークンを捕獲してデー
タを送信し、送信終了後再びトークンを伝送路に
送出する方式がよく知られている。

従来この方式をとるシステムでは、送信権の管
理を特定のノード（監視制御局）に任せており、
ループ伝送系のビツト障害による送信権の消失の
場合、監視制御局が消失を検出し、固定的障害か
間欠障害かの判断、系切換、ループバツク等の措
置を行つた後、トークンを再送出してシステムを
正常化していた。監視制御局による送信権の管理
を行うシステムについては、信頼性の面から監視
制御局を二重化する等の対策が必要であつた。

一方、監視制御局によるトークン監視を行わな
いシステムでは、トークン通過時又は送信権獲得
時リセツトアンドスタートされるタイマを保持
し、トークン消失を各ノードの監視タイマによる
タイムアウトにより検出し、該ノードが自局宛ト
ークンを送出し、このフレームを受信して伝送路
の正常性を確認して送信権を回復する方法が提案
されている。しかし、この方法では、固定的ビツ
ト障害で自局宛トークンが戻つて来ない時には、
送信権の自動回復が出来ず、システムがハングア
ツプしてしまう欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような従来の欠点を解消
するため、伝送系の間欠障害のみならず、固定障
害により送信権消失が起つた場合にも、特定の監
視制御ノードを設けることなく、障害を迅速に検
出し、系切換やループバツク等のループ再構成を
行つて、送信権を回復できるループ系障害自動回
復方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明のループ系障害自動回復方式は、複数の
ノードを現用系および予備系のループ状伝送路で
接続し、ループ状伝送路上を循環する特定パター
ンにより各ノードに順次送信権を与えるデータ伝
送システムにおいて、ループ状伝送路あるいはノ
ードの障害により上記特定パターンが消滅したこ
とを送信権を監視するタイマにより検出すると、
検出したノードが自局宛特定フレームを伝送路に
送出し、その特定フレームを受信することなくタ
イマがタイム・アウトしたとき、そのノードは現
用系から予備系への切換指示フレームを全ノード
宛に送出した後、伝送路の切換えを行い、切換え
た予備系でも特定フレームを伝送路に送出した結
果、正常性を確保できないときには、全ノードに
ループバツク指示を送出してループバツク切換え
を行うことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

第３図は、本発明の一実施例を示すノード内の
ブロツク構成図である。

伝送制御装置１は、光フアイバ・ケーブル１
Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂに接続されている。光フア
イバ・ケーブル１Ａと２Ａは現用系伝送路、１Ｂ
と２Ｂは予備系伝送路である。現用系伝送路１Ａ
と２Ａは、光モジユール回路４に、予備系伝送路
１Ｂと２Ｂは光モジユール回路５に接続される。
伝送路２Ａからの入力は光モジユール４に入力さ
れ、光電変換された後、データとクロツクに分離
され、データは信号線１００Ａに、クロツクは信
号線１００Ｂに出力される。同様に、伝送路１Ｂ
からの入力は光モジユール５に入力され、光電変
換された後データとクロツクに分離され、データ
は信号線１０１Ａに、クロツクは信号線１０１Ｂ
に出力される。

信号線１００Ａ，１００Ｂ，１０１Ａ，１０１
Ｂは切換スイツチに入力され、制御回路７からの
信号線１０６によつて選択されたり、ループバツ
ク構成にされたりする。なお、現用系で運用の場
合１００Ａ，１００Ｂが、予備系で運用の場合１
０１Ａ，１０１Ｂが選択される。ループバツク構
成では、２Ａ，２Ｂの側に障害があつた場合、１
０１Ａ，１０１Ｂ，１０３Ａ，１０３Ｂが選択さ
れる。１Ａ，１Ｂの側に障害があつた場合１００
Ａ，１００Ｂ，１０２Ａ，１０２Ｂが選択され
る。

切換スイツチからの出力線１０４は、フラグ検
出回路８、コマンド検出回路９、SA記憶回路１
０、アドレス比較回路１１およびゲート回路１２
に入力される。フラグ検出回路８で伝送フレーム
の先頭が認識されるとコマンド検出回路９、SA
記憶回路１０、アドレス比較回路１１、ゲート回
路１２が動作可能状態になる。その後、アドレス
フイールドが受信されると、アドレス比較回路１
１で比較される。自局宛アドレスの場合、信号線
１０５に一致出力が出力され、ゲート回路１２が
開くと、当該受信フレームは信号線１０６経由で
受信データバツフアに送られる。コマンドフイー
ルが受信されると、コマンド検出回路９で検出さ
れる。コマンドの種類はいくつかあるが、本発明
に関連するコマンドは、パス切換指示コマンド、
SAリセツト指示コマンド、ループバツク指示コ
マンド、トークンコマンドである。コマンド検出
回路９からの出力は、信号線１０７，１０８，１
０９，１１０で制御回路７に伝えられる。信号線
１０７は、パス切換指示コマンド検出、信号線１
０８はSAリセツト指示コマンド検出、信号線１
０９はループバツク指示コマンド検出、信号線１
１０はトークンコマンド検出である。なお、パス
切換指示フレームが受信された場合、信号線１０
８によりSA記憶回路１０が作動し、そのフレー
ムの送信元アドレスが記憶される。記憶されてい
るかどうかは状態線１１１で制御回路７に伝えら
れる。また、SA記憶回路１０の記憶内容は、制
御回路７から信号線１１２によつてクリアされ
る。ループバツク指示フレームを送信する時は、
SA記憶回路１０に記憶されたアドレスが信号線
１１３により送信データバツフア１４に送られ、
送信元アドレスとなる。

信号線１０４は、中継動作を行うためにセレク
タ回路１５にも入力されている。セレクタ回路１
５には、送信バツフア１４からの信号線１１４も
入力されており、制御回路７からの信号線１１５
で選択制御される。中継時は信号線１０４が、自
局データ送信時は１１４が選択される。

制御回路７からの指示により、信号線１１６，
１１７，１１８，１１９を介してパス切換指示フ
レーム発生回路１６、SAリセツト指示フレーム
発生回路１７、ループバツク指示フレーム発生回
路１８、トークンフレーム発生回路１９が起動さ
れる。これらの回路の出力はセレクタ回路２０に
入力され、制御回路７からの信号線１２４により
選択されて信号線１２５を介して送信データバツ
フア１４に入力される。なお、各フレームの送出
が終了すると、制御回路７に対し、送出終了信号
１２６，１２７，１２８，１２９が送出される。
セレクタ１５からの出力は、信号線１３０により
切換スイツチ６に入力され、信号線１０２Ａ，１
０２Ｂ，１０３Ａ，１０３Ｂを経由して光モジユ
ール回路４又は５に入力され、伝送路１Ａ又は２
Ｂに出力される。

本発明では、このように、受信フレームによる
指示内容を識別する手段（コマンド検出回路９）、
現用系伝送路と予備系伝送路の切換えまたは伝送
路のループバツク切換えを自動的または伝送フレ
ームを使つた指示により実施する手段（制御回路
７）、受信フレーム中の送信元アドレスを記憶す
る手段（SA記憶回路１０）、送信権移動を監視す
るタイマ（T1タイマ２２）、およびT1タイマに
より障害検出時回復動作開始時点を決定するタイ
マ（T2タイマ２１）を新たに設ける。

T1タイマ回路２２、T2タイマ回路２１は、タ
イムアウト時、信号線１３１，１３２により制御
回路７に知らせる。また、制御回路７は、信号線
１３３により両タイマをリセツトする。

次に、この動作を説明する。まず初めに、通常
の通信での動作を述べる。

通常は、第１図における現用系伝送路１Ａ〜６
Ａを用いて通信が行われる。どのノードからもフ
レーム送信がなされていない時は、伝送路上をト
ークンフレームが回つている。この時、送信要求
が起るとそのノードはトークンフレームが受信さ
れるのを待つ。トークンフレームが２Ａから入る
と光モジユール４で光電変換され、信号線１００
Ａ（データ）、１００Ｂ（クロツク）に出力される。
切換スイツチ６は１００Ａ，１００Ｂ，１０２
Ａ，１０２Ｂが選択されており、フレームは切換
スイツチを通り信号線１０４に出力される。フラ
グ検出回路８でフレームの先頭が検出されると、
コマンド検出回路９とSA記憶回路１０、アドレ
ス比較回路１１が動作可能状態になる。コマンド
検出回路９でトークンコマンドであることが解読
されると、信号線１１０により制御回路７に伝え
られる。これにより制御回路７では、信号線１３
３によりT1タイマ２２とT2タイマ２１をリセツ
ト・アンド・スタートさせる。また、信号線１１
５によりセレクタ回路を切換え、信号線１１４を
選択させ、送信データバツフア１４の内容を信号
線１３０に送出し、中継動作をストツプさせる。
送信データフレームは、切換スイツチ回路６から
信号線１０３Ａ，１０３Ｂを通り、光モジユール
５に入り電−光変換されて伝送路１Ａに送出され
る。送信データの送出が終ると、セレクタ１５が
１０４に選択され、中継動作に移る。

以上が送信動作である。受信動作は次のように
行われる。自局宛のフレームが受信されると、光
モジユール４、切換スイツチ６を通りフラグ検出
回路８でフレームの先頭が検出される。その後の
DAフイールド（宛先アドレスフイールド）が受
信されると、アドレス比較回路１１で比較され、
自局宛アドレスと一致すると信号線１０５により
ゲート回路１２が開き、受信データバツフア１３
に当該フレームが入力される。

次に、障害発生時の動作を説明する。障害時
（送信権消失時）は、第４図のフローチヤートに
従つて回復動作が行われる。第５図は説明のため
の障害例であり、（）内の数字は各ノードのT1
タイマ値の設定例（T1タイマ値は、ループ一周
遅延よりはるかに大きいとする。）×印は障害の発
生箇所である。

T2タイマ値は、各ノードのT1タイマ値の最大
のものより大きな値を持つ。障害は固定的ビツト
エラーである。×印で障害が発生し、送信権が消
失した後、最初にノード４（Ｎ４）でT1タイマ
２２がタイムアウトを起す。これによりT1タイ
マ２２から信号線１３１でタイムアウト信号が出
力され、制御回路７に入力される。そして、制御
回路７ではオーバフローモードを設定する。

オーバーフローモードになると、まず、制御回
路７から信号線１１９を介してトークンフレーム
発生回路１９に送出指示信号を出す。同時に、信
号線１２４でセレクタ２０の入力を信号線１２３
に選択し自局宛トークンフレームを送信バツフア
１４に送る。次に、信号線１１５によりセレクタ
１５の入力を信号線１１４に選択し、信号線１３
０、切換スイツチ回路６、光モジユール４を介し
て当該トークンフレームを伝送路１Ａに送出し、
中継状態になる。そしてT1タイマ回路２２、T2
タイマ回路２１をリセツト・アンド・スタートさ
せる。

なお、一時的障害の時は、トークンフレームが
戻り、オーバフローモードがリセツトされ、T1
タイマ２２、T2タイマ２１がリセツトされ、送
信権が回復される。しかし、固定的障害の場合
は、このトークンフレームは戻らない。次に、ノ
ード５とノード６は、このフレームを受信するこ
とにより、コマンド検出回路７でトークンフレー
ムであることを認識し、制御回路７に伝えられ、
T1タイマ２２、T2タイマ２１をリセツト・アン
ド・スタートする。次に、ノード３のT1タイマ
２２がタイムアウトを起し、自局宛トークンフレ
ームを送出する。このフレームにより、ノード
４，５，６のT1タイマがリセツトされる。その
後、ノード１がT1タイムアウトを起し、自局宛
トークンフレームを送出する。このフレームによ
り、他の全ノードのT1、T2タイマがリセツトさ
れる。障害箇所はノード１の上流であるのでノー
ド１のT1タイマ２２をリセツトせしめるトーク
ンフレームは受信されない。そのため、ノード１
だけがT2タイマ・タイムアウトを起すことにな
り、障害回復のための制御局になる。ノード１の
T2タイマ２２がタイムアウトすると、信号線１
３１にタイムアウト出力が出て制御回路７に伝え
られる。制御回路７は、これにより現用系伝送路
にパス切換指示フレームを送出するため信号線１
１６を介してパス切換指示フレーム発生回路１６
に送出指示信号を出す。同時に、信号線１２４で
セレクタ２０の入力を信号線１２０に選択し、パ
ス切換指示フレームを送信バツフア１４に送る。
送信バツフアからセレクタ１５、信号線１３０、
切換スイツチ６、光モジユール４を介してパス切
換指示フレームを伝送路１Ａに送出する。その
後、制御回路７より信号線１０６を介してパス切
換指示信号が切換スイツチ６に送られ、パスは切
換えられる。その結果、信号線１０１Ａ，１０１
Ｂ，１０２Ａ，１０２Ｂと光モジユール５が使用
されるようになる。

このフレームを受信した各ノードでは、コマン
ド検出回路９でコマンドを認識し、信号線１０７
で制御回路７に伝え、制御回路７から信号線１１
２を介してSA記憶回路１０に入つた送信元アド
レスを記憶させる。同時に、制御回路７は信号線
１０６により切換スイツチ６を切換え、信号線１
０１Ａ，１０１Ｂ，１０２Ａ，１０２Ｂを選択す
る。このようにして順次現用系伝送路Ａから予備
系伝送路Ｂに切替る。パス切換指示フレームを送
信したノード１は、その後自局宛トークンフレー
ムを送出する。このフレームが戻つて来て受信さ
れれば、予備系伝送路Ｂの正常性が確認され、送
信権が回復されたことになる。このフレームが戻
つて来ない場合は、予備系伝送路Ｂも障害である
ことがわかる。この場合は、他のノードのT1タ
イムアウトが起り、前記現用系伝送路での障害回
復のための制御局選択動作と同様の選択動作が行
われ、今度はノード６が選択される。ノード６で
はSA記憶回路１０に記憶されているアドレスを
信号線１１３を介して送信データバツフアに格納
する。次に、制御回路７から信号線１１８を介し
てループバツク指示フレーム発生回路１９に送出
指示信号を出す。ループバツク指示フレームはセ
レクタ２０で選択され、送信データバツフア１４
内のアドレスを宛先アドレスとして送信される。
ループバツク指示フレームがループバツク指示フ
レーム発生回路１８から送出し終ると、信号線１
２８により制御回路７に通知される。そして制御
回路７は、信号線１１７によりSAリセツ指示フ
レーム発生回路１７に送出指示信号を出す。ルー
プバツク指示フレームはセレクタ２０で選択さ
れ、送信データバツフア１４、セレクタ１５、切
換スイツチ６、光モジユール５を介して伝送路２
Ｂに送出される。その後、ノード６は制御回路７
により切換スイツチ６をループバツク状態にし、
SA記憶回路１０の内容をリセツトする。また、
ループバツク指示フレームを受信したノード１も
コマンド検出回路９でループバツク指示を検出
し、検出結果果は信号１０９により制御回路７に
伝えられ、制御回路７は信号線１０６により切換
スイツチ６をループバツク状態にする。SAリセ
ツト指示フレームを受信したノード（ノード１〜
ノード５）は、コマンド検出回路９でSAリセツ
ト指示を検出し、検出結果は信号１０８により制
御回路７に伝えられ、制御回路７はSA記憶回路
の内容をリセツトする。ノード６は、ループバツ
ク動作、SA記憶回路リセツト動作終了後自局宛
トークンフレームを送信する。このフレームが戻
つて来て正常に受信出来れば、送信権回復、ルー
プ再構成が正常に出来たことになる。

第４図においては、T1タイマ、T2タイマがリ
セツト・アンド・スタートされた状態で、ステツ
プ１１でフレーム受信されればステツプ１２でそ
のフレームがトークンか否かを判別し、トークン
であればタイマT1、T2をリスタートする。ま
た、パス切換指示フレームであれば、ステツプ１
３でパスを切換えるとともに、SA（送信元）を記
憶する。一方、トークンまたはパス切換指示フレ
ームが受信できず、ステツプ１５でT1タイマが
タイムアウトした場合にはステツプ１６でオーバ
フローモードを設定し、自局宛トークン・フレー
ムを発生して、ステツプ１７で伝送路にこれを送
出するとともに、タイマT1、T2をリスタートす
る。ステツプ１８で、フレームが受信されれば、
ステツプ１９でフレーム種別を判別し、トークン
であればステツプ２１でタイマT1、T2をリスタ
ートし、オーバフローモードをリセツトする。ま
た、パス切換指示フレームのときには、ステツプ
２０でパス切換えとSAの記憶を行う。ステツプ
２２でT2タイマがタイムアウトになつたとき、
ステツプ２３でSAが記憶されているか否かを判
別して、記憶されている場合には、予備系に切換
えた後であるから、ステツプ２６で記憶されてい
るSA局に対しループバツク指示フレームを送信
し、ステツプ２７でSAリセツトフレームを全局
に対し送信して、ステツプ２８でループバツク動
作を行うとともに、SAをリセツトする。

一方、SAが記憶されていない場合には、まだ
予備系に切換えていないので、ステツプ２４でパ
ス切換指示フレームを送信し、ステツプ２５で自
局のパス切換えを行う。

このようにして、ループ状伝送系の障害によつ
て送信権を付与するためのトークンが消失した場
合には、各ノードのトークン監視用タイマ（T1
タイマ）でトークン消失を検出し、検出したノー
ドが送信局となつてシステムの自動再開（自局宛
トークンフレーム送出）を行うが、もしその障害
が恒常的であつて、連用再開不能の場合には、予
備系への切換、あるいはループバツクによつて自
動的に障害箇所を切り離し、システムの運用を再
開することができる。

なお、実施例では、受信フレームからタイミン
グパルスを分離する従属同期方式の場合を示して
いるが、各局で独立にタイミング・パルス発生器
を有する独立同期方式を用いる場合には、伝送路
系のビツト障害以外に、クロツク異常による送信
権消失に対する回復方式としても適用することが
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、間欠障
害だけなく、固定障害によつて送信権の消失が起
つた場合にも、特定の監視ノードを設けることな
く、障害を検出して、現用系から予備系への切換
あるいはループバツク等のループ再構成を行い、
かつ送信権を自動的に回復することができるの
で、ループ状データ伝送システムの信頼性を格段
に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるループ状データ伝
送システムの構成図、第２図は第１図において伝
送されるフレームの形成図、第３図は本発明の実
施例を示すノード内のブロツク図、第４図は本発
明による自動回復方式のフローチヤート、第５図
は本発明の動作を説明するループ状データ伝送シ
ステムの図である。１，１ａ〜１ｅ：データ伝送制御装置、１Ａ〜
６Ａ，１Ｂ〜６Ｂ：光フアイバ伝送路、４，５：
光モジユール、６：切換スイツチ、７：制御回
路、８：フラグ検出回路、９：コマンド検出回
路、１０：SA記憶回路、１１：アドレス比較回
路、１２：ゲート回路、１３：受信データバツフ
ア回路、１４：送信データバツフア回路、１５：
セレクタ、１６：パス切換指示フレーム発生回
路、１７：SAリセツト指示フレーム発生回路、
１８：ループノツク指示フレーム発生回路、１
９：トークンフレーム発生回路、２０：セレク
タ、２１：T2タイマ回路、２２：T1タイマ回
路。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数ノードを現用系および予備系の逆方向２
重ループ状伝送路で接続し、該ループ状伝送路上
を循環する特定フレームにより各ノードに順次送
信権を与えるデータ伝送システムにおいて、ルー
プ状伝送路あるいはノードの障害により上記特定
フレームが消滅したことを送信権監視用タイマに
より検出すると、検出したノードから自局宛特定
フレームを伝送路に送出し、該自局宛特定フレー
ム監視用タイマがタイムアウトになつたとき、現
用系から予備系への切換指示用フレームを全ノー
ド宛に送出した後、切換えた予備系でも自局宛特
定フレームを伝送路に送出して、タイムアウトに
なつたときには、ループバツク指示用フレームを
全ノード宛に送出することを特徴とするループ系
障害自動回復方式。