JPH05327744A - リング状セル伝送網のデータ伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は伝送路を介してリング状に接続さ
れ、リング上を周回する固定長の電文であるセルによっ
てデータ伝送を行うデータ伝送装置であって、伝送障害
に対し、通信障害時間を極力短くする装置の提供を目的
とする。 【構成】 受信手段４１３の入力側で伝送路障害が発生
すると、障害検出手段１０３は、伝送路障害を検出す
る。障害が検出されたとき、ダミーセル発生手段１０１
は、所定のダミーセルを生成し、生成されたダミーセル
をセル選択部１０２を介して受信手段４１３からのセル
に代えて受信処理手段（セル受信転送部４０８、セル中
継部４０９）に入力する。これにより、セルが入力され
ることによって通信が可能となるので、ループバック等
の障害復旧方式が完成されていなくても通信が途切れる
ことを回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伝送路を介してリング
状に接続されリング上を周回する固定長の電文であるセ
ルによってデータ伝送を行うデータ伝送装置であって、
障害時における復旧方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】リング状ネットワークに関する装置に
は、例えば、本願発明者らが出願したリング状パケット
通信網（特願３−１０７８０２、特願３−２１７１４
３、特願４−４８７２５３）のようなものがあった。図
３に上記リング状パケット通信網の一実施例の構成を示
す。

【０００３】３０１、３０２は端末装置、３０３〜３０
７はノード、３０８はリングネットワークの帯域を管理
しているネットワーク管理部である。図４は、各ノード
の構成を示すブロック図である。セル受信転送部４０２
は、リング入力端４０７からセル受信部４１３を経て受
信したセルのセルヘッダに設定されているＲＶＣＮ（Ｒ
ＮＡ＋ＬＣＮ）を解析する。解析の結果、受信したセル
がそのノード宛のセルである（ＲＮＡが当該ノードのア
ドレスと一致している）と判定されると、受信バッファ
４０３又は４０４を介して端末装置４０１又は４０２転
送する。

【０００４】受信バッファ４０３、４０４は、内線（端
末）毎に設けられ、セル受信転送部４０２からのデータ
を一時記憶する。セル中継部４０９は、セル受信部から
入力されたセルのアクセスタイプの区別、状態に応じて
セルの状態を変更し、中継する機能を持つ。送信バッフ
ァ４０５、４０６は、端末装置４０１、４０２から送ら
れたセルをセル伝送品質（タイプ）毎に一旦蓄積する。
例えば４０５はタイプ１用、４０６はタイプ２用であ
る。

【０００５】セル送信転送部４１１は、状態遷移管理部
４１０の制御に基づいて、送信バッファ４０５、４０６
に蓄積されているセルを前記図６のフォーマットのセル
に変更した後、伝送リングの出力端４１２から次のノー
ドに送信する。状態遷移管理部４１０は、リング入力端
４０７からセル受信部４１３を経て受信したセルのヘッ
ダ部の情報、ノードの内部状態（送信バッファ４０５、
４０６に蓄積されている送信待ちセル数、残存帯域数、
セル伝送遅延品質保証用タイマ値など）に基づいて状態
遷移処理を行うとともに、この処理結果に基づき、セル
中継部４０９又はセル送信転送部４１１にセルの送出を
指示する送信処理を行う。

【０００６】以上のように構成されたリング状ネットワ
ークシステムについて、その動作を障害発生時について
説明する。各ノード装置は、リング状を周回するセルに
データを載せることによって、データの送受信を行う。
上記リング状ネットワークシステムは、前述のように２
重化された伝送リングを備え、管理権を有するマスター
ノード（ＭＮ）の制御により、障害時に「現用待機切り
替え」を行ったり、「ループバック」を行ったりするこ
とにより、ネットワークの信頼性を向上させている。

【０００７】「現用待機切り替え」は、通常時は片方の
伝送リング（現用系伝送リング）だけを利用し、その伝
送リングに障害が発生すると、他方の伝送リング（待機
系伝送リング）に切り替えてネットワークの運用が途切
れることをなくする。例えば図７のＡ系伝送リングを現
用系として、Ｂ系伝送リングを待機系として運用してい
る場合に、あるノード間を結ぶＡ系伝送に障害が発生し
たとする。すると、系切り替えをすれば、Ｂ系伝送を使
ってネットワークの運用を継続することができる。

【０００８】ただし、両伝送リングで同時に障害が発生
した場合には、Ａ系伝送リングをＢ系伝送リングに切り
替えてもネットワークは復旧しない。「ループバック」
は、このような場合に、障害発生部分の両側のノードで
信号を折り返して、全ノードでの通信を継続できるよう
にするものである。このループバックは、障害を検出し
たノードからマスターノードへの障害発生の通知がなさ
れ、これに対してマスターノードから出される通知に応
じて行われる。

【０００９】図７に示すように、ＲＮ１とＲＮ２間の伝
送リングが２本ともに障害が発生した場合には、ＲＮ１
とＲＮ２が同図のようにループバックすることにより、
全ノードが通信を維持できる。ところが、以上のループ
バックを適用しても、障害からの復旧はできるが伝送障
害の発生時点でノード間の障害箇所のセルの消失は避け
られないという問題があった。この問題に対しては、本
願発明者らが特願平４−４８７２５で記述した方法によ
り解決されている。すなわち、ノード装置は、互いに逆
方向に流れる二重のリングの双方に、番号を付してセル
を送出する。受信ノードは、双方のリングのどちらかか
ら各番号のセルを１つずつ受信する。この場合、あるノ
ード間で伝送障害が生じてセルが宛先ノードの手前で消
失しても、逆方向から流れるセルは消失することなく宛
先ノードまで到着することができる。これにより、伝送
障害が生じても双方のリングのどちらか一方のセルは、
宛先ノードに到着するので、セルの消失の問題は解消さ
れる。

【００１０】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら「従来
技術」で説明したループバックによる伝送障害復旧方式
によれば、リング状セル転送網においてノード間の伝送
障害が発生した場合に、伝送路障害が発生してから実際
にループバックが完成するまでの間、通信が途切れると
いう問題があった。つまり、あるノードの上流直近で伝
送障害が生じると、セルが周回できなくなり、このノー
ドにはセルが入力されないようになる。そうすると、こ
のノードはもはやデータを送信することができなくな
る。このノードの下流のノードについても同様である。
したがって、通信できない状態がループバックの完成ま
で続くことになる。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑み、リング上に伝
送障害が発生した場合に、ループバックが完成していな
くても通信が可能なデータ伝送装置の提供を目的とす
る。

【００１２】

【問題点を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のデータ伝送装置は、伝送路を介してリング
状に接続され、リング上を周回する固定長の電文である
セルによってデータ伝送を行うデータ伝送装置であっ
て、入力側の伝送路からセルを受信する受信手段と、受
信手段によって受信されたセルの状態に応じて、所定の
送受信制御を行う受信処理手段と、受信処理手段の制御
に従って、所定の状態のセルを出力側の伝送路に送信す
る送信手段と、伝送路障害を検出する障害検出手段と、
障害検出手段によって障害が検出されたときに、所定の
ダミーセルを生成し、生成されたダミーセルを受信手段
からのセルに代えて受信処理手段に入力するダミーセル
生成手段とを備えている。

【００１３】ここで、ダミーセル生成手段は、所定の障
害処理が完了するまでの間、ダミーセルを受信処理手段
に入力する構成であってもよい。また、データ伝送装置
は、互いに逆方向にデータ伝送が行われる２重の伝送路
を介してリング状に接続され、上記所定の障害処理は、
一方の伝送路によるデータ伝送から他方の伝送路による
データ伝送への切り換えを行う処理であってもよい。

【００１４】また、データ伝送装置は、互いに逆方向に
データ伝送が行われる２重の伝送路を介してリング状に
接続され、上記所定の障害処理は、ループバックを行う
処理であってもよい。また、受信処理手段は、データ伝
送のために送信するセル数をカウントするデータ伝送セ
ル数カウント手段と、受信されたセルが、使用状態、ア
イドル状態、および放棄状態のうちの何れであるかを判
別する受信セル判別手段と、現に伝送すべきデータがあ
って、既にデータ送信したセル数がデータ伝送装置に割
り当てられたセル数に達するまでは、受信されたセルが
アイドル状態である場合に、送信手段にデータ伝送のた
めの使用状態のセルの送信を許可する一方、現に伝送す
べきデータがあって、既にデータ送信したセル数がデー
タ伝送装置に割り当てられたセル数を越えた後は、受信
されたセル放棄状態である場合にのみ、送信手段にデー
タ伝送のための使用状態のセルの送信を許可し、現に伝
送すべきデータがなくて、既にデータ送信したセル数が
データ伝送装置に割り当てられたセル数に達していない
ときは、受信されたセルがアイドル状態である場合に、
送信手段にデータ伝送を放棄させて、放棄状態のセルを
送信させる制御手段からなり、前記所定のダミーセル
は、アイドル状態のセルであってもよい。

【００１５】また、受信処理手段は、データ伝送のため
に送信するセル数をカウントするデータ伝送セル数カウ
ント手段と、受信されたセルが、使用状態、未使用状
態、のうちの何れであるかを判別する受信セル判別手段
と、現に伝送すべきデータがあって、既にデータ送信し
たセル数がデータ伝送装置に割り当てられたセル数に達
するまでは、受信されたセルが未使用状態である場合
に、送信手段にデータ伝送のための使用状態のセルの送
信を許可する一方、現に伝送すべきデータがなくて、既
にデータ送信したセル数がデータ伝送装置に割り当てら
れたセル数に達していないときは、受信されたセルがア
イドル状態である場合に、送信手段にデータ伝送を放棄
させて、未使用状態のセルを送信させる制御手段からな
り、前記所定のダミーセルは、未使用状態のセルであっ
てもよい。

【００１６】また、受信処理手段は、データ伝送のため
に送信するセル数をセルのタイプ別にカウントするデー
タ伝送セル数カウント手段と、受信されたセルが、タイ
プ１の使用状態、アイドル状態、放棄状態、タイプ２の
使用状態、未使用状態のうちの何れであるかを判別する
受信セル判別手段と、現に伝送すべきタイプ１用のデー
タがあって、既にデータ送信したセル数がデータ伝送装
置に割り当てられたセル数に達するまでは、受信された
セルがアイドル状態である場合に、送信手段にデータ伝
送のための使用状態のセルの送信を許可し、現に伝送す
べきタイプ１用のデータがあって、既にデータ送信した
セル数がデータ伝送装置に割り当てられたセル数を越え
た後は、受信されたセル放棄状態である場合にのみ、送
信手段にデータ伝送のための使用状態のセルの送信を許
可し、現に伝送すべきタイプ１用のデータがなくて、既
にデータ送信したセル数がデータ伝送装置に割り当てら
れたセル数に達していないときは、受信されたセルがア
イドル状態である場合に、送信手段にデータ伝送を放棄
させて、放棄状態のセルを送信させ、現に伝送すべきタ
イプ２用のデータがあって、既にデータ送信したセル数
がデータ伝送装置に割り当てられたセル数に達するまで
は、受信されたセルが未使用状態である場合に、送信手
段にデータ伝送のための使用状態のセルの送信を許可
し、現に伝送すべきタイプ２用のデータがなくて、既に
データ送信したセル数がデータ伝送装置に割り当てられ
たセル数に達していないときは、受信されたセルがアイ
ドル状態である場合に、送信手段にデータ伝送を放棄さ
せて、放棄状態のパケットを送信させる制御手段からな
り、ダミーセル生成部は、前記所定のダミーセルとして
タイプ１のアイドル状態のセルとタイプ２の未使用状態
のセルを生成する構成であってもよい。

【００１７】また、ダミーセル生成部は、リング上のセ
ルの総数におけるタイプ１とタイプ２の分割比に応じ
て、ダミーセルを生成する構成であってもよい。また、
ダミーセル生成部は、更に予め定められたタイプ２のリ
セット周期毎にリセットセルを生成する構成であっても
よい。

【００１８】

【作用】上記の手段により本発明のデータ伝送装置にお
いて、受信手段は、入力側の伝送路からセルを受信す
る。これを受けて受信処理手段は、受信手段によって受
信されたセルの状態に応じて、所定の送受信制御を行
う。この制御に従って、送信手段と、所定の状態のセル
を出力側の伝送路に送信する。

【００１９】受信手段の入力側で伝送路障害が発生する
と、障害検出手段は、伝送路障害を検出する。障害が検
出されたとき、ダミーセル生成手段は、所定のダミーセ
ルを生成し、生成されたダミーセルを受信手段からのセ
ルに代えて受信処理手段に入力する。これにより、セル
が入力されることによって通信が可能となるので、ルー
プバック等の障害復旧方式が完成されていなくても通信
が途切れることはなくなる。

【００２０】

【実施例】図３は、上記リング状パケット通信網の一実
施例の構成を示すブロック図である。従来技術で示した
ものと同じであるがノード装置内部の構成は異なる。３
０１、３０２は端末装置である。３０３〜３０７はノー
ド装置（データ伝送装置）であり、リング状ネットワー
クへのアクセスを行う。各ノード装置は端末装置が接続
されている（端末装置３０１、３０２以外は省略してあ
る。）。

【００２１】３０８はネットワーク管理部であり。リン
グ状ネットワークの帯域を管理している。ネットワーク
管理部が接続されているノード装置３０３をマスターノ
ード（ＭＮ）といい、これ以外のノード装置３０４〜３
０７をリモートノード（ＲＮ）という。このリング状ネ
ットワークは、複数のノード装置とノード間を結ぶ異方
向一対の伝送リンクから構成されたリング型分散ノード
システムであり、複数のノード装置が伝送路を介してリ
ング状にセルと称されるパケットを送受することによっ
てデータの伝送が行われる。ノードには、リングに一つ
マスタノード（ＭＮ）とその他のリモートノード（Ｒ
Ｎ）とがある。

【００２２】ノードに接続された端末間の通信は、ノー
ドを介してセルによりリング上を転送されることによっ
て実現される。図６にセルのフォーマットを示す。５バ
イトのヘッダ部と４８バイトの情報を運ぶペイロード部
から構成されている。ヘッダ部には、ノードのセルをリ
ング上に送出するためのアクセス制御領域である１２ビ
ットのアクセス制御情報（ＡＣＦ）と、アクセスノード
アドレス（ＡＮＡ）および論理チャネル番号（ＬＣＮ）
から成る１６ビットのＲＶＣＮと、４ビットのアクセス
方法のタイプ・セルの状態を示す情報である表示ビット
と、８ビットのヘッダチェックシーケンスから構成さ
れ、ペイロード部は、伝送データの内容である４８オク
テットのユーザ情報から構成される。

【００２３】各ノードにおけるリングへのアクセス方式
について説明する。上記リング状ネットワークでは、ネ
ットワーク管理部は、各ノードにデータ伝送に使用して
もよいセルの数を帯域として割り当てる。各ノードはそ
の帯域に従ってリング上を周回するセルを使用してデー
タを送受信する。ここでいう帯域とは、実質的には単位
時間にノード装置が使用してもよいセルの数を意味す
る。

【００２４】特願平３−１０７８０２によるリング状セ
ル転送網では、２つのタイプのアクセス方式（タイプ
１、タイプ２と呼ぶ）を併用することができる。２つの
タイプを併用する場合の使い分けは、例えば、ノードに
入力するセルの通信サービス品質の違いに応じて、或い
は、通信するデータの性質に応じて異なるアクセス方式
を採用し得る。

【００２５】タイプ１のアクセス方法は、使用状態、ア
イドル状態、権利放棄状態という３つの状態のセルを用
いることを特徴とし、また、タイプ２のアクセス方法
は、使用状態、未使用状態という２つの状態のセルを用
いることを特徴としている。まず最初に、タイプ１のセ
ルのリングアクセス方式について説明する。タイプ１の
アクセス方式は、セルの状態として使用状態、アイドル
状態、権利放棄状態の３状態を用いる。これらは図６に
示したヘッダ部における、アクセス方法のタイプ・セル
の状態を示す表示ビットにより区別される。セルの状態
遷移の関係を図５に示す。同図中、Ｗは帯域の残量、Ｑ
は送信バッファのデータ量である。

【００２６】使用状態は、実際にデータを転送している
状態である。このセルが着信ノードに到着すると、各ノ
ードは、他ノード宛である場合にはそのまま中継し、自
ノード宛である場合はデータを受信するとともに帯域残
量Ｗ・送信データＱの有無に応じて使用状態、アイドル
状態又は権利放棄状態に遷移して送信する。アイドル状
態は、使用も放棄もされていない状態である。この状態
のセルがノードに到着すると、各ノードは、管理部から
割り付けられた帯域が残っていれば（Ｗ＞０）セルを使
用することができる。各ノードがこのセルを使用すると
（Ｗ＞０、Ｑ＞０）セルは使用状態に遷移する。また、
帯域が残っていて送出すべきセルがない場合（Ｗ＞０、
Ｑ＝０）、権利放棄状態にして自ノード宛に送出する。

【００２７】権利放棄セルは、各ノードが、帯域が残っ
ていて送出すべきデータがないときに放棄したセルであ
る。権利放棄セルが入力すると、各ノードは、割り付け
られた帯域とは別にこのセルを自由に使用することがで
きる。使用する場合（Ｑ＞０）、セルは使用状態とな
る。自ノード宛の権利放棄状態のセルが一周して戻って
きたとき（Ｗ＝０）は、アイドル状態にする。

【００２８】以上のようなタイプ１のアクセス方式おい
て、帯域は、具体的にはあるノードにおいて通過する所
定の数のセルのうち、そのノードが送信してもよいセル
の数（例えば通過するセル１４００個のうち２０個な
ど）をいう。あるノードが帯域「通過するセル１４００
個のうち、２０個」と割り当てられると、２０個のセル
を使用した後合計１４００個のセルが通過した時点で、
さらに次の１４００個のうち２０個分を使用できる。こ
のように帯域を割り当てると、単位時間当たりに使用し
てもよい数が同じでも、「１４００個のうち２０個」と
「７００個のうち１０個」とでは同じでない。例えば、
前者のように測定周期（１４００個が通過する時間）が
長いと、多くのデータを連続して効率よく伝送する必要
がある場合に有利である一方、後者のように測定周期が
短いと、連続するデータは少ないが遅延時間を短く抑え
る必要がある場合に有利である。また、各ノード装置ご
とに測定周期を異ならせたり測定タイミングをずらすな
どして、リングセルの使用頻度がランダム化されるよう
にすれば、遅延時間のばらつきが小さく抑えられる。こ
のように、タイプ１のアクセス方式では、ノード毎に、
扱うデータの種類・性質に応じて帯域を割り当てること
ができる。

【００２９】つぎに、タイプ２のセルのアクセス方式に
ついて説明する。タイプ２のアクセス方式は、セルの状
態として使用状態、未使用状態の２状態を用いる。これ
らは図６に示したヘッダ部における、アクセス方法のタ
イプ・セルの状態を示す表示ビットにより区別される。
使用状態は、実際にデータを転送している状態である。
このセルが着信ノードに到着すると、各ノードは、他ノ
ード宛である場合にはそのまま中継し、自ノード宛であ
る場合はデータが受信するとともに帯域残量・送信デー
タの有無に応じて使用状態又は未使用状態に遷移して送
信する。

【００３０】未使用状態は、使用されていない状態であ
る。この状態のセルがノードに到着すると、各ノード
は、管理部から割り付けられた帯域が残っていればセル
を使用することができ、帯域が残っていなければ未使用
状態のまま送出する。以上のようなタイプ２のアクセス
方式おいて、帯域は、具体的にはあるノードで使用して
もよいセルの数として割り当てられる。この帯域の割当
によってタイプ２のアクセス方法は、ノード間での公平
なセルアクセス（フェアネス）を保証するものであり、
システム全体のパフォーマンスを決定する重要な機能で
ある。

【００３１】フェアネスの保証は各ノードに設定する帯
域によって実現している。具体的には、各ノードは、割
り当てられた帯域分のデータ伝送を行うと、その後「リ
セットセル」を受信するまで、データを伝送できない。
上記「リセットセル」は次のようにして送信される。各
ノードは、ウィンドウサイズが残っている場合には、送
信する全てのセルのＡＣＦに自ノードアドレスを設定す
る。一方、帯域を消費した場合には、受信したＡＴＭＲ
セルをそのまま次のＲＮに送信して、ＡＣＦの設定内容
を変更しない。これにより、１つのノードＲＮによって
ＡＣＦにそのＲＮのノードアドレスを設定されたＡＴＭ
Ｒセルが、ＡＣＦの設定内容を変更されることなく伝送
リングを１周して元のＲＮに戻ってきた場合には、他の
ＲＮ及びＭＮは全てウィンドウサイズを消費しているこ
とになる。さらに、そのノード自体が、セルを受信した
時点でウィンドウサイズを消費していた場合には、その
ノードも含めて全てのＲＮがウィンドウサイズを消費し
たことになる。

【００３２】つまり、ウィンドウサイズを消費してデー
タ伝送を放棄したＲＮが、受信したＡＣＦに設定されて
いるアドレスが自ノードアドレスであるかどうかを判定
し、自ノードアドレスであることを検出すれば、全ての
ノードが帯域を消費していることが検出される。そこ
で、そのようなノードがリセットセルと称する特別なセ
ルを送信し、他のノードがこのリセットセルを受信する
ことにより、すべてのノードが、あらためて帯域分のデ
ータを伝送できるようになる。

【００３３】したがって、上記のようにウィンドウサイ
ズを割り当てることにより、リセットされるまでの期間
内でデータ伝送のために送信できるセルの数が各ノード
で保証されるので、ノード間のフェアネスを保証でき
る。また、上記ウィンドウサイズを文字・画像・音声等
情報の性質ごとに対応させて設定し、ノード内部で、遅
延に厳しい通信クラスのデータ伝送のために優先的にウ
ィンドウサイズを消費できるようにすることにより、各
メディアに対応したフェアネスを保証することができる
ようになっている。

【００３４】ところで、データの種類は、周期性のある
コネクション型データと、周期性がなく大量のデータの
発生（バースト性が強いという）を伴うコネクションレ
ス型データとに大別できる。タイプ１とタイプ２のアク
セス方法を併用してデータ転送を行う場合に、コネクシ
ョン型データの転送には、上記タイプ１のアクセス方法
を利用し、コネクションレス型データの転送には、上記
タイプ２のアクセス方法を利用することができる。

【００３５】図１は、本発明のノード装置（データ伝送
装置）の構成を示すブロック図である。このノード装置
は、図３のリング状ネットワークに接続される。まず、
請求項との対応関係を示す。ダミーセル生成手段はダミ
ーセル発生部１０１、セル選択部１０２からなる。受信
処理手段は、セル受信転送部４０８、セル中継部４０
９、状態遷移管理部４１０からなる。

【００３６】送信手段は、セル送信転送部４１１、セル
中継部４０９の一部（中継機能を果たす部分）からな
る。受信手段は、セル受信部４１３からなる。伝送セル
カウント手段は、状態遷移管理部４１０の一部（残存帯
域数を保持する部分）からなる。

【００３７】受信セル判別手段は、セル中継部４０９の
一部（セルの状態を変更する部分）からなる。制御手段
は、状態遷移管理部４１０の大部分からなる。次に、各
構成について説明する。ダミーセル発生部１０１は、障
害によりセル受信転送部４０２がリング入力４２１から
リングセルを受信しない場合にダミーセルを発生する。

【００３８】セル選択部１０２は、受信手段４１３が受
信したリングセル、またはダミーセル発生部１０１が発
生したダミーセルのどちらかを選択する。なお、ダミー
セル発生部１０１および選択部１０２の詳細については
後述する。受信バッファ４０３、４０４は、内線（端
末）毎に設けられ、セル受信転送部４０２からのデータ
を一時記憶する。

【００３９】送信バッファ４０５、４０６は、端末装置
４０１、４０２から送られたセルを一旦蓄積し、端末か
ら送出されるデータはセル伝送品質（タイプ）毎にデー
タを蓄積する。例えば４０５はタイプ１用、４０６はタ
イプ２用である。セル受信転送部４０８は、セル選択部
１０２から入力されたセルのセルヘッダに設定されてい
るＲＶＣＮ（ＲＮＡ＋ＬＣＮ）を解析する。解析の結
果、受信したセルがそのノード宛のセルである（ＲＮＡ
が当該ノードのアドレスと一致している）と判定される
と、そのセルを所定のフォーマットのセルに変換した
後、受信バッファ４０３又は４０４を介して端末装置４
０１又は４０２転送する。

【００４０】セル中継部４０９は、セル選択部１０２か
ら入力されたセルのアクセスタイプの区別、セルの状態
を判別しその結果に応じてセルの状態を変更する機能
と、判別結果に応じてセルを中継する機能を持つ。状態
遷移管理部４１０は、セル中継部４０９で変更されたセ
ルの状態、セルのヘッダ部の情報、ノードの内部状態
（送信バッファ４０５、４０６に蓄積されている送信待
ちセル数、残存帯域数、セル伝送遅延品質保証用タイマ
値など）に基づいて状態遷移処理を行うとともに、この
処理結果に基づき、セル中継部４０９又はセル送信転送
部１７にセルの送出を指示する送信処理を行う。

【００４１】セル送信転送部４１１は、状態遷移管理部
４１０の制御に基づいて、送信バッファ４０５、４０６
に蓄積されているセルを前記図６のフォーマットのセル
に変更した後、伝送リングの出力端４１２から次のノー
ドに送信する。セル受信部４１３は、リング入力端４０
７からセルを受信し、主にシリアル−パラレル変換、ヘ
ッダ部のエラーチェック等を行う。

【００４２】障害検出部４１４は、リング上の伝送路障
害を検出する。より詳しくいえば、受信部４１３で受信
したセルに受信エラーが所定の回数連続して発生した場
合、伝送路上に障害が発生したものと見做して障害検出
情報を発生する。あるいは、所定の時間セルのセル受信
部４１３にセルの入力がない場合、伝送路障害情報を発
生する構成でもよい。

【００４３】以上のように構成されたノード装置につい
てその動作を説明する。 （１）セル受信転送機能について説明する。リング入力
４０７からのセルは、セル受信部４１３で受信され、受
信転送部４０８でセルヘッダに記載されているＲＶＣＮ
（ＲＮＡ＋ＬＣＮ）が解析された結果、このノードに接
続されている端末宛のセルであると判定されれば、内線
に対応した入力バッファ４０３または４０４に入力され
てから、端末４０１または４０２に転送される。

【００４４】（２）これと同時にセル中継部にも入力さ
れ、セルの状態に応じて次のように一旦状態変更が行わ
れる。タイプ１の場合：セル中継部４０９に受信された
セルが、タイプ１であり、 （1a）自ノード宛で、かつ、使用状態の場合 （1b）自ノード宛で、かつ、権利放棄状態の場合 には、受信されたセルをアイドル状態のセルに変更し、 （1c）他ノード宛であるか、または、アイドル状態であ
る場合 には、受信されたセルを変更しないで出力する。

【００４５】タイプ２の場合：セル中継部４０９に受信
されたセルが、タイプ２であり、 （2a）自ノード宛で、かつ、使用状態の場合 には、受信されたセルを未使用状態のセルに変更し、 （2b）他ノード宛であるか、または、未使用状態である
場合 には、受信されたセルを変更しないで出力する。

【００４６】このようにセル中継部４０９により状態変
更されたセルは、この後状態遷移管理部４１０の制御の
下に帯域残量・送信データの有無に従って、さらに状態
が遷移され、あるいはそのままでリング出力端４１２か
ら出力される。これは、リングの使用効率を向上させ、
トータルスループットを高くする目的で、宛先ノードで
セルを開放し、自ノード以降のノードでセルを再利用可
能にするものである。

【００４７】（３）セル送信転送機能について説明す
る。各ノードでは受信セルの状態と、状態遷移管理部４
１０が管理している送信転送待ちデータ数や残存帯域
数、セル転送遅延品質保証用タイマー値等のノード内部
状態、さらに受信セルの空塞情報を基に状態遷移処理を
行い、この処理結果に基づき、送信転送待データまたは
中継セルのリングに対する送信処理を行う。端末４０１
または４０２から送出されたセルはコネクション型通信
場合は出力バッファ４０５に、コネクションレス型通信
の場合は出力バッファ４０６に蓄積される。管理部４１
０の処理結果からセルを送出できる場合、リンク出力４
１２に転送する。なお、このとき（正常動作時）セル選
択部１０２は、リング入力４０７からが受信したセルを
選択して出力している。

【００４８】伝送リングの障害によりリングセルが受信
されなくなった場合の、障害処理動作の例としてループ
バックが行われる場合の動作を説明する。ノード装置の
すぐに上流側で伝送リングに障害が発生すると、障害検
出部４１３は、所定の数連続して受信エラーを検知し、
（あるいは、所定の時間セルが受信されなくなり）、図
示しない管理ユニットにその旨を知らせる。管理ユニッ
トからの指示によって、ダミーセル発生部１０１は、そ
のときのアクセスタイプに応じて次のようにダミーセル
を発生する。 （１）タイプ１のみが用いられている場合。ダミーセル
発生部１０１は、ダミーセルとしてアイドル状態のセル
を発生する。このセルは、正常時のリング上を周回する
全セル相当の個数が発生される。 （２）タイプ２のみが用いられている場合。ダミーセル
発生部１０１は、ダミーセルとして未使用状態のセル及
び周期的にリセットセルを発生する。この未使用状態の
セルは、正常動作時にリング上を周回する全セル相当の
個数が発生される。また、リセットセルは、管理ユニッ
トから通知される周期、すなわちタイプ２の割り当て帯
域（単位時間当たりの個数）に相当する周期（前記単位
時間）に応じて周期的に発生される。 （３）タイプ１・タイプ２が併用されている場合。ダミ
ーセル発生部１０１は、ダミーセルとしてタイプ１のア
イドルセル、タイプ２の未使用状態のセル及びタイプ２
のリセットセルを発生する。各ダミーセルは、管理ユニ
ットから通知される分割比、すなわち正常動作時にリン
グ上を周回する全セル数におけるタイプ１とタイプ２の
分割比に応じて発生される。

【００４９】セル選択部１０２は、管理ユニットからの
指示により、リンク入力端部４０７との接続を切り換
え、ダミーセル発生部１０１からのダミーセルをセル受
信転送部４０８、セル中継部４０９に出力する。これに
より、セル受信転送部４０８、セル中継部４０９、セル
送信転送部４１１は、正常動作時と全く同じ動作をす
る。

【００５０】このとき受信セル受信転送部４０８は、使
用状態のセルが入力されることはないので、受信処理動
作を行うことはない。一方、セル送信転送部４１１は、
通常の動作により、送信バッファ４０５、４０６に格納
されているセルの送信を行うことができる。また、この
ノード装置の下流側の他のノード装置も、伝送リング４
２１の障害個所を介していない限り、このノード装置か
ら送信されるリングセルによってデータ伝送を行うこと
ができる。

【００５１】次に、図２（ａ）に示すように、ノード装
置であるリモートノード１〜５（ＲＮ１〜Ｒ）およびマ
スターノード（ＭＮ）とが伝送リングＡ、Ｂによって接
続され、両伝送リングＡ、Ｂが現用系として運用されて
いるリング状ネットワークシステムにおいて、ＬＮ１と
ＬＮ２との間の伝送リングＬ、Ｒに障害が発生した場合
に、ループバックが行われる際の動作を説明する。

【００５２】(1) 障害が発生すると、ＲＮ１におけるＢ
系、およびＲＮ２におけるＡ系のセル障害検出部は障害
の発生を検出し、それぞれ管理ユニットに通知する。 (2) ＲＮ１の管理ユニットはＢ系、ＲＮ２の管理ユニッ
トはＡ系のダミーセル発生部１０１、およびダミーセル
選択部１０２にダミーセルの発生、およびその選択を指
示する。これにより、ごく短時間のうちに、ＲＮ１、Ｍ
Ｎ、…ＲＮ２の間では、双方向にデータ伝送が可能にな
る。

【００５３】(3) ＲＮ１、ＲＮ２の管理ユニットがダミ
ーセル発生部１０１の発生するダミーセルを用いて伝送
路障害情報を送出すると、その伝送路障害情報は通常の
データ伝送と同様に順次下流ノード装置に伝送される。 (4) 伝送路障害情報がＭＮに達する。 (5) ＭＮのネットワーク管理ユニットは、障害発生位置
を関知して、ループバックを行うべきであると判断する
と、ループバックを指示する特別のセル（制御用セル）
を送信し、その旨をＬＮ１〜ＬＮ５に指示する。

【００５４】(6) 上記指示を受けて、ＲＮ２はＡ系ルー
プバック（Ｂ系の送信セルをＡ系の受信セルとする）を
行い、ＬＮ１はＢ系ループバック（Ａ系の送信セルをＢ
系の受信セルとする）を行う。その際、伝送されている
ダミーセルの位相が乱れないように、ダミーセルに同期
させて切り換えを行う。このループバックが完了するま
での間、ダミーセル発生部１０１はダミーセルを発生し
つづけるので、実質的に無瞬断でデータ伝送を行うこと
ができる。

【００５５】(7) ループバックが完了すると、ＲＮ１、
ＲＮ２はループバック完了通知をＭＮに送り、ＭＮのネ
ットワーク管理ユニットは、ループバックの完了を確認
する。次に、セルを消失することなく無瞬断切り替えを
行う動作について説明する。この方式は本願発明者らが
特願平−４８７２５で記述した方式を用いる。各ノード
は、セルを送信するときはＡ、Ｂ両系に対して同じセル
を送信し、受信するときはＡ、Ｂ両系から受信したセル
について順序番号に従って１つずつを受信する。例え
ば、図２（ｂ）において、ＲＮ５からＲＮ３にセルを送
信する場合、ＭＮ、ＲＮ１、ＲＮ２を通るルート（受信
セル；１’、２’、３’）と、ＲＮ４を通るルート（受
信セル；１、２、３）の２チャネルが設定されている。
通常は受信側のスイッチ２０１でセルの順序番号にした
がって、到着順にセルを選択している。同じ番号のセル
が到着した場合には一方が廃棄される。今、ＲＮ１、Ｒ
Ｎ２間で伝送障害が発生し、２’以降のセルが到着しな
かった場合を考える。先ほど説明したように、受信スイ
ッチ２０１はセルの順序番号にしたがって、セルを選択
受信しているから、２、３、のセルが到着している限り
伝送障害によるセルの消失は実質的には解消されてい
る。

【００５６】さらに、伝送障害に対して２、３、以降の
セル転送が保証されることを、図１と共に説明する。ダ
ミーセル発生部１０１はタイプ１とタイプ２のセル分割
パターンを常時保持している。この分割パターンにした
がって、タイプ１についてはアイドルセルを、タイプ２
についてはリセット周期毎に発生するリセットセルと、
未使用セルを発生している。伝送路のリング入力端４０
７の受信部４１３が伝送障害を検出すると、セル選択部
１０２はダミーセルを選択してセルを出力する。ダミー
セルが出力されると、セル受信部４１３は上位ノードか
らの送信セル（使用セル）が到着しないので受信するこ
とはないが、セル受信転送部４０８、セル中継部４０９
はダミーセルを正常動作時となんら変わることなる受信
し、セル送信転送部４１１は正常動作時と同様に送信バ
ッファ４０５又は４０６のデータを転送することになる
。この様に、伝送路４０７に伝送障害が発生し、ルー
プバック等の障害復旧が完成していなくても、下流のノ
ードの通信は維持される。

【００５７】なお、本実施例ではダミーセル発生部１０
２とセル選択部１０２を別々に構成しているが、単一部
分にして構成できることは明かである。

【００５８】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、リング状セル転送網においてノード間の伝送障害が
発生した場合に、伝送路障害が発生してから実際にルー
プバックが完成するまでの間、通信が途切れることなく
維持できるという効果がある。つまり、あるノードの上
流直近で伝送障害が生じると、ダミーセル発生部が発生
するセルが、正常動作時のようにセルが周回する状態を
擬制することによって、どのノードにもセルが入力され
る。これにより各ノードは、データを送信することが可
能となる。

【００５９】また、各ノードが両系のリングにセルを送
信する方式と組み合わせることによって、障害発生時に
セルの消失がなく、かつ通信が途切れないという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例のノードの構成図

【図２】無瞬断回線切り替えを説明するための説明図

【図３】従来実施例のリング状セル転送網の構成図

【図４】従来実施例のノードの構成図

【図５】セルの状態遷移を説明するための説明図

【図６】セルのヘッダフォーマット

【図７】ループバックの説明図

【符号の説明】

１０１ ダミーセル発生部 １０２ セル選択部 １０３ 障害検出部 ４０１ 端末装置 ４０２ 端末装置 ４０３、４０４ 受信バッファ ４０５、４０６ 送信バッファ ４０７ リング入力端 ４０８ セル受信転送部 ４０９ セル中継部 ４１０ 状態遷移管理部 ４１１ セル送信転送部 ４１２ リング出力端 ４１３ セル受信部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送路を介してリング状に接続され、
   リング上を周回する固定長の電文であるセルによってデ
   ータ伝送を行うデータ伝送装置であって、 入力側の伝送路からセルを受信する受信手段と、 受信手段によって受信されたセルの状態に応じて、所定
   の送受信制御を行う受信処理手段と、 受信処理手段の制御に従って、所定の状態のセルを出力
   側の伝送路に送信する送信手段と、 伝送路障害を検出する障害検出手段と、 障害検出手段によって障害が検出されたときに、所定の
   ダミーセルを生成し、生成されたダミーセルを受信手段
   からのセルに代えて受信処理手段に入力するダミーセル
   生成手段とを備えたことを特徴とするデータ伝送装置。
2. 【請求項２】ダミーセル生成手段は、所定の障害処理が
   完了するまでの間、ダミーセルを受信処理手段に入力す
   ることを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
3. 【請求項３】データ伝送装置は、互いに逆方向にデータ
   伝送が行われる２重の伝送路を介してリング状に接続さ
   れ、 上記所定の障害処理は、一方の伝送路によるデータ伝送
   から他方の伝送路によるデータ伝送への切り換えを行う
   処理である。ことを特徴とする請求項２記載のデータ伝
   送装置。
4. 【請求項４】データ伝送装置は、互いに逆方向にデータ
   伝送が行われる２重の伝送路を介してリング状に接続さ
   れ、 上記所定の障害処理は、ループバックを行う処理であ
   る。ことを特徴とする請求項２記載のデータ伝送装置。
5. 【請求項５】受信処理手段は、 データ伝送のために送信するセル数をカウントするデー
   タ伝送セル数カウント手段と、 受信されたセルが、使用状態、アイドル状態、および放
   棄状態のうちの何れであるかを判別する受信セル判別手
   段と、 現に伝送すべきデータがあって、既にデータ送信したセ
   ル数がデータ伝送装置に割り当てられたセル数に達する
   までは、受信されたセルがアイドル状態である場合に、
   送信手段にデータ伝送のための使用状態のセルの送信を
   許可する一方、 現に伝送すべきデータがあって、既にデータ送信したセ
   ル数がデータ伝送装置に割り当てられたセル数を越えた
   後は、受信されたセル放棄状態である場合にのみ、送信
   手段にデータ伝送のための使用状態のセルの送信を許可
   し、 現に伝送すべきデータがなくて、既にデータ送信したセ
   ル数がデータ伝送装置に割り当てられたセル数に達して
   いないときは、受信されたセルがアイドル状態である場
   合に、送信手段にデータ伝送を放棄させて、放棄状態の
   セルを送信させる制御手段からなり、 前記所定のダミーセルは、アイドル状態のセルであるこ
   とを特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
6. 【請求項６】受信処理手段は、 データ伝送のために送信するセル数をカウントするデー
   タ伝送セル数カウント手段と、 受信されたセルが、使用状態、未使用状態、のうちの何
   れであるかを判別する受信セル判別手段と、 現に伝送すべきデータがあって、既にデータ送信したセ
   ル数がデータ伝送装置に割り当てられたセル数に達する
   までは、受信されたセルが未使用状態である場合に、送
   信手段にデータ伝送のための使用状態のセルの送信を許
   可する一方、 現に伝送すべきデータがなくて、既にデータ送信したセ
   ル数がデータ伝送装置に割り当てられたセル数に達して
   いないときは、受信されたセルがアイドル状態である場
   合に、送信手段にデータ伝送を放棄させて、未使用状態
   のセルを送信させる制御手段からなり、 前記所定のダミーセルは、未使用状態のセルであること
   を特徴とする請求項１記載のデータ伝送装置。
7. 【請求項７】受信処理手段は、 データ伝送のために送信するセル数をセルのタイプ別に
   カウントするデータ伝送セル数カウント手段と、 受信されたセルが、タイプ１の使用状態、アイドル状
   態、放棄状態、タイプ２の使用状態、未使用状態のうち
   の何れであるかを判別する受信セル判別手段と、 現に伝送すべきタイプ１用のデータがあって、既にデー
   タ送信したセル数がデータ伝送装置に割り当てられたセ
   ル数に達するまでは、受信されたセルがアイドル状態で
   ある場合に、送信手段にデータ伝送のための使用状態の
   セルの送信を許可し、 現に伝送すべきタイプ１用のデータがあって、既にデー
   タ送信したセル数がデータ伝送装置に割り当てられたセ
   ル数を越えた後は、受信されたセル放棄状態である場合
   にのみ、送信手段にデータ伝送のための使用状態のセル
   の送信を許可し、 現に伝送すべきタイプ１用のデータがなくて、既にデー
   タ送信したセル数がデータ伝送装置に割り当てられたセ
   ル数に達していないときは、受信されたセルがアイドル
   状態である場合に、送信手段にデータ伝送を放棄させ
   て、放棄状態のセルを送信させ、 現に伝送すべきタイプ２用のデータがあって、既にデー
   タ送信したセル数がデータ伝送装置に割り当てられたセ
   ル数に達するまでは、受信されたセルが未使用状態であ
   る場合に、送信手段にデータ伝送のための使用状態のセ
   ルの送信を許可し、 現に伝送すべきタイプ２用のデータがなくて、既にデー
   タ送信したセル数がデータ伝送装置に割り当てられたセ
   ル数に達していないときは、受信されたセルがアイドル
   状態である場合に、送信手段にデータ伝送を放棄させ
   て、放棄状態のパケットを送信させる制御手段からな
   り、 ダミーセル生成部は、前記所定のダミーセルとしてタイ
   プ１のアイドル状態のセルとタイプ２の未使用状態のセ
   ルを生成することを特徴とする請求項１記載のデータ伝
   送装置。
8. 【請求項８】ダミーセル生成部は、リング上のセルの総
   数におけるタイプ１とタイプ２の分割比に応じて、ダミ
   ーセルを生成することを特徴とする請求項７記載のデー
   タ伝送装置。
9. 【請求項９】ダミーセル生成部は、更に予め定められた
   タイプ２のリセット周期毎にリセットセルを生成するこ
   とを特徴とする請求項７記載のデータ伝送装置。