JPH063933B2

JPH063933B2 - リングネットワーク接続管理方式

Info

Publication number: JPH063933B2
Application number: JP62312315A
Authority: JP
Inventors: 明陣崎; 昌宏樋口
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1994-01-12
Anticipated expiration: 2009-01-12
Also published as: EP0319998B1; JPH01154652A; EP0319998A3; US5404134A; EP0319998A2; DE3853808T2; DE3853808D1; CA1338450C

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕複数のノードがリング状に接続されたリングネットワー
クを管理するリングネットワーク接続管理方式に関し、リングネットワークの接続管理を、比較的簡単な構成と
制御手順で高速化することを目的とし、リング状に接続
された各ノードは、自ノードが正常であることを示す第
１の制御パターンと、自ノードと上流ノードとが正常で
あることを示す第２の制御パターンと、障害発生を示す
第３の制御パターンとを少なくとも含む複数種類の制御
パターンの中の一つの制御パターンを選択送出する制御
パターン送出部と、上流ノードからの制御パターンを受
信識別する制御パターン受信部と、受信識別した制御パ
ターンに対応して内部状態を遷移させ、その内部状態に
対応して制御パターン送出部を制御する接続管理制御部
とを備え、障害検出により前記第３の制御パターンを送
出し、又リングネットワークの接続状態が確認される前
の状態に於ける自ノードの正常性を示す第１の制御パタ
ーンを送出し、この第１の制御パターンを受信識別した
時は第２の制御パターンを送出し、又障害復旧時に第１
の制御パターンを受信した時に、複数回繰り返して第２
の制御パターンを送出し、該第２の制御パターンを所定
回数繰り返し受信識別した時に、接続管理制御部はリン
グネットワークが接続状態となったと判定するように構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、複数のノードがリング状に接続されたリング
ネットワークを管理するリングネットワーク接続管理方
式に関するものである。

リングネットワークに於いては、ネットワークがリング
状に構成されていることを検査し、ネットワークの障害
による運用停止及び障害復旧による運用再開を行う為の
接続管理を効率良く行うことが要望されている。

〔従来の技術〕

複数のノードをリング状に接続したリングネットワーク
に於いて、その接続管理を行う方式として既に各種の方
式が提案されている。例えば、ＩＥＥＥ８０2.５（米国
電気電子技術者協会の標準規格）トークリング方式やＡ
ＮＳＩ（米国規格協会）のＦＤＤＩ方式等が知られてい
る。

前者のトークリング方式は、第１３図に示すように、複
数のノード７１〜７ｎを、同軸線やツイステッドペア線
等によりリング状に接続して構成した４Ｍｂ／Ｓ程度の
単方向の単一リングネットワークを対象としたものであ
り、複数のノード７１〜７ｎの中の１個のノードの例え
ば７２をモニタノードとし、このモニタノード７２から
特定の制御フレームを送出し、この特定の制御フレーム
がネットワークを一周して戻ったことを受信識別するこ
とにより、接続管理を行うものである。そして、リング
ネットワークが接続状態となったと判断すると、トーク
ンを送出し、このトークンを受け取ったノードが送信権
を獲得してデータを送信するものである。又トークンの
再生等の処理はモニタノード７２が行うものである。

又後者のＦＤＤＩ方式は、第１４図に示すように、複数
のノード８１〜８ｎを、光ファイバ等によりリング状に
接続して１００Ｍｂ／ｓ以上の高速伝送を行う二重リン
グネットワークを対象としたものであり、ノード間を光
ファイバ等による二重の伝送路で接続して双方向通信を
可能としたものであるから、隣接ノード間で通信するこ
とにより、リングネットワークが接続状態となったか否
か等の接続管理を行うものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の従来例の前者のトークンリング方式は、特定の制
御フレームがリングネットワークを一周して戻ったこと
により接続管理を行うものであるから、障害検出や復旧
確認には、特定の制御フレームが一周する時間だけ遅れ
ることになり、リングネットワークの規模が大きくなる
に従って障害検出や復旧確認に要する時間が長くなる。

又集中管理を行うモニタノード７２に障害が発生した場
合には、他のノードをモニタノードに変更する為のソフ
トウェア処理を含む複雑な処理を必要とすることにな
る。従って、１００Ｍｂ／Ｓ以上の伝送速度のリングネ
ットワークに対しては、接続管理のオーバヘッドによ
り、この方式をそのまま適用することは困難である。

又各ノード７１〜７ｎは、ネットワーク規模に関する情
報を持つ必要があり、その為、ノード増設等に対応して
その情報を更新することになる。例えば、障害検出や復
旧確認を行う為のタイマ値を更新する必要がある。この
ようなタイマ値の更新を省略できるように、予めネット
ワーク規模が最大の時のタイマ値を設定することが考え
られるが、その場合は、小規模構成時の障害検出や復旧
確認に要する時間が必要以上に長くなる欠点が生じる。

又前述の従来例の後者のＦＤＤＩ方式は、隣接ノード間
で通信を行って接続管理を行うものであるから、分散制
御に相当し、又リングネットワークに制御データ等を周
回させる必要がないから、高速制御が可能となり、且つ
モニタノードを定める必要もないから、前者の方式に比
較して単純となる。

しかし、二重リングネットワークを前提としているもの
であるから、第１３図に示すような単一リングネットワ
ークに於ける接続管理としてそのまま適用できないもの
である。なお、ＦＤＤＩ方式に於いて、単一リングネッ
トワークを収容した場合は、その単一リングネットワー
クの部分に対する接続管理は、前者のトークンリング方
式と同様な処理となるから、前述のような問題点が生じ
る。

本発明は、リングネットワークの接続管理を、比較的簡
単な構成と制御手順で高速化することを目的とするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のリングネットワーク接続管理方式は、複数種類
の制御パターンをノードの内部状態に従って選択して下
流ノードに送出し、上流ノードからの制御パターンを受
信識別して、リングネットワークの接続状態を判定する
ものであり、第１図を参照して説明する。

複数のノード１がリング状に接続されており、各ノード
１は、自ノードが正常であることを示す第１の制御パタ
ーンと、自ノードと上流ノードとが正常であることを示
す第２の制御パターンと、障害発生を示す第３の制御パ
ターンとを少なくとも含む複数種類の制御パターンの中
の一つの制御パターンを選択して下流ノードへ送出する
制御パターン送出部２と、上流ノードからの制御パター
ンを受信識別する制御パターン受信部３と、この制御パ
ターン受信部３で受信識別した制御パターンに対応して
内部状態を遷移させ、その内部状態に対応して制御パタ
ーン送出部２を制御する接続管理制御部４とを備えてい
る。

そして、自ノード又は上流ノードの障害時、或いは上流
ノードからの障害発生を示す第３の制御パターンを受信
識別した時、下流ノードへその第３の制御パターンを送
出する。

又リングネットワークの接続状態が確認される前に於い
て、自ノードが正常の場合に第１の制御パターンを下流
ノードへ送出する。

この第１の制御パターンを受信識別した時は、第２の制
御パターンを下流ノードへ送出し、この第２制御パター
ンを受信識別した時は、この第２の制御パターンを下流
ノードへ送出し、障害復旧開始のノードは、上流ノード
から第１の制御パターンを受信識別した時に、第２の制
御パターンを複数回繰り返して下流ノードへ送出する。

そして、この第２の制御パターンを所定回数繰り返し受
信識別した時に、接続管理制御部４は、リングネットワ
ークが接続状態になったと判定するものである。

〔作用〕

各ノード１は、同一の構成及び機能を有するものであ
り、接続管理制御部４は、例えば、リングが構成されて
いるか否かを検査する検査状態と、リングが構成された
と認識している接続状態と、障害を検出して復旧を待っ
ている障害状態等の内部状態を定め、制御パターン受信
部３で受信識別した上流ノードからの制御パターンに対
応してこの内部状態を遷移させ、この内部状態に対応し
た制御パターンを制御パターン送出部３から下流ノード
へ送出させる制御を行うものである。

そして、自ノードが障害の時、又は上流ノードが障害で
受信できない時、或いは上流ノードからの第３の制御パ
ターンを受信識別した時に、障害状態として下流ノード
へ第３の制御パターンを送出する。その時、自ノードが
正常であると、第３の制御パターンを送出した後は、第
１の制御パターンを送出するものである。

又電源投入による初期立上げ時のように、リングネット
ワークの接続状態が確認される前の状態で、自ノードが
正常の場合は、第１の制御パターンを下流ノードへ送出
して、前述の検査状態とする。

この第１の制御パターンを受信識別した時は、上流ノー
ドが正常であるから、第２の制御パターンを下流ノード
へ送出して、自ノードと上流ノードとが正常であること
を下流ノードへ通知する。そして、再度第１の制御パタ
ーンを受信識別した時は、第１の制御パターンを下流ノ
ードへ送出する。

又第２の制御パターンを受信識別した時は、第２の制御
パターンで上流ノードと自ノードとが正常であることを
下流ノードに通知し、障害復旧開始のノードに於いて
は、上流ノードから第１の制御パターンを受信識別した
時に、複数回繰り返して第２の制御パターンを下流ノー
ドへ送出する。従って、その後の上流ノードからの第１
の制御パターンがマスクされて下流ノードへ伝搬しない
ので、障害復旧による再開処理を短縮することができ
る。なお、第２の制御パターンが送出された後、第１の
制御パターンが繰り返して送出された場合は、その第１
の制御パターンが下流ノードへ送出される。

そして、所定回数繰り返して第２の制御パターンを受信
識別すると、接続管理制御部４は内部状態を接続状態に
遷移させる。即ち、リングネットワークを一巡できる接
続状態と判定するものであり、それによって、通常のリ
ングネットワークに於ける通信が行われる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の一実施例のノードの要部ブロック図で
あり、アナログ伝送路によりリング状に接続した場合を
示し、１１は送信部、１２は受信部、１３は切替回路
（ＳＷ）、１４は接続管理部、１５は送信制御部、１６
は受信制御部、１７はデータ処理部である。又１８は、
制御パターン送出回路、１９は制御パターン検出回路、
２０は接続管理制御部である。

制御パターン送出回路１８は、接続管理制御部２０から
のパターン指示情報により、自ノードが正常であること
を示す第１の制御パターン１と、自ノードと上流ノード
とが正常であることを示す第２の制御パターン２と、障
害が発生したことを示す第３の制御パターン３との何れ
かを送出するものである。

又制御パターン検出回路１９は、受信部１２で受信した
上流ノードからの制御パターン種別を識別して、パター
ン種別情報を接続管理制御部２０に転送する。又所定時
間経過しても上流ノードからの制御パターンを受信でき
ない時は、。その旨接続管理制御部２０に通知する。

又接続管理制御部２０は、例えば、リングが構成されて
いるか否かを検査している検査状態と、リングが構成さ
れたと認識ている接続状態と、障害を検出して復旧を待
っている障害状態との少なくとも３種類の内部状態を設
けて、制御パターン検出回路１９からのパターン種別情
報に従って内部状態を遷移させ、その内部状態に対応し
て制御パターン送出回路１８に所定時間Ｔ毎にパターン
指示情報を加えるものである。又所定時間Ｔ経過しても
制御パターンを受信できない時は、障害状態に遷移さ
せ、制御パターン送出回路１８から障害発生を示す第３
の制御パターンを送出させるもので、接続管理制御部２
０は、例えば、同期型順序回路により構成することがで
きる。

又送信制御部１５は送信データを切替回路１３を介して
送信部１１に転送するものであり、この切替回路１３
は、データ処理部１７又は送信制御部１５により制御さ
れて、データ送信の場合と制御パターン送信の場合との
切替えを行うものである。又受信制御部１６は受信部１
２で受信したデータをデータ処理部１７へ転送するもの
で、データ処理部１７では自ノード宛のデータであるか
否か識別し、自ノード宛のデータでない場合は、送信制
御部１５を介して下流ノードへ送出するように制御す
る。

第３図は前述の接続管理部１４の要部ブロック図であ
り、第１〜第３の制御パターン１〜３として、周波数ｆ
_１〜ｆ_３の信号を用いた場合についてのものであり、制
御パターン送出回路１８は、周波数ｆ_１〜ｆ_３の発振器
２１〜２３と、スイッチ回路２４とにより構成され、周
波数ｆ_１〜ｆ_３の制御パターン１〜３は、接続管理制御
部２０からのパターン指示情報に従って動作するスイッ
チ回路２４により選択されて送信部へ転送される。又制
御パターン検出回路１９は、中心周波数ｆ_１〜ｆ_３のフ
ィルタにより構成され、周波数ｆ_１〜ｆ_３の制御パター
ン１〜３の検出が行われる。従って、制御パターンの種
類を更に増加する場合、それに対応した周波数の発振器
及びフィルタを設けることになる。

電源投入による初期立上げ時又は障害復旧時、接続管理
制御部２０の内部状態を検査状態に遷移させる。この検
査状態に於いては、接続管理制御部２０はスイッチ回路
２４を制御し、発振器２１からの周波数ｆ_１の第１の制
御パターン１を選択して送出させる。

上流ノードから第１の制御パターン１を受信した時、制
御パターン検出回路１９のフィルタ２５により検出でき
るから、接続管理制御部２０は、検査状態の内部状態に
於いて第１の制御パターン１を受信したことにより、ス
イッチ回路２４を制御して、発振器２２からの周波数ｆ
_２の第２の制御パターン２を選択して送出させる。

内部状態が検査状態で、所定回数連続的に第２制御パタ
ーン２を受信識別すると、接続状態に遷移させて、通信
可能状態とするものであり、その通信可能状態に於い
て、所定時間毎にスイッチ回路２４を制御して、第２の
制御パターン２を送出させるものである。

又ノードの障害発生の場合は、接続管理制御部２０の内
部状態を障害状態に遷移させ、それに対応してスイッチ
回路２０を制御し、発振器２３からの周波数ｆ_３の第３
の制御パターン３を繰り返し送出させる。又上流ノード
から所定時間Ｔ以上経過しても制御パターンを受信でき
ない場合も、接続管理制御部２０の内部状態を障害状態
に遷移させ、それに対応してスイッチ回路２４を接続
し、発振器２３からの周波数ｆ_３の第３の制御パターン
３を送出させる。この場合、自ノードが正常であるか
ら、第３の制御パターン３を送出した以後は、第１の制
御パターン１を送出させる。

又上流ノードから第３の制御パターン３を受信識別した
時は、接続管理制御部２０は、第３の制御パターン３を
送出させて、内部状態を検査状態とするものである。

第４図は本発明の他の実施例のノードの要部ブロック図
であり、複数のノードをディジタル伝送路によりリング
状に接続した場合のノードの要部を示し、３１は送信
部、３２は受信部、３３は切替回路（ＳＷ）、３４は接
続管理部、３５は送信制御部、３６は受信制御部、３７
はデータ処理部、３８は制御パターン送出回路、３９は
制御パターン検出回路、４０は接続管理制御部、４１は
並直列変換回路、４２は直並列変換回路、４３及び４４
は送受信データの符号を変換する符号変換回路、４５は
フレーム検出回路である。

この実施例は、ディジタル処理により接続管理を行う場
合について示し、前述の第２図に示す実施例とほぼ同様
に動作するものである。又制御パターン送出回路３８
は、所定ビット構成の第１〜第３の制御パターンを送出
する構成を有し、又制御パターン検出回路３９は、この
所定ビット構成の第１〜第３の制御パターンを識別でき
る構成を有するものである。又符号変換回路４３，４４
は、データ処理部３７からのデータを伝送路符号に変換
し、又伝送路符号をデータ処理部３７で処理するデータ
形式に変換するものであり、例えば、伝送路符号とし
て、４ビットを５ビットに変換する４Ｂ５Ｂ符号を用い
ることができる。

又フレーム検出回路４５は、フレーム信号を検出して、
データ送信中であることを接続管理制御部４０に通知
し、内部状態の遷移を中止させるものである。又並直列
変換回路４１は、切替回路３３から出力される並列のデ
ータ又は制御パターンを直列に変換して送信部３１に加
えるものであり、又直列変換回路４２は、受信部３２で
受信した直列の信号を並列に変換して、制御パターン検
出回路３９，符号変換回路４４及びフレーム検出回路４
５に加えるものである。

第５図は前述の接続管理部３４の要部ブロック図であ
り、制御パターン送出回路３８は、第１〜第３の制御パ
ターンＣＰ１〜ＣＰ３を記憶させた例えば、レジスタ等
からなる制御パターン発生部５１〜５３と、セレクタ５
４とから構成され、制御パターン検出回路３９は、第１
〜第３の制御パターンＣＰ１〜ＣＰ３を検出するゲート
回路等による制御パターン検出部５５〜５７から構成さ
れている。

又フレーム検出回路４５でフレーム信号を検出すると、
フリップフロップ４７にセット信号を加え、且つフレー
ムカウンタ４６にプリセット信号を加えると共に、受信
クロック信号をフレームカウンタ４６に加える。フレー
ムカウンタ４６は、プリセットされた後に、受信クロッ
ク信号をカウントアップし、１フレーム分の内容となる
と、フリップフロップ４７にリセット信号を加える。従
って、フリップフロップ４７のＱ端子から、データ受信
中を示す“１”の信号がゲート回路（Ｇ）４８に加えら
れる。このゲート回路４８には状態遷移クロック信号が
加えられており、データ受信中に於いては、ゲート回路
４８により状態遷移クロック信号が阻止されて、接続管
理制御部４０の内部状態の遷移が中止される。それによ
って、データ中に制御パターンと一致するパターンが存
在しても、誤った内部状態に遷移することが防止され
る。

受信部３２で上流ノードからの直列信号を受信すると、
直並列変換回路４２により並列信号に変換され、制御パ
ターン検出回路３９により制御パターンの種別が検出さ
れ、パターン種別情報が接続管理制御部４０に加えられ
る。そして、接続管理制御部４０の内部状態が遷移さ
れ、その内部状態に対応して制御パターン送出回路３８
からの制御パターンが選択され、データ送信中でない時
に切替回路３３を介して並直列変換回路４１に加えら
れ、直列信号に変換されて送信部２１から下流ノードへ
送出される。

前述のノードの各部の機能は、プロセッサにより実現す
ることも可能であり、１００Ｍｂ／Ｓ以上の高速伝送路
により各ノードを構成するプロセッサを接続して、マル
チプロセッサ・システムを構成することもできる。

第６図は本発明の実施例の状態遷移説明図であり、内部
状態を〜とし、前述の各実施例に於ける第１〜第３
の制御パターン１〜３の送受信と内部状態の遷移先とを
示すものである。即ち、前述の検査状態を、自ノードが
正常な状態の自ノード正常状態と、自ノードと上流ノ
ードとが正常な状態の上流ノード正常状態と、リング
の接続を確認中で未だ接続状態とならない状態の接続確
認状態とにより構成し、前述の接続状態は、リングが
接続されたと判断している状態の接続状態とし、又前
述の障害状態を、上流ノードからの信号を受信できない
状態の障害検出状態と、障害から復旧を待つ状態の障
害状態と、上流ノードからの信号を受信して復旧しつ
つある状態の障害復旧状態１，２と、上流ノードか
らの障害通知の下流ノードへ通知する状態の障害通知状
態とにより構成している。

そして、それぞれの内部状態〜に対応して送出すべ
き第１〜第３の制御パターン１〜３が選択され、又受信
制御パターン１〜３に対応して内部状態が遷移先で示す
ように遷移する。なお、障害状態に於ける受信エラー
は、上流ノードから信号を受信できない場合を示し、又
障害状態以外の状態で受信エラーの場合は、障害検出
状態へ遷移する。

例えば、接続状態に於いては、第２の制御パターン２
を送信し、その状態に於いて第２の制御パターンを受信
している時は、内部状態は遷移しないが、第３の制御パ
ターン３を受信すると、障害通知状態へ遷移する。

第７図はディジタル転送路に於ける伝送フレームの説明
図であり、データの前後にフレーム信号ＦＤＰが付加さ
れた通信フレームとなり、このようなデータを通信しな
い期間に於いては、所定時間毎に第２の制御パターンＣ
Ｐ２が繰り返し伝送される。

第８図はリングネットワークの説明図であり、ノードＮ
１〜Ｎ７は第２図又は第４図に示すような同一構成を有
し、光ファイバ伝送路等によりリング状に接続されたリ
ングネットワークを示す。このようなリングネットワー
クの初期立上げ時に於いて、各ノードＮ１〜Ｎ７が殆ど
同時的に電源オンとした場合の動作を第９図に示す。以
下第４図と第５図との実施例の構成を参照して動作を説
明する。なお、第２図と第３図とに示す実施例の動作も
同様である。

各ノードＮ１〜Ｎ７は電源オンにより、所定時間Ｔ毎の
状態遷移クロック信号がゲート回路４８を介して接続管
理制御部４０に加えられる。そして、自ノードが正常で
あると、内部状態は自ノード正常状態となり、接続管
理制御部４０は、制御パターン送出回路３８のセレクタ
５４を制御して、制御パターン発生部５１からの第１の
制御パターンＣＰ１を選択出力させ、この第１の制御パ
ターンＣＰ１を下流ノードへ送出する。

各ノードＮ１〜Ｎ７は、それぞれ上流ノードからの第１
の制御パターンＣＰ１を受信して、制御パターン検出回
路３９の制御パターン検出部５５で検出することにな
り、そのパターン種別情報が接続管理制御部４０に加え
られ、次の状態遷移クロック信号が加えたれた時に、自
ノード正常状態から上流ノード正常状態に遷移し、
内部状態が上流ノード正常状態であるから、時間２Ｔ
に於いて、制御パターン送出回路３８の制御パターン発
生部５２からの第２の制御パターンＣＰ２をセレクタ５
４により選択出力して、下流ノードへ送出する。

各ノードＮ１〜Ｎ７は、上流ノードからの第２制御パタ
ーンＣＰ２を受信識別し、次の状態遷移クロック信号の
タイミングで、上流ノード正常状態から接続確認状態
に遷移し、時間３Ｔに於いて下流ノードへ第２の制御
パターンＣＰ２を送出する。又各ノードＮ１〜Ｎ７は、
上流ノードからの第２の制御パターンＣＰ２を受信識別
し、次の状態遷移クロック信号のタイミングで、接続確
認状態から接続状態に遷移し、時間４Ｔに於いて下
流ノードへ第２の接続ＣＰ２を送出する。この時間４Ｔ
以降は、上流ノードから第２の制御パターンＣＰ２を受
信識別すれば、内部状態の遷移はなく、接続状態のま
まとなり、所定時間Ｔ毎に第２の制御パターンＣＰ２を
送出する。従って、電源投入から４Ｔ後に通信が可能と
なり、この時間は、ノード数に拘わらず同じである。

又第８図に於けるノードＮ７，Ｎ１間に障害が発生した
場合の動作を第１０図に示す。即ち、障害発生時に、各
ノードＮ１〜Ｎ７は、接続状態で第２の制御パターン
ＣＰ２を送出しているが、×印で示すように障害が発生
すると、ノードＮ１は、上流ノードＮ７からの第２の制
御パターンＣＰ２を受信できないから、次の状態遷移ク
ロック信号のタイミングで、接続管理制御部４０の内部
状態を障害検出状態に遷移し、時間１Ｔに於いて障害
発生通知として制御パターン送出回路３８の制御パター
ン発生部５３からの第３の制御パターンＣＰ３をセレク
タ５４により選択出力して下流ノードＮ２へ送出する。
次の時間２Ｔでは、ノードＮ１は障害状態に遷移し、
第１の制御パターンＣＰ１を下流ノードへ送出し、以後
上流ノードから受信できるまで、この障害状態を継続
し、所定時間Ｔ毎に第１の制御パターンＣＰ１を送出す
る。

又ノードＮ２は、上流ノードＮ１からの第３の制御パタ
ーンＣＰ３を受信識別することにより、接続状態から
障害通知状態に遷移し、第３の制御パターンＣＰ３を
下流ノードＮ３へ送出して、自ノード正常状態に遷移
し、それ以後上流ノードＮ１から第１の制御パターンＣ
Ｐ１のみを受信識別するので、上流ノード正常状態と
自ノード正常状態との遷移を繰り返し、その内部状態
に対応して第２の制御パターンＣＰ２と第１の制御パタ
ーンＣＰ１とを所定時間Ｔ毎に繰り返して送出する。

ノードＮ３以降のノードは、ノードＮ２と同様に動作
し、ノードＮ１は障害状態であるが、他のノードＮ２
〜Ｎ７は前述のように自ノード正常状態と上流ノード
正常状態との遷移を繰り返すことになる。

従って、障害発生を第３の制御パターンＣＰ３により総
てのノードＮ１〜Ｎ７に通知することにより、リングネ
ットワークは運用停止の状態となり、その処理時間は、
ノード数をｎとすると、ｎ・Ｔ時間となる。又ノードに
障害が発生した場合も、障害発生ノードの下流ノード
が、前述のノードＮ１に相当した動作を行うことにな
る。

又障害復旧から運用開始までの動作を第１１図に示す。
前述のようにノードＮ７，Ｎ１間で×印で示すように障
害が発生し、○印で示すように障害が復旧すると、ノー
ドＮ１は上流ノードＮ７からの第１の制御パターンＣＰ
１を受信識別することができるから、障害状態から障
害復旧状態１に遷移し、下流ノードＮ２へは、１回の
第１の制御パターンＣＰ１の受信識別に対して、例え
ば、所定時間Ｔ毎に３回繰り返して第２の制御パターン
ＣＰ２を送出する。即ち、時間１Ｔ，２Ｔ，３Ｔに於い
て第２の制御パターンＣＰ２を送出し、時間２Ｔで上流
ノードＮ７が送出した第１の制御パターンＣＰ１を無視
することになる。そして、内部状態は、障害復旧状態１
（１Ｔ）、障害復旧状態２（２Ｔ）、上流ノード正
常状態（３Ｔ）に遷移する。

又ノードＮ１は、時間３Ｔに於いて上流ノードＮ７から
第２の制御パターンＣＰ２を受信したことにより、接続
確認状態に遷移し、第２の制御パターンＣＰ２を時間
４Ｔに下流ノードへ送出し、この時間４Ｔに上流ノード
Ｎ７から第１の制御パターンＣＰ１を送出し、ノードＮ
１は接続確認状態に於いてこの第１制御パターンＣＰ
１を受信するから、自ノード正常状態に遷移して、第
１の制御パターンＣＰ１を時間５Ｔに下流ノードＮ２へ
送出する。

ノードＮ２は、上流ノードＮ１から少なくとも３回繰り
返して第２の制御パターンＣＰ２を受信識別するから、
自ノード正常状態（１Ｔ）、上流ノード正常状態
（２Ｔ）、接続確認状態（３Ｔ）、接続状態（４
Ｔ）に順次遷移する。そして、時間５Ｔに上流ノードＮ
１からの第１の制御パターンＣＰ１を受信するが、接続
状態に於いて第１の制御パターンＣＰ１を受信した時
は上流ノード正常状態に遷移し、下流ノードＮ３へは
第２の制御パターンＣＰ２を送出する。従って、上流ノ
ードＮ１からの第１の制御パターンＣＰ１は第２の制御
パターンＣＰ２に置換されたことになる。

又時間７ＴでノードＮ１が送出した第１の制御パターン
ＣＰ１をノードＮ２が受信した時、内部状態が接続確認
状態であるから、自ノード正常状態に遷移し、第１
の制御パターンＣＰ１を時間８Ｔで下流ノードＮ３へ送
出することになる。しかし、この第１の制御パターンＣ
Ｐ１は、ノードＮ３の接続状態に於いて受信されるか
ら、上流ノード正常状態に遷移し、第２の制御パター
ンＣＰ２が下流ノードＮ４へ時間９Ｔで送出されること
になり、上流ノードＮ２からの第１の制御パターンＣＰ
１が第２の制御パターンＣＰ２に置換されたことにな
る。

他のノードＮ４〜Ｎ７も同様に動作し、ノードＮ１が障
害復旧時に３回連続して発生させた第２の制御パターン
ＣＰ２がノードを経由する毎に、その後の第１の制御パ
ターンＣＰ１が１回宛第２の制御パターンＣＰ２に置換
されていくから、第２の制御パターンＣＰ２の連続数
は、〔通過したノード数〕×２＋３となり、ノードＮ３
を通過した後の第２の制御パターンＣＰ２は、９回連続
することになり。このリングネットワークに於いては、
ノード数７以上となるから、ノードＮ３以降に第１の制
御パターンＣＰ１が伝搬することはなくなる。

従って、ノードＮ１が障害復旧を検出してからノードＮ
４の接続状態が確立するまでは、３Ｔ（第２の制御パ
ターンＣＰ２の伝搬遅延）＋３Ｔ（上流ノード正常状態
から接続状態に遷移する時間）＝６Ｔとなる。そし
て、ノードＮ５，Ｎ６，Ｎ７の順序で接続状態が確定
していき、最後にノードＮ３の接続状態が確定して、
１１Ｔでは、総てのノードが接続状態となり、リング
ネットワークは運転再開となる。

前述の初期立上げ時の処理時間は、第９図に示すよう
に、同時的に電源投入を行った一斉立上げ時では。４Ｔ
となる。又一斉立上げでない場合は、最後のノード立上
げから全ノードが接続状態となるまでの時間とする
と、障害復旧時と同様の処理時間となる。この障害復旧
時の処理時間は、（３Ｋ＋５）Ｔとなる。なお、Ｋは２
Ｋ＋３＞ｎを下回らない最小の整数を示す。従って、前
述のノード数ｎ＝７に於いて、Ｋ＝２とすると、１１Ｔ
の障害復旧時間となる。

又所定時間Ｔは、ノード間距離、制御パターンの検出所
要時間、同期型順序回路の動作速度等によって選定され
る時間であり、ネットワーク全体の規模とは無関係であ
り、例えば、ノード間距離が短く、伝送速度が高く、且
つ同期型順序回路の動作速度が高い場合は、所定時間Ｔ
をかなり小さい値に選定することができる。

例えば、５ビット符号で制御パターン表し、１２５Ｍｂ
／Ｓの伝送路に於いてこの５ビット符号の制御パターン
を検出する為の時間は４０ｎＳとなり、又ノード間距離
を１００ｍとすると、伝送遅延は約５００ｎＳであるか
ら、接続管理制御部３０における状態遷移間隔、即ち所
定時間Ｔは、６００ｎＳ程度とすることができる。従っ
て、ノード数を１６とし、リングネットワークの全長を
1.6Kmとすると、処理時間は、正常立上げ時は、2.4〜1
5.6μＳ、障害発生から運用停止までは、9.6μＳ、障害
復旧から運用再開までは、15.6μＳとなり、同期引込み
を完了するまでには、光信号を用いた場合に１ｍｓ程度
必要とするから、前述の処理時間は殆ど無視できる程度
の時間となる。

第１２図は伝送符号の説明図であり、４Ｂ５Ｂ符号を用
いた場合を示す。即ち、１６種類のデータパターン０〜
１５と、３種類の制御パターン１〜３（ＣＰ１〜ＣＰ
３）と、フレームデリミタパターン（フレーム信号ＦＤ
Ｐ）と、トークンパターンと、不使用のパターンとの２
２種類のパターンを示す。

前述の各実施例に於いては、単一リングネットワークの
場合を示すものであるが、二重リングネットワークにも
適用可能である。又制御パターンとして３種類の場合に
ついて示すが、更に種類を多くして、障害時のバイパス
等の処理を行わせることも可能である。又接続管理制御
部４，２０，４２に於ける内部状態の遷移数について
も、制御パターンの種類に対応して更に多くすることが
できるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、複数種類の制御パター
ンを受信識別することにより接続管理制御部４の内部状
態を遷移させ、その内部状態に対応して複数種類の制御
パターンの中の一つの制御パターンを送出させて、障害
発生による運用停止や障害復旧による運用再開等の接続
管理を、分散制御により実現するものであり、１００Ｍ
ｂ／Ｓ以上の光ファイバ伝送路等の高速伝送路により複
数のノードをリング状に接続したリングネットワークに
於いても、比較的簡単な手順で制御することが可能であ
ると共に、ネットワークの規模の影響を受けることな
く、接続管理を行うことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の一実施
例のノードの要部ブロック図、第３図は本発明の一実施
例の接続管理部の要部ブロック図、第４図は本発明の他
の実施例のノードの要部ブロック図、第５図は本発明の
他の実施例の接続管理部の要部ブロック図、第６図は本
発明の実施例の状態遷移説明図、第７図は伝送フレーム
説明図、第８図はリングネットワークの説明図、第９図
は正常立上げ時の動作説明図、第１０図は障害発生時の
動作説明図、第１１図は障害復旧時の動作説明図、第１
２図は伝送符号の説明図、第１３図は単一リングネット
ワークの説明図、第１４図は二重リングネットワークの
説明図である。１はノード、２は制御パターン送出部、３は制御パター
ン受信部、４は接続管理制御部、１１，３１は送信部、
１２，３２は受信部、１４，３４は接続管理部、１５，
３５は送信制御部、１６，３６は受信制御部、１７，３
７はデータ処理部、１８，３８は制御パターン送出回
路、１９，３９は制御パターン検出回路、２０，４０は
接続管理制御部である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のノード（１）をリング状に接続した
リングネットワークに於いて、前記各ノード（１）は、自ノードが正常であることを示
す第１の制御パターンと、自ノードと上流ノードとが正
常であることを示す第２の制御パターンと、障害発生を
示す第３の制御パターンとを少なくとも含む複数種類の
制御パターンの中の一つの制御パターンを選択して下流
ノードへ送出する制御パターン送出部（２）と、上流ノ
ードからの制御パターンを受信識別する制御パターン受
信部（３）と、該制御パターン受信部（３）で受信識別
した制御パターンに対応して内部状態を遷移させ、該内
部状態に対応して前記制御パターン送出部（２）を制御
する接続管理制御部（４）とを備え、自ノード又は上流ノードの障害時、或いは上流ノードか
らの前記第３の制御パターンを受信識別した時、下流ノ
ードへ該第３の制御パターンを送出し、リングネットワークの接続状態が確認される前の状態に
於いて、自ノードが正常の時に前記第１の制御パターン
を下流ノードへ送出し、該第１の制御パターンを受信識別した時、前記第２の制
御パターンを下流ノードへ送出し、障害復旧時に前記第
１の制御パターンを受信識別した時に、前記第２の制御
パターンを複数回繰り返し下流ノードへ送出し、該第２の制御パターンを所定回数繰り返し受信識別した
時に、前記接続管理制御部（４）はリングネットワーク
が接続状態となったと判定することを特徴とするリングネットワーク接続管理方式。