JP2533550B2

JP2533550B2 - デ―タ通信ネットワ―クにおける構成制御方法

Info

Publication number: JP2533550B2
Application number: JP62170953A
Authority: JP
Inventors: 進中屋敷; 次郎樫尾; 竹氏原川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-07-10
Filing date: 1987-07-10
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: JPS6416145A; US4815069A; US4887256A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、データ通信ネットワーク・システムに関
し、更に詳しくは通信機能の異常時に早急にそれを回復
させる上で好適なネットワークの構成制御方法に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、複数のステーションがイング状伝送路により接
続された通信ネットワーク・システムに関して、例えば
特許公表公報61−500700号（国際出願PCT/GB84/0036b,
発明の名称：データ通信システム及び方法，発明者：ビ
ール・ニコラス・クライヴ・ランズダウン，他）におい
て、第１リングと第２リングとからなる二重系リング・
ネットワークの障害対策方式が述べられている。

上記従来技術では、各ステーション（以下、STと言
う）は第１リング上で、例えば伝送路の切断，装置の停
止、或いは単に確認不能なデータの受信などの異常を検
出すると、第１リングに異常検出フレーム（BCN）を送
出する。BCNを受信した各STは、これを下流のSTに中継
すると共に、第２リングに異常確認フレーム（ACK）を
送出する。BCN送出STが一定時間以上、上流からBCNを受
信しない場合は、第２リングから第１リングへの伝送路
折返し路（WRAPB）を形成し、BCN受信後、一定時間以
上、ACKを受信しないSTが、第一リングから第二リング
への伝送路折返し路（WRAPA）を形成する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然るに、上記従来技術によれば、一定時間以上BCN、
若しくはACKを受信しないことを条件にして伝送路の折
返しが行なわれるため、障害対策完了までに、上記一定
時間以上の長い時間経過を必要とし、通信の再開が遅れ
るという問題がある。また、上記公報は、多重障害時の
対策に関する開示が不充分であり、既に伝送路折返しに
より障害対策を完了しているリング・ネットワークに更
に障害が発生した場合の障害対策手順については全く記
述されていない。

本発明の目的は、再構成制御の所要時間を短縮し、多
重障害の発生にも対処できる信頼性の高いデータ通信ネ
ットワークの構成制御方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では、障害対策の所要時間を短縮するために、
第１伝送路（現用系）に異常を検出したSTは、第２伝送
路（待機系）に疑似的な障害を起こし、この障害がもた
らす異常現象でもって、他のSTに第２伝送路の異常を伝
えて、異常箇所の迂回動作を行なわせるようにする。ま
た、多重障害に対処するため、伝送路折返し状態にある
STは、新たな異常を検出してもリング再構成（障害対
策）に関する制御動作を行なわないようにする。

本発明では、システムの構成を簡単化するために、第
１伝送路系と第２伝送路系を同じ装置構成とする。すな
わち、上述した従来技術における第１リング（BCNを送
信する）側と第２リング（BCNを受けて、ACKを送信す
る）側のような主従関係には置かず、第1,第２リング系
でそれぞれ独立した異常検出機能を利用して障害箇所の
局所化（特定）とその対策を行なう。

〔作用〕

本発明によれば２重系伝送路の一方に異常を検出した
STは、この異常と対をなす形で他方のリングに意識的に
障害（疑似障害）を発生させる。２重系リングのデータ
伝送方向が互いに逆方向なら、他方のリングに発生させ
た疑似障害によって、当該リングの上流側にSTに対して
異常を伝えることができる。

ネットワークを高信頼とするためには、マスター局な
る特別なSTを設けることは得策でない。このため、本発
明では全てのSTを対等な関係、即ち同一論理にて制御す
るものとしている。上記したように、第１伝送路と第２
伝送路を物理的に対等すると共に、全てのSTも物理的対
等にし、その上で、各種計算機や端末を接続するため一
方の伝送路系を選択したり、統計異常情報を収集するた
めの特定のSTを指定する。

異常発生通知手段としての疑似的障害の利用は、例え
ば次の文献に記載のリング・ネットワークにおいて特に
有効となる。

“Token Ring Access Method and Physical Leyer Sp
ecifications,IEEE Standard 802.5−1985（ISO/DP8802
/5）”（トークン・リング・アクセス法及び物理層仕様
米国電気電子技術者協会標準802.5,1985（ISO/DP8802/
5））上記仕様によれば、数ビット以上の物理信号異常、例
えば正常ならば周期的に変化するはずの極性が一定時間
以上変化しないことを検出したSTは自らのタイミング発
信機構で正常な物理信号を新規に送出するようにしてい
る（上記文献P.74,6.2 Symbol Decoding:シンボル・デ
コーディング）。これにより異常検出STより下流のSTは
該物理信号の異常を検出しないようになっている。本発
明によれば、上記特性を利用して障害対策を行なうこと
ができる。すなわち、第１（現用系）リングにに物理信
号異常を検出したSTが、データ伝送方向が逆の第２（待
機系）リングに物理信号異常となる障害（疑似障害）を
発生させると、上記仕様に基づいて、第２リング上の直
下流のSTだけが物理信号異常を検出することになるた
め、この時点で障害箇所の局所化及び障害対策を行なう
べきSTの特定がなされ、従来に比して迅速な障害対策が
可能となる。

しかしながら、上記した疑似障害の検出だけでは障害
の区別、つまり第２リングだけの障害か、第１リング障
害と対をなす障害か等の区別ができない。もし、この区
別ができないと、例えば現用系が正常で、待機系である
第２リングだけに障害が発生した場合でも伝送路折返し
動作が行なわれるという不都合が生じる。本発明では、
第１リングでの通信に影響を及ぼすような障害対策が、
第１リングが異常の場合にのみに行なわれるようにする
ために、第１リングに異常を検出したSTが先ず異常検出
通知データ（ビーコン:Beacon、以下、BCNと略す）を第
１リングに送出し、当該リングが異常であることを下流
側の全てのSTに知らしめるようにする。そして、第１リ
ングより上記BCNを受信したSTが、第２リングに上述し
た物理信号異常を検出した場合に、第１リングから第２
リングへの折返し動作（WRAPA）を行なうようにする。
また、第２リングよりBCNを受信し、かつ第１リングに
物理信号異常を検出したSTが、第２リングから第１リン
グへの折返し動作（WRAPB）を行なうようにする。これ
により、第２リングだけの障害によるリング再構成制御
（障害対策）を回避する。

これを前記IEEE802.5リング・ネットワークに適用す
る場合、WRAPBは、第１リングに物理信号異常を検出し
たSTが、自STから第１リングに送出したBCNがWRAPAのST
により折返されて第２リングを通して自STに戻ってきた
ことを検知した時点で行なうようにする。このようにす
るとWRAPBとなるSTは、再構成により閉じたリングが形
成されたことを確認できるので、ここでトークンを成生
するアクティヴ・モニターになることができる。つま
り、アクティヴ・モニター確立のための競合を起こすこ
となく、アクティヴ・モニターが確立できるため、その
分、MACプロトコルの回復を早めることができる。

多重障害が発生すると、上述した条件が成立しない場
合がある。この場合、次のように制御する。第１リング
からBCNを受信すると、第２リングに物理信号異常を検
出しなくても、一定時間内に第２リングからBCNを受信
できない場合にWRAPAを行なう。また、第１リングに物
理信号異常を検出したSTは、自STが第１リングへ送出し
たBCNを一定時間内に受信できない場合に、他のSTから
孤立した状態となる。これは当該STの上流，下流が共に
障害の場合に相当する。この場合、もし当該STだけで閉
じたリング（局所リング）が形成できるなら、その状態
になってもよいし、さもなくばWRAPB状態になってもよ
い。

以上の説明では、物理信号の異常による障害（以下、
PHY障害という）を検出した場合の対策について述べた
が、ネットワークの障害にはPHY障害以外に各種の障害
がある。例えば、物理信号（OSIレイヤー1:物理レベル
情報）は正常でもトークンやフレーム（OSIレイヤー2:
データ・リンク・レベル情報）の通信がうまくゆかない
障害（以下、MAC:Medium Access Control障害と言う）
もある。本発明はこのMAC障害に対しても対策できる。M
AC障害とPHY障害の違いは、前記IEEE 802.5リング・ネ
ットワークを前提とすると次の点にある。つまり、PHY
障害は、障害の直下流STだけで物理信号異常として検出
されるのに対し、MAC障害はリング内のどのSTが先に異
常検出するか一意に定まらず、障害箇所の局所化に当っ
て特別な制御を行なう必要があるという点である。MAC
障害局所化のための制御とは、次のようなものである。
MAC障害は、例えば、いわゆるトークン・リング・ネッ
トワークにおいてはトークンを期待時間以内に受信でき
ないことにより検出できる。一定時間異常、トークンを
受信しないSTはBCNを送出する（前記IEEE 802.5ではBC
N送出までに更に幾つかの制御があるが、本発明と直接
関係しないため説明は省略する）。当該リングの上流か
らBCNを受信すると、自STのBCN送出を止め、受信しBCN
の中継状態となる。この結果、一定時間以上にBCNを送
出し続けているSTが、障害の直下流STとして特定でき
る。この特定ができたなら、以降は前記PHY障害の場合
で述べた制御手順と同じ手順により障害対策を行なうこ
とができる。

多重障害の対策として、伝送路折返し状態にあるST
は、更に新たな異常を検出しても、その折返しを解除し
ないようにする。このように折返しを解除しないように
しておくことにより、多重障害時に新規に折返しを行な
うSTを少なくすることができる。例えば、折返し済リン
グの中で新たな障害が起った場合、閉じたリングを形成
するためには、他の１つのSTだけが新規に折返し動作を
行なえばよい。このようにすることにより、多重障害時
の障害対策所要時間を短縮することができる。折返し解
除の制御は、折返しの意味に考慮すれば合理的である。
折返し済とは障害を避けたリングが既に形成されている
ということであり、該リングで新たな異常を検出するこ
とと、先の折返しの原因となった障害が回復することに
は関連性がない。このため該リングで異常を検出して
も、折返しを解除する必要はない。すなわち伝送路折返
し状態にあるSTは該リングで異常を検出しても、「既に
折返し済みであるので折返しを行なうか否かを判定する
必要がない」とすると、該STに折返しSTを特定させるた
めの制御を行なわせる必要もなくなる。つまり、伝送路
折返しSTを特定するためのBCNを送出する必要がなくな
る。

BCNに優先度による区別をつけるようにしてもよい。
例えば、障害箇所を特定するためのBCN（以下、BN）
と、伝送路折返し等構成制御を行なうSTを特定するため
のBCN（以下、BR）の二種類に分け、BRがBNに優先する
ようにする。つまり、BNを送信中のSTは、BNもしくはBR
を受信するとBNの送信を止め、受信したBCNを中継する
状態となる。一方、BRを送信中のSTは、BRを受信した場
合のみBR送信を止め、受信したBCNを中継する状態とな
る。折返しの構成制御機能を持たないST、もしくは折返
しを実施済のSTは、リングに異常を検出した場合にBNを
送出する。一方、折返しを行なうことができるSTは、BR
を送出する。これにより、リング異常時、障害箇所はBN
もしくはBRを送出し続けるSTの直上流であると特定で
き、また、BRを送出し続けるSTが伝送路折返しを行なう
べきSTとして特定できる。

リング異常を検出した時、送出するBCNがBNか、それ
ともBRかを区別するためには、例えば各STに特別のフラ
グ（Reconfiguration Interlock Flag:RIFと称す）を設
け、例えばRIFが“0"の場合にはBNを送出し、RIFが“1"
の場合にBRを送出するようにすればよい。送出するBCN
の種別（BNもしくはBR）をRIFにより区別することによ
り、構成制御機能を備えていないST（RIF＝“0"）、こ
れを備えたST（これには構成制御済、例えば伝送路折返
し済のRIF＝“0"のSTと、構成制御未実施のRIF＝“1"の
STとがある）が同じリング内に混在する場合において、
多重障害までに配慮した障害箇所の局所化と構成制御が
可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図にネットワーク通信システムの全体構成を概略
的に示す。１は第１リング、２は第２リング、３（3A〜
3D）は二重系リングST（以下、DST:Dual Ring Station
と言う）である。図は障害50,51により伝送路折返しが
なされ、２つのリングに分かれている状態を示す。本発
明は、このようなリング状ネットワークにおける障害発
生時の対策方法、つまり、正常状態から本図で示す状態
への移行を如何に制御するかに関する。

第２図はDST3の内部構成を示す。11は通信制御機構で
あり、前記IEEE 802.5リング・ネットワークの物理レ
イヤー・レベル通信機能、及びMAC（Medium Access Con
trol）レイヤー・レベル通信機能に相当するものであ
る。（以下、まとめてMACとする）。MACには、第１リン
グ系１の通信を司るMAC（11−１）と第２リング系２の
通信を司るMAC（11−２）とがある。12は構成制御機構
（以下、RXGと言う）であり、前記MACの通信機能が異常
の場合にリングを再機構する機能を備える。RXG12はMAC
11−１及びMAC11−２とのインタフェイスを待ち、両MAC
の通信機能の正常性を常時監視している。13はリング再
構成用の伝送路切離スイッチ（SW）であり、RXGの指示
に基づき、以下で述べるような形態にスイッチの接続を
変更する。14−1,14−２は下流のSTにあたかも障害が発
生したかのように見せかけるための疑似障害発生機構で
あり、例えば第３図に示すようなスイッチからなる。15
は物理的信号検知機構（Physical Signal Detector:PS
D）であり、例えば新規に立上った他のSTからの送信動
作による伝送路上のエネルギ（電流等）発生を検知し、
ネットワーク拡張の切掛けを作ったり、また、正常なエ
ネルギーが異常となる（前記物理信号異常）のを検知
し、障害対策（リング再構成）の切掛けを作ったりす
る。尚、第２図において、71,72,73,74は、伝送路
（１）及び（２）上を伝搬するデータが流れるデータ
線、81,82,83,84,85,86,87,88,89は構成制御のための制
御信号を通す信号線である。

第３図は疑似障害発生機構（BRK:Break）14の構成を
示す。本実施例では物理信号を異常とさせるような疑似
障害を起すようにしており、このための構成としてリン
グ伝送路を遮断（開放）し、物理信号が伝搬されないよ
うにするスイッチを備えている。疑似障害の発生は、パ
ルス発生回路の機能を停止させる等、他の方式を採用す
ることもできる。

第４図から第６図はリングを再構成した場合のSW13の
接続構成を示す。本実施例では、SWの状態は、通常の接
続状態（NORMAL）、第１リング１から第２リング２への
折返し状態（WRAPA）、第２リング２から第１リング１
への折返し状態（WRAPB）の３つがある。尚、この他
に、例えば第１リング及び第２リングからの入力をMAC1
1に接続せず、リングからの入力をそのまま出力する接
続（PASS）もあるが、ここでは説明を省略する。PASSは
例えば、当該DSTの電源をオフした時の状態に相当す
る。

NORMAL状態では、第４図に示す如く、第１リング１か
ら受信したデータがMAC11−１を経て第１リング１へ送
信され、一方、第２リング２から受信したデータがMAC1
1−２を経て第２リング２へ送信される。

WRAPA状態では、第５図に示す如く、第１リング１か
ら受信したデータがMAC11−１を経て第２リング２へ送
信され、第２リング２から受信したデータはMAC11−２
を経て第１リング１へ送信される。

WRAPB状態では、第６図に示す如く、第２リング２か
ら受信したデータがMAC11−１を経て第１リング１へ送
信され、第１リングから受信したデータはMAC11−２を
経て第２リングへ送信される。

第７図はDSTが集線装置機能を持つ場合の構成を示
す。前記DSTの構成要素に加えて、複数のSTを接続する
ためのリング支線５とリング支線接続スイッチ16が追加
されている。以下、集線装置付DSTをWC（Wiring Concen
trator）と呼ぶことにする。第７図はWC4の通常の接続
状態（前記NORMALに相当）を示す。第４図に示したDST3
との違いは、第１リング１がMAC11−１に入る前にリン
グ支線５を経ているところにある。この点はWRAPA,WRAP
Bについても同様である。尚、第７図中、75,76は伝送路
１及び２やリング線５上を伝搬されるデータが流れるデ
ータ線を示している。

第８図はWC4において有効なISOLATED状態を示す。こ
れは当該WC4だけで閉じたリング（局所リング）を形成
し、少なくとも該WCのリング支線５に接続されたST（本
実施例では図示省略）間の通信を可能ならしめる。前記
局所リングでの通信機能の正常性を監視するためにMAC
（本図ではMAC11−１）を接続する。他方のMAC11−２
は、リングの拡張に用いる。

リングの拡張は、新規にDSTが電源投入により立上っ
た場合、あるいは障害が回復した場合等に行なわれる。
これらの場合、PSD15が伝送路上にエネルギーを検知
し、RXG12に通知する。RXG12は通知のあった側（第１リ
ング上流側もしくは下流側）にMAC11−２を接続し、該M
ACを含む試験用リング（新規に拡張するリング部）での
通信機能の正常性をチェックする。試験用リングへのMA
C11−２の接続構成は、第５図（WRAPA）及び第６図（WR
APB）の場合と同様であり、試験リングでは、MACレベル
の通信が正常に行なえることを確認する。この確認は、
例えば前記IEEE 802.5リング・ネット・ワークにおい
ては、AMP（Active Monitor Present）MACフレーム、も
しくはSMP（Stand by Monitor Present）MACフレームが
試験リング内を正常に流れることを確認することによっ
てなされる。試験リングは、MACレベル通信機能の正常
性を確認した後、拡張される。このリングの拡張は、障
害時にリングを折返す（WRAPAもしくはWRAPBへ移行す
る）場合の制御と逆の経過となる。つまり、WRAPAもし
くはWRAPBによる縮退と拡張はいわば表裏の関係にあ
る。第５図（WRAPA）、第６図（WRAPB）及び第８図（IS
OLATED）におけるMAC11−２は、この拡張のために用い
られる。MAC11−２を介して試験リングの正常性を確認
した後、MAC11−１を含むリングに該試験リングを結合
する。両リングを結合する時に留意すべきことは、MAC1
1−１を含むリングは既に稼働状態にあるという点であ
る。無条件に両リングを結合すると、稼働状態にあるリ
ング内を伝搬中のデータが消失する可能性がある。この
ため、リングの拡張動作を行なうDST3もしくはWC4で
は、当該リングでの通信を１時的に中断する。例えば、
前記IEEE 802.5トークン・リング・ネットワークにお
いては、トークンを１時的に保留する。トークンが無く
なると、当該リング内の全てのSTで通信不可となり、リ
ング内を流れるデータが無くなる。従って、この間にリ
ングを拡張し、その終了後にトークンを送出するように
することにより、リング拡張時にデータが消失するのを
防ぐことができる。尚、リング拡張に当っては、当該リ
ング内に含まるMACもしくはMACを介して通信を行なう通
信端末の属性等をチェックし、その後、問題なくば両リ
ングを結合する手順とすることができる。

第９図は構成制御に用いる異常通知フレーム（Beaco
n:BCN）の構成を示す。20はフレームの開始を示すスタ
ート・デミリタ（Start Delimitor:SD）、21は宛先アド
レス（Destination Address:DA）、22は送出元アドレス
（Source Address:SA）、23は情報部（Information:INF
O）、24はフレーム・チェック・シーケンス（Frame Che
ck Sequence:FCS）、25はフレームの終了を示すエンド
・デリミタ（End Delimitor:ED）である。INFO23は、次
の26〜28のフィールドからなる。26は情報量を示すベク
トル・レングス（Vector Length:VL）、27は情報種別を
示すベクトル種別（Vector Identifier:VI）、28はVI27
の内容に相当するものであり、幾つかのサブ・ベクトル
（Subvector:SV）から成る。SV28の構成は、サブ・ベク
トル情報量（Subvector Length:SVL）29、サブ・ベクト
ル情報種別（Subvector Identifier:SVI）30及びその情
報値（Subvector Valne:SVV）31から成る。

本実施例ではBCNフレームは次のように定義する。

DA（21）：当該リング内の全ST宛 SA（22）：送出元通信制御機構（MAC）11のアドレス VI（27）:16進Ｘ“0002（BCN表示）” SVI（30）:16進Ｘ“02（BCN種別）” SVV（31）:16進Ｘ“0001（構成制御BCN:BR）” :16進Ｘ“0002（異常報告BCN:BN）” 尚、SVI（30）及びSVV（31）はSV1（28−１）の情報
とする。その他のSV（28）には、検出した異常の詳細情
報や直上流STのアドレス等を含ませることができる。本
実施例では上記二種類のBCN、即ちBRとBNを定義する。

BRとBNには優先度による区別をつける。BNを送信中に
通信制御機構MAC11は、BNもしくはBRを受信するとBNの
送信を止め、受信したBCNを中継する状態となる。他
方、BRを送信中のMAC11は、BRを受信した場合にのみBR
の送信を止め、受信したBRを中継する状態となる。つま
り、BRはBNより高い優先度をもつことになる。リングに
異常を検出した場合、MAC11で送出するBCNをBNとするが
BRとするかは、前記したようにRIF（Reconfiguration I
nterlock Flag）の状態による。RIFは、各DST3もしくは
各WC4毎に１つずつ設ける。当該DSTもしくは当該WCに含
まれる全てのMAC11は、RIFに基づき同種のBCNを送出す
る。

第10図は通信制御機構MAC11の制御動作を示すフロー
チャートである。この制御動作は、MAC11が異常を検出
した時に開始される。異常は、例えば、タイミング信号
の消失や、一定時間以上トークンが受信されない等の現
象により検出できる。また、他のMACが送出したBN,BR等
を受信してリングの異常に気付く場合もある。異常を検
出すると、先ずRIFをチェックする（ステップ100）。RI
Fが設定状態（即ち“1"）であれば、構成制御可の状態
である。この場合、BRの受信をチェックし（ステップ11
0）BRが受信されていなければ、BRを受信する迄BRの送
信を行なう（ステップ120）。他方、RIFが未設定（即ち
“0"）であれば、構成制御を抑制された状態であり、BN
もしくはBRが受信済みが否かをチェックする（ステップ
130）。もし受信されていなければ、BNもしくはBRを受
信する迄BNを送信する（ステップ140）。

第11図は構成制御機構（RXG）12の動作フローチャー
トである。この制御フローは、第１リング側のMAC11−
１で異常を検出し、かつRIFが設定（“1"）の場合に開
始される。尚、当該DSTがWRAPB状態にある場合、MAC11
−１は第２リングより信号受信することになる。第１リ
ング障害局所化タイマー（TSR:Timer Stabilized Recon
figuration）を起動し（ステップ200）、該リングから
のBR受信を待つ（ステップ210）。TSRがタイムアップす
る迄にBRを受信できない場合（ステップ220）、自RXG12
（即ち、DST3もしくはWC4）が障害の直下流に位置する
と判断し、第２リングに疑似障害を起こした状態で（ス
テップ230）、リング閉塞確認待時間タイマ（TWBR:Time
r,Wait Reconfiguration Beacon）を開始する（ステッ
プ240）。この場合、障害の直下流とは、自RXG12と障害
の間に構成制御可の状態の他のRXG12が存在しないとい
うこと、言換えれば、自RXG12が、障害を基点として最
上流の構成制御可状態にあるRXGであるということであ
る。

TWBRをスタートさせた後、第２リングからのBR受信を
監視し（ステップ250）、TWBRタイムアウト前にBRを受
信すると、WRAPBを行なった後（ステップ290）、RIFを
“0"とする（ステップ280）。IEEE 802.5トークン・リ
ング・ネットワークへの適用を考えた場合、ステップ29
0で受信を監視するBRは、当該RXG12のDST3（もしくはWC
4）のMAC11−１が第１リングに送信したBRとするのがよ
い。WRAPAがなされた結果、MAC11−１が第１リングに送
信したBRを、MAC11−２が第２リングから受信すると、R
XG12はリングが閉じたことを確認できる。この結果、ア
クティヴ・モニターをより迅速に確立できることにな
る。

期待したBRを第２リングから受信することなくTWBRが
タイムアウトした場合（ステップ260）、ISOLATEDへ移
行し（ステップ270）、RIFを“0"とする（ステップ28
0）。

以上、当該RXG12が障害の直下流に位置する場合の動
作について述べた。当該RXG12が障害地点の直下流では
ない場合、即ち当該RXG12と障害地点の間に別の構成制
御可状態のRXG12が存在する場合は、TSRタイムアウト前
にBRを受信することになる（ステップ210）。この場
合、第２リング構成制御の応答待時間タイマ（TWRA:Tim
er,Wait Reconfiguration Acknowledge）を開始し（ス
テップ300）、第２リングでのBR受信を監視する（ステ
ップ310）。TWRAタイムアウト前にBRを受信した場合、N
ORMALへ移行する（ステップ350）。もし、第２リングに
障害を検出した場合（ステップ320）、TWRAタイムアウ
トの場合には、WRAPAへ移行し（ステップ340）、RIFを
“0"とする（ステップ280）。ステップ320で検出される
第２リングの障害は、通常の場合、特に単一障害による
再構成の場合、ステップ260で意図的に起された疑似障
害れである。この実施例では第２リングに障害を検出す
ると（ステップ320）、すぐにWRAPA（ステップ340）へ
移行しているが、これは上記障害を検出する局が唯一局
であるということを前提としているからに他ならない。
この障害の検出の例として、IEEE 802.5リング・ネッ
トワークにおける物理信号異常の検出が挙げられる。上
記障害を検出する局が複数局となる場合には、その障害
箇所を局所化するための制御、即ち、障害の直下流RXG
を特定するための制御が必要となる。ステップ200で起
動され、ステップ220でチェックされるタイマTSRは、障
害箇所を局所化するために用いられている。このタイマ
は、異常を検出した時点でその障害箇所を特定できるよ
うなケースには不要である。従って、前記物理信号異常
を検出するような場合には、TSRによる障害箇所の特定
を省略できる。すなわち物理信号異常を検出した時は、
上記タイマTSRの値をリセットしてよい。

第12図は本実施例による構成制御の動作を容易に理解
できるように示したタイムチャートであり、第１リング
と第２リングのそれぞれの時間軸に沿って、発生するイ
ベントを時系列に示している。第１リングに発生した障
害（Ｘマーク）は、当該リングにおける異常検出時間
（t₁）が経過した後に検出される。今、RIFが設定状態
（“1"）にあると仮定すると、MAC11−１の動作によっ
て第１リングにBRが送信され、RXG12ではタイマTSRがス
タートし、第１リングからのBRの受信監視状態に入る。
障害の直下流のRXG（WRAPB候補RXG）12だけがTSRを経過
してもBRを受信できないが、他のRXGはTSRのタイムアウ
ト前に第１リングよりBRを受信し、それぞれWRPAP候補R
XGとなる。WRAPB候補のRXGは、第２リングに（物理信号
を異常とするような）疑似障害を起こし、続いてタイマ
TWBRを開始して、第２リングからBRを受信するのを監視
する。他方、WRAPA候補となったRXGは、タイマTWRAを開
始し、第２リングからのBRの受信、もしくは第２リング
の障害発生の検出を監視している。前記第２リングに意
図的に発生させた疑似障害は、障害地点に隣接する唯一
のWRAPA候補RXGだけがこれを検出し、このRXGがWRAPAと
なる。その他のWRAPA候補RXGは、上記WRAPAにより折返
されたBR（MAC11−１によって第１リングに送信された
もの）、もしくは前記疑似障害によりMAC11−２が第２
リングに送信したBRを第２リングより受信し、NORMALと
なる。WRAPAが形成されると、第１リングに送信されたB
Rは、第２リングを介して送信元の前記WRAPB候補RXGに
戻る。発信元のRXGは、上記BRの受信によりリングの閉
塞を確認できるため、BR受信時点でWRAPBとなることが
できる。TWBRがタイムアウトする前に、前記WRAPB候補R
XGが送信したBRを受信できない場合、そのステーション
はISOLATEDへ移行する。

第13図（Ａ）〜（Ｅ）は、上述した構成制御の一連の
動作をモデル化して示した図である。

（Ａ）：第１リング１に発生した障害52による異常を検
出すると、各DST3A〜3Eは第１リングにBRを送信する。
尚、ここでは、全てのDSTにおいてRIFが設定状態
（“1";構成制御可状態）にあるものと仮定する。

（Ｂ）：一定時間（TSR）後、上流からBRを受信できな
かったDST、すなわち障害52の直下流に位置するDST3A
は、第２リング２に疑似障害を起こす。既に、第１リン
グ１からBRを受信しているDST3Dは、第２リングに障害
を検出した時点でWRAPA状態となる。

（Ｃ）:BRを送出中のDST3Aは、自DSTが送出したBRを第
２リングから受信すると、WRAPBとなる。尚、障害52の
対策を終了して、WRAPA、もしくはWRAPBとなったDST3A,
3Dは、RIFを未設定（“0"構成制御抑制状態）としてい
る。

（Ｄ）：上記の状態で更に新たな障害が発生した場合、
すなわち多重障害が発生した場合の対策について述べ
る。新たな障害53の直ぐ下流のDST3AはWRAPBの状態にあ
り、RIF未設定のためBRを送出せずBNを送出する。上記B
Nを受信したNORMAL状態のDST3Bは、障害の発生を知って
BRを送出する。DST3Bは、第１リング１からタイマTSRが
タイムアウトする前に、BRを受信しなければ第２リング
に疑似障害を起こす。

（Ｅ）:DST3Bが第１リング１へ送出したBRを第２リング
２から受信してWRAPBとなった状態を示す。今までWRAPB
状態にあったDST3Aは、第１リング、第２リングのどち
らからもBRを受信できないため、ISOLATED状態となる。
物理信号の異常が唯一局でしか検出されないような仕様
となっている場合、既にWRAPB状態にあるDST3Aは、第２
リングに物理信号異常を検出した時点で直ちにISOLATED
状態となってよい。同様に、WRAPA状態にあるDST3Dは、
もし第１リングに物理信号異常を検出した場合は、その
時点でISOLATED状態となってよい。

第14図は本発明の応用例を示す。図において、５（５
−１〜５−５）は配線装置（Distribution Unit:DU）で
あり、前述したDSTやWCに相当する。11は通信制御機構
であり、前記MACに相当する。６は各MACを接続するリン
クであり、それぞれ逆方向の伝送路で構成される。つま
り、リンクは、前記第１リングと前記第２リングにより
形成される二重系リングのDST間を接続する部分に相当
する。このリンク内の伝送路には、第１（現用）もしく
は第２（待機）の区別がない。図面では、前記構成制御
機構（RXG）及び前記伝送路切替スイッチ等は省略して
いるが、DSTやWCと同様、各DUはこれらの要素を備えて
いるものとする。また、各MAC11はリング状に接続され
ているが、ネットワークとトポロジーとしてはトリー
（階層）状の性質を有する。以下、DU5−１とDU5−２と
の間に障害54が発生した場合について、対策手順を説明
する。

各MAC11は、異常を検出するとBRを送出する。この場
合、障害54の直下流のMAC11−２だけがBRを受信できな
い。従って、DU5−２では、MAC11−２の直上流に障害が
あると判断し、当該リンクの出力側（MAC11−６の出力
側）に疑似障害を起こし、BRの受信を監視する。MAC11
−６で自DC送出のBRを受信すると、DU5−２はMAC11−６
への入力を切替えてMAC11−２へ入るよう再構成する。
他方、DU5−１は、MAC11−７だけがBRを受信しないこと
になり、DU5−２と同様な手順で、MAC11−２の入力をMA
C11−７へ接続する。この結果、MAC11−2,MAC11−3,MAC
11−４及びMAC11−５で形成される第１のリングネット
ワークと、MAC11−７とMAC11−８で形成される第２のリ
ングネットワークに分割される。また、MAC11−６とMAC
11−１は障害を含んだリングを形成する。RIFは各MAC毎
に割振ることができ、この場合、MAC11−６とMAC11−１
のRIFは未設定状態（“0"）となる。

第15図は本発明の他の応用例を示す。ネットワークを
構成する各機構は第15図の場合と同じである。障害55が
発生した場合の再構成手順について説明する。障害を検
出しBRを送出したMAC11−５は、一定時間待ってもBRを
受信できないので、自分の直上流のリンクに障害がある
と判断し、MAC11−５への入力リンク（伝送路）とペア
となる出力リンク（伝送路）、即ちMAC11−10の出力伝
送路に疑似障害を起こす。MAC11−５を含むリング内の
他のMACは、上記BRを受信したことによって構成制御待
ちの状態となっている。ここで、MAC11−11は、入力リ
ンクに障害（疑似障害により生じた物理信号異常）を検
知して、次のように構成制御動作を行なう。すなわち、
MAC11−４の出力をMAC11−11が出力していた伝送路へ接
続し、MAC11−11の出力をMAC11−４が出力していた伝送
路へ接続する。この接続変更により、MAC11−５が送出
していたBRはDU5−２で折返され、MAC11−10に到着す
る。このようにBRが一巡して送出元のDUに戻って来る
と、MAC11−10の入力をMAC11−５へ入れ、MAC11−５の
入力をMAC11−10へ入れるように接続変更が行なわれ
る。その結果、障害を含むリンク対にMAC（11−10）とM
AC11−１が含められ、他のMACは正常なリング・ネット
ワークを形成する。

第16図は本発明の更に他の応用例を示す。障害56が発
生した場合、DU5−３内のMAC11−３が一定時間以上BRを
送出し続ける。その結果、図面上省略されているRXG
が、MAC11−３へ入力されているリンクの出力側に疑似
障害を発生させる。DU5−２のRXGは、BRを受信した後、
MAC11−２に異常を検出して次の構成制御を行なう。す
なわち、MAC11−２の出力とMAC11−４の出力を切替え、
障害56を含むリングにMAC11−３とMAC11−２に含ませ
る。その他のMACで閉じた正常なリングを形成する。

第17図は本発明の更に他の応用例を示す、障害57が発
生した場合、MAC11−６がBRを送出し続け、結果的にMAC
11−８への入力がMAC11−６へ入力され、MAC11−５の出
力は、それまでMAC11−９が出力していったところへ出
力される。それによって障害57を含むリングにMAC11−
９とMAC11−８が含められる。

本実施例の場合も前述した他の実施例と同様の手順に
従って構成を制御できる。つまり、異常を検知したMAC
が異常通知と構成制御要求を兼ねたBRを送出し、障害の
局所化を行なう。他のMACは上記BRを受信することによ
り、当該リング異常を検知する。他方、当該リングが正
常な場合にのみ受信し得るデータ、例えば（トークンも
しくは当該リング正常を積極的に通知するために送する
フレームを受信することにより、当該リング正常を検知
する。障害箇所に隣接すると判断したDCは、伝送路（リ
ング）を折返す。また、障害入力リンクの上流DU（Stat
ion）に障害に隣接していることを検知させるため、障
害リンクと対をなす出力リンクに疑似障害を起す。尚、
再構成によっては、閉じた（正常な）リング・ネットワ
ークが複数個それぞれ分して形成される場合があるが、
この場合も前記ネットワーク拡張の手順に従って、MAC
レベル通信機能の正常性を確認の後、複数のリング・ネ
ットワークを１つに結合することができる。拡張とは逆
に、特定のリング・ネットワークを分離することも同様
に行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、真の
障害と対をなす位置に疑似障害を起すことにより、該疑
似障害を検出した時点で構成制御（例えば伝送路折返
し）を行なうべきSTを特定でき、障害対策を迅速に完了
することができる。また、第１リング系と第２リング系
に主従関係を設ける必要がなく、システムの構成を簡単
化である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用するネットワークシステムの全体
構成を概略的に示した図、第２図は二重系リングST（DS
T）の構成図、第３図は疑似障害発生機構の１例を示す
図、第４図から第６図はそれぞれDSTの伝送路スイッチ
の各様の状態を示す図、第７図及び第８図はDSTが集線
装置としての機能を持つ場合のスイッチ状態図、第９図
はビーコン・フレームの構成、第10及び第11図は構成制
御の動作フローチャート、第12は構成制御のタイムチャ
ート、第13図（Ａ）〜（Ｅ）は構成制御の一連の動作を
説明するための図、第14図から第17図はそれぞれ本発明
の応用例を説明するための図である。 11:通信制御機構 12:構成制御機構 13:伝送路切替スイッチ 14:疑似障害発生機構。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】信号伝送方向の異なる第１、第２の伝送路
を介して接続された複数のステーションからなるデータ
通信ネットワークにおいて、上記第１の伝送路で異常を検出した各ステーションに、
上記第１の伝送路に異常検出信号を送信させ、所定時間
内に上記第１の伝送路の上流から他のステーションから
の異常検出信号を受信した場合は、上記第１の伝送路へ
の異常検出信号の送信を止めさせ、上記第１の伝送路に異常検出信号を送信中の状態にある
ステーションに、所定時間内に上記第１の伝送路の上流
から他のステーションからの異常検出信号を受信できな
かった場合に、上記第２の伝送路に擬似的な障害を発生
させた状態で、上記第２の伝送路から該ステーションが
上記第１の伝送路に送信した異常検出信号が戻って来る
のを監視させ、上記第１の伝送路の上流から他のステーションからの異
常検出信号を受信した複数のステーションのうち、上記
第２の伝送路に発生した擬似的な障害を検知したステー
ションに、上記第１の伝送路から第２の伝送路への折り
返し路を形成させ、上記第１の伝送路に異常検出信号を送信中の状態にある
ステーションに、該ステーションから上記第１の伝送路
に送信した異常検出信号が上記第２の伝送路から受信さ
れた時、上記第２の伝送路から第１の伝送路への折り返
し路を形成させることを特徴とするデータ通信ネットワ
ークにおける構成制御方法。
【請求項２】前記第１の伝送路に異常検出信号を送信中
の状態にあるステーションに、前記第２の伝送路に擬似
的な障害を発生した状態で所定時間内に前記第２の伝送
路から前記異常検出信号を受信できなかった場合、前記
ネットワークから孤立させることを特徴とする第１項に
記載のデータ通信ネットワークにおける構成制御方法。
【請求項３】前記ネットワークに含まれる各ステーショ
ンが、それぞれ構成制御資格をもつか否かを示すフラグ
を有し、構成制御機能を備えていないステーション、お
よび構成制御機能を備えたステーションであっても既に
折り返し路を形成した状態にあるステーションでは、上
記フラグを構成制御資格なしの状態に設定し、前記第１の伝送路に異常を検出した各ステーションが、
自ステーションにおける上記フラグの状態に応じて、構
成制御資格がある場合は第１の異常検出信号、構成制御
資格がない場合は第２の異常検出信号を送信し、前記第１の伝送路の上流から他のステーションからの異
常検出信号を受信した各ステーションが、上記第１の異
常検出信号を上記第２の異常検出信号に優先させること
によって、構成制御資格のある複数のステーションのう
ち、新たに発生した異常個所に最も近い位置にあるステ
ーションが、前記第１の伝送路から第２の伝送路、また
は第２の伝送路から第１の伝送路への折り返し路を形成
するようにしたことを特徴とする第１項または第２項に
記載のデータ通信ネットワークにおける構成制御方法。
【請求項４】前記第１の伝送路と第２の伝送路が、それ
ぞれ独立したリング状の伝送路を形成していることを特
徴とする第１項〜第３項の何れかに記載のデータ通信ネ
ットワークにおける構成制御方法。
【請求項５】前記複数のステーションのうちの第１のス
テーション群が、前記第１、第２の伝送路のそれぞれに
ついて入力リンクと出力リンクとを有し、第２のステー
ション群が、上記第１、第２の伝送路の一方を入力リン
ク、他方を出力リンクとして該第１の伝送路と第２の伝
送路と一重ループ状に接続しており、上記第１群のステ
ーションの何れかが、前記第１の伝送路から第２の伝送
路、または第２の伝送路から第１伝送路への折り返し路
を形成することを特徴とする第１項〜第３項の何れかに
記載のデータ通信ネットワークにおける構成制御方法。