JPH0744557B2 - ループ障害処理方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はループ障害処理方式、とくにデータ通信方式の
ループ型通信システムにおけるループ障害処理方式に関
する。

（従来の技術） １つのマスタノードと複数のスレーブノードとにより構
成されるループ型データ通信システムは、マスタノード
から出力される同期信号に同期してデータ伝送を行なっ
ている。このため、マスタノードが障害により動作不能
となるとこの通信システム全体がダウンする。このよう
な障害を復旧させるため従来は、スレーブノードの中か
ら１つを選択し、これを手動により代替マスタノード
（バックアップマスタノード）として立ち上げるか、ま
たは複雑なアルゴリズムの論理に基づいて複数のスレー
ブノードが競合し、その中の１つが自動的に代替マスタ
ノードとなることによってループ復旧させていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらスレーブノードの中から１つを選択し、こ
れを手動によりマスタノードとして立ち上げる方式で
は、復旧に時間がかかるという欠点がある。また、複数
のスレーブノードが競合してマスタノードを決定する方
式は、マスタノードを決定するアルゴリズムの論理が複
雑となるため、ループが復旧するまでの復旧時間が長く
なる。さらにスレーブノードは、マスタノードの障害と
ループ伝送障害とを容易に区別できないという欠点があ
る。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、マスタノ
ード障害時のループ復旧時間の短縮化、マスタノードを
決定するアルゴリズムの論理の簡単化、およびマスタノ
ード障害の検出の迅速化が可能なループ障害処理方式を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述の問題点を解決するために、第１のマスタ
ノードと複数のスレーブノードによりループ伝送路が形
成され、第１のマスタノードより出力される同期信号に
同期してループ伝送路によりデータ通信が行なわれるル
ープ型データ通信システムのループ障害処理方式は、第
１のマスタノードより同期信号を直接受信できる第１の
マスタノードと隣り合うスレーブノードのいずれかをあ
らかじめ第２のマスタノードとして設定し、第１のマス
タノードが障害により同期信号を出力できないときは、
第１のマスタノードに代わって第２のマスタノードが前
記同期信号を出力することにより前記データ通信システ
ムのループを復旧させる。

（作用） 本発明によれば、第１のマスタノードが障害により同期
信号を出力できなくなると、第２のマスタノードの監視
手段により同期信号が第１のマスタノードより送られて
こないことを検出し、同期信号断の時間を計数する。計
数した時間が障害検出時間に達すると、監視手段はルー
プ障害出力を処理手段に出力する。第２のマスタノード
の処理手段は、ループ障害出力によって第１のマスタノ
ード障害と判断し、同期信号を出力してデータ通信シス
テムのループを復旧させる。

（実施例） 次に添付図面を参照して本発明によるループ障害処理方
式の実施例を詳細に説明する。

第１図には、本発明によるループ障害処理方式を適用し
たループ型データ通信システムのネットワークの実施例
が示されている。同図に示すように、本実施例ではネッ
トワークの制御を行なうマスタノード10と、このノード
10より出力される後述するマスタクロックに同期してデ
ータ伝送を行なうスレーブノード20〜23とにより構成さ
れている。本実施例によるデータ通信システムは、互い
に逆方向にループを形成することが可能な２重化ループ
型データ通信システムであり、通信は通常、２重化ルー
プのうちどちらか一方で行なわれている。

マスタノード10は、ループ＃１の信号線202およびルー
プ＃２の信号線100を介しスレーブノード（＃０）20
に、またループ＃１の信号線102およびループ＃２の信
号線220を介しスレーブノード（＃２）22に接続されて
いる。マスタノード10は、システム全体の通信制御を行
なうノードである。マスタノード10は、クロック発振器
600で生成されるシステム全体の同期をとる同期信号で
あるマスタクロックを、出力100によりループ＃１に、
また出力102によりループ＃２のそれぞれに出力する。

スレーブノード20は、マスタノード10の左隣りに配設さ
れ、信号線212および200を介しスレーブノード21（＃
１）に接続されている。スレーブノード22は、信号線22
2および230を介してスレーブノード23（＃３）に接続さ
れている。スレーブノード21とスレーブノード23は信号
線232および210により接続されている。このようにして
本実施例のループ型通信システムが構成されており、ス
レーブノード20〜23は、前述のマスタクロックに同期し
てデータ通信を行なう。

マスタノード10の左隣りに配設されたスレーブノード20
およびマスタノード10の右隣りに配設されたスレーブノ
ード22は、いずれか一方がマスタノード10の障害時にこ
れに代わってシステム全体にマスタクロックを供給する
代替マスタノードとしてあらかじめ設定することができ
る。たとえば、スレーブノード20を代替マスタノードと
して設定すると、マスタノード10の出力100を直接受信
することができるようにループ＃２によりデータ伝送が
行なわれ、またスレーブノード22を代替マスタノードと
して設定すると、マスタノード10の出力102を直接入力
することができるようにデータ伝送はループ＃１で行な
われる。

第２図はマスタノード10およびスレーブノード20〜23の
それぞれの機能ブロック図であるノード装置５が示され
ている。図示に示すように本実施例におけるノード装置
５は、処理装置500、監視回路502、計数器504およびセ
レクタ（SEL）508がループ＃１およびループ＃２にそれ
ぞれ設けられ、また各処理装置500にクロックを供給す
るクロック発振器600を有する。

ループ＃１の入力側には信号線552を介し監視回路502が
接続されている。監視回路502はマスタノード10の動作
確認およびループ伝送路障害を検出する回路である。す
なわち監視回路502は、マスタノード10のマスタクロッ
クがループ＃１で伝送されているかどうかを監視する。
通常、監視回路502の出力はオフであり、ループ＃１で
マスタクロックを検出できなくなると出力554をオフか
らオンにし、計数器504にマスタクロックが検出できな
いことを知らせる。また、ループ＃１で再びマスタクロ
ックを検出すると出力554をオンからオフにする。

計数器504は、出力554のオンの時間を計数し、あらかじ
め半固定的に設定されている障害検出時間に計数した時
間が達すると、ループ障害出力556を処理装置500に出力
する。なお、障害検出時間に達する前に出力554がオフ
になると今まで計数した計数時間をクリアし、再び出力
554がオンになると初めから計数を行なう。

ノード装置５が代替マスタノード以外の場合には、処理
装置500はマスタノード10がダウンするとそれぞれのノ
ード装置５の処理装置500であらかじめ決められた障害
処理プログラムに従い動作する。このため、代替マスタ
ノードは、マスタノード10および他のスレーブノードよ
りも障害検出時間を十分大きな値に設定する。これは、
代替マスタノードがマスタノード10のダウンによりルー
プ復旧処理を行なうマスタクロックをループに出力する
ため、マスタノード10のダウン以外の原因で代替マスタ
ノードとなることを防ぎ、他のスレーブノードが代替マ
スタノードから出力されたマスタクロックをマスタノー
ド10のマスタクロックと誤認することを防ぐためであ
る。なお、本実施例におけるマスタノード10のダウンと
は、マスタノード10がマスタクロックをループ＃１およ
びループ＃２の両方に出力できない状態をいう。

ループ＃１の出力側には信号線550を介し処理装置500が
接続されている。処理装置500は、ループ＃１で伝送さ
れてきた信号を処理する処理装置であり、交換機、ボタ
ン電話装置もしくは伝送装置などの通信機器またはコン
ピュータもしくはワードプロセッサなどの情報機器のい
ずれであってもよい。処理装置500で処理された信号は
出力560を介しセレクタ508に、ループバック出力562を
介しループ＃２側のセレクタ508のそれぞれに送られ
る。また処理装置500は、信号線590を介し通信システム
ネットワーの同期信号であるマスタクロックの信号源で
あるクロック発振器600に接続されている。さらに、ル
ープ＃１側の処理装置500は信号線800を介しループ＃２
側の処理装置500に接続されている。

ループ＃１側の処理装置500は計数器504よりループ障害
出力556を入力すると、信号線800を介しループ＃２側の
処理装置500も同様にループ障害出力576を受信したかど
うかを確認する。ループ＃２側の処理装置500がループ
障害出力576を受信している場合には、各処理装置500は
マスタノード10がダウンしたと判断し、あらかじめ組み
込まれているマスタノード10ダウン時の障害処理プログ
ラムにより復旧処理を行なう。たとえば、代替マスタノ
ードがマスタノードになるとその処理装置500はクロッ
ク発振器600より入力したクロックをマスタクロックと
して出力する。また、ループ＃２側の処理装置500がル
ープ障害出力576を受けていない場合、各処理装置500は
ループ＃１の伝送路障害と判断し、データ伝送を行なう
ループをループ＃１からループ＃２に切換える。各処理
装置500は信号線800を介し互いに障害情報を交換する。

ループ＃１側のセレクタ508は、ループ＃１側の処理装
置500の出力560およびループ＃２側の処理装置500のル
ープバック出力582を入力し、いずれか一方の出力をル
ープ＃１に出力する出力切換器である。ループ＃１側の
セレクタ508の出力切換はループ＃１側の処理装置500の
制御出力558により行なわれる。通常、ループ＃１側の
セレクタ508は、ループ＃１側の処理装置500の出力560
をループ＃１に出力し、障害が発生するとスレーブノー
ドによってはループ＃２側の処理装置500のループバッ
ク出力582をループ＃１に出力するよう制御される。

ループ＃２の入力側は出力570を介し処理装置500に接続
され、処理装置500は出力580を介してセレクタ508に接
続されている。処理装置500はまた制御出力578を介して
セレクタ508に接続されている。セレクタ508はループ＃
１側の処理装置500のループバック出力562に接続されて
いる。ループ＃２の入力側はまた出力572を介し監視回
路502が接続され、監視回路502の出力574は計数器504に
接続されている。計数器504は出力576を介し処理装置50
0に接続されている。クロック発振器506は、出力592を
介してループ＃２側の処理装置500に接続され、出力590
と同じクロックをこの処理装置500に供給する。

第１図および第２図を用いてスレーブノード20を代替ノ
ードとしたときの本実施例によるデータ通信システムの
動作を説明する。前述のようにスレーブノード20を代替
ノードとするループ＃２が使用され、マスタノード10−
スレーブノード20−スレーブノード21−スレーブノード
23−スレーブノード22のルートでループが形成され、デ
ータ伝送が行なわれる。

通常、マスタノード10−のそれぞれの処理装置500は、
クロック発振器600より受信したクロックをマスタクロ
ックとしてループ＃１およびループ＃２に出力する。こ
れにより、たとえばループ＃２に伝送路障害が発生して
も、それぞれのスレーブノードはループ＃１により、マ
スタクロックを受信できるため、各スレーブノードは伝
送路障害であると判断することができる。

第３図には、マスタノード10がダウンしたときのシステ
ム図が示されており、また第４図にはマスタノード10が
ダウン後にデータ通信システムのループが復旧した時の
システム図が示されている。マスタノード10がダウンす
るとループ＃１およびループ＃２にマスタクロックが出
力されなくなる。このためスレーブノード20〜23の各監
視回路502は、ループ＃１およびループ＃２にマスタク
ロックが伝送されていないことを検出し、それぞれルー
プ障害出力554および574をオンにする。

ループ＃１側の計数器504は出力554がオンになると計数
を開始し、計数値が障害検出時間に達するとループ招待
出力556を処理装置500に出力する。同様にループ＃２側
の計数器504もループ障害出力576を処理装置500に送
る。各処理装置500は、ループ障害出力を受信すると信
号線800を介し互いにループ障害出力を受信したことを
知らせ、マスタノード10がダウンしたことを判断する。
なお通信システムが大規模になるに従って各処理装置50
0でループ障害出力を受信する時間に誤差を生じるが、
処理装置500はこの誤差を考慮してマスタノード10のダ
ウンを判断する。

代替マスタノードであるスレーブノード20は、マスタノ
ード10のダウンを確認すると、ループ＃２側の処理装置
500の制御出力578によりループ＃１側のセレクタ508の
出力をループ＃１側の処理装置500の出力580からループ
＃２側の処理装置500のループバック出力562に切換え
る。そしてループ＃１側の処理装置500は、クロック発
振器600より入力したクロック590を出力するとマスタク
ロックとしてループ＃２に出力することによりマスタノ
ードとなる。マスタノード10に接続されているループ＃
２側の処理装置500は、ループ＃１および２に信号出力
を行なわないためマスタノード10よりノイズを入力して
もシステム全体に悪影響を与えることはない。

スレーブノード20以外のスレーブノード21〜23は、計数
器504の障害検出時間がスレーブノード20に比べ短い。
このため、ノード20より早くマスタノード10がダウンし
たことを判断し、障害処理を行なった後代替マスタノー
ドよりマスタクロックが送られてくるのを待つ。そし
て、代替マスタノードよりマスタクロックが送られてく
ると第４図に示すようにループが復旧する。

スレーブノード22はマスタノード10のダウンを判断する
と、ループ＃１側のセレクタ508の出力をループ＃１側
の処理装置500の出力560からループ＃２側の処理装置50
0のループバック出力582に切替える。スレーブノード21
および23は、マスタノード10がダウンすると過渡状態と
して入力障害を検出するが、代替マスタノードよりマス
タクロックを入力するとループ＃１およびループ＃２を
使用してデータ通信状態に戻る。すなわち、マスタノー
ド10のダウン後は、第４図に示すように代替マスタノー
ド20−信号線200−スレーブノード21−信号線210−スレ
ーブノード23−信号線230−スレーブノード22−信号線2
22−スレーブノード23−信号線232−スレーブノード21
−信号線212−代替マスタノード20のルートでループが
形成されデータ通信が行われる。

このように、本実施例によればマスタノード10に隣接す
る左右いずれかのスレーブノードをあらかじめ代替マス
タノードとして設定することによりマスタノード10がダ
ウンしたときの代替マスタノードを決定するアルゴリズ
ムが単純になり、ループ復旧時間を短縮することが可能
となる。また各スレーブノードは代替マスタノードを決
定するアルゴリズムが単純なためマスタノード10のダウ
ンかループ伝送路障害かを簡単に区別することができ
る。

なお、スレーブノード21および23も代替マスタノードと
なることは可能である。しかし、代替マスタノードとマ
スタノード10との間に他のスレーブノードがあると、ル
ープ障害検出時にマスタノードのダウンか、線路障害な
のか、マスタノードとの間にあるスレーブノードの障害
かを判断しなければならないためアルゴリズムが複雑に
なる。また、スレーブノードの数は本実施例に示したよ
うに４つに限定されるものではなく、本実施例よりも大
規模なデータ通信システムにも本発明は有利に適用可能
である。さらに本実施例では、ノード装置５に２つの処
理装置500が配設されているが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。すなわち処理装置500を１つにし、
ループ＃１およびループ＃２のそれぞれに監視回路502
およびこの回路502に接続される計数器504を設け、これ
ら計数器504のループ障害出力を１つの処理装置500に出
力するとしてもよい。

（発明の効果） このように本発明によれば、第１のマスタノードに隣接
するいずれかのスレーブノードをあらかじめ第２のマス
タノード、すなわち代替マスタノードとして設定する。
これにより第１のマスタノードがダウンしたときに同期
信号を出力する代替マスタノードを決定するアルゴリズ
ムが単純になり、ループ復旧時間を短縮することが可能
となる。また各スレーブノードは、代替マスタノードを
決定するアルゴリズムが単純なため第１のマスタノード
の障害がループ伝送路障害かを簡単に区別することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるループ障害処理方式の実施例を適
用したデータ通信システムのシステム構成図、 第２図は、第１図の通信システムにおけるノード装置の
実施例を示した機能ブロック図、 第３図は、第１図のデータ通信システムにおいてマスタ
ノードがダウンしたことを示すシステム構成図、 第４図は、第１図のデータ通信システムにおいてマスタ
ノードダウン後にループが復旧したときの信号の流れを
示すシステム構成図である。 主要部分の符号の説明 10……マスタノード 20〜23……スレーブノード 500……処理装置 502……監視回路 504……計数器 508……セレクタ 600……クロック発振器 ＃１、＃２……ループ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−53335（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−81943（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同期信号を送出する第１のマスターノード
   と、同期信号に同期して通信を行なう複数のスレーブノ
   ードとを２系統のループ伝送路に接続し、これら２系統
   のループ伝送路のうちいずれか一方にてノード間のデー
   タ通信を行なうループ型データ通信システムのループ障
   害処理方式において、 該障害処理方式は、あらかじめ前記複数のスレーブノー
   ドのうち前記第１のマスタノードに隣合い該第１のマス
   タノードから直接同期信号を受けるいずれか一方のスレ
   ーブノードを、第１のマスタノードに障害が生じた際に
   該第１のマスタノードに代わり同期信号を送出する第２
   のマスタノードに設定しておき、 前記第１のマスタノードは、それぞれのノードの通信の
   際に２系統のループ伝送路の両方に同期信号をそれぞれ
   送出し、 前記第２のマスタノードを含む複数のスレーブノード
   は、２系統のループ伝送路のそれぞれから供給される同
   期信号を監視して、いずれか一方のループ伝送路からの
   同期信号が所定の時間以上検出されない場合に、そのル
   ープ伝送路に障害が生じたと判断して他方のループ伝送
   路に切り替えてループを復旧し、 前記第２のマスタノードは、２系統のループ伝送路の両
   方からの同期信号がいずれも所定の時間以上検出できな
   い場合に、第１のマスターノードに障害が生じたと判断
   して、該第１のマスタノードに代わり同期信号を送出し
   てデータ通信システムのループを復旧させることを特徴
   とするループ障害処理方式。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のループ障害処
   理方式において、前記第１のマスタノードにて障害が生
   じて前記第２のマスタノードにて同期信号を送出する場
   合に、第１のマスタノードの他方側に隣合うスレーブノ
   ードは、第２のマスタノードから一方のループ伝送路を
   介して受けた同期信号を他方のループ伝送路に折り返し
   て、第１のマスタノードを除く複数のスレーブノード間
   にてループを形成することを特徴とするループ障害処理
   方式。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の障害処理方式
   において、第２のマスタノードの障害検出時間は、第２
   のマスタノードを除く前記複数のスレーブノードの障害
   検出時間より長いことを特徴とするループ障害処理方
   式。