JP2001358736A - リング型ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一方の通信経路やマスタノードに障害が発生
した場合でも、マスタノードを変更して通信を確保でき
るようにする。 【解決手段】 ノード１１０〜１１３の内から、次のよ
うにしてマスタノードを決定する。最初に、各ノード
は、予め設定された自ノードのノード優先順位を０系及
び１系伝送路を介して次ノードに送る。ノード優先順位
を受信した次ノードは、受信したノード優先順位よりも
自ノードのノード優先順位の方が高い場合自ノードのノ
ード優先順位を次ノードに送り、低い場合は受信したノ
ード優先順位をそのまま送る。自ノードのノード優先順
位の方が高い場合が所定回続けば自ノードを仮マスタノ
ードとし、０系、１系とも仮マスタノードのとき当該ノ
ードをマスタノードとする。通信経路やマスタノードに
障害が発生しても、健全なノード中のノード優先順位が
最も高いものがマスタノードとなり通信が確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、リング型ネット
ワークシステムの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】非同期型ディジタル通信方式のリング型
ネットワークシステムでは、上りの０系回線と下りの１
系回線が異なっているために、伝送路障害等によって入
力信号断となった場合にはもう一方の信号から抽出した
クロック信号を使用することができるので、特に問題が
生じることはなかった。

【０００３】ところが、同期型ディジタル通信方式の場
合、１個のクロックマスタノード（以下、マスタノード
という）と複数のクロックスレーブノード（以下、スレ
ーブノードという）とが０系伝送路と１系伝送路との二
重化された伝送路を介してリング状に接続されており、
０系伝送路と１系伝送路とを同一のクロック信号で動作
させている。このような従来の技術は、例えば特開平５
−２５２１８０号公報に示されている。この公報では、
１箇所の障害に対するクロック切替方式が開示されてい
るが、２箇所の障害やリング分断には対応できなかっ
た。

【０００４】以下、図１７及び図１８により、このよう
な従来の技術を説明する。図１７はリング型ネットワー
クシステムのブロック構成図、図１８はリング型ネット
ワークシステムを説明するためのブロック図である。図
１７及び図１８において、マスタノード１とスレーブノ
ード２〜４が、０系伝送路ｊ１０，ｊ２０，ｊ３０，ｊ
４０によって時計回りにリング状に接続され、１系伝送
路ｊ１１，ｊ２１，ｊ３１，ｊ４１によって反時計回り
にリング状に接続されている。なお、マスタノード１
は、マスタクロック発信器６と接続されており、このク
ロック信号に同期するようにされている。

【０００５】０系回線ｊ２０において伝送路障害Ａが発
生すると、スレーブノード３では入力断情報Ｐを検出す
る。この入力断情報Ｐにて直ちにスレーブノード２へ送
出する１系回線ｊ３１の信号を止める。スレーブノード
２では下り回線ｊ３１の信号が止まるので入力断情報Ｑ
を検出し、オーバヘッド信号等を使用してマスタノード
１に伝送路障害を通報する。

【０００６】マスタノード１では、スレーブノード４に
向けて１系回線ｊｌｌと通してクロック切替信号Ｒを送
出する。スレーブノード４では、切替信号Ｒを受信する
と、クロック信号を１系回線ｊ１１から抽出された信号
に切り替えて、スレーブノード４内部を動作させ、この
後にスレーブノード３に向けてクロック切替信号Ｓを送
出するとともに切り替え完了信号Ｕをマスタノード１に
向けて送る。

【０００７】マスタノード１では、スレーブノード４か
らの切替完了信号Ｕを受信すると、マスタノード１より
送出している切替信号Ｒを止める。スレーブノード４か
ら送信している切替信号Ｓはスレーブノード３からの切
替完了信号Ｖを受信後に送信が止められる。以上のよう
な順序で順次障害のあるスレーブノードまで切替信号の
送信が行われる。

【０００８】以上のように、伝送路障害が発生するとマ
スタノード１に通知され、マスタノード１は、反時計回
りに切替信号を発する。切替信号を受信したスレーブノ
ードはクロック信号を切替えた後に反時計回りで下流に
ある次のスレーブノードに向けて切替信号を送出すると
同時に、マスタノード１に向けて切替完了信号を送出す
る。マスタノード１は、この切替完了信号で切替信号を
送出するのを止める。また切り戻しの場合にはマスタ局
から時計回りに上記切替と同様の方法で行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のクロック切替方
式では、マスタノード１が停電等で障害になった場合、
スレーブノード２〜４の通信は全て停止すると言う問題
点があった。また、伝送路障害Ａにより、１系回線ｊ３
１に障害が無い場合でも１系回線ｊ３１の通信を停止す
る。そのため、０系回線ｊ２０の障害に加え、０系回線
ｊ３０に障害が発生した場合などには、スレーブノード
３の通信は１系回線が正常であるにも拘わらず、遮断さ
れるという問題点があった。

【００１０】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、マスタノードの設定の変更が容
易で、２重の障害の場合でも健全な通信経路があれば通
信を確保できるとともに、マスタノードの障害の場合で
もマスタノードを変更することにより通信を確保できる
リング型ネットワークシステムを得ることを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の、二重化された伝送路により複数のノード
がリング状に接続され複数のノードのうちの一つがクロ
ックマスタノードとして動作し他のノードがクロックス
レーブノードとして動作し伝送路に情報が伝送されるリ
ング型ネットワークシステムにおいて、各ノードに、自
ノードのノード優先順位を設定するノード優先順位設定
部とノード優先順位設定部により設定されたノード優先
順位の情報を情報に多重し各伝送路に送出する順位情報
生成部と、各伝送路から情報を受信しノード優先順位の
情報を抽出するノード優先順位抽出部と、ノード優先順
位設定部により設定された自ノードのノード優先順位と
ノード優先順位抽出部により抽出されたノード優先順位
の情報とを比較し両伝送路とも自ノードの優先順位が高
い場合に自ノードをクロックマスタノードとしその他の
ノードをクロックスレーブノードとするノード優先順位
決定部と、を設けたことを特徴とする。予めノード優先
順位設定部によりノード優先順位番号を設定することに
より、マスタノードをどのノードにするかを容易に設定
することができる。また、あるノードが、ノード優先順
位番号が最も高く設定されておりマスタノードとして動
作していたとき、このノードが故障した場合に残りの健
全なノードのうちのノード優先順位が最も高いノードが
マスタノードとして動作する。従って、マスタクロック
が供給されなくなって、全体が停止してしまうおそれが
ない。

【００１２】そして、各ノードのノード優先順位をソフ
トウェア処理により設定するネットワーク管理手段が設
けられたものであって、各ノードのノード優先順位設定
部はネットワーク管理手段により設定された各ノードの
優先順位に従い自ノードの優先順位を設定するものであ
ることを特徴とする。管理装置によりノード優先順位番
号を設定でき、作業性が良くなる。

【００１３】さらに、複数のノードのうちの一つにクロ
ック同期装置からのクロック信号が入力されるクロック
入力部が設けられたものであって、クロック入力部が設
けられたノードのノード優先順位が最も高く設定されク
ロック信号が正常な場合には当該クロック入力部が設け
られたノードがクロックマスタノードとして動作するも
のであることを特徴とする。その外部クロックを有する
ノードが優先的にクロックマスタノードに決定されるの
で、より高い精度の外部クロックをマスタクロックに使
用できる。

【００１４】また、クロック入力部は二重化されたもの
であって、この二重化されたクロック信号の少なくとも
一方が正常な場合には当該クロック入力部が設けられた
ノードがクロックマスタノードとして動作するものであ
ることを特徴とする。クロック入力部を二重化すること
で、クロック入力の信頼性が一層高くなる。

【００１５】そして、各ノードは、二重化された伝送路
の障害をそれぞれ検出するとともに検出した障害を上流
障害情報として次のノードに伝える障害情報送出手段
と、上流障害情報を受信した場合障害が検出されていな
い方の伝送路のクロックを使用するとともに上流障害情
報をさらにその次のノードに伝えるように処理する障害
処理手段とが設けられたものであることを特徴とする。
一方の系に多重の障害が発生しても、他方の系のリング
ネットワークに障害が無ければ、各ノードのクロック系
統が当該障害のない他方の系に変更され、全ノード間の
通信が確保される。

【００１６】さらに、各ノードは、自ノードがクロック
マスタノードとして動作しているときに二重化された伝
送路の一方の系の上流障害情報が自ノードを通過した場
合にこの上流障害信号を仮上流障害情報に変換し、自ノ
ードが障害を検出しているときに仮上流障害情報が自ノ
ードを通過した場合にこの仮上流障害情報を変換仮上流
障害情報に変える情報変換手段が設けられたものであっ
て、障害情報送出手段は変換された仮上流障害情報及び
変換仮上流障害情報を次のノードに伝えるものであり、
障害処理手段は変換仮上流障害情報を受信した場合は上
流のノードとの通信を遮断し上流障害情報を受信した場
合は当該障害を受信した系とは別の系のクロックを使用
し仮上流障害情報を受信した場合は当該障害を受信した
系のクロックを使用するように処理するものであること
を特徴とする。一方の系に多重の障害が発生しても、他
方の系のリングネットワークに障害が無ければ、各ノー
ドのクロック系統が当該障害のない他方の系に変更さ
れ、全ノード間の通信が確保される。また、異なる系に
多重の障害が発生してもリングを分断してそれぞれのリ
ングネットワークにクロックマスタノードが設定される
ので、各々のクロックマスタノードにつながるノード間
では通信を確保することができ、より障害による通信停
止を少なくすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の一形態を、図１〜図５により説明する。図１は、
リング型ネットワークシステムを示すシステム構成図で
ある。図２は、リング内のデータ伝送に用いられるフレ
ームを示す概念図である。図３は、リング型ネットワー
クシステムの構成を示すブロック構成図である。図４
は、Ｚ４バイト比較部の構成を示すブロック図である。
図５は、各ノードにおけるノード優先順位番号の比較手
順を示すフローチャートである。

【００１８】図１において、１１０，１１１，１１２，
１１３はノードであり、これらは０系伝送路１及び１系
伝送路２でリング状に結ばれている。なお、ノード１１
０，１１１，１１２，１１３のうちの一つがマスタノー
ドとして動作し、残りの三つがスレーブノードとして動
作する。

【００１９】２０は、端末回線ＩＦ（端末回線インタフ
エース）であり、各ノード１１０，１１２にそれぞれ設
けられたＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｎａｌ Ｔｅ
ｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ：国際電気
通信連合）規格Ｇ−７０３等の基準に応じたものであ
る。２１は回線伝送路、２２はＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｅ
ｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ：多重化装置）
である。

【００２０】各ノード１１０，１１２の各端末回線ＩＦ
２０は、それぞれ回線伝送路２１を介してＴＤＭ２２に
接続されている。３２はＺ４バイト受信比較部であり、
各ノード１１０，１１１，１１２，１１３に設けられて
いる。なお、図示していないが、ノード１１１，１１３
にも、端末回線ＩＦ２０と同様の端末回線ＩＦが設けら
れており、回線伝送路を介してＴＤＭに接続されてい
る。

【００２１】図２は、リング内のデータ伝送に用いられ
るフレームを示す概念図である。この図２全体でＳＴＭ
−１フレーム（Ｓｙｎｃｒｏｎｉｚｅｄ Ｔｒａｎｓ
Ｍｏｄｅ−１フレーム）を示し、このＳＴＭ−１フレー
ムには端末回線ＩＦ２０からのデータを直接多重可能な
１個のＶＣ−４フレームが設けられている。また、ＳＴ
Ｍ−１フレームは、２７０バイト×９行のタイムスロッ
トから成る。ＳＯＨは、９バイト×９行のタイムスロッ
トから成るセクションオーバヘッド（ＳＥＣＴＩＯＮ
ＯＶＥＲ ＨＥＡＤ）であり、同期及び制御等のための
固定した値が設定されるチャネルである。

【００２２】また、ＰＯＨは、１バイト×９行のタイム
スロットから成るパスオーバヘッド（ＰＡＳＳ ＯＶＥ
Ｒ ＨＥＡＤ）であり、ユーザが自由に利用できるユー
ザチャネルを有する。この実施の形態では、このパスオ
ーバヘッドの第１のユーザチャネルであるＺ４バイトに
基準に応じたフレーム番号を設定するものである。例え
ば、ＳＴＭ−１フレームのＶＣ−４フレームのＺ４バイ
トには、ＶＣ−４フレーム順に０〜７Ｆｈのクロックマ
スタ優先順位番号を設定する。

【００２３】次に、図３において、５０はノードに受信
されたデータのＳＴＭ−１フレームの同期を取るＳＴＭ
−１フレーム同期検出部である。５１はＳＯＨの解析を
行うＳＯＨ終端部、５２はＰＯＨの解析を行うＰＯＨ終
端部である。５６，５７は端末回線インタフエースであ
り、図１の端末回線ＩＦ２０に相当するものである。

【００２４】５９はＰＯＨの生成を行うＰＯＨ生成部で
ある。６２は、受信したＶＣ−４フレームのＺ４バイト
からノード優先順位番号を抽出するノード優先順位抽出
部としてのＺ４バイト抽出部である。６０はＳＯＨの付
加を行うＳＯＨ付加部、６１はＳＴＭ−１フレームを送
信するＳＴＭ−１フレーム同期パタン付加部である。な
お、ＰＯＨ生成部５９、ＳＯＨ付加部６０、及びＳＴＭ
−１フレーム同期パタン付加部６１により、フレーム生
成部を構成する。

【００２５】６３は、自ノードのノード優先順位番号を
設定するノード優先順位設定部であり、例えばディップ
スイッチを用いる。６４は、Ｚ４バイトから抽出された
ノード優先順位番号と設定されたノード優先順位番号と
を比較するノード優先順位比較部としてのＺ４バイト比
較部である。６５はクロック選択部、６６はマスタクロ
ック生成部、６７はクロック再生部である。クロック選
択部６５は、マスタクロック生成部６６で生成されたク
ロックすなわち自ノードのクロックと、他のノードから
送られてきてクロック再生部６６で再生された他のノー
ドのクロックと、のいずれか一方を選択する。

【００２６】次に動作について説明する。図１におい
て、ＴＤＭ２２により時分割多重されたディジタルデー
タは、回線伝送路２１を通り端末回線ＩＦ２０で終端さ
れる。各ノード１１０〜１１３のうち、いずれか１つが
マスタノードとして動作し、残りはスレーブノードとし
て動作することになるが、立ち上げ直後は全てのノード
１１０〜１１３が自ノードのクロックで動作する。

【００２７】各ノード１１０〜１１３は、自らのタイミ
ングで０〜２５５のノード優先順位番号をＰＯＨのＺ４
バイト（図２参照）に多重する。ここで、ノード優先順
位番号は、小さい方が優先順位が高いものとする。各ノ
ードにおいては隣接するノードから受信したＺ４バイト
のノード優先順位番号と予めノード優先順位設定部６３
により設定された自ノードのノード優先順位番号とを比
較する。

【００２８】その比較手順のを図４のブロック構成図及
び図５のフローチャートを参照しながら説明する。ステ
ップＳ１において、Ｚ４バイト抽出部６２はＰＯＨのＺ
４バイトからノード優先順位番号Ｍを抽出する。ステッ
プＳ２において、Ｚ４バイト比較部６４は、その抽出さ
れたノード優先順位番号Ｍとノード優先順位設定部６３
において予め設定されたノード優先順位番号Ｎとを比較
する。

【００２９】ステップＳ２において、Ｚ４バイトから抽
出したノード優先順位番号Ｍの方が大きい場合は、ステ
ップＳ３においてノード優先順位設定部６３により設定
されたノード優先順位番号ＮをＰＯＨ生成部５９におい
てＺ４バイトに多重し、ステップＳ４において、カウン
タの計数値ｎに１を加えステップＳ５へ行く。

【００３０】ステップＳ５において、カウンタの計数値
ｎが所定値より大きいかどうか、すなわち抽出したノー
ド優先順位番号Ｍがノード優先順位設定部６３に予め設
定されたノード優先順位番号Ｎがよりも大きい値である
ことが所定回数続けば、ステップＳ６においてそのノー
ドを仮マスタノードとし、ステップＳ７へ進む。ここ
で、指定回数はノードの総数にノイズ等に対する若干の
余裕を加えた値に設定しておく。例えば、ノードの総数
が２５６ならば、１．１倍の２８１回位にしておく。

【００３１】ステップＳ２において、抽出したノード優
先順位番号Ｍがノード優先順位設定部６３で設定された
ノード優先順位番号Ｎよりも小さいか等しい場合は、ス
テップＳ８において、抽出したノード優先順位番号Ｍを
そのままＰＯＨ生成部５９において多重し、次ノードに
送信し、ステップＳ７へ行く。ステップＳ７において、
０系、１系両系が共に仮マスタノードであるかどうかを
判断し、仮マスタノードであるならばステップＳ９へ行
く。ステップＳ７において、０系、１系両系が共に仮マ
スタノードでなければ終了する。

【００３２】ステップＳ９において、当該ノードをマス
タノードとし、ステップＳ１０においてクロック選択部
６５によリクロック生成部６６のクロックを使用し、ス
テップＳ１１においてその他のノードはスレーブノード
とし、ＳＴＭ−１フレーム同期検出部５０が抽出した受
信クロックを使用する。

【００３３】以上の動作を繰り返し、ノード優先順位の
最も高く設定されたノードがマスタノードとして動作す
ることになる。新しくノードが追加された場合も、同様
である。また、マスタノードとして動作させるノードを
変更したい場合は、ノード優先順位の設定を変更する。

【００３４】また、マスタノード１１０に何らかの障害
が発生した場合は、隣接するスレーブノード１１１，１
１３がその障害を検出するが、一時的に障害を検出した
ノードはマスタノードとなり、障害検出側からはノード
優先順位がもっとも低い順位を受け取ったものとし、以
降のノードに自ノード優先順位を設定する。このように
することにより、マスタノードに障害があった場合も図
５のフローチャートに従いマスタノードを決定すること
ができる。例えば、図１において、ノード１１０に障害
が発生した場合、残った健全なノード１１１〜１１３の
うちノード１１１の優先順位が最も高いとすると、ノー
ド１１１がマスタノードとなる。

【００３５】以上のように、従来のものにおいてはマス
タノードとなるノードが予め固定的に設定されていた
が、この実施の形態によれば、ノード優先順位設定部６
３によりノード優先順位を設定することにより、どのノ
ードをマスタノードにするかを設定したり、マスタノー
ドを変更したりすることが容易にできる。

【００３６】また、あるノードが、ノード優先順位が最
も高く設定されておりマスタノードとして動作していた
とき、このノードが故障した場合に残りの健全なノード
のうちのノード優先順位が最も高いノードがマスタノー
ドとして動作する。よって、マスタクロックが供給され
なくなって、全体が停止してしまうおそれがない。

【００３７】実施の形態２．図６〜図８は、この発明の
他の実施の形態を示すものであり、図６はリング型ネッ
トワークシステムを示すシステム構成図である。図７は
リング型ネットワークシステムの構成を示すブロック構
成図、図８はＺ４バイト比較部の構成を示すブロック図
である。なお、図８に示したＺ４バイト比較部は、実施
の形態１の図４におけるノード優先順位設定部６３を変
更したものである。

【００３８】図６において、２１０〜２１３はノードで
あり、これらは０系伝送路１及び１系伝送路２でリング
状に結ばれている。なお、ノード２１０〜２１３のうち
の一つがマスタノードとして動作し、残りの三つがスレ
ーブノードとして動作する。３３は、Ｚ４バイト受信比
較部であり、各ノード２１０〜２１３に設けられてい
る。４０はネットワーク管理手段としての管理装置であ
り、各ノード２１０〜２１３のノード優先順位番号を設
定する。

【００３９】また、４１（図８）はノード優先順位番号
が設定されるレジスタ部、４２（図７）はＣＰＵバスで
ある。４３は管理装置４０の操作に応じてレジスタ部４
１にソフトウェアによりノード優先順位番号を設定可能
なＣＰＵ装置である。その他の構成については、図１に
示した実施の形態１と同様のものであるので、相当する
ものに同じ符号を付して説明を省略する。

【００４０】次に動作について説明する。管理装置４０
は、管理装置４０の接続されているＣＰＵ装置４３とデ
ータ交換し、ＣＰＵバス４２を通してノード内のレジス
タ部４１に、図３のノード優先順位設定部６３と同様に
ノード優先順位の設定を行うことができる。また、管理
装置４０は、ＣＰＵ装置４３間通信を使用して他ノード
のレジスタ部４１を変更することも可能であり、結果と
して管理装置４０が全てのノードのノード優先順位番号
を設定することができる。

【００４１】以上のように、この実施の形態によれば、
管理装置４０において、全てのノード優先順位番号を設
定できるので作業性が良い。また、管理装置４０の設置
された場所から、すなわち１カ所からマスタノードを変
更できるので、メンテナンス性を良くすることができ
る。

【００４２】実施の形態３．図９は、さらにこの発明の
他の実施の形態を示すリング型ネットワークシステムの
構成を示すブロック構成図である。図９において、６８
は外部クロック入力部であり、図４に示したリング型ネ
ットワークシステムに外部クロック６８を１個加えたも
のである。外部クロック６８は、例えば図１におけるノ
ード１１０〜１１３のいずれか一つのノードに設ける。
すなわち、各ノード１１０〜１１３におのおの内部クロ
ックを設けるとともに、この内部クロックの他に、この
各ノード１１０〜１１３のいずれかにクロック同期装置
である外部クロックからのクロックが入力される外部ク
ロック入力部６８を設ける。

【００４３】次に動作について説明する。この場合、ノ
ード優先順位設定部６３で、クロック入力部６８が設け
られたノードのノード優先順位を最も高くしておく。そ
して、外部クロック入力部６８から入力される外部クロ
ックが正常な場合には、当該ノードがマスタノードに決
定され、かつ当該ノードに設けられたクロック入力部６
８からの外部クロックがマスタクロックに選択されるよ
うにする。また、外部クロックが異常な場合には、内部
クロックが選択されるようにする。

【００４４】以上のように、この実施の形態によれば、
外部クロックが正常な場合には、その外部クロックを有
するノードがマスタノードに決定されるようにしたの
で、より高い精度の外部クロックをマスタクロックに使
用できる。

【００４５】実施の形態４．図１０は、さらにこの発明
の他の実施の形態であるリング型ネットワークシステム
の構成を示すブロック構成図である。図１０のリング型
ネットワークシステムは、図４に示したリング型ネット
ワークシステムに外部クロック入力部６８を二つ付加し
たものである。なお、外部クロック入力部６８は、各ノ
ード、例えば図１におけるノード１１０〜１１３のいず
れか一つのノードに設ける。

【００４６】次に動作について説明する。図１０におい
て、各ノードに内部クロックを設けるとともに、これら
各ノードの一つに外部クロックからクロックが入力され
る外部クロック入力部６８を二つ設けた場合に、ノード
優先順位設定部６３では、そのクロック入力部６８が二
つ設けられたノードのノード優先順位を高くする。そし
て、この外部クロックのいずれかが正常な場合には当該
ノードがマスタノードに選択されるようにし、外部クロ
ックが２つとも異常な場合には、内部クロックが選択さ
れるようにする。

【００４７】以上のように、この実施の形態によれば、
外部クロックが正常な場合には、その外部クロックを有
するノードがマスタノードに決定されるようにしたの
で、より精度の高い外部クロックをマスタクロックに使
用できるとともに、クロック入力部を二重化すること
で、クロック入力の信頼性が一層高くなる。

【００４８】実施の形態５．図１１〜図１３は、さらに
この発明の他の実施の形態を示すものであり、図１１は
リング型ネットワークシステムの構成を示すシステム構
成図である。なお、図１１は、８つのノード６１１〜６
１８で構成されるリング型ネットワークシステムの例を
示している。図１２は、リング型ネットワークシステム
を示すブロック構成図である。図１３は、Ｚ４バイト比
較部の構成を示すブロック図である。図１４及び図１５
は、障害が発生したときの動作を説明するための説明図
である。図１６は、ノードの上流障害処理部にて上流障
害を処理する場合の状態遷移図である。

【００４９】なお、図１１、図１４、図１５において各
ノード６１１〜６１８の番号＃１〜＃８の下に記されて
いるＭＩＤの番号、例えばＭＩＤ＝２とは各ノードに割
り当てられている図１の実施の形態におけるノード優先
順位番号が２であることを示す。また、図１４１は０系
及び１系のリング上に示されているＭＩＤはリング上を
転送されるノード優先順位番号を示し、同一の系にてＣ
及びＤの２箇所障害が発生している様子を示している。
図１５は、異なる系にてＥ及びＦの２箇所障害が発生し
ている様子を示している。

【００５０】図１３において、８２はＺ４バイト比較
部、６９は障害が発生した場合に上流障害が多重されて
いるＺ５バイト抽出部、７０は上流障害処理部である。

【００５１】次に動作について説明する。ネットワーク
に障害が発生していない場合は、図１１のようになる
が、この場合は、各スレーブノード６１２〜６１８は全
てマスタノード６１１の０系に従属している。つまり、
０系１系ともに障害がない場合は、０系に従属するもの
とする。次に障害が同じ系の１箇所あるいは複数箇所に
発生した場合と、異なる系にそれぞれ障害が発生した場
合が考えられるが、まず同じ系に複数発生した場合につ
いて説明する。

【００５２】図１４において、初期状態では各ノード６
１１〜６１８は、自ノードのノード優先順位番号を転送
し、実施の形態１に述べた方法と同様の方法によってノ
ード６１１がマスタノードに決定され、他のノードは１
系に従属同期するスレーブノードとして動作していると
する。その状態でノード６１７の１系出力（Ｃ点）と、
ノード６１４の１系出力（Ｄ点）に障害があった場合、
ノード６１６の１系入力とノード６１３の１系入力が上
流障害（図１４に（黒星印）で示す）を検出することと
なる。

【００５３】上流障害（黒星印）を検出したノード６１
６は下流へ上流障害信号（図１４に（黒三角）で示す）
を転送する。同時に、ノード優先順位番号を自ノードの
番号６に変更してＭＩＤ＝６とし次ノード６１５ヘ転送
する。上流障害信号（黒三角）を受信した次ノード６１
５は、１系からはマスタノードのノード６１１のクロッ
クが転送されてこないことが分かるので、従属を１系か
ら０系に変更する。

【００５４】さらに、上流障害信号（黒三角）を受信し
たノード６１５は、上流障害信号（黒三角）を次のノー
ド６１４に転送するとともにノード優先順位番号をＭＩ
Ｄ＝６をそのまま、次ノード６１４ヘ転送する。上流障
害信号（黒三角）を受信した次ノード６１４は、１系か
らはマスタノードのノード６１１のクロックが転送され
てこないことが分かるので、従属を１系から０系に変更
する。

【００５５】また、上流障害（黒星印）を検出したノー
ド６１３は下流へ上流障害信号（黒三角）を転送すると
ともにノード優先順位番号を自ノードの番号３に変更し
てＭＩＤ＝３とし、次ノード６１２ヘ転送する。上流障
害信号（黒三角）を受信した次ノード６１２は１系から
はマスタノードのノード６１１のクロックが転送されて
こないことが分かるので、１系から０系に従属を変更す
る。

【００５６】このようにして、１系上を時計回りに順次
上流障害信号（黒三角）が送られるが、マスタノードと
して動作しているノード６１１は上流障害信号（黒三
角）を受け取ると仮上流障害信号（白三角）に変更し
て、下流のノード６１８へ送る。仮上流障害信号（白三
角）を受け取ったノード６１８は、１系に障害があった
ことが分かるので１系から０系に従属を変更する。ノー
ド６１１において仮上流障害信号（白三角）に変更する
のは、１系ではノード６１８，６１７は上流でなく下流
であるからこれを区別するためである。

【００５７】以上のようにして、各ノードは障害発生前
の従属の状態に拘わらず健全な０系に従属し、全系が０
系で同期される。なお、図１４中、各ノード６１１〜６
１８の０系及び１系の各Ｚ４バイト比較部のうちにハッ
チングで示したものは、当該系統に従属しておらず、他
方の系統に従属していることを示す。

【００５８】上記した上流障害信号（黒三角）あるいは
（白三角）は、図２に示したＶＣ−４フレームの第２の
ユーザチャネルであるＺ５バイトの上位桁にて転送さ
れ、Ｚ５バイト抽出回路６９（図１３）で抽出されたＺ
５バイトは上流障害処理部７０で処理され、上流から上
流障害信号（黒三角）が転送されてきているかを各ノー
ドで判定する。また、自ノードが上流障害（黒星印）を
検出した場合は上流障害処理部７０が次ノードヘ上流障
害信号（黒三角）を転送する。

【００５９】以上のように、一方の系に多重の障害が発
生しても、他方の系のリングネットワークに障害が無け
れば、各ノードのクロック系統を当該障害のない他方の
系に変更され、通信が確保される。

【００６０】次に、異なる系にそれぞれ障害が発生した
場合について、図１５、図１６によって動作を説明す
る。図１５において、０系においてはＥ点において、１
系においてはＦ点において、障害が発生したとする。

【００６１】図１５において、初期状態では各ノード
は、自ノードのノード優先順位番号を転送し、実施の形
態１に述べた方法と同様の方法により最も優先順位の高
いノード６１１がマスタノードとなる。その状態でノー
ド６１６の０系出力と、ノード６１４の１系出力に障害
があった場合、ノード６１７の０系入力とノード６１３
の１系入力が障害を検出することとなる。

【００６２】障害を検出したノードは、下流へ上流障害
信号（黒三角）を転送するとともに、ノード優先順位番
号を自ノードの番号とし次ノードヘ転送する。上流障害
信号を受信したノードは図１６に示す状態遷移図に従っ
て、次ノードヘ上流障害信号（黒三角）または仮上流障
害信号（白三角）を転送する。上流障害信号（黒三角）
を受信したノードは当該系に従属しないようにし、仮上
流障害信号（白三角）を受信したノードは当該系に従属
可となる。

【００６３】また、上流障害を送出するノード６１３の
０系出力とノード６１７の１系出力では、上流障害（黒
三角）を送出すると共にＭＩＤをもっとも優先順位の低
いものとする（図１５の場合はＭＩＤ＝１２７としてい
る）。このようにすることにより、ノード６１４が実施
の形態１で述べた方法と同様の方法によりマスタノード
となり、障害が異なる系で２カ所発生しても、障害箇所
の両側で独立したネットワークとして運営を続けること
が可能となる。

【００６４】上述のような動作を、論理式で表すと次の
通りであり、障害の発生状態に応じて、図１６に示すよ
うに状態が遷移する。 （ア）！受信障害＆＆！上流障害検出＆＆！仮上流障害
検出 → 状態Ｐ（障害なし、信号出力なし） ここに、！はＮＯＴ、＆＆はＡＮＤ、｜｜はＯＲ、であ
る。以下の論理式についても同様である。

【００６５】（イ）（！マスタノード＆＆（受信障害｜
｜上流障害検出｜｜（上流仮障害検出＆＆他系障害検出
ノード）））｜｜（マスタノード＆＆（上流障害検出＆
＆他系障害検出ノード））） → 状態Ｑ（上流障害信
号（黒三角）出力状態） （ウ）（マスタノード＆＆（受信障害｜｜（上流障害検
出＆＆！他系障害検出ノード）））｜｜（！マスタノー
ド＆＆（！受信障害＆＆！上流障害検出＆＆仮上流障害
検出＆＆他系障害検出ノード）） → 状態Ｒ（仮上流
障害信号（白三角）出力状態）

【００６６】図１６において、例えば上記（ア）の場合
は状態Ｐ（障害なし、信号の出力なし）にあり、上記条
件（イ）のような障害が発生すると状態Ｑ（上流障害信
号（黒三角）出力状態）に遷移する。さらに、上記条件
（ウ）のような障害が発生すると状態Ｒ（仮上流障害信
号（白三角）出力状態）に遷移し、ここで上記条件
（ア）になると状態Ｐ（障害なし）に復帰する。

【００６７】このようにして、ノード６１３とノード６
１４の間、及びノード６１６とノード６１７の間でリン
グを分断した形で、ノード６１１とノード６１４がそれ
ぞれマスタノードとなり、ノード６１１，６１２，６１
３，６１７，６１８の間とノード６１４，６１５，６１
６の間同士の通信を確保する。

【００６８】以上のように、この実施の形態によれば、
異なる系に多重の障害が発生してもリングを分断してそ
れぞれのリングネットワークにマスタノードが設定され
るので、各々のマスタノードにつながるノード間では通
信を確保することができ、より障害による通信停止を少
なくすることができ、通信の信頼性を向上させることが
できる。

【００６９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。

【００７０】二重化された伝送路により複数のノードが
リング状に接続され複数のノードのうちの一つがクロッ
クマスタノードとして動作し他のノードがクロックスレ
ーブノードとして動作し伝送路に情報が伝送されるリン
グ型ネットワークシステムにおいて、各ノードに、自ノ
ードのノード優先順位を設定するノード優先順位設定部
とノード優先順位設定部により設定されたノード優先順
位の情報を情報に多重し各伝送路に送出する順位情報生
成部と、各伝送路から情報を受信しノード優先順位の情
報を抽出するノード優先順位抽出部と、ノード優先順位
設定部により設定された自ノードのノード優先順位とノ
ード優先順位抽出部により抽出されたノード優先順位の
情報とを比較し両伝送路とも自ノードの優先順位が高い
場合に自ノードをクロックマスタノードとしその他のノ
ードをクロックスレーブノードとするノード優先順位決
定部と、を設けたことを特徴とするので、予めノード優
先順位設定部によりノード優先順位番号を設定すること
により、マスタノードをどのノードにするかを容易に設
定することができる。また、あるノードが、ノード優先
順位番号が最も高く設定されておりマスタノードとして
動作していたとき、このノードが故障した場合に残りの
健全なノードのうちのノード優先順位が最も高いノード
がマスタノードとして動作する。従って、マスタクロッ
クが供給されなくなって、全体が停止してしまうおそれ
がなく、通信を確保できる。

【００７１】そして、各ノードのノード優先順位をソフ
トウェア処理により設定するネットワーク管理手段が設
けられたものであって、各ノードのノード優先順位設定
部はネットワーク管理手段により設定された各ノードの
優先順位に従い自ノードの優先順位を設定するものであ
ることを特徴とするので、管理装置によりノード優先順
位番号を設定でき、作業性が良くなる。

【００７２】さらに、複数のノードのうちの一つにクロ
ック同期装置からのクロック信号が入力されるクロック
入力部が設けられたものであって、クロック入力部が設
けられたノードのノード優先順位が最も高く設定されク
ロック信号が正常な場合には当該クロック入力部が設け
られたノードがクロックマスタノードとして動作するも
のであることを特徴とするので、その外部クロックを有
するノードが優先的にクロックマスタノードに決定され
るので、より高い精度の外部クロックをマスタクロック
に使用できる。

【００７３】また、クロック入力部は二重化されたもの
であって、この二重化されたクロック信号の少なくとも
一方が正常な場合には当該クロック入力部が設けられた
ノードがクロックマスタノードとして動作するものであ
ることを特徴とするので、二重化されたクロック入力部
により、クロック入力の信頼性が一層高くなる。

【００７４】そして、各ノードは、二重化された伝送路
の障害をそれぞれ検出するとともに検出した障害を上流
障害情報として次のノードに伝える障害情報送出手段
と、上流障害情報を受信した場合障害が検出されていな
い方の伝送路のクロックを使用するとともに上流障害情
報をさらにその次のノードに伝えるように処理する障害
処理手段とが設けられたものであることを特徴とするの
で、一方の系に多重の障害が発生しても、他方の系のリ
ングネットワークに障害が無ければ、各ノードのクロッ
ク系統が当該障害のない他方の系に変更され、全ノード
間の通信が確保される。

【００７５】さらに、各ノードは、自ノードがクロック
マスタノードとして動作しているときに二重化された伝
送路の一方の系の上流障害情報が自ノードを通過した場
合にこの上流障害信号を仮上流障害情報に変換し、自ノ
ードが障害を検出しているときに仮上流障害情報が自ノ
ードを通過した場合にこの仮上流障害情報を変換仮上流
障害情報に変える情報変換手段が設けられたものであっ
て、障害情報送出手段は変換された仮上流障害情報及び
変換仮上流障害情報を次のノードに伝えるものであり、
障害処理手段は変換仮上流障害情報を受信した場合は上
流のノードとの通信を遮断し上流障害情報を受信した場
合は当該障害を受信した系とは別の系のクロックを使用
し仮上流障害情報を受信した場合は当該障害を受信した
系のクロックを使用するように処理するものであること
を特徴とするので、一方の系に多重の障害が発生して
も、他方の系のリングネットワークに障害が無ければ、
各ノードのクロック系統が当該障害のない他方の系に変
更され、全ノード間の通信が確保される。また、異なる
系に多重の障害が発生してもリングを分断してそれぞれ
のリングネットワークにクロックマスタノードが設定さ
れるので、各々のクロックマスタノードにつながるノー
ド間では通信を確保することができ、より障害による通
信停止を少なくし、通信の信頼性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の一形態であるリング型ネッ
トワークシステムを示すシステム構成図である。

【図２】 図１のリング内のデータ伝送に用いられるフ
レームを示す概念図である。

【図３】 図１のリング型ネットワークシステムの構成
を示すブロック構成図である。

【図４】 図３のＺ４バイト比較部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】 図１の各ノードにおけるノード優先順位番号
の比較手順を示すフローチャートである。

【図６】 この発明の他の実施の形態であるリング型ネ
ットワークシステムを示すシステム構成図である。

【図７】 図６のリング型ネットワークシステムの構成
を示すブロック構成図である。

【図８】 図７のＺ４バイト比較部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図９】 さらに、この発明の他の実施の形態を示すリ
ング型ネットワークシステムの構成を示すブロック構成
図である。

【図１０】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す
リング型ネットワークシステムの構成を示すブロック構
成図である。

【図１１】 さらに、この発明の他の実施の形態である
リング型ネットワークシステムを示すシステム構成図で
ある。

【図１２】 図１１のリング型ネットワークシステムの
構成を示すブロック構成図である。

【図１３】 図１２のＺ４バイト比較部の構成を示すブ
ロック図である。

【図１４】 図１１のリング型ネットワークシステムに
障害が発生したときの動作を説明するための説明図であ
る。

【図１５】 図１１のリング型ネットワークシステムに
障害が発生したときの動作を説明するための説明図であ
る。

【図１６】 図１１のリング型ネットワークシステムに
おける障害を処理する場合の状態遷移図である。

【図１７】 従来のリング型ネットワークシステムのブ
ロック構成図である。

【図１８】 図１７のリング型ネットワークシステムを
説明するためのブロック図である。

【符号の説明】

１ ０系伝送路、２ １系伝送路、１１０〜１１３ ノ
ード、３２ Ｚ４バイト受信比較部、４０ 管理装置、
４１ レジスタ部、４２ ＣＰＵバス、４３ ＣＰＵ装
置、５９ ＰＯＨ生成部、６０ ＳＯＨ付加部、６１
ＳＴＭ−１フレーム同期パタン付加部、６２ Ｚ４バイ
ト抽出部、６３ ノード優先順位設定部、６４ Ｚ４バ
イト比較部、６５ クロック選択部、６６ マスタクロ
ック生成部、６７ クロック再生部、６８ 外部クロッ
ク入力部、６９ Ｚ５バイト抽出部、７０ 上流障害処
理部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B089 GA31 HA06 HB19 JA35 KA12 KB03 5K028 AA14 CC06 NN01 NN31 5K031 AA08 AA14 CB03 CB19 DA03 DA12 DB07 EC02 5K047 AA11 BB13 CC02 GG02 GG07 KK05 KK17

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二重化された伝送路により複数のノード
   がリング状に接続され上記複数のノードのうちの一つが
   クロックマスタノードとして動作し他のノードがクロッ
   クスレーブノードとして動作し上記伝送路に情報が伝送
   されるリング型ネットワークシステムにおいて、上記各
   ノードに、自ノードのノード優先順位を設定するノード
   優先順位設定部と上記ノード優先順位設定部により設定
   されたノード優先順位の情報を上記情報に多重し上記各
   伝送路に送出する順位情報生成部と、上記各伝送路から
   上記情報を受信し上記ノード優先順位の情報を抽出する
   ノード優先順位抽出部と、上記ノード優先順位設定部に
   より設定された自ノードのノード優先順位と上記ノード
   優先順位抽出部により抽出されたノード優先順位の情報
   とを比較し両伝送路とも自ノードの優先順位が高い場合
   に自ノードをクロックマスタノードとしその他のノード
   をクロックスレーブノードとするノード優先順位決定部
   と、を設けたことを特徴とするリング型ネットワークシ
   ステム。
2. 【請求項２】 各ノードのノード優先順位をソフトウェ
   ア処理により設定するネットワーク管理手段が設けられ
   たものであって、各ノードのノード優先順位設定部は上
   記ネットワーク管理手段により設定された各ノードの優
   先順位に従い自ノードの優先順位を設定するものである
   ことを特徴とする請求項１に記載のリング型ネットワー
   クシステム。
3. 【請求項３】 複数のノードのうちの一つにクロック同
   期装置からのクロック信号が入力されるクロック入力部
   が設けられたものであって、上記クロック入力部が設け
   られたノードのノード優先順位が最も高く設定され上記
   クロック信号が正常な場合には当該クロック入力部が設
   けられたノードがクロックマスタノードとして動作する
   ものであることを特徴とする請求項１に記載のリング型
   ネットワークシステム。
4. 【請求項４】 クロック入力部は二重化されたものであ
   って、この二重化されたクロック信号の少なくとも一方
   が正常な場合には当該クロック入力部が設けられたノー
   ドがクロックマスタノードとして動作するものであるこ
   とを特徴とする請求項３に記載のリング型ネットワーク
   システム。
5. 【請求項５】 各ノードは、二重化された伝送路の障害
   をそれぞれ検出するとともに検出した障害を上流障害情
   報として次のノードに伝える障害情報送出手段と、上流
   障害情報を受信した場合上記障害が検出されていない方
   の伝送路のクロックを使用するとともに上記上流障害情
   報をさらにその次のノードに伝えるように処理する障害
   処理手段とが設けられたものであることを特徴とする請
   求項１の記載のリング型ネットワークシステム。
6. 【請求項６】 各ノードは、自ノードがクロックマスタ
   ノードとして動作しているときに二重化された伝送路の
   一方の系の上流障害情報が自ノードを通過した場合にこ
   の上流障害信号を仮上流障害情報に変換し、自ノードが
   障害を検出しているときに上記仮上流障害情報が自ノー
   ドを通過した場合にこの仮上流障害情報を変換仮上流障
   害情報に変える情報変換手段が設けられたものであっ
   て、障害情報送出手段は上記変換された仮上流障害情報
   及び変換仮上流障害情報を次のノードに伝えるものであ
   り、障害処理手段は上記変換仮上流障害情報を受信した
   場合は上流のノードとの通信を遮断し上流障害情報を受
   信した場合は当該障害を受信した系とは別の系のクロッ
   クを使用し上記仮上流障害情報を受信した場合は当該障
   害を受信した系のクロックを使用するように処理するも
   のであることを特徴とする請求項５に記載のリング型ネ
   ットワークシステム。