JPS5981943A - ル−プ系障害自動回復方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ループ系障害自動回復方式に関し、特に監視
制御局か存在しないループ状伝送システムにおける障害
の自動回復方式に関するものである。

〔従来技術） 従来、第１図に示すように、複数ノード１ａ〜ｌｆを環
状に接続した現用系および予備系の２本のループ状伝送
路Ａ、Ｂからなる伝送システムが知られている。各７−
ド１ａ〜１ｆには、伝送制御装置および計算機等が設置
され、また各ループ状伝送路Ａ、Ｈには信号が一方向に
シリアル伝送される。

各ノードから送信されるデータのフレーム・フォーマッ
トは、第２図に示すように、フラグ・パターンＦ、宛先
アドレスＤＡ、送信元アドレスＳＡ１コマンドＬＣ，ｆ
ｉｔ報１、フレーム・チェック・シーケンスＦＣ８から
なり、また、各ノードに対して送信権を与えるための制
御情報（トークン）として、例えば１バイト（８ビツト
）の特殊パタ−ンが定められている゛。

ループ状伝送路を用いてｎ対ｎのメツセージ多重対等通
信を行う場合、送信権付与用の特定パターン又はフレー
ム（トークンと称す）を伝送路上に周回させ、送信要求
のあるノードはこのトークンが自ノードを通る時にトー
クンを捕獲してデータを送信し、送信終了後再びトーク
ンを伝送路に送出する方式がよく知られている。

従来この方式をとるシステムでは、送信権の管理を特定
のノード（監視制御局）に任せており１、ループ伝送系
のビット障害による送信権の消失の場合、監視制御局が
消失を検出し、固定的障害か間欠障害かの判断、系切換
、ループバック等の措置を行った後、トークンを再送出
してシステムを正−宮仕していた。監視制御局による送
信権の管理ヲ行うシステムについては、信頼性の面から
監視制御局を二重化する等の対策が必要であった。

一方、監視制御局によるトークン監視を行わないシステ
ムでは、トークン通過時又は送信権獲得時リセットアン
ドスタートされるタイマを保持し、トークン消失を各７
−ドの監視タイマによるタイムアウトにより検出し、該
ノードが自局宛トークンを送出し、このフレームを受信
して伝送路の正常性を確認して送信権を回復する方法が
提案されている。しかし、この方法で（Ｊ１固定的ビッ
ト障害で自局宛トークンが戻って来ない時には、送信権
の自動回復が出来ず、シスデノ・がハングアップしてし
まう欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような従来の欠点を解消するため
、伝送系の間欠障害のみたらず、固定障害により送信権
消失が起った場合にも、特定の監視制御ノードを設ける
ことなく、障害を迅速に検出し、系切換やループバック
等のループ再構成を行って、送信権を回復できるループ
系障害自動回復方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明のループ系障害自動回街方式〇７１、複数のノー
ドを州、粗系および予備系のループ状伝送路で接続し、
ループ状伝送路上を循環する９′ト定パターンにより各
ノードに順次送信権を与えるデータ伝送システムにおい
て、ループ状伝送路あるいは７−ドの障害により上記特
定パターンが消滅したことを送信権を監視するタイマに
より検出すると、検出したノードが自局宛特定フレーム
を伝送路に送出し、その特定フレームを受信することな
くタイマがタイム・アウトしたとき、そのノードは現用
系から予備系への切換指示フレームを全ノード宛に送出
した後、伝送路の切換えを行い、切換えた予備系でも特
定フレームを伝送路に送出した結果、正常性を確保でき
ないときには、全ノードにループバック指示を送出して
ループバック切換えを行うことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

第３図は、本発明の一実施例を示すノード内のブロック
構成図である。

伝送制御装誼ｌは、光ファイバ・クープルＩＡ。

ＩＢ、２Ａ、２Ｂに接続されている。光ファイバ・クー
プルＩＡと２Ａは現用系伝送路、ＩＢと２Ｂは予備系伝
送路である。現用系伝送路ＩＡと２人け、光モジユール
回路４に、予備系伝送路ｌＢと２Ｂは光モジユール回路
５に接続される。伝送路２人からの入力は光モジュール
４に入力され、光電変換された後、データとクロックに
分離され、データは信号線１００Ａに、クロックは信号
線１００Ｂに出力される。同様に、伝送路ＩＢからの入
力は光モジュール５に入力され、光電変換された後デー
タとクロックに分離され、データは信号線１０１Ａに、
クロックは信号線１０１Ｂに出力される。

信号線１００Ａ、１００Ｂ、ｌ０ＩＡ、１０１Ｂは切換
スイッチに入力され、制御回路７からの信号線１０６に
よらて選択されたり、ループバック構成にされたりする
。なお、現用系で運用の場合１００Ａ、１００Ｂが、予
備系で運用の場合１０１Ａ、ｌ０ＩＢが選択される。ル
ープバンク構成では、２Ａ、２Ｂの側に障害があった場
合、１０１Ａ、・ｌ０ＩＢ、１０３Ａ、１０３Ｂが選択
される。ＬＡ、ＩＢの側に障害があった場合１００Ａ、
１００Ｂ、１０２Ａ、１０２Ｂが選択される。

切換スイッチからの出力線１０４は、フラグ検出回路８
．コマンド検出回路９．ＳＡ記憶回路１０゜アドレス比
較回路１１およびゲート回路１２に入力サレる。フラグ
検出回路８で伝送フレームの先頭が認識されるとコマン
ド検出回路９．ＳＡ記憶回路１０．アドレス比較回路１
１．ゲート回路１２が動作可能軟部になる。その後、ア
ドレスフィールドが受信されると、アドレス比較回路１
１で比較される。自局宛アドレスの場合、信号線１０５
に一致出力が出力され、ゲート口路１２が開くと、当該
受信フレームは信号線１０６ｆ由で受信データバッファ
に送られる。コマンドフィールドが受信されると、コマ
ンド検出回路９で検出される。

コマンドの種類はいくつかあるが、本発明に関連するコ
マンドは、パス切換指示コマンド、ＳＡリセット指示コ
マンド、ループバック指示コマンド。

トークンコマンドである。コマンド検出回路９からの出
力は、信号線１０７，１０８，１０９，１１０で制御回
路７に伝えられる。信号線１０７は、パス切換指示コマ
ンド検出、信号線１０８はＳＡリセット指示コマンド検
出、信号Ｍ１０９はループバック指示コマンド検出、信
号線１１０はトークンコマンド検出である。なお、パス
切換指示フレームが受信された場合、信号線１０８によ
りＳＡ記憶回路１０が作動し、そのフレームの送信元ア
ドレスが記憶される。記憶されているかどうかは状態線
１１１で制御回路７に伝えられる。また、ＳＡ記憶回路
１０の記憶内容は、制御回路７から信号線１１２によっ
てクリアされる。ループバック指示フレームを送信する
時は、ＳＡ記憶回路１０に記憶されたアドレスが信号線
１１３により送信データバッファ１４に送られ、送信元
アドレスとなる。

信号線１０４は、中継動作を行うためにセレクタ回路１
５にも入力されている。セレクタ回路１５には、送信バ
ッファ１４からの信号線１１４も入力されており、制御
回路７からの信号線１１５で選択制御される。中継時は
信号線１０４が、自局データ送信時は１・１４が選択さ
れる。

制御回路７からの指示により、信号線１１６゜１１７．
１１８，１１９を介してパス切換指示フレーム発生回路
１６．ＳＡリセット指示フレーム発生回路１７．ループ
バック指示フレーム発生回路１８．トークンフレーム発
生回路１９が起動される。これらの回路の出力はセレク
タ回路２０に人力され、制御回路７からの信号線１２４
により選択されて信号線１２５を介して送信データバッ
ファ１４に入力される。なお、各７レームの送出が終了
すると、制御回路７に対し、送出終了信号１２６．１２
７，１２８，１２９が送出される。

セレクタ１５からの出力は、信号［１３０により切換ス
イッチ６に入力され、信号線１０２Ａ、ＩＱ２Ｂ、１０
３Ａ、１０３Ｂを経由して光モジユール回路４又は５に
入力され、伝送路ＩＡ又は２Ｂに出力される。

本発明では、このように、受信フレームによる指示内容
を識別する手段（コマンド検出回路９）、現用系伝送路
と予備系伝送路の切換えまたは伝送路のループバック切
換えを自動的または伝送フレームを使った指示により実
施する手段（制御回路７）、受信フレーム中の送信元ア
ドレスを記憶する手段（ＳＡ記憶回路１０）、送信権移
動を監視するタイマ（ＴＩタイマ２２）、およびＴ１タ
イマにより障害検出時回復動作開始時点を決定するタイ
マ（Ｔ２タイマ２１）を新たに般ける。

Ｔ１タイマ回路２２．Ｔ２タイマ回路２１は、タイムア
ウト時、信−１Ｊ＋１３１，１３２により制御回路γに
知らせる。また、制御回路７は、信号線１３３により両
タイマをリセットする。

次に、この動作を説明する。まず初めに、通常の通信で
の動作を述べる。

通常は、第１図における現用系伝送路ＩＡ〜６Ａを用い
て通信が行われる。どのノードがらもフレーム送信がな
されていない時は、伝送路上をトークン７レームが回っ
ている。この時、送信要求が起るとそのノードはトーク
ンフレームが受信されるのを待つ。トークンフレームが
２人から入ると光モジュール４で光電変換され、信号線
１００Ａ（ｆ−タ）、１００Ｂ　（クロック）に出方さ
れる。

切換スイッチ６は１ｏＯＡ、１００Ｂ、１０２Ａ。

１０２　Ｂが選択されており、フレームは切換スイッチ
を通り信号線１０４に出力される。フラグ検出回路８で
フレームの先頭が検出されると、コマンド検出回路９と
ＳＡ記憶回路１０．アドレス比較回路１１が動作可能状
態になる。コマンド検出回路９でトークンコマンドであ
ることが解読されると、信号線１１０により制御回路７
に伝えられる。これにより制御回路７では、信号線１３
３によりＴ　１タイマ２２とＴ２タイマ２１をリセット
・アンド・スタートさせる。また、信号線１１５により
セレクタ回路を切換え、信号線１１４を選択させ、送信
データバッファ１４の内容を信号線１３０に送出し、中
継動作をストップさせる。送信データフレームは、切換
スイッチ回路６から信号線１０３Ａ、１０３Ｂを通り、
光モジュールδに入り電−光変換されて伝送路ＩＡに送
出される。

送信データの送出が終ると、セレクタ１５が１０４に選
択され、中継動作に移る。

以上が送信動作である。受信動作は次のように行われる
。自局宛のフレームが受信されると、光モジュール４　
＋　切換スイッチ６を通りフラグ検出回路８でフレーム
の先頭が検出される。その後のＤＡフィールド（宛先ア
ドレスフィールド）が受信されると、アドレス比較回路
１１で比較され、自局宛アドレスと一致すると信号線１
０５によりゲート回路１２が開き、受信データバッファ
１３に当該フレームが入力される。

次に、障害発生時の動作を説明する。障害時（送信権消
失時）は、第４図のフローチャートに従って回復動作が
行われる。第５図は説明のための障害例であり、（）内
の数字は各ノードのＴ１タイマ値の設定例（Ｔｌタイマ
値は、ループ−周遅延よりはるかに大きいとする。）Ｘ
印は障害の発生箇所である。

Ｔ２タイマ値は、各ノードのＴ１タイマ値の最大のもの
より大きな値を持つ。障害は固定的ビットエラーである
。Ｘ印で障害が発生し、送信権が消失した後、最初にノ
ー１４　（Ｎ４）でＴＩタイマ２２がタイムアウトを起
す。これにより、Ｔ１タイマ２２から信号線１３１でタ
イムアウト信号が出力され、制御回路７に入力される。

そして、制御回路７ではオーバフローモードを設定する
。

オーバーフローモードになると、まず、制御回路７から
信号線１１９を介してトークンフレーム発生回路１９に
送出指示信号を出す。同時に、信号線１２４でセレクタ
２０の入力を信号線１２３に選択し自局宛トークンフレ
ームを送信バッファ１４に送る。次に、信号線１１５に
よりセレクタ１５の入力を信号線１１４に選択し、信号
線１３０、切換スイッチ回路６．光モジュール４を介し
て当該トークンフレームを伝送路ｌＡに送出し、中継状
態になる。そしてＴ１タイマ回路２２．Ｔ２タイマ回路
２１をリセット・アンド・スタートさせる。

なお、一時的障害の時は、このトークンフレームが戻り
、オーバフローモードがリセットされ、Ｔ１タイマ２２
．Ｔ２タイマ２１がリセットされ、送信権が回復される
。しかし、固定的障害の場合は、このトークンフレーム
は戻らない。次に、ノード６とノード６は、このフレー
ムを受信することにより、コマンド検出回路７でトーク
ンフレームであることを認識し、制御回路７に伝えられ
、Ｔ１タイマ２２．Ｔ２タイマ２１をリセット・アンド
・スタートする。次に、ノード３のＴ１タイマ２２が゛
タイムアウトを起し、自局宛トークン７Ｌ、−Ａを送出
する。このフレームにより、メート４．５．６のＴ１タ
イマがリセットされる。その後、ノード１がＴｌタイム
アウトを起し、自局宛トークンフレームラ送出すル。こ
のフレームにより、他の全ノードの゛ｒｌ、Ｔ２タイマ
がリセットされる。障害箇所はノード１の上流であるの
で７−ド１のＴ１タイマ２２をリセットせしめるトーク
ンフレームは受信されない。そのため、ノードｌだけが
Ｔ２タイマ・タイムアウトを起すことになり、障害回復
のための制御局になる。ノード１のＴ２タイマ２２がタ
イムアウトすると、信号線“１３１にタイムアウト出力
が出て制御回路７に伝えられる。制御回路７は、これに
より現用系伝送路にバス切換指示フレームを送出するた
め信号縁１１６を介してバス切換指示フレーム発生回路
１６に送出指示信号を出す。同時に、信号線１２４でセ
レクタ２０の入力を信号線１２０に選択し、パス切換指
示フレームを送信バッファ１４に送る。

送信バッファからセレクタ１５、信号［１３０゜切換ス
イッチ０、光モジュール４を介してパス切換指示フレー
ムを伝送路ＩＡに送出する。その後、制御回路７より信
号線１０６を介してパス切換指示信号が切換スイッチ６
に送られ、パスは切換えられる。その結果、信号線１０
１Ａ、ｌ０ＩＢ。

１０２Ａ、１０２Ｂと光モジュール５が使用されるよう
になる。

コノフレームを受信した各７−ドでは、コマンド検出回
路９でコマンドを認識し、信号線１０７で制御回路７に
伝え、制御回路７から信号線１１２を介してＳＡ記憶回
路１０に入った送信元アドレスを記憶させる。同時に、
制御回路７は信号線１０６により切換スイッチ６を切換
え、信号線１０１Ａ、ｌ０ＩＢ、１０２Ａ、１０２Ｂを
選択する。このようにして順次現用系伝送路Ａから予備
系伝送路Ｂに切替る。パス切替指示フレームを送信した
ノード１は、その後自局宛トークンフレームを送出する
。このフレームが戻って来て受信されれば、予備系伝送
路Ｂの正常性が確認され、送信権が回復されたことにな
る。このフレームが戻って来ない場合は、予備系伝送路
Ｂも障害であることがわかる。この場合は、他の７−ド
のＴ１タイムアウトが起り、前記現用系伝送路での障害
回復のための制御局選択動作と同様の選択動作が行われ
、今度はノード６が選択される。／−ドロではＳＡ記憶
回路１０に記憶されているアドレスを信号線１１３を介
して送信データバッファに格納する。次に、制御回路７
から信号線１１８を介してループバンク指示フレーム発
生回路１９に送出指示信号を出す。ループバック指示フ
レームはセレクタ２０で選択され、送信データバッファ
１４内のアドレスを宛先アドレスとして送信される。

ループバック指示フレームがループバック指示フレーム
発生回路１８から送出し終ると、信号線１２８により制
御回路７に通知される。そして制御回路７は、信号線１
１７によりＳＡリセット指示フレーム発生回路１７に送
出指示信号を出す。ループバック指示フレームはセレク
タ２０で選択され、送信データバッフ了１４．セレクタ
１５．切換スイッチ６、光モジュール５を介して伝送路
２Ｂに送出される。その後、ノード６は制御回路７によ
り・切換スイッチ６をループバック状態にし、ＳＡ記憶
回路１０の内容をリセットする。また、ループバック指
示フレームを受信したノード１もコマンド検出回路９で
ループバック指示を検出し、検出結果は信号１０９によ
り制御回路７に伝えられ、制御回路７は信号線１０６に
より切換スイッチ６をループバック状態にする。ＳＡリ
セット指示フレームを受信したノード（ノードｌ〜〕−
ド５）は、コマンド検出回路９でＳＡリセット指示を検
出し、検出結果は信号１０８により制御回路７に伝えら
れ、制御回路７はＳＡ記憶回路の内容をリセツＦする。

ノード６は、ループバック動作。

ＳＡ記憶回路リすット動作銘了後自局宛トークンフレー
ムを送信する。この７レームが戻って来て正常に受信出
来れば、送信権回復、ループ再構成が正常に出来たこと
になる。

第４図においては、Ｔ１タイマ、Ｔ２タイマがリセット
・アンド・スターＦされた状態で、ステップ１１でフレ
ームが受信されればステップ１２でそのフレームがトー
クンか否かを判別し、トークンであればタイマＴＩ、Ｔ
２をリスタートする。

また、パス切換指示フレームであれば、ステップ１３で
パスを切換えるとともに、ＳＡ（送信元）を記憶する。

一方、トークンまたはパス切換指示フレームが受信でき
ず、ステップ１５でＴｌタイマがタイムアウトした場合
にはステップ１６でオーバフローモードを設定し、自局
宛トークン・フレームを発生して、ステップ１７で伝送
路にこれを送出するとともに、タイマＴｌ、Ｔ２をリス
タートする。ステップ１８で、フレームが受信されれば
、ステップ１９でフレーム種別を判別し、トークンであ
ればステップ２１でタイマＴＩ、Ｔ２をリスタートシ、
オーバ７０−モードをリセットする。また、パス切換指
示フレームのときには、ステップ２０でパス切換えとＳ
Ａの記憶を行う。

ステップ２２でＴ２タイマがタイムアウトになったとき
、ステップ２３でＳＡが記憶されているか否かを判別し
て、記憶されている場合には、予備系に切換えた後であ
るから、ステップ２６で記憶されているＳＡ局に対しル
ープバック指示フレームを送信し、ステップ２７でＳＡ
リセットフレームを全局に対し送信して、ステップ２８
でループバック動作を行うとともに、ＳＡをリセットす
る。

一方、ＳＡが記憶されていない場合には、まだ予備系に
切換えていないので、ステップ２４でパス切換指示フレ
ームを送信し、ステップ２５で自局のパス切換えを行う
。

このようにして、ループ状伝送系の障害によって送信権
を付与するためのトークンが消失した場合には、各７−
ドのトークン監視用タイマ（Ｔｌタイマ）でトークン消
失を検出し、検出した／−ドが送信局となってシステム
の自動再開（自局宛トークンフレーム送出）を行うが、
もしその障害が恒常的であって、連用再開不能の場合に
は、予備系への切換、あるいはループバックによって自
動的に障害箇所を切り離し、システムの運用を再開する
ことができる。

なお、実施例では、受信フレームからタイミングパルス
を分離する従属同期方式の場合を示しているが、各局で
独立にタイミング・パルス発生器を有する独立同期方式
を用いる場合には、伝送路系のビット障害以外に、クロ
ック異常による送信権消失に対する回復方式としても適
用することができる。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、間欠障害だけで
なく、固定障害によって送信権の消失が起った場合にも
、特定の監視メートを設けることなく、障害を検出して
、現用系から予備系への切換あるいはループバック等の
ループ再構成を行い、かつ送信権を自動的に回復するこ
とができるので、ループ状データ伝送システムの信頼性
を格段に向上ぎせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるループ状データ伝送システ
ムの構成図、第２図は第１図において伝送されるフレー
ムの形成図、第３図は本発明の実施例を示すノード内の
ブロック図、第４図は本発明による自動回復方式のフル
ーチャート、第５図は本発明の詳細な説明するループ状
データ伝送システムの図である。 ｉ１ａ〜ｌｅ：データ伝送制御装置、ＩＡ〜６Ａ、ＩＢ
〜６１光ファイバ伝送路、４，５：光モジュール、６：
切換スイッチ、７：制御回路、８；フラグ検出回路、９
：コマンド検出回路、１０：ＳＡ記憶回路、１１ニアド
レス比較回路、１２：ゲート回路、１３：受信データバ
ッファ回路、１４：送信データバッファ回路、１５：セ
レクタ、１６：パス切換指示フレーム発生回路、１７：
Ｓ、　Ａリセット指示フレーム発生回路、１８：／Ｌ７
−プ）（ツク指示フレーム発生回！、１９　：　）−ク
ンフレーム発生回路、２０：セレクタ、２１：Ｔ２タイ
マＵ路、２２　：　Ｔｌタイマ回路。 第　　　１　　　　図 Ｃ 第　　　２　　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数ノードを現用系および予備系の逆方向２重ループ状
   伝送路で接続し、該ループ状伝送路上を循環する特定フ
   レームにより各ノードに順次送信権を与えるデータ伝送
   システムにおいて、ループ状伝送路あるいはメートの障
   害により上記特定フレームが消滅したことを送信権監視
   用タイマにより検出すると、検出したノードから自局宛
   特定フレームを伝送路に送出し、該自局宛特定フレーム
   監視用タイマがタイムアウトになったとき、現用系から
   予備系への切換指示用フレームを全メート宛に送出した
   後、切換えた予備系でも自局宛特定フレームを伝送路に
   送出して、タイムアウトになったときには、ループバッ
   ク指示用フレームを全メート宛に送出することを特徴と
   するループ系障害自動回復方式。