伝送装置
【課題】二重障害に対するロバスト性を従来よりも高めた二重リングネットワークを実現可能な伝送装置を得ること。
【解決手段】本発明は、順方向にデータを伝送する第１のリング、および逆方向にデータを伝送する第２のリングからなる二重型リングネットワークのノードとして動作する伝送装置であって、第１のリングおよび第２のリングの双方に同一データを伝送し、第１のリングまたは第２のリングである一方のリングで受信すべきデータが不足している場合、該不足分を他方のリングで受信したデータを用いて補った上で該一方のリングへデータを送出することにより双方向へのデータ伝送を維持する。
【解決手段】本発明は、順方向にデータを伝送する第１のリング、および逆方向にデータを伝送する第２のリングからなる二重型リングネットワークのノードとして動作する伝送装置であって、第１のリングおよび第２のリングの双方に同一データを伝送し、第１のリングまたは第２のリングである一方のリングで受信すべきデータが不足している場合、該不足分を他方のリングで受信したデータを用いて補った上で該一方のリングへデータを送出することにより双方向へのデータ伝送を維持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重リングネットワークを構成する伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の二重リングネットワークにおけるＢＬＳＲ（Bi-directional Line Switched Ring）方式では、障害箇所を挟む両ノードで予備伝送路への折返しを行っていた（例えば、特許文献１）。また、従来の二重リングネットワークにおける時刻補正を行う通信システムでは、障害箇所を挟む両ノードで折返しを行い、時刻補正を行っていた（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９７６３９７号公報
【特許文献２】特許第４５５８０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の二重リングネットワークを構成する装置は、障害箇所の逆方向経路から伝わる正常な受信データの使用が勘案されておらず、伝送路の２箇所以上の障害に対する耐性が低いという問題があった。また、従来の二重リングネットワークを構成する装置は、障害か正常かの二者選択の判定にて経路折返しを実施しており、伝送品質劣化により伝送容量が一時的に低くなりながらも伝送継続が可能な経路について勘案されておらず、伝送路の２箇所以上の品質劣化に対する耐性が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、特に二重障害に対するロバスト性を従来よりも高めた二重リングネットワークを実現可能な伝送装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、順方向にデータを伝送する第１のリング、および逆方向にデータを伝送する第２のリングからなる二重型リングネットワークのノードとして動作する伝送装置であって、前記第１のリングおよび前記第２のリングの双方に同一データを伝送し、前記第１のリングまたは前記第２のリングである一方のリングで受信すべきデータが不足している場合、該不足分を他方のリングで受信したデータを用いて補った上で該一方のリングへデータを送出することにより双方向へのデータ伝送を維持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、二重障害に対する障害耐性を従来よりも向上させることができ、ロバスト性を高めた二重リングネットワークを実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明にかかる伝送装置に相当するノード装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、リング型ネットワークの一例を示す図である。
【図３】図３は、ノード装置間で送受するフレームの構成例を示す図である。
【図４】図４は、ノード装置における同期情報選択手順の一例を示す図である。
【図５−１】図５−１は、ノード装置におけるアプリケーションデータ選択手順の一例を示すフローチャートである。
【図５−２】図５−２は、ノード装置におけるアプリケーションデータ選択手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、アプリケーション部におけるデータ利用手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施の形態１の効果を説明するための図である。
【図８−１】図８−１は、実施の形態２の効果を説明するための図である。
【図８−２】図８−２は、実施の形態２の効果を説明するための図である。
【図８−３】図８−３は、実施の形態２の効果を説明するための図である。
【図９】図９は、実施の形態３の二重リングネットワークにおけるフィードバック経路の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかる伝送装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる伝送装置に相当し、リング型ネットワークを構成するノード装置１００の構成例を示す図である。本実施の形態では、複数のノード装置１００が、図２の例に示すように接続されてリング型ネットワークを構成する。
【００１１】
図１に示したように、ノード装置１００は、順方向の信号を処理するための構成として、受信アンプ２０、復調部２１、フレーム同期部２２、分岐部２３、伝送路監視部２４、多重部２５、フレーム生成部２６、変調部２７および送信アンプ２８を備える。また、逆方向の信号を処理するための構成として、受信アンプ３０、復調部３１、フレーム同期部３２、分岐部３３、伝送路監視部３４、多重部３５、フレーム生成部３６、変調部３７および送信アンプ３８を備える。さらに、セレクタ部４０、同期制御部４１、アプリケーション部４２および内部クロック４３を備える。
【００１２】
受信アンプ２０は、復調部２１および伝送路監視部２４と接続し、受信信号を増幅する。
【００１３】
復調部２１は、受信アンプ２０、フレーム同期部２２および伝送路監視部２４と接続し、受信アンプ２０から受け取った受信信号を復調する。
【００１４】
フレーム同期部２２は、復調部２１、分岐部２３および伝送路監視部２４と接続し、復調部２１から受け取った復調信号から受信フレームを抽出する。
【００１５】
分岐部２３は、フレーム同期部２２、セレクタ部４０、多重部２５、多重部３５および伝送路監視部２４と接続し、フレーム同期部２２から受け取った受信フレームをセレクタ部４０、多重部２５および多重部３５へ出力する。
【００１６】
伝送路監視部２４は、受信アンプ２０、復調部２１、フレーム同期部２２、多重部２５および多重部３５と接続し、受信アンプ２０およびフレーム同期部２２がそれぞれ出力する異常判定情報に基づいて伝送路判定を行い、その結果を持って、多重部２５へ送信内容を指示する。
【００１７】
セレクタ部４０は、分岐部２３、分岐部３３、同期制御部４１、アプリケーション部４２および内部クロック４３と接続し、分岐部２３および３３から受け取った受信フレームのうちいずれかを選択し、同期制御部４１およびアプリケーション部４２に受信フレームを出力する。
【００１８】
同期制御部４１は、セレクタ部４０、多重部２５および多重部３５と接続し、セレクタ部４０から受け取った受信フレーム内の同期情報から同期処理を行い、同期情報を生成またはコピーして多重部２５および３５へ出力する。
【００１９】
アプリケーション部４２は、セレクタ部４０、多重部２５および多重部３５と接続し、セレクタ部４０から受け取った受信フレームからアプリケーション情報をドロップして使用すると共に、アプリケーションの出力を多重部２５および３５へ出力する。
【００２０】
内部クロック４３は、セレクタ部４０と接続し、他のノード装置１００から同期情報を得られなかった場合に自走同期情報を同期制御部４１に提供する。
【００２１】
多重部２５は、分岐部２３、分岐部３３、同期制御部４１、アプリケーション部４２および伝送路監視部３４と接続し、伝送路監視部３４の指示に従って、分岐部２３または分岐部３３から受け取った受信フレームに、同期制御部４１から受け取った同期情報を重畳するとともにアプリケーション部４２の出力を重畳する。多重部２５は、分岐部２３および分岐部３３から受け取ったフレームを一定期間保持しておく。
【００２２】
フレーム生成部２６は、多重部２５および変調部２７と接続し、多重結果を送信フレームに整形して変調部２７へ出力する。
【００２３】
変調部２７は、フレーム生成部２６、送信アンプ２８および伝送路監視部３４と接続し、伝送路監視部３４の指示に従って、フレーム生成部２６から受け取った送信フレームに変調をかけて送信アンプ２８へ出力する。
【００２４】
送信アンプ２８は、変調部２７と接続し、変調信号を増幅する。
【００２５】
図１において、順方向経路の構成と逆方向経路の構成は同一であるため、逆方向経路の構成要素３０〜３８については接続先と役割の説明を省略する。図１において矢印は、後述する同期情報やアプリケーションデータが渡される経路を示している。
【００２６】
次に、二重リングネットワークを構成して両方向の経路に同一データを流すノードの動作のうち、正常動作について説明する。
【００２７】
＜ネットワークの構成と正常時のフレーム送受信動作の概要＞
各ノード装置は、図２のように、リング型に接続する。同一リング上のノード装置のうち、１つのノード装置（ノード装置１００ｍ）はマスタであり、このリング内の時刻同期の基準となると共に、他の伝送システムとの相互接続点となる。他のノード装置（ノード装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）はスレーブとなる。
【００２８】
リングには順方向経路と逆方向経路があり、マスタは、同期情報を順方向、逆方向それぞれに送信する。また、マスタは、スレーブ宛のアプリケーションデータを順方向、逆方向それぞれに送信する。送信の際、順方向データと逆方向データの一意性が判定できる情報として、フレーム番号を付与する。
【００２９】
スレーブは、順方向経路から受け取った情報をドロップして使用すると共に、自らが発する情報を重畳して順方向経路の隣のノードに渡す。また、逆方向経路から受け取った情報についてもドロップして使用すると共に、自らが発する情報を重畳して逆方向経路の隣のノードに渡す。
【００３０】
＜ノード装置１００が送受信するフレームの構成＞
図３は、ノード装置間で送受するフレームの構成例を示す図であり、このフレームは、フレームヘッダ６０、フレーム番号６１、同期情報源６２、同期情報６３、データ宛先ノード６４、アプリケーションデータ（マスタ→スレーブ）６５、発信元ノード６６、アプリケーションデータ（スレーブ→マスタ）、回線フィードバック宛先６８および変調方式６９の各情報を含んで構成されている。
【００３１】
図３において、フレームヘッダ６０はフレーム先頭を識別するための情報である。フレーム番号６１は、アプリケーションデータの一意性を判定するための情報であり、マスタが付与する。同期情報源６２は、前段のノード装置（マスタまたはスレーブ）が付与する情報であり、前段ノードのセレクタ部４０が選択して同期制御部４１が使用した同期情報を示す。セレクタ部４０が同期情報を選択する手順については後述する。同期情報６３は、前段のマスタまたはスレーブの同期制御部４１が生成した同期情報である。
【００３２】
データ宛先ノード６４およびアプリケーションデータ（マスタ→スレーブ）６５は、マスタが付与する情報であり、宛先スレーブを識別する情報およびスレーブ宛のデータである。
【００３３】
発信元ノード６６およびアプリケーションデータ（スレーブ→マスタ）６７は、スレーブの中のいずれかが付与する情報であり、発信元スレーブを識別する情報およびマスタ宛のデータである。
【００３４】
回線フィードバック宛先６８は、マスタまたはスレーブが付与する情報であり、回線の障害または品質劣化を知らせる場合に、宛先の前段ノード（回線障害または品質劣化の通知先とするノード）を指定する情報である。
【００３５】
変調方式６９は、マスタまたはスレーブが付与する情報であり、フィードバック対象の回線が用いるべき変調方式の内容を示す情報である。
【００３６】
＜スレーブの同期手順＞
スレーブは、順方向、逆方向いずれかの同期情報を取得し、同期制御部４１でマスタとの同期を取る。同期制御部４１における同期制御処理の内容については特に規定しない。例えば上記特許文献２に記載された方法を用いるようにしてもよい。
【００３７】
スレーブの分岐部２３および３３は、受信フレームに同期情報６３が含まれている場合、この同期情報をセレクタ部４０に送る。スレーブが順方向経路から受信した同期情報と逆方向経路から受信した同期情報のいずれを使用するかはセレクタ部４０が決定する。
【００３８】
セレクタ部４０における同期情報選択手順について、図４を用いて説明する。なお、図４は、スレーブのノード装置（セレクタ部４０）における同期情報選択手順の一例を示す図である。
【００３９】
セレクタ部４０は、分岐部２３、分岐部３３からそれぞれ同期情報を受け取ることができる。同期情報を受信すると、まず、これが順方向同期情報（順方向経路から受信した同期情報）かどうかを確認する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。確認の結果、順方向の分岐部２３から同期情報を受信した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、さらに、その同期情報源が内部クロックによるものかどうかを確認する（ステップＳ１３）。そして、受信した同期情報の同期情報源が内部クロックによるものでなければ（ステップＳ１３：Ｎｏ）、順方向同期情報を選択する（ステップＳ１４）。
【００４０】
また、同期情報が順方向同期情報ではない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、および同期情報が順方向同期情報であるがその同期情報源が内部クロックによるものの場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、逆方向経路から同期情報を受信したかどうかを一定時間監視し（ステップＳ１５）、受信した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、受信した同期情報（逆方向同期情報）の同期情報源が内部クロックによるものかどうかを確認し（ステップＳ１６）、内部クロックによるものでなければ（ステップＳ１６：Ｎｏ）、逆方向同期情報源を選択する（ステップＳ１７）。逆方向経路から同期情報を受信しなかった場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、および逆方向同期情報源を受信したがその同期情報源が内部クロックによるものの場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、内部クロック４３を選択する（ステップＳ１８）。
【００４１】
＜スレーブのアプリケーションデータ取得手順＞
スレーブは、順方向、逆方向いずれかのアプリケーションデータをアプリケーション部４２で使用する。アプリケーションの内容はここでは限定しない。スレーブとマスタとの間、またはスレーブと他の伝送システム上の装置との間で発生する如何なるアプリケーションデータであってもよい。
【００４２】
スレーブにおいて、分岐部２３および３３は、受信フレームにアプリケーションデータが含まれている場合、該アプリケーションデータおよび受信フレームのフレーム番号６１をセレクタ部４０に送る。スレーブが順方向経路から受信したアプリケーションデータと逆方向経路から受信したアプリケーションデータのいずれを使用するかはセレクタ部４０が決定する。
【００４３】
セレクタ部４０におけるアプリケーションデータ選択手順について、図５−１を用いて説明する。なお、図５−１は、スレーブのノード装置（セレクタ部４０）におけるアプリケーションデータ選択手順の一例を示すフローチャートであり、順方向経路から受信したアプリケーションデータ（順方向アプリケーションデータ）に対する手順を示している。
【００４４】
セレクタ部４０は、順方向経路からアプリケーションデータを受信すると（ステップＳ２１）、このアプリケーションデータと一緒に分岐部２３から受け取ったフレーム番号情報を確認し、この情報が示すフレーム番号のフレームが未着かどうか、すなわち、同じフレーム番号のフレームを逆方向経路から受信済みであるかどうかを確認する（ステップＳ２２）。確認の結果、未着ではない（同じフレーム番号のフレームを受信済み）の場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、受信したアプリケーションデータを廃棄する（ステップＳ２５）。これに対して、未着の場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、アプリケーションデータをアプリケーション部４２に送り、このアプリケーションデータと一緒に分岐部２３から受け取ったフレーム番号情報を記憶する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。なお、フレーム番号情報は、アプリケーションデータの一意性を一定期間内に保証できればよく、例えば十分桁数の大きなシーケンス番号でよい。
【００４５】
ここでは、セレクタ部４０が順方向経路からのアプリケーションデータを分岐部２３より受信した場合の選択手順について示したが、逆方向経路からのアプリケーションデータを分岐部３３より受信した場合の選択手順も同様である（図５−２参照）。図５−２に示した逆方向アプリケーションデータの選択手順において、ステップＳ３１ではセレクタ部４０が逆方向経路からアプリケーションデータを受信するが、これに続いて実行するステップＳ３２〜Ｓ３５では、上述したステップＳ２２〜Ｓ２５と同様の処理を実行する。
【００４６】
＜スレーブの同期情報送信手順＞
スレーブにおいて、同期制御部４１は、同期情報６３およびセレクタ部４０が選択した同期情報源６２を多重部２５および３５に送る。
【００４７】
多重部２５は、分岐部２３から受信フレーム内容（受信フレームに含まれていた各種情報）を受け取った場合、その中の同期情報６３および同期情報源６２を同期制御部４１から受け取ったものに差し替えて、フレーム生成部２６に渡す。多重部３５も同様に、分岐部３３から受信フレーム内容を受け取った場合、その中の同期情報６３および同期情報源６２を同期制御部４１から受け取ったものに差し替えて、フレーム生成部３６に渡す。スレーブは、このようにして順方向経路および逆方向経路へ同期情報６３および同期情報源６２を送信する。
【００４８】
＜スレーブのアプリケーションデータ送信手順＞
スレーブにおいて、アプリケーション部４２は、アプリケーションデータが新たに発生すると、これを多重部２５および３５に送る。
【００４９】
多重部２５は、分岐部２３から受信フレーム内容を受け取った場合、アプリケーション部４２から受け取ったアプリケーションデータを追加して、フレーム生成部２６に渡す。なお、このとき、上述した同期情報６３および同期情報源６２の差し替え処理も併せて実施する。多重部３５も同様に、分岐部３３から受信フレーム内容を受け取った場合、アプリケーション部４２から受け取ったアプリケーションデータを追加して、フレーム生成部３６に渡す。スレーブは、このようにして順方向経路および逆方向経路へアプリケーションデータを送信する。
【００５０】
以上がノード装置の正常動作である。次に、ノードが障害を検出したときの動作について説明する。
【００５１】
伝送路監視部２４は、順方向の受信信号に異常があるかどうかを何らかの情報から検出する。異常判定に用いる情報（異常判定情報）については、例えば、受信アンプ２０の検出する受信信号断、フレーム同期部２２の検出する同期外れ、とし、これらのいずれか使用する、またはこれらを組み合わせて使用する。また、これら以外の情報を用いて異常検出を行っても構わない。例えば、逆方向の経路からあるフレーム番号のフレームを先に受信した後、このフレームと同じフレーム（フレーム番号が同じフレーム）を一定時間以内に受信できなかった場合に異常発生と判断してもよい。
【００５２】
伝送路監視部２４は、順方向の受信信号障害を検出した場合、多重部２５に対して、分岐部３３から送られてきた逆方向の受信信号の使用を指示する。
【００５３】
多重部２５は、伝送路監視部２４から上記の指示を受けた場合、分岐部３３から受信フレームの内容を受け取り、そのうち同期情報および同期情報源を同期制御部４１から受け取ったものに差し替える。また、アプリケーション部４２から受け取ったアプリケーションデータを追加する。これら多重処理の結果をフレーム生成部２６に渡す。なお、伝送路監視部２４から上記の指示を受けた後に分岐部２３から受信フレームの内容を受け取った場合には、これを破棄する。
【００５４】
また、伝送路監視部２４は、順方向の受信信号障害を検出し、その後、順方向の受信信号回復を検出した場合、多重部２５に対して、分岐部２３から送られてきた順方向の受信信号の使用を指示する。多重部２５は、伝送路監視部２４からこの指示を受けた場合、上述した正常動作に復帰する。
【００５５】
以上が順方向の障害検出時に逆方向の受信フレームを用いる動作であるが、逆方向の障害を検出した場合も同様に、対称の位置（逆方向側）に配置された各部が順方向の受信フレームを用いる動作を実施する。
【００５６】
次に、ノード装置１００のアプリケーション部４２が停止判定を行う動作について、図６を用いて説明する。図６は、アプリケーション部４２におけるデータ利用手順の一例を示すフローチャートである。
【００５７】
アプリケーション部４２は、セレクタ部４０からアプリケーションデータを受信すると（ステップＳ４１）、バッファに蓄積してフレーム番号の整列を行う（ステップＳ４２）。なお、バッファに蓄積する期間はアプリケーションの要件である逐次性により定めることとし、ここでは限定しない。
【００５８】
アプリケーション部４２は、次に、バッファで整列されたアプリケーションデータを確認し、欠落しているものが連続ｎ個ある場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、順方向および逆方向の双方のアプリケーションデータ受信に障害がありアプリケーション動作続行不能と判定し、送信を停止する（ステップＳ４５）。具体的には、送信アンプ２８および送信アンプ３８に障害検出を通知してフレーム送信を停止する。一方、欠落しているものが連続ｎ個未満の場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、アプリケーションデータの送信を実施する（ステップＳ４４）。なお、ｎの値はアプリケーションのデータ欠落に対する耐性により定めることとし、ここでは限定しない。
【００５９】
以下、本実施の形態の効果について、図７を用いて説明する。図７は、実施の形態１の効果を説明するための図である。図７においては、二重リングネットワークを構成しているノードの一部を抜き出し、横方向に列挙するとともに、障害検出時のフレーム送信経路を示している。また、図７では、障害箇所の６通りの組み合わせ例を（１）〜（６）にそれぞれ示しており、「×」を記載の箇所は障害発生箇所を示し、「！」を記載の箇所はノード装置が障害を検出したことを示す。
【００６０】
図７において、（１）は、一方のリングの１箇所において障害が発生した場合のフレーム送信経路を示し、（２）は、ある２つのノードの間を接続している順方向経路および逆方向経路の双方において障害が発生した場合のフレーム送信経路を示している。（３），（４）は、一方のリングの２箇所において障害が発生した場合のフレーム送信経路を示し、（５），（６）は、双方のリングそれぞれにおいて１箇所ずつの合計２箇所において障害が発生した場合のフレーム送信経路を示している。図示したように、これらの（１）〜（６）のいずれの場合においても、障害を検出した各ノード（フレームの未受信を検出して障害発生と判断するノードを含む）は、障害を検出していない経路から受信したフレームを同一経路および他の経路（障害を検出した経路）の双方へ転送する。
【００６１】
このように、二重リングネットワークを構成し、両方向の経路に同一データを流す本実施の形態のノード装置（伝送装置）は、障害箇所の逆方向経路から伝わる正常な受信データを使用して障害が発生している経路にデータを送信するので、図７に示した二重障害の例（２），（３），（４），（５），（６）のうち、（２），（３），（４）については全てのノードの動作を継続させることができ、ネットワークのロバスト性が向上する。
【００６２】
以上のように、本実施の形態において、二重リングネットワークを構成するノード装置は、各リング（順方向経路，逆方向経路）からフレームを受信した場合、障害を検出していない状態であれば、各リングで受信したフレームを同一リング上へ転送し、いずれか一方のリングにおいて障害を検出した状態では、障害が検出されていないリングで受信したフレームを同一リングへ転送するとともに、当該フレームを他方のリングへ送信することとした。これにより、二重障害に対する障害耐性を従来よりも向上させることができ、ロバスト性を高めた二重リングネットワークを実現できる。
【００６３】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、受信信号の障害を検出して障害箇所の逆方向経路から伝わる正常な受信データを使用するようにしたものであるが、次に、実施の形態１で説明した動作に加えて、さらに、伝送品質の劣化を検出し、送信ノードにフィードバックをかけて送信内容の一部を削減するような場合に、送信がなされない情報については逆方向経路から伝わる正常な受信データを使用する実施形態を示す。なお、ノード装置の構成および二重リングネットワークの構成は実施の形態１と同様とする（図１，図２参照）。また、実施の形態１と同様の動作（正常時の動作，障害検出時の動作）については説明を省略する。
【００６４】
ノードが伝送品質の劣化を検出し、その内容を前段のノードにフィードバックする動作の一例として、図２のノード装置１００ｂ（スレーブノードＢ）が検出を行う場合について説明する。
【００６５】
伝送路監視部２４は、順方向の受信信号に劣化が生じたかどうかを何らかの情報から検出する。劣化判定に用いる情報については、例えば、受信アンプ２０の検出する受信信号強度の低下、復調部２１の検出する誤り訂正実施数の情報、とし、これらのいずれかを使用する、またはこれらの組み合わせを使用する。なお、これら以外の情報を使用して劣化判定を行っても構わない。
【００６６】
伝送路監視部２４は、順方向の伝送品質劣化を検出した場合、多重部３５に対してフィードバック情報の送信を指示すると共に、復調部２１に復調方式の変更を指示する。
【００６７】
多重部３５は、前段のスレーブノードＡ（ノード装置１００ａ）を回線フィードバック宛先６８（図３参照）とするとともに、伝送路監視部２４が指示する変調方式の情報を変調方式６９（図３参照）として、分岐部３３から受け取ったフレームに重畳し、フレーム生成部３６に渡す。
【００６８】
前段ノードであるノード装置１００ａのフレーム同期部３２は、ノード装置１００ｂから受信したフレームに含まれている自ノード宛の変調方式の情報を伝送路監視部３４に渡す。この情報を受け取ったノード装置１００ａの伝送路監視部３４は、順方向の処理を行う変調部２７に変調方式の変更を指示する。なお、逆方向の処理を行う変調部３７に対しては変更指示を行わない。ノード装置１００ａの変調部２７は、伝送路監視部３４の指示により、送信フレームのうち同期情報源６２および同期情報６３を廃棄し、指示された変調方式で変調をかける。ここで用いる変調方式は、例えば、信号劣化を検出する前の正常動作時にＱＰＳＫ方式を用いていた場合、信号劣化時には、ＱＰＳＫ方式よりロバスト性の高い方式であるＢＰＳＫ方式に変更する。信号劣化を検出する前後で使用する変調方式の組み合わせはこの限りではない。同期情報源６２および同期情報６３を廃棄することにより、変調方式の変更に伴うデータ伝送遅延の増大幅を小さくすることができる。
【００６９】
なお、送信または受信するフレームに重畳するアプリケーションデータと同期情報は、それぞれ高優先データ、低優先データと読み替えてもよい。すなわち、本実施の形態は、内部クロックによる同期制御の自走が可能な装置構成例であるため、同期情報を低優先データと扱い、他の情報を高優先と扱った例である。内部クロックが無い装置構成の場合は、アプリケーションデータと同期情報を、それぞれ低優先データ、高優先データと扱う構成としてもよいし、別の区分手段で高優先データと低優先データを区分する構成としてもよい。
【００７０】
以下、本実施の形態の効果について、図８−１〜図８−３を用いて説明する。これらの図８−１〜図８−３は、実施の形態２の効果を説明するための図であり、実施の形態１の説明で使用した図７と同様に、二重リングネットワークを構成しているノードの一部を抜き出し、横方向に列挙するとともに、障害検出時のフレーム送信経路を示している。図８１〜図８−３では、障害箇所の１１通りの組み合わせ例を（１）〜（６ｂ）にそれぞれ示しており、「×」を記載の箇所は障害発生箇所を、「△」を記載した箇所は伝送品質劣化の発生箇所をそれぞれ示し、「！」を記載の箇所はノード装置が障害を検出したことを示す。
【００７１】
図８−１に示した（１）は、一方のリングの１箇所において伝送品質劣化が発生した場合のフレーム送信経路を示している。図８−１に示した（２ａ）は、ある２つのノードの間を接続している順方向経路および逆方向経路の双方において伝送品質劣化が発生した場合のフレーム送信経路を示し、図８−１に示した（２ｂ）は、ある２つのノードの間を接続している順方向経路および逆方向経路の一方において伝送品質劣化が発生しかつ他方において障害が発生した場合のフレーム送信経路を示している。図８−１に示した（３）は、いずれか一方のリングにおいて、あるノード装置の前後で伝送品質劣化発生した場合のフレーム送信経路を示し、残りの図８−２，図８−３に示した（４ａ）〜（６ｂ）は、ネットワーク上の２箇所で伝送品質劣化が発生した場合、または伝送品質劣化と障害が発生した場合の例を示している。図示したように、伝送品質の劣化を検出した各ノードは、伝送品質劣化を検出した経路とは逆の経路から前段のノードへフィードバック情報（変調方式の情報）を送信する。
【００７２】
このように、二重リングネットワークを構成し、両方向の経路に同一データを流す本実施の形態のノード装置（伝送装置）は、伝送品質劣化を検出した場合、前段のノード装置（品質が劣化したフレームの送信元のノード装置）にフィードバックを行い、変調方式を変調させるとともに、データの不足分を逆方向のデータで補うので、図８に示した二重障害の例のうち、（２ａ），（２ｂ），（３），（４ａ），（４ｂ），（４ｃ）については全てのノードの動作を継続させることができ、ネットワークのロバスト性が向上する。
【００７３】
以上のように、本実施の形態において、二重リングネットワークを構成するノード装置は、各リング（順方向経路，逆方向経路）からフレームを受信した場合、障害を検出していない状態であれば、各リングで受信したフレームを同一リング上へ転送し、いずれか一方のリングにおいて障害を検出した状態では、障害が検出されていないリングで受信したフレームを同一リングへ転送するとともに、当該フレームを他方のリングへ送信することとした。また、伝送品質の劣化を検出した場合には、フレームの送信元のノード装置に対してフィードバックを行って変調方式の変更を指示することとした。これにより、実施の形態１と比較して、ロバスト性をさらに高めた二重リングネットワークを実現できる。
【００７４】
実施の形態３．
以上の実施の形態２では、伝送品質の劣化を検出した場合に送信ノードにフィードバックをかけるようにしたものであるが、次にフィードバック経路を２通り取る実施形態を示す。なお、ノード装置の構成および二重リングネットワークの構成は実施の形態１と同様とする（図１，図２参照）。また、実施の形態１と同様の動作（正常時の動作，障害検出時の動作）については説明を省略する。
【００７５】
図９は、本実施の形態の二重リングネットワークにおいて伝送品質劣化が発生した場合のフィードバック経路の一例を示す図である。この図９を用いてフィードバック動作を説明する。
【００７６】
上記の実施の形態２では、伝送品質劣化を検出したスレーブノードＢ（ノード装置１００ｂ）が、スレーブノードＡ（ノード装置１００ａ）にフィードバックを行う場合の動作例を説明したが、本実施の形態では、二重リング型ネットワークであることを利用し、ノード装置１００ｂが、実施の形態２で説明したフィードバックに加えて、もう一方の経路（すなわち、ノード装置１００ｃおよびノード装置１００ｍを経由してノード装置１００ａに到達する経路）でフィードバックを行う。
【００７７】
本実施の形態におけるフィードバック動作の詳細を示すと、ノード装置１００ｂの伝送路監視部２４は、順方向において伝送品質劣化を検出した場合、逆方向の処理を行う多重部３５に対してフィードバック情報の送信指示を行うとともに、順方向の処理を行う多重部２５に対してもフィードバック情報の送信指示を行う。また、復調部２１に対しては復調方式の変更を指示する。
【００７８】
多重部３５および多重部２５は、順方向の伝送路を監視している伝送路監視部２４からフィードバック情報送信指示を受けると、順方向における前段のノード装置であるノード装置１００ａを回線フィードバック宛先６８（図３参照）とするとともに、伝送路監視部２４が指示する変調方式の情報を変調方式６９（図３参照）として、分岐部３３または分岐部２３から受け取ったフレームに重畳し、フレーム生成部３６またはフレーム生成部２６に渡す。
【００７９】
フィードバック情報が重畳されたフレームを受信した各ノード装置は、フィードバック情報「回線フィードバック宛先」を確認し、自ノード装置宛ではない場合（他ノード装置宛のフィードバック情報の場合）は、「回線フィードバック宛先」，「変調方式」の各情報をそのままコピーして隣のノード装置へ伝送する。
【００８０】
フィードバック情報の宛先（回線フィードバック宛先）とされているノード装置１００ａのフレーム同期部３２およびフレーム同期部２２は、ノード装置１００ｂからフィードバック情報（変調方式情報）を受け取ると、実施の形態２と同様に変調方式を変更する。
【００８１】
このように、本実施の形態のノード装置は、伝送品質劣化を検出した場合、フィードバック情報を２通りの経路に送信するようにしたので、フィードバック経路に発生し得る二重障害に対してロバスト性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明にかかる伝送装置は、二重型リングネットワークを構成するノード装置として有用であり、特にロバスト性の高い二重型リングネットワークの実現に適している。
【符号の説明】
【００８３】
２０，３０ 受信アンプ
２１，３１ 復調部
２２，３２ フレーム同期部
２３，３３ 分岐部
２４，３４ 伝送路監視部
２５，３５ 多重部
２６，３６ フレーム生成部
２７，３７ 変調部
２８，３８ 送信アンプ
４０ セレクタ部
４１ 同期制御部
４２ アプリケーション部
４３ 内部クロック
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｍ ノード装置
６０ フレームヘッダ
６１ フレーム番号
６２ 同期情報源
６３ 同期情報
６４ データ宛先ノード
６５ アプリケーションデータ（マスタ→スレーブ）
６６ 発信元ノード
６７ アプリケーションデータ（スレーブ→マスタ）
６８ 回線フィードバック宛先
６９ 変調方式
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重リングネットワークを構成する伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の二重リングネットワークにおけるＢＬＳＲ（Bi-directional Line Switched Ring）方式では、障害箇所を挟む両ノードで予備伝送路への折返しを行っていた（例えば、特許文献１）。また、従来の二重リングネットワークにおける時刻補正を行う通信システムでは、障害箇所を挟む両ノードで折返しを行い、時刻補正を行っていた（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９７６３９７号公報
【特許文献２】特許第４５５８０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の二重リングネットワークを構成する装置は、障害箇所の逆方向経路から伝わる正常な受信データの使用が勘案されておらず、伝送路の２箇所以上の障害に対する耐性が低いという問題があった。また、従来の二重リングネットワークを構成する装置は、障害か正常かの二者選択の判定にて経路折返しを実施しており、伝送品質劣化により伝送容量が一時的に低くなりながらも伝送継続が可能な経路について勘案されておらず、伝送路の２箇所以上の品質劣化に対する耐性が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、特に二重障害に対するロバスト性を従来よりも高めた二重リングネットワークを実現可能な伝送装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、順方向にデータを伝送する第１のリング、および逆方向にデータを伝送する第２のリングからなる二重型リングネットワークのノードとして動作する伝送装置であって、前記第１のリングおよび前記第２のリングの双方に同一データを伝送し、前記第１のリングまたは前記第２のリングである一方のリングで受信すべきデータが不足している場合、該不足分を他方のリングで受信したデータを用いて補った上で該一方のリングへデータを送出することにより双方向へのデータ伝送を維持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、二重障害に対する障害耐性を従来よりも向上させることができ、ロバスト性を高めた二重リングネットワークを実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明にかかる伝送装置に相当するノード装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、リング型ネットワークの一例を示す図である。
【図３】図３は、ノード装置間で送受するフレームの構成例を示す図である。
【図４】図４は、ノード装置における同期情報選択手順の一例を示す図である。
【図５−１】図５−１は、ノード装置におけるアプリケーションデータ選択手順の一例を示すフローチャートである。
【図５−２】図５−２は、ノード装置におけるアプリケーションデータ選択手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、アプリケーション部におけるデータ利用手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施の形態１の効果を説明するための図である。
【図８−１】図８−１は、実施の形態２の効果を説明するための図である。
【図８−２】図８−２は、実施の形態２の効果を説明するための図である。
【図８−３】図８−３は、実施の形態２の効果を説明するための図である。
【図９】図９は、実施の形態３の二重リングネットワークにおけるフィードバック経路の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかる伝送装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる伝送装置に相当し、リング型ネットワークを構成するノード装置１００の構成例を示す図である。本実施の形態では、複数のノード装置１００が、図２の例に示すように接続されてリング型ネットワークを構成する。
【００１１】
図１に示したように、ノード装置１００は、順方向の信号を処理するための構成として、受信アンプ２０、復調部２１、フレーム同期部２２、分岐部２３、伝送路監視部２４、多重部２５、フレーム生成部２６、変調部２７および送信アンプ２８を備える。また、逆方向の信号を処理するための構成として、受信アンプ３０、復調部３１、フレーム同期部３２、分岐部３３、伝送路監視部３４、多重部３５、フレーム生成部３６、変調部３７および送信アンプ３８を備える。さらに、セレクタ部４０、同期制御部４１、アプリケーション部４２および内部クロック４３を備える。
【００１２】
受信アンプ２０は、復調部２１および伝送路監視部２４と接続し、受信信号を増幅する。
【００１３】
復調部２１は、受信アンプ２０、フレーム同期部２２および伝送路監視部２４と接続し、受信アンプ２０から受け取った受信信号を復調する。
【００１４】
フレーム同期部２２は、復調部２１、分岐部２３および伝送路監視部２４と接続し、復調部２１から受け取った復調信号から受信フレームを抽出する。
【００１５】
分岐部２３は、フレーム同期部２２、セレクタ部４０、多重部２５、多重部３５および伝送路監視部２４と接続し、フレーム同期部２２から受け取った受信フレームをセレクタ部４０、多重部２５および多重部３５へ出力する。
【００１６】
伝送路監視部２４は、受信アンプ２０、復調部２１、フレーム同期部２２、多重部２５および多重部３５と接続し、受信アンプ２０およびフレーム同期部２２がそれぞれ出力する異常判定情報に基づいて伝送路判定を行い、その結果を持って、多重部２５へ送信内容を指示する。
【００１７】
セレクタ部４０は、分岐部２３、分岐部３３、同期制御部４１、アプリケーション部４２および内部クロック４３と接続し、分岐部２３および３３から受け取った受信フレームのうちいずれかを選択し、同期制御部４１およびアプリケーション部４２に受信フレームを出力する。
【００１８】
同期制御部４１は、セレクタ部４０、多重部２５および多重部３５と接続し、セレクタ部４０から受け取った受信フレーム内の同期情報から同期処理を行い、同期情報を生成またはコピーして多重部２５および３５へ出力する。
【００１９】
アプリケーション部４２は、セレクタ部４０、多重部２５および多重部３５と接続し、セレクタ部４０から受け取った受信フレームからアプリケーション情報をドロップして使用すると共に、アプリケーションの出力を多重部２５および３５へ出力する。
【００２０】
内部クロック４３は、セレクタ部４０と接続し、他のノード装置１００から同期情報を得られなかった場合に自走同期情報を同期制御部４１に提供する。
【００２１】
多重部２５は、分岐部２３、分岐部３３、同期制御部４１、アプリケーション部４２および伝送路監視部３４と接続し、伝送路監視部３４の指示に従って、分岐部２３または分岐部３３から受け取った受信フレームに、同期制御部４１から受け取った同期情報を重畳するとともにアプリケーション部４２の出力を重畳する。多重部２５は、分岐部２３および分岐部３３から受け取ったフレームを一定期間保持しておく。
【００２２】
フレーム生成部２６は、多重部２５および変調部２７と接続し、多重結果を送信フレームに整形して変調部２７へ出力する。
【００２３】
変調部２７は、フレーム生成部２６、送信アンプ２８および伝送路監視部３４と接続し、伝送路監視部３４の指示に従って、フレーム生成部２６から受け取った送信フレームに変調をかけて送信アンプ２８へ出力する。
【００２４】
送信アンプ２８は、変調部２７と接続し、変調信号を増幅する。
【００２５】
図１において、順方向経路の構成と逆方向経路の構成は同一であるため、逆方向経路の構成要素３０〜３８については接続先と役割の説明を省略する。図１において矢印は、後述する同期情報やアプリケーションデータが渡される経路を示している。
【００２６】
次に、二重リングネットワークを構成して両方向の経路に同一データを流すノードの動作のうち、正常動作について説明する。
【００２７】
＜ネットワークの構成と正常時のフレーム送受信動作の概要＞
各ノード装置は、図２のように、リング型に接続する。同一リング上のノード装置のうち、１つのノード装置（ノード装置１００ｍ）はマスタであり、このリング内の時刻同期の基準となると共に、他の伝送システムとの相互接続点となる。他のノード装置（ノード装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）はスレーブとなる。
【００２８】
リングには順方向経路と逆方向経路があり、マスタは、同期情報を順方向、逆方向それぞれに送信する。また、マスタは、スレーブ宛のアプリケーションデータを順方向、逆方向それぞれに送信する。送信の際、順方向データと逆方向データの一意性が判定できる情報として、フレーム番号を付与する。
【００２９】
スレーブは、順方向経路から受け取った情報をドロップして使用すると共に、自らが発する情報を重畳して順方向経路の隣のノードに渡す。また、逆方向経路から受け取った情報についてもドロップして使用すると共に、自らが発する情報を重畳して逆方向経路の隣のノードに渡す。
【００３０】
＜ノード装置１００が送受信するフレームの構成＞
図３は、ノード装置間で送受するフレームの構成例を示す図であり、このフレームは、フレームヘッダ６０、フレーム番号６１、同期情報源６２、同期情報６３、データ宛先ノード６４、アプリケーションデータ（マスタ→スレーブ）６５、発信元ノード６６、アプリケーションデータ（スレーブ→マスタ）、回線フィードバック宛先６８および変調方式６９の各情報を含んで構成されている。
【００３１】
図３において、フレームヘッダ６０はフレーム先頭を識別するための情報である。フレーム番号６１は、アプリケーションデータの一意性を判定するための情報であり、マスタが付与する。同期情報源６２は、前段のノード装置（マスタまたはスレーブ）が付与する情報であり、前段ノードのセレクタ部４０が選択して同期制御部４１が使用した同期情報を示す。セレクタ部４０が同期情報を選択する手順については後述する。同期情報６３は、前段のマスタまたはスレーブの同期制御部４１が生成した同期情報である。
【００３２】
データ宛先ノード６４およびアプリケーションデータ（マスタ→スレーブ）６５は、マスタが付与する情報であり、宛先スレーブを識別する情報およびスレーブ宛のデータである。
【００３３】
発信元ノード６６およびアプリケーションデータ（スレーブ→マスタ）６７は、スレーブの中のいずれかが付与する情報であり、発信元スレーブを識別する情報およびマスタ宛のデータである。
【００３４】
回線フィードバック宛先６８は、マスタまたはスレーブが付与する情報であり、回線の障害または品質劣化を知らせる場合に、宛先の前段ノード（回線障害または品質劣化の通知先とするノード）を指定する情報である。
【００３５】
変調方式６９は、マスタまたはスレーブが付与する情報であり、フィードバック対象の回線が用いるべき変調方式の内容を示す情報である。
【００３６】
＜スレーブの同期手順＞
スレーブは、順方向、逆方向いずれかの同期情報を取得し、同期制御部４１でマスタとの同期を取る。同期制御部４１における同期制御処理の内容については特に規定しない。例えば上記特許文献２に記載された方法を用いるようにしてもよい。
【００３７】
スレーブの分岐部２３および３３は、受信フレームに同期情報６３が含まれている場合、この同期情報をセレクタ部４０に送る。スレーブが順方向経路から受信した同期情報と逆方向経路から受信した同期情報のいずれを使用するかはセレクタ部４０が決定する。
【００３８】
セレクタ部４０における同期情報選択手順について、図４を用いて説明する。なお、図４は、スレーブのノード装置（セレクタ部４０）における同期情報選択手順の一例を示す図である。
【００３９】
セレクタ部４０は、分岐部２３、分岐部３３からそれぞれ同期情報を受け取ることができる。同期情報を受信すると、まず、これが順方向同期情報（順方向経路から受信した同期情報）かどうかを確認する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。確認の結果、順方向の分岐部２３から同期情報を受信した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、さらに、その同期情報源が内部クロックによるものかどうかを確認する（ステップＳ１３）。そして、受信した同期情報の同期情報源が内部クロックによるものでなければ（ステップＳ１３：Ｎｏ）、順方向同期情報を選択する（ステップＳ１４）。
【００４０】
また、同期情報が順方向同期情報ではない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、および同期情報が順方向同期情報であるがその同期情報源が内部クロックによるものの場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、逆方向経路から同期情報を受信したかどうかを一定時間監視し（ステップＳ１５）、受信した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、受信した同期情報（逆方向同期情報）の同期情報源が内部クロックによるものかどうかを確認し（ステップＳ１６）、内部クロックによるものでなければ（ステップＳ１６：Ｎｏ）、逆方向同期情報源を選択する（ステップＳ１７）。逆方向経路から同期情報を受信しなかった場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、および逆方向同期情報源を受信したがその同期情報源が内部クロックによるものの場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、内部クロック４３を選択する（ステップＳ１８）。
【００４１】
＜スレーブのアプリケーションデータ取得手順＞
スレーブは、順方向、逆方向いずれかのアプリケーションデータをアプリケーション部４２で使用する。アプリケーションの内容はここでは限定しない。スレーブとマスタとの間、またはスレーブと他の伝送システム上の装置との間で発生する如何なるアプリケーションデータであってもよい。
【００４２】
スレーブにおいて、分岐部２３および３３は、受信フレームにアプリケーションデータが含まれている場合、該アプリケーションデータおよび受信フレームのフレーム番号６１をセレクタ部４０に送る。スレーブが順方向経路から受信したアプリケーションデータと逆方向経路から受信したアプリケーションデータのいずれを使用するかはセレクタ部４０が決定する。
【００４３】
セレクタ部４０におけるアプリケーションデータ選択手順について、図５−１を用いて説明する。なお、図５−１は、スレーブのノード装置（セレクタ部４０）におけるアプリケーションデータ選択手順の一例を示すフローチャートであり、順方向経路から受信したアプリケーションデータ（順方向アプリケーションデータ）に対する手順を示している。
【００４４】
セレクタ部４０は、順方向経路からアプリケーションデータを受信すると（ステップＳ２１）、このアプリケーションデータと一緒に分岐部２３から受け取ったフレーム番号情報を確認し、この情報が示すフレーム番号のフレームが未着かどうか、すなわち、同じフレーム番号のフレームを逆方向経路から受信済みであるかどうかを確認する（ステップＳ２２）。確認の結果、未着ではない（同じフレーム番号のフレームを受信済み）の場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、受信したアプリケーションデータを廃棄する（ステップＳ２５）。これに対して、未着の場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、アプリケーションデータをアプリケーション部４２に送り、このアプリケーションデータと一緒に分岐部２３から受け取ったフレーム番号情報を記憶する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。なお、フレーム番号情報は、アプリケーションデータの一意性を一定期間内に保証できればよく、例えば十分桁数の大きなシーケンス番号でよい。
【００４５】
ここでは、セレクタ部４０が順方向経路からのアプリケーションデータを分岐部２３より受信した場合の選択手順について示したが、逆方向経路からのアプリケーションデータを分岐部３３より受信した場合の選択手順も同様である（図５−２参照）。図５−２に示した逆方向アプリケーションデータの選択手順において、ステップＳ３１ではセレクタ部４０が逆方向経路からアプリケーションデータを受信するが、これに続いて実行するステップＳ３２〜Ｓ３５では、上述したステップＳ２２〜Ｓ２５と同様の処理を実行する。
【００４６】
＜スレーブの同期情報送信手順＞
スレーブにおいて、同期制御部４１は、同期情報６３およびセレクタ部４０が選択した同期情報源６２を多重部２５および３５に送る。
【００４７】
多重部２５は、分岐部２３から受信フレーム内容（受信フレームに含まれていた各種情報）を受け取った場合、その中の同期情報６３および同期情報源６２を同期制御部４１から受け取ったものに差し替えて、フレーム生成部２６に渡す。多重部３５も同様に、分岐部３３から受信フレーム内容を受け取った場合、その中の同期情報６３および同期情報源６２を同期制御部４１から受け取ったものに差し替えて、フレーム生成部３６に渡す。スレーブは、このようにして順方向経路および逆方向経路へ同期情報６３および同期情報源６２を送信する。
【００４８】
＜スレーブのアプリケーションデータ送信手順＞
スレーブにおいて、アプリケーション部４２は、アプリケーションデータが新たに発生すると、これを多重部２５および３５に送る。
【００４９】
多重部２５は、分岐部２３から受信フレーム内容を受け取った場合、アプリケーション部４２から受け取ったアプリケーションデータを追加して、フレーム生成部２６に渡す。なお、このとき、上述した同期情報６３および同期情報源６２の差し替え処理も併せて実施する。多重部３５も同様に、分岐部３３から受信フレーム内容を受け取った場合、アプリケーション部４２から受け取ったアプリケーションデータを追加して、フレーム生成部３６に渡す。スレーブは、このようにして順方向経路および逆方向経路へアプリケーションデータを送信する。
【００５０】
以上がノード装置の正常動作である。次に、ノードが障害を検出したときの動作について説明する。
【００５１】
伝送路監視部２４は、順方向の受信信号に異常があるかどうかを何らかの情報から検出する。異常判定に用いる情報（異常判定情報）については、例えば、受信アンプ２０の検出する受信信号断、フレーム同期部２２の検出する同期外れ、とし、これらのいずれか使用する、またはこれらを組み合わせて使用する。また、これら以外の情報を用いて異常検出を行っても構わない。例えば、逆方向の経路からあるフレーム番号のフレームを先に受信した後、このフレームと同じフレーム（フレーム番号が同じフレーム）を一定時間以内に受信できなかった場合に異常発生と判断してもよい。
【００５２】
伝送路監視部２４は、順方向の受信信号障害を検出した場合、多重部２５に対して、分岐部３３から送られてきた逆方向の受信信号の使用を指示する。
【００５３】
多重部２５は、伝送路監視部２４から上記の指示を受けた場合、分岐部３３から受信フレームの内容を受け取り、そのうち同期情報および同期情報源を同期制御部４１から受け取ったものに差し替える。また、アプリケーション部４２から受け取ったアプリケーションデータを追加する。これら多重処理の結果をフレーム生成部２６に渡す。なお、伝送路監視部２４から上記の指示を受けた後に分岐部２３から受信フレームの内容を受け取った場合には、これを破棄する。
【００５４】
また、伝送路監視部２４は、順方向の受信信号障害を検出し、その後、順方向の受信信号回復を検出した場合、多重部２５に対して、分岐部２３から送られてきた順方向の受信信号の使用を指示する。多重部２５は、伝送路監視部２４からこの指示を受けた場合、上述した正常動作に復帰する。
【００５５】
以上が順方向の障害検出時に逆方向の受信フレームを用いる動作であるが、逆方向の障害を検出した場合も同様に、対称の位置（逆方向側）に配置された各部が順方向の受信フレームを用いる動作を実施する。
【００５６】
次に、ノード装置１００のアプリケーション部４２が停止判定を行う動作について、図６を用いて説明する。図６は、アプリケーション部４２におけるデータ利用手順の一例を示すフローチャートである。
【００５７】
アプリケーション部４２は、セレクタ部４０からアプリケーションデータを受信すると（ステップＳ４１）、バッファに蓄積してフレーム番号の整列を行う（ステップＳ４２）。なお、バッファに蓄積する期間はアプリケーションの要件である逐次性により定めることとし、ここでは限定しない。
【００５８】
アプリケーション部４２は、次に、バッファで整列されたアプリケーションデータを確認し、欠落しているものが連続ｎ個ある場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、順方向および逆方向の双方のアプリケーションデータ受信に障害がありアプリケーション動作続行不能と判定し、送信を停止する（ステップＳ４５）。具体的には、送信アンプ２８および送信アンプ３８に障害検出を通知してフレーム送信を停止する。一方、欠落しているものが連続ｎ個未満の場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、アプリケーションデータの送信を実施する（ステップＳ４４）。なお、ｎの値はアプリケーションのデータ欠落に対する耐性により定めることとし、ここでは限定しない。
【００５９】
以下、本実施の形態の効果について、図７を用いて説明する。図７は、実施の形態１の効果を説明するための図である。図７においては、二重リングネットワークを構成しているノードの一部を抜き出し、横方向に列挙するとともに、障害検出時のフレーム送信経路を示している。また、図７では、障害箇所の６通りの組み合わせ例を（１）〜（６）にそれぞれ示しており、「×」を記載の箇所は障害発生箇所を示し、「！」を記載の箇所はノード装置が障害を検出したことを示す。
【００６０】
図７において、（１）は、一方のリングの１箇所において障害が発生した場合のフレーム送信経路を示し、（２）は、ある２つのノードの間を接続している順方向経路および逆方向経路の双方において障害が発生した場合のフレーム送信経路を示している。（３），（４）は、一方のリングの２箇所において障害が発生した場合のフレーム送信経路を示し、（５），（６）は、双方のリングそれぞれにおいて１箇所ずつの合計２箇所において障害が発生した場合のフレーム送信経路を示している。図示したように、これらの（１）〜（６）のいずれの場合においても、障害を検出した各ノード（フレームの未受信を検出して障害発生と判断するノードを含む）は、障害を検出していない経路から受信したフレームを同一経路および他の経路（障害を検出した経路）の双方へ転送する。
【００６１】
このように、二重リングネットワークを構成し、両方向の経路に同一データを流す本実施の形態のノード装置（伝送装置）は、障害箇所の逆方向経路から伝わる正常な受信データを使用して障害が発生している経路にデータを送信するので、図７に示した二重障害の例（２），（３），（４），（５），（６）のうち、（２），（３），（４）については全てのノードの動作を継続させることができ、ネットワークのロバスト性が向上する。
【００６２】
以上のように、本実施の形態において、二重リングネットワークを構成するノード装置は、各リング（順方向経路，逆方向経路）からフレームを受信した場合、障害を検出していない状態であれば、各リングで受信したフレームを同一リング上へ転送し、いずれか一方のリングにおいて障害を検出した状態では、障害が検出されていないリングで受信したフレームを同一リングへ転送するとともに、当該フレームを他方のリングへ送信することとした。これにより、二重障害に対する障害耐性を従来よりも向上させることができ、ロバスト性を高めた二重リングネットワークを実現できる。
【００６３】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、受信信号の障害を検出して障害箇所の逆方向経路から伝わる正常な受信データを使用するようにしたものであるが、次に、実施の形態１で説明した動作に加えて、さらに、伝送品質の劣化を検出し、送信ノードにフィードバックをかけて送信内容の一部を削減するような場合に、送信がなされない情報については逆方向経路から伝わる正常な受信データを使用する実施形態を示す。なお、ノード装置の構成および二重リングネットワークの構成は実施の形態１と同様とする（図１，図２参照）。また、実施の形態１と同様の動作（正常時の動作，障害検出時の動作）については説明を省略する。
【００６４】
ノードが伝送品質の劣化を検出し、その内容を前段のノードにフィードバックする動作の一例として、図２のノード装置１００ｂ（スレーブノードＢ）が検出を行う場合について説明する。
【００６５】
伝送路監視部２４は、順方向の受信信号に劣化が生じたかどうかを何らかの情報から検出する。劣化判定に用いる情報については、例えば、受信アンプ２０の検出する受信信号強度の低下、復調部２１の検出する誤り訂正実施数の情報、とし、これらのいずれかを使用する、またはこれらの組み合わせを使用する。なお、これら以外の情報を使用して劣化判定を行っても構わない。
【００６６】
伝送路監視部２４は、順方向の伝送品質劣化を検出した場合、多重部３５に対してフィードバック情報の送信を指示すると共に、復調部２１に復調方式の変更を指示する。
【００６７】
多重部３５は、前段のスレーブノードＡ（ノード装置１００ａ）を回線フィードバック宛先６８（図３参照）とするとともに、伝送路監視部２４が指示する変調方式の情報を変調方式６９（図３参照）として、分岐部３３から受け取ったフレームに重畳し、フレーム生成部３６に渡す。
【００６８】
前段ノードであるノード装置１００ａのフレーム同期部３２は、ノード装置１００ｂから受信したフレームに含まれている自ノード宛の変調方式の情報を伝送路監視部３４に渡す。この情報を受け取ったノード装置１００ａの伝送路監視部３４は、順方向の処理を行う変調部２７に変調方式の変更を指示する。なお、逆方向の処理を行う変調部３７に対しては変更指示を行わない。ノード装置１００ａの変調部２７は、伝送路監視部３４の指示により、送信フレームのうち同期情報源６２および同期情報６３を廃棄し、指示された変調方式で変調をかける。ここで用いる変調方式は、例えば、信号劣化を検出する前の正常動作時にＱＰＳＫ方式を用いていた場合、信号劣化時には、ＱＰＳＫ方式よりロバスト性の高い方式であるＢＰＳＫ方式に変更する。信号劣化を検出する前後で使用する変調方式の組み合わせはこの限りではない。同期情報源６２および同期情報６３を廃棄することにより、変調方式の変更に伴うデータ伝送遅延の増大幅を小さくすることができる。
【００６９】
なお、送信または受信するフレームに重畳するアプリケーションデータと同期情報は、それぞれ高優先データ、低優先データと読み替えてもよい。すなわち、本実施の形態は、内部クロックによる同期制御の自走が可能な装置構成例であるため、同期情報を低優先データと扱い、他の情報を高優先と扱った例である。内部クロックが無い装置構成の場合は、アプリケーションデータと同期情報を、それぞれ低優先データ、高優先データと扱う構成としてもよいし、別の区分手段で高優先データと低優先データを区分する構成としてもよい。
【００７０】
以下、本実施の形態の効果について、図８−１〜図８−３を用いて説明する。これらの図８−１〜図８−３は、実施の形態２の効果を説明するための図であり、実施の形態１の説明で使用した図７と同様に、二重リングネットワークを構成しているノードの一部を抜き出し、横方向に列挙するとともに、障害検出時のフレーム送信経路を示している。図８１〜図８−３では、障害箇所の１１通りの組み合わせ例を（１）〜（６ｂ）にそれぞれ示しており、「×」を記載の箇所は障害発生箇所を、「△」を記載した箇所は伝送品質劣化の発生箇所をそれぞれ示し、「！」を記載の箇所はノード装置が障害を検出したことを示す。
【００７１】
図８−１に示した（１）は、一方のリングの１箇所において伝送品質劣化が発生した場合のフレーム送信経路を示している。図８−１に示した（２ａ）は、ある２つのノードの間を接続している順方向経路および逆方向経路の双方において伝送品質劣化が発生した場合のフレーム送信経路を示し、図８−１に示した（２ｂ）は、ある２つのノードの間を接続している順方向経路および逆方向経路の一方において伝送品質劣化が発生しかつ他方において障害が発生した場合のフレーム送信経路を示している。図８−１に示した（３）は、いずれか一方のリングにおいて、あるノード装置の前後で伝送品質劣化発生した場合のフレーム送信経路を示し、残りの図８−２，図８−３に示した（４ａ）〜（６ｂ）は、ネットワーク上の２箇所で伝送品質劣化が発生した場合、または伝送品質劣化と障害が発生した場合の例を示している。図示したように、伝送品質の劣化を検出した各ノードは、伝送品質劣化を検出した経路とは逆の経路から前段のノードへフィードバック情報（変調方式の情報）を送信する。
【００７２】
このように、二重リングネットワークを構成し、両方向の経路に同一データを流す本実施の形態のノード装置（伝送装置）は、伝送品質劣化を検出した場合、前段のノード装置（品質が劣化したフレームの送信元のノード装置）にフィードバックを行い、変調方式を変調させるとともに、データの不足分を逆方向のデータで補うので、図８に示した二重障害の例のうち、（２ａ），（２ｂ），（３），（４ａ），（４ｂ），（４ｃ）については全てのノードの動作を継続させることができ、ネットワークのロバスト性が向上する。
【００７３】
以上のように、本実施の形態において、二重リングネットワークを構成するノード装置は、各リング（順方向経路，逆方向経路）からフレームを受信した場合、障害を検出していない状態であれば、各リングで受信したフレームを同一リング上へ転送し、いずれか一方のリングにおいて障害を検出した状態では、障害が検出されていないリングで受信したフレームを同一リングへ転送するとともに、当該フレームを他方のリングへ送信することとした。また、伝送品質の劣化を検出した場合には、フレームの送信元のノード装置に対してフィードバックを行って変調方式の変更を指示することとした。これにより、実施の形態１と比較して、ロバスト性をさらに高めた二重リングネットワークを実現できる。
【００７４】
実施の形態３．
以上の実施の形態２では、伝送品質の劣化を検出した場合に送信ノードにフィードバックをかけるようにしたものであるが、次にフィードバック経路を２通り取る実施形態を示す。なお、ノード装置の構成および二重リングネットワークの構成は実施の形態１と同様とする（図１，図２参照）。また、実施の形態１と同様の動作（正常時の動作，障害検出時の動作）については説明を省略する。
【００７５】
図９は、本実施の形態の二重リングネットワークにおいて伝送品質劣化が発生した場合のフィードバック経路の一例を示す図である。この図９を用いてフィードバック動作を説明する。
【００７６】
上記の実施の形態２では、伝送品質劣化を検出したスレーブノードＢ（ノード装置１００ｂ）が、スレーブノードＡ（ノード装置１００ａ）にフィードバックを行う場合の動作例を説明したが、本実施の形態では、二重リング型ネットワークであることを利用し、ノード装置１００ｂが、実施の形態２で説明したフィードバックに加えて、もう一方の経路（すなわち、ノード装置１００ｃおよびノード装置１００ｍを経由してノード装置１００ａに到達する経路）でフィードバックを行う。
【００７７】
本実施の形態におけるフィードバック動作の詳細を示すと、ノード装置１００ｂの伝送路監視部２４は、順方向において伝送品質劣化を検出した場合、逆方向の処理を行う多重部３５に対してフィードバック情報の送信指示を行うとともに、順方向の処理を行う多重部２５に対してもフィードバック情報の送信指示を行う。また、復調部２１に対しては復調方式の変更を指示する。
【００７８】
多重部３５および多重部２５は、順方向の伝送路を監視している伝送路監視部２４からフィードバック情報送信指示を受けると、順方向における前段のノード装置であるノード装置１００ａを回線フィードバック宛先６８（図３参照）とするとともに、伝送路監視部２４が指示する変調方式の情報を変調方式６９（図３参照）として、分岐部３３または分岐部２３から受け取ったフレームに重畳し、フレーム生成部３６またはフレーム生成部２６に渡す。
【００７９】
フィードバック情報が重畳されたフレームを受信した各ノード装置は、フィードバック情報「回線フィードバック宛先」を確認し、自ノード装置宛ではない場合（他ノード装置宛のフィードバック情報の場合）は、「回線フィードバック宛先」，「変調方式」の各情報をそのままコピーして隣のノード装置へ伝送する。
【００８０】
フィードバック情報の宛先（回線フィードバック宛先）とされているノード装置１００ａのフレーム同期部３２およびフレーム同期部２２は、ノード装置１００ｂからフィードバック情報（変調方式情報）を受け取ると、実施の形態２と同様に変調方式を変更する。
【００８１】
このように、本実施の形態のノード装置は、伝送品質劣化を検出した場合、フィードバック情報を２通りの経路に送信するようにしたので、フィードバック経路に発生し得る二重障害に対してロバスト性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明にかかる伝送装置は、二重型リングネットワークを構成するノード装置として有用であり、特にロバスト性の高い二重型リングネットワークの実現に適している。
【符号の説明】
【００８３】
２０，３０ 受信アンプ
２１，３１ 復調部
２２，３２ フレーム同期部
２３，３３ 分岐部
２４，３４ 伝送路監視部
２５，３５ 多重部
２６，３６ フレーム生成部
２７，３７ 変調部
２８，３８ 送信アンプ
４０ セレクタ部
４１ 同期制御部
４２ アプリケーション部
４３ 内部クロック
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｍ ノード装置
６０ フレームヘッダ
６１ フレーム番号
６２ 同期情報源
６３ 同期情報
６４ データ宛先ノード
６５ アプリケーションデータ（マスタ→スレーブ）
６６ 発信元ノード
６７ アプリケーションデータ（スレーブ→マスタ）
６８ 回線フィードバック宛先
６９ 変調方式
【特許請求の範囲】
【請求項１】
順方向にデータを伝送する第１のリング、および逆方向にデータを伝送する第２のリングからなる二重型リングネットワークのノードとして動作する伝送装置であって、
前記第１のリングおよび前記第２のリングの双方に同一データを伝送し、
前記第１のリングまたは前記第２のリングである一方のリングで受信すべきデータが不足している場合、該不足分を他方のリングで受信したデータを用いて補った上で該一方のリングへデータを送出することにより双方向へのデータ伝送を維持する、
ことを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記一方のリングにおいて受信障害を検出した状態においては、該一方のリングで受信すべきデータの不足分を他方のリングで受信したデータを用いて補った上で該一方のリングへデータを送信することにより双方向へのデータ伝送を維持する、
ことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
前記一方のリングにおいてデータ伝送品質の劣化を検出した場合、該一方のリングにおける前段の他の伝送装置に対して、他方のリング経由でデータ伝送品質の改善を要求する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の伝送装置。
【請求項４】
前記一方のリングにおいてデータ伝送品質の劣化を検出した場合、該一方のリングにおける前段の他の伝送装置に対して、該一方のリングおよび他方のリング経由でデータ伝送品質の改善を要求する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の伝送装置。
【請求項５】
前記データ伝送品質の改善を要求する際に、使用する変調方式をロバスト性の高い方式に変更するよう指示する、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の伝送装置。
【請求項６】
他の伝送装置から使用する変調方式をロバスト性の高い方式に変更するよう指示を受けた場合、該他の伝送装置に対するデータ送信で使用する変調方式を変更するとともに、該他の装置に対しては優先度の低いデータの送信を取りやめる、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の伝送装置。
【請求項１】
順方向にデータを伝送する第１のリング、および逆方向にデータを伝送する第２のリングからなる二重型リングネットワークのノードとして動作する伝送装置であって、
前記第１のリングおよび前記第２のリングの双方に同一データを伝送し、
前記第１のリングまたは前記第２のリングである一方のリングで受信すべきデータが不足している場合、該不足分を他方のリングで受信したデータを用いて補った上で該一方のリングへデータを送出することにより双方向へのデータ伝送を維持する、
ことを特徴とする伝送装置。
【請求項２】
前記一方のリングにおいて受信障害を検出した状態においては、該一方のリングで受信すべきデータの不足分を他方のリングで受信したデータを用いて補った上で該一方のリングへデータを送信することにより双方向へのデータ伝送を維持する、
ことを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
【請求項３】
前記一方のリングにおいてデータ伝送品質の劣化を検出した場合、該一方のリングにおける前段の他の伝送装置に対して、他方のリング経由でデータ伝送品質の改善を要求する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の伝送装置。
【請求項４】
前記一方のリングにおいてデータ伝送品質の劣化を検出した場合、該一方のリングにおける前段の他の伝送装置に対して、該一方のリングおよび他方のリング経由でデータ伝送品質の改善を要求する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の伝送装置。
【請求項５】
前記データ伝送品質の改善を要求する際に、使用する変調方式をロバスト性の高い方式に変更するよう指示する、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の伝送装置。
【請求項６】
他の伝送装置から使用する変調方式をロバスト性の高い方式に変更するよう指示を受けた場合、該他の伝送装置に対するデータ送信で使用する変調方式を変更するとともに、該他の装置に対しては優先度の低いデータの送信を取りやめる、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の伝送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図６】
【図７】
【図８−１】
【図８−２】
【図８−３】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図６】
【図７】
【図８−１】
【図８−２】
【図８−３】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８６６３０（Ｐ２０１２−１８６６３０Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４７９５０（Ｐ２０１１−４７９５０）
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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