(57)【要約】【課題】  ループバックを行うリングネットワークシステムで伝送するパケットをネットワークに要求されるＱＯＳに対応して通信を行う。【解決手段】  ヘッダ制御部８２がリングネットワークで伝送するパケットに遅延許容度を基準にして一時記憶する条件をリストにしたバッファモード設定テーブル８３を照合して選択的にバッファ７４Ｌ、７４Ｒで一時記憶するかのヘッダ情報を設定する。そしてバッファ７４Ｌ、７４Ｒは、ヘッダ情報を判読して所要のパケットだけを一時記憶することによりループバック切換途中におけるパケットロスに起因するエラー発生とスループットの低下とを防いでネットワークに要求されたＱＯＳを満たす通信実現を図る。【選択図】  図５
2005354463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送方向が異なる第１及び第２のリング伝送路に複数のノード装置が接続されるリングネットワークシステムであって、前記各ノード装置は、
前記第１及び第２のリング伝送路からのパケットを受信する第１及び第２の受信手段と、
前記第１及び第２のリング伝送路にパケットを送信する第１及び第２の送信手段と、
前記第１の受信手段と前記第１の送信手段との間、及び前記第２の受信手段と前記第２の送信手段との間に接続され、プライオリティが設定されたパケットを一時記憶する第１及び第２のバッファ手段と、
前段のノード装置から前記第１のリング伝送路を用いて送信され、前記第１の受信手段を介して受信した前記パケットを前記第１の送信手段から前記第１のリング伝送路を用いて後段のノード装置へ送信する第１の中継送信手段と、
前記前段のノード装置から前記第１のリング伝送路を介して送信された前記パケットが前記第１の受信手段にて正常に受信されなかったことが検出された時、前記前段のノード装置から前記第２のリング伝送路を用いて送信され前記第２の受信手段を介して受信された前記パケットと前記第２のバッファから読み出したパケットとによって生成されたパケットを前記第１の送信手段を介して前記第１のリング伝送路を用いて前記前段のノード装置にループバック送信する第２の中継送信手段と
を具備することを特徴とするリングネットワークシステムのノード装置。
【請求項２】
伝送方向が異なる第１及び第２のリング伝送路に複数のノード装置が接続されるリングネットワークシステムであって、前記各ノード装置は、
前記第１及び第２のリング伝送路からのパケットを受信する第１及び第２の受信手段と、
前記第１及び第２のリング伝送路にパケットを送信する第１及び第２の送信手段と、
前記第１の受信手段と前記第１の送信手段との間、及び前記第２の受信手段と前記第２の送信手段との間に接続され、プライオリティが設定されたパケットを一時記憶する第１及び第２のバッファ手段と、
前記前段のノード装置から前記第２のリング伝送路を用いて送信され、前記第２の受信手段を介して受信した前記パケットを前記第２の送信手段から前記第２のリング伝送路を用いて後段のノード装置へ送信する第３の中継送信手段と、
前記前段のノード装置から前記第２のリング伝送路を介して送信された前記パケットが前記第２の受信手段にて正常に受信されなかったことが検出された時、前記前段のノード装置から前記第１のリング伝送路を用いて送信され前記第１の受信手段を介して受信された前記パケットと前記第１のバッファから読み出したパケットとによって生成されたパケットを前記第２の送信手段を介して前記第２のリング伝送路を用いて前記前段のノード装置にループバック送信する第４の中継送信手段と
を有することを特徴とするリングネットワークシステムのノード装置。
【請求項３】
前記プライオリティは、前記パケットがコネクションタイプか又はコネクションレスタイプかの違いに対応して設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリングネットワークシステムのノード装置。
【請求項４】
前記プライオリティは、宛先アドレス情報が設定された前記パケットに対して設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリングネットワークシステムのノード装置。
【請求項５】
前記プライオリティは、トラフィック量に対応して設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリングネットワークシステムのノード装置。
【請求項６】
自ノード装置に接続される端末からのパケットに対しバッファモード設定テーブルに定められた条件に応じて前記プライオリティが設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリングネットワークシステムのノード装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の受信手段によって受信される前記パケットを監視する監視手段を更に有し、前記監視手段の出力信号に基づいて、前記第１の送信手段から前記第２の送信手段への切り換えが行なわれることを特徴とする請求項１に記載のリングネットワークシステムのノード装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の受信手段によって受信される前記パケットを監視する監視手段を更に有し、前記監視手段の出力信号に基づいて、前記第３の送信手段から前記第４の送信手段への切り換えが行なわれることを特徴とする請求項２に記載のリングネットワークシステムのノード装置。
【請求項９】
前記第１の受信手段と前記第１の送信手段との間に設けられた第１のアド・ドロップ手段と、
前記第２の受信手段と前記第２の送信手段との間に設けられた第２のアド・ドロップ手段とを更に有し、
自ノード装置に接続される端末宛てのパケットを前記第１又は前記第２のアド・ドロップ手段から取り出し、前記端末からの前記プライオリティが設定されたパケットを前記第１又は第２のアド・ドロップ手段から追加することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリングネットワークシステムのノード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２重化されたリング伝送路に接続されるリングネットワークシステムのノード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットによる情報通信が進み、ＩＰプロトコルによる通信ネットワークや企業内のＬＡＮも構築が進んでいる。企業内、および事業場内のＬＡＮでは、通信の信頼性を確保するため、ノード装置間を２重化した伝送路で接続するリングトポロジーによるネットワークが採用されることが多い。２重化した伝送路のリングネットワークシステムでは、ノード装置又はリング伝送路で通信障害が発生すると、障害箇所を切り離してループバック伝送を行うように設計されている。このループバック切換を行う間、ループバックを行うノード装置にはパケットが途切れることなく送信されているので、ループバックが完了するまでの間に受信したパケットが消失（パケットロス）する恐れがある。このパケットロス対策として、受信パケットをバッファに一時記憶する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平４−２５９１４１号公報  （第８頁、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
２重化した伝送路のリングトポロジーのネットワークでは、ノード装置又はノード装置間の伝送路に通信障害が発生すると、その故障箇所を切り離してループバック伝送が行われる。その際、ノード装置がパケットロスを防ぐために受信した全てのパケットを内部のバッファに一時記憶してから送信する方式であると、バッファ処理のためにデータ伝送の遅延時間が大きくなる問題があった。また、必ずしも一時記憶を必要としない受信パケットも一時記憶することになるため、バッファの容量を不要に消費するなどの問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、リングネットワークシステムが伝送するパケットに対しバッファへの一時記憶をするか否かを設定可能とし、且つネットワークに要求されるＱＯＳ（Ｑｕｏｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を満たすリングネットワークシステムのノード装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のリングネットワークシステムのノード装置は、伝送方向が異なる第１及び第２のリング伝送路に複数のノード装置が接続されるリングネットワークシステムであって、前記各ノード装置は、前記第１及び第２のリング伝送路からのパケットを受信する第１及び第２の受信手段と、前記第１及び第２のリング伝送路にパケットを送信する第１及び第２の送信手段と、前記第１の受信手段と前記第１の送信手段との間、及び前記第２の受信手段と前記第２の送信手段との間に接続され、プライオリティが設定されたパケットを一時記憶する第１及び第２のバッファ手段と、前段のノード装置から前記第１のリング伝送路を用いて送信され、前記第１の受信手段を介して受信した前記パケットを前記第１の送信手段から前記第１のリング伝送路を用いて後段のノード装置へ送信する第１の中継送信手段と、前記前段のノード装置から前記第１のリング伝送路を介して送信された前記パケットが前記第１の受信手段にて正常に受信されなかったことが検出された時、前記前段のノード装置から前記第２のリング伝送路を用いて送信され前記第２の受信手段を介して受信された前記パケットと前記第２のバッファから読み出したパケットとによって生成されたパケットを前記第１の送信手段を介して前記第１のリング伝送路を用いて前記前段のノード装置にループバック送信する第２の中継送信手段とを具備することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明のリングネットワークシステムのノード装置は、伝送方向が異なる第１及び第２のリング伝送路に複数のノード装置が接続されるリングネットワークシステムであって、前記各ノード装置は、前記第１及び第２のリング伝送路からのパケットを受信する第１及び第２の受信手段と、前記第１及び第２のリング伝送路にパケットを送信する第１及び第２の送信手段と、前記第１の受信手段と前記第１の送信手段との間、及び前記第２の受信手段と前記第２の送信手段との間に接続され、プライオリティが設定されたパケットを一時記憶する第１及び第２のバッファ手段と、前記前段のノード装置から前記第２のリング伝送路を用いて送信され、前記第２の受信手段を介して受信した前記パケットを前記第２の送信手段から前記第２のリング伝送路を用いて後段のノード装置へ送信する第３の中継送信手段と、前記前段のノード装置から前記第２のリング伝送路を介して送信された前記パケットが前記第２の受信手段にて正常に受信されなかったことが検出された時、前記前段のノード装置から前記第１のリング伝送路を用いて送信され前記第１の受信手段を介して受信された前記パケットと前記第１のバッファから読み出したパケットとによって生成されたパケットを前記第２の送信手段を介して前記第２のリング伝送路を用いて前記前段のノード装置にループバック送信する第４の中継送信手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、リングネットワークに送信されるパケットに対しバッファに一時記憶するか否かの設定が出来るため、重要なパケットを確実にバッファして伝送することが可能となり、ネットワークに要求されるＱＯＳに応じてループバックを行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係わるリングネットワークのシステム構成図である。  
図１において、リングネットワークシステムは、例えば３台のノード装置１Ａ〜１Ｃ、各ノード装置１Ａ〜１Ｃに接続される複数の端末２（Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃｎ）、各ノード装置１Ａ〜１Ｃの間をループ状に接続し、時計方向にパケットを伝送するリング伝送路Ｒおよび反時計方向にパケットを伝送するリング伝送路Ｌとから構成される。ここでは、通常はリング伝送路Ｌを用いてパケット伝送が行われとするが、リング伝送路Ｒを用いてパケット伝送を行っても良い。
【００１０】
上記複数の端末２（Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃｎ）は、各ノード装置１Ａ〜１Ｃにより通信管理されている端末を意味する。以下の説明では、リング伝送路上を伝送するパケットをリングパケットと呼び、端末とノード装置との間で送受信するパケットを端末パケットと呼ぶ。
【００１１】
各ノード装置１Ａ〜１Ｃは、前段のノード装置から入力側のリング伝送路Ｌを介してリングパケットを受信し、そのリングパケットを出力側のリング伝送路Ｌを介して後段のノード装置へ送信する。また、自ノード装置に接続された端末２から送信する端末パケットをリングパケットへアド（追加）し、端末２に送信されてきた端末パケットをリングパケットからドロップ（抜き出し）する。そして、リング伝送路Ｌに通信障害が発生すると、その障害箇所を切り離してリングパケットを折り返して伝送するループバック（Ｕリング接続）を行う。
【００１２】
図２は、各ノード装置１Ａ〜１Ｃの構成内部を示すブロック図である。以下、図２を参照して各ノード装置１Ａ〜１Ｃの構成と処理動作を説明する。  
図２において、各ノード装置１Ａ〜１Ｃは、リング回線接続部７Ｒ、リング回線接続部７Ｌ、方路振分部６、ヘッダ処理部８、モニタ部１２、回線切換部１３と、端末インタフェース９とを備えている。
【００１３】
リング回線接続部７Ｒは、リング伝送路Ｌからリングパケットを受信し、また伝送路Ｒへリングパケットを送信するもので、送信部７１Ｒ、受信部７２Ｒ、切換スイッチ７５Ｒ、アド・ドロップ回路７６Ｒ、バッファ７４Ｒと、読出制御部７３Ｒを備える。同様にリング回線接続部７Ｌは、リング伝送路Ｒからリングパケットを受信し、またリング伝送路Ｌへリングパケットを送信するもので、送信部７１Ｌ、受信部７２Ｌ、切換スイッチ７５Ｌ、アド・ドロップ回路７６Ｌ、バッファ７４Ｌと、読出制御部７３Ｌとを備える。
【００１４】
方路振分部６は、リングパケットを送信するリング伝送路（方路）を設定するもので、方路振分テーブル６１と方路制御部６３を備えている。
【００１５】
ヘッダ処理部８は、端末２からの端末パケットを伝送する為のヘッダ情報を処理するもので、宛先アドレステーブル８１、ヘッダ制御部８２、およびバッファモード設定テーブル８３を備えている。
【００１６】
端末インタフェース９は、端末２と自ノード装置との間のパケットインタフェースであり、例えばＬＡＮカードと呼ばれるＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）手順をサポートしたものである。
【００１７】
モニタ部１２は、リング回線接続部７Ｌ、７Ｒの動作を監視し、受信信号または送信信号の異常を検知すると通信障害の警報を回線切換部１３へ送信する。また、ノード装置を通過するパケットのトラフィック、またはリング伝送路Ｌ、Ｒのトラフィックを測定する機能も有する。
【００１８】
回線切換部１３は、モニタ部１２から通信障害の警報を受信するとループバックを行うための回線切換信号を切換スイッチ７５Ｒ、７５Ｌ、読出制御部７３Ｒ、７３Ｌに送信し、またループバックコマンドを方路振分部６へ送信する。
【００１９】
次に、正常時のノード装置におけるリング伝送路Ｌ上を伝送するリングパケットの処理について、上記各部の動作を説明する。
【００２０】
前段のノード装置からリング伝送路Ｌを用いて送信されたリングパケットは、自ノードオ装置の受信部７２Ｒによって受信され、切換スイッチ７５Ｒに送信される。この切換スイッチ７５Ｒは通常受信部７２Ｒ側に接続されており、リングパケットは切換スイッチ７５Ｒを介してリング回線接続部７Ｌのアド・ドロップ回路７６Ｌに送信される。
【００２１】
アド・ドロップ回路７６Ｌは、リングパケット中の宛先ノードアドレスを判読し、自ノード装置宛てのリングパケットが存在する場合、それを取り出して方路制御部６３に送信する。また、自ノード装置の端末２から送信したい端末パケットが有る場合、方路制御部６３からアド・ドロップ回路７６Ｌへ当該端末パケットをカプセル化したリングパケットを送信すると、アド・ドロップ回路７６Ｌは自ノード装置が送信するリングパケットの列に当該リングパケットをアド（追加）する。こうして生成されたリングパケットは送信部７１Ｌを介してリング伝送路Ｌへ送信され、後段のノード装置に伝送される。
【００２２】
この時、アド・ドロップ回路７６Ｌと送信部７１Ｌとの間に接続されたバッファ７４Ｌにも、送信部７１Ｌに送信されるリングパケットが入力されている。そして、バッファ７４Ｌは受信したリングパケットを判読して、一時記憶することのプライオリティが設定されたパケットであると判断すると当該リングパケットをバッファ７４Ｌ内に一時記憶する。この一時記憶されたリングパケットは、所定の時間が経過するとバッファ７４Ｌから廃棄される。したがって、所定の時間とは、リング伝送路Ｌの障害発生時にループバック切換がなされるのに要する時間である。
【００２３】
読出制御部７３Ｌもまた、バッファ７４Ｌと同様にリングパケットを同時受信しているが、正常時は受信したパケットをそのまま廃棄している。
【００２４】
また、前段のノード装置からリング伝送路Ｒを用いてリングパケットが伝送された場合は、受信部７２Ｌ、切換スイッチ７５Ｌ、アド・ドロップ回路７６Ｒと送信部７１Ｒの経路を経て、後段のノード装置に伝送される。
【００２５】
次に、リング伝送路Ｌに通信障害が発生した時のノード装置の動作を説明する。  
ここでは、図１に示すリング伝送路Ｌの障害点Ｘで通信障害が発生したと仮定し、ループバックが障害点Ｘに隣接するノード装置１Ｂとノード装置１Ｃの間で行われる場合について説明する。
【００２６】
図３は、通信障害を検出したノード装置１Ｃにおけるリングパケットのループバック切換時の伝送経路を示す図である。
【００２７】
図３において、受信部７２Ｒはリング伝送路Ｌを介してノード装置１Ｂから送信されるリングパケットを受信している。そして、モニタ部１２は受信部７２Ｒが受信するリングパケットの信号を監視している。モニタ部１２が、受信したリングパケットから受信信号の停止又はＦＣＳによる誤り率が基準値より悪くなる等の異常を検出すると、通信障害の発生と判断して警報信号を回線切換部１３に送信する。
【００２８】
この警報信号を受信した回線切換部１３は、回線切換信号をバッファ７４Ｒ、読出制御部７３Ｒ、切換スイッチ７５Ｒにそれぞれ送信し、また、同時にループバックコマンドを方路振分部６に送信する。そして、回線切換部１３から回線切換信号を受信した切換スイッチ部７５Ｒは、直ちに受信部７２Ｒから読出制御部７３Ｒへ接続を切り換える。
【００２９】
一方、バッファ７４Ｒは、リング伝送路Ｒから伝送されるリングパケットを切換スイッチ７５Ｌ、アド・ドロップ回路７６Ｒを介して受信している。従って、通信障害によりノード装置１Ｂからリング伝送路Ｒを介して伝送されてくるリングパケットの中で上記プライオリティが設定されるリングパケットは、このバッファ７４Ｒに一時記憶される。そして、回線切換部１３から回線切換信号を受信したバッファ７４Ｒは一時記憶したリングパケットを読み出し、読出制御部７３Ｒへ送信する。
【００３０】
また、回線切換信号を受信した読出制御部７３Ｒは、アド・ドロップ回路７６Ｒから出力されるリングパケットのうち、プライオリティが設定されていないリングパケットを取り込むと共に、バッファ７４Ｒから受信したリングパケットと合わせて送信用のリングパケットの列に並べ替える。そして、その並べ替えたリングパケットを切換スイッチ７５Ｒを介してアド・ドロップ回路７６Ｌへ送信する。
【００３１】
アド・ドロップ回路７６Ｌを通過したリングパケットは、更に送信部７１Ｌを経由してループバックを構成するリング伝送路Ｌを介してノード装置１Ａへ伝送される。なお、自ノード装置の端末２から送信したい端末パケットが有る場合、方路制御部６３からアド・ドロップ回路７６Ｌへ当該端末パケットを送出し、アド・ドロップ回路７６Ｌはリングパケットの所定位置に当該端末パケットをアド（追加）する。この時、上記端末パケットには必要に応じてプライオリティが設定されて、リングパケットにアドされる。
【００３２】
一方、回線切換部１３からのループバックコマンドを受信した方路振分部６は、通信障害が発生したリング伝送路Ｌのノード装置１Ｂとノード装置１Ｃの間を示す「Ｂ２Ｃ」等の情報を設定したループバックコマンドをリングパケットにアド（追加）してリング伝送路Ｌ及びＲの両方から送信する。この処理は、方路制御部６３からのループバックコマンドを受信したアド・ドロップ回路７６Ｒ、７６Ｌがリングパケットにアド（追加）して伝送することにより実行する。このループバックコマンドによって、ノード装置１Ｂから送信したリングパケットがノード装置１Ｃで受信されていないことがノード装置１Ｂに通知され、これを受信したノード装置１Ｂはループバックを開始する。これにより、障害点Ｘを回避したループバック伝送システムが確立する。
【００３３】
次に、図４を参照して、ループバックコマンドを受信したノード装置１Ｂがループバックする場合の動作を説明する。図４は、この時のノード装置１Ｂのリングパケットの流れを示した図である。
【００３４】
図４において、ノード装置１Ｂ内の受信部７２Ｒは、ノード装置１Ｃからリング伝送路Ｌ、ノード装置１Ａ、リング伝送路Ｌを介して送信されたループバックコマンド付のリングパケットを受信する。このループバックコマンド付のリングパケットは、切換スイッチ７５Ｒ、アド・ドロップ回路７６Ｌを介して方路制御部６３へ送信される。そして、方路制御部６３はループバックコマンド「Ｂ２Ｃ」を判読して、ノード装置１Ｂとノード装置１Ｃ間のリング伝送路Ｌに通信障害が発生したと判断する。そして、方路制御部６３はループバックコマンドを回線切換部１３に送信する。
【００３５】
アド・ドロップ回路７６Ｌは、リングパケット中の宛先ノードアドレスを判読し、自ノード装置宛てのリングパケットが存在する場合、それを取り出して方路制御部６３へ送出し、更にヘッダ処理部８、端末インタフェース９を介して自ノード装置の端末２に送出される。また、自ノード装置の端末２から送信したい端末パケットが有る場合、方路制御部６３からアド・ドロップ回路７６Ｌへ当該端末パケットカプセル化したリングパケットを送出し、アド・ドロップ回路７６Ｌは自ノード装置から送信するリングパケットの列に当該リングパケットをアド（追加）する。この時、上記リングパケットには必要に応じてプライオリティが設定されて、リングパケットの列にアドされる。
【００３６】
そして、ループバックコマンドを受信した回線切換部１３は、バッファ７４Ｌ、読出制御部７３Ｌ、切換スイッチ部７５Ｌに回線切換信号を送信する。この回線切換信号を受信した切換スイッチ部７５Ｌは、直ちに受信部７２Ｌから読出制御部７３Ｌへ接続を切り換える。
【００３７】
一方、バッファ７４Ｌは、リング伝送路Ｌから伝送されるリングパケットを切換スイッチ７５Ｒ、アド・ドロップ回路７６Ｌを介して受信している。したがって、ノード装置１Ｃからノード装置１Ａ、リング伝送路Ｌを介して伝送されてくるリングパケットの内、プライオリティが設定されたリングパケットは、このバッファ７４Ｌに一時記憶される。そして、回線切換部１３から回線切換信号を受信したバッファ７４Ｌは、一時記憶したリングパケットを読み出し、読出制御部７３Ｌへ送信する。
【００３８】
また、回線切換信号を受信した読出制御部７３Ｌは、アド・ドロップ回路７６Ｌから出力されるリングパケットのうち、プライオリティが設定されていないリングパケットを取り込むと共に、バッファ７４Ｌから受信したリングパケットと合わせて送信用のリングパケットの列に並べ替える。そして、その並べ替えたリングパケットを切換スイッチ７５Ｌを介してアド・ドロップ回路７６Ｒへ送信する。
【００３９】
アド・ドロップ回路７６Ｒを通過したリングパケットは、更に送信部７１Ｒを経由してループバックを構成するリング伝送路Ｒを介してノード装置１Ｃへ伝送される。
【００４０】
図５は、実施形態のリングパケットのフレームフォーマットの構成を示す図である。実施形態のリングパケットは、国際標準ＩＥＥＥ８０２のフレームフォーマットに準じて構成されており、本実施形態に係わる部分を中心に説明する。
【００４１】
図５（ａ）は、端末２と各ノード装置１Ａ〜１Ｃとの間で送受信される端末パケットＴＰの構成を示す図である。端末パケットＴＰのヘッダ情報は、プロトコルＰＲ、オプションＯＰ、宛先端末ＭＡＣアドレスＤＡ、及び送信元端末ＭＡＣアドレスＳＡ等から構成され、メッセージはデータフレームｄｆで構成される。
【００４２】
図５（ｂ）は、端末パケットＴＰをカプセリングしたリングパケットのフレームフォーマットを示す図である。リングパケットは、端末パケットＴＰに同期をとる為のプリアンブル（図示せず）、宛先ノードＭＡＣアドレスＤＮ、送信元ノードＭＡＣアドレスＯＮ、リング識別子ＲＩ、プライオリティフィールドＰＲＩ、及びＩＰオプションＩＯ等のリングヘッダｒｈが付加されて構成されている。
【００４３】
宛先ノードＭＡＣアドレスＤＮは、端末パケットＴＰに設定された宛先の端末を収容しているノード装置のＭＡＣアドレスで、送信元ノードＭＡＣアドレスＯＮは、端末パケットの送信元の端末を収容するノード装置のＭＡＣアドレスである。
【００４４】
ここで、プライオリティフィールドＰＲＩは、リングパケットをバッファ７４Ｒ又は７４Ｌに一時記憶するか否かを設定するために用いられ、例えば、一時記憶する場合には「１」、しない場合には「０」のプライオリティが設定される。
【００４５】
また、リング識別子ＲＩには、端末パケットＴＰをどのリング伝送路を用いて伝送するかが設定される。方路制御部６３は、端末パケットＴＰをリング伝送路Ｒから伝送する場合はリング識別子ＲＩに「Ｌ」を、またリング伝送路Ｌから伝送する場合はリング識別子ＲＩに「Ｒ」を設定する。更に、ＩＰオプションＩＯには、上記したループバックコマンド等が設定される。そして、上記リング識別子ＲＩ以外のリングヘッダｒｈは、ヘッダ処理部８で設定される。
【００４６】
次に、上述したフレームフォーマットのリングパケットを用いたリングネットワークシステムのループバック動作を図１乃至図６を参照して説明する。
【００４７】
図６は、例えば、ノード装置１Ａに接続された端末２（Ａ１）とノード装置１Ｃに接続された端末２（Ｃ１）との間でパケットを伝送している時に、障害点Ｘで通信障害が発生した場合の動作を示すフローチャートである。
【００４８】
端末２（Ａ１）は、端末２（Ｃ１）へ伝送したい端末パケットＴＰを生成してノード装置１Ａに送信する。即ち、端末パケットＴＰの宛先端末ＭＡＣアドレスＤＡには端末２（Ｃ１）のアドレス「ＭＡＣＣ１」が、送信元端末ＭＡＣアドレスＳＡには端末２（Ａ１）のアドレス「ＭＡＣＡ１」が、プロトコルＰＲにはコネクションタイプのパケットを示す「ＴＣＰ」が設定されている。
【００４９】
ノード装置１Ａのヘッダ処理部８は、端末インタフェース９を介して端末２（Ａ１）からの端末パケットＴＰを受信する（図６のステップｓ１）。
【００５０】
そして、ヘッダ処理部８のヘッダ制御部８２は、端末パケットＴＰの端末ヘッダＴｈから宛先端末ＭＡＣアドレス「ＭＡＣＣ１」を判読して、宛先アドレステーブル８１と照合する。
【００５１】
この宛先アドレステーブル８１は、各ノード装置１Ａ〜１Ｃに接続されている端末２のリストを記憶したテーブルである。図７は、この宛先アドレステーブル８１の一例を示す。
【００５２】
図７において、宛先アドレステーブル８１には、ノード装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃに対応する宛先ノードＭＡＣアドレス（ＭＡＣ１Ａ、ＭＡＣ１Ｂ、ＭＡＣ１Ｃ）と、ノード装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃに接続される端末２（（Ａ１〜Ａ３）、（Ｂ１〜Ｂ３）、（Ｃ１、Ｃｎ））のＭＡＣアドレス（（ＭＡＣＢ１）〜（ＭＡＣＢ３）、（ＭＡＣＣ１）（ＭＡＣＣｎ）、（ＭＡＣＡ１）〜（ＭＡＣＡ３））が対応して記憶されている。
【００５３】
ヘッダ制御部８２は、この宛先アドレステーブル８１に従って端末パケットＴＰをどのノード装置に送信すれば良いかを判断する。即ち、宛先端末ＭＡＣアドレス「ＭＡＣＣ１」に対応するノード装置１ＣのＭＡＣアドレス「ＭＡＣ１Ｃ」を宛先ノードＭＡＣアドレスＤＮに設定する。また、送信元ノードＭＡＣアドレスＯＮに端末２（Ａ１）のノードＭＡＣアドレス「ＭＡＣ１Ａ」を設定する。
【００５４】
更に、ヘッダ制御部８２は、端末ヘッダＴｈのプロトコルＰＲ「ＴＣＰ」を判読してバッファモード設定テーブル８３と照合する。このバッファモード設定テーブル８３は、ノード装置１Ａのバッファ７４Ｌ、７４Ｒに端末パケットを一時記憶させるか否かの設定条件（バッファモード）が記憶されている。ヘッダ制御部８２は、バッファモード設定テーブル８３の設定条件に従って、端末パケットをバッファ７４Ｌ又は７４Ｒに一時記憶させる場合はプライオリティフィールドＰＲＩに「１」を設定し、一時記憶しない場合は「０」を設定する。
【００５５】
例えば、「ＴＣＰ」タイプのプロトコルＰＲのパケットは、バッファ７４Ｌ又は７４Ｒに一時記憶させるとの条件がバッファモード設定テーブル８３に設定されていたとすると、ヘッダ制御部８２は、当該端末パケットＴＰをカプセル化するリングパケットのプライオリティフィールドＰＲＩに「１」を設定し（ステップｓ２）、そのパケットを方路振分部６に送信する。
【００５６】
方路振分部６の方路制御部６３は、受信したリングパケットの宛先ノードＭＡＣアドレス「ＭＡＣ１Ｃ」を判読して、方路振分テーブル６１と照合する。図８は、ノード装置１Ａの方路振分テーブル６１の一例を示した図である。
【００５７】
図８において、方路振分テーブル６１には、宛先ノードＭＡＣアドレスＤＮと送信リング伝送路とが対応して記憶されている。例えば、ノード装置１Ａからノード装置１Ｂへ伝送する場合はリンク伝送路Ｒを使用し、ノード装置１Ａからノード装置１Ｃへ伝送する場合はリング伝送路Ｌを使用することが方路振分テーブル６１の検索により判明する。
【００５８】
従って、方路制御部６３は、方路振分テーブル６１の検索により宛先ノードＭＡＣアドレス「ＭＡＣ１Ｃ」へ送信する場合のリング伝送路としてリング識別子ＲＩにリング伝送路「Ｌ」を設定し、アド・ドロップ回路７６Ｌへこのリングパケットを送り出す。その結果、当該リングパケットはリング回線接続部７Ｌの送信部７１Ｌ、リング伝送路Ｌを介して後段のノード装置１Ｂへ送信される（ステップｓ３）。
【００５９】
ノード装置１Ｂの受信部７２Ｒは、ノード装置１Ａからのリングパケットを伝送路Ｌから受信する（ステップｓ４）。受信部７２Ｒは、受信したリングパケットを切換スイッチ部７５Ｒを介してアド・ドロップ回路７６Ｌに送信する。ノード装置１Ｂのアド・ドロップ回路７６Ｌは、そのリングパケットの宛先ノードＭＡＣアドレス「ＭＡＣ１Ｃ」から自ノード装置宛のリングパケットでないことを判断すると、そのパケットをバッファ７４Ｌ、送信部７１Ｌへ送信する。
【００６０】
バッファ７４Ｌは、そのリングパケットのプライオリティフィールドＰＲＩが「１」であると判読した場合（ステップｓ５がＹｅｓ）、当該リングパケットをバッファ７４Ｌに一時記憶する（ステップｓ６）。これにより、万一リング伝送路Ｌで通信障害が発生した場合でも、必要なリングパケットがバッファ７４Ｌにセーブされているので、ループバック時にこれを読み出して伝送することにより、ネットワークを維持することが出来る。そして、そのリングパケットが送信部７１Ｌからリング伝送路Ｌを介して後段のノード装置１Ｃへ伝送される（ステップｓ６−１）。
【００６１】
ノード装置１Ｂからのリングパケットを受信したノード装置１Ｃの受信部７２Ｒは、切換スイッチ部７５Ｒを介してアド・ドロップ回路７６Ｌに供給する。ノード装置１Ｃのアド・ドロップ回路７６Ｌは、そのリングパケットの宛先ノードＭＡＣアドレス「ＭＡＣ１Ｃ」から端末２（Ｃ１）宛のリングパケットであると判断し、そのリングパケットを方路制御部６３、ヘッダ処理部８、端末インタフェース９を介して宛先端末ＭＡＣアドレス「ＭＡＣＣ１」の端末２（Ｃ１）へ供給する。なお、宛先端末ＭＡＣアドレス「ＭＡＣＣ１」から端末２（Ｃ１）の判断は、宛先アドレステーブル８１を参照することにより実行される。
【００６２】
次に、リング伝送路Ｌの障害点Ｘで、例えばケーブル断線による通信障害が発生した場合の動作を説明する。
【００６３】
上述したように、ノード装置１Ｃのモニタ部１２によって受信部７２Ｒが受信するリングパケットを監視し（図６のステップｓ６−２）、所定の時間内にリングパケットを受信しない等の理由によりノード装置１Ｃとノード装置１Ｂ間のリング伝送路Ｌの通信障害を検出すると（ステップｓ７がＹｅｓ）、モニタ部１２は回線切換部１３に通信障害の警報信号を送信する。そして、回線切換部１３からループバックコマンドが方路振分部６の方路制御部６３に送信される。
【００６４】
ノード装置１Ｃの方路制御部６３は、このループバックコマンドを受信すると、ノード装置１Ｂにループバックを通知する為に、障害区間を示すループバックコマンド「Ｂ２Ｃ」をリングヘッダｒｈのＩＰオプションＩＰに設定し、ノード装置１ＢのＭＡＣアドレス「ＭＡＣ１Ｂ」を宛先ノードＭＡＣアドレスＤＮにそれぞれ設定したリングパケットをアド・ドロップ回路７６Ｌ及び７６Ｒに送出し、リングパケットの列にアド（追加）する。そして、そのリングパケットを送信部７１Ｌ及び７１Ｒを介してリング伝送路Ｌ、Ｒに送信する（ステップｓ７−１）。なお、宛先ノードＭＡＣアドレスに同報を示すアドレスコード「ＦＦ」を設定して送信しても良い。
【００６５】
また、ノード装置１Ｃは、上述したように切換スイッチ７５Ｒの接続先を読出制御部７３Ｒに切り換え、リング伝送路Ｒから受信したリングパケットをリング伝送路Ｌにループバックして送信できる態勢を形成する（ステップｓ７−２）。
【００６６】
そして、上記ループバックコマンドのリングパケットをノード装置１Ｂが受信すると（テップｓ８がＹｅｓ。）、そのリングパケットのＩＰオプションＩＰ「Ｂ２Ｃ」をノード装置１Ｂの方路制御部６３が判読して、ノード装置１Ｂとノード装置１Ｃ間のリング伝送路Ｌに通信障害が発生したことを判断する。その結果、ノード装置１Ｂでは方路制御部６３から回線切換部１３へループバックコマンドＢ２Ｃが送出され、回線切換部１３が切換スイッチ７５Ｌの接続を読出制御部７３Ｌへ切り換え、リング伝送路Ｌから送信しているリングパケットをリング伝送路Ｒへループバックして送信できる態勢を形成する（ステップｓ９）。
【００６７】
即ち、ノード装置１Ａのバッファ７４Ｌの一時記憶された情報が再度読み出され、リングパケットとなってリング伝送路Ｌ、ノード装置１Ｂ、リング伝送路Ｒを介してノード装置１Ｃの端末２（Ｃ１）へ伝送される。また、ノード装置１Ｃの端末２（Ｃ１）からの情報もリング伝送路Ｌを介してノード装置１Ａの端末２（Ａ２）へと送信される。
【００６８】
次に、プライオリティ設定条件について説明する。  
実施形態のリングネットワークシステムでは、上記の様にループバック切換の間にパケットロスが発生するのを防ぐために前段のノード装置から送信するリングパケットを自ノード装置内に設けたバッファにより一時記憶している。しかも、不要なリングパケットは記憶せずに、必要なリングパケットだけを選別して一時記憶するようにプライオリティを設定できるようにしている。このプライオリティ設定によりリングネットワークシステムのスループットの低減を防ぐことができる。また、パケットロスを防ぐことが必要なリングパケットについては、バッファ処理されて伝送できるのでリングネットワークシステムに要求されているＱＯＳに適合する通信が可能になる。
【００６９】
実施形態では、ネットワークに要求されたＱＯＳに対応するため、ヘッダ制御部８２が端末２から自ノード装置を介して送信する端末パケットの端末ヘッダＴｈを判読してバッファモード設定テーブル８３を参照するとした。
【００７０】
即ち、バッファモード設定テーブル８３には、リングネットワークの運用目的等に応じて当該ノード装置がリングパケットを選択的に一時記憶するための判定条件が記憶されている。そして、ヘッダ制御部８２は、バッファモード設定テーブル８３の参照に従ってリングヘッダのプライオリティＰＲＩにバッファに一時記憶する「１」、又は否「０」のプライオリティを設定している。
【００７１】
このプライオリティの判定条件には幾つかのモードが設けられる。これらのモード設定は、リングネットワークシステムの運用形態や、ネットワークが収容する装置端末やサーバ等が運用するアプリケーションなどによって判定条件が定められ、バッファモード設定テーブル８３にその判定条件の内容が初期設定により記憶される。
【００７２】
初期設定の方法は、例えば、ノード装置の端末インタフェース９にパーソナルコンピュータの様な保守用端末を接続し、そこから各バッファモードの内容を設定する情報をキーボードの様な入力装置から入力する。又は、他の方法として各バッファモードの内容が記憶されたファイルをダウンロードしてバッファモード設定テーブル８３に記憶し、どのバッファモードを選択するかを初期設定するようにすれば良い。
【００７３】
また、更に別の方法として、１台のノード装置（例えば、ノード装置１Ａ）に接続されたパーソナルコンピュータのような保守端末から、他ノード装置１Ｂ、１Ｃに初期設定用のパケット（もしくは、設定コマンド）を送信し、そのパケットを受信した各ノード装置１Ｂ、１Ｃが自動的に設定条件の情報をダウンロードしてバッファモード設定テーブル８３に記憶するようにしても良い。
【００７４】
図９は、バッファモード設定テーブル８３の一例を示す図である。  
バッファモード設定テーブル８３は、プライオリティの「モード番号」、「モード名称」、及び「条件」から構成される。各ノード装置１Ａ〜１Ｃは、どのモード番号を選択するかは初期設定により入力される。
【００７５】
また、どのモード番号を選択するかは、伝送されるパケットのアプリケーション等を考慮して遅延許容度を大きくとるか、小さくするかの判断に基づく。
【００７６】
（１）ノーマルモード
通常のコネクションタイプ（ＴＣＰ）の端末パケットはバッファで一時記憶させないが、コネクションレスタイプ（ＵＤＰ：Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のパケットはバッファで一時記憶させるとするプライオリティの設定条件がノーマルモードである。このノーマルモードは、トラフィックは低下してもエラー発生を防ぐことを目的としたネットワークに採用される。
【００７７】
このノーマルモードは、バッファモード設定テーブル８３のモード番号「１」に設定される。そして、ヘッダ制御部８２は、端末パケットをリングパケットにカプセル化する時にバッファモード設定テーブル８３を参照して、端末ヘッダＴｈのプロトコルＰＲに「ＵＤＰ」が設定さればリングヘッダｒｈのプライオリティフィールドＰＲＩに「１」を設定する。
【００７８】
（２）リバースモード
このリバースモードはノーマルモードの逆で、通常のコネクションタイプ（ＴＣＰ）の端末パケットはバッファで一時記憶させ、コネクションレスタイプ（ＵＤＰ）のパケットはバッファで一時記憶させないとするプライオリティの設定条件がリバースモードである。トラフィックを不要に増やさないようにバッファで一時記憶するタイプのネットワークに採用される。
【００７９】
このリバースモードは、バッファモード設定テーブル８３のモード番号「２」に設定される。そして、ヘッダ制御部８２は、端末パケットをリングパケットにカプセル化する時にバッファモード設定テーブル８３を参照して、端末ヘッダＴｈのプロトコルＰＲに「ＴＣＰ」が設定されているとリングヘッダｒｈのプライオリティフィールドＰＲＩに「１」を設定する。実施形態のリングネットワークにおけるプライオリティの設定条件は、このリバースモードである。
【００８０】
（３）無条件バッファモード
無条件バッファモードは、リングパケット全てをバッファで一時記憶させるものである。この場合、バッファモード設定テーブル８３のモード番号「３」が設定される。そして、ヘッダ制御部８２は、端末パケットをリングパケットにカプセル化する時にバッファモード設定テーブル８３を参照して、端末ヘッダＴｈのプロトコルＰＲに「ＡＬＬ」が設定されているとリングヘッダｒｈのプライオリティフィールドＰＲＩに「１」を設定する。
【００８１】
（４）非バッファモード
この非バッファモードは、無条件バッファモードとは逆に一切バッファを行わないモードである。この場合、バッファモード設定テーブル８３のモード番号「４」が設定される。そして、ヘッダ制御部８２は、端末パケットをリングパケットにカプセル化する時にバッファモード設定テーブル８３を参照して、端末ヘッダＴｈのプロトコルＰＲに「ＮＯＮＥ」が設定されているとリングヘッダｒｈのプライオリティフィールドＰＲＩに「０」を設定する。
【００８２】
（５）アドレス指定モード
アドレス指定モードとは、予め定められた特定の端末２へのパケットをバッファで一時記憶させるものである。
【００８３】
例えば、端末２（Ｂ１）宛のパケットをバッファする場合で有れば、バッファモード設定テーブル８３のモード番号「５」に宛先端末のＭＡＣアドレス「ＭＡＣＢ１」が設定される。そして、ヘッダ制御部８２は、端末パケットをリングパケットにカプセル化する時にバッファモード設定テーブル８３を参照して、端末ヘッダＴｈのプロトコルＰＲに「ＡＬＬ」が設定され、宛先端末ＭＡＣアドレスＤＡが「ＭＡＣＢ１」であるリングパケットはリングヘッダｒｈのプライオリティフィールドＰＲＩに「１」を設定する。
【００８４】
（６）アプリケーションモード
端末パケットＴＰのサービスタイプＴＯＳ（Ｔｙｐｅ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）フィールド（図示せず。）に、アプリケーションによって優先送信、例えば「Ｌ３」が設定されるものに対してバッファで一時記憶されるようにする。
【００８５】
この場合、バッファモード設定テーブル８３のモード番号「６」が設定される。そして、ヘッダ制御部８２は、端末パケットをリングパケットにカプセル化する時にバッファモード設定テーブル８３を参照して、端末ヘッダＴｈのサービスタイプＴＯＳに「Ｌ３」が設定されているとリングヘッダｒｈのプライオリティフィールドＰＲＩに「１」を設定する。
【００８６】
（７）複合
上記６モードを基本として、上記（１）〜（６）のモードを複合して設定することも可能である。例えば、アドレス指定モードである端末２（Ｂ１）宛のパケットに、更にノーマルモードの設定条件を組み合わせて設定しても良い。この場合、バッファモード設定テーブル８３のモード番号は、「７」が設定され、「条件」に「ＭＡＣＢ１」、「ＵＤＰ」が設定される。ヘッダ制御部８２は、宛先端末ＭＡＣアドレスＤＡが「ＭＡＣＢ１」の端末パケットをカプセル化する時、端末ヘッダＴｈのプロトコルＰＲに「ＵＤＰ」を判読した場合、バッファモード設定テーブル８３と参照してリングヘッダｒｈのプライオリティフィールドＰＲＩに「１」を設定する。
【００８７】
（８）トラフィック
トラフィック量に応じてプライオリティを設定するようにしてもよい。
【００８８】
ノード装置におけるトラフィック量はモニタ部１２で監視され、その情報がヘッダ制御部８２に通知されている。例えば、トラフィックがノード装置の処理可能なトラフィック量の１０％以下で有れば、送信するリングパケット全てをバッファに一時記憶するように設定することが可能となる。この場合、バッファモード設定テーブル８３にはモード番号「８」と、「条件」にはトラフィックが１０％以下で有ることを示す「ＴＬＨ１０」と「ＡＬＬ」とを設定する。
【００８９】
ヘッダ制御部８２は、バッファモード設定テーブル８３を参照してこのトラフィック量に応じた条件がある場合、モニタ部１２からのトラフィック量が１０％以下であるときのリングパケットは全てバッファするように、リングヘッダｒｈのプライオリティＰＲＩフィールドに「１」を設定する。
【００９０】
このように本実施形態によれば、リングネットワークで伝送されるリングパケットに要求されたＱＯＳに適合して、各種の条件を設けてバッファに一時記憶することが出来る。そしてトラフィックの低下を防ぐと共に、パケットロスによるエラーを防ぐことによりネットワークに要求されたＱＯＳの通信を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施例に係わるリングネットワークシステムの一例の構成図。
【図２】本発明の実施例に係わるリングネットワークシステムのノード装置の機能構成を示すブロック図。
【図３】通信障害を検出したノード装置におけるループバック時のリングパケットの伝送経路を示すブロック図。
【図４】ループバックコマンドを受信したノード装置におけるループバック時のリングパケットの伝送経路を示すブロック図。
【図５】本発明の実施例に係わるリングネットワークシステムが伝送するパケットのフォーマットを示す図。
【図６】リングネットワークシステムのループバック時の動作手順を示すフローチャート。
【図７】本発明の実施例に係わるリングネットワークシステムのノード装置の宛先アドレステーブルの例を示す図。
【図８】本発明の実施例に係わるリングネットワークシステムのノード装置の方路振分テーブルの例の図。
【図９】バッファモード設定テーブルの図。
【符号の説明】
【００９２】
１Ａ〜１Ｃ  ノード装置
２  端末
１２  モニタ部
１３  回線切換部
６  方路振分部
６１  方路振分テーブル
６３  方路制御部
７Ｒ、７Ｌ  リング回線接続部
７４  バッファ
７３  読出し制御部
７５  切換スイッチ部
７６Ｌ、７６Ｒ  アド・ドロップ回路
８  ヘッダ処理部部
８１  宛先アドレステーブル
８２  ヘッダ制御部
８３  バッファモード設定テーブル
９  端末インタフェース
Ｒ、Ｌ  リング伝送路
Ｒ１〜Ｒ３、Ｌ１〜Ｌ３  リング回線
Ｘ  障害点
【図１】
2005354463.tif 000003
【図２】
2005354463.tif 000004
【図３】
2005354463.tif 000005
【図４】
2005354463.tif 000006
【図５】
2005354463.tif 000007
【図６】
2005354463.tif 000008
【図７】
2005354463.tif 000009
【図８】
2005354463.tif 000010
【図９】
2005354463.tif 000011