(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ伝送を行う複数のノードをリング状に接続したネットワークシステムにおいて、
前記ノードは、
自ノードに接続されたポートの伝送品質を定周期で監視する伝送品質監視部と、
前記伝送品質監視部により監視した伝送品質を格納する伝送品質管理テーブルと、
前記伝送品質管理テーブルの情報を基に、ネットワーク上の終端箇所を判定する終端判定部と、
自ノードのノード状態を管理するノード状態管理部を設け、
前記伝送品質監視部で監視した自ノードの伝送品質情報を全ノード宛に送信することにより、前記ネットワーク上の各ノードが、全ノードの伝送品質を前記伝送品質管理テーブルに格納し、格納した全ノードの伝送品質を比較することにより終端箇所を判定することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
請求項１記載のネットワークシステムにおいて、
前記伝送品質管理テーブルに格納された伝送品質の最も悪いものを閾値とし、前記伝送品質監視部で監視する伝送品質と閾値とを比較することにより、終端箇所を判定し、終端箇所を変更する場合は、終端箇所の伝送品質を閾値として設定することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項３】
請求項１記載のネットワークシステムにおいて、
前記伝送品質監視部は、定周期監視した自ポートの伝送品質を格納し、前回格納した伝送品質と今回監視した伝送品質とを比較することにより伝送品質の変化を検出し、伝送品質変化が検出された場合に、変化した伝送品質情報を全ノード宛に送信することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項４】
請求項１記載のネットワークシステムにおいて、
前記伝送品質監視部は、自ポートの伝送不可状態を検出した場合、伝送不可情報を全ノード宛に送信し、
前記終端判定部は、伝送不可情報を受信した場合、伝送不可情報の送信元のノードを終端箇所と判定することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項５】
請求項１記載のネットワークシステムにおいて、
前記終端判定部は、自ノードが終端ノードの場合、他ノードから受信した伝送品質情報と前記伝送品質管理テーブルに格納された伝送品質とを比較し、受信した伝送品質が最も悪い場合、送信元のノードを終端箇所と判定し、当該ノードに対して終端を要求する情報を送信することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項６】
請求項１記載のネットワークシステムにおいて、
前記終端判定部は、伝送品質の最も悪いノードが複数存在する場合、ネットワーク上の各ノードに予め設定された優先順の情報に基づき終端箇所を判定することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項７】
データ伝送を行う複数のノードをリング状に接続したネットワークに適用されるノード装置であって、
自ノードに接続されたポートの伝送品質を定周期で監視し、自ノードの伝送品質情報を全ノード宛に送信する伝送品質監視部と、
前記伝送品質監視部により監視した伝送品質と、前記ネットワーク上の各ノードから受信した伝送品質情報とを格納する伝送品質管理テーブルと、
前記伝送品質管理テーブルの情報を基に、ネットワーク上の終端箇所を判定する終端判定部と、
自ノードのノード状態を管理するノード状態管理部と、
情報を他ノードへ送信する送信処理部と、
他ノードからの情報を受信する受信処理部とから構成するノード装置。
【請求項８】
請求項７記載のノード装置において、
前記ノード装置に接続した表示装置に、前記伝送品質管理テーブルに格納された各ノードの伝送品質情報を表示することを特徴とするノード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のノードが伝送路を介してリング状に接続されたネットワークシステム及びそのシステムに適用されるノード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のノードが伝送路を介してリング状に接続されたネットワークシステムにおいて、データが無限に循環するのを防止するための制御手法の１つにスパニングツリープロトコル（ＳＴＰ：Spanning Tree Protocol）が知られている。ＳＴＰは、非特許文献１に示すＩＥＥＥ８０２．１Ｄとして標準化されたネットワークプロトコルで、ループ状に形成されたネットワーク内で、ネットワークに接続されているポートの一箇所を論理的に切断し、終端とすることにより、フレームが永久に循環することを防止する。更に、ＳＴＰは、ポート間に障害が発生した際には、障害部位を切り離すとともに終端個所を再構成することにより迂回経路を確保することができる、ネットワークの耐障害性を高める制御手法の一つである。
【０００３】
ＳＴＰによる障害発生時のネットワークの再構成の手法は、具体的には以下の通りである。あらかじめ、ネットワーク上に接続されているノードにユーザが任意の優先度を設定しておき、ノードの優先度情報と伝送速度の情報を持ったＢＰＤＵ(Bridge Protocol Data Unit)と呼ばれるフレームを一定の間隔でやり取りする。このＢＰＤＵの情報を基に、優先度の一番高いノードを基準ノードとし、基準ノードから見た伝送速度が一番遅く、かつ優先度が一番低いノートのポートを終端とする。終端としたポートは通常の経路としては使用せず、障害時の迂回経路として設定する。これにより、ループを形成しているネットワークであっても、データがループの中を巡り続ける事を防ぐと共に、通常の経路でネットワーク障害が発生した場合は、終端箇所を伝送可能状態に変更し、障害発生箇所を終端箇所に変更することにより、ネットワークを再構成し、障害時の迂回経路を確保することができる。ＳＴＰでは、ＢＰＤＵフレームを各ノード間で数秒に一回の間隔でやり取りし、一定時間ＢＰＤＵフレームを受信しないポートは障害が発生したと判断し、ネットワークを再構成する。
【非特許文献１】ANSI：IEEE Std802.1d the spanning tree algorithm and protocol
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１に記載された従来の技術では、終端ノードを決定する際、基準ノードから見た伝送速度が一番遅く、かつ優先度が一番低いノードのポートを終端としており、伝送品質を考慮せずに終端を決定していた。そのため、他の区間の伝送品質が悪い場合でも伝送品質の良い個所を終端とする場合があり、ネットワーク全体のデータ伝達率を低下させてしまうという問題がある。
【０００５】
また、非特許文献１に記載された従来の技術では、ＢＰＤＵフレームを各ノード間で数秒に一回の間隔でやり取りし、一定時間ＢＰＤＵフレームを受信しないポートを障害発生と判断している。そのため、例えば上記ＳＴＰの障害判定時間より短い間隔で障害の発生と復旧を繰り返す間欠障害が発生した場合、障害検出することが出来ない。その結果、品質が低下した個所を使用することにより、ネットワーク全体のデータ伝達率を低下させてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数のノードが伝送路を介してリング状に接続されたネットワークシステムにおいて、ネットワーク全体のスループットを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、データ伝送を行う複数のノードをリング状に接続したネットワークにおいて、各ノードは、自ノードに接続されたポートの伝送品質を定周期で監視する伝送品質監視部と、伝送品質監視部により監視した伝送品質を格納する伝送品質管理テーブルと、伝送品質管理テーブルの情報を基に、ネットワーク上の終端箇所を判定する終端判定部と、自ノードのノード状態を管理するノード状態管理部を設ける。各ノードは、伝送品質監視部で監視した自ノードの伝送品質情報を全ノード宛に送信することにより、ネットワーク上の全ノードの伝送品質を伝送品質管理テーブルに格納し、格納した全ノードの伝送品質を比較することにより終端箇所を判定する構成とした。
【０００８】
また、伝送品質監視部は、定周期監視した自ポートの伝送品質を格納し、前回格納した伝送品質と今回監視した伝送品質とを比較することにより伝送品質の変化を検出し、伝送品質変化が検出された場合に、変化した伝送品質情報を全ノード宛に送信する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、複数のノードが伝送路を介してリング状に接続された伝送路システムにおいて、各ノードが全ノードの伝送品質情報を共有することにより、最も伝送品質の悪い箇所を終端ノードとすることができる。そのため、安定した通信状態を維持することが可能となり、ネットワーク全体のスループットを向上させることが可能となる。
【００１０】
また、各ノードは伝送品質監視部により自ポートの伝送品質の変化を検出し、伝送品質情報を全ノードに送信するため、伝送障害の発生／復帰を繰り返す間欠障害が発生した場合でも、その品質変化を検出することができ、終端箇所に移行することができる。このように、障害発生箇所を迅速に終端へ移行することにより、ネットワークを最良の状態で運用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本例によるネットワークシステム、ここでは、二重リング型ネットワークシステムの論理的な基本概念を示す図である。図１を参照し、本例によるネットワークシステムの基本的な動作について説明する。
【００１３】
図１において、ノードＡ１〜ノードＦ６は、フレーム伝送装置としてのノードであり、それぞれに、ユニークなノード番号が割り当てられている。これらのノードは、Ａ系廻り（時計廻り）の伝送路９、Ｂ系廻り（反時計廻り）の伝送路１０の２本の伝送路を介して接続することによりネットワークを構成している。例えば、ノードＡ１〜ノードＦ６が複数のポートを持つノードの場合、Ａ系廻り（時計廻り）の伝送路９は各ノードのポートＡ側を接続した伝送ルートとし、Ｂ系廻り（反時計廻り）の伝送路１０は各ノードのポートＢ側を接続した伝送ルートとして構築することができる。
【００１４】
ノードＡ１は、Ａ系廻りの伝送路９を終端するノードであり、ノードＢ２はＢ系廻りの伝送路１０を終端するノードである。ノードＡ１とノードＢ２間を接続するポート１１、１２は終端（ブロッキングポート）となり、ＢＰＤＵの送信およびデータフレームのフォワーディングは行わない。
【００１５】
終端ノード以外のノードＣ３〜ノードＦ６は中間ノードであり、Ａ系廻り（時計廻り）の伝送路９、Ｂ系廻り（反時計廻り）の伝送路１０の両伝送路に対して、ＢＰＤＵフレームおよびデータフレームの伝送が可能なノードである。中間ノードＣ３〜Ｆ６は、いずれもポートＡ、ポートＢともにネットワークに接続し、ポートＡ側、ポートＢ側の両方で双方向にフレーム伝送を行う。
【００１６】
なお、端末７、８は、ノードＡ１〜ノードＦ６のいずれかに接続される端末であり、図１ではノードＣ３に端末７を、ノードＥ５に端末８を接続した例を示している。端末７、８は、Ａ系廻り（時計廻り）の伝送路９、あるいはＢ系廻り（反時計廻り）の伝送路１０を用いてデータ交換を行う。なお、図１における太線矢印は、データ交換を模式的に示したものである。例えば、端末７から送信したデータは、Ａ系廻りの伝送路９、Ｂ系廻りの伝送路１０を介してそれぞれ伝送され、端末８で受信される。
【００１７】
図２は、本例によるネットワークシステムで使用されるデータフレームのデータ形式の例を示す図である。図２に示すように、データフレームは、宛先アドレス２１、送信元アドレス２２、タグ２３、フレーム長／タイプ２４、データエリア２５、ＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)２６の各フィールドにより構成する。ＣＲＣは誤り検出又は訂正を行う符合である。
【００１８】
なお、データエリア２５は、ノード＃２７、フレーム認識番号２８、品質通知情報２９から構成する。フレーム認識番号２８は、フレームの種類を表す認識番号であり、認識番号の内容を表２８１に示す。ここではフレームの種類を２ビットのコードで識別しており、伝送品質通知フレーム、伝送不可通知フレーム、終端要求フレーム、終端完了フレームの識別に用いられる。このうち、本例において、終端ノードの決定に用いる伝送品質情報は、伝送品質通知フレームと伝送不可通知フレームの情報である。ここで、伝送品質は、自ノードに接続されたポートの単位時間におけるビットエラー率で表す。
【００１９】
図３は、本例によるデータ伝送装置の内部構成例を示すブロック図であり、具体的には、図１に示す各ノードＡ１〜Ｆ６の内部構成を示している。本例のデータ伝送装置は、ポートの状態を制御するポート制御部３３と、受信したフレームの種別を判定し、その種別に応じた処理を要求する受信処理部３４と、自ノードの伝送品質を周期的に監視する伝送品質監視部３５とを備える。また、受信処理部３４または伝送品質監視部３５からの要求により、他ノードから受信した伝送品質情報または自ノードの伝送品質情報を伝送品質記録部３７に転送する伝送品質比較要否判定部３６と、伝送品質比較要否判定部３６から転送された情報を伝送品質管理テーブル４２へ格納する伝送品質記録部３７と、自ノードの伝送品質と他ノードの伝送品質とを比較し、比較結果を終端判定部３９へ転送する伝送品質比較部３８と、伝送品質比較部３８から転送された伝送品質の比較結果を基に終端ノードを判定する終端判定部３９とを備える。さらに、ノードの状態を管理し、終端判定部３９の判定結果を基に、終端ノードを切り替える場合は送信処理部４１に対し終端要求フレームの送信を要求するノード状態管理部４０と、ノード状態管理部４０または伝送品質監視部３５からの要求により、要求されたフレームの情報を送信する送信処理部４１とを備える。
【００２０】
次に、各処理部の処理内容について説明する。
【００２１】
ポート制御部３３は、Ａ系廻りのポートであるポートＡ３１、Ｂ系廻りのポートであるポートＢ３２に対して、ポートの状態を制御する。ノード状態管理部４０で管理している自ノードの状態が終端ノードであれば、ポートを終端状態（ＢＰＤＵの送信およびデータフレームのフォワーディングは行わず、ＢＰＤＵの受信のみ行う）にし、中間ノードであればポートをフォワーディング状態（ＢＰＤＵの送受信およびデータフレームのフォワーディングを行う）にする。
【００２２】
受信処理部３４は、受信したフレームの種別を判定し、その種別に応じた処理を要求する。種別が伝送品質通知フレーム、伝送不可通知フレームの場合は伝送品質比較要否判定部３６へ、終端要求フレーム、終端完了フレームの場合はノード状態管理部４０へフレームの情報を転送し、処理を要求する。
【００２３】
伝送品質監視部３５は、自ノードの伝送品質を周期的に監視し、収集した伝送品質を格納する。更に、伝送品質監視部３５は、前回収集した伝送品質と新たに収集した伝送品質とを比較し、品質変化を検出した場合、または新たに収集した伝送品質により伝送不可を検出した場合に、伝送品質比較要否判定部３６と送信処理部４１に品質変化検出または伝送不可検出の情報を転送する。
【００２４】
伝送品質比較要否判定部３６は、受信処理部３４から転送された他ノードから受信した伝送品質通知フレームまたは伝送不可通知フレームの情報と、伝送品質監視部３５から転送された自ノードの伝送品質変化検出または伝送不可検出の情報を伝送品質記録部３７へ転送する。また、伝送品質比較要否判定部３６は、自ノードが終端ノードの場合、伝送品質監視部３５から転送された自ノードの伝送品質変化検出または伝送不可検出の情報を伝送品質比較部３８に転送する。更に、自ノードが終端ノードの場合、他ノードから受信した伝送品質通知フレームの情報を伝送品質比較部３８に転送する。
【００２５】
伝送品質記録部３７は、伝送品質比較要否判定部３６から転送された情報を基に、伝送品質管理テーブル４２内の該当ノード番号の伝送品質情報を更新する。
【００２６】
伝送品質比較部３８は、自ノードが終端ノードの場合に、伝送品質比較要否判定部３６からの要求により伝送品質の比較処理を行う。伝送品質比較要否判定部３６から転送された情報が自ノードの伝送品質の場合、転送された自ノードの伝送品質と伝送品質管理テーブル４２内の他ノードの伝送品質情報とを比較する。また、伝送品質比較要否判定部３６から転送された情報が他ノードの伝送品質の場合、転送された他ノードの伝送品質と伝送品質管理テーブル４２内の自ノードの伝送品質情報とを比較する。そして、伝送品質比較部３８は、比較結果を終端判定部３９に転送する。
【００２７】
終端判定部３９は、伝送品質比較部３８から転送された伝送品質比較結果を基に、他ノードの伝送品質が自ノードの伝送品質より悪い、または全ノードが同じ伝送品質の場合、終端するノードを判定し、判定結果をノード状態管理部４０に転送する。
【００２８】
ノード状態管理部４０は、終端判定部３９の判定結果から他ノードに終端ノードを切り替える場合、伝送品質管理テーブル４２の閾値を新たに終端となるノードに設定し、送信処理部４１に対し該当するノードへの終端要求フレームの送信を要求する。また、ノード状態管理部４０は、自ノードが終端ノードの場合、受信処理部３４から終端完了フレームの情報を受信すると、自ノードの状態を終端ノードから中間ノードに変更し、ポート制御部３３に対して、ポートを終端状態からフォワーディング状態に変更するよう要求する。また、自ノードが中間ノードの場合、受信処理部３４から終端要求フレームの情報を受信すると、自ノードの状態を中間ノードから終端ノードに変更し、ポート制御部３３に対して、ポートをフォワーディング状態から終端状態に変更するよう要求した後、送信処理部４１に対して、終端ノードへの終端完了フレームの送信を要求する。
【００２９】
送信処理部４１は、伝送品質監視部３５からの要求により、自ノードの伝送品質変化検出時は、品質変化検出の情報を付加した伝送品質通知フレームを、伝送不可検出時は、伝送不可検出の情報を付加した伝送不可通知フレームを全ノード宛に送信する。また、送信処理部４１は、ノード状態管理部４０からの終端要求フレームまたは終端完了フレームの送信要求に応じて、該当する他ノードに対し終端要求フレームを、また、終端ノードに対し終端完了フレームを送信する。
【００３０】
図４に、本例による伝送品質管理テーブル４２のデータ構成例を示す。伝送品質管理テーブル４２は、ネットワークを構成する全ノードの伝送品質情報を管理するためのテーブルであり、本テーブルの情報を全てのノードで共有することにより、伝送品質の変化を迅速に検出するとともに、安定した伝送品質を提供するための構成制御を行うことができる。
【００３１】
伝送品質管理テーブル４２は、ノード番号４２１、伝送品質４２２、閾値フラグ４２３から構成する。伝送品質４２２には、各ノードのポートＡ、ポートＢの伝送品質を格納し、受信した他ノードの伝送品質通知フレーム、または伝送品質監視部３５により検出した自ノードの伝送品質の情報を基に随時更新する。閾値フラグ４２３は、終端ノードについてその伝送品質を格納する。終端ノードの伝送品質は、その時点で最も悪い伝送品質であるため、その値を終端の判定のための閾値として用いる。
【００３２】
次に、本例による伝送品質の監視処理の内容と、終端ノードの変更処理の内容について説明する。
【００３３】
図５に、中間ノードの伝送品質監視部３５による伝送品質の監視処理例を表すフローチャートを示す。本処理は、中間ノードが自ノードの伝送品質を監視するために一定周期で実行する処理である。
【００３４】
まず、伝送品質監視部３５は、自ノードの伝送品質を収集する（ステップＳ５０１）。次に、収集した伝送品質を基に、自ノードが伝送不可に変化したかを判定する（ステップＳ５０２）。判定の結果、自ノードが伝送不可の場合は、伝送品質記録部３７により、品質管理テーブル４２の伝送品質情報を更新し（ステップＳ５０３）、伝送不可通知フレームを全ノードに送信する（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０２の判定の結果、伝送不可でない場合は、前回収集した自ノードの伝送品質と今回収集した伝送品質を比較し、伝送品質に変化があるかを判定する（ステップＳ５０５）。判定の結果、伝送品質に変化がある場合は、伝送品質記録部３７により、品質管理テーブル４２の伝送品質情報を更新し（ステップＳ５０６）、今回収集した伝送品質を伝送品質通知フレームとして全ノードに送信する（ステップＳ５０７）。ステップＳ５０５の判定の結果、伝送品質に変化がない場合は、処理を終了する。
【００３５】
図６に、終端ノードが中間ノードから伝送品質通知フレームを受信した時の処理例を表すフローチャートを示す。終端ノードが他の中間ノードから受信するフレームは、伝送品質通知フレーム、伝送不可通知フレーム、終端完了フレームの３種類であるため、その種別に応じた処理を行う。
【００３６】
まず、受信処理部３４において、中間ノードから送信されたフレームを受信する（ステップＳ６０１）。次に、受信したフレームの種別により処理を分岐する（ステップＳ６０２）。受信したフレームの種別が伝送品質通知フレームの場合は、伝送品質比較要否判定部３６から伝送品質記録部３７へフレームの情報を転送し、品質管理テーブル４２の伝送品質情報を更新する（ステップＳ６０３）。次に、伝送品質比較部３８により、受信した伝送品質通知フレームの伝送品質と伝送品質管理テーブル４２内の閾値とを比較する（ステップＳ６０４）。なお、自ノードが終端ノードであるため、閾値には自ノードの伝送品質が設定されている。そのため、受信した伝送品質と自ノードの伝送品質とを比較することと同等である。次に、終端判定部３９により、伝送品質の比較結果を基に受信した伝送品質通知フレームの伝送品質が閾値より悪いか判定する（ステップＳ６０５）。判定の結果、受信した伝送品質通知フレームの伝送品質が閾値より悪い場合は、ノード状態管理部４０により、伝送品質管理テーブル４２の伝送品質通知フレームの送信元ノードに該当するレコードに閾値を設定し、元の閾値は削除する（ステップＳ６０６）。最後に、伝送品質通知フレームの送信元ノードに終端要求フレームを送信し、処理を終了する（ステップＳ６０７）。ステップＳ６０５の判定の結果、受信した伝送品質通知フレームの伝送品質が閾値より悪くない場合、すなわち自ノードの伝送品質の方が悪い場合は、終端ノードは変更せず、そのまま処理を終了する。
【００３７】
ステップＳ６０２の分岐で、受信したフレームの種別が伝送不可通知フレームの場合、伝送品質記録部３７により、品質管理テーブル４２の伝送品質情報を更新する（ステップＳ６０８）。次に、伝送不可となったノードに終端ノードを切り替えるため、ノード状態管理部４０により、伝送品質管理テーブル４２の伝送不可通知フレームの送信元ノードに該当するレコードに閾値を設定し、元の閾値は削除する（ステップＳ６０９）。最後に、伝送不可通知フレームの送信元ノードに終端要求フレームを送信し、処理を終了する（ステップＳ６１０）。
【００３８】
ステップＳ６０２の分岐で、受信したフレームの種別が終端完了フレームの場合、ノード状態管理部４０により、自ノードの状態を終端ノードから中間ノードに変更する（ステップＳ６１１）。次に、ポート制御部３３により、ポートを終端状態からフォワーディング状態に変更し、処理を終了する（ステップＳ６１２）。
【００３９】
図７に、中間ノードが終端ノードから終端要求フレームを受信した時の処理例を表すフローチャートを示す。中間ノードが終端要求フレームを受信すると、自ノードを終端ノードに切り替える処理を行う。
【００４０】
まず、受信処理部３４において、終端ノードから終端要求フレームを受信する（ステップＳ７０１）。次に、ノード状態管理部４０により、自ノードの状態を中間ノードから終端ノードに変更する（ステップＳ７０２）。次に、ポート制御部３３により、ポートをフォワーディング状態から終端状態に変更し（ステップＳ７０３）、終端要求を送信してきた終端ノードに対して終端完了フレームを送信し、処理を終了する（ステップＳ７０４）。
【００４１】
図８に、終端ノードの伝送品質監視部３５による伝送品質の監視処理例を表すフローチャートを示す。終端ノードも中間ノードと同様に、自ノードのポートの伝送品質を一定周期で監視している。
【００４２】
まず、伝送品質監視部３５は、自ノードの伝送品質を収集する（ステップＳ８０１）。次に、収集した伝送品質を基に、自ノードが伝送不可に変化したかを判定する（ステップＳ８０２）。判定の結果、自ノードが伝送不可の場合は、伝送品質記録部３７により、品質管理テーブル４２の伝送品質情報を更新し（ステップＳ８０３）、伝送不可通知フレームを全ノードに送信する（ステップＳ８０４）。ステップＳ８０２の判定の結果、伝送不可でない場合は、前回収集した自ノードの伝送品質と今回収集した伝送品質とを比較し、伝送品質に変化があるかを判定する（ステップＳ８０５）。判定の結果、伝送品質に変化がある場合は、伝送品質記録部３７により、品質管理テーブル４２の伝送品質情報を更新し（ステップＳ８０６）、今回収集した伝送品質を伝送品質通知フレームとして全ノードに送信する（ステップＳ８０７）。ステップＳ８０５の判定の結果、伝送品質に変化がない場合は、処理を終了する。以上の処理は、図５に示した中間ノードの伝送品質監視処理の内容と同等である。
【００４３】
次に、伝送品質比較部３８により、自ノードの伝送品質と伝送品質管理テーブル４２内の他ノードの伝送品質とを比較し、比較結果を基に終端判定部３９にて自ノードの伝送品質より悪いノードがあるかを判定する（ステップＳ８０８）。判定の結果、自ノードより伝送品質の悪いノードがある場合は、伝送品質の最も悪いノードに終端ノードを切り替えるため、ノード状態管理部４０により、伝送品質管理テーブル４２の閾値を新たに終端となるノードに設定し、当該ノードに終端要求フレームを送信する（ステップＳ８０９）。
【００４４】
ステップＳ８０８の判定の結果、自ノードの伝送品質より悪いノードがない場合は、更に自ノードの伝送品質と同じノードがあるかを判定する（ステップＳ８１０）。判定の結果、自ノードと同じ伝送品質のノードがある場合は、終端判定部３９により、自ノードのノード番号より若いノード番号のノードがあるかを判定する（ステップＳ８１１）。判定の結果、自ノードのノード番号より若いノード番号のノードがある場合は、ノード番号の最も若番のノードに終端ノードを切り替えるため、ノード状態管理部４０により、伝送品質管理テーブル４２の閾値を新たに終端となるノードに設定し、当該ノードに終端要求フレームを送信する（ステップＳ８１２）。ステップＳ８１０の判定の結果、自ノードと同じ伝送品質のノードがない場合は、自ノードが最も伝送品質が悪いノードとなるため、終端ノードは変更せずに処理を終了する。また、ステップＳ８１１の判定の結果、自ノードより若番のノード番号のノードがない場合も、終端ノードは変更せずに処理を終了する。
【００４５】
なお、本例では、伝送品質が最も悪いノードが複数存在した場合に、ノード番号を基に終端ノードを決定しているが、他の処理方法で終端ノードを決定してもよい。例えば、予めユーザが任意に設定できるノード優先順の情報を設けておき、その優先順に従って終端ノードを決定する処理方法や、伝送路の使用状況などの情報を蓄積しておき、ネットワーク全体の中でより影響の少ないノードを終端に決定する処理方法などがある。
【００４６】
上記説明した処理により、終端ノードの切り替え時の動作の具体例について説明する。
【００４７】
図９、図１０に、ネットワーク上に伝送品質低下が発生した場合の終端箇所の切り替え動作の例を示す。図９、図１０はノード＃１〜ノード＃６のノードを伝送路で接続した二重リング型ネットワークシステムの例を示している。図９（ａ）は、ネットワークシステムの初期状態を表し、ネットワーク上の全ノードの伝送品質が同一で差異がない状態とする。このように、伝送品質に差異がない場合は、ノード番号の最も若い番号のノードを終端ノードとするため、ノード＃１がＡ系廻りの終端ノード、ノード＃２がＢ系廻りの終端ノードなり、ノード＃１のＡ側ポート１１とノード＃２のＢ側ポート１２が終端となる。それ以外のノードは、中間ノードとなる。
【００４８】
ここで、図９（ｂ）に示すように、ノード＃４〜ノード＃５間に伝送品質低下が発生した場合（図中、伝送品質低下箇所を点線で示す）、ノード＃４は、他のノードに対して伝送品質通知フレームを送信する。終端ノードであるノード＃１は、伝送品質通知フレームを受信すると、終端ノードの伝送品質（以降、終端閾値と呼ぶ）と受信した伝送品質を比較する。その結果、伝送品質通知ノードであるノード＃４の伝送品質が自ノードの伝送品質より悪い場合は、終端ノードを切り替えるために、図１０（ｃ）に示すように、ノード＃４に対して終端要求フレームを送信する。次に、図１０（ｄ）に示すように、ノード＃４は、終端要求フレームを受信すると終端処理を行い、旧終端ノードであるノード＃１に対して終端完了フレームを送信する。ノード＃１は、終端完了フレームを受信すると終端を解除し、図１０（ｅ）に示すように終端箇所がノード＃４のＡ側ポート１３とノード＃５のＢ側ポート１４になり、終端箇所が切り替わる。終端箇所の切り替えにより終端閾値も変更し、新たに終端となったノード＃４の伝送品質が終端閾値となる。
【００４９】
図１０（ｅ）の状態から、更に他の箇所で伝送品質低下が発生した場合について説明する。例えば、ノード＃６〜ノード＃１間で伝送品質低下が発生した場合、ノード＃６は、伝送品質通知フレームを送信する。終端ノード＃４は、伝送品質通知フレームを受信すると、終端閾値と受信した伝送品質とを比較し、終端閾値より受信した伝送品質が悪い場合は、ノード＃６に対して終端要求フレームを送信する。ノード＃６は、終端要求フレームを受信すると終端処理を行い、ノード＃４に対して終端完了フレームを送信する。ノード＃４は終端完了フレームを受信すると終端解除し、終端箇所を切り替える。このように、伝送品質の低下が複数の箇所で発生した場合は、伝送品質低下箇所の伝送品質を比較し、最も伝送品質の悪い箇所を終端とする。
【００５０】
次に、伝送品質が改善した場合の終端箇所の切り替え動作の例を説明する。図１１（ａ）は、ノード＃４〜ノード＃５間とノード＃６〜ノード＃１間で伝送品質低下が発生し、より伝送品質の悪いノード＃６、ノード＃１を終端ノードとした場合の例を示している。この状態から、ノード＃６〜ノード＃１間の伝送品質が改善した場合、終端ノードであるノード＃６は、自ノードの伝送品質と伝送品質管理テーブル上の他ノードの伝送品質を比較し、伝送路上で最も伝送品質の悪いノード＃４〜ノード＃５間を終端箇所とする為に、終端要求フレームをノード＃４に送信する。ノード＃４は、終端要求フレームを受信すると終端処理を行い、ノード＃６に対して終端完了フレームを送信する。ノード＃６は終端完了フレームを受信すると終端解除し、終端箇所を切り替える。図１１（ｂ）は、終端箇所が切り替わり、ノード＃４とノード＃５が再度終端ノードに変わった状態を示している。このように、伝送品質が改善方向に変化した場合においても、伝送品質の変化を検出し、ネットワーク上で最も伝送品質の悪い箇所を終端とすることができる。
【００５１】
次に、ネットワーク上に伝送不可状態が発生した場合の終端箇所の切り替え動作の例を説明する。図１２、図１３は、ノード＃２〜ノード＃３間で伝送不可が発生した場合の例を示している。図１２（ａ）は、ノード＃４〜ノード＃５間とノード＃６〜ノード＃１間で伝送品質低下が発生し、より伝送品質の悪いノード＃６、ノード＃１を終端ノードとした場合で、更にノード＃２〜ノード＃３間に伝送不可状態が発生した状態の例を示している。伝送不可状態が発生すると、図１２（ｂ）に示すように、伝送不可が発生したノード＃２は、他のノードに対して伝送不可通知フレームを送信する。終端ノードであるノード＃６は、伝送不可通知フレームを受信すると、終端ノードを切り替えるために、図１２（ｃ）に示すように、ノード＃２に対して終端要求フレームを送信する。
【００５２】
次に、図１３（ｄ）に示すように、ノード＃２は、終端要求フレームを受信すると終端処理を行い、旧終端ノードであるノード＃６に対して終端完了フレームを送信する。ノード＃６は、終端完了フレームを受信すると終端を解除し、図１３（ｅ）に示すように終端箇所がノード＃２のＡ側ポート１７とノード＃３のＢ側ポート１８になり、終端箇所が切り替わる。このとき、ノード＃４〜ノード＃５間とノード＃６〜ノード＃１間は伝送品質低下が発生した状態のままであるが、より伝送品質の悪い、伝送不可状態の箇所を終端とする。
【００５３】
このように、本発明の実施の形態では、伝送路上の全ノードの伝送品質を周期的に監視することにより、伝送路上の伝送品質の変化を迅速に検出し、随時終端閾値を変化させることにより、伝送品質が最も悪いノードを終端ノードとすることが出来る。その結果、伝送効率を最良に保ち、伝送路の分断を防ぐことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施の形態によるネットワーク例を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるデータフレームのデータ構成例を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるノードの構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施の形態による伝送品質管理テーブルのデータ構成例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態による中間ノードの伝送品質監視処理例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態による終端ノードのフレーム受信時の処理例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施の形態による中間ノードの終端要求フレーム受信時の処理例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施の形態による終端ノードの伝送品質監視処理例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施の形態による終端箇所切り替え動作例（１）を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態による終端箇所切り替え動作例（１）を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施の形態による終端箇所切り替え動作例（２）を示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施の形態による終端箇所切り替え動作例（３）を示す説明図である。
【図１３】本発明の一実施の形態による終端箇所切り替え動作例（３）を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１〜６…ノード、７、８…端末、９、１０…伝送路、１１〜１８…終端（ブロッキングポート）、２１…宛先アドレス、２２…送信元アドレス、２３…タグ、２４…フレーム長／タイプ、２５…データエリア、２６…ＣＲＣ、２７…ノード＃、２８…フレーム認識番号、２９…品質通知情報、３１…ポートＡ、３２…ポートＢ、３３…ポート制御部、３４…受信処理部、３５…伝送品質監視部、３６…伝送品質比較要否判定部、３７…伝送品質記録部、３８…伝送品質比較部、３９…終端判定部、４０…ノード状態管理部、４１…送信処理部、４２…伝送品質管理テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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