(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードがＡ系廻りおよびＢ系廻りの伝送路を介してリング状に接続され、前記複数のノードのそれぞれが、
前記Ａ系廻りのフレームの伝送をブロッキングするとともに前記Ｂ系廻りのフレームの伝送が可能なマスタノードと、
前記Ａ系廻りのフレームの伝送が可能であり、かつ、前記Ｂ系廻りのフレームの伝送路を終端する終端局ノードと、
前記Ａ系廻りおよびＢ系廻りのフレームの伝送が可能な中間局ノードとのうち、
いずれかひとつに動的に決定される伝送路システムであって、
前記マスタノードは、所定の時間ごとに、前記複数のノードに関する情報であるリングマップを生成するためのリングマップ生成用フレームを生成し、生成した前記リングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して前記Ｂ系廻りに伝送し、
前記中間局ノードは、隣接ノードからリングマップ生成用フレームを受信すると、受信した前記リングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して、前記Ｂ系廻りに伝送し、
前記終端局ノードは、隣接ノードからリングマップ生成用フレームを受信すると、受信した前記リングマップ生成用フレームに記述されたリングマップに自ノードの情報を付加することによってリングマップを完成させ、完成した前記リングマップを前記Ａ系廻りに伝送することによって、１つ以上の前記中間局ノード、および、前記マスタノードに前記完成したリングマップを転送して記憶させ、
新しく前記伝送路システムに加入する新規加入ノードは、前記リング状の伝送路に通信可能に接続された場合、自ノードの情報を含む重複チェック要求フレームを生成して他のノードに送信し、
前記完成したリングマップを記憶している１つ以上の前記中間局ノード、および、前記マスタノードのうちの少なくともいずれかのノードは、前記重複チェック要求フレームを受信すると、自身が記憶する前記リングマップに含まれるノードの情報のうちの少なくとも１つと前記新規加入ノードの情報とが重複しているか否かを判定する
ことを特徴とする伝送路システム。
【請求項２】
前記複数のノードは、
前記自ノードの情報として、自ノードのアドレスを用いる
ことを特徴とする請求項１に記載の伝送路システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送路システムへの新規加入ノードの情報と重複する情報を有するノードが、伝送路システム内に既に存在するか否かを判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝送路システムは、複数のノードが通信可能に接続されることによって構成される。この伝送路システムを構成する各ノードは、それぞれの情報（以下、「ノードの情報」という）を有し、ノードの情報を用いて通信を行う。したがって、このノードの情報は、伝送路システム内において一意に識別可能な情報であることが望ましい。
【０００３】
しかし、実際には、伝送路システムを構成する複数のノードにおいて、ノードの情報が重複してしまうことがある。例えば、ノードの情報としてノードのアドレスを用いることが可能であるが、例えば、ＩＰ（Internet Protocol）アドレスやＭＡＣ（Media Access Control）アドレスなどといったノードのアドレスを用いた場合に、複数のノードにおいて、アドレスが重複してしまうことがある。
【０００４】
ノードの情報が重複してしまう事態を回避するために、例えば、電源が投入されたノードがその隣接ノードのアドレスを取得し、伝送路システムに含まれるマスタノードが、電源が投入されたノードからそのノードのアドレスとその隣接ノードのアドレスとを取得し、双方のアドレスが重複しているか否かを判定する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−９２１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記した特許文献１に記載された技術では、伝送路システムへの新規加入ノードの情報と重複する情報を有するノードが、伝送路システム内に既に存在するか否かを判定するために、マスタノードが、電源が投入されたノードからそのノードのアドレスとその隣接ノードのアドレスとを取得して双方のアドレスが重複しているか否かを判定する処理を繰り返し実行する必要がある。したがって、伝送路システムへの新規加入ノードの情報と重複する情報を有するノードが、伝送路システム内に既に存在するか否かを効率良く判定することができないという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、複数のノードが接続された伝送路システムへの新規加入ノードの情報と重複する情報を有するノードが、伝送路システム内に既に存在するか否かを効率良く判定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の伝送路システムは、管理ノードと１以上の管理対象ノードとを含む複数のノードが伝送路を介して接続され、１以上の管理対象ノードが、自ノードの情報を管理ノードに送信し、管理ノードが、新しく伝送路システムに加入する新規加入ノードから新規加入ノードの情報を受信すると、１以上の管理対象ノードから受信したノードの情報である構成情報に含まれるノードの情報のうちのすくなくとも１つと新規加入ノードの情報とが重複しているか否かを判定することとした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数のノードが接続された伝送路システムへの新規加入ノードの情報と重複する情報を有するノードが、伝送路システム内に既に存在するか否かを効率良く判定することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態について説明する。第１実施形態では、複数のノードがリング状に接続されることによって伝送路システムを形成する場合を例として説明する。ただし、伝送路システムの形状はリング状に限定されず、他の形状であってもよい。また、以下の説明において、伝送路システムを構成するノードの情報を構成情報ということとし、複数のノードがリング状に接続されることによって伝送路システムが形成されている場合には、この構成情報を特にリングマップということとする。
【００１０】
図１は、第１実施形態にかかわる伝送路システム、ここでは、双方向二重リング型伝送路システムの論理的な基本概念を示す図であり、（ａ）は、新規加入ノードの接続前の状態、（ｂ）は、新規加入ノードの接続後の状態を示している。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。
図１（ａ）において、符号１〜符号６は、フレーム伝送装置としてのノードであり、それぞれには、ユニークなノード番号が割り当てられており、これらがＡ系廻り（時計廻り）、Ｂ系廻り（反時計廻り）の２本の伝送路９、１０を介して適宜接続されることにより網が構築される。
図１（ａ）において、符号１は、管理ノード（マスタノード）であり、第２のポート（ポートＢ）側の送信をブロッキング（図中、‖印で示す）するノードである。このため、管理ノード１では、第１のポート（ポートＡ）側を網内、ポートＢ側を網外と呼ぶ。管理ノード１において、フレームの伝送は、ポートＡ側のみで行う。
【００１１】
符号２〜符号６はいずれも管理対象ノード（スレーブノード）である。符号２は、管理対象ノード２は、Ｂ系廻り（反時計廻り）の伝送路１０を終端するノードである。管理対象ノード２では、ポートＢ側を網内、ポートＡ側を網外と呼ぶ。Ｂ端局２において、フレームの伝送はポートＢ側でのみ行う。管理対象ノード３〜６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の両伝送路に対してフレームの伝送が可能なノードである。管理対象ノード３〜６は、いずれもポートＡ、ポートＢともに網内に接続され、フレーム伝送は、ポートＡ側、ポートＢ側の両方で双方向に行われる。
なお、符号７、８は、管理ノード１、管理対象ノード２〜６に接続される端末（ＰＣ：Personal Computerという）（計算機）である。端末７、８は、ユーザフレームを生成し、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。
【００１２】
図１（ｂ）において、符号Ｘは、フレーム伝送装置としてのノードであり、前記した伝送路システムに新規に加入しようとするノード（新規加入ノード）である。ここでは、新規加入ノードＸを管理対象ノード３および管理対象ノード４の間に配置することとするが、いずれのノードの間に配置することとしてもよい。また、ここでは、新規加入ノードＸと管理対象ノード３とが接続され、新規加入ノードＸと管理対象ノード４とが接続されるように構成することとするが、管理対象ノード３と管理対象ノード４とが接続された状態で、新規加入ノードＸが管理対象ノード３と管理対象ノード４とのうち、すくなくとも一方のノードと通信可能に構成すればよい。符号Ｙは、新規加入ノードＸに接続される端末（計算機）である。
【００１３】
このように、第１実施形態においては、管理ノード１と１以上の管理対象ノード（図１（ａ）に示した例では、管理対象ノード２〜６）とを含む複数のノードが伝送路を介して接続され、伝送路システムを構成している。
【００１４】
図２は、第１実施形態にかかわる伝送路システムにおいて送受信されるフレームの種類を示す図である。図中、破線は、リング型伝送路のリングイメージを示している。
【００１５】
ユーザフレームｃは、不図示の支線ＬＡＮ（Local Area Network）から流入するフレームはもとより、自ノードが送受信するＴＣＰ（Transmission Control Protocol）およびＵＤＰ（User Datagram Protocol）フレームも含むものとする。
【００１６】
リングマップ生成用フレームｄは、複数のノードに関する情報であるリングマップを生成するためのリングマップ生成用フレームとして用いられる。
【００１７】
また、リングマップ転送用フレームｅは、完成したリングマップを他局に転送するために用いられる。
【００１８】
図３は、第１実施形態にかかわる伝送路システムで使用されるフレームのデータ形式を示す図であり、（ａ）リングマップ生成用フレーム，重複チェック要求フレーム、（ｂ）リングマップ転送用フレーム、（ｃ）ユーザフレームのそれぞれが示されている。
【００１９】
図３（ａ）に示されるように、リングマップ生成用フレーム，重複チェック要求フレームは、宛先アドレス、送信元アドレス、タグ、フレーム長／タイプ、データエリア、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）の各フィールドにより構成される。また、図３（ｂ）に示されるように、リングマップ転送用フレームは、宛先アドレス、送信元アドレス、タグ、フレーム長／タイプ、データエリア、ＣＲＣの各フィールドで構成される。
なお、データエリアに割り付けられるフレーム識別番号は、フレームの識別を行うために用いられ、制御情報は、前記各フレームが競合したときに制御情報として付された優先度により、いずれかひとつのフレームを有効にするために用いられる情報である。また、タグは、任意のポートを複数のＶＬＡＮ（Virtual LAN）に所属させるための識別のために用いられる。また、前記したリングマップ転送用フレームは、固有の宛先アドレスの値により識別されるものとする。さらに、リングマップ生成用フレームおよび重複チェック要求フレームについては、フレーム識別番号の値により識別されるものとする。
【００２０】
また、図３（ｃ）に示されるように、ユーザフレームは、宛先アドレス、送信元アドレス、フレーム長／タイプ、データエリア、ＣＲＣの各フィールドにより構成される。
【００２１】
図４は、第１実施形態にかかわるデータ伝送装置の内部構成を示すブロック図であり、具体的には、図１（ｂ）に示す各ノード１〜６，Ｘの内部構成を示している。
第１実施形態にかかわるデータ伝送装置は、ポートＡ（１１）と、ポートＢ（１２）と、フレーム制御部２２と、リングマップ制御部１９と、リングマップ保持部２０と、重複チェック制御部２１とで構成される。フレーム制御部２２、リングマップ制御部１９、リングマップ保持部２０、重複チェック制御部２１は、処理部として機能する。ポートＡ（１１）と、ポートＢ（１２）とは、通信部として機能する。
【００２２】
フレーム制御部２２は、ポートＡ（１１）を介して受信したリングマップ生成用フレームをリングマップ制御部１９に出力し、リングマップ制御部１９から自ノードの情報が付加されたリングマップ生成用フレームが返却されると、返却されたリングマップ生成用フレームを、ポートＢ（１２）を介して伝送する。
また、フレーム制御部２２は、ポートＢ（１２）を介して受信したリングマップ転送用フレームに記述されたリングマップをリングマップ保持部２０に出力するとともに、受信したリングマップ転送用フレームを、ポートＡ（１１）を介して伝送する。
また、ポートステート制御部１３は、リングマップ制御部１９からリングマップ転送用フレームが入力されると、入力されたリングマップ転送用フレームを、ポートＡ（１１）を介して伝送する。
また、フレーム制御部２２は、ポートＡ（１１）またはポートＢ（１２）を介して受信した重複チェック要求フレームに記述された送信元ノードの情報を重複チェック制御部２１に出力する。
【００２３】
リングマップ制御部１９は、自ノードの状態に基づいて処理を行う。すなわち、自ノードの状態が管理対象ノードである場合には、リングマップ制御部１９は、フレーム制御部２２からリングマップ生成用フレームが入力されると、入力されたリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して、フレーム制御部２２に出力する。
【００２４】
自ノードが管理ノードである場合には、リングマップ制御部１９は、フレーム制御部２２からリングマップ生成用フレームが入力されると、入力されたリングマップ生成用フレームに記述されたリングマップをリングマップ保持部２０に出力する。また、リングマップ制御部１９は、完成させたリングマップが記述されたリングマップ転送用フレームをさらに生成し、フレーム制御部２２に出力することとしてもよい。これによって、リングマップ転送用フレームを他のノードにも送信可能となり、リングマップ転送用フレームを受信した一部または全部のノードは、リングマップ転送用フレームに記述されているリングマップを内部に保持することが可能となる。ノードの内部にリングマップが保持されていれば、そのノードに接続された端末７（８）（図１（ａ）参照）は、図示しない表示装置にリングマップを表示することが可能である。これによって管理者は、図示しない表示装置に表示されたリングマップを参照することで、どのようなノードによってネットワークが構成されているかを示す構成情報を把握することができる。
【００２５】
自ノードが管理対象ノード３〜６である場合には、リングマップ制御部１９は、フレーム制御部２２からリングマップ生成用フレームが入力されると、入力されたリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して、フレーム制御部２２に出力する。
【００２６】
自ノードが管理対象ノード２である場合には、リングマップ制御部１９は、例えば、所定の時間ごと（例えば、３秒周期に）に、リングマップ生成用フレームを生成して、生成したリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して、フレーム制御部２２に出力する。
【００２７】
ここで、自ノードの状態が管理ノードおよび管理対象ノードである場合において、リングマップ生成用フレームに付加する自ノードの情報は、特に限定されるものではなく、例えば、ＭＡＣアドレス（Media Access Controlアドレス）、ＩＰアドレス（Internet Protocolアドレス）などといった自ノードのアドレスであってもよいし、ノード番号であってもよい。また、自ノードに接続された端末７（８）（図１（ａ）参照）の情報（例えば、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレスなど）であってもよい。自ノードの情報が付加される領域は、リングマップ生成用フレーム内のどこであってもよいが、例えば、データエリア（図３（ａ）参照）とすることが可能である。また、各ノードにおいて、リングマップ生成用フレームに自ノードの情報を他のノードの情報の後に付加していくことが好ましい。これによって、管理者は、前記した構成情報とともに、ノードの接続順を把握することができる。
【００２８】
リングマップ保持部２０は、フレーム制御部２２からリングマップが入力されると、入力されたリングマップを内部（例えば、自ノード内の図示しない記憶部）に格納する。
【００２９】
重複チェック制御部２１は、フレーム制御部２２から入力された重複チェック要求フレームの送信元ノードの情報に対する重複チェックを行う。すなわち、重複チェック制御部２１は、フレーム制御部２２から入力された重複チェック要求フレームの送信元ノードの情報とノードの内部に格納されたリングマップに含まれるノードの情報のうちのすくなくとも１つとが重複しているか否かを判定する。
【００３０】
また、重複チェック制御部２１は、所定の指示によって、重複チェック要求フレームを生成し、生成した重複チェック要求フレームに自ノードの情報を設定（図３（ａ）の例では、重複チェック要求フレームの送信元アドレスに自ノードのアドレスを設定）し、自ノードの情報を設定した重複チェック要求フレームを通信可能なノード（図１（ｂ）では、管理対象ノード３および管理対象ノード４のうちのすくなくともいずれかひとつ）に対して送信する。所定の指示は、例えば、端末Ｙ（図１（ｂ））から管理者によって入力された重複チェックの指示が新規加入ノード（図１（ｂ））の重複チェック制御部２１に出力されることによって与えられる。また、自ノードの情報は、特に限定されるものではなく、例えば、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスなどといった自ノードのアドレスであってもよいし、自ノードを特定する他の情報であってもよい。また、自ノードに接続された端末Ｙ（図１（ｂ）参照）の情報であってもよい。自ノードの情報が付加される領域は、重複チェック要求フレーム内のどこであってもよい。
【００３１】
図６は、第２実施形態にかかわる伝送路システムにおけるリングマップ生成、リングマップ転送およびノード情報の重複チェックの動作を示す図である。いずれも図５に示す本発明の伝送路システムの物理的構成に基づき示してある。なお、図６中、‖は、ブロッキング（論理切断）状態のそれぞれを示す。また、図中、各ノードに付された＃１〜＃６，＃Ｘの番号は、図１（ｂ）に示す各ポートの付番１〜６，Ｘのそれぞれに相当する。
【００３２】
以下、図６を参照しながら、第１実施形態にかかわる伝送路システムにおけるリングマップ生成、リングマップ転送およびノード情報の重複チェックの動作について詳細に説明する。
【００３３】
図６（ａ）に示すように、管理対象ノードであるノード＃２は、例えば、所定の時間ごとにリングマップ生成用フレームを生成し、生成したリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して一方向（Ａ系廻り）に伝送する。管理対象ノードであるノード＃３〜＃６は、リングマップ生成用フレームを受信すると、受信したリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して一方向（Ａ系廻り）に伝送する。管理ノードであるノード♯１は、リングマップ生成用フレームを受信する。
【００３４】
図６（ｂ）に示すように、管理ノードであるノード♯１は、さらに、完成したリングマップが記述されたリングマップ転送用フレームを他方向（Ｂ系廻り）に伝送することによって、他のノードの一部または全部にリングマップを保持させることとしてもよい。例えば、他のノード全部にリングマップを保持させる場合には、管理ノードであるノード♯１は、マルチキャストによってリングマップ転送用フレームを他方向（Ａ系廻り）に伝送する。そして、管理対象ノード（ノード＃３〜＃６）は、リングマップ転送用フレームを受信すると、受信したリングマップ転送用フレームに記述されたリングマップを内部（例えば、自ノード内の図示しない記憶部）に格納し、受信したリングマップ転送用フレームを他方向（Ｂ系廻り）に転送する。管理対象ノード（ノード＃２）は、リングマップ転送用フレームを受信すると、受信したリングマップ転送用フレームに記述されたリングマップを内部（例えば、自ノード内の図示しない記憶部）に格納する。
【００３５】
図６（ｃ）に示すように、新規加入ノード（ノード♯Ｘ）と管理対象ノード＃３および管理対象ノード＃４とが通信可能に接続されたとする。新規加入ノード（ノード♯Ｘ）は、重複チェック要求フレームを生成し、生成した重複チェック要求フレームに自ノードの情報を設定し、自ノードの情報を設定した重複チェック要求フレームを管理対象ノード＃３および管理対象ノード＃４のうちのすくなくともいずれかひとつに対して送信する。重複チェック要求フレームを受信したノードは、受信した重複チェック要求フレームに設定されている送信元ノードの情報に対する重複チェックを行う。すなわち、受信した重複チェック要求フレームの送信元ノードの情報とノードの内部に格納されたリングマップに含まれるノードの情報のうちのすくなくとも１つとが重複しているか否かを判定する。
【００３６】
重複チェック要求フレームを受信したノードが、伝送路システムに加入済みのノードの情報（構成情報）のうちのすくなくとも１つと新規加入ノードの情報とが重複していると判定した場合には、例えば、新規加入ノードを伝送路システムに加入させないなどといった処理を行うことが可能である。つまり、構成情報に含まれるノードの情報のうちのすくなくとも１つと新規加入ノードの情報とが重複していないと判定した場合に、新規加入ノードを伝送路システムに加入させることが可能である。新規加入ノードを伝送路システムに加入させるとは、例えば、伝送路システムを構成する各ノードが、通信先のノードとして新規加入ノードの情報を登録することである。
【００３７】
また、重複チェック要求フレームを受信したノードが、構成情報に含まれるノードの情報のうちのすくなくとも１つと新規加入ノードの情報とが重複していると判定した場合に、新規加入ノードを介して、新規加入ノードに接続された端末に対して重複エラーを通知することとしてもよい。これによって、端末を介して重複エラーの通知を受けた管理者は、新規加入ノードを伝送路システムに加入させることを取りやめる作業を行うことができる。
【００３８】
以上に示した例のように、伝送路システムを構成するノードが、新しく伝送路システムに加入する新規加入ノードから新規加入ノードの情報を受信すると、リングマップに含まれるノードの情報のうちのすくなくとも１つと新規加入ノードの情報とが重複しているか否かを判定することとした。これによって、複数のノードが接続された伝送路システムへの新規加入ノードの情報と重複する情報を有するノードが、伝送路システム内に既に存在するか否かを効率良く判定することが可能となる。このような判定は、リングマップを内部に保持しているノードであれば実行可能である。すなわち、管理ノードや、リングマップを転送された管理対象ノードにおいて判定可能である。
【００３９】
また、リングマップを内部に保持していない管理対象ノードにおいても判定可能である。つまり、管理対象ノードが、新しく伝送路システムに加入する新規加入ノードから新規加入ノードの情報を受信すると、管理ノードにリングマップの送信を促すリングマップ送信要求を送信すればよい。そうすれば、管理ノードが、リングマップ送信要求を受信すると、リングマップをＢ系廻りに伝送することによって、リングマップ送信要求の送信元ノードにリングマップを転送し、リングマップを受信したノードが、受信したリングマップに含まれるノードの情報のうちのすくなくとも１つと新規加入ノードの情報とが重複しているか否かを判定することが可能である。
【００４０】
また、前記したように、伝送路システムの形状はリング状に限定されず、例えば、バス型や、スター型、ツリー型、メッシュ型のような形状であってもよい。その場合、リング状の場合と同様に、管理ノードと１以上の管理対象ノードとを含む複数のノードが伝送路を介して接続され、１以上の管理対象ノードが、自ノードの情報を管理ノードに送信する。１以上の管理対象ノードが自ノードの情報を管理ノードに送信する際には、管理対象ノードが各自で生成して自ノードの情報を記述して送信することとしてもよいし、他の管理対象ノードが生成したフレームに自ノードの情報を追加して送信することとしてもよい。
【００４１】
そして、管理ノードや、管理対象ノードは、新しく伝送路システムに加入する新規加入ノードから新規加入ノードの情報を受信すると、１以上のノードの情報（構成情報）に含まれるノードの情報のうちのすくなくとも１つと新規加入ノードの情報とが重複しているか否かを判定する。
【００４２】
また、構成情報を内部に保持していない管理対象ノードにおいても判定可能である。つまり、管理対象ノードが、新しく伝送路システムに加入する新規加入ノードから新規加入ノードの情報を受信すると、管理ノードに構成情報の送信を促す構成情報送信要求を送信すればよい。そうすれば、管理ノードが、構成情報送信要求を受信すると、構成情報をＢ系廻りに伝送することによって、構成情報送信要求の送信元ノードに構成情報を転送し、構成情報を受信したノードが、受信した構成情報に含まれるノードの情報のうちのすくなくとも１つと新規加入ノードの情報とが重複しているか否かを判定することが可能である。
【００４３】
また、図４に示したリングマップ制御部１９、リングマップ保持部２０、重複チェック制御部２１およびフレーム制御部２２のそれぞれが持つ機能をプログラムにより実現し、このプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納し、各ノードの制御中枢となるＣＰＵ（Central Processing Unit）がそのプログラムを逐次読み出して実行することによっても前記した双方向二重リング型伝送路システムならびにフレーム伝送装置を構築することができる。
【００４４】
＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態における伝送路システムでは、複数のノードがリング状に接続されて構成されている。そして、各ノードの状態が、後記するように動的に決定される。
【００４５】
図７は、第２実施形態にかかわる伝送路システム、ここでは、双方向二重リング型伝送路システムの論理的な基本概念を示す図であり、（ａ）は、新規加入ノードの接続前の状態、（ｂ）は、新規加入ノードの接続後の状態を示している。なお、図７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。
図７（ａ）において、符号１〜符号６は、フレーム伝送装置としてのノードであり、それぞれには、ユニークなノード番号と、ノード状態とが割り当てられており、これらがＡ系廻り（時計廻り）、Ｂ系廻り（反時計廻り）の２本の伝送路９、１０を介して適宜接続されることにより網が構築される。
図７（ａ）において、符号１は、一方の終端状態（マスタノード）（以下、Ａ端局という）であり、第２のポート（ポートＢ）側の送信をブロッキング（図中、‖印で示す）するノードである。このため、Ａ端局１では、第１のポート（ポートＡ）側を網内、ポートＢ側を網外と呼ぶ。Ａ端局１において、フレームの伝送は、ポートＡ側のみで行う。また、符号２は、他方の終端状態（終端局ノード）（以下、Ｂ端局という）であり、Ｂ系廻り（反時計廻り）の伝送路１０を終端するノードである。Ｂ端局２では、ポートＢ側を網内、ポートＡ側を網外と呼ぶ。Ｂ端局２において、フレームの伝送はポートＢ側でのみ行う。
【００４６】
符号３〜符号６はいずれも中間局であり、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フレームの伝送が可能なノードである。中間局３〜６は、いずれもポートＡ、ポートＢともに網内に接続され、フレーム伝送は、ポートＡ側、ポートＢ側の両方で双方向に行われる。
なお、符号７、８は、Ａ端局１、Ｂ端局２、中間局３〜６として割り当てられる各ノードに接続される端末（ＰＣ：Personal Computerという）（計算機）である。端末７、８は、ユーザフレームを生成し、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。
【００４７】
図７（ｂ）において、符号Ｘは、フレーム伝送装置としてのノードであり、前記した伝送路システムに新規に加入しようとするノード（新規加入ノード）である。ここでは、新規加入ノードＸを中間局３および中間局４の間に配置することとするが、いずれのノードの間に配置することとしてもよい。また、ここでは、新規加入ノードＸと中間局３とが接続され、新規加入ノードＸと中間局４とが接続されるように構成することとするが、中間局３と中間局４とが接続された状態で、新規加入ノードＸが中間局３と中間局４とのうち、すくなくとも一方のノードと通信可能に構成すればよい。符号Ｙは、新規加入ノードＸに接続される端末（計算機）である。
【００４８】
図８は、第２実施形態にかかわる伝送路システムにおいて送受信されるフレームの種類を示す図である。図中、破線は、リング型伝送路のリングイメージを示している。
ここでは、Ａ端局とＢ端局間で伝送されるユーザフレームｃの他に、隣接するノード間で使用される第１の制御フレームとしての隣接間フレームａと、Ａ端局で生成されて網内でマルチキャスト送信され最終的にＡ端局に返る（受信する）、網制御用の第２の制御フレームとしての網制御フレームｂとが用意される。
【００４９】
なお、ユーザフレームｃは、不図示の支線ＬＡＮ（Local Area Network）から流入するフレームはもとより、自ノードが送受信するＴＣＰ（Transmission Control Protocol）およびＵＤＰ（User Datagram Protocol）フレームも含むものとする。
【００５０】
隣接間フレームａは、隣接ノード間の伝送路の健全性（切り離し、接続）の確認を行うフレームとして用いられる。具体的に、図７（ａ）の各ノード１〜６は、両隣の隣接ノードとの間で、現状の自局状態を、隣接間フレームを交換することで互いに通知しあい、ハンドシェイクを行っている。ここでは、隣接ノードと論理的なハンドシェイクが完了している状態をリンクアップと定義している。この隣接間フレームにより、伝送路障害監視および伝送品質の低下についての監視が行われる。
また、リングマップ生成用フレームｄは、複数のノードに関する情報であるリングマップを生成するためのリングマップ生成用フレームとして用いられる。
網制御フレームｂには、競合開始トリガフレームと、障害隣接Ａ宣言フレームと、障害隣接Ａ遷移フレームと、障害隣接Ａ遷移応答フレームとがある。
【００５１】
競合開始トリガフレームは、網内に存在する１以上のＡ端局を１つのノードに調停するために用いられ、具体的には、障害回復時に複数のＡ端局が互いに競合を行い優先度に基づく調停により１以上のＡ端局を１つのノードに調停するための契機になる。
障害隣接Ａ宣言フレームは、自局が障害隣接Ａ端局であることを宣言するために用いられ、具体的には、自局がＡ端局として最高優先度を持っているため、競合開始トリガフレームによる競合要求に対して競合を中止し、他ノードは中間局に遷移するように要求する。
障害隣接Ａ遷移フレームは、自局が障害隣接Ａ端局に遷移したことを宣言するために用いられ、具体的には、自局がＡ端局として最高優先度を持ったため、競合開始トリガフレームによる競合要求に対して競合を中止し、他ノードは中間局に遷移するように要求する。
障害隣接Ａ遷移応答フレームは、障害隣接Ａ遷移フレームを送信したノードに対する応答フレームとして用いられ、具体的には、障害隣接Ａ遷移応答フレームは、障害隣接Ａ端局が送信した障害隣接Ａ遷移フレームがＢ端局まで届いたことを通知するものであり、このことにより、Ａ端局〜Ｂ端局間の伝送路を確保できる。
また、リングマップ転送用フレームｅは、完成したリングマップを他局に転送するために用いられる。
【００５２】
図９は、第２実施形態にかかわる伝送路システムで使用されるフレームのデータ形式を示す図であり、（ａ）隣接間フレーム，リングマップ生成用フレーム，重複チェック要求フレーム、（ｂ）網制御フレーム，リングマップ転送用フレーム、（ｃ）ユーザフレームのそれぞれが示されている。
【００５３】
図９（ａ）に示されるように、隣接間フレームは、宛先アドレス、送信元アドレス、タグ、フレーム長／タイプ、データエリア、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）の各フィールドにより構成される。また、図９（ｂ）に示されるように、網制御フレームは、宛先アドレス、送信元アドレス、タグ、フレーム長／タイプ、データエリア、ＣＲＣの各フィールドで構成される。
なお、データエリアに割り付けられるフレーム識別番号は、競合開始トリガフレーム、障害隣接Ａ宣言フレーム、障害隣接Ａ遷移フレーム、障害隣接Ａ遷移応答フレームの識別を行うために用いられ、制御情報は、前記各フレームが競合したときに制御情報として付された優先度により、いずれかひとつのフレームを有効にするために用いられる情報である。また、タグは、任意のポートを複数のＶＬＡＮ（Virtual LAN）に所属させるための識別のために用いられる。また、前記した隣接間フレーム、網制御フレーム、リングマップ転送用フレームは、固有の宛先アドレスの値により識別されるものとする。さらに、リングマップ生成用フレームおよび重複チェック要求フレームについては、フレーム識別番号の値により識別されるものとする。
【００５４】
また、図９（ｃ）に示されるように、ユーザフレームは、宛先アドレス、送信元アドレス、フレーム長／タイプ、データエリア、ＣＲＣの各フィールドにより構成される。
なお、前記した隣接間フレームおよび網制御フレームは、マルチキャストを用いて送信される。このため、図７（ｂ）の各ノード１〜６，Ｘとしては、マルチキャストドメインを仮想的に複数に分割するＶＬＡＮの機能を備えたノードを用いることとする。
【００５５】
図１０は、第２実施形態にかかわるデータ伝送装置の内部構成を示すブロック図であり、具体的には、図７（ｂ）に示す各ノード１〜６，Ｘの内部構成を示している。
第２実施形態にかかわるデータ伝送装置は、ポートＡ（１１）と、ポートＢ（１２）と、ポートステート制御部１３と、受信バッファ１４と、受信フレーム制御部１５と、送信バッファ１６と、送信フレーム制御部１７と、網制御部１８と、リングマップ制御部１９と、リングマップ保持部２０と、重複チェック制御部２１とで構成される。ポートステート制御部１３、受信フレーム制御部１５、送信フレーム制御部１７、網制御部１８、リングマップ制御部１９、リングマップ保持部２０、重複チェック制御部２１は、処理部として機能する。ポートＡ（１１）と、ポートＢ（１２）とは、通信部として機能する。
【００５６】
ポートステート制御部１３は、隣接するノード１〜６間で隣接間フレームを交換して周期的にハンドシェイクを行い、Ａ系廻り、Ｂ系廻りの伝送路９、１０（図７（ａ））の障害を監視する。
また、ポートステート制御部１３は、ポートＡ（１１）およびポートＢ（１２）を介して受信した、隣接間フレーム、あるいは網制御フレームの宛先アドレスを判別して、ポートＢ（１２）およびポートＡ（１１）に対する隣接間フレーム、あるいは網制御フレームの伝送をフォワーディングするかブロッキングするかを決定し、受信フレーム制御部１５を介して受信バッファ１４に格納する。
【００５７】
また、ポートステート制御部１３は、ポートＢ（１２）を介して受信したリングマップ生成用フレームをリングマップ制御部１９に出力し、リングマップ制御部１９から自ノードの情報が付加されたリングマップ生成用フレームが返却されると、返却されたリングマップ生成用フレームを、ポートＡ（１１）を介して伝送する。
また、ポートステート制御部１３は、ポートＡ（１１）を介して受信したリングマップ転送用フレームに記述されたリングマップをリングマップ保持部２０に出力するとともに、受信したリングマップ転送用フレームを、ポートＢ（１２）を介して伝送する。
また、ポートステート制御部１３は、リングマップ制御部１９からリングマップ転送用フレームが入力されると、入力されたリングマップ転送用フレームを、ポートＢ（１２）を介して伝送する。
また、ポートステート制御部１３は、ポートＡ（１１）またはポートＢ（１２）を介して受信した重複チェック要求フレームに記述された送信元ノードの情報を重複チェック制御部２１に出力する。
【００５８】
網制御部１８は、伝送路９（１０）の障害が検知されることにより、障害隣接Ａ端局に遷移するノードからＡ系廻りの伝送路９を用いてマルチキャスト送信される網制御フレームを受信し、ポートＢ（１２）を用いたユーザフレームの伝送をブロッキングする１以上のＡ端局を調停することにより決定される唯一のＡ端局と、当該唯一のＡ端局に隣接し、フレームの伝送をポートＢにより行いＢ系廻りの伝送路１０を終端する障害隣接Ｂ端局に遷移するノードとの間の伝送路を再構築する。
【００５９】
また、網制御部１８は、受信バッファ１４に格納された網制御フレームに含まれるフレーム識別番号により、網制御フレームが、障害が発生したＡ系廻り、もしくはＢ系廻りの伝送路９（１０）の回復を検知したときに、競合開始トリガフレーム、障害隣接Ａ宣言フレーム、障害隣接Ａ遷移フレーム、または障害隣接Ａ遷移応答フレームのいずれかを判別し、この判別結果に従い各ノードの状態遷移を制御する。
【００６０】
網制御部１８は更に、各ノード状態に基づき、隣接間フレーム、網制御フレームを送信する場合、送信フレーム制御部１７を介して送信バッファ１６から該当フレームを読み込んでポートステート制御部１３へ送信し、このとき、ポートステート制御部１３は、受信した該当フレームに含まれるタグを判別し、ポートＡ（１１）に送信するか、ポートＢ（１２）に送信するかを決定して送信する。
【００６１】
すなわち、前記したポートステート制御部１３および網制御部１８は、他のノードにおけるポートステート制御部と網制御部と協働することにより、以下に列挙する手段（１）〜（４）として機能する。これらの機能によって、伝送路１０における障害が検知された場合などに、網の再構築が適宜行われ、各ノードの状態が動的に決定される。
（１）自身のノードの状態について、ポートＢ（１２）を用いたフレームの送信をブロッキングし、フレームの伝送に関してポートＡ（１１）を用いて行うＡ端局、Ｂ系廻りの伝送路１０を終端し、ポートＢ（１２）を用いてフレームの伝送を行う終端局、伝送路に対してフレームを伝送し、ポートＡ（１１）、ポートＢ（１２）の両方を用いてフレームの双方向伝送を行う中間局、のいずれかひとつに設定して網を構築する手段
（２）隣接するノードとの間で隣接間フレームを交換し、Ａ系廻りの伝送路９、およびＢ系廻りの伝送路１０の障害を監視する手段
（３）監視の結果、障害を検知したノードが、Ｂ系廻りの伝送路１０を用いて網制御フレームをマルチキャストにより送信し、他のノードに対して、自身がＡ端局に遷移したことを通知して、Ｂ系廻りに隣接するノードを終端局に、他のノードを中間局に遷移させる手段
（４）監視の結果、障害の回復を検知したＡ端局が、Ａ系廻りの伝送路９を用いて網制御フレームをマルチキャストにより送信し、この網制御フレームを受信した１以上のＡ端局による調停が行われ決定される唯一のＡ端局と、調停の結果、中間局に遷移する他のノードを経由して終端局に遷移するノードとの間の網を再構築する手段
前記したいずれの手段についても詳細は後記する。
【００６２】
リングマップ制御部１９は、自ノードの状態に基づいて処理を行う。すなわち、自ノードの状態が中間局ノードである場合には、リングマップ制御部１９は、ポートステート制御部１３からリングマップ生成用フレームが入力されると、入力されたリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して、ポートステート制御部１３に出力する。
【００６３】
自ノードの状態が終端局ノードである場合には、リングマップ制御部１９は、ポートステート制御部１３からリングマップ生成用フレームが入力されると、入力されたリングマップ生成用フレームに記述されたリングマップに自ノードの情報を付加してリングマップを完成させ、完成させたリングマップをリングマップ保持部２０に出力する。
【００６４】
また、リングマップ制御部１９は、完成させたリングマップが記述されたリングマップ転送用フレームをさらに生成し、ポートステート制御部１３に出力することとしてもよい。これによって、リングマップ転送用フレームを他のノードにも送信可能となり、リングマップ転送用フレームを受信した一部または全部のノードは、リングマップ転送用フレームに記述されているリングマップを内部に保持することが可能となる。ノードの内部にリングマップが保持されていれば、そのノードに接続された端末７（８）（図７（ａ）参照）は、図示しない表示装置にリングマップを表示することが可能である。これによって管理者は、図示しない表示装置に表示されたリングマップを参照することで、どのようなノードによってネットワークが構成されているかを示す構成情報を把握することができる。
【００６５】
自ノードの状態がマスタノードである場合には、リングマップ制御部１９は、例えば、所定の時間ごと（例えば、３秒周期に）に、リングマップ生成用フレームを生成して、生成したリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して、ポートステート制御部１３に出力する。
【００６６】
ここで、自ノードの状態が中間局ノード、終端局ノードおよびマスタノードである場合において、リングマップ生成用フレームに付加する自ノードの情報は、特に限定されるものではなく、例えば、ＭＡＣアドレス（Media Access Controlアドレス）、ＩＰアドレス（Internet Protocolアドレス）などといった自ノードのアドレスであってもよいし、ノード番号であってもよく、マスタノード、中間局ノード、終端局ノードなどといった自ノードの状態を示すものであってもよい。また、自ノードに接続された端末７（８）（図７（ａ）参照）の情報（例えば、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレスなど）であってもよい。自ノードの情報が付加される領域は、リングマップ生成用フレーム内のどこであってもよいが、例えば、データエリア（図９（ａ）参照）とすることが可能である。また、各ノードにおいて、リングマップ生成用フレームに自ノードの情報を他のノードの情報の後に付加していくことが好ましい。これによって、管理者は、前記した構成情報とともに、ノードの接続順を把握することができる。
【００６７】
リングマップ保持部２０は、ポートステート制御部１３からリングマップが入力されると、入力されたリングマップを内部（例えば、自ノード内の図示しない記憶部）に格納する。
【００６８】
重複チェック制御部２１は、ポートステート制御部１３から入力された重複チェック要求フレームの送信元ノードの情報に対する重複チェックを行う。すなわち、重複チェック制御部２１は、ポートステート制御部１３から入力された重複チェック要求フレームの送信元ノードの情報とノードの内部に格納されたリングマップに含まれるノードの情報のうちのすくなくとも１つとが重複しているか否かを判定する。
【００６９】
また、重複チェック制御部２１は、所定の指示によって、重複チェック要求フレームを生成し、生成した重複チェック要求フレームに自ノードの情報を設定（図９（ａ）の例では、重複チェック要求フレームの送信元アドレスに自ノードのアドレスを設定）し、自ノードの情報を設定した重複チェック要求フレームを通信可能なノード（図７（ｂ）では、中間局３および中間局４のうちのすくなくともいずれかひとつ）に対して送信する。所定の指示は、例えば、端末Ｙ（図７（ｂ））から管理者によって入力された重複チェックの指示が新規加入ノード（図７（ｂ））の重複チェック制御部２１に出力されることによって与えられる。また、自ノードの情報は、特に限定されるものではなく、例えば、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスなどといった自ノードのアドレスであってもよいし、自ノードを特定する他の情報であってもよい。また、自ノードに接続された端末Ｙ（図７（ｂ）参照）の情報であってもよい。自ノードの情報が付加される領域は、重複チェック要求フレーム内のどこであってもよい。
【００７０】
図１１〜図１８は、第２実施形態にかかわる伝送路システムにおける網の構築の動作を示す図である。いずれも図５に示す本発明の伝送路システムの物理的構成に基づき示してある。図１１〜図１８に示した網の構築動作によって、各ノードの状態が動的に決定される。
また、図１１、図１２は、障害発生時における網制御の手順を、図１３、図１４は、障害回復時における網制御の手順を、図１５、図１６は、複数ループ統合時における網制御の手順を、図１７、図１８は、電源投入時における網制御の手順を示す。なお、図１１〜図１８中、○印は中継ポートとして割り当てられるポートを、●印は論理切り替えポートとして割り当てられるポートを、‖は、ブロッキング（論理切断）状態のそれぞれを示す。また、図中、各ノードに付された＃１〜＃６，＃Ｘの番号は、図７（ｂ）に示す各ポートの付番１〜６，Ｘのそれぞれに相当する。
【００７１】
以下、図１１〜図１８を参照しながら、第２実施形態にかかわる伝送路システムにおける網の構築の動作について詳細に説明する。
【００７２】
まず、図１１、図１２を参照しながら、障害発生時の網制御について説明する。ここでは、ノード＃１がＡ端局に割り当てられてポートＢがブロッキングされ、ノード＃２がＢ端局に割り当てられてポートＡがブロッキングされ、ノード＃３〜＃６のそれぞれが中間局として網が構築されているものとして説明する。
【００７３】
各ノード＃１〜＃６は、隣接間フレーム通信を周期的に実行することにより、伝送路９（１０）の健全性を確認する（図１１（ａ））。隣接間フレームがｎ回連続で失敗することにより障害が発生したものとし、ここでは、３回連続で失敗したことを検知することによりノード＃４〜＃５間に断線による障害が発生したものとする（図１１（ｂ））。
このことにより、障害を検知したノード＃４は、障害隣接Ａ端局モードに遷移し、障害隣接Ａ端局に遷移したことを宣言するフレーム（障害隣接Ａ遷移フレーム）をＢ系廻りにマルチキャスト送信する。これをうけてノード＃５は障害隣接Ｂ端局モードに遷移する（図１１（ｃ））。
【００７４】
一方、ノード＃１は、障害隣接Ａ遷移フレームを受信することにより、他にＡ端局があることを認識し、中間局に遷移してブロッキングを解除する。また、ノード＃２は、ノード＃１が中間局になることで、自ノードはＢ端局ではないことを認識し、中間局に遷移してブロッキングを解除する（図１２（ｄ））。
続いて、ノード＃５は、障害隣接Ｂ端局モードに遷移したため、障害隣接Ａ遷移フレームを受信したら応答フレーム（障害隣接Ａ遷移応答フレーム）をＡ系廻りにマルチキャスト送信する（図１２（ｅ））。
ノード＃４は、障害隣接Ａ遷移応答フレームを受信したことでＢ端局から応答があったことを認識し、障害隣接Ａ遷移フレームの送信を停止する。なお、各ノード＃１〜＃６は、以降も隣接間フレームを周期的に通信して伝送路の健全性を確認し続ける（図１２（ｆ））。
【００７５】
次に、図１３、図１４を参照しながら、障害回復時の網制御について説明する。ここでは、ノード＃４〜＃５間に断線などの障害が発生し、ノード＃４が障害隣接Ａ端局となってポートＢがブロッキングされ、ノード＃５が障害隣接Ｂ端局となってポートＡがブロッキングされ、ノード＃１〜＃３、＃６が中間局として網が構築されている。
各ノード＃１〜＃６は、隣接間フレーム通信を周期的に実行することにより、伝送路９（１０）の健全性を確認する（図１３（ａ））。
【００７６】
次に、ノード＃４〜＃５間で発生した断線を結線することで障害が回復したものとする。ここでは、隣接間フレーム通信が３回連続して成功したことを検知してノード＃４〜＃５間の障害回復を認識する（図１３（ｂ））。
ノード＃４は、ポートＢがリンクアップしたことを契機に、障害隣接Ａ端局モードから論理切断Ａ端局競合モードに遷移し、競合開始トリガフレームをＡ系廻りにマルチキャスト送信する。このことにより、ノード＃５は、ポートＡがリンクアップしたことを契機に障害隣接Ｂ端局モードから論理切断Ｂ端局モードに遷移する（図１３（ｃ））。
【００７７】
中間局とＢ端局は、ノード＃４から送信された競合開始トリガフレームは無視する。このため、ノード＃４は、自身が送信した競合開始トリガフレームを受信することにより、網内にＡ端局が自ノードしか存在しないことを認識する。このことにより、ノード＃４は、論理切断Ａ端局競合モードから論理切断Ａ端局モードに遷移する（図１４（ｄ））。
なお、各ノード＃１〜＃６は、以降も隣接間フレームを周期的に交換して伝送路９（１０）の健全性を確認し続ける（図１４（ｅ））。
【００７８】
次に、図１５、図１６を参照しながら複数ループ統合時の網制御について説明する。ここでは、ノード＃１〜＃２間、ノード＃４〜＃５間に障害が発生したものとし、ノード＃１およびノード＃４が障害隣接Ａ端局となってポートＢをブロッキングし、ノード＃２およびノード＃５が障害隣接Ｂ端局ポートとなってポートＡをブロッキングし、ノード＃３およびノード＃６が中間局として網が構築されているものとする。
【００７９】
各ノード＃１〜＃６は、隣接間フレーム通信を周期的に実行することにより、伝送路９（１０）の健全性を確認する（図１５（ａ））。
ここで、ノード＃１〜＃２間の障害が回復したものとする。すなわち、隣接間フレームが３回連続して成功することにより、障害隣接Ａ端局となるノード＃１が、ノード＃１〜＃２間の障害回復を検知する（図１５（ｂ））。
続いて、ノード＃１は、ポートＢがリンクアップしたことを契機に障害隣接Ａ端局モードから論理切断Ａ端局競合モードに遷移し、競合開始トリガフレームをＡ系廻りにマルチキャスト送信する。また、ノード＃２は、ポートＡがリンクアップしたことを契機に障害隣接Ｂ端局モードから論理切断Ｂ端局モードに遷移する（図１５（ｃ））。
【００８０】
中間局としてのノード＃３、＃６と、Ｂ端局としてのノード＃２、＃５は、ノード＃１から送信される競合開始トリガフレームを無視する。ノード＃４は、競合開始トリガフレームを受信するが、この時ノード＃４は障害隣接Ａ端局モードであり、優先度が最大である。そのため、競合開始トリガフレームの送信元であるノード＃１へ、障害隣接Ａ宣言フレームを送信し、自ノードの優先度が高いことを通知する（図１６（ｄ））。
ノード＃１は、障害隣接Ａ宣言フレームを受信し、網内に優先度が高いＡ端局が存在することを認識する。このため、論理切断Ａ端局競合モードから中間局に遷移してブロッキングを解除する。また、ノード＃２は、ノード＃１が中間局になることで、自ノードはＢ端局でないことを認識し、中間局に遷移してブロッキングを解除する。各ノードは以降も隣接間フレームを周期的に交換して伝送路の健全性を確認し続ける（図１６（ｅ））。
【００８１】
最後に、図１７、図１８を参照しながら、電源投入時における網制御の手順について説明する。ここでは、３つあるノードのうち、ノード＃１とノード＃２を立ちあげ、ノード＃３が電源ＯＦＦのままであったとする（図１７（ａ））。
まず、電源ＯＮしたノード＃１、＃２は、電源ＯＦＦの状態から孤立モードに遷移する。続いて、隣接間フレームが３回連続して成功し、ノード＃１、＃２がリンクアップしたことを契機に、ノード＃１は、孤立モードから障害隣接Ｂ端局に、ノード＃２は、障害隣接Ａ端局モードに遷移する（図１７（ｂ））。
【００８２】
続いて、ノード＃３を立ち上げたとする。このことにより、ノード＃３は、電源ＯＦＦの状態から孤立モードに遷移する（図１７（ｃ））。
続いて、隣接間フレームが３回連続して成功することでノード＃３は、孤立モードから障害隣接Ｂ端局モードに遷移する。また、ノード＃１は、ポートＡがリンクアップしたことを契機に障害隣接Ｂ端局モードから中間局に遷移してブロッキングを解除する（図１８（ｄ））。
【００８３】
続いて、ノード＃２とノード＃３間の隣接間フレームが３回連続して成功することで、ノード＃３は、障害隣接Ｂ端局モードから論理切断Ｂ端局モードに遷移する。また、ノード＃２は、ポートＢがリンクアップしたことを契機に障害隣接Ａ端局モードから論理切断Ａ端局競合モードに遷移し、競合開始トリガフレームをＡ系廻りにマルチキャスト送信する（図１８（ｅ））。
このとき、中間局であるノード＃１とＢ端局であるノード＃３は、ノード＃２から送信された競合開始トリガフレームを無視する。また、ノード＃２は、自身が送信した競合開始トリガフレームが返ってきたことから、網内にＡ端局が自ノードしか存在しないことを認識する。そして、ノード＃２は、論理切断Ａ端局競合モードから論理切断Ａ端局モードに遷移する。
各ノード＃１，＃３は、以降も隣接間フレームを周期的に交換して伝送路の健全性を確認し続ける（図１８（ｆ））。
【００８４】
図１９は、第２実施形態にかかわる伝送路システムのモード間の状態遷移を示す図である。図１１〜図１８を用いて説明した動作を模式的に示している。図中、“アップ”は、隣接局と論理的に接続されている状態を、“ダウン”は論理的に切断されている状態を示す。
【００８５】
以上の説明のように第２実施形態では、複数のノード＃１〜＃６が、Ａ系廻りの伝送路９、Ｂ系廻りの伝送路１０を用いてフレームの伝送を行うもので、それぞれのノードを、ポートＢを用いた制御フレームの送信をブロッキングし、フレームの送信に関してポートＡを用いて行うＡ端局、Ｂ系廻りの伝送路を終端し、ポートＢを用いてフレームの伝送を行う終端局ノード、（３）伝送路の両方に対してフレームを送受信し、ポートＡ、ポートＢの両方を用いてフレームの双方向伝送を行う中間ノード、のいずれかに割り当て、伝送路システムを構築する。
このとき、各ノード＃１〜＃６（フレーム伝送装置）は、隣接するノードとの間で第１の制御フレームを交換して伝送路の障害監視を行う。そして、障害を検知したノードが、Ｂ系廻りの伝送路１０を用いて第２の制御フレームをマルチキャストにより送信して他のノードに対して自身がＡ端局に遷移したことを通知し、隣接するノードを終端局ノードに、他のノードを中間局ノードに遷移させる。一方、障害の回復を検知したＡ端局は、Ａ系廻りの伝送路９を用いて第２の制御フレームをマルチキャスト送信し、当該第２の制御フレームを受信した１以上のＡ端局による調停が行われ決定される唯一のＡ端局と、調停の結果中間局ノードに遷移する他のノードを経由して終端局ノードに遷移するノードとの間の網を再構築する。
【００８６】
このことにより、双方向二重リング型伝送路システムにおいて伝送路の障害の発生および回復の検知を、隣接するノード間で第１の制御フレームを交換するハンドシェイクにより実現することができ、また、障害発生を検知したノードがＡ端局に遷移し、第２の制御フレームをマルチキャストして調停を行い、網を再構築することで、論理的トポロジ構築に要する時間の短縮をはかることができる。
また、第２の制御フレームはトポロジ情報交換のトリガとしての意味も持ち、マルチキャストにより第２の制御フレームが一斉に各ノードに通知されるため、トポロジ構築、およびトポロジ修復のための処理を高速化することができる。
【００８７】
なお、前記した第２実施形態によれば、障害として、伝送路の断線のみ例示して説明したが、ノード障害等についても同様に、隣接する障害検出ノードがＡ端局として動作するものであり、同様の効果が得られるものである。
【００８８】
図２０〜図２１は、各ノードの状態が動的に決定される伝送路システム（図１１〜図１８参照）において、リングマップを生成、転送およびノード情報を重複チェックする動作を示す図である。図２０は、障害発生前におけるリングマップ生成およびリングマップ転送の手順を、図２１は、障害発生後におけるリングマップ生成、リングマップ転送およびノード情報の重複チェックの手順を示す。
【００８９】
以下、図２０〜図２１を参照しながら、第２実施形態にかかわる伝送路システムにおけるリングマップ生成、リングマップ転送およびノード情報の重複チェックの動作について詳細に説明する。
【００９０】
図２０（ａ）に示すように、Ａ端局であるノード＃１は、例えば、所定の時間ごとにリングマップ生成用フレームを生成し、生成したリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して一方向（Ｂ系廻り）に伝送する。中間局であるノード＃６、＃５、＃４および＃３は、リングマップ生成用フレームを受信すると、受信したリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して一方向（Ｂ系廻り）に伝送する。Ｂ端局であるノード♯２は、リングマップ生成用フレームを受信すると、受信したリングマップ生成用フレームに記述されたリングマップに自ノードの情報を付加することによってリングマップを完成させる。
【００９１】
図２０（ｂ）に示すように、Ｂ端局であるノード♯２は、さらに、完成したリングマップが記述されたリングマップ転送用フレームを他方向（Ａ系廻り）に伝送することによって、他のノードの一部または全部にリングマップを保持させることとしてもよい。例えば、他のノード全部にリングマップを保持させる場合には、Ｂ端局であるノード♯２は、マルチキャストによってリングマップ転送用フレームを他方向（Ａ系廻り）に伝送する。そして、中間局（ノード＃３〜＃６）は、リングマップ転送用フレームを受信すると、受信したリングマップ転送用フレームに記述されたリングマップを内部（例えば、自ノード内の図示しない記憶部）に格納し、受信したリングマップ転送用フレームを他方向（Ａ系廻り）に転送する。Ａ端局（ノード＃１）は、リングマップ転送用フレームを受信すると、受信したリングマップ転送用フレームに記述されたリングマップを内部（例えば、自ノード内の図示しない記憶部）に格納する。
【００９２】
図２０（ｃ）に示すように、ノード♯４とノード♯５との間で障害が発生したとする。
【００９３】
図２１（ｄ）に示すように、ノード♯４がＡ端局に、ノード♯１〜♯３および♯６が中間局に、ノード♯５がＢ端局に遷移する。各ノードの状態遷移の動作については、図１１〜図１２を用いて前記した通りである。各ノードの状態が遷移すると、Ａ端局であるノード♯４は、例えば、所定の時間ごとにリングマップ生成用フレームを生成し、生成したリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して一方向（Ｂ系廻り）に伝送する。中間局であるノード＃３、＃２、＃１および＃６は、リングマップ生成用フレームを受信すると、受信したリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して一方向（Ｂ系廻り）に伝送する。Ｂ端局であるノード♯５は、リングマップ生成用フレームを受信すると、受信したリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して、完成したリングマップを自ノードの内部（例えば、自ノード内の図示しない記憶部）に格納する。
【００９４】
図２１（ｅ）に示すように、Ｂ端局であるノード♯５は、さらに、完成したリングマップが記述されたリングマップ転送用フレームを他方向（Ａ系廻り）に伝送することによって、他のノードの一部または全部にリングマップを保持させることとしてもよい。例えば、他のノード全部にリングマップを保持させる場合には、Ｂ端局であるノード♯５は、マルチキャストによってリングマップ転送用フレームを他方向（Ａ系廻り）に伝送する。そして、中間局（ノード＃１〜＃３および＃６）は、リングマップ転送用フレームを受信すると、受信したリングマップ転送用フレームに記述されたリングマップを内部（例えば、自ノード内の図示しない記憶部）に格納し、受信したリングマップ転送用フレームを他方向（Ａ系廻り）に転送する。Ａ端局（ノード＃４）は、リングマップ転送用フレームを受信すると、受信したリングマップ転送用フレームに記述されたリングマップを内部（例えば、自ノード内の図示しない記憶部）に格納する。
【００９５】
図２１（ｆ）に示すように、新規加入ノード（ノード♯Ｘ）と中間局＃３および中間局＃４とが通信可能に接続されたとする。新規加入ノード（ノード♯Ｘ）は、重複チェック要求フレームを生成し、生成した重複チェック要求フレームに自ノードの情報を設定し、自ノードの情報を設定した重複チェック要求フレームを中間局３および中間局４のうちのすくなくともいずれかひとつに対して送信する。重複チェック要求フレームを受信したノードは、受信した重複チェック要求フレームに設定されている送信元ノードの情報に対する重複チェックを行う。すなわち、受信した重複チェック要求フレームの送信元ノードの情報とノードの内部に格納されたリングマップに含まれるノードの情報のうちのすくなくとも１つとが重複しているか否かを判定する。
【００９６】
以上に示した例のように、障害の発生などによって、各ノードの状態が遷移し、各ノードの状態が動的に決定される。第２実施形態では、このような状況において、マスタノード（Ａ端局）が、リングマップ生成用フレームを生成し、生成したリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加してＢ系廻りに伝送し、中間局ノード（中間局）が、隣接ノードからリングマップ生成用フレームを受信すると、受信したリングマップ生成用フレームに自ノードの情報を付加して、Ｂ系廻りに伝送し、終端局ノード（終端局）が、隣接ノードからリングマップ生成用フレームを受信すると、受信したリングマップ生成用フレームに記述されたリングマップに自ノードの情報を付加することによってリングマップを完成させることとした。これによって、各ノードの情報を効率良く収集することが可能となる。
【００９７】
また、以上に示した例のように、伝送路システムを構成するノードが、新しく伝送路システムに加入する新規加入ノードから新規加入ノードの情報を受信すると、リングマップに含まれるノードの情報のうちのすくなくとも１つと新規加入ノードの情報とが重複しているか否かを判定することとした。これによって、複数のノードが接続された伝送路システムへの新規加入ノードの情報と重複する情報を有するノードが、伝送路システム内に既に存在するか否かを効率良く判定することが可能となる。このような判定は、リングマップを内部に保持しているノードであれば実行可能である。すなわち、リングマップを完成させた終端局ノードや、終端局ノードからリングマップを転送された中間局ノードやマスタノードにおいて判定可能である。
【００９８】
また、リングマップを内部に保持していない中間局ノードやマスタノードにおいても判定可能である。つまり、中間局ノードやマスタノードが、新しく伝送路システムに加入する新規加入ノードから新規加入ノードの情報を受信すると、終端局ノードにリングマップの送信を促すリングマップ送信要求を送信すればよい。そうすれば、終端局ノードが、リングマップ送信要求を受信すると、完成させたリングマップをＡ系廻りに伝送することによって、リングマップ送信要求の送信元ノードにリングマップを転送し、リングマップを受信したノードが、受信したリングマップに含まれるノードの情報のうちのすくなくとも１つと新規加入ノードの情報とが重複しているか否かを判定することが可能である。
【００９９】
また、図１０に示したポートステート制御部１３、受信フレーム制御部１５、送信フレーム制御部１７、網制御部１８、リングマップ制御部１９、リングマップ保持部２０および重複チェック制御部２１のそれぞれが持つ機能をプログラムにより実現し、このプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納し、各ノードの制御中枢となるＣＰＵ（Central Processing Unit）がそのプログラムを逐次読み出して実行することによっても前記した双方向二重リング型伝送路システムならびにフレーム伝送装置を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１実施形態にかかわる伝送路システムの論理的な基本概念を示す図であり、（ａ）は、新規加入ノードの接続前の状態、（ｂ）は、新規加入ノードの接続後の状態を示している。
【図２】第１実施形態にかかわる伝送路システムにおいて送受信されるフレームの種類を示す図である。
【図３】第１実施形態にかかわる伝送路システムで使用されるフレームのデータ形式を示す図であり、（ａ）リングマップ生成用フレーム、（ｂ）リングマップ転送用フレーム、（ｃ）ユーザフレーム、それぞれのデータ形式が示される。
【図４】第１実施形態にかかわるデータ伝送装置の内部構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態にかかわる伝送路システムの物理的な基本構成を示す図である。
【図６】第１実施形態にかかわる伝送路システムにおけるリングマップ生成、リングマップ転送およびノード情報の重複チェックの手順を示す図である。
【図７】第２実施形態にかかわる伝送路システムの論理的な基本概念を示す図であり、（ａ）は、新規加入ノードの接続前の状態、（ｂ）は、新規加入ノードの接続後の状態を示している。
【図８】第２実施形態にかかわる伝送路システムにおいて送受信されるフレームの種類を示す図である。
【図９】第２実施形態にかかわる伝送路システムで使用されるフレームのデータ形式を示す図であり、（ａ）隣接間フレーム、（ｂ）網制御フレーム、（ｃ）ユーザフレーム、それぞれのデータ形式が示される。
【図１０】第２実施形態にかかわるデータ伝送装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１１】第２実施形態にかかわる伝送路システムの障害発生時における網制御の手順を示す図である。
【図１２】第２実施形態にかかわる伝送路システムの障害発生時における網制御の手順を示す図である。
【図１３】第２実施形態にかかわる伝送路システムの障害回復時における網制御の手順を示す図である。
【図１４】第２実施形態にかかわる伝送路システムの障害回復時における網制御の手順を示す図である。
【図１５】第２実施形態にかかわる伝送路システムの複数ループ統合時における網制御の手順を示す図である。
【図１６】第２実施形態にかかわる伝送路システムの複数ループ統合時における網制御の手順を示す図である。
【図１７】第２実施形態にかかわる伝送路システムの電源投入時における網制御の手順を示す図である。
【図１８】第２実施形態にかかわる伝送路システムの電源投入時における網制御の手順を示す図である。
【図１９】第２実施形態にかかわる伝送路システムのモード間の状態遷移を示す図である。
【図２０】第２実施形態にかかわる伝送路システムの障害発生前におけるリングマップ生成およびリングマップ転送の手順を示す図である。
【図２１】第２実施形態にかかわる伝送路システムの障害発生後におけるリングマップ生成、リングマップ転送およびノード情報の重複チェックの手順を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１〜６    ノード（フレーム伝送装置）
Ｘ        新規加入ノード
７、８、Ｙ  端末
９、１０  伝送路（Ａ系廻り、Ｂ系廻り）
１１      ポートＡ（第１のポート）
１２      ポートＢ（第２のポート）
１３      ポートステート制御部
１４      受信バッファ
１５      受信フレーム制御部
１６      送信バッファ
１７      送信フレーム制御部
１８      網制御部
１９    リングマップ制御部
２０    リングマップ保持部
２１    重複チェック制御部
２２    フレーム制御部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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