(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状伝送路によって接続された複数のノード装置からなり、各ノード装置がフレーム同期信号の発生手段を有し、所定のパルス間隔をもつ基準位相信号の生成手段を備えた最上位のノード装置が、上記基準位相信号と自ノードのフレーム同期信号とによって決まる所定のタイミングで、リング上で隣接する次のノード装置に対して基準位相を合わせ込むための同期制御情報を含む制御フレームを送信し、最上位のノード装置から上記制御フレームを受信した次のノード装置が、受信した同期制御情報に基づいて自ノードの基準信号の位相を調整した後、自ノードの基準信号とフレーム同期信号とによって決まる所定のタイミングで、更に次のノード装置に同期制御情報を含む制御フレームを送信するようにしたリング通信網の基準位相同期方式において、
基準信号を位相調整すべきノード装置が、自ノードの現在の基準信号とフレーム同期信号とによって決まる所定のタイミングで、リング上で隣接する上流側のノード装置に対して逆方向の制御フレームを送信し、上流側の隣接ノード装置が、該制御フレームの受信タイミングと、自ノードからの制御フレームの送信タイミングと、自ノードの基準信号とに基づいて、上記ノード装置に送信すべき同期制御情報を生成し、
上記最上位のノード装置が、上記リング状伝送路に沿って時計回りと反時計回りに、下流側隣接ノード装置の基準位相を自ノードの基準位相に合わせ込むための同期制御情報を含む制御フレームを送信し、
上記各ノード装置が、時計回り転送経路用と反時計回り転送経路用の２つの位相制御手段を備え、各位相制御手段が、上流側隣接ノード装置から受信した同期制御情報に基いて、それぞれの基準信号の位相を上流側隣接ノード装置の基準位相に合わせ込み、更に下流側の隣接ノード装置と制御フレームを送受信して、下流側隣接ノード装置の基準位相を自ノードの基準位相に合わせ込むための同期制御情報を生成し、該同期制御情報を含む制御フレームを下流側隣接ノード装置に送信し、
上記各ノード装置が、正常に動作する何れか一方の位相制御手段で生成された基準信号を選択して自ノードの基準位相とすることを特徴とする基準位相同期方式。
【請求項２】
前記複数のノード装置のうちの１つが、予備的な基準位相信号の生成手段を備え、前記最上位のノード装置から同期制御情報を送信できなくなった時、最上位のノード装置に代わって前記リング状伝送路に時計回りと反時計回りの隣接ノード装置に同期制御情報を含む制御フレームを送信するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の基準位相同期方式。
【請求項３】
前記複数のノード装置のうちの２つが基準位相信号の生成手段を備えた最上位のノード装置となり、そのうちの一方が、前記リング状伝送路に時計回りの隣接ノード装置に同期制御情報を含む制御フレームを送信し、他方が、反時計回りの隣接ノード装置に同期制御情報を含む制御フレームを送信するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の基準位相同期方式。
【請求項４】
前記リング網に接続して、前記最上位のノード装置以外の２つのノード装置を共用ノードとする複数のノード装置からなる従リングを有し、
上記共用ノードのうちの一方が、自ノードで生成した同期制御情報を含む制御フレームを上記従リングの時計回りの隣接ノードに分配するための手段を備え、上記共用ノードのうちの他方が、自ノードで生成した同期制御情報を含む制御フレームを上記従リングの反時計回りの隣接ノードに分配するための手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の基準位相同期方式。
【請求項５】
前記位相制御手段が、前記基準信号として時刻用の基準パルスを発生し、自ノードの時刻用基準パルスの直後に発生するフレーム同期信号に同期して、前記制御フレームまたは逆方向の制御フレームとなるデータフレームを送信し、
前記最上位ノード装置および位相調整を終えたノード装置から下流側隣接ノード装置に送信される制御フレームが、前記同期制御情報として、自ノードの時刻用基準パルスと上記データフレームの送信タイミングとの時間差情報Ｔ１と、自ノードからの上記データフレームの送信タイミングと下流側隣接ノード装置から前記逆方向の制御フレームとして送信されたデータフレームの受信タイミングとの時間差情報Ｔ２とを含み、
前記位相調整すべきノード装置の各位相制御手段が、上流側隣接ノード装置から受信した時間差情報Ｔ１、Ｔ２と、自ノードにおける時刻用基準パルスと前記逆方向の制御フレームとして送信したデータフレームの送信タイミングとの時間差情報Ｔ３と、自ノードから前記逆方向の制御フレームとして送信したデータフレームの送信タイミングと上流側隣接ノード装置から制御フレームとして送信されたデータフレームの受信タイミングとの時間差情報Ｔ４とに基いて、それぞれの時刻用基準パルスと上流側隣接ノード装置の時刻用基準パルスとの位相差を算出し、該位相差に基づいてそれぞれの時刻用基準パルスの位相を調整することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の基準位相同期方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基準位相同期方式に関し、更に詳しくは、複数のノード装置をリング状に接続したリング通信網において、例えば、時刻パルスに代表される絶対的な位相関係を必要とする信号を通信網全体で同期させるための基準位相同期方式に関係する。
【０００２】
【従来の技術】
通信網全体を特定の原振に同期させるものとして、例えば、クロック同期システムが知られている。クロック同期システムでは、通信網内に配備された特定のクロック源に網内の各通信装置を同期させるために、伝送路上の上位ノード装置から下位ノード装置にクロック成分を転送し、下位ノード装置が、受信信号からクロック成分を再生して上位ノード装置と同期をとり、更に下流のノード装置に対して同様の動作を繰り返すことによって、網全体の同期をとっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、上述した従来のクロック同期方式では、伝送路上で原振に近いノード装置から順に網同期を取るようにしているため、例えば、伝送路の一部、または何れかのノード装置に障害が発生し、伝送路の途中でクロック成分の転送が途絶えた場合、障害地点よりも下流に位置したノード装置で原振に対する同期制御情報を受信できなくなるため、網内の一部のノード装置を他のノード装置と同期させることができなくなると言う問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、複数のノード装置からなるリング網において、ノード装置または伝送路の一部に障害が発生した場合でも、網内の各ノード装置の基準位相を互いに同期させることが可能な基準位相同期方式を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、共用ノード装置を接続点とする複数のリングからなるリング網において、従リングを構成する複数のノード装置を主リングにおける基準位相に同期させることが可能な基準位相同期方式を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、複数のノード装置をリング状に接続したリング網構成において、基準位相をもつ最上位のノード装置から、時計回りと反時計回りの双方に同期制御情報を転送することにより、同期制御情報情報の転送経路を二重化したことを特徴とする。
更に詳述すると、本発明は、基準位相信号の生成手段を備えた最上位のノード装置が、リング上で隣接する次のノード装置に対して基準位相を合わせ込むための同期制御情報を送信し、上記同期制御情報を受信したノード装置が、該同期制御情報に基づいて自ノードの基準位相を調整すると共に、更に次のノード装置に同期制御情報を送信するようにしたリング通信網の基準位相同期方式において、上記最上位のノード装置が、リング状伝送路に沿って時計回りと反時計回りに同期制御情報を送信し、上記各ノード装置が、時計回り転送経路用と反時計回り転送経路用の２つの位相制御手段を備え、正常に動作する何れか一方の位相制御手段で生成された基準位相を選択して自ノードの基準位相とすると共に、上記２つの位相制御手段によって、時計回りと反時計回りの隣接ノードに同期制御情報を送信することを特徴とする。
上記構成により、本発明によれば、リング網内のノード装置や伝送路の一部に障害が発生した場合でも、障害ノードを除く他の正常ノード装置は、上記何れか一方の転送方向で同期制御情報を受信できるため、基準位相に同期することが可能となる。
【０００７】
本発明の他の特徴は、それぞれ複数のノード装置を含む複数のリングを結合した複合リング網構成において、基準位相信号の生成手段を備えた最上位のノード装置を含む主リングに、上記最上位のノード装置以外の２つのノード装置を共用する形で従リングを接続し、上記共用ノードのうちの一方が、自ノードで生成した同期制御情報を上記従リングの時計回りの隣接ノードに分配し、上記共用ノードのうちの他方が、自ノードで生成した同期制御情報を上記従リングの反時計回りの隣接ノードに分配することを特徴とする。
上記構成によれば、主リングと同様、従リング上でも時計回りと反時計回りの同期制御情報を転送することができる。また、従リング内の各ノードは、リングの上流から受信した同期制御情報に基づいて自ノードの基準位相を調整することにより、主リングの基準位相に同期することができるため、複合リングの全ノード装置を１つの基準位相に同期させることが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明による基準位相同期方式を適用したリング通信網の第１の実施例を示す。
上記リング通信網は、ノード１１０−１〜１１０−８から構成された第１のリング網（リング１）と、ノード１１０−２、１１０−３および１１０−９〜１１０−１４から構成された第２のリング網（リング２）とからなる複合リング網となっており、ノード１１０−２と１１０−３は、上記２つのリングに共用されている。本実施例では、リング１に属したノード１１０−１に、リング網全体の基準位相を生成する基準信号生成部１３０が接続してあり、リング１内の各ノードは、後述する同期手順によって、上記基準信号生成部１３０からの基準位相に同期する。また、共用ノード１１０−２、１１０−３で同期制御情報をリング２側に分岐することによって、リング２内の各ノードも上記基準位相に同期させる。以下、基準信号生成部１３０が接続されたノード１１０−１を最上位ノードと言い、最上位ノードを含むリング１を主リング、主リングに接続されたリング２を従リングと言う。
【０００９】
上記主リングおよび従リングを構成している各ノード１１０−ｉ（ｉ＝１〜１４）は、自ノードの基準位相を制御するために、互いに独立した２つの位相制御部１１４−ｉ（ｉ＝１〜１４）、１１５− ｉ（ｉ＝１〜１４）と、隣接するノードに同期制御情報を伝達するための２つのインタフェース部１１１− ｉ（ｉ＝１〜１４）、１１２− ｉ（ｉ＝１〜１４）を備えている。
共用ノード１１０−２は、同期制御情報を従リング２に分岐するための手段として、位相制御部１１４−２、１１５−２から出力される基準位相の一方を選択し、従リングに転送すべき同期制御情報を生成する同期制御情報転送部１１６−２と、該同期制御情報転送部１１６−２からの出力を従リング２に転送するためのインタフェース１１３−２を備えている。共用ノード１１４−３も、上記共用ノード１１０−２と同様、位相制御部１１４−３、１１５−３から出力される基準位相の一方を選択し、同期制御情報を生成するための同期制御情報転送部１１６−３と、該同期制御情報転送部１１６−３からの出力を従リング２に送出するためのインタフェース１１３−３を備えている。
基準信号生成部１３０に接続された最上位のノード１１０−１の位相制御部１１４−１、１１５−１には、経路１２０、１２１を介して、基準信号生成部１３０から出力された基準位相信号が入力されている。
【００１０】
図１において、太線の矢印は、基準位相信号および同期制御情報の転送経路を示している。主リング１内のノード１１０−１〜１１０−８は、時計回りの同期制御情報転送経路２１０−１〜２１０−１−７と、反時計回りの同期制御情報転送経路２１１−１〜２１１−８で、同期制御情報を送受信する。
また、従リング２内のノード１１０−９〜１１０−１４は、時計回りの同期制御情報転送経路２１２−２、２１２−９〜２１２−１３と、反時計回りの同期制御情報転送経路２１３−３、２１２−９〜２１３−１４で同期制御情報を送受信する。
２１４−２と２１５−２は、共用ノード１１０−２の内部において、位相制御部１１４−２と１１５−２から同期制御情報転送部１１６−２への同期制御情報転送経路を示す。また、２１４−３と２１５−３は、共用ノード１１０−３の内部において、位相制御部１１４−３と１１５−３から同期制御情報転送部１１６−３への同期制御情報転送経路を示す。
【００１１】
以下、上記リング網における基準位相同期について説明する。
基本動作として、主リング１における時計回りの同期情報転送経路に着目すると、最上位ノード１１０−１の位相制御部１１４−１は、転送経路１２０からの入力信号に基づいて、基準信号発生部１３０と同期した自ノード用の基準位相信号を生成する。位相制御部１１４−１は、この信号を基準として、下流側隣接ノード１１０−２の位相制御部１１４−２を基準位相に同期させるための同期制御情報を生成し、インタフェース部１１２−１から転送経路２１０−１に出力する。尚、同期制御情報は、後で図１０、図１１を参照して詳述するように、例えば、基準信号と、自ノードから下流側隣接ノードへの制御フレームの送信タイミングと、下流側隣接ノードから逆方向に送信された制御フレームの受信タイミングとに基づいて生成される。
【００１２】
上記同期制御情報は、次のノード１１０−２のインタフェース部１１２−２から位相制御部１１４−２に入力される。位相制御部１１４−２は、上記同期制御情報を解析し、上位ノード１１０−１の基準位相と同期した自ノード用の位相信号を生成する。また、上位ノード１１０−１と同様、下流側隣接ノード１１０−３の位相制御部１１４−３を基準位相に同期させるための同期制御情報を生成して、インタフェース部１１２−２から転送経路２１０−２に出力する。
【００１３】
時計回りで上流側から同期制御情報を受信した各ノードが同様の動作を繰り返すことによって、同期制御情報が時計回りの転送経路２１０−１、２１０−２、…２１０−７に沿って順次に転送され、転送経路上に位置する位相制御部１１４−１、１１４−２、…１１４−７、１１４−８が次々と最上位ノード１１０−１の基準位相に同期した自ノード用の基準位相信号を生成することになる。
反時計回りの同期制御情報転送経路についても、最上位ノード１１０−１が位相制御部１１５−１で生成した同期制御情報を転送経路２１１−１に出力し、同期制御情報を受信した各ノードが時計回りと同様の動作を繰り返すことによって、同期制御情報を転送経路２１１−８、２１１−７、…、２１１−３に沿って転送し、この経路上に位置する位相制御部１１５−１、１１５−８、…、１１５−２を次々と最上位ノード１１０−１の基準位相に同期させることができる。最上位ノード１１０−１において、位相制御部１１４−１と１１５−１には、基準信号生成部１３０から同一位相の基準位相信号が供給されているため、各ノードにおいて、時計回りと反時計回りの基準位相信号は互いに同期したものとなる。
【００１４】
主リング１を構成する全てのノード１１０−１〜１１０−８が正常であれば、各ノードの位相制御部１１４−ｉ（ｉ＝１〜８）と１１５−ｉ（ｉ＝１〜８）は、誤差分を除いて、基準信号生成部１３０に基準位相と同期の取れた基準位相信号を生成できる。従って、上記２つの位相制御部の何れか一方を選択して各ノードの基準位相とすることにより、リング１全体で基準位相を同期させることが可能となる。
【００１５】
次に、主リング１から従リング２に同期制御情報を分岐し、従リング２を構成するノード１１０−９〜１１０−１４の位相制御部１１４−９〜１１４−１４、１１５−９〜１１５−１４を基準信号生成部１３０の基準位相に同期させるための手順について説明する。
先ず、従リング２における時計回りの同期制御情報転送経路に着目すると、共用ノード１１０−２では、主リング１上で転送された同期制御情報によって、位相制御部１１４−２、１１５−２が互いに同期した基準位相信号を生成している。これら２つの位相制御部で生成されたる基準位相信号は、転送経路２１４−２、２１５−２を介して同期制御情報転送部１１６−２に入力される。同期制御情報転送部１１６−２は、ノード１１０−２が選択している何れか一方の位相制御部、例えば、１１４−２の出力を選択して、従リング２に転送すべき同期制御情報を生成する。
【００１６】
上記同期制御情報は、インタフェース部１１３−２から転送経路ノード２１２−２に出力され、ノード１１０−９のインタフェース部１１１−９で受信され、位相制御部１１４−９に入力される。位相制御部１１４−９は、主リング１上のノード１１０−２における位相制御部１１４−２と同様に動作し、自ノードの基準位相を調整し、従リング２上の次のノード１１０−１０に対して同期制御情報を転送する。また、上記ノード１１０−１０における位相制御部１１４−１０も同様の動作を繰り返す。
すなわち、従リング２では、ノード１１０−２を起点として、同期情報転送経路２１２−２、２１２−９、…、２１２−１３の順で同期制御情報が次々と転送され、この結果として、従リング２上の時計回りの同期情報転送経路に位置する位相制御部１１４−９〜１１４−１４で生成される基準信号の位相を基準信号生成部１３０に同期させることができる。
【００１７】
従リング２の反時計回りの転送経路で同様の動作が行われ、共用ノード１１０−３の同期制御情報転送部１１６−３が、例えば、位相制御部１１４−３の基準位相を選択し、従リング２上の反時計回りの同期制御情報を生成する。この同期制御情報は、共用ノード１１０−３を起点として、同期制御情報転送経路２１３−３、２１３−１４、…、２１３−１０の順で転送される。この結果、従リング２の上反時計回りの同期制御情報転送経路上に位置する位相制御部１１５−９〜１１４−１４が、基準信号生成部１３０に同期することになる。
【００１８】
ここで、共用ノード１１０−２、１１０−３の双方に、主リング上の同一方向の転送経路上にある位相制御部１１４−２、１１４−３を選択させることによって、従リング２を流れる同期制御情報が、時計回り、反時計回りとも、主リング１上の同一方向の同期制御情報から生成されるようにする。例えば、共用ノード１１０−２で位相制御部１１５−２を選択した場合は、共用ノード１１０−３で位相制御部１１５−３を選択する。
【００１９】
次に、上記リング網で障害が発生した場合の基準位相同期について説明する。リング網で発生する障害には、主リング１に専用のノードまたは伝送路における障害と、主リング１と従リング２の共有伝送路における障害と、共有ノードにおける障害とがある。
【００２０】
第１の動作パターンとして、主リング１に専用のノードまたは伝送路の障害が発生した場合の基準位相同期について、図２を参照して説明する。
図２は、ノード１１０−１と１１０−２との間の伝送路に障害が発生した場合の同期制御情報の流れを示している。この状態では、破線で示すように、主リング１で時計回りの同期制御情報転送経路２１０−１、２１０−２、…、２１０−７に転送される同期制御情報は正常なものではなくなるため、時計回りの同期制御情報転送経路上に位置する位相制御部１１４−２、…、１１４−８は、基準信号生成部１３０に対して同期が取れなくなる。この場合、主リング１上の各ノード１１０−１〜１１０−８は、正しい同期制御情報が転送されている反時計回りの転送経路上に位置した位相制御部１１５−１〜１１５−８を選択することになる。最上位のノード１１０−１は、時計回りにある位相制御部１１４−１でも基準信号発生部１３０から正しい同期制御情報を受信しているため、位相制御部１１４−１、１１５−１のどちらが選択されても問題はない。
【００２１】
ノード１１０−１と１１０−２との間の伝送路に障害が発生した場合、共用ノード１１０−２、１１０−３の同期情報転送部１１６−２、１１６−３は、反時計回りに転送される正しい同期制御情報を受信中の位相制御部１１５−２、１１５−３からの出力を選択して、従リング２に転送すべき同期制御情報を生成する。つまり、従リング２上では、時計回り、反時計回り共に、主リング１上で反時計回りに転送される同期制御情報から生成された正常な同期制御情報が転送される。従リング２内の各ノード１１０−ｉ（ｉ＝９〜１４）では、位相制御部１１４−ｉと１１５−ｉ（ｉ＝９〜１４）がいずれも正常な同期制御情報を受信できるため、どちらを選択しても良い。
障害が、主リング１に専用の他の伝送路またはノードで発生した場合でも、共用ノード１１０−２、１１０−３から正常な同期情報を従リング２の時計回り、反時計回りの双方に転送できるため、第１パターンの障害発生時には、本リング網内の全てのノード１１０−１〜１１０−１４が、基準信号生成部１３０に同期した位相の信号を再生することができる。
【００２２】
第２の動作パターンとして、主リング１と従リング２との共有伝送路に障害が発生した場合の基準位相同期について、図３を参照して説明する。
例えば、共有ノード１１０−２と１１０−３との間の伝送路に障害が発生した場合、破線で示すように、主リング１上の時計回りの同期制御情報転送経路２１０−２〜２１０−８では正常な同期制御情報転送ができなくなり、反時計回りでも転送経路２１１−３で正常な同期制御情報転送ができなくなる。
【００２３】
この状態では、共有ノード１１０−２は時計回りの同期制御情報のみ使用可能となり、他のノード１１０−３〜１１０−８は反時計回りの同期制御情報のみが使用可能となるため、共有ノード１１０−２では位相制御部１１４−２を選択し、他のノード１１０−３〜１１０−８では位相制御部１１５−３〜１１５−８を選択することになる。尚、最上位のノード１１０−１では、第１のパターンと同様、位相制御部１１４−１、１１５−１のどちらのを選択しても問題はない。
【００２４】
従リング２上で時計回りに転送される同期制御情報は、共有ノード１１０−２が選択する位相制御部１１４−２の出力に基づいて生成され、反時計回りに転送される同期制御情報は、共有ノード１１０−３が選択する位相制御部１１５−３の出力に基づいて生成される。結果として、従リング２上では、主リング１の時計回りの同期制御情報から生成された同期制御情報が時計回りに、主リング１上反時計回りの同期制御情報から生成された同期制御情報が反時計回りに転送されることになる。
【００２５】
この場合、従リング２上の各ノード１１０−ｉ（ｉ＝９〜１４）は、２つの位相制御部１１４−ｉ、１１５− ｉ（ｉ＝９〜１４）が共に正常な同期制御情報を受信しているため、どちらの出力を選択しても良いことになる。従って、第１の動作パターン同様、第２の動作パターンにおいても、リング網内の全てのノードが基準信号生成部１３０に同期した位相の信号を生成することが可能となる。
【００２６】
第３の動作パターンとして、主リング１と従リング２が共有するノードに障害が発生した場合の基準位相同期について、図４を参照して説明する。
図４は、共有ノード１１０−３に障害が発生した状態を示している。この状態では、破線で示すように、主リング１上の時計回りの同期情報転送経路２１０−３、…、２１０−７で正常な同期制御情報を転送できず、反時計回りでも、転送経路２１１−３で正常な同期制御情報を転送できない。この場合、第２のパターンと同様、共有ノード１１０−２は時計回りの同期制御情報を使用する位相制御部１１４−２を選択し、ノード１１０−４〜１１０−８は反時計回りの同期制御情報を使用する位相制御部１１５−４〜１１５−８を選択することになる。最上位のノード１１０−１は、位相制御部１１４−１、１１４−５のうちのどちらを選択しても問題ない。
【００２７】
このように共有ノード１１０−３が障害となった場合、従リング２への同期制御情報の分配は、残りの共有ノード１１０−２で行われる。共有ノード１１０−２では、位相制御部１１４−２が選択されているため、同期情報転送部１１６−２は、上記位相制御部１１４−２の出力に基づいて、従リング２の時計回りに転送すべき同期制御情報を生成する。この場合、従リング２の反時計回りの同期制御情報転送経路では、起点となる共用ノード１１０−３が障害となっているため、正常な同期制御情報を転送することができない。従って、従リング２の各ノード１１０−ｉ（ｉ＝９〜１４）は、時計回り方向の同期制御情報転送経路上に位置した位相制御部１１４−Ｉ（ｉ＝９〜１４）を選択し、ノードの基準位相とする。
以上の各動作パターンから明かなように、本実施例によれば、障害位置に関係なく、リング網内の全ノードが正常な同期情報を受信し、基準信号生成部１３０の基準信号に同期した位相の信号の再生することが可能となる。
【００２８】
図５は、本発明による基準位相同期方式を適用したリング通信網の第２の実施例を示す。
上述した第１実施例では、ノード１１０−１のみが基準信号生成部１３０に接続された最上位ノードとなっていたため、仮に基準信号生成部または最上位ノードに障害が発生した場合、網内の全ノードが同期できなくなるという不都合がある。本実施例は、このような状況においても、リング網内の各ノードに正常な同期制御情報を配送可能にしたものであり、図５に示すように、互いに同期して動作する第１、第２の基準位相生成部１３０、１３１を用意し、第１の基準位相生成部１３０に接続された最上位ノード１１０−１と、第２の基準位相生成部１３１に接続された予備的な最上位ノードを設けたことを特徴としている。
【００２９】
ここに示した例では、最上位ノード１１０−１に隣接したノード１１０−８を予備的な最上位ノードとし、第２の基準信号生成部１３１の出力信号を、転送路２１０−２、２１０−２を介して、ノード１１０−８の位相制御部１１４−８、１１５−８に入力している。但し、予備的な最上位ノードは、必ずしも最上位ノード１１０−１に隣接している必要ない。
第１の基準信号生成部１３０と最上位ノード１１０−１が正常状態にある限り、予備的な最上位ノード１１０−８の位相制御部１１４−８、１１５−８は、第２の基準信号生成部１３１から入力される同期制御情報を無視し、転送経路２１１−１、２１０−７から入力される同期制御情報に基づいて基準位相信号の同期をとる。従って、本実施例のリング網は、通常の状態においては、第１の実施例と同様に動作する。
【００３０】
上記網構成において、第１の基準信号生成部１３０に障害が発生した場合の網同期について、図６を参照して説明する。
予備的な最上位ノード１１０−８は、第１の基準情報生成部１３０に障害が発生したことを検出すると、位相制御部１１４−８、１１５−８への入力を切替え、転送経路２１０−２、２１１−２を介して供給される第２の基準信号生成部１３１からの基準位相を有効にする。この結果、位相制御部１１４−８は、第２の基準信号生成部１３１から出力に同期した自ノード用の基準位相信号を生成する。また、この基準位相信号に基づいてノード１１０−１用の同期制御情報を生成し、転送経路２１０−８に送信する。これと同様に、位相制御部１１５−８も、第２の基準信号生成部１３１に同期したき順位相信号を生成すると共に、ノード１１０−７用の同期情報を生成し、転送経路２１１−８に転送する。
【００３１】
この場合、ノード１１０−１は、転送経路１２０−１、１２１−１から入力される第１の基準信号生成部１３０からの出力を無効にし、隣接ノード１１０−２、１１０−８から供給される同期制御情報を有効とするように、位相制御部１１４−１、１１５−１の入力を切替える。この結果、主リング１では、時計回りの同期情報は、同期制御情報転送経路２１０−８、２１０−１、…、２１０−６の順に転送され、反時計回りの同期制御情報は、同期制御情報転送経路２１１−８、２１１−７、…、２１１−２の順に転送されることになる。
以上の動作により、主リング１における同期情報の転送経路は、時計回り、反時計回りともに、起点がノード１１０−１からノード１１０−８に移る。障害部位となった第１の基準信号生成部１３０は、最終的には主リング１から切り離され、第２の基準信号生成部１３１が網全体の基準位相となる。
【００３２】
上記網構成において、第１の基準信号生成部１３０に接続されている最上位ノード１１０−１に障害が発生した場合の基準位相同期について、図７を参照して説明する。
最上位ノード１１０−１に障害が発生すると、予備的な最上位ノード１１０−８は、第１の基準情報生成部１３０に障害が発生した場合と同様、位相制御部１１４−８、１１５−８への入力を切替え、転送経路２１０−２、２１１−２を介して供給される第２の基準信号生成部１３１からの出力を有効にする。この結果、位相制御部１１４−８で生成された同期制御情報が転送経路２１０−８を介してノード１１０−１に転送され、位相制御部１１５−８で生成された同期制御情報が転送経路２１１−８を介してノード１１０−７に転送される。
【００３３】
この場合、ノード１１０−１が障害状態にあるため、転送経路２１０−８に送出された同期制御情報は無効となり、主リング１では、反時計回りの転送経路２１１−８、２１１−７、…、２１１−２でのみ正常な同期制御情報が転送されるため、結果的に、ノード１１０−２〜１１０−７では、反時計回りの同期制御情報を使用する位相制御部１１５−２〜１１５−７を選択して基準位相を同期させる。尚、従リング２では、第１の実施例と第１パターンと同様、時計回り、反時計回りとも、主リング１の反時計回りの同期情報から生成された同期制御情報が転送される。
【００３４】
図８は、本発明を適用したリング網の更に他の実施例を示す。
本実施例では、時計回りに転送される同期制御情報と反時計回りに転送される同期情報の原振を別ノードに配置したことを特徴としている。ここでは、第１の基準信号生成部１３０が、主リング１上の時計回りの同期制御情報の原振となり、第２の基準信号生成部１３１が、主リング１上の反時計回りの同期制御情報転の原振となっている。本実施例では、基準信号生成部１３０または１３１に障害が発生した場合、または、最上位ノード１１０−１または予備的な最上位ノード１１０−８に障害が発生した場合の動作が、第２実施例と異なる。
【００３５】
図９は、第２の基準信号生成部１３１の接続された予備的な最上位ノード１１０−８に障害が発生した場合の同期制御情報の流れ示している。この場合、主リング１上で反時計回りの同期情報転送経路において、起点ノードが障害となるため、主リング１上の全ノードで反時計回りの正常な同期制御情報を受信できなくなる。しかしながら、最上位ノード１１０−１を基点とする時計回りの同期情報転送経路２１０−１、…、２１０−７では、正常な同期制御情報の転送が維持されているため、結果的に、障害ノード１１０−８を除く主リング上の各ノードは、時計回りの同期情報を使用する位相制御１１４−ｉ（ｉ＝１〜７）を選択し、基準信号生成部１３０に同期することになる。
【００３６】
次に、上述した基準位相同期の応用例として、図１０、図１１を参照して、リング通信網上で隣接する２つのノード間で行われる時刻合わせのための同期制御情報の生成と位相調整について説明する。
ここでは、前提条件として、２つのノードが、一般的な８ｋＨｚ周期のフレーム構造を持つ信号によって、データ伝送を行うものと仮定する。
【００３７】
図１０は、リング網上で隣接する２つのノード（上位ノードと下位ノード）間の送受信信号の位相関係を示している。図において、５０１は、上位ノードから下位ノードへの送信データ５０３を生成する際の基準信号となる８ｋＨｚフレーム信号を示し、５０２は、上位ノードが保持している１秒周期の基準位相パルス信号（１ＰＰＳ）を示す。上位ノードでは、上記１ＰＰＳ信号５０２をカウントすることによって時計を刻み、この時計が示す時刻に従って他ノードとの連携動作を実行する。
【００３８】
５０４は、下位ノードにおける受信データを示し、ｔ１は、上位ノードからの送信データ５０３が下位ノードに到着までに生ずる下り方向の位相差を表している。５１１は、下位ノードで送信データ５１３を生成する際の基準信号となる８ｋＨｚフレーム信号、５１２は、下位ノードで発生される１秒周期の基準位相パルス信号（１ＰＰＳ）を示す。５１４は、上位ノードにおける上記下位ノードからの受信データを示し、ｔ２は、下位ノードの送信データ５１３が上位ノードに到着するまでに生ずる位相差を表している。
【００３９】
上位ノードは、８ｋＨｚフレーム信号５０１に同期して送信データ５０３を生成し、１ＰＰＳのパルス信号５０２の発生直後に生成される送信データ（フレーム）５３１には、斜線で示すように、１秒周期の識別マークを付加している。
同様に、下位ノードも８ｋＨｚフレーム信号５１１に同期して送信データ５１３を生成し、１ＰＰＳのパルス信号５１２の発生直後に生成される送信データ（フレーム）５３３に、斜線で示すように、１秒周期の識別マークを付加している。
【００４０】
Ｔ１は、上位ノードにおける１ＰＰＳパルス信号５０２と識別マーク付きのフレーム５３１との位相差を示し、これと同様に、Ｔ３は、下位ノードにおける１ＰＰＳのパルス信号５１２と識別マーク付きフレーム５３３の位相差を示す。
Ｔ２は、上位ノードで計測される送信データのフレーム５３１と、受信データ５１４のフレーム５３４との間の位相差を示し、同様に、Ｔ４は、下位ノードで計測される送信データ５３１のフレーム５３３と受信データ５０４のフレーム５３２との位相差を示している。
また、１ＰＰＳパルス５０２と５１２の位相差Δは、上位ノードと下位ノードとの時刻差を示し、ｔ１は、上位ノードから下位ノードへの伝送遅延、ｔ２は、下位ノードから上位ノードへの伝送遅延を示している。
【００４１】
ここでは、２つのノード間の上り、下りの伝送遅延ｔ１とｔ２が等しいものと仮定すると、時刻差Δと、位相差Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４との間には、次の関係式が成り立つ。
Δ  ＝（Ｔ１−Ｔ３）＋（Ｔ２−Ｔ４）／２    …（式１）
下位ノードにおいて、１秒周期パルス５１２の発生タイミングを上記Δだけ補正できれば、下位ノードの時刻を上位ノードの時刻に合わせることができる。
【００４２】
図１１は、下位ノードにおける１秒周期パルス位相（基準位相）の補正機能と、上位ノードにおける同期制御情報の生成機能の１例を示す。
上位ノード７００は、基準信号生成部７０１と、Ｔ１、Ｔ２測定部７０２と、８ｋＨｚフレーム信号生成部７０３と、送信インタフェース７０４と、受信インタフェース７０５を備えている。また、下位ノード６００は、基準信号生成部６０１と、Δ演算部６０２と、Ｔ１、Ｔ２抽出部６０３と、Ｔ３、Ｔ４測定部６０４と、８ｋＨｚフレーム生成部６０５と、受信インタフェース６０６と、送信インタフェース６０７とを備えている。上位ノード７００と下位ノード６００は、伝送路８０１と８０２を介して通信する。
【００４３】
上位ノード７００では、基準信号生成部７０１で１ＰＰＳパルス信号５０２を生成し、Ｔ１、Ｔ２測定部７０２に１秒間隔で供給する。Ｔ１、Ｔ２測定部７０２は、８ｋＨｚフレーム信号生成部７０３が生成する８ｋＨｚフレーム５０１と、受信インタフェース７０５が受信する受信データ５１４とを用いて、Ｔ１とＴ２の値を測定し、これを同期制御情報として送信インタフェース７０４から伝送路８０１に送出する。
【００４４】
下位ノード６００では、受信インタフェース６０６で受信した受信データ５０４を、Ｔ１、Ｔ２抽出部６０３と、Ｔ３、Ｔ４測定部６０４に入力する。Ｔ１、Ｔ２抽出部６０３は、受信データから、同期制御情報として設定されたＴ１とＴ２を抽出して、Δ演算部６０２に供給する。また、Ｔ３、Ｔ４測定部６０４は、受信データ５０４と、基準信号生成部６０１の生成する１ＰＰＳパルス信号５１２と、８ｋＨｚフレーム信号生成部６０５が生成する８ｋＨｚフレーム信号５１１とから、Ｔ３とＴ４の値を測定し、これをΔ演算部６０２に供給する。
【００４５】
Δ演算部６０２は、上記Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４から、式１に従って位相差Δを演算し、基準信号生成部６０１に供給する。基準信号生成部６０１は、Δ演算部６０２から与えられたΔの値により、自ノードで維持している１ＰＰＳパルス５１２の位相を補正し、上位ノード７００の維持している１ＰＰＳパルス５０２に合わせ込む。これにより、上位ノード７００と下位ノード６００で同一の時刻を刻むことが可能となる。
【００４６】
ここでは、上位ノード７００の同期制御情報生成機能と、下位ノード６００の１秒周期パルス位相（基準位相）の補正機能を示したが、上位ノード６００は、自分の基準信号生成部７０１で生成する１秒周期パルスの位相を、上記下位ノードと同様の補正機能によって補正し、更に上位のノードに同期させる。また、下位ノード６００は、上記上位ノード７００と同様の同期制御情報生成機能によって同期制御情報を生成し、更に下位のノードに対して送信する。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明から明かなように、本発明によれば、リング通信網を構成するノード間に時計回りと半時計回りの同期制御情報転送経路を設けることよって、網の一部に障害が発生しても、上記何れかの転送経路でリング網内の各ノードに同期制御情報を転送できるようにしているため、複数のノードを互いに同期して動作させることが可能となる。また、基準信号発生源に接続された主リングと、該主リングに接続した従リングとからなる網構成においても、主リングと従リングとを複数の共有ノードで結合することによって、従リング側の各ノードに時計回りと半時計回りの同期制御情報を転送できるようにしているため、主リング、従リングの複数のノードを互いに同期して動作させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による基準位相同期方式を適用したリング網の第１の実施例を示す図。
【図２】上記リング網において、ノード１１０−１と１１０−２との間の伝送路に障害が発生した場合の同期制御情報の流れを示す図。
【図３】上記リング網において、ノード１１０−２と１１０−３との間の伝送路に障害が発生した場合の同期制御情報の流れを示す図。
【図４】上記リング網において、共有ノード１１０−３に障害が発生した場合の同期制御情報の流れを示す図。
【図５】本発明による基準位相同期方式を適用したリング網の第２の実施例を示す図。
【図６】上記リング網において、第１の基準信号生成部１３０に障害が発生した場合の同期制御情報の流れを示す図。
【図７】上記リング網において、第１の基準信号生成部１３０に接続されたノード１１０−１に障害が発生した場合の同期制御情報の流れを示す図。
【図８】本発明による基準位相同期方式を適用したリング網の更に他の実施例を示す図。
【図９】上記リング網において、第２の基準信号生成部１３１に接続されたノード１１０−８に障害が発生した場合の同期制御情報の流れを示す図。
【図１０】上位ノードと下位ノードにおける信号の位相関係を示す図。
【図１１】下位ノードにおける基準位相の補正機能と、上位ノードにおける同期制御情報の生成機能の１例を示す図。
【符号の説明】
１１０−１〜１１０−１４：ノード、
１１１−１〜１１１−１４、１１２−１〜１１２−１４、１１３−２、１１３−３：インタフェース部、
１１４−１〜１１４−１４、１１５−１〜１１５−１４：位相制御部、
１１６−２、１１６−３：同期制御情報転送部、
１３０、１３１：基準信号生成部、
２１０−１〜２１０−８：主リング１における時計回りの同期制御情報転送経路、
２１１−１〜２１１−８：主リング１における反時計回りの同期制御情報転送経路、
２１２−２、２１２−９〜２１２−１４：従リング２における時計回りの同期制御情報転送経路、
２１３−３、２１３−９〜２１３−１４：従リング２における反時計回りの同期制御情報転送経路。
【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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