(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードとシステム管理を行うマスタノードを通信路を介してループ状に接続してなる通信システムにおいて、
前記各ノードに、前記マスタノードからの障害検出信号を受信したとき、予め設定された時間経過後に前記通信路に接続されている信号送受信部の送受信方向を切り換える第１の送受信方向切換手段と、該第１の送受信方向切換手段により送受信方向を切り換えて予め設定された時間経過後、ノードに付与されたノード番号情報を含む障害情報信号を前記マスタノード宛に送出する障害情報信号送信手段と、
前記マスタノードに、前記通信路からの信号を受信しないとき前記各ノードあるいは前記通信路に障害が発生したことを検出する障害検出手段と、該障害検出手段により障害が検出されたとき、前記障害検出信号を前記各ノード宛に送出する障害検出信号送信手段と、前記障害検出信号を送出したのち、前記通信路に接続されている信号送受信部の送受信方向を切り換える第２の送受信方向切換手段と、前記障害検出手段が障害を検出して予め設定された時間内に、前記各ノードからの前記障害情報信号の受信を検出する障害情報信号受信手段とを備え、
前記マスタノードが受信した前記障害情報信号と予め設定された時間内に前記障害情報信号を受信しなかったことにより障害区間を検出することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
複数のノードとシステム管理を行うマスタノードを通信路を介してループ状に接続してなる通信システムにおいて、
前記各ノードに、前記通信路からの信号を受信しないとき前記各ノードあるいは前記通信路に障害が発生したことを検出する障害検出手段と、該障害検出手段が障害を検出したとき、あるいは前記マスタノードからの障害検出信号を受信したとき、予め設定された時間経過後にノードに付与されたノード番号情報を含む障害情報信号を前記マスタノード宛に送出する障害情報信号送信手段と、前記マスタノードからの障害検出信号を受信したとき、予め設定された時間経過後に前記通信路に接続されている信号送受信部の送受信方向を切り換える第１の送受信方向切換手段と、
前記マスタノードに、前記障害検出手段と、該障害検出手段により障害が検出されたとき、前記障害検出信号を前記各ノード宛に送出する障害検出信号送信手段と、前記障害検出信号を送出したのち、前記通信路に接続されている信号送受信部の送受信方向を切り換える第２の送受信方向切換手段と、前記各ノードからの前記障害情報信号を受信する障害情報信号受信手段とを備え、
前記障害検出手段の障害検出による前記各ノードからの障害情報信号と、前記マスタノードからの前記障害検出信号により第１，第２の送受信方向切換手段で送受信方向を切り換えたのち、前記各ノードからの障害情報信号とにより障害区間を検出することを特徴とする通信装置。
【請求項３】
複数のノードとシステム管理を行うマスタノードを通信路を介してループ状に接続してなる通信システムにおいて、
前記各ノードに、前記通信路からの信号を受信しないとき前記各ノードあるいは前記通信路に障害が発生したことを検出する障害検出手段と、該障害検出手段により障害を検出して予め設定された時間経過後、障害アラーム信号を隣接ノードに対し送出する障害アラーム信号送信手段と、前記障害検出手段により障害を検出して予め設定された時間経過後、前記障害アラーム信号の受信を検出する障害アラーム信号受信手段と、ノードに付与されたノード番号情報を含む障害情報信号を前記マスタノード宛に送出する障害情報信号送信手段と、
前記マスタノードに、前記障害検出手段と、前記障害アラーム信号送信手段と、前記障害アラーム信号受信手段と、前記各ノードからの前記障害情報信号を受信する障害情報信号受信手段とを備え、
前記障害アラーム信号を検出しなかったノードの前記障害情報信号送信手段により、前記マスタノード宛に前記障害情報信号を送出して障害区間を検出することを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローカルエリアネットワーク(以下、ＬＡＮという)における通信路の障害検出が可能な通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＬＡＮにおける通信路の障害検出方式として、特開平２−277341号公報に開示されている。図９は従来の通信装置におけるＬＡＮの構成例を示している。図９において、１a〜１dはＬＡＮを形成するノード(以下、ノードについて説明するときは、ノード１という)、２a〜２dは各ノード１をループ状に接続する通信路(以下、通信路について説明するときは、通信路２という)、３a〜３dは通信路２とは異なる伝送方向を有する通信路(以下、通信路について説明するときは、通信路３という)である。また、各ノード１の通信路２，３が接続される入出力部(図示せず)においてループバックテストが可能である。各ノード１は通常一方の通信路２のみを使用し、他方の通信路３は予備として待機させる。
【０００３】
各ノード１はすべてが通信を停止している状態では、通信路２には通信路２が空き状態であることを示すトークンフレームが周回しており、通信要求が発生したノード１は、トークンフレームを捕獲することにより通信路２を占有し、所望のノード１に対して情報を転送する情報フレームを通信路２に送出する。所望の通信が終了すると、ノード１は送信した情報フレームを回収し、再び空き状態を示すトークンフレームを送出し、通信路２上を周回させる。
【０００４】
図９に示すように４組のノード１の内の特定のノード１dは、このＬＡＮの運転状態を監視する監視ノードの役割も兼ねている。監視ノードは通信路２上を周回するトークンフレームを監視し、予め設定された時間内にトークンフレームを検出できなかった場合、通信路２上に異常が発生したことを検出する。この検出により他の各ノード１に対して、通信路２および通信路３の双方を使用して問い合わせによるループバックテストを行い、各ノード１からの応答の有無により障害区間を検出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のＬＡＮの通信路障害検出方法では、前記の説明から明らかなように、障害が発生した通信路の障害区間を識別するために、２組の通信路を必要とするという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記従来技術の問題を解決するものであり、ＬＡＮを構成する各ノードが１組の通信路を介してループ状に接続してなる通信システムにおいて、通信路の障害区間を検出可能な通信装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係る通信装置は、複数のノードとシステム管理を行うマスタノードを通信路を介してループ状に接続してなる通信システムにおいて、各ノードに、マスタノードからの障害検出信号を受信したとき、予め設定された時間経過後に通信路に接続されている信号送受信部の送受信方向を切り換える第１の送受信方向切換手段と、第１の送受信方向切換手段により送受信方向を切り換えて予め設定された時間経過後、ノードに付与されたノード番号情報を含む障害情報信号をマスタノード宛に送出する障害情報信号送信手段と、マスタノードに、通信路からの信号を受信しないとき各ノードあるいは通信路に障害が発生したことを検出する障害検出手段と、障害検出手段により障害が検出されたとき、障害検出信号を各ノード宛に送出する障害検出信号送信手段と、障害検出信号を送出したのち、通信路に接続されている信号送受信部の送受信方向を切り換える第２の送受信方向切換手段と、障害検出手段が障害を検出して予め設定された時間内に、各ノードからの障害情報信号の受信を検出する障害情報信号受信手段とを備える。
【０００９】
また、各ノードに、通信路からの信号を受信しないとき各ノードあるいは前記通信路に障害が発生したことを検出する障害検出手段と、障害検出手段が障害を検出したとき、あるいはマスタノードからの障害検出信号を受信したとき、予め設定された時間経過後にノードに付与されたノード番号情報を含む障害情報信号をマスタノード宛に送出する障害情報信号送信手段と、マスタノードからの障害検出信号を受信したとき、予め設定された時間経過後に通信路に接続されている信号送受信部の送受信方向を切り換える第１の送受信方向切換手段と、マスタノードに、前記障害検出手段と、該障害検出手段により障害が検出されたとき、障害検出信号を各ノード宛に送出する障害検出信号送信手段と、障害検出信号を送出したのち、通信路に接続されている信号送受信部の送受信方向を切り換える第２の送受信方向切換手段と、各ノードからの障害情報信号を受信する障害情報信号受信手段とを備える。
【００１０】
また、各ノードに、通信路からの信号を受信しないとき各ノードあるいは通信路に障害が発生したことを検出する障害検出手段と、障害検出手段により障害を検出して予め設定された時間経過後、障害アラーム信号を隣接ノードに対し送出する障害アラーム信号送信手段と、障害検出手段により障害を検出して予め設定された時間経過後、障害アラーム信号の受信を検出する障害アラーム信号受信手段と、ノードに付与されたノード番号情報を含む障害情報信号をマスタノード宛に送出する障害情報信号送信手段と、マスタノードに、障害検出手段と、障害アラーム信号送信手段と、障害アラーム信号受信手段と、各ノードからの障害情報信号を受信する障害情報信号受信手段とを備えるように構成したものである。
【００１１】
前記構成によれば、マスタノードが受信した障害情報信号と予め設定された時間内に障害情報信号を受信しなかったことにより障害区間を検出することができる。
【００１２】
また、障害検出手段の障害検出による各ノードからの障害情報信号と、マスタノードからの障害検出信号により第１，第２の送受信方向切換手段で送受信方向を切り換えたのち、各ノードからの障害情報信号とにより障害区間を検出することができる。
【００１３】
また、障害アラーム信号を検出しなかったノードの障害情報信号送信手段により、マスタノード宛に障害情報信号を送出して障害区間を検出することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態の参考例における通信装置の通信システムの構成を示した図で、１はノード、４はマスタノード、５は通信路である。図１において、ノード１a，１b，１cとマスタノード４は通信路５a，５b，５c，５dによりループ状に接続されている。
【００１５】
また、図２は本参考例における通信装置で、(ａ)は各ノードの内部構成を示すブロック図、(ｂ)はマスタノードの内部構成を示すブロック図である。図２において、10a，10bは信号送受信部、11a，11bはトランシーバ、12a，12bは通信路と接続されるメディア接続部、13は各ノードのデータ送受信部、14は障害検出部、15は各ノードのノード制御部、16は予め設定された時間を計数するタイマカウンタ、17はノード番号レジスタ、18は障害情報パケット発生部、19は端末装置と接続する端末インタフェース、20はマスタノードのデータ送受信部、21は各ノードの障害情報パケット発生部18からの情報パケットを検出する障害情報パケット識別部、22はマスタノードのノード制御部である。本参考例では信号送受信部10a，トランシーバ11aは信号受信用に、信号送受信部10b，トランシーバ11bは信号送信用の初期設定となっている。さらに、図３は障害情報信号(第１のパケット)のフォーマット例を示す図である。
【００１６】
本参考例の動作について図２を用いて説明する。メディア接続部12a，12bにより各ノードとマスタノードは通信路(図示せず)に接続され、端末インタフェース19により端末装置(図示せず)と接続されている。各ノードまたはマスタノードは、通信路からメディア接続部12aおよび信号送受信部10a内のトランシーバ11aより、データ送受信部13，20内の障害検出手段としての障害検出部14を経由して受信される通信路の空き状態にあることを示すトークンフレームの検出を行う。いま、端末装置から送信要求が発生した場合に各ノードまたはマスタノードは、端末装置から送出されるデータを設定された長さに分割し、それぞれ自己ノードと宛先ノードに付与されたノード番号等を追加した情報パケットを構成し、データ送受信部13，20から信号送受信部10b内のトランシーバ11bおよびメディア接続部12bを経由して通信路に送出する。
【００１７】
また、各ノードおよびマスタノードは、１回に送出するデータ長を制限されており、特定のノードが長期間にわたり通信路を占有することを禁止されている。したがって、許容量以内のデータ長の情報パケットを送出すると、データ送受信は通信路上を周回して再び自己ノードに到着する情報パケットを回収した後、空き状態を示すトークンフレームを通信路に送出して通信を終了する。
【００１８】
一方、障害検出部14は、通信路から到着するトークンフレームを監視しており、予め設定された時間内にトークンフレームを検出しない場合には、通信路に障害が発生したと判定し、ノード制御部15，22に障害を通知する。
【００１９】
障害通知を受けた各ノードのノード制御部15は、タイマカウンタ16に予め設定された時間経過後に障害情報信号送信手段である障害情報パケット発生部18を起動し、障害を検出したノード番号(ノード番号レジスタ17に保存されている)を付与し、障害１検出(パケット識別子)を含む障害情報信号である第１のパケット(図３参照)をデータ送受信部13と信号送受信部10b内のトランシーバ11bを経由して、メディア接続部12bよりマスタノード宛に通信路へ送出する。
【００２０】
また、障害を検出した各ノードのタイマカウンタ16は、各ノードが送出する第１のパケットが通信路で衝突しないように、例えば、通信路内の該当ノードの配列順序情報に基づく値により予め設定される。
【００２１】
同時にマスタノードも障害検出部14により障害を検出し、障害情報信号受信手段である障害情報パケット識別部21とノード制御部22により、タイマカウンタ16に予め設定された時間(各ノードが障害を検出してから第１のパケットをマスタノード宛に送信後、マスタノードに到達するまでに十分な時間)までに障害情報パケット識別部21が、通信路より信号送受信部10aのトランシーバ11aを経由して、障害を検出した各ノードが送出した第１のパケットを受信したかを監視する。よって、受信した各ノードの第１のパケットにより、また、予め設定された時間内に第１のパケットを受信しなかったことから、通信路のどの区間に障害が発生したかを検出できる。
【００２２】
次に、図４は本発明の実施の形態１における通信装置で、(ａ)は各ノードの内部構成を示すブロック図、(ｂ)はマスタノードの内部構成を示すブロック図である。また以下の各図において、前記図２で説明した構成部分に対応する同一作用効果のものには同一の符号を付すことにする。図４において、10a，10bは信号送受信部、11a，11bはトランシーバ、12a，12bはメディア接続部、13はデータ送受信部、14は障害検出部、15はノード制御部、16はタイマカウンタ、17はノード番号レジスタ、18は障害情報パケット発生部、19は端末インタフェース、20はデータ送受信部、21は障害情報パケット識別部、22はノード制御部、23は障害検出パケット発生部、24は通信路に接続されている各ノード番号を示すノード配列データ、25はマスタノードの障害検出パケット発生部23からの情報パケットを検出する障害検出パケット識別部である。また、図５は障害検出信号(第２のパケット)のフォーマット例を示す図である。
【００２３】
本実施の形態１の動作について図４を用いて説明する。マスタノードは、障害検出部14において通信路から到着するトークンフレームを監視しており、予め設定された時間内にトークンフレームを検出できない場合には、通信路に障害が発生したと判定してノード制御部22に障害を通知する。通知を受けたノード制御部22は障害検出信号送信手段である障害検出パケット発生部23を起動し、ノード配列データ24等により例えば、図５に示すような障害２検出(パケット識別子)を有すフォーマットの障害検出信号である第２のパケットを、データ送受信部20と信号送受信部10b内のトランシーバ11bを経由してメディア接続部12bから通信路に送出する。マスタノードは第２のパケット送出後、ノード制御部22からの指示により、第２の送受信方向切換手段である信号送受信部10b内のトランシーバ11bの入出力方向を切り換え、通信路からの信号をメディア接続部12bより受信可能とする。
【００２４】
各ノードは、マスタノードからの障害検出信号である第２のパケットを、通信路よりメディア接続部12aと信号送受信部10a内のトランシーバ11aを経由し、データ送受信部13内の障害検出パケット識別部25で検出してノード制御部15に通知する。ノード制御部15はこの通知を受けると第１の送受信方向切換手段である信号送受信部10a内のトランシーバ11aの送受信方向を切り換え、通信路にメディア接続部12aから送信可能となるようにする。
【００２５】
その後、ノード制御部15内のタイマカウンタ16に予め設定された時間経過後(各ノードが送出する第１のパケットが通信路で衝突しないように、例えば通信路内の該当ノードの配列順序情報に基づく値により予め設定される)、障害情報信号送出手段である障害情報パケット発生部18を起動し、ノード番号(ノード番号レジスタ17に保存されている)を付与した障害情報信号である第１のパケット(図３参照)を、データ送受信部13と信号送受信部10a内のトランシーバ11aを経由して、メディア接続部12aよりマスタノード宛に通信路へ送出する。
【００２６】
以上のようにマスタノードは、各ノードからのマスタノード宛の第１のパケットをメディア接続部12bより信号送受信部10b内のトランシーバ11bを経由して、データ送受信部20の障害情報パケット識別部21で検出する。これらの各ノードからの第１のパケットにより、また、予め設定された時間内に第１のパケットを受信しないことから、通信路のどの区間に障害が発生したかを検出することができる。
【００２７】
次に、図６は本発明の実施の形態２における通信装置で、(ａ)は各ノードの内部構成を示すブロック図、(ｂ)マスタノードの内部構成を示すブロック図である。図６において、10a，10bは信号送受信部、11a，11bはトランシーバ、12a，12bはメディア接続部、13はデータ送受信部、14は障害検出部、15はノード制御部、16はタイマカウンタ、17はノード番号レジスタ、18は障害情報パケット発生部、19は端末インタフェース、20はデータ送受信部、21は障害情報パケット識別部、22はノード制御部、23は障害検出パケット発生部、24はノード配列データ、25は障害検出パケット識別部である。
【００２８】
本実施の形態２の動作について図６を用いて説明する。本実施の形態２は、参考例と実施の形態１を合わせもつものであり、まず、各ノードの障害検出部14により通信路に障害の発生を検出すると、ノード制御部15は障害情報パケット発生部18を起動し、障害を検出したノード番号(ノード番号レジスタ17に保存されている)を付与し、障害情報信号である第１のパケット(図３参照)をデータ送受信部13と信号送受信部10b内のトランシーバ11bを経由して、メディア接続部12bよりマスタノード宛に通信路に送出する。
【００２９】
また、マスタノードが障害検出部14により障害を検出し、障害検出パケット発生部23を起動し、ノード配列データ24等により障害検出信号である第２のパケットを、データ送受信部20と信号送受信部10b内のトランシーバ11bを経由してメディア接続部12bから通信路に送出する。マスタノードは第２のパケット送出後、ノード制御部22からの指示により、信号送受信部10b内のトランシーバ11bの入出力方向を切り換え、通信路からの信号をメディア接続部12bより受信可能とする。
【００３０】
各ノードは、マスタノードからの障害検出信号である第２のパケットを、通信路よりメディア接続部12aと信号送受信部10a内のトランシーバ11aを経由し、データ送受信部13内の障害検出パケット識別部25で検出してノード制御部15に通知する。ノード制御部15はこの通知を受けると第１の送受信方向切換手段である信号送受信部10a内のトランシーバ11aの送受信方向を切り換え、メディア接続部12aから通信路に送信可能となるようにする。
【００３１】
その後、ノード制御部15内のタイマカウンタ16に予め設定された時間経過後、障害情報パケット発生部18を起動し、障害を検出したノード番号を付与した第１のパケットをデータ送受信部13と信号送受信部10a内のトランシーバ11aを経由して、メディア接続部12aよりマスタノード宛に通信路へ送出する。
【００３２】
以上のように各ノードからの第１のパケットは、通常の情報パケットが通信路を通過する順方向で障害個所の次のノードからマスタノードに送出する。さらに、障害箇所の手前のノードはマスタノードからの第２のパケットの受信により、第１のパケットを逆方向からマスタノードに送出する。これらの各ノードから順方向と逆方向から送られてくる各第１のパケットにより、通信路のどの区間に障害が発生したかを検出することができる。
【００３３】
次に、図７は本発明の実施の形態３における通信装置で、(ａ)は各ノードの内部構成を示すブロック図、(ｂ)はマスタノードの内部構成を示すブロック図である。図７において、10a，10bは信号送受信部、11a，11bはトランシーバ、12a，12bはメディア接続部、13はデータ送受信部、14は障害検出部、15はノード制御部、16はタイマカウンタ、17はノード番号レジスタ、18は障害情報パケット発生部、19は端末インタフェース、20はデータ送受信部、21は障害情報パケット識別部、22はノード制御部、24はノード配列データ、26は障害検出部14の障害検出により障害アラーム信号を発生させる障害アラーム信号発生部、27は障害アラーム信号を検出する障害アラーム信号識別部である。また、図８は障害アラーム信号のフォーマット例を示す図である。
【００３４】
本実施の形態３の動作について図７を用いて説明する。各ノードとマスタノードは、通信路から到着するトークンフレームを監視しており予め設定された時間内にトークンフレームを検出しない場合には、通信路に障害が発生したと判定してノード制御部15，22に障害を通知する。通知を受けたノード制御部15，22は、障害アラーム信号送出手段である障害アラーム信号発生部26を起動し、データ送受信部13，20と信号送受信部10b内のトランシーバ11bを経由して、隣接ノードに対して、例えば、図８に示すような障害アラーム信号を通信路に対して送出する。同時に、各ノードとマスタノードはデータ送受信部13，20内の障害アラーム信号識別部27により隣接ノードからの障害アラーム信号を検出する。
【００３５】
障害アラーム信号送出後に隣接ノードからの障害アラーム信号を検出しないノードは、障害情報信号送出手段である障害情報パケット発生部18を起動し、障害を検出したノード番号(ノード番号レジスタ17に保存されている)を付与した障害情報信号である第１のパケット(図３参照)を、データ送受信部13と信号送受信部10b内のトランシーバ11bを経由して、メディア接続部12bよりマスタノード宛に通信路へ送出する。この第１のパケットにより通信路のどの区間に障害が発生したかを検出することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１組の通信路でループ状に構成された通信システムであっても、通信路に障害が発生したときの障害情報を、システム管理を行っているマスタノードに集約して、通信路のどの区間に障害が発生したかを検出できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例における通信装置の通信システムの構成を示した図である。
【図２】  本参考例における通信装置で、(ａ)は各ノードの内部構成を示すブロック図、(ｂ)はマスタノードの内部構成を示すブロック図である。
【図３】  障害情報信号(第１のパケット)のフォーマット例を示す図である。
【図４】  本発明の実施の形態１における通信装置で、(ａ)は各ノードの内部構成を示すブロック図、(ｂ)はマスタノードの内部構成を示すブロック図である。
【図５】  障害検出信号(第２のパケット)のフォーマット例を示す図である。
【図６】  本発明の実施の形態２における通信装置で、(ａ)は各ノードの内部構成を示すブロック図、(ｂ)マスタノードの内部構成を示すブロック図である。
【図７】  本発明の実施の形態３における通信装置で、(ａ)は各ノードの内部構成を示すブロック図、(ｂ)はマスタノードの内部構成を示すブロック図である。
【図８】  障害アラーム信号のフォーマット例を示す図である。
【図９】  従来の通信装置におけるＬＡＮの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１a，１b，１c，１d…ノード、  ２a，２b，２c，２d，３a，３b，３c，３d，５a，５b，５c，５d…通信路、  ４…マスタノード、  10a，10b…信号送受信部、  11a，11b…トランシーバ、  12a，12b…メディア接続部、  13，20…データ送受信部、  14…障害検出部、  15，22…ノード制御部、  16…タイマカウンタ、  17…ノード番号レジスタ、  18…障害情報パケット発生部、  19…端末インタフェース、  21…障害情報パケット識別部、  23…障害検出パケット発生部、  24…ノード配列データ、  25…障害検出パケット識別部、  26…障害アラーム信号発生部、  27…障害アラーム信号識別部。
【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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