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TWI439085B - 通訊節點及通訊系統之環路建構確認方法 - Google Patents

通訊節點及通訊系統之環路建構確認方法 Download PDF

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TWI439085B
TWI439085B TW98144675A TW98144675A TWI439085B TW I439085 B TWI439085 B TW I439085B TW 98144675 A TW98144675 A TW 98144675A TW 98144675 A TW98144675 A TW 98144675A TW I439085 B TWI439085 B TW I439085B
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Masato Nakamura
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

通訊節點及通訊系統之環路建構確認方法
本發明係關於將以太網路(Ethernet)(註冊商標)連接成環路(ring)狀而實施通訊之以太網路(註冊商標)為基礎(base)之環路狀通訊系統所使用之通訊節點(node)及為在該通訊系統實行無主機(masterless)之訊標環路(token ring)通訊之通訊系統的環路構成方法以及環路建構確認方法。
習用上已知有應用FDDI(Fiber-Distributed Data Interface：光纖分數式資料介面)將通訊終端機(以下稱通訊節點)間連接以建構網路(network)的形態(例如，參照非專利文獻1)。應用上述FDDI時，一般係將通訊節點連接成環路狀以建構網路。利用FDDI之網路係由：正常時實行資料傳送之第1迴路(loop)、及於發生切斷構成第1迴路之電纜或通訊節點故障等之異常時，將該發生異常處自網路切離以將迴路回接(loop back)而使其正常部分能維持通訊之第2迴路的雙重迴路構造所構成。
又於FDDI係用稱為訊標(token)之傳送權資料而採用以連接於網路的通訊節點間所傳送之資料不發生衝突的方式進行控制之訊標傳遞(token passing)方式。該訊標傳遞方式係使訊標在第1迴路上流通，欲傳送資料之通訊節點係捕取該訊標，代之以欲傳送之資料送入，傳送完了時再將訊標解放，從而使每次只有一終端機在使用電纜。
非專利文獻1：Karl F. Pieper,William J. Cronin Jr.,Wendy H. Michall著，水溜尚器監譯「FDDI技術詳細-100Mbps LAN之構築一」，初版，共立出版株式會社，1993年8月30日，P67至73。
然而目前正普及用以太網路(註冊商標)連接通訊節點間以建構網路的形態。該以太網路(註冊商標)係採用於連接在以太網路(註冊商標)之通訊節點傳送資料時，為回避發生衝突以確保通訊權而對全部所連接通訊節點傳送資料之CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection：載波感測多重擷取/碰撞偵測)方式。為具備該方式之功能，以太網路(註冊商標)之通訊節點的連接形態則有：以做為幹線之一條電纜為中心，從該電纜相距適當間隔延伸以分支電纜(branch cable)而配置複數個通訊節點所構成之匯流排拓撲(bus topology)、及以一控制裝置(hub)為中心成為放射線狀而配置複數個通訊節點所構成的星狀拓撲(star topology)之兩種拓撲。
然而於以太網路(註冊商標)其連接於網路之終端機係作用為以太網路(註冊商標)架構(frame)之終端機(廢棄)的方式，雖然存在有上述匯流排拓撲及星狀拓撲，但有不存在環狀拓撲的問題。又於星狀拓撲如於中繼器(hub)發生障礙時，連接於中繼器之全部通訊節點變成不能通訊，從而通訊資料全部集中於中繼器而造成中繼器成為通訊性能之瓶頸的問題。再者於習用之以太網路(註冊商標)拓撲由於發生衝突及聚集，因而存在不易保障定時性的問題。
又於網路建構確認時，為使各通訊節點能認識網路構成，有必要對存在於網路上之本通訊節點以外的通訊節點交與局資訊。此時之局資訊的傳送源有必要由收到其他通訊節點之應答以確認是否有將局資訊傳與網路上之所有其他通訊節點，其處理亦有構成煩雜費事的問題。
又作為環狀拓撲雖存在上述FDDI，然而現在使用FDDI之網路又有不及於使用以太網路(註冊商標)的網路普及的問題。又即使以環狀拓撲構成應用以太網路(註冊商標)的網路，亦存在不能直接適用FDDI規格於以太網路(註冊商標)的問題。
本發明係有鑑於上述問題而研創者，以提供在不使用中繼器而將通訊節點間用以太網路(註冊商標)連接之以太網路(註冊商標)為基礎之環狀通訊系統所使用之通訊節點為目的。本發明又以提供於應用以太網路(註冊商標)建構之環狀拓撲的網路於發現障礙時，能容易的構成排除障礙之環路的通訊節點、及通訊系統之環路構成方法為目的。
本發明又對於以太網路(註冊商標)為基礎之環路狀通訊系統提供用於規定在通訊節點間實行通訊所需要之順序之環路狀通訊系統的路徑建構確認方法為目的。具體言之，係對於以太網路(註冊商標)為基礎之環路狀通訊系統提供能確認由正常的通訊節點構成之路徑是否構成環路狀的通訊節點、及通訊系統之環路建構確認方法為目的。
本發明又以提供在以太網路(註冊商標)為基礎之環路狀通訊系統於環路建構確認後，能容易的確認局資訊是否已行經網路上全部之通訊節點的通訊節點，及通訊系統之環路建構確認方法為目的。
為達成上述目的，本發明之通訊節點係以通訊狀態為正常時用於傳送訊框(frame)之正規系環路、及於通訊狀態為異常時用於傳送訊框之待機系環路所形成二重化以太網路(註冊商標)而為一對一的將複數個通訊節點連接以構成環路狀連接之通訊系統的通訊節點，係具備：含有前述正規系環路之輸入部及前述待機系環路之輸出部的第1埠(port)；含有前述正規系環路之輸出部及前述待機系環路之輸入部的第2埠；於正常通訊時對前述第2埠之前述正規系環路之輸出部輸出之訊框實施其收訊處理，由前述第2埠之前述正規系環路之輸出部對前述訊框實施送訊處理，又由於通訊異常而另一通訊節點實施迴路回接處理時，對於前述第2埠之前述待機系環路之輸入部輸入之訊框則不收訊而只實施轉送處理，並由前述第1埠之待機系環路之輸出部對訊框實施送訊處理之通訊處理手段。
依本發明，由於通訊節點係連接成環路狀，因此不需使用於星狀拓撲或匯流排拓撲之連接形態所必要之中繼器，因此能避免因中繼器發生障礙時造成全部通訊節點不能通訊的狀態，即可避免通訊資料集中於中繼器的事態。又由於可削減中繼器而具有減低系統建構時之成本的效果。
以下參照圖式詳細說明本發明之通訊系統環路構成方法及環路建構確認方法之較佳實施形態。然本發明並不受此等實施形態的限定。以下先概略說明各實施形態共通之本發明的構成，然後說明各實施形態。
第1圖表示本發明之用以太網路(註冊商標)為基礎之環路狀通訊系統之概略構成模式圖。該環路狀通訊系統含有由以太網路(註冊商標)而為1對1連接之複數個通訊節點(通訊機器，圖中以節點表記)10-1至10-4形成環路狀的連接之構成。如圖所示，連接通訊節點10-1至10-4間之以太網路(註冊商標)電纜係由以實線所示圖中在環路狀通訊系統內以右轉傳送訊框之正規系環路1、及以虛線所示在同系統內以左轉傳送訊框之待機系環路2係以物理的2條環路形成二重化。正規系環路1係在構成環路狀通訊系統之通訊節點10-1至10-4及電纜在正常狀態時使用的環路。又待機系環路2係在構成環路狀通訊系統之通訊節點10-1至10-4及電纜中之任一發生異常時，如後述對該異常位置實施迴路回接處理以將其自系統分離時使用的環路。
第2圖表示構成第1圖之環路狀通訊系統之通訊節點構成之模式方塊圖，該通訊節點10備有：用以連接鄰接通訊節點間之以太網路(註冊商標)電纜之兩個埠11、14、及進行對埠11、14接受之訊框的處理及與其他通訊節點間之路徑建構確認實施處理之通訊處理部17。
埠係由A埠(圖中以Port A表記)11及B埠(圖中以Port B表記)14之兩埠構成。A埠11備有：由正規系環路1接收訊框之正規系輸入部12、及對待機系環路2傳送訊框之待機系輸出部13。B埠14備有：對正規系環路1傳送訊框之正規系輸出部16、及由待機系環路2接收訊框之待機系輸入部15。上述A埠11對應於申請專利範圍之第1埠，B埠14則對應於第2埠。
通訊處理部17對A埠11之正規系輸入部接收之正規系環路1的訊框由其一端讀入，而於有需要時對其實施預定的處理後由B埠14之正規系輸出部傳送於正規系環路1，另一方面由B埠14之待機系輸入部接收之來自待機系環路2之訊框則不讀入而直接傳送於A埠11之待機系輸出部。更具體言之，於正常時只對從B埠14輸出之訊框於需要時施以預定之處理，而在通訊節點內對從B埠14流向A埠11之訊框則不施予任何處理。
上述以太網路(註冊商標)為基礎之環路狀通訊系統在通常狀態，各通訊節點10-1至10-4係使用為取得通訊權之訊標訊框(token frame)在正規系環路1實施通訊。欲實施通訊之通訊節點10以其A埠11之正規系輸入部12接受流通於正規系環路1中之訊標訊框，而藉此取得通訊權。取得通訊權之通訊節點10則代替訊標訊框而將欲傳送之資料訊框由B埠14之正規系輸出部16傳送於正規系環路1。資料訊框送出終了後，將訊標訊框由B埠14之正規系輸出部16送還於正規系環路1，還原為可供其他通訊節點10實施通訊的狀態。
以上為下面說明之各實施形態共通之以太網路(註冊商標)為基礎之環路狀通訊系統概要。以下根據上述內容說明各實施形態。又以下的說明中，通訊節點10-1、10-2、10-3、10-4各以1局、2局、3局、4局表記。
又為簡化說明，本說明書中之環路狀通訊系統係以4台之通訊節點10-1至10-4構成之情況舉例說明，但複數台通訊節點10只要以以太網路(註冊商標)連接成環路狀的構成均可適用於以下的實施形態。
第1實施形態
在第1實施形態係對第1圖所示以太網路(註冊商標)為基礎之環路狀通訊系統之一部分發生故障或電纜發生誤接時之迴路回接處理進行說明。
<發生故障時>
第3圖表示環路狀通訊系統發生故障的狀態的模式圖。如第1圖所示，為1局至4局之通訊節點10-1至10-4連接成環路狀的網路，在使用正規系環路1的正常通訊時，如第3圖所示設於3局10-3與4局10-4之間發生電纜斷線。此時於4局10-4之通訊處理部17由於4局10-4之A埠11-4未接到來自3局10-3之訊號的狀態連續到預定時間以上而判定其與3局10-3之間的電纜發生故障，並實施將B埠14-4之待機系輸入部連接正規系輸出部之迴路回接。由於構成環路狀通訊系統之各通訊節點(局)10-1至10-4之用於判定發生故障之未接收到訊框之時間的基準值完全相同，因此於3局10-3與4局10-4之間發生電纜斷線後，最先檢測出發生異常者為最接近正規系環路1之故障位置之4局10-4。其結果為4局10-4實施迴路回接處理。然後發出3局10-3與4局10-4之間發生電纜斷線的異常通知訊號。3局10-3之通訊處理部17於收到異常通知訊號時，知悉3局10-3與4局10-4之間發生電纜斷線即實施將A埠11-3之正規系輸入部連接於待機輸出部之迴路回接以使B埠14-3側不輸出訊框。
經由以上的處理而由3局10-3及4局10-4對傳送路實施迴路回接，使用待機系環路2重構成將故障位置之3局10-3與4局10-4間的電纜切離的新環路，其後重開通各局的通訊。其後的處理則於3局10-3之通訊處理部17-3將A埠11-3之正規系輸入部接收之來自正規系環路1的訊框單端讀入，經預定的處理後由相同之A埠11-3的待機系輸出部輸出於待機系環路2,4局10-4之通訊處理部17-4則將B埠14-4之待機系輸入部接收之來自待機系環路2的訊框單端讀入，經預定的處理後對相同之B埠14-4之正規系輸出部進行傳送處理。
第3圖係以3局10-3與4局10-4間的電纜發生斷線舉例說明迴路回接處理，但其他的位置發生電纜斷線，或通訊節點(局)10-1至10-4發生故障時亦可實施同樣的程序完成環路之重構建。
<以太網路(註冊商標)電纜被誤接時>
第4圖表示於環路狀通訊系統之環路構成時電纜被誤接之狀態模式圖。首先假設於通訊節點10-1至10-4間的電纜連接作業中，如第4圖所示於3局10-3之埠與電纜之連接發生錯誤。即2局10-2之B埠14-2被電纜連接於3局10-3之B埠14-3，又4局10-4之A埠11-4被電纜連接於3局10-3之A埠11-3。
電纜的連接完了後，各通訊節點10-1至10-4之通訊處理部17-1至17-4由協商(negotiation)判定本通訊節點之連接埠與鄰接之通訊節點的連接埠是否正常連接，具體言之，由制定規則的協商以確認本通訊節點之A埠11與鄰接通訊節點之B埠14連接，本通訊節點之B埠14與鄰接通訊節點之A埠11連接。於此之2局10-2的通訊處理部17-2由協商而知悉本局之B埠14-2連接於3局10-3之B埠14-3，確認與3局10-3之連接埠為錯誤。同樣的4局10-4之通訊處理部17-4亦由協商而知悉本局之A埠11-4連接於3局10-3之A埠11-3，確認與3局10-3之連接埠為錯誤。
確認其連接埠發生誤接之通訊節點的通訊處理部17對非誤接之埠實施迴路回接處理。亦即2局10-2之通訊處理部17-2對A埠11-2實施迴路回接，又4局10-4之通訊處理部17-4對B埠14-4實施迴路回接處理。
經由以上的處理即構成將發生誤接的原因之3局10-3切離的環路。其後用該環路實施通常之通訊。
依上述第1實施形態時，構成環路狀通訊系統之通訊節點10或電纜發生故障時均能實施迴路回接以將故障位置切離，因此具有可提供耐故障性之高可靠性的環路狀通訊系統的效果。又由於通訊節點10係以環路狀連接，因此不必使用星狀拓撲或匯流排拓撲之連接形態所必要之中繼器，由而可消除因中繼器發生故障造成全部通訊節點10不能通訊的狀態，即可避免通訊傳訊集中於中繼器的事態。又由於不必使用中繼器而具系統建構時可減低成本的效果。再由發現網路建構時發生誤連接能將誤接部分切離而具系統建構容易的效果。
第2實施形態
第2實施形態說明各通訊節點之埠間用以太網路(註冊商標)電纜正確的連接後實施之環路連接狀態確認方法。如第1圖所示1局10-1至4局10-4為正常的連接後，為運作環路之構成而對各通訊節點投入電源。此時如對全部通訊節點10-1至10-4同時變成電源導通(ON)的狀態雖好，但也有不能的狀態。例如3局10-3因其電源系統的故障，雖然電源ON但為無電力狀態。在此狀態下非對2局10-2之A埠11-2與4局10-4之B埠14-4實施迴路回接不可。以下說明如上述狀態對各通訊節點10-1至10-4投入電源後立即實施之確認環路狀通訊系統內之通訊節點10-1至10-4之環路狀路徑之構成的環路建構確認處理的程序。
第5圖表示此第2實施形態之通訊節點的功能構成模式方塊圖。第2實施形態之通訊節點10的通訊處理部17含有：環路建構確認訊框發形部21、訊框巡回時間計算部22、訊框巡回時間記憶部23及環路建構確認判定部24。以下的說明中與上述同一之構成要素註以同一的符號並省略其說明。
環路建構確認訊框發行部21於電源投入後，依預定時間間隔發行用以確認環路狀通訊系統中環路狀路徑(以下簡稱環路)是否建構完成之環路建構確認訊框。環路建構確認訊框中含有發行該環路建構確認訊框的時刻。又於環路建構確認訊框發形部21接收到本身發送之環路建構確認訊框時，即停止其後之環路建構確認訊框的發行，並將接收之環路建構確認訊框廢棄。
訊框巡回時間計算部22於收到本身通訊節點發行之環路建構確認訊框於其A埠11時，算出環路建構確認訊框的收回時刻與含在該環路建構確認訊框中之發行時刻之差，求得環路建構確認訊框巡回環路的時間，亦即訊框巡回時間並記憶於訊框巡回時間記憶部23。
環路建構確認判定部24最後於接受本通訊節點或自其他通訊節點發行之環路建構確認訊框後，判定網路上在訊框巡回時間以上的時間是否持續在未檢出環路建構確認訊框的狀態，如該狀態持續在訊框巡回時間以上時，則判定全部通訊節點10確認環路之連接。
第6-1至6-6圖表示環路狀通訊系統之環路建構確認處理之一程序例模式圖。首先1局10-1之通訊處理部17-1之環路建構確認訊框發行部21將含有發行時刻之環路建構確認訊框由B埠14-1送出於正規系環路1(第6-1圖)。於此設1局10-1於時刻T1送出第1環路建構確認訊框201-1，自時刻T1經過預定時間之時刻T2向正規系環路1送出第2環路建構確認訊框201-2。
其後1局10-1因未接收到本身送出之環路建構確認訊框，因此於時刻T3、T4再各送出第3及第4環路建構確認訊框201-3、201-4於正規系環路1。其後假設1局10-1最初發行之第1環路建構確認訊框201-1由於某種原因消失於4局10-4與1局10-1之間(第6-2圖)。於此之1局10-1以外的通訊節點10-2至10-3則對1局10-1發行之環路建構確認訊框201-1至201-4任其直接通過。
其後由1局10-1之A埠11-1接受本身發行之第2環路建構確認訊框201-2，並記憶其收訊時刻T6。1局10-1之通訊處理部17-1之訊框巡回時間算出部22由第2環路建構確認訊框201-2之接受時刻T6減去含於該訊框之發行時刻T2以計算訊框巡回時間T(=T6-T2)(第6-3圖)。算出之訊框巡回時間則記憶在訊框巡回時間記憶部23。又1局10-1之通訊處理部17-1之環路建構確認訊框發行部21將回來之第2環路建構確認訊框201-2自網路上將其廢棄。再則1局10-1之通訊處理部17-1之環路建構確認訊框發行部21因於最初接受到本身發行之環路建構確認訊框，故其後即停止環路建構確認訊框之發行(第6-4圖)。在此時刻之前1局10-1發行至第5環路建構確認訊框201-5。
其後之1局10-1係順序實施接受並廢棄本局發行之環路建構確認訊框的處理，而以接受並廢棄最後發行之第5環路建構確認訊框201-5，使1局10-1發行之環路建構確認訊框201-1至201-5自網路(環路)上消失(第6-5圖)。上述第6-1至6-5圖之處理在其他2局10-2至4局10-4亦同時實施。
1局10-1之通訊處理部17-1之環路建構確認判定部24於第6-5圖所示將1局10-1發行之全部環路建構確認訊框201-1至201-5自網路上廢棄後，開始實施經過由第6-3圖求得之訊框巡回時間以上在網路上是否全無環路建構確認訊框流通的計測。亦即於計時器設定訊框巡回時間，然後判定在逾時(time out)之前是否檢測到其他通訊節點10-2至104發行之環路建構確認訊框。於上述判定中，每於接受到其他通訊節點10-2至10-4發行之環路建構確認訊框時，即將計時器重新設定。此舉之目的不但在確認本局之環路建構，同時亦求得其他局亦已確認環路建構的事實。然後自環路建構確認判定部24最後觀測環路建構確認訊框的時間，經過訊框巡回時間T以上之間持續在網路(環路)上未觀測到環路建構確認訊框的狀態時，即判定網路上之其他全部通訊節點10-1至10-4亦同樣確認網路之連接構成(環路之建構確認)(第6-6圖)。
上述說明中，各局係用本局發行之環路建構確認訊框中最初回來之環路建構確認訊框算出訊框巡回時間為例，然就全部回來之環路建構確認訊框以算出巡回時間，並以該等平均值或最大值等用於設定計時器之訊框巡回時間亦可。
依第2實施形態時，對於通訊節點為連接成環路狀時，使用環路建構確認訊框之接受時間及其發行時間以算出訊框巡回時間，然後自網路上最後流通之環路建構確認訊框至經過訊框巡回時間以上的時間而未流通有環路建構確認訊框時，即判定為訊框所巡回之網路上全部的通訊節點10確認環路連接之構成，因而具有能對應於環路狀連接之通訊節點10的台數而設定訊框巡回時間之效果。其結果例如與預先設定一台之通訊節點所需訊框之通過時間，然後乘以構成環路狀通訊系統之通訊節點10的台數及排除誤差之安全率所求得之值為計時設定值的狀態比較時，則具有能縮短用以判定各通訊節點10網路連接構成之確認處理之時間的效果。
第3實施形態
第2實施形態係由發行環路建構確認訊框之通訊節點於收到本身發行之環路建構確認訊框時將它廢棄(終止)為例。然而在第2實施形態的環路建構確認處理當中，如任一的通訊節點發生故障而將該通訊節點自網路解除時，即由實施迴路回接而構成將該通訊節點解除之新環路。於此有可能在新環路中遺留有解除之通訊節點發行之環路建構確認訊框。第3實施形態乃說明對上述狀態的處理方法。
第7圖表示第3實施形態之通訊節點的功能構成模式方塊圖。第3實施形態之通訊節點的通訊處理部17比較第2實施形態第5圖所示其構成更備有收訊訊框資訊管理部31及收訊訊框資訊記憶部32。
收訊訊框資訊管理部31於重複由A埠11接受之其他通訊節點10發行之環路建構確認訊框時，就該環路建構確認訊框取得其送訊源通訊節點，識別訊框之序號等的訊框識別資訊及含有訊框之發行時刻(或訊框之接受時刻)之收訊訊框資訊，並與記憶在收訊訊框資訊記憶部32之收訊訊框資訊比對。如該接受之環路建構確認訊框與過去接受的訊框為不同(即為新發行的訊框)時，則將其當做該送訊源通訊節點之收訊訊框資訊而覆寫並記憶於收訊訊框資訊記憶部32。另一方面如收到之環路建構確認訊框為過去收到之訊框時，則將該環路建構確認訊框廢棄。
收訊訊框資訊記憶部32係記憶連接於網路之各通訊節點10的收訊訊框資訊。例如於第2實施形態所說明，某通訊節點10接受隔預定的時間發行之環路建構確認訊框時，因其序號各個不同(各增加1)，因此覆寫新接受環路建構確認訊框之收訊訊框資訊。
又環路建構確認訊框發行部21具有對環路建構確認訊框中填入用以識別訊框之序號等訊框識別資訊的功能。訊框識別資訊為序號時，例如實施對於依預定時間間隔發行之環路建構確認訊框填入每增加1之序號的處理。其他與上述之說明同一的構成要素則註以同一符號而省略其說明。
第8-1至8-4圖表示對於環路之連接狀態的確認處理中發生故障而被自網路解除之通訊節點發行之環路建構確認訊框的廢棄處理程序例模式圖。3局10-3之通訊處理部17-3之環路建構確認訊框發行部21於時刻T1、T2各發行序號為「No.1」及「No.2」之第1及第2環路建構確認訊框202-1及202-2，該等訊框巡回在環路上(第8-1圖)。
第9-1圖表示依第8-1圖的狀態4局所保持之一收訊訊框資訊例，第9-2圖表示依第8-1圖的狀態1局所保持之一收訊訊框資訊例。上例表示收訊訊框資訊中記憶有：環路建構確認訊框之送訊源的通訊節點名、當做訊框識別資訊而填入環路建構確認訊框的序號、及該環路建構確認訊框的發行時刻。又節點名亦可用世界上獨特的MAC(Media Access Control：媒體存取控制)位址(address)。如第9-1圖所示，於4局10-4依序收到第1及第2環路建構確認訊框202-1、202-2，然第2環路建構確認訊框202-2為最新，因此記憶第2環路建構確認訊框202-2之收訊訊框資訊。另一方面如第9-2圖所示，於1局10-1因只收到第1環路建構確認訊框202-1，因而記憶該收訊訊框資訊。於此雖只說明4局10-4及1局10-1，但其他局亦同樣的取得B埠14送出之環路建構確認訊框之收訊訊框資訊並予以記憶。
其後假設3局10-3發生故障。於是於2局10-2之B埠14-2及4局10-4之A埠11-4在電纜為光纖時由檢測不到由3局10-3之光，或電纜係電線時由檢測不到3局10-3之電訊號而檢測3局10-3發生故障。然後如第1實施形態所說明，2局10-2之A埠11-2實施迴路回接，4局10-4則於其B埠14-4實施迴路回接(第8-2圖)。由此使得3局10-3發行之環路建構確認訊框遺留在迴路回接所構成之新環路內的狀態。然後如第8-2圖所示，第1環路建構確認訊框為流通於待機系環路2。
接著於4局10-4之B埠14-4接受第1環路建構確認訊框202-1，此時因其迴路回接而構成由B埠14實施將第1環路建構確認訊框202-1予以傳送的狀態。在該傳送之前，4局10-4之通訊處理部17-4之收訊訊框管理部31於收到第1環路建構確認訊框202-1時，即如上述地取得其收訊訊框資訊，並將該收訊訊框資訊與記憶在收訊訊框資訊記憶部32所對應之3局10-3之收訊訊框資訊進行比對。此時收到之第1環路建構確認訊框202-1之序號為「No.1」，然如第9-1圖所示，記憶之收訊訊框資訊之序號為「No.2」，因此，收訊訊框資訊管理部31確認所收到第1環路建構確認訊框202-1為過去重複之環路建構確認訊框，由而對該訊框實施廢棄處理(第8-3圖)。
同樣的，4局10-4之通訊處理部17之收訊訊框資訊管理部31對收到之第2環路建構確認訊框202-2，其序號為「No.2」，然如第9-1圖所示其記憶之收訊訊框資訊之序號為「No.2」，因此收訊訊框資訊管理部31確認所收到第2環路建構確認訊框202-2為過去重複之環路建構確認訊框，由而對其實施訊框之廢棄處理(第8-4圖)。亦即經由以上的處理而將3局10-3解除後仍遺留在新環路之3局10-3發行之環路建構確認訊框作去除處理。
又於第8-3圖中，收到流通待機系環路2之第1及第2環路建構確認訊框202-1、202-2之1局10-1之所以不實施廢棄處理則如最初的說明，其為僅對B埠14-1送出之訊框實施加諸過濾器的處理，即假設在通訊節點內不讀入由B埠14-1流入A埠11-1之資料訊框而只任其通過。
又舉一例，對A埠11送出之資料訊框及B埠14送出之資料訊框雙方實施廢棄處理亦可。如此則對各埠傳送之環路建構確認訊框記憶其收訊訊框資訊。如係具有上述構造之通訊節點則可能於第8-3圖的狀態由1局10-1實施第1及第2環路建構確認訊框202-1、202-2之廢棄處理。但如實施是否將A埠11及B埠14之雙方的埠傳送之資料訊框廢棄的處理時，在電纜的傳送速度大時，該處理卻費時，比較電纜之傳送速度則處理速度變慢，由而可能減低整體之通訊速度。
又於訊框識別資訊係如上述之例為逐次加一的序號時，因可用序號判斷環路建構確認訊框之新舊，因此收訊訊框資訊不必含時間(如發行時刻等)。然而於訊框識別資訊係由其他記號或隨意值形成時，則在收訊訊框資訊中有必要包含時間(如發行時刻等)予以記憶。因含有時間資訊即可用以判斷所收到環路建構確認訊框之新舊。
依第3實施形態，於環路建構確認處理當中，如任一之通訊節點10發生故障而將該通訊節點10自網路上解除，在構成新的環路後，仍能將解除之通訊節點10所發行而遺留在網路中的環路建構確認訊框廢棄，因而具有能防止被解除之通訊節點10所不要之訊框滯留在環路上之效果。
第4實施形態
第2實施形態係在最後檢測環路建構確認訊框之後，經過訊框巡回時間以上時間之間未檢測到環路建構確認訊框時，確認環路之連接狀態。然於第2實施形態之環路建構確認處理途中如任一通訊節點發生故障將其通訊節點自網路解除時，即實施將該通訊節點排除之迴路回接處理。第3實施形態說明從執行迴路回接的新構成之環路將被解除的通訊節點所發出之環路建構確認訊框排除的方法。但上述第2、3實施形態並未說明實施迴路回接後之環路建構確認處理。因此，本第4實施形態即說明實施迴路回接後之環路建構確認處理方法。
第4實施形態之通訊節點具有與第3實施形態之第7圖同樣的構成。但於此環路建構確認訊框發行部21對環路建構確認訊框除含有發行時刻及識別訊框之識別號碼之外，更具有將表示於環路建構確認訊框之發行時，本通訊節點10係在以通常之A埠11及B埠14可送收訊的狀態(以下稱直通(through)狀態)，或係在迴路回接狀態之路徑狀態資訊含入而送訊之功能。又於迴路回接的狀態時亦含有表示A埠11與B埠14之中由哪一埠實施迴路回接的資訊。又環路建構確認訊框發行部21於收到本通訊節點10發行之環路建構確認訊框時，如訊框中之路徑狀態資訊與現在的路徑狀態相同時，為停止環路建構確認訊框之發行，然如訊框中之路徑狀態資訊與現在的路徑狀態不同時，則繼續發行環路建構確認訊框，並於此亦具使訊框巡回時間算出部不實施訊框巡回時間之算出處理的功能。
第10-1至10-5圖表示對於迴路回接發生後形成之新環路的連接狀態確認處理之一程序例模式圖。第10-1至10-5圖係顯示以4局10-4實施環路之確認為焦點的狀態。首先1局10-1至4局10-4均在未發生故障之正常狀態，此時全部通訊節點10-1至10-4均在直通狀態。4局10-4之通訊處理部17-4之環路建構確認訊框發行部21於時刻T1、T2將填入有序號各為「No.1」及「No.2」，路徑狀態資訊各為「直通」及「直通」之資訊的第1及第2環路建構確認訊框203-1、203-2發行(第10-1圖)。
其後假設3局10-3發生故障。因此，2局10-2之B埠14-2及4局10-4之A埠11-4檢測到3局10-3發生故障，於是如第1實施形態的說明，2局10-2之A埠11-2、及4局10-4之B埠14-4實施迴路回接。由而2局10-2之路徑狀態成為在A埠11-2實施迴路回接之「Loop-A」，而4局10-4之路徑狀態成為在B埠14-4實施迴路回接之「Loop-B」。在第2環路建構確認訊框203-2發行後經過預定時間之時刻T3時，4局10-4之環路建構確認訊框發行部21發行填入有序號為「No.3」而路徑狀態資訊為「Loop-B」之資訊的第3環路建構確認訊框203-3(第10-2圖)。又此時由3局10-3發行之環路建構確認訊框遺留在經迴路回接構成之新環路內時，則由上述第3實施形態之程序予以廢棄。
其後4局10-4之通訊處理部17-4之環路建構確認訊框發行部21接收到本局發行之路徑狀態資訊為「直通」之第1環路建構確認訊框203-1，但現在之本局路徑狀態為B埠14成迴路回接狀態之「Loop-B」，兩者不一致，故接著隔以預定的時間發行環路建構確認訊框(第10-3圖)。收到之第1環路建構確認訊框203-1則予以放棄。其後收到第2環路建構確認訊框203-2時亦實施同樣之處理。
再經過時間而於4局10-4之通訊處理部17之環路建構確認訊框發行部21收到本局發行之路徑狀態資訊為「Loop-B」之第3環路建構確認訊框203-3時，因其與現在本局之路徑狀態「Loop-B」一致，因此停止發行環路建構確認訊框(第10-4圖)。訊框巡回時間計算部22即用該第3環路建構確認訊框203-3依第2實施形態說明之程序算出訊框巡回時間。其後將收到之第3環路建構確認訊框203-3廢棄。
其後4局10-4依序收到本局發行之序號為「No.4」之路徑狀態資訊為「Loop-B」之第4環路建構確認訊框203-4、及序號為「No.5」之路徑狀態資訊為「Loop-B」之第5環路建構確認訊框203-5後，各予以廢棄(第10-5圖)。其後則如第2實施形態之第6-5至6-6圖的說明，由確認最後檢測到環路建構確認訊框至經過訊框巡回時間以上的時間而終了迴路回接後之環路連接狀態之確認處理。
依第4實施形態時，在環路之連接狀態確認處理中即使發生故障將故障通訊節點解除而構成環路變更的狀態下，亦能對應於新的環路連接狀態，必能由參加網路之通訊節點10中之至少一台經由最終網路之傳送路收到本通訊節點10發行之環路建構確認訊框203，因此具有在環路構成中亦能令複數台之通訊節點10參入或脫離仍能構成環路的效果。
第5實施形態
第11-1至11-3圖表示環路建構確認之確認處理中可能發生之問題的狀態。首先假設1局10-1至4局10-4為正常連接狀態。然後由3局10-3之通訊處理部17-3之環路建構確認訊框發行部21於時刻T1、T2各發行填入有序號各為「No.1」及「No.2」之第1及第2環路建構確認訊框204-1、204-2(第11-1圖)。
其後假設在3局10-3發生故障。於是2局10-2之B埠14-2及4局10-4之A埠11-4檢測到3局10-3發生故障而如第1實施形態的說明於2局10-2由其A埠11及4局10-4之B埠14-4實施迴路回接。由而3局10-3發行之第1及第2環路建構確認訊框204-1、204-2因迴路回接而被遺留在新構成之環路內的狀態(第11-2圖)。
接著在3局10-3發行之第1及第2環路建構確認訊框204-1、204-2被廢棄之前，假設代替解除之3局10-3而插入5局10-5於網路內。如此則重新構成環路，2局10-2之A埠11-2由迴路回接狀態變為直通模式，4局10-4之B埠14-4亦由迴路回接狀態變為直通模式(第11-3圖)。其結果使3局10-3發行之第1及第2環路建構確認訊框204--1、204-2巡回於待機系環路2內。該等第1及第2環路建構確認訊框204-1、204-2流通於通常不使用的待機系環路2中，並在各通訊節點10內由B埠14流向A埠11，由於未加諸過濾器而不被廢棄，以致永遠繼續流通。
第5實施形態說明為解決上述問題之環路建構確認處理之方法。第12圖表示第5實施形態之通訊節點的功能構成模式方塊圖。第5實施形態之通訊節點的通訊處理部17係於第3實施形態2之第7圖中更加具備迴路回接狀態控制部51而構成。其他與以上之說明同一的構成要素則註以同一符號而省略其說明。
迴路回接狀態控制部51記憶表示本通訊節點之路徑狀態的轉移之路徑狀態轉移資訊，並具有在鄰接之通訊節點被解除，構成新的環路，在其環路建構確認處理終了前代替被解除之通訊節點而插入別的通訊節點時，將被解除之通訊節點發行之環路建構確認訊框廢棄，以至最後全部的環路建構確認訊框經過訊框巡回時間以上的時間而未被檢測到的狀態為止(即在環路建構確認處理終了之前)使其不解除迴路回接之狀態對埠實施控制的功能。
其次參照第11-1圖及第13-1至13-2圖說明其動作。第13-1至13-2圖表示代替被解除之通訊節點而插入新的通訊節點時之環路建構確認處理之一程序例模式圖。首先如第11-1圖所示，1局10-1至4局10-4為正常連接的狀 態，3局10-3之通訊處理部17-3之環路建構確認訊框發行部21於時刻T1、T2各發行填入有序號為「No.1」及「No.2」之第1及第2環路建構確認訊框。
其後假設3局10-3發生故障。由而2局10-2之B埠14-2及4局10-4之A埠11-4檢測到3局10-3發生故障而如第1實施形態的說明，2局10-2之A埠11-2及4局10-4之B埠14-4實施迴路回接。於此之2局10-2及4局10-4之通訊處理部17-2、17-4之迴路回接狀態控制部51記憶表示其路徑狀態由直通狀態轉移至迴路回接狀態之路徑狀態轉移資訊(第13-1圖)。
其次在3局10-3發行之第1及第2環路建構確認訊框205--1、205-2被廢棄前，假設代替被解除之3局10-3而插入5局10-5於網路。此時雖然2局10-2檢測到5局10-5參入網路，但由於路徑狀態轉移資訊係由直通狀態轉移至迴路回接狀態，因此不與5局10-5構成環路(第13-2圖)。即如於第11-3圖所說明為要防止3局10-3發行之環路建構確認訊框的巡回於待機系環路2，2局10-2之通訊處理部17-2的迴路回接狀態控制部51使其A埠11-2維持於迴路回接狀態而使B埠14-2於不能使用狀態，又4局10-4之通訊處理部17-4之迴路回接狀態控制部51使B埠14-4維持於迴路回接狀態以控制A埠11-4於不能使用狀態。該狀態維持至第13-2圖之迴路回接的新環路建構確認之確認處理終了為止。
其後如於第2實施形態的說明，在環路上之環路建構 確認訊框205-1、205-2全被廢棄的狀態後，2局10-2及4局10-4之通訊處理部17之迴路回接狀態控制部51將路徑狀態由迴路回接狀態控制為直通狀態，路徑狀態轉移資訊亦改寫為直通狀態。然後由2局10-2及4局10-4之環路建構確認訊框發行部21就在改換為新參入之5局10-5的網路實施新的環路建構確認處理。又2局10-2及4局10-4為能知悉3局10-3係解除之際的環路實施之環路建構確認之確認處理終了的通訊節點，又為知悉5局10-5係新參入的通訊節點之通訊節點，因此由該等2局10-2及4局10-4實施新的環路建構確認處理。
依第5實施形態時，於鄰接之通訊節點被解除，並在該通訊節點10發行之環路建構確認訊框存在於待機系且被廢棄前，又代替被解除的通訊節點插入有另一通訊節點的狀態下，具有可防止被解除之通訊節點發行之環路建構確認訊框不被廢棄而繼續流通於插入新的別的通訊節點所構成之環路的效果。
第6實施形態
第6實施形態說明與第5實施形態同樣之防止環路建構確認訊框滯留於待機系環路之通訊節點構成及其處理方法。第6實施形態使用之通訊節點的構成與第3實施形態之第7圖所示構造相同。但第6實施形態之通訊節點之收訊訊框資訊管理部31更具備只對於巡回待機系環路2之自B埠14通過至A埠11之訊框中的本通訊節點發行的環路建構確認訊框取得其含有該訊框識別資訊的收訊訊框資訊，以其與記憶在收訊訊框資訊記憶部32之收訊訊框資訊比對，如與過去收訊之訊框不同時，則將該環路建構確認訊框中之收訊訊框資訊記憶於收訊訊框資訊記憶部32，如與所收訊的內容為相同時，將該環路建構確認訊框廢棄的功能。收訊訊框資訊記憶部32亦記憶由收訊訊框資訊管理部31所取得之巡回待機系環路2之訊框中由本通訊節點發行之環路建構確認訊框的收訊訊框資料。其他與以上說明之同一構成要素則註以同一的符號而省略其說明。
其次參照第14-1至14-6圖說明其動作。第14-1至14-6圖表示對於流通待機系環路之環路建構確認訊框之廢棄處理之一程序例模式圖。首先假設1局10-1至4局10-4由正常連接的狀態發生1局10-1與2局10-2之間正規系環路1斷線，又1局10-1之電源中斷變OFF，於是2局10-2之A埠11-2檢測到正規系環路1發生斷線，而如第1實施形態的說明於B埠14-2實施迴路回接。又4局10-4之B埠14-4檢測到不能與1局10-1通訊而如第1實施形態的說明於A埠11-4實施迴路回接(第14-1圖)。
其後設1局10-1接入電源變成ON狀態，於是4局10-4之B埠14-4檢測到1局10-1復原而由迴路回接狀態改變為通常之直通狀態。又接入電源之1局10-1之B埠14-1檢測到1局10-1與2局10-2間的正規系環路1斷線，於是如第1實施形態的說明於A埠11-1實施迴路回接。其後A局10-1之收訊處理部17-1之環路建構確認訊框發行部21將序號為「No.1」之環路建構確認訊框220由A埠11-1向待機系環路2發行(第14-2圖)。
再於其後1局10-1與2局10-2間的正規系環路1的斷線修復，於是1局10-1之B埠14-1與2局10-2之A埠11-2各檢測到其間之正規系環路1的修復而由迴路回接狀態改變為通常的直通狀態(第14-3圖)。由而1局10-1至4局10-4為由正規系環路1連接而能以無迴路回接的狀態實施通訊。因此，1局發行之環路建構確認訊框220遺留在待機系環路2。
其後，環路建構確認訊框220在待機系環路2內流通經過時而設來到2局10-2與1局10-1之間(第14-4圖)。此時接受流通待機系環路2之訊框的2局10-2至4局10-4之通訊處理部17-2至17-4之收訊訊框資料管理部31各由B埠14-2接收1局發行之環路建構確認訊框220，然因非本通訊節點所發行，因此直接由A埠11-2至11-4流入待機系環路2以將環路建構確認訊框220轉送。
1局10-1於其B埠14-1收到本局發行之環路建構確認訊框220時，其通訊處理部17-1之收訊訊框資訊管理部31參照收訊訊框資訊記憶部32之收訊訊框資訊而判定是否為過去收到之環路建構確認訊框220。於此為非過去所收到的訊框，因此取得其環路建構確認訊框220之序號「No.1」，以其當做收訊訊框資訊記憶於收訊訊框資訊記憶部32後，由A埠11-1將其送出(第14-5圖)。
其後環路建構確認訊框220雖巡回待機系環路2，但於2局10-2至4局10-4因非本局所發行之環路建構確認訊框220而直接將其轉送。然後於1局10-1之B埠14-1收到環路建構確認訊框220時，其通訊處理部17-1之收訊訊框資訊管理部31參照收訊訊框資訊記憶部32，於此因存在有對應於序號為「No.1」的收訊訊框資訊，因此判斷為過去收到的訊框而將該環路建構確認訊框220廢棄(第14-6圖)。上述說明係著眼於變成正常狀態後對於流通待機系環路2之環路建構確認訊框220的廢棄處理，但於第14-3圖所示回到正常狀態之正規系環路1則上述實施形態說明之環路建構確認處理為並行實施。
依第6實施形態時，其通訊節點之通訊處理部17之收訊訊框資訊管理部31具有取得流通待機系環路2之本通訊節點發行的環路建構確認訊框220之收訊訊框資訊，然後依據該收訊訊框資訊將第2次收到的環路建構確認訊框220予以廢棄的功能，因此對於因故遺留於待機系環路2之環路建構確認訊框220有可不使其滯留於待機系環路2而將其廢棄的效果。又由於只對於本通訊節點發行之環路建構確認訊框220實施收訊處理，留下轉送記錄，而對他節點發行之環路建構確認訊框220則只將其轉送，因此具有可抑制施加於流通待機系環路2之訊框處理負荷的效果。
第7實施形態
第7實施形態說明於環路建構確認處理終了後，在訊標訊框流通正規系環路1的能實施通常之通訊傳文的傳送狀態下，構成網路之通訊節點發生故障而該通訊節點自網路解除時之環路建構確認處理。
第15圖表示第7實施形態之通訊節點的功能構成模式方塊圖。第7實施形態之通訊節點的通訊處理部17係以第5實施形態之第12圖更具備訊框廢棄處理部61所構成。其他與上述之說明同一的構成要素則註以同一的符號而省略其說明。
訊框廢棄處理部61於環路建構確認處理狀態時對環路建構確認訊框以外之訊框實施廢棄處理。例如由訊標訊框流通於環路中的通常傳送狀態，構成網路中之任一通訊節點發生故障而被解除時，網路即轉入環路建構確認之確認處理狀態，此時對於流通新構成環路中之訊標訊框以及資料訊框等與環路建構確認無關的訊框實施廢棄處理。
第16-1至16-5圖表示由通常的通訊狀態轉入環路建構確認處理狀態時去除與環路建構確認處理無關之訊框的一程序例模式圖。首先假設網路係在通常之通訊狀態。並假設3局10-3由2局10-2收到訊標訊框208而取得送訊權。其後3局10-3對訊標訊框208之送訊源的2局-10傳送表示本局(3局10-3)取得訊標訊框208之訊標收訊完了通知訊框206，並在對於欲傳送資料之對方通訊節點傳送資料訊框207後，將訊標訊框208解放(第16-1圖)。
其後假設3局10-3發生故障(第16-2圖)。於是2局10-2之B埠14-2及4局10-4之A埠11-4檢測到3局10-3發生故障，而如第1實施形態的說明於2局10-2之A埠11-2實施迴路回接，並在4局10-4之B埠14-4實施迴路回接。由而3局10-3發行之訊標收訊完了通知訊框206及資料訊框207遺留在由迴路回接所構成之新環路內的狀態。又檢測到3局10-3發生故障之2局10-2及4局10-4由通常之通訊狀態轉入環路建構確認處理狀態。因此，2局10-2及4局10-4之通訊處理部17-2、17-4之環路確認訊框發行部21各開始發行環路建構確認訊框(第16-3圖)。此時之1局10-1仍在通常之通訊狀態。因此由A埠11-1收到之訊標收訊完了通知訊框206時，因其非對本局所發行而直接送出至B埠14-1。
於此之2局10-2係在依預定時間間隔發行環路建構確認訊框的狀態，故在等待本局送出之環路建構確認訊框回來的狀態。此時之通訊處理部17-2之訊框廢棄處理部61對由A埠11-2接受之訊框中，檢測到與環路建構確認處理狀態無關之訊框即實施廢棄處理(第16-4圖)。於此為將收到之訊標收訊完了通知訊框206廢棄。
此時之1局10-1實施由A埠11-1接收來自4局10-4之第1環路建構確認訊框10-1而送出到B埠14-1的處理。由於此，1局10-1之通訊處理部17-1之環路建構確認訊框發行部21知悉轉移於環路建構確認狀態，開始發行本局之環路建構確認訊框。又於此比較4局10-4之環路建構確認訊框210-1為先收到從3局10-3發行之資料訊框207，於收到資料訊框207時因尚未在環路建構確認狀態，於此之1局10-1不實施資料訊框廢棄處理。
其後2局10-2之通訊處理部17-2之訊框廢棄處理部61對於由A埠11-2收到之3局10-3發行的資料訊框207實施廢棄處理(第16-5圖)。如上述從通常的通訊狀態轉移至環路建構確認處理狀態後，終了對於遺留在新環路中之於通常通訊狀態時發行的訊框之廢棄處理。其後依第2至5實施形態說明的程序實施環路建構確認處理。
依第7實施形態時，於從通常之通訊狀態轉移至環路建構確認處理狀態時，具有避免通常狀態時發行的訊框滯留在新環路中的效果。
第8實施形態
第8實施形態說明上述第2至6實施形態於環路建構確認後，對於網路上所有的通訊節點傳送有關各通訊節點之局資訊的局資訊通知處理。
第17圖表示第8實施形態之通訊節點的功能構成模式圖。如圖所示，通訊節點之通訊處理部17備有：環路建構確認處理部20、局資訊管理部71、訊框巡回時間計算部72、訊框巡回時間記憶部73、局資訊通知完了判定部74、及網路構成資訊記憶部75。環路建構確認處理部20綜合各實施形態2至6所說明實施環路建構之確認處理的通訊處理部17內之各處理部。其他與上述實施形態所示圖中同一構成要素註以同一符號而省略其說明。
局資訊管理部71於經由上述實施形態2至6完了環路建構確認後，對環路建構之網路內所有通訊節點依預定時間間隔發行含有作成該網路之構成資訊所必要之本通訊節點的局資訊之局資訊通知訊框。該局資訊通知訊框中填入有發行該局資訊通知訊框之時刻。又局資訊管理部71於最初收到本局送出之局資訊通知訊框時即停止其後之局資訊通知訊框的發行，並將接受之局資訊通知訊框廢棄。在此，局資訊包含：本通訊節點之MAC位址、用於識別本通訊節點之局號等的本通訊節點識別資料、本通訊節點在迴路回接狀態時表示在迴路回接狀態之哪一埠的迴路回接狀態資訊、及位於上下游之通訊節點之MAC位址等。又局資訊管理部71於收到其他通訊節點傳送之局資訊通知訊框時，將該局資訊記憶於網路構成資訊記憶部75。
訊框巡回時間計算部72於其A埠11收到本通訊節點發行之局資訊通知訊框時，計算收到局資訊通知訊框之時刻與填在該局資訊通知訊框的發行時刻之差，用以算出局資訊通知訊框巡回環路的時間，即訊框巡回時間。訊框巡回時間記憶部73則記憶訊框巡回時間計算部72計算出的訊框巡回時間。
局資訊通知完了判定部74於局資訊通知訊框的發行停止後，判定自最後收到本通訊節點或他通訊節點發行之局資訊通知訊框後至超過訊框巡回時間以上的時間是否在網路上持續未檢測到局資訊通知訊框的狀態，如未檢測到的狀態持續在訊框巡回時間以上時，即判定網路上之所有通訊節點相互獲得局資訊。
網路構成資訊記憶部75記憶構成環路建構確認之網路的通訊節點對應的局資訊，即網路構成資訊。亦即網路構成資訊係將由其他通訊節點收到之局資訊為對應於其通訊節點而管理之資訊。各通訊節點可由該網路構成資訊瞭解確立有環路之網路的連接狀態。
第18-1至18-6圖表示環路狀通訊系統之局資訊通知處理之一程序例模式圖。首先由1局10-1之通訊處理部17-1之局資訊管理部71自B埠14-1送出填入有發行時刻的局資訊通知訊框於正規系環路1(第18-1圖)。於此之1局10-1於時刻T1送出第1局資訊通知訊框211-1，從時刻T1經過預定時間之時刻T2將第2局資訊通知訊框211-2送出正規系環路1。
其後於1局10-1因尚未收到本局發行之局資訊通知訊框而於時刻T3、T4再分別送出第3、第4局資訊通知訊框211-3、211-4於正規系環路1。其後假設1局10-1最早發行之第1局資訊通知訊框211-1因某原因消失於4局10-4與1局10-1之間(第18-2圖)。又1局10-1以外的通訊節點10-2至10-4於收到1局10-1之局資訊通知訊框時，其通訊處理部17-2至17-4之局資訊管理部71抄寫局資訊將其對應於1局10-1記憶於網路構成資訊記憶部75-1至75-4。
接著於1局10-1之A埠11-1收到本身發行之第2局資訊通知訊框211-2。對於1局10-1而言，由於1局資訊通知訊框211-1從網路上消失，因此該第2局資訊通知訊框211-2成為最早收到的局資訊通知訊框而記憶其收訊時刻T6。1局10-1之通訊處理部17-1之訊框巡回時間計算部72由第2局資訊通知訊框211-2之收訊時刻T6減去填入在該訊框之發行時間T2以算出訊框巡回時間T(T=T6-T2)(第18-3圖)。算出之訊框巡回時間為記憶於訊框巡回時間記憶部73。又1局10-1之通訊處理部17-1之局資訊管理部71將回來之第2局資訊通知訊框211-2從網路上將其廢棄。於此1局10-1之通訊處理部17-1之局資訊管理部71因最早收到本局發行之局資訊通知訊框，故其後即停止局資訊通知訊框的發行(第18-4圖)。在這以前，1局10-1發行至第5的局資訊通知訊框211-5。
其後，1局10-1依序收到本局發行之環路建構確認訊框並實施廢棄處理，在收到最後發行之第5的局資訊通知訊框211-5並廢棄後，網路上即無1局10-1發行之環路建構確認訊框(第18-5圖)。以上第18-1至18-5圖之處理於構成網路之其他2局10-2至4局10-4亦同時實施。
1局10-1之通訊處理部17-1之局資訊通知完了判定部74於第18-5圖所示1局10-1發行之全部局資訊通知訊框211-1至211-5自網路上廢棄後，開始計測第18-3圖所求出的訊框巡回時間以上在網路上是否全無局資訊通知訊框流通。即將訊框巡回時間設定於計時器，判定到逾時前是否檢測到其他通訊節點10-2至10-4送出之局資訊通知訊框。如在該判定中於A埠11-1收到其他通訊節點10-2至10-4送出之局資訊通知訊框，則每收到即重設該計時器。其目的不但在確認本局之局資訊行經全部通訊節點10-1至10-4，亦在確認他局之局資訊亦行經全部通訊節點10-1至10-4。然後局資訊通知完了判定部74於局資訊通知訊框的發行停止後，經過訊框巡回時間T以上的期間如於網路上持續未觀測到局資訊通知訊框的狀態時，亦即在計時器逾時的狀態下，判定網路上之其他全部通訊節點亦同樣已行經局資訊於所有的通訊節點(第18-6圖)。
依第8實施形態時，由於在環路建構確認後將含有本通訊節點之局資訊的局資訊通知訊框巡回於網路，因此可由該局資訊通知訊框再度回到本局而能確認其他局收到局資訊通知訊框。因此依本實施形態可不必如使用習用之以太(註冊商標)等建構網路時，在對各通訊節點通知局資訊後，不需要來自各通訊節點之收訊應答訊息，不但能削減必要之訊框數，同時具有將全部通訊節點之局資訊為共有而容易確認的效果。
又由於通訊節點繼續發行局資訊通知訊框，於本身發行之局資訊通知訊框最早回來的時刻停止局資訊通知訊框的發行，由此可防止因局資訊通知訊框在路徑上消失引起之局資訊通知的延遲，亦具有局資訊通知訊框消失時可縮短對應時間的效果。
又由於計測局資訊通知訊框巡回環路之訊框巡回時間，利用該訊框巡回時間判定網路上之全部通訊節點是否互相行經局資訊，因而有能設定用以判定局資訊是否相互行經配合環路構成(通訊節點數)之全部通訊節點之時間(逾時(time out)值)的效果。由於通訊節點數少的環路構成與通訊節點數多的環路構成之逾時值不同，因此於通訊節點數少時，局資訊之交換設定能更快完成。
 (產業上之利用可能性)
如上所述，本發明之以太網路(註冊商標)為基礎之環路狀通訊系統甚為有用於以複數個通訊節點構成之網路。
1．．．正規系環路
2．．．待機系環路
10、10-1至10-5．．．通訊節點
11、11-1至11-5．．．A埠
14、14-1至14-5．．．B埠
17、17-1至17-5．．．通訊處理部
20．．．環路建構確認處理部
21．．．環路建構確認訊框發行部
22、72．．．訊框巡回時間計算部
23、73．．．訊框巡回時間記憶部
24．．．環路建構確認判定部
31．．．收訊訊框資訊管理部
32．．．收訊訊框資訊記憶部
51．．．迴路回接狀態控制部
61．．．訊框廢棄處理部
71．．．局資訊管理部
74．．．局資訊通知完了判定部
75．．．網路構成資訊記憶部
第1圖表示本發明之以太網路(註冊商標)為基礎之環路狀通訊系統之概略構成的模式圖。
第2圖表示構成第1圖之環路狀通訊系統之通訊節點構成的模式方塊圖。
第3圖表示環路狀通訊系統發生故障之狀態的模式圖。
第4圖表示環路狀通訊系統於環路構成時，電纜被誤接之狀態的模式圖。
第5圖表示本發明第2實施形態之通訊節點之功能構成的模式方塊圖。
第6-1圖表示環路狀通訊系統之環路建構確認處理程序例之模式圖(其1)。
第6-2圖表示環路狀通訊系統之環路建構確認處理程序例之模式圖(其2)。
第6-3圖表示環路狀通訊系統之環路建構確認處理程序例之模式圖(其3)。
第6-4圖表示環路狀通訊系統之環路建構確認處理程序例之模式圖(其4)。
第6-5圖表示環路狀通訊系統之環路建構確認處理程序例之模式圖(其5)。
第6-6圖表示環路狀通訊系統之環路建構確認處理程序例之模式圖(其6)。
第7圖表示本發明第3實施形態之通訊節點的功能構成模式方塊圖。
第8-1圖表示環路狀建構確認訊框之廢棄處理程序例的模式圖(其1)。
第8-2圖表示環路狀建構確認訊框之廢棄處理程序例的模式圖(其2)。
第8-3圖表示環路狀建構確認訊框之廢棄處理程序例的模式圖(其3)。
第8-4圖表示環路狀建構確認訊框之廢棄處理程序例的模式圖(其4)。
第9-1圖表示以第8-1圖的狀態4局所保持之收訊訊框資訊例。
第9-2圖表示以第8-1圖的狀態1局所保持之收訊訊框資訊例。
第10-1圖表示發生迴路回接後新形成之環路的連接狀態之確認處理之一程序例模式圖(其1)。
第10-2圖表示發生迴路回接後新形成之環路的連接狀態之確認處理之一程序例模式圖(其2)。
第10-3圖表示發生迴路回接後新形成之環路的連接狀態之確認處理之一程序例模式圖(其3)。
第10-4圖表示發生迴路回接後新形成之環路的連接狀態之確認處理之一程序例模式圖(其4)。
第10-5圖表示發生迴路回接後新形成之環路的連接狀態之確認處理之一程序例模式圖(其5)。
第11-1圖表示環路建構確認之確認處理中可能發生之問題的狀態(其1)。
第11-2圖表示環路建構確認之確認處理中可能發生之問題的狀態(其2)。
第11-3圖表示環路建構確認之確認處理中可能發生之問題的狀態(其3)。
第12圖表示本發明第5實施形態之通訊節點之功能構成模式方塊圖。
第13-1圖表示代替被解除的通訊節點而參入新的通訊節點時之環路建構確認處理之一程序例模式圖(其1)。
第13-2圖表示代替被解除的通訊節點而參入新的通訊節點時之環路建構確認處理之一程序例模式圖(其2)。
第14-1圖表示流通待機系環路之環路建構確認訊框之廢棄處理之一程序例模式圖(其1)。
第14-2圖表示流通待機系環路之環路建構確認訊框之廢棄處理之一程序例模式圖(其2)。
第14-3圖表示流通待機系環路之環路建構確認訊框之廢棄處理之一程序例模式圖(其3)。
第14-4圖表示流通待機系環路之環路建構確認訊框之廢棄處理之一程序例模式圖(其4)。
第14-5圖表示流通待機系環路之環路建構確認訊框之廢棄處理之一程序例模式圖(其5)。
第14-6圖表示流通待機系環路之環路建構確認訊框之廢棄處理之一程序例模式圖(其6)。
第15圖表示本發明第7實施形態之通訊節點的功能構成模式方塊圖。
第16-1圖表示去除對環路建構確認之確認處理無關之訊框的一程序例模式圖(其1)。
第16-2圖表示去除對環路建構確認之確認處理無關之訊框的一程序例模式圖(其2)。
第16-3圖表示去除對環路建構確認之確認處理無關之訊框的一程序例模式圖(其3)。
第16-4圖表示去除對環路建構確認之確認處理無關之訊框的一程序例模式圖(其4)。
第16-5圖表示去除對環路建構確認之確認處理無關之訊框的一程序例模式圖(其5)。
第17圖表示本發明第8實施形態之通訊節點的功能構成的模式圖。
第18-1圖表示環路狀通訊系統之局資訊通知處理之一程序例模式圖(其1)。
第18-2圖表示環路狀通訊系統之局資訊通知處理之一程序例模式圖(其2)。
第18-3圖表示環路狀通訊系統之局資訊通知處理之一程序例模式圖(其3)。
第18-4圖表示環路狀通訊系統之局資訊通知處理之一程序例模式圖(其4)。
第18-5圖表示環路狀通訊系統之局資訊通知處理之一程序例模式圖(其5)。
第18-6圖表示環路狀通訊系統之局資訊通知處理之一程序例模式圖(其6)。
1．．．正規系環路
2．．．待機系環路
10-1至10-4．．．通訊節點
11-1至11-4．．．A埠
14-1至14-4．．．B埠
17-1至17-4．．．通訊處理部

Claims (17)

  1. 一種通訊節點，係構成以環路狀連接有由以太網路連接之複數個通訊節點的通訊系統者，其特徵在於，具備：第1及第2埠，係具有輸入訊框的輸入部及輸出訊框的輸出部；以及通訊處理手段，係在前述第1及第2埠正常時，實施由前述第1埠之輸入部所輸入的訊框之收訊處理，並從前述第2埠之輸出部發送該訊框，在與鄰接之通訊節點間發生通訊異常時，實施從與前述鄰接通訊節點連接之埠不同側的埠之輸入部所輸入的訊框之收訊處理，並實施從與輸入有該訊框之輸入部同一埠的輸出部發送該訊框的迴路回接處理，而在其他通訊節點實施前述迴路回接處理時，不實施從前述第2埠之輸入部所輸入的訊框之收訊處理，而從前述第1埠之輸出部發送該訊框；前述通訊處理手段係具備：環路建構確認訊框發行手段，係於電源接上時或於本通訊節點實施迴路回接處理而構成新的環路時，發行已填入發行時刻之環路建構確認訊框，並接收巡回前述環路而回來之前述環路建構確認訊框時，即停止其後之環路建構確認訊框之發行；訊框巡回時間計算手段，係由收到前述環路建構確認訊框發行手段發行而巡回前述環路回來之前述環路建構確認訊框的時刻減去前述環路建構確認訊框內之發行時刻以算出訊框巡回時間；以及 環路建構判斷手段，係於前述環路建構確認訊框的發行停止後，或最後接收到來自構成前述通訊系統之其他通訊節點的前述環路建構確認訊框後，在前述訊框巡回時間以上的期間未檢測到流通於前述環路內之環路建構確認訊框的情況，即判斷已確認完成構成前述通訊系統之全部的前述通訊節點之前述環路的建構。
  2. 如申請專利範圍第1項之通訊節點，其中，前述通訊處理手段之前述環路建構確認訊框發行手段係具備對前述環路建構確認訊框填入對該訊框能單一意義地識別之固有資訊的功能，前述通訊處理手段又具備：收訊訊框資訊記憶手段，係用以記憶包含由前述通訊系統內之其他通訊節點收到之環路建構確認訊框之送訊源通訊節點與前述固有資訊之收訊訊框資訊；以及收訊訊框資訊管理手段，係將由前述其他通訊節點之環路建構確認訊框取得之前述收訊訊框資訊與前述收訊訊框資訊記憶手段中之對應於前述其他通訊節點的收訊訊框資訊作比較，如收到之前述環路建構確認訊框為過去收訊之訊框時，即將該訊框廢棄。
  3. 如申請專利範圍第1項之通訊節點，其中，前述通訊處理手段又具備：迴路回接狀態控制手段，係由前述環路建構確認訊框發行手段將鄰接於該通訊節點之第1鄰接通訊節點從環路解除，實施迴路回接處理而形成新的環路後，以 該環路實施環路建構確認處理終了前，在前述第1鄰接通訊節點的位置插入有第2鄰接通訊節點時，鄰接於前述第2鄰接通訊節點之通訊節點係對於前述迴路回接的狀態在前述環路之環路建構確認處理終了前繼續維持地控制。
  4. 如申請專利範圍第2項之通訊節點，其中，前述收訊訊框資訊管理手段復具備在本通訊節點或其他通訊節點從實施迴路回接處理的狀態轉移至正常狀態時，取得含有從第2埠之輸入部所輸入的環路建構確認訊框中本通訊節點發行之環路建構確認訊框之固有資訊的收訊訊框資訊，而於前述收訊訊框資訊記憶手段中無相同收訊訊框資訊時，將取得之前述收訊訊框資訊記憶於前述收訊訊框資訊記憶手段，如有相同收訊訊框資訊時則將前述環路建構確認訊框廢棄之功能。
  5. 如申請專利範圍第1項之通訊節點，其中，前述通訊處理手段復具備：訊框廢棄處理手段，係由訊標訊框流通於前述環路中以訊標傳遞(token passing)方式實施通訊的狀態轉移至環路建構之確認處理狀態時，將收到的訊框中除了環路建構確認訊框以外的訊框廢棄。
  6. 如申請專利範圍第1項之通訊節點，其中，前述通訊處理手段之前述環路建構確認訊框發行手段係於檢測到環路建構確認訊框的收訊時，即轉移至環路建構之確認處理狀態，並開始發行環路建構確認訊框之發行。
  7. 如申請專利範圍第1項之通訊節點，其中，前述通訊處理手段係具備：局資訊管理手段，係在環路建構確認處理終了時，即發行包含為作成網路構成資訊所需要的有關本通訊節點之局資訊的局資訊通知訊框，然後接收巡回前述環路回來之前述局資訊通知訊框。
  8. 如申請專利範圍第7項之通訊節點，其中，前述通訊處理手段之前述局資訊管理手段在所發行之前述局資訊通知訊框到巡回前述環路回來之前，繼續發行局資訊通知訊框。
  9. 如申請專利範圍第8項之通訊節點，其中，前述通訊處理手段之前述局資訊管理手段又具有對前述局資訊通知訊框填入該訊框之發行時刻，當收到由巡回前述環路回來之前述局資訊通知訊框時，即停止其後之局資訊通知訊框的發行的功能，而且前述通訊處理手段復具備：訊框巡回時間計算手段，係用以計算從收到前述局資訊管理手段發行而巡回前述環路回來之前述局資訊通知訊框的時刻減去前述局資訊通知訊框內之發行時刻以算出訊框巡回時間；以及局資訊通知完了判斷手段，係判斷自前述局資訊通知訊框之發行停止後至經過前述訊框巡回時間以上的期間是否未檢測到流通於前述環路內之局資訊通知訊框。
  10. 一種通訊系統之環路建構確認方法，係以環路狀連接有由以太網路連接之將複數個通訊節點者，其特徵在於，包含：環路建構確認訊框發行步驟，係在前述通訊節點於電源接入時或於本通訊節點實施迴路回接處理構成新環路時，將環路建構確認訊框填入該訊框之發行時刻後予以發行，並於收到環路建構確認訊框時，即停止其後之環路建構確認訊框之發行；以及環路建構確認步驟，係由收到前述環路建構確認訊框發行步驟所發行之環路建構確認訊框而確認前述環路建構完成；前述環路建構確認步驟係具備：訊框巡回時間計算步驟，係由收到前述環路建構確認訊框的時刻減去前述環路建構確認訊框內之發行時刻以算出訊框巡回時間；以及環路建構確認判斷步驟，係在前述環路建構確認訊框之發行停止後，或最後接收到來自於構成前述通訊系統之其他通訊節點的前述環路建構確認訊框後，經過前述訊框巡回時間以上的時間在前述環路上無前述環路建構確認訊框流通的情況，即判斷已確認完成構成前述通訊系統之全部的前述通訊節點之前述環路的建構。
  11. 如申請專利範圍第10項之通訊系統之環路建構確認方法，其中，在前述環路建構確認訊框發行步驟係於前述環路建構確認訊框中填入單一意義地識別該訊框之固 有資訊，而具備：收訊訊框資訊記憶步驟，係用以記憶包含由前述通訊系統內之其他通訊節點收到之環路建構確認訊框之送訊源通訊節點與前述固有資訊之收訊訊框資訊；以及收訊訊框資訊管理步驟，係將由前述其他通訊節點收到之環路建構確認訊框取得之前述收訊訊框資訊與既已記憶之前述其他通訊節點對應的收訊訊框資訊作比較，如收到之該訊框為過去收到的訊框時即將該訊框廢棄。
  12. 如申請專利範圍第10項之通訊系統之環路建構確認方法，其中，該方法又具備迴路回接控制步驟，係於第1通訊節點由實施迴路回接處理將其自前述環路解除而構成新環路後，在前述環路建構確認步驟終了前在該新環路之前述第1通訊節點的位置插入第2通訊節點時，鄰接於前述第2通訊節點之通訊節點即將迴路回接處理之狀態繼續維持至前述新環路建構確認處理終了前。
  13. 如申請專利範圍第11項之通訊系統之環路建構確認方法，其中，從本通訊節點或其他通訊節點實施迴路回接處理的狀態轉移至正常時，在前述收訊訊框資訊管理步驟取得由第2埠之輸入部所輸入的環路建構確認訊框中之包含本通訊節點發行之環路建構確認訊框之固有資訊的收訊訊框資訊，如取得之訊框沒有已記憶之收訊訊框資訊時，則將取得之前述收訊訊框資訊予以記憶，又如已取得之訊框具有收訊訊框資訊時，則進一步對前 述環路建構確認訊框實施廢棄處理。
  14. 如申請專利範圍第10項之通訊系統之環路建構確認方法，其中，又包含：由訊標訊框流通於前述環路中以訊標傳遞方式實施通訊的狀態改變為實施環路建構確認之前述環路建構確認步驟時，將收訊之訊框中用於環路建構確認訊框以外之訊框廢棄之訊框廢棄處理步驟。
  15. 如申請專利範圍第10項之通訊系統之環路建構確認方法，其中，又包含：於前述環路建構確認步驟後，又包含傳送為了作成網路構成資訊所需要之包含有關本通訊節點之局資訊的局資訊通知訊框的局資訊管理步驟。
  16. 如申請專利範圍第15項之通訊系統之環路建構確認方法，其中，於前述局資訊管理步驟在所發行之前述局資訊通知訊框巡回前述環路回來之前繼續發行局資訊通知訊框。
  17. 如申請專利範圍第16項之通訊系統之環路建構確認方法，其中，前述局資訊管理步驟對前述局資訊通知訊框填入該訊框之發行時刻，而於收到其所發行之前述局資訊通知訊框時，即停止其後之局資訊通知訊框的發行，又具備：訊框巡回時間計算步驟，係由收到前述局資訊管理步驟所發行巡回前述環路回來之前述局資訊通知訊框的時刻減去前述局資訊通知訊框內之發行時刻以算出 訊框巡回時間；以及局資訊通知完了判定步驟，係於前述局資訊通知訊框的發行停止後，在前述環路上有前述訊框巡回時間以上的時間無前述局資訊通知訊框流通時，即判定前述網路上之通訊節點之間已進行交換局資訊。
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