CN1207225A

CN1207225A - 通信网络系统及其再构筑方法

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Publication number: CN1207225A
Application number: CN97191652A
Authority: CN
Inventors: 辻清高
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-11-12
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 1999-02-03
Anticipated expiration: 2017-11-12
Also published as: TW363315B; CA2242852C; CA2242852A1; US6184778B1; WO1998021854A1; CN1096772C

Abstract

提供一种可以缩短从故障发生时至系统再构筑的时间的通信网络系统及其再构筑方法。在具备被发散配置在多个位置上的节点装置,和连接多个节点装置之间的传送路径的通信网络系统中,将多个节点装置内的1个节点装置设定为实行该系统运转的主局,当该主局发生故障时,各节点装置对其它的节点装置进行询问,确认比本局优先权高的节点装置不存在的节点装置代替发生故障的主局成为代理主局继续使该系统运转。

Description

通信网络系统及其再构筑方法

本发明涉及由广域网或者局域网(LAN)等构成的通信网络系统及其再构筑方法，尤其涉及构成可以大幅度缩短从系统的故障发生到该系统的再构筑的时间的通信网络系统及其再构筑方法。

以往，作为这种通信网络系统，已知有采用STM(同步传送方式)的系统。

图10是用方框图展示采用该STM(同步传送方式)的以往的通信网络系统的图。在图10中，该通信网络系统，通过光传送路径1a、1b连接4台节点装置1-1～1-4构成，这4台节点装置1-1～1-4内的节点装置1-1被设定成主局。

在此，在作为主局的节点装置1-1中，连接着收集节点装置1-1～1-4、光传送路径1a、1b的动作状态的信息，将此收集结果，显示在画面上进行管理的运用管理装置2-1。

另外，在图10所示的构成中，作为主局的节点装置1-1的详细构成，用方框图展示在图11中。

在图11中，作为主局的节点装置1-1，其构成是具备：连接在光传送路径1a、1b上的光传送路径接口部分3；生成传送帧，并使该传送帧巡回于各节点装置间的帧生成部分4；检查从各节点装置巡回返回的传送帧的帧终端部分5；连接在运用管理装置2-1上的，总体控制该节点装置1-1的全部动作的控制部分6；连接在外部接口上的接口部分7。

但是，在采用上述以往的STM(同步传送方式)的通信网络系统中，各节点装置1-1～1-4，例如为了以125μS间隔取同步，如图11所示，需要以125μS间隔生成帧并使其巡回于各节点装置之间的帧生成部分4。进而，在作为主局的节点装置1-1中，为了检测从各节点装置巡回返回的传送帧，并再次以125μS发送，就需要帧终端部分5。

另外，为了提高系统的可靠性，需要配置在作为主局的节点装置1-1发生故障时，可以代理作为主局的节点装置1-1的代理主局，例如，图10所示的节点装置1-3，但在成为代理主局的节点装置1-3中也需要设置上述帧生成装置和帧终端装置。进而，这种情况下，在成为代理主局的节点装置1-3中，连接与运用管理装置2-1同样的运用管理装置2-2。

另外，在图10以及图11所示的构成中，当在光传送路径1a、1b和各节点装置1-1～1-4的光传送路径接口部分发生异常时，在相邻节点装置检测出该异常后，通过在巡回于各节点装置之间的帧中加入表示异常的信息，向成为主局的节点装置1-3，通知异常。

接收到异常的成为主局的节点装置1-3，将指示传送路径的切换用的或指示回送用的信息加入在巡回于各节点装置之间的传送帧上巡回，接收到该信息的各节点装置执行根据该信息的处理。

如此，在采用以往的STM(同步传送方式)的通信网络系统中，当发生故障时，由于成为新的主局的节点装置1-3进行该故障发生时的网络再构筑，所以存在从故障发生至系统再构筑需要时间的问题。

另外，当成为主局的节点装置1-3发生故障时，因为不能生成传送帧，或者在每个传送帧生成时在传送帧内不能标明自己的号码，所以这种情况下，多个其他的代理主局检测该故障，各代理主局标明自己的号码分别生成传送帧，并使该传送帧巡回，接收到该传送帧的其他代理主局，如果自己的号码(优先权)大则废弃该传送帧，如果小则直接中继。而后标，明自己的号码的传送帧返回的代理主局成为新主局。

这样，在采用以往的STM(同步传送方式)的通信网络系统中，为了使传送帧巡回进行主局的确定，在主局发生故障至新的主局的确定前需要时间，因而，存在至系统再构筑需要时间的问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种可以缩短从故障发生时至系统再构筑的时间的通信网络系统。

为了实现上述目的，本发明是具备被分散分配在多个位置上的多个节点装置及连接上述多个节点装置的传送路径，将上述多个节点装置内的1个节点装置设定为主局，执行该系统的运转的通信网络系统，上述节点装置，具备：

询问装置，当上述主局发生故障时，在各节点装置之间以异步传送方式进行询问；

确认装置，根据上述询问装置产生的询问结果，确认不存在比本局的优先权高的节点装置；

主局设定装置，根据上述确认装置的确认结果设定代替上述发生故障的主局是否成为代理主局。

其中，其构成可以具备：

回送(loop back)装置，在与上述故障发生的主局相邻的节点装置中使上述传送路径回送。

另外，上述询问装置的构成是，通过具备收发被信元化后的数据的信元信息收发装置进行上述询问。

另外，可以这样构成以下装置，上述询问装置，对比本局优先权高1个的节点装置进行询问，上述确认装置构成为，在比本局优先权高的节点装置不存在，并且有从比本局优先权低的节点装置发出的询问时，确认为比本局优先权高的节点装置不存在。

另外，可以这样构成以下的装置，上述询问装置，当本局的优先权在系统内除了主局外，不是优先权最高的节点装置时，在该系统内对除了主局外优先权最高的节点装置进行询问，上述确认装置，如果有从全部节点装置发出的询问时，确认为没有比本局优先权高的节点装置。

另外，本发明，是具备被分配在多个位置上的多个节点装置及连接上述多个节点装置之间的传送路径，将上述多个节点装置内的1个节点装置设定为主局执行该系统的运转的通信网络系统，其特征在于，

上述节点装置，具备：

判别装置，当上述主局发生故障时，判别是否是与该故障发生的主局相邻的节点装置；

主局设定装置，当判别装置判断为是与上述故障发生的主局相邻的节点装置时，判别其优先权是否比该故障发生的主局相邻的其他节点装置高，当高的情况下将该节点装置设定为主局。

在此，其构成是可以具备：回送装置，在与上述发生故障的主局相邻的节点装置中使上述传送路径回送。

另外，本发明是具备被分散配置在多个位置上的多个节点装置及连接上述多个节点装置之间的传送路径，将上述多个节点装置内的1个节点装置设定为主局执行该系统的运转的通信网络系统，其特征在于，

上述节点装置，在上述主局发生故障时，在各节点装置之间以异步转送方式进行询问，

根据询问结果确认不存在比本局的优先权高的节点装置，

根据该确认结果设定代替上述发生故障的主局继续该系统的运转的代理主局。

其中，在上述主局发生故障时，在与该故障发生的主局相邻的节点装置中，使上述传送路径回送。

另外，上述节点装置的询问，其构成是可以通过收发被信元化的数据进行。

另外，可以这样构成上述询问，即上述询问，是各节点装置对于比本局优先权高1个的节点装置进行询问，各节点装置，在不存在比本局优先权高的节点装置，并且有从比本局优先权低的节点装置发出的询问时，将本局设定为主局。

另外，可以这样构成：在各节点装置中，预先设定本局的优先权和系统内优先权最高的节点装置，上述询问，在本局的优先权在系统内除了主局以外不是优先权最高的节点装置时，在该系统内对除了主局以外优先权最高的节点装置进行询问，

在上述系统内除了主局以外优先权最高的节点装置，在有来自所有的节点装置的询问时设定本局为主局。

另外，本发明是具备被分散配置在多个位置上的多个节点装置，及连接上述多个节点装置之间的传送路径，将上述多个节点装置内的1个节点装置设定为主局执行该系统的运转的通信网络系统，其特征在于：

上述节点装置，在上述主局发生故障时，判别是否是与该故障发生的主局相邻的节点装置，当在判别装置中判别为是与上述故障发生主局相邻的节点装置时，判别其优先权是否比与该故障发生主局相邻的其他的节点装置的优先权高，当高时设定该节点装置为主局。

在此，可以这样构成，在上述主局发生故障时，在该故障发生的主局相邻的节点装置中使上述传送路径回送。

如果采用本发明，则由于使用定期巡回的帧，因此不需要在STM网络中所需要的帧生成部分和帧终端部分。另外，因为检测出故障的各节点装置可以同时进行用于确定新的主局的询问，所以系统再构筑可以在短时间完成。

图1是展示涉及本发明的通信网络系统的一实施例的形态的方框图。

图2是展示图1所示的节点装置的详细构成的方框图。

图3是展示图2所示的光传送路径接口部分的详细构成的方框图。

图4是展示在图1的构成中，主局出故障时系统的再构筑的情况。

图5是展示在图1的构成中，在连接在主局上的光传送路径发生两方都被切断等故障时的构成时的系统再构筑的情况的图。

图6是展示用于系统的再构筑的各装置中的新的主控装置的确定处理的一例的流程图。

图7是展示用于系统的再构筑的各装置中的新的主控装置的确定处理的另一例的流程图。

图8是是展示用于系统的再构筑的各装置中的新的主控装置的确定处理的又一例的流程图。

图9是展示在图1所示的节点装置内，考虑设置在中央监视室等内的中心装置的构成的方框图。

图10是展示采用STM(同步传送方式)的以往的通信网络系统的方框图。

图11是展示在图10所示的构成中，被设定成主局的节点装置的详细构成的方框图。

以下，参照附图详细说明涉及本发明的通信网络系统。

在图1中，该通信网络系统是通过使用ATM(异步转送方式)的光传送路径1a、1b连接4台节点装置10-1～10-4构成的。

这里，在该通信网络系统中，首先，4台节点装置10-1～10-4内的节点装置10-1被设定为主局，在被设定为主局的节点装置10-1上连接运用管理装置20-1，其收集节点装置10-1～10-4、传送路径1a、1b的动作状态的信息，将收集结果，例如显示在画面上进行管理。

在这样的构成中，各节点装置10-1～10-4，其构成是分别具备将被信元化后的数据以异步转送方式收发的收发装置。由此，可以很容易地与近年来飞速发展的ATM通信器材连接，另外，可以同时使用作为ATM的特点的声音、图像、数据等各种媒体。

图2是展示图1所示的节点装置10-1的详细构成。在图2中，在该节点装置10-1的光传送路径接口部分11上，连接光传送路径1a、1b。另外，在接口部分13上，连接运用管理装置20-1或其他的外部接口，例如监视摄像机和显示器等。再有，控制部分12，用于总体控制该节点装置10-1的全部动作。进而，其他的节点装置10-2～10-4的构成也和节点装置10-1相同。

但是，在该通信网络系统中，节点装置10-1～10-4之间的通信，以点对点方式进行。因此，在节点装置10-1～10-4内，不需要生成巡回网络的传送帧的帧生成部分和检测巡回返回的传送帧的帧终端部分。

图3是展示图2所示的光传送路径接口部分11的详细构成的方框图。在图3中，该光传送路径接口部分11，由以下部分构成：光·电转换部分5a、5b；在光传送路径切断时检测光信号切断的光信号切断检测部分8a、8b；检测接收信元时信元同步是否发生偏离的信元同步误差检测部分9a、9b；光·电转换部分6a、6b。

图4是展示作为主局的节点装置10-1发生故障时的系统的再构筑的情况的图。

进而，在图4中，假设作为主局的节点装置10-1的优先权号码为1，以下，节点装置10-2的优先权号码为2，节点装置10-3的优先权号码为3，节点装置10-4的优先权号码为4。进而，此情况下的优先权，设为优先权号码小的优先权高。

这种情况下，如果作为主局的节点装置10-1发生故障，则各节点装置10-2～10-4，因为没有接收到来自作为主局的节点装置10-1的监视单元，因此识别为故障，以预先规定的优先权号码为基础，对比本局优先权高1个的节点装置进行询问。

例如，优先权号码3的节点装置10-3询问优先权号码2的节点装置10-2，优先权4的节点装置10-4询问优先权号码3的节点装置。在此，接收询问的节点装置将应答返回发送询问的节点装置。

但是，优先权号码2的节点装置1-2，由于作为主局的优先权号码1的节点装置10-1故障而不能进行询问。而后，优先权号码2的节点装置10-2，由于优先权号码1的节点装置10-1故障而变为优先权最高，并接收来自优先权号码3的节点装置10-3的询问而成为主局。

但是，优先权号码3的节点装置10-3，如果从优先权号码2的节点装置10-2接收询问应答，则由于确认比本局优先权高的节点装置存在而不能成为主局。

同样地，优先权号码4的节点装置10-4，如果从优先权号码3的节点装置接收询问的响应，则确认比本局优先权高的节点装置存在而不能成为主局。

即，优先权号码2的节点装置10-2，因为由于优先权号码1的节点装置10-2故障而没有可询问的节点装置，所以在接收来自低位的节点装置10-3询问，应答其的时刻成为主局。

另外，在和以上动作同时，与作为主局的节点装置10-1相邻的节点装置10-2以及10-4，由于因作为主局的节点装置10-1处于故障状态致使信号不稳定，因此在传送路径接口部分11的信元同步误差检测部分9a或9b中检测出同步误差，并进行回送。

这样一来，由于可以同时从优先权低1个的节点装置向优先权高1个的节点装置进行询问，所以可以从故障发生起在短的时间内进行再构筑。

另外，成为新的主局的节点装置，例如如果在节点装置10-2上连接运用管理装置20-2，则该运用管理装置20-2成为运用状态。

图5是展示发生连接在作为主局的节点装置10-1上的光传送路径两方都被切断的故障时的系统再构筑的情况的图。

这种情况下，由于连接在发生故障的光传送路径1a、1b上的作为主局的节点装置10-1不能接收光信号，因此孤立识别传送路径故障。

另外，由于和发生故障的光传送路径1a、1b连接的节点装置10-2以及10-4不能接收光信号，因此用光传送路径接口部分11的光信号切断检测部分8a或9b检测出光信号被切断，并进行回送。

与此同时，各节点装置10-1～10-4，与上述同样地在短时间内确定新的主局，进行系统的再构筑。

各节点装置，如果未接收到来自作为主局的节点装置的监视单元，则将其检测为故障(步骤100)。而后，各节点装置，以预先设定的优先权为基准，查询比本局优先权高的节点装置是否存在(步骤101)。

在此，当判断为比本局优先权高的节点装置存在时(步骤101的YES)，询问比本局优先权高1个的节点装置(步骤102)。

接着，查询是否询问有响应(步骤103)，如果有，则该节点装置不能成为主局，继续作为子局运用(步骤104)。

另外，在步骤103中，如果判断为没有响应(步骤103中的NO)，接下来，查询是否有还比本局优先权还高1个的节点装置(步骤105)，在此，当比本局优先权还高1个的节点装置存在时(步骤105中的YES)，返回步骤103，但当比本局的优先权还高1个的节点装置不存在时(步骤105中的NO)，该节点装置变为主局(步骤106)。

另外，在步骤101中，当判断为比本局优先权高的节点装置不存在时(步骤101中的NO)，接着，调查是否有来自比本局优先权低的节点装置的询问(步骤107)，当没有来自比本局优先权低的节点装置的询问时(步骤107中的NO)，返回步骤101，但当有来自比本局优先权低的节点装置的询问时(步骤107中的YES)时，该节点装置变为主局(步骤106)。

进而，在图6所示的主控装置的确定处理中，其构成是，把除了发生故障的主局以外、可以响应的优先权最高的节点装置确定为新的主局，但是也可以这样构成，以预先设定的优先权为基础使与检测出发生故障的主局相邻的2个节点装置中的一个自动地变为主局。

这种情况下，各节点装置，具有如下所示的设定信息。

1)本局的优先权号码PO

2)连接在本局左侧的节点装置的优先权号码PL

3)连接在本局右侧的节点装置的优先权号码PR

4)主局的优先权号码PP

5)连接在主局左侧的节点装置的优先权号码PPL

6)连接在主局右侧的节点装置的优先权号码PPR

例如，如果考虑图4所示那样的作为主局的节点装置10-1发生故障的情况，则连接在作为主局的节点装置10-1的右侧的节点装置10-2，具有以下设定信息。

1)PO＝2

2)PL＝1

3)PR＝3

4)PP＝1

5)PPL＝4

6)PPR＝2

连接在作为主局的节点装置10-1的左侧的节点装置10-4，具有以下设定信息。

1)PO＝4

2)PL＝3

3)PR＝1

4)PP＝1

5)PPL＝4

6)PPR＝2

而后，在该构成中，在检测出作为主局的节点装置10-1发生故障时，与该作为主局的节点装置10-1相邻的2台节点装置10-2、10-4中的一个，在上述设定的情况下，节点装置10-2以上述预先设定的优先权为基准自动成为主局。

图7是用流程图展示在上述构成中用于系统再构筑的节点装置中的新的主控装置的确定处理的图。

节点装置，如果没有接收到来自作为主局的节点装置的监视单元则将其检测为故障(步骤110)。而后，以上述预先设定的上述设定信息为基准，查询与作为故障检测出的主局相邻的节点装置，本局的优先权是否比另一方相邻的节点装置的优先权小(步骤111)。即，在上述设定的情况下，在与作为主局的节点装置10-1相邻的2台节点装置10-2、10-4中分别查询哪一边的PO小。

在此，当判断为本局的优先权比另一方相邻的节点装置的优先权小时(步骤111中的YES)，该节点装置，不成为主局，而照样继续作为子局运用(步骤112)。

另外，在步骤111的判断中，当判断为本局的优先权比另一方相邻节点装置的优先权大时(步骤111中的NO)，该节点装置成为主局(步骤113)。

另外，也可以这样构成再构筑，检测出主局故障的各节点装置，询问除主局外优先权最高的节点装置，除主局外优先权最高的节点装置，如果接收从主局和本局以外的全部节点装置发出的询问，则成为主局。

这种构成的情况下，各节点装置具有以下所示的设定信息。

1)本局的优先权号码

2)系统内优先权最高的优先权号码

图8是用流程图展示在这样构成情况下在用于系统再构筑的各节点装置中的新的主控装置的确定处理的图。

各节点装置，如果没有接收到来自作为主局的节点装置的监视单元，则将其检测为故障(步骤120)。而后，各节点装置，以预先确定的上述设定信息为基础，调查本局的优先权在系统内是否是除了主局外优先权最高的节点装置(步骤121)。

在此，如果判断为本局的优先权在系统内不是优先权最高的节点装置(步骤122中的NO)，则询问在系统内除了主局外优先权最高的节点装置(步骤122)，并继续作为原来的子局运用(步骤123)。

另外，在步骤121中，如果判断为本局的优先权在系统内是优先权最高的节点装置(步骤122中的YES)，则等待来自其它节点装置的询问(步骤124)，如果有来自全部节点装置的询问(步骤125中的YES)，则成为主局(步骤126)。

图9是展示在图1所示的节点装置10-1～10-4内，考虑在中央监视室等中设置的中心装置100的构成。

在图9中，该中心装置100，作为控制部分以冗余结构设置控制部分12a和控制部分12b。通常使用控制部分12a，并和控制部分12b之间进行生存监视以及信息的复制。

当在控制部分12a中发生故障时，控制部分12b识别在控制部分12a的生存监视中发生了故障，勘误部分12b动作。

本发明，可以适用于广域网或局域网(LAN)等。如果采用本发明，因为其构成是，由于不使用在各节点间巡回的传送帧，因而在主局中不需要帧生成部分以及帧终端部分，在主局发生故障时，检测出该故障的各节点装置同时确认比本局优先权高的节点装置不存在，确定此后的主局，所以从故障发生到确定新的主局再构筑系统的时间比以往的系统缩短。因而，在图像通信等要求即时性的通信中，可以缩短故障恢复时间，并可以缩短图像紊乱的时间等。

Claims

1、一种通信网络系统，具备被分散分配在多个位置的多个节点装置及用于连接上述多个节点装置之间的传送路径，将上述多个节点装置内的1个节点装置设定为主局，执行该系统的运转，其特征在于：上述节点装置具有：询问装置，在上述主局发生故障时，在各节点装置之间以异步传送方式进行询问；确认装置，根据上述询问装置产生的询问结果确认不存在比本局的优先权高的节点装置；主局设定装置，根据上述确认装置的确认结果设定是否代替上述发生故障的主局成为代理主局。

2、如权利要求1所述的通信网络系统，其特征在于：具有回送装置，在与上述发生故障的主局相邻的节点装置中使上述传送路径回送。

3、如权利要求1所述的通信网络系统，其特征在于：上述询问装置，通过收发被信元化后的数据进行上述询问。

4、如权利要求1所述的通信网络系统，其特征在于：上述询问装置对比本局优先权高1个的节点装置进行询问，上述确认装置，在比本局优先权高的节点装置不存在，并且有来自比本局优先权低的节点装置的询问时，确认为比本局优先权高的节点装置不存在。

5、如权利要求1所述的通信网络系统，其特征在于：上述询问装置，当本局的优先权在系统内除了主局外不是优先权最高的节点装置时，在该系统内对除了主局外优先权最高的节点装置进行询问，上述确认装置，如果有来自全部节点装置的询问，则确认为比本局优先权高的节点装置不存在。

6、一种通信网络系统，具有被分散分配在多个位置的多个节点装置及连接上述多个节点装置之间的传送路径，将上述多个节点装置内的1个节点装置设定为主局，执行该系统的运转，其特征在于：上述节点装置具有：判别装置，当在上述主局中发生故障时，判别是否是与该发生故障的主局相邻的节点装置；主局设定装置，当在上述判别装置中判别为是与上述发生故障的主局相邻的节点装置时，判别是否比与该故障发生的主局相邻的其它节点装置优先权高，如果高则将该节点装置设定为主局。

7、如权利要求6所述的通信网络系统，其特征在于：具有通过回送装置，在与上述故障发生的主局相邻的节点装置中使上述传送路径回送。

8、一种通信网络系统的再构筑方法，该系统具有被分散分配在多个位置的多个节点装置及连接上述多个节点装置之间的传送路径，将上述多个节点装置内的1个节点装置设定为主局，执行该系统的运转，其特征在于：上述节点装置，在上述主局发生故障时，在各节点装置之间以异步传送方式进行询问；根据该询问结果确认比本局优先权高的节点装置不存在；根据该确认结果设定代替上述发生故障的主局继续使该系统运转的代理主局。

9、如权利要求8所述的通信网络系统的再构筑方法，其特征在于：在上述主局发生故障时，在与该发生故障的主局相邻的节点装置中使上述传送路径回送。

10、如权利要求8所述的通信网络系统的再构筑方法，其特征在于：上述节点装置之间的询问通过收发被信元化的数据进行。

11、如权利要求8所述的通信网络系统的再构筑方法，其特征在于：上述询问在各节点装置对比本局优先权高1个的节点装置进行询问；各节点装置，在比本局优先权高的节点装置不存在，并且有来自比本局优先权低的节点装置的询问时，设定本局为主局。

12、如权利要求8所述的通信网络系统的再构筑方法，其特征在于：在各节点装置中，预先设定本局的优先权和系统内优先权最高的节点装置，上述询问，当本局的优先权在系统内除了主局外不是优先权最高的节点装置时，对在该系统内除了主局外优先权最高的节点装置进行询问，在系统内除了主局外优先权最高的节点装置，如果来自全部节点装置的询问时设定本局为主局。

13、一种通信网络系统的再构筑方法，其特征在于：该系统具有多个节点装置，被发散分配在多个位置及连接上述多个节点装置之间的传送路径；将上述多个节点装置内的1个节点装置设定为主局实行该系统的运转，上述节点装置，当上述主局发生故障时，判别是否是与该发生故障的主局相邻的节点装置，当在上述判别装置中判别为是与上述发生故障的主局相邻的节点装置时，判别是否比与该发生故障的主局相邻的其它节点装置优先权高，当高时将该节点装置设定为主局。

14、如权利要求13所述的通信网络系统的再构筑方法，其特征在于：当上述主局发生故障时，在与该发生故障的主局相邻的节点装置中使上述传送路径回送。