环形网络系统、故障恢复方法、故障检测方法、节点和用于节点的程序

摘要

在将应用了RPR的多个环连接的多环网络中，当在环之间出现故障时，能实现高速故障恢复。与使用中的内链路505连接的联系节点700－1和700－3彼此周期性地传输和接收KeepAlive信号。然后，当在固定时间段中KeepAlive信号未到达时，确定内链路505发生故障，从而将表示内链路上发生故障的内链路故障通告RPR－MAC帧广播－传输到每个节点。作为内链路故障通告RPR－MAC帧的传输源的联系节点和已经接收到内链路故障通告RPR－MAC帧的每个节点立即清洗它们自己的学习数据库的学习内容。与备用内链路506连接的联系节点将备用内链路506切换为转发状态。

说明书

技术领域

本发明涉及一种环形网络系统、和用于环形网络系统的故障恢复方法、故障检测方法、节点和用于节点的程序。

背景技术

随着以IP为代表的数据系统分组业务量的增加，需要提供主要用于语音的传输业务的相关领域的通信服务提供商(运营商)的数据的有效传输。伴随着这种需求，在数据传输网路中也需要类似于SONET(同步光网络)的高可靠保护方法。在分组传输网络的故障恢复方法中，是在文献5中披露的RPR(弹性分组环)。

在RPR中，在分组环(在下文中简称为环)的节点之间传递RPR-MAC帧。RPR-MAC帧具有包括作为有效负荷的帧的格式，将传输目的地RPR-MAC地址、传输源RPR-MAC地址等添加到该帧。在RPR-MAC帧中作为有效负荷的帧被称为用户MAC帧。在下文中，用户MAC帧将被表示为U-MAC帧。当环中的节点要接收来自环外的终端的帧时，该节点接收到U-MAC帧。然后，该节点将传输目的地RPR-MAC地址、传输源RPR-MAC地址等添加到U-MAC帧，从而产生RPR-MAC帧并在环中传递所产生的帧。在以下描述中，U-MAC帧中的传输目的地地址被表示为传输目的地U-MAC地址。类似地，U-MAC帧中的传输源地址被表示为传输源U-MAC地址。

在下文中，将描述采用相关RPR的故障保护方法。

图20表示采用单环的RPR网络的示例。该环具有内环101和外环102。内环101和外环102是用于相互沿反向传递分组的路径。另外，图20中所示的RPR网络在环中包括6个PRP节点300-1～300-6。终端110与RPR节点300-1连接，终端111与RPR节点300-4连接。首先，描述当在图20所示的RPR网络中还没有发生故障(在正常状态)时，将U-MAC帧从终端110传递到终端111的操作。假设RPR节点300-1～300-6的RPR-MAC地址分别是300-1～300-6。

已经接收到从终端110传递而来的U-MAC帧的RPR节点300-1根据U-MAC帧的传输目的地U-MAC地址解析传输目的地RPR节点的RPR-MAC地址300-4。采用所设置的存储U-MAC地址和RPR-MAC地址之间的对应的学习数据库，每个节点搜索对应于传输目的地U-MAC地址的RPR节点的RPR-MAC地址，从而解析传输目的地RPR节点的RPR-MAC地址。随后，RPR节点300-1将传输目的地RPR-MAC地址为300-4和传输源RPR-MAC地址为300-1的RPR-MAC报头添加到U-MAC帧，从而产生RPR-MAC帧。另外，RPR节点300-1确定RPR-MAC帧应该被传递到外环还是内环，从而发送出RPR-MAC帧。这里假设RPR-MAC帧将被发送到外环102。

已经接收到RPR-MAC帧的RPR节点300-6查阅RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址。由于传输目的地RPR-MAC地址(300-4)与节点本身的地址(300-6)不一致，因此，RPR节点300-6确定其不是节点本身要取下(drop)的帧，从而将RPR-MAC帧传递到下一个RPR节点300-5。与RPR节点300-6类似，RPR节点300-5将RPR-MAC帧传递到下一个RPR节点300-4。

由于所接收到的RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址与节点本身的地址一致，因此，RPR节点300-4接受该RPR-MAC帧，并去除RPR-MAC开销，从而将所得到的帧作为U-MAC帧传递到终端111。这样，U-MAC帧被从终端110传递到终端111。

接下来，将描述当环中出现故障时所执行的操作。图21是用于解释当环中出现故障时所执行的环的操作的示意图。这里假设RPR300-5和300-6之间的内环101和外环102发生故障。图21中以虚线表示的路径是与图20中正常状态中的帧传递路径相同的路径。

与故障发生位置相邻的RPR节点300-5和300-6感知故障的出现。然后，RPR节点300-5和300-6中的每一个将包括其自身的节点RPR-MAC地址的故障通告RPR-MAC帧传递到内环101和外环102。RPR节点300-5和300-6将表示故障通告RPR-MAC帧的标识符应用为故障通告RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址。这样，出现了用于控制的标识符被应用于RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址的情况。在某些情况下，可以将控制标识符表示为「预留的RPR-MAC地址」。控制标识符不表示特定RPR节点的RPR-MAC地址。

当从内环101和外环102都接收到故障通告RPR-MAC帧时，RPR节点300-1～300-6中的每一个根据拓扑信息和故障检测节点信息定位故障位置。然后，节点切换经过故障位置的RPR-MAC帧的传递方向。例如，RPR节点300-1将采用RPR节点300-4作为传输目的地的RPR-MAC帧的发出环从外环102切换到内环101。当与图20所示的情况类似地从终端110接收到U-MAC帧时，RPR节点300-1将具有添加到U-MAC帧的报头的RPR-MAC帧发送到内环101。RPR-MAC帧通过RPR节点300-2和300-3被传递到RPR节点300-4。RPR节点300-4从所接收到的RPR-MAC帧中去除RPR-MAC开销，并将所得到的帧作为U-MAC帧传递到终端111。如上所述执行故障恢复，从而甚至在出现故障的情况下，也将帧从终端110传递到终端111。

接下来，将描述RPR节点的结构。图22是表示有关RPR节点的结构的示例的框图。RPR节点包括分组交换器310、帧转换电路320、转发引擎330、环拓扑信息收集电路340、环故障信息收集电路350、内侧环路径确定电路360和ADM(加减多路复用器)370。该节点还包括存储U-MAC地址和RPR-MAC地址之间的对应关系的学习数据库321。该节点还包括存储传输目的地RPR-MAC地址和输出环(内环或外环之一或者内环和外环两者)之间的对应关系的转发数据库331。

作为UNI(用户网路接口)的分组交换器310通过UNI端口301和302执行到终端的U-MAC帧的传输或从终端接收U-MAC帧。当通过各个UNI端口301和302接收U-MAC帧时，分组交换器310将来自UNI端口301和302的U-MAC帧集中，并将这些帧传递到帧转换电路320。另外，当从帧转换电路320传递U-MAC帧时，分组交换器310通过合适的UNI端口(与作为传输目的地的终端连接的UNI端口)输出(传输)U-MAC帧。

当分组交换器310从终端接收到U-MAC帧、并从分组交换器传递该U-MAC帧时，帧转换电路320查阅学习数据库321，从而基于U-MAC帧的传输目的地U-MAC地址在环中指定传输目的地RPR-MAC地址(即，解析传输目的地RPR-MAC地址)。随后，帧转换电路320将采用RPR-MAC地址作为传输目的地RPR-MAC地址和其本身的节点地址作为传输源RPR-MAC地址的报头(RPR-MAC开销)添加到U-MAC帧，从而产生RPR-MAC帧并将该RPR-MAC帧传递到转发引擎330。

另外，当ADM370在环中接收到RPR-MAC帧并从ADM370传递RPR-MAC帧时，帧转换电路320从RPR-MAC帧中去除RPR-MAC开销，从而将该帧转换为U-MAC帧。然后，该电路将U-MAC帧传递到分组交换器310。

转发引擎330基于从帧转换电路320传递的RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址，来确定RPR-MAC帧将被发送到内环101或外环102还是将被发送到内环101和外环102两者。这时，转发引擎330只需要查阅转发数据库331，从而搜索与传输目的地RPR-MAC地址相对应的输出环(内环或外环102或者内环101和外环102两者)。此后，转发引擎330将RPR-MAC帧传递到ADM370并向ADM370通告所确定的发送目的地环。

在下文中，表示RPR-MAC帧将被发送到内环101、RPR-MAC帧将被发送到外环102、或者RPR-MAC帧将被发送到内环和外环两者的信息将被称作输出环信息。

环拓扑信息收集电路340产生拓扑发现RPR-MAC帧，用于理解环中的RPR节点结构，从而将该帧与输出环信息一起传递到ADM370。当ADM370从环内侧接收到拓扑发现RPR-MAC帧并从ADM370传递该拓扑发现RPR-MAC帧时，环拓扑信息收集电路340向内侧环路径确定电路360通告由拓扑发现RPR-MAC帧指示的拓扑信息。

当ADM370从环内侧接收到故障通告RPR-MAC帧并从ADM370传递故障通告RPR-MAC帧时，环故障信息收集电路350向内侧环路径确定电路360通告由故障通告RPR-MAC帧指示的故障检测节点信息。此后，环故障信息收集电路350将故障通告RPR-MAC帧输出到ADM370，并使ADM370在环中发送故障通告RPR-MAC帧。

相邻的RPR节点相互传输/接收不包括故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧。当在固定时间段内未传递不包括故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧时，环故障信息收集电路350确定检测到故障。然后，该电路产生采用其自身的节点作为故障检测节点的故障信息通告RPR-MAC帧，并将故障信息通告RPR-MAC帧和输出的环信息输出到ADM370，从而使ADM370在环中发送故障信息通告RPR-MAC帧。另外，在这种情况下，环故障信息收集电路350将其自身的节点是故障检测节点的信息传递到内侧环路径确定电路360。

基于从环拓扑信息收集电路340通告的拓扑信息和从环故障信息收集电路350通告的故障信息，内侧环路径确定电路360使输出环信息与传输目的地RPR-MAC地址相关，并在转发数据库331中登记该相关。

ADM370查阅从外环102输入的RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址，从而确定是否应终止RPR-MAC帧。当确定终止RPR-MAC帧时，ADM370将RPR-MAC帧传递到转发引擎330、环拓扑信息收集电路340和环故障信息收集电路350中的任意一个(应该被传递到哪个电路取决于RPR-MAC帧的种类)。当确定不终止RPR-MAC帧时，ADM370将RPR-MAC帧传递到与将该帧输入所至的环相同的环。

另外，当从转发引擎330、环拓扑信息收集电路340或环故障信息收集电路350传递RPR-MAC帧和输出环信息时，ADM370根据输出环信息将RPR-MAC帧发送到内环101或外环102(或者内环和外环两者)。

这种RPR节点实现了图21所示的故障恢复。

列举了与环形网络有关的技术的文献包括文献1到4等。在文献1中列举的是通过使用KAB(保持有效位)使环的有效性被所有节点了解的技术。在文献2中列举的是当环内侧的节点和环外侧的节点之间的链路发生故障时，环内侧的节点发送具有在环中设置的扩散位的帧。文献3中列举的是向服务节点通告出现线路被切断的必要性。在文献4中列举的是当在多个联系节点属于两个环中切换有效联系节点时，擦除不必要的传递表。

文献1：日本专利申请公开No.2003-174458(0029-0048段)。

文献2：日本专利申请公开No.2004-242194(0030-0031段)。

文献3：日本专利申请公开No.10-4424(0006段)。

文献4：日本专利申请公开No.2003-258822(0022-0085段)。

文献5：“IEEE Draft P802.17/D3.3 Part 17：Resilient PacketRing(RPR)Access Method&Physical Layer Specifications)”，IEEE(电气电子工程协会)，“IEEE Draft P802.17/D3.3”，第74页，2004年4月21日。

相关的RPR技术实现了对单环网络提供十分高速的故障恢复。然而，问题是在具有多个环被连接的多环中不能实现内链路的故障的高速故障恢复。

图23是用于解释具有通过两个内链路连接的两个环的多环网络的示例的示意图。在图23所示的多环网络中，两个环401和402通过内链路403和404连接。内链路403被用作使用中的链路而内链路404是备用内链路。一个环401包括RPR节点300-1～300-6，终端410连接到RPR节点300-1。另一个环402包括RPR节点300-7～300-12，终端411连接到RPR节点300-10。

图23所示的路径(业务流)420表示在正常状态中将帧从终端410传递到终端411的情况所使用的路径。帧的类型(U-MAC帧或RPR-MAC帧)随在路径420上的位置而不同。RPR节点300-1从终端410接收U-MAC帧。然后，RPR节点300-1添加采用300-3作为传输目的地RPR-MAC地址的报头，从而将U-MAC帧转换为RPR-MAC帧，并传递指向RPR节点300-3的帧。RPR节点300-3去除所接收到的RPR-MAC帧的RPR-MAC开销，从而将该帧转换为U-MAC帧。然后，该节点将U-MAC帧发送到内链路403。当接收到U-MAC帧时，RPR节点300-7添加以300-10作为传输目的地RPR-MAC地址的报头，从而将U-MAC帧转换为RPR-MAC帧，并将该帧发送到外环402-外。RPR节点300-10去除到达的RPR-MAC帧的开销，从而将该帧转换为U-MAC帧并将所得到的帧传递到终端411。因此，在正常状态中沿图23所示的路径420传递该帧。

假设在这种多环网络中，内链路403上出现故障。在相关的多环网络中，不允许RPR节点300-1立即知道内链路403上的故障出现。因此，RPR节点300-1将来自终端410的U-MAC帧转换为添加了300-3作为正常状态中的传输目的地RPR-MAC地址的RPR-MAC帧。因此，在RPR节点300-3而不是在RPR-MAC帧最初要到达的PRP节点300-4处终止该帧。为了到达的RPR节点300-4，需要直到在RPR节点300-1的学习数据库中终端411的U-MAC地址和RPR-MAC地址之间的对应无效的时间(通常称为老化时间，大约是5分钟)，从而高速故障恢复是不可能的。换句话说，从学习最新的U-MAC地址和RPR-MAC地址之间的对应关系开始直到老化时间的过去，不能学习新的U-MAC地址和RPR-MAC地址之间的对应关系。然后，在老化时间过去后，传递广播帧并在这时学习传输源U-MAC地址和传输源RPR-MAC地址之间的对应关系。直到学习被执行，才允许帧从RPR节点300-1传递到RPR节点300-4，从而不能实现高速故障恢复。

本发明的示例性目的是在具有多个环形网络被连接的多环网络中，提供一种当在环形网络之间出现故障时能实现高速故障恢复的环形网络系统、故障恢复方法、故障检测方法、节点和用于节点的程序。

发明内容

根据本发明的第一示例性实施例，提供一种具有通过使用中的通信路径和备用通信路径连接的第一环形网络和第二环形网络的环形网络系统，其中在所述第一环形网络和在所述第二环形网络中的每个节点包括：学习数据库，用于存储环形网络外的终端的地址和环形网络内节点的地址之间的对应关系；故障出现确定单元，用于确定在使用中的通信路径上出现故障；擦除单元，用于当所述故障出现确定单元确定使用中的通信路径发生故障时，擦除通过学习数据库而存储的信息；不同于被设置为使用中的通信路径和备用通信路径的端部的联系节点的每个节点包括：广播单元，用于当与从环形网络外的终端接收的用户帧的传输目的地地址相对应的节点的地址未被存储在学习数据库中时，广播-传输具有被容纳为有效负荷的所述用户帧的帧，和被设置为备用通信路径的端部的联系节点包括：状态改变单元，用于当所述故障出现确定单元确定在使用中的通信路径上出现故障时，将与备用通信路径连接的端口改变为能够使用户帧发送的状态。

根据本发明的另一示例性方面，当故障出现确定单元确定在使用中的通信路径上出现故障时，擦除单元擦除由学习数据库存储的所有信息。

根据本发明的另一示例性方面，当故障出现确定单元确定在使用中的通信路径上出现故障时，擦除单元只擦除在由学习数据库存储的信息中的被设置为使用中的通信路径的端部的联系节点的地址和与该地址相对应的终端的地址。

根据本发明的另一示例性方面，设置为使用中的通信路径的端部的联系节点包括：存在确认信号传输单元，用于通过使用中的通信路径周期性地将存在确认信号传输到其它环形网络；以及存在确认信号接收单元，用于从所述其它环形网络接收存在确认信号。

根据本发明的另一示例性方面，设置为使用中的通信路径的端部的联系节点包括：存在确认帧传输单元，用于在联系节点所属的环形网络中传输具有被容纳为有效负荷的、通过存在确认信号接收单元接收到的存在确认信号的帧；当在固定时间段中未接收到所述帧时，在所述环形网络中的节点中的不同于所述联系节点的其它节点所包括的故障出现确定单元确定在使用中的通信路径上出现故障；以及当在固定时间段中未接收到存在确认信号时，所述联系节点所包括的故障出现确定单元确定在使用中的通信路径上出现故障。

根据本发明的第二示例性实施例，提供一种具有通过预先与网络标识符相关的多个通信路径连接的第一环形网络和第二环形网络的环形网络系统，其中在所述第一环形网络和所述第二环形网络的节点中，不同于被设置为多个通信路径的端部的联系节点的每个节点包括：网络标识符导出单元，用于从与未发生故障的通信路径相对应的网络标识符中导出要应用于从环形网络外的终端接收到的用户帧的网络标识符；网络标识符应用单元，用于将所述网络标识符应用于所述用户帧；故障出现确定单元，用于确定通信路径发生故障；故障出现通信路径通告单元，用于当所述故障出现确定单元确定在通信路径上出现故障时，向所述网络标识符导出单元通告能指定与发生故障的通信路径相对应的网络标识符的信息；学习数据库，用于存储环形网络外的终端的地址、网络标识符和环形网络内的节点的地址之间的对应关系；和广播单元，用于当与从环形网络外的终端接收到的用户帧具有的传输目的地地址和通过网络标识符导出单元导出的网络标识符之间的结合相对应的节点的地址未被存储在所述学习数据库中时，广播-传输具有被容纳为有效负荷的、应用了所述网络标识符的用户帧的帧；以及被设置为每个通信路径的端部的每个联系节点包括：用户帧发送单元，用于当与采用联系节点本身作为端部的通信路径相对应的网络标识符和应用到用户帧的网络标识符一致时，将所述用户帧发送到所述通信路径。

根据本发明的另一示例性方面，被设置为每个通信路径的端部的每个联系节点包括：存在确认信号传输单元，用于通过采用联系节点本身作为端部的通信路径周期性地将存在确认信号传输到其它通信网络；和存在确认信号接收单元，用于从所述其它环形网络接收存在确认信号。

根据本发明的另一示例性方面，设置为每个通信路径的端部的每个联系节点包括存在确认帧传输单元，用于在联系节点所属的环形网络中传输具有被容纳为有效负荷的、通过存在确认信号接收单元接收到的存在确认信号的帧；当在固定时间段中未接收到所述帧时，在所述环形网络中的节点中的不同于所述联系节点的其它节点所包括的故障出现确定单元确定在采用作为所述帧的传输源的联系节点作为端部的通信路径上出现故障。

根据本发明的第三示例性方面，提供一种具有通过通信路径连接的第一环形网络和第二环形网络的环形网络系统，其中被设置为所述通信路径的端部的联系节点包括：存在确认信号传输单元，用于通过所述通信路径周期性地将存在确认信号传输到其它环形网络；存在确认信号接收单元，用于从其它环形网络接收存在确认信号；和存在确认帧传输单元，用于在该联系节点所属的环形网络中传输具有被容纳为有效负荷的、通过存在确认信号接收单元接收到的存在确认信号的帧；以及在环形网络的节点中不同于联系节点的其它每个节点包括故障出现确定单元，用于当在固定时间段中未接收到所述帧时，确定所述通信路径发生故障。

根据本发明的第四示例性方面，提供一种故障恢复方法，应用于具有通过使用中的通信路径和备用通信路径连接的第一环形网络和第二环形网络的环形网络系统，其中在所述第一环形网络和在所述第二环形网络中的每个节点包括学习数据库，用于存储环形网络外的终端的地址和环形网络内节点的地址之间的对应关系，以及当确定在使用中的通信路径上出现故障时，擦除通过学习数据库而存储的信息；不同于被设置为使用中的通信路径和备用通信路径的端部的联系节点的每个节点当与从环形网络外的终端接收的用户帧的传输目的地地址相对应的节点的地址未被存储在所述学习数据库中时，广播-传输具有被容纳为有效负荷的所述用户帧的帧，以及被设置为备用通信路径的端部的联系节点当确定在使用中的通信路径上出现故障时，将与备用通信路径连接的端口改变为能够使用户帧发送的状态。

根据本发明的另一示例性方面，当确定在使用中的通信路径上出现故障时，在第一环形网络和第二环形网络中的每个节点擦除由学习数据库存储的所有信息。

根据本发明的另一示例性方面，当确定在使用中的通信路径上出现故障时，在第一环形网络和第二环形网络中的每个节点只擦除在由学习数据库存储的信息中的被设置为使用中的通信路径的端部的联系节点的地址和与该地址相对应的终端的地址。

根据本发明的另一示例性方面，设置为使用中的通信路径的端部的联系节点通过使用中的通信路径周期性地将存在确认信号传输到其它环形网络，并从所述其它环形网络接收存在确认信号。

根据本发明的另一示例性方面，设置为使用中的通信路径的端部的联系节点在联系节点所属的环形网络中传输具有被容纳为有效负荷的所接收到的存在确认信号的帧，当在固定时间段中未接收到存在确认信号时，确定在使用中的通信路径上出现故障；以及在所述环形网络中的节点中的不同于所述联系节点的其它节点当在固定时间段中未接收到所述帧时，确定在使用中的通信路径上出现故障。

根据本发明的第五示例性方面，提供一种故障恢复方法，应用于具有通过预先与网络标识符相关的多个通信路径连接的第一环形网络和第二环形网络的环形网络系统，其中在所述第一环形网络和所述第二环形网络的节点中，不同于被设置为多个通信路径的端部的联系节点的每个节点包括学习数据库，用于存储环形网络外的终端的地址、网络标识符和环形网络内的节点的地址之间的对应关系，从与未发生故障的通信路径相对应的网络标识符中导出被应用于从环形网络外的终端接收到的用户帧的网络标识符，将所述网络标识符应用于所述用户帧，当确定在通信路径上出现故障时，指定与发生故障的通信路径相对应的网络标识符，以及当与从环形网络外的终端接收到的用户帧所具有的传输目的地地址和导出的网络标识符之间的结合相对应的节点的地址未被存储在所述学习数据库中时，广播-传输具有被容纳为有效负荷的、应用了所述网络标识符的用户帧的帧；以及被设置为每个通信路径的端部的每个联系节点当与采用联系节点本身作为端部的通信路径相对应的网络标识符和应用到用户帧的网络标识符一致时，将所述用户帧发送到所述通信路径。

根据本发明的另一示例性方面，被设置为每个通信路径的端部的每个联系节点通过采用联系节点本身作为端部的使用中的通信路径周期性地将存在确认信号传输到其它环形网络，并从所述其它环形网络接收存在确认信号。

根据本发明的另一示例性方面，设置为每个通信路径的端部的每个联系节点在联系节点所属的环形网络中传输具有被容纳为有效负荷的所接收到的存在确认信号的帧；在所述环形网络中的节点中的不同于所述联系节点的其它节点当在固定时间段中未接收到所述帧时，确定在采用作为所述帧的传输源的联系节点作为端部的通信路径上出现故障。

根据本发明的第六示例性方面，提供一种故障检测方法，应用于具有通过通信路径连接的第一环形网络和第二环形网络的环形网络系统，其中被设置为所述通信路径的端部的联系节点通过所述通信路径周期性地将存在确认信号传输到其它环形网络，从所述其它环形网络接收存在确认信号，以及在该联系节点所属的环形网络中传输具有被容纳为有效负荷的所接收到的存在确认信号的帧；以及在环形网络的节点中不同于联系节点的其它每个节点当在固定时间段中未接收到所述帧时，确定所述通信路径发生故障。

根据本发明的第七示例性方面，提供一种应用于具有通过使用中的通信路径和备用通信路径连接的第一环形网络和第二环形网络的环形网络系统的节点，包括：学习数据库，用于存储环形网络外的终端的地址和环形网络内节点的地址之间的对应关系；故障出现确定单元，用于确定在使用中的通信路径上出现故障；和擦除单元，用于当所述故障出现确定单元确定使用中的通信路径发生故障时，擦除通过学习数据库而存储的信息。

根据本发明的另一示例性方面，当故障出现确定单元确定在使用中的通信路径上出现故障时，擦除单元擦除由学习数据库存储的所有信息。

根据本发明的另一示例性方面，当故障出现确定单元确定在使用中的通信路径上出现故障时，擦除单元只擦除在由学习数据库存储的信息中的被设置为使用中的通信路径的端部的联系节点的地址和与该地址相对应的终端的地址。

根据本发明的另一示例性方面，该节点包括广播单元，用于当与从环形网络外的终端接收到的用户帧具有的传输目的地地址相对应的节点的地址未被存储在所述学习数据库中时，广播-传输具有被容纳为有效负荷的所述用户帧的帧。

根据本发明的另一示例性方面，其中，当在固定时间段中未接收到具有被容纳为有效负荷的存在确认信号的帧时，故障出现确定单元确定在通信路径上发生故障。

根据本发明的另一示例性方面，该节点被设置为使用中的通信路径的端部，并且还包括：存在确认信号传输单元，用于通过使用中的通信路径周期性地将存在确认信号传输到其它环形网络，和存在确认信号接收单元，用于从所述其它环形网络接收存在确认信号。

根据本发明的另一示例性方面，该节点包括存在确认帧传输单元，用于在该联系节点所属的环形网络中传输具有被容纳为有效负荷的、通过存在确认信号接收单元接收到的存在确认信号的帧。

根据本发明的第八方面，提供一种应用于具有通过预先与网络标识符相关的多个通信路径连接的第一环形网络和第二环形网络的环形网络系统的节点，包括：学习数据库，用于存储环形网络外的终端的地址、网络标识符和环形网络内的节点的地址之间的对应关系；网络标识符导出单元，用于从与未发生故障的通信路径相对应的网络标识符中导出被应用于从环形网络外的终端接收到的用户帧的网络标识符；网络标识符应用单元，用于将所述网络标识符应用于所述用户帧；故障出现确定单元，用于确定通信路径发生故障；故障出现通信路径通告单元，用于当所述故障出现确定单元确定在通信路径上出现故障时，向所述网络标识符导出单元通告能指定与发生故障的通信路径相对应的网络标识符的信息；以及广播单元，用于当与从环形网络外的终端接收到的用户帧所具有的传输目的地地址和通过网络标识符导出单元导出的网络标识符之间的结合相对应的节点的地址未被存储在学习数据库中时，广播-传输具有被容纳为有效负荷的、应用了网络标识符的用户帧的帧。

根据本发明的另一示例性方面，当在固定时间段中未接收到具有被容纳为有效负荷的存在确认信号的帧时，故障出现确定单元确定在使用中的通信路径上出现故障。

根据本发明的第九示例性方面，提供一种应用于具有通过通信路径连接的第一环形网络和第二环形网络的环形网络系统的节点，该节点被设置为所述使用中的通信路径的端部，并且包括：存在确认信号传输单元，用于通过所述通信路径周期性地将存在确认信号传输到其它环形网络；存在确认信号接收单元，用于从所述其它环形网络接收存在确认信号；和存在确认帧传输单元，用于在该节点所属的环形网络中传输具有被容纳为有效负荷的、通过存在确认信号接收单元接收到的存在确认信号的帧。

根据本发明的第十示例性方面，提供一种用于节点的程序，用于使应用于具有通过使用中的通信路径和备用通信路径连接的第一环形网络和第二环形网络的环形网络系统的节点所包括的、并包括用于存储环形网络外的终端的地址和环形网络内节点的地址之间的对应关系的学习数据库的计算机执行以下处理：确定在使用中的通信路径上出现故障的故障出现处理，以及当通过所述故障出现处理确定在使用中的通信路径上出现故障时擦除在学习数据库中存储的信息的擦除处理。

根据本发明的另一示例性方面，该用于节点的程序使计算机在擦除处理中执行擦除由学习数据库存储的所有信息的擦除处理。

根据本发明的另一示例性方面，该用于节点的程序使计算机在擦除处理中执行只擦除在由学习数据库存储的信息中的被设置为使用中的通信路径的端部的联系节点的地址和与该地址相对应的终端的地址的处理。

根据本发明的另一示例性方面，该用于节点的程序使计算机执行当与从环形网络外的终端接收到的用户帧具有的传输目的地地址的节点的地址未被存储在所述学习数据库中时，广播-传输具有被容纳为有效负荷的用户帧的帧的广播处理。

根据本发明的另一示例性方面，当在故障出现处理中在固定时间段中未接收到具有被容纳为有效负荷的存在确认信号的帧时，该用于节点的程序使计算机确定在使用中的通信路径上出现故障。

根据本发明的另一示例性方面，该用于节点的程序使被设置为使用中的通信路径的端部的节点所包括的计算机执行通过使用中的通信路径周期性地将存在确认信号传输到其它环形网络的存在确认信号传输处理，和从所述其它环形网络接收存在确认信号的存在确认信号接收处理。

根据本发明的另一示例性方面，该用于节点的程序使计算机执行在该联系节点所属的环形网络中传输具有被容纳为有效负荷的、在存在确认信号接收处理中接收到的存在确认信号的帧的存在确认帧传输处理。

根据本发明的第十一示例性方面，提供一种用于节点的程序，用于使应用于具有通过预先与网络标识符相关的多个通信路径连接的第一环形网络和第二环形网络的环形网络系统的节点所包括的、并包括用于存储环形网络外的终端的地址、网络标识符和环形网络内的节点的地址之间的对应关系的学习数据库的计算机执行以下处理：从与未发生故障的通信路径相对应的网络标识符中导出要应用于从环形网络外的终端接收到的用户帧的网络标识符的网络标识符导出处理；将所述网络标识符应用于所述用户帧的网络标识符应用处理；确定在通信路径上出现故障的故障出现确定处理；当所述故障出现确定处理确定在通信路径上出现故障时，指定与发生故障的通信路径相对应的网络标识符的故障网络标识符执行处理；以及当与从环形网络外的终端接收到的用户帧具有的传输目的地地址和得到的网络标识符之间的结合相对应的节点的地址未被存储在所述学习数据库中时，广播-传输具有被容纳为有效负荷的应用了所述网络标识符的用户帧的帧的广播处理。

根据本发明的另一示例性方面，当在故障出现处理中在固定时间段中未接收到具有被容纳为有效负荷的存在确认信号的帧时，该用于节点的程序使计算机确定在使用中的通信路径上出现故障。

根据本发明的第十二示例性方面，提供一种用于节点的程序，用于使节点所包括的、应用于具有通过通信路径连接的第一环形网络和第二环形网络的环形网络系统、并被设置为所述使用中的通信路径的端部的计算机执行以下处理：通过所述通信路径周期性地将存在确认信号传输到其它环形网络的存在确认信号传输处理，从所述其它环形网络接收存在确认信号的存在确认信号接收处理，和在该节点所属的环形网络中传输具有被容纳为有效负荷的所接收到的存在确认信号的帧的存在确认帧传输处理。

附图说明

图1是用于解释根据本发明的第一示例性实施例环形网络系统的结构的示例的示意图；

图2是用于解释使用中的内链路发生故障的情况的示意图；

图3是说明与发生故障的内链路连接的联系节点的操作的流程图；

图4是说明不同于与发生故障的内链路连接的联系节点的其它节点(排除与备用内链路连接的联系节点)的操作的流程图；

图5是说明与备用内链路连接的联系节点的操作的流程图；

图6是用于解释在响应于内链路上的故障的出现而清洗学习数据库后，每个节点把帧从一个终端传递到另一个终端的情况的示意图；

图7是用于解释在广播-传输后，将帧从一个终端传递到另一个终端的情况的示意图；

图8是说明通过使用KeepAlive信号而通告在内链路故障出现的环中每个节点的第一方式的流程图；

图9是说明通过使用KeepAlive信号而通告在内链路故障出现的环中每个节点的第二方式的流程图；

图10是说明应用于第一示例性实施例的联系节点的结构的示例的框图；

图11是说明应用于第一示例性实施例的不同于联系节点的其它节点的结构的示例的框图；

图12是用于解释根据本发明的第二示例性实施例环形网络系统的结构的示例的示意图；

图13是用于解释使用中的内链路发生故障的情况的示意图；

图14是说明出现故障时联系节点的操作的流程图；

图15是说明与不同于出现故障的联系节点的其它节点的操作的流程图；

图16是用于解释在响应于内链路上的故障出现而改变VLAN标识符导出方法后，每个节点把帧从一个终端传递到另一个终端的情况的示意图；

图17是用于解释在广播-传输后，将帧从一个终端传递到另一个终端的情况的示意图；

图18是说明应用于第二示例性实施例的联系节点的结构的示例的框图；

图19是说明应用于第二示例性实施例的不同于联系节点的其它节点的结构的示例的框图；

图20是用于解释单环的RPR网络的示例的示意图；

图21是用于解释当环中出现故障时该环的操作的示意图；

图22是说明相关RPR节点的结构的示例的框图；和

图23是用于解释具有通过两个内链路连接的两个环的多环网络的示例的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述实施本发明的最佳方式。

(第一示例性实施例)

图1是用于解释根据本发明的环形网络的结构的示例的示意图。根据本发明的环形网络系统是包括多个环(具有连接成环的节点的分组环)501-a和501-b的多环网络系统。环501-a包括RPR节点(以下被简称为节点)900-1～900-4和与内链路连接的节点700-1和700-2。在下文中，通过内链路(或者其它通信网络)与其它环连接的节点被称作联系节点。环501-b包括节点900-5～900-8和联系节点700-3和700-4。环501-a和501-b是双光纤环，其中环501-a包括内环501-a-内和外环501-a-外。类似地，环501-b包括内环501-b-内和外环501-b-外。这里假设每个内环执行顺时针业务传递而每个外环执行逆时针业务传递。还假设终端510与节点900-1连接，终端511与节点900-7连接。各个节点900-1～900-8的RPR-MAC地址分别是900-1～900-8。类似地，各个联系节点700-1～700-4的RPR-MAC地址分别是700-1～700-4。

联系节点700-1和700-3通过内链路505连接。联系节点700-2和700-4通过内链路506连接。这里假设内链路505是在正常状态中使用的使用中的内链路，而内链路506是备用的内链路。换句话说，假设当使用中的内链路505发生故障时，使用内链路506。

在下文中，将针对U-MAC帧从终端510传递到终端511作为示例的情况，对在正常状态中的环形网络系统的操作进行说明。例如，U-MAC帧是以太网(注册商标)帧。在图1中，以虚线表示的路径520、521和522是U-MAC帧传递路径。还有在图1中，以实线表示的路径530是RPR-MAC帧传递路径。

通过使用节点自身所具有的学习数据库，已经接收到从终端510输出的U-MAC帧的节点900-1在U-MAC帧中搜索与传输目的地U-MAC地址相对应的RPR-MAC地址，从而确定传输目的地RPR-MAC地址。在该示例中，假设传输目的地U-MAC地址(终端511的地址)与RPR-MAC地址“700-1”彼此相关并预先通过学习数据库被学习。因此，节点900-1向U-MAC帧添加RPR-MAC开销(其中将“700-1”作为传输目的地RPR-MAC地址，以及将的自己的RPR-MAC地址“900-1”作为传输源RPR-MAC地址)，以便将U-MAC帧转换为RPR-MAC帧。这样，将把开销添加到U-MAC帧并容纳U-MAC帧作为有效负载称作封装。

随后，节点900-1查阅自己的转发数据库，用来指定相应于传输目的地RPR-MAC地址的输出环信息。输出环信息是表示RPR-MAC帧是输出到内环、输出到外环、还是输出到内环和外环的信息。节点900-1查阅转发数据库的输出环信息，用来确定RPR-MAC帧将被发送到内环和外环的哪一个，并根据该确定发送RPR-MAC帧。图1表示帧被发送到内环501-a-内的情况。

已经接收到从节点900-1发出的RPR-MAC帧的节点900-2查阅RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址，并将该地址与自己的地址进行比较。由于传输目的地RPR-MAC地址与节点900-2本身的地址彼此不同，因此节点900-2确定RPR-MAC帧不会通过自身终止，从而将RPR-MAC帧传递到内环501-a-内。

已经接收到从节点900-2发出的RPR-MAC帧的节点700-1查阅RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址，并将该地址与自己的地址进行比较。由于所比较的两个地址一致，因此，节点700-1接受RPR-MAC地址。换句话说，该节点从环501-a取出RPR-MAC帧。然后，节点700-1从RPR-MAC帧提取RPR-MAC开销，从而将RPR-MAC帧转换为U-MAC帧。节点700-1将U-MAC帧发送到内链路505。

节点700-3通过内链路505接收U-MAC帧。然后，节点700-3查阅自己的学习数据库，以便确定环501-b中的传输目的地PRP-MAC地址(这里是“900-7”)。节点700-3向U-MAC帧添加RPR-MAC开销(其中传输目的地RPR-MAC地址为“900-7”，以及将自己的RPR-MAC地址“700-3”作为传输源RPR-MAC地址)，以便将U-MAC帧转换为RPR-MAC帧。随后，节点700-3查阅自己的转发数据库，用来基于传输目的地RPR-MAC地址指定输出环信息。这里，节点700-3根据输出环信息将RPR-MAC帧发送到外环502-b-外。

当接收到RPR-MAC帧时，节点700-4和900-8中的每一个确定其不是通过自身终止的RPR-MAC帧，因为传输目的地RPR-MAC地址和自己的RPR-MAC地址相互不一致。然后，节点将RPR-MAC帧发送到外环502-b-外。因此，节点900-7接收RPR-MAC帧。节点900-7接受所接收的RPR-MAC帧，因为所接收的RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址和自己的RPR-MAC地址相一致(从环501-b取出RPR-MAC帧)。随后，节点900-7从RPR-MAC帧去除RPR-MAC开销，从而将RPR-MAC帧转换为U-MAC帧。节点900-7将U-MAC帧传递到终端511。

接下来，将描述出现故障时执行的操作。图2是用于解释使用中的内链路505发生故障的情况下的示意图。作为使用中的内链路505上出现故障的结果，没有U-MAC帧能由于图1所示的业务流而从终端510传递到终端511。

图3是说明与出现故障的内链路连接的联系节点(在该示例中的联系节点700-1和700-3)的操作的流程图。当使用中的内链路505发生故障时，与内链路505连接的联系节点700-1和700-3检测故障(步骤S610)。随后，每个联系节点700-1和700-3发出RPR-MAC帧(内链路故障通告RPR-MAC帧)，该RPR-MAC帧通告在自己的节点所属的环中的内链路505上出现故障(步骤S611)。联系节点700-1和700-3包括能在内链路故障通告RPR-MAC帧中指定发生故障的内链路的信息。例如，在内链路故障通告RPR-MAC帧中包括内链路ID，用于标识已经检测到内链路故障的单独的内链路和节点的RPR-MAC地址(例如，联系节点700-1和700-3自身的RPR-MAC地址)。

在下文中，作为示例，将对已经检测到内链路故障的节点的RPR-MAC地址被包括作为能指定发生故障的内链路的信息的情况进行描述。当内链路ID被包括作为能指定发生故障的内链路的信息，时，允许每个节点根据内链路ID指定在其内链路的相对端处的联系节点。内链路故障通告RPR-MAC帧可以被发送到内环、外环或者内环和外环二者。在图2所示的示例中说明了联系节点700-1和700-3将内链路故障通告RPR-MAC帧分别发送到内环501-a-内和内环502-b-内的情况。图2所示的路径601-a和601-b表示内链路故障通告RPR-MAC帧的传递路径。在步骤S611后，联系节点700-1和700-3清洗(擦除)它们自己的学习数据库的内容(步骤S612)。

图4是说明不同于与发生故障的内链路连接的联系节点的其它节点(排除与备用内链路连接的联系节点)的操作的流程图。节点900-1～900-8是相关节点。尽管这里将对节点900-1的操作进行描述，但是节点900-2～900-8执行相同的操作。节点900-1接收在步骤611通过联系节点700-1传输的内链路故障通告RPR-MAC帧(步骤S620)。然后，节点900-1强制清洗(flush)自己的学习数据库的内容(步骤S621)。

图5是说明与备用内链路506连接的联系节点(在该示例中的联系节点700-2和700-4)的操作的流程图。当接收到内链路故障通告RPR-MAC帧时，每个联系节点700-2和700-4强制清洗自己的学习数据库的内容(步骤S630和S631)。步骤S630和S631的操作与图4所示的步骤S620和S621的操作相同。联系节点700-2和700-4将备用内链路506设置为转发状态(步骤S632)。可以先执行步骤S631和S632的任一操作。

转发状态表示使分组能通过的状态。另一方面，丢弃所接收到的帧而不发送的状态被称作阻止状态。根据每个节点的端口设置转发状态和阻止状态。直到执行步骤S632，在联系节点700-2和700-4具有的端口中，将与内链路506连接的端口设置为阻止状态，从而防止帧被发送到内链路506。在步骤S632，联系节点700-2和700-4将与内链路506连接的端口设置为转发状态，从而使帧能被发送到内链路506。

如图3到图5所示，每个节点清洗自己的学习数据库。这时，不管老化期(aging time)是否已经过去，均强制执行清洗。换句话说，甚至在老化期终止之前，仍执行清洗。

另外，每个节点可以清洗学习数据库的所有学习内容。作为选择，在学习数据库的学习内容中，每个节点可以选择性地只清洗关于已经检测到内链路故障的节点的RPR-MAC地址和关于与该RPR-MAC地址相关的U-MAC地址的信息。在内链路故障通告RPR-MAC帧中包括已经检测到内链路故障的节点的信息。例如，在接收到包括节点700-1检测到内链路故障的信息的内链路故障通告RPR-MAC帧的情况下，每个节点可以选择性地清洗RPR-MAC地址“700-1”和与该地址相关的U-MAC地址。

图6是用于解释在响应于内链路505上的故障的出现而清洗学习数据库后，每个节点700-1～700-4和900-1～900-8把帧从终端510传递到终端511的情况的示意图。在图6中，以虚线表示的路径640、641和642是U-MAC帧传递路径。还有在图6中，以实线表示的路径650和651是广播-传输的RPR-MAC帧的传递路径。

已经接收从终端510输出的U-MAC帧的节点900-1通过使用自己的学习数据库，在U-MAC帧中搜索相应于传输目的地U-MAC地址的RPR-MAC地址。这时，由于学习数据库的学习内容被清洗，搜索失败。甚至当选择性地执行学习数据库的清洗时，因为已经检测到内链路故障的节点的RPR-MAC地址“700-1”和与该地址相关的U-MAC地址被擦除，所以不可能进行对RPR-MAC地址“700-1”的搜索，而该搜索在正常状态下可以进行。当RPR-MAC地址的搜索失败时，节点900-1向U-MAC帧添加RPR-MAC开销(其中将传输目的地RPR-MAC地址作为广播地址，以及将自己的RPR-MAC地址“900-1”作为传输源RPR-MAC地址)。节点900-1通过添加RPR-MAC开销而将U-MAC帧转换为RPR-MAC帧。节点900-1广播-传输RPR-MAC帧。这时，节点900-1可以将RPR-MAC帧发送到内环和外环之一。可以将该帧发送到内环和外环。图6所示的是节点900-1将RPR-MAC帧发送到外环501-a-外和传递路径650执行传递的情况。

当接收到RPR-MAC帧(具有作为传输目的地的广播地址的RPR-MAC帧)时，节点900-4接受RPR-MAC帧，并将RPR-MAC帧的副本发送到环501-a。这时，节点900-4将RPR-MAC帧的副本发送到将RPR-MAC帧传递所至的小环，或者是内环或者是外环。因此，在该示例中，该节点将RPR-MAC帧的副本发送到外环501-a-外。

另外，节点900-4在自己的学习数据库中登记在所接受的RPR-MAC帧中的传输源RPR-MAC地址(在该示例中是“900-1”)和在RPR-MAC帧中容纳的U-MAC帧的传输源U-MAC地址(在该示例中是终端510的地址)之间的对应关系。其后，节点900-4从RPR-MAC帧去除RPR-MAC开销，从而将该帧转换为U-MAC帧。然后，节点900-4将U-MAC帧传递到在环501-a外与节点900-4连接的终端或设备(未示出)。

与节点900-4类似，节点900-3、700-2、700-1和900-2接受RPR-MAC帧，并将RPR-MAC帧的副本发送到外环501-a-外。因此，RPR-MAC帧将沿着图6所示的传递路径650在该环内被传递。还与节点900-4类似，节点900-3、700-2、700-1和900-2在它们自己的学习数据库中登记传输源RPR-MAC地址(在该示例中的“900-1”)和传输源U-MAC地址(在该示例中终端510的地址)之间的对应关系。然后节点去除RPR-MAC帧的RPR-MAC开销，从而将U-MAC帧传递到环501-a外的终端或设备(未示出)。

在环形结构的情况下，广播-传输的RPR-MAC帧绕行该环一周，返回到作为传输源的节点。节点900-1～900-8和700-1～700-4中的每一个查阅所接收到的RPR-MAC帧的传输源RPR-MAC地址，并且当该地址与自己的节点RPR MAC地址一致时，丢弃RPR-MAC帧。因此，RPR-MAC帧不能循环。

节点700-2去除所接受的RPR-MAC帧的RPR-MAC开销，从而将RPR-MAC帧转换为U-MAC帧。然后，节点700-2将U-MAC帧发送到内链路506。由于节点700-2具有与设置为转发状态的内链路506连接的端口(见图5所示的步骤S632)，所以允许该节点将U-MAC帧发送到内链路506。U-MAC帧将沿图6所示的传递路径641被传递到节点700-4。

已经通过内链路506接收到U-MAC帧的节点700-4通过使用自己的学习数据库，在U-MAC帧中搜索对应于传输目的地U-MAC地址的RPR-MAC地址。这时，由于学习数据库的学习内容被清洗，所以搜索失败。当RPR-MAC地址的搜索失败时，节点700-4向U-MAC帧添加RPR-MAC开销(其中将传输目的地RPR-MAC地址作为广播地址，以及将自己的RPR-MAC地址“700-4”作为传输源RPR-MAC地址)。通过添加RPR-MAC开销，节点700-4将U-MAC帧转换为RPR-MAC帧。节点700-4广播-传输RPR-MAC帧。这时，节点700-4可以将RPR-MAC帧发送到内环或外环。该节点可以将该帧发送到内环和外环。图6所示的是节点700-4将RPR-MAC帧发送到外环502-b-外，从而通过使用路径651来传递帧的情况。

当接收到RPR-MAC帧时(具有作为传输目的地的广播地址的RPR-MAC帧)，节点900-8接受RPR-MAC帧，并将RPR-MAC帧的副本发送到外环502-b-外。节点900-8还在自己的学习数据库中登记在所接受的RPR-MAC帧中的传输源RPR-MAC地址(在该示例中的“700-4”)和在RPR-MAC帧中容纳的U-MAC帧的传输源U-MAC地址(在该示例中的终端510的地址)之间的对应关系。此后，节点900-8从RPR-MAC帧中去除RPR-MAC开销，从而将该该帧转换为U-MAC帧。然后，节点900-8 U-MAC帧被传递到在环501-b外与节点900-8连接的终端或设备(未示出)。

与节点900-8类似，节点900-7、900-6、900-5和700-3接受RPR-MAC帧，并将RPR-MAC帧的副本发送到外环502-b-外。因此，将沿图6所示的环中的传递路径65 1传递RPR-MAC帧。与节点900-8类似，节点900-7、900-6、900-5和700-3在自己的学习数据库中登记传输源RPR-MAC地址(在该示例中的“700-4”)和传输源U-MAC地址(在该示例中的终端510的地址)之间的对应关系。然后，该节点去除RPR-MAC帧中的RPR-MAC开销，从而U-MAC帧被传递到环501-b外的终端或设备(未示出)。

另外，当通过自己广播-传输的RPR-MAC帧绕行环一周而被传递到节点700-4本身时，节点700-4丢弃RPR-MAC帧。

节点900-7去除所接受的RPR-MAC帧的RPR-MAC开销，从而将RPR-MAC帧转换为U-MAC帧。然后，节点900-7将U-MAC帧传递到终端511。U-MAC帧将沿图6所示的传递路径642从节点900-7传递到终端511。

因此，甚至在内链路505发生故障时，能够进行从终端510至终端511的帧传递。接下来，将对从终端511至终端510的帧传递进行描述。

图7是用于解释将帧从终端511传递到终端510的情况的示意图。在图7中，由虚线表示的路径643、645和647是用于U-MAC帧的传递路径。在图7中，由实线表示的路径644和646是用于RPR-MAC帧的传递路径。

在帧从图6所示的终端510传递到终端511的过程中，环501-b中的每个节点将终端510的地址(U-MAC地址)和RPR-MAC地址“700-4”之间的对应关系学习到自己的学习数据库。类似地，环501-a中的每个节点将终端510的地址和RPR-MAC地址“900-1”之间的对应关系学习到自己的学习数据库。因此，能够实现从终端511到终端510的单播通信。

更具体地，当从终端511接收具有作为终端510的地址的传输目的地U-MAC地址的U-MAC帧时，允许节点900-7通过查阅学习数据库来将传输目的地RPR-MAC地址指定为“700-4”。然后，节点900-7向U-MAC帧添加RPR-MAC开销(其中传输目的地RPR-MAC地址为“700-4”，以及传输源RPR-MAC地址为“900-7”)，从而在环501-b中传递所得到的帧。因此，RPR-MAC帧将沿传递路径644从节点900-7传递到节点700-4。在接收到RPR-MAC帧时，传递路径644上的节点900-8和700-4中的每一个在自己的学习数据库中登记传输源RPR-MAC地址(在该示例中的“900-7”)和在RPR-MAC帧中容纳的U-MAC帧的传输源U-MAC地址(在该示例中的终端511的地址)之间的对应关系。

当接收到RPR-MAC帧时，因为该帧的传输目的地RPR-MAC地址与自己的RPR-MAC地址一致，所以节点700-4接受RPR-MAC帧。然后，节点从所接受的RPR-MAC帧中去除RPR-MAC开销，从而将RPR-MAC帧转换为U-MAC帧。节点700-4将U-MAC帧发送到内链路506。U-MAC帧将沿图7所示的传递路径644被传递到节点700-2。

已经通过内链路506接收到U-MAC帧的节点700-2查阅对应于该帧的传输目的地U-MAC地址的RPR-MAC地址(终端510的地址)。在学习数据库中，作为对应于终端510的地址的RPR-MAC地址，登记“900-1”。因此，节点700-2向U-MAC帧添加RPR-MAC开销(其中传输目的地RPR-MAC地址为“900-1”，以及传输源RPR-MAC地址为“700-2”)，从而在环501-a中传递所得到的帧。因此，RPR-MAC帧将沿传递路径646从节点700-2传递到节点900-1。当接收到RPR-MAC帧时，节点900-3、900-4和900-1中的每一个在其学习数据库中登记传输源RPR-MAC地址(在该示例中的“700-2”)和在RPR-MAC帧中容纳的U-MAC帧的传输源U-MAC地址(在该示例中的终端511的地址)之间的对应关系。

因此，节点900-1、900-4和900-3将终端511的地址和RPR-MAC地址“700-2”之间的对应关系学习到该学习数据库。另外，节点700-4和900-8将终端511的地址和RPR-MAC地址“900-7”之间的对应关系学习到该学习数据库。因此，能够实现从终端510到终端511的单播通信。

为了实现如上所述的在故障出现时的恢复操作，有必要检测内链路上的故障。例如，可以分别通过节点700-1和700-3之间的每个节点和在内链路505和506的相对端的节点700-2和700-4之间的每个节点对物理链路上的故障的直接检测，来实现对内链路505的故障检测。

可以通过由联系节点通过内链路周期性地传输到其它环的联系节点的KeepAlive信号的未到达来检测内链路故障。例如，KeepAlive信号是与U-MAC帧的信号具有相同格式的信号。当产生与U-MAC帧的信号具有相同格式的信号的KeepAlive信号时，KeepAlive信号作为U-MAC帧被传输或接收，从而用于控制。存在可以通过使用KeepAlive信号通告出现内链路故障的环中每个节点的两种方式。在第一种方式中，当在固定时间段未接收到KeepAlive信号时，联系节点本身确定与该联系节点连接的内链路上出现故障。然后，当确定故障出现时，该节点广播-传输表示环内故障检测的内链路故障通告RPR-MAC帧。在内链路故障通告RPR-MAC帧中，包括已经检测到内链路故障的出现的联系节点的信息。例如，假设联系节点700-1在固定时间段没有从联系节点700-3接收到KeepAlive信号。然后，联系节点700-1只需要在环501-a内广播-传递表示联系节点700-1检测到内链路故障的内链路故障通告RPR-MAC帧。在第一种方式中，通过内链路传输/接收的KeepAlive信号在每个联系节点处终止。另外，在该环中传递的内链路故障通告RPR-MAC帧通告内链路上故障的出现。

在第二种方式中，不终止KeepAlive信号，联系节点在环中传递被添加了RPR-MAC开销的KeepAlive信号。更具体地，联系节点可以通过把RPR-MAC开销添加到KeepAlive信号而将KeepAlive信号转换为内链路故障通告RPR-MAC帧，并在该环内广播-传递内链路故障通告RPR-MAC帧。在这种情况下，内链路故障通告RPR-MAC帧包括KeepAlive信号，其表示内链路上没有出现故障。在第二种方式中，当在固定时间内未传递内链路故障通告RPR-MAC帧时，该环中的每个节点检测到与包括KeepAlive信号的内链路故障通告RPR-MAC帧的传输源节点连接的内链路上故障的出现。在第一种方式中，联系节点检测内链路故障，从而向联系节点所属的环中的每个节点通告故障检测，而在第二种方式中，环中的每个节点通过自身来检测内链路故障的出现。

联系节点可以将内链路故障通告RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址设置为保留的RPR-MAC地址(控制标识符)。更具体地，传输目的地RPR-MAC地址可以是表示一种RPR-MAC帧是将被广播-传递的内链路故障通告RPR-MAC帧的控制标识符。

另外，在绕行该环一周返回到传输源节点后，将丢弃该内链路故障通告RPR-MAC帧。例如，假设联系节点700-1传输内链路故障通告RPR-MAC帧，以便内链路故障通告RPR-MAC帧绕行该环一周返回到联系节点700-1。然后，由于内链路故障通告RPR-MAC帧的传输源RPR-MAC地址与自己的RPR-MAC地址一致，所以该联系节点丢弃该内链路故障通告RPR-MAC帧。

图8是说明通过使用KeepAlive信号而通告在内链路故障出现的环中的每个节点的第一方式的流程图。尽管图8主要是对联系节点700-1的操作进行描述，但是，这也是联系节点700-3等的操作的情况。

当在固定时间段内没有通过内链路505从其它环的联系节点700-3接收到KeepAlive信号时，联系节点700-1确定内链路505上出现故障(步骤S641)。然后，联系节点700在环501-a中发送包括可以指定出现故障的内链路的信息的内链路故障通告RPR-MAC帧(例如，已经检测到故障的节点本身的RPR-MAC地址)(步骤S642)。

当接收到内链路故障通告RPR-MAC帧时，在与联系节点700-1相同的环中的其它节点清洗学习数据库的学习内容(步骤S643)。然后，该节点将内链路故障通告RPR-MAC帧发送到下一节点(步骤S644)。在步骤S643后(或之前)，与备用内链路506连接的联系节点700-2也执行使与内链路506连接的节点本身的端口开始转发状态的处理。

当接收到通过自身传输的内链路故障通告RPR-MAC帧时，联系节点700-1丢弃该内链路故障通告RPR-MAC帧(步骤S645)。

图9是说明通过使用KeepAlive信号而通告在内链路故障出现的环中的每个节点的第二方式的流程图。尽管图9主要是对联系节点700-1的操作进行描述，但是，这也是联系节点700-3等的操作的情况。

当通过内链路505从其它环的联系节点700-3接收到KeepAlive信号时，联系节点700-1在环501-a中发送包括KeepAlive信号的内链路故障通告RPR-MAC帧(步骤S651)。更具体地，不终止KeepAlive信号，联系节点700-1将该信号转换为内链路故障通告RPR-MAC帧，并在环内发送该帧。内链路故障通告RPR-MAC帧表示内链路505处于正常状态。

当接收到内链路故障通告RPR-MAC帧时，在与联系节点700-1相同的环中的其它节点确定在内链路505上未出现故障，从而将该帧传递到下一节点(步骤S652)。当接收到通过自身传输的内链路故障通告RPR-MAC帧时，联系节点700-1丢弃内链路故障通告RPR-MAC帧(步骤S653)。

另外，当在固定时间段内没有接收到包括KeepAlive信号的内链路故障通告RPR-MAC帧时，与联系节点700-1相同的环中的其它节点确定内链路505上出现故障(步骤S654)，从而清洗学习数据库的学习内容(步骤S655)。在步骤S655后(或之前)，与备用内链路506连接的联系节点700-2也执行使与内链路506连接的节点本身的端口开始转发状态的处理。

尽管图9中未示出，但是联系节点700-1与第一方式类似地(类似于图8所示的步骤S641)确定内链路505发生故障。

为了传输用来向环中的每个节点通告在内链路上出现故障的内链路故障通告RPR-MAC帧，内链路故障通告RPR-MAC帧可以被广播-传输。作为选择，内链路故障通告RPR-MAC帧可以作为在相邻节点终止的RPR-MAC帧而被传输。然后，当接收到内链路故障通告RPR-MAC帧以终止内链路故障通告RPR-MAC帧时，每个节点可以在下一节点产生要被终止的内链路故障通告RPR-MAC帧，并将该帧传输到下一节点。这样，一旦在每个节点处终止帧之后，将该帧传输到下一节点称为逐跳处理。在广播-传输的情况下，在该环中传递内链路故障通告RPR-MAC帧而不在每个节点处终止该帧。

如上所述，当内链路故障出现时，根据本发明的环形网络系统清洗学习数据库的学习内容。只有当使用中的内链路505发生故障时才执行对学习数据库的学习内容的清洗。

如上所述，当清洗学习数据库的学习内容时，可以清洗所有的学习内容。作为选择，除了学习数据库的学习内容之外，可以从学习数据库的学习内容中选择性地清洗关于已经检测到内链路故障的节点的RPR-MAC地址和与该RPR-MAC相关的U-MAC地址的信息。当选择性地清洗学习内容时，对于传输U-MAC帧直到所需的终端、而不通过内链路来说，图6所示的这种广播通信是不必要的。例如，假设内链路505发生故障，从而选择性地只清洗RPR-MAC地址“700-1”和对应于“700-1”的U-MAC地址。此后，假设将U-MAC帧从终端510传输到与节点900-4连接的终端(未示出)。这时，节点900-1将作为U-MAC帧的传输目的地的终端的地址和RPR-MAC地址“900-4”之间的对应关系保留在学习数据库中。因此，可以根据传输目的地U-MAC地址搜索RPR-MAC地址“900-4”，从而，仅有必要将从U-MAC转换而来的RPR-MAC地址传输到节点900-4。因此，图6所示的这种广播-传输是不必要的。

另外，可以通告作为KeepAlive信号传输源的节点所属的环信息(环的标识信息；在该示例中是节点700-3所属的环501-b的环标识信息)、以及从与内链路505和506连接的节点700-3和700-4发送的KeepAlive信号。这样，假设KeepAlive信号传输源的节点所属的环的KeepAlive信号和标识信息通过内链路被传输到其它环的联系节点，并与上述第二种方式相类似，已经接收到KeepAlive信号的联系节点将包括KeepAlive信号的内链路故障通告RPR-MAC帧传递到环中的每个节点。在这种情况下，当检测到使用中的内链路的故障时，允许环中的每个节点重写学习数据库的内容，从而通过连接由环标识信息指定的环和节点本身所属环的备用内链路来在环之间传递帧。例如，环501-a的每个节点将学习数据库中的RPR-MAC地址“700-1”改变为与由环标识信息指定的备用内链路连接的联系节点的RPR-MAC地址“700-2”。因此，不需要执行图6所示的这种广播-传输，U-MAC帧也可以通过使用备用内链路506而被传递到所需的终端。

在每个环中的每个节点根据与内链路上的故障出现有关的内链路故障通告RPR-MAC帧，单独地传输/接收与环中的各个节点之间的链路上的故障出现有关的故障通告RPR-MAC帧。「内链路故障通告RPR-MAC帧」和「故障通告RPR-MAC帧」被区分为不同的RPR-MAC帧。在相邻节点之间的链路上未出现故障的情况下，环中的每个节点传输不包括故障检测节点信息(已经检测到链路上的故障的节点信息)的故障通告RPR-MAC帧到相邻节点、或从相邻节点接收不包括故障检测节点信息(已经检测到链路上的故障的节点信息)的故障通告RPR-MAC帧。不包括故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧表示在相邻节点之间的链路上未出现故障。然后，当在固定时间内未接收到来自相邻节点的不包括故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧时，环中的每个节点确定在与相邻节点的链路上出现故障。然后，该节点在该环中传递包括自己的信息(例如，自己的RPR-MAC地址)的故障通告RPR-MAC帧作为链路故障检测节点信息。

不包括故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧被传输到相邻的节点并在相邻的节点处终止。另一方面，广播-传输包括实际检测到故障时被传输的故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧以绕行该环一周，并当返回到作为故障通告RPR-MAC帧的传输源的节点时丢弃该帧。因此，可以向环中的每个节点通告已经检测到环中链路上的故障的节点的信息的。

接下来，将描述被应用到环形网络系统的节点的结构。在下文中，将分别对联系节点和不同于联系节点的其它节点的节点结构进行描述。

图10是说明应用于根据本发明的环形网络系统的联系节点700-1～700-4(在某些情况下，这些联系节点将被共同表示为联系节点700)的结构示例的框图。每个联系节点700包括分组多路分解电路710、帧转换电路720、转发引擎730、环拓扑信息收集电路740、环故障信息收集电路750、内链路故障检测电路760、RPR内链路故障信息收集电路770、路径确定电路780、清洗电路781和ADM(加减多路复用器)790。联系节点700还包括学习数据库721和转发数据库731，其中，学习数据库721用于存储U-MAC地址和RPR-MAC地址之间的对应关系，转发数据库731用于存储RPR-MAC地址和输出环之间的对应关系(表示内环和外环之一或者两者的信息)。

学习数据库721还存储用于控制的U-MAC帧中所包括的预留U-MAC地址(在用于控制的U-MAC帧中所包括的用于控制的标识符)和预留的RPR-MAC地址(将作为RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址的用于控制的标识符)之间的对应关系。因此，例如，可以搜索学习数据库721，以查找在将RPR-MAC开销添加到KeepALive信号时使用的用于控制的标识符。

在下文中，将对假设通过使用KeepAlive信号而检测到内链路故障的出现进行描述。作为示例，将描述内链路故障出现通告方式是上述第一种方式的情况。

分组多路分解电路710与内链路505或内链路506连接。在与内链路连接的分组多路分解电路710的端口被设置为转发状态的情况下，分组多路分解电路710按下文中所述进行操作。分组多路分解电路710从帧转换电路720接收U-MAC帧。U-MAC帧是通过帧转换电路720对在环中传递的RPR-MAC帧的转换。另外，分组多路分解电路710周期性地接收来自内链路故障检测电路760的KeepAlive信号(如下文所述，内链路故障检测电路760周期性地产生KeepAlive信号并将该信号发送到分组多路分解电路710)。分组多路分解电路710对从帧转换电路720发送的U-MAC帧和从内链路故障检测电路760发送的KeepAlive信号进行多路复用，从将该结果发送到所连接的内链路。

另外，当通过分组多路分解电路710本身所连接的内链路，从其它环的联系节点接收到U-MAC帧(不包括KeepAlive信号)时，分组多路分解电路710将U-MAC帧发送到帧转换电路720。还有当通过内链路从其它环的联系节点接收到KeepAlive信号时，分组多路分解电路710将KeepAlive信号发送到内链路故障检测电路760。

当与内链路连接的分组多路分解电路710的端口被设置为阻止状态时，分组多路分解电路710按下文中所述进行操作。当分组多路分解电路710从帧转换电路720接收到U-MAC帧时，分组多路分解电路710丢弃U-MAC帧。当通过内链路从其它环的联系节点接收到U-MAC帧(不包括KeepAlive信号)时，该电路也丢弃U-MAC帧。甚至当与内链路连接的端口被设置为阻止状态时，分组多路分解电路710也与转发状态的情况类似地禁止丢弃KeepAlive信号。更具体地，当从内链路故障检测电路760接收到KeepAlive信号时，分组多路分解电路710将KeepAlive信号发送到内链路。另外，当通过内链路从其它环的联系节点接收到KeepAlive信号时，该电路将KeepAlive信号发送到内链路故障检测电路760。

在分组多路分解电路710从其它环的联系节点接收到不同于KeepAlive信号的U-MAC帧、并且从分组多路分解电路710传递该U-MAC帧的情况下，帧转换电路720查阅学习数据库721，从而搜索与U-MAC帧的传输目的地U-MAC地址相对应的RPR-MAC地址。然后，帧转换电路720通过添加将搜索到的地址作为传输目的地RPR-MAC地址、以及将自己的节点地址作为传输源RPR-MAC地址RPR-MAC开销，来将U-MAC帧转换为RPR-MAC帧。当未搜索到与U-MAC帧的传输目的地U-MAC地址相对应的RPR-MAC地址时(即还未学习U-MAC地址和RPR-MAC地址之间的对应关系)，帧转换电路720将该帧转换为将广播地址作为传输目的地的RPR-MAC帧。在将U-MAC帧转换为RPR-MAC帧后，帧转换电路720将RPR-MAC帧发送到转发引擎730。

存在将不同于KeepAlive信号的控制信号作为U-MAC帧从分组多路分解电路710发送到帧转换电路720的情况。在这种情况下，帧转换电路720只需要向学习数据库搜索与U-MAC帧(被包括在用于控制的U-MAC帧中的用于控制的标识符)的预留U-MAC地址相对应的预留的RPR-MAC地址(用于控制的标识符)，从而将U-MAC帧转换为采用用于控制的标识符作为传输目的地RPR-MAC地址的RPR-MAC帧。

另外，当ADM790在环内接收到RPR-MAC帧、并且从ADM790传递该RPR-MAC帧时，帧转换电路720去除RPR-MAC开销，从而将RPR-MAC帧转换为U-MAC帧。然后，帧转换电路720将U-MAC帧发送到分组多路分解电路710。这时，帧转换电路720在学习数据库721中登记在从ADM790传递的RPR-MAC帧中的传输源RPR-MAC地址与RPR-MAC帧中容纳的U-MAC帧的传输源U-MAC地址之间的对应关系。当已经登记时，该电路通过重写而登记上述对应关系。

转发引擎730根据从帧转换电路720传递的RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址，确定RPR-MAC帧是被发送到内环或外环还是该帧被发送到内环和外环。这时，转发引擎730只需要查阅转发数据库331，以便查阅与传输目的地RPR-MAC地址相对应的输出环，从而进行确定。然后，转发引擎730将RPR-MAC帧和输出环信息(表示RPR-MAC帧是被发送到内环还是外环、还是被发送到内环和外环的信息)传递到ADM790。

环拓扑信息收集电路740产生用于理解图10所示的联系节点本身所属的环中的节点结构的拓扑发现RPR-MAC帧，并将该帧与输出环信息一起传递到ADM790。另外，当ADM790接收到环中的拓扑发现RPR-MAC帧，并从ADM790传递该拓扑发现RPR-MAC帧时，环拓扑信息收集电路740向路径确定电路780通告由拓扑发现RPR-MAC帧表示的环拓扑信息。当接收到拓扑发现RPR-MAC帧时，环中的每一帧将自己的节点信息(例如，RPR-MAC地址)添加到该帧，并将所得到的帧传递到下一节点。因此，当通过某一节点传输的拓扑发现RPR-MAC帧绕行该环一周而返回到传输源节点时，作为传输源的节点可以识别该环中节点的配置条件(环拓扑信息)。环拓扑信息收集电路740从自ADM790传递的拓扑发现RPR-MAC帧中提取环拓扑信息，并向路径确定电路780通告信息。

接下来，将描述环故障信息收集电路750的操作。如上所述，当在与相邻节点的链路上未出现故障时，环中的每个节点将包括不含故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧传输到相邻的节点，并从相邻的节点接收不包括故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧。当ADM790在环中接收到不包括故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧，并从ADM790传递该故障通告RPR-MAC帧时，环故障信息收集电路750禁止操作。更具体地，当在与相邻节点的链路上未出现故障时，在环故障信息收集电路750接收到不包括故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧的同时，该环故障信息收集电路750响应于该帧的接收而不执行操作。

当在固定时间内没有从ADM790传递不包括故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧时，环故障信息收集电路750确定在与相邻节点的链路上出现故障。然后，环故障信息收集电路750将表示自己的节点在与相邻节点的链路上检测到故障的信息传递到路径确定电路780。该电路还将包括作为故障检测节点信息的自己的节点信息的故障通告RPR-MAC帧与输出环信息一起传递到ADM790。在这种情况下，ADM790在环中发送故障通告RPR-MAC帧。

另一方面，当ADM790在环中接收到包括故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧，并且从ADM790传递该故障通告RPR-MAC帧时，环故障信息收集电路750从故障通告RPR-MAC帧提取故障检测节点信息。然后，环故障信息收集电路750向路径确定电路780通告该故障检测节点信息。然后，环故障信息收集电路750将包括故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧与输出环信息一起传递到ADM790。这时，环故障信息收集电路750定义将小环指定为输出环信息的输出环信息，其中故障通告RPR-MAC帧通过该小环传递到ADM790。例如，在从内环传递故障通告RPR-MAC帧的情况下，定义了指定内环的输出环信息。因此，ADM790将故障通告RPR-MAC帧发送到与通过其传递故障通告RPR-MAC帧的小环相同的小环。因此，当接收到包括故障检测节点信息的故障通告RPR-MAC帧时，将与故障通告RPR-MAC帧相同的帧传递到下一节点。

内链路故障检测电路760周期性地产生KeepAlive信号(用于向其它环通知内链路上未出现故障的KeepAlive信号)。这时，内链路故障检测电路760产生KeepAlive信号作为U-MAC帧，其中将KeepAlive信号的控制标识符作为传输目的地U-MAC地址，并将自己的节点地址作为传输源U-MAC地址。内链路故障检测电路760将所产生的KeepAlive信号(U-MAC帧)传输到分组多路分解电路710。通过分组多路分解电路710将KeepAlive信号传递到其它环。内链路故障检测电路760可以包括自己的节点所属的环的标识符和用于在KeepAlive信号中唯一确定自己的节点的标识符。当将标识符分配给自己的节点所连接的内链路时，内链路标识符可以被包括在KeepAlive信号中。

当分组多路分解电路710从其它环接收到KeepAlive信号，并从分组多路分解电路710传递KeepAlive信号时，内链路故障检测电路760确定在自己的节点所连接的内链路上未出现故障。然后，当在固定时间段内没有从分组多路分解电路710传递KeepAlive信号时，内链路故障检测电路760确定在自己的节点所连接的内链路上出现故障，从而向RPR内链路故障信息收集电路770通告内链路上故障的出现。

当从内链路故障检测电路760接收到内链路上出现的故障通告时，RPR内链路故障信息收集电路770产生包括故障信息(能指定出现故障的内链路的信息)的内链路故障通告RPR-MAC帧，并将该帧与输出环信息一起传递到ADM790。因此，从ADM790开始在环中发送内链路故障通告RPR-MAC帧。RPR内链路故障信息收集电路770可以执行广播-传输，从而内链路故障通告RPR-MAC帧绕行该环一周返回到自己的节点。在这种情况下，根据广播-传输，将内链路故障通告RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址设置为控制标识符。另外，RPR内链路故障信息收集电路770可以定义传输目的地RPR-MAC地址，从而通过逐跳处理而将内链路故障通告RPR-MAC帧顺序传递到每个节点。RPR内链路故障信息收集电路770还向清洗电路781通告在自己的节点所连接的内链路上出现故障的信息。清洗电路781响应于该通告而清洗学习数据库721的学习内容。

还存在由其它联系节点发送的内链路故障通告RPR-MAC帧被传递到图10所示的联系节点的情况。在这种情况下，首先，ADM790接收由其它联系节点发送的内链路故障通告RPR-MAC帧。然后，该单元将内链路故障通告RPR-MAC帧传递到RPR内链路故障信息收集电路770。在这种情况下，RPR内链路故障信息收集电路770向清洗电路通告在内链路故障通告RPR-MAC帧中所包括的故障信息(指定发生故障的内链路的信息)。

在内链路故障通告RPR-MAC帧被设置为广播-传输的情况下，ADM790只需要将所接收的内链路故障通告RPR-MAC帧的副本传递到下一个节点，而不需要处理该内链路故障通告RPR-MAC帧。

另一方面，在将内链路故障通告RPR-MAC帧设置为通过逐跳处理而按顺序传递到每个节点的情况下，RPR内链路故障信息收集电路770产生在下一个节点将被终止的内链路故障通告RPR-MAC帧，该帧是包括在从ADM790接收到的内链路故障通告RPR-MAC帧中包括的故障信息的内链路故障通告RPR-MAC帧，并将该帧与输出的环信息一起传递到ADM790。这时，作为输出环信息，RPR内链路故障信息收集电路770定义指定了小环的输出环信息，其中内链路故障通告RPR-MAC帧通过该小环传递到ADM790。例如，在从内环传递内链路故障通告RPR-MAC帧的情况下，定义了指定内环的输出环信息。因此，ADM790将内链路故障通告RPR-MAC帧发送到与通过其传递内链路故障通告RPR-MAC帧的小环相同的小环。

路径确定电路780根据由环拓扑信息收集电路740通告的环拓扑信息和由环故障信息收集电路750通告的信息(从故障通告RPR-MAC帧中提取的故障检测节点信息)，来确定与传输目的地RPR-MAC地址相对应的外环，从而在转发数据库731中登记该环。当在环中出现故障时，路径确定电路780把即将经过故障出现位置的外环改变为不经过故障出现位置的外环。

当接收到由RPR内链路故障信息收集电路770通告的信息(在自己的节点所连接的内链路上出现故障的信息或者在内链路故障通告RPR-MAC帧中所包括的故障信息)时，清洗电路781清洗学习数据库721中登记的学习内容。这时，清洗电路781可以清洗所有学习内容或者选择性地清洗一部分学习内容。当选择性地清洗一部分学习内容时，该电路清洗包括由RPR内链路故障信息收集电路770通告的信息所指定的节点的RPR-MAC地址的条目。

当接收到自己的节点所连接的内链路上出现故障的信息时，清洗电路781使与内链路连接的分组多路分解电路710的端口进入阻止状态。当接收到其它联系节点在使用中的内链路505上检测到故障出现的信息时，清洗电路781使与内链路连接的分组多路分解电路710的端口进入转发状态。

ADM790将从转发引擎730、环拓扑信息收集电路740、环故障信息收集电路750和RPR内链路故障信息收集电路770传递的各种RPR-MAC帧发送到内环或外环、或者内环和外环二者。ADM790根据与RPR-MAC帧一起传递的外环信息，确定应将RPR-MAC帧发送到内环或外环、或者内环和外环二者。

另外，当从内环或外环接收到各种RPR-MAC帧时，ADM790查阅RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址。然后，基于该传输目的地RPR-MAC地址，该单元确定是否取下(drop)(从环中接受)RPR-MAC帧。对于不取下RPR-MAC帧的情况，ADM790将该帧发送到下一节点而不进行处理。另一方面，当确定取下帧时，ADM790将所接收到的RPR-MAC帧传递到帧转换电路720、环拓扑信息收集电路740、环故障信息收集电路750或RPR内链路故障信息收集电路770。根据RPR-MAC帧的种类确定传递到哪个电路。例如，当所接收到的RPR-MAC帧是拓扑发现RPR-MAC帧时，该单元将该帧传递到环拓扑信息收集电路740。当该帧是故障通告RPR-MAC帧时，该单元将该帧传递到帧故障信息收集电路750。当该帧是内链路故障通告RPR-MAC帧时，该单元将该帧传递到RPR内链路故障信息收集电路770。当传输目的地RPR-MAC地址被设置为自己的节点的RPR-MAC地址时，该单元将该帧传递到帧转换电路720。

图11是说明应用于根据本发明的环形网络系统的不同于联系节点的每个节点900-1～900-8(在某些情况下，这些节点在环中被共同表示为节点900)的结构的示例的框图。与联系节点700相同的部件具有与图10所示的部件相同的附图标记，从而省略对这些部件的描述。每个节点900包括分组交换器910、帧转换电路720、转发引擎730、环拓扑信息收集电路740、环故障信息收集电路750、RPR内链路故障信息收集电路770、路径确定电路780、清洗电路781和ADM790。节点700还包括学习数据库721和转发数据库731。

更具体地，节点900包括代替分组多路分解电路710的分组交换器910，并消除了对内链路故障检测电路760的需求。

作为UNI(用户网络接口)的分组交换器910通过UNI端口901和902将U-MAC帧传输到终端和从终端接收U-MAC帧。当通过各个UNI端口901和902接收到U-MAC帧时，分组交换器910集中来自UNI端口901和902 U-MAC帧，并将这些帧传递到帧转换电路720。当从帧转换电路720传递U-MAC帧时，分组交换器910通过合适的UNI端口(与作为U-MAC帧的传输目的地的终端连接的UNI端口)输出U-MAC帧。

节点900的帧转换电路720将U-MAC帧传输到分组交换器910而不是分组多路分解电路710和从分组交换器910而不是分组多路分解电路710接收U-MAC帧。其余部件与节点700的帧转换电路相同(见如10)。

节点900的RPR内链路故障信息收集电路770以与节点700的RPR内链路故障信息收集电路(见图10)相同的方式操作。节点900不包括图10所示的内链路故障检测电路760。因此，该节点禁止执行接收在内链路上出现故障的通告的操作，并响应地产生包括故障信息的内链路故障通告RPR-MAC帧，从而将该帧传递到ADM790。除了这一点，节点900的RPR内链路故障信息收集电路770的操作与联系节点700的RPR内链路故障信息收集电路的操作相同。

采用不同于图10所示的联系节点和图11所示的联系节点的其它节点实现环形网络系统的上述操作。

参考图10和图11，对以通过使用KeepAlive信号而检测内链路故障的出现从而以上述第一种方式通告内链路故障出现的情况作为示例进行描述。可以采用上述第二种方式通告内链路故障的出现。更具体地，不终止KeepAlive信号，联系节点可以在环中传递添加了RPR-MAC开销的KeepAlive信号。在下文中，将描述在这种情况下执行的操作。尽管每个节点的结构与图10和图11所示的结构相同，但是一部分电路的操作与第一种方式的情况的操作不同。

当通过内链路接收到不同于KeepAlive信号的U-MAC帧时执行的联系节点700的分组多路分解电路710的操作与上述操作相同。当通过内链路接收到KeepAlive信号时，联系节点700的分组多路分解电路710以第二种方式将KeepAlive信号输出到内链路故障检测电路760和帧转换电路720。

当从分组多路分解电路710接收到KeepAlive信号时，帧转换电路720通过将RPR-MAC开销添加到KeepAlive信号而产生作为KeepAlive信号的封装的内链路故障通告RPR-MAC帧。这时，帧转换电路720设置预留的传输目的地RPR-MAC地址(控制标识符)用于KeepAlive信号。例如，将传输目的地RPR-MAC地址设置为表示一种RPR-MAC帧是将被广播-传递的内链路故障通告RPR-MAC帧的控制标识符。作为选择，可以定义传输目的地RPR-MAC地址，以便对包括KeepAlive信号的内链路故障通告RPR-MAC帧进行逐跳处理(即，以便在下一节点被一次终止)。由于通过帧转换电路720产生的内链路故障通告RPR-MAC帧包括KeepAlive信号，所以这表示在内链路上未出现故障。帧转换电路720将产生的内链路故障通告RPR-MAC帧输出到转发引擎730。转发引擎730指定与内链路故障通告RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址相对应的输出环，从而将内链路故障通告RPR-MAC帧和输出环信息传递到ADM790。然后，根据该输出环信息，ADM790在环中发出内链路故障通告RPR-MAC帧。

与第一种方式所示的情况类似，当在固定时间段内未从分组多路分解电路710传递KeepAlive信号时，内链路故障检测电路760确定在自己的节点所连接到的内链路上出现故障，从而向RPR内链路故障收集电路770通告内链路上出现故障。在第二种方式中，甚至当从内链路故障检测电路760接收到通告时，RPR内链路故障收集电路770也不产生内链路故障通告RPR-MAC帧。与第一种方式的情况类似地执行向清洗电路781通告在自己的节点所连接到的内链路上出现故障的信息。

联系节点700通过内链路周期性地接收KeepAlive信号。然后，在第二种方式中，帧转换电路720产生包括由ADM790发送到环的KeepAlive信号的内链路故障通告RPR-MAC帧。因此，不是内链路故障通告RPR-MAC帧的传输源的环中每个节点周期性地接收内链路故障通告RPR-MAC帧。当传递内链路故障通告RPR-MAC帧时，每个节点的ADM790(见图10和图11)将内链路故障通告RPR-MAC帧传递到RPR内链路故障信息收集电路770。当在固定时间内没有从ADM790传递包括KeepAlive信号的内链路故障通告RPR-MAC帧时，RPR内链路故障信息收集电路770确定内链路上出现故障，从而通告清洗电路781在与正在接收的内链路故障通告RPR-MAC帧的传输源节点连接的链路上出现故障。

其它操作与第一方式的操作相同。

在以第二方式通告在内链路故障出现的环中每个节点的情况下，已经接收到KeepAlive信号的联系节点在环中传递KeepAlive信号而不一次终止该信号，并且允许每个节点检测在内链路上故障的出现，从而可以高速检测内链路故障出现。另一方面，在以第二方式向环中每个节点通告内链路故障出现的情况下，简化节点的操作。

另外，根据本发明，当RPR内链路故障信息收集电路770向清洗电路781通告内链路上出现故障的信息时，清洗电路781立即清洗学习数据库721的存储内容而不等待老化时间的过去。因此，加快了通过帧转换电路720将广播地址设置为传输目的地RPR-MAC地址从而实现图6所示的广播-传输的时间。因此，可以高速恢复内链路故障。

在选择性地清洗学习数据库721的存储内容的情况下，保留与未通过内链路的通信路径相关的学习内容。因此，在不通过内链路而逐终端地传递帧时，与未出现内链路故障的情况相似，没有必要通过广播-传输实现帧传递。更具体地，当不通过内链路传递帧时，广播-传输的缺少防止了业务量的提高，从而实现了有效利用频带。

此外，由于每个节点包括环故障信息收集电路750和路径确定电路780，所以甚至当在环的节点之间的链路上出现故障时，也能恢复故障。

通过将KeepAlive信号传输到联系节点或者从联系节点接收KeepAlive信号，甚至当通过其它通信网络连接各个环时，也可以检测到连接各个环的路径上的故障，并恢复故障。更具体地，联系节点700-1和700-3可以不通过内链路505而通过其它通信网络连接。类似地，联系节点700-2和700-4可以不通过内链路506而通过其它通信网络连接。

当联系节点不通过内链路而通过其它通信网络连接时，每个联系节点的内链路故障检测电路760将联系节点的信息作为KeepAlive信号的传输目的地添加到KeepAlive信号，作为能够被通信网络识别的信息。例如，假设联系节点通过以太网(注册商标)网络连接。在这种情况下，内链路故障检测电路760只需要将作为联系节点信息的KeepAlive信号内传输目的地联系节点的MAC地址指定为KeepAlive信号的传输目的地。

尽管在图10中对联系节点700包括每个电路的结构进行了描述，但是，联系节点可以包括计算机，该计算机根据程序以与分组多路分解电路710、帧转换电路720、转发引擎730、环拓扑信息收集电路740、环故障信息收集电路750、内链路故障检测电路760、RPR内链路故障信息收集电路770、路径确定电路780、清洗电路781和ADM790的操作相同的方式操作。只需要预先在联系节点700包括的存储装置中存储该程序。

类似地，不同于联系节点的节点900可以包括计算机，该计算机根据程序以与分组交换器910、帧转换电路720、转发引擎730、环拓扑信息收集电路740、环故障信息收集电路750、RPR内链路故障信息收集电路770、路径确定电路780、清洗电路781和ADM790的操作相同的方式操作。只需要预先在节点900包括的存储装置中存储该程序。

在第一示例性实施例中，连接环的内链路或通信网络与在权利要求中所述的通信路径等同。联系节点的内链路故障检测单元760和不同于联系节点的其它节点的RPR内链路故障信息收集电路770与故障发生确定单元等同。清洗电路781与擦除单元等同。帧转换电路720、转发引擎730和ADM790与广播单元等同。分组多路分解电路710与状态改变单元等同。KeepAlive信号与存在确认信号等同。内链路故障检测单元760和分组多路分解电路710与存在确认信号传输单元等同。分组多路分解电路710与存在确认信号接收单元等同。帧转换电路720、转发电路730和ADM790与存在确认帧传输单元等同。

(第二示例性实施例)

第一示例性实施例中所示的是及早执行广播-传输，从而当内链路故障出现时通过立即清洗学习数据库的学习内容而实现高速故障恢复的情况。另一方面，在本发明的第二示例性实施例中，学习数据库存储U-MAC地址、网络标识符(在该示例中的VLAN标识符)和RPR-MAC地址之间的对应关系。然后，当内链路故障出现时，VLAN标识符导出方法改变。因此，当在内链路故障出现处，不能搜索与一对U-MAC地址和VLAN标识符相对应的RPR-MAC地址时，执行广播-传输实现高速故障恢复。

图12是用于解释根据本发明的第二实施例的环形网络系统的结构的示例的示意图。根据第二示例性实施例的环形网络系统是包括多个环(分组环)1101-a和1101-b的多环网络系统。环1101-a包括RPR节点(以下被简称为节点)1500-1～1500-4和联系节点1300-1和1300-2。环1101-b包括节点1500-5～1500-8和联系节点1300-3和1300-4。环1101-a和1101-b是双光纤环，环1101-a包括内环1101-a-内和外环1101-a-外的。类似地，环1101-b包括内环1101-b-内和外环1101-b-外。这里假设每个内环执行顺时针业务传递而每个外环执行逆时针业务传递。假设终端1110与节点1500-1连接，终端1111与节点1500-7连接。还假设各个节点1500-1～1500-8的RPR-MAC地址分别是1500-1～1500-8。类似地，各个联系节点1300-1～1300-4的RPR-MAC地址分别是1300-1～1300-4。

联系节点1300-1和1300-3通过内链路1105连接。联系节点1300-2和1300-4通过内链路1106连接。在每个内链路中，设置VLAN(虚拟LAN)。对于一个内链路，可以设置多个VLAN。为了便于说明，这里假设VLAN1被设置在内链路1105中而VLAN2被设置在内链路1106中。

每个联系节点查阅U-MAC帧的VLAN标识符。然后，当在与节点本身连接的内链路设置的VLAN与其VLAN标识符彼此相对应时，节点将U-MAC帧传递到内链路。因此，具有VLAN标识符“VLAN1”的U-MAC帧被传递到内链路1105而不是内链路1106。类似地，具有VLAN标识符“VLAN2”的U-MAC帧被传递到内链路1106而不是内链路1105。另外，在首先执行广播-传输用于使学习数据表学习U-MAC地址、VLAN标识符和RPR-MAC地址之间的对应关系的同时，每个联系节点还在这时对U-MAC帧具有的VLAN标识符和在内链路设置的VLAN进行比较，并且当它们不彼此对应时，禁止执行向内链路的传递。

在该实施例中，内链路1105和1106都无区别地用在使用中的内链路和备用内链路之间的转发状态。根据如上所述在内链路设置的VLAN，每个内链路只传递具有VLAN标识符的U-MAC帧。

在下文中，将针对U-MAC帧从终端1110传递到终端1111的情况，对在正常状态中的环形网络系统的操作进行说明。例如，U-MAC帧是以太网(注册商标)帧。在图12中，以虚线表示的路径1120、1121和1122是U-MAC帧传递路径。还有在图12中，以实线表示的路径1130和1131是RPR-MAC帧传递路径。

节点1500-1接收由终端1110输出的U-MAC帧。这里，终端1110可以输出添加了VLAN标识符的U-MAC帧。作为选择，终端1110可以输出未添加VLAN标识符的U-MAC帧。

当接收到由终端1110输出的U-MAC帧时，节点1500-1将VLAN标识符添加到U-MAC帧，或者改变预先添加的VLAN标识符。当使用已经添加到所接收到的U-MAC帧的VLAN标识符时，节点1500-1重新添加VLAN标识符，在U-MAC帧中提供了VLAN标识符的添加区，以便将VLAN标识符添加到该区。这时，在U-MAC帧中保留最初添加到U-MAC帧的VLAN标识符。这种VLAN标识符添加方式被称作VLAN标签栈。节点1500-1可以改变最初添加到U-MAC帧的VLAN标识符而不堆叠VALN标签。当最初没有将VLAN标识符添加到U-MAC帧时，节点1500-1将VLAN标识符添加到U-MAC帧。

不同于联系节点的每个节点通过执行预定的操作而导出VLAN标识符，并将该VLAN标识符添加到U-MAC帧。作为选择，节点改变最初添加到导出VLAN标识符的VLAN标识符。因此，根据操作结果，可以导出“VLAN1”、或导出“VLAN2”作为标识符。

当被通告内链路上出现故障时，不同于联系节点的每个节点改变操作VLAN标识符的方法，从而只导出在内链路没有发生故障时设置的VLAN标识符。

在下文中，将对节点1500-1得到“VLAN1”作为VLAN标识符并将“VLAN1”添加到U-MAC帧的情况进行描述。在该示例性实施例中，每个节点包括存储了U-MAC地址、VLAN标识符和RPR-MAC地址之间的对应关系的学习数据库。

当将VLAN标识符重新添加到从终端1110接收到的U-MAC帧时，节点1500查阅自己的学习数据库。然后，节点搜索与在U-MAC帧中的传输目的地U-MAC地址和所添加的VLAN标识符之间的结合相对应的RPR-MAC地址，从而确定传输目的地RPR-MAC地址。在该示例中，假设预先使传输目的地U-MAC地址(终端1111的地址)、 “VLAN1”和RPR-MAC地址1300-1相关并通过学习数据库得以学习。因此节点1500-1添加以“1300-1”作为传输目的地RPR-MAC地址、以及将自己的RPR-MAC地址“1500-1”作为传输源RPR-MAC地址的的RPR-MAC开销，并将U-MAC帧转换为RPR-MAC帧。

随后，节点1500-1查阅自己的转发数据库，从而指定输出环信息。然后，根据该输出环信息，节点将RPR-MAC帧发送到内环或外环或者内环和外环。图12所示的是该帧被发送到内环1101-a-内的情况。

已经接收到从节点1500-1发出的RPR-MAC帧的节点1500-2查阅RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址，以对该地址与自己的地址进行比较。由于传输目的地RPR-MAC地址与节点1500-2本身的地址不同，因此节点1500-2确定它自己不应终止RPR-MAC帧，从而将RPR-MAC帧传递到内环1101-a-内。

已经接收到从节点1500-2发出的RPR-MAC帧的节点1300-1查阅RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址，以对该地址与自己的地址进行比较。由于所比较的两个地址彼此一致，因此，节点1300-1接受RPR-MAC地址。换句话说，该节点从环1101-a取出RPR-MAC帧。然后，节点1300-1从RPR-MAC帧去除RPR-MAC开销，从而将RPR-MAC帧转换为U-MAC帧。VLAN标识符“VLAN1”被添加到该U-MAC帧。另外，由于在内链路1105设置VLAN1，所以允许节点1300-1将U-MAC帧发送到内链路1105，从而该节点将U-MAC帧发送到内链路1105。

节点1300-3通过内链路1105接收U-MAC帧。然后，节点1300-3查阅自己的学习数据库，以便搜索与在U-MAC帧中的传输目的地U-MAC地址和所添加的VLAN标识符之间的结合相对应的RPR-MAC地址(这里是“1500-7”)。节点1300-3将以“1500-7”作为传输目的地RPR-MAC地址、以及将自己的RPR-MAC地址“1300-3”作为传输源RPR-MAC地址的RPR-MAC开销添加到U-MAC帧，从而将U-MAC帧转换为RPR-MAC帧。随后，节点1300-3查阅自己的转发数据库，用来基于传输目的地RPR-MAC地址指定输出环信息。在该示例中，节点1300-3根据输出环信息将RPR-MAC帧发送到外环1101-b-外。

当接收到RPR-MAC帧时，因为传输目的地RPR-MAC地址和自己的RPR-MAC地址相互不一致，所以节点1300-4和1500-8中的每一个确定该帧不是要由节点本身终止的RPR-MAC帧。然后，节点将RPR-MAC帧发送到外环1101-b-外。因此，节点1500-7接收RPR-MAC帧。节点1500-7接受所接收的RPR-MAC帧，因为所接收的RPR-MAC帧的传输目的地RPR-MAC地址和自己的RPR-MAC地址相一致(从环1101-b取出RPR-MAC帧)。随后，节点1500-7从RPR-MAC帧去除RPR-MAC开销，从而将RPR-MAC帧转换为U-MAC帧。

节点1500-7从转换的U-MAC帧中删除通过节点1500-1添加的VLAN标识符“VLAN1”。因此，U-MAC帧返回到由终端1110输出的状态。尽管这里已经对节点1500-1添加VLAN标识符“VLAN1”的情况进行了描述，但是当添加到U-MAC帧的VLAN标识符被改变为“VLAN1”时，节点1500-7只需要将“VLAN1”恢复为最初的VLAN标识符。节点1500-7将删除了VLAN标识符“VLAN1”的U-MAC帧传递到终端1111。

接下来，将描述出现故障时执行的操作。图13是用于解释内链路1105发生故障的情况下的示意图。当内链路1105发生故障时，图12所示的业务流阻止U-MAC帧从终端1110到终端1111的传递。

图14是说明当出现故障时联系节点的操作的流程图。以与内链路1105连接的联系节点1300-1和1300-3作为示例进行描述。当内链路1105发生故障时，联系节点1300-1和1300-3检测故障(步骤S1210)。随后，联系节点1300-1和1300-3发出内链路故障通告RPR-MAC帧，该内链路故障通告RPR-MAC帧通告在节点本身所属的环中内链路1105出现故障(步骤S1211)。联系节点1300-1和1300-3包括能在内链路故障通告RPR-MAC帧中指定发生故障的内链路的信息。内链路故障通告RPR-MAC帧可以被发送到内环、外环或者内环和外环。在图13所示的示例中说明了联系节点1300-1和1300-3将内链路故障通告RPR-MAC帧分别发送到内环1101-a-内和内环1101-b-内的情况。另外，图13所示的路径1201-a和1201-b表示内链路故障通告RPR-MAC帧的传递路径。

图15是说明与不同于发生故障联系节点的节点的操作的流程图。节点1500-1～1500-8是相关节点。尽管这里将对节点1500-1的操作进行描述，但是节点1500-2～1500-8执行相同的操作。节点1500-1接收在步骤1210传输到联系节点1300-1的内链路故障通告RPR-MAC帧  (步骤S1220)。然后，节点1500-1改变导出VLAN标识符的方法(步骤1221)。在步骤S1221，节点1500-1根据内链路故障通告RPR-MAC帧指定出现故障的内链路，以改变导出VLAN标识符的方法，从而防止导出与在内链路设置的VLAN相对应的VLAN标识符。换句话说，改变导出VLAN标识符的方法，以便只导出与在未发生故障的内链路设置的VLAN相对应的VLAN标识符。当在正常状态时，在某些情况下导出“VLAN1”作为VLAN标识符，改变在步骤S1221的VLAN标识符导出方法导致将“VLAN1”排除在要导出的目标之外。然后，作为VLAN标识符，将导出与在内链路1106设置的VLAN相对应的VLAN标识符(在该示例中，“VLAN2”)。然后，节点1500-1将“VLAN2”添加到U-MAC帧。作为选择，节点将最初添加的VLAN标识符改变为“VLAN2”。

图16是用于解释在响应于内链路1105上的故障出现而在使每个节点1500-1～1500-8改变VLAN标识符导出方法后，把帧从终端1110传递到终端1111的情况的示意图。在图16中，以虚线表示的路径1230、1231和1232是U-MAC帧的传递路径。在图16中，以实线表示的路径1250和1251是要广播-传输的RPR-MAC帧的传递路径。

参考图16，将描述将所导出的VLAN标识符添加到U-MAC帧的情况。

当从终端1110接收到U-MAC帧时，节点1500-1导出VLAN标识符。这时，在步骤S1221已经改变VLAN标识符导出方法，因此，甚至在正常状态下假定要导出“VLAN1”的情况下，该节点也会导出“VLAN2”。然后，节点1500-1将VLAN标识符“VLAN2”添加到U-MAC帧。

随后，节点1500-1搜索自己的学习数据库，查找与在所接收到的U-MAC帧的传输目的地U-MAC地址(终端1111的地址)和VLAN标识符“VLAN2”的结合相对应的RPR-MAC地址。当将与“VLAN1”相对应的终端1111的地址(U-MAC地址)和RPR-MAC地址被存储在学习数据库中的同时，与“VLAN2”相对应的终端1111的地址(U-MAC地址)和RPR-MAC地址并没有存储在学习数据库中。因此，节点1500-1搜索RPR-MAC地址失败。当RPR-MAC地址的搜索失败时，节点1500-1将以传输目的地RPR-MAC地址作为广播地址、以及以自己的RPR-MAC地址“1500-1”作为传输源RPR-MAC地址的RPR-MAC开销添加到U-MAC帧。节点1500-1通过添加RPR-MAC开销而将U-MAC帧转换为RPR-MAC帧。节点1500-1广播-传输RPR-MAC帧。这时，节点1500-1可以将RPR-MAC帧传输到内环和外环之一。该节点可以将该帧传输到内环和外环。图16所示的是节点1500-1将RPR-MAC帧传输到外环1101-a-外，从而通过传递路径1250传递该RPR-MAC帧的情况。

当接收到RPR-MAC帧(采用广播地址作为传输目的地的RPR-MAC帧)时，节点1500-4接受RPR-MAC帧，并将RPR-MAC帧的副本发送到环1101-a。这时，节点1500-4将RPR-MAC帧的副本发送到小环，RPR-MAC帧通过该小环被传递出内环和外环。因此，在该示例中，RPR-MAC帧的副本被发送到外环1101-a-外。

另外，节点1500-4在自己的学习数据库中登记在所接受的RPR-MAC帧中的传输源RPR-MAC地址(在该示例中是“1500-1”)、在RPR-MAC帧中容纳的U-MAC帧的传输源U-MAC地址(在该示例是终端1110的地址)和添加到U-MAC帧的VLAN标识符(在该示例中的“VLAN2”)之间的对应关系。其后，节点1500-4从RPR-MAC帧去除RPR-MAC开销，从而将该帧转换为U-MAC帧。该节点也去除通过节点1500-1添加到U-MAC帧的VLAN标识符“VLAN2”。因此，U-MAC帧返回到通过终端1110输出的状态。尽管已经对节点1500-1添加VLAN标识符“VLAN2”的情况进行了描述，但是，当添加到U-MAC帧的VLAN标识符被该改变为“VLAN2”时，节点1500-4只需要将“VLAN2”恢复为最初的VLAN标识符。节点1500-4将去除了VLAN标识符的U-MAC帧传递到在环1101-a-外之外与节点1500-4连接的终端或设备(未示出)。

与节点1500-4类似，节点1500-3、1300-2、1300-1和1500-2接受RPR-MAC帧，并将RPR-MAC帧的副本发送到外环1101-a-外。因此，RPR-MAC帧将沿着图16所示的传递路径1250在该环内被传递。还与节点1500-4类似，节点1500-3、1300-2、1300-1和1500-2在它们自己的学习数据库中登记传输源RPR-MAC地址(在该示例中的“1500-1”)、传输源U-MAC地址(在该示例中终端1110的地址)和VLAN标识符“VLAN2”之间的对应关系。然后节点1500-3和1500-2中每一个去除RPR-MAC帧的RPR-MAC开销，从而从U-MAC帧去除VLAN标识符“VLAN2”。因此，U-MAC帧返回到通过终端1110输出的状态。其后，每个节点将U-MAC帧传递到环1101-a外的终端或设备(未示出)。在转换为U-MAC帧后，与内链路连接的联系节点将U-MAC帧发送到内链路，而不去除VLAN标识符。

在环形结构的情况下，广播-传输的RPR-MAC帧绕行该环一周，返回到作为其传输源的节点。节点1500-1～1500-8和1300-1～1300-4中的每一个在查阅所接收到的RPR-MAC帧的传输源RPR-MAC地址以发现该地址与自己的节点RPR_MAC地址一致时，丢弃RPR-MAC帧。因此，RPR-MAC帧不能循环。

节点1300-2从所接受的RPR-MAC帧中去除RPR-MAC开销，从而将RPR-MAC帧转换为U-MAC帧。由于添加到转换后U-MAC帧的VLAN标识符“VLAN2”与在内链路1106设置的VLAN2相对应，所以节点1300-2确定将U-MAC帧发送到内链路1106。节点1300-2将该帧发送到内链路1106而不删除添加到U-MAC帧的VLAN标识符“VLAN2”。U-MAC帧将沿图6所示的传递路径1231被传递到节点1300-4。

已经通过内链路1106接收到U-MAC帧的节点1300-4搜索自己的学习数据库，以查找与所接收到的U-MAC帧中的传输目的地U-MAC地址(终端1111的地址)和添加到U-MAC帧“VLAN2”之间的结合相对应的RPR-MAC地址。在节点1300-4的学习数据库中，既不保存终端1111的地址(U-MAC地址)，也不保存与“VLAN2”相对应的RPR-MAC地址。因此，节点1300-4不能搜索到RPR-MAC地址。当RPR-MAC地址的搜索失败时，节点1300-4将以传输目的地RPR-MAC地址作为广播地址、并以自己的RPR-MAC地址“1300-4”作为传输源RPR-MAC地址的RPR-MAC开销添加到U-MAC帧。通过添加RPR-MAC开销，节点1300-4将U-MAC帧转换为RPR-MAC帧。节点1300-4广播-传输RPR-MAC帧。这时，节点1300-4可以将RPR-MAC帧发送到内环或外环。作为选择，也可以将该帧发送到内环和外环。图16所示的是节点1300-4将RPR-MAC帧发送到外环1101-b-外，从而通过使用路径1251来传递RPR-MAC帧的情况。

当接收到RPR-MAC帧时(采用广播地址作为传输源的RPR-MAC帧)，节点1500-8接受RPR-MAC帧，并将RPR-MAC帧的副本发送到外环1101-b-外。节点1500-8还在自己的学习数据库中登记在所接受的RPR-MAC帧中的传输源RPR-MAC地址(在该示例中的“1300-4”)、在RPR-MAC帧中容纳的U-MAC帧的传输源U-MAC地址(在该示例中的终端1110的地址)和添加到U-MAC帧的VLAN标识符(在该示例中的“VLAN2”)之间的对应关系。此后，节点1500-8从RPR-MAC帧中去除RPR-MAC开销，从而将该该帧转换为U-MAC帧。该节点进一步去除添加到U-MAC帧的VLAN标识符“VLAN2”。然后，节点1500-8将U-MAC帧传递到环1101-b外与节点1500-8连接的终端或设备(未示出)。尽管已经对节点1500-1添加VLAN标识符“VLAN2”的情况作为示例进行了描述，但是，当添加到U-MAC帧的VLAN标识符被该改变为“VLAN2”时，节点1500-8只需要将“VLAN2”恢复为最初的VLAN标识符。

与节点1500-8类似，节点1500-7、1500-6、1500-5和1300-3接受RPR-MAC帧，并将RPR-MAC帧的副本发送到外环1101-b-外。因此，将沿图16所示的传递路径1251传递RPR-MAC帧。另外，与节点900-8类似，1500-7、1500-6、1500-5和1300-3中的每一个在自己的学习数据库中登记传输源RPR-MAC地址(在该示例中的“700-4”)、传输源U-MAC地址(在该示例中的终端510的地址)和VLAN标识符(在该示例中的“VLAN2”)之间的对应关系。然后，该节点去除RPR-MAC帧的RPR-MAC开销，并去除添加到U-MAC帧的VLAN标识符“VLAN2”，从而将得到的U-MAC帧传递到环1101-b外的终端或设备(未示出)。但是，联系节点不去除VLAN标识符。

另一方面，当通过自身广播-传输的RPR-MAC帧绕行环一周而被传递到节点1300-4时，节点1300-4丢弃RPR-MAC帧。

节点1500-7去除所接受的RPR-MAC帧的RPR-MAC开销，从而将RPR-MAC帧转换为U-MAC帧。另外，节点去除添加到U-MAC帧的VLAN标识符“VLAN2”。因此，U-MAC帧返回到通过终端1110输出的状态。然后，节点1500-7将U-MAC帧传递到终端1111。U-MAC帧将沿图6所示的传递路径1232被从节点1500-7传递到终端1111。

这样，甚至当内链路1105发生故障时，也能够实现从终端1110到终端1111的帧传递。接下来，将描述从终端1111到终端1110的帧传递。

图17是用于解释将帧从终端1111传递到终端1110的情况的示意图。在图17中，由虚线表示的路径1233、1235和1237是U-MAC帧的传递路径。在图17中，由实线表示的路径1234和1236是RPR-MAC帧的传递路径。

在从图17所示的终端1110到终端1111的帧传递过程中，环1101-b中的每个节点将终端1110地址(U-MAC地址)、VLAN标识符“VLAN2”和RPR-MAC地址“1300-4”之间的对应关系学习到自己的学习数据表。类似地，环1101-a中的每个节点将终端1110的地址、VLAN标识符“VLAN2”和RPR-MAC地址“1500-1”之间的对应关系学习到自己的学习数据库。因此，能够实现从终端1111到终端1110的单播通信。在下文中，将描述单播通信。

节点1500-7从终端1111接收其传输目的地U-MAC地址是终端1110的地址的U-MAC帧。然后，节点1500-7导出要被添加到U-MAC帧的VLAN标识符，并将该VLAN标识符添加到U-MAC帧。由于响应于内链路1105上的故障出现而执行步骤S1221的处理(见图15)，所以这里，节点1500-7导出在内链路1106设置的标识符“VLAN2”并将“VLAN2”添加到U-MAC帧。

随后，节点1500-7查阅学习数据库，以便搜索与传输目的地U-MAC地址和“VLAN2”之间的结合相对应的RPR-MAC地址1300-4。然后，节点1500-7将以“1300-4”作为传输目的地RPR-MAC地址、以及以“1500-7”作为传输源RPR-MAC地址的RPR-MAC开销添加到U-MAC帧，从而在环1101-b中传递所得到的帧。因此，RPR-MAC帧将沿传递路径1234从节点1500-7传递到节点1300-4。

当接收到RPR-MAC帧时，传递路径1234上的节点1500-8和1300-4中的每一个在自己的学习数据库中登记传输源RPR-MAC地址(在该示例中的“1500-7”)、在RPR-MAC帧中容纳的U-MAC帧的传输源U-MAC地址(在该示例中的终端1111的地址)和添加到U-MAC帧的VLAN标识符(在该示例中的“VLAN2”)之间的对应关系。

当接收到RPR-MAC帧时，因为该帧的传输目的地RPR-MAC地址与自己的RPR-MAC地址一致，所以节点1300-4也接受RPR-MAC帧。然后，节点去除所接受的RPR-MAC帧的RPR-MAC开销，从而将RPR-MAC帧转为U-MAC帧。节点1300-4将U-MAC帧发送到内链路1106，而不从U-MAC帧去除VLAN标识符。U-MAC帧将沿图17所示的传递路径1235被传递到节点1300-2。

已经通过内链路1106接收到U-MAC帧的节点1300-2查阅与传输目的地U-MAC地址(终端1110的地址)和添加到U-MAC的“VLAN2”之间的结合相对应的RPR-MAC地址。在学习数据库中登记“1500-1”，作为与终端1110的地址和“VLAN2”之间的结合相对应的RPR-MAC地址。因此，节点1300-2将以“1500-1”作为传输目的地RPR-MAC地址、以及以“1300-2”作为传输源RPR-MAC地址的PRP-MAC开销添加到U-MAC帧，从而在环1101-a中传递所得到的帧。因此，RPR-MAC帧将沿传递路径1236被从节点1300-2传递到节点1500-1。

当接收到RPR-MAC帧时，在传递路径1236上的节点1500-3、1500-4和1500-1中的每一个在其学习数据库中登记在传输源RPR-MAC地址(在该示例中的“1300-2”)、在RPR-MAC帧中容纳的U-MAC帧的传输源U-MAC地址(在该示例中的终端1111的地址)和添加到U-MAC帧的VLAN标识符(在该示例中的“VLAN2”)之间的对应关系。

因此，节点1500-1、1500-4和1500-3将终端1111的地址、“VLAN2”和RPR-MAC地址“1300-2”之间的对应关系学习到该学习数据库。节点1300-4和1500-8将终端1111的地址、“VLAN2”和RPR-MAC地址“1500-7”之间的对应关系学习到该学习数据库。因此，能够实现从终端1110到终端1111的单播通信。

在第二示例性实施例中，与第一示例性实施例类似，每个联系节点只需要检测内链路的故障。更具体地，通过直接检测物理链路上的故障，联系节点能够检测到内链路的故障。作为选择，联系节点可以彼此传输和接收KeepAlive信号，以根据KeepAlive信号的未到达来检测内链路上的故障。尽管已经描述了通过使用KeepAlive信号通告内链路故障出现的环中的每个节点的方法的两种方式，但是，这两种方式中的任一种都可以应用于本示例性实施例。

图18是说明应用于根据第二示例性实施例的环形网络系统的联系节点1300-1～1300-8(在某些情况下，这些联系节点将被共同表示为联系节点1300)的结构的示例的框图。与根据第一示例性实施例的联系节点700相同的部件以与图10中的附图标记相同的附图标记来表示，从而省略其描述。每个联系节点1300包括分组多路分解电路710、帧转换电路720、转发引擎730、环拓扑信息收集电路740、环故障信息收集电路750、内链路故障检测电路760、RPR内链路故障信息收集电路770、路径确定电路780、ADM790和VLAN滤波电路1301。联系节点1300还包括学习数据库741和转发数据库731。

更具体地，根据本示例性实施例的联系节点1300与根据第一示例性实施例的联系节点700不同之处在于不包括清洗电路而包括VALN滤波电路1301。另外，在第二示例性实施例中，学习数据库741存储U-MAC地址、VLAN标识符和RPR-MAC地址之间的对应关系。

VLAN滤波电路1301具有从帧转换电路720传递的U-MAC帧。U-MAC帧是通过ADM790接收到的RPR-MAC帧的转换，该RPR-MAC帧通过帧转换电路720在环中被转换为U-MAC帧。VLAN滤波电路1301查阅U-MAC帧具有的VLAN标识符(不是最初存在的VLAN标识符，而是当VLAN标签被堆叠时最新添加的VLAN标识符)。然后，VLAN滤波电路1301确定VLAN标识符是否是与在和自己的节点连接的内链路上设置的VLAN相对应的标识符。U-MAC帧的VLAN标识符不是与在内链路设置的VLAN相对应的标识符表示U-MAC帧将不被传递到内链路。相反，U-MAC帧的VLAN标识符是与在内链路设置的VLAN相对应的标识符表示U-MAC帧可以被传递到内链路。因此，当从帧转换电路720接收到的U-MAC帧的VLAN标识符不是与在内链路设置的VLAN相对应的标识符时，VLAN滤波电路1301丢弃U-MAC帧。另一方面，当从帧转换电路720接收到的U-MAC帧的VLAN标识符是与在内链路设置的VLAN相对应的标识符时，VLAN滤波电路1301将U-MAC帧传递到分组多路分解电路710。VLAN滤波电路1301只需要预先存储在与自己的节点连接的内链路中设置的VLAN的信息。

在从分组多路分解电路710传递U-MAC帧的情况下，VLAN滤波电路1301执行相同的处理。更具体地，当从分组多路分解电路710接收到的U-MAC帧的VLAN标识符不是与在内链路设置的VLAN相对应的标识符时，VLAN滤波电路1301丢弃U-MAC帧。另一方面，当从分组多路分解电路710接收到的U-MAC帧的VLAN标识符是与在内链路设置的VLAN相对应的标识符时，VLAN滤波电路1301将U-MAC帧传递到帧转换电路720。

当U-MAC帧地传输目的地U-MAC地址是预先保留的预定地址时，允许VLAN滤波电路1301将该帧传递到后续电路而不考虑VLAN标识符。例如，当采用KeepAlive信号以第二方式通告内链路故障时，分组多路分解电路710通过内链路将从其它环接收到的KeepAlive信号传递到VLAN滤波电路1301。将根据该KeepAlive信号的控制标识符设置为作为KeepAlive信号的U-MAC帧的传输目的地U-MAC地址。在这种情况下，VLAN滤波电路1301将U-MAC帧传递到帧转换电路720而不考虑VLAN标识符。

另外，在本示例性实施例中，帧转换电路720和分组多路分解电路710通过VLAN滤波电路1301相互传输和接收U-MAC帧。这时，如上所述，在某些情况下，可以通过VLAN滤波电路1301丢弃U-MAC帧。

另外，根据本示例性实施例，当确定传输目的地RPR-MAC地址时，帧转换电路720搜索学习数据库741，以查找与U-MAC帧地传输目的地U-MAC地址和VLAN标识符之间的结合相对应的RPR-MAC帧，从而确定传输目的地RPR-MAC地址。帧转换电路720和分组多路分解电路710的其它操作与第一示例性实施例的操作相同。

在第一示例性实施例中，当RPR内链路故障信息收集电路770通过内链路故障信息检测电路760而被通告内链路上的故障出现时，RPR内链路故障信息收集电路770向清洗电路781通告内链路发生故障(见图10)。在本示例性实施例中，由于联系节点1300不包括清洗电路，因此不执行向清洗电路通告的处理。RPR内链路故障信息收集电路770的其它操作与第一示例性实施例的操作相同。

与第一示例性实施例类似，内链路故障检测电路760周期性地产生KeepAlive信号，并将所产生的KeepAlive信号传输到分组多路分解电路710。内链路故障检测电路760可以在KeepAlive信号中包括根据在与自己的节点连接的内链路中设置的VLAN的VLAN标识符。该电路还可以在KeepAlive信号中包括与自己的节点连接的内链路的内链路标识符。内链路故障检测电路760的其它操作与第一示例性实施例的操作相同。

另外，其它各个电路的操作(转发引擎730、环拓扑信息收集电路740、环故障信息收集电路750、故障确定电路780和ADM790)与第一示例性实施例的操作相同。

图19是说明应用于根据第二示例性实施例的环形网络的不同于联系节点的节点1500-1～1500-8(在某些情况下，将这些节点共同表示为节点1500)的结构的示例的框图。与联系节点1500相同的部件具有与图18所示的部件相同的附图标记，从而省略对这些部件的描述。每个节点1500包括分组交换器1510、帧转换电路720、转发引擎730、环拓扑信息收集电路740、环故障信息收集电路750、RPR内链路故障信息收集电路770、路径确定电路780、ADM790、VLAN添加/改变电路1310和VLAN添加/改变控制电路1381。节点1500还包括学习数据库741和转发数据库731。节点1500的学习数据库741和转发数据库731与联系节点1300的学习数据库741和转发数据库731相同。

更具体地，节点1500包括代替分组多路分解电路710的分组交换器1510，并消除了对内链路故障检测电路760的需求。节点1500与联系节点1300不同之处在于包括VLAN添加/改变电路1310和VLAN添加/改变控制电路1381。

VLAN添加/改变电路1310使分组交换器1510从终端(图19中未示出)接收到的U-MAC帧传递自分组交换器1510。然后，VLAN添加/改变电路1310导出VLAN标识符并将该标识符添加到U-MAC帧、或者将最初添加到U-MAC帧的VLAM标识符改变为所导出的VLAN标识符。

由终端输出的U-MAC帧可以具有被添加的VLAN标识符或者不具有被添加的VLAN标识符。当VLAN标识符被添加到由终端输出的U-MAC帧时，允许VLAN添加/改变电路1310原样保留VLAN标识符并新提供VLAN标识符添加区，以将导出的VLAN标识符添加到该区(VLAN标签栈)。作为选择，VLAN添加/改变电路1310可以将最初添加到U-MAC帧的VLAN标识符改变为所导出的VLAN标识符。当没有VLAN标识符被添加到通过终端输出的U-MAC帧时，VLAN添加/改变电路1310将导出的VLAN标识符添加到U-MAC帧。

VLAN添加/改变电路1310将具有添加的(改变的)VLAN标识符的U-MAC帧传递到帧转换电路720。

接下来，将描述通过VLAN添加/改变电路1310导出VLAN标识符的方法。VLAN添加/改变电路1310执行从VLAN的VLAN标识符中确定一个VLAN标识符的操作，可以基于在U-MAC帧中包括的信息传递U-MAC帧，从而导出VLAN标识符。例如，在U-MAC帧中包括的信息是传输目的地U-MAC地址、传输源U-MAC地址、端口号等，并且当最初将VLAN标识符添加到由终端输出的U-MAC帧时，VLAN标识符还被包括在U-MAC帧所包括的信息中。然而，当新导出VLAN标识符时，没有必要采用U-MAC帧所包括的所有信息，而只使用其一部分。例如，可以使用所有传输目的地U-MAC地址、传输源U-MAC地址、端口号和最初添加的VLAN标识符或者使用它们的一部分。这里将描述使用传输目的地U-MAC地址、传输源U-MAC地址作为示例的情况。

VLAN添加/改变电路1310根据通过传输目的地U-MAC地址和传输源U-MAC地址的总值除以所分配的VLAN数而得到的余数来确定VLAN标识符。所分配的VLAN数是在各个未发生故障的内链路中设置的VLAN的总值。例如，假设在内链路1105只设置了VLAN1，而在内链路1106只设置了VLAN2。然后，假设每个内链路未发生故障。从而所分配的VLAN数是2。在这种情况下，例如，VLAN添加/改变电路1310使传输目的地U-MAC地址和传输源U-MAC地址的总值除以所分配的VLAN数“2”，从而确定当余数是1时VLAN标识符是“VLAN1”，而当余数是0时VLAN标识符是“VLAN2”。另一方面，当一个内链路(这里，假设是内链路1105)发生故障，使得只能使用内链路1106时，所分配的VLAN数是1。在这种情况下，VLAN添加/改变电路1310改变导出VLAN标识符的方法，以便当传输目的地U-MAC地址和传输源U-MAC地址的总值除以所分配的VLAN数“1”而得到余数是0时，确定VLAN标识符是“VLAN2”。这样，改变导出方法导致了导出在未发生故障的内链路1106设置的VLAN的标识符“VLAN2”作为无故障的VLAN标识符。

另外，在每个内链路设置的VLAN不必须是1。例如，假设在图16所示的内链路1105和1106的每一个中设置5个VLAN。然后，在正常状态下所分配的VLAN的数量是10。在这种情况下，VLAN添加/改变电路1310只需要使传输目的地U-MAC地址和传输源U-MAC地址的总值除以所分配的VLAN数“10”，从而根据余数(0～9中的任意一个)在十个VLAN中确定一个VLAN标识符。另一方面，当一个内链路(假设是内链路1105)发生故障，从而只能使用内链路1106时，所分配的VLAN数是5。在这种情况下，VLAN添加/改变电路1310使传输目的地U-MAC地址和传输源U-MAC地址的总值除以所分配的VLAN数“5”，以根据余数(0～4中的任意一个)在五个VLAN中确定一个VLAN标识符。这样，改变导出方法导致了将在未发生故障的内链路1106设置的VLAN的标识符导出为无故障的VLAN标识符。

尽管这里示出的是使用传输目的地U-MAC地址和传输源U-MAC地址的总值的情况，但是也可以使用其它信息。例如，可以使用传输目的地U-MAC地址、传输源U-MAC地址和端口号的总值。作为选择，可以使最初添加到U-MAC帧的VLAN标识符的值除以所分配的VLAN的数量。

VLAN添加/改变电路1310具有从VLAN添加/改变控制电路1381传递而来的、在未发生故障的内链路设置的VLAN的VLAN标识符的信息。当内链路发生故障时，VLAN添加/改变控制电路1381向VLAN添加/改变电路1310通告在未发生故障的内链路设置的VLAN的VLAN标识符的信息。VLAN添加/改变电路1310根据该通告改变VLAN标识符导出方法，从而只导出在未发生故障的内链路设置的VLAN的VLAN标识符。

另外，VLAN添加/改变电路1310不需要向从分组交换器1510传递的所有U-MAC帧添加(或改变)VLAN标识符。例如，当搜索学习数据库741以查找与传输目的地U-MAC帧相对应的RPR-MAC地址发现了RPR-MAC地址不是联系节点的RPR-MAC地址时，VLAN添加/改变电路1310不需要VLAN标识符的添加(或改变)。这是因为当与传输目的地U-MAC帧相对应的RPR-MAC地址不是联系节点的RPR-MAC地址时，U-MAC帧不通过内链路传递到其它环。

当ADM790接收到在环内传递的RPR-MAC帧、并且帧转换电路720将该RPR-MAC帧转换为U-MAC帧时，VLAN添加/改变电路1310具有从帧转换电路720传递的U-MAC帧。U-MAC帧是这样的帧：其中在将U-MAC帧从终端传递到环中节点时添加(改变)VLAN标识符，并进一步被转换为RPR-MAC帧，继而在环形网络系统中传递。VLAN添加/改变电路1310将从帧转换电路720传递的U-MAC帧恢复到首次从终端输出的状态。在将帧从终端传递到环中节点时添加VLAN标识符的示例性实施例的情况下，VLAN添加/改变电路1310只需要从传递自帧转换电路720的U-MAC帧中去除添加的VLAN标识符。因此，U-MAC帧返回到首次从终端输出的状态。在将帧从终端传递到环中节点时改变VLAN标识符的示例性实施例的情况下，VLAN添加/改变电路1310只需要改变从帧转换电路720传递的U-MAC帧的VLAN标识符，从而将它恢复成最初的VLAN标识符。VLAN添加/改变电路1310只需要根据例如U-MAC帧中所包括的传输源U-MAC地址、传输目的地U-MAC地址、IP地址等来指定最初的VLAN标识符，从而将标识符改变为最初的VLAN标识符。

在将从帧转换电路720传递的U-MAC帧恢复为首次从终端输出的状态时，VLAN添加/改变电路1310将得到的帧传递到分组交换器110。

当内链路发生故障时，通过RPR内链路故障收集电路770向VLAN添加/改变控制电路1381通告内链路发生故障。基于该通告，VLAN添加/改变控制电路1381发现可用VLAN的VLAN标识符，从而将VLAN标识符的信息输出到VLAN添加/改变电路1310。因此，如上述示例中所示，VLAN添加/改变电路1310改变VLAN标识符导出方法，从而可以只导出可用VLAN的VLAN标识符。

例如，VLAN添加/改变控制电路1381只需要存储关于在初始状态(未出现故障的状态)的每个内链路和关于在每个内链路中设置的VLAN的VLAN标识符的信息。然后，VLAN添加/改变控制电路1381首先只需要向VLAN添加/改变电路1310通告VLAN标识符的所有信息。然后，当根据RPR内链路故障收集电路770而被告知哪个内链路发生故障时，该电路只需要向VLAN添加/改变电路1310通告在未出现故障的内链路设置的VLAN的VLAN标识符。另外，可以通过RPR内链路故障收集电路770向VLAN添加/改变控制电路1381通告关于在发生故障的内链路设置的VLAN的VLAN标识符的信息。在这种情况下，VLAN添加/改变控制电路1381只需要向VLAN添加/改变电路1310通告不同于根据RPR内链路故障收集电路770而被告知的VLAN标识符的其它VLAN标识符。

分组交换器1510(这是UNI(用户网络接口))通过端口1501和1502向终端传输U-MAC帧和从终端接收U-MAC帧。当通过各个UNI端口1501和1502接收到U-MAC帧时，分组交换器1510集中来自UNI端口1501和1502的U-MAC帧并将该U-MAC帧传递到VLAN添加/改变电路1310。当从VLAN添加/改变电路1310传递U-MAC帧时，分组交换器1510通过合适的UNI端口(与作为U-MAC帧的传输目的地的终端连接的UNI端口)输出U-MAC帧。

节点1500的帧转换电路720向VLAN添加/改变电路1310传输U-MAC帧和从VLAN添加/改变电路1310接收U-MAC帧。帧转换电路720的其它操作与联系节点1300的帧转换电路的操作相同。

节点1500不包括图18所示的内链路故障检测电路760。当接收到内链路发生故障的通告时，节点1500的RPR内链路故障收集电路770禁止执行产生包括故障信息的内链路故障通告RPR-MAC帧、并将该帧传递到ADM790的操作。另外，当基于从ADM790传递的内链路故障通告RPR-MAC帧而检测到内链路上的故障时，节点1500的RPR内链路故障收集电路770向VLAN添加/改变控制电路1381通告内链路的信息(或者在内链路设置的VLAN的VLAN标识符的信息)。RPR内链路故障收集电路770的其它操作与联系节点1300的RPR内链路故障收集电路的操作相同。

通过使用不同于图18所示联系节点和图19所示联系节点的节点，可以实现根据第二示例性实施例的环形网络系统的上述操作。

在通过使用KeepAlive信号检测内链路故障的出现从而通告故障出现的情况下，可以通过第一示例性实施例中所描述的第一方式或者第二方式进行检测和通告。在任何情况下，联系节点和不同于联系节点的节点的部件的操作均与在第一示例性实施例中所描述的操作相同。如上所述，第二方式的应用使得可以以高速检测内链路故障的出现。第一方式的应用使得可以简化节点操作。

另外，根据第二示例性实施例，当RPR内链路故障收集电路770向VLAN添加/改变控制电路1381通告出现故障的内链路的信息时，VLAN添加/改变控制电路1381向VLAN添加/改变电路1310通告可用VLAN的VLAN标识符的信息。然后，VLAN添加/改变电路1310改变导出添加(改变)到U-MAC帧的VLAN标识符的方法，从而只导出可用VLAN的VLAN标识符。因此，对与传输源U-MAC地址和VLAN标识符之间的结合相对应的RPR-MAC地址的搜索不能加快执行图16所示的广播-传输的时间。因此可以高速恢复内链路的故障。

该示例性实施例没有区分使用中内链路和备用内链路。然后，甚至在还未出现故障时，每个联系节点将具有在内链路设置的VLAN的VLAN标识符的U-MAC帧发送到自己的节点所连接的内链路。因此，甚至在还未出现故障时，允许每个节点通过每个内链路将U-MAC帧传递到其它环，从而分布内链路上的负荷。

另外，由于每个节点包括环故障信息收集电路750和路径确定电路780，所以甚至当环的节点之间的链路上出现故障时，都可以恢复故障。

另外，当各个环通过通信网络彼此连接时，各个联系节点相互之间的KeepAlive信号的传输和接收使得能够检测到在与环连接的路径上的故障，以从中恢复。换句话说，联系节点1300-1和1300-2可以不通过内链路1105连接而是通过其它通信网络连接。类似地，联系节点1300-2和1300-4可以不通过内链路1106连接而是通过其它通信网络连接。

当联系节点不通过内链路而通过其它通信网络连接时，每个联系节点的内链路故障检测电路760将联系节点的信息作为KeepAlive信号的传输目的地添加到KeepAlive信号，作为能够被通信网络识别的信息。例如，假设联系节点通过以太网(注册商标)网络连接。在这种情况下，内链路故障检测电路760只需要将作为联系节点信息的KeepAlive信号中的传输目的地联系节点指定为KeepAlive信号的传输目的地。

尽管参考图18中对联系节点1300包括每个电路的结构进行了描述，但是，联系节点可以包括计算机，该计算机根据程序以与分组多路分解电路710、帧转换电路720、转发引擎730、环拓扑信息收集电路740、环故障信息收集电路750、内链路故障检测电路760、RPR内链路故障信息收集电路770、路径确定电路780、ADM790和VLAN滤波电路1301的操作相同的方式操作。只需要在联系节点1300包括的存储设备中预先存储该程序。

类似地，不同于联系节点的节点1500可以包括计算机，该计算机根据程序以与分组交换器1510、帧转换电路720、转发引擎730、环拓扑信息收集电路740、环故障信息收集电路750、RPR内链路故障信息收集电路770、路径确定电路780、ADM790、VLAN添加/改变电路1310和VLAN添加/改变控制电路1381的操作相同的方式操作。只需要在节点1500包括的存储设备中预先存储该程序。

在第二示例性实施例中，连接环的内链路或通信网络与在权利要求中所述的通信路径等同。VLAN标识符等同于网络标识符。VLAN添加/改变电路1310等同于网络标识符导出单元和网络标识符应用单元。RPR内链路故障信息收集电路770等同于不同于联系节点的节点的故障出现确定单元。VLAN添加/改变控制电路1381等同于故障出现通信路径通告单元。帧转换电路720、转发引擎730和ADM790等同于广播单元。VLAN滤波电路1301和分组多路分解电路710等同于用户帧发送单元。KeepAlive信号等同于存在确认信号。内链路故障检测单元760和分组多路分解电路710等同于存在确认信号传输单元。分组多路分解电路710等同于存在确认信号接收单元。帧转换电路720、转发引擎730和ADM790等同于存在确认帧传输单元。

根据本发明的示例性实施例，每个节点都包括擦除单元，并且当故障出现确定单元确定在使用中的通信路径上出现故障时，擦除单元擦除通过学习数据库存储的信息。然后，不同于联系节点的每个节点包括广播单元，并且当与从环形网络外的终端接收到的用户帧的传输目的地地址相对应的节点的地址未被存储在学习数据库中时，广播单元广播-传输具有被容纳为有效负荷的用户帧的帧。因此，当在使用中的通信路径上出现故障时，擦除由学习数据库存储的信息，并且因此，广播单元立即广播-传输具有被容纳为有效负荷的用户帧的帧。因此，当在环形网络之间出现故障时能高速恢复故障。

另外，在当故障出现确定单元确定在使用中的通信路径上出现故障的情况下，在存储在学习数据库的信息中，擦除单元只擦除设置为使用中的通信路径的端部的联系节点的地址和与该地址相对应的终端的地址的情况下，在学习数据库中保留不同于联系节点的节点的地址和与该地址相对应的终端的地址。因此，如果在到终端的路径上不存在作为用户帧的传输目的地的联系节点，则广播单元不执行广播传输。因此，降低了广播-传输的机会，以抑制业务量的增加，从而实现了频带的有效利用。

在设置为使用中的通信路径的端部的联系节点包括存在确认信号传输单元(用于通过使用中的传输路径周期性地将存在确认信号传送到其它环形网络)和存在确定信号接收单元(用于从其它环形网络接收存在确定信号)的情况下，可以基于存在确认信号来确认是否在已经接收到存在确认信号的联系节点所属的环中在通信路径上出现故障。然后，甚至当通信路径包括通信网络时，存在确认信号也可以到达其它环。因此，甚至当通信路径包括通信网络时，也可以检测到通信路径上的故障出现。

在当不同于环形网络节点中的联系节点的其它节点所包括的故障出现确定单元在固定时间段中未接收到具有被容纳为有效负荷的存在确认信号的帧的结构的情况下，该单元确定使用中的通信路径发生故障，分别允许每个节点检测通信路径上的故障出现。在这种情况下，与只有联系节点确定在通信路径上出现故障、并在该确定后将确定结果传递到其它节点的情况相比，允许每个节点更快地检测故障的出现。因此，可以实现高速故障恢复。

另外，根据本发明的示例性实施例，不同于联系节点的每个节点的网络标识符导出单元从与未出现故障的通信路径相对应的网络标识符中导出被应用于从环形网络外的终端接收的用户帧的网络标识符，以及网络标识符应用单元将该网络标识符应用于用户帧。然后，当故障出现确定单元确定在通信路径上出现故障时，故障出现通信路径通告单元向网络标识符导出单元通告能指定与发生故障的通信路径相对应的网络标识符的信息。因此，在通信路径发生故障和未发生故障的情况下将导出不同的网络标识符。当在学习数据库中未存储与在从环形网络外的终端接收的用户帧所具有的传输目的地地址和通过网络标识符导出单元导出的网络标识符之间的结合相对应的节点的地址时，广播单元广播-传输具有被容纳为有效负荷的、应用了网络标识符的用户帧的帧。因此，当故障出现，从而导出与正常状态下导出的网络标识符不同的网络标识符时，广播单元立即执行广播-传输。因此，当在环形网络之间出现故障时，可以实现高速的故障恢复。

当与本身作为端部的通信路径相对应的网络标识符和应用于用户帧的网络标识符相互一致时，每个联系节点所包括的用户帧发送单元将用户帧发送到通信路径。因此，当网络标识符相互一致时，可以通过每个通信路径发送用户帧，从而分布通信路径上的负荷。

另外，在设置为每个通信路径的端部的每个联系节点包括存在确认信号传输单元(用于通过其本身作为端部的通信路径而周期性地将存在确认信号传输到其它环形网络)和存在确认信号接收单元(用于从其它环形网络接收存在确认信号的的结构)情况下，可以基于该存在确认信号来确定是否在已经接收到存在确认信号的联系节点所属的环中的通信路径上出现故障。然后，甚至在通信路径包括通信网络时，也允许存在确认信号到达其它环。因此，甚至在通信路径包括通信网络的情况下，也可以检测到在通信路径上的故障出现。

另外，将在不同于联系节点的其它节点所包括的故障出现确认单元结构化，从而当在固定时间段中未接收到具有被容纳为有效负荷的存在确认信号的帧时，确定在具有作为帧的传输源的联系节点作为端部的传输路径上出现故障的情况下，分别允许每个节点检测在通信路径上的故障出现。在这种情况下，每个节点能比只有联系节点确定通信路径发生故障、并在确定后，将确定结果传递到其它节点的情况更早地检测到故障出现。因此，能够实现高速故障恢复。

根据本发明的示例性优点是当在环形网络之间出现故障时，能实现高速故障恢复。根据本发明的另一示例性优点是抑制业务量的增加，从而能实现带宽的有效利用。根据本发明的另一示例性优点是甚至当通信路径包括通信网络时也能检测通信路径上的故障出现。根据本发明的另一示例性优点是能高速检测故障的出现，从而实现高速故障恢复。根据本发明的另一示例性优点是当在环形网络之间出现故障时能实现高速故障恢复。也能分散通信路径上的负荷。

根据本发明的示例性方面，每个节点包括用于存储环形网络外的终端的地址和环形网络内节点的地址之间的对应关系的学习数据库、用于确定在使用中的通信路径上出现故障的故障出现确定单元、和用于当故障出现确定单元确定使用中的通信路径发生故障时擦除在学习数据库中存储的信息的擦除单元，并且不同于被设置为使用中的通信路径和备用通信路径的端部的联系节点的每个节点包括：广播单元，用于当与从环形网络外的终端接收的用户帧所具有的传输目的地地址相对应的节点的地址未被存储在学习数据库中时，广播-传输将用户帧容纳为有效负荷的帧，从而能高速恢复环形网络之间的出现的故障。

此外，不用于联系节点的每个节点包括：网络标识符导出单元，用于从与未发生故障的通信路径相对应的网络标识符中导出要应用于从环形网络外的终端接收到的用户帧的网络标识符；网络标识符应用单元，用于将网络标识符应用于用户帧；故障出现确定单元，用于确定通信路径发生故障；故障出现通信路径通告单元，用于当故障出现确定单元确定在通信路径上出现故障时，向网络标识符导出单元通告能指定与发生故障的通信路径相对应的网络标识符的信息；学习数据库，用于存储环形网络外的终端的地址、网络标识符和环形网络内的节点的地址之间的对应关系；以及广播单元，用于当与从环形网络外的终端接收到的用户帧具有的传输目的地地址和通过网络标识符导出单元导出的网络标识符之间的结合相对应的节点的地址未被存储在学习数据库中时，广播-传输具有被容纳为有效负荷的应用于网络标识符的用户帧的帧，从而高速恢复环形网络之间出现的故障。

另外，联系节点包括：存在确认信号传输单元，用于通过通信电路周期性地将存在确认信号传输到其它环形网络；存在确认信号接收单元，用于从其它环形网络接收存在确认信号；以及存在确认帧传输单元，用于在该联系节点所属的环形网络中传输具有被容纳为有效负荷的、通过存在确认信号接收单元接收到的存在确认信号的帧，以及在环形网络的节点中不同于联系节点的其它节点包括：故障出现确定单元，用于当在固定时间段内未接收到具有被容纳为有效负荷的存在确认信号的帧时，确定通信路径发生故障，从而高速检测故障的出现，实现高速故障恢复。

尽管已经参考本发明的示例性实施例特别说明并描述了本发明，但是，本发明并不局限于这些实施例。可以理解，本领域技术人员可以对其做出形式和细节的各种改变而不偏离权利要求所定义的本发明的精神和范围。

通过引用而并入

该申请基于并要求于2005年3月31日申请的日本专利申请No.2005-101254的优先权，其披露的内容在此通过引用而全部并入。