JP5705149B2

JP5705149B2 - 通信評価システム

Info

Publication number: JP5705149B2
Application number: JP2012023706A
Authority: JP
Inventors: 英治石塚
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-02-07
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2032-02-07
Also published as: JP2013162373A

Description

この発明は、通信における不具合箇所を検出することができる通信評価システムに関するものである。

従来、マルチドロップ接続構成となるネットワークの監視において、各子局の通信の健全性を確認する場合、一定の周期でポーリングを行い、そのポーリングのタイムアウトにて健全性を判別する。そこで、従来では、樹木構造のネットワークにおいて、通信機器の階層情報および親子関係を管理することにより、ＩＰアドレス単位で障害部位を特定する方法が提案されている。監視対象のネットワークは、複数のルータで構成されるＩＰネットワークが想定されており、通信経路は、経由するルータに付与されたＩＰアドレスの順序で示される。管理する階層情報および親子関係は、ＩＰネットワークの汎用プロトコルである経路情報取得コマンドで通信軽路の情報（ＩＰアドレスの順序）を取得することを前提としている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−８６１１７号公報

従来の技術では、経路情報取得コマンドで取得する情報が、ネットワーク内の障害部位の特定に役立つようなネットワークに適しているが、複数の通信機器が物理的な伝送路に直接接続するマルチドロップ（バス）構成のＩＰネットワークには適さない。マルチドロップ構成では、ルータを経由しない（経由する伝送路にＩＰアドレスが付与されない）ため、経路情報取得コマンドで通信経路の情報が取得できず、監視対象の階層情報および親子関係が管理できないという問題点があった。

この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、親機と複数の子機が物理的な伝送路に直接接続するマルチドロップ構成の通信ネットワークの監視において、通信ネットワークを構成する子機および伝送路区間の親子関係をもとに、通信における不具合箇所を検出することができる通信評価システムを提供することを目的とする。

この発明の通信評価システムは、親機と、複数の子機とを有し、上記各子機は上下流関係にて成り、上記各子機間および最上流の上記子機と上記親機とは伝送路にてそれぞれ接続されている通信ネットワークの通信評価システムにおいて、
上記子機毎に、当該子機から上記親機に至る通信の経路において上記各子機および上記各伝送路および上記親機の使用または未使用を示す伝送路データを有する伝送路データベースと、
上記親機における上記各子機の通信の正常または異常を判断する判断手段と、
上記判断手段にて正常であると判断された上記子機において、当該子機の上記伝送路データで使用とされた上記各子機および上記各伝送路および上記親機の箇所は正常であると書き換える書き換え手段と、
上記書き換え手段にて書き換えられた後の上記全伝送路データから、上記各子機および上記各伝送路および上記親機において正常とされていない箇所は異常であるとして検出する検出手段と、
上記各子機および上記各伝送路のそれぞれの通信における上流側の１経路の経路データを有する経路データベースと、
上記伝送路データは、上記経路データから抽出して作成されるものである。
また、この発明の通信評価システムは、
親機と、複数の子機とを有し、上記各子機は上下流関係にて成り、上記各子機間および最上流の上記子機と上記親機とは伝送路にてそれぞれ接続されている通信ネットワークの通信評価システムにおいて、
上記子機毎に、当該子機から上記親機に至る通信の経路において上記各子機および上記各伝送路および上記親機の使用または未使用を示す伝送路データを有する伝送路データベースと、
上記親機における上記各子機の通信の正常または異常を判断する判断手段と、
上記判断手段にて正常であると判断された上記子機において、当該子機の上記伝送路データで使用とされた上記各子機および上記各伝送路および上記親機の箇所は正常であると書き換える書き換え手段と、
上記書き換え手段にて書き換えられた後の上記全伝送路データから、上記各子機および上記各伝送路および上記親機において正常とされていない箇所は異常であるとして検出する検出手段とを備え、
上記書き換え手段は、上記判断手段にて異常であると判断された上記子機において、当該子機の上記伝送路データの未使用とされた上記各子機および上記伝送路の箇所を正常であると書き換えるものである。
また、この発明の通信評価システムは、
親機と、複数の子機とを有し、上記各子機は上下流関係にて成り、上記各子機間および最上流の上記子機と上記親機とは伝送路にてそれぞれ接続されている通信ネットワークの通信評価システムにおいて、
上記子機毎に、当該子機から上記親機に至る通信の経路において上記各子機および上記各伝送路および上記親機の使用または未使用を示す伝送路データを有する伝送路データベースと、
上記親機における上記各子機の通信の正常または異常を判断する判断手段と、
上記判断手段にて正常であると判断された上記子機において、当該子機の上記伝送路データで使用とされた上記各子機および上記各伝送路および上記親機の箇所は正常であると書き換える書き換え手段と、
上記書き換え手段にて書き換えられた後の上記全伝送路データから、上記各子機および上記各伝送路および上記親機において正常とされていない箇所は異常であるとして検出する検出手段とを備え、
上記各子機のいずれかは、他のいずれかの上記子機にて中継されて通信される通信ネットワークの通信評価システムにおいて、
中継して通信する上記子機の上記伝送路データは、中継する側の子機および中継する側の上記子機から上記親機に至る通信の経路における上記各伝送路を使用として設定するものである。

これらの発明の通信評価システムによれば、通信における不具合箇所を検出することができる。

この発明の実施の形態１の通信ネットワークの通信評価システムの構成を示した図である。図１に示した通信評価システムの経路データベースの経路データを示した図である。図１に示した通信評価システムの伝送路データベースの伝送路データを示した図である。図１に示した通信評価システムに用いられる通信ネットワークの不具合を示した図である。図４に示した通信ネットワークの不具合における通信評価システムの検出手段の結果を示した図である。この発明の実施の形態２の通信ネットワークの通信評価システムにおける通信ネットワークの不具合における検出手段の結果を示した図である。この発明の実施の形態３の通信ネットワークの通信評価システムにおける中継データベースの中継データを示した図である。図７に示した通信評価システムにおける中継データに基づいた伝送路データを示した図である。

実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の形態１における通信評価システムの構成を示した図、図２は図１に示した通信評価システムの経路データベースの経路データを示した図、図３は図１に示した通信評価システムの伝送路データベースの伝送路データを示した図、図４は図１に示した通信評価システムに用いられる通信ネットワークの不具合を示した図、図５は図４に示した通信ネットワークの不具合における通信評価システムの検出手段の結果を示した図である。

図において、通信評価システム１が検証する通信ネットワーク１０は、親機Ｐ０と、親機Ｐ０と通信を行う複数の子機Ｐ１〜Ｐ３とを有している。そして、各子機Ｐ１〜Ｐ３は上下流関係にて成る。そして、親機Ｐ０と最上流の子機Ｐ１とを接続する伝送路としてのケーブル区間Ｋ１と、子機Ｐ１と子機Ｐ２とを接続する伝送路としてのケーブル区間Ｋ２と、子機Ｐ２と子機Ｐ３とを接続する伝送路としてのケーブル区間Ｋ３とにて構成されている。そして、通信評価システム１は、経路データベース２と、伝送路データベース３と、判断手段４と、書き換え手段５と、検出手段６とを備えている。

そして、経路データベース２は、各子機Ｐ１〜Ｐ３および各ケーブル区間Ｋ１〜Ｋ３のそれぞれの通信における上流側の１経路の経路データが格納されている。具体的には、図２に示すように、子機Ｐ１ならば上流側のケーブル区間Ｋ１が１経路であり、子機Ｐ２ならば上流側のケーブル区間Ｋ２が１経路であり、子機Ｐ３ならば上流側のケーブル区間Ｋ３が１経路である。また、ケーブル区間Ｋ１ならば上流側の親機Ｐ０が１経路であり、ケーブル区間Ｋ２ならば上流側のケーブル区間Ｋ１が１経路であり、ケーブル区間Ｋ３ならば上流側のケーブル区間Ｋ２が１経路である。

そして、伝送路データベース３は、経路データベース２の経路データを用いて経路を辿っていくことにより、子機Ｐ１〜Ｐ３毎に、各子機Ｐ１〜Ｐ３から親機Ｐ０に至る通信の経路において、各子機Ｐ１〜Ｐ３および各ケーブル区間Ｋ１〜Ｋ３および親機Ｐ０の使用または未使用を示す伝送路データが作成され格納されている。具体的には、図３に示すように、子機Ｐ１から親機Ｐ０に至る通信の経路は、まず、子機Ｐ１が使用されるため「１」と表示される。次に、子機Ｐ１の経路データを確認すると、経路は「Ｋ１」と成っているため、ケーブル区間Ｋ１が使用されているため「１」が表示される。次に、ケーブル区間Ｋ１は「Ｐ０」と成っているため、親機Ｐ０が使用されているため「１」が表示され、それ以外には未使用としての「−」が表示される。そして、親機Ｐ０が最終と成るためここで、子機Ｐ１の伝送路データの作成が終了する。このようにして、他の子機Ｐ２、子機Ｐ３に対しても同様に伝送路データが作成される。そして、子機Ｐ２の伝送路データは、使用されている親機Ｐ０、子機Ｐ２、ケーブル区間Ｋ１、ケーブル区間Ｋ２に「１」が表示され、それ以外には未使用としての「−」が表示される。

そして、子機Ｐ３の伝送路データは、使用されている親機Ｐ０、子機Ｐ３、ケーブル区間Ｋ１、ケーブル区間Ｋ２、ケーブル区間Ｋ３に「１」が表示され、それ以外には未使用としての「−」が表示される。そして、判断手段４は、親機Ｐ０と各子機Ｐ１〜Ｐ３とがそれぞれ通信を行い、その信号により各子機Ｐ１〜Ｐ３が正常であるか否かを判断する。
そして、書き換え手段５は、判断手段４にて正常であると判断された子機において、当該子機の伝送路データにおいて、使用とされた子機、ケーブル区間、親機の箇所は正常であるとしての「０」に書き換える。そして、検出手段６は、書き換え手段５にて書き換えた後の全伝送路データにおいて、子機、ケーブル区間、親機の正常である「０」とされていないは箇所は異常であると検出する。

次に上記のように構成された実施の形態１の通信評価システムの動作について説明する。まず、図４（ａ）に示すように、ケーブル区間Ｋ２に異常が発生した場合は、判断手段４において、子機Ｐ１は正常、子機Ｐ２、Ｐ３は異常であると判断される。次に、書き換え手段５は判断手段４にて正常であると判断された子機Ｐ１の伝送路データで使用とされている、親機Ｐ０、子機Ｐ１、ケーブル区間Ｋ１を正常であるとして「１」→「０」に書き換え、他の子機Ｐ２、Ｐ３は異常であると判断されているため書き換えを行わない（図５（ａ））。そして、検出手段６は書き換え手段５により書き換えられた図５（ａ）に示すような全伝送路データの積を算出する。そして、検出手段６は、その解が「０」でない箇所、すなわち、子機Ｐ２、子機Ｐ３、ケーブル区間Ｋ２、ケーブル区間Ｋ３が異常箇所であるとして検出する。

また、図４（ｂ）に示すように、ケーブル区間Ｋ３に異常が発生した場合は、判断手段４において、子機Ｐ１、子機Ｐ２は正常、子機Ｐ３は異常であると判断される。次に、書き換え手段５は判断手段４にて正常であると判断された子機Ｐ１、子機Ｐ２の伝送路データで使用とされている、親機Ｐ０、子機Ｐ１、子機Ｐ２、ケーブル区間Ｋ１、ケーブル区間Ｋ２を正常であるとして「１」→「０」に書き換え、他の子機Ｐ３は異常であると判断されているため書き換えを行わない（図５（ｂ））。そして、検出手段６は書き換え手段５により書き換えられた図５（ｂ）に示すような全伝送路データの積を算出する。そして、検出手段６は、その解が「０」でない箇所、すなわち、子機Ｐ３、ケーブル区間Ｋ３が異常箇所であるとして検出する。

また、図４（ｃ）に示すように、ケーブル区間Ｋ１に異常が発生した場合は、判断手段４において、正常はなく、子機Ｐ１〜Ｐ３は異常であると判断される。次に、書き換え手段５は判断手段４にて正常であると判断された子機が存在せず、子機Ｐ１〜Ｐ３は異常であると判断されているため書き換えを行わない（図５（ｃ））。そして、検出手段６は書き換え手段５により書き換えられた後（尚、判断手段４の判断により、書き換え手段５によって書き換えるものが存在しない場合であっても、書き換え手段５による書き換えの後とする。）、図５（ｃ）に示すような全伝送路データの積を算出する。そして、検出手段６は、その解が「０」でない箇所、すなわち、親機Ｐ０、子機Ｐ１〜Ｐ３、ケーブル区間Ｋ１〜Ｋ３が異常箇所であるとして検出する。

上記のように構成された実施の形態１の通信評価システムによれば、通信において使用する箇所を正常に通信されている場合には正常箇所として判断するため、異常である可能性のある箇所全てを検出することが可能と成る。

実施の形態２．
上記実施の形態１においては、異常である可能性のある箇所全てを検出する例を示したが、本実施の形態２においては、単独箇所での不具合発生を前提とした不具合箇所を検出する例について説明する。本実施の形態２の通信評価システムの構成は上記実施の形態１と同様であるためその説明は適宜省略し、図１〜図４を交えて説明する。図６はこの発明の実施の形態２の通信ネットワークの通信評価システムにおける通信ネットワークの不具合における検出手段の結果を示した図である。本実施の形態２では、書き換え手段５が、判断手段４にて異常であると判断された子機の伝送路データの未使用「−」とされた、各子機およびケーブル区間の箇所を正常「０」であると書き換える。

次に上記のように構成された実施の形態２の通信評価システムの動作について説明する。まず、書き換え手段５において、正常と判断された子機における書き換えは上記実施の形態１と同様であるため、その書き換えについては上記実施の形態１と同様に行われるため、ここではその説明を適宜省略して説明する。まず、図４（ａ）のような場合であれば、判断手段４にて子機Ｐ２、Ｐ３は異常であると判断されているため、書き換え手段５は子機Ｐ２、Ｐ３の伝送路データで未使用されている、子機Ｐ１、子機Ｐ２、子機Ｐ３、ケーブル区間Ｋ３を正常であるとして「−」→「０」に書き換える（図６（ａ））。そして、検出手段６は書き換え手段５により書き換えられた図６（ａ）に示すような全伝送路データの積を算出する。そして、検出手段６は、その解が「０」でない箇所、すなわち、ケーブル区間Ｋ１が異常箇所であるとして検出する。

また、図４（ｂ）のような場合であれば、判断手段４にて子機Ｐ３は異常であると判断されるため、書き換え手段５は子機Ｐ３の伝送路データで未使用とされている、子機Ｐ１、子機Ｐ２を正常であるとして「−」→「０」に書き換える（図６（ｂ））。そして、検出手段６は書き換え手段５により書き換えられた図６（ｂ）に示すような全伝送路データの積を算出する。そして、検出手段６は、その解が「０」でない箇所、すなわち、子機Ｐ３、ケーブル区間Ｋ３が異常箇所であるとして検出する。

また、図４（ｃ）のような場合であれば、判断手段４にて子機Ｐ１〜Ｐ３は異常であると判断されため、書き換え手段５は子機Ｐ１〜Ｐ３の伝送路データで未使用とされている子機Ｐ１〜Ｐ３、ケーブル区間Ｋ２、ケーブル区間Ｋ３を正常であるとして「−」→「０」に書き換える（図６（ｃ））。そして、検出手段６は書き換え手段５により書き換えられた図６（ｃ）に示すような全伝送路データの積を算出する。そして、検出手段６は、その解が「０」でない箇所、すなわち、親機Ｐ０、ケーブル区間Ｋ１が異常箇所であるとして検出する。

上記のように構成された実施の形態２の通信評価システムによれば、通信において正常であると判断された子機の使用箇所および異常である判断された子機の未使用箇所を正常箇所として判断するため、単独箇所での不具合発生を前提とした不具合箇所を検出することが可能と成る。

実施の形態３．
上記各実施の形態においては、各子機から親機に直接通信が行われる例を示したが、これに限られることはなく、本実施の形態３においては、いずれかの子機にて中継を行って親機に通信を行う場合が存在することについて説明する。具体的には、子機Ｐ３が子機Ｐ２に中継して親機Ｐ０に通信する場合について説明する。その際には、図７に示したように、子機Ｐ３の中継データとして、子機Ｐ２が示されている。尚、このような中継データを有する中継データベースを備えるようにしてもよい。そして、上記各実施の形態と同様に、通常の伝送路データを作成する（図８（ａ））。

その後に、中継データの存在する、子機Ｐ３において、その子機Ｐ３の伝送路データは、中継する側の子機Ｐ２および中継する側の子機Ｐ２から親機Ｐ０に至る通信の経路における各ケーブル区間を使用として設定する（図８（ｂ））。よって、これにより使用として変更される箇所は子機Ｐ２のみと成る。尚、図８（ｂ）に示すように、あらかじめ使用として「１」が表示されている箇所（＊）はそのまま、使用としての「１」が表示されることと成る。そして、このように変更された伝送路データを用いて、以下、上記各実施の形態と同様の動作を行い、上記各実施の形態と同様に異常箇所を検出することができる。

上記のように構成された実施の形態３の通信評価システムによれば、上記各実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、中継してデータを通信する場合にも、異常を検出することができる。

尚、上記各実施の形態においては、各子機が分岐すること無い経路にて接続されている場合を示したが、これに限られることはなく、分岐されているような場合であっても、その分岐に基づく各子機の上下流関係を有する通信ネットワークに対して上記各実施の形態と同様の検出を行うことができる。

尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１通信評価システム、２経路データベース、３伝送路データベース、
４判断手段、５書き換え手段、６検出手段、１０通信ネットワーク。

Claims

親機と、複数の子機とを有し、上記各子機は上下流関係にて成り、上記各子機間および最上流の上記子機と上記親機とは伝送路にてそれぞれ接続されている通信ネットワークの通信評価システムにおいて、
上記子機毎に、当該子機から上記親機に至る通信の経路において上記各子機および上記各伝送路および上記親機の使用または未使用を示す伝送路データを有する伝送路データベースと、
上記親機における上記各子機の通信の正常または異常を判断する判断手段と、
上記判断手段にて正常であると判断された上記子機において、当該子機の上記伝送路データで使用とされた上記各子機および上記各伝送路および上記親機の箇所は正常であると書き換える書き換え手段と、
上記書き換え手段にて書き換えられた後の上記全伝送路データから、上記各子機および上記各伝送路および上記親機において正常とされていない箇所は異常であるとして検出する検出手段と、
上記各子機および上記各伝送路のそれぞれの通信における上流側の１経路の経路データを有する経路データベースと、
上記伝送路データは、上記経路データから抽出して作成されることを特徴とする通信評価システム。
上記書き換え手段は、上記判断手段にて異常であると判断された上記子機において、当該子機の上記伝送路データの未使用とされた上記各子機および上記伝送路の箇所を正常であると書き換えることを特徴とする請求項１に記載の通信評価システム。
上記各子機のいずれかは、他のいずれかの上記子機にて中継されて通信される通信ネットワークの通信評価システムにおいて、
中継して通信する上記子機の上記伝送路データは、中継する側の子機および中継する側の上記子機から上記親機に至る通信の経路における上記各伝送路を使用として設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信評価システム。
中継する上記子機において、いずれの上記子機に中継するかの中継データを有する中継データベースを備えたことを特徴とする請求項３に記載の通信評価システム。
親機と、複数の子機とを有し、上記各子機は上下流関係にて成り、上記各子機間および最上流の上記子機と上記親機とは伝送路にてそれぞれ接続されている通信ネットワークの通信評価システムにおいて、
上記子機毎に、当該子機から上記親機に至る通信の経路において上記各子機および上記各伝送路および上記親機の使用または未使用を示す伝送路データを有する伝送路データベースと、
上記親機における上記各子機の通信の正常または異常を判断する判断手段と、
上記判断手段にて正常であると判断された上記子機において、当該子機の上記伝送路データで使用とされた上記各子機および上記各伝送路および上記親機の箇所は正常であると書き換える書き換え手段と、
上記書き換え手段にて書き換えられた後の上記全伝送路データから、上記各子機および上記各伝送路および上記親機において正常とされていない箇所は異常であるとして検出する検出手段とを備え、
上記書き換え手段は、上記判断手段にて異常であると判断された上記子機において、当該子機の上記伝送路データの未使用とされた上記各子機および上記伝送路の箇所を正常であると書き換えることを特徴とする通信評価システム。
上記各子機のいずれかは、他のいずれかの上記子機にて中継されて通信される通信ネットワークの通信評価システムにおいて、
中継して通信する上記子機の上記伝送路データは、中継する側の子機および中継する側の上記子機から上記親機に至る通信の経路における上記各伝送路を使用として設定することを特徴とする請求項５に記載の通信評価システム。
親機と、複数の子機とを有し、上記各子機は上下流関係にて成り、上記各子機間および最上流の上記子機と上記親機とは伝送路にてそれぞれ接続されている通信ネットワークの通信評価システムにおいて、
上記子機毎に、当該子機から上記親機に至る通信の経路において上記各子機および上記各伝送路および上記親機の使用または未使用を示す伝送路データを有する伝送路データベースと、
上記親機における上記各子機の通信の正常または異常を判断する判断手段と、
上記判断手段にて正常であると判断された上記子機において、当該子機の上記伝送路データで使用とされた上記各子機および上記各伝送路および上記親機の箇所は正常であると書き換える書き換え手段と、
上記書き換え手段にて書き換えられた後の上記全伝送路データから、上記各子機および上記各伝送路および上記親機において正常とされていない箇所は異常であるとして検出する検出手段とを備え、
上記各子機のいずれかは、他のいずれかの上記子機にて中継されて通信される通信ネットワークの通信評価システムにおいて、
中継して通信する上記子機の上記伝送路データは、中継する側の子機および中継する側の上記子機から上記親機に至る通信の経路における上記各伝送路を使用として設定することを特徴とする通信評価システム。
中継する上記子機において、いずれの上記子機に中継するかの中継データを有する中継データベースを備えたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の通信評価システム。