特開 2024-57856 通信管理装置、通信管理方法、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024057856

(43)【公開日】2024-04-25

(54)【発明の名称】通信管理装置、通信管理方法、プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 41/0853 20220101AFI20240418BHJP

   H04L 41/0677 20220101ALI20240418BHJP

   H04L 45/122 20220101ALI20240418BHJP

【ＦＩ】

H04L41/0853

H04L41/0677

H04L45/122

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022164814

(22)【出願日】2022-10-13

(71)【出願人】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114292

【弁理士】

【氏名又は名称】来間 清志

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(72)【発明者】

【氏名】有馬 康弘

【テーマコード（参考）】

5K030

【Ｆターム（参考）】

5K030HA08

5K030HD03

5K030LB05

5K030MB20

5K030MC07

(57)【要約】

【課題】ネットワーク内の接続状態を取得する際の通信量を抑制することを可能とする通信管理装置を提供すること。
【解決手段】通信管理装置は、複数のノード２が相互に接続されてなるネットワーク１００に接続されている通信管理装置であって、ネットワーク１００における各々のノード２への経路４について、各複数のノード２それぞれへの通信ホップ数に基づいて形成された経路表５を保持している記憶部１８と、何れかのノード２において異常が検知された場合に、経路表５を参照し、異常の発生を通知してきたノード２が属する経路４において、異常の発生を通信してきたノード２及び当該ノード２よりも経路４上の下流側に位置しているノード２に対して状態取得のための通信を実行する制御部１０と、を備えている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のノードが相互に接続されてなるネットワークに接続されている通信管理装置であって、
前記ネットワークにおける各々の前記ノードへの経路について、前記複数のノードそれぞれへの通信ホップ数に基づいて形成された経路表を保持している記憶部と、
何れかの前記ノードにおいて異常が検知された場合に、前記経路表を参照し、前記異常の発生を通知してきた前記ノードが属する前記経路において、前記異常の発生を通知してきた前記ノード及び当該ノードよりも前記経路上の下流側に位置している前記ノードに対して状態取得のための通信を実行する制御部と、
を備えている通信管理装置。

【請求項2】

前記制御部が、何れの前記ノードが前記異常の発生を通知してきたかに基づいて、前記ネットワークにおける異常発生箇所を特定する、請求項１に記載の通信管理装置。

【請求項3】

前記制御部は、取得した前記異常発生箇所に基づいて、前記異常の発生後に作成された前記経路を取得する、
請求項２に記載の通信管理装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記異常の発生を通知してきた前記ノード及び当該ノードより下流側にて接続されている前記ノードの前記経路表を取得する、
請求項１又は請求項２に記載の通信管理装置。

【請求項5】

複数のノードが相互に接続されてなるネットワークにおける通信管理方法であって、
前記ネットワークに接続されている通信管理装置が、
前記ネットワークにおける各々の前記ノードへの経路を、各前記複数のノードへの通信ホップ数に基づいて形成された経路表として保持しており、
何れかの前記ノードにおいて異常が検知された場合に、前記通信管理装置が、前記異常の発生を通知してきた前記ノードが属する前記経路において、前記異常の発生を通知してきた前記ノード及び当該ノードよりも前記経路上の下流側に位置している前記ノードに対して状態取得のための通信を実行する、通信管理方法。

【請求項6】

複数のノードが相互に接続されてなるネットワークに接続されている通信管理装置に、
前記ネットワークにおける各々の前記ノードへの経路を、各前記複数の前記ノードへの通信ホップ数に基づいて形成された経路表として保持させ、
何れかの前記ノードにおいて異常が検知された場合に、前記異常の発生を通知してきた前記ノードが属する前記経路において、前記異常の発生を通信してきた前記ノード及び当該ノードよりも前記経路上の下流側に位置している前記ノードに対して状態取得のための通信を実行させる、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信管理装置、通信管理方法、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、マルチホップネットワークが通信システムとして採用されている。マルチホップネットワークは、例えば、複数のノード間をメッシュ接続することにより構成されている。マルチホップ通信では、各ノードへの通信経路として、最小の転送回数になる経路が選択され、転送回数が多くなる経路は選択されない。マルチホップネットワークを構成するノードの何れかが通信不能になったときは、自律的な経路切り替えによって通信は維持される。マルチホップネットワークを構成するノードがリンクダウン、リンクアップ等の状態の変化を検出したときは、管理サーバに通知するしくみがある。例えば、ノード内部のポートやコネクタが別のノードと接続できず、通信ができない状態のときにリンクダウンの状態を検出する。例えば、ネットワークに新たにノードが追加されたときにリンクアップの状態を検出する。管理サーバは、マルチホップネットワークを監視し、故障個所を特定し、修理補修に活用される。例えば特許文献１には、通信不能のノードを検知したときの監視経路設定変更に関する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４４４７４２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ネットワークを管理する管理サーバがメッシュネットワークのノードやリンクの障害を検出するためには各ノードの接続状態を取得する必要がある。しかしながら、メッシュ接続で構成されている全ノードを対象にして管理サーバが情報を取得することとすると、ネットワーク内のノード数が増えるにつれ取得時間と通信量が線形増加する。即ち、ノード数に対して、取得時間、通信量が線形に増加するため、ネットワーク内の通信を圧迫するという問題があった。

【0005】

本発明は、マルチホップネットワーク内の接続状態を取得する際の通信量を抑制することを可能とする通信管理装置、通信管理方法、プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）通信管理装置は、複数のノードが相互に接続されてなるネットワークに接続されている通信管理装置であって、ネットワークにおける各々のノードへの経路について、複数のノードそれぞれへの通信ホップ数に基づいて形成された経路表を保持している記憶部と、何れかのノードにおいて異常が検知された場合に、経路表を参照し、異常の発生を通知してきたノードが属する経路において、異常の発生を通知してきたノード及び当該ノードよりも経路上の下流側に位置しているノードに対して状態取得のための通信を実行する制御部と、を備えている。

【0007】

（２）（１）の通信管理装置において、制御部が、何れのノードが異常の発生を通知してきたかに基づいて、ネットワークにおける異常発生個所を特定する。

【0008】

（３）（２）の通信管理装置において、制御部は、取得した異常発生箇所に基づいて、異常の発生後に作成された経路を取得する。

【0009】

（４）（１）から（３）の通信管理装置において、制御部は、異常の発生を通知してきたノード及び当該ノードより下流側にて接続されているノードの経路表を取得する。

【0010】

（５）通信管理方法は、複数のノードが相互に接続されてなるネットワークにおける通信管理方法であって、ネットワークに接続されている通信管理装置が、ネットワークにおける各々のノードへの経路を、各複数のノードへの通信ホップ数に基づいて形成された経路表として保持しており、何れかのノードにおいて異常が検知された場合に、通信管理装置が、異常の発生を通知してきたノードが属する経路において、異常の発生を通知してきたノード及び当該ノードより下流側にて接続されているノードに対して状態取得のための通信を実行する。

【0011】

（６）プログラムは、複数のノードが相互に接続されてなるネットワークに接続されている通信管理装置に、ネットワークにおける各々のノードへの経路を、各複数のノードへの通信ホップ数に基づいて形成された経路表として保持させ、何れかのノードにおいて異常が検知された場合に、異常の発生を通知してきたノードが属する経路において、異常の発生を通信してきたノード及び当該ノードより下流側にて接続されているノードに対して状態取得のための通信を実行させる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、管理サーバによりネットワーク内の接続状態を取得する際の通信量を抑制することを可能とする通信管理装置、通信管理方法、プログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係るマルチホップネットワークを示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る管理サーバのハードウェア構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る管理サーバの機能的構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るマルチホップネットワークの正常な初期状態を示す模式図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るマルチホップネットワークにて異常が発生した場合を示す模式図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るマルチホップネットワークにてリンクに異常が発生し、経路が変更された場合を示す模式図である。

【図7】本発明の一実施形態に係るマルチホップネットワークの正常な初期状態における経路表と経路とを示す模式図である。

【図8】本発明の一実施形態に係るマルチホップネットワークにてリンクに異常が発生し、経路が変更された場合における経路表と経路とを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態に係るマルチホップネットワーク通信管理方法について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付す。又、構成要素が同様の機能を有し特に区別する必要のない場合には符号として区別されない。構成要素が同様の機能を有するものの特に区別する必要のある場合には、符号に追加の小文字アルファベットを付与して構成要素は互いに区別される。

【0015】

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るマルチホップネットワーク１００を示す図である。通信管理装置としての管理サーバ１がマルチホップネットワーク１００に上位のノードを介して接続されており、このネットワークにおける通信を管理する。マルチホップネットワーク１００は、中継機能を有する中継機器であるノード２と、ノード２の間を結ぶリンク３と、を有するメッシュネットワークである。図１では、ノード２を円形の記号で、ノード２間を通信接続するリンク３を、ノード２間を結ぶ線分として示している。メッシュネットワークとは、通信ネットワークの構成の一つで、複数のノード２が互いに対等な関係で網の目（ｍｅｓｈ）状の伝送経路を形成し、データを転送する方式である。メッシュネットワークは、隣接するノード２同士の接続によって、任意の形状のネットワークを形作っている。本実施形態では、ノード２は光通信ユニット或いは無線通信ユニット等の通信ユニットであり、ノード２の間は光信号あるいは無線電波信号で通信を行う。図１においては、ノード２ｃとノード２ｄとは例えば光信号或いは無線電波信号で通信を行う。図１では、この信号の通信が可能なリンク３を「３ｃ」で示している。又、図１においては、ノード２ｇ、２ｌとノード２ｈとは例えば光信号或いは無線電波信号で通信を行う。図１では、この例えば光信号或いは無線電波信号の通信が可能なリンク３を「３ｊ」、「３ｎ」で示している。又、図１においては、ノード２ｄとノード２ｈとは例えば光信号或いは無線電波信号で通信を行う。図１では、この例えば光信号或いは無線電波信号の通信が可能なリンク３を「３ｇ」で示している。

【0016】

図１に示す例では、管理サーバ１からノード２ｐへ向けて出力されるデータ又はノード２ｐから管理サーバ１に入力されるデータは、太線で示される経路４（ノード２ａ、２ｅ、２ｉ、２ｍ、２ｎ、２ｏ、２ｐ）によって転送される。この経路４は、マルチホップネットワーク１００において、各ノード２が他のノード２との通信状態等に基づいて自律的に構成したものである。管理サーバ１は、各ノード２から受信する情報に基づいて、マルチホップネットワーク１００内でのデータ転送経路を取得し、管理する。これにより、本実施形態に係る管理サーバ１は、ノード２或いはリンク３に不具合或いは異常が発生した場合において、マルチホップネットワーク１００の状態を効率的に把握することが可能である。以下、管理サーバ１が実行する通信管理方法について、図２から図７を参照して説明する。

【0017】

図２は、管理サーバ１のハードウェア構成を示すブロック図である。図２に示すように、管理サーバ１は、制御部１０と、入出力部１６と、通信手段１７と、記憶部１８と、を備える。制御部１０は、プロセッサ１１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３と、バス１４と、入出力インタフェース１５とを有する。管理サーバ１は、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータであってもよいし、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。

【0018】

プロセッサ１１は、各種演算及び処理を行う。プロセッサ１１は、例えば、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（ｍｉｃｒｏ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、ＳｏＣ（ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ａ ｃｈｉｐ）、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（ｇｒａｐｈｉｃｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＰＬＤ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）又はＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）等である。或いは、プロセッサ１１は、これらのうちの複数を組み合わせたものである。又、プロセッサ１１は、これらにハードウェアアクセラレーター等を組み合わせたものであってもよい。

【0019】

プロセッサ１１、ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３は、バス１４を介して相互に接続されている。プロセッサ１１は、ＲＯＭ１２に記録されているプログラム又はＲＡＭ１３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。プログラムの一部又は全部は、プロセッサ１１の回路内に組み込まれていてもよい。

【0020】

バス１４は入出力インタフェース１５にも接続される。入出力インタフェース１５には、入出力部１６と、通信手段１７と、記憶部１８とが接続されている。

【0021】

入出力部１６は、有線又は無線により電気的に入出力インタフェース１５に接続される。入出力部１６は例えばキーボード及びマウス等の入力部と撮影画像を表示するディスプレイ及び音声を拡声するスピーカ等の出力部とによって構成される。なお、入出力部１６はタッチパネルのように表示機能と入力機能が一体的な構成であってもよい。

【0022】

通信手段１７は、プロセッサ１１が、マルチホップネットワーク１００を介して他の装置、特に各ノード２との間で通信を行うための装置である。記憶部１８は、後述するノード情報及びリンク情報等を記憶する例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、半導体ドライブ（ＳＳＤ）等の記憶装置である。

【0023】

図２に関して示したハードウェア構成は、あくまで一例であり、特にこの構成に限定されるわけではない。シングルプロセッサ、マルチプロセッサ及びマルチコアプロセッサ等の各種処理装置単体によって構成されるものの他、これら各種処理装置と、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）及びＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ‐Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の処理回路とが組み合わせられたものを、プロセッサとしての機能的構成を実現するものとして採用してもよい。管理サーバ１が記憶部１８を有するのではなく、記憶部１８が別途設けられる構成が採用されてもよい。

【0024】

又、例えば通信手段１７に基づいて管理サーバ１がマルチホップネットワーク１００を通して図１には示されない装置により遠隔制御されてもよい。

【0025】

図３は、本実施形態に係る管理サーバ１の機能的構成を示すブロック図である。図３に示すように、管理サーバ１は、図２に示すプロセッサ１１等により実現されるノード状態取得手段１０１、経路取得手段１０２、状態変化取得手段１０３を機能的構成として有する。ノード状態取得手段１０１は、各ノード２の状態を取得する。具体的には、ノード状態取得手段１０１は、各ノード２からデータ転送に関する他のノード２との接続関係を示す情報である経路表５等を、通信手段１７を介して受信する。各ノード２において作成される経路表５の構成例については後述する。経路取得手段１０２は、ノード状態取得手段１０１により受信された経路表５から、管理サーバ１と各ノード２との間での通信経路を示す、ツリー状に構成されている経路を取得する。状態変化取得手段１０３は、各ノード２から受信する情報に基づいて、ノード２における通信状態の変化を取得する。詳細は後述するが、状態変化取得手段１０３は、ネットワーク１００上に異常が生じていると判断した場合、その異常が発生している箇所を特定する機能を有している。管理サーバ１では、状態変化取得手段１０３により得られたノード２に関する状態変化に基づいて、状態の変化したノード２を含む経路４において、管理サーバ１からみて状態の変化したノード２（例えば、図１に示す例では、ノード２ｉにおいて異常が検知されたとする）より経路４上で下流に位置するノード２（例えば、図１に示す例では、ノード２ｍ）の状態を、ノード状態取得手段１０１が取得する。何れかのノード２において異常が検知された場合に、管理サーバ１が、異常の発生を通知してきたノード２が属する経路４において、異常の発生を通知してきたノード２（例えば、図１に示す例では、ノード２ｉ）及び当該ノード２よりも下流側に位置しているすべてのノード２（例えば、図１に示す例では、ノード２ｍ、２ｎ、２ｏ、２ｐ）に対して状態取得のための通信を実行する。

【0026】

以下、図４から図８に示すマルチホップネットワーク１００の例に基づいて詳細を説明する。

【0027】

図４は、図１に示したマルチホップネットワーク１００をより模式的に示した図である。ノード２として、ノード２ａからノード２ｐが備えられている。これらをリンク３が結んでいる。図４は、正常状態を示す。

【0028】

マルチホップネットワーク１００に接続されている管理サーバ１が、マルチホップネットワーク１００における各ノード２への経路４を、各複数のノード２への通信ホップ数に基づいて形成された複数の枝を有するツリー構造の経路４として保持している。マルチホップネットワーク１００の経路４は最小ホップ数で決定するので最短の経路４である。そして、根本のノード２から各ノード２への経路４はツリー構造になる。図４の例においては、経路４は太線で表されており、ノード２ａをルートノードとして、ノード２ａ、２ｅ、２ｉ、２ｍ、２ｎ、２ｏ、２ｐをつなぐ経路４ａ、ノード２ａ、２ｂ、２ｆ、２ｊをつなぐ経路４ｂ、ノード２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｇ、２ｋを繋ぐ経路４ｃ、ノード２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｈ、２ｌを繋ぐ経路４ｄが形成されている。これらの経路４ａから４ｄは、複数の枝を構成して、ツリー構造を成している。これらの経路４は、管理サーバ１に繋がっている。これにより、ツリー上の何れかのリンク或いはノード２で生じた変化は、その枝の先に繋がるノード２の状態と経路４に影響する。

【0029】

マルチホップネットワーク１００はメッシュ構造を有しているが、各ノード間の通信接続は、前記のようにツリー構造の形態をとっている。図４の例においては、メッシュが構成されているが、経路４に組み込まれていないリンク３として、例えば、リンク３ｈ、３ｉ、３ｊ、３ｏ、３ｐ、３ｑ、３ｓ、３ｔ、３ｕが挙げられる。これらのリンク３は物理的に接続しているが、経路４として選択されておらず、通信には使われない。メッシュ構造があることにより、経路４に冗長性が付与されている。

【0030】

リンク３を構成する回線は、マルチホップネットワーク１００の動作中は必ず通信可能な状態に接続されている。ノード２の間の回線はメッシュ状で複雑だが、経路４が決められた場合、１つのノード２から管理サーバ１への経路４はそれぞれ１つに決まる。経路４は、ノード２から管理サーバ１までの最短ホップ数に基づいて決定される。同じホップ数の経路４が複数ある場合、先に成立した経路４が採用され、複数の経路４が１つのノード２に採用されることはない。各ノード２が有する経路表５は、管理サーバ１から経路４が互いに交差することなく特定の一経路で形成されるように設定される。経路４はツリー状となる。

【0031】

図５は、マルチホップネットワーク１００に不具合の生じた例を示す。マルチホップネットワーク１００では、接続が途切れることがある。例えば、光断線、光ポート故障、天候や障害物の出現により電波状態の悪化することが原因である。図５に示す例では、ノード２ｅとノード２ｉを結ぶリンク３ｋに不具合が生じている。この時、不具合の生じたリンク３ｋを経路４ａ上に有するノード２（例えば図５に示す例では、ノード２ｉ、２ｍ、２ｎ、２ｏ、２ｐ）は、管理サーバ１との経路４が絶たれた形となる。ここで、図５においては、ノード２ｅは、経路表５に記載されているノード２ｉからの信号が絶たれており、異常な状態となる。そして、異常の発生したリンク３に起因して異常の発生したノード２（例えば図５に示す例では、ノード２ｉ、２ｍ、２ｎ、２ｏ、２ｐ）が属するツリー構造の枝である経路４（例えば図５に示す例では、図４にて示されていた経路４ａ）において、管理サーバ１から見て異常の発生したリンク３ｋより遠くにある、言い換えると、経路４ａにおいて下流に接続されているノード２は管理サーバ１と経路４を通じて通信することができない状態となる。すなわち、図５の例においては、ノード２ｉ、２ｍ、２ｎ、２ｏ、２ｐが管理サーバ１と経路４を通じて通信することができないこととなる。

【0032】

図６は、リンク３ｋに異常が発生した後、ノード２が新たに経路４を構築した後の状態を示す。新しい経路４の設定は、管理サーバ１により行われる訳ではない。管理サーバ１はマルチホップネットワーク１００の状態をモニタしているのみである。管理サーバ１への経路４は、ノード２によって策定される。図４に関して説明したように、ノード２は自ら最小ホップ数に基づく経路４を見出だす。図６の例においては、経路４ａにより管理サーバ１と通信することができなくなったノード２ｉ、２ｍ、２ｎ、２ｏ、２ｐについて、新たに、ノード２ｉに対してリンク３ａ、３ｅ、３ｌ、３ｏを経由する経路４、ノード２ｍに対してリンク３ａ、３ｅ、３ｌ、３ｓ、３ｖを経由する経路４、ノード２ｎに対してリンク３ａ、３ｅ、３ｌ、３ｓを経由する経路４、ノード２ｏに対してリンク３ａ、３ｅ、３ｌ、３ｓを経由する経路４、ノード２ｐに対してリンク３ａ、３ｅ、３ｌ、３ｓ、３ｗを経由する経路４が構築される。ノード２ｂ、２ｃ、２ｆ、２ｇ、２ｊ、２ｋ、２ｄ、２ｈ、２ｌについては、経路４に変更はない。

【0033】

図６に例示しているリンク３ｋがダウンした状況において、接続状況の変わったノード２は、管理サーバ１に、リンクダウン検出を示すリンクダウン信号を送信する。リンクダウン信号は、リンク３の接続が遮断されたことを検知したノード２（例えば、図５に示す例では、ノード２ｅ、２ｉ）によって送信される。

【0034】

ノード２ｅの動作について詳述する。ノード２ｅは、リンク３ｋのリンクダウンを検出する。ノード２ｅは、経路４ａにおける下流側へのリンク３が無効になったので、下流側（２ｉ、２ｍ、２ｎ、２ｏ、２ｐ）の経路異常を有効な隣接するノード２（２ａ、２ｆ）に送る。ノード２ｅにおいては、管理サーバ１への選択経路が有効であるので、ノード２ａ経由で管理サーバ１へリンクダウン信号を発信する。

【0035】

次に、ノード２ｉの動作について詳述する。ノード２ｉがリンク３ｋのリンクダウンを検出する。ノード２ｉは、経路４ａに於ける上流側への経路４が無効になったので、上流側（２ａ、２ｅ）の経路異常を有効な隣接するノード２（２ｍ、２ｊ）に送る。ノード２ｉは次に管理サーバ１への経路要求を有効な隣接するノード２（２ｍ、２ｊ）に送る。ここでは例えば、ノード２ｊ経由で管理サーバ１に向けてリンクダウン信号が発信される。

【0036】

管理サーバ１は、ノード２ｅ及びノード２ｉから、リンク３ｋでリンクダウンが発生した通知であるリンクダウン信号を受信する。

【0037】

図７と図８とを参照して、異常発生前（図７参照）と異常発生後（図８参照）のマルチホップネットワーク１００における経路表５の変化について説明する。図７及び図８は、図４の左上の破線で囲った部分のネットワークを抜き出して、向きを左に９０度回転したものである。管理サーバ１は、図７に示す各ノード２の有する経路表５を記憶部１８に記憶している。経路取得手段１０２は、経路表５に基づいて経路４を導出し取得する。図７に示す例においては、図４においても示された経路４ａと経路４ｂとが記載されている。

【0038】

図７に記載されているように、各ノード２は経路表５を有する。ノード２ａの経路表５を５ａ、ノード２ｂの経路表５を５ｂのように対応付けて符号が付与されている。各ノード２が有する経路表５は、各径路表５を有するノード２に付与されたアドレスによって識別されている。例えば、ノード２ｅに対応する経路表５ｅによれば、ノード２ｅのアドレスは１９２．１６８．０．２である。ただし、図７、図８に記載されているアドレスは、本実施形態の説明を目的として例示したものであり、本発明、本実施形態に特に限定を加えることを意図したものではない。経路表５には、最終的な宛先と、次に転送する先のノード２とを指定する。ノード２ｉの経路表５ｉを参照すると、最終的な宛先である管理サーバ１のアドレス１０．０．０．５が登録されており、その管理サーバ１へ到達するための転送先は、ルートノード２ａのアドレスである１９２．１６８．０．１となっている。このアドレス１９２．１６８．０．１は、ノード２ｉから直接転送できるノード２の中には存在しない。このため、経路表５ｉでは、更に宛先としてアドレス１９２．１６８．０．１が登録されており、そのルートノード２ａに到達するための転送先として、ノード２ｉから直接転送できる宛先であるノード２ｅのアドレス１９２．１６８．０．２が記載されている。

【0039】

図８は、図５と同様にノード２ｅとノード２ｉとを結ぶリンク３ｋが切断されるという異常が発生した状態を示している。このとき、マルチホップネットワーク１００において、ノード２は、自律的に管理サーバ１への経路構築を行う。図８に示すように、例えば、ノード２ｉは、ノード２ｊを経由して管理サーバ１に接続されるように経路４が変更される。ノード２ｉの経路表５ｉがこの変更を反映するように書き換えられている。図中書き換えられた箇所を破線で囲んで示している。管理サーバ１の宛先１０．０．０．５に対応する転送先は、ルートノード２ａのアドレス１９２．１６８．０．１で変わらないが、宛先であるルートノード２ａのアドレス１９２．１６８．０．１に対応する転送先が、ノード２ｊのアドレス１９２．１６８．０．４に更新されている。これにより、ノード２ｉの情報は、ノード２ｊを経由して、管理サーバ１に送られるようになる。

【0040】

以上説明したマルチホップネットワーク１００内における経路構築の動作は、ノード２により自律的に実行される。この状況を把握する管理サーバ１の動作について説明する。管理サーバ１のノード状態取得手段１０１はノード２から適宜経路表５を取得し、記憶部１８に記憶する。経路取得手段１０２は経路表５の一覧に基づいてツリー構造の経路４を導出し、取得する。ノード状態取得手段１０１は、状態変化取得手段１０３がノード２やリンク３の変化の通知（例えば、リンクアップ／リンクダウン／バイパス発生と解消による通知など）を取得した場合、経路表の再取得を実行する。つまり、ノード２やリンク３の変化の通知が経路表の再取得のトリガーとなる。

【0041】

状態変化取得手段１０３は、異常を検知しているノード２から固有のアドレスの通知を受け、この固有アドレスに基づいて、マルチホップネットワーク１００上の場所を特定する。より具体的には、以下の通りである。管理サーバ１が各々のノード２の経路表５を記憶部１８に保持している。各ノード２は、管理サーバ１に情報を通知するときに自身のアドレスも同時に通知する。管理サーバ１の状態変化取得手段１０３は、この固有アドレスにより、情報を通知してきたノード２がマルチホップネットワーク１００上のどこに存在するかを特定する。状態変化取得手段１０３は、隣接する２つのノード２が異常の発生を示すリンクダウン信号を発したことを検知した場合、異常が生じていると判断し、異常発生箇所をそれらのノード２の間にあるリンク３を接続状態の変化したリンク３として特定する。例えば、図８では、ノード２ｅとノード２ｉとがリンクダウン信号を発信している場合を示している。ノード２ｉにおいては、前記の接続状態の変化に基づいて経路表５が変更されている。ノード２ｅとノード２ｉとの間であり、ノード２ｉの属する経路４においてノード２ｉに連結されており上流に位置するリンク３ｋが接続状態の変化したリンク３として特定される。管理サーバ１の経路取得手段１０２は、変更されたノード２ｉの経路表５に基づいて、変更点を反映するように経路４を更新する。

【0042】

通知を受け取った管理サーバ１は、通知をしたノード２及び、このノード２より遠方、言い換えれば下流のノード２から状態と経路表５の情報取得を行う。別の表現をすると、管理サーバ１は、取得した経路表５に基づいて、経路４が更新される。このとき、管理サーバ１は、取得した状態情報に基づいて障害診断を行うようにしてもよい。管理サーバ１では、接続に基づくツリー構造情報が保持され、リンクダウン信号を発信したノード２、及び、変化通知を発信した当該ノード２より遠方、言い換えれば下流のノード２の情報と経路表５とが再取得対象とされる。

【0043】

図４から図８を参照して、管理サーバ１の実行するマルチホップネットワーク経路把握方法についてより詳細に説明する。

【0044】

図４に示すように、マルチホップネットワーク１００は、ノード２とリンク３とを有し、各ノード２の情報は、ツリー構造をなす経路４を通じて管理サーバ１に転送されている。管理サーバ１は、各ノード２の有する経路表５に基づいて経路４を把握し、記憶部１８に記憶する。図５に示すようにリンク３ｋがリンクダウン或いは断線した場合について説明する。リンクダウン状態となったノード２ｅ及びノード２ｉは、リンクダウン信号を管理サーバ１に送信する。管理サーバ１では、このリンクダウン信号を状態変化取得手段１０３が受信し、ノード状態取得手段１０１が該当ノード２から経路表５を取得するする動作のトリガーとなる。ここで、ノード２ｉはリンクダウンを検出しているが、リンク３ｋが使えないので、この時点で経路４ａを通じてリンクダウン信号を管理サーバ１へ送信することはできない。

【0045】

図６に示すように、ノード２は自律的に管理サーバ１までの経路４を構築する。この時点でノード２ｉから管理サーバ１までの経路４も再構築されており、ノード２ｅ、２ｉからのリンクダウン信号を、管理サーバ１の状態変化取得手段１０３が受信する。状態変化取得手段１０３は、受信したリンクダウン信号に基づいて、異常が発生したと判断した場合、その異常が発生している箇所をリンク３ｋだと特定する。リンクダウン信号は、リンクの断線を意味しているので、ここでは、管理サーバ１は、リンク３ｋが断線していると把握できる。

【0046】

ノード状態取得手段１０１は、リンク３ｋの属する経路４ａにおいて、リンクダウン信号を発したノード２及びリンク３ｋよりも管理サーバ１から見て下流に存在するノード２の状態を取得する。図５においては、ノード状態取得手段１０１は、ノード２ｅ、２ｉ、２ｍ、２ｎ、２ｏ、２ｐの状態を、具体的にはこれらのノード２が有する経路表５を取得する。これら状態の取得されるノード２は、図５では破線で囲まれている。管理サーバ１の経路取得手段１０２は、これらのノード２ｅ、２ｉ、２ｍ、２ｎ、２ｏ、２ｐの経路表５に基づいて、図６に示す新たな経路４を取得する。

【0047】

図７と図８とは、上記の異常発生前と異常発生後についての図４の破線で示した領域について、経路４と経路表５との変化を表している。管理サーバ１の経路取得手段１０２は、図７に示した経路表５に基づいて経路４ａと経路４ｂとを把握している。リンク３ｋに異常が発生すると、図８に示すように経路表５が変化する。ノード状態取得手段１０１は、経路４ａ上に有り、不具合になったリンク３ｋよりも管理サーバ１から下流に存在するノード２ｉの経路表５ｉ、及び、リンクダウンとなったノード２ｅの経路表５ｅを取得する。ノード２ｉの経路表５ｉに基づいて、経路取得手段１０２は、図８に示す新規な経路４が構築されていることを把握する。

【0048】

図５に戻る。管理サーバ１のノード状態取得手段１０１は、図８に示した経路表５と同様の経路表５を、図５に示した破線に囲まれた領域の各ノード２（例えば、ノード２ｅ、２ｉ、２ｍ、２ｎ、２ｏ、２ｐ）から取得する。そして、経路取得手段１０２は、新規に得られた経路表５に基づいて経路４を取得する。そして、経路取得手段１０２は、図６に示した新しく構築された経路４の全体を把握する。管理サーバ１は、図６に示された全１６のノード２の内、図５に示される点線内の６個のノード２（ノード２ｅ、２ｉ、２ｍ、２ｎ、２ｏ、２ｐ）の状態或いは経路表５を取得するだけで、マルチホップネットワーク１００全体について経路４を把握することができる。

【0049】

（変形例１）
以上の説明では、リンク３に問題が生じた場合を示している。ノード２が応答できなくなっている場合にも同様である。問題の生じているノード２を迂回するバイパスモードが採用される。問題の生じているノード２は故障しているので故障していることを管理サーバ１に通知できない。問題の生じたノード２に対し経路４において前後のノード２及び隣接するノード２が、隣接するノード２が変わったことを管理サーバ１に通知する。当該ノード２に問題の生じていることが管理サーバ１に通知される。管理サーバ１の状態変化取得手段１０３は、（１）何か起きているようだと判断し、（２）前後を含めてチェックを行い、（３）障害が発生していると判断する。

【0050】

（変形例２）
本開示においては、メッシュネットワークに絞って説明した。本開示に係る通信管理方法は、数珠つなぎのネットワークにおいてもバイパス接続を行う場合には適用できる。バイパス接続とは、数珠繋ぎになっているノード２或いはリンク３の１つが故障した場合に、故障個所を飛ばして、即ち、バイパスしてノード２を接続するものである。この場合、故障個所に隣接するノード２及び故障個所より遠い、或いは言い換えれば数珠繋ぎの下流の位置のノード２の状態が取得される。

【0051】

（変形例３）
上記の説明においては、主に、マルチホップネットワーク通信管理方法について説明した。マルチホップネットワーク通信管理に用いられる通信管理装置及び通信管理装置の機能をコンピュータに実行させるプログラムにより実現することも可能である。

【0052】

本開示は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。又、上述した実施形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。即ち、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

【0053】

以上説明した実施形態に係るマルチホップネットワーク通信管理方法によれば以下のような効果が奏される。

【0054】

（１）通信管理装置は、複数のノード２が相互に接続されてなるネットワーク１００に接続されている通信管理装置であって、ネットワーク１００における各々のノード２への経路４について、各複数のノード２それぞれへの通信ホップ数に基づいて形成された経路表５を保持している記憶部１８と、何れかのノード２において異常が検知された場合に、経路表５を参照し、異常の発生を通知してきたノード２が属する経路４において、異常の発生を通信してきたノード２及び当該ノード２よりも経路４上の下流側に位置しているノード２に対して状態取得のための通信を実行する制御部１０と、を備えている。

【0055】

これにより、通信管理装置である管理サーバ１は、全部のノード２について情報を取り直さなくても良い。メッシュネットワークの最新状態を更新するために状態取得する対象のノード２を減らすことで、所要時間と通信量とは小さく抑えられる。管理サーバ１によりネットワーク内の接続状態を取得する際の通信量を抑制することが可能となる。

【0056】

（２）（１）の通信管理装置において、制御部１０が、何れのノード２が異常の発生を通知してきたかに基づいて、ネットワーク１００における異常発生個所を特定する。

【0057】

これにより、異常の発生の通知をトリガーにして管理サーバ１が動作する。異常発生を通知するノード２の把握に基づいて、ネットワーク全体の状態を把握することができる。

【0058】

（３）（２）の通信管理装置において、制御部１０は、取得した異常発生箇所に基づいて、異常の発生後に作成された経路４を取得する。

【0059】

これにより、管理サーバ１は、次の異常の発生時に、異常の発生したリンク３の属する経路４を把握することができる。

【0060】

（４）（１）から（３）の通信管理装置において、制御部１０は、異常の発生を通知してきたノード２及び当該ノード２より下流側にて接続されているノード２の経路表５を取得する。

【0061】

これにより、管理サーバ１は、取得した経路表５に基づいて、ノード２の間の接続状態が把握でき、ネットワーク１００全体を把握することができる。

【0062】

（５）通信管理方法は、複数のノード２が相互に接続されてなるネットワーク１００における通信管理方法であって、ネットワークに接続されている通信管理装置が、ネットワーク１００における各々のノード２への経路４を、各複数のノード２への通信ホップ数に基づいて形成された経路表５として保持しており、何れかのノード２において異常が検知された場合に、異常の発生を通知してきたノード２が属する経路４において、異常の発生を通知してきたノード２及び当該ノード２よりも前記経路上の下流側に位置しているノード２に対して状態取得のための通信を実行する。

【0063】

これにより、通信管理装置である管理サーバ１は、全部のノード２について情報を取り直さなくても良い。メッシュネットワークの最新状態を更新するために状態取得する対象のノード２を減らすことで、所要時間と通信量とは小さく抑えられる。管理サーバ１によりネットワーク内の接続状態を取得する際の通信量を抑制することが可能となる。

【0064】

（６）プログラムは、複数のノード２が相互に接続されてなるネットワークに接続されている通信管理装置に、ネットワークにおける各ノード２への経路４を、各複数のノード２への通信ホップ数に基づいて形成された経路表５として保持させ、何れかのノード２において異常が検知された場合に、異常の発生を通知してきたノード２が属する経路４において、異常の発生を通信してきたノード２及び当該ノード２よりも前記経路上の下流側に位置しているノード２に対して状態取得のための通信を実行させる。

【0065】

これにより、通信管理装置である管理サーバ１は、全部のノード２について情報を取り直さなくても良い。メッシュネットワークの最新状態を更新するために状態取得する対象のノード２を減らすことで、所要時間と通信量とは小さく抑えられる。管理サーバ１によりネットワーク内の接続状態を取得する際の通信量を抑制することが可能となる。

【符号の説明】

【0066】

１ 管理サーバ
２ ノード
３ リンク
４ 経路
５ 経路表
１０ 制御部
１１ プロセッサ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ バス
１５ 入出力インタフェース
１６ 入出力部
１７ 通信手段
１８ 記憶部
１００ マルチホップネットワーク
１０１ ノード状態取得手段
１０２ 経路取得手段
１０３ 状態変化取得手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】