(57)【要約】  障害発生時に通信経路を迅速に更新することができる通信装置を提供する。  ノード２０は、通信経路が切断された等の通信経路の異常時に、目的局までの通信経路を自発的に設定又は更新する通信経路探索手段を有している。この通信経路探索手段は、経路探索制御部２５、経路探索要求部２６、経路判定部２７、経路更新部２８で構成されている。経路探索要求部２６は、所定のタイミングで通信経路の探索を要求する信号を送信する。また、経路探索要求部２６は、通信経路の探索要求信号に応じた信号、あるいは通信経路の異常を検出すると共に、当該検出に応じて光トランシーバ２１を介してルート要求パケットをブロードキャストする。経路更新部２８は、目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又はセンタノードから送信されたルート回答パケットを受信すると共に、ルート回答パケットに基づいて元の通信経路を他の通信経路に更新する。経路記憶部２４は経路更新部２８に接続されており、該経路更新部によって更新された通信経路表を保存する。
2013008890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センタノードと該センタノードに通信線を介して接続された少なくとも１つのノードとで構成され、通信経路の自発的な更新が実行される通信経路制御を行う通信システムであって、
前記ノードは、
前記通信経路における異常を検出する障害検出手段と、
前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、
目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、
前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新手段とを備え、
前記目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードは、
前記ノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記ノードに送信することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのノードは、前記異常が発生した通信線の直近に配置され、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置された第１のノードと、前記第１のノードに接続され、データの通信元となる第２のノードとを含み、
前記第１のノードは、
前記通信経路における異常を検出する障害検出手段と、
前記異常の検出に応じて、通信経路を削除する通信経路削除手段と、
上位層の通信要求に応じて新たな異常検出信号を前記第２のノードに送信する信号送信手段とを有し、
前記第２のノードは、
前記第１のノードから送信された異常検出信号を受信する信号受信手段と、
前記異常検出信号の受信に応じて、通信経路を削除する通信経路削除手段と、
ルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、
目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、
前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新手段とを有し、
前記目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードは、前記第２のノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記第２のノードに送信する
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記異常は、前記光ファイバ通信線の異常であるか、又は前記通信線を介して接続された他の通信装置の異常であり、
前記通信装置は、前記異常が発生した通信線の直近に配置されたノード、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置されたノードであることを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項４】
通信経路を削除する通信経路削除手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１記載の通信システム。
【請求項５】
配電系に使用されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
外部と通信可能に設けられたスマートメータおよび配電系制御部の少なくとも１つを更に備えることを特徴とする、請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
通信線を介して相互に接続された通信装置に適用され、通信経路の自発的な更新を実行する通信経路制御方法であって、
前記通信経路における異常を検出する障害検出ステップと、
前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信ステップと、
目的局又は該目的局への有効な経路を有する局から送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信ステップと、
前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新ステップと、を有することを特徴とする通信経路制御方法。
【請求項８】
センタノードと該センタノードに通信線を介して接続された少なくとも１つのノードとで構成される通信経路制御システムに適用され、通信経路の自発的な更新が実行される通信経路制御方法であって、
前記通信経路における異常を検出する障害検出ステップと、
前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信ステップと、
前記ノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記ノードに送信するルート回答パケット送信ステップと、
目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信ステップと、
前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新ステップと、を有することを特徴とする通信経路制御方法。
【請求項９】
通信経路を削除する通信経路削除ステップをさらに有することを特徴とする、請求項７または請求項８記載の通信経路制御方法。
【請求項１０】
通信線を介して相互に接続され、通信経路の自発的な更新を実行する通信装置であって、
所定の通信経路における異常を検出する障害検出手段と、
前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、
目的局又は該目的局への有効な経路を有する局から送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、
前記ルート回答パケットに基づいて前記所定の通信経路を他の通信経路に更新する通信経路更新手段と、を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１１】
前記異常は、前記光ファイバ通信線の異常であるか、又は前記通信線を介して接続された他の通信装置の異常であり、
前記通信装置は、前記異常が発生した通信線の直近に配置されたノード、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置されたノードであることを特徴とする請求項１０記載の通信装置。
【請求項１２】
前記異常は、ＬＯＳ、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号及びDying Gasp信号の少なくとも１つに基づいて検出されることを特徴とする請求項１１記載の通信装置。
【請求項１３】
前記ノードは、データの通信元を示す通信元ノードであることを特徴とする請求項１１記載の通信装置。
【請求項１４】
前記異常は、Time Outに基づいて検出されることを特徴とする請求項１３記載の通信装置。
【請求項１５】
前記所定の通信経路が復旧したか否かを監視するための復旧確認信号を所定のタイミングで送信する復旧確認信号送信手段と、
前記復旧確認信号に対する応答信号を受信する応答信号受信手段と、
前記応答信号を受信した場合に、他の通信経路を前記所定の通信経路に変更して復旧する通信経路復旧手段とを更に備えることを特徴とする請求項１０から１４のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１６】
通信経路を削除する通信経路削除手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１０記載の通信装置。
【請求項１７】
配電系に用いられることを特徴とする、請求項１０から１６のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１８】
ノードと通信可能に設けられたスマートメータおよび配電系制御部の少なくとも１つを更に備えることを特徴とする、請求項１７記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電系システムなどの公共施設の監視システムとして好適な通信システム、通信経路制御方法及び通信装置に関し、特に、光通信網に異常が発生した場合に通信経路を自動的に再設定することが可能な通信システム、通信経路制御方法及び通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
配電系の通信システムに用いられる通信装置には、配電系制御装置やスマートメータ集約装置が接続されている。配電系制御装置は配電線における電力流通経路の切り替えや電圧センシングを担う開閉器の制御を行う装置であり、配電線遠方監視制御システムを実現しており、スマートメータ集約装置は各家庭や事業所に設置された遠隔情報収集可能な電力計よりデータを集約する装置であり、配電系通信網はこれらのデータを電力各社のデータセンター、営業所等へ伝送する役割を果たす。【０００３】
こうしたデータは電力の安定供給に関わるものであり高い信頼性が求められることから冗長化されることが多く、配電系の通信システムには、複数の通信経路を切り替える通信経路制御システムが必要となっている。【０００４】
例えば、ＩＰ（インターネットプロトコル）を適用した配電線遠方監視制御通信方式が実用化されている。本方式のネットワーク構成は、親局や子局などのノードがリンク状に接続されたリング状ネットワークであり、冗長化は、ＳＷ−ＨＵＢ（スイッチングハブ）を用いて行っている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１０８１８号公報
【特許文献２】特開平７−３１０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、データがループして永久に循環することを回避する手段として、ＳＴＰ（spanning tree protocol）等のプロトコルをノードの送受信機に実装しなければならず、開発工数が増大するとともに、通常時にもＢＰＤＵ（Bridge Protocol Data Unit）を送信する必要があるので、トラフィックを増加させるという問題がある。【０００７】
また、機器増設が行われた場合、最適化のために、増設された通信経路上にあるノードのＳＴＰの設定値の見直しが必要になり、場合によっては設定値の変更が必要になるという問題がある。さらに、ＳＴＰのプロトコルではノードの中継段数に制限があるため、ネットワークの構築に制限が生じて問題となる。【０００８】
特に、ＳＴＰを使用した場合には、ＳＴＰ動作の仕組み上、障害復旧するまでの間に通信ができない時間が発生するという問題があり、この通信不能となる時間は、一般的なネットワークでは殆ど問題にならないが、配電線遠方監視・制御を目的とするネットワークではリアルタイムの対応が重要であることから問題となる。【０００９】
本発明の目的は、障害発生時に通信経路を迅速に更新することができる通信システム、通信経路制御方法及び通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題を解決するために、本発明に係る通信システムは、センタノードと該センタノードに通信線を介して接続された少なくとも１つのノードとで構成され、通信経路の自発的な更新が実行される通信経路制御を行う通信システムであって、前記ノードは、前記通信経路における異常を検出する障害検出手段と、前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新手段とを備え、前記目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードは、前記ノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記ノードに送信することを特徴とする。【００１１】
前記少なくとも１つのノードは、前記異常が発生した通信線の直近に配置され、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置された第１のノードと、前記第１のノードに接続され、データの通信元となる第２のノードとを含み、前記第１のノードは、前記通信経路における異常を検出する障害検出手段と、前記異常の検出に応じて、新たな異常検出信号を前記第２のノードに送信する信号送信手段とを有し、前記第２のノードは、前記第１のノードから送信された異常検出信号を受信する信号受信手段と、前記異常検出信号の受信に応じて、通信経路を削除する通信経路削除手段と、ルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新手段とを有し、前記目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードは、前記第２のノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記第２のノードに送信することを特徴とする。【００１２】
また、本発明に係る通信システムにおける前記異常は、前記通信線の異常であるか、又は前記通信線を介して接続された他の通信装置の異常であり、前記通信装置は、前記異常が発生した通信線の直近に配置されたノード、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置されたノードである。【００１３】
また、本発明に係る通信システムは、通信経路を削除する通信経路削除手段をさらに備える。【００１４】
また、本発明に係る通信システムは、配電系に使用されることを特徴とする。【００１５】
また、本発明に係る通信システムは、外部と通信可能に設けられたスマートメータおよび配電系制御部の少なくとも１つを更に備えることを特徴とする。【００１６】
本発明に係る通信経路制御方法は、通信線を介して相互に接続された複数の通信装置に適用され、通信経路の自発的な更新を実行する制御方法であって、前記通信経路における異常を検出する障害検出ステップと、前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信ステップと、目的局又は該目的局への有効な経路を有する局から送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信ステップと、前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新ステップとを有することを特徴とする。【００１７】
また、本発明に係る通信経路制御方法は、センタノードと該センタノードに通信線を介して接続された少なくとも１つのノードとで構成される通信経路制御システムに適用され、通信経路の自発的な更新が実行される制御方法であって、前記通信経路における異常を検出する障害検出ステップと、前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信ステップと、前記ノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記ノードに送信するルート回答パケット送信ステップと、目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信ステップと、前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新ステップとを有することを特徴とする。【００１８】
また、本発明に係る通信経路制御方法は、通信経路を削除する通信経路削除ステップをさらに備える。【００１９】
また、本発明に係る通信装置は、通信線を介して相互に接続され、通信経路の自発的な更新を実行する通信装置であって、所定の通信経路における異常を検出する障害検出手段と、前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、目的局又は該目的局への有効な経路を有する局から送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、前記ルート回答パケットに基づいて前記所定の通信経路を他の通信経路に更新する通信経路更新手段と、を備えることを特徴とする。【００２０】
また、前記異常は、前記通信線の異常であるか、又は前記通信線を介して接続された他の通信装置の異常であり、前記通信装置は、前記異常が発生した通信線の直近に配置されたノード、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置されたノードである。【００２１】
また、前記異常は、ＬＯＳ信号、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号及びDying Gasp信号の少なくとも１つに基づいて検出される。【００２２】
前記ノードは、データの通信元を示す通信元ノードであってもよく、この場合、前記異常はTime Outに基づいて検出される。【００２３】
また、本発明に係る通信装置は、前記所定の通信経路が復旧したか否かを監視するための復旧確認信号を所定のタイミングで送信する復旧確認信号送信手段と、前記復旧確認信号に対する応答信号を受信する応答信号受信手段と、前記応答信号を受信した場合に、他の通信経路を前記所定の通信経路に変更して復旧する通信経路復旧手段とを更に備えている。【００２４】
また、本発明に係る通信装置は、通信経路を削除する通信経路削除手段をさらに備える。【００２５】
また、本発明に係る通信装置は、配電系に使用されることを特徴とする。【００２６】
また、本発明に係る通信装置は、ノードと通信可能に設けられたスマートメータおよび配電系制御部の少なくとも１つを更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、所定の通信経路における障害の検出に応じて、ルート要求パケットがブロードキャストされる。また、ルート更新の要求があったときに、ルート要求パケットに応じて、目的局となるノード又はセンタノードから送信されたルート回答パケットが他のノード（例えば隣接するノード）で受信される。そして、ルート回答パケットに基づいて所定の通信経路が他の通信経路に更新される。したがって、他のノードとの間でマルチホップな通信を行うことができ、通信経路に異常が発生した場合に通信経路を迅速に更新することができる。すなわち、通信の安定性を維持しつつ、障害の早期解消が可能な通信システム、通信経路制御方法及び通信装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの構成及び所定の通信経路を概略的に示す図である。
【図２】図１におけるノードの構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】図２における経路記憶部が記憶する通信経路表の一例を示す図である。
【図４】図２のノードで実行される通信経路更新処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】図４の通信経路更新処理を説明する模式図である。
【図６】図４の通信経路更新処理を実行した後の通信経路を示す図である。
【図７】本実施形態における通信経路更新処理を実行する主体を説明する図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る通信システムで実行される通信経路更新処理を説明する模式図である。
【図９】本通信システムで実行される通信経路更新処理を説明する他の模式図である。
【図１０】本実施形態における通信経路更新処理を示すフローチャートである。
【図１１】図１０の通信経路更新処理を実現するためのプロトコルスタックの図である。
【図１２】各子ノードの構造を概略的に示すブロック図である。
【図１３】子ノードの経路記憶部に記憶される経路テーブルの一例であり、（ａ）は更新後、（ｂ）は更新前の経路テーブルを示す。
【図１４】積極的に他ノードに異常通知せず、通信の際にエラーパケットを返信する場合のフローチャートであり、（ａ）は子ノードの処理、（ｂ）は送信元の処理を示す。
【図１５】子ノードと、配電系制御装置やスマートメータ集約装置との接続方法の一例を示す模式図である。
【図１６】子ノードがスマートメータ集約装置等と一体で設けられる場合の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本実施形態に係る通信システムの構成及び所定の通信経路を概略的に示す図である。
【００３１】
図１において、通信経路制御を行う通信システムは、センタノード１０と、センタノード１０に通信線３０を介して接続された複数のノード２０ａ〜２０ｑとで構成されている。通常、センタノード１０は変電所等の監視施設に設置され、ノード２０は配電線に沿って配置されている開閉器に付随して設置される。各ノードは対応する各開閉器の監視制御を行う配電系制御装置と接続されており、センタノードは各ノードからの情報に基づいて配電系の広域的な監視制御を行う。本発明の通信線３０は、例えば光ファイバケーブルで構成されており、大容量の通信を実現可能としている。なお、通信線は光ファイバケーブルに限るものではなく、同軸ケーブル等のメタルケーブルで構成されてもよい。
【００３２】
複数のノード２０ａ〜２０ｑのうち、２つのノード２０ａ，２０ｒがセンタノード１０に接続されており、ノード２０ａにはノード２０ｂ〜２０ｊが接続され、ノード２０ｒにはノード２０ｋ〜２０ｑが接続されている。また、ノード２０ａとノード２０ｒとが接続されると共に、ノード２０ｊとノード２０ｋとが接続されており、これによりノード２０ａ〜２０ｅ,２０ｊ,２０ｋ〜２０ｏ,２０ｒは１つのループを形成している。
【００３３】
また、ノード２０ｏには、ノード２０ｐ，２０ｑが順次接続されており、分岐路を形成している。ノード２０ｂには、ノード２０ｆ〜２０ｉが接続されており、ノード２０ｈがノード２０ｅにも接続されることにより他のループを構成している。
【００３４】
図１における矢印Ａ１，Ａ２は通信経路の一例を示しており、通信経路Ａ１，Ａ２によりセンタノード１０から各ノードに通信される。この通信経路の選択の際に条件となる通信品質は、例えば、要求される通信性能等に基づいて予め決定し、各ノードに予め設定することができる。また、この通信品質は、中継段数やリアルタイムに測定された送受信レベル等に基づいて設定することも可能である。
【００３５】
本実施形態における通信経路制御システムでは、ノード２０の各々が後述する通信経路表を有することで（図３参照）、センタノードや他のノード（以下、目的局ともいう）への通信経路を選択して信号を送信することができるよう構成されている。そして、目的局までの通信経路が通信経路表に設定されていない場合、又は事故、故障等の異常の発生により通信経路表に設定されている通信経路が切断された場合には、当該ノードが自発的に目的局までの通信経路を更新するよう構成されている。ここで、通信経路を更新した後に、元の通信経路を保存してもよく、削除してもよい。
【００３６】
図２は、図１における各ノードの構成を概略的に示すブロック図である。
【００３７】
図２において、ノード２０は、隣接するセンタノード１０及びノード２０ｂと通信を行う２つの光トランシーバ２１ａ，２１ｂと、光トランシーバ２１ａ，２１ｂに接続された送受信処理部２２と、送受信処理部２２に接続された通信制御部２３と、監視対象となる開閉器等の監視制御処理を実行するノード機能部２９とを備えている。なお、図２では、ノード２０は２つの光トランシーバ２１ａ，２１ｂを備えているが、これに限るものではなく、３つ以上の光トランシーバを備えていてもよい。例えば、図１におけるノード２０ｂ，２０ｅ，２０ｈ，２０ｏは３つの光トランシーバを備えている。
【００３８】
通信制御部２３は、図３に示すようなルーティング用の通信経路表を記憶する経路記憶部２４を有している。この通信経路表では、目的局までの最初の中継局となる当該ノード２０に隣接するセンタノード１０またはノード２０の情報（隣接局情報）と、目的局までの通信経路の通信コストとが、目的局ごとに設定されている。
【００３９】
ノード機能部２９から通信制御部２３に目的局のＩＰアドレスを含んだデータが出力されると、通信制御部２３は、経路記憶部２４から通信経路表を読み込み、該通信経路表を用いてルーティングのための目的局情報(ＲＡ)を選択すると共に、隣接局のアドレス（ＩＰ(１)）をデータに付加して送受信処理部２２に送信する。送受信処理部２２は、隣接局アドレス（ＩＰ(１)）が付加されたデータに隣接局のＭＡＣ情報を更に付加して、該当する光トランシーバを選択し、信号を出力する。また、２つの光トランシーバ２１ａ，２１ｂのいずれかから自局宛の信号を受信すると、送受信処理部２２は隣接局アドレス付データを通信制御部２３に出力し、通信制御部２３はデータをノード機能部２９に出力する。さらに、２つの光トランシーバ２１ａ，２１ｂのいずれかから自局宛以外の信号を受信すると、通信制御部２３で、ルーティングのための目的局情報（ＲＡ）が自局でないことを確認した後、目的局に到達するような隣接アドレス（ＩＰ(１)）に書き替え、送受信処理部２２に送信する。送受信処理部２２は、隣接アドレス（ＩＰ(１)）の情報から隣接局のＭＡＣ情報を付け加え、該当する光トランシーバを選択し、信号を出力する。
【００４０】
また、ノード２０は、所定の目的局までの通信経路が通信経路表に設定されていない、あるいは通信経路が切断された等の通信経路の異常時に、目的局までの通信経路を自発的に設定又は更新する通信経路探索手段を有している。この通信経路探索手段は、経路探索制御部２５、経路探索要求部２６、経路判定部２７、経路更新部２８で構成されている。なお、ノード２０は、異常が発生した通信経路を削除する通信経路削除手段を備えていてもよい。
【００４１】
経路探索制御部２５は、経路探索要求部２６、経路判定部２７及び経路更新部２８を統括的に制御する。経路探索要求部２６は、所定のタイミングで通信経路の探索を要求する信号を送信する。また、経路探索要求部２６は、通信経路の探索要求信号に応じた信号、あるいは通信経路の異常を検出すると共に、当該検出に応じて光トランシーバ２１を介してルート要求パケットをブロードキャストする。ここでいうブロードキャストとは、ＩＰｖ４におけるブロードキャスト、ＩＰｖ６におけるオールルータマルチキャストを含む概念である。経路更新部２８は、ルート要求パケットを受信した目的局となるノード又はセンタノードから送信されたルート回答パケットを受信すると共に、ルート回答パケットに基づいて元の通信経路を他の通信経路に更新する。経路記憶部２４は経路更新部２８に接続されており、経路更新部２８によって更新された通信経路表を保存する。ここで、経路更新部２８は、通信経路を更新した後に、元の通信経路を保存する場合は、経路記憶部２４の元の通信経路を保存し、元の通信経路を削除する場合は、経路記憶部２４の元の通信経路を削除するように、更新された通信経路表を保存する。
【００４２】
ノードが通信経路を更新する場合は、新たな通信経路の通信コストを算出するためのデータが必要となることから、本実施形態では各ノードが通信コストの算出に必要なデータを予め所有している。各ノードから目的局までの通信経路のコストは、通信経路の途中で中継するノードによって異なってくるため、通信経路の通信コストを算出するためのデータとして、各ノードと隣接中継局との間の通信コストを各ノードが所有していることとする。
【００４３】
本実施形態では、ノード又は通信元が通信経路（あるいは他のノード）の異常を検出するために、ＬＯＳ（Loss of Signal）、ＡＣＫ信号の未到達、ＮＡＣＫ信号（但し、ＡＣＫ信号の実装を前提とする）、生存確認信号の未到達、Dying Gasp信号、及び上位層におけるTime Outの検出が実行される。
【００４４】
ＬＯＳは物理層又はこれに準拠した層によって処理され、ＡＣＫ信号の未到達検出及びＮＡＣＫ信号はＭＡＣ層又はこれに準拠した層によって処理される。生存確認信号及びDying Gasp信号は、ＭＡＣ層もしくはＩＰ層又はこれに準拠した層によって処理される。また、Time OutはＴＣＰ／ＵＤＰ層もしくはアプリケーション層、又はこれに準拠する層で処理される。
【００４５】
ＬＯＳ、ＡＣＫ信号の未到達、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号及びDying Gasp信号は、障害の直近のノードによって検出される。ＬＯＳの場合、光の有無のみが判断され、光を受信しなければ異常と判断される。ＡＣＫ信号は信号を送信した際に隣接局から送信信号が正常であったことを示す信号であり、送信後十分時間がたったとしても到達しない場合異常と判断される。ＮＡＣＫ信号は、ＡＣＫ信号とは逆に信号を送信した際に隣接局が信号に異常を検知した場合に送信される信号であり、到達した場合異常と判断される。生存確認信号の場合は、各ノードから所定間隔で断続的に生存確認信号を送信し、所定期間内に隣接からの生存確認信号が受信されなければ隣接ノードになんらかの異常があると判断される。また、Dying Gasp信号は、ノードが故障・異常により回復不可能となる直前に当該ノードが隣接局等に送信する信号であり、検知した場合隣接ノードに異常が発生したと判断される。
【００４６】
上位層におけるTime Outについては、所定時間内に返信が必要な信号の送信に対して、所定期間内に応答（返信）がなければ異常と判断される。このTime Outについては、障害の直近のノードが検出することはできないため、通信元によって異常が検出されることとなる。
【００４７】
上記のように構成されるノードの通信経路探索手段では、主に以下の２つの処理が実行される。先ず、ノード機能部２９が目的局のアドレスを含むデータを通信制御部２３に出力する場合かあるいは送受信処理部２２がいずれかの光トランシーバ２１から自局宛て以外の信号を受信した場合を考える。このとき、通信制御部２３は、ルーティングのための通信経路表からルーティングのための目的局情報（ＲＡ）と目的局に到達できるための隣接局アドレスを検索し、検索結果に基づいて、送受信処理部２２を介して該当する光トランシーバ２１から隣接局に送信する。該当するルーティングのための目的局情報（ＲＡ）が通信経路表に設定されていない場合には、該当するルーティングのための目的局情報（ＲＡ）に到達するための通信経路を通信経路探索手段を用いて新たに探索し、検出された通信回路を通信経路表に追加する。
【００４８】
また、送信信号のルーティングのための目的局情報（ＲＡ）が通信経路表で検出できた場合には、通信制御部２３は検出されたルーティングのための目的局情報（ＲＡ）に接続される隣接局に信号を送信する。このとき、信号が隣接局に正常に伝送できなかった場合には、通信制御部２３は、通信経路探索手段を用いてルーティングのための目的局情報（ＲＡ）への他の通信経路の探索を行う。後述する通信経路更新処理によって他の通信経路の検出が成功した場合には、通信経路表に設定されているルーティングのための目的局情報（ＲＡ）への通信経路に代えて、検出された他の通信経路を通信経路表に再設定することで通信経路表を更新する。このとき、元の通信経路は削除される。なお、通信異常の検出は、隣接するノードだけでなく、信号の通信元となるノードが行うことも可能である。
【００４９】
図４は、図２の各ノードで実行される通信経路更新処理を示すフローチャートである。
【００５０】
先ず、通信要求信号が上位層であるアプリケーション層から入力されると（ステップＳ９１）、ノードは、通信経路表を参照し、通信経路があるか否かを判定する（ステップＳ９２）。通信経路がある場合には、その通信経路に従って送信し（ステップＳ９３）、通信経路がない場合にはステップＳ９５に進む。
【００５１】
次に、通信経路表中の通信経路に従った送信が成功したか否かを判定する（ステップＳ９４）。すなわち、ＬＯＳ、ＡＣＫ信号の未到達、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号の未到達及び上位層におけるTime Outのいずれかを使用し、通信経路における異常が検出されたか否かを判定する。送信が成功した場合には、通信を終了する。
【００５２】
一方、通信経路がなかった場合（ステップＳ９２にてＮＯ）又は送信が成功しなかった場合には（ステップＳ９４でＮＯ）、ルート要求パケットをブロードキャストする（ステップＳ９５）。ノードが送信したルート要求パケットは、通信経路制御システムで構築されたルートのいずれかを通ってセンタノード（目的局）に到達する。そしてセンタノードは、ルート要求パケットを受信すると、ルート要求パケットを送信したノードにルート回答パケットを送信する。ノードは、ルート回答パケットを受信することにより目的地への経路情報を受信し（ステップＳ９６）、該受信した経路情報に従って送信を行い（ステップＳ９７）、これにより通信経路が更新される。そして、受信した経路情報に従って実行した送信が成功したか否かを判定し（ステップＳ９８でＮＯ）、送信が成功しなかった場合にはステップＳ９５の処理に戻り、成功した場合には通信を終了する。
【００５３】
なお、上記通信経路更新処理において、ルート回答パケットを受信（ステップＳ９６）することで新たなルートを確立するといった簡単なステップが実行されてもよい。
【００５４】
図４の通信経路更新処理の具体例を図５を用いて説明する。図５では、ノード２０ｎとノード２０ｏとの間で異常が発生した場合に、ノード２０ｎが通信経路更新処理を実行する場合を例に挙げて説明する。
【００５５】
先ず、ノード２０ｎは、ノード２０ｏの接続異常をＬＯＳ、ＮＡＣＫ信号等で検出すると、ルート要求パケットを周囲に転送（ブロードキャスト）し、ノード２０ｍがルート要求パケットを受信する。ノード２０ｍはさらにルート要求パケットをノード２０ｌに送信し、以後ノード２０ｋ，２０ｊ，２０ｅ，・・・にて順次転送が実行されて、センタノード（目的局）に送信される。センタノード及びノードは、ルート要求パケットが送信されたルートの逆ルートで、ルート回答パケットを順次転送していく。ルート回答パケットがノード２０ｎに到達すると、センタノードからノード２０ｋを経由してノード２０ｎに至る新たな通信経路が確立する。本処理によりセンタノード１０からノード２０ｎ迄の通信経路が更新される。
なお、センタノード１０は、複数のルート要求パケットを受信することがあるが、ノードの通過数(ホップ数)、通信コスト等から、最適なルートだけにルート回答パケットを送信することが好ましい。
【００５６】
図５の通信経路更新処理が実行された後は、図６に示すような通信経路となる。すなわち、センタノード１０から各ノードまでの通信経路Ａ１，Ａ２（図１）は、ノード２０ｋ〜ノード２０ｎまでの新ルートが確立されることにより通信経路Ａ３，Ａ４に変更される。
【００５７】
なお、上記通信経路更新処理は、ノード２０ｎ、すなわち障害の直近のノードによって実行される場合であるが、これに限るものではなく、データの通信元である通信元ノード（以下、単に「通信元」という）によって実行されてもよい。
【００５８】
通信元が通信経路更新処理を実行する場合には、直近のノード（第１のノード）は後述するエラー信号（異常検出信号）を通信元（第２のノード）に送信する。通信元は、当該エラー通知を受信することで異常を検知し、エラー通知の受信に応じてルート要求パケットをブロードキャストする。センタノードは、ルート要求パケットを受信すると、通信元にルート回答パケットを送信する。そして、通信元は、目的局となるノード又はセンタノードから送信されたルート回答パケットを受信し、ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する。これにより、図５の通信経路更新処理と同様の処理が実行されることとなる。
【００５９】
（通信経路を更新する主体）
図７は、本実施形態における通信経路更新処理を実行する主体を説明する図である。
【００６０】
本実施形態では、上述のように、異常が発生した直近のノードと通信元との２つが本処理の実行主体として設定されるが、この通信経路更新処理の主体の相違によって更新経路や更新時間が異なってくる。例えば、図７において、障害の直近のノードが更新する場合には、異常検知の時間は早いが、更新後の経路が最適な経路にならない場合がある（Ａ５）。一方、通信元が更新する場合には、異常検知は相対的に遅いが、最適な経路が選択される（Ａ６）。従って、通信経路の施設位置や障害の状況等に応じて、直近のノードと通信元のいずれかを経路更新の主体として設定することができる。また、最初に直近のノードが迅速に経路更新を行い、その後、通信元が適切なタイミングで経路を最適化するよう設定することも可能である。
【００６１】
（経路更新処理の後に実行される復旧処理）
本通信システムの通信経路に障害が生じていない状態では、通常、元の通信経路が最適であることから、通信経路更新処理が実行された後で障害が除去、改善された際には元の通信経路に戻す処理を行うことも可能である。
【００６２】
本実施形態では、ノード２０は、元の通信経路が復旧したか否かを監視するための復旧確認信号を所定のタイミングで送信する復旧確認信号送信部４１と、復旧確認信号に対する応答信号を受信する応答信号受信部４２と、応答信号を受信した場合に、他の通信経路を元の通信経路に変更して復旧する通信経路復旧部４３とを更に備えている（図２）。
【００６３】
ノード２０で実行される復旧処理としては、例えば、更新処理の実行者（直近のノード又は通信元）が、所定の時間間隔でリルート信号（復旧確認信号）を送信する。このとき、障害が既に除去、改善されている場合には、障害の発生によってこれまで通信不能であった隣接局から応答信号が送信されることとなる。そして更新処理の実行者は、当該応答信号を受信すると、以前に使用していた元の通信経路が通信可能と判断し、通信経路を元の通信経路に変更する。これにより単純な方法で復旧処理を実行することが可能となる。
【００６４】
尚、上記復旧処理はセンタノード１０が所定のタイミングで実行してもよい。この場合、センタノード１０は、元の通信経路が復旧したか否かを監視するための復旧確認信号を所定のタイミングで送信する復旧確認信号送信部と、復旧確認信号に対する応答信号を受信する応答信号受信部とを有し、応答信号を受信した場合に、通信経路の復旧を指示する復旧指示信号をノード又は送信元に送信することとなる。
【００６５】
上述したように、本実施形態によれば、所定の通信経路における異常の検出に応じて、ルート要求パケットがノード又はセンタノード（目的局）に送信される。また、ルート要求パケットに応じて、目的局となるノード又はセンタノードから送信されたルート回答パケットが受信される。そして、ルート回答パケットに基づいて所定の通信経路が他の通信経路に更新される。したがって、他の装置との間でマルチホップな通信を行うことができ、通信経路に異常が発生した場合に通信経路を迅速に更新ことができる。
【００６６】
また、通信経路の更新後、所定のタイミングで復旧確認信号が送信され、該復旧確認信号に対する応答信号が受信された場合に、元の通信経路への復旧が行われる。これにより単純な方法で且つ迅速に復旧処理を実行することができる。
【００６７】
図８および図９は、本発明の第２実施形態に係る通信システムで実行される通信経路更新処理を説明する模式図であり、図１０は、本通信経路更新処理を示すフローチャートである。
【００６８】
図８の通信システム４０には、１つの親ノード（センタノードに相当する）５０と６０ａから６０ｒまでの子ノードが存在し、通信経路Ａ７，Ａ８を用いて親子間で通信が行われている。例えば、子ノード６０ｈは子ノード６０ａ，６０ｂ，６０ｆ，６０ｇを介して、子ノード６０ｑは子ノード６０ｒ，６０ｏ，６０ｐを介して親ノード５０と通信を行っている。このとき、通信経路に障害が発生すると、経路切替え手続きが実行される。障害の検知は、ＬＯＳや生存確認信号の未達等を通じて行われる。
【００６９】
例えば、子ノード６０ｎが親ノード５０への通信に失敗すると、子ノード６０ｎが通信異常を検知し（ステップＳ１０１）、異常が発生した子ノード６０ｎ〜６０ｏ間の通信経路を削除する（ステップＳ１０２）。子ノード６０ｎは、子ノード６０ｎ〜６０ｏ間を使用していたノードを記憶しており、子ノード６０ｍ，６０ｌの双方（通信不能となる影響ノード）に異常の発生を通知し（ステップＳ１０３）、子ノード６０ｍ，６０ｌの双方がルート削除を実行する（ステップＳ１０４）。そして、子ノード６０ｎ〜６０ｏの各ノードで親ノード５０との通信要求が生じた場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、親ノード５０との通信経路が存在しないため、ルート要求パケットをブロードキャストし、新たな通信経路を探索する（ステップＳ１０６）。図８の場合、子ノード６０ｎに通信要求が生じると、親ノードとの通信経路が遮断されているため、子ノード６０ｎはルート要求パケットをブロードキャストし、その後、子ノード６０ｍ，６０ｌにて順次ブロードキャストが実行されて、子ノード６０ｋがルート要求パケットを受信する。
【００７０】
子ノード６０ｋは、親ノード５０との有効なルートを記憶しており、子ノード６０ｎにルート回答パケットを送信する。このルート回答パケットが子ノード６０ｎに到達すると、子ノード６０ｋは親ノード５０への新たな通信経路情報を取得し（ステップＳ１０７）、この結果子ノード６０ｋを経由した新たな通信経路が確立する（ステップＳ１０８）。
【００７１】
図１１は、図１０の通信経路更新処理を実現するためのプロトコルスタックの図である。ＡＯＤＶ（Ad hoc On-Demand Distance Vector）を利用する場合、通常のTCP/IP over Ethernetのスタックと同じ構成をしており、ＵＤＰの特有のポート上でＡＯＤＶ信号が動作する。
【００７２】
このＡＯＤＶ信号はＵＤＰ上で動作し、後述する経路テーブルをＬ３に作成する。その後、Ｌ３において経路テーブルを参照した転送が実行される。
【００７３】
図１２は、各子ノードの構造を概略的に示すブロック図である。
【００７４】
図中の子ノード６０において、信号は外部からトランシーバ６１ａ〜６１ｄ（メタルトランシーバもしくは光トランシーバ）にて受信され、送受信処理部６２を経て通信制御部６３へ到達する。各トランシーバは、隣接ノードもしくは配電系制御装置、スマートメータのコンセントレータに接続する。通信制御部６３に入力された信号は、該通信制御部にて目的地が既知であるか否かが判定される。目的地が既知である場合、経路判定部６７は次ホップノード等の情報を付加した信号を送受信処理部６２へ送り出す。送受信処理部６２は、次ホップノード情報を元に、送信先として適切なトランシーバに送信する。トランシーバの組み合わせ及び個数は任意である。
【００７５】
経路が未知の場合、ルーティング部６６の働きにより経路が探索され、次ホップノード情報が入手される。すると、経路更新部６８は経路記憶部６７にデータを追加し、次ホップノード情報は送受信処理部６２に伝えられ、適切なトランシーバに送信される。
【００７６】
また、各ノード６０は障害検知部７１を有しており、周囲の障害を監視することが可能となっている。障害検知部７１が周囲の障害を検知した場合、以下の２種類の方法をとることができる。
（１）あらかじめ伝達を行わない場合
障害検知部７１が障害を検知すると、障害が発生した通信経路を削除する。通信経路の削除が行われた後、当該通信経路を使おうとする通信が発生した場合には、送信元に対してエラーを通知する。送信元は、エラー通知を受けると通信経路を消去し、経路探索をやり直す。
（２）あらかじめ伝達を行う場合
【００７７】
障害検知部７１が障害を検知すると、障害が発生した経路を削除するとともに、事前に記憶しておいた経路を使っていた前ノード情報をもとに影響範囲に対し異常を通知する。通知を受けたノードは経路を削除する。新たな通信が発生する場合、経路判定部６６により未知の目的値と判断されるため、経路探索が行われる。
【００７８】
子ノード６０ｎの経路記憶部６７に記憶される経路テーブルの一例を図１３に示す。前ノード、線路が正常な挙動を示している場合のテーブルの一例が図１３（ｂ）であり、いくつかの通信目的ノードに対応する次ホップが記載されている。例えば、目的ノードが５０の場合はノード６０ｏへ、目的ノードが６０ｌの場合はノード６０ｍへ信号を送信してやればよいことが分かる。ここでノード６０ｍ〜ノード６０ｎ間で異常が発生した場合、経路ノード６０ｏ〜ノード６０ｎ間が使用不可能になるため、経路変更手続が実行される。本経路変更手続の実行の結果、図１３（ｂ）に示す経路テーブルが、図１３（ａ）に示すような経路テーブルに変更され、次ホップノード、前ホップノードおよび経路コストのうちの該当項目が更新される。通信制御部６８は、更新された経路テーブルに基づいて送受信処理部６２へ信号を送り出す。
【００７９】
通信経路における異常あるいは障害の発生の検知方式は、異常検知を判断するための要素（トリガー）によって異なってくる。具体的には、ＬＯＳは物理的な信号が失われたことを意味し、トランシーバ６１ａ〜６１ｄで検知され、ルーティング部６９に通知される。
ＡＣＫは、送信された信号が正しく到達したことを示す返信であり、送受信処理部６３で処理される。ＡＣＫが所定時間内に返信されない場合、信号は正しく到達しなかったと判断され、ルーティング部６９に異常が通知される。ＮＡＣＫも、ＡＣＫ同様、送受信処理部６３で処理される信号であり、正しくない信号が到達したことを示す。本信号が到達した場合も、ルーティング部６９に異常を通知することができる。
【００８０】
生存確認信号は、通信制御部６３内の生存確認部７０によって定期的に周囲に告知される信号であり、送信元が正常であることを示すものである。所定時間内に生存確認信号が到達しなかった場合、対象のノードは異常であると判断され、ルーティング部６９に通知される。また、生存確認信号には、ＭＡＣアドレス・ＩＰアドレス等の情報が含まれ、これらが変化した場合にも、ルーティング部６９に異常を通知することができる。
【００８１】
Time outは、通信監視部６４によって検知されるＴＣＰ等の上位層機能である。ＴＣＰに代表される上位層機能には、送信先への信号の到達を確認するプロトコルが組み込まれていることがあり、信号到達の確認が所定時間内にできなかった場合、異常がルーティング部６９に通知される。本機能は上位層によって実行されるため、検知者は、障害の直近ではなく、送信元である。
【００８２】
ＬＯＳは最も高速に異常を判定するが、信号が出続けているが内容が異常である場合等には対応できないため、通常２種類以上の検知方法を組み合わせるのが好ましい。
なお、これらの異常検知方式は、全てが実装されてもよいし、一部だけが実装されてもよい。
【００８３】
図１４は、積極的に他ノードに異常通知せず、通信の際にエラーパケットを返信する場合のフローチャートであり、（ａ）は子ノードの処理、（ｂ）は送信元の処理を示す。
異常通知を行う子ノードは、図１４（ａ）に示すように、経路を通過する信号が届いた場合に、送信元に異常検知を通知することとなる。したがって当該子ノードはどの局へ異常を通知すべきか、管理せずに済むため、シンプルな構成が可能である。一方、子ノードからの通信異常通知を受信した送信元は、図１４（ｂ）に示すように、経路探索後、目的地への経路情報を取得し、当該経路に信号を再送信する。すなわち、通信元は、送信を行なわなければ異常が通知されないため、切り替えが遅くなるのに加え、余分な通信が発生することとなる。
【００８４】
なお、本実施形態では、親ノードと子ノードが通信を行っているが、通信を子ノード同士で行うこともできる。子ノード間の通信方式は、親ノードと子コード間の通信方式と同じである。
【００８５】
次に、子ノードと、配電系制御装置やスマートメータ集約装置との接続方法の一例を、図１５を用いて説明する。
【００８６】
図１５は、子ノード（通信装置）１００−１〜１００−４の所定ポートがスマートメータ集約装置及び／又は配電系制御装置と接続されている。また、各子ノードは他のポートを用いて隣接ノードとも接続されている。各子ノードは、スマートメータ集約装置および配電系制御装置の双方と接続されてもよく（子ノード１００−４）、スマートメータ集約装置のみまたは配電系制御装置のみと接続されてもよく（子ノード１００−２，１００−３）、あるいは、これらのいずれにも接続されない情報転送専門の子ノード（子ノード１００−１）であってもよい。スマートメータ集約装置８３，８５，８７や配電系制御装置８４，８８の各情報は、各子ノードの通信制御部によって管理サーバ８６等の送信先へ転送される。
【００８７】
スマートメータ集約装置は、子ノードに供給される電力等の各種情報を集約・管理し、サーバ等の外部機器と送受信を行う機能を有する。また、配電系制御装置は、子ノードに供給される電力を制御する機能を有する。
【００８８】
なお、本発明の子ノードは、スマートメータ集約装置や配電系制御装置と一体で設けられてもよい。その場合、図１６に示すように、子ノード１１０のアプリケーション制御部６５とスマートメータ集約ブロック１１１とが並列に接続され、通信監視部６４にて、アプリケーション制御部６５に必要な信号と配電系制御ブロック１１１に必要な信号とが区別され、それぞれに送信される。スマートメータ集約ブロック１１１は、配電系制御を行う機能を兼ね備えていてもよいし、スマートメータ集約ブロックとは別に、配電系制御部が子ノード内に設けられてもよい。
【００８９】
上記実施形態では、ＬＯＳ、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号及びTime Outのいずれかを使用して、通信経路における異常が検出されたか否かを判定するが、これに限るものではない。ＬＯＳ、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号及びTime Outの少なくとも２つ以上を検出できるように構成し、ＬＯＳ、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号及びTime Outのいずれかが検出されたときに、通信経路における異常の有無を判定してもよい。
【００９０】
また上記実施形態は、本発明に係る通信システム及び通信装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。例えば、例示した配電系システムに限らず、道路監視、鉄道監視、上下水道、河川監視等の公共施設の監視システム、またはその他の通信システムに適用してもよい。また、本実施形態における通信装置のノード及び通信システムの細部構成等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１  通信経路制御システム
１０  センタノード
２０  ノード
２１ａ，２１ｂ  光トランシーバ
２２  送受信処理部
２３  通信制御部
２４  経路記憶部
２５  経路探索制御部
２６  経路探索要求部
２７  経路判定部
２８  経路更新部
２９  ノード機能部
４１  復旧確認信号送信部
４２  応答信号受信部
４３  通信経路復旧部
【図１】
2013008890.tif 000003
【図２】
2013008890.tif 000004
【図３】
2013008890.tif 000005
【図４】
2013008890.tif 000006
【図５】
2013008890.tif 000007
【図６】
2013008890.tif 000008
【図７】
2013008890.tif 000009
【図８】
2013008890.tif 000010
【図９】
2013008890.tif 000011
【図１０】
2013008890.tif 000012
【図１１】
2013008890.tif 000013
【図１２】
2013008890.tif 000014
【図１３】
2013008890.tif 000015
【図１４】
2013008890.tif 000016
【図１５】
2013008890.tif 000017
【図１６】
2013008890.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月9日(2014.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センタノードと該センタノードに通信線を介して接続された少なくとも１つのノードとで構成され、通信経路の自発的な更新が実行される通信経路制御を行う通信システムであって、
前記少なくとも１つのノードは、前記異常が発生した通信線の直近に配置され、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置された第１のノードと、前記第１のノードに接続され、データの通信元となる第２のノードとを含み、
前記第１のノードは、
前記通信経路における異常を検出する障害検出手段と、
前記異常の検出に応じて、通信経路を削除する通信経路削除手段と、
上位層の通信要求に応じて新たな異常検出信号を前記第２のノードに送信する信号送信手段とを有し、
前記第２のノードは、
前記第１のノードから送信された異常検出信号を受信する信号受信手段と、
前記異常検出信号の受信に応じて、通信経路を削除する通信経路削除手段と、
ルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、
目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、
前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新手段とを有し、
前記目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードは、前記第２のノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記第２のノードに送信する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記異常は、前記光ファイバ通信線の異常であるか、又は前記通信線を介して接続された他の通信装置の異常であることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
通信経路を削除する通信経路削除手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１記載の通信システム。
【請求項４】
配電系に使用されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
外部と通信可能に設けられたスマートメータおよび配電系制御部の少なくとも１つを更に備えることを特徴とする、請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
センタノードと該センタノードに通信線を介して接続された少なくとも１つのノードとで構成される通信経路制御システムに適用され、通信経路の自発的な更新が実行される通信経路制御方法であって、
前記異常が発生した通信線の直近に配置され又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置された第１のノードで実行され、前記通信経路における異常を検出する障害検出ステップと、
前記第１のノードに接続され且つデータの通信元となる第２のノードで実行され、前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信ステップと、
目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードで実行され、前記ノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記ノードに送信するルート回答パケット送信ステップと、
前記第２のノードで実行され、前記目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信ステップと、
前記第２のノードで実行され、前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新ステップと、を有することを特徴とする通信経路制御方法。
【請求項７】
通信経路を削除する通信経路削除ステップをさらに有することを特徴とする、請求項６記載の通信経路制御方法。
【請求項８】
通信線を介して相互に接続され、通信経路の自発的な更新を実行する通信装置であって、
前記通信装置は、前記異常が発生した通信線の直近に配置されたノード又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置されたノードで構成され、
前記ノードは、
所定の通信経路における異常を検出する障害検出手段と、
前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、
目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局から送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、
前記ルート回答パケットに基づいて前記所定の通信経路を他の通信経路に更新する通信経路更新手段と、を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項９】
前記異常は、前記光ファイバ通信線の異常であるか、又は前記通信線を介して接続された他の通信装置の異常であることを特徴とする請求項８記載の通信装置。
【請求項１０】
前記異常は、ＬＯＳ、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号及びDying Gasp信号の少なくとも１つに基づいて検出されることを特徴とする請求項９記載の通信装置。
【請求項１１】
前記ノードは、データの通信元を示す通信元ノードであることを特徴とする請求項８記載の通信装置。
【請求項１２】
前記異常は、Time Outに基づいて検出されることを特徴とする請求項１１記載の通信装置。
【請求項１３】
前記所定の通信経路が復旧したか否かを監視するための復旧確認信号を所定のタイミングで送信する復旧確認信号送信手段と、
前記復旧確認信号に対する応答信号を受信する応答信号受信手段と、
前記応答信号を受信した場合に、他の通信経路を前記所定の通信経路に変更して復旧する通信経路復旧手段とを更に備えることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１４】
通信経路を削除する通信経路削除手段をさらに備えることを特徴とする、請求項９記載の通信装置。
【請求項１５】
配電系に用いられることを特徴とする、請求項８から１４のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１６】
ノードと通信可能に設けられたスマートメータおよび配電系制御部の少なくとも１つを更に備えることを特徴とする、請求項１５記載の通信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記問題を解決するために、本発明に係る通信システムは、センタノードと該センタノードに通信線を介して接続された少なくとも１つのノードとで構成され、通信経路の自発的な更新が実行される通信経路制御を行う通信システムであって、前記少なくとも１つのノードは、前記異常が発生した通信線の直近に配置され、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置された第１のノードと、前記第１のノードに接続され、データの通信元となる第２のノードとを含み、前記第１のノードは、前記通信経路における異常を検出する障害検出手段と、前記異常の検出に応じて、新たな異常検出信号を前記第２のノードに送信する信号送信手段とを有し、前記第２のノードは、前記第１のノードから送信された異常検出信号を受信する信号受信手段と、前記異常検出信号の受信に応じて、通信経路を削除する通信経路削除手段と、ルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新手段とを有し、前記目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードは、前記第２のノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記第２のノードに送信することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、本発明に係る通信システムにおける前記異常は、前記通信線の異常であるか、又は前記通信線を介して接続された他の通信装置の異常である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、本発明に係る通信経路制御方法は、センタノードと該センタノードに通信線を介して接続された少なくとも１つのノードとで構成される通信経路制御システムに適用され、通信経路の自発的な更新が実行される制御方法であって、前記異常が発生した通信線の直近に配置され又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置された第１のノードで実行され、前記通信経路における異常を検出する障害検出ステップと、前記第１のノードに接続され且つデータの通信元となる第２のノードで実行され、前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信ステップと、目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードで実行され、前記ノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記ノードに送信するルート回答パケット送信ステップと、前記第２のノードで実行され、前記目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信ステップと、前記第２のノードで実行され、前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新ステップとを有することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明に係る通信装置は、通信線を介して相互に接続され、通信経路の自発的な更新を実行する通信装置であって、前記通信装置は、前記異常が発生した通信線の直近に配置されたノード又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置されたノードで構成され、前記ノードは、所定の通信経路における異常を検出する障害検出手段と、前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、目的局又は該目的局への有効な経路を有する局から送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、前記ルート回答パケットに基づいて前記所定の通信経路を他の通信経路に更新する通信経路更新手段と、を備えることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、前記異常は、前記通信線の異常であるか、又は前記通信線を介して接続された他の通信装置の異常である。
【国際調査報告】
2013008890.tif 000019
2013008890.tif 000020