(57)【要約】【課題】通信交換機の設置に要する手間やコストを軽減すると共に、ケーブルの配線効率を向上させることができる通信ネットワークシステムを提供する。【解決手段】通信ネットワークシステムは通信交換機２を有し、この通信交換機２は、幹線ケーブル５を介してネットワーク機器と接続されると共に、支線ケーブル９を介して複数の端末機器と接続されている。通信交換機２は筐体１４を有し、この筐体１４の蓋部１６には、外部電源と接続された電源モジュール１８が収納されている。筐体１４の本体部１５には、幹線ケーブル５が接続された幹線用インターフェース・モジュール２１と、支線ケーブル９が接続された支線用インターフェース・モジュール２２と、制御モジュール２５とが収納されている。制御モジュール２５は、インターフェース・モジュール２１，２２間の接続や各インターフェース・モジュール２２間の接続を切り換えて信号の送受を行う。【選択図】　図２
2004134884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信交換機と、
前記通信交換機とネットワーク機器とを接続する幹線ケーブルと、
前記通信交換機と端末機器とを接続する支線ケーブルとを備え、
前記通信交換機は、前記幹線ケーブルまたは前記支線ケーブルが接続された複数の接続ポートを有するインターフェース部と、前記インターフェース部と接続され、前記各接続ポート間の接続を切り換えて信号の送受を行う制御部と、前記インターフェース部及び前記制御部を収納する筐体とを有することを特徴とする通信ネットワークシステム。
【請求項２】
前記支線ケーブルは、前記通信交換機と複数の前記端末機器とをそれぞれ接続するために複数本有し、
前記制御部は、前記各支線ケーブルに対応した複数の前記接続ポートからの信号を前記幹線ケーブルに対応した前記接続ポートに送ることを特徴とする請求項１記載の通信ネットワークシステム。
【請求項３】
前記通信交換機と前記ネットワーク機器とを接続する前記幹線ケーブルは複数本有することを特徴とする請求項１記載の通信ネットワークシステム。
【請求項４】
前記制御部は、前記通信交換機の状態を検知する手段と、前記通信交換機の状態情報を前記幹線ケーブルに対応した前記接続ポートに送る手段とを有することを特徴とする請求項１記載の通信ネットワークシステム。
【請求項５】
通信交換機を含む通信ネットワークシステムを構築する通信ネットワークの構築方法であって、
前記通信交換機として、複数の接続ポートを有するインターフェース部と、前記インターフェース部と接続され、前記各接続ポート間の接続を切り換えて信号の送受を行う制御部と、前記インターフェース部及び前記制御部を収納する筐体とを有するものを使用し、
前記通信交換機を屋外に設置し、前記通信交換機の前記接続ポートとネットワーク機器とを幹線ケーブルにより接続し、前記通信交換機の前記接続ポートと端末機器とを支線ケーブルにより接続することを特徴とする通信ネットワークの構築方法。
【請求項６】
請求項５記載の通信ネットワークの構築方法によって構築された通信ネットワークシステムを用いて通信を行うことを特徴とする通信サービス方法。
【請求項７】
前記通信交換機の前記接続ポートと前記ネットワーク機器とに、前記幹線ケーブルとは異なる迂回幹線ケーブルを接続し、前記迂回幹線ケーブルを用いて、前記ネットワーク機器と前記端末機器との間で通信を行うことを特徴とする請求項６記載の通信サービス方法。
【請求項８】
前記ネットワーク機器と前記端末機器との間で通信を行いながら、前記通信交換機の状態を検知し、この検知情報を管理マネージャに報知することを特徴とする請求項６記載の通信サービス方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信交換機を用いた通信ネットワークシステム、通信ネットワークの構築方法及び通信サービス方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通信ネットワークシステムに使用される通信交換機としては、ＬＡＮスイッチ（例えば、非特許文献１参照）が知られている。このＬＡＮスイッチは、電気通信方式によって伝送帯域１Ｇｂｐｓまで対応可能であると共に、伝送方式がＩＥＥＥ８０２．３に準拠したものである。
【０００３】
【非特許文献１】
シスコシステムズ株式会社、“Ｃｉｓｃｏ　　ＬＡＮ　スイッチ　Ｃｉｓｃｏ　Ｃａｔａｌ　ｙｓｔ　２９５０Ｃ−２４，２９５０Ｔ−２４，２９５０Ｇ−１２，２９５０Ｇ−２４，２９５０Ｇ−４８，２９５０Ｇ−２４−Ｄ　　Ｃ　　インテリジェント　イーサネット　スイッチ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成　　１４年９月２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｉｓｃｏ．ｃｏｍ／　　　　Ｊａｐａｎｅｓｅ／ｗａｒｐ／ｐｕｂｌｉｃ／３／ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｓｗｉｔｃｈ／ｃａｔ２９５０／ｐｒｏｄｌｉｔ／ｐｄｆ／ｃａｔ２９５０＃１２＞
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、ＬＡＮスイッチは、一般に屋内設置を前提としており、屋外に設置するには様々な問題がある。例えば、風雨に曝される環境や粉塵の多い環境の下では、ＬＡＮスイッチをそのまま屋外に設置することはできない。そのため、マンションの一室にＬＡＮスイッチを設置したり、駐車場の空きスペース等に物置小屋を設置し、この小屋内にＬＡＮスイッチを空調設備と共に設置する必要があった。しかし、ＬＡＮスイッチの設置場所を確保するためには、大変な手間とコストがかかっていた。また、設置したい場所に自由にＬＡＮスイッチを設置できないため、ケーブルを最寄りのＬＡＮスイッチまで余分に引き回す必要があった。このため、幹線ケーブルと複数の支線ケーブルが同じ配線ルートを何条にも布設されたり、最悪の場合には、１本の多芯ケーブルの中に幹線ケーブルと支線ケーブルが存在するような配線設計とならざるを得なかった。従って、ケーブルの配線管理が極めて複雑になり、システムの保守性や信頼性の面からも問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、通信交換機の設置に要する手間やコストを軽減すると共に、ケーブルの配線効率を向上させることができる通信ネットワークシステム、通信ネットワークの構築方法及び通信サービス方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信ネットワークシステムは、通信交換機と、通信交換機とネットワーク機器とを接続する幹線ケーブルと、通信交換機と端末機器とを接続する支線ケーブルとを備え、通信交換機は、幹線ケーブルまたは支線ケーブルが接続された複数の接続ポートを有するインターフェース部と、インターフェース部と接続され、各接続ポート間の接続を切り換えて信号の送受を行う制御部と、インターフェース部及び制御部を収納する筐体とを有することを特徴とするものである。
【０００７】
このような本発明において、通信交換機は、インターフェース部及び制御部を筐体内に収納した状態で、既存の電柱、新たに立てた設置用柱、建物の壁面等に設置される。ここで、筐体が耐候性及び水密性を有している場合には、風雨に曝される環境や粉塵の多い環境の下で、通信交換機をそのまま屋外に設置しても、特に支障は無い。従って、通信交換機を設置する際に、マンションの一室を借りたり、駐車場の空きスペース等に設置用小屋を建てる必要がなくなるため、通信交換機の設置に要する手間やコストを軽減することができる。また、通信交換機を屋外設置できるので、実際に設置したい場所またはその近傍に通信交換機を設置することが可能となる。従って、通信交換機と接続されるケーブルを最寄りのアクセス機器まで余分に引き回す必要がなくなり、ケーブルの敷設長が最適化できる上、ケーブルの配線効率が向上する。
【０００８】
好ましくは、通信交換機と複数の端末機器とをそれぞれ接続するために複数本有し、制御部は、各支線ケーブルに対応した複数の接続ポートからの信号を幹線ケーブルに対応した接続ポートに送る。この場合、各支線ケーブルに対応した複数の接続ポートからの信号を例えば多重化して幹線ケーブルに対応した接続ポートに送ることにより、幹線ケーブルを通る信号の伝送速度を、支線ケーブルを通る信号の伝送速度よりも速くして、複数の端末機器とネットワーク機器との間で効率の良い通信を行うことが可能となる。
【０００９】
また、好ましくは、通信交換機とネットワーク機器とを接続する幹線ケーブルは複数本有する。これらの幹線ケーブルを互いに配線ルートが異なるように敷設することにより、現在使用している幹線ケーブルの区間に道路やビルの新設等があり当該幹線ケーブルを切断する必要が生じた場合であっても、他の幹線ケーブルに切り換えて通信を行うことで、通信サービスを停止させなくて済む。また、現在使用している幹線ケーブルまたは当該幹線ケーブルが接続された接続ポートに何らかの障害が発生した場合にも、他の幹線ケーブルに切り換えることで、通信サービスを停止させずに済む。また、通信交換機の設定や通信システムの構成によっては、切り換え時に通信停止もあり得るが、必要最小限の時間（例えば数分以内）の停止で済ませられるため、ユーザへの影響を少なく抑えることができる。
【００１０】
さらに、好ましくは、制御部は、通信交換機の状態を検知する手段と、通信交換機の状態情報を幹線ケーブルに対応した接続ポートに送る手段とを有する。これにより、通信交換機から遠く離れたネットワーク機器において、通信交換機の現在の状態、例えば複数の接続ポートの状態や温度変化状態を容易に知ることができる。
【００１１】
また、本発明は、通信交換機を含む通信ネットワークシステムを構築する通信ネットワークの構築方法であって、通信交換機として、複数の接続ポートを有するインターフェース部と、インターフェース部と接続され、各接続ポート間の接続を切り換えて信号の送受を行う制御部と、インターフェース部及び制御部を収納する筐体とを有するものを使用し、通信交換機を屋外に設置し、通信交換機の接続ポートとネットワーク機器とを幹線ケーブルにより接続し、通信交換機の接続ポートと端末機器とを支線ケーブルにより接続することを特徴とするものである。
【００１２】
このように上述したインターフェース部、制御部及び筐体を有する通信交換機であれば、通信交換機を屋外に設置しても特に問題はない。従って、上述したように、通信交換機の設置に要する手間やコストを軽減すると共に、ケーブルの敷設長を最適化し、ケーブルの配線効率を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の通信サービス方法は、上記の通信ネットワークの構築方法によって構築された通信ネットワークシステムを用いて通信を行うことを特徴とするものである。このとき、ネットワーク機器と端末機器との間の通信だけでなく、複数の端末機器をそれぞれ支線ケーブルを介して通信交換機に接続することで、これら端末機器間の通信を行うこともできる。
【００１４】
好ましくは、通信交換機の接続ポートとネットワーク機器とに、幹線ケーブルとは異なる迂回幹線ケーブルを接続し、迂回幹線ケーブルを用いて、ネットワーク機器と端末機器との間で通信を行う。現在使用している幹線ケーブルの区間に道路やビルの新設等があり当該幹線ケーブルを切断する必要が生じた場合には、例えば幹線ケーブルと異なるルートを通るように迂回幹線ケーブルを配線し、その後、迂回幹線ケーブルに切り換えて通信を続行させる。従って、工事のために通信サービスを停止させなくて済む。
【００１５】
また、好ましくは、ネットワーク機器と端末機器との間で通信を行いながら、通信交換機の状態を検知し、この検知情報を管理マネージャに報知する。これにより、通信交換機から遠く離れた管理マネージャにおいて、通信交換機の現在の状態を容易に知ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る通信ネットワークシステム、通信ネットワークの構築方法及び通信サービス方法の好適な実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る通信ネットワークシステムの一実施形態を示す概略構成図である。同図において、本実施形態の通信ネットワークシステム１は、屋外設置用の通信交換機２を有している。この通信交換機２には電源ケーブル３を介して外部電源４が接続されており、この外部電源４によって通信交換機２に電力が供給される。なお、外部電源４としては、商用電源や無停電電源、通信ケーブルに重畳した電源等が使用される。
【００１８】
通信交換機２は、幹線ケーブル５を介してホスト通信局（センター）６の上位ネットワーク機器７と接続され、この上位ネットワーク機器７には管理マネージャ８が接続されている。また、通信交換機２は、支線ケーブル９を介して複数の端末通信装置１０とそれぞれ接続されている。端末通信装置１０は、メディアコンバータ１１及びスイッチ１２を介して支線ケーブル９と接続された端末機器１３を有している。ここでいうスイッチ１２は、機械式の経路切替可能なものでも良く、ルーターのように電気的・ソフト的に経路を選択するものでも良い。なお、端末機器１３が１台の場合は、スイッチ１２を介さずにメディアコンバータ１１と端末機器１３とが直結されることもある。幹線ケーブル５及び支線ケーブル９としては、電気ケーブルが使用される。なお、図１では、通信交換機２は１台のみ示されているが、通信交換機２が幹線ケーブルを介して他の通信交換機と接続されることもある。
【００１９】
ここで、ネットワーク機器とは、複数の端末機器間で通信を行う際に、端末機器と端末機器との間に設置して通信を仲介する機器のことをいう。ネットワーク機器は、端末機器もしくは隣のネットワーク機器から受信したデータを他の端末機器もしくはネットワーク機器に対し送信を行う機能を有する。ネットワーク機器では、受信したデータを送信する際に、そのまま送信するタイプと多重化（後述）して送信するタイプがある。ネットワーク機器は、屋内に設置されることが多いが、従来で言う「屋内」以外に設置する場合には、機器の使用環境を屋内と同等程度にするために、冷却ファンや空調機等を取り付けた小屋や屋外盤の中に設置する必要がある。また、通信交換機とは、ネットワーク機器と同等の性能を持ち、屋外に設置可能で、少なくとも１つのネットワーク機器に従属して用いられる機器のことである。
【００２０】
また、スイッチ１２とは、受信したデータを目的の機器に向かって送信する機能を有する装置で、複数のポートを有している。スイッチ１２は、どのポートにどの機器が接続されているかといった情報を保持し、受信したデータを再送信する時には、この情報を元に送信するポートを決定する。スイッチ１２は、データを受信すると、そのデータ内の宛先アドレス情報（ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、ポート番号等）を確認し、当該機器が直接接続されているポートから、あるいは他のネットワーク機器、通信交換機、スイッチ等を介して当該機器が間接的に接続されているポートから、当該データを送信する機能を有するものである。ここで、特にＭＡＣアドレスを確認する装置のことを一般にレイヤ２スイッチ、ブリッジ等と呼び、ＩＰアドレスを確認する装置のことを一般にレイヤ３スイッチ、ルータ等と呼び、ポート番号を確認する装置のことをレイヤ４スイッチ等と呼ぶ。これらもスイッチ１２の一種である。
【００２１】
図２は、通信交換機２の内部構造を例示した図であり、図３は、その通信交換機２が閉じた状態にある時の断面図である。これらの図において、通信交換機２は、例えばアルミダイカストで形成された略箱状の筐体１４を有している。筐体１４は、本体部１５と、この本体部１５に対して開閉可能に設けられた蓋部１６とで構成されている。筐体１４は、十分な耐候性及び水密性を有している。また、本体部１５の外面及び蓋部１６の外面には、筐体１４の内部で発生した熱を放出するための複数の放熱フィン１７がそれぞれ設けられている。これにより、筐体１４の放熱性が確保されることになる。
【００２２】
蓋部１６には、２つの電源モジュール１８と、各種スイッチを有する操作パネル１９とが収納されている。電源モジュール１８は、外部電源４から送られてくる交流電圧を直流電圧に変換するものであり、熱発生量を減らすために熱損失の少ない回路（スイッチングレギュレータ等）で構成されている。また、電源モジュール１８は電流安定化機能を有し、これにより供給電源の変動に対する影響が少なくなり、通信交換機２を安定して作動させることができる。２つの電源モジュール１８のいずれか一方は、バックアップ用として使用される。このように電源モジュール１８を二重化することで、一方の電源モジュール１８が故障しても、通信交換機２の作動を継続させることができる。各電源モジュール１８は、蓋部１６の内面に固定された放熱プレート２０に取り付けられている。これにより、電源モジュール１８で発生した熱が放熱プレート２０を介して蓋部１６に伝わり、複数の放熱フィン１７により放熱される。
【００２３】
筐体１４の本体部１５には、２枚の幹線用インターフェース・モジュール２１と、複数枚の支線用インターフェース・モジュール２２とが収納されている。これらのインターフェース・モジュール２１，２２は、電源モジュール１８から供給される電力によって作動する。各幹線用インターフェース・モジュール２１は、幹線ケーブル５が接続される接続ポートであるコネクタ２３を有している。各支線用インターフェース・モジュール２２は、支線ケーブル９が接続される接続ポートである複数のコネクタ２４を有している。
【００２４】
通信サービス時には、２枚の幹線用インターフェース・モジュール２１のいずれか一方のみを使用し、他方はバックアップ用としている。このように幹線ケーブル５及び幹線用インターフェース・モジュール２１を二重化することにより、一方の幹線ケーブル５が損傷・断線したり、一方の幹線用インターフェース・モジュール２１が故障しても、通信サービスを停止させなくて済む。
【００２５】
なお、インターフェース・モジュールは、特に幹線用と支線用に分けなくてもよい。例えば１枚のインターフェース・モジュールに、幹線ケーブル５が接続される２つの幹線用接続ポートと、支線ケーブル９が接続される複数の支線用接続ポートとを設けてもよい。
【００２６】
筐体１４の本体部１５におけるインターフェース・モジュール２１，２２の下側には、制御モジュール２５が収納されている。この制御モジュール２５も、電源モジュール１８から供給される電力によって作動する。制御モジュール２５は、図３及び図４に示すように基板２６を有し、この基板２６の裏面（下面）には、ＣＰＵやスイッチングファブリックを含む複数の電子部品２７が実装されている。また、基板２６の表面には、インターフェース・モジュール２１，２２が接続されるコネクタ２８が設けられている。
【００２７】
コネクタ２８は、信号線端子及び電源線端子に対して接地線端子が長くなっていても良い。これにより、コネクタ２８にインターフェース・モジュール２１，２２のコネクタ（図示せず）が接続される時には、接地線端子が信号線端子及び電源線端子よりも先に接触し、コネクタ２８からインターフェース・モジュール２１，２２のコネクタ（図示せず）が抜かれる時には、接地線端子が信号線端子及び電源線端子よりも後まで接触していることになる。従って、電源モジュール１８から電力が供給されている電源オン状態で、インターフェース・モジュール２１，２２の挿抜を行っても、ノイズの発生が抑えられるため、制御モジュール２５及びインターフェース・モジュール２１，２２の動作に影響を及ぼすことはほとんど無い。
【００２８】
なお、電源オン状態にしたままインターフェース・モジュール２１，２２の挿抜を可能とするには、以下の手段を用いることもできる。即ち、コネクタ２８にインターフェース・モジュール２１，２２のコネクタ（図示せず）が接続される時に、接地線端子、電源線端子、信号線端子の順に接触するような構成としてもよい。また、コンデンサ、抵抗、ダイオード等を用い、制御モジュール２５の電子部品２７に異常電圧が加わるのを防止するような構成としてもよい。また、コネクタ２８の端子（ピン）の先の抵抗値を大きくし、最初にピンが接触した時には、抵抗の影響で、電圧があまりかからない（電流があまり流れない）ような構成としてもよい。さらに、コネクタ２８にインターフェース・モジュール２１，２２のコネクタ（図示せず）が接続される時には、基板２６のインピーダンスが高い状態におかれ、電流があまり流れ込まないような構成としてもよい。また、以上の手段を組み合わせてもよい。
【００２９】
筐体１４の本体部１５の内面には、放熱プレート２９が固定されている。この放熱プレート２９は、好ましくは、ＣＰＵやスイッチングファブリック等といった熱発生量の多い複数の電子部品２７の上面と接するように各電子部品２７の高さ寸法に対応した凹凸形状を有している（図４参照）。
【００３０】
放熱プレート２９をそのような構造とすることで、高さ寸法の異なる複数の電子部品２７で発生した熱が１枚の放熱プレート２９に集められて、本体部１５に伝わり、放熱フィン１７により放熱される。これにより、制御モジュール２５の放熱が効率良く行える。また、放熱プレート２９を各電子部品２７の高さ寸法に応じて凹凸状に加工したので、基板２６の裏面と本体部１５の内面との距離ｄが短くなる。これにより、厚さが均一な板で放熱プレートを構成した場合に比べて、省スペース化を図ることができる。
【００３１】
なお、放熱促進のために電子冷却手段を更に備えても良い。例えばペルチェ素子を放熱プレート２９ないしは高熱を発する各電子部品２７に接触するように配置すれば、放熱フィン１７だけの場合に比べて、冷却効率を上げることができる。また、基板２６の裏面と本体部１５の内面との隙間に伝導性ペーストや伝導性樹脂を埋め、冷却効率を上げるようにしても良い。
【００３２】
また、本体部１５内には、本体部１５のケーブル導入口３０から導入された複数本のケーブル５，９を保持するためのケーブル保持具３１と、これらのケーブル５，９の余長を収納するための複数の収納トレイ３２とが配置されている。
【００３３】
また、通信交換機２は、図５に示すように、筐体１４内の温度を検出する温度センサ３３と、筐体１４内の湿度を検出する湿度センサ３４と、筐体１４内に水が入り込んだかどうかを検出する浸水センサ３５と、筐体１４の蓋部１６が閉じているかどうかを検出する蓋開閉センサ３６とを有している。
【００３４】
以上のような通信交換機２において、制御モジュール２５は、図５に示すように、交換部３７と、状態監視部３８とからなっている。これらの交換部３７及び状態監視部３８は、上記の基板２６及び複数の電子部品２７で構成されている。
【００３５】
交換部３７は、幹線用インターフェース・モジュール２１と支線用インターフェース・モジュール２２との間の電気的な接続や、各支線用インターフェース・モジュール２２同士の間の電気的な接続を電気信号で切り換えて、データ信号の送受を行うものである。また、通信交換機２が、幹線ケーブルを介して他の通信交換機と接続されている場合には、交換部３７は、各幹線用インターフェース・モジュール同士の間の電気的な接続の切り換えをも行う。
【００３６】
このような交換部３７による通信交換処理手順の詳細を図６に示す。なお、上位ネットワーク機器７と端末機器１３との間の通信においては、幹線ケーブル５を通るデータ信号の伝送速度を、支線ケーブル９を通るデータ信号の伝送速度よりも速くしてもよい。
【００３７】
図６において、まずインターフェース・モジュール２１，２２からのデータを受信する（手順１０１）。続いて、データ中の宛先アドレス情報を取得し（手順１０２）、その宛先アドレス情報が個々の端末機器１３のものか上位ネットワーク機器７のものかを判断する（手順１０３）。このとき、宛先アドレス情報が個々の端末機器１３のアドレスのときは、個々の端末機器１３に対するデータ送出処理を実行し（手順１０４）、宛先アドレス情報が上位ネットワーク機器７のアドレスのときは、上位ネットワーク機器７に対するデータ送出処理を実行する（手順１０５）。
【００３８】
個々の端末機器１３に対するデータ送出処理手順の詳細を図７に示す。同図において、まず取得した宛先アドレス情報がメモリに登録されているかどうかを判断する（手順１１１）。このとき、宛先アドレス情報がメモリに登録されているときは、宛先アドレス情報に対応する支線用インターフェース・モジュール２２に通信データを送出する（手順１１２）。
【００３９】
一方、手順１１１で宛先アドレス情報がメモリに登録されていないと判断されたときは、アドレス情報問い合わせ方式が予め設定されているかどうかを判断する（手順１１３）。このとき、アドレス情報問い合わせ方式が設定されているときは、本通信交換機２と直接つながっている任意の端末通信装置１０の他の端末機器１３や他の通信交換機に対してアドレス情報の問い合わせを行うべく、これらの機器に対応するインターフェース・モジュール２１，２２にアドレス情報問い合わせ信号を送出する（手順１１４）。そして、当該機器から宛先アドレス情報の応答信号を受けたかどうかを判断し（手順１１５）、宛先アドレス情報の応答信号を受けたときは、その宛先アドレス情報に対応する支線用インターフェース・モジュール２２に通信データを送出する（手順１１２）。
【００４０】
また、手順１１３でアドレス情報問い合わせ方式が設定されていないと判断されたときは、全ての支線用インターフェース・モジュール２２に通信データを送出し（手順１１６）、通信すべき端末機器１３に通信データが届くことを期待する。
【００４１】
次に、上位ネットワーク機器７を経由して管理マネージャ８に対するデータ送出処理手順の詳細を図８に示す。同図において、まず交換機状態データを上位ネットワーク機器７に対して送出するタイミングかどうかを判断する（手順１２１）。ここで、交換機状態データとは、状態監視部３８により検知される通信交換機２の状態データであり、通信交換機２に異常が発生した時に報知する異常通知データと、管理マネージャ８から状態問い合わせがあった時に報知する状態応答データとがある（後述）。そして、交換機状態データを送出するタイミングでないと判断されたときは、幹線用インターフェース・モジュール２１に通信データを送出する（手順１２２）。
【００４２】
このとき、上述したように、幹線ケーブル５におけるデータ転送速度は支線ケーブル９におけるデータ転送速度よりも速い時には、複数の支線用インターフェース・モジュール２２からの各通信データを一時的にバッファメモリに記憶し、これらの通信データを多重化して幹線用インターフェース・モジュール２１に順次送るようにするのが好ましい。なお、多重化方式としては、時分割多重、統計多重、波長多重等が用いられる。
【００４３】
一方、手順１２１で、交換機状態データ（異常通知データ、状態応答データ）を送出するタイミングである、つまり状態監視部３８により通信交換機２の異常が検知されたか、あるいは管理マネージャ８からの状態問い合わせに対する応答を返すタイミングであると判断されたときは、交換機状態データを管理マネージャ８に向けて送出する（手順１２３）。
【００４４】
以上のような交換部３７の機能によって、上位ネットワーク機器７から端末機器１３への通信、端末機器１３から上位ネットワーク機器７への通信、各端末機器１３相互間の通信を行うことができる。
【００４５】
状態監視部３８は、筐体１４内の状態を検知し、その検知結果を交換部３７に送るものである。このような状態監視部３８による状態検知処理手順の詳細を図９に示す。
【００４６】
同図において、まず通信交換機２の状態を確認する（手順１３１）。具体的には、インターフェース・モジュール２１，２２の挿抜状態を検知したり、通信中のデータを監視して正常に通信が行われているかどうかを検知する。これらは、通信経路が形成されることで応答が戻ることや、電圧信号に基づいて検知することができる。また、電源モジュール１８の挿抜状態や動作状態を検知する。さらに、温度センサ３３、湿度センサ３４、浸水センサ３５及び蓋開閉センサ３６等の出力信号に基づいて、筐体１４内の温度状態、筐体１４内の湿度状態、筐体１４内の浸水状態及び蓋部１６の開閉状態等をそれぞれ検知する。
【００４７】
そして、通信交換機２の状態情報（正常、異常、具体的な数値情報等）を定期的にメモリに記憶する（手順１３２）。続いて、通信交換機２の異常を自発的に外部に通知する設定であるかどうかを判断する（手順１３３）。
【００４８】
このとき、通信交換機２の異常を自発的に管理マネージャ８宛に通知する設定のときは、定期的に通信交換機２の状態を確認する。このとき、メモリに記憶されている通信交換機２の状態情報を確認してもよい（手順１３４）。そして、通信交換機２に異常が発生しているか、あるいは通信交換機２が予め設定した状態になっているかどうかを判断し（手順１３５）、異常であるときは、通信交換機２の状態もしくはメモリに記憶されている通信交換機２の状態情報を確認し、異常通知データを作成する（手順１３６）。そして、その異常通知データを管理マネージャ８に送る（手順１３７）。また、通信交換機２に設けられたＬＥＤ（図示せず）を点灯させる。
【００４９】
また、通信交換機２の異常を自発的に管理マネージャ８宛に通知する設定のときは、ホスト通信局６の管理マネージャ８からの情報問い合わせ信号を待ち（手順１３８）、管理マネージャ８から状態問い合わせがあったかどうかを判断する（手順１３９）。そして、状態問い合わせ信号を受けたときは、通信交換機２の状態もしくはメモリに記憶されている通信交換機２の状態情報を確認し、状態応答データを作成する（手順１４０）。そして、その状態応答データを管理マネージャ８に送る（手順１４１）。また、通信交換機２に設けられたＬＥＤ（図示せず）を点灯させる。
【００５０】
一方、手順１３３において通信交換機２の異常を自発的に管理マネージャ８宛に通知する設定でないと判断されたときは、上記の手順１３８〜１４１のみを実行する。
【００５１】
以上のように構成した通信ネットワークシステム１を構築する場合、通信交換機２にケーブル５，９を結線し、通信交換機２の蓋部１６を閉じてボルト止めした状態で、通信交換機２を屋外に設置する。通信交換機２の設置方法としては、例えば図１０に示すように、筐体１４の外面部に設けられた吊り下げ用の固定穴やバンド挿通部（図示せず）を用いて、電柱３９に取り付けられたワイヤー４０に通信交換機２を吊り下げ固定し、更に電柱３９に外部電源４を設置する。また、これ以外にも、所定の場所に専用の設置用柱を立て、この設置用柱に通信交換機２を設置したり、建物の壁面に通信交換機２を設置してもよい。また、外部電源４を用いずに、直接、電力線から電源を供給するようにしても良い。
【００５２】
そして、通信交換機２と接続された２本の幹線ケーブル５を、互いに異なる配線ルートを通るように敷設し、ホスト通信局６の上位ネットワーク機器７に接続する。また、通信交換機２と接続された複数本の支線ケーブル９を、各施設に設置された端末通信装置１０のメディアコンバータ１１に接続する（図１参照）。
【００５３】
ここで、通信交換機２は、インターフェース・モジュール２１，２２、制御モジュール２５及び電源モジュール１８等を、耐候性、水密性、耐熱性を有する筐体１４内に収納した構造とすることができるので、これらのモジュールは雨や雪、粉塵等から確実に保護される。このため、風雨に曝される環境、粉塵の多い環境、高温多湿な環境の下で、通信交換機２をそのまま屋外に設置しても特に問題はない。従って、通信交換機２の設置のためにマンションの一室を借りたり、駐車場の空きスペース等に設置用の小屋を建てなくて済む。これにより、通信交換機２の設置場所を探す手間が省けると共に、通信交換機２の設置にかかるコストを削減することができる。
【００５４】
また、通信交換機２を屋外に設置できるので、通信交換機２の設置場所について大きな制約を受けることは無い。従って、端末通信装置１０が設置された複数の施設に対して支線ケーブル９の配線効率が最も良い場所に通信交換機２を設置することで、支線ケーブル９を必要以上に余分に引き回す必要が無くなる。その結果、支線ケーブル９の配線の保守・管理が容易に行えると共に、システムの信頼性が向上する。
【００５５】
さらに、通信交換機２を屋外に設置することで、私有地内に設置した場合のようにいちいち入場許可を得る必要もなく、アクセスしたい時に容易にアクセスできる。また、通信交換機２の筐体１４に鍵をかけたり、特殊工具が必要な特殊なネジで蓋部１６を固定するなどして、筐体１４が容易に開かない様にすることで、通信データの内容が盗聴されることを確実に防ぐことができる。
【００５６】
このように構築された通信ネットワークシステム１においては、上位ネットワーク機器８と各端末機器１３との間または端末機器１３同士の間で、通信交換機２を介した通信が行われる。
【００５７】
このような通信サービスを行っている時に、通信交換機２に何らかの異常が発生したときは、通信交換機２から管理マネージャ８に異常通知データが送られる。すると、管理マネージャ８は、その異常通知データを画面表示すると共にログ情報として保存する。また、ホスト通信局６において、通信交換機２の現在の状態が知りたい場合には、管理マネージャ８から通信交換機２に対して状態問い合わせ信号を送信する。すると、通信交換機２は、機器の状態を確認し、その結果を状態応答データとして管理マネージャ８に報知する。この場合も、管理マネージャ８は、その異常通知データを画面表示すると共にログ情報として保存する。
【００５８】
これにより、ホスト通信局６に居る人間がいちいち設置現場に確認しに行かなくても、現在の通信交換機２の状態を管理マネージャ８にて容易に把握することができる。また、管理マネージャ８において、障害の履歴情報を記録しておくことで、障害対応に役立てることもできる。なお、通信交換機２の状態情報を管理マネージャ８に送るタイミングを、異常発生時や管理マネージャ８から通知要求があった時とせず、常時もしくは定期的に状態情報を送るようにしても良い。
【００５９】
ところで、以上のような通信ネットワークシステム１においては、道路やビルの新設等により使用中の幹線ケーブル５を切断する必要が生じることがある。この場合には、通信に使用する幹線ケーブル５をバックアップ用に切り換えてから、先に使用していた幹線ケーブル５を切断する。従って、新設工事のためにユーザに対する通信サービスを停止させなくて済む。
【００６０】
なお、上記の通信ネットワークシステム１では、幹線ケーブル５を最初から二重化しているが、通信交換機２と上位ネットワーク機器７とが１本の幹線ケーブル５だけで接続されることもある。このような構成において、幹線ケーブル５の配線ルートに道路やビルの新設等がある場合には、幹線ケーブル５の配線ルートを変更する必要がある。このような幹線ケーブル５のルート変更の手順を図１１に示す。
【００６１】
図１１（ａ）に示すように道路やビルの新設等により幹線ケーブル５の支障点が生じたときは、図１１（ｂ）に示すように当該幹線ケーブル５とは別に迂回幹線ケーブル５ａを設け、この迂回幹線ケーブル５ａを通信交換機２及び上位ネットワーク機器７に接続し、幹線系を二重化する。このとき、図１２（ｂ）に示すように、通信交換機２が電源オンの状態で、迂回幹線ケーブル５ａを接続した幹線用インターフェース・モジュール２１が増設されることになるが、制御モジュール２５にはノイズの発生を抑える手段（前述）が設けられているため、既存（接続済み）のインターフェース・モジュール２１，２２、制御モジュール２５及びこれらを用いた通信に支障が生じることは無い。
【００６２】
次いで、幹線ケーブル５を用いた通信から、迂回幹線ケーブル５ａを用いた通信に切り換える。従って、この間、ユーザに対する通信サービスが停止することはない。なお、通信交換機の設定や通信ネットワークシステムの構成によっては、切り換え時に通信停止もあり得るが、この場合でも必要最小限の時間（例えば数分以内）の停止で済ませられるため、ユーザへの影響が少なくて済む。そして、図１２（ｃ）に示すように、先に使用していた幹線用インターフェース・モジュール２１を抜き出すと共に、図１１（ｃ）に示すように幹線ケーブル５を切断する。
【００６３】
その後、道路工事やビル工事等が完了しても、幹線系を元の経路に戻さないときは、図１１（ｄ）に示すように幹線ケーブル５を撤去し、迂回幹線ケーブル５ａをそのまま残して通信を継続する。一方、幹線系を元の経路に戻すときは、図１１（ｅ）に示すように幹線ケーブル５を復旧させ、その幹線ケーブル５が接続された幹線用インターフェース・モジュール２１を再び通信交換機２の所定領域に挿入する。そして、迂回幹線ケーブル５ａを用いた通信から、元の幹線ケーブル５を用いた通信に切り換える。次いで、迂回幹線ケーブル５ａが接続された幹線用インターフェース・モジュール２１を抜き出すと共に、迂回幹線ケーブル５ａを撤去する。
【００６４】
また、道路やビルの新設等により支線ケーブル９の配線ルート変更が必要であり、その支線ケーブル９と接続された端末通信装置１０が重要施設にあって通信サービスを停止させたくない場合もある。この場合における支線ケーブル９の配線ルート変更の手順を図１３に示す。
【００６５】
図１３（ａ）に示すように道路やビルの新設等により支線ケーブル９の支障点が生じたときは、図１３（ｂ）に示すように端末通信装置１０にメディアコンバータ１１を追加すると共に、当該支線ケーブル９とは別に迂回支線ケーブル９ａを設け、この迂回支線ケーブル９ａを通信交換機２及び新設したメディアコンバータ１１に接続する。このとき、図１２（ｂ）に示すように、通信交換機２が電源オンの状態で、迂回支線ケーブル９ａが接続された新たな支線用インターフェース・モジュール２２を増設する。
【００６６】
次いで、支線ケーブル９を用いた通信から、迂回支線ケーブル９ａを用いた通信に切り換える。従って、この間、ユーザに対する通信サービスが停止することはほとんど無く、たとえ通信停止があったとしても、その停止時間は必要最小限で済む。そして、図１２（ｃ）に示すように、先に使用していた支線用インターフェース・モジュール２２を抜き出すと共に、図１３（ｃ）に示すように支線ケーブル９を切断する。
【００６７】
その後、道路工事やビル工事等が完了しても、支線系を元の経路に戻さないときは、図１３（ｄ）に示すように支線ケーブル９を撤去し、迂回支線ケーブル９ａをそのまま残して通信を継続する。一方、支線系を元の経路に戻すときは、図１３（ｅ）に示すように支線ケーブル９を復旧させると共に迂回支線ケーブル９ａを撤去し、支線ケーブル９を用いて通信を行う。
【００６８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、幹線ケーブル５及び支線ケーブル９として電気ケーブルを使用したが、本発明は、光ケーブルを用いた通信ネットワークシステム、電気／光が混在した通信ネットワークシステムに適用可能である。光ケーブルを使用する場合は、通信交換機２のインターフェース・モジュール２１，２２としては、光信号と電気信号とを変換する機能を更に有する光通信用インターフェース・モジュールを用いる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、通信交換機はインターフェース部及び制御部を筐体内に収納した構成となっているので、通信交換機の設置に要する手間やコストを軽減することができる。また、ケーブルの配線効率を向上させることが可能となると共に、ケーブル敷設長を短くすることができる。また、幹線ケーブルまたは支線ケーブルの支障移転を行う際に、これらのケーブルを二重化することで、支障移転時の通信断を回避することができる。これにより、通信サービスが途切れることは無いので、ユーザーの満足度が得られる。また、サービス提供者がいちいちユーザーに許可を得る必要がなく、安全な昼間工事で対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通信ネットワークシステムの一実施形態を示す構成図である。
【図２】図１に示す通信交換機の内部構造を示す図である。
【図３】図２に示す通信交換機の閉じた時の断面図である。
【図４】図２に示す制御モジュール及び放熱プレートを示す拡大断面図である。
【図５】図２に示す通信交換機の構成図である。
【図６】図５に示す交換部による通信交換処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図７】図６に示す端末機器に対するデータ送出処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図８】図６に示す上位ネットワーク機器に対するデータ送出処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図９】図５に示す状態監視部による交換機状態検知処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】図２に示す通信交換機の設置方法の一例を示す図である。
【図１１】図１に示す幹線ケーブルのルート変更手順を示す図である。
【図１２】図１に示す幹線ケーブル及び支線ケーブルを切り換える手順を示す図である。
【図１３】図１に示す支線ケーブルのルート変更手順を示す図である。
【符号の説明】
１…通信ネットワークシステム、２…通信交換機、３…外部ケーブル、４…電源電源、５…幹線ケーブル、７…上位ネットワーク機器、９…支線ケーブル、１３…端末機器、１４…筐体、２１…幹線用インターフェース・モジュール（インターフェース部）、２２…支線用インターフェース・モジュール（インターフェース部）、２３…コネクタ（接続ポート）、２４…コネクタ（接続ポート）、２５…制御モジュール（制御部）、３７…交換部、３８…状態監視部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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