(57)【要約】【課題】ネットワークのトラフィックを増大させずに、伝送のルートの２重化が可能なネットワークシステムを得る。【解決手段】自局１０は、送信するパケットを甲及び乙ルート３１，３２に分配するパケット分配部１０２を有する。相手局２０は、パケット合成部１１４を有し、甲及び乙ルート３１，３２を介して自局１０に接続されている。パケット分配部１０２は、パケットにその順序を保証するための通し番号を付加して甲及び乙ルート３１，３２に交互に送信し、甲乙二つのルートのうちの一方に障害が発生したときはそれを検知して他方のルートにて送信するように切り替える。パケット合成部１１４は、上記通し番号に基づいてパケットを合成する。二つのルートを交互に切り替えて送信するため、甲乙両ルートの異常の監視が可能であり、監視のためにトラフィックの増加を来すことがない。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信するパケットを二つの伝送ルートに分配するパケット分配手段を有する第１の通信局と、上記第１の通信局と上記二つの伝送ルートを介して接続され上記分配されたパケットを受信するパケット合成手段を有する第２の通信局とを備え、上記パケット分配手段は上記パケットにその順序を保証する所定のデータを付加して上記二つの伝送ルートに交互に送信し上記二つの伝送ルートのうちの一方に障害が発生したときに当該障害発生を検知して上記パケットを上記二つの伝送ルートのうちの他方の伝送ルートにて送信するように切り替え上記パケット合成手段は上記パケットを受信して上記所定のデータに基づいて上記パケットを合成するものであるネットワークシステム。
【請求項２】
上記所定のデータは、パケットを分配するときに付加される通し番号であることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】
上記所定のデータは、上記パケット分配手段が上記パケットを分配するときに付加される時刻であることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項４】
上記二つの伝送ルートは、インターネットプロトコルネットワークの伝送ルートであることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項５】
上記二つの伝送ルートは、互いに物理的に独立したものであることを特徴とする請求項４に記載のネットワークシステム。
【請求項６】
上記二つの伝送ルートは、一方がインターネットプロトコルネットワークの伝送ルートであり、他方が専用回線の伝送ルートであることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、相互の伝送ルートが二重化された第１及び第２の通信局を備えたネットワークシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のネットワークシステムとしての遠方監視制御システムにおいて、親局と子局間の伝送路にＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：インターネットプロトコルネットワーク）ネットワークを使用した場合、障害に対するシステムの信頼性を高めるため、伝送のルートを２重化し、一方のルートで障害が発生しても、もう一方のルートで通信可能なシステムとしている。そして、データの伝送方法として、常時は一方のルートで情報を送り、そのルートに障害が発生した場合は、もう一方のルートに切り替えて情報を送る方法がある。また、常時２ルートに同一の情報を送り、受信側のアプリケーション端末にて一方のルートから他方のルートへ通信経路の切替を行うか、遅達廃棄を行う方法もある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、クライアントからサーバにファイルを転送する場合に、伝送するファイルを複数のセルに分割するとともにセルの重複化（冗長化）を行い複数のルートで伝送し、さらに、別のルートで複数に分割したセルの合計に対するパリティ情報を送り、ルートの１つがダウンした場合でも他のルートで受信したセルと上記パリティ情報からサーバ側でファイルを再生できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】
電力用ＩＰネットワーク技術専門委員会、「電力用通信網へのＩＰネットワークの適用性評価・システム設計技術」、電気共同研究、社団法人電気共同研究会、平成１４年１１月、第５８巻、第４号、第１０８頁の第４−２−４表
【特許文献１】
特開２００２−２１７９４９号公報（段落番号００３１、００４６及び図５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の遠方監視制御システムは以上のように構成されているので、常時は一方のルートで情報を送り、そのルートに障害が発生した場合は、もう一方のルートに切り替えて情報を送る方法の場合は、もう一方のルートの健全性を常に監視しておく必要があり、周期的に健全性確認のための、監視情報を送らなければならず、ネットワークのトラフィックを増大させる問題点があった。また、常時、２ルートに同一の情報を送り、受信側のアプリケーション端末により通信経路の切替を行うか遅達廃棄を行う方法の場合も両ルートに対し、２倍の情報量を送ることになり、トラフィックを増大させる問題点があった。
【０００６】
さらに、伝送するファイルを複数のセルに分割するとともにセルの重複化を行って複数のルートで伝送し、さらに、別のルートで複数に分割したセルの合計に対するパリティ情報を送るものは、分割数を最低限の２とした場合でも、パリティー情報の伝送用にもう１ルート必要で、最低でも３ルートが必要となる問題点があった。
【０００７】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ネットワークのトラフィックを増大させずに、ルートの２重化が可能なネットワークシステムを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るネットワークシステムは、送信するパケットを二つの伝送伝送ルートに分配するパケット分配手段を有する第１の通信局と、第１の通信局と二つの伝送ルートを介して接続され分配されたパケットを受信するパケット合成手段を有する第２の通信局とを備え、パケット分配手段はパケットにその順序を保証する所定のデータを付加して二つの伝送ルートに交互に送信し二つの伝送ルートのうちの一方に障害が発生したときに当該障害発生を検知してパケットを二つの伝送ルートのうちの他方の伝送ルートにて送信するように切り替えパケット合成手段はパケットを受信して所定のデータに基づいてパケットを合成するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１、図２は、この発明の実施の一形態を示すものであり、図１は遠方監視制御システムの構成を示す構成図、図２はパケット分配部の動作を示すフローチャートである。図１において、自局１０は、パケット作成部１０１、パケット分配手段としてのパケット分配部１０２、回線インターフェース部１０３，１０４を備えている。相手局２０は、回線インターフエース部１１２，１１３、パケット合成手段としてのパケット合成部１１４、アプリケーション１１５を備えている。ルート３０は、甲ルート３１と乙ルート３２の二つのルートにて構成されている。
【００１０】
甲ルート３１は、ルータ１０５、甲伝送線１０７、ルータ１１０にて構成されている。乙ルート３２は、ルータ１０６、乙伝送線１０８、ルータ１１１にて構成されている。なお、甲及び乙伝送線１０７，１０８はケーブル１０９を構成しており、当該ケーブル１０９は、自局１０と相手局２０との間に布設されている。回線インターフェース部１０３は、甲ルート３１を介して回線インターフェース部１１２に接続されている。回線インターフェース部１０４は、乙ルート３２を介して回線インタフェース部１１３に接続されている。
【００１１】
パケット作成部１０１は、情報を収集、編集しあらかじめ決められたフオーマットのパケットを作成する。パケット分配部１０２はパケット作成部１０１から受け取ったパケットを分配するとともに通し番号を付加して、甲及び乙ルート３１，３２に送るべく回線インターフェース部１０３，１０４に伝える。回線インターフェース部１０３は、甲ルート３１を介して、あらかじめ定められた通信プロトコルを用いて情報を送信する。回線インターフェース部１０４は、乙ルート３２を介し、あらかじめ定められた通信プロトコルを用いて情報を送信する。
【００１２】
回線インターフエース部１１２は、甲ルート３１の甲伝送線１０７を介し、回線インターフェース部１０３からあらかじめ定められた通信プロトコルを用いて情報を受信する。回線インターフェース部１１３は、乙ルート３２の乙伝送線１０８を介し、回線インターフェース部１０４からあらかじめ定められた通信プロトコルを用いて情報を受信する。パケット合成部１１４は、両回線インターフェース部１１２，１１３から出力されるパケットを受け取って、パケットに付加された通し番号に従って送信された順に合成し出力する。アプリケーション１１５はパケット合成部１１４から出力されたパケットに基づき情報処理を実施する。
【００１３】
次に動作について説明する。パケット作成部１０１は、相手局２０へ送るべき情報、例えば自局１０が遠方監視制御システム子局の場合は現地機器の運転状態やテレメータ情報などを収集し、これをあらかじめ決められたフォーマットに編集してパケットを作成する。このパケットの作成タイミングはシステムによってあらかじめ決められており、例えば現地機器の運転状態は状態が変化した時、テレメータ情報は３秒周期などである。
【００１４】
このパケットをパケット分配部１０２で分配し、回線インタレフエース部１０３と回線インターフエース部１０４とに交互に入力する。回線インターフエース部１０３は、あらかじめ定められた通信プロトコルに従い、そのパケットを甲ルート３１、すなわちルータ１０５、甲伝送線ｌ０７、ルータ１１０を介し相手局２０の回線インターフェース部１１２へ伝送する。なお、通信プロトコルとしては、ＴＣＰ／ＩＰないしＵＤＰ／ＩＰが一般的である。
【００１５】
乙ルート３２側も同様に、回線インターフェース部１０４、ルータ１０６、乙伝送線１０８、ルータ１１１を介し相手局２０の回線インターフエース部１１３へパケットを伝送する。回線インターフェース部１１２及び１１３から交互に出力されるパケットをパケット合成部１１４で一本化し、アプリケーション１１５に渡す。アプリケーション１１５はそのパケットに従い、情報処理、例えば監視盤へのランプ表示や帳票の印字等を行う。
【００１６】
通常は、上述のように２つのルートで情報を送っているが、もし一方のルートの回線インターフェース部やルータや伝送線などに障害が発生し通信不能となった場合は、それを検出して他方のルートですべての情報を送信し、情報が欠落する事を防止する。
【００１７】
次に、パケット分配部１０２の動作の詳細を、図２のフローチャートによって説明する。自局１０において、電源を投入し（ステップＳ１１）、分配ルートを決めるフラグＦを「０」にする（ステップＳ１２）。次に、パケットの順序性を保証するために付加する所定のデータである通し番号Ｎを「０」にする（ステップＳ１３）。パケット作成部１０１から１パケット入力があると（ステップＳ１４）、そのパケットに通し番号Ｎを付加する（ステップＳ１５）。そして、甲ルート３１の健全性を判断する（ステップＳ１６）。
【００１８】
ステップＳ１６にて甲ルート３１が異常の場合、甲ルート３１の異常を警報し（ステップＳ１７）、異常のない乙ルート３２へ送信し（ステップＳ１８）、フラグＦを「０」にする（ステップＳ１９）。ステップＳ１６において、甲ルート３１が正常であれば、乙ルート３２に異常がないかどうか判定し（ステップＳ２０）、正常でなければ、乙ルートが正常でない旨の警報を発信し（ステップＳ２１）、異常のない甲ルート３１へ送信し（ステップＳ２２）、フラグＦを１にする（ステップＳ２３）。ステップＳ２０において、乙ルート３２が正常であれば、フラグの状態を判定し（ステップＳ２４）、フラグＦが「１」であれば、乙ルート３２へ送信し（ステップＳ１８）、フラグＦを「０」にする（ステップＳ１９）。ステップＳ２４において、フラグＦが「１」でなければ、甲ルート３１へ送信し（ステップＳ２２）、フラグＦを「１」にする（ステップＳ２３）。
【００１９】
次に、通し番号Ｎに１をプラスし（ステップＳ２５）、通し番号Ｎがあらかじめ決められた最大値Ｍを越えていないかどうか判断し（ステップＳ２６）、越えていなければステップＳ１４へ戻る。ステップＳ２６において、通し番号Ｎが最大値Ｍを越えていれば、Ｎを「０」にして（ステップＳ２７）、ステップＳ１４へ戻る。
【００２０】
この状態でパケット作成部１０１から次のパケットの入力があると（ステップＳ１４）、１つ進んだ通し番号を付加し（ステップＳ１５）、甲乙両ルート３１，３２の健全性を判断し（ステップＳ１６，２０）、両ルート３１，３２とも健全であれば、Ｆ＝１かどうか判断する（ステップＳ２４）。このとき、先のステップＳ２３にてＦ＝１に設定されていてＦ＝０ではないので甲ルート３１ヘパケットを送信する（ステップＳ２２）。その後、フラグＦを「０」にする（ステップＳ２３）。
【００２１】
このように、甲ルート３１、乙ルート３２とも正常であれば、通し番号を１つずつ進めながらパケットを甲ルート３１、乙ルート３２に交互に送信する。もし、甲ルート３１に障害が発生すると、ステップＳ１６において甲ルート３１が異常と判断し、ステップＳ１８においてフラグＦの如何に関わらず全てのパケットを乙ルート３２側で送信する。また、図１においては図示していない警報装置を動作させて、甲ルート３１の故障（障害発生）を報知する。乙ルート３２に障害が発生すると、ステップＳ２０において乙ルート３２異常と判断し、ステップＳ２２においてフラグＦの如何に関わらず全てのパケットを甲ルート３１側にて送信する。同時に、図示しない報知装置により乙ルート３２の障害発生を報知する。
【００２２】
以上のようにこの実施の形態によれば、送信するパケットを甲乙二つのルート３１，３２に分配するパケット分配手段１０２を有する自局１０と、自局１０と甲及び乙ルート３１，３２を介して接続され分配されたパケットを受信するパケット合成手段１１４を有する相手局２０とを備え、パケット分配手段１０２はパケットにその順序を保証する所定のデータである通し番号を付加して甲乙両ルート３１，３２に交互に送信し二つのルートのうちの一方に障害が発生したときに当該障害発生を検知してパケットを二つのルートのうちの他方のルートにて送信するように切り替えパケット合成手段１１４はパケットを受信して通し番号に基づいてパケットを合成するものとした。
【００２３】
よって、両ルートが正常な場合に、パケットを甲ルート３１と乙ルート３２とに交互に送信するためネットワークのトラフィックが増大せず、かつ両ルートで常に通信を行っているため各ルートの健全性を常時確認できる。従って、各ルートの健全性確認のための監視情報を別途送らなくてもよく、ネットワークのトラフィックを増大させずに、ルートの２重化が可能となる。
【００２４】
実施の形態２．
図３は、この発明の他の実施の形態である遠方監視制御システムの構成を示す構成図である。上記実施の形態１では甲ルート、乙ルートともＩＰネットワークの場合を述べたが、図３に示すように、乙ルート３４の乙伝送線３０２を専用回線とし、モデム３０１とモデム３０３を設ける。また、甲ルート３１はＩＰネットワークとし、ルータ１０５、甲伝送線１０７、ルータ１１０にて構成する。その他の構成については、図１に示した実施の形態１と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
【００２５】
このように、一方をＩＰネットワークのルート（図３では甲ルート３１）、もう一方を専用回線のルート（図３では乙ルート３４）としたので、既存の専用回線を活用でき、かつＩＰネットワーク側のトラフィックを軽減することが出来る。
【００２６】
実施の形態３．
図４は、さらにこの発明の他の実施の形態である遠方監視制御システムの構成を示す構成図である。上記実施の形態１では甲ルート、乙ルートとも同じケーブル１０９に収容された伝送線１０７，１０８を用いる場合について述べたが、図４に示すように、甲ルート３５の甲伝送線３０７と、乙ルート３６の乙伝送線３０８とが物理的に独立した別々のケーブルが用いられているＩＰネットワークにおいても各ＩＰネットワークのトラフィックを軽減することが出来る。
【００２７】
実施の形態４．
図５、図６は、さらにこの発明の他の実施の形態を示すものであり、図５は遠方監視制御システムの構成を示す構成図、図６はパケット分配部の動作を示すフローチャートである。上記実施の形態１では甲ルート３１と乙ルート３２（図１）にて交互に伝送するパケットの順序性を保証するために、パケット分配部１０２（図１）において通し番号Ｎを付加するものについて述べた。この実施の形態は、これに代わるものとして、図５に示すように自局５０に、パケットにパケットの順序性を保証するため所定のデータである時刻の情報を付加するパケット分配部５０２を設け、相手局６０にパケット合成部５１４を設けたものである。パケット合成部５１４は、送られてきたパケットに付加された時刻の情報に基づいてパケットを時刻順に合成し、アプリケーション１１５へ渡す。
【００２８】
次に、パケット分配部５０２の動作を図６のフローチャートにより説明する。自局５０において、電源を投入し（ステップＳ１１）、分配ルートを決めるフラグＦを「０」にする（ステップＳ１２）。この実施の形態では、通し番号Ｎを用いないので、図２におけるステップＳ１３は飛ばして、パケット作成部１０１から１パケット入力があると（ステップＳ１４）、ステップＳ５０において受け取ったパケットを分配するとともに分配したときの時刻のデータを付加する。
【００２９】
そして、甲乙両ルート３１，３２の健全性を判断するステップＳ１６から乙ルート３２へ送信しフラグＦを「０」にするステップＳ１８，１９、及び甲ルート３１へ送信しフラグＦを「１」にするステップ２２，２３までは、図１に示したパケット分配部１０２と同様の動作をする。そして、ステップＳ１９あるいはステップＳ２３からステップＳ５０へ戻り、上述した動作を繰り返す。
【００３０】
以上のように、この実施の形態によれば、パケット分配部５０２において、パケットの順序性を保証するためにパケットに時刻のデータを付加し、受信側でその時刻のデータに基づき両ルート３１，３２からのパケットを合成するものとしたので、時刻情報を送信側と受信側で共有しつつ、同様の効果を得ることができる。また、パケット分配部５０２における処理ステップが減少する。
【００３１】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、送信するパケットを二つの伝送ルートに分配するパケット分配手段を有する第１の通信局と、第１の通信局と二つの伝送ルートを介して接続され分配されたパケットを受信するパケット合成手段を有する第２の通信局とを備え、パケット分配手段はパケットにその順序を保証する所定のデータを付加して二つの伝送ルートに交互に送信し二つの伝送ルートのうちの一方に障害が発生したときに当該障害発生を検知してパケットを二つの伝送ルートのうちの他方の伝送ルートにて送信するように切り替えパケット合成手段はパケットを受信して所定のデータに基づいてパケットを合成するものであるので、二つの伝送ルートが正常な場合に、パケットを二つの伝送ルートに交互に送信するためネットワークのトラフィックが増大せず、かつ両伝送ルートで常に通信を行っているため各伝送ルートの健全性を常時確認できる。従って、各伝送ルートの健全性確認のための監視情報を別途送らなくてもよく、ネットワークのトラフィックを増大させずに、伝送ルートの２重化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態である遠方監視制御システムの構成を示す構成図である。
【図２】図１のパケット分配部の動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の他の実施の形態である遠方監視制御システムの構成を示す構成図である。
【図４】さらに、この発明の他の実施の形態である遠方監視制御システムの構成を示す構成図である。
【図５】さらに、この発明の他の実施の形態である遠方監視制御システムの構成を示す構成図である。
【図６】図５のパケット分配部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  自局、２０  相手局、３０  伝送ルート、３１，３５  甲ルート、
３２，３４，３６  乙ルート、５０  自局、６０  相手局、
１０２  パケット分配部、１０７  甲伝送線、１０８  乙伝送線、
１１４  パケット合成部、３０２  乙伝送線、３０７  甲伝送線、
３０８  乙伝送線、５０２  パケット分配部、５１４  パケット合成部。
【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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