(57)【要約】【課題】冗長化構成を備えた通信システムについて、通信の信頼性と、コストパフォーマンスとを所定のレベルで両立させる。【解決手段】通信システムは、通信パケットの送受信および中継の少なくとも１つを行う機能の少なくとも一部が、２系列以上に冗長化された冗長化構成を有する通信部と、冗長化構成のうちの１つの系列に設定される運用系と、１つの系列以外の系列に設定される待機系とを、所定のタイミングで切り替える切替制御部と、待機系の動作状態を、第１の動作状態と第２の動作状態とを含む、異なる複数の動作状態間で、期間に応じて変化させる待機系制御部とを備える。第２の動作状態は、第１の動作状態よりも、待機系の消耗の程度が小さい動作状態であって、待機系が運用系に切り替えられた際に運用系としての機能を発揮可能となるまでの時間が長い動作状態である。【選択図】図３０
2013011929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムであって、
通信パケットの送受信および中継の少なくとも１つを行う機能の少なくとも一部が、２系列以上に冗長化された冗長化構成を有する通信部と、
前記冗長化構成のうちの１つの系列に設定される運用系と、前記１つの系列以外の系列に設定される待機系とを、所定のタイミングで切り替える切替制御部と、
前記待機系の動作状態を、第１の動作状態と、該第１の動作状態よりも、前記待機系の消耗の程度が小さい動作状態であって、前記待機系が前記運用系に切り替えられた際に該運用系としての機能を発揮可能となるまでの時間が長い動作状態である第２の動作状態とを含む、異なる複数の動作状態間で、期間に応じて変化させる待機系制御部と
を備えた通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の通信システムであって、
前記待機系制御部は、
前記通信システムの初期使用から所定の期間である第１の期間において、前記待機系を前記第１の動作状態に制御し、
前記第１の期間の経過後から所定の期間である第２の期間において、前記待機系を前記第２の動作状態に制御する
通信システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の通信システムであって、
前記待機系制御部は、
前記通信システムの初期使用から所定の期間が経過した後の期間である第３の期間において、前記待機系を前記第２の動作状態に制御し、
前記第３の期間の経過後の期間である第４の期間において、前記待機系を前記第１の動作状態に制御する
通信システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか記載の通信システムであって、
さらに、前記冗長化構成の各々について、前記運用系および前記待機系の動作状態ごとの経過時間を記録し、該記録した経過時間に基づいて決定される前記冗長化構成の各々の消耗度を監視する消耗度監視部を備え、
前記待機系制御部は、前記期間としての、前記監視する消耗度に基づいて定まる期間である消耗期間に応じて、前記待機系の動作状態を変化させる
通信システム。
【請求項５】
前記消耗度は、前記冗長化構成を構成する複数の部品ごとの消耗の特性の違いを反映して該複数の部品ごとに決定される第１の部品消耗度に基づいて決定される請求項４記載の通信システム。
【請求項６】
前記消耗度は、前記冗長化構成を構成する複数の部品ごとの動作状態の違いを反映して該複数の部品ごとに決定される第２の部品消耗度に基づいて決定される請求項４または請求項５記載の通信システム。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のいずれか記載の通信システムであって、
前記冗長化構成の各々は、
前記通信システムに着脱可能なモジュールとして構成され、
自身の冗長化構成についての前記消耗度、または、該消耗度を算出するための算出基礎情報を記憶する記憶部を備え、
前記消耗度監視部は、前記記憶部に記憶された前記消耗度、または、前記算出基礎情報を用いて、前記消耗度の監視を行う
通信システム。
【請求項８】
請求項２に従属する、請求項４ないし請求項７のいずれか記載の通信システムであって、
前記切替制御部は、前記第２の期間において、前記冗長化構成のうちの前記運用系に設定されている冗長化構成について監視される前記消耗度が所定の値に達したときを前記所定のタイミングとして、前記切り替えを行う
通信システム。
【請求項９】
請求項３に従属する、請求項４ないし請求項７のいずれか記載の通信システムであって、
前記切替制御部は、前記第３の期間において、前記冗長化構成のうちの前記運用系に設定されている冗長化構成について監視される前記消耗度が所定の値に達したときを前記所定のタイミングとして、前記切り替えを行う
通信システム。
【請求項１０】
前記切替制御部は、前記待機系制御部が前記待機系の動作状態を変化させるタイミングを、前記所定のタイミングとして、前記切り替えを行う請求項１ないし請求項９のいずれか記載の通信システム。
【請求項１１】
前記通信システムは、前記冗長化構成を備えた単一の通信装置である請求項１ないし請求項１０記載のいずれか記載の通信システム。
【請求項１２】
前記通信システムは、前記冗長化構成としての複数の通信装置を備えた請求項１ないし請求項１０のいずれか記載の通信システム。
【請求項１３】
通信パケットの送受信および中継の少なくとも１つを行う機能の少なくとも一部が、２系列以上に冗長化された冗長化構成を有する通信部を備え、前記冗長化構成のうちの１つの系列を運用系として設定し、前記１つの系列以外の系列を待機系として設定する通信システムにおいて、前記冗長化構成の動作状態を制御する冗長化構成の制御方法であって、
前記待機系の動作状態を、第１の動作状態と、該第１の動作状態よりも、前記待機系の消耗の程度が小さい動作状態であって、前記待機系が前記運用系に切り替えられた際に該運用系としての機能を発揮可能となるまでの時間が長い動作状態である第２の動作状態とを含む、異なる複数の動作状態間で、期間に応じて変化させる
冗長化構成の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムについての冗長化構成の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システムでは、通信の信頼性を向上させるために、装置または装置内の特定部位を冗長化する技術が知られている。例えば、２系列に冗長化（二重化）された装置または特定部位は、一方が運用系（現用系）として設定され、他方が待機系（予備系）として設定される。かかる冗長化構成の運用方法として、ホットスタンバイ方式とコールドスタンバイ方式とが知られている。ホットスタンバイ方式およびコールドスタンバイ方式について、通信モジュールが二重化された通信装置２０ａを例示して説明する。
【０００３】
通信モジュールが二重化された通信装置２０ａは、図１（Ａ）に示すように、制御モジュール３０ａと、通信モジュール４０ａ，５０ａとを備えている。制御モジュール３０ａは、二重化された通信モジュール４０ａ，５０ａの動作状態を制御する。図示する例では、通信モジュール４０ａが運用系として設定されており、通信モジュール５０ａが待機系として設定されている。
【０００４】
かかる通信装置２０ａがホットスタンバイ方式で動作する場合、図１（Ａ）に示すように、待機系の通信モジュール５０ａには、運用系の通信モジュール４０ａと同様に給電される。ここで、運用系の通信モジュール４０ａが故障した場合、待機系の通信モジュール５０ａに常時給電されているため、制御モジュール３０ａは、運用系を通信モジュール４０ａから通信モジュール５０ａに迅速に切り替えることできる。そのため、ホットスタンバイ方式は、運用系の故障時のパケットロス時間が短く、通信の信頼性が高いというメリットを有する。その反面、ホットスタンバイ方式は、運用系の通信モジュール４０ａと待機系の通信モジュール５０ａの両系に給電を行うので、運用系と待機系の両系の部品が時間の経過に伴い同じ程度に消耗するというデメリットを有する。かかるホットスタンバイ方式は、例えば、下記特許文献１に記載されている。
【０００５】
一方、通信装置２０ａがコールドスタンバイ方式で動作する場合、図１（Ｂ）に示すように、運用系の通信モジュール４０ａのみに給電され、待機系の通信モジュール５０ａには給電されない。ここで、運用系の通信モジュール４０ａが故障した場合、制御モジュール３０ａは、待機系の通信モジュール５０ａに給電を開始し、通信モジュール５０ａの起動後、運用系を通信モジュール４０ａから通信モジュール５０ａに切り替える。
【０００６】
このように、通信装置２０ａがホットスタンバイ方式で動作すると、運用系の通信モジュール４０ａのみに給電を行うので、待機系の通信モジュール５０ａでは、部品の消耗はほとんど生じない。そのため、コールドスタンバイ方式は、所定のタイミングで、運用系と待機系とを切り替えることによって、ホットスタンバイ方式と比べて、通信装置２０ａ全体の寿命を長く保つことができ、コストパフォーマンスに優れるというメリットを有する。その反面、コールドスタンバイ方式は、運用系の通信モジュール４０ａが故障した場合、ホットスタンバイ方式と比べて、待機系の通信モジュール５０ａへの給電および起動に要する時間分だけ、運用系の切り替えに長時間を要する。つまり、コールドスタンバイ方式は、ホットスタンバイ方式と比べて、運用系の故障時のパケットロス時間が長いというデメリットを有する。かかるコールドスタンバイ方式は、例えば、下記特許文献２に記載されている。
【０００７】
このように、ホットスタンバイ方式とコールドスタンバイ方式とには、一長一短がある。このため、ユーザは、通信の信頼性を重視する場合には、ホットスタンバイ方式を選択することとなる。一方、ユーザは、コストパフォーマンスを重視する場合には、コールドスタンバイ方式を選択することになる。したがって、ユーザは、導入する通信システムについて、通信の信頼性とコストパフォーマンスとのうちの一方を諦めなければならなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１８１０５号公報
【特許文献２】特開平１−６９１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の問題の少なくとも一部を考慮し、本発明が解決しようとする課題は、冗長化構成を備えた通信システムについて、通信の信頼性と、コストパフォーマンスとを所定のレベルで両立させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１１】
［適用例１］通信システムであって、
通信パケットの送受信および中継の少なくとも１つを行う機能の少なくとも一部が、２系列以上に冗長化された冗長化構成を有する通信部と、
前記冗長化構成のうちの１つの系列に設定される運用系と、前記１つの系列以外の系列に設定される待機系とを、所定のタイミングで切り替える切替制御部と、
前記待機系の動作状態を、第１の動作状態と、該第１の動作状態よりも、前記待機系の消耗の程度が小さい動作状態であって、前記待機系が前記運用系に切り替えられた際に該運用系としての機能を発揮可能となるまでの時間が長い動作状態である第２の動作状態とを含む、異なる複数の動作状態間で、期間に応じて変化させる待機系制御部と
を備えた通信システム。
【００１２】
かかる構成の通信システムによれば、待機系の複数の動作状態のうちの、第１の動作状態で制御される期間においては、通信の信頼性に優れる。また、第２の動作状態で制御される期間においては、コストパフォーマンスに優れる。したがって、通信システムの寿命期間全体で見れば、通信の信頼性とコストパフォーマンスとを所定のレベルで両立させることができる。待機系の動作状態を変化させる期間は、通信システムの初期使用から寿命までの故障の生じやすさを考慮して設定してもよい。
【００１３】
［適用例２］適用例１記載の通信システムであって、前記待機系制御部は、前記通信システムの初期使用から所定の期間である第１の期間において、前記待機系を前記第１の動作状態に制御し、前記第１の期間の経過後から所定の期間である第２の期間において、前記待機系を前記第２の動作状態に制御する通信システム。
【００１４】
通信システムは、一般的に、初期使用から間もない期間においては、初期故障が生じやすい。適用例２の通信システムによれば、このような初期故障が生じやすい期間を第１の期間として設定することにより、故障が生じやすい期間において、通信の信頼性を好適に確保することができる。
【００１５】
［適用例３］適用例１または適用例２記載の通信システムであって、前記待機系制御部は、前記通信システムの初期使用から所定の期間が経過した後の期間である第３の期間において、前記待機系を前記第２の動作状態に制御し、前記第３の期間の経過後の期間である第４の期間において、前記待機系を、前記第１の動作状態に制御する通信システム。
【００１６】
通信システムは、一般的に、初期使用から長時間が経過した期間においては、摩耗故障が生じやすい。適用例３の通信システムによれば、このような摩耗故障が生じやすい期間を第４の期間として設定することにより、故障が生じやすい期間において、通信の信頼性を好適に確保することができる。なお、第３の期間は、適用例２の第２の期間と同一の期間であってもよいし、異なる期間であってもよい。
【００１７】
［適用例４］適用例１ないし適用例３のいずれか記載の通信システムであって、さらに、前記冗長化構成の各々について、前記運用系および前記待機系の動作状態ごとの経過時間を記録し、該記録した経過時間に基づいて決定される前記冗長化構成の各々の消耗度を監視する消耗度監視部を備え、前記待機系制御部は、前記期間としての、前記監視する消耗度に基づいて定まる期間である消耗期間に応じて、前記待機系の動作状態を変化させる通信システム。
【００１８】
かかる構成の通信システムによれば、待機系として設定された冗長化構成についての複数の動作状態間における消耗の程度の違いを反映した消耗度に基づいて定まる期間に応じて、待機系の動作状態を変化させることができる。冗長化構成の消耗の程度は、故障の生じやすさと相関があるので、故障の生じやすい期間と、生じにくい期間とを正確に判断して、当該期間に基づいて、待機系の動作状態を変化させることができる。その結果、通信の信頼性とコストパフォーマンスとを高いレベルで両立させることができる。
【００１９】
［適用例５］前記消耗度は、前記冗長化構成を構成する複数の部品ごとの消耗の特性の違いを反映して該複数の部品ごとに決定される第１の部品消耗度に基づいて決定される適用例４記載の通信システム。
【００２０】
かかる構成の通信システムによれば、冗長化構成を構成する複数の部品間で、消耗の特性の違いがある場合であっても、消耗度を精度良く決定することができる。
【００２１】
［適用例６］前記消耗度は、前記冗長化構成を構成する複数の部品ごとの動作状態の違いを反映して該複数の部品ごとに決定される第２の部品消耗度に基づいて決定される適用例４または適用例５記載の通信システム。
【００２２】
かかる構成の通信システムによれば、待機系に設定された冗長化構成を構成する複数の部品単位で動作状態を変える場合であっても、消耗度を精度良く決定することができる。
【００２３】
［適用例７］適用例４ないし適用例６のいずれか記載の通信システムであって、前記冗長化構成の各々は、前記通信システムに着脱可能なモジュールとして構成され、自身の冗長化構成についての前記消耗度、または、該消耗度を算出するための算出基礎情報を記憶する記憶部を備え、前記消耗度監視部は、前記記憶部に記憶された前記消耗度、または、前記算出基礎情報を用いて、前記消耗度の監視を行う通信システム。
【００２４】
かかる構成の通信システムによれば、運用系として設定されている冗長化構成に故障が生じた場合、当該故障した冗長化構成のモジュールを新たなモジュールに交換しても、消耗度を継続して正確に監視することができる。あるいは、当該故障した冗長化構成のモジュールを、他の通信システムに使用されていた冗長化構成のモジュールに交換しても、消耗度を継続して正確に監視することができる。
【００２５】
［適用例８］適用例２に従属する、適用例４ないし適用例７のいずれか記載の通信システムであって、前記切替制御部は、前記第２の期間において、前記冗長化構成のうちの前記運用系に設定されている冗長化構成について監視される前記消耗度が所定の値に達したときを前記所定のタイミングとして、前記切り替えを行う通信システム。
【００２６】
第２の期間においては、待機系に設定されている冗長化構成の消耗度は、運用系に設定されている冗長化構成の消耗度よりも小さくなる。適用例８の通信システムによれば、第２の期間において、運用系に設定されている冗長化構成の消耗度が所定の値に達したときに、当該運用系は、待機系に切り替えられ、以降、時間の経過に伴う消耗度の増大速度が小さくなる。したがって、冗長化構成の１つの系列のみに偏って消耗度が大きくなることがない。その結果、通信システムを長寿命化して、コストパフォーマンスを向上させることができる。
【００２７】
［適用例９］適用例３に従属する、適用例４ないし適用例７のいずれか記載の通信システムであって、前記切替制御部は、前記第３の期間において、前記冗長化構成のうちの前記運用系に設定されている冗長化構成について監視される前記消耗度が所定の値に達したときを前記所定のタイミングとして、前記切り替えを行う通信システム。
【００２８】
第３の期間においては、待機系に設定されている冗長化構成の消耗度は、運用系に設定されている冗長化構成の消耗度よりも小さくなる。適用例９の通信システムによれば、第３の期間において、適用例８の第２の期間と同様の効果を奏する。
【００２９】
［適用例１０］前記切替制御部は、前記待機系制御部が前記待機系の動作状態を変化させるタイミングを、前記所定のタイミングとして、前記切り替えを行う適用例１ないし適用例９のいずれか記載の通信システム。
【００３０】
かかる構成の通信システムによれば、冗長化構成の各系列のうちの特定の系列のみに偏って運用系に設定されることを抑制することができる。
【００３１】
［適用例１１］前記通信システムは、前記冗長化構成を備えた単一の通信装置である適用例１ないし適用例１０記載のいずれか記載の通信システム。
【００３２】
通信システムは、単一の装置として構成することができる。
【００３３】
［適用例１２］前記通信システムは、前記冗長化構成としての複数の通信装置を備えた適用例１ないし適用例１０のいずれか記載の通信システム。
【００３４】
通信システムは、複数の装置として構成することもできる。
【００３５】
また、本発明は、適用例１３の冗長化構成の制御方法としても実現することができる。
［適用例１３］通信パケットの送受信および中継の少なくとも１つを行う機能の少なくとも一部が、２系列以上に冗長化された冗長化構成を有する通信部を備え、前記冗長化構成のうちの１つの系列を運用系として設定し、前記１つの系列以外の系列を待機系として設定する通信システムにおいて、前記冗長化構成の動作状態を制御する冗長化構成の制御方法であって、前記待機系の動作状態を、第１の動作状態と、該第１の動作状態よりも、前記待機系の消耗の程度が小さい動作状態であって、前記待機系が前記運用系に切り替えられた際に該運用系としての機能を発揮可能となるまでの時間が長い動作状態である第２の動作状態とを含む、異なる複数の動作状態間で、期間に応じて変化させる冗長化構成の制御方法。
【００３６】
また、本発明は、上述した通信システムに用いるプログラム、当該プログラムを記録した記録媒体などとしても実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来技術としての、通信装置２０ａにおける冗長化構成の運用方法を示す説明図である。
【図２】本発明の通信システムの第１実施例としての中継装置１００の概略構成を示す説明図である。
【図３】中継装置１００における待機系の動作状態の制御方法を概略的に示す説明図である。
【図４】通信モジュールコンフィグレーション情報テーブル２５０の具体例を示す説明図である。
【図５】部品毎コンフィグレーション情報テーブル２６０の具体例を示す説明図である。
【図６】部品管理情報テーブル３３０の具体例（１４，０００時間経過、各制御部動作前）を示す説明図である。
【図７】部品管理情報テーブル４３０の具体例（１４，０００時間経過、各制御部動作前）を示す説明図である。
【図８】モジュール管理情報テーブル２７０の具体例（１４，０００時間経過、各制御部動作前）を示す説明図である。
【図９】消耗度監視処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】切替制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】待機系制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】部品管理情報テーブル３３０の具体例（１４，０００時間経過、各制御部動作後）を示す説明図である。
【図１３】部品管理情報テーブル４３０の具体例（１４，０００時間経過、各制御部動作後）を示す説明図である。
【図１４】モジュール管理情報テーブル２７０の具体例（１４，０００時間経過、各制御部動作後）を示す説明図である。
【図１５】部品管理情報テーブル３３０の具体例（６８，０００時間経過、各制御部動作前）を示す説明図である。
【図１６】部品管理情報テーブル４３０の具体例（６８，０００時間経過、各制御部動作前）を示す説明図である。
【図１７】モジュール管理情報テーブル２７０の具体例（６８，０００時間経過、各制御部動作前）を示す説明図である。
【図１８】部品管理情報テーブル３３０の具体例（６８，０００時間経過、各制御部動作後）を示す説明図である。
【図１９】部品管理情報テーブル４３０の具体例（６８，０００時間経過、各制御部動作後）を示す説明図である。
【図２０】モジュール管理情報テーブル２７０の具体例（６８，０００時間経過、各制御部動作後）を示す説明図である。
【図２１】部品管理情報テーブル３３０の具体例（１１９，３００時間経過、各制御部動作前）を示す説明図である。
【図２２】部品管理情報テーブル４３０の具体例（１１９，３００時間経過、各制御部動作前）を示す説明図である。
【図２３】モジュール管理情報テーブル２７０の具体例（１１９，３００時間経過、各制御部動作前）を示す説明図である。
【図２４】部品管理情報テーブル３３０の具体例（１１９，３００時間経過、各制御部動作後）を示す説明図である。
【図２５】部品管理情報テーブル４３０の具体例（１１９，３００時間経過、各制御部動作後）を示す説明図である。
【図２６】モジュール管理情報テーブル２７０の具体例（１１９，３００時間経過、各制御部動作後）を示す説明図である。
【図２７】部品管理情報テーブル３３０の具体例（部品寿命到達時）を示す説明図である。
【図２８】部品管理情報テーブル４３０の具体例（部品寿命到達時）を示す説明図である。
【図２９】モジュール管理情報テーブル２７０の具体例（部品寿命到達時）を示す説明図である。
【図３０】中継装置１００における運用系と待機系との切り替えと、待機系の動作状態との推移を示す説明図である。
【図３１】比較例としてのホットスタンバイ方式の中継装置における運用系と待機系との切り替えと、待機系の動作状態との推移を示す説明図である。
【図３２】比較例としてのコールドスタンバイ方式の中継装置における運用系と待機系との切り替えと、待機系の動作状態との推移を示す説明図である。
【図３３】第２実施例としての部品毎コンフィグレーション情報テーブル２６０ｂの具体例を示す説明図である。
【図３４】第２実施例としての部品管理情報テーブル３３０ｂの具体例（１４，０００時間経過、各制御部動作前）を示す説明図である。
【図３５】第２本実施例としての中継装置１００ｂにおける運用系と待機系との切り替えと、待機系の動作状態との推移を示す説明図である。
【図３６】変形例としての運用系と待機系との切り替えと、待機系の動作状態との推移を示す説明図である。
【図３７】変形例としての運用系と待機系との切り替えと、待機系の動作状態との推移を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．中継装置１００の概略構成：
本発明の通信システムの第１実施例としての中継装置１００の概略構成を図２に示す。中継装置１００は、通信パケットを受信し、受信した通信パケットを所定の宛先に中継する通信装置である。なお、本願における通信パケットとは、ＯＳＩ参照モデルにおけるデータリンク層（レイヤ２）で扱われるフレームと、ネットワーク層（レイヤ３）で扱われる狭義のパケットとを含む、データの転送単位の総称である。本実施例においては、中継装置１００は、レイヤ３で通信パケットを中継するルータである。ただし、中継装置１００は、ルータに限られるものではなく、レイヤ３で通信パケットを中継するレイヤ３スイッチであってもよい。もとより、中継装置１００は、レイヤ２で通信パケットを中継する中継装置であってもよい。
【００３９】
図２に示すように、中継装置１００は、制御モジュール２００と、通信モジュール３００，４００とを備えている。通信モジュール３００，４００は、同一の構成を備えており、各々が単独で、通信パケットの送受信および中継を行う機能を有している。つまり、通信モジュール３００および通信モジュール４００は、中継装置１００の通信動作の信頼性を向上させるために、二重に冗長化された構成（以下、冗長化構成ともいう）を有している。通信モジュール３００，４００は、中継装置１００に着脱可能なモジュールとして構成されている。通信モジュール３００および４００のうちの一方は、運用系として設定され、他方は、待機系として設定される。図２では、通信モジュール３００が運用系として設定され、通信モジュール４００が待機系として設定されている様子を示している。以下では、中継装置１００が初めて使用される際は、通信モジュール３００が運用系に設定され、通信モジュール４００が待機系に設定されるものとして説明する。なお、通信モジュール３００と通信モジュール４００とは、完全に同一の構成を有している必要はなく、冗長化すべき構成を各々が備えていればよい。
【００４０】
制御モジュール２００は、通信モジュール３００および通信モジュール４００の動作を制御する。具体的には、制御モジュール２００は、通信モジュール３００と通信モジュール４００とに設定される運用系と待機系とを切り替える制御を行う。かかる制御を切替制御ともいう。また、制御モジュール２００は、待機系に設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００の動作状態を、通信モジュールの消耗の程度が異なる２つの動作状態間で、期間に応じて変化させる制御を行う。かかる制御を待機系制御ともいう。本実施例では、消耗の程度が異なる２つの動作状態として、待機系に設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００の各部品に給電を行う状態と、給電を停止する状態とが設定されている。かかる給電を行う状態を、給電状態ともいう。給電状態では、給電される各部品は、動作制限されることなく、各部品が備える機能を発揮することができる。給電を停止する状態を完全休眠状態ともいう。また、完全休眠状態での中継装置１００の稼働時間（経過時間）を完全休眠時間Ｔ１ともいい、給電状態での中継装置１００の稼働時間を給電時間Ｔ２ともいう。
【００４１】
かかる制御モジュール２００の待機系制御の概要について説明する。通信モジュール３００，４００の故障率曲線を図３に示す。通信モジュール３００，４００の故障は、製造上の欠陥による故障と、偶発的な事象による故障と、部品消耗による故障とに分類することができる。
【００４２】
偶発的な事象による故障は、ラインＬ２の故障率曲線に示すように、稼働時間に関係なく一定の割合で常に発生する。製造上の欠陥による故障は、ラインＬ１の故障率曲線に示すように、通信モジュール３００，４００を初めて稼働させる初期使用時から短い稼働時間の期間内に起こりやすい。かかる期間での故障率は、偶発的な事象による故障率よりも極めて大きい。そして、その故障率は、稼働時間が長くなるにつれて次第に小さくなり、やがて、偶発的な事象による故障率よりも小さくなり、ゼロに近づいて収束する。部品消耗による故障は、ラインＬ３の故障率曲線に示すように、通信モジュール３００，４００の初期使用時では、ほとんど発生せず、ある程度の稼働時間が経過してから、徐々に起こりやすくなる。そして、その故障率は、ある時点で偶発的な事象による故障率よりも大きくなり、最終的には、偶発的な事象による故障率よりも極めて大きくなる。
【００４３】
このように、製造上の欠陥による故障が起こりやすい期間を初期故障期間ともいう。偶発的な事象による故障が起こりやすい期間を偶発故障期間ともいう。部品消耗による故障が起こりやすい期間を摩耗故障期間ともいう。初期故障期間は、図３に示すように、例えば、製造上の欠陥による故障率が偶発的な事象による故障率よりも大きい期間として定義することができる。摩耗故障期間は、図３に示すように、例えば、部品消耗による故障率が偶発的な事象による故障率よりも大きい期間として定義することができる。かかる場合、偶発故障期間は、初期故障期間および摩耗故障期間以外の期間として定義することができる。初期故障期間、偶発故障期間、摩耗故障期間を総称して故障期間ともいう。
【００４４】
図３に示すように、本実施例の制御モジュール２００は、初期故障期間と摩耗故障期間とにおいては、待機系の通信モジュール３００または通信モジュール４００を給電状態に制御する。これらの期間では、想定される故障率が比較的高いことから、通信の信頼性を重視するのである。一方、制御モジュール２００は、偶発故障期間は、待機系の通信モジュール３００または通信モジュール４００を完全休眠状態に制御する。偶発故障期間では、想定される故障率が比較的低いことから、コストパフォーマンスを優先する、つまり、部品の消耗を抑えて、通信モジュールの長寿命化を図るのである。以下、かかる待機系制御の詳細について説明する。
【００４５】
図２に示すように、制御モジュール２００は、ユーザインタフェース部２１０を備えている。ユーザインタフェース部２１０は、本実施例では、パーソナルコンピュータに接続可能なインタフェースである。ただし、ユーザインタフェース部２１０は、タッチパネル式ディスプレイなどの入力機構であってもよい。また、制御モジュール２００は、消耗度監視部２２０、切替制御部２３０、待機系制御部２４０を備えている。消耗度監視部２２０は、所定の周期で起動され、通信モジュール３００，４００の消耗度を表すモジュール消耗時間ＴＣ２（詳細は後述）を監視する。切替制御部２３０は、上述した切替制御を行う。また、切替制御部２３０は、運用系として設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００に故障が生じたことを検知した場合に、運用系と待機系とを切り替える。待機系制御部２４０は、上述した待機系制御を行う。これらの機能部は、制御モジュール２００が備えるＣＰＵ（図示省略）が、所定のプログラムを実行することによって実現される。これらの機能部の機能の詳細については後述する。
【００４６】
制御モジュール２００が備えるメモリ領域には、通信モジュールコンフィグレーション情報テーブル２５０、部品毎コンフィグレーション情報テーブル２６０、モジュール管理情報テーブル２７０が確保されている。
【００４７】
通信モジュール３００は、ＣＰＵ３１０と、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）３２０とを備えている。通信インタフェース３２０は、通信パケットの送受信を行うＰＨＹ（PHysical Layer）などの回線インタフェースである。ＣＰＵ３１０は、本実施例では、マルチコアプロセッサである。ＣＰＵ３１０は、回線制御部３１１、転送制御部３１２としての機能を有している。回線制御部３１１は、通信インタフェース３２０の動作制御を行う。転送制御部３１２は、ルーティングテーブル（図示省略）を用いた通信パケットの中継先の学習や決定、隣接する中継装置との間での経路情報の交換などを制御する。通信モジュール３００が備えるメモリ領域には、部品管理情報テーブル３３０が確保されている。通信モジュール４００は、通信モジュール３００と同一であるため、説明を省略する。
【００４８】
制御モジュール２００に確保される通信モジュールコンフィグレーション情報テーブル２５０の具体例を図４に示す。通信モジュールコンフィグレーション情報テーブル２５０は、図４に示すように、消耗監視周期、初期故障閾値ＴＨ１、摩耗故障閾値ＴＨ２を記録可能に構成されている。消耗監視周期は、消耗度監視部２２０が起動する周期である。本実施例では、消耗監視周期は、１００時間に設定されている。初期故障閾値ＴＨ１は、通信モジュール３００，４００の故障期間が初期故障期間から偶発故障期間に変わるタイミングを予め想定して定めた閾値である。摩耗故障閾値ＴＨ２は、通信モジュール３００，４００の故障期間が偶発故障期間から磨耗故障期間に変わるタイミングを予め想定して定めた閾値である。初期故障閾値ＴＨ１および摩耗故障閾値ＴＨ２は、後で詳述するモジュール消耗時間ＴＣ２についての閾値として用いられる。つまり、故障期間の推移は、本実施例では、モジュール消耗時間ＴＣ２に基づいて判断される。本実施例では、初期故障閾値ＴＨ１は、１４，０００時間に、摩耗故障閾値ＴＨ２は、６８０００時間にそれぞれ設定されている。
【００４９】
制御モジュール２００に確保される部品毎コンフィグレーション情報テーブル２６０の具体例を図５に示す。部品毎コンフィグレーション情報テーブル２６０は、図５に示すように、完全休眠消耗係数ｋ１、給電消耗係数ｋ２を記録可能に構成されている。完全休眠消耗係数ｋ１は、完全休眠状態における単位時間あたりの部品の消耗の程度を表す係数である。給電消耗係数ｋ２は、給電状態における単位時間あたりの部品の消耗の程度を表す係数である。つまり、完全休眠消耗係数ｋ１、給電消耗係数ｋ２は、動作状態の違いに応じた部品の消耗の程度の違いを調整する係数である。
【００５０】
かかる完全休眠消耗係数ｋ１および給電消耗係数ｋ２は、冗長化構成を構成する複数の部品ごとに設定可能に構成されている。具体的には、部品の種類が異なるＣＰＵ３１０，４１０と、通信インタフェース３２０，４２０とに、それぞれ異なる値を設定可能に構成されている。なお、部品ごとに完全休眠消耗係数ｋ１および給電消耗係数ｋ２を設定することは必須ではなく、冗長化構成単位で、すなわち、通信モジュール３００，４００単位で、完全休眠消耗係数ｋ１および給電消耗係数ｋ２を設定してもよい。また、完全休眠消耗係数ｋ１および給電消耗係数ｋ２を設定する部品は、通信モジュール３００，４００の通信機能を実現する上で重要な役割を果たす部品を適宜設定すればよい。
【００５１】
本実施例では、完全休眠消耗係数ｋ１は、ＣＰＵ３１０，４１０に対して値０．０５が、通信インタフェース３２０，４２０に対して値０．０１がそれぞれ設定されている。給電消耗係数ｋ２は、ＣＰＵ３１０，４１０、通信インタフェース３２０，４２０に対して値１．００が設定されている。完全休眠消耗係数ｋ１は、給電されず、実質的に未使用の状態にある部品についても、経年劣化による消耗が生じるので、その経年劣化をモジュール消耗時間ＴＣ２に反映させるために設定される。このため、完全休眠消耗係数ｋ１の値は、給電消耗係数ｋ２よりも小さい値となっている。給電消耗係数ｋ２は、部品の消耗の程度を感覚的にイメージしやすいように、稼働時間そのものが部品の消耗の程度を表すように、値１．００で設定されている。
【００５２】
ただし、完全休眠消耗係数ｋ１は、値０であってもよい。すなわち、未使用状態の経年劣化は、必ずしも反映しなくてもよい。また、給電消耗係数ｋ２は、通常よりも部品消耗が早くなる厳しい使用環境で中継装置１００が使用されることが予想される場合には、値１．００よりも大きくしてもよい。また、給電状態における部品の消耗の早さが部品ごとに異なる場合には、各部品に異なる値を設定してもよい。各部品について設定される完全休眠消耗係数ｋ１および給電消耗係数ｋ２は、各部品の各動作状態における消耗の程度の違いを相対的に定義するものであればよい。
【００５３】
上述した通信モジュールコンフィグレーション情報テーブル２５０および部品毎コンフィグレーション情報テーブル２６０に記録される情報は、ユーザによって登録される。具体的には、ユーザは、ユーザインタフェース部２１０にパーソナルコンピュータを接続して、ＷＥＢブラウザを介して、中継装置１００にアクセスし、中継装置１００から提供される設定画面上で、所望の値を入力して登録することができる。
【００５４】
通信モジュール３００に確保される部品管理情報テーブル３３０の具体例を図６に示す。部品管理情報テーブル３３０は、通信モジュール３００を構成する部品ごとの経過時間を記録するテーブルである。部品ごとの経過時間は、動作状態の違い、すなわち、完全休眠状態と給電状態とを区別して記録される。部品管理情報テーブル３３０への記録は、消耗度監視部２２０が後述する消耗度監視処理によって行う。
【００５５】
図６に示すように、部品管理情報テーブル３３０には、完全休眠時間Ｔ１、給電時間Ｔ２、部品消耗時間ＴＣ１が記録される。完全休眠時間Ｔ１は、ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の各々についての、完全休眠状態での延べ経過時間を表す。給電時間Ｔ２は、ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の各々についての、給電状態での延べ経過時間を表す。
【００５６】
部品消耗時間ＴＣ１は、部品毎コンフィグレーション情報テーブル２６０に記録された完全休眠消耗係数ｋ１および給電消耗係数ｋ２と、部品管理情報テーブル３３０に記録された完全休眠時間Ｔ１および給電時間Ｔ２とを用いて、次式（１）によって算出される。式（１）において、「ｎ」は、部品管理情報テーブル３３０で設定された部品を区別する番号である。式（１）を通信モジュール３００に適用する場合、ｎ＝１はＣＰＵ３１０、ｎ＝２は通信インタフェース３２０に対応するものとする。かかる部品消耗時間ＴＣ１は、モジュール消耗時間ＴＣ２を算出するために用いられる。
ＴＣ１ｎ＝ｋ１ｎ×Ｔ１ｎ＋ｋ２ｎ×Ｔ２ｎ・・・（１）
【００５７】
図６では、中継装置１００の初期使用時から１４，０００時間が経過した際の部品管理情報テーブル３３０の状態を示している。この状態は、消耗度監視部２２０、切替制御部２３０および待機系制御部２４０が後述する処理を行う前の状態、すなわち、１４，０００時間経過時に行われるデータの更新が行われる前の状態である。１４，０００時間経過時より前に、待機系と運用系との切り替えは行われていない。上述したように、消耗度監視部２２０が起動する周期である消耗監視周期は１００時間であるから、図示する部品管理情報テーブル３３０には、１３，９００時間経過時に更新された情報が記録されている。具体的には、通信モジュール３００は、中継装置１００の初期使用時から継続して運用系として設定されているから、ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の完全休眠時間Ｔ１として、いずれも０時間が記録されている。また、同一の理由により、ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の給電時間Ｔ２として、いずれも１３，９００時間が記録されている。また、ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の部品消耗時間ＴＣ１として、上述した式（１）によって算出された１３，９００時間が記録されている。
【００５８】
通信モジュール４００に確保される部品管理情報テーブル４３０の具体例を図７に示す部品管理情報テーブル４３０は、通信モジュール４００を構成する部品ごとの経過時間を記録するテーブルである。部品管理情報テーブル４３０への記録は、消耗度監視部２２０が後述する消耗度監視処理によって行う。図７では、上述した図６と同じ時点での状態を示している。この時点では、通信モジュール４００は、待機系に設定されている。また、この時点は、図３に示した初期故障期間に該当するので、待機系としての通信モジュール４００は、給電状態にある。
【００５９】
したがって、ＣＰＵ４１０および通信インタフェース４２０の完全休眠時間Ｔ１として、いずれも０時間が記録されている。また、ＣＰＵ４１０および通信インタフェース４２０の給電時間Ｔ２として、いずれも１３，９００時間が記録されている。また、ＣＰＵ４１０および通信インタフェース４２０の部品消耗時間ＴＣ１として、上述した式（１）によって算出された１３，９００時間が記録されている。
【００６０】
制御モジュール２００に確保されるモジュール管理情報テーブル２７０の具体例を図８に示す。モジュール管理情報テーブル２７０は、通信モジュール３００，４００の消耗度を表すモジュール消耗時間ＴＣ２と、通信モジュール３００，４００の動作状態および運用状態とを監視・管理するためのテーブルである。図８では、上述した図６，図７と同じ時点での状態を示している。図８に示すように、モジュール管理情報テーブル２７０には、冗長化構成ごとに、すなわち、通信モジュール３００，４００ごとに、モジュール消耗時間ＴＣ２と動作状態と運用状態とが記録される。運用状態は、通信モジュール３００，４００の各々が、運用系および待機系のうちのいずれに設定されているかを表す。動作状態は、通信モジュール３００，４００の各々についての動作状態が、給電状態であるか、それとも、完全休眠状態であるかを表す。
【００６１】
モジュール消耗時間ＴＣ２は、通信モジュール単位での消耗度を表す。モジュール消耗時間ＴＣ２は、部品管理情報テーブル３３０，４３０に格納された部品消耗時間ＴＣ１に基づいて算出される。本実施例では、モジュール消耗時間ＴＣ２は、次式（２）で算出するものとした。つまり、モジュール消耗時間ＴＣ２は、１つの通信モジュールを構成する各部品の部品消耗時間ＴＣ１の最大値である。
ＴＣ２＝ＭＡＸ（ＴＣ１ｎ）・・・（２）
【００６２】
式（２）を用いてモジュール消耗時間ＴＣ２を算出することによって、モジュール消耗時間ＴＣ２は、通信モジュール内で最も消耗が大きい部品の消耗の程度を表すこととなる。こうすれば、通信モジュール３００，４００の消耗度を安全側で見積もることができる。ただし、モジュール消耗時間ＴＣ２の算出方法は、式（２）に限るものではなく、部品消耗時間ＴＣ１を用いて適宜設定すればよい。例えば、通信モジュール内で最も重要度が高い部品についての部品消耗時間ＴＣ１をモジュール消耗時間ＴＣ２として採用してもよい。あるいは、各部品についての部品消耗時間ＴＣ１の単純平均値や加重平均値をモジュール消耗時間ＴＣ２として採用してもよい。
【００６３】
図８に示す例では、通信モジュール３００，４００のモジュール消耗時間ＴＣ２として、いずれも１３，９００時間が記録されている。運用状態は、通信モジュール３００が運用系に、通信モジュール４００が待機系にそれぞれ設定されていることが記録されている。また、動作状態には、いずれも給電状態を表す「給電中」が記録されている。
【００６４】
Ａ−２．中継装置１００における運用系および待機系の制御：
上述した中継装置１００における動作の詳細について説明する。制御モジュール２００の消耗度監視部２２０が実行する消耗度監視処理の流れを図９に示す。消耗度監視処理は、通信モジュール３００，４００の動作状態の違いを区別した経過時間を記録し、当該記録した経過時間に基づいて算出される消耗度（モジュール消耗時間ＴＣ２）を監視する処理である。本実施例では、消耗度監視処理は、通信モジュールコンフィグレーション情報テーブル２５０に設定された消耗監視周期ごとに起動される。
【００６５】
消耗度監視処理が開始されると、図９に示すように、消耗度監視部２２０は、まず、通信モジュール３００の動作状態が給電中であるか否かを判断する（ステップＳ５１０）。判断の結果、通信モジュール３００の動作状態が給電中であれば（ステップＳ５１０：ＹＥＳ）、消耗度監視部２２０は、部品管理情報テーブル３３０に記録された、ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の給電時間Ｔ２に、前回の消耗度監視処理から経過した時間、すなわち、消耗監視周期である１００時間を加算する（ステップＳ５２０）。一方、通信モジュール３００の動作状態が給電中でなければ（ステップＳ５１０：ＮＯ）、すなわち、完全休眠中であれば、消耗度監視部２２０は、部品管理情報テーブル３３０に記録された、ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の完全休眠時間Ｔ１に、前回の消耗度監視処理から経過した時間である１００時間を加算する（ステップＳ５３０）。
【００６６】
完全休眠時間Ｔ１または給電時間Ｔ２に１００時間を加算すると、消耗度監視部２２０は、加算結果に基づいて、上述した式（１）を用いて、部品消耗時間ＴＣ１ｎを算出し、算出結果に基づいて、部品管理情報テーブル３３０に記録された部品消耗時間ＴＣ１を更新する（ステップＳ５４０）。
【００６７】
部品管理情報テーブル３３０を更新すると、消耗度監視部２２０は、上記Ｓ５１０〜Ｓ５４０と同様に、通信モジュール４００の動作状態に応じて、通信モジュール４００に対応する部品管理情報テーブル４３０を更新する（ステップＳ５５０〜Ｓ５８０）。
【００６８】
部品管理情報テーブル３３０，４３０を更新すると、消耗度監視部２２０は、部品管理情報テーブル３３０，４３０に記録された部品消耗時間ＴＣ１に基づいて、上述した式（２）を用いて、通信モジュール３００，４００の各々のモジュール消耗時間ＴＣ２を算出し、算出結果に基づいて、モジュール管理情報テーブル２７０に記録されたモジュール消耗時間ＴＣ２を更新する（ステップＳ５９０）。
【００６９】
モジュール消耗時間ＴＣ２を更新すると、消耗度監視部２２０は、運用系として設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００のモジュール消耗時間ＴＣ２が、上記ステップＳ５９０の更新によって、ＴＣ２＜ＴＨ１を満たす状態からＴＣ２≧ＴＨ１を満たす状態に移行したか、または、ＴＨ１≦ＴＣ２＜ＴＨ２を満たす状態から、ＴＣ２≧ＴＨ２を満たす状態に移行したかを判断する（ステップＳ６００）。初期故障閾値ＴＨ１および摩耗故障閾値ＴＨ２は、通信モジュールコンフィグレーション情報テーブル２５０に記録されている。この判断は、通信モジュール３００，４００の各々について、初期故障期間から偶発故障期間に移行したか、または、偶発故障期間から摩耗故障期間に移行したかを判断するものである。
【００７０】
判断の結果、初期故障期間から偶発故障期間への移行、および、偶発故障期間から摩耗故障期間への移行のいずれかが生じていれば（ステップＳ６００：ＹＥＳ）、消耗度監視部２２０は、切替制御部２３０を起動させ（ステップＳ６１０）、消耗度監視処理を終了する。一方、故障期間の移行が生じていなければ（ステップＳ６００：ＮＯ）、消耗度監視部２２０は、消耗度監視処理を終了する。
【００７１】
上記ステップＳ６１０によって起動した切替制御部２３０によって実行される切替制御処理の流れを図１０に示す。切替制御処理は、通信モジュール３００，４００のモジュール消耗時間ＴＣ２に基づいて、運用系と待機系との切り替えを行う処理である。具体的には、通信モジュール３００または通信モジュール４００について、故障期間の移行が生じた際に、通信モジュール３００，４００についての運用系と待機系とを切り替える処理である。切替制御処理が開始されると、切替制御部２３０は、まず、モジュール管理情報テーブル２７０を参照して、待機系として設定されている通信モジュール３００または通信モジュール４００が完全休眠中であるか否かを判断する（ステップＳ７１０）。
【００７２】
判断の結果、完全休眠中であれば（ステップＳ７１０：ＹＥＳ）、切替制御部２３０は、待機系制御部２４０を起動させ、待機系制御部２４０に対して、休眠解除指示を通知する（ステップＳ７２０）。休眠解除指示とは、完全休眠中の動作状態にある通信モジュール３００または通信モジュール４００を、給電中の動作状態に変更することの指示である。
【００７３】
休眠解除指示を通知すると、切替制御部２３０は、待機系制御部２４０から動作完了通知を取得するまで待機する（ステップＳ７３０）。動作完了通知とは、休眠解除指示を受けた待機系制御部２４０が、完全休眠中の動作状態にある通信モジュール３００または通信モジュール４００を給電中の動作状態に変更し、起動したことを表す通知である。この通知は、後述するステップＳ８３０に対応している。
【００７４】
そして、待機系制御部２４０から動作完了通知を取得すると（ステップＳ７３０：ＹＥＳ）、または、待機系として設定されている通信モジュール３００または通信モジュール４００が完全休眠中でなければ（ステップＳ７１０：ＮＯ）、待機系として設定されている通信モジュール３００または通信モジュール４００は、すでに給電され、起動しているということである。そこで、切替制御部２３０は、通信モジュール３００，４００について、運用系と待機系とを切り替える（ステップＳ７４０）。この際、切替制御部２３０は、モジュール管理情報テーブル２７０の運用状態を、切り替え後の状態に対応させて更新する。
【００７５】
運用系と待機系とを切り替えると、切替制御部２３０は、モジュール管理情報テーブル２７０を参照して、新たに運用系として設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００のモジュール消耗時間ＴＣ２がＴＨ１≦ＴＣ２＜ＴＨ２を満たすか否かを判断する（ステップＳ７５０）。この判断は、新たに、運用系として設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００が、偶発故障期間に属しているか否かを判断するものである。
【００７６】
判断の結果、偶発故障期間に属していれば（ステップＳ７５０：ＹＥＳ）、切替制御部２３０は、待機系制御部２４０を起動させ、待機系制御部２４０に対して休眠指示を通知し（ステップＳ７６０）、切替制御処理を終了する。休眠指示とは、待機系として設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００の動作状態を完全休眠の状態に制御することの指示である。一方、偶発故障期間に属していなけれ（ステップＳ７５０：ＮＯ）、切替制御部２３０は、切替制御処理を終了する。
【００７７】
上記ステップＳ７２０またはＳ７６０によって起動した待機系制御部２４０によって実行される待機系制御処理の流れを図１１に示す。待機系制御処理は、通信モジュール３００，４００のモジュール消耗時間ＴＣ２に基づいて、待機系として設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００の動作状態を制御する処理である。
【００７８】
図１１に示すように、待機系制御処理が開始されると、待機系制御部２４０は、まず、切替制御部２３０から取得した通知の種別を判断する（ステップＳ８１０）。判断の結果、取得した通知が休眠解除指示であれば（ステップＳ８１０：休眠解除指示）、待機系制御部２４０は、モジュール管理情報テーブル２７０を参照し、待機系として設定されている通信モジュール３００または通信モジュール４００を給電して起動させ、当該通信モジュールについてのモジュール管理情報テーブル２７０の動作状態を「完全休眠中」から「給電中」に変更する（ステップＳ８２０）。モジュール管理情報テーブル２７０を変更すると、待機系制御部２４０は、切替制御部２３０に対して、動作完了を通知し（ステップＳ８３０）、待機系制御処理を終了する。
【００７９】
一方、取得した通知が休眠指示であれば（ステップＳ８１０：休眠指示）、待機系制御部２４０は、モジュール管理情報テーブル２７０を参照し、待機系として設定されている通信モジュール３００または通信モジュール４００に対して給電を停止し、当該通信モジュールについてのモジュール管理情報テーブル２７０の動作状態を「給電中」から「完全休眠中」に変更する（ステップＳ８４０）。こうして、待機系制御処理は終了となる。
【００８０】
なお、上述した消耗度監視部２２０、切替制御部２３０および待機系制御部２４０の処理は、中継装置１００が実行するものであればよく、いずれのステップの処理をいずれの機能部が実行するかは、適宜設定すればよい。例えば、消耗度監視部２２０が実行するものとして説明した上記ステップＳ５９０，６００の処理は、切替制御部２３０が上記ステップＳ７１０の処理の前段で実行してもよい。
【００８１】
かかる消耗度監視部２２０、切替制御部２３０および待機系制御部２４０の処理によって、時間経過に伴って、部品管理情報テーブル３３０，４３０およびモジュール管理情報テーブル２７０が更新され、通信モジュール３００，４００の動作状態と運用状態とが切り替えられる様子について説明する。以下では、通信モジュール３００，４００の寿命は、通信モジュール３００，４００の少なくとも一方のモジュール消耗時間ＴＣ２が８２，０００時間になった時点であるとして説明する。
【００８２】
中継装置１００の初期使用時から１４，０００時間が経過し、消耗度監視部２２０、切替制御部２３０および待機系制御部２４０が上述した処理を行った後の時点での部品管理情報テーブル３３０の具体例を図１２に示す。図示するように、１４，０００時間経過時の消耗度監視部２２０の処理が実行されたことによって、運用系（給電状態）に設定されている通信モジュール３００のＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の給電時間Ｔ２は、図６に示した１３，９００時間に対して消耗監視周期である１００時間が上乗せされ、１４，０００時間に更新されている。ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の完全休眠時間Ｔ１は、図６に示した０時間のままとなっている。給電時間Ｔ２の更新に伴い、ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の部品消耗時間ＴＣ１は、１４，０００時間に更新されている。また、図１３に示すように、待機系（給電状態）に設定されている通信モジュール４００の部品管理情報テーブル４３０についても、部品管理情報テーブル３３０と同様の更新がなされている。
【００８３】
この時点でのモジュール管理情報テーブル２７０の具体例を図１４に示す。図示するように、通信モジュール３００，４００のモジュール消耗時間ＴＣ２は、部品管理情報テーブル３３０，４３０の更新に伴って、消耗度監視部２２０の処理によって、いずれも１４，０００時間に更新されている。かかるモジュール消耗時間ＴＣ２の更新は、運用系として設定されていた通信モジュール３００のモジュール消耗時間ＴＣ２が、初期故障閾値ＴＨ１（１４，０００時間）以上となったこと、すなわち、故障期間が初期故障期間から偶発故障期間に移行したことを意味する。
【００８４】
したがって、切替制御部２３０の処理によって、通信モジュール３００，４００の運用状態は、図６に示した状態から、通信モジュール３００が待機系、通信モジュール４００が運用系となった状態に切り替えられている。また、新たに待機系として設定された通信モジュール３００の動作状態は、待機系制御部２４０の処理によって、完全休眠中に変更されている。
【００８５】
中継装置１００の初期使用時から６８，０００時間が経過し、消耗度監視部２２０、切替制御部２３０および待機系制御部２４０が上述した処理を行う前の時点での部品管理情報テーブル３３０の具体例を図１５に示す。図示するように、待機系（完全休眠状態）に設定されている通信モジュール３００のＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の完全休眠時間Ｔ１は、５３，９００時間に更新されている。完全休眠時間Ｔ１の更新に伴って、ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の部品消耗時間ＴＣ１も更新されている。
【００８６】
また、この時点での部品管理情報テーブル４３０の具体例を図１６に示す。運用系（給電状態）に設定されている通信モジュール４００のＣＰＵ４１０および通信インタフェース４２０の給電時間Ｔ２は、６７，９００時間に更新されている。給電時間Ｔ２の更新に伴って、ＣＰＵ４１０および通信インタフェース４２０の部品消耗時間ＴＣ１も更新されている。
【００８７】
この時点でのモジュール管理情報テーブル２７０の具体例を図１７に示す。図示するように、部品管理情報テーブル３３０，４３０の更新に伴って、通信モジュール３００および通信モジュール４００のモジュール消耗時間ＴＣ２は、それぞれ、１６，６９５時間、６７，９００時間に更新されている。この時点では、通信モジュール３００，４００のモジュール消耗時間ＴＣ２は、通信モジュールコンフィグレーション情報テーブル２５０の摩耗故障閾値ＴＨ２（６８，０００時間）に達していない。したがって、通信モジュール３００，４００についての運用状態および動作状態は、図１４に示した状態が維持されている。
【００８８】
中継装置１００の初期使用時から６８，０００時間が経過し、消耗度監視部２２０、切替制御部２３０および待機系制御部２４０が上述した処理を行った後の部品管理情報テーブル３３０の具体例を図１８に示す。図示するように、待機系（完全休眠状態）に設定されている通信モジュール３００のＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の完全休眠時間Ｔ１は、５４，０００時間に更新されている。完全休眠時間Ｔ１の更新に伴って、ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の部品消耗時間ＴＣ１も更新されている。
【００８９】
また、この時点での部品管理情報テーブル４３０の具体例を図１９に示す。運用系（給電状態）に設定されている通信モジュール４００のＣＰＵ４１０および通信インタフェース４２０の給電時間Ｔ２は、６８，０００時間に更新されている。給電時間Ｔ２の更新に伴って、ＣＰＵ４１０および通信インタフェース４２０の部品消耗時間ＴＣ１も更新されている。
【００９０】
この時点でのモジュール管理情報テーブル２７０の具体例を図２０に示す。図示するように、部品管理情報テーブル３３０，４３０の更新に伴って、通信モジュール３００および通信モジュール４００のモジュール消耗時間ＴＣ２は、それぞれ、１６，７００時間、６８，０００時間に更新されている。かかるモジュール消耗時間ＴＣ２の更新は、運用系として設定されていた通信モジュール４００のモジュール消耗時間ＴＣ２が、摩耗故障閾値ＴＨ２（６８，０００時間）以上となったこと、すなわち、故障期間が偶発故障期間から摩耗故障期間に移行したことを意味する。
【００９１】
したがって、通信モジュール３００，４００の運用状態は、図１７に示した状態から、通信モジュール３００が運用系、通信モジュール４００が待機系となった状態に切り替えられている。また、通信モジュール３００，４００の動作状態は、新たに運用系として設定された通信モジュール３００が給電中に、新たに待機系として設定された通信モジュール４００が完全休眠中に変更されている。なお、通信モジュール４００の動作状態が完全休眠状態に制御されることは、運用系として新たに設定された通信モジュール３００が偶発故障期間に属することに基づいている。
【００９２】
中継装置１００の初期使用時から１１９，３００時間が経過し、消耗度監視部２２０、切替制御部２３０および待機系制御部２４０が上述した処理を行う前の時点での部品管理情報テーブル３３０の具体例を図２１に示す。図示するように、運用系（給電状態）に設定されている通信モジュール３００のＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の給電時間Ｔ２は、６５，２００時間に更新されている。給電時間Ｔ２の更新に伴って、ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の部品消耗時間ＴＣ１も更新されている。
【００９３】
また、この時点での部品管理情報テーブル４３０の具体例を図２２に示す。待機系（完全休眠状態）に設定されている通信モジュール４００のＣＰＵ４１０および通信インタフェース４２０の完全休眠時間Ｔ１は、５１，２００時間に更新されている。完全休眠時間Ｔ１の更新に伴って、ＣＰＵ４１０および通信インタフェース４２０の部品消耗時間ＴＣ１も更新されている。
【００９４】
この時点でのモジュール管理情報テーブル２７０の具体例を図２３に示す。図示するように、部品管理情報テーブル３３０，４３０の更新に伴って、通信モジュール３００および通信モジュール４００のモジュール消耗時間ＴＣ２は、それぞれ、６７，９００時間、７０，５６０時間に更新されている。この時点では、運用系に設定されている通信モジュール３００のモジュール消耗時間ＴＣ２は、通信モジュールコンフィグレーション情報テーブル２５０の摩耗故障閾値ＴＨ２（６８，０００時間）に達していない。したがって、通信モジュール３００，４００についての運用状態および動作状態は、図２０に示した状態のまま維持されている。
【００９５】
中継装置１００の初期使用時から１１９，３００時間が経過し、消耗度監視部２２０、切替制御部２３０および待機系制御部２４０が上述した処理を行った後の部品管理情報テーブル３３０の具体例を図２４に示す。図示するように、運用系（給電状態）に設定されている通信モジュール３００のＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の給電時間Ｔ２は、６５，３００時間に更新されている。給電時間Ｔ２の更新に伴って、ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の部品消耗時間ＴＣ１も更新されている。
【００９６】
また、この時点での部品管理情報テーブル４３０の具体例を図２５に示す。待機系（完全休眠状態）に設定されている通信モジュール４００のＣＰＵ４１０および通信インタフェース４２０の完全休眠時間Ｔ１は、５１，３００時間に更新されている。完全休眠時間Ｔ１の更新に伴って、ＣＰＵ４１０および通信インタフェース４２０の部品消耗時間ＴＣ１も更新されている。
【００９７】
この時点でのモジュール管理情報テーブル２７０の具体例を図２６に示す。図示するように、部品管理情報テーブル３３０，４３０の更新に伴って、通信モジュール３００および通信モジュール４００のモジュール消耗時間ＴＣ２は、それぞれ、６８，０００時間、７０，５６５時間に更新されている。かかるモジュール消耗時間ＴＣ２の更新は、運用系として設定されていた通信モジュール３００のモジュール消耗時間ＴＣ２が、摩耗故障閾値ＴＨ２（６８，０００時間）以上となったこと、すなわち、故障期間が偶発故障期間から摩耗故障期間に移行したことを意味する。
【００９８】
したがって、通信モジュール３００，４００の運用状態は、図２３に示した状態から、通信モジュール３００が待機系、通信モジュール４００が運用系となった状態に切り替えられている。また、通信モジュール３００，４００の動作状態は、図２３に示した状態から、新たに待機系として設定された通信モジュール３００と、新たに運用系として設定された通信モジュール４００との両方が、給電中に変更されている。なお、待機系として新たに設定された通信モジュール３００の動作状態が給電状態に制御されることは、運用系として新たに設定された通信モジュール４００が摩耗故障期間に属することに基づいている。
【００９９】
中継装置１００の初期使用時から１３０，７３５時間が経過し、部品寿命に到達した際の部品管理情報テーブル３３０の具体例を図２７に示す。なお、本実施例での消耗監視周期は、１００時間であるが、ここでは、部品寿命に到達したタイミングを明確にするために、１３０，７３５時間経過時点で、消耗度監視部２２０の処理が実行されたものとして説明する。図２７に示すように、待機系（給電状態）に設定されている通信モジュール３００のＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の給電時間Ｔ２は、７６，７３５時間に更新されている。給電時間Ｔ２の更新に伴って、ＣＰＵ３１０および通信インタフェース３２０の部品消耗時間ＴＣ１も更新されている。
【０１００】
また、この時点での部品管理情報テーブル４３０の具体例を図２８に示す。運用系（給電状態）に設定されている通信モジュール４００のＣＰＵ４１０および通信インタフェース４２０の給電時間Ｔ２は、７９，４３５時間に更新されている。給電時間Ｔ２の更新に伴って、ＣＰＵ４１０および通信インタフェース４２０の部品消耗時間ＴＣ１も更新されている。
【０１０１】
この時点でのモジュール管理情報テーブル２７０の具体例を図２９に示す。図示するように、部品管理情報テーブル３３０，４３０の更新に伴って、通信モジュール３００および通信モジュール４００のモジュール消耗時間ＴＣ２は、それぞれ、７９，４３５時間、８２，０００時間に更新されている。つまり、通信モジュール４００のモジュール消耗時間ＴＣ２が寿命である８２，０００時間に到達している。
【０１０２】
Ａ−３．効果：
上述した中継装置１００は、待機系の動作状態を、期間に応じて、給電状態と完全休眠状態との間で変化させる。したがって、待機系が給電状態で制御される期間においては、通信の信頼性に優れる。また、待機系が完全休眠状態で制御される期間においては、コストパフォーマンスに優れる。したがって、中継装置１００の寿命期間全体で見れば、通信の信頼性とコストパフォーマンスとを所定のレベルで両立させることができる。
【０１０３】
また、中継装置１００は、運用系が初期故障期間または摩耗故障期間に属することになる期間、すなわち、運用系が比較的故障しやすい期間においては、待機系を給電状態に制御する。また、運用系が偶発故障期間に属することになる期間、すなわち、運用系が比較的故障しにくい期間においては、待機系を完全休眠状態に制御する。したがって、期間ごとの故障の生じやすさに応じて、通信の信頼性と、コストパフォーマンスとのいずれを重視するかを変えることができる。その結果、通信の信頼性と、コストパフォーマンスとを高いレベルで好適に確保することができる。
【０１０４】
また、中継装置１００では、通信モジュール３００，４００のモジュール消耗時間ＴＣ２に基づいて、待機系の動作状態を変化させる期間が定まる。モジュール消耗時間ＴＣ２は、待機系の動作状態の違いを反映して算出されるので、通信モジュール３００，４００の消耗の程度を正確に反映したものとなる。したがって、通信の信頼性とコストパフォーマンスとを高いレベルで両立させることができる。
【０１０５】
また、中継装置１００は、通信モジュール３００，４００を構成する部品ごとに設定された完全休眠消耗係数ｋ１および給電消耗係数ｋ２を用いてモジュール消耗時間ＴＣ２を算出する。したがって、部品間の消耗の特性に違いがあっても、その違いを反映させて、モジュール消耗時間ＴＣ２を精度良く算出することができる。
【０１０６】
また、中継装置１００は、冗長化構成である通信モジュール３００，４００に確保された部品管理情報テーブル３３０，部品管理情報テーブル４３０を用いて、完全休眠時間Ｔ１、給電時間Ｔ２および部品消耗時間ＴＣ１を監視する。したがって、通信モジュール３００または通信モジュール４００の故障時などに、故障した通信モジュール３００，４００を交換しても、交換後の通信モジュール３００，４００の完全休眠時間Ｔ１、給電時間Ｔ２および部品消耗時間ＴＣ１を正確に把握することができる。
【０１０７】
例えば、交換用に用意した新品の通信モジュール３００を装着する場合、完全休眠時間Ｔ１、給電時間Ｔ２および部品消耗時間ＴＣ１を０時間として記録した通信モジュール３００を装着すれば、新たに装着する通信モジュール３００の完全休眠時間Ｔ１、給電時間Ｔ２および部品消耗時間ＴＣ１を正確に把握することができる。あるいは、中古の通信モジュール３００を装着する場合、通信モジュール３００には、それまでの完全休眠時間Ｔ１、給電時間Ｔ２および部品消耗時間ＴＣ１の記録が残っているので、新たに装着する通信モジュール３００の完全休眠時間Ｔ１、給電時間Ｔ２および部品消耗時間ＴＣ１を正確に把握することができる。
【０１０８】
なお、完全休眠時間Ｔ１および給電時間Ｔ２について、部品管理情報テーブル３３０，４３０を用いて監視し、部品消耗時間ＴＣ１について、モジュール管理情報テーブル２７０を用いて監視する構成としてもよい。あるいは、部品管理情報テーブル３３０，部品管理情報テーブル４３０でモジュール消耗時間ＴＣ２を含めて監視する構成としてもよい。モジュール消耗時間ＴＣ２は、請求項の消耗度に該当する。部品消耗時間ＴＣ１は、請求項の第１の部品消耗度および第２の部品消耗度に該当する。また、完全休眠時間Ｔ１、給電時間Ｔ２および部品消耗時間ＴＣ１は、請求項の算出基礎情報に該当する。
【０１０９】
また、中継装置１００は、運用系が初期故障期間または摩耗故障期間に属することになる期間においては、運用系のモジュール消耗時間ＴＣ２が所定の値（上述の例では摩耗故障閾値ＴＨ２）に達したときに、当該運用系は、待機系に切り替えられ、以降、時間の経過に伴うモジュール消耗時間ＴＣ２の増大速度が小さくなる。したがって、通信モジュール３００，４００の一方のみのモジュール消耗時間ＴＣ２が、偏って大きくなることがない。つまり、通信モジュール３００，４００の一方のみが、他方よりも相当に早く寿命に達することがない。その結果、中継装置１００を長寿命化することができる。
【０１１０】
また、中継装置１００は、待機系の動作状態を変化させるタイミングで、つまり、故障期間が移行するタイミングで、運用系と待機系とを切り替えるので、通信モジュール３００，４００の一方のみに偏って運用系として設定されることを抑制することができる。
【０１１１】
中継装置１００の効果をいっそう明確にするために、上述した制御における通信モジュール３００，４００の動作状態と運用状態との推移を図３０に示す。図示するように、中継装置１００の初期使用時から１４，０００時間未満の期間Ｔ１１では、通信モジュール３００が運用系、通信モジュール４００が待機系に設定される。期間Ｔ１１において待機系に設定された通信モジュール４００は、給電状態に制御される。
【０１１２】
そして、初期使用時から１４，０００時間が経過し、通信モジュール３００，４００の故障期間が初期故障期間から偶発故障期間に移行すると、運用系と待機系とが切り替えられ、通信モジュール３００が待機系、通信モジュール４００が運用系に設定される。この運用状態は、初期使用時から１４，０００時間以上、６８，０００時間未満の期間Ｔ１２で継続される。期間Ｔ１２において待機系に設定された通信モジュール３００は、完全休眠状態に制御される。
【０１１３】
また、初期使用時から６８，０００時間が経過し、通信モジュール４００の故障期間が偶発故障期間から摩耗故障期間に移行すると、運用系と待機系とが切り替えられ、通信モジュール３００が運用系、通信モジュール４００が待機系に設定される。この運用状態は、初期使用時から６８，０００時間以上、１１９，３００時間未満の期間Ｔ１３で継続される。期間Ｔ１３において待機系に設定された通信モジュール４００は、完全休眠状態に制御される。
【０１１４】
また、初期使用時から１１９，３００時間が経過し、通信モジュール３００の故障期間が偶発故障期間から摩耗故障期間に移行すると、運用系と待機系とが切り替えられ、通信モジュール３００が待機系、通信モジュール４００が運用系に設定される。この運用状態は、初期使用時から１１９，３００時間以上、１３０，７３５時間未満の期間Ｔ１４で継続される。期間Ｔ１４は、通信モジュール４００が寿命に達するまでの期間である。期間Ｔ１４において待機系に設定された通信モジュール３００は、給電状態に制御される。
【０１１５】
つまり、中継装置１００は、通信モジュール３００，４００のいずれか一方の故障期間が移行した場合に、運用系と待機系との切り替えを行う。この切り替え後に運用系として設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００が偶発故障期間に属する場合、待機系の通信モジュールは、完全休眠状態に制御される。なお、期間Ｔ１１は、請求項の第１の期間に該当する。期間Ｔ１２，Ｔ１３は、請求項の第２の期間に該当する。また、期間Ｔ１２，Ｔ１３は、請求項の第３の期間にも該当する。期間Ｔ１４は、請求項の第４の期間に該当する。
【０１１６】
ここで、比較例として、ホットスタンバイ方式を採用した場合の通信モジュール３００，４００の動作状態と運用状態との推移を図３１に示す。図３１では、本実施例（図３０）と同様に、通信モジュール３００，４００のいずれか一方の故障期間が移行した場合に、運用系と待機系との切り替えを行うことを前提としている。図示するように、ホットスタンバイ方式では、通信モジュール３００，４００は、運用系、待機系のいずれに設定されているかにかかわらず、常時、給電状態となる。そのため、通信モジュール３００，４００のモジュール消耗時間ＴＣ２は、稼働時間の経過に伴い、同じ傾きで増加する。その結果、通信モジュール３００，４００のモジュール消耗時間ＴＣ２が、寿命である８２，０００時間となるタイミングでは、稼働時間は８２，０００時間となる。
【０１１７】
また、比較例として、コールドスタンバイ方式を採用した場合の通信モジュール３００，４００の動作状態と運用状態との推移を図３２に示す。図３２では、本実施例（図３０）と同様に、通信モジュール３００，４００のいずれか一方の故障期間が移行した場合に、運用系と待機系との切り替えを行うことを前提としている。図示するように、コールドスタンバイ方式では、待機系に設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００は、常時、完全休眠状態となる。そのため、通信モジュール３００，４００のモジュール消耗時間ＴＣ２は、通信モジュール３００，４００のいずれか一方では、非常に緩やかな傾きで、稼働時間の経過に伴い増加する。その結果、通信モジュール３００，４００のモジュール消耗時間ＴＣ２のいずれかが、寿命である８２，０００時間となるタイミングでは、稼働時間は１４３，４０１時間となる。
【０１１８】
このように、中継装置の寿命までの稼働時間は、ホットスタンバイ方式の８２，０００時間に対して、コールドスタンバイ方式では１４３，４０１時間となる。コールドスタンバイ方式の中継装置の寿命までの稼働時間は、ホットスタンバイ方式の約１．７５倍となる。一方、本実施例の中継装置１００の寿命までの稼働時間である１３０，７３５時間は、ホットスタンバイ方式の８２，０００時間に対して、約１．５９倍となる。かかる稼働時間の計算値は、完全休眠消耗係数ｋ１および給電消耗係数ｋ２の設定次第で変化するが、およその傾向として、本実施例としての中継装置１００は、コールドスタンバイ方式に近いレベルで、寿命までの稼働時間を長く確保できることが分かる。つまり、中継装置１００は、故障の発生確率が比較的高い初期故障期間や摩耗故障期間で通信の信頼性を確保しつつ、コールドスタンバイ方式に近いコストパフォーマンスの良さを実現することができる。
【０１１９】
かかる中継装置１００の効果は、中継装置１００の初期使用時から寿命に至るまでの通信不能率によって評価することも可能である。通信不能率Ｋ（％）は、通信不能時間Ｔｎｃ、中継装置１００の初期使用時から寿命に至るまでの全稼働時間Ｔｔを用いて、次式（３）によって算出することができる。
Ｋ＝Ｔｎｃ÷Ｔｔ・・・（３）
【０１２０】
通信不能時間Ｔｎｃは、稼働時間Ｔｎｃ１〜Ｔｃｎ３、故障率Ｋｃ１〜Ｋｃ３、パケットロス時間Ｔｐｌ１〜Ｔｐｌ３を用いて、次式（４）によって算出することができる。稼働時間Ｔｎｃ１〜Ｔｃｎ３は、運用系に設定された通信モジュールのモジュール消耗時間ＴＣ２が初期故障期間、偶発故障期間、摩耗故障期間のそれぞれに属する間の稼働時間である。故障率Ｋｃ１〜Ｋｃ３は、初期故障期間、偶発故障期間、摩耗故障期間のそれぞれにおいて、運用系状態の通信モジュールが単位時間に故障する確率である。例えば、Ｔｃｎ１×ｋｃ１の値は、初期故障期間における故障の発生回数を表す。パケットロス時間Ｔｐｌ１〜Ｔｐｌ３は、初期故障期間、偶発故障期間、摩耗故障期間のそれぞれにおいて、運用系に設定された通信モジュールに故障が発生したときにパケットロスが生じる時間である。パケットロス時間Ｔｐｌ１〜Ｔｐｌ３は、運用系に設定された通信モジュールに故障が発生したときから、待機系に設定された通信モジュールが運用系に切り替わり、運用系としての機能を発揮できるまでの時間として捉えることができる。
Ｔｎｃ＝Ｔｎｃ１×Ｋｃ１×Ｔｌｃ１＋Ｔｎｃ２×Ｋｃ２×Ｔｌｃ２＋Ｔｎｃ３×Ｋｃ３×Ｔｌｃ３・・・（４）
【０１２１】
ここで、Ｋｃ１＝０．１、Ｋｃ２＝０．０１、Ｋｃ３＝０．１とする。また、実施例としての中継装置１００について、Ｔｐｌ１＝Ｔｐｌ３＝１秒、Ｔｐｌ２＝６０秒、ホットスタンバイ方式の中継装置について、Ｔｐｌ１＝Ｔｐｌ２＝Ｔｐｌ３＝１秒、コールドスタンバイ方式の中継装置について、Ｔｐｌ１＝Ｔｐｌ２＝Ｔｐｌ３＝６０秒とする。さらに、図３０〜３２に示した各中継装置の故障期間を稼働時間Ｔｎｃ１〜Ｔｃｎ３として採用すると、中継装置１００についての通信不能率Ｋは約０．０１４％、ホットスタンバイ方式の通信不能率Ｋは約０．００１％、コールドスタンバイ方式の通信不能率Ｋは、約０．０５７％となる。コールドスタンバイ方式の通信不能率Ｋは、ホットスタンバイ方式の通信不能率Ｋの約５７倍である。一方、中継装置１００の通信不能率Ｋは、ホットスタンバイ方式の通信不能率Ｋの約１４倍である。つまり、中継装置１００は、コールドスタンバイ方式に近いコストパフォーマンスの良さを実現することができる一方で、ホットスタンバイ方式に近い通信の信頼性を実現することができる。
【０１２２】
Ｂ．第２実施例：
本発明の通信システムの第２実施例としての中継装置１００ｂについて説明する。以下では、中継装置１００ｂの構成要素の各々は、対応する第１実施例としての中継装置１００の構成要素に付した符号の末尾に「ｂ」を付して、呼ぶこととする。中継装置１００ｂが中継装置１００と異なる点は、運用系として設定された通信モジュール３００ｂまたは通信モジュール４００ｂが偶発故障期間に属する期間において、待機系として設定された通信モジュール３００ｂまたは通信モジュール４００ｂの動作状態を、部分休眠状態に制御する点である。その他の点については、中継装置１００ｂは、中継装置１００と同一の構成を有している。以下、中継装置１００ｂについて、中継装置１００と異なる点についてのみ説明する。
【０１２３】
部分休眠状態とは、部分的に部品動作を停止すること、または、性能を落として動作させることである。部分休眠状態は、通信モジュール３００ｂ，４００ｂの一部の部品のみに給電すること、または、部品の一部分のみに給電すること、通信モジュール３００ｂ，４００ｂの動作を部分的に制限することなどとすることができる。具体的には、例えば、ＣＰＵ３１０，ＣＰＵ４１０がマルチコアプロセッサである場合に、使用するコア数を少なくして、未使用のコアの給電を止めることとすることができる。あるいは、ＣＰＵ３１０，ＣＰＵ４１０のクロック数を定格性能よりも落とすこととすることができる。かかる部分休眠状態では、単位時間あたりの部品の消耗は、給電状態よりも小さくなるが、完全休眠状態よりも大きくなる。その反面、運用系が故障した場合に、待機系が運用系に切り替わり、運用系として動作するまでに要する時間は、給電状態よりも長くなるが、完全休眠状態よりも短くなる。
【０１２４】
部品毎コンフィグレーション情報テーブル２６０ｂの具体例を図３３に示す。図示するように、部品毎コンフィグレーション情報テーブル２６０ｂは、第１実施例（図５）の完全休眠消耗係数ｋ１に代えて、部分休眠消耗係数ｋ３を記録可能に構成されている。部分休眠消耗係数ｋ３は、部分休眠状態における単位時間あたりの部品の消耗の程度を表す係数である。本実施例では、部分休眠消耗係数ｋ３は、ＣＰＵ３１０ｂ，４１０ｂに対して値０．５が、通信インタフェース３２０ｂ，４２０ｂに対して値０．３が設定されている。このように、部分休眠消耗係数ｋ３は、第１実施例の完全休眠消耗係数ｋ１よりも大きく、給電消耗係数ｋ２よりも小さい値で設定される。
【０１２５】
部品管理情報テーブル３３０ｂの具体例を図３４に示す。図示するように、部品管理情報テーブル３３０ｂは、第１実施例（図６）の完全休眠時間Ｔ１に代えて、部分休眠時間Ｔ３を記録可能に構成されている。部分休眠時間Ｔ３は、ＣＰＵ３１０ｂおよび通信インタフェース３２０ｂの各々についての、部分休眠状態での延べ経過時間を表す。部品管理情報テーブル３３０ｂでは、部品消耗時間ＴＣ１は、次式（５）によって算出される。
ＴＣ１ｎ＝ｋ３ｎ×Ｔ３ｎ＋ｋ２ｎ×Ｔ２ｎ・・・（５）
【０１２６】
図示は省略するが、部品管理情報テーブル４３０ｂは、部品管理情報テーブル３３０ｂと同一の構成を備えている。部品毎コンフィグレーション情報テーブル２６０ｂでは、通信モジュール３００，４００を構成する部品ごとに部分休眠消耗係数ｋ３を設定可能であるので、部品管理情報テーブル３３０ｂ，４３０ｂでは、部品ごとに部品消耗時間ＴＣ１を算出することができる。このため、部分休眠状態を、部品ごとの動作状態が異なるように設定した場合であっても、部品消耗時間ＴＣ１に基づいて、モジュール消耗時間ＴＣ２を精度良く算出することができる。
【０１２７】
消耗度監視部２２０ｂ、切替制御部２３０ｂおよび待機系制御部２４０ｂの処理は、基本的には、第１実施例（図９〜１１）と同じである。図９〜図１１に示したフローチャートは、完全休眠時間Ｔ１を部分休眠時間Ｔ３に、完全休眠消耗係数ｋ１を部分休眠消耗係数ｋ３に、完全休眠中を部分休眠中に、それぞれ読み替えることで、中継装置１００ｂに適用することができる。
【０１２８】
かかる中継装置１００ｂについて、通信モジュール３００ｂ，４００ｂの動作状態と運用状態との推移を図３５に示す。図３５は、第１実施例の図３０に対応する図である。図３５の期間Ｔ２１〜Ｔ２４は、図３０の期間Ｔ１１〜Ｔ１４に対応している。図３５が図３０と異なる点は、運用系に設定された通信モジュール３００ｂまたは通信モジュール４００ｂが偶発故障期間に属する期間Ｔ２２，Ｔ２３において、待機系に設定された通信モジュール３００ｂまたは通信モジュール４００ｂが、部分休眠状態に制御される点である。
【０１２９】
部分休眠状態では、第１実施例の完全休眠状態よりも部品の単位時間あたりの消耗の程度が大きいので、稼働時間に対するモジュール消耗時間ＴＣ２の傾きは、第１実施例よりも大きくなっている。そのため、第１実施例の中継装置１００が、稼働時間１３０，７３５時間に達した時点で寿命を迎えたのに対して、中継装置１００ｂは、稼働時間が９５，５００時間に達した時点で、寿命を迎えることとなる。一方、中継装置１００ｂによれば、期間Ｔ２２，Ｔ２３においては、待機系に設定された通信モジュール３００ｂまたは通信モジュール４００ｂは、部分休眠状態にあるので、完全休眠状態である場合と比べて、運用系に設定された通信モジュール３００ｂまたは通信モジュール４００ｂの故障時に、待機系に設定された通信モジュール３００ｂまたは通信モジュール４００ｂのすべての部品への給電および起動に要する時間を短くすることができる。つまり、偶発故障期間における通信の信頼性を向上させることができる。
【０１３０】
かかる中継装置１００ｂについて、Ｔｐｌ２＝３０秒として、上述した式（３），（４）を用いて通信不能率Ｋを算出すると、通信不能率Ｋは約０．００７％となる。つまり、中継装置１００ｂの通信不能率Ｋは、ホットスタンバイ方式の通信不能率Ｋである約０．００１％の約７倍となり、第１実施例と比べて、通信の信頼性を２倍に向上させることができる。
【０１３１】
以上の説明からも明らかなように、偶発故障期間において、待機系に設定された通信モジュール３００ｂまたは通信モジュール４００ｂの動作状態は、完全休眠状態に限られるものではない。待機系に設定された通信モジュール３００ｂまたは通信モジュール４００ｂの動作状態は、すべての部品に給電を行う給電状態と比べて、待機系に設定された通信モジュール３００ｂまたは通信モジュール４００ｂの消耗の程度が小さく、かつ、待機系が運用系に切り替えられた際に運用系としての機能を発揮可能となるまでの時間が長い動作状態であればよい。かかる動作状態は、冗長化構成の１系列全体の電力消費量、給電する部品の数、および、動作制限の数の少なくとも１つが、給電状態よりも小さい動作状態として適宜設定することができる。あるいは、冗長化構成の少なくとも１つの動作が、給電状態よりも限定された動作状態として適宜設定することができる。
【０１３２】
Ｃ．変形例：
上述の実施例の変形例について説明する。
Ｃ−１．変形例１：
運用系と待機系との切り替えタイミングは、上述の例に限るものではなく、待機系に設定された通信モジュール３００ｂまたは通信モジュール４００ｂが、完全休眠状態や部分休眠状態で制御される期間において、少なくとも１回切り替えるものであればよい。こうすれば、運用系に設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００のモジュール消耗時間ＴＣ２が摩耗故障閾値ＴＨ２を超えて、運用系のまま使用されることを抑制することができる。その結果、中継装置１００の長寿命化を図ることができる。
【０１３３】
変形例としての運用系と待機系との切り替えタイミングを図３６に示す。図示する例では、運用系と待機系とは、モジュール消耗時間ＴＣ２が偶発故障期間に属する期間の間に、３回の切り替え（図示する２回目〜４回目の切り替え）を行っている。このように切り替え回数を増加させれば、通信モジュール３００，４００の両方のモジュール消耗時間ＴＣ２が摩耗故障閾値ＴＨ２に達した際の、両者のモジュール消耗時間ＴＣ２の差が小さくなるので、中継装置１００の寿命期間を長くすることができる。図３６の例では、第１実施例（図３０）と比べて、寿命期間が６４時間長くなっている。
【０１３４】
Ｃ−２．変形例２：
上述の実施形態においては、運用系として設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００の動作状態は、故障期間に応じて、２つの異なる動作状態間で変化させる態様について示したが、３つ以上の異なる動作状態間で変化させる態様を採用することもできる。かかる態様の具体例を図３７に示す。この例では、偶発故障期間に該当する期間Ｔ４２〜Ｔ４４のうちの期間Ｔ４２、すなわち、モジュール消耗時間ＴＣ２が初期故障閾値ＴＨ１と、偶発故障初期閾値ＴＨ３との間の期間では、待機系に設定された通信モジュール３００を部分休眠状態に制御している。また、期間Ｔ４３，Ｔ４４では、待機系に設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００を完全休眠状態に制御している。かかる構成は、モジュール消耗時間ＴＣ２が初期故障閾値ＴＨ１を超える期間であっても、当該期間の当初は、比較的故障率が高いであろうとの考え方に基づいている。このように、待機系をどのような期間にどのような動作状態で制御するかは、各期間における故障の生じやすさを考慮して、適宜設定すればよい。
【０１３５】
Ｃ−３．変形例３：
上述の実施形態においては、運用系として設定されている通信モジュール３００または通信モジュール４００のモジュール消耗時間ＴＣ２が偶発故障期間に属する期間と、その他の期間とで、待機系として設定されている通信モジュール３００または通信モジュール４００の動作状態を変化させる態様について示したが、動作状態を変化させる期間は、上述の例に限るものではない。例えば、初期故障期間と、その他の期間との間で、あるいは、摩耗雇用期間と、その他の期間との間で、動作状態を変化させてもよい。当該期間は、通信モジュール３００，４００の故障の生じやすい期間を調査して、適宜設定してもよい。
【０１３６】
Ｃ−４．変形例４：
上述の実施形態においては、完全休眠消耗係数ｋ１、給電消耗係数ｋ２および部分休眠消耗係数ｋ３は、全期間を通じて一定の値としたが、所定の期間ごとに使用する係数を変える構成としてもよい。部品の消耗の進行速度が常に一定とは限らないからである。また、中継装置１００がサーミスタなどの温度検出手段を備える場合には、検出温度に応じて、係数を補正する構成としてもよい。例えば、検出温度が所定の閾値を超える高温となる場合には、部品の消耗度が大きくなると予想されるので、係数を通常時よりも大きな値に補正してもよい。これらの構成によれば、モジュール消耗時間ＴＣ２、すなわち、通信モジュール３００，４００の消耗度をより精度よく算出することができる。
【０１３７】
Ｃ−５．変形例５：
上述の実施形態においては、モジュール消耗時間ＴＣ２に基づいて定まる期間に基づいて、待機系として設定された通信モジュール３００または通信モジュール４００の動作状態を変化させる構成としたが、当該期間は、かかる構成に限られるものではない。例えば、単に、中継装置１００の稼働時間（経過時間）に基づいて、待機系の動作状態を変化させてもよい。かかる場合、事前に、中継装置１００の稼働時間とモジュール消耗時間ＴＣ２との関係をシミュレーションしておき、初期故障閾値ＴＨ１や摩耗故障閾値ＴＨ２に対応する中継装置１００の稼働時間が経過したタイミングで、待機系の動作状態を変化させてもよい。
【０１３８】
Ｃ−６．変形例６：
上述した冗長化構成の制御は、１つの装置内の冗長構成に限らず、装置単位での冗長構成にも適用することができる。例えば、冗長化構成として、２つの中継装置を備えた通信システムについても適用することができる。かかる場合、例えば、中継装置の各々が、制御モジュール２００に相当するモジュールを備え、自機について監視しているモジュール消耗時間ＴＣ２を相互に通知する構成とすれば、中継装置の各々は、モジュール消耗時間ＴＣ２に基づくタイミングで、運用系と待機系との切り替えを行うことができる。待機系に設定された中継装置は、自機が監視するモジュール消耗時間ＴＣ２に基づいて、自機の待機系としての動作状態を判断すればよい。
【０１３９】
Ｃ−７．変形例７：
上述の実施形態においては、２系列に冗長化された冗長化構成について示したが、冗長化構成は３系列以上であってもよい。その場合には、各系列に、次回、自系列の次に運用系に切り替えられる系列を設定しておいてもよい。こうすれば、所定の規則に従った順序で、各系列を均等に運用系として設定することができる。
【０１４０】
Ｃ−８．変形例８：
上述の実施形態においては、冗長化構成を備える通信システムとして、中継装置によって構成されるシステムを例示したが、冗長化構成は、中継装置に係るものに限らず、通信インタフェースおよび当該通信インタフェースの動作を制御する制御部の少なくとも一方について冗長化構成を備えた通信装置に係るものであればよい。
【０１４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば、上述した各適用例の構成要素に対応する実施例中の要素は、本願の課題の少なくとも一部を解決可能な態様、または、上述した各効果の少なくとも一部を奏する態様において、適宜、組み合わせ、省略、上位概念化を行うことが可能である。また、本発明は、通信システムとしての構成のほか、通信システムに用いるプログラム、当該プログラムを記録した記憶媒体、冗長化構成の制御方法等としても実現することができる。
【符号の説明】
【０１４２】
２０ａ…通信装置
３０ａ…制御モジュール
４０ａ，５０ａ…通信モジュール
１００…中継装置
２００…制御モジュール
２１０…ユーザインタフェース部
２２０…消耗度監視部
２３０…切替制御部
２４０…待機系制御部
２５０…通信モジュールコンフィグレーション情報テーブル
２６０，２６０ｂ…部品毎コンフィグレーション情報テーブル
２７０…モジュール管理情報テーブル
３００…通信モジュール
３１０，３１０ｂ…ＣＰＵ
３１１…回線制御部
３１２…転送制御部
３２０，３２０ｂ…通信インタフェース
３３０，３３０ｂ…部品管理情報テーブル
４００…通信モジュール
４１０，４１０ｂ…ＣＰＵ
４２０，４２０ｂ…通信インタフェース
４３０…部品管理情報テーブル
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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