JP2004173149A

JP2004173149A - 通信システムおよび通信回線切替装置

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Publication number: JP2004173149A
Application number: JP2002339088A
Authority: JP
Inventors: Isamu Sho; 偉蒋
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】ノード機器間の通信スループットを落とすことなく、通信系の切替時間を短縮する。
【解決手段】マスタ通信回線切替装置１−１は、現用通信系を介してスレーブ通信回線切替装置１−２〜１−Ｎに定期的に確認メッセージを送信し、返信メッセージに基づいて現用通信系に障害発生有りと判定した場合、バックアップ通信系を介して切替装置１−２〜１−Ｎに切替メッセージを送信し、バックアップ通信系に切り替える。切替装置１−２〜１−Ｎは、一定時間内に確認メッセージを受信しない場合、現用通信系に障害発生有りと判定し、バックアップ通信系を介して切替装置１−１に返信メッセージを送信し、切替メッセージを受信した場合、バックアップ通信系に切り替える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノード機器間を接続するネットワークの障害監視と障害発生時の回線切替とを行う通信システムおよび通信回線切替装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プラントや建物などを監視する監視システムでは、監視対象となる複数の現場設備からの設備データを、所定の通信回線を介して収集している。このような監視システムでは２４時間稼働がほとんどであり、通信異常に起因するシステムダウンは、生産や設備運転に対して多大な影響を与えてしまう。このため、設備データの欠損の原因となるようなネットワークの障害が発生した場合の対策としてネットワークの二重化を実施している。
【０００３】
このような監視システムで用いる通信回線の二重化技術は、現用通信系とバックアップ系からなる２つの系統に分けてそれぞれ通信回線を配線するとともに、その通信回線の途中に設けられたスイッチを設け、通信に用いられている現用通信系での通信状態に障害が認められた場合は、その障害を検出した通信回線切替装置で、それぞれ個別に通信回線をバックアップ系へ切り替えるものとなっていた。この通信回線切替装置を用いた場合、障害検出に応じて当該通信回線切替装置から最初のハブ（ＨＵＢ）までの区間でのみ通信回線の切り替えを行う。したがって、ハブ階層のハブは冗長配線を用いて相互接続されている。また、ハブ間の各階層についてはＳＴＰ（ＳｐａｎｉｎｇＴｒｅｅＰｌｏｔｃｏｏｌ：スパニング・ツリー・プロトコル）スイッチを複数設けて、これらＳＴＰスイッチ階層でも冗長配線を用いて相互接続し、障害発生に応じてその経路を迂回したルートを選択するものとなっている。
【０００４】
ただし、この方法によると、通信回線切替装置のセグメントでのみ通信回線の切り替えを行うものとなっているため、現用通信系とバックアップ系とを相互に接続する冗長配線が必要となり、二重化を実現するために膨大な作業負担や設備コストが必要となり、その保守性や信頼性も低下するという問題点があった。この問題点を解決するため、出願人は、複雑な配線や高価なスイッチなどを必要とすることなく、通信ネットワークの二重化を実現できる図７に示すような通信回線切替装置を提供している（特許文献１参照）。
【０００５】
図７において、通信回線切替装置１０１は、現用通信系１０５ａとバックアップ通信系１０５ｂとノード機器１０６との間に接続され、通信状態に応じてこれら通信系のいずれかをノード機器１０６へ接続する。通信回線切替装置１０２は、現用通信系１０５ａとバックアップ通信系１０５ｂとノード機器１０７との間に接続され、通信状態に応じてこれら通信系のいずれかをノード機器１０７へ接続する。現用通信系１０５ａの経路上には、ハブ１０３ａやスイッチ１０４ａが設けられている。また、バックアップ通信系１０５ｂの経路上には、ハブ１０３ｂやスイッチ１０４ｂが設けられている。通信回線切替装置１０１，１０２は、マスタ・スレーブ方式に基づいてそのいずれか１つの通信回線切替装置がマスタ機器として動作し、現用通信系１０５ａの通信状態を監視するとともに障害発生の検出に応じて通信回線の切り替えを制御する。他の通信回線切替装置はスレーブ機器として動作し、マスタ機器からの指示に応じて通信回線の切り替えを行う。これにより、通信回線切替装置１０１，１０２の両方で同時に通信回線の切り替えが行われる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２４７０１７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
通信回線に何らかの障害が発生した場合、バックアップ通信系への切り替えは即時に行うことが望ましい。図７に示した二重化ネットワークにおいて、マスタ機器は、各スレーブ機器に対してチェック要求メッセージを定期的に送信し、全てのスレーブ機器からチェック要求メッセージに対するチェック応答メッセージを受信した場合には、障害発生なしと判断していた。したがって、従来の通信回線切替装置では、各スレーブ機器からのチェック応答メッセージを待った上で障害が発生しているかどうかを判定するので、現用通信系に障害が発生した場合、回線の切り替えまでに時間を要するという問題点があった。このため、ノード機器間で通信不能によるデータの欠損が生じ、ファイル再送によるデータ修復等の人為的な操作が避けられないという問題点があった。また、通信障害を早く検出するためには、チェック要求メッセージの送信周期をできるだけ短くすればよいが、送信周期を短くすると、通信負荷が増大し、ノード間で通信に遅れがでる
という問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ノード機器間の通信スループットを落とすことなく、現用通信系の障害の発生からバックアップ通信系に切り替えるまでの時間を短縮することができる通信システムおよび通信回線切替装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、独立した２つの通信系からなる二重化ネットワークを介してデータ通信を行う複数のノード機器と、これらノード機器と前記二重化ネットワークとの間にそれぞれ設けられ当該ノード機器を前記２つの通信系のうち障害のない通信系へ切替接続する複数の通信回線切替装置とからなる通信システムであって、前記複数の通信回線切替装置は、マスタ・スレーブ方式に基づきマスタ機器として動作する１つのマスタ通信回線切替装置と、マスタ・スレーブ方式に基づきスレーブ機器として動作する他の１つ以上のスレーブ通信回線切替装置とからなり、前記マスタ通信回線切替装置は、現用通信系を介して全てのスレーブ通信回線切替装置に定期的に確認メッセージを送信する確認メッセージ送信手段と、前記スレーブ通信回線切替装置からバックアップ通信系を介して受信した返信メッセージに基づいて前記現用通信系に障害が発生しているかどうかを判定する第１の障害判定手段と、この第１の障害判定手段により前記現用通信系に障害発生有りと判定された場合、前記バックアップ通信系を介して全てのスレーブ通信回線切替装置に切替メッセージを送信する切替指示手段と、前記第１の障害判定手段により前記現用通信系に障害発生有りと判定された場合、ノード機器間の通信に用いる通信系を前記現用通信系から前記バックアップ通信系に切り替える第１の回線切替手段とを有し、前記スレーブ通信回線切替装置は、一定時間内に前記確認メッセージを受信しない場合、前記現用通信系に障害が発生していると判定する第２の障害判定手段と、この第２の障害判定手段により前記現用通信系に障害発生有りと判定された場合、前記バックアップ通信系を介して前記マスタ通信回線切替装置に返信メッセージを送信する返信メッセージ送信手段と、前記マスタ通信回線切替装置から切替メッセージを受信した場合、ノード機器間の通信に用いる通信系を前記現用通信系から前記バックアップ通信系に切り替える第２の回線切替手段とを有するものである。マスタ通信回線切替装置は、全てのスレーブ通信回線切替装置に定期的に確認メッセージを送信し、スレーブ通信回線切替装置は、一定時間内に確認メッセージを受信しない場合、現用通信系に障害が発生していると判定し、マスタ通信回線切替装置に返信メッセージを送信する。そして、マスタ通信回線切替装置は、返信メッセージに基づいて現用通信系に障害が発生していると判定した場合、ノード機器間の通信に用いる通信系を自装置も含めて切り替える。
また、本発明の通信システムの１構成例において、前記第１の障害判定手段は、前記確認メッセージの送信に対して前記返信メッセージを受信した後、前記確認メッセージの次の送信に対して前記返信メッセージを再度受信した場合、前記現用通信系に障害発生有りと判定するものである。
また、本発明の通信システムの１構成例において、前記確認メッセージおよび前記返信メッセージは、前記二重化ネットワークの通信フォーマットで規定される最短のサイズである。
【００１０】
また、本発明の通信回線切替装置は、マスタ・スレーブ方式に基づき唯一つのマスタ機器として動作する場合に、マスタ・スレーブ方式に基づきスレーブ機器として動作する他の全ての通信回線切替装置に現用通信系を介して定期的に確認メッセージを送信する確認メッセージ送信手段と、前記マスタ機器として動作する場合に、前記スレーブ機器からバックアップ通信系を介して受信した返信メッセージに基づいて前記現用通信系に障害が発生しているかどうかを判定する第１の障害判定手段と、前記マスタ機器として動作し、かつ前記第１の障害判定手段により前記現用通信系に障害発生有りと判定された場合に、前記バックアップ通信系を介して全てのスレーブ機器に切替メッセージを送信する切替指示手段と、前記マスタ機器として動作し、かつ前記第１の障害判定手段により前記現用通信系に障害発生有りと判定された場合に、ノード機器間の通信に用いる通信系を前記現用通信系から前記バックアップ通信系に切り替える第１の回線切替手段と、前記スレーブ機器として動作し、かつ一定時間内に前記確認メッセージを受信しない場合に、前記現用通信系に障害が発生していると判定する第２の障害判定手段と、前記スレーブ機器として動作し、かつ前記第２の障害判定手段により前記現用通信系に障害発生有りと判定された場合に、前記バックアップ通信系を介して前記マスタ機器に返信メッセージを送信する返信メッセージ送信手段と、前記スレーブ機器として動作し、かつ前記マスタ機器から切替メッセージを受信した場合に、ノード機器間の通信に用いる通信系を前記現用通信系から前記バックアップ通信系に切り替える第２の回線切替手段とを有するものである。
また、本発明の通信回線切替装置の１構成例において、前記第１の障害判定手段は、前記確認メッセージの送信に対して前記返信メッセージを受信した後、前記確認メッセージの次の送信に対して前記返信メッセージを再度受信した場合、前記現用通信系に障害発生有りと判定するものである。
また、本発明の通信回線切替装置の１構成例において、前記確認メッセージおよび前記返信メッセージは、前記二重化ネットワークの通信フォーマットで規定される最短のサイズである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態にかかる通信システムの構成を示すブロック図である。この通信システムには、通信回線切替装置１（１−１，１−２，１−３〜１−Ｎ）と、ノード機器２−１，２−２，２−３〜２−Ｎと、Ａ系ネットワーク３Ａと、Ｂ系ネットワーク３Ｂとが設けられている。
【００１２】
通信回線切替装置１には、マスタ・スレーブ方式に基づきマスタ機器として動作する１つの通信回線切替装置１−１と、マスタ・スレーブ方式に基づきスレーブ機器として動作する１つ以上の通信回線切替装置１−２，１−３〜１−Ｎとがある。
【００１３】
ノード機器２−１は、例えばノード機器２−２，２−３〜２−ＮとＡ系ネットワーク３ＡあるいはＢ系ネットワーク３Ｂを介してデータ通信を行うことにより、ノード機器２−２，２−３〜２−Ｎの稼働・運転状態を監視する監視装置である。ノード機器２−２，２−３〜２−Ｎは、例えば設備機器を制御したりセンサからのデータを収集したりするコントローラである。
【００１４】
Ａ系ネットワーク３ＡおよびＢ系ネットワーク３Ｂは、ノード機器２−１とノード機器２−２，２−３〜２−Ｎとのデータ通信に用いられる二重化ネットワークであり、通常、データ通信についてはいずれか一方の系を用いて行われる。通信回線切替装置１−１は、ノード機器２−１とＡ系ネットワーク３ＡおよびＢ系ネットワーク３Ｂとの間に設けられ、これら通信系のいずれかをノード機器２−１へ切替接続する。通信回線切替装置１−２，１−３〜１−Ｎは、ノード機器２−２，２−３〜２−ＮとＡ系ネットワーク３ＡおよびＢ系ネットワーク３Ｂとの間に設けられ、これら通信系のいずれかをそれぞれノード機器２−２，２−３〜２−Ｎへ切替接続する。
【００１５】
図２に、通信回線切替装置１（１−１，１−２，１−３〜１−Ｎ）の構成を示す。通信回線切替装置１は、ノード機器２をＡ系ネットワーク３ＡあるいはＢ系ネットワーク３Ｂのいずれか一方に切り替え接続する回線切替部１１と、Ａ系ネットワーク３ＡおよびＢ系ネットワーク３Ｂを介して他の通信回線切替装置とデータ通信を行うことにより、回線切替部１１の切替動作を制御する制御部１２とを有する。
【００１６】
マスタ機器となる通信回線切替装置１−１においては、制御部１２が確認メッセージ送信手段と第１の障害判定手段と切替指示手段とを構成し、回線切替部１１と制御部１２とが第１の回線切替手段を構成する。また、スレーブ機器となる通信回線切替装置１−２，１−３〜１−Ｎにおいては、制御部１２が第２の障害判定手段と返信メッセージ送信手段とを構成し、回線切替部１１と制御部１２とが第２の回線切替手段を構成する。
【００１７】
次に、図３、図４を参照して、本実施の形態にかかる通信システムの動作について説明する。図３はマスタ機器（通信回線切替装置１−１）におけるネットワーク障害監視処理手順を示すフローチャート、図４はスレーブ機器（通信回線切替装置１−２，１−３〜１−Ｎ）におけるネットワーク障害監視処理手順を示すフローチャートである。
【００１８】
マスタ機器である通信回線切替装置１−１の制御部１２は、現用通信系（ここでは、Ａ系ネットワーク３Ａ）を介してスレーブ機器である通信回線切替装置１−２，１−３〜１−Ｎに定期的（例えば１秒周期）に確認メッセージＣＭを送信する（図３ステップＳ１）。
【００１９】
図５に確認メッセージＣＭの構成例を示す。ここでは、Ａ系ネットワーク３ＡおよびＢ系ネットワーク３Ｂがイーサネット（登録商標）である場合について示しており、確認メッセージＣＭはイーサネットのＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルに準拠している。確認メッセージＣＭは、イーサネットヘッダ２０１と、ＩＰヘッダ２０２と、ＵＤＰヘッダ２０３と、データ部２０４と、エラーチェック用のＣＲＣ（ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｈｅｃｋ）符号２０５とからなる。
【００２０】
データ部２０４には、通信フレーム番号として例えば「０３」が設定され、送信元アドレスとして例えば「００」が設定され、送信先アドレスとして例えば「ＦＦ」が設定されている。送信フレーム番号はメッセージの識別番号であり、送信フレーム番号「０３」は確認メッセージであることを示している。送信元アドレス「００」は通信回線切替装置１−１のアドレスであり、送信先アドレス「ＦＦ」はブロードキャスト、すなわち全てのスレーブ機器にメッセージを送信することを意味する。
【００２１】
次に、スレーブ機器である通信回線切替装置１−２，１−３〜１−Ｎの制御部１２は、マスタ機器からの確認メッセージＣＭを常時待ち受けしており（図４ステップＳ１１）、前回マスタ機器からの確認メッセージＣＭを受信してから一定時間（例えば２秒）内に次の確認メッセージＣＭを受信できたかどうかを判定する（ステップＳ１２）。一定時間内に確認メッセージＣＭを受信できた場合、スレーブ機器の制御部１２は、マスタ機器との間の通信経路が正常であると判断する。
【００２２】
一方、一定時間内に受信できなかった場合、スレーブ機器の制御部１２は、マスタ機器との間の通信経路に何らかの障害が発生したと判断し（ステップＳ１３）、バックアップ通信系（ここでは、Ｂ系ネットワーク３Ｂ）を介してマスタ機器に返信メッセージＲＭを送信する（ステップＳ１４）。ステップＳ１２の判定は一定時間ごとに行われる。したがって、マスタ機器からの確認メッセージＣＭを受信できない場合には、返信メッセージＲＭが繰り返し送信されることになる。
【００２３】
図６に返信メッセージＲＭの構成例を示す。図５の場合と同様に、Ａ系ネットワーク３ＡおよびＢ系ネットワーク３Ｂがイーサネットである場合について示す。返信メッセージＲＭは、イーサネットヘッダ３０１と、ＩＰヘッダ３０２と、ＵＤＰヘッダ３０３と、データ部３０４と、ＣＲＣ符号３０５とからなる。
【００２４】
データ部３０４には、通信フレーム番号として例えば「８２」が設定され、送信元アドレスとして例えば「ＸＸ」が設定され、送信先アドレスとして例えば「００」が設定されている。送信フレーム番号「８２」は返信メッセージであることを示している。送信元アドレス「ＸＸ」は障害発生ありと判断した通信回線切替装置１−２，１−３〜１−Ｎのアドレスであり、送信先アドレス「００」は通信回線切替装置１−１のアドレスである。
【００２５】
前述のように、マスタ機器である通信回線切替装置１−１の制御部１２は、全てのスレーブ機器に定期的に確認メッセージＣＭを送信するが、前回の周期で確認メッセージＣＭを送信した後にバックアップ通信系から返信メッセージＲＭを受信し（ステップＳ２においてＹＥＳ）、かつ現在の周期で確認メッセージＣＭを送信した後に返信メッセージＲＭを受信した場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、現用通信系に障害が発生したと判断する（ステップＳ４）。
【００２６】
現用通信系に障害が発生したと判断した場合、マスタ機器の制御部１２は、バックアップ通信系を介して全てのスレーブ機器に通信回線切替メッセージを送信すると共に（ステップＳ５）、自装置の回線切替部１１を制御して、Ａ系ネットワーク３ＡからＢ系ネットワーク３Ｂへ切替接続させる（ステップＳ６）。
【００２７】
スレーブ機器である通信回線切替装置１−２，１−３〜１−Ｎの制御部１２は、マスタ機器から通信回線切替メッセージを受信した場合（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、自装置の回線切替部１１を制御して、Ａ系ネットワーク３ＡからＢ系ネットワーク３Ｂへ切替接続させる（ステップＳ１６）。以上のようにして、Ｂ系ネットワーク３Ｂが現用通信系となる回線切替処理が行われる。
【００２８】
本実施の形態では、確認メッセージＣＭおよび返信メッセージＲＭの長さをＡ系ネットワーク３ＡおよびＢ系ネットワーク３Ｂの通信フォーマットで規定される最小サイズに設定している。したがって、Ａ系ネットワーク３ＡおよびＢ系ネットワーク３Ｂがイーサネットの場合、確認メッセージＣＭおよび返信メッセージＲＭの長さは６４バイトである。確認メッセージＣＭおよび返信メッセージＲＭを最小サイズにすることにより、Ａ系ネットワーク３ＡおよびＢ系ネットワーク３Ｂにおいて、障害監視のために使用される通信時間の割合（使用率）を低減することができる。
【００２９】
また、本実施の形態において、マスタ機器は、スレーブ機器からの返信メッセージＲＭに基づいて通信障害が発生しているかどうかを判定するが、スレーブ機器は、マスタ機器との間の通信経路が正常と判断した場合、返信メッセージＲＭを送信しない。これにより、現用通信系が正常か否かに関係なく返信メッセージを送信する場合に比べて、ネットワーク障害監視のためのデータ送受信の回数を少なくすることができ、Ａ系ネットワーク３ＡおよびＢ系ネットワーク３Ｂにおいて、障害監視のために使用される通信時間の割合（使用率）を低減することができる。
【００３０】
その結果、本実施の形態では、通信系の高速切替と通信系の使用率の低減とを両立させることができる。すなわち、ノード機器間の通信スループットを落とすことなく、現用通信系の障害の発生からバックアップ通信系に切り替えるまでの時間を短縮することができる。
【００３１】
本実施の形態では、障害監視のために使用される通信系の使用率を１０ＢＡＳＥ−Ｔの場合例えば０．０２％以下、１００ＢＡＳＥ−Ｔの場合例えば０．００２％以下に抑えることができ、障害発生からバックアップ通信系に切り替えるまでの時間を例えば２．５秒以下にすることができる。一方、ＳＴＰを使う通信システムでは、ＳＴＰの通信メッセージが膨大なことから、例えば６〜４０秒の長い通信周期を設定せざるを得ず、障害発生からバックアップ通信系に切り替えるまでの時間が例えば２０秒以上になる。
【００３２】
なお、マスタ機器において、確認メッセージＣＭの送信に対して返信メッセージＲＭを受信した後、確認メッセージＣＭの次の送信に対して返信メッセージＲＭを再度受信した場合、現用通信系に障害発生有りと判定するのは、ごく短期間の通信障害に対する回線切替を避けるためである。つまり、通信回線の障害の程度によっては、すぐに復旧する場合もあり得る。したがって、このような場合には、回線切替を実施しないことにより、回線切替によってノード機器間の通信が一時的に途絶えることをなくすことができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、スレーブ通信回線切替装置の返信メッセージ送信手段は、第２の障害判定手段により現用通信系に障害発生有りと判定された場合、バックアップ通信系を介してマスタ通信回線切替装置に返信メッセージを送信し、マスタ通信回線切替装置の第１の障害判定手段は、スレーブ通信回線切替装置から受信した返信メッセージに基づいて現用通信系に障害が発生しているかどうかを判定するようにしたことにより、確認メッセージを正常に受信している場合にはスレーブ通信回線切替装置からマスタ通信回線切替装置への返信メッセージの送信を省略したので、二重化ネットワークにおいて障害監視のために使用される通信時間の割合（使用率）を低減することができ、ノード機器間の通信や通信回線切替装置間の他の通信に影響を与えることがなくなる。その結果、ノード機器間の通信スループットを落とすことなく、現用通信系の障害の発生からバックアップ通信系に切り替えるまでの時間を短縮することができる。
【００３４】
また、確認メッセージの送信に対してスレーブ通信回線切替装置から返信メッセージを受信した後、確認メッセージの次の送信に対して返信メッセージを再度受信した場合、マスタ通信回線切替装置の第１の障害判定手段が、現用通信系に障害発生有りと判定するようにしたので、ごく短期間の通信障害に対する回線切り替えを避けることができる。
【００３５】
また、確認メッセージおよび返信メッセージを、二重化ネットワークの通信フォーマットで規定される最短のサイズとすることにより、二重化ネットワークにおいて障害監視のために使用される通信時間の割合（使用率）を低減することができ、ノード機器間の通信や通信回線切替装置間の他の通信に影響を与えることがなくなる。その結果、ノード機器間の通信スループットを落とすことなく、現用通信系の障害の発生からバックアップ通信系に切り替えるまでの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における通信回線切替装置の構成を示すブロック図である。
【図３】マスタ機器におけるネットワーク障害監視処理手順を示すフローチャートである。
【図４】スレーブ機器におけるネットワーク障害監視処理手順を示すフローチャートである。
【図５】確認メッセージの構成例を示す図である。
【図６】返信メッセージの構成例を示す図である。
【図７】従来の通信回線切替装置を用いた二重化ネットワークの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…通信回線切替装置、２…ノード機器、３Ａ…Ａ系ネットワーク、３Ｂ…Ｂ系ネットワーク、１１…回線切替部、１２…制御部。

Claims

独立した２つの通信系からなる二重化ネットワークを介してデータ通信を行う複数のノード機器と、これらノード機器と前記二重化ネットワークとの間にそれぞれ設けられ当該ノード機器を前記２つの通信系のうち障害のない通信系へ切替接続する複数の通信回線切替装置とからなる通信システムであって、
前記複数の通信回線切替装置は、マスタ・スレーブ方式に基づきマスタ機器として動作する１つのマスタ通信回線切替装置と、マスタ・スレーブ方式に基づきスレーブ機器として動作する他の１つ以上のスレーブ通信回線切替装置とからなり、
前記マスタ通信回線切替装置は、
現用通信系を介して全てのスレーブ通信回線切替装置に定期的に確認メッセージを送信する確認メッセージ送信手段と、
前記スレーブ通信回線切替装置からバックアップ通信系を介して受信した返信メッセージに基づいて前記現用通信系に障害が発生しているかどうかを判定する第１の障害判定手段と、
この第１の障害判定手段により前記現用通信系に障害発生有りと判定された場合、前記バックアップ通信系を介して全てのスレーブ通信回線切替装置に切替メッセージを送信する切替指示手段と、
前記第１の障害判定手段により前記現用通信系に障害発生有りと判定された場合、ノード機器間の通信に用いる通信系を前記現用通信系から前記バックアップ通信系に切り替える第１の回線切替手段とを有し、
前記スレーブ通信回線切替装置は、
一定時間内に前記確認メッセージを受信しない場合、前記現用通信系に障害が発生していると判定する第２の障害判定手段と、
この第２の障害判定手段により前記現用通信系に障害発生有りと判定された場合、前記バックアップ通信系を介して前記マスタ通信回線切替装置に返信メッセージを送信する返信メッセージ送信手段と、
前記マスタ通信回線切替装置から切替メッセージを受信した場合、ノード機器間の通信に用いる通信系を前記現用通信系から前記バックアップ通信系に切り替える第２の回線切替手段とを有することを特徴とする通信システム。
請求項１記載の通信システムにおいて、
前記第１の障害判定手段は、前記確認メッセージの送信に対して前記返信メッセージを受信した後、前記確認メッセージの次の送信に対して前記返信メッセージを再度受信した場合、前記現用通信系に障害発生有りと判定することを特徴とする通信システム。
請求項１記載の通信システムにおいて、
前記確認メッセージおよび前記返信メッセージは、前記二重化ネットワークの通信フォーマットで規定される最短のサイズであることを特徴とする通信システム。
独立した２つの通信系からなる二重化ネットワークと複数のノード機器との間にそれぞれ設けられ当該ノード機器を前記２つの通信系のうち障害のない通信系へ切替接続する通信回線切替装置であって、
マスタ・スレーブ方式に基づき唯一つのマスタ機器として動作する場合に、マスタ・スレーブ方式に基づきスレーブ機器として動作する他の全ての通信回線切替装置に現用通信系を介して定期的に確認メッセージを送信する確認メッセージ送信手段と、
前記マスタ機器として動作する場合に、前記スレーブ機器からバックアップ通信系を介して受信した返信メッセージに基づいて前記現用通信系に障害が発生しているかどうかを判定する第１の障害判定手段と、
前記マスタ機器として動作し、かつ前記第１の障害判定手段により前記現用通信系に障害発生有りと判定された場合に、前記バックアップ通信系を介して全てのスレーブ機器に切替メッセージを送信する切替指示手段と、
前記マスタ機器として動作し、かつ前記第１の障害判定手段により前記現用通信系に障害発生有りと判定された場合に、ノード機器間の通信に用いる通信系を前記現用通信系から前記バックアップ通信系に切り替える第１の回線切替手段と、
前記スレーブ機器として動作し、かつ一定時間内に前記確認メッセージを受信しない場合に、前記現用通信系に障害が発生していると判定する第２の障害判定手段と、
前記スレーブ機器として動作し、かつ前記第２の障害判定手段により前記現用通信系に障害発生有りと判定された場合に、前記バックアップ通信系を介して前記マスタ機器に返信メッセージを送信する返信メッセージ送信手段と、
前記スレーブ機器として動作し、かつ前記マスタ機器から切替メッセージを受信した場合に、ノード機器間の通信に用いる通信系を前記現用通信系から前記バックアップ通信系に切り替える第２の回線切替手段とを有することを特徴とする通信回線切替装置。
請求項４記載の通信回線切替装置において、
前記第１の障害判定手段は、前記確認メッセージの送信に対して前記返信メッセージを受信した後、前記確認メッセージの次の送信に対して前記返信メッセージを再度受信した場合、前記現用通信系に障害発生有りと判定することを特徴とする通信回線切替装置。
請求項４記載の通信回線切替装置において、
前記確認メッセージおよび前記返信メッセージは、前記二重化ネットワークの通信フォーマットで規定される最短のサイズであることを特徴とする通信回線切替装置。