JP2006245837A - マイクロ波無線通信システム、マイクロ波無線通信装置及びそれらに用いるデータ転送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＳＮＭＰインタネット管理で使用するトラップデータパケットの消失をスパニングツリープロトコルＳＴＰの経路変更によって極力防ぐことが可能なマイクロ波無線通信装置を提供する。
【解決手段】 無線回線品質チェック部１４はマイクロ波無線通信装置１が無線回線上の回線品質を常時監視しており、無線回線のＢＥＲ値の変更を契機としてデータベース１６を参照しにいき、ＢＥＲ値に対応するパスコストを取出し、ＳＴＰ機能を起動させるために、ルートマイクロ波無線通信装置に向けてＳＴＰ再計算要求通知を送信する。マイクロ波無線通信装置１がルートマイクロ波無線通信装置として動作する場合には、ＳＴＰ再計算要求通知の受信を契機として各マイクロ波無線通信装置のパスコストを再計算させるために、ＳＴＰ処理部２１を動作させて全ポートへＢＰＤＵを送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明はマイクロ波無線通信システム、マイクロ波無線通信装置及びそれらに用いるデータ転送方法並びにそのプログラムに関し、特にマイクロ波無線通信装置が無線区間、有線区間を交互にリング構成で繋がれることによって全体の系が構成されるマイクロ波無線通信システムに関する。

従来のマイクロ波無線通信装置のリング構成にスパニングツリープロトコル（ＳＴＰ：Ｓｐａｎｎｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を実装した場合に関して、図１０及び図１１を参照して説明する。ここで、マイクロ波無線通信システムはマイクロ波無線通信装置が無線区間、有線区間を交互にリング構成で繋がれることによって全体の系が構成されている。

スパニングツリープロトコルにおけるポートの状態遷移は、ブロッキング（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ）状態、リスニング（Ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ）状態、ラーニング（Ｌｅａｒｎｉｎｇ）状態、フォワーディング（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）状態の４状態が有り、図１０及び図１１において、マイクロ波無線通信装置の電源断または無線回線品質劣化が発生しない前は系が安定している状態を示す。

その場合、スパニングツリープロトコルのポート選択によって、リング構成の一部がブロッキング状態になる。例えば、図１０及び図１１の場合、マイクロ波無線通信装置４−８がブロッキング状態になっているとすると（図１０及び図１１におけるＢのポート）、ブロッキング状態の時には、そのポートがデータパケット及びＢＰＤＵ（Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の送信と、受信データパケットの他のポートへの転送を行わず、受信データパケットが廃棄される。

マイクロ波無線通信装置４−８以外の装置はフォワーディング状態で受信データパケットの送信元ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスの記憶や、受信データパケットの他のポートへの転送や送信を行い、指定ポートの場合はＢＰＤＵの送信等も行う。このような安定状態からマイクロ波無線通信装置４−３とマイクロ波無線通信装置４−４との間の無線回線の品質劣化が発生したとする。

その現象によって発生したトラップ（Ｔｒａｐ）データパケットがマイクロ波無線通信装置４−４からマイクロ波無線通信装置（ルート）４−１へ向けて送信された時に消失してしまう場合がある。予め無線回線劣化によって、そのマイクロ波無線通信装置のポートをブロッキング状態に遷移させ、品質が良い方向に経路を変えておけば、極力、トラップデータパケットの消失を減らすことができる。

マイクロ波無線通信装置４−４に電源断が発生した場合には、リング構成の場合、両端（隣あって接続された）の無線通信装置が切断通知をトラップデータパケットで上げることができるが、片側の隣り合って接続されているマイクロ波無線通信装置４−８は無線回線側のポートがブロッキング状態なので、トラップデータパケットの通知が消失する。

リング構成の場合には、マイクロ波無線通信装置にバッテリ電源を設け、新しい経路が決まって自マイクロ波無線通信装置から電源断のトラップデータパケットを確実に上げられるようにし、無線回線や有線回線の切断が発生した訳ではなく、マイクロ波無線通信装置の電源断が発生したことを区別できるようにし、ユーザが復旧作業をする時に、統合監視制御端末上でマイクロ波無線通信装置に何が発生しているかを知ることができることによって、保守作業を効率的に進められるようにしている。

尚、電池のように限られた容量による消耗要素の消耗を予防するのに、その消耗要素の消耗度が最小の通信経路を選択することで、最適な経路選択を行う方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１４９０７９号公報

上述した従来のマイクロ波無線通信システムでは、ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）インタネット管理で定義されているトラップデータパケット通信が用いられており、この通信の場合、トラップデータパケットの抜けが発生すると、統合監視制御端末上では情報を取得することができないため、極力、トラップデータパケット通信の抜けが発生しないような仕組みをマイクロ波無線通信装置側に設ける必要がある。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、ＳＮＭＰインタネット管理で使用するトラップデータパケットの消失をスパニングツリープロトコルＳＴＰの経路変更によって極力防ぐことができるマイクロ波無線通信システム、マイクロ波無線通信装置及びそれらに用いるデータ転送方法並びにそのプログラムを提供することにある。

本発明によるマイクロ波無線通信システムは、マイクロ波無線通信装置が無線区間と有線区間とが交互となるようにリング構成で繋いで構成されるマイクロ波無線通信システムであって、
前記リング構成の部分にスパニングツリープロトコルを実装し、
前記マイクロ波無線通信装置各々が、無線回線の品質劣化を検出する第１の検出手段と、自装置の電源断を検出する第２の検出手段と、前記第１及び第２の検出手段のいずれかで変化が検出された時に自装置のパスコスト値を高い数値に更新して前記スパニングツリープロトコルの経路変更を図る制御手段とを備えている。

本発明によるマイクロ波無線通信装置は、隣接する装置の一方と無線区間で接続されかつ前記隣接する装置の他方と有線区間で接続されてリング構成のシステムを構成するマイクロ波無線通信装置であって、
前記リング構成の部分にスパニングツリープロトコルを実装し、
無線回線の品質劣化を検出する第１の検出手段と、自装置の電源断を検出する第２の検出手段と、前記第１及び第２の検出手段のいずれかで変化が検出された時に自装置のパスコスト値を高い数値に更新して前記スパニングツリープロトコルの経路変更を図る制御手段とを備えている。

本発明によるデータ転送方法は、マイクロ波無線通信装置が無線区間と有線区間とが交互となるようにリング構成で繋いで構成されるマイクロ波無線通信システムに用いられるデータ転送方法であって、
前記リング構成の部分にスパニングツリープロトコルを実装し、
前記マイクロ波無線通信装置が、無線回線の品質劣化を検出する第１の検出処理と、自装置の電源断を検出する第２の検出処理と、前記第１及び第２の検出処理のいずれかで変化が検出された時に自装置のパスコスト値を高い数値に更新して前記スパニングツリープロトコルの経路変更を図る制御処理とを実行している。

本発明によるデータ転送方法のプログラムは、マイクロ波無線通信装置が無線区間と有線区間とが交互となるようにリング構成で繋いで構成されるマイクロ波無線通信システムに用いられるデータ転送方法のプログラムであって、
前記リング構成の部分にスパニングツリープロトコルを実装し、
コンピュータに、無線回線の品質劣化を検出する第１の検出処理と、自装置の電源断を検出する第２の検出処理と、前記第１及び第２の検出処理のいずれかで変化が検出された時に自装置のパスコスト値を高い数値に更新して前記スパニングツリープロトコルの経路変更を図る制御処理とを実行させている。

すなわち、本発明のマイクロ波無線通信システムは、マイクロ波無線通信装置が無線区間、有線区間を交互にリング構成で繋いで構成されるシステムにおいて、リング構成部分にスパニングツリープロトコル（ＳＴＰ：Ｓｐａｎｎｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を実装し、無線回線の品質劣化検出やバックアップ電源を用いたマイクロ波無線通信装置の電源断検出を組み合わせている。

これによって、本発明のマイクロ波無線通信システムでは、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のネットワーク管理の代表的なＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）インタネット管理で使用するトラップ（Ｔｒａｐ）データパケットの消失をスパニングツリープロトコルの経路変更によって極力防ぐことが可能となる。

マイクロ波無線通信装置は、無線回線の品質劣化やマイクロ波無線通信装置の電源断を常時監視し、変化を検出したら、パスコスト値を高い数値に上げ、かつ上位のルートマイクロ波無線通信装置にスパニングツリープロトコル再計算要求通知を送信することを特徴とする。

また、上位のルートマイクロ波無線通信装置は、配下のマイクロ波無線通信装置からスパニングツリープロトコル再計算要求通知を受信すると、全ポートへＢＰＤＵ（Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を送信し、通常のスパニングツリープロトコルの機能をそのまま使用し、リング構成上において自動的に最適な経路変更を実行させることを特徴とする。

上記のように、本発明のマイクロ波無線通信システムでは、マイクロ波無線通信装置が無線区間、有線区間を交互にリング構成で繋いで構成されるシステムにおいて、リング構成部分にスパニングツリープロトコルを実装し、無線回線の品質劣化検出やバックアップ電源を用いたマイクロ波無線通信装置の電源断検出を組み合わせることによって、ＳＮＭＰインタネット管理で使用するトラップデータパケットの消失をスパニングツリープロトコルの経路変更によって極力防ぐことが可能となる。

また、本発明のマイクロ波無線通信システムでは、無線回線のＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）の値は悪いが、まだ無線回線断になっていないような状況の時、スパニングツリープロトコル再計算によって、回線品質が良い経路に変更されるため、トラップデータパケットの消失を回避することが可能となり、経路変更前の回線品質低下によるデータ送信の失敗を発生させないことが可能となる。

さらに、本発明のマイクロ波無線通信システムでは、マイクロ波無線通信装置の電源断時のトラップデータパケットも最適な経路に変更されるため、上位の統合監視制御端末に通知することが可能となる。

一方、本発明のマイクロ波無線通信システムでは、マイクロ波無線通信装置が無線回線の品質劣化やマイクロ波無線通信装置の電源断を常時監視し、変化を検出したら、パスコスト値を高い数値に上げ、かつ上位のルートマイクロ波無線通信装置にスパニングツリープロトコル再計算要求通知を送信することが可能となる。ＢＥＲ値やマイクロ波無線通信装置の電源断に対応するパスコストの値はデータベースとして、統合監視制御端末からユーザが更新可能とする応用も考えられる。

上位のルートマイクロ波無線通信装置では、配下のマイクロ波無線通信装置からスパニングツリープロトコル再計算要求通知を受信すると、全ポートへＢＰＤＵを送信することで、通常のスパニングツリープロトコルの機能をそのまま使用し、リングネットワーク（Ｎｅｔｗｏｒｋ）上において自動的に最適な経路変更を実行させることが可能となる。

本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、ＳＮＭＰインタネット管理で使用するトラップデータパケットの消失をＳＴＰの経路変更によって極力防ぐことができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によるマイクロ波無線通信装置の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例によるマイクロ波無線通信装置１は制御部１１と、無線回線部（データ送受信）１２と、有線回線部（データ送受信）１３と、無線回線品質チェック部１４と、監視制御端末インタフェース部１５と、ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）値／無線装置電源断パスコストデータベース（以下、データベースとする）１６と、ＳＴＰ（Ｓｐａｎｎｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）データ保存部１７と、バッテリ電源部１８と、アンテナ１９と、無線装置電源断検出部２０と、ＳＴＰ処理部２１とから構成されている。

ＳＴＰデータ保存部１７はマイクロ波無線通信装置１の各ポート（有線回線ポート及び無線回線ポート）の状態遷移であるブロッキング（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ）状態、リスニング（Ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ）状態、ラーニング（Ｌｅａｒｎｉｎｇ）状態、フォワーディング（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）状態の４状態や、外部からのＢＰＤＵ（Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を受信した時に入っているルート無線装置ＩＤ（識別情報）、送信元無線装置ＩＤ、それに対応するパスコスト情報、自マイクロ波無線通信装置のパスコスト等のＳＴＰ機能に関係する情報を保存する。

無線装置電源断検出部２０はマイクロ波無線通信装置１の電源断が発生したかどうかを常時監視しており、電源断を検出すると、バッテリ電源部１８を動作させて装置がいきない電源断の状態になるのを回避し、ＳＴＰ動作が安定する所定時間（例えば、１分間）待ってから、バッテリ電源をＯＦＦにする動作を実行する。マイクロ波無線通信装置１は電源断が検出されたのを契機としてデータベース１６を参照しにいき、無線装置の電源断に対応するパスコストを取出し、ＳＴＰ機能を起動させるために、ルートマイクロ波無線通信装置（図示せず）に向けてＳＴＰ再計算要求通知を送信する。バッテリ電源をＯＦＦにするまでの所定時間はユーザに設定可能とすることもできる。

無線回線品質チェック部１４はマイクロ波無線通信装置１が無線回線上の回線品質を常時監視しており、無線回線のＢＥＲ値の変更を契機としてデータベース１６を参照しにいき、ＢＥＲ値に対応するパスコストを取出し、ＳＴＰ機能を起動させるために、ルートマイクロ波無線通信装置に向けてＳＴＰ再計算要求通知を送信する。マイクロ波無線通信装置１がルートマイクロ波無線通信装置として動作する場合には、無線装置電源断検出部２０や無線回線品質チェック部１４を動作させず、ＳＴＰ再計算要求通知の受信を契機として各マイクロ波無線通信装置のパスコストを再計算させるために、ＳＴＰ処理部２１を動作させて全ポートへＢＰＤＵを送信する。

制御部１１は例えばＣＰＵ（中央処理装置）であり、ＣＰＵが図示せぬ記憶媒体のプログラムを実行することで、マイクロ波無線通信装置１全体の制御を行っている。監視制御端末インタフェース部１５は最上位のルートマイクロ波無線通信装置にのみ接続されかつ全マイクロ波無線通信装置を統合監視制御する統合監視制御端末２を繋げる時に使用される。

図２は本発明の一実施例によるマイクロ波無線通信システムの構成例を示すブロック図である。図２においては、マイクロ波無線通信装置を無線装置と略して記載している。

リングネットワーク（Ｎｅｔｗｏｒｋ）Ａにおいては、ルート無線装置３１−１を先頭に、無線装置３１−１，３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２間が交互に無線区間、有線区間となるようにリング構成で接続されている。また、無線装置間３１−１，３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は主信号に多重される補助信号（ＳＶ回線）を使用し、ルート無線装置３１−１を経由して統合監視制御端末２上に情報の受け渡しを行っている。

ここで、統合監視制御端末２と各無線装置３１−１，３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２との間の通信は、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のネットワーク管理の代表的なＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用している。

図２において、３１−１はルート無線装置を表し、この先頭のルート無線装置３１−１のみが統合監視制御端末２と直接繋がっている。３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２はルート以外の無線装置を表し、１０１〜１０４は無線区間を表し、２０１〜２０４は有線ケーブルの区間を表している。

また、リングネットワークＡのリング構成部分にはＳＴＰを実装し、無線回線１０１〜１０４の品質劣化検出やバックアップ電源を用いた無線装置の電源断検出を組み合わせることによって、トラップ（Ｔｒａｐ）データパケットの消失を極力防ぐシステムを表している。

点線で囲まれているリングネットワークＡの部分はＳＴＰが動作する処理単位を表している。リングネットワークＡはリング構成のシステムの１設置場所の例であり、１つのルート無線装置３１−１と複数のルート以外の無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２で構成されており、この単位を１リングネットワークとする。

また、リングネットワークＢ及びリングネットワークＣは１リングネットワーク単位で構成され、その単位でネットワークを接続することができ、その単位でＳＴＰが動作処理しており、最終的には１つのネットワークに統合できることを表しており、最上位のルート無線装置３１−１には統合監視制御端末２を繋げてＳＮＭＰを使った全ての無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２の監視制御を可能としている。

図３は図１のデータベース１６のＢＥＲ値／パスコストのデータベース部分の構成を示す図である。図３において、データベース１６のＢＥＲ値／パスコストのデータベース部分１６ａはＢＥＲ範囲（「１．００Ｅ・６以上」，「１．００Ｅ・５」，「１．００Ｅ・４」，「１．００Ｅ・３以下」）と、パスコスト（無線側）（「１（デフォルト値）」，「１０」，「８０」，「１００」）とからなる。

図４は図１のデータベース１６の電源装置電源断パスコストのデータベース部分の構成を示す図である。図４において、データベース１６の電源装置電源断パスコストのデータベース部分１６ｂは無線装置電源状態（「正常」，「電源断」）と、パスコスト（無線側）（「１（デフォルト値）」，「１００」）とからなる。

図５は本発明の一実施例による設定メッセージＢＰＤＵのデータパケットの構成を示す図である。図５において、設定メッセージＢＰＤＵのデータパケット１６ｃは宛先アドレスと、発信元アドレスと、設定メッセージ（ＢＰＤＵデータ）とからなる。

図６は図２のルート無線装置３１−１のＳＴＰ処理を示すフローチャートであり、図７は本発明の一実施例による受信側無線装置のＢＥＲ値通知処理を示すフローチャートであり、図８は本発明の一実施例による受信側無線装置の電源断通知処理を示すフローチャートであり、図９は本発明の一実施例による受信側無線装置の共通処理を示すフローチャートである。これら図１〜図９を参照して本発明の一実施例によるマイクロ波無線通信システムの動作について説明する。尚、図２に示す無線装置３１−１，３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は図１に示すマイクロ波無線通信装置１と同様の構成となっており、図６〜図９に示す処理は制御部１１においてＣＰＵがプログラムを実行することで実現される。

ルート無線装置３１−１は自装置以外からＳＴＰ再計算要求通知を受信すると（図６ステップＳ１）、通常のＳＴＰ機能の動作である全ポートへＢＰＤＵを送信する処理を実行して終了する（図６ステップＳ２）。この動作を契機として、リングネットワークＡ配下の無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２はパスコストの再計算を開始する。この場合の設定メッセージＢＰＤＵのデータパケット１６ｃの構造は図５に示す通りである。

無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は、常時、無線回線の品質状態を監視し、ＢＥＲ値に変化があるかどうかを周期的に監視している（図７ステップＳ１１）。無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は、ＢＥＲ値に変化があった場合、ＳＮＭＰで定義されているトラップデータパケットの通知を一時停止する（図７ステップＳ１２）。このトラップデータパケットの通知の一時停止は無線回線品質劣化によるトラップデータパケットの抜けを回避するためである。

次に、無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は、データベース１６のＢＥＲ値／パスコストのデータベース部分１６ａを参照し、検出されたＢＥＲ値に対応するパスコストを取出し、ＳＴＰデータ保存部１７で管理している自装置のパスコストの現状値を更新する（図７ステップＳ１３）。

無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は、その状態で次にルート無線装置３１−１にＳＴＰ再計算要求通知を送信し（図７ステップＳ１４）、処理を終了する。ＳＴＰ再計算要求通知の送信は、ルート無線装置３１−１がＳＴＰ再計算要求通知の受信を契機として、配下の無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２にＢＰＤＵを送信する処理を実行することになるので、受信側の無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２が新しいＢＰＤＵの受信を契機としてパスコストの再計算を実施することで、リングネットワークＡ内での無線装置の複数のポートにおけるブロッキング状態の位置を変更し、品質の良い方向へ経路を変更するためである。

データベース１６のＢＥＲ値／パスコストのデータベース部分１６ａの一例を図３に示す。図３において、例えば、「１．００Ｅ−６以上」のＢＥＲ値はパスコスト（無線回線側）が「１（デフォルト値）」、「１．００Ｅ−５」のＢＥＲ値はパスコストが「１０」、「１．００Ｅ−４」のＢＥＲ値はパスコストが「８０」、「１．００Ｅ−３以下」のＢＥＲ値はパスコストが「１００」となる。安定した状態ではパスコストのデフォルトが全ポートで「１」となり、その値を使ってＳＴＰにおけるポートの状態が計算される。尚、ＢＥＲ値／パスコストのデータベース部分１６ａの内容もユーザが設定することができる。

無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は、常時、自装置の電源断を監視し、自装置の電源断が発生したかどうかを周期的に監視している（図８ステップＳ２１）。無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は、自装置の電源断が発生すると、ＳＮＭＰで定義されているトラップデータパケットの通知を一時停止する（図８ステップＳ２２）。このトラップデータパケットの通知の一時停止は、自装置の電源断が発生したことによるトラップデータパケットの抜けを回避するためである。

次に、無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２はバッテリ電源部１８を動作させて装置がいきない電源断の状態になるのを回避し（図８ステップＳ２３）、ルート無線装置３１−１にＳＴＰ再計算要求通知を送信する（図８ステップＳ２４）。この後、無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は、ＳＴＰ動作が安定する所定時間（例えば、１分間）待ってから、バッテリ電源をＯＦＦにする（図８ステップＳ２５）。

無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は、ルート無線装置３１−１にＳＴＰ再計算要求通知を送信する際に、データベース１６の電源装置電源断パスコストのデータベース部分１６ｂを参照し、無線電源状態の電源断に対応するパスコストを取出し、ＳＴＰデータ保存部１７で管理している自装置のパスコストの現状値を更新し、その状態でＳＴＰ再計算要求通知の送信を行う。ＳＴＰ再計算要求通知を送信するのは、ルート無線装置３１−１が受信を契機として、配下の無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２にＢＰＤＵを送信する処理を実行することになるので、受信側の無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２が新しいＢＰＤＵの受信を契機としてパスコストの再計算を実施することで、リングネットワークＡ内での無線装置の複数のポートにおけるブロッキング状態の位置を変更し、品質の良い方向へ経路を変更するためである。

データベース１６の電源装置電源断パスコストのデータベース部分１６ｂの一例を図４に示す。図４において、例えば、無線装置の電源状態が正常の場合にはパスコスト（無線回線側）を１（デフォルト値）、無線装置の電源状態が電源断の場合にはパスコストを１００とする。安定した状態ではパスコストのデフォルトは全ポートで「１」になり、その値を使ってＳＴＰ状態が計算される。尚、電源装置電源断パスコストのデータベース部分１６ｂの内容もユーザが設定することができる。

無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は、常時、ＢＰＤＵを受信したかどうかを周期的に監視している（図９ステップＳ３１）。無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は、ＢＰＤＵを受信した場合、ＳＴＰの機能として持っているトポロジー変化が検出されたかどうかを確認し（図９ステップＳ３２）、変化があると、ブロッキング状態のポートがあればリスニング状態へと移行させ、変化がなければ、そのままのブロッキング状態としておく（図９ステップＳ３３）。

但し、本実施例では、ブロッキング状態を持つ無線装置があった場合、無線回線劣化や無線装置断の検出によって、トポロジー検出有りと判断させ、ブロッキング状態のポートをリスニング状態へと移行させ、ＳＴＰにおけるポートの状態の再計算を実施させることを想定している。

次に、無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は、ＳＴＰ再計算を実行し、ルートポート、指定ポートを判定する処理に入る（図９ステップＳ３４）。無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は、新たにルートポートでも指定ポートでもないポートがあるかどうかを判断し（図９ステップＳ３５）、あれば当該ポートをブロッキング状態へ移行し（図９ステップＳ３６）、なければそのまま処理を続行する。

無線装置３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２は、指定ポートからＢＰＤＵを送信し（図９ステップＳ３７）、１分経過後、トラップデータパケットの通信を開始する（図９ステップＳ３８）。ここで、１分経過するまで待つのはトラップデータパケットの抜けを防ぐためであり、ＳＴＰを実装した各無線装置にＢＰＤＵの情報が行き渡って、ＳＴＰにおけるポートの状態が安定する時間を待ってトラップデータパケットの通信を開始するようにしている。この１分間の時間間隔部分はユーザが設定可能となっている。

図１０は本発明の一実施例による無線回線の品質劣化検出にてＳＴＰ処理部分を動作させて経路を変更する動作を示す図である。この図１０を参照して本発明の一実施例による無線回線の品質劣化検出にてＳＴＰ処理部分を動作させて経路を変更する動作について説明する。

パスコストのデフォルト（安定している状態）は、全ての無線装置４−１〜４−８の全ポートが「１」になっているものとする。その場合、無線装置４−１〜４−７の両側（有線／無線）のポートと、無線装置４−８の有線側のポートとがフォワーディング状態（Ｆ）になっている。フォワーディング状態は受信データパケットの送信元ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスの記憶や受信データパケットの他のポートへの転送及び送信を行い、指定ポートの場合にはＢＰＤＵの送信等も行う。

リングネットワークではＳＴＰの機能によって、例えば無線装置４−８の無線ポート側がブロッキング状態（Ｂ）になっているものとする。そのため、各無線装置４−１〜４−８は経路が１方向に決まっており、リング構成上でのループによる輻輳状態や衝突等を回避している。

このような安定状態から、無線装置４−３と無線装置４−４との間の無線回線の品質劣化が発生したとする。その現象によって発生したトラップデータパケットが無線装置４−４からルート無線装置４−１へ向けて送信された時に消失してしまう場合がある。

しかしながら、本実施例では、無線装置４−３と無線装置４−４とが無線品質が悪化したことを検出し、自装置のパスコストをデフォルトの「１」からＢＥＲ値に対応するコストに変更した後（ここでは「１」から「１００」に変更）、ルート無線装置４−１へ向けてＳＴＰ再計算要求通知を送付する。その結果、リングネットワーク内のＳＴＰ再計算が実行され、ＳＴＰ再計算の実行後、ＳＴＰにおけるポートの状態が遷移する。

つまり、本実施例では、無線回線劣化によって、無線装置４−３及び無線装置４−４の無線側のポートがブロッキング状態に遷移し、品質が良い経路に変更されるので、無線装置４−４のトラップデータパケットをルート無線装置４−１へ確実に上げることができ、極力、トラップデータパケットの消失を減らすことができる。

図１１は本発明の一実施例による無線装置電源断検出にてＳＴＰ処理部分を動作させて経路を変更する動作を示す図である。この図１１を参照して本発明の一実施例による無線装置電源断検出にてＳＴＰ処理部分を動作させて経路を変更する動作について説明する。

パスコストのデフォルト（安定している状態）は、全ての無線装置４−１〜４−８の全ポートが「１」となっているものとする。その場合、無線装置４−１〜４−７の両側（有線／無線）のポートと、無線装置４−８の有線側のポートとがフォワーディング状態（Ｆ）になっていることを示している。フォワーディング状態は受信データパケットの送信元ＭＡＣアドレスの記憶や受信データパケットの他のポートへの転送及び送信を行い、指定ポートの場合にはＢＰＤＵの送信等も行う。

リングネットワークではＳＴＰの機能によって、例えば無線装置４−８の無線ポート側がブロッキング状態になっているものとする。そのため、各無線装置４−１〜４−８は経路が１方向に決まっており、リング構成上でのループによる輻輳状態や衝突等を回避している。

このような安定状態から無線装置４−４に電源断が発生したとする。リング構成の場合、両端（隣あって接続された）の無線装置が切断通知をトラップデータパケットで上げることができるが、片側の隣り合って接続されている無線装置４−８は無線回線側のポートがブロッキング状態なので、トラップデータパケットの通知が消失してしまう。

しかしながら、本実施例では、リング構成を扱っているので、無線装置の電源断が発生したことを検出し、無線装置４−４のバッテリ電源を起動し、自装置のパスコストをデフォルトの「１」から無線装置の電源断に対応するコストに変更した後（ここでは「１」から「１００」に変更）、ルート無線装置４−１へ向けてＳＴＰ再計算要求通知を送付する。その結果、リングネットワーク内のＳＴＰ再計算が実行され、ＳＴＰ再計算の実行後、ＳＴＰにおけるポートの状態が遷移する。

つまり、本実施例では、無線装置の電源断によって、無線装置４−４の無線側のポートをブロッキング状態に遷移させ、品質が良い経路に変更されるので、無線装置４−４から電源断のトラップデータパケットをルート無線装置４−１へ確実に上げることができ、極力、トラップデータパケットの消失を減らすことができる。

このように、本実施例では、無線装置１，４−１〜４−８，３１−１，３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２が無線区間１０１〜１０４、有線区間２０１〜２０４が交互となるようにリング構成で繋がれて構成されるマイクロ波無線通信システムにおいて、リング構成部分にＳＴＰを実装し、無線回線の品質劣化検出やバックアップ電源を用いた無線装置１，４−１〜４−８，３１−１，３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２の電源断検出を組み合わせることによって、ＳＮＭＰインタネット管理で使用するトラップデータパケットの消失をＳＴＰの経路変更によって極力防ぐことができる。

つまり、本実施例では、無線回線のＢＥＲの値が悪いが、まだ無線回線断になっていないような状況の時、ＳＴＰ再計算によって回線品質が良い経路に変更するため、トラップデータパケットの消失を回避することができ、経路変更前の回線品質低下によるデータ送信の失敗の発生を防ぐことができる。

また、本実施例では、無線装置１，４−１〜４−８，３１−１，３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２の電源断時のトラップデータパケットも、最適な経路に変更することによって、上位の統合監視制御端末２に通知することができる。

さらに、本実施例では、無線装置１，４−１〜４−８，３１−１，３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２が無線回線の品質劣化や自装置の電源断を常時監視し、変化を検出したら、パスコスト値を高い数値に上げ、かつ上位のルート無線装置４−１，３１−１にＳＴＰ再計算要求通知を送信することができる。

ＢＥＲ値や無線装置の電源断に対応するパスコストの値はデータベースとして、統合監視制御端末２からユーザが更新可能とする応用も考えられる。上位のルート無線装置４−１，３１−１は配下の無線装置４−２〜４−８，３１−２，３２−１，３２−２，３３−１，３３−２，３４−１，３４−２からＳＴＰ再計算要求通知を受信したら、全ポートへＢＰＤＵを送信することができ、通常のＳＴＰの機能をそのまま使用し、リングネットワーク上において自動的に最適な経路変更を実行させることができる。

本発明の一実施例によるマイクロ波無線通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例によるマイクロ波無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 図１のデータベースのＢＥＲ値／パスコストのデータベース部分の構成を示す図である。 図１のデータベースの電源装置電源断パスコストのデータベース部分の構成を示す図である。 本発明の一実施例による設定メッセージＢＰＤＵのデータパケットの構成を示す図である。 図２のルート無線装置のＳＴＰ処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による受信側無線装置のＢＥＲ値通知処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による受信側無線装置の電源断通知処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による受信側無線装置の共通処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による無線回線の品質劣化検出にてＳＴＰ処理部分を動作させて経路を変更する動作を示す図である。 本発明の一実施例による無線装置電源断検出にてＳＴＰ処理部分を動作させて経路を変更する動作を示す図である。

符号の説明

１，４−２〜４−８，
３１−２，３２−１，
３２−２，３３−１，
３３−２，３４−１，
３４−２ マイクロ波無線通信装置
４−１，３１−１ ルートマイクロ波無線通信装置
１１ 制御部
１２ 無線回線部
１３ 有線回線部
１４ 無線回線品質チェック部
１５ 監視制御端末インタフェース部
１６ ＢＥＲ値／無線装置電源断パスコストデータベース
１６ａ ＢＥＲ値／パスコストのデータベース部分
１６ｂ 電源装置電源断パスコストのデータベース部分
１６ｃ 設定メッセージＢＰＤＵのデータパケット
１７ ＳＴＰデータ保存部
１８ バッテリ電源部
１９ アンテナ
２０ 無線装置電源断検出部
２１ ＳＴＰ処理部
１０１〜１０４ 無線区間
２０１〜２０４ 有線区間

Claims (13)

1. マイクロ波無線通信装置が無線区間と有線区間とが交互となるようにリング構成で繋いで構成されるマイクロ波無線通信システムであって、
   前記リング構成の部分にスパニングツリープロトコルを実装し、
   前記マイクロ波無線通信装置各々が、無線回線の品質劣化を検出する第１の検出手段と、自装置の電源断を検出する第２の検出手段と、前記第１及び第２の検出手段のいずれかで変化が検出された時に自装置のパスコスト値を高い数値に更新して前記スパニングツリープロトコルの経路変更を図る制御手段とを有することを特徴とするマイクロ波無線通信システム。
2. 前記制御手段は、上位のルート装置に前記スパニングツリープロトコルの再計算要求通知を送信することを特徴とする請求項１記載のマイクロ波無線通信システム。
3. 前記上位のルート装置は、配下のマイクロ波無線通信装置から前記スパニングツリープロトコル再計算要求通知を受信した時に全ポートへＢＰＤＵ（Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を送信して前記リング構成上において自動的に最適な経路変更を実行させることを特徴とする請求項２記載のマイクロ波無線通信システム。
4. 前記制御手段は、前記第２の検出手段で自装置の電源断が検出された時にバックアップ電源で予め設定された所定時間だけ自装置に電源を供給することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載のマイクロ波無線通信システム。
5. 隣接する装置の一方と無線区間で接続されかつ前記隣接する装置の他方と有線区間で接続されてリング構成のシステムを構成するマイクロ波無線通信装置であって、
   前記リング構成の部分にスパニングツリープロトコルを実装し、
   無線回線の品質劣化を検出する第１の検出手段と、自装置の電源断を検出する第２の検出手段と、前記第１及び第２の検出手段のいずれかで変化が検出された時に自装置のパスコスト値を高い数値に更新して前記スパニングツリープロトコルの経路変更を図る制御手段とを有することを特徴とするマイクロ波無線通信装置。
6. 前記制御手段は、上位のルート装置に前記スパニングツリープロトコルの再計算要求通知を送信することを特徴とする請求項５記載のマイクロ波無線通信装置。
7. 自装置が前記上位のルート装置の場合に、配下の装置から前記スパニングツリープロトコル再計算要求通知を受信した時に全ポートへＢＰＤＵ（Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を送信して前記リング構成上において自動的に最適な経路変更を実行させることを特徴とする請求項６記載のマイクロ波無線通信装置。
8. 前記制御手段は、前記第２の検出手段で自装置の電源断が検出された時にバックアップ電源で予め設定された所定時間だけ自装置に電源を供給することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか記載のマイクロ波無線通信装置。
9. マイクロ波無線通信装置が無線区間と有線区間とが交互となるようにリング構成で繋いで構成されるマイクロ波無線通信システムに用いられるデータ転送方法であって、
   前記リング構成の部分にスパニングツリープロトコルを実装し、
   前記マイクロ波無線通信装置が、無線回線の品質劣化を検出する第１の検出処理と、自装置の電源断を検出する第２の検出処理と、前記第１及び第２の検出処理のいずれかで変化が検出された時に自装置のパスコスト値を高い数値に更新して前記スパニングツリープロトコルの経路変更を図る制御処理とを実行することを特徴とするデータ転送方法。
10. 前記制御処理は、上位のルート装置に前記スパニングツリープロトコルの再計算要求通知を送信することを特徴とする請求項９記載のデータ転送方法。
11. 前記上位のルート装置が、配下のマイクロ波無線通信装置から前記スパニングツリープロトコル再計算要求通知を受信した時に全ポートへＢＰＤＵ（Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を送信して前記リング構成上において自動的に最適な経路変更を実行させることを特徴とする請求項１０記載のデータ転送方法。
12. 前記制御処理は、前記第２の検出処理で自装置の電源断が検出された時にバックアップ電源で予め設定された所定時間だけ自装置に電源を供給することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか記載のデータ転送方法。
13. マイクロ波無線通信装置が無線区間と有線区間とが交互となるようにリング構成で繋いで構成されるマイクロ波無線通信システムに用いられるデータ転送方法のプログラムであって、
    前記リング構成の部分にスパニングツリープロトコルを実装し、
    コンピュータに、無線回線の品質劣化を検出する第１の検出処理と、自装置の電源断を検出する第２の検出処理と、前記第１及び第２の検出処理のいずれかで変化が検出された時に自装置のパスコスト値を高い数値に更新して前記スパニングツリープロトコルの経路変更を図る制御処理とを実行させるためのプログラム。

Images