JP2007329653A - ノード管理システム及びノード及び管理用端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポーリングの負荷をなくすとともに、ノード故障とリンク障害とを判別可能なノード管理システムを提供する。
【解決手段】各ノードは隣接ノードを特定し自身の隣接ノード情報テーブル２２１に隣接ノードを登録する。各ノードは隣接ノードとの通信が不能となった場合、自己と故障ノードとの情報を含む故障通知を管理用端末装置１００に送信する。管理用端末装置１００は故障通知を受信すると、故障ノードと送信元ノード（故障報告ノード）とを対応付けてノード故障情報テーブル１３１に登録する。管理用端末装置１００は、いずれかのノードを送信元とし送信元の情報を含むメッセージを受信すると、ノード故障情報テーブル１３１を参照しメッセージの送信元が故障ノードとして登録されているかを検索し、登録されている場合は故障ノードと故障報告ノードとの登録をノード故障情報テーブルから削除し、その組みをリンク障害情報テーブル１６１に登録する。
【選択図】図１

Description

この発明は、所定のネットワークにおいてマルチホップ無線通信を行う複数のノードを管理するノード管理システムに関する。

従来の通信不能ノード特定手法では、１つの管理用端末がネットワーク内のすべてのノードに対してポーリングを行い、ノードの稼動状況を確認するという方式がとられていた。また、階層的な構造を持つネットワークにおいて、ポーリングによる負荷を分散すると共に、無応答によるリンク断の検出を通知するシステムとして、例えば、特許文献１が公開されている。
特開２００３−８６００号公報

前記の従来技術による通信不能ノード特定手法では、上位のノードから下位のノードに対して一方向のポーリングを行うので、リンクに障害が発生している場合でもノードの故障と判定してしまい、リンク障害を特定できないという課題がある。また、ポーリングの負荷をなくしたいという要請もある。

本発明は、通信不能ノード特定手法において、ノードが双方向に生存確認を行い、さらに、ノードの送信する故障情報を管理用端末で選別することによって、ポーリングの負荷をなくすとともに、ノード故障とリンク障害とを判別してノード故障だけでなくリンク障害による通信不能をも特定可能な通信不能ノード特定手法を提供することを目的とする。

この発明のノード管理システムは、
所定のネットワークにおいてマルチホップ無線通信を行う複数のノードと、
前記ネットワークに接続されるとともに前記複数のノードを管理する管理用端末装置と
を備えたノード管理システムにおいて、
前記複数のノードのそれぞれは、
自身である自ノードの生存を知らせる生存通知を予め設定された時間間隔でブロードキャストする生存通知送信部と、
自ノードに隣接するノードである隣接ノードを記憶する隣接ノード情報テーブルを格納する隣接ノード情報テーブル格納部と、
前記複数のノードのうち自ノードと異なるノードとの通信を試行し、通信の成立に基づいて隣接ノードを特定する隣接ノード特定部と、
前記隣接ノード特定部が特定した隣接ノードを前記隣接ノード情報テーブルに登録する隣接ノード登録部と、
前記隣接ノード登録部が前記隣接ノード情報テーブルに登録した隣接ノードからこの隣接ノードの生存を知らせる生存通知が送信されているかを監視し、所定の時間、前記隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードから生存通知を受信しなかったときに、前記隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードに故障が発生したと判定する故障判定部と、
前記故障判定部が前記隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードに故障が発生したと判定したときに、故障が発生したと判定された隣接ノードの登録を前記隣接ノード情報テーブルから削除する隣接ノード削除部と、
前記故障判定部が前記隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードに故障が発生したと判定したときに、隣接ノードに故障が発生したことを示す通知であって故障が発生したノードとこの通知の送信元である自ノードとの情報を含む故障通知を前記ネットワークにおける所定の経路により前記管理用端末へ送信する故障通知送信部と
を備え、
前記管理用端末装置は、
故障したノードを記憶するノード故障情報テーブルを格納するノード故障情報テーブル格納部と、
メッセージを受信する管理側受信部と、
前記管理側受信部が前記複数のノードのいずれかを送信元とするメッセージとして故障通知を受信したときに、故障が発生した故障ノードと故障通知の送信元である故障報告ノードとを対応付けて前記ノード故障情報テーブルに登録するノード故障情報登録部と
備えたことを特徴とする。

この発明により、管理用端末がポーリングする負荷をなくすことができる。

実施の形態１．
図１〜図１８を用いて実施の形態１における通信不能ノード特定手法を説明する。

図１は、ノード管理システム１０００のシステム構成図である。ノード管理システム１０００は、所定のネットワークにおいてマルチホップ無線通信を行う複数のノード２００ａ〜２００ｄと、前記ネットワークに接続されるとともに複数のノード２００ａ〜２００ｄを管理する管理用端末装置１００（以下、管理用端末という場合がある）とを備える。ノードどうし、ノードと管理用端末とは無線リンク３を形成する。

図１に示すように、管理用端末１００は、ノード故障情報テーブル１３１、および、リンク障害情報テーブル１６１を備え、それらのテーブルを用いてノードの故障情報と無線リンク３の障害情報を管理する。
ノード２００ａ、ノード２００ｂ、ノード２００ｃ、ノード２００ｄは、それぞれ自ノードの隣接ノードを記憶するための隣接ノード情報テーブル２２１ａ〜２２１ｄを備える。各ノードは無線通信を行い、動的に通信経路を探索して他ノードまたは管理用端末と通信を行うための経路制御機構（図示していない）を備える。

図２は、管理用端末装置１００のハードウェア資源の一例を示す図である。図２において、管理用端末装置１００は、プログラムを実行するＣＰＵ８１０（中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。ＣＰＵ８１０は、バス８２５を介してＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）８１１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８１２、表示装置８１３、キーボード８１４、マウス８１５、通信ボード８１６、ＦＤＤ８１７、ＣＤＤ８１８、プリンタ装置８１９、磁気ディスク装置８２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置８２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。

ＲＡＭ８１２は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ８１１、ＦＤＤ８１７、ＣＤＤ８１８、磁気ディスク装置８２０等の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置あるいは記憶部、格納部の一例である。通信ボード８１６、キーボード８１４、ＦＤＤ８１７などは、入力部、入力装置の一例である。また、通信ボード８１６、表示装置８１３、プリンタ装置８１９などは、出力部、出力装置の一例である。

通信ボード８１６は、ネットワークに接続されており、ノード２００ａ等と通信を行なう。

磁気ディスク装置８２０には、オペレーティングシステム８２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム８２２、プログラム群８２３、ファイル群８２４が記憶されている。プログラム群８２３のプログラムは、ＣＰＵ８１０、オペレーティングシステム８２１、ウィンドウシステム８２２により実行される。

上記プログラム群８２３には、以下に述べる実施の形態の説明において管理用端末装置１００に関して「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ８１０により読み出され実行される。

ファイル群８２４には、以下に述べる実施の形態の説明において、「〜の判定結果」、「〜の算出結果」、「〜の検索結果」、「〜の生成結果」、「〜の処理結果」として説明する情報や、データや信号値や変数値やパラメータ、あるいは「ノード故障情報テーブル」、「リンク障害情報テーブル」などが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ８１０によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。

また、以下に述べる実施の形態の管理用端末装置１００に関する説明においては、データや信号値は、ＲＡＭ８１２のメモリ、ＦＤＤ８１７のフレキシブルディスク、ＣＤＤ８１８のコンパクトディスク、磁気ディスク装置８２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス８２５や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。

また、以下に述べる実施の形態の管理用端末装置１００に関する説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「手段」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ８１１に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ８１０により読み出され、ＣＰＵ８１０により実行される。すなわち、プログラムは、以下に述べる「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、以下に述べる「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。

図３は、ノード２００ａのハードウェア資源の一例を示す図である。なおノード２００ｂ〜ノード２００ｄの構成はノード２００ａと同様である。図３において、ノード２００ａは、ＣＰＵを備える制御部５１０と、フラッシュメモリ５２０（記憶部）と、送信部５３０と、受信部５４０と、アンテナ５５０とを備えている。

フラッシュメモリ５２０には、ＯＳ５２１、プログラム群５２２、ファイル群５２３が記憶されている。プログラム群５２２のプログラムは、制御部５１０、ＯＳ５２１により実行される。

プログラム群５２２には、以下に述べる実施の形態の説明においてノード２００ａに関して「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。

ファイル群５２３には、「隣接ノード情報テーブル」が記憶されている。「隣接ノード情報テーブル」は、読み書き回路を介して制御部５１０のＣＰＵによりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力などのＣＰＵの動作に用いられる。

また、以下に述べる実施の形態のノード２００ａに関する説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「手段」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、プログラム群５２２に記憶されたソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、プログラム群５２２に記憶される。なおフラッシュメモリ５２０は記憶部の一例であり、磁気ディスクでも構わない。

図４は、管理用端末１００及びノード２００ａ等の構成を示すブロック構成図である。なお、図４ではノード２００ａ、２００ｂのみを示した。管理用端末１００は、管理側受信部１１０、ノード故障情報登録部１２０、ノード故障情報テーブル格納部１３０、リンク障害情報削除部１４０、リンク障害情報登録部１５０、リンク障害情報テーブル格納部１６０とを備える。ノード故障情報テーブル格納部１３０はノード故障情報テーブル１３１を格納し、リンク障害情報テーブル格納部１６０はリンク障害情報テーブル１６１を格納している。なお「〜受信部」とあるのはプログラム群８２３に記憶されたプログラム及び通信ボード８１６とにより実現される。また「〜格納部」は磁気ディスク装置８２０により実現される。その他「〜部」はプログラム群８２３に記憶されたプログラムにより実現される。

また、ノード２００ａは、生存通知送信部２１０ａ、隣接ノード情報テーブル格納部２２０ａ、隣接ノード特定部２３０ａ、隣接ノード登録部２４０ａ、故障判定部２５０ａ、隣接ノード削除部２６０ａ、故障通知送信部２７０ａ、隣接ノード追加通知送信部２８０ａを備える。隣接ノード情報テーブル格納部２２０ａは隣接ノード情報テーブル２２１を格納している。また前述のように他のノードの構成はノード２００ａと同様である。なお、「〜送信部」とあるのは、プログラム群５２２に記憶されたプログラム及び送信部５３０とにより実現される。また「〜受信部」、「故障判定部」は、プログラム群５２２に記憶されたプログラム及び受信部５４０とにより実現される。また「隣接ノード特定部」は、プログラム群５２２に記憶されたプログラム及び送信部５３０、受信部５４０とにより実現される。また「〜格納部」はフラッシュメモリ５２０により実現される。その他「〜部」はプログラム群５２２に記憶されたプログラムにより実現される。

図５は、管理用端末１００が有するノード故障情報テーブル１３１を示す。ノード故障情報テーブル１３１の各エントリには、故障と判定されたノードのアドレスである「故障ノードアドレス」と、ノードの故障を報告したノードのアドレスである「故障報告ノードアドレス」とが格納されている。

図６は、管理用端末１００が有するリンク障害情報テーブル１６１を示す。リンク障害情報テーブル１６１の各エントリには、障害が発生しているリンクの両端に位置する２つのノードのアドレスが、それぞれ「ノード１アドレス」、「ノード２アドレス」として格納されている。

図７は、ノード２００ａが有する隣接ノード情報テーブル２２１ａを示す。隣接ノード情報テーブル２２１ａの各エントリには、「隣接ノードアドレス」と「生存通知受信タイマー」とが格納されている。「生存通知受信タイマー」は、隣接ノードからどれだけの時間、後述する「生存通知」を受信していないかを示す数値であり、ノード故障の判定に使用する数値である。

（動作の説明）
次に、本実施の形態１における通信不能ノード特定手法の動作を説明する。各ノードは生存通知送信部により予め設定された所定の時間ごとに「生存通知」というメッセージをブロードキャストし、自分の生存情報を周囲のノードに知らせる。「生存通知」は、自ノードの生存情報の通知の他に、後述するように隣接ノードの発見にも使われる。各ノードは、隣接ノードから定期的に「生存通知」を受信することで隣接ノードの稼動状況を確認する。

図８は、ノード２００ａがノード２００ｂから「生存通知」を受信したときのフローチャートを示す。なお、図８に示すように、Ｓ００〜Ｓ１０は隣接ノード特定部２３０ａの動作であり、Ｓ１１、Ｓ１２は隣接ノード登録部２４０ａの動作であり、Ｓ１３は隣接ノード追加通知送信部２８０ａの動作である。

ノード２００ａの隣接ノード特定部２３０ａは、他のノード２００ｂの生存通知送信部２１０ｂが送信した「生存通知」を受信すると、図７に示した隣接ノード情報テーブル２２１ａを検索し、「生存通知」の送信元ノードアドレスが隣接ノードアドレスとして登録されているエントリがあるか調べる（Ｓ０１）。登録されているエントリがある場合、隣接ノード情報テーブル２１の当該エントリの生存通知受信タイマーをリセットする（Ｓ０３）。

登録されているエントリがない場合、隣接ノード特定部２３０ａは、受信した「生存通知」の受信電波強度を確認する（Ｓ０４）。受信電波強度が所定の値以上であった場合、次に、現在登録されている隣接ノード数を確認する（Ｓ０６）。隣接ノード数が所定値以内であった場合、隣接ノード特定部２３０ａは、受信した「生存通知」の送信元ノード２００ｂに対して「隣接要求通知」を送信する（Ｓ０８）。ノード２００ａの隣接ノード特定部２３０ａは、「隣接要求通知」をノード２００ｂに送信してから所定時間内にノード２００ｂから「隣接許可通知」を受信した場合、ノード２００ｂを隣接ノードとして特定する。

隣接ノード特定部２３０ａがノード２００ｂを隣接ノードとして特定すると、隣接ノード登録部２４０ａが、隣接ノード情報テーブル２１に「生存通知」の送信元ノード（この設例ではノード２００ｂ）を示すエントリを登録するとともに（Ｓ１１）、当該エントリの生存通知受信タイマーを起動する（Ｓ１２）。

そして、隣接ノード追加通知送信部２８０ａが、管理用端末１００へ「隣接ノード追加通知」を送信する（Ｓ１３）。この「隣接ノード追加通知」は、隣接ノードを特定したことを示し、かつ、送信元である自ノードと特定した隣接ノードとの情報を含む。図９は、「隣接ノード追加通知」のフォーマットを示す。「隣接ノード追加通知」には、送信元ノードのアドレスである隣接追加報告ノードアドレスと、隣接関係が成立したノードのアドレスである隣接ノードアドレスが含まれる。

（隣接要求通知を受信したノード２００ｂの動作）
図１０は、ノード２００ｂが他のノードであるノード２００ａから「隣接要求通知」を受信したときのフローチャートを示す。なお、Ｓ１９〜Ｓ２４は、ノード２００ｂの隣接ノード特定部２３０ｂの動作であり、Ｓ２５、Ｓ２６は、隣接ノード登録部２４０ｂの動作であり、Ｓ２７は、隣接ノード追加通知送信部２８０ｂの動作である。

ノード２００ｂの隣接ノード特定部２３０ｂは、他のノード２００ａからの「隣接要求通知」を受信すると（Ｓ１９）、受信した「隣接要求通知」の受信電波強度を確認する（Ｓ２０）。受信電波強度が所定の値以上であった場合、次に、隣接ノード情報テーブル２２１ｂに現在登録されている隣接ノード数を確認する（Ｓ２２）。隣接ノード数が所定値以内であった場合、隣接ノード特定部２３０ｂは、受信した「隣接要求通知」の送信元ノードであるノード２００ａに対して「隣接許可通知」を送信する（Ｓ２４）。

同時に、隣接ノード登録部２４０ｂは、隣接ノード情報テーブル２２１ｂに「隣接要求通知」の送信元ノードであるノード２００ａを示すエントリを登録し（Ｓ２５）、当該エントリの生存通知受信タイマーを起動する（Ｓ２６）。そして、隣接ノード追加通知送信部２０８ｂが管理用端末１００へ「隣接ノード追加通知」を送信する（Ｓ２７）。

図１１、図１２、図１３は、隣接ノードが追加される時の動作を具体的に示す図である。ノード２００ａが、ノード２００ｂから「生存通知」を受信したとして説明する。

図１１は、「生存通知」を受け取ったノード２００ａが、「隣接要求通知」を送信する様子を示す。ノード２００ｂから「生存通知」を受信したノード２００ａは、ノード２００ｂに対して「隣接要求通知」を送信する。

図１２は、「隣接要求通知」を受け取ったノード２００ｂが、「隣接許可通知」と「隣接ノード追加通知」とを送信し、隣接ノード情報テーブル２２１ｂに隣接ノードとしてノード２００ａを登録する様子を示す。ノード２００ａから「隣接要求通知」を受信したノード２００ｂは、「隣接許可通知」をノード２００ａに送信するとともに、ノード２００ｂの隣接ノード情報テーブル２２１ｂにノード２００ａのエントリを登録し、そのエントリの生存通知受信タイマーを起動する。さらに、隣接ノードが新たに追加されたことを示す「隣接ノード追加通知」を管理用端末１００に送信する。「隣接ノード追加通知」には、図９に示したように、送信元ノードであるノード２００ｂのアドレスと、隣接関係が成立したノードであるノード２００ａのアドレスとが含まれる。管理用端末１００のアドレスはあらかじめノードに登録しておく。

図１３は、「隣接許可通知」を受け取ったノード２００ａが、「隣接ノード追加通知」を管理用端末１００に送信し、隣接ノード情報テーブル２２１ａに隣接ノードを登録する様子を示す。ノード２００ｂから「隣接許可通知」を受信したノード２００ａは、ノード２００ａの隣接ノード情報テーブル２２１ａにノード２００ｂのエントリを登録し、そのエントリの生存通知受信タイマーを起動するとともに、「隣接ノード追加通知」を管理用端末１００へ送信する。図９に示したように、「隣接ノード追加通知」には、送信元ノードであるノード２００ａのアドレスと、隣接関係が成立したノードであるノード２００ｂのアドレスとが含まれる。管理用端末１００のアドレスはあらかじめノードに登録しておく。

これにより、互いの隣接ノード情報テーブルに互いの情報が登録され、双方向での稼動状況の確認が実現できる。双方向での生存確認を行うことにより、リンク障害発生時にリンクの両端のノードで互いの通信不能を検知することになり、このことを利用して管理用端末１００でリンク障害とノード故障を判別する。

（隣接ノードの故障判定）
（１）ノードの故障判定部は、「生存通知」の受信状況を監視しており、隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードから「生存通知」を所定の時間受信しなかったときに、隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードに故障が発生した判定する。即ち、ノードの故障判定部は、所定の時間ごとに隣接ノード情報テーブルを参照し、いずれかの隣接ノードを示すエントリの生存通知受信タイマーが所定の時間に達したとき、当該隣接ノードに故障が発生したと判定する。
（２）隣接ノード削除部は、故障判定部が隣接ノード情報テーブルに登録された当該隣接ノードに故障が発生したと判定したときに、隣接ノード情報テーブル２１から当該隣接ノードを示すエントリを削除する。
（３）また、故障通知送信部は、故障判定部が隣接ノード情報テーブルに登録された当該隣接ノードに故障が発生したと判定したときに、当該隣接ノードに故障が発生したことを示す通知であって故障が発生したノードと送信元である自ノードとの情報を含む「故障通知」をネットワークにおける所定の経路により管理用端末１００へ送信する。

図１４は、「故障通知」のフォーマットを示す。「故障通知」は、自ノードのアドレスを示す「故障報告ノードアドレス」と、故障したノードのアドレスを示す「故障ノードアドレス」とが含まれる。「隣接ノード追加通知」と「故障通知」とは、前述の経路制御機構により、動的な経路制御を用いて管理用端末に送信される。このことにより、故障したノードを使わない経路を用いて「故障通知」の送信が実現でき、固定経路を用いるよりも確実に「故障通知」を送達することができる。

（管理用端末１００の動作）
図１５に示すように、管理用端末１００は、ノードから「故障通知」と「隣接ノード追加通知」と「データメッセージ」との３種類のメッセージを受信する。「データメッセージ」とは本発明の手法とは無関係にネットワークでやり取りされるメッセージである。

以下、「メッセージ」というときは、「故障通知」、「隣接ノード追加通知」、「データメッセージ」との３種類を含む「メッセージ」を意味するものとする。

管理用端末１００は、「故障通知」、「隣接ノード追加通知」、「データメッセージ」のいずれかのメッセージを受信すると、図１６で後述するように、メッセージ共通の処理を行った後にメッセージ種類別の処理を行う。ただし、「データメッセージ」に関しては共通の処理は行うが、メッセージ種類別の処理は行わない。

図１６は、管理用端末１００がメッセージを受信したときのフローチャートを示す。メッセージは管理用端末１００の管理側受信部１１０が受信する。なお、Ｓ３０〜Ｓ３２は、ノード故障情報登録部１２０による動作である。Ｓ３３は、リンク障害情報登録部１５０による動作である。

管理用端末１００では、管理側受信部１１０がメッセージを受信すると、ノード故障情報登録部１２０が、ノード故障情報テーブル１３１を検索し、メッセージの送信元ノードアドレスが故障ノードアドレスとして登録されているエントリがあるかを調べる（Ｓ３０）。登録されているエントリがない場合、メッセージ種類別の処理に移る（Ｓ３４）。登録されているエントリがある場合、メッセージの送信元ノードは故障していないということなので、ノード故障情報登録部１２０は、そのノードの故障は誤認であり、故障報告ノードと故障ノード間でリンク障害が発生していると判断する。このため、ノード故障情報登録部１２０は、ノード故障情報テーブル１３１からその故障報告ノードと故障ノードとの当該エントリを削除する（Ｓ３２）。

リンク障害情報登録部１５０は、ノード故障情報登録部１２０が故障ノードアドレスと故障報告ノードとのエントリ（登録）を削除した場合にはエントリが削除された故障ノードと故障報告ノードとを両端とするリンクに障害が発生した判定し、登録が削除された故障ノードと故障報告ノードとをリンク障害情報テーブル１６１に登録する。このようにリンク障害情報登録部１５０は、あらたにリンク障害情報テーブル１６１にエントリを作成し、当該エントリの故障報告ノードアドレスをノード１アドレスとして、当該エントリの故障ノードアドレスをノード２アドレスとして登録する（Ｓ３３）。そして、メッセージ種類別の処理に移る（Ｓ３４）。

以下は、管理用端末１００が処理するメッセージのうち、「故障通知」と「隣接ノード追加通知」との処理について説明する。

図１７は、管理用端末１００がノードから「故障通知」を受信したときのフローチャートを示す。図１７の処理は、図１６のＳ３４の内容である。また、図１７はノード故障情報登録部１２０による動作である。

管理用端末１００では、管理側受信部１１０が「故障通知」を受信すると、ノード故障情報登録部１２０が、リンク障害情報テーブル１６１を検索し、「故障通知」に記されている故障報告ノードアドレスがノード１アドレスとして、故障ノードアドレスがノード２アドレスとして登録されているか、または、「故障通知」に記されている故障報告ノードアドレスがノード２アドレスとして、故障ノードアドレスがノード１アドレスとして登録されているエントリがあるか調べる（Ｓ４０）。登録されているエントリがない場合、ノード故障情報登録部１２０は、リンク障害ではなく故障と判断して、故障通知送信元ノードと、故障ノードの情報とをノード故障情報テーブル１３１に登録する（Ｓ４２）。一方、登録されているエントリがある場合、ノード故障情報登録部１２０は、リンク障害によって「生存通知」が受信できなかったために、そのノードから「故障通知」が送信されたと判断し、受信した「故障通知」を破棄して処理を終了する。

図１８は、管理用端末１００がノードから「隣接ノード追加通知」を受信したときのフローチャートを示す。図１８の処理は、図１６のＳ３４の内容である。また、図１８はリンク障害情報削除部１４０による動作である。

管理用端末１００では、管理側受信部１１０が「隣接ノード追加通知」を受信すると、リンク障害情報削除部１４０がリンク障害情報テーブル１６１を検索し、「隣接ノード追加通知」の隣接追加報告ノードアドレスがノード１アドレスとして、隣接ノードアドレスがノード２アドレスとして登録されている、または、「隣接ノード追加通知」の隣接追加報告ノードアドレスがノード２アドレスとして、隣接ノードアドレスがノード１アドレスとして登録されているエントリがあるか調べる（Ｓ５０）。登録されているエントリがある場合、リンク障害情報削除部１４０は、障害が発生していたリンクが復旧したと判断し、リンク障害情報テーブル１６１から当該エントリを削除する（Ｓ５２）。こうすることで、リンク障害の復旧が管理用端末１００に反映される。

以上のように、隣接ノード同士で定期的に通信を行なうことによって、アドホック無線ネットワーク内の通信不能ノードを特定する。その際、リンク断による通信不能か、故障による通信不能かを判別する。

以上の実施の形態では、管理用端末１００が、ノードの送信する故障通知を受信することでノード故障情報テーブル１１にノード故障情報を登録し、通常のデータメッセージ、故障通知、隣接ノード追加通知をノードから受信することによって、リンク障害による誤認と考えられるノード故障情報を削除し、リンク障害情報としてリンク障害情報テーブル１６１に登録するよう構成している。また、リンク障害情報テーブル１６１に登録されたリンク障害情報は、当該リンク間で隣接関係が成立したことを意味する隣接ノード追加通知を受信することでリンク復旧とみなされ削除されるよう構成している。

これにより、管理用端末１００ではノード故障情報だけでなくリンク障害情報も管理することができる。

実施の形態１のノード管理システムでは、ノードが、隣接ノードの故障を通知する故障通知を管理用端末に送信し、管理用端末は、故障通知を受信すると、故障通知に含まれる隣接ノードを故障ノードとしてノード故障情報テーブルに登録する。このため、管理用端末はポーリングをすることなく故障ノードを把握することができるので、ポーリングの負荷をなくすことができる。

実施の形態１のノード管理システムでは、管理用端末が、いずれかのノードを送信元とし送信元の情報を含むなんらかのメッセージを受信すると、ノード故障情報テーブル１３１を参照しメッセージの送信元が故障ノードとして登録されているかを検索し、登録されている場合は故障ノードと故障報告ノードとの登録をノード故障情報テーブルから削除し、その組みをリンク障害情報テーブル１６１に登録する。これにより、ノードの故障と、リンク障害とを判別することができる。

実施の形態１のノード管理システムでは、管理用端末が、メッセージとして故障通知を受信したときにリンク障害情報テーブル１６１を参照することにより故障通知に含まれる故障報告ノードと故障ノードとがリンク障害情報テーブル１６１に登録されているかどうかを検索し、検索の結果、登録されている場合には故障通知に含まれる故障報告ノードと故障ノードとをノード故障情報テーブル１３１に登録しない。このため、ノードの故障と、リンク障害とを確実に判別することができる。

実施の形態１の各ノードは、周辺のノードと通信することにより隣接ノードを特定し、自身の隣接ノード情報テーブルに隣接ノードを登録する。そして、隣接ノード情報テーブルに隣接ノードとの通信が不能となった場合、自己と故障ノード（故障した隣接ノード）との情報を含む故障通知を管理用端末装置１００に送信する。これにより、管理端末はポーリングを実施することなく故障ノードを把握することができる。

実施の形態１の各ノードは、管理用端末装置１００は故障通知を受信すると、故障通知に含まれる故障ノードと故障報告ノードとを対応付けてノード故障情報テーブル１３１に登録する。これにより、管理端末はポーリングを実施することなう故障ノードを把握することができる。

以上の実施の形態で説明したノード管理システムでは、管理用端末装置とノードとが、構成要素として「〜部」を備えた装置として説明したが、実施の形態の冒頭でも述べたように、「〜部」を「〜ステップ」としても構わない。「〜ステップ」とすることで方法の発明としての把握も可能である。

すなわち、
マルチホップ無線通信を行う複数のノードと、ネットワークに接続された管理用端末とを備え、ネットワーク内で管理用端末と通信不能となっているノードを特定する通信不能ノード特定手法において、
前記ノードは、
当該ノードの隣接ノードのリストを記憶するための隣接ノード情報テーブルと、
前記ノードまたは前記管理用端末と通信を行うために動的に通信経路を発見する経路制御機構を備え、
当該ノードの隣接ノードを発見するための隣接ノード発見ステップと、
前記隣接ノードを発見したときに前記隣接ノード情報テーブルに登録し、前記隣接ノードが故障したと判定したときに、前記隣接ノード情報テーブルの当該隣接ノードのエントリを前記隣接ノード情報テーブルから削除する隣接ノード情報テーブル更新ステップと、
前記隣接ノードに自身の生存を知らせる生存通知を送る生存通知送信ステップと、
前記隣接ノードから前記生存通知を所定の時間受信しなかった場合に当該隣接ノードが故障したと判定する故障判定ステップと、
故障が発生したと判定したときに故障が発生した隣接ノードを示す故障通知を、前記経路制御機構を用いて前記管理用端末へ送信する故障通知送信ステップとを備え、
前記ネットワーク内のノードの故障情報を記憶するノード故障情報テーブルを備え、
前記ノードから前記故障通知を受信したときに、故障が発生したノードのアドレスを故障ノードアドレスとして、故障通知の送信元ノードのアドレスを故障報告ノードアドレスとして前記ノード故障情報テーブルに登録するノード故障情報登録ステップを備える通信不能ノード特定手法としての把握も可能である。

また、
前記管理用端末は、
前記ネットワーク内のリンクの障害情報を記憶するリンク障害情報テーブルを備え、
前記ノードから前記故障通知を含む何らかのメッセージを受信したとき、前記ノード故障情報テーブルを検索し、前記メッセージの送信元ノードアドレスが故障ノードアドレスとして登録されているすべてのエントリを削除するノード故障情報削除ステップと、
前記ノード故障情報削除ステップで削除したエントリの前記故障ノードアドレスと前記故障報告ノードアドレスを、障害が発生したリンクの両端ノードとしてリンク障害情報テーブルに登録するリンク障害情報登録ステップとを備える通信不能ノード特定手法としての把握も可能である。

また、
前記ノードは、
前記隣接ノード発見手段によって隣接ノードが追加されたときに、前記経路制御機構を用いて隣接ノード追加通知を管理用端末に送る隣接ノード追加通知送信ステップを備え、
前記管理用端末は、前記ノードから前記隣接ノード追加通知を受信したときに、前記リンク障害情報テーブルを検索し、隣接関係成立によって復旧したと判断できるリンクの障害情報がある場合は、当該障害情報を削除するリンク障害情報削除ステップを備える通信不能ノード特定手法としての把握も可能である。

また、
前記管理用端末は、
前記故障通知を受信したときに、前記リンク障害情報テーブルを検索し、当該故障通知に示される故障報告ノードと故障ノード間のリンクが、障害が発生したリンクとして登録されている場合、当該故障通知を無効と判断して故障情報を前記ノード故障情報テーブルに反映しないようにする無効故障通知検知ステップを備える通信不能ノード特定手法としての把握も可能である。

実施の形態１におけるノード管理システムの構成を示す図。 実施の形態１における管理用端末装置のハードウェア構成図。 実施の形態１におけるノードのハードウェア構成図。 実施の形態１における管理用端末装置とノードの構成を示すブロック図。 実施の形態１におけるノード故障情報テーブルを示す図。 実施の形態１におけるリンク障害情報テーブルを示す図。 実施の形態１における隣接ノード情報テーブルを示す図。 実施の形態１におけるノードの生存通知受信時の動作フローチャート。 実施の形態１における隣接ノード追加通知の構成を示す図。 実施の形態１におけるノードの隣接要求通知受信時の動作フローチャート。 実施の形態１における隣接ノード追加の様子を示す図。 実施の形態１における隣接ノード追加の様子を示す別の図。 実施の形態１における隣接ノード追加の様子を示す更に別の図。 実施の形態１における故障通知の構成を示す図。 実施の形態１におけるやりとりされる情報を示す図。 実施の形態１における管理用端末のメッセージ受信時の動作フローチャート。 実施の形態１における管理用端末の故障通知受信時の動作フローチャート。 実施の形態１における管理用端末の隣接ノード追加通知受信時の動作フローチャート。

符号の説明

１０００ ノード管理システム、１００ 管理用端末、１１０ 管理側受信部、１２０ ノード故障情報登録部、１３０ ノード故障情報テーブル格納部、１３１ ノード故障情報テーブル、１４０ リンク障害情報削除部、１５０ リンク障害情報登録部、１６０ リンク障害情報テーブル格納部、１６１ リンク障害情報テーブル、２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ ノード、２１０ａ，２１０ｂ 生存通知送信部、２２０ａ，２２０ｂ 隣接ノード情報テーブル格納部、２２１ａ，２２１ｂ 隣接ノード情報テーブル、２３０ａ，２３０ｂ 隣接ノード特定部、２４０ａ，２４０ｂ 隣接ノード登録部、２５０ａ，２５０ｂ 故障判定部、２６０ａ，２６０ｂ 隣接ノード削除部、２７０ａ，２７０ｂ 故障通知送信部、２８０ａ，２８０ｂ 隣接ノード追加通知送信部、３ 無線リンク、５１０ 制御部、５２０ フラッシュメモリ、５２１ ＯＳ、５２２ プログラム群、５２３ ファイル群、５３０ 送信部、５４０ 受信部、８１０ ＣＰＵ、８１１ ＲＯＭ、８１２ ＲＡＭ、８１３ 表示装置、８１４ Ｋ／Ｂ、８１５ マウス、８１６ 通信ボード、８１７ ＦＤＤ、８１８ ＣＤＤ、８１９ プリンタ装置、８２０ 磁気ディスク装置、８２１ ＯＳ、８２２ ウィンドウシステム、８２３ プログラム群、８２４ ファイル群、８２５ バス、８３０ システムユニット。

Claims (6)

1. 所定のネットワークにおいてマルチホップ無線通信を行う複数のノードと、
   前記ネットワークに接続されるとともに前記複数のノードを管理する管理用端末装置と
   を備えたノード管理システムにおいて、
   前記複数のノードのそれぞれは、
   自身である自ノードの生存を知らせる生存通知を予め設定された時間間隔でブロードキャストする生存通知送信部と、
   自ノードに隣接するノードである隣接ノードを記憶する隣接ノード情報テーブルを格納する隣接ノード情報テーブル格納部と、
   前記複数のノードのうち自ノードと異なるノードとの通信を試行し、通信の成立に基づいて隣接ノードを特定する隣接ノード特定部と、
   前記隣接ノード特定部が特定した隣接ノードを前記隣接ノード情報テーブルに登録する隣接ノード登録部と、
   前記隣接ノード登録部が前記隣接ノード情報テーブルに登録した隣接ノードからこの隣接ノードの生存を知らせる生存通知が送信されているかを監視し、所定の時間、前記隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードから生存通知を受信しなかったときに、前記隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードに故障が発生したと判定する故障判定部と、
   前記故障判定部が前記隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードに故障が発生したと判定したときに、故障が発生したと判定された隣接ノードの登録を前記隣接ノード情報テーブルから削除する隣接ノード削除部と、
   前記故障判定部が前記隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードに故障が発生したと判定したときに、隣接ノードに故障が発生したことを示す通知であって故障が発生したノードとこの通知の送信元である自ノードとの情報を含む故障通知を前記ネットワークにおける所定の経路により前記管理用端末へ送信する故障通知送信部と
   を備え、
   前記管理用端末装置は、
   故障したノードを記憶するノード故障情報テーブルを格納するノード故障情報テーブル格納部と、
   メッセージを受信する管理側受信部と、
   前記管理側受信部が前記複数のノードのいずれかを送信元とするメッセージとして故障通知を受信したときに、故障が発生した故障ノードと故障通知の送信元である故障報告ノードとを対応付けて前記ノード故障情報テーブルに登録するノード故障情報登録部と
   備えたことを特徴とするノード管理システム。
2. 前記管理用端末装置の前記ノード故障情報登録部は、
   前記管理側受信部が前記複数のノードのいずれかを送信元とするメッセージであってこのメッセージの送信元ノードの情報を含むメッセージを受信したときに前記ノード故障情報テーブルを参照することによりメッセージの送信元ノードが故障ノードとして登録されているかどうかを検索し、検索の結果、メッセージの送信元ノードが故障ノードとして登録されている場合には故障ノードと故障ノードに対応する故障報告ノードとの登録を前記ノード故障情報テーブルから削除し、
   前記管理用端末装置は、さらに、
   前記ネットワークにおいて障害が発生したと判定されたリンクの両端のノードを記憶するリンク障害情報テーブルを格納するリンク障害情報テーブル格納部と、
   前記ノード故障情報登録部が故障ノードと故障ノードに対応する故障報告ノードとの登録を削除した場合には登録が削除された故障ノードと故障ノードに対応する故障報告ノードとを両端とするリンクに障害が発生した判定し、登録が削除された故障ノードと故障ノードに対応する故障報告ノードとを前記両端のノードとして前記リンク障害情報テーブルに登録するリンク障害情報登録部と
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のノード管理システム。
3. 前記複数のノードのそれぞれは、さらに、
   前記隣接ノード登録部が隣接ノードを前記隣接ノード情報テーブルに登録したときに隣接ノードを特定したことを示す通知であってこの通知の送信元である自ノードと特定した隣接ノードとの情報を含む隣接ノード追加通知を前記ネットワークにおける所定の経路により前記管理用端末装置に送信する隣接ノード追加通知送信部を備え、
   前記管理用端末は、さらに、
   前記管理側受信部が前記複数のノードのいずれかからメッセージとして隣接ノード追加通知を受信したときに前記リンク障害情報テーブルを参照することにより隣接ノード追加通知に含まれる隣接ノード追加通知の送信元ノードと隣接ノードとが前記両端のノードとして前記リンク障害情報テーブルに登録されているかどうかを検索し、検索の結果、前記両端のノードとして登録されている場合には隣接ノード追加通知に含まれる隣接ノード追加通知の送信元ノードと隣接ノードとの登録を前記リンク障害情報テーブルから削除するリンク障害情報削除部を備えたことを特徴とする請求項２記載のノード管理システム。
4. 前記管理用端末装置の前記ノード故障情報登録部は、
   前記管理側受信部が前記複数のノードのいずれかからメッセージとして故障通知を受信したときに前記リンク障害情報テーブルを参照することにより故障通知に含まれる故障報告ノードと故障ノードとが前記リンク障害情報テーブルに登録されているかどうかを検索し、検索の結果、登録されている場合には故障通知に含まれる故障報告ノードと故障ノードとを前記ノード故障情報テーブルに登録しないことを特徴とする請求項２または請求項３記載のノード管理システム。
5. 所定のネットワークにおいてマルチホップ無線通信を行うノードにおいて、
   自身である自ノードの生存を知らせる生存通知を予め設定された時間間隔でブロードキャストする生存通知送信部と、
   自ノードに隣接するノードである隣接ノードを記憶する隣接ノード情報テーブルを格納する隣接ノード情報テーブル格納部と、
   前記ネットワークに接続するとともに自身の生存を知らせる生存通知をブロードキャストする他の複数のノードのうちのいずれかとの通信を試行し、通信の成立に基づいて隣接ノードを特定する隣接ノード特定部と、
   前記隣接ノード特定部が特定した隣接ノードを前記隣接ノード情報テーブルに登録する隣接ノード登録部と、
   前記隣接ノード登録部が前記隣接ノード情報テーブルに登録した隣接ノードからこの隣接ノードの生存を知らせる生存通知が送信されているかを監視し、所定の時間、前記隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードから生存通知を受信しなかったときに、前記隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードに故障が発生したと判定する故障判定部と、
   前記故障判定部が前記隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードに故障が発生したと判定したときに、故障が発生したと判定された隣接ノードの登録を前記隣接ノード情報テーブルから削除する隣接ノード削除部と、
   前記故障判定部が前記隣接ノード情報テーブルに登録された隣接ノードに故障が発生したと判定したときに、隣接ノードに故障が発生したことを示す通知であって故障が発生したノードとこの通知の送信元である自ノードとの情報を含む故障通知を前記ネットワークにおける所定の経路により自ノードを含む複数のノードを管理する管理用端末装置へ送信する故障通知送信部と
   を備えたことを特徴とするノード。
6. 所定のネットワークにおいてマルチホップ無線通信を行う複数のノードを管理する管理用端末装置において、
   故障したノードを記憶するノード故障情報テーブルを格納するノード故障情報テーブル格納部と、
   メッセージを受信する管理側受信部と、
   前記管理側受信部が前記複数のノードのいずれかを送信元とするメッセージとして、送信元であるノードに隣接する隣接ノードに故障が発生したことを示す通知であって故障が発生したノードと送信元であるノードとの情報を含む故障通知を受信したときに、故障が発生した故障ノードと故障通知の送信元である故障報告ノードとを対応付けて前記ノード故障情報テーブルに登録するノード故障情報登録部と
   備えたことを特徴とする管理用端末装置。

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