JP2016178463A - 伝送システムおよび伝送局 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の伝送局に及ぶ異常が発生した場合にも、通信データの伝送に関する情報を用いて、真の異常箇所を診断することができる伝送システムおよび伝送局を提供する。【解決手段】実施形態の伝送システムは、一の伝送路を介して接続された複数の伝送局を備え、当該複数の伝送局のうち所定の伝送局が所定の伝送周期で送信する同期フレームに続いて、各伝送局が、順番に送信権を得て、他の伝送局にフレームを送信する伝送システムであり、伝送局は、取得部と、第１記憶部と、を備える。取得部は、通信フレームの送信または受信に同期して、通信フレームの送信または受信に関する第１情報を取得する。第１記憶部は、第１情報と当該第１情報の取得日時を示す第２情報とを記憶する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、伝送システムおよび伝送局に関する。

情報処理系を中心としたＬＡＮ（Local Area Network）応用の進展は著しく、中でも、イーサネット（登録商標）若しくはIEEE802.3方式のイーサネット（以下、両者をまとめてイーサネットと言う）を中心とするネットワークの進展は著しく、情報処理系はもとより、監視制御系に至るまで浸透している。さらに、イーサネットを中心とするネットワークの進展は、伝送スピードや通信処理機能の性能向上および大量標準製品による低価格化によって、堅調となっている。

１０Ｍｂｐｓのバス型の伝送路を持つイーサネット、およびハブとリピータとスイッチングハブとを組み合わせたスター型の伝送路を持つイーサネットは、現状、１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ、１Ｇｂｐｓの伝送速度を有する製品を組み合わせて利用することが可能となっている。

現状は、将来ともに応用が期待されているイーサネットであるが、伝送局間での通信フレームの伝送制御方法としてＣＳＭＡ／ＣＤ（Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection）方式を用いていることから、その基本原理により、如何に伝送速度が高速化しても、通信フレームを確実に伝送路上に送出するまでに待つ時間を正確に予測することができない。

具体的には、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式では、各伝送局が伝送路上のキャリアを監視し、一定時間、通信フレームが伝送路上に送出されておらず、伝送路上に空きがあった場合には、通信フレームの送出を開始する。一方、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式では、伝送路上に空きが無い場合には、伝送路上に空きができるまで、通信フレームの送出を遅らせる。さらに、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式では、一の伝送局において通信フレームの送出を開始しても、同時に通信フレームの送出を開始した他の伝送局との衝突の発生を検知した場合には、一方の伝送局における通信フレームの送出を中断して、所定時間遅れて、通信フレームの送出を再開する。

したがって、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式では、各伝送局の伝送路の使用率が高くなると、必然的に伝送局間で衝突が頻繁に発生し、さらには、いつまでも通信フレームを送出することができない状態が発生する。すなわち、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式では、通信フレームの送出までの待ち時間が確率的であり、必要な時間以内に伝送局間で情報交換を行うことで、物の動きやプロセスを制御するような、所謂、リアルタイム性が要求される制御用途には、その適用が制限される。

ＣＳＭＡ／ＣＤ方式が応用されている監視制御系においても、高速な伝送能力を有しているにも関わらず、伝送局間での情報交換におけるトラフィックの総量や伝送システム内の伝送局数を抑えて伝送局間での衝突の発生を無視できる十分に余裕を持ったシステム設計としたり、運用状態による更なる調整を行ったりすることで、その対応を行っている。

そこで、一定時間以内に確実に伝送局間で情報交換が可能となるリアルタイム性を実現するために、IEEE802.4方式に代表されるトークンパッシング方式における明示的なトークンのやりとりを省いた非明示的な方法で、あたかもトークンパッシング方式を実現した伝送システムが提案されている。

この伝送システムの伝送局（以下、データ伝送局と言う）では、イーサネット伝送制御ＬＳＩを利用するが、イーサネットが規定するフレームフォーマットに、イーサネット伝送制御用の特別な信号パターンを付加し、特定の伝送局が送出する同期フレームをトークンパスの開始タイミングとして、同期フレームに続いて各伝送局が順番に通信フレームを送出する。これにより、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式の欠点である伝送局間での衝突の発生を抑えた、所謂、インプリシット（暗黙論理）・トークンパス方式を実現している。

しかしながら、この伝送システムでは、イーサネットを構成するＬＳＩやコネクタやケーブルやソフトウェア資源等を活用することが可能となっているが、伝送路上を伝搬される信号列は、イーサネットが規定するフレームフォーマットとは異なる。そのため、イーサネット規格により構成された伝送システムにおいて、リピータやハブやスイッチングハブ等のイーサネット機器やイーサネット規格の伝送局（以下、イーサネット伝送局と言う）に、データ伝送局を混在させても、インプリシット・トークンパス方式を実施したり、データ伝送局とイーサネット伝送局間での情報交換を行ったりすることはできない。すなわち、データ伝送局を有する伝送システムは、あくまでも、専用の独立した伝送システムとならざるを得なかった。

そこで、複数の伝送局間を伝送路により接続し、各伝送局がイーサネット規格に従った通信フレームの送受信を行う伝送システムにおいて、伝送局の一部を、インプリシット・トークンパスの開始タイミングを周期的に発信する同期伝送局として、インプリシット・トークンパス方式を実現可能とする技術がある。この技術によれば、イーサネット機器で構成された伝送路にデータ伝送局を接続することができ、データ伝送局とイーサネット伝送局との間での情報交換はもとより、予め設定された時間内での通信フレームの伝送が可能となるリアルタイム性を有した伝送システムを提供できる。

特公平４−３９８１９号公報 特開２０００−９２０８９号公報

ところで、上記の技術においては、伝送路上にあるリピータ、ハブ、スイッチングハブ、ＬＡＮコントローラ等に異常が発生した場合に、複数の伝送局において通信フレームの伝送の異常を検知するケースがあり、真の異常箇所の診断に時間を要する。これを解決する方法として、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）によって伝送システム内の各種機器の異常を監視する方法がある。

しかしながら、この方法では、伝送システム内の各伝送局にＳＮＭＰエージェントを配置する必要があり、かつインプリシット・トークンパス方式による伝送処理が考慮されていないため、一定時間内での確実な伝送処理に影響する。さらに、ＳＮＭＰエージェントは、インプリシット・トークンパス方式における通信フレームの伝送のタイミングとは異なるタイミングで伝送局内の情報収集を行うため、複数の伝送局に及ぶ異常が発生した場合に、真の異常箇所を診断することができない。

実施形態の伝送システムは、一の伝送路を介して接続された複数の伝送局を備え、当該複数の伝送局のうち所定の伝送局が所定の伝送周期で送信する同期フレームに続いて、各伝送局が、順番に送信権を得て、他の伝送局にフレームを送信する伝送システムであり、伝送局は、取得部と、第１記憶部と、を備える。取得部は、通信フレームの送信または受信に同期して、通信フレームの送信または受信に関する第１情報を取得する。第１記憶部は、第１情報と当該第１情報の取得日時を示す第２情報とを記憶する。

図１は、第１の実施形態にかかる伝送システムの構成を示す図である。 図２は、第１の実施形態にかかる伝送システムが有する伝送局の機能構成の一例を示すブロック図である。 図３は、第１の実施形態にかかる伝送システムで伝送される同期フレーム、スキャンフレームおよび完了フレームのデータ形式の一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態にかかる伝送システムで伝送される同期フレームが含む伝送局ライブ情報のデータ構成の一例を示す図である。 図５は、第１の実施形態にかかる伝送システムで伝送されるスキャンフレームが含むスキャンデータの一例を示す図である。 図６は、第１の実施形態にかかる伝送システムの伝送局で取得されるＲＡＳ情報の一例を示す図である。 図７は、第１の実施形態にかかる伝送システムにおける通信フレームの送信処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 図８は、ＳＮＭＰエージェントを有する伝送システムにおける管理情報の取得処理を説明するための図である。 図９は、第１の実施形態にかかる伝送システムにおける伝送情報の取得処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 図１０は、第１の実施形態にかかる伝送システムにおいて通信フレームの送信または受信の異常を検出する処理を説明するための図である。 図１１は、第１の実施形態にかかる伝送システムにおいて遅延検出回数を用いた通信フレームの送信または受信の異常の検出処理を説明するための図である。 図１２は、第１の実施形態にかかる伝送システムにおける実行回数を用いた通信フレームの送信または受信の異常の検出処理を説明するための図である。 図１３は、第１の実施形態にかかる伝送システムの管理局に対して送信するＲＡＳ情報のデータ構成の一例を示す図である。 図１４は、第１の実施形態にかかる伝送システムの管理局に対してＲＡＳ情報を送信する処理の一例のシーケンス図である。 図１５は、第１の実施形態にかかる伝送システムが有する管理局の機能構成の一例を示すブロック図である。 図１６は、第１の実施形態にかかる伝送システムの管理局による通信フレームの送信または受信の異常の発生条件を特定する処理の一例を説明するための図である。 図１７は、第１の実施形態にかかる伝送システムの管理局によるＲＡＳ情報の記憶方法の一例を説明するための図である。 図１８は、第１の実施形態にかかる伝送システムにおける伝送情報の取得処理の他の例を説明するための図である。 図１９は、第２の実施形態にかかる伝送システムが有する伝送局の機能構成の一例を示すブロック図である。 図２０は、第２の実施形態にかかる伝送システムが有する伝送局によるＲＡＳ情報の送信処理の一例を説明するための図である。

以下、添付の図面を用いて、本実施形態にかかる伝送システムおよび伝送局について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる伝送システムの構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態にかかる伝送システムは、複数の伝送局ｔ１，ｔ２，．．．，ｔｎ（以下、複数の伝送局ｔ１，ｔ２，．．．，ｔｎを区別する必要がない場合には、伝送局ｔと記載する）と、当該伝送局ｔにより制御されるバルブ３，モータ４，ランプ５，スイッチ６等の制御・監視対象と、伝送局ｔ間を接続するハブＨ１，Ｈ２，Ｈ３（以下、ハブＨ１，Ｈ２，Ｈ３を区別する必要がない場合には、ハブＨと記載する）と、各伝送局ｔの状態の検出や各伝送局ｔに対する各種設定や各伝送局において実行されるソフトウェアの記憶等を行う管理局Ｔ（第１装置の一例）と、を有している。

本実施形態では、伝送局ｔ１，ｔ６，ｔ７，ｔ８は、モータ４を制御・監視対象としている。また、伝送局ｔ２，ｔ３，は、バルブ３を制御・監視対象としている。また、伝送局ｔ４は、ランプ５を制御・監視対象としている。また、伝送局ｔ５，ｔｎは、スイッチ６を制御・監視対象としている。

本実施形態では、複数の伝送局ｔは、ハブＨを介してイーサネット規格の伝送路で接続され、伝送局ｔ間において通信フレームをやりとりして各種情報を共有する。また、伝送局ｔと管理局Ｔとは、伝送局ｔ間での通信フレームのやりとりに用いる伝送路とは物理的に異なる伝送路やＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）等でＱｏＳ（Quality of Service）制御された伝送路でも接続されている。すなわち、伝送局ｔと管理局Ｔは、伝送局ｔ間での通信フレームのやりとりに用いるリアルタイム性を伴う制御系の伝送路と、当該制御系の伝送路とは異なる非リアルタイム性の情報系の伝送路とによって接続されている。

また、本実施形態では、伝送システムは、複数の伝送局ｔのうち予め設定された一部の伝送局ｔを、所謂インプリシット・トークンパスの開始タイミングを同期させる同期フレームＳＹＮを所定の伝送周期で送信する同期伝送局ｔ（所定の伝送局の一例）とする。ここで、インプリシット・トークンパス方式は、同期伝送局ｔが送信する同期フレームＳＹＮに続いて、各伝送局ｔが、順番に送信権（トークン）を得て、スキャンフレームＳＣＮや当該スキャンフレームＳＣＮの送信完了を示す完了フレームＣＭＰ等の通信フレームを送信する方式である。本実施形態では、同期フレームＳＹＮは、インプリシット・トークンパス方式によって通信フレームを互いにやりとりする伝送局ｔを示す情報を含む。

本実施形態では、伝送システムは、各伝送局ｔを識別可能とするＩＤ情報の一例であるＩＰアドレス（Internet Protocol Address）やＭＡＣアドレス（Media Access Control Address）等を用いて、当該伝送システムの管理者等によって入力されたＩＤ情報が示す伝送局ｔを同期伝送局ｔとして決定しても良いし、昇順または降順に並べた伝送局ｔのＩＤ情報のうち先頭のＩＤ情報に対応する伝送局ｔを同期伝送局ｔとして決定しても良い。そして、同期伝送局ｔおよび当該同期伝送局ｔ以外の伝送局ｔである非同期伝送局ｔは、同期伝送局ｔから送信される同期フレームＳＹＮに続いて、順番に送信権を得て、通信フレームを他の伝送局ｔに送信する。

図２は、第１の実施形態にかかる伝送システムが有する伝送局の機能構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態では、伝送局ｔは、周回タイマ２０１と、送信制御部２０２と、フレーム送信処理部２０３と、フレーム受信処理部２０４と、ＣＭＰ処理部２０５と、同期データ処理部２０６と、伝送局更新処理部２０７と、スキャンデータ処理部２０８と、共有メモリ２０９と、上位処理部２１０と、管理情報取得処理部２１１と、遅延タイマ２１２と、時刻同期処理部２１３と、を有している。

共有メモリ２０９は、伝送局ライブ情報Ｉ１、スキャンデータＩ２、ＲＡＳ情報Ｉ３等、複数の伝送局ｔが共有する共有データを記憶する。ここで、伝送局ライブ情報Ｉ１は、インプリシット・トークンパス方式によって通信フレームをやりとりする伝送局ｔを示す情報である。スキャンデータＩ２は、制御・監視対象等の用途に応じて伝送局ｔが利用可能な情報である。ＲＡＳ情報Ｉ３は、伝送局ｔ間での通信フレームの伝送に関する伝送情報（第１情報の一例）および当該伝送情報の取得日時を示す日時情報（第２情報の一例）を含む。

上位処理部２１０は、共有メモリ２０９に記憶された共有データを、上位機器としての管理局Ｔとやりとりする。ＬＡＮコントローラ／カーネル２１４は、伝送局ｔが送信した通信フレームの数の合計（以下、送信フレーム数と言う）、伝送局ｔが受信した通信フレームの数の合計（以下、受信フレーム数と言う）、伝送局ｔが送受信した通信フレームのパケット数やエラーカウント数など、伝送局ｔにより送受信された通信フレームに関する管理情報を取得する。

時刻同期処理部２１３は、伝送局ｔ内で計時する現在時刻を、管理局Ｔで計時されるマスター時刻と同期させる。周回タイマ２０１は、所定の伝送周期で同期フレームＳＹＮの送信を指示する同期信号送信イベントを生成する。同期伝送局ｔの送信制御部２０２は、周回タイマ２０１によって同期信号送信イベントが生成される毎に、フレーム送信処理部２０３を制御して、同期フレームＳＹＮを送信する。ただし、非同期伝送局の送信制御部２０２は、同期フレームＳＹＮの送信を行わない。

また、送信制御部２０２は、フレーム送信処理部２０３を制御して、同期伝送局ｔによる同期フレームＳＹＮの送信に続いて、予め設定された順番で送信権を得て、スキャンフレームＳＣＮおよび完了フレームＣＭＰ等の通信フレームを他の伝送局ｔに送信する。本実施形態では、送信制御部２０２は、同期伝送局ｔによって同期フレームが送信されると、若しくは後述するＣＭＰ処理部２０５から完了フレームＣＭＰが受信されたことが通知されると（すなわち、いずれかの伝送局ｔによる通信フレームの送信が完了する度に）、共有メモリ２０９に記憶された伝送局ライブ情報Ｉ１を参照して、自伝送局ｔが送信権を得たか否かを判断するものとする。そして、送信制御部２０２は、自伝送局ｔが送信権を得たと判断した場合、通信フレームを送信する。一方、送信制御部２０２は、自伝送局ｔが送信権を得ていないと判断した場合、通信フレームの送信を行わず、他の伝送局ｔに送信権を移譲する。

フレーム送信処理部２０３は、送信制御部２０２により制御され、同期フレームＳＹＮ、スキャンフレームＳＣＮ、および完了フレームＣＭＰ等の通信フレームを送信する。フレーム受信処理部２０４は、同期フレームＳＹＮ、スキャンフレームＳＣＮおよび完了フレームＣＭＰ等の通信フレームを受信する。

また、フレーム受信処理部２０４は、後述する遅延タイマ２１２により計測された遅延時間が所定の遅延許容時間を超えた場合に、通信フレームの受信が完了したと見做して、ＣＭＰ処理部２０５を介して、完了フレームＣＭＰを受信したことを送信制御部２０２に通知する。ここで、所定の遅延許容時間は、予め設定された時間であり、一つの通信フレームの受信にかけることが許容される時間の上限である。したがって、送信制御部２０２は、通信フレームの受信が完了していなくても、遅延時間が所定の遅延許容時間を超えかつ自己の伝送局ｔが送信権を得たと判断した場合には、自発的に、通信フレームを送信する。これにより、伝送路上で通信フレームの喪失や破損等が発生しても、通信フレームの伝送が継続されるので、通信フレームの伝送シーケンスが停止することを防止できる。

ＣＭＰ処理部２０５は、フレーム受信処理部２０４により完了フレームＣＭＰを受信する毎に、完了フレームＣＭＰを受信したことを送信制御部２０２に通知する。同期データ処理部２０６は、フレーム受信処理部２０４によって同期フレームＳＹＮを受信する度に、後述する伝送局更新処理部２０７に対して、伝送局ライブ情報Ｉ１の更新を指示する。伝送局更新処理部２０７は、同期データ処理部２０６から伝送局ライブ情報Ｉ１の更新が指示される毎に、最後に受信した同期フレームＳＹＮが含む伝送局ライブ情報Ｉ１に従って、共有メモリ２０９に記憶される伝送局ライブ情報Ｉ１を更新する。

スキャンデータ処理部２０８は、フレーム受信処理部２０４により受信したスキャンフレームＳＣＮが含むスキャンデータＩ２を、供給メモリ２０９に保存する。遅延タイマ２１２（計測部の一例）は、フレーム受信処理部２０４によって最後に完了フレームＣＭＰを受信してから、次の完了フレームＣＭＰを受信することなく経過した時間（言い換えると、通信フレームを受信する間隔）である遅延時間（第１時間の一例）を計測する。

管理情報取得処理部２１１（取得部の一例）は、通信フレームの送信または受信に同期して、フレーム送信処理部２０３、フレーム受信処理部２０４およびＬＡＮコントローラ／カーネル２１４等から、伝送局ｔによる通信フレームの送信および受信に関する伝送情報を取得する。そして、管理情報取得処理部２１１は、取得した伝送情報および当該伝送情報の取得日時を示す日時情報を含むＲＡＳ情報Ｉ３を共有メモリ２０９（第１記憶部の一例）に保存する。また、管理情報取得処理部２１１は、遅延タイマ２１２により計測された遅延時間が所定の遅延許容時間を超えた場合も、通信フレームを受信したと見做して、伝送情報を取得する。

これにより、ＳＮＭＰエージェントを設けることなく、伝送情報が取得されるので、ＳＮＭＰエージェントによる異常の監視によって通信フレームの伝送に影響を与えることを防止できる。また、通信フレームの伝送のタイミングと同期して伝送情報が取得されるので、複数の伝送局ｔに及ぶ異常が発生した場合にも、ＲＡＳ情報Ｉ３を用いて、真の異常箇所を診断することができる。

図３は、第１の実施形態にかかる伝送システムで伝送される同期フレーム、スキャンフレームおよび完了フレームのデータ形式の一例を示す図である。図３に示すように、本実施形態では、同期フレームＳＹＮ、スキャンフレームＳＣＮおよび完了フレームＣＭＰは、ＩＰフレームのフォーマットに従ったデータ形式となっているが、これに限定するものではなく、例えば、ＩＰヘッダおよびＴＣＰ／ＵＤＰヘッダを除いたイーサネットフレームのデータ形式であっても良い。

図３（ａ）に示すように、同期フレームＳＹＮは、同期フレームＳＹＮの宛先アドレス（ＭＡＣアドレス）を表す送信先アドレスデータＤＡと、同期フレームＳＹＮの送信元アドレス（ＭＡＣアドレス）を表す送信元アドレスデータＳＡ、同期フレームＳＹＮのタイプを表すタイプデータＴＹＰＥ、ＩＰパケットを構成するＩＰヘッダ、ＴＣＰパケットまたはＵＤＰパケットを構成するＴＣＰヘッダまたはＵＤＰヘッダを含むＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、伝送局ライブ情報Ｉ１、およびＦＣＳ（Frame Check Sequence）を含む。

図３（ｂ）に示すように、スキャンフレームＳＣＮは、スキャンフレームＳＣＮの宛先アドレス（ＭＡＣアドレス）を表す送信先アドレスデータＤＡ、スキャンフレームＳＣＮの送信元アドレス（ＭＡＣアドレス）を表す送信元アドレスデータＳＡ、スキャンフレームＳＣＮのタイプを表すタイプデータＴＹＰＥ、ＩＰパケットを構成するＩＰヘッダ、ＴＣＰパケットまたはＵＤＰパケットを構成するＴＣＰヘッダまたはＵＤＰヘッダを含むＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、スキャンデータＩ２、およびＦＣＳを含む。

また、図３（ｃ）に示すように、完了フレームＣＭＰは、完了フレームＣＭＰの宛先アドレス（ＭＡＣアドレス）を表す送信先アドレスデータＤＡ、完了フレームＣＭＰの送信元アドレス（ＭＡＣアドレス）を表す送信元アドレスデータＳＡ、完了フレームＣＭＰのタイプを表すタイプデータＴＹＰＥ、ＩＰパケットを構成するＩＰヘッダ、ＴＣＰパケットまたはＵＤＰパケットを構成するＴＣＰヘッダまたはＵＤＰヘッダを含むＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、スキャンフレームＳＣＮの送信完了を示すＣＭＰ情報、およびＦＣＳを含む。伝送局ｔは、完了フレームＣＭＰの受信後、伝送局ライブ情報Ｉ１に基づいて、他の伝送局ｔに対して送信権を移譲する。

図４は、第１の実施形態にかかる伝送システムで伝送される同期フレームが含む伝送局ライブ情報のデータ構成の一例を示す図である。伝送局ライブ情報Ｉ１は、ネットワークに参加している伝送局ｔ（言い換えると、インプリシット・トークンパス方式によってスキャンフレームＳＣＮを互いにやりとりする伝送局ｔ）を識別可能とする情報である。本実施形態では、伝送局ライブ情報Ｉ１は、ネットワークに参加している伝送局ｔをビットマップ形式で表す。また、図４に示すように、本実施形態では、同期フレームＳＹＮは、通信フレームをやりとりするネットワークに参加可能な伝送局ｔの数の上限である最大構成数分の伝送局ライブ情報Ｉ１を含む。これにより、同期フレームＳＹＮを受信した伝送局ｔは、ネットワークに参加している他の伝送局ｔを識別することができる。

図５は、第１の実施形態にかかる伝送システムで伝送されるスキャンフレームが含むスキャンデータの一例を示す図である。本実施形態では、スキャンフレームＳＣＮは、伝送システム内の各伝送局ｔに記憶されたスキャンデータＩ２を含む。本実施形態では、伝送局ｔは、伝送システム内の全ての伝送局ｔに記憶されたスキャンデータＩ２を含むスキャンフレームＳＣＮを送信しているが、これに限定するものではなく、例えば、各伝送局ｔに記憶されたスキャンデータＩ２を分割し、一部の伝送局ｔに記憶されたスキャンデータＩ２を含むスキャンフレームＳＣＮを送信しても良い。

図６は、第１の実施形態にかかる伝送システムの伝送局で取得されるＲＡＳ情報の一例を示す図である。図６に示すように、本実施形態では、ＲＡＳ情報Ｉ３が含む伝送情報は、伝送システムにおける通信フレームの送信に関する情報である送信情報と、各伝送局ｔにおける通信フレームの受信に関する情報である受信情報と、を含む。ここで、送信情報は、伝送システム内において通信フレームの送信が行われた時刻である送信時刻、送信された通信データの種別であるフレーム種別、通信フレームの送信元、通信フレームの送信先、および送信された通信フレームに関する管理情報を含む。本実施形態では、送信情報は、送信時刻、フレーム種別、送信元、送信先、および管理情報を含んでいるが、送信時刻、フレーム種別、送信元、送信先、および管理情報のうち一部の情報を含んでいても良い。

受信情報は、伝送局ｔにおいて通信フレームの受信が行われた時刻である受信時刻、受信した通信フレームの種別であるフレーム種別、通信フレームの送信元、通信フレームの送信先、および受信した通信フレームに関する管理情報を含む。本実施形態では、受信情報は、受信時刻、フレーム種別、送信元、送信先、および管理情報を含んでいるが、受信時刻、フレーム種別、送信元、送信先、および管理情報のうち一部の情報を含んでいても良い。

次に、図７を用いて、本実施形態にかかる伝送システムにおける通信フレームの送信処理について説明する。図７は、第１の実施形態にかかる伝送システムにおける通信フレームの送信処理の流れの一例を示すシーケンス図である。本実施形態では、同期伝送局ｔである伝送局ｔ１が、一番目に送信権を得る伝送局ｔであるものとする。

伝送局ｔ１の周回タイマ２０１は、所定の伝送周期で同期信号送信イベントを生成する（ステップＳ７０１）。伝送局ｔ１の送信制御部２０２は、同期信号送信イベントに応じて、同期フレームＳＹＮを他の伝送局ｔ２，ｔ３（非同期伝送局）に送信する（ステップＳ７０２）。さらに、伝送局ｔ１の送信制御部２０２は、同期フレームＳＹＮの送信に続いて、スキャンフレームＳＣＮおよび完了フレームＣＭＰを他の伝送局ｔ２，ｔ３に送信する（ステップＳ７０３、ステップＳ７０４）。伝送局ｔ１の送信制御部２０２から完了フレームＣＭＰが送信された後、各伝送局ｔ１，ｔ２，ｔ３のフレーム受信処理部２０４は、遅延タイマ２１２に対して遅延時間の計測の開始を指示する（ステップＳ７０５）。また、完了フレームＣＭＰが送信されると、通信フレームの送信権は、次の順番の非同期伝送局ｔ（例えば、伝送局ｔ２）へ移譲される。

伝送局ｔ１に続いて送信権を得た伝送局ｔ２の送信制御部２０２は、フレーム受信処理部２０４が伝送局ｔ１から送信された完了フレームＣＭＰを受信すると、スキャンフレームＳＣＮおよび完了フレームＣＭＰを他の伝送局ｔ１，ｔ３に送信する（ステップＳ７０６、ステップＳ７０７）。伝送局ｔ２の送信制御部２０１から完了フレームＣＭＰが送信された後、各伝送局ｔ１，ｔ２，ｔ３のフレーム受信処理部２０４は、遅延タイマ２１２により計測された遅延時間をリセットし、再度、遅延タイマ２１２に対して遅延時間の計測の開始を指示する（ステップＳ７０８）。また、伝送局ｔ２から完了フレームＣＭＰが送信されると、通信フレームの送信権は、次の順番の伝送局ｔ３へ移譲される。

ここで、伝送局ｔ２から伝送局ｔ１，ｔ３へ送信された通信フレーム（完了フレームＣＭＰ）が伝送路上で喪失，破損等して、伝送局ｔ１，ｔ３に届かなかった場合、伝送局ｔ１，ｔ３の遅延タイマ２１２により計測される遅延時間は、所定の遅延許容時間を超える。この場合、伝送局ｔ１，ｔ３の遅延タイマ２１２は、フレーム受信処理部２０４に対して遅延の検出を通知する（ステップＳ７０９）。伝送局ｔ１，ｔ３のフレーム受信処理部２０４は、遅延タイマ２１２から遅延の検出が通知されると、完了フレームＣＭＰを受信したと見做して、送信制御部２０２に対して、完了フレームＣＭＰを受信したことを通知する（ステップＳ７１０）。

そして、伝送局ｔ２に続いて送信権を得た伝送局ｔ３の送信制御部２０２は、自発的に、スキャンフレームＳＣＮおよび完了フレームＣＭＰを他の伝送局ｔ１，ｔ２に送信する（ステップＳ７１１、ステップＳ７１２）。すなわち、送信制御部２０２は、遅延時間が所定の遅延許容時間を超えかつ自己の伝送局ｔが送信権を得た場合、スキャンフレームＳＣＮおよび完了フレームＣＭＰ等の通信フレームの送信を行う。これにより、伝送路上において通信フレームの喪失，破損等が発生した場合に、伝送局ｔ間における通信フレームの伝送シーケンスが停止することを回避することができる。

次に、図８を用いて、伝送システムにＳＮＭＰエージェントを設けた場合の管理情報の取得処理について説明する。図８は、ＳＮＭＰエージェントを有する伝送システムにおける管理情報の取得処理を説明するための図である。図８に示すように、ＳＮＭＰエージェントは、インプリシット・トークンパス方式による通信フレームの送信処理が行われる周期と非同期の周期（以下、管理情報取得周期と言う）で、管理情報の取得を行う。そのため、ＳＮＭＰエージェントを設けた伝送システムにおいては、データの消失や誤り発生等によって通信フレームの伝送に異常が発生した場合、通信フレームの送信の周期内において当該通信フレームの送信処理の診断を行うことができない。さらに、伝送システムがハブやリピータを介したトポロジーを有している場合、異常が発生したタイミング、装置、ポートの特定が困難である。

そこで、本実施形態では、管理情報取得処理部２１１は、通信フレームの送信または受信に同期して（言い換えると、通信フレームを送信または受信する毎に）、伝送情報を取得し、取得した伝送情報および当該伝送情報の取得日時を示す日時情報を含むＲＡＳ情報Ｉ３を共有メモリ２０９に保存する。また、管理情報取得処理部２１１は、遅延時間が所定の遅延許容時間を超えて、通信フレームを受信することができなかった場合、通信フレームを受信したと見做して、伝送情報を取得する。ＳＮＭＰエージェントを設けることなく、伝送情報が取得されるので、ＳＮＭＰエージェントによる異常の監視によって通信フレームの伝送に影響を与えることを防止できる。また、通信フレームの伝送のタイミングと同期して伝送情報が取得されるので、複数の伝送局ｔに及ぶ異常が発生した場合にも、ＲＡＳ情報Ｉ３を用いて、真の異常箇所を診断することができる。

図９は、第１の実施形態にかかる伝送システムにおける伝送情報の取得処理の流れの一例を示すシーケンス図である。以下の説明では、図７に示す通信フレームの送信処理と同様の箇所については、同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、伝送システム内の各伝送局ｔの管理情報取得処理部２１１は、伝送システム内の伝送局ｔから同期フレームＳＹＮ、スキャンフレームＳＣＮ、完了フレームＣＭＰ等の通信フレームの送信または受信に同期して、伝送情報を取得する（ステップＳ８０１、ステップＳ８０２、ステップＳ８０３）。そして、管理情報取得処理部２１１は、取得した伝送情報および日時情報を含むＲＡＳ情報Ｉ３を共有メモリ２０９（第１記憶部の一例）に保存する。

ここで、伝送局ｔ２の送信制御部２０２によって送信された完了フレームＣＭＰが、伝送路上での喪失・破損等によって、伝送局ｔ１，ｔ３に完了フレームＣＭＰが届かなかった場合を仮定する（ステップＳ７０７）。この場合、伝送局ｔ２の送信制御部２０２は、完了フレームＣＭＰの送信を正常に行っている。そのため、伝送局ｔ２の管理情報取得処理部２１１は、スキャンフレームＳＣＮを送信した際に取得した伝送情報とは異なる伝送情報を取得する（ステップＳ８０３）。そして、伝送局ｔ２の管理情報取得処理部２１１は、スキャンフレームＳＣＮを送信した際に取得した伝送情報と今回取得した伝送情報との差分を求め、差分が無いことを確認すると、完了フレームＣＭＰが正常に送信されたと判定する。

一方、伝送局ｔ１，ｔ３のフレーム受信処理部２０４は、伝送局ｔ２から送信された完了フレームＣＭＰを受信していないため、伝送局ｔ１，ｔ３の管理情報取得処理部２１１は、正常なタイミングで（すなわち、完了フレームＣＭＰを受信した際に）、伝送情報の取得を行うことができない。また、完了フレームＣＭＰを受信していないため、共有メモリ２０９に記憶される最新のＲＡＳ情報Ｉ３が含む伝送情報は、前回、伝送局ｔ２からスキャンフレームＳＣＮを受信した際に取得された未更新のＲＡＳ情報Ｉ３が含む伝送情報である。

その後、伝送局ｔ１，ｔ３の遅延タイマ２１２は、計測した遅延時間が所定の遅延許容時間を超えると、完了フレームＣＭＰの受信の遅延を検出する（ステップＳ７０９）。遅延タイマ２１２によって完了フレームＣＭＰの受信の遅延が検出されると、伝送局ｔ１，ｔ３の管理情報取得処理部２１１は、完了フレームＣＭＰを受信したと見做して、伝送情報の取得を行う（ステップＳ８０４）。

次いで、伝送局ｔ１，ｔ３の管理情報取得処理部２１１は、前回取得した伝送情報と、今回取得した伝送情報との差分を求める。ここで、伝送局ｔ１，ｔ３においては、完了フレームＣＭＰの受信が実際には行われていないため、今回取得される伝送情報は、前回取得した伝送情報と同一である。よって、前回取得した伝送情報と、今回取得した伝送情報とには差分が無いため、伝送局ｔ１，ｔ３の管理情報取得処理部２１１は、通信フレームの受信に異常が有ることを検出する。

その後、伝送局ｔ１のフレーム受信処理部２０４は、遅延タイマ２１２によって完了フレームＣＭＰの受信の遅延が検出されると、伝送局ｔ１の送信制御部２０２に対して遅延の検出の通知を行わず、当該送信制御部２０２による通信フレームの送信を禁止することによって、送信権を次の順番の伝送局ｔ３に移譲する。一方、伝送局ｔ３のフレーム受信処理部２０４は、遅延タイマ２１２によって完了フレームＣＭＰの受信の遅延が検出されると、伝送局ｔ３の送信制御部２０２に対して遅延の検出を通知する。そして、伝送局ｔ３の送信制御部２０２は、自発的に、スキャンフレームＳＣＮおよび完了フレームＣＭＰを他の伝送局ｔ１，ｔ２に送信する（ステップＳ７１１、ステップＳ７１２）。

図１０は、第１の実施形態にかかる伝送システムにおいて通信フレームの送信または受信の異常を検出する処理を説明するための図である。例えば、伝送局ｔ１，ｔ２，ｔ３の管理情報取得処理部２１１は、フレーム送信処理部２０３によって通信フレームが送信された際、前回取得した伝送情報が含む送信フレーム数（前回値）と、今回取得した伝送情報が含む送信フレーム数（最新値）との差分を求める。そして、管理情報取得処理部２１１は、図１０（ａ）に示すように、前回取得した伝送情報が含む送信フレーム数と、今回取得した伝送情報が含む送信フレーム数との差分が「１」より大きい場合、通信フレームの送信が正常に行われたと判定する。

また、伝送局ｔ１，ｔ２，ｔ３の管理情報取得処理部２１１は、フレーム受信処理部２０４によって通信フレームを受信した際、前回取得した伝送情報が含む受信フレーム数（前回値）と、今回取得した伝送情報が含む受信フレーム数（最新値）との差分を求める。そして、伝送局ｔ２の管理情報取得処理部２１１は、図１０（ｂ）に示すように、前回取得した伝送情報が含む受信フレーム数と、今回取得した伝送情報が含む受信フレーム数との差分が「１」より大きい場合、通信フレームの受信が正常に行われたと判定する。一方、伝送局ｔ１，ｔ３の管理情報取得処理部２１１は、図１０（ｂ）に示すように、前回取得した伝送情報が含む受信フレーム数と、今回取得した伝送情報が含む受信フレーム数との差分が無い場合、通信フレームの受信に異常が発生したと判定する。

本実施形態では、管理情報取得処理部２１１は、伝送情報を用いて、通信フレームの送信または受信に異常が有ることを検出しているが、これに限定するものではない。例えば、管理情報取得処理部２１１は、遅延タイマ２１２により計測された遅延時間が所定の遅延許容時間を超えた回数（すなわち、通信フレームの受信の遅延を検出した遅延検出回数）を計数し、当該遅延検出回数が所定数を超えた場合に、通信フレームの送信または受信に異常が発生したと判定しても良い。これにより、伝送情報に依存することなく通信フレームの送信または受信に異常が有ることを検出することができる。

図１１は、第１の実施形態にかかる伝送システムにおいて遅延検出回数を用いた通信フレームの送信または受信の異常の検出処理を説明するための図である。例えば、伝送局ｔ２の管理情報取得処理部２１１は、図１１に示すように、遅延検出回数が所定数：「０」である場合、通信フレームの送信または受信に異常は発生していないと判定する。一方、伝送局ｔ１，ｔ３の管理情報取得処理部２１１は、図１１に示すように、遅延検出回数が所定数：「０」を超えている場合、通信フレームの送信または受信に異常が発生したと判定する。

また、本実施形態では、管理情報取得処理部２１１は、所定数の伝送周期内で伝送情報を取得した回数である実行回数が、所定数の伝送周期内で伝送システム内の伝送局ｔが通信データを送信する回数の合計である正解値と異なる場合に、通信フレームの送信または受信に異常が有ることを検出する。これにより、伝送情報の内容に依存することなく通信フレームの送信または受信に異常が有ることを検出することができる。

図１２は、第１の実施形態にかかる伝送システムにおける実行回数を用いた通信フレームの送信または受信の異常の検出処理を説明するための図である。ここでは、伝送システムが、８つの伝送局ｔを有し、各伝送局ｔが１つの伝送周期内で１回ずつ通信フレームを送信するものとする。ただし、同期伝送局である伝送局ｔ１は、同期フレームＳＹＮを送信するため、他の伝送局ｔよりも実行回数が１回多くなる。

伝送局ｔ１の管理情報取得処理部２１１は、図１２に示すように、１つの伝送周期内で伝送情報を取得した実行回数（９回）が、同期伝送局の正解値（９回）と等しいため、通信フレームの送信または受信に異常が発生していないと判定する。また、伝送局ｔｎの管理情報取得処理部２１１は、図１２に示すように、１つの伝送周期内で伝送情報を取得した実行回数（８回）が、非同期伝送局の正解値（８回）と等しいため、通信フレームの送信または受信に異常が発生していないと判定する。一方、伝送局ｔ２の管理情報取得処理部２１１は、図１２に示すように、１つの伝送周期内で伝送情報を取得した実行回数（７回）が、非同期伝送局の正解値（８回）と異なるため、通信フレームの送信または受信に異常が発生したと判定する。

次に、図１３および図１４を用いて、伝送システムが有する管理局Ｔに対して、伝送局ｔからＲＡＳ情報Ｉ３を送信して、管理局Ｔと伝送局ｔとがＲＡＳ情報Ｉ３を共有する処理について説明する。図１３は、第１の実施形態にかかる伝送システムの管理局に対して送信するＲＡＳ情報のデータ構成の一例を示す図である。図１４は、第１の実施形態にかかる伝送システムの管理局に対してＲＡＳ情報を送信する処理の一例のシーケンス図である。

図１４に示すように、本実施形態では、少なくとも１つの伝送局ｔ（例えば、伝送局ｔ１）の上位処理部２１０（通信部の一例）は、伝送周期内における、各伝送局ｔによる同期フレームＳＹＮ、スキャンフレームＳＣＮおよび完了フレームＣＭＰ等の通信フレームの送信完了後の余剰時間ＥＴに、共有メモリ２０９に保存されたＲＡＳ情報Ｉ３を管理局Ｔに送信する。本実施形態では、上位処理部２１０は、図１３に示すように、イーサネットフレームのデータ形式の通信フレームでありかつＲＡＳ情報Ｉ３を含むＲＡＳフレーム（第１通信フレームの一例）を、管理局Ｔに送信する。

ＲＡＳフレームは、図１３に示すように、ＲＡＳフレームの宛先アドレス（ＭＡＣアドレス）を表す送信先アドレスデータＤＡ、ＲＡＳフレームの送信元アドレス（ＭＡＣアドレス）を表す送信元アドレスデータＳＡ、ＲＡＳフレームのタイプを表すタイプデータＴＹＰＥ、ＩＰパケットを構成するＩＰヘッダ、ＴＣＰパケットまたはＵＤＰパケットを構成するＴＣＰヘッダまたはＵＤＰヘッダを含むＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ、ＲＡＳ情報Ｉ３、およびＦＣＳを含む。

次に、図１５を用いて、本実施形態にかかる伝送システムが有する管理局Ｔの機能構成について説明する。図１５は、第１の実施形態にかかる伝送システムが有する管理局の機能構成の一例を示すブロック図である。

図１５に示すように、本実施形態では、管理局Ｔは、送信制御部１５０と、フレーム送信処理部１５１と、受信制御部１５２と、フレーム受信処理部１５３と、時刻同期処理部１５４と、共有メモリ１５５と、情報処理部１５６と、ＧＵＩ（Graphical User Interface）処理部１５７と、を有している。

時刻同期処理部１５４は、伝送局ｔにおいて計時する時刻の基準となる時刻（マスター時刻）を計時する。送信制御部１５０は、フレーム送信処理部１５１を制御して、伝送局ｔに対して通信フレームを送信する。フレーム送信処理部１５１は、送信制御部１５０により制御され、伝送局ｔに対して通信フレームを送信する。受信制御部１５２は、フレーム受信処理部１５３を制御して、伝送局ｔから通信フレーム（例えば、ＲＡＳフレームなど）を受信する。フレーム受信処理部１５３は、受信制御部１５２により制御され、伝送局ｔから通信フレームを受信する。

共有メモリ１５５（第２記憶部の一例）は、フレーム受信処理部１５３により伝送局ｔから受信したＲＡＳフレームに含まれるＲＡＳ情報Ｉ３や伝送局ｔに設定した設定情報Ｉ４などの各種情報を記憶する。ＧＵＩ処理部１５７は、共有メモリ１５５に記憶された各種情報の表示指示等の各種指示を行うためのユーザインタフェースを、図示しない表示部に表示させる。情報処理部１５６は、共有メモリ１５５に記憶された設定情報Ｉ４やＲＡＳ情報Ｉ３に対する各種処理を実行する。

次に、図１６を用いて、本実施形態にかかる伝送システムの管理局Ｔによる通信フレームの送信または受信の異常の発生条件を特定する処理について説明する。図１６は、第１の実施形態にかかる伝送システムの管理局による通信フレームの送信または受信の異常の発生条件を特定する処理の一例を説明するための図である。

本実施形態では、情報処理部１５６（処理部の一例）は、図１６（ａ）に示すように、共有メモリ１５５に記憶された複数のＲＡＳ情報Ｉ３が含む伝送情報を、当該各ＲＡＳ情報Ｉ３が含む日時情報に従って、時系列に配列する。そして、情報処理部１５６は、伝送情報の配列結果に基づいて、通信フレームの送信または受信の異常の発生条件を特定する。これにより、通信フレームの送信時または受信時、通信フレームの伝送が行われていない状態等、いずれの条件において通信フレームの伝送の異常が発生したかを特定することができる。

また、情報処理部１５６は、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、伝送情報の配列結果に基づいて、ある伝送局ｔ（例えば、伝送局ｔ１）による通信フレームの送信時刻と、その他の伝送局ｔ（例えば、伝送局ｔ２〜ｔｎ）による当該通信フレームの受信時刻との時間差（すなわち、当該通信フレームの伝送に要する時間）を求める。そして、情報処理部１５６は、求めた時間差に基づいて、伝送局ｔ間を伝送される通信フレームが経由する機器（例えば、ハブやリピータなど）や複数の伝送局ｔの接続形態（トポロジー）を特定する。これにより、伝送システム内におけるネットワーク構成の施工ミス、通信フレームが経由する機器および複数の伝送局ｔの接続形態による通信フレームの送信または受信の異常の検出精度の劣化を把握することができる。

また、情報処理部１５６は、図１７に示すように、伝送局ｔ毎に、伝送周期の所定のサイクル数分、伝送局ｔから取得したＲＡＳ情報Ｉ３をリングバッファ形式で共有メモリ１５５に保存する。若しくは、情報処理部１５６は、伝送局ｔ毎に、伝送システム内の伝送局ｔの数分、伝送局ｔから取得したＲＡＳ情報Ｉ３をリングバッファ形式で共有メモリ１５５に保存する。これにより、共有メモリ１５５に保存されているＲＡＳ情報Ｉ３を常に最新の状態に維持することができ、かつ共有メモリ１５５に保存されるＲＡＳ情報Ｉ３の情報量を削減することができる。

このように第１の実施形態にかかる伝送システムによれば、ＳＮＭＰエージェントを設けることなく、伝送情報が取得されるので、ＳＮＭＰエージェントによる異常の監視によって通信フレームの伝送に影響を与えることを防止できる。また、通信フレームの伝送のタイミングと同期して伝送情報が取得されるので、複数の伝送局ｔに及ぶ異常が発生した場合にも、ＲＡＳ情報Ｉ３を用いて、真の異常箇所を診断することができる。

本実施形態では、各伝送局ｔの管理情報取得処理部２１１は、通信フレームを送信した場合および通信フレームを受信した場合のいずれにおいても、伝送情報の取得を行っているが、これに限定するものではなく、通信フレームを送信した場合および通信フレームを受信した場合のいずれか一方のみ、若しくは伝送周期内において通信フレームの送受信が完了した後の余剰時間ＥＴにおいてのみ、伝送情報の取得を行っても良い。図１８は、第１の実施形態にかかる伝送システムにおける伝送情報の取得処理の他の例を説明するための図である。図１８に示すように、各伝送局ｔの管理情報取得処理部２１１は、通信フレームを送信した場合のみ、伝送情報を取得する。これにより、伝送情報の取得による処理のオーバヘッドや取得される伝送情報の情報量の削減を図ることができる。

（第２の実施形態）
本実施形態は、伝送周期内において通信フレームの送受信が完了した後の余剰時間に応じて、１つの伝送局または複数の伝送局からＲＡＳ情報を管理局に送信する例である。以下の説明では、第１の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。

図１９は、第２の実施形態にかかる伝送システムが有する伝送局の機能構成の一例を示すブロック図である。図２０は、第２の実施形態にかかる伝送システムが有する伝送局によるＲＡＳ情報の送信処理の一例を説明するための図である。図１９に示すように、本実施形態では、伝送局ｔは、第１の実施形態にかかる伝送局ｔの機能構成に加えて、余剰時間算出処理部１９０を有する。余剰時間算出処理部１９０は、伝送周期内において通信フレームの送受信が完了した後の余剰時間ＥＴを算出する。言い換えると、余剰時間算出処理部１９０は、複数の伝送局ｔのうち最後に送信権を得る伝送局ｔが完了フレームＣＭＰを送信してから、同期伝送局が同期フレームＳＹＮを送信するまでの時間を余剰時間ＥＴとして算出する。

上位処理部２１０は、算出された余剰時間ＥＴを、管理局Ｔに対する通信フレームの送信に要する通信時間で除算する。そして、上位処理部２１０は、余剰時間ＥＴを通信時間で除算した値が１以上である場合に、共有メモリ２０９に保存されたＲＡＳ情報Ｉ３を含むＲＡＳフレームを管理局Ｔに送信する。これにより、インプリシット・トークンパス方式による通信フレームの送受信に影響を与えることなく、管理局Ｔに対してＲＡＳ情報Ｉ３を送信することができる。

また、上位処理部２１０は、算出された余剰時間ＥＴが、管理局Ｔに対する通信フレームの送信に要する通信時間より短い場合、図２０に示すように、伝送局Ｔが通信フレームの送受信に用いる伝送路（制御系の伝送路）とは異なる伝送路（情報系の伝送路）を用いて、共有メモリ２０９に保存されたＲＡＳ情報Ｉ３を含むＲＡＳフレームを管理局Ｔに送信する。これにより、余剰時間ＥＴが通信時間より短い場合でも、制御系の伝送路を用いたインプリシット・トークンパス方式による通信フレームの送受信に影響を与えることなく、管理局Ｔに対してＲＡＳ情報Ｉ３を送信することができる。

このように、第２の実施形態の伝送システムによれば、インプリシット・トークンパス方式による通信フレームの送受信に影響を与えることなく、管理局Ｔに対してＲＡＳ情報Ｉ３を送信することができる。

以上説明したとおり、第１，２の実施形態によれば、複数の伝送局ｔに及ぶ異常が発生した場合にも、ＲＡＳ情報Ｉ３を用いて、真の異常箇所を診断することができる。

なお、本実施形態の伝送局ｔおよび管理局Ｔで実行されるプログラムは、ＲＯＭ（Read Only Memory）等に予め組み込まれて提供される。本実施形態の伝送局ｔおよび管理局Ｔで実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、本実施形態の伝送局ｔおよび管理局Ｔで実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の伝送局ｔおよび管理局Ｔで実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本実施形態の伝送局ｔで実行されるプログラムは、上述した各部（周回タイマ２０１、送信制御部２０２、フレーム送信処理部２０３、フレーム受信処理部２０４、ＣＭＰ処理部２０５、同期データ処理部２０６、伝送局更新処理部２０７、スキャンデータ処理部２０８、上位処理部２１０、管理情報取得処理部２１１、遅延タイマ２１２、時刻同期処理部２１３、ＬＡＮコントローラ／カーネル２１４、余剰時間算出処理部１９０）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（Central Processing Unit）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、周回タイマ２０１、送信制御部２０２、フレーム送信処理部２０３、フレーム受信処理部２０４、ＣＭＰ処理部２０５、同期データ処理部２０６、伝送局更新処理部２０７、スキャンデータ処理部２０８、上位処理部２１０、管理情報取得処理部２１１、遅延タイマ２１２、時刻同期処理部２１３、ＬＡＮコントローラ／カーネル２１４、余剰時間算出処理部１９０が主記憶装置上に生成されるようになっている。

また、本実施形態の管理局Ｔで実行されるプログラムは、上述した各部（送信制御部１５０、フレーム送信処理部１５１、受信制御部１５２、フレーム受信処理部１５３、時刻同期処理部１５４、情報処理部１５６、ＧＵＩ処理部１５７）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（Central Processing Unit）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、送信制御部１５０、フレーム送信処理部１５１、受信制御部１５２、フレーム受信処理部１５３、時刻同期処理部１５４、情報処理部１５６、ＧＵＩ処理部１５７が主記憶装置上に生成されるようになっている。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

ｔ 伝送局
Ｔ 管理局
２０１ 周回タイマ
２０２，１５０ 送信制御部
２０３，１５１ フレーム送信処理部
２０４，１５３ フレーム受信処理部
２０５ ＣＭＰ処理部
２０６ 同期データ処理部
２０７ 伝送局更新処理部
２０８ スキャンデータ処理部
２０９ 共有メモリ
２１０ 上位処理部
２１１ 管理情報取得処理部
２１２ 遅延タイマ
２１３，１５４ 時刻同期処理部
２１４ ＬＡＮコントローラ／カーネル
１９０ 余剰時間算出処理部
１５２ 受信制御部
１５６ 情報処理部
１５７ ＧＵＩ処理部

Claims (14)

1. 一の伝送路を介して接続された複数の伝送局を備え、当該複数の伝送局のうち所定の伝送局が所定の伝送周期で送信する同期フレームに続いて、前記各伝送局が、順番に送信権を得て、他の前記伝送局にフレームを送信する伝送システムであって、
   前記伝送局は、
   通信フレームの送信または受信に同期して、通信フレームの送信または受信に関する第１情報を取得する取得部と、
   前記第１情報と当該第１情報の取得日時を示す第２情報とを記憶する第１記憶部と、
   を備えた伝送システム。
2. 前記伝送局は、通信フレームを受信する間隔である第１時間を計測する計測部と、をさらに備え、
   前記取得部は、前記第１時間が所定の遅延許容時間を超えた場合、通信フレームを受信したと見做して、前記第１情報を取得する請求項１に記載の伝送システム。
3. 前記取得部は、前回取得した前記第１情報と今回取得した前記第１情報との差分を求め、差分が無かった場合、通信フレームの送信または受信に異常が有ることを検出する請求項１または２に記載の伝送システム。
4. 前記取得部は、前記第１時間が前記遅延許容時間を超えた回数が所定数を超えた場合に、通信フレームの送信または受信に異常が有ることを検出する請求項２に記載の伝送システム。
5. 前記取得部は、前記伝送周期内で前記第１情報を取得した回数が、前記伝送周期内で前記複数の伝送局が通信フレームを送信する回数の合計と異なる場合、通信フレームの送信または受信に異常が有ることを検出する請求項１から４のいずれか一に記載の伝送システム。
6. 前記伝送局は、
   前記伝送周期内における前記各伝送局による通信フレームの送信完了後の余剰時間に、前記第１記憶部に記憶された前記第１情報および前記第２情報を含む第１通信フレームを、前記伝送システム内の第１装置に送信する通信部を備えた請求項１から５のいずれか一に記載の伝送システム。
7. 前記通信部は、前記余剰時間を、前記第１通信フレームの前記第１装置への送信に要する通信時間で除算した値が１以上である場合に、前記第１通信フレームを前記第１装置に送信する請求項６に記載の伝送システム。
8. 前記通信部は、前記余剰時間を前記通信時間で除算した値が１より小さい場合、前記伝送局間における通信フレームの送受信に用いる伝送路とは物理的に異なる伝送路を用いて、前記第１通信フレームを前記第１装置に送信する請求項７に記載の伝送システム。
9. 前記第１装置は、
   前記伝送局から受信した前記第１通信フレームが含む前記第２情報に従って、前記第１通信フレームが含む前記第１情報を時系列に配列し、前記第１情報の配列結果に基づいて、通信フレームの送信または受信の異常の発生条件を特定する処理部を備えた請求項６から８のいずれか一に記載の伝送システム。
10. 前記処理部は、前記第１情報の配列結果に基づいて、前記伝送局間における通信フレームの伝送に要する時間を求め、当該求めた時間を用いて、前記伝送局間を伝送される通信フレームが経由する機器および前記複数の伝送局の接続形態を特定する請求項９に記載の伝送システム。
11. 前記第１装置は、
    前記伝送局毎に、前記伝送周期の所定サイクル数分若しくは前記伝送システム内の前記伝送局分、前記第１情報をリングバッファ形式で記憶する第２記憶部を備えた請求項６から１０のいずれか一に記載の伝送システム。
12. 前記取得部は、通信フレームを送信した場合および通信フレームを受信した場合のいずれか一方でのみ、前記第１情報を取得する請求項１から１１のいずれか一に記載の伝送システム。
13. 前記取得部は、前記余剰時間にのみ、前記第１情報を取得する請求項６に記載の伝送システム。
14. 一の伝送路を介して接続された複数の伝送局のうち所定の伝送局が所定の伝送周期で送信する同期フレームに続いて、順番に送信権を得て、他の伝送局に通信フレームを送信する伝送局であって、
    通信フレームの送信または受信に同期して、通信フレームの送信または受信に関する第１情報を取得する取得部と、
    前記第１情報と当該第１情報の取得日時を示す第２情報とを記憶する第１記憶部と、
    を備えた伝送局。

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