JP2017092792A - 通信システムおよび通信ネットワークの情報生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信ネットワークの系統情報を生成することが可能な通信システムおよび通信ネットワークの情報生成方法を提供することを目的とする。
【解決手段】通信システム１は、切換処理が通信回線の全てを対象に１回ずつ実行された場合に、各通信処理ノードＮによる再発行処理の実行の有無を示すノード情報を複数の切換処理ごとに取得する情報取得部１５と、取得された複数のノード情報に基づいて、通信ネットワーク２０の系統を示す系統情報を生成する系統情報生成部１６と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信システムおよび通信ネットワークの情報生成方法に関するものである。

通信ネットワークは、例えば特許文献１に開示されるように、プログラマブルコントローラ（以下、ＰＬＣ）などの処理機器が通信回線および中継機器を介して接続されて構成され、それぞれの処理機器が相互に通信可能とする。トークンパッシング方式により通信する通信ネットワークは、用途や目的に応じて処理機器の増減が許容され、処理機器の増減に伴って通信ネットワークの系統が変更される。

特開２０１４−２１９７７４号公報

上記のような通信ネットワークの保守や点検には、通信ネットワークの系統を示す系統図などの系統情報が用いられる。しかしながら、例えば処理機器の増減によって実際の通信ネットワークの系統と、管理上の系統図との間に相違が生じると、通信ネットワークを対象とした保守や点検が適切になされないおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、通信ネットワークの系統情報を生成することが可能な通信システムおよび通信ネットワークの情報生成方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る通信システムは、３以上の通信処理ノードが互いにトークンパッシング方式によって通信可能な通信ネットワークにより構成される。前記通信処理ノードのそれぞれは、２以上の中継機器および２以上の通信回線を介して通信可能に接続され、前記通信回線の何れかが断線状態となって前順の通信処理ノードからトークンを受信しない場合に、次順の通信処理ノードに対してトークンを再発行する再発行処理を実行する。
前記通信システムは、前記通信回線の何れか１つのみを前記断線状態に切り換える切換処理が前記通信回線の全てを対象に１回ずつ実行された場合に、各前記通信処理ノードによる前記再発行処理の実行の有無を示すノード情報を複数の前記切換処理ごとに取得する情報取得部と、取得された複数の前記ノード情報に基づいて、前記通信ネットワークの系統を示す系統情報を生成する系統情報生成部と、を備える。

請求項１０に係る通信ネットワークの情報生成方法は、３以上の通信処理ノードが互いにトークンパッシング方式によって通信可能な通信ネットワークに適用される。前記通信処理ノードのそれぞれは、２以上の中継機器および２以上の通信回線を介して通信可能に接続され、前記通信回線の何れかが断線状態となって前順の通信処理ノードからトークンを受信しない場合に、次順の通信処理ノードに対してトークンを再発行する再発行処理を実行する。
前記情報生成方法は、前記通信回線の何れか１つのみを前記断線状態に切り換える切換処理が前記通信回線の全てを対象に１回ずつ実行された場合に、各前記通信処理ノードによる前記再発行処理の実行の有無を示すノード情報を複数の前記切換処理ごとに取得する情報取得工程と、取得された複数の前記ノード情報に基づいて、前記通信ネットワークの系統を示す系統情報を生成する系統情報生成工程と、を備える。

請求項１，１０に係る本発明によると、現在の通信ネットワークを構成する中継機器や通信回線の数量や、通信処理ノードと中継機器との接続の関係を割り出すことができる。これにより、通信ネットワークの系統を示す系統情報を正確に生成することができる。これにより、例えば実際の通信ネットワークの通信回線を辿って系統情報を生成する作業と比較して、系統情報を生成する作業の効率を向上できる。よって、例えば通信処理ノードである処理機器が増減されるなどの通信ネットワークの構成が変更された場合であっても、変更後の系統情報を簡易に取得できる。また、系統情報の取得によって、通信ネットワークを対象とした保守や点検を適切に行うことを支援することができる。

実施形態における通信システムの全体構成図である。 図１における通信ネットワークの第一態様を示す図である。 図２の構成において、通信回線Ｌｂが切断状態に切り換えられた場合の時間経過に伴うトークンの移動を示すタイムチャートである。 図３Ａの状態において、各通信処理ノードにおけるトークンの再発行処理の実行回数を示す図である。 図２の構成において、通信回線Ｌｃが切断状態に切り換えられた場合の時間経過に伴うトークンの移動を示すタイムチャートである。 図４Ａの状態において、各通信処理ノードにおけるトークンの再発行処理の実行回数を示す図である。 図２の構成における切換処理ごとのノード情報を示す図である。 図５Ａのノード情報に対応して各通信処理ノードを２つの通信グループに仕分けた状態を示す図である。 図５Ｂにおける２つの通信グループに対応して各通信処理ノードを区分して示す図である。 通信ネットワークの系統情報を生成する情報生成処理を示すフローチャートである。 図６における系統情報生成工程を示すフローチャートである。 表形式の系統情報を示す図である。 図１における通信ネットワークの第二態様を示す図である。 図９の構成における切換処理ごとのノード情報を示す図である。 図１０Ａのノード情報に対応して各通信処理ノードを２つの通信グループに仕分けた状態を示す図である。 図１０Ｂにおける２つの通信グループに対応して各通信処理ノードを区分して示す図である。 図１における通信ネットワークの第三態様の一部を示す図である。 図１１の構成における切換処理ごとのノード情報の一部を示す図である。 図１２Ａのノード情報に対応して各通信処理ノードを２つの通信グループに仕分けた状態の一部を示す図である。 図１１の構成に対応した系統情報の調整処理を示す図である。 図１における通信ネットワークの第四態様の一部を示す図である。 図１４の構成における切換処理後とのノード情報の一部を示す図である。 図１４の構成に対応した系統情報の調整処理を示す図である。 図１における通信ネットワークの第五態様の一部を示す図である。 図１７の構成における切換処理ごとのノード情報に対応して各通信処理ノードを２つの通信グループに仕分けた状態の一部を示す図である。 実施形態の変形態様における通信システムの全体構成図である。 図２の構成における切換処理に対応した各時刻における通信処理ノードＮ１の管理テーブルを示す図である。 各管理テーブルと通信ネットワークの状態の関係を示す表である。 図２の構成における切換処理ごとのノード情報に中継機器情報が関連付けられた状態を示す図である。

＜実施形態＞ （通信システム１の全体構成） 実施形態の通信ネットワークを含む通信システム１の全体構成について、図１を参照して説明する。通信システム１は、工作機械や産業用ロボットなどを制御するプログラマブルコントローラ（以下、ＰＬＣ）など他の処理機器Ｎと通信するシステムである。通信システム１は、図１に示すように、ホストコンピュータ１０および通信ネットワーク２０を備えて構成される。

ホストコンピュータ１０は、処理機器Ｎの動作状況の監視や各種の制御を行う。ホストコンピュータ１０は、入力装置１１と、表示装置１２と、情報取得部１５と、系統情報生成部１６とを有する。入力装置１１は、ＰＬＣなどの処理機器Ｎなどに対するパラメータの入力などに用いられる。表示装置１２は、処理機器Ｎに関する情報などを表示する。ここで、処理機器Ｎは、通信ネットワーク２０を構成する通信処理ノードに相当する。以下、処理機器Ｎを通信処理ノードＮと称する。情報取得部１５および系統情報生成部１６は、通信システム１を構成する通信ネットワーク２０の系統情報の生成処理を実行する。情報取得部１５および系統情報生成部１６の詳細については、系統情報の生成処理にて説明する。

通信ネットワーク２０は、３以上の通信処理ノードＮがトークンパッシング方式によって通信可能なネットワークである。通信処理ノードＮは、本実施形態において、通信ネットワーク２０により互いに通信可能に接続されている。通信ネットワーク２０は、通信処理ノードＮが送信権（トークン）を決められた順序で移動させて通信を行う。本実施形態において、通信ネットワーク２０は、ＦＬ−ｎｅｔである。

また、通信ネットワーク２０は、ホストコンピュータ１０と通信可能に接続されている。ホストコンピュータ１０および通信ネットワーク２０は、本実施形態において、任意の通信方式によって通信処理ノードＮの一部または全部がホストコンピュータ１０と通信可能に構成されている。なお、ホストコンピュータ１０および通信ネットワーク２０は、ホストコンピュータ１０を通信ネットワーク２０における１つの通信処理ノードＮとしてトークンパッシング方式により通信する構成としてもよい。

通信ネットワーク２０における通信処理ノードＮのそれぞれは、２以上の中継機器および２以上の通信回線を介して通信可能に接続される。また、通信処理ノードＮのそれぞれは、通信回線の何れかが断線状態となって前順の通信処理ノードＮからトークンを受信しない場合に、次順の通信処理ノードＮに対してトークンを再発行する再発行処理を実行する機能を有する。

通信処理ノードＮのそれぞれは、自ら演算した結果または機器の状態情報を、他の通信処理ノードＮへ送信する。上記の「状態情報」には、通信可能な通信処理ノードＮを示す情報が含まれる。これにより、通信処理ノードＮのそれぞれは、通信ネットワーク２０に参加している他の通信処理ノードＮを認識することができる。通信処理ノードＮが通信可能であるか否かについては、例えば通信処理ノードである処理機器の電源の状態や、通信回線の接続状態によって切り換えられる。ＦＬ−ｎｅｔである通信ネットワーク２０において、機器の状態情報は、例えばトークンを含むフレーム（以下、トークンフレーム）に付属された管理テーブルによって共有される。

また、ＦＬ−ｎｅｔである通信ネットワーク２０に通信処理ノードＮとして処理機器が増設された場合には、当該処理機器を通信処理ノードＮとして通信に新たに参加させることが可能である。また、通信ネットワーク２０において通信回線の一部が切断状態とされたり処理機器の電源が切られたりした場合には、当該処理機器（通信処理ノードＮ）を通信から離脱させることが可能である。このような通信処理ノードＮの参加と離脱が行われると、トークンの再発行処理やトークンの送受信によって、通信ネットワーク２０に参加している通信処理ノードＮを示す管理テーブルが更新される。

ここで、ＦＬ−ｎｅｔにおけるトークンは、ブロードキャストとして配信されており、トークンの移動に関係しない通信処理ノードＮも他の通信処理ノードＮが送信したトークンを受信している。これにより、通信処理ノードＮのそれぞれは、トークンフレームの管理テーブルによって通信ネットワーク２０への他ノードの参加の状態を認識可能である。

例えば、通信処理ノードＮは、規定回数に亘ってトークンを送信しなかった他の通信処理ノードＮがあった場合に、当該他の通信処理ノードＮが通信ネットワーク２０から離脱したものとして管理テーブルを更新する。また、通信処理ノードＮは、自らを除く全ての通信処理ノードＮによるトークンの送信がなかった場合に、自己が通信ネットワーク２０から離脱したものとして管理テーブルを更新する。

（通信ネットワークの第一態様）
ここで、通信ネットワーク２０は、第一態様として、図２に示すように、４つの通信処理ノードＮ１〜Ｎ４（以下、「ノード」とも称する）と、２つの中継機器Ｈ１，Ｈ２（以下、「ハブ」とも称する）と、５本の通信回線Ｌａ〜Ｌｅ（以下、「ケーブル」とも称する）とを備える。ノードＮ１〜Ｎ４のそれぞれは、ＦＬ−ｎｅｔに準拠した複数のハブＨ１，Ｈ２および複数のケーブルＬａ〜Ｌｅを介して通信を行う。

ここで、通信ネットワーク２０においては、各ノードＮ１〜Ｎ４がトークンを決められた順序で移動させる。図２において、トークンの移動順序は、ノード番号順となる。即ち、トークンの移動順序は、ノードＮ１→ノードＮ２→ノードＮ３→ノードＮ４となる。また、ノード番号が最大のもの（ノードＮ４）は、ノード番号が最小のもの（ノードＮ１）へとトークンを移動させる（ノードＮ４→ノードＮ１）。

ノードＮ１〜Ｎ４のうちトークンを有する１つは、他ノードに対してデータを送信することができる。換言すると、ノードＮ１〜Ｎ４のそれぞれは、トークンを有する場合に他ノードに対してデータを送信でき、トークンを有さない場合にはデータを送信できない。例えば、ノードＮ２が前順のノードＮ１からトークンを受け取ると、受け取ってから規定時間内に他のノードＮ１，Ｎ３，Ｎ４へデータを送信し、当該規定時間を経過すると当該ノードＮ２は前順から受け取ったトークンを次順のノードＮ３に送る。

しかし、何らかの原因により、例えばノードＮ２が前順のノードＮ１からトークンを受け取るべきタイミングになったにも関わらず、トークンを受け取ることができない場合には、ノードＮ２はトークンを再発行して、再発行したトークンを次順のノードＮ３に送信する。この処理をトークンの再発行処理と称する。つまり、当該ノードＮ２は、新たなトークンを発行して、必要なデータを他のノードＮ１，Ｎ３，Ｎ４へ送信した後に、決められた次順のノードＮ３に当該トークンを送信する。

（ケーブルＬｂが断線状態となった場合の再発行処理）
ここで、ハブＨ１とノードＮ２を接続するケーブルＬｂが断線状態となり、通信ネットワーク２０において通信異常が生じたものとする。上記の断線状態は、ケーブルＬｂを介した通信が不能となる状態であり、例えばハブＨ１からケーブルＬｂの一端を取り外したり、ケーブルＬｂが接続されたハブＨ１のポートをクローズにしたりすることによって生じる状態である。

図３Ａに示すように、時刻ｔ１において、トークンは、ノードＮ１から次順のノードＮ２へ移動し、時刻ｔ２において、ノードＮ２から次順のノードＮ３へ移動する。ここで、図３Ａにおいて、太線矢印は、既に発行されたトークンが移動したことを示す。そして、直後にケーブルＬｂが断線状態となったとする。トークンは、時刻ｔ３において、ノードＮ３から次順のノードＮ４へ移動し、時刻ｔ４において、ノードＮ４から次順のノードＮ１へ移動する。

続いて、時刻ｔ５において、ノードＮ１から次順のノードＮ２へトークンが送信される。しかし、ケーブルＬｂが断線状態にあるため、ノードＮ２は、前順のノードＮ１からトークンを受け取ることはできない。ここで、ノードＮ２は、自らがトークンを送信してから一定期間の間、他のノードＮ１，Ｎ３，Ｎ４によりブロードキャストとして配信されたトークンを受信しておらず、自らが通信ネットワーク２０から離脱したものと認識しており、トークンの送信や再発行処理を行わない。

一方で、ケーブルＬｂが断線状態とされることによって、ノードＮ３は、前順のノードＮ２から送信されたトークンを受け取ることはできない。そのため、ノードＮ３は、時刻ｔ６において、再発行したトークンを次順のノードＮ４へ送信する。ここで、図３Ａにおいて、二重線矢印は、再発行されたトークンが移動したことを示す。続いて、トークンは、時刻ｔ７において、ノードＮ４から次順のノードＮ１へ移動し、時刻ｔ８において、ノードＮ１から次順のノードＮ２への移動が試行される。

しかし、ノードＮ２は、ケーブルＬｂの断線状態によって通信ネットワーク２０から離脱しているため、トークンを受け取ることができない。従って、次順のノードＮ３は、時刻ｔ９において、トークンの再発行処理を再び実行する。時刻ｔ１０〜ｔ１２は、時刻ｔ７〜ｔ９と同様の処理が行われる。このように、ノードＮ２へのトークンの送信が規定回数（本実施形態において３回）だけ繰り返されて、なおノードＮ２によるトークンの送信がない場合に、他のノードＮ１，Ｎ３，Ｎ４は、ノードＮ２が通信ネットワーク２０から離脱したものとして管理テーブルを更新する。

その後に、トークンは、時刻ｔ１３において、ノードＮ４から次順のノードＮ１へ移動し、時刻ｔ１４において、ノードＮ１から次順のノードＮ３へ移動する。その後（時刻ｔ１５以降）は、ノードＮ２が通信ネットワーク２０に参加していないものとして正常な通信が成立した状態となる。つまり、時刻ｔ１５以降では、ケーブルＬｂ以外が断線状態などにならない限り、トークンの再発行処理は実行されない。

ここで、図３Ａに示すように、トークンが移動しまたは再発行される場合において、各ノードＮ１〜Ｎ４の再発行処理の実行回数は、図３Ｂに示すようになる。つまり、ケーブルＬｂの断線状態において、ノードＮ１，Ｎ２，Ｎ４による再発行処理の実行回数は、０回である。一方で、ノードＮ３による再発行処理の実行回数は、時刻ｔ６，ｔ９，ｔ１２における計３回となる。

なお、その後にケーブルＬｂの断線状態が解消された場合には、ノードＮ２は、他のノードＮ１，Ｎ３，Ｎ４によりブロードキャストとして配信されたトークンを受信して、通信ネットワーク２０への参加申請を行う。これにより、ノードＮ２は、通信ネットワーク２０において空きとなっていた２番目のノード番号を取得し、通信ネットワーク２０に再び参加した状態となる。結果として、通信ネットワーク２０は、ノードＮ１〜Ｎ４が互いに通信可能な状態に復帰する。

（ケーブルＬｃが断線状態となった場合の再発行処理）
ここで、ハブＨ１とハブＨ２を接続するケーブルＬｃが断線状態となり、通信ネットワーク２０において通信異常が生じたものとする。上記の断線状態は、ケーブルＬｃを介した通信が不能となる状態であり、例えばハブＨ１またはハブＨ２からケーブルＬｃの一端を取り外したり、ケーブルＬｃが接続されたハブＨ１またはハブＨ２のポートをクローズにしたりすることによって生じる状態である。

図４Ａに示すように、時刻ｔ１において、トークンは、ノードＮ１から次順のノードＮ２へ移動し、時刻ｔ２において、ノードＮ２から次順のノードＮ３へ移動する。ここで、図４Ａにおいて、太線矢印は、既に発行されたトークンが移動したことを示す。そして、直後にケーブルＬｃが断線状態となったとする。トークンは、時刻ｔ３において、ノードＮ３から次順のノードＮ４へ移動する。

続いて、時刻ｔ４において、ノードＮ４から次順のノードＮ１へトークンが送信される。しかし、ケーブルＬｃが断線状態にあるため、ノードＮ１は、前順のノードＮ４からトークンを受け取ることはできない。ここで、ノードＮ１は、自らがトークンを送信してから一定期間の間、他のノードＮ２によりブロードキャストとして配信されたトークンを受信しており、少なくともノードＮ２が通信ネットワーク２０に参加しているものと認識している。

そこで、ノードＮ１は、時刻ｔ５において、再発行したトークンを次順のノードＮ２へ送信する。ここで、図４Ａにおいて、二重線矢印は、再発行されたトークンが移動したことを示す。続いて、トークンは、時刻ｔ６において、ノードＮ２から次順のノードＮ３への移動が試行される。しかし、ノードＮ３は、ケーブルＬｃの断線状態によってノードＮ２とは通信不能な状態となっているため、トークンを受け取ることができない。その後に、ノードＮ１は、一定時間の間、トークンを受信できないため、時刻ｔ９において、トークンの再発行処理を再び実行する。

時刻ｔ１０〜ｔ１３は、時刻ｔ６〜ｔ９と同様の処理が行われる。このように、ノードＮ２によるノードＮ３へのトークンの送信が規定回数（本実施形態において３回）だけ繰り返されてもなおノードＮ３およびノードＮ４によるトークンの送信を認識できない場合に、ノードＮ１，Ｎ２は、自己（ノードＮ１，Ｎ２）が構成する通信ネットワーク２０の一部から他のノードＮ３，Ｎ４が離脱したものとして管理テーブルを更新する。

その後に、トークンは、時刻ｔ１４において、ノードＮ２から次順のノードＮ１へ移動し、時刻ｔ１５において、ノードＮ１から次順のノードＮ２へ移動する。その後（時刻ｔ１６以降）は、ノードＮ３，Ｎ４が通信ネットワーク２０の一部に参加していないものとして正常な通信が成立した状態となる。つまり、時刻ｔ１６以降では、ケーブルＬｃ以外が断線状態などにならない限り、ノードＮ１，Ｎ２によるトークンの再発行処理は実行されない。

一方で、ケーブルＬｃが断線状態とされることによって、ノードＮ３は、前順のノードＮ２から送信されたトークンを受け取ることはできない。そのため、ノードＮ３は、時刻ｔ７において、再発行したトークンを次順のノードＮ４へ送信する。続いて、トークンは、時刻ｔ８において、ノードＮ４から次順のノードＮ１への移動が試行される。

しかし、ノードＮ１は、ケーブルＬｃの断線状態によってノードＮ３，Ｎ４が構成する通信ネットワーク２０の一部から離脱しているため、トークンを受け取ることができない。ここで、ノードＮ３は、自らがトークンを送信してから一定期間の間、他のノードＮ４によりブロードキャストとして配信されたトークンを受信しており、少なくともノードＮ４が通信ネットワーク２０に参加しているものと認識している。

そこで、ノードＮ３は、時刻ｔ１１において、再発行したトークンを次順のノードＮ４へ送信する。続いて、トークンは、時刻ｔ１２において、ノードＮ４から次順のノードＮ１への移動が試行される。しかし、ノードＮ１は、ケーブルＬｃの断線状態によってノードＮ４とは通信不能な状態となっているため、トークンを受け取ることができない。その後に、ノードＮ３は、一定時間の間、トークンを受信できないため、時刻ｔ１５において、トークンの再発行処理を再び実行する。

このように、ノードＮ４によるノードＮ１へのトークンの送信が規定回数（本実施形態において３回）だけ繰り返されてもなおノードＮ１およびノードＮ２によるトークンの送信を認識できない場合に、ノードＮ３，Ｎ４は、自己（ノードＮ３，Ｎ４）が構成する通信ネットワーク２０の一部から他のノードＮ１，Ｎ２が離脱したものとして管理テーブルを更新する。

その後に、トークンは、時刻ｔ１６において、ノードＮ４から次順のノードＮ３へ移動し、時刻ｔ１７において、ノードＮ３から次順のノードＮ４へ移動する。その後（時刻ｔ１８以降）は、ノードＮ１，Ｎ２が通信ネットワーク２０の一部に参加していないものとして正常な通信が成立した状態となる。つまり、時刻１６以降では、ケーブルＬｃ以外が断線状態などにならない限り、ノードＮ３，Ｎ４によるトークンの再発行処理は実行されない。

ここで、図４Ａに示すように、トークンが移動しまたは再発行される場合において、各ノードＮ１〜Ｎ４の再発行処理の実行回数は、図４Ｂに示すようになる。つまり、ケーブルＬｃの断線状態において、ノードＮ１による再発行処理の実行回数は、時刻ｔ５，ｔ９，ｔ１３における計３回となる。一方で、ノードＮ２，Ｎ４による再発行処理の実行回数は、０回である。また、ノードＮ３による再発行処理の実行回数は、時刻ｔ７，ｔ１１，ｔ１５における計３回となる。

上記のように、２つのハブＨ１，Ｈ２を接続するケーブルＬｃが断線状態とされ、且つ断線状態とされた部位を挟んだ両側にともに２以上のノードがある場合には、所定のノードによるトークンの再発行処理が規定回数に亘って実行されて、分割された通信ネットワーク２０の一部のそれぞれにおいて通信が成立する。

なお、その後にケーブルＬｃの断線状態が解消された場合には、通信ネットワーク２０に存在する２つのトークンの一方が、例えば発行時刻などに基づいて消滅される。そして、例えばノードＮ３，Ｎ４は、ノードＮ１，Ｎ２により構成される通信ネットワーク２０の一部への参加申請を行う。これにより、ノードＮ３，Ｎ４は、通信ネットワーク２０の一部において空きとなっていた３番目および４番目のノード番号を取得し、通信ネットワーク２０に再び参加した状態となる。結果として、通信ネットワーク２０は、ノードＮ１〜Ｎ４が互いに通信可能な状態に復帰する。

（通信システム１による系統情報の生成処理）
上記の通信システム１による系統情報の生成処理について説明する。ここで、トークンパッシング方式により通信する通信ネットワーク２０は、上記のように、新たなノードの参加や既存のノードの離脱などのノードの増減が許容される。換言すると、通信ネットワーク２０の系統（ノード、ハブ、およびケーブルの繋がり）がノードの増減などに伴って変更される。

このような通信ネットワーク２０を対象とした保守や点検を適正に行うためには、実際の通信ネットワーク２０の系統を示す正確な系統情報が必要とされる。そこで、通信システム１は、図１に示すように、情報取得部１５および系統情報生成部１６を備え、通信ネットワーク２０に対応した系統情報を生成する構成としている。

ここでは、通信ネットワーク２０が図２に示される第一態様であるものとする。系統情報の生成処理において、図６に示すように、切換工程が実行される（ステップ１０（以下、「ステップ」を「Ｓ」と表記する））。詳細には、切換工程（Ｓ１０）において、先ず通信ネットワーク２０の何れか１つのみを断線状態に切り換える切換処理が実行される（Ｓ１１）。

上記の切換処理（Ｓ１１）は、本実施形態において、作業者がハブＨ１，Ｈ２の何れかのポートからケーブルＬａ〜Ｌｅの１つの一端を取り外すことにより実行される。そして、取り外されたケーブルＬａ〜Ｌｅの１つの一端は、所定時間の経過後に再び元のハブＨ１，Ｈ２のポートに接続される。これにより、各ノードＮ１〜Ｎ４は、必要に応じてトークンの再発行処理を実行し、当該再発行処理の実行に関する情報を記録する。

また、切換処理（Ｓ１１）において、切断状態を維持する上記の「所定時間」には、断線状態が発生した通信ネットワーク２０に対応した正常な通信が成立するまでに必要な時間が少なくとも確保される。つまり、所定時間は、断線状態への切り換えからノードＮ１〜Ｎ４の何れもがトークンの再発行処理を実行しなくなるまでの時間より長く設定される。

ここでは、切換処理（Ｓ１１）が作業者の操作によってなされ、ケーブルＬａ〜Ｌｅの全てを対象に１回ずつ切換処理（Ｓ１１）がなされた否かが判定される（Ｓ１２）。全てのケーブルＬａ〜Ｌｅの数量（５本）だけ切換処理（Ｓ１１）が実行されていない場合には（Ｓ１２：Ｎｏ）、切換処理（Ｓ１１）を繰り返す。５回の切換処理（Ｓ１１）が実行された場合には（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、当該切換工程（Ｓ１０）が終了される。これにより、通信ネットワーク２０は、ノードＮ１〜Ｎ４が互いに通信可能な状態に復帰される。

次に、情報取得部１５は、５回の切換処理（Ｓ１１）ごとのノード情報Ｉ１〜Ｉ５を取得する情報取得工程を実行する（Ｓ２０）。具体的には、情報取得部１５は、切換工程（Ｓ１０）によってケーブルＬａ〜Ｌｅの何れか１つのみを断線状態に切り換える切換処理（Ｓ１１）がケーブルＬａ〜Ｌｅの全てを対象に１回ずつ実行された場合に、各ノードＮ１〜Ｎ４による再発行処理の実行の有無を示すノード情報Ｉ１〜Ｉ５を複数の切換処理（Ｓ１１）ごとに取得する。

つまり、情報取得部１５は、図５Ａに示すように、５本のケーブルＬａ〜Ｌｅに対応して実行された５回の切換処理（Ｓ１１）ごとのノード情報Ｉ１〜Ｉ５を取得する。本実施形態において、複数の切換処理ごとのノード情報Ｉ１〜Ｉ５には、切換処理（Ｓ１１）の実行中における各ノードＮ１〜Ｎ４の再発行処理の実行回数が含まれる。

詳細には、情報取得部１５は、断線状態から全てのノードＮ１〜Ｎ４が互いに通信可能な状態に復帰された際に、各ノードＮ１〜Ｎ４にそれぞれ記録された再発行処理の実行に関する情報を取得する。そして、情報取得部１５は、例えば再発行処理が実行された時刻に基づいて、切換処理（Ｓ１１）が実行されていた期間を認識して、当該切換処理（Ｓ１１）ごとのノード情報Ｉ１〜Ｉ５を生成する。

なお、再発行処理の実行回数が、ＦＬ−ｎｅｔの通信プロトコルにおける規定回数に達していない場合には、その再発行処理は、切換処理（Ｓ１１）とは別の原因によってなされたものであるとして取り扱う。これにより、複数回に亘って切換処理（Ｓ１１）を実行する期間において、何らかの原因によって実行された再発行処理をノイズとして処理することが可能となる。

続いて、系統情報生成部１６は、取得された複数のノード情報Ｉ１〜Ｉ５に基づいて、通信ネットワーク２０の系統を示す系統情報を生成する系統情報生成工程を実行する（Ｓ３０）。詳細には、系統情報生成部１６は、図７に示すように、先ず準備処理を実行する（Ｓ３１）。この準備処理（Ｓ３１）では、通信ネットワーク２０におけるノードＮ１〜Ｎ４の数量ＶｎやハブＨ１，Ｈ２の数量Ｖｈ、ケーブルＬａ〜Ｌｅの本数Ｖｃなどが取得される。

ここで、ノードＮ１〜Ｎ４の数量Ｖｎは、ホストコンピュータ１０において管理されている既知の値である。仮にノードＮ１〜Ｎ４の数量Ｖｎが不明の場合には、例えば入力装置１１を介して作業者による入力を受け付けるようにしてもよい。また、ケーブルＬａ〜Ｌｅの本数Ｖｃは、切換処理（Ｓ１１）の実行回数、即ちノード情報Ｉ１〜Ｉ５の数量に相当するため、情報取得工程（Ｓ２０）の実行により取得される。

ハブＨ１，Ｈ２の数量Ｖｈは、ケーブルＬａ〜Ｌｅの本数ＶｃからノードＮ１〜Ｎ４の数量Ｖｎを除いた数量のケーブルにより接続されるため、両者の差分（Ｖｃ−Ｖｎ）に１を加えた数量（Ｖｃ−Ｖｎ＋１）となる。この他に、準備処理（Ｓ３１）においては、通信ネットワーク２０の種々の態様に応じた処理がなされるが、詳細については通信ネットワーク２０の他の態様（第二態様〜第五態様）と併せて後述する。

次に、系統情報生成部１６は、本実施形態において、系統情報の生成に際して、図５Ｂに示すように、ノード情報Ｉ１〜Ｉ５に基づいて、通信処理ノードＮ１〜Ｎ４の全てを第一通信グループＧ１および第二通信グループＧ２に仕分ける（Ｓ３２）。ここで、第一通信グループＧ１および第二通信グループＧ２のそれぞれは、切換処理（Ｓ１１）の実行中に互いに通信可能なノードＮ１〜Ｎ４の一部、または通信ネットワーク２０から離脱したノードＮ１〜Ｎ４の１つからなる。

具体的には、例えばケーブルＬｂを断線状態とする切換処理（Ｓ１１）について、系統情報生成部１６は、図５Ａに示すようにノード情報Ｉ２に示されるようにノードＮ３が複数回に亘ってトークンの再発行処理を実行しているため、先ずノードＮ３を第一通信グループＧ１とする。次に、系統情報生成部１６は、ノードＮ３の前順であるノードＮ２が別の通信グループに属することから、ノードＮ２を第二通信グループＧ２とする。

続いて、系統情報生成部１６は、ノードＮ３からトークンが順に移動されたノードＮ４およびノードＮ１を、ノードＮ３と同一の第一通信グループＧ１とする。よって、ケーブルＬｂを断線状態とする切換処理（Ｓ１１）においては、図５Ｃに示すように、第一通信グループＧ１は互いに通信可能なノードＮ１，Ｎ３，Ｎ４からなり、第二通信グループＧ２は通信ネットワーク２０から離脱したノードＮ２からなる。

また、例えばケーブルＬｃを断線状態とする切換処理（Ｓ１１）について、系統情報生成部１６は、ノード情報Ｉ３に基づいて、上記と同様にノードＮ１〜Ｎ４の仕分けを行う。これにより、ケーブルＬｃを切断状態とする切換処理（Ｓ１１）においては、図５Ｃに示すように、第一通信グループＧ１は互いに通信可能なノードＮ１，Ｎ２からなり、第二通信グループＧ２は互いに通信可能なノードＮ３，Ｎ４からなる。

系統情報生成部１６は、通信グループの仕分け（Ｓ３２）が全ての切換処理（Ｓ１１）に対して実行されていない場合には（Ｓ３３：Ｎｏ）、通信グループの仕分けを繰り返す。また、系統情報生成部１６は、全ての切換処理（Ｓ１１）に対して通信グループの仕分け（Ｓ３２）が実行された場合には（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、ノード情報Ｉ１〜Ｉ５のそれぞれに対応する第一通信グループＧ１および第二通信グループＧ２の状態に基づく系統の解析処理（Ｓ３４）を実行する。

具体的には、系統情報生成部１６は、所定のノード情報Ｉ１〜Ｉ５に基づいて仕分けられた第一通信グループＧ１および第二通信グループＧ２のそれぞれにおいて独立した通信が成立していた場合（第一態様においては、ノード情報Ｉ３の場合）に、当該ノード情報Ｉ３に対応する切換処理（Ｓ１１）ではハブＨ１，Ｈ２同士を接続する通信回線、即ちケーブルＬｃが切断状態に切り換えられたものと特定する。

ここで、第一、第二通信グループＧ１，Ｇ２の両方に複数の通信処理ノードが仕分けられた場合には、第一、第二通信グループＧ１，Ｇ２のそれぞれにおいてトークンの再発行処理が適宜実行されて、第一、第二通信グループＧ１，Ｇ２ごとに独立した通信が成立することになる。これにより、系統情報生成部１６は、複数のノード情報Ｉ１〜Ｉ５のうち２つの通信グループが成立するノード情報Ｉ３に対応する切換処理（Ｓ１１）ではハブＨ１，Ｈ２同士を接続する通信回線（ケーブルＬｃ）が断線状態に切り換えられたことを特定する。

また、系統情報生成部１６は、第一通信グループＧ１または第二通信グループＧ２の何れかに１つの通信処理ノードのみが仕分けられた場合には、ハブＨ１，Ｈ２の何れかから当該通信処理ノードが離脱するように、ケーブルが切断状態に切り換えられたことを特定する。さらに、系統情報生成部１６は、ノード情報Ｉ１〜Ｉ５に対応して仕分けられたノードＮ１〜Ｎ４の状態、ノードの数量Ｖｎ、およびハブの数量Ｖｈに基づいて、何れのノードＮ１〜Ｎ４同士が同一のハブＨ１，Ｈ２に接続されているかを割り出し、結果として通信ネットワーク２０の系統を特定する。

系統情報生成部１６は、上記のような解析（Ｓ３４）により特定された通信ネットワーク２０の系統に基づいて、系統情報を生成する（Ｓ３５）。この系統情報は、通信ネットワーク２０の系統を示すものであり、種々の態様を採用し得る。具体的には、系統情報は、通信処理ノードと中継機器の接続および中継機器同士の接続を表記したテキストや、図２のように図示する系統図としたりすることができる。

なお、系統図としては、図２のように通信回線を明示する態様の他に、例えば図８に示すように、通信回線を省略した表形式により図示する態様としてもよい。図８における系統図は、左欄にはハブＨ１，Ｈ２が示され、右欄には左欄に記載のハブＨ１，Ｈ２に対応して、当該ハブＨ１，Ｈ２に通信回線を介して接続されるノードおよびハブが示されている。

上記のように、系統情報生成部１６により生成された系統情報は、ホストコンピュータ１０に記憶される。その後に、通信システム１は、図６に示すように、例えば作業者による要求に応じて表示装置１２に系統情報を表示する表示処理を実行し（Ｓ４０）、通信ネットワーク２０の系統情報の生成処理を終了する。

（実施形態の構成による効果）
通信システム１は、３以上の通信処理ノードＮ１〜Ｎ４が互いにトークンパッシング方式によって通信可能な通信ネットワーク２０により構成される。通信処理ノードＮ１〜Ｎ４のそれぞれは、２以上の中継機器（ハブＨ１，Ｈ２）および２以上の通信回線（ケーブルＬａ〜Ｌｅ）を介して通信可能に接続され、通信回線（ケーブルＬａ〜Ｌｅ）の何れかが断線状態となって前順の通信処理ノードＮ１〜Ｎ４からトークンを受信しない場合に、次順の通信処理ノードＮ１〜Ｎ４に対してトークンを再発行する再発行処理を実行する。
通信システム１は、通信回線（ケーブルＬａ〜Ｌｅ）の何れか１つのみを断線状態に切り換える切換処理（Ｓ１１）が通信回線（ケーブルＬａ〜Ｌｅ）の全てを対象に１回ずつ実行された場合に、各通信処理ノードＮ１〜Ｎ４による再発行処理の実行の有無を示すノード情報Ｉ１〜Ｉ５を複数の切換処理（Ｓ１１）ごとに取得する情報取得部１５と、取得された複数のノード情報Ｉ１〜Ｉ５に基づいて、通信ネットワーク２０の系統を示す系統情報を生成する系統情報生成部１６と、を備える。

通信ネットワーク２０の情報生成方法は、３以上の通信処理ノードＮ１〜Ｎ４が互いにトークンパッシング方式によって通信可能な通信ネットワーク２０に適用される。情報生成方法は、通信回線（ケーブルＬａ〜Ｌｅ）の何れか１つのみを断線状態に切り換える切換処理（Ｓ１１）が通信回線（ケーブルＬａ〜Ｌｅ）の全てを対象に１回ずつ実行された場合に、各通信処理ノードＮ１〜Ｎ４による再発行処理の実行の有無を示すノード情報Ｉ１〜Ｉ５を複数の切換処理（Ｓ１１）ごとに取得する情報取得工程（Ｓ２０）と、取得された複数のノード情報Ｉ１〜Ｉ５に基づいて、通信ネットワーク２０の系統を示す系統情報を生成する系統情報生成工程（Ｓ３０）と、を備える。

トークンパッシング方式を採用する通信ネットワーク２０において、トークンの再発行処理は、通信ネットワーク２０におけるトークンの移動順序と通信ネットワーク２０の系統に応じて通信処理ノードＮ１〜Ｎ４の一部により適宜実行される。通信システム１および通信ネットワークの情報生成方法は、このような通信ネットワーク２０の特性を利用して、通信ネットワーク２０の系統を特定するものである。

上記のような本実施形態の構成によると、現在の通信ネットワーク２０を構成するハブＨ１，Ｈ２の数量ＶｈやケーブルＬａ〜Ｌｅの本数Ｖｃや、各ノードＮ１〜Ｎ４とハブＨ１，Ｈ２との接続の関係を割り出すことができる。これにより、通信ネットワーク２０の系統を示す系統情報を正確に生成することができる。これにより、例えば実際の通信ネットワーク２０の通信回線（ケーブルＬａ〜Ｌｅ）を辿って系統情報を生成する作業と比較して、系統情報を生成する作業の効率を向上できる。よって、例えば通信処理ノードである処理機器が増減されるなどの通信ネットワーク２０の構成が変更された場合であっても、変更後の系統情報を簡易に取得できる。また、系統情報の取得によって、通信ネットワーク２０を対象とした保守や点検を適切に行うことを支援することができる。

また、系統情報生成部１６は、ノード情報Ｉ１〜Ｉ５に基づいて、通信処理ノードＮ１〜Ｎ４の全てを第一通信グループＧ１および第二通信グループＧ２に仕分ける（Ｓ３２）。第一通信グループＧ１および第二通信グループＧ２のそれぞれは、切換処理（Ｓ１１）の実行中に互いに通信可能な通信処理ノードＮ１〜Ｎ４の一部、または通信ネットワーク２０から離脱した通信処理ノードＮ１〜Ｎ４の１つからなる。

このような構成によると、第一通信グループＧ１および第二通信グループＧ２の両方に複数の通信処理ノードＮ１〜Ｎ４がともに仕分けられた場合には、系統情報生成部１６は、切換処理（Ｓ１１）により断線状態とされた通信回線（ケーブルＬａ〜Ｌｅ）の１つが中継機器（ハブＨ１，Ｈ２）同士を連結するものであることを特定できる。また、第一通信グループＧ１および第二通信グループＧ２の一方に通信ネットワーク２０から離脱した通信処理ノードＮ１〜Ｎ４の１つが仕分けられた場合には、系統情報生成部１６は、切換処理（Ｓ１１）により断線状態とされた通信回線（ケーブルＬａ〜Ｌｅ）の１つが離脱した通信処理ノードＮ１〜Ｎ４の１つとその他が連結された中継機器（ハブＨ１，Ｈ２）とを連結するものであることを特定できる。

また、系統情報生成部１６は、所定のノード情報Ｉ１〜Ｉ５に基づいて仕分けられた第一通信グループＧ１および第二通信グループＧ２のそれぞれにおいて相互の通信が成立していた場合に、当該ノード情報Ｉ１〜Ｉ５に対応する切換処理（Ｓ１１）では中継機器（ハブＨ１，Ｈ２）同士を接続する通信回線（ケーブルＬｃ）が断線状態に切り換えられたものとして、通信ネットワーク２０の系統を特定する。

これにより、系統情報生成部１６は、複数のノード情報Ｉ１〜Ｉ５のうち上記のような２つの通信グループが成立するノード情報Ｉ３に対応する切換処理（Ｓ１１）では中継機器（ハブＨ１，Ｈ２）同士を接続する通信回線（ケーブルＬｃ）が断線状態に切り換えられたことを特定できる。そして、系統情報生成部１６は、ノードＮ１〜Ｎ４の数量Ｖｎ、ハブＨ１，Ｈ２の数量Ｖｈ、およびケーブルＬａ〜Ｌｅの本数Ｖｃに基づいて、全てのケーブルＬａ〜ＬｅのうちハブＨ１，Ｈ２同士を接続するものが１本であり、且つ残りがハブＨ１，Ｈ２の１つとノードＮ１〜Ｎ４の１つとを接続するものであることを特定できる。つまり、系統情報生成部１６は、２つの通信グループが成立するノード情報Ｉ３以外のノード情報Ｉ１，Ｉ２，Ｉ４，Ｉ５に対応する切換処理（Ｓ１１）では断線状態とされた通信回線（ケーブルＬａ，Ｌｂ，Ｌｄ，Ｌｅ）の１つが離脱した通信処理ノードＮ１〜Ｎ４の１つとその他が連結された中継機器（ハブＨ１，Ｈ２）とを連結するものであることを特定できる。

また、ノード情報Ｉ１〜Ｉ５には、切換処理（Ｓ１１）の実行中における各通信処理ノードＮ１〜Ｎ４の再発行処理の実行回数が含まれる。
このような構成によると、ノード情報Ｉ１〜Ｉ５におけるトークンの再発行処理の実行回数と、通信プロトコルにおける規定回数（本実施形態において、３回）とを比較することによって、別の原因によって実行された再発行処理をノイズとして処理することができる。これにより、通信ネットワーク２０の系統をより正確に特定することができる。

また、通信ネットワーク２０は、ＦＬ−ｎｅｔである。
このような構成によると、系統情報生成部１６は、通信処理ノードＮ１〜Ｎ４のそれぞれがＦＬ−ｎｅｔの通信プロトコルに従って動作することを前提とすることができるので、ノード情報Ｉ１〜Ｉ５に基づいて系統情報をより確実に生成することができる。また、ＦＬ−ｎｅｔを採用する通信ネットワーク２０では、通信ネットワーク２０から通信処理ノードＮ１〜Ｎ４を離脱させたり新たに参加させたりする場合に、通信処理ノードＮ１〜Ｎ４の再設定を要しない。そのため、切換処理（Ｓ１１）の実行をより簡易に行うことができるので、系統情報を生成するための作業を効率的に行うことができる。

ここで、ＦＬ−ｎｅｔでは、上記のように通信処理ノードＮ１〜Ｎ４の参加や離脱に関する自由度が高いため、通信ネットワーク２０に対する処理機器の増減が容易であり、管理上の系統情報と実際の通信ネットワーク２０の系統との間に相違が生じやすい。そのため、ＦＬ−ｎｅｔを採用する通信ネットワーク２０に本発明を適用することは、特に有用である。

また、系統情報生成部１６は、通信ネットワーク２０の系統を図示する系統図を系統情報として生成する。
このような構成によると、通信ネットワーク２０の系統情報は、系統情報生成部１６によって系統図として生成される（図２を参照）。これにより、通信ネットワーク２０の管理者は、系統図によって目視で通信ネットワーク２０の系統を認識できる。よって、通信ネットワーク２０の管理性が向上し、通信処理ノードＮ１〜Ｎ４である処理機器が増減された場合に変更後の通信ネットワーク２０を対象とした保守や点検を適切に行うことを支援することができる。

（通信ネットワークの第二態様）
次に、通信ネットワークが他の態様である場合における系統情報の生成処理について説明する。ここで、通信ネットワーク１２０は、第二態様として、図９に示すように、７つのノードＮ１〜Ｎ７と、４つハブＨ１〜Ｈ４と、１０本のケーブルＬａ〜Ｌｊとを備える。このような通信ネットワーク１２０を対象として切換工程（Ｓ１０）が実行されると、情報取得工程（Ｓ２０）において、情報取得部１５は、図１０Ａに示すように、１０本のケーブルＬａ〜Ｌｊに対応して実行された１０回の切換処理（Ｓ１１）ごとのノード情報Ｉ１〜Ｉ１０を取得する。

系統情報生成部１６は、系統情報生成工程（Ｓ３０）の準備処理（Ｓ３１）において、取得されたノード情報Ｉ１〜Ｉ１０に基づいて、ノードの数量Ｖｎ（７つ）、ケーブルの本数Ｖｃ（１０本）、およびハブの数量Ｖｈ（４つ）を取得する。また、系統情報生成部１６によりノードＮ１〜Ｎ７のそれぞれは、図１０Ｂおよび図１０Ｃに示すように、１０回の切換処理（Ｓ１１）ごとに第一通信グループＧ１および第二通信グループＧ２に仕分けられる。

ここで、第二態様のように、通信ネットワーク１２０が４以上のハブＨ１〜Ｈ４を有する場合には、これらのハブＨ１〜Ｈ４が通信回線によって直線的に接続されたり、分岐を有して複列的に接続されたりするように、ハブの接続タイプが複数存在し得る。なお、第二態様のように、通信ネットワーク１２０が４つのハブＨ１〜Ｈ４を有する場合には、２種類の接続タイプが存在する。

そこで、系統情報生成部１６は、系統の解析処理（Ｓ３４）において、上記のハブの接続タイプの特定を行う。例えば、系統情報生成部１６は、第一通信グループＧ１および第二通信グループＧ２のそれぞれにおいて独立した通信が成立したノード情報（第二態様においては、ノード情報Ｉ３，Ｉ５，Ｉ６）に基づいて、２種類の接続タイプの何れかであるかを判別する。

ここで、ノード情報Ｉ３において同一の第一通信グループＧ１であるノードＮ１，Ｎ２を基準とすると、ノード情報Ｉ５では第二通信グループＧ２においてノードＮ１，Ｎ２にノードＮ３，Ｎ６，Ｎ７が付加されている。一方で、ノード情報Ｉ６では第一通信グループＧ１においてノードＮ１，Ｎ２にノードＮ３，Ｎ４，Ｎ５が付加されている。

このように、基準としたノードＮ１，Ｎ２にノード情報Ｉ５にてＮ６，Ｎ７が同一の通信グループに付加された後に、別のノード情報Ｉ６にてＮ６，Ｎ７が同一の通信グループから除外されるのは、４以上のハブが分岐を有する接続タイプであることを示す。仮に、ハブの接続タイプが直線的に接続されたものである場合には、基準としたノードＮ１，Ｎ２に同一の通信グループとして、各ノード情報にて他のノードが順次付加される。

上記のように、系統情報生成部１６は、ハブの接続タイプを特定し、また第一態様と同様に通信ネットワーク１２０の系統を特定する。その他の処理については、通信ネットワーク２０の第一態様と同様であるため、詳細な説明を省略する。

（通信ネットワークの第三態様）
通信ネットワーク２２０は、第三態様として、図１１に一部を示すように、１つのノードＮｓのみが接続されたハブＨｐを有する。ハブＨｐは、他のハブＨ（ｐ−１）にケーブルＬｋを介して接続され、且つノードＮｓにケーブルＬｌを介して接続される。このような通信ネットワーク２２０を対象として切換工程（Ｓ１０）が実行されると、情報取得工程（Ｓ２０）において、情報取得部１５は、図１２Ａに示すように、ケーブルＬｋ，Ｌｌに対応して実行された切換処理（Ｓ１１）ごとのノード情報Ｉｋ，Ｉｌを取得する。

ここで、通信ネットワーク２２０において、ケーブルＬｋ，Ｌｌの何れを切断状態としてもノードＮｓが通信ネットワーク２２０から離脱した状態となる。そのため、上記のノード情報Ｉｋ，Ｉｌは、図１２Ａに示すように、ノードＮｓの次順のノードＮｓ＋１により３回の再発行処理が実行されたことを示す同一の内容となる。

系統情報生成部１６は、系統情報生成工程（Ｓ３０）の準備処理（Ｓ３１）において、ノードの数量Ｖｎ、ケーブルの本数Ｖｃ、およびハブの数量Ｖｈを取得した後に、通信ネットワーク２２０の態様に応じた処理を実行する。具体的には、系統情報生成部１６は、ノード情報Ｉｋ，Ｉｌのように、１つのノードＮｓのみがトークンの再発行処理を実行したことを示す同一の結果が重複する場合に、算出したケーブルの本数Ｖｃおよびハブの数量Ｖｈから重複分Ｒに応じた数量（Ｒ−１）だけ減算する。

これにより、ハブＨｐおよびケーブルＬｌが通信ネットワーク２２０から退避されてノードＮｓがケーブルＬｋを介してハブＨ（ｐ−１）に直接的に接続されているものと仮定される。このような準備処理（Ｓ３１）により、第一態様と同様の系統の解析処理（Ｓ３４）が適用可能な状態となる。なお、ノードＮｓは、図１２Ｂに示すように、系統情報生成部１６による通信グループの仕分け（Ｓ３２）において、離脱した第二通信グループＧ２に仕分けられる。そして、系統情報生成部１６は、系統の解析処理（Ｓ３４）の実行により、通信ネットワーク２２０の系統を特定する。

系統情報生成部１６は、系統情報の生成（Ｓ３５）において、図１３に示すように、ハブＨ（ｐ−１）とノードＮｓとの間に、重複分Ｒに応じた数量（Ｒ−１）のハブＨｐおよびケーブルＬｌを挿入して、生成された系統情報の調整を行う。これにより、１つのノードＮｓのみが接続されたハブＨｐを有する通信ネットワーク２２０の第三態様に対応した系統情報が生成される。

（通信ネットワークの第四態様）
通信ネットワーク３２０は、第四態様として、図１４に一部を示すように、２つのハブＨ（ｐ−１），Ｈ（ｐ＋１）の間に配置され、且つノードを直接的に接続されないハブＨｐを有する。ハブＨｐは、他のハブＨ（ｐ−１），Ｈ（ｐ＋１）にケーブルＬｍ，Ｌｎを介して接続される。他のハブＨ（ｐ−１），Ｈ（ｐ＋１）には、直接的にまたは間接的に複数のノードが接続される。また、ハブＨ（ｐ−１）にはノードＮｘが接続され、且つ他のハブＨ（ｐ＋１）にはノード番号がノードＮｘの次順であるノードＮ（ｘ＋１）が接続されているものとする。

このような通信ネットワーク３２０を対象として切換工程（Ｓ１０）が実行されると、情報取得工程（Ｓ２０）において、情報取得部１５は、図１５に示すように、ケーブルＬｍ，Ｌｎに対応して実行された切換処理（Ｓ１１）ごとのノード情報Ｉｍ，Ｉｎを取得する。ここで、通信ネットワーク３２０においてケーブルＬｍ，Ｌｎの何れを切断状態としても、ノードＮ（ｘ＋１）を含む複数のノード（例えば、ノード番号が最小のノードＮｍｉｎ）がトークンの再発行処理を実行して、ハブＨｐにより分割される通信ネットワーク３２０の両側で独立した通信が成立する状態となる。そのため、上記のノード情報Ｉｍ，Ｉｎは、図１５に示すように、所定のノード番号を境に両方の通信グループにおいてトークンの再発行処理が実行されたことを示す同一の内容となる。

系統情報生成部１６は、系統情報生成工程（Ｓ３０）の準備処理（Ｓ３１）において、ノードの数量Ｖｎ、ケーブルの本数Ｖｃ、およびハブの数量Ｖｈを取得した後に、通信ネットワーク３２０の態様に応じた処理を実行する。具体的には、系統情報生成部１６は、ノード情報Ｉｍ，Ｉｎのように、複数のノードがトークンの再発行処理を実行したことを示す同一の結果が重複する場合に、算出したケーブルの本数Ｖｃおよびハブの数量Ｖｈから重複分Ｒに応じた数量（Ｒ−１）だけ減算する。

これにより、ハブＨｐおよびケーブルＬｎが通信ネットワーク３２０から退避されてハブＨ（ｐ−１），Ｈ（ｐ＋１）がケーブルＬｍを介して直接的に接続されているものと仮定される。このような準備処理（Ｓ３１）により、第一態様と同様の系統の解析処理（Ｓ３４）が適用可能な状態となる。そして、系統情報生成部１６は、系統の解析処理（Ｓ３４）の実行により、通信ネットワーク３２０の系統を特定する。

系統情報生成部１６は、系統情報の生成（Ｓ３５）において、図１６に示すように、ハブＨ（ｐ−１）とハブＨ（ｐ＋１）との間に、重複分Ｒに応じた数量（Ｒ−１）のハブＨｐおよびケーブルＬｎを挿入して、生成された系統情報の調整を行う。これにより、２つのハブＨ（ｐ−１），Ｈ（ｐ＋１）の間に配置され、且つノードを直接的に接続されないハブＨｐを有する通信ネットワーク３２０の第四態様に対応した系統情報が生成される。

（通信ネットワークの第五態様）
通信ネットワーク４２０は、第五態様として、図１７に一部を示すように、ノードを直接的に接続されないハブＨｐを有する。ハブＨｐは、他のハブＨ（ｐ−１）にケーブルＬｏを介して接続されているが、通信ネットワーク４２０における不使用のハブである。他のハブＨ（ｐ−１）には、直接的にまたは間接的に複数のノードが接続される。

このような通信ネットワーク４２０を対象として切換工程（Ｓ１０）が実行されると、情報取得工程（Ｓ２０）において、情報取得部１５は、図１８に示すように、ケーブルＬｏに対応して実行された切換処理（Ｓ１１）ごとのノード情報Ｉｏを取得する。ここで、通信ネットワーク４２０においてケーブルＬｏを切断状態としても、ハブＨｐにノードおよび他のハブの何れも接続されていないため、通信ネットワーク４２０の正常な通信が維持される。そのため、上記のノード情報Ｉｏは、図１８に示すように、何れのノードにおいてもトークンの再発行処理が実行されない内容となる。

系統情報生成部１６は、系統情報生成工程（Ｓ３０）の準備処理（Ｓ３１）において、ノードの数量Ｖｎ、ケーブルの本数Ｖｃ、およびハブの数量Ｖｈを取得した後に、通信ネットワーク４２０の態様に応じた処理を実行する。具体的には、系統情報生成部１６は、ノード情報Ｉｏのように、何れのノードもトークンの再発行処理を実行していない場合に、算出したケーブルの本数Ｖｃおよびハブの数量Ｖｈから不使用のハブの数量Ｕだけ減産する。

これにより、ハブＨｐおよびケーブルＬｏが通信ネットワーク４２０から退避されものと仮定される。このような準備処理（Ｓ３１）により、第一態様と同様の系統の解析処理（Ｓ３４）が適用可能な状態となる。そして、系統情報生成部１６は、系統の解析処理（Ｓ３４）の実行により、通信ネットワーク４２０の系統を特定する。

系統情報生成部１６は、系統情報の生成（Ｓ３５）において、不使用のハブが数量Ｕだけ存在することを系統情報に含める。これは、実施形態にて例示した方法によっては不使用のハブＨｐの存在は認識できるものの、当該不使用のハブＨｐが他のハブのうち何れに接続されているかは特定することができないことによる。このようにして、不使用のハブＨｐを有する通信ネットワーク４２０の第四態様に対応した系統情報が生成される。

＜実施形態の変形態様＞
（切換処理について）
実施形態において、切換処理（Ｓ１１）は、作業者がハブのポートからケーブルの１つの一端を取り外すことにより実行される。これに対して、切換処理（Ｓ１１）を作業者による取り外し作業によらず、自動で実行される構成としてもよい。

具体的には、中継機器（ハブ）は、通信回線が接続されるポートのオープンとクローズを指令信号に基づいて切り換え可能な機能を有する。そして、通信システム１０１のホストコンピュータ１１０は、図１９に示すように、ハブに対して指令信号を送出することによってポートをクローズしてケーブルの何れか１本を断線状態とし、切換処理（Ｓ１１）を実行する切換実行部１１７を備える。

このような構成によると、通信システム１は、切換実行部１１７によって自動的に切換処理（Ｓ１１）を順次実行することができる。これにより、通信回線の全てに対して１回ずつ確実に断線状態とすることが可能となり、通信回線の１つが二重で断線状態とされたり、１回も断線状態とされなかったりすることを防止できる。よって、通信システム１は、より正確な系統情報を生成できる。また、自動的に切換処理（Ｓ１１）を実行できるので、切換処理（Ｓ１１）に要する作業の効率を向上できる。

（ノード情報について）
実施形態において、ノード情報には、切換処理（Ｓ１１）の実行中における各ノードのトークンの再発行処理の実行回数が含まれる。これに対して、ノード情報には、再発行処理の実行回数に代えて、または実行回数とともに、切換処理（Ｓ１１）の実行中における通信処理ノードの再発行処理に基づいて更新された各通信処理ノードの管理テーブルが含まれる構成としてもよい。

上記のように、ＦＬ−ｎｅｔにおいて、第一態様の通信ネットワーク２０における通信処理ノードＮ１〜Ｎ４のそれぞれは、自己が参加している通信ネットワーク２０（一部を含む）に参加している他の通信処理ノードを管理テーブルに基づいて認識している。例えば、通信処理ノードＮ１の各時刻Ｔ０，Ｔａ〜Ｔｅにおける管理テーブルは、図２０Ａのように示される。時刻Ｔ０は、切換処理の実行前の任意の時刻であり、時刻Ｔａ〜Ｔｅは、ノード情報Ｉ１〜Ｉ５を取得する５回の切換処理（Ｓ１１）の実行時に対応する。

この管理テーブルは、切換処理（Ｓ１１）の実行中においては、各通信処理ノードＮ１〜Ｎ４によるトークンの再発行処理によって変更され、正常な通信が成立する状態となった通信ネットワーク２０に参加する通信処理ノードＮ１〜Ｎ４を示す情報となる。また、管理テーブルは、切換処理（Ｓ１１）において通信処理ノードＮ１〜Ｎ４の１つが離脱した場合には、当該通信処理ノードＮ１〜Ｎ４を示す情報にもなる。

具体的には、各時刻Ｔ０，Ｔａ〜Ｔｅにおける通信処理ノードＮ１の管理テーブルによると、図２０Ｂに示すように、通信ネットワーク２０の状態を特定することができる。よって、系統情報生成部１６は、それぞれの通信処理ノードＮ１〜Ｎ４の各時刻Ｔ０，Ｔａ〜Ｔｅにおける管理テーブルが含まれるノード情報Ｉ１〜Ｉ５に基づいて、通信処理ノードＮ１〜Ｎ４とハブＨ１，Ｈ２との接続関係を割り出し、通信ネットワーク２０の系統情報を生成することができる。このような構成においても同様に、正確な系統情報の生成が可能である。

また、実施形態において、通信システム１は、通信処理ノードのそれぞれから取得したノード情報に基づいて、複数回に亘って切換処理（Ｓ１１）が実行されていたそれぞれの期間を割り出し、さらに通信ネットワークの系統を特定する構成とした。これに対して、通信システム１は、系統の特定にノード情報に中継機器情報を加えてもよい。上記の中継機器情報は、図２１に示すように、切換処理（Ｓ１１）において断線状態にされた通信回線が通信ネットワークにおいて接続されている中継機器を特定する識別情報、および断線状態にされた通信回線が接続されていたポートを示すポート情報である。その他に、中継機器情報には、中継機器の設置位置を示す位置情報などが含まれるようにしてもよい。

情報取得部１５は、例えば切換処理（Ｓ１１）の実行中において作業者により入力された上記の中継器情報を、ノード情報に関連付けて取得する。そして、系統情報生成部１６は、取得された複数のノード情報および中継機器情報に基づいて、切換処理（Ｓ１１）が実行された時刻、および断線状態とされた通信回線が接続されていた中継機器（Ｈ−Ａ，Ｈ−Ｂ）およびポート（Ｐａ１〜Ｐａ３，Ｐｂ１，Ｐｂ２）を特定し、通信ネットワークの系統を示す系統情報を生成する。

このような構成によると、系統情報生成部１６は、ノード情報Ｉ１〜Ｉ５のみからでは特定できない通信処理ノードの識別情報やポート情報などを、中継機器情報により補完することができる。これにより、系統情報における中継機器が実際の通信ネットワーク２０におけるどの中継機器に対応するかを判別することが可能となり、実際の通信ネットワーク２０に整合した系統情報を生成することが可能となる。そのため、通信ネットワーク２０の管理者は、整合性の高い系統情報に基づいて、保守や点検などを行いやすくなる。

（通信ネットワークについて）
実施形態において、通信ネットワーク２０，１２０，２２０，３２０，４２０は、ＦＬ−ｎｅｔであるものとした。これに対して、トークンパッシング方式によって通信可能であれば他の通信ネットワークを採用してもよい。このような構成においても実施形態と同様の効果を奏する。

１，１０１：通信システム、 １０，１１０：ホストコンピュータ、 １１：入力装置、 １２：表示装置、 １５：情報取得部、 １６：系統情報生成部、 １１７：切換実行部、 ２０，１２０，２２０，３２０，４２０：通信ネットワーク、 Ｎ１〜Ｎ７，Ｎｓ：ノード（通信処理ノード）、 Ｈ１〜Ｈ４，Ｈ（ｐ−１），Ｈｐ，Ｈ（ｐ＋１）：ハブ（中継機器）、 Ｌａ〜Ｌｏ：ケーブル（通信回線）、 Ｉ１〜Ｉ１０，Ｉｋ〜Ｉｏ：ノード情報、 Ｇ１：第一通信グループ、 Ｇ２：第二通信グループ、 ｔ１〜ｔ１８：時刻、 Ｖｎ：ノードの数量、 Ｖｈ：ハブの数量、 Ｖｃ：ケーブルの本数

Claims (10)

1. ３以上の通信処理ノードが互いにトークンパッシング方式によって通信可能な通信ネットワークにより構成される通信システムであって、
   前記通信処理ノードのそれぞれは、２以上の中継機器および２以上の通信回線を介して通信可能に接続され、前記通信回線の何れかが断線状態となって前順の通信処理ノードからトークンを受信しない場合に、次順の通信処理ノードに対してトークンを再発行する再発行処理を実行し、
   前記通信システムは、
   前記通信回線の何れか１つのみを前記断線状態に切り換える切換処理が前記通信回線の全てを対象に１回ずつ実行された場合に、各前記通信処理ノードによる前記再発行処理の実行の有無を示すノード情報を複数の前記切換処理ごとに取得する情報取得部と、
   取得された複数の前記ノード情報に基づいて、前記通信ネットワークの系統を示す系統情報を生成する系統情報生成部と、
   を備える通信システム。
2. 前記系統情報生成部は、前記ノード情報に基づいて、前記通信処理ノードの全てを第一通信グループおよび第二通信グループに仕分け、
   前記第一通信グループおよび第二通信グループのそれぞれは、前記切換処理の実行中に互いに通信可能な前記通信処理ノードの一部、または前記通信ネットワークから離脱した前記通信処理ノードの１つからなる、請求項１に記載の通信システム。
3. 前記系統情報生成部は、所定の前記ノード情報に基づいて仕分けられた前記第一通信グループおよび前記第二通信グループのそれぞれにおいて相互の通信が成立していた場合に、当該ノード情報に対応する前記切換処理では前記中継機器同士を接続する前記通信回線が断線状態に切り換えられたものとして、前記通信ネットワークの系統を特定する、請求項２に記載の通信システム。
4. 前記ノード情報には、前記切換処理の実行中における各前記通信処理ノードの前記再発行処理の実行回数が含まれる、請求項１〜３の何れか一項に記載の通信システム。
5. 前記通信ネットワークは、ＦＬ−ｎｅｔである、請求項１〜４の何れか一項に記載の通信システム。
6. 前記通信処理ノードのそれぞれは、前記通信ネットワークに参加している前記通信処理ノードを示す管理テーブルを有し、
   前記ノード情報には、前記切換処理の実行中における前記通信処理ノードの前記再発行処理に基づいて更新された各前記通信処理ノードの前記管理テーブルが含まれる、請求項５に記載の通信システム。
7. 前記中継機器は、前記通信回線が接続されるポートのオープンとクローズを指令信号に基づいて切り換え可能とし、
   前記通信システムは、前記中継機器に対して前記指令信号を送出することによって前記ポートをクローズして前記断線状態とし、前記切換処理を実行する切換実行部をさらに備える、請求項１〜６の何れか一項に記載の通信システム。
8. 前記系統情報生成部は、前記通信ネットワークの系統を図示する系統図を前記系統情報として生成する、請求項１〜７の何れか一項に記載の通信システム。
9. 前記情報取得部は、前記切換処理において前記断線状態にされた前記通信回線が前記通信ネットワークにおいて接続されている前記中継機器を特定する中継機器情報を前記ノード情報に関連付けて取得し、
   前記系統情報生成部は、取得された複数の前記ノード情報および中継機器情報に基づいて、前記通信ネットワークの系統を示す前記系統情報を生成する、請求項１〜８の何れか一項に記載の通信システム。
10. ３以上の通信処理ノードが互いにトークンパッシング方式によって通信可能な通信ネットワークに適用される情報生成方法であって、
    前記通信処理ノードのそれぞれは、２以上の中継機器および２以上の通信回線を介して通信可能に接続され、前記通信回線の何れかが断線状態となって前順の通信処理ノードからトークンを受信しない場合に、次順の通信処理ノードに対してトークンを再発行する再発行処理を実行し、
    前記情報生成方法は、
    前記通信回線の何れか１つのみを前記断線状態に切り換える切換処理が前記通信回線の全てを対象に１回ずつ実行された場合に、各前記通信処理ノードによる前記再発行処理の実行の有無を示すノード情報を複数の前記切換処理ごとに取得する情報取得工程と、
    取得された複数の前記ノード情報に基づいて、前記通信ネットワークの系統を示す系統情報を生成する系統情報生成工程と、
    を備える通信ネットワークの情報生成方法。

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