JP6104766B2

JP6104766B2 - 通信制御装置、制御装置および通信システム

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Publication number: JP6104766B2
Application number: JP2013188727A
Authority: JP
Inventors: 太一田代; 敬治山本; 健一大野; 幸太中村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2033-09-11
Also published as: JP2015056759A

Description

本発明の実施形態は、通信制御装置、制御装置および通信システムに関する。

ＮＧＮ（Next Generation Network）と呼ばれる次世代ＩＰネットワーク技術によって、現行の公衆網をＩＰネットワークで置き換えようとする動きが見られる。通信事業者は、通信のＩＰネットワーク化および光回線化を進めており、ＩＰ電話の加入者数も年々増加の傾向にある。また、クラウド技術に代表されるように、ＩＰネットワーク上に装置を自由に分散させる要望も高まっている。

一方で、ＩＰネットワーク上に装置を分散させた通信システムの場合、クライアント端末の呼接続を行う末端装置に障害が発生した場合に、通信サービスを継続できなくなることが想定される。一般的に、通信システムが備える装置の機能を集約したサーバや制御装置は、通信サービスの停止による影響が極めて大きいことから二重化等の障害対策が採られていることが多い。しかしながら、末端装置は、その機能をＩＰネットワーク上の上位装置側に依存することで処理を単純化して低コスト化が図られている場合が多く、二重化等の障害対策が採られ難い。したがって、サーバや制御装置において発生した障害については、二重化された装置（冗長系）によって通信サービスを継続することができるが、末端装置において発生した障害については、通信サービスの停止が余儀なくされる。

そこで、有線デバイスを用いたネットワークとの通信に障害が発生した場合に、末端装置を自動的に無線デバイスを用いたネットワークとの通信に切り替えることにより、通信サービスを継続する技術が開示されている。

特開２０１０−２９１３０６号公報

しかしながら、従来技術においては、末端装置がクライアント端末の呼接続を行う装置である場合、当該装置が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）においてクライアント端末からの呼接続要求を処理できない異常が発生すると、クライアント端末をネットワークに接続することができず通信サービスが停止せざるを得ない、という課題がある。

実施形態の通信制御装置は、制御部と、通信部と、経路制御部と、を備える。制御部は、第１端末から受信した制御データに基づいて、第１端末と当該第１端末とネットワークを介して接続された第２端末間の通信制御を指示する通信制御指示を生成して、第２端末の通信制御を行う外部通信制御装置に送信する。通信部は、第１端末と第２端末との通信が可能な状態となった場合に、第１端末から受信した通信データを外部通信制御装置に送信可能である。経路制御部は、制御部の異常を検出した場合、通信制御指示および通信データを外部通信制御装置に送信可能な所定の障害用装置に対して、通信部によって制御データおよび通信データを転送させる。

図１は、第１の実施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は、第１の実施形態にかかる通信システムが備える各部の構成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通信システムのネットワークデバイスＰＳにおける通常時の通信処理を説明するための図である。図４は、第１の実施形態にかかる通信システムのネットワークデバイスが有するＣＰＵ処理部に異常が検出された場合の通信処理を説明するための図である。図５は、第１の実施形態にかかる通信システムのネットワークデバイスにおける通信処理を説明するための図である。図６は、第１の実施形態にかかる通信システムにおいてネットワークデバイスのＣＰＵ処理部に異常が検出された場合にローカル端末間で通信データを送受信するサービスを継続する動作を説明するための図である。図７は、第１の実施形態にかかる通信システムの制御装置によってネットワークデバイスに対して障害用ネットワークデバイスを設定する処理を説明するための図である。図８は、第１の実施形態にかかる通信システムのネットワークデバイスによる遅延時間の測定結果を示す図である。図９は、第１の実施形態にかかる通信システムのローカル端末間における通信処理の流れ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通信システムの制御装置による障害用ネットワークデバイスの設定処理の流れを示すシーケンス図である。図１１は、第２の実施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１２は、第２の実施形態にかかる通信システムが備える各部の構成を示すブロック図である。

以下、添付の図面を用いて、本実施形態にかかる通信制御装置、制御装置および通信システムについて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる通信システムの構成を示すブロック図である。本実施形態にかかる通信システム１は、図１に示すように、ローカル端末ＬＴ１，ＬＴ２（以下、ローカル端末ＬＴ１，ＬＴ２を区別する必要がない場合には、ローカル端末ＬＴと記載する）と、ネットワークデバイスＰＳ１，ＰＳ２（以下、ネットワークデバイスＰＳ１，ＰＳ２を区別する必要がない場合には、ネットワークデバイスＰＳと記載する）と、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１，ＦＰＳ２（以下、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１，ＦＰＳ２を区別する必要がない場合には、障害用ネットワークデバイスＦＰＳと記載する）と、制御装置Ｓと、を有している。

ネットワークデバイスＰＳは、ＩＰ網または公衆通信網などのネットワークＮＷに接続される。そして、ネットワークデバイスＰＳは、ローカルの回線を介して接続されたローカル端末ＬＴの呼接続（通信制御）を行う通信制御装置の一例である。障害用ネットワークデバイスＦＰＳは、ネットワークデバイスＰＳに障害（異常）が発生した場合にネットワークデイバスＰＳに代替してローカル端末ＬＴの呼接続を行う障害用装置の一例である。制御装置Ｓは、ネットワークデバイスＰＳに代替してローカル端末ＬＴの呼接続を行う障害用ネットワークデバイスＦＰＳ（所定の障害用装置）をネットワークデバイスＰＳに設定する外部制御装置の一例である。また、制御装置Ｓは、ネットワークデバイスＰＳに対して当該ネットワークデバイスＰＳと障害用ネットワークデバイスＦＰＳとの通信の遅延時間の測定を指示する。

図２は、第１の実施形態にかかる通信システムが備える各部の構成を示すブロック図である。ネットワークデバイスＰＳ１は、図２に示すように、ローカルの回線を介して接続されたローカル端末ＬＴ１との間で各種データを送受信するローカル回線部１０１と、ローカル端末ＬＴ１から受信したデータのうち通信対象のローカル端末ＬＴ２の呼接続に用いる制御データを処理するＣＰＵ（Central Processing Unit）処理部１０２（制御部の一例）と、ローカル端末ＬＴ１から受信したデータのうちローカル端末ＬＴ２に送信する通信データおよびローカル端末ＬＴ２から受信した通信データを処理する通信処理部１０３（通信部の一例）と、ローカル端末ＬＴ１から受信したデータをＣＰＵ処理部１０２または通信処理部１０３に振り分けるデータ分岐部１０４と、ＣＰＵ処理部１０２の異常を検出するとともに、ＣＰＵ処理部１０２の異常を検出した場合に、データ分岐部１０４を制御して制御データおよび通信データを通信処理部１０３に振り分けかつ通信処理部１０３によって制御データおよび通信データを障害用ネットワークデバイスＦＰＳに転送させる経路制御部１０５と、障害用ネットワークデバイスＦＰＳとネットワークデバイスＰＳ１との通信の遅延時間を測定する遅延時間測定部１０６と、を備える。ネットワークデバイスＰＳ２は、ローカルの回線を介してローカル端末ＬＴ２と接続され、ネットワークデバイスＰＳ１と同様の構成を有している。

本実施形態では、通信処理部１０３、データ分岐部１０４および経路制御部１０５は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＤＳＰ（Digital Signal Processing）など、ＣＰＵ処理部１０２の異常時において当該ＣＰＵ処理部１０２とは独立して動作可能な装置によって構成される。

障害用ネットワークデバイスＦＰＳは、図２に示すように、ネットワークデバイスＰＳから受信した制御データを処理するＣＰＵ処理部１０７と、ネットワークデバイスＰＳから受信した通信データを処理する通信処理部１０８と、ネットワークデバイスＰＳから受信した制御データおよび通信データをＣＰＵ処理部１０７または通信処理部１０８に振り分けるデータ分岐部１０９と、データ分岐部１０９によるＣＰＵ処理部１０７または通信処理部１０８へのデータの振り分けを制御する経路制御部１１０と、を有している。

制御装置Ｓは、図２に示すように、ネットワークデバイスＰＳと障害用ネットワークデバイスＦＰＳとの通信の遅延時間の測定を指示する遅延測定指示をネットワークデバイスＰＳに対して送信するとともに、遅延時間の測定結果に基づいて、ネットワークデバイスＰＳ（ＣＰＵ処理部１０２）の異常が検出された場合に当該ネットワークデバイスＰＳに代替してローカル端末ＬＴの呼接続を行う障害用ネットワークデバイスＦＰＳ（所定の障害用装置の一例）を設定する遅延測定指示部１１１と、複数の障害用ネットワークデバイスＦＰＳ（障害用装置候補）のうち、ネットワークデバイスＰＳとの通信の遅延時間を測定する障害用ネットワークデバイスＦＰＳを選択する測定範囲決定部１１２と、を有している。

次に、図３を用いて、本実施形態にかかる通信システム１のネットワークデバイスＰＳにおける通常時の通信処理について説明する。図３は、第１の実施形態にかかる通信システムのネットワークデバイスＰＳにおける通常時の通信処理を説明するための図である。

ネットワークデバイスＰＳ１のＣＰＵ処理部１０２に異常が検出されていない通常時において、ローカル回線部１０１がローカル端末ＬＴ１からデータを受信すると、データ分岐部１０４は、受信したデータを解析して、受信したデータが制御データである場合には当該制御データをＣＰＵ処理部１０２に送り、受信したデータが通信データである場合には当該通信データを通信処理部１０３に送る。

ＣＰＵ処理部１０２は、データ分岐部１０３から受け取った制御データに基づいて、ローカル端末ＬＴ１（第１端末の一例）と、当該ローカル端末ＬＴ１とネットワークＮＷを介して接続されたローカル端末ＬＴ２（第２端末の一例）間の呼接続（通信制御の一例）を指示する呼接続メッセージ（通信制御指示の一例）を生成する。そして、ＣＰＵ処理部１０２は、例えばＳＩＰ（Session Initiation Protocol）などの通信プロトコルに従って、生成した呼接続メッセージを、スイッチＳＷを介して、ネットワークデバイスＰＳ２（外部通信制御装置の一例）に送信する。また、ＣＰＵ処理部１０２は、ネットワークＮＷを介して接続されたローカル端末ＬＴ２から呼接続メッセージを受信し、当該受信した呼接続メッセージに基づいて制御データを生成して、ローカル端末ＬＴ１に送信する。

通信処理部１０３は、ＣＰＵ処理部１０２による呼接続メッセージの送信によりローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間での通信が可能な状態になった場合に、例えばＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）などのデータ伝送プロトコルに従って、データ分岐部１０４から受け取った通信データを、スイッチＳＷを介して、ネットワークデバイスＰＳ２に送信する。さらに、通信処理部１０３は、ＣＰＵ処理部１０２による呼接続メッセージの送信によりローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間での通信が可能な状態になった場合に、データ伝送プロトコルに従って、ネットワークＮＷを介してローカル端末ＬＴ２から受信した通信データを、ローカル端末ＬＴ１に送信する。以上の処理によって、ネットワークデバイスＰＳ１は、ローカル端末ＬＴの呼接続を実現するとともに、ローカル端末ＬＴ間での通信を確立する。

次に、図４を用いて、本実施形態にかかる通信システム１のネットワークデバイスＰＳが有するＣＰＵ処理部１０２に異常が検出された場合の通信処理について説明する。図４は、第１の実施形態にかかる通信システムのネットワークデバイスが有するＣＰＵ処理部に異常が検出された場合の通信処理を説明するための図である。

経路制御部１０５は、例えばデータ分岐部１０４から制御データがＣＰＵ処理部１０２に送られたにも関わらず呼接続メッセージが生成されずにローカル端末ＬＴの呼接続が実現されないなど、ＣＰＵ処理部１０２の異常を検出する。そして、経路制御部１０５は、ＣＰＵ処理部１０２の障害を検出した場合、データ分岐部１０４を制御して、ローカル回線部１０１により受信した制御データおよび通信データを通信処理部１０３に送ることにより、呼接続メッセージおよび通信データをネットワークデバイスＰＳに送信可能な障害用ネットワークデバイスＦＰＳに対して、通信処理部１０３によって制御データおよび通信データを転送させる。これにより、ネットワークデバイスＰＳ１は、自動的に、ローカル端末ＬＴ１から受信した制御データおよび通信データを障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１に転送する転送モードへと移行する。

具体的には、経路制御部１０５は、ＣＰＵ処理部１０２の異常を検出した場合、通信処理部１０３に対して、障害用ネットワークＦＰＳに制御データおよび通信データを送信可能なチャンネル数分のパス（以下、障害用パスと言う）の確立を指示する。そして、通信処理部１０３が、障害用パスを確立するとともに、確立した障害用パスを利用して、制御データおよび通信データを障害用ネットワークデバイスＦＰＳに送信することにより、当該制御データおよび通信データの障害用ネットワークデバイスＦＰＳへの転送を実現する。

また、経路制御部１０５は、制御装置Ｓ（外部制御装置の一例）により設定された障害用装置候補である障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１に制御データおよび通信データを転送させる。その際、経路制御部１０５は、ネットワークデバイスＰＳ１とネットワークＮＷを介して接続された障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１に制御データおよび通信データを転送させる。これにより、ネットワークデバイスＰＳ毎に障害用ネットワークデバイスＦＰＳを設ける必要がなくなるので（言い換えると、１つの障害用ネットワークデバイスを、複数のネットワークデバイスＰＳを代替して呼接続を行う障害用装置として機能させることができるので）、障害用ネットワークデバイスＦＰＳを通信システム１に設けることによるコストの増加、障害用ネットワークデバイスＦＰＳを設けるスペースの増加を最小限に抑えることができる。

本実施形態では、経路制御部１０５は、制御装置Ｓにより設定された障害用ネットワークデバイスＦＰＳを識別可能なＩＰアドレスなどの識別情報を内部情報として記憶している。そして、経路制御部１０５は、内部情報として記憶している識別情報により特定される障害用ネットワークデバイスＦＰＳに制御データおよび通信データを転送する。

本実施形態では、経路制御部１０５は、制御装置Ｓにより設定された障害用ネットワークデバイスＦＰＳに制御データおよび通信データを転送しているが、これに限定するものではなく、例えば、通信システム１の管理者によってネットワークデバイスＰＳのユーザインタフェースを介して設定された障害用ネットワークデバイスＦＰＳに制御データおよび通信データを転送しても良い。これにより、ネットワークデバイスＰＳに対して障害用ネットワークデバイスＦＰＳを設定する機能を備えた制御装置Ｓを設ける必要がなくなるので、通信システム１の低コスト化を図ることができる。

次に、図５を用いて、本実施形態にかかる通信システム１の障害用ネットワークデバイスＦＰＳにおける通信処理について説明する。図５は、第１の実施形態にかかる通信システムのネットワークデバイスにおける通信処理を説明するための図である。

経路制御部１１０は、ネットワークデバイスＰＳにより確立された障害用パスを介して通信処理部１０８が制御データおよび通信データを受信したか否かを検出する。そして、経路制御部１１０は、ネットワークデバイスＰＳにより障害用パスが確立されて当該障害用パスを介して制御データおよび通信データを受信したことを検出した場合、データ分岐部１０９を制御して、通信処理部１０８により受信した制御データをＣＰＵ処理部１０７に送らせ、通信処理部１０８により受信した通信データを通信処理部１０８に送らせる。

具体的には、通信処理部１０８は、ネットワークデバイスＰＳにより確立された障害用パスを介してデータを受信すると、受信したデータをデータ分岐部１０９に送る。データ分岐部１０９は、受信したデータを解析して、当該受信したデータが制御データである場合には当該制御データをＣＰＵ処理部１０７に送り、当該受信したデータが通信データである場合には当該通信データを通信処理部１０８に送る。

ＣＰＵ処理部１０７は、ネットワークデバイスＰＳ１のＣＰＵ処理部１０２と同様にして、データ分岐部１０９から受け取った制御データに基づいて、ローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間の呼接続を指示する呼接続メッセージを生成し、例えばＳＩＰなどの通信プロトコルに従って呼接続メッセージを、スイッチＳＷを介してネットワークデバイスＰＳ２に送信する。

また、通信処理部１０８は、ネットワークデバイスＰＳ１の通信処理部１０３と同様にして、ＣＰＵ処理部１０７による呼接続メッセージの送信によりローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間での通信が可能な状態となった場合に、例えばＲＴＰなどのデータ伝送プロトコルに従ってデータ分岐部１０９から受け取った通信データを、スイッチＳＷを介して、ネットワークデバイスＰＳ２に送信する。このように、障害用ネットワークデバイスＦＰＳは、ＣＰＵ処理部１０２に異常が検出されたネットワークデバイスＰＳ１による呼接続機能を代替するとともに、ローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２との通信を確立することにより、末端装置としてのネットワークデバイスＰＳ１に障害が発生した場合でもローカル端末ＬＴ間において通信データを送受信するサービスの継続を可能とする。

次に、図６を用いて、本実施形態にかかる通信システム１において、ネットワークデバイスＰＳのＣＰＵ処理部１０２に異常が検出された場合にローカル端末ＬＴ間で通信データを送受信するサービスを継続する動作について説明する。図６は、第１の実施形態にかかる通信システムにおいてネットワークデバイスのＣＰＵ処理部に異常が検出された場合にローカル端末間で通信データを送受信するサービスを継続する動作を説明するための図である。

ネットワークデバイスＰＳ１のＣＰＵ処理部１０２に異常が検出されていない通常時においては、ＣＰＵ処理部１０２は、ローカル端末ＬＴ１から受信した制御データに基づいて呼接続メッセージを生成し、当該生成した呼接続メッセージを、ローカル端末ＬＴ２とローカルの回線を介して接続されたネットワークデバイスＰＳ２に送信して、ローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間での通信を可能な状態とする。通信処理部１０３は、通常時通信パスＰ１を利用して、ローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間において通信データを送受信することにより、ローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間における通信を確立する。

一方、ネットワークデバイスＰＳ１の経路制御部１０５によってＣＰＵ処理部１０２の異常が検出された場合、ＣＰＵ処理部１０２は、呼接続メッセージの生成や当該呼接続メッセージの送信等を行うことができない。そこで、経路制御部１０５は、データ分岐部１０４を制御して、ローカル端末ＬＴ１から受信した制御データおよび通信データを通信処理部１０３に送るとともに、障害用パスＰ２の確立を指示する。通信処理部１０３は、障害用パスＰ２を確立するとともに、当該障害用パスＰ２を利用して、制御データおよび通信データを、制御装置Ｓにより予め設定された障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１に転送してネットワークデバイスＰＳ１を転送モードへと移行させる。

障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１のＣＰＵ処理部１０７は、ネットワークデバイスＰＳ１から転送されてきた制御データに基づいて呼接続メッセージを生成する。そして、ＣＰＵ処理部１０７は、当該生成した呼接続メッセージをネットワークデバイスＰＳ２に送信して、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１を介したローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間での通信を可能な状態とする。通信処理部１０８は、障害時用通信パスＰ３を利用して、ローカル端末ＬＴ２との間で通信データを送受信することにより、ローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間における通信を確立する。これにより、末端装置としてのネットワークデバイスＰＳ１のＣＰＵ処理部１０２に異常が検出された場合でもローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間において通信データを送受信するサービスを継続する。

次に、図２および図７を用いて、ネットワークデバイスＰＳに対して障害用ネットワークデバイスＦＰＳを設定する処理について説明する。図７は、第１の実施形態にかかる通信システムの制御装置によってネットワークデバイスに対して障害用ネットワークデバイスを設定する処理を説明するための図である。

制御装置Ｓの測定範囲決定部１１２（選択部の一例）は、通信システム１が有する複数の障害用ネットワークデバイスＦＰＳ（複数の障害用装置候補）のうちネットワークデバイスＰＳとの通信の遅延時間を測定する障害用装置候補である障害用ネットワークデバイスＦＰＳ（例えば、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１，ＦＰＳ２，ＦＰＳ３）を選択する。そして、制御装置Ｓの遅延測定指示部１１１（送信部の一例）は、選択された障害用ネットワークデバイスＦＰＳとネットワークデバイスＰＳ１との通信の遅延時間の測定を指示する遅延測定指示を、所定時間毎にネットワークデバイスＰＳ１に送信する。

ネットワークデバイスＰＳ１の遅延測定部１０６は、制御装置Ｓから遅延測定指示を受信する度に、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１，ＦＰＳ２，ＦＰＳ３それぞれと、ネットワークデバイスＰＳ１との通信の遅延時間を測定する。そして、遅延測定部１０６は、遅延時間の測定結果を制御装置Ｓに送信する。

制御装置Ｓの測定範囲決定部１１２は、ネットワークデバイスＰＳ１から受信した遅延時間の測定結果に基づいて、ネットワークデバイスＰＳ１に代替して呼接続を行う障害用ネットワークデバイスＦＰＳを決定する。そして、測定範囲決定部１１２は、決定した障害用ネットワークデバイスＦＰＳを識別する識別情報をネットワークデバイスＰＳ１に通知して、当該障害用ネットワークデバイスＦＰＳをネットワークデバイスＰＳに設定する。

ここで、図８を用いて、ネットワークデバイスＰＳ１との通信の遅延時間を測定する障害用ネットワークデバイスＦＰＳを選択する処理、およびネットワークデバイスＰＳ１による遅延時間の測定結果に基づいてネットワークデバイスＰＳ１に対して障害用ネットワークデバイスＦＰＳを設定する処理について説明する。図８は、第１の実施形態にかかる通信システムのネットワークデバイスによる遅延時間の測定結果を示す図である。

測定範囲決定部１１２は、図８に示すように、通信システム１が有するネットワークデバイスＰＳの識別するネットワークデバイスＩＤと対応付けて、ネットワークデバイスＰＳとの通信の遅延時間を測定した障害用ネットワークデバイスＦＰＳを識別する障害用ネットワークデバイスＩＤと、ネットワークデバイスＰＳと障害用ネットワークデバイスＦＰＳとの通信の遅延時間の測定履歴と、ネットワークデバイスＰＳに設定された障害用ネットワークデバイスＦＰＳを表す障害時接続先とを記憶している。

そして、測定範囲決定部１１２は、ネットワークデバイスＰＳの遅延測定部１０６により測定された遅延時間が最も短い障害用ネットワークデバイスＦＰＳを、ネットワークデバイスＰＳに設定するとともに、当該障害用ネットワークデバイスＦＰＳを障害時接続先としてネットワークデバイスＩＤと対応付けて記憶する。

また、測定範囲決定部１１２は、障害用ネットワークデバイスＦＰＳを設定する設定対象のネットワークデバイスＰＳのネットワークデバイスＩＤ（例えば、ＰＳ１）と対応付けて記憶された遅延時間の測定履歴に基づいて、通信システム１が有する障害用ネットワークデバイスＦＰＳのうちネットワークデバイスＰＳ１との通信の遅延時間を測定する障害用ネットワークデバイスＦＰＳを選択する。具体的には、測定範囲決定部１１２は、ネットワークデバイスＰＳ１のネットワークデバイスＩＤと対応付けて記憶された障害用ネットワークデバイスＩＤにより特定される障害用ネットワークデバイスＦＰＳのうち、前回測定された遅延時間が短い障害用ネットワークデバイスＦＰＳから順に所定数（例えば、３つ）の障害用ネットワークデバイスＦＰＳ（例えば、障害用ネットワークデバイスＩＤ：１０１，１０３，１０５の障害用ネットワークデバイスＦＰＳ）を選択する。

さらに、測定範囲決定部１１２は、通信システム１が有する設定対象のネットワークデバイスＰＳ１以外のネットワークデバイスＰＳのうち、前回測定された遅延時間が最も短い障害用ネットワークデバイスＦＰＳが同一のネットワークデバイスＰＳ（例えば、ネットワークデバイスＰＳ３）との通信の遅延時間を測定した障害用ネットワークデバイスＦＰＳ（例えば、障害用ネットワークデバイスＩＤ：１０９，１０１，１０７の障害用ネットワークデバイスＦＰＳ）を、ネットワークデバイスＰＳ１との通信の遅延時間を測定する障害用ネットワークデバイスＦＰＳとして選択する。

そして、遅延測定指示部１１１は、上述した処理により測定範囲決定部１１２により選択された障害用ネットワークデバイスＦＰＳ（例えば、障害用ネットワークデバイスＩＤ：１０１，１０３，１０５，１０７，１０９の障害用ネットワークデバイスＦＰＳ）との通信の遅延時間の測定を指示する遅延測定指示をネットワークデバイスＰＳ１に送信する。

本実施形態では、測定範囲決定部１１２は、２つのネットワークデバイスＰＳにおける遅延時間の測定履歴に基づいて、設定対象のネットワークデバイスＰＳとの通信の遅延時間を測定する障害用ネットワークデバイスＦＰＳを選択しているが、これに限定するものではなく、３以上のネットワークデバイスＰＳの遅延時間の測定履歴に基づいて、設定対象のネットワークデバイスＰＳとの通信の遅延時間を測定する障害用ネットワークデバイスＦＰＳを選択しても良い。

また、本実施形態では、測定範囲決定部１１２は、ネットワークデバイスＰＳにおける遅延時間の測定履歴に基づいて、設定対象のネットワークデバイスＰＳとの通信の遅延時間を測定する障害用ネットワークデバイスＦＰＳを選択しているが、これに限定するものではなく、例えば、複数の障害用ネットワークデバイスＦＰＳそれぞれの負荷に基づいて、設定対象のネットワークデバイスＰＳとの通信の遅延時間を測定する障害用ネットワークデバイスＦＰＳを選択しても良い。具体的には、測定範囲決定部１１２は、複数の障害用ネットワークデバイスＦＰＳのうち、負荷が小さい障害用ネットワークデバイスＦＰＳから順に所定数の障害用ネットワークデバイスＦＰＳを、設定対象のネットワークデバイスＰＳとの通信の遅延時間を測定する障害用ネットワークデバイスＦＰＳとして選択する。

次に、図９を用いて、本実施形態にかかる通信システム１のローカル端末ＬＴ間における通信処理の流れについて説明する。図９は、第１の実施形態にかかる通信システムのローカル端末間における通信処理の流れを示すシーケンス図である。

ネットワークデバイスＰＳ１のＣＰＵ処理部１０２に異常が検出されていない通常時に、ローカル回線部１０１が、ローカル端末ＬＴ１から呼接続を指示する制御データを受信すると（ステップＳ９０１）、データ分岐部１０４は、受信した制御データをＣＰＵ処理部１０２に振り分ける。ＣＰＵ処理部１０２は、受信した制御データに基づいて、ローカル端末ＬＴ１の通信相手となるローカル端末ＬＴ２の呼接続を指示する呼接続メッセージを生成する。そして、ＣＰＵ処理部１０２は、ローカル端末ＬＴ２とローカルの回線を介して接続されたネットワークデバイスＰＳ２に対して、生成した呼接続メッセージを送信する（ステップＳ９０２）。

ネットワークデバイスＰＳ２のＣＰＵ処理部１０２は、ネットワークデバイスＰＳ１から送信された呼接続メッセージを受信すると、当該受信した呼接続メッセージに基づいて、制御データを生成するとともに、データ分岐部１０４を介して、当該生成した制御データをローカル回線部１０１を介してローカル端末ＬＴ２に送信する（ステップＳ９０３）。その後、データ分岐部１０４は、ローカル回線部１０１が、ローカル端末ＬＴ２から呼接続に対する応答を指示する制御データを受信すると（ステップＳ９０４）、受信した制御データをＣＰＵ処理部１０２に振り分ける。ＣＰＵ処理部１０２は、受信した制御データに基づいて、ローカル端末ＬＴ２からの呼接続に対する応答を通知する呼接続メッセージを生成する。そして、ＣＰＵ処理部１０２は、ローカル端末ＬＴ１とローカルの回線を介して接続されたネットワークデバイスＰＳ１に対して、生成した呼接続メッセージを送信する（ステップＳ９０５）。

ネットワークデバイスＰＳ１のＣＰＵ処理部１０２が、ネットワークデバイスＰＳ２から送信された呼接続メッセージを受信すると、当該受信した呼接続メッセージに基づいて、制御データを生成するとともに、データ分岐部１０４を介して、当該生成した制御データをローカル回線部１０１を介してローカル端末ＬＴ１に送信する（ステップＳ９０６）。通信処理部１０３は、ＣＰＵ処理部１０２による呼接続メッセージの送信によりローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間での通信が可能となっている間、ローカル端末ＬＴ１から受け取った通信データを、データ伝送プロトコルに従って、ネットワークデバイスＰＳ２を介してローカル端末ＬＴ２に送信する。さらに、通信処理部１０３は、ネットワークデバイスＰＳを介してローカル端末ＬＴ２から受信した通信データを、データ分岐部１０４およびローカル回線部１０１を介して、ローカル端末ＬＴ１に送信する。これにより、ネットワークデバイスＰＳ１は、ローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間での通信を確立する（ステップＳ９０７）。

その後、ネットワークデバイスＰＳ１の経路制御部１０５は、ＣＰＵ処理部１０２の障害（異常）を検出した場合（ステップＳ９０８）、通信処理部１０３に対して障害用パスの確立を指示する。そして、通信処理部１０３は、障害用パスを確立するとともに（ステップＳ９０９）、確立した障害用パスを利用して、制御データを予め設定された障害用ネットワークデバイスＦＰＳ、例えば障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１に転送する（ステップＳ９１０）。

障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１の経路制御部１１０は、通信処理部１０８が制御データを受信したことを検出した場合、データ分岐部１０９を制御して、通信処理部１０８により受信した制御データをＣＰＵ処理部１０７に送らせる。ＣＰＵ処理部１０７は、制御データに基づいて、ローカル端末ＬＴ１の通信相手となるローカル端末ＬＴ２の呼接続を指示する呼接続メッセージを生成する。そして、ＣＰＵ処理部１０７は、ローカル端末ＬＴ２とローカルの回線を介して接続されたネットワークデバイスＰＳ２に対して、生成した呼接続メッセージを送信する（ステップＳ９１１）。

ネットワークデバイスＰＳ２のＣＰＵ処理部１０２が、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１から送信された呼接続メッセージを受信すると、当該受信した呼接続メッセージに基づいて、制御データを生成するとともに、データ分岐部１０４を介して、当該生成した制御データをローカル回線部１０１を介してローカル端末ＬＴ２に送信する（ステップＳ９１２）。その後、データ分岐部１０４は、ローカル回線部１０１が、ローカル端末ＬＴ２から呼接続に対する応答を指示する制御データを受信すると（ステップＳ９１３）、受信した制御データをＣＰＵ処理部１０２に振り分ける。ＣＰＵ処理部１０２は、受信した制御データに基づいて、ローカル端末ＬＴ２からの呼接続に対する応答を通知する呼接続メッセージを生成する。そして、ＣＰＵ処理部１０２は、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１に対して、生成した呼接続メッセージを送信する（ステップＳ９１４）。

障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１のＣＰＵ処理部１０７が、ネットワークデバイスＰＳ２から送信された呼接続メッセージを受信すると、当該受信した呼接続メッセージに基づいて、制御データを生成するとともに、当該生成した制御データを通信処理部１０８を介してネットワークデバイスＰＳ１に送信する（ステップＳ９１５）。

ネットワークデバイスＰＳ１の通信処理部１０３が、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１から送信された制御データを受信すると、データ分岐部１０９は、当該受信した制御データをローカル回線部１０１を介してローカル端末ＬＴ１に送信する。通信処理部１０３は、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１への制御データの転送によりローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間での通信が可能となっている間、ローカル端末ＬＴ１から受け取った通信データを、データ伝送プロトコルに従って、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１を介してローカル端末ＬＴ２に送信する。さらに、通信処理部１０３は、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１を介してローカル端末ＬＴ２から受信した通信データを、データ分岐部１０４およびローカル回線部１０１を介して、ローカル端末ＬＴ１に送信する。これにより、ネットワークデバイスＰＳ１は、ローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間での通信を継続する（ステップＳ９１６）。

次に、図１０を用いて、本実施形態にかかる通信システム１の制御装置Ｓによる障害用ネットワークデバイスＦＰＳの設定処理の流れについて説明する。図１０は、第１の実施形態にかかる通信システムの制御装置による障害用ネットワークデバイスの設定処理の流れを示すシーケンス図である。

制御装置Ｓの測定範囲決定部１１２は、障害用ネットワークデバイスＦＰＳを設定する設定対象のネットワークデバイスＰＳ（例えば、ネットワークデバイスＰＳ１）との通信の遅延時間を測定する障害用デットワークデバイスＦＰＳ（例えば、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１，ＦＰＳ２，ＦＰＳ３）を選択する。そして、遅延測定指示部１１１は、ネットワークデバイスＰＳ１に対して、選択した障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１，ＦＰＳ２，ＦＰＳ３それぞれとの通信の遅延時間の測定を指示する遅延測定指示を送信する（ステップＳ１００１）。

ネットワークデバイスＰＳ１の遅延測定部１０６は、制御装置Ｓから遅延測定指示を受信すると、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１，ＦＰＳ２，ＦＰＳ３それぞれとネットワークデバイスＰＳ１との通信の遅延時間を測定する（ステップＳ１００２）。そして、遅延測定部１０６は、遅延時間の測定結果を制御装置Ｓに通知する（ステップＳ１００３）。

制御装置Ｓの測定範囲決定部１１２は、ネットワークデバイスＰＳ１から受信した遅延時間の測定結果に基づいて、ネットワークデバイスＰＳ１に代替してローカル端末ＬＴ１の呼接続を行う障害用ネットワークデバイスＦＰＳ（例えば、障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１）を決定する。そして、測定範囲決定部１１２は、決定した障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１を識別する識別情報（障害時接続先）をネットワークデバイスＰＳ１に通知して（ステップＳ１００４）、当該障害用ネットワークデバイスＦＰＳ１をネットワークデバイスＰＳ１に設定する（ステップＳ１００５）。

このように、第１の実施形態の通信システム１によれば、ネットワークデバイスＰＳに代替して障害用ネットワークデバイスＦＰＳがローカル端末ＬＴの呼接続を代替することができるので、末端装置としてのネットワークデバイスＰＳ１のＣＰＵ処理部１０２に異常が検出された場合でもローカル端末ＬＴ１とローカル端末ＬＴ２間において通信データを送受信するサービスを継続することができる。

本実施形態では、制御装置Ｓの測定範囲決定部１１２は、ネットワークデバイスＰＳによるローカル端末ＬＴの呼接続を代替する所定の障害用装置として障害用ネットワークデバイスＦＰＳを設定しているが、これに限定するものではなく、例えば、ネットワークデバイスＰＳ（他の通信制御装置）を所定の障害用装置として設定しても良い。この場合、所定の障害用装置に設定されたネットワークデバイスＰＳは、当該ネットワークデバイスＰＳにローカルの回線を介して接続されたローカル端末ＬＴの呼接続に加えて、他のネットワークデバイスＰＳから転送されてきた制御データおよび通信データに基づく呼接続メッセージおよび通信データの送信を行う。

また、本実施形態では、障害用ネットワークデバイスＦＰＳのＣＰＵ処理部１０７において異常が検出された場合、ネットワークデバイスＰＳから制御データが転送されてきたとしても、当該転送データに基づく呼接続メッセージの送信を行えなくなるが、障害用ネットワークデバイスＦＰＳの経路制御部１１０によりＣＰＵ処理部１０７の異常を検出した場合に、通信処理部１０８が、ネットワークデバイスＰＳから転送されてきた制御データおよび通信データを他の障害用ネットワークデバイスＦＰＳに転送して、当該他の障害用ネットワークデバイスＦＰＳに呼接続メッセージおよび通信データを送信させることにより、障害用ネットワークデバイスＦＰＳのＣＰＵ処理部１０７において異常が検出された場合でもローカル端末ＬＴ間において通信データを送受信するサービスを継続することができる。

（第２の実施形態）
本実施形態は、ネットワークデバイスのＣＰＵ処理部に障害が発生した場合に、通信システム全体を制御する外部制御装置が障害用制御装置として機能して、ネットワークデバイスに代替してローカル端末の呼接続を行う例である。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１１は、第２の実施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。本実施形態にかかる通信システム１１は、図１１に示すように、ローカル端末ＬＴと、ネットワークデバイスＰＳと、障害用制御装置ＦＳ１，ＦＳ２（以下、障害用制御装置ＦＳ１，ＦＳ２を区別する必要がない場合には、障害用制御装置ＦＳと記載する）と、制御装置Ｓ１と、を有している。

障害用制御装置ＦＳ（外部制御装置の一例）は、ネットワークデバイスＰＳのＣＰＵ処理部１０２において異常が発生していない場合には通信システム１１全体を制御する外部制御装置として機能するとともに、ネットワークデバイスＰＳの異常が検出された場合にネットワークデバイスＰＳに代替してローカル端末ＬＴの呼接続を行う障害用の制御装置として機能可能である。制御装置Ｓ１は、ネットワークデバイスＰＳに対して当該ネットワークデバイスＰＳと障害用ネットワークデバイスＦＰＳとの通信の遅延時間の測定を指示するなど通信システム１１全体の制御を行うとともに、ネットワークデバイスＰＳに対して所定の障害用装置として障害用制御装置ＦＳ１，ＦＳを設定する。

図１２は、第２の実施形態にかかる通信システムが備える各部の構成を示すブロック図である。障害用制御装置ＦＳは、図１２に示すように、ネットワークデバイスＰＳから受信した制御データに基づく呼接続メッセージの生成および送信に加えて、例えば後述する制御装置Ｓ１が有する遅延測定指示部１２１や測定範囲決定部１２２における処理など通信システム１１全体の制御を実行可能なＣＰＵ処理部１３０と、通信処理部１０８と、データ分岐部１０９と、経路制御部１１０と、を有している。

制御装置Ｓ１は、図１２に示すように、ネットワークデバイスＰＳと障害用制御装置ＦＳとの通信の遅延時間の測定を指示する遅延測定指示をネットワークデバイスＰＳに対して送信するとともに、遅延時間の測定結果に基づいて、ネットワークデバイスＰＳ（ＣＰＵ処理部１０２）において異常が検出された場合にネットワークデバイスＰＳに対して障害用制御装置ＦＳ（所定の障害用装置の一例）を設定する遅延測定指示部１２１と、複数の障害用制御装置ＦＳ（障害用装置候補の一例）のうち、ネットワークデバイスＰＳとの通信の遅延時間を測定する障害用制御装置ＦＳを選択する測定範囲決定部１２２と、を有している。

このように、第２の実施形態の通信システム１１によれば、ネットワークデバイスＰＳにおいて異常が検出された場合にネットワークデバイスＰＳに代替してローカル端末ＬＴの呼接続を行う障害用装置として障害用制御装置ＦＳを設定することにより、ネットワークデバイスＰＳにおいて異常が検出された場合にネットワークデバイスＰＳに代替して呼接続を行う専用の障害用装置（例えば、第１の実施形態の障害用ネットワークデバイスＦＰＳ）を設ける必要がなくなるので、障害用装置を設けることによる通信システム１１の実現にかかるコストを削減することができる。

以上説明したとおり、第１，２の実施形態によれば、末端装置としてのネットワークデバイスＰＳのＣＰＵ処理部１０２に異常が検出された場合でもローカル端末ＬＴ間において通信データを送受信するサービスを継続することができる。

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。

１，１１通信システム
１０１ローカル回線部
１０２，１０７，１３０ＣＰＵ処理部
１０３，１０８通信処理部
１０４，１０９データ分岐部
１０５，１１０経路制御部
１０６遅延測定部
１１１，１２１遅延測定指示部
１１２，１２２測定範囲決定部
ＬＴローカル端末
ＰＳネットワークデバイス
ＦＰＳ障害用ネットワークデバイス
Ｓ，Ｓ１制御装置
ＮＷネットワーク
ＦＳ障害用制御装置

Claims

第１端末から受信した制御データに基づいて、前記第１端末と当該第１端末とネットワークを介して接続された第２端末間の通信制御を指示する通信制御指示を生成して、前記第２端末の通信制御を行う外部通信制御装置に送信する制御部と、
前記第１端末と前記第２端末との通信が可能な状態となった場合に、前記第１端末から受信した通信データを前記外部通信制御装置に送信可能な通信部と、
前記制御部の異常を検出した場合、前記通信制御指示および前記通信データを前記外部通信制御装置に送信可能な所定の障害用装置に対して、前記通信部によって前記制御データおよび前記通信データを転送させる経路制御部と、
を備えた通信制御装置。
前記経路制御部は、前記通信部とネットワークを介して接続された前記所定の障害用装置に前記制御データおよび前記通信データを転送させる請求項１に記載の通信制御装置。
前記経路制御部は、外部制御装置により設定された障害用装置候補である前記所定の障害用装置に前記制御データおよび前記通信データを転送させる請求項２に記載の通信制御装置。
複数の前記障害用装置候補のうち前記外部制御装置によって選択された前記障害用装置候補と、当該通信制御装置との通信の遅延時間を測定して、前記外部制御装置に送信する測定部を備えた請求項３に記載の通信制御装置。
前記測定部は、前記外部制御装置から所定時間毎に送信される測定指示に応じて前記遅延時間を測定する請求項４に記載の通信制御装置。
前記所定の障害用装置は、前記外部通信制御装置とネットワークを介して接続された他の通信制御装置である請求項１から５のいずれか一に記載の通信制御装置。
前記所定の障害用装置は、前記外部制御装置である請求項１から５のいずれか一に記載の通信制御装置。
第１端末から受信した制御データに基づいて、前記第１端末と当該第１端末とネットワークを介して接続された第２端末間の通信制御を指示する通信制御指示を生成して、前記第２端末の通信制御を行う外部通信制御装置に送信する制御部と、前記第１端末と前記第２端末との通信が可能な状態となった場合に、前記第１端末から受信した通信データを前記外部通信制御装置に送信可能な通信部と、前記制御部の異常を検出した場合、前記通信制御指示および前記通信データを前記外部通信制御装置に送信可能な所定の障害用装置に対して、前記通信部によって前記制御データおよび前記通信データを転送させる経路制御部と、自装置と複数の障害用装置候補との通信の遅延時間を測定する測定部と、を備えた通信制御装置に対して前記所定の障害用装置を設定する制御装置であって、
前記遅延時間の測定履歴に基づいて、前記複数の障害用装置候補のうち前記遅延時間を測定する前記障害用装置候補を選択する選択部と、
選択された前記障害用装置候補と前記通信制御装置との通信の前記遅延時間の測定を指示する測定指示を前記通信制御装置に送信する送信部と、
を備えた制御装置。
前記選択部は、前回測定した前記遅延時間が最も短い前記障害用装置候補が同一の他の通信制御装置に設定された前記障害用装置候補を選択する請求項８に記載の制御装置。
前記選択部は、前記複数の障害用装置候補それぞれの負荷に基づいて、前記複数の障害用装置候補のうち前記遅延時間を測定する前記障害用装置候補を選択する請求項８に記載の制御装置。
前記選択部は、前記複数の障害用装置候補のうち負荷の少ない前記障害用装置候補を選択する請求項１０に記載の制御装置。
第１端末から受信した制御データに基づいて、前記第１端末と当該第１端末とネットワークを介して接続された第２端末間の通信制御を指示する通信制御指示を生成して、前記第２端末の通信制御を行う外部通信制御装置に送信する制御部と、前記第１端末と前記第２端末との通信が可能な状態となった場合に、前記第１端末から受信した通信データを前記外部通信制御装置に送信可能な通信部と、を備えた通信制御装置と、当該通信制御装置と通信可能な所定の障害用装置と、を有する通信システムであって、
前記通信制御装置は、前記制御部の異常を検出した場合、前記通信制御指示および前記通信データを前記外部通信制御装置に送信可能な所定の障害用装置に対して、前記通信部によって前記制御データおよび前記通信データを転送させる経路制御部、
を備えた通信システム。
前記通信システムは、前記通信制御装置に対して前記所定の障害用装置を設定する制御装置を有し、
前記通信制御装置は、当該通信制御装置と複数の障害用装置候補との通信の遅延時間を測定する測定部を備え、
前記制御装置は、前記遅延時間の測定履歴に基づいて、前記複数の障害用装置候補のうち前記遅延時間を測定する前記障害用装置候補を選択する選択部と、選択された前記障害用装置候補と前記通信制御装置との通信の前記遅延時間の測定を指示する測定指示を前記通信制御装置に送信する送信部と、を備えた請求項１２に記載の通信システム。