JP7341374B2 - 通信監視システム、基地局、履歴管理サーバおよび通信監視方法 - Google Patents

Description

本開示は、サイクリックデータ転送を監視するシステムに関するものである。

多数の機器がネットワークに接続され、一部の通信区間で伝送装置による中継を介して、機器間通信が行われる。
２台の伝送装置によって挟まれた通信区間において、送信側伝送装置と受信側伝送装置とのそれぞれが、中継されるフレームの通信履歴を記憶する。そして、これらの通信履歴を比較して解析することにより、通信区間の通信障害が検出される。

特許文献１は、送信側伝送装置と受信側伝送装置との間で同一フレームが通過したか否かに基づいて障害検出を行うことを開示している。

特開２０２０－０５７９０８号公報

しかしながら、通信障害を検出するために、送信側伝送装置と受信側伝送装置とのそれぞれが全ての中継されるフレームの通信履歴を記憶する必要がある。そのため、通信履歴の記憶量が膨大となってしまう。

本開示は、通信履歴の記憶量が膨大とならずに通信障害の解析を行えるようにすることを目的とする。

本開示の通信監視システムは、
マスタ局と有線で接続されるマスタ基地局と、
スレーブ局と有線で接続され前記マスタ局と前記スレーブ局の間で通信される通信フレームを前記マスタ基地局と無線で通信するスレーブ基地局と、
前記欠落した通信フレームの前後に前記マスタ基地局と前記スレーブ基地局とのそれぞれで通信された通信フレームの通信履歴情報を前後履歴情報として記録する履歴管理サーバと、
を備え、
前記マスタ局と前記スレーブ局は、サイクリック周期内に通信フレームをそれぞれに設定された一定個数だけ通信し、
前記通信フレームは、サイクリック周期内での順番を示すシーケンス番号と、前記サイクリック周期が経過するごとにインクリメントされる周期番号と、を通信情報として含み、
前記マスタ基地局と前記スレーブ基地局は、
各通信フレームを無線で通信したときに、今回の通信フレームの前記通信情報と前回の通信フレームの前記通信情報とに基づいて、欠落した通信フレームがあるか判定し、
欠落した通信フレームがある場合に、前記前回の通信フレームと前記今回の通信フレームとの通信履歴情報を前記前後履歴情報として前記履歴管理サーバへ送信する。

本開示によれば、全ての通信履歴情報ではなく前後履歴情報だけが記録されるため、通信履歴の記憶量が膨大にならない。また、マスタ基地局とスレーブ基地局とのそれぞれの前後履歴情報が記録されるため、通信障害の解析が可能となる。

実施の形態１における通信監視システム１００の構成図。 実施の形態１における通信フレーム１３０の構成図。 実施の形態１における周期番号１４３およびシーケンス番号１４４の例を示す図。 実施の形態１における周期番号１４３およびシーケンス番号１４４の例を示す図。 実施の形態１における周期番号１４３およびシーケンス番号１４４の例を示す図。 実施の形態１における基地局２００の構成図。 実施の形態１における履歴管理サーバ３００の構成図。 実施の形態１における通信監視方法（受信）のフローチャート。 実施の形態１における監視テーブル２２０の構成図。 実施の形態１における欠落判定条件を示す図。 実施の形態１における履歴フレーム２３０の構成図。 実施の形態１における履歴ファイル３９１を示す図。 実施の形態１における通信監視方法（送信）のフローチャート。 実施の形態１における通信監視方法（解析）のフローチャート。 実施の形態１における要因判定条件（Ａ）（Ｂ）を示す図。 実施の形態１における要因判定条件（Ｃ）（Ｄ）を示す図。 実施の形態１における要因判定条件（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）を示す図。 実施の形態１における要因判定条件（Ｈ）（Ｉ）（Ｊ）を示す図。 実施の形態１における要因判定条件（Ｋ）（Ｌ）を示す図。 実施の形態１における要因判定条件（Ｍ）（Ｎ）（Ｏ）を示す図。 実施の形態１における要因判定条件（Ｐ）（Ｑ）を示す図。 実施の形態１における基地局２００のハードウェア構成図。 実施の形態１における履歴管理サーバ３００のハードウェア構成図。

実施の形態および図面において、同じ要素または対応する要素には同じ符号を付している。説明した要素と同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。

実施の形態１．
通信監視システム１００について、図１から図２３に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、通信監視システム１００の構成を説明する。
通信監視システム１００は、マスタ局１１１とスレーブ局１２１の通信およびスレーブ局１２１同士の通信を監視するためのシステムである。
例えば、マスタ局１１１およびスレーブ局１２１は、ＣＣ－Ｌｉｎｋ ＩＥ ＴＳＮにおいて有線と無線とを使って接続される。
ＴＳＮは、Ｔｉｍｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇの略称である。

通信監視システム１００は、マスタ設備１１０と、１つ以上のスレーブ設備１２０と、を備える。
マスタ設備１１０は、マスタ局１１１が設けられた設備である。
スレーブ設備１２０は、１つ以上のスレーブ局１２１が設けられた設備である。

マスタ設備１１０は、マスタ局１１１と、ネットワークハブ１１２と、マスタ基地局１１３と、履歴管理サーバ３００と、を備える。
マスタ局１１１は、スレーブ局１２１と通信しながら各種の処理を実行する機器であり、例えばコンピュータを用いて構成される。マスタ局１１１は、ネットワークハブ１１２を介して有線でマスタ基地局１１３と接続される。
履歴管理サーバ３００は、通信履歴を管理するサーバである。履歴管理サーバ３００は、ネットワークハブ１１２を介して有線でマスタ基地局１１３と接続される。
マスタ基地局１１３は、有線および無線で通信を行う通信装置である。マスタ基地局１１３は、マスタ局１１１と履歴管理サーバ３００とのそれぞれと有線で通信し、各スレーブ設備１２０のスレーブ基地局１２３と無線で通信する。

スレーブ設備１２０は、１つ以上のスレーブ局１２１と、ネットワークハブ１２２と、スレーブ基地局１２３と、を備える。
スレーブ局１２１は、マスタ局１１１と通信しながら各種の処理を実行する機器であり、例えばコンピュータを用いて構成される。スレーブ局１２１は、ネットワークハブ１２２を介して有線でスレーブ基地局１２３と接続される。
スレーブ基地局１２３は、有線および無線で通信を行う通信装置である。スレーブ基地局１２３は、各スレーブ局１２１と有線で通信し、マスタ基地局１１３と無線で通信する。

マスタ基地局１１３と各スレーブ基地局１２３は、マスタ局１１１と各スレーブ局１２１の間で通信されるフレームを有線および無線で伝送する伝送装置として機能する。伝送装置は転送装置または中継装置ともいう。

異なるスレーブ設備１２０に設けられた２つのスレーブ局１２１の間で通信が行われる場合、２つのスレーブ基地局１２３の間の無線通信はマスタ基地局１１３を経由して行われる。

マスタ局１１１と各スレーブ局１２１は、サイクリック周期に同期してサイクリックデータ転送を行う。サイクリックデータ転送はサイクリック通信ともいう。
例えば、サイクリックデータ転送は、各スレーブ局１２１を制御するために行われる。

サイクリックデータ転送で送信されるフレームを「通信フレーム１３０」と称する。通信フレーム１３０はサイクリックデータ転送フレームともいう。
サイクリックデータ転送では、マスタ局１１１と各スレーブ局１２１が、サイクリック周期内に通信フレーム１３０をそれぞれに設定された一定個数だけ通信する。サイクリック周期は、予め決められた一定時間である。

図２に基づいて、通信フレーム１３０の構成を説明する。なお、通信フレーム１３０の各要素の並びは、図２に示す並びと異なって構わない。
通信フレーム１３０は、宛先無線アドレス１３１と通信情報１４０とペイロード１３２とを含む。
宛先無線アドレス１３１は、通信フレーム１３０の宛先と有線で接続される基地局２００の無線通信用のアドレスである。

通信情報１４０は、宛先アドレス１４１と送信元アドレス１４２と周期番号１４３とシーケンス番号１４４を含む。

宛先アドレス１４１は、通信フレーム１３０の宛先のアドレスである。
送信元アドレス１４２は、通信フレーム１３０の送信元のアドレスである。

周期番号１４３は、サイクリック周期が経過するごとにインクリメントされる番号であり、サイクリック周期番号ともいう。
周期番号１４３は、初期値である最小番号から始まり、最大値である最大番号で終わり、最大番号になった後に最小番号に戻る。
周期番号１４３は、マスタ局１１１と各スレーブ局１２１とにおいて同一である。つまり、マスタ局１１１と各スレーブ局１２１は、同じ時間帯に同じ周期番号「ｎ」を使い、次の時間帯には同じ周期番号「ｎ＋１」を使う。

シーケンス番号１４４は、サイクリック周期内での順番を示す番号である。
シーケンス番号１４４は、通信フレーム１３０が送信されるごとにインクリメントされる。
シーケンス番号１４４は、初期値である先頭番号から始まり、最大値である最終番号で終わり、サイクリック周期が経過するごとに先頭番号に戻る。
シーケンス番号１４４の最大値は、サイクリック周期内に送信される通信フレーム１３０の個数に対応する。シーケンス番号１４４の最大値は、マスタ局１１１において一定であり、各スレーブ局１２１において一定である。
シーケンス番号１４４（および最大値）は、マスタ局１１１と各スレーブ局１２１において別々に設定される。

図３から図５に基づいて、周期番号１４３とシーケンス番号１４４の具体例を説明する。図３は、１回目のサイクリック周期における具体例を示す。図４は、２回目のサイクリック周期における具体例を示す。図５は、（ｎ＋１）回目のサイクリック周期における具体例を示す。
「マスタ」はマスタ局１１１を表す。「スレーブＡ」「スレーブＢ」「スレーブＣ」は３つのスレーブ局１２１を表す。
各四角は通信フレーム１３０を表す。「ｃ」は周期番号１４３を表す。「ｓ」はシーケンス番号１４４を表す。
１回目のサイクリック周期において、マスタと３つのスレーブから送信される全ての通信フレーム１３０の周期番号１４３は「０」である。
２回目のサイクリック周期において、マスタと３つのスレーブから送信される全ての通信フレーム１３０の周期番号１４３は「１」である。
（ｎ＋１）回目のサイクリック周期において、マスタと３つのスレーブから送信される全ての通信フレーム１３０の周期番号１４３は「ｎ」である。
各回のサイクリック周期において、マスタから送信される１つ目の通信フレーム１３０のシーケンス番号１４４は「０」であり、各スレーブから送信される１つ目の通信フレーム１３０のシーケンス番号１４４は「０」である。
各回のサイクリック周期において、マスタは１６個の通信フレーム１３０を送信し、シーケンス番号１４４は「０」から「１５」までインクリメントされる。スレーブＡは２１個の通信フレーム１３０を送信し、シーケンス番号１４４は「０」から「２０」までインクリメントされる。スレーブＢは３１個の通信フレーム１３０を送信し、シーケンス番号１４４は「０」から「３０」までインクリメントされる。スレーブＣは１１個の通信フレーム１３０を送信し、シーケンス番号１４４は「０」から「１０」までインクリメントされる。

マスタ基地局１１３とスレーブ基地局１２３を区別しない場合、それぞれを基地局２００と称する。

図６に基づいて、基地局２００の構成を説明する。
基地局２００は、プロセッサ２０１とメモリ２０２と通信インタフェース２０３といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。

プロセッサ２０１は、演算処理を行うＩＣであり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ２０１はＣＰＵである。
ＩＣは、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
ＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略称である。

メモリ２０２は記憶装置である。メモリ２０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ２０２はＲＡＭまたはフレッシュメモリである。
ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略称である。

通信インタフェース２０３は、レシーバおよびトランスミッタとして機能する。例えば、通信インタフェース２０３は通信チップまたはＮＩＣである。基地局２００の通信は通信インタフェース２０３を用いて行われる。
ＮＩＣは、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄの略称である。

基地局２００は、無線通信部２１１と送信先解決部２１２と有線通信部２１３と通信フレーム監視部２１４と履歴フレーム生成部２１５といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアで実現される。

メモリ２０２には、無線通信部２１１と送信先解決部２１２と有線通信部２１３と通信フレーム監視部２１４と履歴フレーム生成部２１５としてコンピュータを機能させるための基地局プログラムが記憶されている。
メモリ２０２には、さらに、ＯＳが記憶されている。プロセッサ２０１は、ＯＳを実行しながら、基地局プログラムを実行する。
ＯＳは、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍの略称である。

基地局プログラムの入出力データは記憶部２９０に記憶される。例えば、アドレステーブルおよび構成ファイルなどが記憶部２９０に記憶される。アドレステーブルは、マスタ局１１１とスレーブ局１２１とマスタ基地局１１３とスレーブ基地局１２３と履歴管理サーバ３００とのそれぞれのアドレスを示す。構成ファイルは、マスタ局１１１とスレーブ局１２１とマスタ基地局１１３とスレーブ基地局１２３と履歴管理サーバ３００の互いの接続の関係を示す。
メモリ２０２は記憶部２９０として機能する。但し、プロセッサ２０１内のレジスタおよびプロセッサ２０１内のキャッシュメモリなどの記憶装置が、メモリ２０２の代わりに、又は、メモリ２０２と共に、記憶部２９０として機能してもよい。

基地局２００は、プロセッサ２０１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。

基地局プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録（格納）することができる。

図７に基づいて、履歴管理サーバ３００の構成を説明する。
履歴管理サーバ３００は、プロセッサ３０１とメモリ３０２と補助記憶装置３０３と通信装置３０４と入出力インタフェース３０５といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。

プロセッサ３０１は、演算処理を行うＩＣであり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ３０１はＣＰＵである。

メモリ３０２は揮発性または不揮発性の記憶装置である。メモリ３０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ３０２はＲＡＭである。メモリ３０２に記憶されたデータは必要に応じて補助記憶装置３０３に保存される。
ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略称である。

補助記憶装置３０３は不揮発性の記憶装置である。例えば、補助記憶装置３０３は、ＲＯＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリまたはこれらの組み合わせである。補助記憶装置３０３に記憶されたデータは必要に応じてメモリ３０２にロードされる。
ＲＯＭは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略称である。
ＨＤＤは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略称である。

通信装置３０４はレシーバ及びトランスミッタである。例えば、通信装置３０４は通信チップまたはＮＩＣである。履歴管理サーバ３００の通信は補助記憶装置３０３を用いて行われる。

入出力インタフェース３０５は、入力装置および出力装置が接続されるポートである。例えば、入出力インタフェース３０５はＵＳＢ端子であり、入力装置はキーボードおよびマウスであり、出力装置はディスプレイである。履歴管理サーバ３００の入出力は入出力インタフェース３０５を用いて行われる。
ＵＳＢは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓの略称である。

履歴管理サーバ３００は、履歴フレーム受信部３１１と履歴記録部３１２と情報受付部３２１と要因判定部３２２と結果出力部３２３といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアで実現される。

補助記憶装置３０３には、履歴フレーム受信部３１１と履歴記録部３１２と情報受付部３２１と要因判定部３２２と結果出力部３２３としてコンピュータを機能させるための履歴管理プログラムが記憶されている。履歴管理プログラムは、メモリ３０２にロードされて、プロセッサ３０１によって実行される。
補助記憶装置３０３には、さらに、ＯＳが記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ３０２にロードされて、プロセッサ３０１によって実行される。
プロセッサ３０１は、ＯＳを実行しながら、履歴管理プログラムを実行する。

履歴管理プログラムの入出力データは記憶部３９０に記憶される。例えば、アドレステーブルおよび構成ファイルなどが記憶部３９０に記憶される。
メモリ３０２は記憶部３９０として機能する。但し、補助記憶装置３０３、プロセッサ３０１内のレジスタおよびプロセッサ３０１内のキャッシュメモリなどの記憶装置が、メモリ３０２の代わりに、又は、メモリ３０２と共に、記憶部３９０として機能してもよい。

履歴管理サーバ３００は、プロセッサ３０１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。

履歴管理プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録（格納）することができる。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
通信監視システム１００の動作の手順は通信監視方法に相当する。また、通信監視システム１００の動作の手順は通信監視プログラムによる処理の手順に相当する。通信監視プログラムは基地局プログラムと履歴管理プログラムとを含む。

図８に基づいて、通信監視方法（受信）を説明する。
通信監視方法（受信）は、基地局２００が通信フレーム１３０を受信した場合の方法である。

ステップＳ１０１において、無線通信部２１１は、通信フレーム１３０を無線で受信し、通信フレーム１３０を送信先解決部２１２に渡す。
送信先解決部２１２は、通信フレーム１３０を受け取り、通信フレーム１３０を有線通信部２１３と通信フレーム監視部２１４に渡す。宛先無線アドレス１３１は通信フレーム１３０から削除して構わない。
ステップＳ１０１の後、処理はステップＳ１０２とステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０２において、有線通信部２１３は、通信フレーム１３０を受け取り、通信フレーム１３０を有線で送信する。
具体的には、基地局２００がスレーブ基地局１２３である場合、有線通信部２１３は、通信フレーム１３０の宛先アドレス１４１で識別されるスレーブ局１２１へ通信フレーム１３０を送信する。
また、基地局２００がマスタ基地局１１３である場合、有線通信部２１３は、通信フレーム１３０をマスタ局１１１へ送信する。

ステップＳ１０３において、通信フレーム監視部２１４は、通信フレーム１３０を受け取り、宛先アドレス１４１と送信元アドレス１４２を検索キーにして監視テーブル２２０を検索する。

図９に基づいて、監視テーブル２２０を説明する。図９は、監視テーブル２２０の初期状態の一例を示している。
監視テーブル２２０は、記憶部２９０に予め記憶される。

監視テーブル２２０は、通信種別２２１と送信元アドレス２２２と宛先アドレス２２３との組ごとに、最終番号２２４と通信時刻２２５と周期番号２２６とシーケンス番号２２７を示す。
通信種別２２１からシーケンス番号２２７を「監視情報」と称する。

通信種別２２１は、無線通信の種別であり、「送信」または「受信」を示す。「１」は「受信」を意味し、「０」は「送信」を意味する。
送信元アドレス２２２は、通信フレーム１３０の送信元を識別する。
宛先アドレス２２３は、通信フレーム１３０の宛先を識別する。
最終番号２２４は、通信フレーム１３０の送信元における周期番号１４３の最大値である。
通信時刻２２５は、通信フレーム１３０が無線で通信された時刻である。
周期番号２２６は、通信フレーム１３０の周期番号１４３である。
シーケンス番号２２７は、通信フレーム１３０のシーケンス番号１４４である。

送信元アドレス２２２と宛先アドレス２２３は、具体的にはＭＡＣアドレスである。
ＭＡＣは、Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｄｄｒｅｓｓの略称である。

通信種別２２１と送信元アドレス２２２と宛先アドレス２２３と最終番号２２４は、予め設定される。

図８に戻り、ステップＳ１０３の説明を続ける。
通信種別２２１が「受信」を示し、送信元アドレス２２２と宛先アドレス２２３の組が宛先アドレス１４１と送信元アドレス１４２の組と一致する監視情報を「該当監視情報」と称する。
該当監視情報に通信時刻２２５が設定されている場合、言い換えると該当監視情報が監視テーブル２２０に登録されている場合、処理はステップＳ１１０に進む。
該当監視情報に通信時刻２２５が設定されていない場合、言い換えると該当監視情報が監視テーブル２２０に登録されていない場合、処理はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４において、通信フレーム監視部２１４は、該当監視情報を監視テーブル２２０に登録する。
具体的には、通信フレーム監視部２１４は、該当監視情報の通信時刻２２５の欄に通信フレーム１３０の受信時刻を設定する。さらに、通信フレーム監視部２１４は、該当監視情報の周期番号２２６の欄に通信フレーム１３０の周期番号１４３を設定し、該当監視情報のシーケンス番号２２７の欄に通信フレーム１３０のシーケンス番号１４４を設定する。

ステップＳ１１０において、通信フレーム監視部２１４は、今回の通信フレーム１３０の通信情報１４０と前回の通信フレーム１３０の通信情報１４０とに基づいて、欠落した通信情報１４０があるか判定する。
今回の通信フレーム１３０は、無線で今回受信された通信フレーム１３０である。
前回の通信フレーム１３０は、無線で前回受信された通信フレーム１３０である。
前回の通信フレーム１３０の通信情報１４０は、該当監視情報に相当する。
欠落した通信フレーム１３０は、今回の通信フレーム１３０の前に無線で受信できなかった通信フレーム１３０である。

図１０に基づいて、ステップＳ１１０における判定方法を説明する。
例えば、通信フレーム監視部２１４は、条件（１）から条件（７）まで順に判定する。そして、条件（１）から条件（７）のいずれかを満たした時点で、通信フレーム監視部２１４は、欠落した通信フレーム１３０があると判定する。

「今回周期番号」は、今回の通信フレーム１３０の周期番号１４３を意味する。
「前回周期番号」は、該当監視情報の周期番号２２６を意味する。
「最小番号」は、周期番号１４３の初期値であり、予め決まっている。
「最大番号」は、周期番号１４３の最大値であり、予め決まっている。
「今回シーケンス番号」は、今回の通信フレーム１３０のシーケンス番号１４４を意味する。
「前回シーケンス番号」は、該当監視情報のシーケンス番号２２７を意味する。
「先頭番号」は、シーケンス番号１４４の初期値であり、予め決まっている。
「最終番号」は、該当監視情報の最終番号２２４を意味する。

条件（１）は以下の通りである。（１ａ）と（１ｂ）の両方を満たす場合、条件（１）を満たす。
（１ａ）今回周期番号が前回周期番号と同一である。
（１ｂ）今回シーケンス番号が前回シーケンス番号より２以上大きい。

条件（２）は以下の通りである。
今回周期番号が前回周期番号より２以上大きい。

条件（３）は以下の通りである。（３ａ）と（３ｂ）の両方を満たす場合、条件（３）を満たす。
（３ａ）今回周期番号が前回周期番号より１大きい。
（３ｂ）前回シーケンス番号が最終番号より小さい。

条件（４）は以下の通りである。（４ａ）と（４ｂ）の両方を満たす場合、条件（４）を満たす。
（４ａ）今回周期番号が前回周期番号より１大きい。
（４ｂ）今回シーケンス番号が先頭番号でない。

条件（５）は以下の通りである。（５ａ）と（５ｂ）の両方を満たす場合、条件（５）を満たす。
（５ａ）前回周期番号が最大番号である。
（５ｂ）今回周期番号が最大番号と最小番号とのいずれでもない。

条件（６）は以下の通りである。（６ａ）から（６ｃ）の全てを満たす場合、条件（６）を満たす。
（６ａ）前回周期番号が最大番号である。
（６ｂ）今回周期番号が最小番号である。
（６ｃ）前回シーケンス番号が最終番号より小さい。

条件（７）は以下の通りである。（７ａ）から（７ｄ）の全てを満たす場合、条件（７）を満たす。
（７ａ）前回周期番号が最大番号である。
（７ｂ）今回周期番号が最小番号である。
（７ｃ）前回シーケンス番号が最終番号である。
（７ｄ）今回シーケンス番号が先頭番号でない。

図８に戻り、ステップＳ１１０の説明を続ける。
欠落した通信フレーム１３０があると判定された場合、処理はステップＳ１２１に進む。
欠落した通信フレーム１３０がないと判定された場合、処理はステップＳ１２３に進む。

ステップＳ１２１において、履歴フレーム生成部２１５は、前後履歴情報２４０を生成し、前後履歴情報２４０を設定して履歴フレーム２３０を生成する。

図１１に基づいて、履歴フレーム２３０を説明する。
履歴フレーム２３０は、前後履歴情報２４０を含むフレームである。
前後履歴情報２４０は、欠落した通信フレーム１３０の前後に受信された通信フレーム１３０の通信履歴情報である。

履歴フレーム２３０は、宛先無線アドレス２３１と前後履歴情報２４０とを含む。
宛先無線アドレス２３１は、履歴管理サーバ３００が接続する基地局２００の無線通信用のアドレスである。具体的には、宛先無線アドレス２３１は、マスタ基地局１１３の無線通信用のアドレスである。

前後履歴情報２４０は、基地局アドレス２４１と通信種別２４２と宛先アドレス２４３と送信元アドレス２４４とを含む。
基地局アドレス２４１は、今回の通信フレーム１３０を受信した基地局２００のアドレスである。
通信種別２４２は、今回の通信フレーム１３０の通信種別であり、該当監視情報の通信種別２２１と同じである。
宛先アドレス２４３は、今回の通信フレーム１３０の宛先アドレス１４１と同じである。
送信元アドレス２４４は、今回の通信フレーム１３０の送信元アドレス１４２と同じである。

さらに、前後履歴情報２４０は、前回通信時刻２５１と前回周期番号２５２と前回シーケンス番号２５３と今回通信時刻２５４と今回シーケンス番号２５６とを含む。
前回通信時刻２５１は、該当監視情報の通信時刻２２５と同じである。
前回周期番号２５２は、該当監視情報の周期番号２２６と同じである。
前回シーケンス番号２５３は、該当監視情報のシーケンス番号２２７と同じである。
今回通信時刻２５４は、今回の通信フレーム１３０の受信時刻である。
今回周期番号２５５は、今回の通信フレーム１３０の周期番号１４３と同じである。
今回シーケンス番号２５６は、今回の通信フレーム１３０のシーケンス番号１４４と同じである。

図８に戻り、ステップＳ１２２から説明を続ける。
ステップＳ１２２において、履歴フレーム生成部２１５は、履歴フレーム２３０を送信先解決部２１２に渡す。
送信先解決部２１２は、履歴フレーム２３０を受け取り、履歴フレーム２３０を無線通信部２１１または有線通信部２１３に渡す。
具体的には、基地局２００がスレーブ基地局１２３である場合、送信先解決部２１２は、履歴フレーム２３０の宛先無線アドレス２３１の欄にマスタ基地局１１３の無線通信用のアドレスを設定する。そして、送信先解決部２１２は、履歴フレーム２３０を無線通信部２１１に渡す。
また、基地局２００がマスタ基地局１１３である場合、送信先解決部２１２は、履歴フレーム２３０を有線通信部２１３に渡す。
履歴フレーム２３０が無線通信部２１１に渡された場合、無線通信部２１１は、履歴フレーム２３０を受け取り、履歴フレーム２３０を履歴管理サーバ３００宛てに無線で送信する。
履歴フレーム２３０が有線通信部２１３に渡された場合、有線通信部２１３は、履歴フレーム２３０を受け取り、履歴フレーム２３０を履歴管理サーバ３００宛てに有線で送信する。
ステップＳ１２２の後、処理はステップＳ１２３とステップＳ１３１に進む。

ステップＳ１２３において、通信フレーム監視部２１４は、該当監視情報を更新する。
具体的には、通信フレーム監視部２１４は、該当監視情報の通信時刻２２５に今回の通信フレーム１３０の受信時刻を上書きする。さらに、通信フレーム監視部２１４は、該当監視情報の周期番号２２６に今回の通信フレーム１３０の周期番号１４３を上書きし、該当監視情報のシーケンス番号２２７に今回の通信フレーム１３０のシーケンス番号１４４を上書きする。

ステップＳ１３１において、履歴フレーム受信部３１１は、履歴フレーム２３０を受信する。
具体的には、履歴フレーム受信部３１１は、ネットワークハブ１１２を介してマスタ基地局１１３から履歴フレーム２３０を有線で受信する。

ステップＳ１３２において、履歴フレーム受信部３１１は、履歴フレーム２３０を履歴記録部３１２に渡す。
履歴記録部３１２は、履歴フレーム２３０を受け取り、履歴フレーム２３０から前後履歴情報２４０を取得し、前後履歴情報２４０を履歴ファイル３９１に記録する。

図１２に基づいて、履歴ファイル３９１を説明する。
履歴ファイル３９１は、前後履歴情報２４０を管理するために記憶部３９０に記憶されるファイルであり、１つ以上の前後履歴情報２４０が記録される。

図１３に基づいて、通信監視方法（送信）を説明する。
通信監視方法（送信）は、基地局２００が通信フレーム１３０を送信した場合の方法である。

ステップＳ２０１において、無線通信部２１１は、通信フレーム１３０を無線で送信する。

通信フレーム１３０は以下のように送信される。
まず、有線通信部２１３は、通信フレーム１３０を有線で受信する。
具体的には、基地局２００がスレーブ基地局１２３である場合、有線通信部２１３は、通信フレーム１３０の送信元アドレス１４２で識別されるスレーブ局１２１から通信フレーム１３０を受信する。
また、基地局２００がマスタ基地局１１３である場合、有線通信部２１３は、マスタ局１１１から通信フレーム１３０を受信する。
次に、有線通信部２１３は通信フレーム１３０を送信先解決部２１２に渡し、送信先解決部２１２は通信フレーム１３０を受け取る。
次に、送信先解決部２１２は、アドレステーブルおよび構成ファイルを参照し、宛先アドレス１４１で識別される宛先と有線で接続された基地局２００の無線通信用のアドレスを特定し、特定したアドレスを宛先無線アドレス１３１の欄に設定する。
次に、送信先解決部２１２は通信フレーム１３０を無線通信部２１１に渡し、無線通信部２１１は通信フレーム１３０を受け取る。
そして、無線通信部２１１は、通信フレーム１３０を無線で送信する。

また、有線通信部２１３は、通信フレーム１３０を通信フレーム監視部２１４に渡す。但し、宛先無線アドレス１３１は不要である。

ステップＳ２０２において、通信フレーム監視部２１４は、通信フレーム１３０を受け取り、監視テーブル２２０を検索する。
ステップＳ２０２は、ステップＳ１０３と同様である。但し、該当監視情報の通信種別２２１は「送信」を示す。

該当監視情報が監視テーブル２２０に登録されている場合、処理はステップＳ２１０に進む。
該当監視情報が監視テーブル２２０に登録されていない場合、処理はステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３において、通信フレーム監視部２１４は、該当監視情報を監視テーブル２２０に登録する。
ステップＳ２０３は、ステップＳ１０４と同じである。

ステップＳ２１０において、通信フレーム監視部２１４は、今回の通信フレーム１３０の通信情報１４０と前回の通信フレーム１３０の通信情報１４０とに基づいて、欠落した通信情報１４０があるか判定する。
今回の通信フレーム１３０は、無線で今回送信された通信フレーム１３０である。
前回の通信フレーム１３０は、無線で前回送信された通信フレーム１３０である。
前回の通信フレーム１３０の通信情報１４０は、該当監視情報に相当する。
欠落した通信フレーム１３０は、今回の通信フレーム１３０の前に無線で送信できなかった通信フレーム１３０である。
ステップＳ２１０における判定方法は、ステップＳ１１０における判定方法と同じである。

欠落した通信フレーム１３０があると判定された場合、処理はステップＳ２２１に進む。
欠落した通信フレーム１３０がないと判定された場合、処理はステップＳ２２３に進む。

ステップＳ２２１において、履歴フレーム生成部２１５は、前後履歴情報２４０を生成し、前後履歴情報２４０を設定して履歴フレーム２３０を生成する。
ステップＳ２２１は、ステップＳ１２１と同様である。但し、履歴フレーム２３０の中の今回通信時刻２５４は、今回の通信フレーム１３０の送信時刻である。

ステップＳ２２２において、無線通信部２１１または有線通信部２１３は、履歴フレーム２３０を履歴管理サーバ３００宛てに送信する。
ステップＳ２２２は、ステップＳ１２２と同じである。
ステップＳ２２２の後、処理はステップＳ２２３とステップＳ２３１に進む。

ステップＳ２２３において、通信フレーム監視部２１４は、該当監視情報を更新する。
ステップＳ２２３は、ステップＳ１２３と同じである。

ステップＳ２３１において、履歴フレーム受信部３１１は、履歴フレーム２３０を受信する。
ステップＳ２３１は、ステップＳ１３１と同じである。

ステップＳ２３２において、履歴記録部３１２は、履歴フレーム２３０から前後履歴情報２４０を取得し、前後履歴情報２４０を履歴ファイル３９１に記録する。
ステップＳ２３２は、ステップＳ１３２と同じである。

図１４に基づいて、通信監視方法（解析）を説明する。
通信監視方法（解析）は、前後履歴情報２４０に基づいてシステム障害の要因を判定する方法である。

システム障害は、監視対象システムで発生する障害である。
監視対象システムは、通信監視システム１００による監視の対象となるシステムであり、マスタ設備１１０（履歴管理サーバ３００を除く）と１つ以上のスレーブ設備１２０を備える。
監視対象システムの具体例は、製品を生産するシステムであり、マスタ局１１１および１つ以上のスレーブ局１２１によって制御される１つ以上の生産設備を備える。生産設備は１つ以上の生産装置を備える。

ステップＳ３１０において、情報受付部３２１は障害情報を受け付ける。
障害情報は、システム障害が検出されたときの時刻（障害検出時刻）を含む。

障害情報は以下のように受け付けられる。
システム障害が検出された場合、障害情報が履歴管理サーバ３００に入力または送信される。
例えば、生産設備が停止したことを人が認識した場合、人が障害情報を履歴管理サーバ３００に入力または送信する。
例えば、生産装置が警報を発生するときに生産装置が障害情報を履歴管理サーバ３００に送信する。
そして、情報受付部３２１は、入力または送信された障害情報を受け付ける。

ステップＳ３２０において、要因判定部３２２は、障害情報に基づいて履歴ファイル３９１から該当履歴情報を検索する。
該当履歴情報は、障害検出時刻以前の一定時間内の前回通信時刻２５１または障害検出時刻以後の一定時間内の今回通信時刻２５４を示す前後履歴情報２４０である。
該当履歴情報が見つかった場合、処理はステップＳ３３０に進む。
該当履歴情報が見つからなかった場合、要因判定部３２２は、システム障害の要因がマスタ基地局１１３およびスレーブ基地局１２３ではない、と判定する。そして、処理はステップＳ３４０に進む。

ステップＳ３３０において、要因判定部３２２は、該当履歴情報と対応履歴情報の有無とに基づいて、システム障害の要因を判定する。
対応履歴情報は、該当履歴情報に対応する前後履歴情報２４０である。
ステップＳ３３０における判定方法について後述する。

ステップＳ３４０において、結果出力部３２３は、システム障害の要因に対する判定結果を出力する。

図１５から図２１に基づいて、ステップＳ３３０における判定方法を説明する。
例えば、要因判定部３２２は、条件（Ａ）から条件（Ｑ）まで順番に判定する。そして、条件（Ａ）から条件（Ｑ）のいずれかを満たした時点で、要因判定部３２２は、判定を終了する。
また、条件（Ａ）から条件（Ｑ）のいずれも満たさない場合、要因判定部３２２は、システム障害の要因が不明である、と判定する。

「該当基地局」は、該当履歴情報の基地局アドレス２４１で識別される基地局２００を意味する。
「該当通信種別」は、該当履歴情報の通信種別２４２を意味する。
「該当宛先アドレス」は、該当履歴情報の宛先アドレス２４３を意味する。
「相手スレーブ局」は、該当宛先アドレスで識別されるスレーブ局１２１を意味する。該当宛先アドレスがマルチキャストアドレスである場合、「相手スレーブ局」はマルチキャストグループに属する各スレーブ局１２１を意味する。該当宛先アドレスがブロードキャストアドレスである場合、「相手スレーブ局」は各スレーブ局１２１を意味する。
「相手スレーブ基地局」は、相手スレーブ局と有線で接続されるスレーブ基地局１２３を意味する。
「該当送信元アドレス」は、該当履歴情報の送信元アドレス２４４を意味する。
「該当スレーブ局」は、該当送信元アドレスで識別されるスレーブ局１２１を意味する。
「該当スレーブ基地局」は、該当スレーブ局と有線で接続するスレーブ基地局１２３を意味する。

図１５において、条件（Ａ）および条件（Ｂ）は、スレーブ局１２１からマスタ局１１１へのユニキャスト送信に関する条件である。

条件（Ａ）は以下の通りである。（Ａａ）から（Ａｄ）の全てを満たす場合、条件（Ａ）を満たす。
（Ａａ）該当基地局がスレーブ基地局１２３である。
（Ａｂ）該当通信種別が「送信」である。
（Ａｃ）該当宛先アドレスがユニキャストアドレスである。
該当宛先アドレスがマルチキャストアドレスとブロードキャストアドレスとのいずれでもない場合、要因判定部３２２は該当宛先アドレスがユニキャストアドレスであると判定する。または、該当宛先アドレスがマスタ局１１１またはスレーブ局１２１のアドレスである場合、要因判定部３２２は該当宛先アドレスがユニキャストアドレスであると判定する。
（Ａｄ）対応履歴情報［Ａ］が履歴ファイル３９１に記録されている。

対応履歴情報［Ａ］は、［Ａ１］から［Ａ４］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ａ１］基地局アドレス２４１がマスタ基地局１１３のアドレスである。
［Ａ２］通信種別２４２が「受信」である。
［Ａ３］宛先アドレス２４３と送信元アドレス２４４の組が、該当履歴情報の宛先アドレス２４３と該当履歴情報の送信元アドレス２４４の組と同じである。
［Ａ４］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ａ）を満たす場合、要因判定部３２２は、該当スレーブ局または該当スレーブ局と該当スレーブ基地局の間の有線通信路が要因である、と判定する。

条件（Ｂ）は以下の通りである。（Ｂａ）から（Ｂｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｂ）を満たす。
（Ｂａ）該当基地局がマスタ基地局１１３である。
（Ｂｂ）該当通信種別が「受信」である。
（Ｂｃ）該当宛先アドレスがユニキャストアドレスである。
（Ｂｄ）対応履歴情報［Ｂ］が履歴ファイル３９１に記録されていない。

対応履歴情報［Ｂ］は、［Ｂ１］から［Ｂ３］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｂ１］基地局アドレス２４１が、該当スレーブ基地局のアドレスである。
［Ｂ２］通信種別２４２が「送信」である。
［Ｂ３］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｂ）を満たす場合、要因判定部３２２は、該当スレーブ基地局からマスタ基地局１１３への無線送信が要因である、と判定する。

図１６において、条件（Ｃ）および条件（Ｄ）は、マスタ局１１１からスレーブ局１２１へのユニキャスト送信に関する条件である。

条件（Ｃ）は以下の通りである。（Ｃａ）から（Ｃｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｃ）を満たす。
（Ｃａ）該当基地局がスレーブ基地局１２３である。
（Ｃｂ）該当通信種別が「受信」である。
（Ｃｃ）該当宛先アドレスがユニキャストアドレスである。
（Ｃｄ）対応履歴情報［Ｃ］が履歴ファイル３９１に記録されている。

対応履歴情報［Ｃ］は、［Ｃ１］から［Ｃ４］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｃ１］基地局アドレス２４１がマスタ基地局１１３のアドレスである。
［Ｃ２］通信種別２４２が「送信」である。
［Ｃ３］宛先アドレス２４３と送信元アドレス２４４の組が、該当履歴情報の宛先アドレス２４３と該当履歴情報の送信元アドレス２４４の組と同じである。
［Ｃ４］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｃ）を満たす場合、要因判定部３２２は、マスタ局１１１またはマスタ局１１１とマスタ基地局１１３の間の有線通信路が要因である、と判定する。

条件（Ｄ）は以下の通りである。（Ｄａ）から（Ｄｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｄ）を満たす。
（Ｄａ）該当基地局がスレーブ基地局１２３である。
（Ｄｂ）該当通信種別が「受信」である。
（Ｄｃ）該当宛先アドレスがユニキャストアドレスである。
（Ｄｄ）対応履歴情報［Ｄ］が履歴ファイル３９１に記録されていない。

対応履歴情報［Ｄ］は、［Ｄ１］から［Ｄ４］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｄ１］基地局アドレス２４１が、マスタ基地局１１３のアドレスである。
［Ｄ２］通信種別２４２が「送信」である。
［Ｄ３］宛先アドレス２４３と送信元アドレス２４４の組が、該当履歴情報の宛先アドレス２４３と該当履歴情報の送信元アドレス２４４の組と同じである。
［Ｄ４］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｄ）を満たす場合、要因判定部３２２は、マスタ基地局１１３からスレーブ基地局１２３への無線送信が要因である、と判定する。

図１７において、条件（Ｅ）、条件（Ｆ）および条件（Ｇ）は、無線通信を介するスレーブ局１２１から相手のスレーブ局１２１へのユニキャスト送信に関する条件である。

条件（Ｅ）は以下の通りである。（Ｅａ）から（Ｅｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｅ）を満たす。
（Ｅａ）該当基地局がスレーブ基地局１２３である。
（Ｅｂ）該当通信種別が「送信」である。
（Ｅｃ）該当宛先アドレスがユニキャストアドレスである。
（Ｅｄ）対応履歴情報［Ｅ］が履歴ファイル３９１に記録されている。

対応履歴情報［Ｅ］は、［Ｅ１］から［Ｅ４］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｅ１］基地局アドレス２４１が、相手スレーブ基地局のアドレスである。
［Ｅ２］通信種別２４２が「受信」である。
［Ｅ３］宛先アドレス２４３と送信元アドレス２４４の組が、該当履歴情報の宛先アドレス２４３と該当履歴情報の送信元アドレス２４４の組と同じである。
［Ｅ４］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｅ）を満たす場合、要因判定部３２２は、該当スレーブ局または該当スレーブ局と該当スレーブ基地局の間の有線通信路が要因である、と判定する。

条件（Ｆ）は以下の通りである。（Ｆａ）から（Ｆｃ）の全てを満たし、且つ、（Ｆｄ）または（Ｆｅ）を満たす場合、条件（Ｅ）を満たす。
（Ｆａ）該当基地局がスレーブ基地局１２３である。
（Ｆｂ）該当通信種別が「受信」である。
（Ｆｃ）該当宛先アドレスがユニキャストアドレスである。
（Ｆｄ）対応履歴情報［Ｆ］が履歴ファイル３９１に記録されていない。
（Ｆｅ）対応履歴情報［Ｆ’］が履歴ファイル３９１に記録されている。

対応履歴情報［Ｆ］は、［Ｆ１］から［Ｆ３］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｆ１］基地局アドレス２４１が、該当スレーブ基地局のアドレスである。
［Ｆ２］通信種別２４２が「送信」である。
［Ｆ３］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

対応履歴情報［Ｆ’］は、［Ｆ’１］から［Ｆ’４］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｆ’１］基地局アドレス２４１が、マスタ基地局１１３のアドレスである。
［Ｆ’２］通信種別２４２が「送信」である。
［Ｆ’３］宛先アドレス２４３と送信元アドレス２４４の組が、該当履歴情報の宛先アドレス２４３と該当履歴情報の送信元アドレス２４４の組と同じである。
［Ｆ’４］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｆ）を満たす場合、要因判定部３２２は、該当スレーブ基地局からマスタ基地局１１３への無線送信が要因である、と判定する。

条件（Ｇ）は以下の通りである。（Ｇａ）から（Ｇｃ）の全てを満たし、且つ、（Ｇｄ）または（Ｇｅ）を満たす場合、条件（Ｅ）を満たす。
（Ｇａ）該当基地局がスレーブ基地局１２３である。
（Ｇｂ）該当通信種別が「受信」である。
（Ｇｃ）該当宛先アドレスがユニキャストアドレスである。
（Ｇｄ）対応履歴情報［Ｇ］が履歴ファイル３９１に記録されていない。
（Ｇｅ）対応履歴情報［Ｇ’］が履歴ファイル３９１に記録されていない。

対応履歴情報［Ｇ］は、［Ｇ１］から［Ｇ３］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｇ１］基地局アドレス２４１が、該当スレーブ基地局のアドレスである。
［Ｇ２］通信種別２４２が「送信」である。
［Ｇ３］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

対応履歴情報［Ｇ’］は、［Ｇ’１］から［Ｇ’３］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｇ’１］基地局アドレス２４１が、マスタ基地局１１３のアドレスである。
［Ｇ’２］宛先アドレス２４３と送信元アドレス２４４の組が、該当履歴情報の宛先アドレス２４３と該当履歴情報の送信元アドレス２４４の組と同じである。
［Ｇ’３］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｇ）を満たす場合、要因判定部３２２は、マスタ基地局１１３から相手スレーブ基地局への無線送信が要因である、と判定する。

図１８において、条件（Ｈ）、条件（Ｉ）および条件（Ｊ）は、スレーブ局１２１から複数局へのマルチキャスト送信に関する条件である。

条件（Ｈ）は以下の通りである。（Ｈａ）から（Ｈｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｈ）を満たす。
（Ｈａ）該当基地局がスレーブ基地局１２３である。
（Ｈｂ）該当通信種別が「送信」である。
（Ｈｃ）該当宛先アドレスがマルチキャストアドレスである。
（Ｈｄ）対応履歴情報［Ｈ］が履歴ファイル３９１に記録されている。

対応履歴情報［Ｈ］は、［Ｈ１］から［Ｈ４］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｈ１］基地局アドレス２４１が、マスタ基地局１１３のアドレスである。
［Ｈ２］通信種別２４２が「受信」である。
［Ｈ３］宛先アドレス２４３と送信元アドレス２４４の組が、該当履歴情報の宛先アドレス２４３（マルチキャストアドレス）と該当履歴情報の送信元アドレス２４４の組と同じである。
［Ｈ４］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｈ）を満たす場合、要因判定部３２２は、該当スレーブ局または該当スレーブ局と該当スレーブ基地局の間の有線通信路が要因である、と判定する。

条件（Ｉ）は以下の通りである。（Ｉａ）から（Ｉｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｉ）を満たす。
（Ｉａ）該当基地局がマスタ基地局１１３である。
（Ｉｂ）該当通信種別が「受信」である。
（Ｉｃ）該当宛先アドレスがマルチキャストアドレスである。
（Ｉｄ）対応履歴情報［Ｉ］が履歴ファイル３９１に記録されていない。

対応履歴情報［Ｉ］は、［Ｉ１］から［Ｉ３］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｉ１］基地局アドレス２４１が、該当スレーブ基地局のアドレスである。
［Ｉ２］通信種別２４２が「送信」である。
［Ｉ３］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｉ）を満たす場合、要因判定部３２２は、該当スレーブ基地局からマスタ基地局１１３への無線送信が要因である、と判定する。

条件（Ｊ）は以下の通りである。（Ｊａ）から（Ｊｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｊ）を満たす。
（Ｊａ）該当基地局がスレーブ基地局１２３である。
（Ｊｂ）該当通信種別が「受信」である。
（Ｊｃ）該当宛先アドレスがユニキャストアドレスである。
（Ｊｄ）対応履歴情報［Ｊ］と対応履歴情報［Ｊ’］が履歴ファイル３９１に記録されていない。

対応履歴情報［Ｊ］は、［Ｊ１］と［Ｊ２］と［Ｊ３］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
対応履歴情報［Ｊ’］は、［Ｊ’１］と［Ｊ２］と［Ｊ３］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｊ１］基地局アドレス２４１が、該当スレーブ基地局のアドレスである。
［Ｊ’１］基地局アドレス２４１が、マスタ基地局１１３のアドレスである。
［Ｊ２］通信種別２４２が「送信」である。
［Ｊ３］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｊ）を満たす場合、要因判定部３２２は、マスタ基地局１１３から該当スレーブ基地局への無線送信が要因である、と判定する。

図１９において、条件（Ｋ）および条件（Ｌ）は、マスタ局１１１から複数局へのマルチキャスト送信に関する条件である。

条件（Ｋ）は以下の通りである。（Ｋａ）から（Ｋｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｋ）を満たす。
（Ｋａ）該当基地局がマスタ基地局１１３である。
（Ｋｂ）該当通信種別が「送信」である。
（Ｋｃ）該当宛先アドレスがマルチキャストアドレスである。
（Ｋｄ）全ての相手スレーブ基地局のそれぞれの対応履歴情報［Ｋ］が履歴ファイル３９１に記録されている。

対応履歴情報［Ｋ］は、［Ｋ１］から［Ｋ４］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｋ１］基地局アドレス２４１が、相手スレーブ基地局のアドレスである。
［Ｋ２］通信種別２４２が「受信」である。
［Ｋ３］宛先アドレス２４３と送信元アドレス２４４の組が、該当履歴情報の宛先アドレス２４３（マルチキャストアドレス）と該当履歴情報の送信元アドレス２４４の組と同じである。
［Ｋ４］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｋ）を満たす場合、要因判定部３２２は、マスタ局１１１またはマスタ局１１１とマスタ基地局１１３の間の有線通信路が要因である、と判定する。

条件（Ｌ）は以下の通りである。（Ｌａ）から（Ｌｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｌ）を満たす。
（Ｌａ）該当基地局がスレーブ基地局１２３である。
（Ｌｂ）該当通信種別が「受信」である。
（Ｌｃ）該当宛先アドレスがマルチキャストアドレスである。
（Ｌｄ）対応履歴情報［Ｌ］が履歴ファイル３９１に記録されていない。

対応履歴情報［Ｌ］は、［Ｌ１］から［Ｌ４］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｌ１］基地局アドレス２４１が、マスタ基地局１１３のアドレスである。
［Ｌ２］通信種別２４２が「送信」である。
［Ｌ３］宛先アドレス２４３と送信元アドレス２４４の組が、該当履歴情報の宛先アドレス２４３（マルチキャストアドレス）と該当履歴情報の送信元アドレス２４４の組と同じである。
［Ｌ４］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｌ）を満たす場合、要因判定部３２２は、マスタ基地局１１３から相手スレーブ基地局への無線送信が要因である、と判定する。

図２０において、条件（Ｍ）、条件（Ｎ）および条件（Ｏ）は、スレーブ局１２１から全局へのブロードキャスト送信に関する条件である。

条件（Ｍ）は以下の通りである。（Ｍａ）から（Ｍｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｍ）を満たす。
（Ｍａ）該当基地局がスレーブ基地局１２３である。
（Ｍｂ）該当通信種別が「送信」である。
（Ｍｃ）該当宛先アドレスがブロードキャストアドレスである。
（Ｍｄ）対応履歴情報［Ｍ］が履歴ファイル３９１に記録されている。

対応履歴情報［Ｍ］は、［Ｍ１］から［Ｍ４］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｍ１］基地局アドレス２４１が、マスタ基地局１１３のアドレスである。
［Ｍ２］通信種別２４２が「受信」である。
［Ｍ３］宛先アドレス２４３と送信元アドレス２４４の組が、該当履歴情報の宛先アドレス２４３（ブロードキャストアドレス）と該当履歴情報の送信元アドレス２４４の組と同じである。
［Ｍ４］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｍ）を満たす場合、要因判定部３２２は、該当スレーブ局または該当スレーブ局と該当スレーブ基地局の間の有線通信路が要因である、と判定する。

条件（Ｎ）は以下の通りである。（Ｎａ）から（Ｎｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｎ）を満たす。
（Ｎａ）該当基地局がマスタ基地局１１３である。
（Ｎｂ）該当通信種別が「受信」である。
（Ｎｃ）該当宛先アドレスがブロードキャストアドレスである。
（Ｎｄ）対応履歴情報［Ｎ］が履歴ファイル３９１に記録されていない。

対応履歴情報［Ｎ］は、［Ｎ１］から［Ｎ３］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｎ１］基地局アドレス２４１が、該当スレーブ基地局のアドレスである。
［Ｎ２］通信種別２４２が「送信」である。
［Ｎ３］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｎ）を満たす場合、要因判定部３２２は、該当スレーブ基地局からマスタ基地局１１３への無線送信が要因である、と判定する。

条件（Ｏ）は以下の通りである。（Ｏａ）から（Ｏｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｏ）を満たす。
（Ｏａ）該当基地局がスレーブ基地局１２３である。
（Ｏｂ）該当通信種別が「受信」である。
（Ｏｃ）該当宛先アドレスがブロードキャストアドレスである。
（Ｏｄ）対応履歴情報［Ｏ］と対応履歴情報［Ｏ’］が履歴ファイル３９１に記録されていない。

対応履歴情報［Ｏ］は、［Ｏ１］と［Ｏ２］と［Ｏ３］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
対応履歴情報［Ｏ’］は、［Ｏ’１］と［Ｏ２］と［Ｏ３］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｏ１］基地局アドレス２４１が、該当スレーブ基地局のアドレスである。
［Ｏ’１］基地局アドレス２４１が、マスタ基地局１１３のアドレスである。
［Ｏ２］通信種別２４２が「送信」である。
［Ｏ３］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｏ）を満たす場合、要因判定部３２２は、マスタ基地局１１３から該当スレーブ基地局への無線送信が要因である、と判定する。

図２１において、条件（Ｐ）および条件（Ｑ）は、マスタ局１１１から全局へのブロードキャスト送信に関する条件である。

条件（Ｐ）は以下の通りである。（Ｐａ）から（Ｐｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｐ）を満たす。
（Ｐａ）該当基地局がマスタ基地局１１３である。
（Ｐｂ）該当通信種別が「送信」である。
（Ｐｃ）該当宛先アドレスがブロードキャストアドレスである。
（Ｐｄ）全ての相手スレーブ基地局のそれぞれの対応履歴情報［Ｐ］が履歴ファイル３９１に記録されている。

対応履歴情報［Ｐ］は、［Ｐ１］から［Ｐ４］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｐ１］基地局アドレス２４１が、相手スレーブ基地局のアドレスである。
［Ｐ２］通信種別２４２が「受信」である。
［Ｐ３］宛先アドレス２４３と送信元アドレス２４４の組が、該当履歴情報の宛先アドレス２４３（ブロードキャストアドレス）と該当履歴情報の送信元アドレス２４４の組と同じである。
［Ｐ４］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｐ）を満たす場合、要因判定部３２２は、マスタ局１１１またはマスタ局１１１とマスタ基地局１１３の間の有線通信路が要因である、と判定する。

条件（Ｑ）は以下の通りである。（Ｑａ）から（Ｑｄ）の全てを満たす場合、条件（Ｑ）を満たす。
（Ｑａ）該当基地局がスレーブ基地局１２３である。
（Ｑｂ）該当通信種別が「受信」である。
（Ｑｃ）該当宛先アドレスがブロードキャストアドレスである。
（Ｑｄ）対応履歴情報［Ｑ］が履歴ファイル３９１に記録されていない。

対応履歴情報［Ｑ］は、［Ｑ１］から［Ｑ４］の全てを満たす前後履歴情報２４０である。
［Ｑ１］基地局アドレス２４１が、マスタ基地局１１３のアドレスである。
［Ｑ２］通信種別２４２が「送信」である。
［Ｑ３］宛先アドレス２４３と送信元アドレス２４４の組が、該当履歴情報の宛先アドレス２４３（ブロードキャストアドレス）と該当履歴情報の送信元アドレス２４４の組と同じである。
［Ｑ４］今回通信時刻２５４が、該当履歴情報の前回通信時刻２５１から該当履歴情報の今回通信時刻２５４の間に含まれる。

条件（Ｑ）を満たす場合、要因判定部３２２は、マスタ基地局１１３から相手スレーブ基地局への無線送信が要因である、と判定する。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
実施の形態１により、障害要因解析のための必要最小限の通信履歴情報（前後履歴情報２４０）のみが記憶される。したがって、通信履歴情報の記憶容量および通信履歴の送信頻度を最小限にとどめることができる。

実施の形態１は、送信元機器毎および送信先機器毎に通信フレーム１３０の欠落を監視し、通信障害の可能性のある部分のみ当該通信履歴情報（前後履歴情報２４０）を記憶する。これにより、記憶に必要な容量を低減することができ、さらに解析に要する時間を低減することができる。

実施の形態１は、無線送信と無線受信と有線受信とのそれぞれの通信フレーム１３０の欠落を検出し、欠落発生前後の通信履歴情報（前後履歴情報２４０）のみを履歴ファイル３９１に記録する。そのため、通信障害解析に必要十分な量の通信履歴情報を記憶して通信履歴情報の記憶量を減らすことができる。

実施の形態１は、基地局２００が送信元のマスタ局１１１あるいはスレーブ局１２１からの有線通信で通信フレーム１３０を受信していないために無線通信で通信フレーム１３０が欠落したケースを、記憶した通信履歴情報のみで判別できる。そのため、障害要因の切り分けが容易になる。

実施の形態１は、シーケンス番号の最終番号がスレーブ局１２１によって異なる場合にも、通信フレーム１３０の欠落を正しく検出できる。

実施の形態１において、マスタ基地局１１３またはスレーブ基地局１２３は、無線受信あるいは無線送信の欠落を検出した時のみ、前後履歴情報２４０を履歴管理サーバ３００へ送る。そのため、サイクリックデータ転送の通信帯域が圧迫されない。

＊＊＊実施の形態１の補足＊＊＊
履歴管理サーバ３００は、マスタ基地局１１３又はいずれかのスレーブ基地局１２３に内蔵されてもよい。

図２２に基づいて、基地局２００のハードウェア構成を説明する。
基地局２００は処理回路２０９を備える。
処理回路２０９は、無線通信部２１１と送信先解決部２１２と有線通信部２１３と通信フレーム監視部２１４と履歴フレーム生成部２１５とを実現するハードウェアである。
処理回路２０９は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリ２０２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ２０１であってもよい。

処理回路２０９が専用のハードウェアである場合、処理回路２０９は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。
ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略称である。

基地局２００は、処理回路２０９を代替する複数の処理回路を備えてもよい。

処理回路２０９において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。

このように、基地局２００の機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。

図２３に基づいて、履歴管理サーバ３００のハードウェア構成を説明する。
履歴管理サーバ３００は処理回路３０９を備える。
処理回路３０９は、履歴フレーム受信部３１１と履歴記録部３１２と情報受付部３２１と要因判定部３２２と結果出力部３２３とを実現するハードウェアである。
処理回路３０９は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリ３０２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ３０１であってもよい。

処理回路３０９が専用のハードウェアである場合、処理回路３０９は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。

履歴管理サーバ３００は、処理回路３０９を代替する複数の処理回路を備えてもよい。

処理回路３０９において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。

このように、履歴管理サーバ３００の機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。

実施の形態１は、好ましい形態の例示であり、本開示の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態１は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。

基地局２００および履歴管理サーバ３００の要素である「部」は、「処理」、「工程」、「回路」または「サーキットリ」と読み替えてもよい。

１００ 通信監視システム、１１０ マスタ設備、１１１ マスタ局、１１２ ネットワークハブ、１１３ マスタ基地局、１２０ スレーブ設備、１２１ スレーブ局、１２２ ネットワークハブ、１２３ スレーブ基地局、１３０ 通信フレーム、１３１ 宛先無線アドレス、１３２ ペイロード、１４０ 通信情報、１４１ 宛先アドレス、１４２ 送信元アドレス、１４３ 周期番号、１４４ シーケンス番号、２００ 基地局、２０１ プロセッサ、２０２ メモリ、２０３ 通信インタフェース、２０９ 処理回路、２１１ 無線通信部、２１２ 送信先解決部、２１３ 有線通信部、２１４ 通信フレーム監視部、２１５ 履歴フレーム生成部、２２０ 監視テーブル、２２１ 通信種別、２２２ 送信元アドレス、２２３ 宛先アドレス、２２４ 最終番号、２２５ 通信時刻、２２６ 周期番号、２２７ シーケンス番号、２３０ 履歴フレーム、２３１ 宛先無線アドレス、２４０ 前後履歴情報、２４１ 基地局アドレス、２４２ 通信種別、２４３ 宛先アドレス、２４４ 送信元アドレス、２５１ 前回通信時刻、２５２ 前回周期番号、２５３ 前回シーケンス番号、２５４ 今回通信時刻、２５５ 今回周期番号、２５６ 今回シーケンス番号、２９０ 記憶部、３００ 履歴管理サーバ、３０１ プロセッサ、３０２ メモリ、３０３ 補助記憶装置、３０４ 通信装置、３０５ 入出力インタフェース、３０９ 処理回路、３１１ 履歴フレーム受信部、３１２ 履歴記録部、３２１ 情報受付部、３２２ 要因判定部、３２３ 結果出力部、３９０ 記憶部、３９１ 履歴ファイル。

Claims (13)

1. マスタ局と有線で接続されるマスタ基地局と、
   スレーブ局と有線で接続され前記マスタ局と前記スレーブ局の間で通信される通信フレームを前記マスタ基地局と無線で通信するスレーブ基地局と、
   欠落した通信フレームの前後に前記マスタ基地局と前記スレーブ基地局とのそれぞれで通信された通信フレームの通信履歴情報を前後履歴情報として記録する履歴管理サーバと、
   を備え、
   前記マスタ局と前記スレーブ局は、サイクリック周期内に通信フレームをそれぞれに設定された一定個数だけ通信し、
   前記通信フレームは、サイクリック周期内での順番を示すシーケンス番号と、前記サイクリック周期が経過するごとにインクリメントされる周期番号と、を通信情報として含み、
   前記マスタ基地局と前記スレーブ基地局は、
   各通信フレームを無線で通信したときに、今回の通信フレームの前記通信情報と前回の通信フレームの前記通信情報とに基づいて、欠落した通信フレームがあるか判定し、
   前記欠落した通信フレームがある場合に、前記前回の通信フレームと前記今回の通信フレームとの通信履歴情報を前記前後履歴情報として前記履歴管理サーバへ送信する
   通信監視システム。
2. 前記周期番号は、最小番号から始まり最大番号で終わり、前記最大番号になった後に前記最小番号に戻り、
   前記シーケンス番号は、先頭番号から始まり前記一定個数に対応する最終番号で終わり、前記サイクリック周期が経過するごとに前記先頭番号に戻る
   請求項１に記載の通信監視システム。
3. 前記マスタ基地局と前記スレーブ基地局は、前記今回の通信フレームの前記周期番号が前記前回の通信フレームの前記周期番号と同一であり、且つ、前記今回の通信フレームの前記シーケンス番号が前記前回の通信フレームの前記シーケンス番号より２以上大きい場合、前記欠落した通信フレームがあると判定する
   請求項２に記載の通信監視システム。
4. 前記マスタ基地局と前記スレーブ基地局は、前記今回の通信フレームの前記周期番号が前記前回の通信フレームの前記周期番号より２以上大きい場合、前記欠落した通信フレームがあると判定する
   請求項２または請求項３に記載の通信監視システム。
5. 前記マスタ基地局と前記スレーブ基地局は、前記今回の通信フレームの前記周期番号が前記前回の通信フレームの前記周期番号より１大きく、且つ、前記前回の通信フレームの前記シーケンス番号が前記最終番号より小さい場合、前記欠落した通信フレームがあると判定する
   請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の通信監視システム。
6. 前記マスタ基地局と前記スレーブ基地局は、前記今回の通信フレームの前記周期番号が前記前回の通信フレームの前記周期番号より１大きく、且つ、前記今回の通信フレームの前記シーケンス番号が前記先頭番号でない場合、前記欠落した通信フレームがあると判定する
   請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の通信監視システム。
7. 前記マスタ基地局と前記スレーブ基地局は、前記前回の通信フレームの前記周期番号が前記最大番号であり、且つ、前記今回の通信フレームの前記周期番号が前記最大番号と前記最小番号とのいずれでもない場合、前記欠落した通信フレームがあると判定する
   請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の通信監視システム。
8. 前記マスタ基地局と前記スレーブ基地局は、前記前回の通信フレームの前記周期番号が前記最大番号であり、且つ、前記今回の通信フレームの前記周期番号が前記最小番号であり、且つ、前記前回の通信フレームの前記シーケンス番号が前記最終番号より小さい場合、前記欠落した通信フレームがあると判定する
   請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の通信監視システム。
9. 前記マスタ基地局と前記スレーブ基地局は、前記前回の通信フレームの前記周期番号が前記最大番号であり、且つ、前記今回の通信フレームの前記周期番号が前記最小番号であり、且つ、前記前回の通信フレームの前記シーケンス番号が前記最終番号であり、且つ、前記今回の通信フレームの前記シーケンス番号が前記先頭番号でない場合、前記欠落した通信フレームがあると判定する
   請求項２から請求項８のいずれか１項に記載の通信監視システム。
10. 前記履歴管理サーバは、障害検出時刻の前後に通信された通信フレームの前記前後履歴情報である該当履歴情報と、前記該当履歴情報に対応する前記前後履歴情報である対応履歴情報の有無と、に基づいて、障害要因を判定する
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の通信監視システム。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の通信監視システムでマスタ基地局またはスレーブ基地局として使用される基地局。
12. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の通信監視システムで使用される履歴管理サーバ。
13. 通信監視システムによる通信監視方法であり、
    前記通信監視システムは、
    マスタ局と有線で接続されるマスタ基地局と、
    スレーブ局と有線で接続され前記マスタ局と前記スレーブ局の間で通信される通信フレームを前記マスタ基地局と無線で通信するスレーブ基地局と、
    欠落した通信フレームの前後に前記マスタ基地局と前記スレーブ基地局とのそれぞれで通信された通信フレームの通信履歴情報を前後履歴情報として記録する履歴管理サーバと、を備え、
    前記マスタ局と前記スレーブ局は、サイクリック周期内に通信フレームをそれぞれに設定された一定個数だけ通信し、
    前記通信フレームは、サイクリック周期内での順番を示すシーケンス番号と、前記サイクリック周期が経過するごとにインクリメントされる周期番号と、を通信情報として含み、
    前記マスタ基地局と前記スレーブ基地局は、
    各通信フレームを無線で通信したときに、今回の通信フレームの前記通信情報と前回の通信フレームの前記通信情報とに基づいて、欠落した通信フレームがあるか判定し、
    前記欠落した通信フレームがある場合に、前記前回の通信フレームと前記今回の通信フレームとの通信履歴情報を前記前後履歴情報として前記履歴管理サーバへ送信する
    通信監視方法。

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