WO2013008890A1 - 通信システム、通信経路制御方法及び通信装置 - Google Patents

通信システム、通信経路制御方法及び通信装置 Download PDF

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WO2013008890A1
WO2013008890A1 PCT/JP2012/067851 JP2012067851W WO2013008890A1 WO 2013008890 A1 WO2013008890 A1 WO 2013008890A1 JP 2012067851 W JP2012067851 W JP 2012067851W WO 2013008890 A1 WO2013008890 A1 WO 2013008890A1
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communication
node
route
communication path
abnormality
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PCT/JP2012/067851
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篤 熊谷
昌之 三浦
邦雄 尾高
和隆 下大迫
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古河電気工業株式会社
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Priority to JP2013523985A priority patent/JP5788000B2/ja
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    • H04L45/22—Alternate routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H04L12/4604—LAN interconnection over a backbone network, e.g. Internet, Frame Relay
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
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    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0805—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability
    • H04L43/0811—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability by checking connectivity

Definitions

  • the present invention relates to a communication system, a communication path control method, and a communication apparatus suitable as a monitoring system for public facilities such as a power distribution system, and in particular, automatically resets a communication path when an abnormality occurs in an optical communication network.
  • the present invention relates to a communication system, a communication path control method, and a communication apparatus.
  • a power distribution system control device and a smart meter aggregation device are connected to a communication device used in a power distribution communication system.
  • the distribution system control device is a device that switches the power distribution path in the distribution line and controls the switch responsible for voltage sensing, and realizes a distribution line remote monitoring control system. Is a device that collects data from a power meter that can collect remote information, and the distribution communication network plays a role of transmitting these data to data centers, sales offices, etc. of power companies.
  • Such data is related to the stable supply of electric power and is required to be highly redundant because high reliability is required. Therefore, a communication path control system for switching a plurality of communication paths is required for a distribution-system communication system. ing.
  • a distribution line remote monitoring control communication system using IP Internet Protocol
  • IP Internet Protocol
  • the network configuration of this system is a ring network in which nodes such as a master station and a slave station are connected in a link form, and redundancy is performed using a SW-HUB (switching hub) (for example, patent document). 1 and 2).
  • JP 2005-210818 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-31082
  • the STP protocol has a limitation on the number of relay stages of the node, which causes a problem in the network construction.
  • An object of the present invention is to provide a communication system, a communication path control method, and a communication apparatus that can quickly update a communication path when a failure occurs.
  • a communication system includes a center node and at least one node connected to the center node via a communication line, and the communication path is spontaneously updated.
  • a communication system that performs communication path control, wherein the node includes a failure detection unit that detects an abnormality in the communication path, and a route request packet transmission unit that broadcasts a new route request packet in response to the detection of the abnormality
  • a route reply packet receiving means for receiving a route reply packet transmitted from the target station or a node having a valid route to the target station or the center node, and a communication path based on the route reply packet.
  • a communication path updating means for updating, and the target station or a station having an effective path to the target station Over de or the center node, in response to the transmitted route request packet from said node, and transmits a route reply packet to the node.
  • the at least one node is disposed in the immediate vicinity of the communication line in which the abnormality has occurred, or is connected to the first node and the first node disposed in the immediate vicinity of the other node in which the abnormality has occurred; And a second node serving as a data communication source, wherein the first node detects failure in the communication path, and detects a new abnormality detection signal in response to the detection of the abnormality.
  • Signal transmission means for transmitting to the second node, wherein the second node receives the abnormality detection signal transmitted from the first node, and receives the abnormality detection signal.
  • the node serving as a station having a route or the center node transmits a route reply packet to the second node in response to the route request packet transmitted from the second node.
  • the abnormality in the communication system according to the present invention is an abnormality of the communication line or an abnormality of another communication device connected through the communication line, and the abnormality occurs in the communication device. Or a node disposed in the immediate vicinity of the other communication node in which the abnormality has occurred.
  • the communication system according to the present invention further includes communication path deleting means for deleting the communication path.
  • the communication system according to the present invention is used for a power distribution system.
  • the communication system according to the present invention further includes at least one of a smart meter and a power distribution system control unit provided to be able to communicate with the outside.
  • a communication path control method is a control method that is applied to a plurality of communication devices connected to each other via a communication line, and that performs a spontaneous update of the communication path, wherein an abnormality in the communication path is detected.
  • a failure detection step for detecting, a route request packet transmission step for broadcasting a new route request packet in response to detection of the abnormality, and a route reply transmitted from the target station or a station having an effective route to the target station A route reply packet receiving step for receiving a packet, and a communication route update step for updating a communication route based on the route reply packet.
  • the communication path control method is applied to a communication path control system including a center node and at least one node connected to the center node via a communication line.
  • a control method in which an update is performed comprising: a failure detection step for detecting an abnormality in the communication path; a route request packet transmission step for broadcasting a new route request packet in response to the detection of the abnormality; In response to the transmitted route request packet, a route response packet transmission step for transmitting a route response packet to the node, and a target station or a node that has a valid route to the target station or the center node
  • a route answer packet receiving step for receiving the route answer packet, and the route answer And having a communication path updating step of updating the communication path based on packet.
  • the communication path control method according to the present invention further includes a communication path deletion step of deleting the communication path.
  • the communication device is a communication device that is mutually connected via a communication line and executes a spontaneous update of a communication path, and a failure detection unit that detects an abnormality in a predetermined communication path,
  • a route request packet transmitting means for broadcasting a new route request packet in response to the detection of the abnormality, and a route response packet for receiving a route response packet transmitted from the target station or a station having an effective route to the target station.
  • the abnormality is an abnormality of the communication line or an abnormality of another communication device connected via the communication line, and the communication device is disposed in the immediate vicinity of the communication line where the abnormality has occurred. Or a node arranged in the immediate vicinity of another node in which the abnormality has occurred.
  • the abnormality is detected based on at least one of a LOS signal, an ACK signal, a NACK signal, a survival confirmation signal, and a Dying Gasp signal.
  • the node may be a communication source node indicating a data communication source.
  • the abnormality is detected based on Time Out.
  • the communication device includes a recovery confirmation signal transmitting means for transmitting a recovery confirmation signal for monitoring whether or not the predetermined communication path has been recovered at a predetermined timing, and a response signal for the recovery confirmation signal.
  • Response signal receiving means for receiving the communication signal
  • communication path restoration means for restoring another communication path to the predetermined communication path when the response signal is received.
  • the communication device further includes a communication path deleting means for deleting the communication path.
  • the communication device according to the present invention is used for a power distribution system.
  • the communication device further includes at least one of a smart meter and a power distribution system control unit provided to be communicable with the node.
  • a route request packet is broadcast in response to detection of a failure in a predetermined communication path.
  • a route reply packet transmitted from a node serving as a target station or a center node is received by another node (for example, an adjacent node) according to the route request packet.
  • the predetermined communication path is updated to another communication path. Therefore, multihop communication can be performed with other nodes, and the communication path can be quickly updated when an abnormality occurs in the communication path. That is, it is possible to realize a communication system, a communication path control method, and a communication device that can quickly solve a failure while maintaining communication stability.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a communication system and a predetermined communication path according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing a configuration of a node in FIG. 1. It is a figure which shows an example of the communication path
  • FIG. 1 It is a schematic diagram explaining the communication path
  • FIG. 6 is a flowchart in a case where an error packet is returned during communication without actively notifying other nodes of an abnormality, where (a) shows processing of a child node and (b) shows processing of a transmission source.
  • It is a schematic diagram which shows an example of the connection method of a child node, a power distribution system control apparatus, and a smart meter aggregation apparatus.
  • It is a block diagram which shows a structure in case a child node is provided integrally with a smart meter aggregation apparatus etc.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a communication system and a predetermined communication path according to the present embodiment.
  • a communication system that performs communication path control includes a center node 10 and a plurality of nodes 20a to 20q connected to the center node 10 via a communication line 30.
  • the center node 10 is installed in a monitoring facility such as a substation, and the node 20 is installed along with a switch arranged along the distribution line.
  • Each node is connected to a power distribution system control device that performs monitoring control of each corresponding switch, and the center node performs wide area monitoring control of the power distribution system based on information from each node.
  • the communication line 30 of the present invention is constituted by an optical fiber cable, for example, and can realize a large-capacity communication. Note that the communication line is not limited to the optical fiber cable, and may be configured by a metal cable such as a coaxial cable.
  • nodes 20a to 20q Of the plurality of nodes 20a to 20q, two nodes 20a and 20r are connected to the center node 10, nodes 20b to 20j are connected to the node 20a, and nodes 20k to 20q are connected to the node 20r. . Further, the node 20a and the node 20r are connected, and the node 20j and the node 20k are connected, so that the nodes 20a to 20e, 20j, 20k to 20o, and 20r form one loop.
  • nodes 20p and 20q are sequentially connected to the node 20o to form a branch path.
  • Nodes 20b to 20i are connected to the node 20b, and another node is configured by connecting the node 20h to the node 20e.
  • arrows A1 and A2 indicate examples of communication paths, and communication is performed from the center node 10 to each node through the communication paths A1 and A2.
  • the communication quality that is a condition when selecting the communication path can be determined in advance based on, for example, required communication performance, and can be set in advance in each node.
  • the communication quality can also be set based on the number of relay stages, the transmission / reception level measured in real time, and the like.
  • each of the nodes 20 has a communication path table to be described later (see FIG. 3), thereby selecting a communication path to a center node or another node (hereinafter also referred to as a target station).
  • a signal can be transmitted. If the communication route to the target station is not set in the communication route table, or if the communication route set in the communication route table is disconnected due to an abnormality such as an accident or failure, the node The communication path to the target station is spontaneously updated.
  • the original communication path may be saved or deleted.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of each node in FIG.
  • the node 20 is connected to two optical transceivers 21 a and 21 b that communicate with adjacent center nodes 10 and 20 b, a transmission / reception processing unit 22 connected to the optical transceivers 21 a and 21 b, and a transmission / reception processing unit 22. And a node function unit 29 that executes a monitoring control process such as a switch to be monitored.
  • the node 20 includes the two optical transceivers 21a and 21b.
  • the present invention is not limited to this, and the node 20 may include three or more optical transceivers.
  • the nodes 20b, 20e, 20h, and 20o in FIG. 1 include three optical transceivers.
  • the communication control unit 23 has a route storage unit 24 for storing a communication route table for routing as shown in FIG.
  • a communication route table for routing as shown in FIG.
  • information on the center node 10 or the node 20 adjacent to the node 20 serving as the first relay station to the target station (adjacent station information) and the communication cost of the communication path to the target station are It is set for each station.
  • the communication control unit 23 When data including the IP address of the target station is output from the node function unit 29 to the communication control unit 23, the communication control unit 23 reads the communication route table from the route storage unit 24 and performs routing using the communication route table. Target station information (RA) is selected, and the address (IP (1)) of the adjacent station is added to the data and transmitted to the transmission / reception processing unit 22. The transmission / reception processing unit 22 further adds the MAC information of the adjacent station to the data to which the adjacent station address (IP (1)) is added, selects the corresponding optical transceiver, and outputs a signal.
  • RA Target station information
  • IP (1) address of the adjacent station
  • the transmission / reception processing unit 22 When a signal addressed to the local station is received from one of the two optical transceivers 21a and 21b, the transmission / reception processing unit 22 outputs data with an adjacent station address to the communication control unit 23, and the communication control unit 23 transmits the data to the node function. To the unit 29. Further, when a signal other than the address of the own station is received from one of the two optical transceivers 21a and 21b, the communication control unit 23 confirms that the target station information (RA) for routing is not the own station. The address is rewritten to an adjacent address (IP (1)) that reaches the station and transmitted to the transmission / reception processing unit 22. The transmission / reception processor 22 adds the MAC information of the adjacent station from the information of the adjacent address (IP (1)), selects the corresponding optical transceiver, and outputs a signal.
  • IP (1) adjacent address
  • the node 20 voluntarily sets the communication path to the target station when the communication path to the predetermined target station is not set in the communication path table or the communication path is abnormal such as the communication path is disconnected.
  • the communication path search means for updating is provided.
  • This communication route search means includes a route search control unit 25, a route search request unit 26, a route determination unit 27, and a route update unit 28.
  • the node 20 may include a communication path deleting unit that deletes a communication path in which an abnormality has occurred.
  • the route search control unit 25 comprehensively controls the route search request unit 26, the route determination unit 27, and the route update unit 28.
  • the route search request unit 26 transmits a signal requesting a search for a communication route at a predetermined timing. Further, the route search request unit 26 detects a signal corresponding to the communication route search request signal or an abnormality in the communication route, and broadcasts a route request packet via the optical transceiver 21 in response to the detection.
  • the broadcast here is a concept including broadcast in IPv4 and all-router multicast in IPv6.
  • the route updating unit 28 receives the route reply packet transmitted from the node or center node that is the target station that has received the route request packet, and updates the original communication route to another communication route based on the route reply packet. .
  • the route storage unit 24 is connected to the route update unit 28 and stores the communication route table updated by the route update unit 28.
  • the path update unit 28 stores the original communication path in the path storage unit 24 when storing the original communication path, and deletes the original communication path.
  • the updated communication path table is saved so as to delete the original communication path in the storage unit 24.
  • each node When a node updates a communication path, data for calculating the communication cost of the new communication path is required. Therefore, in this embodiment, each node has data necessary for calculating the communication cost in advance. Yes. Since the cost of the communication path from each node to the target station varies depending on the node relayed in the middle of the communication path, the data between each node and the adjacent relay station is used as data for calculating the communication cost of the communication path. Assume that each node owns the communication cost.
  • LOS Liss ofalSignal
  • ACK signal unreachable NACK signal (provided that ACK signal is implemented)
  • Detection of survival confirmation signal unreachable Dying Gasp signal, and Time Out in the upper layer are executed.
  • the LOS is processed by the physical layer or a layer conforming thereto, and the non-arrival detection of the ACK signal and the NACK signal are processed by the MAC layer or a layer conforming thereto.
  • the existence confirmation signal and the Dying Gasp signal are processed by the MAC layer, the IP layer, or a layer conforming thereto.
  • Time Out is processed in the TCP / UDP layer, the application layer, or a layer conforming thereto.
  • LOS only the presence or absence of light is determined, and if light is not received, it is determined that there is an abnormality.
  • the ACK signal is a signal indicating that the transmission signal from the adjacent station is normal when the signal is transmitted, and is determined to be abnormal if it does not arrive even after a sufficient time has elapsed after transmission.
  • the NACK signal is a signal that is transmitted when an adjacent station detects an abnormality in the signal when transmitting the signal in contrast to the ACK signal, and is determined to be abnormal when the signal arrives.
  • a survival confirmation signal is intermittently transmitted from each node at a predetermined interval, and if a survival confirmation signal from an adjacent node is not received within a predetermined period, it is determined that there is some abnormality in the adjacent node.
  • the Dying Gasp signal is a signal that the node transmits to an adjacent station or the like immediately before the node becomes unrecoverable due to a failure / abnormality, and when detected, it is determined that an abnormality has occurred in the adjacent node.
  • Time Out in the upper layer if there is no response (reply) within a predetermined period to the transmission of a signal that needs to be returned within a predetermined time, it is judged as abnormal. Since this node cannot be detected by the node nearest to the failure, an abnormality is detected by the communication source.
  • the node communication path search means configured as described above mainly executes the following two processes. First, consider the case where the node function unit 29 outputs data including the address of the target station to the communication control unit 23, or the case where the transmission / reception processing unit 22 receives a signal other than one addressed to itself from any one of the optical transceivers 21. At this time, the communication control unit 23 searches for the target station information (RA) for routing and the adjacent station address for reaching the target station from the communication path table for routing, and performs transmission / reception processing based on the search result. The data is transmitted from the corresponding optical transceiver 21 to the adjacent station via the unit 22.
  • RA target station information
  • the communication path search means is used to determine the communication path for reaching the target station information (RA) for the corresponding routing.
  • the communication circuit newly searched for and detected is added to the communication path table.
  • the communication control unit 23 When the target station information (RA) for routing the transmission signal can be detected in the communication path table, the communication control unit 23 is connected to the detected target station information (RA) for routing. Send a signal to the station. At this time, when the signal cannot be normally transmitted to the adjacent station, the communication control unit 23 searches for other communication paths to the target station information (RA) for routing using the communication path search means. Do. If the detection of another communication path is successful by the communication path update process described later, the detected other path is used instead of the communication path to the target station information (RA) for routing set in the communication path table. The communication route table is updated by resetting the communication route in the communication route table. At this time, the original communication path is deleted. The detection of communication abnormality can be performed not only by an adjacent node but also by a node that is a signal communication source.
  • FIG. 4 is a flowchart showing communication path update processing executed in each node in FIG.
  • step S91 when a communication request signal is input from an application layer that is an upper layer (step S91), the node refers to the communication path table and determines whether there is a communication path (step S92). If there is a communication path, transmission is performed according to the communication path (step S93), and if there is no communication path, the process proceeds to step S95.
  • step S94 it is determined whether or not the transmission according to the communication path in the communication path table is successful. That is, it is determined whether an abnormality in the communication path is detected by using any of LOS, ACK signal unreachable, NACK signal, survival confirmation signal unreachable, and Time Out in the upper layer. If the transmission is successful, the communication is terminated.
  • a route request packet is broadcast (step S95).
  • the route request packet transmitted by the node reaches the center node (target station) through one of the routes constructed by the communication path control system.
  • the center node transmits a route reply packet to the node that transmitted the route request packet.
  • the node receives the route information to the destination (step S96), performs transmission according to the received route information (step S97), and thereby updates the communication route.
  • it is determined whether or not the transmission executed according to the received route information is successful NO in step S98). If the transmission is not successful, the process returns to step S95. If the transmission is successful, the communication is terminated. To do.
  • a simple step of establishing a new route by receiving a route reply packet (step S96) may be executed.
  • FIG. 5 A specific example of the communication path update process of FIG. 4 will be described with reference to FIG. In FIG. 5, a case where the node 20n executes the communication path update process when an abnormality occurs between the node 20n and the node 20o will be described as an example.
  • the node 20n when the node 20n detects an abnormal connection of the node 20o using the LOS, NACK signal, or the like, the node 20n forwards (broadcasts) the route request packet to the surroundings, and the node 20m receives the route request packet.
  • the node 20m further transmits a route request packet to the node 201, and thereafter, the transfer is sequentially performed at the nodes 20k, 20j, 20e,... And transmitted to the center node (target station).
  • the center node and the node sequentially transfer the route reply packets in the reverse route of the route through which the route request packet is transmitted.
  • the route reply packet reaches the node 20n, a new communication path from the center node to the node 20n via the node 20k is established.
  • the center node 10 may receive a plurality of route request packets, but it is preferable to transmit the route reply packet only to the optimum route from the number of passing nodes (number of hops), communication cost, and the like.
  • the communication path is as shown in FIG. That is, the communication paths A1 and A2 (FIG. 1) from the center node 10 to each node are changed to the communication paths A3 and A4 by establishing a new route from the node 20k to the node 20n.
  • the communication path update process is executed by the node 20n, that is, the node nearest to the failure, but is not limited to this.
  • the communication source node (hereinafter simply referred to as “communication source”) is not limited to this. ”).
  • the nearest node transmits an error signal (abnormality detection signal) described later to the communication source (second node).
  • the communication source detects the abnormality by receiving the error notification, and broadcasts a route request packet in response to the reception of the error notification.
  • the center node receives the route request packet, the center node transmits a route reply packet to the communication source.
  • the communication source receives the route reply packet transmitted from the node serving as the target station or the center node, and updates the communication path based on the route reply packet. As a result, processing similar to the communication path update processing of FIG. 5 is executed.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a subject that executes the communication path update processing in the present embodiment.
  • two nodes the latest node in which an abnormality has occurred and the communication source, are set as execution subjects of this processing, but the update route and update time are determined depending on the subject of this communication route update processing. Will be different.
  • the node nearest to the failure when the node nearest to the failure is updated, the abnormality detection time is early, but the updated route may not be the optimal route (A5).
  • the communication source when the communication source is updated, the abnormality detection is relatively slow, but the optimum route is selected (A6). Therefore, either the nearest node or the communication source can be set as the subject of the route update according to the facility position of the communication route, the situation of the failure, or the like. It is also possible to set so that the nearest node first updates the route quickly, and then the communication source optimizes the route at an appropriate timing.
  • the node 20 receives a recovery confirmation signal transmitting unit 41 that transmits a recovery confirmation signal for monitoring whether or not the original communication path has been recovered at a predetermined timing, and a response signal for the recovery confirmation signal. And a communication path restoration unit 43 that changes another communication path to the original communication path and restores it when a response signal is received (FIG. 2).
  • an updater (the latest node or communication source) transmits a reroute signal (recovery confirmation signal) at a predetermined time interval.
  • a reroute signal recovery confirmation signal
  • the updater determines that the original communication path used before is communicable, and changes the communication path to the original communication path.
  • the recovery process may be executed by the center node 10 at a predetermined timing.
  • the center node 10 transmits a recovery confirmation signal for monitoring whether or not the original communication path has been recovered at a predetermined timing, and a response for receiving a response signal for the recovery confirmation signal.
  • a restoration instruction signal that instructs restoration of the communication path is transmitted to the node or the transmission source.
  • a route request packet is transmitted to a node or a center node (target station) in response to detection of an abnormality in a predetermined communication path. Further, in response to the route request packet, a route reply packet transmitted from the node serving as the target station or the center node is received. Based on the route reply packet, the predetermined communication path is updated to another communication path. Therefore, multi-hop communication can be performed with other devices, and the communication path can be quickly updated when an abnormality occurs in the communication path.
  • a restoration confirmation signal is transmitted at a predetermined timing, and when a response signal to the restoration confirmation signal is received, restoration to the original communication path is performed.
  • the recovery process can be executed quickly by a simple method.
  • FIG. 8 and 9 are schematic diagrams for explaining a communication path update process executed in the communication system according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a flowchart showing the communication path update process.
  • the communication system 40 of FIG. 8 there are one parent node (corresponding to the center node) 50 and child nodes 60a to 60r, and communication is performed between the parent and child using the communication paths A7 and A8.
  • the child node 60h communicates with the parent node 50 through the child nodes 60a, 60b, 60f, and 60g
  • the child node 60q communicates with the parent node 50 through the child nodes 60r, 60o, and 60p.
  • a path switching procedure is executed. The detection of the failure is performed through LOS or the failure to reach the survival confirmation signal.
  • the child node 60n when the child node 60n fails to communicate with the parent node 50, the child node 60n detects a communication abnormality (step S101) and deletes the communication path between the child nodes 60n to 60o where the abnormality has occurred (step S102). .
  • the child node 60n stores a node that has been used between the child nodes 60n to 60o, and notifies both of the child nodes 60m and 60l (affected nodes that cannot perform communication) of the occurrence of an abnormality (step S103). Both child nodes 60m and 60l execute route deletion (step S104).
  • step S105 when a communication request with the parent node 50 is generated in each of the child nodes 60n to 60o (YES in step S105), since there is no communication path with the parent node 50, a route request packet is broadcast and a new request is made.
  • a communication path is searched (step S106).
  • the communication path with the parent node is blocked, so the child node 60n broadcasts a route request packet, and then sequentially broadcasts in the child nodes 60m and 60l. Is executed, and the child node 60k receives the route request packet.
  • the child node 60k stores a valid route with the parent node 50, and transmits a route reply packet to the child node 60n.
  • this route reply packet reaches the child node 60n, the child node 60k acquires new communication path information to the parent node 50 (step S107), and as a result, a new communication path via the child node 60k is established ( Step S108).
  • FIG. 11 is a diagram of a protocol stack for realizing the communication path update process of FIG.
  • AODV Ad hoc On-Demand Distance Vector
  • it has the same configuration as a normal TCP / IP over Ethernet stack, and an AODV signal operates on a UDP specific port.
  • This AODV signal operates on UDP and creates a route table to be described later in L3. Thereafter, transfer with reference to the route table is executed in L3.
  • FIG. 12 is a block diagram schematically showing the structure of each child node.
  • transceivers 61a to 61d metal transceivers or optical transceivers
  • Each transceiver is connected to an adjacent node, a distribution system control device, or a smart meter concentrator.
  • the signal input to the communication control unit 63 determines whether the destination is known by the communication control unit.
  • the route determination unit 67 sends a signal to which information such as the next hop node is added to the transmission / reception processing unit 62.
  • the transmission / reception processing unit 62 transmits the data to an appropriate transceiver as a transmission destination.
  • the combination and number of transceivers are arbitrary.
  • the route is searched by the operation of the routing unit 66, and next hop node information is obtained. Then, the route update unit 68 adds data to the route storage unit 67, and the next hop node information is transmitted to the transmission / reception processing unit 62 and transmitted to an appropriate transceiver.
  • Each node 60 has a failure detection unit 71 and can monitor surrounding failures.
  • the failure detection unit 71 detects a surrounding failure, the following two types of methods can be taken. (1) When transmission is not performed in advance When the failure detection unit 71 detects a failure, the communication path in which the failure has occurred is deleted. After the communication path is deleted, if communication that uses the communication path occurs, an error is notified to the transmission source. When the transmission source receives the error notification, the transmission source erases the communication route and performs route search again. (2) When transmitting in advance
  • the failure detection unit 71 detects a failure, the route in which the failure has occurred is deleted, and an abnormality is notified to the affected range based on the previous node information that used the route stored in advance.
  • the node that received the notification deletes the route.
  • a route search is performed because the route determination unit 66 determines that the target value is unknown.
  • FIG. 13B shows an example of a table in the case where the previous node and the line exhibit normal behavior, in which next hops corresponding to several communication target nodes are described.
  • a signal may be transmitted to the node 60o when the destination node is 50 and to the node 60m when the destination node is 60l.
  • the route change procedure is executed because the route node 60o to the node 60n becomes unusable.
  • the route table shown in FIG. 13B is changed to a route table as shown in FIG. 13A, and the corresponding item of the next hop node, the previous hop node, and the route cost. Is updated.
  • the communication control unit 68 sends a signal to the transmission / reception processing unit 62 based on the updated route table.
  • the detection method of occurrence of an abnormality or failure in the communication path differs depending on an element (trigger) for determining abnormality detection.
  • LOS means that a physical signal is lost, and is detected by the transceivers 61a to 61d and notified to the routing unit 69.
  • the ACK is a reply indicating that the transmitted signal has arrived correctly, and is processed by the transmission / reception processing unit 63. If the ACK is not returned within the predetermined time, it is determined that the signal has not arrived correctly, and the routing unit 69 is notified of the abnormality.
  • NACK like ACK, is a signal processed by the transmission / reception processing unit 63 and indicates that an incorrect signal has arrived. Even when this signal arrives, the routing unit 69 can be notified of the abnormality.
  • the existence confirmation signal is a signal periodically notified to the surroundings by the existence confirmation unit 70 in the communication control unit 63, and indicates that the transmission source is normal. If the survival confirmation signal does not arrive within the predetermined time, it is determined that the target node is abnormal and is notified to the routing unit 69. In addition, the survival confirmation signal includes information such as a MAC address and an IP address, and when these change, the routing unit 69 can be notified of an abnormality.
  • Timeout is an upper layer function such as TCP detected by the communication monitoring unit 64.
  • An upper layer function typified by TCP may incorporate a protocol for confirming the arrival of a signal at a transmission destination, and if the confirmation of signal arrival cannot be performed within a predetermined time, an abnormality is detected in the routing unit 69. Will be notified. Since this function is executed by the upper layer, the detector is not the latest failure but the sender.
  • LOS determines abnormality at the highest speed, it cannot cope with the case where the signal continues to be output but the content is abnormal. Therefore, it is usually preferable to combine two or more detection methods. Note that all of these abnormality detection methods may be implemented, or only a part thereof may be implemented.
  • FIG. 14 is a flowchart in a case where an error packet is sent back during communication without actively notifying other nodes of an abnormality, (a) shows the processing of the child node, and (b) shows the processing of the transmission source.
  • the child node that performs abnormality notification notifies the transmission source of abnormality detection when a signal that passes through the route arrives. Therefore, since the child node does not have to manage which station should be notified of the abnormality, a simple configuration is possible.
  • the transmission source that has received the communication abnormality notification from the child node obtains the route information to the destination after the route search, and retransmits the signal to the route. That is, since the communication source is not notified of the abnormality unless transmission is performed, in addition to slow switching, extra communication occurs.
  • the parent node and the child node communicate with each other, but the communication can also be performed between the child nodes.
  • the communication method between the child nodes is the same as the communication method between the parent node and the child code.
  • connection method between a child node and a power distribution system control device or smart meter aggregation device will be described with reference to FIG.
  • predetermined ports of the child nodes (communication devices) 100-1 to 100-4 are connected to the smart meter aggregation device and / or the distribution system control device. Each child node is also connected to an adjacent node using another port. Each child node may be connected to both the smart meter aggregation device and the distribution system control device (child node 100-4), or may be connected only to the smart meter aggregation device or only to the distribution system control device (child node). 100-2, 100-3), or a child node (child node 100-1) specialized in information transfer that is not connected to any of them.
  • Each information of the smart meter aggregation devices 83, 85, 87 and the power distribution system control devices 84, 88 is transferred to a transmission destination such as the management server 86 by the communication control unit of each child node.
  • the smart meter aggregating device has a function of aggregating and managing various kinds of information such as power supplied to the child nodes and transmitting / receiving to / from an external device such as a server. Further, the power distribution system control device has a function of controlling power supplied to the child node.
  • the child node of the present invention may be provided integrally with a smart meter aggregation device or a power distribution system control device.
  • the application control unit 65 of the child node 110 and the smart meter aggregation block 111 are connected in parallel, and the communication monitoring unit 64 uses the signals necessary for the application control unit 65 and the distribution system control.
  • the signals required for block 111 are distinguished and transmitted to each.
  • the smart meter aggregation block 111 may have a function of performing distribution system control, or a distribution system control unit may be provided in the child node separately from the smart meter aggregation block.
  • an abnormality in the communication path is detected using any one of the LOS, ACK signal, NACK signal, survival confirmation signal, and Time Out, but the present invention is not limited to this. It is configured to detect at least two of LOS, ACK signal, NACK signal, survival confirmation signal and Time ⁇ Out, and when any of LOS, ACK signal, NACK signal, survival confirmation signal and Time Out is detected The presence or absence of abnormality in the communication path may be determined.
  • the above embodiment shows an example of a communication system and a communication device according to the present invention, and the present invention is not limited to this.
  • the present invention is not limited to the exemplified distribution system, and may be applied to a monitoring system for public facilities such as road monitoring, railway monitoring, water and sewage, river monitoring, or other communication systems.
  • the detailed configuration of the nodes of the communication apparatus and the communication system in the present embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

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Abstract

　障害発生時に通信経路を迅速に更新することができる通信装置を提供する。　ノード２０は、通信経路が切断された等の通信経路の異常時に、目的局までの通信経路を自発的に設定又は更新する通信経路探索手段を有している。この通信経路探索手段は、経路探索制御部２５、経路探索要求部２６、経路判定部２７、経路更新部２８で構成されている。経路探索要求部２６は、所定のタイミングで通信経路の探索を要求する信号を送信する。また、経路探索要求部２６は、通信経路の探索要求信号に応じた信号、あるいは通信経路の異常を検出すると共に、当該検出に応じて光トランシーバ２１を介してルート要求パケットをブロードキャストする。経路更新部２８は、目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又はセンタノードから送信されたルート回答パケットを受信すると共に、ルート回答パケットに基づいて元の通信経路を他の通信経路に更新する。経路記憶部２４は経路更新部２８に接続されており、該経路更新部によって更新された通信経路表を保存する。

Description

通信システム、通信経路制御方法及び通信装置
　本発明は、配電系システムなどの公共施設の監視システムとして好適な通信システム、通信経路制御方法及び通信装置に関し、特に、光通信網に異常が発生した場合に通信経路を自動的に再設定することが可能な通信システム、通信経路制御方法及び通信装置に関する。
　配電系の通信システムに用いられる通信装置には、配電系制御装置やスマートメータ集約装置が接続されている。配電系制御装置は配電線における電力流通経路の切り替えや電圧センシングを担う開閉器の制御を行う装置であり、配電線遠方監視制御システムを実現しており、スマートメータ集約装置は各家庭や事業所に設置された遠隔情報収集可能な電力計よりデータを集約する装置であり、配電系通信網はこれらのデータを電力各社のデータセンター、営業所等へ伝送する役割を果たす。
　こうしたデータは電力の安定供給に関わるものであり高い信頼性が求められることから冗長化されることが多く、配電系の通信システムには、複数の通信経路を切り替える通信経路制御システムが必要となっている。
　例えば、ＩＰ（インターネットプロトコル）を適用した配電線遠方監視制御通信方式が実用化されている。本方式のネットワーク構成は、親局や子局などのノードがリンク状に接続されたリング状ネットワークであり、冗長化は、ＳＷ－ＨＵＢ（スイッチングハブ）を用いて行っている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００５－２１０８１８号公報 特開平７－３１０８２号公報
　しかしながら、上記従来の構成では、データがループして永久に循環することを回避する手段として、ＳＴＰ（spanning tree protocol）等のプロトコルをノードの送受信機に実装しなければならず、開発工数が増大するとともに、通常時にもＢＰＤＵ（Bridge Protocol Data Unit）を送信する必要があるので、トラフィックを増加させるという問題がある。
　また、機器増設が行われた場合、最適化のために、増設された通信経路上にあるノードのＳＴＰの設定値の見直しが必要になり、場合によっては設定値の変更が必要になるという問題がある。さらに、ＳＴＰのプロトコルではノードの中継段数に制限があるため、ネットワークの構築に制限が生じて問題となる。
　特に、ＳＴＰを使用した場合には、ＳＴＰ動作の仕組み上、障害復旧するまでの間に通信ができない時間が発生するという問題があり、この通信不能となる時間は、一般的なネットワークでは殆ど問題にならないが、配電線遠方監視・制御を目的とするネットワークではリアルタイムの対応が重要であることから問題となる。
　本発明の目的は、障害発生時に通信経路を迅速に更新することができる通信システム、通信経路制御方法及び通信装置を提供することにある。
　上記問題を解決するために、本発明に係る通信システムは、センタノードと該センタノードに通信線を介して接続された少なくとも１つのノードとで構成され、通信経路の自発的な更新が実行される通信経路制御を行う通信システムであって、前記ノードは、前記通信経路における異常を検出する障害検出手段と、前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新手段とを備え、前記目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードは、前記ノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記ノードに送信することを特徴とする。
　前記少なくとも１つのノードは、前記異常が発生した通信線の直近に配置され、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置された第１のノードと、前記第１のノードに接続され、データの通信元となる第２のノードとを含み、前記第１のノードは、前記通信経路における異常を検出する障害検出手段と、前記異常の検出に応じて、新たな異常検出信号を前記第２のノードに送信する信号送信手段とを有し、前記第２のノードは、前記第１のノードから送信された異常検出信号を受信する信号受信手段と、前記異常検出信号の受信に応じて、通信経路を削除する通信経路削除手段と、ルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新手段とを有し、前記目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードは、前記第２のノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記第２のノードに送信することを特徴とする。
　また、本発明に係る通信システムにおける前記異常は、前記通信線の異常であるか、又は前記通信線を介して接続された他の通信装置の異常であり、前記通信装置は、前記異常が発生した通信線の直近に配置されたノード、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置されたノードである。
　また、本発明に係る通信システムは、通信経路を削除する通信経路削除手段をさらに備える。
　また、本発明に係る通信システムは、配電系に使用されることを特徴とする。
　また、本発明に係る通信システムは、外部と通信可能に設けられたスマートメータおよび配電系制御部の少なくとも１つを更に備えることを特徴とする。
　本発明に係る通信経路制御方法は、通信線を介して相互に接続された複数の通信装置に適用され、通信経路の自発的な更新を実行する制御方法であって、前記通信経路における異常を検出する障害検出ステップと、前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信ステップと、目的局又は該目的局への有効な経路を有する局から送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信ステップと、前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新ステップとを有することを特徴とする。
　また、本発明に係る通信経路制御方法は、センタノードと該センタノードに通信線を介して接続された少なくとも１つのノードとで構成される通信経路制御システムに適用され、通信経路の自発的な更新が実行される制御方法であって、前記通信経路における異常を検出する障害検出ステップと、前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信ステップと、前記ノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記ノードに送信するルート回答パケット送信ステップと、目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信ステップと、前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新ステップとを有することを特徴とする。
　また、本発明に係る通信経路制御方法は、通信経路を削除する通信経路削除ステップをさらに備える。
　また、本発明に係る通信装置は、通信線を介して相互に接続され、通信経路の自発的な更新を実行する通信装置であって、所定の通信経路における異常を検出する障害検出手段と、前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、目的局又は該目的局への有効な経路を有する局から送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、前記ルート回答パケットに基づいて前記所定の通信経路を他の通信経路に更新する通信経路更新手段と、を備えることを特徴とする。
　また、前記異常は、前記通信線の異常であるか、又は前記通信線を介して接続された他の通信装置の異常であり、前記通信装置は、前記異常が発生した通信線の直近に配置されたノード、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置されたノードである。
　また、前記異常は、ＬＯＳ信号、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号及びDying Gasp信号の少なくとも１つに基づいて検出される。
　前記ノードは、データの通信元を示す通信元ノードであってもよく、この場合、前記異常はTime Outに基づいて検出される。
　また、本発明に係る通信装置は、前記所定の通信経路が復旧したか否かを監視するための復旧確認信号を所定のタイミングで送信する復旧確認信号送信手段と、前記復旧確認信号に対する応答信号を受信する応答信号受信手段と、前記応答信号を受信した場合に、他の通信経路を前記所定の通信経路に変更して復旧する通信経路復旧手段とを更に備えている。
　また、本発明に係る通信装置は、通信経路を削除する通信経路削除手段をさらに備える。
　また、本発明に係る通信装置は、配電系に使用されることを特徴とする。
　また、本発明に係る通信装置は、ノードと通信可能に設けられたスマートメータおよび配電系制御部の少なくとも１つを更に備えることを特徴とする。
　本発明によれば、所定の通信経路における障害の検出に応じて、ルート要求パケットがブロードキャストされる。また、ルート更新の要求があったときに、ルート要求パケットに応じて、目的局となるノード又はセンタノードから送信されたルート回答パケットが他のノード（例えば隣接するノード）で受信される。そして、ルート回答パケットに基づいて所定の通信経路が他の通信経路に更新される。したがって、他のノードとの間でマルチホップな通信を行うことができ、通信経路に異常が発生した場合に通信経路を迅速に更新することができる。すなわち、通信の安定性を維持しつつ、障害の早期解消が可能な通信システム、通信経路制御方法及び通信装置を実現することができる。
本発明の実施形態に係る通信システムの構成及び所定の通信経路を概略的に示す図である。 図１におけるノードの構成を概略的に示すブロック図である。 図２における経路記憶部が記憶する通信経路表の一例を示す図である。 図２のノードで実行される通信経路更新処理の一例を示すフローチャートである。 図４の通信経路更新処理を説明する模式図である。 図４の通信経路更新処理を実行した後の通信経路を示す図である。 本実施形態における通信経路更新処理を実行する主体を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る通信システムで実行される通信経路更新処理を説明する模式図である。 本通信システムで実行される通信経路更新処理を説明する他の模式図である。 本実施形態における通信経路更新処理を示すフローチャートである。 図１０の通信経路更新処理を実現するためのプロトコルスタックの図である。 各子ノードの構造を概略的に示すブロック図である。 子ノードの経路記憶部に記憶される経路テーブルの一例であり、（ａ）は更新後、（ｂ）は更新前の経路テーブルを示す。 積極的に他ノードに異常通知せず、通信の際にエラーパケットを返信する場合のフローチャートであり、（ａ）は子ノードの処理、（ｂ）は送信元の処理を示す。 子ノードと、配電系制御装置やスマートメータ集約装置との接続方法の一例を示す模式図である。 子ノードがスマートメータ集約装置等と一体で設けられる場合の構成を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１は、本実施形態に係る通信システムの構成及び所定の通信経路を概略的に示す図である。
　図１において、通信経路制御を行う通信システムは、センタノード１０と、センタノード１０に通信線３０を介して接続された複数のノード２０ａ～２０ｑとで構成されている。通常、センタノード１０は変電所等の監視施設に設置され、ノード２０は配電線に沿って配置されている開閉器に付随して設置される。各ノードは対応する各開閉器の監視制御を行う配電系制御装置と接続されており、センタノードは各ノードからの情報に基づいて配電系の広域的な監視制御を行う。本発明の通信線３０は、例えば光ファイバケーブルで構成されており、大容量の通信を実現可能としている。なお、通信線は光ファイバケーブルに限るものではなく、同軸ケーブル等のメタルケーブルで構成されてもよい。
　複数のノード２０ａ～２０ｑのうち、２つのノード２０ａ，２０ｒがセンタノード１０に接続されており、ノード２０ａにはノード２０ｂ～２０ｊが接続され、ノード２０ｒにはノード２０ｋ～２０ｑが接続されている。また、ノード２０ａとノード２０ｒとが接続されると共に、ノード２０ｊとノード２０ｋとが接続されており、これによりノード２０ａ～２０ｅ,２０ｊ,２０ｋ～２０ｏ,２０ｒは１つのループを形成している。
　また、ノード２０ｏには、ノード２０ｐ，２０ｑが順次接続されており、分岐路を形成している。ノード２０ｂには、ノード２０ｆ～２０ｉが接続されており、ノード２０ｈがノード２０ｅにも接続されることにより他のループを構成している。
　図１における矢印Ａ１，Ａ２は通信経路の一例を示しており、通信経路Ａ１，Ａ２によりセンタノード１０から各ノードに通信される。この通信経路の選択の際に条件となる通信品質は、例えば、要求される通信性能等に基づいて予め決定し、各ノードに予め設定することができる。また、この通信品質は、中継段数やリアルタイムに測定された送受信レベル等に基づいて設定することも可能である。
　本実施形態における通信経路制御システムでは、ノード２０の各々が後述する通信経路表を有することで（図３参照）、センタノードや他のノード（以下、目的局ともいう）への通信経路を選択して信号を送信することができるよう構成されている。そして、目的局までの通信経路が通信経路表に設定されていない場合、又は事故、故障等の異常の発生により通信経路表に設定されている通信経路が切断された場合には、当該ノードが自発的に目的局までの通信経路を更新するよう構成されている。ここで、通信経路を更新した後に、元の通信経路を保存してもよく、削除してもよい。
　図２は、図１における各ノードの構成を概略的に示すブロック図である。
　図２において、ノード２０は、隣接するセンタノード１０及びノード２０ｂと通信を行う２つの光トランシーバ２１ａ，２１ｂと、光トランシーバ２１ａ，２１ｂに接続された送受信処理部２２と、送受信処理部２２に接続された通信制御部２３と、監視対象となる開閉器等の監視制御処理を実行するノード機能部２９とを備えている。なお、図２では、ノード２０は２つの光トランシーバ２１ａ，２１ｂを備えているが、これに限るものではなく、３つ以上の光トランシーバを備えていてもよい。例えば、図１におけるノード２０ｂ，２０ｅ，２０ｈ，２０ｏは３つの光トランシーバを備えている。
　通信制御部２３は、図３に示すようなルーティング用の通信経路表を記憶する経路記憶部２４を有している。この通信経路表では、目的局までの最初の中継局となる当該ノード２０に隣接するセンタノード１０またはノード２０の情報（隣接局情報）と、目的局までの通信経路の通信コストとが、目的局ごとに設定されている。
　ノード機能部２９から通信制御部２３に目的局のＩＰアドレスを含んだデータが出力されると、通信制御部２３は、経路記憶部２４から通信経路表を読み込み、該通信経路表を用いてルーティングのための目的局情報(ＲＡ)を選択すると共に、隣接局のアドレス（ＩＰ(１)）をデータに付加して送受信処理部２２に送信する。送受信処理部２２は、隣接局アドレス（ＩＰ(１)）が付加されたデータに隣接局のＭＡＣ情報を更に付加して、該当する光トランシーバを選択し、信号を出力する。また、２つの光トランシーバ２１ａ，２１ｂのいずれかから自局宛の信号を受信すると、送受信処理部２２は隣接局アドレス付データを通信制御部２３に出力し、通信制御部２３はデータをノード機能部２９に出力する。さらに、２つの光トランシーバ２１ａ，２１ｂのいずれかから自局宛以外の信号を受信すると、通信制御部２３で、ルーティングのための目的局情報（ＲＡ）が自局でないことを確認した後、目的局に到達するような隣接アドレス（ＩＰ(１)）に書き替え、送受信処理部２２に送信する。送受信処理部２２は、隣接アドレス（ＩＰ(１)）の情報から隣接局のＭＡＣ情報を付け加え、該当する光トランシーバを選択し、信号を出力する。
　また、ノード２０は、所定の目的局までの通信経路が通信経路表に設定されていない、あるいは通信経路が切断された等の通信経路の異常時に、目的局までの通信経路を自発的に設定又は更新する通信経路探索手段を有している。この通信経路探索手段は、経路探索制御部２５、経路探索要求部２６、経路判定部２７、経路更新部２８で構成されている。なお、ノード２０は、異常が発生した通信経路を削除する通信経路削除手段を備えていてもよい。
　経路探索制御部２５は、経路探索要求部２６、経路判定部２７及び経路更新部２８を統括的に制御する。経路探索要求部２６は、所定のタイミングで通信経路の探索を要求する信号を送信する。また、経路探索要求部２６は、通信経路の探索要求信号に応じた信号、あるいは通信経路の異常を検出すると共に、当該検出に応じて光トランシーバ２１を介してルート要求パケットをブロードキャストする。ここでいうブロードキャストとは、ＩＰｖ４におけるブロードキャスト、ＩＰｖ６におけるオールルータマルチキャストを含む概念である。経路更新部２８は、ルート要求パケットを受信した目的局となるノード又はセンタノードから送信されたルート回答パケットを受信すると共に、ルート回答パケットに基づいて元の通信経路を他の通信経路に更新する。経路記憶部２４は経路更新部２８に接続されており、経路更新部２８によって更新された通信経路表を保存する。ここで、経路更新部２８は、通信経路を更新した後に、元の通信経路を保存する場合は、経路記憶部２４の元の通信経路を保存し、元の通信経路を削除する場合は、経路記憶部２４の元の通信経路を削除するように、更新された通信経路表を保存する。
　ノードが通信経路を更新する場合は、新たな通信経路の通信コストを算出するためのデータが必要となることから、本実施形態では各ノードが通信コストの算出に必要なデータを予め所有している。各ノードから目的局までの通信経路のコストは、通信経路の途中で中継するノードによって異なってくるため、通信経路の通信コストを算出するためのデータとして、各ノードと隣接中継局との間の通信コストを各ノードが所有していることとする。
　本実施形態では、ノード又は通信元が通信経路（あるいは他のノード）の異常を検出するために、ＬＯＳ（Loss of Signal）、ＡＣＫ信号の未到達、ＮＡＣＫ信号（但し、ＡＣＫ信号の実装を前提とする）、生存確認信号の未到達、Dying Gasp信号、及び上位層におけるTime Outの検出が実行される。
　ＬＯＳは物理層又はこれに準拠した層によって処理され、ＡＣＫ信号の未到達検出及びＮＡＣＫ信号はＭＡＣ層又はこれに準拠した層によって処理される。生存確認信号及びDying Gasp信号は、ＭＡＣ層もしくはＩＰ層又はこれに準拠した層によって処理される。また、Time OutはＴＣＰ／ＵＤＰ層もしくはアプリケーション層、又はこれに準拠する層で処理される。
　ＬＯＳ、ＡＣＫ信号の未到達、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号及びDying Gasp信号は、障害の直近のノードによって検出される。ＬＯＳの場合、光の有無のみが判断され、光を受信しなければ異常と判断される。ＡＣＫ信号は信号を送信した際に隣接局から送信信号が正常であったことを示す信号であり、送信後十分時間がたったとしても到達しない場合異常と判断される。ＮＡＣＫ信号は、ＡＣＫ信号とは逆に信号を送信した際に隣接局が信号に異常を検知した場合に送信される信号であり、到達した場合異常と判断される。生存確認信号の場合は、各ノードから所定間隔で断続的に生存確認信号を送信し、所定期間内に隣接からの生存確認信号が受信されなければ隣接ノードになんらかの異常があると判断される。また、Dying Gasp信号は、ノードが故障・異常により回復不可能となる直前に当該ノードが隣接局等に送信する信号であり、検知した場合隣接ノードに異常が発生したと判断される。
　上位層におけるTime Outについては、所定時間内に返信が必要な信号の送信に対して、所定期間内に応答（返信）がなければ異常と判断される。このTime Outについては、障害の直近のノードが検出することはできないため、通信元によって異常が検出されることとなる。
　上記のように構成されるノードの通信経路探索手段では、主に以下の２つの処理が実行される。先ず、ノード機能部２９が目的局のアドレスを含むデータを通信制御部２３に出力する場合かあるいは送受信処理部２２がいずれかの光トランシーバ２１から自局宛て以外の信号を受信した場合を考える。このとき、通信制御部２３は、ルーティングのための通信経路表からルーティングのための目的局情報（ＲＡ）と目的局に到達できるための隣接局アドレスを検索し、検索結果に基づいて、送受信処理部２２を介して該当する光トランシーバ２１から隣接局に送信する。該当するルーティングのための目的局情報（ＲＡ）が通信経路表に設定されていない場合には、該当するルーティングのための目的局情報（ＲＡ）に到達するための通信経路を通信経路探索手段を用いて新たに探索し、検出された通信回路を通信経路表に追加する。
　また、送信信号のルーティングのための目的局情報（ＲＡ）が通信経路表で検出できた場合には、通信制御部２３は検出されたルーティングのための目的局情報（ＲＡ）に接続される隣接局に信号を送信する。このとき、信号が隣接局に正常に伝送できなかった場合には、通信制御部２３は、通信経路探索手段を用いてルーティングのための目的局情報（ＲＡ）への他の通信経路の探索を行う。後述する通信経路更新処理によって他の通信経路の検出が成功した場合には、通信経路表に設定されているルーティングのための目的局情報（ＲＡ）への通信経路に代えて、検出された他の通信経路を通信経路表に再設定することで通信経路表を更新する。このとき、元の通信経路は削除される。なお、通信異常の検出は、隣接するノードだけでなく、信号の通信元となるノードが行うことも可能である。
　図４は、図２の各ノードで実行される通信経路更新処理を示すフローチャートである。
　先ず、通信要求信号が上位層であるアプリケーション層から入力されると（ステップＳ９１）、ノードは、通信経路表を参照し、通信経路があるか否かを判定する（ステップＳ９２）。通信経路がある場合には、その通信経路に従って送信し（ステップＳ９３）、通信経路がない場合にはステップＳ９５に進む。
　次に、通信経路表中の通信経路に従った送信が成功したか否かを判定する（ステップＳ９４）。すなわち、ＬＯＳ、ＡＣＫ信号の未到達、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号の未到達及び上位層におけるTime Outのいずれかを使用し、通信経路における異常が検出されたか否かを判定する。送信が成功した場合には、通信を終了する。
　一方、通信経路がなかった場合（ステップＳ９２にてＮＯ）又は送信が成功しなかった場合には（ステップＳ９４でＮＯ）、ルート要求パケットをブロードキャストする（ステップＳ９５）。ノードが送信したルート要求パケットは、通信経路制御システムで構築されたルートのいずれかを通ってセンタノード（目的局）に到達する。そしてセンタノードは、ルート要求パケットを受信すると、ルート要求パケットを送信したノードにルート回答パケットを送信する。ノードは、ルート回答パケットを受信することにより目的地への経路情報を受信し（ステップＳ９６）、該受信した経路情報に従って送信を行い（ステップＳ９７）、これにより通信経路が更新される。そして、受信した経路情報に従って実行した送信が成功したか否かを判定し（ステップＳ９８でＮＯ）、送信が成功しなかった場合にはステップＳ９５の処理に戻り、成功した場合には通信を終了する。
　なお、上記通信経路更新処理において、ルート回答パケットを受信（ステップＳ９６）することで新たなルートを確立するといった簡単なステップが実行されてもよい。
　図４の通信経路更新処理の具体例を図５を用いて説明する。図５では、ノード２０ｎとノード２０ｏとの間で異常が発生した場合に、ノード２０ｎが通信経路更新処理を実行する場合を例に挙げて説明する。
　先ず、ノード２０ｎは、ノード２０ｏの接続異常をＬＯＳ、ＮＡＣＫ信号等で検出すると、ルート要求パケットを周囲に転送（ブロードキャスト）し、ノード２０ｍがルート要求パケットを受信する。ノード２０ｍはさらにルート要求パケットをノード２０ｌに送信し、以後ノード２０ｋ，２０ｊ，２０ｅ，・・・にて順次転送が実行されて、センタノード（目的局）に送信される。センタノード及びノードは、ルート要求パケットが送信されたルートの逆ルートで、ルート回答パケットを順次転送していく。ルート回答パケットがノード２０ｎに到達すると、センタノードからノード２０ｋを経由してノード２０ｎに至る新たな通信経路が確立する。本処理によりセンタノード１０からノード２０ｎ迄の通信経路が更新される。
　なお、センタノード１０は、複数のルート要求パケットを受信することがあるが、ノードの通過数(ホップ数)、通信コスト等から、最適なルートだけにルート回答パケットを送信することが好ましい。
　図５の通信経路更新処理が実行された後は、図６に示すような通信経路となる。すなわち、センタノード１０から各ノードまでの通信経路Ａ１，Ａ２（図１）は、ノード２０ｋ～ノード２０ｎまでの新ルートが確立されることにより通信経路Ａ３，Ａ４に変更される。
　なお、上記通信経路更新処理は、ノード２０ｎ、すなわち障害の直近のノードによって実行される場合であるが、これに限るものではなく、データの通信元である通信元ノード（以下、単に「通信元」という）によって実行されてもよい。
　通信元が通信経路更新処理を実行する場合には、直近のノード（第１のノード）は後述するエラー信号（異常検出信号）を通信元（第２のノード）に送信する。通信元は、当該エラー通知を受信することで異常を検知し、エラー通知の受信に応じてルート要求パケットをブロードキャストする。センタノードは、ルート要求パケットを受信すると、通信元にルート回答パケットを送信する。そして、通信元は、目的局となるノード又はセンタノードから送信されたルート回答パケットを受信し、ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する。これにより、図５の通信経路更新処理と同様の処理が実行されることとなる。
　（通信経路を更新する主体）
　図７は、本実施形態における通信経路更新処理を実行する主体を説明する図である。
　本実施形態では、上述のように、異常が発生した直近のノードと通信元との２つが本処理の実行主体として設定されるが、この通信経路更新処理の主体の相違によって更新経路や更新時間が異なってくる。例えば、図７において、障害の直近のノードが更新する場合には、異常検知の時間は早いが、更新後の経路が最適な経路にならない場合がある（Ａ５）。一方、通信元が更新する場合には、異常検知は相対的に遅いが、最適な経路が選択される（Ａ６）。従って、通信経路の施設位置や障害の状況等に応じて、直近のノードと通信元のいずれかを経路更新の主体として設定することができる。また、最初に直近のノードが迅速に経路更新を行い、その後、通信元が適切なタイミングで経路を最適化するよう設定することも可能である。
　（経路更新処理の後に実行される復旧処理）
　本通信システムの通信経路に障害が生じていない状態では、通常、元の通信経路が最適であることから、通信経路更新処理が実行された後で障害が除去、改善された際には元の通信経路に戻す処理を行うことも可能である。
　本実施形態では、ノード２０は、元の通信経路が復旧したか否かを監視するための復旧確認信号を所定のタイミングで送信する復旧確認信号送信部４１と、復旧確認信号に対する応答信号を受信する応答信号受信部４２と、応答信号を受信した場合に、他の通信経路を元の通信経路に変更して復旧する通信経路復旧部４３とを更に備えている（図２）。
　ノード２０で実行される復旧処理としては、例えば、更新処理の実行者（直近のノード又は通信元）が、所定の時間間隔でリルート信号（復旧確認信号）を送信する。このとき、障害が既に除去、改善されている場合には、障害の発生によってこれまで通信不能であった隣接局から応答信号が送信されることとなる。そして更新処理の実行者は、当該応答信号を受信すると、以前に使用していた元の通信経路が通信可能と判断し、通信経路を元の通信経路に変更する。これにより単純な方法で復旧処理を実行することが可能となる。
　尚、上記復旧処理はセンタノード１０が所定のタイミングで実行してもよい。この場合、センタノード１０は、元の通信経路が復旧したか否かを監視するための復旧確認信号を所定のタイミングで送信する復旧確認信号送信部と、復旧確認信号に対する応答信号を受信する応答信号受信部とを有し、応答信号を受信した場合に、通信経路の復旧を指示する復旧指示信号をノード又は送信元に送信することとなる。
　上述したように、本実施形態によれば、所定の通信経路における異常の検出に応じて、ルート要求パケットがノード又はセンタノード（目的局）に送信される。また、ルート要求パケットに応じて、目的局となるノード又はセンタノードから送信されたルート回答パケットが受信される。そして、ルート回答パケットに基づいて所定の通信経路が他の通信経路に更新される。したがって、他の装置との間でマルチホップな通信を行うことができ、通信経路に異常が発生した場合に通信経路を迅速に更新ことができる。
　また、通信経路の更新後、所定のタイミングで復旧確認信号が送信され、該復旧確認信号に対する応答信号が受信された場合に、元の通信経路への復旧が行われる。これにより単純な方法で且つ迅速に復旧処理を実行することができる。
　図８および図９は、本発明の第２実施形態に係る通信システムで実行される通信経路更新処理を説明する模式図であり、図１０は、本通信経路更新処理を示すフローチャートである。
　図８の通信システム４０には、１つの親ノード（センタノードに相当する）５０と６０ａから６０ｒまでの子ノードが存在し、通信経路Ａ７，Ａ８を用いて親子間で通信が行われている。例えば、子ノード６０ｈは子ノード６０ａ，６０ｂ，６０ｆ，６０ｇを介して、子ノード６０ｑは子ノード６０ｒ，６０ｏ，６０ｐを介して親ノード５０と通信を行っている。このとき、通信経路に障害が発生すると、経路切替え手続きが実行される。障害の検知は、ＬＯＳや生存確認信号の未達等を通じて行われる。
　例えば、子ノード６０ｎが親ノード５０への通信に失敗すると、子ノード６０ｎが通信異常を検知し（ステップＳ１０１）、異常が発生した子ノード６０ｎ～６０ｏ間の通信経路を削除する（ステップＳ１０２）。子ノード６０ｎは、子ノード６０ｎ～６０ｏ間を使用していたノードを記憶しており、子ノード６０ｍ，６０ｌの双方（通信不能となる影響ノード）に異常の発生を通知し（ステップＳ１０３）、子ノード６０ｍ，６０ｌの双方がルート削除を実行する（ステップＳ１０４）。そして、子ノード６０ｎ～６０ｏの各ノードで親ノード５０との通信要求が生じた場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、親ノード５０との通信経路が存在しないため、ルート要求パケットをブロードキャストし、新たな通信経路を探索する（ステップＳ１０６）。図８の場合、子ノード６０ｎに通信要求が生じると、親ノードとの通信経路が遮断されているため、子ノード６０ｎはルート要求パケットをブロードキャストし、その後、子ノード６０ｍ，６０ｌにて順次ブロードキャストが実行されて、子ノード６０ｋがルート要求パケットを受信する。
　子ノード６０ｋは、親ノード５０との有効なルートを記憶しており、子ノード６０ｎにルート回答パケットを送信する。このルート回答パケットが子ノード６０ｎに到達すると、子ノード６０ｋは親ノード５０への新たな通信経路情報を取得し（ステップＳ１０７）、この結果子ノード６０ｋを経由した新たな通信経路が確立する（ステップＳ１０８）。
　図１１は、図１０の通信経路更新処理を実現するためのプロトコルスタックの図である。ＡＯＤＶ（Ad hoc On-Demand Distance Vector）を利用する場合、通常のTCP/IP over Ethernetのスタックと同じ構成をしており、ＵＤＰの特有のポート上でＡＯＤＶ信号が動作する。
　このＡＯＤＶ信号はＵＤＰ上で動作し、後述する経路テーブルをＬ３に作成する。その後、Ｌ３において経路テーブルを参照した転送が実行される。
　図１２は、各子ノードの構造を概略的に示すブロック図である。
　図中の子ノード６０において、信号は外部からトランシーバ６１ａ～６１ｄ（メタルトランシーバもしくは光トランシーバ）にて受信され、送受信処理部６２を経て通信制御部６３へ到達する。各トランシーバは、隣接ノードもしくは配電系制御装置、スマートメータのコンセントレータに接続する。通信制御部６３に入力された信号は、該通信制御部にて目的地が既知であるか否かが判定される。目的地が既知である場合、経路判定部６７は次ホップノード等の情報を付加した信号を送受信処理部６２へ送り出す。送受信処理部６２は、次ホップノード情報を元に、送信先として適切なトランシーバに送信する。トランシーバの組み合わせ及び個数は任意である。
　経路が未知の場合、ルーティング部６６の働きにより経路が探索され、次ホップノード情報が入手される。すると、経路更新部６８は経路記憶部６７にデータを追加し、次ホップノード情報は送受信処理部６２に伝えられ、適切なトランシーバに送信される。
　また、各ノード６０は障害検知部７１を有しており、周囲の障害を監視することが可能となっている。障害検知部７１が周囲の障害を検知した場合、以下の２種類の方法をとることができる。
（１）あらかじめ伝達を行わない場合
　障害検知部７１が障害を検知すると、障害が発生した通信経路を削除する。通信経路の削除が行われた後、当該通信経路を使おうとする通信が発生した場合には、送信元に対してエラーを通知する。送信元は、エラー通知を受けると通信経路を消去し、経路探索をやり直す。
（２）あらかじめ伝達を行う場合
　障害検知部７１が障害を検知すると、障害が発生した経路を削除するとともに、事前に記憶しておいた経路を使っていた前ノード情報をもとに影響範囲に対し異常を通知する。通知を受けたノードは経路を削除する。新たな通信が発生する場合、経路判定部６６により未知の目的値と判断されるため、経路探索が行われる。
　子ノード６０ｎの経路記憶部６７に記憶される経路テーブルの一例を図１３に示す。前ノード、線路が正常な挙動を示している場合のテーブルの一例が図１３（ｂ）であり、いくつかの通信目的ノードに対応する次ホップが記載されている。例えば、目的ノードが５０の場合はノード６０ｏへ、目的ノードが６０ｌの場合はノード６０ｍへ信号を送信してやればよいことが分かる。ここでノード６０ｍ～ノード６０ｎ間で異常が発生した場合、経路ノード６０ｏ～ノード６０ｎ間が使用不可能になるため、経路変更手続が実行される。本経路変更手続の実行の結果、図１３（ｂ）に示す経路テーブルが、図１３（ａ）に示すような経路テーブルに変更され、次ホップノード、前ホップノードおよび経路コストのうちの該当項目が更新される。通信制御部６８は、更新された経路テーブルに基づいて送受信処理部６２へ信号を送り出す。
　通信経路における異常あるいは障害の発生の検知方式は、異常検知を判断するための要素（トリガー）によって異なってくる。具体的には、ＬＯＳは物理的な信号が失われたことを意味し、トランシーバ６１ａ～６１ｄで検知され、ルーティング部６９に通知される。
　ＡＣＫは、送信された信号が正しく到達したことを示す返信であり、送受信処理部６３で処理される。ＡＣＫが所定時間内に返信されない場合、信号は正しく到達しなかったと判断され、ルーティング部６９に異常が通知される。ＮＡＣＫも、ＡＣＫ同様、送受信処理部６３で処理される信号であり、正しくない信号が到達したことを示す。本信号が到達した場合も、ルーティング部６９に異常を通知することができる。
　生存確認信号は、通信制御部６３内の生存確認部７０によって定期的に周囲に告知される信号であり、送信元が正常であることを示すものである。所定時間内に生存確認信号が到達しなかった場合、対象のノードは異常であると判断され、ルーティング部６９に通知される。また、生存確認信号には、ＭＡＣアドレス・ＩＰアドレス等の情報が含まれ、これらが変化した場合にも、ルーティング部６９に異常を通知することができる。
　Time outは、通信監視部６４によって検知されるＴＣＰ等の上位層機能である。ＴＣＰに代表される上位層機能には、送信先への信号の到達を確認するプロトコルが組み込まれていることがあり、信号到達の確認が所定時間内にできなかった場合、異常がルーティング部６９に通知される。本機能は上位層によって実行されるため、検知者は、障害の直近ではなく、送信元である。
　ＬＯＳは最も高速に異常を判定するが、信号が出続けているが内容が異常である場合等には対応できないため、通常２種類以上の検知方法を組み合わせるのが好ましい。
　なお、これらの異常検知方式は、全てが実装されてもよいし、一部だけが実装されてもよい。
　図１４は、積極的に他ノードに異常通知せず、通信の際にエラーパケットを返信する場合のフローチャートであり、（ａ）は子ノードの処理、（ｂ）は送信元の処理を示す。
　異常通知を行う子ノードは、図１４（ａ）に示すように、経路を通過する信号が届いた場合に、送信元に異常検知を通知することとなる。したがって当該子ノードはどの局へ異常を通知すべきか、管理せずに済むため、シンプルな構成が可能である。一方、子ノードからの通信異常通知を受信した送信元は、図１４（ｂ）に示すように、経路探索後、目的地への経路情報を取得し、当該経路に信号を再送信する。すなわち、通信元は、送信を行なわなければ異常が通知されないため、切り替えが遅くなるのに加え、余分な通信が発生することとなる。
　なお、本実施形態では、親ノードと子ノードが通信を行っているが、通信を子ノード同士で行うこともできる。子ノード間の通信方式は、親ノードと子コード間の通信方式と同じである。
　次に、子ノードと、配電系制御装置やスマートメータ集約装置との接続方法の一例を、図１５を用いて説明する。
　図１５は、子ノード（通信装置）１００－１～１００－４の所定ポートがスマートメータ集約装置及び／又は配電系制御装置と接続されている。また、各子ノードは他のポートを用いて隣接ノードとも接続されている。各子ノードは、スマートメータ集約装置および配電系制御装置の双方と接続されてもよく（子ノード１００－４）、スマートメータ集約装置のみまたは配電系制御装置のみと接続されてもよく（子ノード１００－２，１００－３）、あるいは、これらのいずれにも接続されない情報転送専門の子ノード（子ノード１００－１）であってもよい。スマートメータ集約装置８３，８５，８７や配電系制御装置８４，８８の各情報は、各子ノードの通信制御部によって管理サーバ８６等の送信先へ転送される。
　スマートメータ集約装置は、子ノードに供給される電力等の各種情報を集約・管理し、サーバ等の外部機器と送受信を行う機能を有する。また、配電系制御装置は、子ノードに供給される電力を制御する機能を有する。
　なお、本発明の子ノードは、スマートメータ集約装置や配電系制御装置と一体で設けられてもよい。その場合、図１６に示すように、子ノード１１０のアプリケーション制御部６５とスマートメータ集約ブロック１１１とが並列に接続され、通信監視部６４にて、アプリケーション制御部６５に必要な信号と配電系制御ブロック１１１に必要な信号とが区別され、それぞれに送信される。スマートメータ集約ブロック１１１は、配電系制御を行う機能を兼ね備えていてもよいし、スマートメータ集約ブロックとは別に、配電系制御部が子ノード内に設けられてもよい。
　上記実施形態では、ＬＯＳ、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号及びTime Outのいずれかを使用して、通信経路における異常が検出されたか否かを判定するが、これに限るものではない。ＬＯＳ、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号及びTime Outの少なくとも２つ以上を検出できるように構成し、ＬＯＳ、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号及びTime Outのいずれかが検出されたときに、通信経路における異常の有無を判定してもよい。
　また上記実施形態は、本発明に係る通信システム及び通信装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。例えば、例示した配電系システムに限らず、道路監視、鉄道監視、上下水道、河川監視等の公共施設の監視システム、またはその他の通信システムに適用してもよい。また、本実施形態における通信装置のノード及び通信システムの細部構成等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　１　通信経路制御システム
　１０　センタノード
　２０　ノード
　２１ａ，２１ｂ　光トランシーバ
　２２　送受信処理部
　２３　通信制御部
　２４　経路記憶部
　２５　経路探索制御部
　２６　経路探索要求部
　２７　経路判定部
　２８　経路更新部
　２９　ノード機能部
　４１　復旧確認信号送信部
　４２　応答信号受信部
　４３　通信経路復旧部

Claims (18)

  1. 　センタノードと該センタノードに通信線を介して接続された少なくとも１つのノードとで構成され、通信経路の自発的な更新が実行される通信経路制御を行う通信システムであって、
    　前記ノードは、
    　前記通信経路における異常を検出する障害検出手段と、
    　前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、
    　目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、
    　前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新手段とを備え、
    　前記目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードは、
    　前記ノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記ノードに送信することを特徴とする通信システム。
  2. 　前記少なくとも１つのノードは、前記異常が発生した通信線の直近に配置され、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置された第１のノードと、前記第１のノードに接続され、データの通信元となる第２のノードとを含み、
    　前記第１のノードは、
    　前記通信経路における異常を検出する障害検出手段と、
    　前記異常の検出に応じて、通信経路を削除する通信経路削除手段と、
    　上位層の通信要求に応じて新たな異常検出信号を前記第２のノードに送信する信号送信手段とを有し、
    　前記第２のノードは、
    　前記第１のノードから送信された異常検出信号を受信する信号受信手段と、
    　前記異常検出信号の受信に応じて、通信経路を削除する通信経路削除手段と、
    　ルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、
    　目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、
    　前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新手段とを有し、
    　前記目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードは、前記第２のノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記第２のノードに送信する
    ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
  3. 　前記異常は、前記光ファイバ通信線の異常であるか、又は前記通信線を介して接続された他の通信装置の異常であり、
    　前記通信装置は、前記異常が発生した通信線の直近に配置されたノード、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置されたノードであることを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
  4. 　通信経路を削除する通信経路削除手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１記載の通信システム。
  5. 　配電系に使用されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の通信システム。
  6. 　外部と通信可能に設けられたスマートメータおよび配電系制御部の少なくとも１つを更に備えることを特徴とする、請求項５に記載の通信システム。
  7. 　通信線を介して相互に接続された通信装置に適用され、通信経路の自発的な更新を実行する通信経路制御方法であって、
    　前記通信経路における異常を検出する障害検出ステップと、
    　前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信ステップと、
    　目的局又は該目的局への有効な経路を有する局から送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信ステップと、
    　前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新ステップと、を有することを特徴とする通信経路制御方法。
  8. 　センタノードと該センタノードに通信線を介して接続された少なくとも１つのノードとで構成される通信経路制御システムに適用され、通信経路の自発的な更新が実行される通信経路制御方法であって、
    　前記通信経路における異常を検出する障害検出ステップと、
    　前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信ステップと、
    　前記ノードから送信されたルート要求パケットに応じて、ルート回答パケットを前記ノードに送信するルート回答パケット送信ステップと、
    　目的局若しくは該目的局への有効な経路を有する局となるノード又は前記センタノードから送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信ステップと、
    　前記ルート回答パケットに基づいて通信経路を更新する通信経路更新ステップと、を有することを特徴とする通信経路制御方法。
  9. 　通信経路を削除する通信経路削除ステップをさらに有することを特徴とする、請求項７または請求項８記載の通信経路制御方法。
  10. 　通信線を介して相互に接続され、通信経路の自発的な更新を実行する通信装置であって、
    　所定の通信経路における異常を検出する障害検出手段と、
    　前記異常の検出に応じて、新たなルート要求パケットをブロードキャストするルート要求パケット送信手段と、
    　目的局又は該目的局への有効な経路を有する局から送信されたルート回答パケットを受信するルート回答パケット受信手段と、
    　前記ルート回答パケットに基づいて前記所定の通信経路を他の通信経路に更新する通信経路更新手段と、を備えることを特徴とする通信装置。
  11. 　前記異常は、前記光ファイバ通信線の異常であるか、又は前記通信線を介して接続された他の通信装置の異常であり、
    　前記通信装置は、前記異常が発生した通信線の直近に配置されたノード、又は前記異常が発生した他のノードの直近に配置されたノードであることを特徴とする請求項１０記載の通信装置。
  12. 　前記異常は、ＬＯＳ、ＡＣＫ信号、ＮＡＣＫ信号、生存確認信号及びDying Gasp信号の少なくとも１つに基づいて検出されることを特徴とする請求項１１記載の通信装置。
  13. 　前記ノードは、データの通信元を示す通信元ノードであることを特徴とする請求項１１記載の通信装置。
  14. 　前記異常は、Time Outに基づいて検出されることを特徴とする請求項１３記載の通信装置。
  15. 　前記所定の通信経路が復旧したか否かを監視するための復旧確認信号を所定のタイミングで送信する復旧確認信号送信手段と、
    　前記復旧確認信号に対する応答信号を受信する応答信号受信手段と、
    　前記応答信号を受信した場合に、他の通信経路を前記所定の通信経路に変更して復旧する通信経路復旧手段とを更に備えることを特徴とする請求項１０から１４のいずれか１項に記載の通信装置。
  16. 　通信経路を削除する通信経路削除手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１０記載の通信装置。
  17. 　配電系に用いられることを特徴とする、請求項１０から１６のいずれか１項に記載の通信装置。
  18. 　ノードと通信可能に設けられたスマートメータおよび配電系制御部の少なくとも１つを更に備えることを特徴とする、請求項１７記載の通信装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019180076A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 古河電気工業株式会社 ネットワークシステム、ネットワークシステムの経路切換方法、および、通信装置
JP2022111337A (ja) * 2019-05-24 2022-07-29 古河電気工業株式会社 通信システム、通信システムの制御方法、および、通信装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180205660A1 (en) * 2017-01-19 2018-07-19 Futurewei Technologies, Inc. Apparatus and method for controlling usage of a non-optimal path
CN110784413B (zh) * 2018-07-31 2022-04-05 华硕电脑股份有限公司 更新集成接入后传节点的路由表的方法和设备
CN117938729A (zh) * 2022-10-25 2024-04-26 中国移动通信有限公司研究院 设备信息处理方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0731082A (ja) 1993-07-15 1995-01-31 Hitachi Ltd 配電線遠方監視制御方法及びその装置
JP2005210818A (ja) 2004-01-22 2005-08-04 Kyushu Electric Power Co Inc Ｉｐを適用した配電線遠方監視制御通信方式

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6535498B1 (en) * 1999-12-06 2003-03-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Route updating in ad-hoc networks
JP4146628B2 (ja) * 2001-08-23 2008-09-10 松下電器産業株式会社 メモリシステム及び半導体集積回路
GB0416272D0 (en) * 2004-07-20 2004-08-25 British Telecomm Method of operating a network
US8467297B2 (en) 2005-03-10 2013-06-18 Thomson Licensing Hybrid mesh routing protocol
EP1889439B1 (en) * 2005-06-07 2019-02-27 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Communication path allocating entity and method
US7852772B2 (en) * 2005-10-20 2010-12-14 Cisco Technology, Inc. Method of implementing a backup path in an autonomous system
JP4746960B2 (ja) * 2005-10-31 2011-08-10 富士通株式会社 スイッチおよびネットワーク構成方法
KR101183342B1 (ko) 2005-11-09 2012-09-14 톰슨 라이센싱 무선 네트워크에서의 경로 선택
KR20090104046A (ko) * 2006-12-20 2009-10-05 폴라티스 포토닉스, 인코포레이티드 네트워크 결함 검출과 보호 스위칭
US8422397B2 (en) * 2007-12-28 2013-04-16 Prodea Systems, Inc. Method and apparatus for rapid session routing
JP4978531B2 (ja) * 2008-03-25 2012-07-18 日本電気株式会社 通信システム、中継伝送装置、ルータ装置及び通信方法
JP4997196B2 (ja) * 2008-08-08 2012-08-08 株式会社日立製作所 通信ネットワークシステム、パス計算装置、通信路確立制御方法
US8665841B1 (en) * 2008-08-13 2014-03-04 Marvell International Ltd. Multiple simultaneous mesh routes
US8279842B2 (en) * 2009-05-18 2012-10-02 Digi International Inc. Route selection system and method for promoting route distributions among multiple devices in a wireless mesh network
KR20110065917A (ko) * 2009-12-10 2011-06-16 삼성전자주식회사 분산컴퓨팅 통신망에서 분산된 모듈 간의 통신을 지원하는 통신시스템 및 그 시스템을 이용한 통신방법
US8599759B2 (en) * 2011-04-29 2013-12-03 Cooper Technologies Company Multi-path radio transmission input/output devices, network, systems and methods with on demand, prioritized routing protocol

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0731082A (ja) 1993-07-15 1995-01-31 Hitachi Ltd 配電線遠方監視制御方法及びその装置
JP2005210818A (ja) 2004-01-22 2005-08-04 Kyushu Electric Power Co Inc Ｉｐを適用した配電線遠方監視制御通信方式

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2733894A4
YASUYO NISHIMURA ET AL.: "A study on autonomous network restoration algorithms IN89-70", IEICE TECHNICAL REPORT, vol. 89, no. 21, 27 October 1989 (1989-10-27), pages 7 - 12, XP008172280 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019180076A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 古河電気工業株式会社 ネットワークシステム、ネットワークシステムの経路切換方法、および、通信装置
JP2022111337A (ja) * 2019-05-24 2022-07-29 古河電気工業株式会社 通信システム、通信システムの制御方法、および、通信装置
JP7383080B2 (ja) 2019-05-24 2023-11-17 古河電気工業株式会社 通信システム、通信システムの制御方法、および、通信装置

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