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公開番号2025136163
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024034404
出願日2024-03-06
発明の名称診断システム、診断装置および診断方法
出願人横河電機株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H04L 41/14 20220101AFI20250911BHJP(電気通信技術)
要約【課題】メッシュ構造のネットワークの診断を効率的に実行することを課題とする。
【解決手段】診断システムは、送信ノード、受信ノード、診断装置を有し、それぞれが独立した複数経路を用いて送信ノードから受信ノードへフレームを送信するネットワークの診断システムであって、送信ノードは、複数経路のうち一部の経路に障害が発生しているか否かに拘わらず、同一の受信ノードを宛先とする複数のフレームを複数経路に送信し、受信ノードは、タイマーを基にして、同一の送信ノードから受信した複数のフレームの到達時刻をそれぞれ測定し、測定結果を診断装置に通知し、診断装置は、測定結果を基にして、疑似的な障害が発生した際のネットワークの通信経路の再構築に要する時間および再構築された後のネットワークの性能を診断する処理を実行する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
送信ノード、受信ノード、診断装置を有し、それぞれが独立した複数経路を用いて前記送信ノードから前記受信ノードへフレームを送信するネットワークの診断システムであって、
前記送信ノードは、前記複数経路のうち一部の経路に障害が発生しているか否かに拘わらず、同一の受信ノードを宛先とする複数のフレームを前記複数経路に送信し、
前記受信ノードは、タイマーを基にして、同一の送信ノードから受信した複数のフレームの到達時刻をそれぞれ測定し、測定結果を前記診断装置に通知し、
前記診断装置は、前記測定結果を基にして、前記障害が発生した際の前記ネットワークの通信経路の再構築に要する時間および前記再構築された後のネットワークの性能を診断する
処理を実行する診断システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記診断装置は、前記複数経路に含まれる一部のノードを選択し、選択した前記一部のノードに対して、疑似的な障害を発生させる処理を更に実行する請求項１に記載の診断システム。
【請求項３】
前記受信ノードは、前記複数経路のうち一部の経路に疑似的な障害が発生した後に、前記同一の送信ノードからの複数フレームの一部が到達しない期間を、代替経路構築時間として前記診断装置に通知する請求項２に記載の診断システム。
【請求項４】
前記診断装置は、前記代替経路構築時間を、前記疑似的な障害が発生した際の前記ネットワークの通信経路の再構築に要する時間として診断する請求項３に記載の診断システム。
【請求項５】
前記受信ノードは、前記複数経路のうち、一部の経路から前記フレームを受信しない場合、前記一部の経路から前記フレームを受信しない旨の情報を、前記診断装置に通知する処理を更に実行する請求項１または２に記載の診断システム。
【請求項６】
前記受信ノードは、前記複数経路のうち一部の経路に疑似的な障害が発生する前に、前記同一の送信ノードから受信した複数のフレームの到達時刻の差分を、障害設定前到達時間差として前記診断装置に通知し、前記複数経路のうち一部の経路に疑似的な障害が発生した後であって、経路情報が再構築された後に、前記同一の送信ノードから受信した複数のフレームの到達時刻の差分を、障害設定後時間差として前記診断装置に通知する請求項３に記載の診断システム。
【請求項７】
前記診断装置は、前記障害設定前到達時間差と前記障害設定後時間差とを基にして、前記再構築される前のネットワークによるフレームの到達時間と前記再構築された後のネットワークによるフレームの到達時間との相違を診断する請求項７に記載の診断システム。
【請求項８】
ネットワークに含まれる複数経路であって、それぞれが独立した前記複数経路のうち一部の経路に障害が発生しているか否かに拘わらず、同一の送信ノードから送信された複数のフレームを受信する受信ノードから、到達時刻の測定結果を収集する収集部と、
前記測定結果を基にして、前記障害が発生した際の前記ネットワークの通信経路の再構築に要する時間および前記再構築された後のネットワークの性能を診断する診断処理部と
を有する診断装置。
【請求項９】
送信ノード、受信ノード、診断装置を有し、それぞれが独立した複数経路を用いて前記送信ノードから前記受信ノードへフレームを送信するネットワークの診断方法であって、
前記送信ノードは、前記複数経路のうち一部の経路に障害が発生しているか否かに拘わらず、同一の受信ノードを宛先とする複数のフレームを前記複数経路に送信し、
前記受信ノードは、タイマーを基にして、同一の送信ノードから受信した複数のフレームの到達時刻をそれぞれ測定し、測定結果を前記診断装置に通知し、
前記診断装置は、前記測定結果を基にして、前記障害が発生した際の前記ネットワークの通信経路の再構築に要する時間および前記再構築された後のネットワークの性能を診断する、
処理を実行する診断方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断システム、診断装置および診断方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ネットワークの機器故障等に備えて、ネットワーク経路の冗長化が行われている。たとえば、特許文献１では、２つのEthernetスイッチを２つの回線で接続し、正常時は、どちらか一方の回線を使用して通信を実行する。Ethernetスイッチの回線異常検知回路が、使用中の回線に異常が発生したことを検出すると、回線をもう一方の回線に変更し、経路を切り替える。
【０００３】
特許文献１では、回線異常検知回路が異常を検出するまでに有限の時間を要し、経路の切り替えにも時間を要するため、情報伝達の途切れが発生する。
【０００４】
上記の特許文献１の課題に対して、たとえば、非特許文献１がある。非特許文献１では、リング冗長化された経路を有し、通信経路が冗長化されている。これにより、非特許文献１では、リングの両方から通信フレームを宛先に送信することで、片側の経路に異常が発生しても、もう片側からの通信フレームは遅れなく宛先に到着するので、情報伝達の途切れが発生しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－４５３９９号公報
【非特許文献】
【０００６】
Industrial Ethernet Rings: PROFINet MRP and MRPD [令和６年２月１日検索]、インターネット＜URL:https://www.hms-networks.com/news-and-insights/blog/posts/iot-blog/2018/06/11/industrial-ethernet-rings-profinet-mrp-and-mrpd＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非特許文献１に記載されたリングトポロジーでは、ノード毎に伝搬遅延時間が発生するため、ノード数の多い大規模システムに適用することが難しい。また、一般的なイーサネットシステムのトポロジーは、メッシュ構造のトポロジーを利用することが多く、リングトポロジーでは、システム構築の自由度が低下する。
【０００８】
このため、メッシュ構造のトポロジーを利用する場合であっても、情報伝達の途切れ等が発生しないように、ネットワークを診断することが望ましい。
【０００９】
ここで、ネットワーク診断に関し、複数のネットワークスイッチから情報を取得すれば、どのような経路で通信フレームが流れているかの確認は可能だが、それには複雑な手順を要し、現実的ではない。また、ネットワークのどこかに障害が発生した場合には、メッシュ構造上での通信フレームの経路を再構築して別経路を通すことになるが、そもそも再構築できるだけの冗長度をメッシュトポロジーが持っているのかの確認や、再構築に要するロス時間、また再構築したことによって通信が輻輳することによる影響などを把握することは非常に難しい。
【００１０】
一つの側面では、メッシュ構造のネットワークの診断を効率的に実行できる診断システム、診断装置および診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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