JP6514100B2 - 通信装置、通信システム及びネットワーク管理方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、通信装置、通信システム及びネットワーク管理方法に関する。

近年、多様な通信機器をネットワークに接続するニーズが高まっている。例えば、世の中のあらゆるモノをインターネットに接続することによって、新たなソリューションを生み出そうとするＩｏＴ（Internet of Things）技術が注目を浴びている。例えば、個々のモノには、センサや通信装置等の機器が備えられ、個々のモノについて取得されるセンサの計測情報に基づいてモノの動きや分布等を取得することができる。また、オフィスビルやホテル、工場等の商業施設などに様々なセンサを設置し、センサによって取得される種々の情報を省エネやマーケティングに活用することが検討されている。

一方で、近年では、センサの通信方式が多様化している。センサの通信プロトコルやバックボーンのネットワーク構成は、メーカや用途に応じて異なる場合が多く、共通化が困難である。そのため、上記のニーズに答える通信システムを、特定の通信方式に統一して構築することは困難である。そこで、異種プロトコルの混在を可能とする通信ネットワークの形態が模索されている。

しかしながら、異種プロトコルが混在することでネットワークは複雑化し、ネットワーク管理者の管理負荷が高まることが予想される。また、ネットワークに接続された機器を管理するために必要な情報（以下、「ネットワーク管理情報」という。）の量も増加し、ネットワーク管理情報のトラフィックがネットワークを圧迫するという問題の発生も予想される。そのため、通信プロトコルが混在する通信システムにおいて、ネットワークの管理にかかる負荷を低減する手法の確立が望まれている。

特許第４１３６８５７号公報

本発明が解決しようとする課題は、異なる通信プロトコルが混在する通信システムにおいて、ネットワークの管理にかかる負荷を低減することができる通信装置、通信システム及びネットワーク管理方法を提供することである。

実施形態の通信装置は、管理対象の機器に関する機器情報を取得する管理装置を有する通信システムにおいて、前記機器情報を前記管理装置に送信する通信装置である。通信装置は、機器情報分類部と、固有情報送信部と、を持つ。機器情報分類部は、前記機器情報を、前記通信装置に係る前記機器について必須の機器情報である共通情報と、前記通信装置に係る前記機器に固有の機器情報である固有情報と、に分類する。前記固有情報送信部は、前記機器情報分類部によって分類された前記固有情報を、前記管理装置の要求があった場合に前記管理装置に送信する。

第１の実施形態の通信システム１の具体例を示すシステム構成図。 第１の実施形態における統合ゲートウェイ２０の機能構成の具体例を示す図。 第２通信部２０２の詳細な構成例を示す図。 第１の実施形態における管理装置３０の機能構成の具体例を示す図。 ネットワーク管理情報の具体例を説明する図。 ネットワーク管理情報の具体例を説明する図。 ネットワーク管理情報の具体例を説明する図。 ネットワーク管理情報が表示される態様の一例を示す図。 物理的な接続構成を示すトポロジー図及び論理的な接続構成を示すトポロジー図を説明する図である。 第１の実施形態の通信システム１におけるネットワーク管理情報の収集の流れを示すシーケンス図。 第１の実施形態の通信システム１におけるネットワーク管理情報の収集の流れを示すシーケンス図。 管理装置３０が統合ゲートウェイ２０から固有情報を取得する流れを示すシーケンス図。 第２の実施形態における統合ゲートウェイ２０ａの機能構成の具体例を示す図。 第２の実施形態における管理装置３０ａの機能構成の具体例を示す図。 送信レベルの変更に応じた固有情報の変化の具体例を示す図。 第２の実施形態におけるネットワーク管理情報の収集の流れを示すシーケンス図。 第２の実施形態におけるネットワーク管理情報の収集の流れを示すシーケンス図。

以下、実施形態の通信装置、通信システム及びネットワーク管理方法を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の通信システム１の具体例を示すシステム構成図である。通信システム１は、バックボーンネットワーク網１０、アクセスリンク統合ゲートウェイ２０−１〜２０−３及び管理装置３０を備える。バックボーンネットワーク網１０は、アクセスリンク統合ゲートウェイ２０−１〜２０−３及び管理装置３０を接続する、通信システム１の基幹となるネットワーク網である。アクセスリンク統合ゲートウェイ２０−１〜２０−３は、自装置が収容する端末と、バックボーンネットワーク網１０との間で通信を中継する通信装置である。アクセスリンク統合ゲートウェイ２０−１〜２０−３は、それぞれ異なる通信プロトコルで配下の端末と通信可能である。なお、アクセスリンク統合ゲートウェイ２０−１〜２０−３の一部又は全部は、同じ通信プロトコルで配下の端末と通信してもよい。

例えば、アクセスリンク統合ゲートウェイ２０−１は、端末４０−１１〜４０−１３と、バックボーンネットワーク網１０との間で通信を中継する。同様に、アクセスリンク統合ゲートウェイ２０−２は、端末４０−２１〜４０−２３と、バックボーンネットワーク網１０との間で通信を中継し、アクセスリンク統合ゲートウェイ２０−３は、端末４０−３１〜４０−３３と、バックボーンネットワーク網１０との間で通信を中継する。

以下、説明を簡単にするため、特に区別しない限り、アクセスリンク統合ゲートウェイ２０−１〜２０−３を統合ゲートウェイ２０と記載する。同様に、端末４０−１１〜４０−１３、端末４０−２１〜４０−２３、端末４０−３１〜４０−３３を端末４０と記載する。なお、通信システム１が有する統合ゲートウェイ２０の数は図１と異なる数であってもよい。同様に、統合ゲートウェイ２０に接続される端末４０の数も図１と異なる数であってもよい。また、以下では、統合ゲートウェイ２０を基準として端末４０側のネットワークを下位、バックボーンネットワーク網１０側を上位と位置付ける。

統合ゲートウェイ２０は、自装置が収容する端末４０に関する端末情報を取得する。端末情報（機器情報）は、端末４０の状態や接続構成などを示す情報である。統合ゲートウェイ２０は、自装置の下位側に接続された各端末４０から端末情報を収集する。統合ゲートウェイ２０は、自装置が収容する各端末４０から収集した端末情報を、管理装置３０に送信する共通情報と、自装置に記憶する固有情報とに分類する。

管理装置３０は、バックボーンネットワーク網１０に接続された統合ゲートウェイ２０のそれぞれから共通情報を取得する。管理装置３０は、端末情報の分類によって取得された共通情報を、管理対象となる全ての端末４０について取得する。管理装置３０は、取得した共通情報に基づいて、バックボーンネットワーク網１０に接続された個別ネットワーク網に関するネットワーク管理情報を生成する。ここでいう個別ネットワーク網とは、各統合ゲートウェイ２０が収容する下位側のアクセスリンクによって形成される個々のネットワークを意味する。図１には、統合ゲートウェイ２０−１に対応する個別ネットワーク網として個別ネットワーク網５０−１が、統合ゲートウェイ２０−２に対応する個別ネットワーク網として個別ネットワーク網５０−２が、統合ゲートウェイ２０−３に対応する個別ネットワーク網として個別ネットワーク網５０−３が示されている。管理装置３０は、自装置に対して入力される利用者の操作に応じて、ネットワーク管理情報の可視化及び表示を行う。

なお、本実施形態の通信システム１において、統合ゲートウェイ２０は、自装置に接続された端末４０のアクセスリンクを一のアクセスリンクに統合して、バックボーンネットワーク網１０に接続する。例えば、図１は、アクセスリンク統合ゲートウェイ２０−１が、端末４０−１１〜４０−１３のアクセスリンク６０−１１〜６０−１３を、アクセスリンク６０−１に統合していることを表している。同様に、アクセスリンク統合ゲートウェイ２０−２は、端末４０−２１〜４０−２３のアクセスリンク６０−２１〜６０−２３をアクセスリンク６０−２に統合し、アクセスリンク統合ゲートウェイ２０−３は、端末４０−３１〜４０−３３のアクセスリンク６０−３１〜６０−３３をアクセスリンク６０−３に統合している。なお、本実施形態において、アクセスリンクは有線又は無線のどちらで構成されてもよい。

図２は、第１の実施形態における統合ゲートウェイ２０の機能構成の具体例を示す図である。統合ゲートウェイ２０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、プログラムを実行する。統合ゲートウェイ２０は、プログラムの実行によって第１通信部２０１、第２通信部２０２、記憶部２０３、中継処理部２０４、品質情報取得部２０５、端末情報取得部２０６、端末情報分類部２０７、共通情報送信部２０８及び固有情報送信部２０９を備える装置として機能する。なお、統合ゲートウェイ２０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

第１通信部２０１は、統合ゲートウェイ２０がバックボーンネットワーク網１０に接続するための通信インターフェースを含んで構成される。
第２通信部２０２は、統合ゲートウェイ２０が端末４０と通信するための通信インターフェースを含んで構成される。

図３は、第２通信部２０２の詳細な構成例を示す図である。具体的には、第２通信部２０２は、複数のインターフェースユニット７０−１〜７０−ｎが着脱可能に構成される。ここで、ｎは１以上の整数であり、自装置に収容可能なアクセスリンクの数を表す。以下、特に区別しない限り、インターフェースユニット７０−１〜７０−ｎをインターフェースユニット７０と記載する。

インターフェースユニット７０は、通信プロトコルが異なる複数のアクセスリンクの接続に対応し、入力信号を第２通信部２０２が処理可能な形式に変換して出力する。なお、インターフェースユニット７０は、通信プロトコルの異なる複数の通信インターフェースを一つのユニットに備えた態様で構成されてもよいし、個々の通信プロトコルに応じた選択される複数種のユニットとして構成されてもよい。

また、第２通信部２０２は、自装置に接続されたアクセスリンクに応じたプロトコルで信号処理（以下、「プロトコル処理」という。）を行うプロトコル処理部７１を備える。例えば、プロトコル処理部７１は、端末４０の新規接続時において、端末４０が新規接続されたインターフェースユニット７０を介した通信に必要な通信プロトコルを識別する。プロトコル処理部７１は、インターフェースユニット７０と、識別した通信プロトコルとの対応を記憶する。プロトコル処理部７１は、通信が発生したインターフェースユニット７０に応じてプロトコル処理を行うためのソフトウェアを切り替えることによって、異なる複数の通信プロトコルに対応可能である。

図２の説明に戻る。記憶部２０３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。

中継処理部２０４は、第１通信部２０１及び第２通信部２０２の間で、受信データの中継処理を行う。

品質情報取得部２０５は、各アクセスリンクにおける通信の品質を示す品質情報を取得する。品質情報取得部２０５は、各端末４０の通信をモニタリングすることによって品質情報を生成する。具体的には、品質情報取得部２０５は、パケットロス率や再送回数などの通信結果を示す情報に基づいて品質情報を生成する。品質情報取得部２０５は、生成した品質情報を記憶部２０３に記憶させる。

例えば、品質情報取得部２０５は、パケットロス率及び再送回数の両方が、予め設定されたそれぞれの閾値以下である場合、通信品質は“良好”であると判断してもよい。また、パケットロス率及び再送回数のいずれか一方が閾値以下である場合、通信品質は“普通”であると判断してもよい。また、パケットロス率及び再送回数の両方が閾値より大きい場合、通信品質は“不良”であると判断してもよい。

また、品質情報取得部２０５は、パケットロス率及び再送回数の積又は和を閾値の比較することによって通信品質を判定してもよい。また、通信品質は、“良好”、“普通”、“不良”などの段階的な評価に限らず、パケットロス率及び再送回数などから算出されるスコアとして表現されてもよい。通信品質の判定は、上述した例のほか、どのような基準に基づいて行われてもよい。

なお、アクセスリンクが無線である場合、品質情報取得部２０５は、無線信号の受信電力やＳＮＲ（Signal to Noise ratio）等に基づいて品質情報を生成してもよい。

端末情報取得部２０６は、自装置が収容する各端末４０から端末情報を取得する。端末情報取得部２０６は、各端末４０から取得された端末情報を、各端末４０の識別情報と対応づけて記憶部２０３に記憶させる。

端末情報分類部２０７（機器情報分類部）は、端末情報取得部２０６によって取得された端末情報に含まれる各種の情報を、共通情報と、固有情報とに分類する。共通情報は、端末情報に含まれる情報のうち、ネットワーク管理情報の生成に必須の情報である。例えば、共通情報は、全ての端末情報に共通して含まれる内容の情報である。固有情報は、端末情報に含まれる共通情報以外の情報である。端末情報分類部２０７は、分類された共通情報を共通情報送信部２０８に出力し、固有情報を記憶部２０３に記憶させる。なお、品質情報取得部２０５によって取得された各アクセスリンクの品質情報は、上記の共通情報に含められてもよい。

共通情報送信部２０８は、端末情報分類部２０７から出力された共通情報を、管理装置３０からの要求の有無によらず管理装置３０に送信する。具体的には、共通情報送信部２０８は、共通情報の送信における管理装置３０との通信に共通プロトコルを用いる。共通プロトコルは、バックボーンネットワーク網１０に接続された全ての統合ゲートウェイ２０が、共通情報の送信に用いるプロトコルである。共通情報は、端末情報分類部２０７による共通情報の出力に応じて送信されてもよいし、予め設定された所定のタイミングで送信されてもよい。共通情報が予め設定された所定のタイミングで送信される場合、共通情報送信部２０８は、端末情報分類部２０７から出力された共通情報を、送信タイミングが到来するまでの間、記憶部２０３に記憶させてもよい。

固有情報送信部２０９は、記憶部２０３に記憶されている固有情報を管理装置３０からの要求に応じて送信する。

図４は、第１の実施形態における管理装置３０の機能構成の具体例を示す図である。管理装置３０は、バスで接続されたＣＰＵやメモリや補助記憶装置などを備え、管理装置プログラムを実行する。管理装置３０は、管理装置プログラムの実行によって通信部３０１、記憶部３０２、入力部３０３、表示部３０４、共通情報取得部３０５、固有情報取得部３０６及び管理情報表示部３０７を備える装置として機能する。なお、管理装置３０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣやＰＬＤやＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。管理装置プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。管理装置プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

通信部３０１は、管理装置３０がバックボーンネットワーク網１０に接続するための通信インターフェースを含んで構成される。

記憶部３０２は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。記憶部３０２は、ネットワーク管理情報を記憶する。

入力部３０３は、マウスやキーボード、タッチパネル等の入力装置を用いて構成される。入力部３０３は、自装置に対する操作の入力を受け付ける。

表示部３０４は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等の表示装置を用いて構成される。

共通情報取得部３０５は、統合ゲートウェイ２０から継続的に送信されてくる共通情報を取得する。具体的には、共通情報取得部３０５は、統合ゲートウェイ２０の共通情報送信部２０８と共通プロトコルで通信することによって共通情報を取得する。共通情報取得部３０５は、取得した共通情報に基づいて、記憶部３０２に記憶されたネットワーク管理情報を更新する。

固有情報取得部３０６は、統合ゲートウェイ２０に対して固有情報の送信要求を送信することによって、統合ゲートウェイ２０から固有情報を取得する。固有情報取得部３０６が固有情報の送信要求を送信するタイミングはどのようなタイミングであってもよい。例えば、固有情報取得部３０６は、ある個別ネットワーク網５０に関する固有情報の表示操作が入力された場合に、入力情報が示す統合ゲートウェイ２０に対して固有情報の送信要求を送信する。

管理情報表示部３０７は、入力部３０３を介して自装置に入力されるネットワーク管理情報の表示操作に応じて、記憶部３０２に記憶されたネットワーク管理情報を可視化し、表示部３０４に表示させる。

図５、図６及び図７は、ネットワーク管理情報の具体例を説明する図である。図５は、通信システム１の構成の具体例を示し、図６は、図５の具体例の通信システム１において保持されるネットワーク管理情報の具体例を示す。まず、図５の構成例について説明する。図５の例の通信システム１は、バックボーンネットワーク網１０に接続する統合ゲートウェイ２０として、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）で通信する端末４０−Ｂ１〜４０−Ｂ７のアクセスリンクを統合する統合ゲートウェイ２０Ｂと、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）で通信する端末４０−Ｗ１及び４０−Ｗ２のアクセスリンクを統合する統合ゲートウェイ２０Ｗとを有する。

統合ゲートウェイ２０Ｂ及び２０Ｗは、それぞれが収容する端末４０から端末情報を収集する。統合ゲートウェイ２０Ｂ及び２０Ｗは、収集された端末情報に基づいて共通情報及び固有情報を生成する。一方で、統合ゲートウェイ２０Ｂ及び２０Ｗは、各端末４０の通信状況を監視し、各アクセスリンクの品質情報を生成する。統合ゲートウェイ２０Ｂ及び２０Ｗは、生成した品質情報を共通情報に含め、管理装置３０と共通プロトコルで通信することにより共通情報を管理装置３０に送信する。

例えば、統合ゲートウェイ２０Ｂ及び２０Ｗから送信された共通情報は、管理装置３０において、図６に示す共通情報テーブル３０２１として記憶される。共通情報テーブル３０２１は、ゲートウェイＩＤごとに複数の共通情報レコードを有する。共通情報レコードは、ゲートウェイＩＤ、通信種別、端末ＩＤ、ＩＰアドレス、通信品質及び機器状態の各値を有する。ゲートウェイＩＤは、共通情報を送信した統合ゲートウェイ２０Ｂ又は２０Ｗの識別情報である。通信種別は、ゲートウェイＩＤが示す統合ゲートウェイ２０Ｂ又は２０Ｗに収容されるアクセスリンクの種別を表す。端末ＩＤは、統合ゲートウェイ２０Ｂ又は２０Ｗに収容される各アクセスリンクに接続された端末４０の識別情報である。ＩＰアドレスは、端末ＩＤが示す端末４０のＩＰ（Internet Protocol）アドレスである。通信品質は、共通情報に含まれる品質情報によって示される各アクセスリンクにおける通信品質を表す。機器状態は、端末ＩＤが示す端末４０の状態を表す。

図６の例において、統合ゲートウェイ２０ＢのゲートウェイＩＤは“ＧＷ１”で表され、統合ゲートウェイ２０ＷのゲートウェイＩＤは“ＧＷ２”で表される。また、図６の例において、端末４０−Ｂｎ（ｎは１以上の整数）の端末ＩＤは、“端末Ｂｎ”で表される。そのため、ゲートウェイＩＤ“ＧＷ１”に対応する通信種別が“ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）”となっており、ゲートウェイＩＤ“ＧＷ２”に対応する通信種別は“Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）”となっている。

なお、統合ゲートウェイ２０が管理装置３０に対して共通情報を送信する際に用いられる共通プロトコルは、共通情報レコードが有する各項目に対応したデータフォーマットを有する。

また、統合ゲートウェイ２０Ｂ及び２０Ｗによって生成された固有情報は、図７に示す固有情報テーブル３０２２−１や固有情報テーブル３０２２−２として各統合ゲートウェイ２０Ｂ及び２０Ｗにおいて記憶される。固有情報テーブル３０２２−１は、統合ゲートウェイ２０Ｂにおいて記憶される固有情報の例である。固有情報テーブル３０２２−１は、端末ＩＤごとの固有情報レコードを有する。固有情報レコードは、端末ＩＤ、受信電力、再送回数、接続構成、デバイス種別等の各値を有する。端末ＩＤは、端末情報を送信した端末４０の識別情報である。受信電力は、端末ＩＤの示す端末４０が無線信号の受信に要する電力を表す。再送回数は、端末ＩＤの示す端末４０の通信において再送が発生した回数を表す。接続構成は、端末ＩＤが示す端末４０と他の装置との接続構成を示す情報である。デバイス種別は、端末ＩＤが示す端末４０が個別ネットワーク網５０におけるどのような端末であるかを示す情報である。図７の例は、端末４０−Ｂ１（端末Ｂ１）及び端末４０−Ｂ２（端末Ｂ２）がルーターであり、端末４０−Ｂ３（端末Ｂ３）がネットワークのエッジに位置する端末であることを示している。

また、固有情報テーブル３０２２−２は、統合ゲートウェイ２０Ｗにおいて記憶される固有情報の例である。固有情報テーブル３０２２−２は、端末ＩＤごとの固有情報レコードを有する。固有情報レコードは、端末ＩＤ、受信電力、再送回数、接続構成、使用チャネル、接続モード等の各値を有する。端末ＩＤ、受信電力、再送回数、接続構成は、固有情報テーブル３０２２−１と同様である。使用チャネルは、端末ＩＤが示す端末４０の無線通信に用いられる周波数チャネルを表す。接続モードは、端末ＩＤが示す端末４０が無線ネットワークに接続する態様を表す。一般に、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮ（Local Area Network）に接続する態様には、アドホックモードやインフラストラクチャモード等の態様がある。接続モードは、このような接続の態様を表す情報である。

なお、以上説明した固有情報テーブル３０２２−１及び３０２２−２は、固有情報の一例であり、固有情報には、個別ネットワーク網５０に関して取得可能な情報であれば他のどのような情報が含まれてもよい。

図８は、ネットワーク管理情報が表示される態様の一例を示す図である。例えば、ネットワーク管理情報は、表示画面４００と、表示画面４１０との態様で表示部３０４に表示される。表示画面４００は、共通情報に含まれる情報に基づいて表示される画面であり、表示画面４１０は、固有情報に含まれる情報に基づいて表示される画面である。表示画面４００は、システム情報表示領域４０１、障害警報表示領域４０２及び個別ネットワーク網５０ごとの管理情報表示領域４０３を有する。また、表示画面４１０は、固有情報表示領域４１１及び接続構成表示領域４１２を有する。例えば、管理装置３０の固有情報取得部３０６は、表示画面４００の表示中において、いずれかの個別ネットワーク網５０について詳細を表示させる操作が入力されたタイミングで、表示対象の統合ゲートウェイ２０から固有情報を取得する。固有情報取得部３０６は、取得した固有情報を管理情報表示部３０７に出力する。管理情報表示部３０７は、固有情報取得部３０６から出力された固有情報に基づいて表示画面４１０を生成し、表示部３０４に表示させる。

このような表示画面４００及び４１０の表示により、管理装置３０は、通信システム１が有する個別ネットワーク網５０に関する情報を視覚的に認識可能な態様で利用者に提供することができる。通信システム１に関する情報がこのように視覚的に認識可能な態様で提供されることにより、通信システム１の管理者はネットワークの状態をより容易に把握することが可能となる。

なお、接続構成表示領域４１２には、ネットワークの接続構成を示すトポロジー図４１２１が表示されてもよい。この場合、管理情報表示部３０７は、固有情報に含まれる接続構成を示す情報に基づいて、トポロジー図４１２１を生成可能である。なお、図８に示した表示画面４００及び４１０は、ネットワーク管理情報を表示する態様の一例であり、共通情報又は個別情報に基づいて生成可能であれば、他のどのような態様で表示されてもよい。例えば、トポロジー図４１２１に示された各端末４０に、各端末４０の状態を示す情報が重畳して表示されてもよい。また、トポロジー図４１２１は、各端末４０の物理的な接続構成を示すものであってもよいし、論理的な接続構成を示すものであってもよい。

図９は、物理的な接続構成を示すトポロジー図及び論理的な接続構成を示すトポロジー図を説明する図である。図９（Ａ）は、あるフロア５００における端末４０−５１〜４０−５７の配置を示す図である。図９（Ｂ）は、フロア５００に設置された端末４０−５１〜４０−５７の物理的な接続構成を示すトポロジー図である。図９（Ｂ）に示すトポロジー図は、各端末４０の接続構成の表示において、各端末４０の表示位置をフロア５００における各端末４０の位置関係に対応する位置とすることによって得られる。このような物理的な接続構成を示すトポロジー図の表示には、各端末４０の配置位置を示す位置情報が必要となる。この場合、例えば、管理装置３０の記憶部３０２に各端末４０の位置情報を予め記憶させておく。管理情報表示部３０７は、固有情報に基づいて生成したトポロジー図の表示において、トポロジー図を構成する各端末４０を、位置情報により得られる各端末４０の位置関係に応じた位置に表示させる。物理的な接続構成を示すトポロジー図の表示には、各端末４０が配置された空間の地図が重畳されてもよい。

これに対して図９（Ｃ）は、フロア５００に設置された端末４０−５１〜４０−５７の論理的な接続構成を示すトポロジー図である。図９（Ｃ）に示すトポロジー図は、各端末４０の接続構成の表示において、各端末４０の表示位置を各端末４０の親子関係に対応する位置とすることによって得られる。管理情報表示部３０７は、自装置が各端末４０の位置情報を記憶していない場合においては、物理的な接続構成を示すトポロジー図に代えて論理的な接続構成を示すトポロジー図を表示させるように構成されてもよい。また、管理情報表示部３０７は、利用者の操作に応じて、物理的な接続構成を示すトポロジー図と、論理的な接続構成を示すトポロジー図と、の表示を切り替えるように構成されてもよい。

図１０及び図１１は、第１の実施形態の通信システム１におけるネットワーク管理情報の収集の流れを示すシーケンス図である。まず、統合ゲートウェイ２０は、システム起動時において初期化処理を行う（ステップＳ１０１）。統合ゲートウェイ２０は、この初期化処理において、自装置に接続されたインターフェースユニットに応じてソフトウェア更新を行う。このソフトウェア更新によって、統合ゲートウェイ２０は、下位側のアクセスリンクの通信プロトコルと、上位側のアクセスリンクの通信プロトコルとを相互に変換するゲートウェイ装置として起動する。初期化処理を完了後、統合ゲートウェイ２０は、自装置の識別情報と、自装置が収容可能なアクセスリンクの種別を示す情報と、を含む初期登録通知を管理装置３０に送信する（ステップＳ１０２）。

管理装置３０は、統合ゲートウェイ２０から送信された初期登録通知を受信する（ステップＳ１０３）。管理装置３０は、取得した初期登録通知に基づいて、初期登録通知を送信した統合ゲートウェイ２０を自装置に登録する（ステップＳ１０４）。以下、この統合ゲートウェイ２０の登録を初期登録と記載する。管理装置３０は、初期登録が完了したことを示す初期登録完了通知を、初期登録通知の送信元の統合ゲートウェイ２０に送信する（ステップＳ１０５）。統合ゲートウェイ２０は、初期登録完了通知を受信する（ステップＳ１０６）。統合ゲートウェイ２０は、初期登録完了通知の受信を契機として、端末４０から送信される接続要求の受付を開始する（ステップＳ１０７）。例えば、統合ゲートウェイ２０は、初期登録完了通知の受信を契機として、自装置の存在を通知するためのビーコン信号の送信を開始する。

一方、端末４０は、統合ゲートウェイ２０から送信されたビーコン信号を検地し、ビーコン信号の送信元の統合ゲートウェイ２０に対して接続要求を送信する（ステップＳ１０８）。統合ゲートウェイ２０は、端末４０から送信された接続要求を受信する（ステップＳ１０９）。統合ゲートウェイ２０は、当該端末４０を自装置に収容可能であるか否かを判定し、収容可能と判定した場合に、当該端末４０に対して接続許可通知を送信する（ステップＳ１１０）。例えば、この接続可否の判定は、自装置のリソース（例えば、自装置に収容可能な端末数など）の状況に基づいて判定されてもよいし、当該端末４０が自装置に接続する資格を有するか否かなどによって判定されてもよい。

端末４０は、統合ゲートウェイ２０から送信された接続許可通知を受信する（ステップＳ１１１）。この接続許可応答の受信を契機として、端末４０は統合ゲートウェイ２０と通信可能な状態となる。

端末４０は、統合ゲートウェイ２０と通信可能な状態になると、統合ゲートウェイ２０に対して端末情報を送信する（ステップＳ１１２）。統合ゲートウェイ２０は、端末４０から送信された端末情報を受信する（ステップＳ１１３）。一方で、統合ゲートウェイ２０は、端末４０との間の通信に基づいて品質情報を取得する（ステップＳ１１４）。統合ゲートウェイ２０は、取得した端末情報及び品質情報を、管理装置３０に送信する共通情報と、自装置に記憶する固有情報とに分類する（ステップＳ１１５）。

統合ゲートウェイ２０は、取得した固有情報を自装置に記憶する（ステップＳ１１６）。一方で、統合ゲートウェイ２０は、取得した共通情報を管理装置３０に送信する（ステップＳ１１７）。管理装置３０は、統合ゲートウェイ２０から送信された共通情報を受信する（ステップＳ１１８）。具体的には、統合ゲートウェイ２０は、取得した共通情報を送信するための共通情報送信メッセージを共通プロトコルに則って生成する。統合ゲートウェイ２０は、生成した共通情報送信メッセージを管理装置３０に送信する。管理装置３０は、統合ゲートウェイ２０と共通プロトコルで通信することにより、共通情報送信メッセージを受信する。

管理装置３０は、統合ゲートウェイ２０から取得した共通情報で、自装置に記憶されている共通情報を更新する（ステップＳ１１９）。

図１２は、管理装置３０が統合ゲートウェイ２０から固有情報を取得する流れを示すシーケンス図である。管理装置３０が固有情報を取得するタイミングは、管理装置３０において固有情報が必要となったタイミングである。例えば、管理装置３０において固有情報の取得が必要となるタイミングは、固有情報の表示を指示する操作が入力された場合である。

このような取得タイミングが到来した場合、管理装置３０は、まず、必要とする固有情報を保持する統合ゲートウェイ２０に対して、固有情報の送信要求を送信する（ステップＳ２０１）。統合ゲートウェイ２０は、管理装置３０から送信された固有情報の送信要求を受信する（ステップＳ２０２）。統合ゲートウェイ２０は、自装置の記憶部２０３に記憶されている固有情報を取得する（ステップＳ２０３）。統合ゲートウェイ２０は、取得した固有情報を管理装置３０に送信する（ステップＳ２０４）。

具体的には、統合ゲートウェイ２０は、自装置に記憶している固有情報に基づいて、固有情報を送信するための送信メッセージを所定のプロトコルに則って生成する。統合ゲートウェイ２０は、生成した通知メッセージを管理装置３０に送信する。管理装置３０は、統合ゲートウェイ２０から送信された通知メッセージを受信する。統合ゲートウェイ２０は、取得した通知メッセージに基づいて、指示された固有情報の表示を行う。

なお、ここでは、管理装置３０は、自装置に対する固有情報の表示操作の入力に応じて統合ゲートウェイ２０から固有情報を取得する構成について説明した。これは固有情報を、各統合ゲートウェイ２０に分散して保持させることによって、ネットワーク管理情報の収集によってアクセスリンクの通信帯域が圧迫されないようにすることを目的としたものである。その意味では、管理装置３０は、通信帯域を圧迫しない程度の更新頻度を条件として、固有情報を自装置に記憶するように構成されてもよい。この場合、管理装置３０は、所定の更新タイミングが到来したタイミングで、固有情報の取得要求を統合ゲートウェイ２０に送信する。管理装置３０は、取得要求に応じて送信される通知メッセージに基づいて、自装置に記憶する固有情報を更新する。

このように構成された第１の実施形態の通信システム１では、ネットワーク管理に必要な情報は、全てのアクセスリンクで共通の共通管理情報と、各アクセスリンクで固有の固有情報とに分類され、各統合ゲートウェイ２０及び管理装置３０に分散して保持される。管理装置３０は、各ゲートウェイ装置から、共通管理情報を継続的に収集し、固有情報を必要に応じて取得する。このような構成を備えることにより、通信システム１は、多種多様なアクセスリンクに関する管理情報を、効率的に収集することが可能となる。

また、第１の実施形態における統合ゲートウェイ２０は、複数の通信プロトコルに対応可能な第２通信部２０２を備える。統合ゲートウェイ２０が、このような第２通信部２０２を備えることにより、異なるアクセスリンクの追加又は削除を容易に行うことができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の通信システム１は、統合ゲートウェイ２０に代えて統合ゲートウェイ２０ａを備える点、管理装置３０に代えて管理装置３０ａを備える点で、第１の実施形態の通信システム１と異なる。
図１３は、第２の実施形態における統合ゲートウェイ２０ａの機能構成の具体例を示す図である。統合ゲートウェイ２０ａは、共通情報送信部２０８に代えて共通情報送信部２０８ａを備える点、固有情報送信部２０９に代えて固有情報送信部２０９ａを備える点で、第１の実施形態における統合ゲートウェイ２０と異なる。

共通情報送信部２０８ａは、管理装置３０ａから通知される送信レベルに基づいて、共通情報を管理装置３０ａに送信する。送信レベルは、統合ゲートウェイ２０ａから単位時間当たりに送信される共通情報又は固有情報の情報量を制限するための情報である。送信レベルは、管理装置３０ａによって決定され、統合ゲートウェイ２０ａに通知される。例えば、送信レベルは、共通情報又は固有情報に含められる情報の種別を示す情報である。共通情報送信部２０８ａは、送信レベルによって指定された種別の情報を共通情報として管理装置３０ａに送信する。固有情報送信部２０９ａも同様に、送信レベルによって指定された種別の情報を固有情報として管理装置３０ａに送信する。送信レベルは、情報種別の指定に限らず、送信される情報量を調整することが可能あれば、他のどのような内容を通知するものであってもよい。例えば、送信レベルとして、情報の送信頻度や送信タイミング等が指定されてもよい。

図１４は、第２の実施形態における管理装置３０ａの機能構成の具体例を示す図である。管理装置３０ａは、送信レベル通知部３０８をさらに備える点で、第１の実施形態における管理装置３０と異なる。
送信レベル通知部３０８は、送信レベルを決定して統合ゲートウェイ２０ａに通知する。送信レベル通知部３０８は、所定のタイミングごとに送信レベルを決定して通知してもよいし、送信レベルの変更が必要となった場合にのみ通知するように構成されてもよい。

図１５は、送信レベルの変更に応じた固有情報の変化の具体例を示す図である。大規模な通信システムでは、端末数が膨大であったり、ネットワーク上を大量のトラフィックが占有している場合がある。そのような条件下ではネットワーク管理情報の送受信がネットワークの輻輳を招く可能性がある。そのため、管理装置３０ａは、システム規模の変化やネットワークの負荷状態を監視し、システム規模やネットワークの負荷状態に応じた送信レベルを決定し、統合ゲートウェイ２０に通知する。このような送信レベルの通知により、ネットワークの負荷が増大することを抑制することができる。

例えば、図１５は、３段階の送信レベルが定義された場合の例である。このように、通信システム１における端末数の増加や、ネットワーク負荷の高騰に応じて、より少ない情報を送信するように送信レベルが変更される。なお、送信レベルを決定する基準には、端末数やネットワークの負荷以外の情報が用いられてもよい。なお、送信レベルは、共通情報又は固有情報のいずれか一方の送信に対して通知されてもよい。

図１６及び図１７は、第２の実施形態におけるネットワーク管理情報の収集の流れを示すシーケンス図である。なお、図１６及び図１７のシーケンス図に示す処理のうち、図１０及び図１１のシーケンス図と同様の処理については、図１０及び図１１と同様の符号を付すことにより説明を省略する。なお、ここでは、固有情報の送信に対して送信レベルが通知されると仮定する。

管理装置３０ａは、ステップＳ１１９において共通情報の更新を行うと、固有情報の送信レベルを変更するか否かを判定する（ステップＳ３０１）。この判定は、送信レベル通知部３０８によって行われる。例えば、送信レベルとして、第１送信レベル、第２送信レベル及び第３送信レベルが定義されていると仮定する。各送信レベルは、第１送信レベル、第２送信レベル、第３送信レベルの順に大きな情報量の固有情報を要求する送信レベルである。そして、通常時においては、第２送信レベルで固有情報が送信されると仮定する。

例えば、送信レベルを変更するか否かの判定は、共通情報を更新したタイミングでの総端末数に基づいて判定される。総端末数は、バックボーンネットワーク網１０に接続された全ての統合ゲートウェイ２０ａに収容されている端末４０の総数である。例えば、送信レベル通知部３０８は、総端末数が所定の第１閾値を超えた場合に、第２送信レベルを第１送信レベルに変更することを判定する。一方で、送信レベル通知部３０８は、総端末数が所定の第２閾値を下回った場合に、第２通信レベルを第３通信レベルに変更することを判定する。また、総端末数が第１閾値以下でありかつ第２閾値以上である場合には、送信レベル通知部３０８は、送信レベルを第２送信レベルから変更しないことを判定する。

送信レベルを変更しないことが判定された場合（ステップＳ３０１−ＮＯ）、管理装置３０ａは、本シーケンスにおける処理を終了し、次の共通情報の受信を待機する。一方、送信レベルを変更することが判定された場合（ステップＳ３０１−ＹＥＳ）、送信レベル通知部３０８は、変更後の送信レベルを示す送信レベル通知を統合ゲートウェイ２０に通知する（ステップＳ３０２）。統合ゲートウェイ２０ａは、送信レベル通知を受信する（ステップＳ３０３）。統合ゲートウェイ２０ａは、受信した通信レベル通知によって通知された送信レベルを記憶する（ステップＳ３０４）。統合ゲートウェイ２０ａは、以後の共通情報の送信を通知された送信レベルで実行する。

このように構成された第２の実施形態の通信システム１では、管理装置３０ａが、通信システム１の状態に応じて共通情報の送信レベルを各統合ゲートウェイ２０ａに通知する。統合ゲートウェイ２０ａは、管理装置３０ａによって通知された送信レベルで共通情報の送信を行う。すなわち、第２の実施形態の通信システム１は、システムの状態に応じた情報量で、共通情報を取得することができる。このような機能を備えることにより、第２の実施形態の通信システム１は、ネットワーク管理情報の取得をより効率的に行うことが可能となる。

以下、実施形態の通信システム１の変形例について説明する。
共通情報の送信は、端末４０の新規接続、撤去といった端末４０に関するイベントの発生に応じて行われてもよいし、通信品質がある一定の閾値以下となった端末４０の検出に応じて行われてもよい。このようなタイミングで共通情報を送信することにより、ネットワークのトラフィック量をより削減することが可能となる。

共通情報及び固有情報として送信される情報は、ネットワーク管理情報に限定されない。上述した共通情報及び固有情報の送信方法は、通信システムにおけるネットワーク管理情報以外の情報の送信に適用されてもよい。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、端末４０から取得される情報を共通情報と固有情報とに分類し、共通情報を管理装置３０に送信し、固有情報を自装置に記憶する統合ゲートウェイ２０と、所定のタイミングにおいて統合ゲートウェイ２０から固有情報を取得する管理装置３０と、を持つことにより、異なる通信プロトコルが混在する通信システムにおいて、ネットワークの管理にかかる負荷を低減することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…通信システム、１０…バックボーンネットワーク網、２０，２０ａ，２０Ｂ，２０Ｗ，２０−１〜２０−３…（アクセスリンク）統合ゲートウェイ、２０１…第１通信部、２０２…第２通信部、２０３…記憶部、２０４…中継処理部、２０５…品質情報取得部、２０６…端末情報取得部、２０７…端末情報分類部、２０８，２０８ａ…共通情報送信部、２０９，２０９ａ…固有情報送信部、３０，３０ａ…管理装置、３０１…通信部、３０２…記憶部、３０２１…共通情報テーブル、３０２２−１，３０２２−２…固有情報テーブル、３０３…入力部、３０４…表示部、３０５…共通情報取得部、３０６…固有情報取得部、３０７…管理情報表示部、３０８…送信レベル通知部、４０，４０−１１〜４０−１３，４０−２１〜４０−２３，４０−３１〜４０−３３，４０−Ｂ１〜４０−Ｂ７，４０−Ｗ１，４０−Ｗ２…端末、５０，５０−１〜５０−３…個別ネットワーク網、６０−１，６０−１１〜６０−１３，６０−２，６０−２１〜６０−２３，６０−３１〜６０−３３…アクセスリンク、７０，７０−１〜７０−ｎ…インターフェースユニット、７１…プロトコル処理部、４００…表示画面、４０１…システム情報表示領域、４０２…障害警報表示領域、４０３…管理情報表示領域、４１０…表示画面、４１１…固有情報表示領域、４１２…接続構成表示領域、４１２１…トポロジー図、５００…フロア

Claims (14)

1. 管理対象の機器に関する機器情報を取得する管理装置を有する通信システムで利用され、前記機器情報を前記管理装置に送信する通信装置であって、
   前記機器情報を、全ての前記機器の機器情報に含まれる第１情報と、前記第１情報と異なる第２情報と、に分類する機器情報分類部と、
   前記機器情報分類部によって分類された前記第１情報を、前記管理装置の要求の有無によらず前記管理装置に送信する第１情報送信部と、
   前記機器情報分類部によって分類された前記第２情報を、前記管理装置の要求があった場合に前記管理装置に送信する第２情報送信部と、
   を備える通信装置。
2. 前記機器を自装置に接続する通信部をさらに備え、
   前記通信部は、接続された前記機器に応じて通信プロトコルを切り替える、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記機器の通信に関する品質を示す品質情報を取得する品質情報取得部をさらに備え、
   前記機器情報分類部は、前記品質情報を前記第１情報に分類する、
   請求項１又は２に記載の通信装置。
4. 前記第１情報送信部又は前記第２情報送信部は、前記通信システムのネットワーク又は前記機器の状態に変化があった場合に、前記第１情報又は前記第２情報を前記管理装置に送信する、
   請求項３に記載の通信装置。
5. 前記第１情報送信部は、前記第１情報を全ての前記機器で共通の通信プロトコルである第１プロトコルを用いて前記管理装置に送信する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の通信装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の通信装置と、
   前記通信装置に係る機器であって自装置の管理対象となる機器に関する機器情報のうち、全ての前記機器の機器情報に含まれる第１情報と異なる第２情報を必要に応じて前記通信装置から取得する管理装置と、
   を備える通信システム。
7. 前記管理装置は、情報を表示可能な表示装置に対して、前記第１情報と、前記第２情報と、を表示させる管理情報表示部を備える、
   請求項６に記載の通信システム。
8. 前記管理情報表示部は、前記第１情報又は前記第２情報に基づいて、前記機器の接続構成を示す図を生成して前記表示装置に表示させる、
   請求項７に記載の通信システム。
9. 前記管理装置は、前記通信装置から単位時間当たりに送信される前記第１情報又は前記第２情報の情報量を制限する送信レベルを前記通信装置に通知する送信レベル通知部をさらに備え、
   前記通信装置は、単位時間当たりに送信する前記第１情報又は前記第２情報の情報量が前記管理装置から通知された前記送信レベルに応じた情報量となるように、前記第１情報又は前記第２情報を送信する、
   請求項６から８のいずれか一項に記載の通信システム。
10. 前記送信レベル通知部は、前記通信装置に通知する送信レベルを、前記通信装置に係る前記機器の数に基づいて決定する、
    請求項９に記載の通信システム。
11. 前記送信レベル通知部は、前記通信装置に通知する送信レベルを前記通信装置に関するトラフィック量に基づいて決定する、
    請求項９又は１０に記載の通信システム。
12. 前記送信レベル通知部は、前記通信装置に通知する送信レベルを、前記通信装置の数に基づいて決定する、
    請求項９から１１のいずれか一項に記載の通信システム。
13. 前記送信レベルは、前記第１情報又は前記第２情報の送信タイミング又は送信頻度を示す情報である、
    請求項９から１２のいずれか一項に記載の通信システム。
14. 請求項１から５のいずれか一項に記載の通信装置と、前記通信装置から管理対象の機器に関する機器情報を取得する管理装置と、を備える通信システムが行うネットワーク管理方法であって、
    前記通信装置が、
    前記機器情報を、全ての前記機器の機器情報に含まれる第１情報と、前記第１情報と異なる第２情報と、に分類する機器情報分類ステップと、
    前記機器情報分類ステップにおいて分類された前記第１情報を、前記管理装置の要求の有無によらず前記管理装置に送信する第１情報送信ステップと、
    前記機器情報分類ステップにおいて分類された前記第２情報を、前記管理装置の要求があった場合に前記管理装置に送信する第２情報送信ステップと、
    前記管理装置が、
    前記通信装置に対して、前記第２情報の送信を要求するステップと、
    を有するネットワーク管理方法。

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