通信診断装置および通信診断方法
【課題】 複数の機器が接続されるネットワークシステムにおいて、ネットワーク負荷を増大させること無く伝送路を流れる通信パケットを診断し通信異常の箇所と原因を推定する通信診断装置を得る。
【解決手段】 この発明に係る通信診断装置は、ネットワークシステムの伝送路を流れる通信パケットの電文及び伝送波形を伝送路の異なる箇所からほぼ同時に取得する通信パケット取得手段と、通信パケット取得手段で取得した電文と伝送波形をそれぞれ第１電文と第１波形および第２電文と第２波形として記憶する通信パケット記憶手段と、通信パケット記憶手段に記憶された第１電文と第２電文と第１波形と第２波形が同一の通信パケットからのものと判定する通信パケット同期手段と、通信パケット同期手段で同一の通信パケットと判定された第１電文と第２電文の違い及び第１波形と第２波形の違いから通信異常の原因を推定する通信異常原因推定手段とを備えるものである。
【解決手段】 この発明に係る通信診断装置は、ネットワークシステムの伝送路を流れる通信パケットの電文及び伝送波形を伝送路の異なる箇所からほぼ同時に取得する通信パケット取得手段と、通信パケット取得手段で取得した電文と伝送波形をそれぞれ第１電文と第１波形および第２電文と第２波形として記憶する通信パケット記憶手段と、通信パケット記憶手段に記憶された第１電文と第２電文と第１波形と第２波形が同一の通信パケットからのものと判定する通信パケット同期手段と、通信パケット同期手段で同一の通信パケットと判定された第１電文と第２電文の違い及び第１波形と第２波形の違いから通信異常の原因を推定する通信異常原因推定手段とを備えるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有線あるいは無線ネットワークシステムにおける通信異常の解析および対応作業を支援する通信診断装置および通信診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信異常には、ネットワークシステムの伝送路を流れる伝送波形の形状が何らかの要因で乱されることにより、発信元端末が生成した信号の内容が発信先端末に到達するまで維持できなくなるという物理層レベルの異常がある。よって通信異常の原因を特定し異常を回復させるためには、物理層レベルの解析（伝送波形の取得・解析）ができることが望ましい。
従来の技術では、伝送路の各終端抵抗付近に障害監視支援装置を接続し、伝送路を流れるパケットと、および発信元端末の位置を特定するために障害監視支援装置が発信する位置検出パルスとを用い、ネットワーク稼動中に通信異常を物理層レベルでリアルタイムに検出および解析できるネットワーク監視支援装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、通信パケットと伝送波形とを対応付けることで、通信異常の発生箇所と原因とを自動推定する波形解析装置が提案されているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１０１５８３号公報
【特許文献１】特開２００８−１６０３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１に示された従来技術においては、ネットワークシステムが稼働時に送受信する信号に加えて伝送路上に位置検出パルスを送信しなければならずネットワークの負荷を増大させる、また伝送路上の各終端抵抗付近に装置を各1台接続しなければならず装置の設置場所に制約がある、という課題があった。特許文献２に示された従来技術においては、通信異常を発生させた発信元端末を通信パケットから推定することはできても、発信元端末自体に異常があるのか、発信元端末から発信先端末の間の伝送路に異常があるのか、といった異常発生箇所の切り分けが困難であった。
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、通常稼動時に送受信される通信パケットのみに基づき診断すること、および伝送路の複数箇所より通信パケットをバイト列（以降、電文）および生の波形データ（以降、伝送波形）として取得し同期させることにより、ネットワーク負荷を増大させることなく、通信異常の発生箇所と原因とを自動推定する通信診断装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る通信診断装置は、複数の機器が有線又は無線により接続されるネットワークシステムの伝送路を流れる通信パケットの電文及び伝送波形を前記伝送路の異なる箇所よりほぼ同時に取得し解析する通信パケット取得手段と、前記通信パケット取得手段にてそれぞれの箇所で取得した前記電文と前記伝送波形をそれぞれ第１電文と第１波形および第２電文と第２波形として記憶する通信パケット記憶手段と、前記通信パケット記憶手段に記憶された前記第１電文と前記第２電文と前記第１波形と前記第２波形が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定する通信パケット同期手段と、前記通信パケット同期手段にて同一の通信パケットから取得されたものと判定された前記第１電文と前記第２電文の違いおよび前記第１波形と前記第２波形の違いから通信異常の原因を推定する通信異常原因推定手段と、を備えるものである。
【０００６】
また、この発明に係る通信診断方法は、複数の機器が有線又は無線により接続されるネットワークシステムの伝送路を流れる通信パケットの電文及び伝送波形を前記伝送路の異なる箇所よりほぼ同時に取得し解析する通信パケット取得ステップと、前記通信パケット取得ステップにてそれぞれの箇所で取得した前記電文と前記伝送波形をそれぞれ第１電文と第１波形および第２電文と第２波形として記憶する通信パケット記憶ステップと、前記通信パケット記憶ステップにより記憶された前記第１電文と第２電文と第１波形と第２波形が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定する通信パケット同期ステップと、前記通信パケット同期ステップにて同一の通信パケットから取得されたものと判定された前記第１電文と第２電文の違いまたは前記第１波形と第２波形の違いまたは前記第１電文と前記第２電文の違いと前記第１波形と前記第２波形の違いの組合せから通信異常の原因を推定する通信異常原因推定ステップと、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の通信診断装置および通信診断方法は、ネットワークシステムが稼動時に実際に送受信する通信パケットを電文および伝送波形として伝送路の複数箇所より取得し同期させることで、通信異常の発生箇所と原因とを共に推定することが出来る。そのため通信プロトコルや伝送波形に関する専門的な知識や経験が乏しい作業者であっても、通信異常の発生箇所と原因の推定を容易に行い、対処することができる。これにより、作業者の人手不足を解消し、経験を積んだ作業者の負荷を軽減し、システムトラブルを早期に解決できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１の空調システムにおける伝送路４による機器の接続を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１の通信診断装置の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１の通信診断装置の空調システムへの接続例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１の通信診断装置の空調システムへの接続例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１の通信診断装置の空調システムへの接続例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１の通信診断情報の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態１の電文解析ステップＳ１の詳細を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１の電文同期ステップＳ２の詳細を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態１の第１波形取得手段および第２波形取得手段が備えるプリトリガー機能について示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態１の伝送波形解析ステップＳ３の詳細を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態１の波形取得条件の更新処理を示す模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態１の波形異常度合いの数値化について示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態１の通信異常原因推定ステップＳ４の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
最初に、本発明の実施の形態１に係るネットワークシステムの基本構成について説明する。
図１は、ネットワークシステムの基本構成として、空調システムのネットワークシステムを示している。空調システムのネットワークシステムは、伝送路４により室外機１と室内機２とコントローラ３が接続されている。こういった空調システムでは、室外機１や室内機２やコントローラ３などの各機器にはそれぞれ固有のアドレスが付与され、該アドレスによりそれぞれの機器を識別でき、伝送路４を通じて機器間の通信を可能としている。
【００１０】
次に本発明の実施の形態１における通信診断装置１０の構成を説明する。
図２は、本発明の実施の形態１に係る通信診断装置１０の構成を示すブロック図である。
通信診断装置１０の構成は、第１電文取得手段１１ａ、第２電文取得手段１１ｂ、電文記憶手段１２、電文同期手段１３、波形取得条件判定手段１４、第１波形取得手段１５ａ、第２波形取得手段１５ｂ、第１波形記憶手段１６ａ、第２波形記憶手段１６ｂ、第１波形同期手段１７ａ、第２波形同期手段１７ｂ、記憶手段１８、通信異常原因推定手段１９、表示手段２０、からなる。
なお、第１電文取得手段１１ａと第１波形取得手段１５ａとが伝送路４のある箇所に、第２電文取得手段１１ｂと第２波形取得手段１５ｂとが伝送路４の別の箇所に接続される。
【００１１】
図３および図４および図５は、本発明の通信診断装置１０を空調システムに接続した例を示す模式図である。
図３は通信診断装置１０を室外機１の両側に接続した例であり、図４はリピータ５の両側に接続した例、図５は伝送路４の両端に接続した例である。
本発明が想定する空調システムでは、室外機１ないしリピータ５ないし伝送路４により通信の伝送波形の形状が変化する。形状の変化には、減衰・ノイズ・パルス幅の変化などがある。そのため、室外機１ないしリピータ５ないし伝送路４の両側に通信診断装置１０を接続することで、その機器の両側の電文および伝送波形の内容が異なっている事を抽出し、その機器の異常を推定することができる。
【００１２】
第１電文取得手段１１ａおよび第２電文取得手段１１ｂは、電文解析ルール１１１を保持している。電文同期手段１３は、電文同期フラグ１３１を保持している。波形取得条件判定手段１４は、波形取得条件１４１を１つ以上保持している。第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂは、波形解析ルール１５１を保持している。第１波形同期手段１７ａおよび第２波形同期手段１７ｂは、波形同期条件１７１を１つ以上保持している。記憶手段１８は、通信診断情報５０を０個以上記憶する。通信異常原因推定手段１９は、通信異常原因推定ルール１９１を保持している。
【００１３】
図６に、通信診断情報５０の構成を示す。
通信診断情報５０は、通信診断情報ＩＤ５１をエントリに持ち、第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと第１波形５５ａと第１波形取得時刻５６ａと第１波形特徴量５７ａと第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂと第２波形５５ｂと第２波形取得時刻５６ｂと第２波形特徴量５７ｂと通信異常原因推定結果５８とを、０個または１個、関係付けて格納する。
なお、通信診断情報５０が格納する上述した情報は、そのフォーマットを限定するものではない。数値であってもよいし、文字列であってもよい。
【００１４】
第１電文取得手段１１ａ、第２電文取得手段１１ｂ、電文同期手段１３、波形取得条件判定手段１４、第１波形取得手段１５ａ、第２波形取得手段１５ｂ、第１波形同期手段１７ａ、第２波形同期手段１７ｂ、及び通信異常原因推定手段１９は、回路デバイスのようなハードウェアで実現することもできるし、マイコンやＣＰＵのような演算装置が実行するソフトウェアとして実現することもできる。
また、電文解析ルール１１１、電文同期条件１３１、波形取得条件１４１、波形解析ルール１５１、波形同期条件１７１、通信異常原因推定ルール１９１は、ソフトウェア上に構成したロジックで実現してもよいし、これと等価な回路デバイス等により実現してもよい。
また、電文記憶手段１２、第１波形記憶手段１６ａ、第２波形記憶手段１６ｂ、記憶手段１８は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）のような、書込み可能な記憶装置で構成することができる。この記憶手段は、同一の記憶装置上に論理区画を分けて構成してもよいし、同一の記憶装置上にファイルを分けて各情報を格納するように構成してもよい。
また、表示手段２０は、通信診断装置１０の本体筐体外面などに設けられたディスプレイで構成してもよいし、コンピュータやネットワークシステムに接続されるコントローラへのデータ出力手段と、コンピュータの画面やコントローラの画面とで構成してもよい。
【００１５】
以後は、前記通信診断装置の動作について説明する。
通信診断装置１０の処理は、以下のステップＳ１〜Ｓ４に大別される。
（Ｓ１）電文解析ステップ
伝送路の複数箇所より取得した電文を取得・解析する。
（Ｓ２）電文同期ステップ
該電文が同一の通信パケットから取得されたものであるかどうかを判定する。
（Ｓ３）伝送波形解析ステップ
該電文の解析結果に基づいてリアルタイムに波形取得フラグを生成し、伝送波形を取得・解析する。
（Ｓ４）通信異常原因推定ステップ
該電文と該伝送波形とから通信異常の発生箇所と原因とを推定する。
【００１６】
次に、ステップＳ１〜Ｓ４の詳細を、各部の詳細機能・動作とともに説明する。
図７は、電文解析ステップＳ１の詳細を示すフローチャートである。以下、各処理について説明する。
【００１７】
（Ｓ１０１）
第１電文取得手段１１ａおよび第２電文取得手段１１ｂは、有線あるいは無線の伝送路４に接続され、伝送路４上に接続されている機器が送受信する通信パケットを電文として逐次取得する。
（Ｓ１０２）
第１電文取得手段１１ａは、取得した電文を第１電文５２ａとして、取得した時刻を第１電文取得時刻５３ａとして記録する。第２電文取得手段１１ｂは、取得した電文を第２電文として、取得した時刻を第２電文取得時刻５３ｂとして記録する。
なお、第１電文取得時刻５３ａおよび第２電文取得時刻５３ｂは絶対時刻であってもよいし、電文取得開始からの相対時刻であってもよい。時刻の取得単位は、例えば１ミリ秒程度とする。
（Ｓ１０３）
第１電文取得手段１１ａは、電文解析ルール１１１により第１電文５２ａを解析し、エラーがあったとき第１電文エラー情報５４ａとして記録する。前記第２電文取得手段１１ｂは、電文解析ルール１１１により第２電文５２ｂを解析し、通信プロトコルで定義されているエラーがあったとき第２電文エラー情報５４ｂとして記録する。
なお、電文解析ルール１１１とは、電文長の範囲や何の情報が電文のどの位置に存在しているのかを通信プロトコルにのっとり定義しているテーブルであって、第１電文エラー情報５４ａおよび第２電文エラー情報５４ｂとは、通信プロトコルで定義されているエラーの種類を示す所定の値や文字列である。
通信プロトコルで定義されているエラーとしては、レングスエラーやチェックサムエラーを想定する。
ここでレングスエラーとは、第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂには、発信時の電文のバイト列の長さを示すレングス値を有しており、レングス値と第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂの取得時のバイト列の長さとが一致しない時に発生するエラーを指す。このエラーを判定するため、電文解析ルール１１１は該レングス値が存在する電文中の位置を記憶し、該レングス値を抽出する。
また、チェックサムエラーとは、第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂは、発信時の電文のバイト値の総和を示すチェックサムコードを有しており、チェックサムコードと第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂの取得時のバイト値の総和とが一致しなかった時に発生するエラーを指す。このエラーを判定するため、電文解析ルール１１１は該チェックサムコードが存在する電文中の位置を記憶し、該チェックサムコードを抽出する。
（Ｓ１０４）
第１電文取得手段１１ａは、第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａとを電文記憶手段１２に格納する。第２電文取得手段１１ｂは、第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂとを電文記憶手段１２に格納する。
【００１８】
図８は、電文同期ステップＳ２の詳細を示すフローチャートである。以下、各処理について説明する。
（Ｓ２０１）
電文同期手段１３は、電文同期フラグ１３１がＯＦＦかＯＮかにより、以降の処理を変更する。
（Ｓ２０２）
電文同期手段１３は、電文同期フラグ１３１がＯＦＦであるとき、電文記憶手段１２に格納されている第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと、第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂとを、自動あるいは手動によりあらかじめ設定しておいた読み出し位置から、自動あるいは手動によりあらかじめ設定しておいた個数だけ読み出す。
（Ｓ２０３）
電文同期手段１３は、読み出した第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが全て同一内容を示しているかどうかを判定する。
（Ｓ２０４）
全て同一内容を示しているとき、対応する第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分と、あらかじめ設定しておいた値との大小を判定する。
（Ｓ２０５）
対応する第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分が、あらかじめ設定しておいた値より小さかったとき、電文同期フラグ１３１をＯＮに切り替える。
（Ｓ２０６）
電文同期手段１３は、読み出した第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが同一内容を示していない、または対応する第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分があらかじめ設定しておいた値より大きかったとき、第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａの読み出し位置を１つ後方にずらし、次回の読み出しを実施する。同じ結果となったときは、次は第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂの読み出し位置を１つ後方にずらし、次回の読み出しを実施する。
（Ｓ２０７）
電文同期手段１３は、電文同期フラグ１３１がＯＮであるとき、電文記憶手段１２に格納されている第１電文と第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと、第２電文と第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂとを、それぞれその時点での読み出し位置から１個ずつ読み出す。
（Ｓ２０８）
電文同期手段１３はさらに、読み出した第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが同一内容を示しているかどうかを判定する。
（Ｓ２０９）
電文同期手段１３はさらに、対応する第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分と、あらかじめ設定しておいた値との大小を判定する。
（Ｓ２１０）
読み出した第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが同一内容を示していない、または対応する第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分があらかじめ設定しておいた値より大きかったとき、電文同期フラグ１３１をＯＦＦに切り替える。
（Ｓ２１１）
電文同期手段１３は、読み出した第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａ、および第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂを１つの通信診断情報５０に格納し、波形取得条件判定手段１４と記憶手段１８とに通知し、電文記憶手段１２から削除する。
（Ｓ２１２）
記憶手段１８は、通知された通信診断情報５０を蓄積する。
（Ｓ２１３）
電文同期手段１３は、一定時間を超えて電文記憶手段１２に蓄積され続けている第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａ、あるいは第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂが存在するかどうかを判定する。
（Ｓ２１４）
存在したとき、これを読み出し、通信診断情報５０を新規生成して格納し、波形取得条件判定手段１４と記憶手段１８とに通知する。また、電文記憶手段１２から削除する。
（Ｓ２１５）
記憶手段１８は、通知された通信診断情報５０を蓄積する。
【００１９】
なお、ステップＳ２０１〜Ｓ２１１は以下に示すＳ２０１ａ〜Ｓ２０４ａにて代替させてもよい。
（Ｓ２０１ａ）
電文同期手段１３は、電文記憶手段１２に格納されている第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと、第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂとを、それぞれ先頭から１個ずつ読み出す。
（Ｓ２０２ａ）
電文同期手段１３は、読み出した第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分と、あらかじめ設定しておいた値との大小を判定する。
（Ｓ２０３ａ）
読み出した第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分が、あらかじめ設定しておいた値より小さかったとき、読み出した第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａ、および第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂを対応付けて波形取得条件判定手段１４と記憶手段１８とに通知し、電文記憶手段１２から削除する。
（Ｓ２０４ａ）
電文同期手段１３は、読み出した第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分があらかじめ設定しておいた値より大きかったとき、第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａの読み出し位置を１つ後方にずらし、次回の読み出しを実施する。同じ結果となったときは、次は第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂの読み出し位置を１つ後方にずらし、次回の読み出しを実施する。
【００２０】
この代替ステップによれば、簡易に同期判定を行うことができるため、演算負荷が抑えることができる。
【００２１】
次に伝送波形解析ステップＳ３の説明を行うが、説明に際し、第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂが備える「プリトリガー機能」の理解が必要であるため、伝送波形解析ステップＳ３に先立ってその内容を説明する。
【００２２】
図９は、第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂが備えるプリトリガー機能について説明するものである。
プリトリガー機能とは、波形取得開始の合図であるトリガを受信する前に、あらかじめ所定容量のバッファ内に過去の伝送波形を蓄積しておき、トリガを受信すると、バッファ内に蓄積したデータを遡って取得する機能のことである。
第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂは、トリガ受信後に、伝送波形のサンプリング取得を開始する機能を有する。ところが、伝送波形のサンプリング取得を開始した時点で波形異常が治まっていた場合には、そこから伝送波形を取得しても異常な部分は得られず、障害要因解析などを行うことができない。
【００２３】
かかる不具合を回避するため、第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂは、上述のようなプリトリガー機能を備え、バッファの容量の範囲内で常時伝送波形をサンプリング取得し、波形取得条件判定手段１４からトリガを受信すると、バッファ内の伝送波形をあらかじめ設定されている取得時間幅分だけ取得する。該取得時間幅がトリガ受信以降の時間帯を含んでいる場合は、その時間分待機し、バッファに格納された時点ですぐに取得すればよい。
この「プリトリガー機能」により、トリガを発する前に取得した伝送波形を遡って取得することができるので、電文の取得と伝送波形の取得を非同期に行っていても、後から両者が同一の通信パケットより取得されたものかどうかの判定を行うことができるのである。
【００２４】
以後は、通信診断装置１０の動作説明に戻る。
図１０は、伝送波形解析ステップＳ３の詳細を示すフローチャートである。以下、各処理について説明する。
【００２５】
（Ｓ３０１）
波形取得条件判定手段１４は、電文同期手段１３より通知された第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂが、波形取得条件１４１を満たすか否かを判定する。
なお、波形取得条件１４１は「チェックサムエラーが有る」でもよいし、「送信元アドレスが指定された値である」でもよいし、上述した２つの条件の論理積（ＡＮＤ条件）でも倫理和（ＯＲ条件）でもよい。また、「これらの条件を満たすか否かの結果が第１側と第２側とで異なる」であってもよいし、「第１電文と第２電文との内容が異なる」であってもよいし、「第１電文と第２電文とのいずれかが欠落している」であってもよい。
例えば、「チェックサムエラーが有る」という条件は、第１電文エラー情報５４ａまたは第２電文エラー情報５４ｂにチェックサムエラーが格納されているときに満たされる。
例えば、「送信元アドレスが指定された値である」という条件は、第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂが送信元アドレスを含んでいて、該送信元アドレスがある値であったときに満たされる。
例えば、「第１電文と第２電文との内容が異なる」という条件は、第１電文５２ａと第２電文５２ｂとの内容を比較し、差異があるときに満たされる。
例えば、「第１電文と第２電文とのいずれかが欠落している」である場合、電文同期手段１３より通知された内容について、第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが対応付けられていないときに満たされる。
（Ｓ３０２）
波形取得条件判定手段１４は、電文同期手段１３より通知された第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂの内容に応じ、波形取得条件１４１を更新する。
図１１は、波形取得条件１４１の更新処理を示す模式図である。
波形取得条件判定手段１４は、第１電文５２ａのパケット内容と第２電文５２ｂのパケット内容とが異なっているとき、または第１電文エラー情報５４ａと第２電文エラー情報５４ｂとが異なっているとき、第１電文５２ａと第２電文５２ｂの送信元を示すアドレスと送信先を示すアドレスを第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂより抽出し、波形取得条件１４１に「送信元アドレスおよび送信先アドレスが該追加されたアドレスである」という条件を追加する。
すなわち、１度でも電文ないしエラー情報に食い違いがあった機器の組合せについては、以降、電文が通知される度に毎回波形信号の取得を実施する。このように、異常の疑いのある機器に対し集中して解析するように波形取得条件１４１を自動更新することで、異常の発生箇所と異常要因と推定できる可能性を高めることができる。
（Ｓ３０３）
波形取得条件判定手段１４は、電文同期手段１３より通知された第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂが、波形取得条件１４１を満たしているかどうかを判定する。満たしていなかったときは伝送波形解析ステップＳ３の処理を終了する。
（Ｓ３０４）
波形取得条件１４１を満たしているときはトリガを生成し、第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂに出力する。
（Ｓ３０５）
第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂは、有線あるいは無線の伝送路４に接続するためのインターフェースを備える。上述のプリトリガー機能により、伝送路４上に接続されている機器が送受信する伝送波形を、例えば１ＭＨｚのサンプリング周波数で逐次取得し、プリトリガー用のバッファに格納している。
第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂは、波形取得条件判定手段１４よりトリガを受信すると、プリトリガー用のバッファに蓄積された伝送波形を読み出す。なお、バッファに格納した全ての伝送波形を読み出した後、伝送路４から更に直接伝送波形を取得してもよい。
（Ｓ３０６）
第１波形取得手段１５ａは、取得した伝送波形を第１波形５５ａとして、取得した時刻を第１波形取得時刻５６ａとして記録する。第２波形取得手段１５ｂは、取得した伝送波形を第２波形５５ｂとして、取得した時刻を第２波形取得時刻５６ｂとして記録する。
第１波形取得時刻５６ａおよび第２波形取得時刻５６ｂは絶対時刻であってもよいし、電文取得開始からの相対時刻であってもよい。時刻の取得単位は、例えば１ミリ秒程度とする。
（Ｓ３０７）
第１波形取得手段１５ａは、取得された第１波形５５ａについて逐次、波形解析ルール１５１を用いて第１波形特徴量５７ａを導出し、第１波形５５ａ及び第１波形取得時刻５６ａと合わせ、第１波形記憶手段１６ａに記憶させる。
第２波形取得手段１５ｂは、取得された第２波形５５ｂについて逐次、波形解析ルール１５１を用いて第２波形特徴量５７ｂを導出し、第２波形５５ｂ及び第２波形取得時刻５６ｂと合わせ、第２波形記憶手段１６ｂに記憶させる。
ここで、第１波形特徴量５７ａおよび第２波形特徴量５７ｂとは例えば、伝送波形の信号レベルや、瞬時に発生する電圧降下であるＤｒｏｏｐにおける降下した電圧値、波形立上り部分の電圧振動であるＲｉｎｇｉｎｇにおける振動の振幅、などの伝送波形を特徴付けるパラメータ毎に、その波形の異常度合いを図１２のように数値化したものであって、波形解析ルール１５１とは波形特徴量を算出するための所定の演算式である。
（Ｓ３０８）
第１波形同期手段１７ａは、記憶手段１８に格納されている第１電文５２ａおよび第１電文取得時刻５３ａを検索し、波形同期条件１７１を用いて、第１波形記憶手段１６ａに記憶された第１波形５５ａと第１電文５２ａとが同一の通信パケットを示しているかどうかを判別する。第２波形同期手段１７ｂは、記憶手段１８に格納されている第２電文５２ｂおよび第２電文取得時刻５３ｂを検索し、波形同期条件１７１を用いて、第２波形記憶手段１６ｂに記憶された第２波形５５ｂと第２電文５２ｂとが同一の通信パケットを示しているかどうかを判別する。
波形同期条件１７１の内容は、例えば以下の（１）〜（４）のようにすることができる。
（１）波形取得時刻と電文取得時刻との差分が閾値以下である場合に、両者が同期しているとみなす。この判定基準によれば、簡易に同期判定を行うことができるため、演算負荷が少なくてすむ。
（２）電文をアナログ変換した波形と、波形取得手段が取得した波形との一致度が閾値以上である場合に、両者が同期しているとみなす。一致度の演算は、誤差の２乗平均による方法など、任意の演算手法を用いればよい。この判定基準によれば、（１）よりも厳密に一致判定を行うことができ、解析の精度が増す（下記（３）も同様）。
（３）波形取得手段が取得した波形をバイト列化した信号と電文との一致度が閾値以上である場合に、両者が同一の通信パケットを示しているとみなす。
（４）上述した（１）〜（３）の条件の論理積又は論理和。
（Ｓ３０９）
記憶手段１８は、第１波形同期手段１７ａが「第１波形５５ａと同期している」と判別した第１電文５２ａが格納されている通信診断情報５０に、第１波形５５ａと第１波形取得時刻５６ａと第１波形特徴量５７ａとを格納し、第２波形同期手段１７ｂが「第２波形５５ｂと同期している」と判別した第２電文５２ｂが格納されている通信診断情報５０に、第２波形と第２波形取得時刻５６ｂと第２波形特徴量５７ｂとを格納する。
【００２６】
図１３は、通信異常原因推定ステップＳ４の詳細を示すフローチャートである。以下、各処理について説明する。
（Ｓ４０１）
通信異常原因推定手段１９は、記憶手段１８に格納されている通信診断情報５０を逐次監視し、通信異常原因推定結果５８が格納されていない通信診断情報５０があるかどうかを判定する。
（Ｓ４０２）
通信異常原因推定手段１９は、通信異常原因推定結果５８が格納されていない通信診断情報５０があったとき、これを取得する。
（Ｓ４０３）
通信異常原因推定手段１９は、取得した通信診断情報５０について、通信異常原因推定ルール１９１を用い通信異常原因推定結果５８を導出する。
ここで、通信異常原因推定ルール１９１とは例えば、第１電文５２ａあるいは第２電文５２ｂの差異の有無を入力、通信異常原因推定結果５８を出力とする論理式であってもよい。これにより、通信異常原因推定手段１９は、第１電文５２ａあるいは第２電文５２ｂに差異がある場合に、伝送路４の「第１電文取得手段１１ａおよび第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所」と「第２電文取得手段１１ｂおよび第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所」との間に通信異常原因があると推定することができる。
また、通信異常原因推定ルール１９１とは例えば、第１電文エラー情報５４ａ、第２電文エラー情報５４ｂ、第１波形特徴量５７ａ、第２波形特徴量５７ｂをパラメータ、通信異常原因推定結果５８を出力とする所定の演算式であってもよい。これにより、通信異常原因推定手段１９は、第１電文エラー情報５４ａと第２電文エラー情報５４ｂ、第１波形特徴量５７ａと第２波形特徴量５７ｂとの間に差異がある場合に、伝送路４の「第１電文取得手段１１ａおよび第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所」と「第２電文取得手段１１ｂおよび第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所」との間に通信異常原因があると推定することができる。
（Ｓ４０４）
通信異常原因推定手段１９は、取得した通信診断情報５０に通信異常原因推定結果５８を格納し、記憶手段１８に通知する。
（Ｓ４０５）
表示手段２０は、記憶手段１８が格納している通信診断情報５０の一部または全部を表示する。
【００２７】
この際、例えば第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂが簡易に比較できるように、例えば同列または同行に表示することで、伝送路４の「第１電文取得手段１１ａが接続されている箇所」と「第２電文取得手段１１ｂが接続されている箇所」との間における通信異常発生内容を容易に把握できるように示すことができ、通信異常原因がある事を容易に推定することができる。
【００２８】
また、例えば第１波形５５ａおよび第２波形５５ｂが簡易に比較できるように例えば同列または同行または重ね合わせて表示することで、伝送波形の違いを容易に把握できるようになり、例えば伝送波形を乱す原因がノイズによるものであるなどの推定ができ、その伝送波形を乱す原因が伝送路４の「第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所」と「第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所」との間に存在するという発生箇所を明確に把握することができる。
【００２９】
また、第１波形特徴量５７ａと第２波形特徴量５７ｂとが伝送波形のレベルを含み、両者に明確な差異があった場合は、通信異常原因推定結果５８は、『伝送路４の「第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所」と「第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所」との間で伝送波形が減衰している』とし、伝送路４の距離が長い場合には伝送路の長さにより伝送信号の減衰が発生していると推定し、表示手段２０により伝送波形レベルを増幅させるリピータの設置をユーザに促してもよい。
【００３０】
なお、上記の実施の形態１で説明した各動作ステップをコンピュータプログラムとしてコンピュータに実装し、実行させることによって、通信診断装置１０として機能させることが可能である。
【００３１】
実施の形態２．
実施の形態１においては、電文解析ルール１１１と波形取得条件１４１は固定的に構成するものとしたが、ユーザがこれらを設定するように構成することもできる。
ただし、ユーザが個別のプロトコルなどの設定を行うのは煩雑であるので、次のように構成することが好ましい。
【００３２】
（１）電文解析ルール１１１
解析対象のプロトコルの選択肢をあらかじめ通信診断装置１０内のいずれかの記憶手段に保持しておき、ユーザに選択用の画面を提供して、解析したいプロトコルを選択させることができる。
解析対象のプロトコルの候補としては、例えばＴＣＰ／ＩＰのような基本的なプロトコルから、ＳＭＴＰやＨＴＴＰのようなアプリケーション層のプロトコル、さらには設備機器管理ネットワークであれば、ＢＡＣｎｅｔやＬＯＮといった専用のプロトコルが挙げられる。
解析対象のプロトコルをあらかじめ指定しておけば、チェックサムエラーがあるか、あるいはパケットのいずれの部分が送信元アドレスであるか等が容易に判別でき、パケットの解析がしやすい。
【００３３】
（２）波形取得条件１４１
波形取得条件１４１として、実施の形態１で説明した「チェックサムエラーが有る」や「送信元アドレスが指定された値である」といった選択肢をあらかじめ波形解析装置１０内のいずれかの記憶手段に保持しておき、ユーザに選択用の画面を提供して、波形取得条件１４１を選択させることができる。
【００３４】
以降は、通信診断装置１０による、空調システムにおける通信異常の発生箇所と原因とを自動推定する処理について説明する。
【００３５】
通信診断装置１０が有する第１電文取得手段１１ａと第２電文取得手段１１ｂは、空調システムの伝送路４に接続されることで、各々、伝送路を流れる通信パケットを第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂとして取得し、その取得時刻を第１電文取得時刻５３ａおよび第２電文取得時刻５３ｂとして記録し、電文記憶手段１２に格納する。
【００３６】
電文同期手段１３は、電文記憶手段１２に格納されている第１電文５２ａと第２電文５２ｂとを順次参照し、第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの時間差があらかじめ設定された値以下であることをもって、第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが同一の通信パケットを示すものだと判定する。時間差をゼロに限らなくしているのは、通信遅延を考慮したためである。
【００３７】
電文同期手段１３は、同一の通信パケットと判定した第１電文５２ａと第２電文５２ｂ、また第１電文取得時刻５３ａと第２電文５３ｂとを通信診断情報５０に格納する。通信診断情報５０は記憶手段１８に記憶する。
【００３８】
電文同期手段１３は更に、同一の通信パケットを示すものと判定された第１電文５２ａと第２電文５２ｂの内容が異なっていることをもって、「第１電文取得手段１１ａの接続箇所」と「第２電文取得手段１１ｂの接続箇所」の間に、通信異常の発生箇所が存在すると推定する。
【００３９】
例えば、室外機１同士を接続しているネットワークと、室外機１と室内機２とコントローラ３とを接続しているネットワークが別個であって、室外機１内で一方のネットワークから他方のネットワークへの通信パケット変換を実施している空調システムでは、図３のように第１電文取得手段１１ａと第２電文取得手段１１ｂとを室外機１の両側に接続することで、該通信パケット変換が異常を起こしているか否かを簡易に推定することができる。
【００４０】
また、伝送波形の減衰による通信異常抑止のために伝送波形増幅機能を有するリピータ５が伝送路４に設置される空調システムでは、図４のように第１電文取得手段１１ａと第２電文取得手段１１ｂとをリピータ５の両側に接続することで、該伝送波形増幅機能が異常を起こしているか否かを簡易に推定することができる。
【００４１】
また、多数の室内機２ａ〜２ｚが長い伝送路４により接続されている空調システムでは、図５のように第１電文取得手段１１ａと第２電文取得手段１１ｂとを該長い伝送路４の両端に接続することで、該伝送路４が通信を維持できないほど長すぎるか否かを簡易に推定することができる。
【００４２】
しかし図５のような場合では、第１電文取得手段１１ａと第２電文取得手段１１ｂとを離れた位置に設置する必要があり、両者を１つのタイマで管理できない可能性がある。このとき、第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの時間差だけをもっている第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが同一の通信パケットと判定することは信頼性に乏しい。
【００４３】
この対策として、第１電文取得手段１１ａと第２電文取得手段１１ｂとが電文解析ルール１１１を有し、電文解析ルール１１１により第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂの発信元アドレス・発信先アドレス・通信プロトコルで定義されたエラーを第１電文エラー情報５４ａおよび第２電文エラー情報５４ｂとして抽出し、電文同期手段１３は抽出した発信元アドレス・発信先アドレスが同じであることをもって、第１電文５２ａと第２電文５２ｂとを同一の通信パケットと判定する。なお、第１電文エラー情報５４ａおよび第２電文エラー情報５４ｂも通信診断情報５０に格納する。
【００４４】
また、更に信頼性を向上させるために、電文記憶手段１２に記憶されている第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが、あらかじめ設定された個数だけ連続して前記の条件を満たした場合に、初めて同一の通信パケットと判定するようにしてもよい。
【００４５】
波形取得条件判定手段１４は、１つの通信診断情報５０に格納された第１電文５２ａ、第１電文取得時刻５３ａ、第１電文エラー情報５４ａ、第２電文５２ｂ、第２電文取得時刻５３ｂ、第２電文エラー情報５４ｂが波形取得条件１４１を満たしたとき、第１波形取得手段１５ａと第２波形取得手段１５ｂとにトリガを発信する。第１波形取得手段１５ａと第２波形取得手段１５ｂはトリガを受信したタイミングで、伝送波形をそれぞれ第１波形５５ａおよび第２波形５５ｂとして取得し、その取得時刻を第１波形取得時刻５６ａおよび第２波形取得時刻５６ｂとして記録する。
【００４６】
第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂは波形解析ルール１５１を有し、波形解析ルール１５１により第１波形５５ａおよび第２波形５５ｂから第１波形特徴量５７ａおよび第２波形特徴量５７ｂを導出する。
【００４７】
第１波形同期手段１７ａおよび第２波形同期手段は、記憶手段１８に記憶されている第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂを逐次参照し、波形同期条件１７１により、第１波形５５ａと第１電文５２ａ、および第２波形５６ａと第２電文５２ｂとが同一の通信パケットを示すものであるかどうかを判定する。結果、同一の通信パケットを示していると判定された第１電文５２ａが格納されている通信診断情報５０に、第１波形５５ａ、第１波形取得時刻５６ａ、第１波形特徴量５７ａを格納する。同一の通信パケットを示していると判定された第２電文５２ｂが格納されている通信診断情報５０に、第２波形５５ｂ、第２波形取得時刻５６ｂ、第２波形特徴量５７ｂを格納する。これにより、同一の通信パケットより取得された第１電文５２ａ、第２電文５２ｂ、第１波形５５ａ、第２波形５５ｂが全て、１つの通信診断情報５０にまとめられる。
【００４８】
この通信診断情報５０の内容を表示手段２０により表示することで、作業者が自らの視点で、同一の通信パケットより取得された第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂ、また第１波形５５ａおよび第２波形５５ｂの内容に差異があると判定し通信異常発生内容を容易に把握でき、「第１電文取得手段１１ａおよび第１波形取得手段１５ａの接続箇所」と「第２電文取得手段１１ｂおよび第２波形取得手段１５ｂの接続箇所」の間に通信異常の発生箇所が存在する、と推定することができる。
【００４９】
更に、一般的に伝送波形の形状および波形特徴量は通信異常の原因に応じて変化するため、第１波形５５ａ、第２波形５５ｂ、第１波形特徴量５７ａ、第２波形特徴量５７ｂを作業者に比較観察させることで、通信異常の原因の推定を支援することができる。
【００５０】
しかし通信プロトコルや伝送波形に関する専門的な知識や経験が多くない作業者にとっては、前述のように各種データを表示するだけでは、通信異常原因の推定が困難なままであることが予想される。
そこで各種データの振る舞いから通信異常原因を推定する手順のうち、代表的かつ自動処理が可能なものを、通信異常原因推定手段１９に通信異常原因推定ルール１９１として保持させる。
【００５１】
通信異常原因推定ルール１９１は例えば、第１電文５２ａと第２電文５２ｂとに差異があるかどうかを自動判定し、差異があったとき、「伝送路４の、第１電文取得手段１１ａおよび第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所と、第２電文取得手段１１ｂおよび第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所との間に通信異常原因がある」という意味の文字列やシンボルを通信異常原因推定結果５８に格納する。
【００５２】
また例えば、通信異常原因推定ルール１９１は、第１波形５５ａと第２波形５５ｂの形状に大きな差異があったとき、「伝送路４の、第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所と、第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所との間で、ノイズなどの影響で伝送波形が変形している」という意味の文字列やシンボルを通信異常原因推定結果５８に格納する。
【００５３】
あるいは、第１波形特徴量５７ａおよび第２波形特徴量５７ｂがそれぞれ伝送波形の電圧レベルを含んでいるとし、通信異常原因推定ルール１９１は、伝送波形の電圧レベルがあらかじめ設定しておいた値以上の差異があるかどうかを自動判定し、差異があったとき、「伝送路４の、第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所と、第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所との間で、伝送波形の減衰が起こっている」という意味の文字列やシンボルを通信異常原因推定結果５８に格納する。
【００５４】
このように、本発明の通信診断装置１０を、室外機１の両側に接続したり、リピータ５の両側に接続したり、伝送路４のある区間に接続したりすることにより、通信異常が発生した場合に、通信診断装置１０が通信異常を検出すれば、通信診断装置１０を接続した箇所の間で通信異常が発生したことを特定でき、通信異常原因推定手段１９により通信異常の原因を推定することができる。
【００５５】
また、こうして導出した通信異常原因推定結果５８を表示することで、通信プロトコルや伝送波形に関する専門的な知識や経験が多くない作業者であっても、通信異常の発生箇所の特定と原因の推定を容易に行い、対処することができる。したがって、作業者の人手不足を解消し、経験を積んだ作業者の負荷を軽減し、システムトラブルを早期に解決できるという効果を生む。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の実施の形態として、ビル空調システムの通信ネットワークの通信異常解析について上述してきたが、本発明の活用例として、監視システム、ビル照明システム等、他の有線あるいは無線ネットワークシステムにおける通信異常解析を支援する通信診断装置が挙げられる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 室外機
２ 室内機
３ コントローラ
４ 伝送路
５ リピータ
１０ 通信診断装置
１１ａ 第１電文取得手段
１１ｂ 第２電文取得手段
１２ 電文記憶手段
１３ 電文同期手段
１４ 波形取得条件判定手段
１５ａ 第１波形取得手段
１５ｂ 第２波形取得手段
１６ａ 第１波形記憶手段
１６ｂ 第２波形記憶手段
１７ａ 第１波形同期手段
１７ｂ 第２波形同期手段
１８ 記憶手段
１９ 通信異常原因推定手段
２０ 表示手段
５０ 通信診断情報
５１ 通信診断情報ＩＤ
５２ａ 第１電文
５２ｂ 第２電文
５３ａ 第１電文取得時刻
５３ｂ 第２電文取得時刻
５４ａ 第１電文エラー情報
５４ｂ 第２電文エラー情報
５５ａ 第１波形
５５ｂ 第２波形
５６ａ 第１波形取得時刻
５６ｂ 第２波形取得時刻
５７ａ 第１波形特徴量
５７ｂ 第２波形特徴量
５８ 通信異常原因推定結果
１１１ 電文解析ルール
１３１ 電文同期フラグ
１４１ 波形取得条件
１６１ 波形解析ルール
１７１ 波形同期条件
１９１ 通信異常原因推定ルール
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有線あるいは無線ネットワークシステムにおける通信異常の解析および対応作業を支援する通信診断装置および通信診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信異常には、ネットワークシステムの伝送路を流れる伝送波形の形状が何らかの要因で乱されることにより、発信元端末が生成した信号の内容が発信先端末に到達するまで維持できなくなるという物理層レベルの異常がある。よって通信異常の原因を特定し異常を回復させるためには、物理層レベルの解析（伝送波形の取得・解析）ができることが望ましい。
従来の技術では、伝送路の各終端抵抗付近に障害監視支援装置を接続し、伝送路を流れるパケットと、および発信元端末の位置を特定するために障害監視支援装置が発信する位置検出パルスとを用い、ネットワーク稼動中に通信異常を物理層レベルでリアルタイムに検出および解析できるネットワーク監視支援装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、通信パケットと伝送波形とを対応付けることで、通信異常の発生箇所と原因とを自動推定する波形解析装置が提案されているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１０１５８３号公報
【特許文献１】特開２００８−１６０３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１に示された従来技術においては、ネットワークシステムが稼働時に送受信する信号に加えて伝送路上に位置検出パルスを送信しなければならずネットワークの負荷を増大させる、また伝送路上の各終端抵抗付近に装置を各1台接続しなければならず装置の設置場所に制約がある、という課題があった。特許文献２に示された従来技術においては、通信異常を発生させた発信元端末を通信パケットから推定することはできても、発信元端末自体に異常があるのか、発信元端末から発信先端末の間の伝送路に異常があるのか、といった異常発生箇所の切り分けが困難であった。
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、通常稼動時に送受信される通信パケットのみに基づき診断すること、および伝送路の複数箇所より通信パケットをバイト列（以降、電文）および生の波形データ（以降、伝送波形）として取得し同期させることにより、ネットワーク負荷を増大させることなく、通信異常の発生箇所と原因とを自動推定する通信診断装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る通信診断装置は、複数の機器が有線又は無線により接続されるネットワークシステムの伝送路を流れる通信パケットの電文及び伝送波形を前記伝送路の異なる箇所よりほぼ同時に取得し解析する通信パケット取得手段と、前記通信パケット取得手段にてそれぞれの箇所で取得した前記電文と前記伝送波形をそれぞれ第１電文と第１波形および第２電文と第２波形として記憶する通信パケット記憶手段と、前記通信パケット記憶手段に記憶された前記第１電文と前記第２電文と前記第１波形と前記第２波形が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定する通信パケット同期手段と、前記通信パケット同期手段にて同一の通信パケットから取得されたものと判定された前記第１電文と前記第２電文の違いおよび前記第１波形と前記第２波形の違いから通信異常の原因を推定する通信異常原因推定手段と、を備えるものである。
【０００６】
また、この発明に係る通信診断方法は、複数の機器が有線又は無線により接続されるネットワークシステムの伝送路を流れる通信パケットの電文及び伝送波形を前記伝送路の異なる箇所よりほぼ同時に取得し解析する通信パケット取得ステップと、前記通信パケット取得ステップにてそれぞれの箇所で取得した前記電文と前記伝送波形をそれぞれ第１電文と第１波形および第２電文と第２波形として記憶する通信パケット記憶ステップと、前記通信パケット記憶ステップにより記憶された前記第１電文と第２電文と第１波形と第２波形が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定する通信パケット同期ステップと、前記通信パケット同期ステップにて同一の通信パケットから取得されたものと判定された前記第１電文と第２電文の違いまたは前記第１波形と第２波形の違いまたは前記第１電文と前記第２電文の違いと前記第１波形と前記第２波形の違いの組合せから通信異常の原因を推定する通信異常原因推定ステップと、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の通信診断装置および通信診断方法は、ネットワークシステムが稼動時に実際に送受信する通信パケットを電文および伝送波形として伝送路の複数箇所より取得し同期させることで、通信異常の発生箇所と原因とを共に推定することが出来る。そのため通信プロトコルや伝送波形に関する専門的な知識や経験が乏しい作業者であっても、通信異常の発生箇所と原因の推定を容易に行い、対処することができる。これにより、作業者の人手不足を解消し、経験を積んだ作業者の負荷を軽減し、システムトラブルを早期に解決できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１の空調システムにおける伝送路４による機器の接続を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１の通信診断装置の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１の通信診断装置の空調システムへの接続例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１の通信診断装置の空調システムへの接続例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１の通信診断装置の空調システムへの接続例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１の通信診断情報の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態１の電文解析ステップＳ１の詳細を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１の電文同期ステップＳ２の詳細を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態１の第１波形取得手段および第２波形取得手段が備えるプリトリガー機能について示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態１の伝送波形解析ステップＳ３の詳細を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態１の波形取得条件の更新処理を示す模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態１の波形異常度合いの数値化について示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態１の通信異常原因推定ステップＳ４の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
最初に、本発明の実施の形態１に係るネットワークシステムの基本構成について説明する。
図１は、ネットワークシステムの基本構成として、空調システムのネットワークシステムを示している。空調システムのネットワークシステムは、伝送路４により室外機１と室内機２とコントローラ３が接続されている。こういった空調システムでは、室外機１や室内機２やコントローラ３などの各機器にはそれぞれ固有のアドレスが付与され、該アドレスによりそれぞれの機器を識別でき、伝送路４を通じて機器間の通信を可能としている。
【００１０】
次に本発明の実施の形態１における通信診断装置１０の構成を説明する。
図２は、本発明の実施の形態１に係る通信診断装置１０の構成を示すブロック図である。
通信診断装置１０の構成は、第１電文取得手段１１ａ、第２電文取得手段１１ｂ、電文記憶手段１２、電文同期手段１３、波形取得条件判定手段１４、第１波形取得手段１５ａ、第２波形取得手段１５ｂ、第１波形記憶手段１６ａ、第２波形記憶手段１６ｂ、第１波形同期手段１７ａ、第２波形同期手段１７ｂ、記憶手段１８、通信異常原因推定手段１９、表示手段２０、からなる。
なお、第１電文取得手段１１ａと第１波形取得手段１５ａとが伝送路４のある箇所に、第２電文取得手段１１ｂと第２波形取得手段１５ｂとが伝送路４の別の箇所に接続される。
【００１１】
図３および図４および図５は、本発明の通信診断装置１０を空調システムに接続した例を示す模式図である。
図３は通信診断装置１０を室外機１の両側に接続した例であり、図４はリピータ５の両側に接続した例、図５は伝送路４の両端に接続した例である。
本発明が想定する空調システムでは、室外機１ないしリピータ５ないし伝送路４により通信の伝送波形の形状が変化する。形状の変化には、減衰・ノイズ・パルス幅の変化などがある。そのため、室外機１ないしリピータ５ないし伝送路４の両側に通信診断装置１０を接続することで、その機器の両側の電文および伝送波形の内容が異なっている事を抽出し、その機器の異常を推定することができる。
【００１２】
第１電文取得手段１１ａおよび第２電文取得手段１１ｂは、電文解析ルール１１１を保持している。電文同期手段１３は、電文同期フラグ１３１を保持している。波形取得条件判定手段１４は、波形取得条件１４１を１つ以上保持している。第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂは、波形解析ルール１５１を保持している。第１波形同期手段１７ａおよび第２波形同期手段１７ｂは、波形同期条件１７１を１つ以上保持している。記憶手段１８は、通信診断情報５０を０個以上記憶する。通信異常原因推定手段１９は、通信異常原因推定ルール１９１を保持している。
【００１３】
図６に、通信診断情報５０の構成を示す。
通信診断情報５０は、通信診断情報ＩＤ５１をエントリに持ち、第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと第１波形５５ａと第１波形取得時刻５６ａと第１波形特徴量５７ａと第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂと第２波形５５ｂと第２波形取得時刻５６ｂと第２波形特徴量５７ｂと通信異常原因推定結果５８とを、０個または１個、関係付けて格納する。
なお、通信診断情報５０が格納する上述した情報は、そのフォーマットを限定するものではない。数値であってもよいし、文字列であってもよい。
【００１４】
第１電文取得手段１１ａ、第２電文取得手段１１ｂ、電文同期手段１３、波形取得条件判定手段１４、第１波形取得手段１５ａ、第２波形取得手段１５ｂ、第１波形同期手段１７ａ、第２波形同期手段１７ｂ、及び通信異常原因推定手段１９は、回路デバイスのようなハードウェアで実現することもできるし、マイコンやＣＰＵのような演算装置が実行するソフトウェアとして実現することもできる。
また、電文解析ルール１１１、電文同期条件１３１、波形取得条件１４１、波形解析ルール１５１、波形同期条件１７１、通信異常原因推定ルール１９１は、ソフトウェア上に構成したロジックで実現してもよいし、これと等価な回路デバイス等により実現してもよい。
また、電文記憶手段１２、第１波形記憶手段１６ａ、第２波形記憶手段１６ｂ、記憶手段１８は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）のような、書込み可能な記憶装置で構成することができる。この記憶手段は、同一の記憶装置上に論理区画を分けて構成してもよいし、同一の記憶装置上にファイルを分けて各情報を格納するように構成してもよい。
また、表示手段２０は、通信診断装置１０の本体筐体外面などに設けられたディスプレイで構成してもよいし、コンピュータやネットワークシステムに接続されるコントローラへのデータ出力手段と、コンピュータの画面やコントローラの画面とで構成してもよい。
【００１５】
以後は、前記通信診断装置の動作について説明する。
通信診断装置１０の処理は、以下のステップＳ１〜Ｓ４に大別される。
（Ｓ１）電文解析ステップ
伝送路の複数箇所より取得した電文を取得・解析する。
（Ｓ２）電文同期ステップ
該電文が同一の通信パケットから取得されたものであるかどうかを判定する。
（Ｓ３）伝送波形解析ステップ
該電文の解析結果に基づいてリアルタイムに波形取得フラグを生成し、伝送波形を取得・解析する。
（Ｓ４）通信異常原因推定ステップ
該電文と該伝送波形とから通信異常の発生箇所と原因とを推定する。
【００１６】
次に、ステップＳ１〜Ｓ４の詳細を、各部の詳細機能・動作とともに説明する。
図７は、電文解析ステップＳ１の詳細を示すフローチャートである。以下、各処理について説明する。
【００１７】
（Ｓ１０１）
第１電文取得手段１１ａおよび第２電文取得手段１１ｂは、有線あるいは無線の伝送路４に接続され、伝送路４上に接続されている機器が送受信する通信パケットを電文として逐次取得する。
（Ｓ１０２）
第１電文取得手段１１ａは、取得した電文を第１電文５２ａとして、取得した時刻を第１電文取得時刻５３ａとして記録する。第２電文取得手段１１ｂは、取得した電文を第２電文として、取得した時刻を第２電文取得時刻５３ｂとして記録する。
なお、第１電文取得時刻５３ａおよび第２電文取得時刻５３ｂは絶対時刻であってもよいし、電文取得開始からの相対時刻であってもよい。時刻の取得単位は、例えば１ミリ秒程度とする。
（Ｓ１０３）
第１電文取得手段１１ａは、電文解析ルール１１１により第１電文５２ａを解析し、エラーがあったとき第１電文エラー情報５４ａとして記録する。前記第２電文取得手段１１ｂは、電文解析ルール１１１により第２電文５２ｂを解析し、通信プロトコルで定義されているエラーがあったとき第２電文エラー情報５４ｂとして記録する。
なお、電文解析ルール１１１とは、電文長の範囲や何の情報が電文のどの位置に存在しているのかを通信プロトコルにのっとり定義しているテーブルであって、第１電文エラー情報５４ａおよび第２電文エラー情報５４ｂとは、通信プロトコルで定義されているエラーの種類を示す所定の値や文字列である。
通信プロトコルで定義されているエラーとしては、レングスエラーやチェックサムエラーを想定する。
ここでレングスエラーとは、第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂには、発信時の電文のバイト列の長さを示すレングス値を有しており、レングス値と第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂの取得時のバイト列の長さとが一致しない時に発生するエラーを指す。このエラーを判定するため、電文解析ルール１１１は該レングス値が存在する電文中の位置を記憶し、該レングス値を抽出する。
また、チェックサムエラーとは、第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂは、発信時の電文のバイト値の総和を示すチェックサムコードを有しており、チェックサムコードと第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂの取得時のバイト値の総和とが一致しなかった時に発生するエラーを指す。このエラーを判定するため、電文解析ルール１１１は該チェックサムコードが存在する電文中の位置を記憶し、該チェックサムコードを抽出する。
（Ｓ１０４）
第１電文取得手段１１ａは、第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａとを電文記憶手段１２に格納する。第２電文取得手段１１ｂは、第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂとを電文記憶手段１２に格納する。
【００１８】
図８は、電文同期ステップＳ２の詳細を示すフローチャートである。以下、各処理について説明する。
（Ｓ２０１）
電文同期手段１３は、電文同期フラグ１３１がＯＦＦかＯＮかにより、以降の処理を変更する。
（Ｓ２０２）
電文同期手段１３は、電文同期フラグ１３１がＯＦＦであるとき、電文記憶手段１２に格納されている第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと、第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂとを、自動あるいは手動によりあらかじめ設定しておいた読み出し位置から、自動あるいは手動によりあらかじめ設定しておいた個数だけ読み出す。
（Ｓ２０３）
電文同期手段１３は、読み出した第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが全て同一内容を示しているかどうかを判定する。
（Ｓ２０４）
全て同一内容を示しているとき、対応する第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分と、あらかじめ設定しておいた値との大小を判定する。
（Ｓ２０５）
対応する第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分が、あらかじめ設定しておいた値より小さかったとき、電文同期フラグ１３１をＯＮに切り替える。
（Ｓ２０６）
電文同期手段１３は、読み出した第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが同一内容を示していない、または対応する第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分があらかじめ設定しておいた値より大きかったとき、第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａの読み出し位置を１つ後方にずらし、次回の読み出しを実施する。同じ結果となったときは、次は第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂの読み出し位置を１つ後方にずらし、次回の読み出しを実施する。
（Ｓ２０７）
電文同期手段１３は、電文同期フラグ１３１がＯＮであるとき、電文記憶手段１２に格納されている第１電文と第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと、第２電文と第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂとを、それぞれその時点での読み出し位置から１個ずつ読み出す。
（Ｓ２０８）
電文同期手段１３はさらに、読み出した第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが同一内容を示しているかどうかを判定する。
（Ｓ２０９）
電文同期手段１３はさらに、対応する第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分と、あらかじめ設定しておいた値との大小を判定する。
（Ｓ２１０）
読み出した第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが同一内容を示していない、または対応する第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分があらかじめ設定しておいた値より大きかったとき、電文同期フラグ１３１をＯＦＦに切り替える。
（Ｓ２１１）
電文同期手段１３は、読み出した第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａ、および第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂを１つの通信診断情報５０に格納し、波形取得条件判定手段１４と記憶手段１８とに通知し、電文記憶手段１２から削除する。
（Ｓ２１２）
記憶手段１８は、通知された通信診断情報５０を蓄積する。
（Ｓ２１３）
電文同期手段１３は、一定時間を超えて電文記憶手段１２に蓄積され続けている第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａ、あるいは第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂが存在するかどうかを判定する。
（Ｓ２１４）
存在したとき、これを読み出し、通信診断情報５０を新規生成して格納し、波形取得条件判定手段１４と記憶手段１８とに通知する。また、電文記憶手段１２から削除する。
（Ｓ２１５）
記憶手段１８は、通知された通信診断情報５０を蓄積する。
【００１９】
なお、ステップＳ２０１〜Ｓ２１１は以下に示すＳ２０１ａ〜Ｓ２０４ａにて代替させてもよい。
（Ｓ２０１ａ）
電文同期手段１３は、電文記憶手段１２に格納されている第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと、第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂとを、それぞれ先頭から１個ずつ読み出す。
（Ｓ２０２ａ）
電文同期手段１３は、読み出した第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分と、あらかじめ設定しておいた値との大小を判定する。
（Ｓ２０３ａ）
読み出した第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分が、あらかじめ設定しておいた値より小さかったとき、読み出した第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａ、および第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂを対応付けて波形取得条件判定手段１４と記憶手段１８とに通知し、電文記憶手段１２から削除する。
（Ｓ２０４ａ）
電文同期手段１３は、読み出した第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの差分があらかじめ設定しておいた値より大きかったとき、第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａの読み出し位置を１つ後方にずらし、次回の読み出しを実施する。同じ結果となったときは、次は第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂの読み出し位置を１つ後方にずらし、次回の読み出しを実施する。
【００２０】
この代替ステップによれば、簡易に同期判定を行うことができるため、演算負荷が抑えることができる。
【００２１】
次に伝送波形解析ステップＳ３の説明を行うが、説明に際し、第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂが備える「プリトリガー機能」の理解が必要であるため、伝送波形解析ステップＳ３に先立ってその内容を説明する。
【００２２】
図９は、第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂが備えるプリトリガー機能について説明するものである。
プリトリガー機能とは、波形取得開始の合図であるトリガを受信する前に、あらかじめ所定容量のバッファ内に過去の伝送波形を蓄積しておき、トリガを受信すると、バッファ内に蓄積したデータを遡って取得する機能のことである。
第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂは、トリガ受信後に、伝送波形のサンプリング取得を開始する機能を有する。ところが、伝送波形のサンプリング取得を開始した時点で波形異常が治まっていた場合には、そこから伝送波形を取得しても異常な部分は得られず、障害要因解析などを行うことができない。
【００２３】
かかる不具合を回避するため、第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂは、上述のようなプリトリガー機能を備え、バッファの容量の範囲内で常時伝送波形をサンプリング取得し、波形取得条件判定手段１４からトリガを受信すると、バッファ内の伝送波形をあらかじめ設定されている取得時間幅分だけ取得する。該取得時間幅がトリガ受信以降の時間帯を含んでいる場合は、その時間分待機し、バッファに格納された時点ですぐに取得すればよい。
この「プリトリガー機能」により、トリガを発する前に取得した伝送波形を遡って取得することができるので、電文の取得と伝送波形の取得を非同期に行っていても、後から両者が同一の通信パケットより取得されたものかどうかの判定を行うことができるのである。
【００２４】
以後は、通信診断装置１０の動作説明に戻る。
図１０は、伝送波形解析ステップＳ３の詳細を示すフローチャートである。以下、各処理について説明する。
【００２５】
（Ｓ３０１）
波形取得条件判定手段１４は、電文同期手段１３より通知された第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂが、波形取得条件１４１を満たすか否かを判定する。
なお、波形取得条件１４１は「チェックサムエラーが有る」でもよいし、「送信元アドレスが指定された値である」でもよいし、上述した２つの条件の論理積（ＡＮＤ条件）でも倫理和（ＯＲ条件）でもよい。また、「これらの条件を満たすか否かの結果が第１側と第２側とで異なる」であってもよいし、「第１電文と第２電文との内容が異なる」であってもよいし、「第１電文と第２電文とのいずれかが欠落している」であってもよい。
例えば、「チェックサムエラーが有る」という条件は、第１電文エラー情報５４ａまたは第２電文エラー情報５４ｂにチェックサムエラーが格納されているときに満たされる。
例えば、「送信元アドレスが指定された値である」という条件は、第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂが送信元アドレスを含んでいて、該送信元アドレスがある値であったときに満たされる。
例えば、「第１電文と第２電文との内容が異なる」という条件は、第１電文５２ａと第２電文５２ｂとの内容を比較し、差異があるときに満たされる。
例えば、「第１電文と第２電文とのいずれかが欠落している」である場合、電文同期手段１３より通知された内容について、第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが対応付けられていないときに満たされる。
（Ｓ３０２）
波形取得条件判定手段１４は、電文同期手段１３より通知された第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂの内容に応じ、波形取得条件１４１を更新する。
図１１は、波形取得条件１４１の更新処理を示す模式図である。
波形取得条件判定手段１４は、第１電文５２ａのパケット内容と第２電文５２ｂのパケット内容とが異なっているとき、または第１電文エラー情報５４ａと第２電文エラー情報５４ｂとが異なっているとき、第１電文５２ａと第２電文５２ｂの送信元を示すアドレスと送信先を示すアドレスを第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂより抽出し、波形取得条件１４１に「送信元アドレスおよび送信先アドレスが該追加されたアドレスである」という条件を追加する。
すなわち、１度でも電文ないしエラー情報に食い違いがあった機器の組合せについては、以降、電文が通知される度に毎回波形信号の取得を実施する。このように、異常の疑いのある機器に対し集中して解析するように波形取得条件１４１を自動更新することで、異常の発生箇所と異常要因と推定できる可能性を高めることができる。
（Ｓ３０３）
波形取得条件判定手段１４は、電文同期手段１３より通知された第１電文５２ａと第１電文取得時刻５３ａと第１電文エラー情報５４ａと第２電文５２ｂと第２電文取得時刻５３ｂと第２電文エラー情報５４ｂが、波形取得条件１４１を満たしているかどうかを判定する。満たしていなかったときは伝送波形解析ステップＳ３の処理を終了する。
（Ｓ３０４）
波形取得条件１４１を満たしているときはトリガを生成し、第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂに出力する。
（Ｓ３０５）
第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂは、有線あるいは無線の伝送路４に接続するためのインターフェースを備える。上述のプリトリガー機能により、伝送路４上に接続されている機器が送受信する伝送波形を、例えば１ＭＨｚのサンプリング周波数で逐次取得し、プリトリガー用のバッファに格納している。
第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂは、波形取得条件判定手段１４よりトリガを受信すると、プリトリガー用のバッファに蓄積された伝送波形を読み出す。なお、バッファに格納した全ての伝送波形を読み出した後、伝送路４から更に直接伝送波形を取得してもよい。
（Ｓ３０６）
第１波形取得手段１５ａは、取得した伝送波形を第１波形５５ａとして、取得した時刻を第１波形取得時刻５６ａとして記録する。第２波形取得手段１５ｂは、取得した伝送波形を第２波形５５ｂとして、取得した時刻を第２波形取得時刻５６ｂとして記録する。
第１波形取得時刻５６ａおよび第２波形取得時刻５６ｂは絶対時刻であってもよいし、電文取得開始からの相対時刻であってもよい。時刻の取得単位は、例えば１ミリ秒程度とする。
（Ｓ３０７）
第１波形取得手段１５ａは、取得された第１波形５５ａについて逐次、波形解析ルール１５１を用いて第１波形特徴量５７ａを導出し、第１波形５５ａ及び第１波形取得時刻５６ａと合わせ、第１波形記憶手段１６ａに記憶させる。
第２波形取得手段１５ｂは、取得された第２波形５５ｂについて逐次、波形解析ルール１５１を用いて第２波形特徴量５７ｂを導出し、第２波形５５ｂ及び第２波形取得時刻５６ｂと合わせ、第２波形記憶手段１６ｂに記憶させる。
ここで、第１波形特徴量５７ａおよび第２波形特徴量５７ｂとは例えば、伝送波形の信号レベルや、瞬時に発生する電圧降下であるＤｒｏｏｐにおける降下した電圧値、波形立上り部分の電圧振動であるＲｉｎｇｉｎｇにおける振動の振幅、などの伝送波形を特徴付けるパラメータ毎に、その波形の異常度合いを図１２のように数値化したものであって、波形解析ルール１５１とは波形特徴量を算出するための所定の演算式である。
（Ｓ３０８）
第１波形同期手段１７ａは、記憶手段１８に格納されている第１電文５２ａおよび第１電文取得時刻５３ａを検索し、波形同期条件１７１を用いて、第１波形記憶手段１６ａに記憶された第１波形５５ａと第１電文５２ａとが同一の通信パケットを示しているかどうかを判別する。第２波形同期手段１７ｂは、記憶手段１８に格納されている第２電文５２ｂおよび第２電文取得時刻５３ｂを検索し、波形同期条件１７１を用いて、第２波形記憶手段１６ｂに記憶された第２波形５５ｂと第２電文５２ｂとが同一の通信パケットを示しているかどうかを判別する。
波形同期条件１７１の内容は、例えば以下の（１）〜（４）のようにすることができる。
（１）波形取得時刻と電文取得時刻との差分が閾値以下である場合に、両者が同期しているとみなす。この判定基準によれば、簡易に同期判定を行うことができるため、演算負荷が少なくてすむ。
（２）電文をアナログ変換した波形と、波形取得手段が取得した波形との一致度が閾値以上である場合に、両者が同期しているとみなす。一致度の演算は、誤差の２乗平均による方法など、任意の演算手法を用いればよい。この判定基準によれば、（１）よりも厳密に一致判定を行うことができ、解析の精度が増す（下記（３）も同様）。
（３）波形取得手段が取得した波形をバイト列化した信号と電文との一致度が閾値以上である場合に、両者が同一の通信パケットを示しているとみなす。
（４）上述した（１）〜（３）の条件の論理積又は論理和。
（Ｓ３０９）
記憶手段１８は、第１波形同期手段１７ａが「第１波形５５ａと同期している」と判別した第１電文５２ａが格納されている通信診断情報５０に、第１波形５５ａと第１波形取得時刻５６ａと第１波形特徴量５７ａとを格納し、第２波形同期手段１７ｂが「第２波形５５ｂと同期している」と判別した第２電文５２ｂが格納されている通信診断情報５０に、第２波形と第２波形取得時刻５６ｂと第２波形特徴量５７ｂとを格納する。
【００２６】
図１３は、通信異常原因推定ステップＳ４の詳細を示すフローチャートである。以下、各処理について説明する。
（Ｓ４０１）
通信異常原因推定手段１９は、記憶手段１８に格納されている通信診断情報５０を逐次監視し、通信異常原因推定結果５８が格納されていない通信診断情報５０があるかどうかを判定する。
（Ｓ４０２）
通信異常原因推定手段１９は、通信異常原因推定結果５８が格納されていない通信診断情報５０があったとき、これを取得する。
（Ｓ４０３）
通信異常原因推定手段１９は、取得した通信診断情報５０について、通信異常原因推定ルール１９１を用い通信異常原因推定結果５８を導出する。
ここで、通信異常原因推定ルール１９１とは例えば、第１電文５２ａあるいは第２電文５２ｂの差異の有無を入力、通信異常原因推定結果５８を出力とする論理式であってもよい。これにより、通信異常原因推定手段１９は、第１電文５２ａあるいは第２電文５２ｂに差異がある場合に、伝送路４の「第１電文取得手段１１ａおよび第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所」と「第２電文取得手段１１ｂおよび第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所」との間に通信異常原因があると推定することができる。
また、通信異常原因推定ルール１９１とは例えば、第１電文エラー情報５４ａ、第２電文エラー情報５４ｂ、第１波形特徴量５７ａ、第２波形特徴量５７ｂをパラメータ、通信異常原因推定結果５８を出力とする所定の演算式であってもよい。これにより、通信異常原因推定手段１９は、第１電文エラー情報５４ａと第２電文エラー情報５４ｂ、第１波形特徴量５７ａと第２波形特徴量５７ｂとの間に差異がある場合に、伝送路４の「第１電文取得手段１１ａおよび第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所」と「第２電文取得手段１１ｂおよび第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所」との間に通信異常原因があると推定することができる。
（Ｓ４０４）
通信異常原因推定手段１９は、取得した通信診断情報５０に通信異常原因推定結果５８を格納し、記憶手段１８に通知する。
（Ｓ４０５）
表示手段２０は、記憶手段１８が格納している通信診断情報５０の一部または全部を表示する。
【００２７】
この際、例えば第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂが簡易に比較できるように、例えば同列または同行に表示することで、伝送路４の「第１電文取得手段１１ａが接続されている箇所」と「第２電文取得手段１１ｂが接続されている箇所」との間における通信異常発生内容を容易に把握できるように示すことができ、通信異常原因がある事を容易に推定することができる。
【００２８】
また、例えば第１波形５５ａおよび第２波形５５ｂが簡易に比較できるように例えば同列または同行または重ね合わせて表示することで、伝送波形の違いを容易に把握できるようになり、例えば伝送波形を乱す原因がノイズによるものであるなどの推定ができ、その伝送波形を乱す原因が伝送路４の「第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所」と「第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所」との間に存在するという発生箇所を明確に把握することができる。
【００２９】
また、第１波形特徴量５７ａと第２波形特徴量５７ｂとが伝送波形のレベルを含み、両者に明確な差異があった場合は、通信異常原因推定結果５８は、『伝送路４の「第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所」と「第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所」との間で伝送波形が減衰している』とし、伝送路４の距離が長い場合には伝送路の長さにより伝送信号の減衰が発生していると推定し、表示手段２０により伝送波形レベルを増幅させるリピータの設置をユーザに促してもよい。
【００３０】
なお、上記の実施の形態１で説明した各動作ステップをコンピュータプログラムとしてコンピュータに実装し、実行させることによって、通信診断装置１０として機能させることが可能である。
【００３１】
実施の形態２．
実施の形態１においては、電文解析ルール１１１と波形取得条件１４１は固定的に構成するものとしたが、ユーザがこれらを設定するように構成することもできる。
ただし、ユーザが個別のプロトコルなどの設定を行うのは煩雑であるので、次のように構成することが好ましい。
【００３２】
（１）電文解析ルール１１１
解析対象のプロトコルの選択肢をあらかじめ通信診断装置１０内のいずれかの記憶手段に保持しておき、ユーザに選択用の画面を提供して、解析したいプロトコルを選択させることができる。
解析対象のプロトコルの候補としては、例えばＴＣＰ／ＩＰのような基本的なプロトコルから、ＳＭＴＰやＨＴＴＰのようなアプリケーション層のプロトコル、さらには設備機器管理ネットワークであれば、ＢＡＣｎｅｔやＬＯＮといった専用のプロトコルが挙げられる。
解析対象のプロトコルをあらかじめ指定しておけば、チェックサムエラーがあるか、あるいはパケットのいずれの部分が送信元アドレスであるか等が容易に判別でき、パケットの解析がしやすい。
【００３３】
（２）波形取得条件１４１
波形取得条件１４１として、実施の形態１で説明した「チェックサムエラーが有る」や「送信元アドレスが指定された値である」といった選択肢をあらかじめ波形解析装置１０内のいずれかの記憶手段に保持しておき、ユーザに選択用の画面を提供して、波形取得条件１４１を選択させることができる。
【００３４】
以降は、通信診断装置１０による、空調システムにおける通信異常の発生箇所と原因とを自動推定する処理について説明する。
【００３５】
通信診断装置１０が有する第１電文取得手段１１ａと第２電文取得手段１１ｂは、空調システムの伝送路４に接続されることで、各々、伝送路を流れる通信パケットを第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂとして取得し、その取得時刻を第１電文取得時刻５３ａおよび第２電文取得時刻５３ｂとして記録し、電文記憶手段１２に格納する。
【００３６】
電文同期手段１３は、電文記憶手段１２に格納されている第１電文５２ａと第２電文５２ｂとを順次参照し、第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの時間差があらかじめ設定された値以下であることをもって、第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが同一の通信パケットを示すものだと判定する。時間差をゼロに限らなくしているのは、通信遅延を考慮したためである。
【００３７】
電文同期手段１３は、同一の通信パケットと判定した第１電文５２ａと第２電文５２ｂ、また第１電文取得時刻５３ａと第２電文５３ｂとを通信診断情報５０に格納する。通信診断情報５０は記憶手段１８に記憶する。
【００３８】
電文同期手段１３は更に、同一の通信パケットを示すものと判定された第１電文５２ａと第２電文５２ｂの内容が異なっていることをもって、「第１電文取得手段１１ａの接続箇所」と「第２電文取得手段１１ｂの接続箇所」の間に、通信異常の発生箇所が存在すると推定する。
【００３９】
例えば、室外機１同士を接続しているネットワークと、室外機１と室内機２とコントローラ３とを接続しているネットワークが別個であって、室外機１内で一方のネットワークから他方のネットワークへの通信パケット変換を実施している空調システムでは、図３のように第１電文取得手段１１ａと第２電文取得手段１１ｂとを室外機１の両側に接続することで、該通信パケット変換が異常を起こしているか否かを簡易に推定することができる。
【００４０】
また、伝送波形の減衰による通信異常抑止のために伝送波形増幅機能を有するリピータ５が伝送路４に設置される空調システムでは、図４のように第１電文取得手段１１ａと第２電文取得手段１１ｂとをリピータ５の両側に接続することで、該伝送波形増幅機能が異常を起こしているか否かを簡易に推定することができる。
【００４１】
また、多数の室内機２ａ〜２ｚが長い伝送路４により接続されている空調システムでは、図５のように第１電文取得手段１１ａと第２電文取得手段１１ｂとを該長い伝送路４の両端に接続することで、該伝送路４が通信を維持できないほど長すぎるか否かを簡易に推定することができる。
【００４２】
しかし図５のような場合では、第１電文取得手段１１ａと第２電文取得手段１１ｂとを離れた位置に設置する必要があり、両者を１つのタイマで管理できない可能性がある。このとき、第１電文取得時刻５３ａと第２電文取得時刻５３ｂとの時間差だけをもっている第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが同一の通信パケットと判定することは信頼性に乏しい。
【００４３】
この対策として、第１電文取得手段１１ａと第２電文取得手段１１ｂとが電文解析ルール１１１を有し、電文解析ルール１１１により第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂの発信元アドレス・発信先アドレス・通信プロトコルで定義されたエラーを第１電文エラー情報５４ａおよび第２電文エラー情報５４ｂとして抽出し、電文同期手段１３は抽出した発信元アドレス・発信先アドレスが同じであることをもって、第１電文５２ａと第２電文５２ｂとを同一の通信パケットと判定する。なお、第１電文エラー情報５４ａおよび第２電文エラー情報５４ｂも通信診断情報５０に格納する。
【００４４】
また、更に信頼性を向上させるために、電文記憶手段１２に記憶されている第１電文５２ａと第２電文５２ｂとが、あらかじめ設定された個数だけ連続して前記の条件を満たした場合に、初めて同一の通信パケットと判定するようにしてもよい。
【００４５】
波形取得条件判定手段１４は、１つの通信診断情報５０に格納された第１電文５２ａ、第１電文取得時刻５３ａ、第１電文エラー情報５４ａ、第２電文５２ｂ、第２電文取得時刻５３ｂ、第２電文エラー情報５４ｂが波形取得条件１４１を満たしたとき、第１波形取得手段１５ａと第２波形取得手段１５ｂとにトリガを発信する。第１波形取得手段１５ａと第２波形取得手段１５ｂはトリガを受信したタイミングで、伝送波形をそれぞれ第１波形５５ａおよび第２波形５５ｂとして取得し、その取得時刻を第１波形取得時刻５６ａおよび第２波形取得時刻５６ｂとして記録する。
【００４６】
第１波形取得手段１５ａおよび第２波形取得手段１５ｂは波形解析ルール１５１を有し、波形解析ルール１５１により第１波形５５ａおよび第２波形５５ｂから第１波形特徴量５７ａおよび第２波形特徴量５７ｂを導出する。
【００４７】
第１波形同期手段１７ａおよび第２波形同期手段は、記憶手段１８に記憶されている第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂを逐次参照し、波形同期条件１７１により、第１波形５５ａと第１電文５２ａ、および第２波形５６ａと第２電文５２ｂとが同一の通信パケットを示すものであるかどうかを判定する。結果、同一の通信パケットを示していると判定された第１電文５２ａが格納されている通信診断情報５０に、第１波形５５ａ、第１波形取得時刻５６ａ、第１波形特徴量５７ａを格納する。同一の通信パケットを示していると判定された第２電文５２ｂが格納されている通信診断情報５０に、第２波形５５ｂ、第２波形取得時刻５６ｂ、第２波形特徴量５７ｂを格納する。これにより、同一の通信パケットより取得された第１電文５２ａ、第２電文５２ｂ、第１波形５５ａ、第２波形５５ｂが全て、１つの通信診断情報５０にまとめられる。
【００４８】
この通信診断情報５０の内容を表示手段２０により表示することで、作業者が自らの視点で、同一の通信パケットより取得された第１電文５２ａおよび第２電文５２ｂ、また第１波形５５ａおよび第２波形５５ｂの内容に差異があると判定し通信異常発生内容を容易に把握でき、「第１電文取得手段１１ａおよび第１波形取得手段１５ａの接続箇所」と「第２電文取得手段１１ｂおよび第２波形取得手段１５ｂの接続箇所」の間に通信異常の発生箇所が存在する、と推定することができる。
【００４９】
更に、一般的に伝送波形の形状および波形特徴量は通信異常の原因に応じて変化するため、第１波形５５ａ、第２波形５５ｂ、第１波形特徴量５７ａ、第２波形特徴量５７ｂを作業者に比較観察させることで、通信異常の原因の推定を支援することができる。
【００５０】
しかし通信プロトコルや伝送波形に関する専門的な知識や経験が多くない作業者にとっては、前述のように各種データを表示するだけでは、通信異常原因の推定が困難なままであることが予想される。
そこで各種データの振る舞いから通信異常原因を推定する手順のうち、代表的かつ自動処理が可能なものを、通信異常原因推定手段１９に通信異常原因推定ルール１９１として保持させる。
【００５１】
通信異常原因推定ルール１９１は例えば、第１電文５２ａと第２電文５２ｂとに差異があるかどうかを自動判定し、差異があったとき、「伝送路４の、第１電文取得手段１１ａおよび第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所と、第２電文取得手段１１ｂおよび第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所との間に通信異常原因がある」という意味の文字列やシンボルを通信異常原因推定結果５８に格納する。
【００５２】
また例えば、通信異常原因推定ルール１９１は、第１波形５５ａと第２波形５５ｂの形状に大きな差異があったとき、「伝送路４の、第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所と、第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所との間で、ノイズなどの影響で伝送波形が変形している」という意味の文字列やシンボルを通信異常原因推定結果５８に格納する。
【００５３】
あるいは、第１波形特徴量５７ａおよび第２波形特徴量５７ｂがそれぞれ伝送波形の電圧レベルを含んでいるとし、通信異常原因推定ルール１９１は、伝送波形の電圧レベルがあらかじめ設定しておいた値以上の差異があるかどうかを自動判定し、差異があったとき、「伝送路４の、第１波形取得手段１５ａが接続されている箇所と、第２波形取得手段１５ｂが接続されている箇所との間で、伝送波形の減衰が起こっている」という意味の文字列やシンボルを通信異常原因推定結果５８に格納する。
【００５４】
このように、本発明の通信診断装置１０を、室外機１の両側に接続したり、リピータ５の両側に接続したり、伝送路４のある区間に接続したりすることにより、通信異常が発生した場合に、通信診断装置１０が通信異常を検出すれば、通信診断装置１０を接続した箇所の間で通信異常が発生したことを特定でき、通信異常原因推定手段１９により通信異常の原因を推定することができる。
【００５５】
また、こうして導出した通信異常原因推定結果５８を表示することで、通信プロトコルや伝送波形に関する専門的な知識や経験が多くない作業者であっても、通信異常の発生箇所の特定と原因の推定を容易に行い、対処することができる。したがって、作業者の人手不足を解消し、経験を積んだ作業者の負荷を軽減し、システムトラブルを早期に解決できるという効果を生む。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の実施の形態として、ビル空調システムの通信ネットワークの通信異常解析について上述してきたが、本発明の活用例として、監視システム、ビル照明システム等、他の有線あるいは無線ネットワークシステムにおける通信異常解析を支援する通信診断装置が挙げられる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 室外機
２ 室内機
３ コントローラ
４ 伝送路
５ リピータ
１０ 通信診断装置
１１ａ 第１電文取得手段
１１ｂ 第２電文取得手段
１２ 電文記憶手段
１３ 電文同期手段
１４ 波形取得条件判定手段
１５ａ 第１波形取得手段
１５ｂ 第２波形取得手段
１６ａ 第１波形記憶手段
１６ｂ 第２波形記憶手段
１７ａ 第１波形同期手段
１７ｂ 第２波形同期手段
１８ 記憶手段
１９ 通信異常原因推定手段
２０ 表示手段
５０ 通信診断情報
５１ 通信診断情報ＩＤ
５２ａ 第１電文
５２ｂ 第２電文
５３ａ 第１電文取得時刻
５３ｂ 第２電文取得時刻
５４ａ 第１電文エラー情報
５４ｂ 第２電文エラー情報
５５ａ 第１波形
５５ｂ 第２波形
５６ａ 第１波形取得時刻
５６ｂ 第２波形取得時刻
５７ａ 第１波形特徴量
５７ｂ 第２波形特徴量
５８ 通信異常原因推定結果
１１１ 電文解析ルール
１３１ 電文同期フラグ
１４１ 波形取得条件
１６１ 波形解析ルール
１７１ 波形同期条件
１９１ 通信異常原因推定ルール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機器が有線又は無線により接続されるネットワークシステムの伝送路を流れる通信パケットの電文及び伝送波形を前記伝送路の異なる箇所よりほぼ同時に取得し解析する通信パケット取得手段と、
前記通信パケット取得手段にてそれぞれの箇所で取得した前記電文と前記伝送波形をそれぞれ第１電文と第１波形および第２電文と第２波形として記憶する通信パケット記憶手段と、
前記通信パケット記憶手段に記憶された前記第１電文と第２電文と第１波形と第２波形が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定する通信パケット同期手段と、
前記通信パケット同期手段にて同一の通信パケットから取得されたものと判定された前記第１電文と第２電文の違いおよび前記第１波形と第２波形の違いから通信異常の原因を推定する通信異常原因推定手段と、
を備えることを特徴とする通信診断装置。
【請求項２】
前記通信パケット同期手段は、電文同期手段と波形同期手段とを備え、
前記電文同期手段は、ほぼ同時に取得した前記第１電文と前記第２電文を解析し、前記第１電文と前記第２電文が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定し、
前記波形同期手段は、ほぼ同時に取得した前記第１電文と前記第１波形および前記第２電文と前記第２波形を解析し、前記第１電文と前記第１波形が同一の通信パケットから取得されたものかを判定し、前記第２電文と前記第２波形が同一の通信パケットから取得されたものかを判定することを特徴とする請求項１に記載の通信診断装置。
【請求項３】
前記通信パケット取得手段は、前記第１電文および前記第２電文および前記第１波形および前記第２波形を取得したそれぞれの時刻を記録し、
前記電文同期手段は、前記パケット取得手段により記録された前記第１電文の取得時刻と前記第２電文の取得時刻の差分があらかじめ設定された値以下である場合に前記第１電文と前記第２電文が同一の通信パケットから取得されたものと判定することを特徴とする請求項２に記載の通信診断装置。
【請求項４】
前記電文同期手段は、前記通信パケット取得手段が取得した前記第１電文と前記第２電文の内容が一致する場合に前記第１電文と前記第２電文が同一の通信パケットから取得されたものと判定することを特徴とする請求項２に記載の通信診断装置。
【請求項５】
前記第１電文および第２電文は、送信元の機器を示す送信元アドレスと送信先の機器を示す送信先アドレスを有し、
前記電文同期手段は、前記第１電文の送信元アドレスと第２電文の送信元アドレスおよび前記第１電文の送信先アドレスと前記第２電文の送信先アドレスが同一である場合に前記第１電文と前記第２電文が同一の通信パケットから取得されたものと判定することを特徴とする請求項２に記載の通信診断装置。
【請求項６】
前記通信パケット取得手段は、前記第１電文および前記第２電文および前記第１波形および前記第２波形を取得したそれぞれの時刻を記録し、
前記波形同期手段は、前記パケット取得手段により記録された前記第１電文の取得時刻と前記第１波形の取得時刻の差分があらかじめ設定された値以下である場合に前記第１電文と前記第１波形が同一の通信パケットから取得されたものと判定し、前記パケット取得手段により記録された前記第２電文の取得時刻と前記第２波形の取得時刻の差分があらかじめ設定された値以下である場合に前記第２電文と前記第２波形が同一の通信パケットから取得されたものと判定することを特徴とする請求項２に記載の通信診断装置。
【請求項７】
前記通信パケット取得手段は、電文取得手段と波形取得手段を有し、
前記電文取得手段で取得した前記第１電文と前記第２電文が、前記電文同期手段にて同一の通信パケットから取得されたと判定され前記第１電文と第２電文の解析結果があらかじめ設定された条件を満たしたときに前記伝送波形取得手段に伝送波形の取得を指示する波形取得条件判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の通信診断装置。
【請求項８】
前記波形取得条件判定手段は、前記電文同期手段にて同一の通信パケットから取得されたと判定された前記第１電文と前記第２電文の内容が異なるときに前記波形取得手段に伝送波形の取得を指示することを特徴とする請求項７に記載の通信診断装置。
【請求項９】
前記通信異常原因推定手段は、前記通信パケット記憶手段にて記憶した前記第１波形および前記第２波形からそれぞれの伝送電圧レベルを導出し、それぞれの前記伝送電圧レベルの差分値があらかじめ設定された値以上の場合に通信異常の原因を推定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の通信診断装置。
【請求項１０】
複数の機器が有線又は無線により接続されるネットワークシステムの伝送路を流れる通信パケットの電文を前記伝送路の異なる箇所よりほぼ同時に取得し解析する通信パケット取得手段と、
前記通信パケット取得手段にてそれぞれの箇所で取得した前記電文をそれぞれ第１電文と第２電文として記憶する通信パケット記憶手段と、
前記通信パケット記憶手段に記憶された前記第１電文と第２電文が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定する通信パケット同期手段と、
前記通信パケット同期手段にて同一の通信パケットから取得されたものと判定された前記第１電文と第２電文の違いから通信異常の原因を推定する通信異常原因推定手段と、
を備えることを特徴とする通信診断装置。
【請求項１１】
前記通信パケット記憶手段により記憶した前記第１電文と前記第２電文のデータを表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の通信診断装置。
【請求項１２】
前記表示手段は、前記通信パケット記憶手段にて記憶した前記第１電文と第２電文とを同行又は同列に表示することを特徴とする請求項１１に記載の通信診断装置。
【請求項１３】
前記通信パケット記憶手段により記憶した前記第１波形と前記第２波形のデータを表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の通信診断装置。
【請求項１４】
前記表示手段は、前記通信パケット記憶手段にて記憶した前記第１波形と第２波形とを同行または同列または重ね合わせて表示することを特徴とする請求項１３に記載の通信診断装置。
【請求項１５】
複数の機器が有線又は無線により接続されるネットワークシステムの伝送路を流れる通信パケットの電文及び伝送波形を前記伝送路の異なる箇所よりほぼ同時に取得し解析する通信パケット取得ステップと、
前記通信パケット取得ステップにてそれぞれの箇所で取得した前記電文と前記伝送波形をそれぞれ第１電文と第１波形および第２電文と第２波形として記憶する通信パケット記憶ステップと、
前記通信パケット記憶ステップに記憶された前記第１電文と第２電文と第１波形と第２波形が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定する通信パケット同期ステップと、
前記通信パケット同期ステップにて同一の通信パケットから取得されたものと判定された前記第１電文と第２電文の違い、または前記第１波形と第２波形の違い、または前記第１電文と前記第２電文の違いと前記第１波形と前記第２波形の違いの組合せから通信異常の原因を推定する通信異常原因推定ステップと、
を備えることを特徴とする通信診断方法。
【請求項１６】
前記通信パケット同期ステップは、電文同期ステップと波形同期ステップとを有し、
前記電文同期ステップは、ほぼ同時に取得した前記第１電文と前記第２電文を解析し、前記第１電文と前記第２電文が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定し、
前記波形同期ステップは、ほぼ同時に取得した前記第１電文と前記第１波形および前記第２電文と前記第２波形を解析し、前記第１電文と前記第１波形が同一の通信パケットから取得されたものかを判定し、前記第２電文と前記第２波形が同一の通信パケットから取得されたものかを判定することを特徴とする請求項１５に記載の通信診断方法。
【請求項１７】
前記通信パケット取得ステップは、前記第１電文および前記第２電文および前記第１波形および前記第２波形を取得したそれぞれの時刻を記録し、
前記電文同期ステップは、前記パケット取得ステップにより記録された前記第１電文の取得時刻と前記第２電文の取得時刻の差分があらかじめ設定された値以下である場合に前記第１電文と前記第２電文が同一の通信パケットから取得されたものと判定し、
前記波形同期ステップは、前記パケット取得ステップにより記録された前記第１電文の取得時刻と前記第１波形の取得時刻の差分があらかじめ設定された値以下である場合に前記第１電文と前記第１波形が同一の通信パケットから取得されたものと判定し、前記パケット取得ステップにより記録された前記第２電文の取得時刻と前記第２波形の取得時刻の差分があらかじめ設定された値以下である場合に前記第２電文と前記第２波形が同一の通信パケットから取得されたものと判定
することを特徴とする請求項１６に記載の通信診断方法。
【請求項１８】
前記通信パケット取得ステップは、電文取得ステップと波形取得ステップを有し、
前記電文取得ステップで取得した前記第１電文と前記第２電文が、前記電文同期ステップにて同一の通信パケットから取得されたと判定され前記第１電文と第２電文の内容が異なるときに前記伝送波形取得ステップに伝送波形の取得を指示する波形取得条件判定ステップと、
を備えることを特徴とする請求項１６乃至１７のいずれかに記載の通信診断方法。
【請求項１】
複数の機器が有線又は無線により接続されるネットワークシステムの伝送路を流れる通信パケットの電文及び伝送波形を前記伝送路の異なる箇所よりほぼ同時に取得し解析する通信パケット取得手段と、
前記通信パケット取得手段にてそれぞれの箇所で取得した前記電文と前記伝送波形をそれぞれ第１電文と第１波形および第２電文と第２波形として記憶する通信パケット記憶手段と、
前記通信パケット記憶手段に記憶された前記第１電文と第２電文と第１波形と第２波形が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定する通信パケット同期手段と、
前記通信パケット同期手段にて同一の通信パケットから取得されたものと判定された前記第１電文と第２電文の違いおよび前記第１波形と第２波形の違いから通信異常の原因を推定する通信異常原因推定手段と、
を備えることを特徴とする通信診断装置。
【請求項２】
前記通信パケット同期手段は、電文同期手段と波形同期手段とを備え、
前記電文同期手段は、ほぼ同時に取得した前記第１電文と前記第２電文を解析し、前記第１電文と前記第２電文が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定し、
前記波形同期手段は、ほぼ同時に取得した前記第１電文と前記第１波形および前記第２電文と前記第２波形を解析し、前記第１電文と前記第１波形が同一の通信パケットから取得されたものかを判定し、前記第２電文と前記第２波形が同一の通信パケットから取得されたものかを判定することを特徴とする請求項１に記載の通信診断装置。
【請求項３】
前記通信パケット取得手段は、前記第１電文および前記第２電文および前記第１波形および前記第２波形を取得したそれぞれの時刻を記録し、
前記電文同期手段は、前記パケット取得手段により記録された前記第１電文の取得時刻と前記第２電文の取得時刻の差分があらかじめ設定された値以下である場合に前記第１電文と前記第２電文が同一の通信パケットから取得されたものと判定することを特徴とする請求項２に記載の通信診断装置。
【請求項４】
前記電文同期手段は、前記通信パケット取得手段が取得した前記第１電文と前記第２電文の内容が一致する場合に前記第１電文と前記第２電文が同一の通信パケットから取得されたものと判定することを特徴とする請求項２に記載の通信診断装置。
【請求項５】
前記第１電文および第２電文は、送信元の機器を示す送信元アドレスと送信先の機器を示す送信先アドレスを有し、
前記電文同期手段は、前記第１電文の送信元アドレスと第２電文の送信元アドレスおよび前記第１電文の送信先アドレスと前記第２電文の送信先アドレスが同一である場合に前記第１電文と前記第２電文が同一の通信パケットから取得されたものと判定することを特徴とする請求項２に記載の通信診断装置。
【請求項６】
前記通信パケット取得手段は、前記第１電文および前記第２電文および前記第１波形および前記第２波形を取得したそれぞれの時刻を記録し、
前記波形同期手段は、前記パケット取得手段により記録された前記第１電文の取得時刻と前記第１波形の取得時刻の差分があらかじめ設定された値以下である場合に前記第１電文と前記第１波形が同一の通信パケットから取得されたものと判定し、前記パケット取得手段により記録された前記第２電文の取得時刻と前記第２波形の取得時刻の差分があらかじめ設定された値以下である場合に前記第２電文と前記第２波形が同一の通信パケットから取得されたものと判定することを特徴とする請求項２に記載の通信診断装置。
【請求項７】
前記通信パケット取得手段は、電文取得手段と波形取得手段を有し、
前記電文取得手段で取得した前記第１電文と前記第２電文が、前記電文同期手段にて同一の通信パケットから取得されたと判定され前記第１電文と第２電文の解析結果があらかじめ設定された条件を満たしたときに前記伝送波形取得手段に伝送波形の取得を指示する波形取得条件判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の通信診断装置。
【請求項８】
前記波形取得条件判定手段は、前記電文同期手段にて同一の通信パケットから取得されたと判定された前記第１電文と前記第２電文の内容が異なるときに前記波形取得手段に伝送波形の取得を指示することを特徴とする請求項７に記載の通信診断装置。
【請求項９】
前記通信異常原因推定手段は、前記通信パケット記憶手段にて記憶した前記第１波形および前記第２波形からそれぞれの伝送電圧レベルを導出し、それぞれの前記伝送電圧レベルの差分値があらかじめ設定された値以上の場合に通信異常の原因を推定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の通信診断装置。
【請求項１０】
複数の機器が有線又は無線により接続されるネットワークシステムの伝送路を流れる通信パケットの電文を前記伝送路の異なる箇所よりほぼ同時に取得し解析する通信パケット取得手段と、
前記通信パケット取得手段にてそれぞれの箇所で取得した前記電文をそれぞれ第１電文と第２電文として記憶する通信パケット記憶手段と、
前記通信パケット記憶手段に記憶された前記第１電文と第２電文が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定する通信パケット同期手段と、
前記通信パケット同期手段にて同一の通信パケットから取得されたものと判定された前記第１電文と第２電文の違いから通信異常の原因を推定する通信異常原因推定手段と、
を備えることを特徴とする通信診断装置。
【請求項１１】
前記通信パケット記憶手段により記憶した前記第１電文と前記第２電文のデータを表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の通信診断装置。
【請求項１２】
前記表示手段は、前記通信パケット記憶手段にて記憶した前記第１電文と第２電文とを同行又は同列に表示することを特徴とする請求項１１に記載の通信診断装置。
【請求項１３】
前記通信パケット記憶手段により記憶した前記第１波形と前記第２波形のデータを表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の通信診断装置。
【請求項１４】
前記表示手段は、前記通信パケット記憶手段にて記憶した前記第１波形と第２波形とを同行または同列または重ね合わせて表示することを特徴とする請求項１３に記載の通信診断装置。
【請求項１５】
複数の機器が有線又は無線により接続されるネットワークシステムの伝送路を流れる通信パケットの電文及び伝送波形を前記伝送路の異なる箇所よりほぼ同時に取得し解析する通信パケット取得ステップと、
前記通信パケット取得ステップにてそれぞれの箇所で取得した前記電文と前記伝送波形をそれぞれ第１電文と第１波形および第２電文と第２波形として記憶する通信パケット記憶ステップと、
前記通信パケット記憶ステップに記憶された前記第１電文と第２電文と第１波形と第２波形が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定する通信パケット同期ステップと、
前記通信パケット同期ステップにて同一の通信パケットから取得されたものと判定された前記第１電文と第２電文の違い、または前記第１波形と第２波形の違い、または前記第１電文と前記第２電文の違いと前記第１波形と前記第２波形の違いの組合せから通信異常の原因を推定する通信異常原因推定ステップと、
を備えることを特徴とする通信診断方法。
【請求項１６】
前記通信パケット同期ステップは、電文同期ステップと波形同期ステップとを有し、
前記電文同期ステップは、ほぼ同時に取得した前記第１電文と前記第２電文を解析し、前記第１電文と前記第２電文が同一の通信パケットから取得されたものかどうかを判定し、
前記波形同期ステップは、ほぼ同時に取得した前記第１電文と前記第１波形および前記第２電文と前記第２波形を解析し、前記第１電文と前記第１波形が同一の通信パケットから取得されたものかを判定し、前記第２電文と前記第２波形が同一の通信パケットから取得されたものかを判定することを特徴とする請求項１５に記載の通信診断方法。
【請求項１７】
前記通信パケット取得ステップは、前記第１電文および前記第２電文および前記第１波形および前記第２波形を取得したそれぞれの時刻を記録し、
前記電文同期ステップは、前記パケット取得ステップにより記録された前記第１電文の取得時刻と前記第２電文の取得時刻の差分があらかじめ設定された値以下である場合に前記第１電文と前記第２電文が同一の通信パケットから取得されたものと判定し、
前記波形同期ステップは、前記パケット取得ステップにより記録された前記第１電文の取得時刻と前記第１波形の取得時刻の差分があらかじめ設定された値以下である場合に前記第１電文と前記第１波形が同一の通信パケットから取得されたものと判定し、前記パケット取得ステップにより記録された前記第２電文の取得時刻と前記第２波形の取得時刻の差分があらかじめ設定された値以下である場合に前記第２電文と前記第２波形が同一の通信パケットから取得されたものと判定
することを特徴とする請求項１６に記載の通信診断方法。
【請求項１８】
前記通信パケット取得ステップは、電文取得ステップと波形取得ステップを有し、
前記電文取得ステップで取得した前記第１電文と前記第２電文が、前記電文同期ステップにて同一の通信パケットから取得されたと判定され前記第１電文と第２電文の内容が異なるときに前記伝送波形取得ステップに伝送波形の取得を指示する波形取得条件判定ステップと、
を備えることを特徴とする請求項１６乃至１７のいずれかに記載の通信診断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２２３１５４（Ｐ２０１１−２２３１５４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８７７６４（Ｐ２０１０−８７７６４）
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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