JP5357619B2 - 通信障害検出システム - Google Patents

Description

本発明は、端末装置が通信対象とＶＰＮ等の秘密通信ネットワークを介して接続される通信システムにおける通信障害を検出するための通信障害検出システムに関する。

従来、店舗、工場等の監視対象を遠隔の監視センタで監視するシステムにおいては、監視対象に設置された監視端末が監視センタと通信する。監視端末は、監視映像や、センサによって検出された警備関連の信号などを監視センタへと送信する。

近年、ネットワーク技術の発展を背景として、監視システムの通信回線としてブロードバンド回線を利用することが提案されている。ただし、送信されるデータが、監視映像や警備関連の信号といったように秘匿性の要求が高いデータであるため、通信のセキュリティについての要求レベルも高い。そこで、仮想的な専用線として機能するＶＰＮ（仮想プライベートネットワーク）を監視センタと監視端末の間に構築して、通信のセキュリティを確保することが提案されている（特許文献１）。

監視システムにＶＰＮを適用する場合、監視センタにセンタ装置とＶＰＮサーバを設け、ＶＰＮサーバを、監視対象の施設などの監視端末とＶＰＮで接続することが考えられる。この場合、監視端末とＶＰＮサーバの間にＶＰＮトンネルが構築される。監視端末は、監視情報のパケットを暗号化し、ＶＰＮトンネルを通してＶＰＮサーバに送る。ＶＰＮサーバは、監視情報のパケットを復号化し、監視センタ内の通信でセンタ装置へと送信する。センタ装置は、監視映像を管理したり、監視対象を警備するための機能を提供する。

このような監視システムにおいて、通信障害の検出には、疎通確認（Keep Alive）信号が好適に用いられる。監視端末は、定期的に疎通確認信号をＶＰＮサーバに送り、ＶＰＮサーバから疎通確認信号に対する応答を受け取る。応答が無ければ、障害が発生したと判断される。

特開２００６−２０３３１３号公報

しかしながら、上記のようなＶＰＮ利用型の監視システムにおいては、監視端末は、何らかの通信障害が発生してＶＰＮ通信ができないことは検出できるが、通信障害の原因は分からず、そのために復旧に時間を要するという問題がある。

この点に関し、ＶＰＮは、インターネットのような広域ネットワーク（ＷＡＮ）上に構築される。また、監視対象の施設などにローカルネットワーク（ＬＡＮ）が設置されている場合、監視端末を監視対象のＬＡＮに接続することが考えられる。この場合、監視端末は、監視対象のＬＡＮを通り、ゲートウエイからＷＡＮを介して監視センタと接続される。そして、ＬＡＮ及びＷＡＮ上で、監視端末とＶＰＮサーバとの間のＶＰＮ通信が行われる。

このようにＶＰＮ利用型の監視システムでは、ＬＡＮ、ＷＡＮ、ＶＰＮといった３種類のネットワークが複合的に機能する。この状況で、監視端末が疎通確認信号を送信しても応答が得られなかったとする。その場合、ＶＰＮサーバ等のＶＰＮ通信機能に通信障害が発生した可能性もあり、監視対象のＬＡＮにて通信障害が発生した可能性もあり、ＷＡＮ関連の通信障害が発生した可能性もある。しかし、疎通確認信号だけを使っても、どのネットワークの機能が損なわれたかといった障害原因を判断することはできない。

監視システムは、警備等の役割も果たしており、システムの安全性や安定性に対する要求のレベルが高い。そのため、単に通信障害を検出するだけでなく、上記のような障害原因の判断についても適切な処理を行えるようにすることが特に望まれる。

上記では、ＶＰＮ利用型の監視システムを取り上げて、本発明の背景について説明した。しかし、同様の問題は、監視システム以外でも生じ得るし、ＶＰＮ以外でも生じ得る。すなわち、端末装置がＬＡＮを介してＷＡＮに接続され、秘密通信ネットワーク（上記の例ではＶＰＮ）を利用して通信を行う場合、３種類のネットワークが複合的に機能しているため、秘密通信ネットワーク上の疎通確認信号の送受信だけでは、通信障害の原因を判断できないという問題がある。

本発明は、上記背景の下でなされたものであり、その目的は、秘密通信ネットワークを利用する通信システムにおける通信障害の原因を判断するための好適な技術を提供することにある。

本発明は、端末装置が通信対象と秘密通信ネットワークを介して接続される通信システムにおける通信障害を検出するための通信障害検出システムであって、前記端末装置が端末側ローカルネットワークに接続され、前記端末側ローカルネットワークのゲートウエイから広域ネットワークを介して前記通信対象と接続されており、前記通信対象が、広域ネットワーク通信を行う広域ネットワークサーバと、前記広域ネットワーク上に前記秘密通信ネットワークを構築する秘密通信サーバとを有する。そして、端末装置が、前記秘密通信ネットワーク上で前記端末装置と前記通信対象の前記秘密通信サーバとの接続確認を行う第１接続確認部と、前記端末装置から前記ゲートウエイまでの前記端末側ローカルネットワーク内の接続確認を行う第２接続確認部と、前記広域ネットワーク上での前記端末装置と前記通信対象の前記広域ネットワークサーバとの接続確認を行う第３接続確認部と、前記第１、第２及び第３接続確認部による接続確認結果に基づいて、前記端末側ローカルネットワーク、前記広域ネットワーク及び前記秘密通信ネットワークのうちのどのネットワークの機能に障害があるかの障害原因判定を行う障害判定部と、を有する。

上記のように、本発明によれば、第１接続確認部が、秘密通信ネットワーク上での端末装置と通信対象の秘密通信サーバとの接続確認を行い、第２接続確認部が、端末装置からゲートウエイまでの端末側ローカルネットワーク内の接続確認を行い、第３接続確認部が、広域ネットワーク上での端末装置と通信対象の広域ネットワークサーバとの接続確認を行う。これらの接続確認結果から、どのネットワークの機能が損なわれたかといった障害原因の判断を行うことができる。

また、本発明では、前記端末装置は、前記障害判定部による判定結果を前記広域ネットワーク以外の経路で外部に通知してよい。この構成では、端末装置側で障害原因を判定し、外部へと判定結果を好適に通知することができる。

また、本発明では、前記障害判定部が前記端末装置の外部に設けられてよく、前記端末装置が前記第１、第２及び第３接続確認部の確認結果を前記広域ネットワーク以外の経路で前記障害判定部に提供してよい。この構成では、端末装置から接続確認結果を受け取って、外部で障害原因を好適に判定できる。

また、本発明では、前記第１接続確認部が、定期的に疎通確認信号を送受信することによって接続確認を行ってよく、前記第１接続確認部が前記疎通確認信号を受信できないときに、前記第２及び／又は第３接続確認部が接続確認を行ってよい。

この構成では、第１接続確認部が接続確認によって通信障害を検出したときに、第２、第３接続確認部により接続確認が行われ、確認結果から、秘密通信機能に障害が生じたのか、その他のネットワーク機能に障害が生じたかが分かる。必要な接続確認を効率よく行って、障害原因を求めることができる。

また、本発明において、前記障害判定部は、前記第３接続確認部が前記広域ネットワークを介して前記通信対象と通信可能であったとき、前記秘密通信ネットワークの機能に障害が発生したと判定してよい。

この構成は、秘密通信ネットワークが広域ネットワーク上に構築される点に着目しており、広域ネットワーク機能は損なわれていないが秘密通信ネットワーク機能が損なわれたといった状況を適切に検出できる。

また、本発明では、前記広域ネットワークサーバがＨＴＴＰサーバでよく、前記秘密通信サーバがＶＰＮサーバでよい。この構成により、インターネット上のＶＰＮを用いる通信システムに本発明が好適に適用され、通信障害発生時の障害原因の有用な判断が可能になる。

また、本発明では、前記端末装置が監視対象に設けられてよく、前記通信対象が、前記監視対象から得られた監視情報を前記端末装置から受信する監視センタに設けられてよい。この構成では、通信障害検出システムが監視システムに設けられる。監視システムは、警備等の役割も果たしており、システムの安全性や安定性に対する要求のレベルが高く、このようなニーズに本発明は好適に応えられる。

本発明の別の態様は、端末側ローカルネットワークに接続され、前記端末側ローカルネットワークのゲートウエイから広域ネットワークを介して通信対象と接続され、前記広域ネットワーク上に構築された秘密通信ネットワークを介して前記通信対象と通信する端末装置において、前記秘密通信ネットワーク上で前記通信対象との接続確認を行う第１接続確認部と、前記ゲートウエイまでの前記端末側ローカルネットワーク内の接続確認を行う第２接続確認部と、前記広域ネットワーク上での前記通信対象との接続確認を行う第３接続確認部とを有し、前記第１、第２及び第３接続確認部の確認結果から、前記端末側ローカルネットワーク、前記広域ネットワーク及び前記秘密通信ネットワークのうちのどのネットワークの機能に障害があるかの障害原因判定を行う障害判定部とを有する。この態様でも上述の本発明の利点が得られる。

また、本発明の別の態様は、端末装置が端末側ローカルネットワークに接続され、前記端末側ローカルネットワークのゲートウエイから広域ネットワークを介して通信対象と接続され、前記広域ネットワーク上に構築された秘密通信ネットワークを介して前記通信対象と通信する通信システムにおける通信障害を検出するための通信障害検出方法であって、前記秘密通信ネットワーク上で前記端末装置と前記通信対象との接続確認を行い、前記端末装置から前記ゲートウエイまでの前記端末側ローカルネットワーク内の接続確認を行い、前記広域ネットワーク上での前記端末装置と前記通信対象との接続確認を行い、前記３つの接続確認結果に基づいて、前記端末側ローカルネットワーク、前記広域ネットワーク及び前記秘密通信ネットワークのうちのどのネットワークの機能に障害があるかの障害原因判定を行う。この構成でも上述の本発明の利点が得られる。

本発明は、上記の通信障害検出システム、端末装置及び通信障害検出方法の態様に限定されない。本発明は、その他の装置又はシステムの態様で表現されてよく、また、本発明は、その他の方法、プログラム、又は同プログラムを記録したコンピュータで読取可能な記録媒体のかたちで実現されてよい。

上記のように、本発明によれば、ＶＰＮのような秘密通信ネットワークを利用する通信システムにおいて、通信障害の発生を検出するだけでなく、通信障害の原因を好適に判断することができる。

本実施の形態の監視システムの全体的な構成を示す図である。 監視システムの構成をより具体的に示すブロック図である。 監視システムに組み込まれた本発明の通信障害検出システムに係る主要な構成を示すブロック図である。 通信障害検出システムに係るＩＰ回線ユニットの構成を示す図である。 ＩＰ回線ユニットでの処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態では、本発明の通信障害検出システムが監視システムに適用される。監視システムでは、監視装置と監視センタとが監視情報を通信する。本実施の形態では、監視装置及び監視センタが本発明の端末装置及び通信対象にそれぞれ相当する。ここではまず、監視システムの構成について説明する。

図１は、本発明の監視システムの全体的な構成を示している。図示のように、監視システム１では、監視センタ３、監視対象５及び利用者拠点７の間で通信が行われる。ここで利用者とは、監視システム１による監視対象５の監視サービスの利用者を意味する。本実施の形態の例では、監視対象５が店舗であり、利用者拠点７は店舗のオーナーの事務所である。

監視センタ３には、通信管理装置１１及び複数のセンタ装置１３が備えられており、これらは通信可能に接続されている。通信管理装置１１及び複数のセンタ装置１３は、地理的には離れた場所に配置されてよい。複数のセンタ装置１３は、複数の担当地域にそれぞれ配置されてよい。また、複数のセンタ装置１３は機能を分担してよい。例えば、あるセンタ装置１３が、警備関連の信号を処理する管制センタ装置として機能してよく、別のセンタ装置１３が、監視映像を主に処理する画像センタ装置として機能してよい。なお、本発明の範囲でセンタ装置１３が一つでもよい。

監視対象５及び利用者拠点７には、それぞれ、監視装置１５及び利用者装置１７が設けられている。監視装置１５及び利用者装置１７は監視システム１における端末に相当する。監視装置１５は、監視情報をセンタ装置１３及び利用者装置１７へ送る。監視情報は、例えば、監視カメラの画像であり、また、監視対象５にて検出された監視信号である。監視信号は、例えば異常発生を示す警備信号であり、警備信号は、監視対象５に設置されたセンサからの検出信号に基づいて生成され、あるいは、警報ボタン（スイッチ）が操作されたときに生成される。また、利用者装置１７は、監視装置１５へ制御信号や、音声信号を送る。このような利用者装置１７から監視装置１５への信号も、監視情報に含まれる。

図１では、１つの監視対象５及び１つの利用者拠点７が示されている。しかし、実際には、監視センタ３は複数の監視対象５及び複数の利用者拠点７と通信する。したがって、通信管理装置１１も、複数の監視装置１５及び複数の利用者装置１７と通信する。各々の監視装置１５は関連づけられた利用者装置１７（店舗のオーナーの端末）と通信する。

図１の監視システム１によれば、例えば、監視装置１５がセンサ信号等により異常を検出したとする。この場合、監視情報として警備信号が、監視対象５の映像と共に、監視センタ３へ送信される。監視センタ３では、オペレータがセンタ装置１３のモニタで警備信号や映像を確認し、警備員に必要な指示を出す。指示を受けた警備員が監視対象５に急行し、異常に対処する。

また例えば、監視装置１５は、監視対象５の映像等を定期的に、あるいはその他の設定に従って利用者装置１７へ送る。例えば、センサによって来客が検出されたときに、映像等が利用者装置１７へ送られる。また、利用者装置１７から映像等の送信が要求されることもある。オーナーは、映像等によって店舗の様子を把握できる。また、オーナーは、利用者装置１７から監視装置１５に音声等を送り、店員に必要事項を指示することができる。

次に、監視システム１の通信形態について説明する。通信管理装置１１、監視装置１５及び利用者装置１７は、インターネットに接続されている。

さらに、通信管理装置１１は、インターネット上でセンタ端末間ＶＰＮ（仮想プライベートネットワーク）２１によって監視装置１５及び利用者装置１７と接続される。センタ端末間ＶＰＮ２１を構築するために、通信管理装置１１にＶＰＮサーバ機能が備えられ、監視装置１５及び利用者装置１７にＶＰＮクライアント機能が備えられる。ＶＰＮでは、ＶＰＮトンネルが構築され、暗号化通信が行われ、高いセキュリティ性が実現される。

また、監視装置１５と利用者装置１７は、通信管理装置１１を介してＳＩＰ通信２３を行う。ＳＩＰ通信２３は、上記のセンタ端末間ＶＰＮ２１を介して行われる。通信管理装置１１にはＳＩＰサーバ機能が備えられている。

また、監視装置１５と利用者装置１７は、通信管理装置１１を介さずに、直接に端末間ＶＰＮ２５によって接続される。この端末間ＶＰＮ２５を構築するために、利用者装置１７にＶＰＮサーバ機能が備えられ、監視装置１５にＶＰＮクライアント機能が備えられる。

ここで、センタ端末間ＶＰＮ２１は、常時ＶＰＮトンネルが構築されて接続されており、センタ装置１３と監視装置１５及び利用者装置１７の間での通信に利用される。これに対して、端末間ＶＰＮ２５は、必要なときのみ構築される。

以上に、監視システム１の全体構成を説明した。上記のように、本実施の形態では、２種類のＶＰＮが使用される。一方は、通信管理装置１１と端末（監視装置１５又は利用者装置１７）を接続し、他方は、端末同士（監視装置１５と利用者装置１７）を接続する。そこで、図１では、これら２つのＶＰＮを区別するため、センタ端末間ＶＰＮ２１と端末間ＶＰＮ２５といった用語を用いている。ただし、単にＶＰＮ２１、ＶＰＮ２５といった用語が用いられてよい。

次に、図２を参照し、監視システム１の構成をより具体的に説明する。通信管理装置１１は、ファイアウォール３１、ＨＴＴＰサーバ３３、ＶＰＮサーバ３５、ＳＩＰサーバ３７、ＳＴＵＮサーバ３９、アカウント管理サーバ４１及びデータベース４３を備える。

ファイアウォール３１は、通信管理装置１１と監視装置１５及び利用者装置１７との間で使用される通信データ以外のデータを遮断する装置である。ＨＴＴＰサーバ３３はインターネット接続のための構成である。ＶＰＮサーバ３５は、ＶＰＮトンネル構築のための認証と暗号化を行うサーバである。

ＶＰＮサーバ３５は、センタ端末間ＶＰＮ２１を実現する構成であり、通信管理装置１１と監視装置１５の間にＶＰＮを構築し、また、通信管理装置１１と利用者装置１７の間にＶＰＮを構築する。監視装置１５からの信号は、ＶＰＮサーバ３５で復号化されて、センタ装置１３へ送信される。また、センタ装置１３からの信号は、ＶＰＮサーバ３５で暗号化されて、監視装置１５へ送信される。また、通信管理装置１１が監視装置１５に信号を送るときも、ＶＰＮサーバ３５で暗号化が行われる。通信管理装置１１と利用者装置１７の通信でも、ＶＰＮサーバ３５が同様に暗号化及び復号化を行う。

ＳＩＰサーバ３７は、ＳＩＰプロトコルに従ってシグナリングの処理を行い、監視装置１５と利用者装置１７を接続する。ＳＩＰサーバ３７は、利用者装置１７が監視装置１５に接続を要求する場合に、もしくは、監視装置１５が利用者装置１７に接続を要求する場合に、ＳＩＰの接続制御の機能を果たす。

ＳＩＰのシグナリングでは、メッセージが交換される。具体的には、ＩＮＶＩＴＥ（招待）メッセージとＯＫメッセージが交換される。このメッセージ交換を利用して、ＶＰＮ接続確立のためにＩＰアドレス及び電子証明書が交換される。

ＳＴＵＮサーバ３９は、監視装置１５及び利用者装置１７のルータのＮＡＴ機能に対応するためにＳＴＵＮ機能を提供する。

アカウント管理サーバ４１は、認証等の各種の情報を管理するサーバである。管理される情報は、データベース４３に格納される。管理される情報は、ＩＰ回線のアカウント、ＶＰＮ接続（トンネル構築）のための電子証明書、鍵ペアの情報を含む。

センタ装置１３は、監視卓５１と回線接続装置５３を備える。監視卓５１が回線接続装置５３を介して通信管理装置１１に接続される。例えば、センタ装置１３が画像センタである場合、監視映像が監視卓５１に供給され、監視卓５１にて管理される。また、センタ装置１３が管制センタである場合、警備関連の情報が監視卓５１に供給される。監視映像も管制センタのモニタに好適に表示される。監視映像等は、センタ装置同士の間でも通信されてよい。

次に、監視装置１５について説明する。監視装置１５は、監視対象ＬＡＮ６１に接続されている。監視対象ＬＡＮ６１は、監視対象５のローカルネットワーク（ＬＡＮ）であり、ブロードバンド回線用のルータ６３を備え、ルータ６３がゲートウエイとして、広域ネットワーク（ＷＡＮ）であるインターネットに接続される。そして、監視装置１５はルータ６３に接続されている。ルータ６３には監視対象ＰＣ（パーソナルコンピュータ）６５も接続されている。監視対象ＰＣ６５は、監視対象５に設置されるＰＣである。本実施の形態の例では、監視対象５が店舗であり、監視対象ＰＣ６５が店舗用のＰＣでよい。さらに他の機器が監視対象ＬＡＮ６１に接続されてもよい。

監視装置１５は、コントローラ７１、ＩＰ回線ユニット７３、周辺機器７５及びマルチ回線アダプタ７７で構成されている。

コントローラ７１はコンピュータで構成されており、周辺機器７５と連携して、監視機能を実現する。コントローラ７１は、監視センタ３とはＩＰ回線ユニット７３を介して接続される。また、コントローラ７１は、利用者装置１７とも、ＩＰ回線ユニット７３を介して接続される。

図２では、周辺機器７５として監視カメラ８１、センサ８３及び警報ボタン８５が例示されている。コントローラ７１は、監視映像に対して画像認識処理を施して異常を検出する。また、コントローラ７１は、センサ８３から入力される検出信号により、異常を検出する。警報ボタン８５が押されたときにも異常が検出される。その他の周辺機器が異常検出に用いられてよい。異常が発生すると、コントローラ７１はセンタ装置１３と通信し、警備信号と画像信号を送信する。監視カメラ８１と共にマイクが備えられており、音声信号も送信される。このようにして、コントローラ７１は監視対象５の警備機能を実現する。

また、監視映像及び音声は、センタ装置１３から要求されたときにも送信される。さらに、監視映像及び音声は、利用者装置１７にも送られる。利用者装置１７への送信は、例えば定期的に行われ、また、その他の設定に従って行われる。例えば、センサ８３により来客が検知されると、映像等が利用者装置１７に送られる。また、利用者装置１７から要求されたときも、監視装置１５は映像等を送信する。

ＩＰ回線ユニット７３は、コントローラ７１が通信管理装置１１と通信するためのＶＰＮトンネルを構築する。また、コントローラ７１が利用者装置１７と通信するためのＶＰＮトンネルを構築する。前者は、センタ端末間ＶＰＮ２１に対応し、後者は、端末間ＶＰＮ２５に対応する。これらの接続において、ＩＰ回線ユニット７３は、ＶＰＮクライアントの機能を実現する。

図２では、ＩＰ回線ユニット７３がコントローラ７１の内部構成として示されている。これは、物理的な配置を表現している。通信構成としては、ＩＰ回線ユニット７３は、コントローラ７１とルータ６３の間に配置されている。

マルチ回線アダプタ７７は、携帯電話網を介してセンタ装置１３と接続される。マルチ回線アダプタ７７は、ブロードバンド回線が不通のときに警備信号を送信するために使用される。警備信号が、コントローラ７１からＩＰ回線ユニット７３を介してマルチ回線アダプタ７７に送られ、マルチ回線アダプタ７７からセンタ装置１３へと送信される。

次に、利用者装置１７について説明する。利用者装置１７は、ＶＰＮ終端装置（以下、ＶＴＥ）９１及び利用者ＰＣ（パーソナルコンピュータ）９３で構成されている。利用者ＰＣ９３がＶＴＥ９１に接続され、ＶＴＥ９１がルータ９５に接続されており、ルータ９５がインターネットと接続される。ルータ９５はブロードバンド回線用のルータであり、利用者拠点７におけるＬＡＮのゲートウエイである。

ＶＴＥ９１は、ブロードバンド接続のための回線終端装置である。そして、ＶＴＥ９１は、通信管理装置１１のＶＰＮサーバ３５とＶＰＮトンネルを構築し、また、監視装置１５のＩＰ回線ユニット７３とＶＰＮトンネルを構築する。前者では、ＶＴＥ９１がＶＰＮクライアントとして機能し、後者では、ＶＴＥ９１がＶＰＮサーバとして機能する。

ＶＴＥ９１は、監視装置１５のコントローラ７１から受信した映像、音声及び制御信号を利用者ＰＣ９３に転送する。また、ＶＴＥ９１は、利用者ＰＣ９３から受信した音声及び制御信号をコントローラ７１へ転送する。

本実施の形態では、利用者拠点７が、店舗のオーナーの事務所等である。したがって、利用者ＰＣ９３は、店舗のオーナーのＰＣでよい。利用者ＰＣ９３は、オーナーが監視対象５の監視映像を見るために用いられる。この機能を提供するために、利用者ＰＣ９３には、コントローラ７１と通信することによって監視対象５の監視映像を表示及び切り換えることができるアプリケーションソフトがインストールされている。

以上に、監視システム１の全体的な構成を説明した。次に、本発明の特徴に係る構成について説明する。

図３は、図１及び図２に示された監視システム１の一部であって、本発明に関連する主要な部分を示している。

図３において、図１及び図２で説明された要素には、同一の符号が付されている。既に説明したように、監視装置１５は、ＩＰ回線ユニット７３を備えており、ＩＰ回線ユニット７３が監視対象ＬＡＮ６１によりルータ６３に接続されている。ルータ６３は監視対象ＬＡＮ６１のゲートウエイに相当し、ＷＡＮであるインターネットに接続され、インターネットを介して監視センタ３の通信管理装置１１に接続される。通信管理装置１１は、ＨＴＴＰサーバ３３及びＶＰＮサーバ３５を有する。ＨＴＴＰサーバ３３がインターネットへの接続機能を提供し、ＶＰＮサーバ３５がインターネット上で監視装置１５との間にセンタ端末間ＶＰＮ２１を構築する。

上記構成では、監視装置１５が本発明の端末装置であり、監視システム１の監視端末に相当する。具体的には、ＩＰ回線ユニット７３が、端末側の通信機能を提供する。そして、監視センタ３が監視装置１５の通信相手であり、本発明の通信対象に相当する。

ＩＰ回線ユニット７３は、疎通確認（Keep Alive）信号をＶＰＮサーバ３５との間で送受信することにより、通信障害を検出できる。しかし、これだけでは、ＩＰ回線ユニット７３は、何らかの通信障害が発生してＶＰＮ通信ができないことは検出できるが、通信障害の原因は分からない。

そこで、本実施の形態は、通信障害の原因を判断可能にする技術を提供する。特に、図３に示されるような監視システム１では、ＬＡＮ、ＷＡＮ、ＶＰＮが複合的に存在している。そのため、ＶＰＮ上の疎通確認では、どのネットワーク機能に障害が生じたかが分からない。そこで、本実施の形態は、以下に説明するように、障害原因として、機能障害が生じたネットワークを特定するための技術を提供する。

図４は、ＩＰ回線ユニット７３の構成を示している。ＩＰ回線ユニット７３はコンピュータを備えた通信装置であり、コンピュータが、プログラムを実行することにより図４の構成を実現する。

図４に示すように、ＩＰ回線ユニット７３は、第１接続確認部１０１、第２接続確認部１０３、第３接続確認部１０５、障害判定部１０７、障害通知部１０９及び制御部１１１を有する。

第１接続確認部１０１は、センタ端末間ＶＰＮ２１上で通信管理装置１１のＶＰＮサーバ３５との接続確認を行う。第１接続確認部１０１は、ＩＰ回線ユニット７３のＶＰＮ通信機能により実現される。接続確認のため、第１接続確認部１０１は、ＶＰＮサーバ３５との間でＶＰＮ通信により定期的（例えば３０秒ごと）に疎通確認信号を送受信する。この疎通確認信号は、いわゆる空パケットに相当するデータであり、送信したパケットを受信したか否かのみを判定するもので、後述のＰＩＮＧコマンドと比較して詳細な障害情報は得られないが処理量は少なくて済む。センタ端末間ＶＰＮ２１が正常に機能していれば、疎通確認信号がＶＰＮサーバ３５からＩＰ回線ユニット７３に返信され、第１接続確認部１０１に取得される。

第２接続確認部１０３は、ＩＰ回線ユニット７３からルータ６３までの監視対象ＬＡＮ６１内の接続確認を行う。この接続確認は、ＰＩＮＧコマンドにより実現される。第２接続確認部１０３は、ＰＩＮＧコマンドを実行し、ＩＣＭＰ信号をルータ６３に送信する。監視対象ＬＡＮ６１が正常に機能していれば、ルータ６３からＩＰ回線ユニット７３に、ルータ６３に到達した旨のメッセージを含むＩＣＭＰ信号が返信される。監視対象ＬＡＮ６１が正常に機能していなければ、ルータ６３に到達不能、タイムアウト等のメッセージを含むＩＣＭＰ信号が返信される。

第３接続確認部１０５は、インターネット上での通信管理装置１１のＨＴＴＰサーバ３３との接続確認を行う。この接続確認では、第３接続確認部１０５がＨＴＴＰサーバ３３にインターネットの接続要求を送り、接続を試みる。インターネット通信機能が正常であれば、接続が成功する。

障害判定部１０７は、第１接続確認部１０１、第２接続確認部１０３及び第３接続確認部１０５による接続確認結果に基づいて、センタ端末間ＶＰＮ２１、監視対象ＬＡＮ６１及びインターネットのうちのどのネットワークの機能に障害があるかの障害原因判定を行う。判定処理の詳細は後述する。

障害通知部１０９は、インターネット以外の経路で外部に障害関連の情報を通知する構成であり、本実施の形態では障害判定部１０７の判定結果を通知する。インターネット以外の経路としては、携帯電話網が用いられる。障害通知部１０９は、マルチ回線アダプタ７７を介し、携帯電話網を介してセンタ装置１３へ判定結果を送信する。

制御部１１１は、ＩＰ回線ユニット７３の全体を制御する構成であり、障害判定関連の構成も制御する。図４の各種構成は、制御部１１１の内部構成として表現されてもよい。通常状態、すなわち、ＶＰＮ通信が正常に機能している状態では、制御部１１１の制御下で、第１接続確認部１０１がＶＰＮ通信の接続確認を定期的に行っている。第１接続確認部１０１が接続確認に失敗すると、制御部１１１は、第２接続確認部１０３に接続確認を行わせる。そして、第２接続確認部１０３が接続確認に成功すると、第３接続確認部１０５に接続確認を行わせる。そして、制御部１１１は、第１接続確認部１０１、第２接続確認部１０３、第３接続確認部１０５に接続確認結果を障害判定部１０７へ供給し、判定処理を行わせる。さらに、制御部１１１は、障害通知部１０９を制御し、判定結果をセンタ装置１３へ送信する。

上記では、通常は制御部１１１が第１接続確認部１０１に定期的にＶＰＮ通信の接続確認を行わせる。ＶＰＮ通信が正常であるということは、センタ端末間ＶＰＮ２１、監視対象ＬＡＮ６１及びインターネット通信機能がすべて正常であることを意味する。しかし、ＶＰＮ通信が不能な場合、センタ端末間ＶＰＮ２１、監視対象ＬＡＮ６１及びインターネット通信のうちのどの機能に障害があるのかが分からない。そこで、制御部１１１は、第１接続確認部１０１が接続を確認できなかったときに、第２接続確認部１０３及び第３接続確認部１０５に接続確認を行わせ、障害判定部１０７に障害判定を行わせるように構成されている。

このようにして、本実施の形態では、必要な接続確認が効率よく行われて、障害原因が判定される。例えば、ＶＰＮ通信が正常であるにも拘わらずインターネット接続確認を行うといったことは避け、通信効率を向上している。

次に、図５を参照し、ＩＰ回線ユニット７３の動作を説明する。ＩＰ回線ユニット７３では、第１接続確認部１０１が、制御部１１１の制御下で定期的に疎通確認信号をＶＰＮサーバ３５へ送信し（Ｓ１）、返信の有無を判定する（Ｓ３）。ＶＰＮサーバ３５から疎通確認信号が返信されると、障害判定部１０７は障害無しと判定し（Ｓ５）、処理がリターンする。

疎通確認信号の返信が無い場合（ステップＳ１、Ｎｏ）、第２接続確認部１０３が、制御部１１１の指示に従い、ＰＩＮＧコマンドを実行し、ＩＣＭＰ信号をルータ６３に送信し（Ｓ７）、返信の有無を判定する（Ｓ９）。ルータ６３からＩＣＭＰ信号の返信が無い場合（Ｓ９、Ｎｏ）、障害判定部１０７が、監視対象ＬＡＮ６１に障害があると判定し（Ｓ１１）、ステップＳ２１へ進む。

ルータ６３からＩＣＭＰ信号の返信が有る場合（ステップＳ９、Ｙｅｓ）、少なくとも監視対象ＬＡＮ６１には障害がないと判定でき、第３接続確認部１０５が、ＨＴＴＰサーバ３３へインターネットの接続要求を送り、接続を試み（Ｓ１３）、接続に成功したか否かを判定する（Ｓ１５）。第３接続確認部１０５がインターネット接続に失敗した場合（Ｓ１５、Ｎｏ）、障害判定部１０７は、インターネット接続機能（ＷＡＮ機能）に障害があると判定し（Ｓ１７）、ステップＳ２１へ進む。

ステップＳ１５の判定がＹｅｓの場合、インターネット接続は可能であるが、インターネット上のＶＰＮ通信が不能になっている。そこで、障害判定部１０７は、センタ端末間ＶＰＮ２１に障害があると判定し（Ｓ１９）、ステップＳ２１へ進む。

ステップＳ２１では、障害判定部１０７が判定結果を障害通知部１０９に送り、障害通知部１０９がセンタ装置１３へと判定結果を通知する。センタ装置１３が判定結果を受信すると、監視センタ３が判定結果に適切に対処する。必要に応じて監視センタ３内のＨＴＴＰサーバ３３、ＶＰＮサーバ３５等が調べられ、また、監視装置１５のＩＰ回線ユニット７３等が調べられ、また、監視対象ＬＡＮ６１が調べられ、通信復旧の作業が行われる。障害の原因と考えられるネットワークを重点的に調べることにより、効率よく復旧作業を進めることができる。

尚、本実施の形態では、第１接続確認部１０１が障害有りと判定したとき、第２接続確認部１０３が障害の確認を行うが、監視対象ＬＡＮ６１の信頼性が高い場合、第３接続確認部１０５による障害確認を先に行うようにしても良い。この場合、監視対象ＬＡＮ６１に障害がある場合、障害原因が特定できないが、上述のように監視対象ＬＡＮ６１の信頼性が高い場合は、インターネット接続機能に障害がない事が確認できれば、同時に監視対象ＬＡＮ６１の障害がないことも確認できるので、迅速な判定が可能となる。

以上に、本実施の形態におけるＩＰ回線ユニット７３の動作について説明した。次に、本実施の形態の変形例を説明する。

上記の実施の形態では、第１接続確認部１０１、第２接続確認部１０３、第３接続確認部１０５及び障害判定部１０７が、端末装置である監視装置１５のＩＰ回線ユニット７３に備えられた。しかし、本発明は上記構成に限定されない。

例えば、ＩＰ回線ユニット７３は、第１接続確認部１０１、第２接続確認部１０３及び第３接続確認部１０５を備えてよい。障害判定部１０７は、ＩＰ回線ユニット７３の外部、例えば、センタ装置１３に設けられてよい。この場合、障害通知部１０９は、第１接続確認部１０１、第２接続確認部１０３、第３接続確認部１０５の確認結果を携帯電話網経由でセンタ装置１３に送信する。そして、センタ装置１３にて、３つの確認結果から、障害原因が判定される。

また例えば、ＩＰ回線ユニット７３の障害通知部１０９は、制御部１１１の制御下で、第２接続確認部１０３及び第３接続確認部１０５の確認結果をセンタ装置１３に送ってよい。ＶＰＮの接続確認結果は、ＶＰＮサーバ３５からセンタ装置１３に送られてよい。ＶＰＮサーバ３５は、ＩＰ回線ユニット７３との疎通確認信号の送受信に失敗すると、この結果を監視センタ３内の通信経由でセンタ装置１３に送る。センタ装置１３には障害判定部１０７が設けられ、障害判定部１０７は、ＶＰＮサーバ３５から受け取ったＶＰＮの接続確認結果と、ＩＰ回線ユニット７３から受け取ったＬＡＮ及びインターネットの接続確認結果に基づき、図５に示される判定処理を行って、障害原因を判定する。

また、上記の実施の形態では、監視装置１５（ＩＰ回線ユニット７３）に関して本発明が適用された。しかし、利用者装置１７も監視システム１における端末装置であり、利用者装置１７に関しても本発明が適用されてよい。この場合、図４の構成がＶＴＥ９１に好適に設けられる。

また、本発明の範囲内で、本発明が監視システム以外に適用されてよく、ＶＰＮ以外の通信に適用されてよい。しかし、本実施の形態のようなＶＰＮ利用型の監視システムでは上記のようにシステムの安全性の要求レベルが高い。したがって、本発明は、ＶＰＮ利用型の監視システムにおいて特に有用であるといえる。

以上に 本発明の好適な実施の形態について説明した。上述の例では、端末装置が監視装置１５であり、通信対象が監視センタ３であり、秘密通信ネットワークがセンタ端末間ＶＰＮ２１であり、秘密通信サーバがＶＰＮサーバ３５であり、広域ネットワークサーバがＨＴＴＰサーバ３３であった。上記のように、本発明によれば、第１接続確認部１０１が、秘密通信ネットワーク上での端末装置と通信対象の秘密通信サーバとの接続確認を行い、第２接続確認部１０３が、端末装置からゲートウエイまでの端末側ローカルネットワーク内の接続確認を行い、第３接続確認部１０３が、広域ネットワーク上での端末装置と通信対象の広域ネットワークサーバとの接続確認を行う。これらの接続確認結果から、どのネットワークの機能が損なわれたかといった障害原因の判断を行うことができる。

また、本発明によれば、第１接続確認部１０１が、定期的に疎通確認信号を送受信することによって接続確認を行い、通信障害を検出する。そして、通信障害が検出されたとき、第２接続確認部１０３及び／又は第３接続確認部１０５が接続確認を行い、確認結果から、秘密通信機能に障害が生じたのか、その他のネットワーク機能に障害が生じたかが判断される。こうして必要な接続確認を効率よく行って、障害原因を求めることができる。

また、本発明によれば、障害判定部１０７は、第３接続確認部１０５が広域ネットワークを介して通信対象と通信可能であったとき、秘密通信サーバによる秘密通信機能に障害が発生したと判定する。この構成は、秘密通信ネットワークが広域ネットワーク上に構築される点に着目しており、広域ネットワーク機能は損なわれていないが秘密通信ネットワーク機能が損なわれたといった状況を適切に検出できる。

また、上記の例では、インターネット上のＶＰＮを用いる通信システムに本発明が好適に適用され、通信障害発生時の障害原因の有用な判断が可能になる。

また、上記の例では、本発明の通信障害検出システムが監視システムに設けられる。監視システムは、警備等の役割も果たしており、システムの安全性や安定性に対する要求のレベルが高く、このようなニーズに本発明は好適に応えられる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明した。しかし、本発明は上述の実施の形態に限定されず、当業者が本発明の範囲内で上述の実施の形態を変形可能なことはもちろんである。

以上のように、本発明にかかる通信障害検出システムは、端末装置がＶＰＮのような秘密通信ネットワークを使って通信する通信システムにおいて有用であり、例えば監視システムに好適に適用される。

１ 監視システム
３ 監視センタ
５ 監視対象
７ 利用者拠点
１１ 通信管理装置
１３ センタ装置
１５ 監視装置
１７ 利用者装置
２１ センタ端末間ＶＰＮ
２３ ＳＩＰ通信
２５ 端末間ＶＰＮ
３３ ＨＴＴＰサーバ
３５ ＶＰＮサーバ
３７ ＳＩＰサーバ
４１ アカウント管理サーバ
４３ データベース
６１ 監視対象ＬＡＮ
６３ ルータ
６５ 監視対象ＰＣ
７１ コントローラ
７３ ＩＰ回線ユニット
９１ ＶＰＮ終端装置（ＶＴＥ）
９３ 利用者ＰＣ
９５ ルータ
１０１ 第１接続確認部
１０３ 第２接続確認部
１０５ 第３接続確認部
１０７ 障害判定部
１０９ 障害通知部
１１１ 制御部

Claims (7)

1. クライアントとなる端末装置がサーバとなる通信対象と秘密通信ネットワークを介して接続される通信システムにおける通信障害を検出するための通信障害検出システムであって、
   前記端末装置が端末側ローカルネットワークに接続され、前記端末側ローカルネットワークのゲートウエイから広域ネットワークを介して前記通信対象と接続されており、
   前記通信対象が、広域ネットワーク通信を行う広域ネットワークサーバと、前記広域ネットワーク上に前記秘密通信ネットワークを構築する秘密通信サーバとを有し、
   前記端末装置が、
   前記秘密通信ネットワーク上で前記端末装置と前記通信対象の前記秘密通信サーバとの接続確認を行う第１接続確認部と、
   前記第１接続確認部が接続確認に失敗したときに前記端末装置から前記ゲートウエイまでの前記端末側ローカルネットワーク内の接続確認を行う第２接続確認部と、
   前記第２接続確認部が接続確認に成功したときに前記広域ネットワーク上での前記端末装置と前記通信対象の前記広域ネットワークサーバとの接続確認を行う第３接続確認部と、
   前記第１、第２及び第３接続確認部による接続確認結果に基づいて、前記端末側ローカルネットワーク、前記広域ネットワーク及び前記秘密通信ネットワークのうちのどのネットワークの機能に障害があるかの障害原因判定を行う障害判定部と、
   を有することを特徴とする通信障害検出システム。
2. 前記端末装置は、前記障害判定部による判定結果を前記広域ネットワーク以外の経路で外部に通知することを特徴とする請求項１に記載の通信障害検出システム。
3. 前記障害判定部が前記端末装置の外部に設けられており、前記端末装置が前記第１、第２及び第３接続確認部の確認結果を前記広域ネットワーク以外の経路で前記障害判定部に提供することを特徴とする請求項１に記載の通信障害検出システム。
4. 前記第１接続確認部が、定期的にKeep Alive信号を送受信することによって接続確認を行い、
   前記第１接続確認部が前記Keep Alive信号を受信できないときに、前記第２及び／又は第３接続確認部が接続確認を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信障害検出システム。
5. 前記障害判定部は、前記第３接続確認部が前記広域ネットワークを介して前記通信対象と通信可能であったとき、前記秘密通信ネットワークの機能に障害が発生したと判定することを特徴とする請求項４に記載の通信障害検出システム。
6. 前記広域ネットワークサーバがＨＴＴＰサーバであり、前記秘密通信サーバがＶＰＮサーバであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の通信障害検出システム。
7. 端末側ローカルネットワークに接続され、前記端末側ローカルネットワークのゲートウエイから広域ネットワークを介してサーバとなる通信対象と接続され、前記広域ネットワーク上に構築された秘密通信ネットワークを介して前記通信対象と通信するクライアントとなる端末装置において、
   前記秘密通信ネットワーク上で前記通信対象との接続確認を行う第１接続確認部と、
   前記第１接続確認部が接続確認に失敗したときに前記ゲートウエイまでの前記端末側ローカルネットワーク内の接続確認を行う第２接続確認部と、
   前記第２接続確認部が接続確認に成功したときに前記広域ネットワーク上での前記通信対象との接続確認を行う第３接続確認部と、
   前記第１、第２及び第３接続確認部の確認結果から、前記端末側ローカルネットワーク、前記広域ネットワーク及び前記秘密通信ネットワークのうちのどのネットワークの機能に障害があるかの障害原因判定を行う障害判定部とを有することを特徴とする端末装置。