JP2000505604A - パケットネットワークモニター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ネットワークのケーブル上の電圧をディジタル的にサンプリングし、ケーブル上のディジタル送信を最低限検出する為に必要であるよりも高い解像度と高い速度を持つネットワーク診断装置である。サンプリングによりネットワーク上のディジタル、ノイズおよび妨害の各信号のアナログ特性に関する情報が得られる。従ってネットワーク問題は正確に診断される。装置は長いメモリ（１２８ａ、１２８ｂ）を持つ高速ディジタイザと、ディジタイザ（１２０）により捕捉された信号イベントを統計的に分析するシステムプロセッサ（１４０）とを含む。機能ネットワークの時間領域反射法（ＴＤＲ）分析も実行できる。これは、ネットワーク装置がブロードキャスト診断パケットと解釈する送信により囲まれたネットワーク上に、ＴＤＲ信号を送ることによりなされる。これにより、ネットワークノードは着信を無視することになる。ディジタイザ（１２０）はＴＤＲ信号に対するネットワークの応答を検出する。未知のネットワーク発信源の特定およびマンチェスタ復号化の為の方法も開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 パケットネットワークモニター装置 発明の背景 局所地域ネットワーク（ＬＡＮｓ）の為の幾つかの共通のプロトコルには、Ｃ ＳＭＡ／ＣＤ（Carrier Sence Multiple Access with Collision Detection：衝 突検知付きキャリア感知多重アクセス）、トークンバス、およびトークンリング が含まれる。ＣＳＭＡ／ＣＤは時として一般名で、誤って、上記プロトコルを用 いるＸＥＲＯＸ社の製品であるイーサネット（Ethernet）と呼ばれている。Ｉ． Ｅ．Ｅ．Ｅ．は、これらのプロトコルに対する総称的なＩＥＥＥ８０２、又はＩ ＳＯ８８０２として知られている規格を公布した。ＩＥＥＥ８０２．３はＣＳＭ Ａ／ＣＤ ＬＡＮをカバーし、ＩＥＥＥ８０２．４および８０２．５はトークン リングおよびトークンバスをそれぞれカバーしている。これらの規格は物理的な 層に於いて異なっているが、７層のＯＳＩ（開放型システム間相互接続：Open S ystems Interconnection）基準モデルに於けるデータリンク層に於いてコンパチ ブルである。 ＣＳＭＡ／ＣＤ、トークンバス、およびトークンリングは、共有される通信メ ディアを通じて、インターノードコミュニケーションがブロードキャストされる という、パケット又はフレームをベースとするシステムである点に於いて類似で ある。ＣＳＭＡ／ＣＤに於いては、ネットワークケーブルにより送信することを 望むノードが聴取することにより、ネットワークがアイドル、即ち他のノードで 現在送信申のものがないことが確かめられる。ネットワークがアイドルであれば ノードは送信を開始することが出来る。しかしケーブルの物理的な大きさの為に 、２つ以上のノードの送信が同時に起きることがある。これが衝突と呼ばれる事 態を生ぜしめる。この事態を補償するには、各ノードは送信中にも聴取（リッス ン）する。或る場合には、送信中の平均電圧は、衝突がネット ワーク上で起きた時には、異なったレベルになる。或る場合には混雑信号がネッ トワークハブユニットにより作り出される。各ノードはそれぞれの送信を衝突中 は停止し、混雑信号を所定の時間にわたり作り出すのが良い。ノードは次に、個 々にランダムな待ち時間の経過後に再送信を試みる。 トークンバスおよびリングアーキテクチャーは、ノード間のトークンとして知 られているアブストラクションをパスすることにより、ネットワークケーブルリ ングへのアクセスを仲介する。ノードは送信の前にトークンを受け取る為に待た ねばならない。ノードがトークンを受け取ったが送信を望まぬか、又はノードが 送信を完了した場合、次のノードに送信することにより、そのノードにトークン をパスするにとどまる。このシステムによる限り衝突は決して起きることはない 。従ってノードはＣＳＭＡ／ＣＤの場合と異なりその送信中に聴取する必要はな い。 メトロポリタン地域ネットワーク（ＭＡＮｓ）および広域ネットワーク（ＷＡ Ｎｓ）のような大きな物理的な領域を持つネットワークでは、種々なプロトコル を使用することが出来る。ＭＡＮプロトコルは、ＬＡＮプロトコルに類似する傾 向を持つ。ＷＡＮｓのデータレートは通常、比較的低い。又低い信頼性はエラー チェックの必要性を高める。ＷＡＮプロトコルは、これらの差異を補償するよう に選ばれる。 他のテクノロジーも出現しつつある。非同期トランスファーモード、より一般 的にはＡＴＭとして知られているモードは、ネットワーク間の通信に対して特に 設計されている。このモードは、プロトコルを大抵の用途に対して準最適にする が、事実上すべての用途に対してコンパチブルにする、サイズの固定されたパケ ットに依存するが、この妥協はパケットの発信源検出の速度を高める。光ファイ バーをベースとしたシステムが、例えばファイバ分散データインターフェース（ ＦＤＤＩ）のように、より一般的となりつつある。 あらゆるプロトコルに於いて、ノードは、ネットワークの送信帯域へ のアクセスを公正に割り当てる為に送信のタイミングを支配する該当のルールを 満たさねばならない。正しい動作は、又送信されるデータの為のフォーマットを 支配する。パケットは、通常、データの復号化に同期する為のプレアンブルを含 み、エラー検出／修正スキームに従い、さらに、最大および最小長さの規定を満 たさねばならない。ネットワーク管理装置がこれらのルールの違反を見出し、診 断およびネットワークに於ける問題の位置を特定することを可能にする技術又は 装置は限られる。 プロトコルアナライザおよびリモートモニタリング（ＲＭｏｎ）プローブは、 ＬＡＮｓ又は類似のネットワーク上の正しくフォーマット化されたディジタル送 信を復号化する市販の装置である。装置はパケットを捕らえ、衝突をあらわすケ ーブル電圧を検出する受動的なネットワークノードとして機能する。発信点、着 信点およびパケットの数は、パケットの分析の為に蓄えられたヘッダおよび帯域 利用統計を調べることにより求めることが出来る。衝突の数と頻度も又モニタリ ングすることが可能である。 図１は時としてＣＳＭＡ／ＣＤネットワークのノードに対する他のネットワー クチップに類似のプロトコルアナライザ、又はＲＭｏｎプローブのネットワーク インターフェース部分１４１０についてのアーキテクチャーを図示する。インタ ーフェースは、発信ノードに同期する為の各パケットのプレアンブルを用いる位 相ロック・ループ（ＰＬＬ）１４２０を包含する。デコーダ１４３０は、次に着 信アドレスＤＡ、発信アドレスＳＡおよびパケットからのデータを抽出し、パケ ット１４４０が有効であることを確かめる為に、フレームチェックシーケンス（ ＦＣＳ）に含まれる周期的な冗長性チェックＣＲＣデータに応じてエラーチェッ クを行う。パケット１４４０が有効であると仮定した上で、デコーダ１４３０が 、着信アドレスＤＡ、発信アドレスＳＡおよびデータのみを出力ライン１４５０ 上に送り出す。同時に直流電流しきい値検出器１４６０は、入力ライン上の平均 電圧をモニタリングする。１０Ｂａｓｅ（２ ）および（５）の例に於いて入力電圧の大きさが−１．６ボルト以上マイナスで あれば衝突の証拠である。これは２つ以上の発信源からの同時の送信がネットワ ークケーブルに加算されることに起因する。衝突が検出されるとしきい値検出器 は衝突感知ライン１４７０上に信号を発信し、デコーダ１４３０の機能を停止す る。 ２つのパケット１４４０およびノイズ信号１４８０は、ネットワークインター フェース１４１０への継続的な入力をあらわす。しかしアナライザはフォーマッ トの正しいパケットしか判読出来ない。ノイズ１４８０は装置によっては検出さ れない。更に、ノイズが検出器１４６０の−１．６ボルトのしきい値を越えると 、ネットワークインターフェース１４１０は実際に衝突の存在を示すことが出来 るが、発信源は代表的なネットワーク交信からのものではない。 多くの場合プロトコルアナライザ又はＲＭｏｎプローブは、ネットワーク上の 有効なパケットさえも正しく捕捉しない。パケットの間のギャップがフレーム間 ギャップ（ＩＦＧ）として知られている９．６マイクロセカンド以下であれば、 チップは通常、時間どおりに来る第２のパケットを捕捉し得ないことになる。更 に過度の減衰を経験するか又は劣悪な発信器からの送信は、衝突のしきい値以下 の衝突を生じることがある。従ってアナライザは尚送信を解読しようと試みる。 何故ならばデコーダの機能は停止（ディスエーブル）しないからである。これら の装置は一連のパケット送信が速いピッチで行われる時には満杯となることがあ る。 プロトコルアナライザおよびＲＭｏｎプローブの持つ短所の幾つかは、ネット ワーク送信メディアにアナログ分析の機能を付与する技法により補償される。最 も一般的なものは、時間領域反射法（Time domain reflectometry:ＴＤＲ）と呼 ばれる。この技法によれば、形の判明しているパルスがネットワークのケーブル に注入される。パルスがケーブル内を伝播し、電気的な“障害物”に当たるか又 はケーブルの特性的なイ ンピーダンスに関して変化するとエコーが発生し、注入点迄戻る。エコーの存在 は、ケーブルの破断、すり切れ、タップの不良、接続の緩み又はターミナルのマ ッチング不良を示すことがある。パルスの最初の発信とエコーの受信との間の時 間は、エコーの発信源迄の距離の関数である。事実、この時間を慎重に計測する ことによりエコーの発信点は驚くような精度で特定することが出来る。 ＴＤＲ分析は新設のワイヤリングが欠陥を持っていないことを確かめる為に敷 設者により通常行われる。ＴＤＲ信号は、送信メディアを確認する為にネットワ ークの動作の行われていない間にワイヤリングに注入される。ネットワークが既 に設置されている時にはネットワークは、最初にｏｆｆにされてからＴＤＲ分析 を実施される。スター型トポロジーネットワークでは管理者は、通常ハブとホス トとの間の各リンクをチェックし、疑わしいワイヤがあればマーキングを施す。 バストポロジーではＴＤＲ信号は、主幹線に作り出される。いずれの場合にも反 射はネットワークケーブルの破断又は欠陥を示す。 発明の要旨 プロトコルアナライザおよびＲＭｏｎプローブの持つ短所は、それらが物理的 な層、ハードウエアおよびメディアが使用可能であるとの仮定の下にオペレート することの事実から発している。アナライザやプローブは、ネットワークケーブ ルリング上の電圧過渡をデータとして解読（復号化）し、衝突を他のネットワー クカードの場合のように或る予め定められたしきい値に対する相対的な電圧に基 づいて感知しようとする。 アナライザの動作は、得られる情報に影響を与え、従ってネットワークに影響 することのある問題の多くを正確に診断する能力を制約する。ワークステーショ ン、又はパーソナルコンピュータのようなノードでのネットワークカードは、製 造時に欠陥を伴い、劣化し始め、又は損傷することがある。例えばネットワーク 上のノードの一つは、その出力段の 中に欠陥ドライバを持ち、ネットワークケーブルを充分なパワーでドライブする ことを過渡的に阻止することがある。プロトコルアナライザ、又はＲＭｏｎプロ ーブは、このノードからのパケットを解読（復号化）することを試みる。しかし フェースロックドループが、送信をロックオンすることが出来ない時には、アナ ライザは送信について上記の試みを認識しない。アナライザがロック出来るがパ ケットが無効な場合には、アナライザはパケットにエラーチェックの問題を含む と表示することが出来るが、さもなければ、パケットを更に分析することなく単 に破棄する。従って、アナライザは問題を直接指示することにはならない。 パケットは、多くの他の理由、例えば送信器のフォーマットの不良、衝突の検 出不能、又はケーブルの中の欠陥の為に、幾つかの可能性をリストする為の解読 ができない場合がある。妨害も又一つの問題である。エレベータおよび蛍光灯も ネットワークノイズの共通の原因である。これはその他の点で有効なパケットを 無効にし、又はネットワーク装置に、ノイズを通信又は衝突と解釈させることに なる。更に６０Ｈｚの電力周波数は、ケーブルに漏れることにより、ネットワー クカードの決定構造を狂わせることがある。他の通信との漏話も、又起こること がある。これらの問題はアナライザには具体的には把握されない。 問題によっては、ネットワークへの影響は全くないものから破局的なものまで ある。カードは劣悪なパケット、又はノイズを生じるに過ぎぬことがあり、これ はネットワークの他の部分によっては認識されず、帯域を消費することになる。 性能上の影響は大きい場合がある。パケットの１％のロスは場合によっては帯域 に於ける８０％のロスをもたらすことがある、何故ならば発信源ノードは、“確 認”の得られる迄再送信を試みるからである。ネットワークカードは、又“ｊａ ｂｂｅｒ（不明瞭な送信）”となるか、又は連続的に送信することも知られてい る。これは他のノードが送信することをブロックすることにより、ネットワーク を傷めることになる。 ＴＤＲ技法は、ケーブル問題に関して或る情報を提供することが出来る。しか しＴＤＲは通常ネットワークがオペレートしていない時にしか使用することは出 来ない。ネットワーク上の隔離されたＴＤＲパルスは、ノードに予想外の挙動を 行わせることになる。このことが、最初の設置後で、しかも動作前のケーブルの テストにＴＤＲの有用性を限定することになる。 これらの問題に鑑み、本発明は、ネットワークのケーブルリング上の電圧をア ナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換によりサンプリングし、出来ればその時にケー ブルリング上で検出されるディジタル過渡を最小にとどめる為に必要な高速と解 像度を保証し得るネットワーク診断装置を提供することに在る。このＡ／Ｄサン プリングは、ネットワークのディジタルおよびノイズ信号のアナログ特性に関す る情報を提供する。この結果、何故特定のパケットが、例えばしきい値下での電 圧過渡、又は過渡ノイズの為に非合法（不適）となるのかの理由が決まる。又ネ ットワークノイズ、漏話又は妨害の性質が特定され、合法（適合）および非合法 （不適）伝送とは区別されることが出来る。更にタイミングの不正な送信、又は 衝突を正しく検出し又は応答することの出来ない状態を招くノードトランスミッ タの位置も特定することが出来る。欠陥のあるケーブルも特定することが出来る 。要するに本発明はネットワーク管理者又は技術者に通常ディジタル復号、又は ＴＤＲ技法により得られるよりも広範囲の情報を提供することが出来る。作動前 のメンテナンスも可能であり、ネットワーク管理者は故障モードに対応するので なく予測することが可能となる。 本発明の一構成は、ディジタルデータネットワークに対するネットワーク分析 装置をその特徴としている。この装置はネットワーク上の信号イベントのアナロ グ特性をディジタル的にサンプリングするディジタイザ、およびディジタイザか らのサンプリングされた信号イベントのデータをダウンロードし、信号イベント を分析するシステムプロセッサを包 含する。 特定の実施形態ではシステムプロセッサは、各イベントのパラメトリック分析 に基づいて、信号イベントをネットワーク通信又はノイズとして分類する。この プロセッサはイベントの電圧、又は周波数特性に関して或るパラメータを計算し 、当該パラメータを各種のイベント分類の特性であるレンジと比較する。この分 析は、又ネットワーク通信がネットワークに対する周波数および電圧の仕様の範 囲内に在るか否かを求めることをも含む。上記通信は、データに基づいてシステ ムプロセッサにより復号化されたマンチェスタおよびパケットとすることができ る。 別の特定の実施形態ではネットワーク分析装置は、ディジタイザをネットワー クに接続する為のアタッチメントユニットを含む。通常、ユニットは、ネットワ ーク上の信号を検出するレシーバーおよびネットワーク上に信号を作り出すドラ イバを含む。ネットワークがスタートポロジーを持つ場合には、上記ユニットは ネットワークの個別のリンクにまたがって送信された信号を検出する多数のレシ ーバー、およびディジタイザのチャンネル上のリンクの各々からの信号を組み合 わせる加算回路を含む。しかしこの加算は、通常、リンクパルスのような非同期 イベントがリンク上で除外されることを要求する。そこで、上記ユニットは、デ ィジタイザにより受信された組合せ信号からのリンクパルスを除外するリンクパ ルス除外回路も含む。 上記アタッチメントユニットは、別の特徴を持つことがある。個別にレシーバ ーを選択して、そのレシーバーに、検出された信号を加算回路に提供させるセレ クタ回路を設けることが出来る。システムプロセッサに対し、サンプリングされ た信号イベントが由来するリンクを識別する信号を生成する為にタギング回路も 又有用である。タギング信号は、ディジタイザによるサンプリングの前の信号イ ベントに組み合わせ、又はバッファに格納され、システムプロセッサによりサン プリングされた信号に関係付けることが出来る。 本発明は又、機能ネットワーク上でＴＤＲ分析を実施することも出来る。これ は擬似パケット送信により囲まれたネットワーク上にＴＤＲ信号を送ることによ り実行される。擬似パケットは、診断パケットの発信および着信アドレスを持ち 、従ってネットワークノードが着信を無視し得るように透過的に設計されること が出来る。 従って、他の実施形態に於いてはネットワーク分析装置は、更にネットワーク 上に送信する為の所定の信号を作り出す信号発生器を含む。ディジタイザは次に 上記所定の信号に対するネットワークの応答をサンプリングするように構成され ている。システムプロセッサは、ネットワークの応答から上記所定の信号迄のネ ットワークの信号送信特性を決定する。好ましくは信号発生器は、電圧エッジを 囲むパケット状の送信を作り出し、システムプロセッサはネットワークのエッジ への応答を抽出する。パケット状の送信は、他のネットワーク装置が信号に反応 しないことを保証する。 本発明の他の構成は、ネットワークの動作をモニタリングする為の方法に特徴 を持つ。この方法は、ディジタイザを持つネットワーク上の信号イベントのディ ジタル的にサンプリングするアナログ特性を含む。信号イベントのデータアレイ は、次にシステムプロセッサにダウンロードされ、このプロセッサはデータアレ イを分析することにより信号イベントを識別する。プロセッサは次に、分析に基 づいてネットワークの物理的レベル特性を決定することが出来る。 特定の実施形態に於いてはプロセッサは、データアレイからの連続的なサンプ ルをしきい値と比較し、しきい値が満たされた時にイベントの開始を宣言するこ とにより、イベント発見者として振る舞う。しきい値が満足されなくなるとイベ ントの終了が宣言される。上記プロセッサは、次に信号イベントの開始時間およ び停止時間を記録する。イベントが一旦見出されると、信号イベントに対し、デ ータアレイから周波数および電圧特性を含むパラメータが計算され、イベントは 、上記パラメータ をイベント分類用のバラメータレンジと比較することにより、他のネットワーク 装置からの送信又は妨害として分類される。衝突も又、衝突の開始および終了時 間と共に決定される。この分析によりプロセッサは、他のネットワーク装置との 衝突に対して不適切に反応するか、又は不適切に動作するネットワーク装置を見 い出すことが出来る。 上記他の構成によれば、本発明は、動作の可能なネットワークでの時間領域反 射法（ＴＤＲ）を実行する為の方法を提供する。この方法は、パケット状の送信 をネットワーク上に生成し、ＴＤＲ信号をパケット状の送信に埋没させることを 含む。ＴＤＲ信号に対するネットワークの応答が次に検出され、分析されること により、ネットワークの信号送信特性を決定する。 特定の実施形態に於いてはパケット状の送信は、ブロードキャスト診断パケッ トを示す発信および着信アドレスを持つ。ＴＤＲ信号は、次にこのパケットのデ ータペイロード部分に埋設される。このＴＤＲ信号は、極めて速い立ち上がり時 間を持つステップ関数であることが望ましい。 本発明の更に他の構成は、ディジタル的にサンプリングされたネットワーク送 信を復号化するマンチェスタに対する方法に関連している。そのプロセスは、先 ずネットワーク送信のディジタルサンプルをしきい値と比較し、連続的なディジ タルサンプルがしきい値に対して相対的に値を変化させる過渡の位置を特定する ことを含む。連続した過渡の間の時間が、好ましくは送信の測定度周波数から誘 導される最小ビット時間と比較される。先行の過渡から得られた最短時間よりも 長い過渡のみが、伝送されたデータと判定される。 本発明の別の構成は、ネットワーク上の送信の発信源を特定する為の方法に関 連している。これはシグネーチャーマッチングと呼ばれる。このプロセスは既知 の発信源からの送信に対する多数のパラメータの計算を含む。上記パラメータは 又、未知の発信源からの送信に対しても計算 される。未知の発信源は次に、そのパラメータが既知の発信源からのパラメータ にマッチングする度合いに基づいて識別される。パラメータの例は下記のいずれ かの組合せを含む。 中心点(Mid point)：最小、最大、平均、量。プレアンブル周波数：最小、最 大、平均、標準偏差。イベント高周波数：最小、最大、平均、標準偏差。イベン ト低周波数：最小、最大、平均、標準偏差。最大電圧分布：最小、最大、平均、 標準偏差。ピーク・ピーク間分布：最小、最大、平均、標準偏差。昇圧時間平均 ；最小、最大、平均。降圧時間平均：最小、最大、平均、標準偏差。最小、最大 、平均、標準偏差。オーバーシュート：最小、最大、平均、標準偏差。アンダー シュート：最小、最大、平均、標準偏差。先頭ビットのピーク・ピーク間電圧。 先頭ビットの最小電圧。先頭ビットの最大電圧。先頭ビット幅の電圧。先頭ビッ ト昇圧時間。先頭ビット降圧時間。ジター：最小、最大、平均、標準偏差。 各部の構造及び組合せの各種の斬新な詳細を含む本発明の上記および他の特徴 、並びに他の利点は、添付の図面を参照して次に詳述され、請求項に於いて明ら かにされる。発明を具現化する方法および装置は、説明の目的のために示され、 発明を限定する目的ではないものと理解される。本発明の原理および特徴は、本 発明の範囲から逸脱することなく、各種の多くの実施形態に利用することが出来 る。 図面の簡単な説明 添付の図面に於いて各図を通じ、同一部分には同一の参照符号が用いられてい る。図面は必ずしも正しい寸法に描かれてはいない。発明の原理を図示する為に 誇張されている。 図１は公知のプロトコルアナライザ、又はＲＭｏｎプローブの内部アーキテク チャーおよびパケットとノイズに対する応答を示す概略ブロックおよびタイミン グ図である； 図２は本発明のネットワーク診断装置の原理的コンポネントを示すブロック図 である； 図３Ａおよび図３Ｂは１０Ｂａｓｅ（２）（５）および１０Ｂａｓｅ（Ｔ）の ようなアイドルネットワーク上でそれぞれＴＤＲ分析を実施する為のハイブリッ ドパケット／ＴＤＲ送信を示すタイミング図である； 図４Ａは本発明のパケット／ＴＤＲ発生器のコンポネントを示すブロック図で ある； 図４Ｂは本発明のパケット発生器のコンポネントを示すブロック図である； 図４Ｃは本発明のＴＴＬパルス発生器のコンポネントを示すブロック図である ； 図４Ｄは本発明のパケット／ＴＤＲ発生器のタイミングおよびコントロール回 路の動作を図示するフロー図である； 図５は１０Ｂａｓｅ（２）、（５）、又は類似のバスアーキテクチャーネット ワークに対する概略ブロック図である； 図６Ａは１０Ｂａｓｅ（Ｔ）ローカルエリアネットワークに対する発明のアタ ッチメントユニットのホスト送信Ｔｘ側を示す概略ブロック図である； 図６Ｂは１０Ｂａｓｅ（Ｔ）ローカルエリアネットワークに対する発明のアタ ッチメントユニットのホストレシーブＲｘ側を示す概略ブロック図である； 図７はネットワークリンクのホスト送信ＴｘおよびレシーブＲｘライン上の凡 例的な交信を示すタイミング図である； 図８Ａはパケットイベントおよびデータタギング回路の第２実施形態により作 られた５−ビットマンチェスタエンコードされたタグを示す信号波形図である； 図８Ｂはパケットイベントおよびデータタギング回路の第２実施形態により作 られたレベルおよび時間エンコードされたタグを示す信号波形 図である； 図８Ｃは第３の実施形態によるハードウエアデータタギング回路を示すブロッ ク図である； 図９はネットワークの１リンクに対するアタッチメントユニットを示す詳細な 回路図である； 図１０Ａおよび１０Ｂはリンクパルス除去回路により除外された信号の部分を 捕らえる前端捕捉回路を含む本発明の他の実施形態に対する回路図である； 図１１は本発明の装置をイニシャライズするのに用いられるステップを示すフ ロー図である； 図１２はネットワーク上のイベントを装置がモニタリングする動作のリスニン グモードに対して実施されるプロセスを示すフロー図である： 図１３は発明のデータアレイに於けるイベントを見出す為のプロセスを示すプ ロセスフローである； 図１４は本発明に於けるパケットおよび衝突イベントについて実施される追加 の分析および分類のプロセスを示すフロー図である； 図１５Ａおよび１５Ｂは本発明のサンプリングされたパケット送信を復号化す るマンチェスタに対する方法を示すフローチャートである； 図１６Ａａ、図１６Ａｂおよび図１６Ｂは本発明のマンチェスタ復号化された 送信を解読するパケットに対する方法を示すフローチャートである； 図１７は例示的な１０Ｂａｓｅ（２）（５）衝突波形およびそれから抽出され たデータを示す特性図である； 図１８は本発明のシグネーチャーマッチングプロセスを示すフローチャートで ある； 図１９は本発明に従ってＴＤＲ分析モードで実施されるプロセスステップを示 すフロー図である； 図２０は本発明のクライアント／サーバー間で実施した例を示す概略 ブロック図である。 好ましい実施形態の詳細な説明 １．ハードウエア 図２は本発明のネットワーク診断装置１００の主要ハードウエアコンポネント と概略的に示されたネットワーク１０を図示する。アタッチメントユニット１１ ０が装置１００をネットワークに物理的に接続する。ユニットのデザインはケー ブルのタイプおよびネットワーク１０への送信の頻度によって変わる。各種のネ ットワークに用いられる各種のケーブルの形態：例えば一対のワイヤの撚線、同 軸ケーブル、又は光ファイバー；および各種のトポロジー；例えばバス、リング 、又はスター；が、用いられるアタッチメントユニットの仕様を支配する。 次の記述が１０Ｂａｓｅ（２）、（５）および（Ｔ）−タイプＣＳＭＡ／ＣＤ ネットワークに対する発明の実施形態を詳述する。１０Ｂａｓｅ（２）および（ ５）は、バストポロジーに於いて各種のゲージの同軸ケーブル（２および５）を 用いた１０メガビット／秒（ＭＢＰＳ）ネットワークである。１０Ｂａｓｅ（Ｔ ）も又１０ＭＢＰＳでオペレートするが、スタートポロジーに於いて撚線ケーブ ルを用いる。しかし、当業者であれば、発明の根底の原理が、一般的に高速１０ ０ＭＢＰＳネットワーク、例えば１００Ｂａｓｅ（Ｔ）、および関連性の少ない アーキテクチャー、例えばトークンリング、トークンバスネットワーク、広域ネ ットワーク（ＷＡＮｓ）、ファイバーディストリビューテッドデータインターフ ェース（ＦＤＤＩ）ベースドネットワークおよび非同期トランスファーモード（ ＡＴＭ）ネットワークにも等しく適用できることがわかる。 アタッチメントユニット１１０は図示された特定の実施形態の中のディジタイ ザ１２０への２チャンネル入力を提供する。ディジタイザは長いメモリー容量を 持つレクロイ社のディジタルオシロスコープカード部 品Ｎｏ．９３５０ＡＬをベースとするのが望ましい。いずれの場合にも、アナロ グ解像度が十分である為には、ディジタイザは少なくとも５００ＭＨｚサンプリ ング周波数、および少なくとも１メガバイト、好ましくは１０ＭＢＰＳネットワ ークに対し２から４メガバイトの長いメモリ容量を持つのが良い。この容量は約 ２ミリセカンド（ｍｓｅｃ）以上のイベントを捕捉することを可能にする。ネッ トワーク上の最長の法定パケットは約１．２ｍｓｅｃ、又はビット当たり０．１ マイクロセカンド当たり約１２，０００ビットにわたって続くのが良い。この様 にして、２ｍｓｅｃのサンプリング時間は最長のパケットのほぼ２倍であり、こ れらの能力をイベントおよび複数の送信の間のタイミングを含め、ネットワーク ノードからの全送信を捕捉し分析するのに充分なものとしている。１００ＭＢＰ Ｓの分析はこれに見合う速さのサンプリング頻度と長いメモリ容量の必要である ことを示唆する。 ディジタイザ１２０は通常２４チャンネル装置であるのに対し、発明の原理は 単一、又は複数チャンネル装置に適合し得るものである。ディジタイザ１２０は ２つのチャンネルＣｈ１、Ｃｈ２の各々に就いてバッファリング増幅器１２２ａ 、１２２ｂを包含する。各増幅器の下流側の２つのサンプリング・保持回路１２ ４ａ、１２４ｂは、２つのアナログディジタルコンバータ１２６ａ、１２６ｂに よるディジタル化の為の各チャンネルにおける検出電圧を固定する。コンバータ のディジタル出力はその一つが各チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２に割り当てられる２ つの長いメモリ１２８ａ、１２８ｂに書き込まれる。メモリ１２８ａ、１２８ｂ はトリガー信号が受信される迄コンバータ１２６ａ、１２６ｂから出力を連続的 に受け取り格納する先入れ・先出し（ＦＩＦＯ）バッファとして機能する。 トリガー装置１３０は、通常、バッファリング増幅器１２２ａ、１２２ｂの信 号出力に適用されるモノポーラ又はバイポーラのトリガー状態に応じてトリガー 信号を作り出す。バイポーラのトリガー状態は１０Ｂ ａｓｅ（Ｔ）ネットワークに対して好ましい。好ましくはトリガー信号は、３０ ０ｍＶを越えるか、又は−３００ｍＶ以上に負になる検出された電圧に応じて作 り出される。或いは、トリガー状態は、或る限定されたレンジを越えた周波数、 又は立ち上がり時間のような電気特性をベースにすることが出来る。 トリガー装置を駆動する駆動源は、トリガー信号が一つのチャンネルのみでの 電圧に基づいて両メモリに対して作り出されるように、プログラミングされるこ とが出来るが、通常、各チャンネルの電圧に基づいて各チャンネルをトリガーす る。トリガー信号を作ることにより２つの長いメモリ１２８ａ、１２８ｂの内容 は固定される。しかし固定された、又は可変の遅延をトリガー信号に加えること が出来るので、メモリに格納されているイベントの第１サンプルはトリガー状態 の出現と時間的に一致する。言い換えれば、この遅延により、メモリの内容が、 トリガー状態の出現後に於いてのみネットワークケーブル接続からサンプリング された電圧を確実にあらわすことになる。 トリガー装置１３０は、又ソフトウエアのコントロールの下で、ディジタルト リガー状態にも適用することが出来る。しばしばネットワークの管理者は、特定 の発信、又は着信アドレスを持つパケットのみをサンプリングしようとする。従 ってトリガー装置１３０は、ネットワーク１０に於いてディジタル的に解読され た送信に応答してメモリ１２８ａ、１２８ｂに対するトリガー信号を作り出す復 号器としても機能することが出来る。 システムプロセッサ１４０はディジタイザ１２０の長いメモリ１２８ａ、１２ ８ｂからのデータのアレイを読み取る為に接続される。一実施形態では、プロセ ッサは、マイクロソフトＮＴ（ＴＭ）オペレーティングシステムを実行するパー ソナルコンピュータである。システムプロセッサ１４０は、信号処理、イベント 発見およびデータアレイのパラメトリック分析に基づくイベント分類を実行し、 さらにこの分析に基づくネ ットワークの物理的な層に関する問題を診断する。システムプロセッサ１４０は 、又ＬＡＮモニタリング装置１００の総合的なコントロールを果たす。プロセッ サはＣｈ１およびＣｈ２の長いメモリ１２８ａ、１２８ｂの読み出しをコントロ ールし、ハードウエアトリガー１３０を装備し、又アタッチメントユニット１１ ０のコンフィグレーションをコントロールする。 システムプロセッサ１４０が信号処理およびイベント分類するには、或る有限 な時間が必要である。事実、大抵は１分以上の時間を要する。従ってシステムプ ロセッサが分析をリアルタイムで行う時には、ディジタイザにより必ずしもすべ てのイベントが捕捉されるとは限らない。ディジタイザ１２０は、或るイベント によりトリガーされ、そのデータを捕捉し、データをダウンロードし、次にシス テムプロセッサ１４０が次のデータアレイを受信する準備の整う迄待つことを要 求される。これは他のテクニックにより克服されることが出来る。プロセッサ１ ４０の速度は、複数の高速のプロセッサ又は大きなメモリ１２８を実施に用いる ことにより高められる。 同様にシステムプロセッサ１４０のコントロールの下でパケット／ＴＤＲ信号 発生器１５０がアタッチメントユニット１１０を介してネットワーク１０に接続 される。信号発生器１５０は該当のネットワークに対するネットワークカードに 含まれるコントロールロジックの多くを持つ。発生器１５０は、他のノードが何 時送信しているかを判定し、衝突の発生を知り、又ネットワークのプロトコルに 基づいて、何時パケット送信が可能かを評価することが出来る。 信号発生器１５０は、ネットワーク１０が動作中にＴＤＲネットワーク分析を 装置１００が実施出来るように、ハイブリッドＴＤＲ／パケット送信を行う。上 述のように、ノードは長いＴＤＲパルスがアイドルネットワークにまたがって送 信される時には予測出来ぬ挙動を行うことがある。しかしノードは通常パケット 送信をそれがノードをアドレスせぬ 限り無視する。実際、信号発生器１５０はブロードキャスト診断パケットを作り 出すようにデザインされている。この発信および着信アドレスを持つパケットは 、ネットワークのノードにより例外なく無視される。従ってデータペイロードが 典型的な形で見出される時にＴＤＲステップ関数が作り出される場合には、ステ ップ関数は透過的であり、ノードは、送信が不適合パケットであってもイベント を無視するだけである。 図３Ａは１０Ｂａｓｅ（２）（５）に対するハイブリッドＴＤＲ／パケット送 信を概略的に示す。ネットワークのプロトコルに基づいて、パケット２００は標 準長さのプレアンブル２１０を持つ。発信および着信アドレス２２０、２３０は 診断ブロードキャストパケットに適合する。データペイロード２４０はスタート しても、所定時間後にケーブル上の電圧は、時間ｔ１中は休止レベル、即ち大抵 のネットワークでは０ボルトに保持される。この時間は信号が全ネットワークを 通過するのに必要な時間、通常１から６マイクロセカンドに相当する。この遅延 は如何なるエコーも消滅させる。次にＴＤＲパルスのエッジ２５０が作り出され 、ケーブルの電圧を或る選ばれたレベルに迄高める。図示されたように、この電 圧はデータ送信申に経験される正常な電圧スイングに近いことが望ましいが、し かし高い電圧を用いると大きな電圧／ノイズ比の生じることがある。いずれにし ろ、電圧のスイングはノードのネットワークカードに損傷のリスクを生じる程大 きなものであってはならない。新しい電圧レベルは、次にＴＤＲエッジがネット ワーク全体に伝播し、エコーがあれば時点ｔ２にディジタイザに戻るのに充分な 時間にわたって保持される。この時間が経過すると、ネットワークの電圧は休止 状態に戻され、ネットワークの他のノードが送信の終わりを認識することを可能 にする。 ディジタイザ１２０は、ＴＤＲパルスに対するネットワークの応答を検出する のに用いられる。ディジタイザのトリガー装置１３０は、ネットワーク１０のア イドル状態に応答する為の備えを持ち、ハイブリッド パケットの送信に応えて、ライン１５２上のパケット／ＴＤＲ発生器１５０によ りトリガーされる。次にシステムプロセッサが、検出可能なエコーを、サンプリ ングされたイベントから抽出する。エコーを分析することにより、ケーブルに問 題が生じた場合にその位置を見出すことが出来る。 図３Ｂは１０Ｂａｓｅ（Ｔ）メディアに対するハイブリッドパケット／ＴＤＲ 送信を示すタイミング図である。この場合、電圧は０ボルトを中心に正と負の両 側に変動する。しかし、この手法は他のメディアおよびプロトコルに用いること が出来る。そのコンセプトは、ＴＤＲ過渡を、通常は代表的なネットワーク交信 に適合する送信に埋没させることである。好ましくは、送信は、ノードにより無 視されるブロードキャストタイプの送信としてフォーマット化され、従ってノー ドは予測外の挙動を行わぬことが保証される。 図４Ａはパケット／ＴＤＲ信号発生器１５０の内部構造を示すブロック図であ る。一実施形態では、信号発生器はインターフェース２６２を介してシステムプ ロセッサ１４０のバスに接続されるＩＢＭ−ＰＣ（（Ｅ）ＩＳＡ）コンパチブル 設計である。タイミングおよびコントロールモジュール２６４は、アタッチメン トユニット１１０を介してネットワークケーブルに接続される送信感知ライン１ ５１が入力される。モジュールは又、ライン１５２を介してトリガー装置１３０ へのトリガー出力信号を作り出す。パケット発生器２６６およびＴＴＬパルス発 生器２６８の動作は、タイミングおよびコントロールモジュール２６４により調 整される。パケット発生器２６６は、システムプロセッサ１４０によりプログラ ミングされることによりライン２７２上に随意のパケットを作り出すことが出来 る。しかしＴＤＲ分析の中では、通常、図３Ａおよび３Ｂに関連して記載された ブロードキャストパケットを作り出すことがプログラミングされている。ＴＴＬ パルス発生器２６８はライン２７１のＴＤＲエッジに含まれる高速過渡を作り出 す。 ＴＤＲ分析中、パケット発生器２６６およびパルス発生器２６８の動作は、タ イミングおよびコントロールユニット２６４により調整されることにより、図３ Ａおよび３Ｂに示されたパケットを作り出す。両者２６６、２６８の出力は次に 別個にアタッチメントユニット１１０に送られる。最後に、ＡＵインターフェー ス２７４は、コントロール信号をアタッチメントユニット１１０に送ることによ り、パケット／ＴＤＲ信号発生器およびアタッチメントユニット１１０の動作を 調節する。 図４Ｂはパケット発生器２６６の内部アーキテクチャーを示すブロック図であ る。データメモリ２７４は、システムプロセッサ１４０からダウンロードされる パケットデータを格納する。１０Ｂａｓｅ（Ｔ）コンパチブル装置の特定の例で は、ＡＭ７９Ｃ９６０のような８０２．３インターフェースＩＣ２７６はマンチ ェスタ符号化されたパケットデータを作り出し、ネットワーク１０にわたりアタ ッチメントユニット１１０を介して送信する。多くの状況下で、インターフェー スＩＣ２７６は、別個のデータメモリ２７４およびメモリコントローラ２７８を 必要とせぬオンボードＦＩＦＯを有していてもよい。アタッチメントユニットに 於ける電流増幅器をドライブするのに必要な電圧にインターフェースＩＣ出力を 変換する為には、信号コンディショナ２８０が必要である。 従来のインターフェースＩＣをパケット発生器２６６として用いることにより 、ＴＤＲエッジ２５０を取り巻くブロードキャストパケットシェル２００を作り 出すのに絶対に必要である以上の機能が得られる。これにより、システムコント ローラ１４０が送信の他のタイプを用いてネットワーク１０の応答を検証するこ とが可能となる。例えばＩ．Ｐ．ピング(I.P．ping)、又は他のパケット発生器 は、ネットワークをアナログ送受信の問題に集中させるように作ることができる 。同様に、ネットワーク上のこの装置が、この時間的空間を補償するか否かを評 価する為に、継続的なパケットをネットワーク１０に作り出すこともできる。し ばしばこの時間的空間は、プロトコルに正しく適合しない或る送信に対 して、ＩＥＥＥ８０３により要求される９．６マイクロセカンドのギャップ以下 であることがある。このプロセスは、他のネットワーク装置が仕様から外れた送 信を補償することが出来るか否かを決める。他の状況下では、パケット発生器に より作られたパケットは、その送信速度に関して仕様から逸脱していることがあ る。ネットワーク装置がこの状況を補償することが出来るか否かをも決定するた めに、１０ＭＢＰＳ以上のビットレートが１０Ｂａｓｅ（Ｔ）ネットワーク上で 作り出される。 図４ＣはＴＴＬパルス発生器２６８の構造を示すブロック図である。パルス幅 制御器２８２はＴＤＲパルスの長さ、特に図３Ａおよび３Ｂのｔ２を制御する。 パルス発生器２８４は電圧パルスをタイミング制御ロジック２６４のコントロー ルの下で作り出す。パケット発生器およびパルス発生器を正しくコントロールす ることにより、図３Ａおよび３Ｂのｔ１がコントロールされる。 図４Ｄはタイミングおよびコントロールモジュール２６４に対する状態図であ る。モジュールはステップ２９０に於けるＩＳＡインターフェース２６２を介し て受信される送信指令により機能付与される。モジュールは次に、ステップ２９ １に於いてＴＤＲパケットを送る為の準備を整える。まず、モジュールは、ネッ トワークがステップ２９２に於いてアイドルになる迄待つ。これは、送信感知ラ イン１５１上の活動をモニタリングすることにより起きる。ネットワークケーブ ルに送信が行われないとき、タイミングコントロールモジュール２６４は、同時 にステップ２９３で、ディジタイザ１２０のトリガー装置１５０に外部トリガー を同時に送り、パケット発生器２６６に信号を送って、ステップ２９４に於いて パケット２００の送信を開始する。モジュールは次に、送信パケットがステップ ２９５に於いて終了する迄待ってから、ステップ２９６に於いて、ＴＴＬパルス 発生器２６８に信号を送ることによりＴＤＲエッジ２５０を発信する。モジュー ルは再び決定を待ち、次にステップ２９７および２９８に於いてＩＳＡインター フェース２６２を介してシ ステムコントローラ１４０に信号を送る。 図５は１０Ｂａｓｅ（２）、又は１０Ｂａｓｅ（５）ＩＥＥＥ８０２．３ネッ トワークに対するアタッチメントユニット１１０の更に詳細なブロック図である 。これらのタイプのネットワークは、多くのノード１２がタップにより同軸ケー ブル１４に接続されているバスアーキテクチャーに依存している。ケーブル１４ は、いずれかの端末でターミネーション１６を持つことにより、信号の反射を防 止する。 アタッチメントユニット１１０は、パケット／ＴＤＲ信号発生器１５０の信号 出力を受信する差動ドライバ３１０を含み、この信号をネットワーク１０に結合 する。上記ドライバ３１０はディジタイザ１２０のＣｈ（チャンネル）１に接続 されたレシーバー３２０ａと対を為す。第２レシーバー３２０ｂはディジタイザ のＣｈ２に接続される。 レシーバー３２０ａ、３２０ｂは、好ましくは高インピーダンス／高帯域ディ ファンレンシアル増幅器である。ドライバ３１０と対を為すレシーバー３２０ａ は、ネットワークケーブル１４の同軸コンダクタの両端に直接接続されている。 レシーバーの高入力インピーダンスおよびそれのケーブルへの直接接続は、ケー ブル１４の信号伝送特性に影響を及ぼすことなく、従って分析を狂わせることの ない低キャパシタンスを保証する。 第２レシーバー３２０ｂは、ネットワークケーブル１４の他端からの信号入力 を受信する為に接続される。通常、ネットワークのこの端末は、物理的第１レシ ーバー３２０ａの接続点から遠位に在る。この結果、高い入力インピーダンスを 持つ線型増幅器３４０は、好ましくは、ネットワークの遠い方の端末に接続され 、次に長さの判明している戻りケーブル３５０が、線型増幅器３４０と第２レシ ーバー３２０ｂとの間に延びる。 信号はケーブル上を有限の速度で伝播する。実際、特定の信号はディジタイザ １２０のサンプリング時間申１メートル以下の距離だけ伝播す る。これらの特性はケーブル１４の信号の発信源を解明するのに用いることが出 来る。エコー又は信号の発生源は、下記の公式に従ってディジタルチャンネルＣ ｈ１およびＣｈ２上の信号の受信の時間差を比較することにより、求めることが 出来る： 下記の定数： （システムケーブル伝播時間） （戻りケーブル伝播時間） （システムケーブル伝播速度） から、下記の値が計算される： １）（全伝播時間）＝（システムケーブル伝播時間）＋（戻りケーブル伝播時間 ） ２）（デルタ時間）＝（スタート時間（チャンネル１イベント））−（スタート 時間（チャンネル２イベント）） イベント位置はＣｈ１に相対的に求められる： ３）（イベント位置時間）＝（全伝播時間＋デルタ時間）／２２） ４）（イベント位置）＝（イベントのロケーションタイム）×（システムケーブ ル伝播速度） ドライバ３１０は両ライン２７１、２７２をパケット／ＴＤＲ信号発生器１５ ０から受け取る。信号は正しい電圧および時間波形で以て送られる。ドライバ３ １０は、電流をネットワーク１０に流す電圧・電流変換(Voltage to current)ド ライビングネットワークである。過渡時間が１００ピコセカンド以下のエミッタ ・コレクタのロジックを用いるのが好ましい。 図６Ａおよび６Ｂはホスト送信ＴｘおよびホストレシーブＲｘラインに対する １０Ｂａｓｅ（Ｔ）−タイプネットワークの為のアタッチメントユニット１１０ のコンフィグレーションを示す。１０Ｂａｓｅ（Ｔ）ネットワークはスタートポ ロジーを用いる。ハブ２０は、幾つかのケーブルリンク２２の原点に位置するこ とにより、ホストコンピュータ２４ −１ないし２４−ｎを切り離す。ハブ間の送信は、通常、別のハブ２０'への高 速の同軸又は光ファイバーインターフェース４０２を用いて処理される。 ハブ２０とホスト２４との間の分離したリンク２２は、撚線ケーブルを用いる 。又リンクは衝突の起こる領域内に在る。基本的に、ハブ２０は、ホストの一つ からホスト送信Ｔｘライン（ハブＲｘライン）を経て受信する信号を、他のホス トの全てに対しホストレシーブラインＲｘを経て、再ブロードキャストする。 図７は特にハブの再送信の役割を示すタイミング図を示す。データのディジタ ルビットを含むパケットＰはリンク２２を経てＴｘライン上のホスト１−３から 送信される。ホストＲｘラインのいずれか、つまりハブＴｘは、リンク２２に出 現するこれらのパケットの組合せを搬送する。 図６Ａはこの実施形態のアタッチメントユニット１１０のホスト送信例を示す 。ユニットはディジタイザ１２０のＣｈ１上のホスト２４からハブ２０への通信 の全てを組み合わせるＴｘサマー４１０を持つ。詳しくはリンク２２のホスト送 信Ｔｘコンダクタの全ての上で“Ｔ”コネクタ４１２は、リンク２２に継がれる 。これにより、リンクコンダクタの電圧をハブ２０とホスト２４との間の通信を 妨害することなくサンプリングする為のタップが得られる。これらのＴコネクタ ４１２の各々は、ユニット１１０の差動Txドライバ４１４−１から４１４−ｎお よびＴｘレシーバー４１６−１から４１６−ｎに接続される。 各Ｔｘ差動ドライバ４１４−１から４１４−ｎは、該当のリンクを電流駆動す る為のパケットおよびＴＤＲ信号又は他のパケット送信を、ライン２７１、２７ ２上のバケット／ＴＤＲ信号発生器１５０から個別に受信する。差動ドライバ４ １４は、個別に信号発生器選択回路４０４により選択が可能である。信号発生器 セレクタ４０４は、Ｔｘドライバ４１４−１から４１４−ｎを１つずつ、又はド ライバの任意の組合せを選 ぶことにより、ハイブリッドパケット／ＴＤＲ信号をリンク２２の該当のＴｘコ ンダクタに送信する能力を持つ。しかし通常はＴｘドライバは、一度に唯一つが 選ばれるに過ぎない。これにより、ハブ２０が衝突を宣言して混雑信号をホスト ２４に送信することが防止される。 Ｔｘセレクト回路４２０は、Ｔｘレシーバー４１６−１から４１６−ｎを個別 に機能付与する為に設けられる。Ｔｘセレクト回路は、Ｔｘレシーバーのいずれ かに、又はこれらのレシーバーの組合せに個別に機能付与する為に、システムコ ントローラーによりコントロールされる。 再び図７によればＴｘサマー４１０は、該当のＴｘレシーバーが機能付与され るリンクの各々を経て送信のアナログ組合せを作り出すから、衝突Ｃ中のＴｘサ マーから波形は、ネットワーク１０の中では非物理的である。上述のように１０ Ｂａｓｅ（Ｔ）に於いてパケットは実際に決して衝突するこはない；ハブおよび ホストは衝突を感知し、混雑信号Ｊを作り出す。しかしＴｘサマー４１０は２つ のパケットの送信を組合せ、衝突波形Ｃを作り出す。 ホストＴｘコンダクタからの信号が一つ以上のリンク２２から加算される時に リンクパルスは問題を誘発する。スタートポロジーは、一般に、リンクが所定時 間にわたり何事もなければ、ホスト２４およびハブ２０からリンクパルスＬを送 信するように設計されている。この様にしてハブ２０はホストが尚動作可能であ り、又リンクは死んだのではなくアイドルであるに過ぎぬことを保証することが 出来る。しかしパルスＬは非同期的に作り出され、ネットワークの共通の衝突領 域に従うことはない。従ってパルスは各リンクからの信号が互いに加算される前 に除去されねばならない。上記以外の場合には、例えばホスト２Ｔｘ上のリンク パルスはホスト１Ｔｘ上のパケット送信の分析を妨害することになる。 図６Ａのリンクパルス除去回路４１８−１から４１８‐ｎは、この矛盾を、こ れらの信号を除去するが、尚パケット送信および大抵のノイズ、又は妨害信号が ディジタイザに送られるのを許す能力を備えることに より防止する。しかしリンクバルス除去回路４１８−１から４１８−ｎは、装置 １００に、状況によっては許容し得ない、継続時間がリンクパルスよりも短いイ ベントを除去させてしまう。この問題を解決する為に、Ｔｘレシーバーは、Ｔｘ セレクト回路４２０により、選択的に検出可能状態とすることが出来る。Ｔｘレ シーバー４１６から４１６−ｎの一つのみの機能を付与することにより、共通の 衝突領域に従わぬイベント間の対立は防止される。この時には、リンクパルス除 去選択回路４０６を用いて、リンクパルス除去機能を停止することにより、リン クパルス除去回路４１８−１から４１８−ｎの各々をコントロールすることが出 来る。これによりディジタイザは、リンクパルスイベント、又は通常はリンクパ ルス除去回路４１８により除外されるあらゆる他のイベントをサンプリングする ことが出来る。 タギング回路４２２−１から４２２−ｎも又、Ｔｘレシーバー４１６−１ない し４１６−ｎからサンプリングされたリンク信号を受信する。タギング回路４２ ２−１から４２２−ｎは、リンクからサンプリングされるすべての信号の原点を 特定する特性的なタグ信号を作り出す。タグ信号はＴｘサマー４１０に於いて組 み合わされ、ディジタイザによりディジタイズされる。これにより：ネットワー クのホスト中の送信位置を求めることが出来る。 図８Ａは、タグ信号の５−ビットマンチェスタ符号化されたビットシーケンス としての実施形態を示す。タグ信号は、ここではパケットとして示される波形イ ベントにそのイベントが実際に終了したことを確かめる為に少なくとも１００ｎ ｓだけ追随する。しかし波形イベントの端末に於けるタグは、ネットワーク上の 他のイベントのサンプリングに支障を与える程に長くてはならない。正しく機能 するノードは、各パケットの終了後、その自己のパケットの送信の前に、少なく とも９．６マイクロセカンドだけ待つべきである。 図８Ｂはイベントの後に与えられるコントロールされたレベルのイン パルス関数としてのタグ信号の別の実施形態を示す。ディジタイザは８ビットの 精度で符号化するので、多量の相異なる（unique）レベルの信号をイベントの原 点の符号化の為に利用することが出来る。又タグエンコーダ回路は、基準電圧に 応じてオペレートする電圧分圧器に簡単化することが出来る。この実施形態はタ グ信号を約１ビット時間に短縮し得る利点を持つ。ｔ３は最大１００ナノセカン ドに限定される。 この実施形態の変形例では、データが電圧とパルス幅の２つにより符号化され ることにより、２次元の変調を提供する。ディジタイザ１２０のアナログディジ タル変換器１２６は、ノイズの為の或る幅を許容しながら、３２の相異なる電圧 レベルを解像することが可能である。４つの相異なるパルス時間ｔ３も使用する ことが出来る。この方式により、１２８の相異なるデータタグが得られる。 図８Ｃはタグ信号発生器４２２のハードウエアの実施形態を示すブロック図で ある。この実施形態では、タグ信号はディジタイザ１２０の中に信号イベントに 続いて格納されることはない。その代わりにイベントを検出したのに応答してタ グ信号発生器４２２−１が該当のアドレス発生器４７０−１に信号を送り、この ４７０−１が、イベントが検出されたリンクに個有(unique)のアドレスを送信す る。このアドレスは、先入れ・先出しバッファ（ＦＩＦＯ）４７２に、他のリン クのいずれかからのイベントの個有のアドレスと共に格納される。システムプロ セッサ１４０は、次にこれらのアドレスを読み出し、これらをディジタイザ１２ ０の中で捕捉されたイベントに関係付ける。 再び図６Ａにおいて、ネットワーク１０のＴｘサイドをモニタリングする時、 システムコントローラ１４０はリンクパルスイネーブルセレクト回路４０６を動 作させ、Ｔｘセレクト回路４２０を４つのモードの一つで動作させる。最も一般 的には、Ｔｘセレクト回路４２０は、Ｔｘレシーバー４１６−１から４１６‐ｎ のいずれにも機能を付与する。リンクパルス・イネーブル・セレクト回路４０６ は、同様にリンクパルス除 去回路４１８−１から４１８−２の各々に機能を付与する。この様にしてディジ タイザ１２０のＣｈ１は、図７に示されたようにリンク２２のＴｘコンダクタの すべてに於けるイベントのすべてのアナログ加算を受信する。リンクパルス除去 回路を作動させるイベントのみがディジタィザに達することを防止される。これ は最も一般的な動作モードである、何故ならばこれによりネットワーク管理者は ネットワーク１０のイベントのいずれをも捕らえることが出来るからである。 上記の代わりに、Ｔｘレシーバー４１６−１から４１６−ｎのいずれもに、Ｔ ｘセレクタ回路４２０により再び信号を受信する機能を付与（イネーブル）する ことができる。しかしリンクパルス除去セレクト回路は、リンクパルス除去回路 ４１８−１から４１８−ｎの各々の機能を停止することも出来る。これによりデ ィジタイザ１２０のＣｈ１は、通常はリンクパルス除去回路４１８により除外さ れるリンクパルスイベントおよびショートイベントを受信しサンプリングするこ とが出来る。しかしオペレータは、このモードの場合には、異なったリンク２２ 上の２つのリンクパルスが同時に出現する結果として、非物理的なイベントがＣ ｈ１上で検出されるのが一般的であることを記憶せねばならない。 最後に、単独のＴｘレシーバー４１６のみは、単独リンク２２の単独Ｔｘライ ン上のイベントのみをサンプリングする為に機能付与（イネーブル）されること が出来る。このモードは、検出されたイベントがあれば機能付与されたリンク上 で実際に物理的に起きたことを確かめ得る利点を持つ；２つの別個のイベントが 組み合わされて非物理的な信号を作ることは、この場合には起きない。通常この モードでは、リンクパルス除去回路４１８は機能を停止される、何故ならばリン ク間での対立現象は起こり得ないからである。しかし時として、ホスト２４が正 しくハブにリンクパルスを以て信号を送っていることが判明している時には、オ ペレータは他のタイプのイベントを捕捉する為にリンクパルスを除外したいこと もある。 これ迄記載されたシステムは、ホスト２４からハブ２０への送信を受信する為 の接続を持つに過ぎない。図６ＢはネットワークのホストレシーブラインＲｘへ のアタッチメントユニット接続を示す。Ｔｘ側と同様に、Ｔコネクタ４５２は、 各Ｒｘドライバ４５１−１から４５１−ｎおよびＲｘレシーバー４５６−１から ４５４６−ｎを接続する為に、ネットワークリンク２２に継ながれる。Ｒｘレシ ーバー４５６−１から４５６−ｎの出力は、ディジタイザ１２０のＣｈ２への入 力を与えるＲｘサマー４６０により直接受信される。 Ｒｘレシーバー４５６−１から４５６−ｎを個々に、又はレシーバーの組合せに 選択的に機能を付与する為にＲｘセレクタ回路４７０が設けられる。Ｔｘ側と同 様に、これにより、Ｒｘラインからの信号はディジタイザのＣｈ２上で組合せる ことが出来る。 信号発生器セレクト４０４は又、Ｒｘドライバ４５４−１から４５４−ｎの各 々をもコントロールする。この様にパケット／ＴＤＲ発生器１５０からの信号は 、該当のＲｘドライバ４５４に機能を付与することにより、リンク２２のＲｘコ ンダクタのいずれかに選択的に送ることが出来る。 アタッチメントユニット１１０のＲｘ側とＴｘ側との間の差は、Ｒｘラインと Ｔｘライン上の信号に於ける差異に起因する。ハブ２０がリンクのＴｘライン上 でホスト２４からの送信を受信する時に、ハブは、図７に示すように、これらの リンクに対するレシーブＲｘライン上ですべての他のホストに送信する。従って ホストレシーブラインは、一般的に単純に加算することは出来ない。何故ならば リンクの各々からの同じ信号は互いに妨害し合うからである。Ｒｘイネーブル回 路４７０は、Ｒｘレシーバーの各々へのイネーブル信号（機能付与信号）を別個 に送る。通常すべてのリンクからの信号を加算するＴｘ側とは異なり、一般に、 Ｒｘレシーバーは一回に一だけ機能付与される。 アタッチメントユニット１１０は又、ハブ間、又はハブの後の送信を サンプリングする能力をも持つ。この機能は、インターハブドライバ４５４−ｈ およびインターハブレシーバー４５６−ｈを、ハブ２０と２０'との間のインタ ーハブリンク４０２に接続することにより得られる。信号発生器セレクト回路４ ０４は、ドライバをコントロールして、ＴＤＲ分析を追加的にリンク４０２に於 いて行わせる。しばしばインターハブ送信は、パケット／ＴＤＲ発生器１５０が コンパチブルでなければならぬ異なったプロトコルを利用する。 インターハブ・レシーバー４５６−ｈは、Ｒｘセレクト回路が機能付与される 時には、インターハブ送信がディジタイザのＣｈ２に渡されるように、Ｒｘセレ クト回路により選択可能である。このコンフィグレーションにより、ネットワー クのオペレータは、ハブがハブ２０'によりサービスされるホストに向けてパケ ットを正しく送っているか否かを確かめることが出来る。パケットは、アタッチ メントユニット１１０のＴｘ側により、ホストからハブへの送信として最初に検 出される。次にインターハブレシーバー４５６−ｈのみに機能を付与（イネーブ ル）することにより、パケットは、ハブ２０'に送信される時に検出される。 図９は１０Ｂａｓｅ（Ｔ）ネットワークの一つのリンク２２上のアタッチメン トユニット１１０に対する更に詳細な回路図である。上述のように、２つのＴコ ネクタ４１２、４５２は、ホスト送信Ｔｘおよびホスト受信Ｒｘを撚り合わせた ワイヤに継ながれる。これにより、Ｔｘドライバ／レシーバー対（ペア）４１４ ／４１６およびＲｘドライバ／レシーバー対４５４、４５６に対する接続が可能 となる。 リンクパルス除去回路４１８の内部構造も示されている。リンクパルス除去コ ントロール回路４８０は、Ｔｘレシーバー４１６から受信された信号から、リン クパルスの有無をモニタリングする。パルスが検出されぬ時には、レシーバーを Ｔｘサマー４１０に接続するバッファ増幅器４８２にイネーブル信号を送る。リ ンクパルスが検出された時には、コントロール回路４８０がバッファ増幅器４８ ２の機能を停止して、信号 が他のリンクからの応答と組み合わされることを阻止する。リンクパルス除去セ レクタ４０６は、コントロール回路４８０からのイネーブル信号をゲートで阻止 して、リンクパルス除去機能を停止させる。 図１０Ａは１０Ｂａｓｅ（Ｔ）ネットワークの一つのリンク２２上のアタッチ メントユニット１１０の別の実施形態に対する回路図である。この回路は、リン クパルス除去の結果、通常ならば失われる信号情報を保持する。前端捕捉回路１ ８８０は、信号の前端部分のみを捕捉し、そうでなければ、これはリンクパルス 除去回路４１８により除去される。前端信号はディジタイザ１２０の別のチャン ネルＣｈ２上でサンプリングされる。マルチプレクサ１８８２によって、ＬＰＥ セレクタ４０６はＣｈ２がＲｘ送信を受信するか、またはＴｘ送信の前端信号を 受信するかの判定が可能となる。データタガー１８８３は、前端信号が生じたリ ンクにより前端信号にラベルを施す為にＬＰＥセレクタの制御下にある。タガー １８８３の出力は、セレクタ４０６により制御されるバッファ増幅器１８８４を 介してＲｘサマー４６０に送信される。 図１０Ｂは前端捕捉回路１８８０の更に詳細な回路図である。Ｔｘレシーバー ４１６の出力のレベルは、基準電圧Ｖｒｅｆを受信する２つの比較器１８８５Ａ 、Ｂにより検出される。比較器１８８５Ａ、Ｂは、ＮＡＮＤゲート１８８８を駆 動する。Ｖｒｅｆは比較器１８８５Ａ、Ｂがリンクパルス除去回路４１８と同じ 条件下でトリガーするように選ばれる。 比較器１８８５Ａ、Ｂは、バッファ増幅器１８９０に機能を付与し停止する４ ００ｎｓｅｃタイマ１８９５のリセットおよびスタートを制御する。機能を付与 される時には、バッファ増輻器１８９０は、１０ｎｓｅｃ遅延１８９０を通して 受信されたＴｘレシーバーからの出力を通す。この結果、リンクパルス除去回路 の動作の為に、通常、除去される信号の約４００ｎｓｅｃの長さの前端部分は、 リンクパルス除去機能を保持しつつディジタイザ１２０のＣｈ２上で選択的に捕 捉されることが出来 る。 アタッチメントユニット１１０の上記の記述は、一般にアタッチメントユニッ ト１１０を１０Ｂａｓｅ（Ｔ）−タイプネットワークのハブ２０の両端に接続す ることに限られていた。しかし、この同じアタッチメントユニットは、リピータ ー、コンセントレータおよびスイッチのような他のタイプのネットワーク装置と の送信をモニタリングするのに適切である。例えばスイッチは、図６Ａのハブ２ ０と同じベーシックスターネットワークの中で接続される。本発明に見られる主 たる差異は、リンク２２の各々は単一対のコンダクタを介して接続された複数の ホストを持ち、より重要なことは異なる衝突領域に在ることの事実である。従っ て、Ｔｘサマーポート４１０により行われるマルチリンク加算は支持されること は出来ない。単一リンクのみが或る時点においてディジタイザ１２０の各チャン ネルＣｈ１、Ｃｈ２によりモニタリングされることが出来る。それ以外では異な った衝突領域内の異なったパケットが組み合わされて非物理的な波形が生まれる 。別の実装例では、図５に示されたアタッチメントユニット１１０はスイッチ環 境でも使用することが出来る。線形増幅器３４０は、スイッチの後に接続される ことが出来る。このように、スイッチに入って来る送信のみならず、スイッチに より送出された後の送信もモニタリングされる。 ２．ハードウエアの動作 図１１は装置の初期化を図示するフローチャートである。第１ステップ８１０ は、装置１００によりサポートされるプロトコル間の選択を含む。幾つかの図示 されたオプションは、ＣＳＭＡ／ＣＤプロトコル、例えばＩＥＥＥ８０２．３、 又はＩＥＥＥ８０２．４および８０２．５のようなトークンリング／バスプロト コルである。更に、特定的なプロトコル、例えばイーサネット、又は高速イーサ ネットは、ＡＴＭおよびＦＤＤＩのような他の手段である。次にメディアタイプ がステップ８２０ に於いて入力されねばならない。１０Ｂａｓｅ（２）、（５）および（Ｔ）は、 ＣＳＭＡ／ＣＤがステップ８１０で選ばれた時の幾つかの例である。１００Ｂａ ｓｅ（Ｔ）のような１００ＭＢＰＳメディアも又、同等である。最後に、ステッ プ８３０ではユーザーは、システムがＴＤＲモードにおけるケーブル問題に関し て回路を能動的に検証するか、又はネットワークの性能を評価する為に受動的に リッスン（聴取）すべきか否かを選ぶ。 ａ．リッスンモード 図１２はリッスンモードでの装置の動作を示す。先ずシステムコントローラ１ ４０は、ステップ９１０に於いてアタッチメントユニット１１０の形態を定める 。図５の１０Ｂａｓｅ（２）および（５）に対しては単一ドライバ３１０は機能 が停止され、レシーバー３２０ａ、３２０ｂは機能が付与される。図６Ａおよび ６Ｂの１０Ｂａｓｅ（Ｔ）アタッチメントユニットに於いては、Ｒｘレシーバー ４５６−１から４５６−ｎの一つのみに機能が付与されてハブ送信をサンプリン グする。Ｔｘレシーバー４１６−１から４１６−ｎの全ては、Ｔｘセレクタによ り通常機能が付与される為に、全ネットワークにわたる送信がサンプリングされ る。尚、ＴｘおよびＲｘドライバ４１４、４５４のいずれもはＴｘおよびＲｘ信 号発生器セレクト４０４により機能が付与される。他のコンフィグレーションも 又可能である。スイッチング装置をモニタリングする時には、一つのレシーバー のみが各チャンネルの為に通常機能付与される。 次にディジタイザ１２０は、ステップ９２０に於けるＣｈ１およびＣｈ２に対 してトリガー１３０を装備することによりイベントを捕捉する為の準備を整えら れる。この時点でディジタイザ１２０は、トリガーのしきい値を満足する次のイ ベントを独立して捕捉するようにオペレートする。 イベントが捕捉されてディジタイザ１２０に格納された後システムプロセッサ １４０は、ステップ９３０に於いて捕捉されたデータをＣｈ１およびＣｈ２の両 者に対してディジタイザからダウンロードする。次にシステムプロセッサは、デ ータを最初に渡し、これをステップ９４０に於いてＩＥＥＥ浮動小数点フォーマ ットに変換する。 ステップ９５０に於いて信号プロセッサ１４０は、再びデータを渡し、サンプ リングされたデータのアレイに対して電圧分布を示すヒストグラムを作成する。 この統計分析によりシステムプロセッサ１２０は、ソ フトウエアイベントしきい値、Ｔｈｒｅｓ＿Ｈｉｇｈ（最高しきい値）およびＴ ｈｒｅｓ Ｌｏｗ（最低しきい値）を作る。必ずデータアレイから妥当な数のイ ベントを得るしきい値が見出される。しきい値は次にデータに適用されてイベン トならびにそれらのスタートおよびストップ時間が抽出される。 図１３はイベントを抽出する為の処理を示すフローチャートである。ステップ １００５から１０１５に於いてシステムプロセッサ１２０は、高および低ソフト ウエアしきい値、Ｔｈｒｅｓ＿ＨｉｇｈおよびＴｈｒｅｓ Ｌｏｗを適用するデ ータにより加算する。イベントΔｎに対するスタート時間は、しきい値が満足さ れる時にステップ１０２０に於いて設定される。 ステップ１０２５および１０３０に於いてプロセッサは、イベント（ｎ）の中 でしきい値が満足されなくなる迄、データポイントを渡す。イベント（ｎ）に対 するストップ時間は、次にステップ１０３５においてセットされる。後続のステ ップ１０４０−１０６０では、アレイポインターポイント（Ｉ）は加算され、可 変ＩＥＧカウントはデータアレイ（時間／ポイント）に対するサンプリング時間 により加算され、次にＩＥＧカウントは一定のＩＥＧ時間とに比較される。ＩＥ Ｇ時間、好ましくは５００ナノ秒（ｎｓｅｃ）は、サンプリングされたポイント がサブしきい値であって、イベントが尚宣言されることの出来る最大イベント間 隔（Ｉｎｔｅｒ Ｅｖｅｎｔ Ｇａｐ）に該当する。もししきい値がＩＥＧ時間 の中で随時満足される時には、コントロール装置はステップ１０２５および１０ ３０に戻り、イベント（ｎ）の連続性を示す。これらのステップは、孤立した異 常データポイントが通常ならば続くイベントを早期に終わらせる状態を補償する 。言い換えれば、イベント抽出プロセスは、５００ｎｓｅｃよりも小さいサブし きい値データポイントに応じてイベント状態を終わらせない。 ステップ１０６５から１０８０に於いて、データアレイの終わり、又 は初めを跨いで延びるイベントは、ストップ時間をＥＯＲ（レコードの終わり） 、およびスタート時間をＢＯＲ（レコードの始め）に設定することにより夫々示 される。通常これらのイベントは不完全である為に破棄される。 最後に、イベント（ｎ）のストップ時間およびスタート時間は保存される。プ ログラムのフローは、次にステップ１０１０に戻り次のイベントを見つける。 再び図１２のフローチャートによれば、イベントがデータアレイの中に位置さ れると、データアレイの中のイベントの位置およびハードウエアトリガーが各チ ャンネルに対して動作させた時点に基づいて絶対時間が各イベントに対して定め られる。これにより、チャンネルからのイベントを共通時間フレームに入れる。 ステップ９６０に於いて、信号処理が行われる。特に、次ぎの表Ｉに示された属 性、又はパラメータは各イベントおよび各チャンネルに対して計算される。 これらのパラメータの各々の持つ意味、又は意義は摘要から明白である。例え ばプレアンブル頻度は、パケットイベントのプレアンブルに於ける頻度を示す。 全イベントおよびイベントの終わりに対するイベント頻度の高および低は、スペ クトル分布に於ける頻度の高低ピークを指す。パラメータ８−１７は、発信源の ネットワークケーブルを確実、かつ充分なパワーを以て駆動することの出来る能 力に対するより、記述的な情報を提供する。立上り時間および立下り時間は、電 圧過渡の鋭さを定量化する。最高／最低電圧は、電圧レベルがメディアの仕様の 範囲内か否かを示す。 中心点は１セットの過渡の範囲内の中央の値又は平均位置を示す。例えば１０ Ｂａｓｅ（２）（５）に於いて、代表的なパケットの平均点は、通常−０．８ボ ルト、つまり０ボルトアイドルと−１．６ボルトの最高非衝突電圧スイングの間 の中央値である。中心点を計算するには各電圧過渡に対して平均値が定められ、 次に値のヒストグラムが作られる。中心点は、ヒストグラムから平均値のグルー ピングを求める探索により抽出される。中心点分析は、衝突が起きたか否かを定 める為に有用である。古典的な衝突波形は、２側面階段波或いは多分より正確に は階段三角波として出現する。代表的な２者衝突は、イベントに対して２つの中 心点を持つ。第１の中心点は、第１の送信者が単独でブロードキャストしている 時点に該当する。第２の高レベル中心点は、両送信者が同時にブロードキャステ ィングしている時に生じ、通常第１申心点に等しい第３中心点は、第１ブロード キャスタが衝突に反応してその送信を停止した後に、単独でブロードキャスティ ングする２回目の送信者から時間内に生じたものである。２つ以上の発信源が同 時に衝突する時には通常多くの中心点が生じる。 計算された属性に基づいて、イベントはパラメータ分析によりステップ９７０ で衝突、パケット、ノイズ、妨害、又は漏話に分類される。下記の表IIは、イベ ント分類が行われたパラメータの範囲の表である。 表IIは、１０Ｂａｓｅ（２）（５）イベントを特徴化する為の基準を示す。分 類衝突１は、衝突に必要な電圧レベルを持つ波形を示すが、しかし古典的な階段 波、又は三角波波形は作られなかった。何故ならば中心点は一つしかない為であ る。この現象は、衝突者が装置１００から見て正確に同じ時点にブロードキャス トを開始する時に通常起きる。衝突２、衝突３、および衝突４は、通常２、３お よび４者の間での夫々の衝突をあらわす。これらの衝突分類の各々の場合に於い ては古典的な階段波、又は三角波波形が作られる。何故ならば分類の各々は少な くとも２、又は多くとも４つの中心点が衝突中に生じることを要求するからであ る。 分類パケット１およびパケット２間の差は、プレアンブルの頻度から生じる。 パケット１は電圧分布、中心点電圧および中心点量が一般にメディアの仕様内で の正しく作られたパケットを示す代表的なパケットを示す。パケット２は、他の 点においては一般に有効なパラメータを持っが、送信周波数に関しては仕様から 逸脱するパケットを示す。何故ならば分類は１３ＭＨｚ迄のプルアンブル周波数 を含むからである。通常１０メガビット／秒ネットワークでは、プレアンブル周 波数は５ＭＨｚに近い値を持つ。 ３種のノイズ分類が行われる。ノイズ１、ノイズ２およびノイズ３である。分 類は、一般にネットワーク装置により作られるが、パケット分類には当てはまら ぬ大抵の送信を捉えるように設計される。ノイズ１は、機能不全な発信源装置の 増幅器に対して設計されている。作り出される電圧に関して仕様から逸脱する発 信源装置を示す比較的広域電圧振幅パラメータを除いては、分類は比較的密な頻 度分布パラメータを持つ。ノイズ２は、頻度分布に対しては極めて広いパラメー タを持つが、しかしライン上の電圧に関してはより密なバラメータを持つ。実際 、電圧分布は、パケットに対するものに似ている。従ってノイズ２は、劣悪な送 信クロックを示すが、一般に正しい電圧でラインを駆動する周波数に関 して仕様を逸脱する送信者を捉えるように設計されている。最後にノイズ３は、 周波数および振幅に関して仕様から逸脱している送信者を捉えるように設計され ている。これは周波数の標準偏差および最小／最大電圧分布に対して極めて広い 範囲を持つ。 妨害に対するパラメータは、一般に広汎で数は少ない。この分類は、ネットワ ークの外側からの妨害源がネットワークケーブル上に電圧を作り出す時に満足さ れるように設計される。最後に装置は、漏話の比較頻度を見出すように設計され ている。４種の分類が４、１０、１６および１００ＭＨｚに対して提供される。 これらは通常妨害が、その発生源か別のネットワーク、又は通信装置であること を示す特別の周波数を持つ時に満足される。 図１４は、パケットおよび衝突に対して行われるさらなる分析を図示する。パ ケットとして分類されるイベントの場合には、プロセスはステップ１１０５に於 いて、パケットのディジタルのコンテント（内容）を求める為に分岐する。これ はプロトコルアナライザにより実施される分析に似ているが、しかし分析はディ ジタイザによって捕捉されたサンプリングされたデータアレイをベースとしてい る。マンチェスタ復号化がステップ１１１０に於いて、データを再び渡し、過渡 の位置を見出すことにより行われる。この符号化技法によれば、０はビットの時 間にわたる高から低への過渡によりあらわされ、１はビットの時間にわたる低か ら高への過渡によりあらわされる。この方式は、すべてのビットは過渡を中間で 持つことを保証し、これによりレシーバーはデコーダと同期することが容易とな る。 ディジタル的にサンプリングされたパケット／フレーム送信に対するマンチェ スタ復号プロセスが図１５Ａおよび１５Ｂに詳細に示されている。プロセスの或 る構成は、１０Ｂａｓｅ（２）（５）タイプネットワークに特定的であるが、当 業者は一般原理が他のネットワークに利用出来ることを理解出来る。 復号プロセスへの入力は、ディジタイザからダウンロードされたサンプリング された電圧のアレイ（ポイント（Ｉ））およびイベント発見処理により作られた イベント位置情報（ｅｖｅｎｔ（ｎ））である。出力はマンチェスタ復号がなさ れたパケット／フレームに於ける継続ビットをあらわすアレイＭビット（ｎ）で ある。 マンチェスタ復号に於いて実行される最初の動作は、ステップ１５０２−１５ ０９に於いてパケットに於ける第１の正に向かう過渡を見出すことを必要とする 。１０Ｂａｓｅ（２）（５）メディアに於いては、このイベントはプレアンブル の第１ビット（先頭ビット）の終わりをあらわす。変数Ｉは、パケットイベント の初めが位置決する場所をあらわすＳｔａｒｔ Ｉｎｄｅｘ（スタートインデッ クス）にセットされる。次に、格納されたサンプリングされた電圧がＴｈｒｅｓ ＿Ｆｒｉｓｔよりも小さくなる迄ポイント（Ｉ）の次のデータポイントにＴｈｒ ｅｓ＿Ｆｉｒｓｔが適用される。この比較が満足されることは、送信のスタート 、１０Ｂａｓｅ（２）又は（５）データ送信に於けるプレアンブルの最初の負に 向かう過渡が見出されたことを意味する。１０Ｂａｓｅ（２）又は（５）では、 電圧は０から−１．６ボルトの間で変化することを思い出すこと。 Ｔｈｒｅｓ Ｆｉｒｓｔ定数の値は、表Ｉの信号処理パラメータの一部として 計算された第１ビット（先頭ビット）パラメータから導き出される。第１ビット 最低電圧、第１ビット最高電圧および第１ビット幅電圧のようなパラメータを参 照することにより、Ｔｈｒｅｓ＿Ｆｉｒｓｔは、最初の（先頭）ビットがマンチ ェスタ復号に於いて位置決め出来ることを保証するように特定化されている。 ステップ１５０８および１５０９に於いて、次のデータポイントが再びＴｈｒ ｅｓ Ｆｉｒｓｔと比較されることにより、いつ電圧が定数を越えるかが判定さ れる。１５０９が満たされると、最初の正の過渡が見出され、アレイＭビットの 最初のデータポイントが１に初期化される。 ステップ１５１２−１５２２は、サンプリングされた電圧ポイント（Ｉ）のア レイの中の各データポイントがマンチェスタ復号しきい値Ｔｈｒｅｓ Ｍａｎの 上、又は下のいずれであるかの情報を保有する新しいアレイサンプル（Ｉ）を構 成する。連続する各電圧は、ステップ１５１４に於いてマンチェスタ復号しきい 値と比較され、アレイサンプル（Ｉ）に於ける該当値に、ステップ１５１８およ び１５１６に於いて上位、又は下位のいずれかがセットされる。プロセスは、ス テップ１５２０で判定されるようにイベントの終わりに到達する迄ステップ１５ ２２に於いて加算するポインター変数を以て反復する。 マンチェスタ復号しきい値Ｔｈｒｅｓ＿Ｍａｎは、又表Ｉに示されたパラメー タから導き出される。代表的、即ち第１ビット以外であってパケットに於ける電 圧過渡を予告する最高電圧分布、および最低電圧分布のようなパラメータはしき い値を計算する為に用いられる。 次にステップ１５２４−１５４０に於いて、ポインタ（Ｉ）がアレイサンプル （Ｉ）を通してＦｉｒｓｔ＿Ｉｎｄｅｘ（第１インデックス）にリセットされ、 第１ビットの後の過渡を見出しＭビットに各過渡が低から高か、又は高から低で あるかを格納する。第２のインデックスを付けるアレイｍ ｉｎｄｅｘ（ｎ）は 、サンプル（Ｉ）アレイを通して用いられたポインタ変数を参照することにより 過渡の位置をパケット内に保持する。 詳細には、ステップ１５２６および１５３０に於いてポインタ（Ｉ）は、サン プル（Ｉ）の中の連続するポイントに差異の生じる迄加算させられる。（Ｉ−１ ）がＴｈｒｅｓ＿Ｍａｎの下であれば、Ｍビットアレイの申該当の位置は１にセ ットされることにより、（Ｉ−１）から（Ｉ）の正の方向への過渡を示す。上記 以外の場合には、Ｍビットは０にセットされ、（Ｉ−１）と（Ｉ）との間の負の 方向への過渡を示す。ｍ＿ｉｎｄｅｘは、アレイＭビットに格納された過渡の該 当の位置を保持する。このプロセスはステップ１５４０にｓｔｏｐ＿ｉｎｄｅｘ （ストッ プインデックス）が検出される迄反復される。 ステップ１５４５から１５６０は、過渡がデータのビット、又は単にビットの 過渡の前の予備過渡をあらわすかを決める。マンチェスタ符号化では、１は低か ら高への過渡を、又０は高から低への過渡をあらわしていたことを思い出すこと 。２つの連続する１、又は０が送られる時には、しかし電圧が再び該当の過渡を 行う機能を与える中間、又は予備の過渡が存在する筈である。これらの中間過渡 は、直接データを示すものではなく、従って符号化されたデータビットを判定す る時には無視されねばならない。クロック端における過渡のみが有効データビッ トを示す。この機能はステップ１５５０、１５５５、および１５６０の中で行わ れ、このステップでは中間過渡はフィルタリングされ、アレイＭビットはパケッ トの符号化されたデータビットによってのみ再パックされる。 フィルタプロセスは、定数Ｄｅｃｏｄｅ＿Ｄｅｌｔａを決定することにより行 われる。この定数は、２つの有効過渡の間に存在するデータポイント、又はサン プルの最小数をあらわす。これは、表Ｉに於いて計算されたプレアンブル周波数 を参照することによりビット時間を判定する方法で計算される。毎秒１０メガビ ットのネットワークでは、理想的なビット時間は１００マイクロセカンドである 。これには認識可能な最大クロックスキュー（ｓｋｅｗ）をあらわす係数を乗じ られる。例えば、最大クロックスキューが２５％を越えないときには、その後の ビットは７５マイクロセカンドより近づいてはならない。これにはサンプリング 頻度間隔が剰じられて、ポイント（Ｉ）に於ける該当のビット間隔の数が決めら れる。 Ｄｅｃｏｄｅ Ｄｅｌｔａ＝（ビット時間）×（．７５）×（サンプリング周 波数） ステップ１５５０は、ｍ＿ｉｎｄｅｘアレイに於ける前後の位置がＤｅｃｏｄｅ ｄｅｌｔａよりも大きく離れているか否かを求める。２つの位置がＤｅｃｏｄ ｅ ｄｅｌｔａより小さくしか離れていない時には、 ビットは無視される。又Ｄｅｃｏｄｅ ｄｅｌｔａよりも大きく離れているとき には、ビットはＭビットアレイに再パックされる。この様にプロセスが完了する とアレイＭビットは復号化されたデータビットのアレイを含む。 次にパケットデコーディングがステップ１１１５に於いて行われ、続いてステ ップ１１２０に於いてＦＣＳ確認が行われる。これはパケットの送信にエラーが 生じていないか否かを求めるのに役立つ為のサイクル性の冗長チェックである。 トランスミッタタイミングジッタは、又ステップ１１２５に於いてプレアンブル の中のおよびパケットの残りの部分に於けるビット時間を調べることにより求め られる。最後に該当時には、インターネットプロトコル復号化がステップ１１３ ０に於いても実施される。 図１４に於ける次のステップは、マンチェスタ復号化に於いて作られたＭビッ トアレイに基づくパケット復号化であり、パケットが正しくフォーマット化され ているか否かに関する情報を提供する。例えばプレアンブルは、ゼロが前後に続 くことのないことを確かめる為に点検されることが出来る。何故ならばプレアン ブルは５ＭＨＺ矩形波を含むに過ぎないからである。着信および発信源サフィッ クスおよびプレフィックスは、それらが正しい値を持つことを確かめる為にチェ ックされることが出来る。フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）のＣＲＣデー タは、パケットの１と０をチェックすることにより合致しているか否かを知るこ とが出来る。パケットの全長は長過ぎず、又は短か過ぎぬことを確かめる為に点 検されることが出来る。プレアンブルおよびセットフレームデリミッタ（ＳＦＤ ）の長さは、それが正しいことを確かめる為に点検される。更にパケットの終わ りと次のブロードキャストの初めとの間の時間であるイベント間ギャップＩＥＧ は、それがこの時間に対して少なくとも９．６マイクロセカンド仕様であること を確かめる為にチェックされる。 図１６Ａおよび１６Ｂはパケット復号化プロセスを図示する。特定の例は、バ イナリデータをＩＥＥＥデータ構造に従ってフォーマット化している。プロセス はマンチェスタデコーダから作られたデータアレイＭビット上でオペレートし、 プレアンブルの長さと内容、着信アドレス、発信源アドレス、長さ／タイプ欄、 ＬＬＣデータ欄およびＦＣＳ欄を定める。又プロセスはＣＲＣ、又はドリブルビ ットエラーの有無を示す。 パケットデコーダはＳＦＤ（開始フレーム区切り文字：start of frame demil iter）の前後に続く１を見出すことにより始まる。ＳＦＤがステップ１６０２で 発見されない時には、プレアンブルの長さはＭビットアレイの長さにセットされ 、ブレアンブルコンテントはステップ１６０４のＭビットアレイのコンテント（ 内容）にセットされる。ＳＦＤが発見されるとステップ１６０６に於いてプレア ンブル長さは（ＳＦＤ 位置−８）にセットされ、プレアンブルコンテントは、 プレアンブル長さ迄のＭビットアレイのコンテントにセットされる。ＳＦＤ長さ は８にセットされ、ＳＦＤコンテントはプレアンブルの終わりとＳＦＤ位置との 間のＭビットコンテントにセットされる。 ステップ１６０８に於いては、Ｍビットアレイに残るビットの数がチェックさ れる。それが４８ビット未満であれば着信アドレスは残りのビットの数にセット され、着信アドレスのコンテントは、ステップ１６１０のこれらのビットに対す るＭビットアレイのコンテントにセットされる。しかし４８ビットがＭビットア レイに残る時には、これらのビットは着信コンテントにセットされ、アドレスの 長さはステップ１６１２の４８ビットにセットされる。 再びステップ１６１４に於いて、Ｍビットアレイに、４８ビットが残っている か否かが調べられる。４８ビットが残っていない時には、発信源アドレス長さと コンテント（内容）はステップ１６１６で残っているビットを見ながらセットさ れる。しかし４８ビットが残っている時には、それらは発信源アドレスコンテン トに割り当てられ、発信源アドレス 長さはステップ１６１８に於いて４８ビットにセットされる。 ステッブ１６２０、１６２２および１６２４に於いて、次の１６ビットは長さ ／タイプ欄コンテントおよびもしあれば長さにセットされる。Ｍビットアレイの ビットの残りの数は、３２ビットを越えて残っていないかを確かめる為にステッ プ１６２４に於いてチェックされる。残っているのが３２未満であれば残りのビ ットは、データ欄コンテント通りにセットされ、長さは残りのビットの数にセッ トされる。残りのビットの数が３２ビットを越える場合には、データ欄長さは残 りのビットの数から３２を減じた数にセットされる。最後の３２ビットはＣＲＣ チェックに用いられるフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）であると考えられ る。 ステップ１６３０および１６３２は、パケットがイーサネット（商標）パケッ トフォーマット、又はＩＥＥＥ８０２．３フォーマットに定められたフォーマッ トに適合するか否かに関連している。８０２．３に於いては、長さ／欄はパケッ トのデータ部分の長さを示し、イーサネットでは欄は常に１，５００未満のタイ プ欄である。欄の長さがステップ１６３０で求められたように１，５００を越え れば、これは８０２．３タイプパケットを示し、更に多くの処理を行うことを可 能にする。ステップ１６３２、１６３４および１６３６に於いては、長さ欄はパ ッド欄があればその長さとコンテントを求めるのに用いられる。 図１６ＢはＣＲＣチェックに関連するステップを示す。ステップ１６４０に於 いて、ＣＲＣアルゴリズムがパケットコンテントに用いられる。結果とＦＲＣ変 数とが合致する場合には、ＣＲＣは良好であり、処理は完了する。しかしエラー が判明した場合には、更に処理が行われて、ドリブルビットエラーがＣＲＣの欠 陥の原因であるか否かが確かめられる。 ステップ１６４２−１６４５は、ドリブルビットエラーの起こり得る状況での ＣＲＣの再計算に関するものである。先行の分析では、ＦＣＳ の３２ビットはパケットの最後の３２ビットであり、ドリブルビット、パケット の終わりでのランダムビットが存在する時にはエラーとなると考えられる。しか しＦＣＳビットは、８０２．３の長さ／タイプ欄に従って上記の代わりに存在す ることがある。ステップ１６４４に於いて求められるイーサネット（商標）方式 に基づいてフォーマットされたパケット上では、ダブルチェックは実施出来ない 。ステップ１６４６に於いては、ＦＣＳの位置はそれが最後の３２ビットとの仮 定からよりも長さ欄から求められる。欄の長さを計算されたＦＣＳとパケットの 最後の３２ビットが合致する時には、計算を更に行うことは出来ず、ＣＲＣは不 良と結論付けられ、送信エラー、又は同等の問題があるとされる。長さ欄から求 められたＦＣＳが異なる場合には、ＣＲＣは１６５２に於いて再計算される。再 計算されたＣＲＣが尚不良であれば、パケットは再び無効と決定される。しかし 良好な計算は、この場合ドリブルビットエラーを示す。データ欄コンテントおよ びＦＣＳ欄はステップ１６５２に於いて更新される。この新しく位置決めされた ビットの後の残りのビットがあれば、ステップ１６５４に於いてドリブルビット であると考えられる。 しかしこのパケット分析は、プロトコルアナライザの動作と異なりパケットフ ォーマッティングにたとえ何等かの問題があっても実行出来ることに留意すべき である。アナライザは、正しくフォーマット化されたパケットにのみ復号化する 、例えばエラー接続方式に適合せぬパケットは破棄され、更に処理は行われない 。これとは逆に、現在のプロセスは、尚パケットのデータ内容を分析することに より利用可能な情報があれば抽出される。事実、各過渡は分析されて、何故代表 的なディジタル復号器がパケットを復号化し得ないかが判定される。 再び図１４によれば、イベントタイプが衝突である時にはプロセスは分岐して ステップ１１４０に於いて衝突タイミング分析が実施される。衝突に関連する当 事者の開始および停止時間は、ステップ１１４５に於 いて求められる。動作の正しいネットワークでは、２つの衝突者にとってのスタ ート時間の間の差異は、ネットワークの全長にわたって信号が伝播するに必要な 時間よりも長くてはならない。スタート時間が全伝播時間よりも長い時には、２ 番目の当事者は送信がネットワーク上で行われていることを認識すべきであり、 自己の送信を開始すべきでないことを意味している。これは遅延衝突である。混 乱時間も又発見されネットワークの仕様に比較される。 図１７は凡例的な衝突波形１２１０および衝突分析中波形から抽出されるタイ ミング情報（Ｔ＿ＳｔａｒｔおよびＴ＿Ｓｔｏｐ Ｔｉｍｅｓ）を示す。特にレ ベル１およびレベルの中心点に対して、開始時間および停止時間が求められる。 これは衝突に関与するノードの各々に対し混乱時間が長過ぎるか、又は短か過ぎ るかに関して、および遅延衝突が起きたか否かに関する情報を提供する。 再び図１４によればパケット、又は衝突分析に於いて欠陥、又は不正な動作が 判明した時にはその発生源は特定され、その過酷度がステップ１１５０に於いて 求められる。これには多くの方法がある。パケットの発信源アドレスは、復号化 することが出来る。本発明に於いては、この復号化は衝突に於いてさえも波形か ら発信源アドレスを抽出することにより行うことが出来る。又エラーのチェック の出来ぬパケットの発信源は、通常発信源アドレスをネットワークの考えられる アドレスにマッチングすることによって求めることが出来る。ノイズ又は無効パ ケットの場合には、１０Ｂａｓｅ（２）および（５）アタッチメントユニットも 又、発信源の位置がディジタイザのＣｈ１およびＣｈ２での受信の時点を比較す ることにより特定されることを可能にする。事実５００ＭＨｚサンプリング周波 数は、ケーブル３５０のリニア増幅器３４０迄の長さが判明している時に１メー トル未満の解像度を可能にする。１０Ｂａｓｅ（Ｔ）ユニットは、イベントが由 来するリンクを特定するタギング回路４２２を持つ。 次の表IIIはＥｖｅｎｔ Ｔｙｐｅに対する欠陥タイプをリストする。表の中 でＤＥＳＴとは着信地アドレスを、ＳＲＣは発信源アドレスを、ＣＲＣはサイク リック冗長チェック、ＳＦＤはフレーム、デリミッタのスタートおよびＩＦＧは フレーム間ギャップを指す。 漏話（Token Ring） IFG Before<9.6μsec IFG Before<9.6μsec IFG Befom<9.6μsec 漏話（16MHz） 漏話(10MHz) 漏話(100MHz) 漏話(Token Ring Fast) 漏話(Ethemet) 漏話(Ethemet 100) 欠陥が修正する価値のあるものであれば、システムはノード、又はケーブルの いずれかのユニットがステップ１１５５に於いて取り替えるべきかを判定する。 更に各種のノードの中のこのユニットの位置も又ステップの中で求められ、次に これがユーザーインターフェースに送られて技術者にステップ１１６５に於いて 適切な修正作業に就いて通報する。 図１８はシグネチャーマッチングに対するプロセスを示す。一般に送信はネッ トワーク上で検出されるが、衝突、又は他のノイズの為に発信源アドレスは特定 する事は出来ず、又上記の技術を用いてもパケット復号化の為に復号化されるこ とは出来ない。シグネーチャーマッチングは、波形のアナログ特性が送信源の予 測を行う為にネットワークの送信装置に付随する既知の特性にマッチングされる プロセスである。 詳細には、上記の分析からステップ１９１０、１９１５に於いてネットワーク 上の送信装置の各々に対し表Ｉに於いて計算されたパラメータを以て先ず２次元 アレイ値（ｎ，ｍ）が構成される。アレイの行は各種のホストに該当し、又列は 表Ｉに記載のパラメータに該当する。 ステップ１９２０、１９２５、１９３０および１９３５に於いては、その発信 源が不明な送信のパラメータは、ホストに対するアレイ値（ｎ、ｍ）に保持され たパラメータに比較される。判明しているホストのパラメータと未知の発信源か らのパラメータとの間の差異は検出され、次に標準化される。加算値が各ホスト に対して計算される。ステップ１９４０に於いて、パラメータの数により除した 加算値の平方根は、アレイマッチ（ｊ）に格納される。ステップ１９４５および １９５０は、数値アレイの中の各ホストに対する比較を行う。 ステップ１９５５、１９６０および１９６５に於いて、Ｍａｔｃｈ（ｊ）に格 納されたマッチインディケータのいずれかがしきい値より小さ い時にはマッチングが宣言される。しきい値を満足する複数の加算値の場合には 、マッチに対する確率が計算される。 送信クロックに於けるジッタは、パケットの申の前後に続くビットの間の時間 を比較することにより求めることが出来る。計算は下記の方法で行われる。 ｊ＝０からｎ＝１に対して次のように行う。 差＝基準 時間−（（（ｍ ｉｎｄｅｘ（ｊ＋１）−ｍ ｉｎｄｅｘ（ｊ））× Ｔｉｍｅ ｐｅｒ ｐｏｉｎｔ）（ポイント当たりの時間） ＲＭＳ ジッタ＝ＲＭＳ ジッタ+（差）² 次のＪ ＲＭＳ ジッタ＝ＳＱＲＴ（ＲＭＳ ジッタ／ｎ） Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｅｒｉｏｄ（基準時間）は、ネットワークに対する限定 されたビット時間で、例えば１０ＭＢＰＳネットワークに於ける１００ｎｓであ る。前後のビットの各対の間のサンプルの数は、ｍ＿ｉｎｄｅｘアレイの中に保 持され、基準 時間から差し引かれる。結果はＴｉｍｅ＿ｐｅｒ＿ｐｏｉｎｔを 乗じられ、しかもこれはディジタイザのサンプリング時間を基準としている。結 果は前後のビットの間の秒単位での時間である。この差のシリーズは、標準公式 によりｒｏｏｔ−ｍｅａｎ−ｓｑｕａｒｅ（ＲＭＳ）ジッタを計算するのに用い られる。しかしこの技法の解像能はＴｉｍｅ＿ｐｅｒ＿ｐｏｉｎｔのサイズによ り限定されることに留意すること。 ｂ．アクティブ分析モード 図１９はネットワークに対するＴＤＲ分析に関連するステップを示す。先ずア タッチメントユニットのコンフィグレーションは、ステップ１３１０に於いて予 め定められねばならない。１０Ｂａｓｅ（２）又は（５）に於いて、ドライバ３ １０は機能付与され、パケット／ＴＤＲ発生器１５０が備えられるだけで良い。 １０Ｂａｓｅ（Ｔ）アタッチメントユニットは、リンクの唯１対のワイヤ、Ｔｘ 、又はＲｘのいずれかにハ イブリッドＴＤＲ信号を与え、ワイヤ上のエコーの有無を検出するように仕様を 定められるべきである。システムプロセッサ１２０が正しいアドレスをＲｘ、Tx セレクタ回路４２０、４７０および信号ジェネレーションセレクト４０４の一つ に送ることによりこれを果たす。Ｔｘ、Ｒｘセレクタ４２０、４７０および信号 発生器セレクト回路４０４がアドレスを復号化し、次に正しいイネーブル信号を レシーバーおよびドライバに送る。ホスト送信Ｔｘコンダクタがチェックされる 時には、一つのＴｘドライバおよびＴｘレシーバー４１６が機能付与（イネーブ ル）されるべきである。ホストレシーバーＲｘコンダクタがチェックされる時に は、一つのＲｘドライバ４５４およびＲｘレシーバー４５６が機能付与（イネー ブル）されるべきである。 次にハイブリッドパケット／ＴＤＲ信号がステップ１３２０の対象の対を為す コンダクタ上に作り出される。ディジタイザ１２０は、全信号を記録する為にタ イミングおよびコントロール回路２６４によりトリガーされる。しかしこの場合 に必要であるのはＴＤＲ部分のみであり、しかも特にＴＤＲエッジに応答するエ コーのみである。システムプロセッサ１２０は、ディジタイザからのデータを処 理し、このエコーの位置を特定する。ネットワーク上のエッジの出現と戻りエコ ーとの間の時間差を計算することによりエコーの発生源がステップ１３４０に於 いて位置決めされる。エコー形状は原因に関する情報を提供する。この情報は表 IVにリストされるべき起こり得る発生源を特定させることになる。 表IV ターミネータが緩む ターミネータが接続を断たれている ターミネータの数値に誤り 追加ターミネータ 開路を持つケーブル 短絡を持つケーブル 不良インピーダンス 長さ（リピーターの間）が長過ぎる 全長が長過ぎる ケーブルシグネーチャー不良 対のケーブルが分裂している：反転、交叉 交叉コネクタが多過ぎる 遮蔽に欠陥あり ネットワークケーブルに端末のある場合にその位置を特定するには、ＴＤＲ分 析モードはステップ１３４５に於けるＴＤＲ信号に対する終端の応答の抽出をも 含む。ＴＤＲ信号が最初にケーブルに注入された時点および終端の応答の検出か らの遅延に基づいて終端の位置はステップ１３５０に於いて特定されるか、又は 計算される。 アクティブ分析は、他のタイプでも可能である。図４Ａ−Ｄに関して上述した ようにパケット／ＴＤＲ発生器１５０は、ＴＤＲエッジなしでネットワークプロ トコルに適合するパケットを作り出す能力を持つ。例えば他のネットワーク発信 源が衝突に正しく反応するか否かを確かめる為にこの発信源からの送信と衝突す る為にパケットを作ることが出来る。他のタイプの分析では、バケットは他のネ ットワークノードの一つの着信アドレスを持つように作られる。次にノードの応 答がモニタリングされてそれが正しく反応するか否かが確かめられる。前後に続 くパケットを正しく復号化する為の他のノードの能力は発明によって判定するこ とが出来る。２つのパケットが９．６マイクロセカンドの仕様、又は以下のいず れかの間隔を以て送信される。他の例に於いては、周波数に関して仕様を逸脱す るパケットが送信されることにより、他のネットワーク装置が仕様を逸脱したパ ケットに正しくロックオンするか否かを確かめることが出来る。一般にこれらの 他の分析モードは、特定のネットワーク装置が如何に良くオペレートするかをテ ストし、又はエラーモードを評価し、又は予測する為に動作が不具合の可能性の あるネットワーク 装置を更に検出する為に用いられる。 Ｃ．クライアント／サーバー実施形態 図２０は発明のクライアント／サーバー実施形態を示す概略的なブロック図で ある。図１−１９に於いて上述されたようにアタッチメントユニット１１０を含 む多数のネットワーク診断装置１００は、バスおよびスタートポロジーを持つ別 個のローカルエリアネットワーク１０に接続される。ネットワーク１０は、リピ ーターおよびスイッチを介して互いに接続される。ネットワーク診断装置１００ の各々は、その取得した情報をセントラルマスターモニタ１０１にダウンロード する。好ましくは装置１００とマスタ１０１との間の情報の伝達は、別個の冗長 ワイヤ、又はワイヤレスネットワークの中で行われる。或いは上記の伝達は、モ ニタリングされているネットワークを通して行うことも可能である。この様にし て全体の配置されたネットワークは、単一の装置からモニタリングされ、テスト されることが出来る。 本発明はその好ましい実施形態を基準として、特に図示され記載されたが、当 業者によっては、形状および細部に関して各種の変更が、付随の請求項により限 定された発明の精神および範囲から逸脱することなく可能であるものと理解され る。例えば、システムはＬＡＮｓに関連して記載されたが、他のデータネットワ ークは下記のように発明の利益を享受することが出来る：メトロポリタン地域ネ ットワーク（ＭＡＮｓ）および広域ネットワーク（ＷＡＮｓ）。又上記説明は１ ０Ｂａｓｅ（２）、（５）、又は（Ｔ）ネットワークを対象としてしか行われな かったが、他のプロトコル及びメディア、例えばＡＴＭ、又はＦＤＤＩも又可能 である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ (72)発明者 スワンソン・レスリー・エイチ アメリカ合衆国，マサチューセッツ州 01876，トウクスブリイ，ヘリテージ ド ライブ 82 (72)発明者 コブマイ・アッシュウィン アメリカ合衆国，コネチカット州 06905, スタンフォード，206番，ベッドフォード ストリート 1500 (72)発明者 ムカルジ・サンディーパン アメリカ合衆国，コネチカット州 06905, スタンフォード，２ビー番，コールド ス プリング ロード ９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ディジタルデータコンピュータネットワークの為のネットワーク分析装置で あって、 ネットワーク上の信号イベントのアナログ特性をディジタル的にサンプリング するディジタイザと、 上記ディジタイザからサンプリングされた信号イベントのデータをダウンロー ドし、信号イベントを分析するシステムプロセッサと、 を備えたネットワーク分析装置。 ２．請求項１に於いて、上記システムプロセッサが、各イベントのパラメトリッ ク分析により、イベントを、ネットワークコミュニケーション、ノイズ、妨害及 び／又は漏話に分類するネットワーク分析装置。 ３．請求項１または２に於いて、上記システムブロセッサは、ネットワークコミ ュニケーションがネットワークの周波数および電圧仕様の範囲内にあるか否かを 判定するネットワーク分析装置。 ４．請求項１から３のいずれかに於いて、上記システムプロセッサは、データに 基づいて、ネットワークコミュニケーションタイプ信号イベントを、マンチェス タ復号化およびパケット復号化するネットワーク分析装置。 ５．請求項１から４のいずれかに於いて、さらに、上記ディジタイザをネットワ ークに接続する為のアタッチメントユニットを備えており、上記ユニットは、ネ ットワーク上の信号を検出するレシーバーおよびネットワーク上で信号を作り出 すドライバを有するネットワーク分析装置。 ６．請求項１〜５のいずれかに於いて、さらに、ネットワーク上で送信の為の所 定の信号を作り出す信号ジェネレータを備えており、上記ディジタイザは、上記 所定の信号に対するネットワークの応答をサンプリングし、上記システムプロセ ッサは、上記所定の信号に対するネットワークの応答からネットワークの信号伝 送特性を定めるネットワーク分析装 置。 ７．請求項６に於いて、上記信号ジェネレータは、電圧エッジを取り囲むパケッ ト状の送信を作り出し、上記システムプロセッサは上記エッジに対するネットワ ークの応答を抽出するネットワーク装置。 ８．コンピュータネットワークのオペレーションをモニタリングする為の方法で あって、 コンピュータネットワーク上の信号イベントのアナログ特性をディジタイザを 用いてディジタル的にサンプリングし、 信号イベントのデータアレーをシステムプロセッサにダウンロードし、信号イ ベントを特定する為にシステムプロセッサの中のデータアレイを分析し、 ネットワークの物理的レベル特性を分析に基づいて決定する方法。 ９．請求項８に於いて、信号イベントを特定する際に、 データアレイからの連続したサンプルをしきい値に対して比較し、 しきい値が満足された時にイベントの始まりを宣言し、 しきい値が満足されなくなった時にイベントの終わりを宣言し、 信号イベントに対するスタート時点とストップ時点を記録する方法。 １０．請求項８または９に於いて、イベントの分析が、スペクトルおよび電圧特 性を含むデータから、信号イベントに対するパラメータの算出を包含する方法。 １１．請求項１０に於いて、イベントの分析が、パラメータをイベントの分類の 為のパラメータ範囲と比較することにより、イベントを、他のネットワーク装置 からの伝送又はネットワーク装置の間の衝突として分類することを含む方法。 １２．請求項８から１１のいずれかに於いて、さらに、上記データアレイに基づ いて他のネットワーク装置からの信号イベントのマンチェスタ復号化およびパケ ット復号化を行うことを含む方法。 １３．請求項１２に於いて、さらに、パケットに含まれるエラーチェッ キング情報に基づいてパケットの有効性を確認することを含む方法。 １４．オペレーションの可能なネットワーク上での時、時間領域反射法を実施す る為の方法であって、 ネットワーク上でパケット状の送信を行い、 所定の信号を送信に埋め込み、 ネットワークの上記所定の信号に対する応答を検出し、 ネットワークケーブルの信号伝送特性を求める為の応答を分析する方法。 １５．請求項１４に於いて、上記所定の信号として、電圧エッジ信号を生成する ことを含む方法。 １６．請求項１４または１５に於いて、上記パケット状の送信が、ブロードキャ スト診断パケットの発信および着信アドレスを持つ方法。 １７．ネットワーク分析装置のディジタイザをデータネットワークに接続する為 のアタッチメントユニットであって、 ネットワーク上の信号を検出するレシーバーと、 ネットワーク上の信号を作るドライバと、 を備えたアタッチメントユニット。 １８．スタートポロジーネットワークのモニタリング機能を付与する為にほぼ透 過的な接続を行う為のアタッチメントユニットであって、 ネットワーク上の信号を検出するレシーバーと、 個々のレシーバーに機能付与（イネーブル）することにより検出された信号を 加算回路に送るセレクタ回路と、 を備えたアタッチメントユニット。 １９．請求項１７または１８に於いて、スタートポロジーネットワークへの接続 に適合し、上記ディジタイザのチャンネル上のネットワークの信号を組み合わせ る加算回路を含むアタッチメントユニット。 ２０．請求項１９に於いて、さらに、上記ディジタイザにより受信された組合せ 信号からリンクパルスを除去するリンクパルス除去回路を含む アタッチメントユニット。 ２１．請求項１７から２０のいずれかに於いて、さらに、個々のレシーバーに機 能付与することにより検出された信号を加算回路に送るセレクタ回路を含むアタ ッチメントユニット。 ２２．請求項１７から２１のいずれかに於いて、さらに、サンプリングされた信 号イベントが由来しているリンクを特定する信号を、システムプロセッサに対し て生成するタギング回路を含むアタッチメントユニット。 ２３．ディジタル的にサンプリングされたネットワーク送信をマンチェスタ符号 化する為の方法であって、 ネットワーク送信のディジタルサンプルをしきい値と比較し、 連続したディジタルサンプルが上記しきい値に対して相対的に値を変化させる 過渡の位置を特定し、 連続した過渡の間の時間をビット時間と比較し、 伝送されたデータとして先行の過渡からの最短時間よりも長い過渡のみを復号 化する方法。 ２４．ネットワーク上の送信の発信源を特定する為の方法であって、 既知の発信源からの伝送の為の複数のパラメータを計算し、 未知の発信源からの伝送の為のパラメータを計算し、 未知の発生源からのパラメータが既知の発信源からのパラメータにマッチする 度合いに基づいて未知の発信源を識別する方法。