JP2003087276A - メディアコンバータおよびそのリンク切断方法 - Google Patents

メディアコンバータおよびそのリンク切断方法

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    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46Interconnection of networks
    • H04L12/4604LAN interconnection over a backbone network, e.g. Internet, Frame Relay
    • H04L12/462LAN interconnection over a bridge based backbone
    • H04L12/4625Single bridge functionality, e.g. connection of two networks over a single bridge

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リモートフォールト機能に未対応な通信機器
であっても確実にリンク切断を実行することができるリ
ンク切断方法およびメディアコンバータを提供する。 【解決手段】 ギガビットクラスのイーサネットの規格
に準拠した第1通信装置(20)および第2通信装置
(30)がそれぞれメタルケーブル(40)及び光ファ
イバケーブル(50)によってメディアコンバータ(1
0)に接続されている。メディアコンバータは、メタル
ケーブル側のリンクが切断したか否かを監視し、メタル
ケーブル側のリンクが切断した場合、第2通信装置が準
拠する規格により予め定義されたコード以外の所望の無
効コードを光ファイバケーブルを通して第2通信装置へ
連続的に送信することで第2通信装置側のリンクを切断
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はギガビットクラスの
イーサネット(登録商標、以下同様)に係り、特にその
ようなネットワークに接続されたメディアコンバータお
よびそのリンク切断方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ローカルエリアネットワーク(LAN)
は、複数のコンピュータ、サーバ、プリンタなどをネッ
トワーク化する上で不可欠のネットワークである。特に
イーサネット系LAN技術は、最近、1000BASE
−X(IEEE802.3z)および1000BASE
−T(IEEE802.3ab)の標準化が完了したこ
とで、高速マルチメディアネットワーク時代の主役にな
りつつある。
【0003】このようなLANは、光ファイバを用いる
ことで通信距離を長くすることが可能である。すなわ
ち、隣接するノード間のリンクの両端にそれぞれメディ
アコンバータを設け、メタルケーブルを光ファイバケー
ブルで中継することにより通信距離を延長することがで
きる。
【0004】また、近年、各家庭まで光ファイバ回線を
延ばして、音楽や動画像、医療データなどを高速回線で
自在にやり取りできるFTTH(Fiber To The Home)
が話題を集めている。FTTH時代が到来すると、光フ
ァイバ回線をオフィスあるいは家庭内コンピュータのメ
タルケーブルに接続するメディアコンバータが必要とな
る。このように、メディアコンバータは、これからの高
速マルチメディアネットワークに必要不可欠な通信機器
である。
【0005】メディアコンバータには、一般に、光ケー
ブルを接続するためのポートとUTP (Unshielded Twi
sted Pair) ケーブルを接続するためのポートのそれぞ
れに物理層デバイスが設けられており、各物理層デバイ
スはIEEE802.3規格によって規定されたMII
(Media Independent Interface)をサポートしてい
る。
【0006】このようなメディアコンバータの性質上、
UTPケーブルと光ファイバケーブルとはメディアコン
バータを含めて一本のケーブルをみなされる必要があ
り、また接続される装置は互いに離れた場所に設置され
る場合が多い。このために一方のリンクが切断された場
合に他方のリンクを自動的に切断するミッシングリンク
機能を有するものが一般的である。たとえばUTPケー
ブル側の装置が電源オフされあるいは何らかの障害が発
生して切断された場合、メディアコンバータは光ファイ
バケーブル側のリンクも自動的に切断する。
【0007】光ファイバを使用するギガビットイーサネ
ットの規格では、リモートフォールト(Remote Fault)機
能を用いて、光ファイバで接続された装置に対してリン
ク切断要求を行うことができる。リモートフォールト信
号は、ギガビットイーサネットで前提となるオートネゴ
シエーションにおけるコンフィギュレーション(Configu
ration)パケットに格納されて相手先へ送信される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リモー
トフォールト機能を利用したリンク切断方法には幾つか
の問題がある。
【0009】第1に、上述したように、リモートフォー
ルト信号はオートネゴシエーションにおけるコンフィギ
ュレーションパケットに含まれるために、リモートフォ
ールト機能はオートネゴシエーション対応の装置間でし
か動作しない。当然、マニュアル(Manual)モードでも動
作しない。
【0010】第2に、リモートフォールト機能をどのよ
うに解釈するかが通信装置の間で異なる場合があり、リ
ンク切断要求が正しく解釈されないことがある。たとえ
ば、リモートフォールト信号を受信できるということは
装置間が正常に接続されているということであるから、
リンク切断を意味するものではない、と解釈する装置も
存在する。このために、リモートフォールト機能によっ
てリンク切断を行おうとしても、リンク切断されない場
合もあり得る。
【0011】第3に、過渡的な問題であるが、ギガビッ
トイーサネットの規格自体がまだ新しいものであるため
に、一部の初期の装置にはリモートフォールト機能が実
装されていないものが存在する。このような未実装の装
置が混在するネットワークでは、リモートフォールト機
能を用いて確実にリンクを切断することができない。
【0012】本発明の目的は、リモートフォールト機能
に未対応な通信機器であっても確実にリンク切断を実行
することができるリンク切断方法およびそのようなリン
ク切断機能を有するメディアコンバータを提供すること
にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】ギガビットイーサネット
の光ファイバによる通信は、GMII(Gigabit Media
Independent Interface)の8ビット(8B)データと
10ビット(10B)コードとの変換(8B/10B符
号変換)を用いて行われている。ビット幅が2ビット増
えたことで4倍のコード容量を持っているために、割り
当てられていないコードが存在する。これら未割当のコ
ードは一般に無効(Invalid)コードとして扱われ、無効
コードを連続して受信した装置はリンク状態を維持する
ことができなくなる(IEEE802.3z規格の3
6.2.5.2.6項を参照)。
【0014】本発明は、この性質を利用してリモートフ
ォールト機能に未対応の装置であっても確実にリンク切
断を行い、メディアコンバータのミッシングリンクを実
現するものである。
【0015】本発明の第1の観点によれば、光ファイバ
ケーブルで接続され、ギガビットクラスのイーサネット
規格に準拠した2つの通信装置間のリンクを切断する方
法において、前記リンクを切断する時に、前記規格によ
り予め定義されたコード以外の所望の無効コードを一方
の通信装置から前記光ファイバケーブルを通して他方の
通信装置へ連続的に送信し、前記無効コードを連続的に
受信した前記他方の通信装置が前記リンクを切断する、
ことを特徴とする。
【0016】本発明の第2の観点によれば、ギガビット
クラスのイーサネットの規格に準拠した第1通信装置お
よび第2通信装置とそれぞれメタルケーブル及び光ファ
イバケーブルによって接続されたメディアコンバータの
リンク切断方法において、メタルケーブル側のリンクが
切断したか否かを監視し、メタルケーブル側のリンクが
切断した場合、前記第2通信装置が準拠する規格により
予め定義されたコード以外の所望の無効コードを前記光
ファイバケーブルを通して前記第2通信装置へ連続的に
送信することで前記第2通信装置側のリンクを切断す
る、ことを特徴とする。
【0017】特に、第2通信装置が準拠する規格は、I
EEE802.3z規格の1000BASE−Xであ
り、前記規格により予め定義されたコードは8B/10
B符号変換テーブルにより定義された10ビットコー
ド、無効コードはそれ以外の10ビットコードである。
なお、無効コードは、全て0あるいは全て1となるコー
ド以外のコードであることが望ましい。
【0018】本発明の第3の観点によれば、ギガビット
クラスのイーサネットの規格に準拠した第1通信装置お
よび第2通信装置とそれぞれメタルケーブル及び光ファ
イバケーブルによって接続されるメディアコンバータに
おいて、前記メタルケーブルを接続する第1物理層イン
タフェース手段と、前記光ファイバケーブルを接続する
第2物理層インタフェース手段と、前記第1及び第2物
理層インタフェース手段の間に接続され、それらの間で
転送されるデータを一時的に格納するためのメモリ手段
と、前記第1物理層インタフェース手段を通してメタル
ケーブル側のリンクが切断したか否かを監視し、前記メ
タルケーブル側のリンクが切断した時に前記第2通信装
置が準拠する規格により予め定義されたコード以外の所
望の無効コードを前記第2物理層インタフェース手段を
通して前記第2通信装置へ連続的に送信することで前記
第2通信装置側のリンクを切断する制御手段と、を有す
ることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は本発明によるメディアコン
バータを用いたギガビットイーサネットの一実施形態を
示すブロック図である。ここでは、説明を簡単にするた
めに、ギガビットメディアコンバータ10、通信装置2
0及び30からなり、メディアコンバータ10がUTP
ケーブル等のメタルケーブル40によって装置20に、
光ファイバケーブル50によって装置30に、それぞれ
接続されているネットワークを例示する。通信装置20
および30は、たとえばLANのスイッチ、ノード、あ
るいはメディアコンバータでもよい。
【0020】図1において、メディアコンバータ10の
一対のポートにはそれぞれ物理層デバイス(PHY)1
01および102が設けられ、一方の物理層デバイス1
01はメタルケーブル40に、他方の物理層デバイス1
02は光ファイバケーブル50に、それぞれ接続されて
いる。本実施形態における物理層デバイス101および
102の各々は、IEEE802.3zによって規定さ
れたGMII(Gigabit Media Independent Interfac
e)をサポートする。
【0021】物理層デバイス101と物理層デバイス1
02との間には、FIFO(Firstin First out)メモ
リ103およびFPGA(Field Programmable Gate Arr
ay)104からなるチップが設けられ、FIFOメモリ
103によって送受信間の周波数偏差を吸収することが
できる。一方の物理層デバイスで受信されたデータはF
IFOメモリ103に順次書き込まれ、書き込まれた順
に読み出されて他方の物理層デバイスへ送出される。F
PGA104には、後述するように、無効コード送信手
順が組み込まれている。
【0022】本実施形態では、ミッシングリンクが起動
されると、メディアコンバータ10は後述する無効コー
ドを装置30へ連続して送出する。これによって装置3
0の物理層デバイス301がリンク状態を維持すること
ができなくなり、光ファイバケーブル50のリンク切断
が実現される。以下、本実施形態におけるメディアコン
バータ10の動作を説明する。
【0023】(メディアコンバータのミッシングリンク
動作)図2(A)は本発明によるメディアコンバータの
一実施形態におけるFPGAに組み込まれているプログ
ラムの概略を示すフローチャートであり、(B)は本実
施形態で用いられる8B/10B符号変換テーブルの一
例を示す模式図である。
【0024】物理層デバイス101によってメタルケー
ブル側のリンクオフ(link#off)が検出されると(ステッ
プS401)、FPGA104は物理層デバイス102
によって光ファイバケーブル50側のミッシングリンク
を起動し、10ビットの無効コード(ここでは、‘11
00000011’)を物理層デバイス102から光フ
ァイバケーブル50を通して装置30へ連続的に送出す
る(ステップS402)。
【0025】(無効コード)物理層デバイス102の物
理符号化副層(PCS:Physical Coding Sublayer)で
行われる8B/10B符号変換は、図2(B)に示す符
号変換テーブル(データコード及び特殊コード)を用い
て行われる。
【0026】8B/10B符号変換によってビット幅が
8ビットから10ビットへ増えるために、データ以外の
コードを定義することができる。これらのコードのう
ち、いくつかは特殊コードとして割り当てられている
が、データコードにも特殊コードにも割り当てられてい
ないコードが存在する。このような未割当てのコードは
無効(Invalid)コードとして扱われ、無効コードを連続
して受信した物理層デバイスはリンク状態を維持するこ
とができなくなる(IEEE802.3z規格の36.
2.5.2.6項を参照)。
【0027】使用する無効コードは特に限定されるもの
ではないが、全てのビットが0あるいは1になるような
無効コードは、受信側のDCバランスを狂わせてしまう
可能性があるので、避けるべきである。本実施形態で
は、‘1100000011’を無効コードとして用い
た。
【0028】(無効コード受信側の動作)図3は通常の
物理層デバイスの機能構成を示すブロック図である。こ
こでは、図1に示す装置30の物理層デバイス301の
機能構成を示す。光ファイバケーブル50を通して受信
した光信号は物理媒体依存部(PMD:Physical Mediu
mDependent)302によって電気的なシリアルデータに
変換され、物理媒体接続部(PMA:Physical Medium
Attachment)303によってクロック再生及び10ビッ
トパラレル変換が行われる。この10ビットパラレルデ
ータはPCS304によって8B10B復号され、得ら
れた8ビットの受信データと制御データとがGMII3
05へ出力される。
【0029】PCS304の8B10B復号は、上述し
たように図2(B)に示す符号変換テーブル(データコ
ード及び特殊コード)を用いて行われるが、上記無効コ
ードを連続して受信した場合には同期を維持できなくな
り、リンクが強制的に切断されるようになっている。言
い換えれば、物理層デバイス301がリモートフォール
ト機能に未対応であっても、光ファイバケーブル50側
から連続して無効コードを受信するだけでリンク切断が
実行される。このように光ファイバにおけるリンク切断
に無効コードを用いることは極めて有効である。
【0030】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、ギガビット
イーサネットの光ファイバを使用した通信装置に対し
て、規格外の無効コードを連続して送信することでリン
ク切断を実現することが出来る。この性質を利用するこ
とにより、リモートフォールト機能に未対応の装置であ
っても確実にリンク切断を行い、メディアコンバータの
光ファイバにおけるミッシングリンクを実現することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるメディアコンバータを用いたギガ
ビットイーサネットの一実施形態を示すブロック図であ
る。
【図2】(A)は本発明によるメディアコンバータの一
実施形態におけるFPGAに組み込まれているプログラ
ムの概略を示すフローチャートであり、(B)は本実施
形態で用いられる8B/10B符号変換テーブルの一例
を示す模式図である。
【図3】通常の物理層デバイスの機能構成を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
10 メディアコンバータ 20 通信装置 30 通信装置 40 メタルケーブル 50 光ファイバケーブル 101 物理層デバイス 102 物理層デバイス 103 FIFOメモリ 104 FPGA 301 物理層デバイス(PHY) 302 物理媒体依存部(PMD) 303 物理媒体接続部(PMA) 304 物理符号化副層(PCS) 305 GMII

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバケーブルで接続され、ギガビ
    ットクラスのイーサネット(登録商標)規格に準拠した
    2つの通信装置間のリンクを切断する方法において、 前記リンクを切断する時に、前記規格により予め定義さ
    れたコード以外の所望の無効コードを一方の通信装置か
    ら前記光ファイバケーブルを通して他方の通信装置へ連
    続的に送信し、 前記無効コードを連続的に受信した前記他方の通信装置
    が前記リンクを切断する、 ことを特徴とするリンク切断方法。
  2. 【請求項2】 ギガビットクラスのイーサネットの規格
    に準拠した第1通信装置および第2通信装置とそれぞれ
    メタルケーブル及び光ファイバケーブルによって接続さ
    れたメディアコンバータのリンク切断方法において、 メタルケーブル側のリンクが切断したか否かを監視し、 メタルケーブル側のリンクが切断した場合、前記第2通
    信装置が準拠する規格により予め定義されたコード以外
    の所望の無効コードを前記光ファイバケーブルを通して
    前記第2通信装置へ連続的に送信することで前記第2通
    信装置側のリンクを切断する、 ことを特徴とするメディアコンバータのリンク切断方
    法。
  3. 【請求項3】 前記第2通信装置が準拠する規格は、I
    EEE802.3z規格の1000BASE−Xである
    ことを特徴とする請求項2記載のリンク切断方法。
  4. 【請求項4】 前記規格により予め定義されたコードは
    8B/10B符号変換テーブルにより定義された10ビ
    ットコードであり、前記無効コードはそれ以外の10ビ
    ットコードであることを特徴とする請求項3記載のリン
    ク切断方法。
  5. 【請求項5】 前記無効コードは、全て0あるいは全て
    1となるコード以外のコードであることを特徴とする請
    求項2ないし4のいずれかに記載のリンク切断方法。
  6. 【請求項6】 ギガビットクラスのイーサネットの規格
    に準拠した第1通信装置および第2通信装置とそれぞれ
    メタルケーブル及び光ファイバケーブルによって接続さ
    れるメディアコンバータにおいて、 前記メタルケーブルを接続する第1物理層インタフェー
    ス手段と、 前記光ファイバケーブルを接続する第2物理層インタフ
    ェース手段と、 前記第1及び第2物理層インタフェース手段の間に接続
    され、それらの間で転送されるデータを一時的に格納す
    るためのメモリ手段と、 前記第1物理層インタフェース手段を通してメタルケー
    ブル側のリンクが切断したか否かを監視し、前記メタル
    ケーブル側のリンクが切断した時に前記第2通信装置が
    準拠する規格により予め定義されたコード以外の所望の
    無効コードを前記第2物理層インタフェース手段を通し
    て前記第2通信装置へ連続的に送信することで前記第2
    通信装置側のリンクを切断する制御手段と、 を有することを特徴とするメディアコンバータ。
  7. 【請求項7】 前記第1及び第2物理層インタフェース
    手段は、それぞれIEEE802.3z規格によって規
    定されたGMII(Gigabit Media Independent Interf
    ace)をサポートすることを特徴とする請求項6記載の
    メディアコンバータ。
  8. 【請求項8】 前記制御手段はFPGA(Field Program
    mable Gate Array)であることを特徴とする請求項6記
    載のメディアコンバータ。
  9. 【請求項9】 前記第2通信装置が準拠する規格は、I
    EEE802.3z規格の1000BASE−Xである
    ことを特徴とする請求項6記載のメディアコンバータ。
  10. 【請求項10】 前記規格により予め定義されたコード
    は8B/10B符号変換テーブルにより定義された10
    ビットコードであり、前記無効コードはそれ以外の10
    ビットコードであることを特徴とする請求項9記載のメ
    ディアコンバータ。
  11. 【請求項11】 ギガビットクラスのイーサネットの規
    格に準拠した第1通信装置および第2通信装置とそれぞ
    れメタルケーブル及び光ファイバケーブルによって接続
    されたメディアコンバータとを有するシステムにおい
    て、 前記メディアコンバータは、 前記メタルケーブルを接続する第1物理層インタフェー
    ス手段と、 前記光ファイバケーブルを接続する第2物理層インタフ
    ェース手段と、 前記第1及び第2物理層インタフェース手段の間に接続
    され、それらの間で転送されるデータを一時的に格納す
    るためのメモリ手段と、 前記第1物理層インタフェース手段を通してメタルケー
    ブル側のリンクが切断したか否かを監視し、前記メタル
    ケーブル側のリンクが切断した時に前記第2通信装置が
    準拠する規格により予め定義されたコード以外の所望の
    無効コードを前記第2物理層インタフェース手段を通し
    て前記第2通信装置へ連続的に送信する制御手段と、を
    有し、 前記第2通信装置は、 前記光ファイバケーブルを接続し、前記無効コードを連
    続して受信したときにリンクを切断する第3物理層イン
    タフェース手段を有する、 ことを特徴とするシステム。
  12. 【請求項12】 ギガビットクラスのイーサネットの規
    格に準拠した第1通信装置および第2通信装置とそれぞ
    れメタルケーブル及び光ファイバケーブルによって接続
    されるメディアコンバータに組み込まれるリンク切断制
    御プログラムにおいて、 メタルケーブル側のリンクが切断したか否かを監視する
    ステップと、 メタルケーブル側のリンクが切断した場合、前記第2通
    信装置が準拠する規格により予め定義されたコード以外
    の所望の無効コードを前記光ファイバケーブルを通して
    前記第2通信装置へ連続的に送信することで前記第2通
    信装置側のリンクを切断するステップと、 を有することを特徴とするリンク切断制御プログラム。
  13. 【請求項13】 請求項12記載のリンク切断制御プロ
    グラムを格納したプログラマブル集積回路。
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