JP2005123715A - ネットワーク中継装置 - Google Patents

Abstract

【目的】ネットワーク中継装置の省電力モード時においても、当該ネットワーク中継装置に接続された電子機器同士がデータ通信可能に正しく接続されているかどうかの判断を可能にする。
【構成】ネットワーク中継装置に含まれる物理インターフェイスが持つリンクテストパルス発生回路とは別に、前記物理インターフェイスの省電力モード時にリンクテストパルスを発生させる回路を、ネットワーク中継装置内に備えることを特徴とする。また、物理インターフェイスへの送電経路を二経路備え、省電力モード時に、当該物理インターフェイス内のリンクテストパルス発生回路への送電量を維持し、他回路への送電量を少なくする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、省電力モードへの切り替えが可能なネットワーク中継装置に関するものである。

パーソナルコンピュータをインターネットに常時接続するという利用形態や、サーバマシンの２４時間稼動の運用形態が増えてきている。従来から各種電化製品の消費電力を抑える試みは実施されているが、このような常時利用形態では、今まで以上に、コンピュータや周辺機器が通常動作時ではない待機時の消費電力を抑えることが必要となっている。

そのため、従来まで省電力化の対象とされていなかったハブやルータなどのネットワーク中継装置にも省電力化モードの切り替え機能が組み込まれてきている。特許文献１には、マルチポート中継装置の受信信号の有無を調べ、中継装置に接続された相手先の端末装置が非動作である場合に、当該マルチポート中継装置の電源をオフにする仕組みが明示されている。また、特許文献２では、複数のポートを備えるネットワーク装置において、各ポートの信号の有無を検出し、定められた時間以上にわたって、すべてのポートの信号が無い場合に、当該ネットワーク装置の電源をオフ状態にする仕組みが明示されている。

また、特許文献３では、トランシーバと、当該トランシーバとデータの送受を行う物理レイヤ（物理インターフェイス）を含んだ電子装置において、物理レイヤが省電力モードに遷移する際に、当該トランシーバに信号を送信しトランシーバも省電力モードとすることで、物理レイヤとトランシーバとの省電力化を実施する仕組みが開示されている。
特開平９−２７５４１１号公報 特開２００２−３２１５９号公報 特開２００２−１１８５６３号広報

しかしながら、引用文献１や引用文献２のように、ネットワーク中継装置の電源をオフ状態にした場合には、当然ながら、ネットワーク中継装置に含まれる物理インターフェイスが停止することになる。通常、物理インターフェイスには、ネットワーク中継装置に物理的に接続されている電子機器同士が、データ通信可能に論理的に正しく接続されているかを確認するリンクテストパルスを発生させる回路が含まれており、省電力モード時に物理インターフェイスが停止することで、このリンクテストパルスが発生されずに、中継装置と、その中継装置に接続された電子機器とが正しく接続されているかどうかを自動的に判断することが困難となっていた。

例えば、ネットワーク中継装置が省電力モード状態である時に、ネットワーク中継装置に接続された電子機器ＡのＬＡＮケーブルが、なんらかの振動で、電子機器Ａから少し抜けた場合であっても、省電力モード時にその障害を検出することが不可能であった。ネットワーク中継装置が省電力モードから復帰した際に、ようやく、接続が正常でないことを検出できたが、この場合であっても、省電力モードから復帰した影響による場合も考えられ、早期に原因の特定をすることが困難であった。

さらに、電子機器AはリンクテストパルスによってＬＡＮケーブルの接続を確認しているため、リンクテストパルスの停止に伴い、ケーブル抜けのエラーが誤報されたり、ケーブル接続を示すランプが消灯したりすることもあった。

また、引用文献３では、トランシーバと、当該トランシーバとデータの送受を行う物理レイヤを含んだ電子装置において、物理レイヤが、当該トランシーバを介して、ネットワークにて接続された先の電子装置にトーン信号を送信する記載がある。これは、前記トランシーバに接続された先の電子装置が待機状態あるいは電源オフ状態であるかを調べ、前記電子装置が待機状態あるいは電源オフ状態の場合には前記トランシーバと前記物理レイヤを省電力モードにするためのものである。

よって、前記トランシーバと前記物理レイヤが省電力モードであるときには、トーン信号は接続された先の電子装置宛に送信されず、引用文献１あるいは引用文献２と同様に、省電力モードへ移行した時に、中継装置に接続された電子機器同士がデータ通信可能に正しく接続されているかどうかを、自動的に判断できなくなっていた。

この問題を解決するために、本発明の請求項１および請求項２は、省電力モードへの切り替えが可能な物理インターフェイスを備えたネットワーク中継装置にて、前記物理インターフェイスに含まれているリンクテストパルス発生回路とは別に、前記物理インターフェイスの省電力モード時にリンクテストパルスを発生させる回路をリンクテストパルス送信部として別途備えることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項３および請求項４は、省電力モードへの切り替えが可能な物理インターフェイスを備えたネットワーク中継装置にて、前記物理インターフェイス内への送電経路を二系統にし、省電力モード時においては、前記物理インターフェイスに含まれているリンクテストパルス発生回路への送電を維持し、前記リンクテストパルス発生回路以外への送電を停止させることを特徴とする。

本発明を用いることで、ネットワーク中継装置が備える物理インターフェイスが省電力モードへ移行された状態であっても、当該ネットワーク中継装置に接続された電子機器同士がデータ通信可能に正しく接続されているかどうかの判断に役立つ効果がある。

本発明を備えたハブの実施例を説明する前に、ネットワーク中継装置として代表的なハブの従来の構成を説明する。図５は省電力モードを備えた従来のハブ１を示す。ハブ１は、他の電子機器からのＬＡＮケーブルを接続するためのＬＡＮポート１１、高電圧やノイズなどを除去しハブ１の内部回路を保護するためのトランスフォーマ１２、スイッチコントローラとのインターフェイスを受け持つ物理インターフェイス１３、信号がある一定の期間、受信されていないかどうかを監視する無信号監視部１４、受信した信号の宛先を解析し、宛先に相当する電子機器宛に信号を送信するように要求するスイッチコントローラ１５から構成される。

物理インターフェイス１３は、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）とも呼ばれ、１０ＢＡＳＥ−Ｔ規格や１００ＢＡＳＥ−ＴＸ規格で扱うアナログ信号と、スイッチコントローラ１５で扱うデジタル信号とを双方向変換するもので、ハブやルータには必須のインターフェイスである。

１０ＢＡＳＥ−Ｔ規格や１００ＢＡＳＥ−ＴＸ規格においては、ネットワークを共有する電子機器のデータ送受信機能が、相手先からのリンクテストパルスを受信することでアクティブになるように定められている。そのため、リンクテストパルスをある一定の期間において受信しない場合は、当該電子機器のデータ送受信機能が停止することになる。

一般的なハブの外形を図２に示す。図２で示されるハブ１は、複数のＬＡＮポート１１と、コンソールポート２２と、状態表示ＬＥＤ２３を備える。ＬＡＮポート１１にはＬＡＮケーブルが接続される。

図３に、コンソールポート２２の利用形態を示している。当該コンソールポート２２は、図３のように、コンソール端末３１のケーブルをコンソールポート２２に接続し、ハブ１の利用者が、コンソール端末３１から、ハブ１の設定を登録することや、変更することに用いられる。

ハブ１は独自のＩＰアドレスを持つことも可能であり、図４に示されるように、ネットワーク４１で接続されたコンソール端末３１から、ハブ１へＴＥＬＮＥＴ接続して、ハブ１の設定を登録したり変更したりすることも勿論可能である。さらに、図２で示されるハブ１の状態表示ＬＥＤ２３は、通信状態を表示するためのＬＥＤである。

＜第一の実施形態＞
次に、請求項１および請求項２の発明を備えたネットワーク中継装置の構成を図１に示す。図１に示すハブ２は、図５で示される従来のハブ１の構成に加え、リンクテストパルス送信部５６、ジャム信号送信部５７、プリアンプル検出部５８が追加された構成となる。

リンクテストパルス送信部５６は、ハブ２の物理インターフェイス５３が省電力モードになった時に、ＬＡＮポート５１の先に接続された電子機器に対してリンクテストパルスを送信する働きを持つ。

ジャム信号送信部５７は、ハブ２の物理インターフェイス５３が、省電力モードから通常モードに遷移した際に、ＬＡＮポート５１の先に接続された電子機器に対して、パケットの再送信を促す信号を送信する働きを持つ。なお、ジャム信号送信部５７は、図５では、物理インターフェイス５３と別に記載しているが、物理インターフェイス５３内に含まれることもある。

無信号監視部５４は、ＬＡＮポート５１の先に接続された電子機器との信号が、定められた無信号設定時間にわたり、無信号状態かどうかを調べる働きを持つ。この無信号設定時間の設定方法は、図３で示すように、ハブ２の利用者が、ハブ２に備えられたコンソールポート２２にコンソール端末３１を接続して、設定画面から無信号設定時間を定める方法や、図４で示すような、ネットワークを共有するコンソール端末３１から、ハブ２にＴＥＬＮＥＴ接続して、設定画面から無信号設定時間を定めることでも可能である。図６にコンソール端末３１に表示された無信号設定時間の設定画面の一例を示す。

プリアンプル検出部５８は、物理インターフェイス５３が省電力モードである時に、ＬＡＮポート５１の先に接続された電子機器から送信されるフレームの開始信号を検出し、物理インターフェイス５３を省電力モードから通常モードへ遷移させる働きを持つ。なお、このプリアンプル検出部５８は、リンクテストパルスを検出することはしない。

次に、図７を参照しながら、ＬＡＮポート５１毎の、物理インターフェイス５３が省電力モードへ遷移する処理の流れ、および、省電力モードから通常モードへの遷移する処理の流れを説明する。なお、あらかじめ、各ポートについては、無信号設定時間が設定済みのものとする。

図７のステップＳ７０１は、無信号監視部５４が、自らが持つ無信号タイマをリセットするステップである。次のステップＳ７０２は、無信号監視部５４が、無信号タイマを起動させるステップである。

ステップＳ７０３は、物理インターフェイス５３が、ＬＡＮポート５１あるいはスイッチコントローラ５５からのリンクテストパルス以外の信号を受信したかどうかを判別するステップであり、リンクテストパルス以外の信号を受信した場合は、ステップＳ７０１に移り、リンクテストパルス以外の信号を受信していない場合はステップＳ７０４に移る。

ステップＳ７０４は、無信号監視部５４が、無信号タイマの時間が、あらかじめ設定された無信号設定時間を越えたかどうかを判別するステップである。無信号タイマの時間が無信号設定時間を越えていた場合は、ステップＳ７０５に移り、無信号タイマの時間が無信号設定時間を越えていない場合は、ステップＳ７０３に移る。なお、無信号設定時間は３分から５分程度に設定されるのが好ましい。

ステップＳ７０５は、無信号監視部５４が、物理インターフェイス５３を省電力モードに遷移させるステップである。ここで言う省電力モードとは、当該物理インターフェイス５３への送電を停止させることを言うが、物理インターフェイス５３への送電量を少なくするものであっても良い。

ステップＳ７０６は、リンクテストパルス送信部５６が、リンクテストパルスを、ＬＡＮポート５１の先に接続された電子機器に対して、定期的に送信するステップである。具体的には、１０ＢＡＳＥ−Ｔあるいは１００ＢＡＳＥ−ＴＸなどの規格に従い、８〜２４ｍｓの間隔で８０〜１３０ｎｓ幅のリンクテストパルスを送出することが望ましい。

ステップＳ７０７は、プリアンプル検出部５８が、ＬＡＮポート５１に接続された電子機器あるいはスイッチコントローラ５５からのプリアンプル信号を受信したかどうかを判別するステップである。プリアンプル信号を受信した場合はステップＳ７０８に移り、プリアンプル信号を受信しなかった場合はステップＳ７０７に戻る。

ステップＳ７０８は、リンクテストパルス送信部５６が、ＬＡＮポート５１に接続された電子機器へのリンクテストパルスの定期的な送信を停止するステップである。

ステップＳ７０９は、無信号監視部５４が、物理インターフェイス５３を省電力モードから通常モードへ遷移させるステップである。ここでは、物理インターフェイス５３への送電を再開させることを意味するが、通常よりも送電量を少なくしていたものから通常の送電量に戻すことであっても良い。

ステップＳ７１０は、ジャム信号送信部５７が、ＬＡＮポート５１の先に接続された電子機器に対し、パケットの再送信を要求するジャム信号を送信するステップである。これにより、これにより、省電力モード時から通常モード時への遷移直前に受け取ったパケットの消失を防ぐことができる。

以上が、ＬＡＮポート５１毎の物理インターフェイス５３が、省電力モードへの遷移する処理の流れ、および、省電力モードから通常モードへの遷移する処理の流れである。

なお、上記では、ハブへの実施例を記載したが、請求項１の発明は、ルータにも適用可能であり、ルータに適用した場合の構成図を図１０に示す。

このように、請求項１および請求項２の発明を用いた第一の実施形態では、ネットワーク中継装置における物理インターフェイスの省電力モード時に、各ポートに接続された電子機器にリンクテストパルスを定期的に送信することによって、各ポートに接続された電子機器のデータ送受信機能をアクティブな状態に保つことが出来る。

＜第二の実施形態＞
次に、請求項３および請求項４の発明を備えたネットワーク中継装置の構成を図８に示す。図８に示すハブ８は、図５で示される従来のハブ１の構成に加え、物理インターフェイス８３への送電経路を２系統とし、リンクテストパルス送信回路８６への送電経路と、リンクテストパルス送信回路８６以外の回路への送電経路を持つものとする。

次に、図９を参照しながら、ＬＡＮポート８１毎の、物理インターフェイス８３が省電力モードへ遷移する処理の流れ、および、省電力モードから通常モードへの遷移する処理の流れを説明する。なお、あらかじめ、各ポートについては、無信号設定時間が設定済みのものとする。

図９のステップＳ９０１からステップＳ９０４は、第一の実施形態における図７のステップＳ７０１からステップＳ７０４までと同様の処理となる。

ステップＳ９０５は、無信号監視部８４が、物理インターフェイス８３を省電力モードに遷移させるステップである。ここで言う省電力モードとは、当該物理インターフェイス８３内のリンクテストパルス送信回路８６への送電は維持したままで、リンクテストパルス送信回路８６以外の回路への送電を停止させることを言うが、リンクテストパルス送信回路８６以外への送電量を少なくするものであっても良い。

ステップＳ９０６は、プリアンプル検出部８８が、ＬＡＮポート８１に接続された電子機器あるいはスイッチコントローラ８５からのプリアンプル信号を受信したかどうかを判別するステップである。プリアンプル信号を受信した場合はステップＳ９０７に移り、プリアンプル信号を受信しなかった場合はステップＳ９０６に戻る。

ステップ９０７は、無信号監視部８４が、物理インターフェイス８３を省電力モードから通常モードへ遷移させるステップである。ここでは、物理インターフェイス８３内のリンクテストパルス送信回路８６以外への送電を再開させることを意味するが、通常よりも送電量を少なくしていたものから通常の送電量に戻すことであっても良い。

ステップＳ９０８は、ジャム信号送信部８７が、ＬＡＮポート８１の先に接続された電子機器に対し、パケットの再送信を要求するジャム信号を送信するステップである。これにより、これにより、省電力モード時から通常モード時への遷移直前に受け取ったパケットの消失を防ぐことができる。

なお、図示はしていないが、この第二の実施形態を、第一の実施形態同様に、ルータに適用することも可能であり、ルータに適用した場合は、スイッチコントローラ８５に相当するところがネットワークプロセッサとなり、当該ネットワークプロセッサは独自のメモリを持つ構成となる。

このように、請求項３および請求項４の発明を用いた第二の実施形態では、ネットワーク中継装置における物理インターフェイスの省電力モード時に、物理インターフェイス内のリンクテストパルス送信回路以外への送信を停止し、リンクテストパルス回路の送信を維持させる。これにより、ネットワーク中継装置の省電力モード時においても、リンクテストパルスの送信を可能とし、各ポートに接続された電子機器のデータ送受信機能をアクティブな状態に保つことが出来る。

以上説明したように、本発明のネットワーク中継装置は、ネットワーク中継装置における物理インターフェイスの省電力モード時においても、各ポートに接続された電子機器にリンクテストパルスを定期的に送信することを可能にし、各ポートに接続された電子機器のデータ送受信機能をアクティブな状態に保つことができる。これにより、ネットワーク中継装置が備える物理インターフェイスが省電力モードへ移行された状態であっても、当該ネットワーク中継装置に接続された電子機器同士がデータ通信可能に正しく接続されているかどうかの判断に役立つ効果がある。

本発明は、省電力モードへの切り替えが可能な物理インターフェイスを備えるネットワーク中継装置に利用できる。

第一の実施形態におけるハブの構成を示した図。 一般的なハブの外形を示した図。 ハブのコンソールポートを利用する一例を示した図。 ネットワークを共有するコンソール端末からハブの設定を実施する例を示した図。 従来のハブの構成を示した図。 第一の実施形態における無信号時間の設定画面の例を示した図。 第一の実施形態における省電力モード遷移と通常モード復帰の処理の流れを示したフロー図。 第二の実施形態におけるハブの構成を示した図。 第二の実施形態における省電力モード遷移と通常モード復帰の処理の流れを示したフロー図。 第一の実施形態をルータに適用した場合の構成を示した図。

符号の説明

１、２、８ ハブ
１０ ルータ
１１、５１、８１、１０１ ＬＡＮポート
１２、５２、８２、１０２ トランスフォーマ
１３、５３、８３、１０３ 物理インターフェイス
１４、５４、８４、１０４ 無信号監視部
１５、５５、８５ スイッチコントローラ
２２ コンソールポート
２３ 状態表示ＬＥＤ
３１ コンソール端末
４１ ネットワーク
５６、１０６ リンクテストパルス送信部
５７、８７、１０７ ジャム信号送信部
５８、８８、１０８ プリアンプル検出部
８６ リンクテストパルス送信回路
１０５ ネットワークプロセッサ
１０９ メモリ

Claims (4)

1. 電子機器を接続するためのポートと、
   当該ポート毎に対応して設けられ、該対応するポートに対して定期的にリンクテストパルス信号を送信する機能を有する物理インターフェイスと、
   前記物理インターフェイスを経由する信号のうち、リンクテストパルス信号を除くデータ信号の有無を監視し、予め定めた時間以上に当該データ信号を検知しない場合に、前記物理インターフェイスを、当該物理インターフェイスへの送電量を減らす省電力モードへ遷移させる手段と、
   前記物理インターフェイスが前記省電力モードに遷移した際に、当該物理インターフェイスに対応する前記ポートに対し、定期的にリンクテストパルス信号を送信する手段とを備えることを特徴としたネットワーク中継装置。
2. 請求項１記載のネットワーク中継装置において、
   前記物理インターフェイスが前記省電力モードに遷移した後に、当該物理インターフェイスを経由する信号のうち、リンクテストパルス信号を除くデータ信号を監視する手段と、
   前記手段にて当該データ信号を検知した際に、前記物理インターフェイスを、当該物理インターフェイスへの送電量を減らす省電力モードから、通常時の送電量に戻す手段と、
   前記物理インターフェイスが通常時の送電量に戻った際に、前記物理インターフェイスに対応するポートへのリンクテストパルス信号の送信を停止する手段とを備えることを特徴としたネットワーク中継装置。
3. 電子機器を接続するためのポートと、
   当該ポートに対応して設けられ、該対応するポート毎に対して定期的にリンクテストパルス信号を送信する機能と、当該機能のみへの送電を受け持つ第一の送電経路と、前記機能以外への送電を受け持つ第二の送電経路とを有する物理インターフェイスと、
   当該物理インターフェイスを経由する信号のうち、リンクテストパルス信号を除くデータ信号の有無を監視し、ある定められた時間以上に当該データ信号を検知しない場合に、前記第二の送電経路への送電量を減らす省電力モードへ遷移させる手段とを備えることを特徴としたネットワーク中継装置。
4. 請求項３記載のネットワーク中継装置において、
   前記省電力モード時に、前記物理インターフェイスを経由する信号のうち、リンクテストパルス信号を除くデータ信号を監視する手段と、
   前記手段にて前記データ信号を検知した際に、前記第二の送電経路の送電量を、通常時の送電量に戻す手段とで構成されることを特徴としたネットワーク中継装置。
   
   

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