JP2007529806A - イーサーネットによる管理システムにおける障害管理 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 シングルエンド方式のイーサーネット管理システムおよび方法を提供する。前記システムは、ユーザーによるイーサーネットインターフェイスのプロビジョニングおよび監視、さらにシングルエンドからの障害の検出および分離を可能にする。前記方法は、前記システムにおいて実行され、第１の端部から第２の端部へイーサーネットサービスを提供することが可能である。前記イーサーネットサービスが確立された後、前記方法は前記第１の端部から前記サービスを監視し、障害の発生の検出およびサービス劣化問題の特定を行う。障害が発生した場合、前記方法は自動的に障害分離手順を実行し、前記第１の端部と第２の端部との間の前記障害の位置を分離する。さらに、前記方法によって、障害の位置またはタイプに基づき、前記障害の潜在的原因を１若しくはそれ以上分類することが可能である。
【選択図】 図１

Description

本開示は、一般に通信サービスに関するものであって、より具体的には、イーサーネットサービスの導入と管理のためのシステムおよび方法に関するものである。

イーサーネット（登録商標）を組み入れたシステムを使用する通信企業は、前記システムの管理において数々の問題点に直面している。これらの問題点は、一般に、イーサーネット規格における機能の欠如と、イーサーネットサービスをキャリアクラス的に導入するために必要な装置の欠如とに起因するものである。たとえば、イーサーネットの１０／１００Ｂａｓｅ−Ｔインターフェイスは、一般に、マルチペア銅線（例としてカテゴリ５（ＣＡＴ５）ケーブル）を必要とする。しかし、銅線を主体としたイーサーネットインターフェイスは距離的限界（ＣＡＴ５ケーブルで約１００メートル）があり、一般に、銅線を主体としたイーサーネットリンクのケーブル障害を診断することはできない。さらに、イーサーネットリンクのキャリアクラス性能の監視能力および診断能力にも限界がある。既存の監視および診断の手順は、非標準的なコマンドライン・インターフェイスまたはグラフィカル・ユーザー・インターフェイス（ＧＵＩ）を介した複雑なプロビジョニングコマンドを利用することが多く、ユーザーが手動の問題解決工程のシーケンスに従うことが要求される。さらに、イーサーネット性能を監視するためには、簡易ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）のオペレーション・サポート・システム（ＯＳＳ）オーバーレイが必要とされる。

問題の診断をするために、オペレータまたは技術者はイーサーネットリンクの両側にログインしなくてはならないことが多く、それによって問題解決がさらに複雑になるだけでなく、他方の端部が顧客の装置から構成される場合は、困難若しくは不可能である可能性がある。イーサーネット接続のエンド・ツー・エンド診断は通常シングルエンドからは不可能であるため、障害を分離するために、技術者をネットワーク内の指定ポイントの「チェイン」に派遣し、障害の位置を分離することが必要となる。これは時間と費用のかかることである。

したがって、イーサーネットサービスをシングルエンド方式でプロビジョニングし、監視し、テストするためのシステムおよび方法が必要とされる。さらに、複数の媒体を介してキャリアクラスのサービスを提供することが望ましい。

イーサーネット・サービス・インターフェイスにおける障害を検出および診断するための方法およびシステムは技術的進歩を提供する。前記障害は、通信リンクの第１のポイントから検出および診断され、前記通信リンクはイーサーネット・サービス・インターフェイスを含み、第２のポイントにおいて終端するものである。前記方法は、前記第１のポイントから前記リンクを監視することによって前記障害の発生を検出する工程を有するものであり、前記障害は前記第１のポイントと第２のポイントとの間で発生する。前記障害が検出されると、少なくとも１つの障害属性が特定され、この障害属性は前記第１のポイントから特定され、前記障害の１若しくはそれ以上の潜在的原因はこの特定された障害属性に基づき分類される。

本開示は一般に通信サービスに関するものであって、より具体的には、イーサーネットサービスの導入および管理のためのシステムおよび方法に関するものである。しかし、以下の開示は、本発明の異なる特徴を実施するための多種多様な実施形態若しくは実施例を提供するものと理解される。本開示を簡略化するために、構成要素および配置の特定の実施例を以下に説明する。当然ながら、これらは例に過ぎず、限定することを意図するものではない。さらに、本開示は、様々な実施例において参照番号および／または参照文字を繰り返す場合がある。この繰り返しは、簡易化および明確化を目的とするものであり、それ自体が本明細書において説明する様々な実施形態および／または設定の間の関係を示すものではない。

１実施形態において、図１を参照して説明すると、方法１０は、ネットワークのシングルエンドから、サービス前、サービス中、サービス後のイーサーネット機能を提供するよう動作可能である。より詳細に後に説明するように、これによってサービスプロバイダはイーサーネット・サービス・インターフェイスをプロビジョンニングおよび監視することが可能となると同時に、費用効率の優れた方法でイーサーネット・サービス・インターフェイスの障害を検出および診断することが可能となる。このような機能性は、たとえば、ケーブルテスト装置を利用して、監視および診断機能をエンド・ツー・エンド・サービス用のレガシー装置に付加することにより実現することが可能である。

工程１２において、初期状態が確立される。この工程には、たとえば、リンクの確立、リンクステータスの確認、サービスの検証、ケーブルの長さのテスト、サービスパラメータの取得、および類似した動作が含まれる。工程１４において、前記リンクステータスが特定の事前定義された性能基準を満たすかどうかについての決定が行われる。前記リンクステータスに障害があれば、前記方法１０は工程２４へ進み、この工程において前記障害を分離する試みが行われる。次に、前記方法１０は工程２６へ進み、この工程において前記障害が修正される。修正のタイプは前記障害によって異なり、自動修正手順が作動する場合から、前記障害が診断された場所へ技術者を派遣するためのトラックロールを開始する場合まで多岐に渡る。次に、前記方法１０は工程１４へ戻る。

前記リンクステータスが工程１４を通過すると、前記方法１０は工程１６へ進み、ここで自動交渉処理が行われる。工程１８での決定の結果、前記自動交渉処理が失敗すると、前記方法１０は工程２４および工程２６へ進み、前記障害を分離および修正する。前記自動交渉が成功した場合、前記方法１０は工程２０へ進み、ここで前記リンクの障害、サービスの劣化、およびその他の問題を監視する。前記監視する工程は、現状のサービス状態（たとえばパケットの損失）を所定のパラメータセットと比較する工程を含む。工程２２での決定の結果、障害があれば、前記方法１０は工程２４および工程２６へ進み、前記障害を分離および修正する。このように、前記方法はイーサーネット接続における問題を当該イーサーネット接続のシングルエンドから（たとえばサービスプロバイダの側から）特定し、分離することを可能にするものである。

次に図２を参照して説明すると、例示的なネットワーク３０は、図１の前記方法１０を実行することが可能なフレームワークを提供して、サービスプロバイダ３２から複数の加入者装置３４へイーサーネットサービスを提供する。前記サービスプロバイダ３２は、同期光ネットワーク（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＳＯＮＥＴ）３７の一部を形成するＳＯＮＥＴアッド／ドロップマルチプレクサ（ＡＤＭ）などの装置３６を介して前記ネットワーク３０に接続されている中央オフィスまたは同様の所在地に位置する。前記装置３６は光ファイバによって別の装置３８に接続され、前記装置３８は、イーサーネット接続の距離的制限のために前記加入者装置３４の比較的近くに位置する。ＳＯＮＥＴ ＡＤＭ技術が組み込まれた前記装置３８は、前記加入者装置３４へ向けたデータを、前記ＳＯＮＥＴネットワークを介して転送されるその他のデータから分離するとともに、前記加入者装置３４からのデータを前記装置３６へ転送する前に追加するよう動作可能である。前記装置は、イーサーネット通信に適切なケーブル４０（たとえばカテゴリ５（ＣＡＴ５）ケーブル）を介して前記加入者装置３４に接続されている。各ケーブルはレイヤ２（Ｌ２）スイッチ４２へ接続されている場合もあり、前記スイッチは、各加入者装置３４においてイーサーネットサービスを終端させる役割を果たす。さらに、時間領域反射率計（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒｓ：ＴＤＲｓ）（図示せず）を、前記装置３８と前記Ｌ２スイッチ４２との間か、または前記装置３８の内部のいずれかに配備することが可能である。前記ＴＤＲｓは、前記ケーブル４０および関連装置３４、３８と共に障害の分離を補助する。

本実施例において、前記装置３８は、モジュールとして提供される複数の１０／１００ＢａｓｅＴイーサーネットポート（図示せず）を含む。これらイーサーネットポートによって、標準イーサーネットケーブル（１０ＢａｓｅＴＸ，１００ＢａｓｅＴＸ）を介して前記加入者装置３４を前記装置３８に直接接続することが可能になる。この直接接続モードにおいては、前記装置３８のイーサーネットポートに関連付けられる一般に入手可能なイーサーネット物理層（ＰＨＹｓ）によって、リンク状況の認知度および、イーサーネットポートの性能監視を向上することが可能である。前記イーサーネットポートはクライアントポートとしてモデルされている。

図３および４を参照すると、別の実施形態において、方法５０は工程５２〜７８を利用して、前記サービスプロバイダ３２による前記装置３８および関連構成要素のシングルエンド方式の管理を可能にし、以下のようにイーサーネット・サービス・インターフェイスに関する問題を初期化、監視および診断する。本実施例において、前記方法５０は、データ転送サービスにおけるトランザクション言語１（ＴＬ１）コマンドによって提供される機能を拡張することによって実施される。特定のコマンドおよび関連情報についてのより詳細な説明は、２００２年１２月９日に提出された米国特許仮出願（代理人整理番号第３１８７３．１８号）に開示されており、この参照によりこの出願の全体が本明細書に組み込まれるものである。ＳＮＭＰ、ＣＬＩ、ＣＯＲＢＡ、ＣＭＩＳＥ、ＧＵＩ等、その他の管理インターフェイスおよびプロトコルを使用することも可能である。

工程５２において、リンクが確立されてリンクパラメータが決定される。この工程には、（たとえばＥＮＴ−ＥＱＰＴコマンドの使用により）前記イーサーネットモジュールをプロビジョニングする工程と、（たとえばＥＮＴ−Ｅ１００コマンドの使用により）前記イーサーネット・サービス・インターフェイスをプロビジョンニングする工程とが含まれる場合があり、ポートパラメータは所定の値に初期設定される。イーサーネットサービスは、前記インターフェイスのうちの１つを転送装置（たとえば装置３６）に接続することによって生成される。オーバーサブスクリプション（たとえばサービス／加入者が必要とする帯域が前記ネットワークの能力を超過すること）およびポートパラメータ（たとえばポート速度制限）の制御など、その他の機能を定義することも可能である。

前記イーサーネットインターフェイスのサービスが実行される前に、前記方法５０は工程５４において現在のリンクステータス（たとえば良好／不良）を決定する。前記リンクステータスが不良である場合、前記方法５０は障害分離段階に入るが、この段階については後に図４とともに説明する。前記リンクステータスが良好である場合、前記方法５０は工程５６へ進み、この工程において自動交渉手順が開始される。工程５８での決定により前記自動交渉が失敗すると、前記方法５０は図４の障害分離段階へ進む。前記自動交渉が成功した場合、前記方法５０は工程６０へ進み、この工程においてリンクパラメータ（たとえばケーブルステータスとケーブル長）が取得される。前記取得されたパラメータは将来の障害分離目的のために使用される場合がある。たとえば、前記取得されたケーブル長を将来の障害報告に使用し、障害を「近端」（たとえば前記サービスプロバイダの装置３８の終端）または「遠端」（たとえば前記加入者装置３４の終端）として報告することが可能である。

図示されていないが、前記イーサーネットインターフェイスのサービスを開始する前に、その他の工程が実行される場合がある。たとえば、前記イーサーネットインターフェイスが、自動交渉中のリモート障害表示を支援する場合、前記方法５０がそのような表示を確認することが可能である。さらに、本方法５０には自動ＩＮサービス（ＡＩＮＳ）が組み込まれているため、オペレータは、イーサーネットポートに物理的にケーブルを接続する前に、サービス中の状態にあるイーサーネットポートを認識可能である。前記方法５０が前記ポート上で有効信号を検出するまで、前記ポートの任意のアラームは所定のある一定期間（たとえば１０秒）停止される。前記期間が経過すると、前記ポートは正常な動作モードに戻り、アラームを報告する。

前記イーサーネットインターフェイスのサービスが開始されると、前記方法５０は工程６２、６４へ進み、監視動作を実行する。前記監視工程によって、リンクの不良、搬送波および／または信号の損失、（光ファイバーインターフェイスの場合は）光状態の低下、自動交渉の再開、リモート障害の表示、および不正確なリンクパラメータ（たとえばケーブルステータスおよびケーブル長）により生成される障害を確認することが可能である。また、前記監視工程によって、その他の障害およびサービス劣化問題の確認、さらに動向分析統計の収集が行われる。工程６４において障害が検出された場合、前記方法はサービス停止自律状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｅｒｖｉｃｅ ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｓｔａｔｅ：ＯＯＳ−ＡＵ）へ移行し、前記障害を分離するために図４の工程６６へ進む。

一部のテストは前記イーサーネットインターフェイスのサービス中に行うことが可能であるが、その他のテスト（たとえば中断テスト）は前記インターフェイスを非サービス状態にすることを要求するものと理解される。たとえば、本実施例において、サービス中のテストは１００／１０００Ｍｂｐｓモードで通常に動作中のケーブル長をテストするために行われる。非サービス状態のテストによって、前記装置３８、それに関連するポート、および前記装置３８へ接続されるケーブルのテストが可能となる。さらに、非サービス状態のテストは、内部のループバックを介して装置出力送信機および入力受信機をテストすることが可能であるとともに、終端および未終端両方のイーサーネットケーブル問題を分析することができる。未終端の分析としては、たとえば、ケーブルに沿った障害の分離と、ポートに接続している各ケーブルの開回路、短絡回路、インピーダンス不整合の特定とが含まれる。適切に終端処理されたケーブルのケーブル長の概算を用いて、後に生じる障害の位置を特定することが可能である。

次に、引き続き図３を参照し、さらに図４を参照すると、１若しくはそれ以上のテストが自動的に実行され、工程６４において検出された障害がローカル装置の障害によるものか、リモート装置の障害によるものか、若しくはケーブル問題によるものかが決定される。工程６６において、前記ローカル装置についてローカル・ループバックテストが行われる。工程６８において、前記ローカル・ループバックテストの失敗が決定された場合、工程７０が示すように、前記障害はローカル装置の障害によるものである可能性が高い。修正措置が取られ、前記方法５０は工程５６へ戻る。

ローカル・ループバックテストが成功した場合、前記障害はローカル装置内に存在するものではなく、前記方法５０は工程７２へ進む。この工程においてケーブルステータスの確認が行われる。前記ケーブルステータスは、たとえば、図２を参照して説明したように、統合型ＴＤＲ機能または独立型ＴＤＲを有するイーサーネットＰＨＹｓを用いて決定され、さらに前記ケーブルステータスは様々な問題によって引き起こされる可能性がある。たとえば、無効なイーサーネットケーブル長は不適切な終端に起因し、初期に特徴付けられた値（工程６０で取得）と異なるケーブル長は、前記ケーブルの変化（たとえば不良ケーブルセグメントの追加）を示す。工程７４において前記ケーブルステータスが有効でない（たとえば前記ケーブルの切断または故障）と決定された場合、工程７８が示すように、前記障害はケーブルの問題によるものである可能性が高い。前記ケーブルステータスが有効である場合、前記障害はリモート装置の故障によるものである可能性が高い。工程８０において修正措置を取られ、前記方法５０は工程５２へ戻る。図４を拡張し、自動交渉の失敗など様々な障害のシナリオを包含することが可能なものと理解される。

したがって、図３および図４の方法５０は、図２のネットワーク３０の構成要素を利用してイーサーネットサービスを提供し管理するものである。さらに、方法５０は障害の検出と分離を可能にすることにより、前記イーサーネットサービスの中断および潜在的中断を前記サービスプロバイダ３２が迅速に特定し、対処することを可能にする。障害の検出と分離が行われた後、前記障害、様々な障害属性（たとえばタイプや位置）、および同様の情報に関する詳細なレポートが作成される。

次に図５を参照すると、さらに別の実施形態では、例示的なネットワーク９０はフレームワークを提供しており、このフレームワーク内において、図１の方法１０が実行され、サービスプロバイダ９２から複数の加入者装置９４にイーサーネットサービスが提供される。前記サービスプロバイダ９２はＳＯＮＥＴベースの光ファイバ接続９８を介して装置９６に接続される。前記装置９６は、たとえばイーサーネット・メディア・エクステンション（ＥＭＸ）サービスを用い、前記サービスプロバイダ９２を銅線ネットワーク１００を介して装置１０２（たとえばメディア・コンバータ）に接続するよう動作可能であり、前記イーサーネット・メディア・エクステンション（ＥＭＸ）サービス内においてイーサーネット・フレームは前記銅線ワイヤネットワーク１００を介して伝送される。本実施例のネットワーク１００は、当該技術分野では周知の、ツイストペア銅線から成るローカル・ループ・プラントである。

前記装置１０２は、デジタル加入者回線（たとえばＤＳＬ、ＳＨＤＳＬ、ＶＤＳＬ、本明細書においてはこれらを総じてＤＳＬと呼ぶ）を介して前記装置９６と通信するためのインターフェイス（たとえばモデム）と、イーサーネットと互換性のあるケーブル１０４を介して前記加入者装置９４にイーサーネットサービスを提供するためのイーサーネットインターフェイスとを含む。前記装置１０２は、前記加入者装置９４に１０／１００ＢａｓｅＴインターフェイスポートを提供し、広域ネットワーク（ｗｉｄｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ：ＷＡＮ）インターフェイスにおいてＤＳＬ技術を使用することにより、イーサーネットリンクの到達範囲を数千フィートまで拡張することが可能である。ＷＡＮインターフェイスが提供される場合、前記装置１０２はループ状況の認知度および前記装置の加入者用イーサーネットポートの性能を監視を強化するとともに、ＤＳＬループ管理技術と埋め込み管理チャネルとを介してＷＡＮリンク管理を強化する。このように、ＷＡＮの拡張に関連する問題の診断が可能となり、シングルエンド管理をクライアントインターフェイスで実施することが可能となる。

本実施例において、前記イーサーネットインターフェイスおよびＤＬＳインターフェイスは、どちらもモジュールを介してそれぞれのポートを提供する。前記イーサーネットポートはクライアントポートとしてモデル化されており、前記ポートを作動するために前記イーサーネットモジュールがまず（手動または自動により）プロビジョニングされる。次に、前記モジュールのイーサーネットポートがプロビジョニングされる。

本実施例において、各イーサーネットポートはＡＩＮＳと関連付けられており、これにより、ケーブルを物理的に前記ポートに接続する前に前記イーサーネットポートを準備完了状態に予備プロビジョニングすることが可能となる。前記イーサーネットポートの任意のアラームは、前記ポートで有効信号が検出されるまで、所定の時間（たとえば１０秒）停止される。前記期間が経過すると、前記イーサーネットポートは正常な動作モードに戻り、アラームを報告する。

また、前記装置１０２は、故障が検出されると、ケーブルおよび装置の診断機能を使用して自動的にイーサーネットの障害の分離を行うことも可能であるが、これについては以下に詳細に説明する。たとえば、前記加入者装置と装置１０２との間でリンク障害が検出されると、自動分離診断は装置１０２において装置ポートループバックを試み、送信機および受信機の機能を確認する。送信機または受信機の障害が検出されない場合、ループ障害が報告されることになる。さらに、前記装置１０２はイーサーネットサービスをキャリアのサービスエリアに拡張し、ＤＳＬリンク管理の詳細をオペレータに対し非表示にすることができる。したがって、前記システムは前記ＤＳＬリンクを自動プロビジョニングするため、「リモート」イーサーネットポートを作成するときに前記ＤＳＬリンクを手動でプロビジョニングする必要はない。

イーサーネットポートは、所定の状態またはイベントを検出するとアラームを発信する。たとえば、リンク障害、ジャバー（たとえば、ステーションが許容パケット長より長時間送信すること）受信、またはリモート障害に基づきアラームが発信される。これらのアラームは前記装置１０２から前記装置９６へ報告され、前記装置９６は前記オペレータ９２へ前記アラームを報告する。

また、前記装置１０２のＤＳＬインターフェイス（およびモジュール）を介して実行されるＤＳＬリンクおよびポートも障害の原因となる場合がある。たとえば、前記装置１０２は、信号の損失、同期の損失、ループ減衰障害（たとえばループ減衰の閾値が超過する場合）などのアラーム条件に関して前記ＤＳＬインターフェイスを監視する。ＤＳＬポートおよび装置の故障によって、ネットワーク停止、停電、モデム障害、ポートモジュールの取り外し（たとえば前記ポートを端末とするモジュールの取り外し）、プロビジョニングの不整合（たとえばスロット内にある物理的モジュールとモジュールプロビジョニングの不整合が存在する）に関するアラームが発信される。

性能の監視は２箇所で行われる。第１に、ＥｔｈｅｒＳｔａｔ性能監視が装置１０２のイーサーネットポート上で行われ、これにより、前記サービスプロバイダは所定の分界点において前記加入者装置の着信トラフィック状況を監視することができる。第２に、前記ＤＳＬリンクが前記装置９６および前記装置１０２において監視され、前記サービスプロバイダ９６と前記加入者装置１０２との間のデジタル・ローカル・ループの状況および性能に関する情報を提供される。前述のように、統計データを収集することが可能である。たとえば、前記ＤＳＬおよびイーサーネットリンクの両方の経時的なステータスに関する詳細を示す定期レポートが生成される。

前記ＤＳＬリンクの性能は、アップストリームおよびダウンストリームの両方向について監視される。前記ダウンストリーム方向において、前記装置１０２に関連するモデムはパフォーマンスカウントを収集し、前記装置９６へ転送する。前記アップストリーム方向において、前記ＤＳＬリンクは前記ＤＳＬモジュールの終端点において監視される。性能監視によって、先に組み込まれた米国仮特許出願（代理人整理番号第３１８７３．１８号）が開示するように、多種多様な統計を収集することが可能である。

ＤＳＬメディアを介してイーサーネットサービスを提供する際、前記ＤＳＬループが未終端である場合（たとえば前記装置１０２が存在しない、または物理的に接続されていない）と、前記装置１０２が存在し物理的に接続されている場合とがある。前記ループは、オペレータが未終端ループをポートに接続してシングルエンドのループ適性診断を行う場合に未終端である可能性がある。この場合、オペレータは前記装置９６に対して診断コマンドを発信し、これにより、前記オペレータはサービス前の起動中に前記ＤＳＬループの特徴付け／テストを行うことが可能となる。前記装置１０２が物理的に接続およびプロビジョニングされている場合（たとえば、サービスが実行されており、障害状況を分離するために診断が必要な場合）、前記オペレータは、（イーサーネットポートの問題を診断するために）前記装置１０２に対して診断コマンドを発信するか、若しくは（ＤＳＬラインの問題を診断するために）前記装置１０２に接続されているイーサーネットサービスに対して診断コマンドを発信する。

前述したように、一部の診断テストは接続中に実行することが可能であるが、その他の診断テストを行うには接続を非サービス状態にする必要がある。前記装置１０２のイーサーネットポートのサービス中の診断は、イーサーネットインターフェイスのテストのみに限定される。本実施例では、性能監視を除き、前記ＤＳＬループ上でサービス中に行うことが可能な診断はない。

非サービス状態で行うテスト（たとえば中断テスト）は、前記装置１０２に関連付けられた診断を用いて実現可能である。前記装置１０２および前記装置に関連付けられたイーサーネットサービスは、テスト中は非サービス状態である必要がある。このテストにより、オペレータは、加入者装置９４に関連付けられたイーサーネットポートおよびケーブルに関連する障害、さらに前記ＤＳＬポートおよびＤＳＬの物理的リンクに関連する障害をテストし、分離することが可能となる。テスト中に前記装置１０２がサービス中である場合、ケーブル長（たとえば非中断）のテストのみが可能である。

前記装置１０２について、多数の非サービス状態テストを実行することが可能である。これらのテストには、前記イーサーネットポートのポート送信機および受信機の確認が含まれ、このテストには内部のループバックが使用され、出力送信機または受信機入力の障害の検出が可能になる。イーサーネットケーブルの問題分析は、未終端（ＴＤＲテスト）または終端ケーブルのいずれかについて実行可能である。ＤＳＬ装置ポートの送信機および受信機の診断は、内部ループバックを使用して実行され、これにより出力送信機または受信機入力の障害の検出が可能となる。

ＤＳＬリンク診断は、シングルエンドのループ診断を用いて装置９６から実行可能であり、これによってたとえばループ長、ループ終端（たとえば前記ループが開回路または短絡回路であるかどうか）、ループゲージ、アップストリームおよびダウンストリーム能力（ｂｐｓ単位において）、理想的なアップストリームおよびダウンストリーム能力（ｂｐｓ単位において）（たとえば実装損失の影響を考慮しない能力）、デュアルエンド・ループ・テストなど、未終端ＤＳＬデジタル・ローカル・ループ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｏｃａｌ Ｌｏｏｐ：ＤＬＬ）の特定の特性を決定することができる。

図１の方法１０は、たとえばイーサーネット・フレームの転送をＤＳ３ＷＡＮインターフェイスを介しておよび／またはファイバーインターフェイスを介して行うその他のネットワーク設定で実行することが可能なものと理解される。

図６および図７を参照すると、さらに別の実施形態において、方法１０６は工程１０８〜１５６を利用して、前記サービスプロバイダ９２による前記装置１０２および関連構成要素のシングルエンド方式管理を可能にし、以下のようにイーサーネットインターフェイスに関する問題を初期化、監視および診断する。本実施例において、前記方法１０６は、データ転送サービスのＤＳＬコマンドによって提供される機能を拡張することによって実施される。特定のコマンドおよび関連情報についてのより詳細な説明は、先に組み込まれた米国仮特許出願（代理人整理番号第３１８７３．１８号）に開示されている。障害が検出および分離された後に修正措置を取ることが可能なものと理解されるが、そのような措置については図６および図７には明示されていない。

工程１０８において、リンクが確立され、リンクパラメータが決定される。前記イーサーネットインターフェイスのサービスが実行される前に、前記方法１０６は工程１１０において現在のＤＳＬリンクステータス（たとえば良好／不良）を決定する。前記リンクステータスが不良である場合、前記方法１０６は障害分離段階に入るが、この段階については後に図７とともに説明する。前記リンクステータスが良好である場合、前記方法１０６は工程１１２へ進み、この工程においてＤＳＬパラメータが取得される。次に、前記方法１０６は工程１１４へ進み、この工程でイーサーネット・リンクステータスを決定する。前記イーサーネット・リンクステータスが不良である場合、前記方法１０６は障害分離段階に入るが、この段階については後に図７とともに説明する。前記イーサーネットのステータスが良好である場合、前記方法１０６は工程１１６へ進み、この工程でイーサーネットリンクパラメータ（たとえばケーブルステータスおよびケーブル長）を取得する。

前記方法１０６は、次に、工程１１８、１２０へと進み、監視動作を実行する。前記監視工程によって、リンクの不良、搬送波および／または信号の損失、（光ファイバーインターフェイスの場合は）光状況の低下、自動交渉の再開、リモート障害表示、およびリンクパラメータ（たとえばケーブルステータスおよびケーブル長）の変化を確認することができる。また、この監視工程によって、その他の障害およびサービス劣化問題の確認、さらに動向分析統計の収集が行われる。工程１２０において障害が検出された場合、前記方法はサービス停止自律状態（ＯＯＳ−ＡＵ）へ移行し、前記障害を分離するために図７の工程１２２へ進む。

次に、引き続き図６を参照し、さらに図７を参照すると、１若しくはそれ以上のテストが自動的に実行され、工程１２０で検出された障害がローカル装置の障害によるものか、リモート装置の障害によるものか、ケーブル問題によるものかが決定される。工程１２２において、前記ＤＳＬリンクステータスが決定される。前記リンクステータスが良好である場合、前記方法１０６は工程１２４、１２６へ進み、ここでイーサーネット・ローカル・ループバックのテストを行い、前記テストの成否を決定する。工程１２６においてテストが失敗と決定された場合、前記障害は、工程１２８が示すように装置の障害による可能性が高い。

工程１２６において前記テストが成功であると決定された場合、前記方法１０６はケーブルテストを行い、工程１３０、１３２において前記テストの成否を決定する。工程１３２において失敗と決定された場合、障害は、工程１３４が示すように、ケーブルの問題である可能性が高い。工程１３２において成功と決定された場合、前記方法は工程１３６へ進み、この工程で自動交渉手順を開始する。

工程１３８において、前記自動交渉手順の成否が決定される。前記自動交渉手順が失敗した場合、障害は、工程１４０が示すようにリモート装置の問題によるものである可能性が高い。しかし、前記自動交渉手順が成功した場合、前記方法は工程１１４へ戻り、先に説明したようにイーサーネット・リンクステータスを確認する。

図７の工程１２２へ戻り、前記ＤＳＬリンクステータスが不良と決定された場合、前記方法１０６は工程１４２へ進み、この工程においてＤＳＬループバックテストが行われる。工程１４４においてテストが失敗と決定された場合、前記障害は、工程１２８が示すように装置の障害による可能性が高い。

工程１４４においてテストが成功と決定された場合、前記方法１０６はケーブルテストを行い、工程１４６、１４８において前記テストの成否を決定する。工程１４８においてテストが失敗と決定された場合、障害は、工程１５０が示すように、ケーブル問題である可能性が高い。工程１４８においてテストが成功と決定された場合、前記方法は工程１５２へ進み、この工程においてＤＳＬリンクハンドシェークを開始する。工程１５４において、前記ハンドシェークの成否が決定される。前記ハンドシェークが失敗した場合、障害は、工程１５６が示すようにリモート装置の問題によるものである可能性が高い。しかし、前記ハンドシェークが成功した場合、前記方法は工程１１０へ戻り、先に説明したように前記ＤＳＬリンクステータスを確認する。

したがって、図６および図７の方法１０６は、図５のネットワーク９０の構成要素を利用してイーサーネットサービスを提供し管理するものである。さらに、前記方法１０６は、障害の検出と分離を可能にすることにより、前記イーサーネットサービスの中断および潜在的中断を前記サービスプロバイダ９２が迅速に特定し、対処することを可能にする。障害の検出と分離が行われた後、前記障害、様々な障害属性（たとえばタイプや位置）、および同様の情報に関する詳細なレポートが作成される。

図８〜図１０を参照すると、さらに別の実施形態において、ＴＤＲｓの性能および動作は（前述したように）、以下のようにＤＳＬおよび／またはイーサーネット環境において強化される。反射信号を用いて動作するＴＤＲ技術は、一般に、適切に終端されたライン上で無効である。したがって、ＴＤＲ技術の利益を最大化するためには、特性化の対象であるラインを終端するべきではない。多くの場合、これは技術者がサイトを訪れて物理的に非接続にする必要があることを意味する。前記接続が切断されると、ラインのテストを実行することが可能になる。しかし、前記接続を切断するために技術者を派遣するプロセスは時間と費用がかかり、前記接続が顧客の所在地内または顧客の装置にある場合、さらに困難である。

具体的に図８を参照すると、例示的なＤＳＬ環境はサービスプロバイダのライン側の装置１６０と、ＤＳＬモデム１６４とを含み、前記ＤＳＬモデム１６４は加入者の所在地にある場合がある。前記装置１６０はＤＳＬユニット１６２と関連付けることが可能であって、これにより前記装置１６０および前記モデム１６４はライン１６６を介して通信可能となる。前記モデム１６４は、アナログフロントエンド１７０と、ＤＳＬプロセッサ／デジタル信号プロセッサ１７２と、サービス側インターフェイス（たとえばイーサーネット）と、マイクロコントローラまたはプロセッサ１７６と、さらにこれらの構成要素間の様々な接続およびインターフェイスとを含むことが可能である。

本実施例において、前記モデム１６４はまた、回路１６８も含み、この回路はアナログフロントエンド１７０およびプロセッサ１７６の両方へアクセス可能である。前記回路１６８は、２つのスイッチ１８０、１８２と前記プロセッサ１７６とを接続する継電器１７８を含む。

ＤＳＬトラフィックに加え、前記ライン１６６は帯域外制御チャネル（たとえば内臓動作チャネルまたはＥＯＣ）を含み、これにより、前記装置１６０はＥＯＣメッセージングを介して前記モデム１６４を監視および制御することが可能となる。本実施例において、前記ＥＯＣメッセージングを前記回路１６８とともに使用することによって、前記装置１６０は前記ＤＳＬラインの終端を次のように非接続にすることができる。

前記ラインを非接続にするために、前記サービスプロバイダはライン１６６のＥＯＣを介して前記モデム１６４にコマンドを送信し、前記モデム１６４に一定時間「ｔ」の間接続を解除するよう指示する。前記時間ｔは、たとえば、事前定義されるか、あるいは前記コマンドにパラメータとして含まれる。前記メッセージを受信すると、前記モデム１６４はタイマーを始動し、前記継電器１７８に電圧を加えて前記スイッチ１８０、１８２を開く。この結果、時間ｔによって定義付けられる一定時間の間、未終端ラインが生成される。この時間中、前記サービスプロバイダは診断を実行し、前記ラインを特性化をすることが可能である。前記タイマーが時間切れになると、前記プロセッサ１７６は前記継電器１７８への電圧を停止し、それによってスイッチ１８０，１８２が閉じ、前記ラインが再確立される。したがって、ＤＳＬラインに関連付けられたＴＤＲの効果は、前記ラインの終端を遠隔的に作用することによって強化することが可能である。

図９および図１０を参照すると、例示的なイーサーネット環境は、サーバープロバイダ装置１８４とデジタル装置１８８とを含む。例示目的のために、図のデジタル装置１８８は加入者の所在地に位置するコンピュータであるが、前記装置１８８は、本開示に適用可能な任意の種類のデジタル装置である可能性があるものと理解される。前記装置１８４はイーサーネットユニット１８６に関連付けられており、これにより、前記装置１８４およびコンピュータ１８８はライン１９０を介して通信可能となる。

当該技術分野では周知の様々な構成要素（たとえばプロセッサ、メモリ、バス、Ｉ／Ｏデバイス、ネットワークインターフェイス等であるが、いずれも図示されていない）に加え、前記コンピュータ１８８は図１０で示す回路１９２を含む場合がある。本実施例において、前記回路１９２は、前記コンピュータ１８８に配備されたネットワーク・インターフェイス・カード（ＮＩＣ）に含まれている。前記ＮＩＣは、ネットワーク上のＮＩＣを特定するメディアアクセス制御（ｍｅｄｉａ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ：ＭＡＣ）番号に関連付けられている。前記回路は前記コンピュータ１８８若しくは前記コンピュータ１８８の外部装置のその他の構成要素と関連付けることが可能なものと理解される。

前記回路１９２は制御ユニット１９４を含み、前記ユニットはライン１９６，１９８によって示されるデータパスに接続されている。また、前記制御ユニット１９４は、ライン２０４を介して制御レジスタ２００およびタイマーレジスタ２０２に接続されている。前記レジスタ２００、２０２は継電器２０８を具備するゲート２０６にフィードされる。前記継電器２０８は、レジスタ２０２にプログラムされた期間、レジスタ２００によって正常な終端回路からライン１９６を接続解除するために使用される。

前記ラインの接続を解除するために、前記サービスプロバイダは帯域内信号伝達機構を介して前記ＮＥＣおよび関連回路１９２にコマンドを送信することが可能である。前記コマンドは、前記ＮＥＣに接続を解除させオフラインにする指示と、前記ＮＩＣのオフライン継続時間とを含む。前記コマンドを受信すると、前記制御ユニット１９４は前記制御レジスタおよびタイマーレジスタ２００，２０２を適切な値とともにロードし、前記継電器を作動させ、前記ＮＩＣをオフラインにする。これは、たとえばラインのインピーダンスを終端（インピーダンス）、または未終端（インピーダンスなし）に変更することによって実行可能である。前記タイマーレジスタ２０２に関連付けられた時間が経過すると、前記回路１９２は前記継電器２０８への電圧を停止し、前記ＮＩＣをオンラインにする。したがって、イーサーネット接続に関連するＴＤＲの効果は、前記ラインの終端に遠隔的に作用することによって強化することが可能である。

本発明について、好ましい実施形態を参照することによって具体的に示し、説明してきたが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく本発明の形状および詳細に様々な変更を行うことが可能であることを当業者は理解するであろう。たとえば、帯域内のループバックリクエスト機能が望ましい場合は、ケーブルテスト技術と異常監視技術を組み合わせることによってそのような機能性を得、ある装置が適正に機能しているかどうかを診断することが可能である。よって、特許請求の範囲は本発明との一貫性を維持しつつ広範に解釈されるべきである。

図１は、イーサーネット接続のシングルエンドから障害を確立し、管理し、分離するための方法を図示するフローチャートである。 図２は、図１の方法を実施可能な、例示的なネットワークである。 図３および図４は、図２のネットワークにおけるイーサーネット接続のシングルエンドから障害を確立し、管理し、分離するための方法の別の実施形態を図示するフローチャートである。 図３および４は、図２のネットワークにおけるイーサーネット接続のシングルエンドから障害を確立し、管理し、分離するための方法の別の実施形態を図示するフローチャートである。 図５は、図１の方法を実施可能な別の例示的なネットワークである。 図６および図７は、図５のネットワークにおけるイーサーネット接続のシングルエンドから障害を確立し、管理し、分離するための方法の別の実施形態を図示するフローチャートである。 図６および図７は、図５のネットワークにおけるイーサーネット接続のシングルエンドから障害を確立し、管理し、分離するための方法の別の実施形態を図示するフローチャートである。 図８は、ラインステータスを終端と未終端との間でリモート切り替えするための、例示的なシステムの１実施形態を図示するものである。 図９および図１０は、ラインステータスを終端と未終端の間でリモート切り替えするための、例示的なシステムの別の実施形態を図示するものである。 図９および図１０は、ラインステータスを終端と未終端の間でリモート切り替えするための、例示的なシステムの別の実施形態を図示するものである。

Claims (24)

1. 通信リンクの第１のポイントからイーサーネット・サービス・インターフェイスの障害を検出および診断するための方法であって、前記通信リンクは前記イーサーネット・サービス・インターフェイスを含み、第２のポイントで終端するものであり、
   前記第１のポイントから前記リンクを監視し、前記第１のポイントと前記第２のポイントとの間で発生する障害を検出する工程と、
   前記障害の検出時に、少なくとも１つの障害属性を前記第１のポイントから特定する工程と、
   前記特定された障害属性に基づいて、前記障害の１若しくはそれ以上の潜在的原因を分類する工程と
   を有する方法。
2. 請求項１記載の方法において、前記障害属性は障害の位置を含むものである。
3. 請求項２記載の方法において、前記障害属性は障害のタイプを含むものである。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法において、前記障害属性を特定する工程は、前記障害を隔離するために前記第１のポイントから診断手順を実行する工程を含むものである。
5. 請求項４記載の方法において、前記診断手順を実行する工程は、ループバックテストを実行する工程と、前記ループバックテストの結果に基づいて、前記第１のポイントと第２のポイントとの間の通信リンクの一部を形成するケーブルのステータスを確認する工程とを含むものである。
6. 請求項５記載の方法において、前記ループバックテストによって、当該ループバックテストを実行した装置に問題が存在しないことが示される場合、前記ケーブルステータスの確認が行われるものである。
7. 請求項６記載の方法において、前記障害の前記１若しくはそれ以上の潜在的原因を分類する工程は、前記ローカルループバックのテスト結果または前記ケーブルステータスを使用する工程を含み、前記障害が、前記第１のポイントに関連する装置によって生じたものか、前記第２のポイントに関連する装置によって生じたものか、前記第１のポイントと第２のポイントとの間に配置された装置よって生じたものか、若しくは前記第１のポイントと第２のポイントとの間の通信リンクの一部を形成するケーブルによって生じたものかを特定するものである。
8. 請求項６および請求項７記載の方法において、この方法は、さらに、
   デジタル加入者回線（ＤＳＬ）接続において少なくとも１つのＤＳＬテストを行い、当該ＤＳＬ接続は前記通信リンクの一部を構成するものである、ＤＳＬテストを行う工程と、
   前記ＤＳＬテストが成功であったかを決定し、前記工程において失敗は、前記障害が前記ＤＳＬ接続に関連付けられることを示すものである、決定する工程と
   を有するものである。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法において、この方法は、さらに、
   リンクステータスが良好か不良かを決定する工程と、
   前記リンクステータスが良好である場合、自動交渉処理を実行する工程と、
   前記自動交渉処理が成功であったかを決定する工程と、
   前記自動交渉処理が成功であった場合、前記通信リンクの少なくとも１つのパラメータを取得する工程と
   を有するものである。
10. 請求項９記載の方法において、前記少なくとも１つのパラメータは、前記第１のポイントと第２のポイントとの間の通信リンクの一部を形成するケーブルの少なくとも１つのステータス、若しくは前記ケーブルの長さを含むものである。
11. 通信システムの一部を形成するイーサーネット・サービス・インターフェイスにおける障害を検出および診断するための方法であって、前記検出および診断は前記通信システム内のシングルポイントから行われ、
    前記イーサーネット・サービス・インターフェイスに関連付けられる複数の動作パラメータを特定し、前記動作パラメータは前記イーサーネット・サービス・インターフェイスを監視するためのベースラインを確立するものである、特定する工程と、
    前記障害を、少なくとも部分的に前記動作パラメータに基づいて検出するために、前記イーサーネット・サービス・インターフェイスを前記シングルポイントから監視する工程と、
    前記シングルポイントから検出された障害を診断し、前記診断は前記障害を障害位置または障害タイプのうちの少なくとも１つと関連付けるよう動作可能である、診断する工程と
    を有する方法。
12. 請求項１１記載の方法において、前記診断は前記通信システムにおける一連のテストを実行する工程を含み、前記テストは前記イーサーネット・サービス・インターフェイスの障害を分離するよう動作可能である。
13. 請求項１１および請求項１２のいずれか１つに記載の方法において、この方法は、さらに、
    前記シングルポイントから前記イーサーネット・サービス・インターネットをプロビジョニングする工程を有するものである。
14. イーサーネット・サービス・インターフェイスに関連付けられる障害を通信リンクの第１の端部から検出および診断するためのシステムであって、前記リンクは前記第１の端部から延長して第２の端部で終端し、且つ前記リンクは前記イーサーネット・サービス・インターフェイスを含み、
    前記第１の端部にアクセス可能な第１の通信装置と、
    前記第２の端部にアクセス可能な第２の通信装置と、
    前記第１の装置と前記第２の装置とを接続するケーブルと、
    前記障害を検出し、前記障害が前記第１の装置、前記第２の装置、または前記ケーブルのいずれに関連付けられるものであるかを決定するための、前記第１の装置に関連付けられたソフトウェアと
    を有するシステム。
15. 請求項１４記載のシステムであって、このシステムは、さらに、
    第３の通信装置を有し、前記第２の端部は前記第３の装置において終端するものであり、前記ソフトウェアは前記障害が前記第３の装置に関連付けられるかどうかを決定するよう動作可能である。
16. 請求項１５記載のシステムにおいて、少なくとも前記ケーブルの一部はデジタル加入者回線を有し、前記ソフトウェアは前記障害が前記デジタル加入者回線に関連付けられるかどうかを診断および検出するよう動作可能である。
17. リモートデジタル装置においてライン終端ステータスを制御するための方法であって、
    前記デジタル装置にコマンドを送信し、前記コマンドは前記デジタル装置によって前記ライン終端を終端ステータスから未終端ステータスに変更する指示を含むものである、送信する工程と
    前記リモート装置において、所定の時間を設定する工程と、
    前記リモート装置において、前記所定の時間を監視する工程と、
    前記所定の時間が経過したときに前記ライン終端ステータスを未終端から終端に自動変更する工程と
    を有する方法。
18. 請求項１７記載の方法において、前記コマンドは、前記所定の時間をさらに含むものである。
19. 請求項１７および請求項１８のいずれか１つの方法において、前記デジタル装置はネットワーク・インターフェイス・カードであり、前記コマンドはイーサーネットを介し帯域内信号伝達機構を用いて送信されるものである。
20. 請求項１７〜１９のいずれか１つの方法において、前記デジタル装置はデジタル加入者回線（ＤＳＬ）のモデムであり、前記コマンドはＤＳＬチャネルを介して送信されるものである。
21. 通信リンクの終端ステータスをリモート制御することを可能にする装置であって、
    前記通信リンクを介して受信される終端コマンドに応答するよう動作可能な制御装置と、
    前記制御装置にアクセス可能な継電器であって、前記継電器は、前記制御装置に応答して前記終端ステータスを終端と未終端との間で変更するよう動作可能である、前記継電器と
    を有する装置。
22. 請求項２１記載の装置において、この装置は、さらに、
    前記制御装置にアクセス可能なタイマーを有し、前記制御装置は前記コマンドに応答して前記ステータスを未終端に変更するよう前記継電器に指示を与えるものであり、前記継電器は、前記タイマーに関連付けられた所定の時間が経過した後、前記ステータスを終端に変更するものである。
23. 請求項２１および請求項２２のいずれか１つの装置において、この装置は、さらに、
    メディアアクセス制御フレームとして前記コマンドを受信するよう動作可能なイーサーネットインターフェイスを有するものである。
24. 請求項２１〜２３のいずれか１つの装置において、この装置は、さらに、
    ＤＳＬチャネルを介して前記コマンドを受信するよう動作可能なデジタル加入者回線インターフェイスを有するものである。

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