JP2009239613A - フレーム伝送装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレーム伝送装置において、コリジョンが多発しても伝送路を使用し続けてしまうという問題を解決する。
【解決手段】イーサネット伝送装置１は、フレームの送受信を行うＰＨＹ・ＭＡＣブロック３を備える。また、ＰＨＹ・ＭＡＣブロック３におけるコリジョン発生を検出し、コリジョンが発生したコリジョンフレーム数をカウントするコリジョン監視部８と、単位時間当たりのカウントされたコリジョンフレーム数が所定の閾値を超えた場合、ＰＨＹ・ＭＡＣブロック３に対してリンクダウンの制御を行う主信号リンク制御部９と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、フレーム伝送装置及びその制御方法に関し、特に、伝送路上におけるフレームコリジョン多発時のリンク制御に関する。

本発明に関連する技術を記載する文献として、特許文献１ないし３を挙げる。特許文献１は、現用伝送路の障害発生時に他方の伝送路に自動的に切替を行い、通信の信頼性を高めるものである。段落０００９ないし００１１や、段落００１６ないし００２０を参照すると、安全性テスト（リンクインテグレティ）の結果、異常があった場合、同じユニットに接続されている冗長の伝送路に切り替えることについて記載がある。

特許文献２は、段落００１１，００１２，００２２，００５４ないし００５７を参照すると、複数のポートがあるハブユニットであって、伝送路監視制御部により受信ポートに連続して所定回数以上衝突を検出したとき、ハブ制御部により当該受信ポートを切り離すハブユニットについて記載がある。

特許文献３は、段落００２７ないし００３３を参照すると、通信回線上でのコリジョンの発生を検出し、一定時間ごとに発生したコリジョン数をカウントし、設定数よりそのコリジョン数が多くなると、コリジョン多発を解消するためにデータ送信待機時間を長くするネットワーク通信制御装置について記載がある。
特開平０５−０９１０９３号公報 特開平０７−０２３０４３号公報 特開平１０−０５６４７０号公報

ＩＥＥＥ８０２．３にて標準化されたイーサネット（登録商標）の通信方式には、全二重通信と半二重通信の２種類がある。全二重通信は双方向同時通信であり、半二重通信は交互通信であり、対向接続するイーサネット伝送装置は双方が同じ通信方式に設定する必要がある。また、イーサネット対向接続装置がこの全二重対応か半二重対応かを見分けて自動的に通信方式を対向装置に合わせるオートネゴシエーションという機能もあり、イーサネット伝送装置には、全二重固定の装置、もしくは半二重固定の装置以外に、オートネゴシエーションに対応した装置も存在する。

オートネゴシエーション対応装置同士の対向では、優先解決機能でお互いの通信方式を自動で同じ方式に選択する。しかしオートネゴシエーション対応のイーサネット伝送装置と全二重固定のイーサネット伝送装置の対向した場合、後者装置がオートネゴシエーション未対応であるため前者装置のオートネゴシエーションが失敗し、これによって前者装置はオートネゴシエーション失敗時に標準規定されている半二重通信となり、対向装置との通信方式が異なってしまう。このとき片方が全二重通信であるためフレームを送出するタイミングを考慮しないので、両装置の間のイーサネット伝送路において双方が出したフレームがぶつかり合うというコリジョンが発生する。

半二重通信ではコリジョンが発生するとフレームを送信せず、全二重通信ではコリジョンを検出せずにフレームを送信し続けるため、全二重通信となっている装置からのフレーム送信が優先されて、全二重通信となっている装置がフレームを送信している間に半二重通信となっている装置はフレームを送信出来ないという通信異常が起こる場合がある。従来のイーサネット伝送装置では、本現象が発生してもそのまま運用されていた。

前述のように、従来のオートネゴシエーションにおいては、次のような課題がある。

第１の課題は、オートネゴシエーション対応のイーサネット伝送装置と全二重固定のイーサネット伝送装置のイーサネット接続を行うと、オートネゴシエーションが失敗することによりオートネゴシエーション対応のイーサネット伝送装置の通信方式は半二重通信になってしまうため、一方の装置は全二重通信でもう一方の装置は半二重通信という通信方式の違いから、全二重通信に設定された装置の場合には新しいデータを送信し続けるが、半二重通信に設定された装置はコリジョンを検出し続けるためデータを送信出来ない状態となることである。

第２の課題は、上記の状態が発生しても本伝送路を使用し続けてしまうということである。

そこで本発明は、第２の課題を解決したフレーム伝送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下に記載するような構成を特徴とする。

本発明に係るフレーム伝送装置は、フレームの送受信を行う送受信手段を備えるフレーム伝送装置であって、前記送受信手段におけるコリジョン発生を検出し、コリジョンが発生したコリジョンフレーム数をカウントするコリジョン監視手段と、単位時間当たりのカウントされたコリジョンフレーム数が所定の閾値を超えた場合、前記送受信手段に対してリンクダウンの制御を行うリンク制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明に係るフレーム伝送装置の制御方法は、フレームの送受信を行う送受信手段を備えるフレーム伝送装置の制御方法であって、前記送受信手段におけるコリジョン発生を検出し、コリジョンが発生したコリジョンフレーム数をカウントし、単位時間当たりのカウントされたコリジョンフレーム数が所定の閾値を超えた場合、前記送受信手段に対してリンクダウンの制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、フレーム伝送装置において、コリジョンが多発しても伝送路を使用し続けてしまうという問題を解決したフレーム伝送装置を提供することが可能となる。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。
本実施形態に係るイーサネット伝送路上におけるフレームコリジョン多発時のリンク制御の方式は、イーサネットのデータを伝送する装置（フレーム伝送装置）において、イーサネット伝送路上でイーサネットフレームのコリジョンが多発した場合に、その伝送路に接続されるイーサネットポートを自動的にリンクダウンさせる機能を具備することを特徴としている。そのため、コリジョン多発という異常状態の伝送路を使用し続ける事を防ぐことができる。以下、図面を参照してさらに詳細に説明する。

図１を参照すると、本実施形態に係るイーサネット伝送装置１を含む全体構成が示されている。イーサネット伝送装置１は、イーサネットのデータを伝送する装置である。なお、イーサネット伝送装置７も、本実施形態に係るフレーム伝送装置であるが、説明の便宜のため符号を別にした。また、イーサネット伝送装置７は、イーサネット伝送装置１の対向装置である。イーサネット伝送装置１とイーサネット伝送装置７は、イーサネット用ケーブル５，６により物理的に接続されている。

図１において、コリジョン監視制御ブロック２は、以下の監視・制御機能を有する。
・主信号におけるコリジョン発生の監視機能
・コリジョンフレーム数のカウント機能
・装置外部からのコリジョンフレーム数の閾値設定機能
・コリジョンフレーム数が上記閾値を超えた場合のＰＨＹ・ＭＡＣブロック３への主信号リンク制御機能
・コリジョン監視制御ブロック２によるリンクダウン時に装置内部及び外部通知処理部への状態通知機能

図１において、ＰＨＹ・ＭＡＣブロック３は、イーサネットフレームの送受信を行うブロックである。すなわち、本実施形態において、ＰＨＹ・ＭＡＣブロック３は、送受信手段として機能する。

図１において、その他機能ブロック４は、各イーサネット伝送装置の用途に合った仕様で決定されるブロックで、任意のものであり本実施形態の主要な構成とは関係ないブロックである。

図１において、イーサネット用ケーブル５，６は、イーサネット伝送装置１とイーサネット伝送装置７の間のイーサネット伝送路となる一般的なケーブルである。例えば１０ＢＡＳＥ−Ｔ／１００ＢＡＳＥ−ＴＸなどの規格がある。

図１において、イーサネット伝送装置７は、イーサネット伝送装置１とイーサネット伝送路を介して接続されるイーサネット伝送装置である。

図１において、イーサネット伝送路（イーサネット用ケーブル５，６）に接続されるイーサネット伝送装置１は、コリジョン監視制御ブロック２にて伝送路に接続されるイーサネットポートにおけるコリジョンフレーム数を監視する機能を具備している。また、イーサネット伝送装置１は、イーサネット伝送路でイーサネットフレームのコリジョンが発生し、そのコリジョンフレーム数がイーサネット伝送装置１への外部入力にて決定されるある閾値を超えた場合、コリジョン監視制御ブロック２は該当のイーサネット伝送路に接続されるＰＨＹ・ＭＡＣブロック３にリンクダウン制御信号を送出してリンクアップ→ダウンに変更する。

本実施形態は、このように作用するため、本実施形態に係るイーサネット伝送装置１が接続されたイーサネット網においてコリジョン多発障害が発生した場合でも、自動的にイーサネット伝送装置１をリンクダウンし、コリジョン多発によって異常となったイーサネット網から装置を切り離すことが出来る。

図２を参照すると、図１に示すコリジョン監視制御ブロック２の詳細及び周辺ブロックの構成が示されている。

図２において、コリジョン監視部８は、ＰＨＹ・ＭＡＣブロック３のイーサネット主信号のコリジョンの有無を監視し、コリジョンを検出した場合にコリジョンフレーム数をカウントする。また、予め設定した一定時間内にコリジョンがカウントされない場合はカウント数をリセットする。

図２において、主信号リンク制御部９は、コリジョン監視部８でコリジョンを検出し、単位時間当たりのコリジョンフレームカウンタ値が、ある閾値を超えた場合に、イーサネット主信号のリンクをダウンする制御信号をＰＨＹ・ＭＡＣブロック３に送出する。

図１において、イーサネット用ケーブル５，６にてイーサネット主信号のコリジョンが発生すると、ＰＨＹ・ＭＡＣブロック３を通じてコリジョン監視制御ブロック２は、コリジョンを検出する。具体的には、図２のコリジョン監視部８がコリジョンの検出してコリジョンフレーム数をカウントする。

コリジョン発生し続けてコリジョンフレーム数が装置外部より予め設定されたある閾値を超えた場合、主信号リンク制御部９はＰＨＹ・ＭＡＣブロック３に対してリンクダウンの制御を行う。同時にリンクダウン通知を装置内部もしくは装置外部アプリケーションに通知する。また、予め設定した一定時間内にコリジョンがカウントされない場合はカウント数をリセットする。

リンクダウンの通知は、上位レイヤのプロトコル（装置内部）や、アプリケーション（装置外部）や、対向装置（装置外部）に対して行われる。これにより、イーサネット伝送装置１、対向装置両方のネットワーク管理者がすぐに異常を発見し対処できるという顕著な効果を奏する。イーサネット伝送装置１のリンク断後の切り替えも、リンク断することによってイーサネット伝送装置１を用いない経路に経路変更することが容易に実行可能となる。

以上詳細に実施例の構成を述べたが、図１のＰＨＹ・ＭＡＣブロック３およびその他機能ブロック６は、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成（ブロック図）は省略する。

以上説明した本実施形態によれば、以下に記載するような効果を奏する。
第１の効果は、イーサネット伝送路上でのコリジョン多発時に、コリジョンが多発した伝送路に接続されるイーサネットポートをリンクダウンするので、コリジョン多発という異常状態の伝送路を使用し続ける事を防ぐことができることである。

第２の効果は、イーサネット伝送路上でのコリジョン多発時に接続されるイーサネットポートをリンクダウンするので、装置内部もしくは装置外部アプリケーションにリンクダウン通知が可能となることである。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

本発明による実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明による実施形態の主要部の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ イーサネット伝送装置
２ コリジョン監視制御ブロック
３ ＰＨＹ・ＭＡＣブロック
４ その他機能ブロック
５，６ イーサネット用ケーブル
７ イーサネット伝送装置（対向装置）
８ コリジョン監視部
９ 主信号リンク制御部

Claims (6)

1. フレームの送受信を行う送受信手段を備えるフレーム伝送装置であって、
   前記送受信手段におけるコリジョン発生を検出し、コリジョンが発生したコリジョンフレーム数をカウントするコリジョン監視手段と、
   単位時間当たりのカウントされたコリジョンフレーム数が所定の閾値を超えた場合、前記送受信手段に対してリンクダウンの制御を行うリンク制御手段と、
   を有することを特徴とする、フレーム伝送装置。
2. 前記リンク制御手段は、前記リンクダウンの制御を行う際、その旨を装置内部及び装置外部のうち少なくとも一方に通知することを特徴とする、請求項１記載のフレーム伝送装置。
3. 前記通知は、上位レイヤのプロトコル、フレーム伝送装置を利用する外部アプリケーション、フレーム伝送装置の対向装置、のうち少なくとも１つ以上に対して行われることを特徴とする、請求項２記載のフレーム伝送装置。
4. フレームの送受信を行う送受信手段を備えるフレーム伝送装置の制御方法であって、
   前記送受信手段におけるコリジョン発生を検出し、
   コリジョンが発生したコリジョンフレーム数をカウントし、
   単位時間当たりのカウントされたコリジョンフレーム数が所定の閾値を超えた場合、前記送受信手段に対してリンクダウンの制御を行うことを特徴とする、フレーム伝送装置の制御方法。
5. 前記リンクダウンの制御を行う際に、その旨を装置内部及び装置外部のうち少なくとも一方に通知することを特徴とする、請求項４記載のフレーム伝送装置の制御方法。
6. 前記通知は、上位レイヤのプロトコル、フレーム伝送装置を利用する外部アプリケーション、フレーム伝送装置の対向装置、のうち少なくとも１つ以上に対して行われることを特徴とする、請求項５記載のフレーム伝送装置の制御方法。

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