JP4473107B2 - Communication failure detection device - Google Patents
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Description
本発明は、LAN回線不良と装置内障害を区別して検出可能な通信障害検出装置に関するものである。 The present invention relates to a communication failure detection device that can detect a LAN line failure and an internal failure separately.
近年の通信システムの複雑化や高度化に伴い、LAN(Local Area Network)回線不良や装置内障害が多く発生している。このため、LAN回線不良や装置内障害を正確に検出する技術の開発が進められている。 With recent complications and sophistication of communication systems, many LAN (Local Area Network) line failures and in-device failures have occurred. For this reason, development of a technique for accurately detecting a LAN line failure or an in-device failure is underway.
LAN回線上に接続されてデータ通信を行う通信装置は、例えば伝送媒体に依存したレイヤ1の処理を行う基板(レイヤ1処理基板)と、伝送媒体に依存しないレイヤ2以降の処理を行う基板(レイヤ2処理基板)によって構成される。
A communication apparatus connected to a LAN line and performing data communication includes, for example, a board (layer 1 processing board) that performs layer 1 processing depending on a transmission medium, and a board (layer 1 processing board that performs processing subsequent to
このような通信装置は、レイヤ1処理基板を交換することによって種々のLAN回線を収容することが可能となる。また、レイヤ1処理基板とレイヤ2処理基板の間のインタフェースとして、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.3標準の規格であるメディア・インデペンダント・インタフェース(以下、MII(Medium Independent Interface)という)やギガビットMII(以下、GMIIという)等が採用されている。MIIやGMIIで接続している基板間(レイヤ1処理基板とレイヤ2処理基板)の装置(通信装置)内障害は、レイヤ2のメディア・アクセス・コントロール(以下、MAC(Media Access Control)という)におけるフレームチェックシーケンス(以下、FCS(Frame Check Sequence)という)を用いて検出することができる。
Such a communication apparatus can accommodate various LAN lines by exchanging the layer 1 processing board. Further, as an interface between the layer 1 processing board and the
しかしながら、通信装置のLAN回線受信側では回線不良によってもFCS誤りを検出してしまうため、FCSを用いた従来の通信装置監視方式ではLAN回線不良と装置内障害を区別できないといった問題があった。そこでLAN回線不良と装置内障害を区別するために、通信装置の監視パターンを前段で挿入し、後段ではこれを照合するという方法がある。 However, since the FCS error is detected by the line failure on the LAN line receiving side of the communication device, the conventional communication device monitoring method using the FCS has a problem that the LAN line failure and the in-device failure cannot be distinguished. Therefore, in order to distinguish between a LAN line failure and an in-device failure, there is a method in which a monitoring pattern of a communication device is inserted in the previous stage and this is verified in the subsequent stage.
特許文献1に記載の障害検出システムは、互いに直列に接続された複数の第1の基板と、最終段の第1の基板に接続された第2の基板とを備え、前記第1の基板は、障害監視用の監視パターンを発生する監視パターン発生手段と、前段の第1の基板からの入力信号に設けられた基板毎に異なる監視パターン挿入領域の内、自基板に割り当てられた監視パターン挿入領域に、前記監視パターン発生手段が発生した監視パターンを挿入して後段の基板へ出力する監視パターン挿入手段とを具備し、前記第2の基板は、前記最終段の第1の基板から入力した入力信号から複数の監視パターンを一括して分離する監視パターン分離手段と、前記一括して分離された監視パターンが正常であるかどうか検査を行う監視パターン検査手段とを具備している。 The failure detection system described in Patent Document 1 includes a plurality of first substrates connected in series to each other and a second substrate connected to the first substrate in the final stage, and the first substrate is Monitoring pattern generation means for generating a monitoring pattern for fault monitoring, and insertion of a monitoring pattern assigned to the own board among different monitoring pattern insertion areas provided for the input signals from the first board at the preceding stage Monitoring pattern insertion means for inserting the monitoring pattern generated by the monitoring pattern generation means into the area and outputting it to a subsequent substrate, and the second substrate is input from the first substrate of the final stage A monitoring pattern separation unit that collectively separates a plurality of monitoring patterns from an input signal, and a monitoring pattern inspection unit that tests whether the collectively separated monitoring patterns are normal.
しかしながら、上記従来の技術では監視パターン挿入手段と監視パターン検査手段が必要となる。そのため、障害検出をおこなうための通信装置内の回路が増大し、通信装置が大規模化するという問題があった。 However, the conventional technique requires a monitoring pattern insertion unit and a monitoring pattern inspection unit. For this reason, there has been a problem that the number of circuits in the communication device for performing failure detection increases and the communication device becomes large-scale.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成でLAN回線不良と装置内障害を区別して検出可能な通信障害検出装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a communication failure detection device capable of distinguishing and detecting LAN line failures and in-device failures with a simple configuration.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、LAN回線に接続されて通信障害を検出する通信障害検出装置において、前記LAN回線から受信した受信フレームに対して媒体に依存したレイヤ1の処理を行うレイヤ1処理手段と、前記受信フレームに基づいて前記LAN回線からの受信方向でLAN回線異常を検出してLAN回線異常に関する回線不良情報を生成する回線不良検出手段と、前記回線不良検出手段からの受信フレームに対して前記媒体に依存しないレイヤ2以降の処理を行うとともに、前記受信フレームのフレームチェックシーケンスに基づいて前記受信フレームの異常を検出して前記受信フレームの異常に関する受信フレーム異常情報を生成するレイヤ2処理手段と、前記回線不良検出手段で生成された前記回線不良情報および前記レイヤ2処理手段で生成された前記受信フレーム異常情報に基づいて、前記回線不良情報において前記LAN回線が正常で、かつ前記受信フレーム異常情報において前記受信フレームが異常である場合に、装置内での障害が発生したと判断して装置内障害を検出する受信側障害検出手段と、を備え、前記回線不良検出手段は、前記LAN回線異常を検出すると、前記回線不良情報を生成するとともに前記フレームチェックシーケンスを誤らせた前記受信フレームを前記レイヤ2処理手段に送信し、前記受信側障害検出手段は、レイヤ2処理手段を介して前記回線不良情報を受信した場合に前記LAN回線が異常と判断し、前記LAN回線が異常でかつ前記受信フレーム異常情報において前記受信フレームが正常である場合に、前記装置内障害が発生したと判断して前記装置内障害を検出することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a communication failure detection apparatus that detects a communication failure connected to a LAN line, and depends on a medium for a received frame received from the LAN line. Layer 1 processing means for performing layer 1 processing; line failure detection means for detecting a LAN line abnormality in the reception direction from the LAN line based on the received frame and generating line failure information related to the LAN line abnormality; The received frame from the line failure detection means performs processing subsequent to
この発明によれば、通信障害検出装置が回線不良検出手段を備えるので、受信フレームに基づいてLAN回線からの受信方向でLAN回線異常を検出して回線不良情報を生成することが可能となる。また、通信装置がレイヤ2処理手段を備えるので、受信フレームのフレームチェックシーケンスに基づいて受信フレームの異常を検出し、受信フレーム異常情報を生成することが可能となる。
According to the present invention, since the communication failure detection apparatus includes the line failure detection means, it is possible to detect line failure information by detecting a LAN line abnormality in the reception direction from the LAN line based on the received frame. In addition, since the communication apparatus includes the
この発明によれば、回線不良情報および受信フレーム異常情報に基づいて受信フレームの異常を検出するので、簡易な構成でLAN回線異常とは区別して装置内障害を検出することが可能になるという効果を奏する。 According to the present invention, since an abnormality of the received frame is detected based on the line defect information and the received frame abnormality information, it is possible to detect an in-device failure in a simple configuration, distinguishing from the LAN line abnormality. Play.
以下に、本発明にかかる通信装置(通信障害検出装置)の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a communication apparatus (communication failure detection apparatus) according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
本発明に係る通信装置1は、回線不良と装置障害とを区別して検出する。すなわち、通信装置1は通信装置1と接続されるLAN回線による回線不良によって障害が発生していることと、通信装置1内の回線不良によって障害が発生していることとを区別して検出する。
Embodiment 1 FIG.
The communication device 1 according to the present invention distinguishes and detects a line failure and a device failure. That is, the communication device 1 detects that a failure has occurred due to a line failure caused by a LAN line connected to the communication device 1 and that a failure has occurred due to a line failure in the communication device 1.
図1は、本発明に係る通信装置の実施の形態1の構成を示すブロック図である。同図において、通信装置1はイーサネット(登録商標)回線等の通信ネットワーク等に接続されるルータやスイッチングハブ等であり、複数のレイヤ1側の基板と1つのレイヤ2側の基板を含んで構成されている。ここでは、レイヤ1側の基板がレイヤ1側基板21X、レイヤ2側基板21Yであり、レイヤ2側の基板がレイヤ2側基板3である場合について説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of Embodiment 1 of the communication apparatus according to the present invention. In the figure, a communication apparatus 1 is a router, a switching hub, or the like connected to a communication network such as an Ethernet (registered trademark) line, and includes a plurality of layer 1 side boards and one
レイヤ1側基板21X、レイヤ2側基板21Yは、LAN回線とフレーム(情報)の送受信を行う。レイヤ1側基板21X、レイヤ2側基板21Yは同様の構成を有するので、ここではレイヤ1側基板21Xを例にとって説明する。
The layer 1
レイヤ1側基板21Xは、レイヤ1処理部41、回線不良検出部51、送信側障害検出部61からなる。レイヤ1処理部41は、インタフェースAによって回線不良検出部51と接続されるとともに、インタフェースDによって送信側障害検出部61と接続されている。
The layer 1
レイヤ1処理部41は、はLAN回線からフレームを受信して受信したフレームに対して電気レベルの変換やコード復号などのレイヤ1処理を行うとともに、インタフェースAを介してMIIに基づいたフレームフォーマットで回線不良検出部51にフレームを送信する。レイヤ1処理部41は、送信側障害検出部61からのフレームに対してコード符号化や電気レベル変換などの媒体に依存したレイヤ1処理を行いLAN回線へフレームを出力する。
The layer 1
回線不良検出部51は、プリアンブルによるフレーム検出と巡回冗長検査であるCRC(Cyclic Redundancy Check)−32によるFCSチェックを行う。送信側障害検出部61は、レイヤ2処理部7がフレームに付けたFCSをチェックし、レイヤ2処理部7がフレームに付けたFCSが異常であるか否かを判断する。送信側障害検出部61は、FCSチェック結果が正常であると判断した場合にインタフェースDを介してフレームをレイヤ1処理部41に転送する。
The line
回線不良検出部51はインタフェースBによってレイヤ2側基板3のレイヤ2処理部7と接続され、送信側障害検出部61はインタフェースCによってレイヤ2側基板3のレイヤ2処理部と接続されている。
The line
インタフェースA、C、DはここではIEEE802.3標準のMIIの全二重通信(送信と受信を同時に行うことが可能な通信方式)である。インタフェースBは回線不良検出部51によって加工されたMIIの全二重通信である。
The interfaces A, C, and D here are IEEE 802.3 standard MII full-duplex communication (communication system capable of simultaneously performing transmission and reception). Interface B is MII full-duplex communication processed by the line
レイヤ2側基板3は、レイヤ2処理部7、受信側障害検出部8、装置管理部10、フレーム処理部9からなる。レイヤ2処理部7は、インタフェースBを介して転送されたレイヤ2側基板3からのフレームに対してフレーム検出、FCSチェック、長さチェック、プリアンブル除去などの媒体に依存しないレイヤ2以降の処理を行う。レイヤ2処理部7は、レイヤ2処理部7によるFCSチェック結果と後述するRX_ERを受信側障害検出部8へ送信する。レイヤ2処理部7は、受信フレームがチェック正常であった場合にはフレーム処理部9へ受信フレームを転送し、受信フレームに何らかの異常があった場合にはここで受信フレームを廃棄する。受信側障害検出部8は、後述する障害検出の判別条件情報95を記憶しておき、この障害検出の判別条件情報95に基づいて回線不良と装置内障害を区別して検出する。
The
装置管理部10は、受信側障害検出部8、レイヤ2処理部7、フレーム処理部9、各レイヤ1側基板21X,21Yと接続されている。装置管理部10は、レイヤ1側基板21X,21Y、レイヤ2側基板3内の各部を制御する。装置管理部10は、受信側障害検出部8による障害検出の結果等に対し、必要に応じて通信装置1の外部等に接続される図示しない障害の監視装置等に障害検出の結果に関する情報を送信する。フレーム処理部9は、レイヤ1側基板21X,21Yから受信したフレームをレイヤ1側基板21X,21Yの何れかに振り分けて送信させる。
The
レイヤ1側基板21X,21Y、レイヤ2側基板3は、図示しないマザーボード(主基板)に対して着脱可能な基板であり、レイヤ1側基板21X,21Y、レイヤ2側基板3をマザーボードに挿入することによって夫々が互いに接続される。
The layer 1
ここで、OSI(Open System Interconnection)参照モデルとIEEE802.3のサブレイヤについて説明する。図2は、OSI参照モデルとIEEE802.3のサブレイヤを説明するための図である。 Here, the OSI (Open System Interconnection) reference model and the IEEE 802.3 sublayer will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining the OSI reference model and the IEEE 802.3 sublayer.
OSI参照モデルのレイヤ1(物理層)に「PMD(Physical Medium Dependent)」、「PMA(Physical Medium Atachment)」、「PCS(Physical Coding Sublayer)」からなるPHY(Physical Layer Device)が含まれている。 Layer 1 (physical layer) of the OSI reference model includes PHY (Physical Layer Device) composed of “PMD (Physical Medium Dependent)”, “PMA (Physical Medium Atachment)”, and “PCS (Physical Coding Sublayer)”. .
OSI参照モデルのレイヤ2(データリンク層)に「LLC(Logical Link Control)」(LLC副層)、「MAC(Media Access Control) Control」と「MAC」(MAC副層)が含まれている。「PMA」と「PMD」は物理媒体アタッチメント、物理媒体依存副層であり、「PCS」は物理符号化副層である。 Layer 2 (data link layer) of the OSI reference model includes “LLC (Logical Link Control)” (LLC sublayer), “MAC (Media Access Control) Control”, and “MAC” (MAC sublayer). “PMA” and “PMD” are physical medium attachments and physical medium dependent sublayers, and “PCS” is a physical encoding sublayer.
MII90が「PCS」と「MAC」を接続しており、MII90が通信装置1のインタフェースA〜Dに対応する。MII90は、MAC層と物理層との間のインタフェースを規定したものである。また、「PMD」と「媒体」は所定のインタフェースによって接続されている。 The MII 90 connects “PCS” and “MAC”, and the MII 90 corresponds to the interfaces A to D of the communication apparatus 1. MII90 defines an interface between the MAC layer and the physical layer. Further, “PMD” and “medium” are connected by a predetermined interface.
つぎに、通信装置1の動作手順として、LAN回線受信側の障害検出の動作手順とLAN回線送信側の障害検出の動作手順について説明する。図3−1および図3−2は、実施の形態1に係る通信装置のLAN回線受信側の障害検出の動作手順を示すフローチャートである。ここでは、通信装置1のレイヤ1側基板21Xが、LAN回線からフレームを受信した場合について説明する。レイヤ1側基板21Xは、レイヤ1処理部41によってLAN回線からフレームを受信する(ステップS100)。レイヤ1処理部41は、受信したフレームに対して電気レベルの変換やコード復号などのレイヤ1処理を行うとともに、インタフェースAを介してMIIに基づいたフレームフォーマットで回線不良検出部51にフレームを送信する(ステップS110)。
Next, as an operation procedure of the communication apparatus 1, a failure detection operation procedure on the LAN line reception side and a failure detection operation procedure on the LAN line transmission side will be described. 3A and 3B are flowcharts illustrating an operation procedure for detecting a failure on the LAN line receiving side of the communication apparatus according to the first embodiment. Here, a case where the layer 1
MIIの信号としては、例えばインタフェースAとインタフェースBの受信側(PHYからMAC方向)には、RXD<3:0>(受信データ)、RX_DV(受信データ有効)、RX_ER(受信エラー)があり、これらの信号はRX_CLK(受信クロック)に同期している。なお、MIIの信号には他にCOL(コリジョン検出)、CRS(キャリア検出)があるが全二重通信では無視できる。 As MII signals, there are RXD <3: 0> (received data), RX_DV (received data valid), RX_ER (received error) on the receiving side (PHY to MAC direction) of interface A and B, for example. These signals are synchronized with RX_CLK (reception clock). The MII signal includes COL (collision detection) and CRS (carrier detection), but can be ignored in full-duplex communication.
図4−1〜図4−4は、実施の形態1に係る通信装置のインタフェースA,Bにおける信号タイミングチャートを示す図である。なお、図4−1〜図4−4においては、RXD<3:0>、RX_DV、RX_ERの信号を示し、RX_CLK、COL、CRSの信号を省略している。 4A to 4D are diagrams illustrating signal timing charts in the interfaces A and B of the communication apparatus according to the first embodiment. In FIGS. 4A to 4D, RXD <3: 0>, RX_DV, and RX_ER signals are shown, and RX_CLK, COL, and CRS signals are omitted.
RX_ERは、レイヤ1処理部41が受信したフレームから何ら異常を検出しない場合にLowを示し、レイヤ1処理部41が受信したフレームから異常を検出した場合に異常を検出した箇所(タイミング)でHigh(オン)を示す。
RX_ER indicates Low when no abnormality is detected from the frame received by the layer 1
RXD<3:0>は、レイヤ1処理部41が受信したデータを示す。RXD<3:0>は、例えばフレームの送信を通知するとともに同期をとるためのプリアンブル(preamble)や伝送誤りを検出するためのFCSを含んでいる。
RXD <3: 0> indicates data received by the layer 1
RX_DVは、レイヤ1処理部41が受信したデータが有効である場合にHighを示し、レイヤ1処理部41が受信したデータが有効でない場合にLow(インターフレームギャップ)を示す。
RX_DV indicates High when the data received by the layer 1
回線不良検出部51は、プリアンブルによるフレーム検出とCRC−32によるFCSチェックを開始する。回線不良検出部51は、インタフェースAを介して受信したフレームからコードエラー等の異常を検出したか否かを判断する(ステップS120)。
The line
例えば、レイヤ1処理部41が受信したフレームからコードエラー等の異常を検出しない場合(ステップS120、No)、図4−1の信号タイミングチャートに示すように、回線不良検出部51はRX_ERのLowを維持する(ステップS130)。
For example, when an abnormality such as a code error is not detected from the frame received by the layer 1 processing unit 41 (No in step S120), the line
一方、レイヤ1処理部41が受信したフレームからコードエラー等の異常を検出した場合(ステップS120、Yes)、図4−2の信号タイミングチャートに示すように、回線不良検出部51は異常を検出した箇所(タイミング)でのRX_ERをHighにする(回線不良情報の生成)(ステップS140)。
On the other hand, when an abnormality such as a code error is detected from the frame received by the layer 1 processing unit 41 (step S120, Yes), the line
回線不良検出部51がインタフェースAでRX_ERがLowのままであり、かつここでFCS異常であることを検出したか否かを判断する(ステップS150)。図4−3の信号タイミングチャートに示すように、回線不良検出部51がインタフェースAでRX_ERがLowのままであり、かつここでFCS異常であることを検出すると(ステップS150、Yes)、回線不良検出部51は図4−4の信号タイミングチャートに示すようにインタフェースBではフレーム最終位置でRX_ERをHighにする(ステップS160)。
The line
回線不良検出部51は、レイヤ1処理部41から受信したMIIに基づいたフレームに対してステップS120〜S160の処理を行った後、MIIに基づいたフレームをインタフェースBを介してレイヤ2側基板3に送信する(ステップS170)。
The line
レイヤ2側基板3のレイヤ2処理部7は、インタフェースBを介して転送されたレイヤ2側基板3からのフレームに対してフレーム検出、FCSチェック、長さチェック、プリアンブル除去などの処理を行う(ステップS180)。
The
レイヤ2処理部7は、レイヤ2処理部7によるFCSチェック結果(受信フレーム異常情報)と回線不良検出部51からのRX_ERを受信側障害検出部8へ通知(送信)する(ステップS190)。また、レイヤ2処理部7は、受信フレームがチェック正常であった場合にはフレーム処理部9へ受信フレームを転送し、受信フレームに何らかの異常があった場合にはここで受信フレームを廃棄する。さらに、レイヤ2処理部7は、受信したフレーム数やオクテット数、廃棄したフレーム数などを装置管理部10に通知する。受信側障害検出部8は、障害検出の判別条件情報95に基づいて回線不良と装置障害を区別して検出する。ここで、障害検出の判別条件情報95について説明する。
The
図5は、実施の形態1に係る通信装置が有する障害検出の判別条件情報95の構成の一例を示す図である。障害検出の判別条件情報95は、RX_ERとレイヤ2処理部7におけるFCSチェック結果に基づいて、回線不良と装置障害とを区別して検出するための情報(論理判定を行うための情報)である。障害検出の判別条件情報95は、データ有効期間中、RX_ERが1クロック以上HighであるかLowであるかの情報およびレイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が正常であるか異常であるかの情報と、障害の検出結果に関する情報(「回線不良」、「装置障害」、「正常」)の対応付けに関する情報で構成されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a configuration of failure detection determination condition information 95 included in the communication apparatus according to Embodiment 1. The failure detection determination condition information 95 is information (information for performing logical determination) for distinguishing and detecting a line failure and a device failure based on RX_ER and the FCS check result in the
データ有効期間中、RX_ERがHighで、かつレイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が正常または異常の場合と、判定「回線不良」が対応付けられている。データ有効期間中、RX_ERがLowで、かつレイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が正常の場合と、判定「正常」が対応付けられている。データ有効期間中、RX_ERがLowで、かつレイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が異常の場合と、判定「装置障害」が対応付けられている。
During the data valid period, RX_ER is High and the FCS check result in the
受信側障害検出部8は、データ有効期間中にRX_ERが1クロック以上Highであったか否かを判断する(ステップS200)。受信側障害検出部8は、データ有効期間中、RX_ERが1クロック以上Highであった場合には(ステップS200、Yes)、レイヤ2処理部7でのFCSチェック結果によらず「回線不良」と判断する。すなわち、RX_ERが1クロック以上Highであった場合には、FCSチェック結果が正常であっても異常であっても「回線不良」と判断する(ステップS210)。
The reception-side
受信側障害検出部8は、データ有効期間中にRX_ERがLowのままであった場合(ステップS200、No)、レイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が正常であったか否かを判断する(ステップS220)。
If RX_ER remains Low during the data valid period (No at Step S200), the reception-side
受信側障害検出部8が、レイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が正常であると判断すると(ステップS220、Yes)、回線不良も装置障害も発生していない「正常」と判断する(ステップS230)。
If the reception-side
受信側障害検出部8は、データ有効期間中、RX_ERがLowのままであった場合で、レイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が異常であれば(ステップS220、No)、「装置障害」と判断する(ステップS240)。すなわち、FCSチェック結果が異常であれば、回線不良検出部51において受信フレームにはFCS異常がないと判定されたためにRX_ERがLowになっているのにも関わらずレイヤ2処理部7にてFCS異常を検出したことを意味するので、受信側障害検出部8は、インタフェースBの接続又はいずれかのFCSチェック回路に何らかの異常(装置内障害)があったと判断する。
If RX_ER remains low during the data valid period and the FCS check result in the
受信側障害検出部8は、判定「回線不良」、「正常」、「装置障害」の判断結果を装置管理部10に通知する(ステップS250)。装置管理部10は、図示しないLED(Light Emitting Diode)による表示、ブザーによる警報音の発生、管理インタフェースを経由した外部端末(障害の監視装置等(図示せず))による画面表示等の手段によって装置内障害等をオペレータ(通信装置1の使用者)へ通知する。
The reception-side
図6は、実施の形態1に係る通信装置のLAN回線送信側の障害検出の動作手順を示すフローチャートである。フレーム処理部9において送信を許可されたフレームは、所定の出力LAN回線が選択された後、レイヤ2処理部7へ転送される。ここでは、フレーム処理部9においてレイヤ1側基板21XのLAN回線が選択された場合について説明する。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation procedure for detecting a failure on the LAN line transmission side of the communication apparatus according to the first embodiment. The frame permitted to be transmitted by the
レイヤ2処理部7は、フレーム処理部9からのフレームに対してFCS生成、プリアンブル挿入などを行い、MIIに基づくフォーマットのフレームを生成する。レイヤ2処理部7は、生成したMIIに基づくフレームをインタフェースCを介してレイヤ1側基板21X(送信側障害検出部61)に転送する(ステップS300)。
The
レイヤ1側基板21Xの送信側障害検出部61は、レイヤ2処理部7がフレームに付けたFCSをチェックする。すなわち、送信側障害検出部61は、レイヤ2処理部7がフレームに付けたFCSが異常であるか否かを判断する(ステップS310)。
The transmission side
送信側障害検出部61が、FCSチェック結果が正常であると判断した場合(ステップS310、No)、インタフェースDを介してフレームをレイヤ1処理部41に転送する(ステップS320)。レイヤ1処理部41ではコード符号化や電気レベル変換などのレイヤ1処理を行ってLAN回線へフレームを出力する(ステップS330)。
If the transmission-side
一方、送信側障害検出部61においてFCSチェック結果が異常であると判断した場合(ステップS310、No)、インタフェースCの接続、レイヤ2処理部7のFCS生成回路、送信側障害検出部61のFCSチェック回路のいずれかに障害が発生したと判断できる。したがって、送信側障害検出部61はこの異常と判断されたFCSチェック結果(判断結果)を装置管理部10に通知する(ステップS340)。
On the other hand, when the transmission side
装置管理部10は、LEDによる表示、ブザーによる警報音の発生、管理インタフェースを経由した外部端末による画面表示等の手段によって装置障害等をオペレータへ通知する。
The
なお、本実施の形態1においては、通信装置1のレイヤ1側基板21XがLAN回線からフレームを受信した場合について説明したが、通信装置1のレイヤ1側基板21Bが、LAN回線からフレームを受信した場合もレイヤ1側基板21Xがフレームを受信したときと同様の処理によって障害を検出する。
In the first embodiment, the case where the layer 1
なお、本実施の形態1においては通信装置1がレイヤ1側基板21X、レイヤ2側基板21Yの2つを備える構成としたが、通信装置1は、1つのレイヤ1側基板や3つ以上のレイヤ1側基板を備える構成としてもよい。
In the first embodiment, the communication device 1 includes the layer 1
また、本実施の形態1においては、通信装置1においてレイヤ1処理部41と回線不良検出部51がインタフェースAで接続され、回線不良検出部51とレイヤ2処理部7がインタフェースBで接続される構成としたが、通信装置1の構成はこれらの構成に限られない。すなわち、通信装置1において回線不良検出部51、送信側障害検出部61、インタフェースA,Bの配置箇所を変更してもよい。
In the first embodiment, in the communication apparatus 1, the layer 1
図7は、実施の形態1に係る通信装置の変形例の構成を示すブロック図であり、図7の各構成要素のうち図1に示す通信装置1と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。 FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a modified example of the communication device according to the first embodiment. Among the components shown in FIG. 7, the components that achieve the same functions as those of the communication device 1 shown in FIG. The number is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
インタフェースAは、複数の接続線を有しておりレイヤ1処理部41とレイヤ2処理部7、レイヤ1処理部41と回線不良検出部51を接続している。すなわち、レイヤ1処理部41からのインタフェースAのうち1本の接続線が回線不良検出部51と接続され、これ以外の1〜複数の接続線がレイヤ2処理部7に接続されている。なお、図7のインタフェースAにおいてレイヤ1処理部41からの複数の接続線を1本の接続線として図示している。
The interface A has a plurality of connection lines, and connects the layer 1
また、回線不良検出部51からのインタフェースBがインタフェースAとともにレイヤ2処理部7に接続されている。これにより、インタフェースAのRX_ERは回線不良検出部51で終端されるとともに、インタフェースBのRX_ERは回線不良検出部51において生成した信号となる。
Further, the interface B from the line
インタフェースCは、複数の接続線を有しておりレイヤ1処理部41とレイヤ2処理部7、レイヤ2処理部7と送信側障害検出部61を接続している。すなわち、レイヤ2処理部7からのインタフェースCのうち1本の接続線が送信側障害検出部61と接続され、これ以外の1〜複数の接続線がレイヤ1処理部41に接続されている。これにより、インタフェースCの1本の接続線が送信側障害検出部61で終端されるとともに、通信装置1においてはインタフェースDが無い構成となっている。なお、図7のインタフェースCにおいてレイヤ2処理部7からの複数の接続線を1本の接続線として図示している。
The interface C has a plurality of connection lines, and connects the layer 1
図7に示す通信装置1も図1に示す通信装置1と同様の動作手順によってLAN回線受信側の障害検出とLAN回線送信側の障害検出を行う。なお、回線不良検出部51の回路によっては、前述したRX_ERのHighの位置がレイヤ2処理部7に入力される際にインタフェースAとインタフェースBで1クロック遅れる場合があるが、その場合には受信側障害検出部8においてFCSチェック結果のタイミングをずらすことによって障害検出そのものには影響を与えないこととする。
The communication device 1 shown in FIG. 7 also performs failure detection on the LAN line reception side and failure detection on the LAN line transmission side by the same operation procedure as that of the communication device 1 shown in FIG. Note that, depending on the circuit of the line
このように実施の形態1によれば、レイヤ1側基板21X,21Yが回線不良検出部51を備えるので、レイヤ1側基板21X,21Yがフレーム検出とFCSチェックを行うことが可能となる。また、レイヤ2処理部7がFCSチェックを行うとともに、レイヤ2処理部7におけるFCSチェック結果と回線不良検出部51からのRX_ERを受信側障害検出部8へ通知するので、受信側障害検出部8は障害検出の判別条件情報95に基づいて回線不良と装置内障害を区別して検出することが可能となる。したがって、通信装置1は、簡易な構成でLAN回線不良とは区別して装置内障害を検出することが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, since the layer 1
実施の形態2.
つぎに、図8〜図10−3を用いてこの発明の実施の形態2について説明する。実施の形態2では、回線不良検出部51と受信側障害検出部8を所定の通信線によって接続する。図8は、本発明に係る通信装置の実施の形態2の構成を示すブロック図であり、図8の各構成要素のうち図1または図7に示す通信装置1と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the line
インタフェースAは、複数の接続線を有しておりレイヤ1処理部41とレイヤ2処理部7、レイヤ1処理部41と回線不良検出部51を接続している。すなわち、レイヤ1処理部41からのインタフェースAのうち1本の接続線が回線不良検出部51と接続され、これ以外の1〜複数の接続線がレイヤ2処理部7に接続されている。なお、図8のインタフェースAにおいてレイヤ1処理部41からの複数の接続線を1本の接続線として図示している。
The interface A has a plurality of connection lines, and connects the layer 1
また、回線不良検出部51が受信側障害検出部8に接続されている。本実施の形態2においてはレイヤ1側基板21Xからの回線不良通知信号(回線不良通知信号線)Eとレイヤ1側基板21Yからの回線不良通知信号Eが受信側障害検出部8に接続されている。換言すると、ここでの通信装置1は、回線不良検出部51からレイヤ2処理部7に対してRX_ER信号を出力せず、代わりに回線不良通知信号Eが受信側障害検出部8に接続されている。また、回線不良通知信号Eが受信側障害検出部8に接続されていることに伴ってインタフェースBが無くなっている。
Further, the line
つぎに、通信装置1の動作手順として、LAN回線受信側の障害検出の動作手順について説明する。図9−1および図9−2は、実施の形態2に係る通信装置のLAN回線受信側の障害検出の動作手順を示すフローチャートである。ここでは、通信装置1のレイヤ1側基板21Xが、LAN回線からフレームを受信した場合について説明する。
Next, as an operation procedure of the communication apparatus 1, an operation procedure for detecting a failure on the LAN line receiving side will be described. FIGS. 9A and 9B are flowcharts illustrating an operation procedure for detecting a failure on the LAN line receiving side of the communication apparatus according to the second embodiment. Here, a case where the layer 1
レイヤ1側基板21Xは、レイヤ1処理部41によってLAN回線からフレームを受信する(ステップS400)。レイヤ1処理部41は、受信したフレームに対して電気レベルの変換やコード復号などのレイヤ1処理を行うとともに、インタフェースAを介してMIIに基づいたフレームフォーマットで回線不良検出部51とレイヤ2処理部7にフレームを送信する(ステップS410)。
The layer 1
図10−1〜図10−3は、実施の形態2に係る通信装置のインタフェースA、回線不良通知信号Eの信号タイミングチャートを示す図である。回線不良検出部51は、プリアンブルによるフレーム検出とCRC−32によるFCSチェックを開始する。
10A to 10C are signal timing charts of the interface A and the line failure notification signal E of the communication apparatus according to the second embodiment. The line
回線不良検出部51は、インタフェースAを介して受信したフレームからコードエラー等の異常を検出したか否かを判断する(ステップS420)。例えば、レイヤ1処理部41が受信したフレームからコードエラー等の異常を検出しない場合(ステップS420、No)、図10−1の信号タイミングチャートに示すように、回線不良検出部51は回線不良通知信号EのLowを維持する(ステップS430)。
The line
一方、レイヤ1処理部41が受信したフレームからコードエラー等の異常を検出した場合(ステップS420、Yes)、回線不良検出部51は異常を検出した箇所でのRX_ERをHighにする。そして、図10−2の信号タイミングチャートに示すように、RX_ERをHighにした箇所から回線不良通知信号EをHighにし、フレームの最終までHighを継続させる(回線不良情報の生成)(ステップS440)。
On the other hand, when an abnormality such as a code error is detected from the frame received by the layer 1 processing unit 41 (Yes in step S420), the line
回線不良検出部51は、インタフェースAでRX_ERがLowのままであり、かつここでFCS異常であることを検出したか否かを判断する(ステップS450)。回線不良検出部51がインタフェースAでRX_ERがLowのままであり、かつここでFCS異常であることを検出すると(ステップS450、Yes)、回線不良検出部51は図10−3の信号タイミングチャートに示すようにフレーム最終位置で回線不良通知信号EをHighにする(ステップS460)。
The line
回線不良検出部51は、レイヤ1処理部41から受信したMIIに基づいたフレームに対してステップS420〜S460の処理を行った後、回線不良通知信号Eを受信側障害検出部8に送信する(ステップS470)。
The line
レイヤ2側基板3のレイヤ2処理部7は、インタフェースAを介して転送されたレイヤ1処理部41からのフレームに対してフレーム検出、FCSチェック、長さチェック、プリアンブル除去などの処理を行う(ステップS480)。
The
レイヤ2処理部7は、レイヤ2処理部7によるFCSチェック結果を受信側障害検出部8へ送信する(ステップS490)。また、レイヤ2処理部7は、受信フレームがチェック正常であった場合にはフレーム処理部9へ受信フレームを転送し、受信フレームに何らかの異常があった場合にはここで受信フレームを廃棄する。さらに、レイヤ2処理部7は、受信したフレーム数やオクテット数、廃棄したフレーム数などを装置管理部10に通知する。
The
受信側障害検出部8は、障害検出の判別条件情報96に基づいて回線不良と装置障害を区別して検出する。ここで、障害検出の判別条件情報96について説明する。図11は、実施の形態2に係る通信装置が有する障害検出の判別条件情報96の構成の一例を示す図である。障害検出の判別条件情報96は、回線不良通知信号Eとレイヤ2処理部7におけるFCSチェック結果に基づいて、回線不良と装置障害を区別して検出するための情報である。障害検出の判別条件情報96は、データ有効期間中、回線不良通知信号Eが1クロック以上HighであるかLowであるかの情報およびレイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が正常であるか異常でるかの情報と、障害の検出結果(「回線不良」、「装置障害」、「正常」)の対応付けに関する情報で構成されている。
The reception-side
データ有効期間中、回線不良通知信号EがHighで、かつレイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が正常または異常の場合と判定「回線不良」が対応付けられている。データ有効期間中、回線不良通知信号EがLowで、かつレイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が正常の場合と、判定「正常」が対応付けられている。データ有効期間中、回線不良通知信号EがLowで、かつレイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が異常の場合と、判定「装置障害」が対応付けられている。
In the data valid period, the determination “line failure” is associated with the case where the line failure notification signal E is High and the FCS check result in the
受信側障害検出部8は、データ有効期間中、回線不良通知信号Eが1クロック以上Highであったか否かを判断する(ステップS500)。受信側障害検出部8は、データ有効期間中、回線不良通知信号Eが1クロック以上Highであった場合には(ステップS500、Yes)、レイヤ2処理部7でのFCSチェック結果によらず「回線不良」と判断する。すなわち、回線不良通知信号Eが1クロック以上Highであった場合には、FCSチェック結果が正常であっても異常であっても「回線不良」と判断する(ステップS510)。
The reception-side
受信側障害検出部8は、データ有効期間中、回線不良通知信号EがLowのままであった場合(ステップS500、No)、受信側障害検出部8はレイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が正常であったか否かを判断する(ステップS520)。
When the line failure notification signal E remains Low during the data valid period (No in step S500), the reception-side
受信側障害検出部8が、レイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が正常であると判断すると(ステップS520、Yes)、回線不良も装置障害も発生していない「正常」と判断する(ステップS530)。
If the reception-side
受信側障害検出部8は、データ有効期間中、回線不良通知信号EがLowのままであった場合で、レイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が異常であれば(ステップS520、No)、「装置障害」と判断する(ステップS540)。すなわち、FCSチェック結果が異常であれば、回線不良検出部51において受信フレームにはFCS異常がないと判定されたために回線不良通知信号EがLowになっているにも関わらずレイヤ2処理部7においてFCS異常を検出したことを意味するので、受信側障害検出部8はインタフェースBの接続又はいずれかのFCSチェック回路に何らかの異常(装置内障害)があったと判断する。
If the line failure notification signal E remains Low during the data valid period and the FCS check result in the
受信側障害検出部8は、判定「回線不良」、「正常」、「装置障害」の判断結果を装置管理部10に通知する(ステップS550)。LAN回線送信側の障害検出の動作手順は、実施の形態1と同様の動作手順であるためその説明は省略する。
The reception-side
このように実施の形態2によれば、レイヤ1側基板21X,21Yが回線不良検出部51を備えるので、レイヤ1側基板21X,21Yがフレーム検出とFCSチェックを行うことが可能となる。また、レイヤ2処理部7がFCSチェックを行うとともに、レイヤ2処理部7におけるFCSチェック結果と回線不良検出部51からのRX_ERを受信側障害検出部8へ通知するので、受信側障害検出部8は障害検出の判別条件情報95に基づいて回線不良と装置内障害を区別して検出することが可能となる。また、回線不良検出部51が回線不良通知信号Eをレイヤ2処理部7を介さずに受信側障害検出部8に送信するので、レイヤ2処理部7の負荷を軽減することが可能となる。したがって、通信装置1は、簡易な構成でLAN回線不良とは区別して装置内障害を検出することが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, since the layer 1
実施の形態3.
また、以上の実施の形態1,2では、インタフェースAにおいてRX_ERがHighになった時の装置内障害が検出できなかったが、次のような追加処理を行うことによってRX_ERがHighである場合であっても装置内障害を検出することが可能となる。すなわち、例えば図1に示すレイヤ1側基板21X,21Yの各回線不良検出部51がレイヤ1処理部41、レイヤ2処理部7に対して直列配置している場合には、インタフェースAのRX_ERがHighとなった際に各回線不良検出部51でFCSを誤らせてインタフェースBに転送させる。
Further, in
図5の障害検出の判別条件情報95においてRX_ERがHighであって、かつレイヤ2処理部7でのFCSチェック結果が「正常」となる場合は、回線不良検出部51によるFCSチェック結果とレイヤ2処理部7によるFCSチェック結果が食い違うこととなり、受信側障害検出部8において装置内障害が発生したことを検出可能となる。
When RX_ER is High in the failure detection determination condition information 95 of FIG. 5 and the FCS check result in the
このように、実施の形態3によれば、インタフェースAにおいてRX_ERがHighになった場合であっても、通信装置1は簡易な構成でLAN回線不良とは区別して装置内障害を検出することが可能となる。 As described above, according to the third embodiment, even when RX_ER becomes High in the interface A, the communication device 1 can detect a failure in the device with a simple configuration and distinguished from a LAN line failure. It becomes possible.
以上に述べた実施の形態は一例であり、回線不良検出部51の配置位置と送信側障害検出部61の配置位置は直列配置、並列配置の何れも可能であるので、回線不良検出部51と送信側障害検出部61の配置は何れの組み合わせによっても装置内障害を検出することが可能となる。
The embodiment described above is only an example, and the arrangement position of the line
また、以上に述べた実施の形態ではインタフェースA〜DにおいてMIIに基づいたフレームフォーマットでフレームを送受信していたが、FCSを使うインタフェースであればGMII(ギガビットMII)、Reduced MIIや、無線LANの標準規格であるIEEE802.11のPHY−MACインタフェースといった様々なインタフェースに適用可能である。 In the embodiment described above, the frames A to D transmit and receive frames in a frame format based on MII. However, if the interface uses FCS, GMII (Gigabit MII), Reduced MII, and wireless LAN The present invention is applicable to various interfaces such as IEEE 802.11 PHY-MAC interface which is a standard.
以上のように、本発明にかかる通信障害検出装置は装置内障害の検出に適している。 As described above, the communication failure detection apparatus according to the present invention is suitable for detecting an in-device failure.
1 通信装置
3 レイヤ2側基板
7 レイヤ2処理部
8 受信側障害検出部
9 フレーム処理部
10 装置管理部
21X,21Y レイヤ1側基板
41 レイヤ1処理部
51 回線不良検出部
61 送信側障害検出部
90 MII
95,96 判別条件情報
A〜D インタフェース
E 回線不良通知信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
95, 96 Discrimination condition information A to D Interface E Line failure notification signal
Claims (8)
前記LAN回線から受信した受信フレームに対して媒体に依存したレイヤ1の処理を行うレイヤ1処理手段と、
前記受信フレームに基づいて前記LAN回線からの受信方向でLAN回線異常を検出してLAN回線異常に関する回線不良情報を生成する回線不良検出手段と、
前記回線不良検出手段からの受信フレームに対して前記媒体に依存しないレイヤ2以降の処理を行うとともに、前記受信フレームのフレームチェックシーケンスに基づいて前記受信フレームの異常を検出して前記受信フレームの異常に関する受信フレーム異常情報を生成するレイヤ2処理手段と、
前記回線不良検出手段で生成された前記回線不良情報および前記レイヤ2処理手段で生成された前記受信フレーム異常情報に基づいて、前記回線不良情報において前記LAN回線が正常で、かつ前記受信フレーム異常情報において前記受信フレームが異常である場合に、装置内での障害が発生したと判断して装置内障害を検出する受信側障害検出手段と、
を備え、
前記回線不良検出手段は、前記LAN回線異常を検出すると、前記回線不良情報を生成するとともに前記フレームチェックシーケンスを誤らせた前記受信フレームを前記レイヤ2処理手段に送信し、
前記受信側障害検出手段は、レイヤ2処理手段を介して前記回線不良情報を受信した場合に前記LAN回線が異常と判断し、前記LAN回線が異常でかつ前記受信フレーム異常情報において前記受信フレームが正常である場合に、前記装置内障害が発生したと判断して前記装置内障害を検出することを特徴とする通信障害検出装置。 In a communication failure detection apparatus that detects a communication failure connected to a LAN line,
Layer 1 processing means for performing layer 1 processing depending on a medium for a received frame received from the LAN line;
Line failure detection means for detecting a LAN line abnormality in the reception direction from the LAN line based on the received frame and generating line defect information relating to the LAN line abnormality;
The received frame from the line failure detection means performs processing subsequent to layer 2 independent of the medium, detects an abnormality in the received frame based on a frame check sequence of the received frame, and detects an abnormality in the received frame. Layer 2 processing means for generating received frame abnormality information relating to:
Based on the line failure information generated by the line failure detection means and the reception frame abnormality information generated by the layer 2 processing means, the LAN line is normal in the line failure information and the reception frame abnormality information A reception-side failure detection means for determining that a failure has occurred in the device and detecting a failure in the device when the received frame is abnormal in
With
The line defect detection means, when detecting the LAN line abnormality, generates the line defect information and transmits the received frame in which the frame check sequence is mistaken to the layer 2 processing means,
The failure detection means on the receiving side determines that the LAN line is abnormal when the line failure information is received via the layer 2 processing means, the LAN line is abnormal, and the received frame is detected in the reception frame abnormality information. A communication failure detection device , which determines that an in-device failure has occurred when it is normal and detects the in-device failure.
前記回線不良検出手段は、前記受信フレーム内の所定のデータを変更することによって前記回線不良情報を生成するとともに生成した前記回線不良情報を前記インタフェースに基づく信号によって前記レイヤ2処理手段へ送信し、
前記レイヤ2処理手段が前記回線不良情報を前記受信側障害検出手段に転送することを特徴とする請求項1に記載の通信障害検出装置。 The line failure detection means and the layer 2 processing means are connected by a predetermined interface,
The line failure detection means generates the line failure information by changing predetermined data in the received frame and transmits the generated line failure information to the layer 2 processing means by a signal based on the interface,
The communication failure detection apparatus according to claim 1, wherein the layer 2 processing means transfers the line failure information to the reception side failure detection means.
前記受信側障害検出手段は、前記レイヤ2処理手段を介して受信した前記データエラー信号がオンの場合に前記LAN回線が異常であると判断することを特徴とする請求項3に記載の通信障害検出装置。 The line defect detection means turns on the data error signal and turns the received frame on when the received data signal abnormality in the received frame or the received frame error based on the frame check sequence of the received frame is detected. To the layer 2 processing means,
The communication failure according to claim 3, wherein the reception-side failure detection means determines that the LAN line is abnormal when the data error signal received through the layer 2 processing means is on. Detection device.
前記回線不良情報は前記通信線を介して前記回線不良検出手段から前記レイヤ2処理手段へ送信されることを特徴とする請求項1に記載の通信障害検出装置。 The line defect detection means and the reception side failure detection means are connected by a predetermined communication line,
2. The communication failure detection apparatus according to claim 1, wherein the line failure information is transmitted from the line failure detection unit to the layer 2 processing unit via the communication line.
前記受信側障害検出手段は、前記回線不良情報がオンの場合に前記LAN回線が異常であると判断することを特徴とする請求項1または5に記載の通信障害検出装置。 The line defect detecting means turns on the line defect information and detects the line defect information when detecting an abnormality of a signal of received data in the received frame or an abnormality of the received frame based on a frame check sequence of the received frame. Send to the receiving side failure detection means,
The receiving side fault detection means, the communication fault detection apparatus according to claim 1 or 5 wherein the line defect information is the LAN line in the case of ON, characterized in that determined to be abnormal.
前記各第1の基板が前記レイヤ1処理手段および前記回線不良検出手段を少なくとも1つずつ備え、
前記第2の基板が前記レイヤ2処理手段を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の通信障害検出装置。 It further includes one to a plurality of first and second substrates connected to each other by being attached on the main substrate,
Each of the first substrates includes at least one of the layer 1 processing means and the line failure detection means;
Communication failure detection apparatus according to any one of claims 1-7, wherein the second substrate is characterized by comprising the layer 2 processing section.
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