JPH04246950A - コンピュータネットワーク上の不良ノード判定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータシステムに
関し、より詳細にはコンピュータネットワークに関する
。さらに詳細にはこの発明はコンピュータネットワーク
上のノードの位置と動作をモニタする方法と装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
と呼ばれるコンピュータネットワークは１つ以上のコン
ピュータが用いられる環境において普及し続けている。 ＩＥＥＥ８０２．３プロトコル（イーサネット）ではＬ
ＡＮの各セグメントの長さは使用されるケーブルの種類
に応じて１８５から５００メートルに及ぶ。使用される
ケーブルの種類に応じて、一つのセグメントに最高で３
０あるいは１００までのノードを取りつけることができ
る。この長さとノード数から、一つのセグメントには一
つのオフィス全体、あるいは壁や床の間にケーブル配線
がめぐらされた一つの建物全体が含まれることが多い。

【０００３】ＩＥＥＥ８０２．３プロトコルはすべての
ノードが同じケーブルを時分割することのできるキャリ
ア検知多重アクセス／衝突検出（ＣＳＭＡ／ＣＤ）型の
プロトコルである。第１のノードが他のノードに情報を
送りたいとき、第１のノードはキャリアを聞き（他のノ
ードが送出中であることを意味する）、キャリアが検知
されない場合、第１のノードが送出を開始する。２つの
ノードが同時に送出を開始した場合、衝突が起こり、両
方のノードが衝突を検出して送出を中止する。それぞれ
のノードは後に再度送出を行う。このようにしてすべて
のノードが互いに干渉することなく同じケーブルを使用
する。

【０００４】あるノードが不良である場合、このノード
は始めにキャリアを聞かずに送出を開始することがあり
、これによって衝突が起こることが多い。不良ノードは
キャリアを不正確に検出する、あるいはキャリアの検出
が遅れることがあり、遅れて衝突を発生することがある
。ノードが正しく調整されていない場合、そのノードは
許容電流の下限または上限の近くで送出されるキャリア
を検出できないことがある。

【０００５】ケーブル上を送信される各情報フレームの
長さは限られており、不良ノードは長すぎるフレームを
送出することがある。フレームが長すぎる場合、ネット
ワーク上の他のノードがその長いフレームを送出してい
るノードを妨害することがある。ノードが正しく調整さ
れていない場合、そのノードは妨害信号を早く送出する
ことがあり、その結果有効フレームの妨害が発生する。

【０００６】セグメントには他の多くの問題が発生する
可能性があり、また実際によく発生する。問題が発生し
た場合、システムの管理者はどのノードが問題の発生源
であるかを知る必要がある。すべてのノードが同じケー
ブルを用い、またこのケーブルが壁、配線管、あるいは
建物の床の中を最大で５００メートルまで伸長すること
があるため、管理者が不良ノードを発見するのは困難な
仕事である。

【０００７】当該技術において、ネットワークセグメン
ト上でノードを発見するシステムが必要とされている。 さらにかかるシステムは遅れた衝突を起こすノードを検
出するものであることが要望される。さらにかかるシス
テムは早期の妨害を起こすノードを検出するものである
ことが要望される。さらに許容限度に近いキャリアレベ
ルを検出できないノードを検出するシステムが要望され
る。この発明はこれらの要望に応えるものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的はＩＥ
ＥＥ８０２．３コンピュータローカルエリアネットワー
クのセグメント上の信号をモニタすることである。

【０００９】この発明の別の目的はこのネットワークセ
グメントに接続された各ノードから送出される信号の信
号強度を測定することである。

【００１０】もう一つの目的はネットワークのセグメン
トに位置する各ノードの位置を各ノードから送出される
信号の信号強度に基づいて計算することである。

【００１１】もう一つの目的はノードからの信号強度を
ネットワークセグメントの２点で測定することによって
ノードの位置を計算し、第２の点における信号強度の両
方の点における信号強度の総計に対する比率を計算し、
ノードから第１の測定点までの距離を得ることである。

【００１２】他の目的はかかるネットワークのユーザー
あるいはネットワークの管理者に対してノードの位置を
表示することである。

【００１３】この発明の別の目的はネットワーク上の遅
れた衝突を起こすノードを検出することである。

【００１４】この発明のさらにもう一つの目的は許容キ
ャリア送出レベルの限度に近いキャリア信号を認識する
ことのできないノードを検出することである。

【００１５】さらに別の目的は有効フレームの終わりの
前に妨害信号を送出するノードを検出することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明の以上の目的お
よび他の目的は、ＬＡＮケーブル上の送出毎の信号強度
をモニタするシステムにおいて達成される。

【００１７】このシステムはＬＡＮケーブルの各端部に
モニタを有し、モニタのうちの１つは通常ケーブルに取
り付けられたコンピュータノードに配置される。ケーブ
ル上を情報フレームが送出されるとき、モニタはそれぞ
れこのフレームの相対信号強度とこのフレームに含まれ
た出所アドレスを記録する。次に、信号強度の総計に対
するそれぞれの信号強度の比率が計算され、この比率が
ネットワーク上にこのフレームを送出したノードの位置
を判定するのに用いられる。

【００１８】それぞれのＬＡＮレベルモニタは入ってく
る信号にフィルタをかけるフィルタを有し、フィルタの
かかった信号をサンプル／ホールド回路に送り、この回
路がこの信号をアナログ／デジタル変換器に送る。これ
らの要素と並列に、位相同期ループがこの信号からデー
タとクロックを抽出し、出所アドレスストリッパ回路が
この情報フレームから出所アドレスを除去する。出所ア
ドレスが除去され、信号強度レベルがデジタル値に変換
されると、この出所アドレスと信号レベルが先入れ先出
し（ＦＩＦＯ）バッファに格納される。

【００１９】各ＬＡＮレベルモニタ中の各ＦＩＦＯから
のデータはＦＩＦＯに記録された出所アドレスを用いて
信号強度レベルの２つの値を関係付けるソフトウェアに
よって収集される。ケーブルの２つの端部における信号
強度レベルが判定されると、このノードの位置を判定す
ることができる。

【００２０】ＬＡＮ衝突トラップ回路は疑似フレーム信
号を周期的に送出し、この疑似フレーム中に発生する衝
突あるいは妨害信号をモニタする。衝突あるいは妨害が
検出されると、信号強度とこの衝突あるいは妨害の時間
がＦＩＦＯに記録される。このシステムのソフトウェア
はこのＦＩＦＯを読み、この衝突が有効な早期の衝突で
あるか、あるいは無効な遅れた衝突あるいは妨害である
かをこの時間と情報ビットに基づいて判定する。遅れた
衝突あるいは妨害が検出された場合、このソフトウェア
はこの衝突あるいは妨害信号の信号強度をＬＡＮレベル
モニタによって測定した強度と比較することによって不
良ノードを判定し、衝突あるいは無効な妨害を起こした
不良ノードのアドレスと位置を表示する。

【００２１】

【実施例】以下の説明はこの発明の現在考えられる最良
の実施態様について行うものである。この説明は限定的
な意味に解するべきではなく、単にこの発明の一般的な
原理を説明するために行うものである。この発明の範囲
は特許請求の範囲を参照して判断しなければならない。

【００２２】一般に、この発明はＬＡＮケーブル上の各
送出の信号強度をモニタするシステムからなる。このシ
ステムはＬＡＮケーブルの各端部にレベルモニタを有し
、モニタのうちの１つは通常ケーブルに取り付けられた
コンピュータノードに配置される。情報フレームがケー
ブル上を送出されるとき、それぞれのモニタはフレーム
の相対信号強度とフレームに含まれる出所アドレスを記
録する。

【００２３】このシステムはまた疑似フレーム信号を周
期的に送出し、この疑似フレーム中に発生する衝突ある
いは妨害信号をモニタするＬＡＮ衝突トラップ回路を有
する。衝突あるいは妨害が検出されると、衝突あるいは
妨害および信号強度と疑似フレームの始点に対する衝突
あるいは妨害の時間を表すビットがＦＩＦＯに記録され
る。システム内のソフトウェアはこのＦＩＦＯを読み、
この時間に基づいて遅れた衝突あるいは妨害が検出され
たかどうかを判定する。遅れた衝突あるいは妨害が検出
された場合、ソフトウェアは衝突あるいは妨害信号の信
号強度をＬＡＮレベルモニタによって測定された強度と
比較することによって不良ノードを判定し、衝突あるい
は妨害を起こした不良ノードのアドレスと位置を表示す
る。

【００２４】図１はこの発明を採用したコンピュータシ
ステムのブロック図を示す。図１において、コンピュー
タシステム１００は処理要素１０２を含む。この処理要
素１０２はシステムバス１０４上でコンピュータシステ
ム１００の他の構成要素と通信する。キーボード１０６
はこのシステムのユーザー（通常はネットワークの管理
者）からのテキスト情報を受け取るために用いられる。 ディスプレイ１０８はネットワーク管理者に情報を出力
するのに用いられ、図形情報を出力する能力を有する場
合もある。主メモリ１１０はオペレーティングシステム
１２２を介してシステムの他の部分とのインタフェース
をとるデータ相関ソフトウェア１２０を含む。データ相
関ソフトウェア１２０、オペレーティングシステム１２
２およびネットワークに関する情報のテーブルがディス
ク１１４に格納される。プリンター１１６はデータ相関
ソフトウェアの結果のハードコピーを作成するのに用い
られる。

【００２５】ネットワークレベルモニタ１１２はネット
ワーク１１８上を送られる各情報フレームを収集、分析
し、したがってネットワーク１１８の一端に接続されて
いる。同様のネットワークモニタがネットワーク１１８
の他端に接続されており、そのデータをシリアルインタ
フェース１２４とシリアルケーブル１２６を介してコン
ピュータシステム１００に送り返す。ＬＡＮ衝突トラッ
プ１３０はネットワーク１１８上に送出される最大長の
疑似フレーム信号を発生し、次にＬＡＮ衝突トラップ１
３０はネットワーク１１８をモニタしてこのネットワー
ク上の他のノードに不良あるいは正しく調整されていな
いものがないかどうかを判定する。

【００２６】図２はこの発明を採用したコンピュータネ
ットワークの図を示す。図２において、コンピュータシ
ステム１００はＬＡＮレベルモニタ１１２とＬＡＮ衝突
モニタ１３０を内蔵するものとして示される。ローカル
エリアネットワーク１１８はコンピュータ１００から拡
がり、いくつかのＬＡＮノード２０２に接続されている
。ＬＡＮ１１８はその他端に第２のＬＡＮレベルモニタ
２０４を有する。ＬＡＮレベルモニタ２０４は情報を収
集し、その情報をシリアルインタフェース１２６上をコ
ンピュータシステム１００に送り返す。

【００２７】２つのＬＡＮレベルモニタをＬＡＮケーブ
ル１１８の各端部に配置することが重要である。ＬＡＮ
モニタが他の場所に配置されている場合、２つのＬＡＮ
モニタの間に位置するノードしか正確に発見できず、２
つのＬＡＮモニタの外側にあるノードについては不正確
な位置を示す。

【００２８】ＬＡＮ１１８は各端部が５０オーム±１％
の値の抵抗器２０６によって成端された同軸ケーブルか
らなる。各ノード２０２の媒体アクセスユニット（ＭＡ
Ｕ）は少なくとも７．５Ｋオームの値を有する抵抗２０
８で成端される。抵抗２０８の値が大きいため、それら
はローカルエリアネットワーク１１８上に見られる最小
および最大抵抗値の計算には重要ではない。ＭＡＵによ
ってＬＡＮセグメント１１８の中央導体とシールドの間
に検出される最小抵抗値は２４．７７５オームである。 この値は１メートルのＬＡＮケーブル（最低２ノード）
が５０ミリオームの抵抗値を有し、抵抗器２０６の最小
成端抵抗値が４９．５オームであることから計算される
。ＭＡＵによって検出される最大抵抗値は２７．７５オ
ームであり、このセグメントの長さは１８５メートルで
ありしたがって１０オームの抵抗値を有し、成端抵抗器
２０６は最大値で５０．５オームである。

【００２９】図３にはＩＥＥＥ８０２．３の従来の情報
フレームの図を示す。図３において情報フレーム３０２
はプリアンブル３０４から始まる。プリアンブル３０４
は１０１０１０１０のビットパターンの７つのバイトを
有する。プリアンブル３０４には２値パターン１０１０
１０１１を含む１つのバイトである開始区切り文字３０
６が続く。開始区切り文字３０６に続いて６バイトの長
さの行先アドレス３０８がある。行先アドレスにはこれ
も６バイトの長さの出所アドレス３１０が続く。次に長
さに４８バイトから１５０２バイトのばらつきのあるこ
のフレームのデータ部３１２が続く。フレーム内の最後
の情報は４バイトの誤り訂正コード冗長データであるフ
レームチェックシーケンス３１４である。

【００３０】図４には図１のＬＡＮモニタ回路１１２の
ブロック図を示す。図４において、ＬＡＮモニタ回路１
１２はネットワーク１１８を受け取る衝突検出器４０２
を含む。衝突検出器４０２はネットワーク１１８をモニ
タし、衝突が起こったときは常に制御器４１０に衝突検
出（ＣＤ）信号４２２を送る。ネットワーク１１８の最
大送出速度は１０メガビット／秒であるが、プリアンブ
ル３０４（図３）に含まれるデータパターンのためにプ
リアンブル周波数は５メガヘルツである。５メガヘルツ
フィルタと増幅器回路４０４はネットワーク１１８から
の信号を受け、５メガヘルツのプリアンブル内のすべて
の調波とＤＣバイアスを除去し、それをレベル検出器４
０５に送り、このレベル検出器４０５はあるレベルをサ
ンプル／ホールド回路４０８に送る。サンプル／ホール
ド回路４０８はフィルタ４０４からの信号を受け、アナ
ログ／デジタル変換器４１４がアナログ信号を処理でき
るまでその信号レベルをホールドする。フィルタ４０４
はまたネットワーク１１８上に情報が送出されていると
きこれを検出し、キャリア感知信号（ＣＳＮ）を出力し
、このキャリア感知信号は制御器４１０と出所アドレス
ストリッパ回路４１２に行く。

【００３１】またネットワーク１１８にはクロック抽出
位相同期ループ回路４０６が接続されている。回路４０
６はネットワーク１１８上の情報からシリアルデータ４
２８を抽出し、またシリアルデータ４２８を同期させる
のに用いられるビットクロック（ＢＩＴ＿ＣＬＯＣＫ）
４２６を抽出する。シリアルデータ４２８はデータ４２
８をモニタし、このデータから出所アドレスを抽出する
出所アドレスストリッパ回路４１２に行く。出所アドレ
スストリッパ回路４１２は出所アドレスの各バイトをク
ロックする誘導信号である出所アドレスクロック（ＳＡ
＿ＣＬＯＣＫ）信号４３０を送る。出処アドレスストリ
ッパ４１２はまた出処アドレスのすべてのバイトが出所
アドレスクロック（ＳＡ＿ＣＬＯＣＫ）４３０によって
クロックされた後、終了（ＥＮＤ）信号を送る。

【００３２】制御器回路４１０は他の回路を制御し、ま
たＦＩＦＯ４１６にデータを収集するのに必要なすべて
の信号を提供する。制御器４１０はキャリアが検出され
た後サンプル／ホールド回路４０８に開放（ＯＰＥＮ）
信号４３６を送る。この開放（ＯＰＥＮ）信号４３６は
サンプル／ホールド回路４０８にサンプリング周期を開
始させる。３２のクロックビットの後、制御器４１０は
ホールド（ＨＯＬＤ）信号４３８を送ってサンプル／ホ
ールド回路４０８にアナログレベルをホールドさせる。 制御器４１０はＤ＿ＯＥ信号４３４を出所アドレススト
リッパ４１２に送り、出所アドレスストリッパ４１２に
並列データ４４４をＦＩＦＯ４１６にゲートさせる。制
御器４１０はＡ／Ｄ変換（Ａ／Ｄ＿ＣＯＮＶ）信号４４
２をアナログ／デジタル変換器回路４１４に送り、アナ
ログ信号をデジタル信号に変換させる。制御器４１０は
変換されたレベル値をＦＩＦＯに格納する準備ができる
と、Ａ／Ｄ＿ＯＥ信号４４０をアナログ／デジタル変換
器回路４１４に送る。ＦＩＦＯ４１６に適当なデータを
ゲートした後、制御器４１０は書き込み（ＷＲＩＴＥ）
信号４５０をＦＩＦＯ４１６に送る。

【００３３】ＦＩＦＯ４１６にデータが格納された後、
コンピュータシステム１００はパラレルバス４４８とイ
ンタフェース回路４１８を介してそのデータを受け取る
ことができる。

【００３４】図５には図４の出所アドレスストリッパ４
１２のブロック図を示す。図５において、直列／並列変
換器回路５０２はデータ４２８とクロック抽出位相同期
ループ回路４０６（図４）からのビットクロック４２６
を受け取る。このデータを並列に変換した後、直列／並
列変換器５０２はこのデータを８ビットバス５１２上を
Ｄフロップラッチ５０４に送り、このラッチがデータが
別の８ビットバス４４４上を８ビットＦＩＦＯ４１６（
図４）に送られる前にラッチする。制御器４１０（図４
）からのＤ＿ＯＥ信号４３４はこのデータをＤフロップ
ラッチ５０４からバス４４４上にゲートする。

【００３５】データ４２８とクロックビット４２６は開
始区切り文検出器５０６にも接続される。開始区切り文
検出器５０６はキャリア検知信号４２４を受け取ると、
開始区切り文バイトパターン３０６（図３）を認識する
までデータ４２８の検査を行う。開始区切り文バイトパ
ターンが検出されると、開始区切り文検出器５０６はＳ
Ｄ　　ＲＥＣ信号５１４をバイト分割回路５０８に送る
。 ＳＤ　　ＲＥＣ信号５１４を受け取った後、バイト分割
回路５０８はビットクロック４２６を８で割り、バイト
クロック信号５１６を作成し、これが出所アドレスカウ
ンタ回路５１０に送られる。バイトクロック信号５１６
はＳＤ　　ＲＥＣ５１４とキャリア検知４２４によって
ゲートされるため、情報フレーム内のバイトを同期させ
る。 出所アドレスカウンタ回路５１０は最初の６つのバイト
クロック信号５１６を無視する。これはこれらが行先ア
ドレスのバイトをクロックするためである。そして次の
６つのバイトクロック信号５１６を渡し、出所アドレス
クロック４３０を得る。出所アドレスクロック４３０は
Ｄフロップラッチ５０４に接続されて信号５１２の８つ
の並列ビットをラッチする。またＳＡクロック信号４３
０は制御器４１０にも送られ、制御器４１０はこの信号
をＤ＿ＯＥ４３４を起動し、並列ビットをＦＩＦＯ４１
６（図４）に格納するのに用いる。ＳＡクロック信号が
各出所アドレスビットに対して１回、計６回起動された
後、終了信号４３２が起動され、制御器４１０に送られ
る。上述した方法で図５の回路は入ってくる情報フレー
ムから６つの出所アドレスを選択し、それらを並列デー
タに変換し、６つのバイトのそれぞれを８ビットパラレ
ルバス４４４上に送出する。

【００３６】図６には図４の制御器回路４１０の状態図
を示す。この状態図をブロック図４との関連において説
明する。図６および図４において、制御器は状態０（６
０２）から開始する。キャリア検知（ＣＳＮ）信号４２
４を受け取ると、制御器は状態１（６０４）になり、開
放信号４３６をサンプル／ホールド回路４０８に送る。 これによってサンプル／ホールド回路４０８は５メガヘ
ルツフィルタと増幅器４０４の出力のサンプリングを開
始する。３２のビットクロックの後、制御器は状態２（
６０６）になり、開放信号４３６を落とし、ホールド信
号４３８をサンプル／ホールド回路４０８に表明し、ネ
ットワーク信号のアナログレベルに対して蓄積された値
をホールドさせる。ホールド信号を送った後、制御器は
状態３（６０８）になり、ホールド信号を落として、Ａ
／Ｄ変換（Ａ／Ｄ＿ＣＯＮＶ）信号を表明してサンプル
／ホールド回路４０８の出力をデジタル値に変換する。

【００３７】衝突が検出される、あるいはキャリアが落
ちると、制御器は状態０に戻る。これはフレームが不完
全であり、それからは情報が蓄積されないためである。 あるいは制御器は状態４（６１０）になり、出所アドレ
スをＦＩＦＯ４１６に格納する処理を開始する。状態４
（６１０）はＳＡクロック信号を待って状態５（６１２
）になり、この状態ではＤ＿ＯＥ信号４３４と書き込み
信号４５０を表明し、出所アドレスをＦＩＦＯ４１６に
書き込む。６つのビットのすべてがＦＩＦＯ４１６に書
き込まれた後、制御器は状態６（６１４）になる。状態
６（６１４）ではＡ／Ｄ＿ＯＥ信号４４０をアナログ／
デジタル変換器４１４に送り、並列変換された出力信号
をＦＩＦＯ４１６にゲートさせる。次に制御器は状態７
（６１６）になり、この状態ではＡ／Ｄ＿ＯＥ信号４４
０を維持し、書き込み信号を表明してデジタル値をＦＩ
ＦＯ４１６に書き込む。制御器は次に状態０（６０２）
に戻って次の情報フレームを待つ。

【００３８】図７にはこの発明のソフトウェアの最上位
レベルの流れ図を示す。このソフトウェアはデータ相関
ソフトウェア１２０（図１）の一部である。図７および
図８に示すソフトウェアの目的はこのシステムの２つの
ＬＡＮモニタのＦＩＦＯに収集されたデータを関係付け
ることである。このソフトウェアは各情報フレームにつ
いて各ＬＡＮモニタで測定された送出レベルのデジタル
値を収集し、これらのレベルを用いて情報フレームを送
ったノードの位置を計算する。

【００３９】図７において、入った後、ブロック７０２
でいずれかのＬＡＮモニタのＦＩＦＯにＦＩＦＯデータ
が利用可能であるかどうかを判定する。データが利用可
能である場合、ブロック７０２はブロック７０４に移行
し、ブロック７０４でこのデータをテーブルに格納する
ために図８を呼び出す。ＦＩＦＯデータをテーブルに格
納した後、あるいはＦＩＦＯデータがなかった場合、制
御はユーザー要求が入力されたかどうかを判定するブロ
ック７０６に行く。ユーザー要求が入力されていた場合
、ブロック７０６からブロック７０８に移行し、そこで
ユーザーからＬＡＮアドレスを得る。次に、ブロック７
１０でテーブルからそのノードの位置を得て、ブロック
７１２でブロック７０２に戻る前にユーザーにその位置
を表示する。

【００４０】図８にはこのソフトウェアの格納テーブル
機能の流れ図を示す。図８において、入った後、ブロッ
ク８０２で第１のＬＡＮモニタのＦＩＦＯでデータが利
用可能であるかどうかを判定する。第１のＬＡＮモニタ
のＦＩＦＯでデータが利用可能である場合、ブロック８
０２はブロック８０４に移行し、そこで第１のＦＩＦＯ
から出所アドレスと信号レベルを読み取り、その信号レ
ベルの読み取りがその出所アドレスのテーブルにすでに
格納された値と等しいかどうかを判定する。その値がテ
ーブルにすでに格納された値と等しい場合、新規のテー
ブルの入力は行われず、ブロック８０６はブロック８１
０に移行する。テーブル入力には両方のＦＩＦＯからの
ノードアドレスと信号レベルが含まれる。ＦＩＦＯから
得られたレベルがテーブルに格納されたレベルと異なる
場合、ブロック８０６はブロック８０８に移行し、そこ
でブロック８１０に移行する前に新しいレベルをテーブ
ルに格納する。ブロック８１０では第２のＬＡＮモニタ
のＦＩＦＯにデータがあるかどうかを判定する。このＦ
ＩＦＯがデータを有する場合、ブロック８１０はブロッ
ク８１２に移行し、そこでＦＩＦＯからの出所アドレス
とレベル値を得る。ブロック８１４ではテーブルにすで
に格納されたレベルがＦＩＦＯから読み取ったレベルと
同じであるかどうかが判定される。レベルが同じである
場合、ブロック８１４はブロック８１８に移行する。こ
れはテーブルを更新する必要がないためである。レベル
が異なる場合、ブロック８１４はブロック８１６に移行
し、そこで第２のＬＡＮモニタのＦＩＦＯからの新しい
レベル値がテーブルに格納される。次にブロック８１８
でこのテーブルが以上の処理のうちのいずれかによって
更新されたかどうかが判定される。テーブルが更新され
ている場合、新しい位置を計算しなければならず、した
がってブロック８１８はブロック８２０に移行する。ブ
ロック８２０では次の式を用いてケーブルの中心からノ
ードまでの距離を計算する。

【００４１】

【数１】

【００４２】距離の値が正である場合、このノードは中
心から第１のＬＡＮモニタに向かう方向にあり、距離の
値が負である場合、このノードは中心から第２のＬＡＮ
モニタに向かう方向にある。細いＬＡＮケーブルは１フ
ィート当たり０．００９８ｄＢの損失を有し、太いＬＡ
Ｎケーブルは１フィート当たり０．００３３ｄＢの損失
を有する。この距離を計算した後、ブロック８２２で図
７に戻る前にこの値をテーブルに格納する。

【００４３】以下は細いＬＡＮケーブルについてこの距
離を計算した例である。

【００４４】例１： レベル１＝０．７９８０、レベル２＝０．６３６８距離
＝（（１０＊ＬＯＧ（０．７９８０／０．６３６８））
）／０．００９８＝１００したがってこのノードはＬＡ
Ｎモニタ１に最も近いケーブルの側のケーブルの中心か
ら１００フィートの所に位置する。

【００４５】例２： レベル１＝０．３５、レベル２＝０．９９距離＝（（１
０＊ＬＯＧ（０．３５／０．９９））／０．００９８）
＝−４６１したがってこのノードはＬＡＮモニタ１の反
対のケーブルの側のケーブルの中心から４６１フィート
の所に位置する。また、レベル２の値は約１、すなわち
必要な送出電圧レベルであるため、このノードはＬＡＮ
モニタ２とほぼ一致する位置にあることになり、したが
ってケーブルの長さは約９２２フィートである。

【００４６】このレベルをしきい値と比較するためのス
テップをブロック８０４とブロック８０６の間、またブ
ロック８１２とブロック８１４の間に挿入することがで
きる。このしきい値はノードが送らなければならない最
小レベルであり、信号レベルがこのしきい値より低い場
合、エラーメッセージが表示される。

【００４７】図９にはＩＥＥＥ８０２．３規格に規定さ
れた信号レベルの図を示す。図９および再度図２を見る
と、各ＭＡＵ（最大）に対するキャリア検知しきい値の
設定は−０．９１５８ボルトでなければならず、これは
−３７ミリアンペア（１つのＭＡＵに対する最小平均電
流）に２４．７７５オームの最小抵抗値（２メートルの
最小長さと４９．５オームの成端を有するＬＡＮに基づ
く）を掛けたものである。次に説明するようにＬＡＮ衝
突モニタはネットワーク上の各ノードのＭＡＵを試験す
るために電流モードデジタル／アナログ変換器を用いて
最小値と最大値（−３７ｍａと−４５ｍａ）のそれぞれ
に対して異なるレベルの直流電流を出力し、また最小値
と最大値の間の値を出力する。

【００４８】図１０と図１１には図１のＬＡＮ衝突トラ
ップ１３０のブロック図を示す。図１０と図１１におい
て、５メガヘルツの帯域フィルタ１００２がローカルエ
リアネットワーク１１８からの信号を受け、精密整流器
１００４に出力を送る。精密整流器１００４の出力はプ
リアンブル電圧レベル信号１０３８であり、この信号は
レベル検出器１００６および出所マルチプレクサ付きサ
ンプル／ホールド回路１０１８に接続されている。レベ
ル検出器１００６の出力は電圧レベルシフター１００８
に行き、制御器１０２０に入力されるプリアンブル論理
信号１０４４になる。

【００４９】ＬＡＮ１１８にはまた１０メガヘルツの帯
域フィルタ１０１０が接続されており、この帯域フィル
タは第２の精密整流器１０１２に接続されている。精密
整流器１０１２の出力は妨害電圧レベル信号１０４０で
あり、この信号はレベル検出器１０１４と出所マルチプ
レクサ付きサンプル／ホールド回路１０１８の第２の入
力に接続される。レベル検出器１０１４の出力は電圧レ
ベルシフタ１０１６に接続され、この電圧レベルシフタ
１０１６の出力は制御器１０２０に接続されるＪＡＭ論
理信号１０４２である。

【００５０】制御器１０２０はＤＡ出力（ＤＡ＿ＯＵＴ
）信号１０５２と値信号１０５４をデジタル／アナログ
変換器１０２２に出力する。デジタル／アナログ変換器
１０２２の出力はＬＡＮ１１８に接続されている。

【００５１】またＬＡＮ１１８にはキャリア検知回路１
０３０が接続されており、この回路の出力はインタフレ
ームスペーシングタイマ１０３２とプログラマブルフレ
ームカウンタ１０３４に接続されるフレーム検出信号１
０８４である。インタフレームスペーシングタイマ１０
３２はＩ終了（Ｉ＿ＥＮＤ）信号１０５６を制御器１０
２０に送る。制御器１０２０はＩ開始（Ｉ＿ＳＴＡＲＴ
）信号１０５８とＩリセット（Ｉ＿ＲＥＳＥＴ）信号１
０６０をインタフレームスペーシングタイマ１０３２に
送る。プログラマブルフレームカウンタ１０３４はＦ終
了（Ｆ＿ＥＮＤ）信号１０６２を制御器１０２０に送り
、制御器１０２０はＦ開始（Ｆ＿ＳＴＡＲＴ）信号１０
６４とＦリセット（Ｆ＿ＲＥＳＥＴ）信号１０６８をプ
ログラマブルフレームカウンタ１０３４に送る。

【００５２】最大フレーム長タイマ回路１０３６は最大
終了（ＭＡＸＥＮＤ）信号を制御器１０２０に送る。制
御器１０２０は最大開始（ＭＡＸＳＴＡＲＴ）信号１０
７２、最大制御（ＭＡＸＣＬＲ）信号１０７４、および
最大出力（ＭＡＸＯＵＴ）信号１０７６を最大フレーム
長タイマ１０３６に送る。また、最大フレーム長カウン
タ１０３６は１１ビットの並列出力衝突時間信号１０８
２をＦＩＦＯ１０２６に送る。制御器は、衝突あるいは
妨害が検出されたかどうかを定義するＰ又はＪ（Ｐ＿Ｏ
Ｒ＿Ｊ）信号１０７７をＦＩＦＯ１０２６に格納するた
めにバス１０８２上にビット１１として出力する。

【００５３】制御器１０２０はホールド信号１０４８お
よびＳ選択（Ｓ＿ＳＥＬＥＣＴ）信号１０４６を、その
入力の１つを選択しまたその出力１０５０をＡ／Ｄ変換
器回路１０２４に送るために、出所マルチプレクサ付き
サンプル／ホールド回路１０１８に送る。Ａ／Ｄ変換器
の出力１０８０はＦＩＦＯ１０２６に接続される。ＦＩ
ＦＯ１０２６の出力はインタフェース１０２８を介して
システムバス１０４（図１）にゲートされる。リセット
信号１０７８がシステムバス１０４から受け取られる。

【００５４】回路図１０および図１１の動作は図１２の
状態図と関連付けるとよりよく説明できる。図１２にお
いて、制御器はリセット（ＲＥＳＥＴ）状態１１０２で
始まり、リセット（ＲＥＳＥＴ）信号１０７８がシステ
ムバス１０４上でハイになるまでその状態にとどまる。 リセット（ＲＥＳＥＴ）状態では、制御器１０２０はＦ
リセット（Ｆ＿ＲＥＳＥＴ）信号１０６８をプログラマ
ブルフレームカウンタ１０３４に送る。またリセット（
ＲＥＳＥＴ）状態では制御器１０２０はＩリセット（Ｉ
＿ＲＥＳＥＴ）信号１０６０をインタフェーススペーシ
ングタイマ１０３２に送り、最大制御（ＭＡＸＣＬＲ）
信号１０７４を最大フレーム長タイマ１０３６に送る。

【００５５】リセット（ＲＥＳＥＴ）信号１０７８を受
けた後制御器はフレームカウント（ＦＲＡＭＥ＿ＣＯＵ
ＮＴ）状態１１０４になる。フレームカウント（ＦＲＡ
ＭＥ＿ＣＯＵＮＴ）状態では制御器はＦ開始（Ｆ＿ＳＴ
ＡＲＴ）信号１０６４をプログラマブルフレームカウン
タ１０３４に送る。プログラマブルフレームカウンタは
ＬＡＮ衝突トラップ回路がローカルエリアネットワーク
上で利用可能な資源を取りすぎないようにするためのカ
ウンタのセットアップである。このカウンタには通常１
０００の値が与えられ、この値をローカルエリアネット
ワーク上の１フレームにつき１つずつ、ゼロまでカウン
トダウンする。図１１に示すように、フレーム検出（Ｆ
ＲＡＭＥ＿ＤＥＴＥＣＴ）信号１０８４はプログラマブ
ルフレームカウンタへの入力であり、カウンタをローカ
ルエリアネットワーク１１８上の各フレームについて１
回カウントダウンさせる。したがってプログラマブルフ
レームカウンタが１０００に設定されている場合、ＬＡ
Ｎ衝突トラップはネットワーク上の他のノードから１０
００フレームが送られる度に疑似フレームを送るだけで
ある。

【００５６】プログラマブルフレームカウンタ１０３４
はゼロをカウントすると、Ｆ終了（Ｆ＿ＥＮＤ）信号１
０６２を制御器１０２０に送る。Ｆ終了（Ｆ＿ＥＮＤ信
号）１０６２を受け取ると制御器の状態はＦＲＡＭＥ　
　ＣＯＵＮＴ状態からＩＦＳタイマ（ＩＦＳ＿ＴＩＭＥ
Ｒ）状態１１０６になる。ＩＦＳタイマ（ＩＦＳ＿ＴＩ
ＭＥＲ）状態１１０６において、制御器はＩ開始（Ｉ＿
ＳＴＡＲＴ）信号１０５８をインタフェーススペーシン
グタイマ１０３２に送る。インタフェーススペーシング
タイマはＬＡＮ衝突トラップ回路に最後のフレームとそ
の疑似フレームの開始の間に適当な時間だけ待機させる
ように設計される。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．３イン
タフェース規格ではフレーム間に最小時間間隔が要求さ
れ、ＬＡＮ衝突トラップ回路はこの規格を遵守しなけれ
ばならない。フレーム間スペーシングタイマはゼロまで
カウントダウンされると、Ｉ終了（Ｉ＿ＥＮＤ）信号１
０５６を制御器１０２０に送る。Ｉ終了（Ｉ＿ＥＮＤ）
信号を受け取ると、制御器はＩＦＳタイマ（ＩＦＳ＿Ｔ
ＩＭＥＲ）状態１１０６からＰＦ０状態１１０８になる
。

【００５７】ＰＦ０状態１１０８において、ＬＡＮ衝突
トラップ回路は疑似フレームをネットワーク１１８上に
出力する。ＰＦ０状態１１０８において、制御器はＤＡ
　　ＯＵＴ信号１０５２をデジタル／アナログ変換器回
路１０２２に送り、またデジタル／アナログ変換器に疑
似フレームの直流電流レベルに対して適切な値を与える
値（ＶＡＬＵＥ）信号１０５８をネットワーク１１８上
に送る。これらの２つの信号を受け取った後、デジタル
／アナログ変換器回路１０２２はこの値をアナログ値に
変換し、それをネットワーク１１８上に送る。ＰＦ０状
態１１０８で制御器１０２０はまた最大開始（ＭＡＸＳ
ＴＡＲＴ）信号１０７２を最大フレーム長タイマ１０３
６に送る。この信号は最大フレーム長タイマ１０３６に
あるフレームに対する最大長のタイミングを開始させる
。このタイマを用いて、ＬＡＮ衝突トラップ回路１３０
はネットワーク１１８上に最大許容長フレームを送るこ
とができる。

【００５８】制御器は３つの事象のどれか１つが起こる
までＰＦ０状態１１０８にとどまる。これらの事象のう
ちの１つは疑似フレームがその最大長に達したことを示
す最大終了（ＭＡＸＥＮＤ）信号１０７６の受信であり
、この時点で制御器はＰＦ０状態１１０８からフレーム
カウント（ＦＲＡＭＥ＿ＣＯＵＮＴ）状態１１０４に戻
り、ネットワーク上のノードにこの疑似フレーム中にエ
ラーを起こしたノードがないことを表す。制御器１０２
０がプリアンブル（ＰＲＥＡＭＢＬＥ）信号１０４４か
妨害（ＪＡＭ）信号１０４２のいずれかを受け取ると、
制御器はＰＦ０状態１１０８から選択（ＳＥＬＥＣＴ）
状態１１１０になる。この変化は衝突信号のプリアンブ
ルか、妨害（ＪＡＭ）信号のいずれかが受け取られたこ
とを示す。いずれの場合も、ＬＡＮ衝突トラップ回路は
そのノードを識別しなければならない。

【００５９】選択（ＳＥＬＥＣＴ）状態１１１０におい
て、制御器１０２０はＳ選択（Ｓ＿ＳＥＬＥＣＴ）信号
１０４６を出所マルチプレクサ付きサンプル／ホールド
回路１０１８に送る。この信号は出所マルチプレクサ付
きサンプル／ホールド回路１０１８がプリアンブル（Ｐ
ＲＥＡＭＢＬＥ）信号１０３８と妨害（ＪＡＭ）信号１
０４０のいずれをホールドするかを選択する。

【００６０】次に制御器はサンプル（ＳＡＭＰＬＥ）状
態１１１２に行き、変換（ＣＯＮＶＥＲＴ）信号１０８
６をＡ／Ｄ変換器回路１０２４に、ホールド（ＨＯＬＤ
）信号１０４８をサンプル／ホールド回路に送り、一方
、Ｓ選択（Ｓ＿ＳＥＬＥＣＴ）信号１０４６を維持する
。次に制御器は格納レベル（ＳＴＯＲＥ＿ＬＥＶＥＬ）
状態１１１４になり、その状態でＦリセット（Ｆ＿ＲＥ
ＳＥＴ）信号１０６８を送ってプログラマブルフレーム
カウンタをリセットする。またＡＤ出力（ＡＤ＿ＯＵＴ
ＰＵＴ）信号１０８４をＡ／Ｄ変換器回路１０２４に送
ってその変換された出力をバス１０８０上にＦＩＦＯ回
路１０２６へ送らせる。次に制御器１０２０は書き込み
（ＷＲＩＴＥ）信号１０８８をＦＩＦＯ１０２６に送り
、Ａ／Ｄ変換器の出力１０８０の値をＦＩＦＯに書き込
ませる。次に制御器は待機（ＷＡＩＴ）状態１１１６に
なりＦＩＦＯ１０２６にデータ書き込みの時間を与える
。次に制御器は格納時間（ＳＴＯＲＥ＿ＴＩＭＥ）状態
１１１８になり、最大出力（ＭＡＸＯＵＴ）信号１０７
６を最大フレーム長タイマ１０３６に送って（疑似フレ
ームの始めに対する）衝突時間（ＣＯＬＬＩＳＩＯＮ＿
ＴＩＭＥ）値をバス１０８２上に出力させる。制御器は
またＰ又はＪ（Ｐ＿ＯＲ＿Ｊ）信号１０７７をバス１０
８２上に送る。制御器はまた書き込み（ＷＲＩＴＥ）信
号１０８８を送ってＦＩＦＯ１０２６にカウント値とＰ
又はＪ（Ｐ＿ＯＲ＿Ｊ）信号をＦＩＦＯに書き込ませる
。次に制御器は、フレームカウント（ＦＲＡＭＥ＿ＣＯ
ＵＮＴ）状態１１０４に戻って、ローカルエリアネット
ワーク上に疑似フレームを送ることのできる次の時間ま
で待機する。

【００６１】図１３には衝突を起こしているノードのア
ドレスを判定するために衝突送出の信号レベルをＬＡＮ
レベルモニタによって検出されたレベルと関係づける相
関ソフトウェア１２０（図１）の一部の流れ図を示す。 図１３において、入った後、ブロック１２０２でＦＩＦ
Ｏ１０２６になんらかの衝突あるいは妨害データがある
かどうかを判定する。ＦＩＦＯに衝突データ、あるいは
追加の衝突データが格納されていない場合、ブロック１
２０２はコーラーに戻る。ＦＩＦＯにデータが格納され
ている場合、ブロック１２０２はブロック１２０４に移
行し、そこでＦＩＦＯ１２０６から次のデータのセット
を読み取る。次にブロック１２０６でこのデータが妨害
信号を表すかどうかを判定し、妨害信号を表す場合、ブ
ロック１２１０に移行する。データが妨害信号のもので
ない場合、ブロック１２０６からブロック１２０８に移
行し、そこで衝突の時間に基づいて衝突が遅れた衝突で
あったかどうかを判定する。衝突が遅れていない場合、
ブロック１２０８はコーラーに戻る、あるいはブロック
１２１０に移行して遅れた衝突を起こしたノードのアド
レスと位置を判定する。次にブロック１２１０でＬＡＮ
衝突トラップデータを図９で収集されたテーブルにある
データと比較する。図１０および図１１のＬＡＮ衝突ト
ラップ回路で検出されたレベルは図５および図６のＬＡ
Ｎレベルモニタによって収集されたレベルと比較される
。許容差レベル内でその突き合わせが行われる。これは
信号レベルにわずかなばらつきがあっても異なるノード
を表さないためである。許容差内で一致が得られると、
ブロック１２１２はブロック１２１６に移行し、ブロッ
ク１２１６では衝突した二つのノードのノードアドレス
を表示する。一致が得られない場合、ブロック１２１２
はブロック１２１４に移行し、ブロック１２１４ではノ
ードが不明であることを表すメッセージを表示する。

【００６２】衝突が有効な早期の衝突であるかあるいは
無効な遅れた衝突であるかは衝突の時間を疑似フレーム
の開始と比較することによって判定される。最大の構成
の８０２．３ＬＡＮは、４つの中継器で接続された（細
いＬＡＮケーブルを用いた）５つの１８５メートルの最
大セグメントからなる。ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ８０２．３
ａ−１９８８規格によれば（細いＬＡＮケーブルを用い
た）１８５メートルのＬＡＮセグメントは９．５ビット
時間以下の伝搬遅延（１ビット時間は１００ナノ秒）を
有し、中継器は７．５ビット時間以下の遅延を有しなけ
ればならず、したがって最大構成のＬＡＮケーブルの一
方の終端から他方の終端までの最大遅延は７７．５ビッ
ト時間である。したがって適正な衝突はフレームの始め
の７．７５マイクロ秒の間にのみ起こり得る。最大長の
フレームは１５１８バイトあるいは１２、１４４ビット
時間であり、これは１．２１４ミリ秒である。疑似フレ
ームの最後の１．２０６ミリ秒の間に起こる衝突は遅れ
た衝突である。

【００６３】図１０および図１１で検出された妨害信号
は１０メガヘルツの信号であるため、レベル値はＬＡＮ
レベルモニタによって収集されたレベルとわずかに異な
る。この差は１０メガヘルツ信号のケーブル中の減衰と
５メガヘルツのプリアンブル信号に起こる減衰との間の
差に起因するものである。したがって、比較を行う前に
この異なる損失を補償するために、ブロック１２１０で
はまずＦＩＦＯ１０２６からのレベル値を妨害信号用に
調整する。

【００６４】有効な早期の衝突に関するＬＡＮ衝突トラ
ップからの情報は、たとえば同じタイミングあるいは短
すぎるバックオフタイミングといった異常を発見するた
めにＬＡＮの各ノードのバックオフタイミングを分析す
るのに用いることができる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ＩＥＥ
Ｅ８０２．３コンピュータローカルエリアネットワーク
のセグメント上の信号をモニタすることが可能である。 さらに、本発明によれば、このネットワークセグメント
に接続された各ノードから送出される信号の信号強度を
測定することが可能である。さらに、本発明によれば、
ネットワークのセグメントに位置する各ノードの位置を
各ノードから送出される信号の信号強度に基づいて計算
することが可能である。さらに、本発明によれば、ノー
ドからの信号強度をネットワークセグメントの２点で測
定することによってノードの位置を計算し、第２の点に
おける信号強度の両方の点における信号強度の総計に対
する比率を計算し、ノードから第１の測定点までの距離
を得ることが可能である。さらに、本発明によれば、か
かるネットワークのユーザーあるいはネットワークの管
理者に対してノードの位置を表示することが可能である
。さらに、本発明によれば、ネットワーク上の遅れた衝
突を起こすノードを検出することが可能である。さらに
、本発明によれば、許容キャリア送出レベルの限度に近
いキャリア信号を認識することのできないノードを検出
することが可能である。さらに、本発明によれば、有効
フレームの終わりの前に妨害信号を送出するノードを検
出することが可能である。

【００６６】以上、この発明の現在の好適な実施例を説
明したが、この発明の各目的が十分に達成されたことが
理解されるであろう。また当該技術の熟練者には、この
発明の精神と範囲から逸脱することなく、この発明の構
造や回路構成に関するさまざまな変更、およびさまざま
な実施例や適用が自ずと明らかになるであろう。この開
示内容と説明は例示であって、いかなる意味でもこの発
明を限定せず、この発明の範囲は特許請求の範囲によっ
てより好適に定義される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を組み込んだコンピュータシステムのブ
ロック図である。

【図２】本発明を組み込んだコンピュータネットワーク
の説明図である。

【図３】ＩＥＥＥ８０２．３コンピュータネットワーク
用の従来の情報フレームの説明図である。

【図４】本発明のＬＡＮレベルモニタ回路のブロック図
である。

【図５】図４の出所アドレスストリッパ回路のブロック
図である。

【図６】図４の制御器回路の状態図である。

【図７】本発明のＬＡＮレベルモニタのソフトウェアの
最高位レベルの流れ図である。

【図８】本発明のＬＡＮレベルモニタのソフトウェアの
格納テーブル機能の流れ図である。

【図９】本発明のＬＡＮ衝突トラップ回路により伝送さ
れた疑似フレームのキャリアに関する信号レベルの説明
図である。

【図１０】本発明のＬＡＮ衝突トラップ回路のブロック
図である。

【図１１】本発明のＬＡＮ衝突トラップ回路のブロック
図である。

【図１２】ＬＡＮ衝突トラップの制御器の状態図である
。

【図１３】遅れた衝突を判定するソフトウェアの流れ図
である。

【符号の説明】

１００　　コンピュータシステム １０２　　処理要素 １０４　　システムバス １０６　　キーボード １０８　　ディスプレイ １１０　　主メモリ １１２　　ＬＡＮレベルモニタ １１４　　ディスク １１６　　プリンタ １１８　　ネットワーク １２０　　データ相関ソフトウェア １２２　　オペレーティングシステム １２４　　シリアルインタフェース １２６　　シリアルケーブル １３０　　ＬＡＮ衝突トラップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンピュータネットワークケーブル上の不
   良ノード判定システムであって：前記ケーブルに接続さ
   れて、前記ケーブル内で信号が検出される場合に第１の
   信号レベルを発生するための、信号レベル判定手段と；
   前記ケーブル上の無効信号を検出し、前記無効信号が検
   出される場合に第２の信号レベルを発生するための、信
   号レベル検出手段と；前記信号レベル判定手段と前記信
   号レベル検出手段とに接続されて、前記第１の信号レベ
   ルと前記第２の信号レベルとを比較して前記不良ノード
   を判定するための、計算手段と；から成ることを特徴と
   する、システム。