(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信機器に接続される複数のスイッチ装置と、
前記スイッチ装置のそれぞれに同一のネットワークで接続されるゲートウェイ装置と、
前記通信機器における通信のループを検出する検出装置と
を備え、
前記ゲートウェイ装置は、
複数の通信機器及びスイッチ装置から送信されたフレームに基づいて送信元アドレスを格納し、
前記検出装置は、
前記スイッチ装置のインタフェースの第１の送信元アドレスと、当該インタフェースに接続された前記通信機器のインタフェースの第２の送信元アドレスと、の対応表を前記ゲートウェイ装置から取得する取得部と、
前記対応表に基づいて、前記第１の送信元アドレスと前記第２の送信元アドレスの対応関係が多対１または多対多になるものが複数存在する場合に、当該対応関係で共通する第１の送信元アドレスのインタフェースを有するスイッチ装置を特定できる場合には、前記通信機器に通信のループが発生したか否かを表すループ情報を生成する検出部と
を備える通信システム。
【請求項２】
前記対応表は、前記ゲートウェイ装置がアドレス解決に用いる対応表である
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記取得部は、前記対応表を前記ゲートウェイ装置から異なるタイミングで複数回取得し、
前記検出部は、複数の前記対応表を前記第２の送信元アドレス毎にマージし、
マージ後の前記第１の送信元アドレスと前記第２の送信元アドレスの対応関係に基づいて、前記ループ情報を生成する
請求項１又は請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記検出部は、前記対応表を前記第２の送信元アドレス毎にマージし、マージ後の前記第１の送信元アドレスに対応する前記第２の送信元アドレスが、前記ゲートウェイ装置のローカルポートに接続される通信機器の送信元アドレスと同じである場合に、当該第１の送信元アドレスのインタフェースを有するスイッチ装置を特定し、当該スイッチ装置に接続される通信機器を、通信のループが発生した通信機器とする
請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記検出部は、前記対応表を前記第２の送信元アドレス毎にマージし、マージ後の前記第１の送信元アドレスと前記第２の送信元アドレスの対応関係が多対１または多対多になるものが複数存在する場合に、当該対応関係で共通する第１の送信元アドレスのインタフェースを有するスイッチ装置を特定し、当該スイッチ装置に接続される通信機器を、通信のループが発生した通信機器とする
請求項3または４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記検出部は、前記特定したスイッチ装置と１対１に接続される通信機器を、通信のループが発生した通信機器とする
請求項４または請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記第２の送信元アドレスは、前記通信機器から送信される送信元フレームを前記ネットワークでの送信元フレームでカプセル化した場合に用いられるアドレスである
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項８】
前記第２の送信元アドレスは、基地局装置の有する送信元アドレスであり、
前記検出部は、通信のループが発生した基地局装置を検出する
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項９】
前記第２の送信元アドレスは、基地局装置の有する送信元アドレスであり、
前記ネットワークは、前記基地局装置の通信種別に応じたゲートウェイ装置を備え、
前記検出装置は、入力された前記基地局装置の通信種別に基づいて、前記対応表を取得するゲートウェイ装置を選択する選択部を備え、
前記検出部は、前記選択部が選択したゲートウェイ装置から前記対応表を取得する
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記第２の送信元アドレスは、基地局装置の有する送信元アドレスであり、
前記ネットワークは、サービスエリア毎に設けられるとともに、複数の前記基地局装置に接続され、
前記検出装置は、入力されたサービスエリアを示す情報に基づいて、前記対応表を取得するゲートウェイ装置を選択する選択部を備え、
前記検出部は、前記選択部が選択したゲートウェイ装置から前記対応表を取得する
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項１１】
通信機器に接続される複数のスイッチ装置と、前記スイッチ装置のそれぞれに接続されるゲートウェイ装置とを接続するネットワークにおいて、前記通信機器における通信のループを検出する検出装置であって、
前記スイッチ装置のインタフェースの第１の送信元アドレスと、当該インタフェースに接続された前記通信機器のインタフェースの第２の送信元アドレスと、の対応表を前記ゲートウェイ装置から取得する取得部と、
前記対応表に基づいて、前記第１の送信元アドレスと前記第２の送信元アドレスの対応関係が多対１または多対多になるものが複数存在する場合に、当該対応関係で共通する第１の送信元アドレスのインタフェースを有するスイッチ装置を特定できる場合には、前記通信機器に通信のループが発生したか否かを表すループ情報を生成する検出部と
を備える検出装置。
【請求項１２】
通信機器に接続される複数のスイッチ装置と、前記スイッチ装置のそれぞれに接続されるゲートウェイ装置とを接続するネットワークにおいて、前記通信機器における通信のループの検出方法であって、
前記スイッチ装置のインタフェースの第１の送信元アドレスと、当該インタフェースに接続された前記通信機器のインタフェースの第２の送信元アドレスと、の対応表を前記ゲートウェイ装置から取得する取得ステップと、
前記対応表に基づいて、前記第１の送信元アドレスと前記第２の送信元アドレスの対応関係が多対１または多対多になるものが複数存在する場合に、当該対応関係で共通する第１の送信元アドレスのインタフェースを有するスイッチ装置を特定できる場合には、前記通信機器に通信のループが発生したか否かを表すループ情報を生成する検出ステップと
を含む検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲートウェイ装置及び複数のスイッチ装置を接続するネットワークにおける通信のループの検出を行う通信システム、検出装置、及び検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信に用いる基地局装置は、それぞれネットワークにより接続されている。このようなネットワークにおいては、網内機器の故障や網内作業によって、データリンク層で通信のループが生じる可能性がある。通信のループが生じると、ネットワーク内でパケットが増殖し、当該ネットワークに接続されるすべての基地局装置に掛かる負荷が増大する。
【０００３】
このようなループが発生した場合、ネットワークの管理者は、作業管理一覧や網内機器の作業ログを参照して、ループの疑いがある回線を、１回線ずつループの発生元であるか否かを評価している。
【０００４】
また、近年、基地局装置の数の増大に伴い、基地局装置同士を接続するネットワークにＥｏＥ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  ｏｖｅｒ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔは登録商標）技術が適用されている。具体的には、基地局装置に接続されるスイッチ装置と、交換設備に接続されるゲートウェイ装置とを接続するネットワークに、ＥｏＥ技術を適用する。これにより、当該ネットワーク内の通信装置（コアスイッチ）の制御を簡素化することができる。
【０００５】
特許文献１には、ＥｏＥ技術が適用されたネットワークにおいてループ位置を特定するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５０１９５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の試験装置は、ＥｏＥ技術が適用されたネットワークに、フラッディング転送される宛先アドレスを有する試験フレームを送出し、当該試験フレームが返送された場合に、ループの発生を検出する。しかしながら、ネットワークにブロードキャストストーム等の現象が既に発生している場合、ネットワーク内の通信装置によって、ブロードキャストアドレスやマルチキャストアドレスを有するフレームが破棄される可能性がある。また、ユニキャストアドレスによりフラッディング転送させる場合、ＭＡＣアドレステーブルに記録されていないアドレスを予め取得しておく必要がある。
本発明の目的は、試験フレームの伝送なしにネットワークにおける通信のループの検出を行う通信システム、検出装置、及び検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の一態様は、通信機器に接続される複数のスイッチ装置と、前記スイッチ装置のそれぞれに同一のネットワークで接続されるゲートウェイ装置と、前記通信機器における通信のループを検出する検出装置とを備え、前記ゲートウェイ装置は、複数の通信機器及びスイッチ装置から送信されたフレームに基づいて送信元アドレスを格納し、前記検出装置は、前記スイッチ装置のインタフェースの第１の送信元アドレスと、当該インタフェースに接続された前記通信機器のインタフェースの第２の送信元アドレスと、の対応表を前記ゲートウェイ装置から取得する取得部と、前記対応表に基づいて、前記第１の送信元アドレスと前記第２の送信元アドレスの対応関係が多対１または多対多になるものが複数存在する場合に、当該対応関係で共通する第１の送信元アドレスのインタフェースを有するスイッチ装置を特定できる場合には、前記通信機器に通信のループが発生したか否かを表すループ情報を生成する検出部とを備える通信システムである。
【０００９】
（２）本発明の一態様は、上記（１）において、前記対応表は、前記ゲートウェイ装置がアドレス解決に用いる対応表であっても良い。
【００１０】
（３）本発明の一態様は、上記（１）または（２）において、前記取得部は、前記対応表を前記ゲートウェイ装置から異なるタイミングで複数回取得し、前記検出部は、複数の前記対応表を前記第２の送信元アドレス毎にマージし、マージ後の前記第１の送信元アドレスと前記第２の送信元アドレスの対応関係に基づいて、前記ループ情報を生成する構成であっても良い。
【００１３】
（４）本発明の一態様は、上記（３）において、前記検出部は、前記対応表を前記第２の送信元アドレス毎にマージし、マージ後の前記第１の送信元アドレスに対応する前記第２の送信元アドレスが、前記ゲートウェイ装置のローカルポートに接続される通信機器の送信元アドレスと同じである場合に、当該第１の送信元アドレスのインタフェースを有するスイッチ装置を特定し、当該スイッチ装置に接続される通信機器を、通信のループが発生した通信機器とする構成であっても良い。
【００１４】
（５）本発明の一態様は、上記（３）又は（４）において、前記検出部は、前記対応表を前記第２の送信元アドレス毎にマージし、マージ後の前記第１の送信元アドレスと前記第２の送信元アドレスの対応関係が多対１または多対多になるものが複数存在する場合に、当該対応関係で共通する第１の送信元アドレスのインタフェースを有するスイッチ装置を特定し、当該スイッチ装置に接続される通信機器を、通信のループが発生した通信機器とする構成であっても良い。
【００１５】
（６）本発明の一態様は、上記（４）または（５）において、前記検出部は、前記特定したスイッチ装置と１対１に接続される通信機器を、通信のループが発生した通信機器とする構成であっても良い。
【００１６】
（７）本発明の一態様は、上記（１）から（６）のいずれかにおいて、前記第２の送信元アドレスは、前記通信機器から送信される送信元フレームを前記ネットワークでの送信元フレームでカプセル化した場合に用いられるアドレスである構成であっても良い。
【００１７】
（８）本発明の一態様は、上記（１）から（７）のいずれかにおいて、前記第２の送信元アドレスは、基地局装置の有する送信元アドレスであり、前記検出部は、通信のループが発生した基地局装置を検出する構成であっても良い。
【００１８】
（９）本発明の一態様は、上記（１）から（８）のいずれかにおいて、前記第２の送信元アドレスは、基地局装置の有する送信元アドレスであり、前記ネットワークは、前記基地局装置の通信種別に応じたゲートウェイ装置を備え、前記検出装置は、入力された前記基地局装置の通信種別に基づいて、前記対応表を取得するゲートウェイ装置を選択する選択部を備え、前記検出部は、前記選択部が選択したゲートウェイ装置から前記対応表を取得する構成であっても良い。
【００１９】
（１０）本発明の一態様は、上記（１）から（９）のいずれかにおいて、前記第２の送信元アドレスは、基地局装置の有する送信元アドレスであり、前記ネットワークは、サービスエリア毎に設けられるとともに、複数の前記基地局装置に接続され、前記検出装置は、入力されたサービスエリアを示す情報に基づいて、前記対応表を取得するゲートウェイ装置を選択する選択部を備え、前記検出部は、前記選択部が選択したゲートウェイ装置から前記対応表を取得する構成であっても良い。
【００２０】
（１１）本発明の一態様は、通信機器に接続される複数のスイッチ装置と、前記スイッチ装置のそれぞれに接続されるゲートウェイ装置とを接続するネットワークにおいて、前記通信機器における通信のループを検出する検出装置であって、前記スイッチ装置のインタフェースの第１の送信元アドレスと、当該インタフェースに接続された前記通信機器のインタフェースの第２の送信元アドレスと、の対応表を前記ゲートウェイ装置から取得する取得部と、前記対応表に基づいて、前記第１の送信元アドレスと前記第２の送信元アドレスの対応関係が多対１または多対多になるものが複数存在する場合に、当該対応関係で共通する第１の送信元アドレスのインタフェースを有するスイッチ装置を特定できる場合には、前記通信機器に通信のループが発生したか否かを表すループ情報を生成する検出部とを備える検出装置である。
【００２１】
（１２）本発明の一態様は、通信機器に接続される複数のスイッチ装置と、前記スイッチ装置のそれぞれに接続されるゲートウェイ装置とを接続するネットワークにおいて、前記通信機器における通信のループの検出方法であって、前記スイッチ装置のインタフェースの第１の送信元アドレスと、当該インタフェースに接続された前記通信機器のインタフェースの第２の送信元アドレスと、の対応表を前記ゲートウェイ装置から取得する取得ステップと、前記対応表に基づいて、前記第１の送信元アドレスと前記第２の送信元アドレスの対応関係が多対１または多対多になるものが複数存在する場合に、当該対応関係で共通する第１の送信元アドレスのインタフェースを有するスイッチ装置を特定できる場合には、前記通信機器に通信のループが発生したか否かを表すループ情報を生成する検出ステップとを含む検出方法である。
【発明の効果】
【００２２】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、検出装置は、各スイッチ装置に接続されるゲートウェイ装置が有する対応表に基づいてループが発生したか否かを示すループ情報を生成する。ゲートウェイ装置が各スイッチ装置と接続されるため、当該対応表は、ネットワーク上に設けられたすべてのスイッチ装置と各スイッチ装置に接続される通信機器との関係を示す。これにより、検出装置は、試験フレームの伝送なしにネットワークにおける通信のループの検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態に係る通信システムの構成を示す概略図である。
【図２】検出装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】通信のループが生じたときのゲートウェイ装置のＭＡＣアドレステーブルの挙動の一例を示す図である。
【図４】利用者が検出装置にアクセスしたときにディスプレイに表示される画面の例である。
【図５】第１の実施形態に係る検出装置によるループの検出処理を示すフローチャートである。
【図６】ループの検出処理の結果としてディスプレイに表示される画面の例である。
【図７】通信のループが生じたときの第２の実施形態に係るゲートウェイ装置のＭＡＣアドレステーブルの挙動の一例を示す図である。
【図８】第２の実施形態に係る検出装置によるループの検出処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
《第１の実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について詳しく説明する。
図１は、第１の実施形態に係る通信システム１の構成を示す概略図である。
第１の実施形態に係る通信システム１は、移動体通信に係る通信を行う。通信システム１は、交換設備１０と、ゲートウェイ装置２０と、複数の基地局装置３０と、複数のスイッチ装置４０と、データベース装置５０と、検出装置６０とを備える。スイッチ装置４０とゲートウェイ装置２０は、それぞれ同一の中継網Ｎ（ネットワーク）を介して接続されている。当該中継網Ｎは、広域Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ネットワークであり、通信方式ごと及びサービスエリアごとに設けられる。通信方式の例としては、例えばＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）２０００  １ｘ、ＣＤＭＡ２０００  １ｘＥＶ−ＤＯ  Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  Ａなどが挙げられる。
本実施形態において、交換設備１０及び基地局装置３０は、通信機器の一例である。
【００２５】
交換設備１０は、移動体通信を行う端末Ｍ間の回線交換、及び端末Ｍと外部ネットワークとの接続を行う設備である。交換設備１０は、ゲートウェイ装置２０を介してネットワークに接続される。なお、交換設備１０は、通信方式ごと及びサービスエリアごとに設けられる。
ゲートウェイ装置２０は、スイッチ装置４０との通信に用いるプロトコルと交換設備１０との通信に用いるプロトコルとを相互に変換して、スイッチ装置４０と交換設備１０との通信を媒介する装置である。なお、ゲートウェイ装置２０は、交換設備１０に対して１対１に設けられる。つまり、ゲートウェイ装置２０は、通信方式ごと及びサービスエリアごとに設けられる。
基地局装置３０は、移動体通信を行う端末Ｍと無線によって接続し、端末Ｍ間の通信を中継する装置である。基地局装置３０は、スイッチ装置４０を介してネットワークに接続される。
スイッチ装置４０は、基地局装置３０とゲートウェイ装置２０との通信を媒介する装置である。
つまり、端末Ｍを用いて通信を行う場合、必ずスイッチ装置４０とゲートウェイ装置２０の間で通信が行われる。また、本実施形態においては、ゲートウェイ装置２０を介さずにスイッチ装置４０同士が通信を行うことはない。
【００２６】
なお、ゲートウェイ装置２０及びスイッチ装置４０は、ＥｏＥ機能を有する。つまり、ゲートウェイ装置２０及びスイッチ装置４０は、中継網Ｎを介して通信を行う際に、目的のフレームを、相手装置の外部向けインタフェースのＭＡＣアドレス（ＥｏＥＭＡＣアドレス）を宛先とするフレームに格納（カプセル化）して伝送する。本実施形態において、外部向けインタフェースとは、中継網Ｎを介した通信を行う通信機器（交換設備１０や基地局装置３０など）と接続されるインタフェースをいう。そのため、ゲートウェイ装置２０及びスイッチ装置４０のＭＡＣアドレステーブルは、基地局装置３０又は交換設備１０のＭＡＣアドレスと、ゲートウェイ装置２０又はスイッチ装置４０のＥｏＥＭＡＣアドレスと、自装置のポート番号とを関連付けて格納する。ＭＡＣアドレステーブルとは、ゲートウェイ装置２０及びスイッチ装置４０がアドレス解決に用いる対応表であって、フレームの通信が行われる度に更新される。なお、本実施形態においてゲートウェイ装置２０又はスイッチ装置４０のＥｏＥＭＡＣアドレスは、第１の送信元アドレスの一例である。また、本実施形態において基地局装置３０又は交換設備１０のＭＡＣアドレスは、スイッチ装置４０の第２の送信元アドレスの一例である。なお、基地局装置３０又は交換設備１０のＭＡＣアドレスとは、具体的には、ゲートウェイ装置２０又はスイッチ装置４０の外部向けインタフェースに接続された基地局装置３０又は交換設備１０のインタフェースのＭＡＣアドレスである。なお、ＥｏＥ機能は、「ＭＡＣ  ＩＮ  ＭＡＣ」とも呼ばれる。
【００２７】
データベース装置５０は、基地局装置３０の情報を格納する基地局テーブルと、スイッチ装置４０の情報を格納するスイッチテーブルと、ゲートウェイ装置２０の情報を格納するゲートウェイテーブルとを記憶する。
基地局テーブルは、基地局装置３０の名称と、当該基地局装置３０のアクセス回線ＩＤと、当該基地局装置３０の住所と、当該基地局装置３０に接続されるスイッチ装置４０及びそのポート番号とを関連付けて格納する。
スイッチテーブルは、ＥｏＥＭＡＣアドレスと、当該ＥｏＥＭＡＣアドレスが示すスイッチ装置４０の名称及びそのポート番号と、当該スイッチ装置４０が接続する中継網Ｎのゲートウェイ装置２０の名称とを関連付けて記憶する。
ゲートウェイテーブルは、ゲートウェイ装置２０の名称と、当該ゲートウェイ装置２０の通信方式と、当該ゲートウェイ装置２０のローカルポートのＭＡＣアドレスとを関連付けて記憶する。
【００２８】
検出装置６０は、基地局装置３０における通信のループを検出する。検出装置６０は、ゲートウェイスイッチに接続される。
図２は、検出装置６０の構成を示す概略ブロック図である。
検出装置６０は、入力部６１、選択部６２、取得部６３、テーブル記憶部６４、検出部６５、出力部６６を備える。
【００２９】
入力部６１は、通信システム１の管理者から、通信システム１に接続された基地局装置３０におけるループの検出の開始指示の入力を受け付ける。
選択部６２は、入力部６１に入力された基地局装置３０の通信種別及びサービスエリアを示す情報に基づいて、ＭＡＣアドレステーブルを取得するゲートウェイ装置２０を選択する。
取得部６３は、入力部６１がループの検出の開始指示の入力を受け付けた場合に、ゲートウェイ装置２０から、ＭＡＣアドレステーブルを異なるタイミングで複数回取得する。
テーブル記憶部６４は、取得部６３が取得した複数のＭＡＣアドレステーブルを記憶する。
検出部６５は、テーブル記憶部６４が記憶する複数のＭＡＣアドレステーブルに基づいて、基地局装置３０に通信のループが発生したか否かを表すループ情報を生成する。
出力部６６は、検出部６５が生成したループ情報をディスプレイなどに出力する。
【００３０】
ここで、本実施形態におけるループの検出方法について説明する。
基地局装置３０において通信のループが発生すると、交換設備１０から送信されたフレームが、基地局装置３０においてアンノウンユニキャストフレームとして、スイッチ装置４０に送信される。アンノウンユニキャストフレームとは、ＭＡＣアドレステーブルにおいて送信先の対象ポートが学習されていない場合に、送信元以外の全てのポートに送信されるフレームである。そのため、基地局装置３０に通信のループがあると、アンノウンユニキャストフレームが同じ基地局装置３０に折り返され、その後アンノウンユニキャストフレームが送信元のスイッチ装置４０に折り返されることとなる。
【００３１】
アンノウンユニキャストフレームがスイッチ装置４０に送信されると、スイッチ装置４０は当該アンノウンユニキャストフレームをＥｏＥパケット化して中継網Ｎにマルチキャストで送信する。これにより、ゲートウェイ装置２０はスイッチ装置４０からアンノウンユニキャストフレームを受信し、ＭＡＣアドレステーブルを更新する。
【００３２】
図３は、通信のループが生じたときのゲートウェイ装置２０のＭＡＣアドレステーブルの挙動の一例を示す図である。
上述したように、当該アンノウンユニキャストフレームは、交換設備１０から送信されたフレームが折り返されることで生じたものである。したがって当該アンノウンユニキャストフレームの送信元のＭＡＣアドレスは、交換設備１０のＭＡＣアドレスを示す。そのため、ゲートウェイ装置２０は、図３（Ａ）に示すようにＭＡＣアドレステーブルにおいて交換設備１０のＭＡＣアドレスに関連付けられたＥｏＥＭＡＣアドレスを、自装置のローカルポートから図３（Ｂ）に示すようにスイッチ装置４０のＥｏＥＭＡＣアドレスに書き換える。この後、ゲートウェイ装置２０が交換設備１０からフレームを受信すると、ゲートウェイ装置２０は、図３（Ｃ）に示すように、ＭＡＣアドレステーブルにおいて交換設備１０のＭＡＣアドレスに関連付けられたＥｏＥＭＡＣアドレスを、自装置のローカルポートに書き換える。当該処理が繰り返されることで、ゲートウェイ装置２０のＭＡＣアドレステーブルのうち、交換設備１０のＭＡＣアドレスに関連付けられたＥｏＥＭＡＣアドレスが、頻繁に書き換えられる。
【００３３】
そこで、検出部６５は、当該書き換えられるＥｏＥＭＡＣアドレスのインタフェースを有するスイッチ装置４０を特定し、当該スイッチ装置４０に接続される基地局装置３０を、通信のループが発生した基地局装置３０とする。
【００３４】
次に、本実施形態に係る通信システム１におけるループの検出手順について詳しく説明する。
本実施形態では、通信システム１の管理者が、移動体通信の障害を監視する監視者から通信障害が発生しているアクセス回線のＩＤの通知を受け、当該障害の原因がループによるものであるか否かを検出するときの検出手順について説明する。
【００３５】
図４は、利用者が検出装置６０にアクセスしたときにディスプレイに表示される画面の例である。
通信システム１の管理者がＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）を利用して検出装置６０にアクセスすると、検出装置６０の出力部６６は、当該ＰＣに図４（Ａ）に示す画面を表示させる。ＰＣの画面には、図４（Ａ）に示すように、アクセス回線ＩＤの入力を受け付ける入力テキストフォームと、入力テキストフォームに入力されたアクセス回線ＩＤを有する基地局装置３０の検索を開始する検索ボタンとが表示される。
【００３６】
管理者が、ＰＣを操作することで、通信障害が発生しているアクセス回線のＩＤを入力して検索ボタンを押下すると、入力部６１は、当該入力を受け付ける。次に、選択部６２は、データベース装置５０の基地局テーブルから、当該アクセス回線ＩＤに関連付けられた基地局装置３０の名称を読み出す。なお、基地局装置３０は１つのサービスエリアに属するため、基地局装置３０を特定することは、サービスエリアを特定することと等価である。そして、出力部６６は、データベース装置５０から読み出した基地局装置３０を、図４（Ｂ）に示すように検索結果としてＰＣの画面に表示させる。このとき、アクセス回線ＩＤには、詳細情報を表示させるためのリンクが張られる。
【００３７】
管理者が、ＰＣを操作することで、当該リンクを選択すると、入力部６１は、当該入力を受け付ける。選択部６２は、データベースの基地局テーブルから、当該アクセス回線ＩＤに関連付けられた基地局装置３０の名称及び住所、当該基地局装置３０が接続するスイッチ装置４０の名称及びポート番号を読み出す。次に、選択部６２は、データベースのゲートウェイテーブルから、読み出したスイッチ装置４０の名称に関連付けられたゲートウェイ装置２０の名称と、当該ゲートウェイ装置２０の通信方式とを読み出す。つまり、選択部６２は、入力部６１に入力された基地局装置３０の名称に基づいてゲートウェイ装置２０を抽出する。そして、出力部６６は、データベース装置５０から読み出した基地局装置３０の情報と、当該基地局装置３０に接続される通信種別ごとのゲートウェイ装置２０の情報とを、図４（Ｃ）に示すようにＰＣの画面に表示させる。このとき、各ゲートウェイ装置２０の情報には、当該通信種別を有するゲートウェイ装置２０のＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎ  ＤａｔａＢａｓｅ）を解析するためのリンクが張られる。
【００３８】
管理者が、ＰＣを操作することで、当該リンクを選択すると、入力部６１は、当該入力を受け付ける。選択部６２は、入力部６１が入力を受け付けたリンクが示す通信種別に基づいて、ゲートウェイ装置２０をＭＡＣアドレステーブルを取得するゲートウェイ装置２０として選択する。次に、取得部６３は、選択されたゲートウェイ装置２０にアクセスし、ＦＤＢエントリを取得する。そして、出力部６６は、ゲートウェイ装置２０から取得したＦＤＢエントリと、当該ゲートウェイ装置２０に接続された中継網Ｎにおけるループの検出を開始する開始ボタンとを、図４（Ｄ）に示すようにＰＣの画面に表示させる。管理者が、ＰＣを操作することで、開始ボタンを押下すると、入力部６１は、当該入力を受け付ける。これにより、検出装置６０は、ループの検出処理を開始する。
【００３９】
図５は、第１の実施形態に係る検出装置６０によるループの検出処理を示すフローチャートである。
取得部６３は、選択されたゲートウェイ装置２０にアクセスし、ＭＡＣアドレステーブルを異なるタイミングで複数回（例えば、３回）取得する（ステップＳ１）。具体的には、取得部６３は、ゲートウェイ装置２０に対し、ＭＡＣアドレステーブルの出力命令を入力し、当該出力命令によってゲートウェイ装置２０から出力されるＭＡＣアドレステーブルを取得する。取得部６３が出力命令を入力してからゲートウェイ装置２０がＭＡＣアドレステーブルを全て出力し終わるまでには時間差が生じる。そのため、取得部６３は、ＭＡＣアドレステーブルを取得し終え次第、次の出力命令を入力することで、ＭＡＣアドレステーブルを異なるタイミングで取得することができる。また、取得部６３は、ＭＡＣアドレステーブルを取得すると、当該ＭＡＣアドレステーブルをテーブル記憶部６４に記録する。
【００４０】
なお、取得部６３は、ゲートウェイ装置２０に対して、ＭＡＣアドレステーブルのＭＩＢ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂａｓｅ）オブジェクトの出力命令を入力することで、高速にＭＡＣアドレステーブルを取得することができる。これは、ＭＩＢオブジェクトによりＭＡＣアドレステーブルをまとめてを出力するのに要する時間が、ＭＡＣアドレステーブルを１エントリずつ出力するのに要する時間より短いためである。
【００４１】
取得部６３が複数のＭＡＣアドレステーブルを取得すると、検出部６５は、当該複数のＭＡＣアドレステーブルをＭＡＣアドレス毎にマージすることで、アドレス・収容の対応表を作成する（ステップＳ２）。具体的には、検出部６５は、複数のＭＡＣアドレステーブルの各エントリを１つのテーブルにまとめ、当該テーブルから重複するＥｏＥＭＡＣアドレスと通信機器のＭＡＣアドレスとの組み合わせが重複するエントリを削除することで対応表を作成する。
【００４２】
次に、検出部６５は、作成した対応表において、ＥｏＥＭＡＣアドレスと通信機器のＭＡＣアドレスとが多対１の関係になっている組み合わせがあるか否かを判定する（ステップＳ３）。つまり、検出部６５は、１つの通信機器のＭＡＣアドレスが複数のＥｏＥＭＡＣアドレスに関連付けられているか否かを判定する。なお、当該通信機器のＭＡＣアドレスは、交換設備１０のＭＡＣアドレスを示す。検出部６５は、ＥｏＥＭＡＣアドレスと通信機器のＭＡＣアドレスとが多対１の関係になっているものがないと判定した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、基地局装置３０に通信のループが発生していないことを示すループ情報を生成する（ステップＳ４）。つまり、検出部６５は、ＥｏＥＭＡＣアドレスと通信機器のＭＡＣアドレスとが全て１対１または１対多の関係になっている場合に、基地局装置３０に通信のループが発生していないと判定する。これは、１つのスイッチ装置４０に対して複数の基地局装置３０が接続される可能性があるためである。
【００４３】
他方、検出部６５は、ＥｏＥＭＡＣアドレスと通信機器のＭＡＣアドレスとが多対１の関係になっているものがあると判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、通信のループが発生した通信機器に接続されたスイッチ装置４０を特定する（ステップＳ５）。具体的には、検出部６５は、当該ＥｏＥＭＡＣアドレスのうち、ゲートウェイ装置２０のローカルポートでない方が示すインタフェースを有するスイッチ装置４０を、通信のループが発生した通信機器に接続されたスイッチ装置４０として特定する。これは、異なる拠点に設置されたスイッチ装置４０が同一の基地局装置３０に接続されることがないためである。
【００４４】
次に、検出部６５は、対応表において特定したスイッチ装置４０のインタフェースを示すＥｏＥＭＡＣアドレスと１対１に対応する基地局装置３０を通信のループが発生した基地局装置３０として特定し、通信のループが発生した基地局装置３０を示すループ情報を生成する（ステップＳ６）。
【００４５】
そして、出力部６６は、ステップＳ４またはステップＳ６で生成したループ情報を検出結果としてＰＣの画面に表示させる（ステップＳ７）。
図６は、ループの検出処理の結果としてディスプレイに表示される画面の例である。
図６（Ａ）は、検出部６５がステップＳ４で生成したループ情報を表示したときの画面例である。図６（Ａ）に示すように、出力部６６は、ＭＡＣアドレステーブルの書き換わりを検出しなかった旨、及びタイミングによりＭＡＣアドレステーブルの書き換わりを検出できなかった可能性がある旨をＰＣに表示させる。さらに出力部６６は、検出処理の再実行ボタンをＰＣに表示させる。管理者が、ＰＣを操作することで、開始ボタンを押下すると、検出装置６０は、上記ループ検出処理を再実行する。
図６（Ｂ）は、検出部６５がステップＳ６で生成したループ情報を表示したときの画面例である。図６（Ｂ）に示すように、出力部６６は、ＭＡＣアドレステーブルの書き換わりを検出した旨、及び検出した基地局装置３０の名称とアクセス回線ＩＤをＰＣに表示させる。さらに出力部６６は、検出処理の再実行ボタンをＰＣに表示させる。管理者が、ＰＣを操作することで、開始ボタンを押下すると、検出装置６０は、上記ループ検出処理を再実行する。
【００４６】
このように、本実施形態によれば、検出装置６０は、各スイッチ装置４０に接続されるゲートウェイ装置２０が有する対応表に基づいてループが発生したか否かを示すループ情報を生成する。ゲートウェイ装置２０は、各スイッチ装置４０と接続されることから、当該対応表は、ネットワーク上に設けられたすべてのスイッチ装置４０と、各スイッチ装置４０に接続される基地局装置３０との関係を示す。これにより、検出装置６０は、試験フレームの伝送なしにネットワークにおける通信のループの検出を行うことができる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、障害が発生しているアクセス回線を１つ発見できれば、検出装置６０が当該アクセス回線のＩＤに基づいて、当該アクセス回線と同一のサービスエリアにおけるループの発生個所を自動的に検出する。これにより、検出装置６０は、ループの発生個所の検出にかかる時間を大幅に短縮することができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、通信システム１の管理者は、任意の１回線の選定とプログラムの実行指示を検出装置６０に入力することで、ループの発生個所を特定することができる。これにより、管理者のスキルの高低によらず、均一な検出精度を実現することができる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、通信システム１の管理者は、ＰＣにより検出装置６０にアクセスすることで、検出装置６０にループ箇所の検出を実行させることができる。これにより、管理者は、ＰＣに特別な環境や特殊なプログラムのインストールを行わなくとも、ループの発生個所を特定することができる。
【００５０】
また、本実施形態に係る検出装置６０は、ＭＡＣアドレスカプセリングの特性を生かしたシンプルな仕組みで動作する。そのため、通信システム１の管理者は、大規模な設備投資を行わずとも検出装置６０を導入することができる。
【００５１】
《第２の実施形態》
第２の実施形態に係る通信システム１は、第１の実施形態と異なり、ゲートウェイ装置２０を介さずにスイッチ装置４０同士が通信を行う可能性があるものである。
この場合、ゲートウェイ装置２０のＭＡＣアドレステーブルにおいて、複数のＥｏＥＭＡＣアドレスが頻繁に書き換えられる可能性がある。以下に複数のＥｏＥＭＡＣアドレスが頻繁に書き換えられる現象について説明する。
【００５２】
基地局装置３０において通信のループが発生すると、他の基地局装置３０から送信されたフレームが、基地局装置３０においてアンノウンユニキャストフレームとして、スイッチ装置４０に送信される。アンノウンユニキャストフレームがスイッチ装置４０に送信されると、スイッチ装置４０は当該アンノウンユニキャストフレームをＥｏＥパケット化して中継網Ｎにマルチキャストで送信する。
【００５３】
図７は、通信のループが生じたときの第２の実施形態に係るゲートウェイ装置２０のＭＡＣアドレステーブルの挙動の一例を示す図である。
上述したように、当該アンノウンユニキャストフレームは、他の基地局装置３０から送信されたフレームが折り返されることで生じたものである。そのため、ゲートウェイ装置２０は、図７（Ａ）に示すようにＭＡＣアドレステーブルにおいて、複数の他の基地局装置３０のＭＡＣアドレスに関連付けられたＥｏＥＭＡＣアドレスを、図７（Ｂ）に示すように同一のスイッチ装置４０のＥｏＥＭＡＣアドレスに書き換える。この後、ゲートウェイ装置２０が他の基地局装置３０からフレームを受信すると、ゲートウェイ装置２０は、図７（Ｃ）に示すように、ＭＡＣアドレステーブルにおいて交換設備１０のＭＡＣアドレスに関連付けられたＥｏＥＭＡＣアドレスを、当該他の基地局装置３０に接続されるスイッチ装置４０のＥｏＥＭＡＣアドレスに書き換える。当該処理が繰り返されることで、ゲートウェイ装置２０のＭＡＣアドレステーブルの複数のＥｏＥＭＡＣアドレスが、頻繁に書き換えられる。
【００５４】
そこで、第２の実施形態に係る検出部６５は、当該書き換えられるＥｏＥＭＡＣアドレスのインタフェースを有するスイッチ装置４０を特定し、当該スイッチ装置４０に接続される基地局装置３０を、通信のループが発生した基地局装置３０とする。
【００５５】
図８は、第２の実施形態に係る検出装置６０によるループの検出処理を示すフローチャートである。
取得部６３は、選択されたゲートウェイ装置２０にアクセスし、ＭＡＣアドレステーブルを異なるタイミングで複数回（例えば、３回）取得する（ステップＳ１）。取得部６３は、ＭＡＣアドレステーブルを取得すると、当該ＭＡＣアドレステーブルをテーブル記憶部６４に記録する。
【００５６】
取得部６３が複数のＭＡＣアドレステーブルを取得すると、検出部６５は、当該複数のＭＡＣアドレステーブルをＭＡＣアドレス毎にマージすることで、アドレス・収容の対応表を作成する（ステップＳ２）。
【００５７】
次に、検出部６５は、作成した対応表において、ＥｏＥＭＡＣアドレスと通信機器のＭＡＣアドレスとが多対１または多対多の関係になっているものがあるか否かを判定する（ステップＳ３）。検出部６５は、ＥｏＥＭＡＣアドレスと通信機器のＭＡＣアドレスとが多対１または多対多の関係になっているものがないと判定した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、基地局装置３０に通信のループが発生していないことを示すループ情報を生成する（ステップＳ４）。
【００５８】
他方、検出部６５は、ＥｏＥＭＡＣアドレスと通信機器のＭＡＣアドレスとが多対１または多対多の関係になっているものがあると判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、通信機器のＭＡＣアドレスと多対１または多対多の関係になっている当該ＥｏＥＭＡＣアドレスのうち、ゲートウェイ装置２０のローカルポートを示すものがあるか否かを判定する（ステップＳ１１）。検出部６５は、ＥｏＥＭＡＣアドレスのうち、ゲートウェイ装置２０のローカルポートを示すものがあると判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、当該ＥｏＥＭＡＣアドレスのうち、ゲートウェイ装置２０のローカルポートでない方が示すインタフェースを有するスイッチ装置４０を、通信のループが発生した通信機器に接続されたスイッチ装置４０として特定する（ステップＳ５）。
【００５９】
検出部６５は、ＥｏＥＭＡＣアドレスのうち、ゲートウェイ装置２０のローカルポートを示すものがないと判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ＥｏＥＭＡＣアドレスが多対１または多対多の関係になっている組み合わせが複数あり、当該組み合わせにおいて共通するＥｏＥＭＡＣアドレスが存在するか否かを判定する（ステップＳ１２）。検出部６５は、共通するＥｏＥＭＡＣアドレスが存在すると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、当該ＥｏＥＭＡＣアドレスが示すインタフェースを有するスイッチ装置４０を、通信のループが発生した通信機器に接続されたスイッチ装置４０として特定する（ステップＳ１３）。
【００６０】
次に、検出部６５は、ステップＳ５またはステップＳ１３で特定したスイッチ装置４０のインタフェースを示すＥｏＥＭＡＣアドレスと１対１に対応する基地局装置３０を通信のループが発生した基地局装置３０として特定し、通信のループが発生した基地局装置３０を示すループ情報を生成する（ステップＳ６）。
【００６１】
他方、検出部６５は、多対１または多対多の関係になっているＥｏＥＭＡＣアドレスが１つだけである場合、または共通するＥｏＥＭＡＣアドレスが存在しない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、当該ＥｏＥＭＡＣアドレスに関連付けられた複数のＭＡＣアドレスが示す基地局装置３０の何れかでループが発生していることを示すループ情報を生成する（ステップＳ１４）。
【００６２】
そして、出力部６６は、ステップＳ４、ステップＳ６またはステップＳ１４で生成したループ情報を検出結果としてＰＣの画面に表示させる（ステップＳ７）。
【００６３】
このように、本実施形態に係る検出装置６０は、通信システム１においてゲートウェイ装置２０を介さずにスイッチ装置４０同士が通信を行う可能性がある場合にも、試験フレームの伝送なしにネットワークにおける通信のループの検出を行うことができる。
【００６４】
《第３の実施形態》
次に、第３の実施形態について説明する。
第１の実施形態及び第２の実施形態に係る検出装置６０は、通信のループを検出して管理者に提示するものである。これに対し、第３の実施形態に係る検出装置６０は、通信のループを検出した後に、当該ループが発生している基地局装置３０に接続されたスイッチ装置４０を停止させる。
【００６５】
第３の実施形態に係る検出装置６０は、第１の実施形態の構成に加え、さらにスイッチ停止部（図示せず）を備える。スイッチ停止部は、検出部６５がループが発生している基地局装置３０を特定するループ情報を生成した場合に、当該基地局装置３０に接続されるスイッチ装置４０を停止させる。
【００６６】
なお、スイッチ停止部は、上記ステップＳ７でループ情報を表示させた後に、通信システム１の管理者が移動体通信の障害を監視する監視者等の承諾を得た場合に、スイッチ装置４０を停止させても良い。この場合、スイッチ停止部は、管理者がＰＣを用いて検出装置６０にスイッチ停止指示を入力した場合に、スイッチ装置４０を停止させる。
【００６７】
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。例えば、上述した実施形態では、ゲートウェイ装置２０とスイッチ装置４０がＥｏＥ機能を有する場合について説明したが、これに限られない。例えば、ゲートウェイ装置２０とスイッチ装置４０は、データリンク層のフレームを中継網Ｎ独自のＭＡＣアドレスを含むフレームにカプセル化する他の技術を用いても良い。
【００６８】
また、上述した実施形態では、送信元アドレスとしてＭＡＣアドレスを用いる場合について説明したが、これに限られない。例えば、他の実施形態では、スイッチ装置４０の外部向けインタフェース及び当該インタフェースに接続される通信機器を一意に識別することができるアドレスであれば、送信元アドレスとして他のアドレスを用いても良い。
【００６９】
コンピュータは、ＣＰＵ、主記憶装置、補助記憶装置、インタフェースを備える。
上述の検出装置６０は、図示しないコンピュータに実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置に記憶されている。ＣＰＵは、プログラムを補助記憶装置から読み出して主記憶装置に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵは、プログラムに従って、テーブル記憶部６４に対応する記憶領域を主記憶装置に確保する。
【００７０】
なお、少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェースを介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータに配信される場合、配信を受けたコンピュータが当該プログラムを主記憶装置に展開し、上記処理を実行しても良い。
【００７１】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００７２】
１…通信システム  １０…交換設備  ２０…ゲートウェイ装置  ３０…基地局装置  ４０…スイッチ装置  ５０…データベース装置  ６０…検出装置  ６１…入力部  ６２…選択部  ６３…取得部  ６４…テーブル記憶部  ６５…検出部  ６６…出力部  Ｍ…端末  Ｎ…中継網
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006046664.tif 000008
【図８】
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