(57)【要約】      （修正有）【課題】顧客のデータ接続を中断することなく、複数のツイストペア通信リンクを有するネットワークを能動的に監視する。【解決手段】複数のツイストペア通信リンク(12)に対応する複数の増幅器(20)を含む。各増幅器(20)は、対応するツイストペア通信リンク(12)を介して送信されたデータ信号を非侵襲的にコピーするコモンモード電圧許容範囲を有して、コピーデータ信号を増幅する。複数の増幅器(20)にそれぞれ対応する複数の絶縁トランス(22)をさらに含む。各絶縁トランス(22)は、増幅されてコピーされたデータ信号を対応する増幅器(20)から受け取り、変圧されたデータ信号を出力する。コネクタ(24)は、複数のツイストペア通信リンク(12)に対応するピン順序で複数の絶縁トランス(22)から変圧されたデータ信号を受け取る。プロトコルアナライザ(30)は、復号および監視のために、コネクタ(24)を介して変圧されたデータ信号を受け取る。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のツイストペア通信リンクを有するネットワークを能動的に監視するための装置であって、
前記複数のツイストペア通信リンクから送信されたデータ信号を搬送するために所定の距離だけ離れて固定配線され、前記ツイストペア通信リンクのそれぞれとのインピーダンス制御接続を保持する第１及び第２のコネクタと、
前記複数のツイストペア通信リンクにそれぞれ対応する複数のＡＣ結合回路であって、それぞれが、前記対応するツイストペア通信リンクとの前記インピーダンス制御接続と同じインピーダンスを備え、前記対応するツイストペア通信リンクから送信されたデータ信号を非侵襲的に回復する、複数のＡＣ結合された回路と、
前記複数のＡＣ結合回路にそれぞれ対応する複数の増幅器であって、各増幅器は、該増幅器が前記対応するツイストペア通信リンクには電気的に見えないように十分に高い入力インピーダンスと、前記対応するＡＣ結合回路から回復された前記データ信号をコピーして増幅するのに十分なコモンモード電圧に対する許容範囲を有する、複数の増幅器と、
前記複数の増幅器にそれぞれ対応する複数の絶縁トランスであって、各絶縁トランスは、前記増幅されてコピーされたデータ信号を前記対応する増幅器から受け取り、変圧されたデータ信号を出力する、複数の絶縁トランスと、
前記複数のツイストペア通信リンクに対応するピン順序で前記複数の絶縁トランスから、前記変圧されたデータ信号を受け取るための第３のコネクタと、
前記第３のコネクタを介して前記変圧されたデータ信号を受け取るためのプロトコルアナライザと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記複数のツイストペア通信リンクは、ATM 25.6Mbit/sec、FDDI TP-PMD 125Mbit/sec、DDS-4 Wire 772Kbit/sec、ISDN Basic Rate 128Kbit/sec、E1 2.048Mbit/sec、T1 1.544Mbit/sec、及び10/100Base T Ethernetを含む少なくとも２つのインターフェース標準規格を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記プロトコルアナライザは、監視される前記インターフェースに関連したデータ符号化方法に応じて、前記異なるツイストペア通信リンクに含まれる前記インターフェース標準規格の極性を反転することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１のコネクタ、前記第２のコネクタ、及び前記第３のコネクタは、８ピンＲＪ−４５コネクタであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記プロトコルアナライザは、前記変圧されたデータ信号をサンプリングし、巡回冗長検査を検証し、フレーム識別を行うことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記送信されたデータ信号の送信元、もしくは、前記送信されたデータ信号が受信される宛先、又は、前記送信されたデータ信号の前記送信元と前記宛先との間の或る位置に接続されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
電力が該装置に失われた場合に、前記送信されたデータ信号が中断されないような構成を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のツイストペア通信リンクを有するネットワークを能動的に監視するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ほとんどの従来のネットワークタップデバイスは受動デバイスである。すなわち、このタップデバイスは、ネットワークトラフィックに作用しない。したがって、電力がタップデバイスへ失われた場合にも、ネットワークトラフィックは継続する。
【０００３】
しかしながら、電力が従来のネットワークタップデバイスに失われると、従来のネットワークタップデバイスは、送信元ネットワークデバイスと受信ネットワークデバイスとの間で送信されたデータの望ましくない中断を引き起こす。より具体的には、従来のネットワークタップデバイスは、一般に、ネットワーク接続を終端し、クロック及びデータを回復し、監視プロトコルアナライザへコピーを送信し、同時に、再生成された信号のコピーを受信ネットワークデバイスへ送信する。従来のネットワークタップデバイスは、バイパス回路を含まなければならない。このバイパス回路は、通常、停電の間、リレーを閉じて、送信されたデータ信号が受信ネットワークデバイスへ直接渡ることを可能にする。バイパス回路はリレーを使用し、動作するのに電力を必要とするので、ネットワーク接続の望ましくない瞬間的な中断を引き起こす可能性がある。これに加えて、クロック／データ回復デバイスが、入力データに依拠し（lock to）、その入力データを、再生成されて時刻を再調整された全レベルの信号として受信ネットワークデバイスへ送信できるように、そのデータの時刻を再調整するには時間を要する。この従来のオペレーションは、ネットワーク接続のデータに、検出可能で望ましくない遅延も引き起こす。遅延の長さは、利用されるクロック／データ回復デバイスに応じて変化する。
【０００４】
さらに、従来のネットワークタップデバイスは、同軸インターフェースの標準規格によって確立される。しかしながら、従来のネットワークタップデバイスは、ツイストペアインターフェース標準規格に対応するようには構成されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、顧客のデータ接続を中断することなく、複数のツイストペア通信リンクを有するネットワークを能動的に監視できる装置の提供が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、複数のツイストペア通信リンクを有するネットワークを能動的に監視するための装置であって、前記複数のツイストペア通信リンクから送信されたデータ信号を搬送するために所定の距離だけ離れて固定配線され、前記ツイストペア通信リンクのそれぞれとのインピーダンス制御接続を保持する第１及び第２のコネクタと、前記複数のツイストペア通信リンクにそれぞれ対応する複数のＡＣ結合回路であって、それぞれが、前記対応するツイストペア通信リンクとの前記インピーダンス制御接続と同じインピーダンスを備え、前記対応するツイストペア通信リンクから送信されたデータ信号を非侵襲的に回復する、複数のＡＣ結合された回路と、前記複数のＡＣ結合回路にそれぞれ対応する複数の増幅器であって、各増幅器は、該増幅器が前記対応するツイストペア通信リンクには電気的に見えないように十分に高い入力インピーダンスと、前記対応するＡＣ結合回路から回復された前記データ信号をコピーして増幅するのに十分なコモンモード電圧に対する許容範囲を有する、複数の増幅器と、前記複数の増幅器にそれぞれ対応する複数の絶縁トランスであって、各絶縁トランスは、前記増幅されてコピーされたデータ信号を前記対応する増幅器から受け取り、変圧されたデータ信号を出力する、複数の絶縁トランスと、前記複数のツイストペア通信リンクに対応するピン順序で前記複数の絶縁トランスから、前記変圧されたデータ信号を受け取るための第３のコネクタと、前記第３のコネクタを介して前記変圧されたデータ信号を受け取るためのプロトコルアナライザと、を備える。
【０００７】
前記複数のツイストペア通信リンクは、ATM 25.6Mbit/sec、FDDI TP-PMD 125Mbit/sec、DDS-4 Wire 772Kbit/sec、ISDN Basic Rate 128Kbit/sec、E1 2.048Mbit/sec、T1 1.544Mbit/sec、及び10/100Base T Ethernet（登録商標）を含む少なくとも２つのインターフェース標準規格を備えることができる。
【０００８】
前記プロトコルアナライザは、監視される前記インターフェースに関連したデータ符号化方法に応じて、前記異なるツイストペア通信リンクに含まれる前記インターフェース標準規格の極性を反転するように構成することができる。
前記第１のコネクタ、前記第２のコネクタ、及び前記第３のコネクタは、８ピンＲＪ−４５コネクタを使用してよい。
前記プロトコルアナライザは、前記変圧されたデータ信号をサンプリングし、巡回冗長検査を検証し、フレーム識別を行うように構成することができる。
【０００９】
本発明の装置は、前記送信されたデータ信号の送信元、もしくは、前記送信されたデータ信号が受信される宛先、又は、前記送信されたデータ信号の前記送信元と前記宛先との間の或る位置に接続される。
また、本発明の装置は、電力が該装置に失われた場合に、前記送信されたデータ信号が中断されないような構成を有する。
【００１０】
本発明のこれらの態様及び利点並びに他の態様及び利点は、添付図面と共に取り入れられた好ましい実施の形態の以下の説明から明らかになり、より容易に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の現在の好ましい実施の形態を詳細に参照することにする。この好ましい実施の形態の例は添付図面に示される。添付図面において、同じ参照番号は全体を通じて同じ要素を指す。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態によるネットワークタップデバイスを示す図である。ここで図１を参照して、ネットワーク１は、２つのネットワークデバイス４及び６、ネットワークタップデバイス１０、並びにプロトコルアナライザ３０を備える。ネットワークタップデバイス１０は、たとえば、ネットワークデバイス４と６との間において、ネットワーク１の送信ライン５及び７上に固定配線される。ネットワークタップデバイス１０は、ネットワークデバイス４（すなわち、送信元）から所定の距離に接続することもできるし、送信されたデータ信号が受信されるネットワークデバイス６から所定の距離に接続することもできる。プロトコルアナライザ３０は、ネットワークタップデバイス１０に接続されて、ネットワークデバイス４と６との間のネットワークトラフィックを双方向で監視する。ネットワークデバイスの個数は、どの特定の個数にも限定されるものではなく、適宜変化することができる。
【００１３】
図２は、本発明の一実施の形態による、図１に示すようなネットワークタップデバイス１０を示す詳細図である。ここで、図２を参照して、ネットワークタップデバイス１０は、複数のツイストペア通信リンク１２を有するネットワーク１を能動的に監視する。ネットワークタップデバイス１０は、受動部１００及び能動部１０２を備える。これら受動部１００及び能動部１０２は、協同して、ネットワークタップデバイス１０がネットワークデバイス４と６（図１に図示）との間で送信されたデータ信号の非侵襲的（non-intrusively）な回復、コピー、及び増幅を可能にする。受動部１００は、送信されたデータ信号を非侵襲的に回復するために設けられ、受動部１０２は、送信されたデータ信号のコピー及び増幅を行うために設けられる。
【００１４】
受動部１００は、所定の距離だけ離れて固定配線された第１のコネクタ１４及び第２のコネクタ１６を備える。これら第１のコネクタ１４及び第２のコネクタ１６は、複数のツイストペア通信リンク１２から送信されたデータ信号を搬送する。第１のコネクタ１４及び第２のコネクタ１６は、ツイストペア通信リンク１２のそれぞれとのインピーダンス制御接続を保持する。受動部１００は、さらに、複数のツイストペア通信リンク１２にそれぞれ対応する複数のＡＣ結合回路１８を備える。これらのＡＣ結合回路１８のそれぞれは、対応するツイストペア接続リンク１２とのインピーダンス制御接続と同じインピーダンスを備え、対応するツイストペア通信リンク１２から送信されたデータ信号を非侵襲的に回復する。ＡＣ結合回路１８は、抵抗器やコンデンサ等のコンポーネントも備え、インピーダンス整合回路である。
【００１５】
ネットワークタップデバイス１０の能動部１０２は、複数のＡＣ結合回路１８にそれぞれ対応する複数の増幅器２０を備える。各増幅器２０は、当該増幅器が設置される元のネットワーク接続の伝送ライン特性を変更しないように、十分に高い入力インピーダンスを有している。より具体的には、ＡＣ結合回路及び増幅器は、そのネットワーク接続内では電気的に見えないように設計される。これに加えて、このモニタタップの能動部１０２は、すべてのツイストペア通信標準規格に存在する、望ましくないが、ユビキタス（ubiquitous）なコモンモード電圧を許容するように設計される。
【００１６】
ネットワークタップデバイス１０の能動部１０２は、さらに、複数の増幅器２０にそれぞれ対応する複数の絶縁トランス２２も備える。各絶縁トランス２２は、対応する増幅器２０から、増幅されてコピーされたデータ信号を受け取り、変圧されたデータ信号を、元のツイストペア通信リンク１２と同じ差動フォーマットで出力する。また、能動部１０２は、複数のツイストペア通信リンク１２に対応するピンの順序で、複数の絶縁トランス２２からの変圧されたデータ信号を受け取るための第３のコネクタ２４も備える。プロトコルアナライザ３０は、この第３のコネクタ２４を介して、変圧されたデータ信号を受け取る。
【００１７】
ネットワークタップデバイス１０は、送信されたデータ信号の同じ電気的遷移を再現し、送信されたデータ信号のコピーをコネクタ２４に提供するので、ピンの順序は、監視される関連したインターフェース用に特に設計されたプロトコルアナライザ３０に接続できるように正確であるべきである。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
上記の表１に具体例として示すように、ネットワークタップデバイス１０は、６つの異なるツイストペア通信標準規格用の差動接続を提供する。したがって、複数のツイストペア通信リンク１２は、少なくとも２つのインターフェース標準規格を備える。このインターフェース標準規格には、ATM 25.6Mbit/sec、FDDI TP-PMD 125Mbit/sec、DDS-4 Wire 772Kbit/sec、ISDN Basic Rate 128Kbit/sec、E1 2.048Mbit/sec、T1 1.544Mbit/sec、及び10/100Base T Ethernet（登録商標）が含まれる。
【００２０】
表１に示すように、ISDN Basic Rate及びE1 2.048Mbit/secは、同じピン番号及び極性を共有する。また、ATM 25.6及びDDS-4 Wireも、同じピン番号を共有するが、極性は送信対について反転している。これらのインターフェース標準規格のそれぞれは、ケーブルインピーダンス、終端抵抗値等の物理レイヤの類似性を有するが、ビットレート、データ符号化方法、周波数帯域幅、信号振幅、最大ケーブル長、信号反射損失、信号クロストーク、及び、未使用対が電源電圧を運ぶかどうか（パワーオーバイーサネット（登録商標）等）において広く変化する。表１は、７つのツイストペアインターフェース標準規格を示しているが、本発明は、この個数に限定されるものではない。さらに、表１は、特定のツイストペアインターフェース標準規格を示しているが、本発明は、これらの特定の標準規格に限定されるものではない。本発明は、これらの特定の標準規格に限定されるものではなく、USB、Firewire、SCSI-LVDS、及び他のあらゆる低電圧の差動信号ツイストペア通信インターフェースに適用することができる。
【００２１】
増幅器２０は、たとえば、ANALOG DEVICE（アナログデバイス）モデル番号AD8027増幅器、AD8129増幅器、又はAD8065増幅器等の高入力インピーダンスの差動増幅器である。しかしながら、本発明は、これらの具体例の増幅器に限定されるものではなく、あらゆる適切な増幅器を利用することができる。増幅器２０の高入力インピーダンスによって、増幅器２０は、ツイストペアインターフェースの電気特性をロードダウンすることも変更することもなく、送信されたデータ信号を回復することが可能になる。高いコモンモード電圧範囲によって、増幅器２０は、存在し得るコモンモード電圧の元の信号インピーダンスを複製することが可能になる。さらに、増幅器２０は、十分な帯域幅及び電圧スイング機能も有する。
【００２２】
好ましくは、第１のコネクタ１４、第２のコネクタ１６、及び第３のコネクタ２４は、すべて８ピンＲＪ−４５コネクタである。しかしながら、本発明は、８ピンＲＪ−４５コネクタの使用に限定されるものではなく、あらゆる適切なコネクタを利用することができる。
【００２３】
プロトコルアナライザ３０は、たとえば、監視される関連したインターフェース標準規格に応じて、ネットワークタップデバイス１０の出力である、コネクタ２４から受け取った１対の信号ピンの極性を反転することができる。より具体的には、いくつかのデータ符号化方法は、ツイストペアインターフェースによって搬送されるデータ遷移の極性に依存し、プロトコルアナライザ３０等の監視機器は、データを適切に回復するために、信号対を反転できなければならない。また、プロトコルアナライザ３０は、たとえば、変圧されたデータ信号をサンプリングし、巡回冗長検査（CRC）を検証し、フレーム識別（frame delineation）を行う。すなわち、ユーザが10/100Base T Ethernet（登録商標）等の特定の標準規格をプロトコルアナライザ３０において設定すると、プロトコルアナライザ３０は、たとえば、適切な１対の信号ピン上のデータ信号を探索し、信号検出を得て、フレーム識別及びCRC計算を行い、データパケットの試験及び有効性の確認を行う。本発明のプロトコルアナライザ３０は、これらの特定の機能の実行に限定されるものではなく、他の試験手順を実行することもできる。
【００２４】
ネットワークタップデバイス１０は、所与の信号対の電圧差で動作し、標準規格に基づいて準拠したネットワーク上で見られる標準的な範囲の信号振幅を許容する（すなわち、自動利得制御）。
【００２５】
ネットワークタップデバイス１０は、（能動部に必要とされる）電力がネットワークタップデバイス１０に失われた場合に、ネットワークデバイス４からの送信されたデータ信号が中断されないような構成を有する。ネットワークタップデバイス１０は、顧客のデータを遅延させず、プロトコルアナライザ３０で受信された、監視されるデータは、どの所与の時刻においてもネットワークデバイス４から送信されたデータと同じである（すなわち、実時間コピー）。これは、従来のネットワークタップデバイスと大きく異なる。従来のネットワークタップデバイスは、データ信号を終端して再生成し、それによって、短期間の間、望ましくない遅延を引き起こす可能性がある。
【００２６】
図３は、図２に示すネットワークタップデバイス１０のツイストペア通信リンク１２を示す図である。ここで、図３を参照して、対応するＡＣ結合回路１８は、ツイストペア通信リンク１２から送信されたデータ信号を非侵襲的に回復する。各ＡＣ結合回路１８に対応する増幅器２０は、各ＡＣ結合回路１８から回復されたデータ信号をコピーして増幅する。各増幅器２０に対応する絶縁トランス２２は、増幅されてコピーされたデータ信号を各増幅器２０から受け取って、そのデータ信号を差動信号フォーマットに変圧して戻し、その信号をコネクタ２４に提供する。コネクタ２４は、ツイストペア通信リンク１２に対応する適切なピンにおいて、変圧されたデータ信号を対応する絶縁トランス２２から受け取る。
【００２７】
したがって、複数のツイストペア通信リンクを有するネットワークを能動的に監視できる装置を提供すること、及び、ネットワークからの、送信されたデータ信号の非侵襲的な回復、コピー、及び増幅を行うことが、本発明の一態様である。
【００２８】
本発明の付加的な態様及び利点を、以下の説明で部分的に述べる。これらの態様及び利点は、その説明から部分的に明らかになるか、又は、本発明の実施によって知ることができる。
【００２９】
本発明の態様は、複数のツイストペア通信リンクを有するネットワークを能動的に監視するための装置を提供することによって達成される。この装置は、複数のツイストペア通信リンクにそれぞれ対応する複数の増幅器を含む。各増幅器は、十分に高い入力インピーダンス及びコモンモード電圧に対する許容範囲を有し、対応するツイストペア通信リンクから送信されたデータ信号を非侵襲的にコピーし、コピーされたデータ信号を増幅する。この装置は、さらに、複数の増幅器にそれぞれ対応する複数の絶縁トランスと、複数のツイストペア通信標準規格に対応するピン順序で複数の絶縁トランスから、変圧されたデータ信号を受け取るコネクタと、このコネクタを介して、変圧されたデータ信号を受け取るプロトコルアナライザとを含む。各絶縁トランスは、増幅されてコピーされたデータ信号を対応する増幅器から受け取り、変圧されたデータ信号を出力する。
【００３０】
本発明の態様は、複数のツイストペア通信リンクを有するネットワークを能動的に監視するための装置を提供することによってさらに達成される。この装置は、所定の距離だけ離れて固定配線されて、複数のツイストペア通信リンクから送信されたデータ信号を搬送するための第１のコネクタ及び第２のコネクタを備える。この装置は、ツイストペア通信リンクのそれぞれとのインピーダンス制御接続を保持する、第１のコネクタ及び第２のコネクタと、複数のツイストペア通信リンクにそれぞれ対応する複数のＡＣ結合回路をさらに備え、それぞれは、対応するツイストペア通信リンクとのインピーダンス制御接続と同じインピーダンスを備え、対応するツイストペア通信リンクから送信されたデータ信号を非侵襲的に回復する、複数のＡＣ結合された回路と、複数のＡＣ結合回路にそれぞれ対応する複数の増幅器であって、各増幅器は、増幅器がツイストペア通信リンクには電気的に見えないように十分に高い入力インピーダンスと、対応するＡＣ結合回路から回復されたデータ信号をコピーして増幅できるコモンモード電圧に対する許容範囲を有する、複数の増幅器をさらに備える。この装置は、複数の増幅器にそれぞれ対応する複数の絶縁トランスであって、各絶縁トランスは、増幅されてコピーされたデータ信号を対応する増幅器から受け取り、変圧されたデータ信号を出力する、複数の絶縁トランスと、複数のツイストペア通信標準規格に対応するピン順序で複数の絶縁トランスから、変圧されたデータ信号を受け取るための第３のコネクタと、第３のコネクタを介して変圧されたデータ信号を受け取るためのプロトコルアナライザをさらに備える。
【００３１】
本発明は、どの特定のツイストペアインターフェース標準規格にも限定されるものではない。
【００３２】
また、本発明は、どの特定の個数のツイストペア通信リンクにも限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
【００３３】
さらに、本発明は、どの特定の機能を実行するプロトコルアナライザにも限定されるものではなく、必要に応じて変更してもよい。
【００３４】
これに加えて、本発明は、第３のコネクタのどの特定のピン順序にも限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
【００３５】
第１のコネクタ及び第２のコネクタは、顧客のデータ接続内に固定配線されることに限定されるものではない。
【００３６】
本発明のいくつかの好ましい実施の形態を図示して説明したが、本発明の原理及び精神から逸脱することなく、これらの実施の形態に変更を行えることが当業者には理解されよう。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物で規定される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態によるネットワークタップデバイスを示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態による、図１に示す実施の形態に従ったネットワークタップデバイスを示す詳細図である。
【図３】本発明の一実施の形態による、図２に示すネットワークタップデバイスのツイストペア通信リンクを示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  ネットワーク
４  ネットワークデバイス
６  ネットワークデバイス
５  送信ライン
７  送信ライン
１０  ネットワークタップデバイス
１２  ツイストペア通信リンク
１４  コネクタ
１６  コネクタ
１８  ＡＣ結合回路
２０  増幅器
２２  絶縁トランス
２４  コネクタ
３０  プロトコルアナライザ
【図１】
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【図２】
2006270971.tif 000005
【図３】
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