(57)【要約】【課題】ルータ等の測定対象のＩＰ測定と伝送系のレイヤ１の性能測定とを同時に測定可能とする。【解決手段】本発明のＩＰ測定器２１は、測定対象８に対してフレームデータ信号１０を送信して、この測定対象８から送信されてくるフレームデータ信号９（９ａ）を受信して、この受信したフレームデータ信号に含まれるフレームデータと送信したフレームデータ信号１０とに基づいて測定対象８のレイヤ２以上の性能を評価するＩＰ測定モジュール２２と、測定対象８から送信されてくるフレームデータ信号９を受信して、この受信したフレームデータ信号９のレイヤ１の性能を評価するレイヤ１測定モジュール２３と、表示部３０とを備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象（８）に対してフレームデータ信号（１０）を送信して、この測定対象から送信されてくるフレームデータ信号（９、９ａ）を受信して、この受信したフレームデータ信号に含まれるフレームデータと前記送信したフレームデータ信号（１０）とに基づいて前記測定対象のレイヤ２以上の性能を評価するＩＰ測定モジュール（２２）と、前記測定対象から送信されてくるフレームデータ信号（９）を受信して、この受信したフレームデータ信号のレイヤ１の性能を評価するレイヤ１測定モジュール（２３）と、表示部（３０）とを備えたＩＰ測定器（２１）であって、
前記レイヤ１測定モジュール（２３）は、
前記測定対象（８）から送信されてくるフレームデータ信号（９）を受信する受信部（２４）と、
この受信部で受信したフレームデータ信号のデータクロックを検出して、前記フレームデータ信号のデータ周期に対して互いに素の関係を有するサンプリング周期を有するサンプリングクロック（３１）を生成するクロック生成部（２７）と、
前記受信部で受信したフレームデータ信号を前記クロック生成部で生成されたサンプリングクロックでサンプリングし、デジタルデータに変換して出力するＡ／Ｄ変換部（２５）と、
前記フレームデータ信号（９）における１データ周期分の波形を構成する各時間における各データ値の発生回数を記憶するための頻度パターンメモリ（２９）と、
前記Ａ／Ｄ変換部から順次出力される各デジタルデータの１データ周期内における時間を求めて、前記頻度パターンメモリ内の該当時間における該当デジタルデータに対応するデータ値の発生回数を更新するデータ書込部（２８）とを有し、
前記頻度パターンメモリに記憶された各時間の各データ値の頻度パターンを前記フレームデータ信号における１データ周期分のアイパターン波形（３３）として前記表示部に表示する
ことを特徴とするＩＰ測定器。
【請求項２】
前記サンプリングクロックのサンプリング周期は前記フレームデータ信号のデータ周期より長いことを特徴とする請求項１記載のＩＰ測定器。
【請求項３】
前記レイヤ１測定モジュールは、前記受信部で受信したフレームデータ信号を前記ＩＰ測定モジュールへ送信する送信部（２６）を有し、
前記ＩＰ測定モジュールは、前記測定対象から送信されてくるフレームデータ信号を前記レイヤ１測定モジュールを介して受信する
ことを特徴とする請求項１又は２記載のＩＰ測定器。
【請求項４】
測定対象（８）から送信されてくるフレームデータ信号（９）を受信する受信部（２４）と、
この受信部で受信したフレームデータ信号のデータクロックを検出して、前記フレームデータ信号のデータ周期に対して互いに素の関係を有するサンプリング周期を有するサンプリングクロック（３１）を生成するクロック生成部（２７）と、
前記受信部で受信したフレームデータ信号を前記クロック生成部で生成されたサンプリングクロックでサンプリングし、デジタルデータに変換して出力するＡ／Ｄ変換部（２５）と、
前記フレームデータ信号（９）における１データ周期分の波形を構成する各時間における各データ値の発生回数を記憶するための頻度パターンメモリ（２９）と、
前記Ａ／Ｄ変換部から順次出力される各デジタルデータの１データ周期内における時間を求めて、前記頻度パターンメモリ内の該当時間における該当デジタルデータに対応するデータ値の発生回数を更新するデータ書込部（２８）と、
前記頻度パターンメモリに記憶された各時間の各データ値の頻度パターンを前記フレームデータ信号における１データ周期分のアイパターン波形（３３）として出力する出力手段と
を備えたレイヤ１測定モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばネットワーク相互間を接続する、ルータ、スイッチ、ネットワーク接続装置等からなる測定対象のレイヤ２以上の性能を測定するＩＰ（Internet Protocol）測定器、及び伝送系のレイヤ１の性能を測定するレイヤ１測定モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、複数のネットワーク相互間を接続するルータには、それぞれネットワークに接続された複数のポートが設けられている。ルータは、あるポートからフレームデータを受取ると、そのフレームデータに含まれる宛先ＩＰアドレスを元にどのポートに送ればよいかを判断し、受取ったフレームデータをあて先側のネットワークが接続されているポートに送信する。
【０００３】
このような機能を有するルータの評価を行うＩＰ測定器は、ルータと同様に、複数のボートを有しており、各ポートに任意の送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレスを設定可能である。したがって、ルータを評価するために、ＩＰ測定器は送信側および受信側として機能する。つまり、ＩＰ測定器のあるポートの宛先ＩＰアドレスをＡとしてフレームデータをルータヘ送信すると、ルータはそのフレームデータの中に含まれる宛先ＩＰアドレスを元にある特定のポートにデータを送信する。
【０００４】
このルータの送信ボートに送信元ＩＰアドレスＡと設定したＩＰ測定器のポートを接続しておけば、ルータが正しくデータ処理をした場合は、ＩＰ測定器から送信したデータをＩＰ測定器で受信することができる。したがって、ＩＰ測定器は、任意のデータをルータに送信することで、データの振り分け機能だけでなく、種々のルータのレイヤ２以上のデータ処理機能を測定し、評価する事ができる。
【０００５】
このようなルータ等のレイヤ２以上の性能を測定するＩＰ測定器は、例えば、図６に示すように構成されている。ＩＰ測定器１は、レイヤ１処理部２と、送信フレームデータ生成部３と、フレームデータ受信部４と、フレームデータ解析部５と、制御部６と、表示部７とで構成されている。
【０００６】
さらに、レイヤ１処理部２は、図７に示すように、例えばルータからなる測定対象８から受信した光信号のフレームデータ信号９を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部１１、電気信号に変換されたフレームデータ信号９を、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、しきい値を用いて［１］又は［０］のデジタルのフレームデータに変換する２値化部１２、デスクランブル等のフレームデータ受信部４が認識可能なデータ形式になるように、フレームデータに対してデジタル処理を行うデジタル受信処理部１３が組込まれている。
【０００７】
さらに、このレイヤ１処理部２内には、送信フレームデータ生成部３から入力されたフレームデータを伝送に適したデータ形式に変換するデジタル送信処理部１４、フレームデータ信号１０を光信号のフレームデータ信号１０に変換して測定対象８へ送信するＥ／Ｏ変換部１５が組込まれている。
【０００８】
そして、送信フレームデータ生成部３で生成されたフレームデータは、レイヤ１処理部２において、デジタル処理及びＥ／Ｏ変換されて、フレームデータ信号１０として、通信ケーブルを介して、測定対象８へ送信される。
【０００９】
測定対象８は、ＩＰ測定器１から送信したフレームデータ信号１０を受信し、そのフレームデータ信号１０に含まれるデータの内容を元に所定のデータ処理をした後、宛先ポートに接続された通信ケーブルにフレームデータ信号９を送出する。測定対象８から送信されたフレームデータ信号９は、ＩＰ測定器１のレイヤ１処理部２にて、Ｏ／Ｅ変換、２値化、デジタル処理され、フレームデータとしてフレームデータ受信部４で受信される。受信されたフレームデータは受信フレームデータ解析部５に送られ、フレームデータの内容についての解析が実施される。
【００１０】
制御部６は、レイヤ１処理部２、送信フレームデータ生成部３、フレームデータ受信部４、受信フレームデータ解析部５を制御するとともに、受信フレームデータ解析部５の解析結果を表示部７に表示する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図６に示す従来のＩＰ測定器１においても、まだ解消すべき次のような課題があった。
【００１２】
ＩＰ測定器１は、上述のように、測定対象８のデータ処理機能を測定し評価することができるが、あくまで、送信フレームデータ生成部３で作成されたフレームデータに対する測定対象８の応答のフレームデータを評価するものである。
【００１３】
例えば、ＩＰ測定器１の送信フレームデータ生成部３にて生成したフレームデータが、前述したレイヤ１処理部２の性能、或いは通信ケーブルの品質が原因で、正しく測定対象８に伝送できない場合がある。この場合、ＩＰ測定器１としては正しくデータ送信したはずであるのに、測定対象８から応答されたフレームデータに正常な結果が得られない事になるので、測定対象８のエラーと判断する。
【００１４】
しかし、この場合のＩＰ測定器１が判断する測定対象８とは通信ケーブルやレイヤ1処理部２も含まれるため、エラーが、測定対象８の内部データ処理能力によるものなのか、或いはＩＰ測定器１のレイヤ１処理部２によるものなのか、または通信ケーブルの品質によるものなのか等を判断することはできない。
【００１５】
この場合に、もし、測定対象８とＩＰ測定器１との問のフレームデータ信号の伝送波形を観測できる手段があれば、エラーの原因を特定することが可能となる。この測定対象８とＩＰ測定器１との問で送受信されるＧbps以上の高速のフレームデータ信号の波形を測定する測定器として、一般に、広帯域オシロスコープが最適である。
【００１６】
しかし、広帯域オシロスコープは、その汎用性のために高機能、高性能を追求したものであり、非常に高価で、また大きさ、重さともルータ等の測定対象が設置された現場への持ち運びには非常に不便である。例えば、一般に、オシロスコープは多チャンネル構成で、また、時系列に波形情報を取得するためには各チャンネル毎に大容量のメモリが必要である。そして、その各チャンネルを制御し、電源等を搭載すると、当然大きく、重いものになる。
【００１７】
しかし、ＩＰ測定分野においては、広帯域オシロスコープの機能、性能を全て駆使することは極まれであり、むしろ、簡易性、搬送性が求められる。
【００１８】
また、ＩＰ測定器と広帯域オシロスコープとは、全く個別の独立した測定器であり、ＩＰ測定器で測定された測定対象の性能と、広帯域オシロスコープで測定されたフレームデータ信号の波形との関連性（リンク）を簡単に把握できなかった。
【００１９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、測定対象から送信されるフレームデータ信号の波形のみを簡単にかつ少ない記憶容量で測定して表示でき、測定対象のレイヤ２以上の性能を評価できるともに、必要に応じてフレームデータ信号のレイヤ１の性能を評価でき、かつ、測定器全体の小型、軽量、低費用化を図ることができるＩＰ測定器、及びレイヤ１測定モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解消するために、本発明のＩＰ測定器は、測定対象に対してフレームデータ信号を送信して、この測定対象から送信されてくるフレームデータ信号を受信して、この受信したフレームデータ信号に含まれるフレームデータと送信したフレームデータ信号とに基づいて測定対象のレイヤ２以上の性能を評価するＩＰ測定モジュールと、測定対象から送信されてくるフレームデータ信号を受信して、この受信したフレームデータ信号のレイヤ１の性能を評価するレイヤ１測定モジュールと、表示部とを備えている。
【００２１】
さらに、レイヤ１測定モジュールは、測定対象から送信されてくるフレームデータ信号を受信する受信部と、この受信部で受信したフレームデータ信号のデータクロックを検出して、フレームデータ信号のデータ周期に対して互いに素の関係を有するサンプリング周期を有するサンプリングクロックを生成するクロック生成部と、受信部で受信したフレームデータ信号をクロック生成部で生成されたサンプリングクロックでサンプリングし、デジタルデータに変換して出力するＡ／Ｄ変換部と、フレームデータ信号における１データ周期分の波形を構成する各時間における各データ値の発生回数を記憶するための頻度パターンメモリと、Ａ／Ｄ変換部から順次出力される各デジタルデータの１データ周期内における時間を求めて、頻度パターンメモリ内の該当時間における該当デジタルデータに対応するデータ値の発生回数を更新するデータ書込部とを有し、頻度パターンメモリに記憶された各時間の各データ値の頻度パターンをフレームデータ信号における１データ周期分のアイパターン波形として上記表示部に表示する。
【００２２】
このように構成されたＩＰ測定器においては、測定対象のレイヤ２位以上の性能はＩＰ測定モジュールで測定される。このＩＰ測定モジュールの測定結果にエラーが発生した場合には、レイヤ１測定モジュールで、測定対象から送信されてくるフレームデータ信号のレイヤ１の性能を評価する。そして、フレームデータ信号のレイヤ１の性能が正常な場合は、測定対象自体のデータ処理に異常が存在すると判断できる。また、フレームデータ信号のレイヤ１の性能が異常な場合は、伝送系に異常があると推測できる。
【００２３】
また、レイヤ１測定モジュールにおいては、Ａ／Ｄ変換部に印加するサンプリングクロックのサンプリング周期をフレームデータ信号のデータ周期に対して互いに素の関係に設定されている。したがって、入力されるフレームデータ信号の１データ周期分の各波形における異なる時間位置を各波形毎に順番に指定していくので、結果的に、低いサンプリング周波数で１データ周期分の波形を高分解能でサンプリングするサンプリングオシロスコープの機能を実現できる。
【００２４】
なお、フレームデータ信号のデータ周期に対して互いに素の関係に設定されたサンプリング周期を有するサンプリングクロックは、周知のフラクショナルＰＬＬによって実現できる。
【００２５】
さらに、レイヤ１測定モジュールにおいては、フレームデータ信号における１データ周期分（１ＵＩ：１Unit Interval）の波形を構成する各時間における各データ値の発生回数を記憶するための頻度パターンメモリを設けている。そして、この１データ周期分の頻度パターンメモリに対して、結果的にＡ／Ｄ変換部から順次出力される各サンプリングデータを重畳していく。必要アドレス数は測定時間（測定データ周期数）に無関係に、［振幅（サンプリングデータ）分解能×時間分解能］で固定となる。
【００２６】
したがって、Ａ／Ｄ変換部から順次出力される各サンプリングデータを各波形毎に時系列的に記憶保持していく一般的な広域オシロスコープに比較して必要記憶容量を大幅に削減できる。
【００２７】
さらに、別の発明は、上述した発明のＩＰ測定器のレイヤ１測定モジュールにおけるサンプリングクロックのサンプリング周期はフレームデータ信号のデータ周期より長い。このように設定することにより、サンプリング周波数をさらに低下できる。
【００２８】
さらに、別の発明は、上述した発明のＩＰ測定器において、レイヤ１測定モジュールは、受信部で受信したフレームデータ信号をＩＰ測定モジュールへ送信する送信部を有する。また、ＩＰ測定モジュールは、測定対象から送信されてくるフレームデータ信号をレイヤ１測定モジュールを介して受信する。
【００２９】
このように構成された、ＩＰ測定器においては、ＩＰ測定モジュールは測定対象から送信されてくるフレームデータ信号を、レイヤ１測定モジュールを介して受信するので、ＩＰ測定結果とレイヤ１測定結果を対応させる事ができる。
【００３０】
さらに別の発明のレイヤ１測定モジュールは、測定対象から送信されてくるフレームデータ信号を受信する受信部と、この受信部で受信したフレームデータ信号のデータクロックを検出して、このデータ周期に対して互いに素の関係を有するサンプリング周期を有するサンプリングクロックを生成するクロック生成部と、受信部で受信したフレームデータ信号をクロック生成部で生成されたサンプリングクロックでサンプリングし、デジタルデータに変換して出力するＡ／Ｄ変換部と、フレームデータ信号における１データ周期分の波形を構成する各時間における各データ値の発生回数を記憶するための頻度パターンメモリと、Ａ／Ｄ変換部から順次出力される各デジタルデータの１データ周期内における時間を求めて、頻度パターンメモリ内の該当時間における該当デジタルデータに対応するデータ値の発生回数を更新するデータ書込部と、頻度パターンメモリに記憶された各時間の各データ値の頻度パターンを前記フレームデータ信号における１データ周期分のアイパターン波形として出力する出力手段とを備えている。
【００３１】
このように構成されたレイヤ１測定モジュールは、上述した発明のＩＰ測定器に組込まれたレイヤ１測定モジュールとほぼ同様の作用効果を奏することが可能である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明においては、ＩＰ測定モジュールの他にレイヤ１測定モジュールを組込んでいる。したがって、測定対象から送信されるフレームデータ信号の波形のみを簡単にかつ少ない記憶容量で測定して表示でき、測定対象のレイヤ２以上の性能を評価できるともに、必要に応じてフレームデータ信号のレイヤ１の性能を評価でき、かつ、測定器全体の小型、軽量、低費用化を図ることができる。
【００３３】
また、本発明のレイヤ１測定モジュールは、測定対象から送信されるフレームデータ信号の波形のみを簡単にかつ少ない記憶容量で測定して出力できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
【００３５】
図１は本発明の一実施形態のレイヤ１測定モジュールが組込まれたＩＰ測定器を示す模式図である。図６に示す従来のＩＰ測定器１と同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明を省略する。
【００３６】
この実施形態のＩＰ測定器２１内には、ＩＰ測定モジュール２２とレイヤ１測定モジュール２３と表示部３０とが組込まれている。なお、表示部３０は、ＩＰ測定器２１の本体と独立した筐体に収納される構成であってもよい。
【００３７】
ＩＰ測定モジュール２２は、例えばルータからなる測定対象８に対してフレームデータ信号１０を送信して、この測定対象８から送信されてくるフレームデータ信号９（９ａ）を受信して、この受信したフレームデータ信号９に含まれるフレームデータに基づいて測定対象８のレイヤ２以上の性能を評価する。一方、レイヤ１測定モジュール２３は、測定対象から送信されてくるフレームデータ信号９を受信して、この受信したフレームデータ信号９のレイヤ１の性能を評価する。
【００３８】
なお、測定対象８から送信されてくるフレームデータ信号９はレイヤ１測定モジュール２３へ入力されると共に、このレイヤ１測定モジュール２３を経由（中継）してフレームデータ信号９ａとしてＩＰ測定モジュール２２へ入力される。
【００３９】
図２はＩＰ測定モジュール２２の概略構成を示すブロック図である。図６に示す従来のＩＰ測定器１と同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明を省略する。
【００４０】
この、ＩＰ測定モジュール２２内には、図６に示す従来のＩＰ測定器１と同様に、レイヤ１処理部２と、送信フレームデータ生成部３と、フレームデータ受信部４と、フレームデータ解析部５と、制御部６とが設けられている。さらに、レイヤ１処理部２は、前述した図７に示す構成を有する。
【００４１】
送信フレームデータ生成部３で生成されたフレームデータは、レイヤ１処理部２において、デジタル処理及びＥ／Ｏ変換されて、光信号のフレームデータ信号１０として、通信ケーブルを介して、測定対象８へ送信される。
【００４２】
測定対象８は、ＩＰ測定モジュール２２から送信したフレームデータ信号１０を受信し、そのフレームデータ信号１０に含まれるデータの内容を元に所定のデータ処理をした後、宛先ポートに接続された通信ケーブルにフレームデータ信号９を送出する。
【００４３】
測定対象８から送信されたフレームデータ信号９は、レイヤ１測定モジュール２３を経由（中継）してＩＰ測定モジュール２２に入力して、さらに、レイヤ１処理部２に入力される。フレームデータ信号９（９ａ）はレイヤ１処理部２にて、Ｏ／Ｅ変換、２値化、デジタル処理され、フレームデータとしてフレームデータ受信部４で受信される。受信されたフレームデータは受信フレームデータ解析部５に送られ、フレームデータの内容についての解析が実施される。
【００４４】
制御部６は、レイヤ１処理部２、送信フレームデータ生成部３、フレームデータ受信部４、受信フレームデータ解析部５を制御するとともに、受信フレームデータ解析部５の解析結果を表示部３０に表示する。
【００４５】
図３はレイヤ１測定モジュール２３の概略構成を示すブロック図である。  
この、レイヤ１測定モジュール２３内には、受信部２４、Ａ／Ｄ変換部２５、送信部２６、クロック生成部２７、データ書込部２８、頻度パターンメモリ２９が設けられている。
【００４６】
受信部２４は、測定対象８から通信ケーブルを介して入力された光信号のフレームデータ信号９を電気信号のフレームデータ信号９に光電（Ｏ／Ｅ）変換して、Ａ／Ｄ変換部２５、送信部２６、及びクロック生成部２７へ出力する。送信部２６は、受信部２４から入力された電気信号のフレームデータ信号９を光信号のフレームデータ信号９ａに変換して、ＩＰ測定モジュール２２のレイヤ１処理部２へ出力する。
【００４７】
したがって、このＩＰ測定モジュール２２へ入力される光信号のフレームデータ信号９ａは、測定対象８から通信ケーブルを介してレイヤ１測定モジュール２３に入力された光信号のフレームデータ信号９と等しく、レイヤ１測定モジュール２３の送信部２６はフレームデータ信号９の中継機能を有する。
【００４８】
クロック生成部２７は、受信部２４から入力された電気信号のフレームデータ信号９のデータクロックを検出して、フレームデータ信号９のデータ周期に対して互いに素の関係を有するサンプリング周期を有するサンプリングクロック３１を生成して、Ａ／Ｄ変換部２５へ出力する。
【００４９】
このクロック生成部２７のサンプリングクロック３１の生成は、前述したように、サンプリングオシロスコープの原理を応用して、フラクショナルＰＬＬを用いて実施される。この具体的手法を図４を用いて説明する。
【００５０】
クロック生成部２７は、電気信号のフレームデータ信号９のデータクロックを検出して、フレームデータ信号９のデータ周期Ｔiを得る。このデータ周期Ｔiに対して互いに素の関係を有するサンプリング周期Ｔsを決定する。サンプリング周期Ｔsとデータ周期Ｔiとの関係を下記のように、互いに素の関係を有する正整数Ｎ、Ｍを用いて決める。
【００５１】
Ｔs／Ｔi＝Ｍ／Ｎ
この式を変換して、
Ｔs＝（Ｍ／Ｎ）Ｔi＝Ｔi＋［（Ｍ―Ｎ）／Ｎ］Ｔi
このように、Ａ／Ｄ変換部２５へ出力するサンプリングクロック３１のサンプリング周期Ｔsは、フレームデータ信号９のデータ周期Ｔiに対して［（Ｍ―Ｎ）／Ｎ］だけ、長い又は短い。
【００５２】
したがって、サンプリングクロック３１は、図４に示すように、Ａ／Ｄ変換部２５へ入力されるフレームデータ信号９のデータ周期Ｔiの各波形における異なる時間位置を各波形毎に順番に指定していく。正整数Ｎ、Ｍは共通の公約数を有さない互いに素の関係を有するので、サンプリングクロック３１を（Ｎ＋１）回出力すると、データ周期Ｔiの各波形の同一時間位置を指定する。よって、フレームデータ信号９における１データ周期Ｔi分の波形の分解能はＴi／Ｎとなる。
【００５３】
例えば、Ｎ＝８、Ｍ＝１１とすると、
Ｔs＝(１１／８)Ｔi＝Ｔi＋（３／８）Ｔi
時刻ｔ＝０からサンプリングを開始したとすると、１データ周期Ｔi分の波形における
3/8、6/8、1/8、4/8、7/8、2/8、5/8、8/8、3/8、…
という順にサンプリングすることが可能であり、サンプリング分解能Ｔi／８を実現できる。最初の3/8の点（時間位置）とその後９回目に現れる3/8の点（時間位置）は１データ周期Ｔi分の波形における同一の時間位置となる。以上により、フレームデータ信号９とサンプリングクロック３１の同期を維持したまま、高等価サンプリング分解能を実現できる。また、必要な制御は、フラクショナルＰＬＬに対する分周比設定等のみであり極めて単純簡潔である。
【００５４】
したがって、結果的に、Ａ／Ｄ変換部２５において、低いサンプリング周波数で１データ周期Ｔi分の波形を高分解能でサンプリングできる。
【００５５】
Ａ／Ｄ変換部２５は、受信部２４から入力された電気信号のフレームデータ信号９をクロック生成部２７から入力されたサンプリング周期Ｔsを有するサンプリングクロック３１でサンプリングし、デジタルデータ（サンプリングデータ）に変換してデータ書込部２８へ出力する。サンプリングされ、Ａ／Ｄ変換されたデジタルデータの電圧は例えばｋ個のデータ値Ｖ1、Ｖ2、…、Ｖkに分類される（電圧分解能＝ｋ）。
【００５６】
頻度パターンメモリ２９内には、図５（ａ）に示すように、フレームデータ信号９における１データ周期Ｔi分の波形を構成する前述したＮ個の各時間位置ｔ1、ｔ2、…、ｔNにおける各データ値Ｖ1、Ｖ2、…、Ｖkの発生回数を記憶するための、マトリックス状に配列された（Ｎ×ｋ）個の領域３２が形成されている。
【００５７】
データ書込部２８は、Ａ／Ｄ変換部２５から順次出力される各デジタルデータの１データ周期Ｔi内における時間位置ｔ1、ｔ2、…、ｔNを求めて、頻度パターンメモリ２９内の該当時間位置ｔ1、ｔ2、…、ｔNにおける該当デジタルデータに対応するデータ値Ｖ1、Ｖ2、…、Ｖkの領域３２に記憶された発生回数を増加更新する。
【００５８】
具体的には、サンプリングクロック３１で順次指定されるフレームデータ信号９における１データ周期Ｔi分の波形の各時間位置は、図４に示すように、固定されているので、Ａ／Ｄ変換部２５から順次出力される各デジタルデータの１データ周期Ｔi内における時間位置ｔ1、ｔ2、…、ｔNは一義的に求まる。
【００５９】
このようにして、順番にＮ個のデジタルデータ（サンプリングデータ）が得られると、頻度パターンメモリ２９内に１データ周期Ｔi分の波形に対する頻度パターンが書込まれる。
【００６０】
データ書込部２８は、Ａ／Ｄ変換部２５から順次出力されるフレームデータ信号９における複数データ周期Ｔi分のデジタルデータ（サンプリングデータ）の各データ値Ｖ1、Ｖ2、…、Ｖkの領域３２に記憶された発生回数を増加更新する。その結果、頻度パターンメモリ２９内には、図５（ａ）に示すように、フレームデータ信号９における１データ周期Ｔi分のＨレベル状態の波形の頻度パターンとＬレベル状態の波形の頻度パターンとが重畳した状態の頻度パターンが書込まれることになる。
【００６１】
表示部３０は、頻度パターンメモリ２９に記憶され各時間位置の各データ値の頻度パターンを、図５（ｂ）に示すように、フレームデータ信号９における１データ周期Ｔi分のアイパターン波形３３として表示画面３４に表示する。なお、表示部３０は、ＩＰ測定モジュール２２の画面とレイヤ１測定モジュール２３の画面とを切換えて表示する構成としてもよいし、並べて表示する構成としてもよい。
【００６２】
したがって、このＩＰ測定器２１の操作者は、このレイヤ１測定モジュール２３から表示部３０の表示画面３４に表示された、図５（ｂ）に示すアイパターン波形３３を観察して、フレームデータ信号９のレイヤ１の性能を確認する。
【００６３】
このように構成されたＩＰ測定器２１において、測定対象８のレイヤ２以上の性能はＩＰ測定モジュール２２で測定される。このＩＰ測定モジュール２２から表示部３０に表示された測定結果にエラーが発生した場合には、レイヤ１測定モジュール２３で、測定対象８から送信されてくるフレームデータ信号９のレイヤ１の性能を評価する。具体的には、レイヤ１測定モジュール２３から表示部３０に表示された図５（ｂ）に示すアイパターン波形３３を評価する。そして、フレームデータ信号９のアイパターン波形３３が正常な場合は、測定対象８自体のデータ処理に異常が存在すると判断する。また、フレームデータ信号９のアイパターン波形３３が異常な場合は、伝送系に異常があると推測する。
【００６４】
この場合、ＩＰ測定器２１において、ＩＰ測定モジュール２２は測定対象８から送信されてくるフレームデータ信号９を、レイヤ１測定モジュール２３を経由（中継）して受信するので、フレームデータ信号９における同一時間帯におけるＩＰ測定とレイヤ１測定とを同時に実施できる。
【００６５】
すなわち、EthenetをはじめとするＩＰ通信においては、任意のデータを送受信するためには通信相手同士で互いにリンクを確立する必要がある。オシロスコープは基本的に受けの測定器であり、ＩＰ測定において、ある通信相手同士のやり取りに異常が起こった場合、互いを接続している通信ケーブルを一度取外し、オシロスコープにつなぎ変えて測定する必要がある。この時点で通信相手同士のリンクは消滅し、任意のデータを送受信できなくなる。
【００６６】
これに対して、実施形態のＩＰ測定器２１においては、ＩＰ測定モジュール２２と測定対象８とを接続する通信ケーブルの間にレイヤ１測定モジュール２３を介在させることができ、互いのリンクを確保したままフレームデータ信号９のアイパターン波形３３を観察することができる。つまり、ＩＰ測定において異常が起こった条件にて波形観測を実現できる。
【００６７】
また、レイヤ１測定モジュール２３においては、頻度パターンメモリ２９を設け、この１データ周期Ｔi分の頻度パターンメモリ２９に対して、結果的にＡ／Ｄ変換部２５から順次出力される各サンプリングデータを重畳していく。したがって、Ａ／Ｄ変換部２５から順次出力される各サンプリングデータを各波形毎に時系列的に記憶保持していく一般的な広域オシロスコープに比較して必要記憶容量を大幅に削減できる。
【００６８】
また、一般的な広域オシロスコープのように複数チャネルの各波形を測定する必要がないので、単一チャネル構成とすることで必要記憶容量をさらに削減できる。
【００６９】
さらに、レイヤ１測定モジュール２３においては、Ａ／Ｄ変換部２５に印加するサンプリングクロック３１のサンプリング周期Ｔsをフレームデータ信号９の１データ周期Ｔiに対して互いに素の関係に設定している。したがって、入力されるフレームデータ信号９の１データ周期Ｔi分の各波形における異なる時間位置ｔ1、ｔ2、…、ｔNを各波形毎に順番に指定していくので、結果的に、低いサンプリング周波数で１データ周期分の波形を高分解能でサンプリングすることが可能である。
【００７０】
ちなみに、現存のオシロスコープのサンプリング周波数は２０ＧHz程度であり、１ＧHz相当の波形を測定する場合、サンプリング数は２０点／１データ周期である。したがって、サンプリングデータをソフト的に補間したり、サンプリングオシロスコープモードにする事により実質上のサンプリング分解能を上げている。さらに、２０ＧHz相当の高サンプリングレートのＡ／Ｄ変換器は非常に高価であり、また市販品としては購入できないのが現状である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施形態のレイヤ１測定モジュールが組込まれたＩＰ測定器を示す模式図
【図２】同実施形態のＩＰ測定器に組込まれたＩＰ測定モジュールの概略構成を示すブロック図
【図３】同実施形態のＩＰ測定器に組込まれたレイヤ１測定モジュールの概略構成を示すブロック図
【図４】同レイヤ１測定モジュールに組込まれたクロック生成部の動作を説明するための図
【図５】同レイヤ１測定モジュールに組込まれた頻度パターンメモリ及び表示部の表示画面を示す図
【図６】従来のＩＰ測定器の概略構成を示すブロック図
【図７】同ＩＰ測定器に組込まれたレイヤ１処理部の詳細構成を示すブロック図
【図８】同レイヤ１処理部の動作を説明するための図
【符号の説明】
【００７２】
１，２１…ＩＰ測定器、２…レイヤ１処理部、３…送信フレームデータ生成部、４…フレームデータ受信部、５…フレームデータ解析部、６…制御部、７…表示部、８…測定対象、９，９ａ，１０…フレームデータ信号、１１…Ｏ／Ｅ変換部、１２…２値化部、１３…デジタル受信処理部、１４…デジタル送信処理部、１５…Ｅ／Ｏ変換部、２２…ＩＰ測定モジュール、２３…レイヤ１測定モジュール、２４…受信部、２５…Ａ／Ｄ変換部、２６…送信部、２７…クロック生成部、２８…データ書込部、２９…頻度パターンメモリ、３０…表示部、３１…サンプリングクロック、３２…領域、３３…アイパターン波形、３４…表示画面
【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】
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【図８】
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