(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる伝送媒体間の媒体変換を行うメディアコンバータにおいて、
第１伝送媒体を接続するための第１物理層インタフェース手段と、
第２伝送媒体を接続するための第２物理層インタフェース手段と、
前記第１及び第２物理層インタフェース手段の間に接続され、それらの間で転送されるデータを一時的に格納するためのメモリ手段と、
前記第１及び第２物理層インタフェース手段のいずれかで受信したリンク信号が所定変調リンク信号であることを検出する所定変調リンク信号検出手段と、
前記所定変調リンク信号検出手段により前記所定変調リンク信号が検出された場合、当該所定変調リンク信号を受信した物理層インタフェース手段から当該所定変調リンク信号に対する応答データブロックを返送する制御手段と、
を有することを特徴とするメディアコンバータ。
【請求項２】
前記応答データブロックは、所定フォーマットを有するイーサネットパケットであることを特徴とする請求項１記載のメディアコンバータ。
【請求項３】
前記所定変調リンク信号は、標準リンク信号の持続時間を変化させたことを特徴とする請求項１記載のメディアコンバータ。
【請求項４】
前記所定変調リンク信号は、所定期間内にリンク信号をＯＮ／ＯＦＦさせる回数を変化させたことを特徴とする請求項１記載のメディアコンバータ。
【請求項５】
前記所定変調リンク信号は、所定期間内にリンク信号をＯＮ／ＯＦＦさせる時のＯＮ／ＯＦＦ時間比を変化させたことを特徴とする請求項１記載のメディアコンバータ。
【請求項６】
前記第１及び第２物理層インタフェース手段は、それぞれＩＥＥＥ８０２．３規格によって規定されたＭＩＩ（Media Independent Interface）をサポートすることを特徴とする請求項１記載のメディアコンバータ。
【請求項７】
前記制御手段は、さらに、前記所定変調リンク信号を受信した場合、他方の物理層インタフェース手段にアクセスして当該他方の物理層インタフェース手段のリンク情報を取得し、当該リンク情報に応じた前記応答データブロックを生成することを特徴とする請求項６記載のメディアコンバータ。
【請求項８】
前記制御手段は、一方の物理層インタフェース手段がリンク切断状態になった時、他方の物理層インタフェース手段もリンク切断状態にするミッシングリンク機能を有することを特徴とする請求項６または７記載のメディアコンバータ。
【請求項９】
前記制御手段は、ミッシングリンク状態において前記所定変調リンク信号を受信した場合、当該ミッシングリンク状態を解除し、前記応答データブロックを返送することを特徴とする請求項８記載のメディアコンバータ。
【請求項１０】
第１伝送媒体を接続するための第１物理層インタフェース手段と、第２伝送媒体を接続するための第２物理層インタフェース手段と、前記第１及び第２物理層インタフェース手段の間に接続され、それらの間で転送されるデータを一時的に格納するためのメモリ手段と、を有するメディアコンバータのテストモード起動方法において、
ａ）前記第１及び第２物理層インタフェース手段のいずれかで受信したリンク信号が所定変調リンク信号であることを検出するステップと、
ｂ）前記所定変調リンク信号が検出された場合、応答データブロックを生成するステップと、
ｃ）前記所定変調リンク信号を受信した物理層インタフェース手段から前記応答データブロックを返送するステップと、
を有することを特徴とするメディアコンバータのテストモード起動方法。
【請求項１１】
前記所定変調リンク信号は、標準リンク信号の持続時間を変化させたことを特徴とする請求項１０記載のメディアコンバータのテストモード起動方法。
【請求項１２】
前記所定変調リンク信号は、所定期間内にリンク信号をＯＮ／ＯＦＦさせる回数を変化させたことを特徴とする請求項１０記載のメディアコンバータのテストモード起動方法。
【請求項１３】
前記所定変調リンク信号は、所定期間内にリンク信号をＯＮ／ＯＦＦさせる時のＯＮ／ＯＦＦ時間比を変化させたことを特徴とする請求項１０記載のメディアコンバータのテストモード起動方法。
【請求項１４】
前記第１及び第２物理層インタフェース手段は、それぞれＩＥＥＥ８０２．３規格によって規定されたＭＩＩ（Media Independent Interface）をサポートすることを特徴とする請求項１０記載のメディアコンバータのテストモード起動方法。
【請求項１５】
前記ステップ（ｂ）は、
前記所定変調リンク信号が検出された場合、他方の物理層インタフェース手段にアクセスして当該他方の物理層インタフェース手段のリンク情報を取得するステップと、
当該リンク情報に応じた前記応答データブロックを生成するステップと、
を有することを特徴とする請求項１４記載のメディアコンバータのテストモード起動方法。
【請求項１６】
第１伝送媒体を接続するための第１物理層インタフェース手段と、第２伝送媒体を接続するための第２物理層インタフェース手段と、前記第１及び第２物理層インタフェース手段の間に接続され、それらの間で転送されるデータを一時的に格納するためのメモリ手段と、を有し、前記第１及び第２物理層インタフェース手段がそれぞれＩＥＥＥ８０２．３規格によって規定されたＭＩＩ（Media Independent Interface）をサポートするメディアコンバータの制御方法において、
ａ）前記第１及び第２物理層インタフェース手段のいずれかで受信したリンク信号が所定変調リンク信号であることを検出するステップと、
ｂ）前記所定変調リンク信号が検出された場合、応答データブロックを生成するステップと、
ｃ）一方の物理層インタフェース手段がリンク切断状態になった時に他方の物理層インタフェース手段もリンク切断状態にするミッシングリンク状態であるか否かを判定するステップと、
ｄ）ミッシングリンク状態で前記所定変調リンク信号が検出された場合、前記ミッシングリンク状態を解除し、当該所定変調リンク信号を受信した物理層インタフェース手段から前記応答データブロックを返送するステップと、
を有することを特徴とするメディアコンバータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は異なる種類の伝送媒体を接続するためのメディアコンバータに係り、特にアンシールド・ツイスト・ペア（ＵＴＰ）ケーブル等の電気的導体ケーブルと光ファイバケーブルとの間の媒体（メディア）変換を行うメディアコンバータの制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各家庭まで光ファイバ回線を延ばして、音楽や動画像、医療データなどを高速回線で自在にやり取りできるＦＴＴＨ（Fiber To The Home）が話題を集めている。このようなＦＴＴＨが実現されると、光ファイバ回線をオフィスあるいは家庭内のコンピュータに接続するためのメディアコンバータが不可欠となる。
【０００３】
メディアコンバータには、一般に、光ケーブルを接続するためのポートとＵＴＰケーブルを接続するためのポートのそれぞれに物理層デバイスが設けられており、各物理層デバイスはＩＥＥＥ８０２．３規格によって規定されたＭＩＩ（Media Independent Interface）をサポートしている。
【０００４】
さらに、メディアコンバータの性質上、一方のリンクが切断された場合に他方のリンクを自動的に切断するミッシングリング機能を有するものが一般的である。たとえば光ファイバケーブルに障害が発生して切断された場合、メディアコンバータは他方のＵＴＰケーブル側のリンクも自動的に切断する。
【０００５】
このようなメディアコンバータを用いてＵＴＰケーブルを光ケーブルに接続した場合、ケーブルが相手側と正常に接続されているか否かをテストする必要がある。従来のメディアコンバータにはリンクテスト切替スイッチが設けられ、リンクテスト機能によりリンク確立の可否をポートごとにＬＥＤの点灯などで確認することができる。
【０００６】
他方、ネットワークのリンクテスト技術については種々提案されている。たとえば、特開平８−３３１１２６号公報に開示されたリンクテスト方法では、特殊な制御コードをリンク先のスイッチへ送信し、その制御コードを受信したスイッチは応答メッセージを返送する。送信元のスイッチは、応答メッセージの分析あるいは応答の有無を検出することで、ネットワークリンクが正常に機能しているか否かを判定することができる。
【０００７】
しかしながら、この従来のリンクテスト技術はネットワークスイッチ（交換機）を前提としたものであり、伝送媒体の変換を主目的としミッシングリンク機能を有するメディアコンバータとは、構成及び機能の点で基本的に異なっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のメディアコンバータでは、リンクテスト切替スイッチを操作してテストモードに設定している。このために、ケーブル側（ＵＴＰケーブル側あるいは光ケーブル側）からリンクテストを起動することができず、リンクテストを迅速かつ簡単に実行することができないという問題があった。言い換えれば、このようなメディアコンバータは、その性質上、ネットワーク側から制御するようには設計されていない。
【０００９】
さらに、メディアコンバータのミッシングリンク機能が作動した場合、ホストコンピュータは、たとえメディアコンバータが正常であっても、そのメディアコンバータの状態を全くモニタすることができなくなる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、ケーブル側からテストモードを起動することができるメディアコンバータおよびその起動方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によるメディアコンバータは、第１伝送媒体を接続するための第１物理層インタフェース手段と、第２伝送媒体を接続するための第２物理層インタフェース手段と、前記第１及び第２物理層インタフェース手段の間に接続され、それらの間で転送されるデータを一時的に格納するためのメモリ手段と、前記第１及び第２物理層インタフェース手段のいずれかで受信したリンク信号が所定変調リンク信号であることを検出する所定変調リンク信号検出手段と、前記所定変調リンク信号検出手段により前記所定変調リンク信号が検出された場合、当該所定変調リンク信号を受信した物理層インタフェース手段から当該所定変調リンク信号に対する応答データブロックを返送する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
所定変調リンク信号検出手段を設けることで、通常のリンク信号を利用してメディアコンバータの応答テストを起動することができる。
【００１３】
前記制御手段は、さらに、前記所定変調リンク信号を受信した場合、他方の物理層インタフェース手段にアクセスして当該他方の物理層インタフェース手段のリンク情報を取得し、当該リンク情報に応じた前記応答データブロックを生成することを特徴とする。したがって、応答データブロックを受信したホスト側では、メディアコンバータまでのリンクだけでなく、当該メディアコンバータ自体も正常に動作していることを確認することができる。
【００１４】
また、前記制御手段は、ミッシングリンク状態において前記所定変調リンク信号を受信した場合、当該ミッシングリンク状態を解除し、前記応答データブロックを返送することを特徴とする。ミッシングリンク状態であっても応答データブロックが返送されるために、ホスト側は、応答データブロックの返送により、少なくとも当該メディアコンバータおよびそこまでのリンクが正常であると判断することができる。
【００１５】
本発明によるメディアコンバータのテストモード起動方法は、ａ）受信リンク信号から所定変調リンク信号を検出するステップと、ｂ）前記所定変調リンク信号を受信した場合、応答データブロックを生成するステップと、ｃ）前記所定変調リンク信号を受信した物理層インタフェース手段から前記応答データブロックを返送するステップと、を有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるメディアコンバータの一実施形態を示すブロック図である。ここでは、説明を簡単にするために、メディアコンバータ１０が１００ＢＡＳＥ−ＴＸ：ＵＴＰケーブルを通してホストコンピュータあるいはマネジメントスイッチ２０に接続され、１００ＢＡＳＥ−ＦＸ：光ケーブルを通して他方のホストコンピュータあるいはマネジメントスイッチ３０に接続されているシステムを例示する。
【００１７】
メディアコンバータ１０の一対のポートにはそれぞれ物理層デバイス（ＰＨＹ）１０１および１０２が設けられ、一方の物理層デバイス１０１はＵＴＰケーブルに、他方の物理層デバイス１０２は光ケーブルに、それぞれ接続されている。上述したように、物理層デバイス１０１および１０２の各々は、ＩＥＥＥ８０２．３によって規定されたＭＩＩ（Media Independent Interface）をサポートする。
【００１８】
物理層デバイス１０１と物理層デバイス１０２との間には、ＦＩＦＯ（First in First out）メモリ１０３が設けられ、これによって送受信間の周波数偏差を吸収することができる。一方の物理層デバイスで受信されたデータはＦＩＦＯメモリ１０３に順次書き込まれ、書き込まれた順に読み出されて他方の物理層デバイスへ送出される。
【００１９】
ＦＩＦＯメモリ１０３には、所定の論理機能が書き込まれたＰＬＤ(Programmable Logic Device)１０４が接続されている。ＰＬＤ１０４は、パケットを受信してから所定タイミングでＦＩＦＯメモリ１０３の内容をチェックすることができる。チェックされた内容はマイクロプロセッサ１０５に通知される。
【００２０】
また、物理層デバイス１０１および１０２には、それぞれ所定変調リンク信号を検出するための所定変調リンク信号検出器（Ｄ）１０６および１０７が接続され、受信したリンク信号に所定の変調がかけられていた場合に、イネーブル信号をマイクロプロセッサ１０５へ出力する。
【００２１】
一般に、物理層デバイス１０１および１０２は、それぞれ接続相手へ一定のリンク信号（リンクテストパルス）を所定周期で送信し、また接続相手からのリンク信号を受信することで互いに常時リンク状態をモニタしている。本実施形態では、このリンク信号を利用してメディアコンバータのテストモードを起動する。
【００２２】
マイクロプロセッサ１０５は、後述するように、所定変調リンク信号検出器（Ｄ）１０６あるいは１０７からイネーブル信号を受け取ると、所定の応答パケットを生成し、それを受信パケットの送信元へ返送するように対応する物理層デバイスを制御する。
【００２３】
さらに、マイクロプロセッサ１０５は、ＩＥＥＥ８０２．３規格の物理層ＭＩＩに従って、物理層デバイス１０１および１０２に設けられたfarEF(far End Fault)レジスタや強制リンク(Force Link)レジスタなどの各種内部レジスタにそれぞれアクセスすることができる。これによって、たとえば、物理層デバイスからリンク確立の可否あるいは半二重／全二重を示すリンク情報などを取得することができる。また、強制リンクレジスタにアクセスすることで、リンク切断状態の物理層デバイスを送信可能状態に強制的に設定することも可能である。
【００２４】
マネジメントスイッチ２０には、同じくＩＥＥＥ８０２．３規格ＭＩＩをサポートする物理層デバイス（ＰＨＹ）２０１、ＭＡＣ(Media Access Control)層デバイス２０２、およびマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）２０３が設けられている。その物理層デバイス２０１はＵＴＰケーブルを通してメディアコンバータの物理層デバイス１０１に接続されている。上述したように、物理層デバイス２０１は定期的にリンク信号をメディアコンバータの物理層デバイス１０１へ送信し、さらに、マイクロプロセッサ２０３の制御に従って、上述した所定変調リンク信号を送信することもできる。
【００２５】
マイクロプロセッサ２０３は、ＩＥＥＥ８０２．３規格ＭＩＩに従って、物理層デバイス２０１に設けられた各種内部レジスタにそれぞれアクセスすることができる。これによって、ＵＴＰケーブルによるリンク確立の可否を示すリンク情報を取得することができ、また強制リンクレジスタにアクセスして、リンク切断状態の物理層デバイス２０１を送信可能状態に強制的に設定することもできる。
【００２６】
マネジメントスイッチ３０もマネジメントスイッチ２０と同様の構成を有し、その物理層デバイス３０１は光ケーブルを通してメディアコンバータの物理層デバイス１０２に接続され、同様にＩＥＥＥ８０２．３によって規定されたＭＩＩをサポートする。
【００２７】
通常のイーサネットパケットが送受信される場合、メディアコンバータは通常のメディア変換動作を行うだけである。すなわち、マネジメントスイッチ２０から送出された通常のイーサネットパケットはメディアコンバータ１０によって光データに変換され、光ケーブルを通して宛先のホストコンピュータあるいはマネジメントスイッチ３０へ送信される。逆に、マネジメントスイッチ３０から送出された通常の光データはメディアコンバータ１０によって通常のイーサネットパケットに変換され、ＵＴＰケーブルを通してマネジメントスイッチ２０により受信される。
【００２８】
これに対して応答テストを起動する場合には、マネジメントスイッチ２０は所定変調リンク信号を生成してメディアコンバータ１０へ送出する。
【００２９】
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ所定変調リンク信号の３つの例を示すリンク信号波形図である。図２（Ａ）に示すように、リンクテストパルスの持続時間Ｔを標準より長くあるいは短くすることで、テスト起動用の変調とすることができる。また、図２（Ｂ）に示すように、所定の期間ＴでのリンクテストパルスのＯＮ／ＯＦＦ回数をテスト起動用の変調とすることができる。ここでは、所定期間Ｔ内にリンクテストパルスが短い持続時間でＮ回送信される。さらに、図２（Ｃ）に示すように、所定の期間ＴでのリンクテストパルスのＯＮ時間ＷとＯＦＦ時間との比などをテスト起動用の変調とすることもできる。以下、メディアコンバータの応答テスト動作について詳細に説明する。
【００３０】
（応答テストシーケンス）
図３は本実施形態の応答テスト動作を示すシーケンス図である。マネジメントスイッチ２０でリンク切断が検出されると（ステップＳ３０１）、マイクロプロセッサ２０３はテストプログラムを起動する（ステップＳ３０２）。テストモードにおいて、マイクロプロセッサ２０３は物理層デバイス２０１を制御して所定変調リンク信号をＵＴＰケーブルへ送出する。
【００３１】
所定変調リンク信号検出器１０６で所定変調リンク信号を検出すると、メディアコンバータ１０はテストモードに切り替わり（ステップＳ３０３）、ミッシングリンク機能を解除（ディスエーブル：Disable）し（ステップＳ３０４）、応答パケットＰRPLを同じ物理層パケット１０１からマネジメントスイッチ２０へ返送する。テストモードになってから一定時間経過後、メディアコンバータ１０は自動的に通常モードに復帰する（ステップＳ３０５）。
【００３２】
マネジメントスイッチ２０は、所定の応答パケットＰRPLを受信した場合には正常にリンクが確立していると判断し、応答パケットＰRPLを所定時間内に受信しなかった場合あるいは所定の応答パケットＰRPLでなかった場合には障害発生と判断する（ステップＳ３０６）。
【００３３】
図３では通常モードでの応答テストの場合を示しているが、ミッシングリンク機能が作動してリンク切断された場合も、次に述べるように同様のテストを行うことができる。以下、ミッシングリンク機能によりリンクが切断された場合のメディアコンバータ１０およびマネジメントスイッチ２０でのテスト動作について詳細に説明する。
【００３４】
（メディアコンバータのテスト制御）
図４は、メディアコンバータにおけるテスト制御を示すフローチャートである。メディアコンバータ１０がミッシングリンクモードの場合、物理層デバイス１０１および１０２は送信不可状態に設定されているが、受信することは可能である。
【００３５】
所定変調リンク信号検出器１０６あるいは１０７は所定変調リンク信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ４０１）。所定変調リンク信号を受信すると（ステップＳ４０１のＹＥＳ）、所定変調リンク信号検出器はイネーブル信号をマイクロプロセッサ１０５へ出力し、マイクロプロセッサ１０５はテストモードに切り替わり、ミッシングリンク機能をディスエーブルする（ステップＳ４０２）。
【００３６】
続いて、マイクロプロセッサ１０５は各物理デバイスのレジスタにアクセスしてリンク情報を取得する（ステップＳ４０３）。ここでは、物理層デバイス１０１の側からトリガパケットＰTRGを受信したから、マイクロプロセッサ１０５はそれに対応する物理層デバイス１０２のレジスタにアクセスし、光ケーブル側のリンク情報を取得する。
【００３７】
続いて、マイクロプロセッサ１０５は、取得したリンク情報を送信元アドレスフィールドに書き込んだ応答パケットＰRPLを生成し、トリガパケットＰTRGを受信した物理層デバイス１０１からその送信元へ送信する（ステップＳ４０４）。その後、通常モードに復帰する（ステップＳ４０５）。受信したパケットが自己宛のトリガパケット以外のパケットである場合には（ステップＳ４０１のＮＯ）、通常モードで当該パケットを転送する。
【００３８】
（マネジメントスイッチのテスト制御）
図５はマネジメントスイッチの応答テスト制御を示すフローチャートである。ここでは、何らかの原因でＵＴＰケーブル側がリンク切断状態になっているものとする。この場合、マネジメントスイッチ２０としては、どの箇所で障害が発生しているのか知ることはできない。たとえば、ＵＴＰケーブルが切断されている場合も、光ケーブルが切断されてメディアコンバータ１０がミッシングリンク機能を作動させている場合も、同様にＵＴＰケーブル側がリンク切断状態になっているからである。
【００３９】
マイクロプロセッサ２０３がＵＴＰケーブル側のリンク切断を検出すると（ステップＳ５０１のＹＥＳ）、マイクロプロセッサ２０３は物理層デバイス２０１の強制リンクレジスタにアクセスして、物理層デバイス２０１を強制的な送信可能状態（ForceLink Enable)に設定する（ステップＳ５０２）。
【００４０】
さらに、マイクロプロセッサ２０３は物理層デバイス２０１を制御して所定変調リンク信号を送信する（ステップＳ５０３）。そして、物理層デバイス２０１の強制的な送信可能状態を解除（ForceLink Disable)した後（ステップＳ５０４）、通常モードに戻り（ステップＳ５０５）、所定変調リンク信号に対する応答パケットの受信を所定時間待つ（ステップＳ５０６〜Ｓ５０８）。
【００４１】
応答パケットＰPRLが所定時間内に返送されてくると（ステップＳ５０６のＹＥＳ）、その応答パケットＰPRLに書き込まれたメディアコンバータのリンク情報を読み出して整理する（ステップＳ５０７）。所定時間経過後に（ステップＳ５０８のＹＥＳ）、リンク情報に基づいて判定を行う（ステップＳ５０９）。
【００４２】
たとえば、応答パケットＰPRLが所定時間内に返送されてきた場合には、少なくともＵＴＰケーブルとメディアコンバータ１０とは正常に動作しており、それ以遠のケーブルあるいはデバイスで障害が発生していると判定することができる。その際、応答パケットＰPRLに書き込まれたリンク情報を読み出して、光ケーブル側の障害であることを確認することができる。応答パケットＰPRLが所定時間内に返送されて来なかった場合は（ステップＳ５０６のＮＯおよびＳ５０８のＹＥＳ）、ＵＴＰケーブルおよび／あるいはメディアコンバータ１０に障害が発生していると判定することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によるメディアコンバータは、所定変調のリンク信号を受信することでテストモードとなり、応答パケットを送信元へ返送することができ、ケーブル側から応答テストを起動することが可能となる。
【００４４】
また、リンク切断検出時に、ホスト側は物理層デバイスを強制的にリンク状態に設定して所定変調リンク信号を送信し、ミッシングリンク状態で所定変調リンク信号を受信したメディアコンバータは、ミッシングリンク機能をディスエーブルして応答パケットを送信元へ返送することができる。したがって、ホスト側は、応答パケットが返送されてくれば、少なくとも当該メディアコンバータおよびそこまでのリンクが正常であると判断することができ、応答パケットが返送されて来なければ、当該メディアコンバータおよびそこまでのリンクに障害が発生していると判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるメディアコンバータの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ所定変調リンク信号の３つの例を示すリンク信号波形図である。
【図３】本実施形態の応答テスト動作を示すシーケンス図である。
【図４】メディアコンバータにおけるテスト制御を示すフローチャートである。
【図５】マネジメントスイッチのテスト制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  メディアコンバータ
２０  マネジメントスイッチ
３０  マネジメントスイッチ
１０１  物理層デバイス
１０２  物理層デバイス
１０３  ＦＩＦＯメモリ
１０４  ＰＬＤデバイス
１０５  マイクロプロセッサ
１０６  所定変調リンク信号検出器
１０７  所定変調リンク信号検出器
【図１】
0003753950.tif 000002
【図２】
0003753950.tif 000003
【図３】
0003753950.tif 000004
【図４】
0003753950.tif 000005
【図５】
0003753950.tif 000006