【課題】ネットワーク試験装置において、次フレームの送信時刻を短時間に決定することができ、ネットワークの高速化にも容易に対応できるフレーム信号発生装置およびフレーム信号発生方法を提供する。
【解決手段】ストリーム発生回路201において、送信チャネルごとに設けられた送信タイミング生成回路210A〜210Qは、送信開始の指示にしたがって、当該送信チャネルに対応するパラメータを選定するパラメータ選定部211と、選定されたパラメータをもとに当該送信チャネルに対応するフレームの送信間隔を算出する計算器212と、算出された送信間隔を予め格納するバッファ213と、格納された送信間隔をもとに当該送信チャネルに対応するフレームの先頭信号sofを出力するカウンタ214と、をそれぞれに有して構成されている。
ネットワーク試験装置の発生部(200)を成すとともに、被試験装置からのDUT出力信号を受信部(33)で受信するために、前記被試験装置に送信されるフレーム信号を、使用者が操作部(21)を用いて設定する各種のパラメータに基づいて発生するフレーム信号発生装置であって、
前記フレーム信号発生装置は、
送信チャネルごとに設けられた複数の送信タイミング生成回路(210A〜210Q)と、
前記複数の送信タイミング生成回路の各出力をもとに前記フレーム信号を生成するフレーム信号生成回路(220)と、を備え、
前記複数の送信タイミング生成回路は、
制御部(24)からの送信開始の指示にしたがって、当該送信チャネルに対応するパラメータを選定する選定部(211)と、
前記選定部により選定された前記パラメータをもとに、当該送信チャネルに対応するフレームの送信間隔を算出する算出部(212)と、
前記算出部で算出された前記送信間隔を予め格納する格納部(213)と、
前記格納部に格納された前記送信間隔をもとに、当該送信チャネルに対応するフレームの先頭信号を出力する出力部(214)と、をそれぞれに有したことを特徴とするフレーム信号発生装置。
前記各種のパラメータは、前記送信チャネルごとに発生される各フレームの、フレーム長と通信回線の最大帯域に対する使用帯域の割合とを含むことを特徴とする請求項1に記載のフレーム信号発生装置。
ネットワーク試験装置の発生部(200)を成すとともに、被試験装置からのDUT出力信号を受信部(33)で受信するために、前記被試験装置に送信されるフレーム信号を、使用者が操作部(21)を用いて設定する各種のパラメータに基づいて発生するフレーム信号発生装置のフレーム信号発生方法であって、
制御部(24)からの送信開始の指示にしたがって、送信チャネルごとに設けられた複数の送信タイミング生成回路(210A〜210Q)の各選定部(211)により、前記各種のパラメータから当該送信チャネルに対応するパラメータを選定し、
前記各選定部により選定された前記パラメータをもとに、前記複数の送信タイミング生成回路の各算出部(212)により、当該送信チャネルに対応するフレームの送信間隔を算出し、
前記各算出部で算出された前記送信間隔を、前記複数の送信タイミング生成回路の各格納部(213)に予め格納し、
前記各格納部に格納された前記送信間隔をもとに、前記複数の送信タイミング生成回路の各出力部(214)により、当該送信チャネルに対応するフレームの先頭信号を出力するとともに、
前記各出力部より出力される前記先頭信号の出力順に、フレーム信号生成回路(220)のフレーム選択部(224)により、前記複数の送信タイミング生成回路に対応する各送信チャネルのフレームを選択することを特徴とするフレーム信号発生方法。
前記各種のパラメータは、前記送信チャネルごとに発生される各フレームの、フレーム長と通信回線の最大帯域に対する使用帯域の割合とを含むことを特徴とする請求項4に記載のフレーム信号発生方法。
前記フレーム信号生成回路はギャップ調整回路(225)をさらに備え、前記ギャップ調整回路により、前記各種のパラメータをもとに前記制御部により算出される平均ギャップ長にしたがって、前記フレーム選択部により選択される前記各送信チャネルのフレーム間のギャップ長を調整することを特徴とする請求項4に記載のフレーム信号発生方法。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここでは、インターネットにおける中継器やスイッチまたはルータといったネットワーク機器(被試験装置)の性能試験などを行うネットワーク試験装置として、対応レートが40G/100Gの高速イーサネットにおいて、ユーザなどの測定者(使用者)が携帯しながら所望の測定(DUT(Device Under Test))を行う携帯型のイーサネット測定器を例に説明する。
【0026】
図1は、本実施の形態に係るイーサネット測定器の概略構成を示す斜視図である。
【0027】
図1に示すように、携帯型のイーサネット測定器1は、単一の共通ユニット2と、選択的に用いられる少なくとも1個の測定ユニット3と、単一の電源(バッテリ)ユニット4と、を備えて構成される。このイーサネット測定器1は、後述するように、共通ユニット2、測定ユニット3、電源ユニット4の順に連結され、その状態で、各ユニット2,3,4間をコネクタ接続して使用される。
【0028】
次に、各ユニット2,3,4の構成について説明する。
【0029】
図2は、本実施の形態に係るイーサネット測定器1の共通ユニット2の概略構成を示すブロック図である。
【0030】
図2に示すように、共通ユニット2は、略直方体の形状をなす筐体20を有し、該筺体20には、操作部21、表示部22、外部制御用IF部23、制御部24、共通側コネクタ25、および、ストリーム発生回路(フレーム信号発生装置)201を備えたフレーム信号発生部200が設けられている。
【0031】
操作部21および表示部22は、主操作面となる筺体20の正面20a側(
図1参照)に配置され、共通側コネクタ25は、該正面20aに対向する筺体20の背面20b側(
図5参照)に配置されている。
【0032】
また、正面20aに対して、筺体20の右側面20cに対向する左側面20d側には、共通側連結部材26が設けられている(
図5参照)。
【0033】
操作部21は、筺体20の正面20aに配置され、例えば、測定ユニット3による所望の測定の開始や停止、測定間隔などの測定条件の設定、図示せぬ被試験装置に送信されるフレーム信号を生成するための各種のパラメータなど、操作者が所望の測定に関する種々の操作を行う操作ボタンなどを有して構成される。
【0034】
ここで、本実施の形態においては、上記した各種のパラメータとして、送信チャネル(CH)ごとに発生される各フレームのフレーム長(以下、「Length」とも記す)と、通信回線の最大帯域に対する使用帯域の割合(以下、「Line load」とも記す)と、を少なくとも含んでいる。これにより、フレーム信号発生部200において、LengthとLine loadとに応じて、各フレームのストリーム(Stream)長を自由に設定できるようになる。なお、フレーム信号発生部200の詳細については、後述する。
【0035】
ただし、上記した操作部21は必須の構成要素ではなく、外部制御用IF部23を介して接続された端末装置(図示せず)などから、所望の測定に関する種々の操作を行うようにしてもよい。
【0036】
表示部22は、例えば筺体20の正面20aより露出する液晶表示器などにより構成され、操作部21による所望の測定に関する種々の操作情報や測定ユニット3による測定結果(DUT出力信号)など、所望の測定に関する数々の表示を行うようになっている。
【0037】
なお、本実施の形態において、表示部22は、測定ユニット3が測定中であるか否かを、例えば点灯や点滅または色分けなどにより表示するLEDなどを含むものである。
【0038】
ただし、上記した表示部22は必須の構成要素ではなく、外部制御用IF部23を介して接続された端末装置(図示せず)などによって、所望の測定結果などの表示を行うようにしてもよい。
【0039】
外部制御用IF部23は、共通ユニット2をイーサネット測定器1の外部の端末装置などと接続するためのもので、所望の測定結果などを端末装置に送出したり、端末装置からの所望の測定に関する種々の操作情報を受け付けたりすることができる。
【0040】
また、外部トリガを入力信号として取り込むインタフェースをさらに設けて、複数の測定ユニット3を連結した場合に、この外部トリガによって測定ユニット3ごとの時刻同期を図るようにしてもよい。
【0041】
ただし、上記した外部制御用IF部23は必須の構成要素ではなく、省略することも可能である。
【0042】
制御部24は、上記の各構成要素(21,22,23,25,200)を制御するもので、共通ユニット2にコネクタ接続された測定ユニット3に対する測定の開始や終了の指示または測定条件などの設定の指示を行う機能、共通ユニット2にコネクタ接続された測定ユニット3による測定結果などを収集して記憶媒体(図示せず)に記憶させる機能、および、表示部22に測定結果などを表示させる機能など、所望の測定に関する諸々の制御を行うようになっている。
【0043】
また、制御部24は、複数の測定ユニット3を連結した場合に、各測定ユニット3に割り振られたアドレスによって各測定ユニット3を識別する機能、および、測定ユニット3の測定プログラムを更新する機能などに関する制御も行うようになっている。
【0044】
また、制御部24は、測定者によって設定されるLengthとLine loadとに基づいて、後述するフレーム間ギャップ(平均GAP長)を算出するためのソフトウェア・プログラムを有している。
【0045】
なお、イーサネット測定器1は、外部制御用IF部23を介して共通ユニット2に端末装置などを接続し、測定結果からさらに詳細な解析を行ったり、記憶媒体を取り出して別の装置で測定結果を解析したりすることも可能である。
【0046】
また、共通ユニット2は、コネクタ接続されている測定ユニット3に対し、測定の開始や終了または測定条件などを指示できるようにしているが、測定プログラムは有しておらず、実際の測定プログラムは測定ユニット3内に存在する。
【0047】
共通側コネクタ25は、共通ユニット2に測定ユニット3を連結したときに、測定ユニット3の後述する測定側第1コネクタ35aと嵌合し、共通ユニット2と測定ユニット3とをコネクタ接続するようになっている。共通側コネクタ25は、操作部21や表示部22が配置される筺体20の正面20aとは反対側の、筺体20の背面20b側に露出するようにして設けられている。
【0048】
共通側連結部材26は、例えば
図5に示すように、共通側コネクタ25が設けられる筺体20の背面20bを構成する4つの稜のうち、共通ユニット2と測定ユニット3とのコネクタ接続の邪魔にならず、共通側コネクタ25から最も遠い稜27の両端に近い位置(
図5において、紙面と直交する筐体20の左側面20dの手前側および奥側の端部の上部に近い位置)に対を成して設けられる。
【0049】
本実施の形態においては、半円状の溝を有する部材によって共通側連結部材26が構成される。この共通側連結部材26は、共通ユニット2と測定ユニット3とを連結するときに、測定ユニット3の後述する測定側連結部材36(
図5参照)の測定側第1連結部36aが係合される。
【0050】
図3は、本実施の形態に係るイーサネット測定器1の測定ユニット3の概略構成を示すブロック図である。
【0051】
図3に示すように、測定ユニット3は、例えば40G/100Gの高速イーサネットにおける中継器やスイッチまたはルータといった被試験装置に対して性能試験などの所望の測定を実施するものであり、共通ユニット2の筐体20と略同一形状の筐体30内に、バス制御部31、記憶部32、受信部33、測定制御部34、および、測定側コネクタ35(35a,35b)が設けられている。本実施の形態においては、記憶部32と受信部33と測定制御部34とによって測定部が構成されている。
【0052】
測定側コネクタ35のうち、一方の測定側第1コネクタ35aは、共通ユニット2の筺体20の背面20bに対向する側の、筺体30の正面30a側に配置され、他方の測定側第2コネクタ35bは、該正面30aに対向する、筺体30の背面30b側に配置されている(
図5参照)。
【0053】
また、正面30aに対して、筺体30の右側面30cに対向する左側面30d側には、測定側連結部材36が設けられている(
図5参照)。
【0054】
バス制御部31は、測定制御部34の制御により、データおよびコマンドの伝送路と電力の供給路とを兼ねた測定側の共通バスを制御する。
【0055】
記憶部32は、測定制御部34によって制御され、所望の測定に応じた1つまたは複数の測定プログラム、バス制御部31の制御により送受信されるデータやコマンド、および、受信部33が受信したDUT出力信号などを記憶している。
【0056】
受信部33は、測定制御部34の制御により、被試験装置からのDUT出力信号などを受信する。
【0057】
測定制御部34は、上記の各構成要素(31,32,33,34)を制御するもので、共通ユニット2から共通バスを介して測定の開始の指示があったときに、記憶部32に記憶された測定プログラムにしたがって、独立して所望の測定を実行するように受信部33を制御する。
【0058】
また、測定制御部34は、バス制御部31を介して測定結果などを共通バスに出力する機能を有している。
【0059】
測定側コネクタ35は、回路基板に設けられる測定側第1コネクタ35aと測定側第2コネクタ35bとから構成され、測定側第1コネクタ35aおよび測定側第2コネクタ35b間は上記共通バスを介して相互に接続されている。
【0060】
測定側第1コネクタ35aは、共通ユニット2と測定ユニット3とを連結したときに、共通ユニット2の共通側コネクタ25と嵌合してコネクタ接続されるように、筐体30の厚み方向に一部が突出するようにして、正面30a側の所定の位置(共通側コネクタ25に対向する位置)に設けられる。
【0061】
測定側第2コネクタ35bは、電源ユニット4を連結するときに用いられるもので、該電源ユニット4の電源側コネクタ43(
図4参照)と嵌合してコネクタ接続される。また、測定側第2コネクタ35bは、図示せぬ他の測定ユニットを連結するときにも用いられる。
【0062】
測定側連結部材36は、測定側第1連結部36aと測定側第2連結部36bとから構成される。測定側連結部材36は、
図5において、紙面と直交する筐体30の左側面30dの手前側および奥側の端部に近い位置に対を成して設けられ、測定側第1連結部36aが該端部の下部側に、測定側第2連結部36bが該端部の上部側に、それぞれ位置するように設けられる。
【0063】
さらに説明すると、測定側第1連結部36aは、例えば
図5に示すように、測定側第1コネクタ35aが設けられる筺体30の正面30aを構成する4つの稜のうち、共通ユニット2と測定ユニット3とのコネクタ接続の邪魔にならず、測定側第1コネクタ35aから最も遠い稜37の両端に近い位置に対を成して設けられる。
【0064】
測定側第2連結部36bは、例えば
図5に示すように、測定側第2コネクタ35bが設けられる筺体30の背面30bを構成する4つの稜のうち、共通ユニット2と測定ユニット3とのコネクタ接続の邪魔にならず、測定側第2コネクタ35bから最も遠い稜38の両端に近い位置に対を成して設けられる。
【0065】
本実施の形態においては、円柱状の突起を有する部材によって測定側第1連結部36aが構成され、半円状の溝を有する部材によって測定側第2連結部36bが構成される。
【0066】
測定ユニット3を共通ユニット2と連結するときには、測定側連結部材36の測定側第1連結部36aが共通ユニット2の共通側連結部材26に係合され、他の測定ユニット3と連結するときには、当該測定ユニット3の測定側第1連結部36aが他の測定ユニット3の測定側第2連結部36bに係合される。
【0067】
また、測定ユニット3と電源ユニット4とを連結するときには、測定側連結部材36の測定側第2連結部36bに、測定側第1連結部36aと略同一構成を有する電源ユニット4の電源側連結部材(図示せず)が係合される。
【0068】
なお、測定ユニット3は、例えば、スペクトラムアナライザ、OTDR(光パルス試験器)、または、ガス濃度測定装置などの機能を有するものであってもよい。
【0069】
ただし、上記した測定ユニット3は必須の構成要素ではなく、共通ユニット2の外部制御用IF部23を介して接続された端末装置(図示せず)などによって所望の測定や解析などを行うようにした場合には、省略できる。
【0070】
図4は、本実施の形態に係るイーサネット測定器1の電源ユニット4の概略構成を示すブロック図である。
【0071】
図4に示すように、電源ユニット4は、共通ユニット2の筐体20や測定ユニット3の筐体30と略同一形状の筐体40内に、バッテリ41、バッテリ制御部42、および、電源側コネクタ43が設けられている。本実施の形態においては、バッテリ41とバッテリ制御部42とによって電源部が構成されている。
【0072】
電源側コネクタ43は、筺体40の正面40a側に配置され、測定ユニット3との連結時には、測定側コネクタ35の測定側第2コネクタ35bと嵌合されてコネクタ接続され、共通ユニット2との連結時には、共通側コネクタ25と嵌合されてコネクタ接続される。
【0073】
また、正面40aに対して、筺体40の右側面40cに対向する左側面側には、測定ユニット3の測定側連結部材36における測定側第1連結部36aと略同一構成を有して、電源ユニット4の電源側連結部材(図示せず)が設けられている。
【0074】
バッテリ41は、例えば筐体40の内部に交換可能に内蔵されるバッテリパックによって構成される。
【0075】
バッテリ制御部42は、共通ユニット2や測定ユニット3に対するバッテリ41からの電源供給を制御する。
【0076】
また、バッテリ制御部42は、電源ユニット4が外部電源と接続されたときに(共通ユニット2または測定ユニット3に設けられる電力供給用のインタフェースを介して外部電源と間接的に接続されたときを含む)、バッテリ41の充電制御を行うようになっている。具体的には、バッテリ制御部42はバッテリ41の充電の必要性を判断し、充電が必要であると判断したときにはバッテリ41の充電を開始し、充電が終了したと判断したときにはバッテリ41の充電を終了する。
【0077】
電源側コネクタ43は、測定ユニット3と連結したときには測定側コネクタ35の測定側第2コネクタ35bと嵌合してコネクタ接続されるように、また、共通ユニット2と連結したときには共通側コネクタ25と嵌合してコネクタ接続されるように、筐体40の厚み方向に一部が突出するようにして、正面40a側の所定の位置(測定側第2コネクタ35bおよび共通側コネクタ25に対向する位置)に設けられる。
【0078】
不図示の電源側連結部材は、電源側コネクタ43が設けられる正面40aを構成する4つの稜のうち、共通ユニット2または測定ユニット3とのコネクタ接続の邪魔にならず、電源側コネクタ43から最も遠い稜の両端に近い位置(
図4において、紙面と並行する筐体40の左側面の左右の端部の下部に近い位置)に対を成して設けられる。
【0079】
本実施の形態においては、共通ユニット2の共通側連結部材26または測定ユニット3の測定側連結部材36の測定側第2連結部36bに係合する、円柱状の突起を有する部材によって電源側連結部材が構成される。すなわち、電源側連結部材は、測定ユニット3と連結するときには測定側連結部材36の測定側第2連結部36bに係合され、共通ユニット2と連結するときには共通側連結部材26に係合される。
【0080】
ただし、電源ユニット4は必須の構成要素ではなく、外部電源を利用できるときには電源ユニット4は省略することができる。この場合、共通ユニット2に電力供給用のインタフェースを設け、このインタフェースを介して外部電源から電力を供給し、測定ユニット3には共通ユニット2からコネクタ25,35を介して電力を供給するような構成にすればよい。あるいは、測定ユニット3に電力供給用のインタフェースを設けてもよい。
【0081】
なお、上述した各ユニット2,3,4の筐体20,30,40は、略同一の形状(高さおよび横幅)を有するものであり、高さや横幅が若干大きいものや若干小さいものも含み、厚みのみ異なっていてもよい。
【0082】
上記した構成のイーサネット測定器1では、共通ユニット2、測定に必要な1つまたは複数の測定ユニット3、および、電源ユニット4の順に連結した状態で、各ユニット2,3,4間がコネクタ接続される。
【0083】
ここで、各ユニット2,3,4間の連結構造は、各ユニット2,3,4が備える連結部材間の係合によって実現される。
【0084】
本実施の形態では、円柱状の突起を有する部材と、この円柱状の突起を受ける半円状の溝を有する部材と、の組み合わせによって連結構造を実現している。
【0085】
また、各ユニット2,3,4間のコネクタ接続構造は、上述した連結構造により各ユニット2,3,4間を連結した状態において、対向するコネクタ同士を嵌合することにより実現される。
【0086】
図5(a)〜(c)は、ユニット2,3間の連結構造を例に、本実施の形態に係るイーサネット測定器1の構成を示す概略図である。
【0087】
まず、
図5(a)において、例えば、共通ユニット2に対して測定ユニット3を連結する場合には、矢印Aで示すように、共通ユニット2の背面20bに対して測定ユニット3の正面30aが所定の角度に傾斜した状態を保ちつつ、測定ユニット3の稜37を共通ユニット2の稜28に近づけながら移動させ、共通ユニット2の共通側連結部材26における半円状の溝に、測定ユニット3の測定側連結部材36における円柱状の突起(測定側第1連結部36a)を係合させる。
【0088】
その後、
図5(b)に矢印Bで示す方向に、半円状の溝に係合した円柱状の突起を中心軸として、測定ユニット3を回転させる。
【0089】
そして、
図5(c)に示すように、共通ユニット2の共通側コネクタ25のある背面20bと測定側第1コネクタ35aのある測定ユニット3の正面30aとのなす角度を0°に近づけていくと、測定側第1コネクタ35aと共通側コネクタ25とが嵌合して相互をコネクタ接続させることにより、共通ユニット2および測定ユニット3間が連結される。
【0090】
このように、各ユニット2,3間のコネクタ25,35aを嵌合させる際に、コネクタ25,35aの位置合わせを行う必要がないので、使いやすく、かつコネクタ25,35aの破損も防止できる。
【0091】
一方、例えば、共通ユニット2に対する測定ユニット3の連結を解除する場合には、
図5(c)に矢印Cで示すように、測定ユニット3の測定側連結部材36に対向する右側面30c側を移動させる。
【0092】
そして、右側面30c側に対向する測定ユニット3の左側面30d側、つまり、測定側連結部材36側を中心にして、共通ユニット2に対する角度が所定の角度となるように測定ユニット3を回動させることにより、両コネクタ25,35a間が
図5(c)に示した嵌合状態から
図5(b)に示した非嵌合状態となる。
【0093】
こうして、コネクタ25,35a間の嵌合が解かれることにより、
図5(a)に示すように、連結構造における円柱状の突起が半円状の溝から離れ、測定ユニット3の離脱が可能な状態となる。
【0094】
このように、本実施の形態においては、連結構造をなす円柱状の突起が半円状の溝に係合している状態(
図5(c)の状態)から、コネクタ25,35aの嵌合を解こうとユニット3の筐体30の平行度を保ったまま移動させても、連結構造における半円状の溝の内縁部が円柱状の突起の移動を阻止するので、コネクタ25,35a間の嵌合状態を解くことができないようになっている。
【0095】
特に、コネクタ25,35a間の嵌合を解く際に、必ずコネクタ25,35aの嵌合方向と略同一方向からしか力がかからないので、コネクタ25,35aのねじれを防止することができる。
【0096】
なお、図示していないが、測定ユニット3と電源ユニット4との間の連結およびその解除、並びに、測定ユニット3と他の測定ユニット3との間の連結およびその解除も、同様の手順によって行われる。
【0097】
また、上記のように、ユニット間の対向する面の角度が所定の角度に傾斜した状態において円柱状の突起が半円状の溝に係合するようにした構成に限らず、例えば、各ユニットの平行を保ったまま重ね合わせるようにして両ユニット間を連結する構成としてもよい。すなわち、上述した連結構造は、
図5の構成に限定されるものではなく、上述した効果を奏する構成であればよい。
【0098】
次に、フレーム信号発生部200の詳細として、ストリーム発生回路201の構成について説明する。
【0099】
図6は、本実施の形態に係るイーサネット測定器1の共通ユニット2におけるストリーム発生回路201の概略構成を示すブロック図である。
【0100】
図6に示すように、ストリーム発生回路201は、送信チャネルごとに設けられる複数(ここでは、Stream0〜16の17チャネル分)の送信タイミング生成回路210A〜210Qと、共通のフレーム信号生成回路220と、を備えている。
【0101】
送信タイミング生成回路210A〜210Qは、制御部24からの送信開始の指示にしたがって、当該送信チャネルに対応するパラメータ(Length0〜16,Line load0〜16)を選定する選定部としてのパラメータ設定器211と、パラメータ設定器211により選定されたパラメータをもとに、当該送信チャネルに対応するフレームの送信間隔を1clk内に算出する算出部としての計算器212と、計算器212で算出された送信間隔を予め格納する格納部としてのバッファ(例えば、FIFO方式のキュー)213と、バッファ213に格納された送信間隔をもとに、当該送信チャネルに対応するフレーム先頭タイミングに応じた先頭信号sof0〜16を出力する出力部としてのカウンタ214と、をそれぞれ有している。
【0102】
フレーム信号生成回路220は、送信タイミング生成回路210A〜210Qの各出力(sof0〜16,Length0〜16)をもとにフレーム信号を生成するもので、カウンタ214よりそれぞれ出力される先頭信号sof0〜16およびLength0〜16を格納するバッファ(例えば、FIFO方式のキュー)221、先頭信号sof0〜16の出力順にStreamIDを決定する調停回路222、StreamIDを格納するバッファ(例えば、FIFO方式のキュー)223、StreamIDをもとに、送信タイミング生成回路210A〜210Qに対応する各送信チャネルのフレームを選択するフレーム選択部としてのフレーム信号発生回路224、および、該フレーム信号発生回路224において、Length0〜16,Line load0〜16をもとに制御部24により算出される平均GAP長にしたがって、各送信チャネルのフレーム間のギャップ(IFG)長を調整するギャップ調整回路としてのGAP調整回路225、を備えている。
【0103】
次に、上記した構成のストリーム発生回路201の動作について説明する。
【0104】
図7は、
図6に示したストリーム発生回路201の動作の概要を説明するために示すものである。ここでは、説明の便宜上、送信チャネルのチャネル(CH)番号をCH0〜CH2とした場合の、各送信タイミング生成回路210A〜210Cで選定されるパラメータをそれぞれStream0、Stream1、Stream2とし、フレーム信号発生回路224よりフレーム信号(Multistream)を発生させる場合を例に示している。
【0105】
本例の場合、送信タイミング生成回路210Aにおいては、例えば
図7(a)に示すように、Length0,Line load0=50%のStream0が選定される。
【0106】
また、送信タイミング生成回路210Bにおいては、例えば
図7(b)に示すように、Length1,Line load1=25%のStream1が選定される。
【0107】
さらに、送信タイミング生成回路210Bにおいては、例えば
図7(c)に示すように、Length2,Line load2=10%のStream2が選定される。
【0108】
これに対し、フレーム信号発生回路224からは、例えば
図7(d)に示すように、Stream0〜2をもとに生成される、Line loadが85%のフレーム信号が発生されることになる。
【0109】
本実施の形態においては、イーサネットフレーム送信のためのフレーム信号発生部200の一部であるストリーム発生回路201を、LengthおよびLine loadの2つのパラメータにより制御されるフレームの送信タイミングを送信チャネルごとに並列処理する機能と、並列処理された送信タイミングに応じて各フレームを多重化する機能と、を備えて構成したことにより、フレーム信号の発生を高速化できるようになる。
【0110】
すなわち、予め送信タイミング生成回路210A〜210Qによりチャネル単位で各フレームの送信間隔を算出してバッファ213内に格納しておくことにより、多重化によるフレーム信号の生成において、次フレームの送信時刻を1clkで決定できるようになる。
【0111】
図8(a)は、
図6に示したストリーム発生回路201において発生されるフレーム信号を、従来(
図8(b)参照)と対比して示す概略図である。
【0112】
図8(a)に示すように、本実施の形態におけるストリーム発生回路201は、GAP調整回路225によって、フレーム信号の各フレーム間のギャップが制御部24からの平均GAP長となるように調整し、全ギャップを平均GAP長により略統一させることができる。
【0113】
これにより、
図8(b)のような、フレーム先頭Sが0バイト目に配置されるようにした従来における、フレーム間のギャップ(IFG)のばらつきに起因したレート変動を低減できるようになる。
【0114】
すなわち、従来は、フレーム先頭Sのバイト位置が固定(LSBバイト詰め)で、かつ、1clkよりも細かい精度(バイトオーダ)でギャップ長を調整できないために、±1clk幅でギャップ長にゆらぎが発生する。
【0115】
ここで、1clk幅とは、1clk中に処理するデータのバス幅を示し、1G/10Gイーサネットの場合には8(8×1)バイト、40G/100Gの高速イーサネットの場合には64(8×8)バイトとなる。
【0116】
これに対し、本実施の形態では、平均GAP長に基づいて64バイト中の8×n(但し、n=0〜7)バイト目の境界にフレーム先頭Sが配置されるようにしたので、ギャップ長のゆらぎを±8バイト(1clk以下)のオーダで補正できる。
【0118】
次に、フレーム信号の発生処理に係る動作について、より具体的に説明する。
【0119】
図9は、
図6に示したストリーム発生回路201の動作を説明するために示す概略フローである。
【0120】
ストリーム発生回路201の動作を説明する前に、まず、イーサネット測定器1は、各ユニット2,3,4間が連結およびコネクタ接続された状態で電源が投入されると、共通ユニット2によって、どのような測定ユニット3が接続されているかに応じて、共通ユニット2から近い接続順に各測定ユニット3に対してアドレス付けが行われる。
【0121】
この後、被試験装置に対して所望の測定を開始するのに先立って、測定者によるパラメータの設定が行われる(ステップS1)。
【0122】
上記
図9のステップS1においては、測定者が共通ユニット2の操作部21を操作することにより、所望の測定に使用する送信チャネルのCH番号の設定と、該CH番号ごとに当該送信チャネルから送信するフレームのパラメータ(Length0〜16およびLine load0〜16)の設定と、が行われる。これらのパラメータは、制御部24および制御部24を介してフレーム信号発生部200に送られる。
【0123】
なお、上記パラメータの設定において、Lengthは、min/max値の設定によりランダムに変化させることもできる。この場合のLengthの生成は、ハードウェア処理により、後述する送信間隔の算出の前に行うのが望ましい。
【0124】
上記
図9のステップS1において、測定者によるパラメータの設定が行われると、制御部24では、設定されたパラメータをもとに、ソフトウェア処理による平均GAP長の算出が行われる(ステップS2)。
【0125】
ここで、制御部24において行われる、平均GAP長を算出する方法について説明する。
【0126】
平均GAP長は、測定に使用する送信チャネルのフレームを多重化する際に用いられるもので、下記式(1)から求められる。
【0127】
平均GAP長[byte]
={(Length_ave+最小GAP長)×100−Length_ave×Line load_all}÷Line load_all ... (1)
ただし、上記「Length_ave」は、測定に使用する送信チャネルの平均Lengthであり、上記「Line load_all」は、測定に使用する送信チャネルのLine loadの総和である。
【0128】
一方、上記
図9のステップS1において、測定者によるパラメータの設定が行われると、フレーム信号発生部200では、制御部24からの送信開始の指示に伴って、ストリーム発生回路201の各送信タイミング生成回路210A〜210Qに対して、上記のパラメータが送られる。これにより、各送信タイミング生成回路210A〜210Qでは、パラメータ設定器211によるCH番号に応じたパラメータの選定が行われた後、計算器212において、選定したパラメータをもとに送信チャネルごとの送信間隔の算出が行われる(ステップS3)。
【0129】
ここで、計算器212において行われる、送信間隔を算出する方法について説明する。
【0130】
図10は、本実施の形態におけるフレーム信号の基本構成を示す概略図である。
【0131】
図10に示すように、フレーム信号は、送信間隔に基づいて複数のフレームを多重化したものであって、送信間隔は、「フレームのLength+フレーム間のGAP長」によって表される。
【0132】
なお、フレームの基本構成は、送信文(プリアンブル)である「Preamble(8バイト)」、宛先アドレスである「MAC DA(6バイト)」、送信元アドレスである「MAC SA(6バイト)」、タイプを示す「Type(2バイト)」、テータ本体としての「Data(46〜1500バイト)」、および、エラー検出のための「FCS(4バイト)」から構成されている。
【0133】
ここで、「Line load」は、下記式(2)のように定義される。
【0134】
Line load[%]=(Length+最小GAP長)÷(Length+GAP長)×100 ... (2)
ただし、「最小GAP長」とは、イーサネットの規格として定められたフレーム間におけるIFGの最小長さであって、本実施の形態においては12バイトに固定している。
【0135】
上記式(2)より、送信間隔は下記式(3)から求められる。
【0136】
送信間隔[byte]=(Length+最小GAP長)÷Line load×100 ... (3)
上記
図9のステップS3において、各計算器212による当該送信チャネルにおける送信間隔の算出が行われると、算出された各送信間隔は一旦バッファ213に格納される。しかる後、各カウンタ214において、送信間隔をもとに当該送信チャネルにおけるフレームの先頭信号(sof)の生成が行われる(ステップS4)。
【0137】
ここで、カウンタ214において生成される先頭信号sofについて説明する。
【0138】
図11は、本実施の形態におけるフレームと先頭信号sofとの関係を概略的に示すものである。
【0139】
図11に示すように、先頭信号sofは、フレーム先頭Sの位置を示す1clk幅のパルス信号であり、フレーム送信の順序を決める際に用いられる。すなわち、先頭信号sofの出力順にCH番号の選択を行うためのStreamIDの決定が、後段の調停回路222において行われる。
【0140】
上記
図9のステップS4において、各チャネルにおけるフレームの先頭信号sofの生成が行われると、先頭番号sofとLengthとが送信チャネルごとに一旦バッファ221に格納される。しかる後、調停回路222において、先頭信号sofの出力順にCH番号の選択を行うためのStreamIDの決定が行われる(ステップS5)。
【0141】
なお、StreamIDの決定において、先頭信号sofの出力が同時の場合には、CH番号の小さい方が優先される。
【0142】
上記
図9のステップS5において、調停回路222によりStreamIDが決定されると、そのStreamIDは一旦バッファ223に格納される。しかる後、フレーム信号発生回路224において、StreamIDにしたがって、CH番号の選択に応じたフレームの送信が行われる。また、フレーム間のGAP長が、制御部24により算出された略平均GAP長となるように、GAP調整回路225において、GAP長の調整が行われる(ステップS6)。
【0143】
ここで、GAP調整回路225において行われる、GAP長を調整する方法について説明する。
【0144】
図12(a)〜(c)は、本実施の形態におけるギャップ調整処理を概略的に示すものである。
【0145】
図12(a)に示すように、GAP調整回路225は、測定に使用する各CHのフレームを多重化して送信する際に、フレーム間のGAP長が平均GAP長となるように調整する。
【0146】
すなわち、GAP長の調整は、フレーム先頭Sの位置に応じて決定される実際のギャップ長が平均GAP長よりも短くなる方向に補正する場合(
図12(b)参照)と、実際のギャップ長が平均GAP長よりも長くなる方向に補正する場合(
図12(c)参照)と、がある。
【0147】
ここで、フレーム先頭Sの位置は、規格によって8バイト境界上に配置することが規定されているが、平均GAP長に応じて変化するフレーム先頭Sの位置が必ずしも8バイト境界上に配置されるとは限らない。
【0148】
そこで、フレーム先頭Sの位置が8バイト境界のいずれにも配置されない場合には、平均GAP長の最寄りの8バイト境界上に配置されるように補正が行われる(±8バイトの範囲内)。
【0149】
このようにして、補正によって生じた8バイト境界との誤差が8バイト以上になったら補正する向きを変え、平均GAP長に対する誤差が限りなく"0"に近似するような調整処理を行うことによって、「補正GAP長の平均値≒平均GAP長」になるようにしている。
【0150】
これにより、平均GAP長によって決まるフレーム先頭Sの位置が、8バイト境界上に配置されるか否かにかかわらず、実際のギャップ長は、平均GAP長の±8バイト以内で発生することができ、GAP長のゆらぎを抑制できる。
【0151】
上記したように、本実施の形態においては、次フレームの送信時刻を短時間に決定することができ、ネットワークの高速化にも容易に対応できるフレーム信号発生装置およびフレーム信号発生方法を提供することができる。
【0152】
すなわち、本実施の形態に係るストリーム発生回路201は、制御部24からの送信開始の指示にしたがって、測定者が設定するパラメータ(Length,Line load)を送信タイミング生成回路2101A〜210Qの各計算器212によりCH単位で並列的に処理し、各送信CHに対応するフレームの送信間隔を算出して予め各バッファ213に格納するようにしている。これにより、帯域が速くなったとしても、次フレームの送信時刻を短時間に決定できるようになる。したがって、フレーム信号を短時間に発生でき、イーサネットの高速化にも容易に対応できる。
【0153】
また、本実施の形態によれば、LengthとLine loadとに応じて、各フレームのストリーム(Stream)長を自由に設定することができので、対応レートなどによらず、各種のイーサネット測定器に適用できる。
【0154】
特に、平均GAP長によってフレーム間のギャップ長を1clkよりも細かい精度で調整できるようになるので、ギャップのゆらぎ(ばらつき)を低減することができ、これに起因するレート変動をも抑制できる。
【0155】
なお、本実施の形態においては、イーサネット測定器1を携帯型とした場合を例に説明したが、これに限らず、例えばネットワークに常設された据え置き型のイーサネット測定器であってもよい。
【0156】
また、複数のユニットを連結することにより構成されるイーサネット測定器に限定されないことは勿論である。
【0157】
その他、本発明は上記した実施の形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲の技術的範囲には、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々、設計変更した形態が含まれる。
【0158】
以上により、本発明のフレーム信号発生装置およびフレーム信号発生方法は、ネットワーク試験装置において、次フレームの送信時刻を短時間に決定することができ、ネットワークの高速化にも容易に対応できるという効果を有し、ネットワーク試験装置の全般に有用である。