通信装置の試験システムおよび試験方法

【課題】ＭＡＣフレームフォーマット対応の試験装置を用いた、通信装置の試験を可能にする。
【解決手段】試験システムは、試験対象の通信装置１０１が行う変換処理と逆の変換処理をテストデータに対して行って逆変換処理フレームを作成し、逆変換処理フレームからＭＡＣフレームフォーマットのテストフレームを作成するテストフレーム作成装置１と、ＭＡＣフレームフォーマット対応の試験装置２と、試験装置２から送出されたテストフレームから、逆変換処理フレームを抽出して通信装置１０１に送出するデカプセル化部３と、通信装置１０１が逆変換処理フレームを変換処理した後のテストデータを受信し、テストデータをＭＡＣフレームに搭載して試験装置２に送出するカプセル化部４とから構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＥＣ（Forward Error Correction）処理および暗号の復号処理等の変換処理を行う通信装置の試験システムおよび試験方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、通信システムは、図７のような通信事業者ビル１００にある通信装置１０１と加入者宅１０２にある端末１０３とをネットワーク１０４で接続する構成を採っている。図７における１０５は、通信装置１０１と図示しない上位装置とを接続する上位ネットワークである。
【０００３】
図７に示したような通信システムの導通試験（以降、フレーム導通試験と称す）は、図８に示すように実際に端末１０３と通信装置１０１とをネットワーク的に接続し、端末１０３と通信装置１０１間および通信装置１０１と上位ネットワーク１０５間でフレーム１０６〜１０９を導通させて行うことが一般的である。ただし、端末１０３と通信装置１０１を同時期に平行して開発している場合には、図９に示すように試験装置１１０を用いる。図９に示した試験装置１１０を用いる導通試験では、試験装置１１０によって生成したテストフレーム１１１，１１２を試験対象の通信装置１０１に入力するとともに通信装置１０１からの出力フレーム１１３，１１４を試験装置１１０に取り込むことで通信装置１０１の正常性を確認する。
【０００４】
通信用のフレームフォーマットは、図１０に示すようなＭＡＣ（Media Access Control）フレームフォーマットがイーサネット（登録商標）の普及が進むにつれ一般化し、多くの試験装置でも採用されている。図１０において、２００は６バイトの宛先アドレスが格納されるフィールド、２０１は６バイトの送信元アドレスが格納されるフィールド、２０２はフレームタイプおよびフレームの長さが格納されるフィールド、２０３は４６〜１５００バイトのデータが格納されるフィールド、２０４は４バイトのフレームチェックシーケンス（Frame Check Sequence）が格納されるフィールドである。
【０００５】
さらにネットワークは進化を続け、端末１０３と通信装置１０１間のネットワーク品質の向上を目的とするＦＥＣ（Forward Error Correction）処理、およびセキュリティの向上を目的とする暗号化処理を、端末１０３および通信装置１０１に適用する通信システム（特許文献１、特許文献２、特許文献３）も増加しつつある。
【０００６】
図１１は、ＦＥＣ処理および暗号化処理を適用した通信装置１０１の内部構成例を示す図である。ＦＥＣ部１２０は、端末１０３によってＦＥＣ符号化および暗号化されたフレーム（以降、ＦＥＣ・暗号フレームと称す）１２３を誤り訂正して暗号フレーム１２４を生成する。暗号部１２１は、暗号フレーム１２４を復号して内部フレーム１２５を生成する。通信処理部１２２は、内部フレーム１２５をＭＡＣフレーム１２６に変換して上位ネットワーク１０５に送出する。また、通信処理部１２２は、上位ネットワーク１０５から受信したＭＡＣフレーム１２７を内部フレーム１２８に変換する。暗号部１２１は、内部フレーム１２８を暗号化して暗号フレーム１２９を生成する。ＦＥＣ部１２０は、暗号フレーム１２９をＦＥＣ符号化してＦＥＣ・暗号フレーム１３０を生成し、このＦＥＣ・暗号フレーム１３０を端末１０３に送出する。
【０００７】
図１２は、ＦＥＣ処理および暗号化処理を適用した通信システムの構成例を示す図である。図１２によると、端末１０３と通信装置１０１との間では、ＦＥＣ・暗号フレーム１２３，１３０の受け渡しが行われていることが分かる。
【０００８】
通信の日進月歩の進化を達成するため通信システムを短期間で完成させる必要性が高まっている。このような必要性から、例えばＦＥＣ部、暗号部、通信処理部等の個別のブロックの機能試験およびこれらブロックの連係動作を確認するフレーム導通試験を、各ブロックの開発初期段階から、できる限り早期に行う必要がある。このため、図９に示したような構成により早期に試験を行うことが求められている。しかしながら、従来のＭＡＣフレームフォーマット対応の試験装置では、ＭＡＣフレームの入出力しかすることができず、試験対象の通信装置１０１との間でＦＥＣ・暗号フレームなどを試験用に入出力することができないという課題があった。
【０００９】
また、特許文献４には、ネットワーク伝送装置を試験する試験装置が開示されているが、この試験装置も、ＦＥＣや暗号のような特別なフォーマットに対応したフレームの試験機能は備えていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００５−５２４２８１号公報
【特許文献２】特開平０９−２５２３２０号公報
【特許文献３】特開平０６−０７７９５４号公報
【特許文献４】特開２００５−１８４８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ＦＥＣ・暗号フレームは、ＭＡＣフレーム自体を変換するものであり、方式に依存する。このため、従来のＭＡＣフレームフォーマット対応の試験装置では、フレームフォーマットが対応できず、ＦＥＣ・暗号フレームを直接入出力することができないという第１の問題点があった。
また、個別処理ブロックの試験においては、例えばＦＥＣ部、暗号部、通信処理部等の各ブロックの入出力を直接観測したいが、従来の試験装置では、このような観測が困難であるという第２の問題点があった。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、従来のＭＡＣフレームフォーマット対応の試験装置を用いた、通信装置の試験を可能にし、通信処理の可観測性を向上させることができる通信装置の試験システムおよび試験方法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】
【００１３】
本発明の通信装置の試験システムは、ＭＡＣフレームフォーマット対応の試験装置と、試験対象の通信装置が行う変換処理と逆の変換処理をテストデータに対して行って逆変換処理フレームを作成し、この逆変換処理フレームからＭＡＣフレームフォーマットのテストフレームを作成して前記試験装置に送出するテストフレーム作成手段と、前記試験装置から送出された前記テストフレームから、前記逆変換処理フレームを抽出して前記通信装置に送出するデカプセル化手段と、前記通信装置が前記逆変換処理フレームを変換処理した後のテストデータを受信し、このテストデータをＭＡＣフレームに搭載して前記試験装置に送出するカプセル化手段と、前記テストフレームの生成に使用されたテストデータと、前記カプセル化手段から受信したＭＡＣフレームから抽出したテストデータとを比較することにより、前記通信装置の試験を行う検証手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の通信装置の試験システムにおいて、前記通信装置が行う前記変換処理は、ＦＥＣ処理および復号処理であり、前記テストフレーム作成手段が行う前記逆の変換処理は、暗号化処理およびＦＥＣ符号化処理であることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の通信装置の試験方法は、試験対象の通信装置が行う変換処理と逆の変換処理をテストデータに対して行って逆変換処理フレームを作成し、この逆変換処理フレームからＭＡＣフレームフォーマットのテストフレームを作成して、このテストフレームをＭＡＣフレームフォーマット対応の試験装置に送出するテストフレーム作成ステップと、前記試験装置から送出された前記テストフレームから、前記逆変換処理フレームを抽出して前記通信装置に送出するデカプセル化ステップと、前記通信装置が前記逆変換処理フレームを変換処理した後のテストデータを受信し、このテストデータをＭＡＣフレームに搭載して前記試験装置に送出するカプセル化ステップと、前記テストフレームの生成に使用されたテストデータと、前記カプセル化ステップで送出されたＭＡＣフレームから抽出したテストデータとを比較することにより、前記通信装置の試験を行う検証ステップとを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、テストフレーム作成手段で一般的なＭＡＣフレームフォーマットのテストフレームを作成し、通信装置への入力部にデカプセル化手段を配置することで、ＭＡＣフレームフォーマットのテストフレームから試験対象の通信装置に固有の入力フォーマットの逆変換処理フレームを取り出して通信装置に入力する。さらに、通信装置の出力データをカプセル化手段でＭＡＣフレームに搭載する処理を行う。その結果、本発明では、ＭＡＣフレームフォーマットのみに対応している一般的な試験装置を用いて通信装置の試験を行うことが可能になり、開発中の通信装置の試験を容易に行うことができる。また、本発明では、通信処理の可観測性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る試験システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る試験方法を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る試験システムの各部のフレームフォーマットを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る試験システムの構成を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る試験システムの構成を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る試験システムの構成を示す図である。
【図７】通信システムの構成例を示す図である。
【図８】通信システムの試験方法を説明する図である。
【図９】通信システムの別の試験方法を説明する図である。
【図１０】ＭＡＣフレームフォーマットを示す図である。
【図１１】通信装置の内部構成例を示す図である。
【図１２】ＦＥＣ処理および暗号化処理を適用した通信システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１の実施の形態］
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。図１は本発明の第１の実施の形態に係る試験システムの構成を示す図である。試験システムは、試験対象の通信装置１０１が行う変換処理と逆の変換処理をテストデータに対して行って逆変換処理フレームを作成し、この逆変換処理フレームからＭＡＣフレームフォーマットのテストフレームを作成するテストフレーム作成装置１と、ＭＡＣフレームフォーマット対応の一般の試験装置２と、試験装置２から送出されたテストフレームから、逆変換処理フレームを抽出して通信装置１０１に送出するデカプセル化部３と、通信装置１０１が逆変換処理フレームを変換処理した後のテストデータを受信し、このテストデータをＭＡＣフレームに搭載して試験装置２に送出するカプセル化部４とから構成されている。
【００１８】
テストフレーム作成装置１は、テストデータに対して暗号化処理を行って暗号フレームを生成する暗号部１０と、暗号フレームに対してＦＥＣ符号化処理を行って、逆変換処理フレームであるＦＥＣ・暗号フレームを生成するＦＥＣ部１１と、ＦＥＣ・暗号フレームをＭＡＣフレームに搭載してＭＡＣフレームフォーマットのテストフレームを生成するカプセル化部１２とを有する。
【００１９】
テストフレーム作成装置１は、具体的にはＰＣ（パーソナルコンピュータ）によって構成される。したがって、暗号部１０とＦＥＣ部１１とカプセル化部１２とは、ソフトウェアによって実現される。
デカプセル化部３とカプセル化部４とはハードウェアによって構成されるが、ＰＣを用いてソフトウェア的に実現するようにしてもよい。
【００２０】
図２は本実施の形態の試験方法を説明するフローチャート、図３（Ａ）〜図３（Ｆ）は試験システムの各部のフレームフォーマットを示す図である。
最初に、試験装置２の試験用出力端子（ＭＡＣフレーム出力端子）と通信装置１０１のＦＥＣ・暗号フレーム入力端子との間にデカプセル化部３を設置すると共に、通信装置１０１のデータ出力端子と試験装置２の試験用入力端子（ＭＡＣフレーム入力端子）との間にカプセル化部４を設置する（図２ステップＳ１）。こうして、デカプセル化部３およびカプセル化部４を介して、ＦＥＣ・暗号フレームフォーマット対応の通信装置１０１を、イーサネット等の一般的なインターフェースフォーマット対応（ＭＡＣフレームフォーマット対応）の試験装置２に接続する。
【００２１】
次に、テストフレーム作成装置１は、試験装置２に入力するテストフレームを作成する（図２ステップＳ２）。以下、このテストフレームの作成方法について説明する。
テストフレーム作成装置１の暗号部１０は、図３（Ａ）に示すテストデータに対して、通信装置１０１に搭載された暗号部１２１の処理の逆変換処理である暗号化処理を行い、暗号フレームを生成する。
テストフレーム作成装置１のＦＥＣ部１１は、暗号部１０から出力された暗号フレームに対して、通信装置１０１に搭載されたＦＥＣ部１２０の処理の逆変換処理であるＦＥＣ符号化処理を行い、図３（Ｂ）に示すＦＥＣ・暗号フレームを生成する。
【００２２】
テストフレーム作成装置１のカプセル化部１２は、ＦＥＣ部１１から出力されたＦＥＣ・暗号フレームに制御情報を付加してＭＡＣフレームフォーマットのテストフレームを生成するカプセル化を行う。制御情報は、宛先アドレスと送信元アドレスとフレームタイプおよびフレームの長さからなるＭＡＣヘッダと、ＦＣＳとから構成される。こうして、図３（Ｃ）に示すようなＭＡＣフレームフォーマットのテストフレームが作成される。
そして、テストフレーム作成装置１は、作成したテストフレームを試験装置２に入力する（図２ステップＳ３）。このテストフレームは、試験装置２からデカプセル化部３に送出される。
【００２３】
デカプセル化部３は、試験装置２から送出されたテストフレームからＭＡＣフレームの制御情報を取り除いて、図３（Ｄ）に示すＦＥＣ・暗号フレームを抽出するデカプセル化を行う（図２ステップＳ４）。そして、デカプセル化部３は、このＦＥＣ・暗号フレームを通信装置１０１に送出する。
【００２４】
次に、通信装置１０１は、以下のような処理を行ってテストデータを出力する（図２ステップＳ５）。
まず、通信装置１０１のＦＥＣ部１２０は、デカプセル化部３から送出されたＦＥＣ・暗号フレームを誤り訂正して暗号フレームを生成する。
通信装置１０１の暗号部１２１は、ＦＥＣ部１２０から出力された暗号フレームを復号して、図３（Ｅ）に示すテストデータを生成する。そして、暗号部１２１は、このテストデータをカプセル化部４に送出する。
【００２５】
カプセル化部４は、通信装置１０１から送出されたテストデータに制御情報を付加して、図３（Ｆ）に示すＭＡＣフレームを生成するカプセル化を行う（図２ステップＳ６）。そして、カプセル化部４は、生成したＭＡＣフレームを試験装置２に送出する。
【００２６】
試験装置２は、カプセル化部４から受信したＭＡＣフレームから制御情報を取り除いて、図３（Ｅ）に示したテストデータを抽出する処理を行い、このテストデータと、テストフレーム作成装置１において逆変換処理が行われる前のテストデータ（図３（Ａ））とを比較する（図２ステップＳ７）。通信装置１０１の機能が正常であれば、テストフレームの生成に使用されたテストデータと受信フレームから抽出したテストデータとが一致する。こうして、テストデータを比較することにより、通信装置１０１の検証を行うことができる。
【００２７】
最後に、デカプセル化部３およびカプセル化部４を通信装置１０１から取り外す（図２ステップＳ８）。こうして、端末との接続試験のための通信装置１０１の事前試験が終了する。
【００２８】
以上のように、本実施の形態では、テストフレーム作成装置１でイーサネットのような一般的なフォーマットのテストフレームの作成を行い、通信装置１０１への入力にデカプセル化部３を配置することで、一般的なフォーマットのテストフレームから試験対象の通信装置１０１に固有の入力フォーマットのフレームを取り出す。さらに、通信装置１０１の出力データをカプセル化部４でＭＡＣフレームに搭載する処理を行うことで、ＭＡＣフレームフォーマットのみに対応している一般的な試験装置２であっても、通信装置１０１の試験が可能になる。また、本実施の形態では、ＦＥＣ部１２０と暗号部１２１の間のインターフェースは通信装置１０１内部のため試験装置では直接観測できないが上記で説明した逆変換を施したテストフレームを入力することで、あたかもＦＥＣ部１２０と暗号部１２１の間のインターフェースに直接テストフレームを入力できるようになるため検証での可観測性を向上させることができる。
【００２９】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は本発明の第２の実施の形態に係る試験システムの構成を示す図であり、図１と同様の構成には同一の符号を付してある。第１の実施の形態では、デカプセル化部３およびカプセル化部４を外付けのハードウェアまたはコンピュータを用いたソフトウェアで実現している。これに対して、本実施の形態では、図４に示すように通信装置１０１が、再構成可能なハードウェアであるフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（以下、ＦＰＧＡと呼ぶ）５によって構成されており、デカプセル化部３およびカプセル化部４をＦＰＧＡ５に組み込んでいる。
【００３０】
本実施の形態の場合、通信装置１０１の試験の開始時にプログラミングによってＦＰＧＡ５の内部にデカプセル化部３およびカプセル化部４を作成し（図２ステップＳ１）、試験の終了時にプログラミングによってデカプセル化部３およびカプセル化部４を削除すればよい（図２ステップＳ８）。試験システムの他の動作は第１の実施の形態のとおりであるので、説明は省略する。
【００３１】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図５は本発明の第３の実施の形態に係る試験システムの構成を示す図であり、図１と同様の構成には同一の符号を付してある。第１、第２の実施の形態では、試験装置２が検証手段としてテストデータの比較を行っていたが、本実施の形態では、テストフレーム作成装置１内に検証部１３を設けるようにしている。
【００３２】
検証部１３は、カプセル化部４から試験装置２を介して出力されたＭＡＣフレームから制御情報を取り除いて、テストデータを抽出する処理を行い、このテストデータと、テストフレーム作成装置１において逆変換処理が行われる前のテストデータとを比較する（図２ステップＳ７）。こうして、テストフレーム作成装置１によって通信装置１０１の検証を行うことができる。
【００３３】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図６は本発明の第４の実施の形態に係る試験システムの構成を示す図であり、図１と同様の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態は、通信装置１０１の検証を別途用意する検証装置６で行うものである。
【００３４】
検証装置６は、カプセル化部４から試験装置２を介して出力されたＭＡＣフレームから制御情報を取り除いて、テストデータを抽出する処理を行い、このテストデータと、テストフレーム作成装置１において逆変換処理が行われる前のテストデータとを比較する（図２ステップＳ７）。こうして、検証装置６によって通信装置１０１の検証を行うことができる。
【００３５】
なお、第１〜第４の実施の形態で説明したテストフレーム作成装置と検証装置の各々は、それぞれＣＰＵ、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。各々の装置のＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１〜第４の実施の形態で説明した処理を実行する。また、上記のとおり、デカプセル化部３およびカプセル化部４もコンピュータで実現することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、通信装置を試験する技術に適用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１…テストフレーム作成装置、２…試験装置、３…デカプセル化部、４…カプセル化部、５…フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ、６…検証装置、１０…暗号部、１１…ＦＥＣ部、１２…カプセル化部、１３…検証部、１０１…通信装置、１２０…ＦＥＣ部、１２１…暗号部、１２２…通信処理部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＡＣフレームフォーマット対応の試験装置と、
試験対象の通信装置が行う変換処理と逆の変換処理をテストデータに対して行って逆変換処理フレームを作成し、この逆変換処理フレームからＭＡＣフレームフォーマットのテストフレームを作成して前記試験装置に送出するテストフレーム作成手段と、
前記試験装置から送出された前記テストフレームから、前記逆変換処理フレームを抽出して前記通信装置に送出するデカプセル化手段と、
前記通信装置が前記逆変換処理フレームを変換処理した後のテストデータを受信し、このテストデータをＭＡＣフレームに搭載して前記試験装置に送出するカプセル化手段と、
前記テストフレームの生成に使用されたテストデータと、前記カプセル化手段から受信したＭＡＣフレームから抽出したテストデータとを比較することにより、前記通信装置の試験を行う検証手段とを備えることを特徴とする通信装置の試験システム。
【請求項２】
請求項１記載の通信装置の試験システムにおいて、
前記通信装置が行う前記変換処理は、ＦＥＣ処理および復号処理であり、
前記テストフレーム作成手段が行う前記逆の変換処理は、暗号化処理およびＦＥＣ符号化処理であることを特徴とする通信装置の試験システム。
【請求項３】
試験対象の通信装置が行う変換処理と逆の変換処理をテストデータに対して行って逆変換処理フレームを作成し、この逆変換処理フレームからＭＡＣフレームフォーマットのテストフレームを作成して、このテストフレームをＭＡＣフレームフォーマット対応の試験装置に送出するテストフレーム作成ステップと、
前記試験装置から送出された前記テストフレームから、前記逆変換処理フレームを抽出して前記通信装置に送出するデカプセル化ステップと、
前記通信装置が前記逆変換処理フレームを変換処理した後のテストデータを受信し、このテストデータをＭＡＣフレームに搭載して前記試験装置に送出するカプセル化ステップと、
前記テストフレームの生成に使用されたテストデータと、前記カプセル化ステップで送出されたＭＡＣフレームから抽出したテストデータとを比較することにより、前記通信装置の試験を行う検証ステップとを備えることを特徴とする通信装置の試験方法。
【請求項４】
請求項３記載の通信装置の試験方法において、
前記通信装置が行う前記変換処理は、ＦＥＣ処理および復号処理であり、
前記テストフレーム作成ステップで行う前記逆の変換処理は、暗号化処理およびＦＥＣ符号化処理であることを特徴とする通信装置の試験方法。

【図１】