アナログポートのトラブルシューティングと監視

はじめに

前提条件

要件

Analog Interface Basics（アナログインターフェイスの基本）に関する知識があることが推奨されます。

使用するコンポーネント

このドキュメントの情報は、次のハードウェアとソフトウェアのバージョンに基づいています。

• ISR4451-X/K9
• NIM-2FXSP
• NIM-2FXO
• Cisco IOS® XE バージョン 16.8.2

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、クリアな（デフォルト）設定で作業を開始しています。本稼働中のネットワークでは、各コマンドによって起こる可能性がある影響を十分確認してください。

FXS/FXOの基本

ポートの基礎

Foreign Exchange Station(FXS)/Foreign Exchange Office(FXO)は、単一のアナログ電話回線を家庭に提供するために使用される一般的なアナログ回線です。

FXOport（またはデバイス）は回線に接続するポートで、オフフックでコールを開始するとフックをオン/オフにしてディジットを送信できます。 ポートがオフフックのときに回線が閉じられ、ポートがオンフックと見なされると回線が開くというリレーが採用されています。相手側のFXSに相互接続する

FXOポートはキャリアからの回線を終端するため、アナログ受話器またはFAX装置/モデムと見なすこともできます。

FXSポートは回線に接続するデバイスで、ダイヤルトーンと呼び出し電圧をFXOデバイスに提供します。 FXSポートは、ゲートウェイを電話、FAX、モデムなどの機器に接続します。FXSポートは、特定のコールのシグナリングおよび音声パスに2本のワイヤ（チップおよびリング）のみを使用します。この2線式のペアは、呼び出し音、電圧、およびダイヤルトーンをステーションに供給できます。

基本的なコールフロー

これら2つのポートのタイプをトラブルシューティングする方法を理解するには、まずコールがそれらにどのように設定されるかを調べる必要があります。このセクションでは、両方のエンドポイントがフック状態になってから、双方向の音声が聞こえるまでのアナログコールのプロセスを示します。

すべてのコールと同様に、FXSポートは、2つのエンドポイントが使用されていないときにオンフック状態で開始します。

いずれかの電話機がオフフックになると、回線が閉じられ、FXSポートからFXOデバイスにダイヤルトーンが返されます。

コールを開始したデバイスがオフフックになると、パルスまたはトーンによって番号のダイヤルを開始します。

番号がダイヤルされると、このコールを処理するデバイスによって、番号が適切にルーティングされます。コールがルーティングされると、遠端デバイスにコールを受信したことを通知するアラートが送信され、コールの発信元デバイスでリングバックトーンが再生されます。

遠端デバイスがコールをピックアップすると、その回線も閉じられ、この時点でコールが双方向オーディオに接続されます。

前述の例は、コールの開始から終了までの基本的な流れです。ただし、そのFXSポートから電話機に各コール状態に関する信号を送る裏で行われる動作は他にもあります。次のセクションでは、CiscoアナログゲートウェイのFXSポートで使用される最も一般的な2つのシグナリング方式について説明します。

ループ・スタート・シグナリング

ループスタートシグナリングは、標準の公衆電話交換網(PSTN)のアクセスシグナリング、または多数のデバイスをネットワークに接続するアナログポートで最も一般的な手法です。ほとんどの家庭用電話機は、先に説明したローカルループの概念に基づき、アナログループスタート電話機です。ループは、2本のワイヤで構成される電気通信パスで、1本は送信用、もう1本は音声信号の受信用です。

2線式の回路はチップとリングと呼ばれ、チップは接地に、リングはバッテリの負側に接続されます。電話機の受話器が取り上げられる（オフフックになる）と、この動作によって回線が閉じられ、FXSポートと電話機の間にループが確立されます。アナログポートのバッテリから電流が引き込まれ、ステータスの変化を示します。このステータスの変更により、アナログポートの現在のディテクタに信号が送られ、ダイヤルトーンが提供されます。

着信コールは、標準のオン/オフパターンで受話器に伝えられ、それによって電話機の着信音が鳴ります。

発信コールのVPMシグナリング

FXSポートで正常に発信コールが行われた場合のログの内容をより深く理解するために、これらのログにはコールの各部分を明確に識別できるように注釈が付けられています。

007578: Jul 2 09:15:50.655: %SYS-7-USERLOG_DEBUG: Message from tty867(user id: ): GOING OFF HOOK
007579: Jul 2 09:15:51.903: htsp_dsp_message: SEND_SIG_STATUS: state=0xC timestamp=62909 systime=6970515
007580: Jul 2 09:15:51.903: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_ONHOOK, E_DSP_SIG_1100]fxsls_onhook_offhook htsp_setup_ind
007581: Jul 2 09:15:51.903: [0/3/0] get_local_station_id calling num= calling name= calling time=07/02 09:15 orig called=
007582: Jul 2 09:15:51.904: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_WAIT_SETUP_ACK, E_HTSP_SETUP_ACK]fxsls_check_auto_call

007583: Jul 2 09:16:00.879: %SYS-7-USERLOG_DEBUG: Message from tty867(user id: ): DIALING 2002
007584: Jul 2 09:16:02.261: htsp_digit_ready(0/3/0): digit = 2
007585: Jul 2 09:16:02.734: htsp_digit_ready(0/3/0): digit = 0
007586: Jul 2 09:16:03.005: htsp_digit_ready(0/3/0): digit = 0
007587: Jul 2 09:16:03.438: htsp_digit_ready(0/3/0): digit = 2
007588: Jul 2 09:16:03.439: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_OFFHOOK, E_HTSP_PROCEEDING]htsp_alert_notify

007589: Jul 2 09:16:08.241: %SYS-7-USERLOG_DEBUG: Message from tty867(user id: ): RING BACK
007590: Jul 2 09:16:10.621: htsp_call_bridged invoked
007591: Jul 2 09:16:10.665: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_OFFHOOK, E_HTSP_CONNECT]fxsls_offhook_connect
007592: Jul 2 09:16:10.665: [0/3/0] nim_set_sig_state: ABCD=6, timestamp=0, sys_time=6972391
007593: Jul 2 09:16:10.665: [0/3/0] set signal state = 0x6 timestamp = 0
007594: Jul 2 09:16:10.667: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_CONNECT, E_HTSP_VOICE_CUT_THROUGH]fxsls_voice_cut_thru

007595: Jul 2 09:16:20.815: %SYS-7-USERLOG_DEBUG: Message from tty867(user id: ): TWO WAY AUDIO

007596: Jul 2 09:16:37.503: %SYS-7-USERLOG_DEBUG: Message from tty867(user id: ): HANGING UP
007597: Jul 2 09:16:39.794: htsp_dsp_message: SEND_SIG_STATUS: state=0x4 timestamp=45260 systime=6975304
007598: Jul 2 09:16:39.794: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_CONNECT, E_DSP_SIG_0100]fxsls_offhook_onhook, HF duration Max=1000, HF duration Min=150
007599: Jul 2 09:16:39.794: htsp_timer - 1000 msec
007600: Jul 2 09:16:40.795: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_CONNECT, E_HTSP_EVENT_TIMER]fxsls_connect_wait_release_req
007601: Jul 2 09:16:40.795: htsp_timer_stop
007602: Jul 2 09:16:40.796: htsp_timer_stop3
007603: Jul 2 09:16:40.878: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_WAIT_RELEASE_REQ, E_HTSP_RELEASE_REQ]fxsls_waitrls_req_rls
007604: Jul 2 09:16:40.878: [0/3/0] nim_set_sig_state: ABCD=4, timestamp=0, sys_time=6975412
007605: Jul 2 09:16:40.878: [0/3/0] set signal state = 0x4 timestamp = 0
007606: Jul 2 09:16:40.878: [0/3/0] nim_set_sig_state: ABCD=4, timestamp=0, sys_time=6975412
007607: Jul 2 09:16:40.878: [0/3/0] set signal state = 0x4 timestamp = 0
007608: Jul 2 09:16:40.898: htsp_dsp_message: RESP_SIG_STATUS: state=0x4 timestamp=0 systime=6975414
007609: Jul 2 09:16:40.898: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_ONHOOK, E_DSP_SIG_0100]fxsls_onhook_onhook

着信コールのVPMシグナリング

このドキュメントでは、着信コールのシグナリングについても説明します。ログには、プロセスの各ステップを簡単に理解できるように注釈が付けられています。

008109: Jul 2 10:54:34.424: %SYS-7-USERLOG_DEBUG: Message from tty867(user id: ): PHONE IS IN IDLE & ON HOOK. THEN IT STARTS TELLING PHONE TO RING.
008110: Jul 2 10:54:42.225: htsp_timer_stop3 htsp_setup_req
008111: Jul 2 10:54:42.225: Orig called num:88777
008112: Jul 2 10:54:42.225: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_ONHOOK, E_HTSP_SETUP_REQ]fxsls_onhook_setuphtsp_alert
008113: Jul 2 10:54:42.225: [0/3/0] nim_set_sig_state: ABCD=0, timestamp=0, sys_time=7563547
008114: Jul 2 10:54:42.225: [0/3/0] set signal state = 0x0 timestamp = 0
008115: Jul 2 10:54:42.226: htsp_call_bridged invoked
008116: Jul 2 10:54:42.227: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_WAIT_OFFHOOK, E_HTSP_VOICE_CUT_THROUGH]fxsls_waitoff_voice

008117: Jul 2 10:54:52.960: %SYS-7-USERLOG_DEBUG: Message from tty867(user id: ): PHONE GOES OFF HOOK
008118: Jul 2 10:54:55.431: htsp_dsp_message: SEND_SIG_STATUS: state=0xC timestamp=42727 systime=7564868
008119: Jul 2 10:54:55.431: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_WAIT_OFFHOOK, E_DSP_SIG_1100]fxsls_waitoff_offhook
008120: Jul 2 10:54:55.431: [0/3/0] nim_set_sig_state: ABCD=4, timestamp=0, sys_time=7564868
008121: Jul 2 10:54:55.432: [0/3/0] set signal state = 0x4 timestamp = 0
008122: Jul 2 10:54:55.432: [0/3/0] nim_set_sig_state: ABCD=6, timestamp=200, sys_time=7564868
008123: Jul 2 10:54:55.432: [0/3/0] set signal state = 0x6 timestamp = 200
008124: Jul 2 10:54:55.432: htsp_timer2 - 200 msec
008125: Jul 2 10:54:55.631: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_WAIT_OFFHOOK, E_HTSP_EVENT_TIMER2]fxsls_offhook_dial htsp_dial
008126: Jul 2 10:54:55.632: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_CONNECT, E_DSP_DIALING_DONE]fxsls_conn_dial_done
008127: Jul 2 10:54:55.640: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_CONNECT, E_HTSP_VOICE_CUT_THROUGH]fxsls_voice_cut_thru

008128: Jul 2 10:55:08.864: %SYS-7-USERLOG_DEBUG: Message from tty867(user id: ): TWO WAY AUDIO

008129: Jul 2 10:55:27.232: %SYS-7-USERLOG_DEBUG: Message from tty867(user id: ): PHONE IS NOW DISCONNECTED FORM FAR END
008130: Jul 2 10:55:29.798: htsp_timer_stop3
008131: Jul 2 10:55:29.843: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_CONNECT, E_HTSP_RELEASE_REQ]fxsls_connect_disc
008132: Jul 2 10:55:29.843: htsp_timer_stop
008133: Jul 2 10:55:29.843: [0/3/0] nim_set_sig_state: ABCD=12, timestamp=0, sys_time=7568309
008134: Jul 2 10:55:29.843: [0/3/0] set signal state = 0xC timestamp = 0
008135: Jul 2 10:55:29.843: [0/3/0] nim_set_sig_state: ABCD=4, timestamp=750, sys_time=7568309
008136: Jul 2 10:55:29.843: [0/3/0] set signal state = 0x4 timestamp = 750
008137: Jul 2 10:55:29.843: htsp_timer - 950 msecfxsls_simulate_onhook
008138: Jul 2 10:55:30.793: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_CPC, E_HTSP_EVENT_TIMER]fxsls_cpc_timer
008139: Jul 2 10:55:30.793: htsp_timer - 60000 msec
008140: Jul 2 10:55:30.808: htsp_dsp_message: RESP_SIG_STATUS: state=0xC timestamp=0 systime=7568405
008141: Jul 2 10:55:30.808: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_WAIT_ONHOOK, E_DSP_SIG_1100]fxsls_waitonhook_offhook
008142: Jul 2 10:55:37.525: htsp_dsp_message: SEND_SIG_STATUS: state=0x4 timestamp=19285 systime=7569077
008143: Jul 2 10:55:37.525: htsp_process_event: [0/3/0, FXSLS_WAIT_ONHOOK, E_DSP_SIG_0100]fxsls_waitonhook_onhook
008144: Jul 2 10:55:37.525: htsp_timer_stop htsp_report_onhook_sig
008145: Jul 2 10:55:48.351: %SYS-7-USERLOG_DEBUG: Message from tty867(user id: ): PHONE IS ON HOOK

FXSおよびFXOポートのトラブルシューティング

このドキュメントでは、アナログポートのさまざまな状態の基本と完全なコールシナリオについて説明した後、アナログポートのさまざまなトラブルシューティング方法について説明します。具体的には、いくつかのshowコマンドと一般的な障害シナリオを取り上げます。

トラブルシューティング用コマンド

show コマンド

ポートの状態をトラブルシューティングするには、show voice port summaryやshow voice call summaryなどのコマンドを使用できます。これらのコマンドは、さまざまな状態を表示します。たとえば、コールが使用中で使用中でない場合や、ポートがオフフックでアクティブコールがある場合などです。次の図は、いくつかの異なる状態を示しています。

オンフック:

ISR4451#show voice port sum
                                           IN       OUT
PORT            CH   SIG-TYPE   ADMIN OPER STATUS   STATUS   EC
=============== == ============ ===== ==== ======== ======== ==
0/3/0           --  fxs-ls      up    dorm on-hook  idle     y
0/3/1           --  fxs-ls      up    dorm on-hook  idle     y

ISR4451#show voice call sum
PORT           CODEC     VAD VTSP STATE            VPM STATE
============== ========= === ===================== =====================
0/3/0          -          -  -                     FXSLS_ONHOOK
0/3/1          -          -  -                     FXSLS_ONHOOK

電話機にアラートが通知されます。

ISR4451#show voice port sum
                                           IN       OUT
PORT            CH   SIG-TYPE   ADMIN OPER STATUS   STATUS   EC
=============== == ============ ===== ==== ======== ======== ==
0/3/0           --  fxs-ls      up    up   on-hook  ringing  y
0/3/1           --  fxs-ls      up    dorm on-hook  idle     y

ISR4451#show voice call sum
PORT           CODEC     VAD VTSP STATE            VPM STATE
============== ========= === ===================== =====================
0/3/0          g711ulaw   n  S_SETUP_REQ_PROC      FXSLS_WAIT_OFFHOOK
0/3/1          -          -  -                     FXSLS_ONHOOK

コールが接続されました：

ISR4451#show voice port sum
                                           IN       OUT
PORT            CH   SIG-TYPE   ADMIN OPER STATUS   STATUS   EC
=============== == ============ ===== ==== ======== ======== ==
0/3/0           --  fxs-ls      up    up   off-hook idle     y
0/3/1           --  fxs-ls      up    dorm on-hook  idle     y

ISR4451#show voice call sum
PORT           CODEC     VAD VTSP STATE            VPM STATE
============== ========= === ===================== =====================
0/3/0          g711ulaw   n  S_CONNECT             FXSLS_CONNECT
0/3/1          -          -  -                     FXSLS_ONHOOK

前述の2つのshowコマンドのうち、次のコマンドは今後の作業に役立つ可能性があります。

• show call active voice brief
• show voice call status
• show voice dsp active
• show voice dsp error
• show voice dsp group all

音声ポートテストコマンド

検出器関連機能試験

test voice port detectorコマンドを使用すると、特定のディテクタを強制的にオンまたはオフの状態にし、そのディテクタでテストを実行してから、ディテクタを元の状態に戻すことができます。

この機能を設定するには、特権EXECモードで次のコマンドを入力します。

ループバック機能のテスト

音声ポートでループバックを確立するには、特権EXECモードで次のコマンドを入力します。

トーン注入テスト

テストトーンを音声ポートに注入するには、特権EXECモードで次のコマンドを入力します。

リレー関連の機能テスト

音声ポートでリレー関連の機能をテストするには、特権EXECモードで次のコマンドを入力します。

ファックス/音声モードテスト

 test voice port switch faxコマンドは、テストのために、音声ポートを強制的にファックスモードにします。このコマンドを入力した後で、show voice callコマンドまたはshow voice call summaryコマンドを使用すると、音声ポートがファックスモードで動作できるかどうかを確認できます。音声ポートでファックスデータが検出されない場合、音声ポートは30秒間ファックスモードのままになり、その後、自動的に音声モードに戻ります。

disableキーワードを使用すると強制モードの切り替えが終了しますが、ファックスモードは30秒後に自動的に終了します。disableキーワードは、音声ポートがファックスモードの場合にだけ使用できます。

音声ポートを強制的にファックスモードにし、音声モードに戻すには、特権EXECモードで次のコマンドを入力します。

見つかった一般的な問題

前述したように、このドキュメントでは、FXOとFXSのトラブルシューティングを行う際に見られるいくつかの一般的な問題について説明します。 

FXOの電力拒否の検出

FXOは、FXS側の切断シナリオでオンフックになるタイミングを判断できるように、FXSによって電源断が行われた時点を検出する役割を担います。

005754: Nov 18 18:51:28.257: htsp_process_event: [0/2/3, FXOLS_ONHOOK, E_HTSP_SETUP_REQ]fxols_onhook_setup
005755: Nov 18 18:51:28.257: [0/2/3] set signal state = 0xC timestamp = 0
005756: Nov 18 18:51:28.257: htsp_timer - 500 msec
005782: Nov 18 18:51:28.509: htsp_process_event: [0/2/3, FXOLS_WAIT_DIAL_TONE, E_DSP_SIG_1100]fxols_power_denial_detected
005783: Nov 18 18:51:28.509: htsp_timer2 - 1000 msec
005784: Nov 18 18:51:28.509: htsp_timer_stop 
005785: Nov 18 18:51:29.509: htsp_process_event: [0/2/3, FXOLS_WAIT_DIAL_TONE, E_HTSP_EVENT_TIMER2]fxols_power_den_disc
005786: Nov 18 18:51:29.509: htsp_timer_stop 
005787: Nov 18 18:51:29.509: htsp_timer_stop2

fxols_power_denial_detectedイベントは、回線上にループ電流が検出されない場合に発生します。デフォルトでは、750ミリ秒のタイマーが開始されています。タイマーが時間切れになる前にDSPが電流を検出しない場合、DSPはコールを切断します。タイマーは、音声ポートコンフィギュレーションモードでtimeouts power-denial <0-2500ms>コマンドを使用して変更できます。このタイマーは、FXS側で電源拒否期間に定義した値と一致する必要があります。

このシナリオでは、ケーブルやハードウェアの障害、あるいは反対側のポートタイプの誤りが示されています。問題がポートまたは回線に関連しているかどうかを確認します。

• 問題が回線に関連している場合は、ケーブルをtelcoのマーキング解除時にチェックします。電話会社にサポートを依頼します。
• 問題がポートに関連している場合は、ポートの障害である可能性があります。さらにトラブルシューティングを行うと、このことを確認できます。

その他の問題

• 接続解除監視：アナログポートで接続解除監視を処理する方法については、該当する項を参照してください。
• 配線：FXSからFXOへの2線式のストレート配線である必要があります。配線の問題でダイヤルトーンが聞こえない場合は、通常、回線上で音声がまったく聞こえません。ケーブルが正しく接続されていれば、オフフックにするとノイズフロアがわずかに増加します。
  
• Bad port：ポートで障害が発生し、ダイヤルトーンの生成、呼び出し電圧の検出などに失敗する可能性があります。VoIP側とケーブル側からポートを切り離すためのトラブルシューティングを行います。
• DSPの問題：ポートでは、イベントを識別するためにDSPを使用する必要があります。したがって、音声ポートは、ポートが使用されておらず、シャットダウンされている場合でも、ブート時に信号にDSPを割り当てます。アナログ音声ポートに変更を加える場合は、テストを再実行する前に、ポートをshut/no shutします。
• 長い/不良な実行、インピーダンスの問題：これはアナログ音声の送信であるため、音声品質に影響を与える可能性がある環境での電磁波干渉(EMI)の状態は重要です。たとえば、アナログ回線を蛍光灯（またはブレンダー/モーターの近くなど）の上で動作させると、回線で過剰なノイズが発生する可能性があります。通常、長い配線は減衰とインピーダンスのミスマッチの原因となります。ランレングスに適切なインピーダンスを設定する必要があります。
• 減衰を補正するための過剰なゲイン：大量の入力ゲインを適用すると、エコーリターンロス(ERL)が低くなるため、エコーの問題が悪化する可能性があります。 可能な場合は、この問題を回避してください。
• ディジット配信：ディジットは電話会社からFXOポートには送信されません。ポートから受付またはIVR/AAにコールをルーティングするには、connection plar を使用する必要があります。
• 発信コールの失敗：回線がFXOGSで、FXOLSに設定されている場合、着信コールは動作しますが、発信は失敗します。また、GSでの発信コールでは極性が重要です。