(57)【要約】異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、１つの媒体の異なる通信特性により、また、リンクに結合したフレームスイッチング処理により、同じまたは異なる媒体の中の異なるリンク（９、１０、１１、および１２）の確立を特徴とする。このおかげで、１つの通信媒体（１）に接続された１組の装置（２）から、上と同じ媒体（４、５、６、および７）に接続された他の装置にフレームを送信でき、それらの間に直接リンクが無くてもＯＳＩ参照モデルの第２層で、全ての処理が実行される。
2007534191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームのスイッチングがＩＳＯ（国際標準化機構）のＯＳＩ（オープンシステムインターコネクション（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ））参照モデルの第２層で実行され、各端末がパケットスイッチングを実行し、各スイッチングが１以上の送信媒体の間で実行される、異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって；
送信媒体の各々で、上記送信媒体の中に存在する端末を直接接続する異なるリンクが確立され、上記端末がスイッチング能力を持ち；
任意の２台の端末の間で、同じ送信媒体の中の異なる特性をもつ種々のリンクが選択して確立され；
同じ送信媒体に属しているかに関係なく、リンクの、単方向ポイント−ポイントリンクおよびポイントマルチポイントリンクの間からの選択を提供し；
双方向ポイント−ポイントが、上記と同じ端末を結合するけれども、反対方向である２つの単方向ポイント−ポイントリンクからなる１組のリンクであることを確立し；
１組の端末の間の双方向マルチポイント−マルチポイントリンクは、上記組に属する端末と同じ数のポイント−マルチポイントリンクの結合であり、各ポイント−マルチポイントリンクは、その送信元として、上記組の上記端末の各々を持ち、そのあて先として、上記組の他の上記端末を持つことを確立し；
単方向リンクが、同じ送信媒体に属しているか否かに関係なく、選択的にチャネルコーディング、セキュリティ、およびサービス品質の異なる特性をもち、それらは互いに独立し、送信媒体に依存することを提供し；
フレームスイッチング処理では、各スイッチに仮想ポートを提供し、それらは選択的に送信する上記リンクと１対１に直接結合され、そのリンクは、ＩＥＥＥ８０２．１Ｇ標準で確立されているように、双方向リンクと、単方向出力リンクとの間から選択される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準にしたがって実行される請求項１に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
アクセス可能な端末の各々と接続するのに必要な最少の双方向リンクからなる第１のリンクとして、ある複数のリンクを選択し、常にフレームが入力されたリンクが第１のリンクであるという条件で、上記フレームが入力されたリンクに結合されたポートと、常に上記等価な第１のリンクが第１のリンクでないという条件で、上記等価な第１のリンクに結合されたポートとの間で選択されたポート、すなわち、フレームが来た上記端末と通信する上記第１のリンクに結合された上記ポートを、各フレームのスイッチングの上記入力ポートとしてとり、フレームが来た端末と通信する第１のリンクが少なくとも２つ存在すると、もし存在すれば、結合されたポートが転送状態にある上記第１のリンクと、結合されたポートが転送状態である第１のリンクが存在しなければ、任意のリンクとの間から選択されるようにできる
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
上記第１のリンクに結合された上記ポートが、ローカルネットワークへの接続ポートとして考えられ、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準で確立されたように、これらのポートに関してスパニングツリープロトコルがその全体で利用され、上記リンクの残りは、上記スパニングツリープロトコルのパケットの送信から排除されることを特徴とする方法。
【請求項４】
ポートの状態がブロック、監視、学習、転送、および無効の間から選択される請求項２または請求項３に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって；
任意のタイプの第１のリンクでないリンクと結合したポートの状態が、上記リンクに等価な第１のリンクのポートの全ての状態のうちで、すなわち、上記第１のリンクでないリンクでなくて、同じ端末と通信する上記第１のリンクのポートの全ての状態のうちで、パケットの送受信に関し、最も制限的な状態と等しく、第１のリンクでないリンクが、上記第１のリンクでないリンクに等価な第１のリンクが上記ツリーの一部を提供するときおよびそのときのみ、上記ツリーの一部を形成するようにできる
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
ポイントツーマルチポイントリンクに結合されたポートの状態が、常に転送状態であって、これらの同じリンクに結合されたポートの状態が、上記ポイント−マルチポイントリンクと等価な上記第１のポイントツーポイントリンク経由で定期的に通信し、この情報はあて先端末により処理され；発信元端末内の上記リンクに連結された上記ポートがブロック状態であると上記あて先端末に知らされると、上記あて先端末は、上記端末がスイッチとして動作するときに監視状態で上記情報を受信したポートをそのままにするのと、上記端末がスイッチとして動作しないときに上記リンクが通信する上記端末から来る上記フレームを排除するのとの間から選択される動作を選択的に実行し；これは、これらのパケットが、あて先端末において、受信端末がスイッチとして動作すると、等価な第１のリンクと結合するポートから来るとして処理されるので、ポイント−マルチポイントポートにより送信されるパケットの、これらの端末内での処理を避けるためである
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
各フレームが識別子のリストを組み込み、各識別子が、上記フレームが通過したスイッチと一対一で結合し、このリストがブロードキャスト制御情報として知られる
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
受信したフレームの上記ブロードキャスト制御情報の中にスイッチの識別子が見つかると、上記スイッチは上記フレームを破棄し、これは、上記ネットワーク内に永久にとどまるあるパケットがループを持つネットワーク経由で拡散しているため、これらのパケットを廃棄するためである
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項６に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
上記スイッチが、上記フレームの上記ブロードキャスト制御情報の中に、上記スイッチ自体の識別子を見つけられないという場合には、上記フレームの上記ブロードキャスト制御情報に上記スイッチ自体の識別子を加える
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
フィルタリングテーブルの相談（ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｏｎ）プロセスが実行される請求項１に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
２つの新しい指定が、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準の静的フィルタリングテーブルエントリの各々の中に組み入れられ、これらの指定は、入力ポートの指定であって、フレームが入力されたポートを参照し、またＩＥＥＥ８０２．１Ｑ標準にしたがった、ＶＬＡＮ  ＩＤ（仮想ローカルエリアネットワーク識別）の指定であって、上記フレームに属するＶＬＡＮの識別子を参照し；上記テーブルの上記エントリのポートマップにより示された処理が、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準のＭＡＣ（媒体アクセス制御）アドレスで確立された上記指定に加えて、上記フレームが、入力ポートおよびＶＬＡＮに関する上記の指定にも従う
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
上記フィルタリングテーブルの静的エントリの上記指定のいずれにおいても、ＭＡＣアドレス、入力ポート、およびＶＬＡＮ  ＩＤの指定の間で選択された指定に関して、上記標準に表れない第１の新しい値が使用され；フレームの中の上記特性の値が、上記第１の新しい値を持つ指定の値と比較されると、上記比較は常に満たされ、結果として、上記指定が満たされ、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準が上記エントリに関して確立した処理が使用されるようにできる
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
上記フィルタリングテーブルの静的エントリの上記指定のいずれにおいても、上記標準に表れない第２の新しい値が使用され、上記フレームの特性が、上記第２の新しい値を持つ指定の特性と比較されると、比較が満たされ、すなわち、上記フレーム内の上記値が、上記テーブルの任意の他の指定の値と一致しないと、実際の第２の新しい値を含む上記指定を除いて、上記指定が満たされ、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準で確立された処理が、エントリに関するフィルタリングテーブルで見つかる場所に関して使用されるようにできる
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項４、請求項５、または請求項１１に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
１より多いポートを経由した送信を確立するテーブルの中の入力が与えられると、上記入力のあて先ポートが、第１のリンクに結合されたポートおよび上記第１のリンクに等価なポイント−マルチポイントリンクに結合されたポートの間から選択される
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の名称に記載したように、本発明は、異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リモートネットワークの開発においてＩＳＯ（国際標準化機構）はＯＳＩ参照モデルとして知られるモデルを開発し、そのモデルは、ユーザに最も近い要素から、物理接続に最も近い要素までネットワークの全ての要素の間の階層を確立している。コンピュータネットワークの主な発達は、このモデルに基づいているために達成された。
【０００３】
したがって、物理媒体を扱う層からユーザを扱う層まで順序付けされた７層が確立された。これらの各々はある決まった機能を持ち、各層のエンティティはすぐ下の層を扱う。
【０００４】
このモデルの最も下部層は、物理層（第１層）であり、物理接続に関連する。この層の上にはデータリンク層（第２層）がある。この層は物理層の上で動作し、送信媒体により、データが確実に送信されることを保証する責任があり、ローカルネットワークの場合は、端末として知られる装置の種々の組により送信媒体が共有される時、物理層へのアクセスメカニズムを確立する。２以上の通信媒体の間でスイッチングが可能かどうかも考慮する。
【０００５】
この最後の形態に含まれるのは、「第２層パケットスイッチング」であり、ブリッジとしても知られている。このレベルでは、パケットは、通常、フレームとして知られている。パケットスイッチまたはブリッジは、（セグメントとして知られる）２以上のネットワークの間のトラフィックをセグメント化するために使用され、それは、１つのセグメントのローカルに使用するトラフィックが他のセグメントに伝搬しない方法で実現され、あるトラフィックが異なるセグメントの間でアドレス指定されるセグメントを選択するためにさえも使用される。スイッチングは、種々の送信媒体に接続された１組の装置が、各データパケットがそのあて先に到着するための最適な送信媒体を選択する処理であると理解される。スイッチング処理を実行できる装置またはシステムは、１組の通信装置または端末に統合できる。
【０００６】
ローカルネットワークの場合、標準ＡＮＳＩ（米国規格協会）／ＩＥＥＥ（米国電気電子学会）８０２．１Ｄ標準−ＭＡＣ（媒体アクセス制御）ブリッジは、スパニングツリーブリッジを記載している。このタイプのスイッチは、２以上のネットワークにポートとして知られる接続を持つ。これらのポートの各々は、ネットワークの１つのセグメントに接続されている。この標準は、フレームが送信された端末を識別する発信元アドレスと、フレームが導かれる端末を識別するあて先アドレスとを各フレームが持つことを要求する。全ての到着するフレームの発信元アドレスはメモリに記憶され、フレームが経由したポートに関連付けられ、この方法でスイッチが、各端末にアクセスできるのに経由するポートはどれかを学習する。この方法で、あて先アドレスがメモリに記憶されているのが分かると（言い換えると、知られていると）、フレームに関連するあて先アドレスを持つポート経由でのみフレームが送信され、フレームが入力されたポートが１つでないと、使用していない他のポートを経由してフレームを送信する。あて先アドレスが既知でないと、フレームが入力されたポートを除く全てのポート経由でフレームが送信され、フレームがあて先に到着することを保証する。あて先アドレスが、アクセス可能な端末の組に関連するフレームでも、同じ手順で実行できる。フレームのあて先アドレスがグループの時、わずかに異なるケースが発生する。言い換えると、アクセス可能なサブセットに関連するケースの場合には、上記サブセットに含まれる端末に関連する全てのポートに、フレームが送信される。端末の、１つのまたはもう１つのグループへの関連は、ＧＭＲＰ（ＧＡＲＰマルチキャストレジストレーションプロトコル（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）であり、ＧＡＲＰはジェネリックアトリビュートレジストレーションプロトコル（Ｇｅｎｅｒｉｃ  Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の頭文字である。）として知られるプロトコルを用いたスイッチにより知ることができ、ＧＭＲＰは上記の目的のためにメッセージの交換を確立する。
【０００７】
各フレームのあて先を見つけるのに必要なこの情報を記憶したメモリは、フィルタリングテーブルとして知られる。テーブルへの入力の各々は、
あて先アドレス指定、および
各ポートが、そのポートに関連して、どの処理を実行せねばならないかを確立する制御素子を備えたポートマップ（言い換えると、送信しなければならないのは上記ポート経由か否か）
から構成される。
【０００８】
静的入力と動的入力の間に区別がなされる。静的入力は、スイッチの外で動作する管理プロセスを用いて確立され、動的入力は、スイッチ自体の中で実行される自動プロセスを用いて確立され、それらは学習プロセスまたは既に説明したＧＲＭＰプロトコルである。動的入力の特性は、エイジング（ａｇｅｉｎｇ）に左右され、最後に学習した時からのある時間間隔の終わりに、それらは消去され、それ故、スイッチが、端末の分布の変更に対応できるようになる。他方では、静的入力は、外部管理プロセスにより消去されなければ、常に保存される。
【０００９】
ループの存在する種々のスイッチによりネットワークに存在するパケットの重複のリスクがあると、すなわち、２台の端末間で異なる経路が可能であると、スパニングツリープロトコルが確立される。ネットワークのトポロジーを学習するために、このプロトコルを用いて、スイッチがメッセージを交換し、トポロジーにループがない状態を維持する方法で、すなわちツリー形状を維持する方法で、各スイッチは特定のポートをブロックしてループから来るトラフィックを無視し、フレームを送信するのにそれらのポートを使用しない。
【００１０】
各ポートに関して以下の状態が確立され、フレームの送受信に関して多い方から少ない方に整列される。
ブロック：どのフレームも受信されず、どの学習も実行されず、どのフレームも送信されない。スパニングツリープロトコルからのメッセージのみ受信される。
監視：スパニングツリープロトコルからのメッセージが送信もされる以外はブロックと同じ。
学習：到着するフレームが受信され、学習が実行されるけれども、フレームは送信されない（スパニングツリープロトコルからのメッセージを除く）。
転送：フレームが通常通り送受信される。
【００１１】
通常、ポートは、ポートによるパケットの送受信が、トポロジーの中にループを含まないと判断されるまでブロック状態を維持する。もしループを含まないと判断されると、引き続いて監視の状態に移り、ある時間が経過すると、学習および転送状態に移る。これらの状態にいずれにおいても、状態が変わり、そのポート経由のフレームの送信が、ループを持つトポロジーを含むと、ブロック状態に戻る。
【００１２】
第５の状態、すなわち、「無効」状態が存在し、このとき、ポートは完全に活動していない。この状態は、外部管理の行動により、達成および破棄される。
【００１３】
ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準は、スイッチが接続された送信媒体が、バストポロジーまたはポイントツーポイントリンクによる媒体であるという前提で、言い換えると、全ての接続された端末が相互に見える状態の送信媒体であるという前提で、端末がパケットを上記媒体経由で送信する時に上記媒体に接続された全ての端末がそのパケットを受信できる方法で、考えられる。しかし、相互に見えない媒体であると、送信媒体経由のパケットの送信の事実が、上記媒体に接続された全ての端末がそのパケットを受信できるという意味を含まないので、この標準が、直接には適用できない。
【００１４】
上記の理由のために、ＩＥＥＥは、ＩＥＥＥ８０２．１Ｇ標準（「リモートブリッジング」）の中にＩＥＥＥ８０１．１Ｄ標準の一般化を確立した。リモートブリッジングは、最初は、ポイントツーポイントリンクによるスイッチの相互接続用に導入されたけれども、その標準の中には、任意の送信媒体に一般化でき、現実のトポロジーから独立し、異なるスイッチの間の通信能力に唯一従う。
【００１５】
ＩＥＥＥ８０２．１Ｇ標準は、リモートスイッチ間、言い換えると、ローカルネットワークにより接続されていないスイッチ間の通信能力が仮想ポートにより表され、これらのポートの各々は、１以上の他のリモートスイッチから情報を送受信する能力を表す。
【００１６】
スイッチがローカルネットワークに接続されたＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準にあるように、ＩＥＥＥ８０２．１Ｇでは、リモートスイッチが、グループまたはサブグループとして知られるエンティティに接続される。
【００１７】
スイッチの仮想ポートが与えられると、このスイッチおよびこの仮想ポート経由でアクセスできるスイッチは、サブグループを構成する。サブグループは双方向仮想リンクであり、サブグループの一部を形成する各スイッチが、仮想ポートによりサブグループの他のポートに接続されているので、ローカルネットワークに等価であると考えることができる。
【００１８】
さらに、上記サブグループの全てのスイッチの間の全体の単純な接続も存在できる方法で、１つのグループは１組のサブグループになり、言い換えると、１つのグループの中で任意の２つのスイッチが与えられると、それらを結合する１つのおよび１つのみのサブグループが存在する。スイッチは、一組の仮想ポートにより１つのグループに結合され、一組の仮想ポートの各々は、サブグループの各スイッチへのアクセスが提供される。１つのグループは、上記グループが仮想ローカルネットワークの名前、すなわち、仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）と混同しない概念を受け継ぐことにより、１つのサブグループから形成されてもよい。
【００１９】
サブグループが２以上の端末の間のリンクに等価であり、１つのグループが一組の端末の間の全体で、単純な接続を可能にする一組のリンクであることが考えられるけれども、現実には、複数のグループおよび複数のサブグループに集めることは必ずしも物理的トポロジーを反映せず、代わりに、最も適切な方法で組織化された端末間のある通信特性を反映する。
【００２０】
ループが考えられると、グループおよびサブグループにより確立されたこの仮想トポロジーの中にそれが作成され、スイッチングのおよびスパニングツリープロトコルのある特性を用いて、この問題が解決される。
【００２１】
異なるサブグループにより形成されるグループ内の可能なループに関し、グループの外部にループがないと、１つのグループに属する仮想ポート経由で入力されたパケットが、同じグループに属する仮想ポート経由では転送されないという事実から成る特別な特性のために、これは問題とならない。
【００２２】
いずれの場合も、１つのグループの外に別のグループが存在でき、その別のグループは、上記１つのグループの２以上のスイッチを、冗長な方法で接続する。データ用のこれらの代わりの経路が、上記１つのグループ内の経路よりも低費用であると、グループ内のループを崩す必要があり、これは、クラスタとして知られる２以上のサブグループに上記１つのグループのスイッチを分散させることにより達成される。結果として、スイッチが、そのスイッチでないクラスタから到着するパケットを受信すると、そのパケットを無視せねばならないという事実に従わねばならないので、パケットはループに流れ込まない。ある場合、ネットワークの全体の効率性は、受信機に処理されない送信パケットを防止することにより、最適化でき、スイッチが、孤立したポートを持つことを知ることができれば、言い換えると、同じクラスタの中で任意の他のスイッチに接続されているか否かを知ることができれば、それは実現できる。この場合スイッチは、そのポートをブロック状態のままにして、そのポート経由で送信することによるリソースの使用を避ける。
【００２３】
ＩＥＥＥ８０２．１Ｇ標準では、グループおよびサブグループは静的に確立される、言い換えると、スイッチの外部のエンティティにより実行される管理動作により、確立されることを明記する価値があるけれども（この機能はこの標準の目的ではない）、変更されたスパニングツリープロトコルを実行することにより、スイッチ自体の中で、クラスタが動的に確立される。
【００２４】
本発明は、スイッチング処理にある変更を導入するけれども、同時に上記標準の基本的機能を維持することにより、（全て互いに見える状態では送信媒体に応用できない）ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準の上記欠点を解決する。上記標準が確立した機能は、本発明で確立された機能のサブセットである。
【００２５】
同じ問題の解決を試みたＩＥＥＥ８０２．１Ｇ標準の関連事項に関して、本発明は仮想ポートを使用する同じ原理から始まるけれども、これらはリンクを表し、そのリンク経由で情報を他の端末に送信でき、これらが通信能力を表さないけれども、送信能力を表すといった方法で、これらは双方向であっても無くてもよい。同じ端末間に１より多いリンクが存在してもよく、さらに、これらのリンクは、全体的にまたは部分的に重なっていてもよい。
【００２６】
リンクのこの冗長性は、スパニングツリープロトコル（本発明ではあるリンクに使用されているだけである）により、必ずしも完全には排除されず、これらの冗長リンクの異なる物理特性のおかげで、スパニングツリープロトコルの性能を十分に引き出すことができ、あるリンクまたは他のリンクが、異なるタイプのトラフィックの必要なものにより、送信用に選択される。また、この冗長性は、冗長リンクの異なるトポロジーの特性のおかげで、性能が十分に引き出せる。１台の端末のみにアドレス指定されたパケットは、上記端末と通信するリンクを経由し、上記と同じ端末および他の端末にアドレス指定されたパケットは、媒体内に上記端末および他の端末と通信するリンクを確立できると、そのリンク使用する。
【００２７】
要するに、送信媒体の物理特性およびその媒体上に確立できるネットワークのトポロジーは、さらに多く統合され、ネットワーク全体の効率性を向上させるために、スイッチング処理の性能を十分に引き出すことができ、それは応用例のいくつかで見ることが出来る。
【００２８】
さらに、スイッチングされたネットワークのブロードキャストパケットおよびマルチキャストパケットのトラフィックを減らすことをねらって、他の変更がなされるので、ネットワークおよびスイッチの効率性を増加させる。
【００２９】
本出願では、用語端末は、ネットワーク経由でデータを送受信できるネットワークに接続された１組の装置を意味する。
【００３０】
用語ＶＬＡＮ（仮想ローカルエリアネットワーク）はＩＥＥＥ８０２．１Ｑ標準で確立された仮想ローカルエリアネットワークを意味するように使用され、実際の１つのローカルエリアネットワークは、それらの仮想ローカルエリアネットワークに分割できる。この用語を、ＩＥＥＥ８０２．１Ｇ標準により確立され、１つのサブグループから成る複数のグループを意味する仮想ローカルネットワークと混同しないことが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本方法はパケットスイッチングを実行する通信システムに応用でき、その主な目的は、通信システムの全ての端末の間の全スイッチングを可能にすることであり、複数の端末への送信の効率性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記の目的を達成するため、および上記の段落で示された欠点を回避するため、本発明は、異なるリンクを用いて接続された複数の端末との送信媒体内でのパケットスイッチング手順から成る。上記媒体内では、ＩＳＯ（国際標準化機構）のＯＳＩ（オープンシステムインターコネクション）参照モデル第２層の中のフレーム（パケット）のスイッチングが実行され、各端末がパケットスイッチングを実行する。スイッチングは、１以上の送信媒体の間で実行される。本発明の手順は、各通信媒体の中で、上記媒体内に存在する端末を直接接続する異なるリンクが確立され、上記端末はスイッチング能力を持つことを特徴とする。また、任意の２台の端末の間で、同じ媒体内で異なる特性をもつ種々のリンクが存在してもよく、リンクが同じ媒体に属しているのとは関係なく、リンクは単方向ポイント−ポイントまたはポイント−マルチポイントであってもよい。この手順は、双方向ポイント−ポイントリンクが、同じ端末を結合するけれども反対方向である２つの単方向ポイント−ポイントリンクから成る一組のリンクであり、一組の端末の間の双方向マルチポイント−マルチポイントリンクが、上記組に属する複数の端末が存在する程多いポイント−マルチポイントリンクの結合であり、各ポイント−マルチポイントリンクが、その送信元として、上記組の上記端末の各々を持ち、そのあて先として、上記組の他の端末を持ち；リンクが同じ送信媒体に属するか否かとは無関係に、互いに無関係であって送信媒体に依存するチャネルコーディング、セキュリティ、およびサービス品質の異なる特性をもつことができ；フレームスイッチング処理に関し、ＩＥＥＥ８０２．１Ｇ標準で確立された双方向であろうと、単方向の送信用であろうと、送信用複数のリンクによる１対１方式に直接結合する複数の仮想ポートを各スイッチが持つ。
【００３３】
この手順のおかげで、フレームが、送信媒体に接続された端末から、上記媒体と同じ媒体の中で接続された任意の他の端末へ、それらの間に直接リンクが存在しなくても、送信でき、処理全体は、ＯＳＩ参照モデルの第２層で実行される。
【００３４】
本発明の手順は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準を用いてスイッチングを実行する。第１のリンクとしてあるリンクを選択し、それらはアクセス可能な端末の各々と接続するのに必要な最少の双方向リンクであり；それは、各フレームのスイッチングの入力ポートとして、フレームが入力されたリンクと結合するポートをとり、これが第１のリンクであると常に定め、もし第１のリンクでないと、等価の第１のリンクと結合するポート、言い換えると、フレームの送信元端末と通信する第１のリンクに結合したポートを取り、これらは、フレームの送信元端末と通信する２以上の第１のリンクが存在すると、結合するポートが転送状態である第１のリンクが、もし存在すれば、選択され、そうでないと任意のリンクが選択される方法により実行されることを特徴とする。
【００３５】
第１のリンクのポートは、ローカルネットワークへの接続ポートとして考えられる全ての目的のためであって、これらのポートに関してのみ、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準で確立されたスパニングツリープロトコル全体が適用され、残りのリンクは、スパニングツリープロトコルのパケットの送信から排除される。
【００３６】
本発明の背景技術で説明したように、可能なポートの状態は、ブロック、監視、転送、および無効である。本発明の手順は、さらに、任意のタイプの第１のリンクでないリンクに結合するポートの状態が、パケットの送受信に関して、上記リンクに等価な第１のリンクのポートの全ての状態のうちで、すなわち、上記第１のリンクでないリンクとして同じ端末と通信する第１のリンクのポートの状態のうちで、最も限定的な状態に等しいことを特徴とする。この方法で、第１のリンクでないリンクは、第１のリンクでないリンクに等価な第１のリンクが、ツリーの一部を形成するとき、および形成するときのみ、ツリーの一部を形成する。
【００３７】
さらに、ポイントツーマルチポイントリンクに結合するポートの状態は、常に転送であり、これらの同じリンクに結合するポートの状態は、上記ポイントツーマルチポイントリンクに等価な第１のポイントツーポイントリンクを経由して定期的に通信され、この情報は、あて先端末で処理できるようになっており；送信元端末のリンクと結合するポートがブロック状態であると知らされると、端末がスイッチとして動作する場合は、監視状態で情報を受信したポートをそのままにしておくか、または、端末がスイッチとして動作しない場合は、リンクが通信する端末からやって来るフレームを排除し；それにより、ポイント−マルチポイントポートにより送信されるパケットの処理を、これらの端末で行うことを避け、これは、受信端末がスイッチとして動作すると、これらのパケットが、等価な第１のリンクと結合するポートから到着するあて先端末で処理されるためである。
【００３８】
メッセージのブロードキャストを改善するために、この手順は、各フレームが識別子のリストを運ぶ指示をし、各識別子は、フレームが経由したスイッチと１対１に結合し、このリストは、ブロードキャスト制御情報として知られる。
【００３９】
スイッチは、そのスイッチの識別子がフレームのブロードキャスト制御情報の中に見つかると、その受信フレームを破棄し、そのおかげであるパケットが排除され、さもないと、ループを持つネットワーク経由で広がっているために、そのネットワーク内に永久に残ってしまう。
【００４０】
この理由のため、この手順は、スイッチが、フレームのブロードキャスト制御情報の中に、スイッチ自体の識別子を見つけることができない場合には、上記フレームのブロードキャスト制御情報に、スイッチ自体の識別子を加える指示を出す。
【００４１】
さらに、この手順は、本発明の背景技術に説明したように、フィルタリングテーブルの処理の相談（ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｏｎ）を利用する手順であって、２つの新しい規格が、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準の静的フィルタリングテーブル入力の各々に組み入れられ、これらの規格が、入力ポートの規格であり、入力ポートとは、フレームが入力されたポート、およびＶＬＡＮ  ＩＤ規格を意味し、ＶＬＡＮ  ＩＤ規格とは、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ標準にしたがって、フレームの属するＶＬＡＮの識別子を意味し；ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準のＭＡＣアドレス内に確立された規格に加えて、フレームが入力ポートおよびＶＬＡＮに関する上記の規格にも従うと、上記テーブルの入力の中のポートマップにより示される処理が利用されることを特徴とする。
【００４２】
上記フィルタリングテーブルの中では、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準の中に存在しない第１の新しい値が使用され、ＭＡＣアドレス、入力ポート、またはＶＬＡＮ  ＩＤのいずれの規格であるかにかかわらず、フィルタリングテーブルの静的エントリの規格のいずれにも使用でき、これは、フレーム内の上記特性の値が、上記第１の新しい値を持つ規格の値と比較されると、その比較は常に一致する、すなわち規格が一致し、入力が確立した処理が利用されるといった方法で実行される。
【００４３】
また、上記テーブルの中で、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準、すなわち上記フィルタリングテーブルの静的エントリの規格のいずれにも存在しない第２の新しい値が使用され、これは、フレームの上記特性の値が、上記第２の新しい値を持つ規格の値と比較されると、比較は一致する、すなわち、フレームの中の値が上記テーブルの任意の他の規格の値と一致しないと、規格が一致し、実際の第２の新しい値を含む規格は除外され、入力が確立した処理が利用される。
【００４４】
１より多いポート経由の送信を確立するテーブルの中のエントリが与えられると、上記入力のあて先ポートは、第１のリンクに結合するポート、または、ポイント−マルチポイントの第１のリンクに等価なポイント−マルチポイントリンクに結合するポートである。
【００４５】
以下で、この出願の理解をより容易にするために、この出願の統合部分の形成をより容易にするために、限定するよりもわかりやすい方法で本発明の目的が表されたいくつかの図を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、添付の図を参照して発明の実施の形態を説明する。
【００４７】
第１の例では、端末として媒体の中で動作する外部エンティティ（３）を用いてスイッチ（２）によりアクセスできる送信媒体（１）が提供される。送信媒体において、異なる端末（３、４、５、６、および７）の間で、異なるリンク（８、９、１０、１１、および１２）が存在し、図１から分かるように、それらは互いに独立して、異なる特性をもつことができる。
【００４８】
第２の例では、媒体（１）に２台の端末（１３および１４）が設けられ、２つの単方向ポイントツーポイントリンク（１５および１６）がそれらを結合している。リンク（１５）が（１３）から（１４）に情報を送信するために使用される。他方、リンク（１６）は、図２に表れているように、（１４）から（１３）に情報を送信するために使用される。２台の端末が、反対方向の単方向ポイントツーポイントリンクで結合されているので、これらのリンクをグループ化して１つの双方向リンク（１７）を形成でき、それにより、図３に示されているように双方向に情報を送信できるようになる。
【００４９】
第３の例では、３つの単方向ポイント−マルチポイントリンクで通信する３台の端末（１８、１９、および２０）が設けられる。図４に表れているように、（２１）は端末（２０）から端末（１８）および端末（１９）への送信を可能にし；（２２）は端末（１８）から端末（１９）および端末（２０）への送信を可能にし；（２３）は端末（１９）から端末（１８）および端末（２０）への送信を可能にする。これらの３つのリンクは、１つの双方向マルチポイント−マルチポイントリンク（２４）にグループ化でき、その結果として、図５に示されているように、３台の端末のいずれもが他の２台の端末に送信できる。
【００５０】
第４の例は、一旦、単方向リンクが双方向リンクにグループ化されると、送信媒体内に存在できる異なるタイプのリンクを示す。媒体内に５台の端末（２５、２６、２７、２８、および２９）があり、５つのリンク（３０、３１、３２、３３、および３４）がある。リンク（３０）は双方向マルチポイント−マルチポイントであり、３台の端末（２５、２８、および２９）と通信し、それにより、１台の端末により送信されるどのパケットも、上記リンクを共有する他の２台の端末に到達する。リンク（３１）は単方向ポイント−ポイントであり、端末（２９）から端末（２５）へのパケットの送信を可能にする。リンク（３２）は双方向ポイント−ポイントであり、フレームの送受信に関して、端末（２６）および端末（２９）と通信する。リンク（３３）はポイント−マルチポイントであって、端末（２９）、端末（２６）、および端末（２７）と通信する。端末（２９）がこのリンク経由でパケットを送信すると、そのパケットは端末（２６）および端末（２７）により受信される。図６で分かるように、リンク（３４）は、ポイントツーポイントの双方向であって、端末（２７）および端末（２９）と通信する。
【００５１】
第５の例では、同じ送信媒体の中の１つおよび他の端末の間のリンクのいくつかのケースが表されている。端末（３８）は、独立した特性から成る２つの双方向リンク（３９および４０）を用いて端末（３５）と通信する。他方、それは、端末（３６）および端末（３７）と通信する別の双方向リンク（４１および４３）をもつ。それは、リンク（４２）を用いて、これらの端末とも通信し、その通信はポイント−マルチポイントの単方向である。発生するのは、リンク（４２）経由でのパケットの送信が、リンク（４１）および（４３）経由でのパケットの送信と等価であることであるので、図７から分かるように、リンク（４２）が、送信において、リンク（４１）およびリンク（４３）と等価であることがいえる。
【００５２】
以下に説明するのは入力パケット用の入力ポートの割り当ての第１の例であり、図８に見ることができる。その例では、一連のリンク（４８、４９、５０、５１、５２、および５３）が存在し、スイッチが、それらに端末（４７）からアクセスでき、この場合それは端末の内部である。リンク（４８）およびリンク（４９）は双方向ポイントツーポイントであって、異なる通信パラメータを持つ端末（４４）と通信する。その面では、端末（４５）は、単方向ポイントマルチポイントリンク（５０）を持ちそのリンク経由で端末が端末（４４）および（４７）へフレームを送信できる。さらに、リンク（５２）は単方向ポイントマルチポイントであり、端末（４７）が端末（４５）および（４６）へフレームを送信することを許可する。最後に、双方向ポイントツーポイントリンク（５３）が端末（４７）を端末（４６）に接続する。
【００５３】
端末（４７）用のスイッチでは、ポートが、外に向かうリンクの各々に割り当てられ、言い換えると、送信用の双方向または単方向のリンク、すなわち図８のリンク（４８、４９、５１、５２、および５３）に割り当てられる。リンク（５０）は、純粋に到着するリンクのために結合するポートを持たない。実施の形態のこの例およびその例の残りでは、単純化の目的のために、各リンクに結合するポートの番号付けは、そのリンクに関する対応する図に使用される番号に関連する。
【００５４】
端末（４７）のスイッチでは、端末（４７）のスイッチと直接接続を持つ全ての端末に達するのに必要な最少の双方向リンクは、第１のリンクであると取られ、１つの第１のリンクは各アクセス可能な端末と結合する。この場合、唯一のソリューションはない。この条件を満たす２組のリンクが存在し、リンク（４８）、リンク（５１）、およびリンク（５３）またはリンク（４９）、リンク（５１）、およびリンク（５３）を第１のリンクとするようにできる。実施の形態のこの例では、後のグループとする（これは、ポートの数を同定することにより、または任意の他の方法により決定できる。）。
【００５５】
したがって、端末（４７）のスイッチでは、全ての到着するパケットが、第１のリンクから来るとしてスイッチにより処理される。第１のリンク（４９）、（５１）、および（５３）から直接来るパケットは、対応するポートに結合させ、残りの到着するリンクに関しては、どの端末からやって来るかにより、対応する第１のリンクに結合されたポートが、入力ポートとして割り当てられる。この場合、対応する第１のリンクの選択は、同じ端末と通信する２つの直接リンクは存在しないので、直接リンクである。
【００５６】
したがって、端末（４４）から来てリンク（４８）経由で入力されるパケットは、ポート（４９）に割り当てられ、端末（４４）と通信する第１のポートに結合されたポートである。リンク（５０）経由で入力されパケットは、端末（４５）から来て、それらはポート（５１）に割り当てられ、ポート（５１）は、図８に示されているように、端末（４５）と通信する第１のポートに結合されたポートである。リンクおよびポートのこれらの結合は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準の学習プロセスの間に使用され、その学習プロセスは、最新技術の中で知られ、本発明の背景技術の中で説明されている。到着するパケットへのポートの割り当ての第２の例は、図９で分かるように、異なるトポロジーを持ち、そのトポロジーでは、４台の端末（５４、５５、５６、および５７）が存在し、２つのマルチポイント双方向リンクにより結合されている。端末（５５）と端末（５７）とを結合するポイントツーポイント双方向リンク（５９）に加えて、それらのマルチポイント双方向リンクうちの１つ（５８）は、端末（５４）、端末（５５）、および端末（５７）と通信し、もう１つのリンク（６０）は、端末（５５）、端末（５６）、および端末（５７）と結合する。
【００５７】
端末（５７）では、リンク（５８）、リンク（５９）、およびリンク（６０）は外に向かうリンクであるので、ポートが、リンク（５８）、リンク（５９）、およびリンク（６０）に割り当てられる。第１のリンクはリンク（５８）およびリンク（６０）になり、共にマルチポイントである。したがって、これらは、使用される入力ポートである。入力ポートのフレームへの割り当ては、リンク（５８）および（６０）経由でやって来るパケットにとって明白であるけれども、第１のリンクでないリンク（５９）に関して、（５８）および（６０）の間で選択がされる。ブロック状態でないリンクは等価として選ばれるリンクである。ブロック状態よりも制限的でない状態に１つのリンクだけ存在してもよく、もしそうでないと、これは、端末（５７）、リンク（６０）、端末（５５）、リンク（５８）および端末（５４）を連続して経由するメッセージにより作成されるループを意味するからであり、本発明の実施の形態のこの例のスパニングツリープロトコルの利用により防がれる。両リンクがブロック状態である場合には、リンク（５９）経由で入力されるパケットのためにどのポートが選択されるかは問題でない。これらのパケットに割り当てられるリンクがブロック状態であり、さらにどの学習も実行されないので、明らかに、これらのパケットのどれも処理されない。
【００５８】
以下に説明するのは、図８に助けられて説明した入力ポート割り当ての第１の例のトポロジーに似たトポロジーに基づくパケット送信の例である。学習プロセスの結果として、フィルタリングテーブルの動的入力に表れるのは、リンク（４９）、リンク（５１）、およびリンク（５３）に結合したポートである。この方法で、一旦スイッチングが実行されると、上記ポートのために結合されたリンクが使用され、それにより、パケットは、それらのあて先に到達するために、必要なリンク経由で、正確に送信される。
【００５９】
残りのポート（４８および５２）は、学習プロセスの結果としてこれらの入力には表れず、その学習プロセスは、前に説明したように、最新技術で知られているけれども、これらの入力は、他のプロトコルのメンテナンス処理を用いて、静的または動的入力（それらは、本発明の背景技術で説明した）として、表に組み込むことができる。この方法で全てのリンクが送信に使用できる。
【００６０】
スパニングツリープロトコルに関する限り、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準に表されているように、第１のリンク（４８、５１、および５３）に結合されたポートに関してのみ、全体としてそのプロトコルが利用される。
【００６１】
リンク（４８）およびリンク（５２）に結合された他のポートは、第１のリンクとは結合されず、したがって、全体として、スパニングツリーから除かれる。しかし、これらのポートの各々は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準により確立されるように、パケットの送受信に関して、それらのポートの各々と関連する状態を持ち、それは計算される必要がある。
【００６２】
これらの状態の計算に関して、どのリンクが各ポートと結合しているかと、どれがこのリンクと等価な第１のリンクかと（いいかえると、同じあて先に到着するのに必要な第１のリンク）を知る必要がある。リンク（４８）の場合、上記リンクはそのあて先として端末（４４）を持ち、そこには第１のリンク（４９）により到達できる。したがって、リンク（４８）に等価な第１のリンクはリンク（４９）になる。リンク（５２）に関して、関連する第１のリンクはリンク（５１）およびリンク（５３）であり、これは同じ端末（４５）および（４６）にそれらのリンク経由で到達するからである。
【００６３】
一旦、第１のリンクでないリンクの等価なリンクが決定されると、これらの第１のリンクでないリンクのタイプにより、対応する状態が計算される。
【００６４】
第１のリンクでないポイント−ポイントリンクの場合、そのポートの状態は、等価な第１のリンクのポートの状態と全く等しい、したがってポート（４８）はポート（４９）と同じ状態を持つ。この方法で、リンク（４９）がツリーに含まれると、リンク（４８）もツリーに含まれ、リンク（４９）がツリーに含まれないと、リンク（４８）もツリーに含まれない。
【００６５】
ポイント−マルチポイントリンクの場合、２つのオプションがある。
【００６６】
第１のオプションでは、その状態が、等価なリンクと結合するポートの最も限定的な状態である。したがって、ポート（５２）の状態の場合、等価な第１のポート（５１）および（５３）に結合されたポートの状態に依存する。これらのポートの１つがブロック状態であると、ポート（５２）の状態はブロック状態になる。ポート（５２）が転送状態になると、ポート（５１）およびポート（５３）は転送状態になる必要がある。監視および学習状態が、ポート（５２）のブロック状態と等価であることに注意し、これは、リンクが外に向かうだけであって、どのパケットもこのポートで受信されないためである。また、このポートは第１のリンクに結合されていないので、スパニングツリープロトコルに関するどのメッセージもこのポートによっては送信されない。
【００６７】
この全ての結果として、等価なリンク（５１）および（５３）がツリーの中にあるときおよびツリーの中にあるときのみ、リンク（５２）がツリーの中にある。この方法で、例えば、リンク（５３）がツリーの中にないと、リンク（５２）のより端末（４６）とはどのリンクも確立されず、それにより、ツリーが壊れ、これは、このリンクがブロック状態のポートを持つためである。
【００６８】
ポイントマルチポイントリンクの第２のオプションは、転送状態を常にポートに割り当てることから成る。この結果として、ポート（５２）は、リンク（５１）およびリンク（５３）の状態から独立して、常に転送状態になる。どの場合もこれがツリーの破壊を意味しない。ポート（５３）が転送状態にあるけれども、ポート（５１）がブロック状態にあると仮定する。この場合、端末（４７）は、端末（４７）が、ブロックされたリンク（５１）に対応したポート持つことを、端末（４５）に知らせる必要があり、それによりこのリンクはツリーから除外される。端末（４５）が、このリンクの状態が変わったことを知らされるまで、リンク（５１）経由で届く全てのパケットを排除する。
【００６９】
パケットがリンク（５２）経由で送信されると、それらのパケットは端末（４６）に到着し、それは、ツリーの中にあるリンク（５３）経由で送信されたのと等価であるので、それは問題ではない。それらのパケットは端末（４５）にも到着するけれども、この端末は、パケットを、あたかもリンク（５１）により送信されたとして処理する。
【００７０】
この方法で、ツリーのトポロジーは、冗長な枝を持つことができ；事実、ポイント−マルチポイントリンクの状態に関する第１のオプション（最も制限的なオプション）を使用してでも、リンク（４９）、リンク（５１）、およびリンク（５３）がツリーの中にあると、リンク（４３）およびリンク（４７）は、パケット用の代わりのパスを提供する。これはパケットを重複させるリスクを意味するけれども、未知のあて先パケットの転送からこれらのリンクを排除する可能性が存在し、これは、ＭＡＣアドレスの規格の中の”ｎｏｔ  ｆｏｕｎｄ”値として知られ、本発明の説明で導入された第２の新しい値に対応する新しい値を持つフィルタリングテーブル、およびあて先ポートの規格の中の制限されたポートのリストの中で、そのための入力を含むことによる。この入力は、全ての未知のあて先パケットに利用でき、それにより、限られた数のポート経由でこれらのパケットが送信されると、重複したパケットの可能性が減り、重複したパケットに対する追加の制御メカニズムが存在して、ブロードキャスト制御として知られる、冗長リンクが存在することによりもたらされるループ内を流れるパケットを完全に排除できる。
【００７１】
図１０では、ブロードキャスト制御の利用の例が見て取れる。２台の端末（６１および６２）が２つの双方向リンク（６３および６４）により接続されるとすると、リンク（６３）は端末（６２）用の第１のリンクである。端末（６２）の中で結合されたポートが転送状態であると仮定する。パケットが端末（６１）から端末（６２）に到着し、そのあて先がフィルタリングテーブルの中に見つからなかったとすると、パケットは、パケットが入力されたポートを除く端末（６２）の転送状態にある全てのポートにより転送されねばならない。これは、リンク（６４）に対応するポートが、パケットが送信されるポートの中にあり、端末（６１）が既にそのパケットを処理したので、これは無用であることを意味する。さらに、端末（６１）が、パケットのあて先も見つけられないことが発生しうるので、そのパケットを端末の全てのポート経由で転送し、それは、パケットの急増を意味し、それは、ネットワークにとても損害を与える。
【００７２】
しかしこの欠点はブロードキャスト制御の使用により解決される。この例では、端末（６１）が識別子Ａをもち、端末（６２）が識別子Ｂを持ち、両端末とも、リストを持つブロードキャスト制御を２つの位置に使用し、言い換えると、両端末は、２つのポート識別子を記憶でき、それは２つのリンクの周囲のループにとって十分以上である。
【００７３】
この場合、フレームがリンク（６３）経由で端末（６１）から送信されるとき、リストの中に識別子Ａを持たねばならない。図１０では、リストは、最も新しい入力が右にくるように、２つのボックスであらわした。したがって内容は（Ｘ、Ａ）であり、ＸはＢ以外の任意の識別子である。フレームがＢに達すると、全ての始めにＢの識別子がリストにないことをチェックする。Ｂの識別子がリストにないと、パケットは処理され、端末（６２）の識別子（Ｂ）を加え、より古い識別子を削除し、それにより、リストが（Ａ、Ｂ）になる。
【００７４】
それ自体の中でのスイッチングに関して、あて先が見つからないと仮定すると、この理由のため、フレームが到着したポートを除く転送状態の全てのポート経由でフレームが転送される。明らかに、フレームはリンク（６３）のポート経由で送信されないけれども、リンク（６４）のポート経由で送信され、ブロードキャスト制御リストが識別子ＡおよびＢ（６６）を含む。
【００７５】
このフレームが端末（６１）に到着すると、リストの識別子の１つが端末（Ａ）の識別子と一致するので、このフレームは、ブロードキャスト制御により即座に削除される。この方法で、ループの周囲に等しい多くの、図１０に示されているようにこの場合２つの、入力を持つリストを使用して、パケットの重複が避けられる。
【００７６】
以下に示されているのは、ＶＬＡＮ  ＩＤおよび入力ポートの指定のあるフィルタリングテーブルの実施の形態の例である。それらが以下のテーブルであるとし、そのテーブルでは、単純にするため、ポートの処理はポートにリストに減らされ、それにより、入力の指定を備えたフレームが送信されねばならない。
【表１】
2007534191.tif 000003
【００７７】
以下の特性をもつフレームが処理されると仮定する。処理される第１のフレームはあて先アドレス０７：０８：７６：４５：６６：２２、ＶＬＡＮ  ＩＤ  ２、および入力ポート１を持つ。この場合、アドレスはテーブルの第１のエントリと一致するけれども、ＶＬＡＮ  ＩＤおよび入力ポートが一致しないので、このエントリは使用されない。全ての値が一致するので、実際には第４の入力が使用され、それにより、フレームはポート２経由で送信される。第２のフレームは、そのあて先アドレス０１：０１：０１：０１：０１：０１、ＶＬＡＮ  ＩＤ  ５、および入力ポート３をもつ。この場合、ＶＬＡＮ  ＩＤおよび入力ポートの値が第２のエントリの値と一致するけれども、あて先アドレスが一致しないので、このエントリは使用されない。残りのエントリも使用されないので、フレームは、あたかも未知のあて先を持つとして処理され、それにより、フレームが到着したポート以外の全てのポートを経由してフレームが送信される。第３のフレームは、あて先アドレスが３５：２３：２Ｆ：４８：７６：３１、ＶＬＡＮ  ＩＤ  が２、および入力ポートが４である。この場合、アドレスおよびＶＬＡＮ  ＩＤは第３のエントリに一致するけれども、入力ポートが一致しないので、このエントリは使用されない。残りのエントリも使用されないので、フレームは、あたかも未知のアドレスを持っているとして処理され、それにより、フレームが到着したポート以外の全てのポートを経由して送信される。
【００７８】
実施の形態の以下の例では、テーブルのある場所が、本発明の発明を実施するための最良の形態に紹介された第１の新しい値に対応する値を含み、ここより以下では値”ａｌｌ”と呼ぶ。以下のテーブルに当てはめ、単純にするために、ポートの処理はポートのリストに減らされ、それにより、エントリの指定を持つフレームに送信されねばならない。
【表２】
2007534191.tif 000004
【００７９】
第１のエントリは、入力ポートに関係なく、あて先アドレス０７：０８：７６：４５：６６：２２およびＶＬＡＮ  ＩＤ  ６をもつ全てのフレームに使用される。第２のエントリは、あて先アドレスに関係なく、ＶＬＡＮ  ＩＤ  ４および入力ポート２を持つ全てのフレームに使用される。第３の入力は、ＶＬＡＮ  ＩＤに関係なく、あて先アドレス３５：２３：２Ｆ：４８：７６：３１および入力ポート３を持つ全てのフレームに使用される。第４の入力はＶＬＡＮ  ＩＤおよび入力ポートに関係なく、あて先アドレス０６：３３：４３：７３：３２：１８をもつ全てのフレームに使用される。（このケースは、８０２．１Ｄ標準の１つと等価である）。
【００８０】
実施の形態の以下の例では、フィルタリングテーブルのいくつかの場所が、値”ｎｏｔ  ｆｏｕｎｄ”として既に示した新しい値を含み、本発明の発明を実施するための最良の形態で第２の新しい値として呼ぶ。
【表３】
2007534191.tif 000005
【００８１】
この場合、第１のエントリは、あて先アドレス０７：０８：７６：４５：６６：２２およびＶＬＡＮ  ＩＤ  ６をもち、入力ポートに関する限り、”ｎｏｔ  ｆｏｕｎｄ”、言い換えると、（ポート”ｎｏｔ  ｆｏｕｎｄ”持つエントリ以外の）残りのエントリのポート指定のいずれにも見つからない値を持たねばならない全てのフレームに使用され、この指定が使用される入力ポート２および３以外の任意のポートであるという結果になる。第２のエントリは、ＶＬＡＮ  ＩＤ  ４および入力ポート２を持ち、あて先アドレスが０７：０８：７６：４５：６６：２２、３５：２３：２Ｆ：４８：７６：３１、および０６：３３：４３：７３：３２：１８以外である、すなわち、残りのエントリに含まれていない任意のあて先アドレスである全てのフレームに使用される。第３のエントリは、あて先アドレス３５：２３：２Ｆ：４８：７６：３１、入力ポート３、および６、４、２以外のＶＬＡＮ  ＩＤを持つ全てのフレームに使用される。第４のエントリは、あて先アドレス０６：３３：４３：７３：３２：１８、６、４、２以外のＶＬＡＮ  ＩＤ、および２と３以外の入力ポートを持つ全てのフレームに使用される。第５のエントリは、ＶＬＡＮ  ＩＤ  ２および入力ポート３を持ち、あて先アドレスが０７：０８：７６：４５：６６：２２、３５：２３：２Ｆ：４８：７６：３１、および０６：３３：４３：７３：３２：１８以外である、すなわち、残りのエントリに含まれていない任意のあて先アドレスである全てのフレームに使用される。最後に第６のエントリは、上記の入力のうちどれも使用されない全てのフレームに使用される。
【００８２】
以下に説明するのは、種々の端末に送られなければならないパケットに関して、他のポイント−ポイントリンクと等価なポイント−マルチポイントリンクが使用された実施の形態の例を示す。
【００８３】
図１１で分かる構成を仮定すると、５台の端末（６７、６８、６９、７０、および７１）が存在する。端末（６７）は、４つの双方向ポイント−ポイントリンク（７２、７３、７４、および７５）を用いて他の４台と結合され、それらの各々が異なる端末に接続されている。ポイント−マルチポイントリンク（７６）も存在し、そのリンクは端末（６７）を他の４台と通信させる。したがって、第１のリンクは双方向（７２、７３、７４、および７５）であり、リンク（７６）はこれらの同じリンクと等価になる。
【００８４】
フィルタリングテーブルに関する限り、実施の形態のこの例では、任意のＶＬＡＮ  ＩＤおよび入力ポートに関するあて先アドレスが見つからないと、以下のテーブルに示されているように、未知のアドレスパケットが第１のポートに関連する全てのポート経由で送信される方法で、使用されるエントリが存在し、単純にする理由のため、フレームが送信されねばならないポートは処理フィールドの中で示され、ポートは対応するリンクと同じ参照番号で同定される。
【表４】
2007534191.tif 000006
上記テーブルはＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準に従う。
【００８５】
同じ方法で、以下に示すように、全てのアクセス可能な端末（ブロードキャスト）を表すアドレスに関するエントリが以下のフィルタリングテーブルの中に存在する。
【表５】
2007534191.tif 000007
【００８６】
この表では、ポートのリストの間に表れるのは、リンク（７２、７３、７４、７５）に結合されたポートであるけれども、リンク（７６）は、第１のリンクではないので、表れないので、パケットの重複が避けられる。
【００８７】
しかし、ある場合は、この表を変更することが好ましいこともある。名前を付けた以上のリンクが存在しないと、安定した状況では、ポート（７２、７３、７４、および７５）は、転送状態になる。次に、管理プロセスが使用されて、これらのポートを等価なポイント−マルチポイントポート（７６）に置き換え、以下のようなテーブルになる。
【表６】
2007534191.tif 000008
【００８８】
１つのリンクで送信する方が１より多いリンクで送信するよりも効率的な場合、この操作は、図１１に示されているように、システムの一般的性能を著しく増加させる。
【００８９】
以下に説明するのは、全てのスイッチに知られていないあて先のパケットの重複のリスクである。端末（６７）を起点とするパケットに関して、到着するリンクのみであるため、リンク（７６）が端末（６８、６９、７０、および７１）のどの第１のリンクにも関連していないので、どのようなリスクも存在せず、それ故、リンク（７６）経由で到着するパケットは、標準により確立されているように、どのような場合も転送されないので、それらを受信する端末が、リンク（７２、７３、７４、および７５）から到着するとして扱う。
【００９０】
端末（６８、６９、７０、および７１）により送信される未知のあて先のパケットに関し、ブロードキャスト制御のおかげで、重複が避けられ、図１２に示されているように、２つの場所を含むリストで十分であり、図１２では、端末（６７、６８、６９、７０、および７１）は、各々識別子として、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥを持つ。端末（６８）を起点とするパケットは、ブロードキャスト制御リストの中に識別子Ｂを持つ。上記の図では、リスト（７７）は、一番新しい入力が右になる方法で、２つのボックスとして表されている。したがって、その内容は（Ｘ、Ｂ）になり、ＸはＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、およびＥとは異なる任意の識別子である。端末（６７）に達すると、このパケットはリンク（７６）により転送され、これによりパケットの４つの複製が、端末（６８）、（６９）、（７０）、および（７１）に各々ブロードキャスト制御リスト（Ｂ、Ａ）（７８、７９、８０、および８１）と共に到着する。端末（６８）は、パケットが端末自体の識別子、つまり、ブロードキャスト制御リストの中のＢを持っているために、パケットがその端末を既に通過していることを知っているので、端末に達する複製を排除する。他方、端末（６９）、（７０）、および（７１）はそのパケットを受け取る。この結果は、元々Ｂで生成されたパケットは、排除され複製で示される全ての端末経由で配信される。端末（６９）、（７０）および（７１）により生成されるパケットに関する限り、結果は似ている。
【００９１】
ポイント−マルチポイントリンクが種々の端末宛のパケットに使用される実施の形態の第２の例では、図１３に示されているように、２つの端末の間に別のリンクが存在する条件では、端末およびリンクの同じ配置で開始し、その配置では、２つの端末（７０）および（７１）の間に新しいリンク（８２）が存在する。この例では、３つの異なるシナリオが発生する。
【００９２】
１．スパニングツリープロトコルでは、新しいリンク（８２）が廃棄される。この場合、端末（６７）のポートは影響を受けず、状況は前の例と類似している。
【００９３】
２．端末（７１）の中のスパニングツリープロトコルが、リンク（７５）に対応するポートがブロック状態でなければならないことを決定し、端末（６７）の中の同じリンクに対応するポートが転送状態である。この端末の中の状況は、前の例と類似する。さらに端末（７１）では、リンク（７６）経由で端末（６７）が送信する全てのパケットは、リンク（７５）から到着するとして処理されるので、受信に際して、排除され、リンク（７５）は、ブロック状態の対応するポートを持つ。端末（６７）から端末（７１）に送信されねばならないパケットは、直接リンクを使用しないけれども、代わりに、リンク（７４）と（８２）との後に、またはリンク（７６）と（８２）との後に、端末（７０）を通過する。
【００９４】
３．端末（６７）の中のスパニングツリープロトコルが、リンク（７５）に対応するポートがブロック状態のままであり、端末（７１）の中の同じリンクに対応するポートが転送状態にあると判断する。その場合、端末（６７）の中に２つの可能性が存在する。
【００９５】
ａ．より控えめな、第１のオプションは、リンク（７６）と等価な転送状態にあるリンクを持たないために、リンク（７６）をブロックすることからなる。その場合、フィルタリングテーブルの中のこのリンクに関する第１のポートを置き換える処理は、テーブルを元の状態に戻さねばならず、すなわち、表６に示されているように、ブロック状態にあるために、リンク（７５）経由が使用される。
【００９６】
ｂ．ポイント−マルチポイントリンクの代わりの全ての第１のリンクの使用が、システムの性能の重大な悪化を意味すると（全てのアクセス可能な端末宛のパケットの送信用のリンクの代わりに３つのリンクを使用せねばならないために）、ポート（７６）は、転送状態を維持でき、フィルタリングテーブルは変更されない。この場合、パケット重複は、単純に端末（７１）が、リンク（７５）経由で到着するパケットを無視するように、端末（６７）から端末（７１）へ通知を送信することにより、避けられる。これは、あたかもパケットが端末（６７）から来るように端末（７１）の中で扱われるので、リンク（６７）経由で到着するパケットも含む。
【００９７】
図１４に示されているような実施の形態のもう１つの例では、スイッチがバストポロジーに使用されて、そこでは、通信媒体が、ある構成により、その媒体に接続された任意の２台の端末の間の通信を可能にし、本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準と等価な形で動作するように作成できる。
【００９８】
端末（８３、８４、８５、８６、および８７）と通信するバス（８８）は、図１５から分かるように、通信媒体（８９）の全ての端末の間の双方向マルチポイントリンク（９０）と比較できる。
【００９９】
リンク（９０）は、明らかに全ての端末の中で第１のリンクであると考えられ、そのリンクに結合したポートに関して、スパニングツリープロトコルが、正常に使用される。
【０１００】
ブロードキャスト制御に関する限り、その使用は、冗長なリンクがないので、不必要になる。
【０１０１】
フィルタリングテーブルに関して、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準のテーブルと完全に等価である必要があると、学習により確立される動的エントリは、静的入力に関するのと同じ方法で、値”ｎｏｔ  ｆｏｕｎｄ”をどの場合も使用せずに、入力ポートおよびＶＬＡＮ  ＩＤの指定に値”ａｌｌ”を含むように単純に作成される。この方法で、典型的なテーブルは以下に示すようになる。
【表７】
2007534191.tif 000009
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】外部エンティティが、スイッチ経由で送信媒体にアクセスする実施の形態の例を表す図
【図２】図３と共に、双方向リンクと反対方向の２つの単方向リンクとの間の関係を表す図
【図３】図２と共に、双方向リンクと反対方向の２つの単方向リンクとの間の関係を表す図
【図４】図５と共に、双方向マルチポイント−マルチポイントリンクの中のリンクのグループ化を表す図
【図５】図４と共に、双方向マルチポイント−マルチポイントリンクの中のリンクのグループ化を表す図
【図６】一連のスイッチの間の通信の中の発明の手順の利用例を表す図
【図７】第１のリンクが見られる利用例を表す図
【図８】入力ポートの割り当てが実行された実施の形態の例を表す図
【図９】入力ポートの割り当てが実行された実施の形態のもう１つの例を表す図
【図１０】ブロードキャスト制御の利用が見られる実施の形態の例を表す図
【図１１】ポイント−ポイントおよびポイント−マルチポイントリンクが、異なるリンクに関して維持された実施の形態の例を表す図
【図１２】ブロードキャスト制御が機能しているのが見られる図１１の実施の形態の同じ例を表す図
【図１３】追加のリンクが存在する以外は図１２の実施の形態の例に似た実施の形態の例を表す図
【図１４】図１５と共に、バスと双方向マルチポイントリンクとの比較を表す図
【図１５】図１４と共に、バスと双方向マルチポイントリンクとの比較を表す図
【図１】
2007534191.tif 000010
【図２】
2007534191.tif 000011
【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】
2007534191.tif 000017
【図９】
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【図１０】
2007534191.tif 000019
【図１１】
2007534191.tif 000020
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2007534191.tif 000023
【図１５】
2007534191.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月22日(2007.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、フレームのスイッチングがＩＳＯ（国際標準化機構）のＯＳＩ（オープンシステムインターコネクション（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ））参照モデルの第２層で実行され、各端末がパケットスイッチングを実行し、各スイッチングが１以上の送信媒体の間で実行され；
送信媒体の各々で、上記送信媒体の中に存在する、スイッチング能力を持つ端末を直接接続する異なるリンクが確立され；
任意の２台の端末の間で、同じ送信媒体の中の異なる特性をもつ種々のリンクが選択的に確立され；
同じ送信媒体に属しているかに関係なく、上記のリンクが、単方向ポイント−ポイントリンクおよびポイントマルチポイントリンクの間から選択され；
双方向ポイント−ポイントリンクが、同じ端末を結合するけれども、反対方向である２つの単方向ポイント−ポイントリンクからなる１組のリンクであることを確立し；
１組の端末の間の双方向マルチポイント−マルチポイントリンクは、上記組に属する端末と同じ数のポイント−マルチポイントリンクの結合であり、各ポイント−マルチポイントリンクは、その送信元として、上記組の上記端末の各々を持ち、そのあて先として、上記組のその他の上記端末を持つことを確立し；
上記単方向リンクが、同じ送信媒体に属しているか否かに関係なく、互いに依存しないが送信媒体に依存するチャネルコーディング、セキュリティおよびサービス品質の異なる特性を選択的にもち、；
フレームスイッチング処理では、各スイッチに仮想ポートを設け、それらの仮想ポートは、選択的に送信する上記リンクと１対１に直接結合され、かつ、ＩＥＥＥ８０２．１Ｇ標準で確立されている複数の双方向リンクと、複数の単方向出力リンクとの間から選択される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準にしたがって実行され、
アクセス可能な端末の各々と接続するのに必要な最少の双方向リンクからなる第１のリンクとして、複数のリンクを選択し、
上記フレームが入力された、常に第１のリンクであるリンクに結合されたポートと、常に上記等価な第１のリンクが第１のリンクでないという条件で、等価な第１のリンクに結合されたポートとの間で選択されたポート、すなわち、フレームが来た上記端末と通信する上記第１のリンクに結合された上記ポートを、各フレームのスイッチングの上記入力ポートとしてとり、
フレームが来た端末と通信する第１のリンクが少なくとも２つ存在すると、もし存在すれば、結合されたポートが転送状態にある上記第１のリンクと、結合されたポートが転送状態である第１のリンクが存在しなければ、任意のリンクとの間から選択されるようにできる
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
上記第１のリンクに結合された上記ポートが、ローカルネットワークへの接続ポートとして考えられ、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準で確立されたスパニングツリープロトコルがその全体でこれらのポートに関して利用され、上記複数のリンクの残りは、上記スパニングツリープロトコルのパケットの送信から排除されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、ポートの状態がブロック、監視、学習、転送および無効の間で選択され；
第１のリンクでない任意のタイプのリンクと結合したポートの状態が、上記リンクに等価な第１のリンクのポート、すなわち、上記第１のリンクでないリンクでなくて、同じ端末と通信する上記第１のリンクのポートの全ての状態のうちで、パケットの送受信に関し、最も制限的な状態と等しくして、上記第１のリンクでないリンクに等価な第１のリンクが上記ツリーの一部を形成するときにのみ第１のリンクでないリンクが上記ツリーの一部を形成する
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
ポイントツーマルチポイントリンクに結合されたポートの状態が、常に転送状態であって、これらの同じリンクに結合されたポートの状態が、上記ポイント−マルチポイントリンクと等価な上記第１のポイントツーポイントリンク経由で定期的に通信され、この情報はあて先端末により処理され；
発信元端末内の上記リンクに連結された上記ポートがブロック状態であると上記あて先端末選択的に知らされると、上記あて先端末は、上記端末がスイッチとして動作するなら監視状態で上記情報を受信したポートをそのままにする動作と、上記端末がスイッチとして動作しないなら上記リンクが通信する上記端末から来る上記フレームを排除する動作の間から選択される動作を選択的に実行し；
これにより、これらのパケットが、あて先端末において、受信端末がスイッチとして動作するなら、等価な第１のリンクと結合するポートから来るとして処理されるので、ポイント−マルチポイントポートにより送信されるパケットの、これらの端末内での処理を避ける
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
各フレームが識別子のリストを組み込み、各識別子が、上記フレームが通過したスイッチと一対一で結合し、このリストがブロードキャスト制御情報として知られる
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
受信したフレームの上記ブロードキャスト制御情報の中にスイッチの識別子が見つかると、上記スイッチは上記フレームを破棄し、これにより、ネットワーク経由でループで拡散されているため上記ネットワーク内に永久にとどまるパケットを廃棄する
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項６に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
上記スイッチが、上記フレームの上記ブロードキャスト制御情報の中に、上記スイッチ自体の識別子を見つけられない場合には、上記フレームの上記ブロードキャスト制御情報に上記スイッチ自体の識別子を加える
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、フィルタリングテーブルの相談（ｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｏｎ）プロセスが実行され、
入力ポートの仕様である２つの新しい仕様が、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準の静的フィルタリングテーブルエントリの各々の中に組み入れられ、フレームが入力されたポートを参照し、またＩＥＥＥ８０２．１Ｑ標準にしたがった、ＶＬＡＮ  ＩＤ（仮想ローカルエリアネットワーク識別）の仕様であって、上記フレームが属するＶＬＡＮの識別子を参照し；
ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準のＭＡＣ（媒体アクセス制御）アドレスで確立された上記仕様に加えて、もし上記フレームが入力ポートおよびＶＬＡＮに関する上記の仕様にも従うならば、上記フィルタリングテーブルの上記エントリのポートマップにより示された処理が適用される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
上記フィルタリングテーブルの静的エントリの上記仕様のいずれにおいても、ＭＡＣアドレス、入力ポート、およびＶＬＡＮ  ＩＤの仕様の間で選択された仕様に関して、上記標準に存在しない第１の新しい値が使用され；これにより、フレームの中の上記特性の値が、上記第１の新しい値を持つ仕様の値と比較されるとき、上記比較は常に満たされ、結果として、上記仕様が満たされ、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準が上記エントリに関して確立した処理が適用される
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
上記フィルタリングテーブルの静的エントリの上記仕様のいずれにおいても、上記標準に存在しない第２の新しい値が使用され、上記フレームの特性が、上記第２の新しい値を持つ仕様の特性と比較されると、この比較が満たされ、すなわち、上記フレーム内の上記値が、上記テーブルの任意の他の仕様の値と一致しないと、実際の第２の新しい値を含む上記仕様を除いて、上記仕様が満たされ、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ標準で確立された処理が、エントリに関するフィルタリングテーブルで見つかる場所に関して適用される
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項４、請求項５、または請求項１１に記載の異なるリンクを使用して接続された複数の端末を備える送信媒体でパケットをスイッチングする方法であって、
１より多いポートを経由した送信を確立するテーブルの中の入力が与えられると、上記入力のあて先ポートが、第１のリンクに結合されたポートおよび上記第１のリンクに等価なポイント−マルチポイントリンクに結合されたポートの間から選択される
ことを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2007534191.tif 000025
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