(57)【要約】【課題】ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨによって物理的にリングネットワークを構成し、リングネットワーク内に同期フレームを収容する最小単位のパスを形成し、ＭＡＣフレームの通信容量に応じて、リングネットワークの未使用帯域をバーチャル・コンカチネーションによって伝送帯域として確保することによりＭＡＣフレームを同期フレームにて伝送することを目的とする。【解決手段】ＭＡＣフレームを同期フレームに変換する際に使用されるＦＩＦＯの使用状況を監視する手段と、監視結果に応じてＭＡＣフレームの伝送パスとしてリングネットワークの未使用帯域を調整する手段と、スレーブ装置から通知されるＦＩＦＯの使用状況の監視結果に応じて該ＭＡＣフレームの伝送パスとしてリングネットワークの未使用帯域を調整する手段と、マスター装置とスレーブ装置の伝送パスを管理する手段を備える。【選択図】図１
2005269435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状のネットワークを構成する親局に設けられ、ＬＡＮのＭＡＣフレームを同期フレームに変換して、親局のＬＡＮセグメントと子局のＬＡＮセグメント間の相互通信を可能とするフレーム信号多重伝送装置であって、
該ＭＡＣフレームを同期フレームに変換する際に使用する記憶部の使用状況を監視する監視手段と、
自装置と該子局に設置されるフレーム信号多重伝送装置との間の伝送パスを管理する管理手段と、
該管理手段による管理情報と、該監視手段による監視結果または該子局に設置されるフレーム信号多重伝送装置からの通知に応じて、該ＭＡＣフレームの伝送パスとして該リング状のネットワークの未使用帯域を調整する調整手段と、
該調整の結果に応じて、該子局に設置されるフレーム信号多重伝送装置を制御する制御手段を、
備えることを特徴とするフレーム信号多重伝送装置。
【請求項２】
リング状のネットワークを構成する子局に設けられ、ＬＡＮのＭＡＣフレームを同期フレームに変換して、親局のＬＡＮセグメントと子局のＬＡＮセグメント間の相互通信を可能とするフレーム信号多重伝送装置であって、
該ＭＡＣフレームを同期フレームに変換する際に使用する記憶部の使用状況を監視する監視手段と、
該監視手段による監視結果を請求項１に記載のフレーム信号多重伝送装置に通知する通知手段と、
請求項１に記載のフレーム信号多重伝送装置からの制御に基づき、該ＭＡＣフレームの伝送パスとして該リング状のネットワークの未使用帯域を調整する調整手段を、
備えることを特徴とするフレーム信号多重伝送装置。
【請求項３】
請求項１に記載の１つのフレーム信号多重伝送装置と請求項２に記載の１つ以上のフレーム信号多重伝送装置により、リング状のネットワークを構成することを特徴とするフレーム信号多重伝送システム。
【請求項４】
請求項１に記載のフレーム信号多重伝送装置であって、
前記のＭＡＣフレームの伝送パスとしてリング状のネットワークの未使用帯域を調整する調整結果に応じて、請求項２に記載のフレーム信号多重伝送装置を制御した後、任意の時間後に請求項２に記載のフレーム信号多重伝送装置からの応答が無かった時に、該ＭＡＣフレームの伝送パスの調整結果を該調整前に戻す調整手段を備えることを特徴とするフレーム信号多重伝送装置。
【請求項５】
請求項４に記載の１つのフレーム信号多重伝送装置と請求項２に記載の１つ以上のフレーム信号多重伝送装置により、リング状のネットワークを構成することを特徴とするフレーム信号多重伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リング状のネットワーク（以降、リングネットワークと記載する。）を構成し、ＬＡＮ(local area network)のＭＡＣ(media access control)フレームを同期フレームに変換して、親局のＬＡＮセグメントと子局のＬＡＮセグメント間の相互通信を可能とするフレーム信号多重伝送装置およびフレーム信号多重伝送システムに係り、特に、１つの親局と１つ以上の子局をＳＯＮＥＴ(synchronous optical network)／ＳＤＨ(synchronous digital hierarchy)によって物理的にリングネットワーク構成にし、１つの親局と１つの子局間の該リングネットワーク内に該同期フレームを収容する最小単位のパスを形成し、ＭＡＣフレームの通信容量に応じて、該リングネットワークの未使用帯域をバーチャル・コンカチネーション(ＶＣ：virtual concatenation)によって伝送帯域として確保することによりＭＡＣフレームを同期フレームにて伝送する方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
イーサネット（登録商標）に代表されるＬＡＮのプロトコル・データ・ユニットであるＭＡＣフレーム等のフレーム信号を異なるＬＡＮセグメントと相互通信する場合、既存のＳＯＮＥＴ／ＳＤＨシステム等のパスにて該ＭＡＣフレームの通信容量に応じた伝送帯域を予め確保して該ＭＡＣフレームを伝送する構成が一般的に用いられている。
【０００３】
図１３はフレーム信号多重伝送システムを説明する図であり、１０１，１０２，１０３はサーバ、１０４はルータ、１０５，１０６，１０７，１０８はノード、１０９，１１０，１１１はスイッチング・ハブ等のＬＡＮスイッチである。ルータ１０４はＬＡＮ−Ｄに接続しているサーバ１０１、サーバ１０２、サーバ１０３を収容し、ＭＡＣフレームを終端する。そしてサーバごとに構成される３つのＬＡＮセグメント（ＬＡＮ−Ａ，−Ｂ，−Ｃ）を構成し、ノード１０５に収容されている。ノード１０６はＬＡＮスイッチ１０９と接続しＬＡＮスイッチ１０９の配下のＬＡＮセグメントを収容している。ノード１０７はＬＡＮスイッチ１１０と接続しＬＡＮスイッチ１１０の配下のＬＡＮセグメントを収容している。ノード１０８はＬＡＮスイッチ１１１と接続しＬＡＮスイッチ１１１の配下のＬＡＮセグメントを収容している。ノード１０５，１０６，１０７，１０８はリングネットワークを構成しＵＰＳＲ(uni-directional path switching ring)方式を用いている。そして、ノード１０５とノード１０６の通信パスとしてＳＴＳパス１が、ノード１０５とノード１０７の通信パスとしてＳＴＳパス２が、ノード１０５とノード１０８の通信パスとしてＳＴＳパス３が該リングネットワーク内に設けられる。ノード１０５が収容するＬＡＮ−Ａ，−Ｂ，−ＣとＬＡＮスイッチ１０９，１１０，１１１配下のＬＡＮ−Ａ，−Ｂ，−ＣのＭＡＣフレームの通信が、該ＳＴＳパス１，２，３によって可能となる。この場合のＳＴＳパスの帯域はＬＡＮ−Ａ，ＬＡＮ−Ｂ，ＬＡＮ−Ｃのそれぞれの通信の最大容量に応じて回線設定時に予め設定される。例えば、ＬＡＮ−Ａの通信が100BASE-Tで行われるならば50Mbpsの伝送速度を有するSTS-1を２つコンカチネートした100Mbpsの伝送速度を有するSTS-1-2vの通信パスをノード１０５−ノード１０６間に設定する（ＳＴＳパス１）。ＬＡＮ−Ｂの通信が1000BASE-Tで行われるならば50Mbpsの伝送速度を有するSTS-1を20個コンカチネートした1Gbpsの伝送速度を有するSTS-1-20vの通信パスをノード１０５−ノード１０７間に設定する（ＳＴＳパス２）。同様に、ＬＡＮ−Ｃの通信が100BASE-Tで行われるとし100Mbpsの伝送速度を有するSTS-1-2vの通信パスをノード１０５−ノード１０８間に設定する（ＳＴＳパス３）。本図のリングネットワークがSTS-1を48個有する2.4Gbpsの通信容量を有するSTS-48であるならば、48個のSTS-1のうち24個のSTS-1が使用され、残りの24個のSTS-1が未使用帯域となる。
【０００４】
前記図１３のノード１０５の主要機能であるＭＡＣフレームを同期フレームに変換する機能について開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図１４は従来の技術を説明する図であり、上記の特許文献１の図８を引用している。１２１はＰＨＹ部、１２２はＭＡＣフレーム終端部、１２３はカプセル化部、１２４はＦＩＦＯ、１２５はフレーム分配部、１２６はＰＯＳ生成部、１２７はフローモニタ部、１２８はＰＯＳ受信部、１２９はフレーム多重部、１３０はＶＣ制御部、１３１はＦＩＦＯ、１３２はデ・カプセル化部、１３３はＭＡＣフレーム生成部である。
【０００６】
ＬＡＮからの1000BASE-T等の信号はＰＨＹ部１２１にて物理的な終端が行われる。ＭＡＣフレーム終端部１２２はＭＡＣフレームを終端する。カプセル化部１２３は該ＭＡＣフレームをＨＤＬＣ(high level data link control)フォーマットにカプセル化、つまりヘッダとＣＲＣ(cyclic redundancy check)を付加してパケット間の分離を行う。ＦＩＦＯ１２４にて随時書き込みが行われることで展開されたパケットはフレーム分配部１２５に読み出されフレームが構成される。ＰＯＳ(packet over sonet)生成部１２６は各パスのパケットを同期フレームSTS-1のペイロードにマッピングし該当するＰＯＳポートに出力する。
【０００７】
ＰＯＳ受信部１２８はSTS-1フレームのパスオーバヘッド、バーチャル・コンカチネーションを終端する。バーチャル・コンカチネーションの終端はマルチフレームバイトであるH4バイトを終端し、STS-1フレーム間の同期をとる。フレーム多重部１２９は必要なパスのパケットを多重しＦＩＦＯ１３１に書き込む。デ・カプセル化部１３２はＦＩＦＯ１３１より随時パケットを読み出しカプセル化を解除する。ＭＡＣフレーム生成部１３３は該カプセル化が解除されたパケットに対しＭＡＣフレームを生成する。フローモニタ部１２７はＦＩＦＯ１２４のバッファ使用量を計測し、予め設定された閾値に達すると一時停止信号を発生する。該一時停止信号はＭＡＣフレーム生成部１３３にて対向する端末（該1000BASE-T等の信号を送信する通信相手の装置）へのＰＡＵＳＥフレームとして送出される。該ＰＡＵＳＥフレームにより本装置に流入される該1000BASE-T等の信号量は制限され、ＦＩＦＯ１２４がオーバフローすることを防止している。
【０００８】
なお、ＦＩＦＯ１２４が備えるバッファ量（バッファできる最大量）はＰＯＳポート側の伝送帯域とＬＡＮ側のＭＡＣフレームの流入容量に応じて予め確保される。
【特許文献１】特開２００３−６９５１９号公報（第３〜４頁、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上記載したように、ＬＡＮのＭＡＣフレームを同期フレームに変換して、親局のＬＡＮセグメントと子局のＬＡＮセグメント間の相互通信を可能とするフレーム信号多重伝送装置においては、ＬＡＮのＭＡＣフレームの通信の最大容量に応じて同期フレームの通信容量を確保し、ＦＩＦＯのバッファ使用量を監視し通信する対向装置の送信量を制御することで通信する信号の廃棄が生じないようにしている。
【００１０】
しかしながら、ＬＡＮからのＭＡＣフレーム信号のトラフィックは一定でなく、ある時期にだけトラフィックが大きくなるような場合に、常にＬＡＮからのＭＡＣフレーム信号の最大トラフィックに応じて同期フレームの伝送容量を確保することは、システムの伝送帯域の活用の観点から経済的でない。
【００１１】
本発明は、ＬＡＮのＭＡＣフレームを同期フレームに変換して、親局のＬＡＮセグメントと子局のＬＡＮセグメント間の相互通信を可能とするフレーム信号多重伝送方式において、１つの親局と１つ以上の子局をＳＯＮＥＴ／ＳＤＨによって物理的にリングネットワーク構成にし、１つの親局と１つの子局間の該リングネットワーク内に同期フレームを収容する最小単位のパスを形成し、ＭＡＣフレームの通信容量に応じて、該リングネットワークの未使用帯域をバーチャル・コンカチネーションによって伝送帯域として確保することにより、ＭＡＣフレームを同期フレームにて伝送するフレーム信号多重伝送装置およびフレーム信号多重伝送システムの提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第一の発明は、リングネットワークを構成する親局に設けられ、ＬＡＮのＭＡＣフレームを同期フレームに変換して、親局のＬＡＮセグメントと子局のＬＡＮセグメント間の相互通信を可能とするフレーム信号多重伝送装置であって、
該ＭＡＣフレームを同期フレームに変換する際に使用する記憶部（例えば、ＦＩＦＯ）の使用状況を監視する監視手段と、自装置と該子局に設置されるフレーム信号多重伝送装置（以降、スレーブ装置と記載する。）との間の伝送パスを管理する管理手段と、該管理手段による管理情報と、該監視手段による監視結果または該スレーブ装置からの通知に応じて、該ＭＡＣフレームの伝送パスとして該リングネットワークの未使用帯域を調整する調整手段と、該調整の結果に応じて、該スレーブ装置を制御する制御手段を備えることを特徴とするフレーム信号多重伝送装置（以降、マスター装置と記載する。）である。
【００１３】
第一の発明によれば、ＬＡＮのＭＡＣフレームのトラフィックに応じてリングネットワークの未使用帯域を伝送パスとして使用するためにマスター装置およびスレーブ装置の制御を可能とするマスター装置が提供できる。
【００１４】
第二の発明は、リングネットワークを構成する子局に設けられ、ＬＡＮのＭＡＣフレームを同期フレームに変換して、親局のＬＡＮセグメントと子局のＬＡＮセグメント間の相互通信を可能とするフレーム信号多重伝送装置であって、
該ＭＡＣフレームを同期フレームに変換する際に使用する記憶部（例えば、ＦＩＦＯ）の使用状況を監視する監視手段と、該監視手段による監視結果を第一の発明に記載のマスター装置に通知する通知手段と、第一の発明に記載のマスター装置からの制御に基づき、該ＭＡＣフレームの伝送パスとして該リングネットワークの未使用帯域を調整する調整手段を備えることを特徴とするスレーブ装置である。
【００１５】
第二の発明によれば、ＬＡＮのＭＡＣフレームのトラフィックに応じてリングネットワークの未使用帯域を伝送パスとして使用することを、マスター装置からの制御により可能とするスレーブ装置を提供できる。
【００１６】
第三の発明は、第一の発明に記載の１つのマスター装置と第二の発明に記載の１つ以上のスレーブ装置により、リングネットワークを構成することを特徴とするフレーム信号多重伝送システムである。
【００１７】
第三の発明によれば、リングネットワークの伝送帯域を有効に使用するフレーム信号多重伝送システムを提供できる。
【００１８】
第四の発明は、第一の発明に記載のマスター装置であって、
前記のＭＡＣフレームの伝送パスとしてリングネットワークの未使用帯域を調整する調整結果に応じて、第二の発明に記載のスレーブ装置を制御した後、任意の時間後に第二の発明に記載のスレーブ装置からの応答が無かった時に、該ＭＡＣフレームの伝送パスの調整結果を該調整前に戻す調整手段を備えることを特徴とするマスター装置である。
【００１９】
第四の発明によれば、リングネットワークの伝送帯域を有効に使用するフレーム信号多重伝送装置を提供できる。
【００２０】
第五の発明は、第四の発明に記載の１つのマスター装置と第二の発明に記載の１つ以上のスレーブ装置により、リングネットワークを構成することを特徴とするフレーム信号多重伝送システムである。
【００２１】
第五の発明によれば、リングネットワークの伝送帯域を有効に使用するフレーム信号多重伝送システムを提供できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、１つの親局と１つ以上の子局を接続し構成するリングネットワークにおいて、１つの親局と１つの子局間のリングネットワーク内に同期フレームを収容する最小単位のパスを形成し、ＦＩＦＯ等のＭＡＣフレームを同期フレームに変換する際に使用する記憶部（以降、ＦＩＦＯと記載する。）の使用状況によって知れるＭＡＣフレームの通信容量が予め設定した閾値を超えた場合、該リングネットワークの未使用帯域をバーチャル・コンカチネーションによって伝送帯域として確保することによりＭＡＣフレームを同期フレームにて伝送することができる。また、前記のリングネットワークの未使用帯域をバーチャル・コンカチネーションによって伝送帯域として確保して通信を行っている際に、ＦＩＦＯの使用状況によって知れるＭＡＣフレームの通信容量が予め設定した閾値より低下した場合、確保している伝送帯域の一部をリングネットワークの未使用帯域に戻すことができる。よって、リングネットワークの帯域を有効に使用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以降、図面を併用して本発明の詳細を説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、マスター装置の機能構成図であり、１はＬＡＮインタフェース部、１１はＰＨＹ部、１２はＭＡＣフレーム終端部、１３はＭＡＣフレーム生成部、２はＥｏＳインタフェース部、２１，２２はカプセル化部、２３は多重部、２４はＦＩＦＯ、２５はフローモニタ部、２６，２７はデ・カプセル化部、２８は分離部、２９はＦＩＦＯ、３はＶＣ処理部、３１はＶＣ組立て部、３２はＶＣ分解部、４はＭＬＤＸ部、５はＯＣ−ｎ終端部、６はパス監視制御部、７はパス管理テーブルである。そして、ＬＡＮインタフェース部１、ＥｏＳ(ethernet over sonet、但しethernetは登録商標)インタフェース部２、ＶＣ処理部３は、リングネットワークを構成するスレーブ装置の数に対応して配備される。なお、図において、同一のものまたは類似するものについては同一の符号を記載する。また(  )付き小文字数字は信号を示している。
【００２５】
ＬＡＮインタフェース部１はＰＨＹ部１１、ＭＡＣフレーム終端部１２、ＭＡＣフレーム生成部１３により構成される。ＬＡＮからの10/100BASE-Tや1000BASE-T等の信号はＰＨＹ部１１にて物理的な終端が行われる。ＭＡＣフレーム終端部１２はＭＡＣフレームを終端する。
【００２６】
ＥｏＳインタフェース部２はカプセル化部２１，２２、多重部２３、ＦＩＦＯ２４，２９、フローモニタ部２５、分離部２８、デ・カプセル化部２６，２７により構成される。カプセル化部２１はＭＡＣフレーム終端部１２にて終端されたＭＡＣフレームをＥｏＳフレームにカプセル化する（後記の図６にて説明する）。カプセル化部２２はパス監視制御部６からのスレーブ装置のパス構成を制御する等に使用するパス制御信号(1)をＥｏＳフレームにカプセル化したパス監視制御フレームを生成する（後記の図７にて説明する）。多重部２３はカプセル化部２１，２２のＥｏＳフレームを多重し、ＦＩＦＯ２４に随時書き込みを行う。ＦＩＦＯ２４では多重部２３によりＥｏＳフレームが随時書き込まれ、ＶＣ組立て部３１のタイミングによりＶＣ組立て部３１に読み出される。
【００２７】
ＶＣ処理部３はＶＣ組立て部３１、ＶＣ分解部３２により構成される。ＶＣ組立て部３１はＥｏＳインタフェース部２からのＥｏＳフレームとパス監視制御部６からのＶＣ構成信号(5)によりＶＣフレーム信号を組立てる。その際、ＶＣフレーム内のパスオーバーヘッド(ＰＯＨ：path over head)のＨ４バイトを使用してマルチフレームを構成し、マルチフレームタイミング信号(6)をパス監視制御部６に通知する。
【００２８】
ＭＬＤＸ部４はSTS-1単位のスイッチであり、パス監視制御部６からのSTS-1単位のパス配置信号(7)によりＶＣ処理部３からのＶＣフレーム信号を多重化しＯＣ−ｎ終端部５へ送出する、またＯＣ−ｎ終端部５からのOC-n信号をＶＣフレーム信号に分離しＶＣ処理部３へ送出する。
【００２９】
ＯＣ−ｎ終端部５はＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのリングネットワークの伝送路信号を終端する。
【００３０】
フローモニタ部２５はＦＩＦＯ２４の使用状況を監視し該使用状況をパス監視制御部６へ通知する。
【００３１】
ＶＣ分解部３２はＭＬＤＸ部４からのＶＣフレーム信号をパス監視制御部６からのＶＣ構成信号(5)により該当するＶＣフレームを終端し、該Ｈ４バイトのマルチフレームを検出しマルチフレームタイミング信号をパス監視制御部６に通知する。また該ＶＣフレームを分解し該ＥｏＳフレーム信号のＦＩＦＯ部２９への書込みを行う。
【００３２】
ＦＩＦＯ部２９ではＶＣ分解部３２のタイミングにより書き込まれＥｏＳフレーム信号が随時読み出される。分離部２８ではＭＡＣフレーム信号のカプセル化されたＥｏＳフレーム信号とパス監視信号(2)のカプセル化されたＥｏＳフレーム信号に分離され、デ・カプセル化部２６にてＥｏＳフレーム信号のカプセル化が解除されＭＡＣフレーム信号が出力され、デ・カプセル化部２７にてＥｏＳフレーム信号のカプセル化が解除されスレーブ装置のパス構成の変更要求等に使用されるパス監視信号(2)が出力され、該パス監視信号(2)はパス監視制御部６に通知される。
【００３３】
ＭＡＣフレーム生成部１３は該ＭＡＣフレーム信号をＭＡＣフレーム信号に生成してＰＨＹ部１１へ出力する。
【００３４】
パス監視制御部６はフローモニタ部２５から通知されるＦＩＦＯ２４の使用状況が予め設定した閾値を任意の一定時間超えた場合に、パス管理テーブル７により知れる未使用帯域を基に、STS-1単位でリングネットワークの未使用帯域を新たに伝送帯域に追加するべく該当の対向するスレーブ装置に対してパス制御信号(1)を生成する。また、該スレーブ装置からの該パス制御信号(1)に対する応答信号となるパス監視信号(2)の通知があった場合にＶＣ処理部３に対し伝送帯域を追加するためのＶＣ構成信号(5)を通知する。同時に、パス管理テーブル７を更新する。そして、ＶＣ処理部３にて検出されるＰＯＨのＨ４バイトを使用して構成しているマルチフレーム位相を受け、マルチフレームタイミング信号(6)をパス配置の変更タイミングとしてＭＬＤＸ部４に新たなパス配置の変更を指示するパス配置信号(7)を通知する。
【００３５】
また、スレーブ装置からリングネットワークの未使用帯域を新たに伝送帯域に追加する要求信号となるパス監視信号(2)の通知があった場合にも、前記と同様に、STS-1単位でリングネットワークの未使用帯域を新たに伝送帯域に追加するべく該当の対向するスレーブ装置に対してパス制御信号(1)を生成する。
【００３６】
パス管理テーブル７は、伝送路信号であるOC-n信号内のSTS-1単位に、（例えば2.4Gbpsの伝送速度を有するOC-48では48個のSTS-1がある。）ＳＴＳパスを管理するテーブルを備えている。
【００３７】
図１２はパス管理テーブルを説明する図である。図１２で示すように、パス管理テーブル７はSTS-1のパス番号と該STS-1の各パスが使用されているＳＴＳパス番号が対応付けられている。よって、ＳＴＳパス番号のないSTS-1は未使用帯域となる。
【００３８】
なお、ＦＩＦＯの使用状況については図３，４，５にて、そしてリングネットワークの未使用帯域を新たに伝送路側の伝送帯域に追加するためのシステム動作シーケンスについては図９，１０にて説明する。
【００３９】
図２は、スレーブ装置の機能構成図であり、１はＬＡＮインタフェース部、１１はＰＨＹ部、１２はＭＡＣフレーム終端部、１３はＭＡＣフレーム生成部、２はＥｏＳインタフェース部、２１，２２はカプセル化部、２３は多重部、２４はＦＩＦＯ、２５はフローモニタ部、２６，２７はデ・カプセル化部、２８は分離部、２９はＦＩＦＯ、３はＶＣ処理部、３１はＶＣ組立て部、３２はＶＣ分解部、４はＭＬＤＸ部、５はＯＣ−ｎ終端部、８はパス監視制御部である。
【００４０】
ＬＡＮインタフェース部１、Ｅｏｓインタフェース部２、ＶＣ処理部３、ＭＬＤＸ部４、ＯＣ−ｎ終端部５は前記図１で説明した各機能と同一である。
【００４１】
ＬＡＮインタフェース部１はＰＨＹ部１１、ＭＡＣフレーム終端部１２、ＭＡＣフレーム生成部１３により構成される。ＬＡＮからの10/100BASE-Tや1000BASE-T等の信号はＰＨＹ部１１にて物理的な終端が行われる。ＭＡＣフレーム終端部１２はＭＡＣフレームを終端する。
【００４２】
ＥｏＳインタフェース部２はカプセル化部２１，２２、多重部２３、ＦＩＦＯ２４，２９、フローモニタ部２５、分離部２８、デ・カプセル化部２６，２７により構成される。カプセル化部２１はＭＡＣフレーム終端部１２にて終端されたＭＡＣフレームをＥｏＳフレームにカプセル化する。カプセル化部２２はパス監視制御部８からのスレーブ装置のパス構成の変更をマスター装置に要求する等に使用するパス監視信号(3)をＥｏＳフレームにカプセル化したパス監視制御フレームを生成する。多重部２３はカプセル化部２１，２２のＥｏＳフレームを多重し、ＦＩＦＯ２４に随時書き込みを行う。ＦＩＦＯ２４では多重部２３によりＥｏＳフレームが随時書き込まれ、ＶＣ組立て部３１のタイミングによりＶＣ組立て部３１に読み出される。
【００４３】
ＶＣ処理部３はＶＣ組立て部３１、ＶＣ分解部３２により構成される。ＶＣ組立て部３１はＥｏＳインタフェース部２からのＥｏＳフレームとパス監視制御部８からのＶＣ構成信号(8)によりＶＣフレーム信号を組立てる。その際、ＶＣフレーム内のＰＯＨのＨ４バイトを使用してマルチフレームを構成し、マルチフレームタイミング信号(9)をパス監視制御部８に通知する。
【００４４】
ＭＬＤＸ部４はSTS-1単位のスイッチであり、パス監視制御部８からのSTS-1単位のパス配置信号(10)によりＶＣ処理部３からのＶＣフレーム信号を多重化しＯＣ−ｎ終端部５へ送出する、またＯＣ−ｎ終端部５からのOC-n信号をＶＣフレーム信号に分離しＶＣ処理部３へ送出する。
【００４５】
ＯＣ−ｎ終端部５はＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのリングネットワークの伝送路信号を終端する。
【００４６】
フローモニタ部２５はＦＩＦＯ２４の使用状況を監視し該使用状況をパス監視制御部８へ通知する。
【００４７】
ＶＣ分解部３２はＭＬＤＸ部４からのＶＣフレーム信号をパス監視制御部８からのＶＣ構成信号(8)により該当するＶＣフレームを終端し、該Ｈ４バイトのマルチフレームを検出しマルチフレームタイミング信号をパス監視制御部８に通知する。また該ＶＣフレームを分解し該ＥｏＳフレーム信号のＦＩＦＯ部２９への書込みを行う。
【００４８】
ＦＩＦＯ部２９ではＶＣ分解部３２のタイミングにより書き込まれＥｏＳフレーム信号が随時読み出される。分離部２８ではＭＡＣフレーム信号のカプセル化されたＥｏＳフレーム信号とパス制御信号(4)のカプセル化されたＥｏＳフレーム信号に分離され、デ・カプセル化部２６にてＥｏＳフレーム信号のカプセル化が解除されＭＡＣフレーム信号が出力され、デ・カプセル化部２７にてＥｏＳフレーム信号のカプセル化が解除されマスター装置からのパス構成を制御する等に使用するパス制御信号(4)が出力され、パス制御信号(4)はパス監視制御部８に通知される。
【００４９】
ＭＡＣフレーム生成部は１３該ＭＡＣフレーム信号をＭＡＣフレーム信号に生成してＰＨＹ部１１へ出力する。
【００５０】
パス監視制御部８は、フローモニタ部２５から通知されるＦＩＦＯ２４の使用状況が予め設定した閾値を超えた場合に、STS-1単位でリングネットワークの未使用帯域を新たに伝送帯域に追加することを要求するべくマスター装置にパス監視信号(3)を生成する。そして、STS-1単位でリングネットワークの未使用帯域を新たに伝送帯域に追加するべくマスター装置から送信されるパス制御信号(4)を受け、ＶＣ処理部３に対し伝送帯域を追加するためのＶＣ構成信号(8)を通知する。そして、ＶＣ処理部３にて検出されるＰＯＨのＨ４バイトを使用して構成しているマルチフレーム位相を受け、マルチフレームタイミング信号(9)をパス配置の変更タイミングとしてＭＬＤＸ部４に新たなパス配置の変更を指示するパス配置信号(10)を通知する。
【００５１】
図３はＦＩＦＯの使用状況を説明する図（１）、図４はＦＩＦＯの使用状況を説明する図（２）、図５はＦＩＦＯの使用状況を説明する図（３）であり、図１、図２のＦＩＦＯ２４における任意の一定時間におけるＦＩＦＯの入力データ量、つまりＦＩＦＯメモリに書き込まれるデータ量と等価になるデータ速度（棒グラフにて示す）とＦＩＦＯにデータがどのくらい格納されているか、つまりＦＩＦＯメモリ容量に対するＦＩＦＯメモリへの書き込みアドレスと読み出しアドレスの差の比率で表せるＦＩＦＯ使用率（折れ線グラフにて示す）を時系列に表している。
【００５２】
図３では、時系列の前半部分においてはＦＩＦＯ入力が低いため入力されたデータはＦＩＦＯメモリに留まることなくすぐに出力されるためＦＩＦＯ使用率は低い状態である。時系列の中央部分においてはＦＩＦＯ入力が上昇したためデータはＦＩＦＯメモリに留まるようになりＦＩＦＯ使用率は上昇する。時系列の後半部分ではＦＩＦＯ入力が低下するためＦＩＦＯメモリに留まっていたデータが出力されるようになりＦＩＦＯ使用率は低下し始める。
【００５３】
図４では、短い周期でＦＩＦＯ入力が高くなるため入力されたデータはＦＩＦＯメモリに留まり続け、ＦＩＦＯ使用率が100％になってしまう。この時点でデータの廃棄が生じるようになる。
【００５４】
図５では、ＦＩＦＯ使用率65％に閾値（破線にて示す）を設けており、ＦＩＦＯ使用率が該閾値を任意の時間超えた時間Ｔ１において、リングネットワークの未使用帯域を使用して伝送帯域をSTS-1からSTS-1-2vにしている。そのため、時間Ｔ１以降ＦＩＦＯ入力の増加はあるが伝送帯域が増加してＦＩＦＯの読み出し速度が速まったためＦＩＦＯ使用率は減少していく。なお、時間Ｔ１以降再度ＦＩＦＯ使用率が該閾値を任意時間超えた場合には、同様に、リングネットワークの未使用帯域を使用して、伝送帯域をSTS-1-2vからSTS-1-3vになっていく。
【００５５】
図６はカプセル化を説明する図である。ＭＡＣフレームは図１、図２のＭＡＣフレーム終端部１２にてPreamble信号、FCS信号により終端され、Destination Address(DA：送信先アドレス)信号、Source Address（SA：送信元アドレス）信号、Length/Type信号、MAC Client Data信号、PAD信号、FCS信号にFlag信号、Address信号、Control信号、LAN Port ID信号、そしてFCS of Frame信号、Flag信号が付加されてＥｏＳフレームにカプセル化される。
【００５６】
図７はパス監視制御フレームを説明する図（１）であり、図８はパス監視制御フレームを説明する図（２）である。
【００５７】
図７に示すようにパス監視制御フレームは、図６のＥｏＳフレーム構成とするべく、パス監視制御フレームの長さを指定するLength信号、パス制御信号(1)(4)、パス監視信号(2)(3)となるパス監視制御信号であるControl data信号に、Flag信号、Address信号、Control信号、LAN Port ID信号、そしてFCS of Frame信号、Flag信号が付加されてＥｏＳフレームにカプセル化される。
【００５８】
図８は前記Control data信号の内容を示しており、リングネットワークとしてSTS-1を48個使用することができるOC-48を適用している場合である。
【００５９】
パス番号通知は現在パスとして設定している伝送帯域のSTS-1のパス番号を通知するものであり、マスター装置がスレーブ装置に図７のControl data信号のoctet2以降を使って該当するパス番号を送信する。
【００６０】
パス番号応答は該パス番号通知を受けたスレーブ装置がマスター装置に対して応答するものであり、スレーブ装置からマスター装置に送信し、octet2以降は該パス番号通知のoctet2以降の信号を返送する。
【００６１】
パス拡張要求はスレーブ装置において伝送帯域の拡張が必要になった場合に、スレーブ装置からマスター装置にパスの割当て追加を要求するために送信する。
【００６２】
パス削減要求はスレーブ装置において伝送帯域の縮小が必要になった場合に、スレーブ装置からマスター装置にパスの割当て削減を要求するために送信する。なお、該パス拡張要求、該パス削減要求の場合にはoctet2以降は不要であり、図７のLength信号によって信号長を制御する。
【００６３】
新パス番号通知はマスター装置が自装置にて伝送帯域の拡張もしくは縮小が必要になった場合、もしくはスレーブ装置からパス拡張要求もしくはパス削減要求を受けた場合に、新たに割り当てられたSTS-1のパス番号を通知するものであり、マスター装置がスレーブ装置に図７のControl data信号のoctet2以降を使って該当するパス番号を送信する。
【００６４】
新パス番号応答は該新パス番号通知を受けたスレーブ装置がマスター装置に対して応答するものであり、スレーブ装置からマスター装置に送信し、octet2以降は該新パス番号通知のoctet2以降の信号を返送する。
【００６５】
図９はシステム動作を説明するシーケンス図（１）であり、マスター装置において伝送帯域の拡張の要求が発生した場合、マスター装置とスレーブ装置間で伝送帯域の拡張を実施するための手順を示している。
Ｓ１．マスター装置とスレーブ装置間で通信パスSTS-1にて通信が行われている。（ここでは最小単位パスとしてSTS-1としているが、当初より広い伝送帯域が必要とされる場合はSTS-1-(n)vとする。）
Ｓ２．図７のパス監視制御フレームを用いて図８のパス番号通知を行う。前記Ｓ１にて割当てられているSTS-1のパス番号をマスター装置からスレーブ装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ３．図７のパス監視制御フレームを用いて図８のパス番号応答を行う。前記Ｓ２に対する応答としてスレーブ装置からマスター装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ４．パス監視制御部６はフローモニタ部２５からＦＩＦＯ使用状況信号を受ける。もしくは、外部の制御装置等から伝送帯域拡張のためのパスの割り当て追加指示を受ける。
Ｓ５．パス監視制御部６は該ＦＩＦＯ使用状況信号もしくはパスの割り当て追加指示により、パスの割り当て追加を実施するために図７のパス監視制御フレームを用いて図８の新パス番号通知を行う。パス管理テーブル７に基づいて新たにパスSTS-1のパスを追加し、割当てられたSTS-1のパス番号を生成する。
Ｓ６．前記Ｓ５の新パス番号通知を該当するスレーブ装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ７．前記Ｓ６の新パス番号通知を受信したスレーブ装置は、該新パス番号通知を有するパス制御信号(4)をパス監視制御部８に通知する。
Ｓ８．パス監視制御部８は該新パス番号通知に対する応答するために図７のパス監視制御フレームを用いて図８の新パス番号応答を作成する。それと共に、新たなＶＣ構成を示すＶＣ構成信号(8)と新たなＶＣ構成に対応したパス配置を示すパス配置信号(9)を生成する。
Ｓ９．外部に制御装置がある場合、新パス番号通知によるパス配置を外部の制御装置がモニタする。
Ｓ１０．前記Ｓ８の新パス応答をマスター装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ１１．前記Ｓ１０の新パス番号応答を受信したマスター装置は、新パス番号通知を有するパス監視信号(2)をパス監視制御部６に通知する。
Ｓ１２．パス監視制御部６は新たなＶＣ構成を示すＶＣ構成信号(5)と新たなＶＣ構成に対応したパス配置を示すパス配置信号(7)を生成する。
Ｓ１３．マスター装置では前記Ｓ１２、スレーブ装置では前記Ｓ８により新パス番号によって構成されるSTS-1-2v（STS-1-(n+1)v）による通信が行われる。
Ｓ１４．前記Ｓ２と同様であり、前記Ｓ１３のSTS-1-2vのパス番号をマスター装置からスレーブ装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ１５．前記Ｓ３と同様であり、前記Ｓ１４に対する応答としてスレーブ装置からマスター装置へリングネットワークを介して送信する。
【００６６】
図１０はシステム動作を説明するシーケンス図（２）であり、スレーブ装置において伝送帯域の拡張の要求が発生した場合、マスター装置とスレーブ装置間で伝送帯域の拡張を実施するための手順を示している。
Ｓ３１．マスター装置とスレーブ装置間で通信パスSTS-1にて通信が行われている。（ここでは最小単位パスとしてSTS-1としているが、当初より広い伝送帯域が必要とされる場合はSTS-1-(n)vとする。）
Ｓ３２．図７のパス監視制御フレームを用いて図８のパス番号通知を行う。前記Ｓ３１にて割当てられているSTS-1のパス番号をマスター装置からスレーブ装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ３３．図７のパス監視制御フレームを用いて図８のパス番号応答を行う。前記Ｓ３２に対する応答としてスレーブ装置からマスター装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ３４．パス監視制御部８はフローモニタ部２５からＦＩＦＯ使用状況信号を受ける。もしくは、外部の制御装置等から伝送帯域拡張のためのパスの割り当て追加指示を受ける。
Ｓ３５．パス監視制御部８は該ＦＩＦＯ使用状況信号もしくはパスの割り当て追加指示により、パスの割り当て追加をマスター装置に要求するために図７のパス監視制御フレームを用いて図８のパス拡張要求を生成する。
Ｓ３６．前記Ｓ３５のパス拡張要求をマスター装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ３７．前記Ｓ３６のパス拡張要求を受信したマスター装置は、該パス拡張要求を有するパス監視信号(2)をパス監視制御部６に通知する。
Ｓ３８．外部に制御装置がある場合、パス拡張要求および該当するパス配置を外部の制御装置がモニタする。
Ｓ３９．パスの割り当て追加を実施するために図７のパス監視制御フレームを用いて図８の新パス番号通知を行う。パス管理テーブル７に基づいて新たにパスSTS-1のパスを追加し、割当てられたSTS-1のパス番号を生成する。
Ｓ４０．前記Ｓ３９の新パス番号通知をパス拡張要求のあった該当するスレーブ装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ４１．前記Ｓ４０の新パス番号通知を受信したスレーブ装置は、該新パス番号通知を有するパス制御信号(4)をパス監視制御部８に通知する。
Ｓ４２．パス監視制御部８は該新パス番号通知に対する応答するために図７のパス監視制御フレームを用いて図８の新パス番号応答を作成する。それと共に、新たなＶＣ構成を示すＶＣ構成信号(8)と新たなＶＣ構成に対応したパス配置を示すパス配置信号(9)を生成する。
Ｓ４３．前記Ｓ４２の新パス応答をマスター装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ４４．前記Ｓ４２の新パス番号応答を受信したマスター装置は、新パス番号通知を有するパス監視信号(2)をパス監視制御部６に通知する。
Ｓ４５．パス監視制御部６は新たなＶＣ構成を示すＶＣ構成信号(5)と新たなＶＣ構成に対応したパス配置を示すパス配置信号(7)を生成する。
Ｓ４６．マスター装置では前記Ｓ４５、スレーブ装置では前記Ｓ４２により新パス番号によって構成されるSTS-1-2v（STS-1-(n+1)v）による通信が行われる。
Ｓ４７．前記Ｓ３２と同様であり、前記Ｓ４６のSTS-1-2vのパス番号をマスター装置からスレーブ装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ４８．前記Ｓ３３と同様であり、前記Ｓ４７に対する応答としてスレーブ装置からマスター装置へリングネットワークを介して送信する。
【実施例２】
【００６７】
図１１はシステム動作を説明するシーケンス図（３）であり、前記図１０と同様に、スレーブ装置において伝送帯域の拡張の要求が発生した場合、マスター装置とスレーブ装置間で伝送帯域の拡張を実施するための信号の手順に加えて、パスの割り当て追加に失敗した時の手順を示している。
【００６８】
下記のＳ６１〜Ｓ７５のシーケンスは上記図１０のＳ３１〜Ｓ４５と同一内容である。
Ｓ６１．マスター装置とスレーブ装置間で通信パスSTS-1にて通信が行われている。（ここでは最小単位パスとしてSTS-1としているが、当初より広い伝送帯域が必要とされる場合はSTS-1-(n)vとする。）
Ｓ６２．図７のパス監視制御フレームを用いて図８のパス番号通知を行う。前記Ｓ６１にて割当てられているSTS-1のパス番号をマスター装置からスレーブ装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ６３．図７のパス監視制御フレームを用いて図８のパス番号応答を行う。前記Ｓ６２に対する応答としてスレーブ装置からマスター装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ６４．パス監視制御部８はフローモニタ部２５からＦＩＦＯ使用状況信号を受ける。もしくは、外部の制御装置等から伝送帯域拡張のためのパスの割り当て追加指示を受ける。
Ｓ６５．パス監視制御部８は該ＦＩＦＯ使用状況信号もしくはパスの割り当て追加指示により、パスの割り当て追加をマスター装置に要求するために図７のパス監視制御フレームを用いて図８のパス拡張要求を生成する。
Ｓ６６．前記Ｓ６５のパス拡張要求をマスター装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ６７．前記Ｓ６６のパス拡張要求を受信したマスター装置は、該パス拡張要求を有するパス監視信号(2)をパス監視制御部６に通知する。
Ｓ６８．外部に制御装置がある場合、パス拡張要求および該当するパス配置を外部の制御装置がモニタする。
Ｓ６９．パスの割り当て追加を実施するために図７のパス監視制御フレームを用いて図８の新パス番号通知を行う。パス管理テーブル７に基づいて新たにパスSTS-1のパスを追加し、割当てられたSTS-1のパス番号を生成する。そしてパス制御信号(1)として発出すると共にタイマを開始する（Ｔ１１）。
Ｓ７０．前記Ｓ６９の新パス番号通知をパス拡張要求のあった該当するスレーブ装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ７１．前記Ｓ７０の新パス番号通知を受信したスレーブ装置は、該新パス番号通知を有するパス制御信号(4)をパス監視制御部８に通知する。
Ｓ７２．パス監視制御部８は該新パス番号通知に対する応答するために図７のパス監視制御フレームを用いて図８の新パス番号応答を作成する。それと共に、新たなＶＣ構成を示すＶＣ構成信号(8)と新たなＶＣ構成に対応したパス配置を示すパス配置信号(9)を生成する。
Ｓ７３．前記Ｓ７２の新パス応答をマスター装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ７４．前記Ｓ７２の新パス番号応答を受信したマスター装置は、新パス番号通知を有するパス監視信号(2)をパス監視制御部６に通知する。
Ｓ７５．パス監視制御部６は新たなＶＣ構成を示すＶＣ構成信号(5)と新たなＶＣ構成に対応したパス配置を示すパス配置信号(7)を生成する。
Ｓ７６．システムが正常ならば、マスター装置では前記Ｓ４５、スレーブ装置では前記Ｓ４２により新パス番号によって構成されるSTS-1-2v（STS-1-(n+1)v）による通信が行われるが、システムの異常により該STS-1-2vによる通信が行われなかったとする。
Ｓ７７．前記Ｓ６２と同様であり、前記Ｓ７６のSTS-1-2vのパス番号をマスター装置からスレーブ装置へリングネットワークを介して送信する。
Ｓ７８．前記Ｓ７７のSTS-1-2vのパス番号通知がスレーブ装置にて受信できなかったので、スレーブ装置からマスター装置へリングネットワークを介してパス番号応答を送信するシーケンスは発生しない。
Ｓ７９．マスター装置において、前記Ｓ６９で実施したタイマは予め設定した任意の時間Ｔ１２になっても該当するスレーブ装置からパス番号応答がないため、前記Ｓ６２のパス番号通知で通知したパス番号を該当するスレーブ装置に送信する。
Ｓ８０．以降、前記Ｓ７０〜Ｓ７５と同様のシーケンスを実施することにより、マスター装置とスレーブ装置間で通信パスSTS-1にて通信が行われる。
【００６９】
また、以上の実施例１〜２のパス監視制御部６，８において、フローモニタ部２５から通知されるＦＩＦＯ２４の使用状況の監視について、STS-1単位でリングネットワークの未使用帯域を新たに伝送帯域に追加するための閾値のみならず、リングネットワークの未使用帯域をバーチャル・コンカチネーションによって伝送帯域として確保して通信を行っている際に、ＦＩＦＯの使用状況によって知れるＭＡＣフレームの通信容量が低下した場合、確保している伝送帯域の一部をリングネットワークの未使用帯域に戻すための第２の閾値を設け、リングネットワークの帯域を有効に使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】マスター装置の機能構成図
【図２】スレーブ装置の機能構成図
【図３】ＦＩＦＯの使用状況を説明する図（１）
【図４】ＦＩＦＯの使用状況を説明する図（２）
【図５】ＦＩＦＯの使用状況を説明する図（３）
【図６】カプセル化を説明する図
【図７】パス監視制御フレームを説明する図（１）
【図８】パス監視制御フレームを説明する図（２）
【図９】システム動作を説明するシーケンス図（１）
【図１０】システム動作を説明するシーケンス図（２）
【図１１】システム動作を説明するシーケンス図（３）
【図１２】パス管理テーブルを説明する図
【図１３】フレーム信号多重伝送システムを説明する図
【図１４】従来の技術を説明する図
【符号の説明】
【００７１】
１    ＬＡＮインタフェース部
２    ＥｏＳインタフェース部
３    ＶＣ処理部
４    ＭＬＤＸ部
５    ＯＣ−ｎ終端部
６，８    パス監視制御部
７    パス管理テーブル
１１，１２１    ＰＨＹ部
１２，１２２    ＭＡＣフレーム終端部
１３，１３３    ＭＡＣフレーム生成部
２１，２２，１２３    カプセル化部
２３    多重部
２４，２９，１２４，１３１    ＦＩＦＯ
２５，１２７    フローモニタ部
２６，２７，１３２    デ・カプセル化部
２８    分離部
３１    ＶＣ組立て部
３２    ＶＣ分離部
１０１，１０２，１０３    サーバ
１０４    ルータ
１０５，１０６，１０７，１０８    ノード
１０９，１１０，１１１    ＬＡＮスイッチ
１２５    フレーム分配部
１２６    ＰＯＳ生成部
１２８    ＰＯＳ受信部
１２９    フレーム多重部
１３０    ＶＣ制御部
【図１】
2005269435.tif 000003
【図２】
2005269435.tif 000004
【図３】
2005269435.tif 000005
【図４】
2005269435.tif 000006
【図５】
2005269435.tif 000007
【図６】
2005269435.tif 000008
【図７】
2005269435.tif 000009
【図８】
2005269435.tif 000010
【図９】
2005269435.tif 000011
【図１０】
2005269435.tif 000012
【図１１】
2005269435.tif 000013
【図１２】
2005269435.tif 000014
【図１３】
2005269435.tif 000015
【図１４】
2005269435.tif 000016