(57)【要約】【課題】  対向イーサネット（登録商標）端末の受信許容速度を超えないよう制御する。【解決手段】  ＭＡＣ-ＰＨＹ部１１はイーサネット回線１０を収容しイーサネット端末との間のMACフレームを終端する。バッファ部１２は対応するＭＡＣ-ＰＨＹ部から出力されたフレームデータを書き込むためのＦＩＦＯを備える。多重分離部１４は各バッファ部から読み出されたフレームデータを多重して多重フレームを生成し、さらにＭＡＣ-ＰＨＹ部から出力されるイーサネット回線の通信速度情報を予め定められたデータ領域に挿入する。ＭＡＣ-ＰＨＹ部１５は多重分離部から出力された多重フレームを集中回線２０へ送信する。速度制御部１３は多重フレームの予め定められた領域に挿入された対向イーサネット回線からの対向通信速度情報を検出し、バッファ部に対して読出し制御信号を出力する。また、バッファ部はバッファ量が閾値を超えたらポーズフレームを送信する。【選択図】        図２
2005236423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
専用線網を介してポイント・ツー・ポイント通信を行うイーサネット（登録商標）端末からの回線を収容するイーサネット多重装置において、
イーサネット端末が接続されているイーサネット回線と１対１対応の第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部，バッファ部及び速度制御部と、多重分離部と、第２のＭＡＣ-ＰＨＹ部とで構成され、
前記第１の第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部は、イーサネット回線を収容し前記イーサネット端末との間のMACフレームを終端し、
前記バッファ部は、対応する第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部から出力されたフレームデータを書き込むためのＦＩＦＯを備え、
前記多重分離部は、各バッファ部から読み出されたフレームデータを多重して多重フレームを生成し、さらに前記第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部から出力されるイーサネット回線の通信速度情報を予め定められたデータ領域に挿入し、
前記第２のＭＡＣ-ＰＨＹ部は、前記多重分離部から出力された多重フレームを、ギガビットイーサネットまたはＳＤＨのフレームにマッピングし、ギガビットイーサネット回線またはＳＤＨ回線等の集中（Agregate）回線へ送信し、
前記速度制御部は、前記多重フレームの予め定められた領域に挿入された対向イーサネット回線からの対向通信速度情報を検出し、前記バッファ部に対して読出し制御信号を出力することを特徴とするイーサネット多重装置装置。
【請求項２】
前記バッファ部は、フレームデータ蓄積量が設定されたＦＩＦＯの閾値を超えたらフロー制御信号を前記第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部に出力する機能を有し、
前記第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部は前記フロー制御信号に応答して、対応するイーサネット端末からのデータ送信を抑止することを特徴とする請求項１記載のイーサネット多重装置装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イーサネット多重装置、特にポイント・ツー・ポイント（Point to Point）通信を行うイーサネット端末からの回線を収容するイーサネット多重装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のイーサネット多重装置におけるフロー制御は、伝送速度自動調整機能を備え、多様な伝送速度を支援するポートを備えたイーサネットスイッチにおいて、伝送速度を支援するポートに連結される外部装置の伝送速度をスイッチが支援する伝送速度に合うように自動設定し、外部装置とスイッチの間の伝送されるデータをインタフェーシングして、外部装置から入力されるデータによるスイッチ内のオーバフロー発生時、ライン接続部に入力データの伝送速度をデータの出力伝送速度と一致するように減速させるための制御信号を出力して、入力データ伝送速度をダウン調整させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、スイッチングハブの出力ポートにおいて、端末グループ別の輻輳判断を行い、輻輳と判断されたグループにのみ輻輳通知パケットを出力することとし、輻輳判断は、出力ポートに設けたグループ別のバッファの使用量によって行い、また、輻輳の状態を２段階に判断し、単独のポート、複数のポートに対しフロー制御を行うようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３６５５９（第１頁ー第２頁、図３）
【特許文献２】特開２００２−２２３２２３（第１頁ー第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、イーサネット端末間でポイント・ツー・ポイント通信を行うに当り、専用線網を経由する場合、エンド・ツー・エンド（End to End）での伝送速度自動設定（Auto-negotiation）制御ができないことにより、上述した従来技術では互いの通信速度を認識する手段がないため、イーサネット端末間で異なる通信速度（10Mbpsまたは100Mbps）で通信を行う可能性がある。そして、その可能性が現実化した場合には、片方のイーサネット端末から対向のイーサネット端末に対し、その受信許容範囲を超えるフレームデータを送信することとなる。
【０００６】
このため、イーサネット多重装置からイーサネット端末へフレームを送信する際、イーサネット端末内でフレームが廃棄され、またはイーサネット端末からのフロー制御によりイーサネット多重装置からの送信が停止し、イーサネット多重装置内で不必要にフレームが廃棄されるという第１の問題点がある。
【０００７】
また、専用線網の中に、必然的に廃棄されるフレームが伝送されていると考えられ、専用線網の帯域が非効率に使われるという第２の問題点がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、イーサネットベースの専用線網においてエンド・ツー・エンドイーサネット端末同士のポイント・ツー・ポイント通信を行う際に、不必要なフレーム廃棄を避け、また、網帯域を効率的に使用できるイーサネット多重装置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】
【０００９】
請求項１記載の発明は、専用線網（図１の３）を介してポイント・ツー・ポイント通信を行うイーサネット端末（図１の１，５）からの回線を収容するイーサネット多重装置において、イーサネット端末が接続されているイーサネット回線（図２の１０）と１対１対応の第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部（図２の１１），バッファ部（図２の１２）及び速度制御部（図２の１３）と、多重分離部（図２の１４）と、第２のＭＡＣ-ＰＨＹ部（図２の１５）とで構成され、第１の第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部は、イーサネット回線を収容しイーサネット端末との間のMACフレームを終端し、バッファ部は、対応する第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部から出力されたフレームデータを書き込むためのＦＩＦＯを備え、多重分離部は、各バッファ部から読み出されたフレームデータを多重して多重フレームを生成し、さらに第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部から出力されるイーサネット回線の通信速度情報を予め定められたデータ領域に挿入し、第２のＭＡＣ-ＰＨＹ部は、多重分離部から出力された多重フレームを、ギガビットイーサネットまたはＳＤＨのフレームにマッピングし、ギガビットイーサネット回線またはＳＤＨ回線等の集中（Agregate）回線（図２の２０）へ送信し、速度制御部は、多重フレームの予め定められた領域に挿入された対向イーサネット回線からの対向通信速度情報を検出し、バッファ部に対して読出し制御信号を出力することを特徴とするイーサネット多重装置である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、バッファ部は、フレームデータ蓄積量が設定されたＦＩＦＯの閾値を超えたらフロー制御信号を第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部に出力する機能を有し、第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部はフロー制御信号に応答して、対応するイーサネット端末からのデータ送信を抑止することを特徴とするイーサネット多重装置である。
【００１１】
本発明では、イーサネット端末の通信速度をイーサネット多重装置が検出し、対向のイーサネット多重装置に通知する。対向のイーサネット多重装置では、その通知を元に、バッファ部からフレームデータを読み出す速度を加減する。
【００１２】
また、対向のイーサネット多重装置では、その通知を元に、ポーズフレームを使用したフロー制御、またはバックプレッシャ制御により、接続されているイーサネット端末の送信を抑制する制御を行う。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、イーサネットベースの専用線網においてエンド・ツー・エンドのイーサネット端末同士のポイント・ツー・ポイント通信を行う際、イーサネット多重装置において受信側イーサネット端末の受信許容速度を超えないよう、送信側イーサネット端末の送信速度を動的に抑制する制御を行う構成としたため、イーサネット多重装置内での不必要なフレーム廃棄を避け、また、網帯域を効率的に使用できるという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のイーサネット多重装置は、専用線網を介してポイント・ツー・ポイント通信を行うイーサネット端末殻の回線を収容するイーサネット多重装置であって、イーサネット端末が接続されているイーサネット回線と１対１対応の第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部，バッファ部及び速度制御部と、多重分離部と、第２のＭＡＣ-ＰＨＹ部とで構成される。
【００１５】
第１の第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部は、イーサネット回線を収容しイーサネット端末との間のMACフレームを終端する。バッファ部は、対応する第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部から出力されたフレームデータを書き込むためのＦＩＦＯを備える。多重分離部は、各バッファ部から読み出されたフレームデータを多重して多重フレームを生成し、さらに第１のＭＡＣ-ＰＨＹ部から出力されるイーサネット回線の通信速度情報を予め定められたデータ領域に挿入する。第２のＭＡＣ-ＰＨＹ部は、多重分離部から出力された多重フレームを、ギガビットイーサネットまたはＳＤＨのフレームにマッピングし、ギガビットイーサネット回線またはＳＤＨ回線等の集中（Agregate）回線へ送信する。
【００１６】
速度制御部は、多重フレームの予め定められた領域に挿入された対向イーサネット回線からの対向通信速度情報を検出し、バッファ部に対して読出し制御信号を出力するのである。
【実施例１】
【００１７】
以下、図面を参照して具体的に説明する。図１は、イーサネット端末１とイーサネット端末５が、ＭＡＮ(メトロエリアネットワーク)等に構築されるイーサネットベースの専用線網３を介して、ポイント・ツー・ポイント通信を行う場合を示している。イーサネット端末１は、専用線網３のエッジに位置し複数のイーサネット回線を多重し、ギガビットイーサネット回線または同期ディジタル・ハイアラーキ（ＳＤＨ：Synchronous Digital Hierarchy）回線等の集中（Agregate）回線に伝送するイーサネット多重装置２に接続されている。対向のイーサネット端末５も同様なイーサネット多重装置４に接続されている。
【００１８】
本来、イーサネットインタフェースを備える端末またはイーサネット接続装置間でポイント・ツー・ポイント通信を行う場合、接続相手との間でIEEE802.3uで標準化されているAuto-negotiation制御により、10Mbpsまたは100Mbpsの通信環境を構築し通信を行う。しかしながら、図１の形態では、イーサネット多重装置２，４及び専用線網３を中継しているため、イーサネット端末１，５間で直接にAuto-negotiation制御が行なえず、通信速度(10Mbpsまたは100Mbps)の異なる状態でポイント・ツー・ポイント通信を行う可能性がある。
【００１９】
そこで、例えば、イーサネット端末１の通信速度／方式が100Mbps／全二重、イーサネット端末５の通信速度が10Mbpsとした場合、イーサネット多重装置２はイーサネット端末１の通信速度が100Mbpsであることをイーサネット多重装置４に対向通信速度情報として通知しておく。また、イーサネット多重装置４はイーサネット端末５の通信速度が10Mbpsであることをイーサネット多重装置２に対向通信速度情報として通知しておく。
【００２０】
いま、イーサネット端末１からイーサネット端末５にＭＡＣフレーム６を送信する場合、イーサネット多重装置２では、イーサネット端末５の通信速度、すなわち対向通信速度情報が10Mbpsであるため、内蔵するバッファ部からのフレームデータ読出し速度は10Mbpsとする。これにより、イーサネット端末５に対し10Mbpsを超える速度でのＭＡＣフレームを送信されない。
【００２１】
また、イーサネット多重装置２はバッファ部のＦＩＦＯのデータ蓄積量が閾値Ｓを超えた場合、イーサネット端末１に対しよりポーズ（Pause）フレーム７を送出する。この時のポーズ時間Ｔｐは、閾値Ｓ＝２kbitとすると、Ｔｐ＝２k／10Mbps＝200msとなり、この時間だけイーサネット端末１からの送信が停止する。
【００２２】
以上のような構成により、イーサネット端末１からイーサネット端末５に対する通信速度は、定常的に10Mbpsとなる。
【００２３】
図２はイーサネット多重装置２，４の詳細図である。これらのイーサネット多重装置は、イーサネット端末が接続されているイーサネット回線１０と１対１対応のＭＡＣ-ＰＨＹ部１１，バッファ部１２及び速度制御部１３と、多重分離部１４と、ＭＡＣ-ＰＨＹ部１５とで構成されている。
【００２４】
各ＭＡＣ-ＰＨＹ部１１はイーサネット回線１０を収容し、MAC（メディアアクセスコントロール）フレーム６を終端する。バッファ部１２は、対応するＭＡＣ-ＰＨＹ部１１から出力されたフレームデータを書き込むためのＦＩＦＯを有し、また、設定されたＦＩＦＯの閾値を超えたらフロー制御信号１８をＭＡＣ-ＰＨＹ部１１に出力する機能を有する。
【００２５】
多重分離部１４は、各バッファ部１２から読み出されたフレームデータを多重して多重フレームを生成し、さらにＭＡＣ-ＰＨＹ部１１から出力されるイーサネット回線の通信速度情報１６（10Mbpsまたは100Mbps）を予め定められたデータ領域に挿入する。ＭＡＣ-ＰＨＹ部１５は、多重分離部１４から出力された多重フレームを、ギガビットイーサネットまたはＳＤＨのフレームにマッピングし、ギガビットイーサネット回線またはＳＤＨ回線等の集中回線２０へ送信する。
【００２６】
一方、多重分離部１４は、ＭＡＣ-ＰＨＹ部１５が受信した多重フレームからイーサネット回線１０宛てのＭＡＣフレームを分離する。速度制御部１３は、多重フレームの予め定められた領域に挿入された対向イーサネット回線からの対向通信速度情報１９を検出し、バッファ部１２に対して読出し制御信号１７を出力する。
【００２７】
次に、図２のイーサネット多重装置の動作について説明する。
【００２８】
先ず、イーサネット回線１０から集中回線２０へのデータ多重処理について説明する。ＭＡＣ-ＰＨＹ部１１では、各イーサネット回線１０の入力ストリームに対し、物理レイヤ（ＰＭＤ，ＰＭＡ，ＰＣＳ）及びMACの処理を施してMACフレームを抽出し、バッファ部１２においてMACフレームデータをＦＩＦＯに書き込む。また、ＭＡＣ-ＰＨＹ部１１に接続されているイーサネット端末１の通信速度が10Mbpsまたは100Mbpsかどうかを、Auto-negotiation制御または強制モード時の場合その設定値により認識し、多重分離部１４に通信速度情報１６として出力する。
【００２９】
多重分離部１４は、バッファ部１２から読み出されたMACフレームデータにオーバヘッドを付加して多重し、多重フレームを生成してギガビットイーサネットまたはＳＤＨのＭＡＣ-ＰＨＹ部１５に出力する。また、このオーバヘッド内の決められた領域に通信速度情報１６を挿入する。ＭＡＣ-ＰＨＹ部１５は多重フレームをギガビットイーサネットまたはＳＤＨのフレームにマッピングし、集中回線２０を中継して対向のイーサネット多重装置に送信する。
【００３０】
一方、集中回線２０からイーサネット回線１０へのデータ処理時には、ＭＡＣ-ＰＨＹ部１５において集中回線２０からのストリーム終端を行い、多重分離部１４に多重フレームを出力する。多重分離部１４は、イーサネット回線１０毎に多重フレーム内に多重されたMACフレームデータを分離し、それぞれのイーサネット回線１０に対応するＭＡＣ-ＰＨＹ部１１に出力する。また、多重時に付加されたオーバヘッド内の決められた領域に挿入されている対向イーサネット端末の対向通信速度情報１９を読み出し、速度制御部１３に出力する。
【００３１】
次に、本イーサネット多重装置において、対向イーサネット端末の受信許容速度を超えてＭＡＣフレームデータを送信しないために、ポーズフレームを使用したフロー制御または、バックプレッシャ制御により、接続されている送信側イーサネット端末の送信を抑制する手段について説明する。
【００３２】
先ず、バッファ部１２の内のＦＩＦＯからのフレームデータ読出し速度を制御する。その手段として、速度制御部１３において対向通信速度情報１９から、対向イーサネット端末の通信速度を認識し、その通信速度でバッファ部１２の内のＦＩＦＯから定常的に読出し制御信号１７を出力する。
【００３３】
また、バッファ部１２ではＦＩＦＯ内のフレームデータ蓄積量を監視しており、蓄積量が設定された閾値Ｓを超えた場合、フロー制御信号１８をＭＡＣ-ＰＨＹ部１１に出力する。ＭＡＣ-ＰＨＹ部１１はフロー制御信号１８をトリガーに、送信側イーサネット端末に対し収容しているイーサネット回線が全二重の場合はポーズフレームを送信する。
【００３４】
ポーズフレームを受信したイーサネット端末はIEEE802.3uに従い、ポーズフレーム内のポーズ時間だけ送信を止める。ポーズ時間＝Ｔｐは、対向通信速度情報＝Ｙｂｐｓ、ＦＩＦＯ閾値＝Ｓビットとすると、Ｔｐ＝Ｓ／Ｙ秒となる。Ｔｐ時間だけ送信が止まることにより、ＦＩＦＯ内に蓄積していたフレームデータが廃棄されず全て読み出される。
【００３５】
なお、イーサネット回線が半二重の場合は、送信側イーサネット端末に対し衝突（Collision）強制発生によるバックプレッシャ制御を行い、その間の送信を止めるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明が適用されるネットワークを例示する図
【図２】本発明のイーサネット多重装置の構成図
【符号の説明】
【００３７】
１        イーサネット端末
２        イーサネット多重装置
３        専用線網
４        イーサネット多重装置
５        イーサネット端末
６        ＭＡＣフレーム
７        ポーズフレーム
１０      イーサネット回線
１１      ＭＡＣ-ＰＨＹ部
１２      バッファ部
１３      速度制御部
１４      多重分離部
１５      ＭＡＣ-ＰＨＹ部
１６      通信速度情報
１７      読出し制御信号
１８      フロー制御信号
１９      対向通信速度情報
２０      集中回線
【図１】
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【図２】
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