(57)【要約】ＭＰＬＳ網（５０）において、レイヤ２機能に属するマルチキャストおよびブロードキャストとアドレス学習とを実現する。入口ルータ（１）が、フレーム受信部（１０ａ），判定部（１０ｂ），第１フレーム送信部（１０ｃ），マルチキャスト用物理アドレステーブル（１１），ラベルスイッチ部（１２），トンネルラベルテーブル（１５），ＶＣＩＤ付与部（１３），Ｌ２ヘッダ作成部（１０ｄ），第２フレーム送信部（１０ｅ）をそなえて構成することにより、網の負荷を抑制し、帯域利用の効率化が図られ、そして、エッジルータ間の無駄なフレーム複製およびフレーム転送を防止する。
2004084506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複製又は非複製を識別するプロトコル識別子を含む下位レイヤフレームと階層的なパス識別子とを有するラベルスイッチフレームを該階層的なパス識別子に基づいて転送可能な仮想網におけるルータであって、
受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームについて、該受信下位レイヤフレーム又は該受信ラベルスイッチフレームのプロトコル識別子に基づいて複製対象又は非複製対象を判定する判定部と、
該判定部にて非複製対象と判定された該受信下位レイヤフレーム又は該受信ラベルスイッチフレームを通過処理し、該判定部にて複製対象と判定された該受信下位レイヤフレーム又は該受信ラベルスイッチフレームに、ユニキャスト用の階層的なパス識別子とマルチキャスト用の階層的なパス識別子とユーザ識別子とのうちの少なくとも一つを付与して転送する転送処理部とをそなえて構成されたことを特徴とする、ルータ。
【請求項２】
該ルータが、該仮想網の外部からの外部下位レイヤフレームに該階層的なパス識別子を付与した該ラベルスイッチフレームを該仮想網にプッシュする入口エッジルータとして構成され、
該判定部が、複製対象の物理アドレスと複数の出力ポートとを対応付けたマルチキャスト物理アドレステーブルに基づいて受信外部下位レイヤフレームの複製の要否を判定するとともに、
該転送処理部が、該判定部にて複製対象と判定された該受信外部下位レイヤフレームに、ユニキャストフレームを転送するための複数のユーザ拠点識別パスから選択したユーザ拠点識別パスのラベルと、該複製対象フレームの転送元の拠点を示すユーザ拠点識別パスラベルおよび該複製対象フレームの仮想経路を示すトンネルパスラベルと、マルチキャスト用のマルチキャストラベルと、ユーザを識別するユーザ識別子とのうちの少なくとも１個のラベルを付与して転送するように構成されたことを特徴とする、請求の範囲第１項記載のルータ。
【請求項３】
該ルータが、該階層的なパス識別子に基づいて該ラベルスイッチフレームを該仮想網に転送する中継ルータとして構成され、
該判定部が、該ラベルスイッチフレームに含まれるプロトコルタイプ識別子に基づいて該ラベルスイッチフレームについて複製対象又は非複製対象を判定するとともに、
該転送処理部が、該判定部にて非複製対象と判定された該ラベルスイッチフレームをブリッジ転送するとともに、該判定部にて複製対象と判定された該ラベルスイッチフレームについて、少なくともユーザ拠点識別パスラベルと複製対象の該ラベルスイッチフレームに対する処理内容とを対応付けたマルチキャスト用ＶＣラベルテーブルに基づいて、複製処理と、該ユーザ拠点識別パスラベルおよび該トンネルパスラベルの付与処理とを行なうように構成されたことを特徴とする、請求の範囲第１項記載のルータ。
【請求項４】
該ルータが、該仮想網から転送された該ラベルスイッチフレームに付与された該階層的なパス識別子を取り除いて該仮想網の外部に送信する出口エッジルータとして構成され、
該転送処理部が、該ラベルスイッチフレームの送信元物理アドレスと、該階層的なパス識別子との対応を学習するとともに、該階層的なパス識別子を取り除いた下位レイヤフレームを該仮想網の外部に送信するポップ処理部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求の範囲第１項記載のルータ。
【請求項５】
複製又は非複製を識別するプロトコル識別子を含む下位レイヤフレームと階層的なパス識別子とを有するラベルスイッチフレームを該階層的なパス識別子に基づいて転送可能な仮想網におけるフレーム転送方法であって、
該仮想網の外部からの外部下位レイヤフレームに該階層的なパス識別子を付与した該ラベルスイッチフレームを該仮想網にプッシュする入口エッジルータが、受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームについて、該受信下位レイヤフレーム又は該受信ラベルスイッチフレームのプロトコル識別子に基づいて複製対象又は非複製対象を判定する判定ステップと、
該入口エッジルータが、該判定ステップにて非複製対象と判定された該受信下位レイヤフレーム又は該受信ラベルスイッチフレームを通過処理し、該判定ステップにて複製対象と判定された該受信下位レイヤフレーム又は該受信ラベルスイッチフレームに、ユニキャスト用の階層的なパス識別子とマルチキャスト用の階層的なパス識別子とユーザ識別子とのうちの少なくとも一つを付与して転送する転送処理ステップと、
該仮想網に転送する中継ルータが、該ユニキャスト用の階層的なパス識別子と該マルチキャスト用の階層的なパス識別子と該ユーザ識別子との少なくとも一つに基づいて、該転送処理ステップにて転送された該受信下位レイヤフレーム又は該受信ラベルスイッチフレームを複製又は転送する中継ステップとをそなえたことを特徴とする、フレーム転送方法。
【請求項６】
該転送処理ステップは、該入口エッジルータが該受信外部下位レイヤフレームの送信先アドレスにマルチキャスト用アドレスを付与した該ラベルスイッチフレームを転送し、
該中継ステップは、該中継ルータが、マルチキャスト用アドレスおよび転送先ルータアドレスを対応付けたマルチキャスト用物理アドレステーブルに基づいて、該転送処理ステップにて転送された該ラベルスイッチフレームを複製転送することを特徴とする、請求の範囲第５項記載のフレーム転送方法。
【請求項７】
該転送処理ステップは、
該入口エッジルータが、複製対象の物理アドレスおよびユニキャストフレームを転送するためのユーザ拠点識別パスを対応付けた物理アドレステーブルに基づいて、該受信外部下位レイヤフレームの複製の要否を判定する判定ステップと、
該入口エッジルータが、該ユーザ拠点識別パスのうちの、該非複製対象フレームを転送するための複数のユーザ拠点識別パスのうちの該複製対象フレームを転送する出力ポートと同一出力ポートから転送する複数の該非複製対象フレームのユーザ拠点識別パスから選択する選択ステップと、
該入口エッジルータが、該選択ステップにて選択されたユーザ拠点識別パスを有する該ラベルスイッチフレームを送信する送信ステップとをそなえ、
該中継ステップは、
該中継ルータが、マルチキャスト用ユーザ拠点識別パスラベルおよび転送先ルータアドレスとを対応付けたマルチキャスト用ユーザ拠点識別パスラベルテーブルに基づいて、該送信ステップにて送信された該ラベルスイッチフレームを複製転送することを特徴とする、請求の範囲第５項記載のフレーム転送方法。
【請求項８】
該転送処理ステップは、
該入口エッジルータが、マルチキャスト用ユーザ拠点識別パスとマルチキャスト用トンネルパスとを設定する設定ステップと、
該入口エッジルータが、該マルチキャスト用ユーザ拠点識別パスおよび該マルチキャスト用トンネルパスを介して該ラベルスイッチフレームを転送する転送ステップとをそなえ、
該中継ステップは、
第１の中継ルータが、該マルチキャスト用ユーザ拠点識別パスラベルおよび転送先ルータアドレスを対応付けたマルチキャスト用ラベルテーブルに基づいて、該ラベルスイッチフレームを複製転送する複製転送ステップと、
第２の中継ルータが、該複製転送ステップにて複製転送された該ラベルスイッチフレームを、該設定ステップにて設定された該マルチキャスト用ユーザ拠点識別パスとマルチキャスト用トンネルパスとを介して複製転送することを特徴とする、請求の範囲第５項記載のフレーム転送方法。
【請求項９】
該転送処理ステップは、
該入口エッジルータが、マルチキャスト用ユーザ拠点およびマルチキャスト用トンネルを識別する拠点・トンネル識別パスを設定する設定ステップと、
該入口エッジルータが、該拠点・トンネル識別パスを介して該ラベルスイッチフレームを転送する転送ステップとをそなえ、
該中継ステップは、
第１の中継ルータが、該拠点・トンネル識別パスおよび転送先ルータアドレスを対応付けた第２マルチキャスト用ラベルテーブルに基づいて、該ラベルスイッチフレームを複製転送する複製転送ステップと、
第２の中継ルータが、該複製転送ステップにて複製転送された該ラベルスイッチフレームを、該設定ステップにて設定された該拠点・トンネル識別パスを介して複製転送することを特徴とする、請求の範囲第５項記載のフレーム転送方法。
【請求項１０】
該転送処理ステップは、
該入口エッジルータと、該仮想網から転送された該ラベルスイッチフレームに付与された該階層的なパス識別子を取り除いて該仮想網の外部に送信する複数の出口エッジルータのそれぞれとの間において、それぞれ、マルチキャスト用ユーザ拠点識別パスとマルチキャスト用トンネルパスとを設定する設定ステップと、
該入口エッジルータが、該複製対象フレームを転送する出力ポートと同一出力ポートから複数の該中継ルータに転送する複数の該ラベルスイッチフレームを、該設定ステップにて設定された該マルチキャスト用ユーザ拠点識別パスと該マルチキャスト用トンネルパスとを介して各中継ルータに送信する送信ステップとをそなえ、
該中継ステップは、
各中継ルータが、該送信ステップにて送信された該ラベルスイッチフレームを、該設定ステップにて設定された該マルチキャスト用ユーザ拠点識別パスと該マルチキャスト用トンネルパスとを介して複製転送することを特徴とする、請求の範囲第５項記載のフレーム転送方法。
【請求項１１】
該転送処理ステップは、
該入口エッジルータと、該仮想網から転送された該ラベルスイッチフレームに付与された該階層的なパス識別子を取り除いて該仮想網の外部に送信する複数の出口エッジルータのそれぞれとの間において、それぞれ、マルチキャスト用ユーザ拠点およびマルチキャスト用トンネルを識別する拠点・トンネル識別パスを設定する設定ステップと、
該入口エッジルータが、該複製対象フレームを転送する出力ポートと同一出力ポートから複数の該中継ルータに転送する複数の該ラベルスイッチフレームの内部に、ユーザを識別するユーザ識別子を付与する付与ステップと、
該入口エッジルータが、該付与ステップにてフレーム内部に付与された該ユーザ識別子を含む該ラベルスイッチフレームを、該設定ステップにて設定された拠点・トンネル識別パスを介して各中継ルータに送信する送信ステップとをそなえ、
該中継ステップは、
各中継ルータが、該送信ステップにて送信された該ラベルスイッチフレームを、該設定ステップにて設定された該拠点・トンネル識別パスを介して複製転送する転送ステップと、
該出口エッジルータが、該転送ステップにて用いた該拠点・トンネル識別パスと該付与ステップにて付与された該ユーザ識別子とを用いてアドレス学習する学習ステップとをそなえたことを特徴とする、請求の範囲第５項記載のフレーム転送方法。
【請求項１２】
該転送処理ステップは、
該入口エッジルータと、該仮想網から転送された該ラベルスイッチフレームに付与された該階層的なパス識別子を取り除いて該仮想網の外部に送信する複数の出口エッジルータのそれぞれとの間において、それぞれ、マルチキャスト用ユーザ拠点およびマルチキャスト用トンネルを識別する拠点・トンネル識別パスを設定する設定ステップと、
該入口エッジルータが、該複製対象フレームを転送する出力ポートと同一出力ポートから複数の該中継ルータに転送する複数の該ラベルスイッチフレームの外部に、該設定ステップにて設定された該拠点・トンネル識別パスを付与する付与ステップと、
該入口エッジルータが、該付与ステップにて該拠点・トンネル識別パスを付与された該ラベルスイッチフレームを、該設定ステップにて設定された拠点・トンネル識別パスを介して各中継ルータに送信する送信ステップとをそなえ、
該中継ステップは、
各中継ルータが、該送信ステップにて送信された該ラベルスイッチフレームを、該設定ステップにて設定された該拠点・トンネル識別パスを介して複製転送する転送ステップと、
各中継ルータが、該送信ステップにて送信された該ラベルスイッチフレームを該設定ステップにて設定された該拠点・トンネル識別パスを介して複製転送する転送ステップと、
該出口エッジルータが、該転送ステップにて用いた該拠点・トンネル識別パスを用いてアドレス学習する学習ステップとをそなえたことを特徴とする、請求の範囲第５項記載のフレーム転送方法。
【請求項１３】
複製又は非複製を識別するプロトコル識別子を含む下位レイヤフレームと階層的なパス識別子とを有するラベルスイッチフレームを該階層的なパス識別子に基づいて転送可能な仮想網の外部からの外部下位レイヤフレームに該階層的なパス識別子を付与した該ラベルスイッチフレームを該仮想網にプッシュする入口エッジルータと、
該階層的なパス識別子に基づいて該入口エッジルータから転送された該ラベルスイッチフレームを該仮想網に転送する中継ルータと、
該中継ルータから転送された該ラベルスイッチフレームに付与された該階層的なパス識別子を取り除いて該仮想網の外部に送信する出口エッジルータとをそなえ、
上記の入口エッジルータ，中継ルータおよび出口エッジルータが、
受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームについて、該受信下位レイヤフレーム又は該受信ラベルスイッチフレームのプロトコル識別子に基づいて複製対象又は非複製対象を判定する判定部と、
該判定部にて非複製対象と判定された該受信下位レイヤフレーム又は該受信ラベルスイッチフレームを通過処理し、該判定部にて複製対象と判定された該受信下位レイヤフレーム又は該受信ラベルスイッチフレームに、ユニキャスト用の階層的なパス識別子とマルチキャスト用の階層的なパス識別子とユーザ識別子とのうちの少なくとも一つを付与して転送する転送処理部とをそなえて構成されたことを特徴とする、下位レイヤフレーム仮想転送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、例えばＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）技術を用いて公衆網を専用網のように利用可能なＭＰＬＳ−レイヤ２−ＶＰＮ（ＭＰＬＳ−Ｌａｙｅｒ２−Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＭＰＬＳを適用したレイヤ２仮想専用網）におけるルータ，フレーム転送方法および下位レイヤフレーム仮想転送システムに関し、特に、マルチキャスト，ブロードキャストおよびユニキャストの各機能とレイヤ２アドレスの学習機能とをそなえたルータに用いて好適な、ルータ，フレーム転送方法および下位レイヤフレーム仮想転送システムに関する。
【背景技術】  近年、サービスプロバイダ（ＳＰ：Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）および通信事業者（通信キャリア）等のサービス提供者は、パケット又はフレームを確実に転送するためのＭＰＬＳ（ＲＦＣ［Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｅｎｔｓ］３０３１，ＲＦＣ３０３２に規定されるＭＰＬＳ）技術を用いて、レイヤ２（データリンクレイヤ）における仮想専用網（仮想網又はＶＰＮ）を構築している。
（Ｐ１）ＶＰＮ（仮想網）およびＬ２ＶＰＮ（レイヤ２の仮想網）とＭＰＬＳとの概略的な説明
（Ｐ１−１）パケット，フレーム，ラベルおよびＬＳＰ（ラベル交換パス）
以下の説明において、パケットとは転送データの基本単位を意味し、また、フレームとはレイヤ３がレイヤ２パケットにラベルを含むヘッダを付与してカプセル化したものを意味する。ラベルとはパスの識別子である。このラベルはＭＰＬＳ網を伝送するフレームについてそのＭＰＬＳ網の入口ルータによって付与される。また、ラベルを付与されたフレームはＭＰＬＳフレームと呼ばれる。
さらに、ＬＳＰはトンネルＬＳＰとＶＣＬＳＰとがある。このトンネルＬＳＰは、例えば図２に示すように、複数のＶＣ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：仮想回線。ＶＣＬＳＰ）のトンネルとして機能し、また、各ＶＣＬＳＰはレイヤ２フレームを伝送する実際の回線として機能する。換言すれば、トンネルＬＳＰは、フレームを転送するためのものであり、このトンネルＬＳＰを表すラベルがトンネルラベルと呼ばれる。そして、ＶＣＬＳＰは、フレームを転送する仮想回線に関するものであり、このＶＣを表すラベルがＶＣラベルと呼ばれる。
従って、これらのトンネルラベルとＶＣラベルとは、それぞれ、階層的なパス識別子として機能している。
（Ｐ１−２）仮想網
一般に、仮想網とは、サービス提供者が、ユーザに対して、公衆網を用いて専用網サービスを提供する網を意味し、また、レイヤ２の仮想網とは、その仮想網を、例えばＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）パケット（物理パケット）のようなレイヤ２のフレームの転送まで拡張したものを意味する。
（Ｐ１−３）ＭＰＬＳの概略的な説明
ＭＰＬＳとは、各種プロトコルのフォーマットのフレームについて、ルータ（転送装置又はノード）が、ラベルをフレームヘッダに付与（マッピング）し、各ルータがそのラベルだけを参照してフレームを転送する技術又は転送パス（転送経路）を選択する技術である。従って、ＭＰＬＳによりカプセル化されるフレームのプロトコルにかかわらず、ＭＰＬＳ網の各ルータは、フレームを転送でき、また、サービス提供者は、ＭＰＬＳによりカプセル化されるフレームがレイヤ２の場合、ユーザ側装置（ユーザサイト）のレイヤ３プロトコルに依存しないで、フレーム転送サービスを提供できる。
ＭＰＬＳは、元々、インターネット等の大規模なＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網において転送処理の高速化のために生まれた技術である。しかし、ルータのハードウェア技術が進化し、各ルータはパケット転送を高速に処理できるようになり、転送処理の高速化については、ＭＰＬＳは高速転送という観点からは、あまり重要ではなくなってきている。
（Ｐ１−４）仮想網にＭＰＬＳが用いられる目的
両ラベルの付与により各ルータは、フレーム識別可能となり、また、一フレームに、１つのラベルのみならず、２つ以上のラベルを付与することも可能となるので、ラベルを用いたＭＰＬＳの用途は拡大している。ＭＰＬＳが用いられる目的は、高速転送に加えて、主に２種類があげられる。
第１の目的は、ＩＰ網において明示的にパスを設定する機能（トラヒックエンジニアリング［Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：ＴＥ］機能）を網に付与するためである。
このトラヒックエンジニアリング機能が必要な理由は、通常用いられるパス計算の結果が、帯域の使用効率を劣化させることがあるからである。ここで、通常のパス計算を用いた送信先ＩＰアドレスへのパス選択は、ルータのポップ数および帯域幅に基づいて各リンクコストを計算し、計算した各リンクコストを加算し、最もコストが小さいパスを最短パスとする。
この半面、パス計算により得られた最短パスは、網における特定のリンク（隣接ルータ間のパス）に片寄ることがあり、帯域の使用効率の劣化を招くおそれがある。
このため、ルータは、その片寄りを回避するために、トラヒックエンジニアリング機能により、明示的にパスを指定して迂回するようになっている。これにより、各トラヒックについて特定の網資源が割り当てられる。
ＭＰＬＳが用いられる第２の目的は、サービス提供者が、ＭＰＬＳを用いて、例えばＬ２ＶＰＮ（レイヤ２の仮想網）等のＶＰＮサービスを提供するためである。このＶＰＮサービスとは、サービス提供者がサービス提供者自身のＭＰＬＳ網を構築し、ＭＰＬＳ網をユーザ毎に論理的に分割して得た網を仮想網（ＶＰＮ）としてユーザに提供するものである。
これにより、Ｌ２ＶＰＮにおいては、ユーザが、ＭＰＬＳを意識せずに、既設のルータを使用でき、また、異なるユーザが同一のＩＰアドレスを重複して使うことも可能になる。さらに、サービス提供者がユーザが利用する網のレイヤ３プロトコルにかかわらず、レイヤ２フレームを転送できる。
（Ｐ１−５）ラベルスイッチング
レイヤ２フレームの転送機能は、ＭＰＬＳが有するラベル交換パスを用いたラベルスイッチングによって実現される。ＭＰＬＳ網に隣接する例えばＩＰ網からのフレームは、ＭＰＬＳ網に属するルータ間において設定されたラベル交換パス（以下、特に断らない限り、ＬＳＰと称する。）に沿って転送（ルーティング又は転送）される。そして、ＭＰＬＳ網におけるルーティングは、ＬＳＰの始点の入口ルータ（入口エッジルータ：ＬＥＲ，入口ＬＥＲ又はＩｎｇｒｅｓｓ  Ｒｏｕｔｅｒ）と、ＬＳＰの終点の出口ルータ（出口エッジルータ：ＬＥＲ，出口ＬＥＲ又はＥｇｒｅｓｓ  Ｒｏｕｔｅｒ）との間に設けられた各ルータが、いずれも、受信ラベルと送信ラベルとのラベルテーブルを設け、各ルータがこのラベルテーブルを参照することによりフレームを転送する。
図２９はＭＰＬＳ網におけるラベルスイッチングを説明するための図であり、ユーザのＩＰパケットがＭＰＬＳによりカプセル化される例が表示されている。この図２９に示すＭＰＬＳ網（ＭＰＬＳドメイン）１００は、ユーザ網５１ａ，５１ｂとパケットを送受信する入口ルータ（ＬＥＲ）＃１，出口ルータ（ＬＥＲ）＃２と、ＭＰＬＳ対応の中継ルータ（ＬＳＲ［Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｒｏｕｔｅｒ］：ラベルスイッチルータ）＃１とをそなえて構成されている。
以下の説明においては、特に断らない限り、パケットとは転送データの基本単位を意味し、また、フレームとはレイヤ２の上位レイヤがパケットに、ラベルを含むヘッダを付与してカプセル化したものを意味する。
ユーザ網５１ａからのＩＰパケットは、入口ルータ＃１にてラベルを付与され、このラベルを付与されたフレームは、中継ルータ＃１に転送される。中継ルータ＃１は、受信したフレームのラベルを参照し、出口ルータ＃２を示すラベルに付け替えて転送し、出口ルータ＃２は、ＭＰＬＳフレームのラベルを除去してユーザ網５１ｂに送信する。また、入口ルータ＃１および出口ルータ＃２は、転送されたＩＰパケットのＩＰアドレスをルックアップするが、中継ルータ＃１は自分自身に設けたラベルテーブルのみを用いてフレームの転送処理を行なう。
なお、入口ルータ＃１において、ラベルを付与して転送する動作はプッシュ（Ｐｕｓｈ）と呼ばれ、また、中継ルータ＃１においてラベルを付け替えて転送する動作はスワップ（Ｓｗａｐ）と呼ばれ、さらに、出口ルータ＃２がラベルを除去して転送する動作はポップ（Ｐｏｐ）と呼ばれる。
（Ｐ１−６）ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ  Ｃｌａｓｓ：転送等価クラス）
ユーザ網５１ａからのＩＰパケットのうちのＭＰＬＳ網１００において同一送信先（出口ルータ）を有し、同一処理の対象となるパケットの集まりは、ＦＥＣと呼ばれる。例えばＩＰサブ網又は集積された網アドレスが、１つのＦＥＣに相当する。さらに、ラベルは同一のＦＥＣであることを区別するための目印として用いられる。また、ラベルが付与されたＭＰＬＳフレームが転送するパスが、上記のＬＳＰに相当する。ＬＳＰは、ポイントツーポイントの転送に用いられ、また、送信先アドレスが同一の場合はマージされ、マルチポイントツーポイントの転送に用いられることもある。
（Ｐ１−７）ＬＳＰを用いたポイントツーポイント転送
図３０（ａ）はＭＰＬＳ網１００におけるラベルスワップを説明するための図である。この図３０（ａ）に示す中継ルータ（ＬＳＲ）＃１は、例えばラベル「２５」を有するフレームを転送し、中継ルータ（ＬＳＲ）＃２は、そのフレームのラベルを読み込み、図３０（ｂ）に示すトンネルラベルテーブル（ラベルテーブル）１５を参照する。このトンネルラベルテーブル１５は、受信ラベル（受信ラベル値）および送信ラベル（送信ラベル値）を対応付けて保持しており、中継ルータ＃２は、次段の中継ルータ＃３に対して受信ラベル「２５」を送信ラベル「３５」に付け替えてルーティングテーブルを用いずに転送する。従って、ラベルは、各中継ルータ＃１〜＃３を通過する毎に異なるラベルに付け替えられる。
また、中継ルータ＃１〜＃３が１本のＬＳＰに相当し、中継ルータ＃２は、このＬＳＰに、ＦＥＣ「１１」を付与する。これにより、多数のＬＳＰが識別され、各中継ルータ＃１〜＃３は、論理的に複数のＬＳＰを設定することができる。なお、ＬＳＰは片方向のパスを示すものなので、両方向のパスが必要な場合は、ＬＳＰも２本必要になる。
（Ｐ１−８）ＰＨＰ（Ｐｅｎｕｌｔｉｍａｔｅ  Ｈｏｐ  Ｐｏｐｐｉｎｇ）の説明
なお、ラベルポップの一例として、ＰＨＰが知られている。ＰＨＰとは、出口ルータの１つ前段の中継ルータがＭＰＬＳフレームのラベルを除去する転送方法（フレーム転送方法）である。
図３１はＰＨＰを説明するための図であり、入口ルータ＃１と出口ルータ＃２との間にＬＳＰが設定されている。この図３１に示すＩＰパケットは、入口、ルータ＃１にてラベルＬ１をプッシュされ、（ＩＰパケット，ラベル）からなるＭＰＬＳフレームにカプセル化される。このＭＰＬＳフレームは、中継ルータ＃１にてラベルＬ１をラベルＬ２にスワップされる。ここで、出口ルータ＃２は、中継ルータ＃１からのラベルを読み込む必要はない。従って、ラベルは、出口ルータ＃２の１つ前段の中継ルータ＃２において除去されユーザ網５１ｂに転送される。
ＬＳＰは、ポイントツーマルチポイントの転送にも適用でき、具体的な転送方法が検討され種々のドラフトが提案されている。
（Ｐ１−９）ＭＰＬＳフレームのフォーマット
ＭＰＬＳフレームに含まれる例えばＩＰパケット，ＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｏｐｔｉｃａｌ  ＮＥＴｗｏｒｋ：同期光通信網）フレーム等の元パケットのうちのラベルに相当するフィールドを有するもの（メディアとも称する。）について、入口ルータ＃１は、そのフィールドに直接ラベルを付与する。例えばＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ：非同期転送モード）のＶＰＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：仮想パス識別子）／ＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：仮想チャネル識別子）又はフレームリレーのＤＬＣＩ（Ｄａｔａ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：データリンク接続識別子）が相当する。ＶＰＩおよびＶＣＩはペアになってフレームの次段の送信先を識別するようになっている。
一方、ラベルに相当する部分を含まないメディアについては、入口ルータ＃１は、フレームに新たなヘッダ（シムヘッダ［ＳＩＭＭ  Ｈｅａｄｅｒ］）を追加する。例えばＰｏＳ（Ｐａｃｋｅｔ  ｏｖｅｒ  ＳＯＮＥＴ）およびイーサネットはシムヘッダを付与される。
図３２（ａ）〜図３２（ｃ）はそれぞれＭＰＬＳフレームのフォーマット例を示す図であり、この図３２（ａ）に示すＭＰＬＳフレームはシムヘッダを有する。このシムヘッダは、図３２（ｂ）に示すように、ｎ（ｎは自然数を示す。）種類の異なるラベルを含めることができる。これにより、各ルータは、複数のラベルをＭＰＬＳフレームに重ねて設定（スタック）できる。
ここで、ラベルｎは最初に付与されたボトムラベル（最終ラベル）であり、また、各中継ルータによって、ＭＰＬＳフレームのシムヘッダは、ラベルｎ−１からラベル１を順番にスタックされる。中継ルータが読む部分は、フレームの外側のラベルだけであり、また、複数のラベルを除去する順番は、外側のラベル１からラベルｎの順である。従って、このスタックを用いることにより階層的なＬＳＰを生成することができる。なお、このスタックラベルはＭＰＬＳによる仮想網（ＶＰＮ）の提供等で使用される。
また、各ラベル１〜ｎは、いずれも、図３２（ｃ）に示すように、ラベル値，ＥＸＰ（ＲＦＣ３０３２の記述による名称を示す。），Ｓ（Ｂｏｔｔｏｍ  ｏｆ  Ｓｔａｃｋ）ビット，ＴＴＬ（Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ）値を含む。ここで、ＥＸＰはＣｏＳ（Ｃｌａｓｓ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）の各情報を伝送するためのものである。なお、ＱｏＳとは通信品質の保証および帯域確保等を実現する技術であり、ＣｏＳとは送信側装置がパケットに優先度を設定しルータがその優先度が高いパケットを優先的に転送する技術である。また、Ｓビットはボトムラベルか否かを表すものであり、付与されたラベルがボトムラベルの場合は「１」が書き込まれ、ボトムラベルでない場合は「０」を書き込まれる。また、ＴＴＬはフレームが廃棄されるまでの転送回数である。
（Ｐ１−１０）ラベル配布プロトコル
ＭＰＬＳ網の負荷の大きさは、常時変動しているので、各ルータが、受信ラベルを、次段の中継ルータに予め割り当てた送信ラベルに付け替えて、受信ラベルと送信ラベルとを対応付けたラベルテーブルを生成し、その後に、ラベルテーブルを参照して付け替えたフレームを転送する。このラベル付け替えとパケット転送とが繰り返されることにより、入口ルータと出口ルータとの間の各中継ルータに対してラベルが配布されるのである。
また、各ルータが用いるラベル配布プロトコルは、制御信号の送受信プロトコルである。このシグナリングプロトコルは、ＬＤＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＲＦＣ３０３６）とＲＳＶＰ−ＴＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｒｅｓｅｒ  Ｖａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｗｉｔｈ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ：拡張帯域予約プロトコル）とが知られている。
（Ｐ１−１１）ＬＤＰ
ＬＤＰとは、ラベル配布専用のシグナリングプロトコルである。ＬＤＰは、隣接ルータ間又は離れた中継ルータ間において、それぞれ、ＦＥＣとラベルとの割り当て情報を予め配布する方法（又は手順）を定めている。このＬＤＰを用いたラベル配布方法の一例として、ＤｏＤ（Ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ  ｏｎ  Ｄｅｍａｎｄ）モードとＤＵ（Ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ  Ｕｎｓｏｌｉｃｉｔｅｄ）モードとが知られている。
図３３（ａ）はＤｏＤモードを説明するための図である。このＤｏＤモードとは、図３３（ａ）に示す上流側の中継ルータが、ＦＥＣに対応するラベルを下流側の中継ルータに問い合わせメッセージ（ラベル要求メッセージ）を送信したときに、下流側の中継ルータが上流側の中継ルータに対してラベルを配布する（ラベルマッピングメッセージ）。
また、図３３（ｂ）はＤＵモードを説明するための図である。このＤＵモードとは、ＦＥＣを有する下流側の中継ルータが、ラベルを決定して上流側の中継ルータに対しラベル要求メッセージ（ラベルリクエスト）を送信し、上流側の中継ルータが、このラベルリクエストを受信すると、下流側の中継ルータに対してラベルを割り当てたことを表すマッピング（Ｍａｐｐｉｎｇ）を送信する。
このＬＤＰを用いることによりラベル配布が可能となる。この半面、ＬＳＰはパス自体を表しルーティングプロトコルの最短パスに従うものであり、ＬＤＰおよびＬＳＰ間には依存関係は全くなく、相互に独立している。また、ＬＤＰはＬＳＰの帯域幅を確保する機能を有していない。このため、ＬＤＰが欠く機能を実現する技術として、ＲＳＶＰ−ＴＥ（ＲＳＶＰ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ＲＦＣ３２０９）とＣＲ−ＬＤＰ（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ  Ｒｏｕｔｅｄ  ＬＤＰ：ＲＦＣ３２１２）とが知られている。
（Ｐ１−１２）ＲＳＶＰ−ＴＥ
ＲＳＶＰ−ＴＥはＩＰ網における帯域予約のために作成されたＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に、ラベル配布機能を加えて拡張したものである。また、ＣＲ−ＬＤＰは、ＬＤＰ自体に必要な機能を追加したものである。ＲＳＶＰ−ＴＥとＣＲ−ＬＤＰとは、基本的にポイントツーポイントのＬＳＰをＤｏＤモードにおいて設定するものであり、ＬＳＰを明示的に指定するＥＲ６（Ｅｘｐｌｉｃｉｔ  Ｒｏｕｔｅ  ６）と称する機能を実現し、また、各リンク（物理的リンク又は転送路）に帯域幅を予約する機能をも有する。
（Ｐ２）Ｄｒａｆｔ−Ｍａｒｔｉｎｉ方式（第１の草案又はマティーニ草案）
（Ｐ２−１）規定内容
マティーニ草案とは、ＭＰＬＳ網において、レイヤ２パケットを、ポイントツーポイントで転送する方法を規定しており、このマティーニ草案がサポートするＬ２プロトコルは複数のものが知られており、最も注目されているものはイーサネットである。
（Ｐ２−２）マティーニ草案が規定するトンネルラベルおよびＶＣラベル
トンネルとは、入口ルータと出口ルータとの間において、仮想的なパス（トンネルＬＳＰ）を設定し、さらにトンネルＬＳＰ内に、ＶＣＬＳＰを設定することである。レイヤ２パケットを、ＶＣＬＳＰにマッピングすることにより、インターネットを通過できない専用アドレスを有するパケットの伝送およびＩＰプロトコル以外のプロトコルを適用した網間の通信が可能となる。
（Ｐ２−３）転送方法の一例
図３４はマティーニ草案が規定する転送方法を説明するための図である。この図３４に示すユーザＡ，Ｂは、ＭＰＬＳ網１００に、ユーザＡ，Ｂに対応するＬＳＰが確立されている。また、入口ルータ＃１，中継ルータ＃１，＃２および出口ルータ＃２は、いずれも、イーサネット仮想回線（イーサネットＶＣ）を提供するプロバイダエッジルータ（ＰＥ）である。
最初に、入口ルータ＃１は、入口ルータ＃１および出口ルータ＃２間におけるトンネルＬＳＰ（円筒形で表されたもの）を設定する。ここで、トンネルＬＳＰを示すラベル（トンネルラベル）は、パケット９１ａ，９１ｂの最も外側に書き込まれる。また、入口ルータ＃１は、その１個のトンネルＬＳＰについて２本のイーサネット仮想回線を提供するために、２本のＶＣＬＳＰ（太線および点線で表されたもの）を設定する。ＶＣＬＳＰを示すラベル（ＶＣラベル）は、トンネルラベルよりも内側であり、ユーザＬ２パケットの外側に書き込まれる。
また、図３４に示すフレームフォーマットはマティーニ草案が定めるものであり、レイヤ２ヘッダと、トンネルラベル（Ｔ１，Ｔ２等），ＶＣラベル（Ａ，Ｂ等）およびＣＷ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｗｏｒｄ）が書き込まれている。ここで、レイヤ２ヘッダは、物理リンクに関連したヘッダである。トンネルラベルは、フレームが仮想網（ＭＰＬＳ網）を転送するためのラベルである。ＶＣラベルは仮想回線を識別するためのものであり、ラベルＬＤＰの拡張等によって配布される。さらに、ＣＷは制御用のものであって、イーサネット又はＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のドメインにおいてはオプションとして用いられる。ペイロードは、プリアンブルとフレームチェックシーケンスとを除くイーサネットフレーム全体を示す。従って、ＭＰＬＳフレームは、２種類のスタックされたラベルを用いて転送される。
また、入口ルータ＃１は、イーサネット仮想回線を識別する共通のＶＣＩＤ（ユーザ識別子）を、例えば「２４００」に設定し、さらに、ＶＣＩＤ「２４００」を示すラベルとして、ＶＣラベル「２０００」を設定する。この理由は、出口ルータ＃２は、ＶＣＩＤだけを用いてユーザ拠点（入口ルータ）を判別できないからである。このため、ユーザと、ユーザ拠点を示す入口ルータ＃１との両方を識別するためにＶＣラベルを割り当てるようにしている。これにより、入口ルータ＃１は、同一のＶＣＩＤ「２４００」を有する出口ルータ＃２に対して、転送するＭＰＬＳフレームに、ＶＣラベル「２０００」を付与すればよいことを知る。
そして、入口ルータ＃１は、ユーザＡ，Ｂから受信したパケット９１ａ，９１ｂに、ユーザＡ，Ｂに共通なトンネルラベルＴ１とユーザＡ，Ｂを識別するためのＶＣラベルＡ，Ｂとを各パケット９１ａ，９１ｂに付与してＭＰＬＳ網１００に転送する。
このように、マティーニ草案が規定するフレーム転送方法は、ＭＰＬＳ網において、トンネルラベルとＶＣラベルとの２段にラベルを設定し、複数のＶＣＬＳＰを用いてＭＰＬＳフレームを転送する。
（Ｐ２−４）なお、マティーニ草案は現在、標準化の途中であり、転送方式（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｏｆ  Ｌａｙｅｒ  ２  Ｆｒａｍｅｓ  Ｏｖｅｒ  ＭＰＬＳ，ｄｒａｆｔ−ｍａｒｔｉｎｉ−１２ｃｉｒｃｕｉｔ−ｔｒａｎｓ−ｍｐｌｓ−０９．ｔｘｔ）とカプセル化方式（Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｏｆ  Ｌａｙｅｒ  ２  Ｆｒａｍｅｓ  Ｏｖｅｒ  ＩＰ  ａｎｄ  ＭＰＬＳＮｅｔｗｏｒｋｓ，ｄｒａｆｔ−ｍａｒｔｉｎｉ−１２ｃｉｒｃｕｉｔ−ｅｎｃａｐ−ｍｐｌｓ−０４．ｔｘｔ）との２種類のドラフトが公表されている。また、多くのベンダが既に製品へ実装を開始している。このマティーニ草案を拡張したものとしてＶＰＬＳが知られている。
（Ｐ３）ＶＰＬＳ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  ＬＡＮ  Ｓｅｒｖｉｃｅ：仮想専用ＬＡＮサービス）
ＶＰＬＳは、多くのサービス提供者が提供する広域ＬＡＮサービスを拡張する技術であり、レイヤ２パケットのうちの特にイーサネットパケットを効率的に伝送するマルチポイントのレイヤ２ＶＰＮ技術である。また、ＶＰＬＳは、レイヤ２パケットを含むＭＰＬＳフレームの転送に必要なレイヤ２機能と、入口ルータ又は出口ルータのＭＰＬＳ機能（ラベル交換，ラベルのプッシュおよびラベルのポップ）とを併せもつものでもある。このレイヤ２機能とは、送信元ＭＡＣアドレスの認識機能とレイヤ２スイッチング機能とを表す。
このレイヤ２スイッチングとは転送パスを切り替えること又はその切り替える装置を意味する。具体的には、レイヤ２スイッチングは、フレームのＭＡＣアドレスに基づいてフィルタリング，転送又はフラッディングすることを表す。なお、フラッディングとは、レイヤ２スイッチングを有するルータが、未知の送信先アドレスを有する宛先不明のフレームを受信した場合に、レイヤ２スイッチングに関連付けられた全ての出力ポート（そのフレームを受信したポートを除く。）について、その受信フレームを複製して送信することを意味する。これらの定義は、特に断らない限り、以下、同様の意味で使用する。
さらに、ＶＰＬＳを詳述すると、ＶＰＬＳは、サービス提供者が、サービス提供者自身のＭＰＬＳ網を用いて、ユーザに対してレイヤ２フレームのスイッチングをエミュレート（仮想実現）し、かつ入口ルータおよび出口ルータがレイヤ２アドレスの学習機能を有する。このＶＰＬＳを用いたフレーム転送方法は、帯域を効率的に使用し冗長な転送を省くために、送信先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレステーブルに登録されていないとき、イーサネットパケットを含むＭＰＬＳフレームを、送信先ユーザサイトに接続された出口ルータ＃２にのみ送信するようにしている。このため、ＶＰＬＳは、イーサネットパケットをその送信先ＭＡＣアドレスに基づいてスイッチする。
これに対して、前記マティーニ草案は、ポイントツーポイント転送が可能となる半面、レイヤ２スイッチ機能、つまりＭＡＣアドレスの学習に基づいた転送を実現する機能は含まれていない。
（Ｐ４）Ｄｒａｆｔ−ｌａｓｓｅｒｅ−ｖｋｏｍｐｅｌｌａ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  ＬＡＮ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  ｏｖｅｒ  ＭＰＬＳ，ｄｒａｆｔ−ｌａｓｓｅｒｒｅ−ｖｋｏｍｐｅｌｌａ−ｐｐｖｐｎ−ｖｐｌｓ−０１．ｔｘｔ）方式（第２の草案）の説明
（Ｐ４−１）規定内容
第２の草案は、ＭＰＬＳ網におけるレイヤ２の転送を仮想的に実現するサービス（ＶＰＬＳ）を実現する具体案の一つである。この第２の草案は、概略的には、広域ＬＡＮサービスのバックボーン（基幹回線）として利用できるＭＡＣアドレス学習機能をもつポイントツーマルチポイントのレイヤ２ＶＰＮについて規定している。この第２の草案には、入口ルータおよび出口ルータにおけるＭＡＣアドレス学習およびＭＰＬＳ網におけるマルチキャストおよびブロードキャストの各動作が記載されている。
（Ｐ４−２）ＶＣＩＤ（ＶＣ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：各ユーザを識別するためのユーザ識別子）
具体的には、各ルータがＶＣＩＤを割り当てられ、このＶＣＩＤを用いて、フルメッシュの仮想網が構築されるようになっている。
これにより、ＭＰＬＳ網は、仮想ブリッジとみなされ、ＭＰＬＳ網においてサービス提供者はユーザに対して、ＶＰＬＳを提供できる。
（Ｐ４−３）ブリッジ（ブリッジ機能）
ブリッジとは、ＭＡＣアドレステーブルに基づいて、レイヤ２において、フレームを転送することを意味し、フレームのフィルタリング，転送又はフラッディング等を行なう。
（Ｐ４−４）ＭＰＬＳ網におけるキャスト
既存のＬＡＮはマルチキャストおよびブロードキャストの各サービスをサポートしている。この一方、現時点においては、ＭＰＬＳ網自身はこれらのサービスをサポートしていない。
ここで、マルチキャストとは、網において、複数のルータ（ルータのアドレス）を指定して同一データを送信することであり、ブロードキャストとは、不特定多数のルータ（ルータのアドレス）に対してデータを送信することであり、また、ユニキャストとは、単一のルータ（ルータのアドレス）に対してデータを送信することである。
しかし、ＭＰＬＳ網がＶＰＬＳを用いるためには、同一のマルチキャスト又はブロードキャストドメインを有しＭＰＬＳ網に接続されているユーザサイト間において、マルチキャスト，ブロードキャストおよびユニキャストの各トラヒックが適切に転送される必要がある。
各トラヒックの適切な転送を実現するためには、ＬＳＰ単位（又はＬＳＰ毎）においてＭＡＣアドレスの学習機能を要する。加えて、必要なＶＣＬＳＰについてのフレームを複製することにより、マルチキャスト，ブロードキャストおよび宛先不明ユニキャストのフラッディングが実現する。
（Ｐ４−５）仮想網（ＶＰＮ）の構築
ＭＰＬＳ網において、ユニキャストＬＳＰを用いた場合は、仮想網を構成するノードに対応する入口ルータと出口ルータとの間においてフルメッシュのＶＣを作成し、これにより、仮想網が構築される。このＶＣは一方向だけを示すので入口ルータおよび出口ルータ間には両方向のトラヒックを伝送するＶＣペアが存在する。ここで、ＶＣラベルの交換はＬＤＰ等に依存して行なわれ、また、ユーザＶＰＮは固有の例えば３２ビットのＶＰＮＩＤを用いて識別される。
（Ｐ４−６）フレームの転送例
ユーザトラヒックは、ルータの入力ポート又はＶＬＡＮをベースとしたＦＥＣの設定により特定の仮想網に転送される。入口ルータおよび出口ルータは、サポートする各仮想網について、ＶＦＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  Ｉｎｓｔａｎｃｅ）と称する別々のＭＡＣアドレステーブルを設けて、通常のレイヤ２スイッチ（Ｌ２スイッチ）のように送信元ＭＡＣアドレスを認識するようになっている。
ここで、フレームを転送するためには、ＭＰＬＳ網におけるブリッジ装置（ブリッジ機能を有する装置）はＶＣＬＳＰと送信先ＭＡＣアドレスとを対応付けて保持する機能を設けなければならない。これに対して、全ての可能な送信先ＭＡＣアドレスとＶＣＬＳＰとの組合せを静的に対応付けるのは実際上、不可能である。従って、入口ルータおよび出口ルータはともに送信先ＭＡＣアドレスについて動的に学習できるようインバンド（Ｉｎｂｏｕｎｄ）ＶＣラベルとアウトバンド（Ｏｕｔｂｏｕｎｄ）ＶＣラベルとを関連づけて保持する必要がある。
（Ｐ４−７）ＶＣラベルの割り当て方法
図３５はＶＣラベルの割り当て方法を説明するための図である。この図３５に示すＭＰＬＳ網１００は、ＭＰＬＳを用いたレイヤ２の仮想網であり、また、ユーザＡ１〜Ａ４は、それぞれ、同一のＶＰＬＳセグメント（ルータ等のレイヤ３機能を有する装置によって仕切られた網であってブロードキャストフレームを送信する単位ドメインを示す。）であって、いずれも、ＶＣＩＤ「１２３４」を割り当てられている。入口ルータ＃１は、イーサネットパケットの転送のために、送信先ＭＡＣアドレスとＶＣラベルとを対応付けて保持するＭＡＣアドレステーブルを有し、ＶＣラベルを検索するために、ＭＡＣアドレスを用いて検索する。
また、ラベル配布方法は、出口ルータ＃２が、入口ルータ＃１に対して、ＶＣラベルに関する情報を通知（ラベルシグナリング）することにより行なわれる。具体的には、出口ルータ＃２は、入口ルータ＃１に対して、「出口ルータ＃２宛であり、かつＶＣＩＤが『１２３４』のＭＰＬＳフレームについては、ＶＣラベル２０１を付与して転送する」旨を通知する。
（Ｐ４−８）ルータ間における転送例
入口ルータ＃１は、入口ルータ＃１自身と接続されたユーザサイトから、エントリのない送信先ＭＡＣアドレスＭ２を含むパケットを受信すると、このユーザサイトの仮想網に属するすべてのＶＣラベルを有するＬＳＰに対してＭＰＬＳフレームを送信する。
図３６は入口ルータ＃１のブロック図である。この図３６に示す入口ルータ＃１のフレーム受信部９３ａがユーザ網５１ａからパケットを受信すると、ＭＡＣブリッジ処理部９３ｂがＭＡＣアドレステーブル９３ｄを参照し、第１フレーム送信部９３ｃからフレームを送信する。
そのフレームがユニキャストの場合は、フレームはＶＣラベルプッシュ部９３ｆにてＶＣラベルを付与され、また、トンネルラベルテーブル９３ｈの保持情報に基づいて、トンネルラベルプッシュ部９３ｇにてトンネルラベルを付与される。そして、各ラベルを付与されたＭＰＬＳフレームは、レイヤ２ヘッダ作成部９３ｉにて、レイヤ２ヘッダを作成され、第２フレーム送信部９３ｊから出力される。また、ＭＡＣブリッジ処理部９３ｂにおいて、フレームがマルチキャストフレームの場合は、そのフレームは、フレーム複製部９３ｅにて複製され、ＶＣラベルプッシュ部９３ｆに入力される。
さらに、入口ルータ＃１が宛先不明のフレームを受信すると、その受信フレームを、その受信フレームの属する仮想網に関連するＶＣＬＳＰに転送する。
図３７はフラッディングを説明するための図である。この図３７に示す入口ルータ＃１は、送信元ＭＡＣアドレスＭ１および送信先ＭＡＣアドレス（宛先ＭＡＣアドレス）Ｍ２を含むフレームを、ユーザＡ１から受信すると、送信先ＭＡＣアドレスＭ２を知らない場合は、ＶＣＬＳＰについてのＭＰＬＳフレームを複製する。そして、入口ルータ＃１は、ＶＣラベルが２０１，３０１のＭＰＬＳフレームを、対応する出口ルータに対して送信する。これにより、宛先不明のユニキャストについてフラッディングできる。
また、図３８は中継ルータ＃１（ＬＳＲ＃１）のブロック図である。この図３８に示す中継ルータ＃１（中継ルータ＃２も同一構成である。）において、フレームがフレーム受信部９４ｃにて受信されると、Ｌ２ヘッダ除去部９４ｄにてヘッダが除去され、ラベルスイッチ部９４ｂに入力される。ラベルスイッチ部９４ｂは、トンネルラベルテーブル９４ａを参照して、トンネルラベルをスワップし、スワップされたフレームは、Ｌ２ヘッダ作成部９４ｅ，第２フレーム送信部９４ｆをそれぞれ介して出力される。従って、中継ルータ＃１は、受信フレームのトンネルラベルのみを参照して転送処理する。
この一方、ＶＣラベルバインドテーブルを用いた処理を図３９，図４０に示す。
図３９は出口ルータ＃２（ＬＥＲ＃２）のブロック図である。この図３９に示す出口ルータ＃２は、フレームを受信すると、通常のレイヤ２スイッチングのように、ＶＣラベルバインドテーブル９５ａを参照する。アドレス学習部９５ｂは、例えば図４０に示すように、受信フレームのＶＣラベルが２０１であり送信元ＭＡＣアドレスがＭ１のものを有する場合、ＶＣラベルバインドテーブル９５ａを参照し、ＭＡＣアドレスＭ１とその反対方向のＶＣであるＶＣラベル１０２とを関連付けてＭＡＣアドレステーブル９５ｃ（図３９）にエントリを作成する。
また、図４１はユニキャスト転送を説明するための図である。この図４１に示す出口ルータ＃２は、送信先ＭＡＣアドレスＭ１を有するフレームを、出口ルータ＃２と接続されたユーザサイト（ユーザＡ２，Ａ４）から受信すると、ＭＡＣアドレステーブル（図示省略）から、ＭＡＣアドレスＭ１を検索しＶＣラベル１０２を得る。そして、出口ルータ＃２は、受信フレームのＶＣラベルを１０２に設定し、設定したフレームをＭＰＬＳ網１００に送信する。
入口ルータ＃１が、送信元ＭＡＣアドレスＭ２を有するフレームを受信した後は、アドレス学習によってＭＡＣアドレステーブルにエントリが作成され、そして、ＭＡＣアドレスＭ２を送信先とするフレームは、ユニキャストで出口ルータ＃２に送信される。
（Ｐ４−９）入口ルータ＃１および出口ルータ＃２とＭＡＣアドレスとの関係
従って、入口ルータ＃１および出口ルータ＃２はいずれも、ＭＰＬＳプロトコルが適用される全ての仮想網の全てのＭＡＣアドレスを認識するわけではない。入口ルータ＃１および出口ルータ＃２はともに、収容する仮想網に関連するＭＡＣアドレスだけを認識する。
この一方、中継ルータ＃１〜＃３はいずれも、ＭＡＣアドレスを認識せずにラベルスイッチングだけを行なう。
（Ｐ５）公知技術
コネクションレス型通信ネットワークにおいて、端末装置および中継装置が、夫々、経路制御装置と交信しつつ、転送先を定めてゆく構成が提案されている（例えば特許文献１）。
これにより、コネクションレス型通信ネットワークにおいて、制御メッセージの収束時間および制御メッセージの帯域消費が小さく押さえられ、安定して経済的にマルチキャスト通信が行なえる。
（Ｐ６）課題の説明
しかしながら、前記第２の草案（Ｄｒａｆｔ−ｌａｓｓｅｒｅ−ｖｋｏｍｐｅｌｌａ方式）規定のプロトコルが用いられた場合は、ＭＰＬＳ網１００の負荷が過大となる。
図４２は従来技術を用いたブロードキャストを説明するための図である。この図４２に示す入口ルータ＃１は、ユーザサイトから受信したマルチキャストフレーム，ブロードキャストフレーム又は宛先不明のユニキャストフレームを受信するものである。中継ルータ＃１は、例えばブロードキャストフレームを受信すると、送信が必要なＶＣの数だけ受信フレームをコピーし、コピーした複数のフレームを次段の中継ルータ＃２，＃３に対して送信する。
このため、多数のフレームがＭＰＬＳ網１００に転送されるので、同一リンクに同一フレームが多数送信され、ＭＰＬＳ網１００の負荷は増大するという課題がある。
入口ルータ＃１は、宛先不明のユニキャストフレームを受信すると、ＭＰＬＳ網１００の全ルータに対してそのユニキャストフレームを送信する。従って、やはり、ＭＰＬＳ網１００の負荷が増大する。特に、ベストエフォート型の網においては、多量の複製されたフレームが送信されるので、有効に帯域を利用できないという課題がある。
そして、入口ルータ＃１は、受信したマルチキャストフレームのＭＡＣアドレスをいったんＭＡＣアドレステーブルに登録すると、その後に受信する全てのマルチキャストフレームを、そのＭＡＣアドレステーブルに登録したＭＡＣアドレスを送信先ＭＡＣアドレスとする出口ルータ＃２に送信する。従って、入口ルータ＃１，出口ルータ＃２間において、無駄なフレーム複製およびフレーム転送を招き、これにより、仮想網の負荷が圧迫されるという課題がある。
さらに、ＭＰＬＳ網１００は、レイヤ２スイッチに必要なレイヤ２アドレス学習機能が設けられておらず、サービス提供者は、自分自身の網においてユーザに対して、レイヤ２アドレス学習機能をそなえたポイントツーマルチポイントのレイヤ２仮想網を効率的に提供できないという課題がある。
加えて、上記特許文献１記載の経路制御装置は、端末装置および中継装置へ経路設定メッセージを送信することにより転送経路を設定する。
しかしながら、特許文献１記載の経路制御装置は、ＭＰＬＳを適用したレイヤ２仮想網におけるものではない。従って、経路制御装置は、アドレス学習をするものではない。そのうえ、上記経路制御装置は、送信元ＭＡＣアドレスの認識，レイヤ２スイッチング，入口ルータ又は出口ルータのラベル交換，ラベルのプッシュおよびラベルのポップ（レイヤ２機能）とを併せもつものではない。
【特許文献１】  特開２００２−７７２３９号公報
【発明の開示】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ＭＰＬＳを適用したレイヤ２仮想網において、レイヤ２機能に不可欠なアドレス学習を実現するとともに、網の負荷を最小限に抑制でき、仮想網の効率的な帯域利用が図られ、そして、入口ルータおよび出口ルータ間の無駄なフレーム複製およびフレーム転送を防止しうる、ルータ，フレーム転送方法および下位レイヤフレーム仮想転送システムを提供することを目的とする。
このため、本発明のルータは、複製又は非複製を識別するプロトコル識別子を含む下位レイヤフレームと階層的なパス識別子とを有するラベルスイッチフレームを階層的なパス識別子に基づいて転送可能な仮想網におけるルータであって、受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームについて、受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームのプロトコル識別子に基づいて複製対象又は非複製対象を判定する判定部と、判定部にて非複製対象と判定された受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームを通過処理し、判定部にて複製対象と判定された受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームに、ユニキャスト用の階層的なパス識別子とマルチキャスト用の階層的なパス識別子とユーザ識別子とのうちの少なくとも一つを付与して転送する転送処理部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
従って、このようにすれば、仮想網の負荷を最小限に抑制できる。
また、ルータは、次の（Ｉ）入口エッジルータ，（ＩＩ）中継ルータおよび（ＩＩＩ）出口エッジルータのいずれかのルータとして構成することができる。
（Ｉ）前記ルータは、仮想網の外部からの外部下位レイヤフレームに階層的なパス識別子を付与したラベルスイッチフレームを仮想網にプッシュする入口エッジルータとして構成され、判定部が、複製対象のＭＡＣアドレスと複数の出力ポートとを対応付けたマルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブルに基づいて受信外部下位レイヤフレームの複製の要否を判定するとともに、転送処理部が、判定部にて複製対象と判定された受信外部下位レイヤフレームに、次の（ａ）〜（ｄ）に示すラベル又は識別子のうちの少なくとも１個のラベルを付与して転送するように構成することができる。
（ａ）ユニキャストフレームを転送するための複数のユーザ拠点識別パスから選択したユーザ拠点識別パスのラベル
（ｂ）複製対象フレームの転送元の拠点を示すユーザ拠点識別パスラベルおよび複製対象フレームの仮想経路を示すトンネルパスラベル
（ｃ）マルチキャスト用のマルチキャストラベル
（ｄ）ユーザを識別するユーザ識別子
従って、このようにすれば、同一フレームの複製のための負担が軽減する。
（ＩＩ）前記ルータは、階層的なパス識別子に基づいてラベルスイッチフレームを仮想網に転送する中継ルータとして構成され、判定部が、ラベルスイッチフレームに含まれるプロトコルタイプ（プロトコルタイプ識別子）に基づいてラベルスイッチフレームについて複製対象又は非複製対象を判定するとともに、転送処理部が、判定部にて非複製対象と判定されたラベルスイッチフレームをブリッジ転送するとともに、判定部にて複製対象と判定されたラベルスイッチフレームについて、少なくともユーザ拠点識別パスラベルと複製対象のラベルスイッチフレームに対する処理内容とを対応付けたマルチキャスト用ＶＣラベルテーブルに基づいて、複製処理と、ユーザ拠点識別パスラベルおよびトンネルパスラベルの付与処理とを行なうように構成することができる。
従って、このようにすれば、各中継ルータは、レイヤ３処理の負担が軽減され、また、同一リンクにおいて同一フレームが複製転送されず、仮想網の負荷の増大が防止される。
（ＩＩＩ）前記ルータは、仮想網から転送されたラベルスイッチフレームに付与された階層的なパス識別子を取り除いて仮想網の外部に送信する出口エッジルータとして構成され、転送処理部が、ラベルスイッチフレームの送信元ＭＡＣアドレスと、階層的なパス識別子との対応を学習するとともに、階層的なパス識別子を取り除いた下位レイヤフレームを仮想網の外部に送信するポップ処理部とをそなえて構成することができ、このようにすれば、入口ルータおよび出口ルータ間の無駄なフレーム複製およびフレーム転送を回避でき、仮想網の負荷を軽減できる。
さらに、本発明のフレーム転送方法は、仮想網の外部からの外部下位レイヤフレームに階層的なパス識別子を付与したラベルスイッチフレームを仮想網にプッシュする入口エッジルータが、受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームについて、受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームのプロトコル識別子に基づいて複製対象又は非複製対象を判定する判定ステップと、入口エッジルータが、判定ステップにて非複製対象と判定された受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームを通過処理し、判定ステップにて複製対象と判定された受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームに、ユニキャスト用の階層的なパス識別子とマルチキャスト用の階層的なパス識別子とユーザ識別子とのうちの少なくとも一つを付与して転送する転送処理ステップと、仮想網に転送する中継ルータが、ユニキャスト用の階層的なパス識別子とマルチキャスト用の階層的なパス識別子とユーザ識別子との少なくとも一つに基づいて、転送処理ステップにて転送された受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームを複製又は転送する中継ステップとをそなえたことを特徴としている。
従って、このようにすれば、効率的に仮想網の伝送帯域を利用できる。
また、前記転送処理ステップは、入口エッジルータが受信外部下位レイヤフレームの送信先アドレスにマルチキャスト用アドレスを付与したラベルスイッチフレームを転送し、中継ステップは、中継ルータが、マルチキャスト用アドレスおよび転送先ルータアドレスを対応付けたマルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブルに基づいて、転送処理ステップにて転送されたラベルスイッチフレームを複製転送することもでき、このようにすれば、仮想網は、例えばイーサネット以外のレイヤ２プロトコルを有するパケット又はフレームについても、マルチキャストおよびブロードキャストを実現できる。
そして、前記転送処理ステップは、入口エッジルータが、複製対象のＭＡＣアドレスおよびユニキャストフレームを転送するためのユーザ拠点識別パスを対応付けたＭＡＣアドレステーブルに基づいて、受信外部下位レイヤフレームの複製の要否を判定する判定ステップと、入口エッジルータが、ユーザ拠点識別パスのうちの、非複製対象フレームを転送するための複数のユーザ拠点識別パスのうちの複製対象フレームを転送する出力ポートと同一出力ポートから転送する複数の非複製対象フレームのユーザ拠点識別パスから選択する選択ステップと、入口エッジルータが、選択ステップにて選択されたユーザ拠点識別パスを有するラベルスイッチフレームを送信する送信ステップとをそなえ、中継ステップは、中継ルータが、マルチキャスト用ユーザ拠点識別パスラベルおよび転送先ルータアドレスとを対応付けたマルチキャスト用ユーザ拠点識別パスラベルテーブルに基づいて、送信ステップにて送信されたラベルスイッチフレームを複製転送することもできる。
従って、このようにすれば、従来はマルチキャストおよびブロードキャストの両機能をもっていなかった中継ルータがマルチキャストおよびブロードキャストの両機能を利用でき、レイヤ２パケットの仮想的な転送が可能となる。
さらに、前記転送処理ステップは、入口エッジルータが、マルチキャスト用ユーザ拠点識別パスとマルチキャスト用トンネルパスとを設定する設定ステップと、入口エッジルータが、マルチキャスト用ユーザ拠点識別パスおよびマルチキャスト用トンネルパスを介してラベルスイッチフレームを転送する転送ステップとをそなえ、中継ステップは、第１の中継ルータが、マルチキャスト用ユーザ拠点識別パスラベルおよび転送先ルータアドレスを対応付けたマルチキャスト用ラベルテーブルに基づいて、ラベルスイッチフレームを複製転送する複製転送ステップと、第２の中継ルータが、複製転送ステップにて複製転送されたラベルスイッチフレームを、設定ステップにて設定されたマルチキャスト用ユーザ拠点識別パスとマルチキャスト用トンネルパスとを介して複製転送することもできる。
従って、このようにすれば、入口エッジルータがマルチキャスト用のＬＳＰを設けることにより、ユーザは既存の網資源をそのまま利用でき、また、サービス提供者は最小限の投資により、仮想網に付加価値を与えることができる。
前記転送処理ステップは、入口エッジルータが、マルチキャスト用ユーザ拠点およびマルチキャスト用トンネルを識別する拠点・トンネル識別パス（拠点およびトンネル識別パス）を設定する設定ステップと、入口エッジルータが、拠点・トンネル識別パスを介してラベルスイッチフレームを転送する転送ステップとをそなえ、中継ステップは、第１の中継ルータが、拠点・トンネル識別パスおよび転送先ルータアドレスを対応付けた第２マルチキャスト用ラベルテーブルに基づいて、ラベルスイッチフレームを複製転送する複製転送ステップと、第２の中継ルータが、複製転送ステップにて複製転送されたラベルスイッチフレームを、設定ステップにて設定された拠点・トンネル識別パスを介して複製転送することもでき、このようにすれば、冗長な情報データの転送が排除され、仮想網における伝送帯域の使用効率が向上する。
さらに、前記転送処理ステップは、入口エッジルータと、複数の出口エッジルータのそれぞれとの間において、マルチキャスト用ユーザ拠点識別パスとマルチキャスト用トンネルパスとを設定する設定ステップと、入口エッジルータが、複製対象フレームを転送する出力ポートと同一出力ポートから複数の中継ルータに転送する複数のラベルスイッチフレームを、設定ステップにて設定されたマルチキャスト用ユーザ拠点識別パスとマルチキャスト用トンネルパスとを介して各中継ルータに送信する送信ステップとをそなえ、中継ステップは、各中継ルータが、送信ステップにて送信されたラベルスイッチフレームを、設定ステップにて設定されたマルチキャスト用ユーザ拠点識別パスとマルチキャスト用トンネルパスとを介して複製転送することもできる。
従って、このようにすれば、中継ルータは受信フレームの冗長な処理を除去でき、やはり、ＭＰＬＳ網のフレーム転送が効率化される。
前記転送処理ステップは、入口エッジルータと、仮想網から転送されたラベルスイッチフレームに付与された階層的なパス識別子を取り除いて仮想網の外部に送信する複数の出口エッジルータのそれぞれとの間において、それぞれ、マルチキャスト用ユーザ拠点およびマルチキャスト用トンネルを識別する拠点・トンネル識別パスを設定する設定ステップと、入口エッジルータが、複製対象フレームを転送する出力ポートと同一出力ポートから複数の中継ルータに転送する複数のラベルスイッチフレームの内部に、ユーザを識別するユーザ識別子を付与する付与ステップと、入口エッジルータが、付与ステップにてフレーム内部に付与されたユーザ識別子を含むラベルスイッチフレームを、設定ステップにて設定された拠点・トンネル識別パスを介して各中継ルータに送信する送信ステップとをそなえ、中継ステップは、各中継ルータが、送信ステップにて送信されたラベルスイッチフレームを、設定ステップにて設定された拠点・トンネル識別パスを介して複製転送する転送ステップと、出口エッジルータが、転送ステップにて用いた拠点・トンネル識別パスと付与ステップにて付与されたユーザ識別子とを用いてアドレス学習する学習ステップとをそなえてもよい。
従って、このようにすれば、ＶＣＩＤがユーザ識別およびユーザ拠点識別の両機能を発揮するので、トンネルＬＳＰおよびＶＣＩＤにポイントツーマルチポイントのパスを新規に設定でき、効率的にフレーム転送可能となる。
そして、前記転送処理ステップは、入口エッジルータと、仮想網から転送されたラベルスイッチフレームに付与された階層的なパス識別子を取り除いて仮想網の外部に送信する複数の出口エッジルータのそれぞれとの間において、それぞれ、マルチキャスト用ユーザ拠点およびマルチキャスト用トンネルを識別する拠点・トンネル識別パスを設定する設定ステップと、入口エッジルータが、複製対象フレームを転送する出力ポートと同一出力ポートから複数の中継ルータに転送する複数のラベルスイッチフレームの外部に、設定ステップにて設定された拠点・トンネル識別パスを付与する付与ステップと、入口エッジルータが、付与ステップにて拠点・トンネル識別パスを付与されたラベルスイッチフレームを、設定ステップにて設定された拠点・トンネル識別パスを介して各中継ルータに送信する送信ステップとをそなえ、中継ステップは、各中継ルータが、送信ステップにて送信されたラベルスイッチフレームを、設定ステップにて設定された拠点・トンネル識別パスを介して複製転送する転送ステップと、各中継ルータが、送信ステップにて送信されたラベルスイッチフレームを設定ステップにて設定された拠点・トンネル識別パスを介して複製転送する転送ステップと、出口エッジルータが、転送ステップにて用いた拠点・トンネル識別パスを用いてアドレス学習する学習ステップとをそなえてもよい。
従って、このようにすれば、入口エッジルータおよび出口エッジルータ間に新規なマルチキャスト用のラベル交換パスが設定され、出口エッジルータが送信元の入口エッジルータを識別でき、ポイントツーマルチポイントパスがエンドツーエンドで提供される。
さらに、本発明の下位レイヤフレーム仮想転送システムは、入口エッジルータと、中継ルータと、出口エッジルータとをそなえ、上記の入口エッジルータ，中継ルータおよび出口エッジルータが、受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームについて、受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームのプロトコル識別子に基づいて複製対象又は非複製対象を判定する判定部と、判定部にて非複製対象と判定された受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームを通過処理し、判定部にて複製対象と判定された受信下位レイヤフレーム又は受信ラベルスイッチフレームに、ユニキャスト用の階層的なパス識別子とマルチキャスト用の階層的なパス識別子とユーザ識別子とのうちの１個又は複数個を付与して転送する転送処理部とをそなえて構成されている。
従って、このようにすれば、例えば入口エッジルータ又は出口エッジルータにおけるＭＡＣアドレス学習およびＭＰＬＳ網におけるマルチキャストおよびブロードキャストの各動作に対応でき、例えばユーザは広域ＬＡＮサービスのバックボーンとしてポイントツーマルチポイントのレイヤ２ＶＰＮとして利用できる。
【図面の簡単な説明】  図１は本発明の第１実施形態に係るＭＰＬＳ−レイヤ２−ＶＰＮの概略的な構成図である。
図２はトンネルラベルおよびＶＣラベルを説明するための図である。
図３（ａ）は本発明の第１実施形態に係るマルチキャスト用ＭＰＬＳフレームのフォーマット例を示す図である。
図３（ｂ）は本発明の第１実施形態に係るマルチキャスト用ＭＰＬＳフレームに含まれる情報種別を示す図である。
図４（ａ）〜図４（ｃ）はそれぞれ本発明の第１実施形態に係るトンネルラベルを説明するための図である。
図５は本発明の第１実施形態に係る入口ルータのブロック図である。
図６は本発明の第１実施形態に係る中継ルータのブロック図である。
図７は本発明の第１実施形態に係る出口ルータのブロック図である。
図８（ａ）は本発明の第１実施形態に係るマルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブルの一例を示す図である。
図８（ｂ）は本発明の第１実施形態に係るアドレス学習用ＶＣラベルテーブルの一例を示す図である。
図８（ｃ）は本発明の第１実施形態に係るマルチキャスト用ＶＣラベルテーブルの一例を示す図である。
図９（ａ）および図９（ｂ）はそれぞれ本発明の第１実施形態に係るフレーム転送方法を説明するための図である。
図１０は本発明の第２実施形態に係るＭＰＬＳ網の構成図である。
図１１は本発明の第２実施形態に係る入口ルータのブロック図である。
図１２は本発明の第２実施形態に係る中継ルータのブロック図である。
図１３は本発明の第３実施形態に係るＭＰＬＳ網の構成図である。
図１４は本発明の第３実施形態に係る入口ルータのブロック図である。
図１５は本発明の第３実施形態に係る中継ルータのブロック図である。
図１６は本発明の第４実施形態に係るＭＰＬＳ網の構成図である。
図１７は本発明の第４実施形態に係る入口ルータのブロック図である。
図１８は本発明の第４実施形態に係る中継ルータのブロック図である。
図１９は本発明の第５実施形態に係るＭＰＬＳ網の構成図である。
図２０は本発明の第５実施形態に係る入口ルータのブロック図である。
図２１は本発明の第５実施形態に係る中継ルータのブロック図である。
図２２は本発明の第６実施形態に係るＭＰＬＳ網の構成図である。
図２３は本発明の第６実施形態に係る出口ルータのブロック図である。
図２４は本発明の第７実施形態に係るＭＰＬＳ網の構成図である。
図２５は本発明の第７実施形態に係る出口ルータのブロック図である。
図２６は本発明の第７実施形態に係るマルチキャスト用ＬＳＰの一例を示す図である
図２７（ａ）は本発明の第３実施形態に係るマルチキャスト用ＶＣラベルとマルチキャスト用トンネルラベルとを説明するための図である。
図２７（ｂ）は本発明の第４実施形態に係るマルチキャスト用ＶＣラベルテーブルの一例を示す図である。
図２７（ｃ）は本発明の第４実施形態に係るマルチキャスト用ＬＳＰを説明するための図である。
図２８（ａ）は本発明の第４実施形態に係るフレームフォーマット例を示す図である。
図２８（ｂ）は本発明の第５実施形態に係るマルチキャスト用ＶＣラベルテーブルの一例を示す図である。
図２９はＭＰＬＳ網におけるラベルスイッチングを説明するための図である。
図３０（ａ）はＭＰＬＳ網におけるラベルスワップを説明するための図である。
図３０（ｂ）はラベルテーブルの一例を示す図である。
図３１はＰＨＰを説明するための図である。
図３２（ａ）〜図３２（ｃ）はそれぞれＭＰＬＳフレームのフォーマット例を示す図である。
図３３（ａ）はＤＵモードを説明するための図である。
図３３（ｂ）はＤｏＤモードを説明するための図である。
図３４はマティーニ草案が規定するフレーム転送方法を説明するための図である。
図３５はＶＣラベルの割り当て方法を説明するための図である。
図３６は入口ルータのブロック図である。
図３７はフラッディングを説明するための図である。
図３８は中継ルータのブロック図である。
図３９は出口ルータのブロック図である。
図４０はアドレス学習を説明するための図である。
図４１はユニキャスト転送を説明するための図である。
図４２は従来技術を用いたブロードキャストを説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】  （Ａ）本発明の第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態に係るＭＰＬＳ−レイヤ２−ＶＰＮ（ＭＰＬＳを適用したレイヤ２仮想網又はＶＰＮ網。以下、ＭＰＬＳ網と称する。）の概略的な構成図である。この図１に示すＭＰＬＳ網５０は、複製又は非複製を識別するプロトコル識別子を含むレイヤ２フレーム（下位レイヤフレーム）と例えばトンネルラベルおよびＶＣラベルのような階層的なパス識別子とを有するＭＰＬＳフレーム（ラベルスイッチフレーム）をそのトンネルラベルおよびＶＣラベルに基づいて転送可能なものである。
ここで、各ルータ間を接続する黒い太線はＶＣラベルを表し、また、ＶＰＬＳにおけるトンネルラベルは、ＭＰＬＳ網５０におけるＰＥ（プロバイダエッジルータ、ＬＥＲと表示されたもの。）間を接続するパスを表す。
プロトコル識別子は、複数のルータ（ルータアドレス又はルータ宛先）を指定して同一データを送信するマルチキャストと、不特定多数のルータに対してデータを送信するブロードキャストとをともに複製対象と識別し、また、単一のアドレスを指定して特定のデータを送信するユニキャストを非複製対象と識別するためのものである。
なお、下位レイヤと上位レイヤとの関係は、相対的に決定することもできる。
（１）概略的な構成
（１−１）ＭＰＬＳ網５０およびユーザ網５１ａ，５１ｂ
このＭＰＬＳ網５０は、外部のユーザ網５１ａ，５１ｂと接続されている。ここで、ユーザ網５１ａ，５１ｂは、例えばＩＰ網であって、いずれも、ＬＡＮ，ＩＰルータ，パーソナルコンピュータ（パソコン）又はワークステーション等を有する。なお、図１０に示す符号Ａ１〜Ａ２と符号Ｂ１〜Ｂ４を付したものとは、それぞれ、ユーザ網５１ａ，５１ｂに属するユーザ（通信装置又は通信端末）である。
ＭＰＬＳ網５０は、例えばイーサネットパケットのようなレイヤ２フレームおよび各種プロトコルのフレームに、既存のトンネルラベル，ＶＣラベルおよびＶＣＩＤと、本発明のフレーム転送方法が適用されたマルチキャスト用のトンネルラベル，ＶＣラベルとのうちの１又は複数のラベルを付与したＭＰＬＳフレームを、ＭＰＬＳ網５０に属する１又は複数のルータに対して転送し、各ルータがそれらのトンネルラベル，ＶＣラベル等を参照して転送パスを決定するようになっている。
そして、ＭＰＬＳ網５０は、入口ルータ（ＬＥＲ）１と、中継ルータ（ＬＳＲ）２ａ〜２ｃと、出口ルータ３ａ〜３ｃとのＭＰＬＳに対応した多数のルータをそなえて構成されている。なお、以下の説明において、これらの入口ルータ１、中継ルータ２ａ〜２ｃおよび出口ルータ３ａ〜３ｃを総称するときは単にルータとも呼ぶ。
ＭＰＬＳ網５０におけるフレーム転送方向は、多数の方向のうちの入口ルータ１から各出口ルータ３ａ〜３ｃへの方向を例示しており、所望のルータ間において転送方向は設定可能である。
（１−２）トンネルラベルおよびＶＣラベル
図２はトンネルラベルおよびＶＣラベルを説明するための図である。この図２に示すリンク５３は、例えば中継ルータ２ａと中継ルータ２ｂとの間の実際の伝送路である。そして、入口ルータ１は、出口ルータ３ａ〜３ｃのいずれか一台又は全台との間において、リンク５３について例えば２本のトンネルＬＳＰ５４，５５を設定し、さらに、トンネルＬＳＰ５４，５５のそれぞれについて例えば３本のＶＣラベル５４ａ〜５４ｃおよびＶＣラベル５５ａ〜５５ｃを設定するようになっている。
また、ＭＰＬＳ網５０が転送可能なフレームは、イーサネットパケットのほかに、ＳＯＮＥＴフレーム等の各種プロトコルのフォーマットを有するフレームをも、トンネルラベルおよびＶＣラベルを付与してＭＰＬＳフレーム化し、転送可能になっている（従って、ＭＰＬＳと呼ばれる。）。
（１−３）パケットおよびフレーム
ユーザ網５１ａ，５１ｂはそれぞれＭＰＬＳ網５０に対して、ＩＰパケットおよびイーサネットパケット（ＭＡＣパケット）を送信する。ここで、イーサネットパケットは転送データの基本単位であって、レイヤ２パケットと称する。また、ＩＰパケットはレイヤ２の上位レイヤ（例えばレイヤ３）によってヘッダを付与されてカプセル化されたものであり、これがレイヤ３フレームなのである。
さらに、ＭＰＬＳ網５０において転送されるフレームはＭＰＬＳヘッダを付与されてカプセル化されたものであって、ＭＰＬＳフレームと称する。
そして、ＭＰＬＳ網５０はユーザ網５１ａ，５１ｂのそれぞれに対して、ＭＰＬＳフレームのヘッダを除去したものを送信し、具体的には、ＭＰＬＳ網に転送される前の元のパケット又はフレームを送信する。すなわち、ＩＰパケットおよびイーサネットパケット等が送信されるのである。
以下の説明においては、特に断らない限り、上記したパケット又はフレームが転送されるものとする。
（１−４）入口ルータ１，中継ルータ２ａ〜２ｃおよび出口ルータ３ａ〜３ｃ
入口ルータ１（図１）は、ＭＰＬＳ網５０の外部からのイーサネットパケットにトンネルラベルおよびＶＣラベルを付与したＭＰＬＳフレームをＭＰＬＳ網５０にプッシュする入口エッジルータとして構成されている。この入口ルータ１は、ＭＰＬＳ網５０がユーザ網５１ａと接続するエッジに設けられた始点ノードとして機能し、ＭＰＬＳ網５０に属する中継ルータ２ａとＭＰＬＳ網５０に属する他の中継ルータとの両方と通信する。
中継ルータ２ａ〜２ｃは、いずれも、トンネルラベルおよびＶＣラベルに基づいてＭＰＬＳフレームをＭＰＬＳ網５０に転送する中継ルータとして構成されている。そして、例えば中継ルータ２ａは、ＭＰＬＳフレームに含まれるトンネルラベルおよびＶＣラベルを参照してそのＭＰＬＳフレームをＭＰＬＳ網５０に属する他の中継ルータ２ｂ，２ｃ，入口ルータ１，１台又は全台の出口ルータ３ａ〜３ｃ等に転送し、また、アドレス学習をも行なう。中継ルータ２ｂ，２ｃも、この中継ルータ２ａと同様に、ＭＰＬＳフレームを転送する。
出口ルータ３ａ〜３ｃは、それぞれ、ＭＰＬＳ網５０から転送されたＭＰＬＳフレームに付与されたトンネルラベルおよびＶＣラベルを除去してＭＰＬＳ網５０の外部に送信する出口エッジルータとして構成されており、また、ＭＰＬＳ網５０における終点ノードとして機能している。
そして、ＭＰＬＳ網５０におけるルーティングについては、ＬＳＰ（ラベル交換パス）の始点の入口ルータ１とＬＳＰの終点の各出口ルータ３ａ〜３ｃとの間に設けられた各中継ルータ２ａ〜２ｃが、それぞれ、ＭＰＬＳフレームの受信ラベルと送信ラベルとの対応関係を保持するラベルテーブルを有し、このラベルテーブルに基づいて行なわれる。中継ルータ２ａ〜２ｃは、このラベルテーブルを参照して受信フレームのトンネルラベルおよびＶＣラベルをスワップして転送する。
これにより、ユーザ網５１ａからＭＰＬＳ網５０に転送された外部フレーム（又は外部パケット）は、入口ルータ１にて既存技術におけるトンネルラベル，ＶＣラベルと、本発明を適用して新規に定義したトンネルラベル，ＶＣラベルと、後述するＶＣＩＤ等とのうちから選択された（トンネルラベル，ＶＣラベル）又は（ＶＣＩＤ）を付与されてＭＰＬＳフレーム化され、次段の中継ルータ２ａに転送される。
そして、ＭＰＬＳフレームは、中継ルータ２ａにて、そのＭＰＬＳフレームのラベルが参照されて転送先ルータが決定され、そのＭＰＬＳフレームのラベルが次段の中継ルータ２ｂ，２ｃに割り当てられたラベルに付け替えられて転送される。そして、ＭＰＬＳ網５０を転送されたＭＰＬＳフレームは、各出口ルータ３ａ〜３ｃからユーザ網５１ａ，５１ｂに出力される。
なお、ＭＰＬＳ網５０において、各出口ルータ３ａ〜３ｃから入口ルータ１に対してＭＰＬＳフレームを転送することもできるが、以下、特に断らない限り、入口ルータ１から各出口ルータ３ａ〜３ｃにフレームを転送する例について説明する。
（２）フレームフォーマット
図３（ａ）は本発明の第１実施形態に係るマルチキャスト用ＭＰＬＳフレームのフォーマット例を示す図であり、また、図３（ｂ）は本発明の第１実施形態に係るマルチキャスト用ＭＰＬＳフレームに含まれる情報種別を示す図である。この図３（ａ）に示すマルチキャスト用ＭＰＬＳフレーム６９は、複製又は非複製を識別する「プロトコルタイプ」（プロトコル識別子）を含むレイヤ２フレーム（ユーザフレーム）７０と、後述するＭＡＣブリッジ処理に用いられるヘッダ情報（トンネルラベルおよびＶＣラベル）が書き込まれたＭＰＬＳヘッダ７１とを有する。
この図３（ａ）に示すレイヤ２フレーム７０は、「ユーザデータ」，「プロトコルタイプ」，送信元ＭＡＣアドレス「Ｘ」および送信先ＭＡＣアドレス「Ｙ」等の各フィールド（領域）を有する。
また、図３（ａ）に示すＭＰＬＳヘッダ７１は、「ＶＣ」，「ＥＴ」，「ａ」および「ｂ」の各フィールドを有し、各フィールドは、レイヤ２フレーム７０の外側に順番に付加されている。すなわち、スタックされている。
ここで、「ＶＣ」は例えば「１２３４」等のＶＣＩＤ（ユーザ識別子）を示すフィールドであり、「ＥＴ」はフレームの「プロトコルタイプ」を示すフィールドであって、例えばイーサネットパケットを表し、「０ｘ８８４８」（０ｘは１６進数を示す。）等が書き込まれる。そして、「ａ」は「送信元ＭＡＣアドレス」（例えばｐ１）であり、「ｂ」は「送信先ＭＡＣアドレス」でありブロードキャストを示す「０ｘＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦ」等が書き込まれている。
ここで、送信元ＭＡＣアドレスと送信先ＭＡＣアドレスとは、いずれも、レイヤ２フレームおよびＭＰＬＳフレームの両方に含まれており、入口ルータ１は、レイヤ２フレームの「送信元ＭＡＣアドレス」および「送信先ＭＡＣアドレス」を、ＭＰＬＳフレームの「送信元ＭＡＣアドレス」および「送信先ＭＡＣアドレス」に複製して書き込む。すなわち、レイヤ２フレームについては、入口ルータ１が、レイヤ２ヘッダの「送信先ＭＡＣアドレス」に、レイヤ２フレームがマルチキャストフレームの場合は「ユーザフレームの送信先ＭＡＣアドレス」を書き、また、ブロードキャストフレームの場合は「０ｘＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦ」を書き込む。なお、宛先不明の場合もブロードキャストと同様である。
さらに、入口ルータ１は、レイヤ２ヘッダの「ａ」，「ｂ」で表される「送信元ＭＡＣアドレス」に、入口ルータ１自身のＭＡＣアドレス「ｐ１」を書き込み、「イーサタイプ」に、「０ｘ８８４８」を書き込む。
一方、中継ルータ２ａ〜２ｃは、受信フレームのレイヤ２ヘッダの「イーサタイプ」を参照してマルチキャストと識別し、受信フレームをＭＡＣブリッジ処理部１０ｂ（図６参照）に出力する。ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂは、受信フレームに含まれる送信先ＭＡＣアドレス「０ｘＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦ」又はマルチキャストアドレスが登録されたものか否かについて、マルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１ａ（図８（ａ））を検索することによって知り、フレームを送信する出力ポートを決定する。
このように、各ルータ（入口ルータ１，中継ルータ２ａ〜２ｃ，出口ルータ３ａ〜３ｃ）は、いずれも、ＭＰＬＳヘッダ７１の外側を参照してＭＰＬＳフレームを処理する。
（３）ＭＰＬＳ網５０におけるＶＣラベルおよびトンネルラベルの一例
図１に示す入口ルータ１から出口ルータ３ａ〜３ｃのそれぞれへのＬＳＰのＶＣラベルは、出力ポートと対応付けられており、一例として、それぞれ、１０２，１０３，１０４と設定されている。
図４（ａ）〜図４（ｃ）はそれぞれ本発明の第１実施形態に係るトンネルラベルを説明するための図であり、これらの図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す符号のうち図１にて説明したものと同一の符号を有するものは同一のものを示す。この図４（ａ）に示すトンネルラベル（ラベル値２１〜２３）は、各ルータ間について付与される。例えば、入口ルータ１および中継ルータ２ａ間が２１であり、中継ルータ２ａおよび中継ルータ２ｂ間が２２であり、そして、中継ルータ２ｂおよび出口ルータ３ａ間は２３にそれぞれフレーム転送の前に予め設定される。同様に、入口ルータ１および出口ルータ３ｂ間のトンネルラベルと、入口ルータ１および出口ルータ３ｃ間のトンネルラベルは、それぞれ、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すラベル値（例えば、３１〜３３，４１〜４３）が予め設定される。なお、これらのトンネルラベル値は種々の値を用いることができる。
（４）入口ルータ１の構成
入口ルータ１は、中継ルータ２ａ〜２ｃからのＭＰＬＳフレームをユーザ網５１ａに転送するとともに、ユーザ網５１ａに属するパソコン，ワークステーション又はＬＡＮ等（以下、これらをユーザサイトと称する。）からのマルチキャストフレーム，ブロードキャストフレームおよびユニキャストフレームの各フレームをＭＰＬＳ網５０の各中継ルータ２ａ〜２ｃに転送する。
入口ルータ１は、ユーザ網５１ａからのレイヤ２フレームに含まれる「プロトコルタイプ」（図３（ｂ）参照）を読み込むことによりキャスト種別を判定する。また、入口ルータ１は、出口ルータ３ａ〜３ｃのそれぞれに対して、ユーザ識別子ＶＣＩＤが「１２３４」を有する同一のＭＰＬＳ網５０に属する中継ルータ２ａ〜２ｃ等に宛ててブロードキャストフレーム又はマルチキャストフレームを送信できるようにもなっている。
図５は本発明の第１実施形態に係る入口ルータ１のブロック図である。この図５に示す入口ルータ１は、フレーム受信部１０ａ，ＭＡＣブリッジ処理部（判定部：ＭＡＣブリッジ部とも言う。）１０ｂ，第１フレーム送信部１０ｃ，マルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１，ラベルスイッチ部１２，トンネルラベルテーブル１５，ＶＣＩＤ付与部（ＶＣ  ＩＤ付与部）１３，Ｌ２ヘッダ作成部１０ｄ，第２フレーム送信部１０ｅ，入力ポート群（受信ポート群）５６ａ，出力ポート群（送信ポート群）５６ｂをそなえて構成されている。
ここで、入力ポート群５６ａは、パケット又はフレームの複数の受信ポートを有し、フレーム受信部１０ａは、ユーザ網５１ａからのフレームと中継ルータ２ａ〜２ｃからのフレームとの両方を複数の入力ポートを介して受信するものである。また、出力ポート群５６ｂは、パケット又はフレームの複数の送信ポートを有し、第１フレーム送信部１０ｃは、中継ルータ２ａ〜２ｃからのＭＰＬＳフレームを複数の出力ポートからユーザ網５１ｂに転送し、また、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂからのフレームを送信する。
また、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂは、受信レイヤ２フレームについて、受信レイヤ２フレームのプロトコル識別子に基づいて複製対象又は非複製対象を判定するものであり、判定部として機能している。
さらに、以下に述べるラベルスイッチ部１２，ＶＣＩＤ付与部１３，トンネルラベルテーブル１５，Ｌ２ヘッダ作成部１０ｄ，第２フレーム送信部１０ｅが協働することにより、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂにて非複製対象と判定された受信レイヤ２フレームを通過処理するとともに、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂにて複製対象と判定された受信レイヤ２フレームに、トンネルラベルおよびＶＣラベルを付与したＭＰＬＳフレームを転送する転送処理部として機能する。
従って、転送処理部が、複製対象フレームの転送元のユーザ拠点としての入口ルータ１を示すＶＣラベル（ユーザ拠点識別パスラベル）および複製対象フレームの仮想パスを示すトンネルＬＳＰラベルを付与して転送する。
これにより、ＬＳＰの数が増加したときに、エントリ数の増加が抑制され、トンネルラベルの付け替え処理（スイッチ処理）の複雑化が防止される。
ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂは、ユーザ網５１ａからのフレームが、ユニキャストフレーム，マルチキャストフレーム，ブロードキャストフレーム又は宛先不明のユニキャストフレームのいずれかを判定しその判定したフレームを転送処理するものである。具体的には、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂは、ユニキャストフレームをラベルスイッチ部１２に出力し、また、マルチキャストフレーム，ブロードキャストフレームおよび宛先不明フレームをＶＣＩＤ付与部１３に出力する。このフレーム種別の判定のために、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂは、マルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１を参照する。
図８（ａ）は本発明の第１実施形態に係るマルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１の一例を示す図であり、この図８（ａ）に示すマルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１は、ユーザ毎に（ＶＣＩＤ毎に）ＭＡＣアドレスと複数の出力ポートとを対応付けて保持している。これにより、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂは、受信フレームの複製の要否を判定する。
例えば、受信フレームの「送信先ＭＡＣアドレス」が「０ｘＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦ」の場合、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂは、ブロードキャストフレームと判定し、その受信フレームを出力ポート２，３に出力する。また、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂはＭＰＬＳ網５０からユーザ網５１ａへのフレームについて第１フレーム送信部１０ｃにそのフレームを出力する（例えば図７参照）。
従って、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂは、「送信先ＭＡＣアドレス」に基づくフレーム振り分け機能を発揮する。
次に、ラベルスイッチ部１２（図５）は、フレームを転送する前に出口ルータ３ａ〜３ｃのそれぞれとの間において、予めトンネルラベルおよびＶＣラベルを設定し、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂにてユニキャストフレームと判定されたフレームに、ＶＣラベルとトンネルラベルとを付与して出力するものである。ここで、ラベルスイッチ部１２は、フレームにＶＣラベルを付与して出力するＶＣラベルプッシュ部１２ａと、フレームにトンネルラベルを付与して出力するトンネルラベルプッシュ部１２ｂとを有する。なお、トンネルラベルプッシュ部１２ｂについては後述する。
従って、入口ルータ１は、同一ＭＲＬＳフレームの複製のための負担が軽減する。
さらに、ＶＣＩＤ付与部１３（図５）は、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂにてマルチキャストフレームと判定されたフレームに、ＶＣＩＤ，「プロトコルタイプ」を付与しその付与したフレームをＬ２ヘッダ作成部１０ｄに出力して送受信ＭＡＣアドレスを付与する。
具体的には、ＶＣＩＤ付与部１３は、マルチキャストＭＰＬＳフレーム（図３（ａ））のＭＰＬＳヘッダ７１のＶＣ，「プロトコルタイプ」のそれぞれに、例えば「１２３４」，「０ｘ８８４８」を書き込み、また、そのフレームの送信元ＭＡＣアドレス「ａ」を入口ルータ１自身のＭＡＣアドレス「ｐ１」に設定する。さらに、ＶＣＩＤ付与部１３は、受信フレームがマルチキャストフレームの場合はレイヤ２フレーム７０（図３（ａ））の送信先ＭＡＣアドレスに「Ｙ」を設定し、また、受信フレームがマルチキャストフレーム又は宛先不明のユニキャストフレームの場合は「送信先ＭＡＣアドレス」に「０ｘＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦ」を設定する。これにより、ＭＰＬＳフレームが生成され、入口ルータ１から中継ルータ２ａ〜２ｃに対して送信されるのである。
このように、入口ルータ１は、ユーザサイトから受信したマルチキャストフレームにユーザ識別子ＶＣＩＤを付与し、レイヤ２ヘッダの「送信元ＭＡＣアドレス」に出力ポートのレイヤ２アドレスを付与し、「プロトコルタイプ」にマルチキャストＭＰＬＳ（０ｘ８８４８）を選択して書き込みしてカプセル化し、このカプセル化したフレームをＭＰＬＳ網（ＭＰＬＳ  Ｌ２  ＶＰＮ）５０に転送する。
また、本発明の入口ルータ１と従来の入口ルータ＃１（図３６参照）とを比較すると、従来の入口ルータ＃１は、ＭＡＣブリッジ処理部９３ｂにてマルチキャストフレーム，ブロードキャストフレーム又は宛先不明のユニキャストフレームと判定されたフレームを複製するのに対して、本発明の入口ルータ１は、マルチキャストフレームにＶＣＩＤを付与したフレームだけを出力する。
従って、本発明の入口ルータ１と例えば次段の中継ルータ２ａとの間における複数のフレーム伝送が防止される。
また、Ｌ２ヘッダ作成部１０ｄ（図５参照）は、トンネルラベルプッシュ部１２ｂ又はＶＣＩＤ付与部１３から出力されたフレームのＭＰＬＳヘッダを作成するものであり、第２フレーム送信部１０ｅは、Ｌ２ヘッダ作成部１０ｄから出力されたユーザ網５１ａからのフレームをＭＰＬＳ網５０に対して送信するものである。
これにより、ユーザ網５１ａからのレイヤ２ユニキャストフレームのうちの宛先不明でないユニキャストフレームは、入口ルータ１において、各ラベルを付与されてＭＰＬＳ網５０に転送され、ポイントツーマルチポイントの通信が実現される。この一方、外部からのレイヤ２フレームがマルチキャストフレーム，ブロードキャストフレーム又は宛先不明のユニキャストフレームの場合は転送されずに、レイヤ２フレームのままＭＰＬＳ網５０にブリッジされる。すなわち、このブリッジは、ＭＡＣアドレステーブルに基づいて、レイヤ２において、フレームを転送する。そして、ＭＰＬＳ網５０からのＭＰＬＳフレームは、転送されてユーザ網５１ｂにブリッジされる。
（５）中継ルータ２ａ〜２ｃ
図６は本発明の第１実施形態に係る中継ルータ２ａのブロック図である。この図６に示す中継ルータ２ａは、フレーム受信部２０ａ，判定部２０ｂ，ＭＡＣブリッジ管理部２１，第１フレーム送信部２０ｃ，Ｌ２ヘッダ除去部２０ｄ，ラベルスイッチ部２２，トンネルラベルテーブル１５，Ｌ２ヘッダ作成部２０ｅをそなえて構成されている。また、中継ルータ２ｂ，２ｃも、中継ルータ２ａと同一構成である。
ここで、フレーム受信部２０ａは、中継ルータ２ｂ，２ｃおよび入口ルータ１からのフレームを受信するものである。
判定部２０ｂは、ＭＰＬＳフレームに含まれる「プロトコルタイプ」に基づいてＭＰＬＳフレームについて複製対象又は非複製対象を判定するものである。ここで、受信フレーム（図３（ａ）参照）の「プロトコルタイプ」には、物理レイヤがイーサネットの場合は、マルチキャストＭＰＬＳが「０ｘ８８４８」とされ、また、ユニキャストＭＰＬＳが「０ｘ８８４７」とされ、さらに、物理レイヤがＳＯＮＥＴ又はＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｕｏｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）の場合は、マルチキャストＭＰＬＳが０ｘ０２８３とされ、ユニキャストＭＰＬＳとして、０ｘ０２８１がそれぞれ書き込まれる。
これにより、物理レイヤがイサーネット又はＳＯＮＥＴあるいはＳＤＨの各プロトコルである場合はマルチキャストＭＰＬＳ，ユニキャストＭＰＬＳの各種のプロトコルが適用されたフレーム種別が判定され、また、フレーム種別を判定できないフレームは廃棄される。
なお、これらは、いわゆるデファクトスタンダードであり、光ファイバを用いた高速ディジタル通信方式の国際規格である。ＳＤＨは、また、インターネットサービスプロバイダ間を接続するインターネットのバックボーン回線などに用いることもできる。ここで、ＳＤＨは主にヨーロッパで用いられ、北アメリカではＳＯＮＥＴと呼ばれるので、混乱を防止のためにＳＯＮＥＴ／ＳＤＨと表記するのが一般的になっている。ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨは主に物理層の仕様を規定しており、データリンク層のプロトコルにはＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）が用いられることが多い。
ＡＴＭとは、高速に情報通信を行なう技術で、５３バイトの固定長データ列（ＡＴＭセル）を単位として情報を送受信する。光ファイバとの併用により、１５６Ｍｂｐｓの高速転送ができるため、ＬＡＮ間接続など大容量の回線が必要なときに利用される。
なお、中継ルータ２ａ〜２ｃは、いずれも、イーサネットにおいてＭＰＬＳフレームを転送し、マルチキャストＭＰＬＳフレームを識別可能であり、また、ＰｏＳにおいてＭＰＬＳフレームを転送し、マルチキャストＭＰＬＳフレームを識別可能になっている。中継ルータ２ａ〜２ｃのフレーム識別機能は、後述する第２実施形態以降の各実施形態においても同様に有する。
ＭＡＣブリッジ管理部２１（図６）は、判定部２０ｂにてマルチキャストＭＰＬＳパケットと判定されるとそのフレームをブリッジするものであって、上記のＭＡＣブリッジ処理部１０ｂと、入口ルータ１に設けられたＭＡＣブリッジ処理部１１とほぼ同一のマルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１ａとを有する。
（５−１）マルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１ａ
このマルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１ａは、ＭＡＣアドレスと出力ポートとを対応付けて保持するものである。さらに、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂは、マルチキャストフレームを転送するために、マルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１ａにエントリを登録できるようになっている。ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂは、処理したフレームのＭＡＣアドレスと出力ポートとの対応関係をこのマルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１ａに登録し、これにより、各出口ルータ３ａ〜３ｃは、受信したマルチキャストフレームからレイヤ２フレーム７０（図３（ａ））についてアドレス学習する。
さらに、マルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１ａの生成方法は、イーサネットにおいて受信を希望するマルチキャストアドレスを広告するＧＭＲＰメッセージフレーム（ＩＥＥＥ  ８０２．１Ｄ）又は受信を希望するＶＬＡＮタグを広告するＧＶＲＰ（ＩＥＥＥ  ８０２．１Ｑ）メッセージフレームを、中継ルータ２ａがユーザ網５１ａに属するルータとの間において交換することにより、又はサービスプロバイダ等のサービス提供者の手動により行なわれる。
ここで、ＧＭＲＰメッセージ又はＧＶＲＰメッセージを用いたマルチキャストＭＡＣアドレスの登録は、そのマルチキャストＭＡＣアドレスを有するユーザ装置の属するＭＰＬＳ網５０（ユーザＶＰＮ）を識別する必要がある。このため、両メッセージ等の交換において、そのユーザの転送元ルータは、両メッセージのシムヘッダ（図４（ａ）参照）にＶＣＩＤを付与する。また、両メッセージの交換は、マルチキャストフレームのループおよび無駄な転送を防止するために、ＳＴＰ（Ｓｐａｎｎｉｎｇ  Ｔｒｅｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＩＥＥＥ  ８０２．１Ｄ）を用いることが望ましい。
そして、ＭＡＣブリッジ管理部２１（図６）の出力側に設けられた第１フレーム送信部２０ｃは、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂから出力されたフレーム又はＬ２ヘッダ作成部２０ｅから出力されたフレームを入口ルータ１，出口ルータ３ａ又は中継ルータ２ｂ，２ｃ等に送信するものであって、複数の出力ポートを有する。
（５−２）受信フレームの処理方法
これにより、ＭＰＬＳ網５０に属する中継ルータ２ｂ，２ｃ，入口ルータ１又は出口ルータ３ａからの受信フレームは、判定部２０ｂにてその「プロトコルタイプ」が読み込まれ、この「プロトコルタイプ」が「０ｘ８８４８」の場合はマルチキャストイーサネットパケットと判定されてその受信フレームはＭＡＣブリッジ管理部２１に入力され、また、「０ｘ８８４７」の場合はユニキャストイーサネットパケットと判定されてその受信フレームはＬ２ヘッダ除去部２０ｄに入力される。
さらに、マルチキャストＭＰＬＳと判定されたフレームは，ＭＡＣブリッジ管理部２１において、ＶＣＩＤが「１２３４」のマルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１ａ（図８（ａ））を検索される。この検索結果に基づいて、送信先ＭＡＣアドレス「０ｘＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦ」を有するフレームは、出力ポート２，３のそれぞれに転送され、これにより、フレームの転送先が決定される。
また、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂは必要に応じてフレームを複製して転送する。具体的には、ＭＡＣアドレスが「０ｘＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦ」である場合、ブロードキャストフレーム又は宛先不明フレームと認識されて、そのフレームは、フレーム送信部２０ｃの出力ポート２，３にそれぞれ出力される。
このように、マルチキャストＭＰＬＳと判定されたパケットは、各中継ルータ２ａ〜２ｃにおいてブリッジされる。
（５−３）転送処理部
また、Ｌ２ヘッダ除去部２０ｄ（図６）は、判定部２０ｂにてユニキャストフレームと判定されたフレームのヘッダを除去するものである。
ラベルスイッチ部２２は、Ｌ２ヘッダ除去部２０ｄから出力されたユニキャストフレームにトンネルラベルを付与するものであって、次段の中継ルータ２ｂ，２ｃのトンネルラベルを付け替え処理するトンネルラベルスワップ部２２ａを有する。このトンネルラベルスワップ部２２ａは、トンネルラベルテーブル１５を検索して付与する。
このトンネルラベルスワップ部２２ａは、トンネルラベルテーブル１５を検索し、受信ラベル値が登録されている（エントリがある）場合はその受信フレームにトンネルラベルを付与して出力する。また、受信ラベル値が登録されていない（エントリがない）場合は、その受信フレームを廃棄する。
なお、エントリは、確立されたＬＳＰ毎に作成されるので、トンネルラベルスワップ部２２ａは、複数のトンネルラベルのマージ（まとめること又は束ねること）又はスタック等の階層化技術を用いることによって、トンネルラベルテーブル１５のエントリを削減することが好ましい。
また、Ｌ２ヘッダ作成部２０ｅは、ラベルスイッチ部２２から出力されたフレームのＬ２ヘッダを作成してそのＬ２ヘッダを付与したフレームをフレーム送信部２０ｃに出力するものである。
さらに、ＭＡＣブリッジ管理部２１，第１フレーム送信部２０ｃ，Ｌ２ヘッダ除去部２０ｄ，ラベルスイッチ部２２，ユニキャスト用トンネルラベルテーブル１４，Ｌ２ヘッダ作成部２０ｅが協働することにより、転送処理部として機能している。すなわち、転送処理部は、判定部２０ｂにて非複製対象フレームと判定されたＭＰＬＳフレームをブリッジ転送するとともに、判定部２０ｂにて複製対象フレームと判定されたＭＰＬＳフレームについて、複製処理と、ＶＣラベルおよびトンネルＬＳＰラベルの付け替え処理とを行なうようになっている。
なお、中継ルータ２ｂ，２ｃの構成も中継ルータ２ａと同様である。
（５−４）ラベル処理
さらに、ＭＰＬＳ網５０において、ユーザサイトから受信したマルチキャストフレーム，ブロードキャストフレーム又は宛先不明のユニキャストフレームは、同一のＭＰＬＳ網５０に属する複数のユーザサイトへ送信される必要がある。このため、ＭＰＬＳフレームは、ＭＰＬＳ網５０の中継ルータ２ａ〜２ｃにおいて必要に応じて複製される。
従って、同一リンクにおいて同一フレームが複製転送されず、ＭＰＬＳ網５０の負荷の増大が防止される。
既存のＭＰＬＳ網におけるＭＰＬＳフレームは、各中継ルータ２ａ〜２ｃのラベル処理において転送されるのに対して、このＭＰＬＳ網５０においては、マルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームが、ともに、ＭＡＣブリッジ処理によって転送される。そして、入口ルータ１は、レイヤ２フレームをカプセル化するときに、ユニキャストフレームの「イーサタイプ」に「０ｘ８８４７」を付与し、マルチキャストフレームの「イーサタイプ」に「０ｘ８８４８」をそれぞれ付与し、これにより、中継ルータ２ａ〜２ｃおよび各出口ルータ３ａ〜３ｃはフレーム種別を識別する。
これにより、各中継ルータ２ａ〜２ｃは、ラベル処理の負担が軽減される。
（６）出口ルータ３ａ〜３ｃ
図７は本発明の第１実施形態に係る出口ルータ３ａのブロック図である。この図７に示す出口ルータ３ａは、フレーム受信部３０ａ，判定部３０ｂ，ポップ処理部３１，アドレス学習用ＶＣラベルテーブル３２，Ｌ２ヘッダ除去部３０ｃ，ラベルスイッチ部３４，ＶＣラベルバインドテーブル３５，ＭＡＣアドレステーブル３３，ＭＡＣブリッジ処理部（ＭＡＣブリッジ部）３０ｄ，第１フレーム送信部３０ｅのそれぞれをそなえて構成されている。また、出口ルータ３ｂ，３ｃも、出口ルータ３ａと同一構成である。
（６−１）フレーム受信およびフレーム判定
フレーム受信部３０ａは、ＭＰＬＳ網５０に属する中継ルータ２ａ〜２ｃからのＭＰＬＳフレームとユーザ網５１ａからのレイヤ２フレームとを受信するものである。また、判定部３０ｂは、フレーム受信部３０ａからの受信フレームのフレーム種別を判定するものである。判定部３０ｂは、受信フレームの「プロトコルタイプ」を読み出し、「プロトコルタイプ」が「０ｘ８８４８」又は「０ｘ８８４７」の場合、それぞれ、マルチキャストＭＰＬＳ又はユニキャストＭＰＬＳと判定し、また、「プロトコルタイプ」を読み出すことができないフレームを宛先不明フレームと判定して廃棄する。
（６−２）ユニキャストフレーム処理
Ｌ２ヘッダ除去部３０ｃは、判定部３０ｂにてユニキャストフレームと判定された受信フレームのレイヤ２ヘッダを除去するものである。
ラベルスイッチ部３４は、Ｌ２ヘッダ除去部３０ｃからのフレームから、トンネルラベル又はＶＣラベル（必要に応じて両方のラベル）を除去（ポップ）するラベル除去機能と、トンネルラベルを除去されたフレームのＭＡＣアドレスおよびＶＣラベルを学習するアドレス学習機能とを有する。
ここで、ラベル除去機能は、受信フレームからトンネルラベルを除去するトンネルラベルポップ部３４ｃとＶＣラベルを除去するＶＣラベルポップ部３４ｂとの協働により発揮される。
さらに、ＭＡＣブリッジ処理部３０ｄは、ポップ処理部３１のＶＣＩＤ除去部３１ｃからのフレーム（Ｌ２ヘッダ，ＶＣＩＤをともに除去されたフレーム）について、ＭＡＣアドレステーブル３３を参照することによりブリッジし、また、ラベルスイッチ部３４にてＶＣラベルを除去されたフレームをブリッジするものである。
なお、第１フレーム送信部３０ｅは、ＭＡＣブリッジ処理部３０ｄからのフレームをユーザ網５１ｂに送信するものである。
（６−３）アドレス学習
アドレス学習機能は、アドレス学習部３４ａとＶＣラベルバインドテーブル３５とＭＡＣアドレステーブル３３とのそれぞれが協働することによって発揮される。
ＶＣラベルバインドテーブル３５は、「送信元ＭＡＣアドレス」とＶＣラベルとを対応付けて保持するものである。アドレス学習部３４ａは、このＶＣラベルバインドテーブル３５から、ＶＣラベル，ＭＡＣアドレスを参照して学習するようになっている。
図４０はアドレス学習方法を説明するための図であり、この図４０に示す符号で上述したものと同一のものは同一のものを示す。ここで、ＭＰＬＳ網５０には、同一のＶＣＩＤを有するユーザサイトＡ１，Ａ２，Ａ３（同一のＶＰＬＳセグメントとして機能するサイトを示す。）が接続されている。ここで、ＭＡＣアドレスＭ１有するユーザサイトＡ１と、ユーザサイトＡ２との間において、レイヤ２フレームが送受信されるようになっている。
最初に、入口ルータ＃１，出口ルータ＃２がともに、ＭＡＣアドレスＭ１，Ｍ２のエントリがない状態において、入口ルータ＃１がＭＡＣアドレスＭ１のフレームを受信すると、そのフレームにＶＣラベル（例えば２０１）を付与してＭＰＬＳフレームを転送する。
出口ルータ＃２は、転送されたＭＰＬＳフレームを受信してＶＣラベルが２０１を得て、ＶＣラベルバインドテーブル３５（図７）を参照し、ＭＡＣアドレスＭ１と、出口ルータ＃２から入口ルータ＃１への方向（転送された方向と反対方向）についてのＶＣラベル（例えば１０２）とを関連付けて、ＭＡＣアドレステーブル３３（図７）にエントリを作成する。これにより、ＭＡＣアドレスＭ１が学習される。
次に、出口ルータ３ａは、ユーザサイトＡ４から、送信先ＭＡＣアドレスＭ１を有するフレームを受信すると、ＭＡＣアドレステーブル３３（図７）から、ＭＡＣアドレスＭ１を検索しこのＭＡＣアドレスＭ１に対応するＶＣラベル１０２を得る。そして、出口ルータ３ａは、その受信フレームのＶＣラベルを１０２に設定し、ＭＰＬＳフレームをＭＰＬＳ網５０に転送する。
このように、入口ルータ１と出口ルータ３ａとの間において、アドレス学習が行なわれる。
（６−４）マルチキャストフレーム処理
図７に示すポップ処理部３１は、転送処理部として機能し、ＭＰＬＳフレームの「送信元ＭＡＣアドレス」と、トンネルラベルおよびＶＣラベルとの対応を学習するとともに、トンネルラベルおよびＶＣラベルを除去したレイヤ２フレームをＭＰＬＳ網５０の外部に送信するものであって、カプセル化された受信フレームのＬ２ヘッダを除去するＬ２ヘッダ除去部３１ｂと、受信フレームのＶＣＩＤを除去するＶＣＩＤ除去部３１ｃと、受信フレームのソースアドレス（ＳＡ：Ｓｏｕｒｃｅ  Ａｄｄｒｅｓｓ＝送信元ＭＡＣアドレス）およびアウトバンドＶＣラベルをアドレス学習用ＶＣラベルテーブル３２を用いて学習するアドレス学習部３１ａとをそなえて構成されている。
また、アドレス学習用ＶＣラベルテーブル３２は、例えば図８（ｂ）に示すように、「ＶＣＩＤ」，「送信元ＭＡＣアドレス（ＳＡ）」，「アウトバンドＶＣラベル」のそれぞれを対応付けて保持するものであり、出口ルータ３ａと入口ルータ１との間におけるメッセージ交換等により作成される。
そして、ポップ処理部３１（図７）は、未だアドレスを知らない送信元入口ルータのソースアドレスを、受信フレームのＬ２ヘッダに含まれる「送信元ＭＡＣアドレス」から判別し、また、ＶＣラベルをフレームに含まれるＶＣＩＤと、送信元の入口ルータ１から得たマルチキャスト用ＶＣラベルテーブルとを参照してアドレス学習用ＶＣラベルテーブル３２（図８（ｂ））の情報を確定する。
さらに、ＭＡＣアドレステーブル３３は、ＭＡＣアドレスとＶＣラベルとを対応付けて保持するものであって、このＭＡＣアドレステーブル３３が参照されることによりアドレス学習およびブリッジ処理が行なわれる。
これにより、フレーム受信部３０ａがＭＰＬＳ網５０からのフレームを受信し、判定部３０ｂがマルチキャストフレームと判定すると、アドレス学習部３１ａは、ＶＣＩＤ「１２３４」と送信元ＭＡＣアドレス「ｐ１」とに基づいてアドレス学習用ＶＣラベルテーブル３２を検索し、ＶＣラベル（例えば３０１）を知る。さらに、アドレス学習部３１ａは、このＶＣラベル「３０１」とＭＡＣアドレス「Ｘ」と出力ポート「１」とを１組のエントリとして、ＶＣＩＤ毎に設けられたＭＡＣアドレステーブル３３にＶＣＩＤ「１２３４」を登録する。
また、これにより、ユーザ網５１ａからのレイヤ２フレームは、その送信先ＭＡＣアドレスに基づいてＭＰＬＳ網５０を転送され、送信先のユーザサイトに接続された例えば出口ルータ３ａにのみ送信される。
従って、入口ルータ１および出口ルータ３ａ〜３ｃの間の無駄なフレーム複製およびフレーム転送を回避でき、ＭＰＬＳ網５０の負荷を軽減できる。
このように、ＭＰＬＳ網５０において、冗長又は不要なフレーム転送が防止され、帯域を効率的に使用できる。
（７）下位レイヤフレーム仮想転送システム
また、本発明のＭＰＬＳ網（仮想網システム）５０は、入口ルータ１と、中継ルータ２ａ〜２ｃと、出口ルータ３ａ〜３ｃとをそなえ、上記の入口ルータ１，中継ルータ２ａ〜２ｃおよび出口ルータ３ａ〜３ｃが、受信レイヤ２パケット又は受信ＭＰＬＳフレームについて、受信レイヤ２パケット又は受信ＭＰＬＳフレームのプロトコル識別子に基づいて複製対象又は非複製対象を判定する判定部（１０ｂ，２０ｂ，３０ｂ）と、判定部（１０ｂ，２０ｂ，３０ｂ）にて非複製対象と判定された受信レイヤ２パケット又は受信ＭＰＬＳフレームを通過処理し、判定部（１０ｂ，２０ｂ，３０ｂ）にて複製対象と判定された受信レイヤ２フレーム又は受信ＭＰＬＳフレームに、ユニキャスト用のトンネルラベルおよびＶＣラベルとマルチキャスト用のトンネルラベルおよびＶＣラベルとＶＣＩＤ（ユーザ識別子）とを付与して転送する転送処理部とをそなえて構成されている。
（８）動作説明
上述の構成により、本発明の第１実施形態に係るフレーム転送方法について、図３（ａ），図８（ｂ），図９（ａ）および図９（ｂ）をそれぞれ参照して、詳述する。
図９（ａ）および図９（ｂ）はそれぞれ本発明の第１実施形態に係るフレーム転送方法を説明するための図である。なお、この図９（ａ）に示す符号のうちの上記と同一符号を有するものは同一のものを示す。
本発明の第１のフレーム転送方法（「方式１」）は、複製対象又は非複製対象を識別するプロトコル識別子を含むレイヤ２フレームとトンネルラベルおよびＶＣラベルとを有するＭＰＬＳフレームをトンネルラベルおよびＶＣラベルに基づいて転送可能なＭＰＬＳ網５０におけるものである。
（８−１）図９（ａ）に示す入口ルータ１は、ユーザ網５１ａからユニキャストフレームを受信すると、通常処理として、そのユニキャストフレームにトンネルラベルおよびＶＣラベルを付与する。
一方、入口ルータ１は、ユーザサイトから複製が必要なマルチキャストフレーム，ブロードキャストフレームおよび宛先不明のユニキャストフレームのいずれかを受信すると、各フレームに含まれる「プロトコルタイプ」と、各フレームに含まれる「送信先ＭＡＣアドレス」との両方について処理する。
「プロトコルタイプ」について、入口ルータ１は、各フレームのＬ２ヘッダの「プロトコルタイプ」にマルチキャストＭＰＬＳを選択して書き込む。例えば、転送メディア（物理メディア）がイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）パケットを受信した場合、入口ルータ１は、「０ｘ８８４８」（ユニキャストＭＰＬＳは「０ｘ８８４７」）を付与し、また、ＰｏＳの場合は０ｘ０２８３（ユニキャストＭＰＬＳは０ｘ０２８１）を付与する。そして、入口ルータ１は、そのフレームを１個出力する。
また、「送信先ＭＡＣアドレス」について、入口ルータ１は、Ｌ２ヘッダの「送信先ＭＡＣアドレス」に、マルチキャストフレームの場合はレイヤ２フレームに含まれる「送信先ＭＡＣアドレス」を書き込み、ブロードキャストフレームの場合は「０ｘＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦＦ」を書き込む。さらに、入口ルータ１は、「送信元ＭＡＣアドレス」として入口ルータ１のＭＡＣアドレスを指定し、また、転送メディアがイーサネットであるとき、「イーサタイプ」は「０ｘ８８４８」（マルチキャストＭＰＬＳ）を書き込む。さらに、入口ルータ１は、ＶＣＩＤをＭＰＬＳシムヘッダ部分に書き込む。
また、入口ルータ１は、ユーザサイトから送信先ＭＡＣアドレス「Ｙ」および送信元ＭＡＣアドレス「Ｘ」を有するフレームを受信した場合、ＭＡＣアドレステーブル３３を検索し、送信先ＭＡＣアドレスＹが登録されていない場合は、その受信フレームを宛先不明フレームと判定し、ブロードキャストと同一の処理が行なわれる。
従って、本発明の第１のフレーム転送方法は、入口ルータ１が、受信イーサネットパケットについて、受信イーサネットパケットのプロトコル識別子に基づいて複製対象又は非複製対象を判定し（判定ステップ）、入口ルータ１が、判定ステップにて非複製対象フレームと（ユニキャストフレーム）、判定された受信イーサネットパケットに、トンネルラベルおよびＶＣラベルを付与したＭＰＬＳフレームを転送し（転送処理ステップ）。そして、通過処理するとともに、判定ステップにて複製対象フレームと判定された受信イーサネットパケットにそして、中継ルータ２ａ〜２ｃのいずれかが、転送処理ステップにて転送されたＭＰＬＳフレームを複製又は転送する（中継ステップ）。
さらに、転送処理にあたり（転送処理ステップ）、入口ルータ１が受信イーサネットパケットの「送信先ＭＡＣアドレス」にマルチキャスト用アドレスを付与したＭＰＬＳフレームを転送し、中継ルータ２ａ〜２ｃのいずれかが、マルチキャスト用アドレスおよび転送先ルータアドレスを対応付けたアドレス学習用ＭＡＣアドレステーブル３２に基づいて、転送処理ステップにて転送されたＭＰＬＳフレームを複製転送する（中継ステップ）。
（８−２）次に、中継ルータ２ａは、マルチキャストＭＰＬＳフレームを受信した場合は、マルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１ａを参照して転送先ルータを決定し、マルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームを１個複製して、合計２個のフレームをブリッジする。従って、ブロードキャストフレームは、一本の送信リンクに対して、再複製され、図の場合は、中継ルータ２ａのようなトンネルＬＳＰの分岐部分において行なわれる。
（８−３）そして、中継ルータ２ａからのフレームは、中継ルータ２ｂを介して出口ルータ３ａ，３ｂに転送され、また、中継ルータ２ｃを介して出口ルータ３ｃに転送される。各出口ルータ３ａ〜３ｃは、アドレス学習するとともに、ＭＰＬＳヘッダをポップしてユーザ網５１ｂに転送し、これにより、ＭＰＬＳ網において、レイヤ２フレームを仮想的に転送される。
このように、入口ルータ１がブロードキャストフレームを受信して転送するときに、入口ルータ１と中継ルータ２ａ〜２ｃとの間を転送するフレームが、リンクあたり１個で済むので、従来の入口ルータが出力していた３個のフレームと比較して、ＭＰＬＳ網５０の負担が軽減する。
（８−４）一方、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す各ルータにおいて受信されたフレーム（マルチキャストおよびユニキャストの各フレーム）を模式的に示す図である。ここで、入口ルータ１が受信したフレームがマルチキャストフレームの場合、入口ルータ１は、レイヤ２フレーム７０およびＭＰＬＳヘッダ７１（図３（ａ））のうちのレイヤ２フレーム７０だけを中継ルータ２ａにブリッジする。また、中継ルータ２ａは、ブロードキャストフレームについてブリッジ処理し、レイヤ２フレーム７０を中継ルータ２ｂ，２ｃにブリッジし、中継ルータ２ｂ，２ｃは、それぞれ、ＭＰＬＳヘッダ７１を付与して出口ルータ３ａに転送する。
これに対して、入口ルータ１が受信したフレームがユニキャストフレームの場合は、各ルータ間において、レイヤ２フレーム７０およびＭＰＬＳヘッダ７１がともに転送される。換言すれば、入口ルータ１は、マルチキャストフレームを受信するとブリッジ動作をし、また、ユニキャストフレームを受信すると転送する。
このように、入口ルータ１がマルチキャストフレーム等を受信して出力するときに、入口ルータ１および各中継ルータ２ａ〜２ｃ間のリンクにおいて、同一フレームの送信が回避され、従って、ＭＰＬＳ網５０の負荷は軽減される。
さらに、このように、入口ルータ１が宛先不明のユニキャストフレームを受信したときにおいても、ＭＰＬＳ網５０の各ルータに対するユニキャストフレームの送信が防止され、やはり、ＭＰＬＳ網５０の負荷が軽減される。また、ベストエフォート型の網においても、やはり不要な複製が回避される。
このようにして、本発明のルータによれば、レイヤ２ＭＰＬＳ網５０（Ｌ２ＶＰＮ）において、ＭＰＬＳ網５０の負荷を最小限に抑制でき、効率的に転送帯域を利用できる。
（Ｂ）本発明の第２実施形態の説明
第２実施形態における入口ルータは、同一の出力ポートから複数の中継ルータに対してフレームを転送する必要があるときに、そのフレームをマルチキャストＭＰＬＳフレームとして、ユニキャストトラヒックを転送するためのユーザ識別ＬＳＰから選択して転送する。そして、中継ルータが、そのフレームを受信すると、ラベルスイッチ部が必要に応じてフレームを複製および転送し、最終的には必要な全てのユニキャスト用ユーザ識別ＬＳＰで転送する。
第２実施形態では、ＶＣラベルに、ユーザ識別機能とユーザ拠点識別機能とが付与されるのである。ユーザ識別機能が必要な理由は、主に、各出口ルータのアドレス学習のためであって、各出口ルータ３ａ〜３ｃは、どの入口ノードからフレームが送信されたかという情報が必要だからである。例えば、ＶＣラベル値２５が、ユーザと入口ルータとの両方を識別する。
また、以下に述べるように、第２実施形態におけるＶＣＬＳＰは既存のユニキャスト用ＶＣＬＳＰを用いてフレームを転送するようにしている。
図１０は本発明の第２実施形態に係るＭＰＬＳ網５０の構成図である。この図１０に示すＭＰＬＳ網５０は、例えばユーザ網５１ａのユーザＡ１，Ｂ１等が、ユーザ網５１ｂのユーザＡ２，Ｂ１又はＢ３に宛てたパケットを転送するものである。入口ルータ１ａは、例えばユーザＡ１，Ｂ２等のユーザ網５１ａからの受信フレームを、例えばＶＣラベルを有するＬＳＰを付与して転送するものである。なお、この図１０に示すもので上述したものと同一符号を有するものは、上述したものと同一のものを示す。
図１１は本発明の第２実施形態に係る入口ルータ１ａのブロック図である。この図１１に示す入口ルータ１ａは、フレーム受信部１０ａ，ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂ，第１フレーム送信部１０ｃ，マルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１，ラベルスイッチ部１２，トンネルラベルテーブル１５，ＶＣ選択部８０，Ｌ２ヘッダ作成部１０ｄ，第２フレーム送信部１０ｅをそなえて構成されている。この図１１に示すもので上述したものと同一符号を有するものは、上述したものと同一のものを示す。
ここで、第２実施形態の入口ルータ１ａと第１実施形態の図５に示す入口ルータ１との相違点は、入口ルータ１ａは、ＶＣＩＤ付与部１３を有しておらず、また、ＶＣ選択部８０が設けられている点である。
ここで、ＶＣ選択部８０は、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂにおいて、マルチキャストフレームを転送するために付与するＶＣラベルを、入口ルータ１ａが既に登録した複数のユニキャストフレームのＶＣラベル（ユニキャストＶＣラベル）の中から選択してその選択したＶＣラベルをマルチキャストフレームに付与するものである。この複数のユニキャストフレームのＶＣラベルは、第１フレーム送信部１０ｃに設けられた複数の出力ポートのうちの上記マルチキャストフレームを転送する出力ポートと同一の出力ポートを介して送信するユニキャストフレームＶＣラベルから選択されるようになっている。
また、ＶＣ選択部８０におけるＶＣラベルの選択基準は、例えばＶＣラベルが最小値又は最大値のものあるいは、出力ポートの番号が最小又は最大のもの等を用いるようにしている。すなわち、ユニキャスト用のユーザ識別ＬＳＰラベルから所望のＬＳＰが選択されて、ユーザサイトから受信したマルチキャストフレームが送信される。
従って、転送処理部が、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂにて複製対象フレームと判定された受信イーサネットパケットに、ユニキャストフレームを転送するための複数のＶＣＬＳＰ（ユーザ拠点識別パス）から選択したＶＣラベル（ユーザ拠点識別パスのラベル）を付与して転送するようになっている。
また、図１２は本発明の第２実施形態に係る中継ルータ２Ｌ（２ｅｌ）のブロック図である。この図１２に示す中継ルータ２Ｌは、受信フレームがマルチキャストフレームである場合に、その受信フレームに付与するＶＣラベルを検索する機能を有し、フレーム受信部２０ａ，判定部２０ｂ，Ｌ２ヘッダ除去部２０ｄ，Ｌ２ヘッダ作成部２０ｅ，第１フレーム送信部２０ｃ，ラベルスイッチ部２２，トンネルラベルテーブル１５のほかに、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４，ＶＣラベル検索部２４をそなえて構成されている。また、この図１２に示すもので上述したものと同一符号を有するものは、上述したものと同一のものを示す。
図８（ｃ）は本発明の第２実施形態に係るマルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４の一例を示す図である。この図８（ｃ）に示すマルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４は、ＬＳＰ毎に、受信フレームのトンネルラベルと、このトンネルラベルについての処理内容とを対応付けて保持している。例えば、ラベルスイッチ部１２は、受信フレームのトンネルラベルが２１の場合、その受信フレームにトンネルラベル２２を付与し出力ポート２から転送し、また、同一の受信フレームのトンネルラベルが２１の場合、その受信フレームにトンネルラベル４２およびＶＣラベル１０４を付与し出力ポート３から転送する。
これにより、受信フレームは、ＭＰＬＳ網５０におけるＬＳＰ毎に、トンネルラベルを付け替えられて転送され、また、ＬＳＰに対応する各ユーザのフレームを個別に転送できる。
また、ＶＣラベル検索部２４は、フレーム受信部２０ａからのマルチキャストフレームにＶＣラベルを付与し、その付与したフレームを複製するものであって、テーブル検索部２４ｂとフレーム複製部２４ａとを有する。このテーブル検索部２４ｂは、受信マルチキャストフレームについて、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４を検索するものである。この検索は、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４のＬＳＰ毎に保持された対応データについて、受信フレームのＶＣラベル値をインデックスとして、ＶＣラベル値に対応付けられた処理内容が読み出される。
さらに、フレーム複製部２４ａはテーブル検索部２４ｂにて検索されたＶＣラベルをそのマルチキャストフレームに付与し複製して出力するものである。ここで、各ユニキャストフレームに付与するＶＣラベルは、中継ルータ２Ｌ自身が有する中継ルータ２ｂ，２ｃ宛のＬＳＰに用いられる既存のＶＣラベルである。
そして、選択されたＶＣラベルを付与された複数のフレームは、ラベルスイッチ部２２に入力される。ラベルスイッチ部２２は、トンネルラベルテーブル１５に基づいて、入力された複数のフレームのそれぞれにトンネルラベルを付与し、それらのＶＣラベルとトンネルラベルとを付与したフレームをＬ２ヘッダ作成部２０ｅに入力する。ここで、ＶＣラベルは、ユーザおよびユーザ拠点を示す入口ルータ１ａの両方を識別する識別子として機能している。
なお、判定部２０ｂにてユニキャストフレームと判定された受信フレームは、ラベルスイッチ部２２に入力されて、トンネルラベルを付与されてＬ２ヘッダ作成部２０ｅを介してフレーム送信部２０ｃから転送される。
また、中継ルータ２Ｌは、隣接する例えば中継ルータ２ｂ，２ｃ（図１０）からマルチキャストフレームを受信した場合も、フレームを複製し既存のユニキャスト用のＶＣラベルおよびトンネルラベルを交換して転送する。
これにより、本発明の第２のフレーム転送方法（「方式２」）は、転送処理にあたり（転送処理ステップ）、入口ルータ１ａが、複製対象のＭＡＣアドレスおよびユニキャストフレームを転送するためのＶＣＬＳＰを対応付けたマルチキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１に基づいて、受信イーサネットパケットの複製の要否を判定し（判定ステップ）、入口ルータ１ａが、予め有するＶＣＬＳＰのうちの、非複製対象フレームであるユニキャストフレームを転送するための複数のＶＣＬＳＰ（ユーザ拠点識別パス）のうちの複製対象フレームを転送する出力ポートと同一出力ポートから転送する複数の非複製対象フレームのＶＣＬＳＰから選択し（選択ステップ）、そして、入口ルータ１ａは、選択ステップにて選択されたＶＣＬＳＰを有するＭＰＬＳフレームを送信する（送信ステップ）。
さらに、中継ルータ２Ｌは、マルチキャスト用ＶＣラベルおよび転送先ルータアドレスとを対応付けたマルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４に基づいて、送信ステップにて送信されたＭＰＬＳフレームを複製転送する（中継ステップ）。
また、そのフレームを受信した中継ルータ２ｂ，２ｃは、必要に応じてＭＰＬＳフレームを複製および転送し、最終的にはＭＰＬＳ網５０において必要な全てのユニキャスト用ＶＣＬＳＰおよびトンネルＬＳＰを用いてマルチキャストフレームが転送される。さらに、フレームは、例えばユーザＡ２，Ｂ２およびＢ３等のユーザ網５１ｂに送信される。
従って、従来はマルチキャストおよびブロードキャストの両機能をもっていなかった中継ルータ２Ｌが、マルチキャストおよびブロードキャストの両機能を利用できる。さらに、既存の網資源がそのまま利用できるので、サービス提供者は新規に網を構築せずに比較的安価に仮想網５０を構築でき、また、従来規定されていなかったマルチキャストおよびブロードキャストの両機能が実現され、レイヤ２パケットの仮想的な転送が可能となる。
なお、各出口ルータ３ａ〜３ｃにおいてのアドレス学習は、図４０に示すアドレス学習方法と同一である。
このような構成により、第２実施形態におけるフレーム転送方法について図１０を参照して説明する。この図１０に示す入口ルータ１ａおよび中継ルータ２Ｌ間はトンネルＬＳＰ（パイプ状のもの）とＶＣＬＳＰ（実線で表したもの）とが設定されている。
入口ルータ１ａは、外部からのフレームを受信し、ユニキャスト用ＭＡＣアドレステーブル１１を参照して、受信フレームがユニキャストフレームであるか又はＶＣラベル１０２，１０３，１０４のそれぞれに対して転送する必要があるマルチキャストフレーム又はブロードキャストフレームかを認識する。
そして、入口ルータ１ａは、ユーザサイトからマルチキャストフレームを受信すると、同一の出力ポートから送信しなければならない複数のユニキャストＶＣから送信するＶＣラベルを、例えば最小の１０２を有するもの等の選択基準に基づいて選択する。さらに、入口ルータ１ａは、トンネルラベル２１をトンネルラベルテーブル１５から検索しＶＣラベルとトンネルラベルとをレイヤ２フレームに付与し出力ポート１からＭＰＬＳフレームを送信する。また、入口ルータ１ａは、宛先不明のユニキャストフレームを受信したときは、第１実施形態における転送方法と同様に処理する。
一方、中継ルータ２Ｌ（図１２）は、このＭＰＬＳフレームを受信すると、Ｌ２ヘッダの「プロトコルタイプ」からマルチキャストＭＰＬＳフレームであることを知り、マルチキャスト用ラベルテーブル４４を検索する。そして、中継ルータ２Ｌは、マルチキャスト用ラベルテーブル４４の保持内容に基づいて、複数の出力ポートに送信する必要がある場合はフレームを複製し複製したフレームのトンネルラベルを２２にスワップし、スワップしたフレームを出力ポート２に対して送信し、また、複製されたフレームのトンネルラベルを４２にスワップし、ＶＣラベルを１０４にスワップしたフレームを出力ポート３に送信する。
また、各出口ルータ３ａ〜３ｃにおけるアドレス学習は、第１実施形態における処理と同一の方法により行なわれる。
このように、第２実施形態におけるフレーム転送方法は、フレームの複製が、ＶＣラベルの分岐点に相当する中継ルータ２Ｌにて行なわれるとともに、既存のＭＰＬＳ網５０をそのまま使用できる。
また、このように、入口ルータ１ａと、ＭＰＬＳ網５０に属する各中継ルータ２Ｌ，２ｂ，２ｃのそれぞれとの各リンクにおいて、同一フレームの複数の送信が回避されＭＰＬＳ網５０の負荷が軽減される。
このようにして、本発明によれば、ＭＰＬＳ網５０の負荷を最小限に抑制でき、効率的に網の帯域を利用できる。
（Ｃ）本発明の第３実施形態の説明
第３実施形態においては、入口ルータが、同一リンクを使用している複数のユニキャストトンネルＬＳＰを束ねるポイントツーマルチポイントのマルチキャスト用トンネルＬＳＰを、ユニキャストトンネルＬＳＰとは別個に生成するようになっている。
図１３は本発明の第３実施形態に係るＭＰＬＳ網５０の構成図である。この図１３に示すＭＰＬＳ網５０は、例えばユーザ網５１ａのユーザＡ１，Ｂ１等が、ユーザ網５１ｂのユーザＡ２，Ｂ２又はＢ３に宛てたパケットを転送するものである。この図１３に示す入口ルータ１ｂ，中継ルータ２ｅ〜２ｇは、ともに、第１実施形態の入口ルータ１ｂ，中継ルータ２ａ〜２ｃを変形したものであり、各出口ルータ３ａ〜３ｃは、上記のものと同一のものである。
また、各ルータ間は、トンネルＬＳＰ（パイプ状のもの）と、ＶＣＬＳＰ（実線で表したもの）とが設定されている。第３実施形態においては、入口ルータ１ｂが、ユニキャストフレームについての通常のＶＣラベルと通常のトンネルラベルとを別個に生産し、新たなマルチキャスト用ＶＣＬＳＰと、新たなマルチキャスト用トンネルＬＳＰとを作成する。
また、第３実施形態におけるマルチキャスト用ＶＣＬＳＰは、ユーザ識別子およびユーザ拠点識別子（送信元入口ルータ１ｂ）として機能する。すなわち、第１実施形態および第２実施形態におけるＶＣＬＳＰは、ユーザ識別のためのものである一方、第３実施形態におけるＶＣＬＳＰは、ユーザおよびユーザ拠点を示す入口ルータ１ｂの両方を含む。
そして、図１３に示す入口ルータ１ｂが、ここで、ユーザ網５１ａの例えばユーザＡ１，Ｂ１等のユーザサイトからの受信フレームを読み込み、その受信フレームが同一出力ポートからＭＰＬＳ網５０の３台の中継ルータ２ｅ〜２ｇに送信する必要のあるフレームか否かを判定する。そして、受信フレームが３台の中継ルータ２ｅ〜２ｇに送信する必要があるフレームと判定されると、入口ルータ１ｂは、受信フレームにマルチキャスト用ＶＣＬＳＰおよびマルチキャスト用トンネルＬＳＰを介して例えば中継ルータ２ｅに転送する。
一方、中継ルータ２ｅがそのフレームを転送し、次段の中継ルータ２ｆ，２ｇは、それぞれ、そのフレームを受信すると、中継ルータ２ｆ，２ｇは、必要に応じてフレームを複製して転送し、最終的にはＭＰＬＳ網５０において必要な全てのユニキャスト用ＶＣＬＳＰおよびトンネルＬＳＰを用いてマルチキャストフレームを転送する。
図１４は本発明の第３実施形態に係る入口ルータ１ｂのブロック図である。この図１４に示すＭＡＣブリッジ処理部１０ｂに、マルチキャストフレームに対してＶＣラベルおよびトンネルラベルを付与するマルチキャスト処理部（ラベルスイッチ）１９が接続されている。また、マルチキャスト処理部１９は、ＶＣラベルを付与するためのＶＣラベルプッシュ部１９ａと、トンネルラベルを付与するためのトンネルラベルプッシュ部１９ｂとをそなえて構成されている。
さらに、このマルチキャスト処理部１９には、図２８（ｂ）を用いて後述するようにマルチキャスト用ラベルテーブル４４が接続されている。このマルチキャスト用ラベルテーブル４４は、ユーザ毎のマルチキャスト用ＶＣラベル値およびトンネルラベル値を対応付けて保持するものである。
従って、図１４に示す入口ルータ１ｂが、第１実施形態の入口ルータ１と異なる点は、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂにてユニキャストフレームと判定されたフレームにＶＣラベルおよびトンネルラベルを付与するとともに、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂにてマルチキャストフレームと判定されたフレームについても、ＶＣラベルおよびトンネルラベルをプッシュされる点である。
そして、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂは受信フレームがマルチキャストフレームと判定すると、その受信フレームをマルチキャスト処理部１９に入力し、ＶＣラベルおよびトンネルラベルを付与する。各ラベルを付与されたフレームのフォーマットは、Ｌ２ヘッダ作成部１０ｄにおいて形成され、第２フレーム送信部１０ｅからＭＰＬＳ網５０の他の中継ルータ，入口ルータ又は出口ルータに転送されるのである。
なお、図１４に示す入口ルータ１ｂは、ＭＰＬＳ網５０からのレイヤ２フレームを受信した場合は、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂにてブリッジされ、そのフレームは、フレーム送信部１０ｃを介してユーザ網５１ａに転送される。
図１５は本発明の第３実施形態に係る中継ルータ２ｅのブロック図であり、また、中継ルータ２ｆ，２ｇもこの中継ルータ２ｅの構成と同一の構成である。中継ルータ２ｅは、ＶＣラベル検索部（ラベルスイッチ）２４ｅと、第２マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル（第２マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル）１４とをそなえて構成されている。
図２７（ｂ）は本発明の第３実施形態に係る第２マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４ａの一例を示す図であり、この図２７（ｂ）に示す第２マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４ａは、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４とほぼ同様であり、各符号のうちの上記と同一符号を有するものは同一のものを表す。
ＶＣラベル検索部２４ｅは、第２マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４ａを検索し、検索されたＶＣラベルに基づいてフレームを複製する。さらに、受信フレームのラベルをスワップするラベルスワップ部（ラベルプッシュ部）２４ｄにおいてフレームは、スワップされ、そのＭＰＬＳフレームはＬ２ヘッダ作成部２０ｅを介して、ＭＰＬＳ網５０に転送される。
中継ルータ２ｆは、中継ルータ２ｅからのＭＰＬＳフレームについて、第２マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４ａを参照してＭＰＬＳフレームを複製し、マルチキャスト用のユーザ識別ＬＳＰラベル，トンネルＬＳＰラベルと、ユニキャスト用のＶＣＬＳＰラベルおよびトンネルＬＳＰラベルとを交換して送信する。
ここで、第２実施形態のＶＣラベル検索部２４（図１２）と、第３実施形態のＶＣラベル検索部２４ｅとを比較する。図１２に示すＶＣラベル検索部２４は、複製したＭＰＬＳフレームをラベルスイッチ部２２に入力している。この一方、図１５に示すＶＣラベル検索部２４ｅは、ラベルスワップ部２４ｄが、複製したＭＰＬＳフレームに、マルチキャスト用のラベル（ＶＣＬＳＰラベルおよびトンネルＬＳＰラベル）を書き込む。
従って、図１３に示す入口ルータ１ｂと各中継ルータ２ｅ〜２ｇとの間に、マルチキャスト用トンネルＬＳＰが予め設定されているので、入口ルータ１ｂは、重ねてマルチキャスト用トンネルＬＳＰを設定する必要がなくなる。
このような構成により、第３実施形態におけるフレーム転送方法を図１３を参照して説明する。
図２７（ａ）は本発明の第３実施形態に係るマルチキャスト用ＶＣラベルとマルチキャスト用トンネルラベルとを説明するための図である。また、この図２７（ａ）に示すもので、上記の符号のうちの上記と同一符号を有するものは同一のものを表す。
入口ルータ１ｂ（図１３）は、中継ルータ２ｅとの間にトンネルラベル「１１」を設定し、また、中継ルータ２ｅは中継ルータ２ｆとの間にトンネルラベル「１２」を設定する。さらに、入口ルータ１ｂは中継ルータ２ｆとの間のＶＣラベルを例えば「１００２」と設定する。
入口ルータ１ｂは、例えばユーザＡ１，Ｂ１のようなユーザサイトからのレイヤ２フレームを受信し、そのレイヤ２フレームがマルチキャストフレームと判定すると、フラッディングするレイヤ２フレームをマルチキャスト処理部１９（図１４）に出力する。
ここで、マルチキャスト処理部１９は、第２マルチキャスト用ラＶＣラベルテーブル１４ａを検索し、トンネルラベル「１１」およびＶＣラベル「１００２」を付与して転送して出力ポート（例えば、出力ポート１）から送信する。
換言すれば、例えば入口ルータ１ｂと中継ルータ２ｅとの間の同一リンクを共用する複数のユニキャストトンネルＬＳＰが束ねられて、この束ねられた複数のＬＳＰがポイントツーマルチポイントのマルチキャスト用トンネルＬＳＰとして、ユニキャストトンネルＬＳＰとは別個に設定されるのである。
そして、入口ルータ１ｂは、ポイントツーマルチポイントのマルチキャスト用トンネルＬＳＰに、ＭＰＬＳ網５０（又は他のＭＰＬＳ網５０）毎のＶＣを設定する。これにより、例えばユーザ網５１ａからのマルチキャストフレームは、マルチキャスト用トンネルＬＳＰに乗せ替えられる。
さらに、入口ルータ１ｂは、宛先不明のユニキャストフレームを受信した場合も、マルチキャストフレームと同様に、フレームを処理する。
従って、本発明の第３のフレーム転送方法（「方式３」）は、図１３に示す入口ルータ１ｂが、転送処理にあたり（転送処理ステップ）、マルチキャスト用ＶＣＬＳＰとマルチキャスト用トンネルＬＳＰとを設定し（設定ステップ）、マルチキャスト用ＶＣＬＳＰおよびマルチキャスト用トンネルＬＳＰを介してＭＰＬＳフレームを転送する（転送ステップ）。
一方、中継ルータ２ｅ，２ｆ，２ｇは、それぞれ、フレームを受信すると、Ｌ２ヘッダの「プロトコルタイプ」からマルチキャストＭＰＬＳフレームであることを知り、第２マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４ａを検索する。その検索結果に基づいて、ＶＣラベル検索部２４ｅ（図１５）は、トンネルラベルを「１２」にスワップしたフレームを出力ポート２に出力し、また、トンネルラベル，ＶＣラベルをそれぞれ「４２」，「１０４」にスワップし、スワップしたフレームを出力ポート３に送信する。
従って、中継にあたり（中継ステップ）、中継ルータ２ｅが、マルチキャスト用ＶＣＬＳＰラベルおよび転送先ルータアドレスを対応付けた第２マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４ａに基づいて、ＭＰＬＳフレームを複製転送する（複製転送ステップ）。
さらに、中継ルータ２ｆは、複製転送ステップにて複製転送されたＭＰＬＳフレームを、設定ステップにて設定されたマルチキャスト用ＶＣＬＳＰとマルチキャスト用トンネルＬＳＰとを介して複製転送する。これにより、マルチキャストフレームは中継転送され、また、必要に応じてこのマルチキャストフレームは複製され、最終的にはＭＰＬＳ網５０において各マルチキャストフレームは、ユニキャストのＬＳＰに乗せ替えられる。
従って、入口ルータ１ｂがマルチキャスト用のＬＳＰを設けることにより、ユーザは既存の網資源をそのまま利用でき、また、サービス提供者は最小限の投資により、仮想網５０に付加価値を与えることができる。
さらに、入口ルータ１ｂと各出口ルータ３ａ〜３ｃとの間におけるＶＣラベルおよびトンネルラベルは、マルチキャスト用ＬＳＰからユニキャスト用にスワップされる。
各出口ルータ３ａ〜３ｃは、受信したマルチキャストフレームについてアドレス学習し、従来の方法（例えば図４０に示す方法）と同一の方法を用いてアドレスを学習する。
このように、入口ルータ１ｂおよび中継ルータ２ｅと、中継ルータ２ｅおよび中継ルータ２ｆとの間の各リンクにおいて、同一フレームの送信が回避され、ＭＰＬＳ網５０の負荷は軽減される。さらに、第３実施形態においても、入口ルータ１ｂが宛先不明のユニキャストフレームを受信したときにおいても、ＭＰＬＳ網５０に属する各中継ルータ２ｅ〜２ｇに対するユニキャストフレームの送信が防止され、やはり、ＭＰＬＳ網５０の負荷が軽減される。
（Ｄ）本発明の第４実施形態の説明
第４実施形態におけるフレーム転送方法も、入口ルータが入口ルータと出口ルータとの間において、マルチキャスト用ＬＳＰをユニキャストＶＣとは別個に設定し、これにより、同一リンクの複数のユニキャストＶＣを有するＭＰＬＳフレームのＶＣが、ポイントツーマルチポイントの１本のＬＳＰＶＣに束ねられる。そして、ＭＰＬＳフレームを中継転送する各中継ルータが、必要に応じてＭＰＬＳフレームを複製転送して最終的にはユニキャストＶＣに乗せ替える。
図１６は本発明の第４実施形態に係るＭＰＬＳ網５０の構成図である。この図１６に示す入口ルータ１ｃは、マルチキャスト用ＶＣを、ユニキャストＶＣと別個に設定し、ポイントツーマルチポイントのＶＣＬＳＰを設定するものである。また、中継ルータ２ｈ〜２ｊは、ともに、第３実施形態にて用いられた中継ルータ２ｅ〜２ｇと同様の機能を有する。
図１７は本発明の第４実施形態に係る入口ルータ１ｃのブロック図である。この図１７に示す入口ルータ１ｃは、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂに接続されたマルチキャスト用ラベルプッシュ部１６を有する。
このマルチキャスト用ラベルプッシュ部１６は、ＭＡＣブリッジ処理部１０ｂにてマルチキャストフレームと判定されたフレームに、新たに定義したマルチキャスト用ラベルを付与するものである。マルチキャスト用ラベルプッシュ部１６は、ユーザサイトからのマルチキャストフレームに対して、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４を参照して、マルチキャスト用ＶＣＬＳＰとして、すなわち、パス決定（トンネル）として機能するマルチキャスト用ＬＳＰラベルを付与する。また、マルチキャスト用ラベルプッシュ部１６は、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４を参照して受信ＭＰＬＳフレームを複製し、マルチキャスト用ＬＳＰラベルを除去して既存のユニキャスト用ユーザ識別ＬＳＰラベル（ＶＣラベル）およびトンネルラベルを付与する。
ここで、第３実施形態の入口ルータ１ｂ（図１４）と、この図１７に示す入口ルータ１ｃとを比較する。第３実施形態の入口ルータ１ｂは、通常のユニキャストについてのＶＣラベルとトンネルラベルとは別個に、新たなマルチキャスト用ＶＣＬＳＰと、新たなマルチキャスト用トンネルＬＳＰとを作成する。
一方、第４実施形態の入口ルータ１ｃは、新たなマルチキャスト用ＶＣＬＳＰと、新たなマルチキャスト用トンネルＬＳＰとを生成せずに、これらと別個なマルチキャスト用ＶＣＬＳＰを用いている。
これにより、冗長な情報データの転送が排除され、仮想網５０における伝送帯域の使用効率が向上する。
なお、図１７に示すもので、上述したものと同一符号を有するものは、同一のものを示す。
図２８（ａ）は本発明の第４実施形態に係るフレームフォーマット例を示す図である。この図２８（ａ）に示すフレーム６９ａは、２種類のトンネルラベルおよびＶＣラベルを用いずに、１個のマルチキャスト用ＶＣＬＳＰラベルのみを有し、このマルチキャスト用ＶＣＬＳＰは、ユーザとユーザ拠点としての入口ルータ１ｃとの両方を示すものとして用いられる。
図１８は本発明の第４実施形態に係る中継ルータ２ｈのブロック図である。この図１８に示す中継ルータ２ｈは、ＭＰＬＳフレームを受信すると、Ｌ２ヘッダの「プロトコルタイプ」からマルチキャストＭＰＬＳフレームであることを知り、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４の保持内容を検索して、その検索結果に基づいて受信フレームを複製する。そして、中継ルータ２ｈは、ラベルを「１２」にスワップしたフレームを出力ポート２に送信し、また、マルチキャスト用ＬＳＰラベルを除去して転送しトンネルラベル４２およびＶＣラベル１０４をその受信フレームに付与して転送したフレームを出力ポート３へ送信する。
また、図１６に示す中継ルータ２ｉ，２ｊの構成は、いずれも、中継ルータ２ｈと同一であるので、重複した説明を省略する。
このような構成により、本発明の第４のフレーム転送方法を説明する。
図１７に示す入口ルータ１ｃは、ユーザサイトからマルチキャストフレームを受信すると、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４を参照し、入口ルータ１ｃと例えば出口ルータ３ｂとの間のエッジルータ間に、例えば図２７（ｃ）に示すマルチキャスト用ＬＳＰを予め設定しておく。
そして、入口ルータ１ｃ（図１７）は、フラッディングするレイヤ２フレームをマルチキャスト用ラベルプッシュ部１６に出力する。ここで、入口ルータ１ｃは、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４を検索し、マルチキャスト用ラベルプッシュ部１６から出力されるフレームにラベル１１を付与して転送して出力ポート１から送信する。これにより、フレームは、マルチキャスト用ＶＣＬＳＰを用いて中継ルータ２ｈに転送される。
さらに、図１６に示す中継ルータ２ｉ，２ｊは、必要に応じてフレームを複製転送する。そして、ＭＰＬＳフレームは、最終的には必要な全てのユニキャスト用ＶＣＬＳＰおよびユニキャスト用トンネルＬＳＰを介して転送される。ここで、入口ルータ１ｃのマルチキャスト用ＬＳＰが、出口ルータ３ａのユニキャスト用ＬＳＰにスワップされる。
従って、本発明の第４のフレーム転送方法（「方式４」）は、転送処理にあたり（転送処理ステップ）、入口ルータ１ｃが、マルチキャスト用ＶＣＬＳＰおよびマルチキャスト用トンネルＬＳＰを識別する拠点・トンネルＬＳＰ（拠点・トンネル識別パス）を設定し（設定ステップ）、拠点・トンネルＬＳＰを介してＭＰＬＳフレームを転送する（転送ステップ）。
また、中継にあたり（中継ステップ）、中継ルータ２ｈが、拠点・トンネルＬＳＰおよび転送先ルータアドレスを対応付けたマルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４に基づいて、ＭＰＬＳフレームを複製転送し（複製転送ステップ）、中継ルータ２ｉ，２ｊが、複製転送ステップにて複製転送されたＭＰＬＳフレームを、設定ステップにて設定された拠点・トンネルＬＳＰを介して複製転送する。
なお、各出口ルータ３ａ〜３ｃにおいて、受信したマルチキャストフレームに対するアドレス学習処理は、図１４に示す方法と同一の方法を用いて行なわれる。
このように、入口ルータ１ｃおよび中継ルータ２ｈと中継ルータ２ｉ，２ｊ間との間の各リンクにおいて、同一フレームの送信が回避され、ＭＰＬＳ網５０の負荷は軽減される。
このようにして、第４実施形態においても、入口ルータ１ｃが宛先不明のユニキャストフレームを受信したときにおいても、ＭＰＬＳ網５０の全ルータに対するユニキャストフレームの送信が防止され、やはり、ＭＰＬＳ網５０の負荷が軽減される。
（Ｅ）本発明の第５実施形態の説明
従来のフレーム転送方法は、トンネルＬＳＰおよびＶＣＬＳＰのいずれもがポイントツーポイントで設定されていた。
これに対して、第５実施形態におけるマルチキャストフレームは、トンネルＬＳＰとＶＣＬＳＰとの両ＬＳＰにいずれもポイントツーマルチポイントのパスを新規に設定されて、ＭＰＬＳ網５０を転送される。このため、第５実施形態のフレーム転送方法は、入口ルータが、ポイントツーマルチポイントのマルチキャスト用トンネルＬＳＰとＶＣＬＳＰとを入口ルータおよび出口ルータ間に予め設定し、そして、中継ルータがマルチキャストフレームを必要に応じて複製する。
図１９は本発明の第５実施形態に係るＭＰＬＳ網５０の構成図である。この図１９に示すＭＰＬＳ網５０は、入口ルータ１ｄと、中継ルータ２ｐ，２ｑ，２ｒと、３台の出口ルータ３ａ〜３ｃとをそなえて構成されている。ここで、入口ルータ１ｄは、マルチキャスト用ＶＣを、ユニキャストＶＣと別個に設定し、ポイントツーマルチポイントのＶＣＬＳＰを設定するものである。また、中継ルータ２ｐ〜２ｒは、ともに、中継ルータ２ｅ〜２ｇ（図１５参照）と同様の機能を有するものである。また、図１９に示す符号のうちの上記と同一符号を有するものは同一のものを示す。
図２０は本発明の第５実施形態に係る入口ルータ１ｄのブロック図である。この図２０に示す入口ルータ１ｄは、マルチキャスト用ラベル処理部１６ｂと、マルチキャスト用ラベルテーブル４４とを有する。このマルチキャスト用ラベル処理部１６ｂは、入口ルータ１ｃ（図１７）が有するマルチキャスト用ラベルプッシュ部１６と、ＶＣＩＤ付加部１６ａとをそなえて構成されている。
そして、マルチキャスト用ラベルテーブル４４は、上記のマルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４とほぼ同一のものであり、ＬＳＰ毎に、例えば図２８（ｂ）に示すように、受信フレームのトンネルラベルと、このトンネルラベルについての処理内容（動作）とを対応付けて保持するものである。
これにより、入口ルータ１ｄは、ユーザサイトから受信したマルチキャストフレームに、マルチキャスト用ラベルテーブル４４からマルチキャスト用のユーザ識別ラベルとトンネルラベルとを付与する。
なお、図２０においても、上記符号と同一符号を有するものは同一のものを示す。
図２１は本発明の第５実施形態に係る中継ルータ２ｐのブロック図である。この図２１に示す中継ルータ２ｐと、中継ルータ２ｈ（図１８）と比較する。
図１８に示す中継ルータ２ｈのＬ２ヘッダ除去部２０ｄにおいて、受信ＭＰＬＳフレームが、ユニキャスト又はマルチキャストを判定されて、それぞれ、ラベルスイッチ部（ラベルスイッチ）２２又はマルチキャスト処理部（ラベルスイッチ）２４ｅに入力される。これに対して、第５実施形態に係る中継ルータ２ｐ（図２１）は、Ｌ２ヘッダ除去部２０ｄにてフレーム種別が判定されずに、ヘッダを除去されたフレームは、いずれも、マルチキャスト処理部（ラベルスイッチ）２４ｅに入力されるようになっている。なお、図２１に示す符号のうちの上記と同一符号を有するものは同一のものを示す。
また、図１９に示す中継ルータ２ｑ，２ｒは、いずれも、中継ルータ２ｐと同一の構成なので、重複した説明を省略する。
これにより、ポイントツーマルチポイントのマルチキャスト用トンネルＬＳＰとＶＣＬＳＰとが、入口ルータ１ｄおよび出口ルータ３ａ〜３ｃ間に予め設定され、中継ルータ２ｐがマルチキャストフレームを必要に応じて複製する。
従って、中継ルータ２ｐは受信フレームの冗長な処理を除去でき、やはり、ＭＰＬＳ網のフレーム転送が効率化される。
このような構成により、第５実施形態におけるフレーム転送方法を図１９を参照して説明する。
図１９に示す入口ルータ１ｄは、入口ルータ１ｄおよび各出口ルータ３ａ〜３ｃとの間において、マルチキャスト用トンネルＬＳＰの値を予め設定しておく。入口ルータ１ｄは、ＭＰＬＳフレームの内部に、トンネルラベルとＶＣラベル（例えば「１００２」）とを予め書き込む。このＶＣラベルは、入口ルータ１ｄ（ＶＣＩＤ「１２３４」を付与されたもの。）からのポイントツーマルチポイントマルチキャストＬＳＰであることを示す。
ここで、入口ルータ１ｄは、ユーザサイトからマルチキャストフレームを受信すると、フラッディングするレイヤ２フレームをマルチキャスト処理部１６ｂに出力する。そして、マルチキャスト用ラベルプッシュ部１６は、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４を検索し、トンネルラベル「１１」およびＶＣラベル「１００２」を、受信マルチキャストフレームに付与し、Ｌ２ヘッダ作成部１０ｄ等を介して転送し出力ポート１から送信する。
一方、中継ルータ２ｐは、このＭＰＬＳフレームを受信すると、Ｌ２ヘッダの「プロトコルタイプ」からマルチキャストＭＰＬＳフレームであることを知り、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４を検索する。そして、中継ルータ２ｐは、その検索結果に基づいて、フレームのトンネルラベルを「１２」にスワップし、スワップしたフレームを出力ポート２へ、また、トンネルラベルを「１５」にスワップしたフレームを出力ポート３にそれぞれ送信する。
従って、本発明の第５のフレーム転送方法（「方式５」）は、転送処理にあたり（転送処理ステップ）、入口ルータ１ｄが、入口ルータ１ｄとＭＰＬＳ網５０から転送されたＭＰＬＳフレームに付与されたトンネルラベルおよびＶＣラベルを除去してＭＰＬＳ網５０の外部に送信する３台の出口ルータ３ａ〜３ｃのそれぞれとの間において、それぞれ、マルチキャスト用ＶＣＬＳＰとマルチキャスト用トンネルＬＳＰとを設定し（設定ステップ）、複製対象フレームを転送する出力ポートと同一出力ポートから中継ルータ２ｐに転送する複数のＭＰＬＳフレームを、設定ステップにて設定されたマルチキャスト用ＶＣＬＳＰとマルチキャスト用トンネルＬＳＰとを介して各中継ルータ２ｐ〜２ｒに送信する（送信ステップ）。
さらに、中継にあたり（中継ステップ）、各中継ルータ２ｐ〜２ｒが、送信ステップにて送信されたＭＰＬＳフレームを、設定ステップにて設定されたマルチキャスト用ＶＣＬＳＰとマルチキャスト用トンネルＬＳＰとを介して複製転送する。
さらに、各出口ルータ３ａ〜３ｃは、マルチキャストＶＣラベル「１００２」と、反対方向のユニキャストＶＣラベルとをそれぞれＶＣラベルバインドテーブル３５（図７参照）に登録しておく。出口ルータ３ａ〜３ｃは、いずれも、受信したマルチキャストフレームに対するアドレス学習処理は、図４０に示す方法と同一の方法を用いて行なう。
このように、第５実施形態においては、ＭＰＬＳ網５０の入口ルータ１ｄおよび各出口ルータ３ａ〜３ｃ間に、新規に定義したマルチキャスト用ＶＣＬＳＰおよび新規に定義したマルチキャスト用トンネルＬＳＰをポイントツーマルチポイントパスとしてエンドツーエンドで作成し、そして、入口ルータ１ｄは、ユーザサイトから受信した同一ポートから例えば３台の中継ルータ２ｐ〜２ｒに送信する必要のあるフレームを、マルチキャスト用ＶＣＬＳＰおよびマルチキャスト用トンネルＬＳＰを用いて中継ルータ２ｐ〜２ｒを介して送信してＭＰＬＳ網５０を転送させる。
このように、第５実施形態においても、上記の各実施形態と同様の効果が得られる。具体的には、入口ルータ１ｄおよび中継ルータ２ｐ〜２ｒ間のリンクにおいて、同一フレームの送信が回避され、従って、ＭＰＬＳ網５０の負荷は軽減される。
（Ｆ）本発明の第６実施形態の説明
第６実施形態は、第５実施形態の変形バリエーションである。
従来のフレーム転送方法がトンネルＬＳＰおよびＶＣＬＳＰの両方がポイントツーポイントで設定されていた。これに対して、第６実施形態のフレーム転送方法は、転送に用いるＭＰＬＳラベルとしてトンネルＬＳＰとＶＣＩＤとの２種類を用いるとともに、これらのトンネルＬＳＰおよびＶＣＩＤにポイントツーマルチポイントのパスを新規に設定するようにしている。ここで、ＶＣＩＤに、ユーザ識別およびユーザ拠点識別の両方の意味をもたせているのである。
図２２は本発明の第６実施形態に係るＭＰＬＳ網５０の構成図である。この図２２に示すＭＰＬＳ網５０は、入口ルータ１ｄ，中継ルータ２ｐ〜２ｒおよび出口ルータ３ｄ〜３ｆのそれぞれをそなえて構成されている。これらのうちの入口ルータ１ｄおよび中継ルータ２ｐ〜２ｒは、いずれも、上記のものと同一のものである。
ここで、図２２に示す各ルータのうちの隣接するルータ間は、ＶＣラベル（黒線）だけが設定され、トンネルラベルは設定されていない。一方、例えば図１０に示すＭＰＬＳ網５０においては、各ルータ間は、ＶＣラベル（実線で表したもの）とトンネルラベル（パイプ状のもの）とが設定されている。
また、図２３は本発明の第６実施形態に係る出口ルータ３ｄのブロック図である。この図２３に示す出口ルータ３ｄは、出口ルータ３ａ（図７）とほぼ同様のものである。一方、出口ルータ３ａと異なる点は、受信フレームのフレーム種別を判定してポップ処理する点である。
図２３に示す出口ルータ３ｄのフレーム受信部３０ａからのフレームは、Ｌ２ヘッダ除去部３０ｃにてヘッダが除去され、判定部３０ｂにて、ユニキャスト又はマルチキャストが判定される。そして、マルチキャストフレームについては、ポップ処理部３１ｄにてＶＣＩＤを除去されて、ＭＡＣブリッジ処理部３０ｄに入力されるようになっている。
一方、出口ルータ３ａ（図７）のフレーム受信部３０ａからのフレームは、判定部３０ｂにて判定され、ユニキャストフレームおよびマルチキャストフレームのいずれもが、それぞれ、Ｌ２ヘッダ処理部３０ｃ，３１ｂにてＬ２ヘッダを除去される。
なお、図２３に示す符号のうちの上記と同一符号を有するものは同一のものを示す。また、図２２に示す出口ルータ３ｅ，３ｆも、出口ルータ３ｄと同一構成である。
このような構成により、第６実施形態におけるフレーム転送方法について図２２を参照して説明する。
入口ルータ１ｄは、ポイントツーポイントのユニキャスト用トンネルＬＳＰと同等に、新規に定義したマルチキャスト用ＬＳＰをポイントツーマルチポイントＬＳＰとしてエンドツーエンド（入口ルータ１ｄおよび各出口ルータ３ｄ〜３ｆ間）において設定する。
入口ルータ１ｄは、ユーザサイトから受信したレイヤ２フレームに対してフラッディングするために、マルチキャスト処理部１６ｂ（図１６）に出力する。マルチキャスト処理部１６ｂは、ユーザサイトから受信した同一ポートから複数の中継ルータ２ｐ〜２ｒに送信する必要のあるマルチキャストフレームに対してユーザ識別子ＶＣＩＤ「１２３４」を、図２８（ｂ）に示すＶＣシムヘッダの位置（ＶＣ）に付与する。また、入口ルータ１ｄは、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４を検索して、マルチキャスト用ＬＳＰラベル「１１」をフレームに付与して転送し出力ポート１から送信する。
従って、入口レータ１ｄから中継ルータ２ｐに対するフレームのマルチキャスト用ＬＳＰは、ユーザとユーザ拠点としての入口ルータ１ｄとを示すものとして機能する。
一方、中継ルータ２ｐは、このフレームを受信すると、Ｌ２ヘッダの「プロトコルタイプ」からマルチキャストＭＰＬＳフレームであることを知り、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４を検索する。中継ルータ２ｐは、この検索結果に基づいて、ラベルを「１２」にスワップしたフレームを出力ポート２に出力し、また、ラベルを「１５」にスワップしたフレームを出力ポート３に送信する。従って、中継ルータ２ｐは、フレームの複製とラベルとをスワップし、これにより、ＶＣＩＤを有するＭＰＬＳフレームを中継する。
さらに、各出口ルータ３ｄ〜３ｆがこのＭＰＬＳフレームを受信すると、マルチキャスト用ＬＳＰラベルとユーザ識別子ＶＣＩＤとに基づいて、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４を検索し、アドレス学習の対象のＶＣラベルを知る。具体的には、各出口ルータ３ｄ〜３ｆは、ＶＣＩＤが「１２３４」のマルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４の保持内容を、マルチキャスト用ラベル１３により検索し、ＶＣラベル３０１を学習する。
従って、本発明の第６のフレーム転送方法（「方式６」）は、転送処理にあたり（転送処理ステップ）、入口ルータ１ｄが、入口ルータ１ｄと、ＭＰＬＳ網５０から転送されたＭＰＬＳフレームに付与されたトンネルラベルおよびＶＣラベルを除去してＭＰＬＳ網５０の外部に送信する３台の出口ルータ３ｄ〜３ｆのそれぞれとの間において、それぞれ、マルチキャスト用ＶＣＬＳＰおよびマルチキャスト用トンネルを識別する拠点・トンネルＬＳＰを設定し（設定ステップ）、複製対象フレームを転送する出力ポートと同一出力ポートから３台の中継ルータ２ｐ〜２ｒに転送する複数のＭＰＬＳフレームの内部に、ユーザを識別するユーザ識別子を付与し（付与ステップ）、そして、入口ルータ１ｄが、付与ステップにてフレーム内部に付与されたユーザ識別子を含むＭＰＬＳフレームを、設定ステップにて設定された拠点・トンネルＬＳＰを介して各中継ルータ２ｐ〜２ｒに送信する（送信ステップ）。
また、中継にあたり（中継ステップ）、各中継ルータ２ｐ〜２ｒが、送信ステップにて送信されたＭＰＬＳフレームを、設定ステップにて設定された拠点・トンネルＬＳＰを介して複製転送する（転送ステップ）。
また、各出口ルータ３ｄ〜３ｆが、転送ステップにて用いた拠点・トンネルＬＳＰと付与ステップにて付与されたユーザ識別子とを用いてアドレス学習する（学習ステップ）。
このように、ＶＣＩＤがユーザ識別およびユーザ拠点識別の両機能を発揮するので、トンネルＬＳＰおよびＶＣＩＤにポイントツーマルチポイントのパスを新規に設定でき、効率的にフレーム転送可能となる。
さらに、このように、入口ルータ１ｄおよび中継ルータ２ｐ〜２ｒ間の各リンクにおいて、同一フレームの送信が回避され、従って、ＭＰＬＳ網５０の負荷は軽減される。
（Ｇ）本発明の第７実施形態の説明
図２４は本発明の第７実施形態に係るＭＰＬＳ網５０の構成図である。この図２４に示すＭＰＬＳ網５０は、入口ルータ１ｃ（図１７）と、中継ルータ２ｐ〜２ｒ（図２１）と、出口ルータ３ｇ〜３ｉとをそなえて構成されている。これら以外の符号のうちの上記と同一符号を有するものは同一のものを示す。
図２５は本発明の第７実施形態に係る出口ルータ３ｇのブロック図である。この図２５に示す出口ルータ３ｇのポップ処理部３１ｅは、マルチキャスト用ラベルポップ部３１ｆと、アドレス学習部３１ａとをそなえて構成されている。
このマルチキャスト用ラベルポップ部３１ｆは、マルチキャスト用ＬＳＰラベルについてアドレス学習するためのものである。なお、アドレス学習部３１ａおよび図２５に示す符号のうちの上記と同一符号を有するものは同一のものを示す。
また、図２４に示す出口ルータ３ｈ，３ｉもこの出口ルータ３ｇと同様な構成であり、これらについての重複した説明を省略する。
このような構成により、図２４に示す入口ルータ１ｃは、ＭＰＬＳ網５０の入口ルータ１ｃおよび出口ルータ３ｇ間に新規に定義したマルチキャスト用ＬＳＰを送信元の入口ルータ１ｃ（ユーザ拠点）が識別できるようにポイントツーマルチポイントパスとしてエンドツーエンドで作成する。
図２６は本発明の第７実施形態に係るマルチキャスト用ＬＳＰの一例を示す図である。そして、入口ルータ１ｃは、ポイントツーマルチポイントのマルチキャスト用ＬＳＰを入口ルータ１ｃおよび出口ルータ３ｇ間において設定し、また、ＶＣＩＤについては、入口ルータ１ｃおよび各出口ルータ３ｇ〜３ｉが識別できるように設定される。
これにより、マルチキャスト用ＬＳＰは、パス決定、つまりトンネルとしての役割をも有する。そして、入口ルータ１ｃは、ユーザサイトから受信した、マルチキャストフレームに対して、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４を参照し、マルチキャスト用ＬＳＰを設定して中継ルータ２ｐに転送して送信する。
具体的には、入口ルータ１ｃは、フラッディングするレイヤ２フレームをマルチキャスト処理部に出力する。ここで、マルチキャスト用ラベルテーブル１４を検索してラベル１１を付与して転送し、出力ポート１から送信する。
一方、中継ルータ２ｐおよび中継ルータ２ｐに接続された中継ルータ２ｑ等は、このフレームを受信すると、Ｌ２ヘッダの「プロトコルタイプ」からマルチキャストＭＰＬＳフレームであることを知り、マルチキャスト用ＶＣラベルテーブル１４（図２１）を検索しその検索結果に基づいて、受信フレームを複製しマルチキャスト用ユーザ識別ＬＳＰラベルおよびトンネルＬＳＰラベルを、交換（付け替え）して送信する。
例えば、中継ルータ２ｐは、ラベルを「１２」にスワップしたフレームを出力ポート２に送信し、また、ラベルを「１５」にスワップしたフレームを出力ポート３にそれぞれ送信する。
さらに、出口ルータ３ｇは、中継ルータ２ｑから、ＭＰＬＳフレームを受信すると、マルチキャストフレームのラベル１３に基づいてアドレス学習用ＶＣラベルテーブル３２を検索してアドレス学習の対象となるＶＣラベルを知る。
従って、本発明の第７のフレーム転送方法（「方式７」）は、転送処理にあたり（転送処理ステップ）、入口ルータ１ｃが、入口ルータ１ｃと、ＭＰＬＳ網５０から転送されたＭＰＬＳフレームに付与されたトンネルラベルおよびＶＣラベルを除去してＭＰＬＳ網５０の外部に送信する３台の出口ルータ３ｄ〜３ｆのそれぞれとの間において、それぞれ、マルチキャスト用ＶＣＬＳＰおよびマルチキャスト用トンネルＬＳＰを識別する拠点・トンネルＬＳＰを設定し（設定ステップ）、複製対象フレームを転送する出力ポートと同一出力ポートから３台の中継ルータ２ｐ〜２ｒに転送する複数のＭＰＬＳフレームの外部に、設定ステップにて設定された拠点・トンネルＬＳＰを付与し（付与ステップ）、そして、付与ステップにて拠点・トンネルＬＳＰを付与されたＭＰＬＳフレームを、設定ステップにて設定された拠点・トンネルＬＳＰを介して各中継ルータ２ｐ〜２ｒに送信する（送信ステップ）。
さらに、中継ステップは、各中継ルータ２ｐ〜２ｒが、送信ステップにて送信されたＭＰＬＳフレームを、設定ステップにて設定された拠点・トンネルＬＳＰを介して複製転送し（転送ステップ）、送信ステップにて送信されたＭＰＬＳフレームを設定ステップにて設定された拠点・トンネルＬＳＰを介して複製転送する（転送ステップ）。
また、各出口ルータ３ｄ〜３ｆが、転送ステップにて用いた拠点・トンネルＬＳＰを用いてアドレス学習する（学習ステップ）。
このように、入口ルータ１ｃおよび中継ルータ２ｐ間のリンクにおいて、同一フレームの送信が回避され、ＭＰＬＳ網５０の負荷は軽減される。
また、このように、入口ルータ１ｃおよび出口ルータ３ｇ間に新規なマルチキャスト用ＬＳＰが設定され、出口ルータ３ｄ〜３ｆが送信元の入口ルータ１ｃを識別でき、ポイントツーマルチポイントパスがエンドツーエンドで作成される。
このようにして、レイヤ２ＭＰＬＳ網５０（Ｌ２ＶＰＮ）において、ＭＰＬＳ網５０の負荷を最小限に抑制でき、効率的に転送帯域を利用できる。
（Ｈ）その他
本発明は上述した実施態様及びその変形態様に限定されるものではない。
ＭＰＬＳ網５０は、下位レイヤフレームとして、レイヤ２パケット以外に、光フレーム又は光セルをカプセル化して転送することもできる。例えば、ＭＰＬＳ網５０が光波長伝送網（図示省略）と接続されている場合、光波長伝送網が下位レイヤ網に相当し、ＭＰＬＳ網が上位レイヤ網に相当する。
さらに、詳述すると、ＭＰＬＳ網に属する複数のルータは、各ルータの下位レイヤであるレイヤ２にて、上記リンクに相当する光パスと、ルータに相当する光スイッチとを介して接続する。さらに、ＭＰＬＳ網に属するルータの上位レイヤであるＭＰＬＳと、光波長伝送網に属する光伝送装置の上位レイヤである光スイッチ機能とが、相互に、光パスおよび光スイッチのそれぞれに設定されたＬＳＰを介して論理接続されるようにもできる。
【産業上の利用可能性】  以上、詳述したように、本発明のルータ，フレーム転送方法および下位レイヤフレーム仮想転送システムによれば、入口エッジルータおよび中継ルータ間の同一リンクにおいて同一フレームが複製転送されず、仮想網の負荷増大が防止される。また、仮想網の負荷を軽減できるので、効率的に伝送帯域を利用できる。さらに、各種プロトコルのパケット又はフレームの形式にかかわらず、仮想網においてマルチキャストおよびブロードキャストを実現できる。加えて、既存の網資源を用いることができる。加えて、出口エッジルータは、アドレス学習機能を有するので、送信元入口エッジルータを識別でき、ポイントツーマルチポイントパスがエンドツーエンドで提供される。
【図１】
2004084506.tif 000003
【図２】
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2004084506.tif 000005
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【図５】
2004084506.tif 000007
【図６】
2004084506.tif 000008
【図７】
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2004084506.tif 000010
2004084506.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2004084506.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2004084506.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2004084506.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
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2004084506.tif 000029
2004084506.tif 000030
【図２９】
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2004084506.tif 000032
【図３１】
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2004084506.tif 000034
2004084506.tif 000035
【図３４】
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【図３５】
2004084506.tif 000037
【図３６】
2004084506.tif 000038
【図３７】
2004084506.tif 000039
【図３８】
2004084506.tif 000040
【図３９】
2004084506.tif 000041
【図４０】
2004084506.tif 000042
【図４１】
2004084506.tif 000043
【図４２】
2004084506.tif 000044
【国際調査報告】
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