(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザＬＡＮと通信事業者の広域ＬＡＮとを光ファイバ伝送路を介して接続するＬＡＮ間接続システムであって、
該システムは、通信事業者側に設置されて広域ＬＡＮと光ファイバ伝送路との間に伝送する所定のデータフレームを電気／光変換してそのデータフレームを媒体アクセス制御により転送する第１の光変換装置と、ユーザ宅内に設置されてユーザＬＡＮと光ファイバ伝送路との間に伝送するデータフレームを電気／光変換してそのデータフレームを媒体アクセス制御により転送する第２の光変換装置とを有し、
前記第１の光変換装置に、データフレームのＭＡＣアドレスに従って転送する少なくとも２個のＭＡＣスイッチを設け、該ＭＡＣスイッチ間において転送するデータフレームの転送周波数を所定の間隔により自在に設定して、前記第２の光変換装置から光ファイバ伝送路を介して転送されるユーザＬＡＮからのデータ量を所望の伝送容量に帯域制限することを特徴とするＬＡＮ間接続システム。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＡＮ間接続システムにおける第１の光変換装置としての局側装置であり、該装置は、広域ＬＡＮと光ファイバ伝送路を介したユーザＬＡＮとの間に伝送する所定のデータフレームを電気／光変換してそのデータフレームを媒体アクセス制御により転送する光変換装置であって、
光ファイバ伝送路との間の光物理層を終端する光物理層終端手段と、
広域ＬＡＮとの間の電気物理層を終端する電気物理層終端手段と、
該物理層終端手段の間においてデータフレームをそのＭＡＣアドレスに従って転送する媒体アクセス手段であって、前記光物理層終端手段に接続された第１のＭＡＣスイッチと前記電気物理層終端手段に接続された第２のＭＡＣスイッチとを含む媒体アクセス手段と、
前記第１および第２のＭＡＣスイッチ間においてデータフレームを転送する際の動作周波数を自在に切り替える帯域設定制御手段とを含むことを特徴とするＬＡＮ間接続システムにおける局側装置。
【請求項３】
請求項２に記載の局側装置において、前記第１のＭＡＣスイッチは、前記光物理層終端手段からの受信フレームに同期してそのデータフレームを入力する入力手段と、該入力手段からのデータフレームを一時蓄積するバッファ手段と、該バッファ手段から前記発振手段の発振周波数に応動してデータフレームを読み出して前記第２のＭＡＣスイッチに出力する出力手段とを含み、前記第２のＭＡＣスイッチは、前記第１のＭＡＣスイッチからの受信フレームに同期してそのデータフレームを入力する入力手段と、該入力手段からのデータフレームを一時蓄積するバッファ手段と、該バッファ手段からのデータフレームを電気物理層終端手段の送信フレームに同期して出力する出力手段とを含むことを特徴とするＬＡＮ間接続システムにおける局側装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＡＮ間接続システムおよびその局側装置に係り、特に、たとえばイーサネットフレームを伝送するＬＡＮ間接続システムおよびその局側装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＬＡＮ(local area network)技術をベースとした広域ＬＡＮが各地域  にそれぞれ構築されて、これらをさらに高速広帯域の基幹網により接続した通信網が全国規模において展開されて、その実用化が図られつつある。その伝送路基盤としては光ファイバが適用されて、いわゆるＦＴＴＯ(fiber to the office) あるいはＦＴＴＨ(fiber to the home) と呼ばれるユーザ接続まで拡張したネッワークサービスが提供されるようになってきた。
【０００３】
また、周知のように、ＬＡＮ同士を接続するＬＡＮ間接続装置としては、ＯＳＩ(open systems interconnection)モデルのデータリンク層レベルでの接続をするブリッジと、ネットワーク層レベルでの接続をするルータと、トランスポート層以上の上位レベルでの接続をするゲートウェイなどが知られている。特に、ブリッジ方式のＬＡＮ間接続は、共通のデータリンク層を介して接続するため、ＴＣＰ／ＩＰ(transmission control protocol/internet protocol) などの上位のプロトコルに関係なくＬＡＮ同士を安価な装置により接続することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ユーザＬＡＮを上記のような通信事業者の広域ＬＡＮに光ファイバ伝送路を介して接続する場合、光ファイバ伝送路の宅内側の終端点に通信事業者の責任分解点が位置付けられ、その終端点までの保守および監視機能が必要となってくる。しかしながら、上述のような従来のＬＡＮ間接続装置では、十分な保守監視機能がなくその開発が望まれていた。特に、ブリッジ方式の終端装置を適用した場合には、ユーザとの契約の際にユーザが望む帯域契約に応じた細かい設定をすることが難しく、たとえば、ユーザＬＡＮの速度に応じた１０ＢＡＳＥ−Ｔの帯域または１００ＢＡＳＥ−Ｔの帯域の２種類の切り替えにのみ対応するものでしかなかった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、ユーザＬＡＮを通信事業者の広域ＬＡＮに安価な装置によりＬＡＮ間接続することができ、さらにユーザＬＡＮからの契約帯域を細かく設定することができるＬＡＮ間接続システムおよびその局側装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＬＡＮ間接続システムは上述の課題を解決するために、ユーザＬＡＮ（１０）と通信事業者の広域ＬＡＮ（３０）とを光ファイバ伝送路（２０）を介して接続するＬＡＮ間接続システムであって、通信事業者側に設置されて広域ＬＡＮと光ファイバ伝送路との間に伝送する所定のデータフレームを電気／光変換してそのデータフレームを媒体アクセス制御により転送する第１の光変換装置（４０）と、ユーザ宅内に設置されてユーザＬＡＮと光ファイバ伝送路との間に伝送するデータフレームを電気／光変換してそのデータフレームを媒体アクセス制御により転送する光変換装置（５０）とを有し、通信事業者側の第１の光変換装置に、データフレームのＭＡＣアドレスに従って転送する少なくとも２個のＭＡＣスイッチ（４１４，４１６）を設け、これらＭＡＣスイッチ間において転送するデータフレームの転送周波数を所定の間隔により自在に設定して、第２の光変換装置から光ファイバ伝送路を介して転送されるユーザＬＡＮからのデータ量を所望の伝送容量に帯域制限することを特徴とする。
【０００７】
一方、本発明によるＬＡＮ間接続システムにおける局側装置は、広域ＬＡＮと光ファイバ伝送路を介したユーザＬＡＮとの間に伝送する所定のデータフレームを電気／光変換してそのデータフレームを媒体アクセス制御により転送する光変換装置であって、光ファイバ伝送路との間の光物理層を終端する光物理層終端手段（４０２）と、広域ＬＡＮとの間の電気物理層を終端する電気物理層終端手段（４０６）と、物理層終端手段の間においてデータフレームをそのＭＡＣアドレスに従って転送する媒体アクセス手段（４０４）であって、光物理層終端手段に接続された第１のＭＡＣスイッチ（４１４）と電気物理層終端手段に接続された第２のＭＡＣスイッチ（４１６）とを含む媒体アクセス手段と、第１および第２のＭＡＣスイッチ間において転送するデータフレームの転送周波数を自在に切り替える帯域制限制御手段（４０８）とを含むことを特徴とする。
【０００８】
この場合、第１のＭＡＣスイッチは、光物理層終端手段からの受信フレームに同期してそのデータフレームを入力する入力手段（４６０）と、入力手段からのデータフレームを一時蓄積するバッファ手段（４５２）と、バッファ手段から発振手段の発振周波数に応動してデータフレームを読み出して第２のＭＡＣスイッチに出力する出力手段（４６２）とを含み、第２のＭＡＣスイッチは、第１のＭＡＣスイッチからの受信フレームに同期してそのデータフレームを入力する入力手段（４６０）と、入力手段からのデータフレームを一時蓄積するバッファ手段（４５２）と、バッファ手段からのデータフレームを電気物理層終端手段の送信フレームに同期して出力する出力手段（４６２）とを含むとよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明によるＬＡＮ間接続システムおよびその局側装置の実施の形態を詳細に説明する。図１には、本発明によるＬＡＮ間接続システムに適用される局側装置の一実施形態が示されている。本実施形態によるＬＡＮ間接続システムは、たとえば図２に示すように、ユーザＬＡＮ１０を光ファイバ伝送路２０を介して通信事業者の広域ＬＡＮ３０などのキャリアネットワークに接続する加入者アクセス系のインタフェースであり、本実施形態では、光ファイバ伝送路２０と、その通信事業者側に接続された局側装置である光変換ブリッジ４０と、宅内側に接続された光変換リピータ５０とを含むブリッジ方式のＬＡＮ間接続システムである。特に、本実施形態では局側の光変換ブリッジ４０に、データフレームをそのＭＡＣアドレスに従って転送する２個のＭＡＣスイッチを設け、ユーザとの帯域契約に応じて、たとえば、１０Ｍｂｐｓから１００Ｍｂｐｓまで１０Ｍｂｐｓステップ単位に、その帯域を２個のＭＡＣスイッチ間の転送周波数を自在に設定して帯域制限する点が主な特徴点である。
【００１０】
各部の詳細を説明すると、ユーザＬＡＮ１０は、本実施形態では複数のパーソナルコンピュータなどのデータ端末が接続された１０Ｂａｓｅ−Ｔあるいは１００Ｂａｓｅ−ＴのイーサネットＬＡＮであり、本実施形態では、通信事業者との帯域契約により１０Ｍｂｐｓから１００Ｍｂｐｓまでの任意の伝送帯域が選択されて本実施形態のＬＡＮ間接続システムにより広域ＬＡＮ３０に接続される。このユーザＬＡＮ１０は、ハブあるいはルータ１００を介して光変換リピータ５０に接続されている。一方、広域ＬＡＮ３０は、たとえば数Ｇｂｐｓの伝送帯域を有するイーサネットベースの高速広帯域のＬＡＮであり、たとえば地域毎に複数のユーザＬＡＮ１０を収容してさらに１００Ｇｂｐｓクラスの基幹網を介して各地域に接続されている。この広域ＬＡＮ３０は、ルータ３００を介して光変換ブリッジ４０に接続されている。
【００１１】
ルータ１００，３００は、ネットワーク層レベルのスイッチであり、たとえば本実施形態において伝送するイーサネットフレーム中のIP(Internet protocol) アドレスに従って経路を振り分けるＬＡＮ間接続装置である。イーサネットフレームは、図５に示すように、同期信号を表わすプリアンブルＰＡと、８ビットのフレーム開始デリミタＳＦＤと、隣接する次の宛先を表わす宛先ＭＡＣ(media access control)アドレスＤＡと、送信元アドレスを表わす送信元ＭＡＣアドレスＳＡと、データ長またはデータタイプを表わすレングスタイプＬＴと、ＩＰヘッダを含む４６〜１５００オクテットの可変長の送信データＤＴと、宛先ＭＡＣアドレスＤＡからデータＤＴまでの長さが６４オクテット未満の際に付加されて６４オクテットの長さに調整するパッドＰＡＤと、フレームのエラー検出のための、いわゆるＣＲＣ(cyclic redundancy check) 符号が挿入されるフレームチェックシーケンスＦＣＳとを含む。本実施形態のＬＡＮ間接続システムは、宛先ＭＡＣアドレスＤＡと、送信元ＭＡＣアドレスＳＡと、レングスタイプＬＴとからなるイーサネットヘッダに基づいてそれぞれのイーサネットフレームを転送するブリッジ方式のＬＡＮ間接続システムである。
【００１２】
詳細には、本実施形態による光変換ブリッジ４０は、通信事業者側に設置されて広域ＬＡＮ３０のルータ３００からのイーサネットフレームおよび光ファイバ伝送路２０を介して転送されたユーザＬＡＮ１０からのイーサネットフレームをそのＭＡＣアドレスに従って相互に転送するＭＡＣブリッジであり、本実施形態では、ルータ３００からのより対線などの電気伝送路と光ファイバ伝送路２０との間のイーサネットフレームの電気／光変換をして媒体アクセス制御する第１の光変換装置である。より具体的には、図１に示すように、本実施形態の光変換ブリッジ４０は、光物理層終端部４０２と、媒体アクセス制御部４０４と、電気物理層終端部４０６と、帯域制限制御部４０８とを含む。
【００１３】
光物理層終端部４０２は、光ファイバ伝送路２０との間において送受信するイーサネットフレームを終端するレイヤ１の終端回路であり、本実施形態では、電気／光変換回路を含む光ファイバ伝送路２０に接続されたラインインタフェース４１０と、ラインインタフェース４１０からの電気信号に変換されたフレームの波形整形などの処理をするＰＨＹチップ４１２とを含む。ＰＨＹチップは、本実施形態では、帯域制限制御部４０８からのたとえば２５ＭＨｚ固定の動作周波数により駆動され、ラインインタフェース４１０を介してシリアルに入力したフレームを４ビットパラレルに媒体アクセス制御部４０４の第１のＭＡＣスイッチ４１４に供給するシリアル−パラレル変換回路を含む。
【００１４】
媒体アクセス制御部４０４は、イーサネットフレームのＭＡＣアドレスに従ってフレームを転送する転送処理部であり、本実施形態では、第１のＭＡＣスイッチ４１４と第２のＭＡＣスイッチ４１６とを含む。第１のＭＡＣスイッチ４１４は、光物理層終端部４０２と第２のＭＡＣスイッチ４１６との間においてイーサネットフレームを転送するパケットスイッチであり、本実施形態では、光物理層終端部４０２からのイーサネットフレームを光ファイバ伝送路２０の伝送速度に応じた、たとえば１００Ｍｂｐｓの速度で受けて、これを帯域制限制御部４０８からの制御に応じた速度により帯域制限して第２のＭＡＣスイッチ４１６に転送する第１の転送回路である。より具体的には、本実施形態における第１のＭＡＣスイッチ４１４は、たとえば図３に示すように、スイッチ部４５０と、バッファ部４５２と、バッファ制御部４５４とを含む。さらに、スイッチ部４５０は、受信ＦＩＦＯ(first in first out memory) ４６０と、送信ＦＩＦＯ４６２と、アドレス検索部４６４と、リードポインタ４６６と、ライトポインタ４６８とを含む。
【００１５】
受信ＦＩＦＯ４６０は、光物理層終端部４０２からの受信フレームをその速度に同期して受けて、その入力順にバッファ部４５２およびアドレス検索部４６４に供給する入力回路であり、本実施形態では、ＰＨＹチップ４１２からの２５ＭＨｚの動作周波数により駆動される。送信ＦＩＦＯ４６２は、バッファ部４５２から読み出されたフレームを帯域制限制御部４０８からの発振周波数に同期して第２のＭＡＣスイッチ４１６に出力する出力回路であり、本実施形態では、２．５ＭＨｚ〜２５ＭＨｚのうちのいずれかの動作周波数により駆動される。アドレス検索部４６４は、受信ＦＩＦＯ４６０から受けたフレームのＭＡＣアドレスを後述のアドレステーブル４７２から検索して転送すべきフレームであるか否かを判定して、その結果をバッファ制御部４５４およびライトポインタ４６８に供給する主回路である。リードポインタ４６６は、バッファ制御部４５４にバッファ部４５２でのフレームの読み出しをシーケンシャルに指示する指示回路であり、本実施形態では、送信ＦＩＦＯ４６２での出力タイミングに応動して読出し指示をバッファ制御部４５４に順次供給する。つまり、本実施形態では、送信ＦＩＦＯ４６２と同様の２．５ＭＨｚ〜２５ＭＨｚのうちのいずれかの動作周波数により動作する。ライトポインタ４６８は、アドレス検索部４６４からのフレーム受信の指示があった際に、バッファ部４５２からのフレームの読み出し指示をバッファ制御部４５４にシーケンシャルに書き込むための指示回路である。
【００１６】
バッファ部４５２は、バッファ制御部４５４の制御の下に受信フレームが書き込みおよび読み出される記憶回路であり、本実施形態では、たとえばＳＤＲＡＭ(Synchronous dynamic random access memory)などの不揮発性の記憶回路が有利に適用されている。たとえば、本実施形態では、イーサネットフレームの最大パケット長となる１５３６ｂｙｔｅ毎にそれぞれのフレームを記憶する複数の記憶領域が形成され、これらの領域に記憶される入力フレーム数が出力フレーム数を越えた場合にそれらのフレームが破棄される。バッファ制御部４５４は、スイッチ部４５０の指示に従ってバッファ部４５２からのフレームの読出しを制御する制御回路であり、本実施形態では、バッファ部４５２に制御アドレスを供給するディスクリプタ４７０と、イーサネットフレームに付与された送信元アドレスＳＡが書き換え自在に記憶されたアドレステーブル４７２とを含む。
【００１７】
図１に戻って、第２のＭＡＣスイッチ４１６は、第１のＭＡＣスイッチ４１４と電気物理層終端部４０６との間においてイーサネットフレームを転送するパケットスイッチであり、本実施形態では、第１のＭＡＣスイッチ４１４から転送されたイーサネットフレームをその帯域制限した速度、つまり帯域制限制御部４０８からの転送周波数に同期して受けて、これを広域ＬＡＮ３０に転送する速度に変換して電気物理層終端部４０６に転送する第２の転送回路である。その内部構成は、第１のＭＡＣスイッチ４１４と同様に図３に示すものであり、この場合、第１のＭＡＣスイッチ４１４と異なる点は、受信ＦＩＦＯ４６０が第１のＭＡＣスイッチ４１４の送信ＦＩＦＯ４６２と共通の帯域制限制御部４０８からの２．５ＭＨｚ〜２５ＭＨｚのいずれかの動作周波数により動作して、送信ＦＩＦＯ４６２が電気物理層終端部４０６と同様の２５ＭＨｚにより動作する点である。送信ＦＩＦＯ４６２の出力は、電気物理層終端部４０６のＰＨＹチップ４１８に接続されている。
【００１８】
電気物理層終端部４０６は、ルータ３００との間において送受信するイーサネットフレームを終端するレイヤ１の終端回路であり、本実施形態では、広域ＬＡＮのルータ３００との間に布設されたより対線などの電気ケーブルに接続されたラインインタフェース４２０と、フレームの波形整形などの処理をするＰＨＹチップ４１８とを含む。ＰＨＹチップ４１８は、本実施形態では、帯域制限制御部４０８からのたとえば２５ＭＨｚ固定の動作周波数により駆動され、第２のＭＡＣスイッチ４１６からの４ビットパラレルのフレームをラインインタフェース４２０を介して広域ＬＡＮ３０にシリアルに出力するパラレル−シリアル変換回路を含む。
【００１９】
一方、帯域制限制御部４０８は、主に媒体アクセス制御部４０４の２個のＭＡＣスイッチ４１４，４１６への発振周波数を自在に設定して帯域制限をする本実施形態特有の制御部であり、本実施形態では、２個の固定のクロック発振器４２２，４２４と、可変のクロック発振器４２６と、切替回路４２８とを含む。第１の固定のクロック発振器４２２は、光物理層終端部４０２のＰＨＹチップ４１２にその動作周波数を供給する固定発振器であり、本実施形態では、光ファイバ伝送路２０の１００Ｍｂｐｓシリアルの伝送速度を処理する光物理層終端部４０２での４ビットパラレルの転送速度に応じた２５ＭＨｚの発振周波数を供給する。同様に、第２の固定のクロック発振器４２４は、電気物理層終端部４０６のＰＨＹチップ４１８にその動作周波数を供給する固定発振器であり、本実施形態では広域ＬＡＮ３０のルータ３００への１００Ｍｂｐｓシリアルの伝送速度を処理する電気物理層終端部４０２での４ビットパラレルの転送速度に応じた２５ＭＨｚの発振周波数を供給する。
【００２０】
他方、可変クロック発振器４２６は、媒体アクセス制御部４０４のＭＡＣスイッチ４１４，４１６の間においてフレームを転送する際の共通の動作周波数を供給する可変発振器であり、本実施形態では、切替回路４２８を介して設定された２．５ＭＨｚから２５ＭＨｚまでたとえば２．５ＭＨｚステップ単位にその発振周波数を自在に設定可能となっている。より具体的には、たとえば、図４には、切替回路４２８を含む本実施形態の可変クロック発振器４２６の一例が示されている。この図において、セレクタ４８０は、たとえば４ビットのディップスイッチからの設定値を選択して可変発振器４８２に供給する選択回路であり、本実施形態では、帯域速度１０Ｍｂｐｓから１００ＭＨｚまで１０Ｍｂｐｓステップ単位毎の契約帯域に応じて２．５ＭＨｚから２５ＭＨｚまで２．５ＭＨｚステップ単位毎に転送周波数の設定値を選択する。セレクタ４８０の選択値は、可変発振器４８２に供給される。可変発振器４８２は、たとえば、１０ＭＨｚから１００ＭＨｚまで所望の周波数を発振可能な発振器が有利に適用され、本実施形態では、２０ＭＨｚから１００ＭＨｚまで１０ＭＨｚステップ毎の発振周波数が選択されて、分周回路４８４に供給される。分周回路４８４は、可変発振器４８２からの発振周波数を分周する回路であり、本実施形態では、１／８分周回路と１／４分周回路とを含む。１／８分周回路は、２．５ＭＨｚクロック出力の場合に選択されて可変発振器４８２からの２０ＭＨｚの発振周波数を１／８分周して２．５ＭＨｚクロックを出力する。１／４分周回路は、５．０ＭＨｚ〜２５ＭＨｚクロック出力の場合に選択されて可変発振器４８２からの２０ＭＨ〜１００ＭＨｚの発振周波数を１／４分周して出力する。分周回路４８４からの出力は、２入力１出力のセレクタ４８６により１／８分周と１／４分周の場合に切り替えられて、ＭＡＣスイッチ４１４，４１６に共通に供給される。本実施形態による帯域制限制御の際の帯域速度と、発振周波数と、ＭＡＣスイッチ４１４，４１６に共通に供給される動作周波数との関係が図６に示されている。
【００２１】
他方、図２において、宅内側の光変換リピータ５０は、ユーザ宅内に設置されてユーザＬＡＮ１０のルータ１００からのイーサネットフレームおよび光ファイバ伝送路２０を介して転送された広域ＬＡＮ３０からのイーサネットフレームをそのＭＡＣアドレスに従って相互に転送するＭＡＣブリッジであり、本実施形態では、ルータ１００からのより対線などの電気伝送路と光ファイバ伝送路２０との間のイーサネットフレームの電気／光変換をして媒体アクセス制御する第２の光変換装置である。より具体的には、図３に示す光変換ブリッジ４０とほぼ同様の構成により形成され、光ファイバ伝送路２０に接続されてそのレイヤ１を終端する光物理層終端部と、イーサネットフレームをそのＭＡＣアドレスに従って転送する２個のＭＡＣスイッチを含む媒体アクセス制御部と、ユーザＬＡＮ１０のルータ１００に接続されてそのレイヤ１を終端する電気物理層終端部とを含む。この場合、光変換ブリッジ４０と異なる点は、電気物理層終端部と媒体アクセス制御部がユーザＬＡＮ１０の１０ＢＡＳＥ−Ｔまたは１００ＢＡＳＥ−Ｔに応じて、２．５ＭＨｚまたは２５ＭＨｚのみの動作周波数の切り替えとなっている点である。光物理層終端部は、光ファイバ伝送路２０の伝送速度に応動して２５ＭＨｚ固定の動作周波数となっている。契約帯域を設定した場合、たとえばユーザＬＡＮ１０に接続された端末の台数あるいはそれぞれの端末の性能により１０Ｍｂｐｓを越える契約帯域が必要な場合は、１００ＢＡＳＥ−Ｔの伝送速度を用いる。契約帯域以上のフレームが網側に転送された場合には、上記光変換ブリッジ４０により破棄される。
【００２２】
次に、上記構成によるＬＡＮ間接続システムの動作を説明すると、まず、光変換ブリッジ４０を通信事業者が必要な契約帯域に設定しておく。たとえば、５０ＭＨｚの契約帯域に設定する場合、光変換ブリッジ４０の切替回路４２８のディップスイッチをたとえば図６に示すように帯域設定値Ｄ０〜Ｄ３を「０１００」に設定しておく。このような状態において、図示しない電源スイッチをオンとすると、可変クロック発振器４２６のたとえば発振器４８２から５０ＭＨｚの発振周波数が分周回路４８４に供給される。次に、分周回路４８４では、１／４分周回路により５０ＭＨｚの発振周波数を分周して１２．５ＭＨｚクロックをセレクタ４８６に供給する。これにより、セレクタ４８６は、分周回路４８４の１／４分周回路からの１２．５ＭＨｚクロック出力を選択して、これを媒体アクセス制御部４０４のＭＡＣスイッチ４１４，４１６にそれぞれ供給する。
【００２３】
一方、第１の固定発振器４２２では、２５ＭＨｚ固定の発振クロックを光物理層終端部４０２のＰＨＹチップ４１２に供給し、また、同様に第２の固定発振器４２４から電気物理層終端部４１８に２５ＭＨｚ固定の発振クロックが供給される。他方、光変換リピータ５０では、あらかじめ２５ＭＨｚに設定された発振周波数が電気物理層終端部、媒体アクセス制御部および光物理層終端部に供給されて、１００Ｍｂｐｓまでのフレームを転送可能な状態となっている。
【００２４】
次に、通信状態となって、ユーザＬＡＮ１０からルータ１００を介してイーサネットフレームが送信されると、ルータ１００からのフレームを受けた光変換リピータ５０では、電気物理層終端部においてフレームを波形整形などの処理およびパラレル変換して、媒体アクセス制御部に転送する。次に、媒体アクセス制御部では、そのフレームのＭＡＣアドレスに従って網側に転送するフレームであるか否かなどをチェックして、光物理層終端部に転送する。次いで、光物理層終端部では、イーサネットフレームを電気−光変換して光ファイバ伝送路２０を介して網側に転送する。この場合、光変換リピータ５０では、電気物理層終端部、媒体アクセス制御部および光物理層終端部がそれぞれ２５ＭＨｚ固定の動作周波数により動作して、契約帯域を越えている場合であってもすべてのイーサネットフレームが光ファイバ伝送路２０を介して光変換ブリッジ４０に転送される。
【００２５】
次に、光ファイバ伝送路２０を介してユーザＬＡＮ１０からのイーサネットフレームを受けた光変換ブリッジ４０では、光物理層終端部４０２のラインインタフェース４１０においてフレームを光−電気変換してＰＨＹチップ４１２に供給する。この際、ＰＨＹチップ４１２にはフレームが１００Ｍｂｐの伝送速度によりシリアルに入力する。ＰＨＹチップ４１２では、フレームの波形処理およびパラレル変換などの処理をして、２５×４ビットのフレームを媒体アクセス制御部４０４に供給する。次に、媒体アクセス制御部４０４では、第１のＭＡＣスイッチ４１４において受信フレームの速度に応じて受信ＦＩＦＯ４６０が動作して、そのフレームをバッファ部４５２およびアドレス検索部４６４に供給する。アドレス検索部４６４では、フレームのＭＡＣアドレスを検索して、網側に転送するフレームであれば、バッファ制御部４５４にライトポインタ４６８を介してバッファ部４５２からの読出し指示を書き込む。
【００２６】
次に、バッファ部４５２に蓄積されたフレームは、リードポインタ４６６から読出し指示がバッファ制御部４５４に供給されると、そのディスクリプタ４７０の制御により順次読み出されて送信ＦＩＦＯ４６２を介して第２のＭＡＣスイッチ４１６に転送される。この際、送信ＦＩＦＯ４６２は、帯域制限制御部４２６からの１２．５ＭＨｚの動作周波数により動作して、そのフレームを出力する。フレームが出力されると、リードポインタ４６６は、次のフレームの読み出しをバッファ制御部４５４に指示する。これにより、１００Ｍｂｐｓによって受信したフレームは、その速度が５０Ｍｂｐｓとなり、そのデータ量を越えてユーザＬＡＮ１０から送信されたフレームは、バッファ部４５２においてオーバフローとなって破棄される。
【００２７】
次に、第１のＭＡＣスイッチ４１４の送信ＦＩＦＯ４６２から転送されたフレームは、第２のＭＡＣスイッチ４１６の受信ＦＩＦＯにおいてその転送速度、つまり５０Ｍｂｐｓの速度により入力されて、バッファ部に順次蓄積される。バッファ部に蓄積されたフレームは、第１のＭＡＣスイッチ４１４と同様に、そのＭＡＣアドレスに従って読み出されて、送信ＦＩＦＯを介して、電気物理終端部４０６に転送される。この際、送信ＦＩＦＯは、２５ＭＨｚにより動作して、フレームを１００Ｍｂｐｓの速度により出力する。第２のＭＡＣスイッチ４１６からの転送フレームを受けた電気物理層終端部４０６では、光物理層終端部４０２と同様に、ＰＨＹチップ４１８において波形処理およびシリアル変換をしてラインインタフェース４２０を介して広域ＬＡＮ３０に１００Ｍｂｐｓの転送速度により転送する。
【００２８】
以下同様に、ユーザＬＡＮ１０からの送信フレームに契約帯域を越えるフレームが発生すると、媒体アクセス制御部４０４のＭＡＣスイッチ４１４，４１６の間の契約帯域に応じた転送周波数により、第１のＭＡＣスイッチ４１４においてそのバッファ部４５２においてオーバフローが発生して、契約帯域を越えるデータ量のフレームが破棄され、その帯域制限が有効に実行される。
【００２９】
以上のように本実施形態のＬＡＮ間接続システムおよびその光変換ブリッジによれば、安価なブリッジ方式の光変換ブリッジ４０および光変換リピータ５０を用いてユーザＬＡＮ１０を通信事業者の広域ＬＡＮ３０に有効に接続することができる。この場合、光変換ブリッジ４０において２個のＭＡＣスイッチ４１４，４１６を設け、帯域制限制御部４０８に設定した動作周波数によりスイッチ間の転送速度を契約帯域に設定したので、その設定帯域を越えるユーザＬＡＮ１０からのフレームを有効に破棄して、契約帯域内の所望のデータ量にその帯域制限を実現することができる。その際、帯域制限制御部４０８の発振周波数をたとえば２．５ＭＨｚステップにより設定するようにしたので、契約帯域を１０Ｍｂｐｓステップ毎に細かく設定することができ、それらの料金設定を契約帯域に応じたきめ細かい設定することができる。したがって、ユーザの要望に応じた優れたサービスを提供することができる。
【００３０】
なお、上記実施形態では、光変換リピータ５０を光変換ブリッジ４０と同様に２個のＭＡＣスイッチを適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明においては、宅内側の光変換リピータには１個のＭＡＣスイッチを適用したものであってもよい。また、上記実施形態では、光ファイバ伝送路２０を１００Ｍｂｐｓの伝送帯域としたが、本発明においては、もちろん任意の伝送帯域のものを適用してよい。さらに、上記実施形態では、帯域制限周波数を１０Ｍｂｐｓから１００Ｍｂｐｓまで１０Ｍｂｐｓステップに設定する場合を説明したが、本発明においては、その帯域制限の範囲および設定ステップは、もちろん任意のものでよい。また、上記実施形態では、帯域制限制御部４０８の切替回路４２８としてディップスイッチにより手動によって設定するようにしたが、本発明においては局のリモート装置などにより遠隔操作によって帯域制限値を設定するようにしてもよい。さらに、上記実施形態では、光変換ブリッジ４０および光変換リピータ５０において受信フレームを４ビットパラレルに変換して処理する場合を例に挙げて説明したが、本発明においては、これに限らず、他のビット数に変換して処理するものであってもよい。この場合、もちろん、物理層終端部には変換ビット数に応じた動作周波数が供給され、媒体アクセス制御部にはその周波数を契約帯域に応じて分割した動作周波数が可変クロック発振器から供給される。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のＬＡＮ間接続システムによれば、ユーザＬＡＮと通信事業者の広域ＬＡＮとを光ファイバ伝送路を介して接続するＬＡＮ間接続システムであって、通信事業者側に設置されて広域ＬＡＮと光ファイバ伝送路との間に伝送する所定のデータフレームを電気／光変換してそのデータフレームを媒体アクセス制御により転送する第１の光変換装置と、ユーザ宅内に設置されてユーザＬＡＮと光ファイバ伝送路との間に伝送するデータフレームを電気／光変換してそのデータフレームを媒体アクセス制御により転送する第２の光変換装置とを有し、第１の光変換装置に、データフレームのＭＡＣアドレスに従って転送する２個のＭＡＣスイッチを設け、これらＭＡＣスイッチ間において転送するデータフレームの転送周波数を所定の間隔により自在に設定して、第２の光変換装置から光ファイバ伝送路を介して転送されるユーザＬＡＮからのデータ量を所望の伝送容量に帯域制限するので、ユーザの要望に応じたきめ細かい契約帯域を設定することができる。
【００３２】
一方、本発明の請求項２に係るＬＡＮ間接続システムにおける局側装置は、広域ＬＡＮと光ファイバ伝送路を介したユーザＬＡＮとの間に伝送する所定のデータフレームを電気／光変換してそのデータフレームを媒体アクセス制御により転送する光変換装置であって、光ファイバ伝送路との間の光物理層を終端する光物理層終端手段と、広域ＬＡＮとの間の電気物理層を終端する電気物理層終端手段と、これら物理層終端手段の間においてデータフレームをそのＭＡＣアドレスに基づいて転送する媒体アクセス手段であって、光物理層終端手段に接続された第１のＭＡＣスイッチと電気物理層終端手段に接続された第２のＭＡＣスイッチとを含む媒体アクセス手段と、第１および第２のＭＡＣスイッチ間において転送するデータフレームの転送周波数を自在に切り替える帯域制限制御手段とを含むので、契約帯域に応じた細かい設定をすることができ、その契約帯域を越えたフレームを有効に破棄して帯域制限することができる。
【００３３】
また、本発明の請求項３に係る局側装置によれば、第１のＭＡＣスイッチは、光物理層終端手段からの受信フレームに同期してそのデータフレームを入力する入力手段と、入力手段からのデータフレームを一時蓄積するバッファ手段と、バッファ手段から発振手段の発振周波数に応動してデータフレームを読み出して第２のＭＡＣスイッチに出力する出力手段とを含み、第２のＭＡＣスイッチは、第１のＭＡＣスイッチからの受信フレームに同期してそのデータフレームを入力する入力手段と、入力手段からのデータフレームを一時蓄積するバッファ手段と、バッファ手段からのデータフレームを電気物理層終端手段の送信フレームに同期して出力する出力手段とを含むので、第１のＭＡＣスイッチの出力手段と第２のＭＡＣスイッチの入力手段の動作周波数を共通の帯域制限の周波数に設定して、
有効に帯域制限したデータフレームを転送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＬＡＮ間接続システムに適用される局側装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の実施形態によるＬＡＮ間接続システムが適用されたネットワーク構成を示す図である。
【図３】図１の実施形態による光変換ブリッジのＭＡＣスイッチの構成例を示す機能ブロック図である。
【図４】図１の実施形態による光変換ブリッジの帯域制限制御部の要部の構成例を示す機能ブロック図である。
【図５】図１の実施形態に適用されるイーサネットフレームのフォーマット例を示す図である。
【図６】図１の実施形態に適用される帯域速度とその動作周波数の設定値の一例を表わす表である。
【符号の説明】
１０  ユーザＬＡＮ
２０  光ファイバ伝送路
３０  広域ＬＡＮ
４０  光変換ブリッジ（第１の光変換装置）
５０  光変換リピータ（第２の光変換装置）
４０２  電気物理層終端部
４０４  媒体アクセス制御部
４０６  光物理層終端部
４０８  帯域制限制御部
４１４  第１のＭＡＣスイッチ
４１６  第２のＭＡＣスイッチ
４２６  可変クロック発振器
４２８  切替回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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