(57)【要約】【課題】疎通性有無を監視しつつユーザフレームに十分な帯域を割り当てることが可能な中継装置および中継システムを提供する。【解決手段】監視部１７は、装置外部からの各種フレームを所定の期間内に受信するか否かを監視し、所定の期間内に受信するか否かで受信断の有無を判定する。中継部１９は、各種フレームの一種である装置外部からのユーザフレームＵＦを、任意の優先度を定めて装置外部へ中継する。制御フレーム生成部１８は、各種フレームの他の一種である疎通性監視用の制御フレームＣＦを定期的に生成し、監視部１７の判定結果が受信断無しの場合に制御フレームＣＦの優先度を低優先に定める。優先制御部２０は、ユーザフレームＵＦと制御フレームＣＦとを、定められた優先度に従って装置外部へ送信する。【選択図】図４
2017147584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置外部からの各種フレームを所定の期間内に受信するか否かを監視し、所定の期間内に受信するか否かで受信断の有無を判定する監視部と、
前記各種フレームの一種である装置外部からのユーザフレームを、任意の優先度を定めて装置外部へ中継する中継部と、
前記各種フレームの他の一種である疎通性監視用の制御フレームを定期的に生成し、前記監視部の判定結果が受信断無しの場合に前記制御フレームの優先度を低優先に定める制御フレーム生成部と、
前記中継部からの前記ユーザフレームと前記制御フレーム生成部からの前記制御フレームとを、定められた優先度に従って装置外部へ送信する優先制御部と、
を有する中継装置。
【請求項２】
請求項１記載の中継装置において、
前記制御フレーム生成部は、前記監視部の判定結果が受信断有りの場合には、前記制御フレームに受信断有りを表す障害情報を格納し、前記障害情報が格納された前記制御フレームの優先度を高優先に定め、
前記監視部は、装置外部から前記障害情報が格納された前記制御フレームを受信した場合に送信断有りと判定する、
中継装置。
【請求項３】
請求項２記載の中継装置において、
前記監視部は、前記障害情報が格納されない前記制御フレームを受信した場合か、または、前記障害情報が格納された前記制御フレームを除く前記各種フレームを受信した状態で所定の期間を経過した場合に受信断無しかつ送信断無しと判定する、
中継装置。
【請求項４】
請求項２記載の中継装置において、
前記制御フレーム生成部は、前記監視部の判定結果が受信断有りから受信断無しに遷移した場合には、前記制御フレームの優先度を予め定めた回数だけ高優先に定めたのちに低優先に戻し、
前記監視部は、前記障害情報が格納されない前記制御フレームを受信した場合に受信断無しおよび送信断無しと判定する、
中継装置。
【請求項５】
請求項１記載の中継装置において、さらに、
装置外部からの前記各種フレームを受信する受信部と、
前記受信部で受信した前記各種フレームの種別を判別し、前記ユーザフレームを前記中継部へ、前記制御フレームを前記監視部へそれぞれ送信するフィルタ部と、
前記優先制御部からの前記各種フレームを装置外部へ送信する送信部と、
を有し、
前記監視部は、前記受信部における前記各種フレームの受信状況を監視することで受信断の有無を判定し、前記フィルタ部から前記制御フレームを受信した場合には、前記制御フレームに含まれる各種情報を参照したのち前記制御フレームを終端する、
中継装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の中継装置において、
前記制御フレームは、イーサネットＯＡＭの規格に基づくフレームである、
中継装置。
【請求項７】
通信回線で相互に接続される２台の中継装置を含む中継システムであって、
前記２台の中継装置の一方は、
他方の中継装置からの各種フレームを所定の期間内に受信するか否かを監視し、所定の期間内に受信するか否かで受信断の有無を判定する監視部と、
前記各種フレームの一種である装置外部からのユーザフレームを、任意の優先度を定めて前記他方の中継装置へ中継する中継部と、
前記各種フレームの他の一種である疎通性監視用の制御フレームを定期的に生成し、前記監視部の判定結果が受信断無しの場合に前記制御フレームの優先度を低優先に定める制御フレーム生成部と、
前記中継部からの前記ユーザフレームと前記制御フレーム生成部からの前記制御フレームとを、定められた優先度に従って前記他方の中継装置へ送信する優先制御部と、
を有する中継システム。
【請求項８】
請求項７記載の中継システムにおいて、
前記制御フレーム生成部は、前記監視部の判定結果が受信断有りの場合には、前記制御フレームに受信断有りを表す障害情報を格納し、前記障害情報が格納された前記制御フレームの優先度を高優先に定め、
前記監視部は、前記他方の中継装置から前記障害情報が格納された前記制御フレームを受信した場合に送信断有りと判定する、
中継システム。
【請求項９】
請求項８記載の中継システムにおいて、
前記監視部は、前記障害情報が格納されない前記制御フレームを受信した場合か、または、前記障害情報が格納された前記制御フレームを除く前記各種フレームを受信した状態で所定の期間を経過した場合に受信断無しかつ送信断無しと判定する、
中継システム。
【請求項１０】
請求項８記載の中継システムにおいて、
前記制御フレーム生成部は、前記監視部の判定結果が受信断有りから受信断無しに遷移した場合には、前記制御フレームの優先度を予め定めた回数だけ高優先に定めたのちに低優先に戻し、
前記監視部は、前記障害情報が格納されない前記制御フレームを受信した場合に受信断無しかつ送信断無しと判定する、
中継システム。
【請求項１１】
請求項７記載の中継システムにおいて、さらに、
装置外部からの前記各種フレームを受信する受信部と、
前記受信部で受信した前記各種フレームの種別を判別し、前記ユーザフレームを前記中継部へ、前記制御フレームを前記監視部へそれぞれ送信するフィルタ部と、
前記優先制御部からの前記各種フレームを前記他方の中継装置へ送信する送信部と、
を有し、
前記監視部は、前記受信部において前記他方の中継装置からの前記各種フレームの受信状況を監視することで受信断の有無を判定し、前記フィルタ部から前記制御フレームを受信した場合には、前記制御フレームに含まれる各種情報を参照したのち前記制御フレームを終端する、
中継システム。
【請求項１２】
請求項７〜１１のいずれか１項に記載の中継システムにおいて、
前記制御フレームは、イーサネットＯＡＭの規格に基づくフレームである、
中継システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継装置および中継システムに関し、例えば、２台の中継装置間で疎通性有無を監視する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、イーサネットＯＡＭ（Operations, Administration and Maintenance）（イーサネットは登録商標）に基づく疎通性監視機能を備えた中継装置が示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１９５１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、２台の中継装置間で疎通性有無を監視する技術として、特許文献１に示されるようなイーサネットＯＡＭが知られている。イーサネットＯＡＭは、「ＩＴＵ−Ｔ  Ｙ．１７３１」や「ＩＥＥＥ８０２．１ａｇ」等として標準化されている。イーサネットＯＡＭでは、その機能の一つとして、ＣＣ（Continuity Check）と呼ばれる機能が規定されている。当該ＣＣ機能を用いる場合、２台の中継装置は、ＣＣＭ（Continuity Check Message）と呼ばれる疎通性監視用の制御フレームを互いに定期的に通信することで疎通性有無を監視する。
【０００５】
具体的には、２台の中継装置のそれぞれは、他方の中継装置からの制御フレームを所定の期間（例えば、送信間隔の３．５倍の期間）内に受信しない場合に疎通性無し（詳細には受信断）と判定する。このように期間に基づく判定を行う場合、２台の中継装置のそれぞれは、通常、制御フレームをユーザフレームよりも高い優先度で送信する必要がある。その結果、制御フレームが一定の帯域を占有してしまい、ユーザフレームに割り当てられる帯域を圧迫する恐れがある。
【０００６】
本発明は、このようなことに鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、疎通性有無を監視しつつユーザフレームに十分な帯域を割り当てることが可能な中継装置および中継システムを提供することにある。
【０００７】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態の概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００９】
本実施の形態による中継装置は、監視部と、中継部と、制御フレーム生成部と、優先制御部とを有する。監視部は、装置外部からの各種フレームを所定の期間内に受信するか否かを監視し、所定の期間内に受信するか否かで受信断の有無を判定する。中継部は、各種フレームの一種である装置外部からのユーザフレームを、任意の優先度を定めて装置外部へ中継する。制御フレーム生成部は、各種フレームの他の一種である疎通性監視用の制御フレームを定期的に生成し、監視部の判定結果が受信断無しの場合に制御フレームの優先度を低優先に定める。優先制御部は、中継部からのユーザフレームと制御フレーム生成部からの制御フレームとを、定められた優先度に従って装置外部へ送信する。
【発明の効果】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すると、疎通性有無を監視しつつユーザフレームに十分な帯域を割り当てることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１による中継システムにおいて、主要部の構成例を示す概略図である。
【図２】図１の中継システムにおいて、２台の中継装置間での疎通性監視方法の一例を示す説明図である。
【図３】図１の中継システムにおいて、２台の中継装置間での疎通性監視方法の他の一例を示す説明図である。
【図４】図１の中継システムにおいて、中継装置の主要部の概略構成例を示すブロック図である。
【図５】（ａ）は、図４における監視部の動作例を示す状態遷移図であり、（ｂ）は、（ａ）の各状態遷移に伴う条件を示す説明図であり、（ｃ）は、（ａ）の各状態における監視部の動作内容の一例を示す説明図である。
【図６】図４における制御フレーム生成部の動作内容の一例を示す説明図である。
【図７】図４における優先制御部の概略構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態２による中継システムにおいて、２台の中継装置間での疎通性監視方法の一例を示す説明図である。
【図９】（ａ）は、本発明の実施の形態２による中継装置において、図４の監視部の動作例を示す状態遷移図であり、（ｂ）は、（ａ）の各状態遷移に伴う条件を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態２による中継装置において、図４の制御フレーム生成部の動作内容の一例を示す説明図である。
【図１１】本発明の比較例となる中継システムにおいて、２台の中継装置間での疎通性監視方法の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００１３】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１５】
（実施の形態１）
《中継システムの概略》
図１は、本発明の実施の形態１による中継システムにおいて、主要部の構成例を示す概略図である。図１に示す中継システムは、通信回線１１ａ，１１ｂで相互に接続される２台の中継装置１０ａ，１０ｂを備える。中継装置１０ａ，１０ｂのそれぞれは、例えば、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ２（Ｌ２）の処理を行うＬ２スイッチや、加えてレイヤ３（Ｌ３）の処理を行うＬ３スイッチ等であり、場合によっては、メディアコンバータ等であってもよい。
【００１６】
中継装置１０ａ，１０ｂのそれぞれは、送信ポートＰ１ｔおよび受信ポートＰ１ｒで構成されるポートＰ１を備える。中継装置１０ａの送信ポートＰ１ｔは、通信回線１１ａを介して中継装置１０ｂの受信ポートＰ１ｒに接続され、中継装置１０ａの受信ポートＰ１ｒは、通信回線１１ｂを介して中継装置１０ｂの送信ポートＰ１ｔに接続される。通信回線１１ａ，１１ｂのそれぞれは、例えば、光ファイバ等で構成されるイーサネット回線である。
【００１７】
また、当該中継システムは、ここでは、中継装置１０ａのポートＰｎに通信回線１１で接続される装置１２を備える。装置１２は、特に限定はされないが、Ｌ２スイッチや、Ｌ３スイッチや、あるいはサーバ等の情報処理装置等である。中継装置１０ａは、装置１２と中継装置１０ｂとの間でユーザフレームを中継する。このような中継動作と並行して、例えば、中継装置１０ａ，１０ｂは、リンク（すなわち、ポートＰ１や通信回線１１ａ，１１ｂ）に障害が無いことを確認するため、ユーザフレームとは異なる疎通性監視用の制御フレームを用いてリンクの疎通性有無を監視する。
【００１８】
《中継システム（比較例）の疎通性監視方法および問題点》
図１１は、本発明の比較例となる中継システムにおいて、２台の中継装置間での疎通性監視方法の一例を示す説明図である。ここで、例えば、図１の通信回線１１ａ，１１ｂの両方に断線が生じたのち、通信回線１１ａ，１１ｂのそれぞれが時差を経て復旧する場合を想定する。図１１において、比較例となる中継装置１０ａ’，１０ｂ’は、このようなリンクの障害状況を前述したイーサネットＯＡＭに基づき監視する。
【００１９】
ここで、まず、イーサネットＯＡＭの仕組みについて説明する。中継装置１０ａ’，１０ｂ’は、イーサネットＯＡＭに基づき疎通性監視を行う場合、互いに定期的に制御フレームＣＦを送信する。制御フレームＣＦの送信間隔は、最短で３．３３ｍｓであり、一般的には、それよりも数桁大きい値（例えば１００ｍｓや１ｓ等）に設定される場合が多い。また、制御フレームＣＦの種類として、ＣＣＭ（Continuity Check Message）フレームとＲＤＩ（Remote Defect Indication）フレームとが存在する。
【００２０】
ＣＣＭフレームは、対向の中継装置（以降、対向装置と呼ぶ）からの制御フレームＣＦを所定の期間（例えば、送信間隔の３．５倍）内に受信している場合に対向装置に向けて送信されるフレームである。したがって、中継装置は、ＣＣＭフレームを所定の期間内に受信している場合、対向装置からのフレームの受信動作が正常（すなわち受信断無し）であり、かつ、対向装置に向けたフレームの送信動作も正常（すなわち送信断無し）であると判定することができる。このような判定状態を、本明細書では通常状態と呼ぶ。
【００２１】
一方、ＲＤＩフレームは、制御フレームＣＦを所定の期間内に受信しなかった場合に対向装置に向けて送信されるフレームである。したがって、中継装置は、ＲＤＩフレームを受信している場合、受信断無しであるが、送信断有りであると判定することができる。このような判定状態を、本明細書ではＲＤＩ状態と呼ぶ。また、中継装置は、制御フレームＣＦ（すなわち、ＣＣＭフレームまたはＲＤＩフレーム）を所定の期間内に受信しなかった場合、受信断有りであり、送信断の有無は不明であると判定することができる。このような判定状態を、本明細書ではＬＯＣ（Loss Of Continuity）状態と呼ぶ。
【００２２】
なお、詳細には、ＣＣＭフレームは、ＲＤＩビットと呼ばれる領域を含んでおり、当該ＲＤＩビットにフラグ有りのフレームがＲＤＩフレームであり、フラグ無しのフレームがＣＣＭフレームである。中継装置は、受信断有り（すなわちＬＯＣ状態）の場合、制御フレームＣＦ（ここではＣＣＭフレーム）に受信断有りを表す障害情報を格納し（具体的には、ＲＤＩビットにフラグを格納し）、障害情報が格納された制御フレーム（すなわちＲＤＩフレーム）を対向装置へ送信する。対向装置は、当該ＲＤＩフレームを受信した場合、送信断有りと判定し、ＲＤＩ状態となる。
【００２３】
図１１のステップＳ１０１’において、中継装置１０ａ’，１０ｂ’は、共に通常状態であり、ユーザフレームＵＦの中継に加えて、定期的にＣＣＭフレームの通信を行う。この際には、前述したようにＣＣＭフレームを所定の期間内に受信したか否かで疎通性有無の判定が行われるため、中継装置１０ａ’，１０ｂ’は、共に、ＣＣＭフレームの優先度をユーザフレームＵＦよりも高優先に定める。
【００２４】
このような状態で、ステップＳ１０２において、両断線が生じている。その結果、中継装置１０ａ’，１０ｂ’は、制御フレームＣＦ（ここではＣＣＭフレーム）を所定の期間内に受信しないため、ユーザフレームＵＦの中継動作に加えて、ＲＤＩフレームを高優先で送信し、ＬＯＣ状態に遷移する（ステップＳ１０３’）。以降、中継装置１０ａ’，１０ｂ’は、共に、ユーザフレームＵＦの中継動作に加えて、ＲＤＩフレームを高優先で定期的に送信するが、当該ＲＤＩフレームは、両断線に伴い対向装置に到達しない。
【００２５】
その後、ステップＳ１０４では、中継装置１０ａ’における受信側のリンク断が復旧し、送信側のリンク断に伴う片断線が生じている。その結果、中継装置１０ａ’は、中継装置１０ｂ’からのＲＤＩフレームを受信するため、ＣＣＭフレームを高優先で送信し、ＲＤＩ状態に遷移する（ステップＳ１０５’）。ただし、当該ＣＣＭフレームは、片断線に伴い対向装置に到達せず、中継装置１０ｂ’は、依然としてＬＯＣ状態を保つ。
【００２６】
次いで、ステップＳ１０６では、中継装置１０ａ’における送信側のリンク断も復旧し、リンクが送受信共に復旧している。その結果、中継装置１０ｂ’は、中継装置１０ａ’からのＣＣＭフレームを受信するため、ＣＣＭフレームを高優先で送信し、通常状態に復旧する（ステップＳ１０７’）。一方、中継装置１０ａ’も、中継装置１０ｂ’からのＣＣＭフレームを受信するため、ＣＣＭフレームを高優先で送信し、通常状態に復旧する（ステップＳ１０８’）。
【００２７】
以上のように、通常状態（ステップＳ１０１’，Ｓ１０７’，Ｓ１０８’）では、ユーザフレームＵＦの通信に加えて、定期的に制御フレームＣＦ（具体的にはＣＣＭフレーム）の通信が高優先で行われる。このため、制御フレームＣＦが常に一定の帯域を占有し、特に、ユーザフレームＵＦの輻輳が生じているような場合に、ユーザフレームＵＦに割り当てられる帯域が圧迫される恐れがある。
【００２８】
また、別の問題として、図１１のような方式を用いた場合、障害を高速に検出するためには、制御フレームＣＦの送信間隔を短く設定する（例えば、３．３３ｍｓ等に設定する）必要がある。ただし、そうすると、ユーザフレームＵＦに対する帯域の圧迫がより顕著となる。このようなトレードオフの関係により、実際には、制御フレームの送信間隔は、ある程度長目に設定される場合が多く、結果として、障害を高速に検出することが困難となり得る。そこで、以下の方式を用いることが有益となる。
【００２９】
《中継システム（本実施の形態１）の疎通性監視方法》
図２は、図１の中継システムにおいて、２台の中継装置間での疎通性監視方法の一例を示す説明図である。図２には、図１１の場合と同様に、通信回線１１ａ，１１ｂに両断線が生じたのち、片断線を経て復旧する場合を想定している。図２の方式は、図１１の方式と比較して、主に、ＣＣＭフレームを高優先ではなく低優先で送信する点と、これに伴い、ＬＯＣ状態か否かの判定を各種フレームを所定の期間内に受信したか否かで行っている点と、疎通性無しの状態（例えばＲＤＩ状態）から通常状態に復旧する際に新たな判定条件が加わっている点とが異なっている。各種フレームの中には、その一種である制御フレームＣＦに加えて、その他の一種であるユーザフレームＵＦも含まれる。
【００３０】
図２のステップＳ１０１では、図１１のステップＳ１０１’の場合と同様に、中継装置１０ａ，１０ｂは、共に通常状態であり、ユーザフレームＵＦの中継に加えて、定期的にＣＣＭフレームの通信を行う。ただし、この際には、中継装置１０ａ，１０ｂは、図１１のステップＳ１０１’の場合と異なり、共に、ＣＣＭフレームの優先度を低優先に定める。その結果、ユーザフレームＵＦの中継を優先的に行うことが可能になるため、特に、ユーザフレームＵＦの輻輳が生じている場合に、ユーザフレームＵＦに十分な帯域を割り当てることが可能になる。
【００３１】
このような状態で、ステップＳ１０２において、両断線が生じている。これに応じて、中継装置１０ａ，１０ｂは、図１１のステップＳ１０３’の場合と異なり、制御フレームＣＦ（ここではＣＣＭフレーム）に限らず各種フレームを所定の期間内に受信しないため、ユーザフレームＵＦの中継動作に加えて、ＲＤＩフレームを高優先で送信し、ＬＯＣ状態に遷移する（ステップＳ１０３）。
【００３２】
すなわち、図２では、図１１と異なり、中継装置１０ａ，１０ｂは、例えば、ユーザフレームＵＦの輻輳が生じている場合には、本来、受信断無しの状態であっても、低優先である制御フレームＣＦを所定の期間内に受信しないことがある。そこで、中継装置１０ａ，１０ｂは、制御フレームＣＦおよびユーザフレームＵＦを含めた各種フレームの受信有無を監視することで、受信断の有無（すなわちＬＯＣ状態か否か）を判定する。なお、所定の期間は、図１１の場合と同様に、例えば、制御フレームＣＦの送信間隔の３．５倍の期間等である。中継装置１０ａ，１０ｂは、例えば、偶発性にユーザフレームＵＦの中継が行われない期間でも、制御フレームＣＦに基づいて受信断の有無を判定することができる。
【００３３】
その後、ステップＳ１０４では、中継装置１０ａにおける受信側のリンク断が復旧し、送信側のリンク断に伴う片断線が生じている。その結果、中継装置１０ａは、中継装置１０ｂからのＲＤＩフレームを受信するため、ユーザフレームＵＦの中継動作に加えて、ＣＣＭフレームを、図１１のステップＳ１０５’の場合と異なり低優先で送信し、ＲＤＩ状態に遷移する（ステップＳ１０５）。
【００３４】
次いで、ステップＳ１０６では、中継装置１０ａにおける送信側のリンク断も復旧している。その結果、中継装置１０ｂは、中継装置１０ａからの各種フレーム（ここではユーザフレームＵＦまたはＣＣＭフレーム）を受信するため、ユーザフレームＵＦの中継動作に加えて、ＣＣＭフレームを、図１１のステップＳ１０７’の場合と異なり低優先で送信し、ＬＯＣ状態から通常状態に復旧する（ステップＳ１０７）。一方、ステップＳ１０８において、中継装置１０ａも、ＲＤＩ状態から通常状態に復旧し、ユーザフレームＵＦの中継動作に加えて、ＣＣＭフレームを、図１１のステップＳ１０８’の場合と異なり低優先で送信する。
【００３５】
ここで、ステップＳ１０８におけるＲＤＩ状態から通常状態への復旧に際し、中継装置１０ａは、図１１のステップＳ１０８’の場合と同様の第１の判定条件（すなわちＣＣＭフレームの受信有無）のみならず、第２の判定条件も用いる。具体的には、中継装置１０ａは、第２の判定条件として、ＲＤＩフレーム（すなわち受信断有りを表す障害情報が格納された制御フレームＣＦ）を除く各種フレームを受信した状態で所定の期間を経過したか否かを判定する。
【００３６】
図２の方式では、図１１の方式と異なり、ＣＣＭフレームは低優先であるため、例えば、ステップＳ１０７における中継装置１０ｂからのユーザフレームＵＦに輻輳が生じる場合には、中継装置１０ａは、ＣＣＭフレームを長期間受信できないことがある。また、中継装置１０ａは、各種フレームの受信有無に基づいて受信断の復旧有無を認識することはできるが、送信断の復旧有無を認識するためには制御フレームＣＦを受信する（すなわちＣＣＭフレームかＲＤＩフレームかを判別する）必要がある。
【００３７】
こうした中、ＲＤＩフレームは、ＣＣＭフレームと異なり高優先で送信される。このため、中継装置１０ａは、各種フレームを受信した状態で、所定の期間内にＲＤＩフレームを受信しない場合には、受信する制御フレームＣＦをＣＣＭフレームとみなすことができる。そこで、中継装置１０ａは、ＣＣＭフレームを受信した場合のみならず、ＲＤＩフレームを除く各種フレームを受信した状態で所定の期間を経過した場合にも通常状態に復旧する。これにより、中継装置１０ａは、ＣＣＭフレームを長期間受信できない場合であっても、所定の期間を経過後に通常状態に復旧することができる。
【００３８】
図３は、図１の中継システムにおいて、２台の中継装置間での疎通性監視方法の他の一例を示す説明図である。図３には、通信回線１１ａに片断線が生じたのち、それが復旧する場合を想定している。図３のステップＳ２０１では、図２のステップＳ１０１の場合と同様に、中継装置１０ａ，１０ｂは、共に通常状態であり、ユーザフレームＵＦの中継に加えて、定期的にＣＣＭフレームの通信を低優先で行う。
【００３９】
このような状態で、ステップＳ２０２において、片断線が生じている。これに応じて、中継装置１０ｂは、各種フレームを所定の期間内に受信しないため、ユーザフレームＵＦの中継動作に加えて、ＲＤＩフレームを高優先で送信し、ＬＯＣ状態に遷移する（ステップＳ２０３）。一方、中継装置１０ａは、中継装置１０ｂからのＲＤＩフレームを受信するため、ユーザフレームＵＦの中継動作に加えて、ＣＣＭフレームを低優先で送信し、ＲＤＩ状態に遷移する（ステップＳ２０４）。その後、ステップＳ２０５で片断線が復旧すると、中継装置１０ａ，１１ｂは、ステップＳ２０６，Ｓ２０７において、前述した図２のステップＳ１０７，Ｓ１０８の場合と同様にして通常状態に復旧する。
【００４０】
《中継装置の構成および動作》
図４は、図１の中継システムにおいて、中継装置の主要部の概略構成例を示すブロック図である。図５（ａ）は、図４における監視部の動作例を示す状態遷移図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の各状態遷移に伴う条件を示す説明図であり、図５（ｃ）は、図５（ａ）の各状態における監視部の動作内容の一例を示す説明図である。図６は、図４における制御フレーム生成部の動作内容の一例を示す説明図である。図７は、図４における優先制御部の概略構成例を示すブロック図である。
【００４１】
図４に示す中継装置１０は、図１の中継装置１０ａ，１０ｂに該当する。ここでは、中継装置１０ａを想定して説明する。当該中継装置１０は、ｎ個のポートＰ１〜Ｐｎと、受信部１５と、フィルタ部１６と、監視部１７と、制御フレーム生成部１８と、中継部１９と、優先制御部２０と、送信部２１とを備える。ポートＰ１は、送信ポートＰ１ｔおよび受信ポートＰ１ｒで構成され、ポートＰｎは、送信ポートＰｎｔおよび受信ポートＰｎｒで構成される。図１の場合、ポートＰ１は中継装置１０ｂに接続され、ポートＰｎは装置１２に接続される。
【００４２】
受信部１５は、装置外部（例えば、中継装置１０ｂまたは装置１２）からの各種フレームを、受信ポートＰ１ｒ〜Ｐｎｒを介して受信する。フィルタ部１６は、受信部１５で受信した各種フレームの種別を、各種フレームに含まれるフレームタイプの情報等から判別し、ユーザフレームＵＦを中継部１９へ、制御フレームＣＦを監視部１７へそれぞれ送信する。監視部１７は、例えば、図５（ａ）に示されるような状態遷移図に基づき動作するステートマシーン等を備える。
【００４３】
図５（ａ）において、監視部１７は、前述したように、通常状態ＳＴ１、ＬＯＣ状態（すなわち受信断有りの状態）ＳＴ２、ＲＤＩ状態（すなわち送信断有りの状態）ＳＴ３からなる３個の判定状態のもとで動作する。図５（ｂ）の遷移Ｃ１，Ｃ５に関し、監視部１７は、通常状態ＳＴ１またはＲＤＩ状態ＳＴ３で、装置外部（ここでは中継装置１０ｂ）からの各種フレームを所定の期間内に受信するか否かを監視し、所定の期間内に受信するか否かで受信断の有無（すなわちＬＯＣ状態ＳＴ２への遷移の要否）を判定する。監視部１７は、各種フレームを所定の期間内に受信しない場合（例えば、図２のステップＳ１０３のような場合）、ＬＯＣ状態ＳＴ２に遷移する。
【００４４】
図５（ｂ）の遷移Ｃ２に関し、監視部１７は、ＬＯＣ状態ＳＴ２で各種フレーム（ユーザフレームＵＦまたは制御フレームＣＦ）を受信した場合に受信断無しかつ送信断無しと判定する。監視部１７は、受信断無しかつ送信断無しと判定した場合（例えば、図２のステップＳ１０７の場合）、通常状態ＳＴ１に遷移する。図５（ｂ）の遷移Ｃ４に関し、監視部１７は、ＲＤＩ状態ＳＴ３で、ＣＣＭフレームを受信した場合か、または、ＲＤＩフレームを除く各種フレームを受信した状態で所定の期間を経過した場合に受信断無しかつ送信断無しと判定する。監視部１７は、受信断無しかつ送信断無しと判定した場合（例えば、図２のステップＳ１０８の場合）、通常状態ＳＴ１に遷移する。なお、前述したように、ＣＣＭフレームは、障害情報が格納されない（ＲＤＩビットにフラグが格納されない）制御フレームＣＦであり、ＲＤＩフレームは、障害情報が格納された制御フレームＣＦである。
【００４５】
図５（ｂ）の遷移Ｃ３，Ｃ６に関し、監視部１７は、通常状態ＳＴ１またはＬＯＣ状態ＳＴ２で、装置外部（ここでは中継装置１０ｂ）からＲＤＩフレームを受信した場合に送信断有りと判定する。監視部１７は、送信断有りと判定した場合（例えば、図２のステップＳ１０５の場合）、ＲＤＩ状態ＳＴ３に遷移する。ここで、必ずしも限定はされないが、監視部１７は、各状態を定めたのち、図５（ｃ）に示されるように、通常状態の場合には、ユーザフレームＵＦの中継を許可し、疎通性無し（ＬＯＣ状態またはＲＤＩ状態）の場合には、ユーザフレームＵＦの中継を禁止し、その旨をフィルタ部１６や中継部１９等に指示してもよい。
【００４６】
なお、監視部１７は、遷移Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４，Ｃ５に際し、より詳細には、例えば、受信部１５における中継装置１０ｂからの各種フレームの受信状況（受信間隔）を、タイマ等を用いて監視することで受信断の有無を判定する。また、監視部１７は、フィルタ部１６から制御フレームＣＦを受信した場合には、当該制御フレームＣＦに含まれる各種情報（例えば、前述したＲＤＩビット等）を参照することで遷移Ｃ２，Ｃ４，Ｃ３，Ｃ６の要否を判定し、その後、当該制御フレームＣＦを終端する。また、図５（ａ）における遷移Ｃ６は、場合によっては削除してもよい。この場合、ＬＯＣ状態ＳＴ２からＲＤＩ状態ＳＴ３への遷移は、遷移Ｃ２と遷移Ｃ３を順に介して行われる。
【００４７】
制御フレーム生成部１８は、疎通性監視用の制御フレームＣＦを定期的に生成する。この際に、図６に示すように、制御フレーム生成部１８は、監視部１７の判定結果が受信断無し（すなわち通常状態またはＲＤＩ状態）の場合には、図２のステップＳ１０１，Ｓ１０５のように、制御フレームＣＦ（具体的にはＣＣＭフレーム）の優先度を低優先に定める。また、制御フレーム生成部１８は、監視部の判定結果が受信断有り（すなわちＬＯＣ状態）の場合には、制御フレームＣＦに受信断有りを表す障害情報を格納し（例えば、ＲＤＩビットにフラグを格納し）、図２のステップＳ１０３のように、障害情報が格納された制御フレームＣＦ（具体的にはＲＤＩフレーム）の優先度を高優先に定める。
【００４８】
中継部１９は、装置外部（例えば、中継装置１０ｂおよび装置１２の一方）からのユーザフレームＵＦを、任意の優先度を定めて装置外部（中継装置１０ｂおよび装置１２の他方）へ中継する。具体的には、中継部１９は、例えば、ＭＡＣアドレスとポートとの関係を保持するＦＤＢ（Forwarding DataBase）等を備える。中継部１９は、フィルタ部１６からのユーザフレームＵＦに含まれる送信元ＭＡＣアドレスを当該フレームの受信ポートに対応付けてＦＤＢに学習し、また、ユーザフレームＵＦに含まれる宛先ＭＡＣアドレスを検索キーとしてＦＤＢを検索することで、当該フレームの宛先ポートを定める。また、中継部１９は、例えば、ユーザフレームＵＦに含まれる優先度の情報等を参照することで当該フレームの優先度を定め、当該フレームを、優先度の情報と宛先ポートの情報と共に優先制御部２０へ送信する。
【００４９】
優先制御部２０は、中継部１９からのユーザフレームＵＦと制御フレーム生成部１８からの制御フレームＣＦとを、定められた優先度に従って装置外部へ送信する。具体的には、優先制御部２０は、例えば、図７に示されるように、それぞれ異なる優先度に設定され、フレームを格納するｍ個のキューＱＥ１〜ＱＥｍと、各キューから優先度に応じた比率でフレームを取り出し、送信部２１へ送信する取り出し制御部２５とを備える。例えば、中継部１９は、高優先に定めたユーザフレームＵＦを高優先のキューＱＥ１に格納し、制御フレーム生成部１８は、低優先に定めた制御フレームＣＦを低優先のキューＱＥｍに格納する。
【００５０】
送信部２１は、優先制御部２０からの各種フレームを送信ポートＰ１ｔ〜Ｐｎｔのいずれかを介して装置外部へ送信する。この際に、送信部２１は、各種フレーム毎の宛先ポートに基づいて、送信ポートＰ１ｔ〜Ｐｎｔのいずれかを選択する。なお、受信部１５、フィルタ部１６、優先制御部２０、および送信部２１は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等によって構成される。また、監視部１７、制御フレーム生成部１８、および中継部１９は、例えば、主にＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）で構成され、これにＦＤＢを構成するＣＡＭ（Content Addressable Memory）を組み合わせたり、場合によっては、一部の構成をプロセッサ（ＣＰＵ）によるプログラム処理で実装すること等で構成される。ただし、各部の具体的な実装形態は、勿論、これに限定されるものではなく、ハードウェアまたはソフトウェアあるいはその組合せを用いて適宜実装されればよい。
【００５１】
《本実施の形態１の主要な効果》
以上のように、本実施の形態１の方式を用いることで、代表的には疎通性有無を監視しつつ、ユーザフレームＵＦに十分な帯域を割り当てることが可能になる。特に、ユーザフレームＵＦの輻輳が生じているような場合に、ユーザフレームＵＦに割り当てられる帯域が圧迫されるような事態を防止することができる。さらに、このような効果は、制御フレームＣＦの送信間隔に関わりなく得られる。このため、例えば、制御フレームＣＦの送信間隔を短く設定し、これに応じて、前述したＬＯＣ状態判定時の所定の期間を短く設定することも可能である。このような設定を行うことで、障害を高速に検出することが可能になる。
【００５２】
（実施の形態２）
《中継システム（本実施の形態２）の疎通性監視方法》
図８は、本発明の実施の形態２による中継システムにおいて、２台の中継装置間での疎通性監視方法の一例を示す説明図である。図８には、図２の場合と同様に、通信回線１１ａ，１１ｂに両断線が生じたのち、片断線を経て復旧する場合を想定している。図８の方式は、図２の方式と比較して、次の点が異なっている。すなわち、中継装置は、受信断有りから受信断無しの状態に遷移した場合（具体的にはＬＯＣ状態から通常状態に遷移した場合）に、制御フレームＣＦ（具体的にはＣＣＭフレーム）の優先度を予め定めた回数（Ｎ（Ｎは１以上の整数））だけ高優先に定めたのちに低優先に戻す。
【００５３】
図８において、一部図示は省略されているが、ステップＳ１０６の前までは、図２の場合と同様である。ステップＳ１０６では、片断線が復旧している。その結果、中継装置１０ｂは、ＬＯＣ状態で各種フレームを受信する。これに応じて、中継装置１０ｂは、図２のステップＳ１０７の場合と異なり、ＣＣＭフレームを予め定めた回数（Ｎ）だけ高優先で送信したのち、低優先に戻して送信する（ステップＳ１０７ａ）。ステップＳ１０８ａにおいて、中継装置１０ａは、ＲＤＩ状態で中継装置１０ｂからの高優先のＣＣＭフレームを受信し、図２の場合と同様に、低優先のＣＣＭフレームを送信する。
【００５４】
ここで、図２のステップＳ１０７，Ｓ１０８では、中継装置１０ｂは、ユーザフレームＵＦと共に低優先のＣＣＭフレームを送信する。このため、中継装置１０ａは、前述したように、通常状態への復旧に際して、場合によっては、ＲＤＩフレームを除く各種フレームを受信した状態で所定の期間を経過するのを待つ必要がある。この場合、この待ち期間に伴い障害復旧に時間を要する恐れがある。
【００５５】
一方、図８のステップＳ１０７ａ，Ｓ１０８ａでは、中継装置１０ｂは、ユーザフレームＵＦと共に高優先のＣＣＭフレームをＮ回送信する。このため、中継装置１０ａは、通常状態への復旧に際して、所定の期間よりも短い期間（例えばＣＣＭフレームの送信間隔の期間）で、ＣＣＭフレームを受信することができる。その結果、障害復旧に要する時間を短縮することが可能になる。また、中継装置１０ａは、ステップＳ１０８ａに示した通常状態への復旧に際して、図２の場合と異なり、ＣＣＭフレームの受信有無のみで可否を判定することができる。
【００５６】
《中継装置の構成および動作》
図９（ａ）は、本発明の実施の形態２による中継装置において、図４の監視部の動作例を示す状態遷移図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の各状態遷移に伴う条件を示す説明図である。図１０は、本発明の実施の形態２による中継装置において、図４の制御フレーム生成部の動作内容の一例を示す説明図である。
【００５７】
本実施の形態２による中継装置は、前述した図４の構成を備え、監視部１７および制御フレーム生成部１８の動作が実施の形態１の場合とは若干異なっている。監視部１７は、図９（ａ）および図９（ｂ）に示されるように、図５（ａ）および図５（ｂ）の場合と比較して、ＲＤＩ状態ＳＴ３から通常状態ＳＴ１に遷移する際の遷移Ｃ４の条件が異なっている。具体的には、監視部１７は、図８のステップＳ１０８ａに示したように、ＲＤＩ状態ＳＴ３で、ＣＣＭフレーム（すなわち、障害情報が格納されない制御フレームＣＦ）を受信した場合に受信断無しおよび送信断無しと判定し、通常状態ＳＴ１に遷移する。
【００５８】
制御フレーム生成部１８は、図１０に示されるように、図６の動作に加えて、さらに、監視部１７の判定結果が受信断有り（ＬＯＣ状態）から受信断無し（具体的には通常状態）に遷移した場合に新たな動作を行う。すなわち、この場合、図８のステップＳ１０７ａに示したように、制御フレーム生成部１８は、生成する制御フレームＣＦ（具体的にはＣＣＭフレーム）の優先度を予め定めた回数（Ｎ）だけ高優先に定める。その後、制御フレーム生成部１８は、監視部１７の判定結果を通常状態と認識し、生成する制御フレームＣＦ（ＣＣＭフレーム）の優先度を低優先に戻す。
【００５９】
以上、本実施の形態２の方式を用いることで、実施の形態１で述べた各種効果に加えて、障害復旧の更なる高速化が図れる。なお、本実施の形態２では、監視部１７は、図９（ａ）および図９（ｂ）の処理を行ったが、勿論、前述した図５（ａ）および図５（ｂ）の処理を行ってもよい。すなわち、図５（ａ）および図５（ｂ）の処理内容は、図９（ａ）および図９（ｂ）の処理内容を包含している。
【００６０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、前述した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００６１】
例えば、ここでは、図１のポートＰ１を監視対象としたが、監視対象のポートは任意に選択することができ、ポートＰ１に加えてポートＰｎを監視対象とするようなことも可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ａ’，１０ｂ’  中継装置
１１，１１ａ，１１ｂ  通信回線
１２  装置
１５  受信部
１６  フィルタ部
１７  監視部
１８  制御フレーム生成部
１９  中継部
２０  優先制御部
２１  送信部
２５  取り出し制御部
ＣＦ  制御フレーム
Ｐ１〜Ｐｎ  ポート
Ｐ１ｒ〜Ｐｎｒ  受信ポート
Ｐ１ｔ〜Ｐｎｔ  送信ポート
ＱＥ１〜ＱＥｍ  キュー
ＵＦ  ユーザフレーム
【図１】
2017147584.tif 000003
【図２】
2017147584.tif 000004
【図３】
2017147584.tif 000005
【図４】
2017147584.tif 000006
【図５】
2017147584.tif 000007
【図６】
2017147584.tif 000008
【図７】
2017147584.tif 000009
【図８】
2017147584.tif 000010
【図９】
2017147584.tif 000011
【図１０】
2017147584.tif 000012
【図１１】
2017147584.tif 000013