(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非同期端末との間で送受信のための送信元端末アドレス、送信先端末アドレス及びデータを含む非同期フレームと、０系と１系とに冗長構成された伝送路との間で送受信する同期フレームとの間の交換処理をする伝送ユニットにおいて、
前記送信元端末アドレス、送信先端末アドレス及び前記データに現在の時刻情報を付加したＩＴフレームに組み立てる第１ＩＴフレーム組立手段と、
前記第１ＩＴフレーム組立手段により組み立てられた前記ＩＴフレームを、前記送信先端末アドレスに基づく送信先伝送ユニットに関する送信先ユニットアドレスをセルヘッダに付加したセルに分割する分割手段と、
前記同期フレームを前記０系及び１系の伝送路よりそれぞれ受信して、前記非同期フレームを収容するために割当てられた所定帯域に挿入されたセルを抽出するフレーム抽出手段と、
前記抽出されたセルの前記セルヘッダの前記送信先ユニットアドレスに基いて、前記セルが自伝送ユニット宛てであるか否かを判断して、セルの中継／受信／破棄を決定するセル解析手段と、
前記０系及び１系について、前記分割手段によるセル化されたセル及び前記セル解析手段により中継であると決定されたセルを前記同期フレームの前記所定帯域に挿入して、該同期フレームを前記０系及び１系の伝送路に送出するフレーム挿入手段と、
前記０系及び１系について、前記セル解析手段により自伝送ユニット宛であると決定されたセルを時刻情報が付加された前記ＩＴフレームに組み立てる第２ＩＴフレーム組立手段と、
時刻情報を記憶するバッファと、
前記０系及び１系について、前記第２ＩＴフレーム組立手段により組立てられた前記ＩＴフレームに設定されている時刻情報と同一の時刻情報が前記バッファに存在するか否かを判定して、前記バッファに同一の時刻情報が存在する場合は、該ＩＴフレームを廃棄し、前記バッファに同一の時刻情報が存在しない場合は、該ＩＴフレームの時刻情報を前記バッファに書き込むとともに、前記非同期フレームに組立て、該非同期フレームを前記非同期端末に送出する組立手段と、
を具備した伝送ユニット。
【請求項２】
送信先端末アドレスについて送信先ユニットグループアドレスが設定されたアドレス管理テーブルを更に具備し、前記分割手段は、前記アドレス管理テーブルを参照し、前記ＩＴフレームに設定されている送信先端末アドレスに該当する送信先ユニットグループアドレスが前記アドレス管理テーブルに設定されていれば、前記セルに前記送信先ユニットアドレスとして該送信先ユニットグループアドレスを設定し、該当する送信先ユニットグループアドレスが無ければ、前記セルに前記送信先ユニットアドレスとしてブロードキャストアドレスを設定するとともに、前記セルに前記送信先ユニットドレスがグループアドレスであることを示すフラグを設定し、
前記セル解析手段は、前記セルの前記フラグがグループアドレスであることを示し且つ自ユニットのグループアドレスが前記セルに設定されている場合、又は前記セルの前記フラグがグループアドレスであることを示し且つ前記ブロードキャストアドレスが設定されている場合には、該セルの中継及び受信であると判断する請求項１記載の伝送ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非同期フレームと同期フレームとの間で交換処理をする伝送ユニットに関する。特に、タイムスロットを使用した時分割多重によりネットワーク内の伝送を行う同期転送モード(Synchronous Transfer Mode:STM)方式を採用した伝送装置において、イーサネットのような非同期フレームの収容に関する。
【０００２】
【従来の技術】
イーサネット等の非同期データフレームはＬＡＮに収容されて、端末間で通信が行わるのが一般的であるが、企業内ネットワーク等において、通信エリアを拡大する方法として、イーサネットフレームをＳＴＭフレームに収容して、伝送する方法がある。
【０００３】
図２３は従来のイーサネットを収容するネットワーク構成図である。図２３に示すように、従来のネットワークは、イーサネットに接続される複数の端末８＃ｉｊ（ｉ＝１〜３，ｊ＝１，２）、複数の子ユニット２＃ｉ（ｉ＝１〜３）、中継ユニット４＃Ａ，４＃Ｂ、親ユニット６、０系ＳＴＭ伝送路３＃０及び１系ＳＴＭ伝送路３＃１より構成される。各子ユニット２＃ｉ（ｉ＝１〜３）はイーサネットフレームを送受信する複数の端末８＃ｉｊ（ｊ＝１，２）を収容する。各子ユニット２＃ｉには予めＳＴＭフレームの帯域が割り当てられている。
【０００４】
図２４は従来のＳＴＭフレーム構成図である。図２４に示すように、ＳＴＭフレームはオーバヘッド（ＳＯＨ）及びペイロードから構成される。ペイロードは各子ユニット２＃ｉ（ｉ＝１〜３）に対して、先頭位置と送信レート（タイムスロット数）で示される帯域（パス＃ｉ）が予め割り当てられている。例えば、子ユニット２＃１には、パス＃１で示される帯域、子ユニット２＃２には、パス＃２で示される帯域、子ユニット２＃３には、パス＃３で示される帯域が、それぞれ割り当てられている。
【０００５】
図２５は従来の子ユニット２＃ｉの構成図である。物理インタフェース部１０＃ｉは、端末８＃ｉｊから送信されたイーサネットフレームを受信して、０系，１系伝送路挿入部１２＃０，１２＃１に出力する。伝送路挿入部１２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）は物理インタフェース部１０＃ｉよりイーサネットフレームを受信して、該イーサネットフレームをＳＴＭフレームに割り当てられた、図２４中のパス＃ｉで示される帯域に挿入して、ＴＳＷ１３＃ｉｊ（ｊ＝０，１）に出力する。ＴＳＷ１３＃ｉｊ（ｊ＝０，１）は、ＳＴＭ伝送路３＃ｊ（ｊ＝０，１）及び伝送路挿入部１２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）よりＳＴＭフレームを受信して、ＳＴＭフレームに多重化して、ＳＴＭ伝送路３＃ｊ（ｊ＝０，１）に送信する。
【０００６】
これにより、例えば、端末８＃３ｊ（ｊ＝１，２）より送出されたイーサネットフレームは子ユニット２＃３によりＳＴＭフレームのパス＃３に該当するタイムスロットに挿入されてＳＴＭ伝送路３＃ｊ（ｊ＝０，１）に送信される。子ユニット２＃３から送信されたＳＴＭフレームは子ユニット２＃２によりＳＴＭフレームのパス＃３に挿入される。また、端末８＃２１，８＃２２から送信されたイーサネットフレームは子ユニット２＃２によりＳＴＭフレームのパス＃２に挿入される。同様にして、端末８＃１１，８＃１２から送信されたイーサネットフレームはＳＴＭフレームのパス＃１に挿入される。このように、端末８＃ｉｊ（ｉ＝１〜３，ｊ＝１，２）から送信されたイーサネットフレームは、ＳＴＭフレームのパスｉ（ｉ＝１〜３）に挿入される。中継ユニット４＃Ａは、ＳＴＭ伝送路３＃ｊ（ｊ＝０，１）よりＳＴＭフレームを受信して、ＳＴＭフレームをＳＴＭ伝送路３＃ｊ（ｊ＝０，１）に中継する。
【０００７】
図２６は従来の親ユニット６の構成図である。ＴＳＷ２０＃ｊ（ｊ＝０，１）はＳＴＭ伝送路３＃ｊ（ｊ＝０，１）よりＳＴＭフレームを受信して、パス＃１，＃２，＃３に該当する出力端子に接続される伝送路抽出部２４＃ｊ（ｊ＝０，１）に出力する。伝送路抽出部２４＃ｊ（ｊ＝０，１）は各該当するパス＃ｉ（ｉ＝１〜３）に収容されるタイムスロットからデータを抽出して、系選択部２６に出力する。系選択部２６はＡＣＴ系の０系伝送路抽出部２４＃０又は１系伝送路抽出部２４＃１より出力される各パス＃ｉ（ｉ＝１〜３）のタイムスロットデータを選択して、イーサネットフレームスイッチ部２０の該当端子Ｐｉ（ｉ＝１〜３）に出力する。イーサネットフレームスイッチ部２０は各入力端子Ｐｉ（ｉ＝１〜３）より入力されるタイムスロットデータをイーサネットフレームに組み立てる。そして、イーサネットフレームのヘッダのＭＡＣ  ＤＡアドレスから送信先となる子ユニット２＃ｉに対応する出力端子Ｐｉ（ｉ＝１〜３）に出力する。伝送路挿入部２２＃ｊ（ｊ＝０，１）はイーサネットフレームスイッチ部２０の各出力端子Ｐｉ（ｉ＝１〜３）より出力されるデータを対応するＳＴＭフレームに挿入して、ＴＳＷ２０＃ｊ（ｊ＝０，１）に出力する。ＴＳＷ２０＃ｊ（ｊ＝０，１）は、伝送路挿入部２２＃ｊ（ｊ＝０，１）より入力されるＳＴＭフレームを多重化して、ＳＴＭ伝送路３＃ｊ（ｊ＝０，１）に送信する。
【０００８】
中継ユニット４＃ＣはＳＴＭ伝送路３＃ｊ（ｊ＝０，１）よりＳＴＭフレームを受信して、ＳＴＭ伝送路３＃ｊ（ｊ＝０１，）に送信する。各子ユニット２＃ｉ（ｉ＝１〜３）はＳＴＭ伝送路３＃ｊ（ｊ＝０，１）よりＳＴＭフレームの該当するパス＃ｉ（ｉ＝１〜３）に挿入されているタイムスロットデータをイーサネットフレームに組み立てて、端末８＃ｉｊ（ｊ＝１〜２）に送信する。端末８＃ｉｊ（ｊ＝１〜２）は、イーサネットフレームのＭＡＣ  ＤＡアドレスが自身のＭＡＣアドレスに一致する場合はイーサネットフレームを受信する。これにより端末８＃ｉｊと端末８＃ｋｌ（ｉ≠ｉ）間でイーサネットフレームにより通信を行うことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のイーサネットを収容するネットワークでは、以下の問題点があった。
【００１０】
（１）  ＳＴＭ網は完全な同期網であり、一定の周期で決められているタイムスロット（帯域）に対して各子ユニットはデータの挿入及び抽出を行うための先頭位置と幅を予め決めておく必要がある。即ち、固定パスを構築する必要がある。従って、あるユニットが使用している帯域は他の目的で別のユニットが使用することはできない。３つ以上のユニット間でイーサネットの通信を行う場合には、必ず各子ユニットからのパスを他のパスにクロスコネクト（集約）する役割を持つ親ユニットが必要となる。親ユニットは子ユニットのパスを集約するには、各パス毎に伝送路挿入部、伝送路抽出部が必要になること、イーサネットフレームスイッチ部のポートがパスの増加と伴に増加することから、回路規模が大きくなり、親ユニットには物理上の制限（回路規模等）により集約できるパスは限られてしまう。つまり、通信できる子ユニットの数が限定されてしまう。より多くの子ユニット間で通信を行う場合は親ユニットの数を増やし、さらに親ユニット間のパスを構築する必要がある。よって、回路規模の増加による通信パスの本数が制限されること、パス構築が複雑であること、パス数分の帯域が必要であること及びユニットに親子の関係が必要となりユニット種の増加による管理上の問題等がある。
【００１１】
（２）  信頼性向上の観点よりＳＴＭ伝送路を２重化構成としている。しかし、ＳＴＭ伝送路への送信側は収容する端末から送信されたイーサネットフレームを収容したＳＴＭフレームを０系，１系のＳＴＭ伝送路に送出し、受信側は伝送路のアラーム情報を元に正常な方路を選択している。しかし、切替はあくまでも帯域単位である。つまり、データに含まれるイーサネットフレームは意識していないため、伝送路アラームによる方路切替時にイーサネットフレームを破壊してしまう可能性がある。また、２重化伝送路では、各方路からの受信データは経路長の相違により到着時刻にずれが生じる場合がある。そのため、方路が切り替わった時に同じデータを端末に送信してしまわないように切替後の系のデータを一定時間（例えば、最大遅延時間）だけマスクするのが一般的であるが、このマスクされている間のイーサネットフレームは捨てられてしまうという問題がある。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ユニット種別を無くしネットワークの管理を簡単にすると共に伝送路障害時の系切替時に非同期フレームを破壊することのない伝送ユニットを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理図である。図１は本発明の原理図である。図１に示すように、伝送ユニット３０は、分割手段３２、フレーム抽出手段３４、セル解析手段３６、フレーム挿入手段３８及び組立手段４０を具備する。
【００１４】
伝送ユニット３０中の分割手段３２は、端末等が送出した、送信元アドレス、送信先アドレス及びデータを含む非同期フレームを、送信先アドレスに基づく送信先伝送ユニットに関する送信先ユニットアドレスをセルヘッダに付加したセルに分割する。
【００１５】
フレーム抽出手段３４は、同期フレームを受信して、非同期フレームを収容するために割り当てられた所定帯域に挿入されたセルを抽出する。セル解析手段３６は、セル抽出手段３４により抽出されたセルのセルヘッダの送信先ユニットアドレスに従って、自伝送ユニット３０宛てであるかを判断して、セルの中継／受信／破棄を決定する。
【００１６】
フレーム挿入手段３８は、分割手段３２により分割されたセル及びセル解析手段３６により中継であると決定されたセルを同期フレームの所定帯域に挿入して、同期フレームを送出する。組立手段４０は、セル解析手段３６により自伝送ユニット３０宛てであると決定されたセルを非同期フレームに組み立てて、該非同期フレームを送出する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
図２は本発明の第１実施形態によるイーサネットを収容するネットワークの構成図である。本実施形態は、企業内ネットワーク等に適用される。また、イーサネットに限らず非同期フレームを収容するネットワークに適用可能であるが、本実施形態では、一例としてイーサネットフレームを収容するネットワーク構成としている。また、ネットワークはリング構成やスター構成等の各種形態のネットワークに適用可能であるが、本実施形態では一例としてリング構成としている。図２に示すように、ネットワークは、複数のユニット５０＃ｉ（ｉ＝１〜４）、端末５２＃ｉｊｋ（ｉ＝１〜４，ｊ＝１，２，ｋ＝１〜ｎ）、複数の他ユニット５４＃ｉ（ｉ＝１〜２）、複数の中継ユニット５８＃ｉ（ｉ＝１〜２）、イーサネットケーブル６０＃ｉｊ（ｊ＝１，２）、０系ＳＴＭ伝送路６２＃０及び１系ＳＴＭ伝送路６２＃１から構成されている。
【００１８】
各ユニット５０＃ｉは、ネットワーク内でユニークなユニットアドレスを有し、以下の機能を有する。
【００１９】
▲１▼  イーサネットケーブル６０＃ｉｊ（ｊ＝１，２）に接続される端末５２＃ｉｊｋ（ｋ＝１〜ｎ）から送出されたイーサネットフレームを受信して、固定長のデータに分割する。後述する時刻情報や制御情報等のヘッダを固定長のデータに付加して、セル化（以下、ＩＴ(Integrated Transfer)セル）する。
【００２０】
▲２▼  ＩＴセルをＳＴＭフレーム中の予め割り当てられた帯域のタイムスロットに挿入する。本実施形態でイーサネットフレームを収容するために割り当てられる帯域は、複数のユニット５０＃ｉ（ｉ＝１〜４）について共通の帯域であり、ＳＴＭフレーム中の先頭アドレス及びタイムスロット数は同一である。帯域の割り当てについては後で詳述する。
【００２１】
▲３▼  ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）からＳＴＭフレームを受信して、以下の処理をする。
【００２２】
ｉ）ＳＴＭフレーム中のイーサネットフレームが分割されたＩＴセルを収容するために割り当てられた帯域のタイムスロットについては、タイムスロットに挿入されているＩＴセルの後述するセルヘッダより中継／受信／破棄を決定する。
【００２３】
・ＩＴセルを中継する場合は、端末５２＃ｉｊｋから送信されたイーサネットフレームに優先して、ＳＴＭフレーム中の割り当てられた帯域にセルを挿入して、ＳＴＭ伝送路６２＃０，６２＃１に送信する。
【００２４】
・ＩＴセルを受信する場合は、ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）から受信したＳＴＭフレームより抽出されたＩＴセルをイーサネットフレームに所定のヘッダが付加されたフレーム（以下、ＩＴフレーム）にデセル化する。０系と１系の同一のイーサネットフレームについて、最初にデセル化されたＩＴフレームからヘッダを取り除いて、必要なヘッダ部分を付加して、イーサネットフレームに変換する。変換したイーサネットフレームをイーサネットケーブル６０＃ｉｊ（ｊ＝１，２）に送出する。
【００２５】
ii）  ＳＴＭフレーム中のイーサネットフレーム以外の電話端末５６＃ｉ（ｉ＝１〜２）等に割り当てられた帯域のタイムスロットに含まれるＩＴセルとは異なる他のデータをＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）に中継する。
【００２６】
各端末５２＃ｉｊｋは、固有のＭＡＣアドレスを有し、イーサネットケーブル６０＃ｉｊを通して、ユニット５０＃ｉに収容される。他ユニット５４＃ｉ（ｉ＝１〜２）は、電話端末５６＃ｉなどのイーサネットフレーム以外のデータを扱う端末を収容するユニットである。電話端末５６＃ｉから送出されたデータをＳＴＭフレームに割り当てられた帯域に挿入する。ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ〜０，１）よりＳＴＭフレームを受信して、自身に割り当てられた帯域のタイムスロットデータを電話端末５６＃ｉに送信、それ以外の帯域のデータをＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）に中継する。
【００２７】
電話端末５６＃ｉは、他ユニット５４＃ｉに収容されるイーサネットフレーム以外のデータを送受信する端末である。中継ユニット５８＃ｉ（ｉ＝１〜２）は、ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）からＳＴＭフレームを受信して、ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）に中継する中継伝送ユニットである。中継ユニット５８＃ｉ（ｉ＝１〜２）を設けたのは、ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）より伝送される信号レベルの劣化の補償等を行うためである。
【００２８】
イーサネットケーブル６０＃ｉｊ（ｉ＝１〜４，ｊ＝１，２）は、イーサネットフレームを伝送する伝送媒体であり、１０ＢＡＳＥ−５，１０ＢＡＳＥ−２，１０ＢＡＳＥ−Ｔ等である。ユニット５０＃ｉ（ｉ＝１〜４）が収容するイーサネットケーブル６０＃ｉｊ（ｊ＝１，２）の数に特に制限はないが、本実施形態では、２本としている。ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）は、ＳＴＭフレームを伝送する伝送媒体である。ＳＴＭ伝送路６２＃０が０系、ＳＴＭ伝送路６２＃１が１系である。本実施形態では、信頼性向上のために、ＳＴＭ伝送路が０系，１系と二重化されているが、リング構成としている。図２に示すように、０系ＳＴＭ伝送路６２＃０を時計周り、１系ＳＴＭ伝送路６２＃１を反時計周りとしている。
【００２９】
図３は図２中のユニット５０＃ｉ（ｉ＝１〜４）の構成図である。図３に示すように、各ユニット５０＃ｉは、トランス７０＃ｉｊ（ｊ＝１，２）、物理インタフェース部７２＃ｉｊ（ｊ＝１，２）、イーサネットスイッチ部７４＃ｉ、イーサネットフレーム処理部７８＃ｉ、プロセッサ部８０＃ｉ、ブート用ＲＯＭ８２＃ｉ、ワーク用ＲＡＭ８４＃ｉ、プロセッサバス８６＃ｉ、送信用デュアルポートＲＡＭ９０＃ｉｊ（ｊ＝０，１）、セル化部９２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）、選択部９４＃ｉｊ（ｊ＝０，１）、送信制御部９６＃ｉｊ（ｊ＝０，１）、中継用バッファ９８＃ｉｊ（ｊ＝０，１）、ＳＴＭフレーム挿入部１００＃ｉｊ（ｊ＝０，１）、帯域設定部１０２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）、ＳＴＭフレーム抽出部１０４＃ｉｊ（ｊ＝０，１）、セル解析部１０６＃ｉｊ（ｊ＝０，１）、デセル化部１０８＃ｉｊ（ｊ＝０，１）、受信用デュアルポートＲＡＭ１１０＃ｉｊ（ｊ＝０，１）及びＴＳＷ１１２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）を有する。
【００３０】
トランス７０＃ｉｊはイーサネットケーブル６０＃ｉｊと物理インタフェース部７２＃ｉｊとの間をインタフェースする。物理インタフェース部７２＃ｉｊはイーサネットフレームレベルでの処理を行い、フレームの正常性及び各種アラームの状態をチェックする。イーサネットスイッチ部７４＃ｉはバッファ７６＃ｉを使用して、イーサネットフレームのスイッチングを行う。本実施形態では、イーサネットスイッチ部７４＃ｉは３ポート（Ａ，Ｂ，Ｃ）のスイッチングを行っている。
【００３１】
スイッチ部７４＃ｉは、単純にポートＡ，Ｂから入力されるイーサネットフレームを多重化してポートＣに出力し、ポートＣより入力されるイーサネットフレームをポートＡ，Ｂにマルチキャストするハブ機能を持つものでも良い。また、イーサネットフレームに設定されるＭＡＣ  ＳＡアドレスを記憶しておき、収容する端末５２＃ｉｊｋのＭＡＣアドレスの学習を行い、端末５２＃ｉｊｋ（ｊ＝１，２，ｋ＝１〜ｎ）間で通信されるイーサネットフレームはＳＴＭ伝送路６２＃０，６２＃１に送信せずに該当するイーサネットケーブル６０＃ｉｊに送信するブリッジ機能を持つものでも良い。
【００３２】
ブリッジデバイスを使用すると、ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）側に送出されるイーサネットフレームはＭＡＣアドレスによりフィルタリングが行われた後のものであるため、単純にブロードキャストのみを行うハブデバイスよりもＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）に存在するイーサネットフレームの量を減らす効果がある。これはＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）上のトラヒックの軽減に繋がる。イーサネットフレーム処理部７８＃ｉはプロセッサ部８０＃ｉとのイーサネットフレームのインタフェース機能を持つ。イーサネットスイッチ部７４＃ｉからイーサネットフレームが受信された場合にはプロセッサ部８０＃ｉに通知してフレームの読み出しを要求する。プロセッサ部８０＃ｉよりイーサネットフレームが受信された場合にはイーサネットスイッチ部７４＃ｉに送信する。
【００３３】
図４は図３中のプロセッサ部８０＃ｉのイーサネットフレーム送信に係わる機能ブロック図である。図４に示すように、イーサネットフレーム送信に係わるブロックは、イーサネットフレーム受信部１２０＃ｉ、時刻情報獲得部１２２＃ｉ、時刻情報付加部１２４＃ｉ、ユニットＤＡアドレス管理テーブル１２６＃ｉ、ユニットＤＡ獲得部１２８＃ｉ、ユニットＳＡアドレスレジスタ１３０＃ｉ、ユニットＳＡ獲得部１３２＃ｉ、ＤＡ，ＳＡ，ＣＮＴ付加部１３６＃ｉ、ＣＲＣ付加部１３６＃ｉ、０系書込部１３８＃ｉ０及び１系書込部１３８＃ｉ１から構成される。
【００３４】
図５は、イーサネットフレーム、ＩＴフレーム、ＩＴセル及びＳＴＭフレームを示す図である。イーサネットフレーム受信部１２０＃ｉは、イーサネットフレーム処理部７８＃ｉより通知を受けると、イーサネットフレームを受信する。図５に示すように、ＩＴフレームはイーサネットフレームとヘッダ部から構成される。ここでは、ＩＴフレームからイーサネットフレームのＰｒｅａｍｂｌｅ，ＳＦＤ等の一部のヘッダ部が削除してある。これは、これらが固定値であることからＩＴフレームよりこれらを削除して効率的にイーサネットフレームをＩＴセルに収容するためである。ＩＴフレームは固定長のデータに分割され、ヘッダが付加されたＩＴセルに収容される。
【００３５】
ＩＴフレームのヘッダは、ユニットＤＡ，ユニットＳＡ，ＣＮＴ，ＬＥＮＧＴＨ，ＴＩＭＥから構成される。このヘッダの中でＣＮＴ，ユニットＤＡ，ユニットＳＡは、ＩＴフレームが収容されるＩＴセルのヘッダに設定される。ＩＴセルの中継／受信／破棄の決定に必要であるからである。
【００３６】
ユニットＤＡはイーサネットフレームの送信先の端末５２＃ｌｊｋが収容されるユニット５０＃ｊのユニットアドレス／ユニットグループアドレス／ブロードキャストユニットアドレスである。ユニットアドレスは、各ユニット５０＃ｉ（ｉ＝１〜４）を一意的に特定するためのアドレスである。本実施形態では、ユニットＤＡアドレスが、ユニット固有のアドレスである。グループアドレスとはユニット５０＃ｉ（ｉ＝１〜４）をグループに分類して、各グループに付与したアドレスをいう。ブロードキャストユニットアドレスは、全てのユニット５０＃ｉ（ｉ＝１〜４）を通信相手とするブロードキャスト通信の場合に指定されるアドレスである。尚、グループユニットアドレスを使用する形態は第２実施形態に、ブロードキャストユニットアドレスを使用する形態は第３実施形態において説明する。ユニットＳＡは送信元である自ユニット５０＃ｉのユニットアドレスである。周回セルを制御するために必要とされるものである。
【００３７】
ＣＮＴはイーサネットフレームの中継・受信等を制御するための制御情報であり、例えば、ＵＳＤ，ＤＬ，ＲＥ，ＧＰから成る。ＵＳＤはＩＴフレームが有効フレーム・無効フレームのいずれであるかを示すフィールドである。例えば、ＵＳＤ＝’１’が有効セル、ＵＳＤ＝’０’が無効セルである。ＤＬはＩＴフレームが収容されるセルの個数を示す。ＲＥはセルを受信したユニットが中継を行うかどうかを指示するフィールドである。例えば、ＲＥ＝’１’ならセルを受信した後も中継を行う。ユニット５０＃ｉ（ｉ＝１〜４）間でのグループ通信やブロードキャスト通信等を行うためである。グループ通信やブロードキャスト通信については第２実施形態及び第３実施形態で説明する。本実施形態では、グループ通信やブロードキャスト通信ではなく、ユニットＤＡアドレスにユニットアドレスを設定することにより、ポイント−ｔｏ−ポイント通信を行う（１対１ユニット同士での通信）。ＧＰはユニットＤＡアドレスがグループアドレスであるか否かを示すフィールドである。ＬＥＮＧＴＨはＩＴフレームの長さを指定するフィールドである。ＴＩＭＥは時刻情報を示すフィールドである。ＣＲＣはＩＴフレームのＣＲＣである。
【００３８】
時刻情報獲得部１２２＃ｉは現在の時刻情報を取得する。時刻情報は現在の時刻に関する情報であり、例えば、現在時刻又はカウンタ値である。時刻情報付加部１２４＃ｉはＩＴフレームのヘッダのＴＩＭＥフィールドに時刻情報を設定する。
【００３９】
図６は図４中のユニットＤＡアドレス管理テーブル１２６＃ｉを示す図である。ユニットＤＡアドレス管理テーブル１２６＃ｉはイーサネットフレームのＭＡＣ  ＤＡアドレスから該ＭＡＣアドレスを有する端末を収容するユニットのユニットアドレスを得るためのテーブルである。図６に示すように、ユニットＤＡアドレス管理テーブル１２６＃ｉにはネットワークに収容される各端末のＭＡＣアドレス及び該端末を収容するユニットのユニットアドレスが登録されている。
【００４０】
ユニットＤＡ獲得部１２８＃ｉはイーサネットフレームよりブロードキャストフレームであるか否かをチェックして、ブロードキャストフレームでなければ、イーサネットフレームのＭＡＣ  ＤＡアドレスをインデックスとしてユニットＤＡアドレス管理テーブル１２６＃ｉを検索して、ユニットＤＡアドレスを獲得する。ユニットＳＡアドレスレジスタ１３０＃ｉは自ユニット５０＃ｉのユニットアドレスを記憶するレジスタである。ユニットＳＡ獲得部１３２＃ｉは、自ユニット５０＃ｉのユニットアドレスをユニットＳＡアドレスレジスタ１３０＃ｉより獲得する。
【００４１】
ＤＡ，ＳＡ，ＣＮＴ付加部１３４＃ｉはＩＴフレームのヘッダに、ユニットＤＡ、ユニットＳＡ、ＣＮＴ、ＬＥＮＧＴＨを設定する。尚、ＣＮＴについては、ＵＳＤ＝’１’，ＤＬ＝セル数、イーサネットフレームが、ブロードキャストフレームならばＲＥ＝’１’，ユニットＤＡアドレス＝ブロードキャストアドレス，ブロードキャストフレームでなければＲＥ＝’０’，ＧＰ＝’０’とする。ＣＲＣ付加部１３６＃ｉは、ＩＴフレームのＣＲＣを計算して、その最後尾にＣＲＣを設定する。０系書込部１３８＃ｉ０は、ＩＴフレームを送信用デュアルポートＲＡＭ９０＃ｉ０に書き込む。１系書込部１３８＃ｉ１は、ＩＴフレームを送信用デュアルポートＲＡＭ９０＃ｉ１に書き込む。
【００４２】
図７は図３中のプロセッサ部８０＃ｉのイーサネットフレーム受信に係わる機能ブロック図である。図７に示すように、プロセッサ部８０＃ｉのイーサネットフレーム受信に係わるブロックは、データ読出部１４０＃ｉ、ＣＲＣチェック部１４２、時刻情報比較部１４４＃ｉ及びイーサネットフレーム作成部１４６＃ｉより構成される。データ読出部１４０＃ｉは、０系又は１系のデセル化部１０８＃ｉ０又は１０８＃ｉ１よりＩＴフレームの書き込みの通知を受けると、通知を受けた系の受信用デュアルポートＲＡＭ１１０＃ｉ０又は１１０＃ｉ１よりＩＴフレームの読み出しを行う。
【００４３】
ＣＲＣチェック部１４２＃ｉは、ＩＴフレームのＣＲＣをチェックして、ＩＴフレームの正当性をチェックして、ＣＲＣ異常であれぱ、ＩＴフレームを破棄する。時刻情報比較部１４４＃ｉはＩＴフレームのＴＩＭＥフィールドに設定されている時刻情報を取り出す。そして、取り出した時刻情報と同一の時刻情報がワーク用ＲＡＭ８４＃ｉに書き込まれているかをチェックする。同一の時刻情報がワーク用ＲＡＭ８４＃ｉに書き込まれている場合は、ＩＴフレームを破棄する。同一の時刻情報がワーク用ＲＡＭ８４＃ｉに書き込まれていない場合は、時刻情報をワーク用ＲＡＭ８４＃ｉに書き込む。これにより、正しいＩＴフレームが早くデセル化されたフレームが受信されて、異常なＩＴフレーム又は到着の遅いフレームは破棄される。
【００４４】
そのため、ＳＴＭ伝送路６２＃０又は６２＃１に障害が発生してＳＴＭフレームが入力されない場合、例えば、ＩＴフレームにＩＴセルをデセル化しているときに、該イーネットフレームに含まれる後続するＩＴセルがＳＴＭ伝送路６２＃０又は６２＃１の障害により入力されなくなった場合でも、正常なＳＴＭ伝送路６２＃１又は６２＃０よりＳＴＭフレームが入力されて、該ＳＴＭフレームに収容されるイーサネットフレームが受信される。イーサネットフレーム作成部１４６＃ｉは、ＩＴフレームからヘッダを削除し、Ｐｒｅａｍｂｌｅ等のヘッダ部分を付加して、イーサネットフレームに組み立てて、イーサネットフレーム処理部７８＃ｉに送信する。
【００４５】
ブート用ＲＯＭ８２＃ｉは、プロセッサ部８０＃ｉが実行するプログラムを記憶するＲＯＭである。ワーク用ＲＡＭ８４＃ｉは、時刻情報を記憶するＲＡＭである。プロセッサバス８６＃ｉは、送信用デュアルポートＲＡＭ９０＃ｉｊ（ｊ＝０，１）等とを接続するバスである。送信用デュアルポートＲＡＭ９０＃ｉｊ（ｊ＝０，１）は、ＩＴフレームを蓄積するデュアルポートＲＡＭである。デュアルポートＲＡＭとしたのは、プロセッサ部８０＃ｉからの書込みとセル化部９２＃ｉｊ（ｊ＝１，２）からの読出しを同時に行うことを可能とするためである。
【００４６】
セル化部９２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）は、プロセッサ部８０＃ｉより擬似イーネットフレームの書き込みの通知を受けると、送信用デュアルポートＲＡＭ９０＃ｉｊ（ｊ＝０，１）よりＩＴフレームの読み出しを行う。読み出したＩＴフレームを固定長に分割する。分割した各固定長の部分に以下に示すヘッダを付加したＩＴセルを作成する。送信制御部９６＃ｉｊ（ｊ＝０，１）の指示に従って、選択部９４＃ｉｊ（ｊ＝０，１）にＩＴセルを出力する。セルヘッダは、図６に示すように、ＣＮＴフィールド，ユニットＤＡフィールド，ユニットＳＡフィールド，ＬＩＦＥフィールド及びＨＥＣフィールドから構成される。ＣＮＴフィールド，ユニットＤＡフィールド、ユニットＳＡフィールドは、ＩＴフレームのヘッダのものと同一である。ＬＩＦＥフィールドは、ＩＴセルが無限に巡回することを防止するべく、初期値、例えば、最大中継数が設定され、ユニット５０＃ｉ（ｉ＝１〜４）がＩＴセルを中継する毎に当該値がデクリメントされる。そして、一定以上中継された場合、例えば、当該フィールド値が０となった場合に、ＩＴセルが破棄される。ＨＥＣフィールドはＨＥＣが設定される。
【００４７】
選択部９４＃ｉｊ（ｊ＝０，１）は、送信制御部９６＃ｉｊ（ｊ＝０，１）から指示を受けて、セル化部９２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）又は中継用バッファ９８＃ｉｊ（ｊ＝０，１）より出力されるＩＴセルを選択する。送信制御部９６＃ｉｊ（ｊ＝０，１）は、中継用バッファ９８＃ｉｊ（ｊ＝０，１）にＩＴセルが有れば、優先的に中継用バッファ９８＃ｉｊ（ｊ＝０，１）よりＩＴセルを読み出し、中継用バッファ９８＃ｉｊ（ｊ＝０，１）にＩＴセルが無ければ、送信用デュアルポートＲＡＭ９０＃ｉｊ（ｊ＝０，１）にセル化部９２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）にＩＴセルの出力を指示する。
【００４８】
ＳＴＭフレーム挿入部１００＃ｉｊ（ｊ＝０，１）は、帯域設定部１０２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）より帯域情報、即ち、ＳＴＭフレームの先頭アドレス及び帯域（タイムスロット数）を獲得すると、選択部９４＃ｉｊ（ｊ＝０，１）より出力されるＩＴセルを帯域情報で指定されたタイムスロットに帯域で示されるビットレートで挿入してＳＴＭフレームを作成して、ＴＳＷ１１２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）に出力する。帯域設定部１０２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）は全端末５２＃ｉｊｋ（ｉ＝１〜４，ｊ＝１，２，ｋ＝１〜ｎ）のイーサネットフレームを収容するための帯域情報を出力する。
【００４９】
図８はＳＴＭフレーム構成を示す図である。本実施形態では、イーサネットフレームをＳＴＭフレームに収容するための帯域は、例えば、図８に示すように、パス＃１で示され、ペイロードの先頭から割り当てられている。そして、全てのユニット５０＃ｉ（ｉ＝１〜４）についてイーサネットフレームを収容するための帯域は同一である。この帯域に該当するタイムスロットにユニット５０＃ｉ（ｉ＝１〜４）が収容する端末５２＃ｉｊｋから送信されたイーサネットフレームがＩＴセルの形で収容されることになる。他データに該当する帯域は、電話端末５６＃Ｉ（ｉ＝１〜２）等のイーサネットフレーム以外のデータを収容する帯域である。ＳＴＭフレーム抽出部１０４＃ｉｊ（ｊ＝０，１）はＴＳＷ１１２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）より出力されるＳＴＭフレームを受信して、帯域設定部１０２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）により設定された帯域に該当するタイムスロットを抽出する。
【００５０】
図９は図３中のセル解析部１０６＃ｉｊ（ｊ＝０，１）の構成図である。図９に示すように、セル解析部１０６＃ｉｊは、セル入力部１５０＃ｉｊ、セルヘッダ抽出部１５２＃ｉｊ、ＨＥＣチェック部１５４＃ｉｊ、ユニットＤＡ判定部１５６＃ｉｊ、セル中継部１５８＃ｉｊ及びセルドロップ部１６０＃ｉｊを有する。セル入力部１５０＃ｉｊはＳＴＭフレーム抽出部１０４＃ｉｊよりＩＴセルを入力する。セルヘッダ抽出部１５２＃ｉｊはセルヘッダを抽出する。ＨＥＣチェック部１５４＃ｉｊはセルヘッダのＨＥＣを算出して、ＨＥＣエラーならばＩＴセルを破棄する。
【００５１】
図１０はセルの受信／中継／破棄の判断基準を示す図である。ユニットＤＡ判定部１５６＃ｉｊは、図１０に示す判定基準に従ってＩＴセルの受信／中継／破棄の判定を行う。尚、本実施形態では、ポイント−ｔｏ−ポイント通信又はマルチキャスト通信（イーサネットフレームがマルチキャストフレームの場合）を使用し、グループユニットアドレスを使用したグループ通信を行わないので、グループ通信であるか等の判断の必要がないが、グループ通信が指定された場合にも正常に処理可能としている。
【００５２】
(1)ＵＳＤ＝’０’ならばＩＴセルを破棄する。
【００５３】
(2)ＨＥＣエラーならばＩＴセルを破棄する。
【００５４】
(3)ＬＩＦＥ＝’０’ならばＩＴセルを破棄する。
【００５５】
(4)ＳＡ＝自ユニット５０＃ｉのユニットアドレスならば、周回セルであり、ＩＴセルを破棄する。
【００５６】
(5)ＤＡ＝０ならば、無効セルであると判断して、ＩＴセルを破棄する。
【００５７】
(6)ＵＳＤ＝’１’且つＳＡ≠自ユニットアドレス且つＧＰ＝’０’且つＤＡ＝自ユニットアドレス且つＲＥ＝’０’且つＬＩＦＥ≠’０’の場合、ＩＴセルの受信を決定する。
【００５８】
(7)ＳＤ＝’１’且つＳＡ≠自ユニットアドレス且つＧＰ＝’０’且つＤＡ＝自ユニットアドレス且つＲＥ＝’１’且つＬＩＦＥ≠’０’の場合、ＩＴセルの受信及び中継を決定する。
【００５９】
(8)ＵＳＤ＝’１’且つＳＡ≠自ユニットアドレス且つＧＰ＝’０’且つＤＡ≠自ユニットアドレス且つＲＥ＝’０’且つＬＩＦＥ≠’０’の場合、ＩＴセルの中継を決定する。
【００６０】
(9)ＵＳＤ＝’１’且つＳＡ≠自ユニットアドレス且つＧＰ＝’０’且つＤＡ≠自ユニットアドレス且つＲＥ＝’１’且つＬＩＦＥ≠’０’の場合、ＩＴセルの中継を決定する。
【００６１】
(10)ＵＳＤ＝’１’且つＳＡ≠自ユニットアドレス且つＧＰ＝’０’且つＤＡ＝０又はＡｌｌ’Ｆ’且つＲＥ＝’０’且つＬＩＦＥ≠’０’の場合、ＩＴセルの受信を決定する。
【００６２】
(11)ＵＳＤ＝’１’且つＳＡ≠自ユニットアドレス且つＧＰ＝’０’且つＤＡ＝０又はＡｌｌ’Ｆ’且つＲＥ＝’１’且つＬＩＦＥ≠’０’の場合、ＩＴセルの受信及び中継を決定する。
【００６３】
(12)ＵＳＤ＝’１’且つＳＡ≠自ユニットアドレス且つＧＰ＝’１’且つＤＡ＝０又はＡｌｌ’Ｆ’且つＬＩＦＥ≠’０’の場合、無効セルなのでＩＴセルを破棄する。
【００６４】
(13)ＵＳＤ＝’１’且つＳＡ≠自ユニットアドレス且つＧＰ＝’１’且つＤＡ＝自グループユニットアドレス且つＲＥ＝’０’且つＬＩＦＥ≠’０’の場合、ＩＴセルの受信を決定する。
【００６５】
(14)ＵＳＤ＝’１’且つＳＡ≠自ユニットアドレス且つＧＰ＝’０’且つＤＡ≠自グループユニットアドレス且つＲＥ＝’1’且つＬＩＦＥ≠’０’の場合、ＩＴセルの受信を決定する。
【００６６】
(15)ＵＳＤ＝’１’且つＳＡ≠自ユニットアドレス且つＧＰ＝’１’且つＤＡ≠自グループユニットアドレス且つＲＥ＝’０’且つＬＩＦＥ≠’０’の場合、ＩＴセルの中継を決定する。
【００６７】
(16)ＵＳＤ＝’１’且つＳＡ≠自ユニットアドレス且つＧＰ＝’１’且つＤＡ≠自グループユニットアドレス且つＲＥ＝’１’且つＬＩＦＥ≠’０’の場合、ＩＴセルの受信を決定する。
【００６８】
セル中継部１５８＃ｉｊは、中継セルの場合は、中継セルのＬＩＦＥフィールド値を１デクリメントしてからＨＥＣの更新をして、中継用バッファ９８＃ｉｊに中継ＩＴセルを書き込む。セルドロップ部１６０＃ｉｊはＩＴセルをデセル化部１０８＃ｉｊに出力する。
【００６９】
デセル化部１０８＃ｉｊ（ｊ＝０，１）は、セル解析部１０６＃ｉｊ（ｊ＝０，１）よりＩＴセルを入力して、ＩＴセルのヘッダを削除する。ＩＴフレームのヘッダのＤＬフィールドに従ってＩＴフレームに組み立てる。ＩＴフレームのＣＲＣチェックを行って、正常であれば、受信用デュアルポートＲＡＭ１１０＃ｉｊ（ｊ＝０，１）にＩＴフレームを書き込む。書き込みが終了すると、プロセッサバス８６＃ｉを通して、プロセッサ部８０＃ｉに通知する。受信用デュアルポートＲＡＭ１１０＃ｉｊ（ｊ＝０，１）はＩＴフレームを蓄積するデュアルポートＲＡＭである。デュアルポートＲＡＭとしたのは、デセル化部１０８＃ｉｊ（ｊ＝０，１）からの書込みとプロセッサ部８０＃ｉからの読出しを同時に行うことができるようにするためである。
【００７０】
ＴＳＷ１１２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）は、ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）よりＳＴＭフレームを受信して、ＳＴＭフレーム抽出部１０４＃ｉｊ（ｊ＝０，１）に出力する。ＳＴＭフレーム挿入部１００＃ｉｊ（ｊ＝０，１）より出力されたＳＴＭフレームの図８中のパス＃１に示す帯域のデータとＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）より受信したＳＴＭフレームの図８中のその他のＤＡＴＡが収容されるタイムスロットのデータをＳＴＭフレームに多重化して、ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）に送出する。
【００７１】
以下、図２のネットワークの動作説明をする。
【００７２】
（１）  ユニット５０＃１に収容される端末５２＃１１１とユニット５０＃３に収容される端末５２＃３１１との間で通信をする場合
端末５２＃１１１は、自端末のＭＡＣアドレスをＭＡＣ  ＳＡアドレス、端末５２＃３１１のＭＡＣアドレスをＭＡＣ  ＤＡアドレス、ＬＥＮＧＴＨ、ＤＡＴＡ、ＦＣＳ、Ｐｒｅａｍｂｌｅ，ＳＦＤなどをイーサネットフレームに設定して、イーサネットフレームをイーサネットケーブル６０＃１１に送信する。トランス７０＃１１は、イーサネットフレームを受信して、物理インタフェース部７２＃１１に送出する。物理インタフェース部７２＃１１は、端末５２＃１１１とデータリンクを取って、イーサネットフレームの正常性、各種アラームの状態をチェックする。異常であれば、端末５２＃１１１に再送を要求する。正常であれば、イーサネットスイッチ部７４＃１のポートＡに出力する。
【００７３】
イーサネットスイッチ部７４＃１は、入力されるイーサネットフレームのＭＡＣ  ＳＡアドレスより収容する端末５２＃１ｊｋ（ｊ＝１，２，ｋ＝１〜ｎ）のＭＡＣアドレスを学習している。ポートＡ，Ｂより入力されるイーサネットフレームのＤＡ  ＭＡＣアドレスが入力されたポートＡ，Ｂと同一ポートに収容される端末のアドレスであればイーサネットフレームを破棄する。別のポートＡ又はＢに収容される端末のアドレスであればそのポートにイーサネットフレームを出力する。それ以外の場合は、ポートＣに出力する。ここでは、イーサネットフレームのＤＡ  アドレスが端末５２＃１ｊｋ（ｊ＝１，２，ｋ＝１〜ｎ）のアドレスではないのでポートＣよりイーサネットフレーム処理部７８＃１に出力する。イーサネットフレーム処理部７８＃１は、イーサネットフレームを受信すると、プロセッサ部８０＃１に通知する。
【００７４】
図１１はプロセッサ部８０＃１のイーサネットフレーム送信フローチャートである。ステップＳ２において、イーサネットフレーム処理部７８＃１よりイーサネットフレームを受信する。ステップＳ４において、現在の時刻情報を獲得して、図５に示すように、イーサネットフレームに付加する。ステップＳ６において、ユニットＤＡアドレス管理テーブル１２６＃１を参照して、イーサネットフレームがブロードキャストフレームで無ければ、ＤＡ  ＭＡＣアドレスからユニットアドレスを獲得して、ユニットＤＡアドレスフィールドに設定する。ブロードキャストフレームで有れば、ユニットＤＡアドレスフィールドに’０’又はａｌｌ’Ｆ’を設定する。ＣＮＴフィールドに、ＵＳＤ＝’１’，ＤＬ，ＲＥ＝’０’，ＧＰ＝’０’を設定する。ＬＥＮＧＴＨフィールドにデータ長を設定する。
【００７５】
ステップＳ８において、ＩＴフレームにＣＲＣを付加し、０系送信用デュアルポートＲＡＭ９０＃１０にＩＴフレームを書き込む。ステップＳ１０において、ＩＴフレームを書き終えたことをセル化部９２＃１０に通知する。ステップＳ１２において、１系送信用デュアルポートＲＡＭ９０＃１１にＩＴフレームを書き込む。ステップＳ１０において、ＩＴフレームを書き終えたことを１系セル化部９２＃１１に通知する。
【００７６】
セル化部９２＃１ｊ（ｊ＝０，１）は、プロセッサ部８０＃１よりデータの書き込み終了の通知を受けると、送信用デュアルポートＲＡＭ９０＃１ｊ（ｊ＝０，１）よりＩＴフレームを読み出す。ＩＴフレームを固定長に分割する。各固定長のデータに図５に示すヘッダを付加して、ＩＴセルを生成する。ＩＴセルを図示しないバッファに書き込む。
【００７７】
図１２は図３中の送信制御部９６＃１ｊ（ｊ＝０，１）の動作フローチャートである。送信制御部９６＃１ｊ（ｊ＝０，１）は、中継用バッファ９８＃１ｊ（ｊ＝０へのＩＴセルの書き込みを監視している。ステップＳ２０において、中継用バッファ９８＃１ｊ（ｊ＝０，１）にＩＴセルが有るか否かを判別する。ＩＴセルが有れば、ステップＳ２２に進む。ＩＴセルが無ければ、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２２において、ＩＴセルの読み出しを行う。ステップＳ２４において、選択部９４＃１ｊ（ｊ＝０，１）に中継用バッファ９８＃１ｊ（ｊ＝０，１）からの出力を選択するよう指示する。ステップＳ２６において、セル化部９２＃１ｊ（ｊ＝０，１）にＩＴセルの出力を指示する。ステップＳ２８において、選択部９４＃１ｊ（ｊ＝０，１）にセル化部９２＃１ｊ（ｊ＝０，１）の出力を選択するよう指示する。ここで、ＩＴセルの途中に他のＩＴフレームが混ざらないように制御する。セル化部９２＃１ｊ（ｊ＝０，１）は、指示を受けると、ＩＴセルを出力する。選択部９４＃１ｊ（ｊ＝０，１）は、送信制御部９６＃１ｊ（ｊ＝０，１）の指示に従って、ＩＴセルを選択して、ＳＴＭフレーム挿入部１００＃１ｊ（ｊ＝０，１）に出力する。
【００７８】
ＳＴＭフレーム挿入部１００＃１ｊ（ｊ＝０，１）は、帯域設定部１０２＃ｉｊ（ｊ＝０，１）より、先頭アドレス及びタイムスロット数を獲得して、割り当てられた帯域、例えば、図８に示すように、パス＃１のタイムスロットに、選択部９４＃１ｊ（ｊ＝０，１）より出力されたＩＴセルを挿入する。そして、ＴＳＷ１１２＃１ｊ（ｊ＝０，１）に出力する。ＴＳＷ１１２＃１ｊ（ｊ＝０，１）は、ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）よりＳＴＭフレームを入力して、イーサネット以外の他のＤＡＴＡとＳＴＭフレーム挿入部１００＃１ｊ（ｊ＝０，１）より出力されるＳＴＭフレームを多重化して、図８に示すＳＴＭフレームをＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）に送出する。
【００７９】
ユニット５０＃１より０系ＳＴＭ伝送路６２＃０に送出されたＳＴＭフレームは中継ユニット５８＃２で受信される。中継ユニット５８＃２はＳＴＭフレームをＳＴＭ伝送路６２＃０より受信して、０系ＳＴＭ伝送路６２＃０に送信する。他ユニット５４＃２は、０系ＳＴＭ伝送路６２＃０よりＳＴＭフレームを受信して、図８に示す、電話端末５６＃２に割り当てられた帯域のタイムスロットに他のデータが挿入されていればそのデータを抽出して、電話端末５６＃２に送出する。電話端末５６＃２からデータが入力されると、電話端末５６＃２に割り当てられた帯域にデータを挿入して、０系ＳＴＭ伝送路６２＃０より受信したＳＴＭフレームのパス＃１に収容されるデータをパス＃１に挿入して、ＳＴＭフレームを０系ＳＴＭ伝送路６２＃０に送出する。ユニット５０＃３は、ユニット５０＃１と同様の処理をして、ユニット５０＃２にＳＴＭフレームを送信する。１系ＳＴＭ伝送路６２＃１についても同様にして、ユニット５０＃１から１系ＳＴＭ伝送路６２＃１に送出されたＳＴＭフレームは中継ユニット５８＃１、他ユニット５４＃１を経由して、ユニット５０＃２で受信される。
【００８０】
ユニット５０＃２中のＴＳＷ１１２＃２ｊ（ｊ＝０，１）は、ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）よりＳＴＭフレームを受信して、ＳＴＭフレーム抽出部１０４＃２ｊ（ｊ＝０，１）に出力する。ＳＴＭフレーム抽出部１０４＃２ｊ（ｊ＝０，１）は、帯域設定部１０２＃２ｊ（ｊ＝０，１）より、先頭アドレス及びタイムスロット数を獲得し、イーサネットフレームが収容されるタイムスロットに挿入されているＩＴセルを抽出する。
【００８１】
図１３は、セルの中継・受信のフローチャートである。セル解析部１０６＃２ｊ（ｊ＝０，１）は、ステップＳ４０において、ＩＴセルを入力する。ステップＳ４２において、セルヘッダを抽出する。ステップＳ４４において、ＵＳＤをチェックする。ＵＳＤ＝’０’ならば、ステップＳ６０に進む。ＵＳＤ＝’１’ならば、ステップＳ４６に進む。ステップＳ４６において、ＣＲＣチェックをする。ＣＲＣ異常であれば、ステップＳ６０に進む。ＣＲＣ正常ならば、ステップＳ４８に進む。
【００８２】
ステップＳ４８において、ＬＩＦＥをチェックする。ＬＩＦＥ＝’０’ならば、ステップＳ６０に進む。ＬＩＦＥ≠’０’ならば、ステップＳ４９に進む。ステップＳ４９において、ユニットＳＡアドレスをチェックする。ユニットＳＡアドレス＝自ユニットアドレスならば、ステップＳ６１に進む。ユニットＳＡアドレス≠自ユニットアドレスならば、ステップＳ５０に進む。ステップＳ５０において、ＧＰをチェックする。ＧＰ＝’１’ならば、ステップＳ５２に進む。ＧＰ＝’０’ならば、ステップＳ６２に進む。本例では、ＧＰ＝’０’でポイント−ｔｏ−ポイント通信なので、ステップＳ６２に進む。
【００８３】
ステップＳ５２において、ユニットグループＤＡアドレスをチェックする。ユニットグループアドレス＝自ユニットグループアドレスならば、ステップＳ５４に進む。ユニットグループアドレス≠’０’又はＡｌｌ’Ｆ’ならば、ステップＳ６０に進む。ユニットグループアドレス＝他ユニットグループアドレスならば、ステップＳ５９に進む。ステップＳ５４において、デセル化部１０８＃２ｊ（ｊ＝０，１）にＩＴセルを出力する（セル受信）。ステップＳ５６において、ＬＩＦＥを１デクリメントして、中継用バッファ９８＃２ｊ（ｊ＝０，１）にＩＴセルを書込む（セル中継）。
【００８４】
ステップＳ５９において、セル中継する。ステップＳ６１において、周回セルであるが、全端末５２＃２ｊｋ（ｊ＝１，２，ｋ＝１〜ｎ）のＭＡＣアドレスの学習が終了していないとも考えられるので、ＩＴセルを受信する。ステップＳ６２において、ユニットＤＡアドレスをチェックする。ユニットＤＡアドレス＝自ユニットアドレスならば、ステップＳ６４に進む。ユニットＤＡアドレス≠自ユニットアドレスならば、ステップＳ７０に進む。ステップＳ６４において、ＩＴセルを受信する。ステップＳ６６において、ＲＥをチェックする。ＲＥ＝’１’ならば、ステップＳ６８に進む。ステップＳ６８において、ＩＴセルを中継する。ステップＳ７０において、ＩＴセルを中継する。本例では、端末５２＃１１１から端末５２＃２１１宛てのイーサネットフレームが収容されるＩＴセルのユニットＤＡアドレスがユニット５０＃２のアドレスなので、ＩＴセルが受信される。また、ＲＥ＝’０’なので、ＩＴセルの中継をしない。これにより、必要でない中継が無くなるのでトラヒックを軽減できる。
【００８５】
デセル化部１０８＃２ｊ（ｊ＝０，１）はＩＴセルを受信すると、セルヘッダのＣＮＴのＤＬ及びＩＴフレームのヘッダのＬＥＮＧＴＨを元に、図５に示すように、ＩＴフレームに組み立てる。受信用デュアルポートＲＡＭ１１０＃２ｊ（ｊ＝０，１）に書込む。書込みが終了すると、プロセッサバス８６＃２を通して、プロセッサ部８０＃２に通知する。
【００８６】
図１４は図３中のプロセッサ部８０＃２のイーササットフレーム受信フローャートである。ステップＳ８０において、デセル化部１０８＃２ｊより受信用デュアルポートＲＡＭ１１０＃２ｊにデータを書き終えたことの通知を受ける。ステップＳ８２において、通知が来た系の受信用デュアルポートＲＡＭ１１０＃２ｊからＩＴフレームを読み出す。ＩＴフレームのＣＲＣチェックをする。ＣＲＣチェックが正しければ、ＩＴフレームのヘッダの時刻情報とワーク用ＲＡＭ８４＃２の時刻情報を比較する。
【００８７】
ステップＳ８６において、ワーク用ＲＡＭ８４＃２に当該ＩＴフレームの時刻情報と同じものが存在するかをチェックする。既に同じものが存在するならば、ステップＳ９２に進む。同じものが存在しないならば、ステップＳ８８に進む。ステップＳ８８において、時刻情報をワーク用ＲＡＭ８４＃２に書き込む。ステップＳ９０において、ＩＴフレームからヘッダを削除し、代わりに、Ｐｒｅａｍｂｌｅ，ＳＦＤを付加して、イーサネットフレームに組み立てて、イーサネットフレーム処理部７８＃２に渡す。これにより、正常なＩＴフレームが先に到達したものが受信されて処理される。
【００８８】
図１５はイーサネットフレームの受信に係わるタイムチャートである。図１５に示すように、０系及び１系ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）が共に正常であれば、早く到達した正常なＩＴフレーム（デセル化フレーム）が受信されてプロセッサ部８０＃ｉより出力される。しかし、例えば、０系ＳＴＭ伝送路６２＃０に障害が発生すると、０系ＳＴＭ伝送路６２＃０からは正常なＳＴＭフレームが受信できなくなる。そのため、１系ＳＴＭ伝送路６２＃１より受信したＩＴフレームがプロセッサ部８０＃ｉの出力となる。これにより、ＳＴＭ伝送路６２＃０，６２＃１が障害となってもイーサネットフレームを破壊することなく正しく受信される。
【００８９】
イーサネットフレーム処理部７８＃２は、プロセッサ部８０＃２よりイーサネットフレームを受信して、イーサネットスイッチ部７４＃２に出力する。イーサネットスイッチ部７４＃２は端末５２＃２１１宛てのイーサネットフレームが入力されると、端末５２＃２１１のＭＡＣアドレスが学習されていれば、ポートＡより、物理インタフェース部７２＃２１及びトランス７０＃２１を通して、イーサネットケーブル６０＃２１に送信する。端末５２＃２１１のＭＡＣアドレスが学習されていなければ、イーサネットフレームをポートＡ，Ｂより、物理インタフェース部７２＃２ｊ（ｊ＝１，２）及びトランス７０＃２ｊ（ｊ＝１，２）を通して、イーサネットケーブル６０＃２ｊ（ｊ＝１，２）に送信する。端末５２＃２１１はイーサネットフレームを受信して、自ＭＡＣアドレスがＤＡ  ＭＡＣアドレスに設定されているので、イーサネットフレームを処理する。
【００９０】
（２）  ユニット５０＃１に収容される端末５２＃１１１がブロードキャストフレームを送出した場合
端末５２＃１１１がブロードキャストイーサネットフレームを送出したとする。ユニット５０＃１は、ユニットＳＡアドレスに自ユニットアドレス、ユニットＤＡアドレスにＡｌｌ’Ｆ’、ＧＰ＝’０’、ＲＥ＝’１’等を設定して、ＳＴＭフレームにイーサネットフレームを収容する。ＳＴＭ伝送路６２＃ｊ（ｊ＝０，１）にＳＴＭフレームを送信する。各ユニット５０＃２，５０＃３，５０＃４は、ユニットＤＡアドレス＝Ａｌｌ’Ｆ’、ＧＰ＝’０’、ＲＥ＝’１’なので、ＩＴセルを受信すると共にセルを中継する。中継セルがＳＴＭフレームに収容されて、ユニット５０＃１で受信される。中継セルのユニットＤＡアドレスが自ユニットアドレスなので、周回セルと判断して、セル中継をしない。このように、ブロードキャストフレームの場合も正しく中継される。
【００９１】
以上説明したように、第１実施形態によれば、イーサネットフレームをセル化し、ＳＴＭ伝送路上ではセルレベルの処理を行うことにより、同一帯域が設定されているユニット間で通信を行うことができる。また、従来の技術では、各子ユニットからのデータを集約する役割を持つ親ユニットが必須であったが、セルを使用することにより全ユニットが対等な位置に立つことが可能になる。結果的に、伝送上は１つのパスのみを設定すればよくなり、ネットワーク構築上のパス管理等も非常に楽になる。また、直接相手先ユニットアドレスを使用しているので、対向ユニットとの１：１通信が実現できる。これはイーサネット間を延長するレピータとして使用することができる。更に、２重化伝送路における方路切り替え処理も従来の方路一括単位ではなく、時刻情報を使用することでイーサネットフレーム単位での切り替えが可能になることからネットワークの信頼性も向上する。
【００９２】
第２実施形態
図１６は本発明の第２実施形態によるイーサネットを収容するネットワークの構成図であり、図２中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付している。図１６中のユニット１８０＃ｉ（ｉ＝１〜４）がグループ間通信を行う点でポイント−ｔｏ−ポイント通信を行う図２中のユニット５０＃ｉ（ｉ＝１〜４）と異なる。
【００９３】
図１７は図１６中のユニット１８０＃ｉの構成図であり、図３中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付している。プロセッサ部１９０＃ｉはユニット１８０＃ｉ（ｉ＝１〜４）間でグループ通信を行うために、ＩＴフレームのユニットＤＡアドレスにユニットグループＤＡアドレス、ＣＮＴのＧＰ＝’１’，ＲＥ＝’１’を設定する点が図３中のプロセッサ部８０＃ｉと異なる。
【００９４】
図１８は図１７中のプロセッサ部１９０＃ｉのイーサネットフレーム送信に係わる機能ブロック図であり、図４中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付している。
【００９５】
図１９は図１８中のユニットグループＤＡアドレス管理テーブル２００＃ｉの構成図である。図１９に示すように、ユニットグループＤＡアドレス管理テーブル２００＃ｉには、ＭＡＣアドレス及び該ＭＡＣアドレスの端末を収容するユニットのユニットグループＤＡアドレスが記憶されている。ユニット１８０＃ｉ（ｉ＝１〜４）はグルーピングされており、各グループ毎にグループユニットアドレスが付与されている。グルーピングは、ユニット１８０＃ｉ（ｉ＝１〜４）の物理的配置（例えば、隣接ユニット）、あるいは、論理的配置（例えば、企業ネットワーク等においては部門毎）に基づいて行われる。ユニットグループＤＡアドレス管理テーブル２００＃ｉに登録するグループユニットＤＡアドレスは１個であっても良いし複数個であっても良い。１個の場合の適用形態としては、端末５２＃ｉｊｋがユニット１８０＃ｉと同じグループに収容される端末間でのみグループ間通信を行う通信形態が考えられる。また、複数個の場合の適用形態として、端末５２＃ｉｊｋが任意のグループのユニットに収容される端末とグループ間通信を行う形態が考えられる。
【００９６】
ユニットグループＤＡ獲得部２０２＃ｉは、イーサネットフレームのＭＡＣ  ＤＡアドレスを元にユニットグループＤＡアドレス管理テーブル２００＃ｉを検索して、ユニットグループアドレスを獲得する。ＤＡ，ＳＡ，ＣＮＴ付加部２０４＃ｉは、ユニットＤＡアドレスにユニットグループＤＡアドレス、ユニットＳＡアドレスにユニットアドレス、ＣＮＴ中のＧＰ＝’１’，ＲＥ＝’０’を設定する。他のフィールドの設定値は第１実施形態と同様である。
【００９７】
これにより、例えば、端末５２＃１１１から端末５２＃２１１宛てのイーサネットフレームが送信されると、ユニット１８０＃１は、イーサネットフレームのＭＡＣ  ＤＡアドレスから端末５２＃２１１が収容されるユニット１８０＃２のユニットグループアドレスを獲得して、セルヘッダのユニットＤＡアドレスにユニットグループアドレスを設定する。尚、ＭＡＣ  ＤＡアドレスに対応するユニットグループアドレスが登録されていない場合は、例えば、ブロードキャストユニットアドレスを設定する。ユニットグループアドレスを持つユニットでセルが受信される。そして、イーサネットフレームに組み立てられる。組み立てられたイーサネットフレームがイーサネットケーブルに送信される。端末はイーサネットケーブルよりイーサネットフレームを受信して、ＭＡＣ  ＤＡアドレスが自ＭＡＣアドレスであれば、イーサネットフレームを処理する。このように、端末はグループ間通信が可能となる。
【００９８】
以上説明したように、第２実施形態と同様の効果がある。また、グループ間通信を使用することで同一帯域内を使用しているユニットをグループ分けすることができ、ＳＴＭ上で同一帯域を設定しているユニット内で１種のバーチャルＬＡＮが構築可能となる。
【００９９】
第３実施形態
図２０は本発明の第３実施形態によるイーサネットを収容するネットワークの構成図であり、図２中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付している。図２０中のユニット２１０＃ｉ（ｉ＝１〜４）がユニット２１０＃ｉ（ｉ＝１〜４）間でブロードキャスト通信を行う点でポイント−ｔｏ−ポイント通信を行う図２中のユニット５０＃ｉ（ｉ＝１〜４）と異なる。
【０１００】
図２１は図２０中のユニット２１０＃ｉの構成図であり、図３中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付している。プロセッサ部２２０＃ｉはブロードキャスト通信を行うために、ＩＴフレームのユニットＤＡアドレス＝Ａｌｌ’Ｆ’、ＣＮＴのＧＰ＝’０’，ＲＥ＝’０’を設定する点が図３中のプロセッサ部８０＃ｉと異なる。
【０１０１】
図２２は図２１中のプロセッサ部２２０＃ｉのイーサネットフレーム送信に係わる機能ブロック図であり、図４中の構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の符号を付している。ＤＡ，ＳＡ，ＣＮＴ付加部２３０＃ｉは、ユニットＤＡアドレス＝Ａｌｌ’Ｆ’、ユニットＳＡアドレスにユニットアドレス、ＣＮＴ中のＧＰ＝’０’，ＲＥ＝’１’を設定する。他のフィールドの設定値は第１実施形態と同様である。
【０１０２】
これにより、例えば、端末５２＃１１１から端末５２＃２１１宛てのイーサネットフレームが送信されると、ユニット２１０＃１は、セルヘッダのユニットＤＡアドレスにＡｌｌ’Ｆ’を設定する。全てのユニット２１０＃ｉ（ｉ＝１〜４）はＩＴセルを受信して、イーサネットフレームに組み立てる。組み立てたイーサネットフレームをイーサネットケーブル６０＃ｉｊ（ｉ＝１〜４，ｊ＝１，２）に送出する。各端末５２＃ｉｊｋはイーサネットケーブル６０＃ｉｊよりイーサネットフレームを受信する。端末５２＃２１１は、ＭＡＣ  ＤＡアドレスが自ＭＡＣアドレスなので、イーサネットフレームを処理する。このように、ブロードキャスト通信が可能となる。
【０１０３】
尚、本実施形態では、全てのイーサネットフレームをブロードキャストしたが、第１実施形態や第２実施形態において、ユニットＤＡアドレス管理テーブルやユニットグループＤＡアドレス管理テーブルにユニットアドレスやユニットグループアドレスが登録されていない場合、例えば、送信先のユニットが新規追加等の場合、ブロードキャスト通信してもよい。これにより柔軟な通信を行うことができる。
【０１０４】
以上説明したように、第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果がある。各ユニットは他のユニットのユニットアドレス又はユニットグループアドレスを知らなくても、ブロードキャスト通信により通信することができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、非同期フレームをセル化し、同期フレーム上ではセルレベルの処理を行うことにより、同一帯域が設定されているユニット間で通信を行うことができる。また、中継数値をセルに設定し、セルが中継される毎に更新することにより、中継数値が一定数値になるとセルを破棄するので、必要以上に中継されてトラヒックが大きくなることがない。更に、２重化伝送路における方路切り替え処理も従来の方路一括単位ではなく、時刻情報を使用することでイーサネットフレーム単位での切り替えが可能になることからネットワークの信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるネットワーク構成図である。
【図３】図２中のユニット構成図である。
【図４】図３中のプロセッサ部のイーサネットフレーム送信に係わる機能ブロック図である。
【図５】イーサネットフレーム及びセルデータを示す図である。
【図６】図４中のユニットＤＡアドレス管理テーブル構成図である。
【図７】図３中のプロセッサ部のイーサネットフレーム受信に係わる機能ブロック図である。
【図８】ＳＴＭフレーム構成図である。
【図９】図３中のセル解析部の機能ブロック図である。
【図１０】セルの受信／中継／破棄の判断基準を示す図である。
【図１１】図３中のプロセッサ部のイーサネットフレーム送信フローチャートである。
【図１２】図３中の送信制御部の動作フローチャートである。
【図１３】セルの中継・受信のフローチャートである。
【図１４】図３中のプロセッサ部のイーサネットフレーム受信フローチャートである。
【図１５】イーサネットフレーム受信に係わるタイムチャートである。
【図１６】本発明の第２実施形態によるネットワーク構成図である。
【図１７】図１６中のユニット構成図である。
【図１８】図１７中のプロセッサ部のイーサネットフレーム送信に係わる機能ブロック図である。
【図１９】図１８中のユニットグループＤＡアドレス管理テーブル構成図である。
【図２０】本発明の第３実施形態によるネットワーク構成図である。
【図２１】図２０中のユニット構成図である。
【図２２】図２１中のプロセッサ部のイーサネットフレーム送信に係わる機能ブロック図である。
【図２３】従来のイーサネットを収容するネットワーク構成図である。
【図２４】従来のＳＴＭフレーム構成図である。
【図２５】従来の子ユニット構成図である。
【図２６】従来の親ユニット構成図である。
【符号の説明】
３０  伝送ユニット
３２  分割手段
３４  フレーム抽出手段
３６  セル解析手段
３８  フレーム挿入手段
４０  組立手段
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【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】
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【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】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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