(57)【要約】ＩＳＰ装置と複数の加入者端末装置との異なる通信経路において単一の中継装置が介在する場合でも、スループットを向上させることができるアクセスネットワークシステムを開示する。このシステムでは、複数の加入者局（１１１〜１１４）及び複数の中継局（１０５）の各々が１つのＶＬＡＮがラインになるようにＶＬＡＮを設定し、加入者データのパケットに該当のＶＬＡＮタギングをすることで前記ＶＬＡＮを介して前記加入者データを転送する。アクセスネットワークシステム（１００）は、前記ＶＬＡＮの経路のエッジである前記加入者局を示す宛先ＭＡＣアドレスと前記ＶＬＡＮの経路と対応する加入者局を示す送信元ＭＡＣアドレスとＶＬＡＮタグとを有するＭＡＣアドレスタグ情報を生成し、前記加入者データに前記ＭＡＣアドレスタグ情報を付加する。
2005112370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク外と接続し、ネットワーク外から受信したパケットにネットワーク内の最終的な宛先に応じた送信元ＭＡＣアドレスを付加するエッジ装置と、
前記エッジ装置から受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスとパケットを受信したポートとを関連付けて保持し、受信したパケットを転送する中継装置と、
を具備するアクセスネットワークシステム。
【請求項２】
前記エッジ装置は、受信したパケットに付加する送信元ＭＡＣアドレスと、受信パケットの経路を示すＶＬＡＮＩＤとを対応付けて受信パケットに付加する請求項１に記載のアクセスネットワークシステム。
【請求項３】
ネットワーク内のＶＬＡＮ経路を管理し、ＶＬＡＮ経路を変更した場合、変更したＶＬＡＮ経路を前記エッジ装置に通知するコントロールユニットを具備し、
前記エッジ装置は、前記コントロールユニットから通知されたＶＬＡＮ経路に基づいて、自装置のＭＡＣアドレスを変更する請求項１に記載のアクセスネットワークシステム。
【請求項４】
前記中継装置は、複数のＶＬＡＮに対応したレイヤ２スイッチとする請求項１に記載のアクセスネットワークシステム。
【請求項５】
ネットワーク外と接続し、ネットワーク外から受信したパケットにネットワーク内の最終的な宛先に応じた送信元ＭＡＣアドレスを付加するエッジ装置。
【請求項６】
ネットワーク外と接続するエッジ装置がネットワーク外から受信したパケットにネットワーク内の最終的な宛先に応じた送信元ＭＡＣアドレスを付加する付加工程と、
前記エッジ装置からパケットを受信した中継装置が受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスとパケットを受信したポートとを関連付けて保持し、受信したパケットを転送する転送工程と、
を具備する加入者データ経路制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、加入者データの経路の制御を行うアクセスネットワークシステム及び加入者データ経路制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般的に、ＩＰネットワークシステムでは、転送されるデータの経路をＩＰルータが制御する。ＩＰルータは、ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスにより、そのパケットを中継すべき次段のＩＰルータを決定する。加入者端末装置とＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）装置を接続するようなアクセスネットワークシステムでは、加入者端末装置から送信されるパケットは、宛先ＩＰアドレスとして、例えば、同じポータルサイトのホストのＩＰアドレスを示している場合もある。【０００３】  ところが、各加入者端末装置は、それぞれのＩＳＰ装置と契約しているため、加入者端末装置のパケット（加入者データ）は契約しているＩＳＰネットワークを通過する必要がある。このため、加入者端末装置からのパケットは、その宛先ＩＰアドレスにかかわらず、加入者端末装置の属するＩＳＰ装置に送信される必要がある。【０００４】  このようなことから、加入者端末装置のパケットについては、アクセスネットワークシステム内のプライベートＩＰネットワークをトンネルさせることにより、ＩＳＰネットワークまで転送している。そして、ＩＳＰ装置が接続されるルータのＩＰを示すプライベートＩＰで加入者端末装置のパケットをカプセル化することにより、アクセスネットワークシステム内のＩＰルータを介してＩＳＰ装置に送信している。【０００５】  しかし、上述のように、ＩＰカプセル化を行う方法では、転送する加入者データをすべてＩＰカプセル化する必要があるため、加入者データを収容する装置の処理負荷が高くなるため、高速なソフトウェア処理が必要となる。【０００６】  また、経路上に障害が発生した場合、この障害経路を迂回するような経路変更処理が発生する。ＩＰカプセル化を行う方法では、加入者データの経路は、アクセスネットワークシステム内のＩＰルーティングに従うため、障害発生時の経路切り替えには経路制御プロトコルによる新しい経路の収束を待たねばならない。この経路切り替えには数１０秒単位を要する。【０００７】  このため、高速な経路制御が可能なアクセスネットワークシステムが提案されている（特許文献１参照）。このアクセスネットワークシステムは、複数の加入者局及び複数の中継局がＯＳＩモデルにおけるレイヤ３より下のレイヤを用いた転送プレーンで１つのＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  ＬＡＮ）がラインになるようにＶＬＡＮを設定する。転送パケットに該当のＶＬＡＮタギングを行うことにより、前記ＶＬＡＮを介して加入者端末装置の送受信する加入者データを転送し、ネットワーク管理ブロックがレイヤ３を用いた制御プレーンで複数の加入者局及び複数の中継局から収集したトラフィック情報に応じてＶＬＡＮの設定を変更する。
【特許文献１】特開２００３−３３８８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  しかしながら、特許文献１に記載されたアクセスネットワークシステムにおいては、次のような問題がある。【０００９】  特許文献１に記載されたアクセスネットワークシステムは、イーサネット（登録商標）を用いたレイヤ２の網であるため、パケット（フレーム）を転送する中継装置はフレーム中の宛先ＭＡＣアドレスによって出力ポートを決定する。ＭＡＣアドレスとポートの関係は、受信パケットの送信元ＭＡＣアドレスと受信ポートとを関連付けて中継装置によって保持（学習）される。【００１０】  このため、加入者端末装置１宛のパケットのフレームが図１に示すような状態になり、かつ、加入者端末装置２宛のパケットのフレームが図２に示すような状態になると、図３に示すように、中継装置の異なる２つのポート（ポート１とポート２）は、同一のＩＳＰ装置から出力されたパケットの送信元ＭＡＣアドレス（ＩＳＰ＃Ａ）を学習しようとする。【００１１】  このとき、同一のＭＡＣアドレスが複数のポートで学習されることは無く、通常のレイヤ２スイッチは、加入者端末装置が移動したものとみなして、新しく学習されたポート側についてのみＭＡＣアドレスを保持する。【００１２】  すなわち、どちらか１ポートでしか学習されていない状態であるので、加入者端末装置１及び加入者端末装置２が同時に通信を行っていた場合、加入者端末装置からＩＳＰ装置へのパケットはどちらか一方の加入者端末装置のＶＬＡＮ上でしか学習されていないことになる。このとき、未学習となるＶＬＡＮを用いている加入者端末装置はフラッディング処理を行うため、パケットの転送スループットが極端に低下する。【００１３】  また、特許文献１に記載されたアクセスネットワークシステムは、加入者端末装置１及び加入者端末装置２が同時に通信を行うと、アドレス学習の変更処理がパケットの通過のたびに行われ、これもスループットを低下させる原因となる。【００１４】  本発明の目的は、ＩＳＰ装置と複数の加入者端末装置との異なる通信経路において単一の中継装置が介在する場合でも、スループットを向上させることができるアクセスネットワークシステム及び加入者データ経路制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】  本発明によるアクセスネットワークシステムは、ネットワーク外と接続し、ネットワーク外から受信したパケットにネットワーク内の最終的な宛先に応じた送信元ＭＡＣアドレスを付加するエッジ装置と、前記エッジ装置から受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスとパケットを受信したポートとを関連付けて保持し、受信したパケットを転送する中継装置と、を具備する構成を採る。【００１６】  この構成によれば、中継装置はそれぞれ異なるポートでそのポートに対応するＭＡＣアドレスが保持されることになり、異なる加入者端末装置と同時に通信するときにどちらかのアドレスの未学習によるフラッディングを回避することができるので、スループットを向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】  本発明によれば、ＩＳＰ装置と複数の加入者端末装置との異なる通信経路において単一の中継装置が介在する場合でも、スループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来のアクセスネットワークシステムにおける加入者端末装置１宛のパケットのフレームを示す図
【図２】従来のアクセスネットワークシステムにおける加入者端末装置２宛のパケットのフレームを示す図
【図３】従来のアクセスネットワークシステムにおける中継局のアドレス学習テーブルを示す図
【図４】本発明の一実施の形態に係るアクセスネットワークシステムの構成を示す図
【図５】本発明の一実施の形態に係るアクセスネットワークシステムの転送プレーンのプロトコルスタックを説明する図
【図６】本発明の一実施の形態に係るアクセスネットワークシステムの制御プレーンのプロトコルスタックを説明する図
【図７】本発明の一実施の形態に係るアクセスネットワークシステムの一部を示すブロック図
【図８】本発明の一実施の形態に係るＩＳＰ装置から１つの加入者端末装置宛てに送信したパケットを接続局がカプセル化した時のフレームフォーマットを示す図
【図９】本発明の一実施の形態に係るＩＳＰ装置から他の加入者端末装置宛てに送信したパケットを接続局がカプセル化した時のフレームフォーマットを示す図
【図１０】本発明の一実施の形態に係る接続局でパケットに新たに付加されるＭＡＣアドレスのフォーマットを示す図
【図１１】本発明の一実施の形態に係る加入者局でパケットに新たに付加されるＭＡＣアドレスのフォーマットを示す図
【図１２】本発明の一実施の形態に係るコントロールユニット、接続局及び加入者局におけるＭＡＣアドレスの生成、設定及び変更を説明するためのシーケンス図
【図１３】本発明の一実施の形態に係る接続局がＩＳＰ装置からのパケットを受信したときの転送処理の手順を示すフロー図
【図１４】本発明の一実施の形態に係る接続局が中継局からのパケットを受信したときの転送処理の手順を示すフロー図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。【００２０】  （一実施の形態）
図４は、本発明の一実施の形態に係るアクセスネットワークシステムの構成を示す図である。図４に示すように、本発明の一実施の形態に係るアクセスネットワークシステム１００は、複数の加入者端末装置１０１〜１０４と、複数の中継局１０５と、複数の加入者端末装置１０１〜１０４を複数の中継局１０５に接続する複数の加入者局１１１〜１１４と、複数の中継局１０５をＩＳＰ装置１０６に接続する複数の接続局１０７と、コントロールユニット（ＣＵ）１０８と、を具備している。【００２１】  アクセスネットワークシステム１００は、レイヤ２で構成されている転送プレーンＰ１と、レイヤ３で構成されている制御プレーンＰ２と、を有している。転送プレーンＰ１のプロトコルスタックを図５に示す。また、制御プレーンＰ２のプロトコルスタックを図６に示す。【００２２】  アクセスネットワークシステム１００においては、複数の加入者局１１１〜１１４及び複数の中継局１０５の各々が転送プレーンＰ１で１つのラインになるようにＶＬＡＮを設定し、加入者データのパケットにＶＬＡＮタギングして、前記ＶＬＡＮを介して加入者データを転送する。【００２３】  また、アクセスネットワークシステム１００においては、コントロールユニット１０８が、制御プレーンＰ２で複数の中継局１０５及び複数の加入者局１１１〜１１４から全体のトラフィック情報を収集し、収集した全体のトラフィック情報に基づいて、複数の加入者端末装置１０１〜１０４が送受信する加入者データの経路を制御する。【００２４】  図７は、アクセスネットワークシステム１００の一部を示すブロック図である。図７に示すように、アクセスネットワークシステム１００が、２つの加入者端末装置１０１、１０２と、３つの中継局１０５と、２つの加入者局１１１、１１２と、中継局１０５をＩＳＰ装置１０６に接続する１つの接続局１０７と、コントロールユニット１０８と、を具備しているものとする。【００２５】  図８は、ＩＳＰ装置１０６から加入者端末装置１０１宛てに送信したパケットを接続局１０７がカプセル化したフレームフォーマットを示している。【００２６】  図９は、ＩＳＰ装置１０６から加入者端末装置１０２宛てに送信したパケットを接続局１０７がカプセル化したフレームフォーマットを示している。【００２７】  図８及び図９に示すように、接続局１０７がカプセル化に用いたイーサネット（登録商標）ヘッダ（ＭＡＣアドレスタグ情報）は、ＶＬＡＮの経路のエッジである加入者局を示す宛先ＭＡＣアドレスＭ１と、ＶＬＡＮの経路と対応する加入者局を示す送信元ＭＡＣアドレスＭ２と、ＶＬＡＮタグＴＧとを有するものである。すなわち、接続局１０７は、受信パケット（受信フレーム）にＶＬＡＮタグを挿入するのではなく、ＭＡＣアドレスタグ情報を付加する。【００２８】  新たなイーサネット（登録商標）ヘッダでカプセル化することにより、送信元ＭＡＣアドレスは、加入者端末装置１０１宛てのパケットと加入者端末装置１０２宛てのパケットとで同一ではなく、それぞれ宛先別に異なる。このため、中継局１０７においてもそれぞれ異なるポートでそのポートに対応するＭＡＣアドレスが学習されることになる。これにより、加入者端末装置１０１及び１０２��のパケットが中継局１０７を通過するたびに学習テーブルの変更処理は行われなくなる。そして、各ポートに該当のアドレスが用いられているため、加入者端末装置１０１と加入者端末装置１０２が同時に通信するときにどちらかのアドレスの未学習によるフラッディングもなくすことができる。これらのことから、スループットを向上させることができる。【００２９】  図１０は、接続局１０７でパケットに新たに付加されるＭＡＣアドレスのフォーマットを示している。図１１は、加入者局１１１、１１２でパケットに新たに付加されるＭＡＣアドレスのフォーマットを示している。【００３０】  ＭＡＣアドレスは、４８ビットで構成されている。ＭＡＣアドレスの４８ビットのうち先頭の８ビットを０ｘ０２とすることにより、プライベートなＭＡＣアドレス空間としてこれを使用する。また、加入者局１１１、１１２で現在使用しているＶＬＡＮＩＤの値の１２ビットがＭＡＣアドレスにマッピングされる。【００３１】  個々の加入者データの経路は、ＶＬＡＮにより区別されている。このＶＬＡＮの経路とアクセスネットワーク内で使用するＭＡＣアドレスの送受信の組とが一対一にマッピングされることにより、ＶＬＡＮの値のみを管理すればよい。また、１つの加入者局に複数の加入者端末装置が接続され、異なるＶＬＡＮを用いて通信を行う場合にも、この２つの経路上で送受信元となるＭＡＣアドレスを区別することが可能となるため、スループットを向上させることができる。【００３２】  次に、コントロールユニット１０８、接続局１０７及び加入者局１１１（１１２）におけるＭＡＣアドレスの生成、設定及び変更について、図１２を参照して詳細に説明する。【００３３】  コントロールユニット１０８は、アクセスネットワークシステム１００の立ち上げ時に、加入者局１１１，１１２と接続局１０７を結ぶＶＬＡＮ経路を算出し、経路の初期設定値を生成する（ステップＳＴ９０１）。そして、制御プレーンＰ２を用いて加入者局１１１（１１２）及び接続局１０７に経路の初期設定値を通知する。【００３４】  接続局１０７及び加入者局１１１（１１２）は、通知された前記初期設定値のＶＬＡＮに応じて自身のＭＡＣアドレスを生成して保持する（ステップＳＴ９０２、ＳＴ９０３）。なお、接続局１０７は、複数のＶＬＡＮが収束されるため、複数のＭＡＣアドレスを生成及び保持することになる。【００３５】  その後、経路の変更によりある加入者端末装置のＶＬＡＮ経路が変更になった場合（経路の変更時）、コントロールユニット１０８は、経路の変更を行って（ステップＳＴ９０４）、加入者局１１１（１１２）及び接続局１０７にＶＬＡＮの変更を通知する。【００３６】  接続局１０７と加入者局１１１（１１２）は、コントロールユニット１０８からのＶＬＡＮの変更の通知に従って、複数の加入者端末装置１０１、１０２にマッピングするＶＬＡＮを変更し、かつ、自身のＭＡＣアドレスを変更して保持する（ステップＳＴ９０５、ＳＴ９０６）。【００３７】  次に、接続局１０７のパケットの転送処理について、図面を参照して詳細に説明する。図１３は、接続局１０７がＩＳＰ装置１０６からパケットを受信したときの転送処理の手順を示すフロー図である。図��３に示すように、接続局１０７は、パケットを受信したときに（ステップＳＴ１００１）、宛先ＭＡＣアドレスより加入者局を特定し、コントロールユニット１０８により設定されたＶＬＡＮパスを検索する（ステップＳＴ１００２）。次に、ステップＳＴ１００３において接続局１０７は検索がヒットしたか否かを判断する。【００３８】  ステップＳＴ１００３において検索がヒットした場合、接続局１０７は、該当のＶＬＡＮＩＤを用いてＭＡＣアドレスタグ情報（イーサネット（登録商標）ヘッダ）を受信パケットに付加（カプセル化）して送信し（ステップＳＴ１００４、ＳＴ１００５）、ステップＳＴ１００１に戻る。ステップＳＴ１００３において検索がヒットしない場合、接続局１０７が受信パケットを廃棄して（ステップＳＴ１００６）、ステップＳＴ１００１に戻る。【００３９】  図１４は、接続局１０７が中継局１０５からのパケットを受けた時の転送処理を説明するためのフロー図である。図１４に示すように、接続局１０７は、パケットを受信したときに（ステップＳＴ１１０１）、宛先ＭＡＣアドレスが自装置のアドレスとして登録されているか否かを判断する（ステップＳＴ１１０２）。【００４０】  ステップＳＴ１１０２において宛先ＭＡＣアドレスが自装置のアドレスとして登録されている場合、接続局１０７は、受信パケットからＭＡＣアドレスタグ情報を削除してパケットを送信し（ステップＳＴ１１０３、ＳＴ１１０４）、ステップＳＴ１１０１に戻る。ステップＳＴ１１０２において宛先ＭＡＣアドレスが自装置のアドレスとして登録されていない場合、接続局１０７が受信パケットを廃棄して（ステップＳＴ１１０５）、ステップＳＴ１００１に戻る。【００４１】  このように本実施の形態によれば、ＩＳＰ装置に接続された接続局が当該ＩＳＰ装置から受信したパケットに宛先別に異なる送信元アドレスを付加することにより、ＩＳＰ装置と複数の加入者端末装置との異なる通信経路において単一の中継装置が介在する場合でも、この中継装置はそれぞれ異なるポートでそのポートに対応するＭＡＣアドレスが学習されることになり、スループットを向上させることができる。【００４２】  なお、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。【００４３】  また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。【００４４】  また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。【００４５】  さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば���当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。【００４６】  本発明の第１の態様は、ネットワーク外と接続し、ネットワーク外から受信したパケットにネットワーク内の最終的な宛先に応じた送信元ＭＡＣアドレスを付加するエッジ装置と、前記エッジ装置から受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスとパケットを受信したポートとを関連付けて保持し、受信したパケットを転送する中継装置と、を具備するアクセスネットワークシステム。【００４７】  この構成によれば、中継装置はそれぞれ異なるポートでそのポートに対応するＭＡＣアドレスが保持されることになり、異なる加入者端末装置と同時に通信するときにどちらかのアドレスの未学習によるフラッディングを回避することができるので、スループットを向上させることができる。【００４８】  本発明の第２の態様は、上記態様において、前記エッジ装置は、受信したパケットに付加する送信元ＭＡＣアドレスと、受信パケットの経路を示すＶＬＡＮＩＤとを対応付けて受信パケットに付加するアクセスネットワークシステム。【００４９】  この構成によれば、ネットワーク内の最終的な宛先が同じでも、異なる複数のＶＬＡＮ経路を使用することができる。【００５０】  本発明の第３の態様は、上記態様において、ネットワーク内のＶＬＡＮ経路を管理し、ＶＬＡＮ経路を変更した場合、変更したＶＬＡＮ経路を前記エッジ装置に通知するコントロールユニットを具備し、前記エッジ装置は、前記コントロールユニットから通知されたＶＬＡＮ経路に基づいて、自装置のＭＡＣアドレスを変更するアクセスネットワークシステム。【００５１】  この構成によれば、ＶＬＡＮ経路を変更した場合でも、変更したＶＬＡＮに対応したＭＡＣアドレスを受信パケットに付加することができる。【００５２】  本発明の第４の態様は、上記態様において、前記中継装置は、複数のＶＬＡＮに対応したレイヤ２スイッチとするアクセスネットワークシステム。【００５３】  この構成によれば、既存のレイヤ２スイッチを中継装置として流用することができ、中継装置の敷設コストを抑制することができる。【００５４】  本発明の第５の態様は、ネットワーク外と接続し、ネットワーク外から受信したパケットにネットワーク内の最終的な宛先に応じた送信元ＭＡＣアドレスを付加するエッジ装置。【００５５】  この構成によれば、中継装置がそれぞれ異なるポートでそのポートに対応するＭＡＣアドレスを保持すれば、異なる加入者端末装置と同時に通信するときにどちらかのアドレスの未学習によるフラッディングを回避することができるので、スループットを向上させることができる。【００５６】  本発明の第６の態様は、ネットワーク外と接続するエッジ装置がネットワーク外から受信したパケットにネットワーク内の最終的な宛先に応じた送信元ＭＡＣアドレスを付加する付加工程と、前記エッジ装置からパケットを受信した中継装置が受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスとパケットを受信したポートとを関連付けて保持し、受信したパケットを転送する転送工程と、を具備する加入者データ経路制御方法。【００５７】  この方法によれば、中継装置はそれぞれ異なるポートでそ���ポートに対応するＭＡＣアドレスが保持されることになり、異なる加入者端末装置と同時に通信するときにどちらかのアドレスの未学習によるフラッディングを回避することができるので、スループットを向上させることができる。【００５８】  本明細書は、２００４年５月１８日出願の特願２００４−１４７６４１に基づくものである。この内容は全てここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００５９】  本発明は、スループットを向上させることができ、アクセスネットワークシステム及び加入者データ経路制御方法に有用である。
【図１】
2005112370.tif 000003
【図２】
2005112370.tif 000004
【図３】
2005112370.tif 000005
【図４】
2005112370.tif 000006
【図５】
2005112370.tif 000007
【図６】
2005112370.tif 000008
【図７】
2005112370.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005112370.tif 000011
【図１０】
2005112370.tif 000012
【図１１】
2005112370.tif 000013
【図１２】
2005112370.tif 000014
【図１３】
2005112370.tif 000015
【図１４】
2005112370.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月16日(2005.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】請求の範囲
【請求項１】（補正後）予め設定されたネットワークの内部に配置され且つネットワーク外とネットワーク内とを接続する複数のエッジ装置と、ネットワーク内に配置され且つ受信したパケットを転送する中継装置と、を具備するアクセスネットワークシステムであって、
第１エッジ装置が、
ネットワーク外からパケットを受信した場合に、前記パケットをネットワーク外へ送信する第２エッジ装置と前記第１エッジ装置自身との間に構成されたＶＬＡＮ経路毎に異なる送信元ＭＡＣアドレスを生成し、生成した前記送信元ＭＡＣアドレス、前記第２エッジ装置が有する宛先ＭＡＣアドレス、及び前記ＶＬＡＮ経路毎に設定されたＶＬＡＮＩＤ、を用いて生成した追加ヘッダを、ネットワーク外から受信した前記パケットに付加してネットワーク内へ伝送し、
前記第２エッジ装置が、
前記第１エッジ装置から伝送されたパケットから前記追加ヘッダを削除し、前記追加ヘッダを削除したパケットをネットワーク外に送信する、
アクセスネットワークシステム。
【請求項２】（補正後）ネットワーク内の前記ＶＬＡＮ経路を管理し、前記ＶＬＡＮ経路を変更した場合、変更後のＶＬＡＮ経路のＶＬＡＮＩＤを前記複数のエッジ装置に通知するコントロールユニットを更に具備し、
前記複数のエッジ装置は、
前記コントロールユニットから通知された変更後のＶＬＡＮ経路のＶＬＡＮＩＤに基づいて、前記追加ヘッダを変更する、
請求項１に記載のアクセスネットワークシステム。
【請求項３】（補正後）前記中継装置は、
複数のＶＬＡＮに対応したレイヤ２スイッチである、
請求項１に記載のアクセスネットワークシステム。
【請求項４】（補正後）予め設定されたネットワークの内部に配置され且つネットワーク外とネットワーク内とを接続するエッジ装置であって、
ネットワーク外からパケットを受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した前記パケットをネットワーク外へ送信する他のエッジ装置と前記エッジ装置自身との間に構成されたＶＬＡＮ経路毎に異なる送信元ＭＡＣアドレスを生成する送信元ＭＡＣアドレス生成手段と、
前記他のエッジ装置が有する宛先ＭＡＣアドレス、前記送信元ＭＡＣアドレス、及び前記ＶＬＡＮ経路毎に設定されたＶＬＡＮＩＤ、を用いて追加ヘッダを生成する追加ヘッダ生成手段と、
前記受信手段で受信した前記パケットに前記追加ヘッダを付加する追加ヘッダ付加手段と、
を具備するエッジ装置。
【請求項５】（補正後）予め設定されたネットワークの内部に配置され且つネットワーク外とネットワーク内とを接続するエッジ装置であって、
ネットワーク内からパケットを受信する受信手段と、
前記エッジ装置自身が有するＭＡＣアドレス、ネットワーク外から受信した受信パケットをネットワーク内へ送信する他のエッジ装置と前記エッジ装置自身との間に構成されたＶＬＡＮ経路毎に異なるように前記他のエッジ装置において生成された送信元ＭＡＣアドレス、及び前記ＶＬＡＮ経路毎に設定されたＶＬＡＮＩＤ、を用いて前記他のエッジ装置において生成された追加ヘッダを、前記受信手段で受信した前記パケットから削除する追加ヘッダ削除手段と、
を具備するエッジ装置。
【請求項６】（補正後）予め設定されたネットワークの内部に配置され且つネットワーク外とネットワーク内とを接続する複数のエッジ装置と、ネットワーク内に配置され且つ受信したパケットを転送する中継装置と、を具備するアクセスネットワークシステムにおけるデータ経路制御方法であって、
第１エッジ装置がネットワーク外からパケットを受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した前記パケットをネットワーク外へ送信する第２エッジ装置と前記第１エッジ装置との間に構成されたＶＬＡＮ経路毎に異なる送信元ＭＡＣアドレスを前記第１エッジ装置において生成する送信元ＭＡＣアドレス生成ステップと、
前記第１エッジ装置において、前記第２エッジ装置が有する宛先ＭＡＣアドレス、前記送信元ＭＡＣアドレス、及び前記ＶＬＡＮ経路毎に設定されたＶＬＡＮＩＤ、を用いて追加ヘッダを生成する追加ヘッダ生成ステップと、
前記受信ステップで受信した前記パケットに前記追加ヘッダを前記第１エッジ装置において付加する追加ヘッダ付加ステップと、
前記追加ヘッダを付加したパケットを、前記第１エッジ装置からネットワーク内へ送信するネットワーク内送信ステップと、
前記第２エッジ装置において、前記第１エッジ装置で前記追加ヘッダが付加されたパケットから前記追加ヘッダを削除する追加ヘッダ削除ステップと、
前記追加ヘッダが削除されたパケットを、前記第２エッジ装置からネットワーク外に送信するネットワーク外送信ステップと、
を具備するデータ経路制御方法。
１４
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月7日(2006.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定されたネットワークの内部に配置され且つネットワーク外とネットワーク内とを接続する複数のエッジ装置と、ネットワーク内に配置され且つ受信したパケットを転送する中継装置と、を具備するアクセスネットワークシステムであって、
第１エッジ装置が、
ネットワーク外からパケットを受信した場合に、前記パケットをネットワーク外へ送信する第２エッジ装置と前記第１エッジ装置自身との間に構成されたＶＬＡＮ経路毎に異なる送信元ＭＡＣアドレスを生成し、生成した前記送信元ＭＡＣアドレス、前記第２エッジ装置が有する宛先ＭＡＣアドレス、及び前記ＶＬＡＮ経路毎に設定されたＶＬＡＮＩＤ、を用いて生成した追加ヘッダを、ネットワーク外から受信した前記パケットに付加してネットワーク内へ伝送し、
前記第２エッジ装置が、
前記第１エッジ装置から伝送されたパケットから前記追加ヘッダを削除し、前記追加ヘッダを削除したパケットをネットワーク外に送信する、
アクセスネットワークシステム。
【請求項２】
ネットワーク内の前記ＶＬＡＮ経路を管理し、前記ＶＬＡＮ経路を変更した場合、変更後のＶＬＡＮ経路のＶＬＡＮＩＤを前記複数のエッジ装置に通知するコントロールユニットを更に具備し、
前記複数のエッジ装置は、
前記コントロールユニットから通知された変更後のＶＬＡＮ経路のＶＬＡＮＩＤに基づいて、前記追加ヘッダを変更する、
請求項１に記載のアクセスネットワークシステム。
【請求項３】
前記中継装置は、
複数のＶＬＡＮに対応したレイヤ２スイッチである、
請求項１に記載のアクセスネットワークシステム。
【請求項４】
予め設定されたネットワークの内部に配置され且つネットワーク外とネットワーク内とを接続するエッジ装置であって、
ネットワーク外からパケットを受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した前記パケットをネットワーク外へ送信する他のエッジ装置と前記エッジ装置自身との間に構成されたＶＬＡＮ経路毎に異なる送信元ＭＡＣアドレスを生成する送信元ＭＡＣアドレス生成手段と、
前記他のエッジ装置が有する宛先ＭＡＣアドレス、前記送信元ＭＡＣアドレス、及び前記ＶＬＡＮ経路毎に設定されたＶＬＡＮＩＤ、を用いて追加ヘッダを生成する追加ヘッダ生成手段と、
前記受信手段で受信した前記パケットに前記追加ヘッダを付加する追加ヘッダ付加手段と、
を具備するエッジ装置。
【請求項５】
予め設定されたネットワークの内部に配置され且つネットワーク外とネットワーク内とを接続するエッジ装置であって、
ネットワーク内からパケットを受信する受信手段と、
前記エッジ装置自身が有するＭＡＣアドレス、ネットワーク外から受信した受信パケットをネットワーク内へ送信する他のエッジ装置と前記エッジ装置自身との間に構成されたＶＬＡＮ経路毎に異なるように前記他のエッジ装置において生成された送信元ＭＡＣアドレス、及び前記ＶＬＡＮ経路毎に設定されたＶＬＡＮＩＤ、を用いて前記他のエッジ装置において生成された追加ヘッダを、前記受信手段で受信した前記パケットから削除する追加ヘッダ削除手段と、
を具備するエッジ装置。
【請求項６】
予め設定されたネットワークの内部に配置され且つネットワーク外とネットワーク内とを接続する複数のエッジ装置と、ネットワーク内に配置され且つ受信したパケットを転送する中継装置と、を具備するアクセスネットワークシステムにおけるデータ経路制御方法であって、
第１エッジ装置がネットワーク外からパケットを受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した前記パケットをネットワーク外へ送信する第２エッジ装置と前記第１エッジ装置との間に構成されたＶＬＡＮ経路毎に異なる送信元ＭＡＣアドレスを前記第１エッジ装置において生成する送信元ＭＡＣアドレス生成ステップと、
前記第１エッジ装置において、前記第２エッジ装置が有する宛先ＭＡＣアドレス、前記送信元ＭＡＣアドレス、及び前記ＶＬＡＮ経路毎に設定されたＶＬＡＮＩＤ、を用いて追加ヘッダを生成する追加ヘッダ生成ステップと、
前記受信ステップで受信した前記パケットに前記追加ヘッダを前記第１エッジ装置において付加する追加ヘッダ付加ステップと、
前記追加ヘッダを付加したパケットを、前記第１エッジ装置からネットワーク内へ送信するネットワーク内送信ステップと、
前記第２エッジ装置において、前記第１エッジ装置で前記追加ヘッダが付加されたパケットから前記追加ヘッダを削除する追加ヘッダ削除ステップと、
前記追加ヘッダが削除されたパケットを、前記第２エッジ装置からネットワーク外に送信するネットワーク外送信ステップと、
を具備するデータ経路制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加入者データの経路の制御を行うアクセスネットワークシステム及び加入者データ経路制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＩＰネットワークシステムでは、転送されるデータの経路をＩＰルータが制御する。ＩＰルータは、ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスにより、そのパケットを中継すべき次段のＩＰルータを決定する。加入者端末装置とＩＳＰ（Internet Service Provider）装置を接続するようなアクセスネットワークシステムでは、加入者端末装置から送信されるパケットは、宛先ＩＰアドレスとして、例えば、同じポータルサイトのホストのＩＰアドレスを示している場合もある。
【０００３】
ところが、各加入者端末装置は、それぞれのＩＳＰ装置と契約しているため、加入者端末装置のパケット（加入者データ）は契約しているＩＳＰネットワークを通過する必要がある。このため、加入者端末装置からのパケットは、その宛先ＩＰアドレスにかかわらず、加入者端末装置の属するＩＳＰ装置に送信される必要がある。
【０００４】
このようなことから、加入者端末装置のパケットについては、アクセスネットワークシステム内のプライベートＩＰネットワークをトンネルさせることにより、ＩＳＰネットワークまで転送している。そして、ＩＳＰ装置が接続されるルータのＩＰを示すプライベートＩＰで加入者端末装置のパケットをカプセル化することにより、アクセスネットワークシステム内のＩＰルータを介してＩＳＰ装置に送信している。
【０００５】
しかし、上述のように、ＩＰカプセル化を行う方法では、転送する加入者データをすべてＩＰカプセル化する必要があるため、加入者データを収容する装置の処理負荷が高くなるため、高速なソフトウェア処理が必要となる。
【０００６】
また、経路上に障害が発生した場合、この障害経路を迂回するような経路変更処理が発生する。ＩＰカプセル化を行う方法では、加入者データの経路は、アクセスネットワークシステム内のＩＰルーティングに従うため、障害発生時の経路切り替えには経路制御プロトコルによる新しい経路の収束を待たねばならない。この経路切り替えには数１０秒単位を要する。
【０００７】
このため、高速な経路制御が可能なアクセスネットワークシステムが提案されている（特許文献１参照）。このアクセスネットワークシステムは、複数の加入者局及び複数の中継局がＯＳＩモデルにおけるレイヤ３より下のレイヤを用いた転送プレーンで１つのＶＬＡＮ（Virtual LAN）がラインになるようにＶＬＡＮを設定する。転送パケットに該当のＶＬＡＮタギングを行うことにより、前記ＶＬＡＮを介して加入者端末装置の送受信する加入者データを転送し、ネットワーク管理ブロックがレイヤ３を用いた制御プレーンで複数の加入者局及び複数の中継局から収集したトラフィック情報に応じてＶＬＡＮの設定を変更する。
【特許文献１】特開２００３−３３８８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたアクセスネットワークシステムにおいては、次のような問題がある。
【０００９】
特許文献１に記載されたアクセスネットワークシステムは、イーサネット（登録商標）を用いたレイヤ２の網であるため、パケット（フレーム）を転送する中継装置はフレーム中の宛先ＭＡＣアドレスによって出力ポートを決定する。ＭＡＣアドレスとポートの関係は、受信パケットの送信元ＭＡＣアドレスと受信ポートとを関連付けて中継装置によって保持（学習）される。
【００１０】
このため、加入者端末装置１宛のパケットのフレ−ムが図１に示すような状態になり、かつ、加入者端末装置２宛のパケットのフレ−ムが図２に示すような状態になると、図３に示すように、中継装置の異なる２つのポート（ポート１とポート２）は、同一のＩＳＰ装置から出力されたパケットの送信元ＭＡＣアドレス（ＩＳＰ＃Ａ）を学習しようとする。
【００１１】
このとき、同一のＭＡＣアドレスが複数のポートで学習されることは無く、通常のレイヤ２スイッチは、加入者端末装置が移動したものとみなして、新しく学習されたポート側についてのみＭＡＣアドレスを保持する。
【００１２】
すなわち、どちらか１ポートでしか学習されていない状態であるので、加入者端末装置１及び加入者端末装置２が同時に通信を行っていた場合、加入者端末装置からＩＳＰ装置へのパケットはどちらか一方の加入者端末装置のＶＬＡＮ上でしか学習されていないことになる。このとき、未学習となるＶＬＡＮを用いている加入者端末装置はフラッディング処理を行うため、パケットの転送スループットが極端に低下する。
【００１３】
また、特許文献１に記載されたアクセスネットワークシステムは、加入者端末装置１及び加入者端末装置２が同時に通信を行うと、アドレス学習の変更処理がパケットの通過のたびに行われ、これもスループットを低下させる原因となる。
【００１４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＩＳＰ装置と複数の加入者端末装置との異なる通信経路において単一の中継装置が介在する場合でも、スループットを向上させることができるアクセスネットワークシステム及び加入者データ経路制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によるアクセスネットワークシステムは、ネットワーク外と接続し、ネットワーク外から受信したパケットにネットワーク内の最終的な宛先に応じた送信元ＭＡＣアドレスを付加するエッジ装置と、前記エッジ装置から受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスとパケットを受信したポートとを関連付けて保持し、受信したパケットを転送する中継装置と、を具備する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、中継装置はそれぞれ異なるポートでそのポートに対応するＭＡＣアドレスが保持されることになり、異なる加入者端末装置と同時に通信するときにどちらかのアドレスの未学習によるフラッディングを回避することができるので、スループットを向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＩＳＰ装置と複数の加入者端末装置との異なる通信経路において単一の中継装置が介在する場合でも、スループットを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
（一実施の形態）
図４は、本発明の一実施の形態に係るアクセスネットワークシステムの構成を示す図である。図４に示すように、本発明の一実施の形態に係るアクセスネットワークシステム１００は、複数の加入者端末装置１０１〜１０４と、複数の中継局１０５と、複数の加入者端末装置１０１〜１０４を複数の中継局１０５に接続する複数の加入者局１１１〜１１４と、複数の中継局１０５をＩＳＰ装置１０６に接続する複数の接続局１０７と、コントロールユニット（ＣＵ）１０８と、を具備している。
【００２０】
アクセスネットワークシステム１００は、レイヤ２で構成されている転送プレーンＰ１と、レイヤ３で構成されている制御プレーンＰ２と、を有している。転送プレーンＰ１のプロトコルスタックを図５に示す。また、制御プレーンＰ２のプロトコルスタックを図６に示す。
【００２１】
アクセスネットワークシステム１００においては、複数の加入者局１１１〜１１４及び複数の中継局１０５の各々が転送プレーンＰ１で１つのラインになるようにＶＬＡＮを設定し、加入者データのパケットにＶＬＡＮタギングして、前記ＶＬＡＮを介して加入者データを転送する。
【００２２】
また、アクセスネットワークシステム１００においては、コントロールユニット１０８が、制御プレーンＰ２で複数の中継局１０５及び複数の加入者局１１１〜１１４から全体のトラフィック情報を収集し、収集した全体のトラフィック情報に基づいて、複数の加入者端末装置１０１〜１０４が送受信する加入者データの経路を制御する。
【００２３】
図７は、アクセスネットワークシステム１００の一部を示すブロック図である。図７に示すように、アクセスネットワークシステム１００が、２つの加入者端末装置１０１、１０２と、３つの中継局１０５と、２つの加入者局１１１、１１２と、中継局１０５をＩＳＰ装置１０６に接続する１つの接続局１０７と、コントロールユニット１０８と、を具備しているものとする。
【００２４】
図８は、ＩＳＰ装置１０６から加入者端末装置１０１宛てに送信したパケットを接続局１０７がカプセル化したフレームフォーマットを示している。
【００２５】
図９は、ＩＳＰ装置１０６から加入者端末装置１０２宛てに送信したパケットを接続局１０７がカプセル化したフレームフォーマットを示している。
【００２６】
図８及び図９に示すように、接続局１０７がカプセル化に用いたイーサネット（登録商標）ヘッダ（ＭＡＣアドレスタグ情報）は、ＶＬＡＮの経路のエッジである加入者局を示す宛先ＭＡＣアドレスＭ１と、ＶＬＡＮの経路と対応する加入者局を示す送信元ＭＡＣアドレスＭ２と、ＶＬＡＮタグＴＧとを有するものである。すなわち、接続局１０７は、受信パケット（受信フレーム）にＶＬＡＮタグを挿入するのではなく、ＭＡＣアドレスタグ情報を付加する。
【００２７】
新たなイーサネット（登録商標）ヘッダでカプセル化することにより、送信元ＭＡＣアドレスは、加入者端末装置１０１宛てのパケットと加入者端末装置１０２宛てのパケットとで同一ではなく、それぞれ宛先別に異なる。このため、中継局１０７においてもそれぞれ異なるポートでそのポートに対応するＭＡＣアドレスが学習されることになる。これにより、加入者端末装置１０１及び１０２宛のパケットが中継局１０７を通過するたびに学習テーブルの変更処理は行われなくなる。そして、各ポートに該当のアドレスが用いられているため、加入者端末装置１０１と加入者端末装置１０２が同時に通信するときにどちらかのアドレスの未学習によるフラッディングもなくすことができる。これらのことから、スループットを向上させることができる。
【００２８】
図１０は、接続局１０７でパケットに新たに付加されるＭＡＣアドレスのフォーマットを示している。図１１は、加入者局１１１、１１２でパケットに新たに付加されるＭＡＣアドレスのフォーマットを示している。
【００２９】
ＭＡＣアドレスは、４８ビットで構成されている。ＭＡＣアドレスの４８ビットのうち先頭の８ビットを0x02とすることにより、プライベートなＭＡＣアドレス空間としてこれを使用する。また、加入者局１１１、１１２で現在使用しているＶＬＡＮＩＤの値の１２ビットがＭＡＣアドレスにマッピングされる。
【００３０】
個々の加入者データの経路は、ＶＬＡＮにより区別されている。このＶＬＡＮの経路とアクセスネットワーク内で使用するＭＡＣアドレスの送受信の組とが一対一にマッピングされることにより、ＶＬＡＮの値のみを管理すればよい。また、１つの加入者局に複数の加入者端末装置が接続され、異なるＶＬＡＮを用いて通信を行う場合にも、この２つの経路上で送受信元となるＭＡＣアドレスを区別することが可能となるため、スループットを向上させることができる。
【００３１】
次に、コントロールユニット１０８、接続局１０７及び加入者局１１１（１１２）におけるＭＡＣアドレスの生成、設定及び変更について、図１２を参照して詳細に説明する。
【００３２】
コントロールユニット１０８は、アクセスネットワークシステム１００の立ち上げ時に、加入者局１１１，１１２と接続局１０７を結ぶＶＬＡＮ経路を算出し、経路の初期設定値を生成する（ステップＳＴ９０１）。そして、制御プレーンＰ２を用いて加入者局１１１（１１２）及び接続局１０７に経路の初期設定値を通知する。
【００３３】
接続局１０７及び加入者局１１１（１１２）は、通知された前記初期設定値のＶＬＡＮに応じて自身のＭＡＣアドレスを生成して保持する（ステップＳＴ９０２、ＳＴ９０３）。なお、接続局１０７は、複数のＶＬＡＮが収束されるため、複数のＭＡＣアドレスを生成及び保持することになる。
【００３４】
その後、経路の変更によりある加入者端末装置のＶＬＡＮ経路が変更になった場合（経路の変更時）、コントロールユニット１０８は、経路の変更を行って（ステップＳＴ９０４）、加入者局１１１（１１２）及び接続局１０７にＶＬＡＮの変更を通知する。
【００３５】
接続局１０７と加入者局１１１（１１２）は、コントロールユニット１０８からのＶＬＡＮの変更の通知に従って、複数の加入者端末装置１０１、１０２にマッピングするＶＬＡＮを変更し、かつ、自身のＭＡＣアドレスを変更して保持する（ステップＳＴ９０５、ＳＴ９０６）。
【００３６】
次に、接続局１０７のパケットの転送処理について、図面を参照して詳細に説明する。図１３は、接続局１０７がＩＳＰ装置１０６からパケットを受信したときの転送処理の手順を示すフロー図である。図１３に示すように、接続局１０７は、パケットを受信したときに（ステップＳＴ１００１）、宛先ＭＡＣアドレスより加入者局を特定し、コントロールユニット１０８により設定されたＶＬＡＮパスを検索する（ステップＳＴ１００２）。次に、ステップＳＴ１００３において接続局１０７は検索がヒットしたか否かを判断する。
【００３７】
ステップＳＴ１００３において検索がヒットした場合、接続局１０７は、該当のＶＬＡＮＩＤを用いてＭＡＣアドレスタグ情報（イーサネット（登録商標）ヘッダ）を受信パケットに付加（カプセル化）して送信し（ステップＳＴ１００４、ＳＴ１００５）、ステップＳＴ１００１に戻る。ステップＳＴ１００３において検索がヒットしない場合、接続局１０７が受信パケットを廃棄して（ステップＳＴ１００６）、ステップＳＴ１００１に戻る。
【００３８】
図１４は、接続局１０７が中継局１０５からのパケットを受けた時の転送処理を説明するためのフロー図である。図１４に示すように、接続局１０７は、パケットを受信したときに（ステップＳＴ１１０１）、宛先ＭＡＣアドレスが自装置のアドレスとして登録されているか否かを判断する（ステップＳＴ１１０２）。
【００３９】
ステップＳＴ１１０２において宛先ＭＡＣアドレスが自装置のアドレスとして登録されている場合、接続局１０７は、受信パケットからＭＡＣアドレスタグ情報を削除してパケットを送信し（ステップＳＴ１１０３、ＳＴ１１０４）、ステップＳＴ１１０１に戻る。ステップＳＴ１１０２において宛先ＭＡＣアドレスが自装置のアドレスとして登録されていない場合、接続局１０７が受信パケットを廃棄して（ステップＳＴ１１０５）、ステップＳＴ１００１に戻る。
【００４０】
このように本実施の形態によれば、ＩＳＰ装置に接続された接続局が当該ＩＳＰ装置から受信したパケットに宛先別に異なる送信元アドレスを付加することにより、ＩＳＰ装置と複数の加入者端末装置との異なる通信経路において単一の中継装置が介在する場合でも、この中継装置はそれぞれ異なるポートでそのポートに対応するＭＡＣアドレスが学習されることになり、スループットを向上させることができる。
【００４１】
なお、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００４２】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００４３】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【００４４】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【００４５】
本発明の第１の態様は、ネットワーク外と接続し、ネットワーク外から受信したパケットにネットワーク内の最終的な宛先に応じた送信元ＭＡＣアドレスを付加するエッジ装置と、前記エッジ装置から受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスとパケットを受信したポートとを関連付けて保持し、受信したパケットを転送する中継装置と、を具備するアクセスネットワークシステム。
【００４６】
この構成によれば、中継装置はそれぞれ異なるポートでそのポートに対応するＭＡＣアドレスが保持されることになり、異なる加入者端末装置と同時に通信するときにどちらかのアドレスの未学習によるフラッディングを回避することができるので、スループットを向上させることができる。
【００４７】
本発明の第２の態様は、上記態様において、前記エッジ装置は、受信したパケットに付加する送信元ＭＡＣアドレスと、受信パケットの経路を示すＶＬＡＮＩＤとを対応付けて受信パケットに付加するアクセスネットワークシステム。
【００４８】
この構成によれば、ネットワーク内の最終的な宛先が同じでも、異なる複数のＶＬＡＮ経路を使用することができる。
【００４９】
本発明の第３の態様は、上記態様において、ネットワーク内のＶＬＡＮ経路を管理し、ＶＬＡＮ経路を変更した場合、変更したＶＬＡＮ経路を前記エッジ装置に通知するコントロールユニットを具備し、前記エッジ装置は、前記コントロールユニットから通知されたＶＬＡＮ経路に基づいて、自装置のＭＡＣアドレスを変更するアクセスネットワークシステム。
【００５０】
この構成によれば、ＶＬＡＮ経路を変更した場合でも、変更したＶＬＡＮに対応したＭＡＣアドレスを受信パケットに付加することができる。
【００５１】
本発明の第４の態様は、上記態様において、前記中継装置は、複数のＶＬＡＮに対応したレイヤ２スイッチとするアクセスネットワークシステム。
【００５２】
この構成によれば、既存のレイヤ２スイッチを中継装置として流用することができ、中継装置の敷設コストを抑制することができる。
【００５３】
本発明の第５の態様は、ネットワーク外と接続し、ネットワーク外から受信したパケットにネットワーク内の最終的な宛先に応じた送信元ＭＡＣアドレスを付加するエッジ装置。
【００５４】
この構成によれば、中継装置がそれぞれ異なるポートでそのポートに対応するＭＡＣアドレスを保持すれば、異なる加入者端末装置と同時に通信するときにどちらかのアドレスの未学習によるフラッディングを回避することができるので、スループットを向上させることができる。
【００５５】
本発明の第６の態様は、ネットワーク外と接続するエッジ装置がネットワーク外から受信したパケットにネットワーク内の最終的な宛先に応じた送信元ＭＡＣアドレスを付加する付加工程と、前記エッジ装置からパケットを受信した中継装置が受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスとパケットを受信したポートとを関連付けて保持し、受信したパケットを転送する転送工程と、を具備する加入者データ経路制御方法。
【００５６】
この方法によれば、中継装置はそれぞれ異なるポートでそのポートに対応するＭＡＣアドレスが保持されることになり、異なる加入者端末装置と同時に通信するときにどちらかのアドレスの未学習によるフラッディングを回避することができるので、スループットを向上させることができる。
【００５７】
本明細書は、２００４年５月１８日出願の特願２００４−１４７６４１に基づくものである。この内容は全てここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、スループットを向上させることができ、アクセスネットワークシステム及び加入者データ経路制御方法に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】従来のアクセスネットワークシステムにおける加入者端末装置１宛のパケットのフレ−ムを示す図
【図２】従来のアクセスネットワークシステムにおける加入者端末装置２宛のパケットのフレ−ムを示す図
【図３】従来のアクセスネットワークシステムにおける中継局のアドレス学習テーブルを示す図
【図４】本発明の一実施の形態に係るアクセスネットワークシステムの構成を示す図
【図５】本発明の一実施の形態に係るアクセスネットワークシステムの転送プレーンのプロトコルスタックを説明する図
【図６】本発明の一実施の形態に係るアクセスネットワークシステムの制御プレーンのプロトコルスタックを説明する図
【図７】本発明の一実施の形態に係るアクセスネットワークシステムの一部を示すブロック図
【図８】本発明の一実施の形態に係るＩＳＰ装置から１つの加入者端末装置宛てに送信したパケットを接続局がカプセル化した時のフレームフォーマットを示す図
【図９】本発明の一実施の形態に係るＩＳＰ装置から他の加入者端末装置宛てに送信したパケットを接続局がカプセル化した時のフレームフォーマットを示す図
【図１０】本発明の一実施の形態に係る接続局でパケットに新たに付加されるＭＡＣアドレスのフォーマットを示す図
【図１１】本発明の一実施の形態に係る加入者局でパケットに新たに付加されるＭＡＣアドレスのフォーマットを示す図
【図１２】本発明の一実施の形態に係るコントロールユニット、接続局及び加入者局におけるＭＡＣアドレスの生成、設定及び変更を説明するためのシーケンス図
【図１３】本発明の一実施の形態に係る接続局がＩＳＰ装置からのパケットを受信したときの転送処理の手順を示すフロー図
【図１４】本発明の一実施の形態に係る接続局が中継局からのパケットを受信したときの転送処理の手順を示すフロー図
【符号の説明】
【００６０】
１００  アクセスネットワークシステム
１０１〜１０４  加入者端末装置
１１１〜１１４  加入者局
１０５  中継局
１０６  ＩＳＰ装置
１０７  接続局
１０８  コントロールユニット（ＣＵ）
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005112370.tif 000017
【図２】
2005112370.tif 000018
【図３】
2005112370.tif 000019
【図４】
2005112370.tif 000020
【図５】
2005112370.tif 000021
【図６】
2005112370.tif 000022
【図７】
2005112370.tif 000023
【図８】
2005112370.tif 000024
【図９】
2005112370.tif 000025
【図１０】
2005112370.tif 000026
【図１１】
2005112370.tif 000027
【図１２】
2005112370.tif 000028
【図１３】
2005112370.tif 000029
【図１４】
2005112370.tif 000030
【国際調査報告】
2005112370.tif 000031
2005112370.tif 000032