特許 6236945 伝送装置、伝送システム、及び伝送方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6236945

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】伝送装置、伝送システム、及び伝送方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 29/06 20060101AFI20171120BHJP

   H04L 12/28 20060101ALI20171120BHJP

   H04L 29/00 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   H04L13/00 305C

   H04L12/28 200B

   H04L13/00 S

【請求項の数】7

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-145861(P2013-145861)

(22)【出願日】2013年7月11日

(65)【公開番号】特開2015-19290(P2015-19290A)

(43)【公開日】2015年1月29日

【審査請求日】2016年4月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】若林 孝信

(72)【発明者】

【氏名】舘野 泰士

(72)【発明者】

【氏名】萩村 大

【審査官】 阿部 弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２２３４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２６８２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２０１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０３１３２４０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ ２９／０６

Ｈ０４Ｌ １２／２８

Ｈ０４Ｌ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可変長のフレームに収容されるデータを所定量単位で分けて並列に伝送処理する伝送処理部と、
前記フレームの長さが前記所定量の整数倍ではないときに生ずる該伝送処理量の余剰分を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記余剰分に応じて、前記所定量単位で分けられる前の前記データに、他の伝送装置との間の制御処理に用いられる制御情報を追加する追加処理部とを有することを特徴とする伝送装置。

【請求項2】

前記追加処理部は、前記フレームの長さが前記所定量の整数倍となるように、前記余剰分に応じたデータサイズの前記制御情報を追加することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。

【請求項3】

前記伝送処理部は、前記余剰分のデータサイズを示すサイズ情報を、前記フレームに付与することを特徴とする請求項１または２に記載の伝送装置。

【請求項4】

前記伝送処理部は、前記制御情報の種類を示す種別情報を、前記フレームに付与することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の伝送装置。

【請求項5】

前記追加処理部により前記制御情報が追加された後、前記フレームのデータ誤りを訂正する誤り訂正符号を生成する生成部を、さらに有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の伝送装置。

【請求項6】

可変長のフレームを送信する第１伝送装置と、
前記フレームを受信する第２伝送装置とを有し、
前記第１伝送装置は、
前記フレームに収容されるデータを所定量単位で分けて並列に伝送処理する伝送処理部と、
前記フレームの長さが前記所定量の整数倍ではないときに生ずる該伝送処理量の余剰分を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記余剰分に応じて、前記所定量単位で分けられる前の前記データに、前記第２伝送装置との間の制御処理に用いられる制御情報を追加する追加処理部とを有し、
前記第２伝送装置は、前記フレームから前記制御情報を取得する取得部を有することを特徴とする伝送システム。

【請求項7】

可変長のフレームに収容されるデータを所定量単位で分けて並列に伝送処理する伝送方法において、
前記フレームの長さが前記所定量の整数倍ではないときに生ずる該伝送処理量の余剰分に応じて、前記所定量単位で分けられる前の前記データに、伝送装置間の制御処理に用いられる制御情報を追加することを特徴とする伝送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件は、伝送装置、伝送システム、及び伝送方法に関する。

【背景技術】

【0002】

通信需要の増加に伴い、伝送装置が実装する通信プロトコルが高度化し、装置間で送受信される制御情報が増加している。ＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical NETwork）／ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）などの同期伝送方式のネットワークでは、フレーム内に制御情報を収容するオーバーヘッド領域が設けられている。例えば、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのフレームは、階層構造を有し、各種の制御情報（例えばＫ１，Ｋ２，Ｃ２，Ｄ４バイト）を収容する領域が固定的に設けられている。

【0003】

一方、非同期伝送方式であるイーサネット（登録商標、以下同様）では、このような制御情報を収容する領域が、規格上、イーサネットフレーム内に定義されていない。このため、イーサネットでは、主信号であるユーザデータを収容するイーサネットフレーム（以下、「ユーザフレーム」と表記）に加えて、通信プロトコルなどの制御情報を収容するイーサネットフレーム（以下、「制御フレーム」と表記）が用いられる。

【0004】

イーサネットなどのパケット伝送技術に関し、例えば特許文献１には、優先パケットの送信間隔を、その生成間隔より短くすることで生じた余裕期間内に、非優先パケットを送信する点が開示されている。また、特許文献２には、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）セルが、３（Ｂｙｔｅ）以上の余剰領域を有する場合、該余剰領域にＡＴＭ交換機の輻輳情報を格納する点が開示されている。特許文献３には、ＳＦＤ（Start Frame Delimiter）を拡張することにより、ネットワークレイヤ２フレームが、ユーザデータか、保守管理データかを識別可能とする点が開示されている。

【0005】

また、ＳＤＨの伝送技術に関して、特許文献４には、第１の監視パタンを、セクション管理情報内の固定位置の空きタイムスロットに挿入し、第２の監視パタンを、パス管理情報の空き領域に挿入する点が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開第２００３／０１７５７７号

【特許文献2】特開平５−２６８２５６号公報

【特許文献3】特開２００９−１５３０２８号公報

【特許文献4】特開平８−１７２４８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨのフレームは、制御情報を収容する領域が固定的に設けられているので、制御情報は、常時、一定の帯域で伝送される（つまり、インバンド伝送される）。これに対して、イーサネットフレームは、このような領域が設けられていないので、制御フレームに収容されて、ユーザフレームの帯域とは別の帯域で伝送される（つまり、アウトバンド伝送される）。

【0008】

イーサネットは、ＬＡＮ（Local Area Network）だけでなく、基幹系伝送ネットワークなどのＷＡＮ（Wide Area Network）への適用が増加しているため、通信プロトコルなどの装置間制御処理が高度化し、制御情報を高速で伝送することが求められる。しかし、制御情報を高速伝送する場合、制御フレームの帯域が増加するため、ユーザフレームの帯域が圧迫されて減少するという問題がある。すなわち、帯域効率の問題が生ずる。

【0009】

仮に、イーサネットフレームに制御情報の収容領域を固定的に設けたとしても、イーサネットは、標準技術として広く普及しているので、既存の伝送装置との互換性の問題が生ずる。なお、このような問題は、イーサネットフレームに限定されず、制御情報の収容領域を持たない他種類のフレームについても存在する。

【0010】

そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、制御情報を効率的に伝送する伝送装置、伝送システム、及び伝送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】

【0011】

本明細書に記載の伝送装置は、可変長のフレームに収容されるデータを所定量単位で分けて並列に伝送処理する伝送処理部と、前記フレームの長さが前記所定量の整数倍ではないときに生ずる該伝送処理量の余剰分を検出する検出部と、前記検出部が検出した前記余剰分に応じて、前記所定量単位で分けられる前の前記データに、他の伝送装置との間の制御処理に用いられる制御情報を追加する追加処理部とを有する。

【0012】

本明細書に記載の伝送システムは、可変長のフレームを送信する第１伝送装置と、前記フレームを受信する第２伝送装置とを有し、前記第１伝送装置は、前記フレームに収容されるデータを所定量単位で分けて並列に伝送処理する伝送処理部と、前記フレームの長さが前記所定量の整数倍ではないときに生ずる該伝送処理量の余剰分を検出する検出部と、前記検出部が検出した前記余剰分に応じて、前記所定量単位で分けられる前の前記データに、前記第２伝送装置との間の制御処理に用いられる制御情報を追加する追加処理部とを有し、前記第２伝送装置は、前記フレームから前記制御情報を取得する取得部を有する。

【0013】

本明細書に記載の伝送方法は、可変長のフレームに収容されるデータを所定量単位で分けて並列に伝送処理する伝送方法において、前記フレームの長さが前記所定量の整数倍ではないときに生ずる該伝送処理量の余剰分に応じて、前記所定量単位で分けられる前の前記データに、伝送装置間の制御処理に用いられる制御情報を追加する方法である。

【発明の効果】

【0014】

本明細書に記載の伝送装置、伝送システム、及び伝送方法は、制御情報を効率的に伝送するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施例に係る伝送システムの構成を示す構成図である。

【図2】イーサネットフレームの構成を示す構成図である。

【図3】イーサネットフレームによる帯域の占有状態の例を示す図である。

【図4】ＰＨＹ（Physical）レイヤ及びＭＡＣ（Media Access Control）レイヤの構成を示す構成図である。

【図5】比較例に係る伝送方法を示す図である。

【図6】実施例に係る伝送方法を示す図である。

【図7】伝送装置間の制御処理におけるデータ伝送方式を示す図である。

【図8】通信ユニットの送信側の機能構成を示す構成図である。

【図9】特許文献３の記載内容に従って拡張されたＳＦＤコードの一覧表である。

【図10】通信ユニットの受信側の機能構成を示す構成図である。

【図11】運用開始時の伝送装置の設定処理のフローチャートである。

【図12】ＳＴＰにおいて用いられる制御フレームの例を示す表である。

【図13】レイヤ２スイッチのネットワーク構成の一例を示す構成図である。

【図14】ＳＴＰにおける制御フレームの送信間隔を示すタイムチャートである。

【図15】ＳＴＰのトポロジ変更に関するパラメータ及び所要時間を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、実施例に係る伝送システムの構成を示す構成図である。伝送システムは、ネットワーク管理装置９０、ノード（Ａ），（Ｂ）にそれぞれ設けられた伝送装置９２を含む。本実施例において、伝送装置９２として、例えば、イーサネットフレームの転送処理を行うレイヤ２スイッチを挙げるが、これに限定されない。

【0017】

伝送装置９２は、制御ユニット９２０と、複数の通信ユニット９２１と、スイッチユニット９２２とを有する。なお、本実施例では、伝送装置９２は、例えば１０００ＢＡＳＥ−ＬＸなどに基づいて光伝送を行うが、これに限定されず、１０００ＢＡＳＥ−Ｔなどに基づいて電気的な伝送を行ってもよい。

【0018】

制御ユニット９２１は、複数の通信ユニット９２１及びスイッチユニット９２２を制御する。制御ユニット９２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを有し、ソフトウェアにより駆動される。制御ユニット９２０は、ネットワーク管理装置９０と通信を行い、スイッチユニット９２２及び通信ユニット９２１を制御する。

【0019】

通信ユニット９２１は、光ファイバなどの伝送路を介して、他の伝送装置９２の通信ユニットと通信を行う。通信ユニット９２１は、伝送路と接続するために１以上のポートＰが設けられている。

【0020】

スイッチユニット９２２は、複数の通信ユニット９２１の間において、イーサネットフレームを交換する。スイッチユニット９２２は、イーサネットフレームを、宛先に応じた通信ユニット９２１に分配する。通信ユニット９２１は、伝送路を介して受信したイーサネットフレームを、スイッチユニット９２２に出力し、スイッチユニット９２２から入力されたイーサネットフレームを、伝送路を介して送信する。なお、制御ユニット９２０、通信ユニット９２１、及びスイッチユニット９２２は、それぞれ、例えば複数の電子部品が実装された回路基板であり、伝送装置９２の筐体（例えばラック形状）に設けられた複数のスロットの１つに着脱自在に収容される。

【0021】

ネットワーク管理装置９０は、例えばＬＡＮ９１を介して各ノードの伝送装置９２に接続されている。ネットワーク管理装置９０は、各伝送装置９２を管理し、例えば各種の設定処理を行う。

【0022】

図２は、イーサネットフレームの構成を示す構成図である。本実施例において、イーサネットフレームとして、図２（ａ）に示されるユーザフレームと、図２（ｂ）に示される制御フレームとが存在する。

【0023】

ユーザフレームは、ＤＡ（Destination Address）、ＳＡ（Source Address）、ＴＹＰＥ／ＬＥＮＧＴＨ、ユーザデータ、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）を含む。ＰＡ（Preamble）及びＳＦＤ（点線参照）は、イーサネットフレームの検出に用いられる。ＤＡ及びＳＡは、それぞれ宛先及び送信元を示す。ＴＹＰＥ／ＬＥＮＧＴＨは、プロトコルタイプ、またはフレームの長さを示す。

【0024】

ユーザデータは、ユーザのネットワークや端末装置などから送信された主信号のデータである。ＦＣＳは、ＤＡからユーザデータまでのデータ誤りを訂正するための誤り訂正符号である。

【0025】

一方、制御フレームは、ユーザデータに代えて、制御データを収容する。制御データは、伝送装置９２間の制御処理（例えばプロトコル処理）に用いられる。上述したように、イーサネットフレームは、規定上、制御データを格納する領域を有していないため、このように、ユーザフレームとは別に制御フレームが用いられる。なお、本実施例において、制御データは、制御フレームのペイロードのデータを意味し、以下に述べるように、ユーザフレームまたは制御フレーム内のデータに追加される制御情報とは区別して記載される。

【0026】

図３には、イーサネットフレームによる帯域の占有状態の例が示されている。図３（ａ）には、ユーザフレームのみを伝送したときの帯域の状態が示され、図３（ｂ）には、ユーザフレーム及び制御フレームを伝送したときの帯域の状態が示されている。ここで、横軸は時間を示す。

【0027】

図３（ａ）及び図３（ｂ）を比較すると理解されるように、制御フレームは、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨとは異なり、アウトバンド伝送されるので、制御フレームの帯域は、ユーザフレームの帯域を圧迫し、減少させる。このため、ユーザフレームの伝送の所要時間は、Ｔａ（図３（ａ）参照）からＴｂ（図３（ｂ）参照）に増加する（Ｔｂ＞Ｔａ）。

【0028】

次に、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）８０２．３に規定されるイーサネットフレームの伝送処理について述べる。図４は、ＰＨＹレイヤ及びＭＡＣレイヤの構成を示す構成図である。なお、図４は、イーサネットフレームの受信側の構成を示しているが、送信側の構成は、データの移動方向が反対となるだけで、同様である。

【0029】

ＰＨＹレイヤ（レイヤ１）では、ＰＭＤ（Physical Medium Dependent）機能部１６０、ＰＭＡ（Physical Medium Attachment）機能部１６１、及びＰＣＳ（Physical Coding Sublayer）機能部１６２による処理が行われる。これらの機能部１６０〜１６２は、ＩＥＥＥ８０２．３において、ＰＨＹレイヤ内に規定されたサブレイヤに応じた機能を有する。

【0030】

また、ＭＡＣレイヤ（レイヤ２）とのインターフェースには、ＰＨＹ側インターフェース（ＩＦ）部１６３が設けられている。イーサネットフレームは、８（Ｂｉｔ）ごとに、１０（Ｂｉｔ）のシリアルストリームデータとして、ＰＭＤ機能部１６０に入力される。

【0031】

ＰＣＳ機能部１６２は、８Ｂ１０Ｂ変換により、１０（Ｂｉｔ）のシリアルストリームデータを各８（Ｂｉｔ）のパラレルデータＢ１〜Ｂ４に変換する。ここで、データＢ１〜Ｂ４は、それぞれ、８（Ｂｉｔ）のデータである。ＰＨＹ側ＩＦ部１６３は、データＢ１〜Ｂ４を４本のレーンＬ１〜Ｌ４にそれぞれ分配して（つまり、１レーンに１（Ｂｙｔｅ）を分配）、ＭＡＣレイヤに出力する。このＰＨＹレイヤ及びＭＡＣレイヤ間のインターフェースは、１０００ＢＡＳＥ−ＬＸなどの場合、ＧＭＩＩ（Gigabit Media Independent Interface）と呼ばれる。

【0032】

ＭＡＣレイヤでは、ＭＡＣ側インターフェース（ＩＦ）部１６４、ＭＡＣ機能部１６５、ＭＡＣＣ（MAC Control）機能部１６６、及びＬＬＣ（Logical Link Control）機能部１６７による処理が行われる。各機能部１６６，１６７は、ＩＥＥＥ８０２．３において、ＭＡＣレイヤ内に規定されたサブレイヤに応じた機能を有する。ＭＡＣレイヤにおいて、レーンＬ１〜Ｌ４にそれぞれ分配されたパラレルデータＢ１〜Ｂ４は、並列に処理される。つまり、ＭＡＣレイヤでは、３２（Ｂｉｔ）のデータが並列処理される。このため、ＭＡＣレイヤにおいて、伝送処理に用いられるクロック信号の周波数は、ＰＨＹレイヤの１／４となる。

【0033】

このように、イーサネットフレームは、３２（Ｂｉｔ）単位（つまり、４（Ｂｙｔｅ）単位）で並列に伝送処理される。したがって、イーサネットフレームの長さが、伝送処理の処理単位４（Ｂｙｔｅ）（つまり、レーンＬ１〜Ｌ４の数）の整数倍ではない場合、伝送処理量の余剰分が生ずる。

【0034】

図５には、比較例に係る伝送方法が示されている。より具体的には、図５は、６５（Ｂｙｔｅ）の長さのイーサネットフレームの送信処理を示す。

【0035】

上述したように、ＭＡＣレイヤでは、イーサネットフレームのデータＢ１〜Ｂ６５は、４（Ｂｙｔｅ）単位で並列に伝送処理される。ここで、データＢ１〜Ｂ６５のデータ量は、それぞれ、１（Ｂｙｔｅ）である。

【0036】

また、イーサネットフレームの長さ（６５（Ｂｙｔｅ））は、伝送処理の処理単位４（Ｂｙｔｅ）の整数倍ではないので、データサイズにして３（Ｂｙｔｅ）相当の伝送処理量の余剰分Ｅ１〜Ｅ３が生ずる。ＰＨＹレイヤでは、ＭＡＣレイヤからのデータＢ１〜Ｂ６５を、シリアル変換して送信する。ここで、ＰＨＹレイヤのイーサネットフレームは、図２に示されるようなフォーマット形式で示されている。なお、「Ｔ」は、図２の「ＴＹＰＥ／ＬＥＮＧＴＨ」を表す。

【0037】

ＰＨＹレイヤでは、受信側でも４（Ｂｙｔｅ）単位で並列に伝送処理されるように、上記の余剰分Ｅ１〜Ｅ３に相当する位置（タイミング）に、所定パタンのアイドルコードＩＤＬが挿入される。アイドルコードＩＤＬは、イーサネットフレームの末尾にあるＦＣＳの直後の位置、つまり、次のフレームとの間隔であるＩＦＧ（Inter Frame Gap）の直前に位置する。ＩＦＧは、アイドルコードＩＤＬと同様のアイドルパタンにより構成されるため、実質的に、アイドルコードＩＤＬによりイーサネットフレームの間隔が広がり、帯域効率が低下する。

【0038】

実施例では、このアイドルコードＩＤＬに代えて、イーサネットフレーム内に制御情報を収容することにより、帯域を有効に利用する。

【0039】

図６には、実施例に係る伝送方法が示されている。実施例では、イーサネットフレームに収容されるデータを所定量単位で並列に伝送処理し、フレームの長さが所定量の整数倍ではないときに生ずる伝送処理量の余剰分に応じて、データに制御情報ＣＴを追加することにより、制御情報を効率的に伝送する。

【0040】

図５に示されるように、フレームの長さが６５（Ｂｙｔｅ）であるとき、伝送処理量の余剰分Ｅ１〜Ｅ３は３（Ｂｙｔｅ）である。このため、イーサネットフレームの長さ（６５（Ｂｙｔｅ））が、伝送処理の処理単位（４（Ｂｙｔｅ））の整数倍となるように、制御情報ＣＴとして、３（Ｂｙｔｅ）のデータＢ６２〜Ｂ６４を追加する（６８（Ｂｙｔｅ）＝４（Ｂｙｔｅ）×１７）。つまり、フレームの長さが、伝送処理量の余剰分に応じて拡張される。

【0041】

制御情報ＣＴは、制御フレームに含まれる制御データのうち、他の伝送装置との間の制御処理に、実質的に用いられるデータである。制御情報ＣＴは、イーサネットフレームの末尾にあるＦＣＳの直前に挿入される。このため、制御情報ＣＴは、ＦＣＳによりデータ誤りが訂正される。

【0042】

このように、制御情報ＣＴは、伝送処理量の余剰分に応じて追加されるので、該余剰分により生ずる空き帯域を利用して、ユーザフレームの帯域に影響せずに、制御情報ＣＴを伝送することができる。これに対し、上記の特許文献２に開示された技術は、固定長（５３（Ｂｙｔｅ））を有するＡＴＭセルを用いるため、本実施例にように、フレームの長さに応じて伝送処理量の余剰分が生ずることはない。

【0043】

なお、図６の例では、フレームの長さが伝送処理の処理単位の整数倍となるように、伝送処理量の余剰分に相当するデータサイズの制御情報ＣＴを追加するが、これに限定されない。追加する制御情報ＣＴのデータサイズは、伝送処理量の余剰分に相当するデータサイズより少なくてもよい。つまり、本例の場合、制御情報ＣＴのデータサイズは、１（Ｂｙｔｅ）または２（Ｂｙｔｅ）であってもよい。

【0044】

図７には、伝送装置９２間の制御処理におけるデータ伝送方式が示されている。送信側及び受信側の伝送装置９２は、例えばＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）、ＳＴＰ（Spanning Tree Protocol）、ＬＡ（Link Aggregation）、及びＭＶＬＡＮ（multicast Virtual LAN）の制御処理６０，７０を実行する。これらの制御処理６０，７０は、Ｌ２ＣＰ（Layer 2 Control Plane）などと称される。

【0045】

送信側の伝送装置９２において、制御処理６０の制御データは、制御フレームにより伝送されて、受信側の伝送装置９２の制御処理７０に用いられる（一点鎖線参照）。また、送信側の伝送装置９２において、制御データの少なくとも一部は、メモリ６１に格納されて、制御情報ＣＴとしてユーザフレーム、または制御フレームに収容されて伝送される。なお、ユーザフレーム及び制御フレームは、同一の伝送路を介して伝送される。そして、制御情報ＣＴは、受信側の伝送装置９２のメモリ７１に格納された後、制御処理７０に用いられる（点線参照）。ユーザフレームの帯域は、通常、制御フレームの帯域より多いため、制御情報ＣＴは、制御データに先行してベストエフォート（帯域保証がない通信形態）で伝送される。したがって、伝送装置９２間の制御処理におけるデータ伝送の速度が向上し、制御処理の速度も向上する。なお、この効果については、ＳＴＰを例に挙げて後述する。

【0046】

図８は、通信ユニット９２１の送信側の機能構成を示す構成図である。通信ユニット９２１は、プロセッサ１０と、第１〜第３メモリ１１０〜１１２と、制御フレーム生成部１２と、トラフィック制御部１４とを有する。通信ユニット９２１は、さらに、第１フレームバッファ１５０と、第２フレームバッファ１５１と、ＰＨＹ／ＭＡＣ部１６と、送信器１７とを有する。

【0047】

プロセッサ１０は、例えばＣＰＵであり、上記の制御処理を実行する。プロセッサ１０は、第１〜第３メモリ１１０〜１１２とデータバスを介して接続されている。

【0048】

第３メモリ１１２は、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリであり、プロセッサ１０を駆動するプログラムが格納されている。プロセッサ１０は、通信ユニット９２１の起動時、第３メモリ１１２からプログラムを読み込んで動作する。

【0049】

第１メモリ１１０は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶手段であり、制御フレームを構成するフレームデータを記憶する。プロセッサ１０は、フレームデータを生成して、第１メモリ１１０に書き込む。

【0050】

第２メモリ１１１は、例えばＲＡＭなどの記憶手段であり、制御情報を記憶する。プロセッサ１０は、制御情報を生成して、第２メモリ１１１に書き込む。制御情報は、制御フレームに収容される制御データのうち、実質的に制御に用いられるデータである。例えば、後述するＳＴＰの場合、制御情報は、ＢＰＤＵ（Bridge Protocol Data Unit）となる（図１２参照）。

【0051】

制御フレーム生成部１２は、プロセッサ１０から制御信号が入力されたとき、第１メモリ１１０からフレーム情報を読み出して、制御フレームを生成する。制御フレームは、トラフィック制御部１４に出力される。

【0052】

トラフィック制御部１４は、例えばネットワークプロセッサであり、帯域制御部１４０と、余剰検出部１４１と、ＭＵＸ部１４２と、フレーム処理部１４３と、ＦＣＳ生成部１４４と、余剰制御部１４５とを有する。

【0053】

帯域制御部１４０は、スイッチユニット９２２から入力されたユーザフレームと、制御フレーム生成部１２から入力された制御フレームとを、第１フレームバッファ１５０に書き込む。帯域制御部１４０は、例えばシェーパ機能を有し、所定のＱｏＳ（Quality Of Service）が満たされるように、ユーザフレーム及び制御フレームを余剰検出部１４１に出力する。

【0054】

余剰検出部（検出部）１４１は、ユーザフレーム及び制御フレームの長さが、ＰＨＹ／ＭＡＣ部１６における伝送処理の処理単位の整数倍ではないときに生ずる該伝送処理量の余剰分を検出する。イーサネットフレームは、図４を参照して述べたように、４（Ｂｙｔｅ）単位で並列に伝送処理されるので、伝送処理量の余剰分は、０〜３（Ｂｙｔｅ）である。図６の例を挙げると、フレームの長さが６５（Ｂｙｔｅ）であるので、余剰検出部１４１は、伝送処理の余剰分として３（Ｂｙｔｅ）を検出する。また、フレームの長さが６６（Ｂｙｔｅ）の場合、余剰検出部１４１は、伝送処理の余剰分として２（Ｂｙｔｅ）を検出する。

【0055】

余剰検出部１４１は、例えば、フレームの長さを、伝送処理の処理単位で除算することにより剰余を取得し、処理単位から該剰余を減算することにより、伝送処理の余剰分を検出する。図６の例では、余剰検出部１４１は、例えば、処理単位（＝レーン数）（４）−フレーム長さ（６５）÷処理単位（４）を計算することにより、伝送処理の余剰分を検出する。余剰検出部１４１は、検出した余剰分を余剰制御部１４５に通知する。

【0056】

また、余剰検出部１４１は、検出した余剰分に相当するデータサイズの制御情報を第２メモリ１１１に要求する。第２メモリ１１１は、該要求に従ったデータサイズの制御情報が読み出されて、ＭＵＸ部１４２に入力される。

【0057】

ＭＵＸ部（追加処理部）１４２は、第２メモリ１１１から読み出された制御情報を、余剰検出部１４１から入力されたユーザフレームまたは制御フレームに追加する。図６の例を挙げると、制御情報として、３（Ｂｙｔｅ）のデータＢ６２〜Ｂ６４を追加する。

【0058】

このように、ＭＵＸ部１４２は、余剰検出部１４１が検出した余剰分に応じて、イーサネットフレームに収容されるデータに、制御情報を追加する。したがって、後段のＰＨＹ／ＭＡＣ部１６において生ずる伝送処理の余剰分を、伝送処理に先立って検出し、余剰分を利用して制御情報を伝送することができる。

【0059】

より具体的には、ＭＵＸ部１４２は、イーサネットフレームの長さが処理単位の整数倍となるように、余剰分に応じたデータサイズの制御情報を追加する。このため、伝送処理の余剰分を無駄なく利用して、制御情報を伝送することができる。

【0060】

ＭＵＸ部１４２は、ユーザフレーム及び制御フレームをフレーム処理部１４３に出力する。フレーム処理部１４３は、通信ユニット内において、ユーザフレーム及び制御フレームに付与された内部ヘッダを除去する。なお、内部ヘッダは、ユーザフレームの宛先情報などを含むデータ領域である。

【0061】

余剰制御部１４５は、余剰検出部１４１から通知された余剰分のデータサイズに基づいて、特許文献３に記載内容に従って拡張されたＳＦＤコード（以下、「ＳＦＤ」と表記）を決定する。ＳＦＤコードは、図２に示されたＳＦＤの値である。

【0062】

図９は、特許文献３の記載内容に従って拡張されたＳＦＤコードの一覧表である。ＳＦＤコードは、１６進数（「ＨＥＸ」参照）及び２進数（「ＢＩＮ」参照）により記載されている。

【0063】

ＳＦＤコードは、制御情報のデータサイズを示すサイズ情報（「データサイズ」参照）と、制御情報の種類を示す種別情報（「種類」参照）とを含む。サイズ情報は、図６の例のように、処理単位が４（Ｂｙｔｅ）である場合、０〜３（Ｂｙｔｅ）の値を示す。種別情報の例としては、ＳＴＰの「Configuration BPDU」及び「TCN(Topology Change Notification) BPDU」や、イーサネットリニアプロテクションの「CCM(Continuity Check Message)」及び「APS(Automatic Protection Switching)」などがある。なお、イーサネットリニアプロテクションは、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector（国際電気通信連合））勧告Ｇ．８０３１に規定されている。

【0064】

例えば、制御情報が「TCN BPDU」の３（Ｂｙｔｅ）のデータである場合、ＳＦＤコードはＢ７（ｈ）である。制御情報が「Configuration BPDU」の２（Ｂｙｔｅ）のデータである場合、ＳＦＤコードはＢ２（ｈ）である。ここで、種別情報は、例えばプロセッサ１０のプロビジョニング設定により決定される。

【0065】

余剰制御部１４５は、決定したＳＦＤコードを、当該ユーザフレームまたは当該制御フレームとともに第２フレームバッファ１５１に書き込む。余剰制御部１４５は、ＰＨＹ／ＭＡＣ部１６からの要求に応じて、ユーザフレームまたは制御フレーム、及びＳＦＤコードを、第２フレームバッファ１５１から読み出す。ＳＦＤコードは、ＰＨＹ／ＭＡＣ部１６に出力され、ユーザフレームまたは制御フレームは、フレーム処理部１４３を介してＦＣＳ生成部１４４に出力される。

【0066】

ＦＣＳ生成部（生成部）１４４は、フレームデータを演算することにより、ＦＣＳを生成して、ユーザフレームまたは制御フレームに挿入する。ＦＣＳ生成部１４４は、ＭＵＸ部１４２により制御情報が追加された後、ＦＣＳを生成する。つまり、ＦＣＳ生成部１４４は、ＭＵＸ部１４２の後段に配置されている。

【0067】

仮に、ＦＣＳ生成部１４４が、ＭＵＸ部１４２の前段に配置されているとすると、制御情報の追加後に再度ＦＣＳを生成しなおすことなる。このため、ＦＣＳ生成部１４４を、ＭＵＸ部１４２の後段に配置することにより、ＦＣＳの演算を一度で完了し、回路規模を縮小することができる。

【0068】

ＰＨＹ／ＭＡＣ部１６は、イーサネットフレームに収容されるデータを所定量単位（処理単位）で伝送処理する。ＰＨＹ／ＭＡＣ部１６は、例えば、図４を参照して述べたように、４（Ｂｙｔｅ）単位で並列に伝送処理を行う。また、ＰＨＹ／ＭＡＣ部１６は、余剰制御部１４５から通知されたＳＦＤコードに従ってＳＦＤを生成し、イーサネットフレームの先頭に付与する。

【0069】

送信器１７は、例えばＳＦＰ（Small Form-Factor Pluggable）やＸＦＰ（10(X) Gigabit Small Form-Factor Pluggable）であり、イーサネットフレームの電気信号を光信号に変換して伝送路に送信する。

【0070】

図１０は、通信ユニット９２１の受信側の機能構成を示す構成図である。通信ユニット９２１は、プロセッサ２０と、第１〜第３メモリ２１０〜２１２と、制御フレーム検出部２２と、トラフィック制御部２４と、第１フレームバッファ２５０と、第２フレームバッファ２５１と、ＰＨＹ／ＭＡＣ部２６と、受信器２７とを有する。

【0071】

受信器２７は、例えばＳＦＰやＸＦＰであり、伝送路から受信したイーサネットフレームの光信号を電気信号に変換して、ＰＨＹ／ＭＡＣ部２６に出力する。

【0072】

ＰＨＹ／ＭＡＣ部２６は、イーサネットフレームに収容されるデータを所定量単位で伝送処理する。ＰＨＹ／ＭＡＣ部２６は、例えば、図４を参照して述べたように、４（Ｂｙｔｅ）単位で並列に伝送処理を行う。また、ＰＨＹ／ＭＡＣ部２６は、受信したフレームのＳＦＤから、サイズ情報を抽出し、トラフィック制御部２４に出力する。なお、ＳＦＤに含まれる種別情報は、プロセッサ２０のプロビジョニング設定に用いられる。

【0073】

ＰＨＹ／ＭＡＣ部２６は、ユーザフレーム及び制御フレームをトラフィック制御部２４に出力する。トラフィック制御部２４は、ＦＣＳ検査部２４０と、フレーム処理部２４１と、余剰制御部２４２と、ＤＭＵＸ部２４３と、ＦＣＳ生成部２４４と、帯域制御部２４５とを有する。

【0074】

ＦＣＳ検査部２４０は、ＰＨＹ／ＭＡＣ部２６から入力されたユーザフレーム及び制御フレームを、ＦＣＳに基づいて検査する。ＦＣＳ検査部２４０は、データ誤りを検出した場合、ＦＣＳに基づいて、これを訂正する。

【0075】

フレーム処理部２４１は、ＦＣＳ検査部２４０から入力されたユーザフレーム及び制御フレームを、余剰制御部２４２を介して第２フレームバッファ２５１に書き込む。余剰制御部２４２は、ＰＨＹ／ＭＡＣ部２６からサイズ情報が通知される。余剰制御部２４２は、サイズ情報にＩＤを付与することにより、該当するユーザフレームまたは制御フレームに対応付けて、サイズ情報を第２フレームバッファ２５１に書き込む。

【0076】

フレーム処理部２４１は、第２フレームバッファ２５１から読み出したユーザフレームまたは制御フレームに、上記の内部ヘッダを付与して、ＤＭＵＸ部２４３に出力する。このとき、余剰制御部２４２は、ＩＤに基づいて、当該ユーザフレームまたは当該制御フレームに対応するサイズ情報を検索して第２フレームバッファ２５１から読み出し、ＤＭＵＸ部２４３に出力する。

【0077】

ＤＭＵＸ部（取得部）２４３は、サイズ情報に基づいて、ユーザフレームまたは制御フレームから制御情報を取得し、第１メモリ２１０に書き込む。第１メモリ２１０は、例えばＲＡＭなどの記憶手段であり、制御情報を記憶する。第１メモリ２１０に記憶された制御情報は、例えば、蓄積量が、１個の制御フレームに相当するデータサイズになったとき、プロセッサ２０により読み出される。

【0078】

プロセッサ２０は、例えばＣＰＵであり、上記の制御処理を実行する。プロセッサ２０は、第１〜第３メモリ２１０〜２１２とデータバスを介して接続されている。

【0079】

第３メモリ２１２は、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリであり、プロセッサ２０を駆動するプログラムが格納されている。プロセッサ２０は、通信ユニット９２１の起動時、第３メモリ２１２からプログラムを読み込んで動作する。

【0080】

ＦＣＳ生成部２４４は、ＤＭＵＸ部２４３から、制御情報が除去されたユーザフレームまたは制御フレームが入力される。ＦＣＳ生成部２４４は、ＦＣＳを生成しなおして、ユーザフレームまたは制御フレームに挿入する。

【0081】

帯域制御部２４５は、ＦＣＳ生成部２４４から入力されたユーザフレームまたは制御フレームを、第１フレームバッファ２５０に書き込む。帯域制御部２４５は、例えばポリサー機能を有し、所定のＱｏＳ（Quality Of Service）が満たされるように、制御フレームを制御フレーム検出部２２に出力し、ユーザフレームをスイッチユニット９２２に出力する。なお、帯域制御部２４５は、例えばＤＡの内容に基づいて、ユーザフレーム及び制御フレームを区別する。

【0082】

制御フレーム検出部２２は、制御フレームを検出して、第２メモリ２１１に書き込む。第２メモリ１１１は、例えばＲＡＭなどの記憶手段であり、制御フレームを記憶する。

【0083】

プロセッサ２０は、第２メモリ２１１から制御フレームを読み出す。このとき、プロセッサ２０は、第１メモリ２１０からも制御情報を読み出すので、第１メモリ２１０の制御情報及び第２メモリ２１１の制御フレームについて優先制御を行う。

【0084】

優先制御手段としては、例えば、第１メモリ２１０の制御情報及び第２メモリ２１１の制御フレームのうち、先にメモリ２１０，２１１に到着した方を優先して処理する方法が挙げられる。この場合、通常、第１メモリ２１０の制御情報が先に到着するため、第２メモリ２１１の制御フレームはプロセッサ２０により廃棄される。

【0085】

より具体的には、プロセッサ２０は、最後に処理した制御フレームを、第３メモリ２１２に保存しておき、先着の制御情報の内容と比較する。比較の結果、一致した場合、プロセッサ２０は、制御フレームを廃棄し、一致しない場合、３フレーム連続一致の確認処理を行った後、制御フレームに基づいて制御処理を実行する。

【0086】

図５に示された伝送方法は、図８及び図１０に示された構成が、イーサネットフレームを送信する伝送装置（第１伝送装置）９２、及び該イーサネットフレームを受信する伝送装置（第２伝送総理）９２にそれぞれ備えられることにより、可能となる。このため、図１に示されたネットワーク管理装置９０は、送信側及び受信側の伝送装置９２に、上記の構成の有無に応じた設定処理を行う。

【0087】

図１１は、運用開始時の伝送装置９２の設定処理のフローチャートである。ネットワーク管理装置９０は、送信側の伝送装置９２及び受信側の伝送装置９２に対し、設定対象のポートＰ（図１参照）を指定する（ステップＳｔ１）。ポートＰの指定は、例えば、ポートＰごとに与えられたポート番号により行われる。

【0088】

次に、ネットワーク管理装置９０は、設定対象のポートＰの情報を取得する（ステップＳｔ２）。次に、ネットワーク管理装置９０は、取得した情報に基づいて、当該ポートＰの通信ユニット９２１が、図８及び図１０に示された構成を備えるバージョン（以下、「該当バージョン」と表記）であるか否かを判定する（ステップＳｔ３）。

【0089】

通信ユニット９２１が該当バージョンではない場合（ステップＳｔ３のＮＯ）、ネットワーク管理装置９０は、他のバージョンに応じた設定を行って（ステップＳｔ１１）、処理を終了する。一方、通信ユニット９２１が該当バージョンである場合（ステップＳｔ３のＹＥＳ）、ネットワーク管理装置９０は、通信ユニット９２１にプロトコル設定を行う（ステップＳｔ４）。通信ユニット９２１のプロセッサ１０，２０は、プロトコル設定に従って、上記のＳＦＤコードの種別情報（図９参照）を決定する。なお、プロトコル設定は、送信側の通信ユニット９２１及び受信側の通信ユニット９２１間で共通である。

【0090】

次に、ネットワーク管理装置９０は、受信側の通信ユニット９２１に、警報検出の停止制御を行う（ステップＳｔ５）。ネットワーク管理装置９０による設定の所要時間は、送信側の通信ユニット９２１及び受信側の通信ユニット９２１間において差分がある。仮に、送信側の通信ユニット９２１の設定のみが完了した状態において、受信側の通信ユニット９２１がイーサネットフレームを受信すると、ＳＦＤコードの設定の相違のため、例えばＦＣＳエラーの警報が検出される。したがって、このように警報検出を停止制御すること（いわゆるマスク処理）により、不要な警報の検出が防止されて、安定したネットワーク運用を行うことができる。なお、警報検出の停止時間は、任意に設定される。

【0091】

次に、ネットワーク管理装置９０は、該当するポートを運用状態に設定する（ステップＳｔ６）。これにより、送信側の通信ユニット９２１及び受信側の通信ユニット９２１間において、イーサネットフレームが導通する。

【0092】

次に、ネットワーク管理装置９０は、設定された時間だけ待機処理を行う（ステップＳｔ７）。これにより、当該時間だけ警報検出が停止される。

【0093】

次に、ネットワーク管理装置９０は、警報検出の停止制御を解除する（ステップＳｔ８）。次に、ネットワーク管理装置９０は、警報検出の有無を判定する（ステップＳｔ９）。

【0094】

警報が検出されない場合（ステップＳｔ９のＮＯ）、ネットワーク管理装置９０は、処理を終了する。一方、警報が検出された場合（ステップＳｔ９のＹＥＳ）、ネットワーク管理装置９０は、運用停止制御を行う（ステップＳｔ１０）。

【0095】

警報が検出される場合としては、受信側の通信ユニット９２１に、誤った光ファイバを接続した場合が挙げられる。つまり、受信側の通信ユニット９２１に、図８に示された構成を備えていない送信側の通信ユニット９２１が接続されると、ＳＦＤコードの相違のため、例えばＦＣＳエラーの警報が検出される。なお、ＦＣＳエラーが検出されたイーサネットフレームは、通信ユニット９２１内で廃棄されるため、スイッチユニット９２２及び伝送路に送信されることはない。

【0096】

これまで述べた実施例は、例えば、以下の（１）〜（３）の通信プロトコルに適用される。
（１）ＳＴＰ
（２）イーサネットリニアプロテクション（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．８０３１）
（３）サービスＯＡＭ（ＩＥＥＥ８０２．１ａｇ、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｙ．１７３１）

【0097】

ＳＴＰ（上記（１））は、ループ構成が生じないように、伝送経路を形成するための通信プロトコルであり、ＩＥＥ８０２．１Ｄに規定されている。ＳＴＰでは、各ノードのブリッジ間において、ＢＰＤＵを交換することにより、木構造の根に相当するブリッジ（つまり、ルートブリッジ）を定め、さらに、他のブリッジから該ルートブリッジまでの仮想的な距離に応じて、不要な経路を遮断(Blocking)する。

【0098】

ＳＴＰの場合、上記の制御フレームとして、ＢＰＤＵを含むイーサネットフレームが用いられる。本実施例では、ＢＰＤＵのうち、実質的に制御処理に用いられるConfiguration BPDU部やTCN BPDU部のみを、制御情報として、ユーザフレームのデータに追加し、インバンド伝送するので、ＢＰＤＵを効率的に伝送することが可能である。このため、後述するように、ＳＴＰにおける、ネットワークのトポロジ変更の収束時間が短縮される。

【0099】

イーサネットリニアプロテクション（上記（２））は、イーサネットにおけるプロテクションパスを切り替えるための通信プロトコルである。イーサネットリニアプロテクションの場合、上記の制御フレームとして、ＣＣＭまたはＡＰＳを含むイーサネットフレームが用いられる。この場合も、実質的に制御処理に用いられる情報のみが、制御情報として伝送されるため、冗長構成におけるパスの切り替え時間が短縮される。

【0100】

サービスＯＡＭ（上記（３））は、イーサネットにおける保守運用機能（リンクトレースやループバック試験など）に関する通信プロトコルである。サービスＯＡＭの場合、上記の制御フレームとして、例えばＭＣＣ（Maintenance Communication Channel）を含むイーサネットフレームが用いられる。この場合も、実質的に制御処理に用いられる情報のみが、制御情報として伝送されるため、保守用信号やベンダ独自の機能の組み込みが容易化される。

【0101】

上記の（１）〜（３）のうち、（１）のＳＴＰについて、以下に、本実施例の適用効果について、より具体的に述べる。図１２には、ＳＴＰにおいて用いられる制御フレームの例が示されている。

【0102】

図１２（ａ）は、制御フレームであるＢＰＤＵフレームの構成を示す。ＢＰＤＵフレームは、ＤＡ、ＳＡ、ＴＹＰＥ／ＬＥＮＧＴＨ、ＬＬＣヘッダ、ＢＰＤＵ、パディングデータ、及びＦＣＳを有する。

【0103】

ＤＡは、固定値（０１−０−Ｃ１−００−００−００（ｈ））であり、ＳＡは、送信元のＭＡＣアドレスである。ＴＹＰＥ／ＬＥＮＧＴＨは、ＢＰＤＵの内容に応じて異なり、Configuration BPDUの場合、０ｘ００２６であり、TCN BPDUの場合、０ｘ０００７である。ＬＬＣヘッダは、０ｘ４２４２０３である。

【0104】

ＢＰＤＵは、図１２（ｂ）に示されたConfiguration BPDU、または図１２（ｃ）に示されたTCN BPDUである。パディングデータは、ＢＰＤＵフレームの長さを６４（ｂｙｔｅ）とするために設けられる固定パタンである。パディングデータの長さは、ＢＰＤＵの内容に応じて異なり、Configuration BPDU（３５（Ｂｙｔｅ））の場合、８（Ｂｙｔｅ）であり、TCN BPDU（４（Ｂｙｔｅ））の場合、３９（Ｂｙｔｅ）である。ＦＣＳは、データ誤りを訂正するための誤り訂正符号である。

【0105】

図１２（ｂ）は、Configuration BPDUの構成を示す。Configuration BPDUは、図１２（ａ）の符号７の位置に挿入されるデータであり、ネットワークトポロジの構築及び監視に使用され、プロトコルＩＤ、バージョン、メッセージタイプ、Ｆｌａｇｓ、ルートＩＤ、パスコスト、ブリッジＩＤ、ポートＩＤ、Message Age、Max Age、Hello Time、及びForward Delayを有する。

【0106】

プロトコルＩＤ、バージョン、メッセージタイプは、固定値であり、それぞれ、０ｘ００００，０ｘ００，０ｘ００である。Ｆｌａｇｓは、最下位ビットがＴＣ（Topology Change）フラグを示し、最上位ビットがＴＣＡ（Topology Change Acknowledgment）フラグを示す。

【0107】

ルートＩＤは、ルートブリッジのブリッジＩＤを示し、パスコストは、ルートブリッジに到達するために必要なコストである。ブリッジＩＤは、ＢＰＤＵ送信ブリッジＩＤであり、ポートＩＤは、ＢＰＤＵ送信ブリッジのポートＩＤである。Message Ageは、ルートブリッジがＢＰＤＵを生成した後の経過時間である。Max Ageは、ルートブリッジを利用不可能とみなすまで、ルートブリッジを保持する最大時間である。

【0108】

Hello Timeは、ルートブリッジから次にＢＰＤＵが送信されるまでの時間間隔である。Forward Delayは、ポートがリスニング状態（Listening）及びラーニング状態（Learning）にとどまる時間である。ここで、リスニング状態は、リンクアップ直後のポートの状態であって、この状態では、ユーザフレームの送受信を行わずに、ＢＰＤＵの送受信のみが行われる。これにより、ネットワークにおけるループ形成の有無が確認される。また、ラーニング状態は、ポートが、イーサネットフレームを正しく転送するために、ＭＡＣアドレス学習を行う状態である。

【0109】

図１２（ｃ）は、TCN BPDUの構成を示す。TCN BPDUは、図１２（ａ）の符号７の位置に挿入されるデータであり、非ルートブリッジが、トポロジ変更を検出したときに送信され、プロトコルＩＤ、バージョン、及びメッセージタイプを有する。プロトコルＩＤ、バージョン、メッセージタイプは、固定値であり、それぞれ、０ｘ００００，０ｘ００，０ｘ８０である。

【0110】

図１３は、レイヤ２スイッチのネットワーク構成の一例を示す構成図である。ネットワークは、ノード（Ａ）〜（Ｃ）を有し、各ノード（Ａ）〜（Ｃ）には、伝送装置９２であるレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）８０〜８２がそれぞれ設けられている。レイヤ２スイッチ８０〜８２は、それぞれ、２つのポート（「１」及び「２」参照）を有する。

【0111】

本例のネットワークでは、仮に、ルート（Ａ）のレイヤ２スイッチ８０が、最小のブリッジＩＤを持つものとし、該レイヤ２スイッチ８０をルートブリッジ（「ルートブリッジ」参照）とする。また、ノード（Ｃ）のレイヤ２スイッチ８２の２番ポート（「２」）は、ノード（Ｂ）のレイヤ２スイッチ８１の２番ポート（「２」）に接続され、ブロッキングポート（点線参照）として機能する。ルートブリッジ及びブロッキングポートは、各レイヤ２スイッチ８０〜８２がConfiguration BPDUを交換することにより決定される。

【0112】

このようにしてトポロジが構築された後、ルートブリッジのレイヤ２スイッチ８０は、トポロジを監視するため、Configuration BPDUを、上記のHello Timeで規定される時間間隔で、他のレイヤ２スイッチ８１，８２に送信する。このHello Timeは、通常、２（秒）である。

【0113】

図１４は、ＳＴＰにおける制御フレームの送信間隔を示すタイムチャートである。より具体的には、図１４は、Configuration BPDUのＢＰＤＵフレームの送信間隔を示す。上述したように、Hello Time=２（秒）である場合、ＢＰＤＵフレームは、送信されてから２秒後に受信される。

【0114】

また、図１４には、Configuration BPDUの制御情報ｘを含む複数のユーザフレームも示されている。各ユーザフレーム内の制御情報ｘは、Configuration BPDUの一部を含んでいる。ＢＰＤＵフレームのデータサイズは、６４（Ｂｙｔｅ）であるのに対し、各制御情報ｘの合計データサイズは、３５（Ｂｙｔｅ）である（図１２参照）。このため、伝送するデータサイズは、５４（％）（＝３５／６４×１００）に圧縮される。

【0115】

以下に、Configuration BPDUをユーザフレームの制御情報ｘに収容して伝送した場合の伝送時間の算出例を示す。本例では、伝送速度を１．２５（Ｇｂｐｓ）（つまりＧｂＥ）とし、ユーザフレームの長さを１５１８（Ｂｙｔｅ）とする。ユーザフレームは、伝送処理量の余剰分＝２（Ｂｙｔｅ）を追加することにより、全体として１５２０（Ｂｙｔｅ）の長さとなる。なお、ユーザフレームの長さを１５１８（ＢＹＴＥ）とした理由は、昨今の放送系情報を一例とするジャンボフレームの増加に起因するもので、１５１８（ＢＹＴＥ）でフラグメントされるケースが多くなってきているからである。

【0116】

上記の前提条件により、１（Ｂｙｔｅ）の伝送時間は、８（ｎｓｅｃ）であるので、１５２０（Ｂｙｔｅ）の伝送時間は、１５２０（Ｂｙｔｅ）×８（ｎｓｅｃ）＝１２．１６（μｓｅｃ）である。Configuration BPDU（３５（Ｂｙｔｅ））を、２（Ｂｙｔｅ）の制御情報ｘで伝送するためには、１８（個）のユーザフレームが必要であり、その伝送時間は、１２．１６（μｓｅｃ）×１８（個）＝２１８．８８（μｓｅｃ）である。

【0117】

ここで、ユーザフレームの帯域が、全帯域の３０（％）を占めるとすると、Configuration BPDUをユーザフレームの制御情報ｘに収容して伝送した場合の伝送時間は、２１８．８８（μｓｅｃ）／３０（％）＝７２９．６（μｓｅｃ）である。

【0118】

このように、ユーザフレームの制御情報ｘを用いれば、Configuration BPDUをＢＰＤＵフレームに収容して伝送した場合より短い時間（マイクロオーダーの時間）でConfiguration BPDUを伝送できる。このため、ＳＴＰにおける、トポロジ変更の要因検出が高速化され、また、トポロジ変更後の再収束時間が短縮される。

【0119】

図１５は、ＳＴＰのトポロジ変更に関するパラメータ及び所要時間を示す表である。より具体的には、図１５（ａ）は、ＩＥＥＥ８０２．３−１９９８に規定されたパラメータ（MAX Age及びForward Delay）のディフォルト値及び範囲を示す。一方、図１５（ｂ）は、トポロジ変更時の２つのパタンの状態遷移の所要時間を示す。

【0120】

ディフォルト値を用いた場合、リスニング状態（Listening）からラーニング状態（Learning）を経てフォワーディング状態（Forwarding）に遷移するとき、所要時間は、Forward Delay１５（秒）×２＝３０（秒）となる。また、ブロッキング状態（Blocking）から、リスニング状態及びラーニング状態を経てフォワーディング状態に遷移するとき、所要時間は、Max Age２０（秒）＋Forward Delay１５（秒）×２＝５０（秒）となる。

【0121】

一方、上述したように、Configuration BPDUをユーザフレームの制御情報ｘに収容して伝送した場合、図１５（ａ）の範囲の最小値以下に設定することが可能である。ディフォルト値を用いた場合、リスニング状態からラーニング状態を経てフォワーディング状態に遷移するとき、所要時間は、Forward Delay４（秒）×２＝８（秒）となる。また、ブロッキング状態から、リスニング状態及びラーニング状態を経てフォワーディング状態に遷移するとき、所要時間は、Max Age６（秒）＋Forward Delay４（秒）×２＝１４（秒）となる。さらに、ＢＰＤＵが到達する時間を考慮したうえで、図１５に示された、IEEE802.1D-1998 clause 8,9 Table8.3のmin値よりもさらに小さい値(msecオーダ)を設定することも可能である。

【0122】

このように、本実施例をＳＴＰに適用することにより、トポロジ変更の所要時間が短縮される。

【0123】

これまで述べたように、実施例に係る伝送装置９２は、伝送処理部（ＰＨＹ／ＭＡＣ部）１６と、検出部（余剰検出部）１４１と、追加処理部（ＭＵＸ部）１４２とを有する。伝送処理部１６は、可変長のイーサネットフレームに収容されるデータを所定量単位で並列に伝送処理する。検出部１４１は、イーサネットフレームの長さが該所定量の整数倍ではないときに生ずる該伝送処理量の余剰分を検出する。追加処理部１４２は、検出部１４１が検出した余剰分に応じて、データに、他の伝送装置９２との間の制御処理に用いられる制御情報を追加する。

【0124】

伝送処理部１６は、可変長のイーサネットフレームに収容されるデータを所定量単位で並列に伝送処理する。このため、イーサネットフレームの長さが該所定量の整数倍ではないときに該伝送処理量の余剰分が生ずる。

【0125】

追加処理部１４２は、検出部１４１が検出した余剰分に応じて、データに、他の伝送装置９２との間の制御処理に用いられる制御情報を追加する。このため、本実施例によれば、余剰分に該当する空き帯域を有効に利用して、制御情報を効率的に伝送することができる。

【0126】

また、実施例に係る伝送システムは、可変長のイーサネットフレームを送信する第１伝送装置９２と、イーサネットフレームを受信する第２伝送装置９２とを有する。第１伝送装置９２は、伝送処理部（ＰＨＹ／ＭＡＣ部）１６と、検出部（余剰検出部）１４１と、追加処理部（ＭＵＸ部）１４２とを有する。伝送処理部１６は、可変長のイーサネットフレームに収容されるデータを所定量単位で並列に伝送処理する。検出部１４１は、イーサネットフレームの長さが該所定量の整数倍ではないときに生ずる該伝送処理量の余剰分を検出する。追加処理部１４２は、検出部１４１が検出した余剰分に応じて、データに、他の伝送装置９２との間の制御処理に用いられる制御情報を追加する。第２伝送装置９２は、イーサネットフレームから制御情報を取得する取得部（ＤＭＵＸ部）２４３を有する。

【0127】

実施例に係る伝送システムは、上記の伝送装置９２の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。

【0128】

実施例に係る伝送方法は、可変長のイーサネットフレームに収容されるデータを所定量単位で並列に伝送処理し、イーサネットフレームの長さが所定量の整数倍ではないときに生ずる該伝送処理量の余剰分に応じて、データに、伝送装置９２間の制御処理に用いられる制御情報を追加する。

【0129】

実施例に係る伝送方法は、上記の伝送装置９２の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。

【0130】

以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

【0131】

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１） 可変長のフレームに収容されるデータを所定量単位で並列に伝送処理する伝送処理部と、
前記フレームの長さが前記所定量の整数倍ではないときに生ずる該伝送処理量の余剰分を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記余剰分に応じて、前記データに、他の伝送装置との間の制御処理に用いられる制御情報を追加する追加処理部とを有することを特徴とする伝送装置。
（付記２） 前記追加処理部は、前記フレームの長さが前記所定量の整数倍となるように、前記余剰分に応じたデータサイズの前記制御情報を追加することを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記３） 前記伝送処理部は、前記余剰分のデータサイズを示すサイズ情報を、前記フレームに付与することを特徴とする付記１または２に記載の伝送装置。
（付記４） 前記伝送処理部は、前記制御情報の種類を示す種別情報を、前記フレームに付与することを特徴とする付記１乃至３の何れかに記載の伝送装置。
（付記５） 前記追加処理部により前記制御情報が追加された後、前記フレームのデータ誤りを訂正する誤り訂正符号を生成する生成部を、さらに有することを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の伝送装置。
（付記６） 可変長のフレームを送信する第１伝送装置と、
前記フレームを受信する第２伝送装置とを有し、
前記第１伝送装置は、
前記フレームに収容されるデータを所定量単位で並列に伝送処理する伝送処理部と、
前記フレームの長さが前記所定量の整数倍ではないときに生ずる該伝送処理量の余剰分を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記余剰分に応じて、前記データに、前記第２伝送装置との間の制御処理に用いられる制御情報を追加する追加処理部とを有し、
前記第２伝送装置は、前記フレームから前記制御情報を取得する取得部を有することを特徴とする伝送システム。
（付記７） 前記追加処理部は、前記フレームの長さが前記所定量の整数倍となるように、前記余剰分に応じたデータサイズの前記制御情報を追加することを特徴とする付記６に記載の伝送システム。
（付記８） 前記伝送処理部は、前記余剰分のデータサイズを示すサイズ情報を、前記フレームに付与することを特徴とする付記６または７に記載の伝送システム。
（付記９） 前記取得部は、前記サイズ情報に基づいて、前記フレームから前記制御情報を取得することを特徴とする付記６乃至８の何れかに記載の伝送システム。
（付記１０） 前記伝送処理部は、前記制御情報の種類を示す種別情報を、前記フレームに付与することを特徴とする付記６乃至９の何れかに記載の伝送システム。
（付記１１） 前記第１伝送装置は、前記追加処理部により前記制御情報が追加された後、前記フレームのデータ誤りを訂正する誤り訂正符号を生成する生成部を、さらに有することを特徴とする付記６乃至１０の何れかに記載の伝送システム。
（付記１２） 可変長のフレームに収容されるデータを所定量単位で並列に伝送処理し、前記フレームの長さが前記所定量の整数倍ではないときに生ずる該伝送処理量の余剰分に応じて、前記データに、伝送装置間の制御処理に用いられる制御情報を追加することを特徴とする伝送方法。
（付記１３） 前記フレームの長さが前記所定量の整数倍となるように、前記余剰分に応じたデータサイズの前記制御情報を追加することを特徴とする付記１２に記載の伝送方法。
（付記１４） 前記余剰分のデータサイズを示すサイズ情報を、前記フレームに付与することを特徴とする付記１２または１３に記載の伝送方法。
（付記１５） 前記制御情報の種類を示す種別情報を、前記フレームに付与することを特徴とする付記１２乃至１４の何れかに記載の伝送方法。
（付記１６） 前記追加処理部により前記制御情報が追加された後、前記フレームのデータ誤りを訂正する誤り訂正符号を生成することを特徴とする付記１２乃至１５の何れかに記載の伝送方法。

【符号の説明】

【0132】

１６ ＰＨＹ／ＭＡＣ部（伝送処理部）
９２ 伝送装置
１４１ 余剰検出部（検出部）
１４２ 追加処理部（ＭＵＸ部）
１４４ ＦＣＳ生成部（生成部）
２４３ 取得部（ＤＭＵＸ部）
９２１ 通信ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】