特許 6378158 集線装置及び方法

(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】6378158

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】集線装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/44 20060101AFI20180813BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/44 300

   H04L12/44 D

【請求項の数】8

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2015-221789(P2015-221789)

(22)【出願日】2015年11月12日

(65)【公開番号】特開2017-92750(P2017-92750A)

(43)【公開日】2017年5月25日

【審査請求日】2017年3月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109313

【弁理士】

【氏名又は名称】机 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100124154

【弁理士】

【氏名又は名称】下坂 直樹

(72)【発明者】

【氏名】三輪 武史

【審査官】 玉木 宏治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２０５０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２３２４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１５８５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−５１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−８３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １２／００−９５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の契機に、複数の入力ポートから入力されたデータのうち、所定の入力ポートから入力された前記データを、他の前記入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信すると共に、優先送信を要求する信号も前記出力ポートから送信する要求部と、
前記所定の入力ポートから入力された前記データを蓄積する蓄積部を備え、
前記所定の契機は、前記蓄積部に所定量以上の前記データが蓄積されたときである、
ことを特徴とする集線装置。

【請求項2】

前記要求部は、前記信号を送信した後、前記蓄積部に蓄積される前記データが所定量より少ないときに、優先送信の停止を要求する信号を前記出力ポートから送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の集線装置。

【請求項3】

所定の契機に、複数の入力ポートから入力されたデータのうち、所定の入力ポートから入力された前記データを、他の前記入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信すると共に、優先送信を要求する信号も前記出力ポートから送信する要求部を備え、
前記要求部は、前記信号を送信した後、前記所定の入力ポートから入力された前記データを蓄積する蓄積部に蓄積される前記データが所定量より少ないときに、優先送信の停止を要求する信号を前記出力ポートから送信する、
ことを特徴とする集線装置。

【請求項4】

前記所定の入力ポートには、通信装置が接続されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集線装置。

【請求項5】

優先送信を要求する信号が入力された入力ポートから入力されたデータを、他の入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信する要求対応部を備え、
前記要求対応部は、優先送信の停止を要求する信号が入力された入力ポートから入力されたデータと、他の入力ポートから入力されたデータと、を各々順番に前記出力ポートから送信する、
ことを特徴とする集線装置。

【請求項6】

第１の集線装置の出力ポートに第２の集線装置が接続されたネットワークであって、
前記第１の集線装置は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の集線装置であって、
前記第２の集線装置は、請求項５に記載の集線装置である、
ことを特徴とするネットワーク。

【請求項7】

前記集線装置は、スイッチングハブである、
ことを特徴とする請求項６に記載のネットワーク。

【請求項8】

接続された第１の集線装置と第２の集線装置の動作方法であって、
所定の契機に、複数の入力ポートから入力されたデータのうち、所定の入力ポートから入力された前記データを、他の前記入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信すると共に、優先送信を要求する信号も前記出力ポートから送信する前記第１の集線装置における要求ステップと、
優先送信を要求する信号が入力された入力ポートから入力されたデータを、他の入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信する前記第２の集線装置における要求対応ステップと、を有し、
前記所定の契機は、所定の入力ポートから入力されたデータが所定量以上蓄積されたときである、
ことを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、集線装置及び方法に関し、特に、入力されたパケットを転送する集線装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、入力されたパケットを転送するスイッチングハブが知られている。当該スイッチングハブは、以下の特許文献１に開示されている。図１は、特許文献１のスイッチングハブの構成と動作を説明する為の図である。

【0003】

（１）特許文献１のスイッチングハブの構成
特許文献１のスイッチングハブは、図１に示されるように、入出力ポート５０１〜５０４と、バッファメモリ５２１〜５２４と、を備える。各入出力ポート５０１〜５０４は、通信装置５１１〜５１４とＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルを介して接続されている。また、入出力ポート５０１〜５０４は、バッファメモリ５２１〜５２４と接続されている。

【0004】

（２）特許文献１のスイッチングハブの動作
通信装置５１１、５１３が、通信装置５１２宛のパケットを送信したとき、当該パケットは、まず入出力ポート５０１、５０３に入力される。特許文献１のスイッチングハブは、入出力ポート５０１に入力された通信装置５１２宛のパケットと、入出力ポート５０３に入力された通信装置５１２宛のパケットと、を同じ入出力ポート５０２から送信する状態となる。

【0005】

複数の入出力ポートから入力されるパケットを、同じ１つの入出力ポートから出力する状態を、以下、「競合状態」という。

【0006】

特許文献１のスイッチングハブは、競合状態にパケットを失わないよう、入出力ポート５０１、５０３に入力された通信装置５１２宛のパケット各々を、当該パケットを出力する入出力ポート５０２に接続されるバッファメモリ５２２に蓄積する。

【0007】

特許文献１のスイッチングハブは、閾値を超える量のパケットを蓄積するバッファメモリ（以下、「蓄積メモリ」という）がある場合には、当該蓄積メモリからパケットを優先的に送信する。特許文献１のスイッチングハブは、バッファメモリ５２２に閾値を超える量のパケットを蓄積すると、バッファメモリ５２２からパケットを優先的に送信する。

【0008】

上述の構成や動作の通り、特許文献１のスイッチングハブは、競合状態によってバッファメモリに蓄積されるデータを減らすことができる。

【0009】

（３）特許文献１のスイッチングハブを備えるネットワーク
特許文献１のスイッチングハブは、スイッチングハブであるので、ネットワークに備わることができる。具体的には、特許文献１のスイッチングハブは、図２に示されるように、他の特許文献１のスイッチングハブや通信装置と接続することができる。図２は、特許文献１のスイッチングハブを備えたネットワークの構成例を示した図である。特許文献１のスイッチングハブを複数備えたネットワークでは、通信装置（例えば通信装置５０）は、複数の特許文献１のスイッチングハブ６０、６１を経由して他の通信装置（例えば通信装置５２）と通信を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０００−２３２４７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかし、ネットワークに備わる特許文献１のスイッチングハブ各々は、それらを経由する、所定の通信装置から送信されたパケットの通信速度が減少するのを十分に抑えることができないという課題があった。

【0012】

なぜなら、ネットワークに備わる特許文献１のスイッチングハブは、各々、蓄積メモリに蓄積されたパケットを優先して送信するだけであり、それらが連動して、所定の通信装置から送信されたパケットを優先して送信する処理を行わないからである。

【0013】

以下に具体例をあげて説明する。図３は特許文献１のスイッチングハブの動作を説明する為の図である。

【0014】

（１）具体例
まず、図３に示されるネットワークにおいて、通信装置５０から通信装置５２に、できるだけ早い通信速度でパケットを届ける必要があるものとする。通信装置５０〜５３は、各々、通信速度１００Ｍｂｐｓで通信装置５２宛のパケットを送信しているものとする。通信装置とスイッチングハブ間、及びスイッチングハブ間のＬＡＮケーブルは、全て１００Ｍｂｐｓでパケットを送信可能である。

【0015】

そのとき、特許文献１のスイッチングハブ６０、６１は、競合状態となり、各々、蓄積メモリからパケットを優先的に送信する。しかし、その際、特許文献１のスイッチングハブ６０、６１は、通信装置５０から送信されたパケットを優先して送信するとは限らない。

【0016】

その為、スイッチングハブ６０が、通信装置５０から送信されたパケットを優先して送信するものの、スイッチングハブ６１が、スイッチングハブ６０からのパケット（通信装置５０から送信されたパケット）を優先して送信しない状況も発生しうる。

【0017】

その場合、特許文献１のスイッチングハブ６０、６１は、例えば、以下の通りに動作し、通信装置５０のパケットの通信速度が減少するのを十分に抑えることができない。

【0018】

まず、特許文献１のスイッチングハブ６０は、通信装置５０から送信されたパケット１００Ｍｂｐｓを優先して、スイッチングハブ６１に送信する。そのとき、スイッチングハブ６０は、通信装置５０から送信されたパケット１００Ｍｂｐｓと、通信装置５１から送信されたパケット１００Ｍｂｐｓと、を２：１の割合で送信したとする。その場合、送信可能な通信速度は１００Ｍｂｐｓまでなので、スイッチングハブ６０は、通信装置５０から送信されたパケットを、通信速度６６．６Ｍｂｐｓ（＝１００Ｍｂｐｓ×２／３）で送信する。

【0019】

次に、スイッチングハブ６１は、スイッチングハブ６０から送信されたパケットを優先せず、通信装置５３から送信されたパケット１００Ｍｂｐｓを優先して通信装置５２に送信する。そのとき、スイッチングハブ６１は、スイッチングハブ６０から送信されたパケットと、通信装置５３から送信されたパケットと、を１：２の割合で送信したとする。その場合、スイッチングハブ６１は、通信装置５０から送信されたパケットを、通信速度２２．６Ｍｂｐｓ（＝１００Ｍｂｐｓ×２／３×１／３）で送信する。

【0020】

（２）具体例の動作まとめ
上述のように、特許文献１のスイッチングハブ６０、６１は、それらを経由する通信装置５０から送信されたパケットの通信速度を２２．６Ｍｂｐｓまで大きく減少させてしまう。特許文献１のスイッチングハブ６０、６１の両方が、通信装置５０から送信されたパケットを優先して送信するときには、そこまで大きく減少しないはずである。特許文献１のスイッチングハブ６０、６１各々は、通信装置５０から送信されたパケットの通信速度が減少するのを十分に抑えることができないという課題があった。

【0021】

本発明は、上記課題を解決する集線装置及び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】

【0022】

上記目的を達成するために、本発明の集線装置は、所定の契機に、複数の入力ポートから入力されたデータのうち、所定の入力ポートから入力された前記データを、他の前記入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信すると共に、優先送信を要求する信号も前記出力ポートから送信する要求部を備える。

【0023】

上記目的を達成するために、本発明の集線装置は、優先送信を要求する信号が入力された入力ポートから入力されたデータを、他の入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信する要求対応部を備える。

【0024】

上記目的を達成するために、本発明のネットワークは、第１の集線装置の出力ポートに第２の集線装置が接続されたネットワークであって、前記第１の集線装置は、所定の契機に、複数の入力ポートから入力されたデータのうち、所定の入力ポートから入力された前記データを、他の前記入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信すると共に、優先送信を要求する信号も前記出力ポートから送信する要求部を備える集線装置であって、前記第２の集線装置は、優先送信を要求する信号が入力された入力ポートから入力されたデータを、他の入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信する要求対応部を備える集線装置である。

【0025】

上記目的を達成するために、本発明の方法は、接続された第１の集線装置と第２の集線装置の動作方法であって、所定の契機に、複数の入力ポートから入力されたデータのうち、所定の入力ポートから入力された前記データを、他の前記入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信すると共に、優先送信を要求する信号も前記出力ポートから送信する前記第１の集線装置における要求ステップと、優先送信を要求する信号が入力された入力ポートから入力されたデータを、他の入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信する前記第２の集線装置における要求対応ステップと、を有する。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、ネットワークに備わる集線装置各々は、それらを経由する、所定の通信装置から送信されたデータの通信速度が減少するのを十分に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】特許文献１のスイッチングハブの構成と動作を説明する為の図である。

【図2】特許文献１のスイッチングハブを備えたネットワークの構成例を示した図である。

【図3】特許文献１のスイッチングハブの動作を説明する為の図である。

【図4】本発明の第１の実施の形態におけるスイッチングハブを備えたネットワークの構成例を示す図である。

【図5】本発明の第１の実施の形態におけるスイッチングハブの構成例を示す図である。

【図6】本発明の第１の実施の形態におけるスイッチングハブに備わるバッファ回路の構成例を示す図である。

【図7】本発明の第１の実施の形態におけるスイッチングハブに備わる調停回路の構成例を示す図である。

【図8】本発明の第１の実施の形態におけるスイッチングハブの動作概要を説明する為の図である。

【図9】本発明の第１の実施の形態におけるスイッチングハブの動作詳細（２つのバッファ回路に蓄積されたパケットを交互に送信する動作の詳細）を説明する為の図である。

【図10】本発明の第１の実施の形態におけるスイッチングハブの動作詳細（所定のバッファ回路に蓄積されたパケットを優先的に送信する動作詳細）の詳細を説明する為の図である。

【図11】本発明の第１の実施の形態におけるスイッチングハブの動作詳細（優先的に送信することを要求されたときの動作詳細）を説明する為の図である。

【図12】本発明の第２の実施の形態における集線装置を備えたネットワークの構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

次に本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0029】

≪第１の実施の形態≫
[概要]
本実施形態のスイッチングハブＡは、所定の通信装置から送信されたパケットを受信し、当該パケットを本実施形態のスイッチングハブＢに優先的に送信するときには、優先送信を要求する信号もスイッチングハブＢに送信する。本実施形態のスイッチングハブＢは、優先送信を要求する信号を受信すると、スイッチングハブＡから受信したパケット（すなわち、所定の通信装置から送信されたパケット）を優先して送信する。

【0030】

本実施形態のスイッチングハブＡ、Ｂ両方が、連携して、所定の通信装置から送信されたパケットを優先して送信する。その結果、本実施形態のスイッチングハブＡ、Ｂは、所定の通信装置から送信されたパケットの通信速度が十分減少しないようにすることができる。

【0031】

以下に、本発明の第１の実施の形態におけるスイッチングハブの構成や動作を説明する。

【0032】

［構成の説明］
まず、図４は、本発明の第１の実施の形態におけるスイッチングハブを備えたネットワークの構成例を示す図である。

【0033】

（１）本実施形態のスイッチングハブを備えたネットワーク
本実施形態のスイッチングハブを備えたネットワークは、図４に示されるように、本実施形態のスイッチングハブ１、４と、通信装置２、３、５、６と、を備える。

【0034】

スイッチングハブ１とスイッチングハブ４は、互いに有線回線を介して接続される。また、スイッチングハブ１は、通信装置２、３と有線回線を介して接続され、本実施形態のスイッチングハブ４は、通信装置５、６と有線回線を介して接続される。通信装置２、３、５、６は、一般的な通信装置であり、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）であってもよい。

【0035】

（２）本実施形態のスイッチングハブの構成
本実施形態のスイッチングハブ１、４は、各々、同じ構成である。代表してスイッチングハブ１の構成について説明を行う。図５は、本実施形態のスイッチングハブ１の構成例を示す図である。

【0036】

スイッチングハブ１は、図５に示されるように、入力ポートである受信回路２１、３１、４１と、出力ポートである送信回路２２、３２、４２と、各送信回路を制御する調停回路２３、３３、４３と、バッファ回路２４、３４、４４と、を備える。

【0037】

（２−１）バッファ回路の構成
図６は、スイッチングハブ１に備わるバッファ回路の構成例を示す図である。スイッチングハブ１に備わるバッファ回路２４、３４、４４は同じ構成を備える。図６では、代表してバッファ回路２４の構成を示している。

【0038】

スイッチングハブ１のバッファ回路２４は、図６に示されるように、比較回路２４１と、監視回路２４２と、メモリ２４４と、メモリ２４３と、を備える。

【0039】

（２−２）調停回路の構成
図７は、スイッチングハブ１に備わる調停回路の構成例を示す図である。スイッチングハブ１に備わる調停回路２３、３３、４３は、同じ構成を備える。図７では、代表して調停回路４３の構成を示している。

【0040】

調停回路４３は、図７に示されるように、制御回路４３１と、カウンタ４３２と、を備える。

【0041】

（２−３）各回路の実現手段について
上述の受信回路２１、３１、４１と、送信回路２２、３２、４２と、調停回路２３、３３、４３と、バッファ回路２４、３４、４４は、電子回路とＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を用いて実現することができる。

【0042】

（２−４）図５〜図７に示される線について
上述の図５〜図７において、矢印付きの線で回路間を流れる信号やパケットの向きを表しているが、一例であり、その向きを限定するものではない。

【0043】

［動作の説明］
図８は、本実施形態のスイッチングハブの動作概要を説明する為の図である。まず、図８を用いて、本実施形態のスイッチングハブ１、４の動作概要を説明する。

【0044】

（１）本実施形態のスイッチングハブの動作概要
（１−１）パケットを優先して送信する動作
まず始めに、図８に示されるネットワークにおいて、通信装置２から通信装置６に、できるだけ早い通信速度でパケットを届ける必要があるものとする。図８に示されるネットワークにおいては、通信装置２、３、５、６が、それぞれ、通信速度１００Ｍｂｐｓで通信装置６宛のパケットを送信している。通信装置とスイッチングハブ間、及びスイッチングハブ間のケーブルは、全て１００Ｍｂｐｓでパケットを送信可能なケーブルである。

【0045】

このとき、本実施形態のスイッチングハブ１、４は、送信可能な量１００Ｍｂｐｓよりも多い量のパケットが入力されているので、競合状態となっている。

【0046】

本実施形態のスイッチングハブ１は、以下の（動作１）〜(動作３)の動作を行っており、競合状態になると、通信装置２から送信されるパケットを優先的にスイッチングハブ４に送信する。

【0047】

（動作１）
まず、スイッチングハブ１は、図５に示す受信回路２１で通信装置２から送信されたパケットを受信し、受信したパケット（以下、「通信装置２からのパケット」という）をバッファ回路２４に格納する。また、スイッチングハブ１は、受信回路３１で通信装置３から送信されたパケットを受信し、受信したパケットをバッファ回路３４に格納する。

【0048】

（動作２）
スイッチングハブ１は、(動作１)と並行して、バッファ回路２４、３４に格納されたパケットを交互に送信する。

【0049】

（動作３）
但し、スイッチングハブ１は、競合状態となったことにより、バッファ回路２４にパケットが所定量以上格納されたときには、（動作２）の動作を止め、代わりに、バッファ回路２４に蓄積されているパケット（通信装置２からのパケット）を優先して送信する。

【0050】

具体的には、スイッチングハブ１は、バッファ回路２４に格納されたパケットと、バッファ回路３４に格納されたパケットと、を２：１の割合で送信する。その場合、図８に示されるように、本実施形態のスイッチングハブ１は、通信装置２からのパケット１００Ｍｂｐｓのうち、６６．６Ｍｂｐｓ（＝１００Ｍｂｐｓ×２／３）を送信する。本実施形態のスイッチングハブ１は、通信装置２から送信されたパケットを、通信速度６６．６Ｍｂｐｓで送信する。

【0051】

（１−２）優先して送信することを要求する動作
次に、本実施形態のスイッチングハブ１は、以下の（動作４）を行い、下流のスイッチングハブ４に対して、自分が送信したパケット（通信装置２からのパケット）を優先的に送信するよう要求する。

【0052】

（動作４）
本実施形態のスイッチングハブ１は、通信装置２からのパケットを優先的に送信すると、優先送信を要求する信号をスイッチングハブ４に出力する。

【0053】

（１−３）本実施形態のスイッチングハブ４の動作（優先送信を行う動作）
（動作５）
本実施形態のスイッチングハブ４は、優先送信を要求する信号が入力されると、スイッチングハブ１からのパケットを優先して送信する。

【0054】

具体的には、スイッチングハブ４は、バッファ回路２４に格納されたパケットと、バッファ回路３４に格納されたパケットと、を１：２の割合で送信する。その場合、スイッチングハブ４は、図８に示されるように、通信装置２からのパケット１００Ｍｂｐｓのうち、４４．４Ｍｂｐｓ（＝１００Ｍｂｐｓ×２／３×２／３）を送信することとなる。本実施形態のスイッチングハブ４は、通信装置２から送信されたパケットを、通信速度４４．４Ｍｂｐｓで送信する。

【0055】

（１−４）動作まとめ
通信装置２から送信されたパケットの通信速度は、スイッチングハブ１、４を経由すると、通信装置６に届くときには、４４．４Ｍｂｐｓ（＝１００Ｍｂｐｓ×２／３）となる。当該通信速度４４．４Ｍｂｐｓは、特許文献１のスイッチングハブ６０、６１を経由した場合の通信速度２２．６Ｍｂｐｓよりも速い。すなわち、スイッチングハブ１、４各々は、通信装置２から送信されたパケットの通信速度が減少するのを十分に抑えることができる。本実施形態のスイッチングハブ１、４の両方が、連携して、通信装置２から送信されたパケットを優先して送信するからである。

【0056】

（２）本実施形態のスイッチングハブの各回路の動作
上述の（動作１）〜（動作５）までの動作を実現する為に、スイッチングハブ１、４の受信回路２１、３１、４１、送信回路２２、３２、４２、調停回路２３、３３、４３、及びバッファ回路２４、３４、４４が以下の通りに動作する。なお、通信装置２については、図５に示されるようにスイッチングハブ１の受信回路２１に接続されるものとする。

【0057】

以下、各回路の動作を詳細に説明していく。

【0058】

（２−１）（動作１）の動作を実現する各回路の動作
まず、スイッチングハブ１は、図５に示されるように、受信回路２１により、通信装置２からのパケットを受信する。当該パケットは、通信装置６宛てのパケットであり、通信装置６のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを含む。

【0059】

受信回路２１は、通信装置２からパケットを受信すると、受信したパケットをバッファ回路２４に出力する。バッファ回路２４は、図６に示されるように、通信装置２からのパケットを比較回路２４１にて受信する。比較回路２４１は、ルータ機能を備えており、入力されたパケットをメモリ２４４、メモリ２４３のいずれかに振り分ける。

【0060】

具体的には、バッファ回路２４の比較回路２４１は、入力されたパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスが通信装置６のＩＰアドレスであるときには、入力されたパケットをメモリ２４４に記憶する。バッファ回路２４の比較回路２４１は、入力されたパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスが通信装置３のＩＰアドレスのであるときには、入力されたパケットをメモリ２４３に記憶する。

【0061】

上述の「通信装置６のＩＰアドレス」や「通信装置３のＩＰアドレス」は、本実施形態のスイッチングハブのユーザによって予め比較回路２４１に設定されてもよい。

【0062】

同様に、スイッチングハブ１は、受信回路３１で通信装置３からパケットを受信する。当該パケットは、通信装置６宛てのパケットである。受信回路３１は、受信したパケットをバッファ回路３４に出力する。バッファ回路３４の比較回路が、入力されたパケットをバッファ回路３４内のメモリ（送信回路４２に接続されたメモリ）に記憶する。

【0063】

（２−２）（動作２）の動作を実現する各回路の動作
図９は、本発明の第１の実施の形態におけるスイッチングハブの動作詳細（２つのバッファ回路に蓄積されたパケットを交互に送信する動作の詳細）を説明する為の図である。

【0064】

上述の（動作２）の動作は、送信回路４２と、調停回路４３の制御回路４３１と、調停回路４３のカウンタ４３２と、により実現される。カウンタ４３２のカウンタ値Ｂｎは初期値が値０である。さらに、制御回路４３１は、カウンタ最大値ｍとして値１を、カウンタ閾値ｓとして値１を記憶しているものとする。

【0065】

（２−２−１）送信回路４２に送信可能か否か問い合わせを行う動作
調停回路４３の制御回路４３１は、所定のタイミングになると、図示していないが、送信回路４２に対し、送信可能か否かを確認する信号（以下、「確認信号」という）を出力する。

【0066】

上述の所定のタイミングは、一定間隔のタイミングであり、本実施形態のスイッチングハブの製造者によって制御回路４３１に設定される。確認信号が出力される様子については、図７に示している。

【0067】

次に、送信回路４２は、確認信号を受信すると、パケットの送信を行っていない状態（すなわち、新たなパケットを送信可能な状態）のときには、値１を含む送信完了信号を調停回路４３の制御回路４３１に返信する。送信回路４２から返信される送信完了信号は、以下、「送信完了信号Ｃ」という。

【0068】

なお、送信回路４２は、パケットの送信を行っている場合（すなわち、新たなパケットを送信できない状態の場合）には、値０を含む送信完了信号を調停回路４３の制御回路４３１に返信する。

【0069】

ここでは、送信回路４２が、値１を含む送信完了信号Ｃを調停回路４３の制御回路４３１に返信したものとして説明を続ける。

【0070】

調停回路４３の制御回路４３１は、送信完了信号Ｃが送信回路４２から入力されると、図９に示されるように、送信完了信号Ｃに値０が含まれるか否か判別する（Ｓ１）。すなわち、制御回路４３１は、送信回路４２がパケットを送信可能な状態か否かを判別する。

【0071】

（２−２−２）バッファ回路２４からパケットが送信されるまでの動作詳細
次に、調停回路４３の制御回路４３１は、送信完了信号に値０が含まれていない場合（Ｓ１でＮｏの場合）には、送信回路４２が送信可能な状態なので、カウンタ４３２のカウンタ値Ｂｎがカウンタ閾値ｓ以上か否かを判別する（Ｓ２）。

【0072】

Ｓ２の判別は、バッファ回路２４、バッファ回路３４のどちらからパケットを送信するのかを決定する処理である。後述のＳ４やＳ７等で説明するが、カウンタ値Ｂｎがカウンタ閾値ｓ以上であるときに、調停回路４３の制御回路４３１は、バッファ回路３４からパケットを送信し、カウンタ値Ｂｎがカウンタ閾値ｓ以上でないときに、バッファ回路２４からパケットを送信する。

【0073】

ここで、カウンタ値Ｂｎは初期値０であり、カウンタ閾値ｓは初期値１である。

【0074】

調停回路４３の制御回路４３１は、カウンタ値Ｂｎがカウンタ閾値ｓ以上でない場合（Ｓ２でＮｏの場合）には、バッファ量Ａが０より大きいか否かを判別する（Ｓ３）。

【0075】

バッファ量Ａは、バッファ回路２４のメモリ２４４に蓄えられているパケットの数である。上述のＳ３の判別は、バッファ回路２４のメモリ２４４にパケットが１個以上蓄えられているかを判別するものである。調停回路４３の制御回路４３１は、Ｓ３の判別を行う前に、バッファ量Ａを以下のように取得するものとする。

【0076】

まず、調停回路４３の制御回路４３１は、バッファ回路２４に対して、メモリ２４４に蓄えられているパケットの数を要求する信号（以下、「バッファ量要求信号」という）を送信する。バッファ回路２４は、メモリ２４４に蓄えられているパケットの数をカウントし、図７に示されるように、カウントした数（すなわち、バッファ量Ａという）を電気信号として調停回路４３の制御回路４３１に返信する。調停回路４３の制御回路４３１は、入力された電気信号からバッファ量Ａを抽出し、抽出したバッファ量Ａが０より大きいか否かを判別する。

【0077】

次に、上述のＳ３の判別において、調停回路４３の制御回路４３１は、バッファ量Ａが０より大きいと判別した場合（Ｓ３でＹｅｓの場合）には、パケットを送信してもよいことを示す送信許可信号をバッファ回路２４に出力する（Ｓ４）。バッファ回路２４に出力される送信許可信号は、以下、「送信許可信号Ａ」というものとする。送信許可信号Ａが出力される様子については、図７に示している。

【0078】

上述のＳ４により、送信許可信号Ａが入力されたバッファ回路２４は、メモリ２４４に記憶されるパケットを、電気信号として送信回路４２に出力する。送信回路４２は、入力された電気信号からパケットを抽出し、抽出したパケットを送信する。

【0079】

上述のＳ１〜Ｓ４の処理により、バッファ回路２４からパケットが送信されることとなる。

【0080】

上述のＳ４の後、調停回路４３の制御回路４３１は、カウンタ４３２にカウントアップ要求信号を出力する（Ｓ５）。次に、バッファ回路３４からパケットを送信できるようにする為である。

【0081】

Ｓ５により、カウントアップ要求信号が入力されたカウンタ４３２は、カウンタ値Ｂｎを１つインクリメントする。カウンタ４３２のカウンタ値Ｂｎは値０から値１となる。なお、制御回路４３１は、カウンタ値Ｂｎがカウンタ最大値ｍ（値１）より大きい場合には、カウンタ４３２にリセット信号を出力する。ここではカウンタ値Ｂｎがカウンタ最大値ｍ（値１）であり、制御回路４３１は、リセット信号を出力しない。

【0082】

Ｓ５の後、調停回路４３の制御回路４３１は、次の所定のタイミングになるのを待つ。

【0083】

上述のＳ１において、送信完了信号Ｃに値０が含まれている場合（Ｓ１でＹｅｓの場合）にも、調停回路４３の制御回路４３１は、次の所定のタイミングになるのを待つ。

【0084】

（２−２−３）バッファ回路３４からパケットが送信されるまでの動作詳細
次に、調停回路４３の制御回路４３１は、所定のタイミングになると、図９に示される上述のＳ１、Ｓ２の処理を実施する。

【0085】

ここで、カウンタ４３２のカウンタ値Ｂｎが、値０から値１となっている。

【0086】

その為、Ｓ２の処理において、調停回路４３の制御回路４３１は、カウンタ値Ｂｎがカウンタ閾値ｓ（値１）以上の場合（Ｓ２でＹｅｓの場合）と判別する。

【0087】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、カウンタ値Ｂｎがカウンタ閾値ｓ以上の場合（Ｓ２でＹｅｓの場合）には、バッファ量Ｂが０より大きいか否かを判別する（Ｓ６）。

【0088】

バッファ量Ｂは、バッファ回路３４のメモリ（具体的には、通信装置３からのパケットが蓄えられるメモリ）に蓄えられているパケットの数である。上述のＳ６の判別は、バッファ回路３４のメモリに通信装置３からのパケットが１個以上蓄えられているかを判別する処理である。調停回路４３の制御回路４３１は、Ｓ６の判別を行う前に、バッファ量Ｂを以下のように取得するものとする。

【0089】

まず、調停回路４３の制御回路４３１は、バッファ回路３４に対して、バッファ量要求信号を送信する。バッファ回路３４は、メモリに蓄えられているパケットの数をカウントし、カウントした数（すなわち、バッファ量Ｂという）を電気信号として調停回路４３の制御回路４３１に返信する。調停回路４３の制御回路４３１は、入力された電気信号からバッファ量Ｂを抽出し、抽出したバッファ量Ｂが０より大きいか否かを判別する。

【0090】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、バッファ量Ｂが０より大きい場合（Ｓ６でＹｅｓの場合）には、バッファ回路３４にパケットが蓄えられているので、バッファ回路３４に送信許可信号を出力する（Ｓ７）。バッファ回路３４に出力される送信許可信号は、以下、「送信許可信号Ｂ」というものとする。

【0091】

上述のＳ４により、送信許可信号Ｂが入力されたバッファ回路３４は、メモリに記憶される通信装置３からのパケットを、電気信号として送信回路４２に出力する。送信回路４２は、入力された電気信号からパケットを抽出し、抽出したパケットを送信する。

【0092】

上述のＳ６〜Ｓ７の処理により、バッファ回路３４からパケットが送信されることとなる。

【0093】

なお、上述のＳ７の後、調停回路４３の制御回路４３１は、カウンタ４３２にカウントアップ要求信号を出力する（Ｓ８）。次に、バッファ回路２４からパケットを送信できるようにする為である。

【0094】

Ｓ５により、カウントアップ要求信号が入力されたカウンタ４３２は、カウンタ値Ｂｎを１つインクリメントする。カウンタ４３２のカウンタ値Ｂｎは値１から値２となる。

【0095】

このとき、カウンタ値Ｂｎがカウンタ最大値ｍ（値１）より大きいので、調停回路４３の制御回路４３１は、カウンタ４３２にリセット信号を出力する。カウンタ４３２は、リセット信号が入力されると、カウンタ値Ｂｎを初期値０に戻す。カウンタ値Ｂｎは、値２から値０となる。

【0096】

上述のＳ１〜Ｓ５、Ｓ６〜Ｓ８によって、スイッチングハブ１は、２つのバッファ回路２４、３４から交互にパケット（通信装置２、３から通知されたパケット）を交互に送信する。

【0097】

（２−３）（動作３）と（動作４）の動作を実現する各回路の動作
（動作３）、（動作４）の動作は、調停回路４３の制御回路４３１と送信回路４２によって実現される。（動作３）の動作とは、通信装置２からのパケットを優先的に送信する動作である。（動作４）の動作とは、優先送信を要求する信号を下流のスイッチングハブ４に送信する動作である。

【0098】

（２−３−１）優先要求フラグＦＢＡと優先要求フラグＦＢＢについて
ここで、調停回路４３の制御回路４３１に備わる２つのレジスタについて説明を行う。２つのレジスタのうち、１つのレジスタは、以下、「優先要求フラグＦＢＡ」といい、もう１つのレジスタは、以下、「優先要求フラグＦＢＢ」という。優先要求フラグＦＢＡと優先要求フラグＦＢＢの初期値は値０である。

【0099】

優先要求フラグＦＢＡは、バッファ回路２４に格納されているパケットが優先的に送信され、さらに、優先送信を要求する信号がスイッチングハブ４に送信されているときに、調停回路４３の制御回路４３１によって値１が設定されるフラグである。

【0100】

優先要求フラグＦＢＢは、バッファ回路３４に格納されているパケットが優先的に送信され、さらに、優先送信を要求する信号がスイッチングハブ４に送信されているときに、調停回路４３の制御回路４３１によって値１が設定されるフラグである。

【0101】

優先要求フラグＦＢＡと優先要求フラグＦＢＢは、スイッチンハブ１の状態を調停回路４３の制御回路４３１が記録するのに用いられる。

【0102】

（２−３−２）（動作３）の動作を実現する各回路の動作
図１０は、本実施形態のスイッチングハブの動作詳細（バッファ回路２４に蓄積されたパケットを優先的に送信する動作詳細）を説明する為の図である。以下に、（動作３）の動作を実現する調停回路４３の制御回路４３１及び送信回路４２の動作を説明する。

【0103】

まず、調停回路４３の制御回路４３１は、上述のＳ５、Ｓ８のいずれかを実施した後、図１０に示されるように、優先要求フラグＦＢＡに値１が設定されているか否かを判別する（Ｓ２０）。

【0104】

Ｓ２０の判別は、スイッチングハブ１において、バッファ回路２４に格納されているパケットが優先的に送信され、さらに、優先送信を要求する信号をスイッチングハブ４に送信されている状態か否かを判別するものである。ここでは、優先要求フラグＦＢＡは初期値０であり、優先送信を要求する信号は送信されていない。

【0105】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、優先要求フラグＦＢＡに値１が設定されていない場合（Ｓ２０でＮｏの場合）には、優先要求フラグＦＢＢに値１が設定されているか否かを判別する（Ｓ２１）。

【0106】

優先要求フラグＦＢＢは初期値０である。

【0107】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、優先要求フラグＦＢＢに値１が設定されていない場合（Ｓ２１でＮｏの場合）は、バッファ量Ａが閾値ＸＵ１以上か否かを判別する（Ｓ２２）。

【0108】

バッファ量Ａは、上述のＳ３の処理で説明したが、バッファ回路２４に格納されているパケット（通信装置２からのパケット）の数である。調停回路４３の制御回路４３１は、Ｓ２２を行うときには、バッファ量Ａを、Ｓ３で説明した通りに取得する。

【0109】

上述の閾値ＸＵ１は、本実施形態のスイッチングハブの製造者によって制御回路４３１に設定される値である。本実施形態のスイッチングハブの製造者は、競合状態のときにバッファ回路のメモリに蓄えられているパケットの数を実測し、実測した数を閾値ＸＵ１として設定してよい。

【0110】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、バッファ量Ａが閾値ＸＵ１以上である場合（Ｓ２２でＹｅｓの場合）には、競合状態となっており、記憶するカウンタ最大値ｍの値を２に、記憶するカウンタ閾値ｓの値も２に変更する（Ｓ２３）。

【0111】

Ｓ２３の処理により、以降、通信装置２からのパケットが優先して送信されることとなる。なぜなら、スイッチングハブ１は、所定のタイミング毎に実施されるＳ２の判別により、３回に２回、Ｓ３〜Ｓ５の処理（すなわち、バッファ回路２４から通信装置２からのパケットを送信する処理）を実施することになるからである。スイッチングハブ１は、通信装置２からのパケットと、通信装置３からのパケットと、を２：１の割合で送信する。

【0112】

（２−３−３）（動作４）の動作を実現する各回路の動作
次に、Ｓ２３の後、調停回路４３の制御回路４３１は、図示していないが、確認信号を送信回路４２に出力し、送信回路４２から送信完了信号Ｃを受信する。

【0113】

送信完了信号Ｃには、上述の「（２−２−１）送信回路４２に送信可能か否か問い合わせを行う動作」で説明した通り、送信回路４２が送信できる状態か否かを示す値が含まれる。

【0114】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、送信完了信号Ｃを受信すると、図１０に示されるように、受信した送信完了信号Ｃに値０が含まれるか否か判別する（Ｓ２４）。すなわち、制御回路４３１は、送信回路４２がパケットを送信できない状態か否かを判別する。

【0115】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、受信した送信完了信号Ｃに値０が含まれない場合（Ｓ３でＮｏの場合）、すなわち、送信回路４２がパケットを送信できる状態の場合は、優先送信を要求する信号を送信回路４２に出力する（Ｓ２５）。

【0116】

送信回路４２は、優先送信を要求する信号が入力されると、優先送信を要求する制御用パケット（以下、「優先要求制御パケット」という）を下流のスイッチングハブ４に送信する。

【0117】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、優先送信を要求する信号を送信したので、優先要求フラグＦＢＡに値１を設定する（Ｓ２６）。

【0118】

上述のＳ２０〜Ｓ２６の処理によって、スイッチングハブ１は、バッファ回路２４に蓄えられたパケット（通信装置２からのパケット）を優先的に送信すると共に、優先送信を要求する信号もスイッチングハブ４に送信する。

【0119】

Ｓ２６の後は、調停回路４３の制御回路４３１は、次に所定のタイミングになるのを待つものとする。

【0120】

上述のＳ２０〜Ｓ２６の処理により、スイッチングハブ１は、（動作３）、（動作４）の動作を実現することができる。

【0121】

なお、調停回路４３の制御回路４３１は、バッファ量Ａが閾値ＸＵ１より小さい場合（Ｓ２２でＮｏの場合）には、何もせず、次の所定のタイミングを待つものとする。（制御回路４３１は、動作のバリエーションの１つとして、図１０に示すＳ２７〜Ｓ２９の処理を実施してもよい。Ｓ２７〜Ｓ２９の処理については、後述の（２−３−５）で説明する。）
（２−３−４）スイッチングハブ１のバリエーション動作（その１：優先的に送信することを取り消す動作）
その後、スイッチングハブ１は、バリエーション動作の１つとして、優先的に送信することを取り消してもよい。具体的には、以下のＳ３０〜Ｓ３３の処理を行ってもよい。

【0122】

まず、調停回路４３の制御回路４３１は、図１０に示されるように、Ｓ２０を行ったとき、優先要求フラグＦＢＡに値１が設定されていると判別する（Ｓ２０）。

【0123】

ここで、Ｓ２６において、優先要求フラグＦＢＡに値１が設定されている。

【0124】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、優先要求フラグＦＢＡに値１が設定されている場合（Ｓ２０でＹｅｓの場合）には、パケットの数を要求する信号をバッファ回路２４に送信し、バッファ量Ａを取得する。

【0125】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、取得したバッファ量Ａが閾値ＸＬ以上か否かを判別する（Ｓ３０）。

【0126】

閾値ＸＬは、本実施形態のスイッチングハブの製造者によって制御回路４３１に設定される。本実施形態のスイッチングハブの製造者は、競合状態でないときのバッファ回路のメモリに蓄えられるパケットの数を閾値ＸＬとして設定する。

【0127】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、バッファ量Ａが閾値ＸＬより少ない場合（Ｓ３０でＮｏの場合）には、図示していないが、確認信号を送信回路４２に出力し、送信回路４２から送信完了信号Ｃを受信する。

【0128】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、受信した送信完了信号Ｃに値０が含まれるか否か判別する（Ｓ２４）。すなわち、制御回路４３１は、送信回路４２がパケットを送信できない状態か否かを判別する。

【0129】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、受信した送信完了信号Ｃに値０が含まれていない場合（Ｓ２４でＮｏの場合）、すなわち、送信回路４２がパケットを送信できる場合は、図示していないが、優先送信の停止を要求する信号を送信回路４２に出力する。

【0130】

優先送信の停止を要求する信号は、優先的に送信することを取り消す為の信号である。

【0131】

次に、送信回路４２は、優先送信の停止を要求する信号が入力されると、優先送信の停止を要求することを示す制御用パケット（以下、「優先停止制御パケット」という）を下流のスイッチングハブ４に送信する（Ｓ３２）。

【0132】

この後、スイッチングハブ４は、優先停止制御パケットを受信すると、通信装置２のパケットを優先的に送信する処理を停止するが、後述の（２−５）で詳細に説明する。

【0133】

Ｓ３２の後、調停回路４３の制御回路４３１は、優先要求フラグＦＢＡに値０を設定する（Ｓ３３）。

【0134】

（２−３−５）スイッチングハブ１のバリエーション動作（その２：通信装置３からのパケットを優先的に送信する場合の動作）
上記では、スイッチングハブ１は、通信装置２のパケットを優先的に送信した。スイッチングハブ１は、通信装置３のパケットを優先的に送信する処理を行ってもよい。すなわち、スイッチングハブ１は、上述のＳ２７〜Ｓ２９の処理も行ってもよい。

【0135】

なお、スイッチングハブ１が確実に通信装置３のパケットを優先的に送信できるよう、スイッチングハブ１のユーザは、閾値ＸＵ１の値を十分大きな値を設定する。例えば、スイッチングハブ１のユーザは、バッファ回路のメモリに蓄えられるパケットの数より大きな数を、閾値ＸＵ１の値として調停回路４３の制御回路４３１に設定してもよい。

【0136】

その場合、スイッチングハブ１は、以下の通りに処理を行い、通信装置３のパケットを優先的に送信する。

【0137】

まず、調停回路４３の制御回路４３１は、Ｓ２２の判別で、バッファ量Ａが閾値ＸＵ１以下と判別した場合（Ｓ２２でＮｏの場合）には、バッファ量Ｂが閾値ＸＵ２以上か否かを判別する（Ｓ２７）。

【0138】

バッファ量Ｂは、上述のＳ６で説明したが、バッファ回路３４のメモリに蓄えられている通信装置３のパケットの数である。また、上述の閾値ＸＵ２は、本実施形態のスイッチングハブの製造者によって制御回路４３１に設定される値である。本実施形態のスイッチングハブの製造者は、競合状態のときにバッファ回路３４に蓄えられているパケットの数を実測して閾値ＸＵ２として設定する。

【0139】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、バッファ量Ｂが閾値ＸＵ２以上である場合（Ｓ２７でＹｅｓの場合）は、競合状態となっており、記憶するカウンタ最大値ｍの値を２に、記憶するカウンタ閾値ｓの値を１に変更する（Ｓ２８）。

【0140】

Ｓ２８の処理により、以降、通信装置３からのパケットが優先して送信されることとなる。なぜなら、スイッチングハブ１は、Ｓ２の判別により３回に２回、Ｓ６〜Ｓ８の処理（すなわち、バッファ回路３４から通信装置３からのパケットを送信する処理）を実施するからである。具体的には、スイッチングハブ１は、通信装置２からのパケットと、通信装置３からのパケットと、を１：２の割合で送信する。

【0141】

次に、Ｓ２８の後、調停回路４３の制御回路４３１は、Ｓ２４とＳ２５の処理を行い、さらに、優先要求フラグＦＢＢに値１を設定する（Ｓ２９）。

【0142】

なお、上述の閾値ＸＵ１と閾値ＸＵ２は同じ値であってもよい。その場合、スイッチングハブ１は、通信装置２、３のうち、より早く閾値ＸＵ１以上の量のパケットを送信した通信装置のパケットを優先して送信することとなる。

【0143】

ところで、調停回路４３の制御回路４３１は、以下のＳ３１、Ｓ３２、及びＳ３６を実施することで、優先的に送信することを取り消すことができる。

【0144】

まず、調停回路４３の制御回路４３１は、優先要求フラグＦＢＢに値１が設定されている場合（Ｓ２１でＹｅｓの場合）には、バッファ量要求信号をバッファ回路３４に送信することで受信したバッファ量Ｂが閾値ＸＬ以上か否かを判別する（Ｓ３４）。

【0145】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、バッファ量Ａが閾値ＸＬより少ない場合（Ｓ３４でＮｏの場合）には、上述のＳ３１、Ｓ２４、Ｓ３２の処理を行い、優先停止制御パケットを下流のスイッチングハブ４に送信する。

【0146】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、優先要求フラグＦＢＢの値を値０とする（Ｓ３６）。

【0147】

（２−４）（動作５）の動作を実現するスイッチングハブ４の動作
（動作５）の動作は、スイッチングハブ４の受信回路と調停回路により実現される。（動作５）の動作は、優先送信を要求する信号が入力されると、スイッチングハブ１からのパケットを優先して送信する動作である。

【0148】

以下にスイッチングハブ４の受信回路と調停回路の動作について説明する。図１１は、本実施形態のスイッチングハブ４の動作詳細（優先的に送信することを要求されたときの動作詳細）を説明する為の図である。

【0149】

なお、スイッチングハブ４は、スイッチングハブ１と同じ構成であり、図５に示す受信回路３１にスイッチングハブ１が接続され、受信回路２１に通信装置５が接続されているものとして説明を行う。

【0150】

（２−４−１）優先要求制御パケットを受信したときの動作
まず、スイッチングハブ４の受信回路３１は、スイッチングハブ１から優先要求制御パケットを受信すると、図示していないが、値１を含む制御パケット検出信号Ｂを、調停回路４３の制御回路４３１に出力する。制御パケット検出信号Ｂが受信回路３１から制御回路４３１へ出力される信号であることは、図７に示している。

【0151】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、制御パケット検出信号Ｂが入力されると、制御パケット検出信号Ｂに含まれる値１をメモリＢに記憶する。

【0152】

ここで、調停回路４３の制御回路４３１は、２つのメモリＡ、Ｂを備えている。調停回路４３の制御回路４３１は、スイッチングハブ４の受信回路２１から制御パケット検出信号Ａを受信したときには、制御パケット検出信号Ａに含まれる値をメモリＡに記憶する。メモリＡは、受信回路２１に優先要求制御パケットが入力されたか否かを示すメモリであり、メモリＢは、受信回路３１に優先要求制御パケットが入力されたか否かを示すメモリである。メモリＡ、Ｂには、当初値０が書き込まれている。制御回路４３１は、起動時の初期処理でメモリＡ、Ｂに値０を書き込んでもよい。

【0153】

ここでは、受信回路３１に、スイッチングハブ１から優先要求制御パケットが入力され、メモリＢに記憶される値が値１となったものとして説明を続ける。

【0154】

（２−４−２）スイッチングハブ１からのパケットを優先的に送信する動作
次に、調停回路４３の制御回路４３１は、図１１に示されるように、メモリＡの値が１であるか否かを判別する（Ｓ４０）。Ｓ４０の判別は、受信回路２１に優先要求制御パケットが入力されたのか否かを判別するものである。

【0155】

ここではメモリＡの値は０である。

【0156】

次に、Ｓ４０の後、調停回路４３の制御回路４３１は、メモリＡの値が１でない場合（Ｓ４０でＮｏの場合）には、メモリＢの値が１であるか否かを判別する（Ｓ４１）。Ｓ４１の判別は、受信回路３１にイッチングハブ１から優先要求制御パケットが入力されたのか否かを判別するものである。

【0157】

メモリＢの値は１である。メモリＢの値１は、受信回路３１にスイッチングハブ１から優先要求制御パケットが入力されたことを示している。

【0158】

次に、Ｓ４１の後、調停回路４３の制御回路４３１は、メモリＢの値が１である場合（Ｓ４１でＹｅｓの場合）、記憶するカウンタ最大値ｍの値を２に、記憶するカウンタ閾値ｓの値を１に変更する（Ｓ４２）。

【0159】

Ｓ４２の処理により、以降、スイッチングハブ１からのパケットが優先して送信されることとなる。なぜなら、スイッチングハブ４は、スイッチングハブ１と同様にＳ１〜Ｓ８の処理を行い、Ｓ２の判別によって、３回に２回、Ｓ６〜Ｓ８の処理（すなわち、バッファ回路３４からスイッチングハブ１からのパケットを送信する処理）を実施するからである。スイッチングハブ１は、通信装置５からのパケットと、スイッチングハブ１からのパケットと、を１：２の割合で送信し、スイッチングハブ１からのパケットを優先して送信する。

【0160】

（２−４−３）スイッチングハブ４が実施するその他の動作
スイッチングハブ４は、図１１に示すＳ４３〜Ｓ４６の処理も行う。なお、スイッチングハブ４の受信回路２１は、優先要求制御パケットを受信したとき、値１を含む制御パケット検出信号Ａを制御回路４３１に出力し、当該検出信号Ａが入力された制御回路４３１は、検出信号Ａに含まれる値１をメモリＡに記憶するものとする。

【0161】

まず、調停回路４３の制御回路４３１は、Ｓ４０において、メモリＡの値が値１と判別した場合（Ｓ４０でＹｅｓの場合）には、メモリＢの値が値１か否か判別する（Ｓ４３）。

【0162】

ここではメモリＢの値は値０であるものとする。

【0163】

調停回路４３の制御回路４３１は、メモリＢが１でない場合（Ｓ４３でＮｏの場合）には、バッファ回路２４に格納されているパケットを優先的に送信する為、記憶するカウンタ最大値ｍの値を２に、記憶するカウンタ閾値ｓの値を２に変更する（Ｓ４４）。

【0164】

スイッチングハブ４は、Ｓ２の判別により、３回に２回、Ｓ３〜Ｓ５の処理（すなわち、バッファ回路２４からパケットを送信する処理）を実施する。その結果、スイッチングハブ４は、バッファ回路２４に格納されているパケットを優先的に送信することとなる。

【0165】

なお、調停回路４３の制御回路４３１は、Ｓ４３において、メモリＢが１と判別した場合（Ｓ４１でＹｅｓの場合）には、記憶するカウンタ最大値ｍの値を１に、記憶するカウンタ閾値ｓの値を１に変更する（Ｓ４５）。

【0166】

このとき、受信回路２１、３１に接続されている装置両方から優先要求制御パケットを受信している。スイッチングハブ４は、Ｓ４５の処理により、受信回路２１、３１に接続されている各装置からのパケットを公平に１：１で送信することとなる。

【0167】

（２−５）スイッチングハブ４のバリエーション動作（優先停止制御パケットを受信したときの動作）
スイッチングハブ４は、優先停止制御パケットをスイッチングハブ１から受信したときには、以下の通りに動作する。

【0168】

まず、スイッチングハブ４の受信回路３１が、スイッチングハブ１から優先停止制御パケットを受信すると、値０を含む制御パケット検出信号Ｂを、調停回路４３の制御回路４３１に出力する。

【0169】

次に、調停回路４３の制御回路４３１は、入力された制御パケット検出信号Ｂに含まれる値０をメモリＢに記憶する。メモリＢには、値０が記憶される。

【0170】

その後、調停回路４３の制御回路４３１は、図１１に示すＳ４０〜Ｓ４６の処理を行う。

【0171】

調停回路４３の制御回路４３１は、Ｓ４１において、メモリＢの値が０のとき（Ｓ４１でＮｏの場合）には、カウンタ最大値ｍの値を１に、記憶するカウンタ閾値ｓの値を１に戻す（Ｓ４６）。

【0172】

その結果、スイッチングハブ４は、スイッチングハブ１から優先要求制御パケットを受信する前の送信状態に戻すことができる。すなわち、スイッチングハブ４は、スイッチングハブ１からのパケットを優先して送信することを止める。

【0173】

なお、スイッチングハブ４の受信回路２１が優先停止制御パケットを受信したときには、値０を含む制御パケット検出信号Ａを調停回路４３の制御回路４３１に出力する。調停回路４３の制御回路４３１は、制御パケット検出信号Ａが入力されると、制御パケット検出信号Ａに含まれる値０をメモリＡに記憶する。

【0174】

スイッチングハブ４は、Ｓ４２若しくはＳ４６を実施することとなり、受信回路２１に接続された装置から優先要求制御パケットを受信する前の状態に戻す。すなわち、スイッチングハブ４は、受信回路２１に接続されている装置からのパケットを優先して送信することを止める。

【0175】

（２−６）ネットワークに備わるスイッチングハブの数
上記では、本実施形態のスイッチングハブ１、４の２台がネットワークを構成する場合について説明した。本実施形態のスイッチングハブ１と、複数台の本実施形態のスイッチングハブ４と、をツリー状に接続してネットワークを構成してもよい。また、本実施形態のスイッチングハブ１、４両方の機能を備えたスイッチングハブを複数、ツリー状に接続してネットワークを構成してもよい。

【0176】

［効果の説明］
本実施形態によれば、ネットワークに備わるスイッチングハブ１、４は、それらを経由する、所定の通信装置２から送信されたパケットの通信速度が減少するのを十分に抑えることができる。

【0177】

なぜならば、スイッチングハブ１が、所定の通信装置２から送信されたパケットを優先的に送信すると共に、優先送信を要求する制御パケットも送信し、スイッチングハブ４が、当該制御パケットを送信してきたハブからのパケットを優先して送信するからである。すなわち、本実施形態のスイッチングハブ１、４の両方が、所定の通信装置２から送信されたパケットを優先して送信するからである。

【0178】

その結果、本実施形態のスイッチングハブ１、４は、通信装置２から送信されたパケットを、通信速度の減少を十分抑えつつ転送することができる。すなわち、本実施形態のスイッチングハブ１、４は、それらを経由する、通信装置２から送信されたパケットの通信速度が減少するのを十分に抑えることができる。

【0179】

≪第２の実施の形態≫
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

【0180】

図１２は、本発明の第２の実施の形態における集線装置を備えたネットワークの構成例を示す図である。以下に、本実施形態の集線装置を備えたネットワークの構成と本実施形態の集線装置の動作について説明する。

【0181】

［構成の説明］
（１）第２の実施形態の集線装置を用いたネットワークの構成
まず、本実施形態の集線装置を用いたネットワークは、図１２に示されるように、本実施形態の第１の集線装置１００と、本実施形態の第２の集線装置２００と、通信装置３００〜３０４と、を備える。

【0182】

第１の集線装置１００は、入力ポート１０１〜１０３と、要求部１０４と、出力ポート１０５と、を備える。第２の集線装置２００は、入力ポート２０１、２０２と、要求対応部２０３と、出力ポート２０４と、を備える。

【0183】

第１の集線装置１００の入力ポート１０１〜１０３は、有線回線を介して通信装置３０１〜３０２と接続される。出力ポート１０５は、有線回線を介して、入力ポート２０２と接続される。

【0184】

第２の集線装置２００の入力ポート２０１は、有線回線を介して通信装置３０３と接続される。また、出力ポート２０４は、有線回線を介して通信装置３０４と接続される。

【0185】

通信装置３０１〜３０３はデータを出力する。入力ポート１０１〜１０３から第１の集線装置１００にデータが入力される。入力ポート２０１、２０２から第２の集線装置２００にデータが入力される。

【0186】

（２）第１の集線装置１００の機能
要求部１０４は、所定の契機に、複数の入力ポート１０１〜１０３から入力されたデータのうち、所定の入力ポートから入力されたデータを、他の入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポート１０５から送信する。所定の入力ポートは、所定の入力ポート１０１であってもよい。また、要求部１０４は、優先送信を要求する信号も出力ポート１０５から送信する。

【0187】

（３）第２の集線装置２００の機能
要求対応部２０３は、優先送信を要求する信号が入力された入力ポート２０２から入力されたデータを、他の入力ポート２０１から入力されたデータよりも多く出力ポートから送信する。

【0188】

[動作の説明]
次に、本実施形態の第１の集線装置１００と、第２の集線装置２００の動作を説明する。

【0189】

（１）第１の集線装置１００の動作
まず、通信装置３０１〜３０３がデータを送信し、第１の集線装置１００の入力ポート１０１〜１０３各々にデータが入力されているとする。

【0190】

集線装置１００の要求部１０４は、所定の契機に、複数の入力ポート１０１〜１０３から入力されたデータのうち、所定の入力ポート１０１から入力されたデータを、他の入力ポート１０２、１０３から入力されたデータよりも多く出力ポート１０５から送信する。

【0191】

すなわち、第１の集線装置１００の要求部１０４は、所定の契機に、所定の入力ポート１０１に接続されている所定の通信装置３００から送信されたデータを優先して出力ポート１０５から送信する。所定の契機は、入力ポート１０１から一定量以上のデータが入力されたときであってもよい。

【0192】

また、第１の集線装置１００の要求部１０４は、優先送信を要求する信号も出力ポート１０５から送信する。

【0193】

（２）第２の集線装置２００の動作
第２の集線装置２００の入力ポート２０１には、通信装置３０３から送信されたデータが入力され、第２の集線装置２００の入力ポート２０２には、第１の集線装置２００から送信されたデータが入力されている。

【0194】

そこに、第２の集線装置２００の入力ポート２０２に、優先送信を要求する信号が入力されたとする。

【0195】

そのとき、第２の集線装置２００の要求対応部２０３は、優先送信を要求する信号が入力された入力ポート２０２から入力されたデータを、他の入力ポート２０１から入力されたデータよりも多く出力ポートから送信する。

【0196】

すなわち、第２の集線装置２００の要求対応部２０３は、第１の集線装置１００から送信されたデータを優先して通信装置３０４に送信する。第１の集線装置１００から送信されたデータには、所定の通信装置３００から送信されたデータが含まれている。第２の集線装置２００の要求対応部２０３は、所定の通信装置３００から送信されたデータを優先して通信装置３０４に送信することができる。

【0197】

上述のように、第１の集線装置１００、第２の集線装置２００各々は、通信装置３００から送信されたデータを優先して送信する。

【0198】

ここで、特許文献１のスイッチングハブを用いたネットワークでは、特許文献１のスイッチングハブ各々は、所定の通信装置から送信されたデータを必ずしも優先して送信しなかった。その結果、所定の通信装置から送信されたデータは、各特許文献１のスイッチングハブを経由すると、その通信速度が大きく減少しまうことがあった。すなわち、特許文献１のスイッチングハブ各々は、所定の通信装置から送信されたデータの通信速度が減少するのを十分に抑えることができていなかった。

【0199】

これに対し、ネットワークに備わる本実施形態の第１の集線装置１００、第２の集線装置２００各々は、所定の通信装置３００から送信されたデータを優先して送信する。その結果、所定の通信装置３００から送信されたデータは、本実施形態の第１の集線装置１００、第２の集線装置２００各々を経由しても、その通信速度が（特許文献１のスイッチングハブを経由するときほど）大きく減少しないようになる。すなわち、本実施形態の第１の集線装置１００、第２の集線装置２００は、所定の通信装置３００から送信されたパケットの通信速度が減少するのを十分に抑えることができる。

【0200】

［効果の説明］
本実施形態によれば、ネットワークに備わる集線装置１００、２００は、それらを経由する、所定の通信装置３００から送信されたデータの通信速度が減少するのを十分に抑えることができる。

【0201】

なぜなら、第１の集線装置１００が、通信装置３００から送信されたデータを優先的に送信すると共に、優先送信を要求する信号も送信し、第１の集線装置２００が、当該信号を送信してきた集線装置１００からのデータを優先して送信するからである。すなわち、第１の集線装置１００、第２の集線装置２００各々が、通信装置３００から送信されたデータを優先して送信するからである。

【0202】

その結果、第１の集線装置１００、第２の集線装置２００各々は、通信装置３００から送信されたデータを、通信速度の減少を十分抑えつつ転送することができる。すなわち、第１の集線装置１００、第２の集線装置２００各々は、所定の通信装置３００から送信されたデータの通信速度が減少するのを十分に抑えることができる。

【0203】

上述した実施の形態は、その形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0204】

さらに、上記の各実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
所定の契機に、複数の入力ポートから入力されたデータのうち、所定の入力ポートから入力された前記データを、他の前記入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信すると共に、優先送信を要求する信号も前記出力ポートから送信する要求部を備える、
ことを特徴とする集線装置。
（付記２）
前記所定の入力ポートから入力された前記データを蓄積する蓄積部を備え、
前記所定の契機は、前記蓄積部に所定量以上の前記データが蓄積されたときである、
ことを特徴とする付記１に記載の集線装置。
（付記３）
前記要求部は、前記信号を送信した後、前記蓄積部に蓄積される前記データが所定量より少ないときに、優先送信の停止を要求する信号を前記出力ポートから送信する、
ことを特徴とする付記１乃至２のいずれか１項に記載の集線装置。
（付記４）
前記所定の入力ポートには、通信装置が接続されている、
ことを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の集線装置。
（付記５）
優先送信を要求する信号が入力された入力ポートから入力されたデータを、他の入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信する要求対応部を備える、
ことを特徴とする集線装置。
（付記６）
前記要求対応部は、優先送信の停止を要求する信号が入力された入力ポートから入力されたデータと、他の入力ポートから入力されたデータと、を各々順番に前記出力ポートから送信する、
ことを特徴とする付記５に記載の集線装置。
（付記７）
第１の集線装置の出力ポートに第２の集線装置が接続されたネットワークであって、
前記第１の集線装置は、付記１乃至４のいずれか１項に記載の集線装置であって、
前記第２の集線装置は、付記５乃至６のいずれか１項に記載の集線装置である、
ことを特徴とするネットワーク。
（付記８）
前記集線装置は、スイッチングハブである、
ことを特徴とする付記７に記載のネットワーク。
（付記９）
接続された第１の集線装置と第２の集線装置の動作方法であって、
所定の契機に、複数の入力ポートから入力されたデータのうち、所定の入力ポートから入力された前記データを、他の前記入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信すると共に、優先送信を要求する信号も前記出力ポートから送信する前記第１の集線装置における要求ステップと、
優先送信を要求する信号が入力された入力ポートから入力されたデータを、他の入力ポートから入力されたデータよりも多く出力ポートから送信する前記第２の集線装置における要求対応ステップと、を有する、
ことを特徴とする方法。
（付記１０）
前記所定の契機は、所定の入力ポートから入力されたデータが所定量以上蓄積されたときである、
ことを特徴とする付記９に記載の方法。
（付記１１）
前記要求ステップにおいては、前記信号を送信した後、前記蓄積部に蓄積される前記データが所定量より少ないときに、優先送信の停止を要求する信号を前記出力ポートから送信し、
前記要求対応ステップにおいては、優先送信の停止を要求する信号が入力された入力ポートから入力されたデータと、他の入力ポートから入力されたデータと、を各々順番に前記出力ポートから送信する、
ことを特徴とする付記９乃至１０のいずれか１項に記載の方法。

【符号の説明】

【0205】

２、３、５、６ 通信装置
１、４ スイッチングハブ
２１、３１、４１ 受信回路
２２、３２、４２ 送信回路
２３、３３、４３ 調停回路
２４、３４、４４ バッファ回路
５０、５１、５２、５３ 通信装置
６０、６１ スイッチングハブ
１００ 第１の集線装置
１０１〜１０３、２０１、２０２ 入力ポート
１０４ 要求部
１０５、２０４ 出力ポート
２００ 第２の集線装置
２０３ 要求対応部
２４１ 比較回路
２４２ 監視回路
２４３、２４４ メモリ
４３１ 制御回路
４３２ カウンタ
５０１〜５０４ 入出力ポート
５１１〜５１４ 通信装置
５２１〜５２４ バッファメモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】