CN100566279C - 网络系统及中继装置 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及的网络系统在进行频带保证型通信时，终端装置通过发送给其他终端装置的频带请求数据包，收集到其他终端装置的路径上与中继装置有关的信息，在未能确保频带时，根据所收集的中继装置信息，进行迂回路径的搜索，通过迂回路径进行频带保证型通信。

Description

网络系统及中继装置

技术领域

本发明涉及一种使用生成树协议的网络系统，特别涉及到请求规定频带的数据的路径切换技术。

背景技术

以往以来，作为避免桥接环路的方法，有一种生成树协议(下面，称为“STP”。)。

在一般的网络上，若要考虑设备的故障等来确保冗余度，则发生桥接环路。因此，采用STP，通过使环状连接的路径上网桥的1个端口成为阻塞状态，也就是说将以物理的形式连接着的路径变为逻辑上断开的状态，把网络拓扑结构设定为逻辑上的树结构，避免了桥接环路。从而，从某个网桥到其他网桥的逻辑上的路径成为唯一的路径。

再者，在网络上因某种故障等而断开路径时，将重新构成树，也就是说使各网桥的端口重新成为传送状态或者阻塞状态，建立逻辑上的路径。

也就是说，利用STP，实现了不发生桥接环路且通过重新构成路径来确保冗余度的网络。

另外，近年来在网络上一直在开展频带保证型的通信。通过保证一定的通信频带，提供可以发送图像不停止的动态图像等适应多媒体数据通信等的网络环境。

但是，在准备进行频带保证型通信时，因为连接网桥之间的传输通路频带资源由全部的终端共享，所以在需要时没有确保必要频带的保证。

这里，在使用STP的网络上，已经开发出一种利用除按照STP所建立的逻辑路径之外的路径来发送数据的技术，并且认为适合使用于频带保证型通信。

第一现有技术其目的为，减轻路由网桥附近的负载以及通过减少经由的网桥数来避免数据包的到达延迟；由具有阻塞状态的端口(下面，称为“阻塞端口”。)的网桥参照作为阻塞端口连接目标的网桥的路由选择信息来构建旁路路由(参见专利文献1)。

只要通过该旁路路由确保了频带，就能够通过使用该旁路路由来实现确保频带的通信。

另外，第二现有技术其目的为，在确保频带进行数据通信时，即使因路径的断开等变更了网络拓扑结构，也能够立刻实现确保频带的通信；在因阻塞端口而被断开的通信路径上以后仍有切换的可能性时，使之预先确保频带(参见专利文献2)。

通过利用该预先分配传输容量的因阻塞端口而被断开的通信路径，就能够实现确保频带的通信。

还有，关于上述2个技术，将使用图32～图36在下面进行详细说明。

专利文献1：日本特开平11-355337号公报

专利文献2：日本特开2005-102012号公报

但是，在上述第一现有技术中，具有如下的限制条件：只有当具有阻塞端口的网桥和阻塞端口连接目标的网桥都位于按照STP所确定的逻辑路径上时才可以构建旁路路由；在第二现有技术中其缺点为，因为预先确保频带，所以未使用的频带造成浪费，另外需要甚至管理到以后路径的管理装置等。

发明内容

因此，本发明的目的为提供一种网络系统以及用来构建本网络系统的中继装置和终端装置，该网络系统在使用STP的网络上，在发送需要规定频带的数据时，可以不产生无用的频带且不另行需要管理装置，而利用阻塞端口来进行动态的路径构建。

为了解决上述课题，本发明所涉及的中继装置使用生成树协议，是具有多个端口的中继装置之中具有阻塞端口的中继装置，其特征为，具备：频带请求传送机构，使用来请求频带设定的频带请求数据通过包括阻塞端口的端口；识别信息存储机构，当上述频带请求传送机构传送频带请求数据时，从该频带请求数据中取得用来识别特定数据的识别信息并存储；以及特定数据传送机构，使根据上述识别信息存储机构存储的识别信息识别出是特定数据的数据通过阻塞端口。

发明效果

本发明所涉及的中继装置由于具备上述结构，因而使频带请求数据通过阻塞端口，因此可以包括阻塞端口在内搜索并建立路径。另外，由于当使频带请求数据通过时，存储通过的数据识别信息，因而由该频带请求数据所建立的路径可以作为根据存储的识别信息来识别的数据专用路径。

从而，由于是暂时的某个数据所用的路径，因而可以在不扰乱STP树结构的状况下建立路径。

另外，上述频带请求数据也可以是ICMP数据包。

据此，由于利用当前某个协议，因而可以轻易实施本中继装置。

另外，本发明所涉及的网络系统具有使用生成树协议的多个中继装置和多个终端装置，该网络系统的特征为，中继装置分别具备多个端口，全部端口之中的某几个是逻辑上被阻塞的阻塞端口，具有阻塞端口的中继装置具备：识别信息存储机构，存储用来识别特定数据的识别信息；以及数据经由机构，只有在通过上述阻塞端口的数据是根据上述识别信息识别的特定数据时，才解除该阻塞端口的阻塞使该数据通过；第一终端装置，具备：频带请求机构，在从本装置向第二终端装置传送需要指定频带的数据时，对在本装置到第二终端装置之间该数据经由的中继装置请求确保规定频带；中继装置信息存储机构，存储中继装置信息，该中继装置信息是与从本装置向第二终端装置发送数据时经由的中继装置有关的信息；迂回路径决定机构，根据上述中继装置信息来决定路径，该路径使用1个以上的阻塞端口，并经由可以在从本装置到第二终端装置之间确保规定频带的中继装置；以及数据传送机构，当从本装置向第二终端装置传送需要规定频带的数据时，由上述频带请求机构请求确保规定频带，在能够确保规定频带时传送该数据，在未能确保规定频带时，由上述迂回路径决定机构来决定路径，并进行传送，使中继装置可以识别该数据是通过所决定的路径上的阻塞端口的特定数据。

由于具备该结构，因而可以建立使用阻塞端口且频带得到保证的迂回路径，因此使频带保证型通信的频带预约成功率得到提高，能够实现网络整体通信频带资源的有效利用。

另外，由于使用阻塞端口的路径只使特定的数据通过，因而对于其他的数据则可以进行阻塞。

另外，也可以中继装置还具备识别信息取得机构，从来自终端装置的规定频带确保请求中取得识别信息；上述识别信息存储机构存储由识别信息取得机构所取得的识别信息。

据此，由于可以在频带确保的每个请求中取得数据的识别信息，因而能够按每条迂回路径变更可在使用阻塞端口的迂回路径上通过的特定数据。

另外，也可以是上述第一终端装置的频带请求机构向第二终端装置传送包含作为规定频带的请求频带在内的频带请求数据；上述第一终端装置的中继装置信息存储机构从由第二终端装置返回的上述频带请求数据中取出中继装置信息并存储；中继装置还具备频带确保机构，该频带确保机构输入频带请求数据，尝试设定对端口的请求频带，将表示可否设定的可否信息和本装置的端口信息添加于该请求中进行输出；第二终端装置具备频带响应机构，该频带响应机构将输入的上述频带请求数据输出到第一终端装置。

据此，由于在频带请求数据通过中继装置时，添加中继装置的信息，因而能够收集路径上全部中继装置的信息。

从而，每次准备建立路径，都可以收集其路径上中继装置的信息，能够搜索迂回路径。

另外，也可以是上述第一终端装置的数据传送机构在从第二终端装置返回的上述频带请求数据之中由中继装置所添加的可否信息为否时，判断出未能确保规定频带。

据此，由于终端装置可以识别是否建立了保证频带的路径，因而如果未能确保频带，则可以搜索迂回路径，能够进行频带保证型通信。

另外，也可以是上述第一终端装置的中继装置信息存储机构包含经由的各中继装置具有的各端口是否正在被使用的信息，上述第一终端装置的迂回路径决定机构指定上述中继装置的1个以上的未使用的端口，再次使频带请求机构请求规定频带，上述中继装置的频带确保机构对所指定的端口尝试设定规定频带，将表示可否设定的可否信息和本装置的端口信息添加于该请求中，向所指定的端口输出。

据此，由于终端装置可以指定使路径迂回的中继装置，进行迂回路径的搜索，因而可以迅速实现迂回路径的建立。

另外，本发明所涉及的终端装置是一种网络系统的终端装置，该网络系统具有使用生成树协议的多个中继装置和多个终端装置，该终端装置的特征为，具备：频带请求机构，在从本装置向其他终端装置传送需要规定频带的数据时，对在本装置到其他终端装置之间该数据经由的中继装置请求确保规定频带；中继装置信息存储机构，存储中继装置信息，该中继装置信息是与从本装置向其他终端装置发送数据时经由的中继装置有关的信息；迂回路径决定机构，根据上述中继装置信息来决定路径，该路径使用1个以上的阻塞端口，并经由可以在从本装置到其他终端装置之间确保规定频带的中继装置；以及数据传送机构，当从本装置向其他终端装置传送需要规定频带的数据时，由上述频带请求机构请求确保规定频带，在能够确保规定频带时传送该数据，在未能确保规定频带时，由上述迂回路径决定机构来决定路径，并进行传送，使中继装置可以识别该数据是通过所决定路径上的阻塞端口的特定数据。

由于具备该结构，因而本发明所涉及的网络系统的构建变得容易。

另外，本发明所涉及的网络系统具有使用生成树协议的多个中继装置和多个终端装置，该网络系统的特征为：中继装置分别具备多个端口，全部端口之中的某几个是逻辑上被阻塞的阻塞端口，第一终端装置，具备：频带请求机构，在从本装置向第二终端装置传送需要规定频带的数据时，对在本装置到第二终端装置之间该数据经由的中继装置请求确保规定频带；以及数据传送机构，当从本装置向第二终端装置传送需要规定频带的数据时，由上述频带请求机构请求确保规定频带，在能够确保规定频带时传送该数据；中继装置，具备：检测机构，检测需要规定频带的数据的通信品质低于阈值的端口；伪请求机构，将对从本中继装置到终端装置之间该数据经由的中继装置请求确保基于上述频带请求机构的请求的规定频带的伪请求数据向除检测到的端口之外且包括阻塞端口的端口输出，上述终端装置是正在从上述检测到的端口输出的上述数据的发送目标；以及数据输出机构，在上述检测机构检测到端口时，由上述伪请求机构请求确保规定频带，向能够确保规定频带的端口输出上述数据。

通过具备该结构，因而能够根据中继装置的命令，建立使用阻塞端口且频带得到保证的迂回路径，因此使频带保证型通信的频带预约成功率得到提高，能够实现网络整体通信频带资源的有效利用。

另外，因为只是通过中继装置间的交换来进行向迂回路径的切换，所以即便在未设置用来掌握、管理全部中继装置的连接信息和传输容量的网络资源管理装置时，也能够通过检索按照STP断开后的迂回路径，向迂回路径进行切换，使高品质的传输得以继续维持。

另外，因为只是通过中继装置间的交换来进行向迂回路径的切换，所以当因传输通路状态变坏导致的QoS无法继续时，设定为中继装置自动进行迂回路径的构建及向迂回路径的切换时，不需要用户方设备的操作和控制，因此还有通过只在中继装置中附加安装新功能就能够获得本发明效果这样的优点。

另外，也可以上述中继装置还具备：伪请求传送机构，使上述伪请求数据通过包括阻塞端口的端口；识别信息存储机构，当上述伪请求传送机构传送伪请求数据时，从该伪请求数据中取得用来识别特定数据的识别信息并存储；以及特定数据传送机构，使根据上述识别信息存储机构存储的识别信息识别出是特定数据的数据通过阻塞端口。

据此，由于可以在频带确保的每个请求中取得数据的识别信息，因而能够按每条迂回路径变更可在使用阻塞端口的迂回路径上通过的特定数据。

附图说明

图1是表示终端装置1000结构例的附图。

图2是表示网桥2000结构例的附图。

图3是表示本发明所涉及的网络系统100结构的附图。

图4是表示从终端41对终端42的频带设定请求通信流程的附图。

图5是表示从终端41对终端42的迂回设定请求通信流程的附图。

图6是表示从终端42对终端41的频带保证数据通信流程的附图。

图7(a)表示网桥31的本地址中继装置2510的内容例，图7(b)表示路由选择表2520的结构及内容例，图7(c)表示相邻信息表2530的结构及内容例，图7(d)表示路径信息表2540的结构及内容例。

图8(a)表示网桥36的本地址中继装置2510的内容例，图8(b)表示路由选择表2520的结构及内容例，图8(c)表示相邻信息表2530的结构及内容例，图8(d)表示路径信息表2540的结构及内容例。

图9(a)表示网桥33的本地址中继装置2510的内容例，图9(b)表示路由选择表2520的结构及内容例，图9(c)表示相邻信息表2530的结构及内容例，图9(d)表示路径信息表2540的结构及内容例。

图10是表示中继装置信息表1410的结构及内容例的附图。

图11是表示频带请求ICMP数据包结构例的附图。

图12是表示迂回请求ICMP数据包3200结构例的附图。

图13是表示频带保证数据帧3300结构例的附图。

图14是表示接收到频带请求ICMP数据包时的处理的流程图。

图15是表示接收到响应ICMP数据包时的处理的流程图。

图16是表示接收到迂回请求ICMP数据包时的处理的流程图。

图17是接收到数据帧的网桥处理的流程图。

图18是表示从终端44对终端42的频带设定请求通信流程的附图。

图19是表示从终端41对终端42的迂回设定请求通信流程的附图。

图20是表示实施方式2所涉及的网桥5000结构例的附图。

图21是表示伪频带请求生成·管理部5200结构例的附图。

图22是表示从终端42对终端41的频带设定请求通信流程的附图。

图23是表示从终端41对终端42的频带保证数据通信流程的附图。

图24是表示从网桥31对网桥33的伪请求通信流程的附图。

图25是表示从终端41对终端42的频带保证数据通信流程的附图。

图26是表示伪请求ICMP数据包7000结构例的附图。

图27是表示接收到频带请求ICMP数据包时的处理的流程图。

图28是表示生成伪请求ICMP数据包的处理的流程图。

图29是表示接收到伪请求ICMP数据包时的处理的流程图。

图30是表示接收到伪请求ICMP数据包的响应ICMP数据包时的处理的流程图。

图31(a)是表示通常的ICMP数据包和数据帧的通过/废弃的附图，图31(b)是表示本发明所涉及的ICMP数据包和数据帧通过/废弃的附图。

图32是表示由4个网桥和4个终端所构成的网络的附图。

图33是表示专利文献1所示的旁路·路由构建方法的附图。

图34(a)是表示终端106和终端105间的路径和迂回路径的附图，图34(b)是表示终端107和终端105间的路径和迂回路径的附图。

图35是表示由装载生成树协议后的5个网桥和5个终端所构成的家庭内部网络的附图。

图36是使用专利文献2所示的方法的家庭内部网络结构图。

符号说明

1000    终端装置

1100 2100 5100    收发部

1200    用户通知部

1300    QoS信息解析部

1400    中继装置信息存储部

1410    中继装置信息表

1500    迂回中继装置信息添加部

1600    控制部

1700    QoS信息制作部

2000  5000    中继装置

2200    QoS信息·频带保证数据判断部

2300    B/P接收数据废弃部

2400    MAC地址学习部

2500    连接信息存储部

2510    本中继装置地址

2520    路由选择表

2530    相邻信息表

2540    路径信息表

2600    发送目标地址·端口决定部

2700    频带设定·管理部

2800    迂回中继装置信息删除部

2900    本装置信息·相邻中继装置信息添加部

3100    频带请求ICMP数据包

3200    迂回请求ICMP数据包

3300    频带保证数据帧

5200    伪频带请求生成·管理部

7000    伪请求ICMP数据包

具体实施方式

<实施方式的概要>

本发明所涉及的网络系统用来在准备使用根据STP构建的唯一路径来确保频带而没能确保频带时，构建使用下述阻塞端口的迂回路径，该阻塞端口已经根据STP断开。

还有，此外在当前使用的被频带保证的路径通信量状况或传播状况变坏时，也可以进行迂回路径的构建。

在本发明中，所建立的迂回路径其特征为，并不是什么样的数据都可以通过，是为了发送某个数据所建立的，成为只有该特定数据的迂回路径。从而，在开始特定数据的发送时或产生了中断原因时建立路径，数据发送结束后，解除迂回路径。

另外，因为每次需要才搜索并建立迂回路径，所以未必是每次都相同的路径，而产生迂回路径建立成功的可能性变得非常高这样的效果。

频带保证型通信用来在发送数据帧之前，预约终端装置间路径的频带，只有在预约成功时才发送数据，并且为了构建路径，要使用频带预约型的通信协议。例如，作为频带预约型的通信协议，可举出由IETF(InternetEngineering Task Force/互联网工程任务组)所规定的ST2(Internet STreamProtocol Version 2/互联网流协议版本2)和RSVP(Resource reSerVationProtocol/资源预留协议)等。

在本实施方式中，将采用频带预约型的通信协议，该通信协议使用ICMP(Internet Control Message Protocol/互联网控制信息协议)的Echo数据包(ping)。

在本发明中，当构建通常的路径时收集路径上与中继装置有关的信息，根据该中继装置的信息，来搜索迂回路径。

在说明实施方式的详细情况之前，使用图31简单说明本发明所涉及的中继装置特征。

<中继装置的特征>

图31是表示本发明所涉及的中继装置特征的附图。

图31(a)是表示通常的ICMP数据包和数据帧通过/废弃的附图，图31(b)是表示本发明所涉及的ICMP数据包和数据帧通过/废弃的附图。

首先，如图31(a)所示，本发明所涉及的网桥2000也具备和通常的网桥相同的功能，若从阻塞端口接收通常的数据帧，则通过生成树协议的控制将数据帧废弃。另外，ICMP数据包也相同。

在本发明中，在ICMP数据包中加入预约频带的信息进行发送，由路径上的网桥进行频带的预约。

从而，从终端装置所传送的请求频带设定的ICMP数据包(下面，称为“频带请求ICMP数据包”。)经由根据STP所建立的路径(以下称为“通常路径”)上的网桥，继续确保频带。也就是说，不通过网桥2000的阻塞端口。

在该通常的频带请求失败时，终端装置传送用来搜索通常路径之外的迂回路径的ICMP数据包(下面，称为“迂回请求ICMP数据包”。)。

本发明所涉及的网桥用来使该迂回请求ICMP数据包在阻塞端口中通过，建立迂回路径(参见图31(b)箭头左侧的网桥2000)。

网桥2000在使迂回请求ICMP数据包通过时，事先将在所请求的频带上发送的数据(下面，称为“特定数据”。)的识别符(数据分类等)存储于连接信息存储部2500中，只有在传送来的数据帧是所存储的识别符的数据时，才使之通过阻塞端口(参见图31(b)箭头右侧的网桥2000)。

通过将网桥的结构，设为只能从阻塞端口收发被频带保证的特定数据(下面，称为“频带保证数据”。)的结构，就能够在使用STP的网络上，构建利用阻塞端口的迂回路径，可以实现QoS(Quality ofService/服务质量)继续所需的路径切换。此后，QoS意味着频带保证。

下面，将由终端装置和由中继装置发出迂回路径的搜索命令时的2个实施方式，分别作为实施方式1、实施方式2进行说明。

<实施方式1>

<结构>

下面，使用图1来说明本发明所涉及的终端装置1000的结构，使用图2来说明作为本发明所涉及的中继装置的网桥2000。

图1是表示终端装置1000结构例的附图。

终端装置1000由收发部1100、用户通知部1200、QoS信息解析部1300、中继装置信息存储部1400、迂回中继装置信息添加部1500、控制部1600及QoS信息制作部1700构成。

首先，收发部1100是和有线或者无线网络之间的接口，具有进行数据的调制、解调及媒体访问控制(MAC)的功能。

用户通知部1200包含显示器等，具有将QoS信息解析部25的结果，也就是路径的频带确保是否成功等的信息通知给用户的功能。

QoS信息解析部1300解析经由收发部1100所接收到的QoS信息，提取中继装置信息，该中继装置信息是QoS设定的可否信息和与网桥有关的信息；在按照所提取的QoS可否设定信息成功设定频带时，进行通常的数据通信处理。在频带设定未成功时，对QoS信息制作部1700发出处理的委托。另外，具有将所提取的中继装置信息传递给中继装置存储部1400的功能。

另外，中继装置信息存储部1400具有存储从QoS信息解析部1300所传递的中继装置信息的功能。

迂回中继装置信息添加部1500具有在由QoS信息制作部23制作出的QoS信息中添加迂回中继装置信息，并传递给收发部1100的功能。

中继装置信息及迂回中继装置信息将使用图11～图13在下面进行说明。

控制部1600包含键盘等，具有受理来自用户的命令，并根据来自用户的命令控制本终端装置1000的功能。具体而言，例如受理从其他终端装置接收动态图像进行显示的命令，按照命令执行需要的处理，对QoS信息制作部1700发出频带请求ICMP数据包的制作委托，该频带请求ICMP数据包用来执行对该其他终端装置的路径确保。

QoS信息制作部1700具有从控制部1600接受委托，并制作存储QoS信息后的ICMP数据包的功能。所谓的QoS信息在本实施方式中，是通信频带设定信息。

下面，使用图2，来说明网桥2000。

图2是表示网桥2000结构例的附图。

网桥2000由收发部2100、QoS信息·频带保证数据判断部2200、B/P(阻塞端口)接收数据废弃部2300、MAC地址学习部2400、连接信息存储部2500、发送目标地址·端口决定部2600、频带设定·管理部2700、迂回中继装置信息删除部2800及本装置信息·相邻中继装置信息添加部2900构成。

首先，收发部2100是和有线网络或者无线网络之间的接口，具有进行数据的调制、解调及媒体访问控制(MAC)的功能。收发部2100将所接收到的数据和下述接收端口号码传递给QoS信息·频带保证数据判断部2200，该接收端口号码是接收到该数据帧的端口的识别符。

QoS信息·频带保证数据判断部2200具有判断经由收发部2100所接收到的数据是否是请求频带设定的ICMP数据包或者频带保证数据的功能。在所接收到的数据是这些数据时，将其和接收端口号码一起传递给MAC地址学习部2400，除它们之外的数据则和接收端口号码一起，传递给B/P接收数据废弃部2300。

是否是请求频带设定的ICMP数据包或者频带保证数据，要参照经由收发部2100所接收到数据包的IP包头的协议栏和ICMP包头，进行判断。例如，在协议栏为“1”时，是ICMP数据包。

接着，B/P接收数据废弃部2300判断所传递的数据是否是从阻塞端口所接收到的数据，如果是来自阻塞端口的接收，则废弃该数据。如果是来自阻塞端口之外的端口的接收，则传递给MAC地址学习部2400，进行通常的传送处理。

也就是说，本发明所涉及的频带设定请求的ICMP数据包和频带保证数据不论是否是来自阻塞端口的输入，都进行传送处理。下面，只说明与本发明所涉及的频带设定请求的ICMP数据包和频带保证数据有关的处理。

MAC地址学习部2400具有学习所接收到数据的发送源MAC地址，并将该地址和接收端口号码添加于连接信息存储部2500的路由选择表(参见图7(b)等)中的功能。在学习后，MAC地址学习部2400在所接收到的数据是请求频带设定的ICMP数据包时将其传送给频带设定管理部2700，在是频带保证数据时将其传送给发送目标地址·端口决定部2600。

连接信息存储部2500具有存储由本中继装置使用的表的功能。存储的表的详细情况将使用图7～图10在下面进行说明。

接着，发送目标地址·端口决定部2600具有决定所接收到数据的发送目标MAC地址和发送目标端口的功能。在进行该决定时，要根据目标的MAC地址，参照连接信息存储部2500中所存储的各表。还有，在因尚未学习而在表中没有目标的MAC地址时，成为除接收端口之外的全部端口。

在决定后，发送目标地址·端口决定部2600在所接收到的数据为请求频带设定的ICMP数据包之中的频带请求ICMP数据包时将其传送给本装置信息·相邻中继装置信息添加部2900，在是响应ICMP数据包或者频带保证数据时将其传送给收发部2100，在是迂回请求ICMP数据包时将其传送给迂回中继装置信息删除部2800。

频带设定·管理部2700具有根据QoS信息中包含的信息进行频带设定并管理该QoS信息的功能。在本实施方式中，将所请求的频带设定为输出端口，由连接信息存储部2500的路径信息表2540进行管理。

另外，频带设定·管理部2700包含迂回中继装置信息判断部2710，具有下述功能，即在所接收到的数据是迂回请求ICMP数据包时，由迂回中继装置信息判断部2710判断作为用来搜索迂回路径的信息的迂回中继装置信息是否已添加到QoS信息中的功能。

在判断出已经添加时，按照该信息，频带设定·管理部2700设定频带并进行管理。

迂回中继装置信息删除部2800具有在迂回请求ICMP数据包中所添加的迂回中继装置信息是本中继装置时，将该迂回中继装置信息废弃的功能。

本装置信息·相邻中继装置信息添加部2900具有在所接收到的数据是频带请求ICMP数据包时，添加与本中继装置有关的信息的功能，该信息具体而言是本网桥的MAC地址、本网桥的端口信息以及与各端口相邻的网桥MAC地址。这里所添加的本装置信息·相邻中继装置信息在其他网桥中进行传送，传送到发送源的终端装置。

有关上述迂回中继装置信息、本网桥的信息，将使用图11及图12在下面进行说明。

还有，在本附图中，各功能块间的实线箭头和双重线箭头分别表示接收到频带请求ICMP数据包和迂回请求ICMP数据包时的数据流向，虚线箭头表示接收到它们的响应ICMP数据包时的数据流向。另外，接收到频带保证数据时的数据流向和虚线箭头相同。

<网络系统>

这里，对于本实施方式的说明中使用的网络系统例，使用图3～图6进行说明。

在此，终端41是目的地终端(例如，用户方的设备)，终端42是源终端(例如，内容服务器方的设备)。

从而，要从终端41对终端42传送频带请求ICMP数据包，来确保频带，若频带确保成功，则从终端42对终端41发送频带保证数据。若频带确保未成功，则终端41对终端42传送迂回请求ICMP数据包，搜索迂回路径，建立频带确保成功的路径。

首先，通过图3对于网络结构进行说明，利用图4、图5及图6分别简单说明频带请求ICMP数据包的路径、迂回请求ICMP数据包的路径及频带保证数据的路径。

<网络结构>

图3是表示本发明所涉及的网络系统100结构的附图。

本网络系统由5部IP(Internet Protocol/互联网协议)相关的终端(41～45)和6部网桥(31～36)构成，通过电力线51、以太网(注册商标)及无线50进行连接。

各个网桥的端口(P1等)，白色圆点是转发端口，黑色圆点表示阻塞端口。

终端装置(41～45)分别具备图1所示终端装置1000的结构，网桥(31～36)分别具备图2所示中继装置2000的结构，无线50是依据IEEE802.11等的无线链路，电力线51是在PLC(Power Line Communication：电力线通信)中使用的有线媒体，以太网(注册商标)52是IEEE802.3标准的有线媒体。

网桥31用来相互连接无线、PLC和以太网(注册商标)，网桥32及网桥33用来相互连接无线和以太网(注册商标)。另外，网桥34、网桥35及网桥36用来相互连接PLC和以太网(注册商标)。

在网桥(31～36)中安装有生成树协议，网桥34是路由网桥，网桥33的端口“P2”是阻塞端口。

<频带请求ICMP数据包的路径>

图4是表示从终端41对终端42的频带设定请求通信流程的附图。

频带请求ICMP数据包如实线箭头(1)～(4)所示，按终端41→网桥31→网桥36→网桥33→终端42的顺序经由。

另外，作为其响应的响应ICMP数据包如虚线箭头(5)～(8)所示，按终端42→网桥33→网桥36→网桥31→终端41的顺序返回。

<迂回请求ICMP数据包的路径>

图5是表示从终端41对终端42的迂回设定请求通信流程的附图。

表示从终端41开始，迂回请求ICMP数据包从网桥31的端口“P2”和“P3”搜索迂回路径的情形。是用实线箭头(21)～(22)所示的路由和用实线箭头(11)～(13)所示的路由。

从网桥31的端口“P3”开始的迂回搜索其迂回请求ICMP数据包如实线箭头(11)～(13)所示，按终端41→网桥31→网桥33→终端42的顺序经由。

另外，作为其响应的响应ICMP数据包如虚线箭头(14)～(16)所示，按终端42→网桥33→网桥31→终端41的顺序返回。

从网桥31的端口“P2”开始的迂回搜索失败，响应ICMP数据包不返回。

<频带保证数据的发送路径>

图6是表示从终端42对终端41的频带保证数据通信流程的附图。

迂回路径上频带保证数据的数据帧如粗线箭头(31)～(33)所示，在迂回路径上按终端42→网桥33→网桥31→终端41的顺序进行传送。

<数据>

下面，对于在本发明所涉及的网络系统中使用的数据，使用图7～图13进行说明。

图7～图9分别是网桥31、网桥36、网桥33的连接信息存储部2500所存储的数据例，图10是终端41的中继装置信息存储部1400所存储的数据例。

另外，图11是频带请求ICMP数据包的结构例，图12是迂回请求ICMP数据包的结构例。图13是频带保证数据帧的结构例。

<网桥的连接信息存储部2500所存储的数据>

各网桥存储相同结构的数据。这里，只说明网桥31存储的数据。

图7是存储于网桥31的连接信息存储部2500中的数据。

图7(a)表示本地址中继装置2510的内容例，图7(b)表示路由选择表2520的结构及内容例，图7(c)表示相邻信息表2530的结构及内容例，图7(d)表示路径信息表2540的结构及内容列。

图7(a)表示网桥自身的本中继装置地址2510。例如，网桥31的本中继装置地址2510是“网桥31MAC”。虽然“网桥31MAC”是MAC地址，但是在此为了说明的方便，MAC地址不是用号码，而是用名称“～MAC”来表达。下面也相同。

另外，图7(b)的路由选择表2520由目标地址2521、端口号码2522及相邻中继装置地址2523构成。

目标地址2521是目标终端的MAC地址。

端口号码2522是端口的识别符，这里表示为“P1”等。

另外，相邻中继装置地址2523是端口前方网桥的MAC地址。在端口上连接着多个网桥时，用来指定网桥。

例如，在数据包的发送目标地址是终端42MAC时，根据与目标地址2521为“终端42MAC”对应的端口号码2522“P4”的端口，按相邻中继装置地址2523“网桥36MAC”进行发送。

该路由选择表2520由MAC地址学习部2400(参见图2)来制作。

图7(c)的相邻信息表2530由端口号码2531、端口类别2532及相邻中继装置地址2533构成。

端口号码2531是端口的识别符，和路由选择表2520的端口号码2522相同。

端口类别2532表示由端口号码2531代表的端口属性，“F(转发)”是指，作为传送状态的端口，“B(阻塞)”是指，作为逻辑上被断开的状态的阻塞端口。

另外，相邻中继装置地址2533是连接在由端口号码2531代表的端口前方的网桥或者终端的MAC地址。

该相邻信息表2530在由STP构成逻辑的树状网络拓扑结构时，进行存储。其原因为，STP为了确定树结构，要通过在网桥间交换称为BPDU(Bridge Protocol Data Unit/网桥协议数据单元)的控制消息，来决定路由网桥，从连接成本计算通过成本，决定各网桥的端口状态。

接着，图7(d)的路径信息表2540由发送源地址2541、接收端口号码2542、发送目标地址2543、发送端口号码2544、频带请求ID2545、数据分类2546及保证频带2547构成。

每次请求频带设定的ICMP数据包通过，该表都进行制作并添加。是所建立的路径的信息。该添加的信息在与请求对应的响应ICMP数据包没有返回回来时、没有发送来频带保证数据时以及网桥接收到频带开放所需的ICMP数据包时等删除。

发送源地址2541是频带请求ICMP数据包或迂回请求ICMP数据包的发送源MAC地址，接收端口号码2542是接收到该数据包的端口号码。

另外，发送目标地址2543是频带请求ICMP数据包或迂回请求ICMP数据包的发送目标网桥的MAC地址，发送端口号码2544是发送该数据包的端口号码。

除发送端口之外还指定发送目标网桥的MAC地址是为了在从1个端口连接于多个网桥上时，确定网桥。

频带请求ID2545表示频带请求是由频带请求ICMP数据包所形成的请求还是由迂回请求ICMP数据包所形成的请求以及该请求的识别符。也就是说，根据频带请求ID来判明路径是通常路径还是迂回路径以及是哪个请求。

数据分类2546是可利用该路径的频带保证数据识别符。

保证频带2547是在该路径上设定的频带。

<终端的中继装置信息存储部1400所存储的数据>

下面，使用图10，说明发出频带请求后的终端装置的中继装置信息存储部1400所存储的数据。图10是表示中继装置信息表1410的结构及内容例的附图。

该表是频带请求ICMP数据包的响应ICMP数据包中包含的中继装置信息，并且是在到目标终端之间频带请求ICMP数据包所经由的全部网桥信息。

中继装置信息表1410由中继装置地址1411、端口号码1412、端口类别1413及相邻中继装置地址1414构成。

中继装置地址1411表示网桥的MAC地址。

端口号码1412是该网桥具有的端口识别符，端口类别1413表示该端口的属性。

相邻中继装置地址1414表示连接在该端口上的网桥MAC地址。

这里，输入所使用的端口未登录。

准备确保路径的终端41参照该表，来进行迂回路径的搜索。

<频带请求ICMP数据包>

下面，使用图11，说明频带请求ICMP数据包。

图11是频带请求ICMP数据包的结构例。

MAC帧3000由包含发送源MAC地址和目标MAC地址等的“MAC头”、作为数据部分的“帧体”以及错误检测码“CRC(Cycle RedundancyCheck/循环冗余校验)”构成，在“帧体”中存储频带请求ICMP数据包3100。

频带请求ICMP数据包3100包括：“IP头”：包含发送源IP地址和目标IP地址以及协议；“类型”，表示ICMP数据包的种类；“代码”，和类别进行组合来定义详细情况；“检查和”，是错误检测值；“ID”，用来识别请求数据包；“序列号”，是每台主机的数据包序列号；“QoS设定用参数”，是频带请求的参数。

在本实施方式中，由于利用ICMP数据包的回送请求，因而“IP头”的协议是“1”，“类型”在请求数据包时为“8”，在响应数据包时为“0”。

按每个频带设定请求，变更“ID”的值，使请求数据包和响应数据包相关联。

接着，“QoS设定用参数”包括：“QoS设定类别”，用来区分是频带请求还是迂回请求；“QoS成功与否结果”，是频带设定的可否；“预约传输速率”，是请求设定的频带；“数据分类信息”，是频带保证数据的识别符；“中继装置信息”，是路径上中继装置的信息。

“QoS设定类别”设为，频带请求ICMP数据包是“1”，迂回请求ICMP数据包是“0”，频带开放ICMP数据包是“2”。从而，这里设定了“1”。

假设用该类别和“ID”，来区分请求频带设定的数据包，则将它们合并，来设定路径信息表2540的频带请求ID2545(参见图7等)。

另外，“QoS成功与否结果”由所经由的网桥来更新，例如在频带设定成功时设定“0”，在失败时设定“1”。但是，在设定了“1”时，不进行重写。

另外，“数据分类信息”是由所经由的网桥设定于路径信息表2540的数据分类2546(参见图7等)中的信息。在本实施方式中，在终端方在数据包的“数据分类信息”中，指定为固有的ID例如“A001”等。

在该“数据分类信息”中除了设定固有的ID之外，也可以是固有识别符，该固有识别符包括频带设定请求或迂回路径频带设定请求中包含的源终端的IP地址、源终端的端口号码(传输层)以及目的地终端的IP地址、目的地终端的端口号码(传输层)。该固有识别符在数据帧中也可以同样构成。从而，其优点为，即使不加入请求ICMP数据包中进行发送，也可以由各网桥来制作，通过判断数据分类是否相同，就能够进行数据帧是否应被频带保证的判断。

“中继装置信息”是由所经由的各网桥逐渐添加的信息，在频带请求ICMP数据包中添加所经由的全部网桥信息，来作为“第n个中继装置信息”，在响应时该全部的信息按原状返回到发送源的终端。

从而，在终端装置传送频带请求ICMP数据包时，不用添加就包含在响应ICMP数据包中。

“第n中继装置信息”包括作为所经由的网桥MAC地址的“本中继装置地址”和相邻的全部网桥的信息“第n个相邻中继装置信息”。“第n个相邻中继装置信息”由表示端口的“端口号码”、表示端口是否是阻塞端口的“端口类别”以及作为网桥MAC地址的“相邻中继装置地址”构成。

该“第n个中继装置信息”由所经由网桥的相邻信息表2530之中除本请求数据包的输入端口之外的端口的信息构成(参见图7等)。

<迂回请求ICMP数据包>

图12是迂回请求ICMP数据包3200的结构例。

只说明和频带请求ICMP数据包3100不同之处。

首先，“QoS设定类别”设定了“0”。

另外，不同之处为，添加了“迂回中继装置信息”3220。

该“迂回中继装置信息”3220和“中继装置信息”不同，是在终端装置发送迂回请求ICMP数据包时设定的。

“迂回中继装置信息”3220包括：“迂回中继装置地址”，是网桥的MAC地址；“端口号码”，是端口的识别符；“发送目标中继装置地址”，是连接在端口上的网桥MAC地址。在该“迂回中继装置信息”3220中指定的路径由中继装置进行设定，以便成为由频带请求ICMP数据包所经由的其他路径。

<频带保证数据帧>

图13是频带保证数据帧3300的结构例。

频带保证数据帧3300在“IP头”中，除了“发送目标IP地址”及“目标IP地址”之外，还包括：“数据分类”，是存储在“数据主体”中的数据识别符；“频带请求ID”，表示在哪条路径上通过。

“频带请求ID”和各网桥所存储的路径信息表2540的频带请求ID2545(参见图7等)进行比较，要向相符路径的端口进行输出。例如，在图7(d)中“频带请求ID”为“迂回001”并且“数据分类”为“AP001”的情况，按发送端口号码2544“P3”、发送目标地址2543“网桥33MAC”进行输出。

<动作>

下面，使用图14～17，来说明在本发明所涉及的网络系统中确保迂回路径的动作。

这里，将终端装置的动作分为2个进行说明，将中继装置的动作分为4个进行说明。

具体而言，终端装置的动作之一是发送频带请求ICMP数据包的处理，之二是接收响应ICMP数据包并发送迂回请求ICMP数据包的处理。

另外，中继装置的动作之一是接收到频带请求ICMP数据包时的处理，之二是接收到响应ICMP数据包时的处理，之三是接收到迂回请求ICMP数据包时的处理，之四是接收到频带保证数据帧时的处理。

按照通常的顺序，来说明这些处理。

还有，频带请求ICMP数据包的响应ICMP数据包的处理和迂回请求ICMP数据包的响应ICMP数据包的处理相同。

<终端装置：发送频带请求ICMP数据包的处理>

对于终端装置发送频带请求ICMP数据包的处理，进行说明。

终端41为了在和终端42的源-目的地间确保通信频带，发送频带请求ICMP数据包。

首先，从用户收到频带保证型通信的命令后的控制部1600对QoS信息制作部1700发出制作QoS信息的委托。

收到委托后的QoS信息制作部1700根据委托来制作QoS信息，将其存储于ICMP数据包中，传递给迂回中继装置信息添加部1500。

在该ICMP数据包中，包含想要确保的通信频带(单位bps)(下面，称为希望确保频带)、源终端的IP地址、源终端的端口号码(传输层)、目的地终端的IP地址及目的地终端的端口号码(传输层)等与QoS有关的信息(参见图11)。

迂回中继装置信息添加部1500不在初次发送的频带设定请求，也就是频带请求ICMP数据包中添加迂回中继装置信息，将其传送给收发部1100。

收发部1100将该频带请求ICMP数据包发送给网桥31(参见图4的实线箭头(1))。

<中继装置：接收到频带请求ICMP数据包时的处理>

接收到来自终端41的频带请求ICMP数据包后的网桥31按照频带设定请求中包含的作为希望确保频带的“预约传输速率”，尝试和网桥36之间的电力线51的通信频带确保。

使用图14，来说明网桥31中接收到频带请求ICMP数据包时的处理。图14是表示接收到频带请求ICMP数据包时的处理的流程图。

接收到频带请求ICMP数据包后的收发部2100确认从P1～P4的端口之中的哪个端口接收到数据包。这里，是通过端口“P1”的接收。

随后，将接收端口号码“P1”和该数据包传递给QoS信息·频带保证数据判断部2200。

QoS信息·频带保证数据判断部2200参照“QoS设定类别”(参见图11等)来判断所传递的数据包是否是频带请求ICMP数据包，在是“1”时判断出是频带设定请求(步骤S1：是)，然后从所传递的数据包取出“ID”，将其存储于频带请求ID2542中，把该数据包和接收端口号码传递给MAC地址学习部2400(步骤S2)。

MAC地址学习部2400从所传递的接收端口号码和所传递的数据包学习发送源MAC地址“终端41MAC”，使该接收端口号码和发送源MAC地址相对应，存储到连接信息存储部2500中。

接收端口号码和发送源MAC地址被存储于路径信息表2540的发送源地址2541和接收端口号码2542中(步骤S3，参见图7(d))。

接着，MAC地址学习部2400将所传递的数据包传送给频带设定·管理部2700。

频带设定·管理部2700对迂回中继装置信息判断部2710传递该数据包，判断是否添加了迂回的中继装置信息。这里判断出未添加。其原因为，“QoS设定类别”是“1”，不是迂回请求。

频带设定·管理部2700在按照“预约传输速率”(参见图11)所指定的希望确保频带上，尝试网桥31和网桥36间电力线51的通信频带确保(步骤S4)。

若希望频带确保成功，则将该数据包中包含的“预约传输速率”存储于保证频带2547中，将“数据分类信息”存储于数据分类2546中，并且在该数据包的“QoS成功与否结果”(参见图11)中什么都不设定，将其传送给发送目标地址·端口决定部2600。

这里，什么都不设定的原因是，在“QoS成功与否结果”为“1(失败)”时，需要变为原状，并且如果是“0(成功)”，则可以是原状。

在希望的通信频带确保未成功时，在“QoS成功与否结果”中设定“1”(频带设定不成功)，将该数据包传送给发送目标地址·端口决定部2600。

作为通信频带确保不成功的原因一例，要考虑终端44和终端45利用上述电力线51，已经在进行频带保证型通信的情形。

获取到数据包后的发送目标地址·端口决定部2600参照连接信息存储部2500的路由选择表2520，决定发送目标MAC地址及发送端口。

如果，在发送目标MAC地址因未学习而不存在时，发送端口成为除接收端口之外的全部端口。

这里，因为已经学习，目标MAC地址是“终端42MAC”，所以发送目标MAC地址决定为相邻中继装置地址2523“网桥36MAC”，发送端口决定为端口号码2522“P4”(步骤S5)。

所决定的发送目标MAC地址和发送端口存储于路径信息表2540的发送目标地址2543和发送端口号码2544中。

接着，发送目标地址·端口决定部2600在该数据包为频带请求ICMP数据包时，也就是“QoS设定类别”为“1”时，将数据包传送给本装置信息·相邻中继装置信息添加部2900。

本装置信息·相邻中继装置信息添加部2900将本中继装置地址2510和相邻信息表2530的网桥信息(但是，除了决定成发送目标的网桥及接收端口目标的网桥)添加于该数据包中，作为“第一中继装置信息”(步骤S6，参见图11)。

也就是说，和网桥31相邻的网桥数有4个，那些网桥是网桥34、网桥35、网桥32、网桥33。但是，这里在端口前面相邻的网桥MAC地址因未学习等原因而不清楚时，不是相邻的网桥MAC地址，而只添加其应输出的端口信息。该指定发送目标信息在此后终端41检索迂回路径时需要。

接着，本装置信息·相邻中继装置信息添加部2900对收发部2100传送该数据包，收发部2100将该数据包，也就是频带请求ICMP数据包发送给网桥36(步骤S7，参见图4的实线箭头(2))。

接收到来自网桥31的频带请求ICMP数据包后的网桥36进行和网桥31相同的动作，对网桥33发送频带请求ICMP数据包(参见图4的实线箭头(3))。网桥33也进行同样的动作，对终端42发送频带请求ICMP数据包(参见图4的实线箭头(4))。

<中继装置：接收到响应ICMP数据包时的处理>

接收到频带请求ICMP数据包后的终端42将对频带设定请求的频带设定响应，也就是响应ICMP数据包回发给网桥33(参见图4的虚线箭头(5))。

该响应ICMP数据包将所接收到频带请求ICMP数据包的“类型”(参见图11)变更为“0”，使目标地址成为终端41。

该响应ICMP数据包在频带请求ICMP数据包往来的网桥中反向通过，返回到终端41。也就是说，网桥33将该响应ICMP数据包回发给网桥36(参见图4的虚线箭头(6))，网桥36将其回发给网桥31(参见图4的虚线箭头(7))，网桥31将其回发给终端41(参见图4的虚线箭头(8))。

下面，使用图15，说明网桥接收响应ICMP数据包、在网桥内部进行处理并发送频带设定响应的处理。

图15是表示接收到响应ICMP数据包时的处理的流程图。

各网桥在中继发送出频带请求ICMP数据包的时候启动计时器(步骤S11)，在经过一定时间后仍没有接收到响应ICMP数据包时(步骤S11：否)，造成超时(步骤S12：是)，此后接收到的同一目标频带请求ICMP数据包予以废弃。超时后的请求根据频带请求ID2545从路径信息表2540删除。

对于其他的动作(步骤2、3、5、7)，除了不进行通信频带的预约(图14的步骤S4)和指定发送目标信息的添加(图24的S6)之外，和图14中所说明的接收到频带请求ICMP数据包时的中继装置动作相同。

<终端装置：发送迂回请求ICMP数据包的处理>

接收到响应ICMP数据包后的终端41的接收部1100若接收到响应ICMP数据包，则将其传送给QoS信息解析部1300，QoS信息解析部1300参照获取到的数据包中所添加的“QoS成功与否结果”，判断频带确保结果。

在频带设定成功时，也就是“QoS成功与否结果”(参见图11)为“0”时，QoS信息解析部1300对用户通知部1200传达该意思，用户通知部1200将其传达给用户。随后，按照用户的命令，对终端42发出传送频带保证数据帧的委托。

在频带设定为NG(频带设定不成功)，也就是“QoS成功与否结果”(参见图11)为“1”时，判断出希望通信频带的确保未成功。

在希望频带的确保未成功时，QoS信息解析部1300按照响应ICMP数据包中包含的“中继装置信息”(参见图11)，制作中继装置表1410(参见图10)，将其存储于中继装置信息存储部1400中。

该中继装置表1410表示出，从路径(网桥41-网桥31-网桥36-网桥33-终端42)上的某个网桥分支的路径是否存在。

通常情况下，在使用STP的网桥连接的网络上，因为从终端41到终端42的路径(终端41-网桥31-网桥36-网桥33-终端42)已经唯一决定，所以无法通过其他的路径进行通信。

在本发明中，要使用因网桥33的阻塞端口“P2”而断开的迂回路径，来确认希望的通信频带确保是否未成功。

本实施方式的情况下，表示出5个分支。它们是，[1]从网桥31连接到网桥32的分支，[2]从网桥31连接到网桥33的分支，[3]从网桥31连接到网桥34的分支，[4]从网桥31连接到网桥35的分支，[5]从网桥33连接到网桥31的分支(参见图10)。

终端41重发添加中继装置表1410所示的分支之中的某一个后的频带设定请求，也就是说制作迂回请求ICMP数据包，进行输出。该添加的信息是“迂回中继装置信息”(参见图12)。

接收到添加了该迂回中继装置信息的迂回请求ICMP数据包后的网桥向所指定的分支发送该数据包。

也就是说，通过替换该迂回中继装置信息，能够实现最大5组迂回路径的检索。另外，也可以指定多个迂回中继装置信息。

这里，设为从上述分支[1]的路由尝试迂回路径的建立。当然，也可以从其他的路由进行尝试。迂回路由的检索顺序决定方法依赖于系统。

<[1]从网桥31连接到网桥32的分支>

该迂回路径因为在其前面不存在终端42，所以路径的建立失败。

下面，进行简单说明。

这种情况下，终端41将迂回请求ICMP数据包发送给网桥31(参见图5的实线箭头(21))。

网桥31为了向网桥32进行连接，在网桥31和网桥32之间确保通信频带，发送迂回请求ICMP数据包(参见图5的实线箭头(22))。

网桥32接收迂回请求ICMP数据包，但是下面进行中继发送的目标只存在终端43，而将该迂回请求ICMP数据包废弃。

终端41的QoS信息解析部1300经过一定时间，判断出没有迂回请求ICMP数据包的响应，检测出超时，发送添加了下一迂回中继装置信息的迂回请求ICMP数据包。例如，作为下一迂回中继装置信息，可举出[2]从网桥31连接到网桥34的指定信息等。

另外，网桥31和网桥32之间所确保的无线50的通信频带判断出不在不活动区间(Inactivity Interval)值之内传送数据帧，由网桥自动开放。因此，无用路径的通信频带确保被消除。

<[2]从网桥31连接到网桥33的分支>

判断出分支[1]的路由建立未成功的终端42接着尝试[2]从网桥31连接到网桥33的分支。

首先，终端41的QoS信息解析部1300对QoS信息制作部1700传送制作下一迂回请求ICMP数据包的命令。

收到命令后的QoS信息制作部1700制作[2]的路由迂回请求ICMP数据包，把制作出的数据包传送给迂回中继装置信息添加部1500。

迂回中继装置信息添加部1500参照中继装置信息表1410，添加从网桥31向网桥33分支的迂回中继装置信息。

这里，在“第一迂回中继装置信息”的“迂回中继装置地址”、“端口号码”及“发送目标中继装置地址”各自中，设定中继装置信息表1410的中继装置地址1411“网桥31MAC”、端口号码1412“P3”及相邻中继装置地址1414“网桥33MAC”。该信息用来从网桥31连接到网桥33。

随后，将其传送给收发部1100，收发部1100将该迂回请求ICMP数据包发送给网桥31(参见图5的实线箭头(11))。

<中继装置：接收到迂回请求ICMP数据包时的处理>

使用图16，来说明网桥31中接收到迂回请求ICMP数据包时的处理。图16是表示接收到迂回请求ICMP数据包时的处理的流程图。

收发部2100确认从哪个端口接收到迂回请求ICMP数据包(步骤S21)。这里，是通过端口“P1”的接收。

随后，将接收端口号码“P1”和迂回请求ICMP数据包，传递给QoS信息·频带保证数据判断部2200。

QoS信息·频带保证数据判断部2200参照“QoS设定类别”(参见图11等)来判断所传递的数据包是否是QoS信息的频带设定请求，若由于是“0”，因而判断出是迂回请求ICMP数据包(步骤S21：是)，则从所传递的数据包取出“ID”，将其存储于频带请求ID2542中(步骤S22)。例如，存储为“迂回001”。

这里，在表中已经存在该固有识别符时(步骤S23：是)，也就是说和该数据包的“迂回001”相同的信息在路径信息表2540的频带请求ID2545中时，判断出是过去接收到的迂回路径频带设定信息，QoS信息·频带保证数据判断部2200将该迂回请求ICMP数据包废弃(步骤S24)。

QoS信息·频带保证数据判断部2200将初次接收到的迂回请求ICMP数据包和接收端口号码“P1”传递给MAC地址学习部2400(步骤S23：否)。

MAC地址学习部2400学习所传递的接收端口号码和发送源MAC地址，使该接收端口号码和发送源MAC地址与路径信息表2540的频带请求ID2545相对应，存储于发送源地址2541和接收端口号码2542中(步骤S25)。

接着，MAC地址学习部2400只把迂回请求ICMP数据包传送给频带设定·管理部2700。

频带设定·管理部2700使迂回中继装置信息判断部2710，判断在所传送的数据包中是否添加了迂回中继装置信息(步骤S26)。

在判断出未添加时，确认该数据包中包含的希望确保频带，并且和通常的频带请求相同，确保频带，决定发送目标地址和传送端口(步骤S32、步骤S33、参见图14的步骤S4及步骤S5)。未添加迂回中继装置信息的情形指的是，已经迂回并且正在按STP的路径返回的情形。

在判断出已经添加时(步骤S26：是)，频带设定·管理部2700确认该数据包中包含的希望确保频带，按照所添加的迂回中继装置信息，也就是说如果在迂回中继装置信息之中有本网桥的信息，则按照该信息，确保频带(步骤S27)。在此，尝试网桥31和网桥33间无线50的通信频带确保。

在通信频带的确保成功时，频带设定·管理部2700将该数据包中包含的“预约传输速率”存储于保证频带2547中，将“数据分类信息”存储于数据分类2546中，并且在该数据包的“QoS成功与否结果”(参见图12)中什么都不设定，将其传送给发送目标地址·端口决定部2600。

这里，在数据分类2546中，填入“AP001”。

数据分类2546及频带保证2547只有在通信频带的确保成功时才进行，在失败时不进行。在失败时，频带设定·管理部2700在迂回请求ICMP数据包的“QoS成功与否结果”中设定是代表频带设定成功之意的信息“1”，传送给发送目标地址·端口决定部2600。

发送目标地址·端口决定部2600参照路由选择表2520，决定发送目标MAC地址及发送端口。另外，将决定出的发送目标MAC地址及发送端口设定于路径信息表2540的发送目标地址2543和发送端口号码2544中。

这里，发送目标MAC地址是网桥33的MAC地址“网桥33MAC”，发送目标端口是向网桥33进行连接的无线端口“P3”(步骤S28)。

发送目标地址·端口决定部2600将该数据包传送给迂回中继装置信息删除部2800。

迂回中继装置信息删除部2800如果在获取到的数据包中已经添加迂回中继装置信息，且该信息是与自身网桥相符的信息，也就是说如果是相同的MAC地址(步骤S29)，则将所添加的迂回中继装置信息删除(步骤S30)，将删除迂回中继装置信息后的该数据包传送给收发部2100(步骤S31)。

如果尽管在获取到的数据包中已经添加迂回中继装置信息，但该迂回中继装置信息不是与自身网桥相符的信息，则不删除指定发送目标信息，将其传送给收发部2100(步骤S29：否，步骤S31)。

收发部2100将该迂回请求ICMP数据包发送给无线50(参见图5的实线箭头(12))。

接收到迂回请求ICMP数据包后的网桥33在网桥内进行和网桥31相同的动作，向终端42发送迂回请求ICMP数据包(参见图5的实线箭头(13))。

这里，网桥33虽然从阻塞端口P2接收迂回请求ICMP数据包，但是因为QoS信息·频带保证数据判断部2200的功能，迂回路径频带设定请求没有被废弃。也就是说，在本实施方式中，能够从阻塞端口收发迂回路径频带设定请求等的QoS信息。

由于按上述方法来构成，因而本发明的中继装置具有也能够从阻塞端口的连接目标中继终端进行迂回路径的设定这样的效果。

接下来，对于迂回路径频带设定响应，进行简单说明。

该动作和使用图15所说明的频带请求ICMP数据包的响应数据包发送处理相同。

下面，进行简单说明，就是终端42将对迂回请求ICMP数据包的响应ICMP数据包，回发给网桥33(参见图5的虚线箭头(14))。网桥33把响应ICMP数据包回发给网桥31(参见图5的虚线箭头(15))，网桥31将其回发给终端41(参见图5的虚线箭头(16))。

根据上面，终端41和终端42因为利用下述路径，所以能够确保路径(终端41-网桥31-网桥33-终端42)的通信频带，上述路径使用因生成树协议而断开的阻塞端口110。

<中继装置：接收到频带保证数据帧时的处理>

对于数据在作为目的地的终端41和作为源的终端42之间进行过通信频带确保的路径(41-31-33-42)上传送的情形，使用图17进行说明。

图17是接收到数据帧的网桥处理的流程图。

终端42将数据发送给网桥33(参见图6的粗线箭头(31))。

网桥33的收发部2100确认从哪个端口接收到数据。这里，是通过端口“P1”的接收(步骤S41)。

随后，将该接收端口号码和数据帧传递给QoS信息·频带保证数据判断部2200。

QoS信息·频带保证数据判断部2200利用IP包头的协议来判断获取到的数据不是ICMP数据(步骤S42)，通过检索连接信息存储部2500的路径信息表2540的数据分类2546，来判断是否是频带保证的数据。

如果在数据分类2546中有数据帧的IP包头内的“数据分类”，则判断出是频带保证数据(步骤S43：是)。

在是频带保证数据时，将该数据帧和接收端口号码传递给MAC地址学习部2400。

MAC地址学习部2400学习获取到的接收端口号码和数据帧的发送源MAC地址，将其存储于路径信息表2540的接收端口号码2542和发送源地址2541中(步骤S44)。

接着，MAC地址学习部2400将应进行频带保证的数据帧传送给频带设定·管理部2700，频带设定·管理部2700根据路径信息表2540的保证频带2547来确认应进行频带保证的通信频带，将数据帧传送给发送目标地址·端口决定部2600(步骤S45)。

发送目标地址·端口决定部2600若接收到应进行频带保证的数据帧，则根据路径信息表2540的数据分类2546，决定发送目标MAC地址和发送端口(步骤S45)，并通过收发部2100发送数据帧(步骤S46，图6的粗线箭头(32))。

网桥31若接收到数据，则在网桥内进行上述同样的动作，向终端41发送数据(图6的粗线箭头(33))。

另一方面，在数据分类2546中没有所接收到数据帧的IP包头内的“数据分类”时，判断出是不进行频带保证的数据，将该数据帧和接收端口信息传递给B/P接收数据废弃部2300。

B/P接收数据废弃部2300在接收端口号码是阻塞端口时(步骤S48：是)，将接收到的数据废弃(步骤S49)。在接收端口号码不是阻塞端口时(步骤S48：否)，将该数据帧和接收端口信息传递给MAC地址学习部2400。

MAC地址学习部2400学习发送源MAC地址和接收端口，将其存储于路由选择表2520中，传送给发送目标地址·端口决定部2600。

发送目标地址·端口决定部2600决定发送目标地址和端口(步骤S51)，通过收发部2100进行发送(步骤S47)。

如上所述，在源终端42对目的地终端41进行数据传送的情况下，即便在按照生成树协议构建的唯一路径(终端42-网桥33-网桥36-网桥31-终端41)因通信频带不足而无法进行频带保证传送时，也能够通过在路径(终端42-网桥33-网桥31-终端41)上通行，实现频带保证传送。

也就是说，根据本发明，通过由频带设定请求或者迂回路径频带设定请求等的QoS信息制作各中继网桥的路径信息表2540，各中继网桥可以根据路径信息表2540，利用迂回路径只传送应进行频带保证的数据。

也就是说，在本实施方式中，因为参照根据频带设定请求或者迂回路径频带设定请求等的QoS信息制作出的数据分类2546，所以能够在迂回路径上只传送频带保证数据。这样，由于其构成为，从阻塞端口只能够收发登记过的数据，因而可以实现利用阻塞端口的迂回路径的构建。

<异例>

这里，使用图18和图19，来说明指定多个迂回中继装置信息的例子，也就是从除在STP的路径上的网桥之外的网桥建立迂回路径的例子。

<频带请求ICMP数据包的路径>

图18是表示从终端44对终端42的频带设定请求通信流程的附图。

频带请求ICMP数据包如实线箭头(81)～(84)所示，按终端44→网桥34→网桥36→网桥33→终端42的顺序经过。

另外，作为其响应的响应ICMP数据包如虚线箭头(85)～(88)所示，按终端42→网桥33→网桥36→网桥34→终端44的顺序返回。

<迂回请求ICMP数据包的路径>

图19是表示从终端41对终端42的迂回设定请求的通信流程的附图。

表示出，从终端44开始，迂回请求ICMP数据包根据网桥34的端口“P1”和网桥31的“P3”建立迂回路径的情形。是用实线箭头(91)～(94)所示的路由。

终端44在STP路径的频带确保失败时，将在迂回请求ICMP数据包中添加代表经由网桥34和网桥31之意的“迂回中继装置信息”后的迂回请求ICMP数据包，传送给网桥34(参见实线箭头(91))。

具体而言，作为“第一迂回中继装置信息”，在“迂回中继地址”中设定“网桥34MAC”，在“端口号码”中设定“P1”，在“发送目标中继装置地址”中设定“网桥31MAC”；作为“第二迂回中继装置信息”，在“迂回中继地址”中设定“网桥31MAC”，在“端口号码”中设定“-”，在“发送目标中继装置地址”中设定“网桥33MAC”。在“端口号码”中设定了“-”时，表示对“发送目标中继装置地址”的发送端口不清楚。因为网桥31不是STP路径上的网桥，所以与该网桥有关的信息在中继装置信息表1410中没有。

从终端44获取到迂回请求ICMP数据包后的网桥34按照“迂回中继地址”为“网桥34MAC”的“第一迂回中继装置信息”，从“端口号码”的“P1”，按“发送目标中继装置地址”的“网桥31MAC”传送数据包(参见实线箭头(92))。

接收到数据包后的网桥31因为有“迂回中继地址”为“网桥31MAC”的“第二中继迂回中继装置信息”，所以按照该信息传送数据包。

但是，因为“端口号码”设定了“-”，所以要参照本网桥31内的路由选择表2520，决定向“发送目标中继装置地址”的“网桥33MAC”的端口号码，传送数据包(参见实线箭头(93))。如果在表中没有，则向输入端口之外的端口传送数据包。

获取到数据包的网桥33将接收到的数据包传送给终端42(参见实线箭头(94))。

另外，作为其响应的响应ICMP数据包如虚线箭头(95)～(98)所示，按终端42→网桥33→网桥31→网桥34→终端44的顺序返回。

<频带保证数据的发送路径>

迂回路径上频带保证数据的数据帧在迂回路径上按终端42→网桥33→网桥31→网桥34→终端44的顺序进行传送。

<实施方式2>

在实施方式1中，在频带保证路径的建立未成功时，发送频带请求ICMP数据包后的终端装置制作用来搜索迂回路径的迂回请求ICMP数据包，进行发送。

在本实施方式中不同之处为，不是终端装置，而是由路径上的中继装置搜索迂回路径。

本实施方式的中继装置在因来自本中继装置的传输路径变坏等而导致QoS(频带保证)通信无法继续时，通过建立迂回路径，将其切换为该迂回路径，来继续使用QoS通信。

通过切换为迂回路径，就能够对用户继续维持高品质的传输。

另外，在其设定为中继装置自动进行迂回路径的构建及向迂回路径的切换时，因为不需要用户方的设备操作和控制，所以具有通过只在中继装置中附加安装新功能就可以得到本发明的效果这样的优点。

<概要>

本实施方式的中继装置若检测到路径的品质在变坏，则由检测到的中继装置发送频带请求ICMP数据包，来确保路径。

该中继装置发送的频带请求ICMP数据包是利用了为建立最开始的路径由终端装置所发送的频带请求ICMP数据包的数据包(下面，称为“伪请求ICMP数据包”)。

<结构>

图20是表示实施方式2所涉及的网桥5000结构例的附图。本实施方式中的终端装置用来进行通常的频带保证通信。

网桥5000虽然具有和实施方式1的网桥2000几乎相同的功能，但是下面的3处有所不同。这里，只说明不同之处。

第一，在收发部5100中具备路径控制判断部5110，第二，具备伪频带请求生成·管理部5200。

第三，没有迂回中继装置信息删除部2700和本装置信息·相邻装置信息添加部2800。因为由中继装置自身进行路径搜索，所以不需要终端收集路径上的中继装置信息。

路径控制判断部5110具有检验所设定的QoS(频带保证)是否得以继续维持等，并判断是否需要向其他路径切换的功能。在判断出需要向其他路径切换时，对伪频带请求生成·管理部5200通知该意思。

伪频带请求生成·管理部5200具有生成并管理在本实施方式中使用的伪请求ICMP数据包的功能。

图21是表示伪频带请求生成·管理部5200结构例的附图。

伪频带请求生成·管理部5200包括伪频带请求生成部5210、伪频带请求删除部5220及频带请求存储部5230。

伪频带请求生成部5210具有接受来自路径控制判断部5110的命令，并根据频带请求存储部5230所存储的频带请求ICMP数据包来生成伪请求ICMP数据包的功能。

所谓的伪请求ICMP数据包指的是，网桥生成的ICMP的空数据包。网桥未保持IP层，而无法自身生成ICMP等的IP数据包。因此，事先利用频带请求存储部5230中所存储的ICMP数据包结构，生成伪请求ICMP数据包。

伪频带请求删除部5220具有下述功能，即在接收到伪请求ICMP数据包的响应ICMP数据包时，判断是否是本网桥所制作及发送的伪请求ICMP数据包的响应ICMP数据包，在是所制作数据包的响应数据包时，将该响应ICMP数据包删除。

频带请求存储部5230具有事先存储终端装置所制作及发送的频带请求ICMP数据包的功能。

<网络系统>

在本实施方式的说明中使用的网络系统其结构和实施方式1相同。

首先，使用图22～图25，来说明通信流程。

<频带请求ICMP数据包的路径>

图22是表示从终端42对终端41的频带设定请求通信流程的附图。

频带请求ICMP数据包如实线箭头(51)～(53)所示，按终端42→网桥33→网桥36→网桥31→终端41的顺序经由。

另外，作为其响应的响应ICMP数据包如虚线箭头(54)～(56)所示，按终端42→网桥33→网桥36→网桥31→终端41的顺序返回。

图23是表示从终端41对终端42的频带保证数据通信流程的附图。

迂回路径上频带保证数据的数据帧如粗线箭头(57)～(593)所示，在迂回路径上按终端41→网桥31→网桥36→网桥33→终端42的顺序进行传送。

假定，当进行频带保证数据的发送时，网桥31和网桥36间路径的通信品质变坏的情形。

所谓的通信品质变坏的情形指的是，例如来自正在利用电源插座的家电产品的噪声进入电力线51，使电力线51的传输通路环境变坏，发生许多数据包错误的情形。

网桥31检验通信品质的变坏，搜索迂回路径。网桥31因数据包的重发次数增加，而能够通过对其进行检测，来检验。或者，例如也可以通过由网桥36计算数据包错误率，将其通知给网桥31，由网桥31进行检验。

<伪请求ICMP数据包的路径>

图24是表示从网桥31对网桥33的伪请求通信流程的附图。

从网桥31的端口“P3”开始的迂回搜索其伪请求ICMP数据包如虚线箭头(60)所示，按网桥31→网桥33的顺序经由。

另外，作为其响应的响应ICMP数据包如虚线箭头(63)所示，按网桥33→网桥31的顺序返回。

从网桥31的端口“P2”开始的迂回搜索(虚线箭头(64))失败，响应ICMP数据包不返回。

图25是表示从终端41对终端42的频带保证数据通信流程的附图。

迂回路径上频带保证数据的数据帧如粗线箭头(57)(65)(59)所示，在迂回路径上按终端41→网桥31→网桥33→终端42的顺序进行传送。

<数据>

各中继装置5000的连接信息存储部2500所存储的表和实施方式1相同(参见图7等)。但是，在路径信息表2540的频带请求ID2545中，设定下述伪数据包识别符7200(参见图26)。

还有，终端装置因为没有本申请特有的功能，所以中继装置信息表1410未存储。

<伪请求ICMP数据包>

使用图26，来说明伪请求ICMP数据包7000。

结构和实施方式1的频带请求ICMP数据包3100结构(参见图11)几乎相同。

不同之处为，对于频带请求ICMP数据包3100来说，每次通过网桥都添加“中继装置信息”，但是对于伪请求ICMP数据包7000来说，本ICMP数据包是伪请求ICMP数据包，添加了伪数据包信息7100，该伪数据包信息是表示由哪个网桥所生成的信息。

另外，不同之处为，“数据分类信息”不由终端装置设定。其原因为，本实施方式中的频带请求ICMP数据包是从通常的终端装置发送的，由网桥生成及设定。

假设在“QoS设定类别”中设定了“3”，代表是伪请求ICMP数据包之意。

伪数据包信息7100包括伪数据包识别符7200和伪数据包生成网桥的MAC地址7300。

伪数据包识别符7200是由生成过伪请求ICMP数据包的网桥任意决定的识别符，伪数据包生成网桥的MAC地址7300是生成过的网桥的MAC地址。

可以根据该伪数据包信息7100，判别该ICMP伪数据包是哪个网桥制作出的哪个伪请求数据包。

因为伪频带请求ICMP数据包是网桥制作的，所以被称为“伪”，但是ICMP的功能其本身和原本作为IP终端的终端制作、发送的数据包相同。

<动作>

下面，使用图27～图30，说明在本实施方式所涉及的网络系统中确保迂回路径的动作。

<终端装置：发送频带请求ICMP数据包的处理>

该处理是和终端装置发出频带请求时通常进行的处理相同的处理，和实施方式1相同。

终端42将频带请求ICMP数据包发送给网桥33(参见图22的实线箭头(51))。该频带请求ICMP数据包是图11的数据包之中没有“数据分类信息”和“中继装置信息”的数据包。

<中继装置：接收到频带请求ICMP数据包时的处理>

图27是表示中继装置接收到频带请求ICMP数据包时的处理的流程图。

接收到频带请求ICMP数据包时的处理和图14所示的实施方式1网桥的处理几乎相同，不同之处为，QoS信息·频带保证数据判断部2200使接收到的频带请求ICMP数据包存储于频带请求存储部5230中(步骤S100)。

此外的处理，步骤S1～步骤S6和使用图14所说明的处理相同。

<中继装置：伪请求ICMP数据包生成处理>

图28是表示中继装置生成伪请求ICMP数据包的处理的流程图。

当进行频带保证数据的发送时，路径控制判断部5110检验通信品质的变坏，在判断出频带保证未成功时(步骤S141)，对伪频带请求生成·管理部5200发出迂回路径搜索的委托。

这里，如图23所示，设为从网桥31到网桥36的通信变坏。

网桥31虽然正在预约频带以频带保证的形式进行数据传输，但是由于电力线51的传输通路环境变坏，因而判断出QoS保证无法继续。

收到委托后的伪频带请求生成·管理部5200对伪频带请求生成部5210发出生成的命令。

收到委托后的伪频带请求生成部5210在频带请求存储部5230中所存储的频带请求ICMP数据包中添加伪数据包信息7100，生成伪请求ICMP数据包(步骤S142)。在伪数据包信息7100的伪数据包识别符7200中作为识别符设定任意的值，在伪数据包生成网桥的MAC地址7300中设定“网桥31MAC”。在该伪数据包识别符7200中设定的任意值存储于频带请求ID2545中。

随后，对当前未传送数据帧的端口，进行发送。

该端口不限阻塞端口或者传送端口。其原因为，在本实施方式中无论阻塞端口或者传送状态端口，都能够收发ICMP数据包。

通过网桥31，发送给除输入端口P1和输出端口P4之外的端口，也就是端口P2或是端口P3。网桥31随机选择某个端口(步骤S143)。

随后，将制作出的伪请求ICMP数据包传送给频带设定·管理部2700，频带设定·管理部2700在由“预约传输速率”(参见图26)所指定的希望确保频带上，尝试网桥31和所选择端口目标的网桥之间的通信频带确保(步骤S144)。

首先，在端口P2上尝试和网桥32之间无线链路间的频带预约。这里设为，对网桥32的频带确保未成功。

接下来，在端口P3上尝试和网桥33之间的频带预约。

这里，将说明在端口P3上频带预约成功的情形。

将希望频带确保的结果反映于该数据包的“QoS成功与否结果”中，也就是说设定“0”，并把固有识别符设定于“数据分类信息”中，该固有识别符包括该数据包中包含的源终端的IP地址、源终端的端口号码(传输层)、目的地终端的IP地址及目的地终端的端口号码(传输层)。

另外，在将该数据包中包含的“预约传输速率”存储于路径信息表2540的保证频带2547中，并将“数据分类信息”存储于数据分类2546中之后，把该数据包传送给发送目标地址·端口决定部2600。

获取到数据包后的发送目标地址·端口决定部2600参照连接信息存储部2500的相邻信息表2530，决定发送目标MAC地址及发送端口，将其存储于路径信息表2540的发送目标地址2543及发送端口号码2544中(步骤S145)。这里，在发送端口“P3”、发送目标MAC地址中，设定与端口号码2531“P3”对应的相邻中继装置地址2533“网桥33MAC”。

随后，通过收发部5100进行发送(步骤S146)。

<中继装置：接收到伪请求ICMP数据包时的处理>

图29是表示中继装置接收到伪请求ICMP数据包时的处理的流程图。

该处理和图14所示的实施方式1网桥的处理几乎相同，不同之处为，频带请求ICMP数据包是伪请求ICMP数据包，以及在从阻塞端口接收到时也进行同样的处理。

图14的步骤S1～步骤S6对应于图29的步骤S161～步骤S166。

<中继装置：接收到伪响应ICMP数据包时的处理>

图30是表示中继装置接收到伪请求ICMP数据包的响应ICMP数据包时的处理的流程图。

首先，终端42若接收到数据包，则判断是否是来自终端41的伪请求ICMP数据包，和通常的ICMP数据包处理相同，制作ICMP回送响应。此时，ICMP伪回送请求的ICMP有效负载部也被复制于ICMP回送响应中。因此，终端42制作出的ICMP回送响应必然成为伪请求ICMP数据包的响应ICMP数据包(下面，称为“伪请求ICMP数据包”。)。

终端42将伪响应ICMP数据包发送给网桥33(参见图24的虚线箭头(62))。

网桥33在从发送伪请求ICMP数据包经过了规定时间时(步骤S172：是)，将请求废弃，在接收到伪响应ICMP数据包时(步骤S171，步骤S173)，判断该伪响应ICMP数据包是否是自身网桥制作出的伪请求ICMP数据包的伪响应ICMP数据包(步骤S174)。

该判断由伪频带请求删除部5220进行，并且利用伪响应ICMP数据包中包含的伪数据包识别符7200及伪数据包生成网桥的MAC地址7300。

也就是说，在伪数据包生成网桥的MAC地址7300和本中继装置地址2510相同并且存储在频带请求ID2545中的值和伪数据包识别符7200相同时，判断出是由本网桥生成的。

若判断出该伪响应ICMP数据包不是由本网桥33制作出的数据包(步骤S174：否)，则在地址学习(步骤S175)后，从连接信息存储部2500的表参照接收伪响应ICMP数据包后的发送源地址和接收端口，将其决定为发送目标地址、发送端口(步骤S176)，存储于连接信息存储部2500的表中。

随后，将伪响应ICMP数据包发送给下面的网桥31(步骤S177，图24的虚线箭头(63))。

网桥31若接收到伪响应ICMP数据包，则与上面相同判断伪响应ICMP数据包是否是由自身网桥制作出的数据包(步骤S174)。网桥31若判断出该伪响应ICMP数据包是由本网桥制作并且开始发送的数据包(步骤S174：是)，则参照该伪响应ICMP数据包的“QoS设定成功与否结果”(步骤S178，参见图26)。

在可否结果为频带预约失败时(步骤S178：否)，判断出虽然检索到到终端42的迂回路径但频带预约未成功，伪频带请求删除部5220将伪响应ICMP数据包废弃(步骤S181)。

在可否结果为频带预约成功时(步骤S178：是)，判断出检索到到终端42的迂回路径并且频带的预约成功。

网桥31不向终端36传送伪响应ICMP数据包，而由伪频带请求删除部5220将伪响应ICMP数据包废弃(步骤S179)。其原因为，虽然终端41未发送伪请求ICMP数据包，可是要防止只接收伪响应ICMP数据包。

根据上面，能够利用网桥31制作出的伪请求ICMP数据包，检索从网桥31到终端342的迂回路径，使频带预约成功。

另外，还考虑由网桥31制作伪请求ICMP数据包并向前往网桥32的无线端口发送的情形。网桥32若接收到伪请求ICMP数据包，则探求伪请求ICMP数据包的发送目标。但是，若在网桥32上只连接终端43，而判断出作为目的地终端的终端42不存在，则停止发送伪请求ICMP数据包。若对伪请求ICMP数据包的伪响应ICMP数据包在一定时间内没有，则网桥31检测出超时(步骤S172)。网桥31能够判断出前往网桥32的前方不存在到终端42的迂回路径。

<中继装置：接收到频带保证数据帧时的处理>

接下来，检索从网桥31在网桥33中进行中继到终端42的迂回路径，若结束了迂回路径的频带预约，则进行在数据传输中利用迂回路径所需的路径切换。

网桥31将原本传送到端口P4的数据帧，重新传送给前往频带预约过的迂回路径的端口P3。此时，根据连接信息存储部2500的数据分类信息，将当前的发送目标端口、发送目标MAC地址变更为前往迂回路径的发送目标端口、发送目标MAC地址。

因此，此后通过参照表，就能够实现数据帧前往迂回路径的切换。

若切换到迂回路径，则数据帧按图25(终端41→网桥31→网桥32→终端42)进行传输。

因此，能够构建下述迂回路径，实现频带保证的QoS继续维持，该迂回路径避开了传输通路环境变坏后的电力线51。

<中继装置：旧路径的开放>

另外在此，对于切换路径之前使用的旧路径通信频带的开放，进行说明。

网桥31将频带开放所用的频带请求ICMP数据包(将QoS设定用参数的QoS设定类别设定为频带开放)通过旧路径发送给终端42。接收到频带开放所用的频带请求ICMP数据包后的网桥将预约设定完成的频带开放。

或者，还有若进行了数据帧的路径切换，则判断出旧路径上的各网桥不在不活动区间(Inactivity Interval)值之内传输数据帧，由网桥自动进行频带开放的方法。

根据上面，就能够将旧路径的通信频带开放。

也就是说，根据上面，在网桥31判断出电力线51的QoS无法继续维持时，通过制作伪请求ICMP数据包，使用伪请求ICMP数据包对可传输到终端42的路径进行频带预约，并切换路径，用户能够继续利用QoS通信。

<补充>

上面，对于本发明所涉及的网络系统根据实施方式进行了说明，但是不言而喻，也可以部分变通该网络系统，并且本发明不限于上述的实施方式。也就是说，

(1)在实施方式中，作为终端装置发送的QoS信息使用了频带预约型通信协议的频带设定请求及频带设定响应，但是并不限定于此，也可以是基于数据包优先级的优先控制，或者许可控制等。

另外，也可以不将终端装置发送的信息限定为QoS信息，而作为用来检索其他迂回路径的迂回路径检索信息。

另外，虽然把QoS作为频带保证进行了记述，但是并不限定于此，也可以是基于数据包优先级的优先控制，或者许可控制等。

(2)在实施方式中，虽然中继装置在频带设定请求中添加迂回发送目标信息，但是中继装置也可以在频带设定响应中添加迂回发送目标信息。据此，能够减小频带设定请求的数据包大小。

(3)在实施方式中，虽然作为PLC和以太网(注册商标)记述了有线网络，但是并不限定于此，也可以是IEEE1394或USB等的其他有线媒体。无线也可以具体构成为IEEE802.11、IEEE802.15或IEEE802.16等。

另外，在本实施方式中，虽然是使有线网络和无线网络同时存在的中继装置和终端装置的网络结构，但是也可以是只有有线网络或者只有无线网络的结构。

(4)在本实施方式中，虽然作为中继装置使用了网桥，但是并不限定于此，也可以是能够安装生成树协议且未与IP层对应的交换集线器、路由器或网关等中继装置。

(5)在实施方式2中，虽然因为由传输通路状态的变坏导致的QoS无法继续，进行了迂回路径的构建及向迂回路径的切换，但是并不限定于此，也可以按照来自其他中继装置或其他终端装置的路径切换请求，进行迂回路径的构建及向迂回路径的切换。

另外，在实施方式2中，虽然作为电力线的传输通路状态变坏，假定了QoS无法继续，但是并不限定于此，也可以在无线、同轴电缆等某个媒体上作为传输通路变坏，假定QoS无法继续。

(6)作为实施方式2的应用还考虑下述方法，该方法为，在因传输通路环境变坏而在判断QoS无法继续后的网桥(下面，为网桥A)中不存在其他迂回发送目标端口时，网桥A对端口正在接收数据帧的连接目标网桥(下面，为网桥B)，通知迂回路径的检索请求，如果在网桥B中存在其他迂回发送目标端口，则从网桥B使用伪请求ICMP数据包来构建迂回路径，从网桥B开始进行路径切换。

再者，作为实施方式2的应用还有装进下述那种结构的方法，该结构为，在当前传送数据帧的路径和迂回路径一部分重复时，当进行迂回路径构建的预约设定时不用双重确保频带，就可以对其进行判断。

(7)在实施方式中，虽然迂回路径是一条，但是也可以存在多条迂回路径。

(8)在实施方式中，虽然作为频带预约型的通信协议使用了ICMP，但是并不限定于此，也可以是其他频带预约型的通信协议或者QoS所需的通信协议。

(9)实施方式的结构优选的是，也可以采用作为集成电路的LSI(LargeScale Integration/大规模集成电路)来实现。它们既可以分别被单芯片化，也可以进行单芯片化使之包含全部结构或一部分结构。集成电路因集成度的差异，也有时被称为IC、系统LSI、超大规模LSI及特大LSI等。另外，集成电路的方法并不限定为LSI，也可以采用专用电路或通用处理器来实现。再者，也可以利用FPGA(Field Programmable Gate Array/现场可编程门阵列)或可重新构成LSI内部的电路单元连接和设定的可重构·处理器。再者，如果因半导体技术的进步，或者因派生的其他技术而出现了替换为当前半导体技术的集成电路化的技术，则当然也可以使用该技术进行功能块的集成化。例如，要考虑生物工艺技术的应用等。

(10)实施方式的结构也可以采用程序记录媒体来实现，该程序记录媒体用来由计算机执行其功能的全部或者一部分。

也可以将用来使CPU执行实现各功能所需的各控制处理(参见图14等)的程序记录于记录媒体中，或者通过各通信通路等，使之流通及分发。在这种记录媒体中，有IC卡、光盘、软盘、ROM、闪存储器等。所流通、分发的程序通过存储于设备内可由CPU读取的存储器等中，而被利用，通过由其CPU执行该程序，来实现实施方式中所示的终端装置及中继装置的各功能。

<第一现有技术>

对于上面简单说明的第一现有技术，使用32～图34进行说明。

图32是由4个网桥和4个终端所构成的网络。这里，网桥100是路由网桥。另外，网桥102的端口110为阻塞端口，防止了因逻辑上断开端口而使路径成为环路。

这里，在终端105向终端106进行数据传输时，传输的路径为图12的105-102-101-100-103-106的唯一(图32的实线箭头)。

但是，在假定频带保证型的通信时，因为连接网桥之间的传输通路频带资源由全部终端共享，所以在该路径(105-102-101-100-103-106)上未必可以保证通信频带。

例如，假设网桥100和网桥101间的最大通信频带为10Mbps，终端104和终端107使用路径104-101-100-107，进行10Mbps频带保证的数据传输(图32的虚线箭头)。也就是说，在该时刻网桥100和网桥101间通信频带的空闲不存在。这里，在终端105准备向终端106进行10Mbps的频带保证数据传输时，作为唯一路径的105-102-101-100-103-106因为网桥100和网桥101间通信频带的空闲不存在，所以无法进行频带保证的数据传输。

作为解决该课题的一个方法，有一种旁路·路由构建方法(例如，参见专利文献1)。图33是表示专利文献1所示的旁路·路由构建方法的附图。这里，网桥200是路由网桥，网桥202的端口110是阻塞端口。

在旁路·路由构建方法中，网桥202请求并取得作为阻塞端口110连接目标的网桥203保持的路由选择信息。网桥202通过根据所取得的路由选择信息，重写路由选择表，来构建利用阻塞端口的旁路·路由(图33的实线箭头)。

因此，终端105对终端106进行频带保证的数据传输时的传输路径为105-202-203-106，能够解决在网桥200和网桥201间的通信频带中不存在空闲时的课题。

但是，专利文献1的方法虽然可以在具有阻塞端口的网桥和该端口的连接目标网桥之间交换路由选择信息，构建迂回路径，但是却无法构建可从上述网桥之外的网桥分支的迂回路径，迂回路径构建方法受到限定。

例如，在图34(a)中，将网桥200设为路由网桥，将端口110设为阻塞端口，终端106利用前往终端105的唯一路径(106-203-200-201-202-105)进行数据传输(图34(a)的实线箭头)。这里，假定在连接网桥201和网桥202的传输通路上不存在通信频带空闲的情形。这种情况下，专利文献1的方法可以构建不在网桥200和网桥201的传输通路上通过的路径106-203-202-105(图34(a)的虚线箭头)。

与之相对，在图34(b)中，将网桥200设为路由网桥，将端口110设为阻塞端口，终端107利用前往终端105的唯一路径(107-200-201-202-105)，进行数据传输(图34(b)的实线箭头)。这里，假定在连接网桥200和网桥201的传输通路上不存在通信频带空闲的情形。这种情况下，在专利文献1的方法中，因为仅仅在具有阻塞端口的网桥202和该端口连接目标网桥203之间构建迂回路径，而没有网桥200向网桥203迂回的路径构建方法，所以无法构建不在网桥200和网桥201的传输通路上通过的路径107-200-203-202-105(图34(b)的虚线箭头)。

也就是说，专利文献1的方法其课题为，无法构建可以从具有阻塞端口的网桥和该端口连接目标网桥之外的网桥分支的迂回路径，迂回路径构建方法受到限定。

<第二现有技术>

对于上面简单说明的第二现有技术，使用图35和图36进行说明。

图35是由装载生成树协议后的5个网桥和5个终端所构成的家庭内部网络。

电力线111(或者电灯线)是在PLC(Power Line Communication/电力线通信)中利用的有线媒体，无线112是依据IEEE802.11等的无线链路，以太网(注册商标)113是IEEE802.3标准的有线媒体。PLC-无线AP(AccessPoint/接入点)-有线网桥101及PLC-无线STA(STATION)-有线网桥102用来相互连接电力线111、无线112和以太网(注册商标)113。无线STA网桥103用来相互连接无线112和以太网(注册商标)113。PLC网桥104用来相互连接电力线111和以太网(注册商标)113。终端105到109是具备以太网(注册商标)113连接端子的IP(Internet Protocol/互联网协议)装载终端。在网桥中全部装载生成树协议，利用阻塞端口120，使网络拓扑结构成为逻辑上的树结构。

在图35中表示，将终端105作为影像内容服务器，将终端106作为电视机或个人计算机等由用户操作进行视听的设备，从影像内容服务器对影像内容数据进行数据流重现的状况。正在传输影像内容的路径是105→131→101→132→102→133→106。另外，因为利用RSVP(ResourcereSerVation Protocol/资源预留协议)等通信频带预约型的通信协议，所以终端105和终端106间的通信路径得到频带保证(QoS：Quality Of Service/服务质量)。

这里，假定因来自利用电源插座的家电产品的噪声进入，而使电力线111的传输通路状态变坏，并在传输通路132上发生许多数据包错误的情形。因此，传输通路132尽管确保通信频带，以频带(QoS)保证的形式进行传输，但是因为影像内容的数据包错误增加，所以影像出现错乱。

这种情况下，因为根据生成树协议，终端105使到终端106的通信路径成为唯一，所以不能利用其他通信路径，而不得不在该较高的数据包错误之中继续传输，无法实现高品质的传输。

作为解决该课题的一个方法，有一种设置网络资源管理装置并在将来有切换可能性的通信路径上预先分配通信频带的方法(例如，参见专利文献1)。

图36是使用专利文献2所示的方法的家庭内部网络的结构图。

首先，通过将网络资源管理装置140设置于网络内，由网络资源管理装置140先掌握各网桥的连接信息和可分配的传输容量。另外，网络资源管理装置140利用在将来有切换可能性的通信路径上预先分配(进行预约)通信频带的方法，事先确保传输通路134的通信频带。据此，在上述的传输通路132上因来自家电产品的噪声进入而使电力线111的传输通路环境变坏，发生较高的数据包错误率时，能够作为新的通信路径利用传输通路134，可以继续高品质的QoS传输。

但是，专利文献2的方法因为预先预约将来有切换可能性的通信路径传输容量，所以未使用时所预约的传输容量造成浪费。特别是，在无线传输和PLC传输中，因为和以太网(注册商标)进行比较，传输容量不大，所以因预先进行频带预约，减少可使用的传输容量，而存在对新的传输请求造成障碍的可能性，不是有效的。

产业上的可利用性

本发明所涉及的中继装置可以利用在相互连接构成家庭内部网络的PLC、无线、以太网(注册商标)(IEE802.3标准)、IEEE1394及USB等的网桥中，另外本发明所涉及的终端装置可以利用在电视机、个人计算机、DVD/HDD播放器、摄像机等各种网络相关AV设备及网络相关家电产品中。通过使用本发明的中继装置及终端装置来构成家庭内部网络，在实现家庭内部网络的频带保证型通信的方面是有用的。

另外，不仅仅限于家庭内部网络，还可以应用于公众网络、暂时性的网络等用途。

Claims (11)

1、一种中继装置，使用生成树协议，是具有多个端口的中继装置之中具有阻塞端口的中继装置，其特征为，

具备：

频带请求传送机构，使用来请求频带设定的频带请求数据通过包括阻塞端口的端口；

识别信息存储机构，当上述频带请求传送机构传送频带请求数据时，从该频带请求数据中取得用来识别特定数据的识别信息并存储；以及

特定数据传送机构，使根据上述识别信息存储机构存储的识别信息识别出是特定数据的数据通过阻塞端口。

2、如权利要求1所述的中继装置，其特征为：

上述频带请求数据是ICMP数据包。

3、一种网络系统，具有使用生成树协议的多个中继装置和多个终端装置，该网络系统的特征为：

中继装置分别具备多个端口，全部端口之中的某几个是逻辑上被阻塞的阻塞端口，

具有阻塞端口的中继装置，具备：

识别信息存储机构，存储用来识别特定数据的识别信息；以及

数据经由机构，只有在要通过上述阻塞端口的数据是根据上述识别信息识别的特定数据时，才解除该阻塞端口的阻塞，使该数据通过；

第一终端装置，具备：

频带请求机构，在从本装置向第二终端装置传送需要规定频带的数据时，对在本装置到第二终端装置之间该数据经由的中继装置请求确保规定频带；

中继装置信息存储机构，存储中继装置信息，该中继装置信息是与从本装置向第二终端装置发送数据时经由的中继装置有关的信息；

迂回路径决定机构，根据上述中继装置信息来决定路径，该路径使用1个以上的阻塞端口，并经由能够在本装置到第二终端装置之间确保规定频带的中继装置；以及

数据传送机构，当从本装置向第二终端装置传送需要规定频带的数据时，由上述频带请求机构请求确保规定频带，在能够确保规定频带时传送该数据，在未能确保规定频带时，由上述迂回路径决定机构决定路径，并进行传送，使中继装置能够识别该数据是通过所决定的路径上的阻塞端口的特定数据。

4、如权利要求3所述的网络系统，其特征为：

中继装置还具备识别信息取得机构，该识别信息取得机构从来自终端装置的规定频带确保请求中取得识别信息；

上述识别信息存储机构存储由识别信息取得机构所取得的识别信息。

5、如权利要求3所述的网络系统，其特征为：

上述第一终端装置的频带请求机构向第二终端装置传送包含作为规定频带的请求频带在内的频带请求数据；

上述第一终端装置的中继装置信息存储机构从由第二终端装置返回的上述频带请求数据中取出中继装置信息并存储；

中继装置还具备频带确保机构，该频带确保机构输入频带请求数据，尝试设定对端口的请求频带，将表示可否设定的可否信息和本装置的端口信息添加于该请求中进行输出；

第二终端装置具备频带响应机构，该频带响应机构将输入的上述频带请求数据输出到第一终端装置。

6、如权利要求5所述的网络系统，其特征为：

上述第一终端装置的数据传送机构在从第二终端装置返回的上述频带请求数据之中由中继装置所添加的可否信息为否时，判断出未能确保规定频带。

7、如权利要求5所述的网络系统，其特征为：

上述第一终端装置的中继装置信息存储机构包含经由的各中继装置具有的各端口是否正在被使用的信息，

上述第一终端装置的迂回路径决定机构指定上述中继装置的1个以上的未使用的端口，再次使频带请求机构请求规定频带，

上述中继装置的频带确保机构对所指定的端口尝试设定规定频带，将表示可否设定的可否信息和本装置的端口信息添加于该请求中，向所指定的端口输出。

8、一种网络系统的终端装置，该网络系统具有使用生成树协议的多个中继装置和多个终端装置，该终端装置的特征为，

具备：

频带请求机构，在从本装置向其他终端装置传送需要规定频带的数据时，对在本装置到其他终端装置之间该数据经由的中继装置请求确保规定频带；

中继装置信息存储机构，存储中继装置信息，该中继装置信息是与从本装置向其他终端装置发送数据时经由的中继装置有关的信息；

迂回路径决定机构，根据上述中继装置信息来决定路径，该路径使用1个以上的阻塞端口，并经由能够在本装置到其他终端装置之间确保规定频带的中继装置；以及

数据传送机构，当从本装置向其他终端装置传送需要规定频带的数据时，由上述频带请求机构请求确保规定频带，在能够确保规定频带时传送该数据，在未能确保规定频带时，由上述迂回路径决定机构决定路径，并进行传送，使中继装置能够识别该数据是通过所决定路径上的阻塞端口的特定数据。

9、一种网络系统，具有使用生成树协议的多个中继装置和多个终端装置，该网络系统的特征为：

中继装置分别具备多个端口，全部端口之中的某几个是逻辑上被阻塞的阻塞端口，

第一终端装置，具备：

频带请求机构，在从本装置向第二终端装置传送需要规定频带的数据时，对在本装置到第二终端装置之间该数据经由的中继装置请求确保规定频带；以及

数据传送机构，当从本装置向第二终端装置传送需要规定频带的数据时，由上述频带请求机构请求确保规定频带，在能够确保规定频带时传送该数据；

中继装置，具备：

检测机构，检测需要规定频带的数据的通信品质低于阈值的端口；

伪请求机构，将对从本中继装置到终端装置之间该数据经由的中继装置请求确保基于上述频带请求机构的请求的规定频带的伪请求数据，向除检测到的端口之外的端口中包括阻塞端口的端口输出，上述终端装置是正在从上述检测到的端口输出的上述数据的发送目标；以及

数据输出机构，在上述检测机构检测到端口时，由上述伪请求机构请求确保规定频带，向能够确保规定频带的端口输出上述数据，

上述中继装置，还具备：

伪请求传送机构，使上述伪请求数据通过包括阻塞端口的端口；

识别信息存储机构，当上述伪请求传送机构传送伪请求数据时，从该伪请求数据中取得用来识别特定数据的识别信息并存储；以及

特定数据传送机构，使根据上述识别信息存储机构存储的识别信息识别出是特定数据的数据通过阻塞端口。

10、一种传送方法，在中继装置中使用，该中继装置使用生成树协议，是具有多个端口的中继装置之中具有阻塞端口的中继装置，该传送方法的特征为，

具备：

频带请求传送步骤，使用来请求频带设定的频带请求数据通过包括阻塞端口的端口；

识别信息存储步骤，当上述频带请求传送步骤传送频带请求数据时，从该频带请求数据中取得用来识别特定数据的识别信息，并存储于存储器中；以及

特定数据传送步骤，使根据上述识别信息存储步骤存储的识别信息识别出是特定数据的数据通过阻塞端口。

11、一种集成电路，在中继装置中使用，该中继装置使用生成树协议，是具有多个端口的中继装置之中具有阻塞端口的中继装置，该集成电路的特征为，

具备：

频带请求传送机构，使用来请求频带设定的频带请求数据通过包括阻塞端口的端口；

识别信息存储机构，当上述频带请求传送机构传送频带请求数据时，从该频带请求数据中取得用来识别特定数据的识别信息并存储；以及

特定数据传送机构，使根据上述识别信息存储机构存储的识别信息识别出是特定数据的数据通过阻塞端口。

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