JP2010074864A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パケットの伝送効率の低下を抑制する。
【解決手段】アドレス格納手段１ｂａ，１ｂｂ，…は、上り方向のパケットから、子機３ａ，３ｂ，…，４ａ，４ｂ，…と接続されている端末５ａ〜５ｄ，…，６ａ〜６ｄ，…のアドレスを抽出して、アドレス管理テーブル１ｃａ，１ｃｂ，…に登録する。アドレス抽出手段１ｄａ，１ｄｂ，…は、レイヤ２スイッチ１ａから出力されるパケットに含まれる送信先端末のアドレスを抽出する。アドレス判断手段１ｅａ，１ｅｂ，…は、送信先端末のアドレスが、アドレス管理テーブル１ｃａ，１ｃｂ，…に登録されているか否かを判断する。パケット出力手段１ｆａ，１ｆｂ，…は、判断結果に応じて、下り方向のパケットをカプラ２ａ，２ｂ，…に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は通信装置に関し、特にパケットの下り方向に複数の子機と接続された複数のカプラが接続される通信装置に関する。

現在、本格的なブロードバンド時代を迎える中、高速アクセスの本命として、大容量・広帯域の伝送、および均一で安定したサービス品質の提供を可能とするＦＴＴＨ（Fiber to The Home）の構築が行われている。

ＦＴＴＨでは、局側に設置される親機と、複数のユーザ端末が接続される、加入者側に設置される子機とから構成されるＰＯＮ（Passive Optical Network）が有効である。ＰＯＮは、光ファイバの敷設コストを削減でき、センタの収容効率を高めることができるからである。また、分岐点の電源、保守も不要であるため、ネットワーク構築において柔軟性を有しているからである。

ＰＯＮでは、親機が子機の管理を行っており、子機の登録／削除を行う。子機は、警報やリンク状態、リンク速度などの通知を親機に対して行う。図１９は、ＰＯＮのシステム構成図である。図に示すように親機１０１には、カプラ１０２ａ，…，１０２ｍが接続されている。カプラ１０２ａ，…，１０２ｍには、複数の子機１０３ａ，…，１０３ｎが接続されている。子機１０３ａ，…，１０３ｎには、端末１０４ａ，…，１０４ｘが接続されている。親機１０１は、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層であるレイヤ２でパケットの経路を切り替えるレイヤ２スイッチ１０１ａ、バッファ部１０１ｂａ，…，１０１ｂｍ、ＰＯＮインターフェース１０１ｃａ，…，１０１ｃｍを有している。

子機１０３ａ，…，１０３ｎ（端末１０４ａ，…，１０４ｘ）から親機１０１へのパケット送信（上り方向）は、親機１０１が子機１０３ａ，…，１０３ｎの登録を行い、子機１０３ａ，…，１０３ｎへの送信タイミングと帯域を指定した後に通信が開始される。

親機１０１から子機１０３ａ，…，１０３ｎへのパケット送信（下り方向）は、まず、レイヤ２スイッチ１０１ａで、複数の子機（カプラ）と接続されているＰＯＮインターフェース１０１ｃａ，…，１０１ｃｍに対してパケット出力のスイッチングを行う。そして、ＰＯＮインターフェース１０１ｃａ，…，１０１ｃｍは、レイヤ２スイッチ１０１ａから出力されるパケットを配下の子機１０３ａ，…，１０３ｎへ送信する。レイヤ２スイッチ１０１ａにおいて宛先不明なパケットが入力されると、パケットは全てのＰＯＮインターフェース１０１ｃａ，…，１０１ｃｍに出力され、全てのカプラ１０２ａ，…，１０２ｍに出力される。

なお、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）網を介して、ヘッド・オフィス（ＨＯ）とＨＯにスター状に収容される複数のブランチ・オフィス（ＢＯ）を接続するスター・ネットワーク接続システムに関し、伝送されるＭＡＣ（Media Access Control address）フレームが同報フレームの場合や、伝送先のＭＡＣアドレスが未学習である場合に、ＡＴＭ網上の帯域を効率よく使用することができるスター・ネットワーク接続システムがある（例えば、特許文献１）。また、レイヤ２区間における輻修の発生を防止して、優先度の高いパケットの廃棄を回避できるアクセスルータがある（例えば、特許文献２）。

特開２００３−１４３１７４号公報（段落番号〔００２９〕〜〔００３２〕、図１） 特開２００２−２７１３８２号公報（段落番号〔００７４〕〜〔００９２〕、図３）

しかし上述したように、レイヤ２スイッチにおいて宛先不明なパケットが入力されると、全ての子機にパケットがブロードキャストされ、配信されてしまう。そのため、宛先不明なパケットを受信する端末がないにもかかわらず、パケットはＰＯＮインターフェースの配下にある子機に全て配信されてしまい、伝送帯域を圧迫し、伝送効率が低下するという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、端末に配信されるパケットのうち、宛先不明なパケットを子機に出力しないようにすることにより、伝送効率の低下を抑制する通信装置を提供することを目的とする。

本発明では上記問題を解決するために、パケットの下り方向に複数の子機が接続された複数のカプラと接続される通信装置において、ＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２に基づいて前記パケットの前記カプラへの出力経路を切り替えるレイヤ２スイッチと、上り方向の前記パケットに含まれる前記子機に接続されている端末のアドレスを抽出し、アドレス管理テーブルに格納するアドレス格納手段と、前記レイヤ２スイッチから出力される下り方向の前記パケットに含まれる送信先端末のアドレスを抽出するアドレス抽出手段と、前記アドレス抽出手段より抽出された前記アドレスと同じアドレスが前記アドレス管理テーブルに格納されているか否かを判断するアドレス判断手段と、前記アドレス判断手段の判断結果に基づいて、下り方向の前記パケットを前記カプラに出力するパケット出力手段と、前記子機が登録されているか否かを示す登録情報が格納された子機登録テーブルと、を有し、前記アドレス判断手段は、前記送信先端末が接続されている前記子機の前記登録情報に基づいて前記判断を行うことを特徴とする通信装置が提供される。

このような通信装置によれば、上り方向のパケットから、子機に接続されている端末のアドレスを抽出してアドレス管理テーブルに格納する。そして、下り方向のパケットに含まれる送信先端末のアドレスが、アドレス管理テーブルに格納されているか否かの判断を、子機登録テーブルの子機が登録されているか否かの登録情報に基づいて行う。

また、本発明では上記課題を解決するために、パケットの下り方向に複数の子機が接続された複数のカプラと接続される通信装置において、ＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２に基づいて前記パケットの前記カプラへの出力経路を切り替えるレイヤ２スイッチと、上り方向の前記パケットに含まれる前記子機に接続されている端末のアドレスを抽出し、アドレス管理テーブルに格納するアドレス格納手段と、前記レイヤ２スイッチから出力される下り方向の前記パケットに含まれる送信先端末のアドレスを抽出するアドレス抽出手段と、前記アドレス抽出手段より抽出された前記アドレスと同じアドレスが前記アドレス管理テーブルに格納されているか否かを判断するアドレス判断手段と、前記アドレス判断手段の判断結果に基づいて、下り方向の前記パケットを前記カプラに出力するパケット出力手段と、前記子機が正常であるか否かを示す状態情報が格納される状態管理テーブルと、を有し、前記アドレス判断手段は、前記送信先端末が接続されている前記子機の前記状態情報に基づいて前記判断を行うことを特徴とする通信装置が提供される。

このような通信装置によれば、上り方向のパケットから、子機に接続されている端末のアドレスを抽出してアドレス管理テーブルに格納する。そして、下り方向のパケットに含まれる送信先端末のアドレスが、アドレス管理テーブルに格納されているか否かの判断を、状態管理テーブルの子機が正常であるか否かを示す状態情報に基づいて行う。

また、本発明では上記課題を解決するために、パケットの下り方向に複数の子機が接続された複数のカプラと接続される通信装置において、ＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２に基づいて前記パケットの前記カプラへの出力経路を切り替えるレイヤ２スイッチと、上り方向の前記パケットに含まれる前記子機に接続されている端末のアドレスを抽出し、アドレス管理テーブルに格納するアドレス格納手段と、前記レイヤ２スイッチから出力される下り方向の前記パケットに含まれる送信先端末のアドレスを抽出するアドレス抽出手段と、前記アドレス抽出手段より抽出された前記アドレスと同じアドレスが前記アドレス管理テーブルに格納されているか否かを判断するアドレス判断手段と、前記アドレス判断手段の判断結果に基づいて、下り方向の前記パケットを前記カプラに出力するパケット出力手段と、前記子機とリンクを確立しているか否かを示すリンク情報が格納されるリンク情報管理テーブルと、を有し、前記アドレス判断手段は、前記送信先端末が接続されている前記子機の前記リンク情報に基づいて前記判断を行うことを特徴とする通信装置が提供される。

このような通信装置によれば、上り方向のパケットから、子機に接続されている端末のアドレスを抽出してアドレス管理テーブルに格納する。そして、下り方向のパケットに含まれる送信先端末のアドレスが、アドレス管理テーブルに格納されているか否かの判断を、リンク情報管理テーブルの子機とリンクを確立しているか否かを示すリンク情報に基づいて行う。

また、本発明では上記課題を解決するために、パケットの下り方向に複数の子機が接続された複数のカプラと接続される通信装置において、ＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２に基づいて前記パケットの前記カプラへの出力経路を切り替えるレイヤ２スイッチと、上り方向の前記パケットに含まれる前記子機に接続されている端末のアドレスを抽出し、アドレス管理テーブルに格納するアドレス格納手段と、前記レイヤ２スイッチから出力される下り方向の前記パケットに含まれる送信先端末のアドレスを抽出するアドレス抽出手段と、前記アドレス抽出手段より抽出された前記アドレスと同じアドレスが前記アドレス管理テーブルに格納されているか否かを判断するアドレス判断手段と、前記アドレス判断手段の判断結果に基づいて、下り方向の前記パケットを前記カプラに出力するパケット出力手段と、下り方向の前記パケットの流量が格納される流量管理テーブルと、を有し、前記アドレス判断手段は、前記送信先端末が接続されている前記子機の前記流量に基づいて前記判断を行うことを特徴とする通信装置が提供される。

このような通信装置によれば、上り方向のパケットから、子機に接続されている端末のアドレスを抽出してアドレス管理テーブルに格納する。そして、下り方向のパケットに含まれる送信先端末のアドレスが、アドレス管理テーブルに格納されているか否かの判断を、流量管理テーブルの下り方向のパケットの流量に基づいて行う。

本発明の通信装置では、上り方向のパケットから、子機に接続されている端末のアドレスを抽出してアドレス管理テーブルに格納する。そして、下り方向のパケットに含まれる送信先端末のアドレスが、アドレス管理テーブルに格納されているか否かの判断を、子機登録テーブルの子機が登録されているか否かの登録情報に基づいて行うようにした。これにより、不要なパケットが子機に出力されなくなり、有効なパケットに対する伝送効率の低下を抑制することができる。

また、本発明の通信装置では、上り方向のパケットから、子機に接続されている端末のアドレスを抽出してアドレス管理テーブルに格納する。そして、下り方向のパケットに含まれる送信先端末のアドレスが、アドレス管理テーブルに格納されているか否かの判断を、状態管理テーブルの子機が正常であるか否かを示す状態情報に基づいて行うようにした。これにより、不要なパケットが子機に出力されなくなり、有効なパケットに対する伝送効率の低下を抑制することができる。

また、本発明の通信装置では、上り方向のパケットから、子機に接続されている端末のアドレスを抽出してアドレス管理テーブルに格納する。そして、下り方向のパケットに含まれる送信先端末のアドレスが、アドレス管理テーブルに格納されているか否かの判断を、リンク情報管理テーブルの子機とリンクを確立しているか否かを示すリンク情報に基づいて行うようにした。これにより、不要なパケットが子機に出力されなくなり、有効なパケットに対する伝送効率の低下を抑制することができる。

また、本発明の通信装置では、上り方向のパケットから、子機に接続されている端末のアドレスを抽出してアドレス管理テーブルに格納する。そして、下り方向のパケットに含まれる送信先端末のアドレスが、アドレス管理テーブルに格納されているか否かの判断を、流量管理テーブルの下り方向のパケットの流量に基づいて行うようにした。これにより、不要なパケットが子機に出力されなくなり、有効なパケットに対する伝送効率の低下を抑制することができる。

本発明の原理を説明するための原理図である。 第１の実施の形態に係る親機のシステム構成例を示した図である。 第１の実施の形態に係る親機の回路ブロック図である。 ＭＡＣフレームフォーマットを示した図である。 ＭＡＣ管理テーブルのデータ構成例を示した図である。 子機の回路ブロック図である。 第２の実施の形態に係る親機の回路ブロック図である。 ＩＰパケットフォーマットを示した図である。 ＩＰ管理テーブルのデータ構成例を示した図である。 第３の実施の形態に係る親機の回路ブロック図である。 管理テーブルのデータ構成例を示した図である。 第４の実施の形態に係る親機の回路ブロック図である。 管理テーブルのデータ構成例を示した図である。 第５の実施の形態に係る親機の回路ブロック図である。 ＰＯＮデータのデータ構成例を示した図である。 管理テーブルのデータ構成例を示した図である。 第６の実施の形態に係る親機の回路ブロック図である。 管理テーブルのデータ構成例を示した図である。 ＰＯＮのシステム構成図である。

以下、本発明の原理を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の原理を説明するための原理図である。
図に示すように通信装置１は、カプラ２ａ，２ｂ，…と接続されている。カプラ２ａ，２ｂ，…の各々には、複数の子機３ａ，３ｂ，…，４ａ，４ｂ，…が接続されている。子機３ａ，３ｂ，…，４ａ，４ｂ，…の各々には、端末５ａ〜５ｄ，…，６ａ〜６ｄ，…が接続されている。

通信装置１は、アップリンクからパケットを受信し、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ２に基づいて受信したパケットのカプラ２ａ，２ｂ，…への出力を切り替える。カプラ２ａ，２ｂ，…は、パケットを光分岐し、子機３ａ，３ｂ，…，４ａ，４ｂ，…、端末５ａ〜５ｄ，…，６ａ〜６ｄ，…へと出力する。端末５ａ〜５ｄ，…，６ａ〜６ｄ，…は、自分宛てのパケットを受信する。

端末５ａ〜５ｄ，…，６ａ〜６ｄ，…から送信されるパケットは、子機３ａ，３ｂ，…，４ａ，４ｂ，…、カプラ２ａ，２ｂ，…へと出力され、通信装置１に受信される。通信装置１は、受信したパケットをアップリンクへ出力する。

通信装置１は、レイヤ２スイッチ１ａ、アドレス格納手段１ｂａ，１ｂｂ，…、アドレス管理テーブル１ｃａ，１ｃｂ，…、アドレス抽出手段１ｄａ，１ｄｂ，…、アドレス判断手段１ｅａ，１ｅｂ，…、パケット出力手段１ｆａ，１ｆｂ，…を有している。

レイヤ２スイッチ１ａは、ＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２に基づいてパケットのカプラ２ａ，２ｂ，…への出力経路を切り替える。
アドレス格納手段１ｂａ，１ｂｂ，…は、上り方向のパケットに含まれる、子機３ａ，３ｂ，…，４ａ，４ｂ，…と接続されている端末５ａ〜５ｄ，…，６ａ〜６ｄ，…のアドレスを抽出し、アドレス管理テーブル１ｃａ，１ｃｂ，…に格納する。

アドレス抽出手段１ｄａ，１ｄｂ，…は、レイヤ２スイッチ１ａから出力される下り方向のパケットに含まれる送信先端末のアドレスを抽出する。
アドレス判断手段１ｅａ，１ｅｂ，…は、アドレス抽出手段１ｄａ，１ｄｂ，…より抽出されたアドレスと同じアドレスが、アドレス管理テーブル１ｃａ，１ｃｂ，…に格納されているか否かを判断する。

パケット出力手段１ｆａ，１ｆｂ，…は、アドレス判断手段１ｅａ，１ｅｂ，…の判断結果に応じて、下り方向のパケットをカプラ２ａ，２ｂ，…に出力する。パケット出力手段１ｆａ，１ｆｂ，…は、アドレス判断手段１ｅａ，１ｅｂ，…によって、アドレス抽出手段１ｄａ，１ｄｂ，…より抽出されたアドレスがアドレス管理テーブル１ｃａ，１ｃｂ，…に格納されていると判断された場合に、下り方向のパケットをカプラ２ａ，２ｂ，…に出力する。

このように、上り方向のパケットから、子機３ａ，３ｂ，…，４ａ，４ｂ，…と接続されている端末５ａ〜５ｄ，…，６ａ〜６ｄ，…のアドレスが抽出され、アドレス管理テーブル１ｃａ，１ｃｂ，…に格納される。そして、下り方向のパケットに含まれる送信先端末のアドレスが、アドレス管理テーブル１ｃａ，１ｃｂ，…に格納されているか否かを判断し、判断結果に応じて、下り方向のパケットをカプラ２ａ，２ｂ，…に出力する。

すなわち、下り方向に含まれる送信先端末のアドレスが、アドレス管理テーブル１ｃａ，１ｃｂ，…に格納されていなければ、子機３ａ，３ｂ，…，４ａ，４ｂ，…に送信先端末が接続されていないと判断でき、宛先不明なパケットの子機３ａ，３ｂ，…，４ａ，４ｂ，…への出力を停止する。これにより、宛先不明なパケットが子機に出力されなくなり、有効なパケットに対する伝送効率の低下を抑制することができる。

以下、本発明の通信装置に係る親機の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図２は、第１の実施の形態に係る親機のシステム構成例を示した図である。
図に示すように親機１０の下り方向には、光を分岐するカプラ２１ａ，２１ｂ，…，２１ｋが光ケーブルで接続されている。カプラ２１ａには、子機２２ａ，２２ｂ，…，２２ｌが光ケーブルで接続されている。同様にカプラ２１ｂ，…にも子機が複数接続され、カプラ２１ｋには、子機２３ａ，２３ｂ，…，２３ｎが接続されている。

子機２２ａには、端末２４ａ，２４ｂが接続されている。子機２２ｂには、端末２４ｃ，２４ｄが接続されている。同様にして子機には端末が接続され、子機２２ｌには、端末２４ｏ−１，２４ｏが接続されている。カプラ２１ｂ，…に接続される子機にも端末が接続され、カプラ２１ｋに接続される子機２３ａには、端末２５ａ，２５ｂが接続されている。子機２３ｂには、端末２５ｃ，２５ｄが接続されている。同様にしてカプラ２１ｋに接続される子機には端末が接続され、子機２３ｎには、端末２５ｐ−１，２５ｐが接続されている。なお、各子機には、端末が２台ずつ接続されているが、もちろん３台以上の複数の端末が接続されていてもよい。

親機１０は、アップリンクからパケットが送られてくると、パケットに含まれる宛先に従ってパケットを、カプラ２１ａ，２１ｂ，…，２１ｋに振り分ける。カプラ２１ａ，２１ｂ，…，２１ｋに振り分けられたパケットは、子機２２ａ，２２ｂ，…，２２ｌ，…，２３ａ，２３ｂ，…，２３ｎに入力され、端末２４ａ，２４ｂ，…，２４ｏ，…，２５ａ，２５ｂ，…，２５ｐへと出力される。端末は各自で自分宛てのパケットを受信する。

また、親機１０は、子機２２ａ，２２ｂ，…，２２ｌ，…，２３ａ，２３ｂ，…，２３ｎ、カプラ２１ａ，２１ｂ，…，２１ｋを介して送られてくる端末２４ａ，２４ｂ，…，２４ｏ，…，２５ａ，２５ｂ，…，２５ｐからのパケットを受信し、アップリンクに出力する。親機１０は、時分割多重方式より、各子機２２ａ，２２ｂ，…，２２ｌ，…，２３ａ，２３ｂ，…，２３ｎに順にアクセスして、端末２４ａ，２４ｂ，…，２４ｏ，…，２５ａ，２５ｂ，…，２５ｐから送られてくるパケットを受信し、アップリンクに出力する。

親機１０は、他の親機と光ケーブルで接続され、通信する。これによって、親機１０の下位にある端末２４ａ，２４ｂ，…，２４ｏ，…，２５ａ，２５ｂ，…，２５ｐは、他の親機の下位にある端末と通信することができる。

親機１０は、カプラ２１ａ，２１ｂ，…，２１ｋに出力する下り方向のパケットの、不要なパケットをフィルタリングしている。すなわち、親機１０は、不要なパケットによる伝送帯域の占有を防止して、有効なパケットの伝送効率の向上を図っている。

以下、親機１０について詳細に説明する。
図３は、第１の実施の形態に係る親機の回路ブロック図である。
図に示すように親機１０は、レイヤ２スイッチ１１、フィルタ制御部１２ａ，１２ｂ，…、パケットバッファ１３ａ，１３ｂ，…、１４ａ，１４ｂ，…、およびＰＯＮインターフェース１５ａ，１５ｂ，…を有している。

フィルタ制御部１２ａ、パケットバッファ１３ａ，１４ａ、およびＰＯＮインターフェース１５ａは、図２に示すカプラ２１ａに対応して設けられ、カプラ２１ａに接続される子機２２ａ，２２ｂ，…，２２ｌとパケットの送受信を行う。フィルタ制御部１２ｂ、パケットバッファ１３ｂ，１４ｂ、およびＰＯＮインターフェース１５ｂは、カプラ２１ｂに対応して設けられ、カプラ２１ｂに接続される複数の子機とパケットの送受信を行う。同様にフィルタ制御部、２つのパケットバッファ、およびＰＯＮインターフェースは、複数の子機に対応して設けられて、対応する複数の子機とパケットのやり取りを行う。

フィルタ制御部１２ａ，１２ｂ，…、パケットバッファ１３ａ，１３ｂ，…、１４ａ，１４ｂ，…、およびＰＯＮインターフェース１５ａ，１５ｂ，…のそれぞれは、同じ構成を有している。そこで、以下では、レイヤ２スイッチ１１と、フィルタ制御部１２ａ、パケットバッファ１３ａ，１４ａ、ＰＯＮインターフェース１５ａとについてのみ、構成、機能について説明する。

レイヤ２スイッチ１１は、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ２に基づいて、アップリンクから送られてくるパケットのスイッチングを行う。レイヤ２スイッチ１１は、パケットのレイヤ２に従い、パケットをフィルタ制御部１２ａ，１２ｂ，…に振り分ける。振り分けられたパケットは、フィルタ制御部１２ａ，１２ｂ，…、パケットバッファ１３ａ，１３ｂ，…、およびＰＯＮインターフェース１５ａ，１５ｂ，…を介しカプラ２１ａ，２１ｂ，…に出力され、所定の子機、端末へと送られることになる。また、レイヤ２スイッチ１１は、各端末から送られてくるパケットを、ＰＯＮインターフェース１５ａ，１５ｂ，…、パケットバッファ１４ａ，１４ｂ，…を介して受け取り、アップリンクへと出力する。

フィルタ制御部１２ａは、端末登録部１２ａａ、ＭＡＣ管理テーブル１２ａｂ、有効判定部１２ａｃ、および書き込み制御部１２ａｄを有している。
端末登録部１２ａａは、パケットバッファ１４ａから出力される上り方向のパケットより、子機に接続されている端末のＭＡＣアドレスを抽出し、ＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに格納する。端末登録部１２ａａは、抽出した端末のＭＡＣアドレスを子機ごとに分類してＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに格納する。

ＭＡＣ管理テーブル１２ａｂは、例えば、ハードディスクドライブまたはＲＡＭの記憶装置に構築されるテーブルである。ここで、ＭＡＣフレームフォーマットとＭＡＣ管理テーブル１２ａｂの構成例について図を用いて説明する。

図４は、ＭＡＣフレームフォーマットを示した図である。
図に示すようにＭＡＣフレーム１６は、プリアンブル、宛先アドレス、送信元アドレス、ＴＹＰＥ、およびデータから構成されている。なお、図に示す括弧は、プリアンブル、宛先アドレス、送信元アドレス、およびＴＹＰＥのバイト数を示している。

送信元アドレスには、パケットの送信元である端末のＭＡＣアドレスが格納される。宛先アドレスには、パケットの送信先である端末のＭＡＣアドレスが格納される。
図５は、ＭＡＣ管理テーブルのデータ構成例を示した図である。

図に示すようにＭＡＣ管理テーブル１２ａｂは、子機名の欄およびＭＡＣアドレスの欄を有している。子機には、各子機を識別するための識別子が付与されている。子機名の欄には、親機１０に接続されている子機の識別子が格納されている。ＭＡＣアドレスの欄には、子機に接続されている端末のＭＡＣアドレスが格納される。

図５の例では、親機１０と接続されている子機の識別子は、子機＃１，…，子機＃ｌである。子機＃１の子機に接続されている端末のＭＡＣアドレスは、ＸＸＸＸ，ＹＹＹＹ，…，ＺＺＺＺである。子機＃ｌの子機に接続されている端末のＭＡＣアドレスは、ＡＡＡＡ，ＢＢＢＢ，…，ＣＣＣＣである。

パケットバッファ１４ａから出力される上り方向のパケットには、図４で説明したように、パケットの送信元である端末のＭＡＣアドレスが含まれている。ＭＡＣアドレスは、端末登録部１２ａａによって抽出され、図５で説明したように、子機ごとに分類してＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに格納される。これによって、子機に接続されている端末のＭＡＣアドレスがＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに格納される。

有効判定部１２ａｃは、レイヤ２スイッチ１１から出力される下り方向のパケットを受信し、パケットバッファ１３ａに出力する。また、有効判定部１２ａｃは、レイヤ２スイッチ１１からパケットを受信すると同時に、パケットからパケットの送信先である端末のＭＡＣアドレス（宛先アドレス）を抽出する。そして、抽出したＭＡＣアドレスが、ＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに登録（格納）されているかを判断する。ＭＡＣアドレスがＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに登録されていれば、有効判定部１２ａｃは、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットが有効であることを示す有効情報を書き込み制御部１２ａｄに出力する。ＭＡＣアドレスがＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに登録されていなければ、有効判定部１２ａｃは、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットが無効であることを示す無効情報を書き込み制御部１２ａｄに出力する。

書き込み制御部１２ａｄは、有効判定部１２ａｃからの有効情報および無効情報に応じて、有効判定部１２ａｃから出力されるパケットのパケットバッファ１３ａへの書き込みを制御する。書き込み制御部１２ａｄは、有効判定部１２ａｃから有効情報が出力された場合、パケットバッファ１３ａに書き込み指示を出力する。書き込み制御部１２ａｄは、有効判定部１２ａｃから無効情報が出力された場合、パケットバッファ１３ａに書き込み指示を出力しない。

パケットバッファ１３ａは、書き込み制御部１２ａｄからパケットの書き込み指示があった場合、有効判定部１２ａｃから出力されるパケットを保持して、ＰＯＮインターフェース１５ａに出力する。書き込み制御部１２ａｄからパケットの書き込み指示がない場合、有効判定部１２ａｃから出力されるパケットを保持せず、ＰＯＮインターフェース１５ａに出力しない。

すなわち、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットのＭＡＣアドレス（宛先アドレス）が、ＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに登録されていれば、そのパケットが送信されるべき端末が子機に接続されていることになる。そして、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットは、有効パケットとしてパケットバッファ１３ａに書き込まれる。ＭＡＣアドレスがＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに登録されていなければ、宛先が不明な無効パケットとして、パケットバッファ１３ａに書き込まれることがない。

パケットバッファ１４ａは、ＰＯＮインターフェース１５ａのＰＯＮ制御部１５ａａから出力される上り方向のパケットを保持し、レイヤ２スイッチ１１および端末登録部１２ａａに出力する。

ＰＯＮインターフェース１５ａは、ＰＯＮ制御部１５ａａおよび光−電気変換部１５ａｂを有している。
ＰＯＮ制御部１５ａａは、パケットバッファ１３ａから出力されるパケットを光−電気変換部１５ａｂに出力する。また、ＰＯＮ制御部１５ａａは、カプラに接続されている複数の子機に時分割でアクセスしてパケットを受信し、パケットバッファ１４ａに出力する。なお、上記で説明した端末登録部１２ａａは、現在、ＰＯＮ制御部１５ａａがどの子機にアクセスしているかを認識することによって、端末のＭＡＣアドレスを、子機ごと分類してＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに格納することができる。

光−電気変換部１５ａｂは、ＰＯＮ制御部１５ａａから出力される電気信号のパケットを光信号に変換して、カプラ２１ａに出力する。また、光−電気変換部１５ａｂは、子機から出力される光信号のパケットを電気信号に変換して、ＰＯＮ制御部１５ａａに出力する。

次に、子機２２ａの回路構成について説明する。なお、子機２２ａ，２２ｂ，…，２２ｌ、…、子機２３ａ，２３ｂ，…，２３ｎは、それぞれ同じ回路構成を有するので、子機２２ａの回路構成についてのみ説明する。

図６は、子機の回路ブロック図である。
図に示すように子機２２ａは、光−電気変換部２２ａａ、ＰＯＮ終端部２２ａｂ、パケットバッファ２２ａｃ，２２ａｄ、および端末インターフェース２２ａｅを有している。

光−電気変換部２２ａａは、親機１０（カプラ２１ａ）から送られてくる光信号のパケットを電気信号に変換して、ＰＯＮ終端部２２ａｂに出力する。また、ＰＯＮ終端部２２ａｂから出力される電気信号のパケットを光信号に変換して、親機１０に出力する。

ＰＯＮ終端部２２ａｂは、親機１０との通信におけるパケットの信号反射を防止する。パケットバッファ２２ａｃは、ＰＯＮ終端部２２ａｂから出力されるパケットを保持して、端末インターフェースに２２ａｅに出力する。パケットバッファ２２ａｄは、端末インターフェース２２ａｅから出力されるパケットを保持してＰＯＮ終端部２２ａｂに出力する。端末インターフェース２２ａｅは、端末２４ａ，２４ｂとのパケットのやり取りを制御する。

以下、図３の動作について説明する。
レイヤ２スイッチ１１は、アップリンクからパケットを受信すると、パケットに含まれるＭＡＣアドレス（宛先アドレス）に従って、パケットをフィルタ制御部１２ａ，１２ｂ，…に振り分け、出力する。ここでは、パケットは、カプラ２１ａと接続される子機の端末に送信されるとし、フィルタ制御部１２ａに出力されるとする。

フィルタ制御部１２ａの有効判定部１２ａｃは、レイヤ２スイッチ１１から出力されたパケットをパケットバッファ１３ａに出力する。このとき、有効判定部１２ａｃは、パケットに含まれるＭＡＣアドレス（宛先アドレス）を抽出し、抽出したＭＡＣアドレスがＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに登録されているか否かを判断する。

ＭＡＣ管理テーブル１２ａｂには、子機と接続されている端末のＭＡＣアドレスが格納されている。すなわち、有効判定部１２ａｃは、パケットの送信先の端末が、子機に接続されているか否かをＭＡＣ管理テーブル１２ａｂを参照して判断する。抽出したＭＡＣアドレスがＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに格納されていれば、書き込み制御部１２ａｄにパケットが有効であることを示す有効情報を出力する。抽出したＭＡＣアドレスがＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに格納されていなければ、書き込み制御部１２ａｄにパケットが無効であることを示す無効情報を出力する。

書き込み制御部１２ａｄは、有効判定部１２ａｃからの有効情報および無効情報に応じて、有効判定部１２ａｃから出力されるパケットのパケットバッファ１３ａへの書き込みを制御する。

パケットバッファ１３ａは、書き込み制御部１２ａｄからパケットの書き込み指示があった場合、有効判定部１２ａｃから出力されるパケットを保持して、ＰＯＮインターフェース１５ａに出力する。書き込み制御部１２ａｄからパケットの書き込み指示がない場合、有効判定部１２ａｃから出力されるパケットを保持せず、破棄する。

このように、上り方向のパケットから、子機に接続されている端末のＭＡＣアドレスを抽出し、ＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに登録する。そして、下り方向のパケットのＭＡＣアドレスが、ＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに登録されているか否かを判断する。ＭＡＣアドレスが、ＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに登録されていなければ、宛先不明な無効パケットとして破棄し、ＭＡＣ管理テーブル１２ａｂに登録されていれば、有効パケットとして子機に出力するようにした。これにより、無効パケットの配信が抑制され、有効なパケットに対する伝送効率の低下を抑制することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態では、端末のＩＰアドレスによって、下り方向のパケットのフィルタリング判断を行っている。

図７は、第２の実施の形態に係る親機の回路ブロック図である。
図７に示す親機３０では、フィルタ制御部３１ａ，３１ｂ，…が図３の親機１０と異なっている。図７において、図３と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。また、フィルタ制御部３１ｂ，…は、フィルタ制御部３１ａと同じ構成を有し、以下では、フィルタ制御部３１ａのみ説明する。

フィルタ制御部３１ａは、端末登録部３１ａａ、ＩＰ管理テーブル３１ａｂ、有効判定部３１ａｃ、および書き込み制御部３１ａｄを有している。
端末登録部３１ａａは、パケットバッファ１４ａから出力される上り方向のパケットより、子機に接続されている端末のＩＰアドレスを抽出し、ＩＰ管理テーブル３１ａｂに格納する。端末登録部３１ａａは、抽出した端末のＩＰアドレスを子機ごとに分類してＩＰ管理テーブル３１ａｂに格納する。

ＩＰ管理テーブル３１ａｂは、例えば、ハードディスクドライブまたはＲＡＭの記憶装置に構築されるテーブルである。ここで、ＩＰパケットフォーマットとＩＰ管理テーブル３１ａｂの構成例について図を用いて説明する。

図８は、ＩＰパケットフォーマットを示した図である。
図に示すようにＩＰパケット３２は、バージョン、ヘッダ長、ＴＯＳ、フレーム長、識別子、フラグ、フラグメントオフセット、生存時間、プロトコル、ヘッダチェックサム、送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、オプション、パディング、およびデータから構成されている。なお、図に示す数字は、ＩＰパケット３２のデータ幅を示している。送信元ＩＰアドレスには、パケットの送信元である端末のＩＰアドレスが格納される。宛先ＩＰアドレスには、パケットの送信先である端末のＩＰアドレスが格納される。

図９は、ＩＰ管理テーブルのデータ構成例を示した図である。
図に示すようにＩＰ管理テーブル３１ａｂは、子機名の欄およびＩＰアドレスの欄を有している。子機には、各子機を識別するための識別子が付与されている。子機名の欄には、親機３０に接続されている子機の識別子が格納されている。ＩＰアドレスの欄には、子機に接続されている端末のＩＰアドレスが格納される。

図９の例では、親機３０と接続されている子機の識別子は、子機＃１，…，子機＃ｌである。子機＃１の子機に接続されている端末のＩＰアドレスは、ｚｚｚｚ，ｙｙｙｙ，…，ｘｘｘｘである。子機＃ｌの子機に接続されている端末のＭＡＣアドレスは、ｃｃｃｃ，ｂｂｂｂ，…，ａａａａである。

パケットバッファ１４ａから出力される上り方向のパケットには、図８で説明したように、パケットの送信元である端末のＩＰアドレスが含まれている。ＩＰアドレスは、端末登録部３１ａａによって抽出され、図９で説明したように、子機ごとに分類してＭＡＣ管理テーブル３１ａｂに格納される。これによって、子機に接続されている端末のＩＰアドレスがＩＰ管理テーブル３１ａｂに格納される。

有効判定部３１ａｃは、レイヤ２スイッチ１１から出力される下り方向のパケットを受信し、パケットバッファ１３ａに出力する。また、有効判定部３１ａｃは、レイヤ２スイッチ１１からパケットを受信すると同時に、パケットからパケットの送信先である端末のＩＰアドレス（宛先ＩＰアドレス）を抽出する。そして、抽出したＩＰアドレスが、ＩＰ管理テーブル３１ａｂに登録されているかを判断する。ＩＰアドレスがＩＰ管理テーブル３１ａｂに登録されていれば、有効判定部３１ａｃは、パケットが有効であることを示す有効情報を書き込み制御部３１ａｄに出力する。ＩＰアドレスがＩＰ管理テーブル３１ａｂに登録されていなければ、有効判定部３１ａｃは、パケットが無効であることを示す無効情報を書き込み制御部３１ａｄに出力する。

書き込み制御部３１ａｄは、有効判定部３１ａｃからの有効情報および無効情報に応じて、有効判定部３１ａｃから出力されるパケットのパケットバッファ１３ａへの書き込みを制御する。

すなわち、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットのＩＰアドレス（宛先ＩＰアドレス）が、ＩＰ管理テーブル３１ａｂに登録されていれば、そのパケットが送信されるべき端末が子機に接続されていることになる。そして、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットは、有効パケットとしてパケットバッファ１３ａに書き込まれる。ＩＰアドレスがＩＰ管理テーブル３１ａｂに登録されていなければ、宛先不明な無効パケットとして、パケットバッファ１３ａに書き込まれることがない。

このように、上り方向のパケットから、子機に接続されている端末のＩＰアドレスを抽出し、ＩＰ管理テーブル３１ａｂに登録する。そして、下り方向のパケットのＩＰアドレスが、ＩＰ管理テーブル３１ａｂに登録されているか否かを判断する。ＩＰアドレスが、ＩＰ管理テーブル３１ａｂに登録されていなければ、宛先不明な無効パケットとして破棄し、ＩＰ管理テーブル３１ａｂに登録されていれば、有効パケットとして子機に出力するようにした。これにより、例えば、ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）パケットのような、ＭＡＣの宛先がブロードキャストパケットであったとしても、ＩＰアドレスをモニタすることで、無効パケットが抑制され、有効パケットに対する伝送効率の低下を抑制することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態では、第１の実施の形態に対しさらに、子機が親機に登録されているか否かによってパケットのフィルタリング判断を行っている。

図１０は、第３の実施の形態に係る親機の回路ブロック図である。
図１０に示す親機４０では、フィルタ制御部４１ａ，４１ｂ，…が図３の親機１０と異なっている。また、子機登録管理部４２ａ，４２ｂ，…を有しているところが図３の親機１０と異なっている。図１０において、図３と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。また、フィルタ制御部４１ｂ，…、子機登録管理部４２ｂ，…は、フィルタ制御部４１ａ、子機登録管理部４２ａと同じ構成、機能を有し、以下では、フィルタ制御部４１ａ、子機登録管理部４２ａのみ説明する。

フィルタ制御部４１ａは、端末登録部４１ａａ、管理テーブル４１ａｂ、有効判定部４１ａｃ、および書き込み制御部４１ａｄを有している。
端末登録部４１ａａは、パケットバッファ１４ａから出力される上り方向のパケットより、端末のＭＡＣアドレスを抽出し、管理テーブル４１ａｂに格納する。端末登録部４１ａａは、抽出した端末のＭＡＣアドレスを子機ごとに分類して管理テーブル４１ａｂに格納する。

管理テーブル４１ａｂは、例えば、ハードディスクドライブまたはＲＡＭの記憶装置に構築されるテーブルである。管理テーブル４１ａｂは、図５に示したのと同様のＭＡＣ管理テーブルと、子機登録情報が格納されるテーブルとを有している。子機登録情報は、子機の運用状態を示す情報である。

子機登録管理部４２ａは、例えば、オペレータから子機を運用するか否かの子機登録情報を受け付け、管理テーブル４１ａｂに格納する。親機４０と子機が接続され、通信可能な状態にあっても、管理テーブル４１ａｂに登録を示す子機登録情報が格納されていなければ、親機４０はその子機とパケット通信をしない。ここで、管理テーブル４１ａｂのデータ構成例を説明する。

図１１は、管理テーブルのデータ構成例を示した図である。
図に示すように管理テーブル４１ａｂは、子機名の欄および子機登録情報の欄を有している。子機には、各子機を識別するための識別子が付与されている。子機名の欄には、親機４０に接続されている子機の識別子が格納されている。子機登録情報の欄には、子機を運用するか否かの登録情報が格納される。

図１１の例では、親機４０と接続されている子機の識別子は、子機＃１，…，子機＃ｌである。子機＃１は登録されており、親機４０と通信することができる。子機＃２は未登録であり、親機４０と通信することができない。なお、図１１には示してないが、管理テーブル４１ａｂは、図５に示したのと同様のＭＡＣ管理テーブルも有している。

有効判定部４１ａｃは、レイヤ２スイッチ１１から出力される下り方向のパケットを受信し、パケットバッファ１３ａに出力する。また、有効判定部４１ａｃは、レイヤ２スイッチ１１からパケットを受信すると同時に、パケットからパケットの送信先である端末のＭＡＣアドレス（宛先アドレス）を抽出する。そして、有効判定部４１ａｃは、管理テーブル４１ａｂの子機登録情報を参照し、抽出したＭＡＣアドレスの端末と接続されている子機が、登録されているか否かを判断する。なお、抽出したＭＡＣアドレスの端末と接続されている子機は、管理テーブル４１ａｂに含まれているＭＡＣ管理テーブルを参照することにより認識することができる。

子機が登録されていなければ、有効判定部４１ａｃは、パケットが無効であることを示す無効情報を書き込み制御部４１ａｄに出力する。子機が登録されていれば、有効判定部４１ａｃは、管理テーブル４１ａｂに含まれているＭＡＣ管理テーブルを参照し、抽出したＭＡＣアドレスの端末が、子機と接続されているか否かを判断する。端末が子機に接続されていれば、パケットが有効であることを示す有効情報を書き込み制御部４１ａｄに出力する。端末が子機に接続されていなければ、パケットが無効であることを示す無効情報を書き込み制御部４１ａｄに出力する。

書き込み制御部４１ａｄは、有効判定部４１ａｃからの有効情報および無効情報に応じて、有効判定部４１ａｃから出力されるパケットのパケットバッファ１３ａへの書き込みを制御する。

このように、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットの宛先アドレスより、管理テーブル４１ａｂを参照して、子機が登録されているか否かを判断する。そして、子機が登録されていなければ、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットを、不要なパケットとして破棄するようにした。これにより、不要なパケットが抑制され、有効なパケットに対する伝送効率の低下を抑制することができる。

なお、上記では、子機の登録状態の判断と、端末の子機への接続有無を判断しているが、子機の登録状態の判断のみを行って、不要なパケットを破棄するようにしてもよい。この場合、端末登録部４１ａａは不要となり、有効判定部４１ａｃは、子機の登録状態のみを判断するようにする。

また、ＭＡＣアドレスによってパケットのフィルタリング判断を行っているが、第２の実施の形態で説明したのと同様にして、ＩＰアドレスによってパケットのフィルタリング判断を行うようにしてもよい。

次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態では、第１の実施の形態に対しさらに、子機が正常状態にあるか異常状態にあるかによってパケットのフィルタリング判断を行っている。

図１２は、第４の実施の形態に係る親機の回路ブロック図である。
図１２に示す親機５０では、フィルタ制御部５１ａ，５１ｂ，…が図３の親機１０と異なっている。また、子機状態管理部５２ａ，５２ｂ，…を有しているところが図３の親機１０と異なっている。図１２において、図３と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。また、フィルタ制御部５１ｂ，…、子機状態管理部５２ｂ，…は、フィルタ制御部５１ａ、子機状態管理部５２ａと同じ構成、機能を有し、以下では、フィルタ制御部５１ａ、子機状態管理部５２ａのみ説明する。

フィルタ制御部５１ａは、端末登録部５１ａａ、管理テーブル５１ａｂ、有効判定部５１ａｃ、および書き込み制御部５１ａｄを有している。
端末登録部５１ａａは、パケットバッファ１４ａから出力される上り方向のパケットより、端末のＭＡＣアドレスを抽出し、管理テーブル５１ａｂに格納する。端末登録部５１ａａは、抽出した端末のＭＡＣアドレスを子機ごとに分類して管理テーブル５１ａｂに格納する。

管理テーブル５１ａｂは、例えば、ハードディスクドライブまたはＲＡＭの記憶装置に構築されるテーブルである。管理テーブル５１ａｂは、図５に示したのと同様のＭＡＣ管理テーブルと、子機状態情報が格納されるテーブルとを有している。子機状態情報は、子機の正常または異常状態を示す情報である。

子機状態管理部５２ａは、例えば、子機の電源断、故障の異常状態を監視し、管理テーブル５１ａｂに格納する。子機の電源断、故障の異常状態は、子機にアクセスしたとき子機からパケットが返ってこないことから認識することができる。ここで、管理テーブル５１ａｂのデータ構成例を説明する。

図１３は、管理テーブルのデータ構成例を示した図である。
図に示すように管理テーブル５１ａｂは、子機名の欄および子機状態情報の欄を有している。子機には、各子機を識別するための識別子が付与されている。子機名の欄には、親機５０に接続されている子機の識別子が格納されている。子機状態情報の欄には、子機が正常であるかまたは異常であるかの子機状態情報が格納される。

図１３の例では、親機５０と接続されている子機の識別子は、子機＃１，…，子機＃ｌである。子機＃１は正常状態にある。子機＃３は異常状態にあり、例えば、電源断、故障が発生している。なお、図１３には示してないが、管理テーブル５１ａｂは、図５に示したのと同様のＭＡＣ管理テーブルも有している。

有効判定部５１ａｃは、レイヤ２スイッチ１１から出力される下り方向のパケットを受信し、パケットバッファ１３ａに出力する。また、有効判定部５１ａｃは、レイヤ２スイッチ１１からパケットを受信すると同時に、パケットからパケットの送信先である端末のＭＡＣアドレス（宛先アドレス）を抽出する。そして、有効判定部５１ａｃは、管理テーブル５１ａｂの子機状態情報を参照し、抽出したＭＡＣアドレスの端末と接続されている子機が、正常であるか異常であるかを判断する。なお、抽出したＭＡＣアドレスの端末と接続されている子機は、管理テーブル５１ａｂに含まれているＭＡＣ管理テーブルを参照することにより認識することができる。

子機が異常であれば、有効判定部５１ａｃは、パケットが無効であることを示す無効情報を書き込み制御部５１ａｄに出力する。子機が正常であれば、有効判定部５１ａｃは、管理テーブル５１ａｂに含まれているＭＡＣ管理テーブルを参照し、抽出したＭＡＣアドレスの端末が、子機と接続されているか否かを判断する。端末が子機に接続されていれば、パケットが有効であることを示す有効情報を書き込み制御部５１ａｄに出力する。端末が子機に接続されていなければ、パケットが無効であることを示す無効情報を書き込み制御部５１ａｄに出力する。

書き込み制御部５１ａｄは、有効判定部５１ａｃからの有効情報および無効情報に応じて、有効判定部５１ａｃから出力されるパケットのパケットバッファ１３ａへの書き込みを制御する。

このように、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットの宛先アドレスより、管理テーブル５１ａｂを参照して、子機が正常であるか異常であるかを判断する。そして、子機が異常であれば、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットを、子機と通信ができないとして破棄するようにした。これにより、不要なパケットが抑制され、有効なパケットに対する伝送効率の低下を抑制することができる。

なお、上記では、子機の正常、異常の判断と、端末の子機への接続有無を判断しているが、子機の正常、異常の判断のみを行って、不要なパケットを破棄するようにしてもよい。この場合、端末登録部５１ａａは不要となり、有効判定部５１ａｃは、子機の正常、異常のみを判断するようにする。

また、ＭＡＣアドレスによってパケットのフィルタリング判断を行っているが、第２の実施の形態で説明したのと同様にして、ＩＰアドレスによってパケットのフィルタリング判断を行うようにしてもよい。

次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。
第５の実施の形態では、第１の実施の形態に対しさらに、子機が親機とリンクを確立しているか否かによってパケットのフィルタリング判断を行っている。

図１４は、第５の実施の形態に係る親機の回路ブロック図である。
図１４に示す親機６０では、フィルタ制御部６１ａ，６１ｂ，…が図３の親機１０と異なっている。また、子機リンク管理部６２ａ，６２ｂ，…を有しているところが図３の親機１０と異なっている。図１４において、図３と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。また、フィルタ制御部６１ｂ，…、子機リンク管理部６２ｂ，…は、フィルタ制御部６１ａ、子機リンク管理部６２ａと同じ構成、機能を有し、以下では、フィルタ制御部６１ａ、子機リンク管理部６２ａのみ説明する。

フィルタ制御部６１ａは、端末登録部６１ａａ、管理テーブル６１ａｂ、有効判定部６１ａｃ、および書き込み制御部６１ａｄを有している。
端末登録部６１ａａは、パケットバッファ１４ａから出力される上り方向のパケットより、端末のＭＡＣアドレスを抽出し、管理テーブル６１ａｂに格納する。端末登録部６１ａａは、抽出した端末のＭＡＣアドレスを子機ごとに分類して管理テーブル６１ａｂに格納する。

管理テーブル６１ａｂは、例えば、ハードディスクドライブまたはＲＡＭの記憶装置に構築されるテーブルである。管理テーブル６１ａｂは、図５に示したのと同様のＭＡＣ管理テーブルと、リンク情報が格納されるテーブルとを有している。リンク情報は、子機が親機６０と通信できるようにリンク確立をしているか否かの状態を示す情報である。

子機リンク管理部６２ａは、子機から送信されてくるＰＯＮデータに含まれるリンク情報を抽出し、管理テーブル６１ａｂに格納する。ここで、子機から送信されてくるＰＯＮデータの構成例と、管理テーブル６１ａｂのデータ構成例を説明する。

図１５は、ＰＯＮデータのデータ構成例を示した図である。
図に示すようにＰＯＮデータ６３は、３０ビットのガードタイム（Ｇ）、１０ビットのプリアンブル（ＰＬ）、１０ビットの開始デリミタ（ＤＬ−ｓ）、４０ビットのＰＯＮ制御データ、１５３４０ビットのデータ（ＤＡＴＡ）、１０ビットの終了デリミタ（ＤＬ−ｅ）から構成されている。４０ビットのＰＯＮ制御データの中に親機６０とリンクが確立しているか否かを示すリンク情報が含まれる。

図１６は、管理テーブルのデータ構成例を示した図である。
図に示すように管理テーブル６１ａｂは、子機名の欄およびリンク情報の欄を有している。子機には、各子機を識別するための識別子が付与されている。子機名の欄には、親機６０に接続されている子機の識別子が格納されている。リンク情報の欄には、子機が親機６０とリンクを確立しているか否かを示すリンク情報が格納される。

図１６の例では、親機６０と接続されている子機の識別子は、子機＃１，…，子機＃ｌである。子機＃１は親機６０とリンクを確立している。子機＃２は親機６０とリンクを確立していない。なお、図１６には示してないが、管理テーブル６１ａｂは、図５に示したのと同様のＭＡＣ管理テーブルも有している。

有効判定部６１ａｃは、レイヤ２スイッチ１１から出力される下り方向のパケットを受信し、パケットバッファ１３ａに出力する。また、有効判定部６１ａｃは、レイヤ２スイッチ１１からパケットを受信すると同時に、パケットからパケットの送信先である端末のＭＡＣアドレス（宛先アドレス）を抽出する。そして、有効判定部６１ａｃは、管理テーブル６１ａｂのリンク情報を参照し、抽出したＭＡＣアドレスの端末と接続されている子機が、リンクを確立しているか否かを判断する。なお、抽出したＭＡＣアドレスの端末と接続されている子機は、管理テーブル６１ａｂに含まれているＭＡＣ管理テーブルを参照することにより認識することができる。

子機がリンク確立をしていなければ、有効判定部６１ａｃは、パケットが無効であることを示す無効情報を書き込み制御部６１ａｄに出力する。子機がリンク確立をしていれば、有効判定部６１ａｃは、管理テーブル６１ａｂに含まれているＭＡＣ管理テーブルを参照し、抽出したＭＡＣアドレスの端末が、子機と接続されているか否かを判断する。端末が子機に接続されていれば、パケットが有効であることを示す有効情報を書き込み制御部６１ａｄに出力する。端末が子機に接続されていなければ、パケットが無効であることを示す無効情報を書き込み制御部６１ａｄに出力する。

書き込み制御部６１ａｄは、有効判定部６１ａｃからの有効情報および無効情報に応じて、有効判定部６１ａｃから出力されるパケットのパケットバッファ１３ａへの書き込みを制御する。

このように、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットの宛先アドレスより、管理テーブル６１ａｂを参照して、子機が親機６０とリンク確立をしているかを判断する。そして、子機がリンク確立をしていなければ、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットを、子機と通信ができないとして破棄するようにした。これにより、不要なパケットが抑制され、有効なパケットに対する伝送効率の低下を抑制することができる。

なお、上記では、子機のリンク確立の判断と、端末の子機への接続有無を判断しているが、子機のリンク確立の判断のみを行って、不要なパケットを破棄するようにしてもよい。この場合、端末登録部６１ａａは不要となり、有効判定部６１ａｃは、子機のリンク確立のみを判断するようにする。

また、ＭＡＣアドレスによってパケットのフィルタリング判断を行っているが、第２の実施の形態で説明したのと同様にして、ＩＰアドレスによってパケットのフィルタリング判断を行うようにしてもよい。

次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。
第６の実施の形態では、第１の実施の形態に対しさらに、子機に出力するパケットの流量が、子機の回線速度以上であるか否かによってパケットのフィルタリング判断を行っている。

図１７は、第６の実施の形態に係る親機の回路ブロック図である。
図１７に示す親機７０では、フィルタ制御部７１ａ，７１ｂ，…が図３の親機１０と異なっている。また、子機回線速度管理部７２ａ，７２ｂ，…、流量監視部７３ａ，７３ｂを有しているところが図３の親機１０と異なっている。図１７において、図３と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。また、フィルタ制御部７１ｂ，…、子機回線速度管理部７２ｂ，…、流量監視部７３ｂは、フィルタ制御部７１ａ、子機回線速度管理部７２ａ、流量監視部７３ａと同じ構成、機能を有し、以下では、フィルタ制御部７１ａ、子機回線速度管理部７２ａ、流量監視部７３ａのみ説明する。

フィルタ制御部７１ａは、端末登録部７１ａａ、管理テーブル７１ａｂ、有効判定部７１ａｃ、および書き込み制御部７１ａｄを有している。
端末登録部７１ａａは、パケットバッファ１４ａから出力される上り方向のパケットより、端末のＭＡＣアドレスを抽出し、管理テーブル７１ａｂに格納する。端末登録部７１ａａは、抽出した端末のＭＡＣアドレスを子機ごとに分類して管理テーブル７１ａｂに格納する。

管理テーブル７１ａｂは、例えば、ハードディスクドライブまたはＲＡＭの記憶装置に構築されるテーブルである。管理テーブル７１ａｂは、図５に示したのと同様のＭＡＣ管理テーブル、子機の回線速度および子機に出力されているパケットの流量が格納されるテーブルを有している。

子機回線速度管理部７２ａは、子機から送信されてくる図１５に示したＰＯＮデータ６３に含まれる子機の回線速度を抽出し、管理テーブル７１ａｂに格納する。回線速度は、ＰＯＮデータ６３のＰＯＮ制御データに含まれている。

流量監視部７３ａは、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットの流量を監視する。流量監視部７３ａは、監視している流量を管理テーブル７１ａｂに格納する。ここで、管理テーブル７１ａｂのデータ構成例を説明する。

図１８は、管理テーブルのデータ構成例を示した図である。
図に示すように管理テーブル７１ａｂは、子機名の欄、回線速度の欄、および流量の欄を有している。子機には、各子機を識別するための識別子が付与されている。子機名の欄には、親機７０に接続されている子機の識別子が格納されている。回線速度の欄には、子機が親機７０と通信する回線速度が格納される。流量の欄には、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットの流量が格納される。

図１８の例では、親機７０と接続されている子機の識別子は、子機＃１，…，子機＃ｌである。子機＃１の回線速度は１０Ｍである。子機＃２の回線速度は１００Ｍである。子機＃１に出力されているパケットの流量は８Ｍである。子機＃２に出力されているパケットの流量は２０Ｍである。なお、図示してないが、管理テーブル７１ａｂは、図５に示したのと同様のＭＡＣ管理テーブルも有している。

有効判定部７１ａｃは、レイヤ２スイッチ１１から出力される下り方向のパケットを受信し、パケットバッファ１３ａに出力する。また、有効判定部７１ａｃは、レイヤ２スイッチ１１からパケットを受信すると同時に、パケットからパケットの送信先である端末のＭＡＣアドレス（宛先アドレス）を抽出する。そして、有効判定部７１ａｃは、管理テーブル７１ａｂの回線速度、流量を参照し、抽出したＭＡＣアドレスの端末と接続されている子機の回線速度と流量を比較する。なお、抽出したＭＡＣアドレスの端末と接続されている子機は、管理テーブル７１ａｂに含まれているＭＡＣ管理テーブルを参照することにより認識することができる。

流量が回線速度をオーバしていれば、有効判定部７１ａｃは、パケットが無効であることを示す無効情報を書き込み制御部７１ａｄに出力する。流量が回線速度をオーバしていなければ、有効判定部７１ａｃは、管理テーブル７１ａｂに含まれているＭＡＣ管理テーブルより、パケットに含まれる宛先アドレスの端末が子機に接続されているか否かを判断する。端末が子機に接続されていれば、パケットが有効であることを示す有効情報を書き込み制御部７１ａｄに出力する。端末が子機に接続されていなければ、パケットが無効であることを示す無効情報を書き込み制御部７１ａｄに出力する。

書き込み制御部７１ａｄは、有効判定部７１ａｃからの有効情報および無効情報に応じて、有効判定部７１ａｃから出力されるパケットのパケットバッファ１３ａへの書き込みを制御する。

このように、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットの宛先アドレスより、管理テーブル７１ａｂを参照して、流量が子機の回線速度をオーバしているか否かを判断する。そして、子機への流量がオーバしていれば、レイヤ２スイッチ１１から出力されるパケットを、不要なパケットとして破棄するようにした。これにより、不要なパケットを抑制し、有効なパケットに対する伝送効率の低下を抑制することができる。

なお、上記では、子機への流量判断と、端末の子機への接続有無を判断しているが、子機への流量判断のみを行って、不要なパケットを破棄するようにしてもよい。この場合、端末登録部７１ａａは不要となり、有効判定部７１ａｃは、子機の流量判断のみを行うようにする。

また、ＭＡＣアドレスによってパケットのフィルタリング判断を行っているが、第２の実施の形態で説明したのと同様にして、ＩＰアドレスによってパケットのフィルタリング判断を行うようにしてもよい。

（付記１） パケットの下り方向に複数の子機が接続された複数のカプラと接続される通信装置において、
ＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２に基づいて前記パケットの前記カプラへの出力経路を切り替えるレイヤ２スイッチと、
上り方向の前記パケットに含まれる前記子機に接続されている端末のアドレスを抽出し、アドレス管理テーブルに格納するアドレス格納手段と、
前記レイヤ２スイッチから出力される下り方向の前記パケットに含まれる送信先端末のアドレスを抽出するアドレス抽出手段と、
前記アドレス抽出手段より抽出された前記アドレスと同じアドレスが前記アドレス管理テーブルに格納されているか否かを判断するアドレス判断手段と、
前記アドレス判断手段の判断結果に応じて、下り方向の前記パケットを前記カプラに出力するパケット出力手段と、
を有することを特徴とする通信装置。

（付記２） 前記子機が登録されているか否かを示す登録情報が格納された子機登録テーブルを有し、
前記アドレス判断手段は、前記送信先端末が接続されている前記子機の前記登録情報に応じて、前記判断を行うことを特徴とする付記１記載の通信装置。

（付記３） 前記子機が正常であるか否かを示す状態情報が格納される状態管理テーブルを有し、
前記アドレス判断手段は、前記送信先端末が接続されている前記子機の前記状態情報に応じて、前記判断を行うことを特徴とする付記１記載の通信装置。

（付記４） 前記子機とリンクを確立しているか否かを示すリンク情報が格納されるリンク情報管理テーブルを有し、
前記アドレス判断手段は、前記送信先端末が接続されている前記子機の前記リンク情報に応じて、前記判断を行うことを特徴とする付記１記載の通信装置。

（付記５） 下り方向の前記パケットの流量が格納される流量管理テーブルを有し、
前記アドレス判断手段は、前記送信先端末が接続されている前記子機の前記流量に応じて、前記判断を行うことを特徴とする付記１記載の通信装置。

（付記６） 前記アドレスは、ＭＡＣアドレスであることを特徴とする付記１記載の通信装置。
（付記７） 前記アドレスは、ＩＰアドレスであることを特徴とする付記１記載の通信装置。

（付記８） パケットの下り方向に複数の子機が接続された複数のカプラと接続される通信装置の通信方法において、
ＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２に基づいて、前記カプラへの出力経路を切り替えられた下り方向のパケットに含まれる送信先端末のアドレスをアドレス抽出手段で抽出し、
上り方向のパケットに含まれる前記端末のアドレスが抽出されて格納されたアドレス管理テーブルに、前記アドレス抽出手段より抽出された前記アドレスと同じアドレスが、格納されているか否かをアドレス判断手段で判断し、
前記アドレス判断手段の判断結果に応じて、前記下り方向のパケットを前記カプラにパケット出力手段で出力する、
ことを特徴とする通信方法。

１ 通信装置
１ａ，１１ レイヤ２スイッチ
１ｂａ，１ｂｂ アドレス格納手段
１ｃａ，１ｃｂ アドレス管理テーブル
１ｄａ，１ｄｂ アドレス抽出手段
１ｅａ，１ｅｂ アドレス判断手段
１ｆａ，１ｆｂ パケット出力手段
２ａ，２ｂ，２１ａ，２１ｂ，２１ｋ カプラ
３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，２２ａ，２２ｂ，２２ｌ，２３ａ，２３ｂ，２３ｎ 子機
５ａ〜５ｄ，６ａ〜６ｄ，２４ａ〜２４ｄ，２４ｏ−１，２４ｏ，２５ａ〜２５ｄ，２５ｐ−１，２５ｐ 端末
１０，３０，４０，５０，６０，７０ 親機
１２ａ，１２ｂ，３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ，５１ａ，５１ｂ，６１ａ，６１ｂ，７１ａ，７１ｂ フィルタ制御部
１２ａａ，３１ａａ，４１ａａ，５１ａａ，６１ａａ，７１ａａ 端末登録部
１２ａｂ ＭＡＣ管理テーブル
１２ａｃ，３１ａｃ，４１ａｃ，５１ａｃ，６１ａｃ，７１ａｃ 有効判定部
１２ａｄ，３１ａｄ，４１ａｄ，５１ａｄ，６１ａｄ，７１ａｄ 書き込み制御部
１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ パケットバッファ
３１ａｂ ＩＰ管理テーブル
４１ａｂ，５１ａｂ，６１ａｂ，７１ａｂ 管理テーブル
４２ａ，４２ｂ 子機登録管理部
５２ａ，５２ｂ 子機状態管理部
６２ａ，６２ｂ 子機リンク管理部
７２ａ，７２ｂ 子機回線速度管理部
７３ａ，７３ｂ 流量監視部

Claims (4)

1. パケットの下り方向に複数の子機が接続された複数のカプラと接続される通信装置において、
   ＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２に基づいて前記パケットの前記カプラへの出力経路を切り替えるレイヤ２スイッチと、
   上り方向の前記パケットに含まれる前記子機に接続されている端末のアドレスを抽出し、アドレス管理テーブルに格納するアドレス格納手段と、
   前記レイヤ２スイッチから出力される下り方向の前記パケットに含まれる送信先端末のアドレスを抽出するアドレス抽出手段と、
   前記アドレス抽出手段より抽出された前記アドレスと同じアドレスが前記アドレス管理テーブルに格納されているか否かを判断するアドレス判断手段と、
   前記アドレス判断手段の判断結果に基づいて、下り方向の前記パケットを前記カプラに出力するパケット出力手段と、
   前記子機が登録されているか否かを示す登録情報が格納された子機登録テーブルと、
   を有し、
   前記アドレス判断手段は、前記送信先端末が接続されている前記子機の前記登録情報に基づいて前記判断を行うことを特徴とする通信装置。
2. パケットの下り方向に複数の子機が接続された複数のカプラと接続される通信装置において、
   ＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２に基づいて前記パケットの前記カプラへの出力経路を切り替えるレイヤ２スイッチと、
   上り方向の前記パケットに含まれる前記子機に接続されている端末のアドレスを抽出し、アドレス管理テーブルに格納するアドレス格納手段と、
   前記レイヤ２スイッチから出力される下り方向の前記パケットに含まれる送信先端末のアドレスを抽出するアドレス抽出手段と、
   前記アドレス抽出手段より抽出された前記アドレスと同じアドレスが前記アドレス管理テーブルに格納されているか否かを判断するアドレス判断手段と、
   前記アドレス判断手段の判断結果に基づいて、下り方向の前記パケットを前記カプラに出力するパケット出力手段と、
   前記子機が正常であるか否かを示す状態情報が格納される状態管理テーブルと、
   を有し、
   前記アドレス判断手段は、前記送信先端末が接続されている前記子機の前記状態情報に基づいて前記判断を行うことを特徴とする通信装置。
3. パケットの下り方向に複数の子機が接続された複数のカプラと接続される通信装置において、
   ＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２に基づいて前記パケットの前記カプラへの出力経路を切り替えるレイヤ２スイッチと、
   上り方向の前記パケットに含まれる前記子機に接続されている端末のアドレスを抽出し、アドレス管理テーブルに格納するアドレス格納手段と、
   前記レイヤ２スイッチから出力される下り方向の前記パケットに含まれる送信先端末のアドレスを抽出するアドレス抽出手段と、
   前記アドレス抽出手段より抽出された前記アドレスと同じアドレスが前記アドレス管理テーブルに格納されているか否かを判断するアドレス判断手段と、
   前記アドレス判断手段の判断結果に基づいて、下り方向の前記パケットを前記カプラに出力するパケット出力手段と、
   前記子機とリンクを確立しているか否かを示すリンク情報が格納されるリンク情報管理テーブルと、
   を有し、
   前記アドレス判断手段は、前記送信先端末が接続されている前記子機の前記リンク情報に基づいて前記判断を行うことを特徴とする通信装置。
4. パケットの下り方向に複数の子機が接続された複数のカプラと接続される通信装置において、
   ＯＳＩ参照モデルにおけるレイヤ２に基づいて前記パケットの前記カプラへの出力経路を切り替えるレイヤ２スイッチと、
   上り方向の前記パケットに含まれる前記子機に接続されている端末のアドレスを抽出し、アドレス管理テーブルに格納するアドレス格納手段と、
   前記レイヤ２スイッチから出力される下り方向の前記パケットに含まれる送信先端末のアドレスを抽出するアドレス抽出手段と、
   前記アドレス抽出手段より抽出された前記アドレスと同じアドレスが前記アドレス管理テーブルに格納されているか否かを判断するアドレス判断手段と、
   前記アドレス判断手段の判断結果に基づいて、下り方向の前記パケットを前記カプラに出力するパケット出力手段と、
   下り方向の前記パケットの流量が格納される流量管理テーブルと、
   を有し、
   前記アドレス判断手段は、前記送信先端末が接続されている前記子機の前記流量に基づいて前記判断を行うことを特徴とする通信装置。

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