JP3868248B2 - Packet transmission device, packet reception device, packet multiplexing method, packet separation method - Google Patents

Packet transmission device, packet reception device, packet multiplexing method, packet separation method Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＡＮやＩＰ（Internet Protocol）ネットワークなどのコンピュータネットワークにおいて、
低ビットレートに圧縮された音声パケットなどのパケットを送信するスイッチ装置やルータ装置などのパケット送信装置、
上記パケットを受信するスイッチ装置、ルータ装置、端末装置などのパケット受信装置、
複数のパケットを多重した多重パケットを生成するパケット多重方法、
上記多重パケットを個々のパケットに分離するパケット分離方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来のネットワークの構成図である。図８のネットワークは、スイッチ装置および端末装置などで構成された社内ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．３標準ＬＡＮ）であり、例えば圧縮音声パケット通信がなされる。
【０００３】
図８のネットワークは、端末装置ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅと、スイッチ装置ｓ１，ｓ２と、バックボーンＬＡＮとを含んで構築されている。それぞれのスイッチ装置ｓ１，ｓ２は、ポートＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆ，Ｐｇを備えている。端末装置ａはスイッチ装置ｓ１のポートＰａに接続され、端末装置ｂはスイッチ装置ｓ１のポートＰｄに接続され、端末装置ｃはスイッチ装置ｓ１のポートＰｆに接続されている。また、端末装置ｄはスイッチ装置ｓ２のポートＰｃに接続され、端末装置ｅはスイッチ装置ｓ２のポートＰｆに接続されている。スイッチ装置ｓ１，ｓ２のポートＰｇは、それぞれバックボーンＬＡＮに接続されている。
【０００４】
パケット通信において転送されるパケットは、ヘッダ部と、データ部と、フッタ部から構成される。上記のヘッダ部には、同期部、アドレス部、長さ部などが含まれる。また、上記のフッタ部には、フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）部などが含まれる。上記の同期部はパケットの先頭に配置され、上記のフッタ部はパケットの末尾に配置される。
【０００５】
以下の説明において、ヘッダ部およびデータ部をそれぞれ１つずつ含むパケットを、これと異なる構成のパケットと区別するために、特に基本パケットと称する。また、基本パケットを構成するヘッダ部、データ部、およびフッタ部の内の同期部を除くヘッダ部およびデータ部を、特に基本フレームデータ部と称する。従って、基本パケットは、同期部と、基本フレームデータ部と、フッタ部とによって構成されていることになる。
【０００６】
上記の同期部には、送受信の同期をとるとともに、送受信時にパケットの先頭を識別するための同期データが挿入される。上記のアドレス部には、宛先アドレス（ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス）、送信元アドレスなどが挿入され、ＩＰネットワークではさらに宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）が挿入される。上記の長さ部には、その基本パケットまたは基本フレームデータ部の長さデータが挿入される。上記のデータ部には、圧縮音声データなどの送信データが挿入される。上記のＦＣＳ部には、その基本パケットまたは基本フレームデータ部の転送エラーをチェックするためのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）などのＦＣＳデータが挿入される。
【０００７】
図８の従来のネットワークでは、端末装置から送信された基本パケットは、転送の途中で多重および分離されることなく、送信先の端末装置に転送される。
【０００８】
図９は図８のネットワークにおいてのパケット転送を説明する図である。この図９は、端末装置ａ，ｂ，ｃがスイッチ装置ｓ１、バックボーンＬＡＮ、スイッチ装置ｓ２を介して端末装置ｄ，ｅと通信しており、端末装置ａ，ｂ，ｃから端末装置ｄ，ｅに基本パケットが転送されるときの図である。
【０００９】
図９において、ＰＢ（ＰＢ−ａ，ＰＢ−ｂ，ＰＢ−ｃ）は基本パケットである。また、ＰＳは同期部、Ｔｏ（Ｔｏ−ｄ，Ｔｏ−ｅ）は宛先アドレス（ＭＡＣアドレス）部、Ｆｒｏｍ（Ｆｒｏｍ−ａ，Ｆｒｏｍ−ｂ，Ｆｒｏｍ−ｃ）は送信元アドレス部、Ｌ（Ｌ−ａ，Ｌ−ｂ，Ｌ−ｃ）は長さ部、ＤＡＴＡ（ＤＡＴＡ−ａ，ＤＡＴＡ−ｂ，ＤＡＴＡ−ｃ）はデータ部、Ｃ（Ｃ−ａ，Ｃ−ｂ，Ｃ−ｃ）はＦＣＳ部である。また、ＭＰＧは転送されるパケット間に設けられる所定のギャップ（Minimam Packet Gap）である。
【００１０】
図９から判るように、基本パケットＰＢのヘッダ部は、同期部ＰＳと、宛先アドレス部Ｔｏと、送信元アドレス部Ｆｒｏｍと、長さ部Ｌとによって構成されている。また、フッタ部は、ＦＣＳ部Ｃのみからなる。また、基本フレームデータ部は、宛先アドレス部Ｔｏと、送信元アドレス部Ｆｒｏｍと、長さ部Ｌと、データ部ＤＡＴＡとによって構成されている。
【００１１】
図９において、端末装置ａからスイッチ装置ｓ１のポートＰａに基本パケットＰＢ−ａが、端末装置ｃからスイッチ装置ｓ１のポートＰｆに基本パケットＰＢ−ｃが、端末装置ｂからスイッチ装置ｓ１のポートＰｄに基本パケットＰＢ−ｂが、この順で送信される。
【００１２】
基本パケットＰＢ−ａは、同期部ＰＳと、基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−ｄ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−ａ、長さ部Ｌ−ａ、データ部ＤＡＴＡ−ａ）と、ＦＣＳ部Ｃ−ａとによって構成されている。また、基本パケットＰＢ−ｃは、同期部ＰＳと、基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−ｄ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−ｃ、長さ部Ｌ−ｃ、データ部ＤＡＴＡ−ｃ）と、ＦＣＳ部Ｃ−ｃとによって構成されている。また、基本パケットＰＢ−ｂは、同期部ＰＳと、基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−ｅ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−ｂ、長さ部Ｌ−ｂ、データ部ＤＡＴＡ−ｂ）と、ＦＣＳ部Ｃ−ｂとによって構成されている。
【００１３】
上記の宛先アドレス部Ｔｏ−ｄの「−ｄ」は、その基本パケットの宛先が端末装置ｄであることを示し、上記の宛先アドレス部Ｔｏ−ｅの「−ｅ」は、その基本パケットの宛先が端末装置ｅであることを示す。従って、基本パケットＰＢ−ａおよびＰＢ−ｃの宛先は端末装置ｄであり、基本パケットＰＢ−ｂの宛先は端末装置ｅである。
【００１４】
スイッチ装置ｓ１は、受信した基本パケットＰＢ−ａの宛先アドレス部Ｔｏ−ｄをもとに、この基本パケットＰＢ−ａを送信するポートがポートＰｇであることを判別し、基本パケットＰＢ−ａをポートＰｇからバックボーンＬＡＮに送出する。同様に、受信した基本パケットＰＢ−ｃの宛先アドレス部Ｔｏ−ｄをもとに、この基本パケットＰＢ−ｃを送信するポートがポートＰｇであることを判別し、基本パケットＰＢ−ｃをポートＰｇからバックボーンＬＡＮに送出する。また、受信した基本パケットＰＢ−ｂの宛先アドレス部Ｔｏ−ｅをもとに、この基本パケットＰＢ−ｂを送信するポートがポートＰｇであることを判別し、基本パケットＰＢ−ｂをポートＰｇからバックボーンＬＡＮに送出する。
【００１５】
なお、スイッチ装置ｓ１内においては、受信された基本パケットから基本フレームデータ部が分離され、この基本フレームデータ部がスイッチング処理され、スイッチング処理された基本フレームデータ部について基本パケットが再生成され、この再生成され基本パケットが送信される。
【００１６】
このように、スイッチ装置ｓ１は、受信した基本パケットＰＢ−ａ，ＰＢ−ｃ，ＰＢーｂを順次バックボーンＬＡＮに送出する。このとき、それぞれのパケット間には、ギャップＭＰＧが設けられる。
【００１７】
バックボーンＬＡＮに順次送出された基本パケットＰＢ−ａ，ＰＢ−ｃ，ＰＢ−ｂは、宛先の端末装置ｄ，ｅがリンクされているスイッチ装置ｓ２のポートＰｇで順次受信される。
【００１８】
スイッチ装置ｓ２は、受信した基本パケットＰＢ−ａの宛先アドレス部Ｔｏ−ｄをもとに、この基本パケットＰＢ−ａを送信するポートがポートＰｃであることを判別し、基本パケットＰＢ−ａをポートＰｃから端末装置ｄに送出する。同様に、受信した基本パケットＰＢ−ｃの宛先アドレス部Ｔｏ−ｄをもとに、この基本パケットＰＢ−ｃを送信するポートがポートＰｃであることを判別し、基本パケットＰＢ−ｃをポートＰｃから端末装置ｄに送出する。また、受信した基本パケットＰＢ−ｂの宛先アドレス部Ｔｏ−ｅをもとに、この基本パケットＰＢ−ｂを送信するポートがＰｆであることを判別し、基本パケットＰＢ−ｂをポートＰｆから端末装置ｅに送出する。
【００１９】
なお、スイッチ装置ｓ２内においても、受信された基本パケットから基本フレームデータ部が分離され、この基本フレームデータ部がスイッチング処理され、スイッチング処理された基本フレームデータ部について基本パケットが再生成され、この再生成され基本パケットが送信される。
【００２０】
このように、スイッチ装置ｓ２は、受信した基本パケットＰＢ−ａ，ＰＢ−ｃを端末装置ｄに順次送信するとともに、受信した基本パケットＰＢ−ｂを端末装置ｅに順次送信する。このとき、基本パケットＰＢ−ａとＰＢ−ｃのパケット間には、ギャップＭＰＧが設けられる。
【００２１】
図１０および図１１は図８のスイッチ装置ｓ（ｓ１，ｓ２）の内部構成図であるとともに、スイッチ装置ｓにおいてのパケットスイッチング処理を説明する図である。図１０および図１１において、ＰＢ（ＰＢ−１，ＰＢ−２）は基本パケット、ＰＳは同期部、ＦＤＢ（ＦＤＢ−１，ＦＤＢ−２）は基本パケットＰＢの基本フレームデータ部、Ｃ（Ｃ−１，Ｃ−２）は基本フレームデータ部ＦＤＢについてのＦＣＳ部である。また、ＭＰＧはパケット間ギャップである。
【００２２】
図１０および図１１において、スイッチ装置ｓは、ポートＰ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐ７）と、物理層制御ジュールＰＨＹ（ＰＨＹ１，ＰＨＹ２，ＰＨＹ３，…，ＰＨＹ７）と、メディアアクセス制御モジュールｍａｃ（ｍａｃ１，ｍａｃ２，ｍａｃ３，…，ｍａｃ７）と、バファメモリＢＵＦ（ＢＵＦ１，ＢＵＦ２，ＢＵＦ３，…，ＢＵＦ７）と、スイッチングジュールＳＷＭと、アドレステーブルＡＤＴとを備えている。
【００２３】
物理層制御モジュールＰＨＹは、物理層を制御するモジュールである。この物理層制御モジュールＰＨＹは、ポートＰに入力された基本パケットＰＢを、メディアアクセス制御モジュールｍａｃに適合する信号に変換してメディアアクセス制御モジュールｍａｃに送るとともに、メディアアクセス制御モジュールｍａｃから出力された基本パケットＰＢを、ポートＰの接続ケーブルに適合した信号に変換してポートＰから送信する。
【００２４】
メディアアクセス制御モジュールｍａｃは、データリンク層を制御するモジュールである。このメディアアクセス制御モジュールｍａｃは、接続されたポートＰが基本パケットＰＢの受信ポートとなるときには、パケットスイッチング処理の受信側処理を担当し、接続されたポートＰが基本パケットＰＢの送信ポートとなるときには、パケットスイッチング処理の送信側処理を担当する。
【００２５】
バファメモリＢＵＦには、スイッチング処理される基本フレームデータ部ＦＤＢが一時的に保持される。
【００２６】
アドレステーブルＡＤＴには、送信ポートごとの宛先アドレスが記録されている。
【００２７】
スイッチングジュールＳＷＭは、メディアアクセス制御モジュールｍａｃからバファメモリＢＵＦに転送された基本フレームデータ部ＦＤＢの宛先アドレスをアドレステーブルＡＤＴで検索することによって、その基本フレームデータ部ＦＤＢを送信するポートを判別し、その基本フレームデータ部ＦＤＢをその送信ポートのバファメモリＢＵＦに転送する。
【００２８】
図１０のパケットスイッチング処理では、ポートＰ２で受信された基本パケットＰＢ−１およびポートＰ３で受信された基本パケットＰＢ−２が、パケット間ギャップＭＰＧでポートＰ１から順次送信される。この図１０のパケットスイッチング処理は、図９のパケット転送においてはスイッチ装置ｓ１での処理に相当する。従って、図１０のポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、図８のスイッチ装置ｓ１のポートＰａ，Ｐｄ，Ｐｇにそれぞれ相当する。
【００２９】
図１０において、物理層制御ジュールＰＨＹ２は、ポートＰ２に入力された基本パケットＰＢ−１をメディアアクセス制御モジュールｍａｃ２に送る。同様に、物理層制御ジュールＰＨＹ３は、ポートＰ３に入力された基本パケットＰＢ−２をメディアアクセス制御モジュールｍａｃ３に送る。
【００３０】
メディアアクセス制御モジュールｍａｃ２は、基本パケットＰＢ−１のＦＣＳ部Ｃ−１のＦＣＳデータによって基本フレームデータ部ＦＤＢ−１の転送エラーをチェックする。そして、転送エラーがなければ、基本パケットＰＢ−１に含まれる長さ部の長さデータをもとに、基本パケットＰＢ−１から基本フレームデータ部ＦＤＢ−１を分離し、この基本フレームデータ部ＦＤＢ−１をバッファメモリＢＵＦ２に送る。同様に、メディアアクセス制御モジュールｍａｃ３は、基本パケットＰＢ−２のＦＣＳ部Ｃ−２のＦＣＳデータによって基本フレームデータ部ＦＤＢ−２の転送エラーをチェックする。そして、転送エラーがなければ、基本パケットＰＢ−２に含まれる長さ部の長さデータをもとに、基本パケットＰＢ−２から基本フレームデータ部ＦＤＢ−２を分離し、この基本フレームデータ部ＦＤＢ−２をバッファメモリＢＵＦ３に送る。
【００３１】
スイッチングモジュールＳＷＭは、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１の宛先アドレスを参照し、この宛先アドレスをアドレステーブルＡＤＴで検索することによって、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１を送信するポートがポートＰ１であることを判別する。そして、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１を、バッファメモリＢＵＦ１を介してメディアアクセス制御モジュールｍａｃ１に送る。同様に、スイッチングモジュールＳＷＭは、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２の宛先アドレスを参照し、この宛先アドレスをアドレステーブルＡＤＴで検索することによって、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２のを送信するポートがポートＰ１であることを判別する。そして、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２を、バッファメモリＢＵＦ１を介してメディアアクセス制御モジュールｍａｃ１に送る。
【００３２】
メディアアクセス制御モジュールｍａｃ１は、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１についてのＦＣＳ部Ｃ−１を再生成し、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１に同期部ＰＳおよびＦＣＳ部Ｃ−１を付して基本パケットＰＢ−１を再生成し、この基本パケットＰＢ−１を物理層制御モジュールＰＨＹ１に送る。同様に、メディアアクセス制御モジュールｍａｃ１は、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２についてのＦＣＳ部Ｃ−２を再生成し、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２に同期部ＰＳおよびＦＣＳ部Ｃ−２を付して基本パケットＰＢ−２を再生成し、この基本パケットＰＢ−２を、パケット間ギャップＭＰＧを設けて物理層制御モジュールＰＨＹ１に送る。
【００３３】
物理層制御モジュールＰＨＹ１は、基本パケットＰＢ−１およびＰＢ−２を別々にポートＰ１から順次送信する。
【００３４】
なお、図１０において、基本パケットＰＢ−１とＰＢ−２が、パケット間ギャップＭＰＧをおいてともにポートＰ２で受信されるのであれば、物理層制御モジュールＰＨＹ２は、これらの基本パケットをメディアアクセス制御モジュールｍａｃ２に順次送る。メディアアクセス制御モジュールｍａｃ２は、これらの基本パケットＰＢ−１，ＰＢ−２から基本フレームデータ部ＦＤＢ−１，ＦＤＢ−２を順次分離し、これらの基本フレームデータ部ＦＤＢ−１，ＦＤＢ−２をバッファメモリＢＵＦ２に順次送る。
【００３５】
図１１のパケットスイッチング処理では、ポートＰ１で順次受信された基本パケットＰＢ−１およびＰＢ−２が、ポートＰ２，Ｐ３からそれぞれ送信される。この図１１のパケットスイッチング処理は、図９のパケット転送においてはスイッチ装置ｓ２での処理に相当する。従って、図１１のポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、図８のスイッチ装置ｓ２のポートＰｇ，Ｐｃ，Ｐｆにそれぞれ相当する。
【００３６】
図１１において、物理層制御ジュールＰＨＹ１は、ポートＰ１に入力された基本パケットＰＢ−１をメディアアクセス制御モジュールｍａｃ１に送る。同様に、物理層制御ジュールＰＨＹ１は、基本パケットＰＢ−１からパケット間ギャップＭＰＧを設けてポートＰ１に入力された基本パケットＰＢ−２を、メディアアクセス制御モジュールｍａｃ１に送る。
【００３７】
メディアアクセス制御モジュールｍａｃ１は、基本パケットＰＢ−１のＦＣＳ部Ｃ−１のＦＣＳデータによって基本フレームデータ部ＦＤＢ−１の転送エラーをチェックする。そして、転送エラーがなければ、基本パケットＰＢ−１に含まれる長さ部の長さデータをもとに、基本パケットＰＢ−１から基本フレームデータ部ＦＤＢ−１を分離し、この基本フレームデータ部ＦＤＢ−１をバッファメモリＢＵＦ１に送る。同様に、メディアアクセス制御モジュールｍａｃ１は、基本パケットＰＢ−２のＦＣＳ部Ｃ−２のＦＣＳデータによって基本フレームデータ部ＦＤＢ−２の転送エラーをチェックする。そして、転送エラーがなければ、基本パケットＰＢ−２に含まれる長さ部の長さデータをもとに、基本パケットＰＢ−２から基本フレームデータ部ＦＤＢ−２を分離し、この基本フレームデータ部ＦＤＢ−２をバッファメモリＢＵＦ１に送る。
【００３８】
スイッチングモジュールＳＷＭは、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１の宛先アドレスを参照し、この宛先アドレスをアドレステーブルＡＤＴで検索することによって、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１を送信するポートがポートＰ２であることを判別する。そして、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１を、バッファメモリＢＵＦ２を介してメディアアクセス制御モジュールｍａｃ２に送る。同様に、スイッチングモジュールＳＷＭは、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２の宛先アドレスを参照し、この宛先アドレスをアドレステーブルＡＤＴで検索することによって、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２の出力ポートがポートＰ３であることを判別する。そして、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２を、バッファメモリＢＵＦ３を介してメディアアクセス制御モジュールｍａｃ３に送る。
【００３９】
メディアアクセス制御モジュールｍａｃ２は、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１についてのＦＣＳ部Ｃ−１を再生成し、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１に同期部ＰＳおよびＦＣＳ部Ｃ−１を付して基本パケットＰＢ−１を再生成し、この基本パケットＰＢ−１を物理層制御モジュールＰＨＹ２に送る。同様に、メディアアクセス制御モジュールｍａｃ３は、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２についてのＦＣＳ部Ｃ−２を再生成し、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２に同期部ＰＳおよびＦＣＳ部Ｃ−２を付して基本パケットＰＢ−２を再生成し、この基本パケットＰＢ−２を物理層制御モジュールＰＨＹ３に送る。
【００４０】
物理層制御モジュールＰＨＹ２は、基本パケットＰＢ−１をポートＰ２から送信する。同様に、物理層制御モジュールＰＨＹ３は、基本パケットＰＢ−２をポートＰ３から送信する。
【００４１】
なお、図１１において、基本パケットＰＢ−１とＰＢ−２が、ともにポートＰ２から送信されるのであれば、スイッチングモジュールＳＷＭは、これらの基本パケットの基本フレームデータ部ＦＤＢ−１，ＦＤＢ−２を、バッファメモリＢＵＦ２を介してメディアアクセス制御モジュールｍａｃ２に順次送る。メディアアクセス制御モジュールｍａｃ２は、これらの基本フレームデータ部ＦＤＢ−１，ＦＤＢ−２についての基本パケットＰＢ−１，ＰＢ−２を順次再生成し、これらの基本パケットＰＢ−１，ＰＢ−２を物理層制御モジュールＰＨＹ２に順次送る。
【００４２】
このように、メディアアクセス制御モジュールｍａｃは、図１０のｍａｃ２，ｍａｃ３や図１１のｍａｃ１のようにパケット受信側となるときには、受信された基本パケットＰＢの基本フレームデータ部ＦＤＢの転送エラーをそのＦＣＳ部ＣのＦＣＳデータによってチェックし、その基本パケットＰＢから基本フレームデータ部ＦＤＢを分離する。
【００４３】
また、メディアアクセス制御モジュールｍａｃは、図１０のｍａｃ１や図１１のｍａｃ２，ｍａｃ３のようにパケット送信側となるときには、送信される基本フレームデータ部ＦＤＢについてのＦＣＳ部Ｃを生成し、その基本フレームデータ部ＦＤＢに同期部ＰＳおよびＦＣＳ部Ｃを付加して、送信する基本パケットＰＢを生成する。
【００４４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＶｏＩＰ（Voice over IP）などの技術がこれから広まると、ネットワーク上では、圧縮音声パケットのようなパケット長の短いパケット（小さいパケット）が多数転送され、データ転送効率が悪くなり、これによってネットワークの使用効率が悪くなることが予想される。一般的に、パケット交換網においては、転送されるパケットが小さいほど、データ転送効率が悪くなる。従って、圧縮音声パケットのような小さいパケットが多数転送されれば、その分ネットワークの使用効率が悪くなる。今後の動向として、音声や画像データについてはさらなる高圧縮化がなされると考えられるので、これらの小さいパケットを効率的に転送する手段が望まれている。
【００４５】
また、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３標準ＬＡＮにおいては、１０［バイト］の音声データを１０［ｍｓ］ごとに送信しなければならないので、８［ｋｂｐｓ］に圧縮された音声パケットを転送するには、ＩＥＥＥ８０２．３標準ＬＡＮの最小パケット長６４［バイト］を満足するように、１０［バイト］の音声データにダミーデータを付加して送信する必要があった。このＩＥＥＥ８０２．３標準ＬＡＮのように、パケットにダミーデータを付加する場合には、さらにデータ転送効率が悪くなってしまう。なお、ＩＥＥＥ８０２．３標準ＬＡＮでは、同軸ケーブルによって半２重通信のＬＡＮを構成していた初期の頃に、転送データの衝突（コリジョン）を回避するためにコリジョンウインドを６４［バイトタイム］としていたことから、上記の最小パケット長の制限がある。
【００４６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、データ転送効率（ネットワークの使用効率）を上げることができるパケット送信装置、パケット受信装置、パケット多重方法、パケット分離方法を提供することを目的とするものである。
【００４７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のパケット送信装置は、
パケットの先頭に配置されて送受信の同期をとるとともに、送受信時にパケットの先頭を識別するための同期データが挿入される同期部、宛先アドレス（ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス）、送信元アドレス及びＩＰネットワーク経由の場合の宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）が挿入されるアドレス部、及びそのパケットまたはフレームデータ部の長さデータが挿入される長さ部が含まれる１つのヘッダ部と、送信データが挿入される１つのデータ部と、パケットの末尾に配置されてエラーをチェックするためのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）部が含まれるフッタ部とから構成される基本パケットをパケット通信により送信するパケット送信装置であって、
上記基本パケットから、上記長さデータに基づいて同期部を除いたヘッダ部およびデータ部を基本フレームデータ部として分離し、上記ヘッダ部の上記長さ部には、上記基本フレームデータ部の長さデータが挿入されて、複数の上記基本パケットの上記基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部を生成するとともに、上記複合フレームデータ部についてのフッタ部を生成し、上記複合フレームデータ部に同期部および上記生成したフッタ部を付加して多重パケットを生成する多重手段と、
上記多重パケットをポートから送信する送信手段と
を備えたものである。
【００４８】
また、本発明のパケット受信装置は、
パケットの先頭に配置されて送受信の同期をとるとともに、送受信時にパケットの先頭を識別するための同期データが挿入される同期部、宛先アドレス（ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス）、送信元アドレス及びＩＰネットワーク経由の場合の宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）が挿入されるアドレス部、及びそのパケットまたはフレームデータ部の長さデータが挿入される長さ部が含まれる１つのヘッダ部と、送信データが挿入される１つのデータ部と、パケットの末尾に配置されてエラーをチェックするためのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）部が含まれるフッタ部とから構成される基本パケットをパケット通信により受信するパケット受信装置であって、
上記基本パケットから、上記長さデータに基づいて同期部を除いたヘッダ部およびデータ部を基本フレームデータ部として分離し、上記ヘッダ部の上記長さ部には、上記基本フレームデータ部の長さデータが挿入されて、複数の上記基本パケットの上記基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部に同期部および上記複合フレームデータ部についてのフッタ部が付加された多重パケットを受信する受信手段と、
上記多重パケットを構成する個々の基本フレームデータ部の長さデータをもとに、上記多重パケットから個々の基本フレームデータ部を分離する分離手段と
を備えたものである。
【００４９】
また、本発明のパケット多重方法は、
パケットの先頭に配置されて送受信の同期をとるとともに、送受信時にパケットの先頭を識別するための同期データが挿入される同期部、宛先アドレス（ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス）、送信元アドレス及びＩＰネットワーク経由の場合の宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）が挿入されるアドレス部、及びそのパケットまたはフレームデータ部の長さデータが挿入される長さ部が含まれる１つのヘッダ部と、送信データが挿入される１つのデータ部と、パケットの末尾に配置されてエラーをチェックするためのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）部が含まれるフッタ部とから構成される基本パケットをパケット通信により送信する際に、
上記基本パケットから、上記長さデータに基づいて同期部を除いたヘッダ部およびデータ部を基本フレームデータ部として分離し、上記ヘッダ部の上記長さ部には、上記基本フレームデータ部の長さデータが挿入されて、複数の上記基本パケットの上記基本フレームデータ部を複合した多重パケットを生成するパケット多重方法であって、
上記複数の基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部を生成するステップと、
上記複合フレームデータ部についてのフッタ部を生成するステップと、
上記複合フレームデータ部に同期部および上記生成したフッタ部を付加して多重パケットを生成するステップと
を含むものである。
【００５０】
また、本発明のパケット分離方法は、パケットの先頭に配置されて送受信の同期をとるとともに、送受信時にパケットの先頭を識別するための同期データが挿入される同期部、宛先アドレス（ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス）、送信元アドレス及びＩＰネットワーク経由の場合の宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）が挿入されるアドレス部、及びそのパケットまたはフレームデータ部の長さデータが挿入される長さ部が含まれる１つのヘッダ部と、送信データが挿入される１つのデータ部と、パケットの末尾に配置されてエラーをチェックするためのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）部が含まれるフッタ部とから構成される基本パケットをパケット通信により受信する際に、
上記基本パケットから、上記長さデータに基づいて同期部を除いたヘッダ部およびデータ部を基本フレームデータ部として分離し、上記ヘッダ部の上記長さ部には、上記基本フレームデータ部の長さデータが挿入されて、複数の上記基本パケットの上記基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部に同期部および上記複合フレームデータ部についてのフッタ部が付加された多重パケットを、個々の基本フレームデータ部に分離するパケット分離方法であって、
上記多重パケットを構成する個々の基本フレームデータ部の長さデータをもとに、上記多重パケットについての上記個々の基本フレームデータ部の境界を判別するステップと、
上記の境界に従って多重パケットから個々の基本フレームデータ部を分離するステップと
を含むものである。
【００５１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１は本発明の実施の形態１のネットワークの構成図である。図１のネットワークは、スイッチ装置および端末装置などで構成された社内ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．３標準ＬＡＮ）であり、例えば圧縮音声パケット通信がなされる。
【００５２】
図１のネットワークは、端末装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと、スイッチ装置Ｓ１，Ｓ２と、バックボーンＬＡＮとを含んで構築されている。それぞれのスイッチ装置Ｓ１，Ｓ２は、ポートＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆ，Ｐｇを備えている。端末装置Ａはスイッチ装置Ｓ１のポートＰａに接続され、端末装置Ｂはスイッチ装置Ｓ１のポートＰｄに接続され、端末装置Ｃはスイッチ装置Ｓ１のポートＰｆに接続されている。また、端末装置Ｄはスイッチ装置Ｓ２のポートＰｃに接続され、端末装置Ｅはスイッチ装置Ｓ２のポートＰｆに接続されている。スイッチ装置Ｓ１，Ｓ２のポートＰｇは、それぞれバックボーンＬＡＮに接続されている。
【００５３】
以下の説明において、ヘッダ部およびデータ部をそれぞれ１つずつ含むパケットを、これと異なる構成のパケットと区別するために、特に基本パケットと称する。また、基本パケットを構成するヘッダ部、データ部、およびフッタ部の内の同期部を除くヘッダ部およびデータ部を、特に基本フレームデータ部と称する。従って、基本パケットは、同期部と、基本フレームデータ部と、フッタ部とによって構成されていることになる。
【００５４】
この実施の形態１のネットワークでは、端末装置から送信されるパケットは基本パケットのみであるが、スイッチ装置において複数の基本パケットの基本フレームデータ部を複合した複合フレームデータ部を含む多重パケットが生成されるので、基本パケットに加え、上記の多重パケットの転送がなされる。
【００５５】
図２は図１のネットワークにおいてのパケット転送を説明する図である。この図２は、端末装置Ａ，Ｂ，Ｃがスイッチ装置Ｓ１、バックボーンＬＡＮ、スイッチ装置Ｓ２を介して端末装置Ｄ，Ｅと通信しており、端末装置Ａ，Ｂ，Ｃから端末装置Ｄ，Ｅにパケットが転送されるときの図である。
【００５６】
図２において、ＰＢ（ＰＢ−Ａ，ＰＢ−Ｂ，ＰＢ−Ｃ）は基本パケット、ＰＭ（ＰＭ−１，ＰＭ−２）は多重パケットである。また、ＰＳは同期部、Ｔｏ（Ｔｏ−Ｄ，Ｔｏ−Ｅ）は宛先アドレス（ＭＡＣアドレス）部、Ｆｒｏｍ（Ｆｒｏｍ−Ａ，Ｆｒｏｍ−Ｂ，Ｆｒｏｍ−Ｃ）は送信元アドレス部、Ｌ（Ｌ−Ａ，Ｌ−Ｂ，Ｌ−Ｃ）は長さ部、ＤＡＴＡ（ＤＡＴＡ−Ａ，ＤＡＴＡ−Ｂ，ＤＡＴＡ−Ｃ）はデータ部、Ｃ（Ｃ−Ａ，Ｃ−Ｂ，Ｃ−Ｃ，Ｃ−Ｍ１，Ｃ−Ｍ２）はＦＣＳ部である。
【００５７】
図２から判るように、基本パケットＰＢのヘッダ部は、同期部ＰＳと、宛先アドレス部Ｔｏと、送信元アドレス部Ｆｒｏｍと、長さ部Ｌとによって構成されている。また、基本パケットＰＢのフッタ部は、ＦＣＳ部Ｃのみからなる。また、基本フレームデータ部は、宛先アドレス部Ｔｏと、送信元アドレス部Ｆｒｏｍと、長さ部Ｌと、データ部ＤＡＴＡとによって構成されている。
【００５８】
同期部ＰＳには、送受信の同期をとるとともに、送受信時にパケットの先頭を識別するための同期データが挿入される。宛先アドレス部Ｔｏには、宛先アドレス（ＭＡＣアドレス）が挿入される。送信元アドレス部Ｆｒｏｍには、送信元アドレスが挿入される。長さ部Ｌには、そのパケットまたは基本フレームデータ部の長さデータが挿入される。データ部ＤＡＴＡには、圧縮音声データなどの送信データが挿入される。基本パケットＰＢのＦＣＳ部Ｃには、その基本パケットの基本フレームデータ部の転送エラーをチェックするためのＣＲＣなどのＦＣＳデータが挿入される。
【００５９】
また、図２から判るように、多重パケットＰＭは、同期部ＰＳと、複数の基本パケットＰＢの基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部と、フッタ部であるＦＣＳ部Ｃとによって構成されている。多重パケットＰＭのＦＣＳ部Ｃには、その多重パケットの複合フレームデータ部の転送エラーをチェックするためのＣＲＣなどのＦＣＳデータが挿入される。
【００６０】
図２において、端末装置Ａからスイッチ装置Ｓ１のポートＰａに基本パケットＰＢ−Ａが、端末装置Ｃからスイッチ装置Ｓ１のポートＰｄに基本パケットＰＢ−Ｃが、端末装置Ｂからスイッチ装置Ｓ１のポートＰｄに基本パケットＰＢ−Ｂが、この順で送信される。
【００６１】
基本パケットＰＢ−Ａは、同期部ＰＳと、基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｄ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ａ、長さ部Ｌ−Ａ）と、ＦＣＳ部Ｃ−Ａとによって構成されている。また、基本パケットＰＢ−Ｃは、同期部ＰＳと、基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｄ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｃ、長さ部Ｌ−Ｃ、データ部ＤＡＴＡ−Ｃ）と、ＦＣＳ部Ｃ−Ｃとによって構成されている。また、基本パケットＰＢ−Ｂは、同期部ＰＳと、基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｅ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｂ、長さ部Ｌ−Ｂ、データ部ＤＡＴＡ−Ｂ）と、ＦＣＳ部Ｃ−Ｂとによって構成されている。
【００６２】
上記の宛先アドレス部Ｔｏ−Ｄの「−Ｄ」は、その基本パケットの宛先が端末装置Ｄであることを示し、上記の宛先アドレス部Ｔｏ−Ｅの「−Ｅ」は、その基本パケットの宛先が端末装置Ｄであることを示す。従って、基本パケットＰＢ−ＡおよびＰＢ−Ｃの宛先は端末装置Ｄであり、基本パケットＰＢ−Ｂの宛先は端末装置Ｅである。
【００６３】
スイッチ装置Ｓ１は、受信した基本パケットＰＢ−Ａ，ＰＢ−Ｃ，ＰＢ−Ｂのそれぞれに含まれている宛先アドレス部Ｔｏをもとに、これらの基本パケットを送信するポートがいずれもポートＰｇであると判別する。そして、これらの基本パケットを多重して１つの多重パケットＰＭ−１を生成し、この多重パケットＰＭ−１をポートＰｇからバックボーンＬＡＮに送出する。
【００６４】
なお、スイッチ装置Ｓ１内においては、受信されたパケット（基本パケットおよび多重パケット）から基本フレームデータ部が分離され、この基本フレームデータ部がスイッチング処理される。
【００６５】
多重パケットＰＭ−１は、同期部ＰＳと、基本パケットＰＢ−Ａ，ＰＢ−Ｃ，ＰＢ−Ｂの３つの基本フレームデータ部を複合する複合フレームデータ部と、上記の複合フレームデータ部についてのＦＣＳ部Ｃ−Ｍ１とによって構成されている。上記の複合フレームデータ部は、基本パケットＰＢ−Ａの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｄ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ａ、長さ部Ｌ−Ａ、データ部ＤＡＴＡ−Ａ）と、基本パケットＰＢ−Ｃの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｄ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｃ、長さ部Ｌ−Ｃ、データ部ＤＡＴＡ−Ｃ）と、基本パケットＰＢ−Ｂの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｅ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｂ、長さ部Ｌ−Ｂ、データ部ＤＡＴＡ−Ｂ）とによって構成されている。
【００６６】
このように、多重パケットＰＭ−１は、基本パケットＰＢ−Ａ，ＰＢ−Ｃ，ＰＢ−Ｂの３つの基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部を生成し、この複合フレームデータ部に、同期部ＰＳを付加するとともに、上記の複合フレームデータ部についてのＦＣＳ部Ｃ−Ｍ１を生成して付加したものである。
【００６７】
バックボーンＬＡＮに送出された多重パケットＰＭ−１は、宛先の端末装置Ｄ，Ｅがリンクされているスイッチ装置Ｓ２のポートＰｇで受信される。
【００６８】
スイッチ装置Ｓ２は、受信したパケットＰＭ−１に含まれている長さ部Ｌの長さデータをもとに、このパケットＰＭ−１が多重パケットであることを判別する。そして、この多重パケットＰＭ−１に含まれている３つの長さ部Ｌの長さデータをもとに、この多重パケットＰＭ−１を３つの基本パケットＰＢ−Ａ，ＰＢ−Ｃ，ＰＢ−Ｂに分離する。
【００６９】
さらに、スイッチ装置Ｓ２は、分離した基本パケットＰＢ−Ａ，ＰＢ−Ｃ，ＰＢ−Ｂのそれぞれに含まれている宛先アドレス部Ｔｏの宛先アドレスをもとに、３つの基本パケットＰＢ−Ａ，ＰＢ−Ｃ，ＰＢ−Ｂの内、基本パケットＰＢ−ＡおよびＰＢ−Ｃを送信するポートが同じポートＰｃであり、基本パケットＰＢ−Ｂを送信するポートがポートＰｆであると判別する。
【００７０】
そして、スイッチ装置Ｓ２は、２つの基本パケットＰＢ−ＡおよびＰＢ−Ｃを多重した多重パケットＰＭ−２を生成し、この多重パケットＰＭ−２をポートＰｃから端末装置Ｄに送信する。また、基本パケットＰＢ−Ｂのフレームデータ部についての基本パケットＰＢ−Ｂを再生成し、この基本パケットＰＢ−ＢをポートＰｆから端末装置Ｅに送信する。
【００７１】
なお、スイッチ装置Ｓ２内においては、受信されたパケット（基本パケットおよび多重パケット）から基本フレームデータ部が分離され、この基本フレームデータ部がスイッチング処理される。
【００７２】
多重パケットＰＭ−２は、同期部ＰＳと、基本パケットＰＢ−Ａ，ＰＢ−Ｃの２つの基本フレームデータ部を複合する複合フレームデータ部と、上記の複合フレームデータ部についてのＦＣＳ部Ｃ−Ｍ２とによって構成されている。上記の複合フレームデータ部は、基本パケットＰＢ−Ａの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｄ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ａ、長さ部Ｌ−Ａ、データ部ＤＡＴＡ−Ａ）と、基本パケットＰＢ−Ｃの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｄ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｃ、長さ部Ｌ−Ｃ、データ部ＤＡＴＡ−Ｃ）とによって構成されている。
【００７３】
このように、多重パケットＰＭ−２は、基本パケットＰＢ−Ａ，ＰＢ−Ｃの２つの基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部を生成し、この複合フレームデータ部に、同期部ＰＳを付加するとともに、上記の複合フレームデータ部についてのＦＣＳ部Ｃ−Ｍ２を生成して付加したものである。
【００７４】
また、再生成された基本パケットＰＢ−Ｂは、同期部ＰＳと、基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｅ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｂ、長さ部Ｌ−Ｂ、データ部ＤＡＴＡ−Ｂ）と、再生成されたＦＣＳ部Ｃ−Ｂとによって構成されている。
【００７５】
端末装置Ｄは、スイッチ装置Ｓ２と同様のパケット分離処理によって、受信した多重パケットＰＭ−２を２つの基本フレームデータ部に分離する。そして、これらの基本フレームデータ部からそれぞれデータ部ＤＡＴＡ−Ａ，ＤＡＴＡ−Ｃを分離する。また、端末装置Ｅは、受信した基本パケットＰＢ−Ｂから基本フレームデータ部を分離する。そして、この基本フレームデータ部からデータ部ＤＡＴＡ−Ｂを分離する。
【００７６】
図３および図４は図１のスイッチ装置Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）の内部構成図であるとともに、スイッチ装置Ｓにおいてのパケットスイッチング処理を説明する図である。図３はパケット多重処理を説明する図であり、図４はパケット分離処理を説明する図である。図３および図４において、図１０および図１１と同じものあるいは相当するものには同じ符号を付してあり、ＰＢ（ＰＢ−１，ＰＢ−２）は基本パケット、ＰＭ（ＰＭ−３）は多重パケット、ＰＳは同期部、ＦＤＢ（ＦＤＢ−１，ＦＤＢ−２）は基本パケットＰＢの基本フレームデータ部、ＦＤＭ（ＦＤＭ−３）は多重パケットＰＭの複合フレームデータ部、Ｃ（Ｃ−１，Ｃ−２，Ｃ−３）は基本フレームデータ部ＦＤＢまたは複合フレームデータ部ＦＤＭについてのＦＣＳ部である。
【００７７】
図３および図４において、スイッチ装置Ｓは、ポートＰ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐ７）と、物理層制御モジュールＰＨＹ（ＰＨＹ１，ＰＨＹ２，ＰＨＹ３，…，ＰＨＹ７）と、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ（ＭＡＣ１，ＭＡＣ２，ＭＡＣ３，…，ＭＡＣ７）と、バファメモリＢＵＦ（ＢＵＦ１，ＢＵＦ２，ＢＵＦ３，…，ＢＵＦ７）と、スイッチングモジュールＳＷＭと、アドレステーブルＡＤＴとを備えている。
【００７８】
この実施の形態１のスイッチ装置Ｓは、従来のスイッチ装置ｓ（図１０および図１１参照）において、メディアアクセス制御モジュールｍａｃをメディアアクセス制御モジュールＭＡＣに変更した構成である。
【００７９】
物理層制御モジュールＰＨＹは、物理層を制御するモジュールである。この物理層制御モジュールＰＨＹは、ポートＰに入力されたパケット（基本パケットＰＢまたは多重パケットＰＭ）を、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣに適合する信号に変換してメディアアクセス制御モジュールＭＡＣに送るとともに、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣから出力されたパケット（基本パケットＰＢまたは多重パケットＰＭ）を、ポートＰの接続ケーブルに適合した信号に変換してポートＰから送信する。
【００８０】
アドレステーブルＡＤＴには、送信ポートごとの宛先アドレスが記録されている。
【００８１】
メディアアクセス制御モジュールＭＡＣは、データリンク層を制御するモジュールである。このメディアアクセス制御モジュールＭＡＣは、接続されたポートＰが基本パケットＰＢまたは多重パケットＰＭの受信ポートとなるときには、パケット分離処理を含むパケットスイッチング処理の受信側処理を担当し、接続されたポートＰが基本パケットＰＢまたは多重パケットＰＭの送信ポートとなるときには、パケット多重処理を含むパケットスイッチング処理の送信側処理を担当する。
【００８２】
バファメモリＢＵＦには、スイッチング処理される基本フレームデータ部ＦＤＢが一時的に保持される。
【００８３】
スイッチングジュールＳＷＭは、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣからバファメモリＢＵＦに転送された基本フレームデータ部ＦＤＢの宛先アドレスをアドレステーブルＡＤＴで検索することによって、その基本フレームデータ部ＦＤＢを送信するポートを判別し、その基本フレームデータ部ＦＤＢをその送信ポートのバファメモリＢＵＦに転送する。
【００８４】
図３のパケットスイッチング処理（パケット多重処理）では、ポートＰ２で受信された基本パケットＰＢ−１およびポートＰ３で受信された基本パケットＰＢ−２が、１つの多重パケットＰＭ−３に多重され、この多重パケットＰＭ−３がポートＰ１から送信される。この図３のパケット多重処理は、図２のパケット転送においてはスイッチ装置Ｓ１での処理に相当する。従って、図３のポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、図１のスイッチ装置Ｓ１のポートＰｇ，Ｐａ，Ｐｄにそれぞれ相当する。
【００８５】
図３において、物理層制御ジュールＰＨＹ２は、ポートＰ２で受信したパケットＰＢ−１をメディアアクセス制御モジュールＭＡＣ２に送る。同様に、物理層制御ジュールＰＨＹ３は、ポートＰ３で受信したパケットＰＢ−２をメディアアクセス制御モジュールＭＡＣ３に送る。
【００８６】
メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ２は、受信されたパケットＰＢ−１のＦＣＳ部Ｃ−１のＦＣＳデータによってフレームデータ部ＦＤＢ−１の転送エラーをチェックする。そして、転送エラーがなければ、パケットＰＢ−１に含まれているいずれかの長さ部の長さデータ（基本パケットまたは基本フレーデータ部の長さデータ）を参照し、この長さデータと受信されたパケットＰＢ−１またはフレームデータ部ＦＤＢ−１の実際のデータ長とを比較することによって、このパケットＰＢ−１が多重パケットであるか否かを判別する。
【００８７】
そして、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ２は、このパケットＰＢ−１が基本パケットであると判別して、この基本パケットＰＢ−１を構成するフレームデータ部ＦＤＢ−１に含まれる長さデータをもとに、基本パケットＰＢ−１から基本フレームデータ部ＦＤＢ−１を分離し、この基本フレームデータ部ＦＤＢ−１をバッファメモリＢＵＦ２に送る。
【００８８】
例えば、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ２は、パケットＰＢ−１の長さ部に挿入されている長さデータと、フレームデータ部ＦＤＢ−１の実際のデータ長とを比較する。そして、これらが一致することによって、パケットＰＢ−１が基本パケットであると判別する。
【００８９】
同様に、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ３は、受信されたパケットＰＢ−２のＦＣＳ部Ｃ−２のＦＣＳデータによって基本フレームデータ部ＦＤＢ−２の転送エラーをチェックする。そして、転送エラーがなければ、パケットＰＢ−２に含まれているいずれかの長さ部の長さデータ（基本パケットまたは基本フレーデータ部の長さデータ）を参照し、この長さデータと受信されたパケットＰＢ−１またはフレームデータ部ＦＤＢ−２の実際のデータ長とを比較することによって、このパケットＰＢ−２が多重パケットであるか否かを判別する。
【００９０】
そして、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ３は、このパケットＰＢ−２が基本パケットであると判別して、この基本パケットＰＢ−２を構成する基本フレームデータ部ＦＤＢ−２に含まれる長さデータをもとに、基本パケットＰＢ−２から基本フレームデータ部ＦＤＢ−２を分離し、この基本フレームデータ部ＦＤＢ−２をバッファメモリＢＵＦ３に送る。
【００９１】
なお、上記のポートＰ２，Ｐ３が端末装置に接続されている場合には、端末装置から送信されてそのポートで受信されるパケットは、基本パケットのみであるので、受信されたパケットが多重パケットであるか否かの上記の判別は、省略可能である。
【００９２】
スイッチングモジュールＳＷＭは、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１の宛先アドレスを参照し、この宛先アドレスをアドレステーブルＡＤＴで検索することによって、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１を送信するポートがポートＰ１であることを判別する。そして、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１を、バッファメモリＢＵＦ１を介してメディアアクセス制御モジュールＭＡＣ１に送る。同様に、スイッチングモジュールＳＷＭは、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２の宛先アドレスを参照し、この宛先アドレスをアドレステーブルＡＤＴで検索することによって、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２を送信するポートがポートＰ１であることを判別する。そして、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２を、バッファメモリＢＵＦ１を介してメディアアクセス制御モジュールＭＡＣ１に送る。
【００９３】
メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ１は、２つの基本フレームデータ部ＦＤＢ−１，ＦＤＢ−２を配置した複合フレームデータ部ＦＤＭ−３を生成するとともに、この複合フレームデータ部ＦＤＭ−３についてのＦＣＳ部Ｃ−３を生成し、複合フレームデータ部ＦＤＭ−３に同期部ＰＳおよびＦＣＳ部Ｃ−３を付加して多重パケットＰＭ−３を生成し、この多重パケットＰＭ−３を物理層制御モジュールＰＨＹ１に送る。
【００９４】
物理層制御モジュールＰＨＹ１は、多重パケットＰＭ−３をポートＰ１から送信する。
【００９５】
図４のパケットスイッチング処理（パケット分離処理）では、ポートＰ１で受信された多重パケットＰＭ−３が、２つの基本パケットＰＢ−１，ＰＢ−２に分離され、これらの基本パケットがポートＰ２，Ｐ３からそれぞれ送信される。この図４のパケット分離処理は、図２のパケット転送においてはスイッチ装置Ｓ２での処理に相当する。従って、図４のポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、図１のスイッチ装置Ｓ２のポートＰｇ，Ｐｃ，Ｐｆにそれぞれ相当する。
【００９６】
図４において、物理層制御ジュールＰＨＹ１は、ポートＰ１で受信されたパケットＰＭ−３をメディアアクセス制御モジュールＭＡＣ１に送る。
【００９７】
メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ１は、受信されたパケットＰＭ−３のＦＣＳ部Ｃ−３のＦＣＳデータによってそのパケットＰＭ−３のフレームデータ部ＦＤＭ−３の転送エラーをチェックする。そして、転送エラーがなければ、パケットＰＭ−３に含まれているいずれかの長さ部の長さデータ（基本パケットまたは基本フレーデータ部の長さデータ）を参照し、この長さデータと受信されたパケットＰＭ−３またはフレームデータ部ＦＤＭ−３の実際のデータ長とを比較することによって、このパケットＰＭ−３が多重パケットであるか否かを判別する。
【００９８】
そして、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ１は、このパケットＰＭ−３が多重パケットであると判別して、この多重パケットＰＭ−３を構成する複合フレームデータ部ＦＤＭ−３に含まれる２つの長さ部の長さデータをもとに、この多重パケットＰＭ−３を２つの基本フレームデータ部ＦＤＢ−１，ＦＤＢ−２に分離し、これらの基本フレームデータ部ＦＤＢ−１，ＦＤＢ−２をバッファメモリＢＵＦ１に送る。
【００９９】
例えば、まず、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ１は、フレームデータ部ＦＤＭ−３を構成している基本フレームデータ部ＦＤＢ−１の長さ部に挿入されている長さデータと、フレームデータ部ＦＤＭ−３の実際のデータ長とを比較する。そして、これらが異なることによって、パケットＰＭ−３が多重パケットであると判別し、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１の長さデータから基本フレームデータ部ＦＤＢ−１の末尾の境界を計算し、その境界で基本フレームデータ部ＦＤＢ−１を分離する。
【０１００】
さらに、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ１は、多重パケットＰＭ−３の残った部分を構成している基本フレームデータ部ＦＤＢ−２の長さ部に挿入されている長さデータと、複合フレームデータ部ＦＤＭ−３の残った部分の実際のデータ長とを比較する。そして、これらが一致することによって、多重パケットＰＭ−３の残った部分には１つの基本フレームデータ部ＦＤＢ−２のみが含まれていると判別し、多重パケットＰＭ−３の残った部分から基本フレームデータ部ＦＤＢ−２を分離し、多重パケットＰＭ−３の分離処理を終了する。
【０１０１】
スイッチングモジュールＳＷＭは、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１の宛先アドレスを参照し、この宛先アドレスをアドレステーブルＡＤＴで検索することによって、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１を送信するポートがポートＰ２であることを判別する。そして、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１を、バッファメモリＢＵＦ２を介してメディアアクセス制御モジュールＭＡＣ２に送る。同様に、スイッチングモジュールＳＷＭは、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２の宛先アドレスを参照し、この宛先アドレスをアドレステーブルＡＤＴで検索することによって、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２を送信するポートがポートＰ３であることを判別する。そして、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２を、バッファメモリＢＵＦ３を介してメディアアクセス制御モジュールＭＡＣ３に送る。
【０１０２】
メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ２は、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１についてのＦＣＳ部Ｃ−１を再生成し、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１に同期部ＰＳおよびＦＣＳ部Ｃ−１を付して基本パケットＰＢ−１を再生成し、この基本パケットＰＢ−１を物理層制御モジュールＰＨＹ２に送る。同様に、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ３は、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２についてのＦＣＳ部Ｃ−２を再生成し、基本フレームデータ部ＦＤＢ−２に同期部ＰＳおよびＦＣＳ部Ｃ−２を付して基本パケットＰＢ−２を再生成し、この基本パケットＰＢ−２を物理層制御モジュールＰＨＹ３に送る。
【０１０３】
物理層制御モジュールＰＨＹ２は、基本パケットＰＢ−１をポートＰ２から送信する。同様に、物理層制御モジュールＰＨＹ３は、基本パケットＰＢ−２をポートＰ３から送信する。
【０１０４】
なお、図３において、基本パケットＰＢ−１とＰＢ−２とが多重された多重パケットが、ポートＰ２で受信されるのであれば、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ２は、上記の受信された多重パケットを、図４のメディアアクセス制御モジュールＭＡＣ１と同様の手順で、２つの基本フレームデータ部ＦＤＢ−１，ＦＤＢ２に分離する。
【０１０５】
また、図４において、基本フレームデータ部ＦＤＢ−１とＦＤＢ−２が、ともにポートＰ２から送信されるのであれば、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣ２は、これらの基本フレームデータ部を複合した多重パケットを、図３のメディアアクセス制御モジュールＭＡＣ１と同様の手順で生成する。
【０１０６】
このように、実施の形態１のスイッチ装置Ｓのメディアアクセス制御モジュールＭＡＣは、図３のＭＡＣ１や図４のＭＡＣ２，ＭＡＣ３のように、パケット送信側となるときには、同じポートＰから送信される基本フレームデータ部ＦＤＢが複数あれば、これらの基本フレームデータ部ＦＤＢを配列した複合フレームデータ部ＦＤＭを生成するとともに、この複合フレームデータ部ＦＤＭについてのＦＣＳ部Ｃを生成し、この複合フレームデータ部ＦＤＭに同期部ＰＳおよび上記の生成したＦＣＳ部Ｃを付加して多重パケットＰＭを生成する。また、同じポートＰから送信される基本フレームデータ部ＦＤＢが１つであれば、この基本フレームデータ部ＦＤＢについてのＦＣＳ部Ｃを単独で生成し、このフレームデータ部ＦＤＢに同期部ＰＳおよび上記の単独で生成したＦＣＳ部Ｃを付加して基本パケットＰＢを再生成する。
【０１０７】
ただし、スイッチ装置Ｓにおいて、同じポートから送信される複数のパケットが受信されるのをいつまでも待っていたのでは、スイッチ装置Ｓでのパケットスイッチング処理の時間が大きくなり、遅延が問題になる。このため、例えば、スイッチ装置Ｓにタイマを設け、ほぼ同時に受信されて同じポートから送信される複数の基本フレームデータ部（従って、同じ１つの多重パケットから分離されて同じポートから送信される複数の基本フレームデータ部も含まれる）のみを多重するようにすれば、スイッチ装置Ｓでのパケットスイッチング処理（パケット多重処理）の効率を上げることができる。
【０１０８】
また、実施の形態１のスイッチ装置Ｓのメディアアクセス制御モジュールＭＡＣは、図３のＭＡＣ２，ＭＡＣ３や図４のＭＡＣ１のように、パケット受信側となるときには、受信されたパケット（基本パケットＰＢまたは多重パケットＰＭ）に含まれる長さ部の長さデータをもとに、そのパケットから個々の基本フレームデータ部ＦＤＢを分離する。つまり、上記の長さデータをもとにそのパケットが多重パケットであるか否かを判別し、基本パケットであれば、その基本フレームデータ部ＦＤＢに１つ含まれる長さ部の長さデータをもとに、その基本フレームデータ部ＦＤＢを分離し、多重パケットＰＭであれば、その複合フレームデータ部ＦＤＭに複数含まれる長さ部の長さデータをもとに、その複合フレームデータ部ＦＤＭを個々の基本フレームデータ部ＦＤＢに分離する。
【０１０９】
なお、ＩＥＥＥ８０２．３標準ＬＡＮでは最小パケット長が６４［バイト］という制限があるので、スイッチ装置Ｓにおいて、多重パケットのパケット長が上記の最小パケット長に達しないときには、ダミーデータを付加する必要がある。
【０１１０】
また、実施の形態１のスイッチ装置ＳのスイッチングモジュールＳＷＭは、受信されたパケット（基本パケットおよび多重パケット）から分離された基本フレームデータ部に含まれる宛先アドレスをもとに、従来と同様の手順で、その基本フレームデータ部を送信するポートを判別し、その基本フレームデータ部を送信ポートのバッファメモリＢＵＦに転送する。
【０１１１】
なお、図３および図４では、スイッチ装置Ｓ内での基本フレームデータ部ＦＤＢのスイッチング処理がスイッチングモジュールＳＷＭを介してなされているが、スイッチングモジュールＳＷＭを介さずに、受信ポートと送信ポートのメモリバッファＢＵＦ間で基本フレームデータ部ＦＤＢが直接転送される構成とすることも可能である。
【０１１２】
また、この実施の形態１の端末装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、従来の端末装置ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ（図８参照）において、受信した多重パケットから個々の基本フレームデータ部を分離するパケット分離処理（スイッチ装置Ｓと同様のパケット分離処理）の機能を設けたものである。ただし、この実施の形態１のネットワークを従来の端末装置ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅで構成することも可能である。この場合には、スイッチ装置Ｓにおいて、端末装置に接続されたポートのメディアアクセス制御モジュールＭＡＣでは、多重パケットを生成しないようにする。
【０１１３】
以上のように実施の形態１では、スイッチ装置において、複数の基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部を生成するとともに、この複合フレームデータ部についてのＦＣＳ部を生成し、上記の複合フレームデータ部に同期部および上記生成したＦＣＳ部を付加して多重パケットを生成し、この多重パケットを送信する。また、スイッチ装置または端末装置において、受信したパケットからフレームデータ部を分離し、そのフレームデータ部に含まれる長さ部の長さデータをもとに、そのフレームデータ部が複合フレームデータ部であるか否かを判別し、複合フレームデータ部であれば、その複合フレームデータ部を構成する個々の基本フレームデータ部に含まれている長さ部の長さデータをもとに、上記複合フレームデータ部を上記個々の基本フレームデータ部に分離する。
【０１１４】
これにより、同期部およびＦＣＳ部を多重して転送できるとともに、送信時にパケット間ギャップ（従来のパケット転送において複数の基本パケットを同じポートから送信するときにこれらの基本パケット間に設けなければならなかったギャップ）を設ける必要がないので、データ転送効率を上げることができ、これによってネットワークの使用効率を上げることができる。また、ＩＥＥＥ８０２．３標準ＬＡＮのように最小パケット長の制限があるネットワークでは、ダミーデータの付加率を低減することができ、これによってもデータ転送効率およびネットワークの使用効率を上げることができる。
【０１１５】
さらに、実施の形態１のパケットスイッチング処理（パケット多重処理およびパケット分離処理）は、データリンク層を制御するメディアアクセス制御手順の変更のみで実現することができ、データリンク層の下層である物理層の制御手順およびデータリンク層の上層の制御手順の変更を伴わずに実現できるので、実施の形態１のスイッチ装置および端末装置は、従来のスイッチ装置および端末装置において、データリンク層を制御するメディアアクセス制御モジュールのみを変更すれば実現できる。また、従来のスイッチ装置および端末装置に設けられている機能であって、基本フレームデータ部に含まれる長さ部の長さデータをもとに基本パケットから基本フレームデータ部を分離する機能、および基本フレームデータ部についてのＦＣＳ部を生成する機能をそのまま利用できる。
【０１１６】
これにより、実施の形態１のスイッチ装置および端末装置は、従来のスイッチ装置および端末装置の簡単な変更のみで、容易に実現可能である。
【０１１７】
実施の形態２
図５は本発明の実施の形態２のネットワークの構成図である。図２では、スイッチ装置、ルータ装置、およびインターネットで構成され、圧縮音声通信などをするＩＰネットワークを想定している。なお、図５において、図１と同じものには同じ符号を付してある。
【０１１８】
図５のネットワークは、端末装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと、スイッチ装置Ｓ１，Ｓ２と、ルータ装置Ｒ１，Ｒ２と、インターネットとを含んで構築されている。それぞれのルータ装置Ｒ１，Ｒ２は、ポートＱａ，Ｑｂ，Ｑｃ，Ｑｄ，Ｑｅ，Ｑｆを備えている。
【０１１９】
端末装置Ａはスイッチ装置Ｓ１のポートＰａに接続され、端末装置Ｂはスイッチ装置Ｓ１のポートＰｄに接続され、端末装置Ｃはスイッチ装置Ｓ１のポートＰｆに接続されている。また、端末装置Ｄはスイッチ装置Ｓ２のポートＰｃに接続され、端末装置Ｅはスイッチ装置Ｓ２のポートＰｆに接続されている。
【０１２０】
スイッチ装置Ｓ１のポートＰｇは、ルータ装置Ｒ１のポートＱｆに接続され、スイッチ装置Ｓ２のポートＰｇは、ルータ装置Ｒ２のポートＱｅに接続されている。ルータ装置Ｒ１のポートＱａおよびルータ装置Ｒ２のポートＱｆは、それぞれバックボーンネットワークであるインターネットに接続されている。
【０１２１】
この実施の形態２のネットワークでは、端末装置から送信されるパケットは基本パケットのみであるが、スイッチ装置およびルータ装置において複数の基本パケットの基本フレームデータ部を複合した複合フレームデータ部を含む多重パケットが生成されるので、基本パケットに加え、上記の多重パケットの転送がなされる。
【０１２２】
図６は図５のネットワークにおいてのパケット転送を説明する図である。この図６は、端末装置Ａ，Ｂ，Ｃがスイッチ装置Ｓ１、ルータ装置Ｒ１、インターネッット、ルータ装置Ｒ２、スイッチ装置Ｓ２を介して端末装置Ｄ，Ｅと通信しており、端末装置Ａ，Ｂ，Ｃから端末装置Ｄ，Ｅにパケットが転送されるときの図である。
【０１２３】
図６において、図２と同じものあるいは相当するものには同じ符号を付してあり、ＰＢＩ（ＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｂ，ＰＢＩ−Ｃ）は基本パケット、ＰＭＩ（ＰＭＩ−１，ＰＭＩ−２，ＰＭＩ−３，ＰＭＩ−４）は多重パケットである。また、Ｔｏ（Ｔｏ−Ｒ１，Ｔｏ−Ｒ２，Ｔｏ−Ｄ，Ｔｏ−Ｅ）は宛先アドレス（ＭＡＣアドレス）部、ＣＩ（ＣＩ−Ａ，ＣＩ−Ｂ，ＣＩ−Ｃ，ＣＩ−Ｍ１，ＣＩ−Ｍ２，ＣＩ−Ｍ３，ＣＩ−Ｍ４）はＦＣＳ部である。また、ＩＰ（ＩＰ−Ｄ，ＩＰ−Ｅ）は宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）部である。
【０１２４】
図６から判るように、基本パケットＰＢＩのヘッダ部は、同期部ＰＳと、宛先アドレス部Ｔｏと、送信元アドレス部Ｆｒｏｍと、長さ部Ｌと、宛先ネットワークアドレス部ＩＰとによって構成されている。また、基本パケットＰＢＩのフッタ部は、ＦＣＳ部ＣＩのみからなる。また、基本フレームデータ部は、宛先アドレス部Ｔｏと、送信元アドレス部Ｆｒｏｍと、長さ部Ｌと、宛先ネットワークアドレス部ＩＰと、データ部ＤＡＴＡとによって構成されている。この実施の形態２の基本フレームデータ部は、上記実施の形態１の基本フレームデータ部において、宛先ネットワークアドレス部ＩＰを設けた構成である。
【０１２５】
宛先ネットワークアドレス部ＩＰには、宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）が挿入される。基本パケットＰＢＩのＦＣＳ部ＣＩには、その基本パケットの基本フレームデータ部の転送エラーをチェックするためのＣＲＣなどのＦＣＳデータが挿入される。
【０１２６】
また、図６から判るように、多重パケットＰＭＩは、同期部ＰＳと、複数の基本パケットＰＢＩの基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部と、フッタ部であるＦＣＳ部ＣＩとによって構成されている。多重パケットＰＭＩのＦＣＳ部ＣＩには、その多重パケットの複合フレームデータ部の転送エラーをチェックするためのＣＲＣなどのＦＣＳデータが挿入される。
【０１２７】
図６において、端末装置Ａからスイッチ装置Ｓ１のポートＰａに基本パケットＰＢＩ−Ａが、端末装置Ｃからスイッチ装置Ｓ１のポートＰｄに基本パケットＰＢＩ−Ｃが、端末装置Ｂからスイッチ装置Ｓ１のポートＰｄに基本パケットＰＢＩ−Ｂが、この順で送信される。
【０１２８】
基本パケットＰＢＩ−Ａは、同期部ＰＳと、宛先アドレス部Ｔｏ−Ｒ１と、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ａと、長さ部Ｌ−Ａと、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｄと、データ部ＤＡＴＡ−Ａと、ＦＣＳ部ＣＩ−Ａとが配置された構成である。また、基本パケットＰＢＩ−Ｃは、同期部ＰＳと、宛先アドレス部Ｔｏ−Ｒ１と、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｃと、長さ部Ｌ−Ｃと、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｄと、データ部ＤＡＴＡ−Ｃと、ＦＣＳ部ＣＩ−Ｃとが配置された構成である。また、基本パケットＰＢＩ−Ｂは、同期部ＰＳと、宛先アドレス部Ｔｏ−Ｒ１と、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｂと、長さ部Ｌ−Ｂと、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｅと、データ部ＤＡＴＡ−Ｂと、ＦＣＳ部ＣＩ−Ｂとが配置された構成である。
【０１２９】
上記の宛先アドレス部Ｔｏ−Ｒ１の「−Ｒ１」は、その基本パケットの装置間転送においての宛先がルータ装置Ｒ１であることを示す。
従って、これらの基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃ，ＰＢＩ−Ｂの装置間転送の宛先は、全てルータ装置Ｒ１である。また、上記の宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｄの「−Ｄ」は、その基本パケットの最終の宛先が端末装置Ｄであることを示し、上記の宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｅの「−Ｅ」は、その基本パケットの最終の宛先が端末装置Ｅであることを示す。従って、基本パケットＰＢＩ−ＡおよびＰＢＩ−Ｃの最終の宛先は端末装置Ｄであり、基本パケットＰＢＩ−Ｂの最終の宛先は端末装置Ｅである。
【０１３０】
上記の装置間転送には、端末装置−ルータ装置間、ルータ装置−ルータ装置間、ルータ装置−端末装置間、端末装置−端末装置間などがある。なお、スイッチ装置は、装置間転送の送受信装置にはならない。パケットの転送は、１つまたは複数の装置間転送手順によって構成される。上記実施形態１のパケット転送は、端末装置−端末装置間の１つの装置間転送手順で構成されていたが（図１および図２参照）、この実施の形態２のパケット転送は、端末装置−ルータ装置間、ルータ装置−ルータ装置間、ルータ装置−端末装置間の合計４つの装置間転送手順で構成されている。
【０１３１】
スイッチ装置Ｓ１は、上記実施の形態１と同様のパケットスイッチング処理によって、受信した上記３つの基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｂ，ＰＢＩ−Ｃを多重して１つの多重パケットＰＭＩ−１を生成し、この多重パケットＰＭＩ−１をポートＰｇからルータ装置Ｒ１のポートＱｆに送信する。
【０１３２】
多重化パケットＰＭＩ−１は、同期部ＰＳと、基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃ，ＰＢＩ−Ｂの３つの基本フレームデータ部を複合する複合フレームデータ部と、上記の複合フレームデータ部についてのＦＣＳ部ＣＩ−Ｍ１とによって構成されている。上記の複合フレームデータ部は、基本パケットＰＢＩ−Ａの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｒ１、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ａ、長さ部Ｌ−Ａ、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｄ、データ部ＤＡＴＡ−Ａ）と、基本パケットＰＢＩ−Ｃの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｒ１、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｃ、長さ部Ｌ−Ｃ、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｄ、データ部ＤＡＴＡ−Ｃ）と、基本パケットＰＢＩ−Ｂの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｒ１、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｂ、長さ部Ｌ−Ｂ、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｅ、データ部ＤＡＴＡ−Ｂ）とによって構成されている。
【０１３３】
図５および図６のように、ルータ装置超えをしてパケットが転送されるときには、物理アドレスである宛先アドレスが一致するパケットがルータ装置間を転送されるので、図６の多重パケットＰＭＩ−２のように、宛先アドレスを多重することができる。
【０１３４】
ルータ装置Ｒ１は、受信したパケットＰＭＩ−１に含まれている長さ部Ｌをもとに、このパケットＰＭＩ−１が多重パケットであることを判別する。そして、この多重パケットＰＭＩ−１に含まれている３つの長さ部Ｌの長さデータをもとに、この多重パケットＰＭＩ−１を３つの基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｂ，ＰＢＩ−Ｃに分離する。
【０１３５】
さらに、ルータ装置Ｒ１は、分離した基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｂ，ＰＢＩ−Ｃのそれぞれに含まれている宛先ネットワークアドレス部ＩＰの宛先ネットワークアドレスをもとに、３つの基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｂ，ＰＢＩ−Ｃを送信するポートが全て同じポートＱａであると判別する。また、上記３つの宛先ネットワークアドレスをもとに、３つの基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃ，ＰＢＩ−Ｂのこのあとの装置間転送の宛先アドレスが全て同じルータ装置Ｒ２であると判別する。
【０１３６】
そして、ルータ装置Ｒ１は、３つの基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃ，ＰＢＩ−Ｂを多重した多重パケットＰＭＩ−２を生成し、この多重パケットＰＭＩ−２をポートＱａからインターネットに送出する。この多重パケットＰＭＩ−２の生成において、ルータ装置Ｒ１は、３つの基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃ，ＰＢＩ−Ｂの重複する同じ宛先アドレスを１つにすることによって、宛先アドレスを多重する。
【０１３７】
なお、ルータ装置Ｒ１内においては、受信されたパケット（基本パケットおよび多重パケット）から基本フレームデータ部が分離され、この基本フレームデータ部がルーティング処理される。
【０１３８】
多重化パケットＰＭＩ−２は、同期部ＰＳと、基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃ，ＰＢＩ−Ｂの３つの基本フレームデータ部を複合する複合フレームデータ部と、上記の複合フレームデータ部についてのＦＣＳ部ＣＩ−Ｍ２とによって構成されている。上記の複合フレームデータ部は、基本パケットＰＢＩ−Ａの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｒ２、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ａ、長さ部Ｌ−Ａ、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｄ、データ部ＤＡＴＡ−Ａ）と、基本パケットＰＢＩ−Ｃの基本フレームデータ部（送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｃ、長さ部Ｌ−Ｃ、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｄ、データ部ＤＡＴＡ−Ｃ）と、基本パケットＰＢＩ−Ｂの基本フレームデータ部（送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｂ、長さ部Ｌ−Ｂ、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｅ、データ部ＤＡＴＡ−Ｂ）とによって構成されている。
【０１３９】
このように、多重パケットＰＭＩ−２は、基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃ，ＰＢＩ−Ｂの３つの基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部を生成し、この複合フレームデータ部に、同期部ＰＳを付加するとともに、上記の複合フレームデータ部についてのＦＣＳ部ＣＩ−Ｍ２を生成して付加したものである。ただし、基本フレームデータ部に含まれる宛先アドレス部は、装置間転送に応じて、Ｔｏ−Ｒ１からＴｏ−Ｒ２に変更される。
【０１４０】
さらに、この多重パケットＰＭＩ−２では、基本パケットＰＢＩ−Ａの基本フレームデータ部（複合フレームデータ部を構成する３つの基本フレームデータ部の内の先頭の基本フレームデータ部）の宛先アドレス部Ｔｏ−Ｒ２のみを残し、基本パケットＰＢＩ−ＣおよびＰＢＩ−Ｂの基本フレームデータ部の宛先アドレス部Ｔｏ−Ｒ２を削除することによって、重複する同じ宛先アドレスを多重している。
【０１４１】
インターネットに送出された多重パケットＰＭＩ−２は、宛先のルータ装置Ｒ２のポートＱｆで受信される。
【０１４２】
ルータ装置Ｒ２は、受信した多重パケットＰＭＩ−２に含まれている長さ部Ｌをもとに、このパケットＰＭＩ−２が多重パケットであることを判別する。そして、この多重パケットＰＭＩ−２に含まれている３つの長さ部Ｌの長さデータをもとに、この多重パケットＰＭＩ−２を３つの基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｂ，ＰＢＩ−Ｃに分離する。
【０１４３】
さらに、ルータ装置Ｒ２は、分離した基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃ，ＰＢＩ−Ｂのそれぞれに含まれている宛先ネットワークアドレス部ＩＰの宛先ネットワークアドレスをもとに、３つの基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃ，ＰＢＩ−Ｂを送信するポートが全て同じポートＱｅであると判別する。また、上記３つの宛先ネットワークアドレスをもとに、基本パケットＰＢＩ−ＡおよびＰＢＩ−Ｃのこのあとの装置間転送の宛先アドレスが同じ端末装置Ｄであり、基本パケットＰＢＩ−Ｂのこのあとの装置間転送の宛先アドレスが端末装置Ｅであると判別する。
【０１４４】
そして、ルータ装置Ｒ２は、３つの基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃ，ＰＢＩ−Ｂを多重した多重パケットＰＭＩ−３を生成し、この多重パケットＰＭＩ−３をポートＱｅからスイッチ装置Ｓ２のポートＰｇに送信する。この多重パケットＰＭＩ−３の生成において、ルータ装置Ｒ２は、多重パケットＰＭＩ−２で多重されていた宛先アドレス部Ｔｏ−Ｒ２を、３つの宛先アドレス部Ｔｏ−Ｄ，Ｔｏ−Ｄ，Ｔｏ−Ｅに分離する。
【０１４５】
なお、ルータ装置Ｒ２内においても、受信されたパケット（基本パケットおよび多重パケット）から基本フレームデータ部が分離され、この基本フレームデータ部がルーティング処理される。
【０１４６】
多重パケットＰＴＩ−Ｍ３は、同期部ＰＳと、基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃ，ＰＢＩ−Ｂの３つの基本フレームデータ部を複合する複合フレームデータ部と、上記の複合フレームデータ部についてのＦＣＳ部ＣＩ−Ｍ３とによって構成されている。上記の複合フレームデータ部は、基本パケットＰＢＩ−Ａの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｄ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ａ、長さ部Ｌ−Ａ、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｄ、データ部ＤＡＴＡ−Ａ）と、基本パケットＰＢＩ−Ｃの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｄ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｃ、長さ部Ｌ−Ｃ、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｄ、データ部ＤＡＴＡ−Ｃ）と、基本パケットＰＢＩ−Ｂの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｅ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｂ、長さ部Ｌ−Ｂ、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｅ、データ部ＤＡＴＡ−Ｂ）とによって構成されている。
【０１４７】
このように、多重パケットＰＭＩ−２は、基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃ，ＰＢＩ−Ｂの３つの基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部を生成し、この複合フレームデータ部に、同期部ＰＳを付加するとともに、上記の複合フレームデータ部についてのＦＣＳ部ＣＩ−Ｍ２を生成して付加したものである。ただし、基本フレームデータ部に含まれる宛先アドレス部は、装置間転送に応じて、Ｔｏ−Ｒ２からＴｏ−Ｄ，Ｔｏ−Ｅに変更される。
【０１４８】
さらに、この多重パケットＰＭＩ−３では、基本パケットＰＢＩ−Ｃ，ＰＢＩ−Ｂの基本フレームデータ部に宛先アドレス部Ｔｏ−Ｄ，Ｔｏ−Ｅをそれぞれ設けることによって、多重されていた宛先アドレスを分離している。
【０１４９】
スイッチ装置Ｓ２は、上記実施の形態１と同様のパケットスイッチング処理によって、受信した多重パケットＰＭＩ−Ｍ３を、基本パケットＰＢＩ−ＡおよびＰＢＩ−Ｃを多重した多重パケットＰＭＩ−４と、基本パケットＰＢＩ−Ｂとに分離し、多重パケットＰＭＩ−４をポートＰｃから端末装置Ｄに送信し、再生成した基本パケットＰＢＩ−ＢをポートＰｆから端末装置Ｅに送信する。
【０１５０】
多重パケットＰＭＩ−４は、同期部ＰＳと、基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃの２つの基本フレームデータ部を複合する複合フレームデータ部と、上記の複合フレームデータ部についてのＦＣＳ部ＣＩ−Ｍ４とによって構成されている。上記の複合フレームデータ部は、基本パケットＰＢＩ−Ａの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｄ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ａ、長さ部Ｌ−Ａ、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｄ、データ部ＤＡＴＡ−Ａ）と、基本パケットＰＢＩ−Ｃの基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｄ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｃ、長さ部Ｌ−Ｃ、宛先ネットワークアドレス部ＩＰ−Ｄ、データ部ＤＡＴＡ−Ｃ）とによって構成されている。
【０１５１】
このように、多重パケットＰＭＩ−４は、基本パケットＰＢＩ−Ａ，ＰＢＩ−Ｃの２つの基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部を生成し、この複合フレームデータ部に、同期部ＰＳを付加するとともに、上記の複合フレームデータ部についてのＦＣＳ部ＣＩ−Ｍ４を生成して付加したものである。
【０１５２】
また、再生成された基本パケットＰＢＩ−Ｂは、同期部ＰＳと、基本フレームデータ部（宛先アドレス部Ｔｏ−Ｅ、送信元アドレス部Ｆｒｏｍ−Ｂ、長さ部Ｌ−Ｂ、宛先アドレス部Ｔｏ−Ｅ、データ部ＤＡＴＡ−Ｂ）と、再生成されたＦＣＳ部ＣＩ−Ｂとによって構成されている。
【０１５３】
端末装置Ｄは、スイッチ装置Ｓ２と同様のパケット分離処理によって、受信した多重パケットＰＭ−４を２つの基本フレームデータ部に分離する。そして、これらの基本フレームデータ部からそれぞれデータ部ＤＡＴＡ−Ａ，ＤＡＴＡ−Ｃを分離する。また、端末装置Ｅは、受信した基本パケットＰＢＩ−Ｂからデータ部ＤＡＴＡ−Ｂを分離する。
【０１５４】
図７は図５のルータ装置Ｒ（Ｒ１，Ｒ２）の内部構成図であるとともに、ルータ装置Ｒにおいてのパケットルーティング処理を説明する図である。図７において、図３または図４と同じものには同じ符号を付してあり、ＰＭＩ（ＰＭＩ−Ａ，ＰＭＩ−Ｂ）は多重パケット、ＦＤＢＩ（ＦＤＢＩ−１，ＦＤＢＩ−２）は基本フレームデータ部、ＦＤＭＩ（ＦＤＭＩ−Ａ，ＦＤＭＩ−Ｂ）は多重パケットＰＭＩの複合フレームデータ部、ＣＩ（ＣＩ−Ａ，ＣＩ−Ｂ）は複合フレームデータ部ＦＤＭＩについてのＦＣＳ部である。
【０１５５】
図７において、ルータ装置Ｒは、ポートＱ（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，…，Ｑ７）と、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲ（ＭＡＣＲ１，ＭＡＣＲ２，ＭＡＣＲ３，…，ＭＡＣＲ７）と、物理層制御モジュールＰＨＹ（ＰＨＹ１，ＰＨＹ２，ＰＨＹ３，…，ＰＨＹ７）と、ルーティングモジュールＲＴＭと、アドレステーブルＡＤＴＲとを備えている。
【０１５６】
アドレステーブルＡＤＴＲには、宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）ごとの送信ポートおよび宛先アドレス（ＭＡＣアドレス）が記録されている。
【０１５７】
メディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲは、データリンク層を制御するモジュールである。このメディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲは、接続されたポートＱが基本パケットＰＢＩまたは多重パケットＰＭＩの受信ポートとなるときには、パケットルーティング処理の受信側処理を担当し、接続されたポートＱが基本パケットＰＢＩまたは多重パケットＰＭＩの送信ポートとなるときには、パケットルーティング処理の送信側処理を担当する。
【０１５８】
ルーティングジュールＲＴＭは、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲからバファメモリＢＵＦに転送された基本フレームデータ部ＦＤＢＩの宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）をアドレステーブルＡＤＴＲで検索することによって、その基本フレームデータ部ＦＤＢＩを送信するポートを判別し、その基本フレームデータ部ＦＤＢをその送信ポートのバファメモリＢＵＦに転送する。
【０１５９】
図７のルーティング処理では、ポートＱ１で受信された多重パケットＰＭＩ−Ａがルーティング処理されて、多重パケットＰＭＩ−Ｂが生成され、この多重パケットＰＭＩ−ＢがポートＱ２から送信される。この図７のルーティング処理は、図６のパケット転送においてはルータ装置Ｒ１およびＲ２での処理に相当する。従って、図７のポートＱ１，Ｑ２は、図５のルータ装置Ｒ１のポートＱｆ，Ｑａにそれぞれ相当するとともに、図５のルータ装置Ｒ２のポートＱｆ，Ｑｅにそれぞれ相当する。
【０１６０】
図７において、物理層制御ジュールＰＨＹ１は、ポートＱ１で受信したパケットＰＭＩ−Ａをメディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲ１に送る。
【０１６１】
メディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲ１は、受信されたパケットＰＭＩ−ＡのＦＣＳ部ＣＩ−ＡのＦＣＳデータによってフレームデータ部ＦＤＭＩ−Ａの転送エラーをチェックする。そして、転送エラーがなければ、パケットＰＭＩ−Ａに含まれているいずれかの長さ部の長さデータ（基本パケットまたは基本フレーデータ部の長さデータ）を参照し、この長さデータと受信されたパケットＰＭＩ−Ａまたはフレームデータ部ＦＤＭＩ−Ａの実際のデータ長とを比較することによって、このパケットＰＭＩ−Ａが多重パケットであるか否かを判別する。
【０１６２】
そして、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲ１は、このパケットＰＭＩ−Ａが多重パケットであると判別して、この多重パケットＰＭＩ−Ａを構成する複合フレームデータ部ＦＤＭＩ−Ａに含まれる２つの長さ部の長さデータをもとに、この多重パケットＰＭＩ−Ａを２つの基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１，ＦＤＢＩ−２に分離し、これらの基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１，ＦＤＢＩ−２をバッファメモリＢＵＦ１に送る。
【０１６３】
なお、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲ１でのパケット分離処理は、図４のメディアアクセス制御モジュールＭＡＣ１での処理と同様である。
【０１６４】
ルーティングモジュールＲＴＭは、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１の宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）を参照し、この宛先ネットワークアドレスをアドレステーブルＡＤＴＲで検索することによって、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１を送信するポートがポートＱ２であることを判別する。そして、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１を、バッファメモリＢＵＦ２を介してメディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲ２に送る。同様に、ルーティングモジュールＲＴＭは、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−２の宛先ネットワークアドレスを参照し、この宛先ネットワークアドレスをアドレステーブルＡＤＴＲで検索することによって、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−２を送信するポートがポートＱ２であることを判別する。そして、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−２を、バッファメモリＢＵＦ２を介してメディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲ２に送る。
【０１６５】
メディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲ２は、２つの基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１，ＦＤＢＩ−２を配置した複合フレームデータ部ＦＤＭＩ−Ｂを生成するとともに、この複合フレームデータ部ＦＤＭＩ−ＢについてのＦＣＳ部ＣＩ−Ｂを生成し、複合フレームデータ部ＦＤＭＩ−Ｂに同期部ＰＳおよびＦＣＳ部ＣＩ−Ｂを付加して多重パケットＰＭＩ−Ｂを生成し、この多重パケットＰＭＩ−Ｂを物理層制御モジュールＰＨＹ２に送る。
【０１６６】
また、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲ２は、多重パケットＰＭＩ−Ｂの生成のときに、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１，ＦＤＢＩ−２の宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）を参照し、これらの宛先ネットワークアドレスをアドレステーブルＡＤＴＲで検索することによって、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１およびＦＤＢＩ−２のこのあとの装置間転送の宛先アドレスを判別し、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１，ＦＤＢＩ−２の宛先アドレス部の宛先アドレスを上記このあとの装置間転送の宛先アドレスに変更する。
【０１６７】
さらに、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲ２は、上記の宛先アドレスの変更において、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１，ＦＤＢＩ−２のこのあとの装置間転送の宛先アドレスが同じであるか否かを判別する。
【０１６８】
そして、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲ２は、多重パケットＰＭＩ−Ａにおいて宛先アドレスが分離されており、かつこのあとの装置間転送の宛先アドレスが同じであれば、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１の宛先アドレス部のみをこのあとの装置間転送の宛先アドレスに変更し、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−２の宛先アドレス部を削除することによって、重複する同じ宛先アドレスを多重する。
【０１６９】
また、メディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲ２は、多重パケットＰＭＩ−Ａにおいて宛先アドレスが多重されており（基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−２の宛先アドレス部が削除されており）、かつこのあとの装置間転送の宛先アドレスが異なるものであれば、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１の宛先アドレス部のみをこのあとの装置間転送の宛先アドレスに変更するとともに、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−２にこのあとの装置間転送の宛先アドレスを挿入した宛先アドレス部を付加することによって、多重されていた宛先アドレスを分離する。
【０１７０】
物理層制御モジュールＰＨＹ２は、多重パケットＰＭＩ−ＢをポートＱ２から送信する。
【０１７１】
なお、図７において、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１の基本パケットと基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−２の基本パケットとが異なるポートで受信されるのであれば、それぞれのポートのメディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲは、図３のメディアアクセス制御モジュールＭＡＣ２，ＭＡＣ３と同様の処理によってそれぞれの基本パケットから基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１，ＦＤＢＩ−２を分離する。
【０１７２】
また、図７において、基本フレームデータ部ＦＤＢＩ−１とＦＤＢＩ−２とが異なるポートから送信されるのであれば、それぞれのポートのメディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲは、図４のメディアアクセス制御モジュールＭＡＣ２，ＭＡＣ３と同様の処理によってそれぞれの基本フレームデータ部の基本パケットを生成するとともに、このあとの装置間転送に応じて、宛先アドレス部を変更または付加する。
【０１７３】
このように、実施の形態２のルータ装置Ｒのメディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲは、図７のＭＡＣＲ１のように、パケット受信側となるときには、受信されたパケット（基本パケットＰＢＩまたは多重パケットＰＭＩ）に含まれる長さ部の長さデータをもとに、そのパケットから個々の基本フレームデータ部ＦＤＢＩを分離する。つまり、上記の長さデータをもとにそのパケットが多重パケットであるか否かを判別し、基本パケットであれば、その基本フレームデータ部ＦＤＢＩに１つ含まれる長さ部の長さデータをもとに、その基本フレームデータ部ＦＤＢＩを分離し、多重パケットＰＭＩであれば、その複合フレームデータ部ＦＤＭＩに複数含まれる長さ部の長さデータをもとに、その複合フレームデータ部ＦＤＭＩを個々の基本フレームデータ部ＦＤＢＩに分離する。
【０１７４】
また、実施の形態２のルータ装置Ｒのメディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲは、図７のＭＡＣＲ２のように、パケット送信側となるときには、同じポートＱから送信される基本フレームデータ部ＦＤＢＩが複数あれば、これらの基本フレームデータ部ＦＤＢＩを配列した複合フレームデータ部ＦＤＭＩを生成するとともに、この複合フレームデータ部ＦＤＭＩについてのＦＣＳ部ＣＩを生成し、この複合フレームデータ部ＦＤＭＩに同期部ＰＳおよび上記の生成したＦＣＳ部ＣＩを付加して多重パケットＰＭＩを生成する。また、同じポートＱから送信される基本フレームデータ部ＦＤＢＩが１つであれば、この基本フレームデータ部ＦＤＢＩについてのＦＣＳ部ＣＩを単独で生成し、このフレームデータ部ＦＤＢＩに同期部ＰＳおよび上記の単独で生成したＦＣＳ部ＣＩを付加して基本パケットＰＢＩを再生成する。
【０１７５】
また、パケット送信側となるときに、実施の形態２のメディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲは、多重パケットＰＭＩまたは基本パケットＰＢＩの生成において、基本フレームデータ部ＦＤＢＩの宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）をもとに、その基本フレームデータ部ＦＤＢＩのこのあとの装置間転送の宛先アドレスを判別し、宛先アドレス部の宛先アドレスをこのあとの装置間転送の宛先アドレスに変更し、またはこのあとの装置間転送の宛先アドレスを挿入した宛先アドレス部を付加する。
【０１７６】
さらに、パケット送信側となるときの多重パケットＰＭＩの生成において、実施の形態２のメディアアクセス制御モジュールＭＡＣＲは、多重パケットＰＭＩの複合フレームデータ部ＦＤＭＩを構成する複数の基本フレームデータ部ＦＤＢＩのこのあとの装置間転送の宛先アドレスが同じであるか否かを判別し、同じであれば、１つの基本フレームデータ部ＦＤＢＩにのみ宛先アドレス部を残して他の基本フレームデータ部ＦＤＢＩの宛先アドレス部を削除することによって、宛先アドレスを多重する。また、上記複数の基本フレームデータ部ＦＤＢＩが宛先アドレスの多重された多重パケットから分離されたものであって、これらの基本フレームデータ部ＦＤＢＩのこのあとの装置間転送の宛先アドレスが異なるものであれば、宛先アドレス部が削除されていた基本フレームデータ部ＦＤＢＩに、このあとの装置間転送の宛先アドレスを挿入した宛先アドレス部を付加することによって、宛先アドレスを分離する。
【０１７７】
ただし、ルータ装置Ｒにおいて、同じポートから送信される複数のパケットが受信されるのをいつまでも待っていたのでは、ルータ装置Ｒでのパケットルーティング処理の時間が大きくなり、遅延が問題になる。このため、例えば、ルータ装置ｒにタイマを設け、ほぼ同時に受信されて同じポートから送信される複数の基本フレームデータ部（従って、同じ１つの多重パケットから分離されて同じポートから送信される複数の基本フレームデータ部も含まれる）のみを多重するようにすれば、ルータ装置Ｒでのパケットルーティング処理（パケット多重処理）の効率を上げることができる。
【０１７８】
また、実施の形態２のルータ装置ＲのルーティングモジュールＲＴＭは、受信されたパケット（基本パケットおよび多重パケット）から分離された基本フレームデータ部に含まれる宛先ネットワークアドレスをもとに、従来と同様の手順で、その基本フレームデータ部を送信するポートを判別し、その基本フレームデータ部を送信ポートのバッファメモリＢＵＦに転送する。
【０１７９】
なお、図７では、ルータ装置Ｒ内での基本フレームデータ部ＦＤＢＩのルーティング処理がルーティングモジュールＲＴＭを介してなされているが、ルーティングモジュールＲＴＭを介さずに、受信ポートと送信ポートのメモリバッファＢＵＦ間で基本フレームデータ部ＦＤＢＩが直接転送される構成とすることも可能である。
【０１８０】
以上のように実施の形態２では、スイッチ装置またはルータ装置において、複数の基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部を生成するとともに、この複合フレームデータ部についてのＦＣＳ部を生成し、上記の複合フレームデータ部に同期部および上記生成したＦＣＳ部を付加して多重パケットを生成し、この多重パケットを送信する。また、スイッチ装置、ルータ装置、または端末装置において、受信したパケットからフレームデータ部を分離し、そのフレームデータ部に含まれる長さ部の長さデータをもとに、そのフレームデータ部が複合フレームデータ部であるか否かを判別し、複合フレームデータ部であれば、その複合フレームデータ部を構成する個々の基本フレームデータ部に含まれている長さ部の長さデータをもとに、上記複合フレームデータ部を上記個々の基本フレームデータ部に分離する。
【０１８１】
これにより、同期部およびＦＣＳ部を多重して転送できるとともに、送信時にパケット間ギャップ（従来のパケット転送において複数の基本パケットを同じポートから送信するときにこれらの基本パケット間に設けなければならなかったギャップ）を設ける必要がないので、上記実施の形態１と同様に、データ転送効率を上げることができ、これによってネットワークの使用効率を上げることができる。
【０１８２】
また、実施の形態２のパケットスイッチング処理（パケット多重処理およびパケット分離処理）ならびにパケットルーティング処理（パケット多重処理およびパケット分離処理）は、データリンク層を制御するメディアアクセス制御手順の変更のみで実現することができ、データリンク層の下層である物理層の制御手順およびデータリンク層の上層の制御手順の変更を伴わずに実現できるので、実施の形態１のスイッチ装置、ルータ装置、および端末装置は、従来のスイッチ装置、ルータ装置、および端末装置において、データリンク層を制御するメディアアクセス制御モジュールのみを変更すれば実現できる。また、従来のスイッチ装置、ルータ装置、および端末装置に設けられている機能であって、基本フレームデータ部に含まれる長さ部の長さデータをもとに基本パケットから基本フレームデータ部を分離する機能、および基本フレームデータ部についてのＦＣＳ部を生成する機能をそのまま利用できる。
【０１８３】
これにより、実施の形態２のスイッチ装置、ルータ装置、および端末装置は、従来のスイッチ装置、ルータ装置、および端末装置の簡単な変更のみで、上記実施の形態１と同様に、容易に実現可能である。
【０１８４】
さらに、実施の形態２のルータ装置では、多重パケットの複合フレームデータ部を構成する複数の基本フレームデータ部の宛先アドレスが同じであるか否かを判別し、重複する宛先アドレスを１つにすることによって、宛先アドレスを多重する。
【０１８５】
このように、同期部およびＦＣＳ部に加えて宛先アドレス部も多重することによって、データ転送効率およびネットワークの使用効率をさらに高めることができる。
【０１８６】
なお、上記実施の形態１において、スイッチ装置Ｓ１とバックボーンＬＡＮの間に、上記実施の形態２のルータ装置Ｒ１と同様のパケット分離処理およびパケット多重処理の機能を備えたスイッチ装置をさらにも設けることも可能である。同様に、上記実施の形態１において、スイッチ装置Ｓ２とバックボーンＬＡＮの間に、上記実施の形態２のルータ装置Ｒ２と同様のパケット分離処理およびパケット多重処理の機能を備えたスイッチ装置をさらにも設けることも可能である。
【０１８７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、同期部およびフッタ部を多重して転送できるとともに、送信時にパケット間ギャップ（従来のパケット転送において複数の基本パケットを同じポートから送信するときにこれらの基本パケット間に設けなければならなかったギャップ）を設ける必要がないので、データ転送効率を上げることができ、これによってネットワークの使用効率を上げることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のネットワークの構成図である。
【図２】図１のネットワークにおいてのパケット転送の図である。
【図３】図１のスイッチ装置Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）の内部構成図であるとともに、スイッチ装置Ｓにおいてのパケットスイッチング処理（パケット多重化処理）を説明する図である。
【図４】図１のスイッチ装置Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）の内部構成図であるとともに、スイッチ装置Ｓにおいてのパケットスイッチング処理（パケット分離処理）を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態２のネットワークの構成図である。
【図６】図５のネットワークにおいてのパケット転送の図である。
【図７】図５のルータ装置Ｒ（Ｒ１，Ｒ２）の内部構成図であるとともに、ルータ装置Ｒにおいてのパケットルーティング処理を説明する図である。
【図８】従来のネットワークの構成図である。
【図９】図８のネットワークにおいてのパケット転送の図である。
【図１０】図８のスイッチ装置ｓ（ｓ１，ｓ２）の内部構成図であるとともに、スイッチ装置ｓにおいてのパケットスイッチング処理を説明する図である。
【図１１】図８のスイッチ装置ｓ（ｓ１，ｓ２）の内部構成図であるとともに、スイッチ装置ｓにおいてのパケットスイッチング処理を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ 端末装置、 Ｓ スイッチ装置、 Ｒ ルータ装置、 Ｐ，Ｑ ポート、 ＰＨＹ 物理層制御モジュール、 ＭＡＣ，ＭＡＣＲ メディアアクセス制御モジュール、 ＢＵＦ バッファメモリ、 ＳＷＭ スイッチングモジュール、 ＲＴＭ ルーティングモジュール、 ＡＤＴ，ＡＤＴＲ アドレステーブル。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a computer network such as a LAN or an IP (Internet Protocol) network.
Packet transmission devices such as switch devices and router devices that transmit packets such as voice packets compressed at a low bit rate,
A packet receiving device such as a switch device, a router device, or a terminal device that receives the packet;
A packet multiplexing method for generating a multiplexed packet obtained by multiplexing a plurality of packets;
Packet separation method for separating the multiplex packet into individual packets
It is about.
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 is a block diagram of a conventional network. The network in FIG. 8 is an in-house LAN (IEEE 802.3 standard LAN) composed of a switch device, a terminal device, and the like. For example, compressed voice packet communication is performed.
[0003]
  The network in FIG. 8 includes terminal devices a, b, c, d, and e, and switch devices s1,s2 andAnd a backbone LAN. Each switch device s1, s2 has ports Pa, Pb, Pc, Pd, Pe, Pf, Pg. The terminal device a is connected to the port Pa of the switch device s1, the terminal device b is connected to the port Pd of the switch device s1, and the terminal device c is connected to the port Pf of the switch device s1. Further, the terminal device d is connected to the port Pc of the switch device s2, and the terminal device e is connected to the port Pf of the switch device s2. The ports Pg of the switch devices s1 and s2 are each connected to the backbone LAN.
[0004]
A packet transferred in packet communication includes a header part, a data part, and a footer part. The header part includes a synchronization part, an address part, a length part, and the like. The footer unit includes a frame check sequence (FCS) unit and the like. The synchronization unit is arranged at the beginning of the packet, and the footer unit is arranged at the end of the packet.
[0005]
In the following description, a packet including one header part and one data part is particularly referred to as a basic packet in order to distinguish it from a packet having a different configuration. Further, the header part and the data part excluding the synchronization part in the header part, the data part, and the footer part that constitute the basic packet are particularly referred to as a basic frame data part. Therefore, the basic packet is composed of a synchronization unit, a basic frame data unit, and a footer unit.
[0006]
Synchronization data for identifying the head of a packet at the time of transmission / reception is inserted into the above-described synchronization unit, as well as transmission / reception synchronization. A destination address (MAC (Media Access Control) address), a transmission source address, and the like are inserted into the address part, and a destination network address (IP address) is further inserted in the IP network. In the length part, length data of the basic packet or basic frame data part is inserted. Transmission data such as compressed audio data is inserted into the data portion. FCS data such as CRC (Cyclic Redundancy Check) for checking a transfer error of the basic packet or basic frame data portion is inserted into the FCS portion.
[0007]
In the conventional network of FIG. 8, the basic packet transmitted from the terminal device is transferred to the destination terminal device without being multiplexed and separated during the transfer.
[0008]
FIG. 9 is a diagram for explaining packet transfer in the network of FIG. In FIG. 9, the terminal devices a, b, and c communicate with the terminal devices d and e through the switch device s1, the backbone LAN, and the switch device s2, and the terminal devices a, b, and c communicate with the terminal devices d and e. It is a figure when a basic packet is forwarded.
[0009]
In FIG. 9, PB (PB-a, PB-b, PB-c) is a basic packet. PS is a synchronization unit, To (To-d, To-e) is a destination address (MAC address) unit, From (From-a, From-b, From-c) is a source address unit, and L (L- a, Lb, Lc) is a length part, DATA (DATA-a, DATA-b, DATA-c) is a data part, and C (Ca, Cb, Cc) is an FCS part. It is. MPG is a predetermined gap (Minimam Packet Gap) provided between transferred packets.
[0010]
As can be seen from FIG. 9, the header portion of the basic packet PB is composed of a synchronization portion PS, a destination address portion To, a source address portion From, and a length portion L. Further, the footer part is composed of only the FCS part C. The basic frame data part includes a destination address part To, a source address part From, a length part L, and a data part DATA.
[0011]
  In FIG. 9, the basic packet PB-a is transmitted from the terminal device a to the port Pa of the switch device s1, and the port of the switch device s1 from the terminal device c.PfBasic packet PB-cbThe basic packet PB-b is transmitted in this order to the port Pd of the switching device s1.
[0012]
  Basic packetPB-aAre the synchronization unit PS and the basic frame data unit (destination address unit To-d, source address unit From-a, length unit La, Data section DATA-a)When,FCS DepartmentC-a. Also, basic packetPB-cIs a synchronization part PS, a basic frame data part (destination address part To-d, source address part From-c, length part L-c, data part DATA-c),FCS DepartmentC-c. Also, basic packetPB-bIs a synchronization part PS, a basic frame data part (destination address part To-e, source address part From-b, length part L-b, data part DATA-b),FCS DepartmentCb.
[0013]
“-D” in the destination address portion To-d indicates that the destination of the basic packet is the terminal device d, and “-e” in the destination address portion To-e indicates the destination of the basic packet. Indicates the terminal device e. Therefore, the destinations of the basic packets PB-a and PB-c are the terminal device d, and the destination of the basic packet PB-b is the terminal device e.
[0014]
Based on the destination address part To-d of the received basic packet PB-a, the switching device s1 determines that the port that transmits this basic packet PB-a is the port Pg, and determines the basic packet PB-a. The data is transmitted from the port Pg to the backbone LAN. Similarly, based on the destination address part To-d of the received basic packet PB-c, it is determined that the port that transmits this basic packet PB-c is the port Pg, and the basic packet PB-c is determined as the port Pg. To the backbone LAN. Further, based on the destination address part To-e of the received basic packet PB-b, it is determined that the port that transmits the basic packet PB-b is the port Pg, and the basic packet PB-b is determined from the port Pg. Send to backbone LAN.
[0015]
In the switching device s1, the basic frame data part is separated from the received basic packet, the basic frame data part is subjected to switching processing, and the basic packet is regenerated for the basic frame data part subjected to switching processing. The basic packet is transmitted after being regenerated.
[0016]
In this way, the switch device s1 sequentially sends the received basic packets PB-a, PB-c, and PB-b to the backbone LAN. At this time, a gap MPG is provided between the packets.
[0017]
  Basic packets PB-a sequentially transmitted to the backbone LAN,PB-c,PB-bAre sequentially received at the port Pg of the switch device s2 to which the destination terminal devices d and e are linked.
[0018]
Based on the destination address part To-d of the received basic packet PB-a, the switching device s2 determines that the port that transmits this basic packet PB-a is the port Pc, and determines the basic packet PB-a. The data is sent from the port Pc to the terminal device d. Similarly, based on the destination address part To-d of the received basic packet PB-c, it is determined that the port that transmits this basic packet PB-c is the port Pc, and the basic packet PB-c is determined as the port Pc. To the terminal device d. Further, based on the destination address part To-e of the received basic packet PB-b, it is determined that the port that transmits the basic packet PB-b is Pf, and the basic packet PB-b is transmitted from the port Pf to the terminal. Send to device e.
[0019]
Also in the switching device s2, the basic frame data part is separated from the received basic packet, the basic frame data part is subjected to switching processing, and the basic packet is regenerated for the basic frame data part subjected to switching processing. The basic packet is transmitted after being regenerated.
[0020]
In this way, the switch device s2 sequentially transmits the received basic packets PB-a and PB-c to the terminal device d and sequentially transmits the received basic packets PB-b to the terminal device e. At this time, a gap MPG is provided between the basic packets PB-a and PB-c.
[0021]
  FIGS. 10 and 11 are internal configuration diagrams of the switch device s (s1, s2) of FIG. 8, and are diagrams for explaining packet switching processing in the switch device s. 10 and 11, PB (PB-1, PB-2) is the basic packet, PS is the synchronization unit, FDB (FDB-1, FDB-2) is the basic frame data portion of the basic packet PB, and C (C- 1, C-2) is the basic frame data sectionFDBIt is the FCS part about. MPG is an interpacket gap.
[0022]
10 and 11, the switch device s includes a port P (P1, P2, P3,..., P7), a physical layer control module PHY (PHY1, PHY2, PHY3,..., PHY7), and a media access control module mac. (Mac1, mac2, mac3,..., Mac7), a buffer memory BUF (BUF1, BUF2, BUF3,... BUF7), a switching module SWM, and an address table ADT.
[0023]
The physical layer control module PHY is a module that controls the physical layer. The physical layer control module PHY converts the basic packet PB input to the port P into a signal suitable for the media access control module mac and sends the signal to the media access control module mac and is output from the media access control module mac. The basic packet PB is converted into a signal suitable for the connection cable of the port P and transmitted from the port P.
[0024]
The media access control module mac is a module that controls the data link layer. This media access control module mac is in charge of the receiving side processing of the packet switching process when the connected port P is a reception port of the basic packet PB, and when the connected port P is a transmission port of the basic packet PB. In charge of transmission side processing of packet switching processing.
[0025]
  The buffer memory BUF has a basic frame data part to be switched.FDBIs temporarily held.
[0026]
A destination address for each transmission port is recorded in the address table ADT.
[0027]
The switching module SWM searches the address table ADT for the destination address of the basic frame data part FDB transferred from the media access control module mac to the buffer memory BUF, and determines the port that transmits the basic frame data part FDB. The basic frame data part FDB is transferred to the buffer memory BUF of the transmission port.
[0028]
In the packet switching process of FIG. 10, the basic packet PB-1 received at the port P2 and the basic packet PB-2 received at the port P3 are sequentially transmitted from the port P1 through the interpacket gap MPG. The packet switching process in FIG. 10 corresponds to the process in the switch device s1 in the packet transfer in FIG. Accordingly, the ports P1, P2, and P3 in FIG. 10 correspond to the ports Pa, Pd, and Pg of the switch device s1 in FIG. 8, respectively.
[0029]
In FIG. 10, the physical layer control module PHY2 sends the basic packet PB-1 input to the port P2 to the media access control module mac2. Similarly, the physical layer control module PHY3 sends the basic packet PB-2 input to the port P3 to the media access control module mac3.
[0030]
The media access control module mac2 checks the transfer error of the basic frame data part FDB-1 based on the FCS data of the FCS part C-1 of the basic packet PB-1. If there is no transfer error, the basic frame data part FDB-1 is separated from the basic packet PB-1 based on the length data of the length part included in the basic packet PB-1, and the basic frame data part FDB-1 is sent to the buffer memory BUF2. Similarly, the media access control module mac3 checks the transfer error of the basic frame data part FDB-2 by the FCS data of the FCS part C-2 of the basic packet PB-2. If there is no transfer error, the basic frame data part FDB-2 is separated from the basic packet PB-2 based on the length data of the length part included in the basic packet PB-2. FDB-2 is sent to the buffer memory BUF3.
[0031]
The switching module SWM refers to the destination address of the basic frame data part FDB-1, and searches the address table ADT for this destination address, thereby confirming that the port transmitting the basic frame data part FDB-1 is the port P1. Determine. Then, the basic frame data part FDB-1 is sent to the media access control module mac1 via the buffer memory BUF1. Similarly, the switching module SWM refers to the destination address of the basic frame data part FDB-2 and searches the address table ADT for this destination address, so that the port transmitting the basic frame data part FDB-2 is the port P1. Is determined. Then, the basic frame data part FDB-2 is sent to the media access control module mac1 via the buffer memory BUF1.
[0032]
The media access control module mac1 regenerates the FCS unit C-1 for the basic frame data unit FDB-1, attaches the synchronization unit PS and the FCS unit C-1 to the basic frame data unit FDB-1, and generates the basic packet PB. -1 is regenerated, and this basic packet PB-1 is sent to the physical layer control module PHY1. Similarly, the media access control module mac1 regenerates the FCS unit C-2 for the basic frame data unit FDB-2, and attaches the synchronization unit PS and the FCS unit C-2 to the basic frame data unit FDB-2. The basic packet PB-2 is regenerated, and this basic packet PB-2 is sent to the physical layer control module PHY1 with an interpacket gap MPG.
[0033]
The physical layer control module PHY1 transmits the basic packets PB-1 and PB-2 separately from the port P1 separately.
[0034]
In FIG. 10, if the basic packets PB-1 and PB-2 are received at the port P2 with an interpacket gap MPG, the physical layer control module PHY2 performs media access control on these basic packets. Sequentially sent to module mac2. The media access control module mac2 sequentially separates the basic frame data parts FDB-1 and FDB-2 from these basic packets PB-1 and PB-2, and buffers these basic frame data parts FDB-1 and FDB-2. Sequentially sent to the memory BUF2.
[0035]
In the packet switching process of FIG. 11, basic packets PB-1 and PB-2 sequentially received at port P1 are transmitted from ports P2 and P3, respectively. The packet switching process in FIG. 11 corresponds to the process in the switch device s2 in the packet transfer in FIG. Accordingly, the ports P1, P2, and P3 in FIG. 11 correspond to the ports Pg, Pc, and Pf of the switch device s2 in FIG. 8, respectively.
[0036]
In FIG. 11, the physical layer control module PHY1 sends the basic packet PB-1 input to the port P1 to the media access control module mac1. Similarly, the physical layer control module PHY1 provides the interpacket gap MPG from the basic packet PB-1 and sends the basic packet PB-2 input to the port P1 to the media access control module mac1.
[0037]
The media access control module mac1 checks the transfer error of the basic frame data part FDB-1 based on the FCS data of the FCS part C-1 of the basic packet PB-1. If there is no transfer error, the basic frame data part FDB-1 is separated from the basic packet PB-1 based on the length data of the length part included in the basic packet PB-1, and the basic frame data part FDB-1 is sent to the buffer memory BUF1. Similarly, the media access control module mac1 checks the transfer error of the basic frame data part FDB-2 by the FCS data of the FCS part C-2 of the basic packet PB-2. If there is no transfer error, the basic frame data part FDB-2 is separated from the basic packet PB-2 based on the length data of the length part included in the basic packet PB-2. FDB-2 is sent to the buffer memory BUF1.
[0038]
The switching module SWM refers to the destination address of the basic frame data part FDB-1, and searches the address table ADT for this destination address, thereby confirming that the port that transmits the basic frame data part FDB-1 is the port P2. Determine. Then, the basic frame data part FDB-1 is sent to the media access control module mac2 via the buffer memory BUF2. Similarly, the switching module SWM refers to the destination address of the basic frame data part FDB-2 and searches the address table ADT for this destination address, so that the output port of the basic frame data part FDB-2 is the port P3. Determine that. Then, the basic frame data part FDB-2 is sent to the media access control module mac3 via the buffer memory BUF3.
[0039]
The media access control module mac2 regenerates the FCS unit C-1 for the basic frame data unit FDB-1, attaches the synchronization unit PS and the FCS unit C-1 to the basic frame data unit FDB-1, and generates the basic packet PB. -1 is regenerated, and this basic packet PB-1 is sent to the physical layer control module PHY2. Similarly, the media access control module mac3 regenerates the FCS unit C-2 for the basic frame data unit FDB-2, and attaches the synchronization unit PS and the FCS unit C-2 to the basic frame data unit FDB-2. The basic packet PB-2 is regenerated, and the basic packet PB-2 is sent to the physical layer control module PHY3.
[0040]
The physical layer control module PHY2 transmits the basic packet PB-1 from the port P2. Similarly, the physical layer control module PHY3 transmits the basic packet PB-2 from the port P3.
[0041]
In FIG. 11, if both basic packets PB-1 and PB-2 are transmitted from port P2, switching module SWM stores basic frame data portions FDB-1 and FDB-2 of these basic packets. , Sequentially sent to the media access control module mac2 via the buffer memory BUF2. The media access control module mac2 sequentially regenerates basic packets PB-1 and PB-2 for these basic frame data portions FDB-1 and FDB-2, and physically generates these basic packets PB-1 and PB-2. Sequentially sent to the layer control module PHY2.
[0042]
As described above, when the media access control module mac becomes the packet receiving side as in mac2 and mac3 in FIG. 10 and mac1 in FIG. 11, the transfer error of the basic frame data portion FDB of the received basic packet PB is indicated as its FCS. The basic frame data part FDB is separated from the basic packet PB by checking with the FCS data of the part C.
[0043]
Further, the media access control module mac generates the FCS part C for the basic frame data part FDB to be transmitted when it becomes the packet transmission side, such as mac1 in FIG. 10 and mac2 and mac3 in FIG. A synchronization part PS and FCS part C are added to the data part FDB to generate a basic packet PB to be transmitted.
[0044]
[Problems to be solved by the invention]
However, as technology such as VoIP (Voice over IP) spreads from now on, many short packets (small packets) such as compressed voice packets are transferred over the network, and the data transfer efficiency deteriorates. It is expected that the efficiency of use will deteriorate. In general, in a packet switching network, the smaller the packet transferred, the worse the data transfer efficiency. Therefore, if a large number of small packets such as compressed voice packets are transferred, the use efficiency of the network is reduced accordingly. As a future trend, it is considered that voice and image data will be further compressed, and a means for efficiently transferring these small packets is desired.
[0045]
Further, for example, in the IEEE 802.3 standard LAN, 10 [bytes] of voice data must be transmitted every 10 [ms]. Therefore, to transfer a voice packet compressed to 8 [kbps], IEEE 802 .3 In order to satisfy the minimum packet length of 64 [bytes] of the standard LAN, it was necessary to add dummy data to 10 [bytes] of audio data and transmit it. When dummy data is added to a packet as in the IEEE 802.3 standard LAN, the data transfer efficiency is further deteriorated. In the IEEE 802.3 standard LAN, a collision window was set to 64 [byte time] in order to avoid a collision (collision) of transfer data in the early stage when a LAN for half duplex communication was configured by a coaxial cable. Therefore, there is a limitation on the minimum packet length described above.
[0046]
The present invention has been made to solve such problems, and provides a packet transmission device, a packet reception device, a packet multiplexing method, and a packet separation method that can improve data transfer efficiency (network use efficiency). It is intended to do.
[0047]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the packet transmission device of the present invention provides:
  A synchronization unit, which is arranged at the head of the packet to synchronize transmission and reception, and into which synchronization data for identifying the head of the packet at the time of transmission and reception is inserted, a destination address (MAC (Media Access Control) address), a source address and an IP An address part into which a destination network address (IP address) in the case of via a network is inserted, a header part including a length part into which the length data of the packet or frame data part is inserted, and transmission data are inserted. A packet transmission apparatus for transmitting a basic packet composed of a single data part and a footer part including a frame check sequence (FCS) part arranged at the end of a packet to check an error by packet communication There,
  A header part and a data part excluding a synchronization part are separated from the basic packet as a basic frame data part based on the length data, and the length part of the header part includes a length of the basic frame data part. The data is inserted,pluralthe aboveBasic packetthe aboveBasic frame data sectionTheGenerates the arranged composite frame data partThenMultiplex means for generating a multiplex packet by generating a footer part for the composite frame data part, adding a synchronization part and the generated footer part to the composite frame data part,
  Transmitting means for transmitting the multiplex packet from the port;
  It is equipped with.
[0048]
  The packet receiver of the present invention is
  A synchronization unit, which is arranged at the head of the packet to synchronize transmission and reception, and into which synchronization data for identifying the head of the packet at the time of transmission and reception is inserted, a destination address (MAC (Media Access Control) address), a source address and an IP An address part into which a destination network address (IP address) in the case of via a network is inserted, a header part including a length part into which the length data of the packet or frame data part is inserted, and transmission data are inserted. A packet receiving device that receives a basic packet composed of one data portion and a footer portion including a frame check sequence (FCS) portion that is arranged at the end of the packet and that checks for errors by packet communication. There,
  A header part and a data part excluding a synchronization part are separated from the basic packet as a basic frame data part based on the length data, and the length part of the header part includes a length of the basic frame data part. The data is inserted,pluralthe aboveBasic packetthe aboveBasic frame data sectionTheReceiving means for receiving a multiplexed packet in which the composite frame data portion arranged is added with a synchronization portion and a footer portion for the composite frame data portion;
  Separation means for separating individual basic frame data parts from the multiplexed packet based on length data of the individual basic frame data parts constituting the multiplexed packet;
  It is equipped with.
[0049]
  Further, the packet multiplexing method of the present invention includes:
  A synchronization unit, which is arranged at the head of the packet to synchronize transmission and reception, and into which synchronization data for identifying the head of the packet at the time of transmission and reception is inserted, a destination address (MAC (Media Access Control) address), a source address and an IP An address part into which a destination network address (IP address) in the case of via a network is inserted, a header part including a length part into which the length data of the packet or frame data part is inserted, and transmission data are inserted. When transmitting a basic packet composed of one data part and a footer part including a frame check sequence (FCS) part arranged at the end of the packet for checking an error by packet communication,
  A header part and a data part excluding a synchronization part are separated from the basic packet as a basic frame data part based on the length data, and the length part of the header part includes a length of the basic frame data part. The data is inserted,pluralthe aboveBasic packetthe aboveBasic frame data sectionTheA packet multiplexing method for generating a composite multiple packet,
  Generating a composite frame data portion in which the plurality of basic frame data portions are arranged;
  Generating a footer portion for the composite frame data portion;
  Adding a synchronization unit and the generated footer unit to the composite frame data unit to generate a multiplexed packet;
  Is included.
[0050]
  Further, the packet separation method of the present invention includes:A synchronization unit, which is arranged at the head of the packet to synchronize transmission and reception, and into which synchronization data for identifying the head of the packet at the time of transmission and reception is inserted, a destination address (MAC (Media Access Control) address), a source address and an IP An address part into which a destination network address (IP address) in the case of via a network is inserted, a header part including a length part into which the length data of the packet or frame data part is inserted, and transmission data are inserted. When receiving a basic packet composed of one data part and a footer part including a frame check sequence (FCS) part arranged at the end of the packet for checking an error by packet communication,
  A header part and a data part excluding a synchronization part are separated from the basic packet as a basic frame data part based on the length data, and the length part of the header part includes a length of the basic frame data part. The data is inserted,pluralthe aboveBasic packetthe aboveBasic frame data sectionTheA packet separation method for separating a multiplexed packet in which a synchronization part and a footer part for the composite frame data part are added to the arranged composite frame data part into individual basic frame data parts,
  Based on the length data of the individual basic frame data parts constituting the multiplex packet, the multiplex packetaboutDetermining the boundaries of the individual basic frame data parts;
  Separating individual basic frame data parts from multiple packets according to the above boundaries;
  Is included.
[0051]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1
FIG. 1 is a configuration diagram of a network according to the first embodiment of the present invention. The network shown in FIG. 1 is an in-house LAN (IEEE 802.3 standard LAN) composed of a switch device and a terminal device. For example, compressed voice packet communication is performed.
[0052]
The network in FIG. 1 is constructed including terminal devices A, B, C, D, and E, switch devices S1 and S2, and a backbone LAN. Each switch device S1, S2 has ports Pa, Pb, Pc, Pd, Pe, Pf, Pg. The terminal device A is connected to the port Pa of the switch device S1, the terminal device B is connected to the port Pd of the switch device S1, and the terminal device C is connected to the port Pf of the switch device S1. The terminal device D is connected to the port Pc of the switch device S2, and the terminal device E is connected to the port Pf of the switch device S2. The ports Pg of the switch devices S1 and S2 are each connected to the backbone LAN.
[0053]
In the following description, a packet including one header part and one data part is particularly referred to as a basic packet in order to distinguish it from a packet having a different configuration. Further, the header part and the data part excluding the synchronization part in the header part, the data part, and the footer part that constitute the basic packet are particularly referred to as a basic frame data part. Therefore, the basic packet is composed of a synchronization unit, a basic frame data unit, and a footer unit.
[0054]
In the network according to the first embodiment, only the basic packet is transmitted from the terminal device, but the switch device generates a multiplexed packet including a composite frame data portion obtained by combining the basic frame data portions of a plurality of basic packets. Therefore, in addition to the basic packet, the multiplex packet is transferred.
[0055]
FIG. 2 is a diagram for explaining packet transfer in the network of FIG. In FIG. 2, the terminal devices A, B, and C communicate with the terminal devices D and E through the switch device S1, the backbone LAN, and the switch device S2, and the terminal devices A, B, and C communicate with the terminal devices D and E. It is a figure when a packet is forwarded to.
[0056]
In FIG. 2, PB (PB-A, PB-B, PB-C) is a basic packet, and PM (PM-1, PM-2) is a multiplexed packet. PS is a synchronization unit, To (To-D, To-E) is a destination address (MAC address) unit, From (From-A, From-B, From-C) is a source address unit, and L (L- A, LB, LC) is a length part, DATA (DATA-A, DATA-B, DATA-C) is a data part, C (CA, CB, CC, C-M1) , C-M2) is the FCS section.
[0057]
As can be seen from FIG. 2, the header portion of the basic packet PB is composed of a synchronization portion PS, a destination address portion To, a source address portion From, and a length portion L. Further, the footer part of the basic packet PB is composed of only the FCS part C. The basic frame data part includes a destination address part To, a source address part From, a length part L, and a data part DATA.
[0058]
The synchronization unit PS is synchronized with transmission and reception, and is inserted with synchronization data for identifying the head of the packet at the time of transmission and reception. A destination address (MAC address) is inserted into the destination address portion To. A transmission source address is inserted into the transmission source address section From. In the length portion L, the length data of the packet or the basic frame data portion is inserted. Transmission data such as compressed audio data is inserted into the data section DATA. FCS data such as CRC for checking a transfer error in the basic frame data part of the basic packet is inserted into the FCS part C of the basic packet PB.
[0059]
As can be seen from FIG. 2, the multiplex packet PM is composed of a synchronization unit PS, a composite frame data unit in which basic frame data units of a plurality of basic packets PB are arranged, and an FCS unit C that is a footer unit. Yes. FCS data such as CRC for checking a transfer error of the composite frame data part of the multiplex packet is inserted into the FCS part C of the multiplex packet PM.
[0060]
In FIG. 2, the basic packet PB-A is transmitted from the terminal device A to the port Pa of the switch device S1, the basic packet PB-C is transmitted from the terminal device C to the port Pd of the switch device S1, and the port Pd of the switch device S1 from the terminal device B. Basic packets PB-B are transmitted in this order.
[0061]
  Basic packetPB-AIncludes a synchronization part PS, a basic frame data part (destination address part To-D, source address part From-A, length part LA),FCS DepartmentC-A. Also, basic packetPB-CIncludes a synchronization part PS, a basic frame data part (destination address part To-D, source address part From-C, length part LC, data part DATA-C),FCS DepartmentIt is comprised by CC. Also, basic packetPB-BIs a synchronization part PS, a basic frame data part (destination address part To-E, source address part From-B, length part LB, data part DATA-B),FCS DepartmentIt is comprised by CB.
[0062]
“-D” in the destination address part To-D indicates that the destination of the basic packet is the terminal device D, and “-E” in the destination address part To-E indicates the destination of the basic packet. Indicates the terminal device D. Accordingly, the destinations of the basic packets PB-A and PB-C are the terminal device D, and the destination of the basic packet PB-B is the terminal device E.
[0063]
Based on the destination address part To included in each of the received basic packets PB-A, PB-C, and PB-B, the switch device S1 uses the port Pg as a port for transmitting these basic packets. Determine that there is. Then, these basic packets are multiplexed to generate one multiplexed packet PM-1, and this multiplexed packet PM-1 is sent from the port Pg to the backbone LAN.
[0064]
In the switching device S1, the basic frame data portion is separated from the received packet (basic packet and multiple packet), and this basic frame data portion is subjected to switching processing.
[0065]
  The multiplexed packet PM-1 includes a synchronization unit PS, a composite frame data unit that combines the three basic frame data units of the basic packets PB-A, PB-C, and PB-B, and the above-described composite frame data unit.FCS DepartmentC-M1. The composite frame data part includes a basic frame data part (destination address part To-D, source address part From-A, length part LA, data part DATA-A) of the basic packet PB-A, Basic frame data part (destination address part To-D, source address part From-C, length part LC, data part DATA-C) of packet PB-C, and basic frame data part of basic packet PB-B (Destination address part To-E, transmission source address part From-B, length part LB, data part DATA-B).
[0066]
As described above, the multiplex packet PM-1 generates a composite frame data portion in which three basic frame data portions of the basic packets PB-A, PB-C, and PB-B are arranged, and is synchronized with the composite frame data portion. A part PS is added, and an FCS part C-M1 for the composite frame data part is generated and added.
[0067]
The multiplexed packet PM-1 sent to the backbone LAN is received at the port Pg of the switch device S2 to which the destination terminal devices D and E are linked.
[0068]
Based on the length data of the length part L included in the received packet PM-1, the switching device S2 determines that the packet PM-1 is a multiplexed packet. Based on the length data of the three length portions L included in the multiplex packet PM-1, the multiplex packet PM-1 is converted into three basic packets PB-A, PB-C, and PB-B. To separate.
[0069]
Further, the switching device S2 uses the three basic packets PB-A, PB based on the destination address of the destination address portion To included in each of the separated basic packets PB-A, PB-C, PB-B. -C and PB-B are determined to have the same port Pc for transmitting the basic packets PB-A and PB-C and the port Pf for transmitting the basic packet PB-B.
[0070]
Then, the switching device S2 generates a multiplexed packet PM-2 in which the two basic packets PB-A and PB-C are multiplexed, and transmits this multiplexed packet PM-2 to the terminal device D from the port Pc. Further, the basic packet PB-B for the frame data portion of the basic packet PB-B is regenerated, and this basic packet PB-B is transmitted from the port Pf to the terminal device E.
[0071]
In the switching device S2, the basic frame data part is separated from the received packets (basic packet and multiplex packet), and this basic frame data part is subjected to switching processing.
[0072]
  The multiplex packet PM-2 includes a synchronization unit PS, a composite frame data unit that combines the two basic frame data units of the basic packets PB-A and PB-C, and the above-described composite frame data unit.FCS DepartmentC-M2. The composite frame data part includes a basic frame data part (destination address part To-D, source address part From-A, length part LA, data part DATA-A) of the basic packet PB-A, The packet PB-C includes a basic frame data part (destination address part To-D, source address part From-C, length part LC, data part DATA-C).
[0073]
In this way, the multiplex packet PM-2 generates a composite frame data part in which two basic frame data parts of the basic packets PB-A and PB-C are arranged, and a synchronization part PS is added to the composite frame data part. In addition, the FCS part C-M2 for the composite frame data part is generated and added.
[0074]
  Further, the regenerated basic packet PB-B includes a synchronization unit PS, a basic frame data unit (destination address unit To-E, source address unit From-B, length unit LB, data unit DATA-B). ) And regeneratedFCS DepartmentIt is comprised by CB.
[0075]
The terminal device D separates the received multiplexed packet PM-2 into two basic frame data parts by a packet separation process similar to that of the switch device S2. Then, the data parts DATA-A and DATA-C are separated from these basic frame data parts. The terminal device E separates the basic frame data portion from the received basic packet PB-B. Then, the data part DATA-B is separated from the basic frame data part.
[0076]
3 and 4 are internal configuration diagrams of the switch device S (S1, S2) of FIG. 1, and are diagrams for explaining packet switching processing in the switch device S. FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining packet multiplexing processing, and FIG. 4 is a diagram for explaining packet separation processing. 3 and 4, the same or corresponding parts as those in FIGS. 10 and 11 are denoted by the same reference numerals, PB (PB-1, PB-2) is a basic packet, and PM (PM-3) is Multiplex packet, PS is a synchronization part, FDB (FDB-1, FDB-2) is a basic frame data part of basic packet PB, FDM (FDM-3) is a composite frame data part of multiple packet PM, C (C-1, C-2, C-3) are FCS sections for the basic frame data section FDB or the composite frame data section FDM.
[0077]
3 and 4, the switching device S includes a port P (P1, P2, P3,..., P7), a physical layer control module PHY (PHY1, PHY2, PHY3,..., PHY7), and a media access control module MAC. (MAC1, MAC2, MAC3,..., MAC7), a buffer memory BUF (BUF1, BUF2, BUF3,... BUF7), a switching module SWM, and an address table ADT.
[0078]
The switch device S according to the first embodiment has a configuration in which the media access control module mac is changed to the media access control module MAC in the conventional switch device s (see FIGS. 10 and 11).
[0079]
The physical layer control module PHY is a module that controls the physical layer. The physical layer control module PHY converts a packet (basic packet PB or multiple packet PM) input to the port P into a signal suitable for the media access control module MAC and sends it to the media access control module MAC. The packet (basic packet PB or multiplexed packet PM) output from the control module MAC is converted into a signal suitable for the connection cable of the port P and transmitted from the port P.
[0080]
A destination address for each transmission port is recorded in the address table ADT.
[0081]
The media access control module MAC is a module that controls the data link layer. This media access control module MAC is in charge of the receiving side processing of the packet switching processing including the packet separation processing when the connected port P becomes the receiving port of the basic packet PB or the multiplexed packet PM. When it becomes the transmission port of the basic packet PB or the multiplexed packet PM, it is in charge of the transmission side process of the packet switching process including the packet multiplexing process.
[0082]
The buffer memory BUF temporarily holds a basic frame data part FDB to be switched.
[0083]
The switching module SWM searches the address table ADT for the destination address of the basic frame data portion FDB transferred from the media access control module MAC to the buffer memory BUF, and determines the port that transmits the basic frame data portion FDB. The basic frame data part FDB is transferred to the buffer memory BUF of the transmission port.
[0084]
  In the packet switching process (packet multiplexing process) of FIG. 3, the basic packet PB-1 received at the port P2 and the basic packet PB-2 received at the port P3 are combined into one multiplexed packet PM-.3Multiplexed packet PM−3Is transmitted from the port P1. The packet multiplexing process in FIG. 3 corresponds to the process in the switch device S1 in the packet transfer in FIG. Therefore, the ports P1, P2, and P3 in FIG. 3 are the ports of the switch device S1 in FIG.Pg, Pa, PdRespectively.
[0085]
In FIG. 3, the physical layer control module PHY2 sends the packet PB-1 received at the port P2 to the media access control module MAC2. Similarly, the physical layer control module PHY3 sends the packet PB-2 received at the port P3 to the media access control module MAC3.
[0086]
The media access control module MAC2 checks the transfer error of the frame data part FDB-1 based on the FCS data of the FCS part C-1 of the received packet PB-1. If there is no transfer error, reference is made to the length data of any length part (the length data of the basic packet or basic frame data part) included in the packet PB-1, and this length data and reception By comparing the packet PB-1 or the actual data length of the frame data portion FDB-1, it is determined whether or not the packet PB-1 is a multiplexed packet.
[0087]
Then, the media access control module MAC2 determines that the packet PB-1 is a basic packet, and based on the length data included in the frame data part FDB-1 constituting the basic packet PB-1, The basic frame data part FDB-1 is separated from the basic packet PB-1, and this basic frame data part FDB-1 is sent to the buffer memory BUF2.
[0088]
For example, the media access control module MAC2 compares the length data inserted in the length part of the packet PB-1 with the actual data length of the frame data part FDB-1. Then, when they match, it is determined that the packet PB-1 is a basic packet.
[0089]
Similarly, the media access control module MAC3 checks the transfer error of the basic frame data part FDB-2 based on the FCS data of the FCS part C-2 of the received packet PB-2. If there is no transfer error, the length data (the length data of the basic packet or the basic frame data portion) included in the packet PB-2 is referred to, and this length data and the reception are received. By comparing the packet PB-1 or the actual data length of the frame data part FDB-2, it is determined whether or not the packet PB-2 is a multiplexed packet.
[0090]
Then, the media access control module MAC3 determines that the packet PB-2 is a basic packet, and based on the length data included in the basic frame data part FDB-2 constituting the basic packet PB-2. The basic frame data part FDB-2 is separated from the basic packet PB-2, and this basic frame data part FDB-2 is sent to the buffer memory BUF3.
[0091]
When the above ports P2 and P3 are connected to the terminal device, the packet transmitted from the terminal device and received at the port is only a basic packet, so the received packet is a multiplexed packet. The above determination of whether or not there is can be omitted.
[0092]
The switching module SWM refers to the destination address of the basic frame data part FDB-1, and searches the address table ADT for this destination address, thereby confirming that the port transmitting the basic frame data part FDB-1 is the port P1. Determine. Then, the basic frame data part FDB-1 is sent to the media access control module MAC1 via the buffer memory BUF1. Similarly, the switching module SWM refers to the destination address of the basic frame data part FDB-2 and searches the address table ADT for this destination address, so that the port that transmits the basic frame data part FDB-2 is the port P1. Determine that there is. Then, the basic frame data part FDB-2 is sent to the media access control module MAC1 via the buffer memory BUF1.
[0093]
  The media access control module MAC1 generates a composite frame data unit FDM-3 in which two basic frame data units FDB-1 and FDB-2 are arranged, and the composite frame data unit FDM-3FCS DepartmentC-3 is generated, and the synchronization unit PS and the composite frame data unit FDM-3 are generated.FCS DepartmentC-3 is added to generate a multiplex packet PM-3, and this multiplex packet PM-3 is sent to the physical layer control module PHY1.
[0094]
The physical layer control module PHY1 transmits the multiplexed packet PM-3 from the port P1.
[0095]
In the packet switching process (packet separation process) of FIG. 4, the multiplexed packet PM-3 received at the port P1 is separated into two basic packets PB-1 and PB-2, and these basic packets are transmitted to the ports P2 and P3. Respectively sent from. The packet separation process in FIG. 4 corresponds to the process in the switch device S2 in the packet transfer in FIG. Accordingly, the ports P1, P2, and P3 in FIG. 4 correspond to the ports Pg, Pc, and Pf of the switch device S2 in FIG. 1, respectively.
[0096]
In FIG. 4, the physical layer control module PHY1 sends the packet PM-3 received at the port P1 to the media access control module MAC1.
[0097]
The media access control module MAC1 checks the transfer error of the frame data part FDM-3 of the packet PM-3 based on the FCS data of the FCS part C-3 of the received packet PM-3. If there is no transfer error, reference is made to the length data (length data of the basic packet or basic frame data) included in the packet PM-3, and this length data and the reception are received. By comparing the packet PM-3 or the actual data length of the frame data part FDM-3, it is determined whether or not the packet PM-3 is a multiplexed packet.
[0098]
Then, the media access control module MAC1 determines that the packet PM-3 is a multiplex packet, and the lengths of the two length parts included in the composite frame data part FDM-3 constituting the multiplex packet PM-3. Based on the data, the multiplexed packet PM-3 is separated into two basic frame data parts FDB-1 and FDB-2, and these basic frame data parts FDB-1 and FDB-2 are sent to the buffer memory BUF1. .
[0099]
For example, first, the media access control module MAC1 includes the length data inserted in the length portion of the basic frame data portion FDB-1 constituting the frame data portion FDM-3, and the frame data portion FDM-3. Compare with actual data length. Since these are different, it is determined that the packet PM-3 is a multiplex packet, the end boundary of the basic frame data portion FDB-1 is calculated from the length data of the basic frame data portion FDB-1, and the boundary To separate the basic frame data portion FDB-1.
[0100]
Further, the media access control module MAC1 includes the length data inserted in the length portion of the basic frame data portion FDB-2 constituting the remaining portion of the multiplexed packet PM-3, and the composite frame data portion FDM-. 3 is compared with the actual data length of the remaining part. If they match, it is determined that the remaining portion of the multiplexed packet PM-3 includes only one basic frame data portion FDB-2, and the basic portion is determined from the remaining portion of the multiplexed packet PM-3. The frame data part FDB-2 is separated, and the separation process of the multiplexed packet PM-3 is finished.
[0101]
The switching module SWM refers to the destination address of the basic frame data part FDB-1, and searches the address table ADT for this destination address, thereby confirming that the port that transmits the basic frame data part FDB-1 is the port P2. Determine. Then, the basic frame data part FDB-1 is sent to the media access control module MAC2 via the buffer memory BUF2. Similarly, the switching module SWM refers to the destination address of the basic frame data part FDB-2 and searches the address table ADT for this destination address, so that the port that transmits the basic frame data part FDB-2 is the port P3. Determine that there is. Then, the basic frame data part FDB-2 is sent to the media access control module MAC3 via the buffer memory BUF3.
[0102]
  The media access control module MAC2 regenerates the FCS unit C-1 for the basic frame data unit FDB-1, attaches the synchronization unit PS and the FCS unit C-1 to the basic frame data unit FDB-1, and generates the basic packet PB. -1 is regenerated, and this basic packet PB-1 is sent to the physical layer control module PHY2. Similarly, the media access control module MAC3 regenerates the FCS part C-2 for the basic frame data part FDB-2 and generates a basic frame data part.FDB-2 is added with synchronization unit PS and FCS unit C-2 to regenerate basic packet PB-2, and this basic packet PB-2 is sent to physical layer control module PHY3.
[0103]
The physical layer control module PHY2 transmits the basic packet PB-1 from the port P2. Similarly, the physical layer control module PHY3 transmits the basic packet PB-2 from the port P3.
[0104]
In FIG. 3, if a multiplexed packet in which basic packets PB-1 and PB-2 are multiplexed is received at port P2, the media access control module MAC2 determines that the received multiplexed packet is The basic frame data parts FDB-1 and FDB2 are separated by the same procedure as the media access control module MAC1 of FIG.
[0105]
In FIG. 4, if both basic frame data parts FDB-1 and FDB-2 are transmitted from the port P2, the media access control module MAC2 transmits a multiplexed packet combining these basic frame data parts, It is generated in the same procedure as the media access control module MAC1 in FIG.
[0106]
As described above, when the media access control module MAC of the switch device S according to the first embodiment is the packet transmission side, as in MAC1 in FIG. 3 and MAC2 and MAC3 in FIG. If there are a plurality of frame data portions FDB, a composite frame data portion FDM in which these basic frame data portions FDB are arranged is generated, and an FCS portion C for the composite frame data portion FDM is generated, and this composite frame data portion FDM is generated. Is added with the synchronization unit PS and the generated FCS unit C to generate a multiplexed packet PM. Further, if there is one basic frame data part FDB transmitted from the same port P, an FCS part C for this basic frame data part FDB is generated independently, and the synchronization part PS and the above-mentioned part are generated in this frame data part FDB. The basic packet PB is regenerated by adding the FCS part C generated independently.
[0107]
However, if the switch device S waits indefinitely for a plurality of packets transmitted from the same port to be received, the time for packet switching processing in the switch device S becomes long, and delay becomes a problem. Therefore, for example, a timer is provided in the switching device S, and a plurality of basic frame data portions that are received almost simultaneously and transmitted from the same port (thus, a plurality of basic frame data portions that are separated from the same single multiplexed packet and transmitted from the same port). If only the basic frame data part is included), the efficiency of the packet switching process (packet multiplexing process) in the switch device S can be increased.
[0108]
Further, the media access control module MAC of the switch device S of the first embodiment is configured to receive a received packet (basic packet PB or multiplex) when it becomes a packet receiving side like MAC2 and MAC3 in FIG. 3 and MAC1 in FIG. Based on the length data included in the packet PM), the individual basic frame data portion FDB is separated from the packet. That is, based on the above length data, it is determined whether or not the packet is a multiplex packet. If the packet is a basic packet, the length data of the length portion included in the basic frame data portion FDB is determined. Originally, the basic frame data part FDB is separated, and if it is a multiplex packet PM, the composite frame data part FDM is converted into the composite frame data part FDM based on the length data included in the composite frame data part FDM. The basic frame data part FDB is separated.
[0109]
In the IEEE 802.3 standard LAN, the minimum packet length is limited to 64 [bytes]. Therefore, in the switch device S, it is necessary to add dummy data when the packet length of the multiplexed packet does not reach the minimum packet length. is there.
[0110]
In addition, the switching module SWM of the switch device S according to the first embodiment performs the same procedure as the conventional one based on the destination address included in the basic frame data portion separated from the received packet (basic packet and multiple packet). Then, the port that transmits the basic frame data portion is determined, and the basic frame data portion is transferred to the buffer memory BUF of the transmission port.
[0111]
  3 and 4, the basic frame data section in the switch device S is used.FDBSwitching processing is performed via the switching module SWM, but the basic frame data portion is not transmitted between the memory buffer BUF of the reception port and the transmission port without using the switching module SWM.FDBIt is also possible to adopt a configuration in which is directly transferred.
[0112]
Further, the terminal devices A, B, C, D, and E according to the first embodiment are configured to receive individual basic frames from the received multiple packets in the conventional terminal devices a, b, c, d, and e (see FIG. 8). A function of packet separation processing (packet separation processing similar to that of the switch device S) for separating the data portion is provided. However, the network according to the first embodiment can be configured by conventional terminal devices a, b, c, d, and e. In this case, in the switching device S, the media access control module MAC of the port connected to the terminal device is configured not to generate multiple packets.
[0113]
  As described above, in the first embodiment, the switch device generates a composite frame data portion in which a plurality of basic frame data portions are arranged, and the composite frame data portionFCS DepartmentGenerate the above-mentioned composite frame data part and the synchronization part and the above generatedFCS DepartmentIs added to generate a multiplex packet, and the multiplex packet is transmitted. Also, in the switch device or terminal device, the frame data portion is separated from the received packet, and the frame data portion is a composite frame data portion based on the length data included in the frame data portion. If it is a composite frame data part, the composite frame data is based on the length data of the length part included in each basic frame data part constituting the composite frame data part. Is divided into the individual basic frame data parts.
[0114]
  As a result, the synchronization unit andFCS DepartmentIn addition, it is not necessary to provide an interpacket gap during transmission (gap that had to be provided between these basic packets when transmitting multiple basic packets from the same port in conventional packet transfer). Therefore, the data transfer efficiency can be increased, and thereby the network usage efficiency can be increased. In addition, in a network with a minimum packet length restriction such as the IEEE 802.3 standard LAN, it is possible to reduce the addition rate of dummy data, thereby improving the data transfer efficiency and the network usage efficiency.
[0115]
Further, the packet switching processing (packet multiplexing processing and packet separation processing) of the first embodiment can be realized only by changing the media access control procedure for controlling the data link layer, and is a physical layer that is a lower layer of the data link layer. Therefore, the switch device and the terminal device according to the first embodiment are a medium for controlling the data link layer in the conventional switch device and the terminal device. This can be realized by changing only the access control module. Further, a function provided in the conventional switch device and terminal device, the function of separating the basic frame data portion from the basic packet based on the length data of the length portion included in the basic frame data portion, and The function of generating the FCS part for the basic frame data part can be used as it is.
[0116]
As a result, the switch device and the terminal device according to the first embodiment can be easily realized by only a simple change of the conventional switch device and the terminal device.
[0117]
Embodiment 2
FIG. 5 is a configuration diagram of a network according to the second embodiment of the present invention. FIG. 2 assumes an IP network that includes a switch device, a router device, and the Internet and performs compressed voice communication and the like. In FIG. 5, the same components as those in FIG.
[0118]
The network shown in FIG. 5 includes a terminal device A, B, C, D, E, switch devices S1, S2, router devices R1, R2, and the Internet. Each router device R1, R2 has ports Qa, Qb, Qc, Qd, Qe, Qf.
[0119]
  The terminal device A is connected to the port Pa of the switch device S1, the terminal device B is connected to the port Pd of the switch device S1, and the terminal device C is connected to the port Pf of the switch device S1. The terminal device D is connected to the port Pc of the switch device S2, and the terminal device E is the switch device.S2Port Pf.
[0120]
The port Pg of the switch device S1 is connected to the port Qf of the router device R1, and the port Pg of the switch device S2 is connected to the port Qe of the router device R2. Port Qa of router device R1 and port Qf of router device R2 are each connected to the Internet, which is a backbone network.
[0121]
In the network according to the second embodiment, a packet transmitted from a terminal device is only a basic packet, but a multiplexed packet including a composite frame data portion in which the basic frame data portions of a plurality of basic packets are combined in the switch device and the router device. Therefore, in addition to the basic packet, the multiplex packet is transferred.
[0122]
FIG. 6 is a diagram for explaining packet transfer in the network of FIG. In FIG. 6, the terminal devices A, B, and C communicate with the terminal devices D and E via the switch device S1, the router device R1, the Internet, the router device R2, and the switch device S2. It is a figure when a packet is transferred from B and C to the terminal devices D and E.
[0123]
In FIG. 6, the same or corresponding parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and PBI (PBI-A, PBI-B, PBI-C) is a basic packet, PMI (PMI-1, PMI-2). , PMI-3, PMI-4) are multiple packets. Further, To (To-R1, To-R2, To-D, To-E) is a destination address (MAC address) part, CI (CI-A, CI-B, CI-C, CI-M1, CI-M2). , CI-M3, CI-M4) are FCS units. IP (IP-D, IP-E) is a destination network address (IP address) part.
[0124]
As can be seen from FIG. 6, the header part of the basic packet PBI is composed of a synchronization part PS, a destination address part To, a source address part From, a length part L, and a destination network address part IP. . Further, the footer part of the basic packet PBI is composed only of the FCS part CI. The basic frame data part includes a destination address part To, a source address part From, a length part L, a destination network address part IP, and a data part DATA. The basic frame data part of the second embodiment has a configuration in which the destination network address part IP is provided in the basic frame data part of the first embodiment.
[0125]
A destination network address (IP address) is inserted into the destination network address part IP. FCS data such as CRC for checking a transfer error in the basic frame data portion of the basic packet is inserted into the FCS portion CI of the basic packet PBI.
[0126]
Further, as can be seen from FIG. 6, the multiplex packet PMI is composed of a synchronization unit PS, a composite frame data unit in which basic frame data units of a plurality of basic packets PBI are arranged, and an FCS unit CI that is a footer unit. Yes. FCS data such as CRC for checking a transfer error of the composite frame data part of the multiplex packet is inserted into the FCS part CI of the multiplex packet PMI.
[0127]
In FIG. 6, the basic packet PBI-A is transmitted from the terminal device A to the port Pa of the switching device S1, the basic packet PBI-C is transmitted from the terminal device C to the port Pd of the switching device S1, and the port Pd of the switching device S1 from the terminal device B. Basic packet PBI-B is transmitted in this order.
[0128]
  The basic packet PBI-A includes a synchronization unit PS, a destination address unit To-R1, a source address unit From-A, a length unit LA, a destination network address unit IP-D, and a data unit DATA-. A andFCS DepartmentCI-A is arranged. The basic packet PBI-C includes a synchronization unit PS, a destination address unit To-R1, a source address unit From-C, a length unit L-C, a destination network address unit IP-D, and a data unit. DATA-C,FCS DepartmentCI-C is arranged. The basic packet PBI-B includes a synchronization unit PS, a destination address unit To-R1, a transmission source address unit From-B, a length unit LB, a destination network address unit IP-E, and a data unit. DATA-B,FCS DepartmentCI-B is arranged.
[0129]
  “−R1” in the destination address part To-R1 indicates that the destination in the inter-device transfer of the basic packet is the router device R1.
Therefore, the destination of inter-device transfer of these basic packets PBI-A, PBI-C, and PBI-B is all the router device R1. Also, “-D” in the destination network address part IP-D indicates that the final destination of the basic packet is the terminal device D, and “-E” in the destination network address part IP-E is , The final destination of the basic packet is the terminal device E. Therefore, the basic packetPBIA andPBThe final destination of I-C is the terminal device D, and the basic packetPBThe final destination of IB is the terminal device E.
[0130]
The inter-device transfer includes a terminal device-router device, a router device-router device, a router device-terminal device, a terminal device-terminal device, and the like. The switch device does not become a transmission / reception device for transfer between devices. The packet transfer is configured by one or a plurality of inter-device transfer procedures. The packet transfer according to the first embodiment is configured by one inter-device transfer procedure between the terminal device and the terminal device (see FIG. 1 and FIG. 2). It consists of a total of four inter-device transfer procedures between router devices, between router devices and router devices, and between router devices and terminal devices.
[0131]
The switch device S1 generates one multiplexed packet PMI-1 by multiplexing the received three basic packets PBI-A, PBI-B, and PBI-C by packet switching processing similar to that of the first embodiment. The multiplex packet PMI-1 is transmitted from the port Pg to the port Qf of the router apparatus R1.
[0132]
  The multiplexed packet PMI-1 includes a synchronization unit PS, a composite frame data unit that combines the three basic frame data units of the basic packets PBI-A, PBI-C, and PBI-B, and the above-described composite frame data unit.FCS DepartmentIt is comprised by CI-M1. The above composite frame data part includes the basic frame data part (destination address part To-R1, source address part From-A, length part LA, destination network address part IP-D, data of the basic packet PBI-A. Part DATA-A) and basic frame data part (destination address part To-R1, source address part From-C, length part LC, destination network address part IP-D, data part of the basic packet PBI-C DATA-C) and the basic frame data portion (destination address portion To-R1, source address portion From-B, length portion LB, destination network address portion IP-E, data portion DATA of the basic packet PBI-B. -B).
[0133]
As shown in FIGS. 5 and 6, when a packet is transferred beyond the router device, a packet having a destination address that is a physical address is transferred between the router devices. As described above, the destination address can be multiplexed.
[0134]
Based on the length portion L included in the received packet PMI-1, the router device R1 determines that the packet PMI-1 is a multiplexed packet. Then, based on the length data of the three length portions L included in the multiplex packet PMI-1, this multiplex packet PMI-1 is converted into three basic packets PBI-A, PBI-B, and PBI-C. To separate.
[0135]
Further, the router R1 uses the three basic packets PBI-A based on the destination network address of the destination network address part IP included in each of the separated basic packets PBI-A, PBI-B, and PBI-C. , PBI-B and PBI-C are all determined to be the same port Qa. Further, based on the above three destination network addresses, it is determined that the destination addresses for the subsequent inter-device transfer of the three basic packets PBI-A, PBI-C, and PBI-B are all the same router device R2.
[0136]
Then, the router apparatus R1 generates a multiplexed packet PMI-2 in which the three basic packets PBI-A, PBI-C, and PBI-B are multiplexed, and transmits the multiplexed packet PMI-2 from the port Qa to the Internet. In the generation of the multiplexed packet PMI-2, the router apparatus R1 multiplexes the destination addresses by combining the same destination addresses of the three basic packets PBI-A, PBI-C, and PBI-B.
[0137]
In the router apparatus R1, the basic frame data part is separated from the received packets (basic packet and multiplex packet), and the basic frame data part is routed.
[0138]
  The multiplexed packet PMI-2 includes a synchronization unit PS, a composite frame data unit that combines the three basic frame data units of the basic packets PBI-A, PBI-C, and PBI-B, and the above-described composite frame data unit.FCS DepartmentCI-M2. The above composite frame data part includes the basic frame data part of the basic packet PBI-A (destination address part To-R2, source address part From-A, length part LA, destination network address part IP-D, data Part DATA-A), basic frame data part (source address part From-C, length part LC, destination network address part IP-D, data part DATA-C) of the basic packet PBI-C, and basic The packet PBI-B includes a basic frame data part (source address part From-B, length part LB, destination network address part IP-E, data part DATA-B).
[0139]
As described above, the multiplex packet PMI-2 generates a composite frame data part in which three basic frame data parts of the basic packets PBI-A, PBI-C, and PBI-B are arranged, and is synchronized with the composite frame data part. A part PS is added, and an FCS part CI-M2 for the composite frame data part is generated and added. However, the destination address part included in the basic frame data part is changed from To-R1 to To-R2 in accordance with the inter-device transfer.
[0140]
Further, in this multiplex packet PMI-2, the destination address part To- of the basic frame data part of the basic packet PBI-A (the first basic frame data part of the three basic frame data parts constituting the composite frame data part). By leaving only R2 and deleting the destination address part To-R2 of the basic frame data part of the basic packets PBI-C and PBI-B, the same overlapping destination address is multiplexed.
[0141]
The multiplexed packet PMI-2 sent to the Internet is received at the port Qf of the destination router device R2.
[0142]
The router device R2 determines that the packet PMI-2 is a multiplex packet based on the length portion L included in the received multiplex packet PMI-2. Then, based on the length data of the three length portions L included in the multiplex packet PMI-2, the multiplex packet PMI-2 is converted into three basic packets PBI-A, PBI-B, and PBI-C. To separate.
[0143]
Further, the router R2 uses the three basic packets PBI-A based on the destination network address of the destination network address part IP included in each of the separated basic packets PBI-A, PBI-C, and PBI-B. , PBI-C and PBI-B are all determined to be the same port Qe. Further, based on the above three destination network addresses, the destination address of the subsequent inter-device transfer of the basic packets PBI-A and PBI-C is the same terminal device D, and the subsequent device of the basic packet PBI-B It is determined that the destination address for the inter-transfer is the terminal device E.
[0144]
Then, the router device R2 generates a multiplexed packet PMI-3 obtained by multiplexing the three basic packets PBI-A, PBI-C, and PBI-B, and the multiplexed packet PMI-3 is transferred from the port Qe to the port Pg of the switch device S2. Send to. In the generation of the multiplexed packet PMI-3, the router apparatus R2 converts the destination address part To-R2 multiplexed by the multiplexed packet PMI-2 into three destination address parts To-D, To-D, and To-E. To separate.
[0145]
Also in the router apparatus R2, the basic frame data portion is separated from the received packets (basic packets and multiple packets), and the basic frame data portion is subjected to routing processing.
[0146]
  The multiplexed packet PTI-M3 includes a synchronization unit PS, a composite frame data unit that combines the three basic frame data units of the basic packets PBI-A, PBI-C, and PBI-B, and the above-described composite frame data unit.FCS DepartmentIt is comprised by CI-M3. The above composite frame data part includes the basic frame data part (destination address part To-D, source address part From-A, length part LA, destination network address part IP-D, data of the basic packet PBI-A. Part DATA-A) and basic frame data part (destination address part To-D, source address part From-C, length part LC, destination network address part IP-D, data part of the basic packet PBI-C DATA-C) and basic frame data part (destination address part To-E, source address part From-B, length part LB, destination network address part IP-E, data part DATA of basic packet PBI-B) -B).
[0147]
As described above, the multiplex packet PMI-2 generates a composite frame data part in which three basic frame data parts of the basic packets PBI-A, PBI-C, and PBI-B are arranged, and is synchronized with the composite frame data part. A part PS is added, and an FCS part CI-M2 for the composite frame data part is generated and added. However, the destination address part included in the basic frame data part is changed from To-R2 to To-D, To-E according to the inter-device transfer.
[0148]
Further, in this multiplex packet PMI-3, the destination address portions To-D and To-E are provided in the basic frame data portions of the basic packets PBI-C and PBI-B, respectively, thereby separating the multiplexed destination addresses. ing.
[0149]
  The switch device S2 performs a packet switching process similar to that of the first embodiment to multiplex the received multiplex packet PMI-M3 with the basic packets PBI-A and PBI-C.PMI-4And the base packet PBI-B, the multiplexed packet PMI-4 is transmitted from the port Pc to the terminal device D, and the regenerated basic packet PBI-B is transmitted from the port Pf to the terminal device E.
[0150]
  The multiplex packet PMI-4 includes a synchronization part PS, a composite frame data part that combines the two basic frame data parts of the basic packets PBI-A and PBI-C, and the above-described composite frame data part.FCS DepartmentCI-M4. The above composite frame data part includes the basic frame data part (destination address part To-D, source address part From-A, length part LA, destination network address part IP-D, data of the basic packet PBI-A. Part DATA-A) and basic frame data part (destination address part To-D, source address part From-C, length part LC, destination network address part IP-D, data part of the basic packet PBI-C DATA-C).
[0151]
As described above, the multiplex packet PMI-4 generates a composite frame data part in which two basic frame data parts of the basic packets PBI-A and PBI-C are arranged, and a synchronization part PS is added to the composite frame data part. At the same time, the FCS part CI-M4 for the composite frame data part is generated and added.
[0152]
  Further, the regenerated basic packet PBI-B includes a synchronization unit PS, a basic frame data unit (a destination address unit To-E, a source address unit From-B, a length unit LB, a destination address unit To- E, data part DATA-B) and regeneratedFCS DepartmentCI-B.
[0153]
The terminal device D separates the received multiplexed packet PM-4 into two basic frame data parts by a packet separation process similar to that of the switch device S2. Then, the data parts DATA-A and DATA-C are separated from these basic frame data parts. Further, the terminal device E separates the data part DATA-B from the received basic packet PBI-B.
[0154]
FIG. 7 is an internal configuration diagram of the router device R (R1, R2) of FIG. 5 and a diagram for explaining packet routing processing in the router device R. 7, the same components as those in FIG. 3 or 4 are denoted by the same reference numerals, PMI (PMI-A, PMI-B) is a multiple packet, and FDBI (FDBI-1, FDBI-2) is basic frame data. FDMI (FDMI-A, FDMI-B) is a composite frame data part of the multiplexed packet PMI, and CI (CI-A, CI-B) is an FCS part for the composite frame data part FDMI.
[0155]
In FIG. 7, the router device R includes a port Q (Q1, Q2, Q3,..., Q7), a media access control module MACR (MACR1, MACR2, MACR3,..., MACR7), and a physical layer control module PHY (PHY1, PHY1, PHY2, PHY3,... PHY7), a routing module RTM, and an address table ADTR.
[0156]
In the address table ADTR, a transmission port and a destination address (MAC address) for each destination network address (IP address) are recorded.
[0157]
The media access control module MACR is a module that controls the data link layer. This media access control module MACR is in charge of the receiving side processing of the packet routing process when the connected port Q is the receiving port of the basic packet PBI or the multiple packet PMI, and the connected port Q is the basic packet PBI or the multiplexed packet. When it becomes the transmission port of the packet PMI, it is in charge of the transmission side processing of the packet routing processing.
[0158]
The routing module RTM searches the address table ADTR for the destination network address (IP address) of the basic frame data part FDBI transferred from the media access control module MACR to the buffer memory BUF, and transmits the basic frame data part FDBI. And the basic frame data portion FDB is transferred to the buffer memory BUF of the transmission port.
[0159]
  In the routing process of FIG. 7, the multiplex packet PMI-A received at the port Q1 is routed to generate a multiplex packet PMI-B, and the multiplex packet PMI-B isQ2Sent from The routing process in FIG. 7 corresponds to the process in the router apparatuses R1 and R2 in the packet transfer in FIG. Accordingly, the ports Q1 and Q2 in FIG. 7 correspond to the ports Qf and Qa of the router device R1 in FIG. 5 and correspond to the ports Qf and Qe in the router device R2 in FIG.
[0160]
In FIG. 7, the physical layer control module PHY1 sends the packet PMI-A received at the port Q1 to the media access control module MACR1.
[0161]
  The media access control module MACR1 checks the transfer error of the frame data part FDMI-A based on the FCS data of the FCS part CI-A of the received packet PMI-A. If there is no transfer error, the length data (the length data of the basic packet or the basic frame data portion) included in the packet PMI-A is referred to and this length data and the reception are received. PacketsPMI-AOr frame data partFDMI-AThis packet by comparing the actual data length ofPMI-AIs a multiple packet.
[0162]
  Then, the media access control module MACR1PMI-AIs a multiplex packet, this multiplex packetPMI-AComposite frame data part that composesFDMI-ABased on the length data of the two length parts included inPMI-A2 basic frame data partsFDBI-1,FDBI-The basic frame data parts FDBI-1 and FDBI-2 are sent to the buffer memory BUF1.
[0163]
Note that the packet separation processing in the media access control module MACR1 is the same as the processing in the media access control module MAC1 in FIG.
[0164]
The routing module RTM refers to the destination network address (IP address) of the basic frame data part FDBI-1, and searches for the destination network address in the address table ADTR. It is determined that the port Q2. Then, the basic frame data part FDBI-1 is sent to the media access control module MACR2 via the buffer memory BUF2. Similarly, the routing module RTM refers to the destination network address of the basic frame data part FDBI-2 and searches for the destination network address in the address table ADTR so that the port for transmitting the basic frame data part FDBI-2 is the port. It is determined that it is Q2. Then, the basic frame data part FDBI-2 is sent to the media access control module MACR2 via the buffer memory BUF2.
[0165]
  The media access control module MACR2 generates a composite frame data unit FDMI-B in which two basic frame data units FDBI-1 and FDBI-2 are arranged, and the composite frame data unit FDMI-BFCS DepartmentCI-B is generated, and the synchronization unit PS and the composite frame data unit FDMI-B are generated.FCS DepartmentCI-B is added to generate a multiple packet PMI-B, and this multiple packet PMI-B is sent to the physical layer control module PHY2.
[0166]
Further, the media access control module MACR2 refers to the destination network addresses (IP addresses) of the basic frame data portions FDBI-1 and FDBI-2 when generating the multiplexed packet PMI-B, and addresses these destination network addresses. By searching the table ADTR, the destination address of the subsequent inter-device transfer of the basic frame data parts FDBI-1 and FDBI-2 is determined, and the destination of the destination address part of the basic frame data parts FDBI-1 and FDBI-2 The address is changed to the destination address for the subsequent inter-device transfer.
[0167]
Further, the media access control module MACR2 determines whether or not the destination addresses for subsequent inter-device transfers of the basic frame data parts FDBI-1 and FDBI-2 are the same in the change of the destination address.
[0168]
Then, if the destination address is separated in the multiplexed packet PMI-A and the destination address for the subsequent inter-device transfer is the same, the media access control module MACR2 determines the destination address part of the basic frame data part FDBI-1. Only the same destination address is multiplexed by deleting the destination address part of the basic frame data part FDBI-2.
[0169]
Further, in the media access control module MACR2, the destination address is multiplexed in the multiplex packet PMI-A (the destination address part of the basic frame data part FDBI-2 is deleted), and the destination of the transfer between apparatuses thereafter If the addresses are different, only the destination address part of the basic frame data part FDBI-1 is changed to the destination address of the subsequent inter-device transfer, and the subsequent inter-device transfer is transferred to the basic frame data part FDBI-2. By adding the destination address portion into which the destination address is inserted, the multiplexed destination address is separated.
[0170]
The physical layer control module PHY2 transmits the multiplexed packet PMI-B from the port Q2.
[0171]
In FIG. 7, if the basic packet of the basic frame data part FDBI-1 and the basic packet of the basic frame data part FDBI-2 are received at different ports, the media access control module MACR of each port is The basic frame data parts FDBI-1 and FDBI-2 are separated from the respective basic packets by the same processing as the media access control modules MAC2 and MAC3 of FIG.
[0172]
In FIG. 7, if the basic frame data parts FDBI-1 and FDBI-2 are transmitted from different ports, the media access control modules MACR of the respective ports are the media access control modules MAC2, MAC3 of FIG. The basic packet of each basic frame data part is generated by the same processing as described above, and the destination address part is changed or added in accordance with the subsequent inter-device transfer.
[0173]
  As described above, the media access control module MACR of the router device R according to the second embodiment is included in the received packet (basic packet PBI or multiple packet PMI) when it becomes the packet receiving side, as in MACR1 of FIG. Each basic frame data part from the packet based on the length dataFDBIIsolate. That is, based on the above length data, it is determined whether or not the packet is a multiplex packet.FDBIBased on the length data of one length included in theFDBISeparate and multiplex packetPMIIf so, the composite frame data partFDMIBased on the length data of multiple length parts included in theFDMIThe individual basic frame data partFDBITo separate.
[0174]
Further, the media access control module MACR of the router device R according to the second embodiment has a plurality of basic frame data parts FDBI transmitted from the same port Q when it becomes a packet transmission side as shown in MACR2 of FIG. A composite frame data part FDMI in which these basic frame data parts FDBI are arranged is generated, and an FCS part CI for the composite frame data part FDMI is generated. The synchronization part PS and the above-described generated part are generated in the composite frame data part FDMI. An FCS unit CI is added to generate a multiple packet PMI. Further, if there is one basic frame data part FDBI transmitted from the same port Q, an FCS part CI for this basic frame data part FDBI is generated independently, and the synchronization part PS and the above-mentioned The basic packet PBI is regenerated by adding the independently generated FCS unit CI.
[0175]
Further, when the packet transmission side becomes, the media access control module MACR of the second embodiment uses the destination network address (IP address) of the basic frame data part FDBI in the generation of the multiplexed packet PMI or the basic packet PBI. Then, the destination address of the subsequent inter-device transfer of the basic frame data portion FDBI is determined, and the destination address of the destination address portion is changed to the destination address of the subsequent inter-device transfer, or the destination of the subsequent inter-device transfer The destination address part with the address inserted is added.
[0176]
Furthermore, in the generation of the multiplexed packet PMI when the packet transmission side is used, the media access control module MACR of the second embodiment performs the subsequent processing of the plurality of basic frame data units FDDI constituting the composite frame data unit FDMI of the multiplexed packet PMI. It is determined whether or not the destination addresses of the inter-device transfer are the same, and if they are the same, the destination address part is left only in one basic frame data part FDBI and the destination address part of the other basic frame data part FDBI is changed. By deleting, the destination address is multiplexed. The plurality of basic frame data portions FDBI is separated from the multiplexed packet in which the destination addresses are multiplexed, and the destination addresses for the subsequent inter-device transfer of these basic frame data portions FDBI are different. For example, the destination address is separated by adding the destination address portion into which the destination address of the subsequent inter-device transfer is inserted to the basic frame data portion FDBI from which the destination address portion has been deleted.
[0177]
However, if the router device R waits indefinitely for a plurality of packets transmitted from the same port to be received, the time for packet routing processing in the router device R becomes long, and delay becomes a problem. For this reason, for example, a timer is provided in the router apparatus r, and a plurality of basic frame data parts received at substantially the same time and transmitted from the same port (thus, a plurality of basic frame data parts transmitted from the same port separated from the same single multiplexed packet). If only the basic frame data part is included), the efficiency of the packet routing process (packet multiplexing process) in the router apparatus R can be increased.
[0178]
Further, the routing module RTM of the router device R according to the second embodiment is the same as the conventional one based on the destination network address included in the basic frame data part separated from the received packet (basic packet and multiple packet). In the procedure, the port that transmits the basic frame data portion is determined, and the basic frame data portion is transferred to the buffer memory BUF of the transmission port.
[0179]
  In FIG. 7, the basic frame data section in the router apparatus RFDBI is routed through the routing module RTM, but without the routing module RTM, the basic frame data section between the memory buffer BUF of the receiving port and the transmitting port.FDBA configuration in which I is directly transferred is also possible.
[0180]
  As described above, in the second embodiment, the switch device or the router device generates a composite frame data portion in which a plurality of basic frame data portions are arranged, andFCS DepartmentGenerate the above-mentioned composite frame data part and the synchronization part and the above generatedFCS DepartmentIs added to generate a multiplex packet, and the multiplex packet is transmitted. Also, in the switching device, router device, or terminal device, the frame data portion is separated from the received packet, and the frame data portion is converted into a composite frame based on the length data included in the frame data portion. It is determined whether or not it is a data part, and if it is a composite frame data part, based on the length data of the length part included in each basic frame data part constituting the composite frame data part, The composite frame data part is separated into the individual basic frame data parts.
[0181]
  As a result, the synchronization unit andFCS DepartmentIn addition, it is not necessary to provide an interpacket gap during transmission (gap that had to be provided between these basic packets when transmitting multiple basic packets from the same port in conventional packet transfer). Therefore, as in the first embodiment, the data transfer efficiency can be increased, and thereby the network usage efficiency can be increased.
[0182]
Further, the packet switching processing (packet multiplexing processing and packet separation processing) and packet routing processing (packet multiplexing processing and packet separation processing) of the second embodiment are realized only by changing the media access control procedure for controlling the data link layer. The switch device, the router device, and the terminal device of the first embodiment can be realized without changing the control procedure of the physical layer that is the lower layer of the data link layer and the control procedure of the upper layer of the data link layer. This can be realized by changing only the media access control module that controls the data link layer in the conventional switch device, router device, and terminal device. Also, it is a function provided in the conventional switch device, router device, and terminal device, and the basic frame data portion is separated from the basic packet based on the length data included in the basic frame data portion. And the function of generating the FCS part for the basic frame data part can be used as they are.
[0183]
As a result, the switch device, router device, and terminal device of the second embodiment can be easily realized in the same manner as in the first embodiment, with only a simple change of the conventional switch device, router device, and terminal device. It is.
[0184]
Furthermore, in the router device of the second embodiment, it is determined whether or not the destination addresses of a plurality of basic frame data parts constituting the composite frame data part of the multiplexed packet are the same, and the overlapping destination address is made one. Thus, the destination address is multiplexed.
[0185]
Thus, by multiplexing the destination address part in addition to the synchronization part and the FCS part, the data transfer efficiency and the network usage efficiency can be further increased.
[0186]
In the first embodiment, a switching device having the same packet separation processing and packet multiplexing processing functions as the router device R1 in the second embodiment is further provided between the switching device S1 and the backbone LAN. Is also possible. Similarly, in the first embodiment, a switching device having the same packet separation processing and packet multiplexing processing functions as the router device R2 in the second embodiment is further provided between the switching device S2 and the backbone LAN. It is also possible.
[0187]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the synchronization unit and the footer unit can be multiplexed and transferred, and an inter-packet gap (when transmitting a plurality of basic packets from the same port in conventional packet transfer) is transmitted. Since there is no need to provide a gap) that had to be provided between packets, the data transfer efficiency can be increased, which has the effect of improving the network usage efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a network according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram of packet transfer in the network of FIG.
3 is an internal configuration diagram of the switching device S (S1, S2) of FIG. 1 and a diagram for explaining packet switching processing (packet multiplexing processing) in the switching device S. FIG.
4 is an internal configuration diagram of the switch device S (S1, S2) of FIG. 1 and a diagram for explaining packet switching processing (packet separation processing) in the switch device S. FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram of a network according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram of packet transfer in the network of FIG. 5;
7 is an internal configuration diagram of the router device R (R1, R2) of FIG. 5 and a diagram illustrating packet routing processing in the router device R. FIG.
FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional network.
FIG. 9 is a diagram of packet transfer in the network of FIG. 8;
10 is an internal configuration diagram of the switch device s (s1, s2) of FIG. 8, and is a diagram for explaining packet switching processing in the switch device s. FIG.
11 is an internal configuration diagram of the switch device s (s1, s2) of FIG. 8, and is a diagram for explaining packet switching processing in the switch device s. FIG.
[Explanation of symbols]
A, B, C, D, E terminal device, S switch device, R router device, P, Q port, PHY physical layer control module, MAC, MACR media access control module, BUF buffer memory, SWM switching module, RTM routing module ADT, ADTR address table.

Claims (11)

パケットの先頭に配置されて送受信の同期をとるとともに、送受信時にパケットの先頭を識別するための同期データが挿入される同期部、宛先アドレス（ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス）、送信元アドレス及びＩＰネットワーク経由の場合の宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）が挿入されるアドレス部、及びそのパケットまたはフレームデータ部の長さデータが挿入される長さ部が含まれる１つのヘッダ部と、送信データが挿入される１つのデータ部と、パケットの末尾に配置されてエラーをチェックするためのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）部が含まれるフッタ部とから構成される基本パケットをパケット通信により送信するパケット送信装置であって、
上記基本パケットから、上記長さデータに基づいて同期部を除いたヘッダ部およびデータ部を基本フレームデータ部として分離し、上記ヘッダ部の上記長さ部には、上記基本フレームデータ部の長さデータが挿入されて、複数の上記基本パケットの上記基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部を生成するとともに、上記複合フレームデータ部についてのフッタ部を生成し、上記複合フレームデータ部に同期部および上記生成したフッタ部を付加して多重パケットを生成する多重手段と、
上記多重パケットをポートから送信する送信手段と
を備えた
ことを特徴とするパケット送信装置。 A synchronization unit, which is arranged at the head of the packet to synchronize transmission and reception, and into which synchronization data for identifying the head of the packet at the time of transmission and reception is inserted, a destination address (MAC (Media Access Control) address), a source address and an IP An address part into which a destination network address (IP address) in the case of via a network is inserted, a header part including a length part into which the length data of the packet or frame data part is inserted, and transmission data are inserted. A packet transmission apparatus for transmitting a basic packet composed of a single data part and a footer part including a frame check sequence (FCS) part arranged at the end of a packet to check an error by packet communication There,
A header part and a data part excluding a synchronization part are separated from the basic packet as a basic frame data part based on the length data, and the length part of the header part includes a length of the basic frame data part. data is inserted, to produce a result together a combined frame data unit arranged to the basic frame data of the plurality of the basic packet, generates a footer portion of the composite frame data unit, in synchronism with the composite frame data unit And a multiplexing means for generating a multiplexed packet by adding the generated footer unit,
A packet transmission apparatus comprising: a transmission unit configured to transmit the multiplex packet from a port. 個々の基本フレームデータ部に含まれる宛先アドレスまたは宛先ネットワークアドレスをもとに、その基本フレームデータ部を送信するポートを判別する手段をさらに備え、
上記多重手段は、同じポートから送信される複数の基本フレームデータ部について上記多重パケットを生成する
ことを特徴とする請求項１記載のパケット送信装置。Based on a destination address or a destination network address included in each basic frame data part, further comprising means for determining a port for transmitting the basic frame data part,
The packet transmission apparatus according to claim 1, wherein the multiplexing means generates the multiplexed packet for a plurality of basic frame data portions transmitted from the same port. 上記多重手段は、同じポートから送信される基本フレームデータ部が複数あるときには、これらの基本フレームデータ部について上記多重パケットを生成し、
上記ポートから送信される基本フレームデータ部が１つであるときには、その基本フレームデータ部について単独にフッタ部を生成し、上記１つの基本フレームデータ部に同期部および上記単独に生成したフッタ部を付加して基本パケットを生成し、
上記送信手段は、上記生成された多重パケットおよび基本パケットを上記ポートから送信する
ことを特徴とする請求項２記載のパケット送信装置。When there are a plurality of basic frame data portions transmitted from the same port, the multiplexing means generates the multiplexed packet for these basic frame data portions,
When there is one basic frame data portion transmitted from the port, a footer portion is generated independently for the basic frame data portion, and a synchronization portion and the independently generated footer portion are added to the one basic frame data portion. To generate a basic packet,
The packet transmission device according to claim 2, wherein the transmission means transmits the generated multiplexed packet and basic packet from the port. 上記多重手段は、上記複合フレームデータ部を構成する個々の基本フレームデータ部の物理アドレスである宛先アドレスが同じであるか否かを判別し、重複する宛先アドレスを１つにすることによって、宛先アドレスを多重する
ことを特徴とする請求項１記載のパケット送信装置。The multiplexing means determines whether or not the destination addresses, which are physical addresses of the individual basic frame data portions constituting the composite frame data portion, are the same, and sets the overlapping destination addresses to one to The packet transmitter according to claim 1, wherein the address is multiplexed. パケットの先頭に配置されて送受信の同期をとるとともに、送受信時にパケットの先頭を識別するための同期データが挿入される同期部、宛先アドレス（ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス）、送信元アドレス及びＩＰネットワーク経由の場合の宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）が挿入されるアドレス部、及びそのパケットまたはフレームデータ部の長さデータが挿入される長さ部が含まれる１つのヘッダ部と、送信データが挿入される１つのデータ部と、パケットの末尾に配置されてエラーをチェックするためのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）部が含まれるフッタ部とから構成される基本パケットをパケット通信により受信するパケット受信装置であって、
上記基本パケットから、上記長さデータに基づいて同期部を除いたヘッダ部およびデータ部を基本フレームデータ部として分離し、上記ヘッダ部の上記長さ部には、上記基本フレームデータ部の長さデータが挿入されて、複数の上記基本パケットの上記基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部に同期部および上記複合フレームデータ部についてのフッタ部が付加された多重パケットを受信する受信手段と、
上記多重パケットを構成する個々の基本フレームデータ部の長さデータをもとに、上記多重パケットから個々の基本フレームデータ部を分離する分離手段と
を備えた
ことを特徴とするパケット受信装置。 A synchronization unit, which is arranged at the head of the packet to synchronize transmission and reception, and into which synchronization data for identifying the head of the packet at the time of transmission and reception is inserted, a destination address (MAC (Media Access Control) address), a source address and an IP An address part into which a destination network address (IP address) in the case of via a network is inserted, a header part including a length part into which the length data of the packet or frame data part is inserted, and transmission data are inserted. A packet receiving device that receives a basic packet composed of one data portion and a footer portion including a frame check sequence (FCS) portion that is arranged at the end of the packet and that checks for errors by packet communication. There,
A header part and a data part excluding a synchronization part are separated from the basic packet as a basic frame data part based on the length data, and the length part of the header part includes a length of the basic frame data part. data is inserted, a receiving means for receiving the multiplexed packet footer is added for synchronization unit in the composite frame data unit arranged to the basic frame data of a plurality of said basic packet and the composite frame data unit,
Separating means for separating individual basic frame data parts from the multiplexed packet based on length data of individual basic frame data parts constituting the multiplexed packet. 上記受信手段は、上記多重パケットおよび上記基本パケットを受信し、
上記分離手段は、受信されたパケットを構成するいずれかの基本フレームデータ部の長さデータをもとに、そのパケットが多重パケットであるか否かを判別する
ことを特徴とする請求項５記載のパケット受信装置。The receiving means receives the multiplex packet and the basic packet,
6. The separation unit according to claim 5, wherein the separation unit determines whether or not the packet is a multiplex packet based on the length data of any basic frame data part constituting the received packet. Packet receiver. パケットの先頭に配置されて送受信の同期をとるとともに、送受信時にパケットの先頭を識別するための同期データが挿入される同期部、宛先アドレス（ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス）、送信元アドレス及びＩＰネットワーク経由の場合の宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）が挿入されるアドレス部、及びそのパケットまたはフレームデータ部の長さデータが挿入される長さ部が含まれる１つのヘッダ部と、送信データが挿入される１つのデータ部と、パケットの末尾に配置されてエラーをチェックするためのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）部が含まれるフッタ部とから構成される基本パケットをパケット通信により送信する際に、
上記基本パケットから、上記長さデータに基づいて同期部を除いたヘッダ部およびデータ部を基本フレームデータ部として分離し、上記ヘッダ部の上記長さ部には、上記基本フレームデータ部の長さデータが挿入されて、複数の上記基本パケットの上記基本フレームデータ部を複合した多重パケットを生成するパケット多重方法であって、
上記複数の基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部を生成するステップと、
上記複合フレームデータ部についてのフッタ部を生成するステップと、
上記複合フレームデータ部に同期部および上記生成したフッタ部を付加して多重パケットを生成するステップと
を含む
ことを特徴とするパケット多重方法。 A synchronization unit, which is arranged at the head of the packet to synchronize transmission and reception, and into which synchronization data for identifying the head of the packet at the time of transmission and reception is inserted, a destination address (MAC (Media Access Control) address), a source address and an IP An address part into which a destination network address (IP address) in the case of via a network is inserted, a header part including a length part into which the length data of the packet or frame data part is inserted, and transmission data are inserted. When transmitting a basic packet composed of one data part and a footer part including a frame check sequence (FCS) part arranged at the end of the packet for checking an error by packet communication,
A header part and a data part excluding a synchronization part are separated from the basic packet as a basic frame data part based on the length data, and the length part of the header part includes a length of the basic frame data part. data is inserted, a packet multiplexing method for generating multiplexed packets that combines the basic frame data of the plurality of the basic packet,
Generating a composite frame data portion in which the plurality of basic frame data portions are arranged;
Generating a footer portion for the composite frame data portion;
A step of adding a synchronization unit and the generated footer unit to the composite frame data unit to generate a multiplexed packet. 個々の基本フレームデータ部に含まれる宛先アドレスまたは宛先ネットワークアドレスをもとに、その基本フレームデータ部を送信するポートを判別するステップをさらに含み、
複合フレームデータ部を生成する上記ステップは、同じポートから送信される複数の基本フレームデータ部について上記多重パケットを生成する
ことを特徴とする請求項７記載のパケット多重方法。Further comprising determining a port for transmitting the basic frame data portion based on a destination address or a destination network address included in each basic frame data portion;
The packet multiplexing method according to claim 7, wherein the step of generating the composite frame data portion generates the multiplexed packet for a plurality of basic frame data portions transmitted from the same port. 複合フレームデータ部を生成する上記ステップは、
個々の基本フレームデータ部に含まれる物理アドレスである宛先アドレスが同じであるか否かを判別し、重複する宛先アドレスを１つにすることによって、宛先アドレスを多重する
ことを特徴とする請求項７記載のパケット多重方法。The above steps for generating the composite frame data part include:
The destination address is multiplexed by determining whether or not the destination address, which is a physical address included in each basic frame data part, is the same, and making one duplicate destination address. 8. The packet multiplexing method according to 7. パケットの先頭に配置されて送受信の同期をとるとともに、送受信時にパケットの先頭を識別するための同期データが挿入される同期部、宛先アドレス（ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス）、送信元アドレス及びＩＰネットワーク経由の場合の宛先ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）が挿入されるアドレス部、及びそのパケットまたはフレームデータ部の長さデータが挿入される長さ部が含まれる１つのヘッダ部と、送信データが挿入される１つのデータ部と、パケットの末尾に配置されてエラーをチェックするためのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）部が含まれるフッタ部とから構成される基本パケットをパケット通信により受信する際に、
上記基本パケットから、上記長さデータに基づいて同期部を除いたヘッダ部およびデータ部を基本フレームデータ部として分離し、上記ヘッダ部の上記長さ部には、上記基本フ レームデータ部の長さデータが挿入されて、複数の上記基本パケットの上記基本フレームデータ部を配置した複合フレームデータ部に同期部および上記複合フレームデータ部についてのフッタ部が付加された多重パケットを、個々の基本フレームデータ部に分離するパケット分離方法であって、
上記多重パケットを構成する個々の基本フレームデータ部の長さデータをもとに、上記多重パケットについての上記個々の基本フレームデータ部の境界を判別するステップと、
上記の境界に従って多重パケットから個々の基本フレームデータ部を分離するステップと
を含む
ことを特徴とするパケット分離方法。 A synchronization unit, which is arranged at the head of the packet to synchronize transmission and reception, and into which synchronization data for identifying the head of the packet at the time of transmission and reception is inserted, a destination address (MAC (Media Access Control) address), a source address and an IP An address part into which a destination network address (IP address) in the case of via a network is inserted, a header part including a length part into which the length data of the packet or frame data part is inserted, and transmission data are inserted. When receiving a basic packet composed of one data part and a footer part including a frame check sequence (FCS) part arranged at the end of the packet for checking an error by packet communication,
From the basic packet, the separated length headers and data portions excluding the synchronization unit on the basis of the data as the basic frame data section, the above-mentioned length of the header portion, the length of the basic frame data unit is inserted to the data, the synchronization unit in the composite frame data unit arranged to the basic frame data of the plurality of the basic packet and multiplex packets footer portion is added for the composite frame data unit, each basic frame A packet separation method for separating data parts,
Determining the boundaries of the individual basic frame data portions for the multiplexed packet based on the length data of the individual basic frame data portions constituting the multiplexed packet;
Separating each basic frame data part from the multiplexed packet according to the above-mentioned boundary. 複合フレームデータ部を分離する上記ステップは、
上記多重パケットまたは上記基本パケットからフレームデータ部を分離するものであり、
上記分離されたフレームデータ部に含まれる長さデータをもとに、そのフレームデータ部が、上記複合フレームデータ部であるか、上記基本フレームデータ部であるかを判別するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１０記載のパケット分離方法。The above steps for separating the composite frame data part are:
A frame data part is separated from the multiplex packet or the basic packet;
Further comprising the step of determining whether the frame data portion is the composite frame data portion or the basic frame data portion based on the length data included in the separated frame data portion. The packet separation method according to claim 10, wherein:
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