JP4573663B2 - データ中継装置、データ中継方法、データ送受信装置およびデータ通信システム - Google Patents

Description

本発明は物理層の処理でネットワーク上のデータを中継するデータ中継装置及びデータ中継方法、データリンク層以上のデータ処理を行うデータ送受信装置並びにそれらの装置で構成されるデータ通信システムに関し、特にデータの信頼性を向上させたデータ中継装置、データ中継方法、データ送受信装置およびデータ通信システムに関する。

近年、ＬＡＮ（Local Area Network）インターフェースを持つ装置が増加の一途をたどっており、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークでの電話接続など音声情報などの通信をも行うまでになっている。

これらを実現するＩＰネットワーク機器（以降ＩＰ機器と呼ぶ）には、主にＣＰＵ（Central Processing Unit）を搭載しソフトウェアで細かな制御を行うものと、ソフトウェアで制御を行わないものとに大別される。ソフトウェア制御を行うＩＰ機器には、スイッチングハブ、ＩＰルータ、メディアコンバータ、コンピュータのＬＡＮインターフェースなど（一般的にデータリンク層以上でパケット処理される装置）がある。ソフトウェアで制御を行わないＩＰ機器には、主信号の通信のみを目的としたメディアコンバータなどの簡易なＩＰ機器（物理層でパケット処理される装置）がある。

今後も爆発的にこれらの両タイプのＩＰ機器が増えていくと予測され、それに伴い、ＩＰ機器間の通信においても、ＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical NETwork）／ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）などに劣らない通信品質が要求されると思われる。しかも、コアネットワーク（通信事業者間を結ぶ大容量の基幹通信回線）になるほど、ビットエラーが無い安定的なネットワークが求められる。

ソフトウェアを搭載するＩＰ機器（データリンク層以上で処理）は、ビットエラー情報などの監視や誤り訂正（ＦＥＣ：Forward Error Correction）、方路制御などの高度な制御が可能である。これに対して、ソフトウェアを搭載しないＩＰ機器（物理層での処理）においては、主信号の疎通を目的としたものであって、ビットエラーの監視などはやられていないのが実情である。

図２４は、従来技術によるデータ通信システムの第１の例を示す図である。図２４には、現状におけるメディアコンバータ（物理層での処理）を使ったＩＰネットワークの接続形態が示されている。この例では、レイヤ２スイッチ（Ｌ２＿ＳＷ）９１１，９１４間を、ＣＰＵを持たないメディアコンバータ９１２，９１３を介して接続している。メディアコンバータ９１２，９１３は、物理層でのデータ処理を行う。

レイヤ２スイッチ９１１とメディアコンバータ９１２とは、ＵＴＰ（Unshielded Twist Pair）ケーブルを使ったEthernet（登録商標）と呼ばれるＬＡＮ９１５で接続されている。同様に、レイヤ２スイッチ９１４とメディアコンバータ９１３とは、ＵＴＰケーブルを使ったＬＡＮ９１６で接続されている。メディアコンバータ９１２，９１３間は光ファイバ９１７で接続されている。この光ファイバ９１７は、メディアコンバータ９１２，９１３内の一芯双方向光モジュールによって接続されている。

このようなデータ通信システムの通信の流れは以下の通りである。
１．レイヤ２スイッチ９１１から正常なフレーム９２１を送信し、メディアコンバータ９１２でフレームを受信する。
２．メディアコンバータ９１２は正常なフレーム９２２をメディアコンバータ９１３に送信する。このとき、光ファイバ９１７上でフレームエラーが発生したものとする。
３．メディアコンバータ９１３でエラーフレーム９２３を受信する。すると、メディアコンバータ９１３がレイヤ２スイッチ９１４にエラーフレーム９２４を送信する。
４．レイヤ２スイッチ９１４でエラーフレーム９２４を受信し、エラーフレーム９２４を破棄する。

図２５は、従来技術によるデータ通信システムの第２の例を示す図である。図２５には、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）に利用されるＴＴＣ（情報通信技術委員会）標準（ＴＳ−１０００）規格に準拠したメディアコンバータ９３１，９３２（データリンク／物理層での処理）接続のデータ通信システムの例である。

メディアコンバータ９３１，９３２は、互いに別のＬＡＮ９３３，９３４に接続されていると共に、メディアコンバータ９３１，９３２同士が光ファイバ９３５で接続されている。このようなメディアコンバータ９３１，９３２を介してフレーム９３６の転送が行われる。

また、メディアコンバータ９３１，９３２は、センター側とターミナル側がある。センター側のメディアコンバータ９３１にはＣＰＵが搭載され、ターミナル側のメディアコンバータ９３２を制御することができる。

このようなシステムによれば、センター側のメディアコンバータ９３１からターミナル側のメディアコンバータ９３２を制御することにより、ループバックを実行して故障検索が可能となる。また、センター側のメディアコンバータ９３１からターミナル側のメディアコンバータ９３２の遠隔監視が可能である。遠隔監視では、メディアコンバータ９３２との間のリンク断、メディアコンバータ９３２の電源断、メディアコンバータ９３２の装置故障の有無を監視できる。監視は、メディアコンバータ９３１からメディアコンバータ９３２に対して監視パケット（Request）を送信し、メディアコンバータ９３２から応答の監視パケット（Response）を受け取ることで実施できる。

また、メディアコンバータ９３１からメディアコンバータ９３２を制御して、警報転送（パケットエラー含む）を行わせることもできる。さらに、センター側のメディアコンバータ９３１からターミナル側のメディアコンバータ９３２に対する各種設定も可能である。

図２６は、従来技術によるデータ通信システムの第３の例を示す図である。図２６には、レイヤ２スイッチ間の接続で誤り訂正を行うデータ通信システムが示されている。これは、レイヤ２スイッチ（Ｌ２＿ＳＷ）９４１，９４４間で誤り訂正（ＦＥＣやリードソロモン）を行った場合である。この例では、レイヤ２スイッチ（Ｌ２＿ＳＷ）９４１，９４４間を、ＣＰＵを持たないメディアコンバータ９４２，９４３を介して接続している。メディアコンバータ９４２，９４３は、物理層でのデータ処理を行う。

レイヤ２スイッチ９４１とメディアコンバータ９４２とは、ＬＡＮで接続されている。同様に、レイヤ２スイッチ９４４とメディアコンバータ９４３とは、ＬＡＮで接続されている。メディアコンバータ９４２，９４３間は光ファイバで接続されている。この光ファイバは、メディアコンバータ９４２，９４３内の一芯双方向光モジュールによって接続されている。

このようなデータ通信システムの通信の流れは以下の通りである。
１．レイヤ２スイッチ９４１からＦＥＣを付加した正常なフレーム９５１を送信し、メディアコンバータ９４２でフレームを受信する。
２．メディアコンバータ９４２は正常なフレーム９５２をメディアコンバータ９４３に送信する。このとき、光ファイバ上でフレームエラーが発生したものとする。
３．メディアコンバータ９４３でエラーフレーム９５３を受信する。すると、メディアコンバータ９４３がレイヤ２スイッチ９４４にエラーフレーム９５４を送信する。
４．レイヤ２スイッチ９４４でエラーフレーム９５４を受信し、ＦＥＣに基づいて誤り訂正を行う。

伝送路や装置でエラーが発生した場合においても、誤り訂正をパケットに付加することにより、受信した装置（この場合はレイヤ２スイッチ９４４）でエラーフレームを誤り訂正することが可能となる。

なお、ＦＥＣによりデータ損失の修復を行うデータシステムは、各種考えられている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−４５０９８号公報

しかし、一般的にメディアコンバータのような物理層のみでパケットを中継するような装置は、受信したパケットのエラー有無に関わらず、他装置に転送してしまう。エラーの要因は、主に伝送路が原因の「エラー要因１」と装置が原因の「エラー要因２」に分けられる。

エラー要因１：伝送路が原因の通信エラー。主に伝送路損失、ファイバ帯域特性、雑音等が原因となる。
エラー要因２：装置が原因の通信エラー。通信同期はずれ（発生しても復旧する可能性のあるエラー）を始め、装置故障（発生すると装置交換が必須）までさまざまである。

従って、図２４に示したようなメディアコンバータ（物理層での処理）接続の一般的な構成では、以下の問題がある。
・パケットエラーをスイッチングハブなどの上位レイヤ機器でしか検出できない。すなわち、伝送路上かメディアコンバータの装置内部か等、どこでエラーしたかが判らない。
・エラーしたフレームがレイヤ２機器に終端されるまで、フレームが伝送路を透過してしまう。

これらの問題があるため、パケットエラーが発生した場合、どこの装置または伝送線路の要因でパケットエラーが発生したか判らない。
なお、図２５に示したようにメディアコンバータにＣＰＵを搭載することで、エラー監視は可能である。しかし、以下の問題がある。
・エラーが発生したパケットがレイヤ２機器に終端されるまで、パケットが伝送路を透過してしまう。
・エラーが発生したパケット数やトータル送受信パケット数は監視のみ可能であり、これといって回線を選択するような制御や、誤り訂正をすることはできない。
・センター側には必ずＣＰＵが必要であり、ソフトウェア制御が発生してしまうと共に、製造コストが上がってしまう。
・ＦＴＴＨのようなセンター側とターミナル側間の光回線状況を監視制御するための方式であり、ＬＡＮ側の回線監視をすることはできない。

さらに、図２６に示したようなシステムでは、伝送路によるエラーが無い場合でも、無駄な誤り訂正ビットが付加される。すなわち、パケットに誤り訂正用のパケットを常時つけなければならないので伝送効率が悪い。

以上のように、従来のデータ伝送システムでは、通信状態が良好なときの伝送効率を悪化させずに、通信状態劣化時のデータの品質を確保するのが難しかった。すなわち、帯域特性の悪い光ファイバなどで通信エラーが頻繁に発生しても、自動的にエラー訂正する仕組みが望まれている。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、通信状態が良好なときの伝送効率を悪化させずに、通信状態劣化時のデータの品質を確保できるデータ中継装置、データ中継方法、データ送受信装置、およびデータ通信システムを提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような物理層の処理でネットワーク上のデータを中継するデータ中継装置１が提供される。このデータ中継装置は、受信したフレーム４のエラーに基づいて障害が発生したことを検出するエラー検出手段１ａと、エラー検出手段１ａで障害の発生が検出された場合、エラー訂正符号付きの通信を指示するエラー訂正起動フレーム５を作成し、エラー訂正起動フレーム５をデータリンク層以上のデータ処理を行う装置に対して送信するフレーム作成手段１ｂとを有する。

このようなデータ中継装置によれば、エラー検出手段１ａにより、受信したフレーム４のエラーに基づいて障害が発生したことが検出される。すると、フレーム作成手段１ｂにより、エラー訂正符号付きの通信を指示するエラー訂正起動フレーム５が作成され、エラー訂正起動フレーム５がデータリンク層以上のデータ処理を行う装置に対して送信される。

また、上記課題を解決するために、図１に示すようなデータリンク層以上のデータ処理を行うデータ送受信装置２が提供される。このデータ送受信装置２は、伝送路３を介して接続されたデータ中継装置１が出力したフレームから、エラー訂正起動フレーム５を検出するフレーム検出手段２ａと、フレーム検出手段２ａでエラー訂正起動フレーム５が検出されると、エラー訂正符号の付加を示す訂正起動情報を記憶装置２ｃに設定する設定手段２ｂと、記憶装置２ｃに前記訂正起動情報が設定された場合、伝送路３上にデータ中継装置１の方向に出力すべきフレームに対してエラー訂正符号を付加して、エラー訂正符号付フレーム６を伝送路３に出力するエラー訂正符号付加手段２ｄと、を有する。

このようなデータ送受信装置によれば、フレーム検出手段２ａにより、伝送路３経由で受信したフレームの中から、データ中継装置１が出力したエラー訂正起動フレーム５が検出される。すると、設定手段２ｂにより、エラー訂正符号の付加を示す訂正起動情報が記憶装置２ｃに設定される。そして、エラー訂正符号付加手段２ｄにより、伝送路３上にデータ中継装置１の方向に出力すべきフレームに対してエラー訂正符号が付加され、エラー訂正符号付フレーム６が伝送路３に出力される。

本発明に係るデータ中継装置では、フレームのエラーに基づいて障害を検出し、データリンク層以上のデータ処理を行う装置に対してエラー訂正起動フレームを出力するようにした。これにより、データ中継装置でエラーが検出されたことをデータリンク層以上のデータ処理を行う装置が認識し、エラー訂正起動フレームに応じたエラー訂正符号の付加が可能となる。その結果、障害発生時にも高い通信品質を保つことができる。

また、本発明に係るデータ送受信装置では、エラー訂正起動フレームを受け取ると、その後出力するフレームにエラー訂正符号を付加する様にした。これにより、物理層におけるデータ中継装置で障害が検出された場合であっても、高い通信品質を保つことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本実施の形態の概略を示す図である。データ中継装置１とデータ送受信装置２とは、伝送路３で接続されている。

データ中継装置１は、物理層の処理でデータを中継するネットワーク装置である。例えば、リピータやリピータハブである。データ中継装置１は、エラー検出手段１ａとフレーム作成手段１ｂとを有している。エラー検出手段１ａは、受信したフレーム４のエラーに基づいて障害が発生したことを検出する。例えば、エラー検出手段１ａは、エラーフレーム４ａ（ビットの誤りを含むフレーム）の発生頻度が、予め設定された閾値以上になったとき、障害の発生を検出する。フレーム作成手段１ｂは、エラー検出手段１ａで障害の発生が検出された場合、エラー訂正符号付きの通信を指示するエラー訂正起動フレームを作成し、エラー訂正起動フレームを伝送路上に送信する。

データ送受信装置２は、データリンク層以上のデータ処理を行うネットワーク装置である。データ送受信装置２は、フレーム検出手段２ａ、設定手段２ｂ、記憶装置２ｃ、およびエラー訂正符号付加手段２ｄを有する。

フレーム検出手段２ａは、伝送路を介して受信したフレームからエラー訂正起動フレーム５を検出する。設定手段２ｂは、フレーム検出手段２ａでエラー訂正起動フレーム５が検出されると、エラー訂正符号の付加を示す訂正起動情報を記憶装置２ｃに設定する。エラー訂正符号付加手段２ｄは、記憶装置２ｃに訂正起動情報が設定された場合、伝送路上にデータ中継装置の方向に出力すべきフレームに対してエラー訂正符号を付加して、エラー訂正符号付フレーム６を伝送路に出力する。

このようなデータ通信システムによれば、データ送受信装置２から伝送路３を介して出力されたフレーム４に、伝送路３上の障害によりデータ誤りが発生すると、エラーフレーム４ａとなる。そのエラーフレーム４ａがデータ中継装置１に到達すると、エラー検出手段１ａにより、受信したフレームのエラーに基づいて障害が発生したことが検出される。
すると、フレーム作成手段１ｂにより、エラー訂正符号付きの通信を指示するエラー訂正起動フレーム５が作成され、エラー訂正起動フレーム５がデータリンク層以上のデータ処理を行うデータ送受信装置２に対して送信される。

データ送受信装置２では、フレーム検出手段２ａにより、伝送路３を介して受信したフレームから、データ中継装置１が出力したエラー訂正起動フレーム５が検出される。すると、設定手段２ｂにより、エラー訂正符号の付加を示す訂正起動情報が記憶装置２ｃに設定される。それ以降、エラー訂正符号付加手段２ｄにより、伝送路３上にデータ中継装置１の方向に出力すべきフレームに対してエラー訂正符号が付加され、エラー訂正符号付フレーム６が伝送路３に出力される。

このようにして、物理層でのデータ中継を行うデータ中継装置１で検出した障害に基づいて、以後伝送されるフレームにエラー訂正符号を付加することができる。これにより、データの品質を劣化させる障害が発生した場合、エラー訂正符号による訂正可能なフレームでデータ伝送が行われ、高い通信品質を保つことができる。

しかも、障害が検出されていない間は、エラー訂正符号が付加されないため、高い伝送効率を維持することができる。
ところで、物理層でデータ中継を行う装置として、メディアコンバータがある。メディアコンバータは、光ファイバの光信号から電気信号への変換およびその逆の変換を行う装置である。以下、メディアコンバータを介したデータ通信システムに本発明を適用した場合を例に採り、本発明の実施の形態の詳細を説明する。

図２は、本発明の実施の形態のシステム構成例を示す図である。レイヤ２スイッチ（Ｌ２＿ＳＷ）１００，４００間を、ＣＰＵを持たないメディアコンバータ２００，３００を介して接続している。メディアコンバータ２００，３００は、物理層でのデータ処理（電気信号と光信号との相互の変換処理）を行う。

レイヤ２スイッチ１００とメディアコンバータ２００とは、ＵＴＰ（Unshielded Twist Pair）ケーブルを使ったEthernetと呼ばれるＬＡＮ３１で接続されている。同様に、レイヤ２スイッチ４００とメディアコンバータ３００とは、ＵＴＰケーブルを使ったＬＡＮ３３で接続されている。メディアコンバータ２００，３００間は光ファイバ３２で接続されている。この光ファイバ３２は、メディアコンバータ２００，３００内の一芯双方向光モジュールによって接続されている。

また、メディアコンバータ２００，３００は、各装置を識別するための情報を有する。これは、レイヤ２スイッチ１００，４００がメディアコンバータを識別できるようにするためである。

本実施の形態では、一芯双方向光モジュールを使用しているため、光の波長で識別番号を表すことができる。例えば、以下の通りである。
ＴＸ：１．３μｍ ＲＸ：１．５５μｍ →識別番号：１
ＴＸ：１．５５μｍ ＲＸ：１．３μｍ →識別番号：２
ＴＸは出力波長であり、ＲＸは受信波長である。

なお、２芯タイプのメディアコンバータであれば、ディップスイッチなどで識別番号を設定することができる。図２の例では、メディアコンバータ２００の識別番号が「１」、メディアコンバータ３００の識別番号が「２」である。

さらに、メディアコンバータ２００，３００では、物理層の処理において受信フレームエラー数の許容範囲（つまり閾値）をハードウェアで設定可能である。本実施の形態では、ディップスイッチによって受信フレームエラー数（またはエラー発生頻度）の許容範囲が設定できる。

図３は、受信フレームエラー発生頻度の許容範囲を設定するディップスイッチを示す図である。メディアコンバータ２００に３ビット分のＯＮ／ＯＦＦが設定可能なスイッチを有するディップスイッチ２０１が設けられている。各スイッチには、フレームエラーと判定するビットエラーレート（ＢＥＲ：Bit Error Rate）の範囲が対応付けられている。ＢＥＲは、受信フレーム中のエラーフレームの発生頻度を示している。図３の例では、左のスイッチから順に、以下のビットエラーレートが対応づけられている。
・ＳＦ（Ｓｉｇｎａｌ Ｆａｉｌ）：ビットエラーレートが10^-3〜10^-5（ＢＥＲが10^-3以上となった場合、障害発生を検出）
・ＳＤ（Ｓｉｇｎａｌ Ｄｅｇｒａｄｅ）：ビットエラーレートが10^-5〜10^-11，（ＢＥＲが10^-5以上となった場合、障害発生を検出）
・ＮＯＲＭＡＬ：Bit Error Rateが10^-11以上（ＢＥＲが10^-11以上となった場合、障害発生を検出）
例えば、「ＳＦ以上のＦＣＳ（Frame Check Sequence）の不整合検出（障害検出）」を行うならば、ＳＦ（左端のスイッチ）：ＯＮ 、ＳＤ（中央のスイッチ）：ＯＦＦ、ＮＯＲＭＡＬ（右端のスイッチ）：ＯＦＦと設定する。

なお、所定数以上のエラーフレームの検出により障害発生を検出する場合、閾値となるフレーム数をディップスイッチで設定することもできる。例えば、「１０００以上のフレームでのＦＣＳエラー検出」ならば、４つのスイッチを有するディップスイッチ設け、各スイッチを「ＯＮ、ＯＦＦ，ＯＦＦ，ＯＦＦ」と設定する。

このように、ディップスイッチにより容易に障害判定の閾値を変更することができる。
以下、上記のような構成のデータ通信システムの通信の流れについて説明する。
図４は、光ファイバ上で障害が発生したときの転送フレームを示す図である。この例では、レイヤ２スイッチ１００からレイヤ２スイッチ４００に対してデータ送信が行われている。その際、以下の手順で、フレームが転送される。
１．レイヤ２スイッチ１００から正常なフレーム１１を送信し、メディアコンバータ２００でフレームを受信する。
２．メディアコンバータ２００は正常なフレーム１２をメディアコンバータ３００に送信する。このとき、光ファイバ３２上でフレームエラーが発生したものとする。
３．メディアコンバータ３００でエラーフレーム１３を受信する。すると、メディアコンバータ３００がレイヤ２スイッチ４００にエラーフレーム１４を送信する。
４．レイヤ２スイッチ４００でエラーフレーム１４を受信し、エラーフレーム１４を破棄する。

さらに、メディアコンバータ３００では、エラーフレーム数をカウントする。そして、メディアコンバータ３００では、予め設定したエラーフレーム数の閾値を超えてエラーフレームを受信した場合、上位層処理装置（この場合はレイヤ２スイッチ１００，４００）に対してエラー訂正起動フレームを送出する。

図５は、エラー訂正起動フレームの転送手順を示す図である。エラーを検出したメディアコンバータ３００からは、レイヤ２スイッチ１００，４００それぞれに、エラー訂正起動フレーム２１，２２を送信する。エラー訂正起動フレーム２１は、メディアコンバータ２００で受信される。メディアコンバータ２００は、エラー訂正起動フレーム２３をレイヤ２スイッチ１００に送信する。これにより、２台のレイヤ２スイッチ１００，４００において、エラー訂正起動フレーム２２，２３が受け取られる。

なお、メディアコンバータ３００が送出するエラー訂正起動フレーム２１，２２には、メディアコンバータ３００の識別番号が付与されている。また、エラー訂正起動フレーム２１，２２を送出する際には、宛先のアドレスとして、レイヤ２スイッチ１００，４００で認識できるアドレスが設定される。

さらに、エラー訂正起動フレーム２１，２２は途中の伝送路でエラーした場合の対策をするためＦＥＣが付加されている。すなわち、メディアコンバータ２００，３００が一芯双方向送受信モジュールで光ファイバに接続されている場合、光ファイバ１本でフレームの送受信が行われる。そのため、伝送路に障害があるという前提で、ＦＥＣ付きのエラー訂正起動フレーム２１，２２を送出する。

メディアコンバータ３００は、エラー訂正起動フレーム２１，２２を、所定数（例えば、１００個または２００個）送信する。これは、エラー訂正起動フレーム２１，２２を複数送出しておくことで、最初のエラー訂正起動フレーム２１，２２が正しく伝送されなくても、それ以降のエラー訂正起動フレーム２１，２２が正しく伝送されることでエラー訂正処理を起動できるようにしたものである。

エラー訂正起動フレーム２１，２２を受信したレイヤ２スイッチ１００，４００は、途中伝送路や装置のどこかで障害が発生したことを検出する。なお、エラー訂正起動フレーム２１，２２には、メディアコンバータ３００の識別情報が付加されているため、レイヤ２スイッチ１００，４００は、どのメディアコンバータからのフレームかを認識することができる。

また、レイヤ２スイッチ１００，４００は、エラー訂正起動フレーム２１，２２を数個（例えば３個）続けて受信した場合にのみ、障害の発生ありと判定することもできる。この場合、レイヤ２スイッチ１００，４００は、エラー訂正起動フレーム２１，２２を１つだけ受信しても、障害が発生したとは見なさない。これは、何らかの障害により、通常のフレームがエラー訂正起動フレーム２１，２２に変更され、レイヤ２スイッチ１００，４００に届くこともあり得るからである。

途中の伝送路などでエラーをしていることを知ったレイヤ２スイッチ１００，４００は、以後送出する主信号にエラー訂正符号（ＦＥＣ）をつけて、フレームの送受信を開始する。この際、物理層処理を行うメディアコンバータ２００，３００は、フレーム転送のみを行う。

図６は、ＦＥＣ付フレームの転送状況を示す図である。図６に示すように、レイヤ２スイッチ１００とレイヤ２スイッチ４００との間で送受信されるフレームは、全てのＦＥＣ付フレーム４１，４２，４３となる。

ところで、主信号フレームの前にエラー訂正制御フレームを送信することもできる。エラー訂正制御フレームは、レイヤ２スイッチ１００，４００間でやり取りするフレームであり、ＦＥＣ付フレームへの切り替えを通知するためのものである。ＦＥＣ無しフレームからＦＥＣ付フレームに切り替える時に、このエラー訂正制御フレームを一回送信することにより、ＦＥＣ無しから有りへの切り替えを通信相手のレイヤ２スイッチに教えることができる。これにより、通信の信頼性を向上させることができる。

このように、障害が検出されると自動的にＦＥＣ付フレームに切り替えられることで、伝送路の品質が劣化した場合でも、エンドユーザには意識させずに安定した品質のデータ通信を継続できる。

その後、伝送路上の障害が無くなり、ビットエラーレートがディップスイッチ２０１で設定した値以下になると、メディアコンバータ３００からエラー訂正停止フレームが送信される。

図７は、エラー訂正停止フレームの転送手順を示す図である。エラーを検出したメディアコンバータ３００からは、レイヤ２スイッチ１００，４００それぞれに、エラー訂正停止フレーム５１，５２を送信する。エラー訂正停止フレーム５１は、メディアコンバータ２００で受信される。メディアコンバータ２００は、エラー訂正停止フレーム５３をレイヤ２スイッチ１００に送信する。これにより、２台のレイヤ２スイッチ１００，４００において、エラー訂正停止フレーム５２，５３が受け取られる。

なお、メディアコンバータ３００が送出するエラー訂正停止フレーム５１，５２には、メディアコンバータ３００の識別番号が付与されている。また、エラー訂正停止フレーム５１，５２を送出する際には、宛先のアドレスとして、レイヤ２スイッチ１００，４００で認識できるアドレスが設定される。

メディアコンバータ３００は、エラー訂正停止フレーム５１，５２を、所定数（例えば、１００個または２００個）送信する。これは、エラー訂正停止フレーム５１，５２を複数送出しておくことで、最初のエラー訂正停止フレーム５１，５２が正しく伝送されなくても、それ以降のエラー訂正停止フレーム５１，５２が正しく伝送されることでエラー訂正処理を停止できるようにしたものである。

エラー訂正停止フレーム５１，５２を受信したレイヤ２スイッチ１００，４００は、障害が無くなったことを検出する。
また、レイヤ２スイッチ１００，４００は、エラー訂正停止フレーム５１，５２を数個（例えば３個）続けて受信した場合にのみ、障害の発生ありと判定することもできる（３段保護）。この場合、レイヤ２スイッチ１００，４００は、エラー訂正停止フレーム５１，５２を１つだけ受信しても、障害が発生したとは見なさない。これは、何らかの障害により、通常のフレームがエラー訂正停止フレーム５１，５２，５３に変更され、レイヤ２スイッチ１００，４００に届くこともあり得るからである。

途中の伝送路などでエラーをしていることを知ったレイヤ２スイッチ１００，４００は、以後送出する主信号にエラー訂正符号（ＦＥＣ）をつけて、フレームの送受信を開始する。この際、物理層処理を行うメディアコンバータ２００，３００は、フレーム転送のみを行う。

途中の伝送路などでの障害が無くなったことを知ったレイヤ２スイッチ１００，４００は、その後に出力する主信号にはエラー訂正符号をつけないで、フレームの送受信を開始する。この際、物理層処理を行うメディアコンバータ２００，３００は、フレームの転送のみを行う。

図８は、障害が無くなった後のフレームの転送状況を示す図である。図８に示すように、レイヤ２スイッチ１００とレイヤ２スイッチ４００との間で送受信されるフレームは、全てＦＥＣ無しのフレーム６１，６２，６３となる。

なお、主信号フレームの前にエラー訂正制御フレームを一回送信すれば、より信頼性を向上させることができる。ただし、エラー訂正起動フレーム受信時の識別情報と同一の識別情報を持ったエラー訂正停止フレームを受信した場合に限る。エラー訂正制御フレームとは、レイヤ２スイッチ１００，４００間でやり取りするフレームである。ＦＥＣ付フレームからＦＥＣ無しフレームに切り替える時に、このエラー訂正制御フレームを一回送信することにより、ＦＥＣ有りから無しへ切り替えることを相手のレイヤ２スイッチに教えることができる。

以下、装置間で送受信されるフレームの変遷について説明する。
図９は、装置間で送受信されるフレームの変遷を示すシーケンス図である。この図には、レイヤ２スイッチ１００，４００とメディアコンバータ２００，３００との間で送受信されるフレームの変遷が示されている。なお、この例では、レイヤ２スイッチ１００からレイヤ２スイッチ４００へのデータ転送（主信号の送信）が継続して行われているものとする。

レイヤ２スイッチ１００からＦＥＣ無しのフレームをレイヤ２スイッチ４００に送信している最中に、メディアコンバータ２００とメディアコンバータ３００との間で障害が発生すると、メディアコンバータ３００ではエラーフレームが受信される。この場合、エラーフレームのまま、メディアコンバータ３００からレイヤ２スイッチ４００に送られる（ステップＳ１１）。

そして、メディアコンバータ３００においてエラーフレームの数が予め設定された数を超過すると、メディアコンバータ３００によってエラーが検出される（ステップＳ１２）。すると、メディアコンバータ３００は、レイヤ２スイッチ１００，４００宛にエラー訂正起動フレームを送信する（ステップＳ１３）。エラー訂正起動フレームは、予め設定された回数（数十から１００程度）だけ繰り返し出力される。

レイヤ２スイッチ１００は、エラー訂正起動フレームを所定の保護回数（例えば３回）だけ検出すると、ＦＥＣ有りを示すエラー訂正制御フレームをレイヤ２スイッチ４００宛に送信する（ステップＳ１４）。その後、レイヤ２スイッチ１００からデータ送信を行う際には、主信号にＦＥＣを付加したＦＥＣ付フレームが送信される（ステップＳ１５）。

なお、メディアコンバータ２００とメディアコンバータ３００との間の伝送路での障害が継続している間、メディアコンバータ３００に到達するＦＥＣ付フレームではＦＥＣエラーが発生する。メディアコンバータからレイヤ２スイッチ４００へは、ＦＥＣエラーが残存するＦＥＣ付フレームが送信される。レイヤ２スイッチ４００では、ＦＥＣに基づいてＦＥＣ付フレームのエラーを回復させることができる。

その後、メディアコンバータ３００において受信したＦＥＣ付フレームでのエラーが減少し、エラーフレームの数が予め設定された数未満になると、メディアコンバータ３００で障害が無くなったことを検出する（ステップＳ１６）。そして、メディアコンバータ３００からレイヤ２スイッチ１００，４００に対してエラー訂正停止フレームが送信される（ステップＳ１７）。エラー訂正停止フレームは、予め設定された回数（数十から１００程度）だけ繰り返し出力される。

レイヤ２スイッチ１００は、エラー訂正停止フレームを所定の保護回数分（例えば３回）検出すると、ＦＥＣ無しを示すエラー訂正制御フレームをレイヤ２スイッチ４００宛に送信する（ステップＳ１８）。その後、レイヤ２スイッチ１００からデータ送信を行う際には、ＦＥＣ無しのフレームが送信される（ステップＳ１９）。

このようにして、障害が発生した場合にのみフレームのエラー訂正機能を強化し、通信品質を確保することができる。しかも、メディアコンバータにおいてＣＰＵによるソフトウェア処理を介在させる必要が無く、伝送効率を悪化させることもない。

図１０は、エラー訂正／起動／停止／制御フレームのデータフォーマットを示す図である。図１０に示されているのは、イーサネット（登録商標）フレームのデータフィールドにエラー訂正／起動／停止／制御フレームを設定する際の、データフィールド中のフォーマットである。データ７０は、「Protocol＿Identifier」、「Protocol＿Version」、「BPDU＿Type」、「Frame TYPE」、「FEC＿Cont」、「NODE-ID」、および「Reserve」の各フィールドからなる６４ビットのデータである。

「Protocol＿Identifier」のフィールドには、プロトコル識別子が設定される。このフィールドのデータサイズは２バイトである。
「Protocol＿Version」のフィールドには、プロトコルバージョンが設定される。このフィールドのデータサイズは１バイトである。

「BPDU＿Type」のフィールドには、ＢＰＤＵ（Bridge Protocol Data Unit）タイプが設定される。このフィールドのデータサイズは１バイトである。
「Frame TYPE」のフィールドには、エラー訂正起動フレームか、エラー訂正停止フレームか、エラー訂正制御フレームかを示す識別子が設定される。本実施の形態では、エラー訂正起動フレームの場合「0x01」、エラー訂正停止フレームの場合「0x02」、エラー訂正制御フレームの場合「0x03」が設定される。このフィールドのデータサイズは１バイトである。

「FEC＿Cont」のフィールドには、ＦＥＣ付きか、ＦＥＣ無しかを示す識別子が設定される。本実施の形態では、ＦＥＣ付きの場合「0xFF」が設定され、ＦＥＣ無しの場合「0x00」が設定される。このフィールドのデータサイズは１バイトである。

「NODE-ID」のフィールドには、フレームを出力した装置の識別番号が設定される。例えば、「ＴＸ：１．３μｍ」のメディアコンバータ２００が出力したフレームであれば、「１」を示す識別番号「0x01」が設定される。また、「ＴＸ：１．５５μｍ」のメディアコンバータ３００が出力したフレームであれば、「２」を示す識別番号「0x02」が設定される。このフィールドのデータサイズは１バイトである。

「Reserve」のフィールドは、予備の領域である。このフィールドのデータサイズは１バイトである。
図１０に示したデータフォーマットに、４８ビットの宛先ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス（例えば、01:80:C2:00:00:XX）、４８ビットの送信元ＭＡＣアドレス、および８ビットのＬＬＣ（Logical Link Control）等を付与して、フレームが構成される。

図１１は、ＦＥＣ付フレームのフォーマットを示す図である。このフレーム８０は、ＦＥＣ付きで主信号を送信するときのイーサネットフレームの例を示している。フレーム８０は、「ＤＡ」、「ＳＡ」、「ＴＹＰＥ／ＬＥＮＧＴＨ」、「ＤＡＴＡ」、「ＦＥＣ」、「ＦＣＳ」の各フィールドで構成される。このように「ＤＡＴＡ」フィールドの後ろに「ＦＥＣ」フィールドを付加することができる。

なお、ＦＥＣのデータ長を任意に変更することもできる。これにより、通信品質状況によって、エラー訂正の信頼性を色々と変えて、最適な通信品質になるように設定することができる。例えば、良好な通信品質が得られる場合には、エラー訂正のビット長を短くし、伝送効率を高めることができる。

以下、メディアコンバータ２００，３００とレイヤ２スイッチ１００，４００との内部構成および処理の詳細について説明する。
図１２は、メディアコンバータの内部構成を示すブロック図である。メディアコンバータ３００には、ディップスイッチ３０１、光モジュール３１０、物理レイヤ終端ＬＳＩ３２０、エラー制御ＬＳＩ３３０、物理レイヤ終端ＬＳＩ３４０、およびＬＡＮコネクタ３５０を有している。

ディップスイッチ３０１は、図３に示した通り、受信フレームエラー数の許容範囲を設定するためのものである。
光モジュール３１０は、光ファイバに接続され、光ファイバを介した一芯双方向の光信号の送受信を行う。光モジュール３１０は、光ファイバを介して受信した光信号を電気信号に変換して、物理レイヤ終端ＬＳＩ３２０に対して出力する。また、光モジュール３１０は、物理レイヤ終端ＬＳＩ３２０から入力された電気信号を光信号に変換して、光ファイバへ出力する。

物理レイヤ終端ＬＳＩ（Large Scale Integration）３２０は、物理層での伝送信号の終端処理を行うＬＳＩである。物理レイヤ終端ＬＳＩ３２０は、光ファイバ経由で伝送された信号を光モジュール３１０を介して受け取り、その信号の終端処理後、エラー制御ＬＳＩ３３０に入力する。また、物理レイヤ終端ＬＳＩ３２０は、エラー処理ＬＳＩ３３０から受け取った信号を、光伝送用の信号として光モジュール３１０に入力する。

エラー制御ＬＳＩ３３０は、光ファイバ経由で伝送された信号のエラー制御を行う。エラー処理ＬＳＩは、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）で構成することができる。エラー制御ＬＳＩ３３０の内部構造の詳細は後述する。

物理レイヤ終端ＬＳＩ３４０は、物理層での伝送信号の終端処理を行うＬＳＩである。物理レイヤ終端ＬＳＩ３４０は、ＬＡＮ経由で伝送された信号をＬＡＮコネクタ３５０を介して受け取り、その信号の終端処理後、エラー制御ＬＳＩ３３０に入力する。また、物理レイヤ終端ＬＳＩ３４０は、エラー処理ＬＳＩ３３０から受け取った信号を、ＬＡＮコネクタ３５０を介して出力する。

ＬＡＮコネクタ３５０は、ＬＡＮ用のケーブルを接続するためのコネクタである。
図１３は、エラー制御ＬＳＩの内部構造を示すブロック図である。エラー制御ＬＳＩ３３０は、受信エラーレベル設定レジスタ３３１、受信エラー数カウント回路３３２，３３４、バッファ３３３，３３５で構成されている。

受信エラーレベル設定レジスタ３３１はディップスイッチ３０１に接続されており、ディップスイッチ３０１の設定値が保持される。すなわち、ディップスイッチ３０１による受信エラーフレーム数の閾値が受信エラーレベル設定レジスタ３３１に格納される。

受信エラー数カウント回路３３２は、受信エラーレベル設定レジスタ３３１、光モジュール３１０側の物理レイヤ終端ＬＳＩ３２０、およびＬＡＮ側のバッファ３３３に接続されている。また、受信エラー数カウント回路３３２は、判定回路３３２ａとフレーム作成回路３３２ｂとを有している。

判定回路３３２ａは、受信したフレームのエラーの有無を判定する回路である。判定回路３３２ａは、物理レイヤ終端ＬＳＩ３２０とバッファ３３３との間の伝送経路上に接続されている。

フレーム作成回路３３２ｂは、エラー訂正起動／停止フレームを作成する回路である。フレーム作成回路３３２ｂは、バッファ３３３，３３５に接続されており、作成したエラー訂正起動／停止フレームをバッファ３３３，３３５へ出力する。

受信エラー数カウント回路３３２では、物理レイヤ終端ＬＳＩ３２０から受信したフレームのエラーの有無を判定回路３３２ａで検出する。判定回路３３２ａは、エラー判定終了後のフレームをバッファ３３３に対して出力する。

さらに、判定回路３３２ａは、今まで受信したフレーム数とエラーを起こしたフレーム数とをカウントする。この際、判定回路は、フレームのカウント数に基づくエラーの発生割合と受信エラーレベル設定レジスタ３３１で設定された閾値とを比較する。

そして、判定回路３３２ａは、エラーの発生割合が受信エラーレベル設定レジスタ３３１で設定された閾値を超えた場合、エラー訂正起動フレームの作成信号をフレーム作成回路３３２ｂに対して出力する。なお、判定回路３３２ａは、エラー訂正フレーム送出フラグを有しており、エラー訂正起動フレームの作成信号を出力した場合、エラー訂正フレーム送出フラグに「１」をセットする。

判定回路３３２ａは、エラー訂正フレーム送出フラグが「１」のとき、エラーの発生割合が受信エラーレベル設定レジスタ３３１で設定された閾値を以下となった場合、エラー訂正停止フレームの作成信号をフレーム作成回路３３２ｂに対して出力する。

判定回路３３２ａは、カウント値が受信エラーレベル設定レジスタ３３１で設定された閾値を超えた場合、エラー訂正起動フレームの作成信号をフレーム作成回路３３２ｂに対して出力する。そして、判定回路３３２ａは、エラー訂正停止フレームの作成信号を出力した場合、エラー訂正フレーム送出フラグに「０」をセットする。

フレーム作成回路３３２ｂは、判定回路３３２ａからエラー訂正起動フレームの作成信号を受け取った場合、エラー訂正起動フレームを作成し、バッファ３３３，３３５に対して出力する。また、フレーム作成回路３３２ｂは、判定回路３３２ａからエラー訂正停止フレームの作成信号を受け取った場合、エラー訂正停止フレームを作成し、バッファ３３３，３３５に対して出力する。

バッファ３３３は、受信エラー数カウント回路３３２から出力されたフレームを一時的に記憶し、順次物理レイヤ終端ＬＳＩ３４０に出力する。
ＬＡＮ側の物理レイヤ終端ＬＳＩ３４０に接続された受信エラー数カウント回路３３４も、受信エラー数カウント回路３３２と同様に判定回路３３４ａとフレーム作成回路３３４ｂとを有している。受信エラー数カウント回路３３４の機能は、前述した受信エラー数カウント回路３３２と同様である。ただし、受信エラー数カウント回路３３４からのフレームの出力先はバッファ３３５である。

バッファ３３５は、受信エラー数カウント回路３３４から出力されたフレームを一時的に記憶し、順次物理レイヤ終端ＬＳＩ３２０に出力する。
次に、エラー制御ＬＳＩで行われる処理の手順をフローチャートを参照して説明する。

図１４は、判定回路の処理手順を示すフローチャートである。以下、図１４に示す処理をステップ番号に沿って説明する。なお、以下の説明は、光ファイバ側の物理レイヤ終端ＬＳＩ３２０からフレームを受信した場合の処理を示している。

［ステップＳ２１］受信エラー数カウント回路３３２は、ＦＣＳエラーチェック演算を行う。具体的には、判定回路３３２ａは、受信したフレームのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号を計算する。

［ステップＳ２２］判定回路３３２ａは、エラーがあるか否か（データが壊れているか否か）を判定する。具体的には、判定回路３３２ａは、受信したフレームのＦＣＳフィールドのＣＲＣ符号と、ステップＳ２１で計算したＣＲＣ符号とが一致するか否かにより、エラーがあるか否かを判定する。エラーがある場合、処理がステップＳ２４に進められる。エラーが無い場合、処理がステップＳ２３に進められる。

［ステップＳ２３］判定回路３３２ａは、エラーが無い場合、トータル受信フレームのカウンタに１を加算する。その後、処理がステップＳ３０に進められる。
［ステップＳ２４］判定回路３３２ａは、エラーがある場合、トータル受信フレームのカウンタに１を加算する。

［ステップＳ２５］判定回路３３２ａは、ＦＣＳエラーフレームのカウンタに１を加算する。
［ステップＳ２６］判定回路３３２ａは、エラーレート（ＢＥＲ）を算出する。すなわち、トータル受信フレーム中のＦＣＳエラーフレームが占める比率を計算する。

［ステップＳ２７］判定回路３３２ａは、ＦＥＣ起動指示が必要か否かを判定する。具体的には、判定回路３３２ａは、ステップＳ２６で計算したエラーレートが、受信エラーレベル設定レジスタ３３１に設定されている値で示される閾値を超えているか否かを判定する。エラーレートが閾値を超えている場合、ＦＥＣ起動指示が必要となる。ＦＥＣ起動指示が必要な場合、処理がステップＳ２８に進められる。ＦＥＣ起動指示が不要な場合、処理がステップＳ３０に進められる。

［ステップＳ２８］判定回路３３２ａは、エラー訂正フレーム送出フラグを１にセットする。
［ステップＳ２９］判定回路３３２ａは、フレーム作成回路３３２ｂを起動する。その際、判定回路３３２ａは、フレーム作成回路３３２ｂに対して、エラー訂正起動フレームの作成信号を出力する。その後、処理がステップＳ３３に進められる。

［ステップＳ３０］判定回路３３２ａは、エラー訂正フレーム送出フラグの値が「０」か否かを判定する。値が「０」であれば処理がステップＳ３３に進められる。値が「１」であれば処理がステップＳ３１に進められる。

［ステップＳ３１］判定回路３３２ａは、エラー訂正フレーム送出フラグの値を「０」にセットする。
［ステップＳ３２］判定回路３３２ａは、フレーム作成回路３３２ｂを起動する。その際、判定回路３３２ａは、フレーム作成回路３３２ｂに対して、エラー訂正停止フレームの作成信号を出力する。その後、処理がステップＳ３３に進められる。

［ステップＳ３３］判定回路３３２ａは、フレームをフォーワードする。すなわち、判定回路３３２ａは、受信したフレームをバッファ３３３に対して出力する。
以上の処理が判定回路の処理である。次に、判定回路３３２ａによって起動されたフレーム作成回路３３２ｂの処理について説明する。

まず、起動と共にエラー訂正起動フレームの作成信号が入力されたフレーム作成回路３３２ｂによるエラー訂正起動フレーム作成処理について説明する。
図１５は、フレーム作成回路のエラー訂正起動フレーム作成処理手順を示すフローチャートである。以下、図１５に示す処理をステップ番号に沿って説明する。

［ステップＳ４１］フレーム作成回路３３２ｂは、変数Ｎの値を０に初期化する。
［ステップＳ４２］フレーム作成回路３３２ｂは、エラー訂正起動フレームを作成する。

［ステップＳ４３］フレーム作成回路３３２ｂは、変数Ｎに１を加算する。
［ステップＳ４４］フレーム作成回路３３２ｂは、エラー訂正起動フレームを全方路にフォーワーディングする。

［ステップＳ４５］フレーム作成回路３３２ｂは、変数Ｎの値が、所定の設定値Ｘ（例えば１００）より小さいか否かを判断する。変数Ｎの方が小さい場合、処理がステップＳ４２に進められ、繰り返しエラー訂正起動フレームの送信処理（ステップＳ４２〜Ｓ４４）が行われる。変数Ｎが設定値Ｘ以上になった場合、処理が終了する。

以上の様な処理がメディアコンバータ３００で行われることで、障害の発生をハードウェアロジック回路で検出し、エラー訂正起動フレームをレイヤ２スイッチ１００，４００に通知することができる。

次に、起動と共にエラー訂正停止フレームの作成信号が入力されたフレーム作成回路３３２ｂによるエラー訂正停止フレーム作成処理について説明する。
図１６は、フレーム作成回路のエラー訂正停止フレーム作成処理手順を示すフローチャートである。以下、図１６に示す処理をステップ番号に沿って説明する。

［ステップＳ５１］フレーム作成回路３３２ｂは、変数Ｎの値を０に初期化する。
［ステップＳ５２］フレーム作成回路３３２ｂは、エラー訂正停止フレームを作成する。

［ステップＳ５３］フレーム作成回路３３２ｂは、変数Ｎに１を加算する。
［ステップＳ５４］フレーム作成回路３３２ｂは、エラー訂正停止フレームを全方路にフォーワーディングする。

［ステップＳ５５］フレーム作成回路３３２ｂは、変数Ｎの値が、所定の設定値Ｘ（例えば１００）より小さいか否かを判断する。変数Ｎの方が小さい場合、処理がステップＳ５２に進められ、繰り返しエラー訂正停止フレームの送信処理（ステップＳ５２〜Ｓ５４）が行われる。変数Ｎが設定値Ｘ以上になった場合、処理が終了する。

以上の様な処理がメディアコンバータ３００で行われることで、障害が無くなったことをハードウェアロジック回路で検出し、エラー訂正停止フレームをレイヤ２スイッチ１００，４００に通知することができる。

なお、上記の例ではメディアコンバータ３００の処理を説明したが、メディアコンバータ２００も同様の処理機能を有する。
次に、レイヤ２スイッチ１００，４００で行われる処理の詳細を説明する。

図１７は、レイヤ２スイッチの内部構成を示すブロック図である。レイヤ２スイッチ１００には、ＬＡＮポートの数分のＬＡＮコネクタ１１０，１７１，・・・，１７ｎ、物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０，１６１，・・・１６ｎ、およびＦＥＣ付加制御ＬＳＩ１３０，１５１，・・・１５ｎが設けられている。ＦＥＣ付加制御ＬＳＩ１３０，１５１，・・・１５ｎは、レイヤ２スイッチＬＳＩ１４０に接続されている。

ＬＡＮコネクタ１１０，１７１，・・・，１７ｎは、ＬＡＮ用のケーブルを接続するためのコネクタである。物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０，１６１，・・・１６ｎは、物理層での伝送信号の終端処理を行うＬＳＩである。物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０は、ＬＡＮ経由で伝送された信号をＬＡＮコネクタ１１０を介して受け取り、その信号の終端処理後、ＦＥＣ付加制御ＬＳＩ１３０に入力する。また、物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０は、ＦＥＣ付加制御ＬＳＩ１３０から受け取った信号を、ＬＡＮコネクタ１１０を介して出力する。他の物理レイヤ終端ＬＳＩ１６１，・・・１６ｎの機能も、物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０の機能と同様である。

ＦＥＣ付加制御ＬＳＩ１３０，１５１，・・・１５ｎは、メディアコンバータ２００，３００から送られるエラー訂正起動フレームやエラー訂正停止フレームに従って、出力するフレームのエラー保障機能を制御する。

レイヤ２スイッチＬＳＩ１４０は、ＦＥＣ付加制御ＬＳＩ１３０，１５１，・・・１５ｎを介して受け取ったフレームのフォーワーディングを行う。
図１８は、ＦＥＣ付加制御ＬＳＩの内部構成を示すブロック図である。ＦＥＣ付加制御ＬＳＩ１３０は、フレーム判定回路１３１、ＦＥＣ有無判定回路１３２、ＦＥＣ解除回路１３３、フレーム処理回路１３４、レジスタ１３５、エラー訂正制御フレーム送信回路１３６、ＦＥＣ付加判定回路１３７、およびＦＥＣ付加回路１３８で構成されている。

フレーム判定回路１３１は、物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０、ＦＥＣ有無判定回路１３２、およびフレーム処理回路１３４に接続されている。フレーム判定回路１３１は、物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０から入力されたフレームが、エラー訂正起動フレーム、エラー訂正停止フレーム、エラー訂正制御フレームの何れに該当するか否かを判定する。これらのいずれにも該当しないフレーム（通常フレーム）であれば、フレーム判定回路１３１はそのフレームをＦＥＣ有無判定回路１３２に対して出力する。また、エラー訂正起動フレーム、エラー訂正停止フレーム、エラー訂正制御フレームの何れかのフレームであれば、フレーム判定回路１３１は、そのフレームをフレーム処理回路１３４に対して出力する。

ＦＥＣ有無判定回路１３２は、フレーム判定回路１３１に加えて、ＦＥＣ解除回路１３３、Ｌ２スイッチＬＳＩ１４０、およびレジスタ１３５に接続されている。ＦＥＣ有無判定回路１３２は、フレーム判定回路１３１から受け取ったフレームにＦＥＣが付加されているか否かを判定する。具体的には、レジスタ１３５内の物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０から入力されるフレームのＦＥＣの有無を示す情報（ＦＥＣ付加情報）を参照して、ＦＥＣの有無を判定する。ＦＥＣが付加されていた場合、ＦＥＣ有無判定回路１３２は、そのフレームをＦＥＣ解除回路１３３に対して出力する。ＦＥＣが付加されていない場合、ＦＥＣ有無判定回路１３２は、そのフレームをＬ２スイッチＬＳＩ１４０に対して出力する。

ＦＥＣ解除回路１３３は、ＦＥＣ有無判定回路１３２からフレームを受け取ると、そのフレームに付加されているＦＥＣを解除し、Ｌ２スイッチＬＳＩ１４０に対して出力する。

フレーム処理回路１３４は、フレーム判定回路１３１からフレームを受け取ると、そのフレームの種別に応じた処理を行う。
具体的には、フレーム処理回路１３４は、エラー訂正起動フレームを受け取った場合、レジスタ１３５にエラー訂正の付加を示す情報（訂正起動情報）を、起動状態に設定する。この際、フレーム処理回路１３４は、ＦＥＣ有りを示すエラー訂正制御フレームの送信を指示する信号をエラー訂正制御フレーム送信回路１３６に対して出力する。

また、フレーム処理回路１３４は、エラー訂正停止フレームを受け取った場合、レジスタ１３５に設定された訂正起動情報を、訂正解除状態に変更する。この際、フレーム処理回路１３４は、ＦＥＣ無しを示すエラー訂正制御フレームの送信を指示する信号をエラー訂正制御フレーム送信回路１３６に対して出力する。

さらに、フレーム処理回路１３４は、ＦＥＣ有りを示すエラー訂正制御フレームを受け取った場合、物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０から入力されるフレームのＦＥＣの有無を示すレジスタ１３５内の情報（ＦＥＣ付加情報）に、「ＦＥＣ有り」を設定する。また、フレーム処理回路１３４は、ＦＥＣ無しを示すエラー訂正制御フレームを受け取った場合、ＦＥＣ付加情報に、「ＦＥＣ無し」を設定する。

レジスタ１３５は、フレーム処理回路１３４やＦＥＣ有無判定回路１３２に加え、ＦＥＣ付加判定回路１３７にも接続されている。エラー訂正起動フレームを出力したメディアコンバータの識別情報や、受信フレームにＦＥＣが付加されるか否かを示す情報（ＦＥＣ付加情報）を格納する記憶領域である。

エラー訂正制御フレーム送信回路１３６は、フレーム処理回路１３４に加え、物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０にも接続されている。エラー訂正制御フレーム送信回路１３６は、フレーム処理回路１３４からの指示に応じてエラー訂正制御フレームを作成し、物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０に対して送信する。

ＦＥＣ付加判定回路１３７は、レジスタ１３５に加え、Ｌ２スイッチＬＳＩ１４０、ＦＥＣ付加回路１３８、物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０に接続されている。ＦＥＣ付加判定回路１３７は、Ｌ２スイッチＬＳＩ１４０から入力されたフレームを、レジスタ１３５に登録されている訂正起動情報を参照して、ＦＥＣ付加の要否を判定する。ＦＥＣ付加が必要な場合、ＦＥＣ付加判定回路１３７は、入力されたフレームをＦＥＣ付加回路１３８に対して出力する。ＦＥＣの付加の必要が無い場合、ＦＥＣ付加判定回路１３７は、入力されたフレームを物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０に対して出力する。

ＦＥＣ付加回路１３８は、ＦＥＣ付加判定回路１３７に加え、物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０にも接続されている。ＦＥＣ付加回路１３８は、ＦＥＣ付加判定回路１３７からフレームが入力されると、ＦＥＣの値を演算し、フレームに付加する。そして、ＦＥＣ付加回路１３８は、ＦＥＣ付フレームを物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０に対して出力する。

以下、ＬＡＮ経由で入力されたフレームに対して、レイヤ２スイッチ１００で行われる処理の手順を、図１９〜図２１のフローチャートを参照して説明する。
図１９は、入力フレームに対するＦＥＣ付加制御ＬＳＩの処理手順を示す第１のフローチャートである。以下、図１９に示す処理をステップ番号に沿って説明する。

［ステップＳ６１］物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０がフレームを受信する。そのフレームは、ＦＥＣ付加制御ＬＳＩ１３０に入力される。
［ステップＳ６２］ＦＥＣ付加制御ＬＳＩ１３０のフレーム判定回路１３１は、入力されたフレームが、エラー訂正起動フレーム、エラー訂正停止フレーム、エラー訂正制御フレームの何れかに該当するか否かを判定する。これらの何れかのフレームであれば、入力されたフレームがフレーム判定回路１３１によりフレーム処理回路１３４に渡され、処理がステップＳ７１（図２０に示す）に進められる。これら以外の通常フレームであれば、フレームがＦＥＣ有無判定回路１３２に送られ、処理がステップＳ６３に進められる。

［ステップＳ６３］ＦＥＣ有無判定回路１３２は、フレームにＦＥＣが設定されているか否かを判定する。ＦＥＣが設定されている場合、フレームがＦＥＣ解除回路１３３に渡され、処理がステップＳ６４に進められる。ＦＥＣが設定されていない場合、フレームがＬ２スイッチＬＳＩ１４０に渡され、処理がステップＳ６５に進められる。

［ステップＳ６４］ＦＥＣ解除回路１３３は、入力されたフレームのＦＥＣ設定を解除し、そのフレームをＬ２スイッチＬＳＩ１４０に渡す。
［ステップＳ６５］Ｌ２スイッチＬＳＩ１４０は、入力されたフレームを他のＦＥＣ付加制御ＬＳＩに対してフォーワーディングする。

図２０は、入力フレームに対するＦＥＣ付加制御ＬＳＩの処理手順を示す第２のフローチャートである。以下、図２０に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ７１］フレーム処理回路１３４は、渡されたフレームがエラー訂正制御フレームか否かを判定する。エラー訂正制御フレームの場合、処理がステップＳ７２に進められる。エラー訂正起動フレームまたはエラー訂正停止フレームの場合、処理がステップＳ７５に進められる。

［ステップＳ７２］フレーム処理回路１３４は、エラー訂正制御フレームにおいて、ＦＥＣ有りを示しているか、ＦＥＣ無しを示しているかを判定する。ＦＥＣ有りの場合、処理がステップＳ７３に進められる。ＦＥＣ無しの場合、処理がステップＳ７４に進められる。

［ステップＳ７３］フレーム処理回路１３４は、レジスタ１３５のＦＥＣ付加情報に、以後の受信フレームにＦＥＣが付加されること（ＦＥＣ有り）を示す情報を設定する。その後、処理が終了する。

［ステップＳ７４］フレーム処理回路１３４は、レジスタ１３５のＦＥＣ付加情報に、以後の受信フレームにＦＥＣが付加されないこと（ＦＥＣ無し）を示す情報を設定する。その後、処理が終了する。

［ステップＳ７５］受信したフレームがエラー訂正起動フレームまたはエラー訂正停止フレームの場合、フレーム処理回路１３４は、保護段数に応じた数だけエラー訂正起動フレームまたはエラー訂正停止フレームを繰り返し受信したかを判定する。具体的には、エラー訂正起動フレームまたはエラー訂正停止フレームの受信回数が変数Ｎに設定されており、フレーム処理回路１３４は、変数Ｎが保護段数と同じか否かを判定する。変数Ｎが保護段数と同一であれば、保護段数に応じた数だけエラー訂正起動フレームまたはエラー訂正停止フレームを繰り返し受信したことを示す。保護段数分繰り返し受信した場合、処理がステップＳ７７に進められる。

［ステップＳ７６］フレーム処理回路１３４は、変数Ｎに１を加算し、受信したフレームを破棄する。その後、処理が終了する。
［ステップＳ７７］エラー訂正起動フレームまたはエラー訂正停止フレームの受信回数が保護回数に達した場合、フレーム処理回路１３４は、受信したフレームがエラー訂正起動フレームか否かを判定する。エラー訂正起動フレームの場合、処理がステップＳ７８に進められる。エラー訂正停止フレームの場合、処理がステップＳ９１（図２１に示す）に進められる。

［ステップＳ７８］フレーム処理回路１３４は、エラー訂正起動フレームを出力したメディアコンバータの識別情報を、レジスタ１３５に格納する。
［ステップＳ７９］フレーム処理回路１３４は、ＦＥＣ有りを示すエラー訂正制御フレームの送信を指示する信号を、エラー訂正制御フレーム送信回路１３６に対して出力する。すると、エラー訂正制御フレーム送信回路１３６は、フレーム処理回路からの指示に応じて、ＦＥＣ有りを示すエラー訂正制御フレームを物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０を介して送信する。その後処理が終了する。

図２１は、入力フレームに対するＦＥＣ付加制御ＬＳＩの処理手順を示す第３のフローチャートである。以下、図２１に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ９１］フレーム処理回路１３４は、エラー訂正停止フレームで示されるメディアコンバータの識別番号が、レジスタ１３５に登録されている識別番号と一致するか否かを判定する。識別番号が一致する場合、処理がステップＳ９３に進められる。識別番号が一致しない場合、処理がステップＳ９２に進められる。

［ステップＳ９２］フレーム処理回路１３４は、識別情報が一致しない場合、入力されたフレームを破棄する。その後、処理が終了する。
［ステップＳ９３］フレーム処理回路１３４は、識別情報が一致した場合、複数の識別情報がレジスタ１３５に設定されているか否かを判定する。複数の識別情報がある場合、処理がステップＳ９４に進められる。識別情報が１つだけの場合、処理がステップＳ９５に進められる。

［ステップＳ９４］フレーム処理回路１３４は、レジスタ１３５に設定されている識別情報から、エラー訂正停止フレームで示された識別情報と一致するもののみをクリアする。その後、処理が終了する。

［ステップＳ９５］フレーム処理回路１３４は、レジスタ１３５に設定されている識別情報をクリアする。
［ステップＳ９６］フレーム処理回路１３４は、ＦＥＣ無しを示すエラー訂正制御フレームの送信を指示する信号を、エラー訂正制御フレーム送信回路１３６に対して出力する。すると、エラー訂正制御フレーム送信回路１３６は、フレーム処理回路からの指示に応じて、ＦＥＣ無しを示すエラー訂正制御フレームを物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０を介して送信する。その後処理が終了する。

次に、Ｌ２スイッチＬＳＩ１４０から入力されＬＡＮへ出力するフレームのＦＥＣ付加制御ＬＳＩ１３０における処理手順について説明する。
図２２は、出力フレームに対するＦＥＣ付加制御ＬＳＩの処理手順を示すフローチャートである。以下、図２２に示す処理をステップ番号に沿って説明する。

［ステップＳ１０１］ＦＥＣ付加判定回路１３７は、Ｌ２スイッチＬＳＩ１４０から入力されたフレームを受信する。
［ステップＳ１０２］ＦＥＣ付加判定回路１３７は、レジスタ１３５に登録されているＦＥＣ付加情報でＦＥＣを付加することが示されているか否かを判定する。ＦＥＣを付加することが示されている場合、ＦＥＣ付加判定回路１３７が入力されたフレームがＦＥＣ付加回路１３８に対して出力し、処理がステップＳ１０３に進められる。ＦＥＣを付加しないことが示されている場合、ＦＥＣ付加判定回路１３７がフレームを物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０に対して出力し、処理がステップＳ１０４に進められる。

［ステップＳ１０３］ＦＥＣ付加回路１３８は、入力されたフレームにＦＥＣを付加して、フレームを物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０に対して出力する。
［ステップＳ１０４］物理レイヤ終端ＬＳＩ１２０は、入力されたフレームをＬＡＮコネクタ１１０を介してフォーワーディングする。

以上のようにして、物理層のみでフレーム転送するような装置（ＣＰＵ無し）でも通信品質劣化を救済する手段を確立することができる。
さらに、自動に通信エラー訂正が可能となる。通信エラーが発生していない時は、エラー訂正を行わない。通信エラーが発生した時はエラー訂正を行い通信品質の確保を行う。

また、ＣＰＵ及び関連周辺部品（メモリなど）を削減した上で自動誤り訂正機能を付与でき、装置の小型化（ＣＰＵ・メモリ分）への貢献と発熱（ＣＰＵ・メモリ分）を抑制することが可能となる。

さらに、ハードウェア（ディップスイッチ）による通信品質レベルを選定でき、操作が安易（スイッチの上げ下げ）となる。
また、本実施の形態では、ＣＰＵを用いずに障害の検出およびエラー訂正符号の付加を行っている。これにより、ＣＰＵを搭載しソフトウェアに基づくエラー検出を行う場合と比べると、通信速度低下を防ぐことができる。ネットワークの高速化が求められている現在において、通信速度を低下させずに通信の信頼性を向上させることは重要である。

なお、本発明は、上述の実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることができる。
例えば、上記の実施の形態では、一芯双方向光モジュールによって光通信を行っていたが、２本の光ファイバでメディアコンバータ間を接続し、２芯光モジュールでの光通信を行うこともできる。

図２３は、２芯光モジュールを使用した例を示す図である。図２３に示すように、メディアコンバータ２００ａ，３００ａ間が２本の光ファイバ９１，９２で接続されている。そしてメディアコンバータ２００ａ，３００ａそれぞれに２芯光モジュール２０１ａ，３０１ａが設けられ、光ファイバ９１，９２を用いた送受信を行うことができる。

メディアコンバータ２００ａ，３００ａにおける２芯光モジュール２０１ａ，３０１ａ以外の構成は、図２に示したシステムのメディアコンバータ２００，３００と同じである。

また、処理効率の低下あるいは装置の高額化を許容できるのであれば、エラー制御ＬＳＩ３３０やＦＥＣ付加制御ＬＳＩ１３０の機能をＣＰＵで実行させることも可能である。その場合、各ＬＳＩが有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをＣＰＵで実行することにより、上記処理機能がＣＰＵ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

以上説明した実施の形態の主な技術的特徴は、以下の付記の通りである。
（付記１） 物理層の処理でネットワーク上のデータを中継するデータ中継装置において、
受信したフレームのエラーに基づいて障害が発生したことを検出するエラー検出手段と、
前記エラー検出手段で障害の発生が検出された場合、エラー訂正符号付きの通信を指示するエラー訂正起動フレームを作成し、前記エラー訂正起動フレームをデータリンク層以上のデータ処理を行う装置に対して送信するフレーム作成手段と、
を有することを特徴とするデータ中継装置。

（付記２） 前記エラー検出手段は、受信したフレームにおけるエラー発生率が予め設定された閾値を超えた場合に障害の発生を検出することを特徴とする付記１記載のデータ中継装置。

（付記３） 前記閾値を設定するスイッチをさらに有し、
前記エラー検出手段は、前記スイッチで設定された前記閾値に応じて障害の発生を検出することを特徴とする付記２記載のデータ中継装置。

（付記４） 前記エラー検出手段は、受信したフレームのエラーに基づいて、一度発生した障害が無くなったことを検出し、
前記フレーム作成手段は、前記エラー検出手段で障害が無くなったことが検出された場合、エラー訂正符号付きの通信の停止を指示するエラー訂正停止フレームを作成し、前記エラー訂正停止フレームをデータリンク層以上のデータ処理を行う装置に対して送信することを特徴とする付記１記載のデータ中継装置。

（付記５） 前記エラー検出手段は、前記閾値以上あったエラー発生率が前記閾値以下となった場合エラーが無くなったことを検出することを特徴とする付記４記載のデータ中継装置。

（付記６） 前記エラー検出手段は、中継するフレームの伝送路上に接続され、入力されたフレームのエラーの有無に基づいて障害の発生を検出し、障害が発生した場合にエラー訂正起動フレームの作成信号を出力する判定回路であり、
前記フレーム作成手段は、前記判定回路に接続され前記エラー訂正起動フレームの作成信号に応答して、前記エラー訂正起動フレームを生成し、前記伝送路の全方路に対して前記エラー訂正起動フレームを出力するフレーム作成回路である、
ことを特徴とする付記１記載のデータ中継装置。

（付記７） 前記フレーム作成手段は、物理層の処理でデータの中継を行う他の装置と識別するための識別番号を前記エラー訂正起動フレームに付加することを特徴とする付記１記載のデータ中継装置。

（付記８） データリンク層以上のデータ処理を行うデータ送受信装置において、
伝送路を介して接続されたデータ中継装置が出力したフレームから、エラー訂正起動フレームを検出するフレーム検出手段と、
前記フレーム検出手段で前記エラー訂正起動フレームが検出されると、エラー訂正符号の付加を示す訂正起動情報を記憶装置に設定する設定手段と、
前記記憶装置に前記訂正起動情報が設定された場合、前記伝送路上に前記データ中継装置の方向に出力すべきフレームに対してエラー訂正符号を付加して、エラー訂正符号付フレームを前記伝送路に出力するエラー訂正符号付加手段と、
を有することを特徴とするデータ送受信装置。

（付記９） ネットワーク上のデータを中継するデータ中継装置を介在させたデータ通信システムにおいて、
受信したフレームのエラーに基づいて障害が発生したことを検出するエラー検出手段と、前記エラー検出手段で障害の発生が検出された場合、エラー訂正符号付きの通信を指示するエラー訂正起動フレームを作成し、前記エラー訂正起動フレームを伝送路上に送信するフレーム作成手段とを有する、物理層の処理でデータを中継するデータ中継装置と、
前記データ中継装置に前記伝送路を介して接続され、前記伝送路を介して受信したフレームから前記エラー訂正起動フレームを検出するフレーム検出手段と、前記フレーム検出手段で前記エラー訂正起動フレームが検出されると、エラー訂正符号の付加を示す訂正起動情報を記憶装置に設定する設定手段と、前記記憶装置に前記訂正起動情報が設定された場合、前記伝送路上に前記データ中継装置の方向に出力すべきフレームに対してエラー訂正符号を付加して、エラー訂正符号付フレームを前記伝送路に出力するエラー訂正符号付加手段とを有し、データリンク層以上のデータ処理を行うデータ送受信装置と、
を有することを特徴とするデータ通信システム。

（付記１０） 物理層の処理でネットワーク上のデータを中継するためのデータ中継装置によるデータ中継方法において、
エラー検出手段が、受信したフレームのエラーに基づいて障害が発生したことを検出し、
フレーム作成手段が、前記エラー検出手段で障害の発生が検出された場合、エラー訂正符号付きの通信を指示するエラー訂正起動フレームを作成し、前記エラー訂正起動フレームをデータリンク層以上のデータ処理を行う装置に対して送信する、
ことを特徴とするデータ中継方法。

（付記１１） データリンク層以上のデータ処理を行うデータ送受信装置によるデータ送受信方法において、
フレーム検出手段が、伝送路を介して接続されたデータ中継装置が出力したフレームから、エラー訂正起動フレームを検出し、
設定手段が、前記フレーム検出手段で前記エラー訂正起動フレームが検出されると、エラー訂正符号の付加を示す訂正起動情報を記憶装置に設定し、
エラー訂正符号付加手段が、前記記憶装置に前記訂正起動情報が設定された場合、前記伝送路上に前記データ中継装置の方向に出力すべきフレームに対してエラー訂正符号を付加して、エラー訂正符号付フレームを前記伝送路に出力する、
ことを特徴とするデータ送受信方法。

（付記１２） ネットワーク上のデータを中継するデータ中継装置を介在させたデータ通信システムにおけるデータ通信方法において、
物理層の処理でデータを中継するデータ中継装置のエラー検出手段が、受信したフレームのエラーに基づいて障害が発生したことを検出し、
前記データ中継装置のフレーム作成手段が、前記エラー検出手段で障害の発生が検出された場合、エラー訂正符号付きの通信を指示するエラー訂正起動フレームを作成し、前記エラー訂正起動フレームを伝送路上に送信し、
データリンク層以上のデータ処理を行うデータ送受信装置のフレーム検出手段が、前記データ中継装置に前記伝送路を介して接続され、前記伝送路を介して受信したフレームから前記エラー訂正起動フレームを検出し、
前記データ送受信装置の設定手段が、前記フレーム検出手段で前記エラー訂正起動フレームが検出されると、エラー訂正符号の付加を示す訂正起動情報を記憶装置に設定し、
前記データ送受信装置のエラー訂正符号付加手段が、前記記憶装置に前記訂正起動情報が設定された場合、前記伝送路上に前記データ中継装置の方向に出力すべきフレームに対してエラー訂正符号を付加して、エラー訂正符号付フレームを前記伝送路に出力する、
ことを特徴とするデータ通信方法。

本実施の形態の概略を示す図である。 本発明の実施の形態のシステム構成例を示す図である。 受信フレームエラー発生頻度の許容範囲を設定するディップスイッチを示す図である。 光ファイバ上で障害が発生したときの転送フレームを示す図である。 エラー訂正起動フレームの転送手順を示す図である。 ＦＥＣ付フレームの転送状況を示す図である。 エラー訂正停止フレームの転送手順を示す図である。 障害が無くなった後のフレームの転送状況を示す図である。 装置間で送受信されるフレームの変遷を示すシーケンス図である。 エラー訂正／起動／停止／制御フレームのデータフォーマットを示す図である。 ＦＥＣ付フレームのフォーマットを示す図である。 メディアコンバータの内部構成を示すブロック図である。 エラー制御ＬＳＩの内部構造を示すブロック図である。 判定回路の処理手順を示すフローチャートである。 フレーム作成回路のエラー訂正起動フレーム作成処理手順を示すフローチャートである。 フレーム作成回路のエラー訂正停止フレーム作成処理手順を示すフローチャートである。 レイヤ２スイッチの内部構成を示すブロック図である。 ＦＥＣ付加制御ＬＳＩの内部構成を示すブロック図である。 入力フレームに対するＦＥＣ付加制御ＬＳＩの処理手順を示す第１のフローチャートである。 入力フレームに対するＦＥＣ付加制御ＬＳＩの処理手順を示す第２のフローチャートである。 入力フレームに対するＦＥＣ付加制御ＬＳＩの処理手順を示す第３のフローチャートである。 出力フレームに対するＦＥＣ付加制御ＬＳＩの処理手順を示すフローチャートである。 ２芯光モジュールを使用した例を示す図である。 従来技術によるデータ通信システムの第１の例を示す図である。 従来技術によるデータ通信システムの第２の例を示す図である。 従来技術によるデータ通信システムの第３の例を示す図である。

符号の説明

１ データ中継装置
１ａ エラー検出手段
１ｂ フレーム作成手段
２ データ送受信装置
２ａ フレーム検出手段
２ｂ 設定手段
２ｃ 記憶装置
２ｄ エラー訂正符号付加手段
３ 伝送路
４ フレーム
４ａ エラーフレーム
５ エラー訂正起動フレーム
６ エラー訂正符号付フレーム

Claims (5)

1. 物理層の処理でネットワーク上のデータを中継するデータ中継装置において、
   受信したフレームのエラーに基づいて障害が発生したことを検出するエラー検出手段と、
   前記エラー検出手段で障害の発生が検出された場合、エラー訂正符号付きの通信を指示するエラー訂正起動フレームを作成し、物理層の処理でデータの中継を行う他の装置との間で光ファイバを介して通信するのに使用する光の波長に対応する識別番号が付与された前記エラー訂正起動フレームを、データリンク層以上のデータ処理を行う装置に対して送信するフレーム作成手段と、
   を有することを特徴とするデータ中継装置。
2. 前記エラー検出手段は、受信したフレームのエラーに基づいて、一度発生した障害が無くなったことを検出し、
   前記フレーム作成手段は、前記エラー検出手段で障害が無くなったことが検出された場合、エラー訂正符号付きの通信の停止を指示するエラー訂正停止フレームを作成し、前記エラー訂正停止フレームをデータリンク層以上のデータ処理を行う装置に対して送信することを特徴とする請求項１記載のデータ中継装置。
3. 物理層の処理でネットワーク上のデータを中継するためのデータ中継装置によるデータ中継方法において、
   エラー検出手段が、受信したフレームのエラーに基づいて障害が発生したことを検出し、
   フレーム作成手段が、前記エラー検出手段で障害の発生が検出された場合、エラー訂正符号付きの通信を指示するエラー訂正起動フレームを作成し、物理層の処理でデータの中継を行う他の装置との間で光ファイバを介して通信するのに使用する光の波長に対応する識別番号が付与された前記エラー訂正起動フレームを、データリンク層以上のデータ処理を行う装置に対して送信する、
   ことを特徴とするデータ中継方法。
4. データリンク層以上のデータ処理を行うデータ送受信装置において、
   伝送路を介して接続されたデータ中継装置が出力したフレームから、前記データ中継装置が他のデータ中継装置との間で光ファイバを介して通信するのに使用する光の波長に対応する識別番号が付与されたエラー訂正起動フレームを検出するフレーム検出手段と、
   前記フレーム検出手段で前記エラー訂正起動フレームが検出されると、前記エラー訂正起動フレームに付与された識別番号を記憶装置に設定する設定手段と、
   前記記憶装置に前記識別番号が設定された場合、前記識別番号に対応する前記データ中継装置の方向に出力すべきフレームに対してエラー訂正符号を付加して、エラー訂正符号付フレームを前記伝送路に出力するエラー訂正符号付加手段と、
   を有することを特徴とするデータ送受信装置。
5. ネットワーク上のデータを中継するデータ中継装置を介在させたデータ通信システムにおいて、
   受信したフレームのエラーに基づいて障害が発生したことを検出するエラー検出手段と、前記エラー検出手段で障害の発生が検出された場合、エラー訂正符号付きの通信を指示するエラー訂正起動フレームを作成し、物理層の処理でデータの中継を行う他の装置との間で光ファイバを介して通信するのに使用する光の波長に対応する識別番号が付与された前記エラー訂正起動フレームを、伝送路上に送信するフレーム作成手段とを有する、物理層の処理でデータを中継するデータ中継装置と、
   前記データ中継装置に前記伝送路を介して接続され、前記伝送路を介して受信したフレームから前記エラー訂正起動フレームを検出するフレーム検出手段と、前記フレーム検出手段で前記エラー訂正起動フレームが検出されると、前記エラー訂正起動フレームに付与された識別番号を記憶装置に設定する設定手段と、前記記憶装置に前記識別番号が設定された場合、前記識別番号に対応する前記データ中継装置の方向に出力すべきフレームに対してエラー訂正符号を付加して、エラー訂正符号付フレームを前記伝送路に出力するエラー訂正符号付加手段とを有し、データリンク層以上のデータ処理を行うデータ送受信装置と、
   を有することを特徴とするデータ通信システム。

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