JP5585876B2

JP5585876B2 - メディアコンバータ、スイッチングハブ、及びオートネゴシエーションシステム

Info

Publication number: JP5585876B2
Application number: JP2010210637A
Authority: JP
Inventors: 絢也佐々木
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2030-09-21
Also published as: JP2012070037A

Description

本発明は、メディアコンバータ、スイッチングハブ、及びオートネゴシエーションシステムに関するものである。

従来、二つのＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）の間にデータ変換装置を接続した場合において、データ変換装置が備える二つのＬＡＮインタフェース部に速度差が生じた際に、簡易な方法で速度調停を行う先行技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

上記の先行技術では、データ変換装置は、第一のＬＡＮインタフェース部と第二のインタフェース部でそれぞれ第一オートネゴシエーションを実行し、第一オートネゴシエーションの結果を基に、二つのＬＡＮインタフェース部に共通する最も優れた速度調停用共通通信条件を選択し、速度調停用共通通信条件と不一致のＬＡＮインタフェース部に対して速度調停用共通通信条件に一致した通信速度とアクセス方式に設定するよう第二オートネゴシエーションを実行する。

上記の先行技術によれば、データ変換装置は、二つのＬＡＮインタフェース部の通信速度を一致させることができ、大容量の受信バッファメモリ部やフロー制御等の複雑な制御機構を設ける必要がなくなる。

特開２００５−２２３３９４号公報

上述した先行技術は、従来、一般的に用いられるＩＥＥＥ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．３標準のオートネゴシエーションに基づきオートネゴシエーションを実行している。２つのスイッチングハブの間にメディアコンバータを接続した場合において、例えば、メディアコンバータと一方のスイッチングハブとの間でＩＥＥＥ８０２．３標準のオートネゴシエーションを実行できない場合、上記の先行技術は実現できない。

具体的に、メディアコンバータに接続された２つのスイッチングハブのうち、一方のスイッチングハブが光ファイバケーブル及び光トランシーバケーブルを介して接続されており、他方のスイッチングハブがＵＴＰ（ＵｎｓｈｉｅｌｄｅｄＴｗｉｓｔｅｄＰａｉｒ）で接続されている場合、他方のスイッチングハブは従来のオートネゴシエーションの動作を実行できる。しかし、一方のスイッチングハブとの間の通信速度は、光ファイバケーブルと光トランシーバの使用に依存する。したがって、上記のスイッチングハブ間では、自動的に互いの通信速度を同期させることは困難である。

そこで本発明は、メディアコンバータを介して接続された２つのスイッチングハブの間で、少なくともいずれか一方のスイッチングハブにおいて従来のオートネゴシエーションの動作を実行できない場合であっても、通信速度を設定することができるメディアコンバータ、スイッチングハブ、及びオートネゴシエーションシステムを提供しようとするものである。

上記の目的を達成するために、本発明のメディアコンバータは、第１のスイッチングハブ及び第２のスイッチングハブと接続されるメディアコンバータであって、第１のスイッチングハブから送信された第１のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含む制御信号を識別する制御符号識別部と、第１のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含むレイヤ２以上の形式の制御情報を生成して、第２のスイッチングハブに対して送信する制御情報送信部とを備える。

上記の目的を達成するために、本発明のスイッチングハブは、メディアコンバータを介して他のスイッチングハブと接続されるスイッチングハブであって、メディアコンバータから送信された他のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含むレイヤ２以上の形式の制御情報を受信した場合、他のスイッチングハブが対応する通信速度の情報に基づいて、メディアコンバータとの間で使用する通信速度を設定する帯域制御部を備える。

上記の目的を達成するために、本発明のオートネゴシエーションシステムは、メディアコンバータを介して第１のスイッチングハブと第２のスイッチングハブが接続され、メディアコンバータを介して第１のスイッチングハブと第２のスイッチングハブが互いに通信速度の設定を行うオートネゴシエーションシステムであって、メディアコンバータは、第１のスイッチングハブから送信された第１のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含む制御符号を識別する制御符号識別部と、第１のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含むレイヤ２以上の形式の制御情報を生成して、第２のスイッチングハブに対して送信する制御情報送信部とを備える。

本発明のメディアコンバータ、スイッチングハブ、及びオートネゴシエーションシステムによれば、メディアコンバータを介して接続された２つのスイッチングハブの間で、少なくともいずれか一方のスイッチングハブにおいて従来のオートネゴシエーションの動作を実行できない場合でも、通信速度を設定することができる。

オートネゴシエーションが実行されるネットワークの構成例を概略的に示す図である。スイッチングハブ及びメディアコンバータの機能的な構成を概略的に示すブロック図である。メディアコンバータによる通信速度の設定処理を示すフローチャートである。スイッチングハブによる通信速度の設定処理を示すフローチャートである。メディアコンバータによる応答パケットの転送処理を示すフローチャートである。第１実施形態におけるオートネゴシエーションシステムの構成を概略的に示す図である。第１実施形態におけるオートネゴシエーションシステムの構成を概略的に示す図である。第２実施形態におけるオートネゴシエーションシステムの構成を概略的に示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では、メディアコンバータ及びスイッチングハブを用いた実施形態を中心としてその詳細を説明するが、これによりメディアコンバータ及びスイッチングハブを用いて実行されるオートネゴシエーションシステムについても明らかとなる。

図１は、オートネゴシエーションが実行されるネットワーク１の構成例を概略的に示す図である。オートネゴシエーションは、１つのメディアコンバータを介して接続された２つのスイッチングハブの間で実行される。

ネットワーク１内には図示しない複数のスイッチングハブが相互に接続されており、このうちスイッチングハブ２，４は、それぞれメディアコンバータ６，８に接続されている。また、メディアコンバータ６，８はそれぞれ、ネットワーク１の外に配置されているスイッチングハブ１０，１２に接続されている。

スイッチングハブ１０及びメディアコンバータ６は、例えば１０００ＢＡＳＥ−Ｘなどの通信規格に準拠した光ファイバケーブル１４を介して接続されており、これらは相互にデータを光信号で送受信している。またスイッチングハブ１２及びメディアコンバータ８も上記スイッチングハブ１０及びメディアコンバータ６と同様に、光ファイバケーブル１６を介して接続されており、これらは相互にデータを光信号で送受信している。

スイッチングハブ２及びメディアコンバータ６は、例えば１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸや、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等の通信規格に準拠したＵＴＰケーブル１８を介して接続されており、これらは相互にデータを電気信号で送受信する。また、スイッチングハブ４及びメディアコンバータ８も上記のスイッチングハブ２及びメディアコンバータ６と同様に、ＵＴＰケーブル２０に接続されており、これらは相互にデータを電気信号で送受信する。

ここで、スイッチングハブ２とスイッチングハブ１０との間で、メディアコンバータ６を介し本発明のオートネゴシエーションの動作に基づいて、予め１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｐｂｓ、１０００Ｍｂｐｓ（ＧｉｇａｂｉｔＰｅｒＳｅｃｏｎｄ）、全二重通信や、半二重通信等の通信モードが設定される。また、スイッチングハブ４及びスイッチングハブ１２も、上記のスイッチングハブ２及びスイッチングハブ１０と同様に、メディアコンバータ８を介し本発明のオートネゴシエーションの動作に基づいて、上記の通信モードが設定される。これにより、例えば、スイッチングハブ２とスイッチングハブ１０との間のアクセス区間は、これらの間で使用されるべき特定の通信速度に基づいて通信が行われる。

図２は、スイッチングハブ４，１２及びメディアコンバータ８の機能的な構成を概略的に示すブロック図である。ここでは、図１中に示すスイッチングハブ４、メディアコンバータ８及び、スイッチングハブ１２の機能的な構成について概略的に説明するが、これらを用いて実行されるオートネゴシエーションが、オートネゴシエーションシステムである。

スイッチングハブ４は、ポート２２及びＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌｌａｙｅｒ：物理層）２４を備えている。このポート２２は、例えばＲＪ（ＲｅｇｉｓｔｅｒｅｄＪａｃｋ）４５型コネクタであり、このコネクタにＵＴＰケーブル２０が接続されている。ポート２２はデータを格納したフレームを電気信号に変換して、これに接続されているメディアコンバータ８に送信したり、メディアコンバータ８から送信された電気信号をＵＴＰケーブル２０を介して受信したりする。

スイッチングハブ４は、メディアコンバータ８との間で、従来のＩＥＥＥ８０２．３標準のオートネゴシエーションに基づき、通信速度の設定を行う。スイッチングハブ４は、オートネゴシエーション機能を用い、通信モードを設定するために、自分が対応する通信速度の情報を含む制御符号をメディアコンバータ８へ送信する。また、スイッチングハブ４は、メディアコンバータ８から送信されたスイッチングハブ１２が対応する通信速度を含む制御符号を受信する。スイッチングハブ４とメディアコンバータ８との間でやりとりされる制御符号は、ＩＥＥＥ８０２．３標準のオートネゴシエーションの規定に基づく。

また、図２では、単一のポート２２を示しているが、スイッチングハブ４は複数のポートを備えていてもよい。またスイッチングハブ４は、図示しないＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）やメモリ、さらに、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）等の集積回路を備えており、フレームの転送を行うことができる。

また、ＰＨＹ２４は、例えば、ＰＨＹチップにより構成されており、ポート２２及びＰＨＹ２４は、周知のスイッチングハブと同様にＯＳＩ参照モデルの物理層を形成している。ポート２２によりデジタル形式で受信した電気信号をアナログ形式の電気信号に変換する（Ｄ／Ａ変換）を行う。また、アナログ形式からデジタル形式への変換を行う。ポート２２は通信対象となるスイッチングハブ１２に通信速度を設定させるためのオートネゴシエーションを行う際、ポート２２から通信速度を設定するための情報を示す制御符号を電気信号に変換してメディアコンバータ８に対して送信する。

メディアコンバータ８は、スイッチングハブ４から送信されたスイッチングハブ４が対応する通信速度の情報を含む制御符号を識別する制御符号識別部、スイッチングハブ４が対応する通信速度の情報を含むレイヤ２以上の形式の制御情報を生成して、スイッチングハブ１２に対して送信する制御情報送信部、スイッチングハブ１２から送信されたスイッチングハブ１２が対応する通信速度の情報を含むレイヤ２以上の形式の制御情報を識別する制御情報識別部、スイッチングハブ１２が対応する通信速度の情報を含む制御符号を生成して、スイッチングハブ４に対して送信する制御符号送信部、及び通信速度に応じて通信モードを変換できるバッファを備える。

図２を参照して、具体的に、メディアコンバータ８は、ＣＰＵ２６、Ｔ−ＳＦＰ（Ｔ−ＳｍａｌｌＦｏｒｍｆａｃｔｏｒＰｌｕｇｇａｂｌｅ）２８、ＰＭＡ（ＰｈｙｓｉｃａｌＭｅｄｉａＡｔｔａｃｈｍｅｎｔ）３０，３２、ＰＣＳ（ＰｈｙｓｉｃａｌＣｏｄｉｎｇＳｕｂｌａｙｅｒ）３４，３６、ＢＵＦ（Ｂｕｆｆｅｒ）３８、ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）４０、ＩＦＳ（ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｉｇｎａｌｉｎｇ）４２、及びＳＦＰ（ＳｍａｌｌＦｏｒｍｆａｃｔｏｒＰｌｕｇｇａｂｌｅ）４４を備えている。

以下に説明するように、制御符号識別部はＴ−ＳＦＰ２８とＣＰＵ２６が対応し、制御情報送信部はＣＰＵ２６、ＭＡＣ４０、ＳＦＰ４４が対応し、制御情報識別部は、ＭＡＣ４０とＣＰＵ２６が対応し、制御符号送信部はＣＰＵ２６とＴ−ＳＦＰ２８が対応し、バッファはＢＵＦ３８が対応する。

Ｔ−ＳＦＰ２８、ＰＭＡ３０，３２、ＰＣＳ３４，３６、及びＳＦＰ４４はＯＳＩ参照モデルに規定されている物理層として位置づけられており、ＭＡＣ４０はデータリンク層として位置づけられている。

Ｔ−ＳＦＰ２８は、ＵＴＰケーブル２０を接続するためのＲＪコネクタ等のポート２８ａ及び、Ｄ／Ａ変換を行うＰＨＹ２８ｂにより構成されたモジュールである。Ｔ−ＳＦＰ２８は、スイッチングハブ４から送信された電気信号を受信してこれをＰＭＡ３０へ転送する。ただしＣＰＵ２６は、受信した電気信号に制御符号が含まれている場合、これを識別するとともに電気信号をＰＭＡ３０へは転送せずに処理を終了（終端）する。

ＰＭＡ３０は、ＰＣＳ３４で並列処理するためにＴ−ＳＦＰ２８で受信した電気信号をパラレル変換して転送する。ＰＣＳ３４は、受信した電気信号を例えば４Ｂ／５Ｂ符号や６４Ｂ／６６Ｂ符号等の符号化処理を行い、ＢＵＦ３８を介してＭＡＣ４０へ転送する。

ＢＵＦ３８は、ＭＡＣフレームやＩＰパケット等のデータを一時的に保存しておく記憶領域である。ＢＵＦ３８は、１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ、１Ｇｂｓ等の通信速度に応じて通信速度モードを変換することができる。具体的に、ＢＵＦ３８は、設定された通信モードに基づいて、保存されているデータの読み出し速度を制御する。ＣＰＵ２６は、制御符号を識別するとＢＵＦ３８を制御し、制御符号に基づき上記の通信モードをＢＵＦ３８に設定する。

ＭＡＣ４０は、例えば、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ等の集積回路により構成されており、フレームやＩＰパケット等の転送処理を行う。また、制御信号に基づいて通信モードの変換を行ったり、この制御信号に基づいてフレームやＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを生成したりする。

また、ＭＡＣ４０は、ＰＣＳ３４又はＰＣＳ３６から転送された電気信号に基づいてフレーム単位又はＩＰパケット単位で転送処理を行うとともに、ＣＰＵ２６で識別された制御符号に基づいて、通信速度を設定するための情報（スイッチングハブ４が対応する通信速度）をデータ領域に格納したレイヤ２以上の制御情報を生成する。ここで、制御情報は、ＩＰパケット形式の制御パケットである。なお、光ファイバケーブル１６を介して接続されているスイッチングハブ１２が、例えば、フレームの転送処理を行うレイヤ２スイッチである場合、上記の制御パケットに替えてＭＡＣフレーム形式の制御フレームを、制御情報として生成してもよい。

ＳＦＰ４４は、受信した光信号を電気信号に変換してＭＡＣ４０へ転送したり、ＭＡＣ４０から転送されたデータを電気信号から光信号に変換して送信したりするポートを備えたモジュールである。

ＭＡＣ４０で生成された上記の制御パケットを含む電気信号は、ＰＣＳ３６、ＩＦＳ４２、ＰＭＡ３２を介してＳＦＰ４４のＥ／Ｏ４４ａで光信号に変換されて光ファイバケーブル１６を介してスイッチングハブ１２へ転送される。

このとき、ＰＣＳ３６はＰＣＳ３４と同様に符号化処理を行う。ＩＦＳ４２はメディアコンバータ８の状態を通知するための情報をフレームの間に挿入する。

スイッチングハブ１２は、周知のレイヤ３スイッチ等のスイッチングハブと同様にパケットの転送処理を行うとともに、メディアコンバータ８から送信された制御パケットに基づいて通信速度の変換を行う。なお、メディアコンバータ８から制御フレームが転送された場合、スイッチングハブ１２は、制御フレームに基づいて通信速度の変換を行う。

スイッチングハブ１２は、メディアコンバータ８から送信されたスイッチングハブ４が対応する通信速度の情報を含むレイヤ２以上の形式の制御情報を受信した場合、スイッチングハブ４が対応する通信速度の情報に基づいて、メディアコンバータ８との間で使用する通信速度を設定する帯域制御部、及び、自分が対応する通信速度の情報を含むレイヤ２以上の形式の制御情報を生成し、メディアコンバータ８に対して送信する制御情報送信部を備える。

図２を参照して、具体的に、スイッチングハブ１２は、ＣＰＵ４６、ＳＦＰ４８、ＰＭＡ５０、ＰＣＳ５２、及びＭＡＣ５４を備えている。ＣＰＵ４６は、ＳＦＰ４８、ＭＡＣ５４、ＰＭＡ５０及びＰＣＳ５２の各動作を制御している。

以下に説明するように、帯域制御部はＣＰＵ４６、ＭＡＣ５４が対応し、制御情報送信部はＣＰＵ４６、ＭＡＣ５４、ＳＦＰ４８が対応する。

ＳＦＰ４８は、上記メディアコンバータ８のＳＦＰ４４と同様に、受信した光信号を電気信号に変換してＭＡＣ５４へ転送したり、ＭＡＣ５４から転送されたデータを電気信号から光信号に変換して送信したりするポートを備えたモジュールである。またＳＦＰ４８は、Ｅ／Ｏ４８ａで受信した制御パケットを光信号から電気信号に変換してＰＭＡ５０へ転送する。

ＰＭＡ５０は、ＰＣＳ５２で符号化処理をするためにＳＦＰ４８から転送された電気信号をパラレル変換して転送する。ＰＣＳ５２は、パラレル変換された電気信号に対して並列的に上記の符号化処理を行いＭＡＣ５４へ転送する。

ＭＡＣ５４は、例えば、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ等の集積回路により構成されており、送信帯域制御部５６、受信帯域制御部５８、パケット・フレーム送信部６０、及びパケット・フレーム受信部６２を備えている。ＰＣＳ５２により転送された電気信号は、パケット・フレーム受信部６２に転送される。

パケット・フレーム受信部６２に転送された電気信号が制御パケットを含んでいる場合、ＣＰＵ４６は上記制御パケットのデータ領域に格納された通信速度を設定するための情報に基づいて、送信帯域制御部５６及び受信帯域制御部５８の通信モードを変換する。なお、送信帯域制御部５６及び受信帯域制御部５８は、１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ、１０００Ｍｂｐｓの各通信モードを備えており、制御パケットに基づいて上記３つの通信モードのうち一つの通信モードが決定される。

また、上記の通信モードを変換した後、通信速度の設定が完了したことを示す情報（スイッチングハブ１２が対応する通信速度）をデータ領域に格納した制御情報としての応答パケットを生成し、これをパケット・フレーム送信部６０からＰＣＳ５２へ転送する。そして応答パケットは、ＰＭＡ５０を介してＳＦＰ４８のＥ／Ｏ４８ａで光信号に変換されて光ファイバケーブル１６を介してメディアコンバータ８へ転送される。

このとき、メディアコンバータ８のＣＰＵ２６は、ＳＦＰ４４からＰＭＡ３２、ＩＦＳ４２、及びＰＣＳ３６を介してＭＡＣ４０に転送された応答パケットに基づいて、スイッチングハブ１２の通信速度の設定が完了したことを示す情報（スイッチングハブ１２が対応する通信速度の情報）を含む制御符号を生成して、この制御符号をＰＨＹ２８ｂで電気信号に格納する。そしてこの電気信号をＴ−ＳＦＰ２８からスイッチングハブ４へ送信する。

スイッチングハブ４は、上記の電気信号を受信するとＰＨＹ２４で上記の制御符号を終端するとともに、図示しないスイッチングハブ４のＣＰＵは、この制御符号に基づいて、スイッチングハブ１２で通信速度の設定が完了したことを識別する。

このように、スイッチングハブ４から送信された制御符号がメディアコンバータ８で終端されてしまっても、メディアコンバータ８はこの制御符号に基づいて制御パケットを新たに生成するため、スイッチングハブ４とスイッチングハブ１２との間で、透過的に通信速度の設定情報が転送される。

また、メディアコンバータ８のＢＵＦ３８及びスイッチングハブ１２のＭＡＣ５４で１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ、及び１０００Ｍｂｐｓの通信モードに変換できるため、スイッチングハブ４の要求に対して柔軟に対応させることができる。

図３は、メディアコンバータ８による通信速度の設定処理を概略的に示すフローチャートである。以下、図２に示すスイッチングハブ４から送信された制御符号を受信して通信速度を設定する際にメディアコンバータ８で実行される処理について以下に説明する。

ステップＳ１００：メディアコンバータ８は、Ｔ−ＳＦＰ２８で制御符号を含むデータを電気信号として受信する。ＣＰＵ２６は、電気信号に含まれている制御符号を識別する。
ステップＳ１０２：ＣＰＵ２６は、制御符号に基づいてＢＵＦ３８の通信モードを決定する。

ステップＳ１０４：メディアコンバータ８は、制御符号に基づいてデータ領域に通信速度の設定情報を格納した制御パケットをＭＡＣ４０で生成する。なお、例えばレイヤ２スイッチのようにフレームの転送処理を実行するスイッチングハブに転送する場合、ＭＡＣフレーム形式の制御フレームに通信速度の設定情報を格納してもよい。

ステップＳ１０６：メディアコンバータ８は、ＭＡＣ４０で生成した制御パケットをスイッチングハブ１２へ転送してこの処理を終了（ＥＮＤ）する。

図４は、スイッチングハブ１２による通信速度の設定処理を示すフローチャートである。以下、図２に示すメディアコンバータ８から送信された制御パケットを受信して、通信速度を設定する際にスイッチングハブ１２で実行する処理について説明する。

ステップＳ２００：スイッチングハブ１２は、ＳＦＰ４８で制御パケットを受信する。

ステップＳ２０２：スイッチングハブ１２は、制御パケットに格納された通信速度の設定情報に基づいて、送信帯域制御部５６の通信モード（１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ、１０００Ｍｂｐｓ）を決定する。

ステップＳ２０４：次に、スイッチングハブ１２は制御パケットに格納された通信速度の設定情報に基づいて、受信帯域制御部５８の通信モード（１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ、１０００Ｍｂｐｓ）を決定する。

ステップＳ２０６：スイッチングハブ１２は、送信帯域制御部５６及び受信帯域制御部５８の通信モードを決定すると、通信速度の設定が完了したこと示す応答情報を格納した応答パケットをＭＡＣ５４で生成して、次のステップＳ２０８へ進む。なお、スイッチングハブ４が例えばレイヤ２スイッチのようにフレームの転送処理を行う場合、ＭＡＣフレーム形式の応答フレームに上記の設定が完了したことを示す応答情報を格納してもよい。

ステップＳ２０８：スイッチングハブ１２は、パケット・フレーム送信部６０から応答パケット送信し、この応答パケットをＰＣＳ５２、ＰＭＡ５０を介してＳＦＰ４８のＥ／Ｏ４８ａで光信号に変換するとともに、この光信号をメディアコンバータ８へ転送してこの処理を終了（ＥＮＤ）する。

図５は、メディアコンバータ８による応答パケットの転送処理を示すフローチャートである。以下、スイッチングハブ１２から送信された応答パケットを受信したメディアコンバータ８で実行される応答パケットの転送処理について説明する。

ステップＳ３００：メディアコンバータ８は、ＳＦＰ４４で応答パケットを受信し、これをＰＭＡ３２、ＩＦＳ４２、及びＰＣＳ３６を介してＭＡＣ４０へ転送して次のステップＳ３０２へ進む。

ステップＳ３０２：メディアコンバータ８は、ＭＡＣ４０で応答パケットのデータ領域に含まれるスイッチングハブ１２による通信速度の設定が完了したこと示す応答情報に基づいて、この情報を示す制御符号を生成する。そして制御符号はＰＨＹ２８ｂで電気信号に格納される。

ステップＳ３０４：メディアコンバータ８は、ポート２８ａから制御符号を含む電気信号をスイッチングハブ４に対して送信してこの処理を終了（ＥＮＤ）する。

図６は、第１実施形態におけるオートネゴシエーションシステムの構成を概略的に示す図である。スイッチングハブ４で生成された通信速度の設定情報が、メディアコンバータ８を介してスイッチングハブ１２に転送され、メディアコンバータ８及びスイッチングハブ１２の通信モードが決定されるまでのオートネゴシエーションシステムについて説明する。なお、図に示す四角で囲まれた「／Ｃ／」は通信モードを設定するための情報を示す制御符号６４を表している。また図に示す「／Ｄ／」は、通信速度を設定するための情報がデータ領域に格納された制御情報６６を表している。また、「／Ｃ／」及び「／Ｄ／」が転送される方向を図に示す鎖線の矢印で表している。

〔オートネゴシエーションシステム〕
スイッチングハブ４のＰＨＹ２４で制御符号６４を電気信号に格納してポート２２から送信する。例えば、制御符号６４は１００Ｍｂｐｓの通信速度に設定する旨の情報を示している。

メディアコンバータ８は、ポート２８ａで受信した制御符号６４をＰＨＹ２８ｂに転送する。このときＣＰＵ２６は、この制御符号６４に基づいてＢＵＦ３８の一時記憶領域を１００Ｍｂｐｓに対応した通信速度モードに変換する。また、制御符号６４はＰＨＹ２８ｂで終端される。

また、ＣＰＵ２６は制御符号６４に基づいて、１００Ｍｂｐｓの通信速度に設定する旨の制御情報６６を生成する。

ＭＡＣ４０は、制御情報６６をＰＣＳ３６へ転送する。ＰＣＳ３６はこの制御情報６６を含む電気信号を符号化し、ＰＭＡ３２を介してＳＦＰ４４へ転送する。ＳＦＰ４４は、制御情報６６を含む電気信号を光信号に変換してスイッチングハブ１２へ転送する。

スイッチングハブ１２は、上記の制御情報６６を受信するとこれをＰＭＡ５０、ＰＣＳ５２を介してＭＡＣ５４のパケット・フレーム受信部６２へ転送する。ＣＰＵ４６は、パケット・フレーム受信部６２で制御情報６６に基づいて、送信帯域制御部５６及び受信帯域制御部５８の通信速度モードを１００Ｍｂｐｓに設定する。

このように、スイッチングハブ４から送信された通信速度の設定情報はメディアコンバータ８で終端されることなく、スイッチングハブ１２へ中継される。

従来のメディアコンバータ及びスイッチングハブでは、これらが光ファイバケーブルで直接接続されている場合、メディアコンバータ及びスイッチングハブとの間で設定される通信速度は光ファイバケーブルと光トランシーバの仕様に依存するため、単一の通信速度にしか設定できない。しかし、メディアコンバータ８はＢＵＦ３８が複数の通信速度に対応できる一時記憶領域を備えており、スイッチングハブ１２も同様に、送信帯域制御部５６及び受信帯域制御部５８を備えている。このため、スイッチングハブ１２は、スイッチングハブ４からの要求に柔軟に対応することができる。したがって、上記の光ファイバケーブルと光トランシーバの仕様に依存することなく、スイッチングハブ４とスイッチングハブ１２との間で柔軟に通信速度を設定することができる。

図７は、第１実施形態におけるオートネゴシエーションシステムの構成を概略的に示す図である。以下では、図６に示すスイッチングハブ１２で制御情報６６に基づいて通信速度を１００Ｍｂｐｓに設定した後、この設定が完了したことを示す情報をスイッチングハブ１２からメディアコンバータ８を介してスイッチングハブ４へ転送するまでのオートネゴシエーションシステムについて説明する。なお、図に示す四角で囲まれた／Ｄ／は、スイッチングハブ１２による通信速度の設定が完了したことを示す情報がデータ領域に格納された制御情報６６ａ（以下、「応答パケット６６ａ」と称する。）を表している。また、／Ｃ／は、スイッチングハブ１２による通信速度の設定が完了したことを示す制御符号６４ａを表している。

スイッチングハブ１２は、制御情報６６に基づいて送信帯域制御部５６及び受信帯域制御部５８の通信速度を１００Ｍｂｐｓに設定した後、この設定が完了したことを示す情報をデータ領域に格納した応答パケット６６ａを生成する。

パケット・フレーム送信部６０は、応答パケット６６ａ含む電気信号をＰＣＳ５２へ転送し、ＰＣＳ５２で符号化処理を実行してＰＭＡ５０へ転送する。そして、応答パケット６６ａはＰＭＡ５０を介してＳＦＰ４８のＥ／Ｏ４８ａで光信号に変換されてメディアコンバータ８へ送信される。

メディアコンバータ８は、ＳＦＰ４４で受信した応答パケット６６ａ含む光信号を電気信号に変換した上で、ＰＭＡ３２、ＩＦＳ４２及びＰＣＳ３６を介してＭＡＣ４０へ転送する。応答パケット６６ａは、ＭＡＣ４０でそのデータ領域が参照される。このとき、ＣＰＵ２６はデータ領域に格納された情報に基づいてスイッチングハブ１２が通信速度を１００Ｍｂｐｓに設定したことを識別する。

そして、メディアコンバータ８は、上記の応答パケット６６ａに基づいてスイッチングハブ１２による通信速度（１００Ｍｂｐｓ）の設定が完了したことを示す制御符号６４ａを生成してＰＨＹ２８ｂで電気信号に格納するとともに、ポート２８ａからスイッチングハブ４に対して送信する。

スイッチングハブ４は、制御符号６４ａを含む電気信号をポート２２で受信すると、これをＰＨＹ２４へ転送する。スイッチングハブ４は、ＰＨＹ２４で制御符号６４ａを参照し、これに基づいてスイッチングハブ１２による通信速度（１００Ｍｂｐｓ）の設定が完了したことを認識する。

以上により、スイッチングハブ４とスイッチングハブ１２との間の通信速度の設定は完了し、以降、スイッチングハブ４とスイッチングハブ１２とは１００Ｍｂｐｓの通信速度で通信を行う。

図８は、第２実施形態におけるオートネゴシエーションシステムの構成を概略的に示す図である。図６、図７に示すオートネゴシエーションシステムは、スイッチングハブ４からの要求をスイッチングハブ１２で処理しているが、本実施形態では、双方のスイッチングハブ４，１２から通信速度の設定情報を送信して、最適な通信速度を設定する。なお、以下では第１実施形態と重複する説明は適宜省略し、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。

スイッチングハブ４は、制御符号６８を生成してメディアコンバータ８へ送信する。また、スイッチングハブ１２は制御情報７０をメディアコンバータ８へ送信する。このとき制御符号６８は、スイッチングハブ４が備えている通信速度モード（１０Ｍｂｐｓ，１００Ｍｂｐｓ）を示している。また、制御情報７０はスイッチングハブ１２が備えている通信速度モード（１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ，１０００Ｍｂｐｓ）の情報を含んでいる。

メディアコンバータ８は、Ｔ−ＳＦＰ２８で受信した制御符号６８をＰＨＹ２８ｂで参照する。また、メディアコンバータ８は、ＳＦＰ４４で受信した制御情報７０をＭＡＣ４０で参照する。ここで通信速度の決定方法として、例えば制御符号６８に示されている通信速度モード（１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ）と、制御情報７０に示されている（１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ，１０００Ｍｂｐｓ）とを照合する。そして相互に適合する通信速度（１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ）のうち、最も速度の速い通信速度モード（１００Ｍｂｐｓ）を決定してＢＵＦ３８の通信速度モードを１００Ｍｂｐｓに対応させる。

また、メディアコンバータ８は、制御符号６８に基づいてスイッチングハブ４が備えている通信速度モードの情報を含む制御情報６８ａを生成し、この制御情報６８ａをスイッチングハブ１２へ転送する。さらに、制御情報７０に基づいてスイッチングハブ１２が備えている通信速度モードの情報を含む制御符号７０ａを生成し、これをＰＨＹ２８ｂで電気信号に格納してスイッチングハブ４へ送信する。

制御情報６８ａを受信したスイッチングハブ１２はＭＡＣ５４でこれを参照する。そして、制御情報６８ａとスイッチングハブ１２が備えている通信速度モード（１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ，１０００Ｍｂｐｓ）とを照合して、相互に適合する通信速度（１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ）のうち、最も速度の速い通信速度モード（１００Ｍｂｐｓ）を送信帯域制御部５６及び受信帯域制御部５８に設定する。

なお、このとき図７に示すオートネゴシエーションシステムと同様に通信速度の設定が完了したことを示す応答情報を生成して、スイッチングハブ４へ送信してもよい。

また、スイッチングハブ４は、制御符号７０ａを受信するとこの情報をＰＨＹ２４で参照する。そして上記のメディアコンバータ８及びスイッチングハブ１２と同様に、制御符号７０ａとスイッチングハブ４が備えている通信速度モード（１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ）とを照合して、相互に適合する通信速度（１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ）のうち、最も速度の速い通信速度モード（１００Ｍｂｐｓ）決定する。

このように、メディアコンバータ８は、スイッチングハブ４及びスイッチングハブ１２の双方向で実行されるオートネゴシエーションを中継することができる。すなわち、スイッチングハブ４に対しては既存のスイッチングハブを用いて従来のオートネゴシエーションを実行させつつ、スイッチングハブ１２ではこれに対応して柔軟に通信速度を設定することができる。また、メディアコンバータ８は、複数の通信速度モードに変換できるＢＵＦ３８を備えており、スイッチングハブ１２も同様に複数の通信速度モードに変換できる送信帯域制御部５６及び受信帯域制御部５８を備えている。これにより、メディアコンバータ８及びスイッチングハブ１２は、これらの間で実行される通信速度を光ファイバケーブルと光トランシーバの仕様に依存することなく柔軟に対応することができる。

２，４，１０，１２スイッチングハブ
６，８メディアコンバータ
１４，１６光ファイバケーブル
３８ＢＵＦ
５６送信帯域制御部
５８受信帯域制御部

Claims

第１のスイッチングハブ及び第２のスイッチングハブと接続されるメディアコンバータであって、
前記第１のスイッチングハブから送信された前記第１のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含む制御符号を識別する制御符号識別部と、
前記第１のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含むレイヤ２以上の形式の制御情報を生成して、前記第２のスイッチングハブに対して送信する制御情報送信部と、
前記第２のスイッチングハブから送信された前記第２のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含むレイヤ２以上の形式の制御情報を識別する制御情報識別部と、
前記第２のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含む制御符号を生成して、前記第１のスイッチングハブに対して送信する制御符号送信部と、
を備え、
前記レイヤ２以上の形式の制御情報は、ＭＡＣフレーム形式又はＩＰパケット形式であり、
前記制御符号は、ＩＥＥＥ８０２．３標準のオートネゴシエーションの規定に基づく、
メディアコンバータ。
前記通信速度に応じて通信モードを変換できるバッファ
を備える請求項１に記載のメディアコンバータ。
メディアコンバータを介して他のスイッチングハブと接続されるスイッチングハブであって、
前記メディアコンバータから送信された前記他のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含むレイヤ２以上の形式の制御情報を受信した場合、前記他のスイッチングハブが対応する通信速度の情報に基づいて、前記メディアコンバータとの間で使用する通信速度を設定する帯域制御部と、
自分が対応する通信速度の情報を含むレイヤ２以上の形式の制御情報を生成し、前記メディアコンバータに対して送信する制御情報送信部と、
を備え、
前記レイヤ２以上の形式の制御情報は、ＭＡＣフレーム形式又はＩＰパケット形式である
スイッチングハブ。
メディアコンバータを介して第１のスイッチングハブと第２のスイッチングハブが接続され、前記メディアコンバータを介して前記第１のスイッチングハブと第２のスイッチングハブが互いに通信速度の設定を行うオートネゴシエーションシステムであって、
前記メディアコンバータは、
前記第１のスイッチングハブから送信された前記第１のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含む制御符号を識別する制御符号識別部と、
前記第１のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含むレイヤ２以上の形式の制御情報を生成して、前記第２のスイッチングハブに対して送信する制御情報送信部と
を備え、
前記第２のスイッチングハブは、
前記メディアコンバータから送信された前記第１のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含む前記レイヤ２以上の形式の制御情報を受信した場合、前記第１のスイッチングハブが対応する通信速度の情報に基づいて、前記メディアコンバータとの間で使用する通信速度を設定する帯域制御部と、
自分が対応する通信速度の情報を含むレイヤ２以上の形式の制御情報を生成し、前記メディアコンバータに対して送信する制御情報送信部と、
を備え、
前記メディアコンバータは、
前記第２のスイッチングハブから送信された前記第２のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含む前記レイヤ２以上の形式の制御情報を識別する制御情報識別部と、
前記第２のスイッチングハブが対応する通信速度の情報を含む制御符号を生成して、前記第１のスイッチングハブに対して送信する制御符号送信部と、
を備え、
前記レイヤ２以上の形式の制御情報は、ＭＡＣフレーム形式又はＩＰパケット形式であり、
前記制御符号は、ＩＥＥＥ８０２．３標準のオートネゴシエーションの規定に基づく、
オートネゴシエーションシステム。
前記メディアコンバータは、
前記通信速度に応じて通信モードを変換できるバッファ
を備える請求項４に記載のオートネゴシエーションシステム。