JP6605177B2 - 転送装置、転送方法及び転送システム - Google Patents

Description

本発明は、複数のポートを持ち、受信したフレームを転送する転送装置、転送方法及び転送システムに関するものである。

産業用イーサネット(登録商標)ネットワークでは、転送するフレームの中で低遅延転送が求められるフレームと転送遅延が許容されるフレームとがある。例えば、機器の制御データを扱う制御系フレームは高速性、高信頼性の実現のため、厳しい遅延要求が求められることがある。また、映像データ、音声データ、ユーザデータ等の制御系フレーム以外のデータを扱う情報系フレームは、トラフィック種別毎に遅延要求が異なるものの、制御系フレームと比べると遅延は許容されることが多い。以下では、制御系フレームのような低遅延転送が求められるフレームを低遅延クラスのフレームと記載する。また、低遅延クラスのフレームに対して、遅延要求が比較的厳しくなく遅延転送が許容されるフレームを一般クラスのフレームと記載する。低遅延クラスのフレームは、一般クラスのフレームに優先して転送する必要がある。

従来、フレームを低遅延で転送する方式として、カットスルー方式がある。カットスルー方式は、一般的な多重化装置の転送方式であるストアアンドフォワード方式と比べ、１フレーム分のデータを一旦蓄積せずに転送するため、低遅延で転送することが可能である。低遅延クラスのフレームを一般クラスのフレームに優先して転送する場合、例えば、非特許文献１の転送装置では、ＩＥＥＥ ８０２．３ ｂｒで標準規格化されている割り込み転送を行うことで低遅延クラスのフレームの転送遅延時間を低減するＩＥＴ（Ｉｎｔｅｒｓｐｅｒｓｉｎｇ Ｅｘｐｒｅｓｓ Ｔｒａｆｆｉｃ）技術を適用したＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を備えている。非特許文献１の転送装置は、低遅延クラスのフレームについて低遅延で転送するために遅延を抑えるカットスルー方式の転送を行うカットスルー記憶部を、各出力ポートに対して入力ポート数分備えている。ＩＥＴ技術は、一般クラスのフレームの転送中に低遅延クラスのフレームの転送の要求が発生した場合、イーサネット(登録商標)の最小フレーム長を満たす範囲で一般クラスのフレームの転送を中断し、低遅延クラスのフレームを割り込み転送し、低遅延クラスのフレームの転送終了後に一般クラスのフレームの残りの部分を転送する。このようにＩＥＴを適用したＭＡＣを備えた転送装置は、低遅延クラスのフレームの転送遅延時間を低減できる。ＩＥＴ技術は、低遅延クラスのフレームを複数段の転送装置を経由して転送するような場合に特に有効な技術である。

井上礼子、別所浩資、堀田善文、川手竜介著「Ｆｒａｍｅ Ｐｒｅｅｍｐｔｉｏｎ方式を用いた低遅延イーサネット(登録商標)スイッチの試作評価」一般社団法人 電子情報通信学会 信学技報

しかしながら、上記した従来の転送装置では、カットスルー方式の転送時に、複数の入力ポートから低遅延クラスのフレームが入力された場合を考慮し、各出力ポートに対して入力ポート数分のカットスルー記憶部が必要であった。入力ポート数分のカットスルー記憶部からフレームを読み出して送信するため、フレームの出力制御が複雑であるという問題があった。

本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであって、従来の転送装置よりも、ＩＥＴの低遅延転送機能を簡単な制御で実現する転送装置、転送方法及び転送システムを提供することを目的とする。

本発明に係る転送装置は、入力されたフレーム内に格納された格納情報に基づき、複数のポートの中からフレームを出力する出力ポートを決定する出力ポート決定部と、カットスルー方式で転送するフレームを出力する出力ポートに対してフレームが入力される入力ポートを１対１に対応付けし、フレームが入力された入力ポートの種別情報とフレームのクラス情報と出力ポート決定部で決定された出力ポートとに基づき、第１のフレームをカットスルー方式で転送する第１の経路に振り分け、第２のフレームをストアアンドフォワード方式で転送する第２の経路に振り分ける振分部と、第１の経路に振り分けられた第１のフレームを出力ポートから出力し、第２の経路に振り分けられた第２のフレームのクラス情報に基づき第２のフレームを分割するか否か決定し、決定に基づいて第２のフレームを出力ポートから出力するＩＥＴ出力制御部とを備える。

本発明によれば、従来の転送装置よりも、ＩＥＴの低遅延転送機能を簡単な制御で実現できる。

本発明の実施の形態１に係る転送装置を含む転送システムの機能ブロック図。 本発明の実施の形態１に係る転送装置の機能ブロック図。 ＩＥＴのフレームの一例を示した図。 分割時の中盤および末尾フラグメントのフレームの一例を示した図。 本発明の実施の形態１に係る転送装置の受信部の機能ブロック図。 本発明の実施の形態１に係る転送装置の別の受信部の機能ブロック図。 本発明の実施の形態１に係る転送装置の送信部の機能ブロック図。 本発明の実施の形態１に係る転送装置の別の送信部の機能ブロック図。 本発明の実施の形態１に係る転送装置のハードウェア構成図。 本発明の実施の形態１に係る転送装置の別のハードウェア構成図。 本発明の実施の形態１に係る転送装置の動作を示すフローチャート。 本発明の実施の形態１に係る転送装置の受信部の動作を示すフローチャート。 ＳＭＤ値によるクラス識別方法を示した図。 クラステーブルの一例を示した図。 実施の形態１に係るカットスルーで転送する出力ポートに対する入力ポートを示した図。 本発明の実施の形態１に係る転送装置の送信部の動作を示すフローチャート。 本発明の実施の形態１に係る転送装置の送信部のＩＥＴ出力制御部の動作を示すフローチャート。 本発明の実施の形態２に係る転送装置の送信部の機能ブロック図。 識別したフレームのクラス情報をパルス信号として振分部に送信するときの一例を示した図であり、（ａ）は、送信されるフレームと時間との関係を示した図、（ｂ）は、フレームのクラス情報の信号値と時間との関係を示した図。 本発明の実施の形態３に係る転送装置の機能ブロック図。 本発明の実施の形態３に係る転送装置の受信部の機能ブロック図。 本発明の実施の形態３に係る転送装置の動作を示すフローチャート。 本発明の実施の形態３に係る転送装置の送信部のＩＥＴ出力制御部の動作を示すフローチャート。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る転送装置１１ａを含む転送システム１の機能ブロック図である。

転送システム１は、転送装置１１ａと、転送装置１１ａに接続した端末装置２１〜２３と、転送装置１１ａに接続した転送装置１２ａと、転送装置１２ａに接続した端末装置２４〜２６とを備えている。それぞれの装置間は、回線を介して接続されている。

転送装置１１ａは、例えば、端末装置２１から受信したフレームを端末装置２２に転送する。また、転送装置１１ａは、例えば、端末装置２１から受信したフレームを転送装置１２ａに転送する。転送装置１２ａは転送装置１１ａと同様の装置である。実施の形態１の転送装置１１ａでは、ポート１０１に端末装置２１、ポート１０２に転送装置１２ａ、ポート１０３に端末装置２２、ポート１０４に端末装置２３が接続している。ポート１０１〜１０４はフレームの入出力が可能である。

転送装置１１ａは、低遅延クラスのフレームを低遅延で転送するために、ＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えている。端末装置２１、２２と転送装置１２ａとは、転送装置１１ａと同様に、ＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えている。端末装置２３〜２６はＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えていない、あるいは、備えているがＩＥＴ技術を使用していないとする。

以下では、カットスルー方式を単にカットスルーと記載する。また、ストアアンドフォワード方式を単にストアアンドフォワードと記載する。

図１の端末装置２１は、転送装置１１ａとフレームを送受信する。端末装置２１は、制御装置、通信装置等である。端末装置２２〜２３は、端末装置２１と同様の装置である。

端末装置２４は、転送装置１２ａとフレームを送受信する。端末装置２４は、制御装置、通信装置等である。端末装置２４は、端末装置２１のフレームを送受信する転送装置が異なるだけで機能は同様である。端末装置２５〜２６は、端末装置２４と同様の装置である。

実施の形態１では、端末装置２１〜２６は、制御系フレームと情報系フレームも扱う。転送装置１１ａにおいて、ポート１０１、１０２は、ＩＥＴをサポートし、カットスルーの転送が可能なポートである。ＩＥＴで転送可能なポートを中継ポートとも呼ぶ。また、中継ポート以外のストアアンドフォワードの転送のみ可能なポートを端末ポートとも呼ぶ。つまり、転送装置１１ａでは、ポート１０１、１０２が中継ポート、ポート１０３、１０４が端末ポートである。

図２は、本発明の実施の形態１に係る転送装置１１ａの機能ブロック図である。

転送装置１１ａは受信部３１ａ〜３４ａと、クラステーブル５１と、宛先解決テーブル５２と、結合処理部６１〜６２と、スイッチング処理部７１と、ストアアンドフォワード記憶部８１ａ〜８４ａと、カットスルー記憶部９１ａ〜９２ａと、送信部４１ａ〜４４ａと、を備える。なお、転送装置１２ａは転送装置１１ａと同様の構成である。

受信部３１ａは、ポート１０１の入力ポートである。受信部３１ａは、フレームを他の装置から受信し、優先クラスを識別するとともに出力ポートを検索し、入力ポートと優先クラス、出力ポート情報から、出力ポート毎に受信したフレームを転送する経路を決定する。受信部３１ａは、カットスルーで送信するフレームをカットスルーパスに送信し、ストアアンドフォワードで送信するフレームをストアアンドフォワードパスに送信する。図２において、カットスルーパスをカットスルー、ストアアンドフォワードパスをストアアンドフォワードと記載する。受信部３１ａは、ＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えている。受信部３２ａは、受信部３１ａと同様である。ただし、受信部３２ａは、ポート１０２の入力ポートである。

受信部３３ａは、ポート１０３の入力ポートである。受信部３３ａは、フレームを他の装置から受信し、受信したフレームを転送するポートを決定する。受信部３３ａは、決定した経路に基づき、受信したフレームをストアアンドフォワードパスに送信する。受信部３３ａは、ＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えていなくてもよい。受信部３４ａは、受信部３３ａと同様である。ただし、受信部３４ａは、ポート１０４の入力ポートである。受信部３１ａ〜３４ａの詳細については後述する。なお、受信部はポート毎に設けられている。

クラステーブル５１は、受信したフレーム内の格納情報とフレームのクラス情報とを対応付けるテーブルである。クラス情報は低遅延クラスと一般クラスの少なくとも２クラスあり、各クラスは更に複数のクラスに分かれていてもよい。クラステーブル５１は、受信部３３ａ〜３４ａによって参照される。クラステーブル５１は、予め転送装置１１ａが記憶している。

宛先解決テーブル５２は、受信したフレーム内の格納情報とフレームの出力ポート情報とを対応づけるテーブルである。宛先解決テーブル５２は、受信部３１ａ〜３４ａによって参照される。宛先解決テーブル５２は、予め転送装置１１ａが記憶しても、転送装置１１ａで入力ポートとフレーム内の格納情報に基づき、学習してもよく、一般的なレイヤ２スイッチのＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄａｔａｂａｓｅ）テーブルと同様の機能を持つこととする。
クラステーブル５１、宛先解決テーブル５２は、転送装置１１ａに対して１個備えられているが、各受信部がそれぞれクラステーブル及び宛先解決テーブルを持っても良い。

結合処理部６１は、受信したフレームのクラスを識別し、低遅延クラスのストアアンドフォワードパスと別線の一般クラスのストアアンドフォワードパスでスイッチング処理部７１に転送する。結合処理部６１は、受信した一般クラスのフレームを一旦記憶する記憶部も備えている。結合処理部６１は、一般クラスのフレームが分割されているか否か判断する機能を持ち、受信した一般クラスのフレームが分割されていると判断した場合、受信したフレームの結合を行う。受信したフレームが分割されていない場合、結合処理しない。なお、結合処理部６１は、受信した一般クラスのフレームを受信した低遅延クラスのフレームと多重してストアアンドフォワードパスで転送してもよい。多重する場合には低遅延クラスのフレームを記憶する記憶部も備える。

結合処理部６２は、結合処理部６１と同様の機能を有する。

スイッチング処理部７１は、レイヤ２スイッチング処理を行う。具体的には、スイッチング処理部７１は、受信部３１ａ〜３４ａで決定された出力ポート情報と経路に基づき、受信したフレームの送信先となる送信部に接続するカットスルー記憶部あるいはストアアンドフォワード記憶部に受信したフレームを振り分ける。スイッチング処理部７１は、ストアアンドフォワード経路で受信したフレームを多重化後、送信先のストアアンドフォワード記憶部に振り分ける。

カットスルー記憶部９１ａは、受信したフレームを記憶する。カットスルー記憶部９１ａは、フレームが入力されると、接続している送信部４１ａに送信要求を出力する。また、カットスルー記憶部９１ａは、送信部４１ａから送信許可があった場合、送信部４１ａにフレームを送信する。

カットスルー記憶部９２ａは、カットスルー記憶部９１ａと同様である。ただし、カットスルー記憶部９２ａは、送信部４１ａの代わりに、送信部４２ａとなる。

ストアアンドフォワード記憶部８１ａは、受信したフレームを記憶する。ストアアンドフォワード記憶部８１ａは、記憶したフレームを優先クラス単位に入力順に管理し、フレームが１フレーム以上格納されたら、接続している送信部４１ａに送信要求を出力する。また、ストアアンドフォワード記憶部８１ａは、送信部４１ａから送信許可があった場合、格納されているフレームの中で優先度の高いクラスのフレームを優先的に送信部４１ａに送信する。低遅延クラスは一般クラスより優先度が高いこととする。フレームを送信する際に、フレームのクラス情報とフレーム長などのフレーム情報も送信部４１ａに通知する。フレームのクラス情報とフレーム長がフレーム内に格納されている場合は、ストアアンドフォワード記憶部８１ａは、送信部４１ａの送信許可の有無に基づき、送信を開始・停止する。

ストアアンドフォワード記憶部８２ａは、送信部４１ａの代わりに、送信部４２ａとなる。ストアアンドフォワード記憶部８３ａは、送信部４１ａの代わりに、送信部４３ａとなる。ストアアンドフォワード記憶部８４ａは、送信部４１ａの代わりに、送信部４４ａとなる。なお、ストアアンドフォワード記憶部は、各送信部に対してそれぞれ１つずつ備えている。

また、カットスルー記憶部９１ａ〜９２ａは、低遅延クラスのフレームを記憶する。ストアアンドフォワード記憶部８１ａ〜８４ａは、低遅延クラスのフレームと一般クラスのフレームの両方を記憶することができる。

送信部４１ａは、ポート１０１の出力ポートである。送信部４１ａは、受信したフレームをカットスルーあるいはストアアンドフォワードで送信する。送信部４１ａは、ＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えている。送信部４２ａは、送信部４１ａと同様である。ただし、送信部４２ａは、ポート１０２の出力ポートである。

送信部４３ａは、ポート１０３の出力ポートである。送信部４３ａは、受信したフレームをストアアンドフォワードで送信する。送信部４３ａは、ＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えていなくてもよい。送信部４４ａは、送信部４３ａと同様である。ただし、送信部４４ａは、ポート１０４の出力ポートである。送信部４１ａ〜４４ａの詳細については後述する。なお、送信部はポート毎に設けられている。

ここで、フレームの構造について説明する。
図３は、ＩＥＴのフレームの一例を示した図である。

図３の分割されないＩＥＴのフレーム及び、分割された先頭のフラグメントは、「プリアンブル」、「ＳＭＤ（Ｓｔａｒｔ Ｍｆｒａｍｅ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）値」、「データ」、「ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）」で構成されている。「データ」は、一般的なイーサネット(登録商標)のフレームであり、「宛先ＭＡＣアドレス」、「送信元ＭＡＣアドレス」を含む各種データが記載されている。「ＣＲＣ」は、イーサネット(登録商標)フレームの末尾に格納され、フレームのデータの内容の誤りを検出するための値であるＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の値が格納される。括弧で記載されている数字はｂｙｔｅ数を示す。低遅延クラスのフレームであるため、「ＳＭＤ値」は「ＳＭＤ−Ｅ」が設定される。また、非分割の一般クラスのフレームの「ＳＭＤ値」は「ＳＭＤ−Ｓ」が設定される。分割されるフレームの先頭フラグメントも図３と同様のフレームで構成される。「ＳＭＤ値」には「ＳＭＤ−Ｓ」、「ＣＲＣ」には先頭フラグメントのデータの内容の誤りを検出し、分割されたことを示すための「ＭＣＲＣ（Ｍｆｒａｍｅ ＣＲＣ）値」が格納される。

図４は、分割時の中盤および末尾フラグメントのフレームの一例を示した図である。

図４の中盤及び末尾フラグメントは、「プリアンブル」、「ＳＭＤ値」、「Ｆｒａｇ Ｃｏｕｎｔ」、「データ」、「ＣＲＣ」で構成されている。図４の「ＳＭＤ値」は「ＳＭＤ−Ｃ」が設定されている。「Ｆｒａｇ Ｃｏｕｎｔ」は、フラグメントを転送する毎に順番に付与される値であり、フラグメントが欠損していないかを検査するための値である。中盤フラグメントの「ＣＲＣ」には先頭フラグメントと同様の中盤フラグメントのデータの内容の誤りを検出し、分割されたことを示す「ＭＣＲＣ」、末尾フラグメントの「ＣＲＣ」には、先頭フラグメントからの分割された全てのフラグメントのデータである１フレーム分のデータの「ＦＣＳ」値が格納される。

図５は、本発明の実施の形態１に係る転送装置１１ａの受信部３１ａの機能ブロック図である。図５を参照しつつ、受信部３１ａについて詳細に説明する。

受信部３１ａは、入力ポート識別部３１１と、クラス識別部３１２ａと、出力ポート決定部３１３と、振分部３１４ａとを備える。

入力ポート識別部３１１は、フレームが入力されたポートの種別情報を識別する。ポートの種別情報とは、例えば、入力ポート番号等のポート毎に異なる情報である。

クラス識別部３１２ａは、振分部３１４ａが端末装置２１から受信したＩＥＴのフレームのヘッダに格納されるＳＭＤ値から、低遅延クラスと一般クラスを識別する。

出力ポート決定部３１３は、振分部３１４ａが端末装置２１から受信したフレーム内の格納情報から、宛先解決テーブル５２を参照して、受信したフレームの出力ポートを決定する。出力ポートは複数ポートの場合もある。

振分部３１４ａは、端末装置２１から低遅延クラスのフレームあるいは一般クラスのフレームを受信する。振分部３１４ａは、入力ポートの種別情報、フレームのクラス情報、出力ポート情報から、送信部４２ａに転送する低遅延クラスのフレームであればカットスルーパス、送信部４２ａ以外のポートに転送する低遅延クラスのフレームと全ての一般クラスのフレームはストアアンドフォワードパスに振り分ける。転送するポートは複数の場合もあり、転送先ポート毎に受信したフレームをカットスルー経路かストアアンドフォワード経路かを決定するため、低遅延クラスのフレームを両経路に転送することもある。
振分部３１４ａは、フレームを転送する際に、クラス情報と出力ポート情報をフレームの「ヘッダ」あるいは「データ」の項目に格納する。

受信部３２ａの機能ブロック図は、受信部３１ａと同様である。ただし、振分部３１４ａは、転送装置１２ａから低遅延のクラスのフレームあるいは一般クラスのフレームを受信し、カットスルーパスには送信部４１ａに出力する低遅延クラスのフレームを転送する。

図６は、本発明の実施の形態１に係る転送装置１１ａの受信部３３ａの機能ブロック図である。図６を参照しつつ、受信部３３ａについて詳細に説明する。

受信部３３ａは、受信部３１ａと同様の構成である。ただし、ＩＥＴのＭＡＣ機能は実装していなくてもよい。また、振分部３１４ｂは、端末装置２２から低遅延のクラスのフレームあるいは一般クラスのフレームを受信する。クラス識別部３１２ｂは、振分部３１４ｂが受信したフレーム内の格納情報から、クラステーブル５１を参照して、受信したフレームが低遅延クラスのフレームであるか一般クラスのフレームであるかを識別する。なお、クラス識別部３１２ｂは、クラステーブル５１を受信ポート毎に持ち、振分部３１４ｂが受信したフレームのフレーム内の格納情報から、低遅延クラスと一般クラスを識別してもよい。さらに、振分部３１４ｂは、振分部３１４ａと同様であるが、フレームのクラス情報が低遅延クラスでも一般クラスでもフレームをストアアンドフォワードパスで転送する。

受信部３４ａの機能ブロック図は、受信部３３ａと同様である。ただし、振分部３１４ｂは、端末装置２３から低遅延クラスのフレームあるいは一般クラスのフレームを受信する。

図７は、本発明の実施の形態１に係る転送装置１１ａの送信部４１ａの機能ブロック図である。図７を参照しつつ、送信部４１ａについて詳細に説明する。

送信部４１ａは、ＩＥＴ出力制御部４１１ａと、クラス抽出部４１２とを備える。

クラス抽出部４１２は、振分部３１４ｂでフレームに付与されたクラス情報をストアアンドフォワードパスで受信したフレームから抽出する。

ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、ストアアンドフォワードパスからのフレームを送信中に、カットスルーパスからのフレームの送信要求があった場合、クラス抽出部４１２で抽出されたクラス情報に基づき、ストアアンドフォワードで転送中のフレームが分割可能か否かを判定する。クラス情報が低遅延クラスである場合は、分割せずに転送中のフレームの最後まで出力後、カットスルーパスのフレームを出力する。また、ストアアンドフォワード側のフレームが一般クラスのフレームであれば、通常のＩＥＴの出力制御と同様にフレームの転送状態により、カットスルーパスからのフレームは割込み転送ができる。また、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、ストアアンドフォワードパスの低遅延クラスのフレームを分割しないで出力する際、フレームのヘッダにＳＭＤ−Ｅ値を付与する。

送信部４２ａの機能ブロック図は、送信部４１ａと同様である。

図８は、本発明の実施の形態１に係る転送装置１１ａの送信部４３ａの機能ブロック図である。図８を参照しつつ、送信部４３ａについて詳細に説明する。

送信部４３ａは、ストアアンドフォワードで転送するフレームを順に送信する出力制御部４１１ｂを備える。送信部４３ａは、クラス抽出部４１２を備える必要はないが、備えていてもよい。

出力制御部４１１ｂは、フレームを受信した受信部で決定した経路がストアアンドフォワードで転送する経路のみであるため、ストアアンドフォワードで出力する。また、出力制御部４１１ｂは、カットスルーで転送するフレームが入力されないため、ＩＥＴによる割込み転送をする必要はない。

送信部４４ａの機能ブロック図は、送信部４３ａと同様である。

次に、実施の形態１における転送装置１１ａのハードウェア構成について説明する。

図９は、本発明の実施の形態１に係る転送装置１１ａのハードウェア構成図である。図９を用いて、本発明の実施の形態１に係る転送装置１１ａの構成について説明する。

転送装置１１ａは、バス１１１、処理回路１１６で構成される。

バス１１１は、各装置間を電気的に接続し、フレームを送受信する信号経路である。

処理回路１１６は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ―Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、または、これらを組み合わせたものである。処理回路１１６は、受信部３１ａ〜３４ａと、クラステーブル５１と、宛先解決テーブル５２と、結合処理部６１〜６２と、スイッチング処理部７１と、カットスルー記憶部９１ａ〜９２ａと、ストアアンドフォワード記憶部８１ａ〜８４ａと、送信部４１ａ〜４４ａとの各部の機能をまとめて実現する。なお、処理回路１１６は、受信部３１ａ〜３４ａと、クラステーブル５１と、宛先解決テーブル５２と、結合処理部６１〜６２と、スイッチング処理部７１と、カットスルー記憶部９１ａ〜９２ａと、ストアアンドフォワード記憶部８１ａ〜８４ａと、送信部４１ａ〜４４ａとの機能それぞれを別々の処理回路で実現してもよい。

図１０は、本発明の実施の形態１に係る転送装置１１ａの別のハードウェア構成図である。図１０を用いて、転送装置１１ａの別の構成について説明する。

転送装置１１ａの各機能はソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアの組み合わせにより実現される。ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアの組み合わせはプログラムとして記述される。

転送装置１１ａは、バス１１１、入出力インターフェース１１２、メモリ１１３、記憶媒体１１４、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１５といったハードウェアを備える。なお、以下では入出力インターフェース１１２は入出力ＩＦ１１２と記載する。

バス１１１は、図９と同様、各装置間を電気的に接続し、フレームを送受信する信号経路である。

入出力ＩＦ１１２は、フレームを送受信する。受信部３１ａ〜３４ａと、送信部４１ａ〜４４ａとは、入出力ＩＦ１１２によって実現する。

メモリ１１３は、記憶媒体１１４に記憶したプログラムをロードするワークエリアとして機能する。メモリ１１３は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。

記憶媒体１１４は、転送経路を決定するプログラム、出力制御を行うプログラム等の機能を実現するプログラムを記憶する。また、記憶媒体１１４は、フレームデータ、入力ポートの種別情報、出力ポート情報、クラス情報等を記憶する。記憶媒体１１４は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、または、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリである。記憶媒体１１４は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶する。受信部３１ａ〜３４ａと、クラステーブル５１と、宛先解決テーブル５２と、結合処理部６１〜６２と、ストアアンドフォワード記憶部８１ａ〜８４ａと、カットスルー記憶部９１ａ〜９２ａとは、記憶媒体１１４によって実現する。

ＣＰＵ１１５は、バス１１１を介して他の装置と接続し、これら各装置を制御する。ＣＰＵ１１５は、メモリ１１３にロードした記憶媒体１１４のプログラムを読み込み、実行する。ＣＰＵ１１５は、記憶媒体１１４に記憶したＯＳの少なくとも一部をメモリ１１３にロードし、ＯＳを実行しながら、プログラムを実行する。ＣＰＵ１１５は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。なお、ＣＰＵは、中央処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）であってもよい。受信部３１ａ〜３４ａと、結合処理部６１〜６２と、スイッチング処理部７１と、送信部４１ａ〜４４ａとは、ＣＰＵ１１５がメモリ１１３にロードした記憶媒体１１４のプログラムを読み込み、実行することにより実現する。

なお、各装置の情報、フレーム、信号値等を、メモリ１１３、記憶媒体１１４、又は、ＣＰＵ１１５内のレジスタ又はキャッシュメモリに記憶する。

また、メモリ１１３と記憶媒体１１４とは各部を分けずに同一の装置であってもよい。

さらに、プログラムを、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）といった可搬記録媒体に記憶してもよい。

さらに、転送装置１１ａの受信部３１ａ〜３４ａと、クラステーブル５１と、宛先解決テーブル５２と、結合処理部６１〜６２と、スイッチング処理部７１と、ストアアンドフォワード記憶部８１ａ〜８４ａと、カットスルー記憶部９１ａ〜９２ａと、送信部４１ａ〜４４ａとの各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、受信部３１ａ〜３４ａと、クラステーブル５１と、宛先解決テーブル５２と、結合処理部６１〜６２と、スイッチング処理部７１と、カットスルー記憶部９１ａ〜９２ａと、ストアアンドフォワード記憶部８１ａ〜８４ａとについては専用のハードウェアとしての処理回路でその機能を実現し、送信部４１ａ〜４４ａについては処理回路であるＣＰＵ１１５が記憶媒体１１４に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現してもよい。処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、転送装置１１ａの各機能を実現することができる。

次に、転送装置１１ａの動作について説明する。

図１１は、本発明の実施の形態１に係る転送装置１１ａの動作を示すフローチャートである。図１１は出力ポートが１ポートである場合の転送装置１１ａの動作を示している。図１１を用いて、転送装置１１ａの動作を以下に説明する。

ステップＳ１０１において、受信部３１ａは、端末装置２１から低遅延のクラスのフレームあるいは一般クラスのフレームを受信し、受信したフレームを転送する経路を決定する。受信部３１ａは、決定した経路に基づき、受信したフレームをカットスルーで転送する場合はカットスルーパスに振り分け、受信したフレームをストアアンドフォワードで転送する場合はストアアンドフォワードパスに振り分ける。受信部３１ａは、受信したフレームを複数のポートに転送する場合がある。このような場合には、受信部３１ａは、フレームをカットスルーパス及びストアアンドフォワードパスの両方に出力する場合がある。受信部３２ａ〜受信部３４ａは、受信部３１ａと同様である。ただし、受信部３３ａと３４ａはストアアンドフォワードパスのみに出力する。

ステップＳ１０２において、受信部３１ａは、受信したフレームをカットスルーパスに振り分ける場合、ステップＳ１０２：Ｙｅｓとなり、ステップＳ１０６に進む。受信部３１ａは、受信したフレームをストアアンドフォワードパスに振り分ける場合、ステップＳ１０２：Ｎｏとなり、ステップＳ１０３に進む。受信部３２ａは受信部３１ａと同様である。

ステップＳ１０２において、受信部３３ａ〜３４ａは、フレームのクラス情報が低遅延クラスでも一般クラスでもフレームをストアアンドフォワードパスに振り分ける。したがって、ステップＳ１０２：Ｎｏとなり、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３において、結合処理部６１は、受信部３１ａからストアアンドフォワードパスでフレームを受信する。結合処理部６１は、受信したフレームが分割されているか否か判断する。

ステップＳ１０３において、結合処理部６１は、受信したフレームのＳＭＤ値が「ＳＭＤ−Ｅ」のフレーム（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）であれば、そのまま低遅延クラスのストアアンドフォワードパスで転送する。ステップ１０３：Ｎｏで、受信したフレームのＳＭＤ値が「ＳＭＤ−Ｓ」または「ＳＭＤ−Ｃ」であれば、結合処理部６１は、ステップＳ１０４で一般クラス用の記憶部に一旦フレームデータを格納する。分割されている場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）はステップＳ１０５で分割されたフラグメントを結合し、フレーム単位に一般クラスのストアアンドフォワードパスで転送する。分割されていない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、結合処理部６１は、結合処理をせずにフレーム単位に一般クラスのストアアンドフォワードパスで転送する。なお、結合処理部６２は結合処理部６１と同様である。

ステップＳ１０６において、スイッチング処理部７１は、受信部３１ａからカットスルーパスでフレームを受信する。スイッチング処理部７１は、結合処理部６１からストアアンドフォワードパスでフレームを受信する。スイッチング処理部７１は、受信部３２ａからカットスルーパスでフレームを受信する。スイッチング処理部７１は、結合処理部６２からストアアンドフォワードパスでフレームを受信する。スイッチング処理部７１は、受信部３３ａからストアアンドフォワードパスでフレームを受信する。スイッチング処理部７１は、受信部３４ａからストアアンドフォワードパスでフレームを受信する。スイッチング処理部７１は、ストアアンドフォワードパスで受信したフレームを多重化し、出力ポート毎のストアアンドフォワード記憶部に振り分ける。

例えば、受信部３１ａからフレームを受信し、フレームをポート１０２にカットスルーで転送する場合、スイッチング処理部７１は、フレームをカットスルー記憶部９２ａに送信する。

また、例えば、受信部３１ａからフレームを受信し、フレームをポート１０２にストアアンドフォワードで転送する場合、スイッチング処理部７１は、フレームをストアアンドフォワード記憶部８２ａに送信する。

ステップＳ１０７において、カットスルー記憶部９１ａは、スイッチング処理部７１から送信されたカットスルーで転送するフレームを記憶する。カットスルー記憶部９１ａは、フレームの先頭から予め決められたｂｙｔｅ数だけ記憶した時に、フレームがカットスルー記憶部９１ａに存在し、送信可能であることを示す送信要求を送信部４１ａに送信する。ここで、予め決められたｂｙｔｅ数とは、例えば、６ｂｙｔｅ、６４ｂｙｔｅ等である。送信要求は、例えば送信したいフレーム存在の有無を示すレベル信号である。カットスルー記憶部９２ａは、カットスルー記憶部９１ａと同様の機能を有する。

ステップＳ１０７において、ストアアンドフォワード記憶部８１ａは、スイッチング処理部７１から送信されたストアアンドフォワードで転送するフレームを記憶する。ストアアンドフォワード記憶部８１ａは、複数の優先クラスに対し、クラス毎に入力したフレームを入力順に管理し、記憶する。ストアアンドフォワード記憶部８１ａは、フレームが１フレーム以上ストアアンドフォワード記憶部８１ａに存在した場合に、送信が可能であることを示す送信要求を送信部４１ａに送信する。送信要求とは、例えば送信したいフレームの存在の有無を示すレベル信号である。また、ストアアンドフォワード記憶部８１ａは、送信部４１ａから送信許可があった場合、格納されているフレームの中で優先度の高いクラスのフレームを優先的に送信部４１ａに送信する。フレームを送信する際に、フレームのクラス情報とフレーム長等のフレーム情報も送信部４１ａに通知する。フレームのクラス情報とフレーム長がフレーム内のヘッダまたはデータの先頭のフラグメントとなる部分に格納されていてもよい。ストアアンドフォワード記憶部８１ａは、送信部４１ａの送信許可の有無に基づき、送信を開始・停止する。ストアアンドフォワード記憶部８２ａ〜８４ａは、ストアアンドフォワード記憶部８１ａと同様の機能を有する。ただし、ストアアンドフォワード記憶部８３ａと８４ａでは、送信要求を送信せずに優先クラスの高いフレームを優先して入力順に出力ポートの転送速度に従って送信するだけでもよい。また、その場合、フレーム情報を通知しなくても良い。

ステップＳ１０８において、送信部４１ａは、送信要求を受信する。送信部４１ａは、カットスルー記憶部９１ａあるいはストアアンドフォワード記憶部８１ａにフレームの送信許可を送信する。送信部４１ａは、送信許可を送信したカットスルー記憶部９１ａあるいはストアアンドフォワード記憶部８１ａからフレームを受信する。送信部４１ａは、送信許可を送信したカットスルー記憶部９１ａまたはストアアンドフォワード記憶部８１ａの何れかの低遅延のクラスのフレームあるいは一般クラスのフレームを端末装置２１に送信する。送信部４２ａは、送信部４１ａと同様であるが、送信ポート１０２に接続される装置は転送装置１２ａである。

ステップＳ１０８において、送信部４３ａは、送信要求を受信してもしなくてもよい。送信要求を受信する場合は、送信部４３ａは、ストアアンドフォワード記憶部８３ａにフレームの送信許可を送信する。送信部４３ａは、ストアアンドフォワード記憶部８３ａからフレームを受信する。送信部４３ａは、端末装置２２に低遅延のクラスのフレームあるいは一般クラスのフレームを送信する。送信要求を受信しない場合、送信部４３ａは、ストアアンドフォワード記憶部８３ａからフレームを受信すれば、受信したフレームを送信する。送信部４４ａは、送信部４３ａと同様である。

図１２は、本発明の実施の形態１に係る転送装置１１ａの受信部３１ａの動作を示すフローチャートである。図１２を用いて、図１１のステップＳ１０１の動作を以下に詳細に説明する。

振分部３１４ａは、端末装置２１から低遅延クラスのフレームあるいは一般クラスのフレームを受信し、ステップＳ２０１において、入力ポート識別部３１１は、フレームが入力された入力ポートの種別情報を識別する。実施の形態１では、入力ポートの種別情報は、入力ポート番号とする。入力ポート識別部３１１は、予め入力ポート番号がポート１０１であると記憶している。入力ポート識別部３１１は、入力ポートの種別情報であるポート１０１の情報を振分部３４１ａに出力する。受信部３２ａ〜３４ａの入力ポート識別部３１１は、受信部３１ａの入力ポート識別部３１１と同様の動作である。

ステップＳ２０２において、クラス識別部３１２ａ、３１２ｂは、受信したフレーム内の格納情報から、受信したフレームが低遅延クラスのフレームであるか一般クラスのフレームであるかを識別する。図５の受信部３１ａのクラス識別部３１２ａはクラステーブルを参照しない場合を示し、図６の受信部３３ａのクラス識別部３１２ｂはクラステーブルを参照する場合を示している。

図１３は、クラス識別部３１２ａのＳＭＤ値によるクラス識別方法を示した図である。

図１３では、受信したフレーム内の格納情報としてＳＭＤ値を用いる。

クラス識別部３１２ａは、図１３に示すように、受信したフレーム内の格納情報であるＳＭＤ値がＳＭＤ−Ｅである場合は、フレームは低遅延クラスのフレームであると識別する。また、クラス識別部３１２ａは、受信したフレーム内の格納情報であるＳＭＤ値がＳＭＤ−ＳまたはＳＭＤ−Ｃである場合は、フレームは一般クラスのフレームであると識別する。

図１４は、クラステーブル５１の一例を示した図である。

図１４に示すクラステーブル５１では、受信したフレーム内の格納情報として宛先ＩＰアドレスを用いて、受信したフレームの宛先ＩＰアドレスとフレームのクラス情報とを対応付けるテーブルである。

クラス識別部３１２ｂは、図１４に示すクラステーブル５１を参照し、受信したフレーム内の格納情報である宛先ＩＰアドレスがＡＡ．ＡＡ．ＡＡ．ＡＡである場合は、フレームは低遅延クラス、ＣＣ．ＣＣ．ＣＣ．ＣＣである場合は、フレームは一般クラスのフレームであると識別する。クラステーブル５１ではクラスと対応付けるフレーム内の格納情報は宛先ＩＰアドレスに限定しない。複数の種別のフレーム内の格納情報を組み合わせてクラスと対応付けてもよい。また、対応付けるクラスも低遅延クラスと一般クラスに分類されていれば、各クラスに複数のクラスを持ってもよい。
クラステーブル５１は装置に１つ実装してもよいし、受信部毎に実装してもよい。

図１２のステップＳ２０２に戻る。クラス識別部３１２ａは、フレームのクラス情報を振分部３１４ａに出力する。クラス情報は、低遅延クラスまたは一般クラスである。なお、受信部３２ａのクラス識別部３１２ａは、受信部３１ａのクラス識別部３１２ａと同様の動作である。クラス識別部３１２ｂは、フレームのクラス情報を振分部３１４ｂに出力する。クラス情報は、低遅延クラスまたは一般クラスである。なお、受信部３４ａのクラス識別部３１２ｂは、受信部３３ａのクラス識別部３１２ｂと同様の動作である。

ステップＳ２０３において、出力ポート決定部３１３は、端末装置２１から受信したフレームの出力ポートを決定する。出力ポート決定部３１３は、受信したフレーム内の格納情報から、宛先解決テーブル５２を参照して、受信したフレームを転送する出力ポートを決定する。

宛先解決テーブル５２は、一例としてフレーム内の宛先ＭＡＣアドレスやＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）タグ情報等から出力ポートを決定する、一般的なレイヤ２スイッチのＦＤＢテーブルがあるが、出力ポートを決定するためのテーブルであれば特に限定しない。出力ポート決定部３１３では、宛先解決テーブル５２により決定した出力ポート情報を振分部３１４ａに出力する。出力ポートは複数のポートでもよい。
受信部３２ａ〜３４ａの出力ポート決定部３１３は、受信部３１ａの出力ポート決定部３１３と同様の動作である。

ステップＳ２０４において、振分部３１４ａは、入力ポートの種別情報と、クラス識別部３１２ａからのフレームのクラス情報と、出力ポート決定部３１３からの出力ポート情報を受信する。

振分部３１４ａは、入力ポートの種別情報とフレームのクラス情報と出力ポート情報とに基づき、フレームをストアアンドフォワードパスまたはカットスルーパスで転送するか決定してフレームを決定した経路に振り分ける。なお、カットスルーパスは、低遅延クラスのフレームのみ転送し、１つの出力ポートに対し１つの入力ポートが対応づけられている。

図１５は、実施の形態１に係るカットスルーで転送する入力ポートに対する出力ポートを示した一例である。

振分部３１４ａは、図１５のようなカットスルーで転送する入力ポートに対する出力ポートの対応付けをビットマップで記憶している。図１５の出力ポートビットマップは右からポート１０１、ポート１０２、ポート１０３、ポート１０４に対応しており、「１」であるポートに対してカットスルーすることを示している。転送装置１１ａは、各出力ポートに対してカットスルーで転送する入力ポートを予め決めている。従って、出力ポートビットマップは出力ポート毎に入力ポートの何れか１ポートにおいて１個だけ「１」となる。転送装置１１ａは、入力ポート数分のカットスルー記憶部を持つ必要がなくなり、転送制御が簡単になる。また、回路規模の増大を防ぐこともできる。実施の形態１では、ポート１０１からポート１０２へ転送する場合と、ポート１０２からポート１０１へ転送する場合とがカットスルーで転送可能である。なお、実施の形態１では、ポート１０１とポート１０２との間を双方向ともにカットスルーで転送可能としたが、例えば、ポート１０１からポート１０２へ転送する場合のみカットスルーで転送可能とし、ポート１０２からポート１０１へ転送する場合は、カットスルーでの転送は不可能としてもよい。また、カットスルーで転送するポートは任意である。ただし、１つの出力ポートに対して複数の入力ポートからカットスルーで転送するようにはできない。複数の出力ポートに対して１つの入力ポートのみからカットスルーで転送するようにすることは可能である。

振分部３１４ａは、フレームの対象が低遅延クラスのフレームに対して、入力ポートの種別情報と出力ポートと図１５とを照合する。照合が合致すれば、対象のフレームをカットスルーパスに転送する。また、振分部３１４ａは、フレームのクラス情報が一般クラスである、あるいは低遅延クラスでも照合が合致しない場合、対象のフレームをストアアンドフォワードパスで転送する。
振分部３１４ａは、フレームを転送する際に、対象のフレームに対するクラス情報と出力ポート情報を付与する。情報の付与の仕方は、フレームのヘッダまたはデータに格納してもよいし、フレーム単位にこれらの情報が１対１に管理できる方法であれば特に限定しない。

図１２のステップＳ２０４に戻る。なお、受信部３２ａの振分部３１４ａは、受信部３１ａの振分部３１４ａと同様の動作である。

受信部３３ａあるいは受信部３４ａの振分部３１４ｂは、受信部３１ａの振分部３１４ａと同様の動作であるが、図１５では、入力ポート１０３あるいは入力ポート１０４を経由する経路にカットスルーは設定されていないため、フレームのクラス情報が低遅延クラスでも一般クラスでもフレームをストアアンドフォワードパスに振り分ける。

図１６は、本発明の実施の形態１に係る転送装置１１ａの送信部４１ａの動作を示すフローチャートである。図１６を用いて、図１１のステップＳ１０８の動作を以下に詳細に説明する。

ステップＳ３０１において、クラス抽出部４１２は、カットスルー記憶部９１ａに格納されているフレームを受信する。クラス抽出部４１２は、振分部３１４ａでフレームに格納されたクラス情報をフレームから抽出する。クラス抽出部４１２は、抽出したフレームのクラス情報をＩＥＴ出力制御部４１１ａに出力する。送信部４２ａのクラス抽出部４１２は、送信部４１ａのクラス抽出部４１２と同様の動作である。

ステップＳ３０２において、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、カットスルー記憶部９１ａから受信したフレームを出力する。また、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、ストアアンドフォワード記憶部８１ａから受信したフレームを出力する。ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、ストアアンドフォワードで転送するフレームのクラス情報に基づき、ストアアンドフォワード記憶部８１ａに記憶されているフレームを分割するか否か決定する。フレームを分割する場合、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、フレームを分割して出力する。送信部４２ａのＩＥＴ出力制御部４１１ａは、送信部４１ａと同様である。送信部４１ａ〜４２ａのＩＥＴ出力制御部４１１ａ及び送信部４３ａ〜４４ａの出力制御部４１１ｂの詳細については、後述する。

図１７は、本発明の実施の形態１に係る転送装置１１ａの送信部４１ａのＩＥＴ出力制御部４１１ａの動作を示すフローチャートである。図１７を用いて、図１６のステップＳ３０２の動作を以下に詳細に説明する。

ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、カットスルー記憶部９１ａまたはストアアンドフォワード記憶部８１ａから送信要求を受信すると処理を開始する。

ステップＳ４０１において、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、カットスルー記憶部９１ａから送信要求を受信する。ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、カットスルー記憶部９１ａから送信要求を受信した場合、カットスルー記憶部９１ａに低遅延クラスのフレームが格納されていると判断し、ステップＳ４０１：Ｙｅｓとなり、ステップＳ４０４に進む。ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、カットスルー記憶部９１ａから送信要求を受信していない場合、カットスルー記憶部９１ａに低遅延クラスのフレームが格納されていないと判断し、ステップＳ４０１：Ｎｏとなり、ステップＳ４０２に進む。送信部４２ａのＩＥＴ出力制御部４１１ａのステップＳ４０１は、送信部４１ａと同様である。

ステップＳ４０２において、ＩＥＴ出力制御部４１１ａがストアアンドフォワード記憶部８１ａにフレームの送信許可を送信している場合、または、ＩＥＴ出力制御部４１１ａがＩＥＴによりフレームの転送を中断し、ストアアンドフォワード記憶部８１ａに格納されているフレームが転送中であると判断した場合、ステップＳ４０２：Ｙｅｓとなり、ステップＳ４０３に進む。ＩＥＴ出力制御部４１１ａがストアアンドフォワード記憶部８１ａに送信許可を送信していない場合、かつ、ＩＥＴ出力制御部４１１ａがストアアンドフォワード記憶部８１ａからのフレームの転送を中断していない場合、ステップＳ４０２：Ｎｏとなり、ステップＳ４０９に進む。送信部４２ａのＩＥＴ出力制御部４１１ａのステップＳ４０２は、送信部４１ａと同様である。

ステップＳ４０９において、ＩＥＴ出力制御部４１１ａがストアアンドフォワード記憶部８１ａから送信要求を受信した場合、ストアアンドフォワード記憶部８１ａにフレームが格納されていると判断し、ステップＳ４０９：Ｙｅｓとなり、ステップＳ４１０に進む。ＩＥＴ出力制御部４１１ａがストアアンドフォワード記憶部８１ａから送信要求を受信していない場合、ステップＳ４０９：Ｎｏとなり、ステップＳ４０１に戻る。送信部４２ａのＩＥＴ出力制御部４１１ａのステップＳ４０９は、送信部４１ａと同様である。

ステップＳ４１０において、ＩＥＴ出力制御部４１１ａがストアアンドフォワード記憶部８１ａに格納されている最も先に転送するフレームが低遅延クラスであると判断した場合、ステップＳ４１０：Ｙｅｓとなり、ステップＳ４１１に進む。ステップＳ４１１では、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、ストアアンドフォワード記憶部８１ａに送信許可を送信し、ストアアンドフォワード記憶部８１ａからフレームを受信する。ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、ストアアンドフォワード記憶部８１ａに格納されている最も先に転送するフレームのヘッダのＳＭＤ値にＳＭＤ−Ｅを付与して、受信したフレームの予め決められたｂｙｔｅ数分を端末装置２１に転送する。予め決められたｂｙｔｅ数分とは、例えば、１ｂｙｔｅ、２ｂｙｔｅ等であり、カットスルー記憶部９１ａにフレームが来ていないかを確認する周期である。ステップＳ４１１の後は、ステップＳ４０１に戻る。

ステップＳ４１０において、ＩＥＴ出力制御部４１１ａがストアアンドフォワード記憶部８１ａに格納されている最も先に転送するフレームが低遅延クラスでないと判断した場合、ステップＳ４１０：Ｎｏとなり、ステップＳ４１２に進む。ステップＳ４１２では、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、ストアアンドフォワード記憶部８１ａに送信許可を送信し、ストアアンドフォワード記憶部８１ａからフレームを受信する。ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、受信したフレームのヘッダのＳＭＤ値にＳＭＤ−Ｓを付与して、受信したフレームの予め決められたｂｙｔｅ数分を端末装置２１に転送する。予め決められたｂｙｔｅ数分とは、例えば、１ｂｙｔｅ、２ｂｙｔｅ等であり、カットスルー記憶部９１ａにフレームが来ていないかを確認する周期である。フレームの転送を開始する。ステップＳ４１２の後は、ステップＳ４０１に戻る。
送信部４２ａのＩＥＴ出力制御部４１１ａのステップＳ４１０は、送信部４１ａと同様である。

ステップＳ４０３において、ＩＥＴ出力制御部４１１ａがストアアンドフォワード記憶部８１ａにフレームの送信許可を送信した場合、ストアアンドフォワード記憶部８１ａは、転送中のフレームを送信部４１ａに引き続き転送する。あるいは、転送を中断していたフレームの送信部４１ａへの転送を再開する。ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、ストアアンドフォワード記憶部８１ａからフレームを受信し、受信したフレームの予め決められたｂｙｔｅ数分を端末装置２１に転送する。予め決められたｂｙｔｅ数分とは、例えば、１ｂｙｔｅ、２ｂｙｔｅ等であり、カットスルー記憶部９１ａにフレームが来ていないかを確認する周期である。また、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、ストアアンドフォワード記憶部８１ａのフレームを転送中である場合、転送中であるフレームの予め決められたｂｙｔｅ数分を端末装置２１に転送する。ステップＳ４０３の後は、ステップＳ４０１に戻る。ＩＥＴ出力制御部４１１ａは周期的にカットスルー記憶部９１ａにフレームが来ていないかを確認するため、ストアアンドフォワード記憶部８１ａに格納されているフレームをすべて転送するのに時間がかかる場合でも、途中でストアアンドフォワード記憶部８１ａに格納されているフレームを分割して、カットスルー記憶部９１ａに低遅延クラスのフレームを優先的に転送することができる。送信部４２ａのＩＥＴ出力制御部４１１ａのステップＳ４０３は、送信部４１ａと同様である。

一方、ステップＳ４０４において、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、ストアアンドフォワード記憶部８１ａにフレームの送信許可を送信した場合、ストアアンドフォワード記憶部８１ａに格納されているフレームを転送中であると判断し、ステップＳ４０４：Ｙｅｓとなり、ステップＳ４０６に進む。ＩＥＴ出力制御部４１１ａがストアアンドフォワード記憶部８１ａにフレームの送信許可を送信していない場合、ステップＳ４０４：Ｎｏとなり、ステップＳ４０５に進む。送信部４２ａのＩＥＴ出力制御部４１１ａのステップＳ４０４は、送信部４１ａと同様である。

ステップＳ４０６において、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、クラス抽出部４１２から入力されたフレームのクラス情報が低遅延クラスである場合、ストアアンドフォワード記憶部８１ａに格納されている転送中のフレームが低遅延クラスのフレームであると判断し、ステップＳ４０６：Ｙｅｓとなり、ステップＳ４０７に進む。ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、フレームのクラス情報が一般クラスである場合、ストアアンドフォワード記憶部８１ａに格納されている転送中のフレームが低遅延クラスのフレームではないと判断し、ステップＳ４０６：Ｎｏとなり、ステップＳ４０８に進む。送信部４２ａのＩＥＴ出力制御部４１１ａのステップＳ４０６は、送信部４１ａと同様である。

ステップＳ４０７において、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、ストアアンドフォワード記憶部８１ａに格納されている転送中のフレームを１フレーム分の末尾まで端末装置２１に転送する。ステップＳ４０７の後は、ステップＳ４０５に進む。送信部４２ａのＩＥＴ出力制御部４１１ａのステップＳ４０７は、送信部４１ａと同様である。

ステップＳ４０８において、ストアアンドフォワード記憶部８１ａに格納されている転送中のフレームは一般クラスのフレームである。ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、カットスルー記憶部９１ａに格納されているフレームを割り込み転送する。ＩＥＴによる分割後のフレームは、例えば、分割された末尾のフレームのフレーム長がイーサネット(登録商標)の最小フレーム長である予め決められたｂｙｔｅ数以上でなければならず、分割された末尾以外のフレームについては、予め決められたｂｙｔｅ数以上で指定された最小フレーム長を満たす必要がある。ここで、予め決められたｂｙｔｅ数とは、例えば、６ｂｙｔｅ、６４ｂｙｔｅ等である。上記のような分割可能条件を満足する範囲で、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、一般クラスのフレームの転送を中断する。ステップＳ４０８の後は、ステップＳ４０１に戻る。送信部４２ａのＩＥＴ出力制御部４１１ａのステップＳ４０８は、送信部４１ａと同様である。

一方、ステップＳ４０５において、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、カットスルー記憶部９１ａにフレームの送信許可を送信する。カットスルー記憶部９１ａは、送信部４１ａからのフレームの送信許可があった場合、フレームを送信部４１ａに転送する。カットスルー記憶部９１ａは、フレームの先頭から予め決められたｂｙｔｅ数だけ記憶した後、フレームを転送する。ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、カットスルー記憶部９１ａからフレームを受信する。ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、カットスルー記憶部９１ａに格納されている全てのフレームを端末装置２１に転送する。ステップＳ４０５の後は、ステップＳ４０１に戻る。送信部４２ａのＩＥＴ出力制御部４１１ａのステップＳ４０５は、送信部４１ａと同様である。

また、送信部４３ａの出力制御部４１１ｂは、常にストアアンドフォワードで転送するため、出力制御部４１１ｂはストアアンドフォワード記憶部８３ａにフレームの送信許可を送信してフレームを受信する。出力制御部４１１ｂは、受信したフレームを端末装置２２に転送する。
送信部４４ａの出力制御部４１１ｂの動作は、送信部４３ａの出力制御部４１１ｂと同様である。

電源をＯＦＦにすることあるいは終了操作がなされる等の処理の終了のトリガーがあるまで上記のような処理を繰り返す。このようにすることで、従来の転送装置よりも、ＩＥＴの低遅延転送機能を小さな回路規模にし、コストを低くできる。なお、上記のような処理を繰り返すとしたが、繰り返さず一回行うだけでもよい。

以上述べたように、本実施の形態１の転送装置１１ａにおいては、入力されたフレーム内に格納された格納情報に基づき、複数のポートの中からフレームを出力する出力ポートを決定する出力ポート決定部３１３と、カットスルー方式で転送するフレームを出力する出力ポートに対してフレームが入力される入力ポートを１対１に対応付けし、フレームが入力された入力ポートの種別情報とフレームのクラス情報と出力ポート決定部で決定された出力ポートとに基づき、第１のフレームをカットスルー方式で転送する第１の経路に振り分け、第２のフレームをストアアンドフォワード方式で転送する第２の経路に振り分ける振分部３１４ａと、第１の経路に振り分けられた第１のフレームを出力ポートから出力し、第２の経路に振り分けられた第２のフレームのクラス情報に基づき第２のフレームを分割するか否か決定し、決定に基づいて第２のフレームを出力ポートから出力するＩＥＴ出力制御部４１１ａと、を備えたので、ＩＥＴの低遅延転送機能を簡単な制御で実現することができる。転送装置１１ａは、各出力ポートに対して入力ポート数分のカットスルー記憶部は必要ないため、従来の転送装置よりも、ＩＥＴの低遅延転送機能を小さな回路規模にし、コストを低くできる。３ポート以上の入出力ポートを持つ転送装置において、低遅延性が求められるフレームを低遅延で転送しつつ、従来の転送装置よりも、ＩＥＴの低遅延転送機能を簡単な制御で実現することができる。

また、本実施の形態１の転送装置１１ａにおいては、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、第２のフレームのクラス情報が低遅延クラスの場合、第２のフレームを分割せずに出力するので、ストアアンドフォワードで転送されたフレームであっても、低遅延クラスのフレームであれば、ＩＥＴの出力制御で分割されることなく転送することができる。

さらに、本実施の形態１の転送装置１１ａにおいては、カットスルーで転送する経路として設定してない経路は送信部に対してカットスルー記憶部は不要なため、記憶容量を減らすことができる。そのため、回路規模の縮小及びコストの削減をすることができる。

なお、上記した本実施の形態１の転送装置１１ａでは、図１のような端末装置２１〜２３及び転送装置１２ａと接続しているとしたが、端末装置あるいは転送装置は合わせて３つ以上接続されていれば、いくつでもよい。その場合、接続される装置の数に対応して、受信部、送信部、結合処理部、カットスルー記憶部、ストアアンドフォワード記憶部等の数も変わる。このように構成された転送装置１１ａであっても、上記した実施の形態１の効果を得ることができる。

上記した本実施の形態１の転送システムでは、転送装置１１ａと転送装置１２ａとを接続してフレームが２段の転送装置を経由する経路があるが、フレームが複数段転送装置を経由する経路があってもよい。例えば端末装置２２から転送装置１２ａを経由して端末装置２６に低遅延クラスのフレームを送信する場合、端末装置２２から転送装置１２ａへカットスルーで転送する経路が設定されていないため、ストアアンドフォワードで転送されるが、転送装置１２ａから端末装置２６へカットスルーで転送する経路が設定されていれば、２段目以降の転送装置ではフレームの転送遅延を低減することができる。特に、転送装置の経由段数の多い低遅延が要求されるフレームを低遅延で転送することができる。
また、１つだけ転送装置を経由する経路があってもよい。このように構成された転送装置１１ａであっても、上記した実施の形態１の効果を得ることができる。

上記した本実施の形態１の転送装置１１ａでは、端末装置２１に接続するポート１０１と転送装置１２ａに接続するポート１０２間をカットスルーで転送する経路として設定しているが、例えば、端末装置２２に接続するポート１０３と端末装置２３に接続するポート１０４間をカットスルーで転送する経路として設定してもよい。カットスルーで転送する経路として設定するポート間は任意である。このように構成された転送装置１１ａであっても、上記した実施の形態１の効果を得ることができる。

上記した本実施の形態１の転送装置１１ａでは、振分部３１４ａは出力ポート決定部と振分部とを合わせた部としたが、出力ポート決定部と振分部と別々の独立した構成にしてもよい。このように構成された転送装置１１ａであっても、上記した実施の形態１の効果を得ることができる。

上記した本実施の形態１の転送装置１１ａでは、ＩＥＴ出力制御部４１１ａとクラス抽出部４１２とは、別々の独立した構成にしたが、ＩＥＴ出力制御部４１１ａとクラス抽出部４１２とを合わせた部としてもよい。このように構成された転送装置１１ａであっても、上記した実施の形態１の効果を得ることができる。

上記した本実施の形態１の転送装置１１ａでは、フレームを低遅延クラスと一般クラスとにクラス分けをしたが、低遅延クラスのフレームの中でも優先度をつけてクラス分けをしてもよい。また、転送装置１１ａは、一般クラスのフレームの中でも優先度をつけてクラス分けをしてもよい。さらに、転送装置１１ａは、フレームの出力ポートごとに優先度をつけてクラス分けをしてもよい。転送装置１１ａは、フレームのクラスでサブクラスはいくつ設けてもよい。具体的には、例えば、転送装置１１ａは、低遅延クラスのフレームの中でも優先度をつけてクラス分けをする場合、カットスルー記憶部を優先クラス分持ち、カットスルー転送する際に、複数の低遅延クラスの中から優先度の高いフレームから転送してもよい。この際、転送装置１１ａは、別途サブクラスを示すクラス情報をフレームの「データ」に格納するようにする。このように構成された転送装置１１ａであっても、上記した実施の形態１の効果を得ることができるとともに、さらにサブクラスを追加することができる。

上記した本実施の形態１の転送装置１１ａでは、端末装置２１、２２と転送装置１１ａ〜１２ａとは、低遅延クラスのフレームを低遅延で転送するために、ＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えているとした。また、転送装置１１ａは、入力ポートの種別情報を入力ポート番号とした。しかし、転送装置１１ａは、入力ポートの種別情報を各ポートが予め記憶している自ポートのＩＥＴ対応有無情報としてもよい。つまり、ＩＥＴ対応有無情報は、自ポートに接続している装置がＩＥＴに対応しているかの情報である。この場合、端末装置及び転送装置の一部だけがＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えているとする。転送装置１１ａは、各ポートでＩＥＴに対応しているポートのみカットスルーが設定されていると認識する。このように構成された転送装置１１ａであっても、上記した実施の形態１の効果を得ることができる。

上記した本実施の形態１の転送装置１１ａでは、端末装置２１、２２と転送装置１１ａ〜１２ａとは、低遅延クラスのフレームを低遅延で転送するために、ＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えているとした。また、転送装置１１ａは、入力ポートの種別情報を入力ポート番号とした。しかし、転送装置１１ａは、入力ポートの種別情報を接続機器情報としてもよい。接続機器情報とは、入力ポートに接続している機器がＩＥＴに対応している端末装置であるのか、ＩＥＴに対応していない端末装置であるのか、ＩＥＴに対応している転送装置であるのか、ＩＥＴに対応していない転送装置であるのか等のどのような装置と接続しているかの情報である。接続機器情報は、予め転送装置に１１ａに設定されていても、あるいは受信するフレームの中に記載していてもよい。この場合、端末装置及び転送装置の一部だけがＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えているとする。転送装置１１ａは、ＩＥＴに対応している装置間のみカットスルーが設定されていると認識する。このように構成された転送装置１１ａであっても上記した実施の形態１の効果を得ることができる。

上記した本実施の形態１の転送装置１１ａでは、端末装置２１、２２と転送装置１１ａ〜１２ａとは、低遅延クラスのフレームを低遅延で転送するために、ＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えているとした。また、転送装置１１ａは、入力ポートの種別情報を入力ポート番号とした。しかし、転送装置１１ａは、入力ポートの種別情報を各ポートが予め記憶している自ポートのＩＥＴ対応有無情報及び入力ポート番号の組み合わせとしてもよい。組み合わせることにより、どのポート番号がＩＥＴに対応しているかがわかる。この場合、端末装置及び転送装置の一部だけがＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えているとする。転送装置１１ａは、ＩＥＴに対応しているポート番号のみカットスルーが設定されていると認識する。なお、入力ポートの種別情報の組み合わせは任意である。このように構成された転送装置１１ａであっても、上記した実施の形態１の効果を得ることができる。

上記した本実施の形態１の転送装置１１ａでは、端末装置２１、２２と転送装置１１ａ〜１２ａとは、低遅延クラスのフレームを低遅延で転送するために、ＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えているとした。また、クラス識別部３１２ａは、フレームの格納情報であるフレームの宛先ＩＰアドレスあるいはＳＭＤ値とクラステーブル５１とに基づき、フレームのクラスを識別した。しかし、転送装置１１ａは、各ポートが予め記憶している自ポートのＩＥＴ対応有無情報からフレームのクラスを識別してもよい。この場合、端末装置及び転送装置の一部だけがＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えているとする。転送装置１１ａは、各ポートでＩＥＴに対応しているポート間を転送させるフレームを低遅延クラスのフレームと識別し、ＩＥＴに対応していないポートを含むポート間を転送させるフレームを一般クラスのフレームと識別してもよい。このように構成された転送装置１１ａであっても、上記した実施の形態１の効果を得ることができる。

上記した本実施の形態１の転送装置１１ａでは、クラス識別部３１２ａは、フレームの格納情報であるフレームの宛先ＩＰアドレスあるいはＳＭＤ値とクラステーブル５１とに基づき、フレームのクラスを識別した。しかし、転送装置１１ａは、フレームの格納情報として、宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮの優先度、イーサネット(登録商標)フレームの優先度、イーサネット(登録商標)のタイプ、ＩＰパケットのヘッダ情報の一部、論理ポート番号等、またはこれらの複数を組み合わせた情報等、フレームの格納情報であれば特に限定しない。このように構成された転送装置１１ａであっても、上記した実施の形態１の効果を得ることができる。

上記した本実施の形態１の転送装置１１ａでは、端末装置２１、２２と転送装置１１ａ〜１２ａとは、低遅延クラスのフレームを低遅延で転送するために、ＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えているとした。また、クラス識別部３１２ａは、フレームの格納情報であるフレームの宛先ＩＰアドレスあるいはＳＭＤ値とクラステーブル５１とに基づき、フレームのクラスを識別した。しかし、転送装置１１ａは、予め記憶している自ポートのＩＥＴ対応有無情報及びＳＭＤ値とクラステーブル５１との組み合わせに基づき、フレームのクラスを識別してもよい。この場合、端末装置及び転送装置の一部だけがＩＥＴ技術を適用したＭＡＣを備えているとする。転送装置１１ａは、ポートに接続する装置がＩＥＴ技術不適応の装置であるのに、フレームにＳＭＤ値が設定されている場合は、フレームがエラーであるとして廃棄してしまうため、ＩＥＴ技術適応の装置であるかを確認した上でＳＭＤ値とクラステーブル５１とに基づき、クラスを識別してもよい。なお、フレームのクラスを識別する情報の組み合わせは任意である。このように構成された転送装置１１ａであっても、上記した実施の形態１の効果を得ることができる。

上記した本実施の形態１の転送装置１１ａでは、フレームのクラスの情報を振分部がフレームの「データ」の項目に格納して送信することで、クラス抽出部４１２にフレームのクラス情報を送信していたが、フレームとクラス情報を一意に括り付けられる識別番号により管理してもよい。具体的には、転送装置１１ａは、各フレームに識別番号を割り振る。転送装置１１ａは、フレームの識別番号とフレームのクラス情報とのテーブルを備える。転送装置１１ａは、クラス抽出部４１２がフレームを受信したら、受信したフレームの識別番号と、フレームの識別番号とフレームのクラス情報とのテーブルとに基づき、クラス情報を抽出してもよい。また、転送装置１１ａは、フレームの識別番号とフレームのクラス情報とのテーブルを備える代わりにフレームのクラス情報をキューに順番に格納することによりクラス情報をクラス抽出部４１２に送信してもよい。なお、各フレームに識別番号を割り振る部が割り振り部の一例である。フレームの識別番号とフレームのクラス情報とのテーブルあるいはフレームのクラス情報を格納したキューが括り付け部の一例である。このように構成された転送装置１１ａであっても、上記した実施の形態１の効果を得ることができる。

上記した本実施の形態１の転送装置１１ａでは、結合処理部６１で受信したフレームのＳＭＤ値により低遅延クラスのストアアンドフォワードパスと一般クラスのストアアンドフォワードパスに振り分けたが、クラステーブルの結果に基づいて識別したクラスに基づいて、低遅延クラスのストアアンドフォワードパスと一般クラスのストアアンドフォワードパスに振り分けてもよい。このように構成された転送装置１１ａであっても、上記した実施の形態１の効果を得ることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、受信部３１ａ〜３４ａが受信したフレームの格納情報に基づきクラス情報を受信したフレームに格納して送信することにより、送信部４１ａ〜４２ａがフレームのクラス情報を識別していたが、実施の形態２では受信したフレームのクラス情報をフレームと並走させて送信する。このため、実施の形態１と同様の効果が得ることができる。それ以外は、実施の形態１と同様である。以下の説明において既に説明した構成及び動作については同一符号を付して、重複する説明を省略する。

転送装置１１ａの受信部３１ａの動作について記述する。
振分部３１４ａは、クラス識別部３１２ａからフレームのクラス情報が入力されるが、フレームを転送する際に、対象のフレームに対するクラス情報と出力ポート情報をフレームに付与しない。振分部３１４ａは、受信したフレームとクラス識別部３１２ａから受信したクラス情報を示すパルス信号を送信する。パルス信号は、並走情報の一例である。なお、クラス情報を示すパルス信号は、振分部３１４ａから送信された後、結合処理部、スイッチング処理部、カットスルー記憶部、ストアアンドフォワード記憶部を経由して送信部まで送信される。受信部３２ａの振分部３１４ａ、受信部３３ａ、３４ａの振分部３１４ｂの動作は、受信部３１ａの振分部３１４ａと同様である。

図１８は、本発明の実施の形態２に係る転送装置１１ａの送信部４１ａの機能ブロック図である。

ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、フレームのクラス情報をクラス抽出部４１２から受信するのではなく、クラス情報を示すパルス信号を受信する。

図１９は、振分部３１４ａがフレームのクラス情報をパルス信号として送信するときの一例を示した図である。

図１９は、送信されるフレームとフレームに並走されるフレームのクラス情報との関係を示した図である。図１９（ａ）は、送信されるフレームと時間との関係を示した図である。図１９（ｂ）は、フレームのクラス情報の信号値と時間との関係を示した図である。

受信部３１ａが低遅延クラスのフレーム１、一般クラスのフレーム２、低遅延クラスのフレーム３を受信したとする。クラス識別部３１２ａからフレームのクラス情報が入力されると、振分部３１４ａは図１９（ａ）のようにそれぞれのフレームを送信するとともに、図１９（ｂ）のようなパルス信号を送信する。ここで、パルス信号が「１」の場合に低遅延クラス、パルス信号が「０」の場合に一般クラスであることを示す。例えば、時刻ｔ１〜ｔ２では、振分部３１４ａは、低遅延クラスのフレーム１を送信するとともに、パルス信号「１」を送信する。一般クラスのフレーム２では、時刻ｔ３〜ｔ４では、振分部３１４ａは、一般クラスのフレーム２を送信するとともに、パルス信号「０」を送信する。

なお、パルス信号が「１」の場合に低遅延クラス、「０」の場合に一般クラスを示すとしたが、値は任意である。また、パルス信号ではなく、他の信号を用いてもよい。

以上述べたように、本実施の形態２の転送装置１１ａにおいて、振分部３１４ａは、入力されたフレームのクラス情報を示す並走情報を作成し、並走情報をフレームと並走させて送信し、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、並走情報からクラス情報を取得するので、フレームにクラス情報を格納せずに実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態３．
実施の形態１では、ＩＥＴ出力制御部４１１ａがカットスルー転送のフレームかストアアンドフォワード転送のフレームかに関わらず低遅延クラスのフレームのＳＭＤ値にＳＭＤ−Ｅを付与していたが、カットスルー転送の低遅延クラスのフレームのＳＭＤ値にＳＭＤ−Ｅを付与し、ストアアンドフォワード転送の低遅延クラスのフレームのＳＭＤ値にＳＭＤ−Ｓを付与する実施の形態を示す。以下の説明において既に説明した構成及び動作については同一符号を付して、重複する説明を省略する。

図２０は、本発明の実施の形態３に係る転送装置１１ａの機能ブロック図である。実施の形態１との違いは、受信部３１ａ〜３２ａがクラステーブル５１を参照していることである。

図２１は、本発明の実施の形態３に係る転送装置１１ａの受信部３１ａの機能ブロック図である。実施の形態１との違いは、クラス識別部３１２ａがクラステーブル５１を参照していることである。

次に、本発明の実施の形態３に係る転送装置１１ａの動作について説明する。

図２２は、本発明の実施の形態３に係る転送装置１１ａの動作を示すフローチャートである。

ステップＳ５０１〜Ｓ５０２は実施の形態１のステップＳ１０１〜ステップＳ１０２と同様である。

ステップＳ５０３において、結合処理部６１は、受信部３１ａからストアアンドフォワードパスでフレームを受信する。結合処理部６１は、受信したフレームが低遅延クラスのフレーム（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）であれば、そのまま低遅延クラスのストアアンドフォワードパスで転送する。ステップ５０３：Ｎｏで、受信したフレームが低遅延クラスのフレームでなければ、ステップＳ５０４に進む。

ステップＳ５０４〜Ｓ５０７は実施の形態１のステップＳ１０４〜ステップＳ１０７と同様である。ステップＳ５０８については後述する。

図２３は、本発明の実施の形態３に係る転送装置１１ａの送信部４１ａの動作を示すフローチャートである。図２３を用いて、図２２のステップＳ５０８の動作を説明する。

ステップＳ６０１〜Ｓ６０９は実施の形態１の図１７のステップＳ４０１〜ステップＳ４０９と同様である。

ステップＳ６１０では、ＩＥＴ出力制御部４１１ａがストアアンドフォワード記憶部８１ａに格納されている最も先に転送するフレームが低遅延クラスであると判断した場合、ステップＳ６１０：Ｙｅｓとなり、ステップＳ６１１に進む。ステップＳ６１１では、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、ストアアンドフォワード記憶部８１ａに送信許可を送信し、ストアアンドフォワード記憶部８１ａからフレームを受信する。ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、受信したフレームのヘッダのＳＭＤ値にＳＭＤ−Ｓを付与して、受信したフレームの予め決められたｂｙｔｅ数分を端末装置２１に転送する。予め決められたｂｙｔｅ数分とは、例えば、１ｂｙｔｅ、２ｂｙｔｅ等であり、カットスルー記憶部９１ａにフレームが来ていないかを確認する周期である。フレームの転送を開始する。ステップＳ６１１の後は、ステップＳ６０１に戻る。

ステップＳ６１０において、ＩＥＴ出力制御部４１１ａがストアアンドフォワード記憶部８１ａに格納されている最も先に転送するフレームが低遅延クラスでないと判断した場合、ステップＳ６１０：Ｎｏとなり、ステップＳ６０１に戻る。

ところで、上記した実施の形態に示した転送装置及び転送方法は一例に過ぎず、適宜、組み合わせて構成することが出来るものであって、実施の形態単独の構成に限られるものではない。実施の形態２のように受信したフレームのクラス情報をフレームと並走させて送信させてもよい。

以上述べたように、本実施の形態３の転送装置１１ａにおいて、ＩＥＴ出力制御部４１１ａは、低遅延クラスであり、かつストアアンドフォワードで転送すると決定されたフレームを出力する場合、フレームのＳＭＤ値を一般クラスであることを表すＳＭＤ−Ｓとし、ＳＭＤ値と異なる優先度を示すクラスを低遅延クラスとした情報をフレームに格納して出力するので、転送装置１２ａが転送装置１１ａのクラステーブルと同様のクラステーブルを持ち、ＳＭＤ値ではなくフレームの「データ」に格納された情報からクラスを識別すれば、「ＳＭＤ値」に「ＳＭＤ−Ｓ」を設定したフレームでも、転送装置１２ａに転送された後は低遅延クラスのフレームと識別され、カットスルーで転送できる。

１ 転送システム、１１ａ、１２ａ 転送装置、２１〜２６ 端末装置、
１０１〜１０４ ポート、３１ａ〜３４ａ 受信部、４１ａ〜４４ａ 送信部、
５１ クラステーブル、５２ 宛先解決テーブル、 ６１〜６４ 結合処理部、
７１ スイッチング処理部、８１ａ〜８４ａ ストアアンドフォワード記憶部、
９１ａ〜９２ａ カットスルー記憶部、１１１ バス、 １１２ 入出力ＩＦ、
１１３ メモリ、 １１４ 記憶媒体、 １１５ ＣＰＵ、 １１６ 処理回路、
３１１ 入力ポート識別部、 ３１２ａ〜３１２ｂ クラス識別部、
３１３ 出力ポート決定部、 ３１４ａ〜３１４ｂ 振分部、
４１１ａ ＩＥＴ出力制御部、４１１ｂ 出力制御部、 ４１２ クラス抽出部。

Claims (16)

1. 入力されたフレーム内に格納された格納情報に基づき、複数のポートの中から前記フレームを出力する出力ポートを決定する出力ポート決定部と、
   カットスルー方式で転送するフレームを出力する出力ポートに対して前記フレームが入力される入力ポートを予め１対１に対応付けし、フレームが入力された入力ポートの種別情報と前記フレームのクラス情報と前記出力ポート決定部で決定された出力ポートとに基づき、第１のフレームをカットスルー方式で転送する第１の経路に振り分け、第２のフレームをストアアンドフォワード方式で転送する第２の経路に振り分ける振分部と、
   前記第１の経路に振り分けられた前記第１のフレームを前記出力ポートから出力し、前記第２の経路に振り分けられた前記第２のフレームの前記クラス情報に基づき前記第２のフレームを分割するか否か決定し、決定に基づいて前記第２のフレームを前記出力ポートから出力するＩＥＴ出力制御部と、
   を備えた転送装置。
2. 前記クラス情報は、低遅延での転送が要求される低遅延クラスと前記低遅延クラス以外である一般クラスとであり、
   前記振分部は、前記出力ポート決定部で決定された出力ポートがカットスルー方式で転送するフレームを出力する出力ポートであり、前記入力ポートの種別情報が前記出力ポートに対して予め１対１に対応付けられた入力ポートを示し、入力されたフレームの前記クラス情報が前記低遅延クラスの場合、前記フレームを前記第１の経路に振り分ける
   請求項１に記載の転送装置。
3. 前記ＩＥＴ出力制御部は、前記第２のフレームの前記クラス情報が低遅延クラスの場合、前記第２のフレームを分割せずに出力する
   請求項１または２に記載の転送装置。
4. 前記格納情報とフレームのクラス情報とを対応付けるクラステーブルと、
   前記格納情報と前記クラステーブルとに基づき、前記フレームの前記クラス情報を識別し、識別した前記クラス情報を出力するクラス識別部とを備える
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の転送装置。
5. 前記格納情報とフレームのＳＭＤ値とに基づき、前記フレームの前記クラス情報を識別し、識別した前記クラス情報を出力するクラス識別部を備える
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の転送装置。
6. 前記振分部は、前記クラス識別部から入力された前記クラス情報を前記フレームに格納し、
   前記フレームに格納された前記クラス情報を前記フレームから抽出し、抽出した前記フレームの前記クラス情報を前記ＩＥＴ出力制御部に送信するクラス抽出部を備える
   請求項４〜５のいずれか１項に記載の転送装置。
7. 前記振分部は、入力されたフレームの前記クラス情報を示す並走情報を作成し、前記並走情報を前記フレームと並走させて送信し、
   前記ＩＥＴ出力制御部は、前記並走情報から前記クラス情報を取得する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の転送装置。
8. 前記フレームに識別番号を割り振る割り振り部と、
   前記識別番号と前記クラス情報とを一意に括り付ける括り付け部と、
   前記識別番号と前記括り付け部で括り付けられた前記フレームの前記識別番号と前記フレームの前記クラス情報とに基づき、前記フレームの前記クラス情報を抽出し、抽出した前記クラス情報を前記ＩＥＴ出力制御部に送信するクラス抽出部とを備える
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の転送装置。
9. 前記入力ポートの種別情報は、入力ポート番号である
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の転送装置。
10. 前記入力ポートの種別情報は、ＩＥＴ対応有無情報である
    請求項１〜８のいずれか１項に記載の転送装置。
11. 前記入力ポートの種別情報は、接続機器情報である
    請求項１〜８のいずれか１項に記載の転送装置。
12. 前記ＩＥＴ出力制御部は、低遅延クラスであり、かつストアアンドフォワード方式で転送された前記フレームを出力する場合、前記フレームのＳＭＤ値を低遅延クラスであることを表すＳＭＤ−Ｅとして出力する
    請求項２〜１１のいずれか１項に記載の転送装置。
13. 前記ＩＥＴ出力制御部は、低遅延クラスであり、かつストアアンドフォワード方式で転送された前記フレームを出力する場合、前記フレームのＳＭＤ値を一般クラスであることを表すＳＭＤ−Ｓとして出力する
    請求項２〜１１のいずれか１項に記載の転送装置。
14. 入力されたフレーム内に格納された格納情報に基づき、複数のポートの中から前記フレームを出力する出力ポートを決定するステップと、
    カットスルー方式で転送するフレームを出力する出力ポートに対して前記フレームが入力される入力ポートを予め１対１に対応付けし、フレームが入力された入力ポートの種別情報と前記フレームのクラス情報と決定された出力ポートとに基づき、第１のフレームをカットスルー方式で転送する第１の経路に振り分け、第２のフレームをストアアンドフォワード方式で転送する第２の経路に振り分けるステップと、
    前記第１の経路に振り分けられた前記第１のフレームを前記出力ポートから出力し、前記第２の経路に振り分けられた前記第２のフレームの前記クラス情報に基づき前記第２のフレームを分割するか否か決定し、決定に基づいて前記第２のフレームを前記出力ポートから出力するステップと、を備えた転送方法。
15. 入力されたフレーム内に格納された格納情報に基づき、複数のポートの中から前記フレームを出力する出力ポートを決定する出力ポート決定部と、
    カットスルー方式で転送するフレームを出力する出力ポートに対して前記フレームが入力される入力ポートを予め１対１に対応付けし、フレームが入力された入力ポートの種別情報と前記フレームのクラス情報と前記出力ポート決定部で決定された出力ポートとに基づき、第１のフレームをカットスルー方式で転送する第１の経路に振り分け、第２のフレームをストアアンドフォワード方式で転送する第２の経路に振り分ける振分部と、
    前記第１の経路に振り分けられた前記第１のフレームを前記出力ポートから出力し、前記第２の経路に振り分けられた前記第２のフレームをストアアンドフォワード方式で転送するとともに、前記第２のフレームの前記クラス情報に基づき前記第２のフレームを分割するか否か決定し、決定に基づいて前記第２のフレームを前記出力ポートから出力するＩＥＴ出力制御部と、
    を備えた複数の転送装置を備えた転送システム。
16. 前記クラス情報は、低遅延での転送が要求される低遅延クラスと前記低遅延クラス以外である一般クラスとであり、前記複数の転送装置はフレーム内に格納された格納情報に基づく共通の基準で、前記低遅延クラスと前記一般クラスとを識別するクラス識別部を備えた請求項１５に記載の転送システム。

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