JPH10233796A

JPH10233796A - Ｌａｎ間接続装置

Info

Publication number: JPH10233796A
Application number: JP3365597A
Authority: JP
Inventors: Toshifumi Shiba; 利史芝
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】バスによるフレーム転送を行う構成であり、
適切なフレーム転送を行い得る。【解決手段】ＬＡＮからのフレームを受信する受信部
Ｒ１及び、ＬＡＮへフレームを送信する送信部Ｔ１との
ペアと、受信フレームを一時蓄積するための共有メモリ
型のフレームバッファｍｅｍ１と、ルーティング情報が
記憶された共有メモリ型のルーティング情報メモリとｍ
ｅｍ２、フレームを転送するための第１のバスＢＵＳ１
と、各受信部がルーティング情報を得るための第２のバ
スＢＵＳ２と、異なるＬＡＮへ転送するフレームの転送
要求に係る制御情報を送受するための第３のバスＢＵＳ
３と、を有し、前記第１、第２、第３のバスが時分割多
重化され、前記各受信部及び各送信部により時分割使用
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、スイッチングハ
ブやマルチポートブリッジに利用することのできるＬＡ
Ｎ間接続装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多ポートのＬＡＮ間接続装置、特にＬＡ
Ｎスイッチと呼ばれる、内部に複数のパスが設けられて
おり１度に複数の通信が可能な装置における内部の転送
方式には、従来以下のようなものが知られている。

【０００３】まず第１のものは、内部にクロスポイント
スイッチを有し、それを外部から経路制御するか、もし
くはフレームに経路情報を付加しクロスポイントスイッ
チ内で経路制御を行いながら転送がなされるものであ
る。また第２のものは、内部に高速大容量のバスを設
け、バッファ間の転送もしくは共有型バッファへの転送
をバス方式により高速に行うことにより、同時通信性を
確保するものである。

【０００４】上記第１のものは、１対１で装置が接続さ
れるから同時通信性を確保することは易しいが、ＬＡＮ
間接続では必須機能である同報機能を実現することはク
ロスポイントスイッチにより１対多の接続が必要なこと
から難しい。もし、同報通信機能を実現しようとする
と、大規摸なスイッチとなり、簡易な構成でスイッチ機
能を実現できるクロスポイントスイッチのメリットが失
われてしまうという問題点がある。

【０００５】また、第２のものは、ＬＡＮ間接続で必須
である同報機能に関しては、バスの転送方式自体が同報
であることから、実現が容易である。しかし、全てのポ
ートからＬＡＮの伝送速度のフルバンドでアクセスした
場合には、バスの獲得が間に合わなくなる可能性があ
る。これに対応してフレームが装置内で破棄されること
をなくすためには、かなりの高速なバスが必要となる。
また、各送受信部がアービトレーションによるバス獲得
制御を行う場合、受信を開始してからバスを獲得できる
までの時間が一定ではないため、バス獲得の最大時間に
対応する容量のバッファが各受信部に必要となる。

【０００６】それを避けるためにはフレームバッファを
共有メモリ型から、各受信側に設ける受信バッファ型に
すれば、バス獲得の待ち時間に関しては問題なくなる
が、一斉同報フレームを転送する場合を考慮すると、各
ポートに数フレーム分のバッファを持たせるか、全ての
ポートが受信可能状態となるまで待ってから送信しなけ
ればならず、回路が複雑化及び大型化し高価なものとな
ってしまう。

【０００７】また、従来ＬＡＮ間接続装置において用い
られている送受信制御の構成としては以下のようなもの
が知られている。第１には、市販のＬＡＮ制御用ＬＳＩ
とソフトウェアを含むＭＰＵ（マイクロプロセッシング
ユニット）で内部転送を制御するものであり、第２に
は、独自のバスアーキテクチャを開発し、それに対応し
たハードウェアのみ（ＡＳＩＣ等）を用いて内部転送を
行うものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の送受信制御
の構成によれば、ハードウェアの開発が容易で、かつ機
能の付加が簡単である特徴があるが、各ポート毎にＬＳ
ＩとＭＰＵを備えさせる必要があり、装置全体としては
高価なものになる。これに対し、安価なＭＰＵを用いる
場合、または、経路制御及びフレーム転送制御を複数ポ
ート分まとめて１個のＭＰＵで行う構成とすることも考
えられるが、係る構成を採る場合には処理が追いつか
ず、フレームを破棄してしまう可能性が高い。

【０００９】また、上記第２の送受信制御の構成は、価
格も安く、かつ性能も優れているという特徴がある。し
かし、独自開発した部分であるバスアーキテクチャや転
送制御方式の中には経路制御部分の処理が転送速度に追
いつかず、ボトルネックとなってしまったり、バスアク
セスの効率が悪く高速なバスを採用せざるを得ない場合
や、極めて大容量の受信バッファを備える構造のものも
多い。従って、経路制御部分のみＭＰＵで行わせている
場合も多く、如何に適切なバスアーキテクチャを開発で
きるかがボトルネックとなり易い。

【００１０】本発明は、上記従来のＬＡＮ間接続装置の
問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、バスによ
るフレーム転送を行う構成であり、適切なフレーム転送
を行い得るＬＡＮ間接続装置を提供することである。ま
た、他の目的は、バッファの容量を抑制できるＬＡＮ間
接続装置を提供することである。また、他の目的は、接
続されるＬＡＮの数にフレキシブルに対応できるＬＡＮ
間接続装置を提供することである。更に、他の目的は、
発生するイベント情報を適切に管理することのできるＬ
ＡＮ間接続装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のＬＡＮ間接続装
置は、複数のＬＡＮにそれぞれ接続される複数のインタ
フェースと、上記複数の各インタフェースに対応して設
けられ、対応するＬＡＮからのフレームを受信する受信
部及び、対応するＬＡＮへフレームを送信する送信部と
のペアと、受信フレームを一時蓄積するための共有メモ
リ型のフレームバッファと、ルーティング情報が記憶さ
れた共有メモリ型のルーティング情報メモリと、上記フ
レームバッファ及び上記各受信部及び各送信部に接続さ
れ、フレームを転送するための第１のバスと、上記ルー
ティング情報メモリ及び上記各受信部に接続され、この
各受信部がルーティング情報を得るための第２のバス
と、異なるＬＡＮへ転送するフレームの転送要求に係る
制御情報を送受するための第３のバスと、を有し、前記
第１、第２、第３のバスが時分割多重化され、前記各受
信部及び各送信部により時分割使用されることを特徴と
する。これによって、フレームの転送、ルーティング情
報の取得、フレームの転送要求に係る制御情報の送受
が、それぞれ異なるバスにより行われ、各受信部及び各
送信部がバスを時分割使用して各ＬＡＮ間でのフレーム
送受信がなされる。

【００１２】本発明のＬＡＮ間接続装置は、第１、第
２、第３のバスのタイムスロット情報を各受信部及び各
送信部へ通知するタイムスロット情報通知部が備えられ
ていることを特徴とする。これにより、各受信部及び各
送信部が第１、第２、第３のバスのタイムスロット情報
を受け取ることができる。

【００１３】本発明のＬＡＮ間接続装置では、第１のバ
スの伝送速度が、時分割されたタイムスロットに接続さ
れるＬＡＮの伝送速度の総和以上であることを特徴とす
る。これにより、第１のバスにより行われるフレーム転
送でＬＡＮ間のフレームを適切に交換することができ
る。

【００１４】本発明のＬＡＮ間接続装置では、受信部
に、ＬＡＮからのフレーム受信から上記ＬＡＮ上におけ
る信号衝突検出が可能な所定時間を検出し、この所定時
間内に信号の衝突が生じない場合に、フレームの転送要
求を前記第３のバスを介して行うよう制御する衝突対応
処理部が備えられていることを特徴とする。これによ
り、ＬＡＮにおいて衝突が生じなかったフレームのみを
中継し、衝突が生じたフレームの転送が行われない。

【００１５】本発明のＬＡＮ間接続装置では、衝突処理
部が、信号の衝突が生じるＬＡＮに対応する受信部にの
み設けられていることを特徴とする。これにより、信号
の衝突が生じるＬＡＮに対応する受信部において、衝突
が生じなかったフレームのみを中継し、衝突が生じたフ
レームの転送が行われない。

【００１６】本発明のＬＡＮ間接続装置は、フレームバ
ッファにおける受信部に対応する複数エリアの空塞状態
を記憶するレジスタと、このレジスタに対する監視を行
い、所定時間経過してもフレームバッファのエリアが空
き状態であることが示されなければ、当該レジスタの対
応部分をリセットしてフレームバッファのエリアの状態
を強制的に空き状態とする管理部とを具備し、上記フレ
ームバッファに対するフレームの書き込みを制御する書
込制御部が、各受信部に備えられていることを特徴とす
る。これによって、所定時間経過してもフレームバッフ
ァのエリアが空き状態であることが示されなければ、当
該レジスタの対応部分がリセットされ、フレームバッフ
ァが塞がったままにロックされることを防止する。

【００１７】本発明のＬＡＮ間接続装置では、ルーティ
ング情報メモリには、１つの登録アドレスに対応して、
ルーティング情報が記憶される複数のエリアが設けられ
ており、受信部には、端末のアドレスに基づき登録アド
レスを得る演算を行い、この登録アドレスに基づき上記
ルーティング情報メモリをアクセスし、複数のエリアに
記憶されているルーティング情報を得るか、または、未
登録のルーティング情報の登録を行うルーティング制御
部が設けられていることを特徴とする。これにより、１
つの登録アドレスに対応する複数のエリアにそれぞれ異
なるルーティング情報が記憶され、演算の結果同一登録
アドレスとなる場合にも、適切な登録を保証し、必要な
ルーティング情報を得ることが可能である。

【００１８】本発明のＬＡＮ間接続装置では、受信部
が、接続されているＬＡＮの種別情報を含んだ転送要求
を送信部に送出する一方、送信部に、上記受信部から送
られてくる転送要求中のＬＡＮ種別情報と当該送信部に
接続されたＬＡＮ種別情報とに基づき、２つのＬＡＮの
伝送速度を比較し、比較結果に応じて直ちにフレームバ
ッファからの読出しを行うか否かを制御するフレーム読
出制御手段が備えられていることを特徴とする。これに
より伝送速度の異なるＬＡＮ間において転送されるフレ
ームを適切に中継することができる。

【００１９】本発明のＬＡＮ間接続装置では、受信部
が、接続されているＬＡＮから受信したフレームを全て
フレームバッファに書き込むと、書込終了を示す制御情
報を転送し、フレーム読出制御手段が、受信部に接続さ
れているＬＡＮの伝送速度が当該送信部に接続されてい
るＬＡＮの伝送速度より遅いことを検出した場合には、
上記書込終了を示す制御情報が送られてくるまで、フレ
ームバッファからの読み出しを保留することを特徴とす
る。伝送速度の遅いＬＡＮから伝送速度の早いＬＡＮに
対するフレームの中継の場合には、伝送速度の遅いＬＡ
Ｎから全てのフレームを受け取った後に伝送速度の早い
ＬＡＮに対する送信が行われ、伝送速度の早いＬＡＮに
対するフレームがアンダーフローすることがない。

【００２０】本発明のＬＡＮ間接続装置は、バスの各タ
イムスロットに同期したバスクロックを生成するバスク
ロック生成部と、このバスクロック生成部から出力され
るバスクロックを受けて、バスのタイムスロットの１周
期分の数のバスクロックのタイミングで同期信号を出力
するタイムスロット同期検出部とが備えられ、各受信部
及び各送信部には、上記バスクロック生成部の出力及び
上記タイムスロット同期検出部の出力に基づき、バスス
ロット番号を再生するバススロット番号再生部が設けら
れ、当該受信部または当該送信部に割り当てられたバス
スロット番号のときにバスアクセスを行うことを特徴と
する。これにより、各受信部及び各送信部には、上記バ
スクロック生成部の出力及び上記タイムスロット同期検
出部の出力が送出されるだけであるから、バススロット
番号の通知を僅かな配線を介して適切に行うことができ
る。

【００２１】本発明のＬＡＮ間接続装置では、受信部と
送信部との数に応じてバスクロックとタイムスロットの
時間間隔を変更して生成する時間間隔変更手段が備えら
れ、前記受信部と前記送信部とは、上記時間間隔変更手
段により生成されたバスクロックとタイムスロットの情
報に基づきバスアクセスを行うことを特徴とする。これ
により、受信部と送信部との数が変更された場合にも、
これに応じてバスクロックとタイムスロットの時間間隔
を変更してフレームの送受が可能となる。又、消費電力
の低減と、低速なデバイス（メモリ等）を使うことが可
能となる。

【００２２】本発明のＬＡＮ間接続装置は、受信部及び
送信部において生じたイベント情報を記憶するイベント
情報記憶手段と、バスに接続され、到来する上記イベン
ト情報記憶手段に対するアクセス要求に対する処理を行
うアクセス処理手段と、各受信部及び各送信部に設けら
れ、ここにおいて発生したイベント情報を上記アクセス
処理手段へ上記バスを介して転送して書き込みを要求す
るイベント情報処理手段とが備えられていることを特徴
とする。これにより、受信部及び送信部において生じた
イベント情報が外部で適切に管理される。

【００２３】本発明のＬＡＮ間接続装置は、イベント情
報が転送されるバスは、フレームが転送される第１のバ
スと共用されることを特徴とする。これにより、第１の
バスによってフレームと共にイベント情報が転送され
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
実施の形態に係るＬＡＮ間接続装置を説明する。各図に
おいて、同一の構成要素には同一の符号を付し重複する
説明を省略する。図１には、ＬＡＮ間接続装置が示され
ている。このＬＡＮ間接続装置は、複数のＬＡＮ１、Ｌ
ＡＮ２にそれぞれ接続される複数のインタフェースであ
るトランシーバ１１、２１と、上記複数の各インタフェ
ースであるトランシーバ１１、２１に対応して設けら
れ、対応するＬＡＮからのフレームを受信する受信部Ｒ
１（Ｒ２）及び、対応するＬＡＮへフレームを送信する
送信部Ｔ１（Ｔ２）とのペアと、受信フレームを一時蓄
積するための共有メモリ型のフレームバッファｍｅｍ１
と、ルーティング情報が記憶された共有メモリ型のルー
ティング情報メモリｍｅｍ２と、上記フレームバッファ
ｍｅｍ１及び上記各受信部Ｒ１（Ｒ２）及び各送信部Ｔ
１（Ｔ２）に接続され、フレームを転送するための第１
のバスＢＵＳ１と、上記ルーティング情報メモリｍｅｍ
２及び上記各受信部Ｒ１（Ｒ２）に接続され、この各受
信部Ｒ１（Ｒ２）がルーティング情報を得るための第２
のバスＢＵＳ２と、異なるＬＡＮへ転送するフレームの
転送要求に係る制御情報を送受するための第３のバスＢ
ＵＳ３とを有する。上記におけるＬＡＮ１、２は、ロー
カルエリアネットワークであり、例えば、10Base-T等で
あり、ＬＡＮ間接続装置ＬＳ１はこれらのコンセントレ
ータ等に相当する。ここでは、図面の関係上、２つのＬ
ＡＮ１、２に接続されている装置を示すが、実際には、
３つ以上のＬＡＮに接続される構成を持ち得る。

【００２５】各受信部Ｒ１（Ｒ２）及び各送信部Ｔ１
（Ｔ２）は同一の構成であるため、受信部Ｒ１及び送信
部Ｔ２の内部が図示されている。また、ＬＡＮ１には、
端末Ａが接続されており、ＬＡＮ２には端末Ｂが接続さ
れていることを示している。受信部Ｒ１には、受信処理
部１２、ルーティング制御部１３、フレーム書込部１
４、転送要求制御部１５、書込制御部１６が設けられて
いる。受信処理部１２は、トランシーバ１１から受け取
った信号からフレームを抽出し、内部のバスの構成に合
うようにパラレル化し送出するものである。ルーティン
グ制御部１３は第２のバスＢＵＳ２を介してルーティン
グ情報メモリｍｅｍ２をアクセスしルーティング情報を
得るものである。書込制御部１６は、フレームバッファ
ｍｅｍ１に対するフレームの書き込みの際の制御を行う
ものであり、フレーム書込部１４は、フレームバッファ
ｍｅｍ１に対するフレームの書き込みを行うものであ
る。更に、転送要求制御部１５は、フレームの転送要求
に係る制御情報を送受するものである。

【００２６】書込制御部１６は、フレームバッファｍｅ
ｍ１に対するフレームの書き込みの際の制御を行うもの
であり、図２に示されるようなフラグテーブルを有し、
フレームバッファｍｅｍ１内の該当ポート（例えばｐ
１）に割り当てられたバッファ（バッファナンバーＢＮ
１〜ＢＮｍ）毎に、いずれの宛先（送信部Ｔ１〜Ｔｎ）
に送るべきかをフラグを立てて管理する。例えば、バッ
ファナンバーＢＮ１に送信部Ｔ２へ送るべきフレームを
格納するときには、バッファナンバーＢＮ１の行のＴ２
に「１」がセットされる。また、全ての送信部へ同報が
行われる時には、バッファナンバーＢＮ１の行の全て
（当該ペアの送信部に対応するフラグを除く）に「１」
がセットされる。

【００２７】フレーム書込部１４は、フレームバッファ
ｍｅｍ１に対するフレームの書き込みを行うものであ
る。更に、転送要求制御部１５は、フレームの転送要求
に係る制御情報を送受するものである。

【００２８】送信部Ｔ２には、送信処理部２２、読出キ
ュー制御部２３、フレーム読出部２４、転送要求受付処
理部２５、読出キュー蓄積部２６、読出キュー処理部２
７が設けられている。転送要求処理部２５は、受信部Ｒ
１等からのフレーム転送要求を受けてこれをデコードし
読出キュー制御部２３へ渡し、また、読出キュー処理部
２７からの送信終了通知を受けて送信終了を受信部Ｒ１
等へ返送するものである。読出キュー制御部２３は読出
キュー蓄積部２６へ読出キューを蓄積するものであり、
読出キュー蓄積部２６はＦＩＦＯ構造のメモリである。
読出キュー処理部２７は読出キュー蓄積部２６から読出
キューを取り出しフレーム読出部２４に対しフレームバ
ッファｍｅｍ１からの読み出しを指示し、また、送信処
理部２２を起動するものである。送信処理部２２はフレ
ーム読出部２４により読み出されたフレームをシリアル
化しトランシーバ２１を介して送信するものである。

【００２９】上記第１のバスＢＵＳ１、第２のバスＢＵ
Ｓ２、第３のバスＢＵＳ３は時分割多重化され、上記各
受信部Ｒ１（Ｒ２）及び各送信部Ｔ１（Ｔ２）により時
分割使用される。このため、タイムスロット情報通知部
３０が備えられ、上記バスＢＵＳ１、第２のバスＢＵＳ
２、第３のバスＢＵＳ３のタイムスロット番号の通知が
なされるように構成されている。上記第１のバスＢＵＳ
１の伝送速度は、時分割されたタイムスロットに接続さ
れるＬＡＮの伝送速度の総和以上である。

【００３０】以上のように構成されたＬＡＮ間接続装置
の動作を説明する。ここでは、端末Ａ（アドレスＡ）か
ら端末Ｂ（アドレスＢ）へフレームが送られる場合を例
とする。まず、端末ＡからＬＡＮ１へ宛先を端末Ｂとし
てフレームが送信される。トランシーバ１１は、このフ
レームを受け取ってクロック抽出、レベル変換、符号変
換を行い、符号変換後の信号を受信クロックと共に受信
処理部１２へ送出する。受信処理部１２は、送られた信
号中のプリアンブル部等の不要部分を捨ててフレーム部
分を残し、これを第１のバスＢＵＳ１のバス幅と同じビ
ット幅のデータに変換してルーティング制御部１３及び
フレーム書込部１４へ送出すると共に、受信開始を書込
制御部１６へ通知する。

【００３１】上記のフレームを受けたルーティング制御
部１３は、フレーム内の経路情報を取り出す。ここで
は、宛先アドレスＢと送信元アドレスＡとが取り出され
る。そして、ルーティング制御部１３は、宛先アドレス
Ｂを用いて所定のアルゴリズムによりルーティングメモ
リｍｅｍ２の登録アドレスを算出する。つまり、ＬＡＮ
の端末アドレスはランダムでありそのままメモリのアド
レスとすることはできないので、ＬＡＮの端末アドレス
をメモリのアドレスに変更する処理を行うのである。そ
して、ルーティング制御部１３は、タイムスロット情報
通知部３０から自装置に割り当てられた第２のバスＢＵ
Ｓ２のタイムスロット番号を受け取ると、そのタイミン
グで第２のバスＢＵＳ２を介してルーティング情報メモ
リｍｅｍ２を上記演算で得たアドレスを用いてアクセス
し、ルーティング情報を得る。ここでは、ルーティング
情報メモリｍｅｍ２には宛先アドレスＢから得られるア
ドレスに対応して、端末Ｂが接続されているＬＡＮ２に
対する送信ポートである送信部Ｔ２のルーティング情報
Ｔ２が記憶されているものとする。ルーティング制御部
１３はこのルーティング情報であるＴ２と共に転送要求
を転送要求制御部１５へ与える。

【００３２】一方、書込制御部１６は、当初において、
ポインタをバッファナンバーＢＮ１の位置を指すように
しており、上記の受信開始の通知を受信処理部１２から
受けると、上記バッファナンバーＢＮ１とその先頭アド
レスａｄ１をフレーム書込部１４及び転送要求制御部１
５へセットする。フレーム書込部１４は、タイムスロッ
ト情報通知部３０から自装置に割り当てられた第１のバ
スＢＵＳ１のタイムスロット番号を受け取ると、そのタ
イミングで第１のバスＢＵＳ１を介してフレームバッフ
ァｍｅｍ１へアクセスし、上記先頭アドレスａｄ１へ受
信処理部１２から与えられたフレームを書込む。その後
フレーム書込部１４は、上記タイムスロット番号のタイ
ムスロット毎に、書き込みアドレスを順次インクリメン
トさせ、受信処理部１２から送られてくるデータが無く
なるまで、第１のバスＢＵＳ１へ出力する。

【００３３】ここに、トランシーバ１１からの入力スピ
ードと、第１のバスＢＵＳ１への出力スピードはほぼ同
じにしてある。しかも、受信処理部１２でパラレル化が
行われることにより、第１のバスＢＵＳ１とＬＡＮ１間
のスピードの差は吸収され、第１のバスＢＵＳ１に対し
て、自タイムスロットのタイミングで連続して送出しフ
レームバッファｍｅｍ１へ書き込むことが可能である。
もし、第１のバスＢＵＳ１とＬＡＮ１間のスピードの違
いが大きい場合には、受信部Ｒ１内にその速度差を吸収
するバッファメモリが必要であり、かつ、そのバッファ
の状態によりＢＵＳ１へのアクセスのEnable/Disabelを
制御する必要がある。しかしながら、本発明の実施の形
態によれば、上記の構成によって第１のバスＢＵＳ１と
ＬＡＮ１間のスピードの違いを吸収するので、バッファ
メモリ及びそれらの制御が必要ないという利点がある。

【００３４】一方、転送要求制御部１５は、ルーティン
グ制御部１３から送信要求（ルーティング情報：Ｔ２）
を受け取ると、これを書込制御部１６が設定したバッフ
ァナンバーＢＮ１に付加して、転送要求コマンドとし、
タイムスロット情報通知部３０から自装置に割り当てら
れた第３のバスＢＵＳ３のタイムスロット番号を受け取
ると、そのタイミングで出力すると共に、ルーティング
情報Ｔ２を書込制御部１６に通知する。

【００３５】書込制御部１６は、自ポート（装置：ルー
ティング情報Ｔ１）に割り当てられたエリアが、現在使
われているかどうかを図２のフラグにより管理してい
る。つまり、フレーム書込部１４に対し、ａｄ１（バッ
ファナンバー：ＢＮ１）をセットしたため、バッファナ
ンバーＢＮ１の宛先エリア（ルーティング情報：Ｔ２）
のフラグをセットする。フレーム書込部１４が書き込み
を終了するとこれを受けて、ポインタを次に空いている
エリアであるバッファナンバーＢＮ２の位置を指すよう
に歩進させておく。

【００３６】上記転送要求制御部１５が第３のバスＢＵ
Ｓ３へ出力した転送要求コマンド（Ｔ２，ＢＮ１）を、
送信部Ｔ２内の転送要求受付処理部２５が受け取る。転
送要求受付処理部２５は、その時にタイムスロット情報
通知部３０が出力した第３のバスＢＵＳ３のタイムスロ
ット番号（ＴＳ１）を上記転送コマンドのＴ２に代えて
セットし、この転送要求（ＴＳ１，ＢＮ１）を読出キュ
ー制御部２３へ送出する。

【００３７】上記転送要求（ＴＳ１，ＢＮ１）を受け取
った読出キュー制御部２３は、それをキュー蓄積部２６
のライトポインタの指示（ｗｐ１）のエリアへ書き込
む。キュー蓄積部２６には、送信部Ｔ２がＬＡＮ２へ送
信すべきフレームの読出待ち行列が格納されており、読
出キュー制御部２３は、ライトポインタの指示（ｗｐ
１）のエリアへ転送要求（ＴＳ１，ＢＮ１）を書き込む
と、ライトポインタを「１」インクリメントし、ｗｐ１
＋１とする。キュー蓄積部２６はフレームバッファｍｅ
ｍ１内に格納可能なフレーム数と同じ深さを持たせてい
るため、キュー蓄積部２６がオーバフローすることはな
い。

【００３８】読出キュー処理部２７は、キュー蓄積部２
６のリードポインタを管理しており、送信処理部２２か
ら送信可能状態である旨の通知が送れていることをチェ
ック後、リードポインタが示すキュー蓄積部２６のエリ
アから転送要求（ＴＳ１，ＢＮ１）を読み出し、これに
基づきフレームバッファｍｅｍ１内のアドレス（ａｄ
１）を再生し、フレーム読出部２４にそのアドレスをセ
ットする。フレーム読出部２４ではタイムスロット情報
通知部３０からの第１のバスＢＵＳ１の自タイムスロッ
ト番号時に第１のバスＢＵＳ１を介してフレームバッフ
ァｍｅｍ１に対してリードアクセスを行う。

【００３９】以後、自タイムスロット毎に、アドレスを
インクリメントさせ（ａｄ１＋１）、フレームバッファ
ｍｅｍ１に記憶されている全てのフレームを読み出すま
で、連続してアクセスを行う。一方、読出キュー処理部
２７は、フレーム読出部２４に対し、リードアドレスを
セットすると共に、送信処理部２２に対し、送信開始の
指示を与える。

【００４０】送信処理部２２は、フレーム読出部２４が
フレームバッファｍｅｍ１から読み出して出力したデー
タをシリアル信号にして接続されているＬＡＮ２のアク
セス制御手順に従ってトランシーバ２１へ送出する。例
えば、ＬＡＮ２がIEEE802.310Base-T である場合に
は、送信処理部２２はトランシーバ２１の受信出力に基
づきキャリヤセンスを行い、ＬＡＮ２上にデータが流れ
ていないことを確認後、読出キュー処理部２７に対し、
送信可能状態であることを通知する。送信処理部２２
は、読出キュー処理部２７より送信開始の指示を受ける
と、トランシーバ２１から与えられる送信クロックに同
期して所定長のプリアンブルにＳＦＤ(StartFrame Deli
miter) を出力後、フレーム読出部２４から与えられる
データをシリアル信号に変換し、上記ＳＦＤの後に続け
てトランシーバ２１へ出力する。

【００４１】送信処理部２２はフレーム読出部２４によ
り読み出されたデータを最後まで正常に送信すると、読
出キュー処理部２７に対し、送信完了を通知する。読出
キュー処理部２７は、送信処理部２２から通知された送
信完了に応じて、転送要求受付処理部２５に対し、転送
完了コマンド（ＴＳ１，ＢＮ１）をセットする。転送要
求受付処理部２５は、タイムスロット情報通知部３０か
ら与えられるタイムスロットナンバーが自ナンバー（Ｔ
Ｓ２）と一致した時に、読出キュー処理部２７から与え
られた転送完了コマンド（ＴＳ１，ＢＮ１）を第３のバ
スＢＵＳ３へ出力する。

【００４２】上記転送要求受付処理部２５から出力され
た転送完了コマンド（ＴＳ１，ＢＮ１）は受信部Ｒ１の
転送要求制御部１５により受け取られる。転送要求制御
部１５は、転送完了コマンド（ＴＳ１，ＢＮ１）のＴＳ
１により、当該コマンドが自装置宛であると判断し、そ
の時のタイムスロット（ＴＳ２）と上記転送完了コマン
ド（ＴＳ１，ＢＮ１）のＴＳ１とを差し替えて作成した
転送完了コマンド（ＴＳ２，ＢＮ１）を書込制御部１６
へ送出する。書込制御部１６は、バッファナンバー（Ｂ
Ｎ１）のフレームがルーティング情報（ＴＳ２）の転送
先にて送信完了されたことから、図２のフラグのバッフ
ァナンバーＢＮ１の宛先ＴＳ２に対応するフラグをリセ
ットする。この結果、フレームバッファｍｅｍ１のバッ
ファナンバーＢＮ１のエリアが空き状態へと移行された
ことが示される。

【００４３】この例では、フレームの宛先アドレスが端
末Ｂであったため、図２のフラグのバッファナンバーＢ
Ｎ１の宛先フラグが全てリセットされ、上記のように、
フレームバッファｍｅｍ１のバッファナンバーＢＮ１の
エリアが空き状態へと移行されたことが示されるのであ
るが、フレームが一斉同報される場合には、宛先Ｔ２〜
Ｔｎのフラグが全てセットされ、転送完了コマンドが返
送されてきた宛先に対応するフラグのみがリセットされ
る。従って、全ての宛先Ｔ２〜Ｔｎから転送完了コマン
ドが返送されてきたときに、図２のフラグのバッファナ
ンバーＢＮ１の宛先フラグが全てリセットされ、上記の
ように、フレームバッファｍｅｍ１のバッファナンバー
ＢＮ１のエリアが空き状態へと移行されたことが示され
る。

【００４４】上記の実施の形態によれば、３つのバスを
用いて、フレームの転送、ルーティング情報の取得、転
送要求等の制御情報（コマンド）の送受が個別に行わ
れ、しかも、各バスが時分割多重されてそのタイムスロ
ットが各ＬＡＮに接続される送受信部に割り当てられて
いるため、バスの制御が比較的容易であり、空き待ち等
を行う必要なくフレームの中継を行うことが可能であ
る。

【００４５】また、上記の実施の形態では、ＬＡＮから
フレームを受信開始すると、宛先が判明した時点で、中
継動作（送信部に対する送信要求）を行うようにしてい
る。本実施の形態の最大の利点は、ＬＡＮ間接続装置内
のディレイを非常に小さくすることが可能である点に求
められる。

【００４６】しかし、接統されたＬＡＮがイーサネット
ように、フレームの衝突があることを前提としたネット
ワークアーキテクチャでは、受信開始後、しばらくして
衝突が発生し、フレームが壊れてしまうことがある。従
って、上記第１の実施の形態では、その壊れたフレーム
まで中継されてしまう。ＬＡＮへフレームを送信した端
末では送信途中で衝突が発生したことが判るため、送信
を中断し、あるランダムな時間待って再送を行い、ま
た、フレームを受け取るべき端末も、受信したフレーム
が壊れたことをフレームチェックシーケンス等で判断し
破棄するため、大きな問題とはならないように見える。

【００４７】しかし、第１の実施の形態のＬＡＮ間接続
装置は、異なるポート相互に接続されたそれぞれのＬＡ
Ｎは、異なるネットワークセグメントとして動作してい
るため、他のネットワークのコリジョンが中継されてし
まうことは、ネットワークシステム全体としての性能問
題となる。つまり、一般的なＬＡＮ間接続装置の種別と
しては、リピータ、ブリッジ、ルータ、ゲートウェイと
いった種類が知られているが、本発明では、ブリッジの
ようなデータリンク層におけるフレーム中継手法を狙っ
たにも拘らず、第１の実施の形態のＬＡＮ間接続装置
は、恰もリピータによる接続のように物理層の中継を行
いＬＡＮ内の伝送路を延ばすための装置となる。そこ
で、第２の実施の形態では、衝突発生フレームを中継し
ないようにし、かつ、ＬＡＮ間接続装置内でのディレイ
を小さくするという、２つの特性を備えさせる。

【００４８】ここで、ＬＡＮにおけるフレームの衝突に
ついて考察する。１つのネットワークに接続された端末
においては、フレームを出力した時からその出力したフ
レームがＬＡＮ上の全端末に到達するまでの間にフレー
ム衝突が発生する。各端末は、ＬＡＮからフレームを受
信しているときには送信動作を行わない。ＬＡＮ上にフ
レームが流れていないこと（例えば、イーサネットにお
いてはキャリアがないこと）を確認して、フレームの送
信を行う。しかし、前述のように、ある端末が送信した
フレームはある時間的なディレイをもって到達するた
め、ＬＡＮ上にフレームが流れていないときにフレーム
送信を行ったとしても、他の端末もフレーム送信を行っ
ている可能性は十分に有り得る。

【００４９】ＬＡＮでは、通常、ハード的な構成や伝送
路長の最大値が決められているため、ある端末が出力し
たフレームがある時間内には全ての端末に必ず届くこと
となる。この時間をＩＥＥＥ８０２．３の規格ではス
ロットタイムと呼んでおり、１０Ｍｂｐｓのものでは５
１．２μ秒と規定されている。

【００５０】本第２の実施の形態は上記ネットワークの
特性を利用し、第３図に示されるようにフレームの受信
開始でリセットされ、フレーム受信中にインクリメント
されるタイマを備える衝突対応処理部１７を設けると共
に、転送要求制御部１５に対し、フレームの宛先（ルー
ティング情報）と、フレームが書き込まれているフレー
ムバッファｍｅｍ１のアドレスとをセットし、上記タイ
マが衝突回避時間経過を示すまで、転送要求コマンドの
出力を抑制する。

【００５１】そして、上記タイマが衝突回避時間経過を
示す前に衝突が発生した場合には、その転送要求を破棄
し、衝突回避時間経過後にもＬＡＮ１からの正常なフレ
ーム受信が継続されているときには転送要求コマンドを
出力するように制御を行うようにして、衝突により破壊
されたフレームの中継を防止する。勿論、本実施例の構
成は、衝突が生じる可能性があるＬＡＮに接続される場
合にのみ採用すれば良く、衝突が生じる可能性がないＬ
ＡＮに対しては第１の実施の形態の構成を採用すること
になる。

【００５２】第２の実施の形態の構成を図３を参照して
説明する。本実施の形態では、送信部Ｒ１の受信処理部
１２と転送要求制御部１５との間に衝突対応処理部１７
を設ける。衝突対応処理部１７はタイマを有しており、
受信処理部１２から受信開始の通知を受けると、タイマ
を起動する。タイマは衝突回避時間を計時し、当該衝突
回避時間を越えると衝突対応処理部１７は正常受信を転
送要求制御部１５及び書込制御部１６へ通知する。この
正常受信の通知は、書込制御部１６にとって第１の実施
の形態における受信開始の通知に匹敵する。

【００５３】フレームの衝突は例えば、ＬＡＮ１上の信
号レベル検出や送信信号をＬＡＮ１の媒体から受信して
送信した信号と比較するなどの手法により端末において
監視され、衝突があるとフレーム送信が止められる。従
って、衝突が生じた場合には、受信処理部１２に対する
フレームの到来がなくなり、受信処理部１２はフレーム
受信の継続を示す信号を衝突対応処理部１７に対して送
出しなくなる。この結果、衝突対応処理部１７ではタイ
マがリセットされる。そして、衝突対応処理部１７は衝
突発生を転送要求制御部１５及び書込制御部１６へ通知
する。これにより転送要求制御部１５は転送要求コマン
ドを廃棄し、書込制御部１６はポインタを歩進すること
なく保持し、次に端末からフレームが送信されてきた場
合に備える。斯して、衝突の発生したフレームに対する
転送要求及びフレームバッファｍｅｍ１への格納等の不
要な動作の防止を図ると共に、破壊されたフレームの中
継を防止できる。他の動作は第１の実施の形態の動作に
等しい。

【００５４】上記第１、第２の実施の形態に係るＬＡＮ
間接続装置においては、各送受信部間で転送要求・転送
完了コマンドを時分割多重化された第３のバスＢＵＳ３
を介して通知している。この第３のバスＢＵＳ３上でビ
ットエラー等が発生する場合に備え、転送要求制御部１
５、転送要求受付処理部２５にそれぞれパリティチェッ
ク等を行う機能を持たせる。これによりコマンドにパリ
ティチェック用のビットを含めるならば、パリティチェ
ック等でそのコマンドを破棄することができる。この手
法により、間違った転送要求・転送完了コマンドが送受
されることによる処理が行われることはなくなるが、そ
の時の転送要求・転送完了コマンド自体が消えてしまう
ため、そのフレームはＬＡＮ間接続装置ＬＳ１内で破棄
等されてしまう。

【００５５】転送要求コマンドが破棄された場合には、
１個のフレームが捨てられてしまう問題があるが、これ
により、エラーに基づく処理が継続されることによりシ
ステム全体にエラーが波及するような大きな問題とはな
らない。しかし、転送完了コマンドが捨てられた場合に
は、フレームバッファｍｅｍ１の対応するエリアはＬＡ
Ｎ間接続装置がリセットされない限りリリースされるこ
とが無く、バッファの個数が減ってしまう。

【００５６】通常、ＬＡＮ間接続装置は２４時間通電状
態で運用される場合が多く、使用可能なバッファエリア
が徐々に減っていくことによって、フレームを受け取る
ことができなくなってしまうことによって、各端末の上
位プロトコルによる再送が頻発し、最終的には使えなく
なってしまう可能性がある。

【００５７】上記現象は、ブロードキャストフレームが
多い場合に特に顕著となりやすい。それは、ブロードキ
ャス卜の場合、全てのポートが転送完了を受信ポートに
対し通知しない限りは、そのフレームバッファはリリー
スされないからである。

【００５８】上記に対する解決手段として、バッファエ
リアが所定閾値を越えて少なくなった場合に、強制的に
全てのバッファエリアをリリースすることが考えられる
が、ネットワークの負荷が高くてバッファエリアが減っ
ているのか、リリースできずに残っているのかの判断は
できないため、正常動作がなされているにも関わらず、
バッファが強制的にリリースされて、パケットを大量に
破棄してしまう危険性もある。

【００５９】第３の実施の形態に係るＬＡＮ間接続装置
は、フレームバッファが装置内部のエラーにより減少し
てしまうことや、正常に通信されているフレームを破棄
することを無くするものである。

【００６０】そこで、フレームバッファｍｅｍ１に対す
る書き込み管理を行っている書込制御部１６において、
各バッファナンバー対応のフラグに、タイマカウンタを
設け、そのフラグをビジー状態にセットした際に、タイ
マカウンタにディフォルト値を書き込み、フラグがビジ
ー状態である間は、ある一定間隔で、タイマーカウンタ
ーをデクリメントし、デクリメントされた結果、タイマ
カウンタの値がゼロになった時点で、強制的に、フラグ
をリセットするようにする。これにより、所定時間以上
リリースされないバッファエリアに関してのみ、強制的
にリリースすることが可能となり、内部のコマンド転送
エラーやハードウェアの一部の故障によるバッファエリ
アの減少を防ぐことが可能なＬＡＮ間接続装置を提供で
きる。

【００６１】第３の実施の形態に係るＬＡＮ間接続装置
は、第１、第２の実施の形態に係るＬＡＮ間接続装置に
おける書込制御部１６を図４に示される書込制御部１６
Ａのように構成したものである。１６７は、各バッファ
毎のステータスを示すレジスタアレイであり、各バッフ
ァナンバー毎に、Ｆｌａｇ、Ｄｉｒ、ＴＭＲの各フィー
ルドが設けられている。Ｆｌａｇフィールドは、当該バ
ッファナンバーのフレームバッファが使用中か否かを示
すフラグである。Ｄｉｒフィールドは、当該バッファナ
ンバーのバッファに記憶されたフレームの転送先をセッ
トするためのフィールドであり、個別宛先のときには対
応するルーティング情報（ポート）がセットされ、一斉
同報のときには全ての送信部に対応するルーティング情
報（ポート）がセットされ、転送完了時に対応のルーテ
ィング情報（ポート）がリセットされる。ＴＭＲのフィ
ールドは、当該バッファナンバーのバッファが使用され
始めてからの経過時間がセットされる。

【００６２】書込制御部１６Ａには、上記レジスタアレ
イ１６７以外に、コマンド処理部１６１、受信開始受付
部１６２、タイマ１６３、排他制御部１６４、ＴＭＲ管
理部１６５、フラグ検出部１６６、バッファナンバーレ
ジスタ１６８が備えられている。フラグ検出部１６６
は、レジスタアレイ１６７のＦｌａｇフィールドをスキ
ャンして空きバッファのバッファナンバーを検索し、フ
レーム書込部１４より書込終了の通知を受けた段階で次
の空きバッファナンバーをバッファナンバーレジスタ１
６８へセットする。

【００６３】受信処理部１２が受信開始の通知を行う
と、受信開始受付部１６２は、バッファナンバーレジス
タ１６８にセットされているバッファナンバーのＴＭＲ
フィールドに規定値を書き込み、また、同バッファナン
バーのＦｌａｇフィールドをビジーにセットするととも
に、そのバッファナンバーを転送要求制御部１５にセッ
トする。コマンド処理部１６１は、転送要求制御部１５
が転送する転送要求コマンド、また受信する転送完了コ
マンドに対応する処理部であり、転送要求コマンドの場
合には、バッファナンバーレジスタ１６８にセットされ
ているバッファナンバーに基づき、レジスタアレイ１６
７の該当するＤｉｒフィールドに宛先ポートナンバー
（ルーティング情報）をセットする。また、転送要求制
御部１５が転送完了コマンドを受け取ると、このコマン
ドにあるバッファナンバーに対応するレジスタアレイ１
６７の該当するＤｉｒフィールドの宛先ポートナンバー
（ルーティング情報）をリセットし、また、全ての宛先
ポートナンバー（ルーティング情報）がリセットされる
とＦｌａｇフィールドをリセットする。

【００６４】タイマ１６３は、一定時間間隔で排他制御
部１６４にパルスを与える。排他制御部１６４はレジス
タアレイ１６７へのアクセスを管理する制御ロジックで
あり、コマンド処理部１６１、受信開始受付部１６２、
ＴＭＲ管理部１６５及び、フラグ検出部１６６が同一タ
イミングでレジスタアレイ１６７にアクセスすることが
ないように排他制御を行う部分である。排他制御部１６
４は、タイマ１６３からのパルス間隔に基づき順次に必
要な時間間隔で、コマンド処理部１６１、受信開始受付
部１６２、ＴＭＲ管理部１６５、フラグ検出部１６６の
それぞれへ許可信号をイネーブルとして与える。コマン
ド処理部１６１、受信開始受付部１６２、ＴＭＲ管理部
１６５、フラグ検出部１６６は、許可信号がイネーブル
の時のみレジスタアレイ１６７にアクセス可能である。

【００６５】ＴＭＲ管理部１６５は、レジスタアレイ１
６７のＴＭＲフィールドの管理を行う構成部分であり、
一定時間間隔でレジスタアレイ１６７の全てのバッファ
ナンバーをスキャンし、Ｆｌａｇフィールドがセットさ
れているものに関しては、ＴＭＲフィールドにセットさ
れている値をデクリメントする。ＴＭＲ管理部１６５
は、ＴＭＲフイールドにセットされている値がゼロにな
ると、当該バッファナンバーのＦｌａｇを強制的にリセ
ットする。ＴＭＲ管理部１６５のレジスタアレイ１６７
に対するアクセスは１バッファナンバーに関して連続し
て可能なように、排他制御部１６４にてアサインされて
いる。つまり、あるバッファナンバーのＦｌａｇフィー
ルドを参照し、セットされているものに関してＴＭＲフ
ィールドにセットされている値をデクリメントし、ＴＭ
Ｒフイールドにセットされている値がゼロになると、当
該バッファナンバーのＦｌａｇを強制的にリセットする
という動作中は、他からレジスタアレイ１６７に対する
アクセスは禁止される。

【００６６】以上第３の実施の形態によれば、所定時間
以上リリースされないバッファエリアに関してのみ、強
制的にリリースすることが可能である。そして、ＬＡＮ
間接続装置内部のコマンド転送エラーやハードウェアの
故障によるバッファエリアの減少を防ぐことが可能とな
る。

【００６７】上記第１〜第３の実施の形態に係るＬＡＮ
間接続装置は、経路制御（宛先検索、端末アドレス登
録）をハードウェアにて行うことにより、経路制御がボ
トルネックとならないようにしている。ここに、経路制
御をハードウェアで実現するために、その実現方法を極
力簡略化させており、宛先に係る端末のアドレスを所定
アルゴリズムによって、ルーティング情報メモリｍｅｍ
２の登録アドレスに変換する。上記変換方法は種々ある
が、例えば、ＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)等で用
いられるような所定の生成多項式を用いた割り算の余り
を使用して変換するような方法が知られている。これら
の方法は、２以上の端末アドレスに対応するルーティン
グ情報メモリの格納位置が同一になることを防止するた
めに採用されている。又、ＣＡＭ（連想記憶メモリ：co
ntents addressable memory ）を使用する場合もある。
ＣＡＭを使用すれば、ルーティング情報が同一場所にな
ることはまったくなくなるが、しかし、ＣＡＭは記憶容
量が小さく、かつ、高価（一般的はＤＲＡＭ，ＳＲＡＭ
と比較し）であり、かつ、処理速度が遅いためボトムネ
ックとなる可能性もある。

【００６８】しかしながら、実際にはいかなる変換方式
を用いたとしても、２以上の端末アドレスに対応するル
ーティング情報メモリの格納位置が同一になることがあ
り、第１〜第３の実施の形態に係るＬＡＮ間接続装置で
は、登録できていない端末アドレス宛のフレームは宛先
不明であると判断し、全てのポートに対し一斉同報する
手法を採っている。しかしながら、ルーティング情報を
登録することができないために一斉同報が行われること
は、本来の宛先ではない端末に対してフレームの送信が
行われることになり、フレームを受ける側では不要な配
信が行われる不具合があり、また、フレームの送信側か
らすると秘密性の保持等からの問題が生じることにな
る。

【００６９】第４の実施の形態は、経路制御を高価なＣ
ＡＭを用いることなくハードウエアで行い、かつ、端末
アドレスがルーティング情報メモリ上でぶつかる可能性
を極力無くし、宛先不明による一斉同報を抑制するＬＡ
Ｎ間接続装置を実現する。そのために、ルーティング情
報メモリｍｅｍ２の１登録アドレスに対して、複数の登
録が行えるようにエリアを形成する。１登録アドレスと
は、フレームの経路情報から計算されたルーティング情
報メモリｍｅｍ２のアドレスに対応する。複数の登録エ
リアの１個分を１ページとし、１登録アドレスに対し複
数のページを存在させる。

【００７０】第４の実施の形態に係るＬＡＮ間接続装置
のルーティング情報メモリは、図５に示されるように構
成されている。つまり、１登録アドレスに対し２ページ
ずつの登録エリアを有する。そして、２つの登録エリア
は、例えば、登録アドレス−１−ｐ１、登録アドレス−
１−ｐ２のように、ページにより区別される。各ページ
には、登録の有無を示すＦｌａｇ（フラグ）フィール
ド、端末アドレスフィールド、接続ポート番号（第１の
実施の形態のルーティング情報（Ｔ２等）と同意である
が、ここではＴを取って示してある。）フィールド、制
御フィールドが設けられている。制御フィールドには、
一斉同報の転送禁止ポート情報やこの情報のライフタイ
マー等がセッ卜されているが、ここでは直接に発明と関
係しないのでその詳細なる説明を省略する。

【００７１】図６、図７には、ルーティング情報メモリ
ｍｅｍ２に対するルーティング情報の検索及び登録の動
作フローチャートが示されているので、これに基づく動
作を説明する。ここでは、端末アドレス000011223344の
端末から端末アドレスAA0011223344の端末ヘフレーム
（Ｆｌ）が送信された場合を説明する。ポートｐ２に接
続されたＬＡＮ１からフレームＦ１が入力されると、ル
ーティング制御部１３はフレームＦ１から宛先アドレス
AA0011223344、送信元アドレス000011223344検出し、宛
先アドレスAA0011223344から、ルーティング情報メモリ
ｍｅｍ２の登録アドレスを算出する（Ｓ１）。算出した
結果、登録アドレス−２が得られる。ここで、登録アド
レスにページ数「１」がセットされ、登録アドレス−２
−１が得られる（Ｓ２）。ルーティング情報メモリｍｅ
ｍ２の登録アドレス−２−１（第１ページ目）をリード
して（Ｓ３）、Ｆｌａｇフィールドにて、情報が登録さ
れているかどうかをチェックする（Ｓ４）。

【００７２】この例では、図５に示されるように登録ア
ドレス−２−１のＦｌａｇフィールド値が１であること
から、登録されていることになり、次のフィールドであ
る端末アドレスをチェックする（Ｓ５）。このステップ
Ｓ５では、具体的には、宛先アドレスであるAA00112233
44が登録されている経路情報に係るアドレスと一致する
か否か検出する。ルーティング情報メモリｍｅｍ２に登
録されている経路情報に係るアドレスは000039123456で
あり、宛先アドレスであるAA0011223344とは異なること
から、登録アドレスのページ数を１インクリメントし、
２ページとして登録アドレス−２−２を得る（Ｓ６）。
ここで、１登録アドレスにおけるページ数は２ページで
あるため、最終ページを超過したかの判断ステップ（Ｓ
７）ではＮｏ分岐し２ページ目をリードする（Ｓ３）。
そして、１ページ目と同様のチェックを行う（Ｓ４）
と、宛先アドレスであるAA0011223344と同一アドレスが
登録されていることから、ステップＳ５からステップＳ
８へ進み、このアドレスの端末が接続されているポート
番号４を得てこのポート４に対し、個別の送信要求を行
う（Ｓ８）。

【００７３】もし、ステップＳ６において１インクリメ
ントした結果が、３ページ目となった場合には、ルーテ
ィング情報メモリｍｅｍ２に宛先アドレスであるAA0011
223344が登録されていなかったことになり、ステップＳ
９の一斉同報の送信要求を行い、ステップＳ１０以降に
示される送信元経路情報に関する検索・登録処理へ移る
ことになる。

【００７４】次に、ステップＳ１０以降の送信元の経路
情報に関する処理に移る。宛先アドレスの検索時と同様
の演算によって、送信元アドレス000011223344からは登
録アドレス−３が算出される（Ｓ１０）。ここで、ペー
ジ１のアドレスをセットし、登録アドレス−３−１を得
て（Ｓ１１）、これを用いてルーティング情報メモリｍ
ｅｍ２をリードする（Ｓ１２）。登録アドレス−３−１
のＦｌａｇフィールドをチェックすると、値がゼロであ
ることから、このページには経路情報が登録されていな
いと判断し（Ｓ１３）、空きページレジスタにぺージ１
をセットし（Ｓ１５）、登録アドレスのページ数を１イ
ンクリメントし、２ページとして登録アドレス−３−２
を得る（Ｓ１６）。ここで、１登録アドレスにおけるペ
ージ数は２ページであるため、最終ページを超過したか
の判断ステップ（Ｓ１７）ではＮｏ分岐し２ページ目を
リードする（Ｓ１２）。２ページ目には送信元アドレス
000011223344と同じ経路情報に係るアドレス0000112233
44が登録されていることから、経路制御処理を終了する
（Ｓ１３，Ｓ１４）。

【００７５】上記に対し、もし、２ページ目にも経路情
報がセットされていなかったり（Ｓ１３）、登録されて
いたアドレスが送信元アドレスと異なる場合（Ｓ１４）
には、最終ページである２ページ目まで検索したことか
ら、この送信元アドレスに関しては未登録であると判断
できる（Ｓ１７）。そこで、空きページレジスタを参照
し（Ｓ１８）、空きページが１ページ目であることか
ら、登録アドレス−３−１を得て（Ｓ１９）、Ｆｌａｇ
フィールド＝１，端末アドレス=000011223344,接続ポー
ト番号＝０２を書き込む（Ｓ２０）。

【００７６】上記第４の実施の形態に係るＬＡＮ間接続
装置によれば、複数の異なる宛先アドレスに基づき演算
した結果の２つの登録アドレスが、ルーティング情報メ
モリの同一アドレスとなるとしても、ルーティング情報
メモリの同一アドレスに複数の経路情報が格納可能であ
ることから、演算結果の登録アドレスが同一となること
による宛先不明状態の発生が殆どなく、不必要な一斉同
報を行うことが無くなり、かつ、簡単なハードウェアに
より経路制御機構を実現可能である。なお、複数ページ
へのアクセスが、転送性能に影響を与える場合には、ペ
ージ数を少なくすることにより、性能への影響を極力な
くすことや、登録端末数が非常に多く、一斉同報を押さ
えたい場合にはページ数を多くする等も可能である。

【００７７】ＬＡＮ間接続装置には、全て同種のＬＡＮ
しか接続できないのものと、異なる種別のＬＡＮを接続
できるものとの２タイプが存在する。前者のタイプのも
のは、ＬＡＮ間接続装置に対する入出力速度に差がない
ため、受信フレームを全て受信完了する前に宛先のポー
トに送信することが可能である。一方、種別が異なるＬ
ＡＮとしては、フレームのフォーマットが異なるもの
と、フレームのフォーマットは同じであるが伝送速度が
異なるものがある。ここでは、伝送速度のみ異なる場合
について説明する。

【００７８】伝送速度のみ異なるＬＡＮとして、ＩＥＥ
Ｅ８０２．３で規定されている、10Base-Tと、100Bas
e-T などを挙げることができる。異なる伝送速度のＬＡ
Ｎ間を接続する場合、100Base-T から10Base-Tへの転送
のように、速い速度のＬＡＮから遅いＬＡＮへの転送に
おいては問題が生じにくい。しかし、10Base-Tから100B
ase-T への転送のように、伝送速度の遅いＬＡＮから速
いＬＡＮへの転送ではバッファから読み出すスピードが
書き込むスピードより速いため、読出アドレスが書込ア
ドレスを追い越してしまう現象（アンダーラン）が発生
してしまう。

【００７９】これを解決するためには、フレームを全て
受信した後、転送要求を行うことによる中継動作を行え
ば問題ない。しかし、このように構成したＬＡＮ間接続
装置によって同一速度のＬＡＮ間を接続する場合には上
記第１〜第４の実施の形態にて実現した低遅延性が犠牲
となる。

【００８０】そこで、第５の実施の形態に係るＬＡＮ間
接続装置は、伝送速度の異なる複数のＬＡＮ間を接続す
るＬＡＮ間接続装置であり、同一速度のＬＡＮ間では宛
先を検出して直ちに中継動作を行う一方、異なる速度の
ＬＡＮ間のでは、速度の速いＬＡＮから遅いＬＡＮへの
中継においては、同一速度のＬＡＮ間と同様に宛先を検
出して直ちに中継動作を行い、速度の遅いＬＡＮから速
いＬＡＮへの中継においては、フレームを全て受信した
後に中継動作を行う。これらの制御を簡単なハードウェ
アで実現したＬＡＮ間接続装置を提供する。

【００８１】第５の実施の形態に係るＬＡＮ間接続装置
は、第１のフレームを受信すると受信部が経路制御を行
うとともに、当該フレームをフレームバッファｍｅｍ１
へ書き込み、宛先のポートが判明すると直ちに、もしく
は、衝突回避時間経過後、宛先ポート番号に該当する送
信部へ、書き込みバッファナンバーとともに、自ポート
が接続しているＬＡＮの種別コード（例えば、速度の大
きいものほど、大きい値をセットするようにしておく）
を入れた転送要求コマンドを転送し、フレーム受信が完
了するとフレーム長、エラーの有無を入れた受信完了コ
マンドを宛先ポートに該当する送信部へ転送し、一方、
上記送信部では、転送要求コマンド及び受信完了コマン
ドを受け取ると、宛先ポート番号を受信ポー卜番号に差
し替え、転送要求コマンドを転送要求種別１とし、受信
完了コマンドを転送要求種別２とし、読出キュー蓄積部
へ書き込み、読出キュー蓄積部の読出キューを取り出
し、転送要求種別１であった場合には、キューにセット
されていた種別コードを中継先ＬＡＮの種別コードと比
較して同一もしくは大きい値であった場合には、受信ポ
ート毎にあるレジスタをリセットし、転送要求に係るバ
ッファリードを開始する一方、転送要求にセットされた
種別コードの方が中継先ＬＡＮの種別コードよりも小さ
い場合には、転送要求の内容を上記レジスタに書き込
み、上記読出キュー蓄積部から次の読出キューを取り出
し、次読出キューが転送要求種別２であった場合には上
記レジスタをリードし、そこに転送要求がセットされて
いれば、転送要求種別２のフレームのエラー種別をチェ
ックし、エラーがなければ転送要求に係るバッファから
フレームを読出し、もしエラー種別がエラーであるとき
には対応する転送要求を破棄することにより、ＬＡＮ間
の速度の相違によるバッファのアンダーランが生じるこ
となく、かつ、同一速度のＬＡＮ間を中継する場合に
は、装置内における遅延を所定に抑制することを特徴と
する。

【００８２】本第５の実施の形態に係るＬＡＮ間接続装
置の構成は、第１図に示したＬＡＮ間接続装置と基本的
に同一であり、その要部が図８に示されている。また、
読出しキュー蓄積部２６Ａの１エントリー分のフォーマ
ットが図９に示されている。キュー蓄積部２６Ａの１エ
ントリーは、転送要求フィールド、受信ポート番号フィ
ールド、バッファナンバー／フレーム長フィールド、Ｌ
ＡＮ種別コード／エラー情報フィールドから構成され
る。上記転送要求種別フィールドは受信側から送られる
転送要求と受信完了を識別するためのフィールドであ
る。この転送要求種別フィールドが１の場合には転送要
求であることを示し、２の場合には受信完了であること
を示している。受信ポート番号フィールドは、転送完了
及び受信完了を通知してきた受信側のポート番号をセッ
トするフィールドである。バッファナンバーフィールド
は、転送要求種別１のときにセットされ、転送要求コマ
ンドに書かれた内容に係る読み出すべきバッファエリア
を示す番号がセットされるフィールドである。フレーム
長フィールドは、転送要求種別２の時にセットされ、受
信完了コマンドに書かれた内容に係るバッファに書き込
まれたフレームの長さ（バイト長）をセットするフィー
ルドである。ＬＡＮ種別コードフィールドは、転送要求
種別１のときにセットされ、転送要求コマンドに書かれ
た内容に係る転送要求を行った受信ポートに接続されて
いるＬＡＮの種別コードをセットするフィールドであ
る。エラー情報フィールドは、転送要求種別２のときに
セットされ、受信したフレームがエラーであったかどう
かを示すものであり、もし、エラー状態がセットされて
いた場合には、転送要求コマンドにセットされていたバ
ッファエリアは既に解放されていることを示す。本フィ
ールドは受信完了コマンドに書かれた内容をセットす
る。

【００８３】送信部には図８に示されるように、受信部
から送られてくる転送要求中のＬＡＮ種別情報と当該送
信部に接続されたＬＡＮ種別情報とに基づき、２つのＬ
ＡＮの伝送速度を比較し、比較結果に応じて直ちにフレ
ームバッファからの読出しを行うか否かを制御するフレ
ーム読出制御手段２７０が備えられている。

【００８４】フレーム読出制御手段２７０は、読出キュ
ー処理部２７、リードポインタ２７１、種別コードレジ
スタ２７２、保留用レジスタ２８が備えられている。受
信部Ｒ１側が10Base-Tのポート（ｐ１）であり、このポ
ートｐ１からフレームを受信し、100Base-T のポート
（ｐ２（送信部Ｔ２側））へ送信する場合について説明
する。受信部Ｒ１側でフレームを受信し経路制御を行い
ポートｐ２に対し、転送要求コマンド（Ｐ２，ＢＮ１，
Ｔ１０）を第３のバスＢＵＳ３へ送出する。

【００８５】上記に対し送信部Ｔ２の転送要求受付処理
部２５は上記転送要求コマンドを受け取り、その受け取
り時のタイムスロット番号（ＴＳ１）とともに当該転送
要求コマンドを読出キュー制御部２３へ送出する。読出
キュー制御部２３は、この転送要求コマンドに基づき、
転送要求であるため転送要求種別１を得て、受け取り時
タイムスロット番号（ＴＳ１）から受信ポート番号Ｐｌ
を得て、転送要求コマンド（Ｐ２，ＢＮ１，Ｔ１０）か
らバッファナンバーＢＮ１及びＬＡＮ種別コードＴ１０
を得て、ライトポインタ２３１が示す読出キュー蓄積部
２６Ａ内のライトポインタ位置（ＰＰ１）に書き込む。

【００８６】そこで、読出キュー処理部２７は、リード
ポインタ２７１が示すリードポインタ位置（ＰＰ１）を
読み出し、ポインタの値を１インクリメントする。種別
コードレジスタ２７２には自ポートのＬＡＮ種別Ｔ１０
０がセットされている。読出キュー処理部２７は、上記
リードポインタ位置（ＰＰ１）から読み出したコマンド
に含まれるＬＡＮ種別コードを種別コードレジスタ２７
２にセットされているＬＡＮ種別コード１００とを比較
し、リードポインタ位置（ＰＰ１）から読み出したコマ
ンドに含まれるＬＡＮ種別コードがＴ１０であるかＴ１
００であるかに応じて以下のどちらかの処理を行う。 a)種別コード＝Ｔ１０のとき→保留用レジスタ２８の上
記受信ポートＰ１の対応エリアヘ、上記で読み出したコ
マンドを書き込む。 b)種別コード＝ＴＩ００のとき→フレーム読出部２４へ
バッファナンバーＢＮ１の先頭アドレスａｄ１をセット
し、保留用レジスタ２８の上記受信ポートＰ１の対応エ
リアをクリアする。本例では、リードポインタ位置（Ｐ
Ｐ１）から読み出したコマンドに含まれるＬＡＮ種別コ
ードがＴ１０であるから、ａ）に対応の処理を行うこと
になる。

【００８７】そして受信部Ｒ１においてフレームの受信
が完了し、全てのフレームをフレームバッファｍｅｍ１
に書き込むと、送信部Ｔ２（ポートｐ２）に対し転送完
了コマンド（Ｐ２，Ｌ１，Ｅ０）を第３のバスＢＵＳ３
へ送出する。送信部Ｔ２（ポートｐ２）では、当該転送
完了コマンドを転送要求受付処理部２５が受け取り、そ
の時のタイムスロット番号（ＴＳ１）とともに当該転送
完了コマンドを読出キュー制御部２３へ転送する。読出
キュー制御部２３は、転送完了コマンドに基づき転送完
了コマンドであることから送信要求種別２を得て、また
転送完了コマンド内からフレーム長Ｌ１を得て、更に転
送完了コマンド内からエラー情報（Ｅ０）を得て、これ
らをライトポインタ２３１が示す読出キュー蓄積部２６
内のライトポインタ位置（ＰＰ２）に書き込む。

【００８８】次に、読出キュー処理部２７は、リードポ
インタ２７１が示す読出キュー蓄積部２６内のリードポ
インタ位置（ＰＰ２）を読み出し、以下のいずれかの場
合であるかを判断し、対応する処理を行う。ａ）保留用レジスタ２８の受信ポートｐ１に対応するエ
リアに情報がセットされており、且つエラー情報がエラ
ー無し（Ｅ０）を示すとき→送信側のＬＡＮの伝送速度
が大きい場合であり、係る場合には、フレーム読出部２
４へ上記リードポインタ位置（ＰＰ２）から読み出した
バッファナンバーＢＮ１の先頭アドレスａｄ１をセット
しフレームの読み出しを行わせて、保留用レジスタ２８
の受信ポートｐ１に対応するエリアをクリアする。ｂ）保留用レジスタ２８の受信ポートｐ１に対応するエ
リアがクリアされているとき→既にフレーム読出部２４
によるバッファナンバーＢＮ１からのフレームの読み出
しが行われているので、何等の処理を行わない。ｃ）保留用レジスタ２８の受信ポートｐ１に対応するエ
リアに情報がセットされており、且つエラー情報がエラ
ー有り（Ｅ１）を示すとき→エラーが生じたため、中継
は無意味であるから、保留用レジスタ２８の受信ポート
ｐ１に対応するエリアをクリアして終了する。以上の動
作によって、接続されるＬＡＮの伝送速度が異なってい
る場合に速度差を吸収して適切な中継を可能とし、ま
た、接続されるＬＡＮの伝送速度が同一の場合にはフレ
ームの受信完了まで待つことがないから低遅延の中継を
行うことが可能である。

【００８９】上記各実施の形態に示されているようにフ
レームバッファｍｅｍ１やルーティング情報メモリｍｅ
ｍ２をアクセスする場合において、時分割多重化された
バスを利用することにより、各送受信部に接続されてい
るＬＡＮの伝送容量に対応する速度を簡単なハードウェ
アで確保することが可能である。

【００９０】上記のようにバスを時分割多重して利用す
るものでは、時分割のスロット番号を１つのデバイス
（タイムスロット情報通知部３０）が生成し、それをバ
スラインを介して各バスアクセス部に対し送出する構成
を採用している。

【００９１】この方法では、ポート数が多くなると、そ
れに比例して時分割多重化されたスロット数も多くな
る。また、バスに接続されるデバイスの数も多くなる。
そのために、スロット番号を出力するデバイスには、大
きな電流をドライブできる能力が必要となってしまう。
また、大電流をドライブする能力を備えたとしても、ス
ロット番号を受けるデバイスの増加に伴いドライバでの
遅延やバスラインでの遅延が生じ、時分割多重化バスの
クロックスピードを上げられないという問題点が発生す
る。

【００９２】更に、スロットナンバーは一般的に単純に
インクリメントされるのみであるため、全てのｂｉｔが
論理的にオール“１”からオール“０”に変化すること
があり、係る場合には誤動作やノイズの原因となってし
まう場合もある。

【００９３】第６の実施の形態に係るＬＡＮ間接続装置
は、送受信ポート数が増加しスロット番号を多くしたい
場合に、上記問題点を解決して時分割多重化バスのスロ
ット番号通知を行い得るようにし、容易に内部の総伝送
容量をアップさせる。

【００９４】第６の実施の形態に係るＬＡＮ間接続装置
は、図１０に示されるように、バスＢＵＳ（図１、図２
の第１〜第３のバス）の各タイムスロットに同期したバ
スクロックを生成するバスクロック生成部３１と、この
バスクロック生成部３１から出力されるバスクロックを
受けて、バスＢＵＳのタイムスロットの１周期分の数の
バスクロックのタイミングで同期信号を出力するタイム
スロット同期検出部３３とが備えられている。上記バス
クロック生成部３１の出力はクロックドライバ３２によ
って各デバイスに分配され、また、タイムスロット同期
検出部３３の出力は同期信号ドライバ３４により各デバ
イスに分配される。Ｒ１〜Ｒｎ，Ｔ１〜Ｔｎは上記バス
クロック及び同期信号を受けるデバイスである各受信部
及び各送信部を示している。

【００９５】各受信部及び各送信部Ｒ１〜Ｒｎ，Ｔ１〜
Ｔｎには、上記バスクロック生成部の出力及び上記タイ
ムスロット同期検出部の出力に基づき、バススロット番
号を再生するバススロット番号再生部１８１が設けら
れ、当該受信部または当該送信部Ｒ１〜Ｒｎ，Ｔ１〜Ｔ
ｎは割り当てられたバススロット番号のときにバスアク
セスを行うことを特徴とする。

【００９６】上記の第６の実施の形態に係るＬＡＮ間接
続装置の動作を説明する。バスクロック生成部３１によ
り生成されたバスＢＵＳのマスタークロックを基に、タ
イムスロット同期検出部３３では、バスＢＵＳのスロッ
ト数カウンタをインクリメントする。そのスロット数カ
ウンタの値をデコーダに入力し、ｍａｘ値の時に１スロ
ット間隔だけ論理的ゼロ、それ以外の値の時には論理的
１の同期信号を出力する。

【００９７】上記バスクロック生成部３１の出力である
マスタークロックと、タイムスロット同期検出部３３の
出力である同期信号をクロックドライバ３２、同期信号
３４を介して各送受信部Ｒ１〜Ｒｎ，Ｔ１〜Ｔｎに配信
する。それを受け取った各送受信部Ｒ１〜Ｒｎ，Ｔ１〜
Ｔｎでは、バススロット番号生成部１８１にてスロット
番号を再生する。バススロット番号生成部１８１は、マ
スタークロックを基にバスＢＵＳのスロット数カウンタ
をインクリメントする。また、同期信号をこのカウンタ
の同期型リセット入力とし、当該同期信号が論理的ゼロ
の時のクロックの立ち上がりにてカウンタの値がゼロに
なるように構成される。このカウンタの値をスロット番
号としてバスアクセス許可制御部１８２に対し出力され
る。

【００９８】バスアクセス許可制御部１８２では、バス
スロット番号生成部１８１のスロット番号をデコード
し、バスＢＵＳのタイムスロットの中で、自装置がアサ
インされているスロット時のみ、論理的ゼロを各バスア
クセス部分（１３，１４，１５）に出力する。ルーティ
ング制御部１３、フレーム書込部１４、転送要求制御部
１５は、バスアクセス許可制御部１８２からの信号が論
理的ゼロの間、バスＢＵＳに対するアクセスが許可され
る。

【００９９】ＬＡＮに接続される端末は今後も各種のも
のが増加すると考えられ、かつその端末のプロセッサの
能力の高度化やネットワークを介したアプリケーション
の増加に伴い、ＬＡＮに対する性能の要求はますます高
くなる予想される。その要求に対応するため、ＬＡＮの
伝送速度を上昇させることが考えられるが、そのために
は端末のＬＡＮインタフェース部分のハードウェアやソ
フトウェアの変更が必要となり、かなりの投資と移行に
伴い多大な時間が必要であり、あまり現実的ではない。

【０１００】そこで、本課題を解決する手段としては、
１つのＬＡＮに接続する端末台数を抑制し、その分ＬＡ
Ｎの本数を増加させる手法が考えられる。これに対応す
るためにはＬＡＮ間接続装置にも多ポー卜を収容可能な
ものが必要である。導入当初から今後増加するＬＡＮの
個数を見越して多ポートを収容するＬＡＮ間接続装置を
当初から設置することは、製品の価格が下がっていく可
能性があるＬＡＮ間接続装置においては得策ではない。

【０１０１】上記に対しては、オプションスロットにＬ
ＡＮインタフェースを追加させる構成のＬＡＮ間接続装
置で対応させることが考えられる。しかし、係る構成の
ＬＡＮ間接続装置は、当然、最大構成を前提としている
ため、最大構成で使わない場合には、余分な部分が存在
するため、オプションスロット型ではないもの（以下Ｂ
ＯＸ型）に対して相対的にコストが高い製品となってし
まう。

【０１０２】その他の対応策としては、ＢＯＸ型ＬＡＮ
間接続装置を、そのシステムに応じて積み重ねてポート
数を増加させる方法（スタッカブル型）もある。しか
し、係る構成も、オプションスロットタイプと同様、最
大構成を前提としているため、１台で使用する場合には
積み重ねできないタイプ（スタンドアロン型）に較べ、
相対的に高くなってしまう。また、最大構成を前提とし
ていないものでは、積み重ねていくに従って性能が落ち
る問題がある。

【０１０３】第７の実施の形態に係るＬＡＮ間接続装置
は、１台で使用する場合にはスタンドアロンとしての最
大構成での性能を保証し、また、スタッカブル型のよう
に積み重ねていく、もしくは、オプション型でのカード
数の増加に対し、それに応じて内部の性能を増加させる
ことを可能とすることにより、システムに応じて内部の
性能を変更することが可能である。

【０１０４】第７の実施の形態に係るＬＡＮ間接続装置
は図１１に示されるように、受信部と送信部ＴＲとの数
に応じてバスクロックとタイムスロットの時間間隔を変
更して生成する時間間隔変更手段３２０が備えられ、上
記受信部送信部ＴＲとは、上記時間間隔変更手段３２０
により生成されたバスクロックとタイムスロットの情報
に基づきバスアクセスを行う。

【０１０５】上記構成により、スタンドアロンでの使用
の場合には、その最大構成を満足する内部バスの転送ス
ピードを持たせたＬＡＮ間接続装置として動作し、サポ
ートするＬＡＮの数が増加した場合には、それに対応可
能な内部バスのスピードを増加させることによって総合
のスロット数を増加させ、また、フレームバッファメモ
リを高速なものに変化させ、ＬＡＮシステムの構成変更
に対し無駄な投資を行う必要をなくする。

【０１０６】図１１における基本クロック源３１０は、
基本クロックを発生する。時間間隔変更手段３２０に
は、装置がサポートするＬＡＮの接続数を保持するサポ
ートポート数レジスタＳＰ１が備えられ、ＭＰＵ（マイ
クロプロセッシングユニット）や物理的なスイッチ等か
らポート数を設定できる。また、基本クロック現３１０
から出力される基本クロック及びポート数レジスタＳＰ
１の設定値を受けてバスＢＵＳのマスタクロックを生成
するマスタクロック生成部３１１、マスタクロック生成
部３１１の出力及びポート数レジスタＳＰ１の設定値を
受けてスロット番号を生成するスロット番号生成部３１
２が備えられている。

【０１０７】まず、システムの立ち上げ時等に、ＭＰＵ
や物理的なスイッチからＳＰ１にポート数をセットす
る。基本クロック源３１０は、最大構成時のバスの転送
能力に応じたクロックをマスタクロック生成部３１１へ
出力している。マスタクロック生成部３１１は、ポート
数レジスタＳＰ１に設定されたポート数に従い、基本ク
ロック源３１０のクロックを分周し、バスＢＵＳのクロ
ックを生成する。スロット番号生成部３１２は、バスク
ロックを受けてポート数レジスタＳＰ１の内容に従いス
ロット番号を生成し各送受信部であるＴＲにセットす
る。

【０１０８】ＬＡＮ間接続装置のポート数を追加する
と、これに伴ってポート数レジスタＳＰ１にセットする
値を増加させる。これにより、マスタクロック生成部３
１１における分周比が小さくなり、高速なバスクロック
が生成されるとともに、スロット番号も大きくなる。ま
た、フレームバッファｍｅｍ１をアクセススピードが高
速で且つ容量の大きなものに交換することによって、送
受信部ＴＲは、高速なバッファアクセスが可能となり、
ポート数の増加に対して内部の転送速度の高速化が実現
できる。

【０１０９】なお、ポート数レジスタＳＰ１へ設定する
値の変更は、ポート数の増加に対して、ある数がまとま
ってから行っても細かく設定しても良い。また、ポート
数の増加ではなく、接続されるＬＡＮの伝送速度が速く
なった場合においても、同様の手法により実現可能であ
る。

【０１１０】ＬＡＮ間接続装置の運用管理においては、
各ポート単位の送受信数やエラー発生回数（以下統計情
報）は重要な情報となるため、ほとんどの装置おいて何
らかの手段を用いて外部から読み取ることが可能となっ
ている。そのためのハードウエアとしては、各送受信
部、経路制御部、内部転送の制御部毎にカウンタを設
け、統計情報をカウントし、ＭＰＵ等によって、それぞ
れの制御のカウンタをリードすることにより実現してい
る。

【０１１１】本発明の応用例としては、ＬＡＮスイッ
チ、スイッチングハブ、マルチポートブリッジ等と呼ば
れている装置があり、多数のポートをサポートして、性
能不足によるフレーム破棄をなくすため、上記各制御部
をハードウェア（特にＡＳＩＣ:Apllication Specefied
IC,ＧＡ:GateArrey, ＦＰＧＡ：Field Programable Ga
te Arrey）で実現している場合が多い。係る装置におい
ては、なるべく機器を小型で低消費電力化させるため、
通常、複数ポートの制御部を１個のデバイスにまとめる
場合が多い。

【０１１２】１個のデバイスに複数のポートの制御を集
積させる場合、できるだけたくさんのポート数を集積さ
せたいが、デバイスの容量の制限からそのポート数は制
限されてしまう。そこで、デバイス１個当たりの制御を
できる限り小さくしたいため、削除できる機能は極限ま
で削除させていく。その際に、統計情報に関しても必要
最低限のカウンタのみをサポートするようにしてしまい
がちである。

【０１１３】しかし、実際にＬＡＮシステムのトラブル
シューティングには様々な情報が必要であり、設計当初
に予定していた統計情報を全て取り出せるようになって
おくことが肝要である。必要と判断される情報は、１個
のデバイス内でしか通常判断できないものであり、外部
で判断することはできないものである。しかし、それぞ
れにカウンタを持たせると、ハードウェアリソース（Ｇ
Ａ等ではゲート数と呼ばれるもの）を大きくとりすぎて
しまい、本来の機能が実装できないこともあり得る。こ
の問題を解決する１手段として、発生頻度の多くない現
象に関しては、ＭＰＵ等のプログラミングデバイスに対
し、割込信号によって、現象を通知する場合が多い。

【０１１４】上記の場合、ハードウェアリソースはその
現象コードを保持させておくためのレジスタが数個あれ
ばよいため、各現象毎にカウンタを持たせるよりも、は
るかにハードウェアリソースを消費しない。しかし、こ
の方法では、割り込みを出力し、ＭＰＵがリードするま
でに起こった現象は通常は破棄されてしまう。１つの異
常が発生すると、それに付随して連続した異常状態が発
生する場合も多く、その場合、後から発生した現象に関
しては判らずじまいになってしまう。

【０１１５】また、通常はあまり起きないはずが、ある
異常状態をトリガとして、割り込みを発生する現象が頻
発してしまった場合には、ＭＰＵはその割り込みに追随
できず、その割り込み処理に忙殺され、そのために外部
からその異常状態さえも読み出すことが不可能な状態に
なることもあり得る。

【０１１６】本第８の実施の形態に係るＬＡＮ間接続装
置は、各送受信部をハードウェアで実現し、必要とされ
る統計情報を全て採取可能としながら、１デバイスに集
積する送受信部の集積度を高める。

【０１１７】本第８の実施の形態に係るＬＡＮ間接続装
置は、図１２に示されるように、送受信部ＴＲにおいて
生じたイベント情報を記憶するイベント情報記憶手段７
０と、バスＢＵＳ１に接続され、到来する上記イベント
情報記憶手段７０に対するアクセス要求に対する処理を
行うアクセス処理手段ＳＴと、送受信部ＴＲに設けら
れ、ここにおいて発生したイベント情報を上記アクセス
処理手段ＳＴへ上記バスＢＵＳ１を介して転送して書き
込みを要求するイベント情報処理手段６０とが備えられ
ている。

【０１１８】送受信部ＴＲには、各種事象を発生するイ
ベント信号発生部４０〜４２、イベント信号発生部４０
〜４２から送られるイベント信号を統計情報コードに変
換し、内蔵のＦＩＦＯ形式のバッファヘセットするとと
もに、そのバッファから読み出し、第１のバスＢＵＳ１
へ出力するバスアクセス部４３、タイムスロット情報通
知部３０から出力されたスロットナンバーからバスアク
セス許可信号を生成し、バスアクセス部４３ヘセットす
るスロットタイム生成部４４が備えられている。

【０１１９】アクセス処理手段ＳＴには、ＢＵＳ１から
受け取った信号から統計情報メモリ５５の該当アドレス
を生成し、メモリアクセス実行部５３へリード要求を行
い、メモリアクセス実行部５３がリードしたリードデー
タを＋１して、同一アドレスへの書き込み要求を行うア
クセス受付部５１、ＭＰＵ８０からの要求に応じて統計
情報メモリ５５のアドレスに変換し、メモリアクセス実
行部５３ヘリード要求をセットし、メモリアクセス実行
部５３からの応答をＭＰＵ８０へ返すアクセス受付部、
実際に統計情報メモリ５５へアクセスするメモリアクセ
ス実行部５３が備えられている。ＭＰＵ８０は、第２の
バスＢＵＳ２を介して統計情報メモリ５５のデータを取
り出すものである。統計情報メモリ５５には、イベント
（アドレス対応）に対応して、その発生回数が記憶され
る。

【０１２０】以上のように構成されたＬＡＮ間接続装置
の動作を説明する。例えば、イベント信号発生部４１に
て現象が発生すると、バスアクセス部４３はこれをコー
ドに変換し、ＦＩＦＯ形式のバッファヘセットする。Ｆ
ＩＦＯ形式のバッファにコードが書き込まれていると、
バスアクセス部４３は第１のバスＢＵＳ１の自タイムス
ロット時に、第１のバスＢＵＳ１へそのコードを出力す
る。

【０１２１】アクセス受付部５１は、第１のバスＢＵＳ
１からコードを受け取り、その時のタイムスロットと受
け取ったコードから所定計算にて、統計情報メモリ５５
のアドレスを生成し、メモリアクセス実行部５３に対
し、リード要求を行う。メモリアクセス実行部５３は、
アクセス受付部５２とアクセス受付部５１から統計情報
メモリ５５に対するアクセス要求を受け取ると、これら
の要求を調停し、先の要求に対して統計情報メモリ５５
のリード及びライト動作を実行する。リードの場合に
は、要求元に対し、リードデータを通知する。

【０１２２】アクセス受付部５１がリード要求を行った
場合、これに対してメモリアクセス実行部５３が統計情
報メモリ５５の該当アドレスからイベントの発生回数に
係るデータを読出しアクセス受付部５１へ与える。アク
セス受付部５１は、このデータをインクリメントしてイ
ベント発生回数に係るデータを１増加させ、メモリアク
セス実行部５３に対し、上記同アドレスに対し書き込み
要求を行う。

【０１２３】一方、アクセス受付部５２は、ＭＰＵ８０
からの統計情報メモリ５５に対するリード要求を受け取
ると、その内容から統計情報メモリ５５の該当アドレス
を算出し、メモリアクセス実行部５３に対しリード要求
を行う。メモリアクセス実行部５３は、該当する統計情
報メモリ５５のアドレスに対しリードを行い、アクセス
受付部５２へリードデータを返送する。アクセス受付部
５２は、その値をＭＰＵ８０へ送出する。

【０１２４】斯して、送受信部を集積したハードウェア
デバイスＴＲには僅かのバッファとバスアクセス機構程
度を備えさせれば良く、統計情報用のエリアがほとんど
不要となるため、集積度が向上するとともに、必要な統
計情報はほとんど取りこぼすことなく収集できる。な
お、上記統計情報メモリ５５は、ポート番号変換部やコ
ード抽出のためのハードウェアであるアクセス処理手段
ＳＴと同一デバイス内に設けたカウンタにより構成して
もよい。また、送受信制御部に、必要最低限の統計情報
を実装することや、現象発生が常時、かなりの頻度で発
生する事象に関しては、送受信制御部のハードウェアデ
バイスに実装しておくことの方が効率的である。例え
ば、受信バイトカウンタなどは、あるｂｉｔ幅までは送
受信制御部ハードウェアデバイス内でカウントし、その
カウンタがあふれたことを統計情報メモリに通知する構
成を採用しても良い。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
レームの転送、ルーティング情報の取得、フレームの転
送要求に係る制御情報の送受が、それぞれ異なるバスに
より行われ、各受信部及び各送信部がバスを時分割使用
して各ＬＡＮ間でのフレーム送受信がなされるので、構
成が簡単でありながらＬＡＮ間において適切にフレーム
中継を行うことができる。

【０１２６】以上説明したように本発明によれば、第
１、第２、第３のバスのタイムスロット情報を各受信部
及び各送信部へ通知するタイムスロット情報通知部が備
えられているので、各受信部及び各送信部が第１、第
２、第３のバスのタイムスロット情報を受け取ることが
でき、バスを使用して適切にフレーム等の送受信を行う
ことが可能である。

【０１２７】以上説明したように本発明によれば、第１
のバスの伝送速度が、時分割されたタイムスロットに接
続されるＬＡＮの伝送速度の総和以上であるので、第１
のバスにより行われるフレーム転送でＬＡＮ間のフレー
ムを適切に交換することができる。

【０１２８】以上説明したように本発明によれば、受信
部に、ＬＡＮからのフレーム受信から上記ＬＡＮ上にお
ける信号衝突検出が可能な所定時間を検出し、この所定
時間内に信号の衝突が生じない場合に、フレームの転送
要求を前記第３のバスを介して行うよう制御するので、
ＬＡＮにおいて衝突が生じなかったフレームのみを中継
し、衝突が生じたフレームの転送が行われない効果があ
る。

【０１２９】以上説明したように本発明によれば、所定
時間経過してもフレームバッファのエリアが空き状態で
あることが示されなければ、当該レジスタの対応部分が
リセットされ、フレームバッファが塞がったままにロッ
クされることを防止するので、フレームバッファの容量
を膨大とする必要がなく、構成を小形化簡素化し得る効
果がある。

【０１３０】以上説明したように本発明によれば、１つ
の登録アドレスに対応する複数のエリアにそれぞれ異な
るルーティング情報が記憶され、演算の結果同一登録ア
ドレスとなる場合にも、適切な登録を保証し、必要なル
ーティング情報を得ることが可能である。

【０１３１】以上説明したように本発明によれば、受信
部から送られてくる転送要求中のＬＡＮ種別情報と当該
送信部に接続されたＬＡＮ種別情報とに基づき、２つの
ＬＡＮの伝送速度を比較し、比較結果に応じて直ちにフ
レームバッファからの読出しを行うか否かを制御するの
で、伝送速度の異なるＬＡＮ間において転送されるフレ
ームを適切に中継することができる。

【０１３２】以上説明したように本発明によれば、伝送
速度の遅いＬＡＮから伝送速度の早いＬＡＮに対するフ
レームの中継の場合には、伝送速度の遅いＬＡＮから全
てのフレームを受け取った後に伝送速度の早いＬＡＮに
対する送信が行われ、伝送速度の早いＬＡＮに対するフ
レームがアンダーフローすることがない。

【０１３３】以上説明したように本発明によれば、受信
部と送信部との数が変更された場合にも、これに応じて
バスクロックとタイムスロットの時間間隔を変更してフ
レームの送受が可能となるので、システムの構成の増減
に対応可能である。

【０１３４】以上説明したように本発明によれば、各受
信部及び各送信部には、上記バスクロック生成部の出力
及び上記タイムスロット同期検出部の出力が送出される
だけであるから、バススロット番号の通知を僅かな配線
を介して適切に行うことができる。

【０１３５】以上説明したように本発明によれば、受信
部と送信部との数に応じてバスクロックとタイムスロッ
トの時間間隔を変更して生成するので、受信部と送信部
との数が変更された場合にも、これに応じてバスクロッ
クとタイムスロットの時間間隔を変更してフレームの送
受が可能となる。

【０１３６】以上説明したように本発明によれば、発生
したイベント情報をバスを介して転送して書き込みを行
うので、受信部及び送信部において生じたイベント情報
が適切に管理される。

【０１３７】以上説明したように本発明によれば、イベ
ント情報が転送されるバスは、フレームが転送される第
１のバスと共用されるので、第１のバスによってフレー
ムと共にイベント情報が転送される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＬＡＮ間接続
装置の構成を示す図。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＬＡＮ間接続
装置の要部構成を示す図。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係るＬＡＮ間接続
装置の構成を示す図。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係るＬＡＮ間接続
装置の要部構成を示す図。

【図５】本発明の第４の実施の形態に係るＬＡＮ間接続
装置の要部構成を示す図。

【図６】本発明の第４の実施の形態に係るＬＡＮ間接続
装置の動作を説明するためのフローチャート。

【図７】本発明の第４の実施の形態に係るＬＡＮ間接続
装置の動作を説明するためのフローチャート。

【図８】本発明の第５の実施の形態に係るＬＡＮ間接続
装置の要部構成を示す図。

【図９】本発明の第５の実施の形態に係るＬＡＮ間接続
装置の要部構成を示す図。

【図１０】本発明の第６の実施の形態に係るＬＡＮ間接
続装置の要部構成を示す図。

【図１１】本発明の第７の実施の形態に係るＬＡＮ間接
続装置の構成を示す図。

【図１２】本発明の第８の実施の形態に係るＬＡＮ間接
続装置の構成を示す図。

【符号の説明】

Ｒ１，Ｒ２受信部Ｔ１，Ｔ２
送信部１１、２１トランシーバ１２受信処
理部１３ルーティング制御部１４フレー
ム書込部１５転送要求制御部１６書込制
御部２２送信処理部２３読出キ
ュー制御部２４フレーム読出部２５転送要
求受付処理部２６読出キュー蓄積部２７読出キ
ュー処理部３０タイムスロット情報通知部ｍｅｍ１フ
レームバッファｍｅｍ２ルーティング情報メモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のＬＡＮにそれぞれ接続される複数
のインタフェースと、上記複数の各インタフェースに対応して設けられ、対応
するＬＡＮからのフレームを受信する受信部及び、対応
するＬＡＮへフレームを送信する送信部とのペアと、受信フレームを一時蓄積するための共有メモリ型のフレ
ームバッファと、ルーティング情報が記憶された共有メモリ型のルーティ
ング情報メモリと、上記フレームバッファ及び上記各受信部及び各送信部に
接続され、フレームを転送するための第１のバスと、上記ルーティング情報メモリ及び上記各受信部に接続さ
れ、この各受信部がルーティング情報を得るための第２
のバスと、異なるＬＡＮへ転送するフレームの転送要求に係る制御
情報を送受するための第３のバスと、を有し、前記第１、第２、第３のバスが時分割多重化され、前記
各受信部及び各送信部により時分割使用されることを特
徴とするＬＡＮ間接続装置。
【請求項２】第１、第２、第３のバスのタイムスロッ
ト情報を各受信部及び各送信部へ通知するタイムスロッ
ト情報通知部が備えられていることを特徴とする請求項
１に記載のＬＡＮ間接続装置。
【請求項３】第１のバスの伝送速度が、時分割された
タイムスロットに接続されるＬＡＮの伝送速度の総和以
上であることを特徴とする請求項１に記載のＬＡＮ間接
続装置。
【請求項４】受信部には、ＬＡＮからのフレーム受信から上記ＬＡＮ上における信
号衝突検出が可能な所定時間を検出し、この所定時間内
に信号の衝突が生じない場合に、フレームの転送要求を
前記第３のバスを介して行うよう制御する衝突対応処理
部が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の
ＬＡＮ間接続装置。
【請求項５】衝突処理部は、信号の衝突が生じるＬＡ
Ｎに対応する受信部にのみ設けられていることを特徴と
する請求項４に記載のＬＡＮ間接続装置。
【請求項６】フレームバッファにおける受信部に対応
する複数エリアの空塞状態を記憶するレジスタと、このレジスタに対する監視を行い、所定時間経過しても
フレームバッファのエリアが空き状態であることが示さ
れなければ、当該レジスタの対応部分をリセットしてフ
レームバッファのエリアの状態を強制的に空き状態とす
る管理部とを具備し、上記フレームバッファに対するフレームの書き込みを制
御する書込制御部が、各受信部に備えられていることを
特徴とする請求項１乃至５に記載のＬＡＮ間接続装置。
【請求項７】ルーティング情報メモリには、１つの登
録アドレスに対応して、ルーティング情報が記憶される
複数のエリアが設けられており、受信部には、端末のアドレスに基づき登録アドレスを得
る演算を行い、この登録アドレスに基づき上記ルーティ
ング情報メモリをアクセスし、複数のエリアに記憶され
ているルーティング情報を得るか、または、未登録のル
ーティング情報の登録を行うルーティング制御部が設け
られていることを特徴とする請求項１乃至６に記載のＬ
ＡＮ間接続装置。
【請求項８】受信部は接続されているＬＡＮの種別情
報を含んだ転送要求を送信部に送出する一方、送信部には、上記受信部から送られてくる転送要求中の
ＬＡＮ種別情報と当該送信部に接続されたＬＡＮ種別情
報とに基づき、２つのＬＡＮの伝送速度を比較し、比較
結果に応じて直ちにフレームバッファからの読出しを行
うか否かを制御するフレーム読出制御手段が備えられて
いることを特徴とする請求項１乃至７に記載のＬＡＮ間
接続装置。
【請求項９】受信部は接続されているＬＡＮから受信
したフレームを全てフレームバッファに書き込むと、書
込終了を示す制御情報を転送し、フレーム読出制御手段は、受信部に接続されているＬＡ
Ｎの伝送速度が当該送信部に接続されているＬＡＮの伝
送速度より遅いことを検出した場合には、上記書込終了
を示す制御情報が送られてくるまで、フレームバッファ
からの読み出しを保留することを特徴とする請求項８に
記載のＬＡＮ間接続装置。
【請求項１０】バスの各タイムスロットに同期したバ
スクロックを生成するバスクロック生成部と、このバスクロック生成部から出力されるバスクロックを
受けて、バスのタイムスロットの１周期分の数のバスク
ロックのタイミングで同期信号を出力するタイムスロッ
ト同期検出部とが備えられ、各受信部及び各送信部には、上記バスクロック生成部の
出力及び上記タイムスロット同期検出部の出力に基づ
き、バススロット番号を再生するバススロット番号再生
部が設けられ、当該受信部または当該送信部に割り当て
られたバススロット番号のときにバスアクセスを行うこ
とを特徴とする請求項１に記載のＬＡＮ間接続装置。
【請求項１１】受信部と送信部との数に応じてバスク
ロックとタイムスロットの時間間隔を変更して生成する
時間間隔変更手段が備えられ、前記受信部と前記送信部とは、上記時間間隔変更手段に
より生成されたバスクロックとタイムスロットの情報に
基づきバスアクセスを行うことを特徴とする請求項１に
記載のＬＡＮ間接続装置。
【請求項１２】受信部及び送信部において生じたイベ
ント情報を記憶するイベント情報記憶手段と、バスに接続され、到来する上記イベント情報記憶手段に
対するアクセス要求に対する処理を行うアクセス処理手
段と、各受信部及び各送信部に設けられ、ここにおいて発生し
たイベント情報を上記アクセス処理手段へ上記バスを介
して転送して書き込みを要求するイベント情報処理手段
とが備えられていることを特徴とする請求項１乃至１１
に記載のＬＡＮ間接続装置。
【請求項１３】イベント情報が転送されるバスは、フ
レームが転送される第１のバスと共用されることを特徴
とする請求項１２に記載のＬＡＮ間接続装置。