オーダワイヤ通信システムおよびレイヤ２スイッチ
【課題】サーバ等を設置することなく複数のＬ２スイッチ間にオーダワイヤ回線を形成して複数の端末間の通信を低コストで実現するオーダワイヤ通信システムを提供する。
【解決手段】伝送路を介してループ状に接続された各Ｌ２スイッチが、自らの接続状態に関する情報を配下にある端末に通知する接続状態通知回路を備え、該各Ｌ２スイッチに収容された各端末は、前記接続状態通知回路からの情報を基に、自らが接続するＬ２スイッチの接続状態を自動的に認識して１つの端末をマスタ端末に設定し、該マスタ端末で判断したＬ２スイッチのトポロジーを残りの端末に伝達することにより、隣り合う端末の間を順に繋いだオーダワイヤ回線を形成する。
【解決手段】伝送路を介してループ状に接続された各Ｌ２スイッチが、自らの接続状態に関する情報を配下にある端末に通知する接続状態通知回路を備え、該各Ｌ２スイッチに収容された各端末は、前記接続状態通知回路からの情報を基に、自らが接続するＬ２スイッチの接続状態を自動的に認識して１つの端末をマスタ端末に設定し、該マスタ端末で判断したＬ２スイッチのトポロジーを残りの端末に伝達することにより、隣り合う端末の間を順に繋いだオーダワイヤ回線を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーダワイヤ（order wire）により音声等の通信を行うことが可能な通信システムおよび該システムに用いるレイヤ２スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の拠点間をオーダワイヤ機能により互いに接続してオーダワイヤ回線を形成し、該オーダワイヤ回線を利用して任意の拠点間で音声等を通信できるようにした通信システムが知られている。このオーダワイヤ通信システムでは、通常、ＩＰマルチキャストにより各拠点間の通信が行われるため、各拠点に設けられる機器にＩＰアドレスを付与することが必要になる。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、端末に割り当てられたＩＰアドレスにより決まるマルチキャストアドレスを宛先として、参加表明コマンドおよび音声等のデータをマルチキャストすることにより、アドホックネットワークで多者間通信を実現する技術が開示されている。なお、通信システム内の各機器にＩＰアドレスを自動的に割り当てる仕組みに関しては、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）などがよく知られている。
【０００４】
また、近年、レイヤ２スイッチ（以下、「Ｌ２スイッチ」とする）を使用した通信システムの構築が進められている。従来のＬ２スイッチは、例えば図１の機能ブロック図に示すように、ＬＡＮポート部１０１、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレステーブル作成回路１０２および出力先選択回路１０３を備えている。
【０００５】
具体的に、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１０２は、ＬＡＮポート部１０１に入力されるフレーム信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識（学習）し、該ＭＡＣアドレスとＬＡＮポート部１０１の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成および保存する。出力先選択回路１０３は、ＬＡＮポート部１０１に入力されるフレーム信号の宛先情報に含まれるＭＡＣアドレスが、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１０２に保存されたＭＡＣアドレステーブルにあるか否かを判定し、該当するＭＡＣアドレスがある場合に当該フレーム信号がＬＡＮポート部１０１の対応する接続ポートに出力されるように出力先の切替えを行う。
【０００６】
このような従来のＬ２スイッチ１００を複数用意して互いに接続することにより、広域の通信システムを効率的に構築することが可能である。Ｌ２スイッチを使用した通信システムにおけるオーダワイヤに関しては、例えば、特許文献２において、Ｌ２スイッチに収容したオーダワイヤ電話機を含む複数の機器の間でＩＰパケットを送受信して音声通信を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１７８２３６号公報
【特許文献２】特開２００５−２５２３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記のような複数のＬ２スイッチを用いて構築される広域の通信システムについて、従来の技術によるオーダワイヤ回線を利用した各拠点間の通信を実現しようとすると、オーダワイヤ回線を形成するための特別な機器が必要になりコストの上昇が課題とな
る。
【０００９】
具体的には、広域の通信システムにおける複雑なネットワーク構成に対応するために、例えば、各拠点にオーダワイヤ専用の機器を設置し、主信号を通信するためのネットワークとは別にオーダワイヤ用のネットワークを構築するか、または、オーダワイヤ専用のＤＨＣＰサーバを用意し、各拠点の機器にオーダワイヤ用のＩＰアドレスを自動的に割り当てる等の措置が必要になる。このような措置を施したオーダワイヤ通信システムは高コスト化なものになることが避けられない。
【００１０】
本発明は上記の点に着目してなされたもので、複数のＬ２スイッチを用いた通信システムについて、特別な機器を設置することなくオーダワイヤ回線を形成し、該オーダワイヤ回線を利用して複数の端末間の通信を低コストで実現するオーダワイヤ通信システムおよびＬ２スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明によるオーダワイヤ通信システムの一態様は、複数のＬ２スイッチと、前記複数のＬ２スイッチの間を互いに接続してループ状のネットワークを形成する伝送路と、前記複数のＬ２スイッチに収容される複数の端末と、を備える。前記複数のＬ２スイッチは、それぞれ、自らの接続状態に関する情報を、配下にある前記端末に通知する接続状態通知回路を含む。また、前記複数の端末は、前記Ｌ２スイッチの接続状態通知回路から通知される情報に基づいて、いずれか１つの端末をマスタ端末に設定し、該マスタ端末が、前記複数のＬ２スイッチのトポロジーを判断して、該判断結果を残りの端末に伝達することにより、隣り合う端末の間を順に繋いだオーダワイヤ回線を形成する。
【発明の効果】
【００１２】
上記オーダワイヤ通信システムによれば、各Ｌ２スイッチの接続状態に関する情報が各々の接続状態通知回路により配下の端末に通知されるため、各端末は、自らが接続するＬ２スイッチの接続状態を自動的に認識して１つの端末をマスタ端末に設定することができ、該マスタ端末でＬ２スイッチのトポロジーを判断した結果が残りの端末に伝達されることで、従来のようにＤＨＣＰサーバなどの特別な機器を用意することなく、オーダワイヤ回線を形成することができる。これにより、該オーダワイヤ回線を利用した各端末間での音声等の通信を低コストで実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来のＬ２スイッチの構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるオーダワイヤ通信システムの全体構成を示す図である。
【図３】上記実施形態における各Ｌ２スイッチの構成例を示す機能ブロック図である。
【図４】上記実施形態における初期動作の概要を説明する図である。
【図５】上記実施形態における初期動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】上記実施形態におけるＬ２トポロジー把握動作の概要を説明する図である。
【図７】上記実施形態におけるＬ２トポロジー把握動作の流れを示すフローチャートである。
【図８】上記実施形態におけるＬ２トポロジー把握動作の結果等を示す図である。
【図９】上記実施形態におけるＭＡＣトポロジーテーブルの作成方法を説明する図である。
【図１０】上記ＭＡＣトポロジーテーブルの作成方法の第１ステップを示す図である。
【図１１】上記ＭＡＣトポロジーテーブルの作成方法の第２ステップを示す図である。
【図１２】上記ＭＡＣトポロジーテーブルの作成方法の第３ステップを示す図である。
【図１３】上記実施形態においてマスタ端末およびサブマスタ端末の間で行われる音声通信の概要を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図２は、本発明の一実施形態におけるオーダワイヤ通信システムの全体構成を示す図である。図２において、オーダワイヤ通信システムは、例えば、複数（ここでは４つ）のＬ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）１と、各Ｌ２スイッチ１の間を互いに接続してループ状のネットワークを形成する伝送路２と、各Ｌ２スイッチ１にそれぞれ収容される端末３と、を備える。
【００１５】
図３は、各Ｌ２スイッチ１の構成例を示す機能ブロック図である。
図３において、各Ｌ２スイッチ１は、ＬＡＮポート部１１、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２、出力先選択回路１３および接続状態通知回路１４をそれぞれ備える。各Ｌ２スイッチ１は、ここでは、スパニングツリープロトコル（Spanning Tree Protocol：ＳＴＰ）に従って動作するものとする。ＳＴＰは、ネットワーク内におけるループ構成を回避するための通信プロトコルであり、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｄで定義および規格化されている。
【００１６】
ＬＡＮポート部１１は、少なくとも３つの接続ポートを有し、両隣のＬ２スイッチに繋がる各伝送路２および端末３がいずれかのポートに接続される。なお、図２には１つのＬ２スイッチに対して１台の端末が接続される一例を示したが、ＬＡＮポート部１１の接続ポートに空きがあれば複数台の端末を同時に接続することが可能である。
【００１７】
ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２は、ＬＡＮポート部１１に入力されるフレーム信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識（学習）し、該ＭＡＣアドレスとＬＡＮポート部１１の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成して、該ＭＡＣアドレステーブルを図示しないメモリに保存する。
【００１８】
出力先選択回路１３は、ＬＡＮポート部１１に入力されるフレーム信号の宛先情報に含まれるＭＡＣアドレスが、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２に保存されたＭＡＣアドレステーブルにあるか否かを判定し、その判定結果に応じて上記フレーム信号の出力先の切替えを行う。
【００１９】
接続状態通知回路１４は、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２に保存されたＭＡＣアドレステーブルに基づいて、ＬＡＮポート部１１の各接続ポートの接続状態を示すフレーム信号（以下、接続状態フレーム信号とする）を生成し、ＬＡＮポート部１１に接続する端末３に向けて上記接続状態フレーム信号を送信する。
【００２０】
次に、本実施形態の通信システムにおける動作について説明する。
最初に、システム立ち上げ時の初期動作を図４および図５を参照しながら説明する。図４は、初期動作の概要を説明する図であり、図５は、初期動作の流れを示すフローチャートである。
【００２１】
まず、図５のフローチャートにおけるステップ１１０（図中Ｓ１１０で示し、以下同様とする）では、任意のＬ２スイッチ１のＬＡＮポート部１１に対して端末３が繋がると、
該端末３が、物理層接続を確認した後、自らのＭＡＣアドレスを送信元情報に含むブロードキャストフレーム信号をＬ２スイッチ１に送出する（図４の矢印線ａ１を参照）。
【００２２】
ステップ１２０では、各Ｌ２スイッチ１が、端末３からのブロードキャストフレーム信号を受信したか否かの判定を行う。ブロードキャストフレーム信号の受信が判定されるとステップ１３０に進み、それ以外はブロードキャストフレーム信号の受信待機状態となる。
【００２３】
ステップ１３０では、端末３からのブロードキャストフレーム信号を受信したＬ２スイッチ１において、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２が、該ブロードキャストフレーム信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識（学習）し、該ＭＡＣアドレスと、上記ブロードキャストフレーム信号を受けたＬＡＮポート部１１の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成および保存する。
【００２４】
続いて、ステップ１４０では、端末３からのブロードキャストフレーム信号を受信したＬ２スイッチ１において、接続状態通知回路１４が、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２に保存されたＭＡＣアドレステーブルを基に、当該Ｌ２スイッチ１の接続状態を示す接続状態フレーム信号を生成する。
【００２５】
この接続状態フレーム信号には、図４の下段に例示するように、ＭＡＣアドレステーブルに関する情報の他に、当該Ｌ２スイッチ１のＬＡＮポート部１１のいずれかの接続ポートが、前述したＳＴＰに規定されるブロッキングポートＢＰ（図２および図４の×印参照）に該当しているか否かを示す情報が含まれるものとする。ブロッキングポートＢＰは、オーダワイヤ回線がループを形成することにより発話者の音声が再び発話者に戻ってハウリングが発生してしまうことを防止すべく、ループ上の任意箇所で回線が切断されるように予め設定されるものである。
【００２６】
そして、上記接続状態通知回路１４で生成された接続状態フレーム信号は、ブロードキャストフレーム信号が送られてきた配下の端末３に向けて送信される（図４の矢印線ａ２を参照）。このＬ２スイッチ１から端末３への接続状態フレーム信号の送信は、端末３からのブロードキャストフレーム信号の受信時だけでなく、所定の時間周期で定期的に行われる。接続状態フレーム信号の送信を定期的に行うことにより、例えば、他のＬ２スイッチ１に端末３が接続され、該端末３から送信されるブロードキャストフレーム信号が上記他のＬ２スイッチ１を経由して自らのＬ２スイッチ１で受信されることにより、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２に保存されたＭＡＣアドレステーブルが更新された場合にも、該更新後のＭＡＣアドレステーブルに対応した接続状態フレーム信号が、自らのＬ２スイッチ１の配下にある端末３に送信されるようになる。
【００２７】
続いて、ステップ１５０では、Ｌ２スイッチ１からの接続状態フレーム信号を受信した端末３において、該接続状態フレーム信号が示す情報を基に、自らが接続するＬ２スイッチ１にブロッキングポートＢＰが有るか否かが判定される。ブロッキングポートＢＰが有る場合には、ステップ１６０において、自らの端末３がマスタ端末として動作するように動作モードが設定される。一方、ブロッキングポートＢＰが無い場合には、ステップ１７０において、自らの端末３がスレーブ端末として動作するように動作モードが設定される。図４の例では、ブロッキングポートＢＰが右端のＬ２スイッチ１Ａに設定されており、該Ｌ２スイッチ１Ａに接続する端末３Ａがマスタ端末として動作し、その他の各Ｌ２スイッチ１Ｂ〜１Ｄに接続する各端末３Ｂ〜３Ｄがスレーブ端末として動作することになる。
【００２８】
なお、ブロッキングポートＢＰが設定されたＬ２スイッチ１に対して２台以上の端末３が収容されている場合には、例えば、該各端末３のうちで接続ポート番号が最も小さい１
つの端末３がマスタ端末に設定され、残りの端末３がスレーブ端末に設定される。つまり、上記ステップ１６０における動作モードの設定は、通信システム内に設定されるマスタ端末は１台だけとなるように、その処理方法が規定されるものとする。
【００２９】
上記ステップ１１０〜ステップ１７０の一連の処理により初期動作が完了すると、通信システム内の各Ｌ２スイッチ１のトポロジー（接続形態）を把握する動作（以下、Ｌ２トポロジー把握動作と表記する）が行われる。図６は、Ｌ２トポロジー把握動作の概要を説明する図である。また、図７は、Ｌ２トポロジー把握動作の流れを示すフローチャートである。
【００３０】
Ｌ２トポロジー把握動作では、まず、図７のステップ２１０において、マスタ端末３Ａ以外の各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄが、各Ｌ２スイッチ１Ｂ〜１Ｄから受信した接続状態フレーム信号よりＭＡＣアドレステーブルを抽出し、該ＭＡＣアドレステーブルを示すフレーム信号をブロードキャストで送信する（図６の矢印線ａ３を参照）。
【００３１】
ステップ２２０では、マスタ端末３Ａが、各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄからブロードキャスト送信されるＭＡＣアドレステーブルを受信する（図６の矢印線ａ４を参照）。そして、ステップ２３０では、受信したＭＡＣアドレステーブルを基に、マスタ端末３ＡがＭＡＣトポロジーテーブルを作成する。このＭＡＣトポロジーテーブルは、通信システム内の各Ｌ２スイッチ１の接続状態を、各々に繋がる端末のＭＡＣアドレスを用いて表したものである。ＭＡＣトポロジーテーブルの具体的な作成方法については後述する。
【００３２】
ＭＡＣトポロジーテーブルの作成が完了すると、ステップ２４０において、マスタ端末３Ａが、ＭＡＣトポロジーテーブルに対応したフレーム信号（以下、ＭＡＣトポロジーフレーム信号と呼ぶ）を、Ｌ２スイッチ１ＡのブロッキングポートＢＰとは反対側にある隣のスレーブ端末３Ｂに宛てて送信する（図６の矢印線ａ５を参照）。このＭＡＣトポロジーフレーム信号は、例えば図６の下段に示すように、フレームの先頭に位置するオクテットが、マスタ端末３ＡのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣを表し、先頭から２番目に位置するオクテットが、マスタ端末３Ａの隣のスレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣを表し、先頭から３番目に位置するオクテットが、スレーブ端末３Ｂの隣のスレーブ端末３ＣのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣを表し、先頭から４番目に位置する最終のオクテットが、スレーブ端末３Ｃの隣のスレーブ端末３ＤのＭＡＣアドレス３ＤＭＡＣを表す。
【００３３】
続いて、ステップ２５０では、各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄにおいて、マスタ端末３Ａから送られてくるＭＡＣトポロジーフレーム信号を受信したか否かの判定が行われる。ＭＡＣトポロジーフレーム信号の受信が判定されるとステップ２６０に進み、それ以外はＭＡＣトポロジーフレーム信号の受信待機状態となる。
【００３４】
ステップ２６０では、ＭＡＣトポロジーフレーム信号を受信したスレーブ端末３Ｂが、該ＭＡＣトポロジーフレーム信号を基にマスタ端末３Ａで作成されたＭＡＣトポロジーテーブルを保存する。
【００３５】
そして、ステップ２７０では、スレーブ端末３Ｂにおいて、受信したＭＡＣトポロジーフレーム信号の最終オクテットに、自らのＭＡＣアドレスが示されているか否かの判定が行われる。ここでは、スレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣは先頭から２番目のオクテットに示されているため（図６下段を参照）、ステップ２８０に進む。
【００３６】
ステップ２８０では、スレーブ端末３Ｂが、ＭＡＣトポロジーフレーム信号において自らのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣが示されているオクテットの次のオクテットに示されているＭＡＣアドレス、ここではスレーブ端末３ＣのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣに宛てて、上
記ＭＡＣトポロジーフレーム信号を転送する。スレーブ端末３ＢからのＭＡＣトポロジーフレーム信号の転送を受けるスレーブ端末３Ｃでは、前述したステップ２５０〜ステップ２８０の処理が繰り返される。これと同様の処理が残りのスレーブ端末３Ｄでも行われることにより、マスタ端末３Ａから送信されたＭＡＣトポロジーフレーム信号が、各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄに順に転送されて、ＭＡＣトポロジーテーブルが各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄに保存されるようになる。
【００３７】
そして、スレーブ端末３Ｄでの上記ステップ２７０の判定処理において、転送されたＭＡＣトポロジーフレーム信号の最終オクテットに、自らのＭＡＣアドレス３ＤＭＡＣが示されていることが判定されると、ステップ２９０に移って、端末３Ｄの動作モードの設定がスレーブ端末からサブマスタ端末に変更される。図８は、各端末３Ｂ〜３Ｄにおけるステップ２７０の判定処理の概略およびＬ２トポロジー把握動作の結果を示している。
【００３８】
次に、前述したステップ２２０におけるＭＡＣトポロジーテーブルの作成方法を図９〜図１２を参照しながら具体的に説明する。ここでは、図９の上段に示すように、各Ｌ２スイッチ１Ａ〜１Ｄの１番ポートに端末３Ａ〜３Ｂが接続され、２番ポートおよび３番ポートに両隣のＬ２スイッチに繋がる伝送路２が接続されているものとする。また、Ｌ２スイッチ１Ａの２番ポートは、ブロッキングポートＢＰに設定されているものとする。
【００３９】
図９の下段は、上述したステップ２２０において、ＭＡＣトポロジーテーブルの作成に用いる、各Ｌ２スイッチ１Ａ〜１Ｄにそれぞれ対応したＭＡＣアドレステーブルを示している。具体的に、マスタ端末３Ａが１番ポートに接続するＬ２スイッチ１ＡのＭＡＣアドレステーブルは、１番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてマスタ端末３ＡのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣが登録され、３番ポートに対応するＭＡＣアドレスとして各スレーブ端末３Ｂ，３Ｂ，３ＤのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣ，３ＣＭＡＣ，３ＤＭＡＣが登録されている。
【００４０】
また、スレーブ端末３Ｂが１番ポートに接続するＬ２スイッチ１ＢのＭＡＣアドレステーブルは、１番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてスレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣが登録され、２番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてマスタ端末３ＡのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣが登録され、３番ポートに対応するＭＡＣアドレスとして各スレーブ端末３Ｃ，３ＤのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣ，３ＤＭＡＣが登録されている。
【００４１】
さらに、スレーブ端末３Ｃが１番ポートに接続するＬ２スイッチ１ＣのＭＡＣアドレステーブルは、１番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてスレーブ端末３ＣのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣが登録され、２番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてマスタ端末３ＡのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣおよびスレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣが登録され、３番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてスレーブ端末３ＤのＭＡＣアドレス３ＤＭＡＣが登録されている。
【００４２】
加えて、スレーブ端末３Ｄが１番ポートに接続するＬ２スイッチ１ＤのＭＡＣアドレステーブルは、１番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてスレーブ端末３ＤのＭＡＣアドレス３ＤＭＡＣが登録され、２番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてマスタ端末３ＡのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣおよび各スレーブ端末３Ｂ，３ＣのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣ，３ＣＭＡＣが登録されている。
【００４３】
マスタ端末３Ａは、ＭＡＣトポロジーテーブル作成の第１ステップとして、図１０に示すように、全てのＬ２スイッチ１Ａ〜１Ｄのうちで、自らが接続するＬ２スイッチ１Ａを除いた、各Ｌ２スイッチ１Ｂ〜１Ｄに対応するＭＡＣアドレステーブルについて、自らのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣが登録されているポートに注目し、該注目ポートに対応するＭ
ＡＣアドレスのうちから自らのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣを消す（図１０中の二重取り消し線を参照）。そして、上記注目ポートのうちでＭＡＣアドレスが全て消えたポート（図１０中の斜線部分を参照）を特定し、該ポートを有するＬ２スイッチ１Ｂの配下にあるスレーブ端末３Ｂを、マスタ端末３Ａに最も近いスレーブ端末とする。
【００４４】
続いて、マスタ端末３Ａは、ＭＡＣトポロジーテーブル作成の第２ステップとして、図１１に示すように、全てのＬ２スイッチ１Ａ〜１Ｄのうちで、自らが接続するＬ２スイッチ１Ａと、マスタ端末３Ａに最も近いスレーブ端末３Ｂが接続するＬ２スイッチ１Ｂとを除いた、各Ｌ２スイッチ１Ｃ，１Ｄに対応するＭＡＣアドレステーブルについて、スレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣが登録されているポートに注目し、該注目ポートに対応するＭＡＣアドレスのうちからスレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣを消す。そして、上記注目ポートのうちでＭＡＣアドレスが全て消えたポートを特定し、該ポートを有するＬ２スイッチ１Ｃの配下にあるスレーブ端末３Ｃを、マスタ端末３Ａに２番目に近いスレーブ端末とする。
【００４５】
次に、マスタ端末３Ａは、ＭＡＣトポロジーテーブル作成の第３ステップとして、図１２に示すように、全てのＬ２スイッチ１Ａ〜１Ｄのうちで、自らが接続するＬ２スイッチ１Ａと、マスタ端末３Ａに最も近いスレーブ端末３Ｂが接続するＬ２スイッチ１Ｂと、マスタ端末３Ａに２番目に近いスレーブ端末３Ｃが接続するＬ２スイッチ１Ｃとを除いた、Ｌ２スイッチ１Ｄに対応するＭＡＣアドレステーブルについて、スレーブ端末３ＣのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣが登録されているポートに注目し、該注目ポートに対応するＭＡＣアドレスのうちからスレーブ端末３ＣのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣを消す。そして、上記注目ポートのＭＡＣアドレスが全て消えていることを確認し、該ポートを有するＬ２スイッチ１Ｄの配下にあるスレーブ端末３Ｄを、マスタ端末３Ａに３番目に近いスレーブ端末とする。ここでは、スレーブ端末の数が３つであるので、スレーブ端末３Ｄは、マスタ端末３Ａから最も遠いスレーブ端末に該当することになる。なお、端末３Ｄの動作モードは、上述したＬ２トポロジー把握動作のステップ２９０において、スレーブ端末からサブマスタ端末に変更される。
【００４６】
上記のような一連の処理により作成されるＭＡＣトポロジーテーブルは、例えば図１２の下段に示すように、先頭のデータ領域にＬ２スイッチ１Ａ配下のマスタ端末３ＡのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣが格納され、２番目のデータ領域にＬ２スイッチ１Ｂ配下のスレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣが格納され、３番目のデータ領域にＬ２スイッチ１Ｃ配下のスレーブ端末３ＣのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣが格納され、４番目のデータ領域にＬ２スイッチ１Ｄ配下のスレーブ端末３ＤのＭＡＣアドレス３ＤＭＡＣが格納されたデータ構造となる。このＭＡＣトポロジーテーブルに対応させて、前述の図６下段に示したようなＭＡＣトポロジーフレーム信号が、マスタ端末３Ａからスレーブ端末３Ｂに向けて送信されることになる。
【００４７】
上述したような初期動作およびＬ２トポロジー把握動作が完了することにより、マスタ端末３Ａからサブマスタ端末３Ｄに至るオーダワイヤ回線が形成され、該オーダワイヤ回線を利用した音声等の通信が開始される。図１３は、マスタ端末３Ａおよびサブマスタ端末３Ｄの間で音声データを双方向に通信する場合の概要を説明する図である。
【００４８】
図１３において、マスタ端末３Ａは、サブマスタ端末３Ｄに向けて音声トラフィックＴ３Ａを送信する。この音声トラフィックＴ３Ａは、スレーブ端末３Ｂで受信され、該スレーブ端末３Ｂでは、受信した音声トラフィックＴ３Ａと自らが発する音声トラフィックＴ３Ｂとがミキシングされ、該ミキシング後の音声トラフィックＴ３Ａ＋３Ｂが隣のスレーブ端末３Ｃに送られる。スレーブ端末３Ｃでは、さらに、スレーブ端末３Ｂからの音声トラフィックＴ３Ａ＋３Ｂと自らが発する音声トラフィックＴ３Ｃとがミキシングされ、該
ミキシング後の音声トラフィックＴ３Ａ＋３Ｂ＋３Ｃが隣のサブマスタ端末３Ｄに送られる。サブマスタ端末３Ｄは、スレーブ端末３Ｃから送られてくる音声トラフィックＴ３Ａ＋３Ｂ＋３Ｃを受信すると、該音声トラフィックを破棄する。
【００４９】
また、上記のようなマスタ端末３Ａからサブマスタ端末３Ｄへの音声トラフィックの通信とは逆方向に、サブマスタ端末３Ｄが、マスタ端末３Ａに向けて音声トラフィックＴ３Ｄを送信する。この逆方向の音声トラフィックＴ３Ｄは、スレーブ端末３Ｃで受信され、該スレーブ端末３Ｃでは、受信した音声トラフィックＴ３Ｄと自らが発する音声トラフィックＴ３Ｃ’とがミキシングされ、該ミキシング後の音声トラフィックＴ３Ｄ＋３Ｃ’が隣のスレーブ端末３Ｂに送られる。スレーブ端末３Ｂでは、さらに、スレーブ端末３Ｃからの音声トラフィックＴ３Ｄ＋３Ｃ’と自らが発する音声トラフィックＴ３Ｂ’とがミキシングされ、該ミキシング後の音声トラフィックＴ３Ｄ＋３Ｃ’＋３Ｂ’が隣のマスタ端末３Ａに送られる。マスタ端末３Ａは、スレーブ端末３Ｂから送られてくる音声トラフィックＴ３Ｄ＋３Ｃ’＋３Ｂ’を受信すると、該音声トラフィックを破棄する。
【００５０】
上記のようなマスタ端末３Ａおよびサブマスタ端末３Ｄの間における音声トラフィックの双方向通信により、各端末３Ａ〜３Ｄでのオーダワイヤ回線を用いた多者間通話が実現されるようになる。
【００５１】
なお、上記のようなオーダワイヤ通信システムにおいて、任意の２つのＬ２スイッチ間を接続する伝送路２に障害等が発生して当該区間の通信ができなくなった場合には、該２つのＬ２スイッチのうちの一方のＬ２スイッチについて、障害区間側にある接続ポートをブロッキングポートＢＰに設定変更して、上述した初期動作およびＬ２トポロジー把握動作を改めて実行することにより、障害区間を回避したオーダワイヤ回線を形成することが可能である。
【００５２】
上述したように本実施形態のオーダワイヤ通信システムによれば、各Ｌ２スイッチ１が、接続状態通知回路１４を具備し、端末３の接続時に該端末３から送信されるブロードキャストフレーム信号に応答して接続状態フレーム信号を上記端末３に送信するようにしたことで、上記端末３は、自らが接続するＬ２スイッチ１の接続状態（ＭＡＣアドレステーブルおよびブロッキングポートＢＰの有無）を自動的に認識して、マスタ端末およびスレーブ端末のいずれのモードで動作するかを判断することができる。そして、マスタ端末３Ａが、各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄからブロードキャスト送信されるＭＡＣアドレステーブルを基に、ＭＡＣトポロジーテーブルを作成してＭＡＣトポロジーフレーム信号を各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄに送るようにしたことで、各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄは、互いの接続関係を自動的に認識して、自らがサブマスタ端末として動作するか否かを判断することができる。
【００５３】
これにより、本実施形態のオーダワイヤ通信システムは、ＤＨＣＰサーバなどの特別な機器を用意することなく、オーダワイヤ回線を形成することができ、各Ｌ２スイッチ１を拠点にした各端末３間での音声等の通信を低コストで実現することが可能になる。また、このオーダワイヤ通信システムは、ＭＡＣトポロジーフレーム信号を使用して各端末間の通信経路を固定しているため、各端末間の通信を共通のサーバを経由して行う場合と比べて、回線速度を抑えた通信が可能であり、かつ、サーバへのトラフィックの集中も回避することができる。さらに、上記オーダワイヤ通信システムは、従来のように各端末に対してＩＰアドレスを設定する必要がないので、ネットワークアドレスを考慮せずに各端末３を使用することができ、利便性の向上を図ることも可能である。
【００５４】
上記のようなオーダワイヤ通信システムによって得られる作用効果は、例えば、多数のＬ２スイッチを用いた広域ネットワークが要求される鉄道ネットワークなどにおいて、オ
ーダワイヤ回線による複数の拠点間での音声通信を低コストで実現するのに有効である。特に、ループ状のネットワークのうちの一部を、当該鉄道事業者が所有する通信回線とは異なるキャリア回線を借用して実現している場合、具体的には、例えば上述の図４に示したネットワーク構成において、Ｌ２スイッチ１ＡからＬ２スイッチ１Ｄに至る経路上の隣り合うＬ２スイッチ間をそれぞれ接続する伝送路２に鉄道事業者の通信回線を適用し、Ｌ２スイッチ１ＤからＬ２スイッチ１Ａに戻る伝送路２にキャリア回線を適用する場合などには、キャリア回線の速度を低く抑えることができるため、キャリア回線の借用コストを効果的に削減することが可能である。なお、上記の一例は、本発明のオーダワイヤ通信システムが鉄道ネットワークの用途に限定されることを意味するものではない。
【００５５】
以上の実施形態に関して、さらに以下の付記を開示する。
（付記１） 複数のレイヤ２スイッチと、
前記複数のレイヤ２スイッチの間を互いに接続してループ状のネットワークを形成する伝送路と、
前記複数のレイヤ２スイッチに収容される複数の端末と、
を備えたオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチは、それぞれ、自らの接続状態に関する情報を、配下にある前記端末に通知する接続状態通知回路を含み、
前記複数の端末は、前記レイヤ２スイッチの接続状態通知回路から通知される情報に基づいて、いずれか１つの端末をマスタ端末に設定し、該マスタ端末が、前記複数のレイヤ２スイッチのトポロジーを判断して、該判断結果を残りの端末に伝達することにより、隣り合う端末の間を順に繋いだオーダワイヤ回線を形成することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００５６】
（付記２） 付記１に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチは、それぞれ、
少なくとも３つの接続ポートを有するＬＡＮポート部と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識し、該ＭＡＣアドレスと前記ＬＡＮポート部の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成するＭＡＣアドレステーブル作成回路と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の宛先情報に含まれるＭＡＣアドレスが、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルにあるか否かを判定し、該判定結果に応じて前記信号の出力先の切替えを行う出力先選択回路と、を含み、
前記接続状態通知回路が、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルに基づいて、前記ＬＡＮポート部の各接続ポートの接続状態を示す信号を生成し、該信号を前記ＬＡＮポート部に接続する前記端末に送信することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００５７】
（付記３） 付記２に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチは、スパニングツリープロトコル（ＳＴＰ）に従ってそれぞれ動作し、
前記接続状態通知回路は、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルを示す情報、および、前記ＬＡＮポート部のいずれかの接続ポートがブロッキングポートに該当するか否かを示す情報を含む信号を生成し、該信号を前記ＬＡＮポート部に接続する前記端末に送信し、
前記複数の端末は、前記接続状態通知回路から前記ブロッキングポートに該当することを示す情報を含む信号を受信した端末をマスタ端末に設定すると共に、残りの端末をスレーブ端末に設定することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００５８】
（付記４） 付記３に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチのうちで、前記ＬＡＮポート部のいずれかの接続ポートがブロッキングポートに該当するレイヤ２スイッチが、２以上の前記端末を収容するとき、
前記複数の端末は、前記接続状態通知回路から前記ブロッキングポートに該当することを示す情報を含む信号を受信することになる前記２以上の端末のうちで、前記ＬＡＮポート部の接続ポート番号が最も小さい端末をマスタ端末に設定することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００５９】
（付記５） 付記３または４に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記スレーブ端末は、前記接続状態通知回路から受信した信号より前記ＭＡＣアドレステーブルを抽出し、該ＭＡＣアドレステーブルを示す信号をブロードキャストで送信し、
前記マスタ端末は、前記スレーブ端末からブロードキャスト送信される信号を受信し、該信号が示すＭＡＣアドレステーブルを基に、前記複数のレイヤ２スイッチのトポロジーを各々に繋がる端末のＭＡＣアドレスを用いて表したＭＡＣトポロジーテーブルを作成し、該ＭＡＣトポロジーテーブルに対応した信号を前記スレーブ端末に送信し、
前記スレーブ端末は、前記マスタ端末から受信した信号を基に、前記ＭＡＣトポロジーテーブルにおいて前記マスタ端末のＭＡＣアドレスを格納するデータ領域に対し最も離れたデータ領域に自らのＭＡＣアドレスが格納されている端末をサブマスタ端末に変更することにより、前記マスタ端末から前記サブマスタ端末に至るオーダワイヤ回線を形成することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００６０】
（付記６） 付記５に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記マスタ端末は、前記ＭＡＣトポロジーテーブルの作成において、前記スレーブ端末から受信したＭＡＣアドレステーブルについて、自らのＭＡＣアドレスが登録されているポートに注目し、該注目ポートに対応するＭＡＣアドレスのうちから自らのＭＡＣアドレスを消した後、前記注目ポートのうちでＭＡＣアドレスが全て消えたポートを特定し、該特定されたポートを有するＬ２スイッチの配下にあるスレーブ端末を、自らに最も近いスレーブ端末とすることを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００６１】
（付記７） 付記５または６に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記マスタ端末は、前記サブマスタ端末に向けて前記オーダワイヤ回線に音声トラフィックを送信すると共に、前記サブマスタ端末から前記オーダワイヤ回線に送信された音声トラフィックを受信したときに該音声トラフィックを破棄し、
前記サブマスタ端末は、前記マスタ端末に向けて前記オーダワイヤ回線に音声トラフィックを送信すると共に、前記マスタ端末から前記オーダワイヤ回線に送信された音声トラフィックを受信したときに該音声トラフィックを破棄し、
前記スレーブ端末は、前記マスタ端末または前記サブマスタ端末から送られてくる音声トラフィックと自らが発する音声トラフィックとをミキシングし、該ミキシング後の音声トラフィックを前記オーダワイヤ回線に送信することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００６２】
（付記８） オーダワイヤ通信システムに用いられるレイヤ２スイッチであって、
少なくとも３つの接続ポートを有するＬＡＮポート部と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識し、該ＭＡＣアドレスと前記ＬＡＮポート部の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成するＭＡＣアドレステーブル作成回路と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の宛先情報に含まれるＭＡＣアドレスが、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルにあるか否かを判定し、該判定結果に応じて前記信号の出力先の切替えを行う出力先選択回路と、
前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルに基づいて、前記ＬＡＮポート部の各接続ポートの接続状態を示す信号を生成し、該信号を前記ＬＡ
Ｎポート部に接続する端末に送信する接続状態通知回路と、を備えたことを特徴とするレイヤ２スイッチ。
【００６３】
（付記９） 付記８に記載のレイヤ２スイッチであって、
前記接続状態通知回路は、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルを示す情報、および、前記ＬＡＮポート部のいずれかの接続ポートがスパニングツリープロトコル（ＳＴＰ）に規定されるブロッキングポートに該当するか否かを示す情報を含む信号を生成し、該信号を前記ＬＡＮポート部に接続する前記端末に送信することを特徴とするレイヤ２スイッチ。
【符号の説明】
【００６４】
１，１Ａ〜１Ｄ…レイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）
２…伝送路
３…端末
３Ａ…マスタ端末
３Ｂ，３Ｃ…スレーブ端末
３Ｄ…サブマスタ端末
３ＡＭＡＣ，３ＢＭＡＣ，３ＣＭＡＣ，３ＤＭＡＣ…端末のＭＡＣアドレス
１１…ＬＡＮポート部
１２…ＭＡＣアドレステーブル作成回路
１３…出力先選択回路
１４…接続状態通知回路
ＢＰ…ブロッキングポート
Ｔ３Ａ〜Ｔ３Ｄ…音声トラフィック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーダワイヤ（order wire）により音声等の通信を行うことが可能な通信システムおよび該システムに用いるレイヤ２スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の拠点間をオーダワイヤ機能により互いに接続してオーダワイヤ回線を形成し、該オーダワイヤ回線を利用して任意の拠点間で音声等を通信できるようにした通信システムが知られている。このオーダワイヤ通信システムでは、通常、ＩＰマルチキャストにより各拠点間の通信が行われるため、各拠点に設けられる機器にＩＰアドレスを付与することが必要になる。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、端末に割り当てられたＩＰアドレスにより決まるマルチキャストアドレスを宛先として、参加表明コマンドおよび音声等のデータをマルチキャストすることにより、アドホックネットワークで多者間通信を実現する技術が開示されている。なお、通信システム内の各機器にＩＰアドレスを自動的に割り当てる仕組みに関しては、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）などがよく知られている。
【０００４】
また、近年、レイヤ２スイッチ（以下、「Ｌ２スイッチ」とする）を使用した通信システムの構築が進められている。従来のＬ２スイッチは、例えば図１の機能ブロック図に示すように、ＬＡＮポート部１０１、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレステーブル作成回路１０２および出力先選択回路１０３を備えている。
【０００５】
具体的に、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１０２は、ＬＡＮポート部１０１に入力されるフレーム信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識（学習）し、該ＭＡＣアドレスとＬＡＮポート部１０１の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成および保存する。出力先選択回路１０３は、ＬＡＮポート部１０１に入力されるフレーム信号の宛先情報に含まれるＭＡＣアドレスが、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１０２に保存されたＭＡＣアドレステーブルにあるか否かを判定し、該当するＭＡＣアドレスがある場合に当該フレーム信号がＬＡＮポート部１０１の対応する接続ポートに出力されるように出力先の切替えを行う。
【０００６】
このような従来のＬ２スイッチ１００を複数用意して互いに接続することにより、広域の通信システムを効率的に構築することが可能である。Ｌ２スイッチを使用した通信システムにおけるオーダワイヤに関しては、例えば、特許文献２において、Ｌ２スイッチに収容したオーダワイヤ電話機を含む複数の機器の間でＩＰパケットを送受信して音声通信を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１７８２３６号公報
【特許文献２】特開２００５−２５２３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記のような複数のＬ２スイッチを用いて構築される広域の通信システムについて、従来の技術によるオーダワイヤ回線を利用した各拠点間の通信を実現しようとすると、オーダワイヤ回線を形成するための特別な機器が必要になりコストの上昇が課題とな
る。
【０００９】
具体的には、広域の通信システムにおける複雑なネットワーク構成に対応するために、例えば、各拠点にオーダワイヤ専用の機器を設置し、主信号を通信するためのネットワークとは別にオーダワイヤ用のネットワークを構築するか、または、オーダワイヤ専用のＤＨＣＰサーバを用意し、各拠点の機器にオーダワイヤ用のＩＰアドレスを自動的に割り当てる等の措置が必要になる。このような措置を施したオーダワイヤ通信システムは高コスト化なものになることが避けられない。
【００１０】
本発明は上記の点に着目してなされたもので、複数のＬ２スイッチを用いた通信システムについて、特別な機器を設置することなくオーダワイヤ回線を形成し、該オーダワイヤ回線を利用して複数の端末間の通信を低コストで実現するオーダワイヤ通信システムおよびＬ２スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明によるオーダワイヤ通信システムの一態様は、複数のＬ２スイッチと、前記複数のＬ２スイッチの間を互いに接続してループ状のネットワークを形成する伝送路と、前記複数のＬ２スイッチに収容される複数の端末と、を備える。前記複数のＬ２スイッチは、それぞれ、自らの接続状態に関する情報を、配下にある前記端末に通知する接続状態通知回路を含む。また、前記複数の端末は、前記Ｌ２スイッチの接続状態通知回路から通知される情報に基づいて、いずれか１つの端末をマスタ端末に設定し、該マスタ端末が、前記複数のＬ２スイッチのトポロジーを判断して、該判断結果を残りの端末に伝達することにより、隣り合う端末の間を順に繋いだオーダワイヤ回線を形成する。
【発明の効果】
【００１２】
上記オーダワイヤ通信システムによれば、各Ｌ２スイッチの接続状態に関する情報が各々の接続状態通知回路により配下の端末に通知されるため、各端末は、自らが接続するＬ２スイッチの接続状態を自動的に認識して１つの端末をマスタ端末に設定することができ、該マスタ端末でＬ２スイッチのトポロジーを判断した結果が残りの端末に伝達されることで、従来のようにＤＨＣＰサーバなどの特別な機器を用意することなく、オーダワイヤ回線を形成することができる。これにより、該オーダワイヤ回線を利用した各端末間での音声等の通信を低コストで実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来のＬ２スイッチの構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるオーダワイヤ通信システムの全体構成を示す図である。
【図３】上記実施形態における各Ｌ２スイッチの構成例を示す機能ブロック図である。
【図４】上記実施形態における初期動作の概要を説明する図である。
【図５】上記実施形態における初期動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】上記実施形態におけるＬ２トポロジー把握動作の概要を説明する図である。
【図７】上記実施形態におけるＬ２トポロジー把握動作の流れを示すフローチャートである。
【図８】上記実施形態におけるＬ２トポロジー把握動作の結果等を示す図である。
【図９】上記実施形態におけるＭＡＣトポロジーテーブルの作成方法を説明する図である。
【図１０】上記ＭＡＣトポロジーテーブルの作成方法の第１ステップを示す図である。
【図１１】上記ＭＡＣトポロジーテーブルの作成方法の第２ステップを示す図である。
【図１２】上記ＭＡＣトポロジーテーブルの作成方法の第３ステップを示す図である。
【図１３】上記実施形態においてマスタ端末およびサブマスタ端末の間で行われる音声通信の概要を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図２は、本発明の一実施形態におけるオーダワイヤ通信システムの全体構成を示す図である。図２において、オーダワイヤ通信システムは、例えば、複数（ここでは４つ）のＬ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）１と、各Ｌ２スイッチ１の間を互いに接続してループ状のネットワークを形成する伝送路２と、各Ｌ２スイッチ１にそれぞれ収容される端末３と、を備える。
【００１５】
図３は、各Ｌ２スイッチ１の構成例を示す機能ブロック図である。
図３において、各Ｌ２スイッチ１は、ＬＡＮポート部１１、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２、出力先選択回路１３および接続状態通知回路１４をそれぞれ備える。各Ｌ２スイッチ１は、ここでは、スパニングツリープロトコル（Spanning Tree Protocol：ＳＴＰ）に従って動作するものとする。ＳＴＰは、ネットワーク内におけるループ構成を回避するための通信プロトコルであり、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｄで定義および規格化されている。
【００１６】
ＬＡＮポート部１１は、少なくとも３つの接続ポートを有し、両隣のＬ２スイッチに繋がる各伝送路２および端末３がいずれかのポートに接続される。なお、図２には１つのＬ２スイッチに対して１台の端末が接続される一例を示したが、ＬＡＮポート部１１の接続ポートに空きがあれば複数台の端末を同時に接続することが可能である。
【００１７】
ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２は、ＬＡＮポート部１１に入力されるフレーム信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識（学習）し、該ＭＡＣアドレスとＬＡＮポート部１１の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成して、該ＭＡＣアドレステーブルを図示しないメモリに保存する。
【００１８】
出力先選択回路１３は、ＬＡＮポート部１１に入力されるフレーム信号の宛先情報に含まれるＭＡＣアドレスが、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２に保存されたＭＡＣアドレステーブルにあるか否かを判定し、その判定結果に応じて上記フレーム信号の出力先の切替えを行う。
【００１９】
接続状態通知回路１４は、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２に保存されたＭＡＣアドレステーブルに基づいて、ＬＡＮポート部１１の各接続ポートの接続状態を示すフレーム信号（以下、接続状態フレーム信号とする）を生成し、ＬＡＮポート部１１に接続する端末３に向けて上記接続状態フレーム信号を送信する。
【００２０】
次に、本実施形態の通信システムにおける動作について説明する。
最初に、システム立ち上げ時の初期動作を図４および図５を参照しながら説明する。図４は、初期動作の概要を説明する図であり、図５は、初期動作の流れを示すフローチャートである。
【００２１】
まず、図５のフローチャートにおけるステップ１１０（図中Ｓ１１０で示し、以下同様とする）では、任意のＬ２スイッチ１のＬＡＮポート部１１に対して端末３が繋がると、
該端末３が、物理層接続を確認した後、自らのＭＡＣアドレスを送信元情報に含むブロードキャストフレーム信号をＬ２スイッチ１に送出する（図４の矢印線ａ１を参照）。
【００２２】
ステップ１２０では、各Ｌ２スイッチ１が、端末３からのブロードキャストフレーム信号を受信したか否かの判定を行う。ブロードキャストフレーム信号の受信が判定されるとステップ１３０に進み、それ以外はブロードキャストフレーム信号の受信待機状態となる。
【００２３】
ステップ１３０では、端末３からのブロードキャストフレーム信号を受信したＬ２スイッチ１において、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２が、該ブロードキャストフレーム信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識（学習）し、該ＭＡＣアドレスと、上記ブロードキャストフレーム信号を受けたＬＡＮポート部１１の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成および保存する。
【００２４】
続いて、ステップ１４０では、端末３からのブロードキャストフレーム信号を受信したＬ２スイッチ１において、接続状態通知回路１４が、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２に保存されたＭＡＣアドレステーブルを基に、当該Ｌ２スイッチ１の接続状態を示す接続状態フレーム信号を生成する。
【００２５】
この接続状態フレーム信号には、図４の下段に例示するように、ＭＡＣアドレステーブルに関する情報の他に、当該Ｌ２スイッチ１のＬＡＮポート部１１のいずれかの接続ポートが、前述したＳＴＰに規定されるブロッキングポートＢＰ（図２および図４の×印参照）に該当しているか否かを示す情報が含まれるものとする。ブロッキングポートＢＰは、オーダワイヤ回線がループを形成することにより発話者の音声が再び発話者に戻ってハウリングが発生してしまうことを防止すべく、ループ上の任意箇所で回線が切断されるように予め設定されるものである。
【００２６】
そして、上記接続状態通知回路１４で生成された接続状態フレーム信号は、ブロードキャストフレーム信号が送られてきた配下の端末３に向けて送信される（図４の矢印線ａ２を参照）。このＬ２スイッチ１から端末３への接続状態フレーム信号の送信は、端末３からのブロードキャストフレーム信号の受信時だけでなく、所定の時間周期で定期的に行われる。接続状態フレーム信号の送信を定期的に行うことにより、例えば、他のＬ２スイッチ１に端末３が接続され、該端末３から送信されるブロードキャストフレーム信号が上記他のＬ２スイッチ１を経由して自らのＬ２スイッチ１で受信されることにより、ＭＡＣアドレステーブル作成回路１２に保存されたＭＡＣアドレステーブルが更新された場合にも、該更新後のＭＡＣアドレステーブルに対応した接続状態フレーム信号が、自らのＬ２スイッチ１の配下にある端末３に送信されるようになる。
【００２７】
続いて、ステップ１５０では、Ｌ２スイッチ１からの接続状態フレーム信号を受信した端末３において、該接続状態フレーム信号が示す情報を基に、自らが接続するＬ２スイッチ１にブロッキングポートＢＰが有るか否かが判定される。ブロッキングポートＢＰが有る場合には、ステップ１６０において、自らの端末３がマスタ端末として動作するように動作モードが設定される。一方、ブロッキングポートＢＰが無い場合には、ステップ１７０において、自らの端末３がスレーブ端末として動作するように動作モードが設定される。図４の例では、ブロッキングポートＢＰが右端のＬ２スイッチ１Ａに設定されており、該Ｌ２スイッチ１Ａに接続する端末３Ａがマスタ端末として動作し、その他の各Ｌ２スイッチ１Ｂ〜１Ｄに接続する各端末３Ｂ〜３Ｄがスレーブ端末として動作することになる。
【００２８】
なお、ブロッキングポートＢＰが設定されたＬ２スイッチ１に対して２台以上の端末３が収容されている場合には、例えば、該各端末３のうちで接続ポート番号が最も小さい１
つの端末３がマスタ端末に設定され、残りの端末３がスレーブ端末に設定される。つまり、上記ステップ１６０における動作モードの設定は、通信システム内に設定されるマスタ端末は１台だけとなるように、その処理方法が規定されるものとする。
【００２９】
上記ステップ１１０〜ステップ１７０の一連の処理により初期動作が完了すると、通信システム内の各Ｌ２スイッチ１のトポロジー（接続形態）を把握する動作（以下、Ｌ２トポロジー把握動作と表記する）が行われる。図６は、Ｌ２トポロジー把握動作の概要を説明する図である。また、図７は、Ｌ２トポロジー把握動作の流れを示すフローチャートである。
【００３０】
Ｌ２トポロジー把握動作では、まず、図７のステップ２１０において、マスタ端末３Ａ以外の各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄが、各Ｌ２スイッチ１Ｂ〜１Ｄから受信した接続状態フレーム信号よりＭＡＣアドレステーブルを抽出し、該ＭＡＣアドレステーブルを示すフレーム信号をブロードキャストで送信する（図６の矢印線ａ３を参照）。
【００３１】
ステップ２２０では、マスタ端末３Ａが、各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄからブロードキャスト送信されるＭＡＣアドレステーブルを受信する（図６の矢印線ａ４を参照）。そして、ステップ２３０では、受信したＭＡＣアドレステーブルを基に、マスタ端末３ＡがＭＡＣトポロジーテーブルを作成する。このＭＡＣトポロジーテーブルは、通信システム内の各Ｌ２スイッチ１の接続状態を、各々に繋がる端末のＭＡＣアドレスを用いて表したものである。ＭＡＣトポロジーテーブルの具体的な作成方法については後述する。
【００３２】
ＭＡＣトポロジーテーブルの作成が完了すると、ステップ２４０において、マスタ端末３Ａが、ＭＡＣトポロジーテーブルに対応したフレーム信号（以下、ＭＡＣトポロジーフレーム信号と呼ぶ）を、Ｌ２スイッチ１ＡのブロッキングポートＢＰとは反対側にある隣のスレーブ端末３Ｂに宛てて送信する（図６の矢印線ａ５を参照）。このＭＡＣトポロジーフレーム信号は、例えば図６の下段に示すように、フレームの先頭に位置するオクテットが、マスタ端末３ＡのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣを表し、先頭から２番目に位置するオクテットが、マスタ端末３Ａの隣のスレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣを表し、先頭から３番目に位置するオクテットが、スレーブ端末３Ｂの隣のスレーブ端末３ＣのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣを表し、先頭から４番目に位置する最終のオクテットが、スレーブ端末３Ｃの隣のスレーブ端末３ＤのＭＡＣアドレス３ＤＭＡＣを表す。
【００３３】
続いて、ステップ２５０では、各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄにおいて、マスタ端末３Ａから送られてくるＭＡＣトポロジーフレーム信号を受信したか否かの判定が行われる。ＭＡＣトポロジーフレーム信号の受信が判定されるとステップ２６０に進み、それ以外はＭＡＣトポロジーフレーム信号の受信待機状態となる。
【００３４】
ステップ２６０では、ＭＡＣトポロジーフレーム信号を受信したスレーブ端末３Ｂが、該ＭＡＣトポロジーフレーム信号を基にマスタ端末３Ａで作成されたＭＡＣトポロジーテーブルを保存する。
【００３５】
そして、ステップ２７０では、スレーブ端末３Ｂにおいて、受信したＭＡＣトポロジーフレーム信号の最終オクテットに、自らのＭＡＣアドレスが示されているか否かの判定が行われる。ここでは、スレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣは先頭から２番目のオクテットに示されているため（図６下段を参照）、ステップ２８０に進む。
【００３６】
ステップ２８０では、スレーブ端末３Ｂが、ＭＡＣトポロジーフレーム信号において自らのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣが示されているオクテットの次のオクテットに示されているＭＡＣアドレス、ここではスレーブ端末３ＣのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣに宛てて、上
記ＭＡＣトポロジーフレーム信号を転送する。スレーブ端末３ＢからのＭＡＣトポロジーフレーム信号の転送を受けるスレーブ端末３Ｃでは、前述したステップ２５０〜ステップ２８０の処理が繰り返される。これと同様の処理が残りのスレーブ端末３Ｄでも行われることにより、マスタ端末３Ａから送信されたＭＡＣトポロジーフレーム信号が、各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄに順に転送されて、ＭＡＣトポロジーテーブルが各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄに保存されるようになる。
【００３７】
そして、スレーブ端末３Ｄでの上記ステップ２７０の判定処理において、転送されたＭＡＣトポロジーフレーム信号の最終オクテットに、自らのＭＡＣアドレス３ＤＭＡＣが示されていることが判定されると、ステップ２９０に移って、端末３Ｄの動作モードの設定がスレーブ端末からサブマスタ端末に変更される。図８は、各端末３Ｂ〜３Ｄにおけるステップ２７０の判定処理の概略およびＬ２トポロジー把握動作の結果を示している。
【００３８】
次に、前述したステップ２２０におけるＭＡＣトポロジーテーブルの作成方法を図９〜図１２を参照しながら具体的に説明する。ここでは、図９の上段に示すように、各Ｌ２スイッチ１Ａ〜１Ｄの１番ポートに端末３Ａ〜３Ｂが接続され、２番ポートおよび３番ポートに両隣のＬ２スイッチに繋がる伝送路２が接続されているものとする。また、Ｌ２スイッチ１Ａの２番ポートは、ブロッキングポートＢＰに設定されているものとする。
【００３９】
図９の下段は、上述したステップ２２０において、ＭＡＣトポロジーテーブルの作成に用いる、各Ｌ２スイッチ１Ａ〜１Ｄにそれぞれ対応したＭＡＣアドレステーブルを示している。具体的に、マスタ端末３Ａが１番ポートに接続するＬ２スイッチ１ＡのＭＡＣアドレステーブルは、１番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてマスタ端末３ＡのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣが登録され、３番ポートに対応するＭＡＣアドレスとして各スレーブ端末３Ｂ，３Ｂ，３ＤのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣ，３ＣＭＡＣ，３ＤＭＡＣが登録されている。
【００４０】
また、スレーブ端末３Ｂが１番ポートに接続するＬ２スイッチ１ＢのＭＡＣアドレステーブルは、１番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてスレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣが登録され、２番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてマスタ端末３ＡのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣが登録され、３番ポートに対応するＭＡＣアドレスとして各スレーブ端末３Ｃ，３ＤのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣ，３ＤＭＡＣが登録されている。
【００４１】
さらに、スレーブ端末３Ｃが１番ポートに接続するＬ２スイッチ１ＣのＭＡＣアドレステーブルは、１番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてスレーブ端末３ＣのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣが登録され、２番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてマスタ端末３ＡのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣおよびスレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣが登録され、３番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてスレーブ端末３ＤのＭＡＣアドレス３ＤＭＡＣが登録されている。
【００４２】
加えて、スレーブ端末３Ｄが１番ポートに接続するＬ２スイッチ１ＤのＭＡＣアドレステーブルは、１番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてスレーブ端末３ＤのＭＡＣアドレス３ＤＭＡＣが登録され、２番ポートに対応するＭＡＣアドレスとしてマスタ端末３ＡのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣおよび各スレーブ端末３Ｂ，３ＣのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣ，３ＣＭＡＣが登録されている。
【００４３】
マスタ端末３Ａは、ＭＡＣトポロジーテーブル作成の第１ステップとして、図１０に示すように、全てのＬ２スイッチ１Ａ〜１Ｄのうちで、自らが接続するＬ２スイッチ１Ａを除いた、各Ｌ２スイッチ１Ｂ〜１Ｄに対応するＭＡＣアドレステーブルについて、自らのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣが登録されているポートに注目し、該注目ポートに対応するＭ
ＡＣアドレスのうちから自らのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣを消す（図１０中の二重取り消し線を参照）。そして、上記注目ポートのうちでＭＡＣアドレスが全て消えたポート（図１０中の斜線部分を参照）を特定し、該ポートを有するＬ２スイッチ１Ｂの配下にあるスレーブ端末３Ｂを、マスタ端末３Ａに最も近いスレーブ端末とする。
【００４４】
続いて、マスタ端末３Ａは、ＭＡＣトポロジーテーブル作成の第２ステップとして、図１１に示すように、全てのＬ２スイッチ１Ａ〜１Ｄのうちで、自らが接続するＬ２スイッチ１Ａと、マスタ端末３Ａに最も近いスレーブ端末３Ｂが接続するＬ２スイッチ１Ｂとを除いた、各Ｌ２スイッチ１Ｃ，１Ｄに対応するＭＡＣアドレステーブルについて、スレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣが登録されているポートに注目し、該注目ポートに対応するＭＡＣアドレスのうちからスレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣを消す。そして、上記注目ポートのうちでＭＡＣアドレスが全て消えたポートを特定し、該ポートを有するＬ２スイッチ１Ｃの配下にあるスレーブ端末３Ｃを、マスタ端末３Ａに２番目に近いスレーブ端末とする。
【００４５】
次に、マスタ端末３Ａは、ＭＡＣトポロジーテーブル作成の第３ステップとして、図１２に示すように、全てのＬ２スイッチ１Ａ〜１Ｄのうちで、自らが接続するＬ２スイッチ１Ａと、マスタ端末３Ａに最も近いスレーブ端末３Ｂが接続するＬ２スイッチ１Ｂと、マスタ端末３Ａに２番目に近いスレーブ端末３Ｃが接続するＬ２スイッチ１Ｃとを除いた、Ｌ２スイッチ１Ｄに対応するＭＡＣアドレステーブルについて、スレーブ端末３ＣのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣが登録されているポートに注目し、該注目ポートに対応するＭＡＣアドレスのうちからスレーブ端末３ＣのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣを消す。そして、上記注目ポートのＭＡＣアドレスが全て消えていることを確認し、該ポートを有するＬ２スイッチ１Ｄの配下にあるスレーブ端末３Ｄを、マスタ端末３Ａに３番目に近いスレーブ端末とする。ここでは、スレーブ端末の数が３つであるので、スレーブ端末３Ｄは、マスタ端末３Ａから最も遠いスレーブ端末に該当することになる。なお、端末３Ｄの動作モードは、上述したＬ２トポロジー把握動作のステップ２９０において、スレーブ端末からサブマスタ端末に変更される。
【００４６】
上記のような一連の処理により作成されるＭＡＣトポロジーテーブルは、例えば図１２の下段に示すように、先頭のデータ領域にＬ２スイッチ１Ａ配下のマスタ端末３ＡのＭＡＣアドレス３ＡＭＡＣが格納され、２番目のデータ領域にＬ２スイッチ１Ｂ配下のスレーブ端末３ＢのＭＡＣアドレス３ＢＭＡＣが格納され、３番目のデータ領域にＬ２スイッチ１Ｃ配下のスレーブ端末３ＣのＭＡＣアドレス３ＣＭＡＣが格納され、４番目のデータ領域にＬ２スイッチ１Ｄ配下のスレーブ端末３ＤのＭＡＣアドレス３ＤＭＡＣが格納されたデータ構造となる。このＭＡＣトポロジーテーブルに対応させて、前述の図６下段に示したようなＭＡＣトポロジーフレーム信号が、マスタ端末３Ａからスレーブ端末３Ｂに向けて送信されることになる。
【００４７】
上述したような初期動作およびＬ２トポロジー把握動作が完了することにより、マスタ端末３Ａからサブマスタ端末３Ｄに至るオーダワイヤ回線が形成され、該オーダワイヤ回線を利用した音声等の通信が開始される。図１３は、マスタ端末３Ａおよびサブマスタ端末３Ｄの間で音声データを双方向に通信する場合の概要を説明する図である。
【００４８】
図１３において、マスタ端末３Ａは、サブマスタ端末３Ｄに向けて音声トラフィックＴ３Ａを送信する。この音声トラフィックＴ３Ａは、スレーブ端末３Ｂで受信され、該スレーブ端末３Ｂでは、受信した音声トラフィックＴ３Ａと自らが発する音声トラフィックＴ３Ｂとがミキシングされ、該ミキシング後の音声トラフィックＴ３Ａ＋３Ｂが隣のスレーブ端末３Ｃに送られる。スレーブ端末３Ｃでは、さらに、スレーブ端末３Ｂからの音声トラフィックＴ３Ａ＋３Ｂと自らが発する音声トラフィックＴ３Ｃとがミキシングされ、該
ミキシング後の音声トラフィックＴ３Ａ＋３Ｂ＋３Ｃが隣のサブマスタ端末３Ｄに送られる。サブマスタ端末３Ｄは、スレーブ端末３Ｃから送られてくる音声トラフィックＴ３Ａ＋３Ｂ＋３Ｃを受信すると、該音声トラフィックを破棄する。
【００４９】
また、上記のようなマスタ端末３Ａからサブマスタ端末３Ｄへの音声トラフィックの通信とは逆方向に、サブマスタ端末３Ｄが、マスタ端末３Ａに向けて音声トラフィックＴ３Ｄを送信する。この逆方向の音声トラフィックＴ３Ｄは、スレーブ端末３Ｃで受信され、該スレーブ端末３Ｃでは、受信した音声トラフィックＴ３Ｄと自らが発する音声トラフィックＴ３Ｃ’とがミキシングされ、該ミキシング後の音声トラフィックＴ３Ｄ＋３Ｃ’が隣のスレーブ端末３Ｂに送られる。スレーブ端末３Ｂでは、さらに、スレーブ端末３Ｃからの音声トラフィックＴ３Ｄ＋３Ｃ’と自らが発する音声トラフィックＴ３Ｂ’とがミキシングされ、該ミキシング後の音声トラフィックＴ３Ｄ＋３Ｃ’＋３Ｂ’が隣のマスタ端末３Ａに送られる。マスタ端末３Ａは、スレーブ端末３Ｂから送られてくる音声トラフィックＴ３Ｄ＋３Ｃ’＋３Ｂ’を受信すると、該音声トラフィックを破棄する。
【００５０】
上記のようなマスタ端末３Ａおよびサブマスタ端末３Ｄの間における音声トラフィックの双方向通信により、各端末３Ａ〜３Ｄでのオーダワイヤ回線を用いた多者間通話が実現されるようになる。
【００５１】
なお、上記のようなオーダワイヤ通信システムにおいて、任意の２つのＬ２スイッチ間を接続する伝送路２に障害等が発生して当該区間の通信ができなくなった場合には、該２つのＬ２スイッチのうちの一方のＬ２スイッチについて、障害区間側にある接続ポートをブロッキングポートＢＰに設定変更して、上述した初期動作およびＬ２トポロジー把握動作を改めて実行することにより、障害区間を回避したオーダワイヤ回線を形成することが可能である。
【００５２】
上述したように本実施形態のオーダワイヤ通信システムによれば、各Ｌ２スイッチ１が、接続状態通知回路１４を具備し、端末３の接続時に該端末３から送信されるブロードキャストフレーム信号に応答して接続状態フレーム信号を上記端末３に送信するようにしたことで、上記端末３は、自らが接続するＬ２スイッチ１の接続状態（ＭＡＣアドレステーブルおよびブロッキングポートＢＰの有無）を自動的に認識して、マスタ端末およびスレーブ端末のいずれのモードで動作するかを判断することができる。そして、マスタ端末３Ａが、各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄからブロードキャスト送信されるＭＡＣアドレステーブルを基に、ＭＡＣトポロジーテーブルを作成してＭＡＣトポロジーフレーム信号を各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄに送るようにしたことで、各スレーブ端末３Ｂ〜３Ｄは、互いの接続関係を自動的に認識して、自らがサブマスタ端末として動作するか否かを判断することができる。
【００５３】
これにより、本実施形態のオーダワイヤ通信システムは、ＤＨＣＰサーバなどの特別な機器を用意することなく、オーダワイヤ回線を形成することができ、各Ｌ２スイッチ１を拠点にした各端末３間での音声等の通信を低コストで実現することが可能になる。また、このオーダワイヤ通信システムは、ＭＡＣトポロジーフレーム信号を使用して各端末間の通信経路を固定しているため、各端末間の通信を共通のサーバを経由して行う場合と比べて、回線速度を抑えた通信が可能であり、かつ、サーバへのトラフィックの集中も回避することができる。さらに、上記オーダワイヤ通信システムは、従来のように各端末に対してＩＰアドレスを設定する必要がないので、ネットワークアドレスを考慮せずに各端末３を使用することができ、利便性の向上を図ることも可能である。
【００５４】
上記のようなオーダワイヤ通信システムによって得られる作用効果は、例えば、多数のＬ２スイッチを用いた広域ネットワークが要求される鉄道ネットワークなどにおいて、オ
ーダワイヤ回線による複数の拠点間での音声通信を低コストで実現するのに有効である。特に、ループ状のネットワークのうちの一部を、当該鉄道事業者が所有する通信回線とは異なるキャリア回線を借用して実現している場合、具体的には、例えば上述の図４に示したネットワーク構成において、Ｌ２スイッチ１ＡからＬ２スイッチ１Ｄに至る経路上の隣り合うＬ２スイッチ間をそれぞれ接続する伝送路２に鉄道事業者の通信回線を適用し、Ｌ２スイッチ１ＤからＬ２スイッチ１Ａに戻る伝送路２にキャリア回線を適用する場合などには、キャリア回線の速度を低く抑えることができるため、キャリア回線の借用コストを効果的に削減することが可能である。なお、上記の一例は、本発明のオーダワイヤ通信システムが鉄道ネットワークの用途に限定されることを意味するものではない。
【００５５】
以上の実施形態に関して、さらに以下の付記を開示する。
（付記１） 複数のレイヤ２スイッチと、
前記複数のレイヤ２スイッチの間を互いに接続してループ状のネットワークを形成する伝送路と、
前記複数のレイヤ２スイッチに収容される複数の端末と、
を備えたオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチは、それぞれ、自らの接続状態に関する情報を、配下にある前記端末に通知する接続状態通知回路を含み、
前記複数の端末は、前記レイヤ２スイッチの接続状態通知回路から通知される情報に基づいて、いずれか１つの端末をマスタ端末に設定し、該マスタ端末が、前記複数のレイヤ２スイッチのトポロジーを判断して、該判断結果を残りの端末に伝達することにより、隣り合う端末の間を順に繋いだオーダワイヤ回線を形成することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００５６】
（付記２） 付記１に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチは、それぞれ、
少なくとも３つの接続ポートを有するＬＡＮポート部と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識し、該ＭＡＣアドレスと前記ＬＡＮポート部の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成するＭＡＣアドレステーブル作成回路と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の宛先情報に含まれるＭＡＣアドレスが、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルにあるか否かを判定し、該判定結果に応じて前記信号の出力先の切替えを行う出力先選択回路と、を含み、
前記接続状態通知回路が、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルに基づいて、前記ＬＡＮポート部の各接続ポートの接続状態を示す信号を生成し、該信号を前記ＬＡＮポート部に接続する前記端末に送信することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００５７】
（付記３） 付記２に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチは、スパニングツリープロトコル（ＳＴＰ）に従ってそれぞれ動作し、
前記接続状態通知回路は、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルを示す情報、および、前記ＬＡＮポート部のいずれかの接続ポートがブロッキングポートに該当するか否かを示す情報を含む信号を生成し、該信号を前記ＬＡＮポート部に接続する前記端末に送信し、
前記複数の端末は、前記接続状態通知回路から前記ブロッキングポートに該当することを示す情報を含む信号を受信した端末をマスタ端末に設定すると共に、残りの端末をスレーブ端末に設定することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００５８】
（付記４） 付記３に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチのうちで、前記ＬＡＮポート部のいずれかの接続ポートがブロッキングポートに該当するレイヤ２スイッチが、２以上の前記端末を収容するとき、
前記複数の端末は、前記接続状態通知回路から前記ブロッキングポートに該当することを示す情報を含む信号を受信することになる前記２以上の端末のうちで、前記ＬＡＮポート部の接続ポート番号が最も小さい端末をマスタ端末に設定することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００５９】
（付記５） 付記３または４に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記スレーブ端末は、前記接続状態通知回路から受信した信号より前記ＭＡＣアドレステーブルを抽出し、該ＭＡＣアドレステーブルを示す信号をブロードキャストで送信し、
前記マスタ端末は、前記スレーブ端末からブロードキャスト送信される信号を受信し、該信号が示すＭＡＣアドレステーブルを基に、前記複数のレイヤ２スイッチのトポロジーを各々に繋がる端末のＭＡＣアドレスを用いて表したＭＡＣトポロジーテーブルを作成し、該ＭＡＣトポロジーテーブルに対応した信号を前記スレーブ端末に送信し、
前記スレーブ端末は、前記マスタ端末から受信した信号を基に、前記ＭＡＣトポロジーテーブルにおいて前記マスタ端末のＭＡＣアドレスを格納するデータ領域に対し最も離れたデータ領域に自らのＭＡＣアドレスが格納されている端末をサブマスタ端末に変更することにより、前記マスタ端末から前記サブマスタ端末に至るオーダワイヤ回線を形成することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００６０】
（付記６） 付記５に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記マスタ端末は、前記ＭＡＣトポロジーテーブルの作成において、前記スレーブ端末から受信したＭＡＣアドレステーブルについて、自らのＭＡＣアドレスが登録されているポートに注目し、該注目ポートに対応するＭＡＣアドレスのうちから自らのＭＡＣアドレスを消した後、前記注目ポートのうちでＭＡＣアドレスが全て消えたポートを特定し、該特定されたポートを有するＬ２スイッチの配下にあるスレーブ端末を、自らに最も近いスレーブ端末とすることを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００６１】
（付記７） 付記５または６に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記マスタ端末は、前記サブマスタ端末に向けて前記オーダワイヤ回線に音声トラフィックを送信すると共に、前記サブマスタ端末から前記オーダワイヤ回線に送信された音声トラフィックを受信したときに該音声トラフィックを破棄し、
前記サブマスタ端末は、前記マスタ端末に向けて前記オーダワイヤ回線に音声トラフィックを送信すると共に、前記マスタ端末から前記オーダワイヤ回線に送信された音声トラフィックを受信したときに該音声トラフィックを破棄し、
前記スレーブ端末は、前記マスタ端末または前記サブマスタ端末から送られてくる音声トラフィックと自らが発する音声トラフィックとをミキシングし、該ミキシング後の音声トラフィックを前記オーダワイヤ回線に送信することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【００６２】
（付記８） オーダワイヤ通信システムに用いられるレイヤ２スイッチであって、
少なくとも３つの接続ポートを有するＬＡＮポート部と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識し、該ＭＡＣアドレスと前記ＬＡＮポート部の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成するＭＡＣアドレステーブル作成回路と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の宛先情報に含まれるＭＡＣアドレスが、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルにあるか否かを判定し、該判定結果に応じて前記信号の出力先の切替えを行う出力先選択回路と、
前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルに基づいて、前記ＬＡＮポート部の各接続ポートの接続状態を示す信号を生成し、該信号を前記ＬＡ
Ｎポート部に接続する端末に送信する接続状態通知回路と、を備えたことを特徴とするレイヤ２スイッチ。
【００６３】
（付記９） 付記８に記載のレイヤ２スイッチであって、
前記接続状態通知回路は、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルを示す情報、および、前記ＬＡＮポート部のいずれかの接続ポートがスパニングツリープロトコル（ＳＴＰ）に規定されるブロッキングポートに該当するか否かを示す情報を含む信号を生成し、該信号を前記ＬＡＮポート部に接続する前記端末に送信することを特徴とするレイヤ２スイッチ。
【符号の説明】
【００６４】
１，１Ａ〜１Ｄ…レイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）
２…伝送路
３…端末
３Ａ…マスタ端末
３Ｂ，３Ｃ…スレーブ端末
３Ｄ…サブマスタ端末
３ＡＭＡＣ，３ＢＭＡＣ，３ＣＭＡＣ，３ＤＭＡＣ…端末のＭＡＣアドレス
１１…ＬＡＮポート部
１２…ＭＡＣアドレステーブル作成回路
１３…出力先選択回路
１４…接続状態通知回路
ＢＰ…ブロッキングポート
Ｔ３Ａ〜Ｔ３Ｄ…音声トラフィック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレイヤ２スイッチと、
前記複数のレイヤ２スイッチの間を互いに接続してループ状のネットワークを形成する伝送路と、
前記複数のレイヤ２スイッチに収容される複数の端末と、
を備えたオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチは、それぞれ、自らの接続状態に関する情報を、配下にある前記端末に通知する接続状態通知回路を含み、
前記複数の端末は、前記レイヤ２スイッチの接続状態通知回路から通知される情報に基づいて、いずれか１つの端末をマスタ端末に設定し、該マスタ端末が、前記複数のレイヤ２スイッチのトポロジーを判断して、該判断結果を残りの端末に伝達することにより、隣り合う端末の間を順に繋いだオーダワイヤ回線を形成することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチは、それぞれ、
少なくとも３つの接続ポートを有するＬＡＮポート部と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識し、該ＭＡＣアドレスと前記ＬＡＮポート部の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成するＭＡＣアドレステーブル作成回路と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の宛先情報に含まれるＭＡＣアドレスが、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルにあるか否かを判定し、該判定結果に応じて前記信号の出力先の切替えを行う出力先選択回路と、を含み、
前記接続状態通知回路が、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルに基づいて、前記ＬＡＮポート部の各接続ポートの接続状態を示す信号を生成し、該信号を前記ＬＡＮポート部に接続する前記端末に送信することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチは、スパニングツリープロトコル（ＳＴＰ）に従ってそれぞれ動作し、
前記接続状態通知回路は、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルを示す情報、および、前記ＬＡＮポート部のいずれかの接続ポートがブロッキングポートに該当するか否かを示す情報を含む信号を生成し、該信号を前記ＬＡＮポート部に接続する前記端末に送信し、
前記複数の端末は、前記接続状態通知回路から前記ブロッキングポートに該当することを示す情報を含む信号を受信した端末をマスタ端末に設定すると共に、残りの端末をスレーブ端末に設定することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記スレーブ端末は、前記接続状態通知回路から受信した信号より前記ＭＡＣアドレステーブルを抽出し、該ＭＡＣアドレステーブルを示す信号をブロードキャストで送信し、
前記マスタ端末は、前記スレーブ端末からブロードキャスト送信される信号を受信し、該信号が示すＭＡＣアドレステーブルを基に、前記複数のレイヤ２スイッチのトポロジーを各々に繋がる端末のＭＡＣアドレスを用いて表したＭＡＣトポロジーテーブルを作成し、該ＭＡＣトポロジーテーブルに対応した信号を前記スレーブ端末に送信し、
前記スレーブ端末は、前記マスタ端末から受信した信号を基に、前記ＭＡＣトポロジーテーブルにおいて前記マスタ端末のＭＡＣアドレスを格納するデータ領域に対し最も離れたデータ領域に自らのＭＡＣアドレスが格納されている端末をサブマスタ端末に変更する
ことにより、前記マスタ端末から前記サブマスタ端末に至るオーダワイヤ回線を形成することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記マスタ端末は、前記サブマスタ端末に向けて前記オーダワイヤ回線に音声トラフィックを送信すると共に、前記サブマスタ端末から前記オーダワイヤ回線に送信された音声トラフィックを受信したときに該音声トラフィックを破棄し、
前記サブマスタ端末は、前記マスタ端末に向けて前記オーダワイヤ回線に音声トラフィックを送信すると共に、前記マスタ端末から前記オーダワイヤ回線に送信された音声トラフィックを受信したときに該音声トラフィックを破棄し、
前記スレーブ端末は、前記マスタ端末または前記サブマスタ端末から送られてくる音声トラフィックと自らが発する音声トラフィックとをミキシングし、該ミキシング後の音声トラフィックを前記オーダワイヤ回線に送信することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【請求項６】
オーダワイヤ通信システムに用いられるレイヤ２スイッチであって、
少なくとも３つの接続ポートを有するＬＡＮポート部と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識し、該ＭＡＣアドレスと前記ＬＡＮポート部の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成するＭＡＣアドレステーブル作成回路と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の宛先情報に含まれるＭＡＣアドレスが、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルにあるか否かを判定し、該判定結果に応じて前記信号の出力先の切替えを行う出力先選択回路と、
前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルに基づいて、前記ＬＡＮポート部の各接続ポートの接続状態を示す信号を生成し、該信号を前記ＬＡＮポート部に接続する端末に送信する接続状態通知回路と、を備えたことを特徴とするレイヤ２スイッチ。
【請求項１】
複数のレイヤ２スイッチと、
前記複数のレイヤ２スイッチの間を互いに接続してループ状のネットワークを形成する伝送路と、
前記複数のレイヤ２スイッチに収容される複数の端末と、
を備えたオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチは、それぞれ、自らの接続状態に関する情報を、配下にある前記端末に通知する接続状態通知回路を含み、
前記複数の端末は、前記レイヤ２スイッチの接続状態通知回路から通知される情報に基づいて、いずれか１つの端末をマスタ端末に設定し、該マスタ端末が、前記複数のレイヤ２スイッチのトポロジーを判断して、該判断結果を残りの端末に伝達することにより、隣り合う端末の間を順に繋いだオーダワイヤ回線を形成することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチは、それぞれ、
少なくとも３つの接続ポートを有するＬＡＮポート部と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識し、該ＭＡＣアドレスと前記ＬＡＮポート部の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成するＭＡＣアドレステーブル作成回路と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の宛先情報に含まれるＭＡＣアドレスが、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルにあるか否かを判定し、該判定結果に応じて前記信号の出力先の切替えを行う出力先選択回路と、を含み、
前記接続状態通知回路が、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルに基づいて、前記ＬＡＮポート部の各接続ポートの接続状態を示す信号を生成し、該信号を前記ＬＡＮポート部に接続する前記端末に送信することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記複数のレイヤ２スイッチは、スパニングツリープロトコル（ＳＴＰ）に従ってそれぞれ動作し、
前記接続状態通知回路は、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルを示す情報、および、前記ＬＡＮポート部のいずれかの接続ポートがブロッキングポートに該当するか否かを示す情報を含む信号を生成し、該信号を前記ＬＡＮポート部に接続する前記端末に送信し、
前記複数の端末は、前記接続状態通知回路から前記ブロッキングポートに該当することを示す情報を含む信号を受信した端末をマスタ端末に設定すると共に、残りの端末をスレーブ端末に設定することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記スレーブ端末は、前記接続状態通知回路から受信した信号より前記ＭＡＣアドレステーブルを抽出し、該ＭＡＣアドレステーブルを示す信号をブロードキャストで送信し、
前記マスタ端末は、前記スレーブ端末からブロードキャスト送信される信号を受信し、該信号が示すＭＡＣアドレステーブルを基に、前記複数のレイヤ２スイッチのトポロジーを各々に繋がる端末のＭＡＣアドレスを用いて表したＭＡＣトポロジーテーブルを作成し、該ＭＡＣトポロジーテーブルに対応した信号を前記スレーブ端末に送信し、
前記スレーブ端末は、前記マスタ端末から受信した信号を基に、前記ＭＡＣトポロジーテーブルにおいて前記マスタ端末のＭＡＣアドレスを格納するデータ領域に対し最も離れたデータ領域に自らのＭＡＣアドレスが格納されている端末をサブマスタ端末に変更する
ことにより、前記マスタ端末から前記サブマスタ端末に至るオーダワイヤ回線を形成することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載のオーダワイヤ通信システムであって、
前記マスタ端末は、前記サブマスタ端末に向けて前記オーダワイヤ回線に音声トラフィックを送信すると共に、前記サブマスタ端末から前記オーダワイヤ回線に送信された音声トラフィックを受信したときに該音声トラフィックを破棄し、
前記サブマスタ端末は、前記マスタ端末に向けて前記オーダワイヤ回線に音声トラフィックを送信すると共に、前記マスタ端末から前記オーダワイヤ回線に送信された音声トラフィックを受信したときに該音声トラフィックを破棄し、
前記スレーブ端末は、前記マスタ端末または前記サブマスタ端末から送られてくる音声トラフィックと自らが発する音声トラフィックとをミキシングし、該ミキシング後の音声トラフィックを前記オーダワイヤ回線に送信することを特徴とするオーダワイヤ通信システム。
【請求項６】
オーダワイヤ通信システムに用いられるレイヤ２スイッチであって、
少なくとも３つの接続ポートを有するＬＡＮポート部と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の送信元情報に含まれるＭＡＣアドレスを認識し、該ＭＡＣアドレスと前記ＬＡＮポート部の接続ポート番号との対応関係を示すＭＡＣアドレステーブルを作成するＭＡＣアドレステーブル作成回路と、
前記ＬＡＮポート部に入力される信号の宛先情報に含まれるＭＡＣアドレスが、前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルにあるか否かを判定し、該判定結果に応じて前記信号の出力先の切替えを行う出力先選択回路と、
前記ＭＡＣアドレステーブル作成回路で作成されたＭＡＣアドレステーブルに基づいて、前記ＬＡＮポート部の各接続ポートの接続状態を示す信号を生成し、該信号を前記ＬＡＮポート部に接続する端末に送信する接続状態通知回路と、を備えたことを特徴とするレイヤ２スイッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１９５６９０（Ｐ２０１２−１９５６９０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６９０９（Ｐ２０１１−５６９０９）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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