メッシュネットワークとこれに用いる親局及び子局
【課題】 通信ノードの新設や除去を容易に行うことができるメッシュネットワークを構成できるようにする。
【解決手段】 親局１は、上位ポートＳで受信した下りフレームを自局の第１及び第２ポートＬ，Ｒから送信し、子局２は、自局の第１又は第２ポートＬ，Ｒで受信した下りフレームを、受信側とは逆の自局の第１又は第２ポートＬ，Ｒと、支線ポートＢ及び下位ポートＵの少なくとも一方とから送信する。子局２は、下位ポートＵで受信した上りフレームを自局の第１及び第２ポートＬ，Ｒから送信し、自局の第１又は第２ポートＬ，Ｒで受信した上りフレームを受信側とは逆の第１又は第２ポートＬ，Ｒから送信し、自局の支線ポートＢで受信した上りフレームを自局の第１及び第２ポートＬ，Ｒから送信し、親局１は、自局の第１又は第２ポートＬ，Ｒで受信した上りフレームを上位ポートＳから送信する。
【解決手段】 親局１は、上位ポートＳで受信した下りフレームを自局の第１及び第２ポートＬ，Ｒから送信し、子局２は、自局の第１又は第２ポートＬ，Ｒで受信した下りフレームを、受信側とは逆の自局の第１又は第２ポートＬ，Ｒと、支線ポートＢ及び下位ポートＵの少なくとも一方とから送信する。子局２は、下位ポートＵで受信した上りフレームを自局の第１及び第２ポートＬ，Ｒから送信し、自局の第１又は第２ポートＬ，Ｒで受信した上りフレームを受信側とは逆の第１又は第２ポートＬ，Ｒから送信し、自局の支線ポートＢで受信した上りフレームを自局の第１及び第２ポートＬ，Ｒから送信し、親局１は、自局の第１又は第２ポートＬ，Ｒで受信した上りフレームを上位ポートＳから送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メッシュネットワークとこれに用いる親局及び子局に関する。
【背景技術】
【０００２】
メッシュネットワークは、各々の通信ノードが隣接する複数の通信ノードと接続されることで、全体が網目状に構成された接続形態のネットワークである。
この場合、メッシュネットワーク内の通信信号は、隣接する通信ノードへの転送を繰り返して伝送されるので、いずれかのノードがインターネット等の外部ネットワークと接続されていれば、メッシュネットワーク内のすべての通信ノードが外部ネットワークと通信可能な状態となる。
【０００３】
かかるメッシュネットワークでは、あるノードが破損したり離脱したりしても、代替経路を確保し易いので、基地局が不通になるとネットワーク全体が停止するスター型ネットワークに比べて、障害に強いという利点がある。
もっとも、通信経路の探索や無限ループを防止する伝送制御を適切に行うために、高度なルーティング技術が必要であり、また、ユーザ認証などで通信ノードを限定しないと、第三者がメッシュに参加し易く情報漏洩のリスクが高いという欠点もある。
【０００４】
上記メッシュネットワークを用いた通信システムとして、メッシュネットワークをリングネットワークの複合体として定義し、リングネットワークのループ経路ごとに、そのリングネットワークのトポロジに対応したプロトコル（具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１７として標準化されたＲＰＲ（Resilient Packet Ring ））を採用することにより、障害発生時における復旧を短時間で行えるようにした通信システムが、既に提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１２７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の従来の通信システムでは、宛先の通信ノードに至るまでのリングをリングＩＤテーブルに基づいて決定するので、リングＩＤテーブルに、各通信ノードに対応するリング経路を予め設計して設定しておく必要がある。
このため、従来の通信システムでは、リングＩＤテーブルを各通信ノードに設定する作業が非常に煩雑であり、通信ノードの新設や除去を容易に行えないという欠点がある。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、通信ノードの新設や除去を容易に行うことができるメッシュネットワークを構成できるようにすることを第１の目的とする。
【０００８】
また、従来の通信システムが採用するＲＰＲでは、入口通信ノードにおいてリングの一方向にのみパケットを巡回させ、宛先通信ノードでパケットを取り出すものであり、その経路のどこかに障害が発生し、それを入口通信ノードが認識すると、従前とは逆方向にパケットを巡回させることによって、プロテクションを実現している。
従って、障害が発生してから、経路が切り替わるまでに相当の期間が経過し、その期間に従来の方向に送出されたパケットは廃棄され、障害発生時にパケットロスが発生するという問題もある。
【０００９】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、障害発生時に通信データのロスが少ない、あるいはロスが発生しないメッシュネットワークを構成できるようにすることを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１） 本発明の親局は、複数の子局とメッシュネットワークを構成する親局であって、上位網に通じる上位ポートと、相手方ノードの第２ポートに通じる第１ポートと、相手方ノードの第１ポートに通じる第２ポートと、前記上位ポートで受信した下りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信する転送処理が可能であり、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを前記上位ポートから送信する転送処理が可能であるフレーム処理部と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
（２） また、本発明の子局は、１つの親局とメッシュネットワークを構成する子局であって、下位網に通じる下位ポートと、相手方ノードの第２ポートに通じる第１ポートと、相手方ノードの第１ポートに通じる第２ポートと、相手方ノードの第１又は第２ポートに通じる支線ポートと、自局の前記第１又は第２ポートで受信した下りフレームを、受信側と逆の自局の前記第１又は第２ポートと、前記支線ポート及び前記下位ポートのうちの少なくとも一方とから送信する転送処理が可能であり、前記下位ポートで受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信し、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを受信側と逆の自局の前記第１及び第２ポートから送信し、前記支線ポートで受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信する転送処理が可能であるフレーム処理部と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
（３） 本発明の親局と子局と採用すれば、各通信ノードが次のような転送処理を行うメッシュネットワークを構成することができる。
【００１３】
すなわち、本発明のメッシュネットワークは、次の（ａ）及び（ｄ）の転送処理が可能な１つの親局と、次の（ｂ）及び（ｃ）の転送処理が可能な複数の子局とを含むことを特徴とする。
（ａ） 前記親局が、上位ポートで受信した下りフレームを自局の第１及び第２ポートから送信する。
（ｂ） 前記子局が、自局の第１又は第２ポートから受信した下りフレームを、受信側と逆の自局の前記第１又は第２ポートと、支線ポート及び下位ポートのうちの少なくとも一方とから送信する。
【００１４】
（ｃ） 前記子局が、前記下位ポートで受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信し、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを受信側とは逆の前記第１及び第２ポートから送信し、前記支線ポートから受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信する。
（ｄ） 前記親局が、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを前記上位ポートから送信する。
【００１５】
本発明のメッシュネットワークによれば、親局が、上位ポートで受信した下りフレームを自局の第１及び第２ポートから送信可能であり、子局が、自局の第１又は第２ポートから受信した下りフレームを、受信側と逆の第１又は第２ポートと、支線ポート及び下位ポートのうちの少なくとも一方とから送信可能であるから、親局から任意の子局に至るまでの下り経路を各子局に予め設定しなくても、メッシュネットワーク内の任意の子局宛の下りフレームを、当該子局に伝送することができる。
【００１６】
また、本発明のメッシュネットワークによれば、子局が、下位ポートで受信した上りフレームを自局の第１及び第２ポートから送信可能であり、自局の第１又は第２ポートで受信した上りフレームを受信側とは逆の第１及び第２ポートから送信可能であり、支線ポートから受信した上りフレームを自局の第１及び第２ポートから送信可能であり、親局が、自局の第１又は第２ポートで受信した上りフレームを上位ポートから送信可能であるから、任意の子局から親局に至るまでの上り経路を各子局に予め設定しなくても、メッシュネットワーク内の任意の子局が送信した親局宛ての上りフレームを、当該親局に伝送することができる。
【００１７】
このため、運用中のメッシュネットワークに新たに子局を新設したり、そのネットワークから子局を除去したりしても、既存の子局の設定を変更せずに上りフレームと下りフレームを適切に伝送することができる。
従って、メッシュネットワークに対する子局の新設や除去を容易に行うことができ、前記第１の目的が達成される。
【００１８】
（４） 本発明のメッシュネットワークにおいて、前記親局又は前記子局よりなる通信ノードは、既に転送した下りフレーム又は上りフレームと同じ通信フレームを廃棄する通過限定処理を行うことが好ましい。
かかる通過限定処理を行えば、メッシュネットワーク内を流れる同じ通信フレームの数を所望数に絞る運用が可能となるので、メッシュネットワーク内の伝送帯域を有効に確保することができる。
【００１９】
（５） 前記通過限定処理としては、例えば、予め設定された指定ポートから受信した通信フレームのみの転送を許容し、前記指定ポートで受信する場合のフレームロスの回数が所定値以上である場合に、前記指定ポートを別のポートに切り替える、パス限定処理を採用することができる。
この場合、子局に指定ポートを設定する必要があるが、通信フレームにシーケンス番号フィールドを定義してなくても、通過限定処理を行うことができる。
【００２０】
（６） また、前記通過限定処理としては、異なるポートから受信した同じ複数の通信フレームを、先に到達した通信フレームに絞って所定の出力ポートから送信する、フレーム限定処理であってもよい。
この場合、受信した通信フレームの重複を判定するため、通信フレームにシーケンス番号フィールドを定義する必要があるが、子局に指定ポートを設定しなくても、通過限定処理を行うことができる。
【００２１】
そして、上記のフレーム限定処理では、通信フレームを通過させるか否かをフレーム単位で判定するので、障害発生時に強制的に経路が切り替えられることがなく、経路の切り替え前に送出された通信フレームが切り替え後に廃棄されることによる、通信フレームのロスが発生することがない。
このため、障害発生時に通信データのロスが発生しないメッシュネットワークを構成することができ、前記第２の目的が達成される。
【００２２】
（７） 本発明のメッシュネットワークにおいて、前記通信ノードは、前記通過限定処理として、前記パス限定処理と、異なるポートから受信した同じ複数の通信フレームを、先に到達した通信フレームに絞って所定の出力ポートから送信する、フレーム限定処理との双方を実行可能であることが好ましい。
この場合、パス限定処理とフレーム限定処理の長所と短所を互いに補完した通過限定処理を行うことができ、メッシュネットワークを柔軟に運用することができる。
【００２３】
（８） 本発明のメッシュネットワークにおいて、下りフレーム又は上りフレームよりなる通信フレームの転送可能回数を記すフィールドが当該通信フレームに含まれている場合には、前記子局は、前記通信フレームの転送ごとに前記フィールドの値を減算又は加算し、その値が所定値となった前記通信フレームを廃棄することが好ましい。
この場合、所定回数だけ転送された通信フレームがメッシュネットワークから消滅するので、通信フレームが何時までも転送され続けることによる、伝送帯域の低下を防止することができる。
【００２４】
（９） 本発明のメッシュネットワークでは、必ずしもすべての子局が上述の転送内容を実行する必要はなく、複数の前記子局には、所定の宛先の下りフレーム又は所定の送信元の上りフレームを、自局の所定ポートから送信しない出力制限を行うものが含まれていてもよい。
この場合、出力制限を行う子局を適宜決定することにより、明らかに宛先に届かない部分パスへの通信フレームの流通を防止したり、プロテクションパスを所望数に絞ったりすることができ、ネットワークの伝送帯域の確保や消費電力の低下を図ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上の通り、本発明によれば、通信ノードの新設や除去を容易に行うことができるメッシュネットワークを構成することができる。
また、本発明によれば、障害発生時に通信データのロスが発生しないメッシュネットワークを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの接続形態を示す図である。
【図２】親局の構成を示すブロック図である。
【図３】子局の構成を示すブロック図である。
【図４】親局の転送規則の一例を示す表である。
【図５】親局の転送規則の説明図である。
【図６】子局の転送規則の一例を示す表である。
【図７】子局の転送規則の説明図である。
【図８】親局の通過判定テーブルの一例を示す図である。
【図９】子局の通過判定テーブルの一例を示す図である。
【図１０】図１の通信システムの子局に識別符号を付した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
〔通信システムの接続形態〕
図１は、本発明の実施形態に係る通信システムの接続形態を示す図である。
図１に示すように、本実施形態の通信システムは、各通信ノード１，２が隣接する複数の通信ノードと接続されることより、ネットワーク全体が網目状に構成されたメッシュネットワークよりなる。
【００２８】
具体的には、本実施形態の通信システムは、１つの親局１と、多数の子局２と、これらのすべてを複数の隣接ノードと通信可能に接続する多数の通信回線３とからなり、親局１は、メッシュネットワーク内においてポイントツーマルチポイントで各子局２と通信可能となっている。
メッシュネットワークを構成する通信ノード１，２のうち、親局１は上位網に接続されており、子局２はそれぞれの下位網に接続されている。
【００２９】
図１において、「ポートＬ」（Ｌは「Left」の意味）と「ポートＲ」（Ｒは「Right 」の意味）は、親局１と子局２が、メッシュネットワーク内の通信に使用する２種類の物理ポートである。親局１は、インターネット等の上位網への物理ポートである上位ポートＳと、上記ポートＬ，Ｒとを有する。
子局２は、ユーザネットワーク等の下位網に通じる下位ポートＵと、上記ポートＬ，Ｒと、メッシュネットワーク内の通信に用いる第３のポートである「ポートＢ」（Ｂは「Branch」の意味）とを有する。
【００３０】
なお、本明細書において、「Ｌ」を「第１ポート」といい、「Ｒ」を「第２ポート」といい、「Ｂ」を「支線ポート」ということがある。また、「Ｓ」を「上位ポート」或いは「ＳＮＩ（Service Node Interface）ポート」といい、「Ｕ」を「下位ポート」或いは「ＵＮＩ（User Node Interface ）ポート」ということがある。
また、図１では、図示の簡略化のために、１つの子局２のみが下位網と接続されているが、実際には、すべての子局２が下位網と接続可能である。
【００３１】
本実施形態の通信システムでは、メッシュネットワークのトポロジをリングまたは弧の複合として認識すべくＬとＲという区別をし、ポートＬは相手方ノードのポートＲと接続し、ポートＲは相手方ノードのポートＬを接続するものとしているが、隣接ノードの２つのポートを任意に数珠繋ぎした結果として、ポートＬとポートＲが定義されるようにしてもよい。ただし、本実施形態のメッシュネットワークでは、リングまたは弧がすべて閉じられている必要はなく、図１に例示されるように、オープンな弧が存在してもよい。
また、ポートＢは、相手方ノードのポートＬ又はポートＲと接続し、ポートＢ同士の接続は行わない。なお、本実施形態の通信システムでは、ネットワーク回線（通信回線３）は２芯の光ファイバを想定している。
【００３２】
〔親局の構成〕
図２は、親局１の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、親局１は、図示左側から右側に向かって順に、送受信部１１〜１３と、送受信用バッファ１４〜１９と、フレーム処理部２０と、通過判定テーブル１０とを備えている。
【００３３】
送受信部１１は、上位ポートＳに対応する送受信部であり、上位ポートＳから入力される受信信号から所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ１５に入れる。
送受信部１１は、送信用バッファ１４から取り出した送信フレームを上位網の規約に従う所定の送信信号に変換し、変換した送信信号を上位ポートＳに出力する。
【００３４】
送受信部１２は、ポートＬに対応する送受信部であり、ポートＬから入力される光信号を電気信号に変換して所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ１７に入れる。
送受信部１２は、送信用バッファ１６から取り出した送信フレームを所定波長帯の光信号に変換し、変換した送信信号をポートＬに出力する。
【００３５】
送受信部１３は、ポートＲに対応する送受信部であり、ポートＲから入力される光信号を電気信号に変換して所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ１９に入れる。
送受信部１３は、送信用バッファ１８から取り出した送信フレームを所定波長帯の光信号に変換し、変換した送信信号をポートＲに出力する。
【００３６】
フレーム処理部２０は、各受信用バッファ１５，１７，１９から受信フレームを取り出し、取り出した受信フレームをどのポートＳ，Ｌ，Ｒから送出するかを、後述する転送規則に従って決定し、転送先のポートＳ，Ｌ，Ｒに対応する送信用バッファ１４，１６，１８に受信フレームとデータ内容が同じ送信フレームを入れる。ここで、前記データ内容には、後述のカプセル化情報は除くものとする。
なお、上記の転送処理には、通過判定テーブル１０（図８参照）に基づいて行われる、既転送の通信フレームと同じ通信フレームを廃棄してその重複通過を許さない「通過限定処理」が含まれるが、その詳細は後述する。
【００３７】
〔子局の構成〕
図３は、子局２の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、子局２は、図示左側から右側に向かって順に、送受信部２１〜２４と、送受信用バッファ２５〜３２と、フレーム処理部３３と、通過判定テーブル３４とを備えている。
【００３８】
送受信部２１は、下位ポートＵに対応する送受信部であり、下位ポートＵから入力される受信信号から所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ２６に入れる。
送受信部２１は、送信用バッファ２５から取り出した送信フレームを下位網の規約に従う所定の送信信号に変換し、変換した送信信号をユーザポートＵに出力する。
【００３９】
送受信部２２は、ポートＬに対応する送受信部であり、ポートＬから入力される光信号を電気信号に変換して所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ２８に入れる。
送受信部２２は、送信用バッファ２７から取り出した送信フレームを所定波長帯の光信号に変換し、変換した送信信号をポートＬに出力する。
【００４０】
送受信部２３は、ポートＲに対応する送受信部であり、ポートＲから入力される光信号を電気信号に変換して所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ３０に入れる。
送受信部１３は、送信用バッファ２９から取り出した送信フレームを所定波長帯の光信号に変換し、変換した送信信号をポートＲに出力する。
【００４１】
送受信部２４は、ポートＢに対応する送受信部であり、ポートＢから入力される光信号を電気信号に変換して所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ３２に入れる。
送受信部２４は、送信用バッファ３１から取り出した送信フレームを所定波長帯の光信号に変換し、変換した送信信号をポートＢに出力する。
【００４２】
フレーム処理部３３は、各受信用バッファ２６，２８，３０，３２から受信フレームを取り出し、取り出した受信フレームをどのポートＵ，Ｌ，Ｒ，Ｂから送出するかを、後述する転送規則に従って決定し、転送先のポートＵ，Ｌ，Ｒ，Ｂに対応する送信用バッファ２５，２７，２９，３１に受信フレームと同じデータ内容である送信フレームを入れる。ここで、前記データ内容には、後述のカプセル化情報は除くものとする。
なお、上記の転送処理には、通過判定テーブル３４（図９参照）に基づいて行われる、既転送の通信フレームと同じ通信フレームを廃棄してその重複通過を許さない通過限定処理が含まれるが、その詳細は後述する。
【００４３】
〔通信フレームのフォーマット〕
本実施形態の通信システムに用いる通信フレームは、イーサネットフレーム（「イーサネット」は登録商標である。）又はＩＰパケットに、以下の情報（ａ）〜（ｄ）を格納するフィールドをカプセル化することによって構成されている。
このカプセル化ないしデカプセル化（カプセル情報を削除すること。）は、親局１のポートＳの送受信部１１および子局２のポートＵの送受信部２１において行われ、親局１のポートＳおよび子局２のポートＵを流れる通信フレームはカプセル化されない。
【００４４】
（ａ）方向情報
この「方向情報」は、親局１が送信元である「下りフレーム」と、子局２が送信元である「上りフレーム」とを区別するための情報である。
親局１は、上位網から取得した通信フレームをメッシュネットワークに送信する場合、フレーム処理部２０において通信フレームの方向情報を「下り」に設定し、その通信フレームをポートＬ，Ｒから送出する。
【００４５】
また、子局２は、ユーザ網から取得した通信フレームをメッシュネットワークに送信する場合、フレーム処理部３３において通信フレームの方向情報を「上り」に設定し、その通信フレームをポートＬ，Ｒから送出する。
従って、ネットワーク内の各通信ノード１，２のフレーム処理部２０，３３は、受信フレームの方向情報フィールドに記された値又は記号に基づいて、受信フレームの方向が下りか上りかを判定することができる。
【００４６】
（ｂ）子局情報
この「子局情報」は、通信システム内の子局１の識別情報（ＩＤ）であり、下りフレームの場合は宛先、或いは、上りフレームの場合は送信元の子局２を表す。
親局１のポートＳの送受信部１１において、下り通信フレームの内容から宛先子局が決定される。これには、例えば、イーサネットフレームのＶＬＡＮ ＩＤを子局ＩＤとしてそのまま、あるいはテーブル等により一意な値に変換して決定すればよい。
親局１は、下りフレームをメッシュネットワークに送出する場合、通信フレームの子局情報フィールドに、子局ＩＤを記す。また、子局２は、上りフレームをメッシュネットワークに送出する場合、通信フレームの子局情報フィールドに、設定されている自局ＩＤを記す。
【００４７】
（ｃ）通信フレームのシーケンス番号
この「シーケンス番号」は、子局２が送信する通信フレームの順番を表す情報であり、通信フレームの方向と子局ＩＤごとに独立している。
子局２は、自局から送信する上りフレーム及び下りフレームごとに、及び、子局ＩＤごとにシーケンス番号を記した通信フレームを、メッシュネットワークに送信する。
【００４８】
なお、後述の通過限定処理において、フレーム単位で重複を判断して転送するフレームを絞る「フレーム限定処理」（フレームモード）の場合には、このシーケンス番号を用いてフレームの重複を判定する。
また、後述の通過限定処理において、入力ポートを予め１つのパスに限定しておき、通信が途切れた場合に他のパスに切り替える「パス限定処理」（パスモード）では、シーケンス番号は不要である。
【００４９】
（ｄ）ＴＴＬ（Time To live）情報
この「ＴＴＬ情報」は、通信フレームの現時点における転送可能回数（残余ホップ回数）を表す情報である。
子局２は、メッシュネットワークを流れる通信フレームを自局で転送する場合、ＴＴＬ情報フィールドに記された番号を１つデクリメントする。また、子局２は、その番号が「０」になった通信フレームを廃棄する。
【００５０】
従って、本実施形態の通信システムによれば、ある子局２が後述の転送規則に従わない異常な動作を行っても、残りの正常な子局２が、ＴＴＬ情報がゼロである通信フレームを廃棄することで、ループフレームの発生を未然に防止することができる。
なお、子局２は、転送ごとにＴＴＬ情報をインクリメントすることにし、その値が所定値に達した場合に通信フレームを廃棄することにしてもよい。
【００５１】
〔親局の転送処理〕
図４は、親局１の転送規則の一例を示す表であり、図５は、その表で定義された親局１の転送規則の説明図である。
以下、図４及び図５を参照して、親局１のフレーム処理部２０が行う通信フレームの転送処理の内容を説明する。
【００５２】
親局１のフレーム処理部２０は、図４の１行目左列に示すように、入力ポートがポートＳである「下りフレーム」については、ポートＬとポートＲの双方を出力ポートに設定する（図５の（ａ）参照）。
親局１のフレーム処理部２０は、図４の２行目左列に示すように、入力ポートがポートＬである「下りフレーム」を廃棄し（図５の（ｂ）参照）、図４の２行目左列に示すように、入力ポートがポートＲである「下りフレーム」についても、これを廃棄する（図５の（ｃ）参照）。
【００５３】
親局１のフレーム処理部２０は、図４の２行目右列に示すように、入力ポートがポートＬである「上りフレーム」については、ポートＳを出力ポートに設定し（図５の（ｄ）参照）、図４の３行目右列に示すように、入力ポートがポートＲである「上りフレーム」についても、ポートＳを出力ポートに設定する（図５の（ｅ）参照）。
ただし、ポートＬとポートＲで受信した上りフレームを通過限定処理の対象とする。すなわち、ポートＬとポートＲの双方で受信した同じ上りフレームについては、いずれか一方のポートで受信した上りフレームのみをポートＳに出力し、他方のポートで受信した上りフレームを廃棄する。
【００５４】
なお、図４の転送規則において、１行目右列の処理を定義していない理由は、入力ポートがポートＳである通信フレーム（ＳＮＩポートの受信フレーム）は必ず下りフレームであり、上りフレームではないからである。
また、図４の転送規則において、ポートＬ又はポートＲで受信した下りフレームを廃棄（図５の（ｂ）及び（ｃ）参照）する理由は、下りフレームは親局１が子局２宛てに送信した通信フレームであるから、ＳＮＩポートから上位網に転送したり、ネットワーク内に再転送したりする必要がないからである。
【００５５】
親局１における通信フレームの転送ルールを纏めると、次のようになる。
（規則ａ１）
上位ポートＳで受信した下りフレームは、第１及び第２ポートＬ，Ｒから送信する。
（規則ａ２）
第１ポートＬで受信した下りフレームは、廃棄する。
（規則ａ３）
第２ポートＲで受信した下りフレームは、廃棄する。
【００５６】
（規則ａ４）
第１ポートＬで受信した上りフレームは、第２ポートＲで受信した上りフレームとの重複を除いて、上位ポートＳから送信する。
（規則ａ５）
第２ポートＲで受信した上りフレームは、第１ポートＲで受信した上りフレームとの重複を除いて、上位ポートＳから送信する。
【００５７】
〔子局の転送処理〕
図６は、子局２の転送規則の一例を示す表であり、図７は、その表で定義された子局２の転送規則の説明図である。
以下、図６及び図７を参照して、子局２のフレーム処理部３３が行う通信フレームの転送処理の内容を説明する。
【００５８】
子局２のフレーム処理部３３は、図６の１行目左列に示すように、入力ポートがポートＬである「下りフレーム」については、その下りフレームが他局宛の場合は、ポートＲとポートＢの双方を出力ポートに設定し、その下りフレームが自局宛の場合は、ポートＵ（ＵＮＩポート）を出力ポートに設定する（図７の（ａ）参照）。
子局２のフレーム処理部３３は、図６の２行目左列に示すように、入力ポートがポートＲである「下りフレーム」については、その下りフレームが他局宛の場合は、ポートＬとポートＢの双方を出力ポートに設定し、その下りフレームが自局宛の場合は、ポートＵ（ＵＮＩポート）を出力ポートに設定する（図７の（ｂ）参照）。
【００５９】
ただし、ポートＬとポートＲで受信した下りフレームを通過限定処理の対象とする。すなわち、ポートＬとポートＲで受信した同じ下りフレームについては、いずれか一方のポートで受信した下りフレームのみをポートＢに転送し、他方のポートで受信した下りフレームについては、ポートＢへの転送は行わない。もっとも、ポートＬ又はポートＲへの転送は行われる。
子局２のフレーム処理部３３は、図６の３行目左列に示すように、入力ポートがポートＢである「下りフレーム」を廃棄する（図７の（ｃ）参照）。
【００６０】
子局２のフレーム処理部３３は、図６の１行目右列に示すように、入力ポートがポートＬである「上りフレーム」については、ポートＲを出力ポートに設定し（図７の（ｄ）参照）、図６の２行目右列に示すように、入力ポートがポートＲである「上りフレーム」については、ポートＬを出力ポートに設定する（図７の（ｅ）参照）。
子局２のフレーム処理部３３は、図６の３行目右列に示すように、入力ポートがポートＢである「上りフレーム」については、ポートＬとポートＲの双方を出力ポートに設定する（図７の（ｆ）参照）。
【００６１】
ただし、ポートＬ（又はポートＲ）とポートＢで受信した上りフレームを通過限定処理の対象とする。すなわち、ポートＬ（又はポートＲ）及びポートＢで受信した同じ上りフレームについては、いずれか一方のポートで受信した上りフレームのみを転送し、他方のポートで受信した上りフレームを廃棄する。
子局２のフレーム処理部３３は、図６の４行目右列に示すように、入力ポートがポートＵ（ＵＮＩポート）である「上りフレーム」については、ポートＬとポートＲの双方を出力ポートに設定する（図７の（ｇ）参照）。
【００６２】
なお、図６の転送規則において、４行目左列の処理を定義していない理由は、入力ポートがポートＵである通信フレーム（ＵＮＩポートの受信フレーム）は必ず上りフレームであり、下りフレームではないからである。
また、図６の転送規則において、ポートＢで受信した下りフレームを廃棄（図７の（ｃ）参照）する理由は、支線ポートＢは下りフレームを下位側にフラッディングするために設けたポートであるから、下りフレームを支線ポートＢに戻す必要がないからである。
【００６３】
子局２における通信フレームの転送ルールを纏めると、次のようになる。
（規則ｂ１）
第１ポートＬで受信した下りフレームは、他局宛の場合は、第２ポートＲで受信した下りフレームとの重複を除いて、支線ポートＢと第２ポートＲから送信し、自局宛の場合は、下位ポートＵから送信する。
【００６４】
（規則ｂ２）
第２ポートＲで受信した下りフレームは、他局宛の場合は、第１ポートＬで受信した下りフレームとの重複を除いて、支線ポートＢと第１ポートＬから送信し、自局宛の場合は、下位ポートＵから送信する。
（規則ｂ３）
支線ポートＢで受信した下りフレームは、廃棄する。
【００６５】
（規則ｂ４）
第１ポートＬで受信した上りフレームは、支線ポートＢで受信した上りフレームとの重複を除いて、第２ポートＲから送信する。
（規則ｂ５）
第２ポートＲで受信した上りフレームは、支線ポートＢで受信した上りフレームとの重複を除いて、第１ポートＬから送信する。
【００６６】
（規則ｂ６）
支線ポートＢで受信した上りフレームは、第１及び第２ポートＬ，Ｒで受信した上りフレームとの重複を除いて、第１及び第２ポートＬ，Ｒから送信する。
（規則ｂ７）
下位ポートＵで受信した上りフレームは、第１及び第２ポートＬ，Ｒから送信する。
【００６７】
〔親局の通過限定処理〕
図８は、親局１の通過判定テーブル１０の一例を示す図である。
図８に示すように、親局１の通過判定テーブル１０は、上りフレーム用の１種類のみであり、子局ＩＤのエントリごとに図示の各フィールドが含まれている。
親局１のフレーム処理部２０は、判定対象の上りフレームの入力ポートと、通信フレームのヘッダ部から抽出した方向情報、子局ＩＤ、シーケンス番号及びＴＴＬ情報に基づいて、通過判定テーブル１０を用いた以下の通過限定処理を実行することにより、受信した上りフレームを通過させるか廃棄するかを判定する。
【００６８】
（有効判定）
まず、フレーム処理部２０は、通過判定テーブル１０における、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリを参照し、受信した上りフレームが有効か否かを判定する。
ここで、通過判定テーブル１０が正しく設定されている場合は、状態フィールドが「有効」になっているが（子局ＩＤ＝Ｘ，Ｚの場合）、正しく設定されていない場合は、状態フィールドが「無効」となっている（子局ＩＤ＝Ｙの場合）。
【００６９】
そこで、フレーム処理部３３は、状態フィールドが無効である子局ＩＤ（＝Ｙ）の上りフレームについては、廃棄と判定して処理を終了し、状態フィールドが有効である子局ＩＤ（＝Ｘ，Ｚ）の上りフレームにのみ、更に以下の処理を実行する。
【００７０】
（上りのパス限定処理）
フレーム処理部２０は、通過判定テーブル１０における、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリのモードフィールドを参照し、ここで指定された動作モードが「パス」である場合（図８の例では、子局ＩＤ＝Ｘの場合）には、上りフレームの入力ポートを絞る「パス限定処理」を行う。
すなわち、フレーム処理部２０は、モードフィールドが「パス」の上りフレームについては、通過判定テーブル１０のセレクタフィールドで指定されている指定ポートのみを、上りフレームの入力ポートに設定する。
【００７１】
より具体的には、フレーム処理部２０は、セレクタフィールドの指定ポートと判定対象フレームの入力ポート（ポートＬ又はポートＲ）とを比較し、入力ポートがポートＬであって指定ポートがＬであれば、通過と判定し、通過判定テーブル１０のＬ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了する。フレーム処理部２０は、入力ポートがポートＲであって指定ポートがＲである場合も、通過と判定し、通過判定テーブル１０のＲ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了する。
また、フレーム処理部２０は、上記指定ポートと入力ポートとが異なる場合は、廃棄と判定して処理を終了する。
【００７２】
（上りのフレーム限定処理）
フレーム処理部２０は、通過判定テーブル１０における、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリのモードフィールドを参照し、ここで指定された動作モードが「フレーム」である場合（図８の例では、子局ＩＤ＝Ｚの場合）には、ポートＬとポートＲから受信した同じ上りフレームを、先に到達した上りフレームに絞って送信する「フレーム限定処理」を行う。
【００７３】
すなわち、フレーム処理部２０は、モードフィールドが「フレーム」である上りフレームについては、入力ポートの種別Ｌ，Ｒに応じて、次のフレーム限定処理を行う。
例えば、フレーム処理部２０は、上りフレームの入力ポートがポートＬである場合、Ｒシーケンス番号フィールドの値（＝ＳＮＲt とする。）と判定対象フレームのシーケンス番号の値（＝ＳＮf とする。）との比較、及び、Ｒ通過時刻フィールドの値（＝ＴＲt とする。）と現在時刻（＝Ｔc とする。）との比較に基づいて、上りフレームを通過させるか否かを判定する。
【００７４】
より具体的には、フレーム処理部２０は、上記の各値について、次の２つの不等式の双方が成立する場合には、廃棄と判定して処理を終了する。
ＳＮＲt − ＳＮub ≦ ＳＮf ≦ ＳＮＲt
Ｔc − Ｔub ≦ ＴＲt
なお、上記の不等式において、Ｔubは、重複が発生しうる期間の上限値を表すシステムパラメータであり、ＳＮubは、Ｔubの期間中に通過し得るフレーム数を表すシステムパラメータである（以下、同様）。
【００７５】
逆に、上記２つの不等式のいずれかが成立しない場合には、フレーム処理部２０は、通過と判定し、Ｒシーケンス番号フィールドをＳＮf で更新するとともに、Ｒ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了する。
ただし、メッシュネットワークにおいて発生した障害が復旧した場合など、（前記更新前の）ＳＮＲｔ＋１＝ＳＮｆでない場合、すなわち、フレームの追い越しが発生する場合がある。このような場合は、Ｒシーケンス番号フィールドを更新せず、追い越したフレームを一旦バッファリングし、追い越されたシーケンス番号が到着するのを待ってから、シーケンス番号順に出力するようにしてもよい。
また、フレーム処理部３３は、上りフレームの入力ポートがポートＲの場合は、Ｌシーケンス番号フィールドの値（＝ＳＮＬt とする。）と判定対象フレームのシーケンス番号の値（＝ＳＮf ）との比較、及び、Ｌ通過時刻フィールドの値（＝ＴＬt とする。）と現在時刻（＝Ｔc ）との比較に基づいて、入力ポートがポートＬの場合と同様の処理を行う。
【００７６】
〔子局の通過限定処理〕
図９は、子局２の通過判定テーブル３４の一例を示す図である。
図９に示すように、子局２の通過判定テーブル３４は、下りフレーム用（図９（ａ））と上りフレーム用（図９（ｂ））とがあり、子局ＩＤのエントリごとに図示の各フィールドが含まれている。以下、下りフレーム用の通過判定テーブル３４を「下りテーブル３４Ａ」といい、上りフレーム用の通過判定テーブル３４を「上りテーブル３４Ｂ」という。
【００７７】
子局２のフレーム処理部３３は、判定対象の通信フレームの入力ポートと、通信フレームのヘッダ部から抽出した方向情報、子局ＩＤ、シーケンス番号及びＴＴＬ情報とに基づいて、各テーブル３４Ａ，３４Ｂを用いた以下の処理を実行することにより、受信した通信フレームを通過させるか廃棄するかを判定する。
【００７８】
（１）下りフレームの通過限定処理
子局２のフレーム処理部３３は、通信フレームから抽出した方向情報が「下り」である場合には、下りフレームに関する次の通過限定処理を実行する。
【００７９】
（有効判定）
フレーム処理部３３は、下りテーブル３４Ａにおける、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリの状態フィールドを参照し、受信した下りフレームが有効か否かを判定する。
ここで、下りテーブル３４Ａが正しく設定されている場合は、状態フィールドが「有効」になっているが（子局ＩＤ＝Ｘ，Ｚの場合）、正しく設定されていない場合は、状態フィールドが「無効」となっている（子局ＩＤ＝Ｙの場合）。
【００８０】
そこで、フレーム処理部３３は、状態フィールドが無効である子局ＩＤ（＝Ｙ）の下りフレームについては、廃棄と判定して処理を終了し、状態フィールドが有効である子局ＩＤ（＝Ｘ，Ｚ）の下りフレームにのみ、更に以下の処理を実行する。
【００８１】
（下りのパス限定処理）
フレーム処理部３３は、下りテーブル３４Ａにおける、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリのモードフィールドを参照し、ここで指定された動作モードが「パス」である場合（図９（ａ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘの場合）には、下りフレームの入力ポートを絞る「パス限定処理」を行う。
すなわち、フレーム処理部３３は、モードフィールドが「パス」の下りフレームについては、下りテーブル３４Ａのセレクタフィールドで指定されている指定ポートのみを、下りフレームの入力ポートに設定する。
【００８２】
より具体的には、フレーム処理部３３は、セレクタフィールドの指定ポートと判定対象フレームの入力ポート（ポートＬ又はポートＲ）とを比較し、それらが異なるポートであれば、廃棄と判定し、更に後述の「下りパス確認処理」を行って処理を終了する。
また、フレーム処理部３３は、上記指定ポートと入力ポートが同じであれば、通過と判定し、下りテーブル３４Ａの通過時刻フィールドを現在時刻で更新するとともに、同テーブル３４Ａのロス回数フィールドを０にクリアして処理を終了する。
【００８３】
なお、図９（ａ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘのエントリのモードフィールドが「パス」に設定されているので、子局ＩＤ＝Ｘの下りフレームに対して上記のパス限定処理が行われる。
また、図９（ａ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘのエントリのセレクタフィールドが「Ｌ」に指定されているので、子局ＩＤ＝Ｘの下りフレームについては、ポートＬからポートＲに通過方向（パス）が限定されている。
【００８４】
（下りパス確認処理）
フレーム処理部３３は、上記のパス限定処理において、セレクタフィールドで指定された指定ポートと異なるポートから入力された下りフレームを廃棄する場合に、次の「下りパス確認処理」を行う。
すなわち、フレーム処理部３３は、通過時刻フィールドの値Ｔt と現在時刻Ｔc とを比較し、Ｔc − Ｔub ≦ Ｔt でなければ、ロス回数フィールドの値を１つインクリメントする。なお、Ｔubは、重複が発生しうる期間の上限値を表すシステムパラメータである。
【００８５】
そして、フレーム処理部３３は、ロス回数が予め決められている上限値に達すれば、当該エントリのセレクタフィールドの指定ポートを反転させる（＝パスの切り替え）とともに、テーブル３４Ａのロス回数フィールドを０にクリアする。
なお、図９（ａ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘのエントリのセレクタフィールドが「Ｌ」に指定されているので、上記の反転が行われると、当該フィールドにおける指定ポートが「Ｒ」に切り替わる。
【００８６】
（下りのフレーム限定処理）
フレーム処理部３３は、下りテーブル３４Ａにおける、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリのモードフィールドを参照し、ここで指定された動作モードが「フレーム」である場合（図９（ａ）の例では、子局ＩＤ＝Ｚの場合）には、ポートＬとポートＲから受信した同じ下りフレームを、先に到達した下りフレームに絞って送信する「フレーム限定処理」を行う。
【００８７】
すなわち、フレーム処理部３３は、モードフィールドが「フレーム」の下りフレームについては、シーケンス番号フィールドの値（＝ＳＮt とする。）と判定対象フレームのシーケンス番号の値（＝ＳＮf とする。）との比較、及び、通過時刻フィールドの値（＝Ｔt とする）と現在時刻（＝Ｔc とする。）との比較に基づいて、下りフレームを通過させるか否かを判定する。
【００８８】
より具体的には、フレーム処理部３３は、上記の各値について、次の２つの不等式の双方が成立する場合には、廃棄と判定して処理を終了する。
ＳＮt − ＳＮub ≦ ＳＮf ≦ ＳＮt
Ｔc − Ｔub ≦ Ｔt
【００８９】
逆に、上記２つの不等式のいずれかが成立しない場合には、フレーム処理部３３は、通過と判定し、シーケンス番号フィールドをＳＮｆで更新するとともに、通過時刻フィールドを現在時刻で更新し、ロス回数フィールドを０にクリアして処理を終了する。
ただし、メッシュネットワークにおいて発生した障害が復旧した場合など、（前記更新前の）ＳＮｔ＋１＝ＳＮｆでない場合、すなわち、フレームの追い越しが発生する場合がある。このような場合は、追い越されたシーケンス番号のフレームであっても、シーケンス番号毎に最初に到着したフレームを通過させるようにしてもよい。
【００９０】
更に、自局宛フレームについては、シーケンス番号フィールドを更新せず、追い越したフレームを一旦バッファリングし、追い越されたシーケンス番号が到着するのを待ってから、シーケンス番号順にポートＵに出力するようにしてもよい。
なお、本実施形態では、シーケンス番号と時刻は有限の巡回カウンタで生成されるようになっており、大小比較においてはカウンタの折り返しをリニアに展開して比較する。
【００９１】
（２）上りフレームの通過限定処理
子局２のフレーム処理部３３は、通信フレームから抽出した方向情報が「上り」である場合には、上りフレームに関する次の通過限定処理を実行する。
【００９２】
（有効判定）
フレーム処理部３３は、上りテーブル３４Ｂにおける、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリの状態フィールドを参照し、受信した上りフレームが有効か否かを判定する。
【００９３】
ここで、上りテーブル３４Ｂが正しく設定されている場合は、状態フィールドが「有効」になっているが（子局ＩＤ＝Ｘ，Ｚの場合）、正しく設定されていない場合は、状態フィールドが「無効」となっている（子局ＩＤ＝Ｙの場合）。
そこで、フレーム処理部３３は、状態フィールドが無効である子局ＩＤ（＝Ｙ）の上りフレームについては、廃棄と判定して処理を終了し、状態フィールドが有効である子局ＩＤ（＝Ｘ，Ｚ）の上りフレームにのみ、更に以下の処理を実行する。
【００９４】
（上りのパス限定処理）
フレーム処理部３３は、上りテーブル３４Ｂにおける、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリのモードフィールドを参照し、ここで指定された動作モードが「パス」である場合（図９（ｂ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘの場合）には、上りフレームの入力ポートを絞る「パス限定処理」を行う。
すなわち、フレーム処理部３３は、モードフィールドが「パス」の上りフレームについては、上りテーブル３４Ｂのセレクタフィールドで指定されている情報に基づき、支線ポートＢから入力される上りフレームの転送内容を設定する。
【００９５】
より具体的には、フレーム処理部３３は、入力ポートがポートＬの上りフレームについては、通過と判定し、Ｒ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了し、入力ポートがポートＲの上りフレームの場合も、通過と判定し、Ｌ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了する。
【００９６】
これに対して、フレーム処理部３３は、入力ポートがポートＢであり、かつ、セレクタフィールドが「自局」に指定されている場合には、通過と判定し、Ｌ通過時刻フィールドとＲ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了する。
そして、フレーム処理部３３は、入力ポートがポートＢであり、かつ、セレクタフィールドが「他局」に指定されている場合には、廃棄と判定して処理を終了する。
【００９７】
なお、図９（ｂ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘのエントリのモードフィールドが「パス」に設定されているので、子局ＩＤ＝Ｘの上りフレームに対して上記のパス限定処理が行われる。
また、図９（ｂ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘのエントリのセレクタフィールドが「自局」に指定されているので、子局ＩＤ＝Ｘの上りフレームについては、ポートＢからポートＬとポートＲに中継される。
【００９８】
（上りのフレーム限定処理）
フレーム処理部３３は、上りテーブル３４Ｂにおける、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリのモードフィールドを参照し、ここで指定された動作モードが「フレーム」である場合（図９（ｂ）の例では、子局ＩＤ＝Ｚの場合）には、ポートＬ又はポートＲとポートＢから受信した同じ上りフレームを、先に到達した上りフレームに絞って送信する「フレーム限定処理」を行う。
【００９９】
すなわち、フレーム処理部３３は、モードフィールドが「フレーム」である上りフレームについては、入力ポートの種別Ｌ，Ｒ，Ｂに応じて、次のフレーム限定処理を行う。
例えば、フレーム処理部３３は、上りフレームの入力ポートがポートＬである場合、Ｒシーケンス番号フィールドの値（＝ＳＮＲt とする。）と判定対象フレームのシーケンス番号の値（＝ＳＮf とする。）との比較、及び、Ｒ通過時刻フィールドの値（＝ＴＲt とする。）と現在時刻（＝Ｔc とする。）との比較に基づいて、上りフレームを通過させるか否かを判定する。
【０１００】
より具体的には、フレーム処理部３３は、上記の各値について、次の２つの不等式の双方が成立する場合には、廃棄と判定して処理を終了する。
ＳＮＲt − ＳＮub ≦ ＳＮf ≦ ＳＮＲt
Ｔc − Ｔub ≦ ＴＲt
逆に、上記２つの不等式のいずれかが成立しない場合には、フレーム処理部３３は、通過と判定し、Ｒシーケンス番号フィールドをＳＮf で更新するとともに、Ｒ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了する。
ただし、メッシュネットワークにおいて発生した障害が復旧した場合など、（前記更新前の）ＳＮＲｔ＋１＝ＳＮｆでない場合、すなわち、フレームの追い越しが発生する場合がある。このような場合は、追い越されたシーケンス番号のフレームであっても、シーケンス番号毎に最初に到着したフレームを通過させるようにしてもよい。
【０１０１】
フレーム処理部３３は、上りフレームの入力ポートがポートＲの場合には、Ｌシーケンス番号フィールドの値（＝ＳＮＬt とする。）と判定対象フレームのシーケンス番号の値（＝ＳＮf ）との比較、及び、Ｌ通過時刻フィールドの値（＝ＴＬt とする。）と現在時刻（＝Ｔc ）との比較に基づいて、入力ポートとポートＬの場合と同様の処理を行う。
また、フレーム処理部３３は、上りフレームの入力ポートがポートＢの場合には、入力ポートがポートＬの場合の上記処理と、入力ポートがポートＲの場合の上記処理の双方を行う。
【０１０２】
なお、上述の実施形態では、通過判定テーブル１０，３４にて通過限定処理の動作モードを子局ＩＤごとに設定可能として、パス限定処理とフレーム限定処理とを同時に実行可能とする場合を例示したが、メッシュネットワーク全体で、或いは上り方向又は下り方向について、通過限定処理の動作モードを、パス限定処理とフレーム限定処理のいずれか一方に統一することにしてもよい。この場合には、通過判定テーブル１０，３４にモードフィールドを設けるは必要ない。
【０１０３】
また、上述の実施形態において、上りパスの正常性の確認は、子局２からの応答の有無や、ＯＡＭによる明示的な接続性の確認や、通過判定テーブル３４の参照により、親局１が統括的に判断する。
そして、現在有効となっている上りパスが異常と判断した場合には、親局１は、別経路の上りパスが有効となるように、関係する子局２にパスの切り替えを指示すればよい。子局２は、この切り替え指示を受けると、例えば、上り通過判定テーブル３４Ｂの該当するセレクタフィールドの設定を変更する。
【０１０４】
〔通信システムの効果〕
以上の通り、本実施形態の通信システム（メッシュネットワーク）によれば、親局１が、上位ポートＳで受信した下りフレームを自局のポートＬとポートＲから送信し、子局２が、自局のポートＬ又はポートＲで受信した下りフレームを、他局宛の場合は、ポートＲ又はポートＬと支線ポートＢから送信し、自局宛の場合は、下位ポートＵから送信するので、親局１から任意の子局２に至るまでの下り経路を各子局２に予め設定しなくても、メッシュネットワーク内の任意の子局２宛の下りフレームを、当該子局２に伝送することができる。
【０１０５】
また、本実施形態の通信システムによれば、子局２が、下位ポートＵで受信した上りフレームを自局のポートＬとポートＲから送信し、自局のポートＬ又はポートＲで受信した上りフレームをポートＲ又はポートＬから送信し、支線ポートＢで受信した上りフレームをポートＬとポートＲから送信し、親局１が、自局のポートＬ又はポートＲで受信した上りフレームを上位ポートＳから送信するので、任意の子局２から親局１に至るまでの上り経路を各子局２に予め設定しなくても、メッシュネットワーク内の任意の子局２が送信した親局１宛の上りフレームを、当該親局１に伝送することができる。
【０１０６】
このため、運用中のメッシュネットワークに新たに子局２を新設したり、そのネットワークから子局２を除去したりしても、既存の子局２の設定を変更せずに上りフレームと下りフレームを伝送することができ、ネットワークに対する子局２の新設や除去を容易に行うことができる。
【０１０７】
また、本実施形態の通信システムによれば、親局１と子局２が、既に転送した下りフレーム又は上りフレームと同じ通信フレームを廃棄する通過限定処理を行うので、メッシュネットワーク内を流れる同じ通信フレームの数を所望数に絞ることができ、メッシュネットワーク内の伝送帯域を有効に確保することができる。
【０１０８】
更に、本実施形態の通信システムによれば、親局１と子局２が、前記通過限定処理として、異なるポートから受信した同じ複数の通信フレームを、先に到達した通信フレームに絞って所定の出力ポートから送信する「フレーム限定処理」を行うので、通信フレームにシーケンス番号フィールドを定義しておく必要があるが、子局２に指定ポートを設定しなくても、通過限定処理を行うことができる。
【０１０９】
また、本実施形態の通信システムによれば、前記通過限定処理として、上記フレーム限定処理に加えて、指定ポートで受信する場合のフレームロスの回数が所定値以上である場合に、指定ポートを別のポートに切り替える「パス限定処理」を行うので、パス限定処理とフレーム限定処理の長所と短所を互いに補完した通過限定処理を行うことができ、メッシュネットワークを柔軟に運用できるという利点もある。
【０１１０】
〔第１の変形例〕
図１０は、図１の通信システムの子局２に識別符号２ａ〜２ｓを付した図である。
上述の実施形態では、メッシュネットワークを流れる下りフレームは、ポートＬ，Ｒ同士を繋いだ複数のリンクよりなるリング（例えば、図１０の親局１→子局２ｈ→子局２ｇ→子局２ｊ→子局２ｌ→子局２ｎ→子局２ｍ→親局１よりなるリング）或いは円弧の両方向に末端まで通過し、支線ポートＢで繋がる他のリングにフラッディングされる。
また、メッシュネットワークを流れる上りフレームは、子局２の支線ポートＢから両ポートＲ，Ｌで２手に分かれて、リング又は円弧の末端まで通過する。
【０１１１】
従って、本実施形態のメッシュネットワークでは、多数のエンドツーエンドのプロテクションパスが存在するが、メッシュの構造によっては、プロテクション状態に関係なく、宛先の子局２や親局１まで到達できない部分パスが存在することがある。そして、かかる部分パスにも通信フレームが流れ、最終的に廃棄される。
しかし、メッシュの構造上、明らかにプロテクション状態に影響しない上記部分パスまで自由に通信フレームを流れることを許容すると、伝送帯域が無駄に低下したり、電力を無駄に消費したりするので、このような場合にはパスを閉塞させることが合理的である。
【０１１２】
（部分パスへの流通防止）
例えば、図１０において、子局２ｂが親局１宛に送信する上りフレームＦｂ１に着目する。この場合、子局２ｂに隣接する子局２ｄが、仮に単純に前記転送規則（図７）に従うとすれば、子局２ｄは、ポートＢで受信した上りフレームＦｂ１と同じ内容の上りフレームＦｂ２，Ｆｂ３を、自局のポートＬとポートＲから送信することになる。
しかし、子局２ｂで分岐する２つの上りフレームＦｂ２，Ｆｂ３のうち、上りフレームＦｂ３は末端の子局２ｃに到達するが、宛先の親局１には届かない部分パスである。
【０１１３】
従って、かかる上りフレームＦｂ１のような、メッシュの構造上、宛先に届かない部分パスを通る通信フレームについては、これを受信した子局２ｄにおいて、転送規則に適合しない出力制限を行ってもよい。
具体的には、子局２ｄが、送信元が子局２ｂの上りフレームＦｂ１を受信すると、ポートＲだけから上りフレームＦｂ２を送信し、ポートＬからは上りフレームＦｂ３を送信しないようにすればよい。
【０１１４】
（プロテクションパスを制限する場合）
一方、メッシュネットワークのプロテクションパスの数と、無駄な伝送帯域及び消費電力とは正の相関関係があるので、ネットワークの運用上で後者を重視したい場合は、プロテクションパスの一部を閉塞させてもよい。
例えば、図１０において、子局２ｓが親局１宛に送信する上りフレームＦｂ１に着目する。
【０１１５】
この場合、メッシュネットワークの子局２がすべて単純に前記転送規則（図７）に従うとすれば、子局２ｓが送信した上りフレームＦｓ１は、子局２ｏにおいて２つの上りフレームＦｓ２，Ｆｓ３に分岐し、そのうちの一方の上りフレームＦｓ２が子局２ｐを経由してリング中の子局２ｎに到達する。
他方の上りフレームＦｓ３は、子局２ｋのポートＢで受信されて、子局２ｋにおいて更に２つの上りフレームＦｓ４，Ｆｓ５に分岐し、そのうちの一方の上りフレームＦｓ４がリング中の子局２ｌに到達する。また、他方の上りフレームＦｓ５は、子局２ｆと子局２ｅを経由してリング中の子局２ｇに到達する。
【０１１６】
上記のように、子局２ｓが送信元の上りフレームＦｓ１は、３つの上りフレームＦｓ２，Ｆｓ４，Ｆｓ５となって親局１を含むリングに到達するので、プロテクションパスが３つ存在することになるが、伝送帯域の確保や消費電力の低下の観点から、２つのプロテクションパスで運用する場合には、例えば、支線ポートＢから上りフレームを受信する子局２ｋ，２ｏにおいて、転送規則に適合しない出力制限を行ってもよい。
【０１１７】
具体的には、子局２ｋが、送信元が子局２ｓである上りフレームＦｓ３をポートＢで受信すると、ポートＬ，Ｒのうちの一方だけから上りフレームＦｓ４又は上りフレームＦｓ５を送信し、他方からは送信しないようにすればよい。
或いは、子局２ｏが、送信元が子局２ｓである上りフレームＦｓ１をポートＢで受信すると、ポートＲだけから上りフレームＦｓ３を送信し、ポートＬからは送信しないようにすればよい。
【０１１８】
上記のように、本実施形態のメッシュネットワークを構成する複数の子局２は、必ずしもすべてが前記転送規則（図７）に従う必要はなく、部分パスへの流通防止やプロテクションパスの制限を行うため、所定の送信元の上りフレームを、自局の所定ポートから送信しない出力制限を行う子局（図１０の子局２ｄ，２ｋ，２ｏ）が含まれていてもよい。
なお、図１０では、上りフレームについて例示したが、親局１が所定の子局２宛に送信する下りフレームの場合も、同様の出力制限を行うことにしてもよい。
【０１１９】
また、上記のようなネットワーク内の一部の子局２に対する出力制限は、通信フレームの方向と子局ＩＤごとに、当該子局２の出力ポートの開閉を設定することによって行うことができる。
より具体的には、かかる出力ポートの開閉設定は、例えば、通過判定テーブル３４に、出力閉塞用のビットマップフィールドを追加し、このフィールドの値が「１」である出力ポートにはフレームを転送しないようにすることで実現することができる。
【０１２０】
〔その他の変形例〕
今回開示した実施形態（上述の各変形例を含む。）はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上述の実施形態では、子局２の支線ポートＢが１つだけ設けられているが、複数の支線ポートＢを子局２に設けてもよい。この場合の転送規則も、支線ポートＢが単数である上述の実施形態と同様である。
【０１２１】
上述の実施形態では、子局２がポートＵに転送するフレームを、自局宛の下りフレームとしているが、自局宛か他局宛かにかかわらず、すべての下りフレームをポートＵに転送してもよい。
また、子局２は、自局宛の下りフレームを、他局宛の場合と同様に、ポートＵ以外の出力ポートに転送してもよい。このような場合、子局２のポートＵから下位網に流れた下りフレームは、元のフレームの宛先情報を参照して、適切な端末のみに受信される。
【０１２２】
一般に、メッシュネットワークでは、通常時に到達時間が最も小さい最短経路をパス設定し（フレーム限定処理においては自動的に最短経路を通る。）、障害発生時には到達時間がより大きいプロテクション経路に切り替わる。したがって、障害が復旧し通常のパスに戻る時点において、フレームの追い越しが発生しうる。
そこで、上述の実施形態において、障害復旧時には、網運用者の指示によって、親局１のポートＳからの下り転送処理と、子局２のポートＵからの上り転送処理を一旦中断してから通常パスに戻し、過去に転送したフレームがプロテクション経路を通過する時間に相当する時間を経過してから、転送を再開するようにしてもよい。このようにすると、フレーム限定処理における、追い越しを想定した処理が不要になる。
【０１２３】
上述の実施形態では、通信回線３が２芯の光ファイバよりなるが、１芯双方向伝送の光ファイバを採用してもよい。この場合、隣接する子局２の第１ポートＬと第２ポートＲとで、送信波長と受信波長が逆になるが、相手方のポートＬ又はＲに対応して、支線ポートＢの波長を変更できる子局２を用意すればよい。
また、ＳＦＰ（Small Form factor Pluggable ）等のプラガブルなトランシーバを使用すると、種類の変更が容易となる。
【０１２４】
上述の実施形態において、親局１や子局２が送信する光信号は、連続送信であってもよいし、バースト送信としてもよい。後者のバースト送信に場合は、レーザダイオードの寿命が長くなるという利点がある。
また、上述の実施形態において、親局１や子局２が行う中継処理は、方向情報や子局情報などの所定情報をカプセル化したフィールド部分のみを読み取り、カットスルー方式で行うことが好ましい。この場合、遅延時間を短縮できる利点がある。
【０１２５】
上述の実施形態において、通信フレームのフォーマット中の方向情報と子局情報のフィールドを区別しているが、一つのラベルフィールドとしてもよい。
また、子局２の転送規則を、方向とポート種別をもとに手続き的に定義しているが、ラベルと入力ポートをもとにテーブルを参照する形で転送規則を定義してもよい。より具体的には、ラベル値で参照される「転送規則テーブル」を設け、テーブルエントリには入力ポート毎に転送すべき出力ポートをビットマップ形式で示すようにすればよい。
【０１２６】
このようにすると、転送処理が簡単になる。また、メッシュネットワークにおけるＭＰｔｏＭＰの経路設定と共通化でき、テーブル設定によって任意の転送規則（経路設定）が定義できるので、ラベルによって経路を使い分けたり、子局２間通信を実現することができる。また、テーブルエントリに、出力ポート毎のシーケンス番号と通過時刻を記録するフィールドを追加すれば、フレームモードでの通過判定テーブルと統合することもできるので、転送処理がさらに簡単になる。また、ラベルテーブルを複数設け、網運用者の設定や、フレーム内容に応じて、ラベルテーブルを使い分けるようにしてもよい。このようにすると、親局１の交替やメッシュネットワークの結合／分離を容易かつ迅速に行うことができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１ 親局（通信ノード）
２ 子局（通信ノード）
３ 通信回線
１０ 通過判定テーブル
１１〜１３ 送受信部
１４，１６，１８ 送信用バッファ
１５，１７，１９ 受信用バッファ
２０ フレーム処理部
２１〜２４ 送受信部
２５，２７，２９，３１ 送信用バッファ
２６，２８，３０，３２ 受信用バッファ
３３ フレーム処理部
３４ 通過判定テーブル
３４Ａ 下りテーブル
３４Ｂ 上りテーブル
Ｓ 上位ポート（ＳＮＩポート）
Ｌ 第１ポート
Ｒ 第２ポート
Ｂ 支線ポート
Ｕ 下位ポート（ＵＮＩポート）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メッシュネットワークとこれに用いる親局及び子局に関する。
【背景技術】
【０００２】
メッシュネットワークは、各々の通信ノードが隣接する複数の通信ノードと接続されることで、全体が網目状に構成された接続形態のネットワークである。
この場合、メッシュネットワーク内の通信信号は、隣接する通信ノードへの転送を繰り返して伝送されるので、いずれかのノードがインターネット等の外部ネットワークと接続されていれば、メッシュネットワーク内のすべての通信ノードが外部ネットワークと通信可能な状態となる。
【０００３】
かかるメッシュネットワークでは、あるノードが破損したり離脱したりしても、代替経路を確保し易いので、基地局が不通になるとネットワーク全体が停止するスター型ネットワークに比べて、障害に強いという利点がある。
もっとも、通信経路の探索や無限ループを防止する伝送制御を適切に行うために、高度なルーティング技術が必要であり、また、ユーザ認証などで通信ノードを限定しないと、第三者がメッシュに参加し易く情報漏洩のリスクが高いという欠点もある。
【０００４】
上記メッシュネットワークを用いた通信システムとして、メッシュネットワークをリングネットワークの複合体として定義し、リングネットワークのループ経路ごとに、そのリングネットワークのトポロジに対応したプロトコル（具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１７として標準化されたＲＰＲ（Resilient Packet Ring ））を採用することにより、障害発生時における復旧を短時間で行えるようにした通信システムが、既に提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１２７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の従来の通信システムでは、宛先の通信ノードに至るまでのリングをリングＩＤテーブルに基づいて決定するので、リングＩＤテーブルに、各通信ノードに対応するリング経路を予め設計して設定しておく必要がある。
このため、従来の通信システムでは、リングＩＤテーブルを各通信ノードに設定する作業が非常に煩雑であり、通信ノードの新設や除去を容易に行えないという欠点がある。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、通信ノードの新設や除去を容易に行うことができるメッシュネットワークを構成できるようにすることを第１の目的とする。
【０００８】
また、従来の通信システムが採用するＲＰＲでは、入口通信ノードにおいてリングの一方向にのみパケットを巡回させ、宛先通信ノードでパケットを取り出すものであり、その経路のどこかに障害が発生し、それを入口通信ノードが認識すると、従前とは逆方向にパケットを巡回させることによって、プロテクションを実現している。
従って、障害が発生してから、経路が切り替わるまでに相当の期間が経過し、その期間に従来の方向に送出されたパケットは廃棄され、障害発生時にパケットロスが発生するという問題もある。
【０００９】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、障害発生時に通信データのロスが少ない、あるいはロスが発生しないメッシュネットワークを構成できるようにすることを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１） 本発明の親局は、複数の子局とメッシュネットワークを構成する親局であって、上位網に通じる上位ポートと、相手方ノードの第２ポートに通じる第１ポートと、相手方ノードの第１ポートに通じる第２ポートと、前記上位ポートで受信した下りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信する転送処理が可能であり、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを前記上位ポートから送信する転送処理が可能であるフレーム処理部と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
（２） また、本発明の子局は、１つの親局とメッシュネットワークを構成する子局であって、下位網に通じる下位ポートと、相手方ノードの第２ポートに通じる第１ポートと、相手方ノードの第１ポートに通じる第２ポートと、相手方ノードの第１又は第２ポートに通じる支線ポートと、自局の前記第１又は第２ポートで受信した下りフレームを、受信側と逆の自局の前記第１又は第２ポートと、前記支線ポート及び前記下位ポートのうちの少なくとも一方とから送信する転送処理が可能であり、前記下位ポートで受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信し、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを受信側と逆の自局の前記第１及び第２ポートから送信し、前記支線ポートで受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信する転送処理が可能であるフレーム処理部と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
（３） 本発明の親局と子局と採用すれば、各通信ノードが次のような転送処理を行うメッシュネットワークを構成することができる。
【００１３】
すなわち、本発明のメッシュネットワークは、次の（ａ）及び（ｄ）の転送処理が可能な１つの親局と、次の（ｂ）及び（ｃ）の転送処理が可能な複数の子局とを含むことを特徴とする。
（ａ） 前記親局が、上位ポートで受信した下りフレームを自局の第１及び第２ポートから送信する。
（ｂ） 前記子局が、自局の第１又は第２ポートから受信した下りフレームを、受信側と逆の自局の前記第１又は第２ポートと、支線ポート及び下位ポートのうちの少なくとも一方とから送信する。
【００１４】
（ｃ） 前記子局が、前記下位ポートで受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信し、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを受信側とは逆の前記第１及び第２ポートから送信し、前記支線ポートから受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信する。
（ｄ） 前記親局が、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを前記上位ポートから送信する。
【００１５】
本発明のメッシュネットワークによれば、親局が、上位ポートで受信した下りフレームを自局の第１及び第２ポートから送信可能であり、子局が、自局の第１又は第２ポートから受信した下りフレームを、受信側と逆の第１又は第２ポートと、支線ポート及び下位ポートのうちの少なくとも一方とから送信可能であるから、親局から任意の子局に至るまでの下り経路を各子局に予め設定しなくても、メッシュネットワーク内の任意の子局宛の下りフレームを、当該子局に伝送することができる。
【００１６】
また、本発明のメッシュネットワークによれば、子局が、下位ポートで受信した上りフレームを自局の第１及び第２ポートから送信可能であり、自局の第１又は第２ポートで受信した上りフレームを受信側とは逆の第１及び第２ポートから送信可能であり、支線ポートから受信した上りフレームを自局の第１及び第２ポートから送信可能であり、親局が、自局の第１又は第２ポートで受信した上りフレームを上位ポートから送信可能であるから、任意の子局から親局に至るまでの上り経路を各子局に予め設定しなくても、メッシュネットワーク内の任意の子局が送信した親局宛ての上りフレームを、当該親局に伝送することができる。
【００１７】
このため、運用中のメッシュネットワークに新たに子局を新設したり、そのネットワークから子局を除去したりしても、既存の子局の設定を変更せずに上りフレームと下りフレームを適切に伝送することができる。
従って、メッシュネットワークに対する子局の新設や除去を容易に行うことができ、前記第１の目的が達成される。
【００１８】
（４） 本発明のメッシュネットワークにおいて、前記親局又は前記子局よりなる通信ノードは、既に転送した下りフレーム又は上りフレームと同じ通信フレームを廃棄する通過限定処理を行うことが好ましい。
かかる通過限定処理を行えば、メッシュネットワーク内を流れる同じ通信フレームの数を所望数に絞る運用が可能となるので、メッシュネットワーク内の伝送帯域を有効に確保することができる。
【００１９】
（５） 前記通過限定処理としては、例えば、予め設定された指定ポートから受信した通信フレームのみの転送を許容し、前記指定ポートで受信する場合のフレームロスの回数が所定値以上である場合に、前記指定ポートを別のポートに切り替える、パス限定処理を採用することができる。
この場合、子局に指定ポートを設定する必要があるが、通信フレームにシーケンス番号フィールドを定義してなくても、通過限定処理を行うことができる。
【００２０】
（６） また、前記通過限定処理としては、異なるポートから受信した同じ複数の通信フレームを、先に到達した通信フレームに絞って所定の出力ポートから送信する、フレーム限定処理であってもよい。
この場合、受信した通信フレームの重複を判定するため、通信フレームにシーケンス番号フィールドを定義する必要があるが、子局に指定ポートを設定しなくても、通過限定処理を行うことができる。
【００２１】
そして、上記のフレーム限定処理では、通信フレームを通過させるか否かをフレーム単位で判定するので、障害発生時に強制的に経路が切り替えられることがなく、経路の切り替え前に送出された通信フレームが切り替え後に廃棄されることによる、通信フレームのロスが発生することがない。
このため、障害発生時に通信データのロスが発生しないメッシュネットワークを構成することができ、前記第２の目的が達成される。
【００２２】
（７） 本発明のメッシュネットワークにおいて、前記通信ノードは、前記通過限定処理として、前記パス限定処理と、異なるポートから受信した同じ複数の通信フレームを、先に到達した通信フレームに絞って所定の出力ポートから送信する、フレーム限定処理との双方を実行可能であることが好ましい。
この場合、パス限定処理とフレーム限定処理の長所と短所を互いに補完した通過限定処理を行うことができ、メッシュネットワークを柔軟に運用することができる。
【００２３】
（８） 本発明のメッシュネットワークにおいて、下りフレーム又は上りフレームよりなる通信フレームの転送可能回数を記すフィールドが当該通信フレームに含まれている場合には、前記子局は、前記通信フレームの転送ごとに前記フィールドの値を減算又は加算し、その値が所定値となった前記通信フレームを廃棄することが好ましい。
この場合、所定回数だけ転送された通信フレームがメッシュネットワークから消滅するので、通信フレームが何時までも転送され続けることによる、伝送帯域の低下を防止することができる。
【００２４】
（９） 本発明のメッシュネットワークでは、必ずしもすべての子局が上述の転送内容を実行する必要はなく、複数の前記子局には、所定の宛先の下りフレーム又は所定の送信元の上りフレームを、自局の所定ポートから送信しない出力制限を行うものが含まれていてもよい。
この場合、出力制限を行う子局を適宜決定することにより、明らかに宛先に届かない部分パスへの通信フレームの流通を防止したり、プロテクションパスを所望数に絞ったりすることができ、ネットワークの伝送帯域の確保や消費電力の低下を図ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上の通り、本発明によれば、通信ノードの新設や除去を容易に行うことができるメッシュネットワークを構成することができる。
また、本発明によれば、障害発生時に通信データのロスが発生しないメッシュネットワークを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの接続形態を示す図である。
【図２】親局の構成を示すブロック図である。
【図３】子局の構成を示すブロック図である。
【図４】親局の転送規則の一例を示す表である。
【図５】親局の転送規則の説明図である。
【図６】子局の転送規則の一例を示す表である。
【図７】子局の転送規則の説明図である。
【図８】親局の通過判定テーブルの一例を示す図である。
【図９】子局の通過判定テーブルの一例を示す図である。
【図１０】図１の通信システムの子局に識別符号を付した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
〔通信システムの接続形態〕
図１は、本発明の実施形態に係る通信システムの接続形態を示す図である。
図１に示すように、本実施形態の通信システムは、各通信ノード１，２が隣接する複数の通信ノードと接続されることより、ネットワーク全体が網目状に構成されたメッシュネットワークよりなる。
【００２８】
具体的には、本実施形態の通信システムは、１つの親局１と、多数の子局２と、これらのすべてを複数の隣接ノードと通信可能に接続する多数の通信回線３とからなり、親局１は、メッシュネットワーク内においてポイントツーマルチポイントで各子局２と通信可能となっている。
メッシュネットワークを構成する通信ノード１，２のうち、親局１は上位網に接続されており、子局２はそれぞれの下位網に接続されている。
【００２９】
図１において、「ポートＬ」（Ｌは「Left」の意味）と「ポートＲ」（Ｒは「Right 」の意味）は、親局１と子局２が、メッシュネットワーク内の通信に使用する２種類の物理ポートである。親局１は、インターネット等の上位網への物理ポートである上位ポートＳと、上記ポートＬ，Ｒとを有する。
子局２は、ユーザネットワーク等の下位網に通じる下位ポートＵと、上記ポートＬ，Ｒと、メッシュネットワーク内の通信に用いる第３のポートである「ポートＢ」（Ｂは「Branch」の意味）とを有する。
【００３０】
なお、本明細書において、「Ｌ」を「第１ポート」といい、「Ｒ」を「第２ポート」といい、「Ｂ」を「支線ポート」ということがある。また、「Ｓ」を「上位ポート」或いは「ＳＮＩ（Service Node Interface）ポート」といい、「Ｕ」を「下位ポート」或いは「ＵＮＩ（User Node Interface ）ポート」ということがある。
また、図１では、図示の簡略化のために、１つの子局２のみが下位網と接続されているが、実際には、すべての子局２が下位網と接続可能である。
【００３１】
本実施形態の通信システムでは、メッシュネットワークのトポロジをリングまたは弧の複合として認識すべくＬとＲという区別をし、ポートＬは相手方ノードのポートＲと接続し、ポートＲは相手方ノードのポートＬを接続するものとしているが、隣接ノードの２つのポートを任意に数珠繋ぎした結果として、ポートＬとポートＲが定義されるようにしてもよい。ただし、本実施形態のメッシュネットワークでは、リングまたは弧がすべて閉じられている必要はなく、図１に例示されるように、オープンな弧が存在してもよい。
また、ポートＢは、相手方ノードのポートＬ又はポートＲと接続し、ポートＢ同士の接続は行わない。なお、本実施形態の通信システムでは、ネットワーク回線（通信回線３）は２芯の光ファイバを想定している。
【００３２】
〔親局の構成〕
図２は、親局１の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、親局１は、図示左側から右側に向かって順に、送受信部１１〜１３と、送受信用バッファ１４〜１９と、フレーム処理部２０と、通過判定テーブル１０とを備えている。
【００３３】
送受信部１１は、上位ポートＳに対応する送受信部であり、上位ポートＳから入力される受信信号から所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ１５に入れる。
送受信部１１は、送信用バッファ１４から取り出した送信フレームを上位網の規約に従う所定の送信信号に変換し、変換した送信信号を上位ポートＳに出力する。
【００３４】
送受信部１２は、ポートＬに対応する送受信部であり、ポートＬから入力される光信号を電気信号に変換して所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ１７に入れる。
送受信部１２は、送信用バッファ１６から取り出した送信フレームを所定波長帯の光信号に変換し、変換した送信信号をポートＬに出力する。
【００３５】
送受信部１３は、ポートＲに対応する送受信部であり、ポートＲから入力される光信号を電気信号に変換して所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ１９に入れる。
送受信部１３は、送信用バッファ１８から取り出した送信フレームを所定波長帯の光信号に変換し、変換した送信信号をポートＲに出力する。
【００３６】
フレーム処理部２０は、各受信用バッファ１５，１７，１９から受信フレームを取り出し、取り出した受信フレームをどのポートＳ，Ｌ，Ｒから送出するかを、後述する転送規則に従って決定し、転送先のポートＳ，Ｌ，Ｒに対応する送信用バッファ１４，１６，１８に受信フレームとデータ内容が同じ送信フレームを入れる。ここで、前記データ内容には、後述のカプセル化情報は除くものとする。
なお、上記の転送処理には、通過判定テーブル１０（図８参照）に基づいて行われる、既転送の通信フレームと同じ通信フレームを廃棄してその重複通過を許さない「通過限定処理」が含まれるが、その詳細は後述する。
【００３７】
〔子局の構成〕
図３は、子局２の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、子局２は、図示左側から右側に向かって順に、送受信部２１〜２４と、送受信用バッファ２５〜３２と、フレーム処理部３３と、通過判定テーブル３４とを備えている。
【００３８】
送受信部２１は、下位ポートＵに対応する送受信部であり、下位ポートＵから入力される受信信号から所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ２６に入れる。
送受信部２１は、送信用バッファ２５から取り出した送信フレームを下位網の規約に従う所定の送信信号に変換し、変換した送信信号をユーザポートＵに出力する。
【００３９】
送受信部２２は、ポートＬに対応する送受信部であり、ポートＬから入力される光信号を電気信号に変換して所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ２８に入れる。
送受信部２２は、送信用バッファ２７から取り出した送信フレームを所定波長帯の光信号に変換し、変換した送信信号をポートＬに出力する。
【００４０】
送受信部２３は、ポートＲに対応する送受信部であり、ポートＲから入力される光信号を電気信号に変換して所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ３０に入れる。
送受信部１３は、送信用バッファ２９から取り出した送信フレームを所定波長帯の光信号に変換し、変換した送信信号をポートＲに出力する。
【００４１】
送受信部２４は、ポートＢに対応する送受信部であり、ポートＢから入力される光信号を電気信号に変換して所定フォーマットの受信フレームを生成し、生成した受信フレームを受信用バッファ３２に入れる。
送受信部２４は、送信用バッファ３１から取り出した送信フレームを所定波長帯の光信号に変換し、変換した送信信号をポートＢに出力する。
【００４２】
フレーム処理部３３は、各受信用バッファ２６，２８，３０，３２から受信フレームを取り出し、取り出した受信フレームをどのポートＵ，Ｌ，Ｒ，Ｂから送出するかを、後述する転送規則に従って決定し、転送先のポートＵ，Ｌ，Ｒ，Ｂに対応する送信用バッファ２５，２７，２９，３１に受信フレームと同じデータ内容である送信フレームを入れる。ここで、前記データ内容には、後述のカプセル化情報は除くものとする。
なお、上記の転送処理には、通過判定テーブル３４（図９参照）に基づいて行われる、既転送の通信フレームと同じ通信フレームを廃棄してその重複通過を許さない通過限定処理が含まれるが、その詳細は後述する。
【００４３】
〔通信フレームのフォーマット〕
本実施形態の通信システムに用いる通信フレームは、イーサネットフレーム（「イーサネット」は登録商標である。）又はＩＰパケットに、以下の情報（ａ）〜（ｄ）を格納するフィールドをカプセル化することによって構成されている。
このカプセル化ないしデカプセル化（カプセル情報を削除すること。）は、親局１のポートＳの送受信部１１および子局２のポートＵの送受信部２１において行われ、親局１のポートＳおよび子局２のポートＵを流れる通信フレームはカプセル化されない。
【００４４】
（ａ）方向情報
この「方向情報」は、親局１が送信元である「下りフレーム」と、子局２が送信元である「上りフレーム」とを区別するための情報である。
親局１は、上位網から取得した通信フレームをメッシュネットワークに送信する場合、フレーム処理部２０において通信フレームの方向情報を「下り」に設定し、その通信フレームをポートＬ，Ｒから送出する。
【００４５】
また、子局２は、ユーザ網から取得した通信フレームをメッシュネットワークに送信する場合、フレーム処理部３３において通信フレームの方向情報を「上り」に設定し、その通信フレームをポートＬ，Ｒから送出する。
従って、ネットワーク内の各通信ノード１，２のフレーム処理部２０，３３は、受信フレームの方向情報フィールドに記された値又は記号に基づいて、受信フレームの方向が下りか上りかを判定することができる。
【００４６】
（ｂ）子局情報
この「子局情報」は、通信システム内の子局１の識別情報（ＩＤ）であり、下りフレームの場合は宛先、或いは、上りフレームの場合は送信元の子局２を表す。
親局１のポートＳの送受信部１１において、下り通信フレームの内容から宛先子局が決定される。これには、例えば、イーサネットフレームのＶＬＡＮ ＩＤを子局ＩＤとしてそのまま、あるいはテーブル等により一意な値に変換して決定すればよい。
親局１は、下りフレームをメッシュネットワークに送出する場合、通信フレームの子局情報フィールドに、子局ＩＤを記す。また、子局２は、上りフレームをメッシュネットワークに送出する場合、通信フレームの子局情報フィールドに、設定されている自局ＩＤを記す。
【００４７】
（ｃ）通信フレームのシーケンス番号
この「シーケンス番号」は、子局２が送信する通信フレームの順番を表す情報であり、通信フレームの方向と子局ＩＤごとに独立している。
子局２は、自局から送信する上りフレーム及び下りフレームごとに、及び、子局ＩＤごとにシーケンス番号を記した通信フレームを、メッシュネットワークに送信する。
【００４８】
なお、後述の通過限定処理において、フレーム単位で重複を判断して転送するフレームを絞る「フレーム限定処理」（フレームモード）の場合には、このシーケンス番号を用いてフレームの重複を判定する。
また、後述の通過限定処理において、入力ポートを予め１つのパスに限定しておき、通信が途切れた場合に他のパスに切り替える「パス限定処理」（パスモード）では、シーケンス番号は不要である。
【００４９】
（ｄ）ＴＴＬ（Time To live）情報
この「ＴＴＬ情報」は、通信フレームの現時点における転送可能回数（残余ホップ回数）を表す情報である。
子局２は、メッシュネットワークを流れる通信フレームを自局で転送する場合、ＴＴＬ情報フィールドに記された番号を１つデクリメントする。また、子局２は、その番号が「０」になった通信フレームを廃棄する。
【００５０】
従って、本実施形態の通信システムによれば、ある子局２が後述の転送規則に従わない異常な動作を行っても、残りの正常な子局２が、ＴＴＬ情報がゼロである通信フレームを廃棄することで、ループフレームの発生を未然に防止することができる。
なお、子局２は、転送ごとにＴＴＬ情報をインクリメントすることにし、その値が所定値に達した場合に通信フレームを廃棄することにしてもよい。
【００５１】
〔親局の転送処理〕
図４は、親局１の転送規則の一例を示す表であり、図５は、その表で定義された親局１の転送規則の説明図である。
以下、図４及び図５を参照して、親局１のフレーム処理部２０が行う通信フレームの転送処理の内容を説明する。
【００５２】
親局１のフレーム処理部２０は、図４の１行目左列に示すように、入力ポートがポートＳである「下りフレーム」については、ポートＬとポートＲの双方を出力ポートに設定する（図５の（ａ）参照）。
親局１のフレーム処理部２０は、図４の２行目左列に示すように、入力ポートがポートＬである「下りフレーム」を廃棄し（図５の（ｂ）参照）、図４の２行目左列に示すように、入力ポートがポートＲである「下りフレーム」についても、これを廃棄する（図５の（ｃ）参照）。
【００５３】
親局１のフレーム処理部２０は、図４の２行目右列に示すように、入力ポートがポートＬである「上りフレーム」については、ポートＳを出力ポートに設定し（図５の（ｄ）参照）、図４の３行目右列に示すように、入力ポートがポートＲである「上りフレーム」についても、ポートＳを出力ポートに設定する（図５の（ｅ）参照）。
ただし、ポートＬとポートＲで受信した上りフレームを通過限定処理の対象とする。すなわち、ポートＬとポートＲの双方で受信した同じ上りフレームについては、いずれか一方のポートで受信した上りフレームのみをポートＳに出力し、他方のポートで受信した上りフレームを廃棄する。
【００５４】
なお、図４の転送規則において、１行目右列の処理を定義していない理由は、入力ポートがポートＳである通信フレーム（ＳＮＩポートの受信フレーム）は必ず下りフレームであり、上りフレームではないからである。
また、図４の転送規則において、ポートＬ又はポートＲで受信した下りフレームを廃棄（図５の（ｂ）及び（ｃ）参照）する理由は、下りフレームは親局１が子局２宛てに送信した通信フレームであるから、ＳＮＩポートから上位網に転送したり、ネットワーク内に再転送したりする必要がないからである。
【００５５】
親局１における通信フレームの転送ルールを纏めると、次のようになる。
（規則ａ１）
上位ポートＳで受信した下りフレームは、第１及び第２ポートＬ，Ｒから送信する。
（規則ａ２）
第１ポートＬで受信した下りフレームは、廃棄する。
（規則ａ３）
第２ポートＲで受信した下りフレームは、廃棄する。
【００５６】
（規則ａ４）
第１ポートＬで受信した上りフレームは、第２ポートＲで受信した上りフレームとの重複を除いて、上位ポートＳから送信する。
（規則ａ５）
第２ポートＲで受信した上りフレームは、第１ポートＲで受信した上りフレームとの重複を除いて、上位ポートＳから送信する。
【００５７】
〔子局の転送処理〕
図６は、子局２の転送規則の一例を示す表であり、図７は、その表で定義された子局２の転送規則の説明図である。
以下、図６及び図７を参照して、子局２のフレーム処理部３３が行う通信フレームの転送処理の内容を説明する。
【００５８】
子局２のフレーム処理部３３は、図６の１行目左列に示すように、入力ポートがポートＬである「下りフレーム」については、その下りフレームが他局宛の場合は、ポートＲとポートＢの双方を出力ポートに設定し、その下りフレームが自局宛の場合は、ポートＵ（ＵＮＩポート）を出力ポートに設定する（図７の（ａ）参照）。
子局２のフレーム処理部３３は、図６の２行目左列に示すように、入力ポートがポートＲである「下りフレーム」については、その下りフレームが他局宛の場合は、ポートＬとポートＢの双方を出力ポートに設定し、その下りフレームが自局宛の場合は、ポートＵ（ＵＮＩポート）を出力ポートに設定する（図７の（ｂ）参照）。
【００５９】
ただし、ポートＬとポートＲで受信した下りフレームを通過限定処理の対象とする。すなわち、ポートＬとポートＲで受信した同じ下りフレームについては、いずれか一方のポートで受信した下りフレームのみをポートＢに転送し、他方のポートで受信した下りフレームについては、ポートＢへの転送は行わない。もっとも、ポートＬ又はポートＲへの転送は行われる。
子局２のフレーム処理部３３は、図６の３行目左列に示すように、入力ポートがポートＢである「下りフレーム」を廃棄する（図７の（ｃ）参照）。
【００６０】
子局２のフレーム処理部３３は、図６の１行目右列に示すように、入力ポートがポートＬである「上りフレーム」については、ポートＲを出力ポートに設定し（図７の（ｄ）参照）、図６の２行目右列に示すように、入力ポートがポートＲである「上りフレーム」については、ポートＬを出力ポートに設定する（図７の（ｅ）参照）。
子局２のフレーム処理部３３は、図６の３行目右列に示すように、入力ポートがポートＢである「上りフレーム」については、ポートＬとポートＲの双方を出力ポートに設定する（図７の（ｆ）参照）。
【００６１】
ただし、ポートＬ（又はポートＲ）とポートＢで受信した上りフレームを通過限定処理の対象とする。すなわち、ポートＬ（又はポートＲ）及びポートＢで受信した同じ上りフレームについては、いずれか一方のポートで受信した上りフレームのみを転送し、他方のポートで受信した上りフレームを廃棄する。
子局２のフレーム処理部３３は、図６の４行目右列に示すように、入力ポートがポートＵ（ＵＮＩポート）である「上りフレーム」については、ポートＬとポートＲの双方を出力ポートに設定する（図７の（ｇ）参照）。
【００６２】
なお、図６の転送規則において、４行目左列の処理を定義していない理由は、入力ポートがポートＵである通信フレーム（ＵＮＩポートの受信フレーム）は必ず上りフレームであり、下りフレームではないからである。
また、図６の転送規則において、ポートＢで受信した下りフレームを廃棄（図７の（ｃ）参照）する理由は、支線ポートＢは下りフレームを下位側にフラッディングするために設けたポートであるから、下りフレームを支線ポートＢに戻す必要がないからである。
【００６３】
子局２における通信フレームの転送ルールを纏めると、次のようになる。
（規則ｂ１）
第１ポートＬで受信した下りフレームは、他局宛の場合は、第２ポートＲで受信した下りフレームとの重複を除いて、支線ポートＢと第２ポートＲから送信し、自局宛の場合は、下位ポートＵから送信する。
【００６４】
（規則ｂ２）
第２ポートＲで受信した下りフレームは、他局宛の場合は、第１ポートＬで受信した下りフレームとの重複を除いて、支線ポートＢと第１ポートＬから送信し、自局宛の場合は、下位ポートＵから送信する。
（規則ｂ３）
支線ポートＢで受信した下りフレームは、廃棄する。
【００６５】
（規則ｂ４）
第１ポートＬで受信した上りフレームは、支線ポートＢで受信した上りフレームとの重複を除いて、第２ポートＲから送信する。
（規則ｂ５）
第２ポートＲで受信した上りフレームは、支線ポートＢで受信した上りフレームとの重複を除いて、第１ポートＬから送信する。
【００６６】
（規則ｂ６）
支線ポートＢで受信した上りフレームは、第１及び第２ポートＬ，Ｒで受信した上りフレームとの重複を除いて、第１及び第２ポートＬ，Ｒから送信する。
（規則ｂ７）
下位ポートＵで受信した上りフレームは、第１及び第２ポートＬ，Ｒから送信する。
【００６７】
〔親局の通過限定処理〕
図８は、親局１の通過判定テーブル１０の一例を示す図である。
図８に示すように、親局１の通過判定テーブル１０は、上りフレーム用の１種類のみであり、子局ＩＤのエントリごとに図示の各フィールドが含まれている。
親局１のフレーム処理部２０は、判定対象の上りフレームの入力ポートと、通信フレームのヘッダ部から抽出した方向情報、子局ＩＤ、シーケンス番号及びＴＴＬ情報に基づいて、通過判定テーブル１０を用いた以下の通過限定処理を実行することにより、受信した上りフレームを通過させるか廃棄するかを判定する。
【００６８】
（有効判定）
まず、フレーム処理部２０は、通過判定テーブル１０における、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリを参照し、受信した上りフレームが有効か否かを判定する。
ここで、通過判定テーブル１０が正しく設定されている場合は、状態フィールドが「有効」になっているが（子局ＩＤ＝Ｘ，Ｚの場合）、正しく設定されていない場合は、状態フィールドが「無効」となっている（子局ＩＤ＝Ｙの場合）。
【００６９】
そこで、フレーム処理部３３は、状態フィールドが無効である子局ＩＤ（＝Ｙ）の上りフレームについては、廃棄と判定して処理を終了し、状態フィールドが有効である子局ＩＤ（＝Ｘ，Ｚ）の上りフレームにのみ、更に以下の処理を実行する。
【００７０】
（上りのパス限定処理）
フレーム処理部２０は、通過判定テーブル１０における、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリのモードフィールドを参照し、ここで指定された動作モードが「パス」である場合（図８の例では、子局ＩＤ＝Ｘの場合）には、上りフレームの入力ポートを絞る「パス限定処理」を行う。
すなわち、フレーム処理部２０は、モードフィールドが「パス」の上りフレームについては、通過判定テーブル１０のセレクタフィールドで指定されている指定ポートのみを、上りフレームの入力ポートに設定する。
【００７１】
より具体的には、フレーム処理部２０は、セレクタフィールドの指定ポートと判定対象フレームの入力ポート（ポートＬ又はポートＲ）とを比較し、入力ポートがポートＬであって指定ポートがＬであれば、通過と判定し、通過判定テーブル１０のＬ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了する。フレーム処理部２０は、入力ポートがポートＲであって指定ポートがＲである場合も、通過と判定し、通過判定テーブル１０のＲ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了する。
また、フレーム処理部２０は、上記指定ポートと入力ポートとが異なる場合は、廃棄と判定して処理を終了する。
【００７２】
（上りのフレーム限定処理）
フレーム処理部２０は、通過判定テーブル１０における、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリのモードフィールドを参照し、ここで指定された動作モードが「フレーム」である場合（図８の例では、子局ＩＤ＝Ｚの場合）には、ポートＬとポートＲから受信した同じ上りフレームを、先に到達した上りフレームに絞って送信する「フレーム限定処理」を行う。
【００７３】
すなわち、フレーム処理部２０は、モードフィールドが「フレーム」である上りフレームについては、入力ポートの種別Ｌ，Ｒに応じて、次のフレーム限定処理を行う。
例えば、フレーム処理部２０は、上りフレームの入力ポートがポートＬである場合、Ｒシーケンス番号フィールドの値（＝ＳＮＲt とする。）と判定対象フレームのシーケンス番号の値（＝ＳＮf とする。）との比較、及び、Ｒ通過時刻フィールドの値（＝ＴＲt とする。）と現在時刻（＝Ｔc とする。）との比較に基づいて、上りフレームを通過させるか否かを判定する。
【００７４】
より具体的には、フレーム処理部２０は、上記の各値について、次の２つの不等式の双方が成立する場合には、廃棄と判定して処理を終了する。
ＳＮＲt − ＳＮub ≦ ＳＮf ≦ ＳＮＲt
Ｔc − Ｔub ≦ ＴＲt
なお、上記の不等式において、Ｔubは、重複が発生しうる期間の上限値を表すシステムパラメータであり、ＳＮubは、Ｔubの期間中に通過し得るフレーム数を表すシステムパラメータである（以下、同様）。
【００７５】
逆に、上記２つの不等式のいずれかが成立しない場合には、フレーム処理部２０は、通過と判定し、Ｒシーケンス番号フィールドをＳＮf で更新するとともに、Ｒ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了する。
ただし、メッシュネットワークにおいて発生した障害が復旧した場合など、（前記更新前の）ＳＮＲｔ＋１＝ＳＮｆでない場合、すなわち、フレームの追い越しが発生する場合がある。このような場合は、Ｒシーケンス番号フィールドを更新せず、追い越したフレームを一旦バッファリングし、追い越されたシーケンス番号が到着するのを待ってから、シーケンス番号順に出力するようにしてもよい。
また、フレーム処理部３３は、上りフレームの入力ポートがポートＲの場合は、Ｌシーケンス番号フィールドの値（＝ＳＮＬt とする。）と判定対象フレームのシーケンス番号の値（＝ＳＮf ）との比較、及び、Ｌ通過時刻フィールドの値（＝ＴＬt とする。）と現在時刻（＝Ｔc ）との比較に基づいて、入力ポートがポートＬの場合と同様の処理を行う。
【００７６】
〔子局の通過限定処理〕
図９は、子局２の通過判定テーブル３４の一例を示す図である。
図９に示すように、子局２の通過判定テーブル３４は、下りフレーム用（図９（ａ））と上りフレーム用（図９（ｂ））とがあり、子局ＩＤのエントリごとに図示の各フィールドが含まれている。以下、下りフレーム用の通過判定テーブル３４を「下りテーブル３４Ａ」といい、上りフレーム用の通過判定テーブル３４を「上りテーブル３４Ｂ」という。
【００７７】
子局２のフレーム処理部３３は、判定対象の通信フレームの入力ポートと、通信フレームのヘッダ部から抽出した方向情報、子局ＩＤ、シーケンス番号及びＴＴＬ情報とに基づいて、各テーブル３４Ａ，３４Ｂを用いた以下の処理を実行することにより、受信した通信フレームを通過させるか廃棄するかを判定する。
【００７８】
（１）下りフレームの通過限定処理
子局２のフレーム処理部３３は、通信フレームから抽出した方向情報が「下り」である場合には、下りフレームに関する次の通過限定処理を実行する。
【００７９】
（有効判定）
フレーム処理部３３は、下りテーブル３４Ａにおける、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリの状態フィールドを参照し、受信した下りフレームが有効か否かを判定する。
ここで、下りテーブル３４Ａが正しく設定されている場合は、状態フィールドが「有効」になっているが（子局ＩＤ＝Ｘ，Ｚの場合）、正しく設定されていない場合は、状態フィールドが「無効」となっている（子局ＩＤ＝Ｙの場合）。
【００８０】
そこで、フレーム処理部３３は、状態フィールドが無効である子局ＩＤ（＝Ｙ）の下りフレームについては、廃棄と判定して処理を終了し、状態フィールドが有効である子局ＩＤ（＝Ｘ，Ｚ）の下りフレームにのみ、更に以下の処理を実行する。
【００８１】
（下りのパス限定処理）
フレーム処理部３３は、下りテーブル３４Ａにおける、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリのモードフィールドを参照し、ここで指定された動作モードが「パス」である場合（図９（ａ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘの場合）には、下りフレームの入力ポートを絞る「パス限定処理」を行う。
すなわち、フレーム処理部３３は、モードフィールドが「パス」の下りフレームについては、下りテーブル３４Ａのセレクタフィールドで指定されている指定ポートのみを、下りフレームの入力ポートに設定する。
【００８２】
より具体的には、フレーム処理部３３は、セレクタフィールドの指定ポートと判定対象フレームの入力ポート（ポートＬ又はポートＲ）とを比較し、それらが異なるポートであれば、廃棄と判定し、更に後述の「下りパス確認処理」を行って処理を終了する。
また、フレーム処理部３３は、上記指定ポートと入力ポートが同じであれば、通過と判定し、下りテーブル３４Ａの通過時刻フィールドを現在時刻で更新するとともに、同テーブル３４Ａのロス回数フィールドを０にクリアして処理を終了する。
【００８３】
なお、図９（ａ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘのエントリのモードフィールドが「パス」に設定されているので、子局ＩＤ＝Ｘの下りフレームに対して上記のパス限定処理が行われる。
また、図９（ａ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘのエントリのセレクタフィールドが「Ｌ」に指定されているので、子局ＩＤ＝Ｘの下りフレームについては、ポートＬからポートＲに通過方向（パス）が限定されている。
【００８４】
（下りパス確認処理）
フレーム処理部３３は、上記のパス限定処理において、セレクタフィールドで指定された指定ポートと異なるポートから入力された下りフレームを廃棄する場合に、次の「下りパス確認処理」を行う。
すなわち、フレーム処理部３３は、通過時刻フィールドの値Ｔt と現在時刻Ｔc とを比較し、Ｔc − Ｔub ≦ Ｔt でなければ、ロス回数フィールドの値を１つインクリメントする。なお、Ｔubは、重複が発生しうる期間の上限値を表すシステムパラメータである。
【００８５】
そして、フレーム処理部３３は、ロス回数が予め決められている上限値に達すれば、当該エントリのセレクタフィールドの指定ポートを反転させる（＝パスの切り替え）とともに、テーブル３４Ａのロス回数フィールドを０にクリアする。
なお、図９（ａ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘのエントリのセレクタフィールドが「Ｌ」に指定されているので、上記の反転が行われると、当該フィールドにおける指定ポートが「Ｒ」に切り替わる。
【００８６】
（下りのフレーム限定処理）
フレーム処理部３３は、下りテーブル３４Ａにおける、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリのモードフィールドを参照し、ここで指定された動作モードが「フレーム」である場合（図９（ａ）の例では、子局ＩＤ＝Ｚの場合）には、ポートＬとポートＲから受信した同じ下りフレームを、先に到達した下りフレームに絞って送信する「フレーム限定処理」を行う。
【００８７】
すなわち、フレーム処理部３３は、モードフィールドが「フレーム」の下りフレームについては、シーケンス番号フィールドの値（＝ＳＮt とする。）と判定対象フレームのシーケンス番号の値（＝ＳＮf とする。）との比較、及び、通過時刻フィールドの値（＝Ｔt とする）と現在時刻（＝Ｔc とする。）との比較に基づいて、下りフレームを通過させるか否かを判定する。
【００８８】
より具体的には、フレーム処理部３３は、上記の各値について、次の２つの不等式の双方が成立する場合には、廃棄と判定して処理を終了する。
ＳＮt − ＳＮub ≦ ＳＮf ≦ ＳＮt
Ｔc − Ｔub ≦ Ｔt
【００８９】
逆に、上記２つの不等式のいずれかが成立しない場合には、フレーム処理部３３は、通過と判定し、シーケンス番号フィールドをＳＮｆで更新するとともに、通過時刻フィールドを現在時刻で更新し、ロス回数フィールドを０にクリアして処理を終了する。
ただし、メッシュネットワークにおいて発生した障害が復旧した場合など、（前記更新前の）ＳＮｔ＋１＝ＳＮｆでない場合、すなわち、フレームの追い越しが発生する場合がある。このような場合は、追い越されたシーケンス番号のフレームであっても、シーケンス番号毎に最初に到着したフレームを通過させるようにしてもよい。
【００９０】
更に、自局宛フレームについては、シーケンス番号フィールドを更新せず、追い越したフレームを一旦バッファリングし、追い越されたシーケンス番号が到着するのを待ってから、シーケンス番号順にポートＵに出力するようにしてもよい。
なお、本実施形態では、シーケンス番号と時刻は有限の巡回カウンタで生成されるようになっており、大小比較においてはカウンタの折り返しをリニアに展開して比較する。
【００９１】
（２）上りフレームの通過限定処理
子局２のフレーム処理部３３は、通信フレームから抽出した方向情報が「上り」である場合には、上りフレームに関する次の通過限定処理を実行する。
【００９２】
（有効判定）
フレーム処理部３３は、上りテーブル３４Ｂにおける、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリの状態フィールドを参照し、受信した上りフレームが有効か否かを判定する。
【００９３】
ここで、上りテーブル３４Ｂが正しく設定されている場合は、状態フィールドが「有効」になっているが（子局ＩＤ＝Ｘ，Ｚの場合）、正しく設定されていない場合は、状態フィールドが「無効」となっている（子局ＩＤ＝Ｙの場合）。
そこで、フレーム処理部３３は、状態フィールドが無効である子局ＩＤ（＝Ｙ）の上りフレームについては、廃棄と判定して処理を終了し、状態フィールドが有効である子局ＩＤ（＝Ｘ，Ｚ）の上りフレームにのみ、更に以下の処理を実行する。
【００９４】
（上りのパス限定処理）
フレーム処理部３３は、上りテーブル３４Ｂにおける、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリのモードフィールドを参照し、ここで指定された動作モードが「パス」である場合（図９（ｂ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘの場合）には、上りフレームの入力ポートを絞る「パス限定処理」を行う。
すなわち、フレーム処理部３３は、モードフィールドが「パス」の上りフレームについては、上りテーブル３４Ｂのセレクタフィールドで指定されている情報に基づき、支線ポートＢから入力される上りフレームの転送内容を設定する。
【００９５】
より具体的には、フレーム処理部３３は、入力ポートがポートＬの上りフレームについては、通過と判定し、Ｒ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了し、入力ポートがポートＲの上りフレームの場合も、通過と判定し、Ｌ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了する。
【００９６】
これに対して、フレーム処理部３３は、入力ポートがポートＢであり、かつ、セレクタフィールドが「自局」に指定されている場合には、通過と判定し、Ｌ通過時刻フィールドとＲ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了する。
そして、フレーム処理部３３は、入力ポートがポートＢであり、かつ、セレクタフィールドが「他局」に指定されている場合には、廃棄と判定して処理を終了する。
【００９７】
なお、図９（ｂ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘのエントリのモードフィールドが「パス」に設定されているので、子局ＩＤ＝Ｘの上りフレームに対して上記のパス限定処理が行われる。
また、図９（ｂ）の例では、子局ＩＤ＝Ｘのエントリのセレクタフィールドが「自局」に指定されているので、子局ＩＤ＝Ｘの上りフレームについては、ポートＢからポートＬとポートＲに中継される。
【００９８】
（上りのフレーム限定処理）
フレーム処理部３３は、上りテーブル３４Ｂにおける、判定対象フレームに記された子局ＩＤの値に対応するエントリのモードフィールドを参照し、ここで指定された動作モードが「フレーム」である場合（図９（ｂ）の例では、子局ＩＤ＝Ｚの場合）には、ポートＬ又はポートＲとポートＢから受信した同じ上りフレームを、先に到達した上りフレームに絞って送信する「フレーム限定処理」を行う。
【００９９】
すなわち、フレーム処理部３３は、モードフィールドが「フレーム」である上りフレームについては、入力ポートの種別Ｌ，Ｒ，Ｂに応じて、次のフレーム限定処理を行う。
例えば、フレーム処理部３３は、上りフレームの入力ポートがポートＬである場合、Ｒシーケンス番号フィールドの値（＝ＳＮＲt とする。）と判定対象フレームのシーケンス番号の値（＝ＳＮf とする。）との比較、及び、Ｒ通過時刻フィールドの値（＝ＴＲt とする。）と現在時刻（＝Ｔc とする。）との比較に基づいて、上りフレームを通過させるか否かを判定する。
【０１００】
より具体的には、フレーム処理部３３は、上記の各値について、次の２つの不等式の双方が成立する場合には、廃棄と判定して処理を終了する。
ＳＮＲt − ＳＮub ≦ ＳＮf ≦ ＳＮＲt
Ｔc − Ｔub ≦ ＴＲt
逆に、上記２つの不等式のいずれかが成立しない場合には、フレーム処理部３３は、通過と判定し、Ｒシーケンス番号フィールドをＳＮf で更新するとともに、Ｒ通過時刻フィールドを現在時刻で更新して処理を終了する。
ただし、メッシュネットワークにおいて発生した障害が復旧した場合など、（前記更新前の）ＳＮＲｔ＋１＝ＳＮｆでない場合、すなわち、フレームの追い越しが発生する場合がある。このような場合は、追い越されたシーケンス番号のフレームであっても、シーケンス番号毎に最初に到着したフレームを通過させるようにしてもよい。
【０１０１】
フレーム処理部３３は、上りフレームの入力ポートがポートＲの場合には、Ｌシーケンス番号フィールドの値（＝ＳＮＬt とする。）と判定対象フレームのシーケンス番号の値（＝ＳＮf ）との比較、及び、Ｌ通過時刻フィールドの値（＝ＴＬt とする。）と現在時刻（＝Ｔc ）との比較に基づいて、入力ポートとポートＬの場合と同様の処理を行う。
また、フレーム処理部３３は、上りフレームの入力ポートがポートＢの場合には、入力ポートがポートＬの場合の上記処理と、入力ポートがポートＲの場合の上記処理の双方を行う。
【０１０２】
なお、上述の実施形態では、通過判定テーブル１０，３４にて通過限定処理の動作モードを子局ＩＤごとに設定可能として、パス限定処理とフレーム限定処理とを同時に実行可能とする場合を例示したが、メッシュネットワーク全体で、或いは上り方向又は下り方向について、通過限定処理の動作モードを、パス限定処理とフレーム限定処理のいずれか一方に統一することにしてもよい。この場合には、通過判定テーブル１０，３４にモードフィールドを設けるは必要ない。
【０１０３】
また、上述の実施形態において、上りパスの正常性の確認は、子局２からの応答の有無や、ＯＡＭによる明示的な接続性の確認や、通過判定テーブル３４の参照により、親局１が統括的に判断する。
そして、現在有効となっている上りパスが異常と判断した場合には、親局１は、別経路の上りパスが有効となるように、関係する子局２にパスの切り替えを指示すればよい。子局２は、この切り替え指示を受けると、例えば、上り通過判定テーブル３４Ｂの該当するセレクタフィールドの設定を変更する。
【０１０４】
〔通信システムの効果〕
以上の通り、本実施形態の通信システム（メッシュネットワーク）によれば、親局１が、上位ポートＳで受信した下りフレームを自局のポートＬとポートＲから送信し、子局２が、自局のポートＬ又はポートＲで受信した下りフレームを、他局宛の場合は、ポートＲ又はポートＬと支線ポートＢから送信し、自局宛の場合は、下位ポートＵから送信するので、親局１から任意の子局２に至るまでの下り経路を各子局２に予め設定しなくても、メッシュネットワーク内の任意の子局２宛の下りフレームを、当該子局２に伝送することができる。
【０１０５】
また、本実施形態の通信システムによれば、子局２が、下位ポートＵで受信した上りフレームを自局のポートＬとポートＲから送信し、自局のポートＬ又はポートＲで受信した上りフレームをポートＲ又はポートＬから送信し、支線ポートＢで受信した上りフレームをポートＬとポートＲから送信し、親局１が、自局のポートＬ又はポートＲで受信した上りフレームを上位ポートＳから送信するので、任意の子局２から親局１に至るまでの上り経路を各子局２に予め設定しなくても、メッシュネットワーク内の任意の子局２が送信した親局１宛の上りフレームを、当該親局１に伝送することができる。
【０１０６】
このため、運用中のメッシュネットワークに新たに子局２を新設したり、そのネットワークから子局２を除去したりしても、既存の子局２の設定を変更せずに上りフレームと下りフレームを伝送することができ、ネットワークに対する子局２の新設や除去を容易に行うことができる。
【０１０７】
また、本実施形態の通信システムによれば、親局１と子局２が、既に転送した下りフレーム又は上りフレームと同じ通信フレームを廃棄する通過限定処理を行うので、メッシュネットワーク内を流れる同じ通信フレームの数を所望数に絞ることができ、メッシュネットワーク内の伝送帯域を有効に確保することができる。
【０１０８】
更に、本実施形態の通信システムによれば、親局１と子局２が、前記通過限定処理として、異なるポートから受信した同じ複数の通信フレームを、先に到達した通信フレームに絞って所定の出力ポートから送信する「フレーム限定処理」を行うので、通信フレームにシーケンス番号フィールドを定義しておく必要があるが、子局２に指定ポートを設定しなくても、通過限定処理を行うことができる。
【０１０９】
また、本実施形態の通信システムによれば、前記通過限定処理として、上記フレーム限定処理に加えて、指定ポートで受信する場合のフレームロスの回数が所定値以上である場合に、指定ポートを別のポートに切り替える「パス限定処理」を行うので、パス限定処理とフレーム限定処理の長所と短所を互いに補完した通過限定処理を行うことができ、メッシュネットワークを柔軟に運用できるという利点もある。
【０１１０】
〔第１の変形例〕
図１０は、図１の通信システムの子局２に識別符号２ａ〜２ｓを付した図である。
上述の実施形態では、メッシュネットワークを流れる下りフレームは、ポートＬ，Ｒ同士を繋いだ複数のリンクよりなるリング（例えば、図１０の親局１→子局２ｈ→子局２ｇ→子局２ｊ→子局２ｌ→子局２ｎ→子局２ｍ→親局１よりなるリング）或いは円弧の両方向に末端まで通過し、支線ポートＢで繋がる他のリングにフラッディングされる。
また、メッシュネットワークを流れる上りフレームは、子局２の支線ポートＢから両ポートＲ，Ｌで２手に分かれて、リング又は円弧の末端まで通過する。
【０１１１】
従って、本実施形態のメッシュネットワークでは、多数のエンドツーエンドのプロテクションパスが存在するが、メッシュの構造によっては、プロテクション状態に関係なく、宛先の子局２や親局１まで到達できない部分パスが存在することがある。そして、かかる部分パスにも通信フレームが流れ、最終的に廃棄される。
しかし、メッシュの構造上、明らかにプロテクション状態に影響しない上記部分パスまで自由に通信フレームを流れることを許容すると、伝送帯域が無駄に低下したり、電力を無駄に消費したりするので、このような場合にはパスを閉塞させることが合理的である。
【０１１２】
（部分パスへの流通防止）
例えば、図１０において、子局２ｂが親局１宛に送信する上りフレームＦｂ１に着目する。この場合、子局２ｂに隣接する子局２ｄが、仮に単純に前記転送規則（図７）に従うとすれば、子局２ｄは、ポートＢで受信した上りフレームＦｂ１と同じ内容の上りフレームＦｂ２，Ｆｂ３を、自局のポートＬとポートＲから送信することになる。
しかし、子局２ｂで分岐する２つの上りフレームＦｂ２，Ｆｂ３のうち、上りフレームＦｂ３は末端の子局２ｃに到達するが、宛先の親局１には届かない部分パスである。
【０１１３】
従って、かかる上りフレームＦｂ１のような、メッシュの構造上、宛先に届かない部分パスを通る通信フレームについては、これを受信した子局２ｄにおいて、転送規則に適合しない出力制限を行ってもよい。
具体的には、子局２ｄが、送信元が子局２ｂの上りフレームＦｂ１を受信すると、ポートＲだけから上りフレームＦｂ２を送信し、ポートＬからは上りフレームＦｂ３を送信しないようにすればよい。
【０１１４】
（プロテクションパスを制限する場合）
一方、メッシュネットワークのプロテクションパスの数と、無駄な伝送帯域及び消費電力とは正の相関関係があるので、ネットワークの運用上で後者を重視したい場合は、プロテクションパスの一部を閉塞させてもよい。
例えば、図１０において、子局２ｓが親局１宛に送信する上りフレームＦｂ１に着目する。
【０１１５】
この場合、メッシュネットワークの子局２がすべて単純に前記転送規則（図７）に従うとすれば、子局２ｓが送信した上りフレームＦｓ１は、子局２ｏにおいて２つの上りフレームＦｓ２，Ｆｓ３に分岐し、そのうちの一方の上りフレームＦｓ２が子局２ｐを経由してリング中の子局２ｎに到達する。
他方の上りフレームＦｓ３は、子局２ｋのポートＢで受信されて、子局２ｋにおいて更に２つの上りフレームＦｓ４，Ｆｓ５に分岐し、そのうちの一方の上りフレームＦｓ４がリング中の子局２ｌに到達する。また、他方の上りフレームＦｓ５は、子局２ｆと子局２ｅを経由してリング中の子局２ｇに到達する。
【０１１６】
上記のように、子局２ｓが送信元の上りフレームＦｓ１は、３つの上りフレームＦｓ２，Ｆｓ４，Ｆｓ５となって親局１を含むリングに到達するので、プロテクションパスが３つ存在することになるが、伝送帯域の確保や消費電力の低下の観点から、２つのプロテクションパスで運用する場合には、例えば、支線ポートＢから上りフレームを受信する子局２ｋ，２ｏにおいて、転送規則に適合しない出力制限を行ってもよい。
【０１１７】
具体的には、子局２ｋが、送信元が子局２ｓである上りフレームＦｓ３をポートＢで受信すると、ポートＬ，Ｒのうちの一方だけから上りフレームＦｓ４又は上りフレームＦｓ５を送信し、他方からは送信しないようにすればよい。
或いは、子局２ｏが、送信元が子局２ｓである上りフレームＦｓ１をポートＢで受信すると、ポートＲだけから上りフレームＦｓ３を送信し、ポートＬからは送信しないようにすればよい。
【０１１８】
上記のように、本実施形態のメッシュネットワークを構成する複数の子局２は、必ずしもすべてが前記転送規則（図７）に従う必要はなく、部分パスへの流通防止やプロテクションパスの制限を行うため、所定の送信元の上りフレームを、自局の所定ポートから送信しない出力制限を行う子局（図１０の子局２ｄ，２ｋ，２ｏ）が含まれていてもよい。
なお、図１０では、上りフレームについて例示したが、親局１が所定の子局２宛に送信する下りフレームの場合も、同様の出力制限を行うことにしてもよい。
【０１１９】
また、上記のようなネットワーク内の一部の子局２に対する出力制限は、通信フレームの方向と子局ＩＤごとに、当該子局２の出力ポートの開閉を設定することによって行うことができる。
より具体的には、かかる出力ポートの開閉設定は、例えば、通過判定テーブル３４に、出力閉塞用のビットマップフィールドを追加し、このフィールドの値が「１」である出力ポートにはフレームを転送しないようにすることで実現することができる。
【０１２０】
〔その他の変形例〕
今回開示した実施形態（上述の各変形例を含む。）はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上述の実施形態では、子局２の支線ポートＢが１つだけ設けられているが、複数の支線ポートＢを子局２に設けてもよい。この場合の転送規則も、支線ポートＢが単数である上述の実施形態と同様である。
【０１２１】
上述の実施形態では、子局２がポートＵに転送するフレームを、自局宛の下りフレームとしているが、自局宛か他局宛かにかかわらず、すべての下りフレームをポートＵに転送してもよい。
また、子局２は、自局宛の下りフレームを、他局宛の場合と同様に、ポートＵ以外の出力ポートに転送してもよい。このような場合、子局２のポートＵから下位網に流れた下りフレームは、元のフレームの宛先情報を参照して、適切な端末のみに受信される。
【０１２２】
一般に、メッシュネットワークでは、通常時に到達時間が最も小さい最短経路をパス設定し（フレーム限定処理においては自動的に最短経路を通る。）、障害発生時には到達時間がより大きいプロテクション経路に切り替わる。したがって、障害が復旧し通常のパスに戻る時点において、フレームの追い越しが発生しうる。
そこで、上述の実施形態において、障害復旧時には、網運用者の指示によって、親局１のポートＳからの下り転送処理と、子局２のポートＵからの上り転送処理を一旦中断してから通常パスに戻し、過去に転送したフレームがプロテクション経路を通過する時間に相当する時間を経過してから、転送を再開するようにしてもよい。このようにすると、フレーム限定処理における、追い越しを想定した処理が不要になる。
【０１２３】
上述の実施形態では、通信回線３が２芯の光ファイバよりなるが、１芯双方向伝送の光ファイバを採用してもよい。この場合、隣接する子局２の第１ポートＬと第２ポートＲとで、送信波長と受信波長が逆になるが、相手方のポートＬ又はＲに対応して、支線ポートＢの波長を変更できる子局２を用意すればよい。
また、ＳＦＰ（Small Form factor Pluggable ）等のプラガブルなトランシーバを使用すると、種類の変更が容易となる。
【０１２４】
上述の実施形態において、親局１や子局２が送信する光信号は、連続送信であってもよいし、バースト送信としてもよい。後者のバースト送信に場合は、レーザダイオードの寿命が長くなるという利点がある。
また、上述の実施形態において、親局１や子局２が行う中継処理は、方向情報や子局情報などの所定情報をカプセル化したフィールド部分のみを読み取り、カットスルー方式で行うことが好ましい。この場合、遅延時間を短縮できる利点がある。
【０１２５】
上述の実施形態において、通信フレームのフォーマット中の方向情報と子局情報のフィールドを区別しているが、一つのラベルフィールドとしてもよい。
また、子局２の転送規則を、方向とポート種別をもとに手続き的に定義しているが、ラベルと入力ポートをもとにテーブルを参照する形で転送規則を定義してもよい。より具体的には、ラベル値で参照される「転送規則テーブル」を設け、テーブルエントリには入力ポート毎に転送すべき出力ポートをビットマップ形式で示すようにすればよい。
【０１２６】
このようにすると、転送処理が簡単になる。また、メッシュネットワークにおけるＭＰｔｏＭＰの経路設定と共通化でき、テーブル設定によって任意の転送規則（経路設定）が定義できるので、ラベルによって経路を使い分けたり、子局２間通信を実現することができる。また、テーブルエントリに、出力ポート毎のシーケンス番号と通過時刻を記録するフィールドを追加すれば、フレームモードでの通過判定テーブルと統合することもできるので、転送処理がさらに簡単になる。また、ラベルテーブルを複数設け、網運用者の設定や、フレーム内容に応じて、ラベルテーブルを使い分けるようにしてもよい。このようにすると、親局１の交替やメッシュネットワークの結合／分離を容易かつ迅速に行うことができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１ 親局（通信ノード）
２ 子局（通信ノード）
３ 通信回線
１０ 通過判定テーブル
１１〜１３ 送受信部
１４，１６，１８ 送信用バッファ
１５，１７，１９ 受信用バッファ
２０ フレーム処理部
２１〜２４ 送受信部
２５，２７，２９，３１ 送信用バッファ
２６，２８，３０，３２ 受信用バッファ
３３ フレーム処理部
３４ 通過判定テーブル
３４Ａ 下りテーブル
３４Ｂ 上りテーブル
Ｓ 上位ポート（ＳＮＩポート）
Ｌ 第１ポート
Ｒ 第２ポート
Ｂ 支線ポート
Ｕ 下位ポート（ＵＮＩポート）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の子局とメッシュネットワークを構成する親局であって、
上位網に通じる上位ポートと、
相手方ノードの第２ポートに通じる第１ポートと、
相手方ノードの第１ポートに通じる第２ポートと、
前記上位ポートで受信した下りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信する転送処理が可能であり、
自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを前記上位ポートから送信する転送処理が可能であるフレーム処理部と、
を備えていることを特徴とする親局。
【請求項２】
１つの親局とメッシュネットワークを構成する子局であって、
下位網に通じる下位ポートと、
相手方ノードの第２ポートに通じる第１ポートと、
相手方ノードの第１ポートに通じる第２ポートと、
相手方ノードの第１又は第２ポートに通じる支線ポートと、
自局の前記第１又は第２ポートで受信した下りフレームを、受信側と逆の自局の前記第１又は第２ポートと、前記支線ポート及び前記下位ポートのうちの少なくとも一方とから送信する転送処理が可能であり、
前記下位ポートで受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信し、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを受信側と逆の自局の前記第１及び第２ポートから送信し、前記支線ポートで受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信する転送処理が可能であるフレーム処理部と、
を備えていることを特徴とする子局。
【請求項３】
次の（ａ）及び（ｄ）の転送処理が可能な１つの親局と、次の（ｂ）及び（ｃ）の転送処理が可能な複数の子局とを含むことを特徴とするメッシュネットワーク。
（ａ） 前記親局が、上位ポートで受信した下りフレームを自局の第１及び第２ポートから送信する。
（ｂ） 前記子局が、自局の第１又は第２ポートから受信した下りフレームを、受信側と逆の自局の前記第１又は第２ポートと、支線ポート及び下位ポートのうちの少なくとも一方とから送信する。
（ｃ） 前記子局が、前記下位ポートで受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信し、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを受信側とは逆の前記第１及び第２ポートから送信し、前記支線ポートから受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信する。
（ｄ） 前記親局が、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを前記上位ポートから送信する。
【請求項４】
前記親局又は前記子局よりなる通信ノードは、既に転送した下りフレーム又は上りフレームと同じ通信フレームを廃棄する通過限定処理を行う請求項３に記載のメッシュネットワーク。
【請求項５】
前記通過限定処理は、予め設定された指定ポートから受信した通信フレームのみの転送を許容し、前記指定ポートで受信する場合のフレームロスの回数が所定値以上である場合に、前記指定ポートを別のポートに切り替える、パス限定処理である請求項４に記載に記載のメッシュネットワーク。
【請求項６】
前記通過限定処理は、異なるポートから受信した同じ複数の通信フレームを、先に到達した通信フレームに絞って所定の出力ポートから送信する、フレーム限定処理である請求項４に記載のメッシュネットワーク。
【請求項７】
前記通信ノードは、前記通過限定処理として、前記パス限定処理と、異なるポートから受信した同じ複数の通信フレームを、先に到達した通信フレームに絞って所定の出力ポートから送信する、フレーム限定処理との双方を実行可能である請求項５に記載のメッシュネットワーク。
【請求項８】
下りフレーム又は上りフレームよりなる通信フレームの転送可能回数を記すフィールドが当該通信フレームに含まれており、
前記子局は、前記通信フレームの転送ごとに前記フィールドの値を減算又は加算し、その値が所定値となった前記通信フレームを廃棄する請求項３〜７のいずれか１項に記載のメッシュネットワーク。
【請求項９】
複数の前記子局には、所定の宛先の下りフレーム又は所定の送信元の上りフレームを、自局の所定ポートから送信しない出力制限を行うものが含まれている請求項３〜８のいずれか１項に記載のメッシュネットワーク。
【請求項１】
複数の子局とメッシュネットワークを構成する親局であって、
上位網に通じる上位ポートと、
相手方ノードの第２ポートに通じる第１ポートと、
相手方ノードの第１ポートに通じる第２ポートと、
前記上位ポートで受信した下りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信する転送処理が可能であり、
自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを前記上位ポートから送信する転送処理が可能であるフレーム処理部と、
を備えていることを特徴とする親局。
【請求項２】
１つの親局とメッシュネットワークを構成する子局であって、
下位網に通じる下位ポートと、
相手方ノードの第２ポートに通じる第１ポートと、
相手方ノードの第１ポートに通じる第２ポートと、
相手方ノードの第１又は第２ポートに通じる支線ポートと、
自局の前記第１又は第２ポートで受信した下りフレームを、受信側と逆の自局の前記第１又は第２ポートと、前記支線ポート及び前記下位ポートのうちの少なくとも一方とから送信する転送処理が可能であり、
前記下位ポートで受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信し、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを受信側と逆の自局の前記第１及び第２ポートから送信し、前記支線ポートで受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信する転送処理が可能であるフレーム処理部と、
を備えていることを特徴とする子局。
【請求項３】
次の（ａ）及び（ｄ）の転送処理が可能な１つの親局と、次の（ｂ）及び（ｃ）の転送処理が可能な複数の子局とを含むことを特徴とするメッシュネットワーク。
（ａ） 前記親局が、上位ポートで受信した下りフレームを自局の第１及び第２ポートから送信する。
（ｂ） 前記子局が、自局の第１又は第２ポートから受信した下りフレームを、受信側と逆の自局の前記第１又は第２ポートと、支線ポート及び下位ポートのうちの少なくとも一方とから送信する。
（ｃ） 前記子局が、前記下位ポートで受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信し、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを受信側とは逆の前記第１及び第２ポートから送信し、前記支線ポートから受信した上りフレームを自局の前記第１及び第２ポートから送信する。
（ｄ） 前記親局が、自局の前記第１又は第２ポートで受信した上りフレームを前記上位ポートから送信する。
【請求項４】
前記親局又は前記子局よりなる通信ノードは、既に転送した下りフレーム又は上りフレームと同じ通信フレームを廃棄する通過限定処理を行う請求項３に記載のメッシュネットワーク。
【請求項５】
前記通過限定処理は、予め設定された指定ポートから受信した通信フレームのみの転送を許容し、前記指定ポートで受信する場合のフレームロスの回数が所定値以上である場合に、前記指定ポートを別のポートに切り替える、パス限定処理である請求項４に記載に記載のメッシュネットワーク。
【請求項６】
前記通過限定処理は、異なるポートから受信した同じ複数の通信フレームを、先に到達した通信フレームに絞って所定の出力ポートから送信する、フレーム限定処理である請求項４に記載のメッシュネットワーク。
【請求項７】
前記通信ノードは、前記通過限定処理として、前記パス限定処理と、異なるポートから受信した同じ複数の通信フレームを、先に到達した通信フレームに絞って所定の出力ポートから送信する、フレーム限定処理との双方を実行可能である請求項５に記載のメッシュネットワーク。
【請求項８】
下りフレーム又は上りフレームよりなる通信フレームの転送可能回数を記すフィールドが当該通信フレームに含まれており、
前記子局は、前記通信フレームの転送ごとに前記フィールドの値を減算又は加算し、その値が所定値となった前記通信フレームを廃棄する請求項３〜７のいずれか１項に記載のメッシュネットワーク。
【請求項９】
複数の前記子局には、所定の宛先の下りフレーム又は所定の送信元の上りフレームを、自局の所定ポートから送信しない出力制限を行うものが含まれている請求項３〜８のいずれか１項に記載のメッシュネットワーク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−３０９９２（Ｐ２０１３−３０９９２Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６５７８８（Ｐ２０１１−１６５７８８）
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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