レイヤ２スイッチ切替回路、基地局装置、およびレイヤ２スイッチ切替方法
【課題】各カードのＩＰパケットの送信先を、専用装置を設けることなく切替えるとともに、同一構成で現用予備方式および両現用方式の両方に対応させる。
【解決手段】レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、自己が運用状態／待機状態のいずれであるかを示す状態信号を信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1に送出する。カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cは、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1を伝達される状態信号を基にレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が運用状態／待機状態のいずれであるかを監視し、監視結果に応じてＩＰパケットの送信先をレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0またはレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1に切替える。
【解決手段】レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、自己が運用状態／待機状態のいずれであるかを示す状態信号を信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1に送出する。カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cは、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1を伝達される状態信号を基にレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が運用状態／待機状態のいずれであるかを監視し、監視結果に応じてＩＰパケットの送信先をレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0またはレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1に切替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のカード間で２つのレイヤ２スイッチのいずれかを経由してＩＰパケットを伝達する基地局装置等において、各カードのＩＰパケットの送信先を２つのレイヤ２スイッチのいずれかに切替えるためのレイヤ２スイッチ切替回路、基地局装置、およびレイヤ２スイッチ切替方法に関する。なお、レイヤ２スイッチとは、ＩＰパケットのレイヤ２（データリンク層）のデータに応じてＩＰパケットを該当するカードに配信するスイッチである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、冗長構成には、２つの系を全て現用系とする両現用方式と、一方の系を現用系とし他方の系を予備系とする現用予備方式とがある（現用予備方式については、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
両現用方式と現用予備方式は、システムに応じて使い分ける必要がある。たとえば、伝送路を終端する終端ユニットは、伝送路毎に設置されるのが一般的である。複数の伝送路が設けられたシステムの場合、伝送路および終端ユニットを１組とする系を全て現用系として両現用方式とする。ただし、伝送路を１本しか設けることができない場合は、１本の伝送路に対して終端ユニットを複数設けて、終端ユニットのみを冗長構成とする場合がある。この場合、複数の終端ユニットは、いずれか１つの終端ユニットが現用系となり、それ以外の終端ユニットが予備系となる現用予備方式としてふるまうことになる。
【０００４】
このように、同一のシステムにおいても、伝送路の状況に応じて、両現用方式または現用予備方式のいずれにも対応できなければならない。レイヤ２スイッチは、通常、システム内のカードから受信したＩＰパケットを該当するカードに配信することを行うが、それ以外に、伝送路からのＩＰパケットを該当するカードに配信することも行うため、終端ユニット内に実装する場合がある。そのため、レイヤ２スイッチは、両現用方式または現用予備方式のいずれにも対応する必要がある。
【特許文献１】特開平０２−２４６６４６号公報
【特許文献２】特開平０５−３４４１４４号公報
【特許文献３】特開平０９−１３５２４４号公報
【特許文献４】特開２００３−２３４７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１〜４に開示された技術は、いずれも現用予備方式にのみ対応するものであり、両現用方式に対応するものではなかった。また、現用系で運用状態であったレイヤ２スイッチに障害等が発生した場合、各カードは、ＩＰパケットの送信先を、他の現用系のレイヤ２スイッチや予備系のレイヤ２スイッチに切替える必要があるが、従来、ＩＰパケットの送信先となるレイヤ２スイッチを切替えるためには、特許文献４に開示されているコントローラのような専用装置が必要であった。
【０００６】
また、ＩＰパケットの送信先となるレイヤ２スイッチを切替える場合において、一般的に、レイヤ２スイッチの内部にはＩＰパケットを滞留させるバッファが存在しているため、切替え前まで運用状態であったレイヤ２スイッチには過去のＩＰパケットが残ってしまい、パケットロスが発生してしまう。このようなパケットロスを抑える方法としては、切替先のレイヤ２スイッチにＩＰパケットのレプリカを常に送り込む方法があるが、切替え中にＩＰパケットのダブリが起きる危険性がある。
【０００７】
また、ＩＰパケットの順序については、一般的に、ＩＰネットワークでは保証しなくて良いとされている。しかし、順序の保証がないと、ＩＰパケットの受信側で順序を補正する処理が必要となる。装置内に閉じられたネットワーク、例えば、装置内でのみ構築されているＩＰネットワークではＩＰパケットの順序を保証することで、各カードの受信処理を簡略化できる。そこで、装置内に閉じられたＩＰネットワークでは、ＩＰパケットの順序を保証する冗長構成のレイヤ２スイッチが望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、各カードのＩＰパケットの送信先を、専用装置を設けることなく切替えることができ、かつ、同一構成で現用予備方式および両現用方式の両方に対応することができるレイヤ２スイッチ切替回路、基地局装置、およびレイヤ２スイッチ切替方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、ＩＰパケットの送信先となるレイヤ２スイッチを切替える場合に、ＩPパケットのパケットロス、ダブリ、順序の入れ替えが発生することを防止することができるレイヤ２スイッチ切替回路、基地局装置、およびレイヤ２スイッチ切替方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、冗長構成の２つのレイヤ２スイッチと、前記２つのレイヤ２スイッチのいずれかを経由してＩＰパケットを互いに伝達する複数のカードとを有してなるレイヤ２スイッチ切替回路において、前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、自己が運用状態または待機状態のいずれであるかを示す状態信号を送出する状態信号送出部を有し、前記複数のカードの各々は、前記２つのレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて前記２つのレイヤ２スイッチの状態を監視し、監視結果に応じてＩＰパケットの送信先となる前記２つのレイヤ２スイッチの切替を行うカード制御部を有することを特徴とするものである。
【００１１】
この構成によれば、２つのレイヤ２スイッチの双方が運用状態となる両現用方式とされている場合に、一方のレイヤ２スイッチが待機状態になったとしても、各カードは、ＩＰパケットの送信先を、待機状態になったレイヤ２スイッチから、運用状態を継続中のレイヤ２スイッチに自動的に切替えることが可能となる。それにより、２つのレイヤ２スイッチの両運用状態から、片側のみの運用状態に切替えることが可能となる。
【００１２】
また、２つのレイヤ２スイッチの一方が運用状態で、他方が待機状態となる現用予備方式とされている場合に、一方の現用系のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態になったとしても、各カードは、ＩＰパケットの送信先を、運用状態であったレイヤ２スイッチから、待機状態であったレイヤ２スイッチに自動的に切替えることが可能となる。それにより、２つのレイヤ２スイッチの現用予備の切替を行うことが可能となる。
【００１３】
以上のように、冗長構成の方式が両現用方式または現用予備方式のいずれの場合においても、従来技術のように専用装置を設けることなく、各カードのＩＰパケットの送信先を切替えることが可能となる。また、両現用方式または現用予備方式のいずれの場合においても、各カードのＩＰパケットの送信先を切替えることが可能となるため、同一構成で両現用方式または現用予備方式のいずれにも対応可能な柔軟性に優れたレイヤ２スイッチ切替回路を提供することが可能となる。
【００１４】
また、前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、ＩＰパケットを一時的に格納する内部バッファと、他方のレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて該他方のレイヤ２スイッチの状態を監視し、該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知すると、該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止し、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、該当するカードへのＩＰパケットの送信を再開するスイッチ制御部とをさらに有することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、レイヤ２スイッチは、相手のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知しても、相手のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了するまで待機するため、相手のレイヤ２スイッチに過去のＩＰパケットが残ることによるパケットロスが生じることを防止することが可能となる。また、パケットロスを防止することが可能となるため、従来技術のように切替え前のレイヤ２スイッチから切替先のレイヤ２スイッチにＩＰパケットのレプリカを常に送り込む必要がなくなり、ＩＰパケットのダブリが生じることも防止することが可能となる。また、レイヤ２スイッチは、相手のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了してから、ＩＰパケットの送信を再開するため、カードへ送信したＩＰパケットの順序が入れ替わることを防止することが可能となる。
【００１６】
また、前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知して該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止している間に、前記複数のカードからＩＰパケットを受信した場合は、受信したＩＰパケットを前記内部バッファに格納しておき、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、前記内部バッファに格納したＩＰパケットの該当するカードへの送信を再開することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、各カードは、ＩＰパケットの送信先を切替え中でも、レイヤ２スイッチにＩＰパケットを送信することが可能となる。それにより、カード内にＩＰパケットを滞留させる必要が無くなるため、各カードの構成を簡単にし、各カードの製造コストを低く抑えることが可能となる。
【００１８】
なお、前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、前記内部バッファがＩＰパケットを格納しているか否かを示すバッファ状態信号を送出するバッファ状態信号送出部をさらに有し、前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチから送出されたバッファ状態信号に基づいて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断することとしても良い。あるいは、前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチの内部バッファの最大容量に基づき該他方のレイヤ２スイッチが該内部バッファに滞留している全てのパケットの送信を完了する最大送信時間を予め計算し、該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知してから前記最大送信時間が経過したか否かに応じて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断することとしても良い。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、複数のカードの各々が、２つのレイヤ２スイッチから送出される状態信号を基に２つのレイヤ２スイッチが運用状態または待機状態のいずれであるかを監視し、その監視結果に応じてＩＰパケットの送信先を２つのレイヤ２スイッチのいずれかに切替える。
【００２０】
それにより、両現用方式または現用予備方式のいずれの場合においても、従来技術のように専用装置を設けることなく、各カードのＩＰパケットの送信先を切替えることができるという効果を奏する。また、両現用方式または現用予備方式のいずれの場合においても、各カードのＩＰパケットの送信先を切替えることが可能となるため、両現用方式または現用予備方式のいずれにも対応することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態のレイヤ２スイッチ切替回路の構成を図１および図２に示す。なお、図１と図２とでは、本レイヤ２スイッチ切替回路の構成自体は同一であるが、図１には、本レイヤ２スイッチ切替回路を両現用方式として適用した例が示されており、図２には、本レイヤ２スイッチ切替回路を現用予備方式として適用した例が示されている。
【００２３】
図１および図２を参照すると、本実施形態のレイヤ２スイッチ切替回路は、複数のカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cと、０系の論理処理部（＃０）２００0および物理処理部（＃０）３００0と、１系の論理処理部（＃１）２００1および物理処理部（＃１）３００1と、方式設定スイッチ７００とを有している。このレイヤ２スイッチ切替回路は、無線または有線の基地局装置等に設けられる。
【００２４】
なお、図１および図２においては、３枚のカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cのみが図示されているが、カードの数は複数であれば特に制限はない。また、物理処理部（＃０，＃１）３００0，３００1は、一般に、物理レイヤカードなどと称されるカードであるが、本明細書では、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cとの混同を避けるために物理処理部と呼ぶ。同様に、論理処理部（＃０，＃１）２００0，２００1は、一般に、ハイウェイカードなどと称されるカードであるが、本明細書では論理処理部と呼ぶ。
【００２５】
本実施形態は、０系および１系の冗長構成となっており、０系および１系の双方が現用系となる全現用方式、または、０系および１系の一方が現用系で他方が予備系となる現用予備方式のどちらでも動作可能である。また、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００C間では、情報を伝達するのにＩＰパケットが使用される。また、全てのＩＰパケットは、論理処理部（＃０，＃１）２００0，２００1の各々に２重化されて設けられているレイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1のいずれかを経由して配信される。
【００２６】
物理処理部（＃０）３００0は、外部から０系の回線である光ファイバー伝送路（＃０）６０１0を引き込んでいる。この物理処理部（＃０）３００0は、光ファイバー伝送路（＃０）６０１0を介して光信号として伝送されてきたＩＰパケットを電気信号に変換する光電気変換回路（＃０）３２０0と、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケットの出力先を論理処理部（＃０）２００0のみに切替えるか、論理処理部（＃０）２００0および相手の物理処理部（＃１）３００1の双方に切替える切替回路（＃０）３１０0とを有する。なお、切替回路（＃０）３１０0は、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケットの出力先を光電気変換回路（＃０）３２０0のみに切替えるか、光電気変換回路（＃０）３２０0および相手の物理処理部（＃１）３００1の双方に切替えることも行う。また、光電気変換回路（＃０）３２０0は、切替回路（＃０）３１０0からのＩＰパケットを電気信号から光信号に変換して光ファイバー伝送路（＃０）６０１0に送出することも行う。
【００２７】
論理処理部（＃０）２００0は、物理処理部（＃０）３００0からのＩＰパケットを装置内部用のパケット形式に変換するネットワークプロセッサ（＃０）２３０0と、ネットワークプロセッサ（＃０）２３０0からのパケットをカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cのうち該当するカードに配信するレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0と、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0を運用状態または待機状態にするための状態指示信号をレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に出力するスイッチ管理回路（＃０）２２０0とを有している。なお、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0は、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００CからのＩＰパケットを、該当するカードに配信することや、ネットワークプロセッサ（＃０）２３０0に出力することも行う。また、ネットワークプロセッサ（＃０）２３０0は、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0からの装置内部用のパケット形式のパケットを元の形式のＩＰパケットに変換して物理処理部（＃０）３００0に送信することも行う。
【００２８】
同様に、物理処理部（＃１）３００1は、外部から１系の回線である光ファイバー伝送路（＃１）６０１1を引き込んでいる。この物理処理部（＃１）３００1は、光ファイバー伝送路（＃０）６０１0を介して光信号として伝送されてきたＩＰパケットを電気信号に変換する光電気変換回路（＃１）３２０1と、光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケットの出力先を論理処理部（＃１）２００1のみに切替えるか、論理処理部（＃１）２００1および相手の物理処理部（＃０）３００0の双方に切替える切替回路（＃１）３１０1とを有する。なお、切替回路（＃１）３１０1は、論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケットの出力先を光電気変換回路（＃１）３２０1のみに切替えるか、光電気変換回路（＃１）３２０1および相手の物理処理部（＃０）３００0の双方に切替えることも行う。また、光電気変換回路（＃１）３２０1は、切替回路（＃１）３１０1からのＩＰパケットを電気信号から光信号に変換して光ファイバー伝送路（＃１）６０１1に送出することも行う。
【００２９】
論理処理部（＃１）２００1は、物理処理部（＃１）３００1から受信したＩＰパケットを装置内部用のパケット形式に変換するネットワークプロセッサ（＃１）２３０1と、そのＩＰパケットをカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cのうち該当するカードに配信するレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1と、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1を運用状態または待機状態とするための状態指示信号をレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1に出力するスイッチ管理回路（＃１）２２０1とを有している。なお、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cからのパケットを、該当するカードに配信することや、ネットワークプロセッサ（＃１）２３０1に出力することも行う。また、ネットワークプロセッサ（＃１）２３０1は、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1からの装置内部用のパケット形式のＩＰパケットを元の形式のＩＰパケットに変換して物理処理部（＃１）３００1に送信することも行う。
【００３０】
図３を参照すると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0は、カード管理回路（＃０）２２０0からの状態指示信号を基にして、自己が運用状態または待機状態のいずれであるかを示す状態信号を信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0に送出する状態信号送出部２１３0と、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cおよびネットワークプロセッサ（＃０）２３０0からのＩＰパケットを一時的に格納する内部バッファ２１２0と、内部バッファ２１２0がＩＰパケットを格納しているか否かを示すバッファ状態信号を信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0に送出するバッファ状態信号送出部２１４0と、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0全体の制御を行うスイッチ制御部２１１0とを有している。また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、カード管理回路（＃１）２２０1からの状態指示信号に基づき、自己が運用状態または待機状態のいずれであるかを示す状態信号を信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1に送出する状態信号送出部２１３1と、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cおよびネットワークプロセッサ（＃１）２３０1からのＩＰパケットを一時的に格納する内部バッファ２１２1と、内部バッファ２１２1がＩＰパケットを格納しているか否かを示すバッファ状態信号を信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃１ ５０２1に送出するバッファ状態信号送出部２１４1と、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1全体の制御を行うスイッチ制御部２１１1とを有している。
【００３１】
信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0は、相手のレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1に接続され、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1は、相手のレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に接続されている。それにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1は、相手のレイヤ２スイッチの状態を監視することが可能となる。また、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0，ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1は、全てのカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cに接続されている。それにより、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cは、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1の状態を監視し、ＩＰパケットを送信する時に、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1のどちらに送信すべきかを判断することが可能となる。
【００３２】
また、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃１ ５０２1は、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0と接続されている。それにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0は、相手のレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の内部バッファ２１２1の状態を監視することが可能となる。また、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0は、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1と接続されている。それにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、相手のレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0の状態を監視することが可能となる。
【００３３】
複数のカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの各々は、無線基地局等において、呼処理制御カード、ベースバンド処理カード、送受信カード、監視制御カードなどと称されて使用されるカードである。各々のカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cは、イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）回線４０１0，４０２0と接続されており、イーサネット回線４０１0，４０２0を介してレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0とＩＰパケットを送受信し、また、イーサネット回線４０１1，４０２1と接続されており、イーサネット回線４０１1，４０２1を介してレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1とＩＰパケットを送受信する。
【００３４】
また、複数のカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの各々は、イーサネット回線４０１0，４０２0に対応するＰＨＹ（ＰＨＹｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）回路１０３およびＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１０２と、イーサネット回線４０１1，４０２1に対応するＰＨＹ回路１０５およびＭＡＣ回路１０４と、２つのＭＡＣ回路１０２およびＭＡＣ回路１０４と接続され、いずれか１つまたは両方のＭＡＣ回路を通してＩＰパケットの送受信を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であるカード制御部１０１とを有している。なお、ＰＨＹ回路１０３およびＰＨＹ回路１０５は、ＩＰパケットの先頭のレイヤ１のデータ検出処理などを行うＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）である。また、ＭＡＣ回路１０２およびＭＡＣ回路１０４は、ＩＰパケットのレイヤ２のデータに基づきそのパケットの宛先を解析する処理、ＩＰパケットの誤り訂正処理、ＭＡＣアドレスを管理する処理などを行うＬＳＩである。
【００３５】
方式設定スイッチ７００は、本レイヤ２スイッチ切替回路を現用予備方式または両現用方式に設定するスイッチであり、ユーザにより手動で操作される。方式設定スイッチ７００の論理は、論理処理部（＃０）２００0のスイッチ管理回路（＃０）２２０0、論理処理部（＃１）２００1のスイッチ管理回路（＃１）２２０1、物理処理部（＃０）３００0の切替回路（＃０）３１０0、および物理処理部（＃１）３００1の切替回路（＃１）３１０1に入力される。
【００３６】
なお、図１の例では、本レイヤ２スイッチ切替回路が方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定されており、光ファイバー伝送路（＃０）６０１0および光ファイバー伝送路（＃１）６０１1の２本が共に現用系の回線として引き込まれている。この例では、光ファイバー伝送路（＃０）６０１0を介して光信号として伝送されてきたＩＰパケットは、物理処理部（＃０）３００0の光電気変換回路（＃０）３２０0で電気信号に変換された後、切替回路（＃０）３１０0により論理処理部（＃０）２００0に出力される。また、光ファイバー伝送路（＃１）６０１1を介して光信号として伝送されてきたＩＰパケットは、物理処理部（＃１）３００1の光電気変換回路（＃１）３２０1で電気信号に変換された後、切替回路（＃１）３１０1により論理処理部（＃１）２００1に出力される。
【００３７】
また、図２の例では、本レイヤ２スイッチ切替回路が方式設定スイッチ７００により現用予備方式に設定されており、光ファイバー伝送路（＃０）６０１0のみが現用系の回線として引き込まれている。この例では、光ファイバー伝送路（＃０）６０１0を介して光信号として伝送されてきたＩＰパケットは、物理処理部（＃０）３００0の光電気変換回路（＃０）３２０0で電気信号に変換された後、切替回路（＃０）３１０0により論理処理部（＃０）２００0および論理処理部（＃１）２００1に分配出力される。論理処理部（＃０）２００0および論理処理部（＃１）２００1は、必ず一方が運用状態で、他方が待機状態となる現用予備方式として動作するので、該当するカードにＩＰパケットが二重に配信されることは無い。
【００３８】
ここで、論理処理部（＃０，＃１）２００0，２００1のスイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の構成と、物理処理部（＃０，＃１）３００0，３００1の切替回路（＃０，＃１）３１０0，３１０1の構成について詳細に説明する。
【００３９】
最初に、スイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の構成について、図４を参照して説明する。
【００４０】
図４を参照すると、スイッチ管理回路（＃０）２２０0は、ＮＡＮＤゲート２２１0と、ＮＡＮＤゲート２２２0と、セレクタ２２３0と、プルアップ抵抗２２４0とを有している。
【００４１】
ＮＡＮＤゲート２２１0の出力端子は、論理処理部（＃１）２００1のスイッチ管理回路（＃１）２２０1に接続されている。ＮＡＮＤゲート２２１0の入力端子には、論理“０”でリセットに設定されたことを示すリセット信号、論理“０”でアラームが発生したことを示すアラーム信号、論理“０”で閉塞状態に設定されたことを示す閉塞信号、論理処理部（＃０）２００0を現用系から予備系に切替える時に負のパルスを発生するパルス信号、およびセレクタ２２３0の出力信号が入力されている。ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号は、“０”で運用状態、“１”で待機状態を示す状態指示信号としてレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0にも入力されている。
【００４２】
セレクタ２２３0は、方式設定スイッチ７００からの信号を基に、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙのいずれかの信号を選択する回路である。セレクタ２２３0は、方式設定スイッチ７００により両現用方式が設定された場合は入力端子Ｘの信号を選択し、現用予備方式が設定された場合は入力端子Ｙの信号を選択する。
【００４３】
ＮＡＮＤゲート２２２0の入力端子には、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号および論理“０”で閉塞状態が解除されたことを示す閉塞解除信号が入力されている。ＮＡＮＤゲート２２２0の出力端子は、セレクタ２２３0の入力端子Ｘに接続されている。セレクタ２２３0の入力端子Ｙには、スイッチ管理回路（＃１）２２０1のＮＡＮＤゲート２２１1の出力端子が接続されている。また、セレクタ２２３0の入力端子Ｙには、プルアップ抵抗２２４0が接続されている。
【００４４】
なお、ＮＡＮＤゲート２２１0に入力されるアラーム信号は、本レイヤ２スイッチ切替回路内の不図示のアラーム検出回路にて発生する信号である。また、ＮＡＮＤゲート２２１0に入力されるリセット信号、閉塞信号、パルス信号、ＮＡＮＤゲート２２２0に入力される閉塞解除信号は、ユーザが手動により該当する不図示のスイッチを操作することで発生する信号である。例えば、ユーザは、論理処理部（＃０）２００0をメンテナンスする場合に、論理処理部（＃０）２００0を閉塞状態とする。
【００４５】
同様に、スイッチ管理回路（＃１）２２０1は、ＮＡＮＤゲート２２１1と、ＮＡＮＤゲート２２２1と、セレクタ２２３1と、プルアップ抵抗２２４1とを有している。
【００４６】
ＮＡＮＤゲート２２１1の出力端子は、論理処理部（＃０）２００0のスイッチ管理回路（＃０）２２０0に接続されている。ＮＡＮＤゲート２２１1の入力端子には、論理“０”でリセットに設定されたことを示すリセット信号、論理“０”でアラームが発生したことを示すアラーム信号、論理“０”で閉塞状態に設定されたことを示す閉塞信号、論理処理部（＃１）２００1を現用系から予備系に切替える時に負のパルスを発生するパルス信号、およびセレクタ２２３1の出力信号が入力されている。ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号は、“０”で運用状態、“１”で待機状態を示す状態指示信号としてレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1にも入力されている。
【００４７】
セレクタ２２３1は、方式設定スイッチ７００からの信号を基に、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙのいずれかの信号を選択する回路である。セレクタ２２３1は、方式設定スイッチ７００により両現用方式が設定された場合は入力端子Ｘの信号を選択し、現用予備方式が設定された場合は入力端子Ｙの信号を選択する。
【００４８】
ＮＡＮＤゲート２２２1の入力端子には、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号および論理“０”で閉塞状態が解除されたことを示す閉塞解除信号が入力されている。ＮＡＮＤゲート２２２1の出力端子は、セレクタ２２３1の入力端子Ｘに接続されている。セレクタ２２３1の入力端子Ｙには、スイッチ管理回路２２０0のＮＡＮＤゲート２２１0の出力端子が接続されている。また、セレクタ２２３1の入力端子Ｙには、プルアップ抵抗２２４1が接続されている。
【００４９】
なお、ＮＡＮＤゲート２２１1に入力されるアラーム信号は、本レイヤ２スイッチ切替回路内の不図示のアラーム検出回路にて発生する信号であり、また、ＮＡＮＤゲート２２１1に入力されるリセット信号、閉塞信号、パルス信号、ＮＡＮＤゲート２２２1に入力される閉塞解除信号は、ユーザが手動により該当する不図示のスイッチを操作することで発生する信号である。例えば、ユーザは、論理処理部（＃１）２００1をメンテナンスする場合に、論理処理部（＃１）２００1を閉塞状態とする。
【００５０】
次に、切替回路（＃０，＃１）３１０0，３１０1の構成について、図５を参照して説明する。
【００５１】
図５を参照すると、切替回路（＃０）３１０0は、セレクタ３１１0と、オア回路３１２0と、セレクタ３１３0と、オア回路３１４0とを有している。
【００５２】
セレクタ３１１0の入力端子Ｘには、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケットが入力されている。セレクタ３１１0は、２つの入力端子Ｘおよび入力端子Ｙを持っており、方式設定スイッチ７００からの信号を基に、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙのいずれかの信号を選択する。セレクタ３１１0は、方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定されている時は入力端子Ｘの信号を選択し、現用予備方式に設定されている時は入力端子Ｙの信号を選択する。セレクタ３１１0は、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙを介して入力されたＩＰパケットを、論理処理部（＃０）２００0に渡す。一方、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケットは、セレクタ３１３0の入力端子Ｘに入力されている。セレクタ３１３0は、２つの入力端子Ｘおよび入力端子Ｙを持っており、方式設定スイッチ７００からの信号を基に、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙのいずれかの信号を選択する。セレクタ３１３0は、方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定されている時は入力端子Ｘの信号を選択し、現用予備方式に設定されている時は入力端子Ｙの信号を選択する。セレクタ３１３0は、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙを介して入力されたＩＰパケットを、光電気変換回路（＃０）３２０0に渡す。
【００５３】
オア回路３１２0は、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号と光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号とのオアを演算して、その演算結果をセレクタ３１１0の入力端子Ｙに入力する。また、オア回路３１４0は、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号と論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号とのオアを演算して、その演算結果をセレクタ３１３0の入力端子Ｙに入力する。
【００５４】
同様に、切替回路（＃１）３１０1は、セレクタ３１１1と、オア回路３１２1と、セレクタ３１３1と、オア回路３１４1とを有している。
【００５５】
光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケットは、切替回路（＃１）３１０1のセレクタ３１１1の入力端子Ｘに入力されている。セレクタ３１１1は、２つの入力端子Ｘおよび入力端子Ｙを持っており、方式設定スイッチ７００からの信号を基に、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙのいずれかの信号を選択する。セレクタ３１１1は、方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定されている時は入力端子Ｘの信号を選択し、現用予備方式に設定されている時は入力端子Ｙの信号を選択する。セレクタ３１１1は、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙを介して入力されたＩＰパケットを、論理処理部（＃１）２００1に渡す。一方、論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケットは、セレクタ３１３1の入力端子Ｘに入力されている。セレクタ３１３1は、２つの入力端子Ｘおよび入力端子Ｙを持っており、方式設定スイッチ７００からの信号を基に、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙのいずれかの信号を選択する。セレクタ３１３1は、方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定されている時は入力端子Ｘの信号を選択し、現用予備方式に設定されている時は入力端子Ｙの信号を選択する。セレクタ３１３1は、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙを介して入力されたＩＰパケットを、光電気変換回路（＃１）３２０1に渡す。
【００５６】
オア回路３１２1は、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号と光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号とのオアを演算して、その演算結果をセレクタ３１１1の入力端子Ｙに入力する。また、オア回路３１４1は、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号と論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号とのオアを演算して、その演算結果をセレクタ３１３1の入力端子Ｙに入力する。
【００５７】
以下、本実施形態のレイヤ２スイッチ切替回路の動作について説明する。ここでは、本実施形態のレイヤ２スイッチ切替回路が、両現用方式として動作する場合と現用予備方式として動作する場合とに分けて説明する。
（Ａ）両現用方式として動作する場合
・スイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の動作
図１および図４を参照して、本レイヤ２スイッチ切替回路が両現用方式として適用される場合における、スイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の動作について説明する。
【００５８】
スイッチ管理回路（＃０）２２０0のセレクタ２２３0と、スイッチ管理回路（＃１）２２０1のセレクタ２２３1は、方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定された場合、入力端子Ｘを選択する。これにより、スイッチ管理回路２２０0およびスイッチ管理回路２２０1を互いに接続していた信号は切り離されることになるため、スイッチ管理回路２２０0とスイッチ管理回路２２０1とは互いに独立した回路となる。
【００５９】
この場合、カード切替回路２２０0においては、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号が、ＮＡＮＤゲート２２２0を通してＮＡＮＤゲート２２１0の入力に帰ってくるため、ＮＡＮＤゲート２２１0とＮＡＮＤゲート２２２0とで１つのフリップフロップが形成されることになる。ＮＡＮＤゲート２２１0の当初の出力信号は論理“０”であり、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が運用状態となる。この状態で、ユーザ操作によりリセットされてリセット信号が論理“０”となるか、アラーム発生によりアラーム信号が論理“０”となるか、またはユーザ操作により閉塞状態に設定されて閉塞信号が論理“０”となるかにより、ＮＡＮＤゲート２２１0の入力信号のいずれかが論理“０”となり、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号が論理“１”になると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が待機状態に遷移する。ユーザ操作により閉塞状態が解除されて閉塞解除信号が論理“０”となり、フリップフロップが逆転してＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号が論理“０”となると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が運用状態に遷移する。両現用方式では、現用系から予備系への切替え時に負となるパルス信号は使用せず、手動で閉塞信号または閉塞解除信号を操作することにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0を運用状態または待機状態へ切替える。アラーム発生時にはＮＡＮＤゲート２２１0の入力端子に論理“０”が入力されるため、自動的にレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が待機状態に遷移する。
【００６０】
同様に、カード切替回路２２０1においても、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号が、ＮＡＮＤゲート２２２1を通してＮＡＮＤゲート２２１1の入力に帰ってくるため、ＮＡＮＤゲート２２１1とＮＡＮＤゲート２２２1とで１つのフリップフロップが形成されることになる。ＮＡＮＤゲート２２１1の当初の出力信号は論理“０”であり、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が運用状態となる。ユーザ操作によりリセットされてリセット信号が論理“０”となるか、アラーム発生によりアラーム信号が論理“０”となるか、またはユーザ操作により閉塞状態に設定されて閉塞信号が論理“０”となるかにより、ＮＡＮＤゲート２２１0の入力信号のいずれかが論理“０”となり、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号が論理“１”になると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が待機状態に遷移する。ユーザ操作により閉塞状態が解除されて閉塞解除信号が論理“０”となり、フリップフロップが逆転してＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号が論理“０”となると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が運用状態に遷移する。両現用方式では、現用系から予備系への切替え時に負となるパルス信号は使用せず、手動で閉塞信号または閉塞解除信号を操作することにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1を運用状態または待機状態へ切替える。アラーム発生時にはＮＡＮＤゲート２２１1の入力端子に論理“０”が入力されるため、自動的にレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が待機状態に遷移する。
・切替回路（＃０，＃１）３１０0，３１０1の動作
図１および図５を参照して、本レイヤ２スイッチ切替回路が両現用方式として適用される場合における、切替回路（＃０，＃１）３１０0，３１０1の動作について説明する。
【００６１】
切替回路（＃０）３１０0のセレクタ３１１0およびセレクタ３１３0と、切替回路（＃１）３１０1のセレクタ３１１1およびセレクタ３１３1は、方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定された場合、入力端子Ｘを選択する。
【００６２】
この場合、切替回路（＃０）３１０0においては、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケットは、セレクタ３１１0を通過してそのまま論理処理部（＃０）２００0に出力され、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケットは、セレクタ３１３0を通過してそのまま光電気変換回路（＃０）３２０0に出力される。
【００６３】
同様に、切替回路（＃１）３１０1においても、光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケットは、セレクタ３１１1を通過してそのまま論理処理部（＃１）２００1に出力され、論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケットは、セレクタ３１３1を通過してそのまま光電気変換回路（＃１）３２０1に出力される。
【００６４】
このように、論理処理部（＃０）２００0は、物理処理部（＃０）３００0に接続されて現用系として動作し、また、論理処理部（＃１）２００1は、物理処理部（＃１）３００1に接続されて現用系として動作するため、本レイヤ２スイッチ切替回路は両現用方式として動作する。
・レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1とカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの動作
図１、図３および図６を参照して、本レイヤ２スイッチ切替回路が両現用方式として適用される場合における、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1とカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの動作について説明する。ここでは、説明を簡略化するために、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの動作のうち、カード（＃Ａ，＃Ｂ）１００A，１００Bの動作についてのみ説明する。
【００６５】
この場合、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、両方がＡＣＴ（運用状態）となっている。また、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1の信号も、両方がアクティブとなっている。なお、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1の信号は、論理“０”でアクティブを示し、論理“１”でインアクティブを示す信号である。
【００６６】
論理処理部（＃０）２００0または論理処理部（＃１）２００1のいずれかにおいて、障害によりアラームが発生したり、ユーザ操作により閉塞状態に設定されたりすると、障害が発生しまたは閉塞状態になった論理処理部側では、スイッチ管理回路が待機状態を指示する状態指示信号を発生し、レイヤ２スイッチがＳＴＢＹ（待機状態）となる。すなわち、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の一方がＳＴＢＹとなり、他方がＡＣＴとなるので、全てのＩＰパケットがＡＣＴのレイヤ２スイッチのみを通るようになる。
【００６７】
以下、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の両方が運用状態から、片側のレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0のみが待機状態になった場合の動作について説明する。なお、ここでの動作条件として、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が両方ともＡＣＴ中、つまり、状態信号送出部２１３0および状態信号送出部２１３1の両方が信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1にアクティブの信号を送出している場合は、ＩＰパケットの負荷を分散させるために、カード（＃Ａ，＃Ｂ）１００A，１００Bごとに、ＩＰパケットの送信先をレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0またはレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のいずれかにデフォルトで決めておき、カード（＃Ａ，＃Ｂ）１００A，１００Bの各々のカード制御部１０１は、デフォルトの送信先にＩＰパケットを送信する。例えば、左（もしくは右）から偶数番目に配置されたカードはレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0を送信先とし、左（もしくは右）から奇数番目に配置されたカードはレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1を送信先とすることができる。一方のレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が待機状態となり、他方のレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のみがＡＣＴ（運用状態）となった場合には、カード１００a，１００bの各々のカード制御部１０１は、無条件でＡＣＴのレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1にＩＰパケットを送信する。
【００６８】
ここで、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の双方が運用状態である両現用系の状態から、一方のレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0のみが待機状態に切替えられる場合の動作について、図６のタイミングチャートに沿って説明する。
【００６９】
時刻Ｔ１以前においては、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が両方ともＡＣＴ（運用状態）である。そのため、状態信号送出部２１３0および状態信号送出部２１３1の両者は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1にアクティブの信号を送出している。また、バッファ状態信号送出部２１４0は、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0に、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0に滞留ＩＰパケットがあることを示す信号を送出している。この場合、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0の信号は論理“０”になる。また、カード（＃Ａ）１００Aのカード制御部１０１は、デフォルトの送信先であるレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0へＩＰパケットを送信中で、カード（＃Ｂ）１００Bのカード制御部１０１は、デフォルトの送信先であるレイヤ１スイッチ（＃１）２１０1へＩＰパケットを送信中である。また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0のスイッチ制御部２１１0およびレイヤ１スイッチ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、共に、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００Bのうち該当するカードへＩＰパケットを送信中である。
【００７０】
時刻Ｔ１において、ユーザ操作により論理処理部（＃０）２００0側が閉塞状態に設定されると、スイッチ管理回路（＃０）２２０0からの待機状態への遷移指示である状態指示信号がレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に入力され、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の状態信号送出部２１３0は、ただちに信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0の信号をインアクティブにする。
【００７１】
時刻Ｔ１〜Ｔ２の間においては、カード（＃Ａ）１００Aのカード制御部１０１は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0の信号がインアクティブになったことを受けて、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1を監視する。信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1の信号はアクティブであるため、カード（＃Ａ）１００Aのカード制御部１０１は、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1にＩＰパケットを送信する。一方、カード（＃Ｂ）１００Bのカード制御部１０１は、継続してレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1へＩＰパケットを送信する。
【００７２】
レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0のスイッチ制御部２１１0は、内部バッファ２１２0に滞留したＩＰパケットの送信を継続し、滞留した全てのＩＰパケットの送信を完了させる。一方、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0の状態信号に基づきレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が待機状態に遷移したことを検知すると、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００BからのＩＰパケットは受け付けて内部バッファ２１２1に滞留させるが、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００BへのＩＰパケットの送信は停止する。また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0を監視し、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0に滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了して内部バッファ２１２0が空（Ｅｍｐｔｙ）になるまで待つ。なお、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0が空（Ｅｍｐｔｙ）になると、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0の信号は論理“１”になる。
【００７３】
時刻Ｔ２において、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0が空（Ｅｍｐｔｙ）になると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、内部バッファ２１２1に滞留しているＩＰパケットの送信を再開する。この時点で、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0は、完全にＳＴＢＹ（待機状態）に遷移する。
（Ｂ）現用予備方式として動作する場合
・スイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の動作
図２および図４を参照して、本レイヤ２スイッチ切替回路が現用予備方式として適用される場合における、スイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の動作について説明する。
【００７４】
スイッチ管理回路（＃０）２２０0のセレクタ２２３0と、スイッチ管理回路（＃１）２２０1のセレクタ２２３1は、方式設定スイッチ７００により現用予備方式に設定された場合、入力端子Ｙを選択する。
【００７５】
ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号は、セレクタ２２３1を通してＮＡＮＤゲート２２１1へ入力され、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号は、セレクタ２２３0を通してＮＡＮＤゲート２２１0へ入力されているため、ＮＡＮＤゲート２２１0とＮＡＮＤゲート２２１1とで１つのフリップフロップ回路が形成されることになる。ＮＡＮＤゲート２２１0の出力およびＮＡＮＤゲート２２１1の出力は、フリップフロップの出力に相当するため、常に、一方が論理“１”ならば他方は論理“０”になる。そのため、現用予備の切替え信号として、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号およびＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号を使用することが可能になる。
【００７６】
スイッチ管理回路（＃０）２２０0側が現用系で運用状態である場合、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号は論理“０”で、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号は論理“１”となってスイッチ管理回路２２０1は待機状態となっている。この状態で、スイッチ管理回路（＃０）２２０0側でアラームが発生すると、ＮＡＮＤゲート２２１0の入力信号の１つが論理“０”となるため、ＮＡＮＤゲート２２１0は論理“１”となる。すると、ＮＡＮＤゲート２２１1の入力信号は全て論理“１”となるため、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号は論理“０”となり、ＮＡＮＤゲート２２１0に論理“０”を返すため、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号は論理“１”に固定される。それにより、アラームの発生したスイッチ管理回路（＃０）２２０0側では運用状態から待機状態に遷移し、スイッチ管理回路２２０1側では待機状態から運用状態に遷移する。
【００７７】
また、ハイウェイカードとしての論理処理部（＃０，＃１）２００0，２００1のいずれかが引き抜かれた場合、残りの論理処理部側のスイッチ管理回路が自動的に運用状態になることができる。スイッチ管理回路（＃０）２２０0が運用状態であり、スイッチ管理回路（＃１）２２０1が待機状態である場合において、論理処理部（＃０）２００0が引き抜かれると、スイッチ管理回路（＃１）２２０1のセレクタ２２３1の入力端子Ｙはオープンとなるが、プルアップ抵抗２２４1により入力端子Ｙには論理“１”の信号が入力される。この論理“１”の信号はＮＡＮＤゲート２２１1に入力されるので、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号は論理“０”となりスイッチ管理回路（＃１）２２０1は待機状態から運用状態に遷移する。
【００７８】
スイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の現用予備の切替を手動で行う場合は、ＮＡＮＤゲート２２１0またはＮＡＮＤゲート２２１1の入力端子に負のパルスを入力する。スイッチ管理回路（＃０）２２０0が運用状態であり、スイッチ管理回路（＃１）２２０1が待機状態である場合において、ＮＡＮＤゲート２２１0の入力端子に負のパルスを入力すると、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号は一時的に論理“１”となり、セレクタ２２３1を通してＮＡＮＤゲート２２１1の入力信号が一時的に論理“１”となる。すると、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号は一時的に論理“０”となって、この論理“０”の出力信号はセレクタ２２３0を通してＮＡＮＤゲート２２１0の入力に返される。よって、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号は論理“１”に固定されるので、スイッチ管理回路（＃０）２２０0を運用状態から待機状態へ遷移させ、スイッチ管理回路（＃１）２２０1を待機状態から運用状態へ遷移させることができる。逆の切替えも同様に、ＮＡＮＤゲート２２１1の入力端子に負のパルスを入力することで行うことができる。
・切替回路（＃０，＃１）３１０0，３１０1の動作
図２および図５を参照して、本レイヤ２スイッチ切替回路が現用予備方式として適用される場合における、切替回路（＃０，＃１）３１０0，３１０1の動作について説明する。
【００７９】
切替回路（＃０）３１０0のセレクタ３１１0およびセレクタ３１３0と、切替回路（＃１）３１０1のセレクタ３１１1およびセレクタ３１３1は、方式設定スイッチ７００により現用予備方式に設定された場合、入力端子Ｙを選択する。
【００８０】
この場合、切替回路（＃０）３１０0においては、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号と光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号とのオアがオア回路３１２0にて演算されて、その演算結果であるＩＰパケット信号が論理処理部（＃０）２００0に出力される。
【００８１】
しかし、現用予備方式では、光電気変換回路（＃０）３２０0または光電気変換回路（＃１）３２０1のいずれか一方にのみ、光ファイバ伝送路が接続されているので、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号または光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号のいずれかは論理“０”で固定されている。従って、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号および光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号をオア回路３１２0を通すことで、有効なパケット信号のみがセレクタ３１１0の入力端子Ｙに入力されることになる。つまり、オア回路３１２0は、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号または光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号のうち、有効なパケット信号を選択する機能を果たしている。
【００８２】
また、切替回路（＃０）３１０0においては、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号と論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号とのオアがオア回路３１４0にて演算されて、その演算結果であるＩＰパケット信号が光電気変換回路（＃０）３２０0に出力される。
【００８３】
しかし、現用予備方式では、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号または論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号のいずれかは論理“０”で固定されている。従って、オア回路３１４0は、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号または論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号のうち、有効なパケット信号を選択する機能を果たしている。
【００８４】
同様に、切替回路（＃１）３１０1においては、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号と光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号とのオアがオア回路３１２1にて演算されて、その演算結果であるＩＰパケット信号が論理処理部（＃１）２００1に出力される。
【００８５】
しかし、現用予備方式では、上述のように、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号または光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号のいずれかは論理“０”で固定されている。従って、オア回路３１２1は、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号または光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号のうち、有効なパケット信号を選択する機能を果たしている。
【００８６】
また、切替回路（＃１）３１０1においては、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号と論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号とのオアがオア回路３１４0にて演算されて、その演算結果であるＩＰパケット信号が光電気変換回路（＃１）３２０1に出力される。
【００８７】
しかし、現用予備方式では、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号または論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号のいずれかは論理“０”で固定されている。従って、オア回路３１４1は、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号または論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号のうち、有効なパケット信号を選択する機能を果たしている。
【００８８】
光電気変換回路（＃０）３２０0または光電気変換回路（＃１）３２０1のいずれか一方からのＩＰパケットは、論理処理部（＃０）２００0および論理処理部（＃１）２００1の双方に渡される。また、論理処理部（＃０）２００0または論理処理部（＃１）２００1のいずれか一方からのＩＰパケットは、光電気変換回路（＃０）３２０0および光電気変換回路（＃１）３２０1の双方に渡される。このため、１本の光ファイバ伝送路が論理処理部（＃０）２００0または論理処理部（＃１）２００1のどちらに接続されていても、１本の光ファイバ伝送路からのＩＰパケットは２つの論理処理部（＃０）２００0および論理処理部（＃１）２００1の双方に渡されることになり、また、２つの論理処理部（＃０）２００0および論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケットはいずれも光ファイバ伝送路に渡されることになる。
・レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1とカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの動作
図２、図３および図７を参照して、本レイヤ２スイッチ切替回路が現用予備方式として適用される場合における、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1とカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの動作について説明する。ここでは、説明を簡略化するために、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの動作のうち、カード（＃Ａ，＃Ｂ）１００A，１００Bの動作についてのみ説明する。
【００８９】
この場合、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のうち、一方がＡＣＴ（運用状態）で、他方がＳＴＢＹ（待機状態）になっている。また、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1の信号は、一方がアクティブで、他方がインアクティブとなっている。
【００９０】
以下、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が運用状態で、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が待機状態から、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に障害が発生する等により、現用予備の切替を行う場合の動作について説明する。なお、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1、カード（＃Ａ）１００A、およびカード（＃Ｂ）１００Bの送信条件は両現用方式と同じとする。
【００９１】
ここで、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が運用状態でレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が待機状態から、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が待機状態でレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が運用状態に切替えられる場合の動作について、図７のタイミングチャートに沿って説明する。
【００９２】
時刻Ｔ１以前においては、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0がＡＣＴ（運用状態）で、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1がＳＴＢ（待機状態）である。そのため、状態信号送出部２１３0は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0にアクティブの信号を送出し、状態信号送出部２１３1は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1にインアクティブの信号を送出している。また、バッファ状態信号送出部２１４0は、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0に、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0に滞留ＩＰパケットがあることを示す信号を送出している。また、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００Bの各々のカード制御部１０１は、共に、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0へＩＰパケットを送信中である。また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0のスイッチ制御部２１１0は、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００Bのうち該当するカードへＩＰパケットを送信中である。また、レイヤ１スイッチ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、待機状態であるため、ＩＰパケットの送信を停止している。
【００９３】
時刻Ｔ１において、ユーザ操作により閉塞状態に設定されると、スイッチ管理回路（＃０）２２０0からの待機状態信号がレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に入力され、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の状態信号送出部２１３0は、ただちに信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0の信号をインアクティブにする。
【００９４】
時刻Ｔ１〜Ｔ２の間においては、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００Bの各々のカード制御部１０１は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0の信号がインアクティブになったことを受けて、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1を監視する。信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1の信号はアクティブであるため、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００Bの各々のカード制御部１０１は、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1にＩＰパケットを送信する。
【００９５】
レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0のスイッチ制御部２１１0は、内部バッファ２１２0に滞留したＩＰパケットの送信を継続し、滞留した全てのＩＰパケットの送信を完了させる。一方、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0の信号に基づきレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が待機状態に遷移したことを検知すると、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００BからのＩＰパケットは受け付けて内部バッファ２１２1に滞留させるが、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００BへのＩＰパケットの送信は停止する。また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0を監視し、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0に滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了して内部バッファ２１２0が空（Ｅｍｐｔｙ）になるまで待つ。
【００９６】
時刻Ｔ２において、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0が空（Ｅｍｐｔｙ）になると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、内部バッファ２１２1に滞留しているＩＰパケットの送信を再開する。この時点で、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0は、完全にＳＴＢＹ（待機状態）に遷移する。
【００９７】
上述のように本実施形態においては、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cが、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1を伝達される状態信号を基にレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が運用状態／待機状態のいずれであるかを監視し、監視結果に応じてＩＰパケットの送信先をレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0またはレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1に切替えている。
【００９８】
そのため、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の双方が運用状態にある両現用方式とされている場合において、一方のレイヤ２スイッチが待機状態になったとしても、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cは、ＩＰパケットの送信先を、待機状態になったレイヤ２スイッチから、運用状態を継続中のレイヤ２スイッチに自動的に切替えることができる。それにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の両運用状態から、片側のみの運用状態に切替えることができる。
【００９９】
また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の一方が運用状態にあり、他方が待機状態にある現用予備方式とされている場合において、一方の現用系のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態になったとしても、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cは、ＩＰパケットの送信先を、運用状態であったレイヤ２スイッチから、待機状態であったレイヤ２スイッチに自動的に切替えることができる。それにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の現用予備の切替を行うことができる。
【０１００】
以上のように、冗長構成の方式が両現用方式または現用予備方式のいずれの場合においても、従来技術のように専用装置を設けることなく、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００CのＩＰパケットの送信先を切替えることが可能となる。また、両現用方式または現用予備方式のいずれの場合においても、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００CのＩＰパケットの送信先を切替えることが可能となるため、同一構成で両現用方式または現用予備方式のいずれにも対応可能となる。
【０１０１】
また、本実施形態においては、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1を伝達される信号を基に相手のレイヤ２スイッチが運用状態／待機状態のいずれであるかを監視し、相手のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知すると、ＩＰパケットの送信を停止し、相手のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了してから、ＩＰパケットの送信を再開している。
【０１０２】
このように、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、相手のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知しても、相手のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了するまで待機するため、相手のレイヤ２スイッチに過去のＩＰパケットが残ることによるパケットロスが生じることを防止することができる。また、パケットロスを防止することができるため、従来技術のように切替え前のレイヤ２スイッチから切替先のレイヤ２スイッチにＩＰパケットのレプリカを常に送り込む必要がなくなり、ＩＰパケットのダブリが生じることも防止することができる。また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、相手のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了してから、ＩＰパケットの送信を再開するため、カードへ送信したＩＰパケットの順序が入れ替わることを防止することができる。
【０１０３】
なお、本実施形態においては、方式設定スイッチ７００の実装場所は各カードから独立しているものとして説明したが、カードに実装することもできる。ただし、いずれかのカードのみに方式設定スイッチ７００を実装すると、そのカードについては他のカードと実装条件が異なることになるため、カードの製造面を考慮すると好ましくない。そこで、各カードを同一構成にすることを前提に、方式設定スイッチ７００をカードに実装する場合には、２つの方式設定スイッチ７００を論理処理部（＃０）２００0および論理処理部（＃１）２００1にそれぞれ実装し、２つの方式設定スイッチ７００の出力をワイヤードオアすることにより設定信号を１つにすることができる。この場合、２つの方式設定スイッチ７００の設定は常に同じ設定としなければならない。
【０１０４】
また、本実施形態においては、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が運用状態から待機状態に遷移した場合、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に滞留したパケットをレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0自身が各カードに配信するものとして説明したが、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が代わりに配信することもできる。この場合、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0とレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1間に専用のイーサネット回線５０３を設け、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が運用状態から待機状態に遷移した時に、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0内の不図示の読出回路がレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に滞留している全てのＩＰパケットを読み出し、その全てのＩＰパケットをレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が取得して各カードに配信する。これにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の障害規模が大きく、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1に滞留したＩＰパケットをレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1自身で送信すること困難な状況でも、パケットロスを起こさずに、パケットを配信するレイヤ２スイッチを切替えることが可能になる。
【０１０５】
また、本実施形態においては、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0とレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1間に互いに相手の内部バッファの空き状態を示す信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0，ＳＷ＿ＥＭＰ＃１ ５０２1が設けられているが、スイッチデバイスによっては、内部バッファの空き状態を監視することができないものがある。このような場合には、内部バッファの最大容量に基づいて相手のレイヤ２スイッチの内部バッファに滞留している全てのパケットの送信が完了する最大送信時間を予め計算しておき、相手のレイヤ２スイッチが待機状態に遷移してから上記の最大送信時間が経過した時点で、内部バッファに滞留しているＩＰパケットの量とは無関係に、ＩＰパケットの送信を開始する。それにより、ＩＰパケットの順序が入れ替わるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の一実施形態によるレイヤ２スイッチ切替回路の構成として、両現用方式に適用されている状態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるレイヤ２スイッチ切替回路の構成として、現用予備方式に適用されている状態を示す図である。
【図３】図１および図２に示したレイヤ２スイッチの構成の一例を示す図である。
【図４】図１および図２に示したスイッチ管理回路の構成の一例を示す図である。
【図５】図１および図２に示した切替回路の構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態によるレイヤ２スイッチ切替回路が両現用方式に適用された場合の動作を説明するタイミングチャートである。
【図７】本発明の一実施形態によるレイヤ２スイッチ切替回路が現用予備方式に適用された場合の動作を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１０７】
１００A〜１００C カード
１０１ カード制御部
１０２，１０４ ＭＡＣ回路
１０３，１０５ ＰＨＹ回路
２００0，２００1 論理処理部
２１０0，２１０1 レイヤ２スイッチ
２１１0，２１１1 スイッチ制御部
２１２0，２１２1 内部バッファ
２１３0，２１３1 状態信号送出部
２１４0，２１４1 バッファ状態信号送出部
２２０0，２２０1 スイッチ管理回路
２３０0，２３０1 ネットワークプロセッサ
３００0，３００1 物理処理部
３１０0，３１０1 切替回路
３２０0，３２０1 光電気変換回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のカード間で２つのレイヤ２スイッチのいずれかを経由してＩＰパケットを伝達する基地局装置等において、各カードのＩＰパケットの送信先を２つのレイヤ２スイッチのいずれかに切替えるためのレイヤ２スイッチ切替回路、基地局装置、およびレイヤ２スイッチ切替方法に関する。なお、レイヤ２スイッチとは、ＩＰパケットのレイヤ２（データリンク層）のデータに応じてＩＰパケットを該当するカードに配信するスイッチである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、冗長構成には、２つの系を全て現用系とする両現用方式と、一方の系を現用系とし他方の系を予備系とする現用予備方式とがある（現用予備方式については、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
両現用方式と現用予備方式は、システムに応じて使い分ける必要がある。たとえば、伝送路を終端する終端ユニットは、伝送路毎に設置されるのが一般的である。複数の伝送路が設けられたシステムの場合、伝送路および終端ユニットを１組とする系を全て現用系として両現用方式とする。ただし、伝送路を１本しか設けることができない場合は、１本の伝送路に対して終端ユニットを複数設けて、終端ユニットのみを冗長構成とする場合がある。この場合、複数の終端ユニットは、いずれか１つの終端ユニットが現用系となり、それ以外の終端ユニットが予備系となる現用予備方式としてふるまうことになる。
【０００４】
このように、同一のシステムにおいても、伝送路の状況に応じて、両現用方式または現用予備方式のいずれにも対応できなければならない。レイヤ２スイッチは、通常、システム内のカードから受信したＩＰパケットを該当するカードに配信することを行うが、それ以外に、伝送路からのＩＰパケットを該当するカードに配信することも行うため、終端ユニット内に実装する場合がある。そのため、レイヤ２スイッチは、両現用方式または現用予備方式のいずれにも対応する必要がある。
【特許文献１】特開平０２−２４６６４６号公報
【特許文献２】特開平０５−３４４１４４号公報
【特許文献３】特開平０９−１３５２４４号公報
【特許文献４】特開２００３−２３４７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１〜４に開示された技術は、いずれも現用予備方式にのみ対応するものであり、両現用方式に対応するものではなかった。また、現用系で運用状態であったレイヤ２スイッチに障害等が発生した場合、各カードは、ＩＰパケットの送信先を、他の現用系のレイヤ２スイッチや予備系のレイヤ２スイッチに切替える必要があるが、従来、ＩＰパケットの送信先となるレイヤ２スイッチを切替えるためには、特許文献４に開示されているコントローラのような専用装置が必要であった。
【０００６】
また、ＩＰパケットの送信先となるレイヤ２スイッチを切替える場合において、一般的に、レイヤ２スイッチの内部にはＩＰパケットを滞留させるバッファが存在しているため、切替え前まで運用状態であったレイヤ２スイッチには過去のＩＰパケットが残ってしまい、パケットロスが発生してしまう。このようなパケットロスを抑える方法としては、切替先のレイヤ２スイッチにＩＰパケットのレプリカを常に送り込む方法があるが、切替え中にＩＰパケットのダブリが起きる危険性がある。
【０００７】
また、ＩＰパケットの順序については、一般的に、ＩＰネットワークでは保証しなくて良いとされている。しかし、順序の保証がないと、ＩＰパケットの受信側で順序を補正する処理が必要となる。装置内に閉じられたネットワーク、例えば、装置内でのみ構築されているＩＰネットワークではＩＰパケットの順序を保証することで、各カードの受信処理を簡略化できる。そこで、装置内に閉じられたＩＰネットワークでは、ＩＰパケットの順序を保証する冗長構成のレイヤ２スイッチが望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、各カードのＩＰパケットの送信先を、専用装置を設けることなく切替えることができ、かつ、同一構成で現用予備方式および両現用方式の両方に対応することができるレイヤ２スイッチ切替回路、基地局装置、およびレイヤ２スイッチ切替方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、ＩＰパケットの送信先となるレイヤ２スイッチを切替える場合に、ＩPパケットのパケットロス、ダブリ、順序の入れ替えが発生することを防止することができるレイヤ２スイッチ切替回路、基地局装置、およびレイヤ２スイッチ切替方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、冗長構成の２つのレイヤ２スイッチと、前記２つのレイヤ２スイッチのいずれかを経由してＩＰパケットを互いに伝達する複数のカードとを有してなるレイヤ２スイッチ切替回路において、前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、自己が運用状態または待機状態のいずれであるかを示す状態信号を送出する状態信号送出部を有し、前記複数のカードの各々は、前記２つのレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて前記２つのレイヤ２スイッチの状態を監視し、監視結果に応じてＩＰパケットの送信先となる前記２つのレイヤ２スイッチの切替を行うカード制御部を有することを特徴とするものである。
【００１１】
この構成によれば、２つのレイヤ２スイッチの双方が運用状態となる両現用方式とされている場合に、一方のレイヤ２スイッチが待機状態になったとしても、各カードは、ＩＰパケットの送信先を、待機状態になったレイヤ２スイッチから、運用状態を継続中のレイヤ２スイッチに自動的に切替えることが可能となる。それにより、２つのレイヤ２スイッチの両運用状態から、片側のみの運用状態に切替えることが可能となる。
【００１２】
また、２つのレイヤ２スイッチの一方が運用状態で、他方が待機状態となる現用予備方式とされている場合に、一方の現用系のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態になったとしても、各カードは、ＩＰパケットの送信先を、運用状態であったレイヤ２スイッチから、待機状態であったレイヤ２スイッチに自動的に切替えることが可能となる。それにより、２つのレイヤ２スイッチの現用予備の切替を行うことが可能となる。
【００１３】
以上のように、冗長構成の方式が両現用方式または現用予備方式のいずれの場合においても、従来技術のように専用装置を設けることなく、各カードのＩＰパケットの送信先を切替えることが可能となる。また、両現用方式または現用予備方式のいずれの場合においても、各カードのＩＰパケットの送信先を切替えることが可能となるため、同一構成で両現用方式または現用予備方式のいずれにも対応可能な柔軟性に優れたレイヤ２スイッチ切替回路を提供することが可能となる。
【００１４】
また、前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、ＩＰパケットを一時的に格納する内部バッファと、他方のレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて該他方のレイヤ２スイッチの状態を監視し、該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知すると、該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止し、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、該当するカードへのＩＰパケットの送信を再開するスイッチ制御部とをさらに有することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、レイヤ２スイッチは、相手のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知しても、相手のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了するまで待機するため、相手のレイヤ２スイッチに過去のＩＰパケットが残ることによるパケットロスが生じることを防止することが可能となる。また、パケットロスを防止することが可能となるため、従来技術のように切替え前のレイヤ２スイッチから切替先のレイヤ２スイッチにＩＰパケットのレプリカを常に送り込む必要がなくなり、ＩＰパケットのダブリが生じることも防止することが可能となる。また、レイヤ２スイッチは、相手のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了してから、ＩＰパケットの送信を再開するため、カードへ送信したＩＰパケットの順序が入れ替わることを防止することが可能となる。
【００１６】
また、前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知して該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止している間に、前記複数のカードからＩＰパケットを受信した場合は、受信したＩＰパケットを前記内部バッファに格納しておき、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、前記内部バッファに格納したＩＰパケットの該当するカードへの送信を再開することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、各カードは、ＩＰパケットの送信先を切替え中でも、レイヤ２スイッチにＩＰパケットを送信することが可能となる。それにより、カード内にＩＰパケットを滞留させる必要が無くなるため、各カードの構成を簡単にし、各カードの製造コストを低く抑えることが可能となる。
【００１８】
なお、前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、前記内部バッファがＩＰパケットを格納しているか否かを示すバッファ状態信号を送出するバッファ状態信号送出部をさらに有し、前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチから送出されたバッファ状態信号に基づいて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断することとしても良い。あるいは、前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチの内部バッファの最大容量に基づき該他方のレイヤ２スイッチが該内部バッファに滞留している全てのパケットの送信を完了する最大送信時間を予め計算し、該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知してから前記最大送信時間が経過したか否かに応じて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断することとしても良い。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、複数のカードの各々が、２つのレイヤ２スイッチから送出される状態信号を基に２つのレイヤ２スイッチが運用状態または待機状態のいずれであるかを監視し、その監視結果に応じてＩＰパケットの送信先を２つのレイヤ２スイッチのいずれかに切替える。
【００２０】
それにより、両現用方式または現用予備方式のいずれの場合においても、従来技術のように専用装置を設けることなく、各カードのＩＰパケットの送信先を切替えることができるという効果を奏する。また、両現用方式または現用予備方式のいずれの場合においても、各カードのＩＰパケットの送信先を切替えることが可能となるため、両現用方式または現用予備方式のいずれにも対応することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態のレイヤ２スイッチ切替回路の構成を図１および図２に示す。なお、図１と図２とでは、本レイヤ２スイッチ切替回路の構成自体は同一であるが、図１には、本レイヤ２スイッチ切替回路を両現用方式として適用した例が示されており、図２には、本レイヤ２スイッチ切替回路を現用予備方式として適用した例が示されている。
【００２３】
図１および図２を参照すると、本実施形態のレイヤ２スイッチ切替回路は、複数のカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cと、０系の論理処理部（＃０）２００0および物理処理部（＃０）３００0と、１系の論理処理部（＃１）２００1および物理処理部（＃１）３００1と、方式設定スイッチ７００とを有している。このレイヤ２スイッチ切替回路は、無線または有線の基地局装置等に設けられる。
【００２４】
なお、図１および図２においては、３枚のカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cのみが図示されているが、カードの数は複数であれば特に制限はない。また、物理処理部（＃０，＃１）３００0，３００1は、一般に、物理レイヤカードなどと称されるカードであるが、本明細書では、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cとの混同を避けるために物理処理部と呼ぶ。同様に、論理処理部（＃０，＃１）２００0，２００1は、一般に、ハイウェイカードなどと称されるカードであるが、本明細書では論理処理部と呼ぶ。
【００２５】
本実施形態は、０系および１系の冗長構成となっており、０系および１系の双方が現用系となる全現用方式、または、０系および１系の一方が現用系で他方が予備系となる現用予備方式のどちらでも動作可能である。また、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００C間では、情報を伝達するのにＩＰパケットが使用される。また、全てのＩＰパケットは、論理処理部（＃０，＃１）２００0，２００1の各々に２重化されて設けられているレイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1のいずれかを経由して配信される。
【００２６】
物理処理部（＃０）３００0は、外部から０系の回線である光ファイバー伝送路（＃０）６０１0を引き込んでいる。この物理処理部（＃０）３００0は、光ファイバー伝送路（＃０）６０１0を介して光信号として伝送されてきたＩＰパケットを電気信号に変換する光電気変換回路（＃０）３２０0と、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケットの出力先を論理処理部（＃０）２００0のみに切替えるか、論理処理部（＃０）２００0および相手の物理処理部（＃１）３００1の双方に切替える切替回路（＃０）３１０0とを有する。なお、切替回路（＃０）３１０0は、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケットの出力先を光電気変換回路（＃０）３２０0のみに切替えるか、光電気変換回路（＃０）３２０0および相手の物理処理部（＃１）３００1の双方に切替えることも行う。また、光電気変換回路（＃０）３２０0は、切替回路（＃０）３１０0からのＩＰパケットを電気信号から光信号に変換して光ファイバー伝送路（＃０）６０１0に送出することも行う。
【００２７】
論理処理部（＃０）２００0は、物理処理部（＃０）３００0からのＩＰパケットを装置内部用のパケット形式に変換するネットワークプロセッサ（＃０）２３０0と、ネットワークプロセッサ（＃０）２３０0からのパケットをカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cのうち該当するカードに配信するレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0と、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0を運用状態または待機状態にするための状態指示信号をレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に出力するスイッチ管理回路（＃０）２２０0とを有している。なお、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0は、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００CからのＩＰパケットを、該当するカードに配信することや、ネットワークプロセッサ（＃０）２３０0に出力することも行う。また、ネットワークプロセッサ（＃０）２３０0は、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0からの装置内部用のパケット形式のパケットを元の形式のＩＰパケットに変換して物理処理部（＃０）３００0に送信することも行う。
【００２８】
同様に、物理処理部（＃１）３００1は、外部から１系の回線である光ファイバー伝送路（＃１）６０１1を引き込んでいる。この物理処理部（＃１）３００1は、光ファイバー伝送路（＃０）６０１0を介して光信号として伝送されてきたＩＰパケットを電気信号に変換する光電気変換回路（＃１）３２０1と、光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケットの出力先を論理処理部（＃１）２００1のみに切替えるか、論理処理部（＃１）２００1および相手の物理処理部（＃０）３００0の双方に切替える切替回路（＃１）３１０1とを有する。なお、切替回路（＃１）３１０1は、論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケットの出力先を光電気変換回路（＃１）３２０1のみに切替えるか、光電気変換回路（＃１）３２０1および相手の物理処理部（＃０）３００0の双方に切替えることも行う。また、光電気変換回路（＃１）３２０1は、切替回路（＃１）３１０1からのＩＰパケットを電気信号から光信号に変換して光ファイバー伝送路（＃１）６０１1に送出することも行う。
【００２９】
論理処理部（＃１）２００1は、物理処理部（＃１）３００1から受信したＩＰパケットを装置内部用のパケット形式に変換するネットワークプロセッサ（＃１）２３０1と、そのＩＰパケットをカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cのうち該当するカードに配信するレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1と、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1を運用状態または待機状態とするための状態指示信号をレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1に出力するスイッチ管理回路（＃１）２２０1とを有している。なお、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cからのパケットを、該当するカードに配信することや、ネットワークプロセッサ（＃１）２３０1に出力することも行う。また、ネットワークプロセッサ（＃１）２３０1は、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1からの装置内部用のパケット形式のＩＰパケットを元の形式のＩＰパケットに変換して物理処理部（＃１）３００1に送信することも行う。
【００３０】
図３を参照すると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0は、カード管理回路（＃０）２２０0からの状態指示信号を基にして、自己が運用状態または待機状態のいずれであるかを示す状態信号を信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0に送出する状態信号送出部２１３0と、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cおよびネットワークプロセッサ（＃０）２３０0からのＩＰパケットを一時的に格納する内部バッファ２１２0と、内部バッファ２１２0がＩＰパケットを格納しているか否かを示すバッファ状態信号を信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0に送出するバッファ状態信号送出部２１４0と、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0全体の制御を行うスイッチ制御部２１１0とを有している。また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、カード管理回路（＃１）２２０1からの状態指示信号に基づき、自己が運用状態または待機状態のいずれであるかを示す状態信号を信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1に送出する状態信号送出部２１３1と、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cおよびネットワークプロセッサ（＃１）２３０1からのＩＰパケットを一時的に格納する内部バッファ２１２1と、内部バッファ２１２1がＩＰパケットを格納しているか否かを示すバッファ状態信号を信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃１ ５０２1に送出するバッファ状態信号送出部２１４1と、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1全体の制御を行うスイッチ制御部２１１1とを有している。
【００３１】
信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0は、相手のレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1に接続され、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1は、相手のレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に接続されている。それにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1は、相手のレイヤ２スイッチの状態を監視することが可能となる。また、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0，ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1は、全てのカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cに接続されている。それにより、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cは、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1の状態を監視し、ＩＰパケットを送信する時に、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1のどちらに送信すべきかを判断することが可能となる。
【００３２】
また、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃１ ５０２1は、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0と接続されている。それにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0は、相手のレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の内部バッファ２１２1の状態を監視することが可能となる。また、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0は、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1と接続されている。それにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、相手のレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0の状態を監視することが可能となる。
【００３３】
複数のカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの各々は、無線基地局等において、呼処理制御カード、ベースバンド処理カード、送受信カード、監視制御カードなどと称されて使用されるカードである。各々のカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cは、イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）回線４０１0，４０２0と接続されており、イーサネット回線４０１0，４０２0を介してレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0とＩＰパケットを送受信し、また、イーサネット回線４０１1，４０２1と接続されており、イーサネット回線４０１1，４０２1を介してレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1とＩＰパケットを送受信する。
【００３４】
また、複数のカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの各々は、イーサネット回線４０１0，４０２0に対応するＰＨＹ（ＰＨＹｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）回路１０３およびＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１０２と、イーサネット回線４０１1，４０２1に対応するＰＨＹ回路１０５およびＭＡＣ回路１０４と、２つのＭＡＣ回路１０２およびＭＡＣ回路１０４と接続され、いずれか１つまたは両方のＭＡＣ回路を通してＩＰパケットの送受信を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であるカード制御部１０１とを有している。なお、ＰＨＹ回路１０３およびＰＨＹ回路１０５は、ＩＰパケットの先頭のレイヤ１のデータ検出処理などを行うＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）である。また、ＭＡＣ回路１０２およびＭＡＣ回路１０４は、ＩＰパケットのレイヤ２のデータに基づきそのパケットの宛先を解析する処理、ＩＰパケットの誤り訂正処理、ＭＡＣアドレスを管理する処理などを行うＬＳＩである。
【００３５】
方式設定スイッチ７００は、本レイヤ２スイッチ切替回路を現用予備方式または両現用方式に設定するスイッチであり、ユーザにより手動で操作される。方式設定スイッチ７００の論理は、論理処理部（＃０）２００0のスイッチ管理回路（＃０）２２０0、論理処理部（＃１）２００1のスイッチ管理回路（＃１）２２０1、物理処理部（＃０）３００0の切替回路（＃０）３１０0、および物理処理部（＃１）３００1の切替回路（＃１）３１０1に入力される。
【００３６】
なお、図１の例では、本レイヤ２スイッチ切替回路が方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定されており、光ファイバー伝送路（＃０）６０１0および光ファイバー伝送路（＃１）６０１1の２本が共に現用系の回線として引き込まれている。この例では、光ファイバー伝送路（＃０）６０１0を介して光信号として伝送されてきたＩＰパケットは、物理処理部（＃０）３００0の光電気変換回路（＃０）３２０0で電気信号に変換された後、切替回路（＃０）３１０0により論理処理部（＃０）２００0に出力される。また、光ファイバー伝送路（＃１）６０１1を介して光信号として伝送されてきたＩＰパケットは、物理処理部（＃１）３００1の光電気変換回路（＃１）３２０1で電気信号に変換された後、切替回路（＃１）３１０1により論理処理部（＃１）２００1に出力される。
【００３７】
また、図２の例では、本レイヤ２スイッチ切替回路が方式設定スイッチ７００により現用予備方式に設定されており、光ファイバー伝送路（＃０）６０１0のみが現用系の回線として引き込まれている。この例では、光ファイバー伝送路（＃０）６０１0を介して光信号として伝送されてきたＩＰパケットは、物理処理部（＃０）３００0の光電気変換回路（＃０）３２０0で電気信号に変換された後、切替回路（＃０）３１０0により論理処理部（＃０）２００0および論理処理部（＃１）２００1に分配出力される。論理処理部（＃０）２００0および論理処理部（＃１）２００1は、必ず一方が運用状態で、他方が待機状態となる現用予備方式として動作するので、該当するカードにＩＰパケットが二重に配信されることは無い。
【００３８】
ここで、論理処理部（＃０，＃１）２００0，２００1のスイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の構成と、物理処理部（＃０，＃１）３００0，３００1の切替回路（＃０，＃１）３１０0，３１０1の構成について詳細に説明する。
【００３９】
最初に、スイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の構成について、図４を参照して説明する。
【００４０】
図４を参照すると、スイッチ管理回路（＃０）２２０0は、ＮＡＮＤゲート２２１0と、ＮＡＮＤゲート２２２0と、セレクタ２２３0と、プルアップ抵抗２２４0とを有している。
【００４１】
ＮＡＮＤゲート２２１0の出力端子は、論理処理部（＃１）２００1のスイッチ管理回路（＃１）２２０1に接続されている。ＮＡＮＤゲート２２１0の入力端子には、論理“０”でリセットに設定されたことを示すリセット信号、論理“０”でアラームが発生したことを示すアラーム信号、論理“０”で閉塞状態に設定されたことを示す閉塞信号、論理処理部（＃０）２００0を現用系から予備系に切替える時に負のパルスを発生するパルス信号、およびセレクタ２２３0の出力信号が入力されている。ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号は、“０”で運用状態、“１”で待機状態を示す状態指示信号としてレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0にも入力されている。
【００４２】
セレクタ２２３0は、方式設定スイッチ７００からの信号を基に、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙのいずれかの信号を選択する回路である。セレクタ２２３0は、方式設定スイッチ７００により両現用方式が設定された場合は入力端子Ｘの信号を選択し、現用予備方式が設定された場合は入力端子Ｙの信号を選択する。
【００４３】
ＮＡＮＤゲート２２２0の入力端子には、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号および論理“０”で閉塞状態が解除されたことを示す閉塞解除信号が入力されている。ＮＡＮＤゲート２２２0の出力端子は、セレクタ２２３0の入力端子Ｘに接続されている。セレクタ２２３0の入力端子Ｙには、スイッチ管理回路（＃１）２２０1のＮＡＮＤゲート２２１1の出力端子が接続されている。また、セレクタ２２３0の入力端子Ｙには、プルアップ抵抗２２４0が接続されている。
【００４４】
なお、ＮＡＮＤゲート２２１0に入力されるアラーム信号は、本レイヤ２スイッチ切替回路内の不図示のアラーム検出回路にて発生する信号である。また、ＮＡＮＤゲート２２１0に入力されるリセット信号、閉塞信号、パルス信号、ＮＡＮＤゲート２２２0に入力される閉塞解除信号は、ユーザが手動により該当する不図示のスイッチを操作することで発生する信号である。例えば、ユーザは、論理処理部（＃０）２００0をメンテナンスする場合に、論理処理部（＃０）２００0を閉塞状態とする。
【００４５】
同様に、スイッチ管理回路（＃１）２２０1は、ＮＡＮＤゲート２２１1と、ＮＡＮＤゲート２２２1と、セレクタ２２３1と、プルアップ抵抗２２４1とを有している。
【００４６】
ＮＡＮＤゲート２２１1の出力端子は、論理処理部（＃０）２００0のスイッチ管理回路（＃０）２２０0に接続されている。ＮＡＮＤゲート２２１1の入力端子には、論理“０”でリセットに設定されたことを示すリセット信号、論理“０”でアラームが発生したことを示すアラーム信号、論理“０”で閉塞状態に設定されたことを示す閉塞信号、論理処理部（＃１）２００1を現用系から予備系に切替える時に負のパルスを発生するパルス信号、およびセレクタ２２３1の出力信号が入力されている。ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号は、“０”で運用状態、“１”で待機状態を示す状態指示信号としてレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1にも入力されている。
【００４７】
セレクタ２２３1は、方式設定スイッチ７００からの信号を基に、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙのいずれかの信号を選択する回路である。セレクタ２２３1は、方式設定スイッチ７００により両現用方式が設定された場合は入力端子Ｘの信号を選択し、現用予備方式が設定された場合は入力端子Ｙの信号を選択する。
【００４８】
ＮＡＮＤゲート２２２1の入力端子には、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号および論理“０”で閉塞状態が解除されたことを示す閉塞解除信号が入力されている。ＮＡＮＤゲート２２２1の出力端子は、セレクタ２２３1の入力端子Ｘに接続されている。セレクタ２２３1の入力端子Ｙには、スイッチ管理回路２２０0のＮＡＮＤゲート２２１0の出力端子が接続されている。また、セレクタ２２３1の入力端子Ｙには、プルアップ抵抗２２４1が接続されている。
【００４９】
なお、ＮＡＮＤゲート２２１1に入力されるアラーム信号は、本レイヤ２スイッチ切替回路内の不図示のアラーム検出回路にて発生する信号であり、また、ＮＡＮＤゲート２２１1に入力されるリセット信号、閉塞信号、パルス信号、ＮＡＮＤゲート２２２1に入力される閉塞解除信号は、ユーザが手動により該当する不図示のスイッチを操作することで発生する信号である。例えば、ユーザは、論理処理部（＃１）２００1をメンテナンスする場合に、論理処理部（＃１）２００1を閉塞状態とする。
【００５０】
次に、切替回路（＃０，＃１）３１０0，３１０1の構成について、図５を参照して説明する。
【００５１】
図５を参照すると、切替回路（＃０）３１０0は、セレクタ３１１0と、オア回路３１２0と、セレクタ３１３0と、オア回路３１４0とを有している。
【００５２】
セレクタ３１１0の入力端子Ｘには、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケットが入力されている。セレクタ３１１0は、２つの入力端子Ｘおよび入力端子Ｙを持っており、方式設定スイッチ７００からの信号を基に、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙのいずれかの信号を選択する。セレクタ３１１0は、方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定されている時は入力端子Ｘの信号を選択し、現用予備方式に設定されている時は入力端子Ｙの信号を選択する。セレクタ３１１0は、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙを介して入力されたＩＰパケットを、論理処理部（＃０）２００0に渡す。一方、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケットは、セレクタ３１３0の入力端子Ｘに入力されている。セレクタ３１３0は、２つの入力端子Ｘおよび入力端子Ｙを持っており、方式設定スイッチ７００からの信号を基に、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙのいずれかの信号を選択する。セレクタ３１３0は、方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定されている時は入力端子Ｘの信号を選択し、現用予備方式に設定されている時は入力端子Ｙの信号を選択する。セレクタ３１３0は、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙを介して入力されたＩＰパケットを、光電気変換回路（＃０）３２０0に渡す。
【００５３】
オア回路３１２0は、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号と光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号とのオアを演算して、その演算結果をセレクタ３１１0の入力端子Ｙに入力する。また、オア回路３１４0は、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号と論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号とのオアを演算して、その演算結果をセレクタ３１３0の入力端子Ｙに入力する。
【００５４】
同様に、切替回路（＃１）３１０1は、セレクタ３１１1と、オア回路３１２1と、セレクタ３１３1と、オア回路３１４1とを有している。
【００５５】
光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケットは、切替回路（＃１）３１０1のセレクタ３１１1の入力端子Ｘに入力されている。セレクタ３１１1は、２つの入力端子Ｘおよび入力端子Ｙを持っており、方式設定スイッチ７００からの信号を基に、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙのいずれかの信号を選択する。セレクタ３１１1は、方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定されている時は入力端子Ｘの信号を選択し、現用予備方式に設定されている時は入力端子Ｙの信号を選択する。セレクタ３１１1は、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙを介して入力されたＩＰパケットを、論理処理部（＃１）２００1に渡す。一方、論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケットは、セレクタ３１３1の入力端子Ｘに入力されている。セレクタ３１３1は、２つの入力端子Ｘおよび入力端子Ｙを持っており、方式設定スイッチ７００からの信号を基に、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙのいずれかの信号を選択する。セレクタ３１３1は、方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定されている時は入力端子Ｘの信号を選択し、現用予備方式に設定されている時は入力端子Ｙの信号を選択する。セレクタ３１３1は、入力端子Ｘまたは入力端子Ｙを介して入力されたＩＰパケットを、光電気変換回路（＃１）３２０1に渡す。
【００５６】
オア回路３１２1は、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号と光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号とのオアを演算して、その演算結果をセレクタ３１１1の入力端子Ｙに入力する。また、オア回路３１４1は、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号と論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号とのオアを演算して、その演算結果をセレクタ３１３1の入力端子Ｙに入力する。
【００５７】
以下、本実施形態のレイヤ２スイッチ切替回路の動作について説明する。ここでは、本実施形態のレイヤ２スイッチ切替回路が、両現用方式として動作する場合と現用予備方式として動作する場合とに分けて説明する。
（Ａ）両現用方式として動作する場合
・スイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の動作
図１および図４を参照して、本レイヤ２スイッチ切替回路が両現用方式として適用される場合における、スイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の動作について説明する。
【００５８】
スイッチ管理回路（＃０）２２０0のセレクタ２２３0と、スイッチ管理回路（＃１）２２０1のセレクタ２２３1は、方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定された場合、入力端子Ｘを選択する。これにより、スイッチ管理回路２２０0およびスイッチ管理回路２２０1を互いに接続していた信号は切り離されることになるため、スイッチ管理回路２２０0とスイッチ管理回路２２０1とは互いに独立した回路となる。
【００５９】
この場合、カード切替回路２２０0においては、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号が、ＮＡＮＤゲート２２２0を通してＮＡＮＤゲート２２１0の入力に帰ってくるため、ＮＡＮＤゲート２２１0とＮＡＮＤゲート２２２0とで１つのフリップフロップが形成されることになる。ＮＡＮＤゲート２２１0の当初の出力信号は論理“０”であり、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が運用状態となる。この状態で、ユーザ操作によりリセットされてリセット信号が論理“０”となるか、アラーム発生によりアラーム信号が論理“０”となるか、またはユーザ操作により閉塞状態に設定されて閉塞信号が論理“０”となるかにより、ＮＡＮＤゲート２２１0の入力信号のいずれかが論理“０”となり、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号が論理“１”になると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が待機状態に遷移する。ユーザ操作により閉塞状態が解除されて閉塞解除信号が論理“０”となり、フリップフロップが逆転してＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号が論理“０”となると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が運用状態に遷移する。両現用方式では、現用系から予備系への切替え時に負となるパルス信号は使用せず、手動で閉塞信号または閉塞解除信号を操作することにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0を運用状態または待機状態へ切替える。アラーム発生時にはＮＡＮＤゲート２２１0の入力端子に論理“０”が入力されるため、自動的にレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が待機状態に遷移する。
【００６０】
同様に、カード切替回路２２０1においても、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号が、ＮＡＮＤゲート２２２1を通してＮＡＮＤゲート２２１1の入力に帰ってくるため、ＮＡＮＤゲート２２１1とＮＡＮＤゲート２２２1とで１つのフリップフロップが形成されることになる。ＮＡＮＤゲート２２１1の当初の出力信号は論理“０”であり、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が運用状態となる。ユーザ操作によりリセットされてリセット信号が論理“０”となるか、アラーム発生によりアラーム信号が論理“０”となるか、またはユーザ操作により閉塞状態に設定されて閉塞信号が論理“０”となるかにより、ＮＡＮＤゲート２２１0の入力信号のいずれかが論理“０”となり、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号が論理“１”になると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が待機状態に遷移する。ユーザ操作により閉塞状態が解除されて閉塞解除信号が論理“０”となり、フリップフロップが逆転してＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号が論理“０”となると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が運用状態に遷移する。両現用方式では、現用系から予備系への切替え時に負となるパルス信号は使用せず、手動で閉塞信号または閉塞解除信号を操作することにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1を運用状態または待機状態へ切替える。アラーム発生時にはＮＡＮＤゲート２２１1の入力端子に論理“０”が入力されるため、自動的にレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が待機状態に遷移する。
・切替回路（＃０，＃１）３１０0，３１０1の動作
図１および図５を参照して、本レイヤ２スイッチ切替回路が両現用方式として適用される場合における、切替回路（＃０，＃１）３１０0，３１０1の動作について説明する。
【００６１】
切替回路（＃０）３１０0のセレクタ３１１0およびセレクタ３１３0と、切替回路（＃１）３１０1のセレクタ３１１1およびセレクタ３１３1は、方式設定スイッチ７００により両現用方式に設定された場合、入力端子Ｘを選択する。
【００６２】
この場合、切替回路（＃０）３１０0においては、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケットは、セレクタ３１１0を通過してそのまま論理処理部（＃０）２００0に出力され、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケットは、セレクタ３１３0を通過してそのまま光電気変換回路（＃０）３２０0に出力される。
【００６３】
同様に、切替回路（＃１）３１０1においても、光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケットは、セレクタ３１１1を通過してそのまま論理処理部（＃１）２００1に出力され、論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケットは、セレクタ３１３1を通過してそのまま光電気変換回路（＃１）３２０1に出力される。
【００６４】
このように、論理処理部（＃０）２００0は、物理処理部（＃０）３００0に接続されて現用系として動作し、また、論理処理部（＃１）２００1は、物理処理部（＃１）３００1に接続されて現用系として動作するため、本レイヤ２スイッチ切替回路は両現用方式として動作する。
・レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1とカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの動作
図１、図３および図６を参照して、本レイヤ２スイッチ切替回路が両現用方式として適用される場合における、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1とカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの動作について説明する。ここでは、説明を簡略化するために、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの動作のうち、カード（＃Ａ，＃Ｂ）１００A，１００Bの動作についてのみ説明する。
【００６５】
この場合、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、両方がＡＣＴ（運用状態）となっている。また、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1の信号も、両方がアクティブとなっている。なお、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1の信号は、論理“０”でアクティブを示し、論理“１”でインアクティブを示す信号である。
【００６６】
論理処理部（＃０）２００0または論理処理部（＃１）２００1のいずれかにおいて、障害によりアラームが発生したり、ユーザ操作により閉塞状態に設定されたりすると、障害が発生しまたは閉塞状態になった論理処理部側では、スイッチ管理回路が待機状態を指示する状態指示信号を発生し、レイヤ２スイッチがＳＴＢＹ（待機状態）となる。すなわち、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の一方がＳＴＢＹとなり、他方がＡＣＴとなるので、全てのＩＰパケットがＡＣＴのレイヤ２スイッチのみを通るようになる。
【００６７】
以下、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の両方が運用状態から、片側のレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0のみが待機状態になった場合の動作について説明する。なお、ここでの動作条件として、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が両方ともＡＣＴ中、つまり、状態信号送出部２１３0および状態信号送出部２１３1の両方が信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1にアクティブの信号を送出している場合は、ＩＰパケットの負荷を分散させるために、カード（＃Ａ，＃Ｂ）１００A，１００Bごとに、ＩＰパケットの送信先をレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0またはレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のいずれかにデフォルトで決めておき、カード（＃Ａ，＃Ｂ）１００A，１００Bの各々のカード制御部１０１は、デフォルトの送信先にＩＰパケットを送信する。例えば、左（もしくは右）から偶数番目に配置されたカードはレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0を送信先とし、左（もしくは右）から奇数番目に配置されたカードはレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1を送信先とすることができる。一方のレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が待機状態となり、他方のレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のみがＡＣＴ（運用状態）となった場合には、カード１００a，１００bの各々のカード制御部１０１は、無条件でＡＣＴのレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1にＩＰパケットを送信する。
【００６８】
ここで、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の双方が運用状態である両現用系の状態から、一方のレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0のみが待機状態に切替えられる場合の動作について、図６のタイミングチャートに沿って説明する。
【００６９】
時刻Ｔ１以前においては、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が両方ともＡＣＴ（運用状態）である。そのため、状態信号送出部２１３0および状態信号送出部２１３1の両者は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1にアクティブの信号を送出している。また、バッファ状態信号送出部２１４0は、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0に、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0に滞留ＩＰパケットがあることを示す信号を送出している。この場合、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0の信号は論理“０”になる。また、カード（＃Ａ）１００Aのカード制御部１０１は、デフォルトの送信先であるレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0へＩＰパケットを送信中で、カード（＃Ｂ）１００Bのカード制御部１０１は、デフォルトの送信先であるレイヤ１スイッチ（＃１）２１０1へＩＰパケットを送信中である。また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0のスイッチ制御部２１１0およびレイヤ１スイッチ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、共に、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００Bのうち該当するカードへＩＰパケットを送信中である。
【００７０】
時刻Ｔ１において、ユーザ操作により論理処理部（＃０）２００0側が閉塞状態に設定されると、スイッチ管理回路（＃０）２２０0からの待機状態への遷移指示である状態指示信号がレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に入力され、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の状態信号送出部２１３0は、ただちに信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0の信号をインアクティブにする。
【００７１】
時刻Ｔ１〜Ｔ２の間においては、カード（＃Ａ）１００Aのカード制御部１０１は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0の信号がインアクティブになったことを受けて、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1を監視する。信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1の信号はアクティブであるため、カード（＃Ａ）１００Aのカード制御部１０１は、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1にＩＰパケットを送信する。一方、カード（＃Ｂ）１００Bのカード制御部１０１は、継続してレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1へＩＰパケットを送信する。
【００７２】
レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0のスイッチ制御部２１１0は、内部バッファ２１２0に滞留したＩＰパケットの送信を継続し、滞留した全てのＩＰパケットの送信を完了させる。一方、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0の状態信号に基づきレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が待機状態に遷移したことを検知すると、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００BからのＩＰパケットは受け付けて内部バッファ２１２1に滞留させるが、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００BへのＩＰパケットの送信は停止する。また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0を監視し、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0に滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了して内部バッファ２１２0が空（Ｅｍｐｔｙ）になるまで待つ。なお、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0が空（Ｅｍｐｔｙ）になると、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0の信号は論理“１”になる。
【００７３】
時刻Ｔ２において、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0が空（Ｅｍｐｔｙ）になると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、内部バッファ２１２1に滞留しているＩＰパケットの送信を再開する。この時点で、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0は、完全にＳＴＢＹ（待機状態）に遷移する。
（Ｂ）現用予備方式として動作する場合
・スイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の動作
図２および図４を参照して、本レイヤ２スイッチ切替回路が現用予備方式として適用される場合における、スイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の動作について説明する。
【００７４】
スイッチ管理回路（＃０）２２０0のセレクタ２２３0と、スイッチ管理回路（＃１）２２０1のセレクタ２２３1は、方式設定スイッチ７００により現用予備方式に設定された場合、入力端子Ｙを選択する。
【００７５】
ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号は、セレクタ２２３1を通してＮＡＮＤゲート２２１1へ入力され、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号は、セレクタ２２３0を通してＮＡＮＤゲート２２１0へ入力されているため、ＮＡＮＤゲート２２１0とＮＡＮＤゲート２２１1とで１つのフリップフロップ回路が形成されることになる。ＮＡＮＤゲート２２１0の出力およびＮＡＮＤゲート２２１1の出力は、フリップフロップの出力に相当するため、常に、一方が論理“１”ならば他方は論理“０”になる。そのため、現用予備の切替え信号として、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号およびＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号を使用することが可能になる。
【００７６】
スイッチ管理回路（＃０）２２０0側が現用系で運用状態である場合、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号は論理“０”で、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号は論理“１”となってスイッチ管理回路２２０1は待機状態となっている。この状態で、スイッチ管理回路（＃０）２２０0側でアラームが発生すると、ＮＡＮＤゲート２２１0の入力信号の１つが論理“０”となるため、ＮＡＮＤゲート２２１0は論理“１”となる。すると、ＮＡＮＤゲート２２１1の入力信号は全て論理“１”となるため、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号は論理“０”となり、ＮＡＮＤゲート２２１0に論理“０”を返すため、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号は論理“１”に固定される。それにより、アラームの発生したスイッチ管理回路（＃０）２２０0側では運用状態から待機状態に遷移し、スイッチ管理回路２２０1側では待機状態から運用状態に遷移する。
【００７７】
また、ハイウェイカードとしての論理処理部（＃０，＃１）２００0，２００1のいずれかが引き抜かれた場合、残りの論理処理部側のスイッチ管理回路が自動的に運用状態になることができる。スイッチ管理回路（＃０）２２０0が運用状態であり、スイッチ管理回路（＃１）２２０1が待機状態である場合において、論理処理部（＃０）２００0が引き抜かれると、スイッチ管理回路（＃１）２２０1のセレクタ２２３1の入力端子Ｙはオープンとなるが、プルアップ抵抗２２４1により入力端子Ｙには論理“１”の信号が入力される。この論理“１”の信号はＮＡＮＤゲート２２１1に入力されるので、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号は論理“０”となりスイッチ管理回路（＃１）２２０1は待機状態から運用状態に遷移する。
【００７８】
スイッチ管理回路（＃０，＃１）２２０0，２２０1の現用予備の切替を手動で行う場合は、ＮＡＮＤゲート２２１0またはＮＡＮＤゲート２２１1の入力端子に負のパルスを入力する。スイッチ管理回路（＃０）２２０0が運用状態であり、スイッチ管理回路（＃１）２２０1が待機状態である場合において、ＮＡＮＤゲート２２１0の入力端子に負のパルスを入力すると、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号は一時的に論理“１”となり、セレクタ２２３1を通してＮＡＮＤゲート２２１1の入力信号が一時的に論理“１”となる。すると、ＮＡＮＤゲート２２１1の出力信号は一時的に論理“０”となって、この論理“０”の出力信号はセレクタ２２３0を通してＮＡＮＤゲート２２１0の入力に返される。よって、ＮＡＮＤゲート２２１0の出力信号は論理“１”に固定されるので、スイッチ管理回路（＃０）２２０0を運用状態から待機状態へ遷移させ、スイッチ管理回路（＃１）２２０1を待機状態から運用状態へ遷移させることができる。逆の切替えも同様に、ＮＡＮＤゲート２２１1の入力端子に負のパルスを入力することで行うことができる。
・切替回路（＃０，＃１）３１０0，３１０1の動作
図２および図５を参照して、本レイヤ２スイッチ切替回路が現用予備方式として適用される場合における、切替回路（＃０，＃１）３１０0，３１０1の動作について説明する。
【００７９】
切替回路（＃０）３１０0のセレクタ３１１0およびセレクタ３１３0と、切替回路（＃１）３１０1のセレクタ３１１1およびセレクタ３１３1は、方式設定スイッチ７００により現用予備方式に設定された場合、入力端子Ｙを選択する。
【００８０】
この場合、切替回路（＃０）３１０0においては、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号と光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号とのオアがオア回路３１２0にて演算されて、その演算結果であるＩＰパケット信号が論理処理部（＃０）２００0に出力される。
【００８１】
しかし、現用予備方式では、光電気変換回路（＃０）３２０0または光電気変換回路（＃１）３２０1のいずれか一方にのみ、光ファイバ伝送路が接続されているので、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号または光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号のいずれかは論理“０”で固定されている。従って、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号および光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号をオア回路３１２0を通すことで、有効なパケット信号のみがセレクタ３１１0の入力端子Ｙに入力されることになる。つまり、オア回路３１２0は、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号または光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号のうち、有効なパケット信号を選択する機能を果たしている。
【００８２】
また、切替回路（＃０）３１０0においては、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号と論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号とのオアがオア回路３１４0にて演算されて、その演算結果であるＩＰパケット信号が光電気変換回路（＃０）３２０0に出力される。
【００８３】
しかし、現用予備方式では、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号または論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号のいずれかは論理“０”で固定されている。従って、オア回路３１４0は、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号または論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号のうち、有効なパケット信号を選択する機能を果たしている。
【００８４】
同様に、切替回路（＃１）３１０1においては、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号と光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号とのオアがオア回路３１２1にて演算されて、その演算結果であるＩＰパケット信号が論理処理部（＃１）２００1に出力される。
【００８５】
しかし、現用予備方式では、上述のように、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号または光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号のいずれかは論理“０”で固定されている。従って、オア回路３１２1は、光電気変換回路（＃０）３２０0からのＩＰパケット信号または光電気変換回路（＃１）３２０1からのＩＰパケット信号のうち、有効なパケット信号を選択する機能を果たしている。
【００８６】
また、切替回路（＃１）３１０1においては、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号と論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号とのオアがオア回路３１４0にて演算されて、その演算結果であるＩＰパケット信号が光電気変換回路（＃１）３２０1に出力される。
【００８７】
しかし、現用予備方式では、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号または論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号のいずれかは論理“０”で固定されている。従って、オア回路３１４1は、論理処理部（＃０）２００0からのＩＰパケット信号または論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケット信号のうち、有効なパケット信号を選択する機能を果たしている。
【００８８】
光電気変換回路（＃０）３２０0または光電気変換回路（＃１）３２０1のいずれか一方からのＩＰパケットは、論理処理部（＃０）２００0および論理処理部（＃１）２００1の双方に渡される。また、論理処理部（＃０）２００0または論理処理部（＃１）２００1のいずれか一方からのＩＰパケットは、光電気変換回路（＃０）３２０0および光電気変換回路（＃１）３２０1の双方に渡される。このため、１本の光ファイバ伝送路が論理処理部（＃０）２００0または論理処理部（＃１）２００1のどちらに接続されていても、１本の光ファイバ伝送路からのＩＰパケットは２つの論理処理部（＃０）２００0および論理処理部（＃１）２００1の双方に渡されることになり、また、２つの論理処理部（＃０）２００0および論理処理部（＃１）２００1からのＩＰパケットはいずれも光ファイバ伝送路に渡されることになる。
・レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1とカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの動作
図２、図３および図７を参照して、本レイヤ２スイッチ切替回路が現用予備方式として適用される場合における、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０，＃１）２１０0，２１０1とカード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの動作について説明する。ここでは、説明を簡略化するために、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cの動作のうち、カード（＃Ａ，＃Ｂ）１００A，１００Bの動作についてのみ説明する。
【００８９】
この場合、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のうち、一方がＡＣＴ（運用状態）で、他方がＳＴＢＹ（待機状態）になっている。また、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1の信号は、一方がアクティブで、他方がインアクティブとなっている。
【００９０】
以下、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が運用状態で、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が待機状態から、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に障害が発生する等により、現用予備の切替を行う場合の動作について説明する。なお、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1、カード（＃Ａ）１００A、およびカード（＃Ｂ）１００Bの送信条件は両現用方式と同じとする。
【００９１】
ここで、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が運用状態でレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が待機状態から、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が待機状態でレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が運用状態に切替えられる場合の動作について、図７のタイミングチャートに沿って説明する。
【００９２】
時刻Ｔ１以前においては、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0がＡＣＴ（運用状態）で、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1がＳＴＢ（待機状態）である。そのため、状態信号送出部２１３0は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0にアクティブの信号を送出し、状態信号送出部２１３1は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1にインアクティブの信号を送出している。また、バッファ状態信号送出部２１４0は、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0に、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0に滞留ＩＰパケットがあることを示す信号を送出している。また、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００Bの各々のカード制御部１０１は、共に、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0へＩＰパケットを送信中である。また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0のスイッチ制御部２１１0は、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００Bのうち該当するカードへＩＰパケットを送信中である。また、レイヤ１スイッチ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、待機状態であるため、ＩＰパケットの送信を停止している。
【００９３】
時刻Ｔ１において、ユーザ操作により閉塞状態に設定されると、スイッチ管理回路（＃０）２２０0からの待機状態信号がレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に入力され、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の状態信号送出部２１３0は、ただちに信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0の信号をインアクティブにする。
【００９４】
時刻Ｔ１〜Ｔ２の間においては、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００Bの各々のカード制御部１０１は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0の信号がインアクティブになったことを受けて、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1を監視する。信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1の信号はアクティブであるため、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００Bの各々のカード制御部１０１は、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1にＩＰパケットを送信する。
【００９５】
レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0のスイッチ制御部２１１0は、内部バッファ２１２0に滞留したＩＰパケットの送信を継続し、滞留した全てのＩＰパケットの送信を完了させる。一方、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0の信号に基づきレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が待機状態に遷移したことを検知すると、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００BからのＩＰパケットは受け付けて内部バッファ２１２1に滞留させるが、カード（＃Ａ）１００Aおよびカード（＃Ｂ）１００BへのＩＰパケットの送信は停止する。また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0を監視し、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0に滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了して内部バッファ２１２0が空（Ｅｍｐｔｙ）になるまで待つ。
【００９６】
時刻Ｔ２において、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0の内部バッファ２１２0が空（Ｅｍｐｔｙ）になると、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1のスイッチ制御部２１１1は、内部バッファ２１２1に滞留しているＩＰパケットの送信を再開する。この時点で、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0は、完全にＳＴＢＹ（待機状態）に遷移する。
【００９７】
上述のように本実施形態においては、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cが、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1を伝達される状態信号を基にレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が運用状態／待機状態のいずれであるかを監視し、監視結果に応じてＩＰパケットの送信先をレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0またはレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1に切替えている。
【００９８】
そのため、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の双方が運用状態にある両現用方式とされている場合において、一方のレイヤ２スイッチが待機状態になったとしても、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cは、ＩＰパケットの送信先を、待機状態になったレイヤ２スイッチから、運用状態を継続中のレイヤ２スイッチに自動的に切替えることができる。それにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の両運用状態から、片側のみの運用状態に切替えることができる。
【００９９】
また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の一方が運用状態にあり、他方が待機状態にある現用予備方式とされている場合において、一方の現用系のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態になったとしても、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００Cは、ＩＰパケットの送信先を、運用状態であったレイヤ２スイッチから、待機状態であったレイヤ２スイッチに自動的に切替えることができる。それにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の現用予備の切替を行うことができる。
【０１００】
以上のように、冗長構成の方式が両現用方式または現用予備方式のいずれの場合においても、従来技術のように専用装置を設けることなく、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００CのＩＰパケットの送信先を切替えることが可能となる。また、両現用方式または現用予備方式のいずれの場合においても、カード（＃Ａ〜＃Ｃ）１００A〜１００CのＩＰパケットの送信先を切替えることが可能となるため、同一構成で両現用方式または現用予備方式のいずれにも対応可能となる。
【０１０１】
また、本実施形態においては、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が、信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃０Ｂ ５０１0および信号線ＳＷ＿ＣＯＮＴ＃１Ｂ ５０１1を伝達される信号を基に相手のレイヤ２スイッチが運用状態／待機状態のいずれであるかを監視し、相手のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知すると、ＩＰパケットの送信を停止し、相手のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了してから、ＩＰパケットの送信を再開している。
【０１０２】
このように、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、相手のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知しても、相手のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了するまで待機するため、相手のレイヤ２スイッチに過去のＩＰパケットが残ることによるパケットロスが生じることを防止することができる。また、パケットロスを防止することができるため、従来技術のように切替え前のレイヤ２スイッチから切替先のレイヤ２スイッチにＩＰパケットのレプリカを常に送り込む必要がなくなり、ＩＰパケットのダブリが生じることも防止することができる。また、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0およびレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1は、相手のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留した全てのＩＰパケットの送信が完了してから、ＩＰパケットの送信を再開するため、カードへ送信したＩＰパケットの順序が入れ替わることを防止することができる。
【０１０３】
なお、本実施形態においては、方式設定スイッチ７００の実装場所は各カードから独立しているものとして説明したが、カードに実装することもできる。ただし、いずれかのカードのみに方式設定スイッチ７００を実装すると、そのカードについては他のカードと実装条件が異なることになるため、カードの製造面を考慮すると好ましくない。そこで、各カードを同一構成にすることを前提に、方式設定スイッチ７００をカードに実装する場合には、２つの方式設定スイッチ７００を論理処理部（＃０）２００0および論理処理部（＃１）２００1にそれぞれ実装し、２つの方式設定スイッチ７００の出力をワイヤードオアすることにより設定信号を１つにすることができる。この場合、２つの方式設定スイッチ７００の設定は常に同じ設定としなければならない。
【０１０４】
また、本実施形態においては、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が運用状態から待機状態に遷移した場合、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に滞留したパケットをレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0自身が各カードに配信するものとして説明したが、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が代わりに配信することもできる。この場合、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0とレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1間に専用のイーサネット回線５０３を設け、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0が運用状態から待機状態に遷移した時に、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0内の不図示の読出回路がレイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0に滞留している全てのＩＰパケットを読み出し、その全てのＩＰパケットをレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1が取得して各カードに配信する。これにより、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1の障害規模が大きく、レイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1に滞留したＩＰパケットをレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1自身で送信すること困難な状況でも、パケットロスを起こさずに、パケットを配信するレイヤ２スイッチを切替えることが可能になる。
【０１０５】
また、本実施形態においては、レイヤ２スイッチＳＷ（＃０）２１０0とレイヤ２スイッチＳＷ（＃１）２１０1間に互いに相手の内部バッファの空き状態を示す信号線ＳＷ＿ＥＭＰ＃０ ５０２0，ＳＷ＿ＥＭＰ＃１ ５０２1が設けられているが、スイッチデバイスによっては、内部バッファの空き状態を監視することができないものがある。このような場合には、内部バッファの最大容量に基づいて相手のレイヤ２スイッチの内部バッファに滞留している全てのパケットの送信が完了する最大送信時間を予め計算しておき、相手のレイヤ２スイッチが待機状態に遷移してから上記の最大送信時間が経過した時点で、内部バッファに滞留しているＩＰパケットの量とは無関係に、ＩＰパケットの送信を開始する。それにより、ＩＰパケットの順序が入れ替わるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の一実施形態によるレイヤ２スイッチ切替回路の構成として、両現用方式に適用されている状態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるレイヤ２スイッチ切替回路の構成として、現用予備方式に適用されている状態を示す図である。
【図３】図１および図２に示したレイヤ２スイッチの構成の一例を示す図である。
【図４】図１および図２に示したスイッチ管理回路の構成の一例を示す図である。
【図５】図１および図２に示した切替回路の構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態によるレイヤ２スイッチ切替回路が両現用方式に適用された場合の動作を説明するタイミングチャートである。
【図７】本発明の一実施形態によるレイヤ２スイッチ切替回路が現用予備方式に適用された場合の動作を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１０７】
１００A〜１００C カード
１０１ カード制御部
１０２，１０４ ＭＡＣ回路
１０３，１０５ ＰＨＹ回路
２００0，２００1 論理処理部
２１０0，２１０1 レイヤ２スイッチ
２１１0，２１１1 スイッチ制御部
２１２0，２１２1 内部バッファ
２１３0，２１３1 状態信号送出部
２１４0，２１４1 バッファ状態信号送出部
２２０0，２２０1 スイッチ管理回路
２３０0，２３０1 ネットワークプロセッサ
３００0，３００1 物理処理部
３１０0，３１０1 切替回路
３２０0，３２０1 光電気変換回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冗長構成の２つのレイヤ２スイッチと、前記２つのレイヤ２スイッチのいずれかを経由してＩＰパケットを互いに伝達する複数のカードとを有してなるレイヤ２スイッチ切替回路において、
前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、
自己が運用状態または待機状態のいずれであるかを示す状態信号を送出する状態信号送出部を有し、
前記複数のカードの各々は、
前記２つのレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて前記２つのレイヤ２スイッチの状態を監視し、監視結果に応じてＩＰパケットの送信先となる前記２つのレイヤ２スイッチの切替を行うカード制御部を有する、レイヤ２スイッチ切替回路。
【請求項２】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、
ＩＰパケットを一時的に格納する内部バッファと、
他方のレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて該他方のレイヤ２スイッチの状態を監視し、該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知すると、該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止し、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、該当するカードへのＩＰパケットの送信を再開するスイッチ制御部とをさらに有する、請求項１に記載のレイヤ２スイッチ切替回路。
【請求項３】
前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知して該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止している間に、前記複数のカードからＩＰパケットを受信した場合は、受信したＩＰパケットを前記内部バッファに格納しておき、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、前記内部バッファに格納したＩＰパケットの該当するカードへの送信を再開する、請求項２に記載のレイヤ２スイッチ切替回路。
【請求項４】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、
前記内部バッファがＩＰパケットを格納しているか否かを示すバッファ状態信号を送出するバッファ状態信号送出部をさらに有し、
前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチから送出されたバッファ状態信号に基づいて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断する、請求項２または３に記載のレイヤ２スイッチ切替回路。
【請求項５】
前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチの内部バッファの最大容量に基づき該他方のレイヤ２スイッチが該内部バッファに滞留している全てのパケットの送信を完了する最大送信時間を予め計算し、該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知してから前記最大送信時間が経過したか否かに応じて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断する、請求項２または３に記載のレイヤ２スイッチ切替回路。
【請求項６】
冗長構成の２つのレイヤ２スイッチと、前記２つのレイヤ２スイッチのいずれかを経由してＩＰパケットを互いに伝達する複数のカードとを具備するレイヤ２スイッチ切替回路を備える基地局装置において、
前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、
自己が運用状態または待機状態のいずれであるかを示す状態信号を送出する状態信号送出部を有し、
前記複数のカードの各々は、
前記２つのレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて前記２つのレイヤ２スイッチの状態を監視し、監視結果に応じてＩＰパケットの送信先となる前記２つのレイヤ２スイッチの切替を行うカード制御部を有する、基地局装置。
【請求項７】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、
ＩＰパケットを一時的に格納する内部バッファと、
他方のレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて該他方のレイヤ２スイッチの状態を監視し、該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知すると、該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止し、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、該当するカードへのＩＰパケットの送信を再開するスイッチ制御部とをさらに有する、請求項６に記載の基地局装置。
【請求項８】
前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知して該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止している間に、前記複数のカードからＩＰパケットを受信した場合は、受信したＩＰパケットを前記内部バッファに格納しておき、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、前記内部バッファに格納したＩＰパケットの該当するカードへの送信を再開する、請求項８に記載の基地局装置。
【請求項９】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、
前記内部バッファがＩＰパケットを格納しているか否かを示すバッファ状態信号を送出するバッファ状態信号送出部をさらに有し、
前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチから送出されたバッファ状態信号に基づいて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断する、請求項７または８に記載の基地局装置。
【請求項１０】
前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチの内部バッファの最大容量に基づき該他方のレイヤ２スイッチが該内部バッファに滞留している全てのパケットの送信を完了する最大送信時間を予め計算し、該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知してから前記最大送信時間が経過したか否かに応じて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断する、請求項７または８に記載の基地局装置。
【請求項１１】
冗長構成の２つのレイヤ２スイッチと、前記２つのレイヤ２スイッチのいずれかを経由してＩＰパケットを互いに伝達する複数のカードとを有する回路によるレイヤ２スイッチ切替方法であって、
前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、自己が運用状態または待機状態のいずれであるかを示す状態信号を送出する第１のステップと、
前記複数のカードの各々が、前記２つのレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて前記２つのレイヤ２スイッチの状態を監視し、監視結果に応じてＩＰパケットの送信先となる前記２つのレイヤ２スイッチの切替を行う第２のステップとを有する、レイヤ２スイッチ切替方法。
【請求項１２】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、他方のレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知すると、該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止し、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、該当するカードへのＩＰパケットの送信を再開する第３のステップとをさらに有する、請求項１１に記載のレイヤ２スイッチ切替方法。
【請求項１３】
前記第３のステップでは、前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知して該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止している間に、前記複数のカードからＩＰパケットを受信した場合は、受信したＩＰパケットを前記内部バッファに格納しておき、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、前記内部バッファに格納したＩＰパケットの該当するカードへの送信を再開する、請求項１２に記載のレイヤ２スイッチ切替方法。
【請求項１４】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、前記内部バッファがＩＰパケットを格納しているか否かを示すバッファ状態信号を送出するステップをさらに有し、
前記第３のステップでは、前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、他方のレイヤ２スイッチから送出されたバッファ状態信号に基づいて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断する、請求項１２または１３に記載のレイヤ２スイッチ切替方法。
【請求項１５】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、他方のレイヤ２スイッチの内部バッファの最大容量に基づき該他方のレイヤ２スイッチが該内部バッファに滞留している全てのパケットの送信を完了する最大送信時間を予め計算するステップをさらに有し、
前記第３のステップでは、前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知してから前記最大送信時間が経過したか否かに応じて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断する、請求項１２または１３に記載のレイヤ２スイッチ切替方法。
【請求項１】
冗長構成の２つのレイヤ２スイッチと、前記２つのレイヤ２スイッチのいずれかを経由してＩＰパケットを互いに伝達する複数のカードとを有してなるレイヤ２スイッチ切替回路において、
前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、
自己が運用状態または待機状態のいずれであるかを示す状態信号を送出する状態信号送出部を有し、
前記複数のカードの各々は、
前記２つのレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて前記２つのレイヤ２スイッチの状態を監視し、監視結果に応じてＩＰパケットの送信先となる前記２つのレイヤ２スイッチの切替を行うカード制御部を有する、レイヤ２スイッチ切替回路。
【請求項２】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、
ＩＰパケットを一時的に格納する内部バッファと、
他方のレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて該他方のレイヤ２スイッチの状態を監視し、該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知すると、該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止し、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、該当するカードへのＩＰパケットの送信を再開するスイッチ制御部とをさらに有する、請求項１に記載のレイヤ２スイッチ切替回路。
【請求項３】
前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知して該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止している間に、前記複数のカードからＩＰパケットを受信した場合は、受信したＩＰパケットを前記内部バッファに格納しておき、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、前記内部バッファに格納したＩＰパケットの該当するカードへの送信を再開する、請求項２に記載のレイヤ２スイッチ切替回路。
【請求項４】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、
前記内部バッファがＩＰパケットを格納しているか否かを示すバッファ状態信号を送出するバッファ状態信号送出部をさらに有し、
前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチから送出されたバッファ状態信号に基づいて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断する、請求項２または３に記載のレイヤ２スイッチ切替回路。
【請求項５】
前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチの内部バッファの最大容量に基づき該他方のレイヤ２スイッチが該内部バッファに滞留している全てのパケットの送信を完了する最大送信時間を予め計算し、該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知してから前記最大送信時間が経過したか否かに応じて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断する、請求項２または３に記載のレイヤ２スイッチ切替回路。
【請求項６】
冗長構成の２つのレイヤ２スイッチと、前記２つのレイヤ２スイッチのいずれかを経由してＩＰパケットを互いに伝達する複数のカードとを具備するレイヤ２スイッチ切替回路を備える基地局装置において、
前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、
自己が運用状態または待機状態のいずれであるかを示す状態信号を送出する状態信号送出部を有し、
前記複数のカードの各々は、
前記２つのレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて前記２つのレイヤ２スイッチの状態を監視し、監視結果に応じてＩＰパケットの送信先となる前記２つのレイヤ２スイッチの切替を行うカード制御部を有する、基地局装置。
【請求項７】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、
ＩＰパケットを一時的に格納する内部バッファと、
他方のレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて該他方のレイヤ２スイッチの状態を監視し、該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知すると、該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止し、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、該当するカードへのＩＰパケットの送信を再開するスイッチ制御部とをさらに有する、請求項６に記載の基地局装置。
【請求項８】
前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知して該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止している間に、前記複数のカードからＩＰパケットを受信した場合は、受信したＩＰパケットを前記内部バッファに格納しておき、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、前記内部バッファに格納したＩＰパケットの該当するカードへの送信を再開する、請求項８に記載の基地局装置。
【請求項９】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々は、
前記内部バッファがＩＰパケットを格納しているか否かを示すバッファ状態信号を送出するバッファ状態信号送出部をさらに有し、
前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチから送出されたバッファ状態信号に基づいて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断する、請求項７または８に記載の基地局装置。
【請求項１０】
前記スイッチ制御部は、他方のレイヤ２スイッチの内部バッファの最大容量に基づき該他方のレイヤ２スイッチが該内部バッファに滞留している全てのパケットの送信を完了する最大送信時間を予め計算し、該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知してから前記最大送信時間が経過したか否かに応じて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断する、請求項７または８に記載の基地局装置。
【請求項１１】
冗長構成の２つのレイヤ２スイッチと、前記２つのレイヤ２スイッチのいずれかを経由してＩＰパケットを互いに伝達する複数のカードとを有する回路によるレイヤ２スイッチ切替方法であって、
前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、自己が運用状態または待機状態のいずれであるかを示す状態信号を送出する第１のステップと、
前記複数のカードの各々が、前記２つのレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて前記２つのレイヤ２スイッチの状態を監視し、監視結果に応じてＩＰパケットの送信先となる前記２つのレイヤ２スイッチの切替を行う第２のステップとを有する、レイヤ２スイッチ切替方法。
【請求項１２】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、他方のレイヤ２スイッチから送出された状態信号に基づいて該他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知すると、該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止し、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、該当するカードへのＩＰパケットの送信を再開する第３のステップとをさらに有する、請求項１１に記載のレイヤ２スイッチ切替方法。
【請求項１３】
前記第３のステップでは、前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知して該当するカードへのＩＰパケットの送信を停止している間に、前記複数のカードからＩＰパケットを受信した場合は、受信したＩＰパケットを前記内部バッファに格納しておき、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了してから、前記内部バッファに格納したＩＰパケットの該当するカードへの送信を再開する、請求項１２に記載のレイヤ２スイッチ切替方法。
【請求項１４】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、前記内部バッファがＩＰパケットを格納しているか否かを示すバッファ状態信号を送出するステップをさらに有し、
前記第３のステップでは、前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、他方のレイヤ２スイッチから送出されたバッファ状態信号に基づいて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断する、請求項１２または１３に記載のレイヤ２スイッチ切替方法。
【請求項１５】
前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、他方のレイヤ２スイッチの内部バッファの最大容量に基づき該他方のレイヤ２スイッチが該内部バッファに滞留している全てのパケットの送信を完了する最大送信時間を予め計算するステップをさらに有し、
前記第３のステップでは、前記２つのレイヤ２スイッチの各々が、他方のレイヤ２スイッチが運用状態から待機状態に遷移したことを検知してから前記最大送信時間が経過したか否かに応じて、該他方のレイヤ２スイッチが内部バッファに滞留している全てのＩＰパケットの送信を完了したか否かを判断する、請求項１２または１３に記載のレイヤ２スイッチ切替方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１６５９９９（Ｐ２００６−１６５９９９Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５４３０６（Ｐ２００４−３５４３０６）
【出願日】平成１６年１２月７日（２００４．１２．７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
２．ＥＴＨＥＲＮＥＴ
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月７日（２００４．１２．７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．イーサネット
２．ＥＴＨＥＲＮＥＴ
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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