JP6138592B2 - レイヤ２スイッチコントローラ並びにレイヤ２スイッチの制御方法及び制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、ＬＡＮ（Local Area Network）などで使用されるレイヤ２スイッチコントローラ等に関する。以下、「レイヤ２スイッチ」を「Ｌ２ＳＷ（Layer 2 switch）」と略称する。

ＬＡＮで使用されている通信線の中で、１０ＢＡＳＥ−Ｔ及び１００ＢＡＳＥ−ＴＸ用のカテゴリ３、４、５の線材は、将来的な１００ＢＡＳＥ−ＶＧへの移行を見越して、８芯のツイストペアケーブルが基準化されており、コネクタとしてＲＪ４５コネクタが使用されている。実際、この８芯の中で、１番ピン及び２番ピン、３番ピン及び６番ピンを各々ペアにした４芯が基準化され通信で使用され、残りの４芯については未規定となっている。以上がＬＡＮでの標準仕様となっており、この仕様で実際にＬＡＮが構築されている。

図１１に示す住宅８０では、一階のリビング８１、二階の寝室８２、一階と二階の壁裏８３などを備えている。最近の傾向として、住宅８０では、宅内の壁裏８３にＬＡＮケーブル８４を配線し、各部屋の壁にＲＪ４５コネクタ８５，８６を配置し、ホームネットワークを構築できるようにしてある。壁内のＬＡＮケーブル８４は、最終的には、スイッチングハブ８７に接続される形で終端される。

最近のテレビ８８，８９やレコーダ９０（又はパソコン９１）は、ＬＡＮ端子を有していて、ＬＡＮに接続することでＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）機能によって映像を配信したり、外付けのハードディスクに録画したりする機能を持っている。また、これらの機器は、インターネット上から情報を入手する機能を備えているため、それらの機能を使用する場合には、ホームネットワークを光回線やＡＤＳＬ回線などを介して公衆回線に接続する必要があった。

しかしながら、一般的に壁に配置されたＲＪ４５コネクタ８５，８６は、一部屋あたり１口分しかない。そのため、テレビ８８とレコーダ９０との両方、及び、テレビ８９とパソコン９１との両方をホームネットワークに接続するには、図１２に示すように、スイッチングハブ９２，９３を用意する必要があった。これにより、次のような問題が発生していた。

（１）スイッチングハブ９２，９３を新たに購入しなければならないことは、経済的な負担、使用電力量増、ＣＯ２排出増などを招く。

（２）一般にテレビ８８とレコーダ９０と（又はテレビ８９とパソコン９１と）はセットで配置される。そのため、それらの裏側は、映像・音声・電源用ケーブルが接続されるので、煩雑になりやすい。また、たくさんの機器が隣接して配置されることは、タコ足配線となりやすいので、火災のリスクとなる。

（３）リビング８１などでは、電化製品と家具等を含めたトータルコーディネートを楽しみたいという考え方が一般的である。そのため、比較的無機質なデザイン（箱型）が多いスイッチングハブ９２，９３を目に見える場所に置きたくない、というユーザからの要望が強い。また、スイッチングハブ９２，９３は、通信をしている最中にＬＥＤを点滅させるため、常に目につく場所にあると目障りに感じる、というユーザも少なくない。これは寝室８２においても同じで、暗闇の中でＬＥＤが点滅することで、スイッチングハブ９２，９３を就寝の邪魔と感じるユーザも多い。

このような背景により、スイッチングハブ９２，９３を増設することなく、テレビ８８とレコーダ９０を（又はテレビ８９とパソコン９１を）ホームネットワークに接続することができれば、上述したような問題を解決することができる。これらの問題を解決しようとする技術が特許文献１に開示されている。

図１３は、特許文献１に開示されているＲＪ４５分岐コネクタを示す配線図である。このＲＪ４５分岐コネクタ１００は、筐体１０１と、筐体１０１の一の側面に形成された一つの開口部１０１ａと、この一の側面と対向する他の側面に形成された二つの開口部１０１ｂ，１０１ｃと、開口部１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ内にそれぞれ配された三個のＲＪ４５コネクタ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃと、ＲＪ４５コネクタ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの相互を繋ぐ八本の信号線１０３とからなる。ＲＪ４５コネクタ１０２ａに八本の信号線１０３が接続され、八本の信号線１０３が四本の信号線１０３ずつに分かれてＲＪ４５コネクタ１０２ｂ，１０２ｃに接続される。

その際、ＲＪ４５コネクタ１０２ａの１、２、３、６番ピンとＲＪ４５コネクタ１０２ｂの１、２、３、６番ピン、ＲＪ４５コネクタ１０２ａの４、５、７、８番ピンとＲＪ４５コネクタ１０２ｃの１、２、３、６番ピンとが各々対応する。つまり、ＲＪ４５コネクタ１０２ａでは全ピンが、ＲＪ４５コネクタ１０２ｂ，１０２ｃでは１、２、３、６番ピンのみが活きていることとなる。

図１４は、ＲＪ４５分岐コネクタを用いたＬＡＮの一例を示す概略図である。８芯のツイストペアケーブルである長距離ＬＡＮケーブル１０４の両端にＲＪ４５分岐コネクタ１０５，１０６が接続され、短いＬＡＮケーブル１０７ｂ，１０７ｃによりＲＪ４５分岐コネクタ１０５とスイッチングハブ１０８とが接続される。また、短いＬＡＮケーブル１０９ｂ，１０９ｃによりＲＪ４５分岐コネクタ１０６とパソコン１１０ｂ，１１０ｃとが各々接続される。

すなわち、長距離ＬＡＮケーブル１０４が中継する両側の、１、２番ピンのツイストペアを送信用（ＴＸ＋，ＴＸ−）として、３、６番ピンのツイストペアを受信用（ＲＸ＋，ＲＸ−）として使用する現在の標準仕様に従うフェーズと、長距離ＬＡＮケーブル１０４の、標準仕様では未規定の未使用配線部を含む８芯全てを使用するフェーズとを、ＲＪ４５分岐コネクタ１０５，１０６の分岐・集約作用により接続する。その結果、短いＬＡＮケーブル１０７ｂ，１０９ｂを通る信号は、長距離ＬＡＮケーブル１０４の標準配線部を通り、短いＬＡＮケーブル１０７ｃ，１０９ｃを通る信号は、長距離ＬＡＮケーブル１０４の標準仕様の未使用配線部を通ることになる。

特開２０００−３３１７５８号公報

前述したように、特許文献１においてＲＪ４５分岐コネクタが提案されている。このＲＪ４５分岐コネクタおいても２台のＬＡＮ機器信号を１本のＬＡＮケーブルに束ねることは可能であるが、図１４に示されている通り、ＬＡＮ機器側とスイッチングハブ側の両端にＲＪ４５分岐コネクタが必要となる。このため、ＬＡＮケーブルがスイッチングハブ側で２本、ＬＡＮ機器側で２本、分岐コネクタ間で１本の計５本が必要となっていた。近年の無線ＬＡＮの普及等からも想像できるようにケーブル類はできるだけ少なくしたいという課題がある。

最近の住宅、マンション等では建築時にあらかじめ壁内にケーブルを引き回し、ＲＪ４５コネクタを壁面に設置しておき、そこにＬＡＮ機器をＬＡＮケーブルによって接続し、簡単にホームネットワークを構築できるようになっている場合が多い。このとき、壁内に引き回されたＬＡＮケーブルは、スイッチングハブ等で終端される。このスイッチングハブは、通常あまり目につかない場所、例えば配電盤の横、押し入れの隅、屋根裏などに設置されることが多い。このような場所は、もともとケーブルの付け替えを考慮していないことにより、ＲＪ４５分岐コネクタやケーブルを接続するためのエリアが確保されてないので、作業がやり難いという問題があった。無理をすればこれらを接続することが可能であっても、やはり見栄えが悪くなる、意図せずケーブルを引っ掻いて破損させてしまう、という問題があった。

そこで、本発明の目的は、スイッチングハブ側で使用するＲＪ４５分岐コネクタを不要にすることが可能なＬ２ＳＷコントローラ等を提供することにある。

本発明に係るＬ２ＳＷコントローラは、
八のピンを有する一以上のＲＪ４５コネクタと二以上の物理層との間に設けられ、入力した制御信号に従って、前記八のピンを四のピンずつ第一群及び第二群に分け、これらの第一群及び第二群のピンを前記二以上の物理層のいずれかに接続するスイッチ部と、
前記第一群及び第二群のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンを一の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力し、前記第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンをそれぞれ異なる二の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する制御部と、
を備える。

本発明に係るＬ２ＳＷの制御方法は、
八のピンを有する一以上のＲＪ４５コネクタと二以上の物理層との間に設けられ、入力した制御信号に従って、前記八のピンを四のピンずつ第一群及び第二群に分け、これらの第一群及び第二群のピンを前記二以上の物理層のいずれかに接続するスイッチ部に対して、
前記第一群及び第二群のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンを一の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力し、
前記第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンをそれぞれ異なる二の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する。

本発明に係るＬ２ＳＷの制御プログラムは、
八のピンを有する一以上のＲＪ４５コネクタと二以上の物理層との間に設けられ、入力した制御信号に従って、前記八のピンを四のピンずつ第一群及び第二群に分け、これらの第一群及び第二群のピンを前記二以上の物理層のいずれかに接続するスイッチ部に対して、
前記第一群及び第二群のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンを一の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する機能と、
前記第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンをそれぞれ異なる二の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する機能と、
をコンピュータに実現するためのものである。

本発明によれば、二つのＬＡＮ機器がＲＪ４５分岐コネクタを介してＬ２ＳＷコントローラ側の一つのＲＪ４５コネクタに接続された場合でも、ＲＪ４５コネクタと物理層とのピンの接続を切り換えることにより、二つのＬＡＮ機器に対応させて一つのＲＪ４５コネクタのピンを二つの物理層へ接続できるので、Ｌ２ＳＷコントローラ側のＲＪ４５分岐コネクタを不要にできる。

実施形態１のＬ２ＳＷコントローラを示すブロック図である。 実施形態１のＬ２ＳＷコントローラの動作を示す結線図（その１）である。 実施形態１のＬ２ＳＷコントローラの動作を示す結線図（その２）である。 実施形態１のＬ２ＳＷコントローラの動作を示す結線図（その３）である。 実施形態１のＬ２ＳＷコントローラの動作を示す結線図（その４）である。 実施形態１のＬ２ＳＷコントローラの動作を示すフロー図（その１）である。 実施形態１のＬ２ＳＷコントローラの動作を示すフロー図（その２）である。 実施形態１のＬ２ＳＷコントローラの効果を示す概略図である。 実施形態２のＬ２ＳＷコントローラの動作を示す結線図である。 実施形態３のＬ２ＳＷコントローラを示すブロック図である。 本発明の背景技術を示す概略図（その１）である。 本発明の背景技術を示す概略図（その２）である。 特許文献１に開示されているＲＪ４５分岐コネクタを示す配線図である。 図１３のＲＪ４５分岐コネクタを用いたＬＡＮの一例を示す概略図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。

本実施形態１において、「スイッチャ」及び「プロセッサ」は特許請求の範囲に記載の「スイッチ部」及び「制御部」の一例である。以下、「物理層」を「ＰＨＹ（physical）」、「ＭＡＣ（Media Access Control）層」を「ＭＡＣ」と略称する。

図１に示すように、Ｌ２ＳＷコントローラ１０は、スイッチャ１１とプロセッサ１２とを備える。スイッチャ１１は、八のピンを有するＲＪ４５コネクタ２１，２２とＰＨＹ１，ＰＨＹ２との間に設けられ、入力した制御信号Ｃ１に従って、八のピンを四のピンずつ第一群及び第二群に分け、これらの第一群及び第二群のピンをＰＨＹ１，ＰＨＹ２のいずれかに接続する。初期状態として、ＲＪ４５コネクタ２１とＰＨＹ１とは一対一に対応して設けられ、ＲＪ４５コネクタ２２とＰＨＹ２とは一対一に対応して設けられている。一群のピンは１番ピン、２番ピン、３番ピン及び６番ピンからなり、二群のピンは４番ピン、５番ピン、７番ピン及び８番ピンからなる。スイッチャ１１は、例えばＣＭＯＳアナログスイッチからなる。プロセッサ１２は、メモリ及び入出力インタフェースを内蔵したコンピュータとして機能する。なお、スイッチャ１１は、Ｌ２ＳＷコントローラ１０内に設けずに、ＩＣ化してＬ２ＳＷコントローラ１０外に設けてもよい。

プロセッサ１２は、第一群及び第二群のピンを使用するＬＡＮ機器がＲＪ４５コネクタ２１に接続された場合に、第一群及び第二群のピンをＰＨＹ１に接続するようにスイッチャ１１へ制御信号Ｃ１を出力し（図６ステップＳ０１〜Ｓ０３）、第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器がＲＪ４５コネクタ２１に接続された場合に、第一群及び第二群のピンをそれぞれＰＨＹ１，ＰＨＹ２に分けて接続するようにスイッチャ１１へ制御信号Ｃ１を出力する（図６ステップＳ０４〜図７ステップＳ１３）。

また、プロセッサ１２は、第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器がＲＪ４５コネクタ２１に接続された場合に、第一群及び第二群のピンをそれぞれＰＨＹ１，ＰＨＹ２に接続するようにスイッチャ１１へ制御信号Ｃ１を出力する際に、ＰＨＹ２に既にピンが接続されているときは、この制御信号Ｃ１を出力しない（図６ステップＳ０４，Ｓ０５）。

詳しく言えば、第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器がＲＪ４５コネクタ２１に接続された場合に、第一群及び第二群のピンをそれぞれＰＨＹ１，ＰＨＹ２に接続するようにスイッチャ１１へ出力される制御信号Ｃ１は、第一群及び第二群の一方のピンをＲＪ４５コネクタ２１に対応するＰＨＹ１に接続するとともに、第一群及び第二群の他方のピンをＲＪ４５コネクタ２１に対応しないＰＨＹ２に接続する状態と接続しない状態とに交互に切り換えるようにスイッチャ１１へ出力される制御信号Ｃ１である（図７ステップＳ０６〜Ｓ１３）。

より詳しく言えば、第一群及び第二群の一方のピンをＲＪ４５コネクタ２１に対応するＰＨＹ１に接続するとともに、第一群及び第二群の他方のピンをＲＪ４５コネクタ２１に対応しないＰＨＹ２に接続する状態と接続しない状態とに交互に切り換えるようにスイッチャ１１へ出力される制御信号Ｃ１は、ＲＪ４５コネクタ２１の第一群及び第二群の一方のピンをＰＨＹ１に接続するとともに、ＲＪ４５コネクタ２１の第一群及び第二群の他方のピンをＰＨＹ２に接続する状態と接続しない状態とに交互に切り換え（図７ステップＳ０６〜Ｓ１３）、ＲＪ４５コネクタ２１に更にＬＡＮ機器が接続されるとＲＪ４５コネクタ２１の第一群及び第二群の他方のピンをＰＨＹ２に接続する状態に固定し（図７ステップＳ１１〜Ｓ１３）、ＲＪ４５コネクタ２２にＬＡＮ機器が接続されるとＲＪ４５コネクタ２１の第一群及び第二群の他方のピンをＰＨＹ２に接続しない状態に固定する（図７ステップＳ０７〜Ｓ０９）ようにスイッチャ１１へ出力される制御信号Ｃ１である。

本実施形態１のＬ２ＳＷの制御方法は、Ｌ２ＳＷコントローラ１０の動作方法を発明として捉えたものである。本実施形態１のＬ２ＳＷの制御プログラムは、Ｌ２ＳＷコントローラ１０の各機能をプロセッサ１２に実現させるためのものである。本プログラムは、非一時的な記録媒体（non-transitory storage medium）、例えば光ディスク、半導体メモリなどに記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。

本実施形態１によれば、二つのＬＡＮ機器がＲＪ４５分岐コネクタを介してＬ２ＳＷコントローラ１０側の例えばＲＪ４５コネクタ２１に接続された場合でも、ＲＪ４５コネクタ２１とＰＨＹ１，ＰＨＹ２とのピンの接続を切り換えることにより、二つのＬＡＮ機器に対応させてＲＪ４５コネクタ２１のピンをＰＨＹ１，ＰＨＹ２へ接続できるので、Ｌ２ＳＷコントローラ１０側のＲＪ４５分岐コネクタを不要にできる。

以下、本実施形態１について更に具体的に詳しく説明する。

本実施形態１では、説明を簡単にするために、図１に示すように２ポートのＬ２ＳＷコントローラ１０を採り上げる。ＲＪ４５コネクタ２１からの作動信号は、１番ピン及び２番ピン、３番ピン及び６番ピン、４番ピン及び５番ピン、７番ピン及び８番ピンで、それぞれ一対となる。ＲＪ４５コネクタ２２についても同様である。ＲＪ４５コネクタ２１，２２からの作動信号は、初期状態ではそれぞれＰＨＹ１，ＰＨＹ２に対応している。ＰＨＹ１とＭＡＣ１とは一対一で接続され、ＰＨＹ２とＭＡＣ２とは一対一で接続され、これらはプロセッサ１２によって制御される。スイッチャ１１は、制御信号Ｃ１によってプロセッサ１２と接続されている。スイッチャ１１の機能は、プロセッサ１２の命令に従って、Ｐｏｒｔ１，２とＰＨＹ１，２とを自由な組み合わせで接続させることである。Ｐｏｒｔ１はＲＪ４５コネクタ２１のポートであり、Ｐｏｒｔ２はＲＪ４５コネクタ２２のポートである。

図２に、通常時におけるスイッチャ１１内部の結線状態を示す。通常時とは、ＲＪ４５コネクタ２１，２２に何もケーブルが接続されていない状態、すなわちシステム起動直後である。この通常時に、Ｐｏｒｔ１からの作動信号８線はＰＨＹ１と一対一で接続されている。つまり、ＲＪ４５コネクタ２１とＰＨＹ１とは、同じ番号のピン同士が接続される。同様に、Ｐｏｒｔ２もＰＨＹ２と一対一で接続される。この状態を基本にして各条件における動作を説明する。

<1>Ｐｏｒｔ１に１ＧｂｐｓのＬＡＮ機器が接続された場合
前述したとおり、最初は図２の結線状態のまま、プロセッサ１２と接続されたＬＡＮ機器との間でオートネゴシエーションが行われる。その結果、１Ｇｂｐｓと判断したプロセッサ１２は、図２の結線を維持する。１Ｇｂｐｓの場合、ＲＪ４５コネクタ２１の８線全てを使用するからである。このときスイッチャ１１は動作しない。

<2>Ｐｏｒｔ１に１００ＭｂｐｓのＬＡＮ機器が接続された場合
同様に最初は図２の結線のままである。この状態において、プロセッサ１２と接続されたＬＡＮ機器との間でオートネゴシエーションが行われる。その結果、１００Ｍｂｐｓと判断したプロセッサ１２は、スイッチャ１１に対して図３の結線に変更をするように指示を送る。１００Ｍｂｐｓの信号は１番ピン及び２番ピン並びに３番ピン及び６番ピンの四本のみを使用するため、スイッチャ１１内部は図３の結線がされていれば良い。つまり、Ｐｏｒｔ１の４番ピン及び５番ピン並びに７番ピン及び８番ピンは、ＰＨＹ１に接続しなくてもよいので、図４に示すようにＰＨＹ２の１番ピン及び２番ピン並びに３番ピン及び６番ピンに接続することが可能となる。しかし、このように接続してしまうとＰｏｒｔ２のＲＪ４５コネクタ２２からＬＡＮ機器が接続できなくなってしまうため、プロセッサ１２は、スイッチャ１１に対して時分割で図３と図４の結線を切り替える制御を行い、Ｐｏｒｔ１側及びＰｏｒｔ２側のどちらからでもＬＡＮ機器が接続できるよう備える。

<3>Ｐｏｒｔ１が図３の結線になった場合
Ｐｏｒｔ２とＰＨＹ２は１対１で接続されているため、通常の動作と変わらない。Ｐｏｒｔ２にＬＡＮ機器を接続した場合、オートネゴシエーションによってリンクスピードを決定するため、そのＬＡＮ機器は１Ｇｂｐｓ及び１００Ｍｂｐｓのどちらにも対応できる。

<4>Ｐｏｒｔ１が図４の結線になった場合
ここで、仮にＰｏｒｔ１のＲＪ４５コネクタ２１に、１００Ｍｂｐｓの機器が直接接続された場合について考える。この場合は、<2>で説明したように、Ｐｏｒｔ１とＰＨＹ１が接続される。図４の結線になっても、Ｐｏｒｔ１の４番ピン及び５番ピン並びに７番ピン及び８番ピンを、ＰＨＹ２の１番ピン及び２番ピン並びに３番ピン及び６番ピンに接続したままにする必要はない。よって、スイッチャ１１は、Ｐｏｒｔ２にＬＡＮ機器が接続されるまで、図３と図４の切り替えを行うことになる。

次に、図５を用いて、Ｐｏｒｔ１のＲＪ４５コネクタ２１にＲＪ４５分岐コネクタ２３を接続した場合の動作について説明する。ＲＪ４５分岐コネクタ２３は、８線を４線と４線に分けてしまうため、接続するＬＡＮ機器３１が１Ｇｂｐｓに対応していたとしても、１００Ｍｂｐｓでしか接続できない。通常のＬＡＮコントローラは、ＬＡＮ機器が１Ｇｂｐｓに対応していたとしてもケーブルが４線の場合には、自動でリンクダウンさせて１００Ｍｂｐｓで接続する機能を有している。この機能によって、１Ｇｂｐｓに対応したＬＡＮ機器３１がＲＪ４５分岐コネクタ２３に接続された場合でも、ＬＡＮ機器３１は１００Ｍｂｐｓ（４線）でＰＨＹ１に接続されることになる。仮にＬＡＮ機器３１が１００Ｍｂｐｓに対応した機器であれば、通常のオートネゴシエーションによって１００Ｍｂｐｓで接続される。

続いて、ＲＪ４５分岐コネクタ２３に更にＬＡＮ機器３２が接続された場合について考える。この場合も、ＬＡＮ機器３１が接続された場合と同じ理屈で、ＬＡＮ機器３２が１Ｇｂｐｓに対応していようが１００Ｍｂｐｓに対応していようが１００Ｍｂｐｓで接続される。ただし、ＬＡＮ機器３２は、Ｐｏｒｔ１の４番ピン及び５番ピン並びに７番ピン及び８番ピン経由で、ＰＨＹ２の１番ピン及び２番ピン並びに３番ピン及び６番ピンに接続されるという点で、ＬＡＮ機器３１と異なる。

以上の説明では、Ｐｏｒｔ１側にＬＡＮ機器やＲＪ４５分岐コネクタを接続する場合を採り上げたが、Ｐｏｒｔ２側にＬＡＮ機器やＲＪ４５分岐コネクタを接続する場合も同様である。また、２ポート以上のＬ２ＳＷコントローラを使用した場合においても、プロセッサがリンクアップしていないポートを検出して、そのＰｏｒｔとＰＨＹを接続するような指示を出すことにより、同様な動作が可能である。よって、接続順やポート数によって本実施形態１を限定するものではない。

次に、前述した動作において、実際にプロセッサ１２がどのようなフローで制御しているのかを、図６及び図７のフロー図を用いて説明する。ここでもＰｏｒｔ１の制御として説明するが、Ｐｏｒｔ２においても同様なフローで制御される。

まず、プロセッサ１２は「ＰＨＹ１接続検出」を行う（ステップＳ０１）。接続が検出された場合（Ｙｅｓ）、次に「１Ｇｂｐｓ ｏｒ １００Ｍｂｐｓ」の判定をする（ステップＳ０２）。１Ｇｂｐｓと判定された場合、図２で示した結線を保持したまま接続を完了させる（ステップＳ０３）。１００Ｍｂｐｓと判定された場合、ＰＨＹ２が既に接続状態にあるか否かの確認をするために「ＰＨＹ２リンク状態」の確認を行う（ステップＳ０４）。ここで既にリンクアップ（ＵＰ）しているのであれば、Ｐｏｒｔ２の接続状態を保持し接続完了とする（ステップＳ０５）。

ＰＨＹ２がリンクダウン（ＤＯＷＮ）しているのであれば、プロセッサ１２はスイッチャ１１に対して図３のような結線になるように指示を送る（ステップＳ０６）。図３の結線になった状態で「ＰＨＹ２接続検出」を行い（ステップＳ０７）、接続が検出（Ｙｅｓ）されればスイッチャ１１の切り替え動作をストップし（ステップＳ０８）、Ｐｏｒｔ２の接続を完了させる（ステップＳ０９）。このとき、リンクスピードはＰｏｒｔ２に接続されたデバイスとのオートネゴシエーションによって決定されたスピードとなる。

ＰＨＹ２の接続が検出されない場合（Ｎｏ）、プロセッサ１２はスイッチャ１１を図４の結線に切り替え（ステップＳ１０）、「ＰＨＹ２接続検出」を行う（ステップＳ１１）。接続が検出できればスイッチャ１１の切り替え動作をストップさせ（ステップＳ１２）、Ｐｏｒｔ１の接続を完了させる（ステップＳ１３）。

接続が検出できなければ、図３の結線に切り替えて（ステップＳ０６）、先の動作を繰り返す。このとき、図３と図４の結線を切り替える動作は、ＰＨＹ２が接続を検出するまで（ステップＳ０７）、時分割で繰り返すことになる。

次に、本実施形態１のＬ２ＳＷコントローラ１０を使用したスイッチングハブ４０における効果について、図８を用いて説明する。

Ｌ２ＳＷコントローラ１０を使用したスイッチングハブ４０が、壁裏８３のＬＡＮケーブル８４を終端しているとする。リビング８１に配置されたテレビ８８及びレコーダ９０は、ＲＪ４５分岐コネクタ４１及びＲＪ４５コネクタ８５を介して、スイッチングハブ４０に接続されている。同様に、寝室８２に配置されたテレビ８９及びパソコン９１は、ＲＪ４５分岐コネクタ４２及びＲＪ４５コネクタ８６を介して、スイッチングハブ４０に接続されている。

スイッチングハブ４０によれば、壁裏８３に配線されたＬＡＮケーブル８４がＲＪ４５コネクタ８５，８６に対してそれぞれ１本で良いし、スイッチングハブ４０の手前でＲＪ４５分岐コネクタを接続する必要がないのでケーブル数を減らす効果がある。また、図１２に示す各部屋に配置したスイッチングハブ９２，９３も不要になり、ＲＪ４５分岐コネクタ４１，４２を使用すればそれぞれ２台のＬＡＮ機器を接続することが可能になるという効果がある。

より具体的に言えば、図１４の例では、ＬＡＮ機器側の一個のＲＪ４５分岐コネクタ１０６に対して、一本の長距離ＬＡＮケーブル１０４、スイッチングハブ１０８側の一個のＲＪ４５分岐コネクタ１０５、二本のＬＡＮケーブル１０７ｂ，１０７ｃ、スイッチングハブ１０８側の二個のＲＪ４５コネクタが必要である。これに対し、図８の例では、ＬＡＮ機器側の一個のＲＪ４５分岐コネクタ４１に対して、一本のＬＡＮケーブル８４、スイッチングハブ１０８側の一個のＲＪ４５コネクタでよい。すなわち、図８の例では、図１４の例におけるスイッチングハブ１０８側の一個のＲＪ４５分岐コネクタ１０５、二本のＬＡＮケーブル１０７ｂ，１０７ｃ、スイッチングハブ１０８側の一個のＲＪ４５コネクタが不要になる。

次に、実施形態２のＬ２ＳＷコントローラについて、図９を用いて説明する。

本実施形態２では、一つのＰｏｒｔ１に対して、二つのＰＨＹ１，ＰＨＹ２を割り当てる。つまり、ＰＨＹ２をＰｏｒｔ１とＰｏｒｔ２との兼用としない。通常は、Ｐｏｒｔ１とＰＨＹ１が一対一で接続されている。Ｐｏｒｔ１に１ＧｂｐｓのＬＡＮ機器が接続された場合には、そのまま１対１の接続を保持する。一方、Ｐｏｒｔ１に１００ＭｂｐｓのＬＡＮ機器が接続された場合には、実施形態１で説明したようなＰＨＹ１とＰＨＹ２を切り替える動作を行う。

次に、実施形態３のＬ２ＳＷコントローラについて、図１０を用いて説明する。

本実施形態３のＬ２ＳＷコントローラ５０は、ＲＪ４５コネクタ２１，２２に設けられ、入力した表示信号Ｃ２，Ｃ３に従ってＲＪ４５コネクタ２１，２２が使用中であることを表示する表示部としての発光ダイオード５１，５２を、更に備えている。プロセッサ５３は、例えばＰＨＹ２に対応しないＲＪ４５コネクタ２１のピンがＰＨＹ２に接続された場合（図５）に、ＰＨＹ２に対応するＲＪ４５コネクタ２２に設けられた発光ダイオード５２へ表示信号Ｃ３を出力する。図５に示す状態では、Ｐｏｒｔ２からはＬＡＮ機器を接続できなくなるため、発光ダイオード５２によってＲＪ４５コネクタ２２の接続可否を表示する。

次に、本発明について総括する。

本発明の特徴は、スイッチャ機能、プロセッサによるスイッチャの制御フロー、ＲＪ４５コネクタの使用有無を知らせる機能（発光ダイオード等）などにある。そして、本発明は、特許文献１において、スイッチングハブ側に必要であったＲＪ４５分岐コネクタの機能を、スイッチングハブ側に取り込むことで、スイッチングハブ側のＲＪ４５分岐コネクタを不要にする。

本発明では、特許文献１で提案されているＲＪ４５分岐コネクタのように、ＲＪ４５信号の８線を４線と４線に分岐させることによって、二台のＬＡＮ機器をスイッチングハブの１Ｐｏｒｔに接続できる仕組みを持つことを特徴とする。特許文献１では分岐コネクタがＬＡＮ機器側とスイッチングハブ側の両サイドに必要であったところを、本発明のＬ２ＳＷコントローラ内に、この分岐機能を持たせることによって、スイッチングハブ側にはＲＪ４５分岐コネクタが不要となるので、接続されるケーブル数が削減される。

以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。

上記の実施形態の一部又は全部は以下の付記のようにも記載され得るが、本発明は以下の構成に限定されるものではない。

［付記１］八のピンを有する一以上のＲＪ４５コネクタと二以上の物理層との間に設けられ、入力した制御信号に従って、前記八のピンを四のピンずつ第一群及び第二群に分け、これらの第一群及び第二群のピンを前記二以上の物理層のいずれかに接続するスイッチ部と、
前記第一群及び第二群のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンを一の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力し、前記第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンをそれぞれ異なる二の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する制御部と、
を備えたＬ２ＳＷコントローラ。

［付記２］前記制御部は、前記第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンをそれぞれ異なる二の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する際に、前記二の物理層には既に前記ピンが接続された前記物理層を含めない、
付記１記載のＬ２ＳＷコントローラ。

［付記３］前記第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンをそれぞれ異なる二の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ出力される前記制御信号は、
前記ＲＪ４５コネクタと前記物理層とが初期状態として一対一に対応して設けられているとき、
前記第一群及び第二群の一方のピンを当該ＲＪ４５コネクタに対応する前記物理層に接続するとともに、前記第一群及び第二群の他方のピンを当該ＲＪ４５コネクタに対応しない前記物理層に接続する状態と接続しない状態とに交互に切り換えるように前記スイッチ部へ出力される制御信号である、
付記１又は２記載のＬ２ＳＷコントローラ。

［付記４］前記第一群及び第二群の一方のピンを当該ＲＪ４５コネクタに対応する前記物理層に接続するとともに、前記第一群及び第二群の他方のピンを当該ＲＪ４５コネクタに対応しない前記物理層に接続する状態と接続しない状態とに交互に切り換えるように前記スイッチ部へ出力される制御信号は、
第一の前記ＲＪ４５コネクタと第一の前記物理層とが初期状態として一対一に対応して設けられ、第二の前記ＲＪ４５コネクタと第二の前記物理層とが初期状態として一対一に対応して設けられているとき、
前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の一方のピンを第一の前記物理層に接続するとともに、前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の他方のピンを前記第二の物理層に接続する状態と接続しない状態とに交互に切り換えるように前記スイッチ部へ出力される制御信号である、
付記３記載のＬ２ＳＷコントローラ。

［付記５］前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の一方のピンを第一の前記物理層に接続するとともに、前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の他方のピンを前記第二の物理層に接続する状態と接続しない状態とに交互に切り換えるように前記スイッチ部へ出力される制御信号は、
前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の一方のピンを第一の前記物理層に接続するとともに、前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の他方のピンを前記第二の物理層に接続する状態と接続しない状態とに交互に切り換え、前記第一のＲＪ４５コネクタに更にＬＡＮ機器が接続されると前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の他方のピンを前記第二の物理層に接続する状態に固定し、前記第二のＲＪ４５コネクタにＬＡＮ機器が接続されると前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の他方のピンを前記第二の物理層に接続しない状態に固定するように前記スイッチ部へ出力される制御信号である、
付記４記載のＬ２ＳＷコントローラ。

［付記６］前記ＲＪ４５コネクタに設けられ、入力した表示信号に従って当該ＲＪ４５コネクタが使用中であることを表示する表示部を更に備え、
前記ＲＪ４５コネクタと前記物理層とが初期状態として一対一に対応して設けられているとき、
前記制御部は、ある前記物理層に当該物理層に対応しない前記ＲＪ４５コネクタのピンが接続された場合に、当該物理層に対応する前記ＲＪ４５コネクタに設けられた前記表示部へ前記表示信号を出力する、
付記１乃至５のいずれか一つに記載のＬ２ＳＷコントローラ。

［付記７］前記一群のピンは１番ピン、２番ピン、３番ピン及び６番ピンからなり、
前記二群のピンは４番ピン、５番ピン、７番ピン及び８番ピンからなる、
付記１乃至６のいずれか一つに記載のＬ２ＳＷコントローラ。

［付記８］八のピンを有する一以上のＲＪ４５コネクタと二以上の物理層との間に設けられ、入力した制御信号に従って、前記八のピンを四のピンずつ第一群及び第二群に分け、これらの第一群及び第二群のピンを前記二以上の物理層のいずれかに接続するスイッチ部に対して、
前記第一群及び第二群のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンを一の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力し、
前記第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンをそれぞれ異なる二の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する、
Ｌ２ＳＷの制御方法。

［付記９］八のピンを有する一以上のＲＪ４５コネクタと二以上の物理層との間に設けられ、入力した制御信号に従って、前記八のピンを四のピンずつ第一群及び第二群に分け、これらの第一群及び第二群のピンを前記二以上の物理層のいずれかに接続するスイッチ部に対して、
前記第一群及び第二群のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンを一の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する機能と、
前記第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンをそれぞれ異なる二の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する機能と、
をコンピュータに実現するためのＬ２ＳＷの制御プログラム。

本発明は、Ｌ２ＳＷコントローラを使用した製品全般、例えばスイッチングハブ、ホームゲートウエイ装置、無線ＬＡＮルータなどに利用可能である。

１０，５０ Ｌ２ＳＷコントローラ
１１ スイッチャ（スイッチ部）
１２，５３ プロセッサ（制御部）
２１，２２ ＲＪ４５コネクタ
２３ ＲＪ４５分岐コネクタ
３１，３２ ＬＡＮ機器
４０ スイッチングハブ
４１，４２ ＲＪ４５分岐コネクタ
５１，５２ 発光ダイオード（表示部）
ＰＨＹ１，ＰＨＹ２ 物理層
ＭＡＣ１，ＭＡＣ２ ＭＡＣ層
Ｐｏｒｔ１，Ｐｏｒｔ２ ポート
Ｃ１ 制御信号
Ｃ２，Ｃ３ 表示信号

８０ 住宅
８１ リビング
８２ 寝室
８３ 壁裏
８４ ＬＡＮケーブル
８５，８６ ＲＪ４５コネクタ
８７，９２，９３ スイッチングハブ
８８，８９ テレビ
９０ レコーダ
９１ パソコン

１００，１０５，１０６ ＲＪ４５分岐コネクタ
１０１ 筐体
１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ 開口部
１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ ＲＪ４５コネクタ
１０３ 信号線
１０４ 長距離ＬＡＮケーブル
１０７ｂ，１０７ｃ，１０９ｂ，１０９ｃ ＬＡＮケーブル
１０８ スイッチングハブ
１１０ｂ，１１０ｃ パソコン

Claims (9)

1. 八のピンを有する一以上のＲＪ４５コネクタと二以上の物理層との間に設けられ、入力した制御信号に従って、前記八のピンを四のピンずつ第一群及び第二群に分け、これらの第一群及び第二群のピンを前記二以上の物理層のいずれかに接続するスイッチ部と、
   前記第一群及び第二群のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンを一の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力し、前記第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンをそれぞれ異なる二の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する制御部と、
   を備えたレイヤ２スイッチコントローラ。
2. 前記制御部は、前記第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンをそれぞれ異なる二の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する際に、前記二の物理層には既に前記ピンが接続された前記物理層を含めない、
   請求項１記載のレイヤ２スイッチコントローラ。
3. 前記第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンをそれぞれ異なる二の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ出力される前記制御信号は、
   前記ＲＪ４５コネクタと前記物理層とが初期状態として一対一に対応して設けられているとき、
   前記第一群及び第二群の一方のピンを当該ＲＪ４５コネクタに対応する前記物理層に接続するとともに、前記第一群及び第二群の他方のピンを当該ＲＪ４５コネクタに対応しない前記物理層に接続する状態と接続しない状態とに交互に切り換えるように前記スイッチ部へ出力される制御信号である、
   請求項１又は２記載のレイヤ２スイッチコントローラ。
4. 前記第一群及び第二群の一方のピンを当該ＲＪ４５コネクタに対応する前記物理層に接続するとともに、前記第一群及び第二群の他方のピンを当該ＲＪ４５コネクタに対応しない前記物理層に接続する状態と接続しない状態とに交互に切り換えるように前記スイッチ部へ出力される制御信号は、
   第一の前記ＲＪ４５コネクタと第一の前記物理層とが初期状態として一対一に対応して設けられ、第二の前記ＲＪ４５コネクタと第二の前記物理層とが初期状態として一対一に対応して設けられているとき、
   前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の一方のピンを第一の前記物理層に接続するとともに、前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の他方のピンを前記第二の物理層に接続する状態と接続しない状態とに交互に切り換えるように前記スイッチ部へ出力される制御信号である、
   請求項３記載のレイヤ２スイッチコントローラ。
5. 前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の一方のピンを第一の前記物理層に接続するとともに、前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の他方のピンを前記第二の物理層に接続する状態と接続しない状態とに交互に切り換えるように前記スイッチ部へ出力される制御信号は、
   前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の一方のピンを第一の前記物理層に接続するとともに、前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の他方のピンを前記第二の物理層に接続する状態と接続しない状態とに交互に切り換え、前記第一のＲＪ４５コネクタに更にＬＡＮ機器が接続されると前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の他方のピンを前記第二の物理層に接続する状態に固定し、前記第二のＲＪ４５コネクタにＬＡＮ機器が接続されると前記第一のＲＪ４５コネクタの前記第一群及び第二群の他方のピンを前記第二の物理層に接続しない状態に固定するように前記スイッチ部へ出力される制御信号である、
   請求項４記載のレイヤ２スイッチコントローラ。
6. 前記ＲＪ４５コネクタに設けられ、入力した表示信号に従って当該ＲＪ４５コネクタが使用中であることを表示する表示部を更に備え、
   前記ＲＪ４５コネクタと前記物理層とが初期状態として一対一に対応して設けられているとき、
   前記制御部は、ある前記物理層に当該物理層に対応しない前記ＲＪ４５コネクタのピンが接続された場合に、当該物理層に対応する前記ＲＪ４５コネクタに設けられた前記表示部へ前記表示信号を出力する、
   請求項１乃至５のいずれか一つに記載のレイヤ２スイッチコントローラ。
7. 前記一群のピンは１番ピン、２番ピン、３番ピン及び６番ピンからなり、
   前記二群のピンは４番ピン、５番ピン、７番ピン及び８番ピンからなる、
   請求項１乃至６のいずれか一つに記載のレイヤ２スイッチコントローラ。
8. 八のピンを有する一以上のＲＪ４５コネクタと二以上の物理層との間に設けられ、入力した制御信号に従って、前記八のピンを四のピンずつ第一群及び第二群に分け、これらの第一群及び第二群のピンを前記二以上の物理層のいずれかに接続するスイッチ部に対して、
   前記第一群及び第二群のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンを一の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力し、
   前記第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンをそれぞれ異なる二の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する、
   レイヤ２スイッチの制御方法。
9. 八のピンを有する一以上のＲＪ４５コネクタと二以上の物理層との間に設けられ、入力した制御信号に従って、前記八のピンを四のピンずつ第一群及び第二群に分け、これらの第一群及び第二群のピンを前記二以上の物理層のいずれかに接続するスイッチ部に対して、
   前記第一群及び第二群のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンを一の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する機能と、
   前記第一群及び第二群の一方のピンを使用するＬＡＮ機器が一の前記ＲＪ４５コネクタに接続された場合に、前記第一群及び第二群のピンをそれぞれ異なる二の前記物理層に接続するように前記スイッチ部へ前記制御信号を出力する機能と、
   をコンピュータに実現するためのレイヤ２スイッチの制御プログラム。

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