JP2923427B2 - メモリを有するatm交換装置 - Google Patents

メモリを有するatm交換装置

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JP2923427B2 JP6012058A JP1205894A JP2923427B2 JP 2923427 B2 JP2923427 B2 JP 2923427B2 JP 6012058 A JP6012058 A JP 6012058A JP 1205894 A JP1205894 A JP 1205894A JP 2923427 B2 JP2923427 B2 JP 2923427B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はディジタル交換装置に
関し、特には、ATMセルを格納するためのバッファ・
メモリ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来知られているATM交換装置は、A
TMセルのバッファ・メモリの容量が制限されているた
めに、大量のデータを、広いバンド幅で且つ低いATM
セル損失率で取り扱うことができなかった。従って、A
TMセルのバッファ・メモリの容量を増大するには、上
記従来のATM交換装置に追加のメモリ回路カードが必
要とされることとなろう。
【0003】このような従来のATM交換装置では、い
わゆるビット・スライス操作が使用されることになって
いる場合には、ATMセルの経路選択制御情報が上記交
換装置を有する複数枚の回路カード中に分散されること
となろう。従って、それらの分散された経路選択制御情
報を寄せ集めるために、それら複数枚の回路カードの間
に双方向通信リンクが必要である。このことはまた、設
備上と費用上との両方の観点から好ましくない、多数の
双方向通信リンクを必要とすることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、複数枚の回
路カード中に分散された経路選択制御情報を寄せ集める
ために、それら複数枚の回路カードの間に双方向通信リ
ンクを必要とせず、設備上と費用上との両方の観点から
好ましくない多数の双方向通信リンクを必要とすること
がないディジタル交換装置を提供することを目的とす
る。
【0005】データのATM伝送はATMセル毎のベー
スで為され、各ATMセルには固定長のパケットを搬送
するために、所定のバイト数が包含されている。従っ
て、上記ATMの情況では「セル」及び「パケット」な
る用語は互いに取り替え可能に使用される。
【0006】
【課題を解決するための手段】バッファ・メモリの容量
に関する従来のATM交換装置の問題は、本発明の原理
に従い、1枚の主回路カードと複数枚のいわゆる従回路
カードとを有する複数枚の回路カードを使用し、且つ、
上記ATMセルの全経路選択制御情報が直接上記主回路
カードへ供給される内部ATMセル・フォーマットを使
用することにより、解決される。これにより、上記主回
路カードは上記ATMセルの経路選択制御情報を使用し
てその主回路カード及び上記複数枚の従回路カードの各
々のバッファ・メモリ記憶場所へのデータの書き込み及
びそれらバッファ・メモリ記憶場所からのデータの読み
出しを制御する。それら複数枚の従回路カードの制御に
は、上記主回路カードからそれら従回路カードへ制御情
報を伝達する一方向通信リンクが必要とされるだけであ
る。
【0007】
【実施例】図1はメモリによる交換装置100を概略的
に示すブロック・ダイヤグラムである。このメモリによ
る交換装置100は、本実施例では、複数個の56バイ
ト内部的ATMセル生成源ユニット、即ち、各56バイ
ト内部ATMセル生成源101-1乃至101-8を有す
る、着信インタフェース段を有する8×8規模の交換装
置である。各56バイト内部ATMセル生成源101-
1乃至101-8は、それぞれ各入力端102-1乃至1
02-8を介して標準の53バイトATMセルを搬送す
ることが可能な種類の着信ディジタル信号を供給され
る。それらの着信ディジタル信号は、そのペイロードエ
ンベロープ(payload envelope)で上記のようなATM
セルを搬送することが可能な幾つかの信号のうちの一つ
とすることができる。例えば、そのディジタル信号を、
同期ディジタル・ハイアラーキ(Synchronous Digital
Hierarchy;SDH)信号かSONET(Synchronous O
ptical NETwork)信号、または同様な信号とすることが
できよう。
【0008】本実施例では、それらATMセルが当該技
術分野で公知な種類のSTM-1・SDHディジタル信
号で搬送されているものと想定されている。なお、上記
標準の53バイトATMセルについては1992年7月
付けで出されたCCITT勧告I.361の「B-IS
DN・ATM層仕様書」に明示されており、上記STM
-1・SDHディジタル信号フォーマットについては1
988年に出されたCCITT勧告G.709の「同期
多重化構造(Synchronous Multiplexing Structure)」
に記載されている。表現を簡潔且つ明快にするため、上
記各56バイト内部ATMセル生成源101に対して単
に1個のSTM-1ディジタル信号と1個のATMセル
・ストリームとが図示されており、以下において説明さ
れる。しかし、そのようなSTM-1ディジタル信号に
よって搬送される幾つかの(例えば16個の)ATMセ
ル・ストリームを、内部処理及び交換接続のために、一
緒に複合、即ち、多重化することができることは当該技
術分野の技術者に明白であろう。入力端102を介して
供給されている着信STM-1ディジタル信号は、以下
で述べるように、56バイト内部ATMセル生成源10
1で処理され、それぞれ各バス115-1乃至115-8
及びセル・スライス・インタフェース103を介して交
換装置104へ拡張56バイトATMセルとして出力さ
れる。明示されている如く、各バス115は以下で述べ
るように、一連の30ビット・パラレル・ワードを所定
数のバンドルで供給する。
【0009】セル・スライス・インタフェース103
は、本実施例では、いわゆる「拡張ATMセルのスライ
ス」を56バイト内部ATMセル生成源101から交換
装置104へ搬送するための実配線インタフェースであ
る。この目的のため、セル・スライス・インタフェース
103は8ビット・スライスを各56バイト内部ATM
セル生成源101から従回路カード106、107及び
108中の各バッファ・メモリへ供給し、6ビット・ス
ライスを各56バイト内部ATMセル生成源101から
主回路カード105へ供給するように物理的法則に則っ
て構成されている。なお、上記6ビット・スライスに
は、上記拡張56バイトATMセルの4ビットと2個の
反復型ビットとが含有されている。従って、搬送されて
いる各拡張56バイトATMセルに対して16個の30
ビット・パラレル・ワードが、各56バイト内部ATM
セル生成源101から各バス115とセル・スライス・
インタフェース103とを介して交換装置104へ供給
される。
【0010】より特殊な例として、56バイト内部AT
Mセル生成源101-1は、各拡張56バイトATMセ
ルに対して一連の16個の30ビット・パラレル・ワー
ドをバス115-1を介して出力する。その最初の8ビ
ット(即ち第一スライス)が従回路カード106へ供給
され、上記制御バンドルと2個のタイプ・ビット(TY
PE)とを有する次の6ビット(即ち、第二スライス)
が主回路カード105へ供給され、次の8ビット(即
ち、第三スライス)が従回路カード107へ供給され、
最後の8ビット(即ち、第四スライス)が従回路カード
108へ供給される。残りの各56バイト内部ATMセ
ル生成源101は、同様な方法でそれらの一連の30ビ
ット・パラレル・ワードを各バス115とセル・スライ
ス・インタフェース103とを介して交換装置104へ
出力する。
【0011】上記で明示されているように、交換装置1
04は1個の主回路カード105と複数枚の従回路カー
ド、本実施例では各従回路カード106、107、10
8とを有している。交換装置104は、実際には、主回
路カード105がコントローラ109とバッファ・メモ
リ110とを有しているメモリによるATM交換装置で
ある。各従回路カード106、107、108にはバッ
ファ・メモリ装置が含有されている。技術の応用に於い
て物理的な制約が有るために、上記ATMセルのデータ
は、本発明に従い、該ATMセルのデータを効率的に処
理するために必要な所望のメモリ容量を持つために複数
枚のメモリ回路カードを介して「スライス」される必要
がある。上記で明示されているように、本実施例では上
記バッファ・メモリ装置は主回路カード105と各従回
路カード106、107、108との中に有る。各従回
路カード106、107、108が1個の拡張56バイ
トATMセルのうちの16バイトに対して1個のバッフ
ァ・メモリ装置を有している一方で、主回路カード10
5内のバッファ・メモリ110はその拡張56バイトA
TMセルの残る8バイトに対して1個のセル用バッファ
・メモリを持っている。従って、交換装置104のメモ
リ容量は、本実施例では、1個の拡張56バイトATM
セル分の幅である。
【0012】コントローラ109は、各従回路カード1
06、107及び108のバッファ・メモリとバッファ
・メモリ110との両方を時分割交換装置及び共有バッ
ファ装置として動作させる。このコントローラ109
は、書き込み制御信号及び読み出し制御信号だけでな
く、着信拡張56バイトATMセルを個々のATMセル
が予定されている交換装置104から所期の出力ポート
に対応している各待ち行列メモリへ書き込むためのアド
レスを供する。この目的のため、交換装置104には上
記8個の出力ポートと対応する8個の待ち行列バッファ
が含有されている。これらの待ち行列バッファは記憶場
所の連結リスト(linked-lists of memory locations)
であり、その結果、どの記憶場所もそれらを主回路カー
ド105の制御の下で何れかの出力ポートの待ち行列バ
ッファへ動的に割付けることが可能である。
【0013】従って、コントローラ109は主回路カー
ド105及び各従回路カード106乃至108のバッフ
ァ・メモリの全てに対するアドレスと書き込み制御信号
及び読み出し制御信号とを生成するように作用する。こ
のコントローラ109はその結果を上記供給された経路
選択制御信号とタイプ・ビットとを使用して得る。な
お、上記タイプ・ビットが空セルを明示している場合に
は、その空セルに対する上記書き込み制御信号は引き止
められ、その結果、その空セルはバッファ・メモリには
書き込まれなくなる。更にまた、バッファ・メモリ内に
特定の出力ポートへ出力されるべきセルが存在しない場
合は所定のフォーマットを持つセルがコントローラ10
9の制御の下でその出力ポートへ供給される。
【0014】上記拡張56バイトATMセルは、一連の
16個の28ビット・パラレル・ワードとして交換装置
104からセル・スライス・インタフェース111と各
バス116-1乃至116-8とを介して出力され、それ
ぞれ各53バイトATMセル再構成ユニット112-1
乃至112-8に再構成される。特に、複数個の8ビッ
ト・スライス(即ち、第一スライス)が、それぞれ、一
つ毎のベースで従回路カード106中のバッファ・メモ
リからセル・スライス・インタフェース111と各バス
116-1乃至116-8とを介して各53バイトATM
セル再構成ユニット112-1乃至112-8へ供給され
る。複数個の4ビット・スライス(即ち、第二スライ
ス)が、それぞれ、主回路カード105中のバッファ・
メモリ110から一つ毎のベースでセル・スライス・イ
ンタフェース111と各バス116-1乃至116-8と
を介して各53バイトATMセル再構成ユニット112
-1乃至112-8へ供給される。次の複数個の8ビット
・スライス(即ち、第三スライス)が、それぞれ、従回
路カード107中のバッファ・メモリから一つ毎のベー
スでセル・スライス・インタフェース111と各バス1
16-1乃至116-8とを介して各53バイトATMセ
ル再構成ユニット112-1乃至112-8へ供給され
る。最後の複数個の8ビット・スライス(即ち、第四ス
ライス)が、それぞれ、従回路カード108中のバッフ
ァ・メモリから一つ毎のベースでセル・スライス・イン
タフェース111と各バス116-1乃至116-8とを
介して各53バイトATMセル再構成ユニット112-
1乃至112-8へ供給される。明示されている如く、
各バス116-1乃至116-8は、1個の28ビット・
パラレル・ワードを各53バイトATMセル再構成ユニ
ット112-1乃至112-8へそれぞれ搬送する。な
お、また、セル・スライス・インタフェース111は上
述したように上記拡張56バイトATMセルのビットを
バンドルの形ちで搬送する実配線構成のインタフェース
である。
【0015】各53バイトATMセル再構成ユニット1
12は、拡張56バイトATMセルを有している上記供
給された一連の16個の28ビット・パラレル・ワード
に作用して上記標準の53バイトATMセルを再構成す
る。なおまた、本実施例では、それら標準の53バイト
ATMセルはSTM-1・SDHディジタル信号の形ち
で搬送される。STM-1・SDHディジタル信号の形
ちの出力として搬送されるべき上記再構成された標準の
各53バイトATMセルは、上記着信STM-1信号内
で搬送されている着信標準の53バイトATMセルから
上記拡張56バイトATMセルを生成するために使用さ
れている逆の動作によって抽出される。上記再構成され
た標準の53バイトATMセルを搬送する発信STM-
1信号は、それぞれ、各53バイトATMセル再構成ユ
ニット112-1乃至112-8から各出力端114-1
乃至114-8を介して出力される。
【0016】上記で明示されている如く、各56バイト
内部ATMセル生成源101は拡張56バイトATMセ
ルを生成するように作用する。この目的のため、内部5
4バイトATMセルが着信STM-1信号内で搬送され
ている着信標準の53バイトATMセルから生成され
る。このことは、その結果上記着信STM-1信号のク
ロックと等しい内部クロック速度を使用することが可能
となるために必要である。このことは、上記STM-1
信号のペイロード操作に、代表的には利用することがで
きない非標準的なペイロード・クロックを必要とするで
あろうのに対し、その一方で上記STM-1信号のクロ
ック速度は容易に利用できるので重要である。上記内部
54バイトATMセルは図2に図示されている。着信信
号のクロック速度と等しい所望の内部クロック速度を使
用することは、ATMセル内のバイト数を標準の53バ
イトから54バイトへ増大し、且つ、内部の空セルを制
御できる状態で生成して上記ATMセル・ストリーム中
へ書き込むことによって実現される。それら内部の空セ
ルは、所定の整数量の内部54バイトATMセルが所定
の期間、即ち、125マイクロ秒の間に生成するような
時点で挿入される。そのような内部54バイトATMセ
ルを生成するための一つのそのような構成が、ジー・デ
ィ・マーチン(G.D.Martin)とエイチ・ウエダ(H.Ued
a)とにより同時に出願された米国特許出願に記載され
ている。なお、上記内部54バイトATMセルの最初の
2ビットがそのATMセルが空セルであるか否かを明示
し、且つ、そのATMセルが内部操作で生成されたセル
であるか否かを明示する上記タイプ・ビットである。こ
れら2個のタイプ・ビットは、以下で明示されるよう
に、主回路カード105へ供給されるように反復されて
いる。
【0017】上記内部54バイトATMセルは、図3に
図示されているような、拡張56バイトATMセルを生
成するために使用されている。この拡張56バイトAT
Mセルは、本発明に従い、交換装置104内で上記セル
・スライス操作を大規模に促進するフォーマットに構成
されている。なお、この拡張56バイトATMセルは、
2個のタイプ・ビット(TYPE)、続いて5個の予備
ビット(RSRV)、1個の8×8規模の制御フィール
ド(8×8)、1個の16×16規模の制御フィールド
(16×16)(この制御フィールドは本発明には重要
ではない)、6個の追加の予備ビット(RESERV
E)、上記標準のATMセルを有している1個の53バ
イトATMセル、及び、4個のパリティ検査ビットP
3、P2、P1及びP0を有する20ビット・ヘッダを
包含している。この拡張56バイトATMセルは、図4
に図示されているように、一連の16個の28ビット・
パラレル・ワードに構成されている。なお、該16個の
28ビット・パラレル・ワードの最初のワードには、上
記拡張56バイトATMセル・ヘッダが含有され、第1
6ワードには4個のパリティ検査ビット位置が含有され
ている。
【0018】上記28ビット・パラレル・ワードのビッ
トは、図5に図示されているように、所定のバンドル、
即ち、バンドルA、B、C、Dに切り混ぜられている。
なお、図5では上記第一ワードに上記パリティ検査ビッ
ト位置P0、P1、P2、P3が含められているが、実
際のパリティ検査ビットは第16ワードでのみ搬送され
る。図5に図示されているように、バンドルAには各ワ
ードのビット位置1乃至7とビット位置25とが含有さ
れ、バンドルBには各ワードのビット位置8乃至10と
ビット位置26とが含有され、バンドルCには各ワード
のビット位置11乃至17とビット位置27とが含有さ
れ、バンドルDには各ワードのビット位置18乃至24
とビット位置28とが含有されている。バンドルAは各
56バイト内部ATMセル生成源101-1乃至101-
8から従回路カード106のバッファ・メモリへ供給さ
れ、上記2個のタイプ・ビットと共にバンドルBは各5
6バイト内部ATMセル生成源101-1乃至101-8
から主回路カード105へ供給され、バンドルCは各5
6バイト内部ATMセル生成源101-1乃至101-8
から従回路カード107のバッファ・メモリへ供給さ
れ、最後にバンドルDは各56バイト内部ATMセル生
成源101-1乃至101-8から従回路カード108の
バッファ・メモリへ供給される。
【0019】各56バイト内部ATMセル生成源101
-1乃至101-8からのバンドルBはその対応するセル
に対する上記経路選択制御情報を搬送するので、交換装
置104を介して交換されるべき上記全ATMセルに対
する全交換制御情報が主回路カード105内のコントロ
ーラ109へ供給され、その結果、本発明に従い、主回
路カード105内のコントローラ109からバッファ・
メモリ110及び従回路カード106、107及び10
8内の従回路カードを制御するのに、単に一方法制御通
信リンクが必要とされることが分かる。更にまた、上記
第一スライスからの上記2個のタイプ・ビットが反復さ
れ、バンドルB内の上記4ビットと共に56バイト内部
ATMセル生成源101から出力され、それによって6
ビットのバンドル、即ち、上記第二スライスが形成され
ることが注目される。この結果、56バイト内部ATM
セル生成源101から出力されているパラレル・ワード
は実際には30ビット・パラレル・ワードである。その
ような拡張ATMセルを生成するための装置が、ディ・
ドミニジャンニ(D.Dominijanni)とエム・エィ・パシ
ャン(M.A.Pashan)とにより同時に出願された米国特許
出願に記載されている。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数枚の回路カードの間に双方向通信リンクを必要とせ
ず、且つ、設備上と費用上との両方の観点から好ましく
ない多数の双方向通信リンクを必要とすることなく、複
数枚の回路カード中に分散された経路選択制御情報を集
合させるディジタル交換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を有しているメモリによるAT
M交換装置を概略的に示すブロック・ダイヤグラムであ
る。
【図2】本発明を説明するのに有益な54バイトの内部
ATMセル・フォーマットを示す図である。
【図3】同じく、本発明を説明するのに有益な拡張56
バイトの拡張内部ATMセル・フォーマットを示す図で
ある。
【図4】16個の28ビット・パラレル・ワードが一連
に構成されている図3の拡張56バイトのATMセル・
フォーマットを示す図である。
【図5】複数のバンドルを形成する際の、図4の28ビ
ット・ワードの切り混ぜビットを示す図である。
【符号の説明】
100 メモリによる交換装置 101 56バイト内部ATMセル生成源 102 入力端 103 セル・スライス・インタフェース 104 交換装置 105 主回路カード 106 従回路カード 107 従回路カード 108 従回路カード 109 コントローラ 110 バッファ・メモリ 111 セル・スライス・インタフェース 112 53バイトATMセル再構成ユニット 114 出力端 115 バス 116 バス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−220836(JP,A) 特開 平4−213255(JP,A) 特開 平2−67045(JP,A) 特開 平2−1655(JP,A) 特開 平4−151934(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04L 12/56 H04L 12/28

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メモリによる非同期伝送モード(aynchr
    onous transfer mode;ATM)交換装置において、 バッファ・メモリ・アドレス及び書き込み制御信号と読
    み出し制御信号とを生成するコントローラとバッファ・
    メモリとを有する主回路カードと、 バッファ・メモリを有する複数枚の従回路カードと、 前記バッファ・メモリ・アドレス及び書き込み制御信号
    と読み出し制御信号とを前記コントローラから前記個々
    のバッファ・メモリへ供給する、複数個の一方向通信リ
    ンクと、 各拡張ATMセルが複数個のバンドルに区画され、それ
    らバンドルのうちの所定のバンドルが、前記各拡張AT
    Mセルによって搬送されているATMセルに対する経路
    選択制御情報を搬送するように構成されている、拡張A
    TMセルの生成源と、 前記バンドルのうちの個々のバンドルを一つ毎のベース
    で前記個々の経路選択制御情報中のバッファ・メモリへ
    供給し、且つ、前記経路選択制御情報を搬送している前
    記バンドルを前記主回路カードへ供給する手段と、 を有し、 前記コントローラ及び主回路カードが、本非同期伝送モ
    ードのメモリによるATM交換装置を介して、前記拡張
    ATMセルの前記交換接続を制御するために、前記経路
    選択制御情報を使用して、前記各バッファ・メモリへ前
    記一方向通信リンクを介して供給されるべき前記バッフ
    ァ・メモリ・アドレス及び書き込み制御信号と読み出し
    制御信号とを生成することを特徴とする、メモリを有す
    るATM交換装置。
  2. 【請求項2】 前記コントローラが、前記各従回路カー
    ドの前記バッファ・メモリ及び前記主回路カードの前記
    バッファ・メモリを、時分割交換装置として動作させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記コントローラが、前記各従回路カー
    ドの前記バッファ・メモリ及び前記主回路カードの前記
    バッファ・メモリを、共有バッファ装置として動作させ
    ることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記コントローラが、前記拡張ATMセ
    ルを、複数個の所定出力ポートのうちの一つに対応して
    いる複数個の待ち行列メモリのうちの一つに書き込むこ
    とを特徴とする請求項3に記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記複数個の待ち行列メモリの各々が、
    何れか一つのメモリ・アドレスを前記コントローラの制
    御の下で前記何れかの出力ポートへ割付けることを可能
    にする記憶場所の連結リストを持つ待ち行列バッファを
    有することを特徴とする請求項4に記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記各出力ポートに、それら出力ポート
    と対応しているバッファ・メモリ中にATMセルが存在
    していないとき、所定のフォーマットを持つATMセル
    を前記コントローラの制御の下で供給することを特徴と
    する請求項4に記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記各拡張ATMセルが、2個のタイプ
    ・ビット、5個の予備(reserve)ビット、1個の8×
    8規模の制御フィールド、1個の16×16規模の制御
    フィールド、6個の追加予備ビット、1個の53バイト
    ATMセル、及び、4個のパリティ検査ビットを有する
    20ビット・ヘッダを有していることを特徴とする請求
    項1に記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記各拡張ATMセルが、一連の、各々
    が28個のビット位置を持つ16個の28ビット・ワー
    ドで構成されていることを特徴とする請求項7に記載の
    装置。
  9. 【請求項9】 前記16個の28ビット・ワードのうち
    の最初の28ビット・ワードが、1個の拡張ATMセル
    ・ヘッダを有し、 最後の28ビット・ワードが、4個のパリティ検査ビッ
    ト位置を有することを特徴とする請求項8に記載の装
    置。
  10. 【請求項10】 前記複数個のバンドルは、第一バンド
    ル(A)、第二バンドル(B)、第三バンドル(C)、
    第四バンドル(D)を有し、 前記第一バンドルは、前記各28ビット・ワードのビッ
    ト位置1乃至7とビット位置25とを有し前記第二バン
    ドルは、前記各28ビット・ワードのビット位置8乃至
    10とビット位置26とを有し前記第三バンドルは、前
    記各28ビット・ワードの各ビット位置11乃至17と
    ビット位置27とを有し前記第四バンドルは、前記各2
    8ビット・ワードの各ビット位置18乃至24とビット
    位置28とを有することを特徴とする、請求項9に記載
    の装置。
  11. 【請求項11】 前記各拡張ATMセルは、入力される
    STM-1信号中のATMセルから生成されることを特
    徴とする請求項1に記載の装置。
  12. 【請求項12】 前記各供給手段が、前記STM-1信
    号中の前記ATMセル内のバイト数を増大する手段を有
    していることを特徴とする請求項11に記載の装置。
  13. 【請求項13】 前記増大手段は、空き状態セルを制御
    できる状態で生成し、それらをATMセルのストリーム
    中に書き込む手段を有することを特徴とする請求項12
    に記載の装置。
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