JPH08116324A - 時間間隔計測装置とセル流量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は時間間隔計測装置とＡＴＭにおけるセ
ル流量計測装置に関し、現時刻カウンタのハードウェア
を小規模に抑えつつ幅広い時間間隔を計測することを目
的とする。 【構成】第１、第２の事象の時間間隔ｔを計測するもの
であって、現時刻Ｔa を所定時間間隔Ｔmax の２ⁿ 倍の
周期Ｃで繰り返しカウントする時刻カウンタ２１と、第
１の事象の時刻を前時刻ＬＴとして記憶する前時刻記憶
手段２２と、所定時間間隔Ｔmax でフラグＦo を順次に
更新し第２の事象の発生によりそのフラグを初期化する
フラグ更新手段２３とを備え、第２の事象の発生時にフ
ラグ更新手段２３の連続更新回数が（ｎ＋１）未満であ
る時は第２の事象発生時の現時刻Ｔa と前時刻ＬＴとの
時間間隔ｔの演算を符号ビットを無視した２の補数減算
で行い、（ｎ＋１）以上である時は無条件で時間間隔ｔ
がＴmax 以上と判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２事象の発生時刻の時間
間隔を計測する時間間隔計測装置および同装置を用いて
ＡＴＭ（非同期転送モード）におけるポリシング回路の
セル流量を計測するセル流量計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｂ−ＩＳＤＮ（Broadband-Intertated S
ervices Digital Network)の基幹技術であるＡＴＭ(Asy
nchronous Transfer Mode)技術においては、網に流量す
る加入者からのＡＴＭセルの流量が加入者の申告を超え
ているか否かを判断してセル流量の制御を行う「ポリシ
ング技術（あるいはＵＰＣ：Usage Paraneter Control)
と称される) 」が必須となる。

【０００３】ポリシングでは、各ＶＰ(Virtual Path)あ
るいはＶＣ(Virtural Call) ごとに流入セルの観測を行
い、この観測されたセル流量をあらかじめ加入者により
申告された流量と比較し、申告された流量を超える違反
セルに対しては、セル廃棄あるいはバイオレーションの
付加を行う等の処理を施す。

【０００４】図１０（Ａ）にはポリシング技術の構成が
示される。図中、１は各ＶＰ／ＶＣ毎にセル流量を監視
してセル廃棄等の制御を行うポリシング回路、２は加入
者からの申告値によりポリシング回路１を制御する制御
部である。この制御部２はユーザからの申告値の設定等
をポリシング回路１に対して行う。

【０００５】ポリシング回路１は、図１０（Ｂ）に示さ
れるように、セル情報分岐部３、セル遅延部４、セル制
御部５、流量計測部６等を含み構成される。セル情報分
岐部３は到着セルのヘッダ情報が分岐され、流量計測部
６はこのヘッダ情報に基づいてＶＰ／ＶＣ単位にそのセ
ル流量を計測してそれが申告に違反しているか否かを判
定する。セル遅延部４は流量計測部６での処理に要する
時間分だけ到着セルを遅延させてタイミングを合わせる
回路であり、セル制御部５はセル遅延部４を経由して入
力したセルが流量計測部６により違反と判定されれば廃
棄等を行い、無違反であれば通過させる制御を行う。

【０００６】セル流量が違反か否かを決定するセル流量
の計測方法には種々の方式がある。図１２はこの各種の
ポリシング方式を示すものである。以下、この各種ポリ
シング方式について説明する。

【０００７】「時間間隔法」はセル到着毎にその到着セ
ルと前回到着セルとの時間間隔ｔを測定し、この測定値
ｔを所定の規定値（許容到着時間間隔）Ｔと比較して、
この規定値Ｔより小さければ違反と判定する方式であ
る。

【０００８】「ＴＸ法」は所定の規定周期Ｔの間に到着
するセルの数ｘをカウントし、このセル数ｘを所定の規
定セル数Ｘと比較し、この規定セル数Ｘを上回っていれ
ば違反と判定する方式である。

【０００９】「ＤＢ法」はカウント開始点（位相）を順
次にずらして規定周期Ｔをそれぞれの位相でカウント
し、規定周期Ｔの間に到着するセルの数ｘをそれぞれ全
ての位相の規定周期Ｔについてカウントし、それらの各
規定周期Ｔにおける到着セル数ｘを所定の規定セル数Ｘ
と比較して、規定セル数Ｘを超えていれば違反と判定す
る方式である。

【００１０】「ＣＡＴ−Ｍ法」は（Ｘ＋１）個のセルが
到着した時間ｔを全ての位相（セルの到着ごと）につい
て測定し、この時間ｔを所定の規定時間Ｔと比較し、規
定時間Ｔより小さければ違反と判定する方式である。

【００１１】「ＬＢ法」は流入したセル数を積算（１セ
ル到着毎にカウンタを一定数加算）し、かつその積算値
から一定速度で一定のセル量を減算（平均レートでカウ
ンタを減算）するか、あるいは１セル到着毎に到着セル
間隔を減算することで、減算数より加算数が多いため積
算値が増加してある所定量Ｂを超えた時には、流入セル
量が過大と判定して違反とする方式である。

【００１２】図１１には上述のポリシング回路における
流量計測部（トラヒック測定部とも称する）の構成例が
示される。この流量計測部はポリシング方式として上述
の「時間間隔法」を用いた場合のものであり、到着した
セルとその一つ前のセルの時間間隔ｔを測定してそれを
規定値Ｔと比較することにより違反の有無を判定してい
る。この流量計測部はヘッダ情報抽出部６１、前時刻記
憶部６２、規定セル間隔記憶部６３、現時刻を出力する
時刻カウンタ６４、差分演算部６５、比較演算部６６を
含み構成される。

【００１３】ヘッダ情報抽出部６１は到着セルのヘッダ
からＶＰＩ（ＶＰ識別子）等のヘッダ情報を抽出する回
路である。規定セル間隔記憶部６３はＶＰＩ対応にその
ＶＰＩのセルの規定セル間隔Ｔ（すなわち許容到着時間
間隔）を予め記憶し、ヘッダ情報抽出部６１からのＶＰ
Ｉに応じてその規定セル間隔Ｔを出力するメモリであ
る。ここで、規定セル間隔Ｔはこれよりも短い時間間隔
で入力したセルを違反と判定する間隔であり、各ＶＰＩ
毎に定められた値である。

【００１４】時刻カウンタ６４はセルタイミング信号が
入力される毎にそのセルタイミングに応じて現在の時刻
Ｔa を出力するカウンタであり、この時刻カウンタ６４
は最大カウント値が有限長であり、ある一定周期Ｃで一
周して１セル時間毎にカウントアップして０からのカウ
ントを繰り返している。前時刻記憶部６２は時刻カウン
タ６４で計測された現在到着したセルの時刻（現時刻と
称する）Ｔa を前回のセル到着時刻（前時刻と称する）
ＬＴとして各ＶＰＩ対応に記憶するメモリであり、ヘッ
ダ情報抽出部６１からのＶＰＩに対応してそのＶＰＩの
セルの前時刻ＬＴを出力する。

【００１５】差分演算部６５は前時刻記憶部６２からの
前時刻ＬＴと時刻カウンタ６４からのセル到着の現時刻
Ｔa とを減算して両者間の到着時間間隔ＤＴを算出する
回路である。比較演算部６６は差分演算部６５で算出し
た到着時間間隔ＤＴを規定セル間隔記憶部６３からの規
定セル間隔Ｔと比較してセル流量の違反の有無を判定す
る回路である。この判定結果は前述のセル制御部５に送
られる。

【００１６】この流量計測回路の動作を以下に説明す
る。ヘッダ情報抽出部６１にて到着セルのヘッダからＶ
ＰＩ等のヘッダ情報が抽出される。このＶＰＩに基づ
き、前時刻記憶部６２では当該ＶＰＩについて前回通過
させたセルの前時刻ＬＴが読み出される。時刻カウンタ
６４は１セル時間毎にカウントアップし、その出力は現
時刻Ｔa となる。この現時刻Ｔa と当該ＶＰＩの前時刻
ＬＴとの差分を差分演算部６５でとることにより、到着
したセルにつきそのＶＰＩ対応に前時刻ＬＴと現時刻Ｔ
a との到着時間間隔ＤＴを求めることができる。

【００１７】規定セル間隔記憶部６３では、該当ＶＰＩ
の、規定セル間隔Ｔが読み出され、比較演算部６６に送
られる。この比較演算部６６ではセル到着時間間隔ＤＴ
と規定セル間隔Ｔとを比較し、規定セル間隔Ｔによりも
セル到着時間間隔ＤＴが短い場合には、セル違反と判定
して、セル制御部５でそのセルを廃棄する制御を行う。
一方、規定セル間隔Ｔよりもセル到着時間間隔ＤＴが長
い場合には、セル違反とはならず、その場合には、セル
制御部５で当該セルを通過させるとともに、時刻カウン
タ６４の現時刻Ｔa を前時刻記憶部６２に該当ＶＰＩの
前時刻ＬＴとして書き込む。

【００１８】このように、この流量計測回路では、二つ
（あるいは複数）のセル到着時刻の時間間隔を求めてい
る。このように、有限長のカウンタを利用してある時間
間隔を求めることは、時間間隔法のみならず，ＣＡＴ−
Ｍ法、ＬＢ法等においても必要となる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上述の流量計測回路に
おける現在のセル時刻をカウントする時刻カウンタ６４
はセル周期でカウントアップを行う単純なアップカウン
タを用いている。このカウンタは有限長であるので、あ
る一定周期Ｃで一周して０と最大カウント値との間を繰
り返しカウントしている。現在の到着セルの時間間隔
は、この時間カウンタ６４からの現時刻Ｔa と前時刻記
憶部６２からの前時刻ＬＴとの引算で求められるので、
もしセルの到着間隔が大きく、カウンタの一周する以上
の時間間隔があった場合には、正常な演算ができなくな
る。

【００２０】これを防ぐには時刻カウンタ６４の最大カ
ウント値（周期Ｃ）をできるだけ大きくすればよいので
あるが、だからといって、起こりえるセル到着時間間隔
の最大値に見合うように時間カウンタ６４の長さを設定
していたのでは、そのハードウェア規模が非常に大きく
なり現実的ではない。

【００２１】この問題はある時間間隔を測定してセル流
量を計測しようとする図１２に示す他のポリシング方式
は勿論のこと、有限長の時刻カウンタを用いた２つの事
象の発生時刻の時間間隔を計測しようとする技術一般に
おいても同様に生じる。

【００２２】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、現時刻をカウント
するカウンタのハードウェアを小規模に抑えつつ、幅広
い時間間隔に対してその計測を可能にすることにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】図１は本発明に係る原理
説明図である。図１において、２１は時刻カウンタ、２
２は前時刻記憶手段、２３はフラグ更新手段、２４は時
間間隔演算手段、２５は比較判定手段、２６は許容到着
時間間隔記憶手段である。

【００２４】上述の課題を解決するために、本発明にお
いては、第１、第２の事象の発生時刻の時間間隔ｔを計
測する時間間隔計測装置であって、現時刻Ｔa を一定の
周期Ｃで繰り返しカウントする時刻カウンタ２１であっ
て、周期Ｃが所定時間間隔Ｔmax の２ⁿ 倍（但し、ｎは
１以上の整数）であるものと、第１の事象の発生時刻を
前時刻ＬＴとして記憶する前時刻記憶手段２２と、所定
時間間隔Ｔmax でフラグＦo を順次に更新し第２の事象
の発生によりそのフラグを初期化するフラグ更新手段２
３とを備え、第２の事象の発生時にフラグ更新手段２３
の連続更新回数が（ｎ＋１）未満である時は第２の事象
発生時の現時刻Ｔa と前時刻記憶手段２２の前時刻ＬＴ
との時間間隔ｔの演算を符号ビットを無視した２の補数
減算で行い、（ｎ＋１）以上である時は無条件で時間間
隔ｔが所定時間間隔Ｔmax 以上と判定するようにした時
間間隔計測装置が提供される。

【００２５】上述の時間間隔計測装置においては、フラ
グ更新手段２３は、フラグを（ｎ＋１）回以上連続して
更新する場合にはその更新回数を示すフラグの値を同じ
値に固定するように構成できる。

【００２６】また、本発明においては、上述の時間間隔
計測装置を用いてセル流量を計測するセル流量計測装置
であって、第１の事象は１または複数個前のセルの到
着、第２の事象は現在のセルの到着であり、計測された
第１、第２の事象のセル時間間隔に基づいてセル流量違
反の有無を判定するように構成されたセル流量計測装置
が提供される。

【００２７】このセル流量計測装置においては、上記フ
ラグ更新と前時刻の記憶をセル種別毎に行い、セル種別
毎に許容時間間隔Ｔを記憶する許容時間間隔記憶手段２
６を設け、到着したセルの種別に応じて当該種別のセル
のセル時間間隔を計測して当該セル種別の許容時間間隔
と比較してセル流量の違反の有無を判定するように構成
することができる。

【００２８】また、このセル流量計測装置においては、
フラグ更新手段２３によるセル種別毎のフラグ更新は該
所定時間間隔Ｔmax 内においてセル種別毎に時間をずら
して行うように構成することができる。

【００２９】また、このセル流量計測装置においては、
時刻カウンタ２１の出力のビット数をＭビットとした
時、下位から第Ｌ番目（但し、Ｍ＞Ｌ）までのビット領
域でセル種別を指定し、第（Ｌ＋１）番目から第（Ｍ−
１）番目までのビット領域を所定時間間隔（Ｔmax ）の
到来を指定するように構成することができる。

【００３０】

【作用】説明の便宜上、ここでは、本発明の時間間隔計
測装置をセル流量計測装置として用いた場合について、
時刻カウンタ２１の最大カウント数（周期Ｃ）となる許
容到着時間間隔の２ⁿ 倍のｎをｎ＝１とした例で説明す
る。またセルの種別が複数ある場合の例で説明するもの
とし、ここではＶＰ（仮想パス）の相違によりセル種別
を分ける。これらの各ＶＰ毎に異なるセルの許容到着時
間間隔Ｔのうちのとり得る一番大きい値を最大時間間隔
Ｔmax とし、時刻カウンタ２１の最大カウント数（周期
Ｃ）を、 Ｃ＝２・Ｔmax とする。すなわち、時刻カウンタ２１のカウント値をＴ
max よりも１ビット大きくする。

【００３１】また、フラグ更新手段２３の状態（以下、
フラグＦo と称する）の数（ｎ＋２）はここではｎ＝１
であるから少なくとも３個であり、これらのフラグＦo
をそれぞれ「００」，「０１」，「０２」とする。よっ
てフラグＦo は２ビットで表される。フラグＦo は、初
期値が「００」とし、フラグ更新手段２３により、各Ｖ
Ｐ毎に、最大時間間隔Ｔmax の時間間隔でその内容がチ
ェックされて更新される（以下、オーバフローチェック
と称する）。この更新は「００」であれば「０１」に、
「０１」であれば「０２」に、「０２」であれば「０
２」のまま（あるいは更新毎に＋１してもよい）にす
る。また、このフラグＦo は有効なセル（ここではセル
違反でないセル）が到着したら、その都度、初期化して
「００」に戻す。

【００３２】このような条件を設定した場合、セル到着
時にフラグＦo を読み、それが「００」あるいは「０
１」である場合には、後述するように、現在の時刻（現
時刻）Ｔa と前セル到着時刻（前時刻）ＬＴとの「２の
補数減算」により両者の到着時間間隔を正しく計算する
ことができる。一方、フラグＦo が「０２（あるいは０
２以上）」である場合には、現時刻Ｔa と前セル到着時
刻ＬＴとの減算によっては両者の時間間隔を正しく求め
ることはできないが、この場合には両者の時間間隔は必
ずＴmax よりも大きくなるので、減算を行うまでもな
く、到着したセルは違反でないと判定することができ
る。

【００３３】すなわち、図２にはセル到着の現時刻Ｔa
とそれと同じＶＰのセルが前回到着した前セル到着時刻
（前時刻）ＬＴとの関係が種々の状態について示され
る。図中、Ｃは時刻カウンタ２１の周期（最大カウント
数）であり、最大カウント値までのカウントを周期的に
繰り返していることを示している。Ｔmax は前述したよ
うに全ＶＰの許容到着時間間隔のうちの最大値である。
＊印を付けたα、β、γは該当ＶＰのオーバフローチェ
ックのタイミングを示しており、このタイミングでフラ
グＦo が更新される。

【００３４】まず、図中の状態について述べる。この
状態では、時刻カウンタの１周期Ｃ内に、同一ＶＰの
セルについて前時刻ＬＴと現時刻Ｔa があり、かつ両時
刻の間でオーバフローチェックは行われていない。した
がって、フラグＦo は前時刻ＬＴの時に「００」とされ
たままであるので、セルが今回到着した現時刻Ｔa にお
いても「００」である。この場合、セルの到着時間間隔
ＤＴは、 ＤＴ＝Ｔa −ＬＴ により求めることができる。

【００３５】図３の（ａ）には、上記の、前時刻ＬＴと
現時刻Ｔa がカウンタの一周期Ｃ内にある場合の演算例
が示される。この例ではカウンタの周期Ｃ＝８（すなわ
ち０〜７）とし、ＬＴ＝３、Ｔa ＝５とする。到着時間
間隔ＤＴは、 ＤＴ＝Ｔa −ＬＴ＝５−３＝２ となるが、この演算を２進数で行うと、「５」の２進数
は“１０１”であり、「３」の２進数は“０１１”であ
り、「３の（２の補数）」は「３」の２進数のビットを
反転して＋１することで求められて“１０１”であり、
「３」の減算はこの（２の補数）を加算することである
から、 ＤＴ＝Ｔa −ＬＴ＝５＋〔３の（２の補数）〕 ＝“１０１”＋“１０１”＝“１０１０” →＋２ この“１０１０”の最上位ビットは＋符号を意味するも
のであるが、ここでは無視する。すると到着時間間隔Ｄ
Ｔは“０１０”で「２」であるから、到着時間間隔が正
しく求められたことが分かる。

【００３６】次に、状態は、同じくカウンタの一周期
Ｃ内ではあるが、前時刻ＬＴと現時刻Ｔa の間にオーバ
フローチェックγが行われた場合を示している。オーバ
フローチェックγが行われたため、その時点でフラグＦ
o は前時刻ＬＴ時の「００」から「０１」に更新されて
おり、現時刻Ｔa の時には「０１」となっている。この
場合、Ｃの周期内なので、時間間隔ＤＴの演算は図３の
（ａ）の場合と同じになるので、 ＤＴ＝Ｔa −ＬＴ により、到着時間間隔ＤＴの正しい演算が可能である。

【００３７】次に、状態は、前時刻ＬＴの後にカウン
タの一周期が終了して次周期に移り、その次周期におい
て現時刻Ｔa が生じた場合を示しており、この間にオー
バフローチェックβが行われた場合である。この場合、
βにてオーバフローチェックを受けるため、現時刻Ｔa
においては、フラグＦo は「０１」となる。この場合に
は、両時刻ＬＴとＴａがカウンタの異なる周期間に跨が
っているが、必ずＴa＜ＬＴの関係がある。この場合、
セル時間間隔ＤＴの演算を、２の補数）を用いた補数減
算で行って、符号ビットを無視すれば、 ＤＴ＝Ｔa −ＬＴ によって、Ｔa とＬＴの正しいセル時間間隔ＤＴを求め
ることができる。

【００３８】すなわち、図３の（ｂ）は両時刻ＬＴ、Ｔ
a がカウンタ周期に跨がる場合の演算を説明している。
前時刻ＬＴ＝５とし、その後にカウンタが一周して次の
周期となり、その周期において現時刻Ｔa ＝３が発生し
たものとする。この場合、 ＤＴ＝Ｔa −ＬＴ＝３−５ の演算を（２の補数）による補数減算で行うと、「３」
の２進数は“０１１”、「５」の２進数は“１０１”、
「５の（２の補数）」は“０１１”であるから、 ＤＴ＝Ｔa −ＬＴ＝３＋〔５の（２の補数）〕 ＝“０１１”＋“０１１”＝“０１１０” →“１１０
“＝６ つまり、“０１１０”の最上位ビットの“０”を無視す
ると、“１１０”となり、これは「６」に相当するか
ら、図３（ｂ）からも明らかなように、時刻ＬＴとＴa
のセル到着時間間隔ＤＴが正しく計算されたことにな
る。

【００３９】なお、上式中の最上位ビットの“０”は通
常、−符号を意味し、通常の２進計算ではもう一度２の
補数をとったものが解となる。つまり、−２となり、 ３−５＝−２ と正しい解が得られるが、これでは正しいセル時間間隔
ＤＴは求められないので、本発明ではこの符号ビットを
無視することにより、上述のように正しいセル時間間隔
ＤＴを得られるようにしているのである。

【００４０】なお、この状態では前時刻ＬＴと現時刻
Ｔa の間に一回オーバフローチェックがあった場合（す
なわちフラグＦo ＝「０１」の場合）について述べた
が、その間にオーバフローチェックが無かった場合（す
なわちフラグＦo ＝「００」の場合）でも結果は同じ
で、Ｔa −ＬＴを「２の補数減算」で行うことによりセ
ル時間間隔ＤＴを正しく求めることができる。

【００４１】次に、状態は、前時刻ＬＴと現時刻Ｔa
がカウンタの異なる周期に跨がり、かつその両時刻間に
２回オーバフローチェックを受けている場合である。こ
の場合、βとγの２箇所でオーバフローチェックを受け
るため、現時刻Ｔa においてはフラグＦo は「０２」と
なる。この場合、図３の（ｃ）に示されるように、セル
到着時間間隔ＤＴは、 ＤＴ＝Ｔa −ＬＴ の演算では求まらない。すなわち図３の（ｃ）ではＬＴ
＝「３」、Ｔa ＝「５」であり、Ｔa −ＬＴの結果は
「２の補数減算」によっても「２」となってしまい、正
しいセル時間間隔ＤＴは求まらない。

【００４２】しかしながら、この状態では、最大時間
間隔Ｔmax の時間間隔で更新されるフラグＦo が少なく
とも２回連続して更新されたことを示す「０２」である
ということは、両時刻ＬＴとＴa のセル時間間隔ＤＴは
必ずＴmax によりも大きいことを意味している。このＴ
max は、各ＶＰ毎に異なる許容到着時間間隔Ｔの取りう
る一番大きな値であるので、現時刻Ｔa と前時刻ＬＴの
セル時間間隔ＤＴは当該ＶＰの許容到着時間間隔Ｔより
必ず大きい。よって、この場合には、例えばセル間隔法
の場合、現時刻Ｔa のセルは無条件で違反でないと判定
できる。

【００４３】次に、状態は、両時刻ＬＴとＴa がカウ
ンタの周期に跨がり、かつαとβの２箇所でオーバフロ
ーチェックを受けている場合である。この場合も現時刻
ＴaにおいてはフラグＦo は「０２」となる。よって、
状態と同じく、現時刻Ｔaのセルは無条件で違反でな
いと判定できる。

【００４４】次に、状態は、両時刻ＬＴとＴa がカウ
ンタの周期に跨がり、かつαとβとγの３箇所でオーバ
フローチェックを受けている場合である。この場合、現
時刻Ｔa においてフラグＦo は「０２」または「０２」
以上となる。よって、状態と同じく、現時刻Ｔa のセ
ルは無条件で違反でないと判定できる。

【００４５】上記の説明では、フラグＦo を更新するオ
ーバフローチェックはカウンタ周期Ｃの境界と周期の中
央で行ったが、本発明はこれに限られるものではなく、
そのチェックのタイミングがＴmax 周期であれば足り
る。

【００４６】また、全てのＶＰのフラグについて同時に
（例えば１セル時間内に）オーバフローチェックを行う
ことはハードウェアあるいはソフトウェアの制約から不
可能な場合が多いので、各ＶＰごとにオーバフローチェ
ックのタイミングをずらせることにより、１セル時間内
では１ＶＰ分のオーバフローチェックの処理で済ませる
ことが可能である。図４はこの様子を示したものであ
り、ＶＰa 、ＶＰb 、ＶＰｃ・・・ＶＰf ・・に対応し
たフラグのオーバフローチェックを１セル時間ずつずら
して行っている。この１セル時間内で到着セルの処理と
１ＶＰ分のオーバフローチェックを行えばよい。

【００４７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図５には本発明の一実施例としてのセル流量計測
装置が示される。この実施例装置はポリシング回路内に
用いられ、ポリシング方式としては「時間間隔法」を用
いている。図中、ヘッダ情報抽出部６１、前時刻記憶部
６２、規定セル間隔記憶部６３、時刻カウンタ６４、差
分演算部６５、比較演算部６６は従来技術の項で説明し
たものと同様の機能を持つものであるが、相違点とし
て、時刻カウンタ６４はその周期Ｃが、各ＶＰ毎の規定
セル間隔Ｔのうちの取り得る最大値Ｔmaxの２倍（Ｔmax
よりも１ビット多い）としてある。具体的には図６の
（ａ）に示されるように、１２ビットからなり、よって
周期Ｃは４０９６セル周期（０〜４０９５）からなる。
また、差分演算部６５は現時刻Ｔa と前時刻ＬＴとの
「２の補数減算」を行い、符号ビットを無視した減算結
果を比較演算部６６に出力するようになっている。

【００４８】ＯＣ用ＶＰＩ生成部６７はヘッダ情報抽出
部６１からのＶＰＩと時刻カウンタ６４からの現時刻Ｔ
a が入力されており、到着したセルの処理を行うときに
は、到着セルのＶＰＩをそのままフラグ記憶部６８に出
力し、また、オーバフローチェックを行うときには、オ
ーバフローチェックをするフラグのＶＰ番号を指定する
ＶＰＩ信号を最大時間間隔Ｔmax の周期で生成してフラ
グ記憶部６８に出力する。例えば現時刻Ｔa が前述の図
６（ａ）に示すように周期Ｃ＝１２ビット（すなわちＴ
max ＝１１ビット）の場合、ＶＰＩの数が２５６（８ビ
ット）であれば、この時刻Ｔa のうちの下位８ビットを
ＶＰＩ番号とする。そして下位から第９〜１１ビット目
（bit08 〜bit10)が例えばオール“０”の場合にオーバ
フローチェックを行うようにすると、図６の（ｂ）に示
すように、最大時間間隔Ｔmax の周期で２５６個のＶＰ
Ｉのそれぞれについてオーバフローチェックを行える。
なお、第９〜第１１ビット目の値は最大時間間隔Ｔmax
のタイミングを発生するためのものでオール“０”に限
られるものではなく、それに換えて他の一定の値（例え
ば“１１１”）になった時にオーバフローチェックを行
っても最大時間間隔Ｔmax の周期でオーバフローチェッ
クが可能である。また、このＯＣ用ＶＰＩ生成部６７に
は比較演算部６６からの判定結果が入力される。

【００４９】フラグ記憶部６８はＶＰ対応のフラグＦo
を各ＶＰ毎に記憶するメモリであり、ＯＣ用ＶＰＩ生成
部６７からのＶＰＩ信号に応じて当該ＶＰのフラグＦo
を出力し、それを比較演算部６６とフラグ更新部６９に
送る。また、到着したセルが違反でなかった時には、Ｏ
Ｃ用ＶＰＩ生成部６７からの制御により当該ＶＰＩのフ
ラグＦo を“０”に書き換えるようになっている。

【００５０】フラグ更新部６９はフラグ記憶部６８から
受信したフラグを図６（ｃ）に示す態様の状態遷移で更
新する回路である。すなわち、フラグ記憶部６８からの
フラグＦo が「０」（＝“００”）あるいは「１」（＝
“０１”）の場合にはフラグＦo に「＋１」を行ってフ
ラグ記憶部６８に返す。また「２」（＝“１１”）の場
合には「２」のままフラグ記憶部６８に返す。

【００５１】以下、この実施例装置の動作を説明する。
ヘッダ情報抽出部６１にてＶＰＩ等のヘッダ情報が抽出
される。このヘッダ情報に基づき、該当ＶＰのセルにつ
き前回通過させた前時刻ＬＴが前時刻記憶部６２から読
み出される。時刻カウンタ６４は常時、１セル時間毎に
カウントアップして現時刻Ｔa を出力する。この現時刻
Ｔa と前時刻ＬＴとの差分が差分演算部６５でとられ
て、前回通過させたセルとの到着時間間隔ＤＴが求めら
れる。

【００５２】規定セル間隔記憶部６３では、到着したセ
ルにつきそのＶＰの規定セル間隔Ｔが読み出される。こ
の規定セル間隔Ｔと上記計算した到着時間間隔ＤＴとを
比較演算部６６で比較する。フラグ記憶部６８からのフ
ラグＦo が「０」または「１」である場合、規定セル間
隔Ｔの値よりセル時間間隔ＤＴが短ければ、比較演算部
６６は違反セルとの判定を行い、制御部にてそのセルを
廃棄する制御を行う。一方、規定セル間隔Ｔの値よりも
セル到着時間間隔ＤＴが長い場合、セルは違反ではない
と判定してセルを通過させるとともに、現時刻Ｔa を該
当ＶＰのセルの前時刻として前時刻記憶部６２に書き込
む。また、フラグＦo を「０」にかえ、フラグ記憶部６
８に書き込む。またはフラグＦo が「２」の場合には無
条件にセル違反ではないと判定して上記セル違反でない
時と同じ処理を行う。このように、フラグＦo の値に応
じて処理を変えることは前述した通りである。

【００５３】以上の到着セルに対する違反の有無の判定
は、図４に示したように１セル時間のうちの一部の時間
を用いて行われ、残りの時間でオーバフローチェックが
行われる。ＯＣ用ＶＰＩ生成部６７側の動作は以下の通
りである。時刻カウンタ６４から入力された現時刻Ｔa
のうちの下位から９〜１１ビット目（０８bit 〜１０bi
t ）がオール“０”のなった時、下位８ビット（００bi
t 〜０７bit ）を抽出してＶＰＩとしてフラグ記憶部６
８に出力する。フラグ記憶部６８では、該当ＶＰのフラ
グＦo を出力する。

【００５４】フラグ記憶部６８では、ＯＣ用ＶＰＩ生成
部６７からＶＰＩ信号が入力されると、該当ＶＰのフラ
グＦo を出力し、その値が「０」または「１」の場合に
はフラグ更新部６９でフラグＦo に「＋１」を行ってフ
ラグ記憶部６８に返してそこに書き込む。「２」の場合
にはフラグ更新部６９では「＋１」の演算を行わずに
「２」のままフラグ記憶部６８に返す。

【００５５】なお、「２」の場合においても「＋１」の
演算を行うようにすることも可能であり、その場合に
は、無条件で無違反と判定するのはフラグＦo が「２」
以上の場合となる。このオーバフローチェックは現時刻
Ｔa のうちの下位から９〜１１ビット目（０８bit 〜１
０bit ）がオール“０”のなった時だけ行われるので、
図６（ｂ）に示すように、最大時間間隔Ｔmax （＝２０
４８セル時間周期）の周期でオーバフローチェック期間
が発生してこのオーバフローチェック期間内に全てのＶ
ＰＩ（＝０〜２５５）についてのオーバフローチェック
が行われることになる。

【００５６】本発明の実施にあたっては種々の変形形態
が可能である。例えば、上述の実施例ではポリシング方
式として「時間間隔法」を用いた場合のセル流量計測装
置を例としたが、本発明のこれに限られるものではな
く、前掲の「ＴＸ法」あるいは「ＤＢ法」において規定
周期Ｔをカウントする場合、あるいは「ＣＡＴ−Ｍ法」
においてＸ＋１個のセルが到着するまでの時間ｔをカウ
ントする場合、さらに「ＬＢ法」において平均レート
（所定値／一定時間）でカウンタを減算する際の一定時
間を計測する場合、あるいは、到着セル間隔を減算する
際のセル間隔を測定する場合などにおける時間間隔測定
に応用が可能である。

【００５７】以下にこの時間間隔測定の他の実施例とし
て、「ＴＸ法」を変形した「ＡＤ−２Ｐ−ＴＸ法」を用
いたセル流量計測について述べる。「ＴＸ法」では、連
続するＴ周期ごとに、セル数を計測し、規定周期Ｔ内に
規定数Ｘを超えるセルが到着した場合には、違反と判定
して違反処理を行う。また、その「ＴＸ法」の変形であ
る「ＡＤ−ＴＸ法」では、セルが到着する毎にそのセル
が規定周期Ｔの開始時刻Ｔ_S 以降において何番目に到着
したセルであるかをカウンタで計数すると共に開始時刻
Ｔ_S からそのセルが到着した時刻Ｔa までの時間間隔を
計測しており、規定周期Ｔ内に規定数Ｘを超えるセルが
到着した場合には違反と判定して違反処理を行う。ま
た、規定周期Ｔの終了後にセルが到着した場合にはその
セルの到着時刻を新たな規定周期Ｔの開始時刻Ｔ_S と
し、セル数を計数するカウンタの値を「１」とし、以降
は規定周期Ｔ内においてセル到着毎にその計数値を１つ
ずつインクリメントする。

【００５８】「ＡＤ−２Ｐ−ＴＸ法」はこの「ＡＤ−Ｔ
Ｘ法」を変形したものであり、規定時間Ｔセル時間内の
セル数が規定セル数Ｘ個以内であるか否かを二つの位相
（すなわち２Ｐ）で監視するものである。図７（Ａ）に
示すように、第１の位相のスタートはセルの到着をトリ
ガとしており、第２の位相のスタートは第１の位相のス
タートからＴ／２セル時間経過後とする。そして、第１
の位相の規定時間Ｔが経過した後（すなわち第１の位相
の範囲外）は次のセル到着があるまで第１の位相のスタ
ートは行わない。

【００５９】この「ＡＤ−２Ｐ−ＴＸ法」では、ＶＰ対
応にそれぞれ、第１の位相の開始時刻Ｔ_1S、第２の位相
の開始時刻Ｔ_2Sを記憶しておき、セル到着時に現在時刻
Ｔaと上記２つの時刻との差を求めることにより、その
到着したセルが各位相の範囲内に入っているか否かを求
める。この場合において本発明を適用するには、現時刻
Ｔa をカウントするカウンタの周期をＴmax （全ＶＰＩ
の規定時間Ｔのうちの最大値）の２倍とし、第１の位
相、第２の位相のそれぞれに前述同様のオーバフローチ
ェックのフラグＦo を持たせて、Ｔmax の間隔でそれぞ
れにオーバフローチェックを動作させることにより、フ
ラグＦo が「００」または「０１」の時には「２の補数
減算」により時間間隔を求め、また「０２」の時には無
条件にＴmax 以上と判定することにより、それぞれのセ
ル間隔を正しく演算することができる。

【００６０】一方、上述の方法では、第１の位相と第２
の位相のそれぞれについてフラグを持たせているため、
その管理が複雑化しハードウェア規模が増大する。そこ
で、以下に述べるように、第１の位相についてのみにオ
ーバフローのフラグを持たせる手法について考察してみ
る。

【００６１】図７（Ｂ）はかかる場合を示す図であっ
て、時刻カウンタの周期Ｃを最大時間間隔Ｔmax の２倍
にとった時の位相関係の例を説明する図である。図中、
＊印のタイミング（α、β、γ・・）でオーバフローチ
ェックが行われるものとする。またＴ_1Sは第１の位相の
開始時刻、Ｔ_2Sは第２の位相の開始時刻であり、Ｔa は
現時刻である。

【００６２】状態においては、第１の位相に着目した
場合、セルが到着した現時刻Ｔa においてフラグＦo が
「０１」であるので、現時刻Ｔa と開始時刻Ｔ_1Sとの差
の演算は２の補数減算により可能である。一方、第２の
位相２-1（この位相は前回の第１の位相１-1によりスタ
ートしたもの）に着目した場合、開始時刻Ｔ_2Sから現時
刻Ｔa までの間に時刻カウンタは周期Ｃが１周以上して
いるため、現時刻Ｔaと開始時刻Ｔ_2Sの差分は求められ
ない。

【００６３】また、状態においては、第１の位相に着
目した場合、現時刻Ｔa ではフラグＦo が「０２」であ
るので、開始時刻Ｔ_1Sに対して現時刻Ｔa は無条件で最
大時間間隔Ｔmax 外と判断できるが、第２の位相に着目
した場合、フラグＦo が「０２」であるにもかかわら
ず、開始時刻Ｔ_2Sに対してまだ最大時間間隔Ｔmax 以内
である。

【００６４】このことより、上述の手法（時刻カウンタ
の周期Ｃを最大時間間隔Ｔmax の２倍にする手法）によ
っては、第１の位相のみにオーバフローチェック用のフ
ラグＦo を持たせ、このフラグＦo を用いて第１の位相
も含めて判定することはできないことが分かる。

【００６５】そこで、第１の位相のオーバフローチェッ
ク用のフラグＦo により第２の位相も含めて判定が可能
になるように、時刻カウンタの周期Ｃを最大時間間隔Ｔ
maxの４倍（すなわち最大時時間間隔Ｔmax より２bit
増やす）とし、オーバフローチェック用のフラグＦo を
「０３」までインクリメントできるよう３ビットとし、
このフラグＦo によりオーバフローチェックを連続して
３回以上通過したと判定された時に、その時のセル到着
を無条件で位相外と判定する手法をとる。この手法によ
れば、第１の位相のみに持たせたオーバフローチェック
用のフラグＦoを用いて第２の位相を含めた判定が可能
となる。

【００６６】図８はこの場合のフラグＦo の状態遷移に
示す図である。オーバフローチェックを行う毎に、フラ
グＦo は「００」、「０１」、「０２」、「０３」と一
つずつインクリメントしていき、「０３」では更にオー
バフローチェックを行っても「０３」のままにする。な
お、フラグＦo を「０３」以上にインクリメントしてい
くものであってもよく、その場合には「０３」以上は無
条件に位相外と判定する。

【００６７】図９はこの場合の位相関係の例を説明する
図である。図中、Ｔ_1Sは第１の位相の開始時刻、Ｔ_2Sは
第２の位相の開始時刻、Ｃは時刻カウンタの周期、Ｔma
x は各ＶＰの規定セル間隔Ｔ中の最大値、＊は該当ＶＰ
のオーバフローチェックのタイミングである。オーバフ
ローチェック用のフラグＦo は第１の位相を基準に設定
されたもので、開始時刻Ｔ_1Sで「００」に設定されてオ
ーバフローチェック毎に一つずつインクリメントされ
る。

【００６８】まず、状態においては、セルが到着した
現時刻Ｔa においてオーバフローチェック用のフラグＦ
o が「０１」であり、この場合には第１の位相１-2に関
しては、時間間隔「Ｔa −Ｔ_1S」の演算を２の補数減算
（または通常の減算）により行うことが可能である。そ
の結果、セル到着が第１の位相１-2の外にあることが分
かるので、セルが到着した現時刻Ｔa が新たな位相の開
始時刻となるよう第１の位相の開始時刻Ｔ_1Sを更新し、
また第１の位相のセル数を計数するカウンタの値を
「１」にする。以降、このカウンタは第１の位相内にお
いてセル到着毎にインクリメントされる。

【００６９】また、第２の位相２-1に関しては、この位
相は前回の第１の位相１-1に応じて発生されたものであ
るが、時間間隔「Ｔa −Ｔ_2S」の演算は２の補数減算に
より可能である。この場合、到着したセルが前回の第２
の位相２-1の外にあることが判定できるので、その場合
には、第１の位相１-2の開始時刻Ｔ_1Sに第１の位相の半
周期（Ｔ／２）を加算することで新たな第２の位相２-2
の開始時刻Ｔ_2Sを求めるとともに、第２の位相のセル数
を計数するカウンタの値を「０」または「１」にする。
この「０」は第１の位相１-2の開始時刻Ｔ_1Sから第１の
位相の半周期以内（すなわち新たな第２の位相２-2の開
始以前）にセル到着があった場合、「１」はそれ以降
（すなわち新たな第２の位相２-2の開始後）にあった場
合に設定する。

【００７０】なお、セル到着時刻Ｔa がこの状態より
もさらに遅くなり、上記の新たな第２の位相２-2の範囲
外となった場合でも、とりあえず上記手法により上記新
たな第２の位相２-2を生成しておき、そのセル数を計数
するカウンタの値は「１」にする。そして、次にセルが
到着した時にこの第２の位相２-2を無効とし、さらに新
たな第２の位相２-3を作る。

【００７１】状態、状態に関しても同様であり、オ
ーバフローチェック用フラグＦo が「０２」であれば、
第１、第２の位相とも「２の補数減算」により時間間隔
「Ｔa −Ｔ_1S」および「Ｔa −Ｔ_2S」の演算が可能であ
る。この状態、状態、状態は時刻カウンタのカウ
ント周期Ｃが次の周期に跨がっていない場合を示してい
るが、勿論、二つの周期Ｃに跨がっている場合でも同じ
結果となる。

【００７２】状態においては、オーバフローチェック
用のフラグＦo が「０３」であり、この場合にはオーバ
フローチェックが少なくとも３回連続して行われたこと
が分かり、第２の位相についても、その開始時刻から現
時刻Ｔa までの時間間隔は必ずＴmax 以上であることが
分かるので、その場合には到着したセルは無条件で位相
外と判定できる。

【００７３】この例では２位相の場合について述べた
が、本発明はこれに限られるものではなく、さらに複数
の位相を持って計測を行う方式に対してオーバフロー用
フラグを一つで済ますためには、それに対応して時刻カ
ウンタのビット数およびオーバフロー判定を行うための
フラグの閾値を適宜増加させればよい。

【００７４】以上の説明では、時刻カウンタの周期Ｃを
最大時間間隔Ｔmax の２倍、または４倍とした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限られるものではなく、
一般に、時刻カウンタの周期Ｃを２ⁿ 倍（但しｎは１以
上の整数）に設定しフラグの閾値を（ｎ＋１）以上にし
た場合に本発明は適用できる。

【００７５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、時刻カウンタのハードウェア規模を小さく抑えつつ
２つの事象の発生時刻の時間間隔を計測することが可能
な時間間隔計測装置を提供することができる。

【００７６】また、本発明の時間間隔計測装置をセル流
量計測装置に適用した場合には、セル到着時刻を指示す
る時刻カウンタのビット数を、最大時間間隔相当のビッ
ト数から最小限の増加（例えば１ビット）だけで、セル
時間間隔の演算を正しく行うことができる。このように
時刻カウンタのビット数を減少できた結果、各ＶＰ毎に
蓄積される前回の到着セル時刻を記憶するメモリの記憶
容量の削減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原理説明図である。

【図２】本発明の作用を説明するための図である。

【図３】本発明で用いる２の補数減算を説明するための
図である。

【図４】本発明の作用を説明するための図である。

【図５】本発明の一実施例としてのセル流量計測装置を
示す図である。

【図６】実施例の動作などを説明する図である。

【図７】本発明の他の実施例を適用する「ＡＤ−２Ｐ−
ＴＸ法」を説明する図である。

【図８】「ＡＤ−２Ｐ−ＴＸ法」に本発明を適用する場
合の問題点を示す図である。

【図９】「ＡＤ−２Ｐ−ＴＸ法」を用いた本発明の他の
実施例を示す図である。

【図１０】従来技術を説明する図である。

【図１１】従来のセル流量計測回路を示す図である。

【図１２】各種のポリシング方式を説明する図である。

【符号の説明】

１ ポリシング回路 ２ 制御部 ３ セル情報分岐部 ４ セル遅延部 ５ セル制御部 ６ 流量計測部 ６１ ヘッダ情報抽出部 ６２ 前時刻記憶部 ６３ 規定セル間隔記憶部 ６４ 時刻カウンタ ６５ 差分演算部 ６６ 比較演算部 ６７ ＯＣ用ＶＰＩ生成部 ６８ フラグ記憶部 ６９ フラグ更新部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 陽一 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 豊島 鑑 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１、第２の事象の発生時刻の時間間隔
   （ｔ）を計測する時間間隔計測装置であって、 現時刻（Ｔa ）を一定の周期（Ｃ）で繰り返しカウント
   する時刻カウンタ（２１）であって、該周期が所定時間
   間隔（Ｔmax ）の２ⁿ 倍（但し、ｎは１以上の整数）で
   あるものと、 第１の事象の発生時刻を前時刻（ＬＴ）として記憶する
   前時刻記憶手段（２２）と該所定時間間隔でフラグ（Ｆ
   o ）を順次に更新し該第２の事象の発生によりそのフラ
   グを初期化するフラグ更新手段（２３）とを備え、 該第２の事象の発生時に該フラグ更新手段の連続更新回
   数が（ｎ＋１）未満である時は該第２の事象発生時の現
   時刻（Ｔa ）と該前時刻記憶手段の前時刻（Ｌｔ）との
   時間間隔（ｔ）の演算を符号ビットを無視した２の補数
   減算で行い、（ｎ＋１）以上である時は無条件で該時間
   間隔（ｔ）が該所定時間間隔（Ｔmax ）以上と判定する
   ようにした時間間隔計測装置。
2. 【請求項２】 該フラグ更新手段は、フラグを（ｎ＋
   １）回以上連続して更新する場合にはその更新回数を示
   すフラグの値を同じ値に固定するようにした請求項１記
   載の時間間隔計測装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の時間間隔計測装
   置を用いてセル流量を計測するセル流量計測装置であっ
   て、 該第１の事象は１または複数個前のセルの到着、該第２
   の事象は現在のセルの到着であり、計測された第１、第
   ２の事象のセル時間間隔に基づいてセル流量違反の有無
   を判定するように構成されたセル流量計測装置。
4. 【請求項４】 上記フラグ更新と前時刻の記憶をセル種
   別毎に行い、セル種別毎に許容時間間隔（Ｔ）を記憶す
   る許容時間間隔記憶手段（２６）を設け、到着したセル
   の種別に応じて当該種別のセルのセル時間間隔を計測し
   て当該セル種別の許容時間間隔と比較してセル流量の違
   反の有無を判定するようにした請求項３記載のセル流量
   計測装置。
5. 【請求項５】 上記フラグ更新手段によるセル種別毎の
   フラグ更新は該所定時間間隔（Ｔmax ）内においてセル
   種別毎に時間をずらして行うように構成した請求項４記
   載のセル流量計測装置。
6. 【請求項６】 該時刻カウンタの出力のビット数をＭビ
   ットとした時、下位から第Ｌ番目（但し、Ｍ＞Ｌ）まで
   のビット領域でセル種別を指定し、第（Ｌ＋１）番目か
   ら第（Ｍ−１）番目までのビット領域を所定時間間隔
   （Ｔmax ）の到来を指定するようにした請求項５記載の
   セル流量計測装置。