JPH09162877A

JPH09162877A - バッファ制御方式

Info

Publication number: JPH09162877A
Application number: JP31800595A
Authority: JP
Inventors: Mikio Nakayama; 幹夫中山
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1995-12-06
Publication date: 1997-06-20
Also published as: US5914954A

Abstract

(57)【要約】【課題】転送パケットがバースト的に紛失した場合に
おいても、パケットの到着間隔の揺らぎを吸収するため
のバッファに格納されるパケット量を一定に保持する方
式を提供する。【解決手段】一定間隔でセルが送出されるセル転送に
おいてセルＡ（SN＝２）とセルＢ（SN＝５）との間で１
８個のセルが紛失した場合、セルＡが到着してからセル
の到着間隔の期待値Ｔの８倍の時間が経過する毎にセル
Ａと同じシーケンスナンバ（SN＝２）を有するダミーセ
ルをセルＦＩＦＯ部に書き込む。セルＦＩＦＯ部には、
SN＝２、２、２、５という順番でセルまたはダミーセル
が格納される。セルＦＩＦＯ部からセルまたはダミーセ
ルを順次読み出したときに、シーケンスナンバSN＝２が
連続していた場合には、SN＝３、４、５、６、７、０、
１に相当するセルの代わりにダミーデータを生成し、シ
ーケンスナンバSN＝２の次がSN＝５であった場合には、
SN＝３、４に相当するセルの代わりにダミーデータを生
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】固定長パケットの転送レート
の揺らぎを吸収するためのバッファを制御する方式に係
わる。特に、ATM のAAL1のシーケンスナンバを用いて受
信バッファに格納されるセル量を一定に保持する制御方
式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、音声データ、テキストデータ、画
像データを含めた様々な形態の通信を統一的に扱うサー
ビスが不可欠となってきているが、その中核技術がATM
（非同期転送モード）である。

【０００３】ATM は、情報をセルに格納して転送する。
セルは、固定長パケットであり、転送すべき情報を格納
したペイロードと、ルーティング情報等の制御情報を格
納したヘッダとから構成される。

【０００４】ATM では、様々な通信サービスを扱うが、
各サービス毎に要求されるサービス品質（遅延時間、誤
り率など）は異なる。ATM アダプテーションレイヤ（以
下、AAL とする）は、このサービス品質の違いを吸収す
る機能を果たす。AAL は、現在、タイプ１〜タイプ５が
規定されているが、細部は検討が続けられている。

【０００５】固定速度（CBR: Constant Bit Rate）でデ
ータを転送するサービスとしては、音声データ、動画像
データ転送、サーキットエミュレーションなどがある。
サーキットエミュレーションは、ネットワーククロック
に同期した固定速度で転送されるデータを扱い、あたか
も同期ディジタル回線のようにしてデータを転送するの
で同期回線転送と呼ばれることもある。このような固定
速度のサービス（CBRサービス）は、AAL1によって提供
される。

【０００６】図４４は、全体システム構成図である。こ
こでは、CBR データ（固定速度データ）を処理する機能
を説明する。ATM 交換機１１は、ATM スイッチ部１２を
有する。ATM スイッチ部１２は、セルのヘッダに設定さ
れているルーティング情報に従って各セルを所定の回線
に出力する。ATM 送信装置１３は、動画データや音声デ
ータなどのCBR データをセルに変換し、各セルをUNI
（User Network Interface）を介してATM 交換機１１へ
転送する。ATM 受信装置１４は、ATM 交換機１１から出
力されるセルを受信し、それらのセルからデータを再生
してCBR データとして転送先端末へ転送する。なお、AT
M 送信装置１３およびATM 受信装置１４は、サーバマシ
ンやパーソナルコンピュータ等のような端末装置内に設
けてもよい。

【０００７】ＣＥ送信部１５およびＣＥ受信部１６は、
それぞれATM 交換機１１内に設けられ、サーキットエミ
ュレーションを実現する。ＣＥ送信部１５は、CBR デー
タを直接受信し、そのCBR データをセルに変換してATM
スイッチ部１２に入力する。ＣＥ受信部１６は、ATM ス
イッチ部１２によって交換されたセルを、UNI を介さず
に所定の転送先にCBR データとして出力する。

【０００８】本発明は、セルを受信する回路において提
供される技術であり、図４４においては、ATM 受信装置
１４およびＣＥ受信部１６がその対象となる。図４５
(a) は、ATM セルの構成を示す図である。ATM セルは、
５バイトのATMヘッダと、４８バイトのSAR-PDU （セグ
メンテイション・アンド・リアセンブリ・プロトコルデ
ータユニット）とから構成される。ATM ヘッダは、ルー
ティング情報（VPI/VCI ：仮想パス識別子／仮想チャネ
ル識別子）を含む。HEC （ヘッダエラーコントロール）
は、ATM ヘッダの先頭４バイトの誤りを検出・訂正する
ために使用される。SAR-PDU は、転送すべき情報を格納
する領域であり、ペイロードを呼ばれることもある。

【０００９】図４５(b) はAAL1におけるSAR-PDU の構成
を示す図である。AAL1におけるSAR-PDU は、１バイトの
SAR ヘッダと４７バイトのSAR-SDU （SAR サービスデー
タユニット）とから構成される。SAR ヘッダは、セルの
送出順序を示すために使用され、そのSAR ヘッダを用い
てセルの紛失を検出することができる。SAR-SDU は、情
報フィールドとして使用される。すなわち、音声データ
や動画像データなどのCBR データを４７バイトごとに分
割して格納する。なお、セルをシリアルに転送するとき
は、右から左への順番に、また、上から下への順番に送
出される。

【００１０】図４５(c) は、SAR ヘッダの構成を示す図
である。SAR ヘッダは、４ビットのSNF （シーケンスナ
ンバフィールド）と、４ビットのSNPF（シーケンスナン
バプロテクトフィールド）とから構成される。SNF は、
コンバージェンスサブレイヤを示すCSビットと、０から
７までの数字を２進数で表すSN（シーケンスナンバ）と
から構成される。SNは、各セルの送出順序を示す番号で
あり、サイクリックにインクリメントされる。SNPFは、
SNのエラー検出と訂正のためのCRC 演算値を示すCRC
（サイクリック・リダンダンシ・チェック）と偶数パリ
ティを示すEP（イーブンパリティ）ビットとから構成さ
れる。

【００１１】このように、AAL1によって規定されるCBR
サービスでは、動画像データや音声データなどのような
一定の速度で転送することが要求されるデータを４７バ
イトごとに分割してSAR-SDU に格納し、そのSAR-SDU に
送出順序を示すためのSAR ヘッダを付加してSAR-PDU を
作成し、さらにそのSAR-PDU にルーティング情報を含む
ATM ヘッダを付加してセルを作る。そして、このセルを
ATM ネットワークに送出する。受信側では、受信セルか
ら４７バイトのSAR-SDU に格納されているデータを取り
出し、画像データあるいは音声データなどを一定の速度
で再生する。

【００１２】図４６は、シーケンスナンバSNを使ってセ
ル紛失を検出する方法を説明する図である。図４６(a)
は、セルが紛失することなく転送される場合を示す。送
信側では、セルの送出順に従ってそれらセルに順番にSN
＝０，１，２，３，．．．を設定する。ATM 交換機は、
セルの順番を保証しながらそれらセルを受信側に転送す
る。受信側では、受信セルのシーケンスナンバSNを検出
し、SN値が１ずつインクリメントされていれば、セルが
紛失してないとみなす。

【００１３】図４６(b) は、セルが紛失した場合を示
す。ここでは、SN＝２のセルがATM 交換機で廃棄された
ものとする。この場合、受信側で検出されるSN値は、SN
＝０，１，３，．．．となるので、SN＝２のセルが紛失
したことを認識する。このようにして、受信側では、セ
ル紛失を認識し、また、どのセルが紛失したのかを認識
できる。

【００１４】ところで、CBR データ（固定速度データ）
をセルに格納して転送する場合、セルは一定間隔ごとに
送出される。受信側では、一定間隔ごとに到着するセル
から必用な情報を取り出して再生すれば、その再生デー
タはCBR データとなる。

【００１５】ところが、ATM 交換機内でのセル転送の遅
延は、パスの輻輳状態などに依存する。このため、送信
側から一定間隔ごとにセルを送出しても、受信側では一
定間隔ごとにセルが到着しないことがある。このような
現象を「揺らぎ」と呼ぶ。セル到着間隔に揺らぎが生じ
ると、CBR データ（固定速度データ）をセルに格納して
一定間隔ごとに送出しても、受信側で再生されるデータ
は、CBR データとならない。

【００１６】この問題を防ぐために、受信側にセルを格
納するためのバッファを設ける構成が採用されている。
すなわち、受信セルをいったんバッファに格納し、その
バッファから一定間隔ごとにセルを読み出すことによっ
て、揺らぎを吸収する。

【００１７】図４７は、セル間隔の揺らぎを吸収する従
来の装置の構成図である。この揺らぎ吸収装置は、ATM
交換機から出力されたセルを受信する装置内に設けられ
る。なお、同図に示す揺らぎ吸収装置は、特願平７−０
０５７４８（平成７年１月１８日出願）に詳細に記載さ
れているので、ここでは、その構成と動作を簡単に説明
する。また、同図に示す揺らぎ吸収装置は、AAL1を対象
とし、図４５に示す形式のセルを扱うものとして説明す
る。

【００１８】ATM セル分解部２１は、到着したセルから
４７バイトの情報フィールド（SAR-SDU ）を取り出し
て、セルＦＩＦＯ部２２に書き込む。また、そのセルか
らシーケンスナンバSNを取り出してリードクロック生成
部２６に通知する。

【００１９】セルＦＩＦＯ部２２は、ATM セル分解部２
１によって抽出された４７バイトの情報フィールド（SA
R-SDU ）を格納する。ユーザクロック分周部２３は、ネ
ットワーククロックNC（たとえば、１５５．５２MHz の
８分の１）を分周するこよによってユーザクロックUCを
生成する。ユーザクロックUCは、サービス毎に要求され
るクロックである。

【００２０】ファーストセル検出部２４は、セルＦＩＦ
Ｏ部２２に最初に書き込まれるセルが到着すると、その
ことをセルカウンタ部２５へ通知する。セルカウンタ部
２５は、ファーストセル検出部２４からの通知を受ける
と、セルＦＩＦＯ部２２に書き込まれるデータ量をセル
単位（４７バイト単位）でカウントする。そして、Ｎカ
ウントまで計数すると、読出し開始信号RDSTをリードク
ロック生成部２６に通知する。ここで、Ｎは、揺らぎ吸
収量である。

【００２１】リードクロック生成部２６は、読出し開始
信号RDSTを受信した後、ユーザクロックUCと同じ周波数
の読出しクロックRCをセレクタ部２８に対して出力す
る。また、ATM セル分解部２１から通知されるシーケン
スナンバSNを監視し、あるセルのシーケンスナンバSNが
その前のセルのシーケンスナンバSNに対して１だけイン
クリメントされた値でなかった場合にセル紛失が発生し
たとみなし、セレクタ部２８に対して読出し停止信号XR
DSTPを出力する。

【００２２】ＦＩＦＯリセット生成部２７は、セルＦＩ
ＦＯ部２２が空（エンプティ）になったとき、またはセ
ルＦＩＦＯ部２２が満杯（フル）になったときに、セル
ＦＩＦＯ部２２およびセルカウンタ部２５をリセットす
る。

【００２３】セレクタ部２８は、読出しクロックRCを用
いてセルＦＩＦＯ部２２からデータを読み出して、ユー
ザ情報UIとして出力する。ただし、読出し停止信号XRDS
TPを受信している期間は、セルＦＩＦＯ部２２からデー
タを読み出す代わりにダミーデータをユーザ情報UIとし
て出力する。

【００２４】このように、受信セルの情報フィールドの
データをいったんセルＦＩＦＯ部２２に格納し、一定周
波数のユーザクロックUCに従ってそのデータを読み出す
ことによって、揺らぎを吸収する。

【００２５】どの程度の揺らぎを吸収できるかは、セル
ＦＩＦＯ部２２に何セル分のデータを格納しているかに
よって決まる。たとえば、セルＦＩＦＯ部２２に２０セ
ル分のデータが格納されている状態では、２０セル間隔
に相当する揺らぎを吸収できる。この場合、揺らぎ吸収
量が２０であると定義する。

【００２６】ところが、もし、セルＦＩＦＯ部２２が空
になると、セルＦＩＦＯ部２２からはデータを読み出す
ことはできずにCBR データを生成できなくなってしま
う。あるいは、セルＦＩＦＯ部２２が満杯になると、そ
れ以上データを書き込むことができないので、データが
廃棄されてしまう。したがって、セルＦＩＦＯ部２２に
格納されるセル量を一定の値に保つことが要求される。

【００２７】ところで、ATM 交換機で輻輳が発生する
と、優先度の低いセルが廃棄される。セル廃棄が発生す
ると、その廃棄されたセルに格納されていたデータがセ
ルＦＩＦＯ部２２に書き込まれなくなるが、CBR データ
転送の場合は、セルＦＩＦＯ部２２から一定速度でデー
タを読み出し続けるので、セルＦＩＦＯ部２２のセル量
は減少する。図４７に示す揺らぎ吸収装置はこのような
セル紛失が発生した場合においても、セルＦＩＦＯ部２
２のセル量を一定の値に保つことができる。

【００２８】図４８は、セル紛失が発生したときの揺ら
ぎ吸収装置の動作を説明する図である。ここでは、揺ら
ぎ吸収量を２０とする。図４８に示すように、各セルに
は、その送出順に従ってシーケンスナンバSNが順番に割
り当てられる。ここで、ATM 交換機においてSN＝５およ
び６のセルが廃棄されたとする。すなわち、受信側にお
いて、SN＝４のセルの次にSN＝７のセルが到着する場合
を説明する。

【００２９】セルが到着する毎にそのセルがセルＦＩＦ
Ｏ部２２に書き込まれ、セルＦＩＦＯ部２２のセル量
（データ量）が増加してゆく。セルＦＩＦＯ部２２のセ
ル量が２０になると、ユーザクロックUCに従ってセルＦ
ＩＦＯ部２２からセルが読み出される。セル間隔の揺ら
ぎがない（揺らぎを平均化すれば、０とみなせる）とす
ると、セルＦＩＦＯ部２２へのセル書込み速度とセルＦ
ＩＦＯ部２２からのセル読出し速度とは同じなので、セ
ルＦＩＦＯ部２２のセル量は２０のまま保持される。

【００３０】SN＝５および６のセルが紛失すると、それ
ら２つのセルが紛失しなかった場合と比べて、セルＦＩ
ＦＯ部２２に書き込まれるセル数が２つ減ることになる
が、セルＦＩＦＯ部２２からのセル読出しは一定速度で
継続される。したがって、セルＦＩＦＯ部２２のセル量
は減少（図４８において、２０、１９、１８と減少）し
てゆく。

【００３１】SN＝７のセルが到着すると、前に受信した
セルのシーケンスナンバSNが４であったので、２個のセ
ルが紛失したことを認識する。このことにより、セルＦ
ＩＦＯ部２２から２個のセルを読み出すのに要する時間
だけセル読出しを停止するとともに、２個のセルに相当
するダミーデータを生成してユーザ情報UIとして出力す
る。セル読出しが停止されている期間、後続のセルが２
個到着してセルＦＩＦＯ部２２に書き込まれるので、セ
ルＦＩＦＯ部２２のセル量は増加して２０に戻る。

【００３２】このように、セルが紛失した場合において
も、セルＦＩＦＯ部２２のセル量を一定に保つことがで
きる。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】上述にように、従来の
揺らぎ吸収装置では、シーケンスナンバSNを用いてセル
ＦＩＦＯバッファ２２を制御することにより、セル紛失
に対する保護を行っていた。ところが、シーケンスナン
バSNは、図４５(c) に示したように、３ビットで表され
る数値であり、その値はサイクリックにインクリメント
される。したがって、シーケンスナンバSNは、８以上の
値を表すことができず、以下の問題点が生じていた。

【００３４】図４９は、従来の揺らぎ吸収装置の問題点
を説明する図である。ここでは、揺らぎ吸収量を２０と
する。また、ATM 交換機において、１８個のセル（SN＝
５、６、７、０、１、２、３、４、同様にSN＝５〜４、
およびSN＝５、６）が連続して紛失したとする。紛失し
た１８個のセルの直前のセルをセルＡ（SN＝４）と呼
び、直後のセルをセルＢ（SN＝７）と呼ぶ。また、セル
Ａが到着した時点で、セルＦＩＦＯ部２２のセル量が２
０であるとする。

【００３５】セルＡが到着した後、セルＢが到着するま
での間は、セルが到着しないのでセルＦＩＦＯ部２２へ
のセル書込みが停止されるが、セルＦＩＦＯ部２２から
のセル読出しは一定速度で継続される。従って、セルＦ
ＩＦＯ部２２のセル量は、セルＢが到着するまで減少し
てゆく。即ち、１８個のセルが紛失しているので、セル
ＦＩＦＯ部２２のセル量は、２０から２まで減少する。

【００３６】セルＢが到着すると、セルＢのシーケンス
ナンバSNが７であり、前に到着したセル（セルＡ）のシ
ーケンスナンバSNが４であったので、セルＡとセルＢと
の間で２個のセルが紛失したと推定する。このことによ
り、セルＦＩＦＯ部２２から２個のセルを読み出すのに
要する時間だけセル読出しを停止し、また、SN＝５およ
び６のセルを補償するためにダミーデータを生成してユ
ーザ情報UIとして出力する。セルＦＩＦＯ部２２からの
セル読出しを停止している期間、２個のセルが受信され
るので、セルＦＩＦＯ部２２のセル量は２だけ増加して
４になる。

【００３７】この後、セルが紛失することなく到着すれ
ば、セルＦＩＦＯ部２２へのセル書込み速度とセルＦＩ
ＦＯ部２２からのセル読出し速度とは同じなので、セル
ＦＩＦＯ部２２のセル量は４のまま保持される。

【００３８】このように、従来の揺らぎ吸収装置におい
ては、バースト的なセル紛失が発生すると、揺らぎ吸収
のために設けたセルＦＩＦＯ部２２のセル量が減少して
しまう。セルＦＩＦＯ部２２のセル量が減少した状態で
は、わずかなセル遅延が発生しただけでセルＦＩＦＯ部
２２が空（エンプティ）状態になり、一定速度でデータ
を再生できなくなってしまう。たとえば、動画像データ
を転送するサービスにおいて一定速度でデータを再生で
きなくなると、再生画像が乱れたり、その同画像と一緒
に転送される音声データとの同期が取れなくなってしま
う。

【００３９】なお、動画像データや音声データは、ATM
交換機内をセル形式でルーティングされるとき、一般
に、その優先度が低く、輻輳状態においては廃棄される
可能性が高い。このため、動画像データや音声データを
格納したセルが連続して（バースト的）紛失することは
起こりうることである。

【００４０】本発明の課題は、転送パケットがバースト
的に紛失した場合においても、パケットの到着間隔の揺
らぎを吸収するためのバッファに格納されるパケット量
を一定に保持する方式を提供することである。

【００４１】

【課題を解決するための手段】本発明の手段を図面を参
照しながら説明する。図１は、本発明の原理を説明する
図である。本発明のバッファ制御方式では、受信した固
定長パケットをいったんバッファに格納しそのバッファ
から一定速度で固定長パケットを読み出す。

【００４２】各固定長パケットは、送信側の装置におい
て送出順番を示すシーケンスナンバＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，．．．が付与されている。シーケンスナンバは、固
定長パケットの送出順番を１ずつインクリメントしなが
ら表す番号であり、Ｓ個の正数を用いてサイクリックに
カウントされる。

【００４３】固定長パケット転送に際して固定長パケッ
トが紛失すると、固定長パケットが紛失せずに転送され
た場合と比べて、固定長パケットの到着間隔が長くな
る。ここで、送信側の装置が一定間隔で固定長パケット
を送出したとすると、固定長パケットの到着間隔を測定
することにより、セル紛失数を推定することができる。
また、固定長パケットが紛失すると、到着した各固定長
パケットから順番に取り出したシーケンスナンバは、１
ずつインクリメントされた値ではなくなる。すなわち、
シーケンスナンバを用いれば、Ｓ個以下のセル紛失数を
正確に検出することができる。したがって、固定長パケ
ットの到着間隔と、各固定長パケットに付されているシ
ーケンスナンバとを用いれば、固定長パケットの紛失数
を算出することができる。

【００４４】固定長パケットが紛失した場合には、上記
バッファに格納される固定長パケット数をその紛失数だ
け増加させる。このことにより、固定長パケットが紛失
した場合においても、バッファに格納される固定長パケ
ット数を一定に保つことができる。

【００４５】上記バッファに格納される固定長パケット
数をその紛失数だけ増加させるためには、たとえば、上
記算出された紛失数と同数のダミーパケットを生成して
上記バッファに書き込む。あるいは、上記算出された紛
失数と同数の固定長パケットを上記バッファから読み出
すのに要する時間だけ上記バッファからの読出しを停止
し、上記バッファから読み出す固定長パケットの代わり
にダミーデータを生成する。あるいは、ダミーセルの書
込みとダミーデータの生成とを併用する。

【００４６】上記バッファ制御方式において、ある固定
長パケットが到着してから次の固定長パケットの到着を
待つ待ち時間が予め設定してある閾値時間を越えた場
合、上記バッファへのダミーパケットの書込みを停止す
る。このことにより、送信側の装置の故障などによって
固定長パケットが到着しない状況では、バッファが空に
なるので、故障などを認識できる。

【００４７】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図面を
参照しながら説明する。以下では、ATM アダプテーショ
ンレイヤ（以下、AAL とする）タイプ１に従ってサービ
スを提供するATM ネットワークを前提として説明する。
すなわち、固定速度でデータを転送するCBR サービスを
想定しており、送信側では、一定速度で転送すべきデー
タをセルに格納してそれらのセルを一定間隔で送出し、
受信側では、その到着したセルから一定速度でデータを
再生する。なお、このシステムにおいて、受信側では、
ATM 交換機等においてセルが紛失しなければ、一定間隔
でセルが到着することが期待される。以下では、この一
定の時間間隔をセル到着間隔の期待値と呼ぶ。

【００４８】上記システムにおいて、受信側での実際の
セル到着間隔は、その期待値に対して揺らぎが生じるの
で、受信セルをいったんバッファに格納し、そのバッフ
ァから一定速度でセルを読み出して生成することによっ
て揺らぎを吸収している。本実施形態で説明するバッフ
ァ制御方式は、この揺らぎ吸収用バッファに格納される
セル数を制御するものである。

【００４９】本実施形態のバッファ制御方式は、図４４
に示したシステムにおいて、ATM 受信装置１４またはＣ
Ｅ受信部１６内に設けられる。また、データ転送単位で
あるATM セルのフォーマットは、図４５(a) に示し、AA
L1におけるSAR-PDU の構成およびびSAR ヘッダの構成
は、それぞれ図４５(b) および(c) に示したものと同じ
である。

【００５０】図２は、本実施形態のバッファ制御方式の
構成図である。図２に示すバッファ制御方式は、図４７
の揺らぎ吸収装置をベースにしており、同じ符号は同じ
機能ブロックを示す。すなわち、セルＦＩＦＯ部２２、
ユーザクロック分周部２３、ファーストセル検出部２
４、セルカウンタ部２５、リードクロック生成部２６、
ＦＩＦＯリセット生成部２７、セレクタ部２８は、図４
７を参照しながら説明した通りである。

【００５１】ATM セル分解部３１は、ATM セル分解部２
１にいくつかの機能を追加したものである。ATM セル分
解部３１は、到着したセルから４７バイトの情報フィー
ルド（SAR-SDU ）を取り出して、ダミーセル挿入部３４
へ転送する。また、ATM セル分解部３１は、到着したセ
ルから取り出したシーケンスナンバまたは受信SN保持部
３２に保持されているシーケンスナンバをリードクロッ
ク生成部２６に通知する。

【００５２】受信SN保持部３２、セル到着間隔監視部３
３およびダミーセル挿入部３４は、本実施形態におて新
たに設けた回路ブロックである。受信SN保持部３２は、
前回到着したセル、すなわち、最も最近到着したセルか
ら取り出したシーケンスナンバを保持する。

【００５３】セル到着間隔監視部３３は、各セルが到着
した時刻から計時を開始して、次のセルが到着するまで
の時間を監視する。そして、セル到着間隔の期待値の８
倍の時間が経過する毎に、ダミーセル挿入部３４に対し
てダミーセル挿入パルスDCIPを出力する。また、セル到
着間隔の期待値の８倍のさらにそのＭ倍の時間が経過す
ると、以降は、ダミーセル挿入パルスDCIPを出力しな
い。

【００５４】ダミーセル挿入部３４は、通常、受信セル
から取り出したシーケンスナンバをATM セル分解部３１
へ返送し、また、受信セルから取り出した受信情報RI
（４７バイトの情報フィールドSAR-SDU ）をセルＦＩＦ
Ｏ部２２に書き込む。セル到着間隔監視部３３からダミ
ーセル挿入パルスDCIPを受信すると、ダミーセル挿入部
３４は、受信SN保持部３２に保持してあるシーケンスナ
ンバをATM セル分解部３１へ転送するとともに、ダミー
セルを生成してセルＦＩＦＯ部２２に書き込む。ここ
で、ダミーセルとは、４７バイトの情報であり、例えば
オール０である。

【００５５】上記構成のバッファ制御方式は、たとえ
ば、VPI/VCI （仮想パス識別子／仮想チャネル識別子）
によって識別されるコネクション毎に設けらる。なお、
各ブロックの構成および動作については、後述詳しく説
明する。

【００５６】次に、図２に示すバッファ制御方式の基本
動作を説明する。到着したセルは、まず、ATM セル分解
部３１に転送される。ATM セル分解部３１は、各セルを
ATM ヘッダとSAR ヘッダとSAR-PDU とに分解する。ATM
ヘッダに格納されているVPI/VCI が予め指定されている
VPI/VCI であれば、そのセルを取り込み、予め指定され
ているVPI/VCI 以外のときはそのセルを廃棄する。ま
た、ATM セル分解部３１は、取り込んだセルのSAR ヘッ
ダに格納されているシーケンスナンバを受信SN保持部３
２に転送し、SAR-PDU をダミーセル挿入部３４へ転送す
る。

【００５７】セル紛失が発生していない状態では、セル
は一定間隔で送出されているので、セルの到着間隔は、
揺らぎが生じているものの、セルの到着間隔の期待値と
比べて極端に長くなることはない。このため、セル到着
間隔監視部３３はダミーセル挿入パルスDCIPを出力しな
い。ダミーセル挿入部３４は、ダミーセル挿入パルスDC
IPを受信していない期間は、ATM セル分解部３１から受
け取ったSAR-PDU をセルＦＩＦＯ部２２に書き込む。

【００５８】また、セル紛失が発生していない状態で
は、次々と到着するセルから順次取り出したシーケンス
ナンバは、１ずつインクリメントされて０〜７の値をサ
イクリックに繰り返えす。上記シーケンスナンバは、い
ったんダミーセル挿入部３４へ転送されるが、ダミーセ
ル挿入パルスDCIPが生成されていないので、ダミーセル
挿入部３４は、そのシーケンスナンバをATM セル分解部
３１へ返送する。リードクロック生成部２６は、上記１
ずつインクリメントされるシーケンスナンバATMセル分
解部３１から順次受け取り、その値が連続していること
を認識すると、セレクタ部２８に対してリードクロック
RCを転送する。

【００５９】セレクタ部２８は、リードクロックRCに従
ってセルＦＩＦＯ２２からSAR-PDU7を読み出す。なお、
セルＦＩＦＯ２２への書込みまたは読出しは、４７バイ
ト単位（SAR-PDU 単位）で行われるので、実質的に、セ
ル単位でアクセスしていることになる。以下では、セル
書込み、またはセル読出しとする。

【００６０】このように、セル紛失が発生していない状
態では、送信側から送出されたセルがその送出順番通り
にセルＦＩＦＯ２２に書き込まれ、それらのセルは、リ
ードクロックRCに従って一定速度で読み出されてユーザ
情報UIとして出力される。ユーザ情報UIは、不図示の再
生装置に転送される。

【００６１】一方、セル廃棄などが発生し、あるセルが
到着してからセル到着間隔の期待値の８倍を越える時間
が経過しても次のセルが到着しないときは、セル到着間
隔監視部３３は、ダミーセル挿入パルスDCIPを生成す
る。ダミーセル挿入パルスDCIPが生成されると、セルが
紛失したものとみなして、その紛失したセルを補償する
ための処理を実行する。

【００６２】紛失したセルを補償する方法としては、ダ
ミーセル挿入法とダミーデータ生成法がある。ダミーセ
ル挿入法は、ダミーセル挿入パルスDCIPを受信したダミ
ーセル挿入部３４が、ダミーセル（４７バイトの情報）
を生成してそのダミーセルをセルＦＩＦＯ部２２に書き
込む方法である。この方法において、紛失したセル数と
同じ数のダミーセルをセルＦＩＦＯ部２２に書き込め
ば、セルＦＩＦＯ部２２に書き込まれるセル数は、セル
が紛失しなかったときと同じになる。

【００６３】ダミーデータ生成法は、セルＦＩＦＯ部２
２からのセルの読出しを停止し、受信セルのSAR-PDU に
格納されているデータの代わりに４７バイトのダミーデ
ータを生成してユーザ情報UIとして出力する方法であ
る。この方法において、紛失したセル数と同じ数のセル
をセルＦＩＦＯ部２２から読み出すのに要する時間だけ
セルＦＩＦＯ部２２からのセル読出しを停止すれば、セ
ルＦＩＦＯ部２２が格納するセル数（データ量）は、セ
ルが紛失しなかったときにリードクロックRCに従ってセ
ル読み出したときと同じになる。

【００６４】本実施形態のバッファ制御方式は、上記ダ
ミーセル挿入法および／またはダミーデータ生成法を用
いてセルＦＩＦＯ部２２に格納されるセル数が一定量に
なるように制御するものである。以下、図面を参照しな
がら本実施形態の様々な態様を示す。

【００６５】以下に示す各種態様では、ATM 交換機にお
いて、１８個のセル（SN＝３、４、５、６、７、０、
１、２、同様にSN＝３〜２、およびSN＝３、４）が連続
して紛失したものとして説明する。紛失した１８個のセ
ルの直前のセルをセルＡ（SN＝２）と呼び、紛失した１
８個のセルの直後のセルをセルＢ（SN＝５）と呼ぶ。ま
た、セル到着間隔の期待値をＴとする。

【００６６】セル到着間隔の期待値Ｔは、たとえば、以
下のようにして規定する。例えば、動画像データを６Mb
psで転送するサービスにおいて、その動画像データを４
７バイト毎にセルに格納して転送する場合、１秒当たり
６×１０⁶／（４７×８）個のセルが転送される。した
がって、平均すれば、（４７×８）／６×１０⁶秒ごと
にセルが転送される。これをセル到着間隔の期待値Ｔと
する。

【００６７】図３は、第１の態様の動作概念を説明する
図である。第１の態様では、セルＢが到着したときに、
セルＡとセルＢとの間で１８個のセルが紛失しているこ
とを認識し、ダミーセル挿入部３４が、１８個のダミー
セルを生成してセルＦＩＦＯ部２２に書き込む。

【００６８】セルＡとセルＢとの間でのセル紛失数の認
識は、以下のようにして行う。セル到着間隔監視部３３
は、セルＡが到着した時刻から計時を開始し、８Ｔ（セ
ル到着間隔の期待値の８倍の時間）が経過する毎にダミ
ーセル挿入パルスDCIPを出力する。この動作は、セルＢ
が到着するまで継続される。したがって、セルＢが到着
するまでに２個のダミーセル挿入パルスDCIPが生成され
る。このことにより、８×２個のセルが紛失したものと
みなす。また、セルＡのシーケンスナンバが２であり、
セルＢのシーケンスナンバが５であることから、SN＝３
およびSN＝４のセルが紛失したことを認識する。以上よ
り、１８個のセルが紛失したことを認識する。

【００６９】このように、第１の態様では、１８個のセ
ル紛失に対して１８個のダミーセルを生成してセルＦＩ
ＦＯ部２２に書き込むので、セルＦＩＦＯ部２２に格納
されるセル数（データ量）は、セルが紛失しなかったと
きと同じになる。

【００７０】図４は、第２の態様の動作概念を説明する
図である。第２の態様では、セルＢが到着したときに、
ダミーセル挿入部３４が８×２個のダミーセルを生成し
てセルＦＩＦＯ部２２に書き込むとともに、セルＦＩＦ
Ｏ部２２から２個のセル（SN＝３およびSN＝４に相当す
るセル）を読み出す代わりに、セレクタ部２８が、ダミ
ーデータを生成してユーザ情報UIとして出力する。

【００７１】このように、第２の態様では、１８個のセ
ル紛失に対して、１６個のダミーセルを生成してセルＦ
ＩＦＯ部２２に書き込むとともに、セルＦＩＦＯ部２２
から２個のセル読み出す代わりにダミーデータを生成す
るので、セルＦＩＦＯ部２２に格納されるセル数（デー
タ量）はセルが紛失しなかったときと同じになる。

【００７２】図５は、第３の態様の動作概念を説明する
図である。第３の態様では、セルＢが到着したときに、
まず、ダミーセル挿入部３４が、２個のダミーセルを生
成してセルＦＩＦＯ部２２に書き込む。この２個のダミ
ーセルは、セルＡと同じシーケンスナンバ（SN＝２）を
有し、第１のダミーセルおよび第２のダミーセルと呼ぶ
ことにする。セルＦＩＦＯ部２２には、セルＡ（SN＝
２）、第１のダミーセル（SN＝２）、第２のダミーセル
（SN＝２）、セルＢ（SN＝５）という順番で各セルが格
納される。このため、セルＡと第１のダミーセルとの間
で７個のセル紛失があったとみなし、セレクタ部２８が
７個のセルに相当するダミーデータを生成し、セルＦＩ
ＦＯ部２２から７個のセルを読み出す代わりに、そのダ
ミーデータをユーザ情報UIとして出力する。同様に、第
１のダミーセルと第２のダミーセルとの間で７個のセル
紛失があったとみなし、第２のダミーセルとセルＢとの
間で２個のセル紛失があったとみなし、それらのセル紛
失を補償するように、９個のセルに相当するダミーデー
タを生成してユーザ情報UIとして出力する。

【００７３】このように、第３の態様では、１８個のセ
ル紛失に対して、２個のダミーセルを生成してセルＦＩ
ＦＯ部２２に書き込むとともに、セルＦＩＦＯ部２２か
ら１６個のセルを読み出す代わりにそれら１６個のセル
に相当するダミーデータを生成するので、セルＦＩＦＯ
部２２に格納されるセル数（データ量）は、セルが紛失
しなかったときと同じになる。

【００７４】図６は、第４の態様の動作概念を説明する
図である。第４の態様では、ダミーセル挿入パルスDCIP
が生成される毎に（８Ｔごとに）８個のダミーセルを生
成してセルＦＩＦＯ部２２に書き込む。また、セルＢが
到着したときに、セルＡのシーケンスナンバが２であ
り、セルＢのシーケンスナンバが５であることから、SN
＝３およびSN＝４のセルが紛失したことを認識し、さら
に２個のダミーセルを生成してセルＦＩＦＯ部２２に書
き込む。

【００７５】このように、第４の態様では、１８個のセ
ル紛失に対して１８個のダミーセルを生成してセルＦＩ
ＦＯ部２２に書き込むので、セルＦＩＦＯ部２２に格納
されるセル数（データ量）は、セルが紛失しなかったと
きと同じになる。

【００７６】図７は、第５の態様の動作概念を説明する
図である。第５の態様では、ダミーセル挿入パルスDCIP
が生成される毎に（８Ｔごとに）８個のダミーセルを生
成してセルＦＩＦＯ部２２に書き込む。また、セルＢが
到着したときに、セルＡのシーケンスナンバが２であ
り、セルＢのシーケンスナンバが５であることから、SN
＝３およびSN＝４のセルが紛失したことを認識し、セル
ＦＩＦＯ部２２から２個のセル（SN＝３及びSN＝４に相
当するセル）を読み出す代わりに、セレクタ部２８が、
ダミーデータを生成してユーザ情報UIとして出力する。

【００７７】このように、第５の態様では、１８個のセ
ル紛失に対して、１６個のダミーセルを生成してセルＦ
ＩＦＯ部２２に書き込むとともに、セルＦＩＦＯ部２２
から２個のセルを読み出す代わりにそれら２個のセルに
相当するダミーデータを生成するので、セルＦＩＦＯ部
２２に格納されるセル数（データ量）は、セルが紛失し
なかったときと同じになる。

【００７８】図８は、第６の態様の動作概念を説明する
図である。第６の態様では、ダミーセル挿入パルスDCIP
が生成される毎に（８Ｔごとに）セルＡと同じシーケン
スナンバ（SN＝２）を有するダミーセルを生成してセル
ＦＩＦＯ部２２に書き込む。このことにより、図５に示
した第３の態様と同様に、１６個のセルに相当するダミ
ーデータを生成し、セルＦＩＦＯ部２２から１６個のセ
ルを読み出す代わりにそのダミーデータをユーザ情報UI
として出力する。

【００７９】このように、第６の態様では、第３の態様
と同様に、セルＦＩＦＯ部２２に格納されるセル数（デ
ータ量）は、セルが紛失しなかったときと同じになる。
なお、上記第１〜第６の態様の他にも、セルＦＩＦＯ部
２２から１８個のセルを読み出す代わりに、１８個のセ
ルに相当するダミーデータを生成してユーザ情報UIとし
て出力するようにしてもよい。

【００８０】図９は、第７の態様の動作概念を説明する
図である。第７の態様は、送信側の故障などによってセ
ル転送が停止した場合の処理を実行する機能であり、上
記第１〜第６の態様に適用することができる。

【００８１】第７の態様では、セルＡが到着してから８
ＴのＭ倍の時間が経過した時点でセルＡの次のセルが到
着していない場合、セルＦＩＦＯ部２２へダミーセルを
書き込む処理を停止する。上記経過時間は、セル到着間
隔監視部３３が計時する。そして、その経過時間が８Ｔ
のＭ倍を越えた以降は、ダミーセル挿入パルスDCIPの出
力を停止することによって、セルＦＩＦＯ部２２へダミ
ーセル書込みを停止する。

【００８２】送信側の故障などによってセル転送が停止
した状態においてセルＦＩＦＯ部２２へのダミーセルの
書込みを停止すれば、セルＦＩＦＯ部２２が空になるの
で、そのことによってスタベーション（セルの枯渇）を
認識することができる。

【００８３】図１０は、第６の態様の動作を説明する図
である。ここでは、セルＦＩＦＯ部２２の揺らぎ吸収量
を２０とする。また、ATM 交換機において、図４９で説
明した例と同様に、１８個のセル（SN＝５、６、７、
０、１、２、３、４、同様にSN＝５〜４、およびSN＝
５、６）が連続して紛失したとする。紛失した１８個の
セルの直前のセルをセルＡ（SN＝４）と呼び、直後のセ
ルをセルＢ（SN＝７）と呼ぶ。セルＢが到着した後は、
セルが紛失することなく次々と連続して到着する。な
お、セルＡを受信した時点で、セルＦＩＦＯ部２２のセ
ル量が２０であるとする。

【００８４】セルＡが到着した後、次のセルが到着する
までの間は、セルＦＩＦＯ部２２へセルが書き込まれる
ことはないが、セルＦＩＦＯ部２２からのセル読出しは
一定速度で継続される。従って、セルＦＩＦＯ部２２の
セル量は減少してゆく。

【００８５】セルＡを受信してから時間８Ｔ（セル到着
間隔の期待値の８倍の時間）が経過すると、セル到着間
隔監視部３３はダミーセル挿入パルスDCIPを生成し、ダ
ミーセル挿入部３４は、そのダミーセル挿入パルスDCIP
に従って１個のダミーセルを生成してセルＦＩＦＯ部２
２に書き込む。このときセルＦＩＦＯ部２２に書き込ま
れるダミーセルは、セルＡと同じシーケンスナンバ（SN
＝４）を有する。このダミーセルをセルＰと呼ぶ。

【００８６】セルＦＩＦＯ部２２にセルＰが書き込まれ
た後も次のセルが到着しないので、セルＦＩＦＯ部２２
のセル量は減少してゆく。そして、セルＦＩＦＯ部２２
にセルＰが書き込まれてから時間８Ｔが経過すると（セ
ルＡを受信してから時間１６Ｔが経過すると）、再びセ
ル到着間隔監視部３３がダミーセル挿入パルスDCIPを生
成する。ダミーセル挿入部３４は、このダミーセル挿入
パルスDCIPに従ってダミーセルを生成してセルＦＩＦＯ
部２２に書き込む。このダミーセルも、セルＡと同じシ
ーケンスナンバ（SN＝４）を有する。このダミーセルを
セルＱと呼ぶ。この後、セルＢが到着すると、セルＢは
セルＦＩＦＯ部２２に書き込まれる。

【００８７】セルＦＩＦＯ部２２は、セルＡが到着した
時点で２０個のセル（SN＝０〜７、０〜７、０〜３）を
格納している。これら２０個のセルに続いて、セルＡ
（SN＝４）、セルＰ（SN＝４）、セルＱ（SN＝４）、セ
ルＢ（SN＝７）という順番でそれらセルが書き込まれ
る。

【００８８】リードクロック生成部２６は、各セルのシ
ーケンスナンバを監視する。たとえば、SN＝４の次がSN
＝５であれば、セル紛失が発生していないとみなし、SN
＝４の次がSN＝７であれば、SN＝５および６のセルが紛
失したとみなす。また、SN＝４の次がSN＝４であれば、
SN＝５、６、７、０、１、２、３のセルが紛失したとみ
なす。セル紛失を検出すると、リードクロック生成部２
６は、その紛失セルを補償するために、セルＦＩＦＯ部
２２からのセル読出しを停止する信号XRDSTPを出力す
る。セレクタ部２８は、読出し停止信号XRDSTPを受信す
ると、セルＦＩＦＯ部２２からセルを読み出す処理を停
止し、セルＦＩＦＯ部２２から読み出すセルの代わりに
ダミーデータを生成して出力する。

【００８９】セルＦＩＦＯ部２２からセルを読み出す順
番は、セルＦＩＦＯ部２２へ書き込んだ順番と同じなの
で、上記２０個のセルに続いて、セルＡ、セルＰ、セル
Ｑ、セルＢという順番で読み出される。このとき、セル
ＡおよびセルＰのシーケンスナンバは共に４なので、そ
の間で７個のセル（SN＝５、６、７、０、１、２、３の
セル）が紛失したとみなす。したがって、リードクロッ
ク生成部２６は、セルＦＩＦＯ部２２から７個のセルを
読み出すのに要する時間だけセルＦＩＦＯ部２２からの
セル読出しを停止するような読出し停止信号XRDSTPを出
力する。セレクタ部２８は、この読出し停止信号XRDSTP
を受信すると、セルＦＩＦＯ部２２から７個のセルを読
み出す代わりに７セル分のダミーデータを生成する。

【００９０】同様に、セルＰとセルＱとの間で７個のセ
ルが紛失したとみなし、セルＱとセルＢとの間で２個の
セルが紛失したとみなす。そして、それらの紛失したセ
ルを補償するために、セルＦＩＦＯ部２２から９個のセ
ルを読み出す代わりに９セル分のダミーデータを生成す
る。

【００９１】セルＦＩＦＯ部２２のセル量（データ量）
は、以下のように変化する。まず、セルＡが到着してか
ら８Ｔが経過するまでの間は、セルが到着しないので、
セルＦＩＦＯ部２２にセルが書き込まれることはない
が、１Ｔごとに１つのセルが読み出されるので、セル量
は２０から１２まで減少する。ところが、セルＰ（ダミ
ーセル）が書き込まれるので、セル量は１３になる。次
の８Ｔでも同じ動作を繰り返すので、セル量は６にな
る。この後、セルＡを読み出す前にさらに２個のセルが
読み出されてセル量は４になる。

【００９２】セルＡが読み出された後は、上述したよう
に、セルＡとセルＰとの間のセル紛失を補償するため
に、セルＦＩＦＯ部２２から７個のセルを読み出すのに
要する時間だけセルＦＩＦＯ部２２からのセル読出しを
停止する。このとき、セルＦＩＦＯ部２２には、セルＢ
以降に到着したセルが次々と書き込まれていくので、セ
ル量は平均して１Ｔごとに１ずつ増加してゆく。すなわ
ち、セル量は、４から１１に増加する。同様に、セルＰ
とセルＱとの間のセル紛失およびセルＱとセルＢとの間
のセル紛失を補償するために、それぞれ７個および２個
のセルを読み出すのに要する時間だけセルＦＩＦＯ部２
２からのセル読出しを停止する。したがって、セル量
は、１１から２０に増加する。

【００９３】セルＢ以降は、セルが紛失することなく到
着するので、セルＦＩＦＯ部２２へのセル書込み速度の
平均値とセルＦＩＦＯ部２２からのセル読出し速度とは
同じになり、セルＦＩＦＯ部２２のセル量は２０のまま
保持される。

【００９４】このように、第６の態様によれば、８個以
上のセルが連続して紛失しても、セルＦＩＦＯ部２２の
セル量は元の値（この例では、２０）に戻るので、揺ら
ぎ吸収量が変化することもない。すなわち、僅かな揺ら
ぎによってセルＦＩＦＯ部２２が空（エンプティ）にな
ることはなくなる。

【００９５】なお、図１０では、第６の態様について説
明したが、第１〜第５の態様においても、ダミーセルの
書込みまたはダミーデータの生成によって紛失したセル
を補償するので、セルＦＩＦＯ部２２のセル量を一定量
に保持することができる。

【００９６】次に、図２に示した各ブロックの構成およ
び動作を説明する。図１１は、ATM セル分解部３１の構
成図である。ATM セル分解部３１は、受信セルを、ATM
ヘッダとSAR ヘッダとSAR-PDU とに分解して、ATM ヘッ
ダを解析する回路である。各セルは、８ビットパラレル
形式（ATMDA0-7）で入力される。また、ATM 交換機が生
成するネットワーククロックNCを受信する。ネットワー
ククロックNCは、例えば、１５５．５２を８分周した周
波数（１９．４４MHz ）である。

【００９７】ヘッダ検出部４１は、受信セルのATM ヘッ
ダに格納されている情報（すなわちVPI/VCI ）を参照
し、この受信セルを取り込むか廃棄するかを判断する。
受信セルを取り込む場合は、ペイロードゲイト信号PGを
用いてアンド回路４２および４３−０〜４３−７をオー
プン状態にする。アンド回路４２および４３−０〜４３
−７は、ペイロードゲイト信号PGに従って、ネットワー
ククロックNCおよびセルデータATMDA0-7を通過させる。
アンド回路４２および４３−０〜４３−７の出力を、そ
れぞれ、書込みクロックWCおよび受信情報RIと呼ぶ。

【００９８】図１２は、ヘッダ検出部４１の構成図であ
る。フリップフロップ４４〜４９はそれぞれ８個のフリ
ップフロップ回路がパラレルに設けられた構成である。
フリップフロップ４４〜４９は、シフトレジスタ形式に
接続され、ネットワーククロックNCによって格納データ
をシフトする。フリップフロップ４４〜４９は、所定の
タイミングで、それぞれ受信セルの１〜６バイト目をラ
ッチする。

【００９９】ヘッダ値格納回路５０は、予め設定されて
いるATM ヘッダの先頭４バイトの値を格納する。図中、
たとえば、H17 〜H10 とあるのは、ATM ヘッダ１バイト
目の０ビットから７ビットを意味する。コンパレータ５
１は、フリップフロップ４４〜４７にラッチされている
ヘッダ値とヘッダ値格納回路５０に格納されているヘッ
ダ値とを比較し、一致したときに「Ｈ」を出力する。

【０１００】CRC 演算回路５２は、フリップフロップ４
４〜４７にラッチされているデータに対してCRC 演算を
実行する。コンパレータ５３は、CRC 演算回路５２によ
る演算結果とフリップフロップ４８にラッチされるデー
タとを比較し、一致したときに「Ｈ」を出力する。フリ
ップフロップ５４は、ネットワーククロックNCを用いて
コンパレータ５３の出力をラッチする。フリップフロッ
プ５４の出力は、ヘッダチェック信号HCK である。

【０１０１】フリップフロップ５５は、ヘッダチェック
信号HCK を用いてコンパレータ５１の出力をラッチす
る。フリップフロップ５５の出力は、ヘッダオーケー信
号HOKである。ヘッダオーケー信号HOK は、コンパレー
タ５１の比較結果が一致し、かつコンパレータ５３の比
較結果も一致したとき、アンド回路５６をオープン状態
にする。カウンタ５７は、ヘッダチェック信号HCK によ
ってリセットされた後、ネットワーククロックNCを４７
クロックだけカウントすると４７カウント信号47CNT を
「Ｈ」にする。ヘッダオーケー信号HOK および４７カウ
ント信号47CNT により、ペイロードゲイト信号PGは、ネ
ットワーククロックNCに換算して４７クロック期間だけ
アンド回路４２及び４３−０〜４３−７をオープン状態
にする。

【０１０２】フリップフロップ５８は、ヘッダチェック
信号HCK を用いてフリップフロップ４９にラッチされて
いるATM ヘッダの６バイト目のSAR ヘッダを取り込む。
そして、フリップフロップ５８は、SAR ヘッダの４〜６
ビット目に格納されているシーケンスナンバをシーケン
スナンバデータSNDT1 として受信SN保持部３２およびダ
ミーセル挿入部３４へ転送する。また、受信SN保持部３
２およびダミーセル挿入部３４へシーケンスナンバデー
タSNDT1 を書き込むときの書込み信号SNWR1 としてヘッ
ダチェック信号HCK の反転信号を出力する。

【０１０３】ＳＮ−ＦＩＦＯ５９は、上記書込み信号SN
WR1 とダミーセル挿入部３４から転送されてくる書込み
信号SNWR2 との論理積信号である書込み信号SNWRを用い
て、ダミーセル挿入部３４から転送されてくるシーケン
スナンバデータSNDT2 を格納する。また、リードクロッ
ク生成部２６から転送されてくる読出し信号SNRDに従っ
てシーケンスナンバ（シーケンスナンバデータSNDT2 ）
を読み出し、シーケンスナンバ情報SNINFOとしてリード
クロック生成部２６に通知する。

【０１０４】図１３は、従来技術として図４７で説明し
たATM セル分解部２１の構成図である。ATM セル分解部
２１とATM セル分解部３１との差異のひとつは、シーケ
ンスナンバの扱いである。ATM セル分解部２１では、SA
R ヘッダから取り出したシーケンスナンバをそのままリ
ードクロック生成部２６に通知していたが、ATM セル分
解部３１では、SAR ヘッダから取り出したシーケンスナ
ンバを受信SN保持部３２およびダミーセル挿入部３４へ
転送した後、ダミーセル挿入部３４から返送されてくる
シーケンスナンバをリードクロック生成部２６に通知す
る。

【０１０５】ATM セル分解部２１とATM セル分解部３１
との他の差異は、受信情報RIの転送先である。すなわ
ち、ATM セル分解部２１は、受信情報RIをセルＦＩＦＯ
２２へ転送するが、ATM セル分解部３１は、受信情報RI
をダミーセル挿入部３４へ転送する。

【０１０６】図１４は、ATM セル分解部３１の動作を説
明する図である。受信セル、すなわち、セルデータATMD
A0-7は、まず、その先頭１バイトがフリップフロップ４
９に転送され、ネットワーククロックNCによってラッチ
される。ネットワーククロックNCの次のパルスが到着す
ると、フリップフロップ４９にラッチされていたデータ
はフリップフロップ４８へシフトされ、フリップフロッ
プ４９は、セルデータATMDA0-7の先頭から２バイト目を
ラッチする。以降、ネットワーククロックNCに従って、
フリップフロップ４４〜４９は、それぞれラッチしてい
るデータをシフトしてゆき、時刻Ｔ1 において、フリッ
プフロップ４４〜４９が、それぞれセルデータATMDA0-7
の先頭１〜６バイト目をラッチする。

【０１０７】フリップフロップ４４〜４７にラッチされ
ているデータに対するCRC 演算の結果がセルデータATMD
A0-7の５バイト目のHEC と一致すれば、ヘッダチェック
信号HCK としてパルスが生成される。このとき、フリッ
プフロップ４４〜４７にラッチされているデータがヘッ
ダ値格納回路５０に格納されている値と一致すれば、こ
の受信セルを取り込むためにヘッダオーケー信号HOK を
「Ｈ」にする。また、４７カウント信号47CNT は、時刻
Ｔ1 からネットワーククロックNCを４７クロックだけカ
ウントした時点で「Ｈ」になるので、ペイロードゲイト
信号PGは、ネットワーククロックNCに換算して４７クロ
ック期間だけアンド回路４２および４３−０〜４３−７
をオープン状態にする。

【０１０８】このペイロードゲイト信号PGにより、４７
バイトのセルデータATMDA0-7（７〜５３バイト目のセル
データ）が受信情報RIとして出力される。時刻Ｔ1 にお
いて受信セルのSAR ヘッダから取り出したシーケンスナ
ンバデータSNDT1 は、ヘッダチェック信号HCK によって
生成される書込み信号SNWR1 に従って受信SN保持部３２
およびダミーセル挿入部３４に書き込まれる。また、ダ
ミーセル挿入部３４から転送されてくるシーケンスナン
バデータSNDT2 は、書込み信号SNWR2 に従ってＳＮ−Ｆ
ＩＦＯ５９に書き込まれる。

【０１０９】図１５は、受信SN保持部３２の構成図であ
る。受信SN保持部３２は、最も最近受信したセルのSAR
ヘッダに格納されているシーケンスナンバを保持する回
路である。

【０１１０】受信SN保持部３２は、フリップフロップ６
１からなる。フリップフロップ６１は、ATM セル分解部
３１から転送されてくる書込み信号SNWR1 に従って、受
信セルのSAR ヘッダから抽出し３ビットパラレル形式で
転送されてくるシーケンスナンバデータSNDT1 をラッチ
する。フリップフロップ６１の出力は、保持シーケンス
ナンバHSN としてダミーセル挿入部３４へ転送される。

【０１１１】図１６は、受信SN保持部３２の動作を説明
する図である。同図に示すように、フリップフロップ６
１は、書込み信号SNWR1 の立上りエッジでシーケンスナ
ンバデータSNDT1 をラッチし、そのラッチしたデータを
保持シーケンスナンバHSN として出力する。

【０１１２】図１７は、ファーストセル検出部２４の構
成図である。ファーストセル検出部２４は、セル到着間
隔の揺らぎを吸収するための処理を開始するトリガとな
る最初のセルの到着を監視する回路である。

【０１１３】ファーストセル検出部２４は、フリップフ
ロップ７１、７２、およびナンド回路７３を有する。フ
リップフロップ７１および７２は、リセット信号XRSTの
パルスによってリセットされる。リセット信号XRSTのパ
ルスは、電源投入時、およびセルＦＩＦＯ部２２が空
（エンプティ）または満杯（フル）になったときに生成
される。すなわち、ファーストセル検出部２４は、電源
投入時、およびセルＦＩＦＯ部２２が空（エンプティ）
または満杯（フル）になった後の最初のセルの到着を監
視する。

【０１１４】フリップフロップ７１は、ATM セル分解部
３１が生成する書込みクロックWCを受信すると、その出
力信号alを「Ｈ」にする。出力信号alは、フリップフロ
ップ７２およびナンド回路７３によって微分され、パル
ス化される。ファーストセル検出部２４の出力は、リセ
ット信号XRS としてセルカウンタ部２５およびリードク
ロック生成部２６へ転送される。

【０１１５】図１８は、ファーストセル検出部２４の動
作を説明する図である。同図に示すように、ファースト
セル検出部２４は、リセット信号XRSTのパルスによって
リセットされた後、最初の書込みクロックWCを受信する
と、リセット信号XRS のパルスを生成する。

【０１１６】図１９は、ユーザクロック分周部２３の構
成図である。ユーザクロック分周部２３は、ネットワー
ククロックNCを分周するこよによってユーザクロックUC
を生成する回路である。ユーザクロックUCの周波数は、
サービスごとに設定される。たとえば、回線の周波数が
１５５．５２MHz であるとき、ATM 装置内でセルは８ビ
ットパラレル形式で処理されるので、ネットワーククロ
ックNCは１５５．５２MHz の８分の１（１９．４４MHz
）である。このとき、６４Kbpsの一定速度で音声デー
タを転送する場合、ユーザクロックUCは、６４KHz の８
分の１（８KHz ）に設定される。この例の場合、ユーザ
クロック分周部２３は、１９．４４MHz のネットワーク
クロックNCを分周して８KHz のユーザクロックUCを生成
する。

【０１１７】ユーザクロックUCは、セルＦＩＦＯ２２か
ら一定速度でセルを読み出すときに使用されるクロック
であり、各クロックごとに１バイトのデータを読み出
す。また、ユーザクロックUCの４７クロック時間がセル
到着間隔の期待値である。

【０１１８】ユーザクロック分周部２３は、図１９に示
すように、カウンタ８１を用いて実現することができ
る。図２０は、ユーザクロック分周部２３の動作を説明
する図である。同図に示すように、ユーザクロック分周
部２３は、ネットワーククロックNCをＸ分周することに
よってユーザクロックUCを生成する。

【０１１９】図２１は、セルカウンタ部２５の構成図で
ある。セルカウンタ部２５は、揺らぎ吸収量を設定する
回路である。セルカウンタ部２５は、カウンタ９１およ
び９２、フリップフロップ９３および９４を有し、それ
ぞれリセット信号XRS によってリセットされる。リセッ
ト信号XRS は、上述したように、ファーストセル検出部
２４が最初のセルを受信したことを示す信号である。

【０１２０】カウンタ９１は、ユーザクロックUCによっ
てカウントアップされ、４７カウント毎にパルスを生成
する。カウンタ９１の出力は、セルクロックCECKとし
て、リードクロック生成部２６およびセル到着間隔監視
部３３へ転送される。ここで、ユーザクロックUCは、セ
ルＦＩＦＯ部２２から１バイトのデータを読み出すクロ
ックであるので、セルクロックCECKのパルス間隔は、セ
ルＦＩＦＯ部２２から４７バイトのデータを読み出す時
間に相当する。すなわち、セルクロックCECKのパルス間
隔は、セルＦＩＦＯ部２２から１つのセルを読み出すの
に要する時間（セル到着間隔の期待値）に相当する。

【０１２１】カウンタ９２は、セルクロックCECKによっ
てカウントアップされ、そのカウンタ値がＮになると、
そのことをフリップフロップ９３に通知する。フリップ
フロップ９３および９４、インバータ回路９５、アンド
回路９６は、カウンタ９２が上記通知を出力すると、パ
ルスを生成する。アンド回路９６の出力は、リードスタ
ート信号RDSTとしてリードクロック生成部２６へ転送さ
れる。

【０１２２】図２２は、セルカウンタ部２５の動作を説
明する図である。図２２に示すように、セルカウンタ部
２５は、リセット信号XRS を受信した時刻からユーザク
ロックUCをカウントし、４７クロック毎にセルクロック
CECKのパルスを生成する。そして、セルクロックCECKの
パルスがＮ個生成されたときにリードスタート信号RDST
のパルスを生成する。

【０１２３】リセット信号XRS は、ファーストセル検出
部２４が最初のセルを受信したことを示す信号である。
したがって、リセット信号XRS が生成された以降は、セ
ルが一定間隔で次々と到着し、それらのセルがセルＦＩ
ＦＯ部２２に書き込まれてゆく。一方、リードスタート
信号RDSTは、セルＦＩＦＯ部２２からのセル読出しの開
始を指示する信号である。ここで、リセット信号XRS が
生成されてからリードスタート信号RDSTするまでの時間
は、セルクロックCECKのパルスがＮ個生成されるのに要
する時間であり、セルの到着間隔の期待値のＮ倍の時間
である。したがって、セルＦＩＦＯ部２２からのセル読
出しを開始する時点では、セルＦＩＦＯ部２２にはＮ個
のセルが書き込まれていると推定できる。

【０１２４】リードスタート信号RDSTが生成された後
は、セルＦＩＦＯ部２２から一定間隔でセルが読み出さ
れるが、これと同じ間隔でセルが到着してセルＦＩＦＯ
部２２に書き込まれるので、セルＦＩＦＯ部２２のセル
量は、Ｎ個の状態を保持する。このＮは、上述した揺ら
ぎ吸収量に相当する。

【０１２５】図２３は、リードクロック生成部２６の構
成図である。リードクロック生成部２６は、セルＦＩＦ
Ｏ部２２からセルを読み出すためのクロックを生成する
回路である。

【０１２６】フリップフロップ１０１は、セルカウンタ
部２５から転送されるリードスタート信号RDSTを受信す
ると、その出力信号RDOKA を「Ｈ」にする。フリップフ
ロップ１０２は、ユーザクロックUCを用いてフリップフ
ロップ１０１から出力される信号RDOKA の位相を調整す
る。フリップフロップ１０２の出力は、読出しオーケー
信号RDOKとして、アンド回路１０３を制御する。アンド
回路１０３には、ユーザクロックUCが入力されている。
上記構成により、セルカウンタ部２５から転送されるリ
ードスタート信号RDSTを受信すると、ユーザクロックUC
がアンド回路１０３を通過して、読出しクロックRCとし
てセレクタ部２８およびＦＩＦＯリセット生成部２７へ
転送される。

【０１２７】フリップフロップ１０４は、３ビットのシ
ーケンスナンバを保持する。すなわち、フリップフロッ
プ１０４は、このリードクロック生成部２６が生成する
読出し信号SNRDを用いてATM セル分解部３１のＳＮ−Ｆ
ＩＦＯ５９から取り出したシーケンスナンバ情報SNINFO
を保持する。フリップフロップ１０４の出力は、信号SN
PRV として３ビット引き算器１０５のＢ端子に供給され
る。一方、３ビット引き算器１０５のＡ端子にはシーケ
ンスナンバ情報SNINFOがそのまま供給される。ここで、
信号SNPRV は、フリップフロップ１０４によってシーケ
ンスナンバ情報SNINFOを１位相だけ遅らせたものである
ので、シーケンスナンバ情報SNINFOを現在のシーケンス
ナンバとすると、信号NPRVは、直前のセルのシーケンス
ナンバである。

【０１２８】３ビット引き算器１０５は、Ａ端子の入力
データからＢ端子の入力データを減算し、その減算値を
３ビット引き算器１０６のＡ端子に供給する。３ビット
引き算器１０６のＢ端子には「１」が設定されている。
３ビット引き算器１０６は、Ａ端子の入力データからＢ
端子の入力データを減算し、その減算値を信号DSN とし
てデクリメントカウンタ１０７に通知する。

【０１２９】上記構成において、直前のセルのシーケン
スナンバと現在のセルのシーケンスナンバとが連続して
いれば、３ビット引き算器１０５による減算値は「１」
になり、３ビット引き算器１０６による減算値は「０」
になる。また、たとえば、直前のセルのシーケンスナン
バが２であり、現在のセルのシーケンスナンバが５であ
るとすると、３ビット引き算器１０５による減算値は
「３」になり、３ビット引き算器１０６による減算値は
「２」になるので、２個のセルが紛失したと推定でき
る。

【０１３０】フリップフロップ１０８は、ユーザクロッ
クUCを用いて読出し信号SNRDをラッチし、そのラッチし
たデータを反転させてデクリメントカウンタ１０７のロ
ード端子に供給する。すなわち、読出し信号SNRDを用い
てATM セル分解部３１のＳＮ−ＦＩＦＯ５９からシーケ
ンスナンバ情報SNINFOを取り出すとき、デクリメントカ
ウンタ１０７を起動する。

【０１３１】デクリメントカウンタ１０７は、アンド回
路１０９の出力信号SNRDA のパルスを受信する毎に、３
ビット引き算器１０６による減算値を１ずつデクリメン
トする。信号SNRDA は、セルクロックCECKと信号RDOKA
との論理積信号なので、リードスタート信号RDSTを受信
した後は、セルクロックCECKと同じ信号になる。したが
って、デクリメントカウンタ１０７は、セルＦＩＦＯ部
２２から１個のセルを読み出すごとに３ビット引き算器
１０６による減算値を１ずつデクリメントすることにな
る。デクリメントカウンタ１０７の出力は、シーケンス
ナンバカウント信号SNCNT としてデコーダ１１０に渡さ
れる。

【０１３２】デコーダ１１０は、シーケンスナンバカウ
ント信号SNCNT をデコードし、シーケンスナンバカウン
ト信号SNCNT が「０００」であれば「１」を出力する。
そして、デコーダ１１０の出力の反転信号は、読出し停
止信号XRDSTPとしてセレクタ部２８に転送される。この
読出し停止信号XRDSTPは、アンド回路１１１にも供給さ
れる。

【０１３３】読出し信号SNRDは、信号SNRDA と読出し停
止信号XRDSTPとの論理積である。したがって、シーケン
スナンバカウント信号SNCNT が「０００」以外の期間
は、読出し信号SNRDのパルスが生成されず、ATM セル分
解部３１のＳＮ−ＦＩＦＯ５９からシーケンスナンバ情
報SNINFOを読み出さない。

【０１３４】上述したように、シーケンスナンバが連続
しているときは、３ビット引き算器１０６による減算値
である信号DSN は「０」になり、シーケンスナンバカウ
ント信号SNCNT が「０００」になる。この場合、読出し
停止信号XRDSTPは「Ｈ」のままであり、セルＦＩＦＯ部
２２からのセル読出しは停止されない（セルＦＩＦＯ部
２２からセルが読み出される）。また、たとえば、直前
のセルのシーケンスナンバが２であり、現在のセルのシ
ーケンスナンバが５である場合には、３ビット引き算器
１０６による減算値である信号DSN は「２」になる。こ
の場合、セルクロックCECKのパルスを２個受信するまで
の期間、読出し停止信号XRDSTPが「Ｌ」になり、その間
セルＦＩＦＯ部２２からのセル読出しは停止される。

【０１３５】図２４(a) および図２４(b) は、リードク
ロック生成回路２６の動作を説明する図（その１および
その２）である。図２４(a) に示すように、リードスタ
ート信号RDSTのパルスが生成されると、読出しオーケー
信号RDOKが「Ｈ」になり、以降、読出しクロックRCが出
力されるようになる。

【０１３６】図２４(b) は、ATM セル分解部３１の動作
も合わせて示している。ここでは、３個のセル（SN＝
１、２、３）が連即して紛失した場合を説明する。リー
ドスタート信号RDSTのパルスが生成され、信号RDOKA が
「Ｈ」になると、セルクロックCECKがアンド回路１０９
および１１１を通過し、読出し信号SNRDとしてセルクロ
ックCECKと同じパルスが出力される。このパルスによ
り、ATM セル分解部３１のＳＮ−ＦＩＦＯ５９からシー
ケンスナンバ情報SNINFOが読み出される。

【０１３７】ＳＮ−ＦＩＦＯ５９から読み出されたシー
ケンスナンバ情報SNINFOが「０」であり、その前のシー
ケンスナンバSNPRV が「７」であれば、シーケンスナン
バが０〜７をサイクリックにカウントされることを考慮
すれば、３ビット引き算器１０５による減算値は「１」
になるので、３ビット引き算器１０６による減算値であ
る信号DSN は「０」になる。この結果、シーケンスナン
バカウント信号SNCNTが「０００」になり、読出し停止
信号XRDSTPは「Ｈ」のままなので、セルＦＩＦＯ部２２
からのセル読出しは停止されない（セルＦＩＦＯ部２２
から一定速度でセルが読み出される）。

【０１３８】ＳＮ−ＦＩＦＯ５９から次に読み出される
シーケンスナンバ情報SNINFOは、SN＝１〜３のセルが紛
失しているので、「４」である。この結果、３ビット引
き算器１０６による減算値である信号DSN は「３」にな
る。この時、シーケンスナンバカウント信号SNCNT は
「０００」でないので、読出し停止信号XRDSTPは「Ｌ」
になる。この後、シーケンスナンバカウント信号SNCNT
は、信号SNRDA のパルスを受信するごとに１ずつデクリ
メントされてゆく。従って、信号SNRDA のパルスを３個
受信すると、シーケンスナンバカウント信号SNCNT が
「０００」になり、読出し停止信号XRDSTPは「Ｈ」に戻
る。

【０１３９】読出し停止信号XRDSTPが「Ｌ」の期間は、
セルＦＩＦＯ部２２からセルを読み出す代わりに、セレ
クタ部２８がダミーデータを生成して出力する。セレク
タ部２８の構成および動作については、後述する。

【０１４０】図２５は、セル到着間隔監視部３３の構成
図である。セル到着間隔監視部３３は、セルの到着間隔
を監視し、必要に応じてダミーセルを生成させるための
信号を生成する回路である。

【０１４１】カウンタ１２１は、セルカウンタ部２５が
生成するセルクロックCECKを８分周する。すなわち、カ
ウンタ１２１は、セルクロックCECKによってカウントア
ップされ、８カウントごとにキャリーアウト信号を出力
する。また、カウンタ１２１は、ATM セル分解部３１が
生成する書込みクロックWCによってリセットされる。こ
こで、セルクロックCECKの周期は、セル到着間隔の期待
値であり、書込みクロックWCのパルスは、セルが実際に
到着したときに生成される。したがって、カウンタ１２
１は、あるセルが到着した時刻から計時を開始し、セル
到着間隔の期待値の８倍の時間が経過するごとにキャリ
ーアウト信号を生成する。

【０１４２】アンド回路１２２は、カウンタ１２１が出
力するキャリーアウト信号とセルクロックCECKとを用い
てダミーセルパルスDCP を生成する。このダミーセルパ
ルスDCP は、カウンタ１２３に供給される。

【０１４３】カウンタ１２３は、ダミーセルパルスDCP
をＭ分周する。すなわち、カウンタ１２３は、ダミーセ
ルパルスDCP をＭ個受信するごとにキャリーアウト信号
を生成する。フリップフロップ１２４は、このキャリー
アウト信号を受信すると、Ｄ端子に入力されるデータの
反転信号として、ダミー停止信号DSP をアンド回路１２
５に供給する。カウンタ１２３およびフリップフロップ
１２４は、書込みクロックWCによってリセットされる。
上記Ｍは、たとえば、１０程度に設定する。

【０１４４】アンド回路１２５は、ダミーセルパルスDC
P とダミー停止信号DSP とからダミーセル挿入パルスDC
IPを生成する。ダミーセル挿入パルスDCIPは、ダミーセ
ル挿入部３４に供給される。

【０１４５】図２６は、セル到着間隔監視部３３の動作
を説明する図である。図２６に示すように、セル到着間
隔監視部３３は、書込みクロックWCによってリセットさ
れた後、セルクロックCECKを８クロックだけカウントす
る毎に（セル到着間隔の期待値Ｔの８倍の時間が経過す
る毎に）、ダミーセルパルスDCP を生成する。ダミーセ
ルパルスDCP は、通常、ダミーセル挿入パルスDCIPとし
て出力される。

【０１４６】書込みクロックWCによってリセットされる
ことなくダミーセルパルスDCP が連続してＭ個生成され
ると、ダミー停止信号DSP が「Ｌ」になり、ダミーセル
挿入パルスDCIPは出力されなくなる。

【０１４７】このように、セル到着間隔監視部３３は、
あるセルが到着した時刻から計時を開始し、セル到着間
隔の期待値の８倍の時間が経過するごとにダミーセル挿
入パルスDCIPを出力し、セル到着間隔の期待値の８倍の
さらにそのＭ倍の時間が経過すると、ダミーセル挿入パ
ルスDCIPを停止する。

【０１４８】図２７は、ダミーセル挿入部３４の構成図
である。ダミーセル挿入部３４は、セル到着間隔監視部
３３からの指示に従って、セルＦＩＦＯ部２２にダミー
セルを書き込む回路である。

【０１４９】なお、図２７に示す構成は、第６の態様に
対応する。第１〜第５の態様の構成については後述する
が、本実施形態のバッファ制御方式は、ダミーセル挿入
部３４の構成を変更することにより、第１〜第６の態様
を実現している。

【０１５０】セレクタ１３１は、受信セルのSAR ヘッダ
から取り出したシーケンスナンバデータSNDT1 を端子A0
〜A2で受信し、受信SN保持部３２に保持されている保持
シーケンスナンバHSN を端子B0〜B2で受信する。そし
て、選択信号ENが「０」ならば端子A0〜A2を選択し、選
択信号ENが「１」ならば端子B0〜B2を選択する。選択さ
れたデータは、シーケンスナンバデータSNDT2 としてAT
M セル分解部３１へ転送される。

【０１５１】フリップフロップ１３２は、ダミーセル挿
入パルスDCIPを受信すると、選択信号SEL を「Ｈ」にす
る。フリップフロップ１３３は、発信器１３４から出力
されるクロック信号を用いて選択信号SEL をラッチし、
選択信号ENとして出力する。カウンタ１３５は、選択信
号ENの立上りエッジを受信するとカウント動作を開始
し、４７までカウントすると、フリップフロップ１３２
および１３３をリセットする。ここで、発振器１３４が
生成するクロックの周波数は、書込みクロックWC（すな
わち、ネットワーククロックNC）と同じ、または、書込
みクロックWCよりも速い。

【０１５２】セレクタ１３６は、ATM セル分解部３１が
受信セルから取り出した受信情報RIを端子A0〜A7で受信
する。一方、端子B0〜B7は接地（オール０が設定）され
ている。セレクタ１３６は、選択信号ENが「０」ならば
端子A0〜A7を選択し、選択信号ENが「１」ならば端子B0
〜B7を選択する。すなわち、セレクタ１３６は、ダミー
セル挿入パルスDCIPを受信していない期間は受信情報RI
を出力し、ダミーセル挿入パルスDCIPを受信するとダミ
ーセル値としてオール０を出力する。セレクタ１３６の
出力は、書込みデータDIN としてセルＦＩＦＯ部２２へ
転送される。

【０１５３】セレクタ１３７は、選択信号ENが「０」な
らば書込みクロックWCを選択して出力し、選択信号ENが
「１」ならば発振器１３４が生成するクロックを選択し
て出力する。セレクタ１３７の出力は、ＦＩＦＯ書込み
クロックFWC としてセルＦＩＦＯ部２２に供給される。

【０１５４】アンド回路１３８は、書込み信号SNWR1 の
パルスおよびダミーセル挿入パルスDCIPを通過させる。
アンド回路１３８の出力は、書込み信号SNWR2 としてAT
M セル分解部３１に転送される。

【０１５５】図２８は、図２７に示すダミーセル挿入部
３４の動作を説明する図である。ここでは、SN＝２のセ
ル（セルＡと呼ぶ）が到着した後、セル到着間隔の期待
値の８倍以上の期間次のセルが到着しない場合を説明す
る。

【０１５６】セルＡが到着すると、書込みクロックWCが
４７クロックだけ転送されてくる。また、セルＡから取
り出した受信情報RIが書込みクロックWCと同期して転送
されてくる。このとき、ダミーセル挿入パルスDCIPを受
信していないので、受信情報RIが書込みデータDIN とし
てセルＦＩＦＯ部２２へ転送される。すなわち、セルＡ
のSAR-SDU がセルＦＩＦＯ部２２に書き込まれる。

【０１５７】セルＡから取り出されたシーケンスナンバ
（シーケンスナンバデータSNDT1 ）は、セレクタ１３１
を通過してATM セル分解部３１へ返送される。また、そ
のシーケンスナンバ（SN＝２）は、受信SN保持部３２に
保持される。

【０１５８】セルＡが到着してからセル到着間隔の期待
値の８倍の時間が経過すると、ダミーセル挿入パルスDC
IPが生成される。このことにより、選択信号ENが「１」
になり、各セレクタ１３１、１３６、１３７がＡ端子の
データを選択して出力するようになる。

【０１５９】すなわち、セレクタ１３１は、受信SN保持
部３２に保持されているシーケンスナンバ（保持シーケ
ンスナンバHSN ：SN＝２）を出力する。この出力は、AT
M セル分解部３１に転送された後、リードクロック生成
部２６へ転送される。セレクタ１３６は、ダミーセル値
としてオール０を出力する。このとき、セレクタ１３７
は、セレクタ１３６の出力データをセルＦＩＦＯ部２２
を書き込むためのＦＩＦＯ書込みクロックFWC を４７ク
ロックだけ出力する。このことにより、１個のダミーセ
ルがセルＦＩＦＯ部２２に書き込まれる。

【０１６０】なお、ダミーセル挿入パルスDCIPが生成さ
れたときのリードクロック生成部２６の動作は以下のよ
うになる。ダミーセル挿入パルスDCIPが生成されると、
受信SN保持部３２に保持されているシーケンスナンバ
（保持シーケンスナンバHSN ）がリードクロック生成部
２６に通知される。すなわち「SN＝２」が通知される。
ここで、前回到着したセルはセルＡであり、そのシーケ
ンスナンバは２である。したがって、図２３において、
３ビット引き算器１０５による減算値は「０」になり、
３ビット引き算器１０６による減算値は「７」になる。
このことにより、リードクロック生成部２６は、７個の
セルが紛失したとみなし、その紛失したセルを補償する
ために、セルＦＩＦＯ部２２から７個のセルを読み出す
のに相当する時間だけ読出し停止信号XRDSTPを「Ｌ」に
して、セルＦＩＦＯ部２２からのセル読出しを停止す
る。

【０１６１】このように、第６の態様のバッファ制御方
式におけるダミーセル挿入部は、ダミーセル挿入パルス
DCIPが１つ生成されると、１個のダミーセルをセルＦＩ
ＦＯ部２２に書き込むとともに、セルＦＩＦＯ部２２か
ら７個のセルを読み出すのに相当する時間だけセルＦＩ
ＦＯ部２２からのセル読出しを停止させる。

【０１６２】図２９は、セルＦＩＦＯ部２２の動作を説
明する図である。図２９に示すように、セルＦＩＦＯ部
２２は、ＦＩＦＯ書込みクロックFWC に従ってダミーセ
ル挿入部３４から転送される書込みデータDIN を１バイ
トずつ書き込む。また、セレクタ部２８から転送されて
くるＦＩＦＯリードクロックFRC に従ってセルＦＩＦＯ
部２２に書き込まれているセルを１バイトずつ読み出
し、ＦＩＦＯデータFDTとしてセレクタ部２８へ転送す
る。

【０１６３】なお、図２９には示していないが、セルＦ
ＩＦＯ部２２が空（エンプティ）または満杯（フル）に
なると、信号XEMPTYまたは信号XFULL を用いてその旨を
ＦＩＦＯリセット生成部２７に通知する。また、セルＦ
ＩＦＯ部２２は、リセット信号XRSTのパルスを受信する
と、その時点でセルＦＩＦＯ部２２に格納されているセ
ルを廃棄する。

【０１６４】図３０は、ＦＩＦＯリセット生成部２７の
構成図である。ＦＩＦＯリセット生成部２７は、セルＦ
ＩＦＯ部２２が空（エンプティ）または満杯（フル）に
なったときにセルＦＩＦＯ部２２およびセルカウンタ部
２５をリセットする回路である。

【０１６５】フリップフロップ１４１は、ＦＩＦＯリー
ドクロックFRC を用いて信号XEMPTYをラッチする。フリ
ップフロップ１４２は、ネットワーククロックNCを用い
てフリップフロップ１４１の反転出力と信号XFULL との
ナンド演算の結果をラッチする。フリップフロップ１４
３は、ネットワーククロックNCを用いてフリップフロッ
プ１４２の出力をラッチする。フリップフロップ１４２
および１４３は、電源投入時に生成されるパワーオンリ
セット信号XPORによってリセットされる。ナンド回路１
４４は、フリップフロップ１４２の出力とフリップフロ
ップ１４３の反転出力とからリセット信号XRSAを生成す
る。

【０１６６】図３１は、ＦＩＦＯリセット生成部２７の
動作を説明する図である。同図に示すように、ＦＩＦＯ
リセット生成部２７は、信号XEMPTYが「Ｌ」のときにＦ
ＩＦＯリードクロックFRC が入力すると、信号d1が
「Ｌ」になり、リセット信号XRSAのパルスを生成する。
即ち、ＦＩＦＯリセット生成部２７が空（エンプティ）
の状態でセルを読み出そうとすると、リセット信号XRSA
のパルスが生成される。また、信号XFULL が「Ｌ」にな
ったときは、即座にリセット信号XRSAのパルスを生成す
る。

【０１６７】図３２は、セレクタ部２８の構成図であ
る。セレクタ部２８は、セルＦＩＦＯ部２２から読み出
したセルまたはダミーデータを選択してユーザ情報UIと
して出力する回路である。

【０１６８】セレクタ１５１は、読出し停止信号XRDSTP
に従って出力を決定する。セレクタ１５１の端子A0に
は、ダミーデータ生成回路１５２が生成するダミーデー
タADTが入力され、端子A1にはセルＦＩＦＯ部２２から
読み出したＦＩＦＯデータFDTが供給される。これらの
データは、８ビットパラレル形式で供給される。ダミー
データ生成回路１５２は、ダミーデータADT として、た
とえばオール０を生成する。

【０１６９】読出し停止信号XRDSTPが「停止」を指示す
る状態であれば、セレクタ１５１はダミーデータ生成回
路１５２が生成するダミーデータADT を選択して出力
し、他の状態のときは、セルＦＩＦＯ部２２から読み出
したＦＩＦＯデータFDT を選択して出力する。セレクタ
１５１の出力はユーザ情報UIである。また、読出し停止
信号XRDSTPが「停止」を指示する状態であれば、読出し
クロックRCはアンド回路１５３を通過することができ
ず、セルＦＩＦＯ部２２にＦＩＦＯリードクロックFRC
は供給されないので、セルＦＩＦＯ部２２からのセル読
出しが停止する。

【０１７０】図３３は、セレクタ部２８の動作を説明す
る図である。同図に示すように、セレクタ部２８は、読
出し停止信号XRDSTPが「Ｈ」の期間は、セルＦＩＦＯ部
２２から読み出したデータを出力し、読出し停止信号XR
DSTPが「Ｌ」の期間は、ダミーデータを出力する。ま
た、読出し停止信号XRDSTPが「Ｌ」の期間は、セルＦＩ
ＦＯ部２２にＦＩＦＯリードクロックFRC は供給されず
セル読出しが停止する。なお、同図において、ＦＩＦＯ
データFDT がｈからｌの期間は、セル読出しが停止して
いるので、ｇのときのデータが保持されている。

【０１７１】次に、第１〜第５の態様のバッファ制御方
式を実現するためのダミーセル監視部の構成およびその
動作を説明する。第１〜第５の態様のダミーセル監視部
は、それぞれ図２７に示した第６の態様のダミーセル挿
入部と同じ動作をする回路を多く含んでいるので、以下
では第６の態様との差異を説明する。

【０１７２】図３４は、図３に示した第１の態様のバッ
ファ制御方式におけるダミーセル挿入部の構成図であ
る。カウンタ１６１は、セル到着間隔監視部３３が生成
するダミーセル挿入パルスDCIPのパルス数をカウントす
る。デコーダ１６２は、カウンタ１６１がカウントした
ダミーセル挿入パルスDCIPのパルス数を８倍してその値
を加算器１６４に通知する。差分器１６３は、図２３に
示した３ビット引き算器１０５および１０６を組み合わ
せた機能を有し、受信セルのシーケンスナンバ（シーケ
ンスナンバデータSNDT1 ）から受信SN保持部３２に保持
されているシーケンスナンバ（保持シーケンスナンバHS
N ）を減算し、さらにその減算値から１を減算した値を
加算器１６４に通知する。加算器１６４は、デコーダ１
６２および差分器１６３から通知された値を加算するこ
とによって紛失セル数を算出する。このセル紛失数は、
アイドル切替え部１６５、アイドルSN生成部１６６、ア
イドルSN書込み信号生成部１６７、アイドルセル書込み
信号生成部１６８に通知される。

【０１７３】アイドル切替え部１６５、アイドルSN生成
部１６６、アイドルSN書込み信号生成部１６７、アイド
ルセル書込み信号生成部１６８は、発振器１６９が生成
するクロックOSC に従って動作する。発振器１６９が生
成するクロックの周波数は、ネットワーククロックNCよ
りも速い周波数であることが望ましい。また、アイドル
切替え部１６５、アイドルSN生成部１６６、アイドルSN
書込み信号生成部１６７、アイドルセル書込み信号生成
部１６８は、ダミーセル挿入パルスDCIPを受信した後に
書込み信号SNWR1 のパルスを受信するとそれぞれ起動さ
れる。即ち、ダミーセル挿入パルスDCIPを受信すると、
信号ENが「Ｈ」になり、その状態で書込み信号SNWR1 の
パルスを受信すると、起動信号ACT のパルスが生成さ
れ、アイドル切替え部１６５、アイドルSN生成部１６
６、アイドルSN書込み信号生成部１６７、アイドルセル
書込み信号生成部１６８が起動される。なお、アイドル
SN生成部１６６には、受信SN保持部３２に保持されてい
るシーケンスナンバ（保持シーケンスナンバHSN ）が通
知される。

【０１７４】セレクタ１３１に入力されるシーケンスナ
ンバデータSNDT1 、セレクタ１７４に入力される書込み
信号SNWR1 、セレクタ１３６に入力される受信情報RI、
セレクタ１３７に入力される書込みクロックWCは、それ
ぞれ遅延部１７０〜１７３によって遅延される。

【０１７５】アイドル切替え部１６５、アイドルSN生成
部１６６、アイドルSN書込み信号生成部１６７、アイド
ルセル書込み信号生成部１６８の動作は、図３５を参照
しながら説明するが、それらは、遅延部１７０〜１７３
によってデータが遅延される間にアイドルシーケンスナ
ンバ（ダミーセルに対応するシーケンスナンバ）および
アイドルセル（ダミーセル）の書込処理を実行する。

【０１７６】図３５は、第１の態様のバッファ制御方式
におけるダミーセル挿入部の動作を説明する図である。
ここでは、図３で示した例と同様に１８個のセル（SN＝
３、４、５、６、７、０、１、２、同様にSN＝３〜２、
及びSN＝３、４）が連続して紛失したものとする。紛失
した１８個のセルの直前のセルをセルＡ（SN＝２）と呼
び、紛失した１８個のセルの直後のセルをセルＢ（SN＝
５）と呼ぶ。

【０１７７】セルＡが到着したときの動作は、図２８を
参照しながら説明した第６の態様と同じである。このと
き、受信SN保持部３２には、「SN＝２」が保持される。
セルＢが到着すると、書込み信号SNWR1 のパルスが生成
され、そのことにより起動信号ACT のパルスが生成され
る。このとき、カウンタ１６１、デコーダ１６２、差分
器１６３、加算器１６４がセル紛失数を算出する。すな
わち、セルＡおよびセルＢのシーケンスナンバにより、
差分器１６３の出力として「SNA ＝２」が得られる。ま
た、セルＡが到着してからセルＢが到着するまでの間に
２個のダミーセル挿入パルスDCIPを受信しているので、
デコーダ１６２の出力として「１６」が得られる。した
がって、セル紛失数として「１８」が得られる。

【０１７８】アイドル切替え部１６５は、発振器１６９
が生成するクロックOSC に換算して１８×４７クロック
時間だけ、その出力ISELを「Ｈ」にする。アイドルSN生
成部１６６は、クロックOSC を４７クロック受信するご
とに、セルＡのシーケンスナンバ（SN＝２）を１ずつイ
ンクリメントして出力する。アイドルSN書込み信号生成
部１６７は、クロックOSC を４７クロック受信するごと
に、書込み信号ISNWRのパルスを生成する。

【０１７９】この動作により紛失した１８個のセルに対
応するシーケンスナンバ（SN＝３、４、５、６、７、
０、１、２、同様にSN＝３〜２、およびSN＝３、４）が
生成されて、ATM セル分解部３１のＳＮ−ＦＩＦＯ５９
に書き込まれる。これらのシーケンスナンバは、リード
クロック生成部２６に通知される。したがって、リード
クロック生成部２６は、セル紛失が発生しなかったとき
と同じようにシーケンスナンバが通知されるので、セル
ＦＩＦＯ部２２からのセル読出しを停止することはな
い。

【０１８０】アイドルセル書込み信号生成部１６８は、
クロックOSC を１８×４７クロックだけ通過させること
によって、書込みクロックICWRとして出力する。この１
８×４７クロックの書込みクロックICWRは、ＦＩＦＯ書
込みクロックFWC としてセルＦＩＦＯ部２２に供給され
る。このとき、セレクタ１３６は、書込みデータDINと
してダミーセル値を出力しているので、セルＦＩＦＯ部
２２には１８×４７バイトのダミーセル値が書き込まれ
る。すなわち、セルＦＩＦＯ部２２に１８個のダミーセ
ルが書き込まれる。

【０１８１】このように、第１の態様は、セルＡが到着
してからセルＢが到着するまでの時間、および、セルＡ
およびセルＢのシーケンスナンバを用いて紛失したセル
の数を算出し、その紛失セル数と同じ数のダミーセルを
セルＦＩＦＯ部２２に書き込む。

【０１８２】図３６は、図４に示した第２の態様のバッ
ファ制御方式におけるダミーセル挿入部の構成図であ
る。図３６において、図３４で用いて符号は同じ回路ま
たは同じブロックを示す。第２の態様は、第１の態様か
ら差分器１６３および加算器１６４を削除した構成であ
る。

【０１８３】図３７は、第２の態様のバッファ制御方式
におけるダミーセル挿入部の動作を説明する図である。
セルＡが到着したときの動作は第１の態様と同じであ
る。セルＢが到着すると、書込み信号SNWR1 のパルスが
生成され、そのことにより起動信号ACT のパルスが生成
される。このとき、セルＡが到着してからセルＢが到着
するまでの間に２個のダミーセル挿入パルスDCIPを受信
しているので、デコーダ１６２の出力は「１６」とな
る。したがって、アイドル切替え部１６５、アイドルSN
生成部１６６、アイドルSN書込み信号生成部１６７、ア
イドルセル書込み信号生成部１６８には、それぞれ「１
６」が通知される。

【０１８４】アイドル切替え部１６５は、発振器１６９
が生成するクロックOSC に換算して１６×４７クロック
時間だけ、その出力ISELを「Ｈ」にする。アイドルSN生
成部１６６は、クロックOSC を４７クロック受信するご
とに、セルＡのシーケンスナンバ（SN＝２）を１ずつイ
ンクリメントして出力する。アイドルSN書込み信号生成
部１６７は、クロックOSC を４７クロック受信するごと
に、書込み信号ISNWRのパルスを生成する。

【０１８５】この動作により１６個のセルに対応するシ
ーケンスナンバ（SN＝３、４、５、６、７、０、１、
２、同様にSN＝３〜２）が生成されて、ATM セル分解部
３１のＳＮ−ＦＩＦＯ５９に書き込まれる。これらのシ
ーケンスナンバは、リードクロック生成部２６に通知さ
れる。

【０１８６】リードクロック生成部２６は、セルＡのシ
ーケンスナンバ（SN＝２）が通知された後、アイドルSN
生成部１６６が生成した１６セル分のシーケンスナンバ
（SN＝３、４、５、６、７、０、１、２、同様にSN＝３
〜２）が通知される。さらにその後、セルＢのシーケン
スナンバ（SN＝５）が通知される。ここで、シーケンス
ナンバが２から５にジャンプしているので、リードクロ
ック生成部２６は、２個のセルを補償するために、セル
ＦＩＦＯ部２２から２個のセルを読み出すのに要する時
間だけ読出し停止信号XRDSTPを「Ｌ」にする。このと
き、セルＦＩＦＯ部２２から２個のセルを読み出す代わ
りに２セルに相当するダミーデータを出力する。

【０１８７】アイドルセル書込み信号生成部１６８は、
クロックOSC を１６×４７クロックだけ通過させて、書
込みクロックICWRとして出力する。この１６×４７クロ
ックの書込みクロックICWRは、ＦＩＦＯ書込みクロック
FWC としてセルＦＩＦＯ部２２に供給される。このと
き、セレクタ１３６は、書込みデータDIN としてダミー
セル値を出力しているので、セルＦＩＦＯ部２２には１
６×４７バイトのダミーセル値が書き込まれる。すなわ
ち、セルＦＩＦＯ部２２に１６個のダミーセルが書き込
まれる。

【０１８８】第２の態様によれば、第１の態様と比べ
て、セルＦＩＦＯ部２２に書き込むダミーセル数が少な
くなるので、ダミーセル挿入部３４の動作速度を遅くす
ることができ、タイミング設計などが容易になる。

【０１８９】図３８は、図５に示した第３の態様のバッ
ファ制御方式におけるダミーセル挿入部の構成図であ
る。図３８において、図３６で用いて符号は同じ回路ま
たは同じブロックを示す。第３の態様は、第２の態様か
らデコーダ１６２およびアイドルSN生成部１６６を削除
した構成である。

【０１９０】図３９は、第３の態様のバッファ制御方式
におけるダミーセル挿入部の動作を説明する図である。
セルＡが到着したときの動作は第２の態様と同じであ
る。セルＡが到着してからセルＢが到着するまでの間に
２個のダミーセル挿入パルスDCIPを受信しているので、
セルＢを受信したとき、カウンタ１６１は「２」を出力
する。したがって、アイドル切替え部１６５、アイドル
SN書込み信号生成部１６７、アイドルセル書込み信号生
成部１６８には、それぞれ「２」が通知される。

【０１９１】アイドルSN書込み信号生成部１６７は、
「２」を受信すると書込み信号ISNWRのパルスを２個生
成する。このとき、セレクタ１３１は、受信SN保持部３
２に保持されているシーケンスナンバ（保持シーケンス
ナンバHSN ）を出力する。ここで、受信SN保持部３２は
セルＡのシーケンスナンバ（SN＝２）を保持している。
したがって、セレクタ１３１は、セルＡから取り出した
シーケンスナンバ（SN＝２）の後に、２回続いて「２」
を出力する。さらにその後、セレクタ１３１は、セルＢ
から取り出したシーケンスナンバ（SN＝５）を出力す
る。

【０１９２】上記動作により、リードクロック生成部２
６に通知されるシーケンスナンバ情報SNINFOは、SN＝
２、２、２、５という順番になる。リードクロック生成
部２６に通知されるシーケンスナンバ情報SNINFOがSN＝
２、２、２、５という順番になったときに、１６個のセ
ルに相当するダミーデータを生成する動作は、図５を参
照しながら説明した通りである。

【０１９３】なお、アイドルセル書込み信号生成部１６
８がカウンタ１６１から「２」を受信したときに、２個
のダミーセルをセルＦＩＦＯ部２２に書き込む動作は、
第１または第２の態様での動作と同じである。

【０１９４】第３の態様によれば、第２の態様と比べ
て、さらにセルＦＩＦＯ部２２に書き込むダミーセル数
が少なくなるので、ダミーセル挿入部３４の動作速度を
遅くすることができ、タイミング設計などが容易にな
る。また、ダミーセル挿入部３４内でシーケンスナンバ
をインクリメントして生成する機能を必用としないの
で、回路構成が簡略化される。

【０１９５】図４０は、図６に示した第４の態様のバッ
ファ制御方式におけるダミーセル挿入部の構成図であ
る。図４０において、図３４で用いて符号は同じ回路ま
たは同じブロックを示す。第４の態様は、第１の態様を
ベースにしているが、セル紛失を検出してダミーセルを
生成するタイミングが異なっている。

【０１９６】第４の態様では、ダミーセル挿入パルスDC
IPを受信するごとに、即座にフリップフロップ１８１の
出力信号ENが「Ｈ」になり、そのことによってアンド回
路１８２がパルスを出力する。アンド回路１８２の出力
は、起動信号ACT であり、アイドル切替え部１６５、ア
イドルSN生成部１６６、アイドルSN書込み信号生成部１
６７、アイドルセル書込み信号生成部１６８を起動す
る。

【０１９７】このタイミングでは、すなわち、ダミーセ
ル挿入パルスDCIPを受信したタイミングでは、カウンタ
１６１は「１」を出力し、デコーダ１６２は「８」を出
力する。加算器１６４は、Ａ端子に入力される差分器１
６３の出力を無視する。従って、加算器１６４は、デコ
ーダ１６２の出力である「８」をそのまま出力し、その
値がアイドル切替え部１６５、アイドルSN生成部１６
６、アイドルSN書込み信号生成部１６７、アイドルセル
書込み信号生成部１６８に通知される。このことによ
り、８個のダミーセルが生成されてセルＦＩＦＯ部２２
に書き込まれる。

【０１９８】なお、カウンタ１６１は、アンド回路１８
３の出力によってリセットされる。すなわち、カウンタ
１６１は、ダミーセル挿入パルスDCIPの受信によって
「１」を出力した後、即座にリセットされる。

【０１９９】セルＢを受信すると、書込み信号SNWR1 の
パルスが生成され、そのことにより起動信号ACT のパル
スが生成される。即ち、セルＢを受信すると、アイドル
切替え部１６５、アイドルSN生成部１６６、アイドルSN
書込み信号生成部１６７、アイドルセル書込み信号生成
部１６８が起動される。

【０２００】このとき、セルＡおよびセルＢのシーケン
スナンバをそれぞれ２および５とすると、差分器１６３
の出力は「２」になる。また、カウンタ１６１は、ダミ
ーセル挿入パルスDCIPを受信するごとにリセットされて
いるので、カウンタ１６１およびデコーダ１６２の出力
は「０」である。したがって、加算器１６４は、差分器
１６３の出力である「２」をそのまま出力し、その値が
アイドル切替え部１６５、アイドルSN生成部１６６、ア
イドルSN書込み信号生成部１６７、アイドルセル書込み
信号生成部１６８に通知される。このことにより、２個
のダミーセルが生成されてセルＦＩＦＯ部２２に書き込
まれる。

【０２０１】図４１は、第４の態様のバッファ制御方式
におけるダミーセル挿入部の動作を説明する図である。
第４の態様の動作は、図３５に示した第１の態様と類似
しているので説明を省略する。

【０２０２】第４の態様によれば、第１の態様と比較し
た場合、セルＦＩＦＯ部２２に書き込むダミーセルの数
は同じであるが、８ダミーセルごとに分散させて書込み
を行うので、処理速度を遅くすることができ、タイミン
グ設計などが容易になる。

【０２０３】図４２は、図７に示した第５の態様のバッ
ファ制御方式におけるダミーセル挿入部の構成図であ
る。図４２において、図３６で用いて符号は同じ回路ま
たは同じブロックを示す。第５の態様は、第２の態様を
ベースにしているが、セル紛失を検出してダミーセルを
生成するタイミングが異なっている。すなわち、第５の
態様においては、第４の態様と同様に、ダミーセル挿入
パルスDCIPを受信するごとに８個のダミーセルを生成し
てセルＦＩＦＯ部２２に書き込む構成を設けている。

【０２０４】図４２は、第５の態様のバッファ制御方式
におけるダミーセル挿入部の動作を説明する図である。
第５の態様の動作は、図３７に示した第２の態様と類似
しているので説明を省略する。

【０２０５】第５の態様によれば、第２の態様と比較し
た場合、セルＦＩＦＯ部２２に書き込むダミーセルの数
は同じであるが、８ダミーセルごとに分散させて書込み
を行うので、処理速度を遅くすることができ、タイミン
グ設計などが容易になる。

【０２０６】なお、上述した実施の形態では、ATM アダ
プテーションレイヤタイプ１に従ってサービスを提供す
るATM ネットワークを前提としているが、転送すべきデ
ータを固定長パケットに格納し、それら各固定長パケッ
トにその送出順番を示す番号を付与して一定間隔で送出
するようなサービスに適用される。

【０２０７】

【発明の効果】受信した固定長パケットをいったんバッ
ファに格納しそのバッファから固定長パケットを一定速
度で読み出すバッファ制御方式において、各固定長パケ
ットに付したシーケンスナンバと固定長パケットの到着
間隔とを用いて固定長パケットの紛失数を推測し、その
紛失数を補償するようにバッファに格納される固定長パ
ケット量を制御するようにしたので、多数の固定長パケ
ットが連続して紛失した場合においても、バッファに格
納される固定長パケット量を一定に保つことができる。

【０２０８】送信側の装置や伝送路の障害などによっ
て、所定時間以上固定長パケットが到着しない場合に
は、バッファを空（エンプティ）にすることによってそ
の障害を認識できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する図である。

【図２】本実施形態のバッファ制御方式の構成図であ
る。

【図３】第１の態様の動作概念を説明する図である。

【図４】第２の態様の動作概念を説明する図である。

【図５】第３の態様の動作概念を説明する図である。

【図６】第４の態様の動作概念を説明する図である。

【図７】第５の態様の動作概念を説明する図である。

【図８】第６の態様の動作概念を説明する図である。

【図９】第７の態様の動作概念を説明する図である。

【図１０】第６の態様の動作を説明する図である。

【図１１】ATM セル分解部の構成図である。

【図１２】ヘッダ検出部の構成図である。

【図１３】従来技術として図４７で説明したATM セル分
解部の構成図である。

【図１４】ATM セル分解部３１の動作を説明する図であ
る。

【図１５】受信SN保持部の構成図である。

【図１６】受信SN保持部の動作を説明する図である。

【図１７】ファーストセル検出部の構成図である。

【図１８】ファーストセル検出部の動作を説明する図で
ある。

【図１９】ユーザクロック分周部の構成図である。

【図２０】ユーザクロック分周部の動作を説明する図で
ある。

【図２１】セルカウンタ部の構成図である。

【図２２】セルカウンタ部の動作を説明する図である。

【図２３】リードクロック生成部の構成図である。

【図２４】同図(a) および(b) は、リードクロック生成
回路の動作を説明する図（その１およびその２）であ
る。

【図２５】セル到着間隔監視部の構成図である。

【図２６】セル到着間隔監視部の動作を説明する図であ
る。

【図２７】第６の態様のバッファ制御方式におけるダミ
ーセル挿入部の構成図である。

【図２８】第６の態様のバッファ制御方式におけるダミ
ーセル挿入部の動作を説明する図である。

【図２９】セルＦＩＦＯ部の動作を説明する図である。

【図３０】ＦＩＦＯリセット生成部の構成図である。

【図３１】ＦＩＦＯリセット生成部の動作を説明する図
である。

【図３２】セレクタ部の構成図である。

【図３３】セレクタ部の動作を説明する図である。

【図３４】第１の態様のバッファ制御方式におけるダミ
ーセル挿入部の構成図である。

【図３５】第１の態様のバッファ制御方式におけるダミ
ーセル挿入部の動作を説明する図である。

【図３６】第２の態様のバッファ制御方式におけるダミ
ーセル挿入部の構成図である。

【図３７】第２の態様のバッファ制御方式におけるダミ
ーセル挿入部の動作を説明する図である。

【図３８】第３の態様のバッファ制御方式におけるダミ
ーセル挿入部の構成図である。

【図３９】第３の態様のバッファ制御方式におけるダミ
ーセル挿入部の動作を説明する図である。

【図４０】第４の態様のバッファ制御方式におけるダミ
ーセル挿入部の構成図である。

【図４１】第４の態様のバッファ制御方式におけるダミ
ーセル挿入部の動作を説明する図である。

【図４２】第５の態様のバッファ制御方式におけるダミ
ーセル挿入部の構成図である。

【図４３】第５の態様のバッファ制御方式におけるダミ
ーセル挿入部の動作を説明する図である。

【図４４】全体システム構成図である。

【図４５】データ構成を示す図であり、(a) はATM セル
の構成、(b) はAAL1におけるSAR-PDU の構成、(c) はSA
R ヘッダの構成を示す。

【図４６】シーケンスナンバを使ってセル紛失を検出す
る方法を説明する図であり、(a)はセルが紛失すること
なく転送される場合を示し、(b) はセルが紛失した場合
を示す。

【図４７】セル間隔の揺らぎを吸収する従来の装置の構
成図である。

【図４８】セル紛失が発生したときの揺らぎ吸収装置の
動作を説明する図である。

【図４９】従来の揺らぎ吸収装置の問題点を説明する図
である。

【符号の説明】

１１ ATM 交換機１２ ATM スイッチ部１３ ATM 送信装置１４ ATM 受信装置１５ＣＥ送信部１６ＣＥ受信部２１ ATM セル分解部２２セルＦＩＦＯ部２３ユーザクロック分周部２４ファーストセル検出部２５セルカウンタ部２６リードクロック生成部２７ＦＩＦＯリセット生成部２８セレクタ部３１ ATM セル分解部３２受信SN保持部３３セル到着間隔監視部３４ダミーセル挿入部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信した固定長パケットをいったんバッ
ファに格納しそのバッファから一定速度で固定長パケッ
トを読み出すバッファ制御方式において、固定長パケットの到着間隔と、各固定長パケットに付さ
れている固定長パケットの送出順番を表すシーケンスナ
ンバとを用いて固定長パケットの紛失数を算出し、上記
バッファに格納される固定長パケット数をその紛失数だ
け増加させることを特徴とするバッファ制御方式。
【請求項２】上記算出された紛失数と同数のダミーパ
ケットを上記バッファに書き込むことを特徴とする請求
項１に記載のバッファ制御方式。
【請求項３】上記算出された紛失数と同数の固定長パ
ケットを上記バッファから読み出すのに要する時間だけ
上記バッファからの読出しを停止することを特徴とする
請求項１に記載のバッファ制御方式。
【請求項４】上記算出された紛失数と同数の固定長パ
ケットを上記バッファから読み出す代わりにダミーデー
タを生成することを特徴とする請求項１に記載のバッフ
ァ制御方式。
【請求項５】所定数のダミーパケットを上記バッファ
に書き込むと共に、上記算出された紛失数からその所定
数を引いた数の固定長パケットを上記バッファから読み
出すのに要する時間だけ上記バッファからの読出しを停
止することを特徴とする請求項１に記載のバッファ制御
方式。
【請求項６】ある固定長パケットが到着してから次の
固定長パケットの到着を待つ待ち時間が予め設定してあ
る閾値時間を越えた場合、上記バッファへのダミーパケ
ットの書込みを停止することを特徴とする請求項２また
は５に記載のバッファ制御方式。
【請求項７】ルーティング情報を含むヘッダと固定長
データとからなる固定長パケットをそのルーティング情
報に従ってルーティングするネットワークから固定長パ
ケットを受信する受信部に設けられるバッファを制御す
る方式において、到着した固定長パケットを格納するバッファと、到着した固定長パケットからＳ個の正数を用いて各固定
長パケットの送出順番をサイクリックにインクリメント
しながら表したシーケンス番号を抽出し、前回到着した
固定長パケットから抽出したシーケンス番号との差を算
出するシーケンス番号算出手段と、前回の固定長パケットの到着時刻から今回の固定長パケ
ットの到着時刻までの間隔ｔが固定長パケットの到着間
隔の期待値ＴのＳ倍よりも大きい場合、上記シーケンス
番号算出手段が算出した差と上記間隔ｔとを用いて固定
長パケットの紛失数を算出し、その算出した紛失数の固
定長パケットを補償するように上記バッファに格納され
る固定長パケット数を制御する制御手段と、を有することを特徴とするバッファ制御方式。
【請求項８】上記制御手段は、上記算出された紛失数
と同数のダミーパケットを上記バッファに書き込むこと
を特徴とする請求項７に記載のバッファ制御方式。
【請求項９】上記制御手段は、上記算出された紛失数
と同数の固定長パケットを上記バッファから読み出すの
に要する時間だけ上記バッファからの読出しを停止する
ことを特徴とする請求項７に記載のバッファ制御方式。
【請求項１０】上記制御手段は、上記算出された紛失
数と同数の固定長パケットを上記バッファから読み出す
代わりにダミーデータを生成することを特徴とする請求
項７に記載のバッファ制御方式。
【請求項１１】上記制御手段は、所定数のダミーパケ
ットを上記バッファに書き込むとともに、上記算出され
た紛失数からその所定数を引いた数の固定長パケットを
上記バッファから読み出すのに要する時間だけ上記バッ
ファからの読出しを停止することを特徴とする請求項７
に記載のバッファ制御方式。
【請求項１２】ある固定長パケットが到着してから次
の固定長パケットの到着を待つ待ち時間が上記期待値Ｔ
のＳ倍よりも大きいある閾値時間を越えた場合、上記制
御手段は、上記バッファへのダミーパケットの書込みを
停止することを特徴とする請求項８または１１記載のバ
ッファ制御方式。
【請求項１３】 ATM アダプテーションレイヤタイプ１
に従ってサービスを提供するATM ネットワークからセル
を受信する受信部に設けられるバッファを制御する方式
において、到着したセルを格納するバッファと、到着したセルからシーケンスナンバを抽出し、前回到着
したセルから抽出したシーケンスナンバとの差αを算出
する算出手段と、前回のセルの到着時刻から今回のセルの到着時刻までの
間隔ｔとセルの到着間隔の期待値Ｔとの関係が８Ｔ×Ｎ
＋α×Ｔ≦ｔ＜８Ｔ×Ｎ＋（α＋１）×Ｔで表されると
き、８Ｎ＋α−１個のセルが紛失したとみなし、その紛
失したセルを補償するように上記バッファに格納される
セル数を制御する制御手段と、を有することを特徴とするバッファ制御方式（Ｎは正
数）。
【請求項１４】上記制御手段は、８Ｎ＋α−１個のダ
ミーセルを上記バッファに書き込むことを特徴とする請
求項１３に記載のバッファ制御方式。
【請求項１５】上記制御手段は、８Ｎ個のダミーセル
を上記バッファに書き込むとともに、上記バッファから
α−１個のセルを読み出す代わりにダミーデータを生成
することを特徴とする請求項１３に記載のバッファ制御
方式。
【請求項１６】上記制御手段は、前回の到着セルのシ
ーケンスナンバと同じシーケンスナンバを有するダミー
セルをＮ個生成して上記バッファに書き込むとともに、
上記バッファに書き込まれたセルおよびダミーセルのシ
ーケンスナンバを上記バッファへの書込み順に抽出した
ときに、あるシーケンスナンバとその次のシーケンスナ
ンバとの差がβであった場合、上記バッファからβ−１
個のセルを読み出す代わりにダミーデータを生成するこ
とを特徴とする請求項１３に記載のバッファ制御方式。
【請求項１７】上記セルの到着間隔の期待値Ｔを８分
周するセル到着間隔監視手段をさらに有することを特徴
とする請求１３または１６に記載のバッファ制御方式。
【請求項１８】上記ATM ネットワークからセルが到着
するごとに上記セル到着間隔監視手段をリセットするこ
とを特徴とする請求１７に記載のバッファ制御方式。
【請求項１９】上記制御手段は、前回セルが到着して
から８Ｔが経過するごとに８個のダミーセルを上記バッ
ファに書き込み、今回のセルが到着したときにα−１個
のダミーセルを上記バッファに書き込むことを特徴とす
る請求項１３たは１４に記載のバッファ制御方式。
【請求項２０】上記制御手段は、前回セルが到着して
から８Ｔが経過するごとに８個のダミーセルを上記バッ
ファに書き込み、上記バッファからα−１個のセルを読
み出す代わりにダミーデータを生成することを特徴とす
る請求項１３たは１５に記載のバッファ制御方式。
【請求項２１】上記制御手段は、前回セルが到着して
から８Ｔが経過するごとに１個のダミーセルを上記バッ
ファに書き込み、上記バッファから７Ｎ＋α−１個のセ
ルを読み出す代わりにダミーデータを生成することを特
徴とする請求項１３たは１６に記載のバッファ制御方
式。
【請求項２２】上記ATM ネットワークからセルが到着
するごとにそのセルのシーケンスナンバで前回到着した
セルのシーケンスナンバを更新して保持するシーケンス
ナンバ保持部をさらに有することを特徴とする請求項１
３、１６、２１のいずれか１つに記載のバッファ制御方
式。
【請求項２３】あるセルが到着してから次のセルの到
着を待つ待ち時間が上記期待値Ｔの８倍よりも大きいあ
る閾値時間を越えた場合、上記制御手段は、上記バッフ
ァへのダミーセル書込みを停止することを特徴とする請
求項１４、１５、１６、１９、２０、２１のいずれか１
つに記載のバッファ制御方式。
【請求項２４】受信した固定長パケットをいったんバ
ッファに格納しそのバッファから一定速度で固定長パケ
ットを読み出すバッファ制御方法において、固定長パケットの到着間隔と、各固定長パケットに付さ
れている固定長パケットの送出順番を表すシーケンスナ
ンバとを用いて固定長パケットの紛失数を算出するステ
ップと、上記バッファに格納される固定長パケット数をその紛失
数だけ増加させるステップと、を有することを特徴とするバッファ制御方法。
【請求項２５】ルーティング情報を含むヘッダと固定
長データとからなる固定長パケットをそのルーティング
情報に従ってルーティングするネットワークから固定長
パケットを受信する受信部に設けられるバッファを制御
する方法において、到着した固定長パケットをバッファに格納するステップ
と、到着した固定長パケットから各固定長パケットの送出順
番を正数Ｓを用いてサイクリックに表したシーケンス番
号を抽出し、前回到着した固定長パケットから抽出した
シーケンス番号との差を算出するステップと、前回の固定長パケットの到着時刻から今回の固定長パケ
ットの到着時刻までの間隔ｔが固定長パケットの到着間
隔の期待値ＴのＳ倍よりも大きい場合、上記算出した差
と上記間隔ｔとを用いて固定長パケットの紛失数を算出
し、その算出した紛失数の固定長パケットを補償するよ
うに上記バッファに格納される固定長パケット数を制御
するステップと、を有することを特徴とするバッファ制御方法。
【請求項２６】 ATM アダプテーションレイヤタイプ１
に従ってサービスを提供するATM ネットワークからセル
を受信する受信部に設けられるバッファを制御する方法
において、到着したセルをバッファに格納するステップと、到着したセルからシーケンスナンバを抽出し、前回到着
したセルから抽出したシーケンスナンバとの差αを算出
するステップと、前回のセルの到着時刻から今回のセルの到着時刻までの
間隔ｔとセルの到着間隔の期待値Ｔとの関係が８Ｔ×Ｎ
＋α×Ｔ≦ｔ＜８Ｔ×Ｎ＋（α＋１）×Ｔで表されると
き、８Ｎ＋α−１個のセルが紛失したとみなし、その紛
失したセルを補償するように上記バッファに格納される
セル数を制御するステップと、を有することを特徴とするバッファ制御方法。