(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル伝送路より受信したオーバヘッドとペイロードを有するフレームをATMセルに変換してATM網に送出し、ATM網から受信したATMセルを用いてフレームを組み立ててディジタル伝送路に送出する通信網におけるインタフェース装置において、
前記フレームに多重された低速ビットレートのデータブロックの先頭位置を示すオーバヘッドデータと前記ペイロードを含むフレーム部分をセル化範囲と定め、該セル化範囲を特定する信号を発生するセル化範囲特定手段、
セル化範囲の所定位置を基準位置とするとき、該基準位置を特定するポインタを作成するポインタ作成部、
前記セル化範囲特定信号に基づいてセル化範囲のデータをセル化すると共に、前記ポインタを所定のセルに含ませるセル化手段、
ATMセルをAALタイプ1のセルとするとき、SAR-PDUヘッダを作成するヘッダ作成部、
を備え、前記セル化手段は、(1) ポインタが存在すれば、第1番目にSAR-PDUヘッダ、第2番目に前記ポインタ、以降にセル化範囲のデータを配列して1セルのペイロード部を作成し、(2) ポインタが存在しなければ、第1番目にSAR-PDUヘッダ、第2番目以降にセル化範囲のデータを配列して1セルのペイロード部を作成する、
ことを特徴とするインタフェース装置。
【請求項２】
前記ポインタ作成部は、
前記セル化範囲内のバイト数をM、前記基準位置をセル化範囲の先頭バイトとするとき、前記セル化範囲特定信号の発生により(M-1)にプリセットされ、以後、セル化範囲の期間に発生するバイトタイミング信号をカウントダウンし、サイクリックに(M-1)〜0を出力するダウンカウンタ、
セルペイロード内のオクテット位置を監視するオクテット位置監視部、
8セルで1サイクルを構成するとき、セルペイロードの先頭オクテット位置でカウントアップしてシーケンスカウントSC=0〜7を出力するシーケンスカウント監視部、
セルペイロードが先頭オクテット位置であり、かつ、シーケンスカウントが偶数であり、更に、ダウンカウンタの計数値が所定範囲（93〜0)のとき、該計数値をポインタとするポインタ決定部、
を備え、前記セル化手段は該ペイロードの第２オクテット位置に前記決定したポインタを配置することを特徴とする請求項１記載のインタフェース装置。
【請求項３】
前記ポインタ決定部は、１サイクルの８つの何れかのセルに必ずポインタを配置するものとし、１サイクルのいずれのセルにも前記真のポインタを配置できなければ、SC=6のセルをP-フォーマットセルとみなし、該セルのペイロード第2バイトに偽ポインタを配置することを特徴とする請求項２記載のインタフェース装置。
【請求項４】
ATM網より受信したAALタイプ1のセルペイロード部をバッファ書き込み用クロックに同期して格納し、バッファ読み出し用クロックに同期して読み出す受信バッファ、
受信バッファから読出されたペイロード部よりポインタを検出する検出部、
ポインタが検出されれば、該ペイロード部の第３バイト以降のデータを出力し、ポインタが検出されなければ該ペイロードの第２バイト以降のデータを出力するセレクタ手段、
フレームの全バイト数をRとするとき、真のポインタ検出時に[R-1-ポインタ]がプリセットされ、以後、バイトタイミング信号をカウントアップし、サイクリックに0〜(R-1)を出力するフレームカウンタを備え、計数値がセル化範囲の基準位置に相当する値になったとき、セル化範囲先頭位置信号を出力する制御部、
セル化範囲先頭位置信号に基づいて前記セレクタ手段から出力するデータを用いてフレームを組み立てて出力するフレーム組立部、
を備えたことを特徴とする請求項３記載のインタフェース装置。
【請求項５】
ディジタル伝送路より受信したオーバヘッドとペイロードを有するフレームをAALタイプ1のATMセルに変換する際、フレームに多重された低速ビットレートのデータブロックの先頭位置を示すオーバヘッドデータと前記ペイロードを少なくともセル化範囲と定め、該セル化範囲の所定位置を基準位置とするとき、該基準位置を特定するポインタを所定のセルに含ませ、１サイクル(SC=0〜7)の８つのいずれのセルにも真のポインタを配置できなければ、SC=6のセルをP-フォーマットセルとみなし、該セルに偽ポインタを配置してATM網に送出し、ATM網から受信したAALタイプ1セルでフレームを組み立ててディジタル伝送路に送出する通信網におけるインタフェース装置において、
ATM網より受信したAALタイプ1のセルペイロード部をバッファ書き込み用クロックに同期して格納し、バッファ読み出し用クロックに同期して読み出す受信バッファ、
受信バッファから読出されたペイロード部よりポインタを検出する検出部、
ポインタが検出されれば、該ペイロード部の第３バイト以降のデータを出力し、ポインタが検出されなければ該ペイロードの第２バイト以降のデータを出力するセレクタ手段、
フレームの全バイト数をRとするとき、真のポインタ検出時に[R-1-ポインタ]がプリセットされ、以後、バイトタイミング信号をカウントアップし、サイクリックに0〜(R-1)を出力するフレームカウンタを備え、計数値が前記基準位置に相当する値になったとき、セル化範囲基準位置信号を出力する制御部、
セル化範囲基準位置信号に基づいて前記セレクタ手段から出力するデータを用いてフレームを組み立てて出力するフレーム組立部、
を備えたことを特徴とするインタフェース装置。
【請求項６】
(1) セルペイロードの先頭に配置されているSAR-PDUヘッダのCRCチェック、パリティチェックに基づいて該SAR-PDUヘッダの有効/無効を判定すると共に、(2) 該判定結果とシーケンスカウントSCの連続性とに基づいてセルの紛失/誤挿入を検出するセル判定手段、
SAR-PDUヘッダに前記有効/無効判定結果を示すフラグとセル紛失によりダミーセルが挿入されたか否かを示すフラグを書き込む手段、
前記セル判定結果に基づいて、ATM網から受信したセルペイロードあるいはダミーセルペイロードに前記フラグが書き込まれたSAR-PDUヘッダを付加して前記受信バッファに入力する手段、
を備え、前記ポインタ検出部は、前記セル化範囲内のバイト数をM、前記基準位置をセル化範囲の先頭バイトとするとき、真のポインタ検出によりポインタ値がプリセットされ、以後、セル化範囲の期間に発生するバイトタイミング信号をカウントダウンし、サイクリックに(M-1)〜0を出力するダウンカウンタ、
着目セルがシーケンスカウントSC=偶数のセルあり、セルペイロードの先頭オクテットタイミングで前記ダウンカウンタのカウント値が所定範囲(0〜93)であり、着目セルの前記フラグが無効あるいがダミーセル挿入を示しており、1サイクルにおいて未だP-フォーマットセルが検出できていないとき、該着目セルをP-フォーマットセルと判定するｐ−フォーマットセル判定手段、
真のポインタを検出するポインタ検出手段、
を備えたことを特徴とする請求項５記載のインタフェース装置。
【請求項７】
前記ｐ−フォーマットセル判定手段は、
着目セルがシーケンスカウントSC=６のセルあり、着目セルの前記フラグが無効あるいはダミーセル挿入を示しており、1サイクルにおいて未だP-フォーマットセルが検出できていないとき、該着目セルをP-フォーマットセルと判定することを特徴とする請求項６記載のインタフェース装置。
【請求項８】
前記ポインタ検出手段は、着目セルがシーケンスカウントSC=偶数のセルあり、SAR-PDUヘッダのCSIビットが"1"であり、セルペイロードの先頭オクテットのタイミングで前記ダウンカウンタのカウント値が所定範囲(0〜93)であるとき、該着目セルのポインタを真のポインタであると判定することを特徴とする請求項６記載のインタフェース装置。
【請求項９】
(1) セルペイロードの先頭に配置されているSAR-PDUヘッダのCRCチェック、パリティチェックに基づいて該SAR-PDUヘッダの有効/無効を判定すると共に、(2) 該判定結果とシーケンスカウントSCの連続性とに基づいてセルの紛失/誤挿入を検出するセル判定手段、
SAR-PDUヘッダに前記有効/無効判定結果を示すフラグとセル紛失によりダミーセルが挿入されたか否かを示すフラグを書き込む手段、
前記セル判定結果に基づいて、ATM網から受信したセルペイロードあるいはダミーセルペイロードに前記フラグが書き込まれたSAR-PDUヘッダを付加して出力する手段、
出力手段から出力するAALタイプ1のセルペイロードを１サイクル分記憶する記憶部、
記憶された１サイクルのセルを検査し、(1) P-フォーマットセルが紛失している時、シーケンスカウントSC=偶数で、フラグが無効あるいがダミーデータ挿入を示しているセルをP-フォーマットセルと判定し、(2) 該セルのCSIビットを"1"にし、偽ポインタを挿入するｐ−フォーマットセル判定手段、
を備え、前記検査後にAALタイプ1のセルペイロードを前記受信バッファに書き込むことを特徴とする請求項５記載のインタフェース装置。
【請求項１０】
前記ｐ−フォーマットセル判定手段は、記憶された１サイクルのセルを検査し、P-フォーマットセルが2以上存在する時、フラグが有効で、かつ、ダミーデータ非挿入を示しているセルをP-フォーマットセルと判定する、
ことを特徴とする請求項９記載のインタフェース装置。
【請求項１１】
(1) セルペイロードの先頭に配置されているSAR-PDUヘッダのCRCチェック、パリティチェックに基づいて該SAR-PDUヘッダの有効/無効を判定すると共に、(2) 該判定結果とシーケンスカウントSCの連続性とに基づいてセルの紛失/誤挿入を検出するセル判定手段、
SAR-PDUヘッダに前記有効/無効判定結果を示すフラグとセル紛失によりダミーセルが挿入されたか否かを示すフラグを書き込む手段、
前記セル判定結果に基づいて、ATM網から受信したセルペイロードあるいはダミーセルペイロードに前記フラグが書き込まれたSAR-PDUヘッダを付加して前記受信バッファに入力する手段、
受信バッファから読出されたAALタイプ1のセルペイロードを１サイクル分記憶する記憶部、
記憶された１サイクルのセルを検査し、(1) P-フォーマットセルが紛失している時、シーケンスカウントSC=偶数で、フラグが無効あるいがダミーセル挿入を示しているセルをP-フォーマットセルと判定し、(2) 該セルのCSIビットを"1"にし、偽ポインタを挿入するｐ−フォーマットセル判定手段、
を備え、前記検査後のAALタイプ1のセルペイロードを前記ポインタ検出部及びセレクタに入力することを特徴とする請求項５記載のインタフェース装置。
【請求項１２】
前記ｐ−フォーマットセル判定手段は、
記憶された１サイクルのセルを検査し、P-フォーマットセルが2以上存在する時、フラグが有効で、かつ、ダミーデータ非挿入を示しているセルをP-フォーマットセルと判定する、
ことを特徴とする請求項１１記載のインタフェース装置。
【請求項１３】
前記AALタイプ1のセルペイロードを検査し、１サイクルにP-フォーマットセルが検出できない場合には、SC=6のセルをP-フォーマットセルと判定し、該セルのCSIビットを"1"にし、偽ポインタを挿入するｐ−フォーマットセル判定手段、
を備え、検査後のAAL1タイプ1のセルペイロードを前記受信バッファに書き込むことを特徴とする請求項５記載のインタフェース装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はサーキットエミュレーション機能を備えたインタフェース装置に係わり、特に、STS-N(Nは整数)等のディジタル伝送網とATM網間に設けられ、ディジタル伝送網のフレームデータ(例えばSTS-3データ)のうち不要な部分を削除し、必要なデータ部分のみセル化してATM網に送出し、ATM網から受信したセルよりディジタル伝送網のフレームフォーマット(STS-3フレームフォーマット)に組み立ててディジタル伝送網に送出するインタフェース装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
SONET系の光伝送路で構成される専用サービス網は図３０に示すように、DS3やSTS-3,STS-12などの各端末CPE間を多重/分離装置MDX、ディジタルクロスコネクトシステムDCCS(digital cross connect system)を介して光伝送路で接続して通信するようになっている。専用サービス網は通常の電話通信網などと異なり、呼接続処理や呼切断処理が不要であり、ネットワークの出入口が半固定的に決まっている。DCCSは方路切換、多重/分離、フレームの挿入/抽出(add/drop)などの機能を有しているが、交換機のようにダイナミックにルーチングする機能を有していない。このため、従来の専用サービス網では網のメインテナンスにおいて問題があった。例えば、(1) 特定の伝送路の品質が劣化し、あるいは障害が発生して他の経路を使って端末間の方路を張り替えたい場合、(2) 特定の方路のトラフィックが高くなってネットワークを増設した場合、網の張替、増設が容易に行えない問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上より、DCCSをATM交換機で置き換えて、センタより直接指示、設定することにより、網の張替、増設が行える専用サービス網が要望されている。図３１はOC3のDCCSをATM交換機に置き換える場合の概念図である。OC3の DCCSをATM交換機に置き換えるには、スイッチ部ATM-SW、制御部CNTLの他に、OC3のSONET光伝送路をATMスイッチにインターワーキングするインタフェース装置(STS-3 CES) INF1〜INF4が各伝送路に必要である。各インタフェース装置INF1〜INF4は回路エミュレーション(CE:Circuit Emulation)機能を備えておりインタフェース装置INF1〜INF2は光伝送路から受信したSTS-3のフレームデータをATMセルに変換し、インタフェース装置INF3〜INF4はATMセルをSTS-3のフレームフォーマットに組み立てて光伝送路に送出する。
このようなインタフェース装置にはSTS-N(Nは整数)のフレームデータをATMセルに変換する場合、伝送帯域が小さくなるように変換してATM網に送出し、しかも、受信したセルより元のSTS-Nフレームフォーマットのデータを組み立ててディジタル伝送路へ送出できるようにする必要がある。これが本発明の第1の機能である。
【０００４】
ところで、ATM網よりセルを受信してフレームフォーマットに組み立てて光伝送路に送信するインタフェース装置には、
（1) クロック乗せ替え
（2) セル到着揺らぎの吸収
という2つの目的のために所定容量の受信バッファが配置される。この受信バッファに、▲１▼ATMセルの到着間隔が想定されるだけ空いたとしても受信バッファが空にならず、▲２▼ATMセルの到着間隔が想定されるだけ詰まったとしても受信バッファが溢れないように、イニシャルフィルレベル(以下IFL)が設定される。この、IFLレベルが変動して、受信バッファにスタベーション(Starvation)やオーバフローが発生すると、情報の連続性を保持できなくなったり、セル廃棄が発生する。したがって、IFLレベルがセル紛失、誤セル挿入、セル化け等が発生しても変動しないように制御し、受信バッファにスタベーション(Starvation)やオーバフローが発生しないようにする必要である。
【０００５】
以上から本発明の目的は、伝送帯域が小さくなるようにSTS-N(Nは整数)のフレームデータをATMセルに変換でき、しかも、受信セルよりSTS-Nフレームフォーマットを組み立てることができるようにすることである。
本発明の別の目的は、P-format cell(P-フォーマットセル)が紛失しても、再生データが大量に失われないようにでき、しかも、受信バッファに設定したイニシャルフィルレベルIFLがセル紛失、誤セル挿入、セル化け等により変動しないようにしてスタベーションやオーバフローが発生しないようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
(1) 本発明では、▲１▼フレームに多重された低速ビットレートのデータブロックの先頭位置を示すオーバヘッドデータ(ポインタ)とペイロードを含むフレーム部分をセル化範囲と定め、▲２▼セル化範囲の所定位置を基準位置とするとき、該セル化範囲のデータをセル化すると共に、▲３▼前記基準位置を特定するポインタを所定のセルに含ませる。以上のようにすれば、オーバヘッドは後で必要になる部分のみセル化するだけで良いため、伝送情報量を少なくでき伝送帯域を小さくできる。又、フレームにおけるセル化範囲の所定位置(例えば先頭位置)を特定するポインタをセルに含ませるため、受信側インタフェース装置は該ポインタを参照して受信セルよりフレームを組み立てることができる。
【０００７】
(2) 又、本発明では、ATM網より受信したAALタイプ1のセルペイロード部をATM網のクロックに同期して受信バッファに格納し、ディジタル伝送路側のクロックに同期して受信バッファより読み出すことによりクロックの乗せ替えを行う。又、受信バッファから読出されたセルペイロードよりポインタを検出し、ポインタに基づいてセル化範囲先頭位置を識別し、このセル化範囲先頭位置に基づいて受信バッファから出力するデータを用いてフレームを組み立てる。以上のようにすれば、インタフェース装置は、ポインタに基づいてフレームにおけるセル化範囲、フレームにおける各バイト位置を認識できるため、受信バッファより出力するデータより元のフレームを組み立てることができる。
【０００８】
(3) 又、本発明では、ポインタ検出により次のポインタが出現するタイミングを予測し、予測したタイミングにおいてp-フォーマットセルが出現せず、該タイミングにおけるセルがinvalid(無効)セルあるいはダミーセルであれば、該セルをP-フォーマットセルと判定する。又、着目セルがシーケンスカウントSC=６のセルあり、かつ、invalid(無効)セルあるいはダミーセルであり、しかも、(SC=0〜7)の間に未だP-フォーマットセルが検出されていない場合に該着目セルをP-フォーマットセルと判定する。
以上のようにすれば、セル紛失、セル化け等によりP-フォーマットセルが紛失してもP-フォーマットセルを生成することができ、受信バッファに設定したイニシャルフィルレベルIFLが変動しないようにでき、スタベーションやオーバフローが発生しないようにできる。
【０００９】
又、ポインタ検出により次のポインタ出現タイミングを予測し、予測したタイミングでP-formatセルが紛失した時、該タイミングに基づいて所定のセルをP-formatセルと判定するため、P-formatセル判定精度を向上できる。このため、１サイクル(SC=0〜7)毎に正しく p-formatセルを推定でき、P-formatセルを non p-format セルと判断したり、non p-format セルをP-formatセルと判断して受信バッファのレベルIFLが変動するのを防止でき、しかも、P-formatセルが紛失しても、所定のセルをP-formatセルと推定するためP-formatセル 紛失により再生データが大量に失われることがない。
【００１０】
(4) 又、本発明では、P-formatセルが紛失したとき、P-formatセルである可能性の高いセル(ダミーセル、invalid cell)をP-formatセルと推定する。このため、１サイクル(SC=0〜7)毎に正しく p-formatセルを推定できるため受信バッファのレベルIFLが変動するのを防止でき、しかも、P-formatセルが紛失しても、所定のセルをP-formatセルと推定するためP-formatセル 紛失により再生データが大量に失われることがない。
【００１１】
(5) 又、本発明では、1サイクル毎に順次SC値偶数セルがP-formatセルであるかチェックし、P-formatセルが紛失したとき、SC=6のセルをP-formatセルであると推定する。このようにすれば、簡単な構成でP-formatセルを推定でき、STS-3、ATM網における帯域の一致を確保することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（Ａ）本発明の概略
（ａ）フレームフォーマット
本発明は一般にSTS-Nフレーム(N:integer)の場合にも適用できるが以下ではSTS-3フレームに適用する場合について説明する。
図１はSTS-3のフレームフォーマット説明図である。155.52MbpsのSTS-3フレームは50Mbpsの3つのSTS-1フレームを多重し、それにオーバヘッドを付加したもので、9×270バイトで構成されている。最初の9×9はオーバヘッド部OH、残りの9×261はペイロードSPEで、オーバヘッドはセクションオーバヘッドSH、ラインオーバヘッドLH及び9バイトのポインタPTで構成されている。セクションオーバヘッドSHはフレーム同期信号や中継セクションの誤り監視信号を伝送する部分であり、ラインオーバヘッドLHは多重セクションの誤り監視信号、多重セクションの状態信号(AIS/FERF;Alarm Indication signal/Far End Receive Failure)を伝送する部分であり、ポインタPTは多重した3つのSTS-1フレームの先頭位置を示すもので、 STS-1に分離する際に使用する。
【００１３】
（ｂ）セル化範囲
かかるSTS-3フレームデータをATMセルに変換して伝送する場合、伝送帯域を小さくし、かつ、受信側で受信セルより元のSTS-3フレームデータを構築できるようにする必要がある。伝送帯域を小さくするには送出するデータ部分を少なくすることである。そこで、STS-3フレーム構造を考慮し、相手の網に不要な部分を削除し、真に必要な部分のみセル化することで情報量の圧縮を図る。図２はSTS-3フレームのセル化範囲説明図であり、セル化範囲には以下の４種類がある。
(1) 第１のセル化範囲(No.1)ではペイロードSPEのみ伝送する。この第１のセル化範囲によれば、伝送帯域を小さくできる。しかし、もれなく送るには、path layerを終端し、３つのSTS-1フレームに分解し、３本のコネクションで伝送する必要がある。又、STS-1 SPE levelに定常偏差がある場合、asynchronous clockingを行う必要がある。
【００１４】
(2) 第２のセル化範囲(No.2)ではポインタPTとペイロードSPEを伝送する。この第２のセル化範囲によれば、1本のコネクションで伝送ができ、また、
synchronous clocking による伝送ができ、更には伝送帯域も比較的小さくできる。
(3) 第３のセル化範囲(No.3)ではポインタPT、ラインオーバヘッドLH、ペイロードSPEを伝送する。この第３のセル化範囲によれば、1本のコネクションで伝送ができ、また、synchronous clocking による伝送ができるが、ラインオーバヘッドLHを伝送するため、第２のセル化範囲に比べて伝送帯域が広くなる。
(4) 第４のセル化範囲(No.４)ではフレームデータの全て（ポインタPT、セクションオーバヘッドSH、ラインオーバヘッドLH、ペイロードSPE)を伝送する。この第４のセル化範囲によれば、1本のコネクションで伝送ができ、また、
synchronous clocking による伝送ができるが、セクションオーバヘッドSH、ラインオーバヘッドLHを伝送するため、第２のセル化範囲に比べて伝送帯域が広くなる。
以上の４つのセル化範囲を考察すると、第２のセル化範囲が最も良い。このため、本発明では図３に示すように第２のセル化範囲で示す斜線部分（ポインタPT、ペイロードSPE）をセル化して伝送し、伝送情報量の圧縮を図る。なお、ユーザよりsection layer 及びline layerは終端することが要求されているため、これらセクションオーバヘッドSH、ラインオーバヘッドLHを削除しても何ら問題は生じない。
【００１５】
（ｃ）構造化データの境界識別法
図３に示すようにSTS-3フレームデータをセル化して伝送した場合、ATM網出口のインタフェース装置で受信セルより元のSTS-3フレームデータを組み立て可能としなければならない。このために、STS-3フレームにおけるセル化範囲の基準位置、例えば、ペイロード SPEの最初のバイト位置(第1行、第10列)TOPを受信側が認識できるようにしなければならない。そこで、本発明ではATMセルとしてAALタイプ1(ATM Adaptation  Layer type 1)のセルを使用し、AALタイプ1セルのSDTポインタ(Stractured data transfer pointer)でセル化範囲の基準位置 TOPを指示する。このようにすれば、セル受信側のインタフェース装置は、AALタイプ1セルのSAR-PDUヘッダに含まれる CSIビットによりSDTポインタが含まれるセルを認識し、該セルのSDTポインタに基づいて基準位置TOPを認識して元のSTS-3フレームデータを組み立てることができる。ただし、セクションオーバヘッドSH及びラインオーバヘッドLHは独自に作成してSTS-3フレームフォーマットに挿入する。
【００１６】
図４はAALタイプ１(AAL1)のATMセルのフォーマット説明図であり、図５は１バイトのSAR-PDUヘッダのフォーマット説明図である。AAL1セルの最初の5バイトはATMヘッダ、残りの48バイトはセルペイロード(情報フィールド)であり、情報フィールドは１バイト長のSAR-PDU(PDU: Protocol Data Unitの略)ヘッダと４７バイト長のSAR-PDUペイロードとから構成されている。SAR-PDUペイロードはユーザデータを転送するために使用され、SAR-PDUヘッダは図５に示すように4ビットのSN（Sequence Number)フィールドと4ビットのSNP（Sequence Number Protection)フィードで構成されている。
【００１７】
SNフィールドは２つのサブフィールドのCSI（Convergence Sublayer Identifier)とSC（Sequence Count) に分割され、SNPフィールドも２つのサブフィールドのCRC（Cyclic Redundancy Check)とEPB（Even Parity Bit)に分割される。SCはセルを０〜７の循環数（0,1,・・・,7,0,1,・・・,7,1,・・・）でカウントするもので、このSCによりセルの順番を監視し、セルの紛失、誤セル挿入等を検出することができる。CRCとEPBによりSNフィールドのエラー検出及び訂正を行う。  CRCはSNに対する多項式（Ｇ(X)＝Ｘ3＋Ｘ＋１）による値であり、EPBはSAR-PDUヘッダの偶数パリテイビットである。CSIビットはAAL1のCS（Convergence Sublayer)の機能であり、ユーザクロックのタイミング情報の伝送と再生及びSDTポインタの転送に使用する。
【００１８】
ユーザクロックのタイミング情報の伝送と再生はSRTS(synchronous residual time stamp)法による。このSRTS法おいて、ユーザクロックのタイミング情報は RTS（Residual Time Stamp)とよばれる４ビット情報（RTS4，RTS3，RTS2，RTS1)によって構成される。RTS情報は図６に示すように8セル毎にCSIビットによって転送される。すなわち、8個のAAL1セル(SC=0〜7)でマルチフレーム(1サイクル)が構成される。CSIはSC値の0〜7に対応して8ビット構成（CSI0〜CSI7）となっており、SC値＝1,3,5,7のATMセルのCSIビット（CSI1，CSI3，CSI5，CSI7）によって4ビットのRTS情報RTS1〜RTS4が伝送される。この4ビットのRTS情報RTS1〜RTS4は、4ビットカウンタで網クロックをサイクリックに計数すると共に、送信側のクロックを1/3008に分周し、分周パルスが発生した時の4ビットカウンタの計数値である。こRTS情報を送信することにより、セル受信側で送信側クロックに同期したクロックを生成し、該クロックに同期してデータを端末に送出できる。尚、3008は8個のATMセルにおけるユーザデータのビット数(=8セル×47バイト×8ビット)である。
【００１９】
SDTポインタは、ｎ×64kbps(STS-3ではｎ=9×270=2430)の構造化データを転送する際、構造化データの境界(例えばフレーム先頭)を記述するものである。図７に示すように、SC値偶数セル(SC値が0、2、4、6のセル)のCSI表示("1","0")によって2種類のフォーマット(P-format:ポインタ有り、non P-format:ポインタ無し)がある。CSI＝"1"のP-formatであればセルのSAR-PDUの最初のバイト位置(ポインタフィールド)の値がSDTポインタであり、残りの46バイトがユーザ情報になる（図７（ａ））。このポインタは、ポインタフィールドの終わりから構造化データの境界(フレーム先頭位置) までのオフセットをバイト単位で２進表示した内容が設定される。オフセットの範囲は、このセルのSAR-PDUの残りの46バイトと次のセル(すなわち奇数SNを持つセル)のSA-PDUペイロードの47バイトまでであり、0〜93の値を設定できる。図７（ａ）は構造化データの境界がＳＣ値偶数セルの内に存在する場合を示し、図７（ｂ）は構造化データの境界がＳＣ値奇数セル内に存在する場合を示す。
【００２０】
以上により、本発明によれば、(1) STS-3フレームデータをATMセルに変換して伝送する場合、AAL1セル化範囲を図３の斜線部分としたから伝送帯域を小さくでき、(2) しかも、AAL1のSDTポインタを用いてセル化範囲の基準位置を特定するようにしたから、ATM出口側のインタフェース装置で受信セルより元のSTS-3フレームデータを再構築することができる。ただし、セクションオーバヘッド、ラインオーバヘッドは独自に生成する。すなわち、本発明によれば、SDTポインタを使用し、圧縮データの先頭位置を情報としてATMセルに乗せる事により、既存網のSTS-Nフォーマットを維持した上に必要帯域(情報量)の圧縮ができる。
【００２１】
（ｄ）受信バッファのレベル一定制御の必要性
ATMセル受信側のインタフェース装置内には受信したユーザ情報を蓄積する受信バッファが設けられる。この受信バッファは
1) クロックのせ替え
2) セル到着揺らぎの吸収
という2つの目的のために配置するプレイアウトバッファである。プレイアウトバッファは基本的にはFIFOであるが、イニシャルフィルレベル(以下IFL)というパラメタを持ち、バッファ内にIFLレベルだけのデータが溜るまで読み出しを行なわない。受信バッファでは、一般的にATM交換機内のデータハイウェイクロックから回線のクロックへのクロックのせ替えが行なわれる。ATM交換機内は普通回線速度よりも高速な共通のクロックで動作しており、そのままでは回線へのデータ送出はできないからである。このとき、回線クロックの高低はATMセル転送間隔となって現れる。
【００２２】
一方、ATMネットワーク内でATMセルが転送されるとき、一定間隔でATMセルを送信したとしても、受信側での到着間隔は通常一定とならない。これは、ATMセルのスイッチングが回線交換のような固定スロット多重を基本とするものではなく、統計多重を行なうためである。すなわち、統計多重では各回線の転送帯域は確率的に存在するため、ATMスイッチで付加される遅延はセル毎に異なる値となるためである。セルに付加される遅延量の揺らぎ量をCDV(Cell Delay Variation)という。CDV値は、ATMコネクションのサービス種別・クラス種別などに応じて許容値を定めそれに収まるよう品質制御を行なう。従って、受信バッファに到着するセルの間隔をみると、それは一定の範囲内で揺らぐことになる。しかし、比較的長い期間でみれば、セルの到着頻度は回線レートから決まる値である。
【００２３】
受信バッファのイニシャルフィルレベルIFLは、想定される(許容される)CDVを吸収できるだけの値に設定する。すなわち、
・ATMセルの到着間隔が想定されるだけ空いたとしてもが空にならず、
・ATMセルの到着間隔が想定されるだけ詰まったとしてもが溢れない、
という値とする。つまり、空からIFLレベルまでの余裕でセルの到着間隔の空きに耐え、IFLレベルからバッファ最大容量までの余裕でセルの到着間隔が詰まることに耐える。
通常、受信バッファのセル滞留量はIFLレベルを中心値としてフラフラするが、比較的長い期間の平均の中心値はIFLレベルとなる。想定される(吸収すべき)CDVに対してIFLレベルLを十分大きくし、バッファ深さも十分に深くすればそれだけ余裕が大きくなり想定外のCDVに耐えることが可能であるが、バッファを必要以上に大きくすることはセルのバッファ通過に要する時間を大きくし、ネットワーク伝送のCTD(Cell Transfer Delay)を大きくしてしまうので、IFLレベル、バッファ深さは想定されるCDV吸収のために必要十分なギリギリの値に設定する。
【００２４】
今、セルの転送途中にノイズがのり、P-foramtセルがnon P-formatセルに見えてしまったことを考えると、このとき、受信バッファの中心値はIFLレベルより1オクテットだけ大きな値となる。これはP-formatセルの持つユーザデータ領域が46オクテットであるのに対して、non P-formatセルの場合は47オクテットであるためである。逆に何らかの要因でnon P-formatセルがP-formatセルに見えてしまった場合は、受信バッファの中心値はIFLレベルより1オクテットだけ小さな値となる。上記のように、P-formatセル(non P-formatセル)をnon P-formatセル(P-formatセル)と解釈した場合の問題点は、受信バッファのレベルずれを基に戻すようなイベントが発生しないことであり、ズレは発生するたびに蓄積される。P→non P, non P→Pの化けが交互に発生するなら別であるが、そのような偶然に頼れる問題ではない。中心値のずれは、すなわち、CDVに対する耐力の低下となって表れる。想定されるCDVの範囲内であるにもかかわらず、スタベーションやオーバフローが発生することとなる。
【００２５】
以上より、受信バッファのイニシャルフィルレベルIFLがセル紛失、誤セル挿入、セル化け等が発生しても変動しないように制御し、受信バッファにスタベーションやオーバフローが発生しないようにする必要がある。本発明では、(1) SC=0〜7の１サイクル（図６のマルチフレーム参照）内に必ず１つのp-formatセル(CSI="1"でSC値が偶数のセル)が存在するものとし、又、1サイクル内に構造化データ境界が存在しなければSC=6のセルを強制的にP-formatセルとし、SDTポインタ値を=127としている。(2) 更に、本発明では、SNの連続性、CRCチェック/パリティチェックを行って、SNPフィールドにセルの有効/無効表示、ダミーセル表示を付加するようにしている。この結果、１サイクル内にp-formatセルが存在しなければ、無効表示あるいはダミーセル表示が付されたセル(セル紛失時に挿入されるダミーセル)をp-formatセルであると推定でき、又、1サイクル内に2つのp-formatセルが存在すればセル有効表示がなされているセルをp-formatセルであると推定できる。このように、１サイクルにおける正しいp-formatセルを推定できるため、P-formatセルをnon p-format セルと判断したり、non p-format セルをP-formatセルと判断することがなくなり、受信バッファのレベルIFLが変動したり、再生データが大量に失われるのを防止できる。
【００２６】
（Ｂ）ATM網入口側のインタフェース装置
（ａ）全体の構成
図８はATM網入口側のインタフェース装置の全体の構成図である。STS-3回線終端部１０は、OC3伝送路からSTS-3フレームデータを受信し、フレームのにおけるセル化範囲の基準位置TOP(第1行第10列バイト位置）のタイミングで信号SPETOPを出力すると共に、AAL1セル化範囲(斜線部)内のポインタPT、ペイロードSPEをフレームデータUPDATとして出力する。AAL1セル生成部２０は入力するフレームデータUPDATをAAL1セル化すると共に、基準位置TOPを示すSDTポインタを所定AAL1セルに含ませてATM網に送出する。
【００２７】
AAL1セル生成部２０において、信号作成部(SSRTS)２１はSDTポインタ(PTR)、送信RTS信号(RTS)、SCカウント値(SC)、ポインタ作成表示信号(PTREN)等の各種信号を作成し、SAR-PDUヘッダ作成部(SAAL1)２２はRTS情報/SCカウント値/ポインタ作成表示信号等を用いてSAR-PDUヘッダ(PDUHDR)を作成し、送信バッファ書き込み制御部(SRWC)２３は、適宜SAR-PDUヘッダ(PDUHDR)、SDTポインタ(PTR)、フレームデータ(UPDAT)を選択して送信バッファ書き込みデータ(セルペイロード)SBWDATとして出力する。送信バッファ(SBUF）２４はFIFO構成になっており、入力する48バイトのセルペイロードを記憶し、読出し要求により順次出力する。送信バッファ読出し制御部（SBRC）はATMセル作成部からの要求により送信バッファより順次セルペイロードを読出して出力する。ATMセル作成部(ATM)２６はセルペイロードに5バイトのATMヘッダを付加してATMセルを作成してATM網に送出する。
【００２８】
（ｂ）各種信号作成部
図９は各種信号作成部２１の構成図、図１０は各信号のタイムチャートである。信号作成部２１には、STS-3回線終端部１０より基準位置信号SPETOPと上り側回線のマスタクロック(バイトタイミングパルス)UPCLKが入力し、ATM網よりRTS作成用の155.52Mの網クロックが入力する。
STSカウンタ２１ａはSTS-3フレーム(図１１参照）における2430(=9×270)個の各バイト位置を示すカウンタであり、(1) 基準位置信号SPETOPにより数値９がプリセットされ、(2) バイトタイミングパルスUPCLKを計数し、(3) セクションオーバヘッドSH及びラインオーバヘッドLHのバイト位置で"1"となるSTS-3オーバヘッド表示信号RXOHを出力する。
【００２９】
ペイロードオクテット位置作成部２１ｂはSAR-PDUペイロードのオクテット位置(0〜46)を出力する。すなわち、図１２の太線枠内のAAL1セル化範囲において  (STS-3オーバヘッド表示信号RXOHが"0"のとき）、バイトタイミングパルスUPCLK（図１０）を計数してSAR-PDUペイロードのオクテット位置(0〜46)を信号OCTETとして出力する。又、計数値OCTETが0になる毎にSCイネーブル信号(SCEN)を出力する。シーケンスカウント作成部２１ｃは、SCイネーブル信号(SCEN)をカウントして0〜7のシーケンスカウント(SC)を出力する。RTSラッチタイミング作成部２１ｄは、OCTET=0, SC=0でラッチパルスLTを出力し、4ビットのRTSカウンタ２１ｅは網クロックをサイクリックに計数し、カウンタ値ラッチ回路２１ｆはラッチパルスLT発生時のRTSカウンタ２１ｅの内容(4ビット)を送信RTS情報RTS1〜RTS4としてラッチ出力する。
【００３０】
SDTポインタ作成部２１ｇはSTS-3フレームのAAL1セル化範囲(図１２の枠内）における2358個の各バイト位置を示すダウンカウンタDCNTを備えている。ダウンカウンタDCNTは、(1) 基準位置信号SPETOPにより数値2357がプリセットされ、  (2) AAL1セル化範囲において(STS-3オーバヘッド表示信号RXOHが"0"のとき）、バイトタイミングパルスUPCLKが発生する毎にデクリメントし、繰り返し2357〜0を出力する。SDTポインタ作成部２１ｇは、シーケンスカウント値SCが偶数で、ペイロードオクテット位置OCTET=0の時、計数値が93〜1であれば該計数値をSDTポインタ値PTRVとして出力すると共にSDTポインタ生成表示信号PTRENを出力する。図１３はSDTポインタの生成説明図であり、SC=4(偶数)、OCTET=0のとき、ダウンカウンタDCNTの値が93〜1の範囲に有るため、このときの値(=89)をSDTポインタ値PTRVとして出力する。パリティ生成部２１ｈはSDTポインタ値の偶数パリティを作成する。７ビットのSDTポインタ値PTRVと１ビットのパリティにより８ビットのSDTポインタが構成される。
【００３１】
SDTポインタ作成部２１ｇは以上のように、1サイクル(SC=0〜7)のどのセルをP-formatとしてSDT ポインタを付与するのか決定すると共に付与するSDT ポインタの算出を行なう。詳細には、SDTポインタに関して以下の生成規則がある。
(1) SDTポインタを持つAAL1 セル(P-formatセル)は、SC=0〜7を1サイクルとして、1サイクル内に必ず1回だけ存在する。
(2) SCが偶数(0,2,4,6)であるAAL1 セルのみがP-formatセルとなり得る。また、SDTポインタは0〜93及び127の値を取り得る。
(3) 現サイクル内に構造化データ境界が無く、次サイクルのSC=0のセルのペイロード先頭も構造化データ境界ではない時、現サイクルのSC=6のセルはP-formatセルとなり、 SDTポインタ値は"127"(all"1")である。
(4) SC=0のセルのペイロードの先頭に構造化データ境界が存在する時、SC=0のセルがP-fortmatセルとなり、SDTポインタ値は"0"である。この時、1個前のサイクル内に構造化データ境界が存在していなければ、1個前のサイクルのSC=6はP-formatセルとなり、SDT ポインタ値は"93"となる。
(5) SC=2(,4,6)のセルのペイロード先頭に構造化データ境界が存在する時、SC=0(,2,4)のセルがP-formatとなり、SDT ポインタ値は"93"となる。
【００３２】
（ｃ）SAR-PDUヘッダ作成部(SAAL1)
図１４はSAR-PDUヘッダ作成部の構成図であり、CSI作成部２２ａは、(1)シーケンスカウントSC(0〜7)が偶数のときCSI=RTS情報(RTS1〜RTS4)を出力し、(2) SC値=奇数のときSDTポインタ生成表示信号PTRENが"1"であればCSI="1"を出力し、(3) SC値=奇数のときSDTポインタ生成表示信号PTRENが"0"であればCSI="0"を出力する。CRC作成部２２ｂはSNフィールド(CSI+SC)を用いて所定のCRC演算式により3ビットのCRCを作成し、パリティ作成部２３ｃは7ビットの(CSI+SC+CRC)に対して偶数パリティEPBを作成して出力する。SAR-PDUヘッダ作成部２２はセル毎に  CSI, SC, CRC, EPBをSAR-PDUヘッダ(PDUHDR)として出力する。
【００３３】
（ｄ）送信バッファ書き込み制御部
図１５は送信バッファ書き込み制御部の構成図であり、セレクタ２３ａは、ペイロードオクテット位置信号OCTET及びポインタ作成表示信号PTNENに基いて適宜、SAR-PDUヘッダ(PDUHDR)、SDTポインタPTR、STS-3フレームデータUPDATを選択する。これにより、セレクタ２３ａは送信バッファ書き込みデータ(セルペイロード)を送信バッファ２４に送出する。送信バッファ書き込みアドレス作成部２３ｂは、送信バッファへのセルペイロード書き込みのためのアドレス(SBWADR)及び書き込みイネーブル信号(SBWEN)の発生を制御する。すなわち、(1) ペイロードオクテット位置OCTET=0(SAR-PDU先頭タイミング)において、送信バッファフルSBFULL="1"であるとき、送信バッファオーバフローとみなして送信バッファへの書き込みを行わない。(2) 又、ペイロードオクテット位置OCTET=0において、送信バッファフルSBFULL="0"であるとき、書き込みイネーブル信号(SBWEN)を発生し、送信バッファへの書き込みを行う。(3) 又、STS-3オーバヘッド表示信号RXOH="1"で示されるAAL1セル化対象バイトに相当する期間では、書き込みを停止する。(4) 更に、書き込みを開始した時は、OCTET=46のタイミングで書き込み完了信号SBWCOMPを出力する。
【００３４】
（ｅ）送信バッファ
図１６は送信バッファ２４の構成図であり、FIFO構成になっており、最大4セル分格納できるようになっている。non P-formatのセルペイロードは図１７（ａ）に示すように送信バッファへマッピングされ、 P-formatのセルペイロードデータは図１７（ｂ）に示すように送信バッファへマッピングされる。
【００３５】
（ｆ）送信バッファ読出し制御部
図１８は送信バッファ読出し制御部２５の構成図である。ATMセルタイミング作成部(53オクテットカウンタ)２５ａは、交換機内ハイウェイクロックで53オクテットカウンタを駆動し、53オクテットATMセル先頭表示信号HTPを作成する。送信バッファ読み出しアドレス作成部２５ｂは、(1) ATMセルタイミングに基づいて送信バッファ２４の読み出しアドレスSBRADRを発生すると共に、(2) 送信バッファ書き込み制御部２３からの書き込み完了信号SBWCOMP及びATMセル作成部２６からの読出し要求SBRCに基づいて、送信バッファフル信号SBFULL、送信バッファ非エンプティ信号(送信バッファエンプティの逆論理)*SNEMPTYを作成する。
送信バッファ２４は前述のように4セル分のFIFOバッファであり、このFIFOバッファの使用量を監視することにより送信バッファのオバーフローを検出し、新規書き込みの禁止(書き込もうとしたデータの廃棄)、オーバフロー発生通知を行なう。バッファ使用量管理には、ポインタを用いる。ポインタには書き込みポインタ(SBW_PTR)と読み出しポインタ(SBR_PTR)を内部的に用意する。両ポインタともに0〜3の値を取り得る。この値は、送信バッファ上の論理的な(セルペイロード単位での)アドレスを示すものである。
【００３６】
書き込みポインタSBW_PTRを進めるトリガーは、書き込み制御部２３からの書き込み完了信号SBWCOMPの入力である。一方、読出しポインタSBR_PTRを進めるトリガーは、ATMセル作成部２６から読出し要求SBRCがあり、その読み出し処理が完了した時点である。さらに、送信バッファエンプティSBEMPTY,送信バッファフルSBFULLという状態を持ち、それぞれ"1"で送信バッファの空（empty）,満杯（full）を表示する。ATMセル作成部２６は、送信バッファ２４からの出力を受け付けるタイミングにおいて、送信バッファがエンプティでなければ（＊SBEMPTY="1")、読み出し要求コマンドSBRCを発行する。
以上のポインタを用いて送信バッファ読出しアドレス作成部２５ｂは以下のように送信バッファ使用量管理を行なう。
【００３７】
(1) 読み出し要求SBRCを受けたとき、読出しポインタSBR_PTRを基に読み出し処理を起動する。読出し完了時に読出しポインタSBR_PTRを進め、その時送信バッファフルSBFULL=1であればSBFULL=0にリセットする。更新後の読出しポインタSBR_PTRと書き込みポインタSBW_PTRとを比較し、SBR_PTR=SBW=PTRであるときは今回の読み出しにより送信バッファ２４は空となり、このままの状態では次の読み出しは許容できない。従って、*SBEMPTY=0と設定する。これにより、ATMセル作成部２６からの読み出し要求SBRCは来なくなる。
(2) 書き込み完了通知SBWCOMPを受けたときは、書き込みポインタSBW_PTRを進める。このとき送信バッファエンプティSBEMPTY=1であれば、SBEMPTY=0にリセットする。更新後の書き込みポインタSBW_PTRと読出しポインタSBR_PTRとを比較し、SBW_PTR=SBR_PTRであるときは、今回の書き込みにより送信バッファ２４はfull状態となったことを示しており、このままの状態では次セルペイロードの書き込みは許容できない。従って送信バッファフルSBFULL=1とする。
【００３８】
（ｇ）ATMセル作成部
図１９はATMセル作成部２６の構成図である。読出し要求発生部２６ａは送信バッフ２４がエンプティでないとき、読出し要求SBRCを送信バッファ読出し制御部２５に送出する。ATMヘッダ付与タイミング作成部２６ｂは、ATMセル先頭表示信号HTPに基づいてヘッダ選択信号HSLを出力する。セレクタ２６ｃはヘッダ選択信号HSLが"1"であれば、ATMセルヘッダを選択出力し、それ以外のタイミングでは送信バッファ読出しデータ(セルペイロード)を選択出力する。
【００３９】
（Ｂ）ATM網出口側のインタフェース装置
図２０はATM網出口側のインタフェース装置の全体の構成図である。セルフィルタ５０はATMハイウェイから入力するセルに対し、VPI/VCI値によるフィルタリングを行い、自分が処理すべきセルを選択／透過する。セル判定部５１は、セル有効／無効判定部５２、セル紛失/誤挿入検査部５３を備えている。セル有効／無効判定部５２はセルフィルタ５１を透過した個々のセルについて、SAR-PDUヘッダのSN/SNPフィールドをチェックし、すなわち、CRCチェック、パリティチェックを行って SAR-PDUヘッダ情報の正常性を判定する。CRCの1ビットエラーは誤り訂正可能であり訂正する。セルの有無／無効の判定結果は、"有効(valid)"または"無効(invalid)"であり、紛失/誤挿入検査部５３に通知される。判定結果"無効（invalid）"は受信したけれどSAR-PDUヘッダは信用できないということを意味する。
【００４０】
紛失／誤挿入検査部５３はシーケンスナンバチェックアルゴリズム（SN check algorithm）にしたがって、セル有効／無効判定部５２の判定結果とSNフィールドにおけるシーケンスカウントSCの連続性とからセルの紛失、誤挿入を検査し、検査結果に基づいて受信したセルを受信バッファ５７へ 取り込むか、廃棄するか、あるいはセル紛失と判断してダミーセル ダミーセルを挿入するか否かを判定する。
セル蓄積部５４は、紛失／誤挿入検査部５３でセル取り込み可否判定中のセルを一時的に記憶する。ダミーセル作成部５５は紛失／誤挿入検査部５３でセル紛失と判定された場合に、紛失したセルに相当するダミーセルのデータを作成して出力する。セレクタ５６は、紛失／誤挿入検査部５３におけるセル取り込み／セル廃棄／ダミーセル挿入の判断結果に基いて、セル蓄積部５４のセルあるいはダミーセル作成部５５のダミーセルを適宜選択して出力する。又、セレクタ５６は48バイトのセルペイロードを12バイトパラレルに４回にわけて図２１（ａ）に示すように組立てバッファ５７に入力する。
【００４１】
受信バッファ５７は(1) クロック乗せ替え、(2) セル到着揺らぎの吸収、という2つの目的のために配置するプレイアウトバッファであり、所定数のセルペイロード(SAR-PDUヘッダ+47バイト情報)を記憶する容量を備えている。
受信バッファ制御部５８は書き込みイネーブル信号WREN、書き込みアドレス信号WRADD、読出しイネーブル信号RDEN、読出しアドレス信号RDADD、ラッチイネーブル信号LATCHEN、セレクト信号RDPHASE、セル化基準位置信号SPETOPを出力する。すなわち、受信バッファ制御部５８は書き込みアドレスWRADDを保持しており、セレクタ５６からデータが出力する毎に書き込みイネーブル信号WRENを発生して該データを書き込みクロックに同期して受信バッファ５７に書き込むと共に書き込みアドレスWRADDをインクリメントする。又、受信バッファ５７がエンプティでないかぎり連続的に受信バッファより読み出しクロックに同期してデータを読み出す。
【００４２】
受信バッファ５７は書き込みイネーブル時（WREN="1")に書き込みアドレスWRADDで指定されたアドレスにSAR-PDUデータを12バイトづつ書き込む。又、受信バッファ５７は読出しイネーブル時(RDEN="1")、読出しアドレスRDADDで指定されたアドレスからSAR-PDUデータを12バイトづつ読み出す。ラッチ回路５９はラッチ信号LATCHEN="1"であれば受信バッファから読出されたデータをラッチし、ラッチしているデータをセレクタ６０に対して常に出力しつづける。
ポインタ検出部６１は受信バッファ５７から読出されるセルペイロードの上位2バイトよりSDTポインタPTRを検出し、ポインタ値とポインタ検出信号PTR-DETを受信バッファ制御部５８に入力する。受信バッファ制御部５８は内部にSTS-3フレームの2430バイトを計数する0〜2429で回るフレームカウンタ５８ａを有している。このフレームカウンタ５８ａはポインタ検出時に[2429-ポインタ値]がプリセットされ、その後、バイトタイミングでカウントアップする。そして、計数値=9のタイミングで、すなわち、フレーム基準位置TOP(AAL1セル化範囲の先頭位置）のタイミングで基準位置信号SPETOPを出力する。
【００４３】
又、受信バッファ制御部５８は、ラッチ回路５９が出力する12バイトのうち、どのバイトを出力するかを指定するセレクト信号RDPHASEを出力する。すなわち、受信バッファ制御部５８は、ポインタ検出信号PTR-DETが入力されたか否かにより、受信バッファ５７から読出されたデータがP-formatセルのセルペイロードであるか non P-formatセルのセルペイロードであるかを判断する。そして、
(1) セレクタ６０への入力がセルペイロードの最上位12バイトのデータで、2バイト目がSDTポインタであれば(図２１（ｂ）の(1)参照)、3バイト目からの10バイトを選択するようにセレクト信号RDPHASEを出力し、
(2) セレクタ６０への入力がセルペイロードの最上位12バイトのデータで、2バイト目がユーザデータであれば(図２１（ｂ）の(2)参照)、2バイト目からの11バイトを選択するようにセレクト信号RDPHASEを出力し、
(3) セレクタ６０への入力がセルペイロードの上位12バイトのデータ以外であれば(図２１（ｂ）の(3)参照)、1バイト目からの12バイトを選択するようにセレクト信号RDPHASEを出力し、
(4) 又、STS-3フレーム組立部６２が、セクションオーバヘッドSH、ラインオーバヘッドLHを生成する期間では、セレクト信号RDPHASEを "0000"にして、セレクタ６０よりダミーデータ"00000000"が出力する。
【００４４】
以上、AALセル化領域のバイトタイミングおいて、セレクタ６０は図２１（ｂ）の斜線部のユーザデータをSTS-3フレーム組立部６２に送出し、オーバヘッド期間ではダミーデータを出力する。
STS-3フレーム作成部６２は、AALセル化領域のバイトタイミングおいてセレクタ６０から入力するユーザデータをSTS-3フレームフォーマットに組立て、又、オーバヘッドのバイトタイミング期間においてセクションオーバヘッドSH、ラインオーバヘッドLHを作成してオーバヘッド部分に埋め込み、STSフレームデータを完成してSTS-3伝送路に送出する。
【００４５】
（Ｃ）帯域調整機能を備えたインタフェース装置の第１実施例
受信バッファ５７からの読出しデータに対して帯域調整を行う。帯域調整は、P-formatセルであったと推定されるダミーセル、invalidセルをP-formatセルと推定することにより、P-formatセル 紛失により再生データが大量に失われることを防止すると共に、受信バッファにおけるイニシャルフィルレベルIFLの変動を防止する。
図２２は帯域調整機能を備えたATM網出口側のインタフェース装置の構成図であり、図２０と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、(1) SAR-PDUヘッダ作成部７１を設けた点、(2) セル判定部５１よりセルヘッダの有効/無効判定信号INV、ダミーセルデータ挿入信号DUMを出力する点、(3) ポインタ検出部６１に替えてポインタ検出/P-formatセル検出部７２を設けた点、である。
セル有効/無効判定処理部５２はセルフィルタ５０を透過した個々のセルについて、CRCチェック、パリティチェックを行って SAR-PDUヘッダ情報の正常性を判定し、有効／無効の判定信号INVを出力する。INV="0"は有効(valid)を意味し、INV="1"は無効(invalid)、すなわち、受信したけれどSAR-PDUヘッダに間違いがありそうだということを意味する。
【００４６】
紛失／誤挿入検査部５３はSN check algorithmにしたがって、セル有効／無効判定部５２の判定結果とSNフィールドにおけるSCの連続性とからセルの紛失、誤挿入を検査し、検査結果に基づいて受信したセルを受信バッファ５７へ 取り込むか、廃棄するか、あるいはセル紛失と判断してダミーセルを挿入するか否かを判定する。又、ダミーセルを挿入する場合には、ダミ−挿入信号DUM("0"正常、"1";ダミー挿入)を出力する。
SAR-PDUヘッダ作成部７１は、セルフィルタ５０から入力するSAR-PDUヘッダに含まれるCSI、SC、セル判定部５１から入力する有効／無効の判定信号INV、ダミ−挿入信号DUMを用いて図２３に示すSAR-PDUヘッダを作成する。
セレクタ５６は、(1) INV="0", DUM="0"のとき、及び、INV="1", DUM="0"のとき、SAR-PDUヘッダ作成部７１で作成した1バイトのSAR-PDUヘッダとセル蓄積部５４に記憶されている2バイト目以降の47バイトセルペイロードデータを12バイトづつ選択して出力する（図２３参照）。又、セレクタ５６は、(2) INV="1", DUM="1"のとき、SAR-PDUヘッダ作成部７１で作成した1バイトのSAR-PDUヘッダとダミーセル生成部５５で作成した47バイトのダミーデータを12バイトづつ選択して出力する。
【００４７】
ポインタ検出/P-formatセル検出部７２は、内部に  AAL1セル化領域の2358個のバイト位置(図１２参照）を示す2357〜0で回るダウンカウンタSPECTRを(図示せず)有している。このダウンカウンタSPECTRはポインタ検出時にポインタ値をプリセットされ、その後、AAL1セル化領域におけるバイトタイミングでサイクリックにカウントダウンする。ポインタ検出/P-formatセル検出部７２は、受信バッファ５７から読出されるセルペイロードの上位2バイト及びダウンカウンタSPECTRの計数値等を用いて図２４に示すポインタ検出/P-format 判定処理を行い、(1) SDTポインタ値(PTR値)とポインタ検出信号PTR-DETを出力すると共に、(2)P-formatセル判定信号PFORMを出力する。
【００４８】
ポインタ検出/P-format 判定処理フローにおいて、ポインタ検出/P-formatセル検出部７２は、SAR-PDUヘッダを読み取り(ステップ101)、シーケンスカウントSC=0であるかチェックす(ステップ102)。SC=0であれば、P-formatセル検出信号ARDYPFMTを0にリセットする(ステップ103)。このP-formatセル検出信号ARDYPFMTは、SC0〜7の1サイクルの最初で"0"にリセットされ、P-formatセルの検出で以後リセットされるまで"1"となる信号である。
ついで、SC=1、3、5、7(奇数)であるかチェックし(ステップ104)、奇数であれば、non P-formatセルである。従って、VALIDPTR="0"、NPORM="0"とし(ステップ105)、はじめに戻る。VALIDPTRは真のSDTポインタが検出できたときに"1"になるポインタ検出信号、NPORMはP-formatセルを検出したとき"1"となる信号である。
【００４９】
SCが奇数でなければ、セルペイロードの先頭オクテット位置でダウンカウンタSPEVTRの計数値が0〜93であるかチェックする(ステップ106)。計数値が0〜93であれば、有効/無効判定信号INV="1"であるかダミー挿入信号DUM="1"であるかチェックする(ステップ107)。もし、INV,DUMの一方が"1"であれば、P-formatセル検出信号ARDYPFMTが"1"であるかチェックする(ステップ108)。ARDYPFMT="1"であれば既にP-formatセルが検出されているからVALIDPTR="0"、NPORM="0"とする(ステップ109)。一方、ARDYPFMT="0"であれば未だP-formatセルが検出されていないから、このSC値偶数のセルがP-formatセルであったと推定する。そして、VALIDPTR="0"、NPORM="1"、ARDYPFMT="1"とし(ステップ110)、はじめに戻る。
【００５０】
ステップ106においてダウンカウンタSPECTRの計数値が0〜93でなく、あるいは、ステップ107においてINV="0",DUM="0"であれば、SC値が6であるかチェックする(ステップ111)。「YES」であれば、有効/無効判定信号INV="1"であるかダミー挿入信号DUM="1"であるかチェックする(ステップ112)。もし、INV,DUMの一方が"1"であれば、P-formatセル検出信号ARDYPFMTが"1"であるかチェックする(ステップ113)。ARDYPFMT="1"であれば既にP-formatセルが検出されているからVALIDPTR="0"、NPORM="0"とする(ステップ114)。一方、ARDYPFMT="0"であれば未だP-formatセルが検出されていないから、このSC値=6のセルがP-formatセルであったと推定する。そして、VALIDPTR="0"、NPORM="1"、ARDYPFMT="1"とし(ステップ115)、はじめに戻る。
【００５１】
しかし、ステップ111においてSC値=6でなく、あるいは、ステップ112においてINV="0",DUM="0"であれば、CSI="1"であるかチェックする(ステップ116)。CSI="1"であれば、INV="0"であるかチェックする(ステップ117)。INV="0"であれば、着目セルの第2バイトの値(ポインタ値)PTRが0から93であるかチェックする。「YES」であれば、該セルは真のP-formatセルあるから、VALIDPTR="1"、NPORM="1"、ARDYPFMT="1"とし(ステップ119)、はじめに戻る。しかし、ポインタ値PTRが0〜93でなく、127であれば、p-format cellであるがフレーム基準位置を示すポインタでないと判定する(偽ポインタ)。そして、VALIDPTR="0"、NPORM="1"、ARDYPFMT="1"とし(ステップ120)、はじめに戻る。又、ステップ116、117、においてCSI="0"あるいはINV="1"であれば、non P-formatセルであると判定し、VALIDPTR="0"、NPORM="0"とし(ステップ121)、はじめに戻る。
【００５２】
以上第１実施例によれば、P-formatセルが紛失したとき、P-formatセルである可能性の高いセル(SC値偶数セルでダミーセル、又はinvalidセルをP-formatセルと推定する。更に、ダウンカウンタSPECTRの計数値を用いてポインタタイミングを予測し、予測したタイミングでP-formatセルが紛失した時、該タイミングにおけるSV値偶数のダミーセル又はinvalidセルをP-formatセルと判定する。このため、P-formatセル判定精度を向上できる。以上より、１サイクル(SC=0〜7)における正しいp-formatセルを推定でき、P-formatセルをnon p-format セルと判断したり、non p-format セルをP-formatセルと判断して受信バッファのIFLレベルが変動するのを防止できる。
更に、P-formatセルが紛失してもP-formatセルを推定するためP-formatセル紛失により再生データが大量に失われることがない。
【００５３】
（Ｄ）帯域調整機能を備えたインタフェース装置の第２の実施例
図２５は帯域調整機能を備えたATM網出口側のインタフェース装置の別の構成図であり、図２０と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、(1) SAR-PDUヘッダ作成部７１を設けた点、(2) セル判定部５１よりセルヘッダの有効/無効判定信号INV、ダミーセル挿入信号DUMを出力する点、(3) 受信バッファ５７前段に１サイクル(SC=0〜7)分のセルを記憶するデータ蓄積部７３、(4) 蓄積された１サイクル分の各セルのSAR-PDUヘッダを参照してポインタを修正するポインタ修正制御部７４を設けた点である。
【００５４】
セル有効/無効判定処理部５２、セル紛失／誤挿入検査部５３、セル蓄積部５４、ダミーセル生成部５５、セレクタ５６、SAR-PDUヘッダ作成部７１は、図２２の第１実施例と同様に動作する。すなわち、セレクタ５６は、
(1) INV="0", DUM="0"、あるいは、INV="1", DUM="0"のとき、SAR-PDUヘッダ作成部７１で作成した1バイトのSAR-PDUヘッダとセル蓄積部５４に記憶されている2バイト目以降の47バイトセルペイロードを、12バイトづつ４回に分割して出力し（図２３参照）、(2) INV="1", DUM="1"のとき、SAR-PDUヘッダ作成部７１で作成した1バイトのSAR-PDUヘッダとダミーセル生成部５５で作成した47バイトのダミーデータを12バイトづつ４回に分割して出力する。データ蓄積部７３はセレクタ５６から出力する１サイクル分のセルペイロードを記憶し、ポインタ修正制御部７４は蓄積された１サイクル分の各セルのSAR-PDUヘッダを参照して図２６に示すポインタ修正処理フローに従ってポインタの修正を行う。
【００５５】
すなわち、データ蓄積部７４はセレクタ５６から出力するセルペイロードを受信/蓄積し(ステップ201)、１サイクル分のセルを受信したかチェックする（ステップ202)。1サイクル分のセルを蓄積すれば、CSI="1"の偶数SC値のセルが存在するかチェックし(ステップ203)、存在しなければ、DUM="1"又はINV="1"のSC値偶数セルが存在するかチェックする(ステップ204)。存在すれば、複数存在するかチェックし(ステップ205)、1つしか存在しなければ、DUM="1"又はINV="1"のSC値偶数セルをP-formatセルと判定し(ステップ206)、セルペイロードの第1バイトであるSAR-PDUヘッダのCSIを"1"にすると共に、第2バイトのポインタ値を127(偽ポインタ)にする(ステップ207)。
一方、ステップ204においてDUM="1"又はINV="1"のSC値偶数セルが存在しなければ、SC=6のセルをP-formatセルと判定し(ステップ208)、以後、ステップ207の処理行う。又、ステップ205において、DUM="1"又はINV="1"のSC値偶数セルが複数存在すれば、SC値が大きいセルをP-formatセルと判定し(ステップ208)、以後、ステップ207の処理行う。
【００５６】
ステップ203において、CSI="1"の偶数SC値セルが存在すれば、2以上存在するかチェックし(ステップ210)、1つしか存在しなければ、該セルをP-formatセルと判定する(ステップ211)。しかし、CSI="1"の偶数SC値セルが２つ存在すれば、  INV="0", DUM="0"の偶数SC値セルをP-formatセルと判定し(ステップ212)、INV="1"又は DUM="1"の偶数SC値セルのCSIを"0"に修正する(ステップ213)。
以上により修正されたセルは、受信バッファ５７に格納され、以後、図２０の実施例と同様の制御が行われ、受信バッファ５７からユーザデータがSTS-3フレーム組立部６２に送出される。
【００５７】
以上、第２実施例によれば、P-format cellが紛失したとき、P-formatセルである可能性の高いセル(SC値偶数でダミーセル又は、invalidセル)をP-formatセルと推定する。このため、１サイクル(SC=0〜7)毎に正しくp-formatセルを推定でき、P-formatセルをnon p-format セルと判断したり、  non p-format セルをP-formatセルと判断して受信バッファのIFLレベルが変動するのを防止できる。
又、第２実施例によれば、P-formatセルが紛失しても、P-formatセルを正しく推定するためP-formatセル 紛失により再生データが大量に失われることがない。
【００５８】
（Ｅ）帯域調整機能を備えたインタフェース装置の第３の実施例
図２７は帯域調整機能を備えたATM網出口側のインタフェース装置の別の構成図であり、図２５と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、(1) 受信バッファ５７の前段に１セル分のデータ蓄積部７５を設けた点、(2) 順次セルヘッダのSAR-PDUヘッダを参照して、図２６のフローに従ってポインタを修正するポインタ修正制御部７６を設けた点である。
図２８のポインタ修正処理フローにおいて、ポインタ修正制御部７６は、セル毎にSC=偶数で、CSI="1"であるかチェックし(ステップ301)、CSI="1"であれば該SC値偶数セルをP-formatセルと判定する(ステップ302)。
しかし、SC=0,SC=2,SC=4,SC=6のセルにCSI="1"のセルが存在しなければ、SC=6のセルをP-formatセルと判定し(ステップ303)、SC=6のセルペイロードにおけるSAR-PDUヘッダ(第1バイト)のCSIを"1"にすると共に、ポインタ値(第2バイト)を127(偽ポインタ)にする(ステップ304)。
【００５９】
以上、第３実施例によれば、1サイクル毎にSC値偶数セルがP-formatセルであるかチェックし、P-formatセルが紛失したとき、SC=6のセルをP-format   cellであると推定するため、第２実施例のように１サイクル分のデータ蓄積部を設ける必要がなく、簡単な構成でP-formatセルを推定できる。
すなわち、第３実施例によれば、ATM網側で紛失したセルが存在する場合にはSTS-3フレームデータの内容を正常に再生できない事を考慮し、第２実施例よりも処理を簡略する事ができ、しかもSTS-3、ATM網両方に対応する帯域の一致を確保する事ができる。
【００６０】
（Ｆ）帯域調整機能を備えたインタフェース装置の第４の実施例
図２９は帯域調整機能を備えたATM網出口側のインタフェース装置の第４実施例の構成図であり、図２５と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、１サイクルデータ蓄積部７３とポインタ修正制御部７４を受信バッファ５７の出力側（読出し側）に設けた点であり、セルペイロードを受信バッファに書き込む前にポインタ修正制御をするか(第2実施例)、受信バッファより読出した後にポインタ修正制御をするか(第3実施例)の違いであり、ポインタ修正制御は同じである。
尚、同様に、第３実施例におけるデータ蓄積部７５とポインタ修正制御部７６を受信バッファ５７の読出し側に設けることもできる。
第４実施例によれば、第３実施例と同様の効果が得られる。
以上では、STS-3フレームをATMセルに変換して伝送し、該ATMセルよりSTS-3フレームを再生する場合について説明したが、本発明は一般にSTS-N(N:は整数)、STM-Nなどオーバヘッドとペイロードを有するフレームに適用できるものである。
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するものではない。
【００６１】
【発明の効果】
以上本発明によれば、オーバヘッドの必要部分とペイロード部分をセル化範囲とすることで伝送帯域を小さくでき、しかも、セル化範囲の基準位置(例えば先頭位置)を特定するポインタをセルに含ませたから、受信セルより元のフレームフォーマットに組み立てることができる。
又、本発明によれば、セル紛失、セル化け等によりP-formatセルが紛失してもP-formatセルを生成することができ、受信バッファに設定したイニシャルフィルレベルIFLが変動しないようにでき、スタベーションやオーバフローが発生しないようにできる。
【００６２】
又、本発明によれば、P-formatセルが紛失したとき、P-formatセルである可能性の高いセル(SC値偶数でダミーセル、又はinvalidセル)をP-formatセルと推定するため、１サイクル(SC=0〜7)毎に正しく p-formatセルを推定でき、P-formatセルをnon p-formatセルと判断したり、non p-formatセルをP-formatセルと判断して受信バッファのIFLレベルが変動するのを防止でき、しかも、P-formatセルが紛失しても、所定のセルをP-formatセルと推定するためP-formatセル 紛失により再生データが大量に失われることがない。
又、本発明によれば、ダウンカウンタSPECTRの計数値を用いてポインタタイミングを予測し、予測したタイミングでP-formatセルが紛失した時、該タイミングに基づいて所定のセルをP-formatセルと判定するため、P-formatセル判定精度を向上できる。このため、１サイクル(SC=0〜7)における正しいp-formatセルを推定でき、P-formatセルをnon p-formatセルと判断したり、non p-formatセルをP-formatセルと判断して受信バッファのIFLレベルが変動するのを防止できる。
更に、P-formatセルが紛失しても、所定のセルをP-formatセルと推定するためP-formatcell 紛失により再生データが大量に失われることがない。
【００６３】
又、本発明によれば、予測したタイミングでP-formatセルが紛失した時、該タイミングにおけるSV値偶数のダミーセル又はinvalidセルをP-formatセルと判定するため、P-formatセルの判定精度を向上することができる。
又、本発明によれば、1サイクル毎に順次SC値偶数セルがP-formatセルであるかチェックし、P-formatセルが紛失したとき、SC=6のセルをP-formatセルであると推定するため、１サイクル分のデータ蓄積部を設ける必要がなく、簡単な構成でP-formatセルを推定でき、STS-3、ATM網における帯域の一致を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  STS-3フレームフォーマット説明図である。
【図２】  STS-3フレームのセル化範囲説明図である。
【図３】フレーム分解／組立説明図である。
【図４】  AALタイプ1の構造説明図である。
【図５】  SAR-PDUヘッダの構造説明図である。
【図６】  RTS情報フォーマットの構成説明図である。
【図７】構造データの境界識別法説明図である。
【図８】  ATM網入口側のインタフェース装置の全体の構成図である。
【図９】各種信号作成部である。
【図１０】各信号のタイミングである。
【図１１】  STSカウンタのカウント値とSTS-3フレームとの関係である。
【図１２】ダウンカウンタのカウント値とSTS-3フレームの関係である。
【図１３】  SDTポインタの生成説明図である。
【図１４】  SAR-PDUヘッダ作成部である。
【図１５】送信バッファ書込み制御部である。
【図１６】送信バッファの構成図である。
【図１７】  SAR-PDUの送信バッファへのマッピング説明図である。
【図１８】送信バッファ読出制御部である。
【図１９】  ATMセル作成部の構成図ある。
【図２０】  ATM網出口側のインタフェース装置の全体の構成図である。
【図２１】受信バッファへの書き込み／受信バッファからの読み出し説明図である。
【図２２】帯域調整機能を備えたATM網出口側のインタフェース装置の構成図である。
【図２３】セレクタ出力説明図である。
【図２４】ポインタ検出／P-formatセル判定処理フローである。
【図２５】帯域調整機能を備えたATM網出口側インタフェース装置の別の構成図である。
【図２６】ポインタ修正処理フローである。
【図２７】帯域調整機能を備えたATM網出口側インタフェース装置の第3の実施例である。
【図２８】ポインタ修正処理フローである。
【図２９】帯域調整機能を備えたATM網出口側インタフェース装置の第4の実施例である。
【図３０】  SONET系の伝送路で構成される専用線サービス網である。
【図３１】  CE機能を備えたATM交換機である。
【符号の説明】
１０・・STS-3回線終端部
２０・・AAL1セル生成部
２１・・信号作成部(SSRTS)
２２・・SAR-PDUヘッダ作成部(SAAL1)
２３・・送信バッファ書き込み制御部(SRWC)
２４・・送信バッファ(SBUF）
２５・・送信バッファ読出し制御部（SBRC）
２６・・ATMセル作成部(ATM)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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