JP2001057562A - Atmネットワークのチャネル間の中継交換システム及びその方法 - Google Patents

Atmネットワークのチャネル間の中継交換システム及びその方法

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JP2001057562A
JP2001057562A JP11232255A JP23225599A JP2001057562A JP 2001057562 A JP2001057562 A JP 2001057562A JP 11232255 A JP11232255 A JP 11232255A JP 23225599 A JP23225599 A JP 23225599A JP 2001057562 A JP2001057562 A JP 2001057562A
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atm
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建 弘中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 PBXの中継動作の際に端末間で生じる遅延
時間を削減し、特に、セル化遅延、揺らぎ吸収遅延、音
声符号化/復号化遅延、中継交換伝送遅延をなくす。 【解決手段】 セル多重・分離部102は複数チャネル
部200,250から受けるセルを多重化し、複数チャ
ネル部200,250にセルを分離して渡すセル多重・
分離機能を有し、時分割多重・分離部301は、複数チ
ャネル部から受けるデジタルデータを時分割多重・分離
するデータ多重・分離機能を有し、チャネル部は、分解
セル通過部207,208と、セル通過部201,20
2と、組立セル通過部207,208を通らないセルの
ヘッダを他のヘッダに付け替えてそのセルをATM共通
部100に渡すための第1通り抜け部205、セル多重
・分離部102から受け分解セル通過部207,208
を通らないセルをTDM共通部300に渡すための第2
通り抜け部とを備え、PBXの中継動作の際に端末間で
生じる遅延時間を削減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ATMネットワー
クの多チャネル間の中継交換システム及びその方法に関
し、特に、チャネル内で符号化・復号化しセルの分解・
組立を行うATMネットワークのチャネル間の中継交換
システム及びその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電話やFAXのような音声通信を行う場
合、エンドの音声端末で音声を受けてから、もう一方の
エンドの音声端末で音声を再生するまでの遅延時間がよ
く問題となる。電話であれば、この遅延時間が話者の応
答の遅れとなって感じられ会話に違和感が生じる。特
に、ATMネットワークを利用する場合、セル化するた
めのデータバッファリング時間と、ATMネットワーク
内で発生するセル遅延揺らぎを吸収するためのバッファ
リング時間が遅延時間として余分に発生するため(例
示:特開平10−341233号)、更に問題が顕著に
なる。更に、ATMネットワークに送信するトラフィッ
クを削減するためにデジタル音声信号を符号化すること
によって帯域圧縮するため(例示:特開平09−055
753号)、符号化遅延が加算されるだけでなく、1セ
ルを組み立てるまでのセル化時間が大きくなる。更に、
音声呼の中継動作をPBXで行うことが一般的に行われ
るため、多段中継の際には、前述のセル化遅延、揺らぎ
吸収遅延、音声符号化/復号化遅延が段数分だけ加算さ
れるため、より一層問題となる。
【0003】PBXが中継動作を行う場合に、中継局に
おけるセル化遅延、揺らぎ吸収遅延、音声符号化/復号
化遅延、中継交換伝送遅延をなくし、端末間の遅延時間
を削減することが望まれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、PB
Xの中継動作の際に端末間で生じる遅延時間を削減する
ことができるATMネットワークの多チャネル間の中継
交換システム及びその方法を提供することにある。本発
明の他の課題は、特に、セル化遅延、揺らぎ吸収遅延、
音声符号化/復号化遅延、中継交換伝送遅延をなくすこ
とにより、PBXの中継動作の際に端末間で生じる遅延
時間を削減することができるATMネットワークの多チ
ャネル間の中継交換システム及びその方法を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中の請求
項対応の技術的事項には、括弧()つきで、番号、記号
等が添記されている。その番号、記号等は、請求項対応
の技術的事項と実施の複数・形態のうちの少なくとも1
つの形態の技術的事項との一致・対応関係を明白にして
いるが、その請求項対応の技術的事項が実施の形態の技
術的事項に限定されることを示すためのものではない。
【0006】本発明によるATMネットワークの多チャ
ネル間の中継交換システムは、ATMネットワークに接
続するATM共通部(100)と、PBXに接続するT
DM共通部(300)とからなり、ATM共通部(10
0)はセル多重・分離部(102)を備え、TDM共通
部(300)は時分割多重・分離部(301)を備え、
更に、ATM共通部(100)とTDM共通部(30
0)との間に介設される複数チャネル部(200,25
0)とからなり、セル多重・分離部(102)は複数チ
ャネル部(200,250)から受けるセルを多重化
し、複数チャネル部(200,250)にセルを分離し
て渡すセル多重・分離機能を有し、時分割多重・分離部
(301)は、複数チャネル部(200,250)から
受けるデータを時分割多重し、複数チャネル部(20
0,250)に渡すデータを解き分割分離するデータ多
重・分離機能を有し、チャネル部は、200,250は
セル多重・分離部(102)から受けるセルを分解して
時分割多重・分離部(301)へ渡すためのセル受信処
理部(207,208)と、時分割多重・分離部(30
1)から受けるセルを組み立ててセル多重・分離部(1
02)へ渡すためのセル送信処理部(201,202)
と、時分割多重・分離部(301)から受けセル受信処
理部(207,208)を通らないセルのヘッダを他の
ヘッダに付け替えてセルをATM共通部(100)に渡
すための第1通り抜け部と、セル多重・分離部(30
1)から受けセル受信処理部(207,208)を通ら
ないセルをTDM共通部(300)に渡すための第2通
り抜け部とを備える。
【0007】このように、デジタル音声信号をセル化
し、PBXの中継交換機能を用いてATMネットワーク
で通信を行うセル組立・分解装置(CLAD)は、PB
Xで音声呼が中継交換されたこと、及び、どこから中継
交換されてきたのかを検出し、その検出情報に基づいて
音声呼のコネクション情報を書き換えて、ATMネット
ワークへ折り返すことによって、セルの遅延揺らぎ吸収
のためのバッファリング時間、セル組立のためのセル化
バッファリング時間、中継交換伝送時間をなくすことに
より、データ端末間の遅延時間を削減することができ
る。
【0008】チャネル部(200,250)は、更に、
第1通り抜け部(205)とセル送信処理部(201,
202)とのいずれかを選択するための第1セレクタ
(206)と、第2通り抜け部とセル受信処理部(20
7,208)とのいずれかを選択するための第2セレク
タ(209)とを備える。このようなセレクタの追加に
より、通過部の選択回路が簡潔になる。
【0009】各チャネル部(200,250)は、更
に、複数チャネル部(200,250)間で音声呼が中
継交換されているかそうでないかを検出するための検出
回路(211)を備え、第1セレクタ(206)と第2
セレクタ(209)は検出回路(211)が出力する検
出信号に基づいてその選択の動作をすることができる。
【0010】本発明によるATMネットワークの多チャ
ネル間の中継交換方法は、ATMネットワークに接続す
るATM共通部(100)からのセルをデータに分解し
そのデータを復号化してデータをPBXに接続するTD
M共通部(300)に送信すること、TDM共通部(3
00)からのデータを符号化しその符号化したデータを
セルに組み立ててその組み立てたセルをATM共通部
(100)に送信すること、ATM共通部(100)か
らのセルを分解せずそのセルをTDM共通部(300)
に送信すること、ATM共通部(100)からのセル分
解せずそのセルのヘッダに他のヘッダを付け替えるこ
と、他のヘッダに対応する送信先にそのセルを送信する
こととからなる。既述の通り、遅延を削減することがで
きる。
【0011】データは、音声信号をデジタル化したビッ
トストリームを指し、音声信号は、電話機による信号、
FAXによる信号、モデムによる信号を含む電話回線上
に載せることが可能な信号を指す。
【0012】
【発明の実施の形態】図に一致対応して、本発明による
ATMネットワークのチャネル間の中継交換システムの
実施の形態は、ATM音声ネットワークが設けられてい
る。そのATMネットワークに、図1に示されるよう
に、音声CLAD10が接続する。音声CLAD10
は、ATM共通部100とチャネル部200とTDM共
通部300とからなる。
【0013】ATM共通部100は、ATMネットワー
クと接続するためのATMインタフェース部101と、
チャネル部200から受けるセルを多重し、チャネル部
200にセルを分離して渡すためのセル多重・分離部1
02からなる。複数チャネル部200は、音声チャネル
単位の処理をそれぞれに行うブロックである。
【0014】TDM共通部300は、各チャネル部20
0から受けるデジタル音声信号を時分割多重分離するた
めの時分割多重・分離部301と、PBXに接続するた
めのPBXインタフェース部302とからなる。
【0015】チャネル部200は、次の構成機器を含
む: 201;TDM共通部300からチャネル単位に分離さ
れたデジタル音声信号を符号化して帯域圧縮するための
音声符号化部 202;符号化されたデジタル音声信号をバッファリン
グしてセル化するセル組立部 203;PBXが音声呼を中継交換しているときにTD
M共通部側から受信するセルの同期をとってそのセルを
検出するセル同期部 204;検出したそのセルからATMコネクション情報
を検出するコネクション情報検出部 205;コネクション情報検出部204で検出したAT
Mコネクション情報に基づいて、セル多重・分離部10
2から受けるセルのATMヘッダを付け替えるATMヘ
ッダ付替部 206;セル多重・分離部102へ送信するセルをAT
Mヘッダ付替部205からのセルにするか、セル組立部
202からのセルにするかを切り替える第1セレクタ 207;セル多重・分離部102から受信したセルを分
解するセル分解部 208;符号化されたデジタル音声信号を元の帯域まで
伸張して復号化する音声復号化部 209;時分割多重・分離部301へ送信するデータを
セル多重・分離部102からのセルにするか、音声復号
化部208で復号化されたデジタル音声信号とするかを
切り替える第2セレクタ 210;PBXが中継交換動作の状態か否かを検出する
ために、同期信号を挿入する中継交換検出用同期信号挿
入部 211;その同期信号を検出する中継交換検出用同期信
号検出部
【0016】図2は、ATMネットワークを利用して形
成する音声ネットワークを示している。ロケーションA
とロケーションB、ロケーションBとロケーションC、
ロケーションCとロケーションDは、それぞれにATM
ネットワークを介してATMコネクションで接続されて
いる。この音声ネットワークは音声呼の中継交換をPB
Xで行っている。
【0017】ロケーションAにある音声端末とロケーシ
ョンDにある音声端末同士で通信を行う場合、ロケーシ
ョンB及びロケーションCのPBXで音声呼の中継交換
が行われる。この場合、音声の通話パスは、図2の点線
で示されるように繋がれることになる。この場合、従来
は、ロケーションA及びロケーションDだけでなく、ロ
ケーションB及びロケーションCの音声CLADにおい
ても、図3に示されるように、音声セルの組立・分解処
理が行われ、それにともないセル化遅延、揺らぎ吸収遅
延などが加算されていく。
【0018】本発明によれば、ロケーションB及びロケ
ーションCの音声CLADにおいても、図4に示される
ように、ロケーションB及びロケーションCのPBXで
中継交換動作に入ると、ロケーションB及びロケーショ
ンCの音声CLADではPBXの中継交換動作状態及び
中継先を検出して、ATMヘッダを付け替えてそのセル
をATMネットワークへ戻すことによって、セル化遅
延、揺らぎ吸収遅延などの中継交換に要する遅延時間が
削減されている。
【0019】図1に示されるように、音声CLAD10
のチャネル部200及び250に接続されるチャネルが
中継交換状態にない場合、PBXと音声CLAD10は
TTC標準勧告JJ−20.10〜11の2MDTIイ
ンタフェースに代表されるデジタル多重インタフェース
を使用して、PBXインタフェース302で接続され
る。PBXからのデジタル音声信号は、時分割多重・分
離部300で複数のチャネル部200、250、26
0、270に時分割分離される。ここでいわれるデジタ
ル音声信号とは、64kbpsPCMのことである。
【0020】チャネル部201では、TDM共通部30
0から受信したデジタル音声信号は、音声符号化部20
1で帯域圧縮され、セル組立部202に渡される。音声
符号化部201で使用される符号化アルゴリズムには、
ITU−T標準勧告G729CS−ACELP方式など
が使用される。セル組立部200では、1セル容量分の
デジタル音声信号をバッファリングした後、ATMヘッ
ダを付与する。
【0021】ATMヘッダ内のVPI/VCIのコネク
ション情報は、接続先によって異なる値が付けられる。
ここでは、仮にチャネル200に付けられるVPI/V
CIの値を0/32としておく。第1セレクタ206
は、PBXで中継交換されていない通常状態ではD側を
選択する。組み立てられたセルは、他のチャネル部から
組み立てられたセルとともに、ATM共通部100のセ
ル多重・分離部102で多重されて、ATMインタフェ
ース101からATMネットワークへと送信される。
【0022】逆に、ATMネットワークから受信される
セルは、セル多重・分離部102で、VPI/VCI=
0/32であれば、チャネル部200へ渡される。チャ
ネル部200へ渡されたセルは、セル分解部207で符
号化デジタル音声信号へと分解されるが、その際、AT
Mネットワーク内で発生するセル遅延揺らぎを吸収する
ために一定時間バッファリングされた後、一定周期で読
み出されて連続信号へ再生される。その後、音声復号化
部208で元のデジタル音声信号へと伸張される。第2
セレクタ209は、PBXで中継交換されていない通常
状態ではB側を選択する。
【0023】チャネル部200からのデジタル音声信号
は、他のチャネル部からのデジタル音声信号と合わせら
れて、時分割多重・分離部301により時分割多重さ
れ、PBXインタフェース302からPBXへ送信され
る。
【0024】各チャネルがPBXにおいて中継交換され
たか否かの判断は、チャネル部200からTDM共通部
300へ送信されるデジタル音声信号内にビットスチー
ルで挿入される中継交換検出用同期信号を検出すること
によって行われる。この中継交換用検出用同期信号は、
再生音声に支障がないように、数フレームに1回、8b
itタイムスロット中のLSBをスチールすることなど
の手段が用いられる(この同期信号挿入による中継交換
検出方法については既存の技術として存在する:特開平
09−055753号「ATMにおける圧縮音声中継交
換方式」、特開平10−341233号「非同期転送モ
ード圧縮音声通信における揺らぎ吸収方式」)。
【0025】チャネル部200とチャネル部250がP
BXで中継交換接続された場合、チャネル部200から
PBX方向へのデジタル音声信号には、チャネル部20
0内の中継交換検出用同期信号挿入部210によって、
同期信号が挿入される。その同期信号が、PBXを経由
してチャネル部250内の中継交換検出用同期信号検出
部211で検出される。同様に、チャネル部250から
PBX方向へのデジタル音声信号には、チャネル部25
0内の中継交換検出用同期信号挿入部210によって、
同期信号が挿入され、これが、PBXを経由してチャネ
ル部200内の中継交換検出用同期信号検出部211で
検出される。このような動作によって、各チャネル部は
個別にPBXが中継交換動作に入ったか否かを検出する
ことができる。
【0026】PBXが中継交換状態に入ったことを同期
信号で検出した中継交換検出用同期信号検出部211
は、第2セレクタ209をAへ切り替える。この動作に
より、チャネル部250はPBXを経由してTDM共通
部300側からVPI/VCI=0/32のセルを受信
する。また、同様の動作がチャネル250でも行われる
ため、チャネル部250はPBXを経由してTDM共通
部300側からセルを受信することになる。
【0027】この信号に対して、セル同期部203でセ
ルの同期をとり、コネクション情報検出部204でこの
セルのVPI/VCIを検出する。通常時チャネル部2
50でATMネットワークへ送受信するセルのVPI/
VCI=0/64だとすると、チャネル部200のコネ
クション情報検出部204で検出されるVPI/VCI
は0/64となる。このVPI/VCI=0/64の値
をATMヘッダ付替部205で、ATM共通部100か
ら受信したセルに対して付け替える。同時に、第2セレ
クタ206をC側へ切り替えてATMヘッダを付け替え
たセルをATMネットワークへ送信する。
【0028】チャネル部250でもチャネル部200と
同様に動作し、図3に示される通常状態から図4に示さ
れる中継交換時の状態へ遷移し、PBXが中継交換を行
うロケーションにおいては、ATMネットワークからの
セルがATMヘッダ付け替えのみでスイッチングされて
ATMネットワークへ戻される。
【0029】既述の実施の形態は、図1に示されるよう
に、音声符号化部と音声復号化部を備えているが、音声
CLAD内に音声符号化部と音声復号化部が設けられて
いない機器において本発明は実現可能である。但し、P
BXとTDM共通部の間は64kbpsPCMデジタル
音声信号を通すために64kbpsしか帯域が確保され
ていない。この64kbpsの帯域に、64kbpsP
CMデジタル音声信号をATMセル化したものを流すこ
とはできない。これはATMヘッダのオーバーヘッドが
付くために余分な帯域を必要とするためである。本発明
では、PBXを挟んで対向する音声CLADにATMの
コネクション情報を伝達できれば、記述の実施の形態と
同じことを実現することができる。
【0030】その場合、セル自体を流すのではなく、中
継交換検出用同期信号内にATMコネクション情報を定
義して中継交換検出用同期信号検出部においてATMコ
ネクション情報を検出し、その情報を元にATMヘッダ
付替部でVPI/VCIを付け替えることが可能であ
る。更に、本発明の実施の形態では、1つの音声チャネ
ルに対して1つのVCを割り当てて、ATMセルヘッダ
のVPI/VCIによって識別を行っているが、1つの
VCに複数の音声チャネルを多重することも可能であ
る。その場合、セルペイロード内にチャネルの識別情報
を付与することになる。本発明のコネクション情報検出
部では、このチャネル識別情報を検出し、ATMヘッダ
付替部では、ATMヘッダのみならず、セルペイロード
内のチャネル識別情報を付け替えることによって同等の
機能を実現することができる。
【0031】
【発明の効果】本発明によるATMネットワークのチャ
ネル間の中継交換システム及びその方法は、PBXの中
継交換の際に、セル化バッファリングによるセル組立遅
延、揺らぎ吸収バッファリングによるセル分解遅延、音
声符号化遅延、音声復号化遅延、TDM共通部の遅延、
PBXの中継交換遅延のようなさまざまな遅延の削減が
可能である。PBXが多段中継を行運動素子場合、中継
段数倍だけ削減効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明によるATMネットワークのチ
ャネル間の中継交換システムの実施の形態を示すシステ
ム・ブロック図である。
【図2】図2は、その通信系を示すシステム図である。
【図3】図3は、従来通りの通信処理を示すシステム図
である。
【図4】図4は、本発明によるATMネットワークのチ
ャネル間の中継交換システムの通信処理を示すシステム
図である。
【符号の説明】
100…ATM共通部 102…セル多重・分離部 200,250…複数チャネル部 201…音声符号化部 202…セル組立部 201+202…セル送信処理部 206…第1セレクタ 207…セル分解部 208…音声符号化部 207+208…セル受信処理部 209…第2セレクタ 300…TDM共通部 301…時分割多重・分離部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K028 AA01 AA11 DD03 KK03 KK12 KK32 5K030 GA02 HA08 HB29 HC02 HC15 JA06 JA13 JL07 JT01 KA03 LE06 5K049 AA12 BB04 CC07 5K051 AA02 AA03 BB01 DD03 DD09 EE07 GG01 JJ02 JJ09 JJ11 9A001 BB04 CC03 EE02 EE04 FF05 JJ12 JJ18 KK56

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ATMネットワークに接続するATM共通
    部と、 PBXに接続するTDM共通部とからなり、 前記ATM共通部はセル多重・分離部を備え、 前記TDM共通部は時分割多重・分離部を備え、 更に、ATM共通部と前記TDM共通部との間に介設さ
    れる複数チャネル部とからなり、 前記セル多重・分離部は、前記複数チャネル部から受け
    るセルを多重化し、前記複数チャネル部に前記セルを分
    離して渡すセル多重・分離機能を有し、 前記時分割多重・分離部は、前記複数チャネル部から受
    けるデータを時分割多重し前記複数チャネル部へ渡すデ
    ータを時分割分離するデータ多重・分離機能を有し、 前記チャネル部は、 前記セル多重・分離部から受ける前記セルをデータに分
    解して前記時分割多重・分離部へ渡すためのセル受信処
    理部と、 前記時分割多重・分離部から受ける前記データをセルに
    組み立てて前記セル多重・分離部へ渡すためのセル送信
    処理部と、 前記時分割多重・分離部から受け前記セル送信処理部を
    通らない前記セルのヘッダを他のヘッダに付け替えて前
    記セルを前記ATM共通部に渡すための第1通り抜け部
    と、 前記セル多重・分離部から受け前記セル受信処理部を通
    らない前記セルを前記TDM共通部に渡すための第2通
    り抜け部とを備えるATMネットワークのチャネル間の
    中継交換システム。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記チャネル部は、更に、 前記第1通り抜け部と前記セル送信処理部とのいずれか
    を選択するための第1セレクタと、 前記第2通り抜け部と前記セル受信処理部とのいずれか
    を選択するための第2セレクタとを備えるATMネット
    ワークのチャネル間の中継交換システム。
  3. 【請求項3】請求項2において、 前記チャネル部は、更に、 前記複数チャネル間で中継交換が行われるセルであるか
    そうでないかを検出するための検出回路を備え、 前記第1セレクタと前記第2セレクタは前記検出回路が
    出力する検出信号に基づいて前記選択の動作をするAT
    Mネットワークのチャネル間の中継交換システム。
  4. 【請求項4】ATMネットワークに接続するATM共通
    部からのセルをデータに分解し前記データをPBXに接
    続するTDM共通部に送信すること、 前記TDM共通部からのデータをセルに組み立てて前記
    セルをATM共通部に送信すること、 前記ATM共通部からのセルを分解せず前記セルを前記
    TDM共通部に送信すること、 前記TDM共通部からのデータを再度にセルを組み立て
    することは行わず前記セルののヘッダ情報を検出するこ
    と、 前記ATM共通部からのセルを分解せず前記セルのヘッ
    ダを前記ヘッダ情報に付け替えてヘッダに対応する送信
    先に前記セルを送信すること、 とからなるATMネットワークのチャネル間の中継交換
    方法。
  5. 【請求項5】請求項4において、 前記データは音声信号をデジタル化したビットストリー
    ムを指すATMネットワークのチャネル間の中継交換方
    法。
  6. 【請求項6】請求項5において、 前記音声信号は電話回線上に載せることが可能な信号を
    指すATMネットワークのチャネル間の中継交換方法。
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