JP2008227892A - 無瞬断切替装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】伝送されるデータを複数のデータ列に分離して、並列処理を行う場合においても、使用する位相吸収メモリの数を増やさなくてすむ無瞬断切替装置を提供する。
【解決手段】複数の伝送経路の無瞬断切替を行う無瞬断切替装置であって、複数の伝送経路から受信した受信データの各々を、複数のデータ列に分離して、分離したデータ列の各々のビット幅を拡張して、ビット幅を拡張した複数のデータ列を多重化したビット幅拡張データを位相吸収メモリに記憶する。そして、位相吸収メモリからビット幅拡張データを読み出して、読み出したビット幅拡張データを複数のデータ列に分離して、ビット幅を元に戻して、ビット幅を元に戻した複数のデータ列を多重化する。
【選択図】図1

Description

本発明は、現用系伝送経路と予備系伝送経路の切り替えを無瞬断で行う無瞬断切替装置に関する。
伝送システムでは、伝送経路に障害が発生した場合を考慮して、複数の伝送経路を設けている。そして、複数の伝送経路の内の1つを現用系伝送経路とし、残りを予備系伝送経路としている。現用系伝送経路で障害が発生した場合は、データの伝送を行う経路を予備系伝送経路に切り替えて、データの伝送を継続している。現用系伝送経路と予備系伝送経路では経路長が異なる場合があるため、現用系伝送経路を用いて伝送されるデータと、予備系伝送経路を用いて伝送されるデータとの間には、伝送遅延時間に差が生じることがある。伝送遅延時間に差がある状態で、現用系伝送経路と予備系伝送経路の切り替えを行うと、データの不連続が発生する。現用系伝送経路の伝送遅延時間が、予備系伝送経路の伝送遅延時間よりも遅れているときに、伝送経路を現用系伝送経路から予備系伝送経路に切り替えると、伝送遅延時間の差の分だけデータが失われる。逆に、予備系伝送経路の伝送遅延時間が、現用系伝送経路の伝送遅延時間よりも遅れているときに、伝送経路を現用系伝送経路から予備系伝送経路に切り替えると、伝送遅延時間の差の分だけデータが重複する。
無瞬断切替装置では、現用系伝送経路と予備系伝送経路との間の伝送遅延時間の差を、位相吸収メモリを用いて吸収することにより、データの不連続を発生させることなく、現用系伝送経路と予備系伝送経路の切り替えを行っている。無瞬断切替装置は、現用系伝送経路及び予備系伝送経路の各々から伝送されたデータを、それぞれ異なる位相吸収メモリに記憶している。そして、位相吸収メモリの各々から同一のデータを同時に読み出すことにより、現用系伝送経路及び予備系伝送経路の伝送遅延時間の差を吸収している(例えば、特許文献1〜3参照)。
しかし、伝送されるデータの容量が大きく(例えば、2.4Gbps以上)なると、信号処理を行う速度を速くする必要があり、処理が困難となる。それ故、伝送されるデータを複数のデータ列に分離して、並列処理を行うことにより、信号処理を行う速度を低くする手段が用いられている。
特開平11−225095号公報 特開平11−205267号公報 特開平11−289279号公報
上記した如く装置においては、伝送されるデータを複数のデータ列に分離して、並列処理を行っている。それ故、分離したデータ列の個数分の位相吸収メモリが必要となり、使用するメモリの個数が増加することになる。このように、多くのメモリを用いる場合、基盤におけるメモリの占有面積は大きくなり、装置の大きさが増加する。また、消費電力やコストも増加する。
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、伝送されるデータを複数のデータ列に分離して、並列処理を行う場合においても、使用する位相吸収メモリの数を増やさなくてすむ無瞬断切替装置を提供することを目的とする。
本発明の無瞬断切替装置は、複数の伝送経路の無瞬断切替を行う無瞬断切替装置であって、複数の伝送経路から受信した受信データの各々を、複数のデータ列に分離する受信データ分離手段と、受信データ分離手段により分離されたデータ列の各々のビット幅を拡張するビット幅変換手段と、ビット幅変換手段によりビット幅を拡張された複数のデータ列を多重化してビット幅拡張データとするビット幅拡張データ多重化手段と、ビット幅拡張データを記憶する位相吸収メモリと、位相吸収メモリからビット幅拡張データを読み出す読み出し手段と、読み出し手段により読み出されたビット幅拡張データを、複数のデータ列に分離するビット幅拡張データ分離手段と、ビット幅拡張データ分離手段により分離されたデータ列の各々のビット幅を、ビット幅変換手段によりビット幅が拡張される前のビット幅に戻すビット幅復元手段と、ビット幅復元手段により元のビット幅に戻されたデータ列を多重化するビット幅復元データ多重化手段と、を有することを特徴とする。
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明に係る無瞬断切替装置の実施例を示している。無瞬断切替装置1は、伝送経路aからの受信データa及び伝送経路bからの受信データbを受信して、受信データa及び受信データbの誤り検出を行う。そして、伝送経路a及び伝送経路bの内、誤りが検出されていない伝送経路を選択して、選択した伝送経路からの受信データを出力する。尚、ここでは伝送経路はSDH(Synchronous Digital Hierarchy)で構成されているとする。
受信データ分離手段21aは、伝送経路aから受信した受信データaを、複数のデータ列、例えば、4個のデータ列に分離する。PTR解釈部22aは、受信データ分離手段21aが分離した4個のデータ列の各々について、収容されたVCパス毎にAUポインタの解釈を行い、J1バイトの検出等を行う。MF検出部23aは、受信データ分離手段21aが分離した4個のデータ列の各々について、収容されたVCパス毎にマルチフレーム番号の検出を行う。誤り検出部24aは、受信データ分離手段21aが分離した4個のデータ列の各々について、収容されたVCパス毎にデータに誤りが発生しているかどうかを検出する。ビット幅変換手段25aは、受信データ分離手段21aが分離した4個のデータ列の各々について、データのビット幅を8ビットから32ビットに拡張する。ビット幅拡張データ多重化手段26aは、ビット幅変換手段25aによりビット幅を8ビットから32ビットに拡張された4個のデータ列を多重化して1個のビット幅拡張データとする。位相吸収メモリ27aは、メモリ制御部11からの制御に従い、ビット幅拡張データを記憶する。また、位相吸収メモリ27aは、メモリ制御部11からの制御に従い、記憶しているビット幅拡張データを読み出して、読み出したビット幅拡張データをビット幅拡張データ分離手段28aに向けて送出する。ビット幅拡張データ分離手段28aは、位相吸収メモリ27aから読み出されたビット幅拡張データを、再び4個のデータ列に分離する。ビット幅復元手段29aは、ビット幅拡張データ分離手段28aが分離した4個のデータ列の各々について、データのビット幅を32ビットから8ビットに戻す。
受信データ分離手段21bは、伝送経路bから受信した受信データbを、複数のデータ列、例えば、4個のデータ列に分離する。PTR解釈部22bは、受信データ分離手段21bが分離した4個のデータ列の各々について、収容されたVCパス毎にAUポインタの解釈を行い、J1バイトの検出等を行う。MF検出部23bは、受信データ分離手段21bが分離した4個のデータ列の各々について、収容されたVCパス毎にマルチフレーム番号の検出を行う。誤り検出部24bは、受信データ分離手段21bが分離した4個のデータ列の各々について、収容されたVCパス毎にデータに誤りが発生しているかどうかを検出する。ビット幅変換手段25bは、受信データ分離手段21bが分離した4個のデータ列の各々について、データのビット幅を8ビットから32ビットに拡張する。ビット幅拡張データ多重化手段26bは、ビット幅変換手段25bによりビット幅を8ビットから32ビットに拡張された4個のデータ列を多重化して1個のビット幅拡張データとする。位相吸収メモリ27bは、メモリ制御部11からの制御に従い、ビット幅拡張データを記憶する。また、位相吸収メモリ27bは、メモリ制御部11からの制御に従い、記憶しているビット幅拡張データを読み出して、読み出したビット幅拡張データをビット幅拡張データ分離手段28bに向けて送出する。ビット幅拡張データ分離手段28bは、位相吸収メモリ27bから読み出されたビット幅拡張データを、再び4個のデータ列に分離する。ビット幅復元手段29bは、ビット幅拡張データ分離手段28bが分離した4個のデータ列の各々について、データのビット幅を32ビットから8ビットに戻す。
選択制御部12は、誤り検出部24a及び誤り検出部24bの誤り検出結果に基づいて、収容されたVCパス毎に伝送経路a及び伝送経路bの内、受信データに誤りが検出されていない伝送経路を選択する。選択部13は、選択制御部12が選択した伝送経路から受信したデータをPTR生成部14に向けて送出する。PTR生成部14は、SDHフレームに対するJ1バイトの位置からポインタを生成して、ポインタの付け替えを行う。ビット幅復元データ多重化手段15は、分離している4個のデータ列を多重化して、元の1つのデータ列として出力する。
図2は、ビット幅変換手段25aの構成を示している。ビット幅変換手段25aは、4つのビット幅変換部251〜254から構成されている。ビット幅変換部251〜254の各々は、ビット幅が8ビットのデータを、ビット幅が32ビットのデータに変換する。受信データ分離手段21aにより分離された4個のデータ列の各々は、ビット幅変換部251〜254の各々で、ビット幅を8ビットから32ビットに拡張される。尚、図示しないがビット幅変換手段25bもビット幅変換手段25aと同様の構成である。
図3は、ビット幅変換部251の構成を示している。入力された8ビットのデータは順次、メモリ301〜304に書き込まれる。そして、メモリ301〜304の各々から8ビットのデータを読み出して、読み出したデータを並列にすることで32ビットのデータを生成する。尚、図示しないが他のビット幅変換部252〜254もビット幅変換部251と同様の構成である。
図4は、ビット幅復元手段29aの構成を示している。ビット幅復元手段29aは、4つのビット幅復元部291〜294から構成されている。ビット幅復元部291〜294の各々は、ビット幅が32ビットのデータを、ビット幅が8ビットのデータに変換する。ビット幅拡張データ分離手段28aにより分離された4個のデータ列の各々は、ビット幅復元部291〜294の各々で、ビット幅を32ビットから8ビットに戻される。尚、図示しないがビット幅復元手段29bもビット幅復元手段29aと同様の構成である。
図5は、ビット幅復元部291の構成を示している。入力された32ビットのデータは、VCパス毎に分割されて、ビット幅縮小手段401〜412に入力される。ビット幅縮小手段401〜412の各々で、ビット幅を32ビットから8ビットに縮小されたデータの各々は、VCパス1用メモリ501〜VCパス36用メモリ512の各々に記憶される。そして、多重化部500は、VCパス1用メモリ501〜VCパス36用メモリ512から順次、8ビットのデータを読み出して出力する。尚、図示しないが他のビット幅復元部292〜294もビット幅復元部291と同様の構成である。
以下で、無瞬断切替装置1の動作について説明する。
伝送経路aから受信した受信データは、受信データ分離手段21aにより、複数のデータ列、例えば、4個のデータ列に分離される。このときの受信データと、分離された4個のデータ列の状態を図6に示す。なお4個のデータ列に分離する時、どのVCパスをどの列にするかは図6に限ったものではなく、処理のし易いように変更してもかまわない。受信データ600は、4個のデータ列601〜604に分離されている。ここで、受信データ600及びデータ列601〜604に付されている番号は、無瞬断切替装置1に収容されているVCパスの番号に対応している。ここでは、無瞬断切替装置1に48個のVCパスが収容されているとする。受信データ600の中で、VCパス番号1〜4、VCパス番号17〜20及びVCパス番号33〜36のデータは、データ列601に分離されている。受信データ600の中で、VCパス番号5〜8、VCパス番号21〜24及びVCパス番号37〜40のデータは、データ列602に分離されている。受信データ600の中で、VCパス番号9〜12、VCパス番号25〜28及びVCパス番号41〜44のデータは、データ列603に分離されている。受信データ600の中で、VCパス番号13〜16、VCパス番号29〜32及びVCパス番号45〜48のデータは、データ列604に分離されている。このとき、伝送経路aから受信した受信データのデータレートが2.48832Gbpsであるとすると、受信データを4個のデータ列に分離した後の処理速度は、77.76MHzとなる。
受信データ分離手段21aにより、分離された4個のデータ列601〜604の各々は、PTR解釈部22aで、収容されたVCパス毎にAUポインタの解釈がおこなわれ、J1バイトの検出やAISの検出等が行われる。そして、4個のデータ列601〜604の各々は、MF検出部23aにて、収容されたVCパス毎にマルチフレーム番号の検出が行われる。マルチフレーム番号の検出が行われた後、4個のデータ列601〜604の各々は、誤り検出部24aにて、収容されたVCパス毎にデータに誤りが発生しているかどうかの検出が行われる。データに誤りが発生しているかどうかの検出は、例えば、B3バイトに基づいて行われる。データのフレーム単位にBIP(ビットインタリーブパリティ)演算を行い、その演算結果と、次のフレームのB3バイトを比較する。比較結果が不一致の場合、データに誤りが発生していることが検出される。
誤り検出の行われた後、4個のデータ列601〜604の各々は、ビット幅変換手段25aにより、データのビット幅を8ビットから32ビットに拡張される。図7に4個のデータ列601〜604の内の1つ、データ列601のビット幅を8ビットから32ビットに拡張するときの動作を示す。ここで、データ列601に付されている番号は、VCパスの番号に対応し、さらに括弧内の番号はそのVCパスのJ1バイトからの位置(1がJ1バイト)を示している。ビット幅変換手段25aに入力されたデータ列601は、収容されたそれぞれのVCパス毎に、J1バイトを先頭としてメモリ301からメモリ304へ順次繰り返し書き込みが行なわれる。メモリ301〜メモリ304の各々は、VCパス毎に区分けされており、対応する領域にデータが書き込まれる。そして、VCパス毎にメモリ301〜メモリ304の全てに書き込みが完了したかどうかを確認して、書き込みの完了したVCパスのデータを、メモリ301〜メモリ304から読み出して、読み出した8ビットのデータを並列にして32ビットのデータにしている。例えば、メモリ301〜メモリ304にVCパス番号1のデータの書き込みが完了したとする。この場合、メモリ301〜メモリ304の各々から8ビットのVCパス番号1のデータを同時に読み出す。そして、読み出した8ビットのデータを並列にすることにより32ビットのデータとする。このようにして、ビット幅変換手段25aに入力された8ビットのデータ列601は、32ビットのデータ列701に変換されて出力される。ここで、入力されるデータ列601の処理速度が77.76MHzで、メモリ301〜メモリ304からの読み出しの帯域が書き込みの帯域の倍であるとする。この場合、32ビットに変換されたデータ列701の処理速度は、38.88MHzとなる。他のデータ列602〜604もデータ列601と同様に、32ビットのデータ列に変換される。
受信データ分離手段21aにより、分離された4個のデータ列の各々は、32ビットのデータ列に変換された後、ビット幅拡張データ多重化手段26aにより多重化されて、1個のビット幅拡張データとなる。4個のデータ列601〜604を多重化したビット幅拡張データの例を図8に示す。ここで、32ビットに変換されたデータ列の処理速度が38.88MHzであるとすると、4個のデータ列が多重化されたビット幅拡張データの処理速度は、155.52MHzとなる。そして、ビット幅拡張データは、位相吸収メモリ27aのインタフェースに合致した形式(例えばQDR2SRAMの18ビット2バースト)に変換された後に記憶される。位相吸収メモリ27aは、VCパス毎に区分けされており、対応する領域にデータが書き込まれる。
位相吸収メモリ27aに記憶されているビット幅拡張データは、メモリ制御部11からの読み出し制御信号に基づいて、位相吸収メモリ27aから読み出されたデータは位相吸収メモリのインタフェースから図8に示したビット幅拡張データに変換されてビット幅拡張データ分離手段28aに向けて送出される。メモリ制御部11は、伝送経路aからの受信データと伝送経路bからの受信データの伝送遅延時間を吸収するように、位相吸収メモリ27a及び27bに向けた読み出し制御信号を生成する。伝送経路a及び伝送経路bから受信した受信データにおいて、送信側にて構成したマルチフレーム(例えば、J1バイトを使用した64マルチフレーム)からマルチフレーム番号を検出することにより、伝送経路aと伝送経路bの伝送遅延時間の差を計算することができる。この伝送遅延時間の差を吸収するように、メモリ制御部11で、読み出し制御信号が生成される。伝送経路aからの受信データが、伝送経路bからの受信データに対して遅れている場合は、位相吸収メモリ27bからの読み出しを、位相吸収メモリ27aからの読み出しに合わせるように遅らせる。逆に伝送経路bからの受信データが、伝送経路aからの受信データに対して遅れている場合は、位相吸収メモリ27aからの読み出しを、位相吸収メモリ27bからの読み出しに合わせるように遅らせる。
位相吸収メモリ27aから読み出されたビット幅拡張データは、ビット幅拡張データ分離手段28aにより、再び4個のデータ列に分離される。このとき分離された4個のデータ列の例を図9に示す。なお4個のデータ列に分離する時、どのVCパスをどの列にするかは図9に限ったものではなく、処理のし易いように変更してもかまわない。ビット幅拡張データ分離手段28aに入力されるビット幅拡張データが図8に示す内容であるとすると、ビット幅拡張データは、図9に示すように4個のデータ列901〜904に分離される。ここで、分離されるデータ列901の処理速度は38.88MHzである。
分離された4個のデータ列の各々は、ビット幅復元手段29aにより、データのビット幅を32ビットから8ビットに戻される。図10に4個のデータ列901〜904の内の1つ、データ列901のビット幅を32ビットから8ビットに戻すときの動作を示す。データ列901は、VCパス毎に分割されて、ビット幅縮小手段401〜412に順に入力される。ビット幅縮小手段401〜412の各々は、入力された32ビットのデータを8ビット単位に時分割して(155.52MHzで処理)8ビットのデータに変換する。ビット幅縮小手段401〜412の各々により、8ビットに変換されたデータは、VCパス1用メモリ501〜VCパス36用メモリ512の各々に記憶される。そして、VCパス1用メモリ501から順に8ビットのデータを読み出して、8ビットのデータ列1001として出力する。他のデータ列902〜904もデータ列901と同様に、データのビット幅を32ビットから8ビットに戻されて出力される。ビット幅復元手段29aから出力される8ビットのデータ列は、選択部13に送出される。
伝送経路bから受信した受信データも、伝送経路aから受信した受信データと同様に処理されて、選択部13に送出される。
選択部13は、選択制御部12が選択した伝送経路から受信した受信データをPTR生成部14に向けて送出する。選択制御部12は、誤り検出部24a及び誤り検出部24bの誤り検出結果に基づいて、収容されたVCパス毎に伝送経路a及び伝送経路bの内、受信データに誤りが検出されていない伝送経路を選択する。尚、選択制御部12は、PTR解釈部22a及びPTR解釈部22bで行われたAISの検出に基づいて、AISの発生していない伝送経路を選択するようにすることもできる。PTR解釈部22a及びPTR解釈部22bは、受信データのAUポインタのH1バイト及びH2バイトの全てが「1」である場合に、AISの発生を検出する。
PTR生成部14は、選択部13からデータを受信すると、収容されたVCパス毎にSDHフレームに対するJ1バイトの位置からポインタを生成して、ポインタの付け替えを行う。そして、PTR生成部14は、ビット幅復元データ多重化手段15に向けてデータを送出する。ビット幅復元データ多重化手段15は、PTR生成部14からデータを受信すると、分離している4個のデータ列を多重化して、元の1つのデータ列として出力する。このとき、ビット幅復元データ多重化手段15に入力される4個のデータ列と、多重化された1つのデータ列の内容を図11に示す。入力された4個のデータ列1101〜1104は、1つのデータ列1100に多重化される。そして、多重化されたデータ列1100が、ビット幅復元データ多重化手段15から出力される。
上記説明したように、本発明の無瞬断切替装置によれば、伝送されるデータを複数のデータ列に分離して、そのデータ列のビット幅を拡張して、ビット幅を拡張したデータ列を1つに多重化して位相吸収メモリに記憶している。それ故、伝送されるデータを複数のデータ列に分離して、並列処理を行う場合においても、使用する位相吸収メモリの数を増やす必要がない。
本発明の実施例である無瞬断切替装置を示すブロック図である。 図1の無瞬断切替装置のビット幅変換手段を示すブロック図である。 図1の無瞬断切替装置のビット幅変換部を示すブロック図である。 図1の無瞬断切替装置のビット幅復元手段を示すブロック図である。 図1の無瞬断切替装置のビット幅復元部を示すブロック図である。 図1の無瞬断切替装置のデータ分離動作を示すブロック図である。 図1の無瞬断切替装置のビット幅変換動作を示すブロック図である。 図1の無瞬断切替装置のビット幅拡張データを示すブロック図である。 図1の無瞬断切替装置のデータ分離動作を示すブロック図である。 図1の無瞬断切替装置のビット幅復元動作を示すブロック図である。 図1の無瞬断切替装置の多重化の動作を示すブロック図である。
符号の説明
1 無瞬断切替装置
11 メモリ制御部
12 選択制御部
13 選択部
14 PTR生成部
15 ビット幅復元データ多重化手段
21a、21b 受信データ分離手段
22a、22b PTR解釈部
23a、23b MF検出部
24a、24b 誤り検出部
25a、25b ビット幅変換手段
26a、26b ビット幅拡張データ多重化手段
27a、27b 位相吸収メモリ
28a、28b ビット幅拡張データ分離手段
29a、29b ビット幅復元手段

Claims (3)

  1. 複数の伝送経路の無瞬断切替を行う無瞬断切替装置であって、
    前記複数の伝送経路から受信した受信データの各々を、複数のデータ列に分離する受信データ分離手段と、
    前記受信データ分離手段により分離されたデータ列の各々のビット幅を拡張するビット幅変換手段と、
    前記ビット幅変換手段によりビット幅を拡張された複数のデータ列を多重化してビット幅拡張データとするビット幅拡張データ多重化手段と、
    前記ビット幅拡張データを記憶する位相吸収メモリと、
    前記位相吸収メモリから前記ビット幅拡張データを読み出す読み出し手段と、
    前記読み出し手段により読み出されたビット幅拡張データを、複数のデータ列に分離するビット幅拡張データ分離手段と、
    前記ビット幅拡張データ分離手段により分離されたデータ列の各々のビット幅を、前記ビット幅変換手段によりビット幅が拡張される前のビット幅に戻すビット幅復元手段と、
    前記ビット幅復元手段により元のビット幅に戻されたデータ列を多重化するビット幅復元データ多重化手段と、を有することを特徴とする無瞬断切替装置。
  2. 前記ビット幅変換手段は、前記受信データ分離手段により分離されたデータ列の各々を分割して複数の分割データを得るデータ列分割手段と、
    各々が前記分割データを記憶する複数の記憶手段と、
    前記複数の記憶手段の各々からデータを読み出し、読み出したデータを並列にして1つのデータとするビット幅拡張手段と、を有することを特徴とする請求項1記載の無瞬断切替装置。
  3. 前記ビット幅復元手段は、前記ビット幅拡張データ分離手段により分離されたデータ列の各々を分割して複数の分割データを得るデータ列分割手段と、
    各々が前記分割データのビット幅を縮小する複数のビット幅縮小手段と、
    各々が前記ビット幅縮小手段の各々によりビット幅を縮小されたデータを記憶する複数の記憶手段と、を有することを特徴とする請求項1記載の無瞬断切替装置。
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