JP2800146B2 - デイジタル交換システムのデータ伝送方法および装置 - Google Patents
デイジタル交換システムのデータ伝送方法および装置Info
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- JP2800146B2 JP2800146B2 JP63261286A JP26128688A JP2800146B2 JP 2800146 B2 JP2800146 B2 JP 2800146B2 JP 63261286 A JP63261286 A JP 63261286A JP 26128688 A JP26128688 A JP 26128688A JP 2800146 B2 JP2800146 B2 JP 2800146B2
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- H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
- H04Q11/0428—Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- Communication Control (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Description
を含み、少なくとも3つのレベルに階層的に編成されて
おり、双方向にデータチャネルを介してシグナリングデ
ータおよびパケットデータを交換し得るディジタル交換
システムのデータ伝送方法に関するものである。
る加入者線を有し、階層的に編成され、また計算機によ
り制御されるシステムである。1つの交換システムのユ
ニットは到来するデータを受信しかつ交換する課題を有
する。交換システムの階層的レベルのなかでたとえば上
位ユニットは市内交換、遠距離交換またはパケットデー
タ交換ユニットであってよい。すぐ下位の階層的レベル
には下位ユニット、たとえば上位の階層的レベルとすぐ
下位の階層的レベルの端局との間を交換するラインカー
ドが位置している。このようなラインカードはたとえば
PCMストリートへの接続を有する。
すなわちたとえば言語または通信データ信号に対する接
続の形式のために必要とされる端局とデイジタル網との
間のコントロール情報を発生する。一方では、交換が特
定の時間中は1つの端局から他の端局へ行われる、ライ
ン交換されるデータが区別される。この可能性は優先度
の高い言語伝送に対して選択されるが、データ伝送のた
めには、利用可能な接続線の利用度が悪いので、しばし
ば採算的に不利である。他方では、1つの端局から他の
端局へ網を通るできるかぎり望ましい伝送経路を探すた
め、1つの網節点がデータの中間記憶のために使用され
る、データ交換に対して典型的なパケット交換されるデ
ータが区別される。その際に網線は伝送のためにのみ必
要とされる。
ライン交換されるデータおよびパケット交換されるデー
タの組合わせの1つの可能性が与えられる。このシステ
ムは、通信サービスへのアクセスを可能にするため、端
局を交換局と接続し得る。ISDNベースターミナルは各64
kbit/sの伝送容量を有する2つの言語チャネルおよび16
kbit/sの伝送容量有する1つのデータチャネルを提供す
る。ISDNシステムでは通信サービスへのアクセスは、CC
ITT勧告に定義されている特定のプロトコルの応用に基
づいて行われる。これらのプロトコルはデータチャネ
ル、Dチャネルを介して交換される。このDチャネルを
介して、利用データまたは言語伝送に対するライン交換
されるBチャネルに対する接続を形成するためシグナリ
ングデータも伝送され得る。
ックボリュームが何桁も変動し得ることに通ずる。ラン
ディ.クン(Randy Kun)著“ISDN交換ターミネーショ
ンのなかのサポーティングLAPDへのVLSIアプローチ(A
VISI APPROACH TO SUPPORTING LAPD IN AN ISDN EXCHAN
GE TERMINATION)”、BNR、IEEE、第760〜765頁には、
Dチャネルのなかのトラヒックボリュームの変動が、異
なった数の端局が存在し、それらのうち各々が異なった
数の応用をサポートし、これらの応用が固有のトラヒッ
ク特性を有することに起因することが述べられている。
さらに、ISDNシステムでは交換ユニットのなかでのDチ
ャネルのデータ処理は商業的に入手可能な装置の利用の
際には、これらの装置がすべてのISDN要求を満足するこ
とはできないので、高価であることが述べられている。
これらの装置は少数の高速度チャネルをサポートするた
めに設計されている。それに対してパケット交換は経済
的に低い伝送速度を有する多数のチャネルをサポートし
なければならない。従って、ISDNにおけるパケット交換
の採用はこれまで未解決である。
ムの典型的なアーキテクチュアが示されている。端局Ei
iは端局線DCを介して下位ユニットLCiと接続されてい
る。下位ユニットLCiはパケットデータ線PDを介してパ
ケット交換局PADおよび中央制御計算機CPUと、また制御
線KLを介して中央制御計算機CPUと接続されている。
概要を示されているラインカードにより形成される。端
局線DCはラインカード上で送信/受信モジュールS/Eと
接続されている(図面を見易くするため、1つしか示さ
れていない)。このモジュールS/Eの後に通信コントロ
ールモジュールICCおよび周辺コントロールモジュールP
BCが接続されている。通信コントロールモジュールICC
はなかんずく、Dチャネル情報を処理し、またBチャネ
ルを透過性に両方向に通過接続する課題を有する。通信
コントロールモジュールICCはそのために下位ユニット
のローカル計算機LCPと接続されている。ローカル計算
機LCPはシグナリングデータの前処理をも行い得る。送
信/受信モジュールS/Eと通信コントロールモジュールI
CCとの間のインタフェースIOMはISDNではモジュール構
成のインタフェースとして設計されている。周辺コント
ロールモジュールPBCは端局線を上位ユニットと接続す
る。その際に周辺コントロールモジュールPBCは言語、
データおよびシグナリングコントロールとならんでPCM
ストリートPCMHに対するマルチプレクサまたはデマルチ
プレクサとしての役割をする。
ラー(B.Muller)著“ディジタル伝送技術に対する通信
モジュール(Kommunikationsbausteine fr die digit
ale bertragungstechnik)”、シーメンスコンポーネ
ント(Siemens Components)25(1987)、第2号、第65
〜69頁に記載されている。
チャネルをできるかぎり早期に分離する課題を有する。
BチャネルがPCMストリート上に接続される間に、Dチ
ャネルのデータパケットは下位ユニット上で先ず、シグ
ナリング情報が存在するかデータパケットが存在する
か、また場合によっては引き続き処理するか再び束ねる
かを検査するため、解かれる。
て従来技術ではこれまで2つのカテゴリーが区別され
る。
データを非集中的に取扱うシステム このアーキテクチュアは、Dチャネルのなかに比較的
わずかなトラヒックフロー、すなわち少数のパケットデ
ータを有するシグナリングデータが生ずるときに適して
いる。パケットデータに対するトラヒックフローの増大
の際にはシステムが限界に突き当たる。典型的には下位
ユニットの1つの高能力のプロセッサが、シグナリング
データのみが生ずるならば、16端局までを取扱い得る
が、パケットデータが加わるならば、4端局しか取扱い
得ない。このアーキテクチュアの1つの代表的なものは
シーメンス株式会社のEWSDシステムである。下位ユニッ
ト上にシグナリングおよびパケットデータが、制御計算
機に伝達される以前に、先ず中間記憶されなければなら
ず、またデータパケットをプログラミング可能なタイム
スリットのなかで送信かつ受信するため、シグナリング
およびパケットデータに対して分離されたコントロール
モジュールが必要である。最大トラヒックボリュームに
対して下位ユニットを設計する際の予備能力は、必要と
されるメモリ容量および管理に高い費用を要するので、
経営的に適当でない。
PCMストリートを介して高能力の上位ユニットPAD、たと
えば中央パケットデータ交換局へ交換される。パケット
データはその場合には下位ユニット上でもはや取り出さ
れない。このシステムの利点は、システム内の1つの個
所にしか高能力の上位ユニットを必要としないことにあ
る。欠点は、この上位ユニットまでシグナリングおよび
パケットデータに対する永久的または半永久的な接続が
行われ得なけければならないことにある。非常に種々の
データ速度の分離は上位ユニットのなかでしか可能でな
い。上位ユニット上ではシグナリングデータのために中
間記憶が必要であるので、このシステムではメモリ問題
が単に上位ユニットへずらされる。相応に上位ユニット
上にシグナリングおよびパケットデータに対するコント
ロールモジュールが別々に必要である。このようなアー
キテクチュアは前記のランディ.クンの文献に記載され
ており、また多くの会社により応用されている。
とができ、また欠点が消去されているシステムアーキテ
クチュアである。
ことは、パケットデータがIOMインタフェースにおいて
通信コントロールモジュールICCの前で分離されなけれ
ばならないこと、またパケットデータが中央でシステム
内で利用可能でなければならないので、上位ユニットの
範囲内に配置されていなければならない第2の通信コン
トロールモジュールが必要であることを意味する。しか
し、そのためには、無数の線路が必要であり、また通
常、伝送のために利用される同期化されたパルスフレー
ムの利用度が悪い。さらにIOMインタフェースと第2の
通信コントロールモジュールICCとの間のパケットデー
タの集中は問題なしに可能ではない。たしかに端局から
上位ユニットへの方向では本質的な問題はないが、逆の
方向では問題がある。下位ユニットのなかに、上位ユニ
ットへの方向にシグナリングおよびパケットデータを互
いに分離し、また端局への方向に同一のデータチャネル
上に接続する可能性が存在していなければならない。端
局への方向に両データ形式の間で生ずる衝突がデータ喪
失なしに解消されなければならない。
0175095号明細書に記載されている。この方法は、デー
タの送信者がデータ線上での傍聴により衝突をまだ送信
過程の間に検出し、また送信されたデータの誤りの際に
送信過程を正しいタイミングで終了することに基づいて
いる。しかし、それによって、データの送信者と受信者
との間にタイムステップおよび集中または交換機能が導
入され得ない。それによって、中央アーキテクチュアと
比較可能な内部配線費用とならんで、この方法はシステ
ム内部の接続線の利用度が悪いことに通ずる。
て、下位ユニット上でのシグナリングデータの非集中的
な取扱および前処理の可能性および上位ユニット内での
パケットデータの取扱の可能性を提供することである。
本発明の課題は、さらに、方法を、必要な場合に交換シ
ステムのなかに組入れられ、またトラヒックフローに応
じてパケットデータに対して適合され得るように、モジ
ュール化可能に構成することである。
方法において、下位ユニットがシグナリングデータおよ
びパケットデータの分離を行い、またデータの衝突の防
止が a)下位ユニットの監視装置が端局線路のデータチャネ
ルを監視し、 b)上位ユニットから送られ下位ユニットに到来するパ
ケットデータが中間記憶され、また続いて端局線路のデ
ータチャネルに接続され、 c)パケットデータでふさがっていないデータチャネル
の状態の確認の際に場合によってはシグナリングデータ
がデータチャネルを介して端局に送られ、 d)同時にデータチャネルのふさがりを示す制御信号が
上位ユニットに送られ、その際制御信号はパケットデー
タと同一の線路上で上位ユニットに伝送され、 e)制御信号が上位ユニットにパケットデータの送信開
始後に到着すると、送信過程が停止され、 f)既に送られたパケットデータが下位ユニットで棄却
され、 g)データチャネルの空き状態の新たな確認の後に上位
ユニットの送信過程が新たに開始する過程により行われ
ることによって解決される。
詳細に説明する。同一の要素には同一の参照符号が付さ
れている。
“インテリジェントスィッチ”として作用するデータコ
ントロールモジュールDECが設けられている。このデー
タコントロールモジュールDECはシグナリングおよびパ
ケットデータを上位ユニットPADへの方向に下位ユニッ
トLC上で分離し、また端局への他方の方向に流れるデー
タを端局線DCの同一のデータチャネル上に接続する。そ
の際にパケットデータはデータ線DLを介して、同じく1
つの制御計算機CPUと接続されているデータコントロー
ルモジュールDECを含んでいる上位ユニットへ伝送され
る。下位ユニットLC上でのシグナリングデータの前処理
のために、このユニットのデータコントロールモジュー
ルDECはローカルプロセッサLCPに接続されれいる。ロー
カルプロセッサLCPは制御線KLを介して、種々の下位ユ
ニットLCiが接続されているグループコントロールユニ
ットGCと接続されている。図面を見易くするため、第1
図中にはただ1つの下位ユニットLCが記入されている。
本発明による方法を実施するための第1図で説明される
装置では、下位および上位ユニット上に各1つのデータ
コントロールモジュールが必要である。
ータコントロールモジュールDECはシグナリングおよび
パケットデータの分離を行う。1つの端局Eから送られ
たシグナリングおよびパケットデータは、本発明によれ
ば、1つのパケットアドレスにより識別され、また続い
て分離される。シグナリングデータはローカルプロセッ
サLCPに導かれ、またそこで前処理される。パケットデ
ータは上位ユニットPADへ導かれ、またたとえば16kbit/
sのタイムスリットにPCMストリート上で多重化され得
る。
ルモジュールDEC上に配置されている監視装置が端局線D
Cのデータチャネルをパケットデータに関して監視す
る。上位ユニットPADから送られ下位ユニットLCに到着
するパケットデータは、場合によってはデマルチプレッ
クスの後に、まず中間記憶される。中間メモリとして、
例えば最少2bitのビット幅で保たれ得る、即ち2bit/sの
タイムスリットの間中間記憶され得るレジスタが設けら
れている。中間記憶に続いてパケットデータは端局線DC
のデータチャネルに接続される。監視装置により、シグ
ナリングデータの源としての役割をするシグナリングプ
ロセッサのローカルプロセッサLCPがパケットデータに
対するデータチャネル監視し、また状態“空き”または
“ふさがり”を認識し得る。パケットデータでふさがっ
ていないデータチャネルの状態が確認されるかぎり、シ
グナリングプロセッサにより必要な場合にはデータチャ
ネル内のシグナリングデータが端局に送られ得る。同時
に、この場合、データチャネルのふさがりを示す制御信
号が上位ユニットPADに送られる。この制御情報を伝送
するため、パケットデータを伝送するための線路と同一
の線路が使用され得る。上位ユニットはその場合、デー
タチャネルがふさがっていることを通報されている。
チャネルがシグナリングデータでふさがっているときに
生ずるが、ふさがり状態の指示のための制御信号は、パ
ケットデータの源、すなわち上位ユニットPADが既にパ
ケットデータの送信を開始しているときに初めて、上位
ユニットPADに到来する。この時間遅れはたとえばパケ
ットデータに対する時分割多重化により生じ得る。この
場合、上位ユニットPADは制御信号の到来の後に送信過
程を停止し、また制御信号が再びデータチャネルの空き
状態を示すときに新たに送信過程を開始する。パケット
データの既に送信された部分は下位ユニットLC上で棄却
される。このような衝突の解消は、シグナリングプロセ
ッサがより高い優先度を有するシグナリングデータを端
局へ送り得ることにより行われる。本発明によれば、衝
突問題は前記の方法により、データチャネルに対する
源、すなわち上位ユニットPADおよびローカルシグナリ
ングプロセッサLCPが同時にまたは正しいタイミングで
送信しないときにも解消される。パケットデータをPCM
ストリート又は特別な線路上に集中させることは可能で
ある。それ故パケットデータはマルチプレックス/デマ
ルチプレックス作動で伝送するのが有利である。
コル取扱を行うコントロールモジュールDECは、本発明
による方法を実施するために、下記の機能ブロックを追
加的に含んでいなければならない。
制御信号(“データチャネルふさがり/空き”)に対す
る1つの出力端、これらの入出力端に対するタイムスリ
ットのプログラミングのための1つのプログラミング装
置、パケットデータの中間記憶のための1つのレジス
タ、パケットデータに対するデータチャネルの状態(空
きまたはふさがり)を検査する1つの監視装置、および
データチャネルを分配する1つの論理装置。好ましくは
出力端はバス可能であり、従ってまたオープン−ドレイ
ン段および(または)付属のコントロール信号を有する
3状態出力端を設けられている。第6図には、相応の追
加的な入力端および出力端ならびに3状態増幅器TSに対
するコントロール出力端を有するデータコントロールモ
ジュールDECの2つの実施例が示されている。オープン
−ドレイン段はバスからの論理的零レベルを通過させ
る。追加的な機能ブロックは好ましくは1つの集積モジ
ュールのなかに実現される。
ケットデータもしくはシグナリングデータを端局側のデ
ータチャネルに接続し、またデータチャネルのふさがり
状態に関する制御信号を上位ユニットに発する立場にあ
る。
トとの間のパケットデータに対する伝送経路が異なる実
施例が示されている。
データが周辺コントロールモジュールPBCによりPCMスト
リートPCMHを介して上位ユニットへ転送されることを特
徴とする。内部で下位ユニット上で送信/受信モジュー
ルS/Eiと周辺コントロールモジュールPBCとの間で交換
される情報は相応のデータコントロールモジュールDECi
により監視される。システム内部の接続は実施例ではパ
ケットデータにおいてライン交換されるチャネルにおけ
るように構成かつ解除される。このことは交換システム
および上位ユニットPADの内部配線の最適利用に通ず
る。パケットデータの集中は可能である。データコント
ロールモジュールDECiはシグナリングデータを両方向に
取扱い、またパケットデータを中間メモリなしに上位ユ
ニットへの方向に通過接続する。端局への方向にはシグ
ナリングデータとパケットデータとの間の衝突が監視さ
れ、また本発明により解消される。パケットデータに対
して、この場合には、2bitよりも少ないビット幅を有す
る最小中間メモリが必要である。
われるので、第2図によりこのアーキテクチュアの使用
の際にはパケット交換機能が、背面配線を変更せずに、
容易に存在する交換システムのなかに組み込まれ得る。
システム内部のPCMストリートPCMH上の容量がパケット
データの追加的な伝送によりエングパスになるならば、
以下の実施例により固有の線路を有する代替的アーキテ
クチュアがパケットデータの伝送のために選択され得
る。以下の実施例でのパケットデータはたとえば時分割
多重化でこれらの固有の線路に接続される。
トとの間のパケットデータに対する交換機能は使用され
ない。利用データは周辺コントロールモジュールPBCを
介してPCMストリートPCMHを介して伝達かつ受信され
る。パケットデータはデータコントロールモジュールDE
Ciおよびパケットデータ線PDHを介して下位ユニットLCi
から上位ユニットPADへ、またその逆に、到達する。第
3図による変形例は、データの集中が行われないとき、
すなわち各加入者に上位ユニットのなかに1つのデータ
コントロールモジュールが利用可能であるときに考慮に
値する。
考察すると、多数の端局について集積することによっ
て、パケットデータの集中および従って費用改善が可能
であることが確認される。集中の度合に応じて2ないし
4個の端局を1つのデータコントロールモジュールに接
続することができる。第4図によれば、それぞれ4つの
端局が1つのデータコントロールモジュールDECに属し
ている。公知のタイムカップル段は64kbit/sチャネルの
交換を許す。それによってすべての利用可能なデータコ
ントロールモジュールDECiは各端局に接続され得ない。
しかし、このような可能性は第5図による実施例により
与えられている。
利用可能なデータコントロールモジュールDECiの最適な
利用を許すタイミング段として使用される。周辺コント
ロールモジュールPBCはISDNのなかで16kbit/sチャネル
をも交換し得るので、第5図による実施例ではパケット
データチャネルとデータコントロールモジュールDECiと
の間の制約されない交換機能が可能である。
いて同一の下位ユニットLCが使用される。第2図中に使
用される下位ユニットと異なり、第3図ないし第5図に
よれば、パケットデータは直接にデータコントロールモ
ジュールDECから背面の線路に接続される。
ないという利点を有する。本発明は、さらに、両データ
形式の早期の分離に基づいて高い優先度を有するシグナ
リングデータが非常に迅速に処理され、またより低い優
先度を与えられているパケットデータは、1つの最適な
伝送経路が見い出されるまで、より長く待ち得るので、
シグナリングおよびパケットデータがその特性に相応し
て完全に相異なって処理され得るという利点を有する。
モジュール化可能性に基づいて、交換システムは常にパ
ケットデータのトラヒックフローに適合され得る。本発
明は、集積されたモジュール内で実現することにより、
この集積されたモジュールのユーザーが生ずる衝突およ
びその解消に注意を払わないようにサポートし得る。衝
突は、本発明によれば、交換すべきデータに対する源が
同時に送らないときまたは正しいクロックで送らないと
きにも解決される。
る装置の概要図、第2図ないし第5図はパケットデータ
に対する伝送経路により下位ユニットと上位ユニットと
の間を区別する本発明による方法を実施するための本発
明による装置の実施例を示す図、第6図は1つの集積モ
ジュールのなかに本発明による装置を実現するための1
つの実施例を示す図、第7図はディジタル交換システム
の原理的構造を示す図、第8図はISDNに対する下位ユニ
ットの1つの公知の実施例を示す図である。 LCi……下位ユニット(網節点) PAD……上位ユニット CPU……プロセッサ、中央制御計算機 Eii……端局 DC……端局線 KL……コントロール線 PD……パケットデータ線 LCP……ラインカードプロセッサ(下位ユニットのプロ
セッサ) PCB……周辺コントロールモジュール(周辺ボードコン
トローラ) ICC……通信コントロールモジュール(ISDN通信コント
ローラ) IDM……モジュール構成のインタフェース S/E……送信/受信モジュール PCM……パルス符号変調 GC……グループコントロール装置 DL……データ線 DEC……データコントロールモジュール
Claims (6)
- 【請求項1】端局、下位ユニット及び上位ユニットを含
んでいる少なくとも3つのレベルに階層的に編成されて
おり、双方向にデータチャネルを介してシグナリングデ
ータ及びパケットデータを交換し得るディジタル交換シ
ステムのデータ伝送方法において、下位ユニット(LC
i)がシグナリングデータ及びパケットデータの分離を
行い、またデータの衝突の防止が、 a)下位ユニットの監視装置が端局線路(DC)のデータ
チャネルを監視し、 b)上位ユニット(PAD)から送られ下位ユニット(LC
i)に到来するパケットデータが中間記憶され、続いて
端局線路(DC)のデータチャネルに接続され、 c)データチャネルがパケットデータでふさがっていな
い状態が確認されたとき、シグナリングデータが存在す
る場合にはシグナリングデータがデータチャネルを介し
て端局(E)に送られ、 d)シグナリングデータが存在する場合、データチャネ
ルのふさがりを示す制御信号がデータチャネルにおいて
上位ユニット(PAD)に伝送され、 e)制御信号が上位ユニット(PAD)にパケットデータ
の送信開始後に到着すると、送信過程が停止され、 f)既に送られたパケットデータが下位ユニット(LC
i)で棄却され、 g)データチャネルの空き状態の新たな確認の後に上位
ユニット(PAD)の送信過程が新たに開始する 過程により行われることを特徴とするディジタル交換シ
ステムのデータ伝送方法。 - 【請求項2】端局(E)から送られたシグナリングデー
タ又はパケットデータがアドレスにより識別され、続い
て分離され、これらのシグナリングデータがローカルプ
ロセッサ(LCP)に、パケットデータが上位ユニット(P
AD)に導かれることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】下位ユニット(LCi)はパケットデータを
マルチプレックス作動で上位ユニット(OAD)に送り、
その逆に上位ユニット(OAD)からパケットデータが送
られるときには下位ユニット(LCi)はデマルチプレッ
クス作動で動作することを特徴とする請求項1または2
に記載の方法。 - 【請求項4】パケットデータは下位ユニット(LCi)と
上位ユニット(PAD)間の送信作動で集中されることを
特徴とする請求項1ないし3の1つに記載の方法。 - 【請求項5】上位ユニット(PAD)から下位ユニット(L
Ci)へ送られたパケットデータが2bit/sのタイムスリッ
トの間、中間記憶されることを特徴とする請求項1ない
し4の1つに記載の方法。 - 【請求項6】下位ユニット(LCi)と上位ユニット(PA
D)との間の双方向データ伝送がパルス符号変調(PCM)
で行われることを特徴とする請求項1ないし5の1つに
記載の方法。
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