JP3117858B2 - バーストデータ収容方式 - Google Patents
バーストデータ収容方式Info
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Description
トワーク(以下LANという)のようなループ型の伝送
路を形成し、伝送路上を固定長の複数個のスロットを周
回させることによりノード間でデータの送受信を行うデ
ータ伝送方式に関する。
に示すように、ノード20,21,22,23が伝送路
24によってループ状に接続されている。そして、ルー
プ型LANにおいて支線LANをLAN間接続で収容す
る場合、支線LANから受信するフレームを、全フレー
ム分蓄積後に対向ノードへ送信し、対向ノードにおいて
も全フレーム分を蓄積後に支線LANへ送信することに
より、フレームの連続性を保証していた。
LAN間接続においては、ノードの送信部及び受信部で
それぞれ1フレーム分の伝送の蓄積を行なっているた
め、送信部の送信バッファ及び受信部の受信バッファは
1フレーム分以上のバッファ容量が必要となり、ハード
ウェアの規模が増大すると共に、送受信遅延時間も増大
するという問題点がある。
されたもので、ノードが支線LANからの受信フレーム
を分割して複数のスロットに乗せ換えてループ型LAN
の伝送路へ送信し、送信バッファが、1スロット分のデ
ータが書き込まれた時点で読出しを行うことにより、ハ
ードウェア規模の縮小及び送受信遅延時間の縮小を実現
するデータ伝送方式を提供するものである。
ように、支線ローカルエリアネットワーク35,36を
収容する複数のノード31,32と、そのノード31,
32間をループ型に接続する伝送路30を備えたループ
型ローカルエリアネットワークにおいて、制御用ビット
とデータ領域からなる固定長のスロットを複数個備えた
フレームを、伝送路30上に周回させ、各ノード31,
32は、支線ローカルエリアネットワークからのバース
トデータのフレームを分割して前記スロットに順次収容
し、伝送路30を介して対向ノードへ送出し、一方、伝
送路30から受信したスロットを用いてバーストデータ
のフレームを組立て、支線ローカルエリアネットワーク
35,36へ供給することを特徴とするバーストデータ
収容方式を提供するものである。
に対してデータを授受するインタフェースとループ型L
ANに対してデータを授受するインタフェースを組合せ
たものである。また、伝送路上を周回させるフレームの
フォーマットは、例えば、図5の(a)に示すように、
フレームヘッダと複数のスロット(1スロットの容量は
24バイト)を備えたものを用いることが好ましい。
データのフレームには、通常の支線LAN用として規定
されたフォーマットのものを用いることができる。つま
り、各ノードは、支線LANからうけたバーストデータ
を分割してスロットに乗せ換えてループ型LANへ送出
し、ループ型LANからうけたスロットからバーストデ
ータを組立てて支線LANへ送出する機能を備える。
て、分割したバーストデータのフレームをスロットに順
次収容するとき、バーストデータを収容したスロットの
うちの最終スロットの制御ビットが、前記最終スロット
のバーストデータ収容量を示すコードを備えてもよい。
て、複数のノードのうちの1つのノードが伝送路を関し
て送信するフレームを他の1つのノードが受信すると
き、送信側のノードは、送信側ノードの支線ローカルエ
リアネットワークの伝送路状態を示すコードを制御ビッ
トとしてスロットに付加することが好ましい。
て、受信側ノードは、送信側ノードの支線ローカルエリ
アネットワークの伝送路状態を示す制御ビットをうけ
て、受信側ノードの支線ローカルエリアネットワークの
初期立ち上げ制御を行うようにしてもよい。
て、支線ローカルエリアネットワークがノードからのデ
ータを受信不能であるときには、ノードは前のノードか
ら受けたフレームをそのまま次のノードへ転送するよう
にしてもよい。
て、ノードが、ループ型ローカルエリアネットワークの
異状発生を監視し、異状発生時には、ノードからそのノ
ードの支線ローカルエリアネットワークへの送信を停止
するようにしてもよい。
て、ノードは、支線ローカルエリアネットワークからの
バーストデータのフレームをスロットに収容して伝送路
へ送出するとき、バーストデータのフレーム間にあるプ
リアンブルパターンを除去して送出するようにしてもよ
い。
て、ノードが、伝送路から受信したスロットを、バース
トデータのフレームに変換してそのノードの支線ローカ
ルエリアネットワークへ供給するとき、バーストデータ
のフレーム間に支線ローカルエリアネットワークの通信
を保証するためのプリアンブルパターンを挿入するよう
にしてもよい。
て、ノードが支線ローカルエリアネットワークからうけ
たバーストデータと受信トークンを蓄積するバッファを
備え、バッファは受信トークンを優先的に蓄積すると共
に、最大容量のデータを蓄積する以前にバーストデータ
の受信を停止するようにしてもよい。
て、ノードから支線ローカルエリアネットワークへのデ
ータ送信の間隙に、ノードから支線ローカルエリアネッ
トワークへダミーフレームを送信し、支線ローカルエリ
アネットワークでそのダミーフレームを削除することに
より、支線ローカルエリアネットワークにおける通信を
保証するようにしてもよい。
て、ノードが支線ローカルエリアネットワークからうけ
たバーストデータを蓄積するバッファを備え、ノード
は、1フレーム分のバーストデータがバッファに蓄積さ
れる以前にバッファからデータを読出してスロットに収
容して伝送路へ送出するようにしてもよい。
ットを蓄積するバッファを備え、蓄積されたスロットを
バーストデータのフレームに組換える時にフレーム長さ
に基づいてバッファからのデータ読み出しタイミングを
変化させるようにしてもよい。
タのフレームは分割されてスロットに収容され、対向ノ
ードへ送出されると共に、対向ノードからうけたスロッ
トはバーストデータのフレームに組立てられて支線ロー
カルネットワークへ送出される。従って、伝送路上を周
回する同期系データ領域にバースト系データを収容する
ことが可能となり、ノードの送信バッファおよび受信バ
ッファにおいて、全フレームのデータをバッファに書き
込む必要がないため、伝送遅延およびバッファ容量が低
減されることになる。
を詳述する。これによってこの発明が限定されるもので
はない。図1はこの発明の一実施例を示すループ型LA
N(ローカルエリアネットワーク)の構成図であり、3
0はループ型LAN伝送路、31,32,33,34は
二重化された伝送路30に接続されデータの送受信処理
を行うノード、35,36は支線LANである。
トデータ収容方式においては、ノード31,32は、支
線LAN35,36から受信したフレーム(メッセー
ジ)を分割し、複数の固定長スロットに乗せ換えて送信
する。
度変換の為に一時的に送信バッファにデータを蓄積する
が、フレームの全データの書き込みを完了した時点で読
み出しを行うのではなく、1スロット分のデータが書き
込まれた時点で読み出しを行う。
ット、つまり、該当スロットの使用状態を示すビット、
該当スロットのフレームにおける位置を示すビット、支
線LAN側の伝送路状態を示すビット、トークンフレー
ムの伝送の有無を示すビット、スロット中の有効データ
長を示すビット、フレーム同期パターンなどが付加され
て、ループ型LAN伝送路30へ送信される。また、ノ
ード31,32が伝送路30からデータを受信する場合
には、その制御ビットを検出・識別して受信バッファへ
の書き込みを行う。
の為に一時的にバッファにデータを蓄積するが、フレー
ムの全データの書き込みを完了した時点で読み出しを行
うのではなく、支線LAN側の最大フレーム長が読み出
されても受信バッファが空の状態にならない量のデータ
が書き込まれた時点で読み出しを行う。
ットにより、支線LANの初期立ち上げシーケンス制御
や運用時の伝送路制御を行う。従って、この実施例にお
いては、同期系データ領域(時分割多重方式)にバース
ト系データを収容するシステムを、一つのシステムで実
現することができると共に、送信バッファ及び受信バッ
ファにおいて、全フレームデータを一時的に全てバッフ
ァに書き込まない為に、伝送遅延を低減することがで
き、また、バッファ容量を小さくすることが出来る為、
ハードウェア規模の低減も可能である。
ード31は、伝送路を通して隣接ノードからのフレーム
は光変換器40で受信する。なお、ノード32もノード
31と同等に構成される。
部41を介して信号Bsとして支線LANに供給され
る。また、支線LANから送信される信号Brは送信部
を介して信号Lsとして光変換器40を介して次ノード
へ送信される。
ようにフレームヘッダと複数のスロットとCRC(巡回
冗長検査)チェックバイトFCSより構成されている。
フレームヘッダの第1バイトFは、図5の(c)に示す
ように8ビットのフレーム同期用パターンである。
ようにFパターン(01001001)とバーFパター
ン(10110110)のパターンが交互に挿入され
る。フレームヘッダの第2バイトCは、図5の(d)に
示すように8ビットのノード間通信用ビットであるが、
この実施例では使用されない。
FSCは、図5の(e)に示すようにフレームヘッダと
データ領域の全てのビットを生成多項式で演算した結果
の余りの値を8ビットで示す。
ロットヘッダCNT,LNGと24バイトのデータ領域
より構成されている。スロットヘッダCNTには、図5
の(f)に示すように、下位7ビットに使用状態ビット
USD(1ビット),スロット種別ビットDLMT(2
ビット),対向支線LAN状態通知ビットSTS(3ビ
ット),およびトークンスロット通知ビットTK(1ビ
ット)が設けられている。
図6のに示すように“00”はシングル(SINGL
E)スロットつまり、支線LANフレームをスロットに
分割する時に支線LANフレームが1スロット内で収容
できるスロット、“01”は第1(FIRST)スロッ
トつまり、支線LANフレームを複数のスロットで収容
する場合の先頭スロット、“10”は中間(MIDDL
E)スロットつまり、支線LANフレームを複数のスロ
ットで収容する場合の中間スロット、“11”は最後尾
(LAST)スロットつまり、支線LANフレームを複
数のスロットで収容する場合の最後尾スロットを示す。
S(3ビット)は、図6のに示すように対向支線LA
Nの伝送路からの受信状態を示し、例えば、“000”
は正常状態、“001”はアイドルパターン受信状態
(受信データなし)、“010”は不正パターン受信状
態を示す。
は、図6のに示すように該当スロットにトークンを含
まない場合は“0”、該当スロットにトークンを含む場
合は“1”を示す。
6のに示すようにSINGLEスロット及びLAST
スロットのみについて有効なビットであり、例えば、各
スロットの有効フレーム長が24バイトの場合、有効フ
レームが1バイトのみ挿入されている場合は“0000
1”となり、有効フレームが全24バイト挿入されてい
る場合は“11000”となる。
変換と、受信フレームの先頭位置を示す信号を生成す
る。図3はノードの受信部41を示す詳細ブロック図で
ある。以下、ノードの受信部41について図3によって
詳細に説明する。
ームヘッダの第1バイトFにあるフレーム同期用パター
ンを、同期検出部61でラッチし、FおよびバーFパタ
ーンを認識して、例えば、前方3段後方4段の同期検出
保護を行う。ここで検出した同期確立信号は書き込み制
御部66に送信し、受信バッファ60への書き込み条件
の一つとする。また、同期検出外れの場合にはアラーム
を発生する。
使用状態ビットUSDを、USD検出部62でラッチ
し、該当スロット使用状態を認識する。ここで検出した
該当スロット使用状態は書き込み制御部66に送信し、
受信バッファ60への書き込み条件の一つとする。
スロット種別ビットDLMTを、DLMT検出部63で
ラッチし、該当スロット種別を認識する。ここで検出し
た該当スロット種別は書き込み制御部66に送信し、受
信バッファ60への書き込み条件の一つとする。
スロット内有効フレーム長を、LNG検出部64でラッ
チし、該当スロットの有効フレーム長を認識する。ここ
で検出した該当スロットの有効フレーム長は書き込み制
御部66に送信し、受信バッファ60への書き込み条件
の一つとする。
最後尾の検査バイトFCSを検出しCRC(巡回冗長検
査)エラーチェックを行い、エラー検出時にはアラーム
を発生する。
対向支線LAN状態通知ビットSTSを、STS検出部
65でラッチし、対向支線LAN36の伝送路状態を認
識する。ここで検出した対向支線LAN36の伝送路状
態は、パターン/フレーム付加部6bに通知し、支線L
AN35の初期立ち上げシーケンス制御や動作中の制御
に使用する。
検出しており、使用状態ビットUSDが“1”の有効ス
ロットについて受信バッファ60に書き込む。また、有
効スロットの内、FIRSTスロットおよびMIDDL
Eスロットは全データ領域を書き込み、SINGLE/
LASTスロットはLNG検出部14で検出した有効フ
レーム長分のみ書き込む。
に1フレーム書き込まれると、バッファ蓄積監視部68
の受信バッファ内フレーム数アップダウンカウンタをア
ップさせる。この時、書き込まれたフレームがSING
LEスロットや、1スロットに収容されたトークンフレ
ームの場合は、書き込み完了後に即時にアップダウンカ
ウンタをアップさせる。
蓄積フレームの量に対応して受信バッファ60からのデ
ータの読み出しを行う。しかし、書き込まれたスロット
が支線LANフレームの一部である場合は、ループ型L
AN側の伝送速度と支線LAN側の伝送速度により処理
が異なる。
合は、1スロットでも書き込まれた時点で読み出しを開
始しても、受信バッファが空になることは無いが、支線
LAN側の伝送速度の方が早い場合は、支線LANのフ
レームの最大フレーム長と書き込み/読み出し速度を考
慮して、全スロットが書き込まれる前に読み出しを行う
ことにより、受信バッファが空になることを防止し、ま
た、伝送遅延を小さくする。
0バイトで構成され、ループ型LANのスロットの有効
領域が24バイトの場合、支線LANフレームは375
スロットで構成されるが、375スロット書き込まれた
時点で読み出しを開始すると、支線LANフレームの1
フレーム分の遅延が発生する為、書き込み/読み出し速
度を考慮して、例えば、100スロット書き込まれた時
点で読み出しを開始する。
ている場合は、受信データの書き込みを行わない為、受
信バッファの読み出しを停止して、パターン/フレーム
付加部6bにおいて、プリアンブルパターン(アイドル
パターン)を送信することにより、ループ型LANの伝
送路異常の影響を支線LAN伝送路に及ぼさないように
する。
フレームの間には、規定により8バイト以上のプリアン
ブルパターン(アイドルパターン)が必要となる為、受
信バッファ60からフレームを読み出した後は、アイド
ル間隔カウンタ6aにおいて8進カウンタをアップさ
せ、その間はパターン/フレーム付加部6bで8バイト
のプリアンブルパターン(アイドルパターン)を挿入さ
せる。
間隔に規定値があり、それを越えても有効フレームを受
信しなかった場合は、支線LANの初期化を行う必要が
あり、ループ型LANの伝送遅延がこの規定値を越える
場合が考えられる為、フレーム間隔カウンタ69におい
て、受信バッファの読み出し間隔をカウントし、この間
隔が支線LANの有効フレームの受信間隔を越える前に
パターン/フレーム付加部6bでダミーフレーム(支線
LANの各ステーション)には影響を与えない有効フレ
ーム)を送信し、支線LAN35の初期化を防止する。
同期検出外れやフレームのCRCエラー等のアラーム発
生により、その状態を配下の支線LAN35に通知する
為に、支線LAN35への出力を停止する。
ック図である。以下、ノードの送信ブロック42につい
て図4によって詳細に説明する。支線LAN35から受
信したフレームは、パターン/フレーム検出部71にお
いて、支線LANフレームの先頭バイトと最後尾バイト
が認識されると、書き込み制御部72により送信バッフ
ァ70へ書き込まれるが、支線LAN側の伝送速度の方
がループ型LAN側の伝送速度よりも早い場合は、支線
LANフレームが1バイトでも書き込まれると、バッフ
ァ蓄積監視部74のアップダウンカウンタがアップし
て、読み出し制御部73では、即時に読み出しを開始す
る。
ムやプリアンブルパターン(アイドルパターン)は、ル
ープ型伝送路のトラヒックに影響を与えないようにする
為に、パターン/フレーム検出部71がダミーフレーム
やプリアンブルパターン(アイドルパターン)を検出す
ると、書き込み制御部72に通知して、送信バッファ7
0への書き込みを行わないようにする。
は、支線LAN35側の伝送路状態を検出しており正常
状態,アイドルパターン受信状態,不正パターン受信状
態等の各状態をSTS付加部79に通知する一方、支線
LAN側の受信光入力断を検出すると、バイパスセレク
タ7bに通知し、バイパスセレクタ7bは、ループ型L
AN受信データを折り返し、再びループ型LANに送信
することにより、支線LANの伝送路障害をループ型L
ANと対向側の支線LAN36に影響を与えないように
する。
ファ70の容量を監視しており、例えば、バッファ容量
が4Kバイトの場合、バッファ内に2Kバイトが蓄積さ
れている時点で、フレームの書き込みを停止し、バッフ
ァのオーバフローを防止するが、支線LANのトークン
フレーム等の重要フレームは必ず書き込みを行うことに
より、支線LAN間の通信に支障を与えないようにす
る。
ばスロットのデータ領域が24バイトの場合は24バイ
ト毎に行い、シフトレジスタ7aで読み出しデータをシ
フトさせている間に、同期付加部75でフレーム同期用
パターンFをフレームの先頭バイトに付加し、USD付
加部76で使用状態ビットUSDをスロットの先頭バイ
トに付加し、DLMT付加部77でスロット種別ビット
DLMTをスロットの先頭バイトに付加し、LNG付加
部78では、SINGLEスロットおよびLASTスロ
ットの場合のみ、有効フレーム長ビットLNGをスロッ
トの先頭バイトに付加し、STS付加部79で支線LA
N状態通知ビットSTSをスロットの先頭バイトに付加
する。
御部73からの指示をうけて読み出しデータへ各種制御
ビットを付加するタイミングを制御する。制御ビットを
付加されたスロットはさらにFCS付加部7dにおいて
チェックバイトFCSが付加され図5の(a)に示すフ
ォーマットのフレームに組立てられてループ型LANの
伝送路に送信される。
(時分割多重方式)にバースト系データを容易に収容で
き、支線LAN間のデータの送受信時間が小さくてす
み、また、ハードウェアの規模も小さい為に、安価な価
格で実現可能である。また、片方の支線LANに障害が
発生しても、対向側の受信ノードに障害情報を通知する
為に、システムの信頼性の向上に寄与するところが大き
い。
AN間接続構成図である。
る。
る。
示す説明図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 支線ローカルエリアネットワーク(3
5,36)を収容する複数のノード(31,32)と、
そのノード(31,32)間をループ型に接続する伝送
路(30)を備えたループ型ローカルエリアネットワー
クにおいて、制御用ビットとデータ領域からなる固定長
のスロットを複数個備えたフレームを、伝送路(30)
上に周回させ、各ノード(31,32)は、支線ローカ
ルエリアネットワーク(35,36)からのバーストデ
ータのフレームを分割して前記スロットに順次収容し、
伝送路(30)を介して対向ノードへ送出し、一方、伝
送路(30)から受信したスロットを用いてバーストデ
ータのフレームを組立て、支線ローカルエリアネットワ
ーク(35,36)へ供給し、複数のノードのうちの1
つのノードが伝送路を介して送信するフレームを他の1
つのノードが受信するとき、送信側のノードは、送信側
ノードの支線ローカルエリアネットワークの伝送路状態
を示すコードを制御ビットとしてスロットに付加して受
信側ノードへ送信し、受信側ノードは、送信側ノードの
支線ローカルエリアネットワークの伝送路状態を示す制
御ビットをうけて、受信側ノードの支線ローカルエリア
ネットワークの初期立ち上げ制御を行うことを特徴とす
るバーストデータ収容方式。 - 【請求項2】 請求項1記載のバーストデータ収容方式
において、支線ローカルエリアネットワークがノードか
らのデータを受信不能であるときには、ノードは前のノ
ードから受けたフレームをそのまま次のノードへ転送す
ることを特徴とするバーストデータ収容方式。 - 【請求項3】 請求項1記載のバーストデータ収容方式
において、ノードが、ループ型ローカルエリアネットワ
ークの異常発生を監視し、異常発生時には、ノードから
そのノードの支線ローカルエリアネットワークへの送信
を停止することを特徴とするバーストデータ収容方式。 - 【請求項4】 請求項1記載のバーストデータ収容方式
において、ノードは、支線ローカルエリアネットワーク
からのバーストデータのフレームをスロットに収容して
伝送路へ送出するとき、バーストデータのフレーム間に
あるプリアンブルパターンを除去して送出することを特
徴とするバーストデータ収容方式。 - 【請求項5】 請求項1記載のバーストデータ収容方式
において、ノードが、伝送路から受信したスロットを、
バーストデータのフレームに変換してそのノードの支線
ローカルエリアネットワークへ供給するとき、バースト
データのフレーム間に支線ローカルエリアネットワーク
の通信を保証するための補助パターンを挿入することを
特徴とするバーストデータ収容方式。 - 【請求項6】 請求項1記載のバーストデータ収容方式
において、ノードが支線ローカルエリアネットワークか
らうけたバーストデータと受信トークンを蓄積するバッ
ファを備え、バッファは受信トークンを優先的に蓄積す
ると共に、最大容量のデータを蓄積する以前にバースト
データの受信を停止することを特徴とするバーストデー
タ収容方式。 - 【請求項7】 請求項1記載のバーストデータ収容方式
において、ノードから支線ローカルエリアネットワーク
へのデータ送信の間隙に、ノードから支線ローカルエリ
アネットワークへダミーフレームを送信し、支線ローカ
ルエリアネットワークでそのダミーフレームを削除する
ことにより、支線ローカルエリアネットワークにおける
通信を保証するバーストデータ収容方式。 - 【請求項8】 請求項1記載のバーストデータ収容方式
において、ノードが支線ローカルエリアネットワークか
らうけたバーストデータを蓄積するバッファを備え、ノ
ードは、1フレーム分のバーストデータがバッファに蓄
積される以前にバッファからデータを読出しスロットに
収容して伝送路へ送出することを特徴とするバーストデ
ータ収容方式。 - 【請求項9】 請求項1記載のバーストデータ収容方式
において、ノードが、伝送路から受信したスロットを蓄
積するバッファを備え、蓄積されたスロットをバースト
データのフレームに組換える時にフレーム長さに基づい
てバッファからのデータ読み出しタイミングを変化させ
ることを特徴とするバーストデータ収容方式。
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---|---|---|---|
JP05301479A JP3117858B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | バーストデータ収容方式 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05301479A JP3117858B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | バーストデータ収容方式 |
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