JP3602042B2 - Asynchronous packet data multiplexing circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非同期で複数チャネル入力されるパケットデータを多重化し、転送する機能を持つ装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
複数チャネルで入力されるパケットデータを多重化処理する場合、入力されるパケットデータのチャネル数と同数のメモリICを使用した回路が一般的に使用されているが、近年、装置に対する小型化、コスト低減の為に装置で使用する部品点数の削減が要求されている。この要請に応えるために、例えば、特開平04−196654に開示されているように、複数チャネルの非同期データ生成転送部に対して多重処理を行う部位を1つのメモリにすることで部品点数の削減を提案している。この先行技術文献に開示された手法は、複数の非同期入力データを非同期生成転送部(メモリ)で受け、TDM(時分割制御)バスを介して非同期データ多重部内の1個のメモリを用いてデータを多重化するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この技術では、多重化部の前段に非同期データを取り込む為にメモリを各チャネルに対して設けて一時的にデータを蓄積する動作となるために入力チャネル数ICが増加する問題がある。
【0004】
本発明の主な目的は、複数のチャネルで入力される非同期なパケットデータを多重化し1ライン出力する機能を小規模な回路で実現可能な非同期パケットデータ多重化回路を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、N(Nは、2以上の整数とする)チャネルの非同期パケットデータを多重化し出力する非同期パケットデータ多重化装置において、書込制御側には、前記Nチャネルの非同期パケットデータを内部クロックでリタイミングするリタイミング手段と、前記Nチャネルの非同期パケットデータの夫々に対応するN個の書込チャネル選択信号を時分割多重し、前記Nチャネルのうち最もレートの高いリタイミング後の非同期パケットデータの1パケットデータ長の間に全てのチャネルを選択することができる周期で当該多重化信号を出力する書込チャネル選択信号生成手段と、前記リタイミング後の非同期パケットデータを前記チャネル選択信号により指定された順列で多重出力する第一の多重化手段と、前記Nチャネルの非同期パケットデータのそれぞれについて次パケットデータの入力による信号変化点をタイミングとして生成されるライトレディ信号が従属するチャネルと前記書込チャネル選択信号が指定するチャネルが一致したときにメモリ書込信号を出力するメモリ書込信号生成手段と、前記チャネルの各々に対応して設け、前記書込チャネル選択信号が指定するチャネルと自己のチャネルが一致し、かつ前記メモリ書込信号の入力を条件としてアドレスをカウントアップ出力するN個のライトアドレスカウント手段と、前記書込チャネル選択信号をデコードしメモリの書込エリアを指定する第1のデコード手段とを有し、読出制御側には、前記非同期パケットデータの夫々のチャネルに対応し、前記書込制御側から与えられる書込エリア情報に基づき決定した読出エリア情報を含むN個の読出チャネル選択信号を時分割多重し、前記Nチャネルのうち最もレートの高いリタイミング後の非同期パケットデータの1パケットデータ長の間に全てのチャネルを選択することができる周期で当該多重化信号を出力する読出チャネル選択信号生成手段と、前記リタイミング後における非同期パケットデータのアクティブ期間を示すイネーブル信号の変化をトリガとして各々のチャネルに対応して生成したリードレディ信号のチャネルと、前記読出チャネル選択信号のチャネルの一致を条件としてアドレスをカウントアップ出力するリードアドレスカウント手段と、前記読出チャネル選択信号及び前記書込エリア情報に基づき読出エリアを指定する第2のデコード手段とを有し、書込用と読出用の2ポートを備えるデュアルポートメモリであって、メモリへの書き込み動作においては、メモリ書込信号の入力を条件として前記書込エリアによって指定されたエリアの先頭から書込アドレスに従って前記リタイミング後の非同期パケット情報を書き込み、メモリへの読み出し動作においては、前記読出エリアによって指定されたエリアの先頭からライトアドレスに従ってデータを読み出すメモリとを備えることを特徴とする非同期パケットデータ多重化装置を得ることができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施例を説明する。図1に示す非同期パケットデータ多重化回路は、入力パケットデータが4ch時の回路構成でありリタイミング部20−1〜−4、マルチプレクサ部30、書き込み制御部40、デュアルポートメモリ部50、読み出し制御部60、内部クロック発生部70、入力された非同期データ300−1〜−4を内部クロックでリタイミングしたデータ302−1−1〜−4−1、イネーブル302−1−2〜−4−2、クロック302−1−3〜−4−3、マルチプレクサ部30によりデータを選択後、デュアルポートメモリ部に出力するデータ303、書き込み制御部からマルチプレクサ部に出力する選択信号345、デュアルポートメモリへの書き込みアドレス信号344−1,−2、デュアルポートメモリへの書き込み信号346、読み出し制御部からデュアルポートメモリ部へ出力するアドレス信号306−1〜−2、読み出し信号306−3から構成される。
【0007】
図1の書き込み制御部40について構成を図2に示す。図2については、書き込みチャネル選択信号発生部41、各チャネルのライトアドレスカウンタ部42−1〜−4、マルチプレクサ部43、各チャネルのライトレディレジスタ部44−1〜−4、デュアルポートメモリへの書き込み信号発生部45、書き込みチャネル選択信号345、各チャネルのライトアドレス信号402、選択されたメモリアドレスの下位12ビット信号344−2、上位3ビット344−1、各チャネルのライトレディ信号406、メモリ書き込み信号346、内部クロック信号310、リタイミングクロック信号302−1−3〜−4−3、リタイミングイネーブル信号302−1−2〜−4−2から構成される。
【0008】
図1の読み出し制御部60について図3に示す。図3については読み出しチャネル選択信号発生部61、リードレディレジスタ部62、デコード部63、アドレスカウンタイネーブル生成部64、メモリアドレスカウンタ部65、多重化データイネーブル、クロック生成部66、メモリリード信号発生部67、読み出しチャネル選択信号601、各チャネルのリードレディ信号602、メモリリードアドレス上位3ビット306−1、下位12ビット306−2、多重化データイネーブル、クロック信号308、メモリリード信号306−3、内部クロック信号310、リタイミングイネーブル信号302−1−2〜−4−2から構成される。
【0009】
以下に本発明の実施例の動作について図面及びタイミングチャートを用いて説明する。すなわち図1〜6を参照して、本発明による非同期パケットデータ多重化回路の実施例の動作を説明する。
【0010】
入力パケットデータは各々非同期入力のパケットデータであり入力データ、入力クロック、入力イネーブル300−1〜−4で構成されている。入力されたデータはリタイミング部20−1〜−4で入力クロックと内部クロック発生部70より出力する内部クロック310を用いてリタイミングし内部クロックに同期させる。
【0011】
内部クロックでリタイミングされたデータ302−1−1〜−1−4はマルチプレクサ部30に入力後、書き込み制御部40により出力される書き込みチャネル選択信号345により4チャネルの内1チャネルが選択されデュアルポートメモリ部50へ出力される。
【0012】
デュアルポートメモリ部50への書き込みは、書き込み制御部40から出力されるメモリライト信号346により許可され、デコード部46から出力された書込エリア情報344−1にしめされる領域の先頭からマルチプレクサ部43から出力されたカウントアップアドレスに従って当該CHの非同期パケットデータの書き込みが行われる。ここで書き込み制御部40について図2及び図5のタイミングチャートを用いて説明する。
【0013】
図2について書き込みチャネル選択信号発生部41では内部クロック310により書き込みチャネル選択信号345を図5に示すように一定周期で発生しマルチプレクサ部43、メモリライトカウンタ42−1〜−4、各チャネルライトレディレジスタ44−1〜−44−4、メモリ書き込み信号発生部45に入力される。また図5に示すように書き込みチャネル選択信号は入力されるリタイミングデータの中で1番レートが速いデータの変化点から変化点の間で全チャネルを選択出来るレートである必要がある。
【0014】
ライトレディレジスタ44−1〜−4では、図5に示すように各チャネルのデータ変化点を示すリタイミングクロック302−1−3〜−4−3の立ち下がりで該当チャネルのライトレディ信号406をHiにする。このライトレディ信号345は書き込みチャネル選択信号が該当チャネルを選択しメモリ書き込み信号発生部45がメモリライト信号を出力した時点でLoにする。
【0015】
メモリ書き込み信号発生部45では、書き込みチャネル選択信号345が指定したチャネルのライトレディ406がHiの時に書き込み信号346を発生する。
【0016】
各チャネルのメモリライトカウンタ部42−1〜−4では、書き込みチャネル選択信号が指定しているチャネルとメモリ書き込み信号により該当チャネルのアドレスカウンタがカウントアップを行う。
【0017】
マルチプレクサ部43では、書き込みチャネル選択信号345が選択しているライトカウンタの出力信号402をメモリの書き込みアドレスの下位12ビットとして出力する。
【0018】
デコード部46では書き込みチャネルの選択信号345をデコードしデュアルポートメモリの書き込みエリアを指定する書き込みアドレスの上位3ビット信号344−1を出力する。
【0019】
デュアルポートメモリのメモリエリアについて図4を用いて説明する。デュアルポートメモリ部50のメモリエリアは、図4に示すように各チャネルに対して2個のエリアが用意されている。メモリへのアクセス動作として例を挙げる。チャネル1についてまずCH1−1エリアにパケットデータの書き込みを行い、1パケットデータの書き込みが終了すると次にCH1−2エリアに書き込みを行う。CH1−1エリアに書き込まれたパケットデータはCH1−2エリアに書き込みしている間に、読み出し制御部60により書込制御側から受信した書込に関するステータス情報に基づき読み出される。
【0020】
図1の読み出し制御部60では、内部クロック信号より生成したタイミング信号によりデュアルポートメモリ50の各エリアに対してパケット単位で周期的に繰り返し読み出しチェックを行い、エリアに対する書き込みが終了していればデータを読み出しまた同時にデータに同期したイネーブル、クロック信号308の生成を行うことで多重化データを出力する。詳細の動作について図3,6を用いて説明を行う。
【0021】
図3において、読み出しチャネル選択信号発生部61は、図6に示すように入力される、リタイミングパケットイネーブルのうちもっとも短いイネーブルの時間内(図6ではリタイミングイネーブルがHiである時間)でメモリエリアに書き込まれている全チャネルの1パケットデータをすべて読み出すことが可能なレートの読み出しチャネル選択信号601を発生する。なお、読み出しチャネル選択信号601には、後述するデコード部63において読み出しエリアを指定する必要があるので、書込制御側から書込エリア情報に関するステータス情報に基づき読み出しチャネル選択信号601が出力される。
【0022】
リードレディレジスタ62では、各チャネルのリタイミングしたイネーブル信号301−1−2〜−4−2の立ち下がりを検出し、アドレスカウンタイネーブル生成部64に出力しているリードレディ信号602のうち検出したチャネルのリードレディ信号をLo→Hiにする。すなわち、リタイミングイネーブルの立ち下がり時には、上述の通りメモリの書込が保証され、読み出しレートを上記のように規定することで、メモリオーバーフローを防止することができる。
【0023】
アドレスカウンタイネーブル生成部64では、各チャネルのリードレディ信号602と読み出しチャネル選択信号601の一致を条件としてリードイネーブル信号607を生成し、メモリリードアドレスカウンタ部65、多重化データイネーブル、クロック生成部66、及びメモリリード信号発生部67に出力する。
【0024】
メモリリードアドレスカウンタ部65では、リードイネーブル信号607がHiの期間メモリに出力しているアドレス信号306−2を内部クロック310によりカウントアップする。
【0025】
メモリリード信号発生部67では、入力されるリードイネーブル信号607がHiになるとアドレスカウンタに同期したメモリリード信号306−3を読み出しの許可信号としてデュアルポートメモリ50に出力する。
【0026】
多重化データイネーブル、クロック生成部66では、入力されるリードイネーブル信号607及び内部クロック310により多重化データイネーブル、クロック信号308を生成し、入力される複数の非同期パケットデータを多重化した信号を出力する。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように本願説明によれば、複数の非同期パケットデータを多重化する機能を入力チャネル数によらず、1個のメモリと制御回路で実現することで部品点数の少ない回路が提供される。なお本発明が上記実施例に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施例は適宜変更され得ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】非同期パケットデータ多重化回路ブロック図
【図2】書き込み制御部ブロック図
【図3】読み出し制御部ブロック図
【図4】メモリエリア図
【図5】メモリ書き込みタイミングチャート
【図6】メモリ読み出しタイミングチャート
【符号の説明】
20−1〜4 リタイミング部
30 マルチプレクサ部
40 書き込み制御部
41 書き込みチャネル選択信号発生部
42−1〜4 メモリライトカウンタ
43 マルチプレクサ部
44−1〜4 ライトレディレジスタ
45 メモリ書き込み信号発生部
46 デコード部
50 デュアルポートメモリ部
60 読み出し制御部
61 読み出しチャネル選択信号発生部
62 リードレディレジスタ
63 デコード部
64 アドレスカウンタイネーブル生成部
65 メモリリードアドレスカウンタ部
66 多重化データイネーブル、クロック生成部
67 メモリリード信号発生部
300−1〜4 入力データ
302−1−1〜302−4−1 リタイミングした入力データ
302−1−2〜302−4−2 リタイミングした入力イネーブル
302−1−3〜302−4−3 リタイミングした入力クロック
303 多重化した入力データ
306−1 読み出しエリア情報
306−2 リードアドレス
306−3 メモリリード信号
307 多重化データ信号
308 多重化データイネーブル、クロック
310 内部クロック
344−1 書込エリア情報
344−2 アドレス情報
345 書込チャネル選択信号
346 メモリ書込信号[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in an apparatus having a function of multiplexing and transferring packet data input asynchronously on a plurality of channels.
[0002]
[Prior art]
When multiplexing packet data input by a plurality of channels, circuits using the same number of memory ICs as the number of channels of the input packet data are generally used. It is required to reduce the number of parts used in the apparatus for reduction. In order to respond to this request, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-196654, the number of parts is reduced by using a single memory as a unit that performs multiplex processing on asynchronous data generation and transfer units of a plurality of channels. Has been proposed. In the technique disclosed in this prior art document, a plurality of asynchronous input data are received by an asynchronous generation / transfer unit (memory), and the data is transmitted using one memory in an asynchronous data multiplexing unit via a TDM (time division control) bus. Are multiplexed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, this technique has a problem in that a memory is provided for each channel in order to take in asynchronous data at a stage preceding the multiplexing unit, and data is temporarily stored, so that the number of input channels IC increases.
[0004]
A main object of the present invention is to provide an asynchronous packet data multiplexing circuit capable of realizing a function of multiplexing asynchronous packet data input through a plurality of channels and outputting one line with a small circuit.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in an asynchronous packet data multiplexing apparatus for multiplexing and outputting N (N is an integer of 2 or more) asynchronous packet data of N channels, the asynchronous packet data of N channels is provided on the write control side. Means for retiming the N-channel asynchronous packet data by an internal clock, and time-division multiplexing of N write channel selection signals corresponding to each of the N-channel asynchronous packet data, and after retiming with the highest rate among the N channels Write channel selection signal generating means for outputting the multiplexed signal at a period in which all channels can be selected during one packet data length of the asynchronous packet data of the asynchronous packet data; A first multiplexing means for multiplexing and outputting in a permutation specified by a selection signal; For each of the packet data, a memory write signal is output when a channel to which a write ready signal generated at a signal change point due to the input of the next packet data as a timing coincides with a channel specified by the write channel selection signal. A memory write signal generating means, provided for each of the channels, wherein a channel designated by the write channel select signal matches a channel of the own channel and counts an address on condition that the memory write signal is input; N write address counting means for up-outputting, and first decoding means for decoding the write channel selection signal and designating a write area of a memory. Determined based on the write area information provided by the write control side corresponding to each channel. N read channel selection signals including read area information are time-division multiplexed, and all of the N channels are selected during one packet data length of asynchronous packet data after retiming with the highest rate. Read channel selection signal generating means for outputting the multiplexed signal at a possible cycle, and a read ready signal generated corresponding to each channel triggered by a change in an enable signal indicating an active period of asynchronous packet data after the retiming Read address counting means for counting up and outputting an address on condition that the channel of the read channel select signal matches the channel of the read channel select signal, and a second decode for designating a read area based on the read channel select signal and the write area information Means and two ports for writing and reading In a write operation to the memory, the asynchronous packet information after the retiming is written in accordance with a write address from a head of an area designated by the write area on condition that a memory write signal is input. In the writing and reading operation to the memory, an asynchronous packet data multiplexing device comprising a memory for reading data from a head of an area designated by the reading area in accordance with a write address can be obtained.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below. The asynchronous packet data multiplexing circuit shown in FIG. 1 has a circuit configuration when the input packet data is 4ch, and includes retiming units 20-1 to -4, a
[0007]
FIG. 2 shows the configuration of the write control unit 40 shown in FIG. 2, the write channel selection signal generator 41, the write address counters 42-1 to 4 for each channel, the
[0008]
FIG. 3 shows the read control unit 60 of FIG. 3, a read channel selection signal generator 61, a read
[0009]
Hereinafter, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings and the timing chart. That is, the operation of the embodiment of the asynchronous packet data multiplexing circuit according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0010]
Each of the input packet data is asynchronous input packet data, and includes input data, an input clock, and input enables 300-1 to 300-4. The input data is retimed by the retiming units 20-1 to 20-4 using the input clock and the
[0011]
After the data 302-1-1 to -1-4 retimed by the internal clock are input to the
[0012]
Writing to the dual
[0013]
Referring to FIG. 2, the write channel selection signal generator 41 generates a write
[0014]
As shown in FIG. 5, the write ready registers 44-1 to 4-4 output the write
[0015]
The memory
[0016]
In the memory write counter units 42-1 to 4-4 of each channel, the address counter of the corresponding channel counts up according to the channel specified by the write channel selection signal and the memory write signal.
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The memory area of the dual port memory will be described with reference to FIG. In the memory area of the dual
[0020]
The read control unit 60 of FIG. 1 periodically and repeatedly performs a read check on each area of the
[0021]
In FIG. 3, the read channel selection signal generation unit 61 stores the memory within the shortest enable time of the retiming packet enable inputted as shown in FIG. 6 (the time when the retiming enable is Hi in FIG. 6). A read
[0022]
The read
[0023]
The address counter enable generator 64 generates a read enable
[0024]
In the memory read
[0025]
When the input read enable
[0026]
The multiplexed data enable / clock generator 66 generates a multiplexed data enable /
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present application, a circuit with a small number of components is provided by realizing the function of multiplexing a plurality of asynchronous packet data with one memory and a control circuit regardless of the number of input channels. . It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and each embodiment can be appropriately modified within the scope of the technical idea of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an asynchronous packet data multiplexing circuit. FIG. 2 is a block diagram of a write control unit. FIG. 3 is a block diagram of a read control unit. FIG. 4 is a memory area diagram. FIG. Read timing chart [Explanation of symbols]
20-1 to 4-4
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