JPH0666762B2 - 回線切替装置 - Google Patents

回線切替装置

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JPH0666762B2
JPH0666762B2 JP61170254A JP17025486A JPH0666762B2 JP H0666762 B2 JPH0666762 B2 JP H0666762B2 JP 61170254 A JP61170254 A JP 61170254A JP 17025486 A JP17025486 A JP 17025486A JP H0666762 B2 JPH0666762 B2 JP H0666762B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回線切替装置に関し、特にディジタル無線通信
システムにおいて現用回線・予備回線間を符号誤り無し
に回線切替する回線切替方式に関する。
〔従来の技術〕
大容量の無線通信システムは、回線保守やフェージング
・機器故障等による回線断にそなえて、現用回線の他の
予備回線を備えるのが通例である。
ディジタル無線通信システムにおいては、回線切替され
る現用・予備の両回線間に伝播遅延差があると、両回線
出力信号間で同期がずれて回線切替時に符号誤りを発生
することがあるので、両回線出力信号間で同期をとって
符号誤り無しに回線切替する回線切替装置を用いること
が多い。
第2図は、従来のかかる回線切替装置の一例を示すブロ
ック図である。
第2図に示す従来例は現用k回線および予備1回線から
なるディジタル無線通信システムに用いられるものであ
り、送信側搬送端局(図示せず)からのk個のデータ信
号のそれぞれを2分岐するハイブリッド(以下HYBと
いう)1−1〜1−kと、テストパターン発生器(以下
TESTPGという)2と、HYB1−1〜1−kのそ
れぞれの一方の分岐出力とTESTPGの出力とを入力
しこれら入力のいずれか一つを出力する切替器3と、切
替器3の出力を入力する送信信号処理回路(以下TXD
PUという)14−0と、HYB1−1〜1−kのそれ
ぞれの他方の分岐出力を入力し2出力の一方をそれぞれ
の対応する現用回線へ出力するTXDPU14−1〜1
4−kと、TXDPU14−0の出力ならびにTXDP
U14−1〜14−kとのそれぞれの2出力の他方を入
力し出力を予備回線へ出力する送信切替回路(以下TX
SWという)15と、予備回線・現用回線のそれぞれの
出力を入力するフレーム同期回路(以下FSYNCとい
う)16−0〜16−kと、FSYNC16−0の出力
を(k+1)分岐する受信信号分配装置(以下RXDI
STという)17と、RXDIST17の分岐出力の一
つおよびFSYNC16−1〜16−kの出力を入力す
る同期切替回路(以下SYNCSWという)18−1〜
18−kと、RXDIST17・SYNCSW18−1
〜18−kの出力を入力する受信信号処理回路(以下R
XDPUという)19−0〜19−kと、テストパター
ン検出器(以下TESTPDという)12と、RXDP
U19−0〜19−kの出力を入力しRXDPU19−
1〜19−kの出力を受信側搬送端局(図示せず)へ出
力しRXDPU19−0の出力をTESTPD12へ出
力するかあるいはRXDPU19−1〜19−kのうち
一つを除く残りとRXDPU19−0との出力を受信側
搬送端局へ出力する切替器13とを備えて構成されてい
る。
まず、回線がすべて正常で予備回線は待機中である場合
について第2図に示す従来例の動作を説明する。
送信側搬送端局からのデータ信号は通常バイポーラであ
り、その一つ、例えばデータ信号D1はHYB1−1を
介してTXDPU14−1に入力する。TXDPU14
−1は、入力したデータ信号D1をユニポーラに変換
し、速度変換し、フレームを構成するためのフレーム同
期ビット,パリティチェックビット,回線識別用のID
コード,ディジタルサービスチャンネル(以下DSCと
いう)信号等の付加ビットを挿入し、構成するフレーム
に同期したスクランブルパターンでスクランブルしてデ
ータ信号D6に変換する。データ信号D6は現用回線の
一つで伝送されてFSYNC16−1に入力する。FS
YNC16−1は、データ信号D6中のフレーム同期ビ
ットを検出してフレーム同期し、フレームパルスを発生
する。このフレームパルスおよびデータ信号D6は、こ
の場合、SYNCSW18−1を介してRXDPU19
−1に入力する。RXDPU19−1は、入力したフレ
ームパルスを用いてデータ信号D6をデータ信号D1に
変換する。すなわち、RXDPU14−1における変換
の逆変換を行う。このデータ信号D1は、この場合、切
替器13を介して受信側搬送端局へ出力される。送信側
搬送端局から入力するその他のデータ信号も同様にそれ
ぞれの現用回線で伝送され、受信側搬送端局へ送られ
る。
TESTPG2はテストパターンを発生しており、この
テストパターンは、この場合、切替器3を介してTXD
PU14−0に入力し、上記のデータ信号D1がデータ
信号D6に変換されたのと同様に変換され、TXSW1
5を介してデータ信号D7として予備回線で伝送され、
FSYNC16−0・RXDIST17を介してRXD
PU19−0に入力し、再びテストパターンに変換さ
れ、このテストパターンは切替器13を介してTEST
PD12に入力し、予備回線の監視に用いられる。
次に、回線保守やフェージング等による回線品質の劣化
のために現用回線の一つを予備回線へ同期切替する場合
について、第2図に示す従来例の動作を説明する。
例えば、データ信号D6を伝送する現用回線の回線品質
が劣化したとする。FSYNC16−1はデータ信号D
6中のパリティチェックビットを検出してこの現用回線
の回線品質を監視している。FSYNC16−1により
回線品質の劣化が検出されると、回線切替制御装置(図
示せず)はTXSW15を制御して、予備回線への出力
をTXDPU14−1の出力に切替させる(すなわち、
送端並列させる)。ただし、予備回線はそれに固有のI
Dコード・DSC信号を伝送する必要があるので、TX
DPU14−1から入力したデータ信号D6中のIDコ
ード・DSC信号をTXDPU14−0で挿入するそれ
らと同じものに切替える。このように、TXSW15は
付加ビット書替機能を必要とする。この送端並列によ
り、予備回線へ出力されるデータ信号D7は、IDコー
ド・DSC信号の部分を除きデータ信号D6と同じにな
る。なお、TXDPU14−0・14−1は互に非同期
で動作するので、この切替によりデータ信号D7のクロ
ックも変る。クロックが不連続に変化すると予備回線の
変調器(図示せず)の同期が外れてその回復に長い時間
を要する恐れがある。そのため、TXSW15は入力す
るデータ信号のクロックに同期する位相同期ループを有
し、この位相同期ループの出力で入力データ信号をリタ
イミングして出力するようにしている。入力データ信号
がTXDPU14−0の出力からTXDPU14−1の
出力へ切替っても、位相同期ループの出力位相はループ
フィルタの時定数で連続的に変化するので、データ信号
D7クロックも連続的に変化し、予備回線の変調器の同
期外れを防止できる。
TXSW15での送端並列により、FSYNC16−0
に入力するデータ信号D7のフレームが、TXDPU1
4−0で構成したフレームからTXDPU14−1で構
成したフレームに変るので、FSYNC16−0のフレ
ーム同期が外れ、その回復にはこれらフレームの長さに
ほぼ比例した(平均)時間を要する。FSYNC16−
0のフレーム同期が再確立すると、回線切替制御装置は
RXDIST17を制御して、FSYNC16−0が出
力するフレームパルスおよびデータ信号D7をSYNC
SW18−1へ出力させる。
SYNCSW18−1に入力するデータ信号D6・D7
は現用回線・予備回線間の伝播遅延差のためにタイミン
グが一致していない。伝播遅延差のうち固定成分はSY
NCSW18−1であらかじめ補償しておく。SYNC
SW18−1は。データ信号D6・D7にそれぞれ対応
する二つのフレームパルスを用いることにより。出力す
るデータ信号をデータ信号D6からデータ信号D7に、
データ信号D6・D7の一致するタイミングで切替える
ことができ、これにより伝播遅延差の変動成分が補償さ
れ、符号誤り無しに現用回線が予備回線へ回線切替され
る。SYNCSW18−1で切替出力されたデータ信号
D7はRXDPU19−1でデータ信号D1に変換され
る。なお、このようなSYNCSWの具体的構成例につ
いては、例えば、特開昭55-143850号公報に詳細に記述
されている。
他の現用回線から予備回線への同期切替も上記の場合と
同様に行なわれる。
機器故障等により瞬間的に回線断になった場合は同期切
替はできないので、切替器3・13を用いて回線切替を
行う。例えば、データ信号D1をHYB1−1・切替器
3を介してTXDPU14−0に入力し、RXDPU1
9−1の出力を切替器13を介して受信側搬送端局へ出
力することにより、データ信号D1を伝送する現用回線
を予備回線へ回線切替する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上説明したように従来の回線切替装置は、TXSWで
送端並列を行ったとき予備回線に対応するFSYNCで
のフレーム同期が外れ、その再確立に時間がかかり、こ
の時間の平均値はTXDPUで構成するフレームの長さ
に比例し、フレーム長はスクランブルパターンの繰返し
周期と共に長くなるので、スクランブルしたデータ信号
のランダム化を高めるために繰返し周期の長いスクラン
ブルパターンを用いると回線切替時間が長くなるという
欠点がある。
回線が多値変調方式をとる場合、変調信号のパターンが
長く、かつ、変調信号を構成する各データ列相互間の相
関の小さい事が望ましいので、繰返し周期の長いスクラ
ンブルパターンを用いることが要請され、この場合、上
記欠点は特に大きな問題となる。例えば、スクランブル
パターン発生回路がPN23段相当であれば繰返し周期
は8.4×10、PN15段相当でも3.2×10と長く
なる。
本発明の目的は、上記欠点を解決して回線切替時間を長
くすることなくスクランブルしたデータ信号のランダム
化を高めることができるように送端側を構成した回線切
替装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の回線切替装置は、第一のデータ信号を速度変換
しフレームを構成して現用回線へ送出すると共に前記現
用回線を待機中の予備回線に回線切替するときは前記予
備回線へも並列に送出し、これら現用回線および予備回
線のそれぞれの受信にてフレーム同期が確立することに
よりこれら受信出力を互いに同期させて符号誤り無しに
回線切替する回線切替装置において、前記第一のデータ
信号を速度変換し少くとも第一のフレーム同期ビットを
含む第一の付加ビットを挿入して第一のフレームを構成
し、第一の繰返し周期の、前記第一のフレームに同期し
た第一のスクランブルパターンでスクランブルし第二の
データ信号として出力する第一の送信信号処理回路と、
前記第二のデータ信号を速度変換し少くとも第二のフレ
ーム同期ビットを含む第二の付加ビットを挿入して第二
のフレームを構成し、この第二のフレームに同期し前記
第一の繰返し周期とは異なる第二の繰返し周期の第二の
スクランブルパターンでスクランブルし第三のデータ信
号として前記現用回線へ送出する第二の送信信号処理回
路と、前記現用回線を前記待機中の予備回線に回線切替
するとき回線切替すべき前記現用回線に対応する前記第
二のデータ信号を選択して第四のデータ信号として出力
する送信切替回路と、前記第四のデータ信号を速度変換
し少くとも前記第二のフレーム同期ビットを含む第三の
付加ビットを挿入して前記第二のフレームを構成し、前
記第二のスクランブルパターンでスクランブルし第五の
データ信号として前記予備回線へ送出する第三の送信信
号処理回路とを備えて構成される。
〔実施例〕
以下実施例を示す図面を参照して本発明について詳細に
説明する。
第1図は、本発明の回線切替装置の一実施例を示すブロ
ック図である。
第1図に示す実施例は第2図に示す従来例と同様に現用
k回線および予備1回線からなるディジタル無線通信シ
ステムに用いられるものであり、第2図におけると同じ
HYB1−1〜1−k・TESTPG2・切替器3と、
切替器3の出力を入力する第一送信信号処理回路(以下
TX1DPUという)4−0と、HYB1−1〜1−k
のそれぞれの2分岐出力の一つを入力するTX1DPU
4−1〜4−kと、TX1DPU4−0の出力ならびに
TX1DPU4−1〜4−kのそれぞれの2出力の一方
を入力しデータ信号D4を出力するTXSW5と、デー
タ信号D4を出力しデータ信号D5を予備回線へ出力す
る第二送信信号処理回路(以下TX2DPUという)6
−0と、TX1DPU4−1〜4−kのそれぞれの2出
力の他方を入力しデータ信号をそれぞれ対応する現用回
線へ出力するTX2DPU6−1〜6−kと、予備回線
・現用回線のそれぞれの出力を入力する第二受信信号処
理回路(以下RX2DPUという)7−0〜7−kと、
RX2DPU7−0〜7−kの出力を入力する第一フレ
ーム同期回路(以下F1SYNCという)8−0〜8−
kと、F1SYNC8−0の出力を(k+1)分岐する
RXDIST9と、RXDIST9の分岐出力の一つお
よびF1SYNC8−1〜8−kの出力を入力するSY
NCSW10−1〜10−kと、RXDIST9・SY
NCSW10−1〜10−kの出力を入力する第一受信
信号処理回路(以下RX1DPUという)11−0〜1
1−kと、第2図におけると同じTESTPD12・切
替器13とを備えて構成されている。切替器13にはR
X1DPU11−0〜11−kの出力が入力する。
まず、回線がすべて正常に予備回線は待機中である場合
について第1図に示す実施例の動作を説明する。
送信側搬送端局からのデータ信号の一つ、例えばデータ
信号D1はHYB1−1を介してTX1DPU4−1に
入力する。TX1DPU4−1は、データ信号D1をバ
イポーラからユニポーラに変換し、速度変換し、付加ビ
ットを挿入して第一のフレームを構成し、第一のスクラ
ンブルパターンでスクランブルしてデータ信号D2に変
換する。第一のスクランブルパターンの繰返し周期を、
例えば1000ビットと、比較的短かくする。その結果、第
一のフレームの長さも比較的短かくできる。TX2DP
U6−1は、データ信号D2を速度変換し、付加ビット
を挿入して第二のフレームを構成し、第二のスクランブ
ルパターンでスクランブルしてデータ信号D3に変換す
る。第二のスクランブルパターンの繰返し周期を、例え
ば995ビットと、第一のスクランブルパターンの繰返
し周期とは異なる長さにする。データ信号D3は第一・
第二のスクランブルパターンで2段にスクランブルされ
ているので、これらスクランブルパターンのそれぞれの
繰返し周期の最小公倍数199000ビットという長い繰り返
し周期でスクランブルされていることになり、第一・第
二のスクランブルパターンの繰返し周期がいずれも比較
的短いにもかかわらず、データ信号D3は十分高くラン
ダム化されている。第一・第二のスクランブルパターン
の繰返し周期は、それぞれ比較的短く、しかもそれらの
最小公倍数が必要なだけ大きくなるように設定する。
データ信号D3は現用回線の一つで伝送されてRX2D
PU7−1に入力する。RX2DPU7−1はデータ信
号D3の(TX2DPU6−1で構成された)第二のフ
レームにフレーム同期してデータ信号D3をデータ信号
D2に変換する。F1SYNC8−1はデータ信号D2
のフレーム、すなわち第一のフレームに同期してフレー
ムパルスを発生する。このフレームパルスおよびデータ
信号D2は、この場合、SYNCSW10−1を介して
RX1DPU11−1に入力する。RX1DPU11−
1は、入力したフレームパルスを用いてデータ信号D2
をデータ信号D1に変換する。このデータ信号D1は、
この場合、切替器13を介して受信側搬送端局へ出力さ
れる。送信側搬送端局から入力するその他のデータ信号
も同様にそれぞれの現用回線で伝送され、受信側搬送端
局へ送られる。
TESTPG2が発生するテストパターンは、この場
合、切替器3・TX1DPU4−0・TXSW5・TX
2DPU6−0・予備回線・RX2DPU7−0・F1
SYNC8−0・RX2DIST9・RX1DPU11
−0・切替器13の経路を通ってTESTPD12に入
力する。
次に、回線保守やフェージング等による回線品質の劣化
のために、例えば、データ信号D3を伝送する現用回線
を予備回線へ同期切替する場合について、第1図に示す
実施例の動作を説明する。
この場合、回線切替制御装置(図示せず)に制御されて
TXSW5はデータ信号D4を、それまで出力していた
TX1DPU4−0の出力からTX1DPU4−1の出
力に切替える。その結果、TX2DPU6−0・6−1
が予備回線・現用回線へ出力するデータ信号D5・D3
はTX2DPU6−0・6−1で挿入された付加ビット
の部分ならびに第二のスクランブルパターンによるスク
ランブルの相異を除き互に同じになり、したがってTX
SW5は搬送並列をしたことになる。TX2DPU6−
0および6−1は、それぞれ入力するデータ信号を同じ
第二のフレームに構成し、同じ第二のスクランブルパタ
ーンでスクランブルするが、互に非同期で動作するので
第二のフレームのフレーム位相はデータ信号D5とデー
タ信号D3とで必ずしも一致せず、したがって第二のス
クランブルパターンのパターン位相も必ずしも一致しな
い。予備回線固有のIDコード・DSC信号はTX2D
PU6−0で挿入する。このことにより、TXSW5に
は付加ビット書替機能は不要である。また、TX2DP
U6−0は速度変換のために入力データ信号のバッファ
機能を元元もっており、TXSW5の送端面並列動作に
より入力するデータ信号D4のクロックが不連続に変化
しても、出力するデータ信号D5のクロックは急激に変
らないので、TXSW5は、出力するデータ信号のクロ
ックが急激に変化するのを防止するクロックバッファ機
能も必要とせず、したがって、入力するデータ信号の一
つを選択して出力するスイッチ機能のみを持てばよい。
TXSW5での送端並列によりRX2DPU7−0に入
力するデータ信号D5の第二のフレームは変らないか
ら、RX2DPU7−0におけるフレーム同期も影響さ
れず、RX2DPU7−0によるデータ信号D5からデ
ータ信号D4への変換も送端並列によって中断されるこ
とはない。F1SYNC8−0がフレーム同期する第一
のフレームは送端並列によりTX1DPU4−0で構成
したものからTX1DPU4−1で構成したものに変る
ので、このときF1SYNC8−0のフレーム同期が外
れ、その回復には第一のフレームの長さにほぼ比例した
平均時間を要し、この間同期切替動作は中断する。既に
述べたように第一のフレームの長さは比較的短いから、
この中断時間も短い。F1SYNC8−0のフレーム同
期が再確立すると、回線切替制御装置はRXDIST9
・SYNCSW10−1を制御し、第2図に示す従来例
においてRXDIST17・SYNCSW18−1が行
うと同様にして、SYNCSW10−1から出力するデ
ータ信号をデータ信号D2からデータ信号D4に符号誤
り無しに切替えさせる。出力されたデータ信号D4はR
X1DPU11−1でデータ信号D1に変換される。
他の現用回線から予備回線への同期切替も上記の場合と
同様に行なわれる。
機器故障等による回線断時に切替器3・13を用いて回
線切替するのは第2図に示す従来例におけると同じであ
る。
なお、データ信号に挿入するパリティチェックビットを
TX1DPU4−0〜4−kで挿入するものとTX2D
PU6−0〜6−kで挿入するものとで使いわけ、例え
ば、一方を区間チェックビット,他方をホップチェック
ビットとして用いることができる効果も有する。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明の回線切替装置は、送
端側において第一の送信信号処理回路と第二または第三
の送信信号処理回路とで2段に分けてフレームを積上
げ、各段で異なる繰返し周期のスクランブルパターンで
それぞれデータ信号をスクランブルするので、各段のフ
レーム長を長くしなくてもデータ信号のランダム化を高
めることができ、しかも同期切替のための送端並列時に
フレーム位相が変るのは第一の送信信号処理回路で構成
した前段のフレームだけであり第二の送信信号処理回路
で構成した後断のフレームのフレーム位相は送端並列時
にも変化せず、したがって、送端並列時に受端でフレー
ム同期が外れ回復するまで回線切替動作が中断する時間
は前段のフレームの長さにほぼ比例した平均時間とな
り、この中断時間は前段のフレーム長を短くすることに
より短くできるので、回線切替時間を長くすることなく
スクランブルしたデータ信号のランダム化を高めること
ができるという効果があり、また、第三の送信信号処理
回路が持つバッファ機能・付加ビット挿入機能を利用し
て、従来の回線切替装置において必要とした送信切替回
路のクロックバッファ機能・付加ビット書替機能が省け
るので経済的であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の回線切替装置の一実施例を示すブロ
ック図、第2図は、従来の回線切替装置の一例を示すブ
ロック図である。 4−0〜4−k……TX1DPU、5……TXSW、6
−0〜6−k……TX2DPU、7−0〜7−k……T
X2DPU、8−0〜8−k……F1SYNC、9……
RXDIST、10−1〜10−k……SYNCSW、
11−0〜11−k……RX1DPU。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第一のデータ信号を速度変換しフレームを
    構成して現用回線へ送出すると共に前記現用回線を待機
    中の予備回線に回線切替するときは前記予備回線へも並
    列に送出し、これら現用回線および予備回線のそれぞれ
    の受信にてフレーム同期が確立することによりこれら受
    信出力を互に同期させて符号誤り無しに回線切替する回
    線切替装置において、 前記第一のデータ信号を速度変換し少くとも第一のフレ
    ーム同期ビットを含む第一の付加ビットを挿入して第一
    のフレームを構成し、第一の繰返し周期の、前記第一の
    フレームに同期した第一のスクランブルパターンでスク
    ランブルし第二のデータ信号として出力する第一の送信
    信号処理回路と、 前記第二のデータ信号を速度変換し少くとも第二のフレ
    ーム同期ビットを含む第二の付加ビットを挿入して第二
    のフレームを構成し、この第二のフレームに同期し前記
    第一の繰返し周期とは異なる第二の繰返し周期の第二の
    スクランブルパターンでスクランブルし第三のデータ信
    号として前記現用回線へ送出する第二の送信信号処理回
    路と、 前記現用回線を前記待機中の予備回線に回線切替すると
    き回線切替すべき前記現用回線に対応する前記第二のデ
    ータ信号を選択して第四のデータ信号として出力する送
    信切替回路と、 前記第四のデータ信号を速度変換し少くとも前記第二の
    フレーム同期ビットを含む第三の付加ビットを挿入して
    前記第二のフレームを構成し、前記第二のスクランブル
    パターンでスクランブルし第五のデータ信号として前記
    予備回線へ送出する第三の送信信号処理回路と を備えることを特徴とする回線切替装置。
JP61170254A 1986-07-18 1986-07-18 回線切替装置 Expired - Lifetime JPH0666762B2 (ja)

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