KR0135013B1 - Multichannel data concurrent processing apparatus in pcm system - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 내부의 상위프로세서가 고속으로 처리한 데이타를 외부의 PCM 경로에 실어주고, 이와 반대로 상위프로세서가 PCM 경로에서 수신된 데이타를 고속으로 처리하기 위하여, 다수의 전용프로세서는 상위 프로세서의 기능을 분담할 뿐만 아니라 PCM경로로 통신기능을 수행하며, 중재프로세서는 상위프로세서와 전용프로세서 사이의 통신기능을 수행케 하는 PCM 경로의 다중채녈 데이터 처리를 위한 병행처리구조에 관한 것이다.According to the present invention, a plurality of dedicated processors serve as functions of an upper processor in order to carry data processed at a higher speed by an internal upper processor to an external PCM path, and conversely, a higher processor can process data received at a PCM path at higher speed. In addition to performing the communication function through the PCM path, the arbitration processor relates to a parallel processing structure for processing multi-channel data of the PCM path to perform the communication function between the upper processor and the dedicated processor.
본 발명은 기능수행의 부하는 매우 크지만(30∼40 mega-instructions per second) 각 기능끼리의 주고 받는 전송데이타가 상당히 적을 때(8 kbps 이하), 상기의 두 기능을 동시에 경제성있게 구현하는 효과가 있다.In the present invention, the load of function performance is very large (30-40 mega-instructions per second), but when the data transmitted and received between each function is considerably small (8 kbps or less), the effect of economically implementing the above two functions simultaneously is achieved. There is.
Description
제 1 도는 종래의 다중채널 데이타 처리장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional multi-channel data processing apparatus.
제 2 도는 본 발명의 구성을 나타낸 블럭도.2 is a block diagram showing a configuration of the present invention.
제 3 도는 상위프로세서부의 복호기와 다기능처리부의 상세도.3 is a detailed diagram of a decoder and a multifunction processor of a higher processor.
제 4 도는 중재 및 상태관리부의 일 실시예.4 is an embodiment of the arbitration and state management unit.
제 5 도는 전용프로세서부의 일 실시예.5 is an embodiment of a dedicated processor unit.
제 6 도는 사용클럭발생부의 일 실시예.6 is an embodiment of a use clock generator.
제 7 도는 중재프로세서 상태관리부의 일 실시예.7 is an embodiment of an arbitration processor state management unit.
본 발명은, 내부의 상위프로세서가 고속으로 처리한 데이타를 외부의 PCM(Pulse Code Modulation)경로에 실어주고, 이와 반대로 상위프로세서가 PCM 경로에서 수신된 데이타를 고속으로 처리하기 위하여, 다수의 전용프로세서는 상위프로세서의 기능을 분담할 뿐만 아니라 PCM 경로로 통신기능을 수행하며, 중재프로세서는 상위프로세서와 전용프로세서 사이의 통신기능을 수행케하는 PCM 경로의 다중채널 데이터 처리를 위한 병행처리구조에 관한 것이다.According to the present invention, a plurality of dedicated processors are used to load data processed at a high speed by an internal upper processor to an external pulse code modulation (PCM) path and to process data received at a PCM path at a higher speed by the higher processor. Not only divides the functions of the upper processor but also performs a communication function through the PCM path, and the arbitration processor relates to a parallel processing structure for processing multi-channel data of the PCM path that performs the communication function between the upper processor and the dedicated processor. .
상위프로세서는 외부버스를 통하여 입력된 패킷데이타를 중재프로세서를 통하여 전용프로세서에게 보내고, 전용프로세서는 일정한 알고리즘으로 상기 패킷데이타를 가공한 후 PCM데이타를 상기의 알고리즘으로 가공한 후에 중재프로세서를 통하여 상위프로세서로 보낸다. 중재프로세서는 하나의 상위프로세서와 다수의 전용프로세서 사이에서 데이타 흐름을 제어한다.The host processor sends the packet data input through the external bus to the dedicated processor through the arbitration processor, and the dedicated processor processes the packet data with the predetermined algorithm, and then processes the PCM data with the above algorithm and then through the arbitration processor. Send to. The arbitration processor controls the data flow between one host processor and multiple dedicated processors.
이동통신망이 기존의 고정전화망과 다른 점은 가입자선로 대신 무선채널을 사용하고 가입자가 이동하는 점이다. 이동통신망이 사용하는 무선주파수는 한정되어 있으므로, 커다란 지역을 셀(cell)이라는 작은 지역으로 나누고, 한 셀에서 사용하는 특정 주파수를 다른 셀에서도 반복 사용할 수 밖에 없게 된다. 따라서, 하나 또는 그 이상의 셀에 기지국(Base Station)을 두고 기지국과 이동국(Mobile Station 또는 이동가입자) 사이에 무선통신이 이루어지게 되며, 통화중에 셀 사이를 이동할 경우에도 통화가 중단되지 않고 계속해서 통화되도록 하기위하여 핸드-오프(hand-off)라는 특수한 서비스가 필요하다. 핸드-오프 서비스를 구현하기 위해서는 둘 이상의 셀에서 오는 음성데이타를 선택하기 위한 셀렉팅(selecting) 기능이 필요하다.Mobile communication network is different from existing fixed telephone network in that it uses wireless channel instead of subscriber line and subscriber moves. Since the radio frequency used by a mobile communication network is limited, a large area is divided into a small area called a cell, and a specific frequency used in one cell is repeatedly used in another cell. Thus, wireless communication is performed between a base station and a mobile station (mobile station or subscriber) with a base station in one or more cells, and the call continues without interruption even when moving between cells during a call. In order to do so, a special service called hand-off is needed. In order to implement a hand-off service, a selecting function for selecting voice data from two or more cells is required.
무선채널의 주파수 이용 효율면에서 유리하기 위하여, 이동통신망 음성신호의 부호화에는 고정전화망에서 사용되는 64kbps PCM 부호화방식이 적용되지 않고, 그보다 대역폭이 작은 저전송속도(한 예로서, 8kbps 정도 이하)의 부호화방식이 적용된다. 그런데, 이와 같이, 부호화방식이 다르기 때문에 이동가입자와 고정가입자(기존의 일반전화기를 사용하는 가입자를 말함)가 통신하기 위해서는 부호화방식을 변환하는 기능(트랜스코딩 기능)이 필요하다.For the advantage of the frequency utilization efficiency of the wireless channel, the 64kbps PCM coding method used in the fixed telephone network is not applied to the coding of the voice signal of the mobile communication network, and the bandwidth of the lower bandwidth (for example, about 8kbps or less) The coding scheme is applied. However, since the encoding scheme is different in this way, a function (transcoding function) for converting the encoding scheme is required for the mobile subscriber and the fixed subscriber (refering to a subscriber using an existing general telephone) to communicate.
위에서 설명한 셀렉팅 기능과 트랜스코딩 기능을 동시에 구현하기 위해서는 기존으 구조(특허출원 93-16053(1993.8.18))와는 다른 구조가 필요하다. 기존의 구조를 간략화하면, 제 1도와 같이 나타낼 수 있다. 이 구조는, 크게 나누어 상위프로레서부와 전용프로세서부가 통신부를 통하여 직접 접속됨으로써, 상위프로세서의 주요기능이 전용프로세서를 제어하는, 다시 말하면, 상위프로세서의 부하가 적은 경우에 적합한 형태이다. 기존의 구조는 앞에서 설명한 두가지 기능(셀렉팅과 트랜스코딩) 중 어느 한 기능을 수행하기 적합한 구조이다.In order to simultaneously implement the above-described selection function and transcoding function, a structure different from the existing structure (Patent Application 93-16053 (1993.8.18)) is required. If the existing structure is simplified, it can be represented as shown in FIG. This structure is broadly divided so that the upper processor unit and the dedicated processor unit are directly connected through the communication unit so that the main functions of the upper processor control the dedicated processor, that is, the case where the load of the upper processor is low. The existing structure is suitable for performing any one of the two functions described above (selecting and transcoding).
본 발명은, 위의 예에서와 같이, 개별기능의 부하는 매우 크지만(30∼40 mega-instructions per second) 각 기능끼리의 주고 받는 전송데이타가 상당히 적을 때(8kbps 이하), 상기의 두 기능을 동시에 구현하는 경제적인 구조를 제시하는데 그 목적이 있다.In the present invention, as in the above example, when the load of individual functions is very large (30-40 mega-instructions per second), but the transmission data between each function is very small (8 kbps or less), the above two functions The purpose is to present an economic structure that implements both.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
제 2도는 본 발명의 구성을 나타낸 것이다.2 shows the configuration of the present invention.
상위프로세서부는 외부의 차상위프로세서가 외부버를 통하여 전해준 패킷데이타를 분해하여(unpacketize) 자신에게 해당된 내용은 자신이 직접 수행하고 전용프로세서부가 하여야 할 사항(이하, 전용프로세서 데이타)은 상위 통신부를 통하여 중재프로세서부에게 보내고, 이와 반대 방향으로 중재프로세서부가 상위통신부를 통하여 보낸 전용프로세서 데이타를 받아 패킷데이타를 만들거나 자신이 판단하여 어떤 동작(이를테면, 상태관리)을 수행하고, 또 중재프로세서 상태 관리부로 부터 온 신호를 받아 중재프로세서부에게 직접 리셋신호를 준다.The upper processor unit unpacketizes the packet data delivered by the external next-level processor through the external server, and executes the contents corresponding to itself and the matters to be performed by the dedicated processor unit (hereinafter, referred to as dedicated processor data) through the upper communication unit. Send the packet to the arbitration processor unit and, in the opposite direction, receive the dedicated processor data sent by the arbitration processor unit through the upper communication unit to generate packet data or perform some action (for example, state management) at its own discretion. It receives the signal from and gives reset signal directly to the arbitration processor.
중재프로세서부는 중재 및 상태 관리부로 부터 읽어낸 전용프로세서부의 상태를 상위통신부를 통하여 상위프로세서부에게 보내거나, 전용프로세서부를 구성하고 있는 전용프로세서들이 중재프로세서부와 통시하기 위하여 하위통신부를 엑세스할 수 있도록 중재하기 위한 중재프로세서부 주소 버스와 데이타 버스를 중재 및 상태 관리부에 접속하고, 중재 및 상태 관리부를 통하여 전용프로세서부와 직렬 데이타를 주고 받으며, 또 전용프로세서부의 전용프로세서가 보낸 개별 인터럽트 신호를 상기 중재 및 상태관리부가 모아서 보내면 중재프로세서는 종합된 인터럽트 신호를 직접 받으며, 하위통신부와 중재 및 상태관리부가 모아서 보내면 전용프로세서부와 전용프로세서 데이타를 주고 받는다.The arbitration processor unit sends the status of the dedicated processor unit read from the arbitration and state management unit to the upper processor unit through the upper communication unit, or allows the dedicated processors constituting the dedicated processor unit to access the lower communication unit to communicate with the arbitration processor unit. Arbitration processor section for arbitration Connects the address bus and data bus to the arbitration and status management section, sends and receives serial data to and from the dedicated processor section through the arbitration and status management section, and arbitrates individual interrupt signals sent by the dedicated processor of the dedicated processor section. And if the state management unit collects and sends the arbitration processor directly receives the aggregated interrupt signal, and the lower communication unit and the arbitration and state management unit collects and sends the dedicated processor unit and dedicated processor data.
중재프로세서 상태관리부는 중재프로세서부의 특정신호를 중재 및 상태 관리부포 부터 받아서 발생시킨 중재프로세서부의 정상상태 유무신호를 상위프로세서부에게 보낸다.The arbitration processor state management unit sends to the upper processor unit a normal state presence signal generated by receiving the specific signal from the arbitration processor unit from the arbitration and state management department.
중재 및 상태 관리부는 중재프로세서부의 제어에 따라 상위통신부를 선택하거나 하위통신부를 선택하여 중재프로세서부가 상위 및 하위통신부를 엑세스할 수 있도록 하고, 마찬가지로 중재프로세서부의 제어에 따라 전용프로세서부가 하위통신부에 엑세스할 수 있도록 하고, 중재프로세서부와 전용프로세서부가 직렬통신 할 수 있도록 중재한다.The arbitration and status management unit selects the upper communication unit under the control of the arbitration processor unit or selects the lower communication unit so that the arbitration processor unit can access the upper and lower communication units. Similarly, the dedicated processor unit can access the lower communication unit under the control of the arbitration processor unit. Arbitrary processor unit and dedicated processor unit to arbitrate serial communication.
전용프로세서부는 중재 및 상태 관리부로 부터 받은 전용프로세서 데이타를 정해진 방법에 따라 가공하여 PCM 데이타로 만들어 PCM 정합부로 보내고, 이와 반대로 PCM정합부로 부터 받은 PCM 데이타를 정해진 방법에 따라 가공하여 전용프로세서 데이타로 만들어 중재 및 상태 관리부로 보낸다.The dedicated processor unit processes the dedicated processor data received from the arbitration and state management unit into the PCM data by sending it to the PCM matching unit, and processes the PCM data received from the PCM matching unit according to the defined method into the dedicated processor data. Send to Mediation and State Management.
PCM 정합부는 외부의 시간스위치와 전용프로세서부가 PCM 데이타를 송수신할 수 있도록 하며, 외부의 시간스위치로 부터 받은 PCM 데이터 통신용 클럭들을 사용클럭 발생부로 보낸다.The PCM matching unit allows the external time switch and the dedicated processor to transmit and receive PCM data, and sends the PCM data communication clocks received from the external time switch to the use clock generator.
사용클럭 발생부는 PCM정합부로 부터 받은 PCM 데이타 통신용 클럭들을 사용하여 전용프로세서부와 중재프로세서부가 사용할 수 있는 클럭들을 만들어 각각에게 보내준다.The clock generator generates clocks that can be used by the dedicated processor unit and the arbitration processor unit by using the clocks for PCM data communication received from the PCM matching unit.
외부의 차상위프로세서와 상위프로세서부의 접속구조는 다음에 설명되는 상위프로세서부와 중재프로세서부간의 접속구조와 같다. 상위프로세서부는 앞에서 설명된 기존구조를 참조하되, 기존 구조의 범용마이크로프로세서를 본 발명에서는 상위프로세서로 대체된 점이 다르고, 상위통신부와 접속구조도 마찬가지로 기존 구조를 참조한다. 본 발명에 따라 추가된 신호들은 제 3도에 도시된 바와 같다.The connection structure of the external next higher processor and the upper processor unit is the same as the connection structure between the upper processor unit and the arbitration processor unit described below. The upper processor part refers to the existing structure described above, but the general purpose microprocessor of the existing structure is replaced with the upper processor in the present invention, and the upper communication part and the connection structure refer to the existing structure as well. The signals added according to the invention are as shown in FIG.
제 3도는 상위프로세서부의 복호기와 다기능처리부의 일부로서, 복호기는 추가된 다기능소자인 MFP1의 선택신호(MFPCS1-)를 발생키기고, MFP1은 중재프로세서 상태관리부로 부터 중재프로세서 오동작신호(CDSPfail-)를 받아 상위프로세서의 판단에 따라 중재프로세서부에게 리셋신호(CRS-)를 보낸다.3 as a turning part of the top processor section decoder and the multi-function processing, the decoder adds the multi-function selection of the element is MFP1 signal (MFPCS1 -) Contributions key generate, MFP1 are mediated processor status management arbitration processor malfunction signal from the (CDSPfail -) a receive reset signal (CRS -) to arbitration processor unit according to the determination of the parent processor sends.
상위통신부와 중재프로세서와 하위통신부의 구조는 '전자교환기의 편집형 녹음안내장치용 편집제어장치(특허등록번호 63089, 1993.6.28)를 참조한다. 다만, 그와 다른 점은 기존의 상하위 통신구조의 1칩 프로세서를 본 발명에서는 중재프로세서가 대체하고, 상하위 통신부의 칩선택신호가 중재 및 상태 관리부로 부터 나오고, 중재프로세서는 사용클럭 발생부로 부터 PCM 데이타 통신용 클럭(HCLK, HFS-C)을 받아서 PCM 정합부와 PCM 직렬 통신하는 점이다.For the structure of the upper communication unit, the arbitration processor, and the lower communication unit, see 'Editing Control Device for Editable Recording Guide Device of Electronic Switch (Patent Registration No. 63089, 1993.6.28). However, in the present invention, the arbitration processor replaces the existing one-chip processor of the upper and lower communication structure, the chip selection signal of the upper and lower communication unit comes from the arbitration and state management unit, and the arbitration processor is the PCM from the use clock generation unit. It receives the data communication clock (HCLK, HFS - C) and communicates PCM serially with PCM matching unit.
제4도는 중재 및 상태 관리부의 일 실시예를 나타낸 것으로서, EPLD(Electrically Programmable Logic Device)로 구현되며, 중재프로세서부와는 주소버스(DAB 15∼0), 데이타 버스(CDB 15∼0), 중재프로세서의 제어신호, 직렬통신신호선으로 접속되고, 하위통신부와는 데이타 버스(DDB 7∼0), 주소버스(DAB 10∼0), 하위통신용 제어신호선으로 접속되고, 전용프로세서부와는 주소버스(DAB-0 15,8,5∼0, DAB-1 15,8,5∼0), 데이타 버스(DDB-0 7∼0, DDB-1 7∼0), 제 1, 2 전용프로세서 제어신호선, 직렬통신신호선으로 접속된다.4 illustrates an embodiment of the arbitration and state management unit, which is implemented as an electrically programmable logic device (EPLD), and has an address bus (DAB 15 to 0), a data bus (CDB 15 to 0), and an arbitration. The control signal of the processor is connected to the serial communication signal line, and the lower communication unit is connected to the data bus (DDB 7 to 0), the address bus (DAB 10 to 0), the lower communication control signal line, and the dedicated processor unit is connected to the address bus ( DAB - 0 15,8,5-0, DAB - 1 15,8,5-0), data bus (DDB - 0 7-0, DDB - 1 7-0), first and second dedicated processor control signal lines, It is connected by a serial communication signal line.
제 5 도는 전용프로세서부의 일 실시예를 나타낸 것으로, 다수의 전용프로세서들로 구성될 수 있는데, 여기에서는 간단히 두개의 전용프로세서를 사용한 예를 들었다. 제 1 전용프로세서는 중재 및 상태 관리부와 주소버스(DAB-0 15, 8, 5∼0), 데이타버스(DDB-0 7∼0), 제 1 전용프로세서 제어신호선, 직렬통신신호선으로 접속되고, 사용클럭발생부로 부터는 직렬통신신호들(HCLK, HFS-0)을 받으며, 동시에 PCM 정합부와 PCM 데이타 송수신선(HDX, HDR)으로 접속되는데 상기 PCM 데이타 송수신선은 중재프로세서와 전용프로세서들이 똑같이 사용하되, 자신에게 허용된 타임슬롯에만 PCM 데이타를 송수신할 수 있다. 제 2 전용프로세서도 마찬가지로 중재 및 상태 관리부와 신호선들(DAB-1 15,8,5∼0, DDB-1 7∼0, 제 2 전용프로세서 제어신호선)로 접속되고, 사용클럭 발생부로는 직렬통신신호들(HCLK, HFS-1)을 받는다. PCM 정합부에 대한 설명은 기존의 PCM 정합부를 참조한다(특허등록번호 63089, 1993.6.28).5 is a view illustrating an embodiment of a dedicated processor unit, and may include a plurality of dedicated processors. Here, an example of using two dedicated processors will be described. The first dedicated processor is connected to the arbitration and state management unit by an address bus (DAB - 0 15, 8, 5 to 0), a data bus (DDB - 0 7 to 0), a first dedicated processor control signal line and a serial communication signal line. It receives serial communication signals (HCLK, HFS - 0) from the clock generator, and is connected to the PCM matching unit and PCM data transmission / reception line (HDX, HDR) at the same time. However, PCM data can be transmitted and received only in the timeslots allowed to it. The second dedicated processor is also connected to the arbitration and state management unit and signal lines (DAB - 1 15,8,5-0, DDB - 1 7-0, second dedicated processor control signal line), and serial communication to the use clock generation unit. Receive signals HCLK, HFS - 1. For the description of the PCM matching unit, refer to the existing PCM matching unit (Patent Registration No. 63089, 1993.6.28).
제 6 도는 사용클럭 발생부의 일 실시예를 나타낸 것으로, EPLD로 구현되며, PCM 정합부로 부터 클럭들(CLK, FS)을 받아 중재프로세서와 전용프로세서들에게 PCM 데이타 통신 클럭들(HCLK, HFS-0, HFS-1, HFS-C)을 공급한다.FIG. 6 illustrates an embodiment of a use clock generation unit, which is implemented as an EPLD, receives clocks CLK and FS from a PCM matching unit, and transmits PCM data communication clocks HCLK and HFS - 0 to an arbitration processor and dedicated processors. , HFS - 1, HFS - C).
제 7 도는 중재프로세서 상태관리부의 일 실시예로서, 74LS123 또는 EPLD로 구현될 수 있으며, 주기적인 신호가 몇 주기 이상 발생되지 않을 때를 감지하여 신호를 발생시킨다. 즉, 중재 및 상태 관리부로 부터 중재프로세서 동작신호의 몇 주기가 분실되었을 때 중재프로세서 오동작신호(CDSPfail-)를 기동하면(activate), 상위프로세서부의 제 2 다기능소자(MFP1)는 상기 신호를 인터럽트로 받아서 상위프로세서가 판단하여 중재프로세서 리셋신호(CRS-)를 기동하여 중재프로세서를 리셋시키는 등의 동작을 할 수 있도록 한다.7 is an embodiment of the arbitration processor state management unit, which may be implemented as 74LS123 or EPLD, and detects when a periodic signal does not occur for several cycles and generates a signal. That is, if the arbitration processor malfunction signal (CDSPfail − ) is activated when a few cycles of the arbitration processor operation signal are lost from the arbitration and status management unit, the second multifunction device MFP1 of the upper processor unit converts the signal into an interrupt. receiving higher processor is determined by arbitration processor reset signal (CRS -) and to the action, such as resetting the processor to start the arbitration.
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