JP2003188730A - Cmi符号の符号化および復号化方法、cmi符号化回路、およびcmi復号化回路 - Google Patents

Cmi符号の符号化および復号化方法、cmi符号化回路、およびcmi復号化回路

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JP2003188730A JP2001386921A JP2001386921A JP2003188730A JP 2003188730 A JP2003188730 A JP 2003188730A JP 2001386921 A JP2001386921 A JP 2001386921A JP 2001386921 A JP2001386921 A JP 2001386921A JP 2003188730 A JP2003188730 A JP 2003188730A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 CMI符号化する主信号に影響を与えず、か
つ、高速な非同期信号を確実にCRVで伝送出来るCM
I符号化および復号化方法、CMI符号回路、CMI復
号回路を簡単な手順とハードウェア構成で提供する。 【解決手段】 CMI符号を用いる際、非同期信号を主
信号に重畳する為のCRVとしてCRV0だけを用いて
該非同期信号を主信号に重畳する符号化方法とした。更
に、主信号を重畳信号のCRV0で置き換えると、元の
主信号が送れなくなるので、CRV0を入れるタイムス
ロット(CRV表示タイムスロット)と次のタイムスロ
ットで送られるべき主信号2ビットを所定の規則で2ビ
ット符号化し、この2ビット符号を次のタイムスロット
(圧縮タイムスロット)の前半と後半を用いて伝送する
符号化方法とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はディジタル信号の符
号化と復号化に係り、特にCMI(CodedMark
Inversion)符号を用いたディジタル信号の
符号化と復号化に関する。
【0002】
【従来の技術】国際電気通信連合(ITU−T)の勧告
G.703−Annex A等で規定されたCMI符号
は、2値のディジタル信号(0と1、あるいはLとH)
の各信号(ビット)の周期をTとすると、0(L)の場
合は周期がT/2の2ビットを01(LH)とブロック
符号化し、1(H)の場合は該2ビットを00(LL)
または11(HH)と交互にブロック符号化するもので
ある。尚、本明細書では、上記の周期Tのビット、また
は周期T/2の2ビットをタイムスロットと称すること
がある。 CMI符号を用いるとディジタル信号の伝
送速度が実効的に2倍に上昇するが、入力信号の0連続
や1連続に対してBSI(Bit Sequence
Independence)を確保でき、符号/復号化
に必要なハードウェア規模が小さくでき、符号則チェッ
クにより容易に伝送誤りが監視できるなどの特徴があ
り、伝送速度が数Mビット/秒〜数10Mビット/秒の
中小容量光ファイバケーブル伝送システム、局内伝送シ
ステム、光加入者線伝送システム、光データリンク等の
分野で広く用いられている。
【0003】又、CMI符号は、CRV(Coding
Rule Violation)と称する手法で上記
符号を規則的に誤らせ、主信号より低速な信号を主信号
に重畳可能な冗長符号である。具体的には、監視制御信
号、8kHzフレーム信号、音声やデータ信号等を重畳
して伝送するシステムが用いられている。尚、上記CR
Vには、主信号の0(L)を10(HL)と符号化する
CRV0と、主信号の1(H)を11(HH)もしくは
00(LL)と符号化する際、その前の1が符号化され
た符号と同一極性とするCRV1がある。
【0004】尚、上記説明では、信号の状態“0”と
“1”とを各々“L”と“H”と定義して説明したが、
CMI符号化/復号化回路で実際に使用する部品(例え
ば、ECL素子で構成した部品)によっては、信号の状
態“0”と“1”とを各々“H”と“L”定義する場合
もある。この場合は、上記説明の“L”と“H”を逆に
するだけで問題はない。又、上記関係は、以下の本明細
書の記載においても同様である。
【0005】光伝送システム等のCMI符号にCRVを
実行するシステムでは、CRVで重畳する信号が主信号
のビットレートF0=1/Tと同期しており、送信側で
はCRVフレームを組んで信号を重畳し、受信側でCR
Vフレーム同期パターンの検出により該信号を抽出する
同期CRV重畳伝送システムが用いられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】一方、重畳したい信号
が主信号とが非同期の場合もあり、同期システムより簡
易な構成でCRV重畳を行う為に、CRVフレーム同期
の不要な非同期CRV重畳伝送システムの検討も進めら
れている。一例を挙げれば、“CMI符号のCRVを用
いたディジタル信号の非同期多重化技術”(昭和57年
電子通信学会総合全国大会,2186)の図4に記載さ
れた、主信号のm(正整数)ビット毎に重畳する非同期
信号のサンプリングを行い、その結果が1(H)であれ
ばCRVを施し、0(L)であればCRVを施さない方
法で、非同期信号を主信号に重畳する構成である。
【0007】しかし、上記非同期CRV重畳システムで
は、受信側でタイムスロットがCRV表示されたもの
か、あるいは、伝送誤りを起こしたものかの区別を行う
ことが難しい。具体的には、上記非同期CRV重畳シス
テムにおいて、図11のように、CRV1の前に信号0
がn(正整数)ビット連続し、その前の信号が1である
場合(同図実線)、複数の信号0の1ビット(a)また
は前の信号1(b)に誤りが発生(同図破線)すると、
CRV1は1(H)と誤り、さらに、前記(b)の場合
は信号をCRV0と誤る。すなわち、誤りが伝播(拡
散)される現象が起こるので、伝送路の状態が悪い場合
は、受信側で復号した主信号あるいは再生された重畳信
号に著しい品質劣化が起こりうる。
【0008】上記非同期CRV重畳システムでは、主信
号の速度より低速な非同期信号を重畳することになる
が、伝送システムの性能を向上させるためには、出来る
だけ高速な信号を重畳して通信を行うことが望ましい。
すなわち、主信号に影響を与えず、かつ、高速な非同期
信号を確実に伝送出来る、信号の符号/復号化を行うシ
ステムの実用化が望まれる。
【0009】本発明の目的は、上述したような主信号に
影響を与えずに出来るだけ高速な非同期信号をCMI符
号のCRVで確実に重畳伝送するCMI符号化および復
号化方法、CMI符号化回路、CMI復号化回路を簡単
な手順とハードウェア構成で提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為
に、本発明のCMI符号化方法では、非同期信号を主信
号に重畳する為のCRVとしてCRV0だけを用い、該
非同期信号を主信号に重畳する符号化方法とした。更
に、主信号を重畳信号のCRVで置き換えると、元の主
信号が送れなくなるので、CRVを入れるタイムスロッ
トと該タイムスロットの次のタイムスロットで送られる
べき主信号2ビットを所定の規則で2ビット符号化し、
該符号を該次のタイムスロットの前半と後半を用いて伝
送する符号化方法とした。尚、本明細書では、CRVを
入れるタイムスロットをCRV表示タイムスロット、C
RV表示タイムスロットの次のタイムスロットで本発明
の符号化方法で2ビット符号化した符号が入るタイムス
ロットを圧縮タイムスロットと呼ぶ。又、CRV表示タ
イムスロットと圧縮タイムスロットを纏めて特殊タイム
スロットと称することもある。
【0011】より具体的には、重畳する信号の状態に対
応して主信号にCRV0を入れるかどうかを決めてお
き、例えば、重畳する信号が存在するなら(レベルが1
またはH等)CRV0を入れると決めておき、主信号の
代わりに前記CMI符号において信号状態「0」もしく
は「L」を示す周期T/2の2タイムスロットで構成す
る2ビット符号と逆の極性の2ビット符号であるHL
(CRV0)を必要に応じて入れる。そして、CRV0
の次のタイムスロットには、CRV0が入るタイムスロ
ットと次のタイムスロットで送るべき2ビットの主信号
の極性が同じ場合に該周期T/2の2タイムスロットに
入る2ビット符号の各々の極性が異なる2ビット符号に
符号化した符号を入れるようにした。
【0012】又、復号化方法は、上記符号化方法の逆手
順で行うものである。すなわち、受信したCMI符号か
らCRV0を検出すると、主信号とは別の信号が重畳さ
れていると判断して通知し、CRV0の次のタイムスロ
ットに入っていた2ビット符号を元の2ビットの主信号
に復号する方法とし、更に、この通知に基づき所定の時
間幅のパルスを生成して符号化側で主信号に重畳した信
号を再生する方法とした。
【0013】尚、上述した本発明のCMI符号化および
復号化方法は、特殊タイムスロットに対する符号化およ
び復号化方法を除けば、他は従来のCMI符号化および
復号化方法と同じ方法である。
【0014】又、主信号と重畳する信号をCMI符号に
変換するCMI符号化回路は、重畳する信号を所定の周
期でサンプリングするサンプラと信号をCMI符号に変
換する符号器とを有して、符号器が主信号を従来のCM
I符号に変換する一方で、サンプラで重畳する信号をサ
ンプリングした結果に基づき、主信号が入るべきタイム
スロットのいずれかのタイムスロット(表示タイムスロ
ット)にCRV0を入れ、該表示タイムスロットと圧縮
タイムスロットに入るべき2ビットの主信号を別のCM
I符号化規則で変換した符号を入れる構成とした。
【0015】更に、主信号に別の信号が重畳されたCM
I符号から元の信号を再生するためのCMI復号化回路
は、受信したCMI符号を元の信号に変換する復号器
と、符号器の出力に応じてパルスを生成するパルス生成
回路と、パルス生成回路の出力から所定の規則で信号を
再生もしくは生成する信号再生回路とを有して、復号器
が受信した従来のCMI符号を主信号に変換する一方
で、CRV0を検出するとともに、CRV0次のタイム
スロットに入った符号を別のCMI符号化規則に基づき
2ビットの主信号に変換する。又、復号器が出力するC
RV0の検出結果に応じてパルス生成回路が所定時間幅
のパルスを生成すると、信号再生回路が該パルスから送
信側で主信号に重畳した信号を所定の規則で再生もしく
は生成する構成とした。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明のCMI符号化およ
び復号化方法と、CMI符号化回路、CMI復号化回路
の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1
は、本発明の符号化および復号化方法、符号化回路、復
号化回路が使用される伝送システムの構成例を示すシス
テム構成図である。加入者宅10には伝送終端装置(F
SU)11が備えられ、電話等の同期信号を扱う同期端
末(TEL)12やデータ端末等の非同期信号を扱う端
末(DAT)13がFSU11に接続される。局20に
は、加入者宅10と同様な伝送終端装置(FOU)21
が備えられ、加入者宅10の端末12,13と通信を行
う。加入者宅10と局20の間は、光ファイバ等の伝送
路30で接続され、加入者宅10と局20との間で送受
信される信号は、本発明のCMI符号化方法により符号
化されたCMI符号により伝送される。
【0017】本発明の符号化および復号化方法は、加入
者宅10と局20の伝送終端装置11,21の各々に備
えた符号化回路(COD)および復号化回路(DECO
D)100に使用される。一例を挙げれば、TEL12
の同期信号をCMI符号の主信号として符号化して伝送
終端装置11を介して伝送する一方で、DAT13の非
同期信号を本発明の符号化および復号化方法に基づきC
RVを用いて主信号に重畳して伝送する。局20におい
ては、主信号や重畳された信号のそれぞれを伝送終端装
置21で取り出し、これらを自装置で用いたり、中継網
や他の加入者宅に転送したりする。
【0018】図2は、本発明のCMI符号化および復号
化方法(規則)を示す動作説明図である。本発明のCM
I符号化方法では、非同期信号を主信号に重畳する場合
に用いるCRVをCRV0(HL)だけとして、重畳す
べき非同期信号の有無に応じて所定の規則で主信号が入
るタイムスロット(x)110の信号をCRV0に置き
換える。具体的には、任意のタイミングで重畳信号が1
の場合はx110に主信号の変わりにCRV0を入れ、
重畳信号が0の場合はx110を主信号のままとする。
尚、重畳信号の0/1とCRV0の有無の関係は、上記
説明の逆でも構わない。
【0019】更に、CRV0を入れたタイムスロット
(CRV表示タイムスロット:x)110では主信号が
送れなくなるので、x110の主信号とxの次のタイム
スロット(圧縮タイムスロット:y)120で送るべき
主信号の2ビットを図2の真理値表130で示すa,b
の2ビットに符号化し、同図で示したように、CRV表
示タイムスロットに続く圧縮タイムスロット(y)12
0の前半と後半の2ビット(各ビットの周期はT/2)
に符号化したa,bを入れる方法とした。
【0020】尚、上記圧縮タイムスロットに入れる2ビ
ットの主信号を符号化する際、x110とy120の信
号極性が同じ場合に符号化ビットa,bの極性を反転さ
せるのは、主信号の2ビット連続誤りを避ける為であ
る。例えば、x=y=0のときにa=b=Lと符号化す
ると、CRV0に誤りが発生した場合に受信側がCRV
表示タイムスロットxと圧縮タイムスロットyに入って
いた主信号を2ビットとも1と復号化してしまい、主信
号に2ビット連続誤りが発生する。上記現象を防ぐ為、
本発明のCMI符号化/復号化方法では、図2に示した
符号化規則を用いるものである。
【0021】上記説明では符号化方法を説明したが、本
発明のCMI符号の復号化方法は、CRV表示タイムス
ロットx110を検出して重畳された非同期信号を抽出
後、該CRV表示タイムスロットに続く圧縮タイムスロ
ットy120から図2で示した規則に従い2ビット符号
化信号aおよびbを復号して、特殊タイムスロットで伝
送されるべき主信号の2ビットを再生する方法である。
【0022】上述した本発明のCMI符号化および復号
化方法において、CRV表示タイムスロットx120に
誤りが発生した場合、受信側はこのタイムスロットを1
と復号化し、圧縮タイムスロットがHLパターン以外は
前半と後半で極性が同一ならば1、異なれば0と復号化
する。すなわち、タイムスロットx110または120
yのいずれか一方の主信号1ビットだけが誤って復号化
される。又、圧縮タイムスロットがHLパターンの場
合、このタイムスロットをCRV表示タイムスロットと
みなすが、低速の非同期信号を重畳するもので元の信号
の長さ(周期)が長いので、CRV位置が1ビット後方
シフトしても再生された重畳信号の位相が正常時と比べ
殆ど変化しないので、低速の非同期信号を扱う装置に殆
ど影響を及ぼさない。そして、圧縮タイムスロットの次
のタイムスロットを圧縮タイムスロットとみなして主信
号を復号化するが、この場合も主信号の1ビットだけが
誤る。
【0023】圧縮タイムスロットに誤りが発生した場合
は、タイムスロットxあるいはyいずれかの一方の主信
号1ビットだけが誤る。
【0024】特殊タイムスロットの直前タイムスロット
が1のときにこれをHLパターンと誤って受信するとC
RV位置の1ビット前方シフトが生ずるが、上記のCR
V位置の1ビット後方シフトと同じ理由で問題とはなら
ない。圧縮タイムスロットと見なされたタイムスロット
がHLパターン以外であれば、上述した場合と同様に、
タイムスロットxあるいはyのいずれか一方の主信号1
ビットだけが誤って復号化される。もし、この圧縮タイ
ムスロットと見なされたタイムスロットがHLパターン
であるとHLパターンが3連続するが、この場合は最後
のHLパターンを1の誤りと見なすように受信側で補正
する構成をとれば主信号の復号誤りは避けられる。
【0025】送信側でCRV表示を行わないのに受信側
でCRVを誤検出する場合もあるが、上述した誤り発生
の場合と同様に、主信号1ビットのみが誤る。又、この
CRV誤検出された重畳信号は、後述するように、受信
側でフィルタリング動作を行う構成をとれば容易に除去
できる。
【0026】上述したように、本発明のCMI符号化お
よび復号化方法によれば、従来の非同期CRV重畳シス
テムより伝送誤りの影響受けるタイムスロットが少な
く、また、主信号の誤り1ビット誤りにとどまり伝送誤
りが伝播(拡散)することはない。具体的には、伝送路
の誤り率をP(<<1)とした場合、従来の非同期CR
V重畳システムでは信号の誤り率が2.5Pであるのに
対し、本発明のCMI符号化および復号化方法によれば
0.5P〜1.5Pにとどまり、最悪でも約6割改善さ
れる。尚、CRV表示タイムスロットは、主信号の12
ビット毎に挿入可能であり、後述する符号化回路および
復号化回路の構成により、主信号速度の約4%の速度迄
の非同期信号の伝送が可能である。
【0027】図3は、本発明のCMI符号化回路の構成
例を示すブロック構成図である。又、図4は、図3のC
MI符号化回路の動作を説明する動作説明図である。
【0028】本発明のCMI符号化回路は、CMI符号
化に必要な動作クロック(周期T/2またはT)513
をm分周(正整数:クロック周期がT/2の場合は2
m)する分周器514と、該分周器514で生成された
クロック518(図4(c))でCMI符号に重畳すべ
き非同期信号(例えば、図1のDAT13の出力)51
2(図4(b))をサンプリングするサンプラ(S)5
15と、主信号(例えば、図1のTEL12の出力)5
11(図4(a))とS515の出力519(例えば、
図4(d))に基づき本発明のCMI符号化規則(図
2)で主信号511にCRVを用いて重畳信号512を
重畳するCMI符号器(COD)516とで構成した。
尚、分周器514を削除して予め定められた周期の別の
クロックをサンプラ515に入れる構成としても良い。
【0029】COD516は、従来から使用されている
CRV重畳機能を備えたCMI符号器を基本にした構成
で、S515の出力519に基づいて、(1)重畳信号
512が1なら、主信号の位置にCRV0を挿入してC
RV表示タイムスロットに変更し、該CRV表示タイム
スロットと次のタイムスロットである圧縮タイムスロッ
トで送られるべき主信号2ビットを図2の真理値表13
0に基づき2ビット符号化して該圧縮タイムスロットに
入れ、(2)重畳信号が0なら従来からのCMI符号化
を行い、本発明に基づく非同期信号を重畳したCMI符
号517(図4(e))を出力する。尚、上述したS5
15の出力0/1とCOD516でのCRV0の挿入/
未挿入の関係は逆にしても構わない。このCOD516
は、従来のCMI符号器と同等にEORやNAND等の
ゲート回路とデータを一時保持するフリップフロップ
(FF)を組合せた論理回路で図2の真理値表を満たす
動作構成とすれば良い。また、同真理値表を予め記憶し
ておくテーブルを備えた構成でも良く、マイクロプロセ
ッサとファームウェアの組合せで真理値表の動作を満た
す構成としても良い(一構成例を図12のブロック構成
図で示す)。
【0030】図5は、本発明のCMI復号化回路の構成
例を示すブロック構成図である。又、図6は、図5のC
MI復号化回路の動作を説明する動作説明図である。
【0031】本発明のCMI復号化回路は、符号器CO
D516で作成された本発明のCMI符号を受信した信
号521から特殊タイムスロット(図6(b)の実線タ
イムスロット)を検出し、CRV表示タイムスロットの
CRV検出結果出力524(図6(c))を出力すると
ともに圧縮タイムスロットの信号を図2の真理値表13
0で示した規則で2ビットの主信号523に復号するC
IM復号器(DECOD)522と、CRV検出出力5
24を振り分けるスイッチ(SW)525と、SW52
5の出力に基づき所定の時間幅のパルスを生成する並列
に設置された複数の単安定マルチバイブレータ(MM)
526,527と、MM526,527の出力の論理和
をとり、符号化回路で主信号に重畳した非同期信号51
2を再生した再生重畳信号529を出力する論理和回路
(OR)528とで構成した。
【0032】DECOD522は、COD516と同様
に、従来から使用されているCRV重畳機能を備えたC
MI復号器を基本にした構成で、符号器と逆の手順でC
RV0の検出と圧縮タイムスロットの2ビットの復号と
従来からのCMI符号の復号を行うもので、EORやN
ANDゲートとデータを一時保持するフリップフロップ
を組合せた論理回路で図2の真理値表を満たす動作構成
とすれば良い。また、同真理値表を予め記憶しておくテ
ーブルを備えた構成でも良く、マイクロプロセッサとフ
ァームウェアの組合せで真理値表の動作を満たす構成と
しても良い(一構成例を図13のブロック構成図で示
す)。
【0033】重畳された非同期信号の状態を示すCRV
検出出力524は、SW525によって交互にMM52
6又はMM527に振り分けられる。上記符号化回路の
動作例によれば符号化回路に入力された非同期信号51
2が1の時にCRV0がDECOD522で検出されC
RV検出出力524が出力されるので、MM526,5
27のそれぞれは、SW525で振り分けられた信号5
24をトリガとして時間mTよりやや広いパルスを出力
し(図6(d))、OR528でこれらパルスの論理和
をとると、符号化回路で主信号に重畳した非同期信号5
12(図6(a))を再生した再生重畳信号529(図
6(e))が得られる。尚、上述したようにサンプラ5
15の出力0/1とCOD516でのCRV0の挿入/
未挿入の関係を逆にした場合は、復号化回路の一部極性
を変更すれば、容易に重畳した非同期信号が再生でき
る。上記説明では符号化回路と復号化回路を別々に説明
したが、これらの回路を1つのLSI等に纏めて構成し
ても何ら差し支えはない。
【0034】図7は、復号化回路の出力例を示した信号
波形図である。先に説明したように、伝送路雑音等によ
りCRV検出誤りが発生することがある。この誤りは、
図7で示したように、再生重畳信号529(実線)にお
けるヒゲ状の雑音(破線)となって現れる、この雑音は
通常孤立しているので、信号529を再度サンプリング
して孤立パルスを取り除くディジタルフィルタリング処
理を行えば容易に除去できる。また、主信号の誤り監視
については、受信側で特殊タイムスロット以外の位置に
発生したCRV1を検出する構成を付加し、この数と再
生重畳信号529に含まれた雑音である孤立パルスを上
記フィルタリング処理時(あるいは処理前)にカウント
した数を加算すれば精密な誤り監視ができる。尚、上述
した符号化回路および復号化回路を用いたシステムの重
畳信号速度の上限は主信号速度の1%程度である。
【0035】重畳する非同期信号の速度FLが一定であ
り、かつ受信側でFLのタイミング抽出機構を有する場
合は、別の構成を用いてさらに高速な伝送を行うことが
できる。図8は、本発明のCMI符号化回路および復号
化回路の別の構成の動作原理を説明する説明図である。
【0036】符号化側は、重畳信号の動作クロックパル
ス周期(1/FL)に合せてCRV0表示を行う。重畳
信号が1の場合、更にτ時間後にCRV0表示を行い、
重畳信号が0の場合はτ時間後のCRV表示を行わない
(図8(a)(b))。尚、FLは主信号クロックに同
期している必要はない。又、τは、1/(2FL)より
小さい値とする。前述の実施形態と同様に、重畳信号0
/1とCRV有無の関係は逆であっても良い。
【0037】復号化側は、CRV検出を行う度に単安定
マルチバイブレータ(MM)にトリガをかけ、時間幅が
1/(2FL)のパルスを発生させタイミング波を生成
する(図8(c))。具体的には、MM出力を共振回路
やPLL等のタイミング抽出回路に通すことで雑音成分
やジッタ成分を除去したきれいなタイミング波を得るも
のである。又、CRV検出を行う度にフリップフロップ
(FF)にトリガをかけ、その出力を各a,bの位相で
識別し、同一極性であれば元の重畳信号は0、異極性で
あれば1と判定すると、送信側で重畳した期信号が再生
される(図8(d))。
【0038】図9は、上記微分法に基づき構成した本発
明のCMI符号化回路の別の構成例を示すブロック構成
図である。又。図10は、図9のCMI符号化回路に対
応したCMI復号化回路の構成例を示すブロック構成図
である。
【0039】このCMI符号化回路は、先に説明したC
MI符号化回路(図3)から分周器514を除き、主信
号511に重畳する非同期信号512の動作クロック8
11の立上がりを検出するパルス立上がり点検出器81
2と、検出器812の出力を所定の時間τだけ遅延させ
る遅延回路814とを追加し、本発明のCMI符号化方
法(図2)を用いたCMI符号器(COD)516に変
更を加えたCIM符号器(COD)516‘を用いたも
のである。
【0040】動作クロック512の立上がりを検出器8
12が検出してトリガパルス813を生成する。このト
リガパルス813がCMI符号器(COD)516‘に
入力されると、COD516’は、その時点でCRV表
示タイムスロットにCRV0を入れ、図2の符号化方法
で圧縮タイムスロットを作成する。更に、トリガパルス
813は、遅延回路814でτだけ遅延されサンプラ
(S)515に入力される。S515は、図3の符号化
回路と同様に、重畳する信号512をサンプリングした
結果をCOD516‘に通知すると、COD516’
は、先の図3の説明と同様に、その時点でCRV表示タ
イムスロットにCRV0を入れ、図2の符号化方法で圧
縮タイムスロットを作成する。以上の動作で本発明に基
づくCMI符号817が出力される。尚、COD516
‘は、図3のCOD516にトリガパルス812受信時
の特殊タイムスロット生成機能を追加したもので、主信
号511と動作クロック513を入力し、CRVで信号
重畳する動作は図2の真理値表に基づいて行われる。
又、上記トリガパルス813とS515の出力816と
の論理和をとる構成として、先に説明した符号化回路C
OD516をそのまま使う構成としても良い。
【0041】一方、上記CMI符号化回路に対応する復
号化回路は、先に説明したCMI復号化回路(図5)の
重畳信号再生部分を変更したもので、DECOD522
から出力されるCRV検出出力524に基づき、単安定
マルチバイブレータ(MM)821と、タイミング抽出
回路(TIM)822と、フリップフロップ(FF)8
24と、識別回路(DEC)825とからなる重畳信号
再生部で符号化側において重畳した信号512を再生す
る構成とした。尚、DECOD522は図5の復号化回
路で用いたものと同じものである。
【0042】MM821は、CRV検出出力524をト
リガとして時間幅が1/(2FL)のパルスを発生させ
る。このパルスに基づきタイミング抽出回路(TIM)
822が出力重畳クロック信号823(図8(c))を
出力する。FF824は、CRV検出出力524をトリ
ガとして出力信号の極性を反転させ、符号化側で重畳し
た信号512を識別するための信号826(図8
(d))を出力する。この信号826は、DEC825
において、図8(d)で示したaとbの各位相で識別さ
れ、aとbでの識別結果が同一極性であれば元の重畳し
た非同期信号は0、異極性であれば1と判定して再生重
畳信号529‘を出力する。尚、上記aとbの識別位相
(タイミング)は、TIM822により生成される構成
とした。
【0043】上記構成のCMI符号化回路および復号化
回路においても、先に説明した符号化回路(図3)およ
び復号化回路(図5)と同様に、サンプラ515の出力
0/1とCOD516でのCRV0の挿入/未挿入の関
係を逆にしても良いし、その場合は、復号化回路の一部
極性を変更すれば、容易に非同期信号が再生できる。
又、これらの回路を1つのLSI等に纏めて構成しても
何ら差し支えはない。
【0044】尚、この実施形態で説明した構成は、1重
畳クロック毎に重畳信号の極性が変わるので、先に説明
した実施形態の構成のような再生重畳信号529に生ず
るヒゲ状の雑音(図7参照)は発生せず、重畳信号52
9‘のフィルタリング処理が不要になる。また、主信号
の誤り監視については、図10の復号化回路で重畳信号
の動作クロック(図8(c))が生成され、CRV表示
の位置とτ時間後のCRV表示の位置がほぼ同定出来る
ので、これらの近辺を除いた区間でCRV1の誤検出を
行えば、精密な誤り監視が可能な構成にできる。尚、上
述した符号化回路および復号化回路を用いたシステムの
重畳信号速度の上限は主信号速度の4%程度である。
【0045】
【発明の効果】本発明のCMI符号化および復号化方
法、CMI符号化回路、およびCMI復号化回路によれ
ば、簡単な符号化/復号化手順、かつ、簡単なハード構
成により、伝送誤りに起因するCRV誤りの伝播を防止
することができ、主信号に与える影響を抑えながら非同
期の信号を高速かつ確実に伝送できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】伝送システムの構成例を示すシステム構成図。
【図2】本発明のCMI符号化および復号化方法を示す
動作説明図。
【図3】本発明のCMI符号化回路の構成例を示すブロ
ック構成図。
【図4】同じく、CMI符号化回路の動作を説明する動
作説明図。
【図5】本発明のCMI復号化回路の構成例を示すブロ
ック構成図。
【図6】同じく、CMI復号化回路の動作を説明する動
作説明図。
【図7】本発明のCMI復号化方法で再生した重畳信号
の一例を示す説明図。
【図8】本発明のCMI符号/復号化回路の別構成例の
動作を説明する動作説明図。
【図9】同じく、CMI符号化回路の別の構成例を示す
ブロック構成図。
【図10】同じく、CMI復号化回路の別の構成例を示
すブロック構成図。
【図11】CRVを含むCMI符号の一例を示す説明
図。
【図12】本発明のCMI符号化回路に用いる符号器の
構成例を示すブロック構成図。
【図13】本発明のCMI復号化回路に用いる復号器の
構成例を示すブロック構成図。
【符号の説明】
100…CMI符号化/復号化回路、511…主信号、
512…重畳信号、 513…クロック信
号、514…分周器、 515…サンプラ、
516…CMI符号器、517,521…CMI符号、
522…CMI復号器、524…C
RV表示信号(再生重畳信号)、 525…切替回
路、526,527…単安定マルチバイブレータ、
528…OR回路、529…再生重畳信号、811…重
畳クロック信号、 812…パルス立ち上がり点検
出器、814…遅延回路、 821…単安
定マルチバイブレータ、822…タイミング抽出回路、
824…フリップフロップ、825…識別回路。

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の信号と第2の信号をCMI符号に変
    換するCMI符号化方法であって、 前記第1の信号をCMI符号に変換する一方で、前記第
    2の信号の該第1の信号への重畳を所定の規則で決定
    し、 前記第2の信号を重畳する場合、前記第1の信号が入る
    タイムスロットのいずれかのタイムスロットの第1の信
    号を、該CMI符号と別のCMI符号化規則に基づく第
    1の符号に変換し、 前記第1の符号が入るタイムスロットと該タイムスロッ
    トの次のタイムスロットに入るべき2ビットの前記第1
    の信号を前記別のCMI符号化規則で第2の符号に変換
    し、該第2の符号を該次のタイムスロットに入れ、 前記第1の信号と前記第2の信号をCMI符号に変換出
    力することを特徴とするCMI符号化方法。
  2. 【請求項2】上記所定の規則は、上記第2の信号の状態
    に対応して上記第1の信号の第1の符号への変換を決め
    るもので、前記第1の符号は、上記タイムスロットの周
    期をTとすると、周期T/2の2タイムスロットに入る
    2ビット符号で、前記CMI符号において信号状態
    「0」もしくは「L」を示す周期T/2の2タイムスロ
    ットで構成する2ビット符号と逆の極性の2ビット符号
    であることを特徴とする請求項1に記載のCMI符号化
    方法。
  3. 【請求項3】上記第2の信号の状態が「1」もしくは
    「H」の場合に上記第1の信号の第1の符号への変換を
    実施することを特徴とする請求項1もしくは2いずれか
    に記載されたCMI符号化方法。
  4. 【請求項4】上記第2の信号の状態が「0」もしくは
    「L」の場合に上記第1の信号の第1の符号への変換を
    実施することを特徴とする請求項1もしくは2いずれか
    に記載されたCMI符号化方法。
  5. 【請求項5】上記第2の符号は、上記タイムスロットの
    周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに入
    る2ビット符号で、上記第1の符号が入るタイムスロッ
    トと該タイムスロットの次のタイムスロットで送るべき
    2ビットの上記第1の信号の極性が同じ場合、該周期T
    /2の2タイムスロットに入る2ビット符号の各々の極
    性が異なる2ビット符号であることを特徴とする請求項
    1乃至4いずれかに記載のCMI符号化方法。
  6. 【請求項6】第1の信号に第2の信号が重畳されたCM
    I符号から該第1の信号ならびに第2の信号を再生する
    ためのCMI復号化方法であって、 前記CMI符号を前記第1の信号に変換する一方で、前
    記CMI符号と別のCMI符号化規則で符号化された第
    1の符号を検出すると該符号の検出を示す信号を出力
    し、 上記第1の符号の次のタイムスロットに入った第2の符
    号を前記別のCMI符号化規則に基づき2ビットの前記
    第1の信号に変換出力に変換することを特徴とするCM
    I復号化方法。
  7. 【請求項7】上記第1の符号は、上記タイムスロットの
    周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに入
    る2ビット符号で、上記CMI符号において信号状態
    「0」もしくは「L」を示す周期T/2の2タイムスロ
    ットで構成する2ビット符号と逆の極性の2ビット符号
    であることを特徴とする請求項6に記載のCMI復号化
    方法。
  8. 【請求項8】上記第1の符号を検出すると、該検出結果
    に基づくパルスを生成し、該パルスから上記第1の信号
    へ重畳した上記第2の信号を再生することを特徴とする
    請求項6もしくは7いずれかに記載されたCMI復号化
    方法。
  9. 【請求項9】上記検出結果に基づくパルスの状態に応
    じ、所定の規則で該パルスから上記第2の信号を再生す
    ることを特徴とする請求項8に記載されたCMI復号化
    方法。
  10. 【請求項10】上記第2の符号は、上記タイムスロット
    の周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに
    入る2ビット符号で、上記第1の符号が入るタイムスロ
    ットと該タイムスロットの次のタイムスロットで送るべ
    き2ビットの上記第1の信号の極性が同じ場合、該周期
    T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号の各々の
    極性が異なる2ビット符号であることを特徴とする請求
    項6に記載のCMI復号化方法。
  11. 【請求項11】第1の信号と第2の信号をCMI符号に
    変換するCMI符号化回路であって、 前記第1の信号用の第1クロックの入力または生成回路
    と、前記第2の信号を所定の周期でサンプリングするサ
    ンプラと、該サンプラ動作用の第2クロックの入力また
    は生成回路と、受信した信号をCMI符号に変換する符
    号器とを備え、 前記符号器は、前記第1クロックで前記第1の信号をC
    MI符号に変換する一方で、前記サンプラが前記第2の
    信号を前記第2のクロックでサンプリングした結果に基
    づき前記第1の信号が入るべきタイムスロットのいずれ
    かのタイムスロットの第1の信号を該CMI符号と別の
    CMI符号化規則に基づく第1の符号に変換し、該第1
    の符号が入るタイムスロットと該タイムスロットの次の
    タイムスロットに入るべき2ビットの前記第1の信号を
    前記別のCMI符号化規則で第2の符号に変換して該変
    換後の符号を該次のタイムスロットに入れ、 前記第1の信号と前記第2の信号をCMI符号に変換す
    ることを特徴とするCMI符号化回路。
  12. 【請求項12】上記第1の符号は、上記タイムスロット
    の周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに
    入る2ビット符号で、上記CMI符号において信号状態
    「0」もしくは「L」を示す周期T/2の2タイムスロ
    ットで構成する2ビット符号と逆の極性の2ビット符号
    であることを特徴とする請求項11に記載のCMI符号
    化回路。
  13. 【請求項13】上記第2の符号は、上記タイムスロット
    の周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに
    入る2ビット符号で、上記第1の符号が入るタイムスロ
    ットと該タイムスロットの次のタイムスロットで送るべ
    き2ビットの上記第1の信号の極性が同じ場合、該周期
    T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号の各々の
    極性が異なる2ビット符号であることを特徴とする請求
    項11に記載のCMI符号化方法。
  14. 【請求項14】第1の信号に第2の信号が重畳されたC
    MI符号から該第1の信号ならびに第2の信号を再生す
    るためのCMI復号化回路であって、 受信したCMI符号を元の信号に変換する復号器と、該
    符号器の出力に応じてパルスを生成するパルス生成回路
    と、該パルス生成回路の出力から所定の規則で信号を再
    生もしくは生成する信号再生回路とを備え、 前記復号器は、受信したCMI符号を前記第1の信号に
    変換する一方で、該CMI符号と別のCMI符号化規則
    で符号化された第1の符号を検出するとともに、該第1
    の符号の次のタイムスロットに入った第2の符号を前記
    別のCMI符号化規則に基づき2ビットの前記第1の信
    号に変換し、 前記復号器が出力する前記第1の符号検出結果に応じて
    前記パルス生成回路が所定時間幅のパルスを生成する
    と、前記信号再生回路が該パルスから、送信側で前記第
    1の信号に重畳した前記第2の信号を、所定の規則で再
    生もしくは生成することを特徴とするCMI復号化回
    路。
  15. 【請求項15】上記第1の符号は、上記タイムスロット
    の周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに
    入る2ビット符号で、上記CMI符号において信号状態
    「0」もしくは「L」を示す周期T/2の2タイムスロ
    ットで構成する2ビット符号と逆の極性の2ビット符号
    であることを特徴とする請求項14に記載のCMI符号
    化回路。
  16. 【請求項16】上記第2の符号は、上記タイムスロット
    の周期がTとすると、周期T/2の2タイムスロットに
    入る2ビット符号で、上記第1の符号が入るタイムスロ
    ットと該タイムスロットの次のタイムスロットで送るべ
    き2ビットの上記第1の信号の極性が同じ場合、該周期
    T/2の2タイムスロットに入る2ビット符号の各々の
    極性が異なる2ビット符号であることを特徴とする請求
    項14に記載のCMI符号化方法。
  17. 【請求項17】上記パルス生成回路は、上記第1の符号
    検出結果をトリガに所定時間幅のパルスを生成するマル
    チバイブレータもしくはフリップフロップ、もしくは、
    マルチバイブレータおよびフリップフロップとを有する
    ことを特徴とする請求項14に記載のCMI復号化回
    路。
  18. 【請求項18】上記信号再生回路が再生もしくは生成し
    た上記第2の信号をフィルタリングし、上記第1の信号
    に第2の信号を重畳したCMI符号が受けた誤りを該第
    2の信号から除去する手段も備えたことを特徴とする請
    求項14乃至17いずれかに記載のCMI復号化回路。
  19. 【請求項19】上記CMI復号化回路は、上記CMI符
    号および第1の符号および第2の符号と異なる符号の検
    出結果に基づき、上記第1の信号に第2の信号を重畳し
    たCMI符号が受けた誤りを監視する手段も備えたこと
    を特徴とする請求項14乃至18いずれかに記載のCM
    I復号化回路。
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