【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、同一信号が連続して伝送される信号伝送方式において、伝送される信号のマーク率を、簡便な方式で、常に１／２に保つことのできる信号伝送方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気信号が光信号に変換されて伝送される光信号伝送においては、伝送される信号のマーク率が１／２近傍であることが必要である。なぜならば、マーク率が悪いと伝送信号に直流成分が発生し、受信部の光電気変換部において受信信号の識別誤りが発生するとともに、クロック抽出もしにくくなるからである。
【０００３】
そこで、この直流成分の発生を抑制するために、スクランブル方式、伝送路符号変換方式などのように、「１」符号、及び、「０」符号が均等に現れるように符号変換する技術がある。
【０００４】
これは、信号送信においては、電気光変換の前段にビット変換回路を設け、マーク率が１／２近傍になるように元の信号のビット配列を所定の規則に基づいて変換して送信し、信号受信においては、光電気変換の後段にビット復元回路を設け、変換されたビット配列を元のビット配列に復元して受信するというものである。この方式を用いることにより、信号の直流成分発生が抑制され、クロック抽出を確実に行うことができるようになる。また、特許文献１、及び、特許文献２には、上記のようなマーク率改善に関する技術の一例が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３２７７９７
【０００６】
【特許文献２】
特開２００２−９７２２
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本願発明者は、特願２００３−６１３９３において、電気信号からなる制御信号、及び、保守信号が入出力される中央制御装置、及び、複数の周辺装置を有し、制御信号、及び、保守信号を光信号に変換し、この光信号により、これら中央制御装置、及び、各周辺装置間の信号伝送を行う制御システムを提案している。
【０００８】
図２にこの制御システムの構成図を示す。この制御システム１は、中央制御装置２、第１光電気変換ユニット３、２つの周辺装置４、及び、２つの第２光電気変換ユニット５からなり、中央制御装置２、及び、周辺装置４に、それぞれ第１光電気変換ユニット３、及び、第２光電気変換ユニット５が電気ケーブル６により接続されている。また、第１光電気変換ユニット３、及び、２つの第２光電気変換ユニット５は、光ケーブル７により、順次ループ状に接続されている。
【０００９】
第１光電気変換ユニット３、及び、第２光電気変換ユニット５には、それぞれ、中央制御装置２、及び、周辺装置４から制御信号、及び、保守信号が入力される。これらの信号は、第１光電気変換ユニット３、及び、第２光電気変換ユニット５において光信号に変換され、光ケーブル７を介して、それぞれの次段に位置する第１光電気変換ユニット３、または、第２光電気変換ユニット５に伝送される。
【００１０】
続いて、次段の第１光電気変換ユニット３、及び、第２光電気変換ユニット５では、入力された光信号は、元の制御信号、及び、保守信号に変換され、中央制御装置２、または、周辺装置４に出力される。
【００１１】
また、第２光電気変換ユニット５では、前段に位置する第１光電気変換ユニット３、または、前段に位置する第２光電気変換ユニット５から伝送されてきた制御信号、及び、保守信号に、接続された周辺装置４から入力された制御信号、及び、保守信号が挿入され、さらに次段の第１光電気変換ユニット３、または、第２光電気変換ユニット５に伝送される。
【００１２】
この制御システム１は、周辺装置４に工作機器等の外部機器（図示せず）が接続され、中央制御装置２から周辺装置４に制御信号を送ることで、外部機器の作動を制御するものである。
【００１３】
周辺装置４のいずれかに制御作動を指令する場合は、まず、中央制御装置２からその周辺装置４を指定するアドレス信号が送られる。指定された周辺装置４は、アドレス信号を受信すると、アドレス信号に呼応して応答信号を発し、次いで、この応答信号が中央制御装置２に伝送される。この応答信号が中央制御装置２に伝送されると、中央制御装置２から、実際の制御作動を指令する信号が出力される。
【００１４】
ここで、中央制御装置２から出力される信号の大きさは、１００ビット以下程度の小さな信号であり、また、中央制御装置２においては、周辺装置４から発せられた応答信号が伝送されてくるまでは、上述のアドレス信号を含む制御信号が出力され続けるようになっている。よって、この制御システム１における信号伝送方式の特徴は、同一の短い信号が連続して伝送されることであるといえる。
【００１５】
上述したように、中央制御装置２、及び、周辺装置４から発せられた信号は、それぞれ、第１光電気変換ユニット３、及び、第２光電気変換ユニット５で光信号に変換されるが、この信号のマーク率が悪いと、悪いマーク率が連続して伝送されることになるので、第１光電気変換ユニット３、及び、第２光電気変換ユニット５においては、伝送されてきた光信号を光電気変換する際に、信号の識別誤りの発生が増加するという問題が生ずる。
【００１６】
そこで、この制御システム１においても、上述のスクランブル方式や、伝送路符号変換方式を適用し、マーク率が１／２近傍になるように符号変換することが考えられる。
【００１７】
しかし、この制御システム１における信号伝送方式は、１００ビット以下程度の同一の短い信号を連続して伝送するものであって、このような短い信号にスクランブル方式を適用して符号変換を行っても、元の信号のビット配列によっては、かえって悪いマーク率に変換されてしまうこともありうる。また、伝送路符号変換方式を適用すれば、マーク率は１／２近傍になるものの、信号のビット数が増加するため、伝送効率が低下してしまうという問題が発生する。
【００１８】
ゆえに、この発明が解決しようとする課題は、同一信号が連続して伝送される信号伝送方式において、伝送される信号のマーク率を簡便な方式で常に１／２に保つことのできる信号伝送方式を提供することである。
【００１９】
【課題を解決する手段】
上記の課題を解決するためになされた請求項１の発明は、伝送すべき元の信号を所定のビット数ごとに区切ったグループに対し、上記グループのＤＣバランスをとるように調整信号が付加されるとともに、上記調整信号が付加された元の信号、及び、上記調整信号が付加された元の信号をビット反転して生成した反転信号が交互に出力されることを特徴とする信号伝送方式である。
【００２０】
ここで「ビット反転」とは、「１」符号を「０」符号に変換し、「０」符号を「１」符号に変換することをいう。
【００２１】
「ＤＣバランスをとる」とは、上記のグループに含まれる「１」符号、または、「０」符号の個数に応じ、「１」符号、または、「０」符号の個数が均等になるようにすることである。
【００２２】
これは、各グループごとに、局所的な直流成分が発生することを抑制するために行うものである。例えば、所定のビット数を３とした場合に、あるグループのビット配列が「１００」であるとすると、調整信号として「１」を付加し、「１００１」という配列を構成すると、これらは、「１」符号と「０」符号の個数が同数となり、グループのＤＣバランスがとられた状態となる。また、「１１０」である場合は、調整信号として「０」を付加し「１１００」という配列を構成すればよい。
【００２３】
また、「０００」、「１１１」のように同じ符号が連なる場合は、調整信号として、それぞれ「１」、「０」を付加し、「０００１」、「１１１０」とすればよい。この場合は、これらの調整信号が付加されることにより、「１」符号、または、「０」符号がそれ以上は連続しないこととなり、上記と同様に、局所的な直流成分の発生を抑制することができる。
【００２４】
このようにして調整信号が付加された元の信号は、局所的な直流成分の発生は抑制されているが、全体のマーク率は必ずしも１／２近傍にはならない。そこで、この信号を伝送する際に、この信号と、この信号をビット反転して生成した反転信号とを、交互に出力するとよい。ビット反転されていない信号の「１」符号の個数と、ビット反転された信号の「０」符号の個数は同数であるので、これらが交互に出力されれば、伝送される信号のマーク率は、元の信号のビット配列に関わらず必ず１／２となる。このビット反転は、例えば、排他的論理和の反転回路を用いることができ、極めて容易に構成することができる。
【００２５】
請求項２の発明は、請求項１の信号伝送方式において、前記調整信号が付加された元の信号がＮフレーム（Ｎは２以上の自然数）のマルチフレーム信号に変換される際に、上記マルチフレーム信号のｉフレーム、及び、（ｉ＋１）フレーム（ｉは１以上Ｎ−１以下の自然数）において、それぞれのフレームのＤＣバランス状態が同じであれば（ｉ＋１）フレームをビット反転し、それぞれのＤＣバランス状態が異なれば（ｉ＋１）フレームをビット反転しないことを特徴とする信号伝送方式である。
【００２６】
ここで「ＤＣバランス状態」とは、上記のマルチフレーム信号において、フレーム単位の信号数がＭであるとした場合、この中に含まれる「１」符号、または、「０」符号の個数が、Ｍ／２以下の状態であるか、または、Ｍ／２より多い状態であるかを示す指標をいう。Ｍ／２以下の状態であるときを状態１、Ｍ／２より多い状態であるときを状態２とすると、ある２つのフレームのＤＣバランス状態が同じであるとは、それぞれがともに状態１であるか、または、ともに状態２となっている場合をいう。ＤＣバランス状態が異なるとは、どちらかが状態１であれば、もう１つは状態２である場合をいう。よって、ここでは、例えば、ｉフレーム、及び、（ｉ＋１）フレームの「１」符号の個数をカウントし、それぞれがともに同じＤＣバランス状態であれば（ｉ＋１）フレームをビット反転し、異なるＤＣバランス状態であれば、ビット反転しないということである。
【００２７】
すなわち、請求項２の発明においては、同じＤＣバランス状態のフレームが連続する場合、次段のフレームがビット反転されるので、次段のフレームは、前段のフレームに対してＤＣバランス状態が異なることとなる。すなわち、直流成分の発生をフレーム単位で抑制することができる。よって、請求項２の発明によれば、請求項１の信号伝送方式において、調整信号が付加された元の信号のマーク率を１／２近傍に改善することができ、局所的な直流成分の発生を抑制することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は本発明に係る信号伝送方式の概念図である。
【００２９】
図１（ａ）のＤは伝送すべき元の信号である。図１（ｂ）に示すように、この信号Ｄは、ｄ１〜ｄＮのＮフレームからなるマルチフレーム信号に変換され、各フレームの先頭にフレーム識別信号Ｆ１〜ＦＮが付加される。また、さらに、フレームｄ１〜ｄＮは、図１（ｃ）に示すように、それぞれＧ１〜Ｇｋのｋ個のグループに分割され、各グループのＤＣバランスをとるように調整信号ｂ１〜ｂｋが付加される。
【００３０】
ここで、例えば、各グループの所定のビット数が３であるとすれば、調整信号は表１に示すように付加すればよい。
【００３１】
【表１】
【００３２】
この方式においては、信号配列が「０００」、「１１１」以外の場合は、「１」符号、及び、「０」符号が同数になるように調整信号が付加される。また、「０００」、「１１１」の場合は、同符号が連続しないように、それぞれ「０」、「１」を付加している。
【００３３】
次に、図１（ｄ）に示すように、各フレームに部分反転識別信号Ｌを付加する。次いで、１フレーム、及び、２フレームのＤＣバランス状態を表２に従って決定する。
【００３４】
【表２】
【００３５】
「符号数」は、各フレームにおいて、フレーム識別信号を除いた「１」符号、または、「０」符号の個数であり、ここでは「１」符号の個数とする。Ｐは、各フレームのフレーム識別信号を除いた信号の総数、言い換えれば、データ、調整信号、及び、部分反転識別信号の総数である。
【００３６】
そして、１フレーム、及び、２フレームのＤＣバランス状態を比較し、同じＤＣバランス状態であれば、フレーム識別信号を除き、２フレームをビット反転する。異なるＤＣバランス状態である場合は、ビット反転しない。
【００３７】
ここで、２フレームがビット反転される場合は、部分反転識別信号もビット反転される。このビット反転された部分反転信号を「Ｌ／」と表すと、部分反転識別信号「Ｌ」は、「フレームがビット反転されていない」ことを表し、「Ｌ／」は、「フレームがビット反転されている」ことを表すこととなる。
【００３８】
以下同様にして、２フレームと３フレーム、３フレームと４フレーム、・・、（Ｎ−１）フレームとＮフレームのＤＣバランス状態の比較を行い、それぞれ、前段のフレームと、後段のフレームとのＤＣバランス状態が同じであれば、後段のフレームに対し、フレーム識別信号を除いて、ビット反転を行う。例えば、２フレームがビット反転される場合は、図１（ｅ）のように、「Ｆ２、ｄ２／、Ｌ／」というデータ配列となる。
【００３９】
ここで、あるフレームがビット反転された場合は、ビット反転された後のフレームのＤＣバランス状態と、その後段のフレームのＤＣバランス状態を比較することとする。例えば、１フレームと２フレームとが同じＤＣバランス状態であれば、２フレームはビット反転されるが、２フレームと３フレームとのＤＣバランス状態の比較では、ビット反転された２フレームのＤＣバランス状態と、３フレームのＤＣバランス状態とを比較する。
【００４０】
以上のように、元の信号Ｄにフレーム識別信号、調整信号、及び、部分反転識別信号が付加され、さらに、各フレームごとにＤＣバランス状態の比較がなされて、比較結果により対象となるフレームがビット反転されて生成された信号をＡと表す。
【００４１】
次いで、信号Ａにおいて、フレーム識別信号を含み、すべての信号をビット反転して信号Ａ／を生成し、図１（ｆ）に示すように、信号Ａ、及び、信号Ａ／を交互に連続して伝送する。すると、信号Ａの「１」符号の個数と、信号Ａ／の「０」符号の個数は同一となるので、この信号伝送においては、伝送信号のマーク率は１／２となる。
【００４２】
次に、上記の伝送信号を受信した際の信号復旧方法を説明する。この信号伝送方式において、受信側では、図１（ｆ）に示すような、信号Ａ、及び、信号Ａをビット反転して生成した信号Ａ／が交互に連続して受信される。
【００４３】
まず、信号Ａ、及び、信号Ａ／を一組とする信号のフレーム識別信号に対し、それぞれのフレーム識別信号に対応するカウント値を与える。ここでは、フレーム識別信号は、Ｆ１、Ｆ２、・・、Ｆ（Ｎ−１）、ＦＮ、Ｆ１／、Ｆ２／、・・、Ｆ（Ｎ−１）／、ＦＮ／であるので、それぞれのフレーム識別信号に対し、１、２、・・、Ｎ−１、Ｎ、Ｎ＋１、Ｎ＋２、・・、２Ｎ−１、２Ｎというカウント値、すなわち、元の信号に付加されたフレーム識別信号の２倍のカウント値を与える。
【００４４】
ここで、１〜Ｎを前半カウントと呼び、Ｎ＋１〜２Ｎを後半カウントと呼ぶこととする。すなわち、前半カウント時におけるカウント値は信号Ａに対応し、後半カウント時におけるカウント値は信号Ａ／に対応することとなる。
【００４５】
そして、信号入力に対し、前半カウントのカウント値が与えられているときは、入力された信号はそのまま受信し、後半カウントのカウント値が与えられているときは、入力された信号をビット反転する。従って、信号Ａはそのまま、信号Ａ／は信号Ａに復旧されて受信できることとなる。
【００４６】
次いで、信号Ａに含まれる各フレームにおいて、各フレーム内にある部分反転識別信号Ｌ、または、Ｌ／を検出する。Ｌが検出されれば、そのフレームはそのままとし、Ｌ／が検出されれば、フレーム識別信号を除き、そのフレームをビット反転する。こうして、信号Ａが、元の信号にフレーム識別信号、調整信号、及び、部分反転識別信号が付加された状態に復旧される。
【００４７】
上述の通り、この信号には、フレーム識別信号、調整信号、及び、部分反転識別信号が含まれているので、フレーム識別信号に基づいて、この信号をパラレル信号に戻すとともに、調整信号、及び、部分反転識別信号を除去すれば、伝送すべき元の信号が復旧される。
【００４８】
上述の制御システム１の第１光電気変換ユニット３、及び、第２光電気変換ユニット５に、以上の信号伝送方式を適用するとよい。すなわち、中央制御装置２、及び、周辺装置４から出力される信号をシリアル信号に変換した後、このシリアル信号に対し、上記の信号伝送方式を適用すれば、第１光電気変換ユニット３、及び、複数の第２光電気変換ユニット５の間の信号伝送においては、このシリアル信号がどのようなマーク率であっても、伝送信号のマーク率を１／２とすることができる。しかも、局所的な直流成分も抑制されているので、信号受信において、受信信号の識別誤りを防ぐことができるという優れた効果が発揮されるものである。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、伝送すべき元の信号を所定のビット数ごとに区切ったグループにおいて、上記グループのＤＣバランスをとるように調整信号が付加され、さらに、上記調整信号が付加された元の信号と、上記調整信号が付加された元の信号をビット反転して生成した反転信号と、が交互に出力される信号伝送方式としたので、伝送すべき元の信号に調整信号が付加されることにより元の信号の局所的な直流成分の発生が抑制され、かつ、伝送される信号全体の「１」符号、及び、「０」符号は同数となり、信号伝送全体において、マーク率を常に１／２とすることができるという効果がある。
【００５０】
請求項２の発明によれば、請求項１の信号伝送方式において、前記調整信号が付加された元の信号がＮフレーム（Ｎは２以上の自然数）のマルチフレーム信号に変換される際に、上記マルチフレーム信号のｉフレーム、及び、（ｉ＋１）フレーム（ｉは１以上Ｎ−１以下の自然数）において、それぞれのフレームのＤＣバランスの偏りが同じであれば（ｉ＋１）フレームをビット反転し、それぞれのＤＣバランスの偏りが異なれば（ｉ＋１）フレームをビット反転しないことを特徴とする信号伝送方式としたので、元の信号をマルチフレーム信号に変換して伝送する際、マルチフレーム信号の、各フレームごとに「１」符号及び「０」符号のＤＣバランスをとり、伝送信号においては、局所的な直流成分の発生がさらに抑制されるという効果がある。。
【００５１】
よって、この信号伝送方式は、伝送される信号に対し、従来あるようなビット配列の変換を行わなくてもよいので、回路負荷が少なく、かつ、伝送効率が低下しない、という優れた効果をもつものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】信号伝送方式の概念図。
【図２】制御システム１の構成図。
【符号の説明】
１ 制御システム
２ 中央制御装置
３ 第１光電気変換ユニット
４ 周辺装置
５ 第２光電気変換ユニット
６ 電気ケーブル
７ 光ケーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal transmission method in which the mark ratio of a signal to be transmitted can be always kept at ½ in a simple method in a signal transmission method in which the same signal is continuously transmitted.
[0002]
[Prior art]
In optical signal transmission in which an electrical signal is converted into an optical signal and transmitted, it is necessary that the mark ratio of the transmitted signal be approximately ½. This is because if the mark ratio is low, a DC component is generated in the transmission signal, an identification error of the reception signal occurs in the photoelectric conversion unit of the reception unit, and clock extraction becomes difficult.
[0003]
Therefore, in order to suppress the generation of the DC component, there is a technique for performing code conversion so that the “1” code and the “0” code appear evenly, such as a scramble system and a transmission path code conversion system.
[0004]
In signal transmission, a bit conversion circuit is provided in the previous stage of electro-optical conversion, and the bit arrangement of the original signal is converted based on a predetermined rule so that the mark rate is approximately ½, and transmitted. In signal reception, a bit restoration circuit is provided after the photoelectric conversion, and the converted bit arrangement is restored to the original bit arrangement for reception. By using this method, generation of a DC component of a signal is suppressed, and clock extraction can be performed reliably. Patent Document 1 and Patent Document 2 describe examples of techniques related to the above-described mark ratio improvement.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-327797
[0006]
[Patent Document 2]
JP2002-9722
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the inventor of the present application has, in Japanese Patent Application No. 2003-61393, a central control device that inputs and outputs a control signal including an electrical signal and a maintenance signal, and a plurality of peripheral devices. A control system that converts a signal into an optical signal and performs signal transmission between the central control device and each peripheral device using the optical signal is proposed.
[0008]
FIG. 2 shows a configuration diagram of this control system. The control system 1 includes a central control device 2, a first photoelectric conversion unit 3, two peripheral devices 4, and two second photoelectric conversion units 5. The first photoelectric conversion unit 3 and the second photoelectric conversion unit 5 are connected by an electric cable 6, respectively. The first photoelectric conversion unit 3 and the two second photoelectric conversion units 5 are sequentially connected in a loop by an optical cable 7.
[0009]
Control signals and maintenance signals are input to the first photoelectric conversion unit 3 and the second photoelectric conversion unit 5 from the central control device 2 and the peripheral device 4, respectively. These signals are converted into optical signals in the first photoelectric conversion unit 3 and the second photoelectric conversion unit 5, and the first photoelectric conversion unit 3 located in the next stage via the optical cable 7, Alternatively, it is transmitted to the second photoelectric conversion unit 5.
[0010]
Subsequently, in the first photoelectric conversion unit 3 and the second photoelectric conversion unit 5 in the next stage, the input optical signal is converted into the original control signal and the maintenance signal, and the central controller 2, Alternatively, it is output to the peripheral device 4.
[0011]
Further, in the second photoelectric conversion unit 5, the control signal and the maintenance signal transmitted from the first photoelectric conversion unit 3 located in the previous stage or the second photoelectric conversion unit 5 located in the previous stage, A control signal and a maintenance signal input from the connected peripheral device 4 are inserted and further transmitted to the first photoelectric conversion unit 3 or the second photoelectric conversion unit 5 in the next stage.
[0012]
This control system 1 controls the operation of an external device by connecting an external device (not shown) such as a machine tool to the peripheral device 4 and sending a control signal from the central control device 2 to the peripheral device 4. is there.
[0013]
When instructing one of the peripheral devices 4 to perform a control operation, first, the central control device 2 sends an address signal designating the peripheral device 4. When the designated peripheral device 4 receives the address signal, it issues a response signal in response to the address signal, and this response signal is then transmitted to the central controller 2. When this response signal is transmitted to the central controller 2, the central controller 2 outputs a signal for instructing an actual control operation.
[0014]
Here, the magnitude of the signal output from the central control device 2 is a small signal of about 100 bits or less, and the central control device 2 transmits the response signal transmitted from the peripheral device 4. Then, the control signal including the above address signal is continuously output. Therefore, it can be said that the characteristic of the signal transmission method in the control system 1 is that the same short signal is continuously transmitted.
[0015]
As described above, the signals emitted from the central controller 2 and the peripheral device 4 are converted into optical signals by the first photoelectric conversion unit 3 and the second photoelectric conversion unit 5, respectively. If the mark rate of this signal is bad, the bad mark rate is continuously transmitted. Therefore, in the first photoelectric conversion unit 3 and the second photoelectric conversion unit 5, the transmitted optical signal is transmitted. When the signal is photoelectrically converted, there arises a problem that the occurrence of signal identification errors increases.
[0016]
Therefore, in this control system 1 as well, it is conceivable to apply code conversion so that the mark rate is in the vicinity of ½ by applying the above-described scrambling method or transmission line code conversion method.
[0017]
However, the signal transmission method in the control system 1 continuously transmits the same short signal of about 100 bits or less, and even if code conversion is performed by applying a scramble method to such a short signal. Depending on the bit arrangement of the original signal, it may be converted into a bad mark rate. In addition, when the transmission line code conversion method is applied, the mark rate is close to ½, but the number of bits of the signal increases, which causes a problem that the transmission efficiency decreases.
[0018]
Therefore, the problem to be solved by the present invention is a signal transmission system capable of always maintaining the mark ratio of a transmitted signal to ½ in a simple system in a signal transmission system in which the same signal is continuously transmitted. Is to provide.
[0019]
[Means for solving the problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is characterized in that an adjustment signal is added to a group obtained by dividing the original signal to be transmitted by a predetermined number of bits so as to balance the DC of the group. In addition, an original signal to which the adjustment signal is added and an inverted signal generated by bit inverting the original signal to which the adjustment signal is added are alternately output. is there.
[0020]
Here, “bit inversion” means that “1” code is converted to “0” code and “0” code is converted to “1” code.
[0021]
“DC balancing” means that the number of “1” codes or “0” codes is equal according to the number of “1” codes or “0” codes included in the above group. It is to be.
[0022]
This is performed in order to suppress the generation of a local DC component for each group. For example, assuming that the predetermined bit number is 3, and the bit arrangement of a certain group is “100”, “1” is added as an adjustment signal, and an arrangement of “1001” is formed. The number of “1” codes and “0” codes is the same, and the group is in a DC balanced state. In the case of “110”, “0” is added as an adjustment signal to form an array “1100”.
[0023]
In addition, when the same code is consecutive, such as “000” and “111”, “1” and “0” may be added as adjustment signals to “0001” and “1110”, respectively. In this case, by adding these adjustment signals, the “1” code or the “0” code is not continued any more, and the generation of a local DC component is suppressed as described above. be able to.
[0024]
In the original signal to which the adjustment signal is added in this way, the generation of a local DC component is suppressed, but the overall mark rate is not necessarily about ½. Therefore, when transmitting this signal, this signal and an inverted signal generated by bit inverting this signal may be output alternately. Since the number of “1” codes of a signal that has not been bit-inverted and the number of “0” codes of a signal that has been bit-inverted are the same, if these are output alternately, the mark rate of the transmitted signal is Therefore, it is always ½ regardless of the bit arrangement of the original signal. For this bit inversion, for example, an exclusive OR inversion circuit can be used, and it can be configured very easily.
[0025]
According to a second aspect of the present invention, in the signal transmission system according to the first aspect, when the original signal to which the adjustment signal is added is converted into a multiframe signal of N frames (N is a natural number of 2 or more), In the frame signal i frame and (i + 1) frame (i is a natural number between 1 and N−1), if the DC balance state of each frame is the same, the (i + 1) frame is bit-inverted and each DC If the balance is different, the signal transmission method is characterized in that (i + 1) frames are not bit-inverted.
[0026]
Here, the “DC balance state” means that when the number of signals per frame is M in the multi-frame signal, the number of “1” codes or “0” codes included therein is An index indicating whether the state is equal to or lower than M / 2 or higher than M / 2. Assuming state 1 when the state is M / 2 or less and state 2 when the state is greater than M / 2, two DC frames in the same state are both in state 1. Or the case where both are in state 2. The DC balance state is different when one is in state 1 and the other is in state 2. Therefore, here, for example, the number of “1” codes of i frame and (i + 1) frame is counted, and if both are the same DC balance state, bit inversion of (i + 1) frame is performed and different DC balance states are obtained. If so, the bit is not inverted.
[0027]
That is, in the second aspect of the present invention, when the frames in the same DC balance state are consecutive, the next frame is bit-inverted, so that the next frame has a different DC balance state from the previous frame. It becomes. That is, the generation of a direct current component can be suppressed in units of frames. Therefore, according to the invention of claim 2, in the signal transmission system of claim 1, the mark ratio of the original signal to which the adjustment signal is added can be improved to about 1/2, and the local DC component can be reduced. Occurrence can be suppressed.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram of a signal transmission system according to the present invention.
[0029]
D in FIG. 1A is the original signal to be transmitted. As shown in FIG. 1B, the signal D is converted into a multi-frame signal composed of N frames of d1 to dN, and frame identification signals F1 to FN are added to the head of each frame. Further, as shown in FIG. 1C, the frames d1 to dN are divided into k groups G1 to Gk, respectively, and adjustment signals b1 to bk are added so as to balance the DC of each group. The
[0030]
Here, for example, if the predetermined number of bits in each group is 3, the adjustment signal may be added as shown in Table 1.
[0031]
[Table 1]
[0032]
In this method, when the signal arrangement is other than “000” and “111”, the adjustment signal is added so that the “1” code and the “0” code have the same number. Further, in the case of “000” and “111”, “0” and “1” are added respectively so that the same symbols do not continue.
[0033]
Next, as shown in FIG. 1D, a partial inversion identification signal L is added to each frame. Next, the DC balance state of one frame and two frames is determined according to Table 2.
[0034]
[Table 2]
[0035]
The “number of codes” is the number of “1” codes or “0” codes excluding the frame identification signal in each frame, and is the number of “1” codes here. P is the total number of signals excluding the frame identification signal of each frame, in other words, the total number of data, adjustment signals, and partial inversion identification signals.
[0036]
Then, the DC balance states of 1 frame and 2 frames are compared, and if the DC balance state is the same, the frame identification signal is removed and the 2 frames are bit-inverted. In the case of different DC balance states, bit inversion is not performed.
[0037]
Here, when two frames are bit-inverted, the partial inversion identification signal is also bit-inverted. When the bit-inverted partial inversion signal is expressed as “L /”, the partial inversion identification signal “L” indicates that “the frame is not bit-inverted”, and “L /” indicates that “the frame is bit-inverted”. "Is being done".
[0038]
In the same manner, the DC balance state of 2 frames and 3 frames, 3 frames and 4 frames,..., (N-1) frames and N frames are compared, and the preceding frame and the following frame are respectively compared. If the DC balance state is the same, bit inversion is performed on the subsequent frame except for the frame identification signal. For example, when two frames are bit-inverted, the data arrangement is “F2, d2 /, L /” as shown in FIG.
[0039]
When a certain frame is bit-inverted, the DC balance state of the frame after bit inversion is compared with the DC balance state of the subsequent frame. For example, if 1 frame and 2 frames are in the same DC balance state, 2 frames are bit-inverted. However, in the comparison of the DC balance state between 2 frames and 3 frames, the bit-inverted 2 frame DC balance state is And the DC balance state of 3 frames are compared.
[0040]
As described above, the frame identification signal, the adjustment signal, and the partial inversion identification signal are added to the original signal D, and the DC balance state is compared for each frame. A signal generated by bit inversion is represented as A.
[0041]
Next, in the signal A, all the signals including the frame identification signal are bit-inverted to generate the signal A /, and the signal A and the signal A / are alternately continued as shown in FIG. And transmit. Then, since the number of “1” codes of the signal A and the number of “0” codes of the signal A / are the same, in this signal transmission, the mark ratio of the transmission signal is ½.
[0042]
Next, a signal restoration method when the above transmission signal is received will be described. In this signal transmission method, on the receiving side, as shown in FIG. 1 (f), a signal A and a signal A / generated by bit inversion of the signal A are alternately and continuously received.
[0043]
First, the count value corresponding to each frame identification signal is given to the frame identification signal of the signal A and the signal A / as a set. Here, the frame identification signals are F1, F2,..., F (N-1), FN, F1 /, F2 /,..., F (N-1) /, FN /. .., N−1, N, N + 1, N + 2,..., 2N−1, 2N, that is, twice the frame identification signal added to the original signal. Give the count value.
[0044]
Here, 1 to N are referred to as the first half count, and N + 1 to 2N are referred to as the second half count. That is, the count value in the first half count corresponds to the signal A, and the count value in the second half count corresponds to the signal A /.
[0045]
When the count value of the first half count is given to the signal input, the input signal is received as it is, and when the count value of the second half count is given, the input signal is bit-inverted. . Therefore, the signal A can be received after the signal A is restored to the signal A without changing the signal A.
[0046]
Next, in each frame included in the signal A, the partial inversion identification signal L or L / in each frame is detected. If L is detected, the frame is left as it is, and if L / is detected, the frame is bit-inverted except for the frame identification signal. Thus, the signal A is restored to a state in which the frame identification signal, the adjustment signal, and the partial inversion identification signal are added to the original signal.
[0047]
As described above, this signal includes a frame identification signal, an adjustment signal, and a partial inversion identification signal. Based on the frame identification signal, this signal is returned to a parallel signal, and the adjustment signal, and If the partially inverted identification signal is removed, the original signal to be transmitted is restored.
[0048]
The above signal transmission method may be applied to the first photoelectric conversion unit 3 and the second photoelectric conversion unit 5 of the control system 1 described above. That is, after converting the signals output from the central control device 2 and the peripheral device 4 into serial signals, if the signal transmission method is applied to the serial signals, the first photoelectric conversion unit 3 and In the signal transmission between the plurality of second photoelectric conversion units 5, the mark ratio of the transmission signal can be ½ regardless of the mark ratio of the serial signal. In addition, since a local direct current component is also suppressed, an excellent effect that an identification error of a received signal can be prevented in signal reception is exhibited.
[0049]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, in the group in which the original signal to be transmitted is divided every predetermined number of bits, the adjustment signal is added so as to balance the DC of the group, and the adjustment signal is further added. Therefore, the original signal to be transmitted and the inverted signal generated by bit inverting the original signal to which the adjustment signal is added are output alternately, so that the adjustment signal is included in the original signal to be transmitted. As a result, the generation of a local DC component of the original signal is suppressed, and the number of “1” codes and “0” codes of the entire signal to be transmitted is the same. Can be reduced to ½ at all times.
[0050]
According to the invention of claim 2, in the signal transmission system of claim 1, when the original signal to which the adjustment signal is added is converted into a multi-frame signal of N frames (N is a natural number of 2 or more), In the i frame and (i + 1) frame (i is a natural number between 1 and N-1) of the multi-frame signal, if the bias of the DC balance of each frame is the same, the (i + 1) frame is bit-inverted, If the bias of each DC balance is different, the signal transmission method is characterized in that (i + 1) frames are not bit-inverted. Therefore, when the original signal is converted into a multi-frame signal and transmitted, Effect of DC balance of “1” code and “0” code for each frame to further suppress local DC component generation in the transmission signal A. .
[0051]
Therefore, this signal transmission method has an excellent effect that the circuit load is small and the transmission efficiency is not lowered because it is not necessary to convert the bit arrangement as in the prior art to the transmitted signal. Is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a signal transmission method.
FIG. 2 is a configuration diagram of a control system 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control system 2 Central controller 3 1st photoelectric conversion unit 4 Peripheral device 5 2nd photoelectric conversion unit 6 Electrical cable 7 Optical cable
