JP2005086538A - データ送受信システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の通信路を有する無線中継局のいずれかの中継局において、ケーブル配線にクロス（てれこ）が発生していた場合においても、受信側において、データを元の順序に正しく復元する。
【解決手段】送信側のＩＰ変換機３２において、１００ＢＡＳＥ−ＴＸのデータをマルチプレクスし複数のベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４に変換する際、通信路毎の識別符号（順序情報）を挿入して変換する。受信側のＩＰ変換機３４の通信路自動選択回路８０で、ベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４内の識別符号を参照しデマルチプレクスすることで、データを元の順序に正しく復元できる。
【選択図】図１０

Description

この発明は、非同期シリアルデータである、例えばイーサネット（登録商標）データを、固定帯域の通信路を利用して同期データ（この明細書において、同期データとは、送信側のクロックを受信側で利用する送信側と受信側で同期のとれているデータをいう。）で送受信するデータ送受信システムに関する。

従来から、国土交通省、警察庁及び内閣府等の官公庁、都道府県及び市町村等の自治体、電力会社及びガス会社等の公共事業者では、防災業務、電力系統保護等の目的で自営回線を構築している。

この自営回線は、その目的から、地震等の災害発生時においても通信機能を維持する必要があり、現用と予備用の二重化構成の無線回線等を用いて信頼性を確保している。

現存する自営回線用無線装置のインタフェースは、特定の固定帯域の通信路に係る通信速度が定められており、１．５４４［Ｍｂｐｓ］、６．３１２［Ｍｂｐｓ］、５１．８４［Ｍｂｐｓ］、１５５．５２［Ｍｂｐｓ］等（ハイアラーキと呼ばれており、国際標準期間ＩＴＵ−Ｔで勧告されている。）がある。なお、日本国では、この自営回線用無線装置の通信容量は、現在のところ、３〜２０８［Ｍｂｐｓ］の範囲で規格化されている（非特許文献１参照）。

国土交通省（旧建設省）「６．５ＧＨｚ帯１２８ＱＡＭ多重無線装置仕様書」建電通仕（国電通仕）第４８号、平成１２年７月４日制定、ｐ．１〜ｐ．１８

ところで、近時、ＩＰ（Internet Protocol）技術が進展し、音声はＩＰ電話、画像やデータ通信もＩＰアドレスを付けたインターネット通信が浸透しつつある。つまり、あらゆる端末が徐々にＩＰアドレスを有するＩＰ化端末になりつつある。

ＩＰデータは、非同期シリアルデータであるイーサネット（登録商標）データとして各端末から出力される。

そこで、例えば１０［Ｍｂｐｓ］の１０ＢＡＳＥ、１００［Ｍｐｂｓ］の１００ＢＡＳＥ−ＴＸ、あるいは１０００［Ｍｂｐｓ］の１０００ＢＡＳＥ等の各ＩＰデータを、上記の自営回線で通信することが望まれている。

この出願人は、図１１に模式的に示す示すデータ送受信システム２を、特願２００３−２７３６４５号で提案している。なお、このデータ送受信システム２は、全２重で双方向通信可能なシステムであるが、理解の容易化のため、ここでは、１方向(単方向)の通信形態で説明する。

このデータ送受信システム２は、送信局４と中継局６と受信局８とから構成されている。

送信局４には、ＩＰ変換機（送信側変換機）１２が配置され、このＩＰ変換機１２は、図示しない送信側端末から供給された１００ＢＡＳＥ−ＴＸのデータを、固定帯域（制限された帯域）の６．３１２［Ｍｂｐｓ］の４つのベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４にマルチプレクスして無線装置１０の４つの通信路に対応する通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４に供給する。

中継局６は、良好な再生中継を行うために、高い山の上などに設置され、かつ無線装置１０のアンテナ６１からのマイクロ波で変調された多重無線信号（固定帯域の４つの通信路で送信される信号）を無線装置１４のアンテナ６２で受信し、一旦、元のベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４にもどした後、無線装置１４の通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４からケーブルＣＢ１〜ＣＢ４を通じて無線装置１６の通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４に供給する。そしてこの無線装置１６からアンテナ６３を通じて再送信する。

受信局８は、再送信された多重無線信号を無線装置１８のアンテナ６４により受信し、元のベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４にもどす。もどされたベースバンド信号ＢＢ１〜ＢＢ４は、通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４からＩＰ変換機（受信側変換機）２０に供給される。ＩＰ変換機２０は、１００ＢＡＳＥ−ＴＸの元のＩＰデータに復元する。復元されたＩＰデータは、ＩＰアドレス等が参照されて図示しない受信側端末に供給される。

ところで、このように構成されるデータ送受信システム２においては、送信局４における送信側のＩＰ変換機１２の出力ポートと無線装置１０の通信ポート（入力ポート）ＣＨ１〜ＣＨ４との間、中継局６における無線装置１４の通信ポート（出力ポート）ＣＨ１〜ＣＨ４と無線装置１６の通信ポート（入力ポート）ＣＨ１〜ＣＨ４との間、及び受信局８における無線装置１８の通信ポート（出力ポート）ＣＨ１〜ＣＨ４と受信側のＩＰ変換機２０との間がそれぞれ４本のケーブルで接続されるが、このケーブル接続に際し、誤配線がなされる可能性がある。

例えば、図１２に示すように、中継局６の無線装置１４、１６の通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４間でケーブルＣＢ３とケーブルＣＢ４が、クロス（いわゆるてれこ）にされたまま通信が行われた場合、受信側のＩＰ変換機２０で１００ＢＡＳＡ−ＴＸのデータを正しい順序、すなわち元のデータに復元することができないという不具合がある。

具体的かつ模式的に説明すれば、例えば、図１３Ａに示すように、１００ＢＡＳＥ−ＴＸの非同期シリアルデータが、パケット（ａ，ｂ，ｃ）、パケット（ｄ，ｅ，ｆ）、パケット（ｇ，ｈ，ｉ）、パケット（ｊ，ｋ，ｌ）、パケット（ｍ，ｎ，ｏ）の順に送信側のＩＰ変換機１２に供給されたとき、ＩＰ変換機１２は、これをマルチプレクスし、図１３Ｂに示すように、通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４分のベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４に分割する。

もし、中継局６のケーブルＣＢ３とケーブルＣＢ４がクロスされていた場合、図１３Ｃに示すように、中継局６の無線装置１６の通信ポートＣＨ３とＣＨ４に供給されるベースバンドデータＢＢ３とＢＢ４とが入れ替わってしまう。そして、この順序で、そのまま無線装置１６から無線装置１８に送信される。

そのため、受信側のＩＰ変換機２０によりデマルチプレクスされた非同期シリアルデータが、パケット（ａ，ｂ，ｄ）、パケット（ｃ，ｅ，ｆ）、パケット（ｈ，ｇ，ｉ）、パケット（ｊ，ｌ，ｋ）、パケット（ｍ，ｎ， ）の順に再生され、この例では、全てのパケットのデータが化けたデータに破壊されてしまい、図示していない受信側の端末にデータを伝達することが不可能になる。

実際上、無線の中継局６は、数１０ｋｍ置き等に設置され、この中継局６でのケーブルＣＢ１〜ＣＢ４の接続作業は、工事担当者により通信路構成図に基づいて実施されるが相当な負担になっており、結果として時間とコストが高い。

いずれかの中継局６において、ケーブルＣＢ１〜ＣＢ４のクロス（てれこ）が発生していた場合には、その発生箇所の特定及び修復に多大な時間を要することとなる。

この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、ケーブルがクロス（てれこ）に接続されている場合にも、受信側において、データを元の順序に正しく復元することを可能とするデータ送受信システムを提供することを目的とする。

また、この発明は、ケーブルのクロス（てれこ）接続を簡易に検出することを可能とするデータ送受信システムを提供することを目的とする。

この発明のデータ送受信システムは、非同期シリアルデータをマルチプレクスし、固定帯域の各通信路に対応する数の同期データに変換して送信する送信側変換機と、受信した前記複数の同期データを、デマルチプレクスし、前記非同期シリアルデータに復元する受信側変換機とを備え、前記送信側変換機は、前記非同期シリアルデータを前記同期データに変換する際、前記同期データのそれぞれに前記通信路毎の識別符号を挿入して変換し、前記受信側変換機は、前記各同期データ中の前記通信路毎の識別符号を参照してデマルチプレクスし、前記非同期シリアルデータに復元することを特徴とする（請求項１記載の発明）。

この発明によれば、送信側変換機において、非同期シリアルデータをマルチプレクスし複数の同期データに変換する際、各同期データに通信路毎の識別符号を挿入して変換するようにしているので、受信側変換機側で、各同期データ内の識別符号を参照してデマルチプレクスすることで、非同期シリアルデータを正しい順序に復元することができる。すなわち、たとえ、いずれかの箇所でケーブルがクロスに誤接続されていた場合においても、受信側では、非同期シリアルデータを正常な順序に復元することができる。

この場合、このデータ送受信システムは、前記複数の同期データが、無線で送受信される構成に好適に利用できる（請求項２記載の発明）。

例えば、前記非同期シリアルデータが、イーサネット（登録商標）データであり、前記同期データが、前記イーサネット（登録商標）データを、所定ビット毎のタイムスロットに分割し、このタイムスロットが複数個からなるフレーム構成とされた同期データであるとき、前記識別符号を、前記フレーム中、少なくとも１つのタイムスロットに挿入することができる（請求項３記載の発明）。

この場合、前記受信側変換機は、デマルチプレクスを開始する際に、所定個のフレーム中、閾値以上の数の同一の識別符号を検出したとき、通信路を同定し、デマルチプレクスを開始するようにすることで、識別符号が挿入されたタイムスロットが（所定個−閾値）以下の個数でデータが壊れていたとしても、確率的に正しい接続を行うことができる。

この発明によれば、複数の同期データの通信路中に、ケーブルのクロス（てれこ）接続があった場合においても、そのクロス接続のまま、受信側において、データを元の順序に正しく復元することができる。

結果として、再生した非同期シリアルデータを正常な順序に復元することができる。

実際上、送信装置から複数の中継装置を経由して受信装置にデータが送信される送受信システムであっても、各装置で各同期データをモニタすることで、通信路が誤接続であるクロス（てれこ）状態になっているのか、正常に接続されているかを容易に確認することができる。

すなわち、同期データから正しい通信路を簡易に確認することができる。結果として、例えばデータ送受信システムの立ち上げ時、あるいは変更時、故障復帰時等において、正しい通信路の確認時間を短縮することができることから、工事期間を短縮することができる。

また、障害が発生し、回線が不通になったとき等、同期データをモニタすることにより、どの通信路に障害が発生しているかを容易に検出することが可能となるので、復旧を早めることができ、結果として回線不通時間を低減することができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、この実施形態に係るＩＰ変換機（メディア変換機ともいう。）３２、３４が、Ａ局４２とＢ局４４にそれぞれ組み込まれたマイクロ波多重無線システム（データ送受信システム）３０のブロック図を示している。

このマイクロ波多重無線システム３０は、Ａ局４２の無線装置１０とＢ局４４の無線装置１８間で、中継局６の無線装置１４、１６を中継して、例えば６．３１２［Ｍｂｐｓ］×４＝２５．２４８［Ｍｂｐｓ］の情報をマイクロ波多重の無線で双方向通信可能な固定帯域通信路（空間通信路）１００（１００Ａ、１００Ｂ）を有する構成とされている。

すなわち、このマイクロ波多重無線システム３０は、伝送帯域が上り下りともに６．３１２［Ｍｂｐｓ］の４系列（ＣＨ１〜ＣＨ４）からなる全二重の固定帯域通信路１００を利用する通信システムである。

なお、６．３１２［Ｍｂｐｓ］は、例であり、これに代えて、１．５４４［Ｍｂｐｓ］、３２．０６４［Ｍｂｐｓ］、９７．７２８［Ｍｂｐｓ］、２．０４８［Ｍｂｐｓ］、８．４４８［Ｍｂｐｓ］、３４．３６８［Ｍｂｐｓ］、５１．８４０［Ｍｂｐｓ］、１５５．５２０［Ｍｂｐｓ］等とすることができる。

ここで、双方向通信可能な無線の固定帯域通信路１００は、図２に示すように、無線装置１０、１４、１６、１８を、多重化装置１０Ｍ、１４Ｍ、１６Ｍ、１８Ｍに代替することで、有線通信路であるメタリックケーブル（又は光ファイバケーブル）１００Ｍを用いる有線多重伝送システム３０Ｍに代替することが可能である。

再び、図１において、Ａ局４２のＩＰ変換機３２には、Ｌ３ＳＷ（レイヤ３スイッチ）５０を通じて固有のＩＰアドレスとＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを有するパーソナルコンピュータ等の複数の端末４６が接続され、同様に、Ｂ局４４のＩＰ変換機３４には、Ｌ３ＳＷ５２を通じて、端末４８が接続される。Ｌ３ＳＷ５０、５２には、端末４６、４８の他、図示しないＬＡＮ（Local Area Network）を通じて他の端末も接続可能である。Ｌ３ＳＷは、ネットワーク層（レイヤ３）でルーティング処理を高速に行うスイッチであるが、このＬ３ＳＷをＬ２ＳＷやルータ等のネットワーク装置に代替することもできる。

端末４６とＬ３ＳＷ５０との間、Ｌ３ＳＷ５０とＩＰ変換機３２との間、端末４８とＬ３ＳＷ５２との間、Ｌ３ＳＷ５０とＩＰ変換機３２との間は、それぞれ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸのＬＡＮケーブルを通じて接続されている。

ＩＰ変換機３２、３４は、Ｌ３ＳＷ５０、５２に対して非同期シリアルデータである１００ＢＡＳＥ−ＴＸのデータを送受信し、その一方、無線装置１０、１８との間で、それぞれ同期シリアルデータであるベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４を送受信する。各ベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４の帯域は、固定帯域通信路１００を構成する各通信路の帯域と同一の帯域、この実施形態では、６．３１２［ＭＨｚ］に選択されている。

無線装置１０、１４、１６、１８は、図示しない信号処理部と、送信変調部と、受信復調部と、送受切換部と、送受信アンテナ６１〜６４を有している。無線装置１０、１４、１６、１８は、それぞれ、ベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４をデジタル変調してＩＦ信号に変換し、さらに、６．５［ＧＨｚ］帯のマイクロ波のＲＦ信号に変換して電波を送信し、受信した電波をＩＦ信号に変換し、デジタル復調してベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４に復調する機能を有する。

この実施形態においては、中継局６を構成する無線装置１４の通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４と、無線装置１６の通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４との間を接続するケーブルＣＢ１〜ＣＢ４中、ケーブルＣＢ１とＣＢ２は正しい接続がなされているが、ケーブルＣＢ３とＣＢ４とがクロス（てれこ）で接続されているものとする。

無線装置１０とＩＰ変換機３２との間、無線装置１８とＩＰ変換機３４との間はクロス（テレコ）接続がなく正しい接続がなされているものとするが、たとえ、この間にクロス（テレコ）接続があっても、この実施形態のマイクロ波多重無線システム３０と有線多重伝送システム３０Ｍでは、ＩＰ変換機３２、３４内におけるデータ処理に工夫を施しているので、Ａ局４２においてＬ３ＳＷ５０からＩＰ変換機３２に供給された１００ＢＡＳＥ−ＴＸのデータを、Ｂ局４４のＩＰ変換機３４で正しい順序に復元することができる。もちろん、Ｂ局４４においてＬ３ＳＷ５２からＩＰ変換機３４に供給された１００ＢＡＳＥ−ＴＸのデータを、Ａ局４２のＩＰ変換機３２で正しい順序に復元することができる。

図３は、図１中、ＩＰ変換機３２、３４の構成を示している。ＩＰ変換機３２、３３の構成は、同一である。

ＩＰ変換機３２、３４は、ＬＡＮインタフェース７２を有し、ＬＡＮインタフェース７２は、Ｌ３ＳＷ５０側からみて、ＰＨＹ（Physical Media Interface）部と、ＧＭＩ部と、ＭＡＣ処理部とを有し、端末４６、４８からＬ３ＳＷ５０、５２を経由してＰＨＹ部に入力された１００ＢＡＳＥ−ＴＸのシリアルデータ｛非同期シリアルデータであるＬＡＮデータであってイーサネット（登録商標）データ｝を８ビットのパラレルデータに変換して送信バッファ７４出力し、その一方、受信バッファ７６から供給されたパラレルデータをシリアルデータに変換してＬ３ＳＷ５０、５２に供給する。なお、ＬＡＮデータは、１００ＢＡＳＥ−ＴＸのＬＡＮデータ以外に、１０ＢＡＳＥ−Ｔあるいは１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等のＬＡＮデータに対しても適用できることはいうまでもない。

Ａ局４２のＩＰ変換機３２は、上述したように、一端がＬＡＮインタフェース７２、Ｌ３ＳＷ５０を経由して端末４６に接続され、他端が、伝送帯域６．３１２［Ｍｂｐｓ］の４系列からなる全二重の固定帯域通信路１００Ａに接続される無線装置１０の送信側の通信ポートＣＨ１ｓ〜ＣＨ４ｓ及び受信側の通信ポートＣＨ１ｒ〜ＣＨ４ｒに接続される。

一方、Ｂ局４４のＩＰ変換機３４は、一端がＬＡＮインタフェース７２、Ｌ３ＳＷ５２を経由して端末４８に接続され、他端が、伝送帯域６．３１２［Ｍｂｐｓ］の４系列からなる全二重の固定帯域通信路１００Ｂに接続される無線装置１８の送信側の通信ポートＣＨ１ｓ〜ＣＨ４ｓ及び受信側の通信ポートＣＨ１ｒ〜ＣＨ４ｒに接続される。

ＩＰ変換機３２、３４は、端末４６、４８から供給された非同期シリアルデータをマルチプレクスし、固定帯域の各通信路に対応する数（この実施形態では、４つ）の同期データであるベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４に変換して、無線装置１０、３４に送信するとともに、無線装置１０、３４から供給されたベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４をデマルチプレクスし、非同期シリアルデータに復元して端末４６、４８に供給する。

この実施形態において、Ａ局４２のＩＰ変換機３２から無線装置１０の通信ポートＣＨ１ｓ〜ＣＨ４ｓに出力される同期データは、それぞれベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４に対応しているが、Ｂ局４４のＩＰ変換機３４に無線装置１８の通信ポートＣＨ１ｒ〜ＣＨ４ｒから出力される同期データは、中継局６でケーブルＣＢ３とＣＢ４がクロス（てれこ）になっていることを原因として、ベースバンドデータＢＢ１、ＢＢ２、ＢＢ３、ＢＢ４と異なった順序になっている。

以下、この明細書において、図３の上段側に描いた送信側の構成要素は、ＩＰ変換機３２の構成要素であり、図３の下段側に描いた受信側の構成要素は、ＩＰ変換機３４の構成要素として説明する。

無線装置１４の入出力端子間でケーブルＣＢ３、ＣＢ４がクロス（てれこ）になっている場合においても、受信側のＩＰ変換機３４（３２）のデータ処理により、ＬＡＮインタフェース７２からＬ３ＳＷ５２（５０）に供給される非同期シリアルデータを正常な順序に復元することができるようにするため、ＩＰ変換機３４（３２）内に、通信路自動選択回路８０が設けられている。

以下、データがＡ局４２側からＢ局４４側に送信されるものとして説明する。

図４は、通信路自動選択回路８０の構成を示している。通信路自動選択回路８０は、無線装置１８の通信ポートＣＨ１ｒ〜ＣＨ４ｒから出力されるベースバンドデータＢＢ１、ＢＢ２、ＢＢ４、ＢＢ３がそれぞれ供給されて、受信チャネルを選択する受信チャネル選択回路８１〜８４と、入力側が、それぞれ全ての受信チャネル選択回路８１〜８４からの４本の線に接続され、出力側から論理和データ（ベースバンドデータ）ＢＢ１〜ＢＢ４を出力する４入力論理和回路８５〜８８と、論理和データＢＢ１〜ＢＢ４をシリパラ変換してポートセレクタ８９に供給するタイミング制御情報選択回路９０とから構成されている。

図５は、固定帯域通信路１００Ａの各通信路で通信される多重化データである通信フレーム（無線通信フレーム）２００の構成例を示している。なお、通信フレーム２００の内容・構成は、高周波に変調されていることを除いて、基本的には、ベースバンドデータＢＢと同一の内容・構成である。

この通信フレーム２００は、４個のフレームＦ１〜Ｆ４からなるマルチフレームＭＦの構成とされ、このマルチフレームＭＦ単位で繰り返し送受信される。１フレームは、それぞれがＤ０〜Ｄ７の８ビットの９８個のタイムスロットＴＳと、Ｄ０〜Ｄ４の５ビットのフレーム情報ＥＦとからなる７８９ビットのデータにより構成される。１フレームの時間が１２５［μｓ］であるので、伝送帯域は、７８９［ｂｉｔ］／１２５［μｓ］＝６．３１２［Ｍｂｐｓ］になる。１マルチフレームＭＦの時間は、１フレームの時間の４倍の時間０．５（＝０．１２５×４）［ｍｓ］である。

図３のフレームタイミング発生器９６により、クロックＣＬＫ（Ｔ：Ｔは送信を表す。）、１フレーム毎のフレームタイミングＦＴＭ（Ｔ）と、マルチフレームＭＦ毎のフレームタイミングＭＦＴＭ（Ｔ）等のタイミング信号が発生され、送信処理部９１〜９４及びメモリリード制御回路９５に供給される。

メモリリード制御回路９５は、設定入力部９７及び帯域割当設定部９８からの帯域割当データ（通信路の割当データ）ＡＬと、上記のタイミング信号に応じて、リードタイミングＲＤ１を送信バッファ７４に供給し、かつポートセレクト信号ＰＳＳ１をポートセレクタ１０２の制御端子に供給する。

図５において、タイムスロットＴＳ中、タイムスロットＴＳ１〜ＴＳ９６には、Ｌ３ＳＷ５０（５２）からの非同期シリアルデータが、ＬＡＮインタフェース７２、送信バッファ７４及びポートセレクタ１０２を介してマルチプレクスされたデータとして挿入され、残りのタイムスロットＴＳ９７、ＴＳ９８には帯域割当設定部９８からの割当設定情報ＡＬに基づき通信路の自動選択制御を行うための通信路自動選択制御情報が挿入される。さらに、各１フレームの末尾部分には、対局警報信号（Ｓ）、ＣＲＣチェック情報、フレーム同期情報を含むフレーム情報ＥＦが挿入される。

図６に例として示すタイムスロットＴＳ９７、ＴＳ９８の各ビットＤ０〜Ｄ７は、ビットＤ０〜Ｄ７がそれぞれ通信ポートＣＨ１〜ＣＨ７に対応している。タイムスロットＴＳ９７は、通信帯域割当情報の初期値を示し、タイムスロット９８は、通信帯域割当状態情報（使用チャネル情報ともいう。）を示している。

具体的に、タイムスロットＴＳ９７、ＴＳ９８に挿入される通信路自動選択制御情報は、帯域割当の設定を手動で変更することの可能な設定入力部９７からの設定入力に応じて、帯域割当設定部９８から割当設定情報ＡＬが各送信処理部９１〜９４に供給される。

各送信処理部９１〜９４は、供給されている割当設定情報ＡＬの値が、「１：割当」か「０：割当なし」かを判断し、該当するタイムスロットＴＳ９７中の対応するビットに、この値をセット（挿入）する。なお、この実施形態では、初期値として、固定帯域通信路１００の４つの通信路に対応する通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４に割り当てするためのビットＤ０〜Ｄ３に値１が設定され、通信路の存在しない通信ポートＣＨ５〜ＣＨ８に対してビットＤ４〜Ｄ７に値０が設定される。

すなわち、割当設定情報ＡＬにより送信処理部９１〜９４から出力されるタイムスロットＴＳ９７のビットＤ０〜Ｄ３の状態は、全てＴＳ９７＝［００００１１１１］とされ、固定帯域通信路１００Ａ、１００Ｂの４つの通信路に対応する４つの通信ポートＣＨ１ｓ〜ＣＨ４ｓが使用可能状態とされる。

その一方、タイムスロットＴＳ９８には、割当設定情報ＡＬにより使用チャネル情報（通信路毎の識別符号）が設定される。各ビットＤ０〜Ｄ７が、通信ポートＣＨ１〜ＣＨ８に対応し、「１：割当使用中」、「０：割当未使用」とされる。各通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４で該当するビット位置のみが使用される。

すなわち、送信処理部９１〜９４から通信ポートＣＨ１ｓ〜ＣＨ４ｓへそれぞれ出力されるタイムスロットＴＳ９８は、通信ポートＣＨ１ｓへは、ＴＳ９８＝［０００００００１］、通信ポートＣＨ２ｓへは、ＴＳ９８＝［００００００１０］、通信ポートＣＨ３ｓへはＴＳ９８＝［０００００１００］、通信ポートＣＨ４ｓへは、ＴＳ９８＝［００００１０００］のビット列とされる。

図７は、マルチフレームＭＦを構成する各フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のフレーム情報ＥＦの構成を示している。

フレーム情報ＥＦ中、フレームＦ１、Ｆ３のデータＤ０に挿入される「Ｄ」はデータリンクビット、フレームＦ３のデータＤ１に挿入される「Ｓ」は対局警報信号としての対局警報ビット｛Ｓ＝１（警報時）、Ｓ＝０（正常時）｝、フレームＦ３に挿入される「Ｃ」はＣＲＣチェックビット、フレームＦ１、Ｆ２に挿入される「１」と「０」は同期ビットで［１１００１０１００］、フレームＦ３に挿入される「“１”」は空きビットで１に固定している。

通信路自動選択回路８０は、同期分離回路（不図示）や通信路毎の識別符号（使用チャネル情報）等の制御情報を分離する制御情報分離回路（不図示）を含みベースバンドデータＢＢ１、ＢＢ２、ＢＢ３、ＢＢ４からクロックＣＬＫ（Ｒ：Ｒは送信を表す。）、１フレーム毎のフレームタイミングＦＴＭ（Ｒ）と、マルチフレームＭＦ毎のフレームタイミングＭＦＴＭ（Ｒ）等のタイミング信号を再生するとともに、使用チャネル情報を読み取り、メモリライト制御回路９９に供給する。

このときメモリライト制御回路９９は、上記のタイミング信号に応じて、ポートセレクト信号ＰＳＲ１をポートセレクタ８９の制御端子に供給するとともに、ライトタイミングＷＲ１を受信バッファ７６に供給する。

次に、基本的には以上のように構成されるマイクロ波多重無線システム３０の動作を説明する。

例えばＡ局４２の端末４６からＬ３ＳＷ５０を通じて供給された１００ＢＡＳＥ−ＴＸの非同期のシリアルデータが、ＬＡＮインタフェース７２を介してパラレルデータとされ、一旦、送信バッファ７４に格納される。

送信バッファ７４に格納されたパラレルデータは、メモリリード制御回路９５からのリードタイミングＲＤ１により８ビットずつ読み出され、読み出された８ビットのパラレルデータが、メモリリード制御回路９５からのポートセレクト信号ＰＳＳ１に基づきポートセレクタ１０２内でマルチプレクスするために一旦ラッチされ、マルチプレクスされたラッチデータがポートセレクタ１０２を介して多重化部（ＭＵＸ）である送信処理部９１〜９４に供給される。なお、ポートセレクタ１０２の出力側ポートはメモリリード制御回路９５からのポートセレクト信号ＰＳＳ１により順次切り替えられる。

このとき、各送信処理部９１〜９４は、設定割当情報ＡＬに基づき、図８に示すフローチャートに基づく処理を行う。

すなわち、ステップＳ１において、自己が通信路として割り当てられているかどうかを判断する。割り当てられていれば、ステップＳ２においてタイムスロットＴＳ９７とＴＳＰ８の該当ビットを値１にし、割り当てられていなければ、ステップＳ３においてタイムスロットＴＳ９７とＴＳ９８の該当ビットを値０にして、無線装置１０に出力する。

送信処理部９１〜９４は、クロックＣＬＫを用いてパラレルデータをパラシリ（パラレル→シリアル）変換機能によりシリアルデータとし、さらにタイムスロットＴＳ９７、ＴＳ９８の該当ビットに上述した通信路自動選択制御情報（図６参照）を挿入したマルチフレームＭＦのデータ（送信信号フレーム）であるベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４を無線装置１０の通信ポートＣＨ１ｓ〜ＣＨ４ｓに出力する。

この場合、無線装置１０の通信ポートＣＨ１ｓ〜ＣＨ４ｓに出力される各ベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４のタイムスロットＴＳ９７、ＴＳ９８の各ビットは、上述したように、ＣＨ１ｓ（ＴＳ９７＝［００００１１１１］、ＴＳ９８＝［ＴＳ９７＝［００００１１１１］、０００００００１］）、ＣＨ２ｓ（ＴＳ９７＝［００００１１１１］、ＴＳ９８＝［００００００１０］）、ＣＨ３ｓ（ＴＳ９７＝［００００１１１１］、ＴＳ９８＝［０００００１００］）、ＣＨ４ｓ（ＴＳ９８＝［００００１０００］）とされている。

このベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４は、無線装置１０で変調されて電波とされ、通信路１００Ａを介して中継局６で復調されベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４が再生される。

再生されたベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４は、ケーブルＣＢ１〜ＣＢ４を通じて無線装置１６に供給される。

このとき、ケーブルＣＢ３とＣＢ４とがクロスしているので、無線装置１６の通信ポートＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４にそれぞれ供給されるベースバンドデータの順番は、通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４に対応して、ベースバンドデータＢＢ１、ＢＢ２、ＢＢ３、ＢＢ４の順になり、ベースバンドデータＢＢ３とＢＢ４が入れ替わる。

したがって、無線装置１６から再送信され、通信路１００Ｂおよび無線装置１８の通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４から出力されるベースバンドデータが、ベースバンドデータＢＢ１、ＢＢ２、ＢＢ４、ＢＢ３の順となり、これがＩＰ変換機３４に入力される。

ＩＰ変換機３４の通信路自動選択回路８０の受信チャネル選択回路８１〜８４は、受信したベースバンドデータＢ１、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ３から図５に示したフレームタイミングＦＴＭ（Ｒ）とマルチフレームタイミングＭＦＴＭ（Ｒ）とクロックＣＬＫ（Ｒ）を再生し、タイミング制御情報選択回路９０に供給するとともに、タイミング制御情報選択回路９０を通じてメモリライト制御回路９９へ供給する。

また、受信チャネル選択回路８１〜８４は、再生されたフレームタイミングＦＴＭ（Ｒ）とマルチフレームタイミングＭＦＴＭ（Ｒ）とクロックＣＬＫ（Ｒ）に基づき、供給されたベースバンドデータＢＢ１、ＢＢ２、ＢＢ４、ＢＢ３のタイムスロットＴＳ９８のＤ０〜Ｄ３の各ビット情報を確認する。

この場合、図４に示したように、各受信チャネル選択回路８１〜８４には、それぞれ１個のフレームタイミングＦＴＭの計数用カウンタ（ＦＴＭカウンタ）４０１と、８個のポート番号検出カウンタ（ポートカウンタ）４０２とが配されている。

そして、図９のフローチャートに示すように、受信チャネル選択回路８１〜８４のそれぞれは、ステップＳ１１において、これらのＦＴＭカウンタ４０１とポートカウンタ４０２のカウント値を全てクリアする。

次に、ステップＳ１２において、ＦＴＭカウンタ４０１がフレームタイミングＦＴＭを１個検出したとき、１だけカウントアップする。

次に、ステップＳ１３において、このフレームタイミングＦＴＭ（例えば図５のフレームＦ１）中、タイムスロットＴＳ９８中の全てのビットＴＳ９８［Ｄ７，Ｄ６，Ｄ５，Ｄ４，Ｄ３，Ｄ２，Ｄ１，Ｄ０］＝［Ｄ＊］を監視し、いずれかのビットが１となっていたとき（ＴＳ９８［Ｄ＊］＝１、ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４において、対応するビットのポートカウンタ４０２をカウントアップする。すなわち、例えば、ビットＤ０がＤ０＝１であった場合、ビットＤ０のポートカウンタ４０２を１だけカウントアップし、ビットＤ２がＤ２＝１であった場合、ビットＤ２のポートカウンタ４０２を１だけカウントアップする。

ステップＳ１３において、フレームタイミングＦＴＭ（例えば図５のフレームＦ１）中のタイムスロットＴＳ９８中のビットＴＳ９８［Ｄ＊］を監視し、どのビットも０となっていた場合には、ステップＳ１６において、ＦＴＭカウンタ４０１が所定値（この実施形態では、１０００回）までフルカウントされているどうかを確認する。

フルカウントになっていない場合には、ステップＳ１２にもどり、次のフレームタイミングＦＴＭをＦＴＭカウンタ４０１でカウントアップする。

次いで、ステップＳ１３において、このフレームタイミングＦＴＭ（例えば図５のフレームＦ２）中、タイムスロットＴＳ９８中の全てのビットＴＳ９８［Ｄ＊］を監視し、いずれかのビットが１となっていたとき（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４において、対応するポートカウンタ４０２を１だけカウントアップする。

次に、ステップＳ１５において、８個のポートカウンタ４０２の各カウント値が閾値（この実施形態では、８００回）以上になったかどうかが判断される。

閾値に達していない場合には、ステップＳ１６にもどり、ＦＴＭカウンタ４０１がフルカウントになっているかどうかを判断し、なっていなかった場合には、再びステップＳ１２以降の処理を行う。

その一方、ステップＳ１５の判断処理において、あるビットのポートカウンタ４０２のカウント値が閾値以上となっていた場合には、ステップＳ１７において、ポートカウンタ４０２のカウンタ値が閾値以上のポート番号は、真であると判断し、判断した受信チャネル選択回路８１〜８４は、該当する通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４のいずれかから自己が受信したベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４を出力し、該当しない残りの通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４からは、値０を出力する。

この実施形態においては、受信チャネル選択回路８１〜８４にそれぞれベースバンドデータＢＢ１、ＢＢ２、ＢＢ４、ＢＢ３が供給されているのであるから、受信チャネル選択回路８１において、通信ポートＣＨ１のポートカウンタ４０２が閾値以上となり、受信チャネル選択回路８２において、通信ポートＣＨ２のポートカウンタ４０２が閾値以上となり、受信チャネル選択回路８３において、通信ポートＣＨ４のポートカウンタ４０２が閾値以上となり、受信チャネル選択回路８４において、通信ポートＣＨ３のポートカウンタ４０２が閾値以上となる。

したがって、論理和回路８５〜８８は、それぞれ、論理和出力であるベースバンドデータＢＢ１、ＢＢ２、ＢＢ３、ＢＢ４の順で、すなわちクロスを解消してタイミング制御情報選択回路９０に出力する。

タイミング制御情報選択回路９０に入力されたベースバンドデータＢＢ１、ＢＢ２、ＢＢ３、ＢＢ４は、シリパラ変換され、ポートセレクタ８９を介して受信バッファ７６に書き込まれる。

受信バッファ７６に書き込まれたデータは、ライトタイミング信号ＷＲ１により読み出され、ＬＡＮインタフェース７２に供給される。

ＬＡＮインタフェース７２は、受信バッファ７６から読み出されたデータを非同期シリアルデータであるＬＡＮデータとしてＬ３ＳＷ５２を通じ、所定の端末４８に供給される。

このように上述した実施形態によれば、図１０を参照して説明すると、送信側のＩＰ変換機３２において、１００ＢＡＳＥ−ＴＸの非同期シリアルデータをマルチプレクスし複数の同期データであるベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４に変換する際、各ベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４に通信路毎の識別符号（ＴＳ９８のビット）を挿入して変換する。受信側のＩＰ変換機３４の通信路自動選択回路８０で、各ベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４内の識別符号（ＴＳ９８のビット）を参照してデマルチプレクスすることで、非同期シリアルデータを正しい順序に復元することができる。

このため、たとえ、無線装置１４と１６との間のケーブルＣＢ３とケーブルＣＢ４がクロス（てれこ）に誤接続されていた場合においても、受信側では、図１３Ｅに示すように非同期シリアルデータを図１３Ａに示したのと同じデータ順序の正常な順序に復元することができる。

なお、ステップＳ１６の処理において、フレームタイミングカウンタＦＴＭ４０１がフルカウント値である１０００回に達する以前に、全てのポートカウンタ４０２が閾値を超えられなかったときには、回線劣化等により正しい判定ができないと判断し現状を維持する。

また、上記の図８、図９のフローチャートは、通信回線のハード的接続状態の変更の検出であるから、原則として、回線の使用開始時、あるいは回線復旧時、さらには試験時にのみ行うようにすればよいが、常時監視するようにすることもできる。

すなわち、無線装置１０、１４、１６、１８の通信ポートＣＨ１〜ＣＨ４に発生している同期データであるベースバンドデータＢＢ１〜ＢＢ４中、タイムスロットＴＳ９７、ＴＳ９８の通信路自動選択制御情報をモニタすることにより、ケーブルのクロス（てれこ）を正確に判断することができ、マイクロ波多重無線システム３０の立ち上げ時、あるいはシステムの変更時、故障復旧時等において、正しい通信路（通信ポート）の確認時間を短縮することができ、結果として、工事期間を短縮することができる。

この発明の一実施形態が適用されたマイクロ波多重無線システムの構成を示すブロック図である。 多重通信路を有線であるメタリックケーブルで代替した有線多重伝送システムの構成を示すブロック図である。 図１、図２例中、ＩＰ変換機の構成例を示すブロック図である。 ＩＰ変換機中、通信路自動選択回路の構成例を示すブロック図である。 送受信されるマルチフレームフォーマットの通信フレームの構成例を示す説明図である。 通信路割当を指示するタイムスロットの説明図である。 対局警報ビットを含むフレーム情報の説明図である。 割当処理のフローチャートである。 通信路自動選択処理のフローチャートである。 通信路自動選択処理後のマイクロ波多重無線システムの接続状態を示す説明図である。 マイクロ波多重無線システムの接続状態が正常な場合の説明図である。 マイクロ波多重無線システムの接続状態が誤接続状態である場合の説明図である。 図１３Ａは、非同期シリアルデータの説明図、 図１３Ｂは、非同期シリアルデータを同期パラレルデータに変換した場合の説明図、 図１３Ｃは、誤配線により同期パラレルデータの順番が変更された例の説明図、 図１３Ｄは、データ内容が壊れて復元された非同期シリアルデータの説明図、 図１３Ｅは、データ内容が正しく復元された非同期シリアルデータの説明図である。

符号の説明

６…中継局 １０、１４、１６、１８、３４…無線装置
３０…マイクロ波多重無線システム ３０Ｍ…有線多重伝送システム
３２、３３、３４…ＩＰ変換機（メディア変換機）
４２…Ａ局 ４４…Ｂ局
５０、５２…Ｌ３ＳＷ（レイヤ３スイッチ）
７２…ＬＡＮインタフェース ８０…通信路自動選択回路
１００、１００Ａ、１００Ｂ…固定帯域通信路

Claims (4)

1. 非同期シリアルデータをマルチプレクスし、固定帯域の各通信路に対応する数の同期データに変換して送信する送信側変換機と、
   受信した前記複数の同期データを、デマルチプレクスし、前記非同期シリアルデータに復元する受信側変換機とを備え、
   前記送信側変換機は、前記非同期シリアルデータを前記同期データに変換する際、前記同期データのそれぞれに前記通信路毎の識別符号を挿入して変換し、
   前記受信側変換機は、前記各同期データ中の前記通信路毎の識別符号を参照してデマルチプレクスし、前記非同期シリアルデータに復元する
   ことを特徴とするデータ送受信システム。
2. 請求項１記載のデータ送受信システムにおいて、
   前記送信側変換機の出力端子が送信側無線機に接続され、
   前記受信側変換機の入力端子が受信側無線機に接続され、
   前記複数の同期データが、無線で送受信される
   ことを特徴とするデータ送受信システム。
3. 請求項１又は２記載のデータ送受信システムにおいて、
   前記非同期シリアルデータは、イーサネット（登録商標）データであり、
   前記同期データは、前記イーサネット（登録商標）データを、所定ビット毎のタイムスロットに分割し、このタイムスロットが複数個からなるフレーム構成とされた同期データであるとするとき、前記識別符号は、前記フレーム中、少なくとも１つのタイムスロットに挿入されている
   ことを特徴とするデータ送受信システム。
4. 請求項３記載のデータ送受信システムにおいて、
   前記受信側変換機は、デマルチプレクスを開始する際に、所定個のフレーム中、閾値以上の数の同一の識別符号を検出したとき、通信路を同定し、デマルチプレクスを開始する
   ことを特徴とするデータ送受信システム。
   
   

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