JP2839832B2 - ディジタルデータ通信システム - Google Patents

ディジタルデータ通信システム

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JP2839832B2
JP2839832B2 JP5283204A JP28320493A JP2839832B2 JP 2839832 B2 JP2839832 B2 JP 2839832B2 JP 5283204 A JP5283204 A JP 5283204A JP 28320493 A JP28320493 A JP 28320493A JP 2839832 B2 JP2839832 B2 JP 2839832B2
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勉 神尾
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  • Communication Control (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルデータ通信
システムに関する。
【0002】
【従来技術】現在、複数ユーザからの情報データを1つ
の通信回線に乗せて多重伝送するという多重通信サービ
スが行われている。図1は、かかる多重通信サービスに
よるディジタルデータ通信システムを示す図である。
【0003】図において、データ通信端末10〜12各
々からの情報データは通信局Aに供給される。通信局A
の多重・分離回路2は、これらデータ通信端末10〜1
2各々からの情報データを時分割多重信号化し、この多
重信号を送信レジスタ3に供給する。図2は、かかる多
重信号の信号フォーマットの一例を示す図である。
【0004】この多重信号においては、最大24チャネ
ル分の情報データを多重化可能なものであり、その1フ
レーム中には、各々8ビットからなる24個のタイムス
ロットTS1〜TS24が設けられている。さらにこの
タイムスロット列の先頭位置には、フレーム同期を行う
ためのフレームシンクビットが付加されている。かかる
1フレームの先頭位置に設けられたフレームシンクビッ
トは、論理「1」もしくは「0」の1ビット構成からな
り、図の如きフレーム24個分のフレームシンクビット
F1〜F24にて、固有のフレーム同期パターンを形成し
ている。
【0005】送信レジスタ3は、かかる信号フォーマッ
トからなる多重信号を一時保持し、これを回線(L1)
を介して自局の局位相タイミングにて通信局Bへ送信す
る。尚、かかる通信局A及びBは共に同一内部構成であ
るので、図において、通信局Bの内部構成は省略してあ
る。
【0006】かかる通信局Bは、上記通信局Aと同様な
方法にて、複数のデータ通信端末各々(図示せず)から
の情報データを多重信号化し、これを回線(L2)を介
して通信局Aに送信する。回線(L2)を介して送信さ
れた通信局Bからの多重信号は、通信局Aの受信同期装
置4に供給される。図3は、かかる受信同期装置4の構
成を示す図である。
【0007】図において、回線(L2)を介して受信さ
れた通信局Bからの多重信号は、可変長レジスタ11、
及びフレーム同期パターン検出回路12に夫々供給され
る。フレーム同期パターン検出回路12は、かかる多重
信号中から、予め設定されている固有のフレーム同期パ
ターンを検出し、これにより、通信相手局(すなわち通
信局B)側の送信位相を得て、これを位相差検出回路1
3に供給する。尚、かかるフレーム同期パターンは、図
2に示されるが如きフレームシンクビットF1〜F24を
用いて形成されるものである。よって、フレーム同期パ
ターン検出回路12は、供給された多重信号中から19
3ビット(1フレーム期間)毎にあらわれる1ビット信
号の論理値を24個単位にて取り込み、これが所定の論
理パターンと同一となった時点を検出することにより、
受信された多重信号の位相、すなわち通信相手局側の局
位相を得るのである。位相差検出回路13は、かかる通
信相手局側の局位相と自局側の局位相との位相差を検出
してこれを可変長レジスタ11に供給する。可変長レジ
スタ11は、回線(L2)を介して受信された多重信号
を上述の位相差に対応した分だけ遅延し、これを同期多
重信号として多重・分離回路2に供給する。多重・分離
回路2は、図2にて示されるが如き信号フォーマットか
らなる上記同期多重信号を各タイムスロット毎の情報デ
ータに分離し、これらをデータ通信端末10〜12の内
の対応する端末の夫々に供給する。
【0008】以上の如く、かかるディジタルデータ通信
システムにおいては、各通信局がもつ局位相のタイミン
グにて情報データの送信を行う一方、かかる情報データ
受信の際には、このデータに付加されているフレーム同
期パターンを検出することにより各タイムスロット位置
を識別し、これに基づいて受信データを自局の局位相に
同期するというフレーム同期を行っている。
【0009】しかしながら、かかるフレーム同期におい
ては、情報データに、更にフレーム同期用のフレームシ
ンクビットを付加して送信しなければならないため、こ
のフレームシンクビットの分だけデータ伝送帯域を大き
く取らなければならないという問題があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
を解決すべくなされたものであり、通信伝送帯域を広く
することなくかつ簡易な構成にて通信局内の受信同期を
とることが可能なディジタルデータ通信システムを提供
することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によるディジタル
データ通信システムは、複数のデータ通信端末と、前記
データ通信端末各々からの情報データを多重化した多重
信号を自局位相のタイミングにて通信相手局へ送信する
一方、前記通信相手局から送信されてきた多重信号を遅
延手段を介して受信しこれを前記データ通信端末の各々
に対応した情報データに分離して供給する通信局とから
なるディジタルデータ通信システムであって、前記通信
局は、前記情報データによる通信動作が実施されていな
い期間にて所定パターンからなる同期パターン信号を前
記自局位相のタイミングにて繰り返し前記通信相手局へ
送信する同期パターン信号送信手段と、前記通信相手局
から送信されてきた同期パターン信号の位相と前記自局
位相との位相差に基づいて前記遅延手段の遅延量を調整
することにより受信同期をとる受信同期手段と、前記位
相差の値が所定時間に亘り同一値であるときに同期確定
信号を発生してこれを前記同期パターン信号送信手段に
て送信さるべき同期パターン信号に付加する同期確定信
号付加手段と、前記同期確定信号及び前記通信相手局か
ら送信されてきた同期パターン信号に付加されている同
期確定信号に基づいて通信局相互の同期確定の判定を行
う相互同期判定手段と、前記相互同期判定手段により通
信局相互の同期が確定していると判定された場合に前記
同期パターン信号送信手段による送信動作を停止して前
記情報データによる通信動作を可能状態にする制御手段
とから構成される。
【0012】
【発明の作用】本発明によるディジタルデータ通信シス
テムは、情報データによる通信動作が実施されていない
期間に同期パターン信号を通信局相互間にて各々自局の
局位相タイミングにて繰り返し送信し合い、この際、通
信相手局から送信されてきた同期パターン信号の位相と
自局位相との位相差に基づいて通信局内の受信位相同期
調整を行う。この間、かかる位相差の値が所定時間に亘
り同一値であるときに同期確定信号を発生してこれを上
記同期パターン信号に付加して再度繰り返し通信相手局
へ送信する。この同期確定信号及び通信相手局から送信
されてきた同期パターン信号に付加されている同期確定
信号に基づいて通信局相互の同期確定の判定を行い、通
信局相互の同期が確定していると判定された場合に上記
同期パターン信号の送信動作を停止して情報データによ
る通信動作可能状態にする。
【0013】
【実施例】図4に、本発明によるディジタルデータ通信
システムの構成を示す。図において、データ通信端末1
0〜12各々からの情報データは通信局A’に供給され
る。通信局A’の多重・分離回路2aは、これらデータ
通信端末10〜12各々からの情報データを時分割多重
信号化し、これを固定長ビットの1セル単位にてセルデ
ータ信号化して送信レジスタ3に供給する。この際、1
セル分のセルデータ信号における下位ビットには上述の
如き情報データが割当られる一方、上位ビットにはかか
る情報データが上記データ通信端末10〜12のいずれ
からのものであるかを示すアドレス情報が付加される。
送信レジスタ3は、多重・分離回路2aから供給された
上述の如きセルデータ信号を一時保持し、これを自局位
相(すなわち通信局A’の局位相)のタイミングにてセ
レクタ5のB端子に供給する。セル同期パターン発生回
路6は、上記セルデータ信号1セル分と同一固定長ビッ
トで形成される所定ビットパターンのセル同期パターン
信号を自局位相タイミングにて繰り返し発生しこれをセ
レクタ5のA端子に供給する。
【0014】図5は、かかるセル同期パターン信号の一
例を示す図である。図においては、1セルの固定長ビッ
ト数を8ビットとした場合の一例を示すものである。図
の如く、先頭から4ビット目までの論理値は全て
「0」、5〜7ビット目の論理値は「1」とし、最終ビ
ットである8ビット目を自局の同期確定を示すための同
期確定情報(以下、Pビットと称する)として割当て
る。尚、かかるPビットのみは、後述する相互同期判定
回路7からの同期確定信号に基づいて生成されるもので
あり、例えば、自局同期が確定している場合は論理値
「1」、自局同期が確定していない場合は論理値「0」
の同期確定信号が設定される。
【0015】多重・分離回路2aは、かかるセル同期パ
ターン信号、又は送信レジスタ3から供給されたセルデ
ータ信号の内のどちらか一方を送信させるべき送信選択
信号をセレクタ5のS端子に供給する。セレクタ5は、
そのS端子に供給された送信選択信号が例えば論理値
「1」である場合は、送信レジスタ3から供給されたセ
ルデータ信号を回線(L1)を介して通信局B’に送信
する一方、かかる送信選択信号が論理値「0」である場
合は、セル同期パターン発生回路6から供給されたセル
同期パターン信号を回線(L1)を介して通信局B’に
送信する。尚、かかる通信局A’及びB’は共に同一内
部構成であるので、図において、通信局B’の内部構成
は省略してある。
【0016】この際、通信局B’においても上記通信局
A’と同様な方法にて、複数のデータ通信端末各々(図
示せず)からの情報データに基づいセルデータ信号、も
しくはセル同期パターン信号を回線(L2)を介して通
信局A’に送信する。かかる回線(L2)を介して送信
されてきた信号は、通信局A’の受信同期装置4a及び
相互同期判定回路7に夫々供給される。受信同期装置4
aは、かかる信号中からセル同期パターン信号を検出
し、この検出されたセル同期パターン信号の位相と自局
位相との位相差を求め、この位相差に対応した位相差信
号を相互同期判定回路7に供給する。受信同期装置4a
は、回線(L2)を介して受信されたセルデータ信号を
上述の位相差に応じた分だけ遅延して取り込み、これを
同期セルデータ信号として多重・分離回路2aに供給す
る。多重・分離回路2aは、受信同期装置4aから供給
された同期セルデータ信号を各セル毎に分離し、これら
を、各セルの上位ビットに示されているアドレス情報に
基づいたデータ通信端末10〜12の夫々に選択的に供
給する。
【0017】相互同期判定回路7は、受信同期装置4a
から供給された位相差信号の値が、所定時間に亘り同一
値である場合、もしくは、この位相差信号の値が同一値
である状態が所定回数継続した場合に同期確定信号を発
生してこれをセル同期パターン発生回路6に供給する。
更に、相互同期判定回路7は、回線(L2)を介して受
信されたセルデータ信号中のセル同期パターン信号から
Pビットの値、すなわち通信相手局である通信局B’に
おける同期確定状態を示す値を得る。この際、相互同期
判定回路7は、かかるPビットの値と上述の同期確定信
号の値から、通信局A’及びB’の同期が共に確定して
いるか否かを判定し、両者の同期が共に確定しているこ
とが確認された場合は、相互同期OK信号を発生してこ
れを多重・分離回路2aに供給する。
【0018】次に、上述の受信同期装置4a、相互同期
判定回路7及びセル同期パターン発生回路6の内部構成
について図6を用いて説明する。図において、回線(L
2)を介して受信された信号は、受信同期装置4aの可
変長レジスタ41及びセル同期パターン検出回路42、
更に相互同期判定回路7のPビット検出回路71に夫々
供給される。受信同期装置4aにおけるセル同期パター
ン検出回路42は、かかる回線(L2)を介して受信さ
れた信号中から、論理値「0」が4回以上連続しこの状
態から論理値「1」へ推移する際の立ち上がりエッジを
検出して、これにより受信された信号中から図5に示さ
れるが如きセル同期パターン信号の検出を行う。位相差
検出回路43は、この検出されたセル同期パターン信号
の位相と自局位相との位相差を求め、この位相差に対応
した位相差信号を可変長レジスタ41及び相互同期判定
回路7のコンパレータ72に夫々供給する。可変長レジ
スタ41は、回線(L2)を介して受信された信号を上
述の位相差信号に応じた分だけ遅延して取り込み、これ
を同期セルデータ信号として多重・分離回路2aに供給
する。
【0019】相互同期判定回路7におけるPビット検出
回路71は、セル同期パターン検出回路42からの検出
信号に基づいて、回線(L2)を介して受信された信号
中から検出されたセル同期パターン信号のPビットの値
を検出する。コンパレータ72は、位相差検出回路43
から供給された位相差信号の値が所定時間に亘り同一値
である場合に論理値「1」、それ以外は論理値「0」の
同期確定信号を発生してこれをゲート73及びセル同期
パターン発生回路6のPビット付加回路62に供給す
る。尚、コンパレータ72は、位相差検出回路43から
供給されてくる位相差信号の値が、所定回数に亘り同一
値である場合に論理値「1」、それ以外は論理値「0」
の同期確定信号を発生してこれをゲート73及びセル同
期パターン発生回路6のPビット付加回路62に供給す
るようにしても良い。要するに、コンパレータ72は、
供給された位相差信号の値の安定状態が確保された時に
論理値「1」の同期確定信号を発生すれば良いのであ
る。ゲート73は、Pビット検出回路71にて検出され
たPビットの値及びコンパレータ72にて得られた同期
確定信号の値が共に論理「1」の時のみ論理値「1」の
相互同期OK信号を発生してこれを多重・分離回路2a
に供給する。
【0020】セル同期パターン発生回路6のパターン発
生回路61は、図5に示されるが如きセル同期パターン
信号(ただし、8ビット目のみは、相互同期判定回路7
にて得られる同期確定信号に基づいて生成される)を自
局の位相に同期させて繰り返し発生しこれをPビット付
加回路62に供給する。Pビット付加回路62は、かか
る信号パターンの8ビット目に、コンパレータ72にて
得られた同期確定信号の値を設定し、これをセル同期パ
ターン信号としてセレクタ5のA端子に供給する。
【0021】次に、かかる本発明によるディジタルデー
タ通信システムの通信動作について説明する。図7は、
かかる通信動作を示す図である。先ず、通信局A’及び
通信局B’各々の多重・分離回路2aは、通信システム
の電源オンに応じて論理値「0」の送信選択信号をセレ
クタ5のS端子に供給する。これにより、通信局A’及
びB’の各々は図5の如きセル同期パターン信号を、各
々の通信局の局位相タイミングにて互いに繰り返し送信
し合う(同期フェーズ)。この際、通信局A’及びB’
各々の受信同期装置4aは、受信信号中からこのセル同
期パターン信号を検出し、この検出されたセル同期パタ
ーン信号の位相と自局位相との位相差に基づいて可変長
レジスタ41の遅延値の設定を行う。以上の如き可変長
レジスタ41の遅延値の設定により位相同期調整がなさ
れるのである。
【0022】例えば、通信局A’及びB’の局位相の差
を、図の如く位相差tであるとすると、通信局A’側に
おける可変長レジスタ41の遅延値は、[1セル分のセ
ルデータ信号伝送時間]−[位相差t]に設定される。
かかる遅延にて、通信局B’側からの信号を取り込め
ば、これを通信局A’の局位相に同期させることが出来
る。一方、通信局B’側における可変長レジスタ41の
遅延値は、[位相差t]に設定される。かかる遅延に
て、通信局A’側からの信号を取り込めば、これを通信
局B’の局位相に同期させることが出来る。
【0023】この際、上述の如く、受信信号中から検出
されたセル同期パターン信号の位相と自局位相との位相
差の値が所定時間に亘り同一値となって安定状態が確保
された時に自局の同期が確定したと判定する。更に、こ
の旨を通信相手局に知らせるべく、通信局A’及びB’
各々のセル同期パターン発生回路6は、上記セル同期パ
ターン信号のPビットを論理値「1」に設定したセル同
期パターン信号を発生する。かかる動作により、通信局
A’及びB’各々は、かかるPビットが論理値「1」に
設定されたセル同期パターン信号を、各通信局の位相タ
イミングにて互いに繰り返し送信し合う。この際、通信
局A’及びB’各々の相互同期判定回路7は、通信相手
局から送信されてきたセル同期パターン信号のPビット
の値が論理値「1」(すなわち通信相手局側の同期が確
定している状態)でありかつ自局の同期が確定している
場合に論理値「1」の相互同期OK信号を多重・分離回
路2aに供給する。以上の如き動作が図7における同期
フェーズ内にて実行される。
【0024】かかる同期フェーズ内にて多重・分離回路
2aは、相互同期判定回路7から論理値「1」の相互同
期OK信号が供給されていて、かつ各データ通信端末か
ら通信要求がなされた場合に、論理値「1」の送信選択
信号をセレクタ5のS端子に供給する。これにより、通
信局A’及びB’の各々からのセル同期パターン信号の
送信動作は停止し、各データ通信端末からの情報データ
による通常の情報データ通信が開始される(情報通信フ
ェーズ)。
【0025】多重・分離回路2aは、かかる情報データ
通信動作の終了後において、各データ通信端末からのさ
らなる通信要求がなされない場合、論理値「0」の送信
選択信号をセレクタ5のS端子に供給する。これによ
り、通信局A’及びB’各々からは、再び図5に示され
るが如きセル同期パターン信号が各局位相タイミングに
て繰り返し送信され、上述の如き同期フェーズ動作が再
び実行される。
【0026】尚、上記実施例におけるセル同期パターン
信号として、図5に示されるが如き、1セルの固定長ビ
ット数を8ビットとした場合のセル同期パターン信号の
一例を示したが、これに限定されるものではない。要す
るに、上述の固定長ビット数をNとした場合、最初の
(N/2)ビットを論理値「0」、残りの{(N/2)
−1}ビットを論理値「1」とし、最終ビットを上述の
Pビットとしたセル同期パターン信号を同期パターン発
生回路6にて発生すれば良いのである。
【0027】又、図7の実施例においては、電源オン直
後から情報データによる通信動作が開始されるまでの
間、及びかかる情報データ通信動作が終了して次の通信
動作が開始されるまでの間を同期フェーズとしている
が、これに限定されるものではない。要するに、各通信
局による情報データ通信動作が実施されていない期間中
に強制的にかかる同期フェーズ動作を実行して、この間
に通信局内の同期を確定しておけば良いのである。
【0028】尚、上記実施例におけるセル同期パターン
検出回路42は、相手通信局から送信されてくるセルデ
ータ信号化された情報データ及びセル同期パターン信号
の内、かかるセル同期パターン信号のみを検出するもの
であるため、この情報データの上位ビットのアドレスと
しては、かかるセル同期パターン信号の検出の妨げにな
らないものを使用する。
【0029】図8は、かかる情報データにおけるアドレ
スのビット数をnビット(n=3、4、5)とした場合
に、本発明によるディジタルデータ通信システムにおい
て利用可能となるアドレスの一例を示す図である。図に
おいては、実線で囲んだアドレスが利用可能アドレスで
ある。かかる実線で囲んだアドレスを使用していれば、
これらアドレスの前後に如何なるデータパターン列が存
在しても、図5に示されるが如きセル同期パターン信号
のビットパターンと同一にはならないので、情報データ
におけるアドレスをセル同期パターン信号として誤検出
することはない。
【0030】
【発明の効果】上記したことから明らかな如く、本発明
によるディジタルデータ通信システムにおいては、各通
信局による情報データ通信動作が実施されていない期間
中に同期調整のための同期パターン信号を各通信局間に
て互いに送信する構成とし、この際、通信相手局から送
信されてきた同期パターン信号の位相と自局位相との位
相差に基づいて各通信局内の位相同期調整を行うように
している。更に、この間に、かかる位相差の値が所定時
間に亘り同一値となって安定状態が確保された時に、自
局の同期確定を示す同期確定信号を上記同期パターン信
号に付加して再度繰り返し通信相手局へ送信する。この
際、通信相手局から送信されてきた同期パターン信号に
付加されている同期確定信号、及び上記自局の同期確定
を示す同期確定信号に基づいて通信局相互の同期確定の
判定を行う。ここで、通信局相互の同期が確定している
と判定された場合は、上記同期パターン信号の送信動作
を停止して以上の如き同期フェーズを抜けて、各データ
通信端末からの情報データによる通信動作可能状態にす
る構成としている。
【0031】従って、本発明においては、上記同期フェ
ーズにて各通信局内の同期が確定できるので、データ通
信端末からの情報データによる通常の通信動作中に同期
調整を行うという処理の必要がなく、かかる処理に必要
とされる伝送遅延をなくすことが出来る。よって、本発
明によるディジタルデータ通信システムによれば、デー
タ通信端末からの情報データ自体に同期調整用の情報を
重畳する必要がないので、伝送帯域を広くとることなく
同期を行うことが出来て好ましいのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のディジタルデータ通信システムを示す図
である。
【図2】マルチフレーム構造による多重信号の信号フォ
ーマットを示す図である。
【図3】従来のディジタルデータ通信システムにおける
受信同期装置の一例を示す図である。
【図4】本発明によるディジタルデータ通信システムを
示す図である。
【図5】セル同期パターン信号の一例を示す図である。
【図6】通信局内の構成の一部を詳細に示す図である。
【図7】本発明のディジタルデータ通信システムによる
通信動作を示す図である。
【図8】本発明によるディジタルデータ通信システムに
おいて利用可能となるアドレスの一例を示す図である。
【主要部分の符号の説明】
4a 受信同期装置 5 セレクタ 6 セル同期パターン信号発生回路 7 相互同期判定回路

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のデータ通信端末と、前記データ通
    信端末各々からの情報データを多重化した多重信号を自
    局位相のタイミングにて通信相手局へ送信する一方、前
    記通信相手局から送信されてきた多重信号を遅延手段を
    介して受信しこれを前記データ通信端末の各々に対応し
    た情報データに分離して供給する通信局とからなるディ
    ジタルデータ通信システムであって、 前記通信局は、前記情報データによる通信動作が実施さ
    れていない期間にて所定パターンからなる同期パターン
    信号を前記自局位相のタイミングにて繰り返し前記通信
    相手局へ送信する同期パターン信号送信手段と、 前記通信相手局から送信されてきた同期パターン信号の
    位相と前記自局位相との位相差に基づいて前記遅延手段
    の遅延量を調整することにより受信同期をとる受信同期
    手段と、 前記位相差の値が所定時間に亘り同一値であるときに同
    期確定信号を発生してこれを前記同期パターン信号送信
    手段にて送信されるべき同期パターン信号に付加する同
    期確定信号付加手段と、 前記同期確定信号及び前記通信相手局から送信されてき
    た同期パターン信号に付加されている同期確定信号に基
    づいて通信局相互の同期確定の判定を行う相互同期判定
    手段と、 前記相互同期判定手段により通信局相互の同期が確定し
    ていると判定された場合に前記同期パターン信号送信手
    段による送信動作を停止して前記情報データによる通信
    動作を可能状態にする制御手段とからなることを特徴と
    するディジタルデータ通信システム。
  2. 【請求項2】 前記同期パターン信号送信手段は、シス
    テム電源のオンに応じて所定パターンからなる同期パタ
    ーン信号を前記自局位相のタイミングにて繰り返し前記
    通信相手局へ送信する動作を開始することを特徴とする
    請求項1記載のディジタルデータ通信システム。
  3. 【請求項3】 前記同期パターン信号送信手段は、前記
    情報データによる通信動作の終了後、前記データ通信端
    末のいずれからも通信要求がなされない場合に所定パタ
    ーンからなる同期パターン信号を前記自局位相のタイミ
    ングにて繰り返し前記通信相手局へ送信する動作を開始
    することを特徴とする請求項1記載のディジタルデータ
    通信システム。
  4. 【請求項4】 前記同期パターン信号は、固定長Nビッ
    トの所定パターンからなるディジタル信号であり、前記
    所定パターンは、最初の1ビット目から{N/2}ビッ
    ト目までが論理値「0」、{(N/2)+1}ビット目
    から{(N/2)−1}ビット目までが論理値「1」で
    あり、最終のNビット目に前記同期確定信号が付加され
    ていることを特徴とする請求項1記載のディジタルデー
    タ通信システム。
JP5283204A 1993-11-12 1993-11-12 ディジタルデータ通信システム Expired - Lifetime JP2839832B2 (ja)

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