JP2843496B2 - 通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、異常検出機能を有する
とともに高速データ伝送が可能な通信システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２はＡ局、Ｂ局、Ｃ局、および、Ｄ
局が、Ａ局→Ｂ局→Ｃ局→Ｄ局→Ａ局（Ｆループ）、お
よび、Ａ局→Ｄ局→Ｃ局→Ｂ局→Ａ局（Ｒループ）の２
つのループを構成するように接続され、信号が双方向に
伝送されるネットワークを示すブロック構成図である。
このネットワークはＦループとＲループの２重構造とな
っているため、どちらか一方のループに断線等の異常が
おきても、他方のループによりデータの伝送を継続する
ことが可能である。Ａ局〜Ｄ局は、それぞれ、ＣＰＵ
と、Ｆループ用の送信部および受信部と、Ｒループ用の
送信部および受信部とを有している。そして、例えば、
Ａ局の送信部から送信された信号はＢ局の受信部により
受取られ、さらにＢ局の送信部から送信され、Ｃ局の受
信部へと順次伝送されてゆく。なお、Ａ局は親局とし、
その他の局（Ｂ局〜Ｄ局）を子局とし、この親局である
Ａ局がネットワークの制御およびネットワークの監視を
行うようにしてネットワークの異常に対処している。

【０００３】Ａ局が子局（Ｂ局〜Ｄ局）および伝送路７
００〜７０７の異常の有無を検出する方法として、親局
が各子局の送受信の使用時間および送受信の時間間隔に
より検出する方法や、各子局が異常データの受信を検出
したときこれを親局に連絡する方法等がある。また、子
局が異常を検出する方法として受信データのパリティチ
ェックやサムチェック等を行う方法が一般に用いられて
いる。しかし、図１３に示すアイドル状態（当該伝送路
上に伝送データが送られていない間がアイドル時であ
り、この間はアイドル状態にある）において伝送路の断
線等の異常が生じた場合には異常が検出されないので、
この問題に対処する方法として従来は一般に伝送路の信
号をマンチェスタ符号等による符号化し、すなわち、ア
イドル時の伝送路の状態を含めて所定時間内（ビット時
間内）に信号レベルが反転する信号を伝送し、所定時間
内に信号レベルの変化が無い信号（所定の符号外の信
号）の受信により異常を検知する方法がとられていた。

【０００４】次に、このような符号化を行った従来技術
による局間における信号の伝送の詳細について、Ｂ局２
００とＣ局３００間における場合を例にとり説明する。
図９はＢ局２００のＦループ用のＣＰＵ５００および送
信部６００と、Ｃ局３００のＦループ用の受信部８００
およびＣＰＵ９００を示す詳細ブロック構成図である。
なお、図においてＢ局２００の送信部６００とＣ局３０
０の受信部８００は伝送路７０１により接続されてい
る。また、Ｂ局２００は図１２に示すようにＦループ
用、および、Ｒループ用としてそれぞれ受信部６００
０、ＣＰＵ５００、および、送信部６００を有している
が、図９はこのうちＦループ用のＣＰＵ５００と送信部
６００とが図示されＦループ用の受信部６０００は図示
していない。また、Ｃ局３００も同様にＦループ用、お
よび、Ｒループ用としてそれぞれ受信部８００、ＣＰＵ
９００、および、送信部８０００を有しているが、図９
はこのうちＦループ用の受信部８００とＣＰＵ９００と
が図示されＦループ用の送信部８０００は図示していな
い。

【０００５】図９において、５００はＢ局２００のＣＰ
Ｕ、６００は送信部、１０００は送信するデータを符号
化する符号化回路、１０３はＣＰＵ５００から出力され
た情報を符号化回路１０００に入力可能な情報に変換す
る送信回路である。なお、送信部６００は送信回路１０
３および符号化回路１０００より構成される。８００は
Ｃ局３００の受信部、９００はＣＰＵ、１００１は伝送
路上の符号化された信号をもとに戻す復号回路、１０９
は復号回路１００１より出力された情報をＣＰＵ９００
が受付け可能な情報にする受信回路である。なお、受信
部８００は復号回路１００１、および、受信回路１０９
から構成される。Ｂ局２００からＣ局３００に伝送路７
０１（この伝送路７０１は光ファイバー等で構成され
る）を介して信号を伝送する際に、Ｂ局２００はアイド
ル時および伝送データ送信中ともに１ｂｉｔ毎に符号化
回路１０００により符号化された信号を送信する。そし
て、Ｃ局３００はアイドル時も含めて受信信号を復号回
路１００１により復号し元の符号化される前の情報に戻
す。

【０００６】一般的にネットワークの伝送路に断線等の
異常が発生した場合には異常発生箇所以降においては受
信信号が”０”または”１”に固定される。もしも、受
信信号が所定の符号以外の信号、例えば、”０”（ＬＯ
Ｗレベル）または”１”（ＨＩＧＨレベル）に固定され
た信号になっていることが復号回路１００１において検
出されると、復号回路１００１より復号エラーが出力さ
れる。この復号エラーは割り込み信号としてＣ局３００
のＣＰＵ９００に入力され、ＣＰＵ９００は回線の異常
を認知することができる。

【０００７】すなわち、マンチェスタ符号による符号化
を行う場合は、図１０に示すように、例えば”１”デー
タにおいては１ｂｉｔデータ時間中に”ＨからＬへ”変
化し、”０”データにおいては”ＬからＨへ”と変化す
るので、図１１のようにデータ”１”が連続して伝送さ
れる場合でも伝送路上の信号が変化する。従って正常時
にはアイドル状態においても伝送路７０１上の信号が変
化するので伝送路７０１上の信号が”０”または”１”
に固定されればネットワークに異常があったことを認識
できる。しかし、このような符号化により、符号化を行
わない場合に比べ伝送路７０１上の信号変化が速くな
る。従って、伝送路７０１の物理的特性により制限され
る限界周波数ｆに対してデータの伝送速度を低く（マン
チェスタ符号の場合ｆ／２）設定する必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の通信システムに
おいて、１ｂｉｔデータ毎の符号化による方法によれ
ば、上述のように伝送路の物理的特性により制限される
限界周波数ｆに対してデータの伝送速度を低くする必要
があるという問題点があり、また、送受信間隔時間を監
視する方法によれば送受信間隔を所定時間以下しておく
必要であり、断線などの回線異常の検出はこの送受信間
隔の時間にもとづき判定するので判定に時間を要すると
ともに、送信局側の内部処理の負荷を増大するなどの問
題点があった。

【０００９】また、送信局側の異常状態の受信局側への
通報は、この通報は通常のデータの伝送と同様の手順で
伝送するので通報に時間を要するなどの問題点があっ
た。

【００１０】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたものであり、伝送路の断線などの回線異常
の検出が送受信時間間隔を待つことなしにアイドル時に
直ちにでき、しかも、データの伝送速度の低下がなく、
さらに、定期的に伝送データを送信する必要がなく送信
局側の内部処理の負荷の増大を防止できる通信システム
を得ることを目的とする。

【００１１】また、送信局側の異常状態を受信局側に直
ちに通報できる通信システムを得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる通信シ
ステムは、ベースバンド伝送方式によるとともにビット
時間毎の信号レベルの変化を条件にせず、送信する側の
局から受信する側の局に同一論理レベルビットの連続数
が第１の所定数未満である伝送データが送信される通信
システムにおいて、送信する側の局は第１の所定数以上
の所定数の同一論理レベルビットを連続して出力した後
に論理レベルを反転し、続いて第１の所定数以上の所定
数の同一論理レベルビットを連続して出力する動作を繰
り返す固定ビットパタン出力手段と、この伝送データ送
信時外のアイドル時に固定ビットパタン出力手段の出力
を送信するように切替動作を行う切替手段とを有し、受
信する側の局は固定ビットパタン出力手段が出力する同
一論理レベルの連続ビット数以上の同一論理レベルビッ
トの連続受信にもとづき異常を検出する異常検出手段を
有するようにしたものである。

【００１３】また、ベースバンド伝送方式によるととも
にビット時間毎の信号レベルの変化を条件にせず、送信
する側の局から受信する側の局に同一論理レベルビット
の連続数が第１の所定数未満である伝送データが送信さ
れる通信システムにおいて、送信する側の局は第１の所
定数以上の所定数の同一論理レベルビットを連続して出
力した後に論理レベルを反転し、続いて第１の所定数以
上の所定数の同一論理レベルビットを連続して出力する
動作を繰り返す第１固定ビットパタン出力手段と、第１
固定ビットパタン出力手段が出力する同一論理レベルの
連続ビット数以上の同一論理レベルビットを連続して出
力した後に論理レベルを反転し、続いて第１固定ビット
パタン出力手段が出力する同一論理レベルの連続ビット
数以上の同一論理レベルビットを連続して出力する動作
を繰り返す第２固定ビットパタン出力手段と、伝送デー
タ送信時外のアイドル時に異常通報時外は第１固定ビッ
トパタン出力手段の出力を送信し、異常通報時は第２固
定ビットパタン出力手段の出力を送信するように切替動
作を行う切替手段を有し、受信する側の局は第１固定ビ
ットパタン出力手段が出力する同一論理レベルの連続ビ
ット数以上の同一論理レベルビットの連続受信、およ
び、第２固定ビットパタン出力手段が出力する同一論理
レベルの連続ビット数以上の同一論理レベルビットの連
続受信の有無にもとづき異常または異常通報の受信を検
出する異常検出手段を有するようにしたものである。

【００１４】また、ベースバンド伝送方式によるととも
にビット時間毎の信号レベルの変化を条件にせず、送信
する側の局から受信する側の局に同一論理レベルビット
の連続数が第１の所定数未満である伝送データが送信さ
れる通信システムにおいて、送信する側の局は送信信号
の論理レベルを反転する反転手段と、第１の所定数の送
信クロック時間以上の時間を経過する毎に交互に送信信
号、および、反転手段の出力が送信されるように切替え
を行う切替手段を有し、受信する側の局は切替手段の切
替時間間隔を越える同一論理レベルの連続受信にもとづ
き異常を検出する異常検出手段を有するようにしたもの
である。

【００１５】

【作用】この発明における係わる通信システムにおいて
は、ベースバンド伝送方式によるとともにビット時間毎
の信号レベルの変化を条件にせず、送信する側の局から
受信する側の局に同一論理レベルビットの連続数が第１
の所定数未満である伝送データが送信される通信システ
ムにおいて、送信する側の局においては第１の所定数以
上の所定数の同一論理レベルビットを連続して出力した
後に論理レベルを反転し、続いて第１の所定数以上の所
定数の同一論理レベルビットを連続して出力する動作を
繰り返す固定ビットパタン出力手段が設けられ、切替手
段により伝送データ送信時外のアイドル時に固定ビット
パタン出力手段の出力が送信されるように切替えられ、
受信する側の局においては固定ビットパタン出力手段が
出力する同一論理レベルの連続ビット数以上の同一論理
レベルビットの連続受信にもとづき異常が検出される。

【００１６】また、ベースバンド伝送方式によるととも
にビット時間毎の信号レベルの変化を条件にせず、送信
する側の局から受信する側の局に同一論理レベルビット
の連 続数が第１の所定数未満である伝送データが送信さ
れる通信システムにおいて、送信する側の局においては
第１の所定数以上の所定数の同一論理レベルビットを連
続して出力した後に論理レベルを反転し、続いて第１の
所定数以上の所定数の同一論理レベルビットを連続して
出力する動作を繰り返す第１固定ビットパタン出力手段
と、第１固定ビットパタン出力手段が出力する同一論理
レベルの連続ビット数以上の同一論理レベルビットを連
続して出力した後に論理レベルを反転し、続いて第１固
定ビットパタン出力手段が出力する同一論理レベルの連
続ビット数以上の同一論理レベルビットを連続して出力
する動作を繰り返す第２固定ビットパタン出力手段とが
設けられ、切替手段により伝送データ送信時外のアイド
ル時に異常通報時外は第１固定ビットパタン出力手段の
出力を送信し、異常通報時は第２固定ビットパタン出力
手段の出力が送信されるように切替えが行われ、受信す
る側の局においては第１固定ビットパタン出力手段が出
力する同一論理レベルの連続ビット数以上の同一論理レ
ベルビットの連続受信、および、第２固定ビットパタン
出力手段が出力する同一論理レベルの連続ビット数以上
の同一論理レベルビットの連続受信の有無にもとづき異
常または異常通報の受信が検出される。

【００１７】また、ベースバンド伝送方式によるととも
にビット時間毎の信号レベルの変化を条件にせず、送信
する側の局から受信する側の局に同一論理レベルビット
の連続数が第１の所定数未満である伝送データが送信さ
れる通信システムにおいて、送信する側の局においては
送信信号の論理レベルを反転する反転手段を有し、第１
の所定数の送信クロック時間以上の時間を経過する毎に
交互に送信信号、および、反転手段の出力が送信される
ように切替手段により切替えが行われ、受信する側の局
においては切替手段の切替時間間隔を越える同一論理レ
ベルの連続受信にもとづき異常が検出される。

【００１８】

【実施例】実施例１． この発明の一実施例による信号の伝送の詳細について、
図１２に示されるネッ トワークにおいてＢ局２０１とＣ
局３０１間における場合を例にとり説明する。 図１は図
１２に示すネットワークにおけるＢ局２０１のＦループ
用のＣＰＵ５０１および送信部６０１と、Ｃ局３０１の
Ｆループ用の受信部８０１およびＣＰＵ９０１を示す詳
細ブロック構成図である。なお、図においてＢ局２０１
の送信部６０１とＣ局３０１の受信部８０１は伝送路７
０１により接続されている。 また、Ｂ局２０１は図１２
に示すようにＦループ用、および、Ｒループ用としてそ
れぞれ受信部６００１、ＣＰＵ５０１、および、送信部
６０１を有しているが、図１はこのうちＦループ用のＣ
ＰＵ５０１と送信部６０１とが図示されＦループ用の受
信部６００１は図示していない。 また、Ｃ局３０１も同
様にＦループ用、および、Ｒループ用としてそれぞれ受
信部８０１、ＣＰＵ９０１、および、送信部８００１を
有しているが、図１はこのうちＦループ用の受信部８０
１とＣＰＵ９０１とが図示されＦループ用の送信部８０
０１は図示していない。

【００１９】図１において、５０１はＢ局２０１のＣＰ
Ｕ、６０１は送信部である。１０３は送信回路であり、
送信クロックおよびＣＰＵ５０１からの情報がこの送信
回路１０３に入力される。２２０２は固定ビットパタ
ン”００００００００１１１１１１１１”を発生する固
定ビットパタン発生器、２２０３は固定ビットパタン発
生器２２０２により発生された固定ビットパタンをパラ
レル信号からシリアル信号に変換するパラレル／シリア
ル変換回路、２２０５は伝送データとなる送信回路１０
３からの送信信号とパラレル／シリアル変換回路２２０
３から出力される固定ビットパタンとを切り替え出力す
る切替手段、例えば、切替回路である。送信回路１０３
から切替回路２２０５へは送信信号とアイドル時にある
ことを示すアイドル状態信号２２０４とが送られる。

【００２０】Ｂ局２０１の送信部６０１は送信回路１０
３、固定ビットパタン発生器２２０２、パラレル／シリ
アル変換回路２２０３、および、切替回路２２０５より
構成される。また、固定ビットパタン発生器２２０２、
パラレル／シリアル変換回路２２０３から固定ビットパ
タン出力手段が構成される。 ８０１はＣ局３０１の受信
部、９０１はＣＰＵ、１０９は受信信号からＣＰＵ９０
１に伝える情報を取り出しＣＰＵ９０１に出力する受信
回路、２２０９は受信信号を微分する微分回路、２２０
６は受信クロックをカウントし微分回路２２０９の微分
出力によりリセットされるカウンタ回路であり、このカ
ウンタ回路２２０６により受信信号の”１”または”
０”の連続数が検出される。２２０８は比較値”８”を
発生する比較値発生器、２２０７はカウンタ２２０６の
出力と比較値発生器２２０８の出力とを比較し、カウン
タ２２０６の値が”８”を越えるか否かを判定するディ
ジタル比較器、９０１はＣ局１０２を制御するＣＰＵで
ある。なお、Ｃ局３０１の受信部８０１は受信回路１０
９、微分回路２２０９、カウンタ回路２２０６、比較値
発生器２２０８、および、ディジタル比較器２２０７よ
り構成される。また、カウンタ２２０６、ディジタル比
較器２２０７、比較値発生器２２０８、および、微分回
路２２０９から異常検出手段が構成される。

【００２１】この実施例ではＨＤＬＣ手順を想定してい
るため伝送データのうち”フラグ”を除く部分におい
て、”１”は５ｂｉｔ以下しか連続しない。そして、”
１”が６ｂｉｔ連続する場合は伝送データの先頭、また
は、伝送データの最後を示す”フラグ”を意味し、”
１”が第１の所定数ｂｉｔ以上連続する場合、例えば、
７ｂｉｔ以上連続する場合はアイドル状態にあることを
意味している。 この実施例１における固定ビットパタン
は受信回路にて受信された場合に伝送データとしては無
効になるように”０”が第１の所定数ｂｉｔ以上の所定
数ｂｉｔ、例えば、８ｂｉｔ続き次に”１”が８ｂｉｔ
続くデータ、すなわち、１６ｂｉｔデータ”０００００
０００１１１１１１１１”を用いている。 また、この実
施例１における伝送路７０１上の信号は図２に示すタイ
ムチャートのようになる。図において、２０００は固定
ビットパタン、２０１０は伝送データが送られる部分を
示している。各局の電源の立ち上り時、すなわち、初期
状態においては切替え回路２２０５は固定ビットパタン
を次局に出力するように（すなわち、Ｂ側に）切替えら
れる。 そして、パラレル／シリアル変換回路２２０３に
よりシリアル変換された固定 ビットパタン”０００００
０００１１１１１１１１”が送信クロックに同期して繰
り返し出力される。

【００２２】Ｂ局２０１が伝送データを送信する場合に
は、まず、ＣＰＵ５０１が送信回路１０３に起動をか
け、送信回路１０３を送信状態にするとともに、伝送デ
ータが次局、すなわち、Ｃ局３０１に出力されるように
切替回路２２０５をＡ側に切替える。 Ｃ局３０１ではＢ
局２０１から伝送路７０１を介して送られてきた受信信
号が微分回路２２０９に入力される。微分回路２２０９
は、受信信号が”０”→”１”、または、”１”→”
０”と変化したときのみ、微分出力が”１”になり、受
信信号が”０”または”１”が続いた場合は、”０”が
出力される。この微分出力は受信クロックをカウントす
るカウンタ２２０６のリセット入力に入力される。 図３
のタイミングチャートは、受信信号が”０”→”１”、
または、”１”→”０”と変化した直後の時点２９０１
で微分回路２２０９の微分出力が受信クロック１周期
間”１”になりカウンタ２２０６はリセットされカウン
タ値が”０”になり、受信信号が”０”または”１”が
連続中はカウンタ２２０６はリセットされずに受信クロ
ックにより１づつカウントアップされる様子を示してい
る。

【００２３】なお、微小な変動は有りうるがＢ局の送信
クロックの周波数を有し、位相が受信信号の反転時の位
相にあわせられたパルスを出力するように構成されたフ
ェーズロックドループ回路（図示せず）の出力が受信ク
ロックとして使用される。 上述のように、”０”また
は”１”の連続数がカウンタ２２０６により検出される
ので、このカウンタ２２０６の検出値が８を越えている
か否かの比較をＣ局３０１のデジタル比較器２２０７が
行い、越えていればディジタル比較器２２０７は割込信
号をＣＰＵ９０１へ出力する。 図４はアイドル状態時に
伝送路７０１が断線した場合におけるＢ局２０１から送
信された送信信号とＣ局３０１が受信した受信信号を示
すタイムチャートであり、図の時点１４０１において伝
送路７０１が断線し、時点１４０２において” ０”が８
を越えて連続したことがディジタル比較器２２０７によ
り検出される様子が示されている。

【００２４】なお、ＨＤＬＣ手順による伝送の場合はフ
ラグパタン”０１１１１１１０”を受信しない限りデー
タの受付がされないので、固定ビットパタン”１１１１
１１１１００００００００”が受信されても無効として
扱われるため問題はなく、フラグはフラグとして認識さ
れるとともにデータはデータとして取り込まれる。 な
お、固定ビットパタンは同一論理レベルの連続ビット数
を８としているが、これに限らず９以上であってもよ
い。また、固定ビットパタンは”０”の連続数と”１”
の連続数と同一にしたが、これに限らず連続数が第１の
所定数以上であれば異るようにしてもよい。さらに、こ
の実施例１においてはＨＤＬＣ手順により送受信してい
るが、ＨＤＬＣ手順による場合に限らず伝送データの同
一論理レベルの連続数が所定数未満である場合におい
て、同一論理レベルの連続数がこの所定数以上の固定ビ
ットパタンを用いるようにすれば同様の効果が得られ
る。

【００２５】実施例２． 図５はこの発明の他の実施例を示すブロック図であり、
上述の実施例１における図１に相当する図であり、実施
例１と同様にＨＤＬＣ手順により送受信が行われること
を想定している。また、受信クロックは実施例１と同様
に作成される。 Ｂ局２０２において、伝送データがある
場合、すなわち、伝送データの送信中には送信回路１０
３からの出力されるアイドル状態信号２２０４は”０”
となっており、切替回路２２０５および伝送路７０１を
介して送信回路１０３からの送信信号にもとづく伝送デ
ータがＣ局３０２へ送信される。また、送信データが無
い場合、または、送信が完了した場合、すなわち、アイ
ドル時にはアイドル状態信号２２０４が”１”となり、
パラレル／シリアル回路２２０３、切替回路２２０５、
および、伝送路７０１を経由してＣ局３０２へ固定ビッ
トパタンが送信される。

【００２６】この実施例２においては固定ビットパタン
として、通常時に固定ビットパタン １発生器２３０１に
より発生される固定ビットパタン１と、エラー通報時に
固定ビットパタン２発生器２３０２により発生される固
定ビットパタン２の２種類が用いられる。 なお、固定ビ
ットパタン１（正常アイドル状態用パタン）は３２ｂｉ
ｔデータ”００００００００１１１１１１１１００００
００００１１１１１１１１”であり、固定ビットパタン
２（エラー通報用パタン）は３２ｂｉｔデータ”０００
０００００００００００００１１１１１１１１１１１１
１１１１”である。 切替回路２３０４は切替指令用ポー
ト２３０５の設定内容にもとづき動作し、初期設定時に
は固定ビットパタン１がパラレル／シリアル変換回路２
２０３に入力されるように切替指令用ポート２３０５が
設定される。 また、エラー通報を行いたい場合は固定ビ
ットパタン２がパラレル／シリアル変換回路２２０３に
入力されるようにＣＰＵ５０２により切替指令用ポート
２３０５が設定される。

【００２７】なお、固定ビットパタン１発生器２３０
１、切替回路２３０４、および、パラレル／シリアル変
換回路２２０３から第１固定ビットパタン出力手段が構
成され、固定ビットパタン２発生器２３０２、切替回路
２３０４、および、パラレル／シリアル変換回路２２０
３から第２固定ビットパタン出力手段が構成される。Ｃ
局３０２では受信された信号の”１”または”０”の連
続数をカウンタ２２０６により検出し、この検出結果と
比較値発生器２３０７に設定されている”８”とがディ
ジタル比較器２３０６により比較される。ディジタル比
較器２３０６の一方の出力、すなわち、エラー信号１は
比較値発生器２３０７より発生される”８”より”１”
の連続数が大きければ”１”になり小さければ”０”に
なる。また他方の出力、すなわち、エラー信号２は比較
値発生器２３０８より発生される”１６”より”１”の
連続数が大きければ”１”になり小さければ”０”にな
る。 これらの値は入力ポート２３０９を介してＣＰＵ９
０２が読み取ることができ、エラー通報であったか、回
線異常状態であったかを認識できる。すなわち、ＣＰＵ
９０２は、エラー信号１が”１”、エラー信号２が”
０”であればエラー通 報の受信を認知し、双方ともに”
１”であればネットワークに異常があったことを認知す
る。

【００２８】電源投入時等の初期状態、すなわち、伝送
データが送信される前のアイドル状態の場合には、送信
回路１０３のアイドル状態信号２２０４が”１”となり
切換回路２２０５はＢ側に切換えられ、パラレル／シリ
アル変換回路２２０３から出力される固定ビットパタン
１または固定ビットパタン２が伝送路７０１に出力され
る。 また、この初期状態においては切替指令用ポート２
３０５が固定ビットパタン１を出力するように設定され
るので固定ビットパタン１が出力される。 ＣＰＵ５０２
からの送信起動指令により送信回路１０３が送信状態に
なるとアイドル状態信号２２０４は”０”になり、送信
回路１０３からの送信信号が切替回路２２０５を経由し
て伝送路７０１に送出される。また、Ｂ局２０２がＣ局
３０２にエラー通報する場合においてはＢ局２０２のＣ
ＰＵ５０２は送信回路１０３を強制的にアイドル状態と
し、切替回路２３０４が固定ビットパタン２を出力する
ように切換指令用ポート２３０５を設定する。

【００２９】Ｃ局３０２はカウンタ２２０６により”
０”または”１”の連続数を検出し、この検出結果と比
較値発生器２３０７および比較値発生器２３０８の出力
とをデジタル比較器２３０６により比較し”０”また
は”１”の連続数が８を越えているか否か、および、”
０”または”１”の連続数が１６を越えているか否かを
判定する。”０”または”１”が８を越えて連続してい
ることが確認されると、デジタル比較器２３０６からの
出力信号であるエラー信号１が”１”になり、Ｃ局３０
２のＣＰＵ９０２へ割り込み信号が入力される。 さら
に、”０”または”１”が１６を越えて連続するとデジ
タル比較器２３０６から出力信号であるエラー信号２
が”１”になり、このエラー信号２は入力ポート２３０
９の他方の入力端子に出力される。 そして、エラー信号
１およびエラー信号２は入力ポート２３０９に伝えられ
る 。 ＣＰＵ９０２は割込み信号を受けると受信クロック
の８周期分を過ぎるまで待ち入力ポート２３０９の出力
が確定した後、その内容を読みとる。 なお、カウンタ２
２０６、微分回路２２０９、ディジタル比較器２３０
６、比較値発生器２３０７、および、比較値発生器２３
０８より異常検出手段が構成される。

【００３０】図６はＢ局２０２が正常時アイドル信号
（固定ビットパタン１）をＣ局３０２に送信中に異常発
生をＣ局３０２に通知するためエラー通報した場合にお
いて、Ｃ局３０２のＣＰＵ９０２がこれを検出する様子
示すタイムチャートである。 図に示すように、Ｃ局３０
２は時点５０１０までは正常時アイドル信号、すなわ
ち、連続する８個の”０”と連続する８個の”１”が繰
返えされる信号、すなわち、固定ビットパタン１を受信
している。そして、時点５０１０以降においてＢ局２０
２はＣ局３０２にエラー通報するため連続する１６個
の”０”と連続する１６個の”１”が繰返される信号、
すなわち、固定ビットパタン２を送信している。

【００３１】Ｃ局３０２は”０”を連続して９個受信し
た時点５０２０でエラーを認識するとともに、時点５０
３０において、この”０”が１６しか連続しなかったこ
とが検出されエラー通報を受信したことを認識する。す
なわち、時点５０２０でＣＰＵ９０２に割り込みがかけ
られ、さらに５０３０の時点で”０”の連続数が１６以
下であることがディジタル比較器２３０６により検出さ
れ、この検出結果をＣＰＵ９０２が入力ポート２３０９
を介して読むことによりＢ局２０２からのエラー通報を
受信したことを認識する。

【００３２】なお、固定ビットパタン１は同一論理レベ
ルの連続ビット数を８としているが、これに限らず９以
上にし、固定ビットパタン２をこれに対応するビットパ
タンにしてもよい。また、固定ビットパタン１、固定ビ
ットパタン２ともに”０”の連続数と”１”の連続数と
同一にしたが、これに限らず固定ビットパタン１にお い
て連続数が第１の所定数以上であり、固定ビットパタン
２において連続数がいずれも固定ビットパタン１におけ
る最大連続数を越えるようにすれば連続数が異ってもよ
い。さらに、この実施例２においてはＨＤＬＣ手順によ
り送受信しているが、ＨＤＬＣ手順による場合に限らず
伝送データの同一論理レベルの連続数が所定数未満であ
る場合において、同一論理レベルの連続数がこの所定数
以上の固定ビットパタン１を用い、固定ビットパタン２
をこれに対応するビットパタンにするようにしてもよ
い。

【００３３】実施例３． 図７はこの発明のさらに他の実施例を示すブロック構成
図であり、上述の実施例２における図５に相当する図で
ある。この実施例においては実施例１と同様にＨＤＬＣ
手順で送受信されることを想定している。 図において、
２７０１は切替回路、２７０２は反転手段、例えば、反
転回路である。２７０３はカウンタ、２７０４は切替回
路、２７０５は反転回路、２７０６はカウンタ、２７０
７はエッジ検出回路、２７０８はカウンタである。 図に
示すように、Ｂ局２０４の送信部６０４は送信回路１０
３、切替回路２７０１、反転回路２７０２、および、カ
ウンタ２７０３から構成され、Ｃ局３０４の受信部８０
４は受信回路１０９、切替回路２７０４、反転回路２７
０５、カウンタ２７０６、エッジ検出回路２７０７、お
よび、カウンタ２７０８より構成される。また、切替回
路２７０１、および、カウンタ２７０３から切替手段が
構成され、エッジ検出回路２７０７、および、カウンタ
２７０８より異常検出手段が構成される。

【００３４】Ｂ局２０４において、カウンタ２７０３は
送信クロックをカウントし送信クロック８周期毎に出力
が反転する切替信号を切替回路２７０１に出力する。そ
して、切替回路２７０１はカウンタ２７０３からの切替
信号が”０”のときは送信回路１０３からの送信信号を
伝送路７０１に出力し、切替信号が”１”のときは送信
回路１０３からの送信信号を反転させた信号を伝送路７
０１に出力する。 次に、Ｃ局３０４における受信部８０
４の動作について説明する。カウンタ２ ７０６は受信ク
ロックをカウントし、このカウント結果にもとづき切替
信号を切替回路２７０４に出力する。このカウンタ２７
０６は、例えば、アイドル時における伝送路７０１から
の受信信号により同期をとりカウントするようにしても
よい。なお、受信クロックは実施例１の場合と同様に作
成される。 切替信号は受信クロック８周期毎に反転する
信号であり、切替回路２７０４は切替信号が”０”のと
きは受信した信号を受信回路１０９に出力し、”１”の
ときは受信した信号を反転した信号を受信回路１０９に
出力することにより、受信回路１０９にはＢ局２０４の
送信回路１０３から出力された送信信号が復元されて入
力されることになる。

【００３５】また、エッジ検出回路２７０７は受信信号
のエッジ、すなわち、受信信号がＨレベルからＬレベル
に変化する変化点、または、受信信号がＬレベルからＨ
レベルに変化する変化点の検出を行なう。そして受信ク
ロックをカウントするカウンタ２７０８はこのエッジ検
出回路２７０７のエッジ検出出力でリセットされる。 ま
た、カウンタ２７０８が所定の監視時間以上の時間経過
を示す値、例えば、１７以上になったときカウンタ２７
０８はＣＰＵ９０４へ割り込み信号を出力しエラーを検
知したことを通知する。

【００３６】図８は、一例の伝送データが送信される場
合について伝送路７０１に断線が発生した場合における
伝送路７０１上の信号等を示すタイムチャートである。
図において（１）はＢ局２０４の送信回路１０３の出力
信号、（２）は切替回路２７０１の出力信号（３）はＣ
局３０４の受信信号である。 また、（２）に示される切
替回路２７０１の出力信号は（１）に示されるＢ局２０
４の送信回路１０３の出力信号を一定数の受信クロック
毎に（図においてはクロック数８毎に）レベルを反転し
た信号になっている。なお、この図においては受信クロ
ックは図示されていない。 時点１９０１において伝送路
７０１の断線が発生したため、監視時間を経過し受信信
号の論理レベルの反転があるはずの時点１９０２におい
て反転がないので伝送路７０１に何等かの不具合が生じ
たことが検知され、割り込み信号がカウン タ２７０８か
らＣＰＵ９０４に入力されエラーがあったことが認識さ
れる。 この実施例においては、実施例１に比べて送信す
る側の送信部の回路が簡単なので安価に構成できる。

【００３７】この実施例においては検出ビットを８ビッ
ト毎に伝送路７０１上の信号を反転しているが、伝送デ
ータの伝送に支障がない限り任意のビット数毎であって
もよい。また、この実施例においては、送信信号の反転
を同一の時間間隔で行っているが複数の異る時間間隔で
順次反転させるようにすることも可能である。 また、こ
の実施例３においてはＨＤＬＣ手順により送受信してい
るが、ＨＤＬＣ手順による場合に限らず伝送データの同
一論理レベルの連続数が所定数未満である場合におい
て、検出ビットをこの所定数以上のビット数を送信する
毎に伝送路７０１上の信号の論理レベルが反転されるよ
うにしてもよい。

【００３８】実施例１〜実施例３は、図１２に示される
２重ループシステムの場合について説明したがこれに限
らずそれぞれ単なる２局間の通信の場合であってもよ
い。 また、実施例１〜実施例３においては、回線の異常
をアイドル時も含めて常に監視できるので回線の異常が
迅速に検出できる。例えば、プログラマブルコントロー
ラ用に使用される場合にしばしば見られるように、伝送
データの送信時間に比べてアイドル時間が長い場合や電
源がＯＦＦされている運転休止中に事故が発生しやすい
場合において、アイドル時間中や電源投入時に事故が検
出される確立が高く、このような応用例において回線の
異常が迅速に検出できるという顕著な効果を有してい
る。また、プログラマブルコントローラ用に使用された
場合のように伝送路の断線事故が発生しやすく、しかも
このような事故の復旧が短時間に行われない場合、生産
ラインにおいて加工中の被加工物を不良品にするなどの
被害が大きくなる場合に顕著な効果を有している。 ま
た、実施例１〜実施例３は、図１２に示される２重ルー
プシステムにおいて、回線を管理する親局は異常を早急
に認知できるので予備ループへの切替を短時間で行うこ
とができシステムダウン時間を微小にすることができ、
場合により実用上においてシステムダウン時間を無視で
きるようにすることが可能になる。

【００３９】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、ベース
バンド伝送方式によるとともにビット時間毎の信号レベ
ルの変化を条件にせず、送信する側の局から受信する側
の局に同一論理レベルビットの連続数が第１の所定数未
満である伝送データが送信される通信システムにおい
て、送信する側の局においては第１の所定数以上の所定
数の同一論理レベルビットを連続して出力した後に論理
レベルを反転し、続いて第１の所定数以上の所定数の同
一論理レベルビットを連続して出力する動作を繰り返す
固定ビットパタン出力手段が設けられ、切替手段により
伝送データ送信時外のアイドル時に固定ビットパタン出
力手段の出力が送信されるように切替えられ、受信する
側の局においては固定ビットパタン出力手段が出力する
同一論理レベルの連続ビット数以上の同一論理レベルビ
ットの連続受信にもとづき異常が検出されるようにした
ので、伝送路の断線などの回線異常の検出が送受信時間
間隔を待つことなしにアイドル時に直ちにでき、しか
も、データの伝送速度の低下がなく、さらに、定期的に
伝送データを送信する必要がなく送信局側の内部処理の
負荷の増大を防止できる効果がある。

【００４０】また、ベースバンド伝送方式によるととも
にビット時間毎の信号レベルの変化を条件にせず、送信
する側の局から受信する側の局に同一論理レベルビット
の連続数が第１の所定数未満である伝送データが送信さ
れる通信システムにおいて、送信する側の局においては
第１の所定数以上の所定数の同一論理レベルビットを連
続して出力した後に論理レベルを反転し、続いて第１の
所定数以上の所定数の同一論理レベルビットを連続して
出力する動作を繰り返す第１固定ビットパタン出力手段
と、第１固定ビットパタン出力手段が出力する同一論理
レベルの連続ビット数以上の同一論理レベルビットを連
続して出力した後に論理レベルを反転し、続いて第１固
定ビットパタン出力手段が出力する同一論理レベルの連
続ビット数以上の同一論理レベルビットを連続して出力
する動作を繰り返す第２固定ビットパタン出力手段とが
設けられ、切替手段により伝送データ送信時外のアイド
ル時に異常通報時外は第１固定ビットパタン出力手段の
出力を送信し、異常通報時 は第２固定ビットパタン出力
手段の出力が送信されるように切替えが行われ、受信す
る側の局においては第１固定ビットパタン出力手段が出
力する同一論理レベルの連続ビット数以上の同一論理レ
ベルビットの連続受信、および、第２固定ビットパタン
出力手段が出力する同一論理レベルの連続ビット数以上
の同一論理レベルビットの連続受信にもとづき異常また
は異常通報の受信が検出されるので、送信局側からの異
常通報が直ちに認識されるとともに、伝送路の断線など
の回線異常の検出が送受信時間間隔を待つことなしにア
イドル時に直ちにでき、しかも、データの伝送速度の低
下がなく、さらに、定期的に伝送データを送信する必要
がなく送信局側の内部処理の負荷の増大を防止できると
ともにアイドル時に異常通報を受信局側に直ちに正しく
伝えることができる効果がある。

【００４１】また、ベースバンド伝送方式によるととも
にビット時間毎の信号レベルの変化を条件にせず、送信
する側の局から受信する側の局に同一論理レベルビット
の連続数が所定数未満である伝送データが送信される通
信システムにおいて、送信する側の局においては送信信
号の論理レベルを反転する反転手段を有し、上述の所定
数の送信クロック時間以上の時間を経過する毎に交互に
送信信号、および、反転手段の出力が送信されるように
切替手段により切替えが行われ、受信する側の局におい
ては判定手段により切替手段の切替時間間隔を越える同
一論理レベルの連続受信の有無が判定されるので、伝送
路の断線などの回線異常の検出が送受信時間間隔を待つ
ことなしにアイドル時に直ちにでき、しかも、データの
伝送速度の低下がなく、さらに、定期的に伝送データを
送信する必要がなく送信局側の内部処理の負荷の増大を
防止できるとともに送信部の回路が簡単なので安価に構
成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１による通信システムを示
すブロック構成図である。

【図２】 この発明の実施例１における伝送路上の信号
を示すタイムチャート図である。

【図３】 この発明の実施例１における受信回路のカウ
ンタの動作を示すタイムチャート図である。

【図４】 この発明の実施例１における伝送路上の信号
を示すタイムチャート図である。

【図５】 この発明に実施例２による通信システムを示
すブロック構成図である。

【図６】 この発明の実施例２における伝送路上の信号
を示すタイムチャート図である。

【図７】 この発明の実施例３による通信システムを示
すブロック構成図である。

【図８】 この発明の実施例３における伝送路上の信号
等を示すタイムチャート図である。

【図９】 従来の符号化による通信システムを示すブロ
ック構成図である。

【図１０】 従来技術において使用されるマンチェスタ
符号の説明図である。

【図１１】 従来技術において使用されるマンチェスタ
符号の説明図である。

【図１２】 ネットワークを示すブロック図である。

【図１３】 アイドル状態を示す説明図である。

【符号の説明】１１０、１１１、１１２、１１３、１１４ Ａ局、１０
３ 送信回路、１０９受信回路、２００、２０１、２０
２、２０４ Ｂ局、３００、３０１、３０２、３０４
Ｃ局、４００、４０１、４０２、４０３、４０４ Ｄ
局、５００、５０１、５０２、５０４ Ｂ局のＣＰＵ、
６００、６０１、６０２、６０４ Ｂ局の送信部、７０
０ 伝送路、７０１ 伝送路、７０２ 伝送路、７０３
伝送路、７０４ 伝送路、８００、８０１、８０２、
８０４ Ｂ局の受信部、９００、９０１、９０２、９０
４ Ｃ局のＣＰＵ、１０００ 符号化回路、１００１
復号回路、２２０２ 固定ビットパタン発生器、２２０
３ パラレル／シリアル変換回路、２２０４ アイドル
状態信号、２２０５ 切替回路、２２０６ カウン タ、
２２０７ デジタル比較器、２２０８ 比較値発生器、
２２０９ 微分回路、２３０１ 固定ビットパタン１発
生器、２３０２ 固定ビットパタン２発生器、２３０３
パラレル／シリアル変換回路、２３０４ 切替回路、
２３０５ 切替指令用ポート、２３０６ デジタル比較
器、２３０７ 比較値発生器、２３０８ 比較値発生
器、２３０９ 入力ポート、２７０１ 切替回路、２７
０２ 送信信号反転回路、２７０３ カウンタ、２７０
４ 切替回路、２７０５ 受信信号反転回路、２７０６
カウンタ、２７０７ エッジ検出回路、２７０８ カ
ウンタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 憲幸 名古屋市北区東大曽根町上五丁目1071番 地 三菱電機エンジニアリング株式会社 名古屋事業所内 (56)参考文献 特開 平４−358445（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−198844（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−120210（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−21110（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04L 29/14 H04L 12/437

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースバンド伝送方式によるとともにビ
   ット時間毎の信号レベルの変化を条件にせず、送信する
   側の局から受信する側の局に同一論理レベルビットの連
   続数が第１の所定数未満である伝送データが送信される
   通信システムにおいて、上記送信する側の局は上記第１
   の所定数以上の所定数の同一論理レベルビットを連続し
   て出力した後に論理レベルを反転し、続いて上記第１の
   所定数以上の所定数の同一論理レベルビットを連続して
   出力する動作を繰り返す固定ビットパタン出力手段と、
   上記伝送データ送信時外のアイドル時に上記固定ビット
   パタン出力手段の出力を送信するように切替動作を行う
   切替手段を有し、上記受信する側の局は上記固定ビット
   パタン出力手段が出力する同一論理レベルの連続ビット
   数以上の同一論理レベルビットの連続受信にもとづき異
   常を検出する異常検出手段を有することを特徴とする通
   信システム。
2. 【請求項２】 ベースバンド伝送方式によるとともにビ
   ット時間毎の信号レベルの変化を条件にせず、送信する
   側の局から受信する側の局に同一論理レベルビットの連
   続数が第１の所定数未満である伝送データが送信される
   通信システムにおいて、上記送信する側の局は上記第１
   の所定数以上の所定数の同一論理レベルビットを連続し
   て出力した後に論理レベルを反転し、続いて上記第１の
   所定数以上の所定数の同一論理レベルビットを連続して
   出力する動作を繰り返す第１固定ビットパタン出力手段
   と、上記第１固定ビットパタン出力手段が出力する同一
   論理レベルの連続ビット数以上の同一論理レベルビット
   を連続して出力した後に論理レベルを反転し、続いて上
   記第１固定ビットパタン出力手段が出力する同一論理レ
   ベルの連続ビット数以上の同一論理レベルビットを連続
   して出力する動作を繰り返す第２固定ビットパタン出力
   手段と、上記伝送データ送信時外のアイドル時に異常通
   報時外は上記第１固定ビットパタン出力手段の出力を送
   信し、異常通報時は上記第２固定ビットパタン出力手段
   の出力を送信するようにに切替動作を行う切替手段を有
   し、上記受信する側の局は上記第１固定ビットパタン出
   力手段が出力する同一論理レベルの連続ビット数以上の
   同一論理レベルビットの連続受信、および、上記第２固
   定ビットパタン出力手段が出力する同一論理レベルの連
   続ビット数以上の同一論理レベルビットの連続受信の有
   無にもとづき異常または異常通報の受信を検出する異常
   検出手段を有することを特徴とする通信システム。
3. 【請求項３】 ベースバンド伝送方式によるとともにビ
   ット時間毎の信号レベルの変化を条件にせず、送信する
   側の局から受信する側の局に同一論理レベルビットの連
   続数が第１の所定数未満である伝送データが送信される
   通信システムにおいて、上記送信する側の局は送信信号
   の論理レベルを反転する反転手段と、上記第１の所定数
   の送信クロック時間以上の時間を経過する毎に交互に上
   記送信信号、および、上記反転手段の出力が送信される
   ように切替えを行う切替手段を有し、受信する側の局は
   上記切替手段の切替時間間隔を越える同一論理レベルの
   連続受信にもとづき異常を検出する異常検出手段を有す
   ることを特徴とする通信システム。