JPH03109842A

JPH03109842A - Ｏａ機器間の信号伝送方法

Info

Publication number: JPH03109842A
Application number: JP1248542A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Asai; 隆宏浅井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-09-25
Filing date: 1989-09-25
Publication date: 1991-05-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、デジタル複写機、デジタルスキャナ、デジタ
ルプロッタ等のデジタル情報を高速で伝送させるＯＡ機
器間の信号伝送方法に関する。

従来の技術従来、２値信号で１本の信号線により信号伝送を行うイ
ンターフェースとしてＲ３２３２Ｃ（非同期式）がある
。これは、１文字（７又は８ビツト）毎に同期をとる方
式であり、同期をとるために各々の文字の始めに１ビツ
ト分のスペース（スタートビット＝０）を、文字の直後
に１〜２ビット分のマーク（ストップビット＝１）を付
けて送出し、受信側では、スタートビットを検出したら
予め決められたデータ速度で受信するというものである
。

ここに、バイポーラ符号の代表例として、ｌ５ＤＮで用
いられるＡＭ　Ｉ　　（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ　Ｍａ
ｒｋＩ　ｎｖｅｒｓｉｏｎ）符号がある。この符号は、
直流分抑圧符号として最も基本的なもので、２仏僧号の
「０」はｒＱＪ、「１」は「＋１」と「−１」を交互に
出力させるものである。このようにバイポーラ符号は冗
長性を付与することで直流成分を抑圧するものである。

また、「＋１」と［−１Ｊが交互に伝送する規則性を利
用して、逆に「＋１」（又は、ｒ−ＩＪ）を連続出力す
ることで（規則違反：バイオレーション）、フレームの
同期情報を伝送できるというものである（「デジタル通
信技術」　（田中公男著、東海大学出版会）参照）。

また、特開昭６４−４１３４７号公報によれば、２仏僧
号３ビットを３値打号２デイジット（シンボル）として
符号化して伝送することで、情報の誤り率が低下するよ
うにしている。

発明が解決しようとする課題ところで、最近、情報処理機器と通信回線の発展により
、システム機器のネットワーク化が進められている。Ｏ
Ａ機器においても、ネットワークによる高速・大容量デ
ータ伝送システムが期待されている。ＯＡ機器での画像
情報は、高密度化・カラー化等の高品位化が進み、情報
量がさらに拡大している。しかしながら、現在のネット
ワークシステムではテキスト（文字、記号）用の伝達手
段とすれば、効率、信頼性の点で優れているが、大量の
情報を高速に伝送するには遅すぎる。現在のネットワー
クでの大量情報の高速伝送にはデータのバッファリング
や圧縮・伸長技術が必要であり、伝送する情報量を極ノ
Ｊ減少させて伝送させているものである。これは、伝送
路の高速性よりも汎用性を重視したためであり、極端な
高速化は期待できない。

また、最近のオフィス内環境は、ＯＡ機器の小型・低コ
スト化によりオフィス空間がＯＡ機器により占領されつ
つある。ディスクトップ型のＯＡ機器のケーブルは、ノ
イズ対策や情報量の増加により太くなり、機器の背後空
間が制限されている。

現在、オフィス空間の有効利用とオフィス環境の向上を
目積した、将来オフィスが検討され、特にオフィス空間
を有効利用するためオフィス家具へのＯＡ機器組込みが
検討されている。例えば、フラットデイスプレィを壁面
又はバーチジョンに設置し、ワークステーション本体を
デスクやバーチジョン内部に設けた個人用のワー　クス
テーションデスクや、プリンタ、読取りスキャナ、ファ
クシミリを小型・薄型化し、デスクサイドやデスク内部
に設置可能とした小型入出力ターミナル等が提案されて
いる。超小型・薄型ＯＡ機器をオフィス家具に組込み、
システム構成の自由度を向上させるためには、システム
内での高速データ伝送や配線、ノイズなどが重要な技術
課題となる。

ここに、オフィス内でのＯＡ機器間の信号伝送は、近距
離・高速・大容量伝送であり、現在研究されている長距
離・大回線の光通信技術とは異なる光信号伝送技術が必
要である。特に、近距離伝送では、光信号のＳ／Ｎがよ
いので、情報の伝送効率のよい多値信号の利用が考えら
れる。

しかし、従来のようなΔＭ　Ｉ　７ｑ号方式等を含む３
仏僧号による多値信号では不十分である。

即ち、信号の伝送においては、受信側で各信号の送出間
隔を検知する必要がある。このため、通常の伝送におい
ては、伝送信号とともにクロック信号（ストローブ信号
）が並列に伝送され、信号情報が明確に確定している時
間を表すようにしている。このように信号とともに信号
の同期情報を伝送すれば、同一レベル信号が無限個連続
して発生しても受信側での情報の誤りはなくなる。これ
が、信号の同期である。ここに、同期をとるために、信
号の受信側からタロツクを出力する方式がある。しかし
、この方式では伝送路の遅延時間が変化する場合（信号
線路長が不定）は、受信側にデータが伝わる時間（クロ
ック出力時間＋伝送路の遅延時間×２）が変化してしま
うので実用的でない。

信号の伝送では信号それ自体と信号を区分するために必
要な同期を伝送する。これには、伝送路が２本以上必要
であり、これは、２確信号、多値信号の何れであっても
必要である。

そこで、伝送用の信号線数を１本とするには、同一線路
で信号と同時に同期情報を伝送（多重伝送）しなければ
ならず、従来の３確信号伝送ではデータ信号以外に対す
る余裕がなく不十分である。

課題を解決するための手段２確信号によるデジタル情報を４種類の光強度レベルを
有する４値光信号に変換して伝送させるようにした。

特に、請求項２記載の発明では、４値光信号を、２仏僧
号２ビットが６種類の４仏僧号２シンボルに対応する４
確性号化信号とし、前記６種類の４確性号化信号の内、
２種類を第１シンボルと第２− シンボルとのとるレベルが反転した４仏僧号２シンボル
とし、残りの４種類を同一レベルで互いにレベルを反転
させた２種２組の４仏僧号２シンボルとし、同一の２仏
僧号２ビットに対する同種の４仏僧号２シンボルは交互
に使用するようにした。

作用４値光信号によるデジタル情報の伝送によれば、１本の
光ファイバで高速伝送が可能で、特に近距離間であれば
光ファイバを用いずに空間媒体による伝送も可能となる
。

この場合、４値光信号を２仏僧号２ビットが６種類の４
仏僧号２シンボルに対応する４確性号化信号とし、これ
らの６種類を請求項２記載の発明のように所定レベル関
係のものとすれば、伝送される信号の直流成分が除去さ
れるので、低周波部に低速信号を多重化することもでき
る。また、直流成分除去により、伝送信号の復号化等に
交流アンプ等を用いることができ、その回路規模を小さ
＝　８くできる。

実施例本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例は、２確性号での、ＣＭＩ　（ＣｏｄｅｄＭａ
ｒｋ　Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｃｏｄｅ）　　やＤＭＩの
ようにモードにより出力する符号を変えて直流成分を抑
圧する符号化を、４確信号に拡張した４値ＣＭ、Ｉ符号
方式を新規に提案するものである。

その前提として、まず、通常のバイフェーズ信号（擬３
値信号）での符号変換則を説明する。第１０図はダイパ
ルス符号化例を示し、２確信号「ｌ」が同図（ａ）のよ
うなｒ＋」　ｒ−Ｊなる符号対、２確信号ｒＱＪが同図
（ｂ）のような「−」「＋」なる符号対となる変換則を
持つ。第１１図はＣＭＩ符号符号化量し、２確信号「１
」には同図（ａ）のようなｒ−１−Ｊ　ｒ＋Ｊ　と同図
（ｂ）のようなｒ−、Ｊ　　ｒ＝Ｊなる何れも同一レベ
ルの符号対が交互に割当てられ、２確信号「０」には同
図（Ｃ）のようなｒ−）−Ｊ　　ｒ−Ｊと同図（ｄ）の
ような「＋」「−」なる何れも反転レベルの符号対の何
れか一方が割当てられる変換則を持つ。第１２図はＤＭ
■符号化例を示し、ＣＭＩ符号符号化量様に４種類の符
号変換パターンが用意されているが、第１２図（ａ）の
ｒ＋Ｊ　　ｒ＋Ｊ符号対と同図（ｃ）の「−］「＋」符
号対との組合せがＡモード用とされ、同図（ｂ）のｒ−
Ｊ　　ｒ−Ｊ符号対と同図（ｄ）の「十」「−」符号対
との組合せがＢモード用とされ、２確信号「１」が生起
する毎にモードを変換する変換則を持つ。

何れにしても、ここに例示したダイパルス、ＣＭＩ、Ｄ
ＭＩ符号は、何れも必ずｌ符号内にレベルの反転する部
分が存在し、伝送される信号の直流成分が除去されるも
のである。

ここに、４確信号での符号化が、このようなバイフェー
ズ符号を拡張し、単に「０］レベルと「３」レベル（４
確信号のレベルをｒＯ」４１Ｊｒ２ｊ　　ｒ３Ｊ　とし
た場合）とするのでは変換の意味がなく伝送効率が低下
するのみである。

そこで、本実施例では、直流成分の除去が可能であり、
かつ、クロック成分の多重化が可能で、伝送効率のよい
４値打号（４値光信号）として、４値ＣＭＴ符号を提案
するものである。第１図にこの４値ＣＭＴ符号化信号の
一例を示す。第２図はこの４値ＣＭＩ符号の符号変換則
を説明するためのものである。

まず、４仏僧号の各符号は、伝送信号の平均レベルが必
ず１．５となり直流成分が除去されるように設定されて
いる。即ち、１符号区間を１周期とすると、符号「０」
は第２図（ａ）に示すようにレベル２が１／２周期、レ
ベル１が１／２周期となり平均レベルが１．５とされ、
符号ＮＪは第２図（ｂ）に示すようにレベル３が１／２
周期、レベルＯが１／２周期となり平均レベルが１．５
とされている。また、符号「２」は、第２図（ｃ）に示
すようなレベル２の１周期と第２図（ｄ）に示すような
レベル１の１周期とを交互に使用するものであり、１符
号区間内ではレベルが１．５とはならないが、２符号周
期では平均レベルが１．５となるものである。符号「３
」も同様であり、第２図（ｅ）に示すようなレベル３の
１周期と第２図（ｆ）に示すようなレベルＯの１周期と
を交互に使用するものであり、２符号周期では平均レベ
ルが１．５となるものである。

つまり、符号ｒＯＪと符号「１」とは各々レベルが反転
した４確信号２シンボル（デイジット）で構成しくレベ
ルの反転とは、４値レベルを「０」〜「３」とした時、
第１シンボルが「０」レベルであれば第２シンボルは「
３」レベルとなることを意味する）、符号「２」と符号
「３」とは同一符号の連続したもの（同一レベルの連続
）とし、そのレベル反転符号を交互に出力させるように
したものである。

１１第１図には時間の経過とともに、ｒｌＪ　　ｒ２Ｊｒｏ
」　ｒ３Ｊ　　ｒ２Ｊ　　ｒｏＪ　　ｒ３Ｊ〜なる４値
ＣＭＩ符号が伝送される様子が示される。このような４
値ＣＭＩ符号を用いて信号伝送を行うことにより、高速
の信号伝送が可能となる。

なお、４仏僧号のレベルについては、「０１〜「３」な
る４レベルとして説明したが、「＋３」ｒ＋ＩＪ　　ｒ
−ＩＪ　　ｒ−３Ｊなるレベルとしても説明できるもの
である。この場合によれば、レベル反転は正負（＋、−
）の符号の反転と同一となる。

ところで、このような４値ＣＭＩ符号化回路１及び復号
化回路２の構成の一例を第３図により説明する。まず、
符号化回路１は２確信号２ビットのデータをラッチする
ラッチ３と、ラッチ３出力をエンコードする符号器４と
、符号器４出ツノデータをラッチするラッチ５と、特定
パターンの出ノＪ時に反転させるためのメモリ６とより
なり、最終段には必要に応じて出力変換器７が設けられ
る。

ここに、４値ＣＭＩ符号化時には２確信号２ビットを入
力し、４確信号２シンボルとして出力する必要がある。

第４図はこのタイミングを示すもので、符号器４が同図
（ｃ）に示すような４仏僧号の出力が可能であれば４仏
僧号を出力する。しかし、符号器４の出力が２確信号２
ビットであれば、伝送回路の最終段で出力変換器７によ
り４仏僧号に変換して出力させる。もっとも、実際には
多値信号回路の構成は一般に複雑となるので、通常は、
２確信号で出力させ、最終段で４仏僧号に変換させるの
がよい。また、符号器４の出力データをラッチするラッ
チ５は、データクロックの倍のクロックがないとデータ
ラッチできない。そこで、本実施例では第５図に示すよ
うにクロック信号を入力とし、遅延素子８を経た入力と
直接入力との論理をとる排他的ＯＲゲート９による逓倍
回路１０を通して倍のクロックが生成され、ラッチ５の
動作タイミングが制御される。

また、符号器４は入力データとメモリ６の状態に応じて
符号化を行う。ここに、メモリ６は符号「２」、符号「
３」については、それが出力される毎に同種の４確信号
２シンボルのパターンが反転されるため、このメモリ６
の「Ｏ」　「ｌ」により、符号器４は出力する符号ｒ２
Ｊ　　ｒ３Ｊのパターンを変化させることで、出力され
る４確信号の直流分除去が行われる。また、本実施例の
メモリ６の構成を第６図に示す。これは、符号器４から
の出力が符号「２」　「３」に一致するか否かにより符
号「２」　「３」の出現を検出するパターン−致回路（
図面上、符号２検出回路、符号３検出回路と表現する）
１１．１２と、各々のパターン検出回路１１．１２の出
力により反転されるＴフリップフロップ１３．１４とよ
りなる。なお、符号器８力によらず、符号器入力のパタ
ーン検出によってもよい。

このようにして変換出力される４値ＣＭＩ符号は、４段
階に光強度レベルの異なる光信号として伝送され、復号
化回路２により復号される。この復号化回路２は、シフ
トレジスタ１５と復号器１６とラッチ１７とクロック分
離回路１８とよりなり、入力側には必要に応じて２値化
回路１９が設けられる。第７図はこの復号化回路２の動
作タイミングを示すもので、伝送される４値ＣＭＩ符号
を２値化回路１９により２値化して２確信号２ビットに
した後、シフトレジスタ１５により２シンボル以上を並
列に出力させて復号器１６に入力させる。この復号器１
６出力をクロック毎にラッチ１７によりラッチして２確
信号出力とする。

ここに、第７図では復号器１６の有効な出力と再生され
たクロックとの位相が一致している場合に正しいデータ
が出力されるものであり、両者の位相が反転していると
誤ったデータしか出力されなくなる。そこで、本実施例
にあっては、誤った信号が出力された時にクロックの位
相を反転（１８０°回転）させるため、第８図に示すよ
うにクロック入力とラッチ１７からのエラー信号により
セットされるフリップフロップ２０からの信号入力との
論理をとる排他的ＯＲゲート２１がラッチ１７に対して
接続されて位相反転機能が付加されている。

また、第９図にクロック分離回路１８の構成例を示す。

このクロック分離回路１８は４確信号を直接入力として
共振回路２２で信号のｌ／ｎ（ｎｌ、２，３．〜なる整
数）のクロック成分を取り出し、その出力をＰＬＬ回路
２３によりｎ逓倍して必要なりロックを得るものである
。もっとも、クロック分離回路１８への入ツノは、２値
化後の信号でもよい。

発明の効果本発明は、上述したように構成したので、４値光信号に
よるデジタル情報の伝送によれば、１本の光ファイバで
高速伝送が可能であり、特に近距離間であれば光ファイ
バを用いずに空間媒体による伝送も可能となり、この場
合、４値光信号を２確信号２ビットが６種類の４確信号
２シンボルに対応する４値打号化信号とし、これらの６
種類を請求項２記載の発明のように所定レベル関係のも
のとしたので、伝送される信号の直流成分を除去でき、
低周波部に低速信号を多重化することもでき、また、直
流成分除去により、伝送信号の復号化等に交流アンプ等
を用いることもでき、その回路規模を小さくできるもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は４値Ｃ
ＭＩ符号の一例を示す波形図、第２図は４値ＣＭＩ符号
への変換則を示す説明図、第３図は符号化−復号化回路
のブロック図、第４図は符号化回路の動作を示すタイミ
ングチャート、第５図はクロック生成用の逓倍回路のブ
ロック図、第６図はメモリ構成を示す回路図、第７図は
復号化回路の動作を示すブロック図、第８図はクロック
反転回路を示すブロック図、第９図はクロック分離回路
のブロック図、第１０図ないし第１２図は従来のバイフ
ェーズ信号への変換則を示す説明図である。出　願　人　　　株式会社　　　リ　コ９ＣつＱπ　０；り（づ−Ｃ１，Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】１、２値信号によるデジタル情報を４種類の光強度レベ
ルを有する４値光信号に変換して伝送させるようにした
ことを特徴とするＯＡ機器間の信号伝送方法。２、４値光信号を、２値信号２ビットが６種類の４値信
号２シンボルに対応する４値符号化信号とし、前記６種
類の４値符号化信号の内、２種類を第１シンボルと第２
シンボルとのとるレベルが反転した４値信号２シンボル
とし、残りの４種類を同一レベルで互いにレベルを反転
させた２種２組の４値信号２シンボルとし、同一の２値
信号２ビットに対する同種の４値信号２シンボルは交互
に使用するようにしたことを特徴とする請求項１記載の
ＯＡ機器間の信号伝送方法。