JPH0690228A - 時分割双方向伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、送信動作と受信動作とを時分割で
実行する双方向伝送装置に関し、伝送媒体の伝搬遅延時
間を含まない送受信繰り返し周期で時分割送受信を実行
しうる伝送装置を提供することを目的とする。 【構成】 伝送装置１０の制御部１２は、連続して送受
信繰り返し周期を設定し、送受切り換えスイッチ１４に
より、その周期の各期間内で送信部１１および受信部１
３を交互に動作可能状態にする。ここで、その周期の長
さから他の装置からの伝送信号の時間幅を差し引いた期
間を最大とする期間を送信部の動作可能状態とする。遅
延部１４は、送信部１１から送出された伝送信号および
伝送媒体５０から受信した伝送信号を遅延させ、受信し
た伝送信号を受信部１３が動作可能状態にあるときに受
信部１３に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１つの伝送媒体を介し
て対向する２つの伝送装置が時分割的に双方向伝送を行
う時分割双方向伝送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、従来の時分割双方向伝送装置
の構成を示す構成図である。図において、伝送装置３０
と伝送装置４０とは、１つの伝送媒体５０を介して対向
し送受信を行う。伝送装置４０において、１１は送信信
号を送出する送信部、１３は信号受信を行う受信部であ
り、１４は伝送媒体５０を送信部１１と受信部１３のい
ずれかに接続する送受切り換えスイッチである。そし
て、制御部１２は送受切り換えスイッチ１４を時分割的
に切り換える。

【０００３】同様に、伝送装置３０において、３１は送
信信号を送出する送信部、３３は信号受信を行う受信
部、３４は伝送媒体５０を送信部３１と受信部３３のい
ずれかに接続する送受切り換えスイッチであり、制御部
１２は送受切り換えスイッチ１４を時分割的に切り換え
る。

【０００４】次に図１２のタイミング図を参照して動作
について説明する。この場合、伝送装置４０の送信動作
は、送信期間ＴｓでＴｒを繰り返し周期として行われ
る。すなわち、伝送装置４０の制御部１２は、送信開始
時に送受切り換えスイッチ１４を送信部１１側に切り換
える。すると、送信部１１は、Ｔｓの期間、送信を行え
る。制御部１２は、送信期間Ｔｓが経過すると、送受切
り換えスイッチ１４を受信部１３側に切り換え、受信部
１３を受信可能な状態にする。制御部１２は、送信開始
時点からＴｒの時間が経過したら、送受切り換えスイッ
チ１４を送信部１１側に切り換え、伝送装置４０を送信
状態とする。伝送装置４０において、以上の動作が繰り
返される。

【０００５】一方、伝送装置３０において、制御部３２
は、受信部３３から受信終了が知らされると送受切り換
えスイッチ３４を送信部３１側に切り換える。その後、
送信部３１は、Ｔｓの期間、送信を行う。

【０００６】ところで、図１２に示すように、伝送媒体
５０において、片方向でＴｐすなわち双方向で２・Ｔｐ
の伝搬遅延時間が発生する。従って、送受信繰り返し周
期Ｔｒには、双方向の送信期間２・Ｔｓの他に２・Ｔｐ
の時間も含まれなければならない。

【０００７】伝搬遅延時間は使用される伝送媒体に応じ
て定まるが、伝送媒体５０の単位長あたりの伝搬遅延時
間をτμs ／km、最大伝送距離をＬ km とすると、双方
向の伝搬遅延時間は２・Ｔｐ＝２・τ・Ｌ μs であ
る。また、伝送媒体５０における伝送速度をＲとする
と、伝送容量Ｃは、

【０００８】

【数１】

【０００９】で表される。図３は、例えば、伝送速度Ｒ
＝１０Mb、伝送媒体５０の単位長あたりの伝搬遅延時間
をτ＝５μs ／kmとした場合の最大伝送距離Ｌに対する
伝送容量Ｃの関係を示す図である。図３において、従来
例として、送受信繰り返し周期Ｔｒ＝0.5,1.0, 5.0ms
について示されているが、いずれの場合も最大伝送距離
Ｌを大きくすると、送受信繰り返し周期Ｔｒに占める伝
搬遅延時間はＴｐの割合が大きくなるので伝送容量Ｃが
減少することがわかる。

【００１０】また、図４は、伝送媒体５０の単位長あた
りの伝搬遅延時間τ＝５μs ／kmとした場合の送受信繰
り返し周期Ｔｒに対する伝送容量Ｃの関係を示す図であ
る。図４において、従来例として、最大伝送距離Ｌ＝1
0, 20, 40 km について示されているが、送受信繰り返
し周期Ｔｒを小さくすると、やはり、送受信繰り返し周
期Ｔｒに占める伝搬遅延時間はＴｐの割合が大きくなる
ので伝送容量Ｃが減少することがわかる。

【００１１】

【発明が解決しようする課題】従来の時分割双方向伝送
装置は以上のように構成されているので、上述したよう
に、制御装置１２が制御する送受信繰り返し周期Ｔｒは
双方向の伝搬遅延時間２・Ｔｐを含んだものでなければ
ならない。しかし、伝搬遅延時間Ｔｐは最大伝送距離Ｌ
に応じて増加するので、伝送容量Ｃは最大伝送距離Ｌで
制限されるという課題があった。

【００１２】また、特に音声信号等が伝送される場合に
は、伝送信号の絶対遅延時間が小さいことが望ましいの
で送受信繰り返し周期Ｔｒを短くする必要があるが、上
述のように、送受信繰り返し周期Ｔｒを短くすると伝送
容量Ｃが減少してしまうという課題があった。

【００１３】そこで、本発明は、伝搬遅延時間を含まな
い送受信繰り返し周期で時分割送受信を実行しうる時分
割双方向伝送装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る時分割双方
向伝送装置は、１つの伝送媒体を介して対向する伝送装
置のマスタ側伝送装置に、所定の送受信繰り返し周期で
伝送信号の送信処理と受信処理とを時分割的に切り換え
る手段を備え、１つの伝送媒体を介して対向する伝送装
置のスレーブ側伝送装置に、マスタ側伝送装置から送信
された伝送信号の受信処理後に送信処理に切り換える手
段を備え、対向する伝送装置間で双方向伝送を行うもの
であって、マスタ側伝送装置から送信される伝送信号、
スレーブ側伝送装置に受信される伝送信号、スレーブ側
伝送装置から送信される伝送信号、マスタ側伝送装置に
受信される伝送信号の少なくとも一つに遅延を与え、マ
スタ側伝送装置で所定の送受信繰り返し周期で切り換え
られる受信処理の期間にスレーブ側伝送装置から送信さ
れた伝送信号を受信させる遅延手段を備える。

【００１５】

【作用】この時分割双方向伝送装置において、遅延手段
は、スレーブ側伝送装置からの伝送信号を、マスタ側伝
送装置が送信処理を行っていない期間にマスタ側伝送装
置が受信するように伝送信号の位相調整を行い、送受信
繰り返し周期内に最大伝送距離に応じた伝搬遅延時間の
確保を不要とし、送受信繰り返し周期の全領域において
送受信が可能な時分割双方向伝送を可能にする。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例による時分割双
方向伝送装置の構成を示す構成図である。図において、
伝送装置１０は伝送媒体５０を介して伝送媒体３０と対
向する。伝送装置１０において、１５は伝送媒体５０と
送受切り換えスイッチ１４との間におかれ送受信繰り返
し周期Ｔｒのうち送信部１１が送信を行っていない期間
において受信部１３が受信信号を入力するようにＡ点に
入力する送信信号およびＢ点に入力する受信信号をＴｄ
だけ遅延させる遅延部であり、その他のものには図１１
における符号と同一符号を付して説明に代える。なお、
対向装置である伝送装置３０は、図１１に示したものと
同じものである。

【００１７】次に図２のタイミング図を参照して動作に
ついて説明する。図２は、送信期間Ｔｓ１と受信期間Ｔ
ｓ２とが等しい場合（Ｔｓ１＝Ｔｓ２）を示している。
そして、この場合には、遅延部１５の作用によって、送
信部１１が送信信号の送出を完了したらすぐに受信部１
３は受信信号を受信できる。

【００１８】制御部１２は、従来の場合と同様に、送受
信繰り返し周期Ｔｒで送受切り換えスイッチ１４を送信
部１１側に切り換え、送信期間Ｔｓ１経過後送受切り換
えスイッチ１４を受信部１３側に切り換えるが、送信を
完了したらすぐに受信信号を受信できるので、送受信繰
り返し周期Ｔｒは従来の場合よりも短縮されている。一
方、伝送装置３０は、従来の場合と同様に、受信が終了
すると送信信号を送信する。

【００１９】次に、遅延部１５の作用を詳しく説明す
る。遅延部１５は、図１におけるＡ点に入力する送信信
号およびＢ点に入力する受信信号に対して、式（２）を
満足するような遅延量Ｔｄの遅延を与える。

【００２０】 Ｔｄ＋Ｔｐ＝ｎ・（Ｔｒ／２） ・・・（２） ここで、ｎは０または正の整数であり、図２は、ｎ＝１
の場合（Ｔｄ＋Ｔｐ＝Ｔｒ／２）を示している。

【００２１】なお、遅延量Ｔｄは、例えば、あらかじめ
伝搬遅延時間Ｔｐを測定しておくことにより、または、
伝送開始時に伝送装置１０の送信部１１が試験信号を送
出し、その試験信号に応じて伝送装置３０が送出した試
験応答信号の伝送媒体５０における伝搬遅延時間を制御
部１２が測定することにより、決定される。

【００２２】さて、伝送装置１０の遅延部１５において
送信信号ＰはＴｄ遅延され、伝送媒体５０においてＴｐ
遅延されるので、その信号は、Ｔｒ／２の時間経過後受
信信号Ｑとなって伝送装置３０に到着する。

【００２３】伝送装置３０は、到着した信号に応じて送
信信号Ｒを送出するが、その信号は、伝送媒体５０にお
いてＴｐの遅延を受けて伝送装置１０に到着する。する
と、その信号は、遅延部１５においてＴｄ遅延されるの
で、結局、伝送装置３０が送出してからＴｒ／２の時間
経過後（伝送装置１０が送信信号Ｐを送出してからＴｒ
＋（Ｔｒ／２）経過後）に受信信号Ｓとして受信部１３
に入力する。よって、図２に示すように、送信部１１が
送信を行っていないときに受信部１３は受信信号を受け
取る。この間、制御部１２は、送信信号Ｐの送出開始か
ら送受信繰り返し周期Ｔｒの期間経過後、送受信切り換
えスイッチ１４を送信部１１側に切り換え、送信部１１
は、次の送信信号Ｔの送出を行っている。

【００２４】以上のようにして、送信部１１が送信を完
了した直後に受信部１３が受信信号の受取りを開始する
ことができるので、送受信繰り返し周期Ｔｒを双方向の
送信期間２・Ｔｓ（＝Ｔｓ１＋Ｔｓ２）に一致させるこ
とができる。よって、式（１）より、伝送容量Ｃは、Ｔ
ｐおよびＴｒによらず一定となり、図３および図４に示
すように最大伝送距離Ｌおよび送受信繰り返し周期Ｔｒ
に依存しない。

【００２５】なお、上記実施例では送信信号と受信信号
とで長さが同じ場合について説明したが、図５のタイミ
ング図に示すように、長さが異なる場合（Ｔｓ１≠Ｔｓ
２、ただしＴｓ１＋Ｔｓ２＝Ｔｒ）であっても全く同様
の構成によって、時分割で送信と受信とを行う双方向伝
送装置が実現され、その場合にも上記実施例による効果
と同様の効果を奏する。また、図６のタイミング図に示
すように、Ｔｓ１＋Ｔｓ２＜Ｔｒの場合にも同様にその
ような時分割双方向伝送装置が実現される。

【００２６】図７は本発明の第２の実施例による時分割
双方向伝送装置の構成を示す構成図である。この場合に
は、伝送媒体５０の両端の伝送装置１０，２０は、とも
に伝送媒体５０と送受切り換えスイッチ１４，３４との
間に遅延部１５，３５を有する。そして、遅延部１５
は、遅延量Ｔｄ１をもって送信信号および受信信号を遅
延させ、遅延部３５は、遅延量Ｔｄ２をもって送信信号
および受信信号を遅延させる。遅延量Ｔｄ１，Ｔｄ２
は、 Ｔｄ１＋Ｔｄ２＋Ｔｐ＝ｎ・（Ｔｒ／２） ・・・（３） を満足するように与えられる。ここで、ｎは正の整数で
ある。また、図８はｎ＝２の場合の信号の流れを示すタ
イミング図である。図８に示すように、伝送装置１０の
遅延部１５において送信信号ＰはＴｄ１遅延され、伝送
媒体５０においてＴｐ遅延されるので、その信号は、Ｔ
ｄ１＋Ｔｐ２の時間経過後、伝送装置２０に到着する。

【００２７】そして、伝送装置２０の遅延部３５におい
てさらにＴｄ２遅延されるので、式（３）より、伝送装
置１０の送信部１１が送出した送信信号Ｐは、伝送装置
２０の受信部３３には、Ｔｒの遅延をもって受信信号Ｑ
として到着する。伝送装置２０において受信が完了し、
直後に送信部３１が送信信号Ｒを送出すると、その信号
は、やはり、Ｔｒの遅延をもって伝送装置２０の受信部
１３に到着する。よって、図８に示すように、送信部１
１が送信を行っていないときに受信部１３は受信信号を
受け取る。この間、制御部１２は、送信信号Ｐの送出開
始から送受信繰り返し周期Ｔｒの期間が経過するたび
に、送受信切り換えスイッチ１４を送信部１１側に切り
換え、送信部１１は、次の送信信号Ｔ，Ｕの送出を行っ
ている。

【００２８】以上のことから、各送信期間の和Ｔｓ１＋
Ｔｓ２を送受信繰り返し周期Ｔｒに等しくしても、各伝
送装置１０，２０において、送信部１１，３１が送信を
行っていない期間に受信部１３，３３に相手の送信信号
が入力されることになる。すなわち、２・Ｔｓ＝Ｔｓ１
＋Ｔｓ２＝Ｔｒとでき、この場合も、式（１）より、伝
送容量Ｃは、ＴおよびＴｒによらず一定となり、最大伝
送距離Ｌおよび送受信繰り返し周期Ｔｒに依存しない。

【００２９】ここで、第１の実施例の場合と同様、Ｔｓ
１＝Ｔｓ２の場合のみならずＴｓ１≠Ｔｓ２の場合であ
っても上記の動作は実行可能であり、時分割で送信と受
信とを行う時分割双方向伝送装置が実現され、Ｔｓ１＋
Ｔｓ２＜Ｔｒの場合にも同様にそのような時分割双方向
伝送装置が実現される。

【００３０】ところで、上記各実施例では、伝送媒体５
０と各送受切り換えスイッチ１４，３４との間に遅延部
１５，３５が設けられた、送信信号および受信信号のい
ずれもが遅延される構成について説明したが、一方のみ
を遅延させることにより、上記各実施例による装置と同
様の効果を奏する時分割双方向伝送装置を構成すること
ができる。

【００３１】図９は、そのような第３の実施例による時
分割双方向伝送装置の要部を示すブロック図である。図
において、結合部１６は送信部１１が送出した送信信号
を伝送媒体５０へ通過させるとともに伝送媒体５０から
の信号を受信部１３に供給し、遅延部１７は、伝送媒体
５０から受信部１３に供給される信号を遅延させる。

【００３２】図９に示される時分割双方向伝送装置は、
例えば、図１における時分割双方向伝送装置に代えて用
いられる。そして、遅延部１７は、図１０に示すよう
に、伝送装置３０が伝送装置１０から受信した信号Ｑに
応じて送出した信号Ｒを伝送媒体５０および結合部１６
を介して入力し、その信号を、送信部１１が次の送信信
号Ｕの送信を完了した直後に受信部１３に与えられるよ
うに遅延させてから受信部１３に供給する。

【００３３】なお、本実施例では、遅延部１７を伝送装
置１０の受信部１３側に設けた場合について説明した
が、図１における伝送装置３０の送信部３１側に設けて
もよく、その場合にも同様の効果を奏する。また、遅延
部１７を伝送装置１０の送信部１１側に設けてもよく、
さらに、伝送装置３０の受信部３３側に設けてもよく、
その場合にも同様の効果を奏する。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
時分割双方向伝送装置を、対向する伝送信号からの信号
をマスタ側伝送信号において信号を送信していない期間
に受信するように位相調整するような構成としたので、
送受信繰り返し周期に伝搬遅延時間を含める必要がなく
なる。よって、最大伝送距離の制限をなくすことができ
るとともに、送受信繰り返し周期の長さの制限もなくな
り伝送容量を低下させることなく送受信繰り返し周期の
長さを短縮して伝送信号の絶対遅延時間を小さくできる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による時分割双方向伝送
装置の構成を示す構成図である。

【図２】図１に示す時分割双方向伝送装置における信号
の入出力タイミングの一例を示すタイミング図である。

【図３】伝送容量と最大伝送距離との関係を示す関係図
である。

【図４】伝送容量と送受信繰り返し周期との関係を示す
関係図である。

【図５】図１に示す時分割双方向伝送装置における信号
の入出力タイミングの他の例を示すタイミング図であ
る。

【図６】図１に示す時分割双方向伝送装置における信号
の入出力タイミングのさらに他の例を示すタイミング図
である。

【図７】本発明の第２の実施例による時分割双方向伝送
装置の構成を示す構成図である。

【図８】図７に示す時分割双方向伝送装置における信号
の入出力タイミングの一例を示すタイミング図である。

【図９】本発明の第３の実施例による時分割双方向伝送
装置の要部の構成を示す構成図である。

【図１０】図９に示す時分割双方向伝送装置における信
号の入出力タイミングの一例を示すタイミング図であ
る。

【図１１】従来の時分割双方向伝送装置の構成を示す構
成図である。

【図１２】図１１に示す時分割双方向伝送装置における
信号の入出力タイミングを示すタイミング図である。

【符号の説明】

１０，２０ 伝送装置 １１，３１ 送信部 １２，３２ 制御部 １３，３３ 受信部 １５，３５ 遅延部 １７ 遅延部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つの伝送媒体を介して対向する伝送装
   置のマスタ側伝送装置に、所定の送受信繰り返し周期で
   伝送信号の送信処理と受信処理とを時分割的に切り換え
   る手段を備え、 １つの伝送媒体を介して対向する伝送装置のスレーブ側
   伝送装置に、前記マスタ側伝送装置から送信された伝送
   信号の受信処理後に送信処理に切り換える手段を備え、 前記対向する伝送装置間で双方向伝送を行う時分割双方
   向伝送装置において、 前記マスタ側伝送装置から送信される伝送信号、前記ス
   レーブ側伝送装置に受信される伝送信号、前記スレーブ
   側伝送装置から送信される伝送信号、前記マスタ側伝送
   装置に受信される伝送信号の少なくとも一つに遅延を与
   え、前記マスタ側伝送装置で所定の送受信繰り返し周期
   で切り換えられる受信処理の期間に前記スレーブ側伝送
   装置から送信された伝送信号を受信させる遅延手段を備
   えたことを特徴とする時分割双方向伝送装置。