JPH07183882A - 送信装置と受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、送信装置及び受信装置に関するも
ので、装置と非同期の媒体を用いてフレーム同期を送受
信することを目的とする。 【構成】 送信装置においては、信号発生器11はフレー
ム周期のデータ信号とフレーム同期を発生する。データ
パケット発生器12はデータ信号を、データパケットのデ
ータとし、ヘッダを付加する。ヘッダにフレームマーカ
ーを設定し、フレーム周期の先頭の信号が割り当てられ
たデータパケットのマーカーをオンにし、それ以外のマ
ーカーはオフにする。出力器13は、接続部14に接続され
る送受信媒体の独自のクロックを持ち、サイクル周期で
動作し、１サイクルに１個のデータパケットを独自のク
ロックで出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル機器間でデ
ータを伝送する場合に用いる送受信装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタル機器間でフレーム同期
を取りながらデータを送受信する場合、例えばＶＴＲで
ダビングを行なうような場合には、フレームパルスをそ
のままあるいはデータに多重して送信していた。また、
ディジタル信号として送受信する場合には、送信側の機
器で用いているクロックをそのまま送信するか、受信側
の機器でデータをもとにＰＬＬ（フェーズ・ロックド・
ループ）をかけてクロックを生成していた。

【０００３】一方、ディジタル機器とコンピュータをネ
ットワーク化するシステムが開発され、このようなシス
テムにおいては、データを送受信する媒体はディジタル
機器とは非同期である固有のクロックや固有の送受信周
期を持つことが多い。例えば、ＩＥＥＥで審議中のＰ１
３９４規格をあげることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな送受信装置では、このような新しいシステムに対応
できない。本発明はこのような従来の送信装置と受信装
置の課題を解決し、伝送媒体が送信／受信装置とは無関
係のクロック、サイクルで動作するシステムで装置のフ
レーム周期を伝送することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の送信装置は、フ
レームを周期とする信号を生成する信号生成手段と、前
記信号をにマーカーを付加されたデータパケットに変換
しかつ前記信号の前記フレームの先頭部分が割り当てら
れる前記データパケットのみ前記マーカーをオン状態に
するデータパケット生成手段と、サイクル毎に前記デー
タパケットを出力する出力手段とを備えたものである。

【０００６】本発明の受信装置は、サイクル毎にデータ
パケットを入力する入力手段と、前記信号をに前記デー
タパケットに付加されたマーカーがオン状態であること
を検出しかつそれをもとにリファレンス信号を生成する
リファレンス生成手段と、前記リファレンス信号をもと
にして少なくともフレーム同期信号を生成するフレーム
生成手段とを備えたものである。

【０００７】

【作用】本発明は、データパケットにフレーム同期タイ
ミングに関する情報を付加することにより、従来とは異
なって非同期の媒体を用いた送受信を可能にする送信装
置と受信装置を構成する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【０００９】図１は本発明の送信装置の一実施例に係る
ブロック図であり、11は信号発生器、12はデータパケッ
ト発生器、13は出力器、14は接続部である。この送信装
置の動作を図１に基づいて説明する。まず、信号発生器
11はフレーム周期のデータ信号とフレーム同期を発生し
ている。この信号発生器11はデータ信号を発生する回路
であれば、ＶＴＲの再生信号であろうと、単なる外部か
らの入力回路であろうと何であっても良い。

【００１０】次に、データパケット発生器12は入力され
たデータ信号を、所定の形式に従って区切り、必要な場
合には並べ替えなどの信号処理を行なって、データパケ
ットのデータとする。さらにデータパケットに、パケッ
ト長を表わす情報やデータを説明する情報などに割り当
てられるヘッダを付加する。このヘッダ部分にフレーム
マーカーとして１ビットを設定し、フレーム周期の先頭
部分の信号が割り当てられたデータパケットのフレーム
マーカーをオン状態とし、それ以外のデータパケットの
フレームマーカーはオフ状態とする。

【００１１】出力器13は、接続部14に接続される送受信
媒体の独自のクロックを持ち、サイクル周期で動作し、
１サイクルに１個のデータパケットを独自のクロックで
出力することができる。これらの時間関係を図２に示
す。

【００１２】以上のように構成すれば、データを送受信
する媒体が装置とは非同期であるクロックや周期を持つ
ようなシステムでも、フレーム同期を送信できる。即
ち、このようにフレーム同期先頭の直後のサイクルでフ
レームマーカーがオン状態のデータパケットを出力する
と、その送信周期のジッタを最大１サイクルにできる。

【００１３】なお、実際には出力部13から接続部14にデ
ータパケットが出力されるだけではなく、この送信装置
の外部にある他の機器やコントローラからの制御情報等
が接続部14から出力器13に出力されている時もある。例
えば、この制御情報としてサイクル周期を他の機器と合
わせるためのデータパケットもある。これらに関して
は、ＩＥＥＥで審議中のＰ１３９４規格にその詳細が記
載されている。

【００１４】図３は本発明の受信装置の一実施例に係る
ブロック図であり、21は接続部、22は入力器、23はリフ
ァレンス生成器、24は信号再構成器である。この受信装
置の動作を図３に基づいて説明する。入力器22は接続部
21に接続される送受信媒体の独自のクロックを持ち、サ
イクル周期で動作し、１サイクルに１個のデータパケッ
トを独自のクロックで入力できる。ここで、サイクル周
期は送信装置のサイクル周期と合うように、外部の機器
あるいはコントローラからの制御できるものとする。デ
ータパケットだけでなくそのための制御信号も接続部21
から入力器22に入力されている。

【００１５】リファレンス生成器23は、入力されたデー
タパケットからフレームマーカーを検出し、フレームマ
ーカがオン状態であるデータパケットが伝送された直後
のサイクル周期の開始時点をフレーム周期の開始時点と
するリファレンス信号を生成する。信号再構成器24は、
リファレンス信号に基づいてフレーム同期を生成し、デ
ータパケットのデータの並べ替えなど所定の信号処理を
行なってフレーム周期のデータ信号を回復する。これら
の時間関係を図４に示す。

【００１６】以上のように構成すれば、データを送受信
する媒体が装置とは非同期であるクロックや周期を持つ
ようなシステムでも、送信されたフレーム同期を再生で
きる。

【００１７】図５は信号再構成器24の一構成例を示すも
のであり、25はフレーム同期生成器、26はデフォーマッ
タである。フレーム同期生成器25により、リファレンス
信号に基づいてフレーム同期を生成し、デフォーマッタ
26はデータパケットに並べ替えなど所定の信号処理を行
なって、フレーム周期のデータ信号を回復する。また、
フレーム同期生成器25の構成例を図６に示す。27はフレ
ーム信号発振器、28は位相比較器である。フレーム信号
発振器27はフレーム同期を発生し、位相比較器28はフレ
ーム同期の位相と、リファレンス信号の位相を比較し、
その位相差情報をフィードバックして、フレーム信号発
振器27で位相差がより小さくなるように制御している。

【００１８】図７は本発明の送信装置及び受信装置の各
々第２の実施例を示すブロック図であり、同図（ａ）は
送信装置の全体ブロック図、（ｂ）は受信装置の全体ブ
ロック図、（ｃ）は信号再構成器４４の内部ブロック
図、（ｄ）はフレーム同期生成器４５の内部ブロック図
である。31は信号発生器、32はデータパケット発生器、
13は出力器、14は接続部、21は接続部、22は入力器、43
はリファレンス生成器、44は信号再構成器である。

【００１９】この送信装置及び受信装置はそれぞれ既に
述べた実施例とほぼ同じシステムであり、フレーム周期
が異なる信号を送受信できるようにしたものである。ま
ず、送信装置の動作を説明する。

【００２０】信号発生器31はフレーム周期のデータ信号
とフレーム同期を発生する。ここで、フレーム周期は複
数種類もっており、どのフレーム周期の信号を発生して
いるかを示す信号情報も同時に出力する。データパケッ
ト発生器32は入力されたデータ信号を、第１の実施例に
係るデータパケット発生器12の持っている機能の他に、
ヘッダにマーカーＩＤを設定し、信号情報をマーカーＩ
Ｄで表わす。マーカーＩＤは、フレームマーカーを使用
しないことを示すこともできる。また、フレームマーカ
ーを用いる場合には、少なくともフレームマーカーがオ
ン状態にあるデータパケットのヘッダには必ず正しい値
がマーカーＩＤにセットされているものとする。出力器
13、接続部14は第１の実施例と全く同じである。

【００２１】次に、受信装置の動作を説明する。接続部
21、入力器22は第１の実施例と全く同じである。リファ
レンス生成器43は、第１の実施例に係るリファレンス生
成器23の持っていた機能の他に、入力されたデータパケ
ットから信号情報を検出して出力する。信号再構成器4
4、フレーム同期生成器45、デフォーマッタ46もそれぞ
れ第１の実施例の信号再構成器24、フレーム同期生成器
25、デフォーマッタ26と同じ機能を複数のフレーム周期
の信号について持つものである。また、フレーム信号発
振器47は信号情報に応じてそれぞれのフレーム同期を発
生するものである。

【００２２】以上のように構成すれば、データを送受信
する媒体が装置とは非同期であるクロックや周期を持つ
ようなシステムでも、送信装置は複数種類のフレーム同
期を送信し、さらに受信装置はそれぞれのフレーム同期
を正しく再生できる。

【００２３】図８は本発明の送信装置及び受信装置の各
々第３の実施例に係るブロック図であり、同図（ａ）は
送信装置のブロック図、（ｂ）は受信装置のブロック図
である。31は信号発生器、52はデータパケット発生器、
53は出力器、14は接続部、21は接続部、62は入力器、63
はリファレンス生成器、44は信号再構成器である。

【００２４】この送信装置及び受信装置は、それぞれ第
１、第２の実施例とほぼ同じシステムであり、サイクル
周期がフレーム周期に対して十分に小さくない場合にも
フレーム同期を送受信できるようにしたものである。

【００２５】まず、送信装置の動作を説明する。信号発
生器31は第３の実施例と同じである。データパケット発
生器52は、第２の実施例のデータパケット発生器32と同
じ機能の他に、ヘッダにマーカータイミングを設定し、
出力器53から入力された時刻情報に基づきフレーム同期
の開始時点をマーカータイミングで表わす。また、タイ
ミングＩＤも設定し、マーカータイミングで表わされた
時刻の有効性を示す情報としてタイミングＩＤを使用す
ることもできる。マーカータイミングを用いる場合に
は、少なくともフレームマーカーがオン状態にあるデー
タパケットのヘッダには、必ず有効な値がマーカータイ
ミングにセットされているものとする。出力器53は、出
力器13と同じ機能の他に時刻情報を出力している。この
時刻情報は、この送信装置の外部にある他の装置やコン
トローラからの制御信号に基づいて、それぞれの装置で
時刻合わせを行なうために利用される情報である。接続
部14は第１の実施例と全く同じである。

【００２６】次に、受信装置の動作を説明する。接続部
21は第２の実施例と全く同じである。入力器62は、第
１、第２の実施例の入力器22と同じ機能の他に、出力器
53と同様の時刻情報を出力している。リファレンス生成
器63は、入力されたデータパケットから信号情報を検出
して出力する。また、入力されたデータパケットからフ
レームマーカーを検出し、少なくともフレームマーカが
オン状態であるデータパケットについてはマーカータイ
ミングも検出する。そして、必要であればタイミングＩ
Ｄも検出し、マーカータイミングで与えられた値の有効
性を判断する。さらに、これに基づいてリファレンス信
号を生成する。マーカータイミングは送信側の機器にお
けるフレーム周期の開始時点の時刻情報であるので、そ
の時刻をそのまま使うことはできないが、適当な遅延時
間を加えてフレーム周期の開始時点とするか、あるいは
次に受信するマーカータイミングの時刻情報との差のみ
を利用するなどの処理を行なってリファレンス信号を生
成できる。信号再構成器44は第４の実施例と全く同じで
ある。

【００２７】以上のように構成すれば、データを送受信
する媒体が装置とは非同期であるクロックや周期を持つ
ようなシステムであり、かつサイクル周期がフレーム周
期に対して十分に小さくない場合でも、送信装置はフレ
ーム同期を送信し、受信装置はフレーム同期を正しく再
生できる。

【００２８】上記第１〜第３の各々の送信装置、受信装
置の実施例におけるデータパケットの構成例を図９に示
す。データパケット長を５００バイトとし、うちデータ
パケット長などデータパケットに関する情報を示すパケ
ットヘッダを８バイト、データに関する情報を示すデー
タヘッダを８バイト、データを４８０バイト、データと
データヘッダに対するＣＲＣ（サイクリック・リダンダ
ンシー・チェックコード）を４バイトとする。本実施例
で用いるものとしたフレームマーカー、マーカーＩＤ、
マーカータイミング、タイミングＩＤはデータヘッダに
設定し、それぞれ１ビット、５ビット、３２ビット、２
ビットを割り当てる。各情報の意味付けの一例を図９に
示す。またマーカータイミングには、例えばＩＥＥＥの
Ｐ１３９４規格で規定されているサイクルタイムレジス
タの値を用いることができる。

【００２９】なお、送信装置の各実施例では、フレーム
マーカーがオフ状態のデータパケットを出力するサイク
ルについて記述していないが、 １．１フレームのサイクル数とデータパケット数が同じ
であれば、全サイクルを利用する。 ２．データパケット数がサイクル数よりも少ない場合
は、出力サイクルを予め決めておく。

【００３０】上記の方法の他に、フレームマーカーがオ
フ状態のデータパケットを出力するサイクルを出力器1
3、53で任意に選べるようにすれば、送受信媒体を他の
機器と共用する場合に、このデータパケットの送受信以
外の利用の自由度が大きくなる。

【００３１】あるいは、フレームマーカーがオン状態の
データパケットに順次連続してフレームマーカーがオフ
状態のデータパケットを出力器13、53から出力するよう
にすれば、送信途中に送受信媒体のトラブル等でデータ
パケットの送受信が不可能になったサイクルが発生して
も、そのデータパケットをフレーム周期内で再送できる
サイクルの余裕を最大限にすることができ、送受信にお
けるデータパケットの破壊を最小限にすることができ
る。

【００３２】なお、送信装置の第１の実施例では、フレ
ーム同期開始時点の直後のサイクルでフレームマーカー
がオン状態のデータパケットを出力しているが、直後で
なくても任意の決められた数だけ後のサイクルで出力し
ても、同様の効果が得られる。また、受信装置の第１の
実施例では、フレームマーカーがオン状態のデータパケ
ットを入力した直後のサイクル周期の開始時点をフレー
ム周期の開始時点としてリファレンス信号を生成してい
るが、直後でなくても任意の決められた数だけ後のサイ
クル周期の開始時点を用いても、同様の効果が得られ
る。

【００３３】本実施例では、フレーム周期のデータ信号
とフレーム同期とを分けているが、これらを多重した信
号として扱う構成でも同様の効果が得られる。また本実
施例の説明では、フレーム同期を１個のパルスをしてい
るが、立ち上がりまたは立ち下がりのどちらのエッジを
開示時点としても、またパルス幅がどれだけであっても
全く同じ効果が得られる。

【００３４】本実施例におけるパケットの構成は一例で
あり、データパケット長、各ヘッダのサイズ、ＣＲＣの
利用、データヘッダの各情報に用いるビット数及び意味
付けについて、任意の構成で同様の効果が得られる。

【００３５】本実施例の説明においては、送信装置と受
信装置とに分けて記述したが、送信・受信兼用装置の送
信部と受信部であり、送信部と受信部の構成に共用部分
がある構成でも、同様の効果が得られる。

【００３６】本発明の送信装置、受信装置は、実施例の
中で述べた各々の第１の実施例を基本システムとしてお
り、他の実施例はさらに複数種類の機能を追加したもの
であるが、利用できる機能の組み合わせ方は任意であ
る。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の送信装置お
よび受信装置によれば、データを送受信する媒体がディ
ジタル機器とは非同期であるクロックや送受信周期を持
つようなシステムにおいて、データパケットにフレーム
同期タイミングに関する情報を付加することにより、デ
ィジタル機器間の同期関係を保つことができ、その実用
的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の送信装置の第１の実施例に係るブロッ
ク図

【図２】本発明の送信装置の第１の実施例に係るタイミ
ングチャート

【図３】本発明の受信装置の第１の実施例に係るブロッ
ク図

【図４】本発明の受信装置の第１の実施例に係るタイミ
ングチャート

【図５】受信装置の第１の実施例に係る信号再構成器の
ブロック図

【図６】受信装置の第１の実施例に係るフレーム同期生
成器のブロック図

【図７】（ａ）は本発明の送信装置の第２の実施例に係
るブロック図 （ｂ）は本発明の受信装置の第２の実施例に係るブロッ
ク図 （ｃ）は受信装置の第２の実施例に係る信号再構成器の
ブロック図 （ｄ）は受信装置の第２の実施例に係るフレーム同期生
成器のブロック図

【図８】（ａ）は本発明の送信装置の第３の実施例に係
るブロック図 （ｂ）は本発明の受信装置の第３の実施例に係るブロッ
ク図

【図９】第１〜第３の各々の送信装置、受信装置の実施
例におけるデータパケットの構成例を示す図

【符号の説明】

11 信号発生器 12 データパケット発生器 13 出力器 14 接続部 21 接続部 22 入力器 23 リファレンス生成器 24 信号再構成器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレームを周期とする信号を生成する信号
   生成手段と、マーカーが付加されたデータパケットに前
   記信号を変換しかつ前記フレームの先頭部分が割り当て
   られる前記データパケットのみ前記マーカーをオン状態
   にするデータパケット生成手段と、サイクル毎に前記デ
   ータパケットを出力しかつマーカーがオン状態であるデ
   ータパケットを前記フレーム周期にほぼ一致する周期で
   出力する出力手段とを有することを特徴とする送信装
   置。
2. 【請求項２】データパケット生成手段は、マーカーをオ
   ン状態にする周期を示す情報をデータパケットに付加す
   ることを特徴とする請求項１記載の送信装置。
3. 【請求項３】データパケット生成手段は、フレームの先
   頭を時刻で示す情報をデータパケットに付加することを
   特徴とする請求項１または請求項２記載の送信装置。
4. 【請求項４】出力手段は、マーカーがオン状態であるデ
   ータパケットとその次のマーカーがオン状態であるデー
   タパケットが出力する間に出力されるマーカーがオフ状
   態であるデータパケットを、任意のサイクルで出力する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項
   ３記載の送信装置。
5. 【請求項５】出力手段は、マーカーがオン状態である第
   １のデータパケットとその次のマーカーがオン状態であ
   る第２のデータパケットが出力する間に出力されるマー
   カーがオフ状態であるデータパケットを、前記第１のデ
   ータパケットが出力されるサイクルに連続したサイクル
   で出力することを特徴とする請求項１または請求項２ま
   たは請求項３記載の送信装置。
6. 【請求項６】サイクル毎にデータパケットを入力する入
   力手段と、前記データパケットに付加されたマーカーが
   オン状態であることを検出しかつそれをもとにリファレ
   ンス信号を生成するリファレンス生成手段と、前記リフ
   ァレンス信号をもとに少なくともフレーム同期信号を生
   成するフレーム生成手段とを有することを特徴とする受
   信装置。
7. 【請求項７】リファレンス生成手段は、マーカーがオン
   状態である周期を示す情報を検出し、フレーム生成手段
   は前記周期を示す情報をもとにフレーム同期信号を生成
   することを特徴とする請求項６記載の受信装置。
8. 【請求項８】リファレンス生成手段は、リファレンス信
   号の先頭を時刻で示す情報を検出し、前記時刻で示す情
   報をもとにリファレンス信号を生成することを特徴とす
   る請求項６または請求項７記載の受信装置。