JPH098778A - 異なる送信および受信データ符号長を用いる全二重データ通信システム - Google Patents
異なる送信および受信データ符号長を用いる全二重データ通信システムInfo
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- JPH098778A JPH098778A JP8145434A JP14543496A JPH098778A JP H098778 A JPH098778 A JP H098778A JP 8145434 A JP8145434 A JP 8145434A JP 14543496 A JP14543496 A JP 14543496A JP H098778 A JPH098778 A JP H098778A
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- Optical Communication System (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ケーブルシステムおよび/または光ファイバ
システム上で利用できる簡単で低コストの全二重データ
通信技術を提供する。 【解決手段】 データ通信システムは、トランシーバを
全二重モードで動作することを可能とする異なる送信お
よび受信データ符号長を使用する新規なトランシーバを
含んでいる。トランシーバは第1の時間期間の間に通信
リンク上で第1の形式のデータを送信し、また第1の時
間期間よりも長く且つ第1の時間期間の一部とオーバー
ラップする第2の時間期間の間にリンク上で第2の形式
のデータを受信する。1つの実施の形態において、トラ
ンシーバは第1の時間期間の間に送信するための手段を
リンクに切換え、また第1の時間期間とオーバーラップ
しない第2の時間時間の一部の間にリンクに受信するた
めの手段を接続する。
システム上で利用できる簡単で低コストの全二重データ
通信技術を提供する。 【解決手段】 データ通信システムは、トランシーバを
全二重モードで動作することを可能とする異なる送信お
よび受信データ符号長を使用する新規なトランシーバを
含んでいる。トランシーバは第1の時間期間の間に通信
リンク上で第1の形式のデータを送信し、また第1の時
間期間よりも長く且つ第1の時間期間の一部とオーバー
ラップする第2の時間期間の間にリンク上で第2の形式
のデータを受信する。1つの実施の形態において、トラ
ンシーバは第1の時間期間の間に送信するための手段を
リンクに切換え、また第1の時間期間とオーバーラップ
しない第2の時間時間の一部の間にリンクに受信するた
めの手段を接続する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は全二重通信システム
に関し、特に、データを送信および受信するために異な
るデータ符号長(data symbol lengt
h)を利用するシステムに関するものである。
に関し、特に、データを送信および受信するために異な
るデータ符号長(data symbol lengt
h)を利用するシステムに関するものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】半二重データ通信シス
テムは、データの送信および受領の間に固有の遅延が生
じることから、好ましくない。遅延は「ピン−ポン(p
ing−pong)」タイプの半二重システムにおいて
生じるラウンドトリップ遅延から減じることができる
が、システムの複雑さによりコスト高となってしまう。
現存する全二重データ通信システムは、モデム、多重化
装置、多重分離装置、フィルタなどのような高価なシス
テム構成要素を必要とする周波数分割多重化のような技
術を利用している。全二重光データリンク(ODL)
は、光カプラ、スプリッタ、波長ルータなどの特別な装
置を必要とする波形分割多重化のような技術を利用して
いる。広帯域データサービスを現存するケーブル施設あ
るいは新規な光ファイバ上において提供するような、特
定の全二重データサービス用途では、これらのデータサ
ービスを提供する際においてコストが重大な要因とな
る。よって、ケーブルシステムおよび/または光ファイ
バシステム上で利用できる簡単で低コストの全二重デー
タ通信技術が必要とされている。
テムは、データの送信および受領の間に固有の遅延が生
じることから、好ましくない。遅延は「ピン−ポン(p
ing−pong)」タイプの半二重システムにおいて
生じるラウンドトリップ遅延から減じることができる
が、システムの複雑さによりコスト高となってしまう。
現存する全二重データ通信システムは、モデム、多重化
装置、多重分離装置、フィルタなどのような高価なシス
テム構成要素を必要とする周波数分割多重化のような技
術を利用している。全二重光データリンク(ODL)
は、光カプラ、スプリッタ、波長ルータなどの特別な装
置を必要とする波形分割多重化のような技術を利用して
いる。広帯域データサービスを現存するケーブル施設あ
るいは新規な光ファイバ上において提供するような、特
定の全二重データサービス用途では、これらのデータサ
ービスを提供する際においてコストが重大な要因とな
る。よって、ケーブルシステムおよび/または光ファイ
バシステム上で利用できる簡単で低コストの全二重デー
タ通信技術が必要とされている。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、データ
通信システムは、トランシーバを全二重モードで動作す
ることを可能とする異なる送信および受信データ符号長
(data symbol length)を使用する
新規なトランシーバを含んでいる。トランシーバは第1
の時間期間の間に通信リンク上で第1の形式のデータを
送信し、また第1の時間期間よりも長く且つ第1の時間
期間の一部とオーバーラップする第2の時間期間の間に
リンク上で第2の形式のデータを受信する。トランシー
バは、第1の時間期間の間に通信リンク上で第1の形式
のデータを送信するために送信するための手段を切換
え、また第1の時間期間とオーバーラップしない第2の
時間期間の一部の間に受信した第2の形式のデータを検
出するためにリンクに受信するための手段を接続する。
1つの実施の形態において、第1および第2の形式のデ
ータは、第1および第2の形式のデータを表す信号のス
ペクトルコンテント(spectral conten
t)に基づいてトランシーバにおいて分離することがで
きないものである。
通信システムは、トランシーバを全二重モードで動作す
ることを可能とする異なる送信および受信データ符号長
(data symbol length)を使用する
新規なトランシーバを含んでいる。トランシーバは第1
の時間期間の間に通信リンク上で第1の形式のデータを
送信し、また第1の時間期間よりも長く且つ第1の時間
期間の一部とオーバーラップする第2の時間期間の間に
リンク上で第2の形式のデータを受信する。トランシー
バは、第1の時間期間の間に通信リンク上で第1の形式
のデータを送信するために送信するための手段を切換
え、また第1の時間期間とオーバーラップしない第2の
時間期間の一部の間に受信した第2の形式のデータを検
出するためにリンクに受信するための手段を接続する。
1つの実施の形態において、第1および第2の形式のデ
ータは、第1および第2の形式のデータを表す信号のス
ペクトルコンテント(spectral conten
t)に基づいてトランシーバにおいて分離することがで
きないものである。
【0004】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。以下の記載において、各図の項目ないしブロック
はそれらに関連した参照符号を有し、その最初の番号は
その項目が最初に位置する図を表している(例えば、1
10は図1に位置している)。
する。以下の記載において、各図の項目ないしブロック
はそれらに関連した参照符号を有し、その最初の番号は
その項目が最初に位置する図を表している(例えば、1
10は図1に位置している)。
【0005】図1に示したのは、異なる送信データ符号
長および受信データ符号長を利用した全二重データ通信
システムの一例のブロックダイヤグラムである。このシ
ステムは、例示したように、通信リンク120上でスレ
ーブ局140(以下、スレーブトランシーバとも称す
る)に接続されたマスタ局100(以下、マスタトラン
シーバとも称する)を含んでいる。本発明によれば、マ
スタ局100は第1の時間時間の間に第1の形式(つま
り、第1の符号長)のデータを通信リンク120上でス
レーブ局140に送信する。マスタ局100は、第1の
時間期間よりも長く且つ、通信リンク120上での遅延
にもよるが、第1の時間期間内のデータの一部とオーバ
ーラップする第2の時間期間の間に通信リンク120上
で第2の形式のデータを受信するように配置されてい
る。受信データのためのより長い第2の時間期間を利用
することで、マスタ局は、送信および受信データを表す
信号のスペクトルコンテントに基づいてデータ分離がで
きないときでも、受信データを送信データから分離する
ことができる。これは、第1の時間期間(送信モード)
の間に送信回路を通信リンク120に接続し、また第1
の時間時間によりオーバーラップされない第2の時間期
間の一部の間に受信回路をリンク120に接続する、ス
イッチ107(例えば、電界効果トランジスタFETス
イッチ)を使用して、達成できる。スイッチ107は、
そのタイミングをリード105上の送信データ信号から
得る制御回路109の制御下で動作する。
長および受信データ符号長を利用した全二重データ通信
システムの一例のブロックダイヤグラムである。このシ
ステムは、例示したように、通信リンク120上でスレ
ーブ局140(以下、スレーブトランシーバとも称す
る)に接続されたマスタ局100(以下、マスタトラン
シーバとも称する)を含んでいる。本発明によれば、マ
スタ局100は第1の時間時間の間に第1の形式(つま
り、第1の符号長)のデータを通信リンク120上でス
レーブ局140に送信する。マスタ局100は、第1の
時間期間よりも長く且つ、通信リンク120上での遅延
にもよるが、第1の時間期間内のデータの一部とオーバ
ーラップする第2の時間期間の間に通信リンク120上
で第2の形式のデータを受信するように配置されてい
る。受信データのためのより長い第2の時間期間を利用
することで、マスタ局は、送信および受信データを表す
信号のスペクトルコンテントに基づいてデータ分離がで
きないときでも、受信データを送信データから分離する
ことができる。これは、第1の時間期間(送信モード)
の間に送信回路を通信リンク120に接続し、また第1
の時間時間によりオーバーラップされない第2の時間期
間の一部の間に受信回路をリンク120に接続する、ス
イッチ107(例えば、電界効果トランジスタFETス
イッチ)を使用して、達成できる。スイッチ107は、
そのタイミングをリード105上の送信データ信号から
得る制御回路109の制御下で動作する。
【0006】スレーブ局140は送信されたデータを受
信し、またスレーブ局140からマスタ局100へのデ
ータ送信を同期させるためにこれからクロック信号を回
復する。この結果、スレーブ局140において受信され
又は送信されたデータがオーバーラップすることはな
い。
信し、またスレーブ局140からマスタ局100へのデ
ータ送信を同期させるためにこれからクロック信号を回
復する。この結果、スレーブ局140において受信され
又は送信されたデータがオーバーラップすることはな
い。
【0007】本発明によれば、リンク120は無線であ
り、あるいはワイヤ対、ケーブル、または光ファイバリ
ンクである。さらに、送信され及び受信されたデータパ
ルスは、2進レベルまたは他の他レベルのパルスであ
る。第1の時間期間の間に送信されたデータは、一般的
には、1または多重データビットであるデータ符号であ
ると考えられている。データ符号が多重データビットで
あるときには、これらの多重ビットは、第1の時間期間
によりオーバーラップされない第2の時間期間の一部内
においてこれらが検出されるように配列されなければな
らない。便宜上、以下の説明ではデータ符号がデータビ
ットであると仮定する。
り、あるいはワイヤ対、ケーブル、または光ファイバリ
ンクである。さらに、送信され及び受信されたデータパ
ルスは、2進レベルまたは他の他レベルのパルスであ
る。第1の時間期間の間に送信されたデータは、一般的
には、1または多重データビットであるデータ符号であ
ると考えられている。データ符号が多重データビットで
あるときには、これらの多重ビットは、第1の時間期間
によりオーバーラップされない第2の時間期間の一部内
においてこれらが検出されるように配列されなければな
らない。便宜上、以下の説明ではデータ符号がデータビ
ットであると仮定する。
【0008】図1のマスタ局100において示したよう
に、送信データはリード101上で受信され、また所望
のデータ符号形式(例えば、データパルス)に変換され
るとともに変換回路103において送信クロック104
を使用して同期される。変換回路103の出力はリード
105上で、制御回路109の制御下で動作する、スイ
ッチ107に接続される。制御回路109は、リード1
10上の制御信号を生成するために、変換回路103か
らの受信データパルスあるいはクロック104からのク
ロックパルスのいずれかを使用することができる。(こ
れは、スレーブ局140の制御回路149においては異
なる。)リード110上の制御信号は、スイッチ107
の位置を制御する。スイッチ107は、第1の時間期期
間の間は送信データパルスをリード114上に出力する
ようにし、また第2の時間時間の間はリード114上の
あらゆる受信データパルスを受信リード111に切換え
るようにする。受信データパルスは受信検出器112に
より検出され、またリード113上に受信データとして
出力される。
に、送信データはリード101上で受信され、また所望
のデータ符号形式(例えば、データパルス)に変換され
るとともに変換回路103において送信クロック104
を使用して同期される。変換回路103の出力はリード
105上で、制御回路109の制御下で動作する、スイ
ッチ107に接続される。制御回路109は、リード1
10上の制御信号を生成するために、変換回路103か
らの受信データパルスあるいはクロック104からのク
ロックパルスのいずれかを使用することができる。(こ
れは、スレーブ局140の制御回路149においては異
なる。)リード110上の制御信号は、スイッチ107
の位置を制御する。スイッチ107は、第1の時間期期
間の間は送信データパルスをリード114上に出力する
ようにし、また第2の時間時間の間はリード114上の
あらゆる受信データパルスを受信リード111に切換え
るようにする。受信データパルスは受信検出器112に
より検出され、またリード113上に受信データとして
出力される。
【0009】スイッチ107はリード114上で、送信
データパルスを通信リンク120上での送信のための必
要とされるデータパルス形態に変換する、リンクインタ
ーフェース115に接続される。リンクインターフェー
ス115はまた、通信リンク120からデータパルスを
受信し、またこれらをマスタ局100により必要とされ
るデータパルス形式に変換する。リンクインターフェー
ス115は、例示的には、リード114上でベースバン
ド電気データ信号と通信リンク120のベースバンド変
調された電気、無線または光信号とを相互変換する。例
えば、マスタ局100はベースバンド電気データパルス
で動作するように構成される一方、通信リンク120は
光通信リンクである場合には、リンクインターフェース
115は電気から光および光から電気のパルス変換をす
るために使用される。よって、マスタ局100における
ベースバンド電気データパルスは光通信リンク120上
の通信のためにリンクインターフェース115により光
データパルスに変換され、またリンクインターフェース
115は光通信リンク120上で受信した光データをマ
スタ局100のためにベースバンド電気パルスに変換す
る。
データパルスを通信リンク120上での送信のための必
要とされるデータパルス形態に変換する、リンクインタ
ーフェース115に接続される。リンクインターフェー
ス115はまた、通信リンク120からデータパルスを
受信し、またこれらをマスタ局100により必要とされ
るデータパルス形式に変換する。リンクインターフェー
ス115は、例示的には、リード114上でベースバン
ド電気データ信号と通信リンク120のベースバンド変
調された電気、無線または光信号とを相互変換する。例
えば、マスタ局100はベースバンド電気データパルス
で動作するように構成される一方、通信リンク120は
光通信リンクである場合には、リンクインターフェース
115は電気から光および光から電気のパルス変換をす
るために使用される。よって、マスタ局100における
ベースバンド電気データパルスは光通信リンク120上
の通信のためにリンクインターフェース115により光
データパルスに変換され、またリンクインターフェース
115は光通信リンク120上で受信した光データをマ
スタ局100のためにベースバンド電気パルスに変換す
る。
【0010】スレーブ局140において、リンクインタ
ーフェース155はリンクインターフェース115と同
じ態様で動作する。リンクインターフェース155の出
力はリード154上でスイッチ(例えば、FETスイッ
チ)147に接続されている。スイッチ147はスレー
ブ局140を送信データモードから受信データモードに
切換える。送信モードの間、リード141上の送信デー
タは変換回路143により所望の形態に変換され、また
リード145上に出力される。変換回路143は、スイ
ッチ147により出力された受信データパルスからクロ
ック回復回路146により得られた受信クロック144
を使用する点以外は、変換回路103と同じ態様で動作
する。リード151上の受信データパルスは、受信デー
タ信号153を生成するために、受信検出器112と同
じ態様で動作する、受信検出器152によっても検出さ
れる。スイッチ147は制御回路149により発生され
た制御信号150の制御下で動作する。制御回路149
はそのタイミングを変換回路143からのリード145
上の送信データパルスから得る。この結果、制御回路1
49は回路143と同様にそれらのタイミングをクロッ
ク回復回路146から受信する。本発明によれば、デー
タ受領の間の時間間隔内でスレーブ局140は送信す
る。
ーフェース155はリンクインターフェース115と同
じ態様で動作する。リンクインターフェース155の出
力はリード154上でスイッチ(例えば、FETスイッ
チ)147に接続されている。スイッチ147はスレー
ブ局140を送信データモードから受信データモードに
切換える。送信モードの間、リード141上の送信デー
タは変換回路143により所望の形態に変換され、また
リード145上に出力される。変換回路143は、スイ
ッチ147により出力された受信データパルスからクロ
ック回復回路146により得られた受信クロック144
を使用する点以外は、変換回路103と同じ態様で動作
する。リード151上の受信データパルスは、受信デー
タ信号153を生成するために、受信検出器112と同
じ態様で動作する、受信検出器152によっても検出さ
れる。スイッチ147は制御回路149により発生され
た制御信号150の制御下で動作する。制御回路149
はそのタイミングを変換回路143からのリード145
上の送信データパルスから得る。この結果、制御回路1
49は回路143と同様にそれらのタイミングをクロッ
ク回復回路146から受信する。本発明によれば、デー
タ受領の間の時間間隔内でスレーブ局140は送信す
る。
【0011】図1と図2を参照して、本発明の動作をよ
り詳細に説明する。図2aの左に例示的に示したよう
に、マスタ局100はデータストリーム011を短い2
進パルス(時間間隔T1)としてスレーブ局140に送
信する。図2aの右にはスレーブ局140において受信
された劣化した2進データパルスの一例を示した。スレ
ーブ局140は、クロック回復回路146が受信クロッ
ク144をリード151上で受信されたデータパルスか
ら得られた送信クロック104と同期するまでは受信モ
ードだけで動作する。スレーブ局140が送信クロック
104と同期したならば、図2bに示したように、マス
タ局100によるデータ伝送(時間間隔T1で示した)
のために使用されないビット期間(時間間隔T2)の部
分の間だけ送信されるビットを送信することを開始す
る。スレーブ局140からの劣化したデータパルスはマ
スタ局とスレーブ局との間の通信リンク120の長さに
より決定されるランダムな遅延の後にマスタ局100に
到達する。スレーブ局140から送信されたデータパル
スがより長いことから、これらはマスタステーション1
00から送信されたデータパルスとオーバーラップする
ことはない。よって、マスタパルスが送信されながらス
レーブ局100にスレーブデータパルスが到達した場合
(図2bの左に示したように)でも、スレーブデータパ
ルスの非オーバーラップ部分が受信検出器112により
検出される。図2c左に、受信データを表すスイッチ1
07からの得られた出力データパルス(T2−T1)を
示した。スイッチ107は、制御回路109の制御下
で、リード105上の送信データからリード111(受
信モード)上の受信データに切換える。上記した通り、
制御回路109はそのタイミングをリード105上の送
信データ信号から得る。図2c右にスイッチ147から
出力された受信データを示した。
り詳細に説明する。図2aの左に例示的に示したよう
に、マスタ局100はデータストリーム011を短い2
進パルス(時間間隔T1)としてスレーブ局140に送
信する。図2aの右にはスレーブ局140において受信
された劣化した2進データパルスの一例を示した。スレ
ーブ局140は、クロック回復回路146が受信クロッ
ク144をリード151上で受信されたデータパルスか
ら得られた送信クロック104と同期するまでは受信モ
ードだけで動作する。スレーブ局140が送信クロック
104と同期したならば、図2bに示したように、マス
タ局100によるデータ伝送(時間間隔T1で示した)
のために使用されないビット期間(時間間隔T2)の部
分の間だけ送信されるビットを送信することを開始す
る。スレーブ局140からの劣化したデータパルスはマ
スタ局とスレーブ局との間の通信リンク120の長さに
より決定されるランダムな遅延の後にマスタ局100に
到達する。スレーブ局140から送信されたデータパル
スがより長いことから、これらはマスタステーション1
00から送信されたデータパルスとオーバーラップする
ことはない。よって、マスタパルスが送信されながらス
レーブ局100にスレーブデータパルスが到達した場合
(図2bの左に示したように)でも、スレーブデータパ
ルスの非オーバーラップ部分が受信検出器112により
検出される。図2c左に、受信データを表すスイッチ1
07からの得られた出力データパルス(T2−T1)を
示した。スイッチ107は、制御回路109の制御下
で、リード105上の送信データからリード111(受
信モード)上の受信データに切換える。上記した通り、
制御回路109はそのタイミングをリード105上の送
信データ信号から得る。図2c右にスイッチ147から
出力された受信データを示した。
【0012】ここで、送信データパルスが受信データパ
ルスよりも大きな振幅を有していることから、多くの実
際のシステムにおいては、送信データパルスは、「パル
スなし」レベルに減衰するためにビットの有効小数部
(significant fraction)とな
る。一般的には、これは光データリンクにおいて電気デ
ータリンクよりも頻繁に生じる。このため、すべての実
際のシステムでは、制御回路109は、リード105上
の送信データ信号のパルス幅よりも広いパルス幅のパル
スを発生することが必要とされる。よって、第1の時間
間隔(T1)はマスタ局の送信データパルス(TM)の
パルス幅よりも大きいか等しいかであり、また第2の時
間間隔(T2)での、受信データパルスよりも小さい。
時間間隔T1は、受信データパルスの受領に影響を与え
ることがないようにするため、マスタ局の送信データパ
ルスが十分に減衰するように選択される。さらに、時間
間隔T1−T2はマスタ局100が受信データパルスを
検出し復号化できるような十分な長さとされる。
ルスよりも大きな振幅を有していることから、多くの実
際のシステムにおいては、送信データパルスは、「パル
スなし」レベルに減衰するためにビットの有効小数部
(significant fraction)とな
る。一般的には、これは光データリンクにおいて電気デ
ータリンクよりも頻繁に生じる。このため、すべての実
際のシステムでは、制御回路109は、リード105上
の送信データ信号のパルス幅よりも広いパルス幅のパル
スを発生することが必要とされる。よって、第1の時間
間隔(T1)はマスタ局の送信データパルス(TM)の
パルス幅よりも大きいか等しいかであり、また第2の時
間間隔(T2)での、受信データパルスよりも小さい。
時間間隔T1は、受信データパルスの受領に影響を与え
ることがないようにするため、マスタ局の送信データパ
ルスが十分に減衰するように選択される。さらに、時間
間隔T1−T2はマスタ局100が受信データパルスを
検出し復号化できるような十分な長さとされる。
【0013】図3を参照して、本発明のブロックダイヤ
グラムをより詳細に説明する。この特別なマスタ局10
0の実施の形態においては、リンクインターフェース3
15は、送信データを増幅し、またこれを通信リンク1
20に接続する、増幅器である。スイッチ回路307
は、例示的に、関連した「真理値」表に示したような伝
達関数を有する論理回路として構成される。この実施の
形態においては、送信データパルスは、クロックパルス
304のパルス幅であるパルス幅Mを有するものとす
る。制御回路309はクロックパルスを時間間隔T1と
等しいパルス幅を有するパルスに変換する。これらのパ
ルスは論理回路307(以下、スイッチまたはスイッチ
回路と称する)に入力Aを供給する。入力Bは例示的に
は通信リンク120に直接接続されている。真理値表に
示したように、出力Cは入力Aが存在しない(論理0)
のときにのみ存在する。よって、スイッチ307は通信
リンク120からの受信データ信号を、増幅器315か
らの送信データパルスがない間だけ受信検出器312に
接続する。残りの回路303と312は、図1において
先に説明した回路103と112とそれぞれ同様に動作
する。
グラムをより詳細に説明する。この特別なマスタ局10
0の実施の形態においては、リンクインターフェース3
15は、送信データを増幅し、またこれを通信リンク1
20に接続する、増幅器である。スイッチ回路307
は、例示的に、関連した「真理値」表に示したような伝
達関数を有する論理回路として構成される。この実施の
形態においては、送信データパルスは、クロックパルス
304のパルス幅であるパルス幅Mを有するものとす
る。制御回路309はクロックパルスを時間間隔T1と
等しいパルス幅を有するパルスに変換する。これらのパ
ルスは論理回路307(以下、スイッチまたはスイッチ
回路と称する)に入力Aを供給する。入力Bは例示的に
は通信リンク120に直接接続されている。真理値表に
示したように、出力Cは入力Aが存在しない(論理0)
のときにのみ存在する。よって、スイッチ307は通信
リンク120からの受信データ信号を、増幅器315か
らの送信データパルスがない間だけ受信検出器312に
接続する。残りの回路303と312は、図1において
先に説明した回路103と112とそれぞれ同様に動作
する。
【0014】スレーブ局の特別な実施の形態において、
リンクインターフェース355(リンクインターフェー
ス315と実質的に同じ)はスレーブ送信データパルス
を通信リンク120に接続する。論理回路347(以
下、スイッチまたはスイッチ回路と称する)は先に説明
したスイッチ307と構成および動作は同様である。こ
のため、スイッチ347は通信リンク120上で受信さ
れた信号を入力Aが論理0のときに、つまりスレーブ局
140から送信されるデータがないときの時間間隔の間
だけ、出力Cを経て、クロック回復回路346と受信検
出器352にゲートする。クロック回復回路346は、
受信データ信号351の回復を刻時するために受信検出
器352により使用される、受信クロック344を発生
する。受信クロック344は送信クロック349を作る
ために遅延回路348により遅延される。遅延の大きさ
は、スレーブ局140からの送信データパルスが図2b
右に示した受信データパルスの間にインタリーブされる
ことが確保されるように選択される。変換回路343
は、通信リンク120上で送出された送信データパルス
を発生および刻時するために送信クロック349を使用
する。変換回路343の出力はスイッチ回路347の入
力Aとして送信データに供給される一方、入力Bはリン
ク120に接続される。この結果、スイッチ回路347
は、図2c右に示した受信信号351を発生するため
に、図2b右に示した、送信データパルス(入力Aに現
れる)とリンク120上の結合された信号(入力Bに現
れる)を選択的にゲートする。
リンクインターフェース355(リンクインターフェー
ス315と実質的に同じ)はスレーブ送信データパルス
を通信リンク120に接続する。論理回路347(以
下、スイッチまたはスイッチ回路と称する)は先に説明
したスイッチ307と構成および動作は同様である。こ
のため、スイッチ347は通信リンク120上で受信さ
れた信号を入力Aが論理0のときに、つまりスレーブ局
140から送信されるデータがないときの時間間隔の間
だけ、出力Cを経て、クロック回復回路346と受信検
出器352にゲートする。クロック回復回路346は、
受信データ信号351の回復を刻時するために受信検出
器352により使用される、受信クロック344を発生
する。受信クロック344は送信クロック349を作る
ために遅延回路348により遅延される。遅延の大きさ
は、スレーブ局140からの送信データパルスが図2b
右に示した受信データパルスの間にインタリーブされる
ことが確保されるように選択される。変換回路343
は、通信リンク120上で送出された送信データパルス
を発生および刻時するために送信クロック349を使用
する。変換回路343の出力はスイッチ回路347の入
力Aとして送信データに供給される一方、入力Bはリン
ク120に接続される。この結果、スイッチ回路347
は、図2c右に示した受信信号351を発生するため
に、図2b右に示した、送信データパルス(入力Aに現
れる)とリンク120上の結合された信号(入力Bに現
れる)を選択的にゲートする。
【0015】図4を参照して、通信リンク420が光フ
ァイバである、リンクインターフェース415と455
がそれぞれファブリ−ペロレーザを含む、本発明の他の
例示的な実施の形態を説明する。本発明の1つの特徴に
よれば、ファブリ−ペロイーレーザはトランシーバとし
て使用され、つまり、これはデータパルスを送信し且つ
データパルスを受信するための両方に使用される。この
ように安価なレーザを送信機および受信機の両方に使用
することで、別々の光トランシーバ(つまり、光検出
器)および光スプリッタが必要でなくなる。なお、光ス
プリッタは送信データを受信データパルスから分離する
ために必要とされるものである。
ァイバである、リンクインターフェース415と455
がそれぞれファブリ−ペロレーザを含む、本発明の他の
例示的な実施の形態を説明する。本発明の1つの特徴に
よれば、ファブリ−ペロイーレーザはトランシーバとし
て使用され、つまり、これはデータパルスを送信し且つ
データパルスを受信するための両方に使用される。この
ように安価なレーザを送信機および受信機の両方に使用
することで、別々の光トランシーバ(つまり、光検出
器)および光スプリッタが必要でなくなる。なお、光ス
プリッタは送信データを受信データパルスから分離する
ために必要とされるものである。
【0016】図5に、ファブリ−ペロレーザの一般的な
動作特性を示した。図示したように、レーザ電流がしき
い値Ithを越えたときには、キャリア密度Nがレーザか
ら光を作るために十分なものとなる。レーザ電流がしき
い値Ithよりも小さいが透過電流(transpare
ncy current)It よりも大きいときには、
レーザは検出器として動作するが、分極依存(pola
rization dependent)となる。本発
明者らは、透過しきい値Ithより下の電流領域において
は、レーザ検出は良好であり、また最小限な分極依存で
あることに注目した。レーザはまた、逆バイアスされる
かバイアス電圧がない場合には効率的な検出器として動
作し、またこれらのバイアス条件下ではレーザには電流
は流れない。そして、このような動作モードにおいて
は、レーザは最小限の分極依存である検出器として動作
するという結果が得られた。
動作特性を示した。図示したように、レーザ電流がしき
い値Ithを越えたときには、キャリア密度Nがレーザか
ら光を作るために十分なものとなる。レーザ電流がしき
い値Ithよりも小さいが透過電流(transpare
ncy current)It よりも大きいときには、
レーザは検出器として動作するが、分極依存(pola
rization dependent)となる。本発
明者らは、透過しきい値Ithより下の電流領域において
は、レーザ検出は良好であり、また最小限な分極依存で
あることに注目した。レーザはまた、逆バイアスされる
かバイアス電圧がない場合には効率的な検出器として動
作し、またこれらのバイアス条件下ではレーザには電流
は流れない。そして、このような動作モードにおいて
は、レーザは最小限の分極依存である検出器として動作
するという結果が得られた。
【0017】図4に示されたシステムにおいて、リンク
インターフェース415および455において使用され
るレーザは、送信された論理「1」が十分に減衰してか
らの電圧パルスの後だけに受信器として動作できる。こ
の非ゼロの減衰時間(レーザのキャパシタンスにより生
じる)がシステムのデータ伝送速度を制限するが、これ
は、より低いキャパシタンスを有する新しいレーザが開
発されることで改善することができる。本発明において
は、この非ゼロの減衰時間は、時間間隔T1を、送信デ
ータパルス幅よりも、レーザの減衰時間を越える時間量
だけ大きく設定される。
インターフェース415および455において使用され
るレーザは、送信された論理「1」が十分に減衰してか
らの電圧パルスの後だけに受信器として動作できる。こ
の非ゼロの減衰時間(レーザのキャパシタンスにより生
じる)がシステムのデータ伝送速度を制限するが、これ
は、より低いキャパシタンスを有する新しいレーザが開
発されることで改善することができる。本発明において
は、この非ゼロの減衰時間は、時間間隔T1を、送信デ
ータパルス幅よりも、レーザの減衰時間を越える時間量
だけ大きく設定される。
【0018】図4と図6をともに参照して、リンクイン
ターフェース415内のレーザの動作を例示的に説明す
る。図4の構成において、変換回路303はインターエ
ース415内のレーザのバイアスを制御する。マスタ送
信時間TMの間は、レーザが光信号(つまり、論理1デ
ータ)を送信すべきときには、変換回路303はレーザ
をしきい値電流Ithないしこれより上にバイアスする
(601)。レーザが光信号を送信しない場合(つま
り、論理0データ)には、例示的に602として示した
ように、変換回路303はしきい値電流Ithより下にバ
イアスする(なお、レーザはバイアスされないか逆バイ
アスすることができる)。TM以外で時間間隔T1の時
間においては、603により例示的に示したように、レ
ーザはしきい値Ithより下にバイアスされる。上記した
ように、この時間間隔の間においてこのレーザは切られ
てその光信号がゼロに向かって減衰する。
ターフェース415内のレーザの動作を例示的に説明す
る。図4の構成において、変換回路303はインターエ
ース415内のレーザのバイアスを制御する。マスタ送
信時間TMの間は、レーザが光信号(つまり、論理1デ
ータ)を送信すべきときには、変換回路303はレーザ
をしきい値電流Ithないしこれより上にバイアスする
(601)。レーザが光信号を送信しない場合(つま
り、論理0データ)には、例示的に602として示した
ように、変換回路303はしきい値電流Ithより下にバ
イアスする(なお、レーザはバイアスされないか逆バイ
アスすることができる)。TM以外で時間間隔T1の時
間においては、603により例示的に示したように、レ
ーザはしきい値Ithより下にバイアスされる。上記した
ように、この時間間隔の間においてこのレーザは切られ
てその光信号がゼロに向かって減衰する。
【0019】T1以外のT2においては(あるいは、よ
り一般的には、T1以外の全ての時間)、レーザは良好
な検出器として動作するためにバイアスされ、よって、
604により示したように、It より下にバイアスされ
る(好ましい実施の形態では、レーザはバイアスされな
いか逆バイアスされる)。
り一般的には、T1以外の全ての時間)、レーザは良好
な検出器として動作するためにバイアスされ、よって、
604により示したように、It より下にバイアスされ
る(好ましい実施の形態では、レーザはバイアスされな
いか逆バイアスされる)。
【0020】受信モードの間(つまり、T2−T1)
は、レーザはスレーブ局140から光リンク420上で
受信された光信号を検出する。検出された光信号はレー
ザを横切る、つまりリード144上の、信号電圧におけ
る変化を引き起こす。この信号電圧はスイッチ307の
入力Bに接続される。スイッチ307の入力Aは制御回
路309により発生される。
は、レーザはスレーブ局140から光リンク420上で
受信された光信号を検出する。検出された光信号はレー
ザを横切る、つまりリード144上の、信号電圧におけ
る変化を引き起こす。この信号電圧はスイッチ307の
入力Bに接続される。スイッチ307の入力Aは制御回
路309により発生される。
【0021】スレーブ局140のインターフェース45
5におけるレーザは、インターフェース415のレーザ
と同じように動作する。受信されたレーザ信号はインタ
ーフェース455のレーザにより電気信号に変換され、
スイッチ347の入力BNI接続される。スイッチ34
7の入力Aは変換回路343からの別のスレーブ送信信
号として発生される。好ましい実施の形態においては、
スイッチ307と347は、図示した論理ゲートよりは
むしろ、図1で107と147により示された、電界効
果トランジスタ(FET)あるいは他のタイプのスイッ
チである。
5におけるレーザは、インターフェース415のレーザ
と同じように動作する。受信されたレーザ信号はインタ
ーフェース455のレーザにより電気信号に変換され、
スイッチ347の入力BNI接続される。スイッチ34
7の入力Aは変換回路343からの別のスレーブ送信信
号として発生される。好ましい実施の形態においては、
スイッチ307と347は、図示した論理ゲートよりは
むしろ、図1で107と147により示された、電界効
果トランジスタ(FET)あるいは他のタイプのスイッ
チである。
【0022】図4のマスタ局100とスレーブ局140
の残りの回路要素は先に図3で説明したものと同じ動作
をする。以上、本発明をファブリ−ペロ半導体レーザを
使用して説明したが、他の形式の半導体レーザ、あるい
は光放出ダイオードまたは光学的に集積されたトランシ
ーバのような光トランシーバを使用して動作させること
もできる。
の残りの回路要素は先に図3で説明したものと同じ動作
をする。以上、本発明をファブリ−ペロ半導体レーザを
使用して説明したが、他の形式の半導体レーザ、あるい
は光放出ダイオードまたは光学的に集積されたトランシ
ーバのような光トランシーバを使用して動作させること
もできる。
【0023】さらに、以上は、スレーブ局140におい
てクロック回復回路346を使用して本発明を説明した
が、スレーブ局において、正確に計測されたスレーブ局
140に対して許容された独立したクロック源を使用し
て構成することも可能である。この実施の形態では、ス
レーブ局140は受信データ期間T1の最後を送信デー
タ期間T2を開始するトリガとして使用する。以上、本
発明を例示的に説明したが、当業者には本発明の技術思
想および範囲を逸脱することなく他の構成や方法で本発
明を構成できることは勿論である。
てクロック回復回路346を使用して本発明を説明した
が、スレーブ局において、正確に計測されたスレーブ局
140に対して許容された独立したクロック源を使用し
て構成することも可能である。この実施の形態では、ス
レーブ局140は受信データ期間T1の最後を送信デー
タ期間T2を開始するトリガとして使用する。以上、本
発明を例示的に説明したが、当業者には本発明の技術思
想および範囲を逸脱することなく他の構成や方法で本発
明を構成できることは勿論である。
【図1】本発明による全二重データ通信システムの一例
のブロックダイヤグラムを示す図である。
のブロックダイヤグラムを示す図である。
【図2a】マスタ局100はデータストリーム011を
短い2進パルスとしてスレーブ局140に送信すること
(左側)を示し、スレーブ局140において受信された
劣化した2進データパルス(右側)を示す図である。
短い2進パルスとしてスレーブ局140に送信すること
(左側)を示し、スレーブ局140において受信された
劣化した2進データパルス(右側)を示す図である。
【図2b】マスタ局100によるデータ伝送のために使
用されないビット期間の部分の間だけ送信されるビット
を送信することを開始することを示す図である。
用されないビット期間の部分の間だけ送信されるビット
を送信することを開始することを示す図である。
【図2c】受信データを表すスイッチ107から得られ
た出力データパルス(T2−T1)(左側)を示し、ス
イッチ147から出力された受信データ(右側)を示す
図である。
た出力データパルス(T2−T1)(左側)を示し、ス
イッチ147から出力された受信データ(右側)を示す
図である。
【図3】マスタ局およびスレーブ局のブロックダイヤグ
ラムの一例の説明図である。
ラムの一例の説明図である。
【図4】本発明による光データ通信システムの一例のブ
ロックダイヤグラムを示す図である。
ロックダイヤグラムを示す図である。
【図5】ファブリ−ペロレーザの典型的な動作特性を示
した説明図である。
した説明図である。
【図6】送信動作モードと受信動作モードの間の図4の
レーザのバイアス(biasing)の一例を示した説
明図である。
レーザのバイアス(biasing)の一例を示した説
明図である。
100 マスタ局 101 送信データ 103 変換回路 104 送信クロック 107 スイッチ 109 制御回路 112 受信検知器 115 リンクインターフェース 120 通信リンク 140 スレーブ局 146 クロック復旧回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シェリル レイ ウッドワード アメリカ合衆国.07738 ニュージャーシ ィ,リンクロフト,リーズヴィル ドライ ヴ 84
Claims (26)
- 【請求項1】 通信リンク上でデータを送信および受信
するためのトランシーバにおいて、 第1の時間期間の間にリンク上で第1の形式のデータを
送信するための手段と、 第1の時間期間よりも長く且つ第1の時間期間の一部と
オーバーラップする第2の時間期間の間にリンク上で第
2の形式のデータを受信するための手段とからなり、 第1および第2の形式のデータが第1および第2の形式
のデータを表す信号のスペクトルコンテントに基づいて
トランシーバにおいて分離することができないことを特
徴とするトランシーバ。 - 【請求項2】 第1の時間期間の間に送信するための手
段をリンクに接続するとともに第1の時間期間とオーバ
ーラップしない第2の時間期間の一部の間に受信するた
めの手段をリンクに接続するための切換手段をさらに含
むことを特徴とする請求項1記載のトランシーバ。 - 【請求項3】 送信データから受信データを減算するた
めの論理回路をさらに含むことを特徴とする請求項1記
載のトランシーバ。 - 【請求項4】 第1の時間期間が予め規定されたデータ
間隔の半分よりも小さく、また第2の時間期間が第1の
時間期間よりも大きいが予め規定されたデータ間隔から
第1の時間期間を引いたものよりも大きいことを特徴と
する請求項1記載のトランシーバ。 - 【請求項5】 第2の形式のデータが、第1の時間期間
によりオーバーラップされない第2の時間期間の一部内
で受信するための手段により検出されることができる、
単一のデータ符号であることを特徴とする請求項1記載
のトランシーバ。 - 【請求項6】 第1の形式のデータが単一のデータビッ
トであることを特徴とする請求項1記載のトランシー
バ。 - 【請求項7】 第1の形式のデータが1つまたはそれよ
り多くのデータビットを含むデータ符号であることを特
徴とする請求項1記載のトランシーバ。 - 【請求項8】 第1の形式のデータが1つまたはそれよ
り多くの順次データ符号を有するデータパケットである
ことを特徴とする請求項1記載のトランシーバ。 - 【請求項9】 通信リンク上でデータを送信および受信
するための光トランシーバにおいて、 第1の時間期間の間にリンク上で第1の形式のデータを
送信するための手段と、 第1の時間期間よりも長く且つ第1の時間期間の一部と
オーバーラップする第2の時間期間の間にリンク上で第
2の形式のデータを受信するための手段とからなること
を特徴とする光トランシーバ。 - 【請求項10】 第1および第2の形式のデータが第1
および第2の形式のデータを表す信号のスペクトルコン
テントに基づいてトランシーバにおいて分離することが
できないことを特徴とする請求項9記載の光トランシー
バ。 - 【請求項11】 送信するための手段および受信するた
めの手段が光学的手段であり、通信リンクが光ファイバ
ーであることを特徴とする請求項9記載の光トランシー
バ。 - 【請求項12】 送信するための手段および受信するた
めの手段が両方に共通のレーザを含むことを特徴とする
請求項11記載の光トランシーバ。 - 【請求項13】 送信するための手段および受信するた
めの手段が両方に共通の光放出ダイオードを含むことを
特徴とする請求項11記載の光トランシーバ。 - 【請求項14】 送信するための手段および受信するた
めの手段が光学的な集積レーザ/検出器回路を含むこと
を特徴とする請求項11記載の光トランシーバ。 - 【請求項15】 第1の時間期間の間に送信するための
手段をリンクに接続するとともに第1の時間期間とオー
バーラップしない第2の時間期間の一部の間に受信する
ための手段をリンクに接続するための切換手段をさらに
含むことを特徴とする請求項9記載の光トランシーバ。 - 【請求項16】 送信データから受信データを減算する
ための論理回路をさらに含むことを特徴とする請求項9
記載の光トランシーバ。 - 【請求項17】 第1の時間期間が予め規定されたデー
タ間隔の半分よりも小さく、また第2の時間期間が第1
の時間期間よりも大きいが予め規定されたデータ間隔か
ら第1の時間期間を引いたものよりも大きいことを特徴
とする請求項9記載の光トランシーバ。 - 【請求項18】 通信リンク上でデータを送信および受
信するためのマスタおよびスレーブのトランシーバを含
む全二重データ通信システムにおいて、 マスタトランシーバにおいて、 第1の時間期間の間にリンク上で第1の形式のデータを
スレーブトランシーバに送信するための第1の手段、 第1の時間期間よりも長く且つ第1の時間期間の一部と
オーバーラップする第2の時間期間の間にリンク上で第
2の形式のデータをスレーブトランシーバから受信する
ための第2の手段、 スレーブトランシーバにおいて、 第2の時間期間の間にリンク上で第2の形式のデータを
マスタトランシーバに送信するための第3の手段、 第1の時間期間の間にリンク上で第1の形式のデータを
マスタトランシーバから受信するための第4の手段から
なり、 マスタおよびスレーブトランシーバの両方において、第
1および第2の形式のデータが第1および第2の形式の
データを表す信号のスペクトルコンテントに基づいてト
ランシーバにおいて分離することができないことを特徴
とするシステム。 - 【請求項19】 マスタおよびスレーブトランシーバの
両方において送信データから受信データを分離するため
の論理回路を含むことを特徴とする請求項18記載のシ
ステム。 - 【請求項20】 第1の時間期間が予め規定されたデー
タ間隔の半分よりも小さく、また第2の時間期間が第1
の時間期間よりも大きいが予め規定されたデータ間隔か
ら第1の時間期間を引いたものよりも大きいことを特徴
とする請求項18記載のシステム。 - 【請求項21】 マスタトランシーバが、 第1の時間期間を確立するための送信クロックを含み、 スレーブトランシーバがマスタトランシーバから受信し
た第1の形式のデータからクロック信号を回復するとと
もに回復されたクロック信号を送信するための第3の手
段を刻時するために使用することを特徴とする請求項1
8記載のシステム。 - 【請求項22】 通信リンク上でデータを送信および受
信するためのマスタおよびスレーブの光トランシーバを
含む全二重光データ通信システムにおいて、 マスタトランシーバにおいて、 第1の時間期間の間にリンク上で第1の形式のデータを
スレーブトランシーバに送信するための第1の手段、 第1の時間期間よりも長く且つ第1の時間期間の一部と
オーバーラップする第2の時間期間の間にリンク上で第
2の形式のデータをスレーブトランシーバから受信する
ための第2の手段、 スレーブトランシーバにおいて、 第2の時間期間の間にリンク上で第2の形式のデータを
マスタトランシーバに送信するための第3の手段、 第1の時間期間の間にリンク上で第1の形式のデータを
マスタトランシーバから受信するための第4の手段から
なることを特徴とするシステム。 - 【請求項23】 マスタおよびスレーブトランシーバの
両方において、第1および第2の形式のデータが第1お
よび第2の形式のデータを表す信号のスペクトルコンテ
ントに基づいて分離することができないことを特徴とす
る請求項22記載のシステム。 - 【請求項24】 送信するための第1および第3の手段
並びに受信するための第2および第4の手段が光学的手
段であり、また通信リンクが光ファイバーであることを
特徴とする請求項22記載のシステム。 - 【請求項25】 通信リンク上でデータを送信および受
信するためにトランシーバを操作する方法において、 第1の時間期間の間にリンク上で第1の形式のデータを
送信するステップ、 第1の時間期間よりも長く且つ第1の時間期間の一部と
オーバーラップする第2の時間期間の間にリンク上で第
2の形式のデータを受信するステップからなり、第2の
形式のデータが第1および第2の形式のデータを表す信
号のスペクトルコンテントに基づいて第1の形式のデー
タからできないものであることを特徴とする方法。 - 【請求項26】 通信リンク上でデータを送信および受
信するために光トランシーバを操作する方法において、 第1の時間期間の間にリンク上で第1の形式のデータを
送信するステップ、 第1の時間期間よりも長く且つ第1の時間期間の一部と
オーバーラップする第2の時間期間の間にリンク上で第
2の形式のデータを受信するステップからなり、第2の
形式のデータが第1および第2の形式のデータを表す信
号のスペクトルコンテントに基づいて第1の形式のデー
タからできないものであることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/473,848 US5631757A (en) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Full-duplex data communication system using different transmit and receive data symbol lengths |
US08/473848 | 1995-06-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH098778A true JPH098778A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=23881263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8145434A Pending JPH098778A (ja) | 1995-06-07 | 1996-06-07 | 異なる送信および受信データ符号長を用いる全二重データ通信システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5631757A (ja) |
EP (1) | EP0748077A3 (ja) |
JP (1) | JPH098778A (ja) |
CN (1) | CN1142712A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1298879C (zh) * | 2004-02-19 | 2007-02-07 | 上海交通大学 | 制备原位颗粒增强镁基复合材料的工艺 |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09214440A (ja) * | 1996-02-05 | 1997-08-15 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | パルス情報の双方向伝送方式及び光送受信装置 |
US6148182A (en) * | 1996-10-28 | 2000-11-14 | Int Labs, Inc. | Technique to facilitate the independent bi-directional data transmission on a single amplitude modulated carrier |
US5905716A (en) * | 1996-12-09 | 1999-05-18 | Ericsson, Inc. | Asynchronous full duplex communications over a single channel |
FR2765427B1 (fr) * | 1997-06-27 | 2000-09-08 | Sgs Thomson Microelectronics | Circuit d'emission-reception pour relier une station de base a une centrale de commande de station de base selon la norme dect |
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