JPS58201439A - デ−タ通信システム - Google Patents

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】 本発明はデータ通信システムに係り、竹に伝送ケーブル
として光フアイバケーブルを使用した衝突検出付きキャ
リアセンスマルチプルアクセス方式（以下、　Ｃ８ＭＡ
／ＣＤという）によりディジタルデータの通信を行なう
データ通信システムに関するものである。

従来、この種のデータ通信システムとしては、伝送ケー
ブルとして同軸ケーブルを用いて構成されていたので、
耐雑音、耐絶縁性の点で十分な性能の得られるものが実
現されていない。また、光フアイバケーブルを用いて構
成しようとする場合には、光フアイバケーブルや光フア
イバケーブルコネクタ等の損失により、安定した送受信
の衝突検出が非常に困帷であるという欠点があった。

本発明は上記のような従来のものの欠点を除去するため
になされたもので、複数の端末装置、変復調装置、レピ
ータ及び伝送ケーブルとからなり、ＳＣＭλ／ＣＤ方式
により通信を行なうデータ通信システムにおいて、前記
変復調装置は送信器、受信器及び受信信号中から衝突が
発生したことを示す信号を検出する衝突信号検出器を備
え、前記レピータは前記変復調装置を接続するための複
数の受信器と送信器、複数の前記受信器から同時に受信
信号が検出された場合に衝突を検出する衝突検出器、衝
突が検出された場合にこの衝突の発生を示す信号を送出
する衝突信号発生器を備えてなる構成を有し、耐雑音、
耐絶縁性に優れ、かつ、効率の高いデータ通信を光フア
イバケーブルを使用して構築することができるようにし
たデータ通信システムを提供することを目的としている
。

以下、本発明の一実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例であるデータ通信システムを
示す概略構成図である。第１図において、１　ａ　、　
１　ｂ　、　１　ｃ　、　・１　ｆ等の符号ｌは端末装
置、２ａ　、２ｂ　、２ｃ　、−２ｆ等の符号２は変復
調装ｆｔ、３ａ、３ｂ、３ｃ、−３ｆ等の符号３は光フ
アイバケーブル、４ａ、４ｂ等の符号４は子レピータ、
５ａ、５ｂ等の符号５は光フアイバケーブル、６は族レ
ピータである。上記第１図に示す任意の端末装置１が送
信したデータは、変復調装置２で電気信号から光信号に
変えられて光ファ゛イバケーブル３を通じて子レピータ
４にて受信される。

子レピータ４は、さら゛に、上位の族レピータ６へ同様
に光フアイバケーブル５を通じて受信データを送信する
。族レピータ６は子レピータ４からの受信データを折り
返し、すべての子レピータ４へ送信する。子レピータ４
は族レピータ６から受けたデータを自身に接続されてい
るすべての変復調装［２へ伝える。したがって、最終的
に１つの端末装置ｌが送信したデータは、食後調装置２
．子レピータ及び族レピータ６を通じてすべての端末装
ｋｌへ伝達されるので、キャリアセンスマルチプルアク
セス（ＣＯＭＡ）が可能となる。

次に、上記第１図に示すデータ通信システムの各構成要
素及び衝突検出機構ｔこついて説明する。

第２図は第１図に示すデータ通信システムにおける変復
調装置２の構成図である。第２図において、１１は端末
装置ｌからの送信電気信号を光信号に変捧し、光フアイ
バケーブル３に送り出す送信器１１２は子レピータ４か
らの光信号を受信し、電気信号に変換する受信器、１３
は衡突信号検出器である。

第３図は第１図に示すデータ通信システムにおけるレピ
ータの構成図であり、ここで、子レピータ４と親レピー
タ６とは共通の構成を有している。

第３図において、２０ａ　、　２０ｂ　、　−２０ｎ等
の符号２０は受信器１２と等しい特性を持つ受信器、２
１ａ　。

２１ｂ　、　−２１ｎ等の符号２１は受信器出力線、２
２ａ　。

２２ｂ　、　−２２ｎ等の符号２２は送信器１１と等し
い特性を持つ送信器である。２３は受信器２０の受信信
号の有無を監視できるように接続され、複数の受信器２
０から同時に受信信号を検出した場合に、制御信号を一
定時間出力する機能を持つ衝突検出器である。２４は制
御信号線、２５はＯＲゲートである。２６は光フアイバ
ケーブル上のベースバンド信号の伝送周波数の約２倍以
上の周波数を有する高周波信号を出力する衝突信号発生
器である。この衝突信号は、衝突が発生した時に各変復
調装置２まで衝突事象を伝達するために使用されるが、
この目的のためには、伝送信号の符号形式に違反する時
間長を持つｒｌＪ　（Ｉｌｌ　’＋　ｒＯＪは論理信号
値を表わすものとし、光フアイバケーブル上では「１」
の時発光しているものとする）であっても良い。２７は
制御信号線２４に「１」が出力される時に衝突信号発生
器２６の出力をなし、ｒＯＪが出力された時にＯｆ’ｔ
ゲート２５の出力を選択し、通過させるセレクタである
。２８及び２９は上位のレピータが存在する時に使用さ
れ、２８は上位のレピータに信号を送信するための送信
器１１と等しい特性を持つ送信器、２９は上位のレピー
タから信号を受信するための受信器１２と等しい特性を
持つ受信器である。３０はセレクタ２７の出力である。

３１は２極スイツチであり、上位のレピータが存在しな
い時には、すなわち親レピータ６の場合には接点■側へ
、また、上位のレピータが存在する時には、すなわち子
レピータ４の場合には接点■側へそれぞれセットされる
。

２極スイツチ３１で選択された信号は、送信器２２の入
力となるようにａｄされている。

第４図は第３図に示される衝突検出器２３の構成図であ
る。第４図において、４１ａ　、　４１ｂ　、　４１ｎ
等の符号４１はバッファアンプ、４２ａ　、　４２ｂ　
。

４２ｎ等の符号４２はダイオード、４３ａ　、　４３ｂ
　。

４３ｎ等の符号４３はコンデンサ、４４ａ　、　４４ｂ
　。

４４ｎ等の符号４４は抵抗器、４５は２ｎワード（１ビ
ツト／ワード）の容量を持つ読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）、４６はＩも０Ｍ４５の出力、４７はＲＯＭ４５の
出力４６が「１」になると、この出力４６ヲー　定時間
保つためのワンショットマルチバイフレータである。受
信器出力ｉ２１はバッファアンプ４１に４続されている
。バッファアンプ４１の出力には、ダイオード４２．コ
ンデンサ４３及び抵抗器４４により構成された積分回路
が接続されており、受信信号がある場合には、ＲＯＭ４
５のアドレス入力に１１」を継続的に印加することがで
きるようにコンデンサ４３の容量、抵抗器４４の抵抗値
を定めである。ＲＯＭ４５はアドレスＯ及び２’　（ｉ
＝０　、１　、２−ｎ　）の内容を「０」に、それ以外
のアドレスの内容を１１」にする。

このようにすることにより、）ｔ、０Ｍ４５へのアドレ
ス入力、すなわち２本以上の受信器出力線２１の１８号
が「１」になるとＲＯＭ　４５から「１」が出力され、
そのイ屯の場合には「０」が出力される。

ＲＯＭ４５の出力４６が１−１」ニナルト、’７７　シ
ョットマルチバイブレータ４７が動作し、制御信号線２
４を経由して第３図に示すセレクタ２７に一定時間出力
Ｊを入力する。結局、子レピータ４又は親レピータ６内
の衝突検出器２３は、複数の変復調装置２から同時に信
号を受信した時に、一定時間ｒｌＪを出力する機能を来
す。

第５図は第３図におけるレピータの衝突検出動作を示す
各部のタイムチャートである。第５図の各信号名称は、
第３図及び第４図に示される構成図の各部の名称で表示
してあり、この例では、送受信される信号の符号形式と
してマンチェスタ符号を用いて示しである。第５図に示
されるものは、受信器２０ａ及び受信器２０ｂにそれぞ
れ接続された端末装置１ａ及び端末装置１ｂが、僅かの
時間差で同時に送信を開始した場合の例である。また、
第５図中、ｔ、　、　ｔ’、　、　ｔ２．　ｔ’、　、
　ｔ３．　ｔ４は各時刻を表わしている。以下、時間を
追って上記衝突検出動作につき説明する。

（１）廟末装置１ａが送信した１ｇ号が受信器出力線２
１ａに現われる。・・・・・・ｔ１ （２）　　前記第１項で受信した信号は積分に伴う時間
遅延の後、ＲＯＭ４５のアドレス入力「ｏ」に加えられ
る。・　・・・ｔｌ （３）端末装置１ｂが送信した信号が受信器出力線２１
ｂに現われる。　・・　ｔ２ （４）　　前記第３項で受信した信号は積分に伴う時間
遅延の後、ＲＯＭ４５のアドレス人力「１」に加えられ
る。・　　ｔｌ （５１１（ＯＭ　４５に入力さｔするアドレスは、を−
以前は０Ｈ（Ｈは１６進数表示であることを示すものと
する）、ｔｌからｔｌ２まではＩＨ，ｔｌ２以、ｉは３
Ｈであるから、Ｈ，０Ｍ４５の出力４６はｔ１以前は「
０」、ｔ′２以後は「１」である。ただし、読み出し時
間か必要であるため、実際にはＲＯＭ４５の出力４６は
ｔ３以降で「１」となる。

（６）　　柱０Ｍ４５の出力４６が「１」になるとワン
ショットマルチバイブレータ４７が駆動され、制御信号
線２４に「１」が出力される。・・・・　ｔ４（７）制
御信号線２４に「１」が出力されると、第３図のセレク
タ２７は衝突信号発生器２６の出力を選択し、セレクタ
２７の出力３０には時刻ｔ４以降、衝突が発生したこと
を示す高周波信号が現われる。なお、時刻ｔ４以前のセ
レクタ２７の出力３０は、受信器出力線２１ａの信号を
折り返した信号である。

第６図は第２図に示す衝突信号検出器１３の構成図であ
る。第６図において、５１は非同期並列入力、ダウンカ
ウントが可能なカウンタ、５２はカウンタ５１にカウン
ト数を与えるための設定スイッチ、５３は周期的にカウ
ンタ５１を初期化し、カウント数をセットするための信
号を供給するクロックである。また、５４は受信信号線
であり、受信器１２の出力に接続され、５５は衝突検出
信号線である。

第７図は第２図にある衝突信号検出器１３の衝突信号検
出動作を示す各部のタイムチャートである。渠７図にお
いて、５６は第６図のカウンタ５１の内容を表わすカウ
ント値であり、その他の各信号名称は、第６図に示され
る構成図の各部の名称で表示しである。クロック５３の
速度を受信信号のビット速度より適当に遅くすることに
より、すなわち周期を長くすることにより、クロック周
期を単位時間さして、受信信号線５４上の受信信号周波
数を計測することができる。ここで、第５図のセレクタ
２７の出力３０が第７図の受信信号線５４上の受伯信錦
であるから、ケーブル伝播遅延等によって時刻ｔ４より
若干遅れた時刻ｔ、から受信信号線５４上の受信信号の
周波数が変化する。

カウンタ５１は受信信号線５４上の受信信号をロック入
力としてダウンカウントを行ない、時刻ｔ。

でカウント１直５６が「０」になると、衝突検出信号線
５５にＩｌｌを出力する。この例では、クロック５３の
速度は受信信号のビット速度の約１／２となるように、
設定スイッチ５２には［３丁が設定されている。したか
つて、時刻ｔ６でカウント１１配５６ｉ；！ｌ’−ＯＪ
になり、衝突検出信号線５５に「１」が出力される。端
末装置１は自局が送信中の場合には、衝突検出信号線５
５に「１」が出力されると送１ｉを停止し、再試行する
ことによりＣ８河Ａ／Ｃ１）動作を行なうことかできる
。

第８図は第２図に示す変復調装置２内の衝突信号検出器
１３の他の実施例の構成図、第９図は第８図における衝
突信号検出器１３の衝突信号検出動作を示す各部のタイ
ムチャートである。上記第６図及び第７図に示されたも
のは、衝突信号が送受信信号のビット速度よりも速い場
合の例であるが、第８図及び第９図では衝突信号が直流
信号の場合の例を示している。第８図において、６１は
非同門並列入力、ダウンカウントが可能なカウンタ、６
２はカウンタ６１にカウント数を与えるためのｔｔ　定
スイッチ、６３はカウンタ６１がカウントするクロック
信号を供給するクロック、６４はインバータである。ま
た、第９′図において、６５は第８図のカウンタ６１の
内容を表わすカウント値であり、その他の各信号名称は
、第８図に示される構成図の各部の名称で表示しである
。この例では、子レピータ４及び族レピータ６は衝突信
号として直流信号を送出する。この直流信号は、第３図
番こ示す衝突信号発生器２６が発生するが、実際には永
続的なｒｌＪを出力するたけで良いので、衝突信号発生
器２６に対する詳細な構成の説明は省略する。衝突を検
出した子レピータ４及び親レピータ６が折り返し送信し
てくる信号は、第９図に示す受信信号線５４上の受信信
号である。時刻ｔ７からｔ８までの間の「１」信号がマ
ンチェスタ符号の形式に合わない部分の信号、すなわち
摘突が発生したことを意味する信号である。受信信号線
５４上の受信信号が「０」の時に、カウンタ６１は設定
スイッチ６２の内容をロードし、受信信号線５４上の受
信信号が「ｌ」の時に、クロック６３の出力信号により
カウントダウンを行なう。そして、カウント値６５が「
０」ｌこなった時に、カウンタ６１は衝突検出信号線５
５に［Ｊを出力する。クロック６３の発生する色号の速
度を送受信伯“対速度より速くシ、設定スイッチ６２の
内容を適当な値にすることにより衝突信号の検出速度を
速めることができる。この例では、クロック６３の発生
する信号速丸は送受信さ糺る信号の速度の約２倍であり
、設定スイッチ６２の内容は「３」である。この場合、
約２ビット時間で衝突検出信号線５５にｒｌＪを出力す
ることができる。

なお、上記実施例では子レピータ４が一重又は二重の分
岐構成をとった場合について説明したが、これに限、定
されることなく、何重の分岐構成としても良い。また、
１つの子レピータ４に接続される端末装置ｌの数は３つ
の場合について説明したが、上記実施例のものは信号対
雑音比の劣化が少ないために、これ以上多数を接続する
ようにしても艮い。さらに、伝送される信号の符号形式
としてマンチェスタ符号を例にとって説明したが、これ
に限定されるものではない。この外に、伝送ケーブルと
しては、ツイストペア線、同軸ケーブル、光フアイバケ
ーブル等を使用しても十分に実現できることも明白であ
る。

以上のように、本発明に係るデータ逼伯゛システムによ
れば、袂式の端末装置側に設置される変復調装置とレピ
ータとの協同動作により、送受信信号の衝突を検出する
ことができるようにしてなる構成としたので、この種の
従来のＣ８ＭＡ／ＣＤ方式によるデータ通信に比べて、
極めて耐雑音性、耐絶縁性に優れ、かつ、効率の高いデ
ータ通信を行なうことができる特長がある。また、適当
な分岐構成をとることができるため、通信システムの拡
張性、信頼性の面においても一層の向上が期待できると
いう優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるデータ通信システムを
示す研略桐成因、第２図は第１図に示すデータ通信シス
テムにおける変１″ｗ　訓’ｆｃ　ｆｔの構成図、第３
図は第１慣に示すデータ通信システムにおけるレピータ
の構成図、第４図は第３図に示される衝突検出器の構成
図、第５図は第３図におけるレピータの衝突検出動作を
示す各部のタイムチャート、第６図は第２図に示す＠黄
信号検出器゛の構成図、第７図は第２図にある衝突信号
検出器の衝突１ｄ号検出動作を示す各部のタイムチャー
ト、第８図は第２図に示す変イリ調装置内の＠戻信号検
出器の他の実施例の構成図、第９図は第８図における衝
突信号検出器の衝突信号検出動作を示す各部のタイムチ
ャートである。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、・・ｌｆ等の符号ｌ・・・・・・・
・・端末装置、２ａ、２ｂ、２ｃ、−２ｆ等の符号２−
・・−変復調装置、３ａ　、　３ｂ　、　３ｃ　、−３
ｆ等の符号３及び５ａ、５ｂ等の符号５・・・・・・・
・・光フアイバケーブル、４ａ、４ｂ等の符号４・・・
・・・・・・子レピータ、６・・・・・・・・・親レピ
ータ、１１　、２２ａ　、　２２ｂ　、　２２ｎ　、　
２８・・・・−・・送信器、１２　、２０ａ　、　２０
ｂ　、　２０ｎ　、　２９　・−−−受信器、１３・・
・・・・・−・衝突信号検出器、２３・・・−衝突検出
器、２５・−一・ＯＲゲート、２６・・・−衝突信号発
生器、２７・・・・−・セレクタ、３１・・・−・・２
極スイツチ、４１ａ　、　４１ｂ　、　４１ｎ等の符号
４１・・・・・・−・バッファアンプ、４２ａ　、　４
２ｂ　、　４２ｎ等の符号４２・・・−ダイオード、４
３ａ　、　４３ｂ　、　４３ｎ等の符号４３　・＝−：
ｌンデンサ、４４ａ　、　４４ｂ　、　４４ｎ等の符号
４４−−−−−−−抵抗器、４５・・−一読み出し専用
メモリ（ＲＯＭ）、４７・・・・−・・・ワンショット
マルチバイプレー９、り１＋６１・・−・−カウンタ、
５２，６２・・・・・・・・・設定スイッチ、５３．６
３　　・・・・・・クロック、６４・・−・・・−イン
バータ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 ｅＬ７ｙｚ’７ｒ”ｒ尖ｎ３０　Ｊ　　ｕｌ　目ロＵＵ
ｕＵｕＵ目目−第６図 第７図 １ ｊ咄１１笑タシ（づ６Ｖ手（５５

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の端末装置、変復調装置、レピータ及び伝送
   ケーブルとからなり、衝突検出付きキャリアセンスマル
   チプルアクセス方式により通信を行なうデータ通信シス
   テムにおいて、前記変復調装置は送信器、受信器及び受
   信信号中から衝突が発生したことを示す信号を検出する
   衝突信号検出器を備え、前記レピータは前記変復調装置
   を接続するための複数の受信器と送信器、複数の前記受
   信器から同時に受信信号が検出された場合に衝突を検出
   する衝突検出器、衝突が検出された場合にこの衝突の発
   生を示す信号を送出する衝突信号発生器を備え、前記端
   末装置毎に１つの前記変復調装置を設け、システム全体
   に１つの前記レピータを設け、該レピータと前記変復調
   装置間は伝送ケーブルにより結合し、前記端末装置が送
   信した信号は前記変復調装置を介して前記レピータで受
   信され、折り返しすべての前記変復調装置へ送信され、
   さらに、該変復調装置から前記端末装置へ送信され、複
   数の前記端末装置が同時に送信を開始した場合には、前
   記レピータ内の衝突検出器が衝突を検出し、前記レピー
   タは前記衝突信号発生器が発生する信号を前記変復調装
   置へ送信し、該変復調装置内の衝突信号検出器は前記レ
   ピータからの受信信号の中から衝突信号を識別検出し、
   前記端末装置へ通知するようにしてなる構成としたこと
   を特徴とするデータ通信システム。
2. （２）　　前記レピータは、１台の親、レピータと、該
   親レピータと複数の前記変復調装置との間に設けた１台
   又は複数台の子レピータとから構成し、核子レピータは
   これに加えられた前記衝突信号又は前記変復調装置から
   受信した信号を前記親レピータへ送信するための送信器
   と、親レピータから１３号を受信するための受信器を偏
   え、前記親レピータと前配子レピータの間、及び核子レ
   ピータと前記変復調装置の間はそれぞれ伝送ケーブルに
   より結合し、前記端末装置が送信した信号は前記子しピ
   ータで受信されると同時に前配親レピータへ送信され、
   該族レピータからすべての前配子レピータへ折返し送信
   され、すべての該子レピータからすべての前記変復調装
   置へ送信され、さらに、該変復調装置から前記端末装置
   へ送信され、複数の該端末装置が同時に送信を開始した
   場合には、前記子レピータ又は前記族レピータが衝突を
   検出し、前記子レピータが衝突を検出した場合には、該
   子レピータは衝突信号を前栽レピータへ送信し、該族レ
   ピータは折り返し前記衝突信号をすべての鵠記子レピー
   タへ送信し、一方、前記族レピータが衝突を検出した場
   合には、該族レピータが衝突信号をすべての前記子レピ
   ータへ送信するようにしたことを特徴とする特許ｉｉｉ
   ′！ｌ求の範囲第１項記載のデータ通信システム。