JPS5916434A

JPS5916434A - 光通信方式

Info

Publication number: JPS5916434A
Application number: JP57124442A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Kawashita; 川下　朝好
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-07-19
Filing date: 1982-07-19
Publication date: 1984-01-27
Also published as: US4648132A

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】発明の対象本発明は光通信方式に係り、更に詳細に言えば光ケーブ
ルを介して制御装置と端末装置間でデータを双方向に伝
送する光通信方式に関すａ従来技術端末制御装置等の制御装置に複数の端末装置が接続され
た端末処理システムが知られている。

各々の端末装置は、ＣＲＴ表示装置、プリンタ等の出力
用デバイス及びキーボードの如き入力用デバイスを備え
ている。一方、端末８ＩＩｌｌ　ｍｌ装置は、この入力
用デバイス、更には上位装置である中央処理装置から送
られてくるデータを処理したり、あるいは出力用デバイ
スに出力するためのデータな編集したりする。この場合
、端末制御装置と端末装置間でデータ伝送が頻繁に行な
われる。両装置間の一データ伝送の一方法として、一般
に公知の半二重双方向伝送方式が知られている。

即ち、端末装置及び端末制御装置には通信制割部が設け
られ、この通信制御部間でデータ伝送が行なわれる。

第１図に端末制御装置側の通信制御部が示される。この
端末制御装置において、送受信制御部１１から出力され
る信号１０１は、変調回路１２にて変調され、ドライブ
回路１１．１５及び２０．２１を介してパルストランス
２５及び２６に与えられる。そしてこのトランス２５．
２６からはＲＺＩ（リターン・ツウ・ゼロ・インバーテ
ツド）バイポーラ信号１０４，１０５が発生され、コネ
クタ１７及び２４より同軸ケーブルを通って端末装置へ
送信させる。一方、コネクタ１７．２４を介して端末装
置から受信されるバイポーラ信号１０４，１０５は、パ
ルストランス２５及び２６に伝達される。そしてこれら
の信号はアンプ回路１８゜２２で増幅される。その出力
１０６，１０９はオア回路１９に与えられ、論理和出力
１０７は復調回路１３に与えられる。復調回路１６では
、ＲＺＩ信号は正規の論理信号１０８に変換されて送受
信制御部１１へ与える。

尚、ＶＤはパルストランス２５．２６のドライブ電圧で
あり、終端抵抗１６及び２３は同軸ケーブルの特性イン
ピーダンスと同じ抵抗値を持ち送受信信号の反射を抑え
る効果を有する。

第２図に端末装置における通信制御部が示される。

端末装置に於いて、送受信制御部８０かも出力される信
号２０２は変調回路８１で変調され、ドライブ回路８３
．８４を介してパルストランス８５に与えられる。そし
てパルストランス８５からはＲＺＩバイポーラ信号２０
５が発生され、この信号２０５はコネクタ８７より同軸
ケーブルを介して端末制御装置へ送信させる。一方、端
末制御装置からコネクタ８７を介して受信されたＲＺＩ
バイポーラ信号２０５は、パルストランス８５に伝達さ
れる。そしてこの信号２０５はアンプ回路８６によって
増幅され、その増幅出力２０６は復調回路８２に与えら
れる。復調回路８２でＲＺＩ信号は正規の論理信号２０
１に変換され、送受信制御部８０へ与よる。尚■Ｄはパ
ルストランス８５のドライブ電圧である。コネクタ８８
は端末制御装置から同軸ケーブルを介してコネクタ８７
に受信された信号を、端末システム内の他の端末装置へ
送出するためのものである。また、終端抵抗９０は同軸
ケーブルの特性インピーダンスと同じ抵抗値を持ち送受
信信号の反射を抑える効果を有する。終端オン／オフ拳
スイッチ８９は、当該端末装置が端末システム内で最遠
端に位置している場合にのみオンさせ、終端抵抗９０を
有効にさせるためのものである。

第３図は、端末制御装置と端末装置との間の半２重双方
向伝送を光データ通信にて実現させている従来技術の説
明図である。端末制御装置３１は第１図に示した様な送
受信制御部１１を２個持ち、コネクタとして４個のコネ
クタ３６〜３９を有している。一方、複数の端末装置３
４．３５は第２図に示した様な送受信制御部８０を１個
持ち、それぞれ２個ずつのコネクタ４２．４３及びコネ
クタ４４．４５を持っている。端末制御装置６１と端末
装置３４との間には光データセット３２及び光データセ
ット３３が設けられ、端末制御装置３１に接続されたコ
ネクタのうちコネクタ３６は送信用、コネクタ３７は受
信用として使用される。これらコネクタ５６．３７と光
データセット３２側に設けられたコネクタ４０．４１と
は同軸ケーブル６９．７０によって接続される。光デー
タセット６２において、コネクタ４０より入力されるＲ
ＺＩバイポーラ信号はパルストランス５０にて受信され
る。そしてアンプ回路５３で増幅されて、その出力は光
送信器６１０入力に与えられる。光送信器６１では、例
えばＴＴＬレベルの信号をＬＥＤオン／オフ制・御に使
用し、光信号に変換させる働きを持つ。

このＬＥＤの光出力はその両端が光コネクタ６５゜６７
に接続された光コード７３を介して光データセット３６
の光受信器６４に送信される。光受信器６４では、光信
号をフォトダイオードで受け、これをＴＴＬレベルの信
号に変換させる働きを持つ。

このＴＴＬレベルの信号出力はデータ分離回路６０の入
力に与えられる。このデータ分離回路６０とドライバ回
路５７．５８更にパルストランス５２によって作られた
ＲＺＩバイポーラ信号は、コネクタ４６と同軸ケーブル
７１、コネクタ４２を介して端末装置３４へ伝送される
。同時に、このバイポーラ信号はコネクタ４５．同軸ケ
ーブル７２コネクタ４４を介して端末装置３５へも伝送
される。更に同様にこの端末装置３５からコネクタ４５
、同軸ケーブル乃を介して他の端末装置へも伝送される
。

一方、端末装置例えば端末装置３５より送出された几Ｚ
Ｉバイポーラ信号はコネクタ４４．同軸ケーブル７２．
コネクタ４２．同軸ケーブル７１．コネクタ４６ヲ経由
して光データセット３６に入力されるう光データセット
３３に於いて、この入力信号はパルストランス５２とア
ンプ回路５４によってＴＴＬノベルの信号に変換され、
アンプ回路５４の出力は光送信器６２に与えられている
。この光送信器６２は上述の光送信器６１と同様の働き
を行ない、光送信器６２に備えられたＬＥＤの光出力は
光コネクタ６８、光コード７４、光コネクタ６６を介し
て光データセット３２の光受信器６３に送信される。光
受信器６３では上述した光受信器６４と同様な働きを持
ち、ＴＴＬレベルの信号出力をデータ分離回路５９０゛
入力に与える。データ分離回路５９の出力信号はドライ
バ回路５５．５６を通してパルストランス５１　に与え
られる。このパルストランス５１　ではＲＺＩバイポー
ラ信号が生成され、コネクタ４１、′同軸ケーブル７ｏ
、更にコネクタ３７を介して端末制御装置５１へ伝送さ
れる。尚、図中ＶＤは各パルストランス５０　〜５２の
ドライブ電圧である。また、端末制御装置３１のコネク
タ３８．３９は他の端末装置群と同軸ケーブルにてイン
タフェイスされるためのものである。終端抵抗４７〜４
９は同軸ケーブルの特性インピーダンスと同じ抵抗値を
持ち、送受信信号の反射を抑える効果を有する。

光コード７３．７４は２芯の光ケーブルの対として１つ
にまとめられて使用されるのが一般的である。

この様な従来技術において、次の様な欠点がある。まず
、第１には２つのコネクタを占有するため、システムと
して接続できる端末装置の台数が（１トランク分）少な
くなってしまう。

第２には、光データセット５６に於いて、パルストラン
ス５２をドライブする信号がアンプ回路５４０入力にも
与えられている。このため、ドライブ信号が光データセ
ット６２にループバックし、引いてはパルストランス５
１に於いて端末制御装置３１の送信データと衝突すると
いう事態が発生する。従って端末制御装置３１のコネク
タ３７に接続される通信制御部では、第１図で示した構
成から、ドライブ回路２０．２１を削除し、かつパルス
トランス２６の中点に与えられているＶＤＹ止め、グラ
ンドに接続し直すという変更が必要となり、公知の標準
的な端末システムをそのまま光通信システムに切換える
事ができない。

第６には、光データセットとして、端末制御装置側に置
かれる場合と端末装置側に置かれる場合とではその構成
が異なるため、２種類の光データセットの開発が必要と
なり、開発コスト高くなる。

発明の目的従って、本発明の目的は、半二重双方向光通信方式にお
いて従来避けることができなかったループバックを無く
した光通信方式を提供することにある。

本発明の他の目的は、制御装置に接続される端末装置の
台数を削減することなく１トランクにて半二重双方向通
信が行ない得る光通信方式を提供することにある。

従って本発明は、半２重通信の時には、送信及び受信系
の何れか一方は動いていない、動かなくても良いという
観点から、光データ受信中は送信系の動作を止める様に
したものである。

発明の実施例以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。

第４図は本発明の一実施例による光通信システムの構成
を示す図である。また第５図、第６図は第４図の動作を
説明するタイムチャートである。

端末制御装置３１は第１図で示した送受信制御部を２個
持ち、４個のコネクタ３６〜３９を有している。−力、
端末装置５４．３５も第６図を参照して述べた如く、第
２図で示した送受信制御部を１個持ち、それぞれ２個ず
つのコネクタ４２と４３及び４４と４５持っている。端
末制御装置３１と端末装置３４及び３５との間に光デー
タセラ）７８．７９を置き、端末制御装置３１の持つコ
ネクタ３６．４０の持つコネクタ間を同軸ケーブル６９
で接続させている。光データセット乙８と７９の間は、
その両端に光コネクタ６５と６７を持つ光コード７３と
その両端に光コネクタ６６と６８を持つ光コード７４に
て接続されており、光データセット７９と端末装置３４
との間はコネクタ４６と４２を使って同軸ケーブル７１
にて接続されている。更に端末装置３４と３５との間は
コネクタ４３と４４を使って同軸ケーブル７２にて接続
されている。

ここで端末制御装置３１からデータを送信する場合を第
５図を引用して説明する。コネクタ４゜にて入力された
・ＲＺＩ信号は第５図で示す信号波形４１１となってい
る。これがパルストランス５０に入力され、その出方が
アンプ回路５６に入力されると、その出力４０１は第５
図に示す如くＲＺＩモノポーラ信号に変換されている。

この信号は光送信器６１に与えられると光変換器の中で
、例えばＴＴＬ信号が光信号へ変換され光コネクタ６５
、光コード７３．光コネクタ６７を経由して光受信器６
４に入力される。光受信器６４の中で、光信号からＴＴ
Ｌ信号への変換が行なわれ、この出力信号４０２は、ケ
ーブルその他によって図で示す如く１時間だけ信号４０
１より遅れているが、図の如く信号４０１と相似の波形
となっている。

この信号４０２は、データ分離回路６ｏとアンプディセ
ーブル回路７７に与えられる。アンプディセーブル回路
７７では信号４０２の立上りから適当な時間（ここでは
１ビツトセルタイム以下とした）低レベルを出力するよ
うになっている。この出力信号４０３は第５図で示す様
になっており、信号４０２が回路６０．５７と５８を経
てアンプ回路５４０２つの入力に与えられる前にアンプ
回路５４のディセーブル（ＤＡＢ　）入力に信号４０３
が力えもれ、アンプ回路５４を動作させないようにして
いる。一方データ分離回路６０に与えられた信号４０８
は信号４０４．４０５に分離され、その波形は第５図に
示す様になる。これらの信号はドライブ回路５７と５８
及びパルストランス５３によって信号４０６のＲＺＩバ
イポーラ信号を発生させ、その波形は第５図で示す様に
なっている。この信号をコネクタ４２〜４５と同軸ケー
ブル７１．７２を経由させて端末装置３４．３５へ伝送
させている。この時、問題となるアンプ回路５４の出力
４０７は、先述したディセーブル入力によって低レベル
に固定されており、端末制御装置３１側へループバック
する事はない。

次に端末装置３４．３５からデータを送信する場合を第
６図を引用して説明する。端末装置３５より出力された
ＲＺＩバイポーラ信号はコネクタ４ζ同軸ケーブル７２
．コネクタ４３．４２．同軸ケーブル７１、コネクタ４
６を経由して光データセットに入力される。この信号４
０６は、第６図に示す如き波形となっている。これをパ
ルストランス５３にて受信し、その出力をアンプ回路５
４０入力へ与える。アンプ回路５４のディセーブル（Ｄ
ＡＢ）入力信号４０３は第６図で示す如く高レベル（イ
ネーブル状態）Ｋあり、アンプ回路５４の出力信号４０
７は第６図に示す如（ＲＺＩモノポーラ波形となってお
り、これが光送信器６２の入力に与えられる。光送信器
６２は、光送信器６１と同様な働きでＴＴＬ信号を光信
号に変換し、これを光コネクタ６８と光コード７４．更
に光コネクタ６６を経由して光受信器６３に伝送される
。光受信器６３によって光信号からＴＴＬレベルに変換
された信号４０Ｂは、ケーブルその他によって図で示す
如く１時間だけ遅れているが、信号４０７と相似の波形
となっている。

この信号４０８がデータ分離回路５７とアンプディセー
ブル回路７６０入力に与えられている。この回路７６の
出力は信号４０８の立上りから適当な時間−（ここでは
１ビツトセルタイム以下としている）低レベルを出力す
るように働く。この出力信号４１２０波形は第６図にて
示す様になっており、信号４０８が回路４１０．５５と
５６を経てアンプ回路５６の２つの入力に与えられる前
にアンプ回路５３のディセーブル（ＤＳＢ　）入力に信
号４１２が与えられ、アンプ回路を動作させないように
している。一方データ分離回路５７に与えられた信号４
０８は信号４０９．４１０に分離され、その波形は第６
図に示す様になっている。これらの信号はドライブ回路
５５と５６及びパルストランス５０によって信号４１１
のＲＺＩバイポーラ信号を発生させ、その波形は第６図
に示す様になっている。この時間順となるアンプ回路５
３の出力信号４０１は、先述したディセーブル入力によ
って低レベルに固定されており、端末装置３４．３５側
ヘループバツクする事はない。

第７図は第４図で示した光データセット７８を更に詳細
に説明する図である。

第４図に比べて、詳細に示されているのは、パルストラ
ンク５０の駆動電圧ＶＤとグランドとの間にバイパスコ
ンデンサＣ３が置かれていること、そしてパルストラン
ス５０とセンスアンプ回路５３の間にＤＣカップリング
用のコンデンサＣ，，Ｃ，・とアッテネータ用抵抗へ、
為並びに他方の端子がグランドに接続されているル＋Ｒ
４が置かれ、センスアンプ回路５３のＡ、Ｂ入力に与え
られていル事、加えてセンスアンプ回路５３のセンスレ
ベル（リファレンスレベル）を決メル目的チ一方の端子
がＶＤに接続されている抵抗への他方の端子と、一方の
端子がグランドに接続された抵抗馬の他方の端子とがセ
ンスアップ回路のＲＦ端端子与えられていること、また
、この端子とグランドとの間にはバイパスコンデンサＣ
４が置かれていることなど寸ある。更に第４図に於ける
データ分離回路５９は、第７図ではインバータ８０゜フ
リップフロップ８１．およびＡＮＤゲート８２と８３に
よって構成されている。第４図のドライブ回路５５　（
５６）は、ＤＣカップリングコンデンサＣ５，Ｃ，クラ
ンプ用ダイオードＤ、、　Ｄ２．バイパス抵抗Ｒ＋７１
　Ｒ，、）ランジスタＱ、、Ｑ、にて構成されておりト
ランジスタＱ、、Ｑ、のコレクタがパルストランス５０
０１次側端子に接続されている。同様にアンプディセー
ブル回路７６は本図ではモノステーブルマルチバイブレ
ークａ４とＮＯＲ回路８５にて構成されている。モノス
テーブルマルチバイブレータ８４のＣｘおよびＲｃｘ入
力端子には各々コンデゾサＣ８と抵抗へとが接続されて
おり、このＲＣ定数にて、出力端子Ｑ、Ｑの出力時間幅
を決定している。そしてＮＯＲ回路８５の出力信号４１
２が先述したセンスアンプ回路５３のディセーブル（Ｄ
ＳＢ）入力に与えられている。尚、本図に於ける鳥。は
フリップフロップ８１．モノステーブルマルチバイブレ
ータ８４の空き端子のプルア　プ用抵抗であり、Ｃ１は
電源Ｖｃｃのバイパスコンデンサである。

さて、この第７図で示された各部の動作について以下に
述べる。基本的には第４図の説明に同じであるので、こ
こでは第４図より詳細になった部分の動作について述べ
る。

同軸ケーブル６９及び同軸コネクタ４０を経由して入力
されて来る信号４１１は、最終的にセンスアンプ回路５
３のＡ、Ｂ入力にレベル変換して与えられる。このＡ、
Ｂ入力電圧の差の絶対値がＲＦ大入力与えられるリファ
レンス電圧レベルより大ぎく、かつＤＡＢ入力に高レベ
ルが与えられていれば、その出力である信号４０１が高
レベルどなる。逆にＡ、Ｂ入力電圧の差の絶対値がリフ
ァレンス電圧レベルより小さく、かつＤ８Ｂ入力に高レ
ベル或いは低レベルが与えられていれば、信号４０１は
低レベルとなる。

一方、光コード７４及び光コネクタ６６ヲ経由して入力
されて来る光信号は、光受信モジュール６３にて電気信
号に変換され信号４０８となる。フリップフロップ８１
は信号４０８の立下りに同期してＡＮＤゲート８２．８
３の何れか一方を動作させるように働き、Ｑ、Ｑ出力が
高レベルとなったゲートは信号４０８が高レベルの時間
だけその出力に高レベルを出力しＱ、Ｑ出力が低レベル
となったゲートは低レベルのま〜となる。これによって
トランジスタＱ、、Ｑ２の何れか一方がオン、他方がオ
フとなり、パルストランス５００１次側はＶＤによって
駆動される。この時２次側にも１次側とはｙ同一レベル
の電圧が誘起され、同軸コネクタ４０、ケーブル６９を
経由して各装置へ伝送される。一方、この時の１次側駆
動電圧は、Ｃ１，ｃ、、　Ｒ１，、Ｒ，、Ｒ，、Ｒ，を
経由してセンスアンプ回路のＡ、Ｂ入力にも与えられる
。この両人力の電圧レベルの差は当然この出力信号４０
１に高レベルを出力するのに十分であるが、然しＮＯＲ
ゲート８５の上側の入力に与えられた信号４０８が高レ
ベルとなっている事により、その反転出力が低レベルと
なってセンスアンプ回路５３のＤＳＢ入力に与えられて
いるので、この出力４０１が高レベルとなる事はない。

更に信号４０８が低レベルから高レベルへと変化すると
、これがインバータ８０によって反転されて、低レベル
がモノステープルマルチパイプレータ８４の上側入力（
負論理入力）に与えられ、その直後に出力Ｑに高レベル
が出力される。この出力信号のパルス幅はＣｘ及びＲＣ
ｘに接続されたコンデンサＣ６と抵抗鳥にて決定される
時間だけ出力するので、これを信号４０８のパルス幅よ
り大きくしておけば、これがＮＯＲゲート８５の下側に
入力に与えられているので、出力信号４１２はセンスア
ンプ回路５３のＡ、Ｂ入力に与えられている信号が無（
なってしまうまでアンプ回路をディセーブルし、信号４
０１を低レベルに固定できる。またＮＯＲゲート８５の
ゲートディレィをＡＮＤゲ−）　８２．８５のそれより
小さくしておけば、センスアンプ回路のＡ、Ｂ入力にパ
ルストランス駆動信号のバック信号が現われる前に、Ｄ
８Ｂ入力を低レベルにする事が出来る。これらによりセ
ンスアンプ回路は完全にディセーブルする事が出来るた
め、問題となるループバックの発生は無い。

発明の効果以上の如（本発明によれば、従来のシステムへ接続され
る端末装置の台数を削減すること無く、１トランクにて
光信号による・半２重双方向通信が可能となる。また、
半２重双方向通信方式による光通信に於いて避ける事の
できないループバックを無くす事により、装置の変更な
しに同軸信号によるインタフェイスを光信号インタフェ
イスに変換できる。更に、置かれる位置（サイド）に制
約のない光データセラトラ実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１′図は端末制御装置における通信制御部を示す図、
第２図は端末装置における通信制御部を示す図、第３図
は従来技術を説明するための図、第４図は本発明の一実
施例による構成図、第５図は端末制御装置からデータを
送信した場合の各部の動作タイムチャート、第６図を１
端末装置からデータ送信した場合の各部の動作タイムチ
ャート、第７図は光データセット７８の詳細な回路図。３１・・・端末制御装置７８、７９・・・光データセット３４、３５・・・端末装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　複数の装置間を光信号にてインタフェースさ
せるため、電気信号を受信して光信号に変換する機能と
、光信号を受信して電気信号に変換する機能を有し、更
に電気信号の送信及び受信回路をその入出力端でワイア
ード−オアし、これを１本の電気コード（或いはケーブ
ル）にて装置の持つ送受信回路と電気的に接続できる機
能を有した１種の光データセットを各装置に設け、装置
とこの光データセット間を１本の電気コード（或いはケ
ーブル）にて接続し、また２つの光データセット間を２
本の光コード（或いは２芯の光ケーブル）にて接続させ
るようにし、光データセットが光信号を受信している時
には電気信号の受信回路を動作させないようにし、ワイ
アード−オアされた入出力端で信号がループしないよう
にした事を特徴とする光通信方式。