JPS5970331A

JPS5970331A - デ−タ伝送装置

Info

Publication number: JPS5970331A
Application number: JP17983982A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kusama; 草間　武夫; Fumio Akiyama; 秋山　文夫; Masato Hirai; 正人平井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-10-15
Filing date: 1982-10-15
Publication date: 1984-04-20

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】〔発明の利用分野〕本発明はデータ伝送装置に関し、特に２線式の両方向伝
送路を介して全二重通信に準じたデータ伝送が可能なデ
ータ伝送装置に関するものである。

〔従来技術〕

電話回線は、５００Ｈｚから３＋４００Ｈｚまでの周波
数帯域の伝送を可能としているので、この電話回線を用
いて直流データ信号を伝送するためには、直流データ信
号を３００Ｈｚから５．４００Ｈｚの交流信号に変換す
る必要がある。変復調装置（モデム）は、直流データ信
号から交流信号に変換（変調）する機能と、この交流を
再び直流データ信号に戻す（復調）機能を有する。

音声帯域の専用回線に用いられ、非同期式で１．２００
ビット／秒のデータ伝送を行うデータ伝送装置において
は、第１図（ａ）に示すように、２進データの“１゛に
相当する周波数Ｆｚ＝　１．５ＫＨ２と２進データの“
０”に相当する周波数Ｆ’Ａ　＝　２．７ＫＨｚを用い
てＦＳＸ（周波数変ｉ！Ｉ！り方式により伝送を行って
いる。通信方式は、４線式の場合に全２重通信、２線式
の場合に半２重通信である。

すなわち、電話回線などの２線式の両方向伝送路を用い
て１２００ビット／秒以上のデータを伝送する場合、伝
送路の伝送周波数帯域幅（ｏ、５〜３．４キロヘルツ）
とデータ伝送装置の搬送波の占有周波数帯域幅との関係
から、両方向同時に送受信することは不可能であり、デ
ータの送信、受信を交互に行う半２重通信方式が一般的
である。何故ならば、第１図（ａ）に示す“１”　４１
ｏ１％の周波数を用いたデータ伝送では、１２ｏｏビッ
ト／秒で“１”、”Ｑ”１７）データを６０ｏＨ２の繰
返し周波数により伝送すると、１７±０．６ＫＨｚ程度
の周波数帯域幅を使うことになる。両方向同時に送受信
できるためには、第１図（ａ）の０３〜６４ＫＨｚの範
囲内に上記の周波数帯域幅（１，１〜２．３ＫＨｚ　）
を別個に２つ収容できなければならないが、これは無理
である。したがって、上り方向にデータを伝送している
間は、下り方向への伝送は体止している。

しかしながら、相手側の回線への接続状態などの監視を
相手側からの搬送波の有無により監視する伝送制御方式
の場合は、両方向同時にデータ送受信が可能な全２重通
信方式が要求される。

かかる要求に応える経済的な一手段として、特願昭５７
−７５６４６「データ伝送装置」に記載のデータ伝送装
置がある。この方式のデータ伝送装置では、データの送
信時は搬送波をデータ符号で変調して送信し、・データ
送信時以外は搬送波とは異なる別信号（準搬送波）を送
信する構成となっており、常にいずか一方の信号を伝送
路に送出することにより要求を満たすものである。

ところで、ある方向にデータを送信中に逆方、　　５　
。

向に送信停止要求信号（ブレーク）などの限られた種類
の制御信号を伝送する必要が生ずる場合があるが、上記
のデータ伝送装置では逆方向に制御信号等を伝送するこ
とは不可能であり、装置の適用範囲を限定する結果とな
り問題であった。

一方上記のような要求に応える別の手段として、特殊な
変調方式により搬送波の占有周波数帯域幅を圧縮し、伝
送路の帯域を周波数分割で利用して両方向同時に送受信
が可能な全２重方式の変復調装置がある。

これは、音声帯域の専用回線に適用され、同期式で１２
００ビット／秒、２４ｏＯピット／秒のデータ伝送を行
うもので、変調方式としては４位相変調（ＰＳＫ）方式
を使用することにより、１回の変調で２ビツト、（グイ
ビット）の情報を同時に伝送し、復調方式として遅延検
波方式を示すように、一方向の搬送周波数を１．２ＫＨ
ｚ　。

・　４　・他方向の搬送周波数を２．４　ＫＨｚにすることが規定
されている。グイビットの位相関係は、第１図（ｅ）に
示すように、２ピツ（を単位として３６ｏ６×１／４　
の位相差を割当て、グイビットの値により前のデータに
対して割当てられた位相差だけ搬送波の位相を変化させ
る。一方向の周波数帯域が１．２十０．５５ＫＨｚ　、
他方向の周波数帯域が２．４±０．５５ＫＨｚであるか
ら、０．６〜６ＫＨ２の周波数帯域幅により上り、下り
を同時に伝送することができる。しかし、この伝送方式
を用いると・、変復調回路が複雑となり、装置が高価に
なる。

例えば、第１図（ａ）で説明した１２００ビット／秒Ｆ
ＳＫ方式のモデムに比べて、第１図ら）（Ｃ）で説明し
た１２００ビット／秒ＰＳＫ方式のモデムは、約２倍の
コストとなる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような従来の欠点を除去するため
、２線式半２重伝送装置に簡単な改良を加えるのみで、
逆方向に制御信号等の伝送を可能にするデータ伝送装置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、２線式両方向伝送路を介してデータ伝送を行
うデータ伝送装置であって、データ符号を送信するとき
は搬送波が該データ符号によって変調されて第１の変調
波として送信され、データ符号を送信しないときは第１
の変調波の帯域にない別信号を送信する送信部と、第１
の変調波を受信したときは復調によってデータ符号が取
り出されかつ別信号を受信したことを検出する受信部と
を有するデータ伝送装置を前提とする。

本発明は、このようなデータ伝送装置において、前記送
信部はデータ符号と異なる制御信号を送信するとき前記
別信号が該制御信号により変調さして第１の変調波の帯
域外でありかつ該帯域より狭い帯域をもつ第２の変調波
として送信し、前記受信部は第２の変調波を受信したと
き復調によって制御信号を取り出すデータ伝送装置を特
徴とする。本発明によってデータと逆方向に同時に制御
信号等の伝送を可能とする。

〔発明の実施例〕

電話回線を用いてデータを伝送する場合、電話回線に直
接接続されるモデムの両側には通信制御装置、電子計算
機（センタ側）、または伝送制御装置、入出力装置（端
末側）が接続されている。

以下、モデムつまりデータ伝送装置について説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示すデータ伝送装置の構
成図である。変調器１、低域Ｐ波器２、レベル減衰器３
、制御信号検出回路１２および準搬送波変調器１５から
なる送信部、帯域通過ｒ波器４，８、帯域消去ｒ波器５
、復調器６、搬送波検出回路７，９および制御信号受信
回路１４からなる受信部とハイブリッド回路１０および
バランシング回路１１より構成される。

第２図において、従来の構成罠比べて新たに設けられた
部分は、送信部の送信制御信号人力線、制御信号検出回
路１２および準搬送波変調器１３、受信部の帯域通過Ｐ
波器８、搬送波検出回路９および制御信号受信回路１４
である。

第５図は第２図の各部動作波形を示すタイムチャートで
あり、第４図は第２図の各フィルタの特性を示す図であ
り、第５図は第２図のハイブリッド回路１０およびバラ
ンシング回路１１の動作説明図である。

第２図で、データ符号を送信していないときは送信制御
信号をオフとし、変調器１は以下に説明する準搬送波を
発生し、低域ｒ波器２で帯域外の不要周波数成分を除去
したのち、レベル減衰器３で規定のレベルに調整し、ハ
イブリッド回路１０を経由して回線に送出する。

送信制御信号がオンになると、変調器１では送信データ
に応じて搬送波が変調され、変調信号が回線に送出され
る。すなわち、第３図（ａ）に示す送信制御信号がハイ
レベルのときだけ、第３図Φ）の送信データを変調器１
に入力し、第３図（ｃ）に示すように搬送波を送信デー
タで変調し、変調信号を次段の低域ｒ波器２に入力する
。低域Ｐ波器２を通過した第４図（ａ）に示す変調波は
、レベル減衰器６で第４図Φ）に示す低レベルに調整さ
れ、ハイブリッド回路１０を介して回線に送出される。

このレベル減衰器３は、市内回線から電話中継所で搬送
電話回線にのせる際に、一定振幅であることが要求され
るため、送信部の出口でその振幅レベルに一致するよう
に調整するものである。なお、第３図Φ）の送信データ
は、１ワードの最初にハイレベルのスタート・ピッ）、
最後にローレベルのス）ツブ−ピッ）カ挿入され、その
間に“１″　＃Ｑ１１の組合せからなるデータ符号が挿
入される。

一方、送信データがない期間、つまり第３図（ａ）の送
信制御信号がローレベルの期間は変調器１から特定周波
数の信号（例えば搬送周波数１．５ＫＨｚ、　　２．１
ＫＨｚに対してｓ、ｏＫＨｚ　　（７）周波数）を発生
し、低域Ｐ波器２．レベル減衰器５を通過してハイブリ
ッド回路１０を経て、第３図（Ｃ）の回線送信出力とな
る。なお、以下該特定周波数の信号を準搬送波と呼ぶこ
とにする。

また一方、送信制御信号がローレベルの期間に、送信デ
ータ線上に伝送すべき制御信号が現われると、制御信号
検出回路１２でこれを検出し、この検出出力により単振
送波変調器１３で単振送波を変調する。第３図の例では
、制御信号が一定時間以上継続する信号であるが、時限
回路で構成される制御信号検出回路１２で信号のパルス
幅を監視することにより検出される。また単振送波変調
器１６は、この例では、変調度１００％の振幅変調器で
あり、上記検出出力を受けると、第３図（Ｃ）　Ｋ示す
ように単振送波出力を一定時間断とし、振幅変調を行っ
ている。

ハイブリッド回路１０は、２Ｍ４線変換の機能を備えて
いる。すなわち、第５図に示すように・、電話回線側の
２線と伝送装置側の４線（送信側２線、受信側２線）と
の間で通過信号に方向性を持たせ、送信部から送出した
変調波、単振送波Ａが回線とバランシング回路１１のみ
に向い、受信部に回り込みがないようにし、また回線か
ら入力した変調波、単振送波Ｂが受信部と送信部のみに
向うようにする。ここで、バランシング回路１１は、送
信出力が受信側に回り込まないで回線に送出されるよう
に、バランスをとる回路である。

なお、送信部に回り込んだ変調波、単振送波は送信部で
は無視されるので、影響はない。

一方、相手局側変復調装置が単振送波を受信していると
きは、受信帯域通過Ｐ波器４で帯域外の雑音を除去した
あと、帯域通過ｆ波器８で単振送波周波数成分を抽出し
、搬送波検出回路９にて検波して搬送波検出信号を出す
。なお、この単振送波は帯域消去ｆ波器５で阻止され、
復調器６及び搬送波検出回路７には入らない。

また、自局側がデータ符号を送信しているときは、相手
側の受信部は変調信号を受信し復調器６でデータ符号を
復調するとともに、搬送波検出回路７で搬送波を検出し
、それぞれの出力の論理積として受信データ出力を得る
。

すなわち、第３図（Ｃ）に示すように、単振送波または
変調信号が回線からへイブリッド回路１０を介して受信
部に入力すると、先ず帯域通過ｒ波器４で第４図（Ｃ）
に示すように、これらの帯域ｆ、−ｆ２以外の信号を減
衰させて単振送波と変調信号を通過させ、次の帯域消去
ｅ波器５と帯域通過ｒ波器８により、第２図受信部の上
側に変調信号、下側に単振送波を、それぞれ分岐させて
取り出す。帯域消去ｒ波器５では、第４図（ｄ）に示す
ように、単振送波がｆ３〜ｆ４　の帯域内にあるように
して、単振送波を入力させないようにする一方、帯域通
過Ｐ波器８では第４図（ｅ）に示すように、単振送波が
ｆ、〜ｆ４の帯域内にあるようにして、単振送波のみを
入力させる。なお・、第４図（ａ）〜（ｅ）において、
周波数ｆ０〜ｆ４の関係は・、ｆｏ幸ｆ、でかつ’　＋
　＜　ｆ　ｓ　＜　ｆ　４　＜　ｆ　ｔが成立する。搬
送波検出回路９で単振送波を検出し、搬送波検出回路７
で変調信号の搬送波を検出し、百出力の論理和をとって
搬送波のいずれか一方が検出されていることを示す。両
方とも検出されない場合には、回線が切断されているこ
とを示す。

なお、搬送波検出信号は、キャリア・デテクト信号とし
てデータ発生装置（通信制御装置あるいは端末装置）に
伝えられる。

また一方、単振送波の一定時間断を受信した相手局側の
受信部では、制御信号受信回路１４で単振送波が一定時
間断となったことを検出すると、送信側と同一波形の制
御信号を受信データ線上に出力する。

第３図（ｅ）のハイレベルの部分は単振送波の検出出力
であり、第３図（ｄ）のハイレベルの部分が変調信号搬
送波の検出出力である。また、第３図（ｆ）は、復調器
６または制御受信回路１４の出力である相手局側の受信
データである。なお搬送波検出回路９は、入力信号を遅
延させて取り込むため、制御信号による短時間の搬送波
断によってその出力がオフにならないようになっている
。従って第３図（ｅ）に示すように、単振送波検出は、
制御信号による影響を受けない。また制御信号による搬
送波断は、一般に回線の瞬断より長い時間をとっている
ので、制御信号検出回路１４が回線の瞬断を制御信号と
して検出するこ・とはない。

なお、以上の説明は、制御信号が一定時間以上搬送波検
出回路９の出力のハイレベルを継続する場合について述
べているが、制御信号検出回路１２および制御信号受信
回路１４を変えることにより、複数ビットからなる制御
信号を５０ビット／秒程度の低速度で送受信することも
可能である。

以上の説明では送信の搬送波の切り替えを外部からの送
信制御信号によっていたが、調歩式符号の場合、符号の
最初のビットはスタートビットであり、送信データ中の
スタートビットまたはスタート極性のビットを検出した
のち一定時間（最低、１符号長）出力を出す時限回路を
伝送装置内部にもち、時限回路出力で搬送波を切り替え
れば、外部からの送信制御信号は不要となる。また、１
２００ピット／秒の変復調装置の場合、一般に変調方式
は周波数変調であり、変調器１ｃまクロックパルス発生
回路と可変分周回路で構成され、送信データ“１”の場
合は２７．５キロヘルツのクロックパルスを２１分周し
て１．５キロヘルツ、送信データが“０”の場合は１３
分周して２．１キロヘルツの搬送波を出力するが、準搬
送波を送信する場合は、−例としてクロックパルスを９
分周して３０３キロヘルツを送出するようにすれば、変
調器の簡単な改造で準搬送波の発生が可能である。

１２００ビット／秒の周波数変調の場合、変調出力の周
波数スペクトラムは１．０キロヘルツから２．４キロヘ
ルツの範囲に集中しており、この帯域を伝送すれば受信
側で復調可能であるが、搬送波の伝送に妨害を与えない
ように準搬送波を伝送するためには、準搬送波の周波数
を上記の帯域外で搬送波のスペクトルが少い所にえらべ
ばよい。また、準搬送波の伝送をより確実にするために
、上り、下りで準搬送波の周波数を変えることも有効で
ある。なお、以上の説明は一例として通信速度が１２０
０ビット／秒の例について示したが、本発明は通信速度
が変った場合でも適用できることは言うまでもない。

・　１５・〔発明の効果〕以上述べた如く、本発明によれば、２線式の伝送路を介
して全二重通信に準じたデータ伝送が可能な安価なデー
タ伝送装置に、制御信号等を伝送する機能が経済的に付
与でき、その効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のデータ伝送方式の説明図、第２図は本発
明の一実施例であるデータ伝送装置の構成図、第３図は
第２図の各部動作波形を示すタイミング・チャート、第
４図は第２図の各フィルタの特性を示す図、第５図は第
２図のへイブリッド回路１０の動作説明図である。１・・・変調器、　　　　　　２・・・低域ｒ波器、３
・・・レベル減衰器、４．８・・・帯域通過ｒ波器、５
・・・帯域消去ｒ波器、　　６・・・復調器、７．９・
・・搬送波検出回路、１０・・・ハイブリッド回路、１
１・・・バランシング回路、１２・・・制御信号検出回
路、１３・・・単振送波変調器、１４・・・制御信号受
信回路。代理人弁理士　薄　１）イウ藷Ｌ、　１６゜（ｂ）ム（Ｃ） □

Claims

【特許請求の範囲】

１．２線式両方向伝送路を介してデータ伝送を行うデー
タ伝送装置であって、データ符号を送信するときは搬送
波が該データ符号によって変調されて第１の変調波とし
て送信され、データ符号を送信しないときは前記第１の
変調波の帯域にない別信号を送信する送信部と、前記第
１の変調波を受信したときは復調によって前記データ符
号が取り出されかつ前記別信号を受信したことを検出す
る受信部とを有するデータ伝送装置において、前記送信部は前記データ符号と異なる制御信号を送信す
るとき前記別信号が該制御信号により変調されて前記第
１の変調波の帯域外でありかつ該帯域より狭い帯域をも
つ第２の変調波として送信し、前記受信部は前記第２の
変調波を受信したとき復調によって前記制御信号を取り
出すことを特徴とするデータ伝送装置。２、　前記別信号は特定周波数の別の搬送波であって、
前記制御信号を送信するときは該搬送波を所定の時間だ
け断とすることにより変調することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のデータ伝送装置。