JPS598448A - デイジタル信号伝送方式 - 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、通信ケーブルを用いて時分割多重１回線交換
的にデータの伝送を行なうディジタル信号伝送方式に関
する。

さらに詳細にいえば、本発明は、通信ケーブル上を伝送
される各局のパケット信号の送出タイミングを規定する
ためのシステムタイミング同期方法を改良したディジタ
ル信号伝送方式に関する。

電子計算機の普及や、ディジタル信号処理技術の発達に
伴い、通信系とデータ処理系を組み合わせ、オンライン
で情報の処理を行うデータ通信が、最近特に脚光を浴び
ている。

中でも官公庁、会社等の構内で行われる構内通信のよう
な、小規模通信システムにおいては、その経済性や信頼
性、あるいは伝送効率の高さから、同軸ケーブル等の通
信ケーブルを用いたパケット形態による通信方式が、特
に注目を集めている。

このパケット形態による通信方式では、双方向伝送を行
うための通信ケーブルを、研究所等に敷設し、これに多
数の局（パーンナルステーション）を接続している。そ
して、各局からは、例えば１０００〜２０００　ビット
のデータブロックに分割されたメツセージの伝送を行う
。メツセージには宛先、通番、その他のヘッダが付加さ
れている。

このような通信方式では、ネットワーク自身は、何ら制
御機能を持たない受動的な伝送媒体であり、制御は各局
に完全に分散さ−れ（ている。

従って、各局では、伝送路の空きを確認してメγセージ
の送信を開始し、送信中に他のパケットとの衝突が生じ
た場合には、これら双方の局が送信を停止する。送信を
停市した局は、ランダムな待ち時間後に、メツセージの
再送信を試みる。

このよう力通信方式では、各地点の利用者が、１つの計
算機をアクセスすることができることはもちろんのこと
、各地に分散している記憶装置等のハードウェアや、プ
ログラム等のソフトウェアを互に利用することができる
。

すなわち、高速あるいは高精度のプリンタや大容量のフ
ァイルのように、ＴＳＳ（タイムシェアリングシステム
）においては、中央の大型計算機に集中されていた装置
を、この通信方式では、各所に分散させた状態で使用す
ることができる。

従って、資源の節約と使用効率の向上を図ることができ
るのはもちろん、その他に、プログラムやデータの融通
により大きなソフトウェアシステムの開発も可能となる
。

また、このような通信方式では、各利用者（パーソナル
ステーション）間に伝送路使用上の優先順位がなく、平
等であるという利点がある。このため、他の通信方式に
よく見られるような、局間での主−従の階層がなく、接
続された任意の局の間で通信が可能となる。

さらにまた、同軸ケーブル等の伝送路が、完全に受動回
路で構成されているので、高信頼性のシステムを容易に
作成することができるという利点もある。

このように、この通信方式は種々の特長を有しているが
、各局が任意にデータの送信を開始するので、同一の伝
送路上でパケット同士が衝突する可能性が生ずる。この
パケット同士の衝突は、システムとしての伝送路の使用
効率が高くなるに従い、当然顕著となる。

このような問題点を解決するものとして、プライオリテ
ィφイーサネット、捷たはリザペーション・イーサネッ
トと呼ばれる信号伝送方式が提案されている（特願昭５
６−３８７１４．特願昭５６−１７２８９５５など）。

このうち、プライオリティ・イーサネット（Ｐｒｉｏｒ
ｉｔｙ’　Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）と呼ばれる方式では、パ
ケット内のプリアンプルで、各局の信号伝送について優
先付けを行う。そして、パケットが衝突した場合には、
優先度の高いパケットの方を優先的に伝送させる。

また、リザベーション・イーサネット （Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ　Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）と呼ば
れる方式では、モード指定のだめの局（マスターステー
ション）を常設しておき、予約モードにおいて、他の各
局（パーソナルステーション）毎に伝送すべき信号があ
るか否か、および伝送信号がある場合にはその情報量を
確認させる。

そして、この確認結果に基づいて、フレーム毎に、各局
が伝送するパケットの順番を定め、伝送モードにおいて
時分割的に信号伝送を行わせる。

ところが、提案された前者の信号伝送方式によれば、優
先度の同じパケット間では、依然として、衝突による伝
送遅延時間のバラツキを生ずるという問題が残る。

従って、会話型の音声通信のように、実時間上での送受
対応関係が重視されるような実時間伝送には不適当とな
る。

また、後者の信号伝送方式によれば、マスターステーシ
ョンの存在により、前記した局間の対等性が失われる。

即ちこの方式では、マスターステーションに障害が発生
すると、データ通信を行うことができなくなり、この意
味でシステムの信頼性が低下してしまう。

前述の問題点を解決するために、各パーソナル局の対等
性を失うことなく、シかも、実時間伝送を行うことがで
きるディジタル信号伝送方式も提案されている（例えば
、特願昭５６−３８７１４号など）。

前記提案の信号伝送方式では、時間軸上で周期的に繰り
返される大枠（フレーム）を、更に時間軸上で複数の小
枠（ブロック）に分割しておく。

そして、これらのブロック単位で、各局（）＜−ンナル
ステーシ遣ン）にパケット通信の機会を与える。

これにより、各局は空きブロックを使用するうえで対等
性を持つことができる。のみならず、各局が、信号伝送
のために必要な時間に渡って所定のブロックを占有した
場合には、繰り返される各フレーム毎に、信号伝送の機
会が定期的に与えられるので、実時間伝送を行うことも
可能となる。

第１図はこの方式で採用される信号のフレーム構成例を
示したものである。

時間軸上で周期的に繰り返されるフレームは、Ｎブロッ
ク（＃１〜＃Ｎ）から成っている０そして、、それぞれ
のブロックは、次に示す穐々のビット列ｂ１〜ｂ、によ
り構成されている。

ｂｌ・・・・・・後方ガードタイム ｂ２・・・・・・プリアンプル ｂ３・・・・・・アドレスビット ｂ４・・・・・・距離符号ビット ｂｓ・・・・・・制御ビット ｂ６・・・・・・情報ビット ｂ７・・・・・・チェックビット ｂｓ・・・・・・エンドフラグ ｂ、・・・・・・前方ガードタイム ここで、各ピント列ｂ２〜ｂ、、　ｂ、、　ｂ）ｌｔ−
ｊ、・ζｌフット構成するために必要なもので、オー・
くヘッド（付加）ビットと総称されている。また、２種
類のビット列す、およびす、ば、これらを併せてノＪ−
ドタイムと呼ばれている。

ガードタイムとは、各ブロックの・ζケソトが、同軸ケ
ーブル上を伝播する際に生ずる遅延時間Ｖζよって、隣
接パケット間で一部重複するような事態を避けるだめの
空きビット列である。

このうち、後方ガードタイムｂ１は、後方に位置付けら
れるパケットを、重複の事態から保護するためのもので
あり、寸だ、前方ガードタイムｂ、は、その前方に位置
付けられるパケットを、同様に保護するためのものであ
る。

後方ガードタイムｂ１と前方ガードタイムｂ、のビット
数の和をｇビットとし、ガードタイム（ｂ□＋ｂ、）を
以後τ１と表わすことにする。

さて、前述の提案されたディジタル信号伝送方式では、
どの局も信号の送出を行っていない場合には、各局は全
く任意の時間に、しかも対等に、前記したフレーム構成
の信号の送出を開始することができる。したがって、通
信ケーブルに対して、最初に信号を送出することとなっ
た局が、フレーム同期の主導権を握ることとなる。

このようにして、一旦、フレーム同期が確立されると、
総ての局が、通信ケーブルを伝送される信号の状態を監
視することができる。

後述するように、各局の利用者装置には、フレーム内の
各ブロックの専有状況を記憶するためのメモリが備えら
れており、受信された各局のパケット信号に基づき、各
ブロックの登録が行われる。

フレーム同期が確立した後に、他の局がパケット信号を
送出するさいには、前記メモリの記憶内容を基にして空
きブロックを選択し、このブロックを専有してパケット
信号の送出を行うこととなる。

ところで、この場合には、各局がパケット信号の送出を
開始させるタイミングが問題となる。

例えば、第２図に示すように１両端をインピーダンス整
合用のターミネータ１．２に接続された同軸ケーブル３
の中点に、局Ｃが存在し、この局Ｃと一方のターミネー
タ１との間に、すでに送信を行っている局Ｓが存在する
とする。

この場合、局Ｓから送り出されたパケット信号は、ケー
ブル３上の信号伝播遅延時間に応じて、局Ｃおよび同軸
ケーブル３上の他の局Ｒ１〜Ｒ４に、それぞれ異なった
時刻に受信さ引、ることとなる。

従って、各局が何らの考慮もせずに、自局の信号を送出
すると、同軸ケーブル３上で、パケット同士が重なりあ
う事態の発生する可能性がある。

このような事態の発生を防止するために、前述の提案さ
れた信号伝送方式では、前記したガードタイムτの概念
を用いている。

すなわち、この信号伝送方式では、ガードタイムτを、
位置の基準となる中央ゐ局Ｃから最も離れた局までの信
号伝播遅延時間の２倍あるいはこれ以上に設定すると共
に、局Ｃの受信点において、各局から送られるパケット
が等間隔で並ぶように信号の送出を行々わせる。

第３図は、これを更に具体的に説明するためのものであ
石。第２図に示したような各局の接続状態において、既
に信号の伝送を行っている局を８局とし、他の局Ｒ１〜
Ｒ４がパケット信号の送出を開始するものとする。

この場合、後続する各局Ｒ工〜Ｒ４は、基準となる局Ｃ
が局Ｓの送信パケット（送信Ｓパケット）の受信を終了
してから、１ガードタイムＴ５の後に、この局Ｃでパケ
ットの受信が開始されるように、それぞれの局の送信パ
ケットの送出タイミングを決定する。

このような信号送出タイミングの決定を行うために、各
局Ｒ１〜Ｒ１は、同軸ケーブル３上を伝送されるパケッ
ト信号を受信すると、まず、そのアドレスビット（ｂ、
）から、局Ｓのパケットが受信（受信Ｓパケット）され
たことを判別する。

さらに、各局Ｒ工〜Ｒ４は、局８１局Ｃおよび自局間の
信号伝播遅延時間から、局Ｃの受信点における受信Ｓパ
ケットの終了時刻を求める。

この時刻は、第３図に示すように、局Ｒ□、Ｒ２におけ
る受信Ｓパケットの終了時刻よりも遅く、局勇、　Ｒ４
における受信Ｓパケットの終了時刻よりも早くなる。

後続する各局Ｒ１〜Ｒ４において、局Ｃを基準とした受
信Ｓパケットの終了時刻が求められると、これらの局の
うち信号の送出を希望する局は、それぞれ、自局から局
Ｃまでの信号伝播遅延時間だけ、前記した時刻よりも早
い時刻において、パケット信号の送出（送信Ｒパケット
）を開始する。

このようにして送出されたパケット信号は、基準となる
局Ｃにおいては、第３図に明示したように、受信Ｓパケ
ットの終了時刻から１ガードタイムτ、だけ遅延して、
受信（受信Ｒパケット）され始めることとなる。

このような信号送出タイミングの調整は、各局における
フレーム同期およびブロック同期の確立によって行われ
る。

すなわち、各局は、後述するように、自局の発振器から
出力されるクロック信号を計数するフレームカウンタお
よびブロックカウンタを、所定のタイミングで周期的に
リセットする。とれにより、各局はクロック信号の周波
数の誤差の範囲内で、フレーム同期およびブロック同期
を確立する。

例えば、第２図および第３図のようなシステム構成にお
いて、局Ｓが、第１ブロツク＃１を用いてＳパケットを
送信している場合、各局Ｒ１〜Ｒ４では、受信Ｓパケッ
トの終了時点から（１）式７式％ （１） ただし、ｌ＝１〜４ で計算される時間τ１．（以下、前方保護時間という）
だけ経過した時点で、例えば第２ブロツク＃２が開始す
る様に、上記カウンタを制御し、フレームおよびブロッ
ク同期を確立する。

なお前記（１）式に卦いて、τ８ｏは、第２図に示した
ように、同軸ケーブル３の基準となる端（例えば、第２
図のターミネータ２）から局Ｓ　ｔ　テノ信号伝播時間
であり、また、τＲＩＱは前記端から局尺ｉまでの信号
伝播遅延時間である。

したがって、明らかなように、前記（１）式中の（１τ
、／２−τｓｇ　　＋は、局Ｃと局Ｓ間の信号伝播遅延
時間をあられし、また１τ８０−’Ｒ１゜ｌは局Ｓと局
Ｒｔ　　間の信号伝播遅延時間をあられすことになる。

以上のように、先に提案されたディジタル信号伝送方式
では、フレーム同期の主導権を握るマスター局（前述の
例では、局Ｓ）から送出されるパケット（以下、マスタ
ーパケットという）の受信が終了してから、次のブロッ
ク・タイミングが開始するまでの経過時間、すなわち、
前方保護時間τ、９を、前記した（１）式にしたがって
、各局ごとに、他の局との位置開離）関係に基づいて求
め、得られた結果を、各局ごとに、変換表としてＲＯＭ
　（リードオフ　１Ｊ−メモ１月等の記憶素子に記憶さ
せている。

そして、さらにこの記憶素子のアドレス指定端子にマス
ターパケットの発信元宛先符号を入力すれば、その出力
端子から、前方保護時間τ、９に対応する信号を得るこ
とができるようにされている。

しかし、明らかなように、前記（１）式から得られる各
局ごとの前方保護時間を内容とする変換表は、局ごとに
その内容が異なるばかりでなく、局数が増加するとその
記憶内容が加速度的に増加するという難点がある。

従って、変換表を記憶するＲＯＭ等の記憶素子の設計、
あるいは生産に非常な手数を要し、この方式を採用した
通信システムを実現する上で、大きな支障となっている
。

その解決策の一つとして、各局が送出するパケットの宛
先符号の中に、通信ケーブル上の局間信号伝播遅延時間
に一意的に依存する距離符号を含ませておき、局間の遅
延時間を宛先符号から算出する方法も提案されている。

この方法においては、パケットを伝送する相手局の宛先
番号および発信局の宛先番号の両方に距離符号を含めて
伝送している。そして、受信局では、この両方の距離符
号を用いて前記（１）式の演算を行なっている。

この場合、各局は、他の全ての局の距離符号を、宛先番
号に対応させて記憶しておかなければならない。したが
って、ＲＯＭ　あるいはＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）などの記憶素子を持たなければならない。

これらの記憶素子を持つことは、明らかに、コストアッ
プの原因となる。のみならず、ＲＯＭを用いると、局の
設置場所が変更になった場合には、全局のＲＯＭ　を取
り換えなければならず、実用的テナいという欠点がある
。

又、ＲＡＭ　を用いた場合には、設置場所に変更が生じ
た場合に、その局から通信ケーブルを用いて、他の総て
の局の記憶内容を更新しなければならない。

さらにまた、電源断時にも記憶内容を失なわないように
、バックアップ用の電源（バッテリー）が必要となる。

本発明は、前述のような諸問題に鑑みてなされたもので
、各局が独自にパケットの送出タイミングを決定する通
信システムにおいて、フレーム同期、ブロック同期等の
システムタイミングの確立を、相手局との関係を記載し
た表を用いることなく実現することのできるディジタル
信号伝送方式におけるシステムタイミング同期方式を提
供することを目的とする。

本発明では、前記の目的を達成するために、マスターパ
ケットの宛先符号だけに、送信局の距離符号を与えてお
くことによシ、各局は、それぞれに、このデータを用い
てパケットの送出タイミングを算出して、システムタイ
ミングの確立を図るようにしている。

以下、図に示す実施例を参照して本発明の詳細な説明す
る。

第４図は、本実施例のディジタル信号伝送方式を実現す
る通信システムの概略を示したものである０ この通信システムで、伝送路として敷設された同軸ケー
ブル３は、第２図の場合と同様に、その両端を特性イン
ピーダンスに等しい抵抗値をもったインピーダンス整合
用のターミネータ１．２に接続されている。

各々の局は、タップ（信号入出力点）４□〜４Ｎを通し
て同軸ケーブル３に接続されている。これらの局は総て
、基本的には、同一の構成を有しているので、図ではタ
ップ４□に接続された局Ｓの要部のみを表わすこととす
る。

各局は、計算機や電話器を備えた利用者装置５を備えて
いる。

利用者装置５には、パケット単位のディジタル信号を、
他局に送信するだめの送信器（符号器）５１と、他局か
ら送られてきた同じくパケット単位のディジタル信号を
受信するための受信器（復号器）５２と、端末を制御す
るための端末制御器５３が設けられている。

このうち、送信器５１から出力される信号は、送信バッ
ファメモリ６１に一時的に蓄えられる。

そして、伝送媒体である同軸ケーブル３上の伝送速度に
等しいクロック信号で、所定の時間に、まとめて読み出
される。

読み出された信号は、送信論理回路６２により、所定の
パケットに変換される。そして、送信バッファアンプ６
３を経た後、タップ４□を通して同軸ケーブル３上に送
り出される。

一方、同軸ケーブル３上を伝送されている総てのパケッ
ト信号は、タップ４□を通して、受信バッファアンプ６
４に受信され、受信論理回路６５に入力される。

受信論理回路６５は、受信されたパケットから、自局宛
のパケットのみを選択し、これを受信バッファメモリ６
６に一時的に蓄える。蓄えられた前記信号は、受信器５
２において、所定のクロックを用いて連続的に読み出さ
れる。こねにより受信出力信号が得られる。

以上のようにして信号の送受信が行われるが、この場合
に用いられる伝送りロックは、伝送りロック発振器６７
から発生される。フレームカウンタ６８け、この伝送り
ロックを分周して、ブロックタイミング７２およびフレ
ームタイミング７３を作り出す。

伝送制御回路６９は、受信論理回路６５から得られる自
局宛の受信信号により、端末制御器５３の制御を行うと
共に、端末制御器５３の指示に従って、送信論理回路６
２を制御する。

また、衝突検知回路７４は、自局が選択したブロックで
、最初のズケット信号の送出を行ったとき、他の局から
送出されたパケット信号と衝突が生じたか否かを検査す
る。

さて、この実施例のディジタル信号伝送方式におけるシ
ステムタイミング同期方式でけ、各局Ｓ。

Ｃ，Ｒの距離符号として、同軸ケーブル３上の信号伝播
遅延時間に一意的に関係づけられた符号を用いる。

例えば第４図で、下端に配置されたターミネータ２を基
点にとり、上に伸びる同軸ケーブル３上の、タップ４、
〜４Ｎまでの距離に応じた遅延時間を、距離符号として
符号化する。

こうすると、明らかなように、それぞれの局間の信号伝
播遅延時間は、これらの局の距離符号の差として表わさ
れる。より実際的には、その単位として、同軸ケーブル
３上を伝送されるディジタル信号の１ビツトをとること
が考えらねる。

例えば、ターミネータ２から、第２のブロック＃２の専
有を行おうとする局Ｒのタップ４Ｎまでの距離が、１０
０ｍ（メートル）であり、同じくターミネータ２から基
準となる局Ｃのタップ４−での距離が、２００ｍである
とする。

また、同軸ケーブル３上の信号伝播遅延時間を、１ｍ当
り５ｎＳ（ナノ秒）とし、ディジタル信号伝送速度を１
０Ｍｂｐａ　（メガピッ′ト／秒）とする。

この場合、１ビット幅は１００ｎ、ｓ　となる。

従って、局Ｒおよび局Ｃにおける距離符号ＮＲ１ＮＧ’
は、・各局Ｒ，Ｃとそれぞれのタップ４Ｎ、　４Ｍとの
間の距離を無視できるとすれば、それぞれ次のビット数
で表わすことができる。

ＮＲ＝５（ビット） Ｎｃ＝１０（ビット） これを２進符号で表わすと、次のようになる。

ＮＲ＝＝０１０１ Ｎｃ＝１０１０ 同様に、ガードタイムτ、および第１のプロブり＃１を
専有しているマスター局Ｓの距離符号Ｎ８　についても
、ビット表示をしておけば、前記した式（１）の演算は
、簡単な２進演算に帰着する。

受信論理回路６５は、前方保護時間τ１．を算出する演
算回路と、プログラマズルタイマとをｉｔている。そし
て、受信マスターＳパケットの終了した時点から、前方
保護時間Ｆｂｅだけ経過した時点で、リセット信号７１
を発生させる。

リセット信号７１は、フレームカウンタ６８に供給され
、これをリセットする。これにより、送信論理回路６２
に供給されるブロックタイミング７２およびフレームタ
イミング７３の同期がとられる。

同期をとる精度をあげたいならば、前記距離符号として
小数を使うこともできる。例えばターミネータ２から局
Ｒまでの距離が１０５ｍであるとすると、小数を用いた
距離符号Ｎ′８は次のようにな　　　　　ゞる０ 机＝５．２５（ビット）＝０１０１．０１（２進数）送
信しようとする局は、自局がマスター局となるべきか否
かを、前述した論理によって判断し、マスター局となる
場合には、第１図に示したｂ４のスロットに、ディップ
スイッチ等にて半固定的に設定された自局の距離符号を
入れて、マスターパケットを送信する。

マスター局とならない場合には、とのスロットｂ４に、
マスター局以外の局であることを示す成る取決められた
符号を入れて、パケットを送出する。

前記の、ある取決められた符号としては、全て°゛パ０
、あるいは全て１１”等を用いることができる。

マスター局以外の局は、受信した全てのパケットのスロ
ットｂ４を調べて、それがマスターパケットか否かを判
別する。

そして、マスターパケットであれば、このｂ４の距離符
号を、第４図の受信論理回路６５に転送し、前記したシ
ステムタイミング確立の動作を実行する。

なお、本発明では、システムの信頼性を上げる為に、マ
スター局の発信元宛先符号が、直前に受信したマスター
パケットのものと一致していることを確認してから、リ
セット信号７１を発生させる方式を採用するのが望まし
い。

この場合、直前に受信したマスターパケットと、今回受
信したマスターパケットの各発信元宛先符号が一致した
ことを確認してから前方保護時間の演算を実行したので
は、リセット信号７１を出すべきタイミングに間に合わ
ない。そこで、本発明では、発信元宛先符号の一致を確
認する前に前方保護時間の演算を実行するようにしてい
る。

つまり、マスターパケットを受信したら、直ちに、そこ
に含まれている距離符号に基づいて、前方保護時間の演
算を実行する。そして、その次に受信したマスターパケ
ットの発信元宛先符号が前記演算を実行した時のものと
一致したら、前の演算結果にしたがってリセット信号を
発生させる。

又、２つのマスターパケットの発信元宛先符号が一致し
なかった場合は、新たに受信したマスターパケットの距
離符号に基づいて、前方保護時間を演算する。そして、
さらにその次に受信したマスターパケットの発信元宛先
符号が、その直前のものと一致したら、前の演算結果に
したがってリセット信号を発生させる。

第５図は、このよう々り七ット信号発生方式を説明する
だめのタイミング図である。なお、この図では、・マス
ターパケットは＃１のブロックを占有して送信されてい
るものとしている。

同図において、（■）は、第２回目に受信（今回受信）
したマスターパケット８□の発信元宛先符号と、第１回
目に受信（前回受信）したマスターパケット８１のそれ
フとが一致、した場合であゐ。′ｉ！た（ＩＩ）はこれ
らが一致せず、第２回目に受信（今回受信）したマスタ
ーパケット８□の発信元宛先符号と、第３回目に受信（
次回受信）するマスターパケット８３のそれが一致する
場合である。

（Ｉ）および（ＩＩＩＩのいずれの場合にも、前回受信
されたマスターパケット８□の距離符号に基づいて、演
算時間ＴＩの間に、前記（１）式による前方保護時間τ
１．の演算を行ない、その結果を一時記憶する。

つぎに、今回受信のフレ一ムの＃１ブロックでは、前回
受信時に一時記憶した発信元宛先符号と、今回受信元宛
先符号とを、ｔｌのタイミングで比較する。両者が一致
した場合は、図の（Ｉ）のｔ２で示すタイミング−すな
わち、このマスターパケットの終了時点から前方保護時
間τ５．だけ経過した時点−で、リセット信号を発生す
る。

しかし、前記のタイミングｔ１における発信元宛先符号
の比較の結果、両者が不一致であるときは、新たな発信
元宛先符号を一時記憶すると共に、同図の（ｎ）に示す
演算時間Ｔ２の間に１今回受信のデータに基づいて、前
記（１）弐による前方保護時間の演算を行ない、その結
果を一時記憶する。

そして、次回受信のマスターパケット８３の発信元宛先
符号と、今回受信のマスターパケット８□のそれぞれを
、タイミングｔ３で比較する。両者が一致したならば、
図（１７）のｔ４で示すタイミングで、リセット信号を
発生する。

以上のようにして、マスターパケットの発信元宛先符号
の一致を、一旦確認した後では、その時の演算によって
得られた前方保護時間を、異なった発信元宛先符号のマ
スターパケットが受信される迄、そのまま使用すること
ができる。

すなわち、第５図（Ｉ）からも分るように、前回および
今回受信されたマスターパケットの発信元宛先符号が一
致し、タイミングｔ２においてリセット信号が発生され
たならば、今回受信フレームのデータによる前方保護時
間の演算は省略することができる。

この場合、次回受信のフレームでは、タイミングｔ３に
おいて、発信元宛先符号が今回受信のものと一致してい
ることを確認するだけで、前に演算して得られている前
方保護時間にしたがい、タイミングｔ４でリセット信号
を発生する。

さらに、この場合、タイミングｔ３における発信元宛先
符号の一致確認も省略し、前と同一のブロックにマスタ
ーパケットが送信されていることを確認するだけにして
もよい。

なお、以上の各場合において、マスターパケットを受信
する毎に、同様の前方保護時間演算を実行してもよいこ
とはもちろんである。

第６図は、第４図の受信論理回路６５のうち、本発明の
実施に直接関係する部分の詳細ブロック図である。

図において、ａは受信バッファアンプ６４の出力のうち
から、オーバヘッドピットを抽出して記憶するオーバヘ
ッドメモリ、ｂは受信データの符号誤りなどをチェック
する誤り検出器、Ｃはオーバヘッドピットの中のアドレ
スビットから宛先符号が自局宛かどうかを判別する宛先
符号判別器である。

また、ｄは受信したパケットがマスターパケットか否か
を判定するマスターパケット検出器、ｅは受信データお
よび自局の距離符号から式（１）のガードタイムを演算
し、リセット信号７１　を発生する演算回路である。

動作時に、受信バッファアンプ６４　より受信パケット
が伝送されると、その中のオーバヘッドビットはオーバ
ヘッドメモリａに記憶される。記憶されたオーバヘッド
ピットは誤り検出器ｂ１宛先符号判別器ｃ１マスターパ
ケット検出器ｄおよび演算回路ｅにそれぞれ転送される
。

語り検出器すは、受信されたオーバヘッドビットに符号
誤りが発生していないかどうかを（例えば、パリティチ
ェックなどの手法で）検知し、その結果を宛先符号判別
器Ｃ及びマスタラ（ケラト検出器ｄに与える。宛先符号
判別器Ｃは、アドレスビットｂ４中に含まれている宛先
符号が自局のものと一致するか否かを判定し、その結果
を伝送制御回路６９に与える。マスターパケット検出器
ｄは、受信されたパケットがマスターパケットかどうか
を判定し、その結果を演算回路ｅに与える。

受信したオーバヘッドピットに符号誤りがなく、かつマ
スターパケットであるときは演算回路ｅは前記式（１）
による演算を行なって前方保護時間τ、９を演算し、受
信パケットの終了時点から前記時間τ５．だけ経過した
時点で、リセット信号７１を発生する。なお、実際上は
、演算回路ｅにおいて、マスターパケット検出器の出力
を受取る以前に、前方保護時間の演算を行なっておくの
が望ましい。

第７図は、第６図の演算回路ｅの一例を示す詳細ブロッ
ク図である。図において、ｆはオーバヘッドメモリーａ
より転送されるマスター局の距離符号τ、０を一時記憶
する＃１ラッチ、ｇは後述する諸演算の結果を一時記憶
する＃２ラッチ、ｈは自局距離符号設定器である。

また、Ｉは通信ケーブル中点距離符号設定器、ｊけ前記
各回路要素ｆ〜Ｉからのデータに基づいて、式（１）の
各項の演算を行ない、前方保護時間τ５．を出力する演
算器、ｋは前方保護時間τ５．を供給され、リセット信
号７１を発生するカウンタ、ｌは前記の各回路要素ｆ−
にの作動タイミングを制御するための演算制御器である
。

演算開始の前記条件が満され、マスターパケット検出器
ｄ（第６図）からの信号が演算制御器ｌに与えられると
、前方保護時間τ５．の演舞、が開始される。

′＃１ラッチｆはマスター局の距離符号τ８ｏを出力す
る。演算器ｊは、演算制御器ｌのタイミング制御の下に
、例えば、まず式（１）の右辺第２項１τ、／２−τＩ
ｌｏ　　＋を演算し、これを＃２ラッテｇに一時記憶す
る。

つぎに、演算器ｊは式（１）の右辺第３項の１τ、。

−Ｔ＊＋。１を演算し、同様に、これを＃２２ラツチに
一時記憶する。最後に、演算器ｊは、前記演算結果を用
いて、式（１）の右辺の演算を実行し、前方保護時間τ
５．を求める。前方保護時間τ５．はカウンタにへ転送
され、これに基づいてリセット信号７１が出力される。

第８図は、第６図の演算回路ｅの他の例を示す詳細ブロ
ック図である。この図において、第７図と同一の符号は
同一または同等部分を表わしてい、る。

第６図に関して前述した式（１）の演算開始条件が満さ
れ、マスターパケット検出器ｄからの信号が演算制御器
ノに与えられると、前方保護時間τ、９の演算が開始さ
れる。

すなわち、第７図の場合と同様に、＃１ラッチｆはマス
ター局の距離符号Ｔ、。を出力する。第１減算器ｍ１は
、式（１）の右辺第２項１　ｒ、／　２−τ８ｏｌを演
算し、得られた結果を加算器ｎを入力する。

加算器ｎは（τ、／２＋ｌτに／”　−Ｔｓｏ　Ｉ　ｌ
の演算を実行し、その結果を第３減算器ｍ３に与える。

第２減算器ｍ２は、式（１）の右辺第３項１τｇｏ　−
ｒｘ　ｔ。１を演算し、その結果を第３減算器ｍ３に供
給する。第３減算器ｍ３は、加算器ｎおよび第２減算器
ｍ２の出力に基づいて、前記式（１）の右辺の演算を行
ない、前方保護時間τ５．を＃２ラッチｇに一時記憶さ
せる。カウンタには、前方保護時間τ５．に基づいて、
所定のタイミングでリセット信号７１を１発する。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、つぎ
のような効果が達成される。

（１）他の局との位置（距離）関係によって決まる前方
保護時間を記憶したり、あるいは他の局の距離符号を宛
先符号に対応させて記憶したりするた、めのＲＯＭやＲ
ＡＭを必要としないので、局の増減や移動などの場合に
も、記憶内容の更新などの手数を要しない。

（２）シたがって、各局構成を簡略化し、コストを低減
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、時間軸上で周期的に繰り返されるフレームを
更に複数のブロックに分割し、これらのブロック単位で
信号の伝送を行わせるディジタル信号伝送方式における
、伝送信号の一例を示す構成図、第２図は同軸ケーブル
上における各局の配置状態を示す配置説明図、第３図は
第２図に示した各局の受信点（タップ）における送受信
パケットの信号波形のエンベロープを示すタイミング図
、第４図は本発明の一実施例における通信システムの概
略を示すブロック図、第５図の（Ｉ）はパケットの発信
元宛先符号が直前のマスターパケットのものと一致した
場合、又、（■）は一致しなかった場合のタイ：’ミ＋
　、７ｊ可、第６図は本発明の実施に好適な受信論理回
路の詳細ブロック図、第７図は第６図の演算回路の詳細
ブロック図、第８図は他の実施例の演算回路ブロック図
である。 １．２・・・ターミネ〜り、３・・・同軸ケーブル、４
□〜４Ｎ・・・タップ、５・・・利用者装置、５２・・
・受信器、６２・・・送信論理回路、６５・・・受信論
理回路、６８・・・フレームカウンタ、７１・・・リセ
ット信号、７２・・・ブロックタイ≧ング、Ｔ３・・・
フレームタイミング 代理人　弁理士　　犯木　進入　外１名第１図 第２図 第３図 オ　４　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）通信ケーブル上を伝送されるディジタル信号を、
   周期的に繰返される時間軸上の大枠（フレーム）の中で
   固定的に位置づけると共に、Ｃの時間軸上の大枠（フレ
   ーム）の中で更に分割された時間軸上の小枠（ブロック
   ）を単位として、各局にディジタル信号伝送の機会を与
   え、パケット形式により時分割多重的、回線交換的に信
   号の送受信を行なわせる多局間のディジタル信号伝送方
   式において、システムタイミングの主導権を握るマスタ
   ー局が送出するパケットには距離符号を付加し、マスタ
   ー局以外の局が送出するパケットには、これを付加しな
   いことを特徴とするディジタル信号伝送方式。 （２）距離符号の単位が、通信ケーブル上を伝送される
   ディジタル信号の１ビツトに選ばれたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のディジタル信号伝送方式。 （３）通信ケーブル上を伝送されるディジタル信号を、
   周期的に繰返される時間軸上の大枠（フレーム）の中で
   固定的に位置づけると共に、この時間軸上の大枠（フレ
   ーム）の中で更に分割された時間軸上の小枠（ブロック
   ）を単位として、各局にディジタル信号伝送の機会を与
   え、パケット形式により時分割多重的、回線交換的に信
   号の送受信を行なわせる多局的のディジタル信号伝送方
   式において、受信局は、自局の距離符号および通信ケー
   ブルの中点距離符号を保有しておシ、システムタイミン
   グの主導権を握るマスター局からのパケットを受信した
   ときは、前記２つの距離符号およびマスター局からのパ
   ケットに含まれる距離符号に基づいて、システムタイミ
   ングを確立し、自局からのパケット送出のタイミングを
   決定することを特徴とするディジタル信号伝送方式。　
   　　　□（４）距離符号の単位が、通信ケーブル上を伝
   送されるディジタル信号の１ビツトに選ばれたことを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載のディジタル信号伝
   送方式。 （５）受信局においては、受信したパケットに距離符号
   が付加されているか否かによって、それがマスター局か
   らのパケットであるか否かを判別することを特徴とする
   特許請求の範囲第３項または第４項記載のディジタル信
   号伝送方式。 （６）受信局はマスター局からのパケットの発信元宛先
   符号が、その直前に受信したマスター局のパケットのそ
   れと同一であることを確認した後に、システムタイミン
   グを確立することを特徴とする特許請求の範囲第３〜第
   ５項のいずれかに記載のディジタル信号伝送方式。 （７）受信局は、マスター局からのパケットを受信しだ
   ときは、その発信元宛先符号が、直前に受信された発信
   元宛先符号と同一であることを確認する以前に、自局か
   らのパケット送出タイミングの演算を開始し、同一を確
   認した後に、前記演算結果に基づいてシステムタイミン
   グを確立することを特徴とする特許請求の範囲第３〜第
   ６項のいずれかに記載のディジタル信号伝送方式。 （８）通信ケーブルの中点の距離符号として、バケツる
   距離符号を用いることを特徴とする特許請求の範囲第３
   〜第７項のいずれかに記載のディジタル信号伝送方式。 （９）受信した局は受信マスターパケットの発信局、す
   彦わちマスター局を確認した後は、マスター局　　　　
   　への確認およびシステムタイミングの演算を実施せず
   に、そのマスターパケットが使用しているブロックをマ
   スターブロックとして用い、一方他のマスターパケット
   の発生を監視す　　　　　　−一ることを特徴とする特
   許請求の範囲第３〜第８項のいずれかに記載のディジタ
   ル信号伝送方式。 （１０）受信局は、マスターブロックが確立した後は、
   マスター局を確認した時点での演算結果を用いて、シス
   テムタイミングを確立することを特徴とする特許請求の
   範囲第３〜第９項のいずれかに記載のディジタル信号伝
   送方式。