JPS5999844A - 数字デ−タの伝送法及び伝送装置 - 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】 本発明はデータ伝送線と＝１マント及び［５」期化線と
を含み畝コマンド線を介しで発信し得る唯一の素子たる
１局と？４数の従局とを接続ツーるネットワークによる
数字データの伝送に１係る。

本発明の１妾な用途の一的とし″Ｌ、従局がこの局に接
続されたか、！数のピックアンプより送らｉするデータ
の集配イ１装渣を含み、これらピックアンプの中東なく
とも数個がアナログ式である場合は、更にｆジタル化手
段をも備えているようなデータ収集シヌテムが挙げられ
る。但し本発明はこの用途に限定はさ１Ｌない。

パス（即ち非ループ化線）又はループで構成されたデー
タ伝送用情報伝送ネットワークは既に多数知らノ１．て
いる。

この柚のネットワークを介した伝送は通常非同期的であ
る。しかし２乍ら曲間に位相関係がないと、自効情報を
伝送する毎に同期化データ交換を前もつで行なわなｈｔ
ｌ、はならないため、ネットソ〜りの伝送速度がかな９
低下する。多くの場合のように伝送ピソナを増大させた
い時は同期伝送の方が遥に有オｊ＋であるが、この方法
は受信時に送信伯・号と同期さ第１、たクロック信号を
必尤とする。そのためにしばしは用いられる解決法とし
て、受信さｆｈだ数字データ列からクロック信号全抽出
し、これを復号に使用する方法がある。しかし乍らこの
技術では通常位相鎖錠ループ形の装置が使用さｔｌ、２
・ｔのためロッキングが行われ得るような各メンセージ
に先立って同期化シーケンスが必要となる。

この同期化シーケンスの長さは伝送頻度に伴って増大し
、最小伝送メツセージの大きさより大きくなり得る。

別の解決法として、メツセージの送信に使用したクロッ
ク伝号を別の路線で伝送して即刻復号を行う方法もある
が、この技術は、送信においても受（Ｎｌにおいても全
ての局と接続へれるような補助路線をり・東とする。

本発明は主として全ての局のクロックを簡単な方法で永
＃え的νＣｉｒ・Ｊ期状態に維持せしめることにより、
実静面−（゛しし殊求を往来の伝送法より一１分に肖ｆ
Ｃ−ｊ“ネットワークを介して数字データをＩＺＪ期的
に伝送せしめること全目的とする。

そのため本発明はデータ伝送線とコマンド及び１＝ｉ１
期化線とを有し、該コマンド線を介［−て送信［７得る
唯一のものである主局と枚数の従局とを接続ラ−るネッ
トワークを通１１Ｃ５数字データを伝送するブｌ法を提
供Ｊる。この方法の特徴は同−構成を治する２つの線を
介し１同位相の情保全循環いせ、指令情報間の同期化１
６号を形成１′る文字ケコマンド線に送出することによ
り主局の迷信をコマンド線上に永計？ｉ的に維持し７、
且つ各従局でコマンド線、１ユを１！自猿するす＾報か
らクロック信号を永続的ｉ（抽出することに−ある。

最も有オｊｌな具体例」で（・よ前記の線がいずれも定
方向線であり、Ｊ７ｉ＋３土で閉鎖うる２つの平行ルー
プを構成する。

コマンド線」−で使用される符号は彷号化芒１１、たメ
ソ七−ジからり「１ツクを再構成せしめる符号よによっ
て容易になり、この送信は主局に配【υ１゜７’ｃｔｌ
ｉｈ　単なｔ渣によつで実施さ１＋得る。このようｋこ
し−り主局からコマンド線へと行なわｉｌ−る２つの連
続送信間の遅延がなくなり、その結果この線を介してメ
ツセージを送信する前の同期化シーケンスが完全に１（
」］赴逼れる。

本発明はちた、データ伝送線とコマンｉ゛及び同期化線
とを治し、該コマンド線上介しで送信（７得Ｚ）Ｉ１１
ト−のものである主局とシ４数の従局とを接続するデー
タ伝送装置にも係り、該装置は２つの綜が定方向であっ
て主局上でノし一プ化−ｉ　７１“ηいることと、こｆ
）らの局がｍｊｉｉｂ　ノ２　Ｚ）ＯＧＪ　」〕Ｋ　ｌ
”４位相（７Ｊ　？Ａ報を送信し、各１ｉＹ局かコマン
ド線Ｉ−の信ぢ１ハらクロックｉ７ｉ報を抽出する〕一
段を備λ、−〇いることを’ｔＭ徴とする。

クロック（旬データ糾を介し−Ｃ凸′１龜する一１′−
°−タと同位相であるコマンド線上の循環１ｉ′！報η
・ら各従局において抽出されるため、データ線上の循環
情報は極めて簡単に復号ネｔ１、送信沁ｆ１且つ、場合
によっては繰返さｔＬ得る。従ってデータ線上の１１ｉ
］ル）ｊ化装置と送イ８さオしたーデータに関する同期
化モフーノとの必要は全くない。２つの線上の文字が単
方向であるため、即−・のクロックを制御するだけでデ
ータは同一方向に且ついずれの伝送線でも同一の伝送時
間をもって循環（７、その結果クロックは受信さｔｉ、
た２進データ列と同位相に維持σれる。

伝送の！ｈ　Ｕ！的媒体と変調法とは必要な通過周波イ
１；−に対し相り性をイ」する限り任意０で選択しイ１
する。

的体は非拡散形（ｎｏｎ　ｄｉｆｆｕｓａｎｔ、）の場
合は前記のいずれの線においても主局の送イｉＳアクセ
スから同局の受信ブクセスに至与゛まで物理的に夕■・
続し７ていてよく、逆にデータ線を構成する該物理的伝
送媒体が拡散形（ｄｉｆｆｕｓａｎｔ）のｊ君台は名局
毎にこれを中断しなければならず、各従局がデータ線を
介して伝送される情報の中継器の役割を主として果たす
。

本発明がより良く理解さｉＬるよう、以）添付図面に基
づき非限定的特定具体例を羊けで説明する。

第１図のデータ収集システムは主局８と複数の従局９と
を備えており、こ力、ら主局と従局とがコマンド線１０
とデータ線（又は応答線）１１とを介して互に接続され
でいる。これら２つの線はいずれも即一方向性でを）す
、主局で閉鎖するル・−プの形態を有している。主局８
はこれら画線と制御ユニットＵＣｌ　３、ｈｔｘ機１４
及び人力−出力機構から成るアー恍ンブリとの間のイン
タフェースカツラ１２を含むものと見なし４得る。第１
図では前工己の人力−出力機構がオペし・−夕月１ｈ１
］御台１５と盲、録１シひ２又（づ、視覚化上？？１′
、　１．６さで示τｙハているが、他のテト態の機構を
ｊ４怜し、ても勿論差支え１１．Ｑ。

−・力従局９（Ｊ、カシ−）１７と、集配信装置１８と
アブログ及び／又番ゴヂシ７タルビソクアソプ２０に接
続場ｉ１．た測定装置１９とを含むものと見なし得る。

索子１８．１９及び２０は従来の＃；造を有していてよ
い。集配信装置１８は測定装置１９との間のコミュニケ
ーションの管理、該測定装置より送られるデータの編成
、バッファメモリ内へのデータの記憶、送信命令、等々
の通常の機能を確実実施例 カプラ１７は伝送媒体が拡散形であるか非拡散形である
かによつ）て異なる構造をもつ。

媒体が例えは同軸クープル、即ち一対の絆を螺旋状に撚
ったもの、などの如く拡散形である場合は、伝送の卯、
方向性を確保すべく該物理的伝送媒体を各従局毎に中断
しなりればならない。

第２図＆ｉ７示ａ　ｉ−ｃいるカプラ１７はこの条件に
合致しでおり、コマンド線１０を介して主局より連続的
に送出嘔れるデータを受信う゛るクロックイΩ号抽出回
路ＸＨ２２を備えている。該回路２２目線１０上を循環
する情報がマンチェスメコードで符号化石れている場合
には位相鎖錠ループに接続された分流器などで構成され
る。デコーダ２３はコマンド線１０に接続されており、
回路ＸＨ２２よシ送出きれるクロック信号により制御さ
れる。

該デコーダ２３は各従局の回路ＸＨ２２による１ｉｊＪ
期化信号（局所クロック）の生成を容易にすべく連続的
に送信される一連の文字即ち飴状に連らなるｌｌ１Ｊ　
−の文字により分離された線１０上の循環情報ｖｖち主
局８から送信さｆまた指令情報を線２９を介して集配信
装置１８に送出する。回路ＸＨ２２はンステムの他の１
１１局９から線１１に送信されるデータトリー１し７だ
装線２８ａを介して集配信装置１８１こ送出−Ｊるデニ
ｊ−ダ２７をも制御する。

（Ｊ：ｊ干−余白） 本発明の原理から明らかなように、データ紗１１で受信
されるデータは回路ＸＨ２２により生成されるクロック
信号と同位相であるため、このデータ線１１１ニー（は
クロックの抽出又は他の形態の同期化は一切行われない
。

コーグ２４はデコーダ２３から復号された信号を受信し
、再符号化し、且つ線１０を介して次の従局に再送信す
る。コーグ２８は入力がスイッチ２５を介してデコーダ
２７の出力に接続されると線ｌｌ上に送出される情報に
関し同様の機能を果す。

スイッチ２５はデコーダ２７により線１１に送出されて
循環する復号された情報を受容する入力と、集配信装置
１８から３０を介して送出される局所情報を受容する入
力とを有している。待機位置においては該スイッチ２５
が線１１を循環する情報をゴーダ２８方向へ通過させる
ため、カプラ１７はデータ信号に対しトランスペアレン
トである。逆に、制御入力２６で対応従局が送信してよ
い状態にあることを示す信号を受信し且つこの従局が送
信メツセージを有している時は、該スイッチ２５は線３
０を介して集配信装置１８から送出される情報を通過さ
せる。従って該従局は情報を主局に向は子−夕線１１上
に送出し得る。

２つのコーグ２４及び２８は同一のクロック２２によっ
て制御されるため、再送信されたデータは完全に同位相
にある。

再送信されたデータがネットワーク内の林の局にも同位
イ１１で到達するためには、２つの線によりこの次の局
１で送出される信号の伝播時間の差が２進情報要素（ピ
ント）の最小安定期間の数分の１、通常は＋、より小さ
くなければならない。復号後はこのような条件も数百メ
ートルの距離に関して容易に遵守され、線ｌＯ及び１１
が共通多重線ケーブルの線の中の２つである場合は伝送
速度がＩＯＭビット／秒に達する。遵守すべき最大の距
離差は２ｍのメーダーである。回路ＸＨ２２からのクロ
ック信号は集配信装置１８にも供給されるため、との装
部、１８の機能はネットワーク内の他の局の機能と同期
させることができる。実際、供給されたクロック信号か
らは集配信装ｐ、１８によｐ＠接利用され得る倍数又は
約数の周波数の信号を容易に生成し得る。

勿論、前述したコーグの構成素子の成るものは集配信装
置１８に属すると見なしてよい。

第２図の具体例では各従局９が中継器の役割を犀たす。

２つの線１０及び１１上では情報が復号され、次いで局
所クロック２２の制御下で再び符号化され、従って再編
成されることになる。伝送媒体が拡散形である場合は複
数の局から情報を受容し得る線１１上で情報が単一方向
に伝播されるよう必ずこのような中継器式構造にしなけ
ればならない。線１０上では情報は主局８から当然単一
方向に伝播されるため、ループを循現し終った後で再び
カプラ１２を通過しないよう配慮するだけでよい。

非拡散形伝送媒体を用いて紳１１を構成する場合！−１
カプラ１７を簡略化して第３図の如き構造にし祷る。第
３図の具体例では夫々糾１０及び１１上に酊’、　ｆ？
’ｊされた受動カプラ３９及び４０により、これら線上
を循填するエネル１の１１んの一部が分流する　？Ｃれ
らのカプラがエネルギの大部分を通４Ｉきせる限り、ｒ
見祁さｔまたデータの能斥す素子にょる出送信１ま心力
！ｌい。従って線ｉｏ及び１１は中断しない。１ｉｉｊ
ル］化の原理は第２図に関して説明したＩＱ理とｌ’ｌ
じである。紳１０及び１１上を循環する等−夕は回路Ｘ
Ｈ２２からの信号により夫々のデコーダ２３屑び２７で
復号される。

回路２２からのクロック信号によって制御されるコーグ
２８は、カプラエ８によりｌ）　３０を介して該コーグ
２８に送出されたデータを線ｌｌ上に送信する、これら
のデータは方向性カプラ４１により線１１上に導入され
るが、このカプラ４１はカプラ４０と物理的に合致して
いてよい。

この場合も線１０及びｌｌ上を循環する全てのデ、−タ
の同期状態は十分に確保さｉする。しかし乍ら第３図の
構造では２つの線１０及び１１間の伝播時間差が連続２
局間の距離ではなくループ全長に亘る走行距離に基づい
て＝−ｔ　３７：されるため、この時間差に関する条件
がより厳しくなる。

第３図に示した構造は主として媒体が光波用肥電導管、
特に光ファイバ、で構成されている場合に使用し得７１
＋、、実際、光ファイバによる光伝送は部方向に実施さ
れる、しかし乍ら現在使用されている光ファイバからの
光分離技術では各局１７＋に対応受信器を具備しない限
り多数の（約３０より多い数の）カプラを使用すること
はできない。従ってシステムが多数の局を有する必委が
ある場合は、第１図の如きカプラを使用しなければなら
ないであろう。

第４図には主局８のカプラ１２の構造の一具体例を示し
た１、このカプラはカプラ１７の受信部と回じであって
よい受信部を崩している。この受信部に関しては従って
説明を省略するが、その構成素子は第４図でも第２図及
び第３図と同一の符号で示されている。

送信部は主クロツク４２を含んでおり、そのクロック信
号をづコーグ４３を介し従局９に向けて線ｌＯ上に伝送
される。肛クロック信号は従局の照会期間外で（−３又
コーダ４３に接続された連続送信回路４４により直接伝
送さ１する。主局から照会信号が送信されている間、該
クロックイＩ＋″ｉは送信コーグ４３及び２８＋：同期
化する。主局により送信すべき情報がない場合でも線１
０け活動状態にあり、従って従局９では必ず同期化が達
成される。

クロック４２は大きな安定性を櫓し得、そのためシステ
ムの全てのクロック絶対偏差（ｄｅｒｉｖｅ　ａｂｓｏ
−１ｕｅ）を最小限に抑える。回路４４は待機期間の間
常に同一の２進文字を送信するよう構成してよい。

この場合有効情報の冒頭は一貫して補助的２進文字によ
り措成し？（する。

主局の制御ユニット１３は従来型のユニットであってよ
いため、詳細には説明しない。このユニット１３は伝送
ネットワークとＨ１算機１４との間に配置される小型の
前置！ｔＸｌ幾を構成し、以下の如きｉｓ（々の（幾能
を果た−す。

−一アクセスの衝突が生じたジ）合にこれｆ解決するこ
とによって集配イ３装置に接続されているデータ線１１
の使用を制御し、且つ該集配信装置１８のメモリが蓄積
能力を越えていないかを確認−ノる： 一一シスデムが願潤に作動するよう制御するニーーネツ
［・ワーク上で受信されプこデータを計量機で処理しイ
（Ｉるよう編成する。これらのデータは例えば１ｌｌｌ
を介してフレームにより伝送されるため、平行状に編成
しなければならない、ネットワークへのアクセスの手順
は次のようであってよい。先ず制御ユニット１３が予定
のデータ抗と集配信装置の速度とに依存し得るシーク゛
ンスに応じて各従局９に順次照会信号を送る。これに応
じて、各集配信装置がその局所メモリの蓄積度と所定の
基準、例沃げ情報の伝送でｉｆ容し得る遅娃時１１ｊｊ
、とに従い送信許可を要１１青するか【２．ないかを決
定する。通常、該集配信装置は伝送すべきデータをグル
ープ化し、これらデータを局／Ｆ■メモリ内′Ｔ′表に
構成し、且り例えばワー　ドによる伝送より痕かにｔＹ
済的な高水準モデルＨＤＬＣなどに従い適切な組成を行
なう。

照会信号に応じて特定の従局が線１１上に情報を伝送す
べきであることを示す信号ｆ：送出すると、制御ユニッ
ト１３は送信１ｔ’ｆ町信号を送出し、適切な集配信装
置１８が前記の表に信号を伝送する。

次いで前記のシーケンスを続行する。

このような線１１の動的割当て法には、補助従局の付加
が容易であるような装置の構成に関して大きな柔軟性を
有するという利点がある。

従って本発明を使用すれば伝送速度の高い装置を容易に
実現することができる。−例として、光ファイバによる
伝送では以下の如き性能が得られた。

総体的伝送速度ご１０Ｍピット／秒 ｄ；４ 同期化正確度：ｆｘＯＯ＋ｘ秒。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を利用した測定データ収集用分散システ
ムの簡略説明図、第２図及び第３図は第１図のシステム
の従局で使用し得る同期化手段の２つの具体例を示す簡
略説明図、第４図は第１図のシステムの主局で使用し得
る同期化手段を示す簡略説明図である。 ８・・・主局、　９・・・従局、　１０・・・コマンド
線、１１・・・データ線、１２　、１７・・・カプラ、
１３・・・制御ユニット、１４・・・計算機、１５・・
・制御台、１６・・・記録及び／又は視覚化装置、１８
・・・集配信装置、１９・・・測定装置、２０・・・ア
ナログ及び／又はデジタル１ツクアツゾ、２２・・・ク
ロック信号抽出回路、詔、２７・−・デコーダ、冴、２
８　、４３・・・コーグ、２５・・・スイッチ、　３９
．４０・・・受動カプラ、４１・・・方向性カプラ、４
２川主クロンク、４３・・・連続送信回路１、

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）データ伝送線とコマンド及び同期化線とを有し該
   コマンド線に送信することのできる唯一のものである主
   局と複数の従局とを接続するネットワークを介して数字
   データを伝送する方法であり、同一の構成を有する前記
   の２つの線を介して同位相の情報を循環させ、指令情報
   間の同期化信号を形成する文字をコマンド線に送出する
   ことにより主局からの送信を永続的にコマンド線上に維
   持し、且つ各従局でコマンド線上の循環情報からクロッ
   ク信号を永続的に抽出することを特徴とする方法。
2. （２）待機期間の間開−の２進文字を主局からコマンド
   線上に繰返し送信させ、且つ補助的２進文字を送信する
   ことにより主局で照会信号の冒頭をマークすることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）主局からコマンド線上への送信に使用される符号
   を、符号化されたメツセージからクロック信号を再構成
   せしめる符号の中より選択することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。
4. （４）　　データ伝送線とコマンド及び同期化線とを有
   し該コマンド線に送信することのできる唯一のものであ
   る主局と伝送線上で受信し且つ送信し得る複数の従局と
   を接続するネットワークにより数字データを伝送するた
   めの装置であり、前記の線がいずれも一方向性であって
   ほぼ同一の伝播時間を有し且つ主局土でループ化されて
   おり、該主局鉱送信が永続的であるよう同期化信号形成
   文字により分離された指令情報をコマンド線上に送信す
   べく構成されており、各従局がコマンド線上の永続的信
   号からクロック信号を抽出して該クロック信号と同位相
   の情報を送出する手段を備えていることを％徴とする装
   置。
5. （５）少なくともデータ伝送線は各周毎に中断された物
   理的媒体で構成されでいることを特徴とする特ｒｆ　Ｕ
   ＃求の範囲第４項に記載の装置。
6. （６）少なくともデータ伝送線は非拡散形であり、従局
   が受動力ゾラを介り、て該データ線に接続されているこ
   とを特徴とする特Ｖ１請求の範囲第４項に記載の装置。
7. （７）各従局が伝送すべきデータを処理する集配信装置
   に同期化信号を永続的に送出”するクロック抽出回路と
   、主局から該従局に送出さハる指令信号を前記集配信装
   置に供給するデコーダとを有しでいてこれらクロック抽
   出回路とデコーダとがコマンド線に接続式れ又お運、各
   従局が更に該クロック抽出回路からの信号により同期さ
   ｆｌだデコーダとコーグとをも有していてこれらデコー
   ダ及びコーグがデータ線に接続されていることを特徴と
   する特ノ丁請求の範囲第４項乃至第６項のいず７′１９
   かに記載の装置。
8. （８）前記の２つの線が中断後再び延在する２局間許】
   離ＶＣおい−０両線の情報伝播時間の差が符号化後の１
   ピツ１の情報の最小ｆ″定期間の−より小さく々るよう
   こｔ］らの線が構成−３ｆＩていることを特徴とする特
   ｔＦＭ求の範囲第４項乃至第７項のいず′ｉｌか（こＨ
   記載の装置。