JPS611141A - デ−タ伝送装置 - 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】 ［技術分野］ 本発明は、ＦＳＫ信号にてデータを伝送する搬送波通信
方式のデータ伝送装置に関するものであ［背景技術］ 一般に、ローカルエリアネットワーク（Ｌ　Ａ　Ｎ　）
にはデータをベースバンド伝送するものと、搬送波をデ
ータ信号にて変調した信号を伝送するものとがあり、後
者の搬送波通信方式では周波数多重伝送により多くのチ
ャンネルが使用できるので、データ伝送と、音声信号や
映像信号などの伝送を同時に行うことができ、伝送路を
有効に利用できるという利点を有している。第７図はこ
の搬送波通信方式によるローカルエリアネットワークの
一例を示すもので、１は周波数変換用コンバータ、２１
．２２．２３、・・・・・・は高周波用の分岐器、３１
．３２．３１、・・・・・・は本発明に係るデータ伝送
装置、４は信号伝送路であるところの同軸ケーブルであ
る。いま、このようなデータ伝送システムにおいては、
いずれかのデータ伝送装置（例えば、３１）から搬送周
波数ｆｃのデータ伝送信号よりなる上り信号が送信され
ると、この上り信号は分岐器２゜および同軸ケーブル４
を介してコンバータ１に伝送され、コンバータ１にて搬
送周波数ｆｃ’のデータ伝送信号よりなる下り信号に変
換される。この下り信号は同軸ケーブル４および分岐器
２２．２３、・・・・・−を介して他のデータ伝送装置
３２．３０、・・・・・・に伝送され所定のデータ伝送
装置（例えば、３２）にて受信される。ところで、この
データ伝送システムにおけるデータ伝送は分散処理方式
となっており、各データ伝送装Ｍ　３　＋、３２．３．
・・・・・・は各自の判断でデータを他のデータ伝送＊
ｒａ　３　ｈ３２．３、・・・・・・に伝送するように
なっている。この場合、あるデータ伝送装Ｍ　３　＋、
３２．３３・・・・・・がデータを伝送中のとき、他の
データ伝送装置３３．３２．３り・・・・・・は伝送さ
れている信号のキャリアを検出して混信が生じないよう
に待機する。そして、データ伝送が終了したことを確認
してがら待機中であったデータ伝送装置３７．３２．３
３・旧・・がデータ伝送を開始する。ここに、待機中の
データ伝送装置３８．３２．３．・・・・・・が複数個
ある場合、データ伝送終了後に待機中の複数個のデータ
伝送装置３８．３２．３．・・・・・・が同時にデータ
伝送を開始して複数のデータ伝送信号が′衝突して伝送
エラーが発生する。したがって、このようなデータ伝送
システムでは各データ伝送装置３１．３２．３３・・・
・・・に信号衝突検出機能をもたせて伝送エラーの発生
を防止するようになっている。

第８図はデータ伝送信号としてＦＳＫ信号（周波数偏移
変￥ｌＪＭ号）を用いたデータ伝送装置３の従来例を示
すもので、１０はＦＳＫ信号よりなるデータ伝送信号を
送出する送信器であり、ＦＳＫ信号のデータ「１」、「
０」に対応する周波数ｆいｆ２を発生する発振回路１１
．１２と、発振回路１１．１２出力を切り換える高周波
スイッチ１３．１４と、高周波スイッチ１３．１４を制
御する切換制御回路１５と、尚周波スイッチ１３．１４
を介して入力される発振回路１１．１２出力を混合する
混合回路１６とで形成されている。この送信器１０は、
切換制御回路１５のデータ入力端子ＤＩに入力されるデ
ータ信号に基いて高周波スイッチ１３．１４をオン、オ
フして発振回路１１．１２出力を切り換え、混合回路１
６にて混合することにより、ＦＳＫ信号よりなるデータ
伝送信号（搬送周波数ｆｃ＝　（ｆ＋　十ｆ２）／　２
）を出力する。このデータ伝送信号は分波混合回路５を
介して同軸ケーブル４に上り信号として送出される。図
中、ＧＩはデータ伝送可能なとき、すなわち他のデータ
伝送装置３からデータ伝送が行なわれていないときＨレ
ベルとなるゲート信号（信号処理回路３０から出力され
る）が入力される送信制御端子であり、送信器１０はデ
ート信号がＨレベルρときのみ動作するようになってい
る。

２０ａはコンバータ１から下り信号（搬送周波数ｆｃ’
＝（Ｌ’　＋　ｆ２’）／　２　）として送出され同軸
ケーブル４を介して伝送されたデータ伝送信号を受信す
る受信器であり、分波混合回路５を介して入力されるデ
ータ伝送信号を増幅するとともに中間周波数ｆ、″、ｆ
２”に周波数変換するフロントエンド２１と、フロント
エンド２１から出力される中間周波信号を増幅する中間
周波増幅回路２２と、増幅された中間周波信号をＦＭ検
波する復調回路２３と、このＦＭ検波出力を波形整形し
てデータ信号を出力する波形整形回路２４と、中間周波
信号を包絡線検波するＡＭ検波回路よりなるキャリア検
出回路２５と、包絡線検波出力中のビート信号の有無に
基いてデータ伝送信号の衝突を検出する信号衝突検出回
路２６とで形成されている。この受信器２０は、入力端
子ＩＮに入力される信号（周波数ｆ１’、ｒ２°）をフ
ロントエンド２１にて増幅するとともに周波数変換し、
さらに中間周波メ増幅回路２２にて増幅した後、復調回
路２３にてＦＭ検披するとともに波形整形回路２４にて
波形整形して得られたデータ信号をデータ出力端子Ｄｏ
に出力するようになっている。また、中間周波増幅回路
２２出力はＡＭ検波回路２５にて包絡線検波され、この
包絡線検波出力は他のデータ伝送装置３からデータ伝送
が行なわれていることを示すキャリア検出信号としてキ
ャリア検出信号出力端子ＣＯに出力される。さらにまた
、信号衝突検出回路２６では包絡線検波出力中に周波数
Ｌｌ、ｆ２＋のビート信号が含まれているかどうかを検
出してビート信号＜　＋　ｆｌ’−ｆ２”　ｌ　）が含
まれておれば、複数のデータ伝送信号が衝突しているも
のとして衝突検出信号を衝突検出信号出力端子ＳＯに出
力する。なお、各データ伝送装置３から送Ｍされるデー
タ伝送信号が全く一致していることはありえないので、
伝送路で複数のデータ伝送信号が衝突している場合には
、必然的にＦＳＫ信号のデータ「１」、「０」に対応す
る２つの周波数ｆ１゛、ｆ２１が同時に存在する部分が
あることになり、この部分に発生するビート信号を検出
することによってデータ伝送信号の衝突の有無が確実に
判別で鰺ることになる。

信号処理回路３０は、データ伝送を行う場合、キャリア
検出信号をチェックしてキャリア検出信号が得られてい
ないとき、伝送すべきデータ信号（呼出用アドレスデー
タ、伝送データ）を形成して送信器１０に出力するよう
になっており、衝突検出信号が得られたときにはデート
信号をＩ、レベルにして送信器１０がらのデータ伝送信
号の送出を停止させるようになっている。また、受信器
２０にて受Ｍされたデータ信号のアドレスデータが自己
の固有アドレスと一致しているかをチェックし、一致し
ている場合にはその伝送データを取り込むようになって
いる。但し、衝突検出信号が得られている場合には、デ
ータの伝送ミスが起きないように上記信号処理を停止す
る。

ところで、このような従来例において、データ伝送信号
の衝突をＦＳＫ信号の２つの周波数ｆ、ｌ、ｆ２°のビ
ート信号を検出して行ってお゛す、各データ伝送装置３
の送信器１０から送信されるデータ伝送信号の周波数精
度が悪いと、ビート信号が検出できなくなってしまうの
で、周波数精度を高くするために発振回路１１．１２と
して高価な水晶発振回路を用いなければならず、また、
ビート信号を検出する回路が複雑であり、コストが高（
なるという問題があった。さらにまた、衝突している複
数のデータ伝送信号のレベル差が大きい場合、ビート信
号の信号レベルが小さくなり、衝突検出が確実にできな
くなってデータの伝送ミスが発生するという問題があっ
た。すなわち、各データ伝送装置３にはそれぞれビート
信号の検出感度のバラツキがあるので、ビート信号の信
号レベルが小さくなると、衝突検出ができるデータ伝送
装置３とできないデータ伝送装置３とができ、データ伝
送信号を送信しているデータ伝送装置３が衝突を検出し
ていないにも拘わらず、受信側のデータ伝送装置３が衝
突を検出している場合、あるいはその逆の場合が発生し
、伝送データの伝送ミスが発生するという問題があった
。

［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、データ伝送信号の衝突が確実に検出
でき、しがも構成が簡卓でコストが安いデータ伝送装置
を提供することにある。

［発明の開示］ （実施例１） 第１図は本発明一実施例の受信器２０を示すブロック回
路図であり、送信器１０は従来例と全く同一のものでも
良い。図中、２１は従来例と同様のフロントエンド、２
７ａ、２７ｂは７０ントエンド２１から出力される周波
数ｆ、″、ｆ２″よりなる中間周波信号の低レベル信号
を抑圧して増幅する振幅制限増幅回路、２８ａ、２８ｂ
包絡線検波回路、２９ａ、２９ｂは波形整形回路であり
、出力端子Ｏａ、ｏｂの出力信号に基いて伝送路上での
信号の衝突を検出する衝突判別回路は信号処理回路３０
にて形成されている。ところで、上記各振幅制限増幅回
路２７ｍ、２７ｂの抑圧度は異ならせてあり、実施例で
は振幅制限増幅回路２７ａの抑圧度を振幅制限増幅回路
２７ｂの抑圧度よりも大きくしである。第２図は振幅制
限増幅回路２７ａ、２７ｂの入出力特性を示しており、
入力信号レベルがＡの範囲では抑圧度が大きく、Ｂの範
囲では抑圧度が小さくなっている。第３図（ａ）（ｂ）
は同じ利得を持ち、抑圧度の異なる振幅制限増幅回路２
７ａ、２７ｂの構成例を示すもので、３１は振幅制限ア
ンプ、３２はバンドパスフィルタであり、同図（ａ）の
ものにあっては、レベルの小さい信号が充分に抑圧され
た後にバンドパスフィルタ３２を通過し、同図（ｂ）の
ものにあっては、信号が充分に抑圧されないままバンド
パスフィルタ３２を通過するようになっており、バンド
パスフィルタ３２は周波数ｆ、ＩＴ、ｆ２″のうちの一
方ｆ、９１のみを通過させる。ここで、周波数ｆ１”の
信号のみが入力された場合、出力端子には周波数ｆ、″
の信号が現れ、周波数ｆ２”の信号のみが入力された場
合、出力端子には信号が現れない。次に、周波数ｆｌ″
、ｆ２”の信号が同時に入力された場合において、周波
数ｆ１”の信号が大さいときには、両振幅制限増幅回路
２７ａ、２７ｂの出力端子に共に信号が現れる。一方、
周波数ｆ１″の信号が小さい場合（具体的には周波数ｆ
２″の信号に比べて−３〜−２０ｄＢの場合）には、振
幅制限増幅回路２７ａの出力には信号が現れないが、周
波数ｆｔ″′の信号の抑圧度が小さい振幅制限増幅回路
２７ｂの出力端子には信号が現れる。次に、周波数ｆ１
”の信号のレベルががなり小さい場合（周波数ｆ２″の
信号に比べて一２０ｄＢ以上の場合）には、両振幅制限
増幅回路２７ａ、２７ｂの出力端子には信号が現れない
。第６図は包絡線検波回路２８ａ、２８ｂ出力信号の有
無と周波数ｆ１”、ｆ２”の信号のレベル差の関係を示
している。本発明にあっては、上述のような特性を有す
る振幅制限増幅回路２７ａ、２７ｂが用いられており、
受信復調されたデータ信号は出力端子Ｏａに出力される
。信号処理回路３０では出力端子Ｏａから周波数ｆｌ”
の検出信号が得られたとき「１」あるいはマーク、検出
信号が得られなかったときｒＯＪあるいはスペースとし
て信号処理を行う。ここに、振幅制限増幅回路２７ａの
入力にはｆ１″、ｆ２”が交互に入力される。

ところで、他の妨害波が存在する場合には振幅制限増幅
回路２７ａ、２７ｂにより抑圧され、出力側に現れない
。また、次段の包絡線検波回路２８ａの出力信号の波形
は矩形波としての歪みが少なく、パルス幅も送信信号と
比べてあまり差がない。この理由を第５図により説明す
る。同図（Ａ）Ｃｂ）は振幅制限増幅回路２７ａに入力
される周波数ｆ１”、ｆ２”の信号を個別に示した図で
あり、送信側では信号の切り換えが必ずしも即時にでき
ないので、残留信号および立ち上がり遅延などが生じる
。また、振幅制限増幅回路２７ａに入力されるまでの開
の伝送路において帯域制限を受け、上記現象と同様に搬
送波の振幅変化が矩形波からくずれて波形歪みが生じる
。このように波形歪みが生じている信号を振幅制限増幅
回路２７ａを通過させ、包絡線検波を行うと、周波数ｆ
１”の信号のレベルが小さくなった時息で抑圧されるた
め包絡線検波回路２８ａ出力は同図（ｃ）に示すように
矩形波となり、送信信号のパルス幅と略同−のパルス幅
が得られることになる。また、常に比較的高いレベルの
周波数ｆ、”、ｆ２”の信号が振幅制限増幅回路２７ａ
に入力されているので、雑音は抑圧されて出力端子Ｏｎ
に出力されない。したがって、本発明の復調回路は妨害
波、雑音に強いことがわかる。

次に、キャリア検出は、送信側から伝送されるスタート
ビット、ストップビットを検出することによって行なわ
れる。すなわち、送信側からデータを伝送する前に周波
数ｆ１のスタートビットを送出するとともに、データの
伝送を終了後に周波数ｆ、のストップビットを送出し、
受信側の信号処理回路３０では出力端子Ｏｎから最初の
周波数ｆｌ”の検出信号（すなわちスタートビット検出
信号）が得られてから最後の検出信号（ストップビット
検出信号）が得られるまで伝送路にデータ伝送信号が存
在するものとしてデータの受信を行うようになっている
。

伝送路上での信号衝突の検出はデータを送信しているデ
ータ伝送装置３のみが行うようになっており、データ伝
送装置３ではｆ、１、ｆ２ｔが同時に入力されたときに
衝突状態になっていると判断するようになっている。す
なわち、信号処理回路３０では出力端子０ａＳＯｂから
出力されるデータ信号と、送信しているデータ信号とを
比較し、どちらか一方あるいは両方が異なっておれば、
伝送路上で複数のデータ伝送信号が衝突状態であると判
断し、データの送信を停止して混信の回避を図るように
なっている。この場合、入力される周波数ｆ１゛の信号
のレベルが周波数ｆ２１の信号のレベルに比べて大きい
場合には、周波数１．＋の信号の検出信号が両出力端子
Ｏａ、Ｏｂに現れる。このとき、周波数ｆ２の信号を送
信したデータ伝送装置３は受信されたデータと送信した
データとが異なっていることから、信号の衝突が発生し
ていると判断して送信を停止する。一方、周波数ｆ１の
信号を送信したデータ伝送装置３のデータ伝送信号は総
てのデータ伝送装置３にて受信されているので、継続し
てデータ伝送信号を送信する。次に、周波数［，１の信
号のレベルが周波数ｆ２＋の信号のレベルに比べて−３
〜−２０ｄＢの範囲になっている場合、出力端子Ｏ＆に
検出信号は出力されず、出力端子ｏｂには検出信号が出
力される。つまり、周波数ｆ、゛の信号の検出信号が出
力端子０ａＳＯｂにより異なる。したがって、周波数ｆ
１′、（２１の信号が同時に入力したと判断され信号の
衝突検出が行なわれたことになり、周波数１１、ｆ２の
信号を送信したデータ伝送装置３は共にデータの送信を
停止する６次に、周波数ｆ、ｌの信号のレベルが周波数
ｆ２＋の信号のレベルに比べて一２０ｄＢよりも小さく
なっている場合、周波数ｆ１°の信号の検出信号が両出
力端子Ｏａ、Ｏｂに現れず、周波数１１の信号を送信し
たデータ伝送装置３は受信されたデータと送信したデー
タとが異なるためデータの送信を停止する。周波数ｆ２
の信号を送信したデータ伝送装置３は送信したデータが
そのまま受ＩＷＩされているので、送信を続行する。な
お、出力端子Ｏａの出力信号を受信されたデータ信号と
して信号処理回路３０に入力する方が雑音の抑圧度が大
きくなる。

しかして、実施例１にあっては、低レベル信号の抑圧度
が異なりＦＳＫ信号の一方の周波数ｆ、１を通過させる
バンドパスフィルタを有する２つの振幅制限増幅回路２
７ａ、２７ｂと、各振幅制限回路２７ａ、２７ｂ出力を
それぞれ包絡線検波する包絡線検波回路２８ａ、２８ｂ
と、両包絡線検波回路２８ａ、２８ｂ出力に基いて信号
の衝突を判別する衝突判別回路とで衝突検出回路を形成
したものであり、振幅制限増幅回路２７ａ、２７ｂおよ
び包絡線検波回路２８ａ、２８ｂを用いてデータ伝送信
号の振幅に基いて衝突を検出するようになっているので
、従来例のように送信器１０の発振回路１１．１２の周
波数精度を高くする必要がなく、コストが安（なるとと
もに、衝突しでいる２つのデータ伝送信号のレベル差が
あっても衝突の検出が確実にできるという効果があり、
また、回路構成が複雑なビート検出回路を用いていない
ので、よりコストが安くなるという効果があり、また、
低レベルの信号を抑圧する振幅制限増幅回路２７ａ、２
７ｂを用いているので、妨害波、雑音などに強くなると
いう効果がある。さらにまた、本実施例にあっては、デ
ータ伝送信号の衝突が発生しても全データ伝送装置３が
データの送信を停止するのではなく、いずれかのデータ
を送信中のデータ伝送装置３（送受信データが同一のデ
ータ伝送装ｆｆ！３）はそのまま送信を続行できるよう
にしているので、伝送路を有効に活用できるようになっ
ている。

（実施例２） 第６図は他の実施例の７０−チャートを示すもので、実
施例１と同様のデータ伝送装置３において、データ伝送
信号を受信しているデータ伝送装置３が信号の衝突を検
出したとき、一定期間経過後に周波数１１、ｆ２の信号
を同時に送信して完全な信号の衝突状態を発生させ、他
のデータ伝送装置３に信号の衝突が発生していることを
知らせるようにしたものであり、衝突状態を発生させる
信号の送信後の一定期間だけ衝突検出動作を停止するよ
うになっている。なお、信号の衝突が検出されていない
ときには、実施例１と同様に通常の信号処理を行う。

以下、実施例２の動作について具体的に説明する。いま
、実施例１において、データを送信しているデータ伝送
装置βの受信信号の信号レベルが第４図に示す領域■に
あり、データを受信しているデータ伝送装置３の受信信
号の信号レベルが領域「にある場合（データ伝送装置３
のばらつきによってこのような場合が発生することがあ
る）には、送信側のデータ伝送装Ｍ３が信号の衝突を検
出しておらず、送信を継続することになり、受信側のデ
ータ伝送装置３にて復ｌ！！されたデータは誤りとなっ
て正常なデータ伝送が行えないことになる。一方、受信
側のデータ伝送装置３では出力端子Ｏｎ、Ｏｂの出力信
号が異なっているので、衝突状態を検出できる６本実施
例はこのことに着目して為されたものであり、信号の衝
突を検出した受信側のデータ伝送装置３は、衝突を検出
してから一定期間経過しても衝突状態力「回避されない
場合、他のデータ伝送Ｈ１ｉ２３（特に、データを送信
中のデータ伝送装置３）に伝送路上でデータ伝送信号が
衝突状態であることを知らせるために、送信器１０より
周波数ｆ１の信号および周波数１２の信号を同時に送信
して伝送路上に完全な衝突状態を発生させ、他のデータ
伝送装置３が衝突状態を検出し易いようにして、他のデ
ータ伝送装置３に衝突の発生を確実に検出させるように
なっている。但し、衝突を検出してから一定期間の間に
送信側のデータ伝送装置３がデータの伝送を停止した場
合、上記衝突状態を発生させる信号を送出しないように
して、伝送路を有効に使用するようにしている。

ここで、衝突を検出したデータ伝送装置３は上述のよう
にして完全な衝突状態をある一定時間送信した後、一定
期間だけ衝突検出動作を停止させる。

このことにより、他のデータ伝送装置３が衝突を検出し
た後、また衝突状−を発生させる信号を送信したために
、常に衝突状態を発生させる信号が伝送路上に存在する
ことを防止するようになっている。

しかして、実施例２にあっては、信号を受信しているい
ずれかのデータ伝送装置３にて信号の衝突が検出されれ
ば、そのデータ伝送装置３から完全な衝突状態の信号が
送信されて他のデータ伝送装置３に信号の衝突を知らせ
るようになっているので、データ伝送装Ｆ１３にばらつ
きがあっても全データ伝送装置３にて信号の衝突が確実
に検出でき、伝送信頼性が向上するという効果がある。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、ＦＳＫ信号よりなるデータ伝送
信号にてデータを送信する送信器と、伝送されたデータ
伝送信号をａ′ＷＲする復調回路、伝送路上で複数のデ
ータ伝送信号が衝突しているがどうかを検出する衝突検
出回路を具備した受信器とよりなるデータ伝送装置にお
いて、低レベル信号の抑圧度が異なＩ）ＦＳＫ信号の一
方の周波数を通過させるバンドパスフィルタを有する２
つの振幅制限増幅回路と、各振［制限回路出力をそれぞ
れ包絡線検波する包絡線検波回路と、囲包絡線検波回路
出力に基いて信号の衝突を判別する衝突判別回路とで衝
突検出回路を形成したものであり、振幅制限増幅回路お
よび包絡線検波回路を用いてデータ伝送信号の振幅に基
いて衝突を検出するようになっているので、従来例のよ
うに送イコ器の発振回路の周波数精度を高くする必要が
なく、コストが安くなるとともに、衝突している２つの
データ伝送信号のレベル差があっても衝突の検出が確実
にできるという効果があり、また、回路補機が複雑なビ
ート検出回路を用いていないので、よりコストが安くな
るという効果があり、また、低レベルの信号を抑圧する
振幅制限増幅回路を用いているので、妨害波、雑音など
に強くなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の要部ブロック回路図、第２図
は同上の動作説明図、第３図（、）（ｂ）は同上の要部
具体回路図、第４図および第５図は同上の動作説明図、
第６図は他の実施例の動作を示すフローチャート、第７
図は本発明に係るデータ伝送装置を用いたデータ伝送シ
ステムの補機を示す図、第８図は従来例のブロック回路
図である。　　３はデータ伝送装置、４は同軸ケーブル
、１０は送信器、２０は受信器、２３は復調回路、２６
衝突検出回路、２７ｎ、２７ｂは振幅制限増幅回路、２
８ａ、２８１〕は包絡線検波回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＦＳＫ信号よりなるデータ伝送信号にてデータを
   送信する送信器と、伝送されたデータ伝送信号を復調す
   る復調回路および伝送路上で複数のデータ伝送信号が衝
   突しているかどうかを検出する衝突検出回路を具備した
   受信器とよりなるデータ伝送装置において、低レベル信
   号の抑圧度が異なりＦＳＫ信号の一方の周波数を通過さ
   せるバンドパスフィルタを有する２つの振幅制限増幅回
   路と、各振幅制限回路出力をそれぞれ包絡線検波する包
   絡線検波回路と、両包絡線検波回路出力に基いて信号の
   衝突を判別する衝突判別回路とで衝突検出回路を形成し
   たことを特徴とするデータ伝送装置。