JPS61141230A - 多重伝送方式 - 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】 艶技術分野 ２　この発明はデジタル信号の多重伝送方式に関する。

複数のデジタル信号又はアナログ信号を多重化して一本
のケープｐで送受信するという事は、既に広く行われて
いる。アナログ信号の場合はＡ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ変換す
ることにより、送受信する時はデジタル信号にする。

結局、全てデジタル信号にして、多重化し、これを送受
信する。

「）従来技術 多重化信号を作るには、多数の並列のデジタル信号を、
直列の時系列信号に変えるパラレ／Ｉ／／シリアル変換
回路を用いる。

パラレル信号がＳｌ、Ｓ２、・・・・、Ｓｎであるとす
る。これによってシリアμ官号を作ると、次のよウナテ
シタＩＶ　／＜　／ｌ／ス列となる。まずスタートビッ
トから始まシ、次にＳｌ、Ｓ２、・・・・、Ｓｎの０．
１の２値よシなる信号列がつづき、最後にパリティビッ
ト、ストップビットなどがあって、これで１フレームが
終了する。

この／＜／レス列は、最も簡単なものでＮＲＺ（ノンリ
ターンゼロ）の信号である。実際にケーブルの中を送受
信する場合は、パルス幅変調（ＰＷＭ　）したシ、ＦＳ
Ｋ変調したり、マンチェスタ符号に変換したりする。し
かし、ＮＲＺは基本的な信号列であって、まずこれに変
換する。

シリ−ｒｙｖＭ４＋へ変換するのは、単にシフトレジス
タヲ使えばよい。シフトレジスタの各セルへパラレル信
号Ｓ１、Ｓ２、・・・・、Ｓｎを格納し、信号をひとつ
づつづらして、出口から信号を出してゆけば時系列、す
なわちシリアル信号になる。

このような一連のパｐス列のことをフレームという事も
ある。同様にパラレル／シリアル変換されたフレームが
、繰返し送信されてゆく。

受信側では、反対に、シリアル信号をパラレル信号に戻
し、並列信号Ｓ１、Ｓ２、・・・・、Ｓｎを復元するよ
うになっている。

このように多数の信号源の数多くのデジタル信号を一挙
に、一本のケーブルを通して送受信することができる。

このように、ｎ個のデジタル信号源をもつ送信受信系を
ここではシステムと呼ぶ。

システム１からシステム１′へ多重化信号が１本のケー
ブルによって送られる。

ところで、このようなシステムが２つあったとする。い
ずれも多重化信号を伝送する。もちろん、伝送ケーブル
が２本あれば、システム１、システム２は全く独立であ
ってよく、単に２つの多重伝送システムが存在するだけ
のことである。

ところが、ケーブルが１本しかないとする。

既存のケープμを使って、システムの数だけを増加さ５
ｘ″とす６場合・２う“う事”“起３６−ケーブルの敷
設は容易に行なえない事がある。

そこで、ケーブル数は１本で２組のシステムをこれによ
って連絡したい、という要求が生ずるわけである。

システム１のパラレルデータがｎ個であるとする。シス
テム２のパラレルデータがｍ個であるとする。全部で（
ｍ−）−ｎ　）個のパラレルデータが存在することにな
る。

これを％（ｍ＋ｎ）個の連続するシリアルデータに直す
ことができれば、これは通常の多重伝送方式に他ならな
い。

しかしながら、これは困難である事が多い。バラレ／Ｌ
／／シリアル変換回路が、容易に拡張可能なものではな
いからである。

そこで、次に考えられることは、マルチプレクサを用い
て、システム１の多重信号とシステム２の多重信号を交
互に伝送する、ということであろう。

ある単位時間Ｔ。をＴ１とＴ２に分け（Ｔｏ＝Ｔ１＋Ｔ
２）、Ｔ１時間はシステム１の多重信号を送シ、１２時
間はシステム２の多重信号を送るようにする。

受信側では、デマルチプレクサを用いて、この信号をＴ
１時間はシステム１′へ、１２時間はシステム２′へと
いうように振シ分ける。

このようにすると、殆んど付加回路を必要とせずに、２
つのシステムの多重化信号を送受信できる。

この方法は、送受信すべきデータが測定器の測定値や制
御信号など比較的遅く変化するものである場合には有効
であろう。デジタル信号Ｓ１、・・、Ｓｎの変化が遅い
ので、信号が半分欠落していたところで、あまり問題が
ない、と考えられるからである。

しかしながら、多くの場合、多重化信号は遅く変化する
とは限らない。フレームごとに、個別の信号Ｓｉは変化
しているという可能性もある。

り）　　　目　　　　　的 結局、送信するデータが、全く欠落しないような方法が
必要である。

１本の伝送路だけを用いて、多重信号のデータを欠落す
ることなく、２つの多重伝送システムの多重信号を伝送
できるような伝送方式は、かつてなかった。

本発明は、このような技術的要求に応えるもので、２つ
の多重伝送システムを結合し、１本の伝送路のみを使い
、データを欠落することなく、２組の多重信号を伝送で
きるようにした多重伝送方式を与えることを目的とする
。

に）構　成 第１図は本発明の多重伝送方式の略構成図である。

システム１、システム２は、独立に多重信号を発生する
。システム１は、相手側のシステム１′に多重信号を送
信する。システム２は、相手側のシステム２′に多重信
号を送信する。実際には、送受信する事が多いのである
が、簡単のためシステム１．２から、システム１’、２
’へ送信スルことについて説明する。

多重化信号をここでは、同期した信号として扱うので、
特に、シリアルデータと言うことにする。

システム１はシリアルデータＡを発生する。システム２
はシリアルデータＢを発生スル。２つのシリアルデータ
Ａ、Ｂはマルチプレクサ（以下ＭＰＸと略す）５によっ
て、統一されたシリアルデータＣとなる。統一シリアル
データＣは、１本の伝送路７を通って、デマルチプレク
サ（以下ＤＭＰＸと略す）６によって、２つのシリアル
データＡ、シリアルデータＢに分けられ、それぞれのシ
ステム１’　、２’に入力される。

第１図の構成は、マルチプレクサ、デマルチプレクサ及
びシリアルデータＣに特徴をもっているので、これらに
ついて説明する。

マルチプレクサは、２つのシリアルデータＡ１Ｂのうち
、周期の短いシリアルデータＡにまず同期させる。この
タイミングでサンプリングを行い、２つのデータを同期
させる。

パルスの単位持続時間をＴとする。周期Ｔで、パルス信
号が送られているのであるから、その期間では、パルス
はＨレベル、又はＬレベルである。

期間の境界で、パルスは変化することがある。　　、あ
る期間で、シリアルデータＡはＨ又はしてある。シリア
ルデータＢも、Ｈ又はＬである。

シリアルデータＡを前に、シリアルデータＢを後に書く
ことにすると、４つのパルス状態ＨＨ。

ＨＬ、ＬＨ，ＬＬがあシうる。

これに対し、シリアルデータＣを次のように生成する。

シリアルデータは、その期間の最初に立上るパルスであ
って、パルス幅は１１５．２１５．３１５．４１５Ｔで
ある。これらはパルス幅が異なる４つの信号である。従
って上記の４状態を区別することができる。

□　第１表は、対応関係を示している。

つまり、ある期間で、データＡ１データＢがともにして
あれば、生成されるべきデータＣは境界に於て立上り、
ＨレベルがＴ１５だけ持続するパルスとするのである。

これを１１５パｐスと略称する。

ある期間に於て、データＡがＨ、データＢがＬであれば
、生成されるべきデータＣは境界に於て立上シ、Ｈレベ
ルが２Ｔ１５だけ持続し、残りはＬレベルとなる。これ
を２１５パルスと略称する。

ある期間に於て、データＡがり、データＢがＨであれば
、生成されるべきデータＣは境界に於て立上シ、Ｈレベ
ルが３Ｔ１５だけ持続し、残りはＬレベルとなる。これ
を３１５パルスと略称する。

ある期間に於て、データＡがＨ１データＢもＨであれば
、生成されるべきデータＣは、境界に於て立上り、Ｈレ
ベルが４Ｔ１５だけ持続し、残りはＬレベルとなる。こ
れを４１５パルスと略称する。

データＡ１データＢの組合わせと、ｎ１５パルス（ｎ＝
１．２．８．４）の対応関係は任意であって、これ以外
のものであってもよい。

マルチプレクサ５はこのような機能をもっている。

第２図は、データＡ１データＢ１データＣの対応関係を
示している。これは例である。順に説明する。期間１で
は、Ａ、Ｂともにしてある。従ってデータＣは１１５パ
ルスとなっている。パルス３１で示す。

期間２では、Ａはり、ＢはＨである。そこで、データＣ
は３１５パルス８２トなっている。

期間３では、Ａはり、ＢもＬである。データＣは１１５
パｐス３３である。

期間４では、ＡはＨ，Ｂはしてある。データＣは、２１
５パｐス３４である。

期間５では、ＡばＨ，Ｂばしてある。データＣは、２１
５パｌレス８５である。

期間６では、ＡはＨｌＢもＨであるから、データＣは４
１５パルス３６となっている。

このような符号化をマルチプレクサ５が行うが、このよ
うな符号化は、論理演算素子だけの組合わせによって構
成した回路によって実行できる。

また、単安定マルチバイブレータを４つ使ってもよいの
である。このような回路は簡単に構成できる。

しかし、データＣはＴ１５ずつの時間スケールになるの
で、データＡＳＢに比較して５倍の伝達速度が要求され
る。

伝送速度が速い場合は、広帯域で、耐ノイズ性に優れた
光ファイバ通侶が特に摘している。この場合は、データ
Ｃが′電気信号のままでは送れないので、電気信号を光
信号に変換してから光ファイバを使って送信する。これ
はＬＥＤ又はＬＤを用いる。

さて、受信側のデマルチプレクサ６では、伝送路７を伝
わったシリアルデータＣを元の符号Ａ１Ｂに復元する。

これは、パルス幅を測定できるカウンタを用いればよい
。データＣの立上シでカウンタをセットし、パルス幅の
間、カウントをするカウンタによって、パルス幅を測定
できる。１１５．２１５．３１５、、４１５　　の４種
のパルスの幅を識別できればよいのであるから、このよ
うなカウンタは簡単に構成できる。

伝送路は同軸ケーブルでもよい。前述のように、伝送速
度を速くする必要性が高い場合は、光ファイバを伝送路
とし、光通信を用いる。この場合、デマルチプレクサの
方に、ホトダイオード、アバランシェホトダイオード、
（ＰＤ、ＡＰＤ）などの光電変換素子が必要である。こ
の信号を増幅、二値化した後、４つの信号に分ける。

第２図に示すパルス幅変調（ＰＷＭ）波のまま光フアイ
バ中を送信してもよいが、これはさらに、周波数シフト
キーイング（ＦＳＫ）変調して送るようにする事もでき
る。

（社）効　果 （１）２つの多重伝送システムを統合し、１本の伝送路
で多重信号を伝送できるようにした。このため、伝送路
の敷設が簡単になシ、伝送路が軽量になる。ケーブル自
体を細径化できる。特に光ファイバを用いれば、軽量化
、細径化の効果は著しい。

（２１回路構成が単純である。

ｎ１５　／＜ルスを発生させるパルス幅変調方式である
から、マルチプレクサ、デマルチプレクサともに回路構
成は単純である。

（８）２組のシステムの多重化信号を、マルチプレクサ
によって交互に送信するというのではなく、同時に送信
するので、データＡ１データＢに於て欠落するデータは
ない。

もしも伝送路として光ファイバを用いることとすれば、
伝送速度を速くできるので、ｎ１５パルスで送信する（
パルス繰返しが５倍になる）としても支障はない。

また、電磁ノイズの影響を受けない、耐環境性に優れた
伝送方式になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多重伝送方式の略構成図。 第２図はデータＡ１データＢから、生成すべきデータＣ
を対応させて示す波形例図。 １．１′・・・・・・　システム ２．２′・・・・・・　システム ５　・・・・・・　マルチプレクサ ６　・・・・・・　デマルチプレクサ ７・・・・・・伝送路 発明者　　　　戸　１）敏　宏 小　　林　　祥　　延

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多重化信号であるシリアルデータＡを送受信するシステ
   ム１、システム１′と、多重化信号であつてシリアルデ
   ータＡと非同期のシリアルデータＢを送受信するシステ
   ム２、システム２′と、シリアルデータＡ、Ｂからひと
   つのシリアルデータＣを生成しこれを送信するマルチプ
   レクサ５と、シリアルデータＣを伝送する１本の伝送路
   ７と、伝送路７の中を伝送されたシリアルデータＣから
   シリアルデータＡ、Ｂを復元するデマルチプレクサ６と
   よりなり、マルチプレクサ５はシリアルデータＡ、Ｂを
   同期させパルス期間Ｔごとに、シリアルデータＡ、Ｂの
   値の４つの組合せＨＨ、ＨＬ、ＬＨ、ＬＬについて、パ
   ルス期間Ｔのｎ／５（ｎ＝１、２、３、４）の長さを持
   つパルスに対応させることによりシリアルデータＣを生
   成するものであり、かつデマルチプレクサ６はシリアル
   データＣのパルス幅ｎＴ／５からシリアルデータＡ、Ｂ
   の値を復元するようにしたものであることを特徴とする
   多重伝送方式。