JP4684185B2 - 通信システム - Google Patents

Description

本発明は通信システムに関し、特に通信データの送受信を行う通信システムに関する。

従来、Ethernet（登録商標）等のネットワークシステムにおいて、警報・障害情報や装置状態通知情報などの装置の運用制御に関する制御情報を伝達する場合、ユーザパケットが使用している回線リソースの一部を使用する方法が一般的に行われている。

図１０は従来の制御情報の伝達イメージを示す図である。ネットワーク内の装置に対して、制御情報を送信して制御を行う場合、（Ａ）に示すように、ユーザパケットとユーザパケットの間に制御情報パケットを挿入して通知したり、（Ｂ）に示すように、パケットのヘッダに制御情報を付加して通知したりする方法が行われる。

制御情報の伝送に関する従来技術として、極性が中立な符号語と極性が非中立な符号語の位置が完全に一致することのないように制御情報を符号化して伝送する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−２１７７３８号公報（段落番号〔００２４〕〜〔００２９〕，第１図）

しかし、従来では、装置間で制御情報をやり取りする場合、図１０に示したように、ユーザパケットが使用している回線リソースの一部を使用して制御情報の送受信を行うので、ユーザの使用できる帯域が制御情報の分だけ低下してしまうといった問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ユーザの使用できる帯域を低下させずに、制御情報の送受信を行う通信システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、通信システムが提供される。通信システムは、主信号のデータを符号化して、符号化したデータの正負の極性が交互に現れるように符号化データを生成する符号化部と、前記符号化データの一部のデータの極性を反転させて極性反転データを生成する極性反転データ生成部と、前記極性反転データが含まれる前記符号化データを通信データとして送信する送信部と、から構成される送信装置と、前記通信データを受信する受信部と、受信した前記通信データの正負の極性が交互に現れるか否かを判別し、期待と異なる極性を持つデータを前記極性反転データとして検出する極性反転データ検出部と、前記極性反転データの極性を認識して、認識した極性を制御情報とみなす極性認識部と、から構成される受信装置と、を備え、前記符号化部は、前記主信号をｎビット単位に、正負の極性が交互に現れるｍ（ｎ＜ｍ）ビットデータに変換して前記符号化データを生成し、前記極性認識部は、前記通信データを受信して最初に検出された前記極性反転データを前記制御情報の開始契機とし、前記極性反転データ以降に続くｋ個の前記ｍビットデータの極性を前記制御情報とみなす。

ユーザの使用できる帯域を低下させずに、送受信装置間で制御情報の送受信を行うことができるので、ユーザデータがすべての回線リソースを使用することができ、通信品質の向上を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は通信システムの原理図である。通信システム１は送信装置１０と受信装置２０とから構成され、例えば、Ethernetの通信を行うシステムである。なお、図では、送信装置１０と受信装置２０というように送受信分けて示しているが、実際には１つの通信装置が送信装置１０と受信装置２０の両方の機能を持つものである。

送信装置１０は、符号化部１１、極性反転データ生成部１２、送信部１３から構成される。符号化部１１は、主信号のデータを符号化して、符号化したデータの正負の極性が交互に現れるように符号化データを生成する。

極性反転データ生成部１２は、符号化データの一部のデータの極性を反転させて極性反転データを生成する。送信部１３は、極性反転データが含まれる符号化データを通信データとして送信する。

受信装置２０は、受信部２１、極性反転データ検出部２２、極性認識部２３、制御部２４から構成される。受信部２１は、通信データを受信する。極性反転データ検出部２２は、受信した通信データの正負の極性が交互に現れるか否かを判別し、期待と異なる極性を持つデータを極性反転データとして検出する。極性認識部２３は、極性反転データの極性を認識して、認識した極性を制御情報とみなす。制御部２４は、制御情報にもとづき、受信装置２０に対する所定の制御を行う。

なお、上記の符号化部１１は、主信号をｎビット単位に、正負の極性が交互に現れるｍ（ｎ＜ｍ）ビットデータに変換して符号化データを生成する。以降の説明ではｎ＝８、ｍ＝１０として８Ｂ／１０Ｂ変換を行うものとする。

８Ｂ／１０Ｂ変換について簡単に説明すると、８Ｂ／１０Ｂ変換は、特に1000BASE-LX、1000BASE-SX、1000BASE-CXといったギガビットEthernetやファイバチャネルなどで用いられ、１０ビットの符号空間の中から、０と１の数がほぼ同じになるようなパターンを選び、送信時には８ビットのコードを１０ビットのコードに変換し、受信時はその逆に変換する符号化方式である。

８ビットのデータを１０ビットに変換する際に、データ内に含まれる０と１のバランスをうまくとって伝送することで、ビットエラーレートが抑制されたデータ信号の復元及びデータ信号に埋め込まれたクロック信号の復元を可能にしている。

ここで、ビットの０と１を、単純に信号電圧の高低に割り当てて伝送すると、０や１が連続するような場合には信号が全く変化しないため、受信側で自己同期がとれなくなるおそれがある。このことを防止するために、０と１の出現頻度を均一化することにより直流バランスを整えて（直流成分を少なくし）、同じ状態が連続しないようにして、安定した通信を実現するものである。

次に通信システム１の第１の実施の形態について説明する。図２は第１の実施の形態の動作を示す図である。送信装置１０は主信号として、00-01-02-03-04-05（h）というデータを受信装置２０へ送信するものとする。

〔Ｓ１〕符号化部１１は、00-01-02-03-04-05（h）を８Ｂ／１０Ｂ変換する（例えば、あらかじめ保持している８Ｂ／１０Ｂ変換テーブルなどを用いて、８ビットコードを１０ビットコードに変換する）。

ここでは、00を100111 0100（−）、01を100010 1011（＋）、02を101101 0100（−）、03を110001 0100（＋）、04を110101 0100（−）、05を101001 0100（＋）と変換したとする。なお、括弧内の符号はデータの極性を示し、初期値は負の極性（−）から始まり、以降は正の極性（＋）と負の極性を交互に繰り返して変換が行われる。

〔Ｓ２〕極性反転データ生成部１２は、符号化データの一部のデータの極性を反転させる。図２では、02の１０Ｂデータである101101 0100（−）の極性を反転させて、010010 1011（＋）としている。

〔Ｓ３〕送信部１３は、極性反転データ010010 1011（＋）を含む通信データを送信し、受信部２１は通信データを受信する。
〔Ｓ４〕極性反転データ検出部２２は、受信した通信データの正負の極性が交互に現れるか否かを判別し、期待と異なる極性を持つデータを極性反転データとして検出する。

ここでは、100111 0100（−）→100010 1011（＋）→010010 1011（＋）→110001 0100（＋）→110101 0100（−）→101001 0100（＋）と受信するので、３番目に受信した02の１０Ｂデータである010010 1011（＋）が期待と反する極性になっているので、このデータを極性反転データとして検出する。

〔Ｓ５〕極性認識部２３は、極性反転データの極性が正から負または負から正のどちらの方向に反転しているかを認識し、認識した極性反転方向の１ビットの情報を受信装置２０に対する制御情報とみなす。

例えば、期待する極性が（−）であるタイミングに（＋）のデータが入力された際、この極性反転方向を制御情報“１”と認識する。また、期待する極性が（＋）であるタイミングに（−）のデータが入力されたような場合は、この極性反転方向を制御情報“０”と認識する。図２の場合は、期待する極性が（−）であるタイミングに（＋）となっているので、制御情報は“１”となる。

図３は正から負へ極性を反転させた場合の例を示す図である。03の１０Ｂデータ110001 0100（＋）の極性を反転させて001110 1011（−）とすることで、制御情報が“０”となっている。

図２に戻ると、ここの例では、制御情報“１”であり、制御部２４では、制御情報“１”を基に所定の制御を行うことになる。例えば、制御情報“１”のときは、送信装置１０からの障害発生通知であるとあらかじめ取り決めておくことで、制御部２４は、送信側の障害発生通知にもとづく処理を行うものである。

このように、第１の実施の形態では、データの極性を反転させて、その極性反転を制御情報として使用する構成とした。これにより、ユーザ回線リソースに制御情報を挿入したりせずに、主信号の極性変化を制御情報に対応させて伝送するので、ユーザの使用できる帯域は全く低下することなく、送受信装置間で制御情報の送受信を行うことができ、通信品質の向上を図ることが可能になる。

なお、受信装置２０では、極性反転データの極性方向から制御情報を認識した後は、その極性反転データの極性を再び反転して元に戻すことで、すなわち、010010 1011（＋）→101101 0100（−）とすることで、02の101101 0100（−）をユーザデータとして利用することができる。そして、受信装置２０では、１０Ｂ／８Ｂ変換を行って、00-01-02-03-04-05（h）を取得することになる。

次に通信システム１の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、最初に極性が反転しているデータを制御情報の開始トリガとして認識し、そのデータ以降に入力されるｋ個（＝１、２、・・・）の１０Ｂデータの極性を制御情報として扱うものである。

図４は第２の実施の形態の動作を示す図である。送信装置１０は主信号として、00-01-02-03-04-05（h）というデータを受信装置２０へ送信するものとする。
〔Ｓ１１〕符号化部１１は、00-01-02-03-04-05（h）を８Ｂ／１０Ｂ変換し、00は100111 0100（−）、01は100010 1011（＋）、02は101101 0100（−）、03は110001 0100（＋）、04は110101 0100（−）、05は101001 0100（＋）と変換する。なお、初期値は負の極性（−）から始まり、以降は正の極性（＋）と負の極性が交互に現れるように変換する。

〔Ｓ１２〕極性反転データ生成部１２は、少なくとも１つの１０Ｂデータの極性を反転させて極性反転データを生成する。図４では、02の１０Ｂデータである101101 0100（−）の極性を反転させて、010010 1011（＋）とし、さらに04の１０Ｂデータである110101 0100（−）の極性を反転させて、001010 1011（＋）としている。

〔Ｓ１３〕送信部１３は、極性反転データ010010 1011（＋）、001010 1011（＋）を含む通信データを送信し、受信部２１は通信データを受信する。
〔Ｓ１４〕極性反転データ検出部２２は、受信した通信データの正負の極性が交互に現れるか否かを判別し、期待と異なる極性を持つデータを極性反転データとして検出する。

ここでは、100111 0100（−）→100010 1011（＋）→010010 1011（＋）→110001 0100（＋）→001010 1011（＋）→101001 0100（＋）と受信するので、３番目に受信した02の１０Ｂデータである010010 1011（＋）と、５番目に受信した04の１０Ｂデータである001010 1011（＋）が、期待と反する極性になっており、この２つのデータを極性反転データとして検出する。

〔Ｓ１５〕極性認識部２３は、最初に検出された極性反転データを制御情報の開始トリガとし、極性反転データ以降に続くｋ個の１０Ｂデータのそれぞれの極性を制御情報とみなす。なお、ｋの値はあらかじめ決めておく。

例えば、ｋ＝２とすると、最初に02の極性反転データ010010 1011（＋）を制御情報の開始トリガと認識し、02以降のデータとして、以降２０（＝２×１０）ビットの03、04の１０Ｂデータに対する２個の極性を制御情報とみなす。

03、04の１０Ｂデータの極性に対して、期待通りの極性であれば“１”、期待と異なる極性であれば“０”とすると、ここの例では、制御情報“１０”となるので、制御部２４では、制御情報“１０”を基に所定の制御を行うことになる。

なお、上記のステップＳ１２では、“少なくとも１つの極性反転データを生成する”としているが、これは制御情報の開始トリガを示すためには必ず１つの１０Ｂデータの極性を反転させる必要があり、また、制御情報としては期待通りの極性が続く場合もありうるので、“少なくとも１つ”という表現をしている。

このように、第２の実施の形態では、最初に検出された極性反転データを制御情報の開始トリガとし、極性反転データ以降に続くｋ個の１０Ｂデータの極性を制御情報とみなす構成とした。このような構成にすることにより、制御情報の情報量を増やすことが可能になる。

次に通信システム１の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、第２の実施の形態の動作に加えて、さらに制御情報の最後に、誤り訂正符号（例えば、パリティ符号）を付与してデータ伝送の正常性をチェックするものである。

図５は第３の実施の形態の動作を示す図である。送信装置１０は主信号として、00-01-02-03-04-05（h）というデータを受信装置２０へ送信するものとする。
〔Ｓ２１〕符号化部１１は、00-01-02-03-04-05（h）を８Ｂ／１０Ｂ変換し、00は100111 0100（−）、01は100010 1011（＋）、02は101101 0100（−）、03は110001 0100（＋）、04は110101 0100（−）、05は101001 0100（＋）と変換する。なお、初期値は負の極性（−）から始まり、以降は正の極性（＋）と負の極性が交互に現れるように変換する。

〔Ｓ２２〕極性反転データ生成部１２は、少なくとも２つの１０Ｂデータの極性を反転させて極性反転データを生成する。図５では、02の１０Ｂデータである101101 0100（−）の極性を反転させて、010010 1011（＋）とし、また04の１０Ｂデータである110101 0100（−）の極性を反転させて、001010 1011（＋）とし、さらに05の１０Ｂデータである101001 0100（＋）の極性を反転させて、010110 1011（−）としている。なお、02の極性反転データは、制御情報の開始トリガを示すものであり、05の極性反転データは、誤り訂正符号データとして使用するものである。

〔Ｓ２３〕送信部１３は、ステップＳ２２で生成した極性反転データを含む通信データを送信し、受信部２１は通信データを受信する。
〔Ｓ２４〕極性反転データ検出部２２は、受信した通信データの正負の極性が交互に現れるか否かを判別し、期待と異なる極性を持つデータを極性反転データとして検出する。

ここでは、100111 0100（−）→100010 1011（＋）→010010 1011（＋）→110001 0100（＋）→001010 1011（＋）→010110 1011（−）と受信するので、３番目に受信した02の１０Ｂデータである010010 1011（＋）と、５番目に受信した04の１０Ｂデータである001010 1011（＋）と、６番目に受信した05の１０Ｂデータである010110 1011（−）が期待と反する極性になっており、この３つのデータを極性反転データとして検出する。

〔Ｓ２５〕極性認識部２３は、最初に検出された極性反転データを制御情報の開始トリガとし、極性反転データ以降に続くｋ（＝１、２、・・・）個の１０ビットデータの極性を制御情報とみなす。ｋの値はあらかじめ決めておく。

例えば、ｋ＝２とすると、最初に02の極性反転データ010010 1011（＋）を制御情報の開始トリガとし、02以降のデータとして、以降２０（＝２×１０）ビットの03、04の１０Ｂデータに対する２個の極性を制御情報とみなす。

03、04の１０Ｂデータの極性に対して、期待通りの極性であれば“１”、期待と異なる極性であれば“０”とすると、ここの例では、制御情報“１０”となるので、制御部２４では、制御情報“１０”を基に所定の制御を行うことになる。

さらに、（ｋ＋１）個目の極性反転データ、すなわち、開始トリガ以降３番目の05の極性反転データである010110 1011（−）を、誤り訂正符号用データとみなして、極性認識部２３は伝送路の正常性の検査を行う。

例えば、奇数パリティチェック（送信側で１の個数の合計が奇数個になるように設定して送信し、受信側で１の個数の合計が奇数個ならば正常、偶数個ならば伝送路異常とするチェック方法）とするならば、図５に示す05の010110 1011（−）は、１の個数の合計が６であるので伝送路異常と認識することになり、この場合の制御情報“１０”及び主信号の１０Ｂデータは無効と判断することになる。

なお、上記のステップＳ２２では、“少なくとも２つの極性反転データを生成する”としているが、これは制御情報の開始トリガを示すためには必ず１つの１０Ｂデータの極性を反転させる必要があり、かつ誤り訂正符号を含めるために必ず１つの１０Ｂデータの極性を反転させる必要があるからである。また、制御情報としては期待通りの極性が続く場合もありうるので、“少なくとも２つ”という表現をしている。

このように、第３の実施の形態では、第２の実施の形態の機能に加えて、さらに通信データに対するパリティ符号等の誤り訂正符号も組み込んで送信することにした。これにより、受信装置２０で制御情報に対して誤り訂正処理を行うことで、制御情報の誤伝達防止を行うことが可能になる。

次に通信システム１の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態は、データを受信したことを示す応答メッセージを通信データの極性を利用して送受信するものである。

図６は第４の実施の形態の動作を示す図である。受信装置２０から送信装置１０へ何らかのデータが送られたとして、送信装置１０は、そのデータに対する応答メッセージを、主信号である00-01-02-03-04-05（h）と共に、主信号の極性を利用して受信装置２０へ送信するものとする。

〔Ｓ３１〕符号化部１１は、00-01-02-03-04-05（h）を８Ｂ／１０Ｂ変換し、00は100111 0100（−）、01は100010 1011（＋）、02は101101 0100（−）、03は110001 0100（＋）、04は110101 0100（−）、05は101001 0100（＋）と変換する。なお、初期値は負の極性（−）から始まり、以降は正の極性（＋）と負の極性が交互に現れるように変換する。

〔Ｓ３２〕極性反転データ生成部１２は、受信装置２０から送信されたデータに対する応答メッセージを受信装置２０へ返信する場合、応答メッセージの開始位置である応答メッセージ開始トリガを示すために、１つの１０Ｂデータの極性を反転させて極性反転データを生成する。

また、正常応答メッセージ（ＡＣＫ）の場合は、応答メッセージ開始トリガ以降の１つ目の１０Ｂデータの極性は反転させず、エラー応答メッセージ（ＮＣＫ）の場合は、応答メッセージ開始トリガ以降の１つ目の１０Ｂデータの極性を反転させる。

図では、応答メッセージ開始トリガとして、02の１０Ｂデータである101101 0100（−）の極性を反転させて、010010 1011（＋）とし、また正常応答メッセージ（ＡＣＫ）を送信するものとして、03の１０Ｂデータの極性は反転していない。

〔Ｓ３３〕送信部１３は、ステップＳ３２で処理された通信データを送信し、受信部２１は通信データを受信する。
〔Ｓ３４〕極性反転データ検出部２２は、受信した通信データの正負の極性が交互に現れるか否かを判別し、期待と異なる極性を持つデータを極性反転データとして検出する。

ここでは、100111 0100（−）→100010 1011（＋）→010010 1011（＋）→110001 0100（＋）→110101 0100（−）→101001 0100（＋）と受信するので、３番目に受信したデータ010010 1011（＋）が期待と反する極性になっており、このデータを極性反転データとして検出する。

〔Ｓ３５〕極性認識部２３は、最初に検出された極性反転データを応答メッセージ開始トリガとし、この極性反転データ以降に続く１つ目の１０Ｂデータの極性にもとづいて、正常にデータ伝送が行われたことを示す正常応答か、または伝送エラーを示すエラー応答かを認識する。

最初に検出した極性反転データ以降に続く１つ目の１０Ｂデータの極性が期待通りの極性であれば正常応答として制御情報“１”とし、期待と異なる極性であればエラー応答として制御情報“０”とすると、図の場合、03の１０Ｂデータである110001 0100（＋）は、期待通りの極性なので制御情報“１”となるので、制御情報“１”から正常伝送が行われたことを認識する。

図７はエラー応答を受信した様子を示す図である。03の１０Ｂデータは001110 1011（−）であり、極性が反転し、期待と異なる極性なのでエラー応答として制御情報“０”としている。

このように、第４の実施の形態では、送信されたデータに対する応答メッセージ開始トリガと、ＡＣＫメッセージまたはＮＣＫメッセージを、主信号の極性を利用して送信する構成とした。これにより、データ伝送が正常に行われたか否かを判断することができる。例えば、第３の実施の形態のパリティ符号が付与されたデータから、正常伝送されたか否かを判断して、その応答メッセージを第４の実施の形態の機能によって送信することが可能になる。

次に通信システム１の変形例について説明する。図８は通信システムの原理図である。通信システム２は、送信装置３０と受信装置４０から構成される。送信装置３０は、符号化部３１、先頭タイミング付与部３２、極性処理部３３、送信部３４から構成される。

符号化部３１は、主信号のデータを符号化して、符号化したデータの正負の極性が交互に現れるように符号化データを生成する。先頭タイミング付与部３２は、符号化データの先頭を示す先頭タイミングを符号化データに付与する。

極性処理部３３は、先頭タイミング以降に続くｋ個のデータの個々の極性に対して、極性を反転させる処理または極性を反転させない処理のいずれかを行う。送信部３４は、先頭タイミングが付与され、極性処理部３３で処理された極性を持つ符号化データを通信データとして送信する。

受信装置４０は、受信部４１、先頭タイミング検出部４２、極性反転／非反転検出部４３から構成される。受信部４１は、通信データを受信する。先頭タイミング検出部４２は、通信データから先頭タイミングを検出する。

極性反転／非反転検出部４３は、先頭タイミング以降のｋ個のデータの正負の極性が交互に現れるか否かを判別し、期待と異なる極性を極性反転値として検出し、期待通りの極性を極性非反転値として検出し、極性反転値または極性非反転値の少なくとも一方から構成される極性データを制御情報とみなす。

次に動作について説明する。図９は通信システム２の動作を示す図である。送信装置３０は主信号として、00-01-02-03-04-05（h）というデータを受信装置４０へ送信するものとする。また、送信装置３０は、パケットのギャップデータ（アイドル）として、BC、C5を送信し、パケットの開始を示すＳＯＰ（Start Of Packet）として、FCを送信する。

〔Ｓ４１〕符号化部３１は、00-01-02-03-04-05（h）を８Ｂ／１０Ｂ変換し、00は100111 0100（−）、01は100010 1011（＋）、02は101101 0100（−）、03は110001 0100（＋）、04は110101 0100（−）、05は101001 0100（＋）と変換する。なお、初期値は負の極性（−）から始まり、以降は正の極性（＋）と負の極性が交互に現れるように変換する。

〔Ｓ４２〕極性処理部３３は、先頭タイミング以降に続くｋ個のデータの個々の極性に対して、極性を反転させる処理または極性を反転させない処理のいずれかを行う。図９では、02の１０Ｂデータである101101 0100（−）の極性を反転させて、010010 1011（＋）としている。

〔Ｓ４３〕先頭タイミング付与部３２は、パケットの開始を示すＳＯＰとしてFCの１０Ｂデータである110000 0111（＋）を生成する。
〔Ｓ４４〕送信部３４は、パケットデータが存在しない区間にはBCの１０Ｂデータである110000 0101（＋）と、C5の１０Ｂデータである101001 0110（−）を送信する。また、パケットデータの開始を示すＳＯＰとしてFCの１０Ｂデータである110000 0111（＋）を符号化データに付与して、極性処理部３３で処理された極性を持つ符号化データを通信データとして送信する。そして、受信部４１はこれらのデータを受信する。

〔Ｓ４５〕先頭タイミング検出部４２は、ＳＯＰを検出する。
〔Ｓ４６〕極性反転／非反転検出部４３は、受信したパケットデータの正負の極性が交互に現れるか否かを判別し、またＳＯＰに続くｋ個の１０Ｂデータの極性を制御情報とみなす。ｋの値はあらかじめ決めておく。

例えば、ｋ＝３とすると、ＳＯＰ以降のデータとして、以降３０（＝３×１０）ビットの00、01、02の１０Ｂデータに対する３個の極性を制御情報とみなす。
00、01、02の１０Ｂデータの極性に対して、期待通りの極性であれば極性非反転値として“１”、期待と異なる極性であれば極性反転値として“０”として認識することで、ここの例では、制御情報“１１０”と検出できる。

このように、通信システム２では、ＳＯＰをパケット開始トリガだけでなく制御情報の開始トリガともみなし、ＳＯＰ以降に続くｋ個の１０Ｂデータの極性を制御情報とみなすことにした。

このような構成によれば、例えば、符号化データをパケットとした場合に、先頭タイミング付与部３２は、パケットｐ１、ｐ２、・・・に先頭タイミングを付与し、極性処理部３３は、互いに異なるパケットｐ１、ｐ２、・・・毎に、それぞれのパケットｐ１、ｐ２、・・・に対応した制御情報ｃ１、ｃ２、・・・を含めることが可能になる。

この場合、パケットｐ１の先頭タイミング以降の３個の１０Ｂデータの極性を制御情報としたり、またパケットｐ２の先頭タイミング以降の４個の１０Ｂデータの極性を制御情報としたりすることができ、受信装置４０の極性反転／非反転検出部４３は、パケットｐ１、ｐ２、・・・毎に異なる極性データを、それぞれのパケットに関する制御情報として取得することが可能になる。

（付記１） データの送受信を行う通信システムにおいて、
主信号のデータを符号化して、符号化したデータの正負の極性が交互に現れるように符号化データを生成する符号化部と、前記符号化データの一部のデータの極性を反転させて極性反転データを生成する極性反転データ生成部と、前記極性反転データが含まれる前記符号化データを通信データとして送信する送信部と、から構成される送信装置と、
前記通信データを受信する受信部と、受信した前記通信データの正負の極性が交互に現れるか否かを判別し、期待と異なる極性を持つデータを前記極性反転データとして検出する極性反転データ検出部と、前記極性反転データの極性を認識して、認識した極性を制御情報とみなす極性認識部と、から構成される受信装置と、
を有することを特徴とする通信システム。

（付記２） 前記符号化部は、前記主信号をｎビット単位に、正負の極性が交互に現れるｍ（ｎ＜ｍ）ビットデータに変換して前記符号化データを生成することを特徴とする付記１記載の通信システム。

（付記３） 前記極性反転データ生成部は、複数の前記ｍビットデータから構成される前記符号化データの中の１つの前記ｍビットデータの極性を反転させて前記極性反転データを生成し、前記極性認識部は、前記極性反転データの極性が正から負または負から正のどちらの方向に反転しているかを認識し、認識した極性反転方向の１ビットの情報を前記受信装置に対する前記制御情報とみなすことを特徴とする付記２記載の通信システム。

（付記４） 前記極性反転データ生成部は、複数の前記ｍビットデータから構成される前記符号化データの中の少なくとも１つの前記ｍビットデータの極性を反転させて前記極性反転データを生成し、前記極性認識部は、前記通信データを受信して最初に検出された前記極性反転データを前記制御情報の開始契機とし、前記極性反転データ以降に続くｋ個の前記ｍビットデータの極性を前記制御情報とみなすことを特徴とする付記２記載の通信システム。

（付記５） 前記極性反転データ生成部は、複数の前記ｍビットデータから構成される前記符号化データの中の少なくとも２つの前記ｍビットデータの極性を反転させて前記極性反転データを生成し、前記極性認識部は、前記通信データを受信して最初に検出された前記極性反転データを前記制御情報の開始契機とし、最初に検出された前記極性反転データ以降に続くｋ個の前記ｍビットデータの極性を前記制御情報とみなし、（ｋ＋１）個目に検出された前記極性反転データを誤り訂正符号データとみなし、前記誤り訂正符号データにもとづき、伝送路の正常性の検査を行うことを特徴とする付記２記載の通信システム。

（付記６） 前記送信装置は、前記受信装置から送信されたデータに対する応答メッセージを前記受信装置へ返信する場合、前記極性反転データ生成部は、応答メッセージの開始位置を示すために、１つの前記ｍビットデータの極性を反転させて前記極性反転データを生成し、正常応答メッセージの場合は、応答メッセージ開始位置以降の１つ目の前記ｍビットデータの極性は反転させず、エラー応答メッセージの場合は、応答メッセージ開始位置以降の１つ目の前記ｍビットデータの極性を反転させ、前記極性認識部は、前記通信データを受信して最初に検出された前記極性反転データを応答メッセージの開始契機とし、最初に検出された前記極性反転データ以降に続く１つ目の前記ｍビットデータの極性にもとづいて、前記応答メッセージが、正常にデータ伝送が行われたことを示す正常応答か、または伝送エラーを示すエラー応答かを認識することを特徴とする付記２記載の通信システム。

（付記７） データの送受信を行う通信システムにおいて、
主信号のデータを符号化して、符号化したデータの正負の極性が交互に現れるように符号化データを生成する符号化部と、前記符号化データの先頭を示す先頭タイミングを前記符号化データに付与する先頭タイミング付与部と、前記先頭タイミング以降に続くｋ個のデータの個々の極性に対して、極性を反転させる処理または極性を反転させない処理のいずれかを行う極性処理部と、前記先頭タイミングが付与され、前記極性処理部で処理された極性を持つ前記符号化データを通信データとして送信する送信部と、から構成される送信装置と、
前記通信データを受信する受信部と、前記通信データから前記先頭タイミングを検出する先頭タイミング検出部と、前記先頭タイミング以降のｋ個のデータの正負の極性が交互に現れるか否かを判別し、期待と異なる極性を極性反転値、期待通りの極性を極性非反転値として検出し、前記極性反転値または前記極性非反転値の少なくとも一方から構成される極性データを制御情報とみなす極性反転／非反転検出部と、から構成される受信装置と、
を有することを特徴とする通信システム。

（付記８） 前記符号化データをパケットとした場合に、前記先頭タイミング付与部は、前記パケットに前記先頭タイミングを付与し、前記極性処理部は、互いに異なる前記パケット毎に、それぞれの前記パケットに対応した前記制御情報が含まれるように、前記パケットの前記先頭タイミング以降に続く、前記パケット毎に任意の個数のデータに極性処理を行い、前記極性反転／非反転検出部は、前記パケット毎に異なる前記極性データを、それぞれの前記パケットに関する前記制御情報として取得することを特徴とする付記７記載の通信システム。

通信システムの原理図である。 第１の実施の形態の動作を示す図である。 正から負へ極性を反転させた場合の例を示す図である。 第２の実施の形態の動作を示す図である。 第３の実施の形態の動作を示す図である。 第４の実施の形態の動作を示す図である。 エラー応答を受信した様子を示す図である。 通信システムの原理図である。 通信システムの動作を示す図である。 従来の制御情報の伝達イメージを示す図である。

符号の説明

１ 通信システム
１０ 送信装置
１１ 符号化部
１２ 極性反転データ生成部
１３ 送信部
２０ 受信装置
２１ 受信部
２２ 極性反転データ検出部
２３ 極性認識部
２４ 制御部

Claims (3)

1. データの送受信を行う通信システムにおいて、
   主信号のデータを符号化して、符号化したデータの正負の極性が交互に現れるように符号化データを生成する符号化部と、前記符号化データの一部のデータの極性を反転させて極性反転データを生成する極性反転データ生成部と、前記極性反転データが含まれる前記符号化データを通信データとして送信する送信部と、から構成される送信装置と、
   前記通信データを受信する受信部と、受信した前記通信データの正負の極性が交互に現れるか否かを判別し、期待と異なる極性を持つデータを前記極性反転データとして検出する極性反転データ検出部と、前記極性反転データの極性を認識して、認識した極性を制御情報とみなす極性認識部と、から構成される受信装置と、
   を備え、
   前記符号化部は、前記主信号をｎビット単位に、正負の極性が交互に現れるｍ（ｎ＜ｍ）ビットデータに変換して前記符号化データを生成し、
   前記極性認識部は、前記通信データを受信して最初に検出された前記極性反転データを前記制御情報の開始契機とし、前記極性反転データ以降に続くｋ個の前記ｍビットデータの極性を前記制御情報とみなす、
   ことを特徴とする通信システム。
2. 前記極性認識部は、前記極性反転データ以降に続く（ｋ＋１）個目に検出された前記極性反転データを誤り訂正符号データとみなし、前記誤り訂正符号データにもとづき、伝送路の正常性の検査を行うことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 前記受信装置は、前記極性反転データの極性方向から前記制御情報を認識した後は、前記極性反転データの極性を再び反転させることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
   

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