JPS611142A - 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、ＦＳＸ信号にてデータを伝送する搬送波通信
方式のデータ伝送信号に関するものである。

［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６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、２い２２．２１、・・・・・・は高周波用の分岐
器、３１１３□、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、３＋）
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を介してコンバーク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２□、２１、・・・・・・を介して他のデー
タ伝送装置３２．３５、・・・・・・に伝送され所定の
データ伝送装置（例えば、３□）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、各データ伝送装置３１．３２
．３．・・・・・・は各自の判断でデータを他のデータ
伝送装置３３．３２．３．・・・・・・に伝送するよう
になっている。この場合、あるデータ伝送装置３ｈ３２
．３３・・・・・・がデータを伝送中のとき、他のデー
タ伝送装置３１．３２．３３・・・・・・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
から待機中であったデータ伝送装置３８．３□、３３・
・・・・・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３１，３２．３゜・・
・・・・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３１．３２．３３・・・・・
・が同時にデータ伝送を開始して複数のデータ伝送信号
の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３５．３
２．３．・・・・・・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７図はデータ伝送信号として周波数ｆ、、　ｆ２のＦ
ＳＫ信号（周波数偏移変調信号）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、ＦＳＸ信号の
データ「１」、「０」に対応する周波数ｆ１、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、高周波
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し１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１６にて混合することにより、ＦＳ
Ｋ信号よりなるデータ伝送信号（搬送周波数ｆｃ＝　（
Ｌ　十ｆ２）／　２　＞を出力する。３このテ゛−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レベルのときの
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［ｃ’
＝　Ｄ＋　’＋　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、″、
ｆ２″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
波信号な包絡線検波する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２０ａは、
入力端子ＩＮに入力される信号（周波数Ｌ’、ｆ、’）
を７０ントエンド２１にて増幅するとともに［波数変換
し、さらに中間周波数増幅回路２２にて増幅した後、復
調回路２３にてＦＭ検波するとともに、波形整形回路２
４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
、この包路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２′６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がど
うかを検出してビート信号（ｌ　Ｉ＋’−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Ｓ
Ｏに出力する。なお１、各データ伝送装置３から送信さ
れるデータ伝送信号が全（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゛、ｆ２＋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
無が確実に判別できることになる。

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ゲート
信号をＬレベルにして送信器１０か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２
　ｏｉにて受信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ＦＳＸ信号の２つの周波数「１゛、ｆ
２＋のビート信号を検出して行っており、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
が高く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、しがも構成が簡単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） 第１図は本発明一実施例の受信器２０の要部を示すブロ
ック回路図であり、送信器１０は従来例と全く同一のも
ので良い。図中、２１は従来例と同様のフロントエンド
、２７ａ、　２７ｂ１２７ｃはフロントエンド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、２８Ｃは振幅制限増幅回路２７ａ、２
７ｂ、２７ｃ出力を包絡線検波する包絡線検波回路、２
９ａ、２９ｂ、２９ｃは波形整形回路であり、振幅制限
増幅回路２７ａ、包絡線検波回路２８ａおよび波形整形
回路２９ａにて復調回路３３が形成され、振幅制限増幅
回路２７ｂ、２７ｃ、包絡線検波回路２８ｈ、２８ｃ、
波形整形回路２９ｂ、２９ｃおよび（ｉ号処理回路３０
にて衝突検出回路３４が形成されている。

但し、出力端子Ｏｂ、Ｏｃ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にて形成されており、信号処理回路３０では衝突検
出信号が得られたときあるいは受信されたデータと自己
の送信しているデータとが異なっているとき送信器１０
からのデータの送信を停止するようになっている。ここ
に、上記振幅制限増幅回路２７ａ１２７ｂ、　２７ｃで
は複数の周波数の信号が入力された場合、低レベルの信
号が抑圧されて出力側に出ないようにしており、実施例
では振幅制限増幅回路２７ａの抑圧度を大きくするとと
もに振幅制限増幅回路２７ｂの抑圧度を振０幅制限増幅
回路２７ａに比べて小さくしである。一方、包絡線検波
回路２８ａ、２８ｂは周波数ｆ、”の信号を検波し、包
絡線検波回路２８ｃは周波数１２″の信号を検波するよ
うになっている。第２図は振幅制限増幅回路２７ａ、２
７ｂ、２７ｃ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（、）（ｂ）は同じ利得を
持ち、抑圧度の異なる振幅制限増幅回路２７ａ、２？ｂ
、２７ｃ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いる。

第４図は包絡線検波回路２８ａ、２８ｂ、　’２８ｅ出
力信号の有無と周波数ｆ、″、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、２７＆、２７ｃ
が用いられており、出力端子Ｏａに出力される復調信号
をデータ信号としている。信号処理回路３０では出力端
子Ｏａから周波数（、ｎ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「０
」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ｆｌ”、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
は振幅制限層−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）（ｂ）は振幅制限増幅
回路２７ａに入力される周波数ｆ。

゛、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間の伝送路において
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５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ｆｌ″の信号のレ
ベルが小さくなった時貞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、常に比較的高レベルの周波数ｆ１”、ｆ
２”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Ｏａに出力されない。

したがって、本発明の復調回路３３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ｆ、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Ｏａから最初の
周波数ｒｌ″′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。

次に、データ伝送装置３では、周波数１．“、ｈｌの信
号が同時に入力されて出力端子Ｏｂ、Ｏｃから出力が共
に得られたとき、信号処理回路３０にて形成される衝突
判別回路は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、衝突検出信号を出力することにより自
己の送信器１０からの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。すなわち、入力される周波
数ｆ１゛、（２＋の信号のレベル差があまり大きくない
場合（領域■および■の場合）であって特に出力端子Ｏ
ａに出力されるデータ信号のｒｌＪ、ｒＯＪが判別がで
き難い場合（ｌｉ域■と■の境界部）には、出力端子Ｏ
ｂ、Ｏｃがら共に信号が得られるので、信号処理回路３
０では伝送路上で信号の衝突が発生していると判断して
送信器１０がらのデータの伝送を停止させる。一方、入
力される周波数ｆ１′、ｆ２°の信号のレベル差が大き
い場合（領域Ｉおよび■）であって、出力端子Ｏｂ、Ｏ
ｃがら異なった信号が得られている場合、信号処理回路
３０では出力端子Ｏａから出力されたデータ信号と自己
の送信しているデータ信号を比較し、異なっている場合
にはデータの送信を停止し、同一の場合にはデータの送
信をそのまま続行する。この場合、領域Ｉと■との境界
部および領域■と領域■との境界部では全データ伝送装
置３において信号の衝突が検出されているとは限らない
（特性のばらつきのため）が、全データ伝送装置３にて
受信されているデータが同一であるので問題は生じない
。

しかして、実施例にあっては、低レベル信号を抑圧して
増幅する振幅制限増幅回路２７ａ、２７ｂ。

２７ｃと、振幅制限回路２７ｂ、２７ｃ出カの周波数ｆ
ｌｓ　ｒ２構成（実施例にあってはコンバータ１を用い
るとともにフロントエンド２１にて周波数変換している
ため周波数ｆｌ′、ｆ２″成分）をそれぞれ包絡線検波
する包路線検波回路２８ｂ、２８ｃ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
、衝突検出信号が得られたときあるいは受信されたデー
タと自己の送信しているデータが異なっているとき送信
器からのデータ信号の送信を停止するようにしたもので
あり、振幅制限増幅回路２７ｂ、２７ｃおよび包絡線検
波回路２８ｂ、２８ｃを用いて信号振幅に基いて伝送路
上の信号の衝突を検出するようになっているので、ビー
ト信号を検出していた従来例のように送信側の発振回路
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
を用いているので、妨書波、雑音などに強くなるという
効果がある。また、データ信号が衝突していても衝突し
ている信号のレベル差が大きい場合において、受信され
ているデータと自己の送信しているデータとが異なって
いるときにのみデータの送信を停止するようにしてるの
で、両データが同一の場合にはデータ伝送をそのまま続
行することができ、必要以上にデータの送信が停止され
ることなく伝送路を有効に利用できるという効果がある
。

なお、上記実施例にあっては、全データ伝送装置３にレ
ベルの異なる信号が衝突したことを検出する衝突検出機
能を持たせているが、ヘッドエンド近傍あるいは任意の
位置に本発明に係る衝突検出機能を有するデータ伝送装
置３を接続し、他のデータ伝送装置３として衝突検出機
能を有さない構成が簡単なもの（振幅制限増幅回路２７
ｂ、２７ｃ昂絡線検波回路２８ｂ、２８ｃおよび波形整
形回路２９ｂ、２９ｃを省略）を使用し、衝突検出機能
を有するデータ伝送装置３にて信号の衝突が検出された
とき衝突発生を知らせるために周波数ｆ、およびｆ２の
信号を一定時間だけ送信して他のデータ伝送装置３に知
らせるようにしても良い。この場合、衝突を知らせるた
めの信号（同一レベルの周５ｌｌｆ１、ｆ２の信号を含
む疑似衝突信号）は、衝突検出後一定期間経過してもデ
ータの送信が停止されず衝突状態が回避されない場合に
送信されるようになっており、その信号レベルは衝突検
出機能を有さない他のデータ伝送装置３から送信される
信号レベルよりも大きくしている。したがって、他のデ
ータ伝送装置３のデータ復調部が振幅制限増幅回路を用
いて形成されている場合にあっても、衝突を知らせる信
号が抑圧されることがなく信号の衝突が確実に知らせる
ことができ、データを送信しているデータ伝送装置３の
送信器１０の動作を確実に停止させる。但し、本発明と
同様の衝突検出機能を有さないデータ伝送装置３のデー
タ復調部は第４図の領域■および■でデータの識別（受
信されたデータと送信しているデータの相違の検出）が
できるものであればどのような方式のものでも良く、ま
た、本発明と同様の衝突検出機能を有するデータ伝送装
置３にはデータ復調部を設けず、衝突検出専用にしても
良い。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、周波数ｆ１、ｆ２の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で構成さ
れるデータ伝送装置において、低レベルの信号を抑圧し
て増幅する２つの振幅制限増幅回路と、各振幅制限回路
出力うちの周波数ｆ１、ｆ２成分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が共に得
られているとき信号の衝突検出信号を出力する衝突判別
回路とで衝突検出回路を形成し、衝突検出信号が得られ
たときあるいは受信されたデータと自己の送信している
データが異なっているとき送信器からのデータ信号の送
信を停止するようにしたものであり、振幅制限増幅回路
および包絡線検波回路を用いて信号振幅に基Ｉ−１で伝
送路上の信号の衝突を検出するようになっているので、
ビート信号を検出していた従来例のように送信側の発振
回路の周波数精度を高くする必要がなしコストが安くな
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。また、データ信号が衝突していても衝突してい
る（Ｕ号のレベル差が大きい場合において、受信されて
いるデータと自己の送信しているデータとが異なってい
るときにのみデータの送信を停止するようにしてるので
、両データが同一のへ 場合にはデータ伝送をそのまま続行することができ、必
要以上にデータの送信が停止されることなく伝送路を有
効に利用できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

ｔｊＳ１図は本発明一実施例の要部ブロック回路図第２
図は同上の要部具体回路図、第３図乃至第５図は同上の
動作説明図、１６図は本発明に係るデー伝送装置を用い
たデータ伝送システムの構成を示す図、ｔｔＳ７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、１０は送信器、２０は受信器、２
７ａ、２７ｂ、２７ｃは振幅制限増幅回路、２８ａ、２
８ｂ、２８ｃは包絡線検波回路である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）周波数ｆ＿１、ｆ＿２の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で構成されるデータ伝
   送装置において、低レベルの信号を抑圧して増幅する２
   つの振幅制限増幅回路と、各振幅制限回路出力うちの周
   波数ｆ＿１、ｆ＿２成分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が共に得られてい
   るとき信号の衝突検出信号を出力する衝突判別回路とで
   衝突検出回路を形成し、衝突検出信号が得られたときあ
   るいは受信されたデータと自己の送信しているデータが
   異なっているとき送信器からのデータ信号の送信を停止
   するようにしたことを特徴とするデータ伝送装置。