JPH0136294B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバースト的に通信を行う２つのデイジ
タル通信装置間の伝送方式、特にバースト同期ビ
ツトを付与しない伝送方式に関する。

通信システムのデイジタル化は拡大の方向にあ
り例えば交換機と加入者端末間をデイジタル回線
で接続する方式が与えられておりその１つとして
交換機と加入者端末すすなわち２つのデイジタル
通信装置の間をバースト的に通信を行う方式があ
る。かかる通信方式においては一般には第１図に
示すようにPCM符号や信号ビツト等の情報ビツ
トにバースト同期ビツトＦを付与してバースト通
信を行なつている。しかしバースト同期ビツトを
付与するとバースト長が長くなるため伝送クロツ
ク周波数が高くなりより広い帯域の伝送路を必要
としたり一定の周期で双方向の時分割通信を行う
場合伝送可能距離が短かくなるという問題点があ
る。これは、伝送符号として多値符号を用いた場
合も同じで送信デイジタル信号が長くなれば、よ
り多数値の符号を必要としたりバースト信号にお
けるシンボル数を増やす必要がある。一方、バー
スト同期ビツトを付与しないバースト通信方式と
して特許公告番号昭54−44523に示されるごとく
デイジタル信号の１は正パルス０は負のパルスの
伝送符号に変換して伝送し受信信号ではバースト
信号の最初の正パルスあるいは負パルスによりバ
ースト同期を保持する方式がある。しかしこの方
式においては、バースト信号内の正パルスと負パ
ルスの数の差が著しい場合、バースト信号の平均
レベルは零レベルからかけはなれ低減遮断特性を
有する伝送路においては波形歪が大きくなり受信
側での信号再生が困難になるという問題点があ
る。

本発明の目的は、バースト信号にバースト同期
ビツトを付加することなくかつバースト信号にお
ける不平衡量を極力小さくすることにある。

本発明のバースト信号の伝送方式は、バースト
的にデイジタル信号の伝送を行う伝送方式におい
て、前記デイジタル信号を複数の多値シンボルの
絶対値に変換し互いに逆極性の第１および第２の
極性のシンボルおよび零レベルシンボルにより伝
送する多値符号を用い、送信側にあつては前記デ
イジタル信号の第１ビツトが１の場合前記デイジ
タル信号をそのまま多値シンボルの絶対値に変換
しバースト信号の第１シンボルに前記第１の極性
を与え前記第１ビツトが０の場合前記デイジタル
信号信号の０と１とを反転させて多値シンボルの
絶対値に変換し前記第１シンボルに前記第２の極
性を与え、前記バースト信号の第２シンボル以降
の各シンボルに対しては前記各シンボル以前にお
ける平均レベルと逆極性になるようにあるいは前
記平均レベルが零の場合は前記零レベルシンボル
を除いた直前のシンボルと逆極性となるように極
性を与え符号化すると共に、受信側にあつては前
記バースト信号の第１シンボルよりバースト同期
信号を抽出すると共に各シンボルの絶対値をデイ
ジタル信号に変換し前記第１シンボルが前記第１
の極性の場合は前記デイジタル信号はそのままに
前記第１シンボルが前記第２の極性の場合は前記
デイジタル信号の０と１とを反転させて復号化す
る。

以下図面を参照しながら本発明を詳細に説明す
る。第２図は本発明の伝送方式を用用いたデイジ
タル通信システムの一実施例を示す図であり、送
信装置１と受信装置２とは伝送路３により接続さ
れている。はじめに多値符号を用いた場合につい
て２ビツトの２値信号が零レベルを含む４レベル
の絶対値を有する７値シンボルに対応している例
を用い説明する。第３図は２値信号と７値シンボ
ルとの関係を示す表である。この表でも明らかな
ように２値信号は７値シンボルの絶対値とのみ対
応している。本発明の伝送方式における符号化・
復号化方式について第４図に示す例を用いて説明
する。送信側においては、送信すべきデイジタル
信号が第４図のa₁に示すように1000011101の場合
第１ビツトが１なのでこのデイジタル信号をその
まま２ビツトずつ第３図の表に従い多値化する。
多値化された信号の絶対値は２、０、１、３、１
となる。今第４図のa₁に示すデイジタル信号の第
１ビツトが１なので第１シンボルには正極性を与
える。従つて第１シンボルは＋２となる。次のシ
ンボルは０なので零レベルを与える。第３シンボ
ルにおいては、第１シンボルおよび第２シンボル
の和すなわち第２シンボルまでの平均レベルは正
極性なので負極性を与える。よつて第３シンボル
は−１となる。以下同様に第３シンボルまでの平
均レベルは正極性なので第４シンボルは−３、第
４シンボルまでの平均レベルは負極性なので第５
シンボルは＋１となる。この７値５シンボルのバ
ースト信号を第４図c₁に示す。一方送信すべきデ
イジタル信号が第４図のa₂に示すように
0010011110の場合第１ビツトが０なのでこのデイ
ジタル信号を第４図のb₂に示すように０と１とを
反転させ、この反転されたデイジタル信号を２ビ
ツトずつ第３図の表に従い多値化する。多値化さ
れた信号の絶対値は３、１、２、０、１となる。
今第４図のa₂に示すデイジタル信号の第１ビツト
は０なので第１シンボルには負極性を与える。従
つて第１シンボルは−３となる。第１シンボルは
負極性なので第２シンボルは正極性となり＋１と
なる。第２シンボルまでの平均レベルは負極性な
ので第３シンボルは＋２となる。第４シンボルは
０なので零レベルとなる。第４シンボルまでの平
均レベルは零なので第５シンボルは零レベルを除
く直前のシンボルすなわち第３シンボルとは逆極
性となり−１となる。この７値５シンボルのバー
スト信号を第４図のc₂に示す。受信側においては
第４図のc₁，c₂に示されるバースト信号を受信し
整流する。よつて整流後のバースト信号の第１シ
ンボルは常に正極性なのでバースト同期信号を抽
出することができる。この整流後のバースト信号
を２値信号に変換すると、それぞれ第４図のb₁，
b₂に示される信号となる。また抽出されたバース
ト同期信号を用い第４図のc₁，c₂に示されるバー
スト信号の第１シンボルの極性を判定し、第４図
のc₁に示されるように第１シンボルが正極性の場
合は、変換後の２値信号はそのままにし第４図の
c₂に示されるように第１シンボルが負極性の場合
は変換後の２値信号の０と１とを反転される。従
つて第４図のc₁，c₂のバースト信号は第４図a₁，
a₂に示すデイジタル信号に復号される。このよう
に本発明における符号化・復号化方式を用いれば
各シンボルの極性はバースト信号の直流的な不平
衡度を小さくするように与えられるため、送信デ
イジタル信号のビツトパターンおよび多値符号の
シンボル数に依存することなく１シンボルの最大
絶対値以内に抑制することができ、かつバースト
信号の第１ビツトは零レベルとはならないのでバ
ースト同期ビツトを付加することなくバースト同
期信号を抽出することができる。この符号化・復
号化方式を実現するための装信装置１の一例を第
５図に、受信装置２の一例を第６図に示す。第５
図の送信装置１において送信すべきデイジタル信
号は排他論理和ゲート（以下EORゲートと略
す。）１０に入力されると共にフリツプフロツプ
１２のデータ入力Ｄへ供給される。フリツプフロ
ツプ１２はこのデイジタル信号の第１ビツトを制
御信号８でラツチする。フリツプフロツプ１２の
反転出力はEORゲート１０の今一つの入力に
送られ非反転出力Ｑは選択回路１４へ入力され
る。従つて第１ビツトが１のときはデイジタル信
号はそのまま第１ビツトが０の場合は反転されて
EORゲート１０より出力される。EORゲート１
０の出力はレジスタ１１を介し単位ブロツク毎に
（第４図の例では２ビツト毎に）アナログ・デイ
ジタル変換器１３の入力レジスタ１５の絶対値ビ
ツト位置に入力される。また入力レジスタ１５の
符号ビツト位置には制御信号９により選択回路１
４が選択したフリツプフロツプ１２の非反転出力
Ｑが入力される。アナログ・デイジタル変換器１
３は入力レジスタ１５のデータをアナログ信号に
変換しドライバ１６およびトランス１２を介し伝
送路３に送出する。演算ユニツト１７は入力レジ
スタ１５の出力データを入力し入力データを積分
し積分結果の符号ビツトの逆符号を出力し、積分
結果が零の場合零レベルでない直前の入力データ
の符号ビツトの逆符号を出力する。なお、この積
分結果はバースト信号送出後にクリアされる。選
択回路１４は第１シンボルの送出後制御信号９に
より演算ユニツト１７の出力を選択する。従つて
第４図のa₁，a₂に示す送信デイジタル信号が
EORゲート１０に入力された場合第４図のc₁，c₂
に示される多値信号がデイジタルアナログ変換器
１３より出力される。この多値信号はドライバ１
６において制御信号７によりバースト長が制限さ
れた後トランス１２を介し伝送路３に供給され
る。第６図の受信装置２においては、伝送路３お
よび２次側が負荷２８により終端されたトランス
２７を介し入力された多値信号はレシーバ２４を
経て整流回路２３および比較器２６に供給され
る。整流回路２３により整流された多値信号はデ
イジタルアナログ変換器２１および同期回路２２
に供給される。同期回路２２は整流後の多値信号
の第１シンボルよりバースト同期信号を抽出しフ
リツプフロツプ２５に供給する。比較器２６はレ
シーバ２４の出力の極性を判定し正極性のとき０
負極性のとき１を出力する。フリツプフロツプ２
５は比較器２６の出力をバースト同期信号により
ラツチし保持する。デイジタルアナログ変換器２
１は多値信号をシンボル毎にデイジタル変換す
る。従つて第４図のc₁，c₂に示される多値信号が
レシーバ２４に入力されると、第４図のb₁，b₂に
示される２値信号がアナログデイジタル変換器２
１より出力される。フリツプフロツプ２５の出力
はバースト信号の第１シンボルが正極性の場合０
を負極性の場合１となるので、第４図のb₁，b₂に
示される２値信号はEORゲート２０によつて第
４図のa₁，a₂に示される信号に復号される。

次に多値信号として正負パルスおよび零レベル
の３値を用いた場合について説明する。はじめに
符号化・復号化方式について述べる。前述の規則
はそのまま適用できるが、多値の絶対値は０と１
の２通りしかないのでこの規則を簡単に表わすこ
とができる。送信側においては送信すべきデイジ
タル信号の第１ビツトのときはそのまま第１ビツ
トを正パルスにしAMI符号（Alternate Mark
Tnverse符号の略称で詳細は猪瀬博編「PCM通
信の基礎と新技術」産報刊第３章にバイポーラ方
式として記載されている。）化し、第１ビツトが
０の場合はデイジタル信号の０と１とを反転させ
第１ビツトに負パルスを与えると共に反転後のデ
イジタル信号をAMI符号化する。従つて第７図
a₁，a₂に示すデイジタル信号は一旦第７図のb₁，
b₂に示すデイジタル信号に変換されたのち第７図
のc₁，c₂に示す３値信号に符号化される。第７図
のc₁，c₂に示す例からもわかるように各バースト
信号の直流的な不平衡度は高々±１に抑制されて
いる。また第１ビツトは常に正パルスあるいは負
パルスなので各バーストはバースト同期ビツトを
付加しなくともバースト同期信号を有することが
できる。受信側においてはバースト信号の第１ビ
ツトの正パルスあるいは負パルスによりバースト
同期信号を抽出すると共に、第１ビツトの極性を
判定しさらにこのバースト信号を整流する。そし
て第１ビツトの極性が正の場合そのままにし負の
場合整流後のデイジタル信号の０と１とを反転さ
せ復号する。従つて第７図のc₁，c₂に示されるバ
ースト信号が受信された場合、第７図のa₁，a₂に
示すデイジタル信号に復号化される。

この３値信号を用いた送信装置１および受信装
置２に例をそれぞれ第８図、第９図に示す。第８
図の送信装置１において送信デイジタル信号は
EORゲート１０およびフリツプフロツプ３０の
Ｄ入力に入力される。フリツプフロツプ３０は制
御信号８によりデイジタル信号の第１ビツトをラ
ツチし反転出力をEORゲート１０の今１つの
入力に供給する。従つてデイジタル信号の第１ビ
ツトが１の場合はそのまま０の場合は反転されて
EORゲート１０より出力される。また１ビツト
のカウンタ３４は、第１ビツトを制御信号８によ
り初期値としてロードする。EORゲート１０の
出力はANDゲート３２において制御信号７によ
りバースト長を制限されANDゲート３５および
３６に供給される。ANDゲート３３は制御信号
３１によりANDゲート３２の出力をRZ符号化し
たカウンタ３４のクロツク入力Cpへ供給する。
カウンタ３４はデイジタル信号の第１ビツトを初
期値とし第２ビツト以降ANDゲート３２より出
力される３１の数をカウントする。デイジタル信
号の第１ビツトが１の場合カウンタ３４の非反転
出力Ｑ、反転出力はそれぞれ１、０となるので
ANDゲート３５および３６の出力はドライバ３
７および３８を介しトランス３９の１次側に供給
される。トランス３９の１次側の中間点は電源Ｖ
につながれており、この第１ビツトに対応し正パ
ルスが伝送路３に供給される。デイジタル信号の
第１ビツトが０の場合はカウンタ３２の非反転出
力Ｑは０、反転出力は１となりANDゲート３
６の出力は０、ANDゲート３５の出力は１とな
るので伝送路３に負パルスが供給される。AND
ゲート３２の出力が０のときはカウンタ３４はカ
ウントを進めずANDゲート３６および３５の出
力は０となる。よつて伝送路３には零レベルが供
給される。ANDゲート３２の出力に１があらわ
れるとカウンタ３４はこれをカウントし交互に
ANDゲート３５および３６に１を供給する。従
つて伝送路３にはANDゲート３２の出力の１に
対応して交互に正パルスおよび負パルスを供給す
る。第７図のa₁，a₂に示すデイジタル信号を
EORゲート１０に入力させるとEORゲート１０
の出力には第７図のb₁，b₂に示す信号が現われ、
第７図のc₁，c₂に示す信号が伝送路３に供給され
る。第９図の受信装置２においては、伝送路３よ
り受信されるバースト信号はトランス２７および
レシーバ２４を介し比較器４２および４３に入力
される。比較器４２は負入力につながれた正規準
電圧と正入力につながれたレシーバ２４の出力と
の比較を行い受信バースト信号が正パルスのとき
１を出力する。比較器４３は正入力につながれた
負規準電圧と負入力につながれたレシーバ２４の
出力との比較を行い受信バースト信号が負パルス
のとき１を出力する。ORゲート４１は比較器４
２および４３の出力を入力し、その出力をEOR
ゲート２０および同期回路４５に送る。このOR
ゲート４１の出力は受信されたバースト信号の整
流信号となる。同期回路４１はORゲート４１よ
り出力されるデイジタル信号の第１ビツトの１を
検出しバースト同期信号をANDゲート４６およ
び４７へ供給する。同期回路４１としては例えば
特許出願番号昭54−136158に示されるものを用い
ればよい。ANDゲート４６および４７はバース
ト同期信号を入力すると共にそれぞれ比較器４２
および４３の出力を入力する。従つてフリツプフ
ロツプ４８は受信バースト信号の第１ビツトが正
パルスのときはANDゲート４６によりセツトさ
れ出力Ｑは０となり負パルスのときはANDゲー
ト４７によりセツトされ出力Ｑは１となる。よつ
てEORゲートは受信バースト信号の第１ビツト
が正パルスの場合はORゲート４１の出力をその
まま負パルスの場合はORゲート４１の出力の０
と１とを反転させて出力する。第７図のc₁，c₂に
示すバースト信号が伝送路３より受信されたと
き、ORゲート４１には第７図のb₁，b₂に示す信
号があらわれ、EORゲート２０により第７図の
a₁，a₂に示す信号に復号される。

なお、伝送路３における本発明による伝送符号
としてNRZ符号を用いて説明してきたが本発明
はRZ符号に対しても同様に適用できる。この場
合第５図の送信装置１においてはデイジタルアナ
ログ変換器１３の出力信号のパルス幅を狭くし、
第８図の送信装置１においてはANDゲート３２
の出力信号をRZ符号化すればよい。後者におけ
る送信装置１の構成の一部を第１０図に示す。第
１０図においてANDゲート１３２はEORゲート
１０の出力信号のバースト長を制御すると共に制
御信号３１によりRZ符号化して出力するので
ANDゲート３５および３６を経て伝送路３に供
給される符号はRZ符号となる。

以上一方向のバースト通信を例にして説明を行
なつてきたが本発明は時間分割による双方向のバ
ースト通信においても適用できる。この場合通信
装置は送信部と受信部とを併せて有し伝送路３に
接続され、送信路と受信路を分離する伝送路イン
タフエイス回路を有する。第１１図に３値信号を
用いた場合の伝送路インタフエイス回路の一例を
示す。なお、第１１図の伝送路インタフエイス回
路においてはレシーバ２４は自己の送信信号を受
信しないように制御信号２９により送信時におい
ては受信動作を停止する。

なお、バースト信号の直流成分をさらに抑制す
るには特許公開番号昭54−163612に示されるよう
に平衡用ビツトを付加すればよい。このように平
衡用ビツトを付加した場合でもバースト同期ビツ
トは不要でありバースト長が短くなるという本発
明の有効性は損なわれない。このように本発明に
よれば、バースト信号の直流成分を抑制すると共
にバースト長を短かくすることができ、低域遮断
特性を有しかつ帯域の狭い伝送路を使用すること
ができ、デイジタル通信の経済化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバースト信号の構成を示す図、
第２図は本発明を用いた通信システムの一構成
例、第３図は２値信号と７値シンボルの関係の一
例、第４図は本発明による多値符号における符号
化および復号化の例、第５図および第６図は本発
明に用いる送信装置および受信装置の一実施例、
第７図は本発明による３値符号における符号化お
よび復号化の例、第８図および第９図は本発明に
用いる送信装置および受信装置の別の実施例、第
１０図は送信装置の別の例、第１１図は伝送路イ
ンタフエイス回路の一例を示す。 図において、１は送信装置、２は受信装置、３
は伝送路、１０，２０，３２，３３，３５，３
６，４１，４６，４７および１３２はゲート、１
１，１５はレジスタ、１２，２７および３９はト
ランス、１３はデイジタルアナログ変換器、２１
はアナログデイジタル変換器、１７は演算ユニツ
ト、１４は選択回路、１２，２５，３０および４
８はフリツプフロツプ、２３は整流回路、２２お
よび４５は同期回路、３４はカウンタ、１６，３
７および３８はドライバ、２４はレシーバ、２
６，４２および４３は比較器、２８は負荷を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 送信側から受信側へ伝送路を介してバースト
   信号の伝送を行い、 前記送信側では、２値の送信すべきデジタル信
   号列をその１以上のビツト毎に零レベルを含む多
   値シンボルの絶対値に変換する変換則に従つて変
   換し、前記多値シンボルの絶対値のうち零レベル
   のシンボルは零レベルで、零レベル以外のシンボ
   ルは互いに逆極性である第１または第２の極性を
   それぞれ与えて信号列を作り、この信号列を前記
   バースト信号として前記伝送路へ送信し、 前記変換則は、前記１以上のビツトの最初のビ
   ツトが「０」であるときに多値シンボルの絶対値
   が零レベルになり得るものであるバースト信号の
   伝送方式において、 前記送信側では、前記送信すべきデジタル信号
   の第１ビツトが「１」の場合には、その送信すべ
   きデジタル信号を前記変換則にしたがつて多値シ
   ンボルの絶対値に変換しかつバースト信号の第１
   シンボルに前記第１の極性を与え、 前記第１ビツトが「０」の場合には、前記送信
   すべきデジタル信号列のすべてのビツトを反転さ
   せた信号を前記変換則にしたがつて多値シンボル
   の絶対値に変換しかつバースト信号の第１のシン
   ボルに前記第２の極性を与え、 各バースト信号の第２シンボル以降の各シンボ
   ルに対してはそれぞれのシンボル以前における平
   均レベル極性の逆極性を与え、その平均レベルが
   零レベルの場合にはその零レベルのシンボルを除
   く直前のシンボルの極性の逆極性を与えて送信
   し、 前記受信側では、前記伝送路から受信されるバ
   ースト信号の第１シンボルよりバースト同期信号
   を抽出するとともに、それぞれのシンボルの絶対
   値を検出して前記変換則に対応する逆変換を行つ
   て再生された２値のデジタル信号を得て、 前記第１シンボルの極性が前記第１の極性のと
   きはその再生された２値のデジタル信号を復号化
   された信号とし、前記第１シンボルの極性が前記
   第２の極性であるときにはその再生された２値の
   デジタル信号のビツトをすべて反転した信号を復
   号化された信号とすることを特徴とするバースト
   信号の伝送方式。 ２ 前記変換則は、前記送信すべきデジタル信号
   列をその２ビツト毎に零レベルを含む多値シンボ
   ルの絶対値に変換する変換則であり、 前記多値シンボルは、その絶対値が、０、１、
   ２、３のいずれかをとる多値シンボルである特許
   請求の範囲第１項に記載のバースト信号の伝送方
   式。 ３ 前記変換則は、前記送信すべきデジタル信号
   列をその１ビツト毎に２値の信号列に変換する変
   換則であり、 前記多値シンボルは、０、＋１、−１のいずれか
   をとる多値シンボルである特許請求の範囲第１項
   に記載のバースト信号の伝送方式。