JPH044785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明はマーク率によつてマーク判定レベルを
自動調整する伝送装置の伝送方式であつて、送信
部側に、スクランブルパターンジエネレータと、
その初期パターン変更機構と、伝送エラーを検出
し再送する再送機構とを備え、伝送フレームにス
クランブルをかけることによつて、マーク率を改
善し伝送効率を高くするとともに、エラー発生に
より再送する毎にスクランブルの初期パターンを
変更することによつて、再送でリカバリされる確
率を高めて信頼度を高くしたスクランブル伝送方
式である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は伝送装置に関するもので、特に光伝送
に適なものであり、伝送効率が高くかつ伝送エラ
ーが発生しても再送によつてリカバリされる確率
の高い伝送装置の伝送方式に関する。

〔従来の技術〕

近年、光フアイバーケーブルを用いた光伝送装
置は、外来ノイズの影響を受けないことや、低損
失、広帯域などの特徴が買われて多方面に利用さ
れている。この光伝送装置の受信側においては、
光フアイバーの距離に依存する光信号の０／１を
検出するためのレンジをダイナミツクに変える
AGC（オートマチツクゲインコントロール）回路
が用いられている。このAGC回路は通常、ビツ
トシリアルに伝送されるデータにおけるマーク率
（伝送時間に対するマーク時間の割合）が50％の
ときに、信号の１／０を判定する適当なスレシホ
ールドレベルを与えている。その結果０信号即ち
スペースがあまり長く続くとこのスレシホールド
を下げてしまい、後続の１／０の判定が正確に出
来なくなつてしまう。従つてNRZ符号等の使用
は望ましくなかつた。

そこで従来の光伝送方式は、１ビツトの信号を
２ビツトによりたとえば１信号を１，０で、０信
号を０，１で表現することにより、またはCMI
符号やDMI符号などの冗長符号を用いることで
マーク率を50％としたり、スクランブルをかけて
統計的性質によりマーク率を50％に近づける方法
が採用されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の冗長符号を用いる光
伝送方式では、NRZ符号を用いた場合の２倍の
帯域が必要となり、伝送効率が1/2になる欠点を
有していた。このため例えばCPUシステムでの
高速伝送に用いるものとして適したものとは言え
なかつた。一方、スクランブルをかける光伝送方
式では、伝送効率が低下する欠点はないものの、
統計的性質を用いてマーク率が50％になることを
期待しているので、確率的にはマーク率が50％か
らかけ離れた条件の悪いスクランブルパターンも
発生して、伝送エラーが発生する場合があり、し
かも再送を行う場合も上記条件の悪いスクランブ
ルパターンで行なつていたので、回復不可能なエ
ラーとなる場合もあるという問題点を有してい
た。

本発明は上記問題点を解決するものであつて、
伝送効率が低下せず、しかも信頼度を高めたスク
ランブル伝送方式を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理を説明するブロツク図で
ある。

本発明の上記目的を達成するための手段は、伝
送フレームのマーク率によつて受信側におけるマ
ークの判定レベルを自動調整する伝送装置におい
て、伝送フレームにスクランブルをかけるスクラ
ンブルパターンジエネレータ１と、該スクランブ
ルパターンジエネレータ１の初期パターンを変更
する初期パターン変更機構２と、伝送エラーを検
出し伝送フレームを少くとも１回は再送する再送
機構３とを送信部４側に備え、少くとも上記伝送
エラーを検出して再送するときは上記スクランブ
ルパターンジエネレータ１の初期パターンを変更
するようにしたスクランブル伝送方式である。

〔作用〕 再送機構３は受信側からの応答やタイムアウト
監視により、伝送エラーを検出し再送を行なう。
この再送を行なうとき、前回のスクランブルパタ
ーンのときの初期パターンとは別の初期パターン
に基づいて、スクランブルパターンジエネレータ
１でスクランブルパターンを作成し、スクランブ
ルをかけることによつて、条件の悪いスクランブ
ルパターンで発生した伝送エラーをリカバリする
確率を高くする。この再送を繰り返せばその都度
初期パターン変更機構２によつて初期パターンが
変更されるので、さらに前記確率を高めて信頼度
を向上させることができる。初期パターンは受信
側でのデスクランブルのために伝送フレームの先
頭で送られる。

〔実施例〕

本発明を実施例と図面に基づいて詳細に説明す
る。

まず本発明をCPUシステムのチヤネル装置と
Ｉ／Ｏインターフエイス間に適用した実施例を述
べる。第４図はその適用例を示すブロツク図であ
る。従来のチヤネル装置とＩ／Ｏインターフエイ
ス間で伝送を行なう場合は、同軸ケーブル等を用
いて直接伝送を行なつていたが、この方法ではせ
いぜい120m程度しか距離を延ばせなかつた。即
ち、そのデータ転送においては一データ毎にイン
タロツクがとられているため、ケーブルによる信
号の往復遅延によつて伝送スピードが落ちるため
であつた。そこで本実施例ではチヤネル装置（以
下CHと記す）７側にはアダプタ７ａを、Ｉ／Ｏ
インターフエイス（以下IFと記す）８側にはア
ダプタ８ａを設けてその間を光フアイバー５で光
伝送を行なうようにして数Kmにまで伝送距離を延
長可能としたものである。上記インタロツクは
CH７とアダプタ７ａ間およびIF８とアダプタ８
ａ間で行なわれ、光伝送による遅延には影響され
ない。

第２図は本発明を実施した第４図におけるアダ
プタ７ａの回路例を示す回路構成図である。制御
部６はアダプタ内の回路に指令やデータを与え
て、CH７とのデータ転送の制御や光伝送の送受
信制御を行なう。CH７とのデータ転送はインタ
ロツク制御部９によりBUS IN，BUS OUT線
上のデータをTAG IN，TAG OUTのやり取り
によつて受け渡しする。CH７からの伝送データ
の転送は光伝送とは非同期に行なうために、例え
ばブロツク単位（64バイト）などの所定容量まで
バツフアメモリ（以下BMと記す）１０ヘライト
される。ECC１１はBM１０からのリード時にエ
ラーをチエツクし訂正する回路で、ECCG１２は
そのためのエラーチエツク訂正用ビツトをライト
時に付加する回路である。ライトカウンタ１３
は、BM１０にライトする毎にインクリメントさ
れBM１０にライトアドレスを与えると共に、そ
のカウンタ値はBM１０内にデータがライトされ
ていることを示す。リードカウンタ１４は、初期
値が０にセツトされ、伝送のためにBM１０をリ
ードするときにインクリメントされてリードアド
レスを与える。比較器１５は、ライトカウンタ１
３とリードカウンタ１４の値を比較することによ
り、不一致であれば伝送データがまだ存在するこ
とを判定し、特定のビツト群が一致すれば最終デ
ータであることなどを判定する。

送信部４の回路構成を述べる。伝送データは後
記するようにフレーム構成されて伝送される。伝
送データはBM１０からリードされて、トランス
ミツシヨンフレームレジスタ（以下TFRと記す）
１６の所定ビツト位置にセツトされる。この
TFR１６の内容はEXC回路を介して所定の伝送
フオーマツトにアラインメントされてパラレルシ
リアル交換レジスタ（以下TSRと記す）１８へ
セツトされる。TSR１８の伝送データは伝送用
のクロツクによりシフトされて、シリアル信号に
変換され、スクランブルパターンジエネレータ
（以下SCRと記す）１で生成するパターンとEOR
回路１ａでエクスクルーシブオアされて、光変調
回路１９、光フアイバー５ａを介しアダプタ８ａ
に伝送される。初期パターン変更機構２はスクラ
ンブルカウンタ（以下SCRCと記す）２ａとカウ
ンタ更新回路２ｂとから成り、SCRC２ａは少く
とも再送制御部３ａの指示により、再送時にはカ
ウンタ更新回路２ｂを介してカウンタ値が更新さ
れる。ただし本実施例では後記するように一連の
ブロツク伝送開始毎に更新を行なうが、再送時に
も当然その開始毎に更新される。SCRC２ａのカ
ウンタ値はSCR１ａに初期パターンとして与え
られるほか、先頭の伝送フレームの伝送時に
TFR１６にセツトされる。タイムフイルジエネ
レータ（TFG）２０は、伝送データがTFRにセ
ツトされていない場合にタイムフイルフレームを
ダミーとして常時伝送する。そのタイムフイルフ
レームのパターンはマーク率がほぼ50％のフオー
マツトとなつている。

次に受信部２１の回路構成を述べる。光フアイ
バー５ｂを介して伝送された光信号は光復調回路
２２を介して１／０を識別される。この光復調回
路２２は前述したAGC回路が含まれている。復
調された信号はデスクランブル回路２３により、
データのみが選択的にデスクランブルされ、シリ
アルパラレル交換レジスタ（以下RSRと記す）
２４に入力されてパラレル信号に交換され、
EXC回路２５を介して必要な配列にアラインメ
ントされ、受信フレームレジスタ２６にセツトさ
れる。受信フレームレジスタ２６のデータは
CRCチエツク等のエラーチエツクがなされて、
制御部６ないしはインタロツク制御部９を介し
CH７へ転送される。アダプタ７ａが伝送データ
の受け側の場合、CRCチエツクがエラーであれ
ば制御部６により再送を要求するコマンドフレー
ムが伝送される。アダプタ７ａが伝送データの送
り側であれば受信する伝送フレームは相手側から
のコマンドフレームであり、後述するように後続
データの要求コマンド（RRコマンド）と、再送
要求コマンド（RNRコマンド）とが送られてく
る。

次に再送機構の構成は再送制御部３ａとタイム
アウト監視タイマー（以下タイマーと略記する）
３ｂなどから成る。タイマー３ｂはブロツク伝送
の開始でセツトされ、後続のデータ要求コマンド
（RRコマンド）の応答があるとリセツトされる。
このタイマー２ｂにより無応答時には伝送エラー
と判断して再送を行なう。データの送り側で前記
応答を待たずに複数ブロツクを送ることもでき、
タイムアウトとなつた場合はデータの受け側に対
して、どこまでのデータを受信したかシーケンス
番号の報告を要求するコマンドを発することがで
き、その報告によりその次のデータブロツクから
再送する。また再送制御部３ａは、データの受け
側からのコマンドフレームがRNRコマンドであ
つた場合には、伝送エラーと判断してそのシーケ
ンス番号の一つ前のデータブロツクから再送す
る。

第３図はSCRC２ａのカウンタ更新回路の実施
例である。本回路例では先頭フレームを伝送する
毎に毎回SCRC２ａのカウンタ値を更新する。即
ちブロツク伝送リクエストが発生し、ブロツク伝
送フリツプフロツプ（以下フリツプフロツプを
FFと略記する）１０１がセツトされると、最終
フレーム送信済FF１０２がリセツトされていて
所定条件が整つていれば、先頭フレーム送信待ち
FF１０２がセツトされる。続いて、TFR１６が
セツト有効になると、このタイミングによつて
SCRC２ａを更新する。なお最終フレーム送信待
ちFF１０３は、比較器１５ａまたは１５ｂで最
終フレームデータが検出されるとセツトされる。

以上CH７側のアダプタ７ａの構成を述べた
が、IF８側のアダプタ８ａの構成もほぼ同様で
あり、CH７とIF８とは双方向にデータの伝送が
行なえる。

以上の構成の本実施例の作用を述べる。本実施
例における伝送フレームは、第５図、第６図、第
７図に示すように、先頭フレーム、所定数の中間
フレーム、最終フレームから成り、１フレームは
40ビツトで構成され、４バイトのレコードが載せ
られる。各フレームには、共通して所定ビツト位
置にFF，CC，PS，DLの各コードが配置される。
FFコードはデータフレームの識別子であつて、
通常０１でありこれが１１であればタイムフイル
であることを示す。CCコードはそのフレームが
先頭フレーム（CC＝00）であるか、中間フレー
ム（CC＝01）であるか、最終フレーム（CC＝
11）であるか示す。なおコマンドフレームの場合
はCC＝10となる。PSコードはパイロツトシグナ
ルを示し、１フレーム伝送される毎に01と10に反
転される。このパイロツトシグナルの予測判定に
よりイニシヤル時のデータフレームの始まりを認
識する。DLコードは各フレーム内のデータの有
効数を示す。第５図の先頭フレームにおいて、
SCPにはスクランブルの初期パターンが、Ｎ（Ｓ）
にはデータブロツクのシーケンス番号が、残りの
レコード部には２バイトのデータが夫々載せられ
る。Ｎ（Ｓ）のシーケンス番号は受け側において、
次に受けるべきシーケンス番号と比較チエツクが
なされる。第６図の中間フレームには、最大４バ
イトのデータが載せられる。第７図の最終フレー
ムには、最大２バイトのデータと、データチエツ
ク用のCRCチエツクコードが載せられる。本実
施例では上記データのみに選択的にスクランブル
がかけられる。

第８図はコマンドフレームでコマンド部には前
述したRRコマンド（正常受信時）ないしはRNR
コマンド（エラー受信時）が、Ｎ（Ｒ）には次に
受信すべきデータブロツクのシーケンス番号が指
示される。第９図はタイムフイルフレームを示
し、ほぼマーク率50％に構成されて上記データ伝
送フレームが伝送されないときにダミーとして伝
送され、AGC回路の正常作動を確保すると共に、
FFコードによつて受け側において識別され捨て
られる。

再送機構２においては上記RNRコマンドが来
たとき、またはブロツク伝送を開始してからタイ
マー３ｂにセツトされた所定時間が経てもなお、
受け側からRRコマンドまたはRNRコマンドのい
ずれも応答がないとき動作し再送を指示する。伝
送したデータがマーク率の悪いパターンであつた
場合は、受け側におけるCRCチエツクエラーか、
シーケンス番号の不一致となつて現れるので、そ
の場合のRNRコマンドの応答によつて再送する。
再送毎にスクランブルパターンジエネレータ１の
初期値は更新されるので、上記マーク率の悪いパ
ターンが解消される確率が高くなり、この再送を
繰り返すほどリカバリされる率が高くなつて伝送
の信頼度が向上する。

なお本発明は上記実施例に限るものではなく、
他の一般的な伝送に使用できまた光伝送以外でも
適用できるなど、本発明の主旨に沿つて種々の応
用、実施態様を取り得るものである。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、スクランブ
ル伝送による伝送効率の向上を得ることができる
とともに、信頼度を向上させ得るスクランブル伝
送方式を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明用ブロツク図、第２
図は本発明を実施したアダプタの回路構成図、第
３図はスクランブルカウンタの更新回路の実施
例、第４図は本発明の適用例を示すブロツク図、
第５図ないし第９図は伝送フレームのフオーマツ
ト図である。 １……スクランブルパターンジエネレータ、２
……初期パターン変更機構、２ａ……スクランブ
ルカウンタ、２ｂ……カウンタ更新回路、３……
再送機構、３ａ……再送制御部、３ｂ……タイム
アウト監視タイマー、４……送信部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 伝送フレームのマーク率によつて受信側にお
   けるマークの判定レベルを自動調整する伝送装置
   において、伝送フレームにスクランブルをかける
   スクランブルパターンジエネレータ１と、該スク
   ランブルパターンジエネレータ１の初期パターン
   を変更する初期パターン変更機構２と、伝送エラ
   ーを検出し伝送フレームを少くとも１回は再送す
   る再送機構３とを送信部４側に備え、少くとも上
   記伝送エラーを検出して再送するときは上記スク
   ランブルパターンジエネレータ１の初期パターン
   を変更することを特徴とするスクランブル伝送方
   式。