JPH063891B2 - 情報伝送方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は情報伝送方式に関し、特に複数の情報源から１
ヶ所へ情報を同時的に集中伝送する情報伝送方式に関す
る。

〔従来の技術〕

第３図に示すような伝送路の途中に複数の情報源を有す
る伝送装置において、各情報源１，２，‥‥、ｎからあ
る特定の１ヵ所に情報を集中伝送する必要性が生じる場
合が多々ある。このとき、各情報源から発せられる信号
は同一の伝送路により伝送しなければならないため、各
信号が干渉しないようにする必要がある。

従来、この種の情報伝送は各情報源のところに設けられ
た搬送波源、すなわち情報送信のためのアクティブ素子
や発振素子を用いて時分割多重の信号の多重化を行い、
各情報源からの信号が干渉しないように同期させるなど
の方式をとるのが一般的であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の情報伝送方式は、信号の多重化により伝
送路の経済化が図られる反面、伝送用回路や素子等の部
品点数に見合う信頼度の低下は免がれ得ないという欠点
がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の情報伝送方式は、各情報源に対応して送信伝送
路上に分岐回路を、受信伝送路上に結合回路をそれぞれ
設置し、分岐回路と結合回路の間を折返しループ線で接
続し、各情報源を対応する折返しループ線に変調器を介
して接続し、隣接する分岐回路間、または隣接する結合
回路間の信号伝送時間のうち最小のものの２倍より小さ
いパルス幅を有するパルス信号を、送信端より送信伝送
路上に送出し、各分岐回路から折り返し、ループ線に流
入した前記信号の勢力の一部が、対応する情報源により
変調された後、結合回路から受信伝送路上に送出され受
信端に戻ることにより、各情報源の情報を時分割方式で
伝送するものである。

すなわち、送信伝送路と受信伝送路の間を、伝送路の信
号伝搬速度ｖから定まるある最小距離ｓ以上の間隔を置
いて複数箇所接続してループにしておき、送信端より２
ｓ／ｖより小さいパルス幅の信号を送出すれば、各折り
返しループ線を経て受信伝送路上を送信端と同一箇所に
ある受信端へ戻って来る信号は、伝送距離差による時間
差だけずれるので、それぞれ識別されて見える。したが
って、各折り返しループ線の箇所を情報源と同一箇所に
選び、ここで折り返す信号に何らかの変調を加えること
ができれば、各情報源のところには最も信頼性を要求さ
れる搬送波源（ディジタル信号におけるクロックを含
む）を置く必要はなく、送信端におかれた、１個の信号
発生器により多重伝送が行なえることになる。

第１図はこの方式を用いた回路の原理を示すブロック図
で、送信伝送路１と受信伝送路２と折り返しループ線3
1,32,33,34,…，3nと各情報源の変調器41,42,43,44,
…，4nと分岐回路51,52,…，5nと結合回路61,62,…，6n
とパルス発生器７と、受信装置８より構成され、受信装
置８の表示はブラウン管上に受信されたパルス列の例で
示してある。

第４図は受信装置８のブラウン管上に受信されたパルス
列を示している。いま、パルス発生器７から１個のパル
スを発生させることとし、このパルス幅を送信伝送路１
と受信伝送路２に配置されたｎ個の分岐回路及び結合回
路51,61,52,62,‥‥，5n,6nによって形成される各ルー
プ線において、いずれの隣接するループ線の伝搬時間差
よりも狭くなるように設定する。このように設定する
と、このパルスは受信点では各ループ線を伝搬する時間
差に応じてｎ個のパルスに分割されて送り返されてく
る。ここで、隣接する線の伝搬時間差よりもパルス幅が
広いとその部分では送り返されたパルスは重なってしま
い分割されないことになる。第４図ではパルス発生器７
から分岐装置51まで、すなわち結合装置61から受信装置
８までのパルス時間をＴ、また説明を簡単にするため、
各分岐回路間および各結合回路間の伝搬時間を等しくｔ
とし、上述のようにパルス幅を２ｔより狭くしたときの
受信装置８で受信されるパルスの状態を示している。こ
れは先に述べた送信端からのパルス信号の幅を２ｓ／ｖ
より小さくするということと等価である。この条件を満
たすパルスに各情報源からの信号を付加すれば各情報源
からの信号は互いに干渉せず、集中伝送ができることに
なる。

このようにして、例えば変調器41,42,…，4nとして情報
入力があればオン、ない時はオフとなるようなものを用
いれば、受信装置８のブラウン管表示上の該当受信パル
スの有無を確認することにより、多数情報源の情報の有
無をただちに知り得る。さらに、各パルスを単にオン、
オフするだけでなく、パルス幅ｔの範囲内で各情報源に
割り当てられたパルス自体を変調器で変調することによ
ってより複雑な情報を付加してもよい。

今、各分岐、結合回路51,61等の信号伝達率を等しくし
ておけば、分岐ならびに線路の伝送損失に見合って送受
信端から遠方になるほど情報源の箇所から折り返して受
信されるパルス電力は小さくなるであろう。これでは伝
送距離がのびないので伝送距離をより長くするための方
法として、いずれの折り返し点からのパルスも同じレベ
ルで受信できるようにすることが妥当である。そこで分
岐、結合回路51,61等の信号伝達率をどのように選べば
良いかを考えればよい。ここで、信号伝達率とは、分岐
回路および結合回路について、いずれも伝送路から入力
した信号勢力のうち折り返しループ線側に送りこまれる
勢力の割合を指し、かつ結合回路については折り返しル
ープ線側より結合回路に入力した信号勢力のうち結合回
路から受信伝送路上、受信端側へ送出される勢力の割合
をも指す。いま、最初の折り返しループ線31の分岐回路
51と結合回路61の信号伝達率を等しくし、これをh₁とす
る。以下同様にして、各分岐、結合回路52,62,…，5n,6
nの信号伝達率をそれぞれh₂，…，hnとする。また、各
折り返しループ線31,32,…，3nの間隔はすべて等しく
し、したがってこの間の片側伝送路の伝送損失を差引い
た有効伝送率はすべて等しくこれをαとし、かつ送受信
端と最初の折り返しループ線31との間の往復伝送路の有
効伝送率をＡとする。送出パルスの電力をPoとし、折り
返しループ線31,32,…，3nから折り返して受信装置８へ
戻る受信パルス電力をそれぞれP₁,P₂,…，Pnとすれば、
これらの間には次式が成立する。ただし、変調器41,42,
…，4nの変調損失はないものとする。

最後の３式より一般式 hn_-1＝α（１−hn_-1）hn または を得る。最終端の分岐回路5n、結合回路6nにおいては分
岐量について考慮する必要はないのでhn＝１とおくこと
ができる。

したがって、(2)式よりhn_-1は として求めることができる。同様に(2)式においてｎをn
_-1とおきhn_-1に式(3)を代入すれば となる。同様の計算をくり返すと、一般に、最終端から
見て第番目の分岐、結合回路５(n-i)，６(n-i)の信号
伝達率hn_-iは として全部の分岐、結合回路51,61等の信号伝達率hn_-1
を求めることができる。

すなわち、式(6)で与えられる信号伝達率hn_-iをもった
分岐、結合回路５(n-i)，６(n-i)を用いて、等間隔でパ
ルスを折り返せば、１ヶの送信パルスにより、折り返し
箇所に相当するｎ個のパルスがすべて同レベルで順次受
信されることになる。

さて、上記の議論では各区間の間隔はすべて等しいもの
としたが、一般に区間間隔は等しくない。しかし、その
場合、遅延回路や減衰器は容易に入手し得るからこれら
を用いて、信号の伝送時間に関しては等価的に等間隔と
すればよい。

このように、送受信伝送路の任意の個所に情報源を有す
る折返しループ線を複数個設置し、隣接区間の片道信号
伝送時間のうち最小のものの２倍より小さいパルス幅を
有するパルス信号を送出して、送信伝送路より分岐回路
を介して信号勢力の一部をとりこみ、情報源の有する変
調器で変調した後、該変調信号を結合回路を経て受信端
へ送出し、分岐回路および結合回路の信号伝達率を適当
な値に選定することにより、すべての情報源からの信号
をすべて同一レベルで順次受信できるのでパッシブ素子
のみで構成された経済性と信頼性の高い伝送路を提供す
ることができる。

〔実施例〕 本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第２図は本発明の情報伝送方式の一実施例を示すブロッ
ク図である。

送信伝送路１と、受信伝送路２と、折り返しループ線3
1,32,…，3nと、変調器41,42,…，4nと、分岐回路51,5
2,…，5nと、結合回路61,62,…，6nとパルス発生器７は
第１図の構成と同様である。その他、情報源91,92,…，
9nと、パルス発生器７からのパルスをトリガとするクロ
ック信号発生器10と、走査回路11と、復調器121,122,
…，12nが設置されている。

ここで、伝送路１，２および分岐、結合回路51,61等の
信号伝達率hn-iを前述の如く選定し、かつパルス発生器
７からの送出パルス幅を２ｓ／ｖ以下に設定すれば、受
信パルスは等間隔、かつ等レベルとなる。今、１ヶの送
信パルスに対する受信パルス列をフレームと定義すれば
送出パルスくり返し周波数を 以下に抑えれば各フレームが重なることはない。パルス
幅を２ｓ／ｖ以下にし設定し、分割され各情報源に割り
当てられたパルスに各情報源からの信号を付加すればよ
い。この信号付加は、先に述べたように単に各パルスを
個々にオン、オフし各情報源からの情報の有無を確認す
るための単純な信号であってもよいし、各単一のパルス
自体を２ｓ／ｖのパルス幅の範囲で変調してもよい。例
えば各情報源91,92,‥‥，9nにアナログ信号の情報があ
る場合、このアナログ信号を変調器41,41,‥‥，4nでご
く一般的に用いられる方法でディジタル信号処理をして
パルス変調することにより単一パルスをさらに細かいパ
ルス列にして伝達することもできる。この場合、各情報
源に割り当てられたパルスの幅では信号付加が不十分な
場合は、フレームが重なり合わないように送信くり返し
周波数をv/2ns以下にしてパルスの送信をくり返せばよ
い。

以上の如く構成することによって、各情報源91……，9n
からの情報信号は時分割されて受信端の走査回路11に到
達する。ここではクロック信号発生回路10により受信パ
ルス列に同期したクロック信号が与えられ、各フレーム
信号は分離されてそれぞれ復調回路121,……，12nに入
力される。ここでパルス変調された信号はアナログ信号
または所要の信号に変換され、所要目的に使用される。
例えば、変調器41……，4nが単に折り返しパルスに強弱
を与えるようなアナログ変調器であれば受信パルス列は
PAM信号であるから、復調器121……，12nは単なる低減
濾波器でよい。

なお、さきには、簡単のため、各情報源間の伝送路の伝
搬時間は相等しいとして説明したが、受信パルス列が相
互に干渉しない程度に送信パルス幅を狭くしておけば、
受信信号フレーム内のパルス時間間隔は一定ではないが
これをクロックにより分離することは容易である。

また、本実施例においてはパルス発生器７より送出され
る信号は単一パルスとして説明したが複数パルス信号を
用いて情報源の情報内容を豊富にすることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、送受信伝送路上の任意の
個所に情報源を有する折り返しループ線を複数個設置
し、隣接区間の片道信号伝送時間のうち最小のものの２
倍より小さいパルス幅のパルス信号を送出して、送信伝
送路より分岐回路を介して信号勢力の一部をとりこみ、
情報源の有する変調器で変調した後、該変調信号を結合
装置を、経て受信端へ送出し、分岐装置および結合装置
の信号伝達率を適当な値に選定することにより、情報源
はパッシブ素子のみで構成された経済性と信頼性の高い
伝送路を提供することができ、特に海底に情報源を置
く、各種海底観測システム等に用いて効果を発揮するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示すブロック図、第２図は本発
明の情報伝送方式の一実施例を示すブロック図である。
第３図は複数の情報源からなる情報伝送方式を示す略
図、第４図は受信装置８のブラウン管上に受信されたパ
ルス列を示す図である。 １…送信伝送路、２…受信伝送路 31,32,…，3n…折り返し線 41,42,…，4n…変調器 51,52,…，5n…分岐回路、 61,62,…，6n…結合回路、 ７…パルス発生器、８…受信回路、 91,92,…，9n…情報源、 10…クロック信号発生器 11…走査回路、 121,122,…，12n…復調器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の情報源からの情報を同時的に伝送す
   る情報伝送方式であって、 各情報源に対応して送信伝送路上に分岐回路を、受信伝
   送路上に結合回路をそれぞれ設置し、 分岐回路と結合回路の間を折り返しループ線で接続し、 各情報源を対応する折り返しループ線に変調器を介して
   接続し、 隣接する分岐回路間、または隣接する結合回路間の信号
   伝送時間のうち最少のものの２倍より小さいパルス幅の
   パルス信号を送信端より送信伝送路上に送出し、 各分岐回路から折り返しループ線に流入した前記信号の
   勢力の一部が、対応する情報源により変調された後、結
   合回路から受信伝送路上に送出され受信端に戻ることに
   より、各情報源の情報を時分割方式で伝送する情報伝送
   方式。
2. 【請求項２】各情報源の隣接区間の送受信各伝送路の伝
   送損失を除いた有効伝送率αをすべて等しい値とし、 送受信伝送路の最末端の情報源から見て第番目の情報
   源に対応する分岐回路、結合回路の信号伝達率をいずれ
   も とした（ここで、信号伝達率とは、分岐回路および結合
   回路について、いずれも伝送路から入力した信号勢力の
   うち折り返しループ線側に送りこまれる勢力の割合を指
   し、かつ結合回路については折り返しループ線側より結
   合回路に入力した信号勢力のうち結合回路から受信伝送
   路上、受信端側へ送出される勢力の割合をも指す）、特
   許請求の範囲第１項記載の情報伝送方式。