JPS62204635A - 双方向信号中継器 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は双方向信号中継器に係り、特に物理的電気的仕
様が異なる通信媒体の接続に好適な双方向信号中継器に
関する。

（発明の背景） 単一な伝送路へ複数の端末装置を接続し、伝送路上を双
方向へ通信データを送出することで、複数の通信端末間
での通信を可能にする通信システムを構築する場合にお
いては、例えばメタリックな通信媒体からなる伝送路と
光ファイバからなる伝送路を接続して単一な伝送路を形
成する場合があり、またツイストへアケーブルの単一伝
送路へ同軸ケーブルや光フアイバケーブル用のインター
フェースを有する端末装置を接続する場合、差動平衡形
式の単一伝送路へ片側接地の不平衡形式の端末装置を接
続する場合、さらにはバイポーラ信号で規定された単一
伝送路へユニポーラ信号の端末装置を接続する場合等の
如く、物理的・電気的仕様が異なる通信媒体の接続が必
要になることがある。このような場合には信号変換手段
としての信号中継器が必要となり、伝送路が双方向伝送
路であるから、信号中継器は上りと下りの切り換え機能
を備えた双方向性の信号中継器ということになる。

（発明が解決しようとする間頭点） ところで、単一な伝送路を介して複数の端末装直間で双
方向のデータ通信を行わせる場合、端末装置が伝送路へ
データ信号を送出するアクセス制御方式としては例えば
Ｃ３ＭＡ／ＣＤ方式の如きものが採用される。

周知のように、このＣ３ＭＡ／ＣＤ　（Ｃａｒｒｉｅｒ
Ｓｅｎｓｅ　　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　　Ａｃｃｅｓｓ　　
／　Ｃｏ１１ｉｓｉｏｎ　　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式
は、伝送路上の信号有無によってその送信タイミングを
制御し、また伝送中の端末装置は信号衝突を検出すると
その送信を中断する等の如く伝送路上の信号衝突を利用
したアクセス制御方式である。

ところが、信号変換手段としての信号中継器は上りと下
りを切り換えるのが本来の機能であるから、当該信号中
継器は一方向の伝送路ということになる。そうすると、
信号中継器の下流側伝送路で信号衝突が生じても当該信
号中継器の上流側伝送路に接続される端末装置ではその
信号衝突を検出できないという問題点がある。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、その
目的は上りと下りを切り換える本来的な機能の他に、一
方の通信媒体で信号衝突が生じた場合それを他方の通信
媒体へ伝達する機能も（Ｂｉｔえ、以て物理的・電気的
仕様が異なる通信媒体の接続に好適な双方向信号中継器
を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の双方向信号中継器は前記目的を達成するために
次の如き構成を有する。

即ち、本発明の双方向信号中継器は、２つの通信媒体を
接続し、最先に伝送信号が発生した一方の通信媒体から
他方の通信媒体へ該伝送信号を１云達することによって
両通信媒体間での双方向通信を可能にする双方向中継器
であって：　両通信媒体における伝送信号が一致するか
否かを検出する一致検出手段と；　該一致検出手段の検
出結果が不一致のとき当該中継器を双方向へ同時に信号
通過可能状態に設定する制御手段と；　を備えたことを
特徴とする。

（作　用） 次に、前記の如く構成される本発明の双方向信号中継器
の作用を説明する。

本発明の双方向信号中継器は、単一な伝送路へ複数の端
末装置を接続し、伝送路上を双方向へ通信データを送出
することで、複数の通信端末間での通信を可能にする通
信システムを構築する場合において、例えばメタリック
な通信媒体からなる伝送路と光ファイバからなる伝送路
を接続して単一な伝送路を形成する場合、またツイスト
へアケーブルの単一伝送路へ同軸ケーブルや光フアイバ
ケーブル用のインターフェースを有する端末装置を接続
する場合、差動平衡形式の単一伝送路へ片側接地の不平
衡形式の端末装置を接続する場合、さらにはバイポーラ
信号で規定された単一伝送路へユニポーラ信号の端末装
置を接続する場合等の如く、物理的・電気的仕様が異な
る２つの通信媒体を接続するものである。

一方、単一な伝送路を介して複数の端末装置間で双方向
のデータ通信を行わせる場合、端末装置が伝送路へデー
タ信号を送出するアクセス制御方式としては例えばＣ３
ＭＡ／ＣＤ方式の如きものが採用される。

そこで２つの通信媒体を接続し、最先に伝送信号が発生
した一方の通信媒体から他方の通信媒体へ該伝送信号を
伝達することによって両通信媒体間での双方向通信を行
わせている際に、一致検出手段は両通信媒体における伝
送信号が一致するか否かを常時監視し、その一致不一致
の検出結果を制御手段へ出力している。制御手段は一致
検出手段の検出結果が不一致を示すとき、即ちいずれか
の通信媒体において信号衝突等の伝送異常が生じたとき
、当該中継器を双方向へ同時に信号通過可能状態に設定
する。

その結果、両通信媒体において伝送異常が確実に検出で
き、通信システムの誤動作を防止できる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る双方向信号中継器を示
す。

第１図において、２つの双方向性データ通信媒体２、同
３を接続する２ボート双方向信号中継器１は、２つの信
号検出回路４、同５と゛、２つの信号伝達回路６、同７
と、−数枚出手段である一致検出回路８およびゲート制
御回路９とを基本的に備える。

データ通信媒体２、同３は物理的・電気的仕様が互いに
異なるものである。即ち、例えば、一方がメタリックな
通信媒体で、他方が光ファイバである場合、また一方が
ツイストペアケーブルで他方が同軸ケーブルや光フアイ
バケーブルまたはそれ用のインターフェースを有する端
末装置への接続線路である場合、一方が差動平衡形式の
伝送路で他方が片側接地の不平衡形式の伝送路またはそ
れ用のインターフェースを有する端末装置への接続線路
である場合、さらには一方がバイポーラ信号で規定され
た伝送路で他方がユニポーラ信号で規定された伝送路ま
たはそれ用のインターフェースを有する端末装置への接
続線路等である。

またデータ通信媒体２、同３への信号送出のアクセス制
御はＣ３ＭＡ／ＣＤ方式の如く信号衝突を利用したもの
である。

信号伝達回路６はデータ通信媒体３上の信号をデータ通
信媒体２上へ伝達し、信号伝達回路７はデータ通信媒体
２上の信号をデータ通信媒体３上へ伝達するためのもの
であるが、その動作はゲート制御回路９からの制御信号
ＥＮ１、同ＥＮ２の内容によって伝達可能状態と伝達禁
止状態の２つの動作状態に制御される。

信号検出回路４はデータ通信媒体２上の、また信号検出
回路５はデータ通信媒体３上の信号の有無をそれぞれ検
出し、その検出結果信号Ｓ１、同Ｓ２をそれぞれ制御手
段であるゲート制御回路９へ出力する。

ゲート制御回路９は検出結果信号Ｓ１、同Ｓ２を受けて
信号伝達回路６と一致検出回路８へ制御信号ＥＮＩを、
信号伝達回路７と一致検出回路８へ制御信号ＥＮ２をそ
れぞれ出力する。

これらの制御信号ＥＮＩおよび同ＥＮ２は、それぞれ信
号伝達回路６、同７を伝達可能状態または、伝達禁止状
態とするための制御信号である。

ゲート制御回路９は、検出結果信号Ｓ１、同Ｓ２のうち
、最初に信号存在状君を示した方に対応する媒体上の信
号を他方へ伝達するように制御信号ＥＮＩおよび同ＥＮ
２を発生する。

一方、制御回路９には一致検出回路８から検出結果信号
Ｓ３が入力されており、この検出結果信号Ｓ３の内容が
不一致を示すときは、それまで一方の信号伝達回路が伝
達可能状態、他方の信号伝達回路が伝達禁止状態となる
ように発生していた制御信号ＥＮ１、同ＥＮ２の内容を
信号伝達回路６、同７共に伝達可能状態となるように変
更する。

−数枚出回路８は、データ通信媒体２および同３上のデ
ータの論理的な一致を検出するものであり、一致がとれ
ていれば正常なデータ伝達状態であることを示し、もし
媒体２、同３上のデータが不一致なものであれば、当該
−数枚出回路８は媒体２、同３上のデータがどちらかで
衝突が起ったものと見なし、検出結果信号Ｓ３をゲート
制御回路 路９へ出力する。

この−数枚出回路８は、例えば第２図に示す如く、デー
タ通信媒体２上の信号Ｍ１と制御信号ＥＮ２が入力され
る遅延回路２１と、データ通信媒体３上の信号Ｍ２と制
御信号ＥＮ１が入力される遅延回路２２と、遅延回路２
１、同２２の再出力の一致判定を行い、検出結果信号Ｓ
３を発生する一致回路２３とで構成される。

ここに、遅延回路２１、同２２はタイミング制御のため
のものである。即ち、データ通信媒体２゜同３上の信号
Ｍｌ、同Ｍ２は信号伝達回路６、または同７を通過する
時間だけ遅れがあるので、伝達方向を決定する制御信号
ＥＮ１、同ＥＮ２を利用して遅延回路２２、同２１を制
御し、−数回路２３の両人力のタイミング合せをしよう
とするものである。例えば、データ通信媒体３からデー
タ通信媒体２への伝達の場合、信号Ｍ１の方が信号Ｍ２
よりも信号伝達回路６を通過する分だけ遅れている。つ
まり、制御信号ＥＮ１は信号伝達を指示する信号であり
、制御信号ＥＮ２は信号伝達禁止を指示する信号である
。そこで、遅延回路２１は信号伝達禁止を内容とする制
御信号ＥＮ２を受けて信号Ｍ１を遅延なく一致回路２３
の一方の入力へ伝達し、遅延回路２２は信号伝達指示を
内容とする制御信号ＥＮＩを受けて信号Ｍ２を適宜時間
遅延させて一致回路２３の他方の入力へ伝達する。なお
、信号伝達方向がデータ通信媒体２からデータ通信媒体
３への場合には制御信号ＥＮＩ、同ＥＮ２の内容が前述
の場合とは逆になるので、遅延回路２１、同２２は前述
とは逆の作用をする。

次に、第３図を参照して信号衝突検出動作を説明する。

第３図において、データ通信媒体２上に信号Ｍ１が発生
したので（第３図（イ））、信号検出回路４が作動し信
号Ｍ１の先頭パルス＃１の立上り時点で検出結果信号Ｓ
１を高レベル（以下、「Ｈレベル」と言う）にする（第
３図（ハ））。

一方、この時点ではデータ通信媒体３上には信号が発生
していないので、信号検出回路５は作動せずその検出結
果信号Ｓ２は低レベル（以下、「Ｌレベル」と言う）で
ある（第３図（ニ））。

すると、ゲート制御回路９は、−数構出回路８から検出
結果信号Ｓ３がＬレベルであることを確認して、検出結
果信号Ｓ１に基づき制御信号ＥＮ２をＨレベルに設定し
く第３図（へ））、また検出結果信号Ｓ２に基づき制御
信号ＥＮ１をＬレベルに設定する。その結果、信号伝達
回路７は伝達可能状態となり、信号Ｍ１は信号伝達回路
７で適宜遅延を受けながら、パルス弁１．同＃２．同＃
３．同＃４．・・・の順にデータ通信媒体３上に送出さ
れることになる（第３図（ロ））、一方、信号伝達回路
６は伝達禁止状態である。

データ通信媒体３上に信号Ｍ２が発生すると、信号検出
回路５が作動し信号Ｍ２の先頭パルス＃１の立上り時点
で検出結果信号Ｓ２をＨレベルに設定する（第３図（ハ
））。

ところが、この先頭パルス＃１がデータ通信媒体３上に
発生した時点においては、検出結果信号Ｓ１がすでにＨ
レベルに設定されているから、ゲート制御回路９は制御
信号ＥＮＩをＬレベルの状態に保持し続け、信号Ｍ１は
支障なくデータ通信媒体３上に送出される。

この状態において、−数構出回路８は信号Ｍ１と信号Ｍ
２が論理的に一致するか否かを監視しており、図示例で
はパルス＃１、同＃２、同＃３までの論理的一致が確認
され検出結果信号Ｓ３をＬレベルに設定しているが、信
号Ｍ１に含まれるパルス＃４が信号Ｍ２では欠落してい
るので不一致が検出され、パルス＃４の立上り時点で検
出結果信号Ｓ３をトＩレベルに設定した場合を示してい
る（第３図（ホ））、つまり、データ通信媒体３上で信
号の衝突が発生したのである。

検出結果信号Ｓ３がＨレベルになると、ゲート制御回路
９は、それまでＬレベルに保持し続けていた制御信号Ｅ
ＮＩをＨレベルに立上げてその状態を保持する（第３図
（ト））、すると、伝達禁止状態にあった信号伝達回路
６が伝達可能状態になり、データ通信媒体３上の信号Ｍ
２がデータ通信媒体２上へ信号伝達回路６を介して伝達
される斯くして、データ通信媒体３に属する端末装置の
みならずデータ通信媒体２に属する端末装置もデータ送
信の失敗を速やかに知ることとなり、互いにデータ送信
を中止することになる。

その結果、信号Ｍ１はパルス＃ｎの後は信号なしの状Ｍ
（ＯＶ）となり、信号Ｍ２も同様のタイミングで信号な
しの状態になる。

つまり、信号検出回路４は信号Ｍ１のパルス＃ｎがｏＶ
に立下る時点で検出結果信号Ｓ１をＬレベルにしく第３
図（ハ））、また信号検出回路５は信号Ｍ２がＯＶに立
上る時点で検出結果信号Ｓ２をＬレベルにする（第３図
（ニ））。

また、ゲート制御回路９は制御信号ＥＮ１、同ＥＮ２を
それぞれＬレベルにする。これにより、信号伝達回路６
、同７は共に伝達禁止状態となる。

一方、−数構出回路８は信号Ｍｌ、同Ｍ２が共に信号な
しの状態になりその一致が検出された時点で検出結果信
号Ｓ３をＬレベルにする。

以上の如くして、本発明に係る双方向信号中継器は外部
から信号伝達方向を直接設定する制御情報をもらうこと
なく、信号検出回路４、同５の信号検出結果信号Ｓ１、
同Ｓ２のそれぞれが示す信号存在状態の発生順序に基づ
いて、ゲート制御回路９が信号伝達方向を決定でき、更
に、一致検出回路８がデータ通信媒体２および３上の信
号の不一致を検出したとき、ゲート制御回路９が両方向
同時に伝達可能状態に設定して、信号を衝突させること
ができるのである。

次に、本発明の他の実施例を第４図を参照して説明する
。第４図はデータ通信媒体２、同３の信号形式や電気的
特性などが異なる場合において、信号伝達回路６、同７
をそれぞれレシーバ６１、同７１とトランスミツタロ２
、同７２で構成するようにした具体的構成例を示してい
る。

即ち、例えばデータ通信媒体２がメタリックな通信媒体
で、データ通信媒体３が光ファイバである場合、信号伝
達回路６のレシーバ６１は光−電気変換回路を有し、信
号伝達回路７のトランスミツタフ２は電気−光変換回路
を有することになる。

このような場合に、信号検出回路４、同５はそれぞれレ
シーバ６１、同７１の出力を検出し、また−数構出回路
８はレシーバ６１、同７１の出力信号の一致不一致を検
出するようにしたのである。

この第２実施例においても前記第１実施例と同様の作用
効果が得られるが、その動作は前記第１実施例と同様で
あるので説明を省略する。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明の双方向信号中継器によれ
ば、２つの通信媒体を接続し、最先に伝送信号が発生し
た一方の通信媒体から他方の通信媒体へ該伝送信号を伝
達することによって両通信媒体間での双方向通信を行わ
せる際に、両通信媒体における伝送信号が一致するか否
かを検出し、不一致のときは当該中継器を双方向へ同時
に信号通過可能に設定し、両通信媒体において信号衝突
の検知が行えるようにしたので、それぞれの通信媒体に
おいて伝送異常を検出でき、通信システムの誤動作を防
止できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る双方向信号中継器の構
成ブロック図、第２図は一致検出回路の具体的構成例の
ブロック図、第３図は信号衝突検出動作のタイミング図
、第４図は本発明の他の実施例を示すブロック図である
。 １・・・・・・双方向信号中継器、　２．３・・・・・
・データ通信媒体、　４．５・・・・・・信号検出回路
、６．７・・・・・・信号伝達回路、８・・・・・・−
数構出回路、９・・・・・・ゲート制御回路、　２１．
２２・・・・・・遅延回路、　２３・・・・・・一致回
路、　６１．７１・・・・・・レシーバ、　６２．７２
・・・・・・トランスミッタ。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博 木禿明へｇ方向借号ヤ灯界の、満、文例（Ｉ）第　／　
図 −弼Ｕ史ム回発の力（へ〕列 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２つの通信媒体を接続し、最先に伝送信号が発生した一
   方の通信媒体から他方の通信媒体へ該伝送信号を伝達す
   ることによって両通信媒体間での双方向通信を可能にす
   る双方向中継器であって両通信媒体における伝送信号が
   一致するか否かを検出する一致検出手段と；該一致検出
   手段の検出結果が不一致を示すとき当該中継器を双方向
   へ同時に信号通過可能状態に設定する制御手段とを備え
   たことを特徴とする双方向信号中継器。