JPS63226137A - デイジタル信号伝送方式 - 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】 （１）発明の属する技術分野 本発明は、ディジタル信号の送受信インタフェースを有
する装置５機器１回路（ＩＣ，ＬＳＩ）間等のディジタ
ル信号伝送方式に関するものである。

（２）従来の技術とその問題点 従来、ディジタル信号の送受信インタフェースを有する
装置２機器１回路（ＩＣ，ＬＳＩ）間の比較的簡易な伝
送方式としては、ＮＲＺデータ信号と伝送りロックを並
列に伝送する方式が広く用いられてきた。第１図に、Ｎ
ＲＺデータ信号と伝送りロックを並列に伝送する方式の
送信回路１１と受信回路１２を用いた構成例を示す。ま
た、第２図に、ＮＲＺデータ信号ｆｌｌと伝送りロック
（２）のタイムチャートを示す。この方式はＮＲＺデー
タ信号と伝送りロックとの２本の信号線を１組として用
いるためデータ信号種別が多い場合には、その信号線が
データ信号種別の２倍必要であること、またそれに伴っ
て比較的低インピーダンスの線路を駆動する送信回路が
多く必要となるため消費電力が著しく増大する欠点を有
していた。また、データを時分割多重化して信号線数を
減らすためには、複雑なフレーム同期多重変換回路を持
つか、あるいは多重化データと伝送りロックの他にもう
１本体号線を追加してフレーム位置情報を並列に伝送す
る必要があった。第３図、第４図にフレーム同期多重変
換回路を含む送信回路３１と受信回路３２を用いた場合
の構成例およびそのＤ　Ａ　Ｔ　Ａ　（１）とＣＬＫ（
２）のタイムチャートを示す。また、第５図、第６図に
フレーム位置情報ＦＲＭを伝送するために信号線を１本
追加した場合のフレーム同期多重変換回路を含む送信回
路５１と受信回路５２を用いた構成例およびそのＤＡＴ
Ａ（ｌｌ、ＣＬＫｆ２）及びＦ　ＲＭ　ｆ３１のタイム
チャートを示す。

第３図の構成は複雑なフレーム同期多重変換回路が必要
なため、簡易なインタフェースには適しない欠点を有す
る。また、第５図の構成は簡易な回路構成で実現できる
が、３本の信号線に同軸ケーブルや光ファイバ等を使用
するようになると回路実装の点で整合性がよくない欠点
を有している。

また従来、データ信号ＤＡＴＡと伝送りロックＣＬＫを
並列に伝送せずに、送信側で符号変換したデータ信号Ｄ
ＡＴＡ（ＣＯＤ）のみを１本の信号線で送信し、受信側
でデータ信号列から自己タイミング抽出したクロックＣ
ＬＫで送信側と同じデータ信号ＤＡＴＡを識別・再生す
る伝送方式も伝送距離が長い領域で広く使用されてきた
。第７図に送信側と受信側のフレーム同期多重変換回路
７１゜７２および符号変換回路を含む送信回路７３およ
び受信回路７４を用いたその構成例を、また、第８図に
伝送路符号への変換処理前のＤ　Ａ　Ｔ　Ａ　（１１と
ＣＬＫ（２）のタイムチャートを示す。この方式は複雑
な符号変換回路が必要であること、データが多重化され
ている場合には複雑なフレーム同期多重度１＃回路が必
要等の点から簡易なインタフェースには適しない欠点を
有していた。

（３）発明の目的 本発明は、これらの欠点を除去するために、データ信号
とタイミング位置情報およびフレーム位置情報を簡易な
処理により１本の信号線で伝送できるようにしたディジ
タル信号伝送方式を提供するものである。

（４）発明の構成および作用 以下本発明の詳細な説明する。

（実施例−１） 第９図に本発明の伝送系の一実施例として、Ｎ逓倍クロ
ックとバースト・データとの時間軸上での重畳伝送系を
用い受信側で受信波形からタイミング波を抽出する場合
を示す。本図において９１は、送信側において入力デー
タをＮ逓倍クロック（ＮｘｆＨｚ）によるバースト・デ
ータに変換するとともに、バースト・データと時間軸上
での重畳を行なうためのクロック（本例ではＮ逓倍クロ
ック）を作製する送信側バースト変換処理回路、９３は
バースト・データとクロックとの時間軸上での重畳処理
を行なう送信回路である。９４は受信波形からタイミン
グ波の抽出および受信波形に含まれるバースト・データ
の識別を行なう受信回路、９２は送信側の９１と逆の処
理を行なう受信側バースト変換処理回路である。

（実施例−２） 第１０図に本発明の伝送系の他の実施例として、Ｎ逓倍
クロックとバースト・データとの時間軸上での重畳伝送
系を用い、受信側で基準クロックの逓倍あるいは分周処
理により生成したクロックの位相を伝送路クロック波形
とバースト・データ波形が交互に繰り返す規則性に基づ
いて自動調整し識別用クロックを得る場合を示す。本図
において、１０１は、送信側において入力データをＮ逓
倍クロック（Ｎ　Ｘ　ｆ　Ｈｚ）によるバースト・デー
タに変換するとともに、バースト・データと時間軸上で
の重畳を行なうためのクロック（本例ではＮ逓倍クロッ
ク）を作製する送信側バースト・データ変換処理回路、
１０３はバースト・データとクロックの時間軸上での重
畳処理を行なう送信回路である。

１０４は基準クロックの逓倍あるいは分周処理により生
成したクロックの位相を伝送路クロック波形とバースト
・データ波形が交互に繰り返す規則性に基づいて自動調
整し識別用クロックの作成および受信波形に含まれるバ
ースト・データの識別を行なう受信回路である。１０２
は送信側バースト変換回路１０１　と逆の処理を行なう
受信側バースト変換処理回路である。１０５はインタフ
ェースの送信側と受信側とに共通なりロックを供給する
基準クロック回路である。

（実施例−３） 第１１図および第１２図に本発明の伝送系のさらに他の
実施例を示す。第１Ｉ図の実施例は、第９図に示した（
実施例−１）の構成に直流変動抑圧のだめに送信側で相
隣接するバースト・データ毎に極性を反転処理を、受信
側でその逆処理を行なうバースト・データ極性処理回路
１１１．１１２を付加したものである。第１２図は、第
９図に示した（実施例−１）の構成の受信側に直流変動
抑圧のための直流再生回路１２１を付加したものである
。

（作用の説明） 第１３図に本発明を適用した伝送系各部の信号波形を示
す。（１１，（２１はディジタル原情報の信号波形及び
クロック（ｆＨｚ）を示す。（３）は第９図の送信側バ
ースト変換回路９１あるいは第１０図の送信側バースト
変換回路１０１から出力されるバースト・データ波形例
（２倍のクロック（２×ｆＨｚ）により２／ｆの繰り返
し周期で処理する場合）を示す。（−）で示す部分はバ
ースト・データ波形の空きタイムスロット部を示す。（
４）は第９図の送信側バースト変換回路９１あるいは第
１０図の送信側バースト変換回路１０１から出力される
クロック波形例（２倍のクロック（２’ｘｆＨｚ）をバ
ースト・データ波形と時間軸上で重畳する場合）を示す
。（５）は第９図の送信回路９３あるいは第１０図の送
信回路１０３で、第９図の送信側バースト変換回路９１
あるいは第１０図の送信側バースト変換回路１０１から
の（３１における（−）で示すバースト・データ波形の
空きタイムスロット部に（４）のクロック波形を時間軸
上で重畳した波形を示す。本信号波形を第９図の送信回
路９３あるいは第１０図の送信回路１０３よりインタフ
ェース線上を送出する。第９図の受信側（９４および９
２）においては、時間軸上でバースト・データ波形とク
ロック波形を重畳した受信波形から自己タイミング抽出
したクロックで送信側と逆の処理を行なうことにより、
（５）の波形から（３）および（４）の波形が得られ、
さらに（１）および（２）の波形が得られる。第１０図
の受信側（１０４および１０２）においては、基準クロ
ックの逓倍あるいは分周処理により生成したクロックの
位相を伝送路クロック波形Ｃとバースト・データ波形り
が交互に繰り返す規則性に基づいて自動調整して得たク
ロックで送信側と逆の処理を行なうことにより、（５）
の波形から（３）および（４）の波形が得られ、さらに
（１１および（２）の波形が得られる。

なお、第１３図の（６）は（３）における（−）で示す
バースト・データ波形の空きタイムスロット部に伝送り
ロック（２ｘｆｌｌｚ）の２分周クロック波形〔ｆＨｚ
）を重畳した場合を示した。この〔６）の重畳波形をイ
ンタフェース線上に送出した場合にも、第９図及び第１
０図に示した実施例で（５）の重畳波形をインタフェー
ス線上に送出した場合について説明したのとクロックの
逓倍あるいは分周処理を除きほぼ同様の処理によりほぼ
同様の効果を得られる。

（５）発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明によればディジタル
信号の送受信インタフェースにおいて配線数が多くなる
ことにより回路構成上あるいは実装上の負担が極めて多
くなる場合に、以下に示す利点を有する。

１）同軸ケーブルや光ファイバを使用したインタフェー
スにおいて本発明を適用すれば、１本の信号線でディジ
タル信号の送受信が可能であるため、送受信回路、コネ
クタ等の節減により小形化、軽量化、経済化が図れる利
点がある。

ｉｉ）バースト・データ波形の空きタイムスロット部に
クロック波形を時間軸上で重畳しているため伝送波形の
直流成分の最悪変動幅が保証され（第１３図の（５）お
よび（６）に示した例ではマーク率変動：１７４〜３／
４）伝送路の直流遮断が許容できるため、送受信回路を
簡易に構成することができる。特に、高速な同軸あるい
は光インタフェースにおいては、それによる経済効果が
大きい。

また、直流変動抑圧回路を付加した実施例３の場合には
、直流変動によるバースト・データ識別特性の劣化も改
善可能である。

１ｉｉ１バースト・データ波形の空きタイムスロット部
にクロック波形を時間軸上で重畳しているため自己タイ
ミング抽出においてタイミング消失が起こらない。また
、バースト・データに変換される原データには一切の制
約条件はなくＢＳＩ　（Ｂｉｔ　５ｅｑｕｅｎｃｅ　Ｉ
ｎｄｅｐｅｎｄａｎｃｅ）が保証される。

ｉｖｌ実施例２では、バースト・データ波形の空きタイ
ムスロット部にクロック波形を時間軸上で重畳している
ためタイミング位相情報の消失が起こらないことに着目
して、送信側と受信側とに同一の基準クロックを供給し
、受信側では識別用クロック位相情報のみを受信波形か
ら抽出する構成法が可能である。この構成は、自己タイ
ミング抽出を行なうためのアナログ処理を含まない全デ
ィジタル回路で実現できる。

■）送受信部での処理に必要な各種クロックがディジタ
ル回路で扱い易い単純な分周／逓倍処理で生成可能であ
る。

■）バースト・データ波形とクロック波形とが交互に繰
り返す規則性を有するため、１バーストを１ワードある
いは数ワード情報に対応づければ、ワード同期が容易確
実に行える。

■０バースト・データ波形とクロック波形とが交互に繰
り返す規則性を有するため、送信側でフレーム先頭位置
に対応するクロック波形にバイオレーションを付加し受
信側でクロック波形部分のみに着目してフレーム位置検
出を行なう構成を採用すれば、多重化フレームのフレー
ム同期検出回路が極めて簡易に実現可能である。また、
バースト・データに多重化フレーム同期用のパターンを
挿入する必要がないため、多重分離処理は単純な並直列
変換および直並列変換と−なり、多重分離処理回路も極
めて簡易に構成できる。

一バースト単位に情報の多重分離処理を行えば、異種情
報の多重分離回路が基本的多重分離回路での繰り返し処
理となるため、大規模な多重処理回路が容易に構成でき
る。

ｉｘ）バースト・データ波形とクロック波形とが交互に
繰り返す規則性を有しクロック波形部分は常に一定のパ
ターンであるため、重畳波形のクロック波形部分のバイ
オレーションに着目することにより送信側で特別な処理
をすることなく容易に伝送路の誤り検出を行なうことが
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はＮＲＺデータ信号と伝送りロックを並列に伝送
する従来の方式の構成例を示すブロック図、第２図は第
１図の構成におけるＮＲＺデータ信号と伝送りロックの
タイムチャート、第３図はデータを時分割多重して信号
線数を減らした場合の従来の伝送系の構成例を示すブロ
ック図、第４図は第３図の構成における多重化データ信
号と伝送りロックのタイムチャート、第５図は第３図の
構成においてフレーム同期多重変換回路を簡易化するた
めに多重化データと伝送りロックの他にフレーム位置情
報用のもう１本の信号線を追加した場合の構成例を示す
ブロック図、第６図は第５図の構成における多重化デー
タ信号と伝送りロック及びフレーム位置情報のタイムチ
ャート、第７図は符号変換したデータ信号のみを送信側
から１本の信号線に送出し受信側でデータ信号列から自
己タイミング抽出したクロックで識別・再生する従来の
伝送系の構成例を示すブロック図、第８図は伝送路符号
の変換処理前の多重化データ信号と伝送りロックのタイ
ムチャート、第９図および第１０図は本発明の伝送系の
実施例としてＮ逓倍クロックとバースト・データとの時
間軸上での重畳伝送系を示すブロック図、第１１図は本
発明の伝送系の他の実施例を示すブロック図、第１２図
は本発明の伝送系のさらに他の実施例を示すブロック図
、第１３図は本発明の伝送系の各部の信号波形を示すタ
イムチャートである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信側で伝送すべきディジタル・データ（伝送速
   度：ｆｂ／ｓ）をその整数（Ｎ）倍のクロック（Ｎ×ｆ
   Ｈｚ）で整数（Ｍ）ビット毎に速度変換し、繰り返し周
   期（Ｍ／ｆ）毎に発生するバースト・データに時間圧縮
   し、そのバースト・データの空きの時間部分〔バースト
   発生周期ごとに（Ｍ−Ｍ／Ｎ）／ｆ〕に速度変換後の伝
   送路クロック波形（Ｎ×ｆＨｚ）または速度変換後の伝
   送路クロックの整数分の１（１／Ｌ）の分周クロック（
   Ｎ／Ｌ×ｆＨｚ）波形、あるいは速度変換後の伝送路ク
   ロックの整数倍（×Ｌ）の逓倍クロック（Ｌ×Ｎ×ｆＨ
   ｚ）波形を重畳し、またバーストを区別して複数のデー
   タの多重伝送を行なうためにフレーム位置情報としてフ
   レーム位置に対応するクロック波形にバイオレーション
   を付加し、時間軸上でバースト・データ、クロックおよ
   びフレーム位置情報の重畳を行い１本の信号線に送出し
   、受信側では受信波形から伝送路クロックをタイミング
   抽出回路で抽出し、分周および逓倍クロック波形を含む
   伝送路クロック波形とバースト・データ波形とが伝送路
   上で交互に繰り返す規則性を有することに基づいてバー
   スト・データおよびクロック波形の時間軸上に占める位
   置を検出し、クロック波形挿入位置のバイオレーション
   を監視することによりフレーム位置情報の検出、抽出タ
   イミング波から生成した識別用クロックでバースト・デ
   ータの識別、さらに抽出タイミング波の整数分の１分周
   クロックまたは逓倍クロック（ｆＨｚ）で送信側と逆の
   速度変換／時間伸長処理を行なうことにより送信側と同
   じディジタル・データを再生することを特徴とするディ
   ジタル信号伝送方式。
2. （２）送信側と受信側とに同一の基準クロック（例えば
   ｆＨｚ）を供給し、送信側で伝送すべきディジタル・デ
   ータ（伝送速度：ｆｂ／ｓ）をその整数（Ｎ）倍のクロ
   ック（Ｎ×ｆＨｚ）で整数（Ｍ）ビット毎に速度変換し
   、繰り返し周期（Ｍ／ｆ）毎に発生するバースト・デー
   タに時間圧縮し、そのバースト・データの空きの時間部
   分〔バースト発生周期ごとに（Ｍ−Ｍ／Ｎ）／ｆ〕に速
   度変換後の伝送路クロック波形（Ｎ×ｆＨｚ）または速
   度変換後の伝送路クロックの整数分の１（１／Ｌ）の分
   周クロック（Ｎ／Ｌ×ｆＨｚ）波形、あるいは速度変換
   後の伝送路クロックの整数倍（×Ｌ）の逓倍クロック（
   Ｌ×Ｎ×ｆＨｚ）波形を重畳し、またバーストを区別し
   て複数のデータの多重伝送を行なうためにフレーム位置
   情報としてフレーム位置に対応するクロック波形にバイ
   オレーションを付加することにより、バースト・データ
   、クロックおよびフレーム位置情報を時間軸上で重畳し
   １本の信号線に送出し、受信側で基準クロックを逓倍又
   は分周して生成した識別用クロックの位相を、伝送路ク
   ロック波形とバースト・データ波形が伝送路上で交互に
   繰り返す規則性を有することに基づいて自動調整した後
   フレーム位置情報の検出およびバースト・データの識別
   を行い、送信側と逆の速度変換／時間伸長処理により送
   信側と同じディジタル・データを再生することを特徴と
   するディジタル信号伝送方式。