(57)【要約】      （修正有）【課題】簡素な構成で確実に同期パターンを検出することができる時分割多重伝送システムおよび時分割多重伝送方法を提供する。【解決手段】時分割多重送信装置２０は、複数のチャンネルがそれぞれ出力する元データをチャンネルごとに受信し、元データの１ビットをマンチェスタ符号化データに変換するマンチェスタ符号化回路２２１〜２２ｎと、符号化データをチャンネルにつき１ビットずつ時分割多重化して時分割多重データを生成するとともにこの時分割多重化データの先頭に同期データを挿入することによりフレームを生成し、フレームが時系列的に連続してなるデータ列を出力する多重化部２３を備える。同期データは、データ列から同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、マンチェスタ符号化方法により１ビットから変換される２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるよう、時分割多重データの先頭に挿入される。【選択図】図２
2012029195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャンネルがそれぞれ出力する元データを前記チャンネルごとに受信し、前記元データの１ビットを所定の符号化方法で２ビット符号に変換することにより前記チャンネルごとに前記元データにもとづく符号化データを生成する符号化部と、
前記符号化データを前記チャンネルにつき１ビットずつ時分割多重化して時分割多重データを生成するとともにこの時分割多重化データの所定の位置に同期データを挿入することによりフレームを生成し、前記フレームの生成を繰り返すことにより前記フレームが時系列的に連続してなるデータ列を出力する多重化部と、
を備え、
前記同期データは、
前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるよう、前記多重化部により前記時分割多重データの前記所定の位置に挿入された、
ことを特徴とする時分割多重送信装置。
【請求項２】
前記符号化部は、
前記元データの１ビットをマンチェスタ符号化方法で２ビット符号に変換することにより前記チャンネルごとにマンチェスタ符号化データを生成し、
前記同期データは、
１ビットで構成され、前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が１および０のいずれか一方が連続したビット列となるよう、前記多重化部により前記時分割多重データの前記所定の位置に挿入された、
請求項１記載の時分割多重送信装置。
【請求項３】
前記同期データは、
１ビットで構成され、前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が１および０のいずれか一方が３ビット連続した後１および０のいずれか他方が３ビット連続することを繰り返すビット列となるよう、前記多重化部により前記時分割多重データの前記所定の位置に挿入された、
請求項２記載の時分割多重送信装置。
【請求項４】
前記符号化部は、
前記元データの１ビットをＣＭＩ（Ｃｏｄｅｄ  Ｍａｒｋ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）符号化方法で２ビット符号に変換することにより前記チャンネルごとにＣＭＩ符号化データを生成し、
前記同期データは、
１ビットで構成され、前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が１および０のいずれか一方が連続したビット列となるよう、前記多重化部により前記時分割多重データの前記所定の位置に挿入された、
請求項１記載の時分割多重送信装置。
【請求項５】
複数のチャンネルによりそれぞれ出力された元データの１ビットが前記チャンネルごとに所定の符号化方法で２ビット符号に変換することにより生成された符号化データが時分割多重化された時分割多重データと、この時分割多重データの所定の位置に挿入された同期データと、で構成されたフレームが時系列的に連続してなるデータ列を受信し、この受信したデータ列から前記同期データが挿入された前記所定の位置を検出して前記所定の位置の情報を出力する同期検出部と、
前記データ列を受信するとともに、前記所定の位置の情報を受けるとこの情報にもとづいて前記データ列を前記符号化データに分離して前記チャンネルごとに出力する分離部と、
前記分離部により分離された前記符号化データを前記所定の符号化方法に対応する所定の復号化方法により前記チャンネルごとに前記元データに復号化して出力する復号化部と、
を備え、
前記同期データは、
前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるデータであり、
前記同期検出部は、
前記データ列のうち最新の受信データビットから前記フレームを構成するビット数ごとのデータを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるデータであると、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を前記分離部に出力し、
前記分離部は、
前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を受けると、この最新の受信データビットを前記同期データとして前記データ列を前記符号化データに分離して前記チャンネルごとに出力する、
ことを特徴とする時分割多重受信装置。
【請求項６】
前記符号化データは、
前記元データの１ビットをマンチェスタ符号化方法で２ビット符号に変換することにより生成されたマンチェスタ符号化データであり、
前記同期データは、
１ビットで構成され、前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が１および０のいずれか一方が連続したビット列となるデータであり、
前記同期検出部は、
前記データ列のうち最新の受信データビットから前記フレームを構成するビット数ごとのデータを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、１および０の前記いずれか一方が３ビット以上連続したビット列であると、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を前記分離部に出力し、
前記復号化部は、
前記分離部により分離された前記符号化データをマンチェスタ復号化方法により前記チャンネルごとに前記元データに復号化して出力する、
請求項５記載の時分割多重受信装置。
【請求項７】
前記符号化データは、
前記元データの１ビットをＣＭＩ（Ｃｏｄｅｄ  Ｍａｒｋ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）符号化方法で２ビット符号に変換することにより生成されたＣＭＩ符号化データであり、
前記同期データは、
１ビットで構成され、前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が１および０のいずれか一方が連続するビット列となるデータであり、
前記同期検出部は、
前記データ列のうち最新の受信データビットから前記フレームを構成するビット数ごとのデータを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、１および０の前記いずれか一方が４つ以上連続したビット列であると、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を前記分離部に出力し、
前記復号化部は、
前記分離部により分離された前記符号化データをＣＭＩ復号化方法により前記チャンネルごとに前記元データに復号化して出力する、
請求項５記載の時分割多重受信装置。
【請求項８】
複数のチャンネルがそれぞれ出力する元データを前記チャンネルごとに受信し、前記元データの１ビットを所定の符号化方法で２ビット符号に変換することにより前記チャンネルごとに符号化データを生成する符号化部と、
前記符号化データを前記チャンネルにつき１ビットずつ時分割多重化して時分割多重データを生成するとともに前記時分割多重データの所定の位置に同期データを挿入することによりフレームを生成し、前記フレームの生成を繰り返すことにより前記フレームが時系列的に連続してなるデータ列を出力し、前記同期データは、前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるデータである多重化部と、
前記データ列を受信し、前記データ列のうち最新の受信データビットから前記フレームを構成するビット数ごとのデータを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるデータであると、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を出力する同期検出部と、
前記データ列を受信するとともに、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を受けると、この最新の受信データビットを前記同期データとして前記データ列を前記符号化データに分離して前記チャンネルごとに出力する分離部と、
前記分離部により分離された前記符号化データを前記所定の符号化方法に対応する所定の復号化方法により前記チャンネルごとに前記元データに復号化して出力する復号化部と、
を備えたことを特徴とする時分割多重伝送システム。
【請求項９】
前記符号化部は、
前記元データの１ビットをマンチェスタ符号化方法で２ビット符号に変換することにより前記チャンネルごとにマンチェスタ符号化データを生成し、
前記同期データは、
１ビットで構成され、前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が１および０のいずれか一方が連続したビット列となるよう前記多重化部により前記時分割多重データの前記所定の位置に挿入され、
前記同期検出部は、
前記データ列のうち最新の受信データビットから前記フレームを構成するビット数ごとのデータを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、１および０の前記いずれか一方が３ビット以上連続したビット列であると、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を前記分離部に出力し、
前記復号化部は、
前記分離部により分離された前記符号化データをマンチェスタ復号化方法により前記チャンネルごとに前記元データに復号化して出力する、
請求項８記載の時分割多重伝送システム。
【請求項１０】
前記符号化部は、
前記元データの１ビットをＣＭＩ（Ｃｏｄｅｄ  Ｍａｒｋ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）符号化方法で２ビット符号に変換することにより前記チャンネルごとにＣＭＩ符号化データを生成し、
前記同期データは、
１ビットで構成され、前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が１および０のいずれか一方が連続するビット列となるよう前記多重化部により前記時分割多重データの前記所定の位置に挿入され、
前記同期検出部は、
前記データ列のうち最新の受信データビットから前記フレームを構成するビット数ごとのデータを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、１および０の前記いずれか一方が４つ以上連続したビット列であると、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を前記分離部に出力し、
前記復号化部は、
前記分離部により分離された前記符号化データをＣＭＩ復号化方法により前記チャンネルごとに前記元データに復号化して出力する、
請求項８記載の時分割多重伝送システム。
【請求項１１】
前記多重化部により出力された前記データ列を前記分離部に伝送する伝送路、
をさらに備えた請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の時分割多重伝送システム。
【請求項１２】
複数のチャンネルがそれぞれ出力した元データについて前記チャンネルごとに前記元データの１ビットを所定の符号化方法で２ビット符号に変換することにより前記チャンネルごとに符号化データを生成するステップと、
前記符号化データを前記チャンネルにつき１ビットずつ時分割多重化して時分割多重データを生成するとともに前記時分割多重データの所定の位置に同期データを挿入することによりフレームを生成し、前記フレームの生成を繰り返すことにより前記フレームが時系列的に連続してなるデータ列を出力し、前記同期データは、前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるデータであるステップと、
前記データ列を受信し、前記データ列のうち最新の受信データビットから前記フレームを構成するビット数ごとのデータを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるデータであると、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を出力するステップと、
前記データ列を受信するとともに、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を受けると、この最新の受信データビットを前記同期データとして前記データ列を前記符号化データに分離して前記チャンネルごとに出力するステップと、
前記データ列を前記符号化データに分離して前記チャンネルごとに出力するステップで分離された前記符号化データを、前記所定の符号化方法に対応する所定の復号化方法により前記チャンネルごとに前記元データに復号化して出力するステップと、
を備えたことを特徴とする時分割多重伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時分割多重化されたデータの送受信を行うための時分割多重送信装置、時分割多重受信装置、時分割多重伝送システムおよび時分割多重伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
時分割多重化されたデータの送受信を行う際には、一般に、送信装置により時分割多重化されたデータに同期パターンが挿入される。受信装置は、この同期パターンを検出することにより受信したデータのフレーム開始点を判別する。
【０００３】
しかし、送信データ中に同期パターンに類似するデータ（以下、擬似パターンという）が存在すると、この擬似パターンを同期パターンとして誤って検出してしまう場合がある。そこで従来、同期パターンの誤検出を防ぐための種々の技術が提案されている。たとえば、この種の技術の１つに、送信データ中の所定の時間範囲（アパーチャゲート期間）内のみ同期パターン検出を行う技術がある（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
この種の同期パターンの誤検出防止技術によれば、同期パターンの誤検出確率を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２５２１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の技術では、擬似パターンを検出してしまう確率を減らすことはできるものの、誤検出防止のために煩雑な構成が必要となるとともに、送信データ中の擬似パターンを無くすことは難しい。
【０００７】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、簡素な構成で確実に同期パターンを検出することができる時分割多重送信装置、時分割多重受信装置、時分割多重伝送システムおよび時分割多重伝送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る時分割多重送信装置は、上述した課題を解決するために、複数のチャンネルがそれぞれ出力する元データを前記チャンネルごとに受信し、前記元データの１ビットを所定の符号化方法で２ビット符号に変換することにより前記チャンネルごとに前記元データにもとづく符号化データを生成する符号化部と、前記符号化データを前記チャンネルにつき１ビットずつ時分割多重化して時分割多重データを生成するとともにこの時分割多重化データの所定の位置に同期データを挿入することによりフレームを生成し、前記フレームの生成を繰り返すことにより前記フレームが時系列的に連続してなるデータ列を出力する多重化部と、を備え、前記同期データは、前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるよう、前記多重化部により前記時分割多重データの前記所定の位置に挿入された、ことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明に係る時分割多重受信装置は、上述した課題を解決するために、複数のチャンネルによりそれぞれ出力された元データの１ビットが前記チャンネルごとに所定の符号化方法で２ビット符号に変換することにより生成された符号化データが時分割多重化された時分割多重データと、この時分割多重データの所定の位置に挿入された同期データと、で構成されたフレームが時系列的に連続してなるデータ列を受信し、この受信したデータ列から前記同期データが挿入された前記所定の位置を検出して前記所定の位置の情報を出力する同期検出部と、前記データ列を受信するとともに、前記所定の位置の情報を受けるとこの情報にもとづいて前記データ列を前記符号化データに分離して前記チャンネルごとに出力する分離部と、前記分離部により分離された前記符号化データを前記所定の符号化方法に対応する所定の復号化方法により前記チャンネルごとに前記元データに復号化して出力する復号化部と、を備え、前記同期データは、前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるデータであり、前記同期検出部は、前記データ列のうち最新の受信データビットから前記フレームを構成するビット数ごとのデータを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるデータであると、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を前記分離部に出力し、前記分離部は、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を受けると、この最新の受信データビットを前記同期データとして前記データ列を前記符号化データに分離して前記チャンネルごとに出力する、ことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明に係る時分割多重伝送システムは、上述した課題を解決するために、複数のチャンネルがそれぞれ出力する元データを前記チャンネルごとに受信し、前記元データの１ビットを所定の符号化方法で２ビット符号に変換することにより前記チャンネルごとに符号化データを生成する符号化部と、前記符号化データを前記チャンネルにつき１ビットずつ時分割多重化して時分割多重データを生成するとともに前記時分割多重データの所定の位置に同期データを挿入することによりフレームを生成し、前記フレームの生成を繰り返すことにより前記フレームが時系列的に連続してなるデータ列を出力し、前記同期データは、前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるデータである多重化部と、前記データ列を受信し、前記データ列のうち最新の受信データビットから前記フレームを構成するビット数ごとのデータを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるデータであると、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を出力する同期検出部と、前記データ列を受信するとともに、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を受けると、この最新の受信データビットを前記同期データとして前記データ列を前記符号化データに分離して前記チャンネルごとに出力する分離部と、前記分離部により分離された前記符号化データを前記所定の符号化方法に対応する所定の復号化方法により前記チャンネルごとに前記元データに復号化して出力する復号化部と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
一方、本発明に係る時分割多重伝送方法は、上述した課題を解決するために、複数のチャンネルがそれぞれ出力した元データについて前記チャンネルごとに前記元データの１ビットを所定の符号化方法で２ビット符号に変換することにより前記チャンネルごとに符号化データを生成するステップと、前記符号化データを前記チャンネルにつき１ビットずつ時分割多重化して時分割多重データを生成するとともに前記時分割多重データの所定の位置に同期データを挿入することによりフレームを生成し、前記フレームの生成を繰り返すことにより前記フレームが時系列的に連続してなるデータ列を出力し、前記同期データは、前記データ列から前記同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるデータであるステップと、前記データ列を受信し、前記データ列のうち最新の受信データビットから前記フレームを構成するビット数ごとのデータを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、前記所定の符号化方法により１ビットから変換される前記２ビット符号を連続して並べたときに出現しえないビット列となるデータであると、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を出力するステップと、前記データ列を受信するとともに、前記最新の受信データビットが前記同期データである旨の情報を受けると、この最新の受信データビットを前記同期データとして前記データ列を前記符号化データに分離して前記チャンネルごとに出力するステップと、前記データ列を前記符号化データに分離して前記チャンネルごとに出力するステップで分離された前記符号化データを、前記所定の符号化方法に対応する所定の復号化方法により前記チャンネルごとに前記元データに復号化して出力するステップと、を備えたことを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る時分割多重送信装置、時分割多重受信装置、時分割多重伝送システムおよび時分割多重伝送方法によれば、簡素な構成で確実に同期パターンを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る時分割多重伝送システムの一例を示す概略的な全体構成図。
【図２】第１実施形態に係る時分割多重伝送システムの内部構成例を示すブロック図。
【図３】マンチェスタ符号化方法について説明するための図。
【図４】多重化回路により生成されるデータ列の一例を示す説明図。
【図５】第１実施形態に係る送信装置による送信処理の手順を示すフローチャート。
【図６】第１実施形態に係るシフトレジスタの記憶内容および同期データ検出の様子の一例について説明するための図。
【図７】第１実施形態に係る受信装置による受信処理の手順を示すフローチャート。
【図８】第２実施形態に係る時分割多重伝送システムの内部構成例を示すブロック図。
【図９】ＣＭＩ符号化方法について説明するための図。
【図１０】第２実施形態に係る送信装置による送信処理の手順を示すフローチャート。
【図１１】第２実施形態に係る受信装置による受信処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る時分割多重送信装置、時分割多重受信装置、時分割多重伝送システムおよび時分割多重伝送方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１５】
原子力プラントや病院などでは、複数の被制御装置が配置される場所と、これらの被制御装置を制御するための１つまたは複数の制御装置が配置される場所とが離れている場合がある。この場合、１つまたは複数の制御装置と複数の被制御装置との間でデータ送受信を行うにあたり、時分割多重方式を用いることにで、伝送路を削減することができる。本発明は、時分割多重方式によりデータ送受信を行うにあたり、送信データ中にフレーム同期パターン（以下、同期データという）と一致してしまう擬似パターンが本質的に存在し得ない送信データフォーマットおよび同期パターンを用いることにより、簡素な構成で同期パターンの誤検出を防止するものである。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る時分割多重伝送システム１０の一例を示す概略的な全体構成図である。なお、以下の説明では、制御側建屋１に中央管理装置２および中継盤３が配置され、被制御側建屋４にｎ台（ただしｎは任意の正の整数）の被制御装置５１、５２、５３、・・・、５ｎおよび中継盤６が配置される場合の例について示す。また、本実施形態では、元データの１ビットを２ビット符号に変換する所定の符号化方法としてマンチェスタ符号化方法を用いる場合の例について説明する。
【００１７】
中央管理装置２は、中継盤３および中継盤６を介して被制御装置５１、５２、５３、・・・、５ｎと電気的に接続される。中央管理装置２は、各被制御装置５１、５２、５３、・・・、５ｎにそれぞれ対応したチャンネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、・・・、ＣＨｎに対して被制御装置５１、５２、５３、・・・、５ｎをそれぞれ制御するための元データ（ＯＤ：Original Data）を出力する。
【００１８】
中央管理装置２が出力した元データを被制御装置５１〜５ｎに伝送するための時分割多重伝送システム１０は、時分割多重送信装置（以下、送信装置という）２０、時分割多重受信装置（以下、受信装置という）３０および伝送路４０を有する。
【００１９】
送信装置２０は、中央管理装置２がチャンネルＣＨ１〜ｎにそれぞれ出力した元データＯＤ１〜ｎを符号化データ（ＥＤ：Encoded Data）１〜ｎに変換して時分割多重化するとともに同期パターンを挿入してデータ列（ビットストリーム）を生成する。そして、送信装置２０は、このデータ列を光ファイバなどにより構成された伝送路４０を介して受信装置３０に出力する。なお、伝送路４０は無線回路であってもよい。
【００２０】
受信装置３０は、データ列を受信し、同期パターンを検出してデータ列を構成する符号化データＥＤ１〜ｎをそれぞれ分離し、元データＯＤ１〜ｎに復号化する。そして、受信装置３０は、この元データＯＤ１〜ｎをそれぞれ対応するチャンネルＣＨ１〜ｎを介して被制御装置５１〜５ｎに出力する。
【００２１】
また、被制御装置５１〜５ｎが出力した元データを中央管理装置２に伝送するための時分割多重伝送システム５０は、時分割多重伝送システム１０と同様に、送信装置６０、受信装置７０および伝送路８０を有する。
【００２２】
送信装置６０は、送信装置２０と同じ構成を有する。送信装置６０は、被制御装置５１〜５ｎがそれぞれ対応するＣＨ１〜ｎに出力した元データＯＤ１〜ｎを符号化データＥＤ１〜ｎに変換して時分割多重化するとともに同期パターンを挿入してデータ列（ビットストリーム）を生成する。そして、送信装置６０は、このデータ列を光ファイバなどにより構成された伝送路８０を介して受信装置７０に出力する。
【００２３】
なお、伝送路８０は伝送路４０と同一の構成でもよいし異なる構成でもよい。また、伝送路４０と伝送路８０を１本の伝送路とし、この１本の伝送路を時分割多重伝送システム１０および５０で共用してもよい。
【００２４】
受信装置７０は、受信装置３０と同じ構成を有する。受信装置７０は、データ列を受信して、同期パターンを検出してデータ列を構成する符号化データＥＤ１〜ｎをそれぞれ分離し、元データＯＤ１〜ｎに復号化する。そして、受信装置７０は、この元データＯＤ１〜ｎをそれぞれ対応するチャンネルＣＨ１〜ｎを介して中央管理装置２に出力する。
【００２５】
図１に示すように、制御側建屋１に配置された中継盤３には、時分割多重伝送システム１０の送信装置２０と時分割多重伝送システム５０の受信装置７０とが設けられ、被制御側建屋４に配置された中継盤６には、時分割多重伝送システム１０の受信装置３０と時分割多重伝送システム５０の送信装置６０とが設けられる。
【００２６】
図２は、時分割多重伝送システム１０の内部構成例を示すブロック図である。なお、時分割多重伝送システム５０については、時分割多重伝送システム１０と同じ構成および作用を有するため説明を省略する。
まず、送信装置２０の構成および作用について説明する。
【００２７】
送信装置２０は、チャンネルＣＨ１〜ｎにそれぞれ対応する送信バッファ２１１〜２１ｎおよびマンチェスタ符号化回路２２１〜２２ｎ、ならびに多重化回路２３を有する。
【００２８】
送信バッファ２１１〜２１ｎは、中央管理装置２がＣＨ１〜ｎにそれぞれ出力した元データＯＤ１〜ｎをそれぞれチャンネルごとに一時的に格納する。
【００２９】
マンチェスタ符号化回路２２１〜２２ｎは、対応する送信バッファ２１１〜２１ｎに格納された元データＯＤ１〜ｎをそれぞれ読み出し、元データＯＤ１〜ｎの１ビットをそれぞれマンチェスタ符号化方法で２ビット符号に変換することによりマンチェスタ符号化データ（マンチェスタコード）ＥＤ１〜ｎを生成し、この符号化データＥＤ１〜ｎをそれぞれ多重化回路２３にシリアル出力する。
【００３０】
図３は、マンチェスタ符号化方法について説明するための図である。図３に示すように、元データＯＤの１ビットは、マンチェスタ符号化方法で２ビット符号に変換されてマンチェスタ符号化データ（マンチェスタコード）となる。
【００３１】
なお、マンチェスタ符号化方法には、元データＯＤが１ビットの「０」である場合に「０、１」の２ビットの符号化データＥＤに変換し、元データＯＤが１ビットの「１」である場合に「１、０」に変換するマンチェスタ符号化方法と、元データＯＤが１ビットの「０」である場合に「１、０」の２ビットの符号化データＥＤに変換し、元データＯＤが１ビットの「１」である場合に「０、１」に変換するマンチェスタ符号化方法とがある。
【００３２】
本発明に係るマンチェスタ符号化回路２２１〜２２ｎが用いるマンチェスタ符号化方法はいずれの方法であってもよい。図３には前者の方法を用いる場合の例について示し、以下では図３に示した方法を用いる場合の例について説明する。
【００３３】
たとえば、マンチェスタ符号化回路２２１は、送信バッファ２１１に格納された元データＯＤ１を読み出し、元データＯＤ１の１ビットを図３に示したマンチェスタ符号化方法で２ビット符号に変換することによりマンチェスタ符号化データＥＤ１を生成する。そして、マンチェスタ符号化回路２２１は、この符号化データＥＤ１を１ビットずつ多重化回路２３にシリアル出力する。
【００３４】
図４は、多重化回路２３により生成されるデータ列の一例を示す説明図である。
【００３５】
多重化回路２３は、マンチェスタ符号化回路２２１〜２２ｎから符号化データＥＤ１〜ｎをそれぞれシリアル入力され、符号化データＥＤ１〜ｎの１ビットずつを順番にタイムスロットに割り振って時分割多重化して時分割多重データを生成する。また、多重化回路２３は、この時分割多重データの所定の位置に同期データを挿入し、同期データおよび時分割多重データにより構成されるフレームを生成する。
【００３６】
このフレームは、時分割多重データのビット数（チャンネル数ｎに等しい）に同期データのビット数を加えたビット数を有する。なお、以下の説明では、多重化回路２３が時分割多重データの先頭に同期データを挿入する場合の例について示す（図４参照）。マンチェスタ符号化方法では、元データ１ビットが２ビット符号に変換される。このため、各フレームで伝送されるデータ量は、元データの１／２ビット分のデータ量となる。
【００３７】
そして、多重化回路２３は、このフレームの生成を繰り返すことによりフレームが時系列的に連続してなるデータ列（シリアルなビットストリーム）を、伝送路４０を介して出力する（図４参照）。
ここで、同期データについて簡単に説明する。
【００３８】
同期データは、受信装置３０がデータ列から確実に同期データを検出できるようなデータとするとよい。そこで、多重化回路２３は、データ列から同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、マンチェスタ符号化データを連続して並べたときに出現しえないビット列となるようなデータを、同期データとして時分割多重データに挿入すればよい。
【００３９】
マンチェスタ符号化方法で符号化された２ビット符号データは、連続して並べると、いかなる組み合わせであっても「１」が３つ以上連続することはなく、また「０」が３つ以上連続することもない。このため、データ列から同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、３ビット以上連続して「１」および「０」のいずれか一方が連続するようなビット列となるように同期データを選べば、バースト伝送誤り等の伝送エラーが発生しない限りデータ列に擬似パターンが全く発生しない。
【００４０】
このため、たとえば多重化回路２３は、同期データとして１ビットの「１」を各フレームの先頭に挿入する（より詳しくは、時分割多重データの先頭に同期データを挿入してフレームを生成する）。この場合、受信装置３０は、データ列からフレームを構成するビット数ごとにビットデータを抽出して時系列的に並べて３ビット以上連続して「１」となれば同期データを抽出したと確実に判定することができる。なぜなら、データ列からフレームを構成するビット数ごとに抽出されたビットデータは、同期データか各チャンネルＣＨ１〜ｎに対応した符号化データＥＤ１〜ｎのいずれかであるとともに、各チャンネルＣＨ１〜ｎに対応した符号化データＥＤ１〜ｎは、時系列的に並べた場合に３ビット以上連続して「１」および「０」のいずれか一方が連続することがありえないからである。
【００４１】
また、同期データは、たとえばデータ列から同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が１および０のいずれか一方が３ビット連続した後１および０のいずれか他方が３ビット連続することを繰り返すビット列（たとえば「１１１０００」など）となるようにデータ列に挿入されてもよい。この場合、多重化回路２３は、最初の３フレームの先頭に１ビットの「１」を挿入し、続く３フレームの先頭に１ビットの「０」を挿入することを繰り返せばよい。
【００４２】
この場合、受信装置３０は、データ列から同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、「１」（または「０」）が３つ連続したのち「０」（または「１」）が３つ連続したビット列であった場合に、同期データを抽出したと判定すればよい。この場合、受信装置３０は、バースト伝送誤り等の伝送エラーが生じてデータ列が連続的に「１」や「０」に置き換わってしまった場合でも、確実に同期データを検出することができる。
【００４３】
また、たとえば同期データとして２ビット以上のデータを各フレームの先頭に挿入してもよい。同期データのビット数によらず、同期データとして各フレームの先頭に挿入されるデータが同一であれば（たとえば２ビット「１、０」など）、データ列からフレームを構成するビット数ごとにビットデータを抽出して時系列的に並べて３ビット以上連続して「１」（または「０」）となれば同期データを抽出したと確実に判定することが可能である。
【００４４】
図５は、第１実施形態に係る送信装置２０による送信処理の手順を示すフローチャートである。図５において、Ｓに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示す。この手順は、送信装置２０が、中央管理装置２によりＣＨ１〜ｎにそれぞれ出力された元データＯＤ１〜ｎを受信してスタートとなる。
【００４５】
なお、同期データは時分割多重データの先頭に挿入されるものとし、同期データは１ビットの「１」であるものとする。
【００４６】
まず、ステップＳ１において、送信バッファ２１１〜２１ｎは、中央管理装置２がＣＨ１〜ｎにそれぞれ出力した元データＯＤ１〜ｎをそれぞれチャンネルごとに一時的に格納する。
【００４７】
次に、ステップＳ２において、マンチェスタ符号化回路２２１〜２２ｎは、対応する送信バッファ２１１〜２１ｎに格納された元データＯＤ１〜ｎをそれぞれ読み出し、元データＯＤ１〜ｎの１ビットをそれぞれマンチェスタ符号化方法で２ビット符号に変換することによりマンチェスタ符号化データ（マンチェスタコード）ＥＤ１〜ｎを生成する。
【００４８】
次に、ステップＳ３において、多重化回路２３は、マンチェスタ符号化回路２２１〜２２ｎから符号化データＥＤ１〜ｎをそれぞれシリアル入力される。
【００４９】
次に、ステップＳ４において、多重化回路２３は、符号化データＥＤ１〜ｎの１ビットずつを順番にタイムスロットに割り振って時分割多重化して時分割多重データを生成するとともにこの時分割多重データの先頭に１ビットの「１」を挿入してフレームを生成することによりデータ列を生成する。
【００５０】
そして、ステップＳ５において、多重化回路２３は、伝送路４０を介して受信装置３０に対してデータ列を出力する。
【００５１】
以上の手順により、送信装置２０は、同期データのパターンと一致するパターンが本質的に存在し得ないデータ列フォーマットおよび同期データを用いてデータ列を生成して送信することができる。
続いて、受信装置３０の構成および作用について説明する。
【００５２】
図２に示すように、受信装置３０は、シフトレジスタ３１を有する同期検出回路３２と、分離回路３３と、チャンネルＣＨ１〜ｎにそれぞれ対応するマンチェスタ復号化回路３４１〜３４ｎおよび受信バッファ３５１〜３５ｎと、を有する。
【００５３】
図６は、第１実施形態に係るシフトレジスタ３１の記憶内容および同期データ検出の様子の一例について説明するための図である。図６には、同期データが１ビットで構成され、チャンネル数がｎである場合の一例について示した。
【００５４】
同期検出回路３２は、伝送路４０を介して送信装置２０の多重化回路２３が出力したデータ列（図４参照）を受信し、この受信したデータ列を受信したデータビットから順にシフトレジスタ３１に格納する。
【００５５】
シフトレジスタ３１は、少なくともフレームを構成するビット数の２倍に１を加えたビット数のデータを格納する。たとえば、同期データが１ビットで構成され、チャンネル数がｎである場合には、フレームを構成するビット数はｎ＋１である。この場合は、図６に示すように、シフトレジスタ３１は少なくとも２（ｎ＋１）＋１＝２ｎ＋３ビット分のデータを格納する。
【００５６】
同期検出回路３２は、図６に示すように、シフトレジスタ３１に格納されたデータのうち、最新の受信データビットからフレームを構成するビット数（ｎ＋１ビット）ごとのデータを最新の受信データビットを含め少なくとも合計３ビット抽出する。そして、同期検出回路３２は、この抽出した３ビットのデータが全て１（またはすべて０）であると、最新の受信データビットが同期データである旨の情報を分離回路３３に与える。
【００５７】
なお、最新の受信データビットからフレームを構成するビット数（ｎ＋１ビット）ごとのデータを３ビット抽出した場合であって、このデータが同期データでなくたとえばチャンネルＣＨ１の符号化データＥＤ１である場合には、ＥＤ１はマンチェスタ符号化データであるため、「０、１」および「１、０」の組み合わせしかないため、どのように組み合わせても３ビット連続して「１」または「０」が連続することはない。
【００５８】
また、送信装置２０の多重化回路２３によりデータ列に挿入された同期データが、たとえば最初の３フレームの先頭に１ビットの「１」を挿入し、続く３フレームの先頭に１ビットの「０」を挿入することを繰り返したデータである場合には、シフトレジスタ３１は、少なくともフレームを構成するビット数の５倍に１を加えたビット数のデータを格納する。
【００５９】
また、この場合、同期検出回路３２は、シフトレジスタ３１に格納されたデータのうち、最新の受信データビットからフレームを構成するビット数（ｎ＋１ビット）ごとのデータを最新の受信データビットを含め少なくとも合計６ビット抽出し、「１１１０００」（または「０００１１１」）であると、最新の受信データビットが同期データである旨の情報を分離回路３３に与える。この場合、同期検出回路３２は、バースト伝送誤り等の伝送エラーが生じてデータ列が連続的に「１」や「０」に置き換わってしまった場合でも、確実に同期データを検出することができる。
【００６０】
分離回路３３は、伝送路４０を介して送信装置２０の多重化回路２３が出力したデータ列を受信する。分離回路３３は、同期検出回路３２から最新の受信データビットが同期データである旨の情報を受けると、この情報にもとづいてデータ列を各チャンネルＣＨ１〜ｎのデータ（符号化データＥＤ１〜ｎ）に分離し、各チャンネルＣＨ１〜ｎに対応するマンチェスタ復号化回路３４１〜３４ｎに与える。
【００６１】
マンチェスタ復号化回路３４１〜３４ｎは、分離回路３３から符号化データＥＤ１〜ｎをそれぞれ受け、この符号化データＥＤ１〜ｎをマンチェスタ復号化方式により復号化して元データＯＤ１〜ｎに変換して（図３参照）、この元データＯＤ１〜ｎを対応する受信バッファ３５１〜３５ｎにそれぞれ一時的に格納する。
【００６２】
受信バッファ３５１〜３５ｎは、元データＯＤ１〜ｎをそれぞれ一時的に格納する。これらの元データＯＤ１〜ｎは被制御装置５１〜５ｎに対して出力される。
【００６３】
図７は、第１実施形態に係る受信装置３０による受信処理の手順を示すフローチャートである。図７において、Ｓに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示す。この手順は、受信装置３０が、送信装置２０から伝送路４０を介してデータ列を受信してスタートとなる。
【００６４】
なお、同期データは時分割多重データの先頭に挿入されるものとし、同期データは１ビットの「１」であるものとする。また、シフトレジスタ３１は２ｎ＋３ビット分のデータを格納するよう構成されているものとする。
【００６５】
まず、ステップＳ１１において、シフトレジスタ３１は、２ｎ＋３ビット分のデータを格納する。
【００６６】
次に、ステップＳ１２において、同期検出回路３２は、シフトレジスタ３１に格納されたデータのうち、最新の受信データビットからｎ＋１ビットごとのデータを最新の受信データビットを含め合計３ビット抽出し、この抽出した３ビットのデータが全て１であるか否かを判定する。抽出した３ビットのデータが全て１である場合は、ステップＳ１３に進む。一方、抽出した３ビットのデータに０が含まれる場合は、ステップＳ１１に戻る。
【００６７】
次に、ステップＳ１３において、同期検出回路３２は、最新の受信データビットが同期データである旨の情報を分離回路３３に与える。
【００６８】
次に、ステップＳ１４において、分離回路３３は、同期検出回路３２から最新の受信データビットが同期データである旨の情報を受け、この情報にもとづいてデータ列を各チャンネルＣＨ１〜ｎの符号化データＥＤ１〜ｎに分離して、各チャンネルＣＨ１〜ｎに対応するマンチェスタ復号化回路３４１〜３４ｎに与える。
【００６９】
次に、ステップＳ１５において、マンチェスタ復号化回路３４１〜３４ｎは、分離回路３３から受けた符号化データＥＤ１〜ｎをマンチェスタ復号化方式により復号化して元データＯＤ１〜ｎに変換して（図３参照）、この元データＯＤ１〜ｎを対応する受信バッファ３５１〜３５ｎにそれぞれ一時的に格納する。
【００７０】
そして、ステップＳ１６において、受信バッファ３５１〜３５ｎにそれぞれ格納された元データＯＤ１〜ｎが外部に出力される。
【００７１】
以上の手順により、受信装置３０は、同期データのパターンと一致するパターンが本質的に存在し得ないデータ列フォーマットおよび同期データを用いて生成されたデータ列を受信し、このデータ列から同期データを確実に抽出してデータ列を分離し元データを得ることができる。
【００７２】
本実施形態に係る送信装置２０は、同期データのパターンと一致するパターンが本質的に存在し得ないように、マンチェスタ符号方式により元データを符号化するとともに同期データを挿入してデータ列を生成し送信する。また、本実施形態に係る受信装置３０は、送信装置２０により送信されたこのデータ列から容易に同期データを確実に抽出してデータ列を分離し元データを得ることができる。
【００７３】
データ列には、同期データのパターンと一致するパターンが本質的に存在し得ない。このため、送信装置２０および受信装置３０は、擬似パターンを回避するための構成を一切必要とせず、コントローラをも必要としない。したがって、送信装置２０および受信装置３０、並びに時分割多重伝送システム１０によれば、非常に簡素な構成で容易かつ確実に同期を確立することができる。
【００７４】
また、非常に簡便な符号化方法を用いているため、本実施形態に係る時分割多重伝送システム１０は、汎用のネットワークに接続されていない中央管理装置２および被制御装置５１〜５ｎとのデータ送受信を、１本の伝送路４０のみを用いて行うことができる。
【００７５】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る時分割多重送信装置、時分割多重受信装置、時分割多重伝送システムおよび時分割多重伝送方法の第２実施形態について説明する。
【００７６】
図８は、第２実施形態に係る時分割多重伝送システム１０Ａの内部構成例を示すブロック図である。本実施形態では、元データの１ビットを２ビット符号に変換する所定の符号化方法としてＣＭＩ（Coded Mark Inversion）符号化方法を用いる場合の例について説明する。
【００７７】
この第２実施形態に示す時分割多重伝送システム１０Ａは、第１実施形態に示す時分割多重伝送システム１０と比べ、送信装置２０Ａがマンチェスタ符号化回路２２１〜２２ｎにかえてＣＭＩ符号化回路２４１〜２４ｎを有するとともに多重化回路２３Ａにより挿入される同期データが異なり、受信装置３０Ａがマンチェスタ復号化回路３４１〜３４ｎにかえてＣＭＩ復号化回路３６１〜３６ｎを有するとともにシフトレジスタ３１Ａの記憶容量および同期検出回路３２Ａの動作が異なる。他の構成および作用については図１に示す時分割多重伝送システム１０と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００７８】
送信装置２０ＡのＣＭＩ符号化回路２４１〜２４ｎは、対応する送信バッファ２１１〜２１ｎに格納された元データＯＤ１〜ｎをそれぞれ読み出し、元データＯＤ１〜ｎの１ビットをそれぞれＣＭＩ符号化方法で２ビット符号に変換することによりＣＭＩ符号化データ（ＣＭＩコード）ＥＤ１〜ｎを生成し、この符号化データＥＤ１〜ｎをそれぞれ多重化回路２３にシリアル出力する。
【００７９】
図９は、ＣＭＩ符号化方法について説明するための図である。図９に示すように、元データＯＤの１ビットは、ＣＭＩ符号化方法で２ビット符号に変換されてＣＭＩ符号化データ（ＣＭＩコード）となる。
【００８０】
図９に示すように、ＣＭＩ符号化方法では、元データＯＤが１ビットの「０」である場合には「１、０」の２ビットの符号化データＥＤに変換され、元データＯＤが１ビットの「１」である場合には「１、１」と「０、０」で交互に変換される。
【００８１】
送信装置２０Ａの多重化回路２３Ａは、データ列から同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、ＣＭＩ符号化データを連続して並べたときに出現しえないビット列となるようなデータを、同期データとして時分割多重データに挿入する。
【００８２】
ＣＭＩ符号化方法で符号化された２ビット符号データは、連続して並べると、いかなる組み合わせであっても「１」が４つ以上連続することはなく、また「０」が４つ以上連続することもない。このため、データ列から同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、４ビット以上連続して「１」および「０」のいずれか一方が連続するようなビット列となるように同期データを選べば、バースト伝送誤り等の伝送エラーが発生しない限りデータ列に擬似パターンが全く発生しない。
【００８３】
このため、たとえば多重化回路２３は、同期データとして１ビットの「１」を各フレームの先頭に挿入する（より詳しくは、時分割多重データの先頭に同期データを挿入してフレームを生成する）。この場合、受信装置３０は、データ列からフレームを構成するビット数ごとにビットデータを抽出して時系列的に並べて４ビット以上連続して「１」となれば同期データを抽出したと確実に判定することができる。
【００８４】
また、同期データは、たとえばデータ列から同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が１および０のいずれか一方が４ビット連続した後１および０のいずれか他方が４ビット連続することを繰り返すビット列（たとえば「１１１１００００」など）となるようにデータ列に挿入されてもよい。この場合、多重化回路２３Ａは、最初の４フレームの先頭に１ビットの「１」を挿入し、続く４フレームの先頭に１ビットの「０」を挿入することを繰り返せばよい。
【００８５】
この場合、受信装置３０Ａは、データ列から同期データを抽出して時系列的に連続して並べたビット列が、「１」（または「０」）が４つ連続したのち「０」（または「１」）が４つ連続したビット列であった場合に、同期データを抽出したと判定すればよい。この場合、受信装置３０Ａは、バースト伝送誤り等の伝送エラーが生じてデータ列が連続的に「１」や「０」に置き換わってしまった場合でも、確実に同期データを検出することができる。
【００８６】
また、たとえば同期データとして２ビット以上のデータを各フレームの先頭に挿入してもよい。同期データのビット数によらず、同期データとして各フレームの先頭に挿入されるデータが同一であれば（たとえば２ビット「１、０」など）、データ列からフレームを構成するビット数ごとにビットデータを抽出して時系列的に並べて４ビット以上連続して「１」（または「０」）となれば同期データを抽出したと確実に判定することが可能である。
【００８７】
一方、受信装置３０Ａのシフトレジスタ３１Ａは、少なくともフレームを構成するビット数の３倍に１を加えたビット数のデータを格納する。たとえば、同期データが１ビットで構成され、チャンネル数がｎである場合には、シフトレジスタ３１Ａは少なくとも３（ｎ＋１）＋１＝３ｎ＋４ビット分のデータを格納する。
【００８８】
受信装置３０Ａの同期検出回路３２Ａは、シフトレジスタ３１Ａに格納されたデータのうち、最新の受信データビットからフレームを構成するビット数（ｎ＋１ビット）ごとのデータを最新の受信データビットを含め少なくとも合計４ビット抽出する。そして、同期検出回路３２は、この抽出した４ビットのデータが全て１（またはすべて０）であると、最新の受信データビットが同期データである旨の情報を分離回路３３に与える。
【００８９】
なお、最新の受信データビットからフレームを構成するビット数（ｎ＋１ビット）ごとのデータを４ビット抽出した場合であって、このデータが同期データでなくたとえばチャンネルＣＨ１の符号化データＥＤ１である場合には、ＥＤ１はＣＭＩ符号化データであるため、「１、０」、「０、０」および「１、１」の組み合わせしかないため、どのように組み合わせても４ビット連続して「１」または「０」が連続することはない。
【００９０】
また、送信装置２０Ａの多重化回路２３Ａによりデータ列に挿入された同期データが、たとえば最初の４フレームの先頭に１ビットの「１」を挿入し、続く４フレームの先頭に１ビットの「０」を挿入することを繰り返したデータである場合には、シフトレジスタ３１Ａは、少なくともフレームを構成するビット数の５倍に１を加えたビット数のデータを格納する。
【００９１】
また、この場合、同期検出回路３２Ａは、シフトレジスタ３１Ａに格納されたデータのうち、最新の受信データビットからフレームを構成するビット数（ｎ＋１ビット）ごとのデータを最新の受信データビットを含め少なくとも合計８ビット抽出し、「１１１１００００」（または「００００１１１１」）であると、最新の受信データビットが同期データである旨の情報を分離回路３３に与える。この場合、同期検出回路３２Ａは、バースト伝送誤り等の伝送エラーが生じてデータ列が連続的に「１」や「０」に置き換わってしまった場合でも、確実に同期データを検出することができる。
【００９２】
受信装置３０ＡのＣＭＩ復号化回路３６１〜３６ｎは、分離回路３３から符号化データＥＤ１〜ｎをそれぞれ受け、この符号化データＥＤ１〜ｎをＣＭＩ復号化方式により復号化して元データＯＤ１〜ｎに変換して（図９参照）、この元データＯＤ１〜ｎを対応する受信バッファ３５１〜３５ｎにそれぞれ一時的に格納する。
【００９３】
図１０は、第２実施形態に係る送信装置２０Ａによる送信処理の手順を示すフローチャートである。図１０において、Ｓに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示す。この手順は、送信装置２０Ａが、中央管理装置２によりＣＨ１〜ｎにそれぞれ出力された元データＯＤ１〜ｎを受信してスタートとなる。なお、図５と同等のステップには同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００９４】
ステップＳ２１において、ＣＭＩ符号化回路２４１〜２４ｎは、対応する送信バッファ２１１〜２１ｎに格納された元データＯＤ１〜ｎをそれぞれ読み出し、元データＯＤ１〜ｎの１ビットをそれぞれＣＭＩ符号化方法で２ビット符号に変換することによりＣＭＩ符号化データ（ＣＭＩコード）ＥＤ１〜ｎを生成する。
【００９５】
次に、ステップＳ２２において、多重化回路２３Ａは、ＣＭＩ符号化回路２４１〜２４ｎから符号化データＥＤ１〜ｎをそれぞれシリアル入力される。
【００９６】
次に、ステップＳ４において、多重化回路２３Ａは、符号化データＥＤ１〜ｎの１ビットずつを順番にタイムスロットに割り振って時分割多重化して時分割多重データを生成するとともにこの時分割多重データの先頭に１ビットの「１」を挿入してフレームを生成することによりデータ列を生成する。
【００９７】
図１０に示した手順により、送信装置２０Ａは、同期データのパターンと一致するパターンが本質的に存在し得ないデータ列フォーマットおよび同期データを用いてデータ列を生成して送信することができる。
【００９８】
図１１は、第２実施形態に係る受信装置３０Ａによる受信処理の手順を示すフローチャートである。図１１において、Ｓに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示す。この手順は、受信装置３０Ａが、送信装置２０Ａから伝送路４０を介してデータ列を受信してスタートとなる。なお、図７と同等のステップには同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００９９】
なお、同期データは時分割多重データの先頭に挿入されるものとし、同期データは１ビットの「１」であるものとする。また、シフトレジスタ３１は３ｎ＋４ビット分のデータを格納するよう構成されているものとする。
【０１００】
ステップＳ３１において、同期検出回路３２Ａは、シフトレジスタ３１Ａに格納されたデータのうち、最新の受信データビットからｎ＋１ビットごとのデータを最新の受信データビットを含め合計４ビット抽出し、この抽出した４ビットのデータが全て１であるか否かを判定する。抽出した３ビットのデータが全て１である場合は、ステップＳ１３に進む。一方、抽出した３ビットのデータに０が含まれる場合は、ステップＳ１１に戻る。
【０１０１】
ステップＳ３２において、ＣＭＩ復号化回路３６１〜３６ｎは、分離回路３３から受けた符号化データＥＤ１〜ｎをＣＭＩ復号化方式により復号化して元データＯＤ１〜ｎに変換して（図９参照）、この元データＯＤ１〜ｎを対応する受信バッファ３５１〜３５ｎにそれぞれ一時的に格納する。
【０１０２】
図１１に示した手順により、受信装置３０Ａは、同期データのパターンと一致するパターンが本質的に存在し得ないデータ列フォーマットおよび同期データを用いて生成されたデータ列を受信し、このデータ列から同期データを確実に抽出してデータ列を分離し元データを得ることができる。
【０１０３】
本実施形態に係る送信装置２０Ａは、同期データのパターンと一致するパターンが本質的に存在し得ないように、ＣＭＩ符号方式により元データを符号化するとともに同期データを挿入してデータ列を生成し送信する。また、本実施形態に係る受信装置３０Ａは、送信装置２０Ａにより送信されたこのデータ列から容易に同期データを確実に抽出してデータ列を分離し元データを得ることができる。
【０１０４】
本実施形態に係る送信装置２０Ａおよび受信装置３０Ａ、並びに時分割多重伝送システム１０Ａによっても、第１実施形態に係る送信装置２０および受信装置３０、並びに時分割多重伝送システム１０と同様の作用効果を奏する。
【０１０５】
第１実施形態で用いたマンチェスタ符号化方法は、元データが「１」の連続である場合は符号化データが「１０１０１０・・・」の連続となるとともに、元データが「０」の連続である場合は符号化データが「０１０１０１・・・」の連続となる。このため、元データが「１」または「０」の連続である場合、マンチェスタ符号化方法では、符号化データの位相が１８０度ずれてしまうと、互いの符号化データが見かけ上同一のデータとなってしまう。
【０１０６】
一方、本実施形態で用いるＣＭＩ符号化方法ではこのような問題がなく、より安全なデータ伝送を行うことができる。
【０１０７】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【０１０８】
また、本発明の実施形態では、フローチャートの各ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。
【符号の説明】
【０１０９】
１  制御側建屋
２  中央管理装置
３、６  中継盤
４  被制御側建屋
５１〜５ｎ  被制御装置
１０、１０Ａ、５０  時分割多重伝送システム
２０、２０Ａ、６０  時分割多重送信装置
２１１〜２１ｎ  送信バッファ
２２１〜２２ｎ  マンチェスタ符号化回路
２３、２３Ａ  多重化回路
２４１〜２４ｎ  ＣＭＩ符号化回路
３０、３０Ａ、７０  時分割多重受信装置
３１、３１Ａ  シフトレジスタ
３２、３２Ａ  同期検出回路
３３  分離回路
３４１〜３４ｎ  マンチェスタ復号化回路
３５１〜３５ｎ  受信バッファ
３６１〜３６ｎ  ＣＭＩ復号化回路
４０、８０  伝送路
【図１】
2012029195.tif 000003
【図２】
2012029195.tif 000004
【図３】
2012029195.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012029195.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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