(57)【要約】１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当てて多値化伝送を行うデータ伝送装置を複数接続した場合でも、高速に初期化を行うリング型ネットワークおよびデータ伝送装置を提供することを目的とする。データ伝送装置を、受信したデータに基づいてクロック同期の確立を行いながら、接続している接続機器に受信したデータを送出し、同期を確立すると、受信したデータを再送出し、一方、接続機器の同期を確立すると、接続機器からのデータを送出するものとした。また、リング型ネットワークを、電源投入時またはリセット直後、マスタデータ伝送装置はデータを送出し、次段のスレーブデータ伝送装置はそのデータを受信して同期を確立し、同期を確立すると受信したデータを再送出し、このデータを一巡させながらすべてのデータ伝送装置の同期を確立し、各データ伝送装置に接続している接続機器の同期を確立するものとした。
2002030079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送を行う複数のデータ伝送装置が伝送路を介して接続されたリング型ネットワークであって、
上記データ伝送装置のうちの１台はマスタデータ伝送装置であり、それ以外の上記データ伝送装置はスレーブデータ伝送装置であり、
上記データ伝送装置のそれぞれには、上記データ伝送装置により受信した受信データが入力され、処理結果を上記データ伝送装置に出力する機器が接続されており、
電源投入時またはリセット直後、上記マスタデータ伝送装置は、接続された上記機器からのデータを上記伝送路に送出し、
上記スレーブデータ伝送装置は、前段に接続された上記データ伝送装置からのデータを上記伝送路より受信してクロック同期の確立を行い、受信したデータを上記伝送路に再送出し、
上記スレーブデータ伝送装置は、接続された上記機器の同期が確立された後に、接続された上記機器からのデータを、上記伝送路に送出する、
ことを特徴とするリング型ネットワーク。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載のリング型ネットワークにおいて、上記スレーブデータ伝送装置は、クロック同期の確立が完了するまでは、上記伝送路にデータを送出しない、
ことを特徴とするリング型ネットワーク。
【請求項３】
伝送路を介してリング型ネットワークに接続され、１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送を行うデータ伝送装置であって、
上記データ伝送装置には、上記データ伝送装置により受信した受信データが入力され、処理結果を上記データ伝送装置に出力する機器が接続されており、
上記データ伝送装置は、上記伝送路を介して入力されるデータにより同期を確立し、データクロックの再生を行う同期検出部と、
上記機器の同期が確立されたことを検出する接続機器同期検出部と、
上記伝送路に送出するデータとして、上記伝送路を介して受信したデータと、上記機器からのデータと、を選択して切り替えるセレクタと、
を備えたことを特徴とするデータ伝送装置。
【請求項４】
請求の範囲第３項記載のデータ伝送装置において、
上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータを受信し、該データに同期した機器クロックを再生する、
ことを特徴とするデータ伝送装置。
【請求項５】
請求の範囲第３項または請求の範囲第４項記載のデータ伝送装置において、
上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータを受信し、該データの含まれるデータフレームを検出することにより、接続された上記機器の同期が確立されたことを検出する、
ことを特徴とするデータ伝送装置。
【請求項６】
請求の範囲第３項記載のデータ伝送装置において、
上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータに同期して入力されるクロックと、上記伝送路を介して受信したデータにより上記同期検出部で再生する上記データクロックとを、一定期間カウントすることにより、上記機器の同期が確立されたことを検出する、
ことを特徴とするデータ伝送装置。
【請求項７】
請求の範囲第４項記載のデータ伝送装置において、
上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータより再生した上記機器クロックと、上記伝送路を介して受信したデータにより上記同期検出部で再生する上記データクロックとを、一定期間カウントすることにより、上記機器の同期が確立されたことを検出する、
ことを特徴とするデータ伝送装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、リング型ネットワークおよびデータ伝送装置に関し、特に、データを受信して同期を確立し、同期が確立すると次段のデータ伝送装置に該データを再送出し、該データを一巡させながら同期を確立するリング型ネットワークおよびデータ伝送装置に関する。
背景技術
従来、情報を複数の機器で利用するために、データを送信する送信部と、データを受信する受信部と、よりなるデータ伝送装置を複数個備え、各データ伝送装置をリング型に接続してネットワークが構成されている。
第１１図は、従来のリング型ネットワークの構成を示すブロック図である。
第１１図に示すように、従来のリング型ネットワークは、複数のデータ伝送装置を備え、それぞれのデータ伝送装置を伝送路により次段のデータ伝送装置と接続し、最終段のデータ伝送装置を初段の伝送装置と接続したものである。
データ伝送装置１０１０は、データを送信するデータ送信部１０１１と、電気信号を光信号に変換するＥ／Ｏ１０１４と、光信号を伝送する光ファイバケーブル１０１６と、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ１０１５と、データを受信するデータ受信部１０１２と、受信したデータによりクロック同期を確立するクロック再生部１０１３と、を有する。同様に、データ伝送装置１０２０は、データ送信部１０２１と、Ｅ／Ｏ１０２４と、光ファイバケーブル１０２６と、Ｏ／Ｅ１０２５と、データ受信部１０２２と、クロック再生部１０２３と、を有する。さらに、データ伝送装置１０３０は、データ送信部１０３１と、Ｅ／Ｏ１０３４と、光ファイバケーブル１０３６と、Ｏ／Ｅ１０３５と、データ受信部１０３２と、クロック再生部１０３３と、を有する。
そして、初段のデータ伝送装置１０１０と次段のデータ伝送装置１０２０とを伝送路１０１６によって接続し、データ伝送装置１０２０とデータ伝送装置１０３０とを伝送路１０２６によって接続し、最終段のデータ伝送装置１０３０と初段のデータ伝送装置１０１０とを伝送路１０３６によって接続し、リング型ネットワークを構成している。
また、データ伝送装置１０１０は、自装置のクロックによりデータを送信するマスタであり、データ伝送装置１０２０，１０３０は、受信データによりクロック同期を確立した後、データを送信するスレーブである。
次に、このように構成されるリング型ネットワークの初期化動作を説明する。
まず、マスタとして機能するデータ伝送装置１０１０は、自装置のクロックによりデータを次段のデータ伝送装置１０２０に送信する。データ伝送装置１０２０は受信するデータより、クロック再生部１０２３でクロック再生を行い、同期を確立した後、さらに次段に接続されたデータ伝送装置１０３０にデータを送信する。この動作を繰り返し、マスタのデータ伝送装置１０１０のクロック再生部１０１３によりクロック同期が確立されると、リング型ネットワークが初期化されたことになる。リング型ネットワークの初期化が完了すると、各データ伝送装置は、ネットワークを介してのデータ通信を行う。
また、図示していないが、データ伝送装置に接続機器が接続されることもある。この接続機器は、データ受信部１０１２，１０２２，１０３２により受信したデータに基づいて様々な処理を行い、その結果をデータ送信部１０１１，１０２１，１０３１に出力するものである。
このような、接続機器を有するデータ伝送装置が接続されたリング型ネットワークを初期化するには、まず、データ伝送装置１０２０の同期を確立し、その同期クロックにより接続機器の同期を確立する。そして、データ伝送装置１０３０の同期を確立し、その同期クロックにより接続機器の同期を確立する。その後、データ伝送装置１０１０の同期を確立し、その同期クロックにより接続機器の同期を確立する。
しかしながら、従来のリング型ネットワークでは、前段のデータ伝送装置のクロック同期が確立した後、次段のデータ伝送装置に信号を送信し、次段のデータ伝送装置はその信号を受信してクロック同期を確立するので、初期化に時間がかかる。
また、データ伝送装置に接続機器が接続されている場合は、それぞれの接続機器も同期確立しなければならず、初期化に、さらに多くの時間を要することになる。
さらに、第１１図では、データ伝送装置が３段接続されているリング型ネットワークの例を示したが、実際のリング型ネットワークには、さらに多くのデータ伝送装置が接続されている。このため、接続されるデータ伝送装置の数によって、初期化に要する時間が増加する、という問題もある。
本発明は上記のような問題点を解決するためのものであり、多値化伝送をおこなった場合でも、高速に初期化を行うリング状ネットワーク、およびデータ伝送装置を提供することを目的とする。
発明の開示
上記の課題を解決するために、本発明（請求の範囲第１項）にかかるリング型ネットワークは、１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送を行う複数のデータ伝送装置が、伝送路を介して接続されたリング型ネットワークであって、上記データ伝送装置のうちの１台はマスタデータ伝送装置であり、それ以外の上記データ伝送装置はスレーブデータ伝送装置であり、上記データ伝送装置のそれぞれには、上記データ伝送装置により受信した受信データが入力され、処理結果を上記データ伝送装置に出力する機器が接続されており、電源投入時またはリセット直後、上記マスタデータ伝送装置は、接続された上記機器からのデータを上記伝送路に送出し、上記スレーブデータ伝送装置は、前段に接続された上記データ伝送装置からのデータを上記伝送路より受信してクロック同期の確立を行い、受信したデータを上記伝送路に再送出し、上記スレーブデータ伝送装置は、接続された上記機器の同期が確立された後に、接続された上記機器からのデータを、上記伝送路に送出する、ことを特徴とする。
また、本発明（請求の範囲第２項）にかかるリング型ネットワークは、請求の範囲第１項に記載のリング型ネットワークにおいて、上記スレーブデータ伝送装置は、クロック同期の確立が完了するまでは、上記伝送路にデータを送出しない、ことを特徴とする。
また、本発明（請求の範囲第３項）にかかるデータ伝送装置は、伝送路を介してリング型ネットワークに接続され、１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送を行うデータ伝送装置であって、上記データ伝送装置には、上記データ伝送装置により受信した受信データが入力され、処理結果を上記データ伝送装置に出力する機器が接続されており、上記データ伝送装置は、上記伝送路を介して入力されるデータにより同期を確立し、データクロックの再生を行う同期検出部と、上記機器の同期が確立されたことを検出する接続機器同期検出部と、上記伝送路に送出するデータとして、上記伝送路を介して受信したデータと、上記機器からのデータと、を選択して切り替えるセレクタと、を備えたことを特徴とする。
また、本発明（請求の範囲第４項）にかかるデータ伝送装置は、請求の範囲第３項記載のデータ伝送装置において、上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータを受信し、該データに同期した機器クロックを再生する、ことを特徴とする。
また、本発明（請求の範囲第５項）にかかるデータ伝送装置は、請求の範囲第３項または請求の範囲第４項記載のデータ伝送装置において、上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータを受信し、該データの含まれるデータフレームを検出することにより、接続された上記機器の同期が確立されたことを検出する、ことを特徴とする。
また、本発明（請求の範囲第６項）にかかるデータ伝送装置は、請求の範囲第３項記載のデータ伝送装置において、上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータに同期して入力されるクロックと、上記伝送路を介して受信したデータにより上記同期検出部で再生する上記データクロックとを、一定期間カウントすることにより、上記機器の同期が確立されたことを検出する、ことを特徴とする。
また、本発明（請求の範囲第７項）にかかるデータ伝送装置は、請求の範囲第４項記載のデータ伝送装置において、上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータより再生した上記機器クロックと、上記伝送路を介して受信したデータにより上記同期検出部で再生する上記データクロックとを、一定期間カウントすることにより、上記機器の同期が確立されたことを検出する、ことを特徴とする。
以上のように本発明（請求の範囲第１項）のリング型ネットワークによれば、１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送を行う複数のデータ伝送装置が、伝送路を介して接続されたリング型ネットワークであって、上記データ伝送装置のうちの１台はマスタデータ伝送装置であり、それ以外の上記データ伝送装置はスレーブデータ伝送装置であり、上記データ伝送装置のそれぞれには、上記データ伝送装置により受信した受信データが入力され、処理結果を上記データ伝送装置に出力する機器が接続されており、電源投入時またはリセット直後、上記マスタデータ伝送装置は、接続された上記機器からのデータを上記伝送路に送出し、上記スレーブデータ伝送装置は、前段に接続された上記データ伝送装置からのデータを上記伝送路より受信してクロック同期の確立を行い、受信したデータを上記伝送路に再送出し、上記スレーブデータ伝送装置は、接続された上記機器の同期が確立された後に、接続された上記機器からのデータを、上記伝送路に送出するもの、としたので、各データ伝送装置の同期を確立し、上記リング型ネットワークを初期化することができる。また、上記接続機器のクロック同期の確立の完了を待つことなくデータを再送出し、次段のデータ伝送装置の同期を確立させるので、より高速に、リング型ネットワークを初期化することができる。
また、本発明（請求の範囲第２項）のリング型ネットワークによれば、請求の範囲第１項に記載のリング型ネットワークにおいて、上記スレーブデータ伝送装置は、クロック同期の確立が完了するまでは、上記伝送路にデータを送出しないもの、としたので、上記スレーブデータ伝送装置のクロック同期を確立した後で、データを送出することができる。
また、本発明（請求の範囲第３項）のデータ伝送装置によれば、伝送路を介してリング型ネットワークに接続され、１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送を行うデータ伝送装置であって、上記データ伝送装置には、上記データ伝送装置により受信した受信データが入力され、処理結果を上記データ伝送装置に出力する機器が接続されており、上記データ伝送装置は、上記伝送路を介して入力されるデータにより同期を確立し、データクロックの再生を行う同期検出部と、上記機器の同期が確立されたことを検出する接続機器同期検出部と、上記伝送路に送出するデータとして、上記伝送路を介して受信したデータと、上記機器からのデータと、を選択して切り替えるセレクタと、を備えたもの、としたので、上記機器の同期が確立するまでは受信データを再送出し、上記機器の同期が確立すると、上記機器からのデータを送出することができる。
また、本発明（請求の範囲第４項）のデータ伝送装置によれば、請求の範囲第３項記載のデータ伝送装置において、上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータを受信し、該データに同期した機器クロックを再生するもの、としたので、接続された上記機器からクロックが入力されない場合でも、処理を行うことができる。
また、本発明（請求の範囲第５項）のデータ伝送装置によれば、請求の範囲第３項または請求の範囲第４項記載のデータ伝送装置において、上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータを受信し、該データの含まれるデータフレームを検出することにより、接続された上記機器の同期が確立されたことを検出するもの、としたので、接続された上記機器の同期を検出することができる。
また、本発明（請求の範囲第６項）のデータ伝送装置によれば、請求の範囲第３項記載のデータ伝送装置において、上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータに同期して入力されるクロックと、上記伝送路を介して受信したデータにより上記同期検出部で再生する上記データクロックとを、一定期間カウントすることにより、上記機器の同期が確立されたことを検出するもの、としたので、入力されるデータがフレームに納められていない場合でも、接続された上記機器の同期の確立を検出することができる。
また、本発明（請求の範囲第７項）のデータ伝送装置によれば、請求の範囲第４項記載のデータ伝送装置において、上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータより再生した上記機器クロックと、上記伝送路を介して受信したデータにより上記同期検出部で再生する上記データクロックとを、一定期間カウントすることにより、上記機器の同期が確立されたことを検出するもの、としたので、入力されるデータがフレームに納められていない場合でも、接続された上記機器の同期の確立を検出することができる。また、接続された上記機器からクロックが入力されない場合でも、処理を行うことができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずしもこの実施の形態に限定されるものではない。
（実施の形態１）
本発明の請求の範囲第１項又は請求の範囲第２項に記載のリング型ネットワーク、および請求の範囲第３項ないし請求の範囲第７項に記載のデータ伝送装置を実施の形態１として、図面を参照しながら説明する。
第１図は本実施の形態１に係るデータ伝送装置の構成を示すブロック図である。
第１図に示すように本実施の形態１に係るデータ伝送装置１００は、データを送信する送信部１１０と、送信部１１０より送信されたデータを受信する受信部１２０と、送信部１１０より送信されたデータを伝送する伝送路１３０と、より構成されているものである。また、このデータ伝送装置１００には、受信部１２０より出力したデータに基づいて処理を行い、その結果を送信部１１０に出力する接続機器２００が接続されている。
送信部１１０は、接続機器２００の同期の確立を検出する接続機器同期検出部１１１と、送信するデータを選択するセレクタ１１２と、伝送するデジタル信号をシンボルタイミング毎に８個の信号レベルにマッピングするデータマッピング部１１３と、シンボルレートの２分の１の周波数成分を帯域通過させるデジタルフィルタ１１４と、デジタルデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１１５と、伝送信号の信号帯域外のノイズを除去するローパスフィルタ１１６と、信号強度を増幅して伝送路１３０に送出するドライバ１１７と、を有する。
一方、受信部１２０は、信号を受信するレシーバ１２１と、信号帯域以外の雑音を除去するローパスフィルタ１２２と、信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータ１２３と、シンボルレートの２分の１の周波数成分を帯域通過させるデジタルフィルタ１２４と、データシンボルを復号する判定処理部１２５と、同期を確立する同期検出部１２６と、を有する。
また、伝送路１３０には、同軸ケーブルやツイストペア線を用いる。伝送路１３０をツイストペア線とした場合、ドライバ１１７は差動出力のドライバを用いる必要がある。
第２図は本実施の形態１に係るリング型ネットワークの構成を示すブロック図である。
第２図に示すように、本実施の形態１によるリング型ネットワークは、データの送信および受信を行うデータ伝送装置と、データ伝送装置より伝送したデータに基づいて処理を行い、その結果をデータ伝送装置に出力する接続機器とを、一つのデータ伝送単位として、このデータ伝送単位をｎ段備え、前段のデータ伝送単位の出力を次段のデータ伝送単位に入力し、最終段のデータ伝送単位の出力を初段のデータ伝送単位に入力するようにリング型に接続したものである。
ここで、すべてのデータ伝送装置はデータ伝送装置１００と同一の構成とされている。つまり、図示していないが、第１のデータ伝送装置１００ａは、送信部１１０ａと、受信部１２０ａと、伝送路１３０ａと、を有し、さらに、受信部１２０ａより出力したデータに基づいて処理を行い、その結果を送信部１１０ａに出力する接続機器２００ａが接続されている。そして、送信部１１０ａは、接続機器同期検出部１１１ａと、セレクタ１１２ａと、データマッピング部１１３ａと、デジタルフィルタ１１４ａと、Ｄ／Ａコンバータ１１５ａと、ローパスフィルタ１１６ａと、ドライバ１１７ａと、を有し、受信部１２０ａは、レシーバ１２１ａと、ローパスフィルタ１２２ａと、Ａ／Ｄコンバータ１２３ａと、デジタルフィルタ１２４ａと、判定処理部１２５ａと、同期検出部１２６ａと、を有する。
同様に第２のデータ伝送装置１００ｂは、送信部１１０ｂと、受信部１２０ｂと、伝送路１３０ｂと、を有し、さらに、受信部１２０ｂより出力したデータに基づいて処理を行い、その結果を送信部１１０ｂに出力する接続機器２００ｂが接続されている。そして、送信部１１０ｂは、接続機器同期検出部１１１ｂと、セレクタ１１２ｂと、データマッピング部１１３ｂと、デジタルフィルタ１１４ｂと、Ｄ／Ａコンバータ１１５ｂと、ローパスフィルタ１１６ｂと、ドライバ１１７ｂと、を有し、受信部１２０ｂは、レシーバ１２１ｂと、ローパスフィルタ１２２ｂと、Ａ／Ｄコンバータ１２３ｂと、デジタルフィルタ１２４ｂと、判定処理部１２５ｂと、同期検出部１２６ｂと、を有する。
さらに、最終段のデータ伝送装置１００ｎは、送信部１１０ｎと、受信部１２０ｎと、伝送路１３０ｎと、を有し、さらに、受信部１２０ｎより出力したデータに基づいて処理を行い、その結果を送信部１１０ｎに出力する接続機器２００ｎが接続されている。そして、送信部１１０ｎは、接続機器同期検出部１１１ｎと、セレクタ１１２ｎと、データマッピング部１１３ｎと、デジタルフィルタ１１４ｎと、Ｄ／Ａコンバータ１１５ｎと、ローパスフィルタ１１６ｎと、ドライバ１１７ｎと、を有し、受信部１２０ｎは、レシーバ１２１ｎと、ローパスフィルタ１２２ｎと、Ａ／Ｄコンバータ１２３ｎと、デジタルフィルタ１２４ｎと、判定処理部１２５ｎと、同期検出部１２６ｎと、を有する。
そして、第１のデータ伝送装置１００ａの送信部１１０ａと、第２のデータ伝送装置１００ｂの受信部１２０ｂとを、伝送路１３０ａによって接続し、第２のデータ伝送装置１００ｂの送信部１１０ｂと、第３のデータ伝送装置１００ｃの受信部１２０ｃとを、伝送路１３０ｂによって接続し、最終段の第ｎのデータ伝送装置１００ｎの送信部１１０ｎと、初段の第１のデータ伝送装置１００ａの受信部１２０ａとを、伝送路１３０ｎによって接続し、リング型ネットワークを構築している。
ここで、第１のデータ伝送装置１００ａは、マスタとして機能し、電源投入時またはリセット直後には、自装置のクロックにより送信データを送信する。一方、データ伝送装置１００ｂ〜１００ｎはスレーブとして機能し、電源投入時またはリセット直後には、受信したデータによりクロック同期を確立し、その後、送信データを送出する。
次に、データ伝送装置１００を例にとって、その動作を説明する。
第３図は、伝送するデジタルデータ列の例である。データマッピング部１１３は、デジタルデータ列を３ビットごとにまとめてデータシンボルとし、各データシンボルを第４図に示す変換テーブルに従って信号レベルにマッピングする。第４図は、データシンボルから信号レベル（マッピング値）への変換を示す変換テーブルであり、３ビットのデータシンボルを８個の信号レベルのいずれかにマッピングするように定めたものである。第３図に示した例では、あるシンボルタイミングにおいてシンボル「１００」が信号レベル「＋１］にマッピングされ、同様に、以降の各シンボルタイミングにおいてシンボル「１０１」、「１１０」、「０１１」、「０１１」が、信号レベル「＋３」、「＋５」、「−１」、「−１」にマッピングされている。
以下、このような８値伝送を行うものとして説明をする。
まず、通常のデータ伝送に関して説明する。通常のデータ伝送時、セレクタ１１２は、接続機器２００から入力される送信データを選択し、データマッピング部１１３に入力する。すると、データマッピング部１１３は、送信データを３ビットごとにまとめ、第４図に示した変換テーブルに従って、８個の信号レベルのいずれか１つにマッピングする。デジタルフィルタ１１４はシンボルレートの２分の１の周波数成分を帯域通過させるローパスフィルタであり、実際には受信部１２０のデジタルフィルタ１２４との２つで適当なロールオフ特性を持つように構成されている。このデジタルフィルタ１１４を通過した信号を、Ｄ／Ａコンバータ１１５によりアナログ信号に変換し、ローパスフィルタ１１６を通すと、シンボルレートの２分の１よりわずかに大きい帯域内の信号になり、かつ読み取りタイミングにおいては、隣接符号間の干渉のない信号となる。これにより、有限の帯域でのデータ伝送を行うことができる。そして、ドライバ１１７により、この信号の信号強度を増幅し伝送路１３０に送出する。
このようにして伝送路１３０に送出された波形の例を第５図に示す。第５図の例では、データマッピング部１１３によりマッピングされた信号レベル「＋１」、「＋３」、「＋５」、「−１」、「−１」が波形となって送出されたことを示している。
このようにして伝送した信号は、受信部１２０により受信される。
受信部１２０ではレシーバ１２１により信号を受信し、ローパスフィルタ１２２で信号帯域以外の雑音を除去する。次にＡ／Ｄコンバータ１２３でデジタルデータに変換し、デジタルフィルタ１２４を通す。デジタルフィルタ１２４は、デジタルフィルタ１１４との組み合わせでロールオフ特性をもったものであり、適切なタイミングにおいて、隣接する符号間の干渉を受けずに受信できる信号に変換する。その後、判定処理部１２５は信号レベルをデータシンボルに復号し、この受信データを接続機器２００と、送信部１１０のセレクタ１１２とに入力する。同期検出部１２６は、受信データからクロックを再生し、データシンボルを復号する際に同期の確立を行う。以上のようにして通常のデータの伝送を行う。
次に、このように構成されるリング型ネットワークのクロック同期を確立する方法について、以下第６図を参照しながら説明する。
第６図は、リング型ネットワークによるクロック同期を確立する動作を説明するフローチャートである。ここでは、３段のデータ伝送装置１００ａ〜１００ｃにより構成されているリング型ネットワークを例にとって説明する。
電源投入時またはリセット直後、第１のデータ伝送装置１００ａの送信部１１０ａは、送信データを送出する。つまり、セレクタ１１２ａは、送信データをデータマッピング部１１３ａに入力する。そして、信号レベルにマッピングされた送信データは、通常のデータ送信と同様に、アナログ信号に変換されて、伝送路１３０ａに送出される（ステップＳ２０１）。
このようにして伝送した送信データは、第２のデータ伝送装置１００ｂの受信部１２０ｂにより受信される。受信部１２０ｂは、送信データを受信して、同期検出部１２６ｂでクロック再生を行い、同期を確立する。また、受信した受信データは、通常のデータ伝送と同様に、信号レベルをデジタル信号に変換し、接続機器２００ｂと、送信部１１０ｂのセレクタ１１２ｂと、に出力される。そして、同期検出部１２６ｂは、同期を確立すると、同期検出信号を送信部１１０ｂのセレクタ１１２ｂに出力する（ステップＳ２０２）。
ここで、同期検出部１２６ｂにより同期を確立すると、受信部１２０ｂはデータ受信を行うことができる状態となる（ステップＳ２０３）。
一方、送信部１１０ｂは、セレクタ１１２ｂに同期検出信号が入力されると、受信部１２０ｂにより受信した受信データを再送信する。つまり、セレクタ１１２ｂは、判定処理部１２５ｂより入力される受信データを、データマッピング部１１３ｂに入力する。そして、マッピングされた受信データは、通常のデータ送信と同様に伝送路１３０ｂに再送出される（ステップＳ２０４）。
この時、接続機器２００ｂは、受信部１２０ｂより入力される受信データに基づいて同期の確立を行っているので、送信部１１０ｂは、接続機器同期検出部１１１ｂにより接続機器２００ｂの同期の確立を検出する。
接続機器同期検出部１１１ｂは、第７図にその構成の一例を示したように、ＦＩＦＯ８０１と、同期検出部８０２と、を有する。ＦＩＦＯ８０１は接続機器２００ｂからの送信データを遅延させるリングバッファで、そのデータを、ポインタの示す位置より読み出して、セレクタ１１２ｂに出力する。同期検出部８０２は、接続機器２００ｂからの送信データと送信クロックとより、データの含まれるデータフレームを検出し、たとえば、データフレームに含まれるフレームヘッダを定期的に検出したことにより、接続機器２００ｂの同期確立を検出する。そして、同期確立を検出すると、接続機器同期検出信号をセレクタ１１２ｂに出力する。さらに、ＦＩＦＯ８０１から出力する読み出しデータの読み出す位置を示すポインタを、所定の位置に設定し、受信部１２０ｂにより再生した再生クロックでデータの読み出しを行う。つまり、前段の、第１のデータ伝送装置１００ａからのデータに基づいて接続機器２００ｂが処理を行い、その処理結果がセレクタ１１２ｂに出力される（ステップＳ２０５）。
そして、接続機器２００ｂの同期を確立すると、セレクタ１１２ｂは、送信データとして、接続機器２００ｂからのデータを選択し、送信部１１０ｂは送信データの送出を行うことができる状態になる。（ステップＳ２０６）。
第２のデータ伝送装置１００ｂより伝送した送信データは、第３のデータ伝送装置１００ｃの受信部１２０ｃにより受信される。受信部１２０ｃは、送信データを受信して、同期検出部１２６ｃでクロック再生を行い、同期を確立する。また、受信した受信データは、通常のデータ伝送と同様に、信号レベルをデジタル信号に変換し、接続機器２００ｃと、送信部１１０ｃのセレクタ１１２ｃと、に出力される。そして、同期検出部１２６ｃは、同期を確立すると、同期検出信号を送信部１１０ｃのセレクタ１１２ｃに出力する（ステップＳ２０７）。
ここで、同期検出部１２６ｃにより同期を確立すると、受信部１２０ｃはデータ受信を行うことができる状態となる（ステップＳ２０８）。
一方、送信部１１０ｃは、セレクタ１１２ｃに同期検出信号が入力されると、受信部１２０ｃにより受信した受信データを再送信する。つまり、セレクタ１１２ｃは、判定処理部１２５ｃより入力される受信データを、データマッピング部１１３ｃに入力する。そして、マッピングされた受信データは、通常のデータ送信と同様に伝送路１３０ｃに再送出される（ステップＳ２０９）。
この時、接続機器２００ｃは、受信部１２０ｃより入力される受信データに基づいて同期の確立を行っているので、送信部１１０ｃは、接続機器同期検出部１１１ｃにより接続機器２００ｃの同期の確立を検出する。
接続機器同期検出部１１１ｃは接続機器同期検出部１１１ｂと同様の構成であり、ＦＩＦＯ８０１は接続機器２００ｃからの送信データを遅延させ、そのデータをポインタの示す位置より読み出して、セレクタ１１２ｃに出力する。また、同期検出部８０２は、接続機器２００ｃからの送信データと送信クロックとより、接続機器２００ｃの同期を検出する。そして同期を検出すると、接続機器同期検出信号をセレクタ１１２ｃに出力する。さらに、ＦＩＦＯ８０１のポインタを所定の位置に設定し、受信部１２０ｃにより再生した再生クロックでデータの読み出しを行う。つまり、前段の、第２のデータ伝送装置１００ｂからのデータに基づいて接続機器２００ｃが処理を行い、その結果がセレクタ１１２ｃに出力される（ステップＳ２１０）。
そして、接続機器２００ｃの同期を確立すると、セレクタ１１２ｃは、送信データとして、接続機器２００ｃからのデータを選択し、送信部１１０ｃは送信データの送出を行うことができる状態になる（ステップＳ２１１）。
第３のデータ伝送装置１００ｃより伝送した送信データは、第１のデータ伝送装置１００ａの受信部１２０ａにより受信される。受信部１２０ａは、送信データを受信して、同期検出部１２６ａでクロック再生を行い、同期を確立する。また、受信した受信データは、信号レベルをデジタル信号に変換し、接続機器２００ａに出力される（ステップＳ２１２）。
ここで、同期検出部１２６ａにより同期を確立すると、受信部１２０ａはデータ受信を行うことができる状態になる（ステップＳ２１３）。
このようにして、リング型ネットワークを構成しているすべてのデータ伝送装置１００ａ〜１００ｃおよび接続機器２００ａ〜２００ｃのクロック同期を確立すると、ネットワークを介してのデータの送受信を開始する。
このように、本実施の形態１によるデータ伝送装置１００においては、データ伝送装置１００に、伝送路１３０を介して入力されるデータにより同期を確立し、データクロックの再生を行う同期検出部１２６と、接続機器２００の同期が確立されたことを検出する接続機器同期検出部１１１と、受信部１２０により受信したデータと、接続機器２００からのデータとを切り替えて伝送路１３０に送出するセレクタ１１２とを備えたので、接続機器２００の同期が確立するまでは受信部１２０により受信したデータを再送出し、接続機器２００の同期が確立すると、接続機器２００からのデータを送出することができる。
また、このようなデータ伝送装置１００を複数台備え、リング型に接続して構築したリング型ネットワークにおいて、データ伝送装置１００のうちの１台をマスタとし、それ以外のデータ伝送装置１００をスレーブとし、電源投入時またはリセット直後、マスタである第１のデータ伝送装置１００ａは接続機器２００ａからのデータを伝送路１３０ａに送出し、そのデータをスレーブである第２のデータ伝送装置１００ｂが受信してクロック同期の確立を行い、受信したデータを伝送路１３０ｂおよび接続機器２００ｂに送出し、ネットワークに接続されているすべてのデータ伝送装置１００の同期を確立し、さらに接続機器２００の同期を確立すると、伝送路１３０に送出するデータを、接続機器２００からのデータに切り替えるので、各データ伝送装置１００の同期を確立し、リング型ネットワークを初期化することができる。また、接続機器２００のクロック同期の確立の完了を待つことなくデータを再送出し、次段のデータ伝送装置の同期を確立させることができるので、より高速に、リング型ネットワークを初期化することができる。
また、スレーブである第２のデータ伝送装置１００ｂから第ｎのデータ伝送装置１００ｎは、クロック同期の確立が完了するまでは、伝送路１３０ｂ〜１３０ｎにデータを送出しないので、スレーブである第２のデータ伝送装置１００ｂから第ｎのデータ伝送装置１００ｎのクロック同期を確立した後で、データを送出することができる。
なお、本実施の形態１では、第４図に示したように３ビットのデータが、データ伝送装置１００のデータマッピング部１１３において、それぞれの組み合わせにより「−７」、「−５」、「−３」、「−１」、「＋１」、「＋３」、「＋５」、「＋７」の８個の信号レベルのいずれかにマッピングされ伝送されるとしたが、８値伝送のみに限定するものではなく、任意の多値伝送とすることができる。
また、接続機器同期検出部として、第７図で示される接続機器同期検出部１１１について説明したが、これは一例であって、他の接続機器同期検出部１１１−１〜１１１−３を用いてもよい。
第８図は、接続機器同期検出部の構成の他の一例を示すブロック図である。例えば、接続機器同期検出部１１１に送信クロックが入力されない場合には、接続機器２００から入力される送信データによりクロック再生を行い、同期を確立するクロック再生部９０１を設けた、接続機器同期検出部１１１−１としてもよい。同期検出部８０２は、接続機器２００からの送信データとクロック再生部９０１からの機器クロックとより、データの含まれるデータフレームを検出し、接続機器２００の同期確立を検出する。そして、同期を検出すると、受信部１２０により再生した再生クロックでデータの読み出しを行う。
このように、接続機器同期検出部１１１の内部でクロック再生を行うので、送信クロックが入力されない場合でも、同期の確立を検出することができる。
また、第９図および第１０図は、接続機器同期検出部の構成の他の一例を示すブロック図である。例えば、送信データがフレームに納められていない場合には、受信部１２０により再生した再生クロックを同期検出部８０２に入力し、接続機器２００からの送信クロック、または接続機器２００からのデータより再生したクロックと、再生クロックとの一致を検出することにより同期を検出する、接続機器同期検出部１１１−２，１１１−３としてもよい。
第９図に示す接続機器同期検出部１１１−２は、同期検出部８０２に、接続機器２００からの送信クロックと、再生クロックとを入力している。そして、同期検出部８０２により、送信クロックと再生クロックとを一定期間カウントし、周波数の一致を検出することにより、接続機器２００の同期が確立したことを検出する。
また、第１０図に示す接続機器同期検出部１１１−３は、同期検出部８０２に、クロック再生部９０１により再生した機器クロックと、再生クロックとを入力している。そして、同期検出部８０２により、機器クロックと再生クロックとを一定期間カウントし、周波数の一致を検出することにより、上記機器の同期が確立されたことを検出する。
このように、接続機器同期検出部１１１−２および１１１−３は、接続機器２００からのデータより再生したクロックと、再生クロックとの一致を検出することにより、同期を検出するので、送信データがフレームに納められていない場合でも、同期の確立を検出することができる。
産業上の利用可能性
本発明のデータ伝送装置は、データを受信すると、同期の確立を行うとともに、該データを接続機器に送出し、同期の確立が完了するとデータを伝送路に送出するので、複数のデータ伝送装置により構築されたリング型ネットワークにおいて、接続機器の同期が確立するのを待つことなく、データを一巡させながらすべてのデータ伝送装置の同期を確立することができ、高速にリング型ネットワークの初期化を行うことができるので、有用である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施の形態１におけるデータ伝送装置の構成を示すブロック図である。
第２図は、本発明の実施の形態１におけるデータ伝送装置の接続されたリング型ネットワークの構成を示すブロック図である。
第３図は、本発明の実施の形態１におけるデータ伝送装置により伝送するデジタルデータ列の例である。
第４図は、本発明の実施の形態１におけるデータ伝送装置によるデータシンボルから信号レベル（マッピング値）への変換を説明する図である。
第５図は、本発明の実施の形態１におけるデータ伝送装置により伝送路上に送出した波形の一例を示す図である。
第６図は、本発明の実施の形態１におけるリング型ネットワークのクロック同期を確立する動作を説明するフローチャートである。
第７図は、本発明の実施の形態１における接続機器同期検出部の構成を示すブロック図である。
第８図は、本発明の実施の形態１における接続機器同期検出部の構成の他の一例を示すブロック図である。
第９図は、本発明の実施の形態１における接続機器同期検出部の構成の他の一例を示すブロック図である。
第１０図は、本発明の実施の形態１における接続機器同期検出部の構成の他の一例を示すブロック図である。
第１１図は、従来のリング型ネットワークの構成を示すブロック図である。
【図１】
2002030079.tif 000003
【図２】
2002030079.tif 000004
【図３】
2002030079.tif 000005
【図４】
2002030079.tif 000006
【図５】
2002030079.tif 000007
【図６】
2002030079.tif 000008
【図７】
2002030079.tif 000009
【図８】
2002030079.tif 000010
【図９】
2002030079.tif 000011
【図１０】
2002030079.tif 000012
【図１１】
2002030079.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成14年9月24日(2002.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送を行う複数のデータ伝送装置が伝送路を介して接続されたリング型ネットワークであって、
上記データ伝送装置のうちの１台はマスタデータ伝送装置であり、それ以外の上記データ伝送装置はスレーブデータ伝送装置であり、
上記データ伝送装置のそれぞれには、上記データ伝送装置により受信した受信データが入力され、処理結果を上記データ伝送装置に出力する機器が接続されており、
電源投入時またはリセット直後、上記マスタデータ伝送装置は、接続された上記機器からのデータを上記伝送路に送出し、
上記スレーブデータ伝送装置は、前段に接続された上記データ伝送装置からのデータを上記伝送路より受信してクロック同期の確立を行い、受信したデータを接続された上記機器に送出すると共に、上記伝送路に再送出し、
上記スレーブデータ伝送装置は、接続された上記機器の同期が確立された後に、接続された上記機器からのデータを、上記伝送路に送出する、
ことを特徴とするリング型ネットワーク。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
型ネットワークを初期化するには、まず、データ伝送装置１０２０の同期を確立し、その同期クロックにより接続機器の同期を確立する。そして、データ伝送装置１０３０の同期を確立し、その同期クロックにより接続機器の同期を確立する。その後、データ伝送装置１０１０の同期を確立し、その同期クロックにより接続機器の同期を確立する。
しかしながら、従来のリング型ネットワークでは、前段のデータ伝送装置のクロック同期が確立した後、次段のデータ伝送装置に信号を送信し、次段のデータ伝送装置はその信号を受信してクロック同期を確立するので、初期化に時間がかかる。
また、データ伝送装置に接続機器が接続されている場合は、それぞれの接続機器も同期確立しなければならず、初期化に、さらに多くの時間を要することになる。
さらに、第１１図では、データ伝送装置が３段接続されているリング型ネットワークの例を示したが、実際のリング型ネットワークには、さらに多くのデータ伝送装置が接続されている。このため、接続されるデータ伝送装置の数によって、初期化に要する時間が増加する、という問題もある。
本発明は上記のような問題点を解決するためのものであり、多値化伝送をおこなった場合でも、高速に初期化を行うリング状ネットワーク、およびデータ伝送装置を提供することを目的とする。
発明の開示
上記の課題を解決するために、本発明（請求の範囲第１項）にかかるリング型ネットワークは、１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送を行う複数のデータ伝送装置が伝送路を介して接続されたリング型ネットワークであって、上記データ伝送装置のうちの１台はマスタデータ伝送装置であり、それ以外の上記データ伝送装置はスレーブデータ伝送装置であり、上記データ伝送装置のそれぞれには、上記データ伝送装置により受信した


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
受信データが入力され、処理結果を上記データ伝送装置に出力する機器が接続されており、電源投入時またはリセット直後、上記マスタデータ伝送装置は、接続された上記機器からのデータを上記伝送路に送出し、上記スレーブデータ伝送装置は、前段に接続された上記データ伝送装置からのデータを上記伝送路より受信してクロック同期の確立を行い、受信したデータを接続された上記機器に送出すると共に、上記伝送路に再送出し、上記スレーブデータ伝送装置は、接続された上記機器の同期が確立された後に、接続された上記機器からのデータを、上記伝送路に送出する、ことを特徴とする。
また、本発明（請求の範囲第２項）にかかるリング型ネットワークは、請求の範囲第１項に記載のリング型ネットワークにおいて、上記スレーブデータ伝送装置は、クロック同期の確立が完了するまでは、上記伝送路にデータを送出しない、ことを特徴とする。
また、本発明（請求の範囲第３項）にかかるデータ伝送装置は、伝送路を介してリング型ネットワークに接続され、１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送を行うデータ伝送装置であって、上記データ伝送装置には、上記データ伝送装置により受信した受信データが入力され、処理結果を上記データ伝送装置に出力する機器が接続されており、上記データ伝送装置は、上記伝送路を介して入力されるデータにより同期を確立し、データクロックの再生を行う同期検出部と、上記機器の同期が確立されたことを検出する接続機器同期検出部と、上記伝送路に送出するデータとして、上記伝送路を介して受信したデータと、上記機器からのデータと、を選択して切り替えるセレクタと、を備えたことを特徴とする。
また、本発明（請求の範囲第４項）にかかるデータ伝送装置は、請求の範囲第３項記載のデータ伝送装置において、上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータを受信し、該データに同期した機器クロックを再生する、ことを特徴とする。
また、本発明（請求の範囲第５項）にかかるデータ伝送装置は、請


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
求の範囲第３項または請求の範囲第４項記載のデータ伝送装置において、上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータを受信し、該データの含まれるデータフレームを検出することにより、接続された上記機器の同期が確立されたことを検出する、ことを特徴とする。
また、本発明（請求の範囲第６項）にかかるデータ伝送装置は、請求の範囲第３項記載のデータ伝送装置において、上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータに同期して入力されるクロックと、上記伝送路を介して受信したデータにより上記同期検出部で再生する上記データクロックとを、一定期間カウントすることにより、上記機器の同期が確立されたことを検出する、ことを特徴とする。
また、本発明（請求の範囲第７項）にかかるデータ伝送装置は、請求の範囲第４項記載のデータ伝送装置において、上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータより再生した上記機器クロックと、上記伝送路を介して受信したデータにより上記同期検出部で再生する上記データクロックとを、一定期間カウントすることにより、上記機器の同期が確立されたことを検出する、ことを特徴とする。
以上のように、本発明（請求の範囲第１項）のリング型ネットワークによれば、１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送を行う複数のデータ伝送装置が伝送路を介して接続されたリング型ネットワークであって、上記データ伝送装置のうちの１台はマスタデータ伝送装置であり、それ以外の上記データ伝送装置はスレーブデータ伝送装置であり、上記データ伝送装置のそれぞれには、上記データ伝送装置により受信した受信データが入力され、処理結果を上記データ伝送装置に出力する機器が接続されており、電源投入時またはリセット直後、上記マスタデータ伝送装置は、接続された上記機器からのデータを上記伝送路に送出し、上記スレーブデータ伝送装置は、前段に接続された上記データ伝送装置からのデータを上記伝送路より受信してクロック同期の確立を行い、受信した


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
データを接続された上記機器に送出すると共に、上記伝送路に再送出し、上記スレーブデータ伝送装置は、接続された上記機器の同期が確立された後に、接続された上記機器からのデータを、上記伝送路に送出するもの、としたので、受信したデータに基づいて各データ伝送装置の同期を確立し、上記リング型ネットワークを初期化することができる。また、上記接続機器のクロック同期の確立の完了を待つことなくデータを再送出し、次段のデータ伝送装置の同期を確立させるので、より高速に、リング型ネットワークを初期化することができる。
また、本発明（請求の範囲第２項）のリング型ネットワークによれば、請求の範囲第１項に記載のリング型ネットワークにおいて、上記スレーブデータ伝送装置は、クロック同期の確立が完了するまでは、上記伝送路にデータを送出しないもの、としたので、上記スレーブデータ伝送装置のクロック同期を確立した後で、データを送出することができる。
また、本発明（請求の範囲第３項）のデータ伝送装置によれば、伝送路を介してリング型ネットワークに接続され、１ビット以上のデータを１データシンボルとして信号レベルに割り当ててデータ伝送を行うデータ伝送装置であって、上記データ伝送装置には、上記データ伝送装置により受信した受信データが入力され、処理結果を上記データ伝送装置に出力する機器が接続されており、上記データ伝送装置は、上記伝送路を介して入力されるデータにより同期を確立し、データクロックの再生を行う同期検出部と、上記機器の同期が確立されたことを検出する接続機器同期検出部と、上記伝送路に送出するデータとして、上記伝送路を介して受信したデータと、上記機器からのデータと、を選択して切り替えるセレクタと、を備えたもの、としたので、上記機器の同期が確立するまでは受信データを再送出し、上記機器の同期が確立すると、上記機器からのデータを送出することができる。
また、本発明（請求の範囲第４項）のデータ伝送装置によれば、請求の範囲第３項記載のデータ伝送装置において、上記接続機器同期検出部は、接続された上記機器からのデータを受信し、該データに同期




【国際調査報告】
2002030079.tif 000014
2002030079.tif 000015
2002030079.tif 000016
2002030079.tif 000017