信號傳送裝置製造方法
2023-04-25 17:54:01
信號傳送裝置製造方法
【專利摘要】具備：檢波電路12，由模擬電路構成，並且檢測施加在傳送路徑3上的脈衝噪聲5；噪聲計數單元131，通過對由檢波電路12所檢測到的脈衝噪聲5進行計數，觀測該脈衝噪聲5的發生間隔；以及數據長度變更單元132，根據由噪聲計數單元131所觀測到的脈衝噪聲5的發生間隔，變更通信幀4的數據長度。
【專利說明】信號傳送裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及在能夠將通信幀的數據長度設定成任意的長度的信號傳送裝置中，在傳送路徑上施加了脈衝噪聲時，可以將噪聲導致的特性劣化抑制為最小限度的信號傳送裝置。
【背景技術】
[0002]在通信系統的信號傳送裝置間實施數據通信時，如果在輸出通信幀的定時在傳送路徑(傳送纜線)上施加有脈衝噪聲，則在該通信幀產生幀損失，傳送效率劣化。
[0003]這裡，例如在乙太網(註冊商標)中，用戶可以將通信幀的數據長度設定成任意的長度。在這樣的通信系統中，如果將通信幀的數據長度設定為長而進行通信，則起因於脈衝噪聲而產生幀損失時的傳送效率劣化變得顯著，是不利的。
[0004]反之，如果將數據長度設定為非常短而進行通信，則伴隨脈衝噪聲的傳送效率劣化減輕的同時，伴隨幀報頭等控制欄位的開銷，傳送效率劣化，因此仍是不利的。
[0005]即，一般，在脈衝噪聲下進行信號傳送的通信系統中，存在傳送效率成為最佳的中間的數據長度。而且，該最佳的數據長度依賴於脈衝噪聲的發生間隔。[0006]這裡，通信幀4如圖4所示，由前導碼&報頭41、數據42及FCS (幀校驗序列)43的比特欄位構成。而且，用戶可以任意設定數據42的長度。另外，脈衝噪聲5的發生頻度設為以某平均間隔為中心隨機分布，在與脈衝噪聲5重疊的定時輸出的通信幀4產生幀損失。另外，符號44是通信幀4之間的幀間隙。
[0007]圖5示出了在採用了圖4所示的通信幀4時，通過數值解析研究傳送效率成為最佳的數據長度的結果的一個例子。圖5的橫軸是通信幀4的數據長度，縱軸是有效傳送效率。另外，通信速率假定為125Mbps，脈衝噪聲5的發生頻度設為40μ s、80l.! s、160l.! S。
[0008]在圖5所示的解析結果中，在是200~300位元組的中間的數據長度時(區域A)，傳送效率為最佳。另外，在數據長度是長的部分(區域B)中，由於脈衝噪聲5的施加，傳送效率降低。另外，在數據長度是非常短的部分(區域C)中，由於報頭等的控制欄位的開銷，傳送效率降低。
[0009]而且，根據上述的關係，為了改善傳送效率，公開了將數據長度設定成最優的方法(例如參照專利文獻1、2)。這些以往的方法中，例如如圖6所示的那樣，由檢測單元100採用設置於通信幀4的FCS43來檢測幀錯誤，由數據長度變更單元101根據該檢測結果將數據長度變更為最優的長度。
[0010]現有技術文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:日本特開昭61-72431號公報
[0013]專利文獻2:日本特開平6-46101號公報
【發明內容】
[0014]但是，在專利文獻1、2中公開的以往的方法中，在檢測幀錯誤時採用FCS43。在該情況下，存在無法判斷實際產生幀錯誤的主要原因是否為在傳送路徑102上施加的脈衝噪聲5的問題。
[0015]另外，由於監視設置於通信幀4的FCS43的比特欄位，所以還存在無法使針對脈衝噪聲5的發生間隔的時間解析度比幀長度時間更好的問題。
[0016]本發明為了解決上述的問題而提出，目的在於提供一種信號傳送裝置，該信號傳送裝置通過準確地檢測施加於傳送路徑上的脈衝噪聲，提高針對脈衝噪聲的發生間隔的時間解析度，從而可以進行更準確的最優數據長度的設定。
[0017]本發明的信號傳送裝置，具備:檢波電路，由模擬電路構成，並且檢測施加在傳送路徑上的脈衝噪聲；噪聲計數單元，通過對由檢波電路所檢測到的脈衝噪聲進行計數，觀測該脈衝噪聲的發生間隔；以及數據長度變更單元，根據由噪聲計數單元所觀測到的脈衝噪聲的發生間隔，變更通信幀的數據長度。
[0018]根據本發明，如上述那樣構成，所以可以準確地檢測施加在傳送路徑上的脈衝噪聲，提高針對脈衝噪聲的發生間隔的時間解析度，因此可以進行更準確的最優數據長度的設定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是表示本發明的實施方式I的通信系統的結構的圖。
[0020]圖2是表示本發明的實施方式I中的檢波電路的內部結構的圖。
[0021]圖3是表示本發明的實施方式I的信號傳送裝置所進行的通信動作的流程圖。
[0022]圖4是表示本發 明的實施方式I中的通信幀和脈衝噪聲的時間波形的圖。
[0023]圖5是表示本發明的實施方式I中的有效傳送效率和數據長度的關係的圖。
[0024]圖6是表示以往的通信系統的結構的圖。
[0025](符號的說明)
[0026]1、2信號傳送裝置；3傳送路徑；4通信幀；5脈衝噪聲；11模式分離電路；12檢波電路；13傳送控制部；14緩衝電路；41前導碼&報頭；42數據；43FCS ；44幀間隙；111信號變換器(transformer) ；112噪聲檢測變換器；121 二極體；122電容；123電阻；124運算放大器；131噪聲計數單元；132數據長度變更單元。
【具體實施方式】
[0027]以下，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。
[0028]實施方式1.[0029]圖1是表示本發明的實施方式I的通信系統的結構的圖。
[0030]如圖1所示，通信系統包括:相互進行通信幀4的發送接收的信號傳送裝置1、2 ；連接信號傳送裝置1、2間的傳送路徑(差動的傳送纜線)3。
[0031]以下，僅僅說明信號傳送裝置I的內部結構，而信號傳送裝置2也同樣地被構成。
[0032]信號傳送裝置I包括模式分離電路11、檢波電路12、傳送控制部13及緩衝電路
14。
[0033]模式分離電路11通過將來自傳送路徑3的傳送信號(差動信號)分離為差模分量和共模分量，從通信幀4分離脈衝噪聲5。
[0034]這裡，從傳送路徑3向模式分離電路11輸入的通信幀4是差動信號的差模分量，經由緩衝電路14向傳送控制部13傳達。另一方面，施加在傳送路徑3上的脈衝噪聲5作為共模分量被輸入到模式分離電路11。因此，脈衝噪聲5通過模式分離電路11與通信幀4分離，向檢波電路12傳達。
[0035]作為該模式分離電路11的具體的電路結構的一個例子，在圖1中示出了採用2個變換器元件(信號變換器111及噪聲檢測變換器112)的情況。
[0036]信號變換器111的傳送路徑3側與差動的一對纜線信號分別連接。另外，信號變換器111的裝置I內部側將一對信號分別與緩衝電路14連接。通過這樣構成的信號變換器111，從傳送信號提取差模分量。
[0037]另外，噪聲檢測變換器112的傳送路徑3側與信號變換器111的中點和纜線的屏蔽層連接。另外，噪聲檢測變換器112的裝置I內部側與向檢波電路12輸入的信號和SG(電路內部GND)連接。通過這樣構成的噪聲檢測變換器112，從傳送信號提取共模分量。
[0038]檢波電路12輸入由模式分離電路11分離的傳送信號的共模分量，檢測脈衝噪聲5，該檢波電路12由模擬電路構成。這裡，如圖1、4所示，脈衝噪聲5是具有高瞬時峰值的特徵性的波形。因此，通過採用對該瞬時峰值電壓具有靈敏度的檢波電路12進行噪聲檢測，可以提高時間解析度的精度，能夠進行準確的噪聲檢測。
[0039]在圖2中示出了該檢波電路12的具體的電路結構的一個例子。如圖2所示，檢波電路12是如下結構:通過陽極端子與噪聲檢測變換器112連接的二極體121以及在二極體121的陰極端子和SG之間連接的電容器122來對脈衝噪聲5的瞬時峰值電壓進行檢波。另夕卜，在二極體121的陰極端子和SG間連接的電阻123是電容器122的放電電阻。另外，運算放大器124放大檢波後的電壓。
[0040]傳送控制部13控制與信號傳送裝置2之間的通信幀4的發送接收動作。在該傳送控制部13設置有噪聲計數單元131及數據長度變更單元132。
[0041]噪聲計數單元131通過對由檢波電路12所檢測到的脈衝噪聲5進行計數，觀測脈衝噪聲5的發生間隔。
[0042]數據長度變更單元132為了在傳送效率最佳的條件下進行通信，根據由噪聲計數單元131所觀測到的脈衝噪聲5的發生間隔，變更通信幀4的數據長度。這裡，數據長度變更單元132在脈衝噪聲5的平均發生間隔短時將數據長度設定為短，反之，在脈衝噪聲5的平均發生間隔長時將數據長度設定為長。
[0043]接著，參照圖3說明上述結構的信號傳送裝置I所進行的通信動作。
[0044]另外，如圖4所示，通信幀4由前導碼&報頭41、數據42及FCS43的比特欄位構成。而且，數據42的比特欄位可以在進行數據通信的中途由用戶變更為任意的長度。另夕卜，設為以強瞬時峰值為特徵的脈衝噪聲5以具有某平均時間間隔的概率隨機地施加到傳送路徑3上。
[0045]在信號傳送裝置I所進行的通信動作中，如圖3所示，首先，模式分離電路11通過將來自傳送路徑3的傳送信號分離為差模分量和共模分量，從通信幀4分離脈衝噪聲5 (步驟ST31)。由該模式分離電路11分離後的傳送信號的差模分量(通信幀4)經由緩衝電路14向傳送控制部13傳達，進行通常處理。另一方面，傳送信號的共模分量(脈衝噪聲5)向檢波電路12傳達。
[0046]接著，檢波電路12輸入由模式分離電路11分離後的傳送信號的共模分量，檢測脈衝噪聲5 (步驟ST32)。這裡，在檢測脈衝噪聲5時，不是以往那樣的FCS43的監視，而是採用由模擬電路構成的檢波電路12，因此可以提高針對脈衝噪聲5的發生間隔的時間解析度，可以更高精度地進行噪聲檢測。
[0047]接著，噪聲計數單元131通過對由檢波電路12所檢測到的脈衝噪聲5進行計數，觀測脈衝噪聲5的發生間隔(步驟ST33)。
[0048]接著，數據長度變更單元132根據由噪聲計數單元131所觀測到的脈衝噪聲5的發生間隔，變更數據長度(步驟ST34)。這裡，數據長度變更單元132在脈衝噪聲5的平均的發生間隔短時將數據長度設定為短，反之，在脈衝噪聲5的平均的發生間隔長時將數據長度設定為長。然後，傳送控制部13生成由數據長度變更單元132所設定的數據長度的通信幀4，向信號傳送裝置2傳達。
[0049]以上，根據該實施方式1，構成為在噪聲檢測中不監視設置於通信幀4的FCS43，而是採用由模擬電路構成的檢波電路12，因此，可以準確地檢測施加在傳送路徑3上的脈衝噪聲5，可以提高針對脈衝噪聲5的發生間隔的時間解析度，因此能夠進行更準確的最優數據長度的設定。另外，檢波電路12設為針對脈衝噪聲的峰值電壓的靈敏度高的電壓峰值檢波型的電路，因此可以進一步提高檢測靈敏度。而且，構成為設置模式分離電路11，並且僅僅使來自傳送路徑3的傳送信號中的共模分量向檢波電路12輸入，因此可以進一步提高噪聲檢測的靈敏度。
[0050]另外，在本發明在其發明的範圍內，本發明可以進行實施方式的任意的結構要素的變形或者實施方式的任意的結構要素的省略。
[0051]產業上的可利用性
[0052]本發明的信號傳送裝置，具備:檢波電路，由模擬電路構成，並且檢測施加在傳送路徑上的脈衝噪聲；噪聲計數單元，通過對由檢波電路所檢測到的脈衝噪聲進行計數，觀測該脈衝噪聲的發生間隔；以及數據長度變更單元，根據由噪聲計數單元所觀測到的脈衝噪聲的發生間隔，變更通信幀的數據長度，可以準確地檢測施加在傳送路徑上的脈衝噪聲，可以提高針對脈衝噪聲的發生間隔的時間解析度，因此，可以進行更準確的最優數據長度的設定，因此，在能夠將通信幀的數據長度設定成任意的長度的信號傳送裝置中，在傳送路徑上施加有脈衝噪聲時，適於用於將噪聲所導致的特性劣化抑制在最小限度。
【權利要求】
1.一種信號傳送裝置，在與對方裝置之間經由傳送路徑進行通信幀的發送接收，其特徵在於，具備: 檢波電路，由模擬電路構成，並且檢測施加在所述傳送路徑上的脈衝噪聲； 噪聲計數單元，通過對由所述檢波電路所檢測到的脈衝噪聲進行計數，觀測該脈衝噪聲的發生間隔；以及 數據長度變更單元，根據由所述噪聲計數單元所觀測到的脈衝噪聲的發生間隔，變更所述通信幀的數據長度。
2.根據權利要求1所述的信號傳送裝置，其特徵在於， 所述檢波電路是對所述脈衝噪聲的瞬時峰值電壓具有靈敏度的峰值檢波型電路。
3.根據權利要求1所述的信號傳送裝置，其特徵在於， 具備模式分離電路，該模式分離電路通過將來自所述傳送路徑的傳送信號分離為差模分量和共模分量，從所述通信幀分離所述脈衝噪聲， 所述檢波電路輸入由所述模式分離電路所分離的傳送信號的共模分量，檢測所述脈衝噪聲。
4.根據權利要求3所述的信號傳送裝置，其特徵在於， 所述模式分離電路具備: 信號變換器，從所述傳送信號提取差模分量；以及 噪聲檢測變換器，從所述傳送信號提取共模分量。
【文檔編號】H04L29/06GK103718523SQ201280036692
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年7月10日 優先權日:2011年8月25日
【發明者】明星慶洋 申請人:三菱電機株式會社