どちらもE1を使用する場合でも、非同期シリアルポートと同期インターフェースを互換品として購入することはできません。
旧式機器にRS232またはV.35インターフェースしかなく、拠点間で利用できる回線が1本のE1回線である場合、対応するインターフェースコンバーターでデータを伝送できます。両端では引き続き元のサービスインターフェースを使用し、E1は中間チャネルとして機能します。コンバーターが任意の産業用プロトコルを自動解析するわけではなく、シリアルポートがあるからといって、すべてのサービスをEthernetに変換するわけでもありません。
RS232という名称は、まず電気インターフェースを表します。名称だけで、そのポートが必ず非同期であると判断することはできません。一般的な端末は非同期文字を使用しますが、一部の通信機器はクロック付きの同期シリアルインターフェースを備えています。V.35は一般に同期データを対象とします。機種を決定する前に、まず端末のマニュアルを読み、非同期か同期か、速度、制御信号、ピン、クロック要件を一覧にしてください。DB9またはDB25の形状だけで配線を決めないでください。
非同期文字を連続動作するE1回線に取り込む仕組み
一般的な非同期RS232は、スタートビット、データビット、ストップビットによって受信側が文字の位置を識別できるようにし、1文字ずつ送信します。パリティビットを含む場合もあります。端末と受信側は速度と文字形式を一致させる必要があり、通常は独立したクロック線を使用しません。データは断続的に発生することがありますが、E1回線はそれ自体の連続したペースで動作し続けるため、両者のペースは同じではありません。
一般的な実装の一つでは、まずシリアル信号の電気レベルを受信し、文字処理または対応する符号化機構を通じてデータを一時保存して、両端で合意したE1のサービス位置にマッピングします。対向側はそれを取り出し、シリアル出力を復元します。機器によって符号化方式が異なる場合があり、すべての製品が同じUART構造や文字単位のカプセル化を使用すると想定することはできません。データの対応関係を正しく復元するには、両端が同じ伝送機構に対応している必要があります。
バッファリングで吸収できるバーストは限定的です。アプリケーションが伝送路またはポートの処理能力を超えるデータを継続的に送信すると、待ち、損失、フロー制御動作が依然として発生します。シリアルのボーレート、E1のバス速度、実効アプリケーションスループットもそれぞれ異なります。文字のスタートビットとストップビット、プロトコルメッセージ、サービスのマッピングはいずれも容量を消費し得ます。2.048 Mbit/sを、どのシリアル端末でも得られる正味データ速度として記載することはできません。
データが届いても、送信できるかどうかはハンドシェイク状態にも左右される
送信、受信、共通基準線だけを使用する端末もあれば、RTS、CTS、DTR、DSRなどの制御線や状態線にも依存する端末もあります。端末が必要とするハンドシェイク条件を満たさずにデータだけを転送すると、一方の端末がまったく送信しない、接続確立に失敗する、断続的に停止するといった結果になる場合があります。不明なインターフェース要件を安易な短絡でごまかさないでください。まず両端のケーブルとハンドシェイクモードを確認してください。
飛暢科技のFCC-E1R1の詳細情報には、E1伝送路1系統とRS232データ伝送路1系統が記載されています。一方、FCC-E1qR1の詳細情報には、E1によるRS232ハンドシェイク信号の遠隔伝送が明記されています。後者は拠点間で制御状態を維持する必要がある端末に役立ちますが、すべてのシリアルコンバーターを「全信号対応」と呼んでよいという意味ではありません。これは具体的な選定上の違いであり、端末が実際に使用する信号に基づいて判断すべきです。
上記の公式サイトの詳細情報では、概要、特長、仕様表の間でシリアル速度範囲の記述が異なり、一部の内容には他のシリアルインターフェースも混在しています。本記事は、これらを根拠に統一された最大速度、電気的保護、温度範囲を保証するものではありません。発注するバージョンの速度、ポート、配線に関する明確な情報を入手し、検収前にペアとなる機器の互換性を確認してください。
V.35同期データ：なぜクロックにも注意が必要なのか？
同期データ受信では、各文字にスタートビットとストップビットを付加するのではなく、合意したクロックエッジに従ってデータを読み取ります。データの方向に加えて、送信クロックと受信クロックを誰が供給し、どちらの端で使用するかも確認する必要があります。DTEはデータ端末の役割、DCEは通信回線に接続する役割を表します。これらの役割名はポート間の関係を説明する助けになりますが、具体的なクロック線と制御線の定義に代わるものではありません。
例えば、DCEとして動作するコンバーターがE1側から基準を復元し、対応する送信クロックをDTEに供給して、DTEがそのペースでデータを送信する構成が考えられます。これは可能な構成の一つです。現場では端末や外部基準を使用する場合もあります。すべての機器で同じDIPスイッチ位置を使用するよう指定してはいけません。まして、両端が供給源のないクロックを待つ状態にしてはいけません。各端の基準源とデータ経路を個別に図示してください。
飛暢科技のE1－V.35/V.24シリーズには、フレームありとフレームなしのバージョンがあります。FCC-E1fV1の詳細情報は、選択したサービスタイムスロットに関わる、フレームありE1とV.35の適合に対応しています。フレームなし製品は、対応する回線全体のデータを対象とします。DB25から他のインターフェースへの変換ケーブルは、製品の定義に適合する必要があります。プラグの形状を、V.35の電気的互換性やクロック互換性の証拠とすることはできません。
フレーム構成、タイムスロット、回線タイミングを項目ごとに整合させる
フレームありE1は、1フレームを32個の8ビットタイムスロットに分割し、毎秒8,000フレームを伝送します。TS0はフレーム同期などのオーバーヘッドを伝送し、TS16の用途はサービスモードによって異なります。そのため、パネル上の総数だけから利用可能なデータタイムスロット数を算出することはできません。同期インターフェースのサービス速度は、選択した64 kbit/sチャネルの組み合わせとなる場合があり、具体的な範囲は製品のモードによって決まります。
両端のフレーム方式、CRC、タイムスロットマッピング、および中間伝送網の回線接続を整合させる必要があります。短いローカルケーブルでシリアルデータを伝送できても、拠点間回線が正しいタイムスロットに接続されている証明にはなりません。E1の75 Ωおよび120 Ωインターフェースにも、それぞれに対応したケーブルとインピーダンス条件が必要です。ピン配置を確認していないE1に、ネットワーク用パッチケーブルを直接接続することはできません。
「非同期シリアルポート」は、システム全体にクロックが不要であることを意味しません。シリアルポートは独立したクロック線を使用しない場合がありますが、それを伝送するE1には依然として回線タイミングが必要です。IP経由の回線エミュレーションにも、出力クロックの復元という課題があります。同期・非同期が何を指すのかを明確にする必要があります。そうしないと、文字インターフェース、ネットワークメッセージ、E1の周波数が同じものとして混同されます。
まず一つのサービスで検証し、その後現場へ展開する
保守時間帯に設定を保存し、まず短距離リンクのテスト環境でペアの機器同士をテストします。非同期サービスでは、速度、データビット、パリティ、ストップビット、ハンドシェイクを確認し、双方向の伝送をそれぞれ検証します。同期サービスでは、DTE/DCEの役割、クロック源、サンプリング関係を確認します。テストにはマニュアルで許可された配線と電源だけを使用し、不明なインターフェースへの試験的な接続は行わないでください。
短距離リンクのテストに合格したら、正式なE1回線に接続し、信号断、フレーム同期喪失、ビット誤り、アプリケーション応答を観察します。短いメッセージと実際のバースト負荷・連続負荷の両方をテストし、バイトの欠落、順序の正しさ、ハンドシェイク状態の変化を記録します。ループバックやテストコードが必要な場合は、まずサービス中断の影響範囲を明確にしてください。終了時には必ずテスト状態を解除し、実際のサービスに復帰させる必要があります。
選定するのは伝送方式であり、汎用的なプロトコル変換能力ではない
遠隔の計測器が非同期RS232を出力し、ローカルシステムでも同じシリアルデータを必要とする場合、シリアル－E1機器をペアで使用する構成を検討できます。端末がV.35同期インターフェースを備えている場合は、同期インターフェースとタイムスロット適合の選定に進みます。中間に光ファイバーまたはIPしかない場合は、E1コンバーターを任意の光ポートやネットワークに直接接続できると決めつけず、伝送計画全体を再確認してください。
透過伝送によって対向側で対応するデータを取得できますが、アプリケーションプロトコル、機器アドレス、マスター・スレーブ関係が自動的に変わるわけではありません。サービスインターフェース、E1チャネル、制御信号、タイミングを個別に明確にして初めて、この接続方式を採る理由、容量の制約、機器が実際に要件を満たすことを証明するテストを説明しやすくなります。
資料に関する注記：原理図は技術内容との整合性を確認しており、一般的な仕組みを説明するためのものです。製品写真や実測記録ではありません。具体的なインターフェース、モード、能力は、選定した機種、バージョン、現場での検証結果によります。
参考資料： ITU-T G.703：デジタルインターフェースの電気的特性
ITU-T G.704：E1およびT1のフレーム構造
飛暢科技 E1－シリアルインターフェースシリーズ
飛暢科技 FCC-E1R1シリアル伝送装置
飛暢科技 FCC-E1qR1 全信号対応RS232－E1
飛暢科技のE1－V.35/V.24変換シリーズ
飛暢科技 FCC-E1fV1 フレームありE1－V.35コンバーター
E1コンバーターの分類と選定
中国語の技術記事から翻訳。原文初公開日：2020-04-07。原文最終改訂日：2026-10-13T13:46:37+08:00。 中国語の原文を読む
