JP2003249924A - 同期検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】同期検出回路において、複数ある同期パターン
検出回路から検出される検出信号を別個独立に処理する
ことにより、更に同期復帰までの時間を短縮することを
目的とする。 【解決手段】 複数の同期パターン検出回路１〜４と、
０〜３のカウント信号を出力する０−３カウンタ９と、
同期パターン検出回路１〜４からの各検出信号を１本に
多重する４：１セレクタ５と、多重された検出信号の情
報をもとに前方保護及び後方保護の処理を行うための前
方保護カウント値、後方保護カウント値、１フレームカ
ウント値を出力する保護カウンタ６と、各検出信号を別
個独立に処理するためのメモリ８とを有し、保護カウン
タ６とメモリ８を時分割カウンタとして処理させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は同期検出回路に関
し、特に再同期を高速に確立させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の同期検出回路は、同期外れの状態
からデータ列中のｎビットの同期パターンを高速に検出
する（ハンチング）ために、、検出を始めるビット位置
を１ビットずつずらしてｎ個の同期パターン検出回路を
並列動作させる。そして最初に同期パターンを検出した
回路のタイミングで前方保護をとり、同期確立状態とな
る。

【０００３】一方、同期確立状態で、今までのタイミン
グで同期パターンが検出できなくなると、後方保護を取
った後に同期外れ状態となる。

【０００４】ここでｎ個の同期パターン検出回路のうち
何れか一つが同期パターンを検出すると、他のｎ−１個
の同期パターン検出回路は動作を停止し、同期パターン
を検出した同期パターン検出回路からのタイミングで前
方保護をとり、これにより同期確立状態となる。

【０００５】その後、はじめに同期パターンを検出した
回路のタイミングで後方保護まで動作するので、次に他
のｎ−１個の回路が再び動作を開始するのは一度同期外
れになってからとなる。

【０００６】従って、従来の同期検出回路は下記の順序
で状態が遷移する。 (1)同期外れ状態 → (2)ハンチング → (3)前方保
護状態 → (4)同期確立状態 → (5)後方保護状態
→ (6)同期外れ状態 → (7)ハンチング → (8)前
方保護状態 → (9)同期確立状態・・・。

【０００７】一方、特開平５−３７５１９号公報に記載
されている同期検出回路は、上述の従来回路における
「同期外れになるまでｎ−１個ある同期パターン検出回
路は動作を停止しているので、例えば入力するデータの
同期パターンの位置が１ビットずれたとしても、一度同
期外れ状態を経なければ１ビットずれたところにある同
期パターンをハンチングできない。」という問題点を解
決するために、同期検出回路が後方保護状態になったと
同時に、今まで停止していたｎ−１個の同期パターン検
出回路の動作を開始させ、新たな同期パターンを検出す
るというものである。従って、同期外れになったと同時
に前方保護動作に入ることができるので、従来の同期検
出回路よりハンチング時間１回分早く同期復帰できると
いうものである。

【０００８】従って、上記公報に記載の同期検出回路は
下記の順序で状態が遷移する。 (1)同期外れ状態 → (2)ハンチング → (3)前方保
護状態 → (4)同期確立状態 → (5)後方保護状態＋
ハンチング → (6)同期外れ状態 → (7)前方保護状
態 → (8)同期確立状態・・・。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、同期検出回路
が同期確立状態の時に、何らかのエラーで入力データが
ビットずれを起こしたような場合、従来の同期検出回路
では後方保護を経由して一度同期外れの状態にならない
と、同期パターンの新しい位置が今まで検出していたタ
イミングの数ビットずれたところにあったとしても当該
同期パターンをハンチングできず、その結果再同期復帰
までの時間がかかってしまうという問題があった。

【００１０】また上記公報に記載の技術では、この同期
復帰時間を短縮する方法として、ある程度実現されてい
るが、ハンチング１回分の時間が短縮されるに過ぎな
い。

【００１１】そこで、本発明は、同期検出回路におい
て、複数ある同期パターン検出回路から検出される検出
信号を別個独立に処理することにより、更に同期復帰ま
での時間を短縮することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる目的を達
成すべく、同期パターンを有する入力データの同期を検
出する同期検出回路において、前記同期パターンを検出
して検出信号を出力する複数の同期パターン検出回路
と、前記入力データに同期したクロックを基に前記同期
パターン検出回路の数と同数をカウントしてカウント信
号を出力するカウンタと、前記カウンタからのカウント
信号を基に前記複数の同期パターン検出回路からの検出
信号を多重するセレクタと、前記セレクタからの多重信
号を基に前方保護カウント値、後方保護カウント値、１
フレームカウント値（以下「各種カウント値」と称
す。）をカウントする保護カウンタと、前記同期パター
ン検出回路の数と同数のメモリ領域を前記カウンタから
のカウント信号に対応して有し、当該メモリ領域毎に前
記保護カウンタからの前記各種カウント値をそれぞれ格
納し、前記カウンタ信号に基づき当該メモリ領域の各種
カウント値を前記保護カウンタに出力するメモリを有す
ることとする。

【００１３】また、前記保護カウンタは、前記１フレー
ムカウント値が１フレームの最初を示しているタイミン
グのみ動作し、前記セレクタからの検出信号が同期パタ
ーン検出を示し且つ後方保護カウント値が“０”の場合
は前記メモリから入力された前方保護カウント値を＋１
し、前記セレクタからの検出信号が同期パターン未検出
を示し且つ前方保護カウント値が“最大値”の場合は前
記メモリから入力された後方保護カウント値を＋１し、
前記セレクタからの検出信号が同期パターン未検出を示
し且つ後方保護カウント値が“最大値−１”の場合は前
方保護カウント値を“０”にして出力する機能を有する
ことが好適である。

【００１４】この場合、前記保護カウンタは、後方保護
状態に遷移すると、全タイミングで動作し、前方保護を
開始し、更にハンチングを開始する機能を有することが
好適である。

【００１５】また、前記保護カウンタは、前方保護状態
に遷移すると同期パターンを検出した前記同期パターン
検出回路以外からの検出信号をマスクし、後方保護状態
に遷移すると前記マスクを解除して、前方保護を開始
し、更にハンチングを開始する機能を有することが好適
である。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。

【００１７】図１は本実施例である同期検出回路を示し
ており、本例では同期パターンのビット数を４ビットと
して説明する。

【００１８】入力データ列から同期パターンを検出する
同期パターン検出回路１〜４と、入力データに同期した
クロックを入力して０〜３のカウント信号を出力する０
−３カウンタ９と、０−３カウンタ９からのカウント信
号を基に同期パターン検出回路１〜４からの各検出信号
を１本に多重する４：１セレクタ５と、４：１セレクタ
５で多重された検出信号の情報をもとに前方保護及び後
方保護の処理を行うための前方保護カウント値、後方保
護カウント値、１フレームカウント値を出力する保護カ
ウンタ６と、０−３カウンタ９から出力されるカウンタ
信号を０から３のメモリアドレスとして入力し、このメ
モリアドレス毎に保護カウンタ６から出力された各種カ
ウント値を再び保護カウンタ６に帰還するメモリ８と、
保護カウンタ６から出力される前方保護カウント値を入
力してフレームパルス及び同期外れ警報を生成するＦＰ
生成回路７から構成される。

【００１９】なお、保護カウンタ６はメモリ８と併せて
時分割カウンタを構成する。

【００２０】次に本発明の動作について説明する。図２
は同期パターン検出回路１〜４に入力する入力データ
と、ＦＰ生成回路７から出力される出力フレームパルス
及び出力同期外れ警報を示しており、図３は同期検出回
路における信号の状態を示している。

【００２１】まず、入力データは同期パターン検出回路
１〜４に並列して入力される。同期パターン検出回路１
〜４は、入力データを４ビットパラレル展開して同期パ
ターンの検出を行い、図３のタイムチャート（２）〜
（５）に示すように、各同期パターン検出回路１〜４は
それぞれ１ビットずれたタイミングで同期パターンの検
出を行う。ここでは同期パターン検出回路２の動作タイ
ミングで同期パターンが見つかったこととし、このタイ
ミングで同期パターン検出回路２から検出信号が出力さ
れる（６）。

【００２２】ここで、各同期パターン検出回路１〜４
は、どの回路も同期パターンを検出していないときは並
列で動作し、いずれかの回路が同期パターンを見つける
と、他の３同期パターン検出回路は検出信号出力をマス
クする。

【００２３】一方、今まで同期パターンを検出していた
回路で同期パターンが検出されなくなると、他の３回路
の検出信号出力マスクは解除される。つまり、例えば今
まで同期パターン検出回路４で同期パターンが検出され
ている場合に、次フレームで同期パターン検出回路４が
検出していたタイミングに同期パターンがこないと（＝
後方保護状態に遷移）、残りの同期パターン検出回路１
〜３の検出信号出力マスクが解除され、すぐにハンチン
グを開始できることを示している。

【００２４】０−３カウンタ９は入力データと同期した
クロックを入力して０から３までのカウント信号とし、
このカウント信号を検出信号多重用タイミングとして
４：１セレクタ５に、メモリアドレスとしてメモリ８に
それぞれ出力する（７）。

【００２５】４：１セレクタ５は、４つの同期パターン
検出回路１〜４からの検出信号を入力し、検出信号多重
用タイミングで４本の検出信号を検出回路１→検出回路
２→検出回路３→検出回路４の順に多重する（８）。

【００２６】保護カウンタ６は、４：１カウンタ５から
出力された検出信号（６）と、メモリ８に格納されてい
る前方保護の段数を示す前方保護カウント値（１０）後
方保護の段数を示す後方保護カウント値（１１）検出さ
れた同期パターンの位置から１フレームをカウントする
１フレームカウント値（９）を入力し、カウント処理を
行った前方保護カウント値（１３）後方保護カウント値
（１４）１フレームカウント値（１２）をそれぞれ出力
する。

【００２７】このカウント処理の動作は以下のようにな
る。 ・多重された検出信号（８）が“Ｈ”（同期パターン検
出）で後方保護カウント値（１１）が“０”の時は、入
力した前方保護カウント値（１０）を＋１する。（前方
保護） ・多重された検出信号（８）が“Ｌ”（同期パターン未
検出）で前方保護カウント値（１０）が“最大値”の時
は、入力した後方保護カウント値（１１）を＋１する。
（後方保護） ・多重された検出信号（８）が“Ｌ”（同期パターン未
検出）で後方保護カウント値（１１）が“最大値−１”
の時は、前方保護カウント値（１０）を“０”として出
力する。（同期外れ） ここで最大値とは、前方保護段数及び後方保護段数とし
て定義されている値を示す。

【００２８】メモリ８は、上述のように、０−３カウン
タ９のカウント信号をメモリアドレスとして入力し、０
から３までのアドレス空間を持つ。

【００２９】そこで、例えばメモリアドレスが“０”の
時にメモリ８に入力される各保護カウント値は、同期パ
ターン検出回路１の検出信号が多重されているタイミン
グ８で保護カウンタ６が処理した保護カウント値とな
る。つまり、メモリ８のメモリアドレス０〜３はそれぞ
れ同期パターン検出回路１〜４に相当し、そのメモリア
ドレスそれぞれに、前方保護カウント値（１０）（１
３）後方保護カウント値（１１）（１４）１フレームカ
ウント値（９）（１２）が格納されることになる。

【００３０】このように、保護カウンタ６とメモリ８を
組み合わせることにより、１つのフレーム同期回路で複
数の（この場合４種類の）カウント値を多重したまま時
分割に処理することができるため、４つの同期パターン
検出回路１〜４それぞれの保護段数を別々に管理するこ
とができる。

【００３１】ここで、同期パターンのカウント処理は、
入力データの同期パターンが入っているタイミングでの
み行う必要があるが、メモリ８に供給しているアドレス
（７）は“０〜３”を繰り返すため、同期パターンが入
っていないタイミングでも前方保護カウント値、後方保
護カウント値が読み出されてしまい、そのまま保護カウ
ンタ６で処理を行ってしまうと同期パターンが検出され
なかったと判断され、前方保護カウント値が“０”に戻
ってしまう。

【００３２】そこで、最初に同期パターンが検出された
タイミングから、１フレーム分をカウントさせることに
より、この１フレームカウント値（９）の値が“０”の
時（同期パターンが入っているタイミング）のみ保護カ
ウンタを動作させ、“０”以外では保護カウンタの動作
をマスクさせる。

【００３３】そしてＦＰ生成回路７は保護カウンタ６か
らの前方保護カウント値（１３）を受け、前方保護カウ
ント値（１３）が最大値のタイムスロットでフレームパ
ルス（１５）を出力し、またどのタイムスロットにも最
大値が無い場合は同期外れ警報（１６）を出力する。

【００３４】つまり、以上のような動作を行うことによ
り、入力データのビットずれのようなエラーが発生した
場合の再同期確立までの状態遷移は以下のようになる。 (1)同期外れ状態 → (2)ハンチング状態 → (3)前
方保護状態 → (4)同期確立状態 → (5)後方保護＋
ハンチング＋前方保護状態 → (6)同期外れ →(7)同
期確立状態・・・。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の同期検出
回路は、複数ある同期パターン検出回路の検出信号を別
個独立して処理でき、それぞれ独立に前方、後方保護処
理を行うことができるため、同期確立状態から後方保護
状態に遷移した際に、現在同期パターン検出中以外の複
数個ある同期パターン検出回路からの検出信号を基に前
方保護処理及びハンチングを開始させることが可能とな
り、高速に再同期確立させることができる。特に、再同
期確立するために同期外れを待つ必要がなく、後方保護
状態に遷移すると同時にハンチング及び前方保護を開始
できるため、更に高速に再同期確立させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる同期検出回路を示したブロック
図。

【図２】同期検出回路の入出力信号を示した図。

【図３】同期検出回路内の各信号状態を示した図。

【符号の説明】 １〜４ 同期パターン検出回路 ５ ４：１セレクタ ６ 保護カウンタ ７ ＦＰ生成回路 ８ メモリ ９ ０−３カウンタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同期パターンを有する入力データの同期
   を検出する同期検出回路において、 前記同期パターンを検出して検出信号を出力する複数の
   同期パターン検出回路と、前記入力データに同期したク
   ロックを基に前記同期パターン検出回路の数と同数をカ
   ウントしてカウント信号を出力するカウンタと、前記カ
   ウンタからのカウント信号を基に前記複数の同期パター
   ン検出回路からの検出信号を多重するセレクタと、前記
   セレクタからの多重信号を基に前方保護カウント値、後
   方保護カウント値、１フレームカウント値（以下「各種
   カウント値」と称す。）をカウントする保護カウンタ
   と、前記同期パターン検出回路の数と同数のメモリ領域
   を前記カウンタからのカウント信号に対応して有し、当
   該メモリ領域毎に前記保護カウンタからの前記各種カウ
   ント値をそれぞれ格納し、前記カウンタ信号に基づき当
   該メモリ領域の各種カウント値を前記保護カウンタに出
   力するメモリを有することを特徴とする同期検出回路。
2. 【請求項２】 前記保護カウンタは、前記１フレームカ
   ウント値が１フレームの最初を示しているタイミングの
   み動作し、前記セレクタからの検出信号が同期パターン
   検出を示し且つ後方保護カウント値が“０”の場合は前
   記メモリから入力された前方保護カウント値を＋１し、
   前記セレクタからの検出信号が同期パターン未検出を示
   し且つ前方保護カウント値が“最大値”の場合は前記メ
   モリから入力された後方保護カウント値を＋１し、前記
   セレクタからの検出信号が同期パターン未検出を示し且
   つ後方保護カウント値が“最大値−１”の場合は前方保
   護カウント値を“０”にして出力する機能を有すること
   を特徴とする請求項１記載の同期検出回路。
3. 【請求項３】 前記保護カウンタは、後方保護状態に遷
   移すると、同期を検出していた前記同期パターン検出回
   路以外からの検出信号を基にハンチングを開始し、更に
   前方保護を開始する機能を有することを特徴とする請求
   項１又は２記載の同期検出回路。
4. 【請求項４】 前記保護カウンタは、前方保護状態に遷
   移すると同期パターンを検出した前記同期パターン検出
   回路以外からの検出信号をマスクし、後方保護状態に遷
   移すると前記マスクを解除して、前方保護を開始し、更
   にハンチングを開始する機能を有することを特徴とする
   請求項１又は２記載の同期検出回路。