JP3027877B2 - フレーム同期検出回路 - Google Patents

フレーム同期検出回路

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JP3027877B2
JP3027877B2 JP4030280A JP3028092A JP3027877B2 JP 3027877 B2 JP3027877 B2 JP 3027877B2 JP 4030280 A JP4030280 A JP 4030280A JP 3028092 A JP3028092 A JP 3028092A JP 3027877 B2 JP3027877 B2 JP 3027877B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディジタル通信における
フレーム同期検出回路に関する。ディジタル通信におい
ては、送信側で多重化すべき各チャネルの信号を順番に
同期的に配置し、各周期毎に特定のパターンを有するフ
レーム同期パルスを付加挿入する。受信側ではフレーム
の周期毎のパルス列をチェックし、フレーム同期パルス
を検出して各チャネルのタイムスロット位置を識別する
ことにより通信を行っている。。
【0002】このような、フレーム同期信号を検出する
フレーム同期検出回路において、できるだけ早く同期を
検出でき、一旦同期がとれた場合には瞬間的なパルス変
化に対しては同期外れと判断しないことが要求されてい
る。
【0003】図5はフレームパターンの例を説明する図
である。図は北米で使用される光同期通信システム(S
ONET Synchronous Optical Network)にて使用され
るフレームフォーマットの例を示す。
【0004】(A)はフレームフォーマットを示す。1
フレームは500μSのサブフレーム4個から構成され
ており、それぞれの先頭に4バイトのVTフレームを有
している。
【0005】フレーム同期信号はサブフレーム1の#
1、#2、サブフレーム3の#9、#10に挿入されて
いる。 (B)はフレームパターンを示し、#9、#10はそれ
ぞれ#1、#2の同期信号を反転したパターンを使用し
ている。(以下#1、#2に挿入されているフレームパ
ターンをF、#9、#10に挿入されているフレームパ
ターンを×Fと称する。)かかる、同期信号をできるだ
け早く検出することのできるフレーム同期検出回路が要
求されている。
【0006】
【従来の技術】図6は従来例を説明するブロック図を示
す。図中の10はパターン検出回路、20はパルス発生
回路、30はパターン比較回路、40は保護回路、60
はクロック制御回路である。
【0007】従来例は図5の(B)に示すフレームパタ
ーンを使用するものとする。図6において、パルス発生
回路20は比較用のフレームパターンF、×Fのタイミ
ングを交互に生成する。一方、パターン検出回路10は
入力データを監視し、フレームパターンF、×Fを検出
し、そのタイミングを発生し、パターン比較回路30で
パターン検出回路10で発生したタイミングと、パルス
発生回路20で生成した比較用のフレームパターンF、
×Fのタイミングとの比較を行う。保護回路40はその
比較結果を保持し、指定の段数の保護を行いその結果を
出力する。
【0008】ここでは一致検出結果が2回連続したとき
を同期検出、不一致の検出が5回連続したときを同期外
れとする。クロック制御回路60は保持回路40が同期
外れを検出したとき、パルス発生回路20をフレームパ
ターンFまたは×Fのタイミングに保持させるためにク
ロックをインヒビットする。また、同期外れを検出して
クロックをインヒビットしている状態でパルス発生回路
20のタイミングとパターン検出回路10で検出したフ
レームのタイミングが一致した場合に、クロックのイン
ヒビットを解除し、パルス発生回路20を駆動開始させ
る。
【0009】図7は従来例の同期検出タイムチャートで
ある。フレーム周期は図5で説明した如く2mSであ
る。同期検出は、パターン比較回路30でフレームパタ
ーンF、×Fを検出し、そのタイミングがパルス発生回
路20の発生するタイミングと2回一致した場合に同期
検出としている。
【0010】図中、F、×Fパターン検出はパターン検
出回路10がパターンを検出して出力するタイミング、
PG F、×F Timingはパルス発生回路20の
発生するF、×Fのタイミング、PG CLKはクロッ
ク制御回路60の出力するクロック、GURD後方1、
2は保護回路40の後方保護1段、2段動作、同期は保
護回路40の出力する同期検出信号を示し、図8、図9
においても同じ記号は同じ信号を示す。
【0011】図8は従来例の同期外れ検出タイムチャー
トである。パルス発生回路20の発生するフレームパタ
ーンF、×Fのタイミングとパターン検出回路10の検
出結果のタイミングの不一致が連続5回で同期外れとす
る。図中GURD前方1〜GURD前方5は保護回路4
0の5段の前方保護動作を示す。
【0012】図9は従来例の同期外れ後の同期検出タイ
ムチャートである。同期外れ後の検出は図7と同様にパ
ターン検出回路10でのフレームパターンF、×Fの検
タイミングと、パルス発生回路20の発生する比較用
タイミングとが2回一致した場合に同期検出とする
が、フレームパターンFで同期外れとなった場合は、
ルス発生回路20のタイミングF側の出力を「H(ハ
イ)」に保持し、フレームパターンFの検出を待つ。こ
の状態で、次にフレームパターン×Fが検出されても、
不一致と見做し、その次のフレームパターンFの検出を
待って保護動作に入る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例において
は、同期外れ後の同期検出は図9に示すように、フレー
ムパターンFで同期外れとなった場合は、(a)に示す
ようにフレームパターン×Fが検出されても、パルス発
生回路20のタイミングと一致していないので無視さ
れ、(b)に示すように、次のフレームパターンFがき
てから検出動作を開始する。したがって、同期検出が半
周期遅れてしまう。
【0014】本発明は、同期検出を迅速に行うことので
きるフレーム同期検出回路を実現しようとする。
【0015】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理を説
明するブロック図である。図中の10は入力データから
2つのフレームパターンFA、FBを検出し、そのタイ
ミング信号A、Bを発生するパターン検出回路であり、
20は2つのフレームパターンFA、FB検出の比較用
の2つのタイミング信号A、Bを交互に発生するパルス
発生回路であり、30はパターン検出回路10の発生す
るタイミング信号A、Bとパルス発生回路20の発生す
比較用のタイミング信号A、Bのタイミングを比較す
るパターン比較回路である。
【0016】また、40はパターン比較回路30の出力
を所定の段数の保護をかけて出力する保護回路であり、
50は保護回路40が同期外れを出力している状態で、
前記パターン検出回路10がいずれかのフレームパター
ンFA、FBを検出したとき、検出したフレームパター
ンの検出タイミングを初期状態として、パルス発生回路
20にロードして動作開始させるロード制御回路であ
り、同期外れ検出後の同期検出動作を2つのフレームパ
ターンFA、FBの何れからでも開始する。
【0017】
【作用】ディジタル通信の同期検出をフレームパターン
FAとFBとで行う回路であり、パターン検出回路10
でデータ中のフレームパターンFAとFBを検出し、検
出できたときにタイミング信号A、Bを発生する。
【0018】一方、パルス発生回路20では、2つのフ
レームパターンFA、FBのタイミング信号A、Bを発
生し、パターン比較回路30で、パターン検出回路10
の発生するタイミング信号A、Bとパルス発生回路20
の発生するタイミング信号A、Bとのタイミングを比較
する。
【0019】比較結果は保護回路40に入力し、所定の
段数の保護をかけて出力する。保護回路40が同期外れ
出力している状態で、パターン検出回路10がいずれ
かのフレームパターンFA、FBを検出したときに、パ
ターン比較回路30は一致検出を出力し、保護回路40
の保護動作が開始する。一方、ロード制御回路50は、
検出したフレームパターンFA、FBのタイミングAま
たはBを初期状態として、パルス発生回路20にロード
するロード信号を発生する。パルス発生回路20はロー
ドされたタイミングAまたはBを初期状態として比較用
のタイミング信号の発生を開始する。すなわち、タイミ
ングAを初期状態として設定したときは、タイミング
B、A、B・・・と比較用のタイミング信号を発生し、
タイミングBを初期状態として設定したときは、タイミ
ングA、B、A・・・と比較用のタイミング信号を発生
する。かかる動作により同期外れ状態でいずれかのフレ
ームパターンを検出したとき、同期検出動作を2つのフ
レームパターンFA、FBの何れからでも開始すること
が可能となる。
【0020】
【実施例】図2は本発明の実施例を説明する図である。
図中の10はパターン検出回路、20はパルス発生回
路、30は論理和回路(以下OR回路と称する)31、
32、35、論理積回路(以下AND回路と称する)3
3、34よりなるパターン比較回路、40はシフトレジ
スタ41、OR回路42、43、S−Rフリップフロッ
プ回路(以下FF回路と称する)44、否定論理積回路
(以下NAND回路と称する)45よりなる保護回路、
40Aは否定論理和回路(以下NOR回路と称する)4
6、OR回路47よりなる保護回路CLK発生回路、5
0はAND回路51、52よりなるロード制御回路であ
る。
【0021】実施例は、図5の(B)で説明したフレー
ムパターンFと×Fを使用する例である。図に示す実施
例において、パターン検出回路10はフレームパターン
F、×Fの検出を行い、そのタイミングを発生する。パ
ルス発生回路20はフレームパターンF、×Fの比較用
タイミングを発生しており、同期外れの状態で、パタ
ーン検出回路10のいずれかのフレームパターンの検出
により、ロード制御回路50の制御でFまたは×Fのタ
イミングにセットされる。
【0022】パターン比較部30はパターン検出回路1
0の検出したタイミングとパルス発生回路20の発生す
比較用のタイミングとの比較を行い、一致で「H」、
不一致で「L」を出力する。また、同期が外れた場合に
は、パルス発生回路20から出力されるタイミングとの
比較は行わず、保護回路40の出力「H」を入力とする
OR回路31、32の出力とフレームパターンF、×F
の何れかのパターン検出で一致検出として「H」を出力
する。
【0023】保護回路CLK発生回路40Aは保護回路
40にパターン比較回路30の比較結果を取り込むタイ
ミングを発生する。また、同期外れ状態で、保護回路4
0は「H」を出力し、ロード制御回路50はいずれかの
フレームパターンF、×Fを検出した場合、パルス発生
回路20を検出したフレームパターンF、×Fのタイミ
ングにセットするためのロードパルス「H」を出力す
る。
【0024】図3は本発明の実施例の同期検出タイムチ
ャートである。図7〜図9と同じ符号は同じ信号を示
す。図中のPG F LOAD、PG ×F LOAD
はパルス発生回路20にフレームパターンF、×Fのタ
イミングをロードする信号を示す。
【0025】同期検出は同期外れの状態で、フレームパ
ターンFを検出することで、パルス発生回路20がセッ
トされ、保護回路40に後方1段の検出結果が取り込ま
れる。次いで、パルス発生回路20のタイミングとフレ
ームパターン×Fとの検出結果が一致しているので、同
期検出状態に入る。
【0026】図4は本発明の実施例の同期外れ後の同期
検出タイムチャートである。図において、まず、フレー
ムパターンFの検出で同期検出の保護1段の動作に入り
(a)、フレームパターン×Fの検出で同期検出となる
(b)。
【0027】次いで、同期外れとなった場合は、不一致
5回検出で同期外れ(c)となる。ここで、パルス発生
回路20はタイミングFで同期が外れとなったが、次の
フレームパターン×Fが検出され、パルス発生回路20
のタイミングがタイミング×Fにセット(d)される。
次の、タイミングFでフレームパターンFが検出され同
期検出状態(e)となる。逆に、同期外れ状態で、フレ
ームパターンFが検出されると、パルス発生回路20の
タイミングがタイミングFにセットされ、次の、タイミ
ング×Fでフレームパターン×Fが検出され同期検出状
態となる。
【0028】上述の実施例では、フレームパターンとし
て、FとFを反転した×Fのフレームパターンで説明し
たが、3つ以上のフレームパターンを用いても同様に構
成できることは勿論である。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、同期信号として複数の
フレームパターンを使用する場合、同期外れ検出後の同
期検出動作において、正しいフレームパターンが検出さ
れたき、どのパターンからでも同期検出動作に入ること
のできるフレーム同期検出回路を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理を説明するブロック図
【図2】 本発明の実施例を説明する図
【図3】 本発明の実施例の同期検出タイムチャート
【図4】 本発明の実施例の同期外れ後の同期検出タイ
ムチャート
【図5】 フレームパターンの例を説明する図
【図6】 従来例を説明するブロック図
【図7】 従来例の同期検出タイムチャート
【図8】 従来例の同期外れ検出タイムチャート
【図9】 従来例の同期外れ後の同期検出タイムチャー
【符号の説明】
10 パターン検出回路 20 パルス発生回路 30 パターン比較回路 40 保護回路 40A 保護回路CLK発生回路 50 ロード制御回路 60 クロック制御回路 31、32、35、42、43、47 OR回路 33、34、51、52 AND回路 41 シフトレジスタ 44 S−RFF回路 45 NAND回路 46 NOR回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 異なる2つのフレームパターンによりフ
    レーム同期を検出する回路であって、 入力データから2つのフレームパターンを検出し、その
    タイミング信号を発生するパターン検出回路と、 前記2つのフレームパターン検出の比較用の2つのタイ
    ミング信号を交互に発生するパルス発生回路と、 前記パターン検出回路の発生するタイミング信号と、前
    記パルス発生回路の発生する比較用のタイミング信号の
    タイミングを比較するパターン比較回路と、 前記パターン比較回路の出力を所定の段数の保護をかけ
    て出力する保護回路と、 前記保護回路が同期外れを出力している状態で、前記パ
    ターン検出回路がいずれかのフレームパターンを検出し
    たとき、検出したフレームパターンの検出タイミングを
    初期状態として、前記パルス発生回路にロードして動作
    開始させるロード制御回路とを備え、 同期外れ検出後の同期検出動作を、前記2つのフレーム
    パターンの何れからでも開始することを特徴とするフレ
    ーム同期検出回路。
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