JPH03178236A - シングルフレーム同期検出・保護方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 本発明は、データ通信ネットワークのフレーム同期検出
・保護方式に係り、特に個数固定のシングルフレームで
構成される複数個のマルチフレームが伝送路上のフレー
ム構成となるループ型ローカルエリアネットワークにお
けるシングルフレーム同期検出・保護方式に関し、 シングルフレームの先頭にあるシングルフレームナンパ
の代わりに擬似乱数パターンを挿入し、この擬似乱数パ
ターンを検出することにより擬似同期に入る確率を小さ
くすることを目的とし、ループ型ローカルエリアネット
ワークにて伝送路を形威し、伝送路上を周回する複数個
のマルチフレームラ形成する個数固定のシングルフレー
ムの各先頭にフレームパターンと擬似乱数よりなるパタ
ーンを有した制御用ビットとを具備してデータ授受を行
うものにおいて、前記フレームパターンを検出し、シン
グルフレームの先頭を認識するフレームパターン検出回
路と、該フレームパターン検出回路の認識結果にアクセ
スされて、前記制御ビットの第２番目にある擬似乱数パ
ターンを検出する擬似乱数パターン検出回路と、前記フ
レームパターン検出回路の認識結果にアクセスされて、
シングルフレーム同期用の擬似乱数パターンを出力する
擬似乱数パターン生成回路と、前記の擬似乱数パターン
検出回路および擬似乱数パターン生成回路よりの二つの
擬似乱数パターンを比較して一致が検出された際は、各
シングルフレームの前方Ｘ段後方Ｙ段の同期検出と同期
保護を行うための同期信号を出力する擬似乱数パターン
比較回路を設けた構成にする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、データ通信ネットワークのフレーム同期検出
・保護方式に係わり、特に個数固定のシングルフレーム
で構成される複数個のマルチフレームが伝送路上のフレ
ーム構成となるループ型ローカルエリアネットワークに
おけるシングルフレーム同期検出・保護方式に関する。

ループ型ローカルエリアネットワーク（以下ループ型Ｌ
ＡＮと称す）においては、データの伝送はフレーム同期
の確立後に有効になるために、本来のシングルフレーム
同期以外の時には擬似フレーム同期に入らないことが要
求されている。

このため、シングルフレームパターンに擬似乱数パター
ン（以下ＰＮパターンと称す〉を使用して複雑化し、擬
似フレーム同期に入らないようにする必要がある。

〔従来の技術〕

第４図はループ型ＬＡＮの基本構成を示す図である。図
中、２１は第一のノード、２２は第二〇ノード、２３は
第三〇ノードであり、２４はマスタノードである。また
２５はＯ系となる第一の伝送路、２６は１系となる第二
の伝送路である。

ループ型ＬＡＮでは、ネットワーク制御のマスタノード
２４と、例えばデータの授受を行う複数のノード２１．
２２．２３により構成されている。また伝送路はデータ
の信頼性の向上のために、０系の第一の伝送路２５と１
系の第二の伝送路２６とに二重化されている。このよう
なループ型ＬＡＮにおいて、伝送されるシングルフレー
ムのフォーマントラ第５図に示す。

第５図は従来のシングルフレームのフォーマットを示す
図であり、８個の並列データ、即ち＃７データ（最上位
桁〉〜＃Ｏデータ（最下位桁）よりなる例である。通常
の１シングルフレームは、例えば１５６バイト（１バイ
トは８ビツト）から形成され、先頭の８バイトには伝送
制御用データが挿入され、以後の１４８バイトには伝送
データが挿入されている。なお前記伝送制御用データの
先頭８バイトの中の最初の２バイトの内容のみを第５図
に示す。即ち最初の１バイト目（８ピント）はフレーム
パターン（以下ＦＰ信号と称す）であり、＃７データ〜
＃０データのそれぞれの先頭に配置している。又つき゛
の２バイト目はシングルフレームナンバ（ＳＦＮ信号と
称す）とマルチフレームナンバ（ＭＦＰ信号と称す）で
あり、最初の５ビツトを＃７データ〜＃３データの２番
目にＳＦＮとして配置し、残りの３ビツトを＃２データ
〜＃ＯデータにＭＦＰ信号として配置する。なお一つの
マルチフレームは、例えば３２個のシングルフレームか
ら形成され、その数は固定である。

第６図は従来例のシングルフレームのフォーマットの内
容を示す図であり、第５図の内容を詳細に示したもので
ある。第６図（Ａ）は３２個のシングルフレームの各々
について、各シングルフレームにある伝送制御データの
＃７データ〜＃０データの先頭に配置される第１バイト
目のデータ内容を示している。また第６図（Ｂ）および
と第６図（Ｃ）は３２個のシングルフレームの各々につ
いて、各シングルフレームの伝送制御データの＃７デー
タ〜＃Ｏデータの第二番目に配置される第２バイト目の
データ内容を示し、第６図（Ｂ）は上位５桁を占めるＳ
ＦＮ信号、第６図（Ｃ）は下位３桁を占めるびＭＦＰ信
号を示す。第６図（Ａ）のＦＰ倍信号、３２シングルフ
レームの先頭のシングルフレームＯ（ＳＦＯ）に対し“
１０１０１０１０”、２番目のシングルフレーム１　　
（ＳＦＩ）に対して“０１０１０１０１″、・・・・と
、“１０１０１０１０″とその反転パターン“０１０１
０１０１″が逐次繰り返されてシングルフレームの先頭
を認識している。また第６図ＣＢ）のＳＦＮ信号は、＃
７データ〜＃３データの中のＳＦＯに対しては“ｏｏｏ
ｏｏ　″、ＳＦＩに対しては“００００１”、ＳＦ２に
対し０００１０”、・・・、５Ｆ３１に対して“１１１
１１”と、ＳＦＮ信号をあられすために１段づつカウン
トアツプした２進数データを割り当ててシングルフレー
ム同期を検出する。

又第６図（Ｃ）のＭＦＰ信号は、ＳＦＯに対して“００
１″、ＳＦ１以降のフレームに対しては全て“１１０″
が割り当てし、この“００１″のデータによりマルチフ
レームの先頭を認識する。

第７図は従来の一実施例の回路構成を示す図であり、第
５図及び第６図に示したシングルフレームの同期検出と
保護のための回路である。図中、３１はフレームパター
ン検出回路、３２はフレームナンバ検出回路、３３はカ
ウンタ、３４はフレームナンバ比較回路、３５は同期検
出保護回路である。

フレームパターン検出回路３１では、入力したシングル
フレームの先頭のＦＰ倍信号１バイトのデータが１０１
０１０１０’″または“０１０１０１０１”を検出し、
検出されたデータが“１′　と“０°の８回連続せる交
番信号の際は、該シングルフレームを９ｉ［のシングル
フレームと認識する。このように先頭が検出した際にお
いては、フレームパターン検出回路３１はＨｉｇｈ　’
レベルの信号を出力し、それ以外のときは“Ｌｏｗ’レ
ベルの信号が送出し、それぞれ出力を次段のフレームナ
ンバ検出回路３２をイネーブル状態にする。同時にシン
グルフレームの１個を入力するたびに１回だけ“旧ｇｈ
ｌ　となるパルス信号をカウンタ３３に対し送出する。

フレームナンバ検出回路３２では、フレームパターン検
出回路３１からのイネーブル信号にてアクセスされ、入
力したシングルフレームの中の２バイト目のＳＦＮ信号
またはＭＦＰ信号のデータ値よりシングルフレームナン
バ（ＳＦＮ信号）と先頭のマルチフレームパターン（Ｍ
ＦＰ信号）を検出す、る。即ち、シングルフレームの２
バイト目にあるデータの上５桁値が“ｏｏｏｏｏ”なら
ば３２フレームの中の先頭のＳＦＯと認識し、また“０
０００１″の時は３２フレームの中の第２番目のＳＦＩ
と、・・　“１１１１１”のときは最後の５Ｆ３１と認
識し、更にシングルフレームの２バイト目にある下３桁
値が“００１”ならば、該シングルフレームの中の先頭
のＭＦＰ信号であり、”００１”を反転せる“１１０″
ならばＳＦ１〜５Ｆ３１の何れかを認識し、該認識結果
をフレームナンバ比較回路３４に送出する。

一方のカウンタ３３では、同期検出保護回路３５からの
帰還人力によりてリセットされており、ＭＦＰ信号が入
力するたびにフレームパターン検出回路３１から出力さ
れるパルス信号の“旧ｇｈ　’となる数をカウントし続
け、５ＦＯＯ時はｏｏｏｏｏ’を、また５ＦＩＯ時は”
００００１”を、・・・５Ｆ３１の時は“１１１１１”
の計数出力をフレームナンバ比較回路３４に対して送る
。

フレームナンバ比較回路３４において、フレームナンバ
検出回路３２の認識結果（“ｏｏｏｏｏ”　　“０００
０１”・・・１１１１１″）とカウンタ３３の出力（“
ｏｏｏｏｏ″“００００１″　・・・“１１１１１“）
とを逐次比較し、両信号が一敗したときはシングルフレ
ームの正確さを示す“ｌ゛を、また不一致のときは未だ
同期状態で無いことを示す′Ｏ°を出力する。この一致
出力′１″　と不一致出力“Ｏ′は同期検出保護回路３
５に加えられて、該“１゛出力がＹ回続く際は同期確定
の判断結果の“１゛を送出し、また“０°出力がＸ回続
く際は同期外れの判断結果“０°を送出する保護を加え
、いわゆる前方Ｘ最後方Ｙ段保護を行った該判断結果を
シングルフレーム同期信号として送出する。

一方シングルフレームの同期がはずれた場合は、カウン
タ３３をリセットさせて再び正常なシングルフレームが
認識できるまでフレームナンバ比較回路３４で比較を続
ける。

このようにシングルフレームの同期をとることにより、
伝送路上におけるデータの損失、ビットエラー等の障害
を検出し、データの正確さを保証しているのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、１６進数で表されるシングルフレームをもちい
て同期検出する際、何等かの原因でシングルフレームに
ビットエラーが生した時、擬似同期に入ってしまうよう
になり、このためにデータの信頼性が損なわれてしまう
という問題がある。

本発明は、シングルフレームの先頭にあるシングルフレ
ームナンバの代わりに擬似乱数パターンを挿入し、この
擬似乱数パターンを検出することにより擬似同期に入る
確率を小さくすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、ループ型ローカルエリアネットワークにて
伝送路を形威し、伝送路上を周回する複数個のマルチフ
レームを形成する個数固定のシングルフレームの各先頭
にフレームパターンと擬似乱数よりなるパターンを有し
た制御用ビットとを具備してデータ授受を行うものにお
いて、前記フレームパターンを検出し、シングルフレー
ムの先頭を認識するフレームパターン検出回路１１と、
該フレームパターン検出回路１１の認識結果にアクセス
されて、前記制御ビットの第２番目にある擬似乱数パタ
ーンを検出する擬似乱数パターン検出回路１２と、前記
フレームパターン検出回路１１の認識結果にアクセスさ
れて、シングルフレーム同期用の擬似乱数パターンを出
力する擬似乱数パターン生成回路１３と、前記の擬似乱
数パターン検出回路１２および擬似乱数パターン生成回
路１３よりの二つの擬似乱数パターンを比較して一致が
検出された際は、各シングルフレームの前方Ｘ段後方Ｙ
段の同期検出と同期保護を行うための同期信号を出力す
る擬似乱数パターン比較回路１４とを設けた構成とする
ものである。

〔作　用〕

本発明では第１図に示す如く、フレームパターン検出回
路１１において人力したシングルフレームの先頭を認識
し、該認識結果をもとに擬似乱数パターン検出回路１２
をアクセスしてフレームパターンの位置を検出させた該
検出結果を擬似乱数パターン比較回路１４に送出し、同
時に擬似乱数パターン生成回路１３においてシングルフ
レームが入力されるごとにリセットされながらＰＮパタ
ーンを生威しつづけ、該ＰＮパターンを擬似乱数パター
ン比較回路１４に送出するようにする。更に擬似乱数パ
ターン比較回路１４では、前記の擬似乱数パターン検出
回路１２よりの出カバターンと擬似乱数パターン生成回
路１３よりの出カバターンとの二つのパターンを逐次比
較し、一致が検出されたときはシングルフレームの正確
さを認識したことを示すシングルフレーム認識信号を送
出させる。

従って、該シングルフレーム認識信号を同期検出保護回
路１５に入力させることにより、シングルフレームの前
方Ｘ段後方Ｙ段の同期検出保護が可能となる。

〔実　施　例〕

第２図は本発明のシングルフレームのフォーマントを示
す図であり、第３図は本発明のシングルフレームのフォ
ーマットの内容を示す図である。

第２図と第３図に示すように、第５図の従来例と一部の
内容を異にしており、各シングルフレームの先頭には、
ｌハイド目の８ビツトには第３図（Ａ）に示すフレーム
パターン（ＦＰ倍信号を、また２バイト目の上５ビット
には第３図（Ｂ）に示すシングルフレームパターン（Ｓ
　Ｆ　Ｐ４８号）　ヲ、なお２バイト目の下３ビットに
第３図（Ｃ）に示すマルチフレームパターン（Ｍ　Ｆ　
Ｐ　（Ｓ　号）　ヲ有ｆるようにしている。

ＦＰ倍信号、第６図（Ａ）と同様に“１０１０１０１０
”と“０１０１０１０１”の繰り返しデータであり、こ
れによリ１シングルフレームの先頭が確認できる。また
ＳＦＰ信号は擬似乱数パターン（ＰＮパターン）で形成
しており、従来例でのシングルフレームナンバ（ＳＦＮ
信号）とは内容を異にする。ＭＦＰ信号は、先頭のマル
チフレームでは”００１”　となり、それ以外では１１
０”　となっている。このようなフォーマットを有した
シングルフレーム同期検出と保護を行う回路を本発明の
構成を第１図に示す。

第１図は本発明の回路構成を示す図である。図中、１１
はフレームパターン検出回路、１２は擬似乱数パターン
検出回路であり、また１３は擬似乱数パターン生成回路
、１４は擬似乱数パターン比較回路、なお１５は同期検
出保護回路である。

フレームパターン検出回路１１は前記フレームパターン
検出回路３１と同様の動作をし、入力したシングルフレ
ームの先頭のＦＰ倍信号検出しシングルフレームの先頭
を認識し、先頭検出のときには“旧ｇｈｌ　　レベルの
信号を、またそれ以外のときは“Ｌｏｗ“レベルの信号
を送出し、次段の擬似乱数パターン検出回路１２をイネ
ーブル状態にする。同時にシングルフレームを１個入力
するたびに１回だけ“Ｈｉｇｈ”　となるパルス信号を
擬似乱数パターン生成回路１３に対し送出する。

擬似乱数パターン検出回路１２では、フレームパターン
検出回路１１からのイネーブル信号にアクセスされて、
入力したシングルフレームの中の２バイト目のＳＦＰ信
号およびＭＦＰ信号の値よりシングルフレームナンバ（
擬似乱数）と先頭マルチフレームラ検出する。即ち、シ
ングルフレームの２バイト目にある上位５桁値を検出し
、擬似の乱数Ｘ０であれば３２フレームの先頭のＳＦＯ
と認識し、また擬似の乱数Ｘ、であれば第２番目のＳＦ
ｌと認識し、・・・、同様に擬似の乱数Ｘ３１であれば
最終フレームのＳＦ３１と認識し、このＳＦＯ〜ＳＦ３
１に対応せる第３図（Ａ）の乱数Ｘ０〜乱数ｘ３Ｉに対
応した擬似乱数パターンを認識結果として送出する。さ
らにシングルフレームの２バイト目にある下位３桁値が
“００１”ならば該シングルフレームは先頭のＭＦＰ信
号であり、“００１″を反転せる“１１０”ならばＳＦ
Ｉ〜５Ｆ３１の何れかであると認識する。一方、擬似乱
数パターン生成回路１３では、同期検出保護回路１５か
らの帰還入力によりでリセットされており、ＳＦＰ信号
が入力するたびにフレームパターン検出回路１１から出
力されるパルス信号の“ｌｌｉｇｈ　”となる数をカウ
ントし続け、ＳＦＯのと時は擬似の乱数Ｘ０を、またＳ
ＦＩの時は擬似の乱数Ｘ１を、・・・、５Ｆ３１の時は
擬似の乱数Ｘ３１の出力を′ｍ続して擬似乱数パターン
比較回路１４に送る。

擬似乱数パターン比較回路１４において、擬似乱数パタ
ーン検出回路１２の検出擬似乱数と擬似乱数パターン生
成回路１３からの擬似の乱数Ｘ０〜乱数Ｘ３１とを逐次
比較し、両信号が一敗したときはシングルフレームの同
期の正確さを示す“１”を、また不一致のときは未だ同
期状態では無いことを示す０′を出力する。この一致出
力“工”　と不一致出力“０゛は同期検出保護回路１５
に加えられて、該′１°出力がＹＵｇＪｍ＜際には同期
確定の判断結果の°ｌ゛を送出し、また“０゛出力がＸ
回続＜際は同期外れの判断結果′０゛を送出し、同期検
出保護回路Ｉ５にて前方Ｘ段後方Ｙ段保護を行って該判
断結果をシングルフレーム同期信号として送出する。一
方、シングルフレームの同期がずれた場合には、擬似乱
数パターン生成回路１３をリセットさせて再び正常なシ
ングルフレームが認識できるまで擬似乱数パターン比較
回路１４で比較を続ける。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、伝送路
の異常等により擬似的にシングルフレーム同期が検出さ
れる確率が小さくなり、正確にシングルフレーム同期を
検出することが可能となる効果を奏し、ループ型ＬＡＮ
の信頼性の向上に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回路構成を示す図、 第２図は本発明のシングルフレームのフォーマントを示
す図、 第３図は本発明のシングルフレームのフォーマントの内
容を示す図、 第４図はループ型ＬＡＮの基本構成を示す図、第５図は
従来のシングルフレームのフォーマットを示す図、 第６図は従来のシングルフレームのフォーマットの内容
を示す図、 第７図は従来の一実施例の回路構成を示す図、である。 図において、 １１はフレームパターン検出回路、 １２は擬似乱数パターン検出回路、 １３は擬似乱数パターン生成回路、 １４は擬似乱数パターン比較回路、 １５は同期検出保護回路、 を示す。 本発明のノングルフレームのフォーマットを示す図第 図 （ＡＪ （Ｂ） （Ｃ） 本発明のノングルフレームのフナ−マットの内容を示す
図第 図 ループ型ＬＡＮの基を構成図 第 図 従εの／／グルフレ一二の７！−マ、トを示す図、６　
　つ 謬 （Ａ） （Ｂ） 従来のンングルフレームのフォーマッ トの内容を示す図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ループ型ローカルエリアネットワークにて伝送路を形成
   し、伝送路上を周回する複数個のマルチフレームを形成
   する個数固定のシングルフレームの各先頭にフレームパ
   ターンと擬似乱数よりなるパターンを有した制御用ビッ
   トとを具備してデータ授受を行うものにおいて、 前記フレームパターンを検出し、シングルフレームの先
   頭を認識するフレームパターン検出回路（１１）と、 該フレームパターン検出回路（１１）の認識結果にアク
   セスされて、前記制御ビットの第２番目にある擬似乱数
   パターンを検出する擬似乱数パターン検出回路（１２）
   と、 前記フレームパターン検出回路（１１）の認識結果にア
   クセスされて、シングルフレーム同期用の擬似乱数パタ
   ーンを出力する擬似乱数パターン生成回路（１３）と、 前記の擬似乱数パターン検出回路（１２）および擬似乱
   数パターン生成回路（１３）よりの二つの擬似乱数パタ
   ーンを比較して一致が検出された際は、各シングルフレ
   ームの前方Ｘ段後方Ｙ段の同期検出と同期保護を行うた
   めの同期信号を出力する擬似乱数パターン比較回路（１
   ４）と、 を設けたことを特徴とするシングルフレーム同期検出・
   保護方式