JPH03261234A - フレーム同期方法とフレーム同期回路並びに多重変換装置 - 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】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、伝送路上での符号誤り率を検出することなく
その誤り率が小さい場合には後方保護段数少なくして高
速に同期復帰し得、その誤り率が大きい場合には、通常
の後方保護段数で同期復帰されるようにしたフレーム同
期方法とフレーム同期回路、更にはそのフレーム同期回
路を具備してなる多重変換装置に関するものである。

［従来の技術］ これまでのフレーム同期回路としては「ディジタル通信
技術」（東海大学出版会１９８６年３月２５日発行、頁
７４〜８２３２フレーム同期）に示されているように、
その基本構成は同期状態から前方保護状態を経て同期は
すれ状態が確認された場合には、初期状態から新たにフ
レーム同期パターンを検索するハンティング状態、更に
は同期パターンを弓き込んで同期復帰動作を行なうため
の後方保護動作が行なわれるようになっている。

ところで、この後方保護での保護段数は同期復帰時間に
密接に関連するが、その保護段数は一般に伝送路上での
符号誤り率に応じて定められるようになっている。後方
保護における評価パラメータとしては、フレーム同期パ
ターン以外の回線データを恰もフレーム同期パターンと
して誤認識してしまう誤同期確率と、正しい同期位相で
あるにも拘らず伝送路上での符号誤りにより誤って再ハ
ンティング状態に入る再ハンティング確率とがあるが、
これら確率の和が数％以下に抑えるべく後方保護段数が
設計されるようになっているものである。因みに、後方
保護段数と同期復帰時間との関係は、その段数か多い程
に誤同期確率、再ハンティング確率は小さく抑えられる
が、その反面同期復帰時間は（後方保護段数×フレーム
周期）９要されることになり、同期復帰特性は逆に悪化
するものとなっている。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のように、従来技術に係るフレーム同期回路では、
その後方保護段数は伝送路上での符号誤り率が最悪の場
合を想定し、誤同期確率、再ノ＼ンティング確率が数％
となるべく設定されているが、これかために同期復帰特
性は後方保護段数が多くなる程に悪化するものとなって
いる。しかしながら、この後方保護段数はあくまでも伝
送路上での符号誤り率が最悪値となる場合を想定したも
のであり、符号誤り率が常時最悪値にあるとは限らない
ことを考慮すれば、様々に変化する符号誤り率に対して
常時後方保護段数を固定しておくことは得策でないと云
える。即ち、実際上、伝送路上での符号誤り率は様々に
変化するが、その誤り率か小さい場合には後方保護段数
少なくして同期復帰が速やかに図れるというものである
。また、受信データ中でのチャネル使用率が小さい場合
には、データとしては“１”または“Ｏ”の固定パター
ンのデータ中に占める割合が大きくなり、誤同期確率、
再ハンティング確率は伝送路上での最悪符号誤り率を考
慮した場合よりも小さくなるというものである。換言す
れば、従来技術に係るフレーム同期回路においては、予
め設定された後方保護段数よりもその保護段数小さくし
て同期復帰が図れる場合があるにも拘らず、その保護段
数が固定化されていたがために、そのような場合であっ
ても速やかな同期復帰が図れなかったものである。

本発明の目的は、伝送路上での符号誤り率を特に測定す
ることなく、その符号誤り率が最悪時にあっては予め設
定された後方保護段数で後方保護動作を行なうが、符号
誤り率が小さい場合にはそれよりも小さい保護段数で後
方保護動作を行ない得るフレーム同期方法を供するにあ
る。

また、本発明の他の目的は、そのフレーム同期方法が適
用されてなる構成のフレーム同期回路を供するにある。

更に本発明の他の目的は、そのフレーム同期回路をフレ
ームフォーマットデータ受信部に具備してなる多重変換
装置を供するにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、受信されたフレームフォーマットデータに
対し、少なくとも相異なるフレーム位相各々で後方保護
動作が行なわれる際、後方保護段数ｎ−ｍ（ｎ：２以上
の整数９ｍ　１以上の整数）での後方保護動作が後方保
護段数ｎでの後方保護動作に優先しつつ後方保護が行な
われるようにし、伝送路上での符号誤り率が小さい場合
には後方保護ｎ−ｍ段でフレーム同期確立を行なう一方
、その符号誤り率が大きい場合は、後方保護ｎ　−ｍ段
でフレーム同期確立を行なうことで達成される。

また、他の目的であるフレーム同期回路としては、フレ
ームフォーマットデータ中よりフレーム同期パターン（
擬似フレーム同期パターンを含む）を検出するフレーム
同期パターン検出部と、該検出部からのフレーム同期パ
ターン検出信号にもとづき相異なる保護段数ｎ　、ｎ　
−ｍで後方保護動作を行なう２つの後方保護部とが少な
くとも具備されることで達成される。

更に、他の目的である多重変換装置としては、そのフレ
ームフォーマットデータ受信部に上記槽底のフレーム同
期回路を具備せしめることで達成される。

［作用］ フレーム同期パターンのフレーム中への配置位置はフレ
ーム先頭に集中的に配置されることもあれば、フレーム
中に分散配置されることもあるか、何れにしてもフレー
ム同期パターン検出部では、受信されたフレームフォー
マットデータよりフレーム同期パターンが、理想的には
フレーム周期（フレームがマルチフレーム槽底である場
合にはマルチフレーム周期）毎に検出されるようになっ
ている。実際には伝送路上での符号誤りや、データ中に
フレーム同期パターンと同一のデータパターンが擬似フ
レーム同期パターンとして出現することを考慮すれば、
−船釣にフレーム同期パターンはフレーム周期的毎には
検出されないことになる。

しかしながら、説明の簡単化上、理想的な場合を想定す
れば、フレーム同期パターンはフレーム周期毎に検出さ
れる結果、後方保護膜数少なくして速やかにフレーム同
期確立、あるいはフレーム同期復帰が図れるというもの
である。即ち、保護段数がｎ−ｍに設定された後方保護
部では初期状態、あるいはハンティング状態で最初に検
出されたフレーム同期パターンを含めてｎ−ｍ回連続的
、且つフレーム周期毎にフレーム同期パターンが検出さ
れたことを以て一旦フレーム同期確立とし、その後もフ
レーム同期パターンがｍ回連続的に検出される場合は、
そのままフレーム同期状態を維持するようになっている
ものである。理想的な場合には、保護段数がｎに設定さ
れた後方保護部では一応後方保護動作可能状態にはある
が、実際には何等後方保護動作は行なわれなくフレーム
同期確立、あるいはフレーム同期復帰には実質的には何
等寄与しないものとなっている。

一方、理想的でない場合、即ち、符号誤り率かが大きい
場合を想定すれば、保護段数がｎ　−ｍに設定された後
方保護部では最初に検出されたフレーム同期パターンを
含めてｎ−ｍ回連続的、且つフレーム周期毎にフレーム
同期パターンが検出され得なかったり、仮令一旦フレー
ム同期が確立したとしても、その後ｍ回連続的にフレー
ム同期パターンが検出され得る確立は小さいことから、
このような場合には、保護段数がｎに設定された後方保
護部で通常の後方保護動作を行なうようにすればよいと
いうものである。即ち、保護段数ｎに係る後方保護部で
は、保護段数ｎ　−ｍに係るそれに比し１ビット以上の
遅れを以て後方保護動作か行なわれているが、少なくと
も保護段数ｎ　−ｍに係る後方保護部で一旦フレーム同
期パターン検出後に、ｎ回フレーム同期パターンを連続
的に検出し得なかった場合には、それが検出されなくな
った時点で後方保護動作は保護段数ｎに係る後方保護部
でのものに切替されるようになっているものである。保
護段数ｎに係る後方保護部での後方保護動作は、符号誤
り率が最悪の場合が考慮された、通常の後方保護動作と
されていることから、少なくとも従来技術に係る後方保
護動作に比しフレーム同期確立、あるいはフレーム同期
復帰に要される時間特性は同等となり、その時間特性が
劣化されることはないものである。

さて、フレーム同期処理は、多重変換装置においてはデ
ータ伝送回線上からフレームフォーマ・ソトデータを受
信するに際し必須な技術とされているが、以上の如くに
構成されたフレーム同期回路がデータ受信部に具備され
る場合は、データ伝送回線状態の様々な変化に容易に対
処し得ることになるものである。

［実施例コ 以下、本発明を第１図から第３図によって説明すれば、
以下のようである。

即ち、第１図は本発明によるフレーム同期回路の一例で
の構成を示したものである。因みに本例では、データ伝
送回線上での符号誤り率が比較的大きい通常時にあって
は後方保護５段でフレーム同期確立、あるいはフレーム
同期復帰が図られているが、その符号誤り率が小さい場
合には、誤同期確率、再ハンティング確率を考慮し後方
保護２段でフレーム同期確率、あるいはフレーム同期復
帰が図られるようになっている。

さて、シリアル入力データとしてのフレームフォーマッ
ト受信データＤＡＴＡは、フレーム同期）くターン検出
部でそのデータ中にフレーム同期ノくターン（擬似フレ
ーム同期パターンを含む）が含まれているか否かが検出
されるようになっている。検出された場合には、フレー
ム同期ノくターン検出信号ＦＰが出力されるが、本例で
はフレーム同期ノくターン検出部は同期パターン検出用
デコーダ１、同期パターン検出用メモリ２および同期ノ
くターン検出用カウンタ３より構成されたものとなって
いる。

これについての詳細な動作説明は省略するが、フレーム
同期パターンが如何にフレーム（マルチフレームを含む
）中に配置されていようと、フレーム同期パターンが検
出可能となっているものである。

ここで、説明の簡単化上、先ず理想的な場合、即ち、符
号誤り率が小さく、しかも擬似フレーム同期パターンが
データ中に含まれていないものとして、その回路動作に
ついて説明すれば以下のようである。

即ち、理想的な場合には、フレーム同期ノくターン検出
部からは、第２図に示す如くに正規なフレーム同期パタ
ーン検出信号ＦＰだけがフレーム周期で連続的に出力さ
れることになる。したがって、初期状態、あるいはハン
ティング状態で最初のフレーム同期パターン検出信号Ｆ
Ｐ（Ｉ）が得られたならば、これをリセット信号として
フレームカウンタ６は組合せゲート回路４を介し一旦リ
セットされるようになっている。リセット後、フレーム
カウンタ６ではフレームフォーマット受信データＤＡＴ
Ａより抽出されたビット周期のタイミングクロック信号
を初期状態よりカウントすることによって、フレーム周
期の基準フレーム周期信号ＦＰＩを発生するが、この位
相時点でフレーム同期パターン検出信号ＦＰ（ｎ）が得
られているか否かが一致検出回路８で検出されるものと
なっている。フレーム同期パターン検出信号ＦＰ（ＩＩ
）はフレーム同期パターン検出信号ＦＰ（１）より１フ
レ一ム周期後に得られていることから、−数構出回路８
からの一致検出信号（一致１）にもとづき後方保護カウ
ンタ１０は初期状態から１カウントアツプされ、この時
点てフレーム同期は一旦確立されるものである。後方保
護カウンタｌＯからは組合せゲート回路９を介しフレー
ム同期が一旦確立された旨が同期状態判定回路１４に通
知されるが、この通知にもとづき同期状態判定回路１４
では同期状態信号５ＹＮＣを出力する状態におかれるも
のである。その後は本来での後方保護段数５までフレー
ム同期パターン検出信号（■〜Ｖ）が連続的に検出され
ることで、そのままフレーム同期状態を維持し続けるも
のである。このようなフレーム同期状態でフレーム同期
パターン検出信号ＦＰが検出されなくなれば、前方保護
カウンタ１５による前方保護動作状態に遷移するところ
となるものである。前方保護状態では、−数構出回路８
からの不一致検出信号（不一致１）が組合せゲート回路
９を介し前方保護カウンタ１５でカウントされるが、こ
れにより例えば不一致検出信号が前方保護膜数分連続的
に得られた場合には、同期状態判定回路１４での同期状
態はリセットされ、再びハンティング状態におかれるも
のである。また、前方保護段数分不一致検出信号が連続
的にカウントされる前に一致検出信号が得られた場合は
、前方保護カウンタ１５は一旦リセットされることで、
再びフレーム同期状態におかれるところとなるものであ
る。因みに、正規なフレーム同期パターン検出信号だけ
が得られる場合には、フレームカウンタ７は後述するよ
うに、最初のフレーム同期パターン検出信号ＦＰ（Ｉ）
によってはリセットされなくその後もそのカウント動作
起動は抑えられるようになっている。即ち、後方保護段
数５に係る回路部分は何等動作状態におかれないように
なっている。

次に符号誤り率が比較的大きい場合について説明すれば
、この場合には、例えばフレーム同期パターン検出信号
ＦＰは第３図に示すように検出されるようになっている
。フレーム同期パターン検出信号ＦＰ中には正規なもの
だけでなく擬似フレーム同期パターンによるものや、符
号誤りによるものも含まれていることから、フレーム同
期パターン検出信号ＦＰは一般にフレーム周期で検出さ
れることはないものである。さて、初期状態、あるいは
ハンティング状態でフレーム同期パターン検出信号ＦＰ
が第３図に示す如くに検出されたとすれば、最初のフレ
ーム同期パターン検出信号ＦＰ（Ｉ’）によってはフレ
ームカウンタ６が無条件にリセットされ、次のフレーム
同期パターン検出信号ＦＰ（１）によってはフレームカ
ウンタ７が初めてリセットされるようになっている。こ
れは、組合せゲート回路５では、最初のフレーム同期パ
ターン検出信号の後に出現するものであって、しかも基
準フレーム周期信号ＦＰＩとは同一タイミングではない
フレーム同期パターン検出信号よりフレームカウンタ７
へのリセット信号が作成されているからである。図示の
ように、フレーム同期パターン検出信号ＦＰ（Ｉ）は最
初のものから１フレ一ム周期内で得られていることから
、基準フレーム周期信号ＦＰＩによるフレーム同期パタ
ーン検出信号ＦＰＯフレームカウンタ７への入力はイン
ヒビットされないものである。その後、フレーム同期パ
ターン検出信号ＦＰ（Ｉ［’　、Ｉｌ、ＩＩＩ）が図示
の如くに得られた場合を想定すれば、フレーム同期パタ
ーン検出信号ＦＰ（ＩＩ′）はフレーム同期パターン検
出信号ＦＰ（Ｉ’）より１フレ一ム周期後に得られてい
ることから、先の場合と同様にして同期状態判定回路１
４からは一旦同期状態信号５ＹＮＣが出力されるように
なっている。しかしながら、その後の１フレ一ム周期後
にはフレーム同期パターン検出信号ＦＰが出現していな
いことから、不一致検出信号（不一致１）によって同期
状態判定回路１４がリセットされ、それまで出力されて
いた同期状態信号５ＹＮＣは出力されなくなり同期はず
れ状態におかれるものである。

一方、フレームカウンタ７ではフレーム同期パターン検
出信号ＦＰ（Ｉ）によってリセットされた後は、フレー
ムカウンタ６と同様にしてフレーム周期の基準フレーム
周期信号ＦＰ２を発生するようになっている。この基準
フレーム周期信号ＦＰ２によって、これと同一タイミン
グのフレーム同期パターン検出信号のフレームカウンタ
６への入力はインヒビットされるものである。図示のよ
うに、フレーム同期パターン検出信号ＦＰ（Ｉ）以降に
おいては、フレーム同期パターン検出信号ＦＰ（ＩＩ〜
■）がフレーム周期で得られていることから、−数構出
回路１１からの一致検出信号（一致２）を後方保護カウ
ンタ１３で４回カウントし得れば、この時点でフレーム
同期確立状態であると判断されるようになっている。フ
レーム同期確立状態であると判断された場合には、後方
保護カウンタ１３によって組合せゲート回路１２を介し
同期状態判定回路１４は同期状態におかれ、同期状態信
号５ＹＮＣが出力されるものである。本例ではこれと同
時に、フレームカウンタ７での同期状態出力位相をフレ
ームカウンタ６に移すべく、その際での組合せゲート回
路１２出力をゲート制御信号として、組合せゲート回路
１６からは基準フレーム周期信号ＦＰ２がロード信号と
してフレームカウンタ６に入力されるようになっている
。これによりフレームカウンタ７での同期状態出力位相
はフレームカウンタ６に移されるものであり、これ以降
ではフレームカウンタ６で同期位相の保持が行なわれ、
フレームカウンタ７でのカウント動作は停止されるよう
になっている。

後方保護動作終了後での前方保護動作は共通回路部分で
行なわれているものであり、徒にハードウェア量が増加
するのが抑えられているわけである。

なお、フレーム同期確立状態に至る前に不一致検出信号
（不一致２）が得られ後方保護カウンタ１３がリセット
される場合であっても、フレームカウンタ６によるハン
ティング動作が行なわれていることから、従来技術に係
るフレーム同期回路のように、フレーム同期不成立後に
最初からやり直すことなく、フレーム同期復帰を早める
ことが可能となっている。

以上のように、符号誤り率が小さい場合には、フレーム
同期確立、あるいはフレーム同期復帰に際し本来ならば
後方保護段数５段分の時間が要される場合であっても、
後方保護段数２段分で済まされるものである。符号誤り
率が大きい場合でもこれまでと同一の同期復帰特性が保
証され、しかもバーストエラー等により符号誤り率が想
定最悪値よりも大きくなる場合でも、２つの後方保護カ
ウンタで独立な位相でハンティング動作が行なわれてい
ることから、１つの後方保護カウンタによる場合に比し
確率的に２倍早い時間で同期引き込みを行ない得ること
になる。なお、以上の例では、後方保護カウンタは２つ
だけ設けられているが、一般に２以上設けることか可能
となっている。しかしながら、実際には２つ程度で十分
であり、３以上設けられる場合には、その分同期引き込
みは早期に行なわれるが、反面、回路構成の複雑化を招
く等の不具合を生じるものとなっている。

なお、本例においては、前方保護カウンタは共通とされ
ていることから、フレームカウンタ７での同期状態出力
位相はフレームカウンタ６に移行されるようになってい
るが、前方保護カウンタを共通に設けることなくフレー
ムカウンタ６．７対応に設けるようにしてもよい。この
ようにする場合は、最先に同期確立したものをセレクタ
にて選択する、といった具合にフレーム同期をとるよう
にすればよいものである。

以上、本発明によるフレーム同期回路について説明した
が、特に符号誤り率か様々に変化する場合に特に有効で
あることから、伝送路終端でのフレーム同期、例えば多
重変換装置でのデータ受信部に具備されることで、その
機能か発揮されるものとなっている。それ以外には、デ
ィジタルオーディオ製品やディジタルビデオ製品におけ
る同期回路として用いてもよいものである。

［発明の効果コ 以上説明したように、請求項１．２による場合は、伝送
路上での符号誤り率を特に測定することなく、その符号
誤り率が最悪時にあっては予め設定された後方保護段数
で後方保護動作を行なうが、符号誤り率が小さい場合に
はそれよりも小さい保護段数で後方保護動作を行ない得
るから、フレーム同期確立、あるいはフレーム同期復帰
が速やかに行なわれることになる。また、請求項３によ
る場合には、データ伝送回線上で符号誤り率が様々に変
化する場合に、多重変換装置においては速やかにフレー
ム同期確立、あるいはフレーム同期復帰が図れることに
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるフレーム同期回路の一例での構
成を示す図、第２図、第３図は、その回路動作を説明す
るための一例での要部人出力信号波形を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、受信されたフレームフォーマットデータに対し、少
   なくとも相異なるフレーム位相各々で、且つ相異なる後
   方保護段数ｎ（ｎ：２以上の整数）、ｎ−ｍ（ｍ：１以
   上の整数）で以て後方保護動作が行なわれるに際し、後
   方保護段数ｎ−ｍでの後方保護動作が１ビット以上後方
   保護段数ｎでの後方保護動作に優先しつつ同時並行的に
   後方保護が行なわれるようにし、同期引き込み後のｎ−
   ｍ段での後方保護動作においては、ｎ−ｍ段で一旦フレ
   ーム同期確立と見なした後は、ｎ段までの間の何れかの
   フレーム位相でフレーム同期パターンが検出されなかっ
   た場合は、該時点でフレーム同期確立を解除しハンティ
   ング状態におくと同時に、後方保護段数ｎでの後方保護
   動作でフレーム同期確立が行なわれるようにしたフレー
   ム同期方法。 ２、受信されたフレームフォーマットデータより予め設
   定されているフレーム同期パターンと同一のパターンを
   検出するフレーム同期パターン検出部と、該検出部から
   のフレーム同期パターン検出信号にもとづき、同期引き
   込み状態においてフレーム周期でフレーム同期パターン
   検出信号を監視しつつ後方保護段数ｎ−ｍ（ｎ：２以上
   の整数、ｍ：１以上の整数）で一旦フレーム同期確立と
   見なし、後方保護ｎ段でフレーム同期確立とする第１の
   後方保護部と、該保護部でのフレーム位相より１ビット
   以上遅れたフレーム位相のフレーム同期パターン検出信
   号を同期引き込み状態においてフレーム周期で監視しつ
   つ、上記第１の後方保護部で一旦フレーム同期確立後に
   後方保護ｎ段までの間までの間の何れかのフレーム位相
   でフレーム同期パターン検出信号が検出されない場合に
   初めて後方保護段数ｎでの後方保護動作でフレーム同期
   確立を行なう第２の後方保護部とを少なくとも具備して
   なるフレーム同期回路。 ３、フレームフォーマットデータ受信部に請求項２記載
   のフレーム同期回路を具備してなる多重変換装置。