JPH04158641A - フレーム同期回路 - 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〕 本発明はフレーム同期回路に関し、特にディジタル通信
において、フレーム内の特定位置に配置されたフレーム
ビットを検出してフレーム同期をとるフレーム同期回路
に関する。

〔従来の技術〕

ディジタル通信においては、フレームの位置を識別する
ためのフレーム同期の技術が必要である。

ディジタル通信の一例として、ｌ５ＤＮ−次群インタフ
ェースにおけるフレーム構成を第３図に示す。ｌ５ＤＮ
−次群インタフェースでは、１フレームは１９３ビツト
で構成されている。先頭ビットはＦビットと呼ばれてお
り、その役割については後で示す、第２ビツトから第１
９３ビツトまではデータであり、各々８ビツトの２４個
のりイムスロットより構成される。ｌフレームは１２５
μｓの周期で送受信される。２４個のフレームを１つの
まとまりとしてマルチフレームが構成される。マルチフ
レームの２４個のＦヒツトの内、第４、第８．第１２．
第１６．第２０．第２４フレームの各Ｆビットが“００
１０１１”のフレーム同期ヒツトとなっている。また、
第２．第６゜第１０．第１４．第１８．第２２フレーム
の各Ｆビットは、インタフェース上でのエラー監視及び
疑似同期防止用のＣＲＣ：Ｉ−ド（Ｃｙｃｌｉｃ　Ｒｅ
ｄｕｎｄａ−ｎｃｙ　Ｃｈｅｃｋ　　コード）であり、
奇数番目のフレームのＦビットはｍビットと呼ばれてお
り、保守運用情報用のビットである。従って、ｌ５ＤＮ
−次群インタフェースでは、４６３２ビツト中に００１
０１１″の同期ビットが７７２ビツト毎に１ビツトずつ
挿入されており、この同期ビットを検出してフレーム同
期を図らねばならない。

フレーム同期方式としては、１ビットシフト方式、多点
監視方式などがよく知られているが、復帰特性が良好で
あるところから多点監視方式が一般によく用いられてい
る。以下に多点監視方式を用いたｌ５ＤＮ〜次群インタ
フェース用フレーム同期回路に関する従来の技術を説明
する。

第４図は従来のフレーム同期回路の構成を示すブロック
図である。入出力端子としては、受信データの入力端子
５９．受信クロックの入力端子６０、同期状態を示す出
力端子６１および同期外れ状態を示す出力端子６２が備
えられている。シフトレジスタ２０は、入力端子５９よ
り入力される受信データを入力とし、入力端子６０より
入力される受信クロックをクロックとする３８６０ビツ
トのシフトレジスタである。シフトレジスタ２０の詳細
ブロック図を第５図に示す。第５図に示されるように、
シフトレジスタ２０は、入力端子６３と、７７２ビツト
毎にタップの出力を取り出す６ビツトの出力端子６４〜
６９とに対応して、７７２ビツトのシフトレジスタ２５
〜２９を含んで構成される。また、第４図において、カ
ウンタ７は、受信クロックを１／７７２分周するカウン
タ、同期パターン発生回路２３は、カウンタ２２の出力
に同期して同期パターンを発生する回路、そして、ＡＮ
Ｄ回路２１は、カウンタ２２に対するクロック入力のオ
ンオフ制御を行うゲートである。同期パターン発生回路
２３は、たとえば、第６図のように構成することができ
る。第６図において、出力を入力に帰還するように接続
した６ビツトのシフトレジスタ３０に対して、シフトレ
ジスタ３０の各ビットの圧力を取り出す出力端子７６〜
８１と、シフトレジスタ３０のプリセット端子７０〜７
５が設けられている。初期状態として、たとえば００１
０１１’の同期パターンをプリセットしたとすると、以
下シフトレジスタの状態はクロックに同期して“１００
１０１″、“１１００１０″、０１１００１’・・・と
変化するので、出力端子７６〜８１からは同期パターン
を得ることができる。また、第４図において、−致不一
致判定回路２４は、シフトレジスタ２０と同期パターン
発生回路２３の出力の一致不一致を判定する回路である
。

次に、第４図に示す回路の動作を説明する。最初は受信
データに対して同期外れの状態にあるものと考える。一
致不一致判定回路２４は出力端子６２の同期外れ信号を
オンすると共に、ＡＮＤ回路２１のゲートに対して、カ
ウンタ２２に供給スる受信クロックをオフする信号を出
す。このためカウンタ２２は停止し、同期パターン発生
回路２３は同一の同期パターンを出し続ける。一方、シ
フトレジスタ２０は受信信号を１ビツトずつシフトしな
がら、７７２ビツト毎の中間タップから取り出される６
ビツトの並列信号を、順次一致不一致判定回路２４に送
出する。シフトレジスタ２０の出力と同期パターン発生
回路２３の出力が一致すると、一致不一致判定回路２４
は出力端子６１の同期信号をオン、出力端子６２の同期
外れ信号をオフすると共に、ＡＮＤ回路２１のゲートを
オンしてカウンタ２２を動作させる。カウンタ２２は受
信クロックを７７２カウントした後に、同期パターン発
生回路２３にクロックを出力し、次の同期パターンを発
生させる。

一方、シフトレジスタ２０は受信信号のシフトを続けて
いるので、一致不一致判定回路２４は、シフトレジスタ
２０と同期パターン発生回路２３の出力が一致した後に
おいては、次の７７１クロツクの間、一致不一致の判定
を停止する。モして７７２クロツク目、すなわち同期パ
ターン発生回路２３の出力が次の同期パターンに変化す
るタイミングで、再び一致不一致の判定を行う。以下、
フレーム同期が取れている間は同様の動作を繰り返す。

また、同期状態での一致不一致の判定タイミングで不一
致と判定された場合には、一致不−致判定回路２４は、
出力端子６１の同期信号をオフ、出力端子６２の同期外
れ信号をオンすると共に、再びＡＮＤ回路２１のゲート
に対して、カウンタ２２に供給する受信クロックをオフ
する信号を出して同期パターンの変化を停止し、一致不
−致の判定を１ビツト毎に行う。

以上が第４図の従来のフレーム同期回路の動作説明であ
るが、一般に用いられるフレーム同期回路では、フレー
ム同期状態にあるときに伝送路符号誤りなどの外乱によ
る同期外れが生じにくいこと（保持特性）と、フレーム
同期復帰過程において、誤った位置でフレーム同期状態
とならなり・こと（信頼性）が重要である。そこで、受
信データが同期パターンと一致しても直ちに同期状態と
せずに、一致の回数がある値（保護段数）を越えた場合
に同期状態と認識する後方保護の機能と、同期状態にあ
るとき不一致を検出しても直ちに同期外れ状態と判断せ
ずに、不一致検出回数が一定の値（保護段数）を越えた
場合に同期外れ状態とする前方保護の機能が必要となる
。詳しい説明は省略するが、第４図の回路においては、
一致不一致判定回路２４の中に、保護段数に相当する計
数カウンタを備えることにより、前記前方保護ならびに
後方保護の機能を持つフレーム同期回路を構成すること
ができる。

口発明が解決しようとする課題〕 この従来の多点監視方式を用いたフレーム同期回路にお
いては、受信データ列内に周期的に配置されるビット列
を並列に取り圧すために、必須となる記憶回路にシフト
レジスタを用いている。しかしながら、シフトレジスタ
は、それを構成するトランジスタ数が比較的多いために
、ＬＳＩ化する際にチップ面積が増大しやすいという欠
点があり、特にｌ５ＤＮ−次群インタフェースの場合に
は、第４図の回路に示すように、３８６０ビツトものシ
フトレジスタを必要とするため、多大なチップ面積を要
することが避けられないという欠点がある。

口課題を解決するための手段〕 本発明のフレーム同期回路は、受信データ信号中に周期
的に挿入された同期パターンを検圧して出力する同期パ
ターン発生手段を介して、フレームタイミングおよびマ
ルチフレームタイミングを生成するフレーム同期回路に
おいて、１マルチフレーム分の受信データを記憶するラ
ンダムアクセスメモリーと、前記ランダムアクセスメモ
リーに、同期パターンと同一周期で記憶される受信デー
タを並列に読み出す手段と、前記ランダムアクセスメモ
リーに同期パターンと同一周期で記憶される受信データ
と、前記同期パターン発生手段より発生される同期パタ
ーンとの一致不一致とを判定する回路と、前記一致不一
致の結果により、前記同期パターン発生手段の位相をシ
フトする手段と、を備えて構成される。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図である
。第１図に示されるように、本実施例は、４６３２ビツ
ト、すなわちｌマルチフレーム分の受信データを記憶す
るランダムアクセスメモリー１と、ランダムアクセスメ
モリー１に対するアドレスデコーダ２と、ランダムアク
セスメモリー１のアドレスを生成するアドレスカウンタ
３と、アドレスカウンタ３により生成される１／７７２
分周されたクロックを更に１／６分周するカウンタ４と
、６ビツトレジスタ５と、入力端子５１から入力される
受信データを、カウンタ４の値に従い６ビツトレジスタ
５のいずれかのビットに分配すルテマルチブロセ、す６
と、ＡＮＤ回路７と、カウンタ８と、同期パターン発生
回路９と、一致不一致判定回路１０と５を備えて構成さ
れる。

次に、第１図に示す回路の動作について示す。

最初は受信データに対して同期外れの状態にあるものと
考える。一致不一致判定回路ＩＯは出力端子５４の同期
外れ信号をオン、出力端子５３の同期信号をオフすると
ともに、ＡＮＤ回路７のゲートに対して、入力端子５２
を介して入力され、カウンタ８に供給される受信クロッ
クをオフする信号を出す。このため、カウンタ８は停止
し、同期パターン発生回路９は同一の同期パターンを出
しａける。一方、ランダムアクセスメモリー１は４６３
２ビツト、すなわち１マルチフレーム分の受信データを
記憶する記憶装置であるが、６ビツト語長のデータを７
７２個のアドレスに記憶するよう構成されている。すで
に記憶されている受信データについては、アドレスカウ
ンタ３が示すアドレスのデータが、６ビツト単位で６ビ
ツトレジスタ５にロードされる。この６ビツトのデータ
は、最も最近に受信された１マルチフレーム分のデータ
の中から、７７２ビツト毎の位置にある６ビツトを取り
だしたものとなる。この６ヒツトのデータの内、最も古
いデータが格納されているレジスタ内のビットがカウン
タ４により指定され、その位置にランダムアクセスメモ
リー１より入力される現在の受信データが書き加えられ
る。すなわち、６ビツトレシスタ５の中には、現在の受
信データを基準として、それより古いデータが７７２ビ
ツト毎に６ビツト蓄えられることになる。このデータは
、次に受信データが到来する前に、一致不−致判定回路
１０に送出されるとともに、再びランダムアクセスメモ
リー１に書き戻される。次の受信データ及びクロックの
到来により、アドレスカウンタ３がカウントアツプし、
次のアドレスデータに対して同様の操作が繰り返される
。６ビツトレジスタ５と同期パターン発生回路１０の値
が一致すると、一致不一致判定回路１０は出力端子５３
の同期信号をオン、圧力端子５４の同期外れ信号をオフ
するとともに、ＡＮＤ回路７のゲートをオンしてカウン
タ８を動作させる。一方、６ビツトレジスタ５は、最新
の受信データによるパターンな出し続けているので、一
致不一致判定回路１０は、６ビツトレジスタ５と同期パ
ターン発生回路１０の出力が一致した後は、次の７７１
クロツクの間、一致不一致の判定を停止する。そして７
７２クロツク目、すなわち同期パターン発生回路１０の
出力が次の同期パターンに変化するタイミングで、再び
一致不一致の判定を行う。以下、フレーム同期が取九で
いる間は同様の動作を繰り返す。また、同期状態での一
致不一致の判定タイミングにおいて不一致と判定された
場合には、−致不一致判定回路１０は、出力端子５３の
同期信号をオフ、出力端子５４の同期外れ信号をオンす
ると共に、再びＡＮＤ回路７のゲートに対して、カウン
タ８に供給する受信クロックをオフする信号を比して同
期パターンの変化を停止し、一致不一致の判定を１ビツ
ト毎に行う。

本発明によるフレーム同期回路では、受信データ列内に
周期的に配置されるビット列を並列に取り出すために必
須となる記憶回路に、ランダムアクセスメモリー１を用
いて（・る。一般に、ランダムアクセスメモリーは、ス
タティックメモリーを用いたとしても、１ビツトの記憶
素子を、最大でも僅か６個のトランジスタで構成するこ
とができる。一方、シフトレジスタを構成するには、最
小でも２個のインバータと２個のスイッチ、すなわち８
個のトランジスタが必要である。このため、ランダムア
クセスメモリーを用いる場合には、シフトレジスタを用
いる場合に比較して、少ない素子数でフレーム同期回路
を構成することができる。

サラに、ランダムアクセスメモリーは、その構造が規則
的であるところから、単位面積当りの集積度を向上させ
ることができる。その結果、シフトレジスタを用いる場
合に比較して、はるかに小さなチップ面積でフレーム同
期回路を構成することができる。また、ランダムアクセ
スメモリーの場合は、シフトレジスタの場合と異なり、
アドレスを変化させることにより、実効的にデータをシ
フトさせているので、クロック間スキューの問題につい
て、シフトレジスタの場合程注意を払う必要は無い。

第２図は本発明の第ｆの実施例を示すブロック図である
。第２図の実施例では、入力端子５５より入力される受
信データを、アドレスカウンタ１２とカウンタ１３によ
り指定される、ランタムアクセスメモリー１５の特定ビ
ットに書き込み、その後に、そのアドレスの６ビツトの
並列データを読みだし、一致不一致判定回路１０に転送
するよう構成しているほかは、第１図の実施例の場合と
同様に動作する。第２図の第２の実施例においては、第
１図の第１の実施例で必要となった６ビツトレジスタが
不要になるという利点を有する。

また、第２の実施例の場合でも、第１図の実施例の場合
を同様に、チップ面積を削減できるという効果が得られ
ることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、１マルチフレーム分の
受信データを記憶するランダムアクセスメモリーと、前
記ランダムアクセスメモリーに同期パターンと同一周期
で記憶させる受信データを並列に読み出す手段と、前記
ランダムアクセスメモリーに同期パターンと同一周期で
記憶される受信テークと、同期パターン発生回路より発
生される同期パターンとの一致不一致とを判定する回路
と、前記一致不一致の結果により前記同期パターン発生
回路の位相をシフトする手段とを備えることにより、よ
り小さなチップサイズでフレーム同期回路を構成できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明の第１および第
２の実施例のブロック図、第３図はｌ５ＤＮ−次インタ
フェースにおけるフレーム構成を示す図、第４図は従来
例のブロック図、第５図は従来例におけるシフトレジス
タのブロック図、第６図は従来例における同期パターン
発生回路のブロック図である。 図において、１，１５・・・・・・ランダムアクセスメ
モリー、２．１４・・・・・・アドレスデコーダ、３．
１２・・・・アドレスカウンタ、４，１３．２２・・・
・・・カウンタ、５・・・・６ビツトレジスタ、６，１
１・・・・・・デマルチプレクサ、７，１６．２１・・
・・ＡＮＤ回路、８．１３．１７・・・・カウンタ、９
，１８．２３・・・・同期パターン発生回路、１０．１
９．２４・・・・・・一致不一致判定回路、２０．２５
〜２９．３０・・・・・・シフトレジスタ。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 −一−１フレーム−／ｑ３と゛ット　（１２５，μ５）
−門弟３　ｇ ２／　−ＡＮＤ回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 受信データ信号中に周期的に挿入された同期パターンを
   検出して出力する同期パターン発生手段を介して、フレ
   ームタイミングおよびマルチフレームタイミングを生成
   するフレーム同期回路において、 １マルチフレーム分の受信データを記憶するランダムア
   クセスメモリーと、 前記ランダムアクセスメモリーに、同期パターンと同一
   周期で記憶される受信データを並列に読み出す手段と、 前記ランダムアクセスメモリーに同期パターンと同一周
   期で記憶される受信データと、前記同期パターン発生手
   段より発生される同期パターンとの一致不一致とを判定
   する回路と、 前記一致不一致の結果により、前記同期パターン発生手
   段の位相をシフトする手段と、 を備えることを特徴とするフレーム同期回路。