JPH0630071A - データ通信装置および方法 - Google Patents

データ通信装置および方法

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JPH0630071A
JPH0630071A JP5032413A JP3241393A JPH0630071A JP H0630071 A JPH0630071 A JP H0630071A JP 5032413 A JP5032413 A JP 5032413A JP 3241393 A JP3241393 A JP 3241393A JP H0630071 A JPH0630071 A JP H0630071A
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JP
Japan
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frame
bits
bit
symbol
customer data
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Application number
JP5032413A
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English (en)
Inventor
Massimo Sorbara
ソーバラ マシーモ
Jean-Jacques Werner
ワーナー ジーン−ジャック
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AT&T Corp
Original Assignee
American Telephone and Telegraph Co Inc
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Publication date
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Publication of JPH0630071A publication Critical patent/JPH0630071A/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/345—Modifications of the signal space to allow the transmission of additional information
    • H04L27/3461—Modifications of the signal space to allow the transmission of additional information in order to transmit a subchannel
    • H04L27/3477—Modifications of the signal space to allow the transmission of additional information in order to transmit a subchannel by using the outer points of the constellation or of the constituent two-dimensional constellations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/07—Synchronising arrangements using pulse stuffing for systems with different or fluctuating information rates or bit rates

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 顧客データが同期通信網に接続されたディジ
タル通信システムの同期方式を実現する。 【構成】 フレーム同期を実現する補助記号を利用す
る。各補助記号は通常の記号配置の外側に存在し、フレ
ーミング情報を表すためにのみ使用される。予想速度に
対する顧客データ速度の変動は、各フレーム内の充填ビ
ットおよび削除ビットの使用によって補償される。これ
らのビットは、この変動の方向に応じて顧客データビッ
トまたは補助ビットのいずれかになる。補助記号は、フ
レーム内の充填ビットおよび削除ビットが顧客データビ
ットまたは補助ビットのいずれであるかの決定をも実行
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル通信システ
ムの同期方式に関し、とくに、非同期クロック信号のフ
レーミングおよび補償の両方を提供するような方式に関
する。
【０００２】
【従来の技術】いくつかのデータ通信アプリケーション
では、顧客は、同期通信網の加入者ループに接続された
モデムにデータビットを供給する。モデムは顧客のデー
タビットおよび「補助ビット」を「束ね」て、加入者ル
ープを通じて運搬される記号にする。補助ビットは、誤
り監視、遠隔機器の制御などのさまざまな機能を提供す
るビットであり、ダミービットをも含む。ダミービット
は、通信機器の動作を維持するために、ダミービットで
なければ充填されないビット位置に挿入され、受信機で
廃棄されるビットである。ループの遠端では、もう１つ
のモデムがこの記号を顧客データおよび補助ビットに分
解し、補助ビットは、顧客指定の宛先に顧客ビットを送
る前に、除去される。
【０００３】顧客ビットおよび補助ビットのビット列か
ら補助ビットを除去するため、ビット列はフレームにフ
ォーマットされる。各フレームは、各顧客ビットおよび
補助ビットがフレーム内の所定ビット位置に挿入され
た、顧客ビットと補助ビットの組合せからなる。あるフ
レームを他から区別するため、各フレームはフレーミン
グビットによって識別され、連続するフレームにおける
このビットの列は、所定パターンのビット値を形成す
る。受信機では、このパターンが検出され、顧客ビット
および補助ビットが識別され処理される。
【０００４】データ通信における１つの問題は、フレー
ム同期すなわち「フレーミング」をとることに関する。
さまざまなフレーミング方式が知られているが、これら
は一般に連続するフレームにわたって広がる所定ビット
パターンの検出によって動作する。その結果、フレーミ
ングをとることは、複数フレームにわたる時間を必要と
する。いくつかのデータアプリケーションでは、この時
間は長すぎる。
【０００５】データアプリケーションにおけるもう１つ
の問題は、顧客のデータ速度がある公称予想速度のまわ
りに変動することがあることである。この問題は、いく
つかの高速ディジタル加入者線（ＨＤＳＬ）アプリケー
ションにおいて存在する。このアプリケーションでは、
顧客のデータクロックは「自由運転」であり、従って、
加入者ループに接続される通信機器によって予想される
公称データ速度（以下、予想速度という）から変動す
る。その結果、特定時刻に、顧客が、単位時間あたり、
公称予想より多いまたは少ないディジタルデータを供給
している可能性がある。単位時間あたりの顧客データの
オーバフローまたはアンダフローを予想されるものに対
して補償するため、１つの解決法は、各フレームに「充
填」ビットおよび「削除」ビットを組み込むことであ
る。
【０００６】充填ビットおよび削除ビットは各フレーム
の所定付加ビット位置に挿入され、これらは、予想速度
に対する顧客のデータ速度の変動に応じて、顧客データ
ビットまたは補助ビットのいずれかである。特に、この
ような変動がない場合、すなわち、顧客データ速度が予
想速度に等しい場合、充填ビットは補助ビットである。
しかし、顧客データ速度が予想速度を超過する場合、充
填ビットは顧客ビットである。
【０００７】同様に、各削除ビットは、顧客データ速度
が予想速度に等しい場合には顧客ビットであるが、顧客
データ速度が予想速度より小さい場合は補助ビットであ
る。充填ビットおよび削除ビットは、それらが顧客ビッ
トである場合には顧客に送られなければならず、それら
が補助ビットである場合には顧客に送られるビット列か
ら除去されなければならないため、各フレーム内の充填
ビットおよび削除ビットが顧客ビットであるかまたは補
助ビットであるかを識別する機構が与えられなければな
らない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】充填ビットおよび削除
ビットの使用は非同期顧客および回線クロックの問題に
満足な解決法を提供しているが、充填ビットおよび削除
ビットが顧客ビットであるかまたは補助ビットであるか
をノイズの多い通信チャネルで正確に識別することには
問題がある。
【０００９】こうしたことに鑑み、ノイズの多い通信チ
ャネルで高速なフレーミングならびに充填ビットおよび
削除ビットの強固な識別方法を提供することができる技
術を実現することが非常に望まれる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、フレーミン
グ、および、予想速度に対する顧客のデータ速度の変動
に関する従来技術の上記の欠点を克服する。本発明によ
れば、顧客データビットは、通信チャネルを通じて送信
される前に記号へとまとめられる。このような記号の全
体が信号配置を定義し、これらの記号のうちの最も外側
の記号が配置境界を定義する。本発明によれば、従来の
信号配置の外側にある補助記号は、顧客データを表すた
めには使用されず、フレーム同期を提供するために利用
される。このような補助記号の数は、フレーミングを提
供することに加えて、これらの補助記号がフレーム内の
充填ビットおよび削除ビットが顧客ビットまたは補助ビ
ットのうちのいずれによって満たされているかをも識別
するように選択されるのが望ましい。
【００１１】本発明の特徴は、与えられたフレームのビ
ット位置の数がフレームごとに固定されている場合にも
可変である場合にも、いずれのフォーマットにも適用可
能であることである。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明を実現し、顧客構内１０１と
中央局１０２に同期網１０３で通信機能を提供する例示
的な通信システム１００の図である。図示のように、リ
ード１０４上の顧客データビットは、顧客構内１０１内
のモデム１０６の送信部１０５を通じて結合される。送
信部１０５は、顧客データビットを処理し、網１０３の
２線式加入者ループ１０７を通じて送信するのに適した
形式にする。
【００１３】この処理はまず顧客データビットを特定の
「フレーム」フォーマットに一致するように配置する
（詳細は後述）。各フレームは所定数のビットを含み、
フレームは、送信部１０５によって各フレームに挿入さ
れるフレーミングビットの使用によって他から区別され
る。次に、送信部１０５における処理は、これらのフレ
ーム内のビットを、ループ１０７を通じて送信される記
号に変換する。ビットから記号への変換は周知技術を使
用して実現される。次に、これらの記号は、さまざまな
変調方式のうちのいずれかを使用してループ１０７を通
じて送信される。そのような方式のうちの１つは、直交
振幅変調（ＱＡＭ）であり、その変形も、振幅位相シフ
トキーイング（ＡＰＳＫ）およびキャリアレス振幅変調
／位相変調として知られている。
【００１４】ループ１０７の遠端は、中央局１０２内に
位置するモデム１０９の受信部１０８で終端する。受信
部１０８内で、顧客データビットはループ１０７から受
信された記号から回復された後、リード１１０に結合さ
れる。リード１１０は顧客データビットを他の回路また
は通信路（図示せず）へ伝送し、最終的に顧客データビ
ットが指定の宛先に提供される。
【００１５】リード１０４上に供給されリード１１０上
に伝送される顧客データビットのデータ速度はｒ1であ
る。しかし、ループ１０７は、データ速度ｒ2で２方向
ディジタル通信を提供し、これはデータ速度ｒ1に同期
していない。
【００１６】同様に、逆方向には、モデム１０９の送信
部１１１がリード１１２上の顧客データビットを受信
し、このビットを送信部１０５と同様に処理し、ループ
１０７を通じて結合される記号を提供する。モデム１０
６の受信部１１３は、受信した記号から顧客データビッ
トを回復し、このビットをリード１１４に結合する。リ
ード１１２上に供給されリード１１４上に伝送される顧
客データビットはデータ速度ｒ3を有し、これは再びル
ープ１０７の回線データ速度ｒ2に同期していない。
【００１７】本発明は、あるフレームを他から弁別する
ことに伴う問題、および、回線データ速度ｒ2に対する
顧客データ速度ｒ1およびｒ3の変動に伴う問題を解決す
る。
【００１８】図２は、システム１００で使用するのに適
した例示的なフレームフォーマットの図である。図示の
ように、連続するこのようなフレームにおける各フレー
ム２００は同数のビット位置を含む。複数のビット位置
２０１が、第１フレーミング信号（Ｆ1と表す）を表す
ビットのために確保される。さらに、複数のビット位置
２０２が、第２フレーミング信号（Ｆ2と表す）を表す
ビットのために確保される。
【００１９】フレーム内のビット位置の大部分は顧客デ
ータビットのために確保され、これらのビット位置を集
合的に２０３と表す。顧客データ速度と回線データ速度
の間の非同期生を補償するため、各フレームは削除ビッ
トおよび充填ビットを含む。削除ビット（Ｄ1およびＤ2
と表す）はビット位置２０４および２０５に配置され、
充填ビット（Ｓ1およびＳ2と表す）はビット位置２０６
および２０７に配置される。残りのビット位置（２０８
と表す）は補助ビットに割り当てられる。
【００２０】各フレーム２００内で、顧客データ速度と
予想速度が等しい場合、充填ビットＳ1およびＳ2は補助
ビットであり、削除ビットＤ1およびＤ2は顧客ビットで
ある。しかし、顧客データ速度が予想速度より速い場
合、充填ビットおよび削除ビットは顧客ビットとなる。
同様に、各削除ビットは通常は顧客ビットであるが、顧
客のデータ速度が予想速度より遅い場合には充填ビット
とともに補助ビットとなる。
【００２１】充填ビットおよび削除ビットは、顧客ビッ
トである場合には誤り無し動作で顧客に伝送され、補助
ビットである場合には顧客ビット列から除去されなけれ
ばならないため、充填ビットおよび削除ビットが各フレ
ーム内で顧客ビットまたは補助ビットのいずれであるか
を識別する機構が与えられなければならない。図２のフ
レームフォーマットの場合、この機構は、各フレームに
割り当てられる連続するフレーミング記号Ｆ1およびＦ2
の値を検出することによって与えられる。
【００２２】図３は、システム１００で使用するのに適
したもう１つのフレームフォーマット３００の図であ
る。フォーマット３００の第１フレーム３０１は図２の
フレーム２００と同一であり、これらのフレームの対応
部分は同一の参照符号で示す。複数のビット位置２０１
が、第１フレーミング記号Ｆ1を表すビットのために確
保され、さらに、複数のビット位置２０２が、第２フレ
ーミング記号Ｆ2を表すビットのために確保される。
【００２３】この第１フレーム３０１が、最初に送信さ
れた後、後続の各フレーム３０２は、Ｆ1で示される単
一のフレーミング記号のために確保されたただ１つの複
数ビット位置２０１を有する。フレーム３０２の残部は
フレーム３０１と同一である。このように、第１フレー
ムの後でフレームあたりただ１つのフレーミング記号を
使用することにより、顧客データビットまたは補助ビッ
トに割り当て可能な帯域幅を節約することができる。
【００２４】フレームフォーマット３００を使用する場
合、システム１００は、フレームに付随する少なくとも
１つのフレーム記号を検出することによって各フレーム
を識別する。フレームに付随する充填ビットおよび削除
ビットが顧客ビットまたは補助ビットのいずれであるか
を識別するため、システム１００は、第１フレーム３０
１に対して図２のフレームフォーマットの場合と同様に
図３のフォーマットに対して動作する。すなわち、充填
ビットおよび削除ビットが顧客ビットまたは補助ビット
のいずれであるかは、第１フレームに付随する連続する
フレーミング記号を検査することによって決定される。
【００２５】しかし、フォーマット３００における後続
フレーム３０２には、ただ１つのフレーミング記号しか
存在しない。この制限を補償するため、システム１００
の動作は、充填ビットおよび削除ビットが特定フレーム
内で顧客データビットまたは補助ビットのいずれである
かを識別する問題は、そのフレームのフレーミング記号
の値を、先行フレームからのフレーミング記号値ととも
に検査することによって応答されるように修正される。
【００２６】例えば、第２フレームでは、そのフレーム
のフレーミング記号が、第１フレームの第２フレーミン
グ記号とともに検査される。または、一般に、第ｎフレ
ーム（ｎは１より大きい整数）では、第ｎフレーム内の
充填ビットおよび削除ビットが顧客データビットまたは
補助ビットのいずれであるかの決定は、第ｎフレームと
第（ｎ−１）フレームのフレーミング記号値を検査する
ことによって決定される。
【００２７】さらに説明を進める前に、本発明では他の
フレーム配置も使用可能であることに注意する。例え
ば、ビット型の特定の配置（フレーミングビット、顧客
データビット、充填ビット、削除ビットおよび補助ビッ
ト）を図２および３に示したがフレーム内のこのような
ビット型の順序にはほとんど制限がなく、いずれの型の
ビットも連続するビット位置にある必要はない。
【００２８】図４は、本発明による例示的な信号配置４
００の図である。この配置は、フレームのビットが各モ
デム内でマッピングされる記号の全体を表す。配置４０
０は、通常の６４ＱＡＭ記号配置および４個の付加記号
を含む。通常の６４ＱＡＭ配置内の各記号は、フレーム
内の６ビットを表し、そのうちの３ビットが同相（Ｉ）
記号成分に対応し、残りの３ビットが直交（Ｑ）成分に
対応する。６４ＱＡＭ配置内のＩおよびＱ送信記号成分
は、相互に無相関の値を有し、その値は＋７，＋５，＋
３，＋１，−１，−３，−５および−７である。参照番
号４０１および４０２はそれぞれこの配置における４個
の最も外側の記号および６０個の他の記号を表す。
【００２９】４個の付加記号を参照番号４０３，４０
４，４０５および４０６で表す。記号４０３はＩおよび
Ｑ記号成分値＋１，＋９を有する。記号４０４はＩおよ
びＱ記号成分値−９，＋１を有する。記号４０５はＩお
よびＱ記号成分値−１，−９を有する。記号４０６はＩ
およびＱ記号成分値９，−１を有する。記号４０３〜４
０６はそれぞれ通常の６４ＱＡＭの外側にある。すなわ
ち、これらの各記号は、通常の６４ＱＡＭ配置内の６４
個の記号すべてを包含し、４個の最外記号４０１を通る
境界４０７の外側にある。このため、記号４０３〜４０
６を「配置外」記号ともいう。もちろん、本発明は、上
記以外の値を有する「配置外」記号を使用することも可
能である。
【００３０】本発明によれば、フレーム内の複数のフレ
ーミングビットはそれぞれ付加記号４０３〜４０６のう
ちの１つにマッピングされる。フレーム内の残りのビッ
トは６４ＱＡＭ記号配置内の適当な記号にマッピングさ
れる。フレーミング記号の検出は各フレームを区別す
る。さらに、２個の連続するフレーミング記号の検査に
よって、フレーム内の充填ビットおよび削除ビットの位
置が顧客ビットまたは補助ビットのいずれであるかも決
定される。
【００３１】図２のフレームフォーマットを利用する場
合、検査される２個の連続するフレーミングビットは単
一フレームに付随するものである。しかし、図３のフレ
ームフォーマットを利用する場合、開始後に検査される
２個の連続するフレーミングビットは、２個の連続する
フレームに付随するものである。充填ビットおよび削除
ビットが顧客ビットまたは補助ビットのいずれであるか
を決定する１つの適切なアルゴリズムを表１に示す。も
ちろん、表１は１つの可能な割当を例示するものであっ
て、他の割当も可能である。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１および図４で、角θは、２個の連続す
るフレーミング記号のそれぞれを図４の原点と直線で結
ぶことによって形成される角を表す。＋９０゜および−
９０゜の場合、角θは直線間に形成される２個の角のう
ちの小さいほうであり、１８０゜の場合、角θは形成さ
れる２個の角のうちのいずれかである。「正の」９０゜
の角は、２個の連続するフレーミング記号の第１から第
２への最短経路の回転が反時計回りである場合に生じ
る。同様に、「負の」９０゜の角は、この回転が時計回
りである場合に生じる。
【００３４】このアルゴリズムを使用すれば、あるフレ
ーミング記号の後、１８０゜の角θを形成するもう１つ
のフレーミング記号を検出することは、この２個の連続
するフレーミング記号のうちの第２の記号に付随するフ
レーム内の充填ビットおよび削除ビットがそれぞれ補助
ビットおよび顧客データビットであることを示す。図４
を参照すれば、この条件を示す２個の連続するフレーミ
ング記号の４つの可能な組合せがある。これらの４つの
組合せは、記号４０３の後の記号４０５、記号４０４の
後の記号４０６、記号４０５の後の記号４０３または記
号４０６の後の記号４０４である。
【００３５】同様に、−９０゜の角θを形成する２個の
連続するフレーミング記号の割当は、この２個の連続す
るフレーミング記号のうちの第２の記号に付随するフレ
ーム内の充填ビットおよび削除ビットが両方とも補助ビ
ットであることを示す。図４を参照すれば、この条件を
示すフレーミング記号の４つの可能な組合せがある。こ
の組合せは、記号４０３の後の記号４０６、記号４０６
の後の記号４０５、記号４０５の後の記号４０４、また
は記号４０４の後の記号４０３である。
【００３６】＋９０゜の角θを形成する２個の連続する
フレーミング記号の割当は、この２個の連続するフレー
ミング記号のうちの第２の記号に付随するフレーム内の
充填ビットおよび削除ビットが顧客データビットである
ことを示す。フレーミング記号の４つの可能な組合せが
この条件を示す。この組合せは、記号４０３の後の記号
４０４、記号４０４の後の記号４０５、記号４０５の後
の記号４０６、または記号４０６の後の記号４０３であ
る。最後に、０゜の角を形成する２個の連続するフレー
ミング記号は充填ビットおよび削除ビットに対する識別
情報を提供しない。従って、０゜の角に対して表１は未
定義の結果を与える。
【００３７】次に、図５は、本発明を実現するモデム１
０６の通常の送信部１０５およびモデム１１２の通常の
送信部１１１に組み込まれる例示的な回路５０１の図で
ある。リード１０４上の顧客データビットは、リード５
０３上のデータクロックを使用して顧客データビットバ
ッファ５０２にストローブされる。このクロックは、周
知の回路（図示せず）を使用してリード１０４上のデー
タビットを検査することによって発生される。
【００３８】フレームタイミング回路５０４は、バッフ
ァ５０２からの顧客データビットの読み出し、フレーミ
ングビットソース５０５からの適当なフレーミング記号
を表すフレーミングビットの読み出し、補助ビットソー
ス５０６からの補助ビットの読み出しを支配するいくつ
かの制御信号を発生する。ソース５０６は、誤り監視お
よび遠隔機器の制御のような異なる機能を提供する副次
チャネルを与える。
【００３９】必要な場合、本明細書でダミービットと呼
ぶ種類の補助ビットが、顧客および網のクロック信号の
相対位相に従って充填ビットおよび削除ビットに使用可
能である。このダミービットは、ダミービットがなけれ
ば空であるビット位置を単に満たすだけであり、受信機
で廃棄される。マルチプレクサ５０８もまた、フレーム
タイミング制御回路５０４によって制御され、バッファ
５０２およびソース５０５〜５０７によって出力される
ビットを、特定フレームフォーマットに一致するように
多重化する。ビット−記号マッパ５０９は、マルチプレ
クサから受信されたビットを適当な記号へマッピング
し、続いてこの記号は通常の送信機５１０を通して加入
者ループに結合される。
【００４０】図２または３のフレームフォーマットで、
ビット位置２０３および３０３は常に顧客データビット
のために確保され、フレーミングビットが常に位置２０
１および２０２に挿入される。従って、適当なソースま
たはバッファをストローブすることは、単に、フレーム
の最初からのビット位置の数を数えることになる。しか
し、４個の補助記号のうちの適当な１つを表すフレーミ
ングビットの選択は、顧客データ速度が予想速度より速
いかまたは遅いかの知識を必要とする。
【００４１】さらに、充填ビットおよび削除ビットが顧
客データビットまたは補助ビットのいずれであるかはこ
の決定の結果に依存する。コンパレータ回路５１１が、
リード５０３上の顧客データクロックをリード５１２上
の導出クロック信号と比較することによってこの決定を
実行する。この導出クロック信号は、分数乗算器５１４
を通じてリード５１３上の回線クロックを結合すること
によって生成される。
【００４２】乗算器５１４は、回線データクロックを発
生するために、回線クロックに、複数のビット位置２０
３または３０３によって占有されるよりも少ない全帯域
幅を表す所定の分数を乗算する。コンパレータ回路５１
２によって実行される比較の結果はリード５１５を介し
てフレームタイミング回路５０４に与えられる。回路５
０４は、それに応答して、リード５１６上にバッファク
ロックを提供する。このバッファクロックは、バッファ
５０２をストローブして、ビット位置２０３に対応する
時間だけ顧客データビットを読み出し、クロック比較の
結果が、充填ビットおよび削除ビットの位置が顧客デー
タビットで満たされていることを示す場合には、充填ビ
ットおよび削除ビット位置２０４〜２０７の時間にも顧
客データビット読み出す。
【００４３】また、回路５０４は適当なフレーミング記
号に対応するビット位置２０１および２０２の間にフレ
ーミングビットを提供するようにリード５１７上にフレ
ーミングビットクロックを提供する。同様に、リード５
１８上の補助ビットソースクロックが、ビット位置２０
８の間に補助ビットソースからの補助ビットの読み出し
を制御し、適当な場合は充填ビットおよび削除ビット位
置２０４〜２０７の間にも読み出しを行う。
【００４４】補助ビットは充填ビットおよび削除ビット
位置の間に副次チャネル情報を運搬するが、このような
ビット位置に補助ビットを挿入する代わりに、リード５
１９上のダミービットソースクロックを使用してダミー
ビットソース５０７からダミービットと呼ぶ種類の補助
ビットを挿入することも可能である。適当な時刻に適当
なビットを多重化するためのマルチプレクサ５０８の制
御はリード５２０上の制御信号によって実行される。リ
ード５２１上のもう１つの制御信号が、フレーミング記
号に対応するビットの到着をマッパ５０９に通知する。
この制御信号に応答して、マッパ５０９はこのビット
を、従来の６４ＱＡＭ記号のうちの対応する１つにでは
なく、対応する補助記号にマッピングする。
【００４５】本発明を実現するモデム１０９の受信部１
０８およびモデム１０６の受信部１１３に組み込まれた
回路６０１の実施例を図６に示す。ループ１０７からの
受信信号は受信機回路６０２を通じて結合され、受信機
回路６０２は、受信信号からクロック信号を回復し、こ
のクロック信号をリード６０３上に出力する。また、受
信機回路６０２は、ＩおよびＱ記号成分を回復するため
に受信信号を復調し、これらの記号成分はリード６０４
および６０５を通じて記号−ビットマッパ６０６に結合
される。
【００４６】マッパ６０６は６４ＱＡＭ記号のそれぞれ
の受信記号成分を対応するビットへマッピングし、フレ
ーミング記号成分を無視する。マッパ６０６からの再生
ビットはフレームディスアセンブラ６０７に供給され、
フレームディスアセンブラ６０７は、顧客データビット
をリード６０８に結合し、副次チャネル情報を表す補助
ビットをリード６０９に結合する。ダミービットが充填
ビットおよび削除ビットの位置に挿入されている場合、
このことは事前に回路６０１には既知でなければなら
ず、これらのビットはディスアセンブラ６０７によって
「捨てられ」、リード６０８または６０９のいずれにも
結合されない。
【００４７】フレームディスアセンブラ６０７が顧客デ
ータビットと補助ビットを相互に正確に分離するため
に、各フレームの開始が決定されなければならない。検
出器６１０が、リード６０４および６０５上の記号成分
を検査するによってこの機能を提供する。４つの「配置
外」記号のうちのいずれかに対応する記号成分を検出す
ると、検出器６１０は、リード６１２を通じて、タイミ
ング・制御回路６１１へフレームの開始を示す制御信号
を出力する。このフレーム信号によって、回路６１１は
リード６１３を通じてディスアセンブラ６０７に信号を
送り、この信号によって、ディスアセンブラは、ビット
位置２０３の顧客データビットをリード６０８に結合
し、ビット位置２０８の補助ビットをリード６０９に結
合する。
【００４８】また、検出器６１０は連続するフレーミン
グ記号成分の値を格納し、これらの値の検査から、充填
ビットおよび削除ビットが顧客データビットまたは補助
ビットのいずれであるかを決定する。この決定はまた、
リード６１２上のもう１つの制御信号によってタイミン
グ・制御回路６１１に伝送される。回路６１１は、この
制御信号を受信すると、ディスアセンブラ６０８に対
し、充填ビットおよび削除ビットの位置のビットが顧客
データビットである場合にはリード６０８に結合し、補
助ビットである場合にはリード６０９に結合し、ダミー
ビットである場合にはこれらのビットを廃棄するよう指
示する。
【００４９】実施例を参照して本発明を説明したが、も
ちろん他の実施例も可能である。第１に、例えば、図２
および３の開示したフレームフォーマットにおいて、各
フレーム内のビット位置の数はフレームごとに等しい
が、本発明は、各フレーム内のビット位置の数がフレー
ムごとに変化することがあるようなフレームフォーマッ
トにも適用可能である。そのような配置では、各フレー
ムは、フレーミング記号、顧客データビット、補助ビッ
トおよび削除ビットのために確保される位置を含む、ビ
ット位置の公称数を有する。
【００５０】充填ビット位置は存在しない。充填ビット
位置は、顧客データ速度が予想速度よりも速い場合にの
み付加され顧客データビットを運搬する。従って、この
場合は、フレーム長は公称フレーム長よりも充填ビット
位置の数だけ長くなる。同様に、顧客データ速度が予想
速度よりも遅い場合、削除ビット位置が除去され、フレ
ーム長は公称フレーム長よりも削除ビット位置の数だけ
短くなる。
【００５１】第２に、図３の開示されたフレームフォー
マットでは、第１フレームには２このフレーミング記号
が付随し、後続の各フレームには１個のフレーミング記
号が付随したが、本発明は、すべてのフレームにただ１
つのフレーミング記号を使用するフレームフォーマット
においても使用可能である。本発明は、このフォーマッ
トの場合も、図３のフォーマットの後続フレームについ
て説明したのと同様に動作する。すなわち、充填ビット
および削除ビットの位置のビットの型およびこれらビッ
ト位置の存在は、連続するフレーミング記号の検査から
決定される。もちろん、第１フレームの情報は不正確に
回復されることもあるが、この第１フレームは、重要で
ない情報を含むように配置されることが可能であり、起
動手順中に送信されることが可能である。
【００５２】第３に、本発明は、特定の変調方式の使用
に関して説明したが、他の変調方式の使用も可能であ
る。実際、本発明は、ビットが通信チャネルを通じて伝
送されるような帯域配置には適用可能である。最後に、
本発明の実施例は、離散的な機能要素に関して説明した
が、これらの要素の機能は、適切にプログラムされた汎
用プロセッサ、専用集積回路、ディジタル信号プロセッ
サ、アナログまたはハイブリッドプロセッサによって実
現可能である。
【００５３】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、充
填ビットおよび削除ビットを使用する同期方式におい
て、充填ビットおよび削除ビットが顧客ビットであるか
または補助ビットであるかをノイズの多い通信チャネル
で正確に識別することが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実現する通信システムのブロック概略
図である。
【図２】図１の通信システムで使用するのに適した第１
のフレームフォーマットの図である。
【図３】図１の通信システムで使用するのに適した第２
のフレームフォーマットの図である。
【図４】図１の通信システムで利用される記号配置の図
である。
【図５】図１の通信システムのモデムの送信部のブロッ
ク概略図である。
【図６】図１の通信システムのモデムの受信部のブロッ
ク概略図である。
【符号の説明】
１００ 通信システム １０１ 顧客構内 １０２ 中央局 １０３ 同期網 １０５ 送信部 １０６ モデム １０７ ２線式加入者ループ １０８ 受信部 １０９ モデム １１１ 送信部 １１３ 受信部 ２００ フレーム ２０３ 顧客データビット ３０１ フレーム ３０３ 顧客データビット ３０８ 補助ビット ４００ 信号配置 ５０２ 顧客データビットバッファ ５０４ フレームタイミング回路 ５０５ フレーミングビットソース ５０６ 補助ビットソース ５０７ ダミービットソース ５０８ マルチプレクサ ５０９ ビット−記号マッパ ５１０ 送信機 ５１１ コンパレータ回路 ５１４ 分数乗算器 ６０２ 受信機回路 ６０６ 記号−ビットマッパ ６０７ フレームディスアセンブラ ６１０ 検出器 ６１１ タイミング・制御回路
フロントページの続き (72)発明者 マシーモ ソーバラ アメリカ合衆国 07728 ニュージャージ ー フリーホールド、サラトガ プレース 11 (72)発明者 ジーン−ジャック ワーナー アメリカ合衆国 07733 ニュージャージ ー ホルムデル、ホルムデル ロード 852

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディジタル通信システムで使用する装置
    において、記号配置を形成する複数のデータ記号が通信
    チャネルを通して伝送され、各記号は複数の顧客データ
    ビットを表し、 顧客データビットを受信し、各フレームが所定数のビッ
    トを含む連続するフレームに配置する手段と、 各フレーム内の顧客データビットを表す連続するデータ
    記号、および、連続するフレームにおいてあるフレーム
    を他から区別することが可能なように各フレームを識別
    する少なくとも１つのフレーミング記号を発生する手段
    とからなり、 各フレーミング記号がデータ記号のいずれとも異なるこ
    とを特徴とするデータ通信装置。
  2. 【請求項２】 各フレーミング記号が、前記複数のデー
    タ記号を包含し、前記記号配置内の最も外側のデータ記
    号を結ぶことによって形成される境界の外側に存在する
    ことを特徴とする請求項１の装置。
  3. 【請求項３】 配置手段が、顧客データビットを、フレ
    ームごとに同数のビット位置を有するフレームに配置す
    ることを特徴とする請求項１の装置。
  4. 【請求項４】 配置手段が、顧客データビットを、フレ
    ームごとに可変のビット位置を有するフレームに配置す
    ることを特徴とする請求項１の装置。
  5. 【請求項５】 配置手段が、各フレームを、他のビット
    位置を含むように配置し、そのビット位置に、異なるビ
    ットソースからのビットが挿入されることが可能であ
    り、前記フレーミング記号がこのビット位置内の各ビッ
    トのソースをも識別することを特徴とする請求項１の装
    置。
  6. 【請求項６】 配置手段が、２個のクロック信号を検査
    した後、前記他のビット位置のそれぞれに対する前記異
    なるソースからソースを選択することを特徴とする請求
    項５の装置。
  7. 【請求項７】 前記２個のクロック信号のうちの一方
    が、前記受信した顧客データビットの速度を制御するも
    のであり、他方が、前記通信チャネルを通じての通信を
    制御するものであることを特徴とする請求項６の装置。
  8. 【請求項８】 ディジタル通信システムで使用する方法
    において、記号配置を形成する複数のデータ記号が通信
    チャネルを通して伝送され、各記号は複数の顧客データ
    ビットを表し、 顧客データビットを受信し、各フレームが所定数のビッ
    トを含む連続するフレームに配置するステップと、 各フレーム内の顧客データビットを表す連続するデータ
    記号、および、連続するフレームにおいてあるフレーム
    を他から区別することが可能なように各フレームを識別
    する少なくとも１つのフレーミング記号を発生するステ
    ップとからなり、 各フレーミング記号がデータ記号のいずれとも異なるこ
    とを特徴とするデータ通信方法。
  9. 【請求項９】 ディジタル通信システムで使用する装置
    において、記号配置を形成する複数のデータ記号が通信
    チャネルを通して伝送され、各記号は複数の顧客データ
    ビットを表し、このビットは連続するフレーム内に配置
    され、 通信チャネルを通じて伝送され、データ記号のいずれと
    も異なる補助記号を検査する手段と、 補助記号の検査に応答して、データ記号を、対応する顧
    客データビットにマッピングし、連続するフレーム内の
    各フレームを識別する手段とからなることを特徴とする
    データ通信装置。
  10. 【請求項１０】 各補助記号が、前記記号配置内の最も
    外側のデータ記号を結ぶことによって形成され、前記記
    号配置内の前記複数のデータ記号を包含する境界の外側
    に存在することを特徴とする請求項９の装置。
  11. 【請求項１１】 識別されるフレームがフレームごとに
    同数のビット位置を有することを特徴とする請求項９の
    装置。
  12. 【請求項１２】 識別されるフレームがフレームごとに
    可変のビット位置を有することを特徴とする請求項９の
    装置。
  13. 【請求項１３】 連続するフレーム内の各フレームが、
    複数の異なるビットソースのうちの１つからのビットが
    挿入されることが可能なビット位置を含み、前記補助記
    号検査が、このビット位置内の各ビットに対応するソー
    スの識別も実行することを特徴とする請求項９の装置。
  14. 【請求項１４】 前記ビット位置に挿入されるビットの
    ソースが２個のクロック信号の検査に基づくことを特徴
    とする請求項１３の装置。
  15. 【請求項１５】 前記クロック信号のうちの一方が、前
    記通信チャネルの遠端の送信機に供給された前記受信し
    た顧客データビットの速度を制御するものであり、他方
    が、前記通信チャネルの通信を制御するものであること
    を特徴とする請求項１３の装置。
  16. 【請求項１６】 通信システムで使用する装置におい
    て、この装置は、 通信チャネルの両端にそれぞれ接続された送信機および
    受信機と、 顧客データビットを受信し、各フレームが所定数のビッ
    トを含む連続するフレームに配置する手段と、 各フレーム内の顧客データビットを表す連続するデータ
    記号、および、連続するフレームにおいてあるフレーム
    を他から区別することが可能なように各フレームを識別
    するフレーミング記号を発生する手段とからなり、受信
    機は、 フレーミング記号を検査する手段と、 この検査に応答して、データ記号を、対応する顧客デー
    タビットにマッピングし、連続するフレーム内の各フレ
    ームを識別する手段とからなることを特徴とするデータ
    通信装置。
  17. 【請求項１７】 顧客データを表すビットを受信し伝送
    する通信システムで使用する装置において、 顧客データビットを連続するフレームに配置する手段
    と、 フレームごとに所定パターンのビットを提供する手段と
    からなり、 各フレームは複数の顧客データビットおよび他のビット
    を含み、他のビットはそれぞれ所定基準に基づいて複数
    のソースのうちの１つから選択され、 前記パターンはフレームを他から区別するために、およ
    び、前記他のビットのそれぞれに対して選択されたソー
    スを識別するために使用されることを特徴とするデータ
    通信装置。
JP5032413A 1992-01-31 1993-01-29 データ通信装置および方法 Pending JPH0630071A (ja)

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