JPH0897812A - Scrambler and descrambler - Google Patents

Scrambler and descrambler

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Publication number
JPH0897812A
JPH0897812A JP6231149A JP23114994A JPH0897812A JP H0897812 A JPH0897812 A JP H0897812A JP 6231149 A JP6231149 A JP 6231149A JP 23114994 A JP23114994 A JP 23114994A JP H0897812 A JPH0897812 A JP H0897812A
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JP
Japan
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shift register
data
bit
output
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP6231149A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Kuwabara
正規 桑原
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0897812A publication Critical patent/JPH0897812A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To turn a selection circuit and a loop back circuit to a small scale and to provide inexpensive system constitution by utilizing the relation of the byte number of a header and the bit number of delay data and performing a loop back operation in the entire shift register. CONSTITUTION: The shift registers(SRs) 7 and 9 for respectively storing 40 bits for five stages of 8-bit parallel data(PD) and 3 bits for one stage of 3-bit PD are provided. A selector 11 respectively selects and outputs the output of the fifth stage of the SR 7 to the first stage of the SR 7 at the time of header transmission(HT) and the 8-bit PD to the first stage of the SR 7 at the time of payload transmission(PT). Also, the selector 13 respectively selects and outputs the output of the SR 9 to the SR 9 at the time of the HT and 3-bit data in the output of the fifth stage of the SR 7 to the SR 9 at the time of the PT. Further, the selector 1 respectively selects and outputs unscrambled data at the time of the HT and the data scrambled by using the delay data of the SRs 7 and 9 at the time of the PT. Thus, the need of the selector and the loop back circuit for holding the data of F.F or the like is eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スクランブラ及びディ
スクランブラに関し、特に、回路規模を削減し、小規模
かつ安価に実施することができるスクランブラ及びディ
スクランブラに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scrambler and a descrambler, and more particularly to a scrambler and a descrambler which can be implemented at a small scale and at a low cost by reducing the circuit scale.

【0002】[0002]

【従来の技術】第5図は、CCITTの勧告にI.432 に
基づく生成多項式X43+1を用いたスクランブルとディ
スクランブルの原理図を表している。送信側(図面左
側)より送信されるデータは、43ビット長のシフトレ
ジスタを有するシフトレジスタ部25aから出力される
43ビット前のデータを排他的論理和出力部23aにて
排他的論理和を取った後に送信される。この排他的論理
和出力部23aへの出力を43ビット遅延させるために
は、例えば、フリップフロップを43個直列に接続する
ことにより実現することが知られている(以下の説明の
便宜上、フリップフロップ等のデータ保持手段の直列接
続数の単位を段とする。例えば、フリップフロップを4
3個直列に接続したものを43段という)。このような
操作を施されたデータはもとのデータと内容が変わり、
解読することが困難となるため、悪意の第三者によるデ
ータの盗聴等に対して情報の機密を保持する効果があ
る。また、信号列がランダム化され、情報ビット列の0
または1の連続発生を抑制することができるため、パタ
ーンジッタの抑制やタイミング情報の保持等の伝送性能
を向上することができるという効果がある。このように
して送信するデータを暗号化する操作をスクランブルと
いい、そのための装置をスクランブラと呼ぶ。一方、受
信側では暗号化されたデータをもとの形に復元する操作
として、受信したデータに対してそれを43ビット長の
シフトレジスタ29によって遅延させたデータと排他的
論理和出力部27に排他的論理和を取る。以上の操作に
より、スクランブル時に元のデータに排他的論理和とし
て加えられていたスクランブルビットを反転させて元の
データを復元する。このような暗号解読(スクランブル
解除)の操作をディスクランブルといい、そのための装
置をディスクランブラと呼ぶ。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a principle diagram of scrambling and descrambling using a generator polynomial X 43 +1 based on I.432 according to CCITT recommendations. The data transmitted from the transmission side (left side of the drawing) is obtained by exclusive-ORing the data 43 bits before output from the shift register section 25a having a shift register of 43-bit length with the exclusive OR output section 23a. Sent after. In order to delay the output to the exclusive OR output unit 23a by 43 bits, it is known that, for example, 43 flip-flops are connected in series (for convenience of the following description, the flip-flops are provided. The unit of the number of serially connected data holding means such as is a stage, for example, four flip-flops.
The three connected in series is called 43 stages). The contents of the data that has been subjected to such operations are different from the original data,
Since it becomes difficult to decipher, there is an effect that the confidentiality of information is maintained even when a malicious third party eavesdrops on the data. In addition, the signal sequence is randomized and 0 of the information bit sequence is
Alternatively, the continuous occurrence of 1 can be suppressed, so that there is an effect that it is possible to improve transmission performance such as suppression of pattern jitter and retention of timing information. The operation of encrypting the data to be transmitted in this way is called scrambling, and the device for that purpose is called a scrambler. On the other hand, on the receiving side, as an operation for restoring the encrypted data to the original form, the received data is delayed by the 43-bit length shift register 29 and the exclusive OR output unit 27 Take an exclusive OR. By the above operation, the original data is restored by inverting the scramble bit added as the exclusive OR to the original data at the time of scrambling. Such an operation of decryption (descrambling) is called descrambling, and a device therefor is called a descrambler.

【0003】ここで、実際のATM(Asynchronous Tran
sfer Mode ; 非同期転送モード) 通信では、データはセ
ルと呼ばれる53バイト長のパケットを単位として送受
信される。セルは、セルの送信先や管理情報等を記した
先頭5バイトのヘッダと呼ばれる部分とその後に続く通
信内容(通信データ部)を記した48バイトのペイロー
ドと呼ばれる部分とから成る。このうちヘッダの部分に
はスクランブルをかけないことがやはりCCITTの勧
告によって定められているので、第5図に示したような
基本動作に加えて、ヘッダを除くペイロード部分のみに
スクランブルをかけるための動作が必要となる。すなわ
ち、ヘッダ送信時には送信データにスクランブルを施さ
ずに送信し、ペイロード送信時には該シフトレジスタか
らの遅延データを用いて送信データにスクランブルを施
して送信する選択的動作を行う回路である必要がある。
第6図に上述のような動作を行うスクランブラを示し、
以下説明を行う。なお、ディスクランブラについては回
路構成及び動作がスクランブラのそれとほとんど同じで
あるため、その説明は省略する。
Here, an actual ATM (Asynchronous Tran
sfer Mode; Asynchronous transfer mode) In communication, data is transmitted and received in units of 53-byte packets called cells. The cell is composed of a portion called a header of the first 5 bytes in which the transmission destination of the cell, management information and the like are written, and a portion called a payload of 48 bytes in which the communication content (communication data portion) that follows is written. Of these, the CCITT recommendation also specifies that the header part is not scrambled. Therefore, in addition to the basic operation shown in FIG. 5, in order to scramble only the payload part excluding the header, Action is required. That is, it is necessary to be a circuit that performs a selective operation of transmitting transmission data without scrambling at the time of header transmission, and scrambling transmission data at the time of payload transmission using the delay data from the shift register.
FIG. 6 shows a scrambler which performs the above-mentioned operation.
The description will be given below. Since the circuit configuration and operation of the descrambler are almost the same as those of the scrambler, the description thereof will be omitted.

【0004】第6図に示したスクランブラは、制御信号
5によって入力線31の出力、若しくは排他的論理和回
路3の出力を選択し、出力線31に出力するセレクタ1
と、このセレクタ1の出力を制御信号5により入力する
か否かが制御される43ビット分のデータを保持する4
3ビットシフトレジスタ25aと、この43ビットシフ
トレジスタ25aと信号線31との排他的論理和(EX
OR)を計算して前記セレクタ1に出力する排他的論理
和回路3とを有する。ここで、上述の排他的論理和出力
部23aに該当する部分は23b(図面点線部)であ
る。次に、このスクランブラの動作について説明する。
シフトレジスタ25bは、43ビット長のレジスタを有
しており、セレクタ1が信号線31を選択しているとき
にはシフト動作を行わず、逆にセレクタ1が排他的論理
和回路3の出力を選択しているときにはシフト動作を行
うように制御信号5によって制御されている。セルデー
タのうちヘッダ部分が送られているときは、制御信号5
により、セレクタ1は信号線31を選択し、ヘッダはそ
のまま信号線31によって受信側に送信される。このと
きシフトレジスタ29はシフト動作を行わないため、内
部に記憶されたペイロードの情報はそのまま保持され
る。ヘッダを送信し終って最初のペイロードビットが到
着すると、制御信号5が変化することで、セレクタ1が
切り替わって排他的論理和回路3の出力が選択されると
ともにシフトレジスタ29のシフト動作が始まり、ここ
から出力されたデータは信号線31上のデータと排他的
論理和を取られる。このようにしてペイロード部分にス
クランブルを施されたデータが信号線33より送信され
る。
The scrambler shown in FIG. 6 selects the output of the input line 31 or the output of the exclusive OR circuit 3 by the control signal 5 and outputs it to the output line 31.
And holds 43 bits of data for controlling whether or not the output of the selector 1 is input by the control signal 5.
The 3-bit shift register 25a and the exclusive OR of the 43-bit shift register 25a and the signal line 31 (EX
And an exclusive OR circuit 3 for calculating OR) and outputting it to the selector 1. Here, the portion corresponding to the above-mentioned exclusive OR output unit 23a is 23b (dotted line portion in the drawing). Next, the operation of this scrambler will be described.
The shift register 25b has a register having a length of 43 bits, does not perform the shift operation when the selector 1 selects the signal line 31, and conversely the selector 1 selects the output of the exclusive OR circuit 3. The control signal 5 is controlled so that the shift operation is performed during the shift. When the header portion of the cell data is sent, the control signal 5
As a result, the selector 1 selects the signal line 31, and the header is transmitted as it is to the receiving side through the signal line 31. At this time, since the shift register 29 does not perform the shift operation, the payload information stored inside is retained as it is. When the first payload bit arrives after the header has been transmitted, the control signal 5 changes, the selector 1 switches, the output of the exclusive OR circuit 3 is selected, and the shift operation of the shift register 29 starts. The data output from here is exclusive ORed with the data on the signal line 31. The data in which the payload portion is scrambled in this manner is transmitted from the signal line 33.

【0005】ここまでの説明では、簡単のためにシリア
ルでの通信について従来技術を解説してきたが、実際の
ATM通信では送信器及び受信器の内部においてデータ
をシリアルから8ビットパラレルに変換して処理するの
が一般的である。そこで以降では8ビットパラレルの場
合について説明する。第6図において説明したスクラン
ブラの働きをそのまま8ビットパラレルの場合について
行う回路を第7図に示す。第7図に示したスクランブラ
は、制御信号5によって入力線19の出力、若しくは排
他的論理和回路3の出力を選択し、出力線21に出力す
るセレクタ1と、このセレクタ1の出力を制御信号5に
より40ビット(8ビット×5段)分のデータを保持す
る40ビットシフトレジスタ35と、この40ビットシ
フトレジスタ35の出力を制御信号5により上位3ビッ
ト(3ビット×1段)分のデータを保持する3ビットシ
フトレジスタ37と、この40ビットシフトレジスタ3
5と信号線31との排他的論理和(EXOR)を計算し
て前記セレクタ1に出力する排他的論理和回路3とを有
する。
In the above description, the conventional technique has been described for serial communication for the sake of simplicity. However, in actual ATM communication, data is converted from serial to 8-bit parallel inside the transmitter and the receiver. It is generally processed. Therefore, the case of 8-bit parallel will be described below. FIG. 7 shows a circuit for performing the function of the scrambler described in FIG. 6 as it is in the case of 8-bit parallel. The scrambler shown in FIG. 7 selects the output of the input line 19 or the output of the exclusive OR circuit 3 by the control signal 5 and controls the selector 1 which outputs to the output line 21 and the output of this selector 1. A 40-bit shift register 35 for holding 40-bit (8 bits × 5 stages) data by the signal 5 and an output of the 40-bit shift register 35 for upper 3 bits (3 bits × 1 stage) by the control signal 5. A 3-bit shift register 37 for holding data and this 40-bit shift register 3
5 and the exclusive OR circuit 3 for calculating the exclusive OR (EXOR) of the signal line 31 and outputting it to the selector 1.

【0006】上述したようにヘッダ部分を避けてペイロ
ード部分にのみスクランブルをかける必要から、シフト
レジスタのシフト動作をヘッダが送信されている間停止
させなければならない。シフト動作の停止がどのように
行われるかを第8図を参照しながら説明する。
As described above, since it is necessary to scramble only the payload part while avoiding the header part, the shift operation of the shift register must be stopped while the header is being transmitted. How the shift operation is stopped will be described with reference to FIG.

【0007】第8図は、シフトレジスタを構成する要素
となる1ビットの記憶を行う回路を表している。この1
ビット記憶回路は、入力された1ビットのデータを保持
するフリップフロップ41と、このフリップフロップ4
1の出力と前段のフリップフロップ等からの出力とを制
御信号5によって選択してフリップフロップ41に出力
するセレクタ39とを有する。制御信号5はセレクタ9
の制御信号であり、この制御信号5により前段の入力若
しくはフリップフロップ41の出力を選択する。このよ
うな回路が並列に8つ並んで1バイトのシフトレジスタ
を構成し、それが直列に5つ並んで全体で5バイトのシ
フトレジスタ35を構成している。また三つが並列にな
らんで3ビットのシフトレジスタ37を構成している。
ヘッダ到着時にそのデータをフリップフロップに入力せ
ずに、ひとつ前のクロックまでに記憶されたデータをそ
のまま保持する場合は、セレクタによってフリップフロ
ップ41の出力を選択しデータがループバックして再び
元のフリップフロップに戻るようにする(以下、ループ
バック動作という)。一方、ペイロード到着時にデータ
を次段のフリップフロップにシフトさせるには、セレク
タによって信号線43を選択して新しいデータを入力す
るとともに、記憶していたデータを次のフリップフロッ
プに出力する。
FIG. 8 shows a circuit for storing 1 bit which is a component of the shift register. This one
The bit storage circuit includes a flip-flop 41 that holds the input 1-bit data, and the flip-flop 4
It has a selector 39 which selects the output of 1 and the output from the preceding flip-flop or the like by the control signal 5 and outputs it to the flip-flop 41. Control signal 5 is selector 9
The control signal 5 selects the input of the preceding stage or the output of the flip-flop 41. Eight such circuits are arranged in parallel to form a 1-byte shift register, and five circuits are arranged in series to form a 5-byte shift register 35 as a whole. Further, three are arranged in parallel to form a 3-bit shift register 37.
When the header arrives and the data is not input to the flip-flop and the data stored up to the previous clock is held as it is, the output of the flip-flop 41 is selected by the selector and the data loops back to restore the original data. Return to the flip-flop (hereinafter referred to as loopback operation). On the other hand, in order to shift the data to the next-stage flip-flop upon arrival of the payload, the selector selects the signal line 43 to input new data and outputs the stored data to the next flip-flop.

【0008】セレクタ1の出力の8ビットのデータがこ
れらのシフトレジスタ35,37から成る回路を通って
排他的論理和回路3に出力されたとき、8ビットのうち
の各位のデータはセレクタ1の出力の同位のデータより
も43ビット分の遅延が生じている。これらのデータは
信号入力線19より入力されたデータと排他的論理和を
取られて、スクランブルが行われる。セレクタ1の選択
動作とシフトレジスタ35および37のシフト動作は先
の従来例と同様である。すなわちセレクタ1が信号入力
線19の入力データを選択しているときは両シフトレジ
スタのシフト動作は停止しており、セレクタが排他的論
理和回路3を選択しているときにはシフト動作が行われ
る。これらの動作は制御信号5によって制御される。
When the 8-bit data output from the selector 1 is output to the exclusive OR circuit 3 through the circuit composed of these shift registers 35 and 37, the respective data of 8 bits are stored in the selector 1. A delay of 43 bits occurs as compared with the output equal data. These data are scrambled by taking the exclusive OR of the data input from the signal input line 19. The selection operation of the selector 1 and the shift operations of the shift registers 35 and 37 are the same as those in the conventional example. That is, when the selector 1 selects the input data of the signal input line 19, the shift operation of both shift registers is stopped, and when the selector selects the exclusive OR circuit 3, the shift operation is performed. These operations are controlled by the control signal 5.

【0009】次に、このスクランブラの全体の詳細な動
作について第7図を用いて説明する。この説明の便宜の
ため、セルのヘッダ部(5バイト)を最初のビットから
ヘッダビット1,ヘッダビット2,…,ヘッダビット4
0とする。また、セルのペイロード部(48バイト)を
最初のビットからペイロードビット1,ペイロードビッ
ト2,…,ペイロードビット384とする。また、40
ビットシフトレジスタ35の8ビット×5段のレジスタ
のうち、図面左側から1段レジスタ,2段レジスタ,
…,5段レジスタとする。
Next, the detailed operation of the entire scrambler will be described with reference to FIG. For convenience of description, the header part (5 bytes) of the cell is read from the first bit to header bit 1, header bit 2, ..., Header bit 4
Set to 0. Also, the payload part (48 bytes) of the cell is defined as payload bit 1, payload bit 2, ..., Payload bit 384 from the first bit. Also, 40
Of the 8-bit × 5-stage register of the bit shift register 35, the 1-stage register, the 2-stage register,
..., 5-stage register.

【0010】(1)セルのヘッダ部であるヘッダビット
1,ヘッダビット2,…,ヘッダビット8(第1ワード
とする)が入力線19の下位入力線から順番に入力され
る。このヘッダ部はスクランブルを施されることなく出
力線21上部から順番にヘッダビット1,ヘッダビット
2,…,ヘッダビット8が出力される。
(1) Header bit 1, header bit 2, ..., Header bit 8 (referred to as the first word), which is the header portion of the cell, are input in order from the lower input line of the input line 19. Header bits 1, header bits 2, ..., Header bits 8 are sequentially output from the upper portion of the output line 21 without being scrambled.

【0011】(2)同様に、ヘッダビット9,ヘッダビ
ット10,…,ヘッダビット16(第2ワード)、…、
第5ワードの順で、この第5ワードまでは、ヘッダ部で
あるため、そのまま出力線21に出力される。
(2) Similarly, header bit 9, header bit 10, ..., Header bit 16 (second word) ,.
In the order of the fifth word, the fifth word is output to the output line 21 as it is because it is the header part.

【0012】(3)次に、第6ワードからはセルのペイ
ロード部が入力線19に入力される。このときには制御
信号5はセレクタ1に排他的論理和回路3の出力を選択
させ、また、制御信号5はシフトレジスタ35、及びシ
フトレジスタ37にシフト動作を行わせる信号に変化す
る。このシフト動作により、シフトレジスタ35は第1
段レジスタ,第2段レジスタ,…の順に第6ワード,第
7ワード,…をシフトさせ、第6ワードであるペイロー
ドビット1,ペイロードビット2,…,ペイロードビッ
ト8は第5段レジスタに到達する。
(3) Next, the payload portion of the cell is input to the input line 19 from the sixth word. At this time, the control signal 5 causes the selector 1 to select the output of the exclusive OR circuit 3, and the control signal 5 changes to a signal for causing the shift register 35 and the shift register 37 to perform a shift operation. This shift operation causes the shift register 35 to move to the first
The 6th word, the 7th word, ... are shifted in the order of the stage register, the 2nd stage register, ..., and the 6th word payload bit 1, payload bit 2, ..., payload bit 8 reaches the 5th stage register. .

【0013】(4)次に、3ビットシフトレジスタ37
にて、下部3ビットがシフトされるため、43ビット遅
延データの出力線Cには右から、*(以前のデータを示
す。これについては後述する。以下同様),*,*,ペ
イロードビット1,ペイロードビット2,ペイロードビ
ット3,ペイロードビット4,ペイロードビット5の順
で出力される。このデータは排他的論理和回路3にて入
力線19から入力されるペイロードビット41,ペイロ
ードビット42,ペイロードビット43,ペイロードビ
ット44,ペイロードビット45,ペイロードビット4
6,ペイロードビット47,ペイロードビット48と排
他的論理和が取られることとなる。ここで、ペイロード
ビット1はペイロードビット44と、また、ペイロード
ビット2はペイロードビット45とそれぞれ排他的論理
が取られることとなり、従って、以降各データは43ビ
ット前のデータと排他的論理和が取られて出力線21に
出力されることとなる。
(4) Next, the 3-bit shift register 37
Since the lower 3 bits are shifted, * (previous data is shown. This is described later. Same as below), *, *, payload bit 1 from the right to the output line C of 43-bit delay data. , Payload bit 2, payload bit 3, payload bit 4, and payload bit 5 are output in this order. This data is input from the exclusive OR circuit 3 through the input line 19 to the payload bit 41, payload bit 42, payload bit 43, payload bit 44, payload bit 45, payload bit 4
6, the payload bit 47 and the payload bit 48 are exclusively ORed. Here, the exclusive logic is taken for the payload bit 1 and the payload bit 44, and the payload bit 2 is taken for the payload bit 45. Therefore, each data is exclusive ORed with the data 43 bits before. It is output to the output line 21.

【0014】(5)ペイロード部最後の第53ワードが
入力線19から入力され、次のセルのヘッダ部が入力線
19に入力されると、制御線5はセレクタ1に入力線1
9の出力を選択させ、シフトレジスタ35、及びシフト
レジスタ37にループバック動作を行わせる信号に変化
する。これにより各シフトレジスタのフロップフロップ
41は自己の出力したデータを再入力するようになる。
すなわち、ヘッダ部が入力されている場合には各シフト
レジスタはその前に入力されたセルのペイロード部のデ
ータを保持していることになる。これは、次のセルのペ
イロード部が入力されるまで前のセルのペイロード部の
データを保持し、次のセルのペイロード部が入力された
場合に43ビット前のデータと排他的論理和を取らせる
ためである。
(5) When the last 53rd word of the payload portion is input from the input line 19 and the header portion of the next cell is input to the input line 19, the control line 5 is input to the selector 1 and the input line 1 is input.
The output of 9 is selected, and the signals are changed to signals for causing the shift register 35 and the shift register 37 to perform the loopback operation. As a result, the flop flop 41 of each shift register re-inputs the data output by itself.
That is, when the header part is input, each shift register holds the data of the payload part of the cell input before that. This holds the data of the payload part of the previous cell until the payload part of the next cell is input, and when the payload part of the next cell is input, the exclusive OR is performed with the data of 43 bits before. This is to allow it.

【0015】以上説明したように、従来のスクランブラ
はCCITTの勧告にI.432 に基づく生成多項式X43
1を用いたスクランブルを実現し、またヘッダを除くペ
イロード部分のみにスクランブルをかけることができる
のである。なお、ディスクランブラにおいては、同様に
ヘッダ部はスクランブルを行わずにネットワークから受
信したデータを入力し、ペイロード部は43ビット前の
データと排他的論理和を取ってスクランブルを解除し、
出力線へ出力を行う。
As described above, the conventional scrambler uses the generator polynomial X 43 + based on I.432 according to the CCITT recommendation.
It is possible to realize the scrambling using 1 and to scramble only the payload part excluding the header. In the descrambler, similarly, the header part receives data received from the network without scrambling, and the payload part takes an exclusive OR with the data 43 bits before to descramble the data.
Output to the output line.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のよ
うに、シフトレジスタのシフト動作を停止させてその記
憶データを保持するためには、第8図に示す通りシフト
レジスタを構成している一つ一つのフリップフロップが
セレクタとループバック回路を備えていなければならな
い。したがって43ビットの遅延データを必要とするよ
うなATMのスクランブラにおいては、43個あるフリ
ップフロップの全てに対して制御信号を入力するセレク
タとループバック回路からなるデータ保持回路が必要と
なり、回路の配線等が極めて複雑なものとなってしまっ
た。以上の理由から、このスクランブラ及びディスクラ
ンブラの回路規模の増大につながってしまった。この回
路規模の増大は、スクランブラ及びディスクランブラ自
体を増大化させるばかりでなく、開発費用や製作費用の
増大化という不利益をもたらせた。
However, as described above, in order to stop the shift operation of the shift register and hold the stored data, each shift register is constructed as shown in FIG. One flip-flop must have a selector and a loopback circuit. Therefore, in an ATM scrambler that requires 43-bit delay data, a data holding circuit including a selector and a loopback circuit for inputting control signals to all 43 flip-flops is required, and The wiring has become extremely complicated. For the above reasons, the circuit scale of the scrambler and the descrambler has been increased. This increase in the circuit scale not only increases the scrambler and the descrambler itself, but also brings a disadvantage that the development cost and the manufacturing cost increase.

【0017】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、回路規模を削減し、小
規模かつ安価に実施することができるスクランブラ及び
ディスクランブラを提供することである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a scrambler and a descrambler which can be implemented at a small scale and at a low cost by reducing the circuit scale. is there.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
第1の発明の特徴は、ATM通信網に送信するセルにス
クランブルを施すスクランブラおいて、8ビットパラレ
ルで入力されたデータを5段分記憶する第1のシフトレ
ジスタと、3ビットパラレルのデータを1段分記憶する
第2のシフトレジスタと、ヘッダ入力時には前記第1若
しくは第2のシフトレジスタのうち一方のシフトレジス
タの出力を選択して前記一方のシフトレジスタに出力
し、ペイロード入力時には8ビットパラレルの入力デー
タを選択して前記一方のシフトレジスタに対して出力す
る第1の選択回路と、ヘッダ入力時には前記第1若しく
は第2のシフトレジスタのうち他方のシフトレジスタか
らの出力を選択して前記他方のシフトレジスタに対して
出力し、ペイロード入力時には前記一方のシフトレジス
タの出力のデータを選択して前記他方シフトレジスタに
対して出力する第2の選択回路と、ヘッダ入力時にはス
クランブルを施さないデータを選択し、ペイロード入力
時には前記第1のシフトレジスタと前記第2のシフトレ
ジスタの遅延データを用いて入力データにスクランブル
を施し、このスクランブルを施したデータを選択して出
力する選択回路部とを具備することである。
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is characterized in that, in a scrambler for scrambling cells to be transmitted to an ATM communication network, data inputted in 8-bit parallel is divided into 5 stages. Minute shift storage register, a second shift register storing one stage of 3-bit parallel data, and the output of one of the first shift register and the second shift register is selected when the header is input. And outputs to the one shift register, selects 8-bit parallel input data when the payload is input, and outputs the selected 8-bit parallel input data to the one shift register, and the first selection circuit or the second selection circuit when the header is input. Output from the other shift register among the shift registers of A second selection circuit that selects the output data of the one shift register and outputs the data to the other shift register when the power is input, and data that is not scrambled when the header is input, and the first selection circuit when the payload is input. And a selection circuit section for scrambling the input data using the delay data of the shift register and the second shift register, and selecting and outputting the scrambled data.

【0019】また、第2の発明の特徴は、ATM通信網
より受信したセルに施されたスクランブルを解除するデ
ィスクランブラおいて、8ビットパラレルで入力された
データを5段分記憶する第1のシフトレジスタと、3ビ
ットパラレルのデータを1段分記憶する第2のシフトレ
ジスタと、ヘッダ入力時には前記第1若しくは第2のシ
フトレジスタのうち一方のシフトレジスタの出力を選択
して前記一方のシフトレジスタに出力し、ペイロード入
力時には8ビットパラレルの入力データを選択して前記
一方のシフトレジスタに対して出力する第1の選択回路
と、ヘッダ入力時には前記第1若しくは第2のシフトレ
ジスタのうち他方のシフトレジスタからの出力を選択し
て前記他方のシフトレジスタに対して出力し、ペイロー
ド入力時には前記一方のシフトレジスタの出力のデータ
を選択して前記他方シフトレジスタに対して出力する第
2の選択回路と、ヘッダ入力時にはスクランブルを施さ
ないデータを選択し、ペイロード入力時には前記第1の
シフトレジスタと前記第2のシフトレジスタの遅延デー
タを用いて入力データにスクランブルを施し、このスク
ランブルを施したデータを選択して出力する選択回路部
とを具備することである。
The feature of the second invention is that, in the descrambler for descrambling the cells received from the ATM communication network, the data inputted in 8-bit parallel for five stages are stored. A shift register, a second shift register for storing 3-bit parallel data for one stage, and an output of one of the first and second shift registers at the time of header input to select the one shift A first selection circuit that outputs to a register and selects 8-bit parallel input data when the payload is input and outputs the 8-bit parallel input data to the one shift register; and the other of the first and second shift registers when the header is input. Output from the other shift register is selected and output to the other shift register. A second selection circuit for selecting data output from one shift register and outputting the data to the other shift register; and data not scrambled for header input, and the first shift register for payload input And a selection circuit section that scrambles the input data using the delay data of the second shift register and selects and outputs the scrambled data.

【0020】ここで、前記第2の選択回路は、ヘッダ入
力時には前記第2のシフトレジスタからの出力を選択し
て前記第2のシフトレジスタに対して出力し、ペイロー
ド入力時には前記第1のシフトレジスタの出力のデータ
うち5段目の上位3ビットのデータを選択して前記第2
のシフトレジスタに対して出力することが好ましい。
Here, the second selection circuit selects the output from the second shift register and outputs it to the second shift register when the header is input, and the first shift when the payload is input. Of the data output from the register, the upper 3 bits of the data in the 5th stage are selected to select the second
It is preferable to output to the shift register.

【0021】また、前記第2の選択回路は、ヘッダ入力
時には前記第1のシフトレジスタからの出力を選択して
前記第1のシフトレジスタに対して出力し、ペイロード
入力時には前記第2のシフトレジスタの出力の3ビット
のデータを選択して前記第1のシフトレジスタの下位3
ビットに対して出力することが好ましい。
The second selection circuit selects the output from the first shift register and outputs it to the first shift register when the header is input, and the second shift register when the payload is input. 3 bits of data output from the first shift register
It is preferable to output to bits.

【0022】[0022]

【作用】上記の構成によれば、送信を行うセルのうち、
ヘッダが到着すると選択回路部が入力データを選択し、
データはスクランブルされずに送信される。このとき第
1の選択回路は現在一方のシフトレジスタに記憶されて
いるペイロードのデータを保持するために一方の(自己
の)シフトレジスタの出力のデータを選択して再び一方
のシフトレジスタに入力する。同様に、第2の選択回路
は、現在他方のシフトレジスタに記憶されているペイロ
ードのデータを保持するために他方の(自己の)シフト
レジスタの出力のデータを選択して再び一方のシフトレ
ジスタに入力する。従って、例えばこの一方のシフトレ
ジスタが第1のシフトレジスタの場合には、5段目のデ
ータを再び1段目に入力しているため、シフトレジスタ
全体でループバック動作を行っている。従って、従来の
シフトレジスタのように、フリップフロップ等のデータ
保持手段が個々にループバック動作を行っていたため制
御信号の入力が個々に必要としないのである。また、A
TMセルのヘッダは5バイトあるので、これを送信し終
えるまでに5クロックを要する。ここで、第1のシフト
レジスタの段数が5段であるため、ヘッダの送信終了ま
での5クロックが経過したときには第1のシフトレジス
タに記憶されている5バイトのデータがループバック動
作にてちょうど一周してもとのシフトレジスタの所定の
段数のデータ保持手段に戻っていることになる。すなわ
ち、前のセルのペイロード部の入力を終了した時点と同
じデータが選択回路部に出力されるのである。従ってペ
イロード部のデータのみを43ビット遅延したデータと
スクランブルを施すことができるのである。以上の理由
のために、従来例のように全てのフリップフロップ等の
データ保持手段にセレクタとループバック回路を設ける
必要がなくなるのである。
According to the above configuration, among the cells that perform transmission,
When the header arrives, the selection circuit section selects the input data,
The data is transmitted unscrambled. At this time, the first selection circuit selects the data of the output of one (self) shift register in order to hold the data of the payload currently stored in the one shift register, and inputs it to the one shift register again. . Similarly, the second selection circuit selects the data of the output of the other (self) shift register to hold the data of the payload currently stored in the other shift register, and again stores the data in the one shift register. input. Therefore, for example, when the one shift register is the first shift register, the data of the fifth stage is input to the first stage again, so that the entire shift register performs the loopback operation. Therefore, unlike the conventional shift register, the data holding means such as the flip-flops individually perform the loop-back operation, so that the control signals are not individually input. Also, A
Since the TM cell header has 5 bytes, it takes 5 clocks to complete the transmission. Here, since the number of stages of the first shift register is 5, when the five clocks until the end of the transmission of the header have passed, the 5 bytes of data stored in the first shift register are exactly loopbacked. It means that the circuit has returned to the data holding means of the predetermined number of stages of the shift register after one round. That is, the same data as when the input of the payload section of the previous cell is completed is output to the selection circuit section. Therefore, only the data in the payload portion can be scrambled with the data delayed by 43 bits. For the above reason, it becomes unnecessary to provide the selector and the loopback circuit in all the data holding means such as the flip-flops as in the conventional example.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。本発明に係るスクランブラおよびディスクラ
ンブラは、ATM通信に関するCITTの標準規格に定
められた値であるヘッダのバイト数とスクランブルおよ
びディスクランブルに用いる遅延データのビット数との
間の関係を利用して、セレクタとループバック回路の数
を大幅に減少させた回路から構成される。以下、第1及
び第2の実施例にて詳細に説明することにする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The scrambler and descrambler according to the present invention utilize the relationship between the number of bytes of the header, which is a value defined in the CITT standard for ATM communication, and the number of bits of delay data used for scrambling and descramble. , It consists of a circuit with a significantly reduced number of selectors and loopback circuits. The details will be described below in the first and second embodiments.

【0024】第1実施例 第1図は本発明の第1の実施例に係るスクランブラのブ
ロック図である。このスクランブラは、8ビットパラレ
ルで送信されるデータを取り出して記憶させておくため
の8ビットパラレルで5段のシフトレジスタ7と、3ビ
ットパラレルで1段のシフトレジスタ9と、これらのシ
フトレジスタ間を結ぶ3ビットパラレルデータバスと、
ヘッダ送信時には該8ビットパラレルで5段のシフトレ
ジスタの5段目からの出力を選択して該8ビットパラレ
ルで5段のシフトレジスタの5段目からの出力を選択し
て該8ビットパラレルで5段のシフトレジスタの1段目
に対して出力し、ペイロード時には8ビットパラレルの
送信データを選択して該8ビットパラレルで5段のシフ
トレジスタの1段目に対して出力するためのセレクタ1
1と、ヘッダ送信時には該3ビットパラレルで1段のシ
フトレジスタからの出力を選択して該3ビットパラレル
で1段のシフトレジスタに対して出力し、ペイロード送
信時には該8ビットパラレルで5段のシフトレジスタの
5段目からの出力のうちの3ビットのデータを選択して
該3ビットパラレルで1段のシフトレジスタに対して出
力するためのセレクタ13と、ヘッダ送信時には送信デ
ータにスクランブルを施さずに送信し、ペイロード送信
時には前記シフトレジスタ7と前記シフトレジスタ9の
遅延データを用いて送信データにスクランブルを施して
送信する選択的動作を行う選択回路1を有する。
First Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a scrambler according to a first embodiment of the present invention. This scrambler is a 8-bit parallel shift register 7 for extracting and storing data transmitted in 8-bit parallel, a 3-bit parallel shift register 9 for one stage, and these shift registers. 3-bit parallel data bus connecting between
At the time of header transmission, the output from the fifth stage of the 5-stage shift register is selected in the 8-bit parallel, the output from the fifth stage of the 5-stage shift register is selected in the 8-bit parallel, and the 8-bit parallel is selected. Selector 1 for outputting to the first stage of the 5-stage shift register, selecting 8-bit parallel transmission data at the time of payload, and outputting to 8-stage parallel to the first stage of the 5-stage shift register
1, the output from the one-stage shift register in the 3-bit parallel is selected at the time of header transmission and output to the one-stage shift register in the 3-bit parallel, and the output of the five stages in the 8-bit parallel is performed at payload transmission. A selector 13 for selecting 3-bit data from the output from the fifth stage of the shift register and outputting it to the first-stage shift register in the 3-bit parallel, and scrambles the transmission data at the time of header transmission. It has a selection circuit 1 that performs a selective operation of transmitting without transmitting and scrambling the transmission data using the delay data of the shift register 7 and the shift register 9 when transmitting the payload.

【0025】次に上記各部について個々の動作について
説明する。セレクタ11は8ビットパラレルデータバス
15またはセレクタ4の出力のどちらかを選択して出力
する。3ビットパラレルで1段のシフトレジスタ9の構
成は、従来例の回路におけるシフトレジスタ37と全く
同じだが、第7図ではあらわに描いていなかったセレク
タとループバック回路を第1図ではあらわに描いてあ
る。セレクタ13は3ビットパラレルデータバス17ま
たはシフトレジスタの出力の上位3ビットのどちらかを
選択して出力する。
Next, the individual operation of each of the above units will be described. The selector 11 selects and outputs either the 8-bit parallel data bus 15 or the output of the selector 4. The configuration of the shift register 9 of one stage in 3-bit parallel is exactly the same as that of the shift register 37 in the circuit of the conventional example, but the selector and the loopback circuit which are not shown in FIG. 7 are drawn in FIG. There is. The selector 13 selects and outputs either the 3-bit parallel data bus 17 or the upper 3 bits of the output of the shift register.

【0026】また、セレクタ1は制御信号5によって制
御されており、8ビットパラレルの入力データ19また
は排他的論理和回路3の出力のどちらかを選択して、セ
レクタ11及び出力線21に出力する。排他的論理和回
路3は入力データ19とデータ保持部から出力されたデ
ータとを排他的論理和をとる。
The selector 1 is controlled by the control signal 5, and selects either the 8-bit parallel input data 19 or the output of the exclusive OR circuit 3 and outputs it to the selector 11 and the output line 21. . The exclusive OR circuit 3 takes the exclusive OR of the input data 19 and the data output from the data holding unit.

【0027】ここで、従来例では、シフトレジスタを構
成する全てのフリップフロップにセレクタとループバッ
ク回路が付随していたが、本実施例ではシフトレジスタ
7を構成する個々のフリップフロップにはセレクタもル
ープバック回路も付随していない。その代わりに5段目
のフリップフロップの出力から1段目のフリップフロッ
プの前に位置するセレクタ11にかけてループバックバ
ス15が設けられており、この点が従来例とは大きく異
なっている。したがって、従来例のシフトレジスタ35
においては40組必要であったセレクタおよびループバ
ックバスが、本実施例の回路ではセレクタ11およびル
ープバックバス15からなる8組に減少している。以上
の理由から回路規模の縮小が可能になる。
In the conventional example, all the flip-flops forming the shift register are accompanied by the selector and the loopback circuit, but in the present embodiment, each flip-flop forming the shift register 7 also has a selector. No loopback circuit is attached. Instead, a loopback bus 15 is provided from the output of the fifth-stage flip-flop to the selector 11 located in front of the first-stage flip-flop, which is a significant difference from the conventional example. Therefore, the conventional shift register 35
In the circuit of the present embodiment, the number of selectors and loopback buses required for 40 pairs in the above example is reduced to 8 pairs of selectors 11 and loopback buses 15. For the above reasons, the circuit scale can be reduced.

【0028】次に、本実施例に係るスクランブラの全体
の詳細な動作について図1を用いて説明する。この説明
の便宜のため、セルのヘッダ部(5バイト)を最初のビ
ットからヘッダビット1,ヘッダビット2,…,ヘッダ
ビット40とする。また、セルのペイロード部(48バ
イト)を最初のビットからペイロードビット1,ペイロ
ードビット2,…,ペイロードビット384とする。ま
た、40ビットシフトレジスタ7の8ビット×5段のレ
ジスタのうち、図面左側から1段レジスタ,2段レジス
タ,…,5段レジスタとする。なお、このスクランブラ
はクロック信号にて同期して入力線19の入力、各シフ
トレジスタのシフト動作、出力線21の出力等の動作を
するものとする。
Next, detailed operation of the entire scrambler according to this embodiment will be described with reference to FIG. For convenience of this description, the header part (5 bytes) of the cell will be referred to as header bit 1, header bit 2, ..., Header bit 40 from the first bit. Also, the payload part (48 bytes) of the cell is defined as payload bit 1, payload bit 2, ..., Payload bit 384 from the first bit. Further, among the 8-bit × 5-stage registers of the 40-bit shift register 7, the 1-stage register, the 2-stage register, ... The scrambler performs operations such as input of the input line 19, shift operation of each shift register, and output of the output line 21 in synchronization with the clock signal.

【0029】(1)セルのヘッダ部であるヘッダビット
1,ヘッダビット2,…,ヘッダビット8(第1ワード
とする)が入力線19の上部から順に入力される。この
ヘッダ部はスクランブルを施されることなく出力線21
上部からヘッダビット1,ヘッダビット2,…,ヘッダ
ビット8が出力される。
(1) Header bit 1, header bit 2, ..., Header bit 8 (referred to as the first word), which is the header portion of the cell, are sequentially input from the upper part of the input line 19. This header is output line 21 without being scrambled.
Header bit 1, header bit 2, ..., Header bit 8 are output from the upper part.

【0030】(2)同様に、ヘッダビット9,ヘッダビ
ット10,…,ヘッダビット16(第2ワード)、…、
第5ワードの順で、この第5ワードまでは、ヘッダ部で
あるため、そのまま出力線21に出力される。
(2) Similarly, header bit 9, header bit 10, ..., Header bit 16 (second word) ,.
In the order of the fifth word, the fifth word is output to the output line 21 as it is because it is the header part.

【0031】(3)次に、第6ワードからはセルのペイ
ロード部が入力線19に入力される。このときには制御
信号5は、セレクタ1に排他的論理和回路3の出力を選
択させ、セレクタ11及び13にシフトレジスタ7及び
9にシフト動作を行わせる信号になる。このシフト動作
により、シフトレジスタ9は第1段レジスタ,第2段レ
ジスタ,…の順に第6ワード,第7ワード,…をシフト
させ、第6ワードであるペイロードビット1,ペイロー
ドビット2,…,ペイロードビット8は第5段レジスタ
に到達する。
(3) Next, the payload portion of the cell is input to the input line 19 from the sixth word. At this time, the control signal 5 becomes a signal that causes the selector 1 to select the output of the exclusive OR circuit 3 and causes the selectors 11 and 13 to perform the shift operation of the shift registers 7 and 9. By this shift operation, the shift register 9 shifts the sixth word, the seventh word, ... In the order of the first-stage register, the second-stage register, ..., And the payload bit 1, the payload bit 2 ,. Payload bit 8 reaches the fifth stage register.

【0032】(4)次に、3ビットシフトレジスタ9に
て、下部3ビットがシフトされるため、43ビット遅延
データの出力線Aには右から、*(以前のデータを示
す。これについては後述する。以下同様),*,*,ペ
イロードビット1,ペイロードビット2,ペイロードビ
ット3,ペイロードビット4,ペイロードビット5の順
で出力される。このデータは排他的論理和回路3にて入
力線19から入力されるペイロードビット41,ペイロ
ードビット42,ペイロードビット43,ペイロードビ
ット44,ペイロードビット45,ペイロードビット4
6,ペイロードビット47,ペイロードビット48と排
他的論理和が取られることとなる。ここで、ペイロード
ビット1はペイロードビット44と、また、ペイロード
ビット2はペイロードビット45とそれぞれ排他的論理
が取られることとなり、従って、以降各データは43ビ
ット前のデータと排他的論理和が取られて出力線21に
出力されることとなる。
(4) Next, since the lower 3 bits are shifted in the 3-bit shift register 9, * (previous data is shown from the right to the output line A of 43-bit delay data from the right. This will be described later. The same shall apply hereinafter), *, *, payload bit 1, payload bit 2, payload bit 3, payload bit 4, payload bit 5 are output in this order. This data is input from the exclusive OR circuit 3 through the input line 19 to the payload bit 41, payload bit 42, payload bit 43, payload bit 44, payload bit 45, payload bit 4
6, the payload bit 47 and the payload bit 48 are exclusively ORed. Here, the exclusive logic is taken for the payload bit 1 and the payload bit 44, and the payload bit 2 is taken for the payload bit 45. Therefore, each data is exclusive ORed with the data 43 bits before. It is output to the output line 21.

【0033】(5)ペイロード部最後の第53ワードが
入力線19から入力され、次のセルのヘッダ部が入力線
19に入力されると、制御線5はセレクタ1に入力線1
9の出力を選択させ、シフトレジスタ7、及びシフトレ
ジスタ9にループバック動作を行わせる信号に変化す
る。これによりセレクタ11はループバック回路15か
らのデータを選択し、またセレクタ13も同様にループ
バック回路17からのデータを選択する。
(5) When the last 53rd word of the payload section is input from the input line 19 and the header section of the next cell is input to the input line 19, the control line 5 is input to the selector 1 and the input line 1 is input.
9 is selected, and the signals are changed to signals for causing the shift register 7 and the shift register 9 to perform a loopback operation. As a result, the selector 11 selects the data from the loopback circuit 15, and the selector 13 similarly selects the data from the loopback circuit 17.

【0034】ここで、5バイトのヘッダ部が入力される
のに5クロックを要し、一方、シフトレジスタ7の段数
は5段であるため、ヘッダの送信終了までの5クロック
が経過したときにはシフトレジスタ7に記憶されている
5バイトのデータがループバックバス15をちょうど一
周してもとのフリップフロップに戻っていることにな
る。すなわち、前のセルのペイロード部の入力を終了し
た時点と同じデータが出力点Aに出力されている。従っ
て、入力線19からの入力は43ビット前のペイロード
ビットと排他的論理和回路3にて排他的論理和を取って
出力線21に出力することができるのである。
Here, it takes 5 clocks to input the header portion of 5 bytes, while the number of stages of the shift register 7 is 5. Therefore, when 5 clocks until the end of transmission of the header have elapsed, the shift is performed. It means that the 5-byte data stored in the register 7 has returned to the original flip-flop even if the loopback bus 15 has just completed one round. That is, the same data as when the input of the payload portion of the previous cell is completed is output to the output point A. Therefore, the input from the input line 19 can be exclusive ORed with the payload bit 43 bits before by the exclusive OR circuit 3 and output to the output line 21.

【0035】次に、本発明に係るスクランブラの他の実
施例を第2図に示す。この実施例は、セレクタ1の出力
のうち上位3ビットを3ビットシフトレジスタ9にて先
にシフトさせ、その後に40ビットシフトレジスタ7に
てシフトさせた例である。この実施例においてはセレク
タ1の出力の上位3ビットをセレクタ13に入力させ、
3ビットシフトレジスタ9に入力させている。この3ビ
ットシフトレジスタ9の出力の3ビットのデータを40
ビットシフトレジスタ7の下位3ビットに対して出力
し、セレクタ1の出力の下位5ビットのデータを40ビ
ットシフトレジスタ7の上位5ビットに対して出力して
いる。この構成によっても上述の実施例と同様に入力線
19から入力されたペイロード部のデータに43ビット
遅延したデータとスクランブルを施し、出力線21に出
力することができる。
Next, another embodiment of the scrambler according to the present invention is shown in FIG. This embodiment is an example in which the upper 3 bits of the output of the selector 1 are first shifted by the 3-bit shift register 9 and then shifted by the 40-bit shift register 7. In this embodiment, the upper 3 bits of the output of the selector 1 are input to the selector 13,
It is input to the 3-bit shift register 9. The 3-bit data output from the 3-bit shift register 9 is converted into 40
The lower 3 bits of the bit shift register 7 are output, and the lower 5 bits of the output of the selector 1 are output to the upper 5 bits of the 40 bit shift register 7. With this configuration as well, as in the above-described embodiment, the data in the payload portion input from the input line 19 can be scrambled with the data delayed by 43 bits and output to the output line 21.

【0036】第2実施例 次に、本発明に係るディスクランブラについて第3図を
用いて説明することにする。このディスクランブラは、
8ビットパラレルで受信されるデータを取り出して記憶
させておくための8ビットパラレルで5段のシフトレジ
スタ7と、3ビットパラレルで1段のシフトレジスタ9
と、これらのシフトレジスタ間を結ぶ3ビットパラレル
データバスと、ヘッダ受信時には該8ビットパラレルで
5段のシフトレジスタの5段目からの出力を選択して該
8ビットパラレルで5段のシフトレジスタの5段目から
の出力を選択して該8ビットパラレルで5段のシフトレ
ジスタの1段目に対して出力し、ペイロード時には8ビ
ットパラレルの受信データを選択して該8ビットパラレ
ルで5段のシフトレジスタの1段目に対して出力するた
めのセレクタ11と、ヘッダ受信時には該3ビットパラ
レルで1段のシフトレジスタからの出力を選択して該3
ビットパラレルで1段のシフトレジスタに対して出力
し、ペイロード受信時には該8ビットパラレルで5段の
シフトレジスタの5段目からの出力のうちの3ビットの
データを選択して該3ビットパラレルで1段のシフトレ
ジスタに対して出力するためのセレクタ13と、ヘッダ
受信時には受信データにディスクランブルを施さずに受
信し、ペイロード受信時には前記シフトレジスタ7と前
記シフトレジスタ9の遅延データを用いて受信データに
ディスクランブルを施して受信する選択的動作を行う選
択回路1を有する。
Second Embodiment Next, a descrambler according to the present invention will be described with reference to FIG. This descrambler
An 8-bit parallel 5-stage shift register 7 for extracting and storing data received in 8-bit parallel, and a 3-bit parallel 1-stage shift register 9
And a 3-bit parallel data bus connecting these shift registers, and when receiving a header, the output from the fifth stage of the 8-stage parallel shift register is selected to select the 8-bit parallel 5-stage shift register. Output from the 5th stage of the shift register is output to the 1st stage of the shift register of 5 stages in the 8 bit parallel, and 8-bit parallel received data is selected in the payload stage and 5 stages of the 8 bit parallel are selected. Selector 11 for outputting to the first stage of the shift register, and when the header is received, the output from the shift register of the first stage is selected in parallel with the 3 bits.
It outputs to the 1-stage shift register in bit parallel, and when the payload is received, 3-bit data is selected from the output from the 5th stage of the 5-stage shift register in the 8-bit parallel to select the 3-bit parallel. A selector 13 for outputting to a one-stage shift register, receives data without descrambling the received data at the time of header reception, and receives by using delay data of the shift register 7 and the shift register 9 at the time of payload reception. It has a selection circuit 1 for performing a selective operation of descrambled and received data.

【0037】ここで、上記各部の個々の動作については
上記第1の実施例にて説明したので省略する。
Here, since the individual operations of the above-mentioned respective parts have been described in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

【0038】また、従来例では、シフトレジスタを構成
する全てのフリップフロップにセレクタとループバック
回路が付随していたが、本実施例ではシフトレジスタ7
を構成する個々のフリップフロップにはセレクタもルー
プバック回路も付随していない。その代わりに5段目の
フリップフロップの出力から1段目のフリップフロップ
の前に位置するセレクタ11にかけてループバックバス
15が設けられており、この点が従来例とは大きく異な
っている。したがって、従来例のシフトレジスタ35に
おいては40組必要であったセレクタおよびループバッ
クバスが、本実施例の回路ではセレクタ11およびルー
プバックバス15からなる8組に減少している。以上の
理由から回路規模の縮小が可能になる。
Further, in the conventional example, all the flip-flops constituting the shift register are accompanied by the selector and the loopback circuit, but in the present embodiment, the shift register 7 is provided.
There is no selector or loopback circuit associated with each flip-flop that composes the. Instead, a loopback bus 15 is provided from the output of the fifth-stage flip-flop to the selector 11 located in front of the first-stage flip-flop, which is a significant difference from the conventional example. Therefore, the number of selectors and loopback buses required for 40 sets in the shift register 35 of the conventional example is reduced to 8 sets of the selector 11 and the loopback bus 15 in the circuit of this embodiment. For the above reasons, the circuit scale can be reduced.

【0039】次に、本実施例に係るディスクランブラの
全体の詳細な動作について図3を用いて説明する。
Next, the detailed operation of the entire descrambler according to this embodiment will be described with reference to FIG.

【0040】(1)セルのヘッダ部であるヘッダビット
1,ヘッダビット2,…,ヘッダビット8(第1ワード
とする)が入力線19の上部から順に入力される。この
ヘッダ部はディスクランブルが施されるてないので出力
線21上部からヘッダビット1,ヘッダビット2,…,
ヘッダビット8が出力される。
(1) Header bit 1, header bit 2, ..., Header bit 8 (referred to as the first word), which is the header portion of the cell, are sequentially input from the upper part of the input line 19. Since the header portion is not descrambled, the header bit 1, the header bit 2, ...
Header bit 8 is output.

【0041】(2)同様に、ヘッダビット9,ヘッダビ
ット10,…,ヘッダビット16(第2ワード)、…、
第5ワードの順で、この第5ワードまでは、ヘッダ部で
あるため、そのまま出力線21に出力される。
(2) Similarly, header bit 9, header bit 10, ..., Header bit 16 (second word) ,.
In the order of the fifth word, the fifth word is output to the output line 21 as it is because it is the header part.

【0042】(3)次に、第6ワードからはセルのペイ
ロード部が入力線19に入力される。このときには制御
信号5はセレクタ1に排他的論理和回路3の出力を選択
させ、また、セレクタ11及び13にシフトレジスタ7
及び9にシフト動作を行わせる信号になる。このシフト
動作により、シフトレジスタ9は第1段レジスタ,第2
段レジスタ,…の順に第6ワード,第7ワード,…をシ
フトさせ、第6ワードであるペイロードビット1,ペイ
ロードビット2,…,ペイロードビット8は第5段レジ
スタに到達する。
(3) Next, the payload portion of the cell is input to the input line 19 from the sixth word. At this time, the control signal 5 causes the selector 1 to select the output of the exclusive OR circuit 3, and causes the selectors 11 and 13 to select the shift register 7.
And 9 are signals for causing the shift operation. By this shift operation, the shift register 9 shifts the first-stage register and the second-stage register.
The sixth word, the seventh word, ... Are shifted in the order of the stage register, ... And the payload bit 1, payload bit 2, ..., Payload bit 8 which is the sixth word reach the fifth stage register.

【0043】(4)次に、3ビットシフトレジスタ9に
て、下部3ビットがシフトされるため、43ビット遅延
データの出力線Bには右から、*(以前のデータを示
す。これについては後述する。以下同様),*,*,ペ
イロードビット1,ペイロードビット2,ペイロードビ
ット3,ペイロードビット4,ペイロードビット5の順
で出力される。このデータは排他的論理和回路3にて入
力線19から入力されるペイロードビット41,ペイロ
ードビット42,ペイロードビット43,ペイロードビ
ット44,ペイロードビット45,ペイロードビット4
6,ペイロードビット47,ペイロードビット48と排
他的論理和が取られることとなる。ここで、ペイロード
ビット1はペイロードビット44と、また、ペイロード
ビット2はペイロードビット45とそれぞれ排他的論理
が取られることとなり、従って、以降各データは43ビ
ット前のデータと排他的論理和が取られて出力線21に
出力されることとなる。これによりディスクランブルが
されることとなる。
(4) Next, since the lower 3 bits are shifted in the 3-bit shift register 9, * (previous data is shown from the right to the output line B of 43-bit delay data from the right. This will be described later. The same shall apply hereinafter), *, *, payload bit 1, payload bit 2, payload bit 3, payload bit 4, payload bit 5 are output in this order. This data is input from the exclusive OR circuit 3 through the input line 19 to the payload bit 41, payload bit 42, payload bit 43, payload bit 44, payload bit 45, payload bit 4
6, the payload bit 47 and the payload bit 48 are exclusively ORed. Here, the exclusive logic is taken for the payload bit 1 and the payload bit 44, and the payload bit 2 is taken for the payload bit 45. Therefore, each data is exclusive ORed with the data 43 bits before. It is output to the output line 21. As a result, descrambling is performed.

【0044】(5)ペイロード部最後の第53ワードが
入力線19から入力され、次のセルのヘッダ部が入力線
19に入力されると、制御線5はセレクタ1に入力線1
9の出力を選択させ、シフトレジスタ7、及びシフトレ
ジスタ9にループバック動作を行わせる信号に変化す
る。これによりセレクタ11はループバック回路15か
らのデータを選択し、またセレクタ13も同様にループ
バック回路17からのデータを選択する。
(5) When the last 53rd word of the payload part is input from the input line 19 and the header part of the next cell is input to the input line 19, the control line 5 is input to the selector 1 and the input line 1 is input.
9 is selected, and the signals are changed to signals for causing the shift register 7 and the shift register 9 to perform a loopback operation. As a result, the selector 11 selects the data from the loopback circuit 15, and the selector 13 similarly selects the data from the loopback circuit 17.

【0045】ここで、5バイトのヘッダ部が入力される
のに5クロックを要し、一方、シフトレジスタ7の段数
は5段であるため、ヘッダの送信終了までの5クロック
が経過したときにはシフトレジスタ7に記憶されている
5バイトのデータがループバックバス15をちょうど一
周してもとのフリップフロップに戻っていることにな
る。すなわち、前のセルのペイロード部の入力を終了し
た時点と同じデータが出力点Aに出力されている。従っ
て、入力線19からの入力は43ビット前のペイロード
ビットと排他的論理和回路3にて排他的論理和を取って
出力線21に出力することができるのである。
Here, it takes 5 clocks to input the header portion of 5 bytes, while the number of stages of the shift register 7 is 5, the shift is performed when 5 clocks until the end of the transmission of the header have elapsed. It means that the 5-byte data stored in the register 7 has returned to the original flip-flop even if the loopback bus 15 has just completed one round. That is, the same data as when the input of the payload portion of the previous cell is completed is output to the output point A. Therefore, the input from the input line 19 can be exclusive ORed with the payload bit 43 bits before by the exclusive OR circuit 3 and output to the output line 21.

【0046】次に、本発明に係るディスクランブラの他
の実施例を第4図に示す。この実施例は、セレクタ1の
出力のうち上位3ビットを3ビットシフトレジスタ9に
て先にシフトさせ、その後に40ビットシフトレジスタ
7にてシフトさせた例である。この実施例においてはセ
レクタ1の出力の上位3ビットをセレクタ13に入力さ
せ、3ビットシフトレジスタ9に入力させている。この
3ビットシフトレジスタ9の出力の3ビットのデータを
40ビットシフトレジスタ7の下位3ビットに対して出
力し、セレクタ1の出力の下位5ビットのデータを40
ビットシフトレジスタ7の上位5ビットに対して出力し
ている。この構成によっても上述の実施例と同様に入力
線19から入力されたペイロード部のデータに43ビッ
ト遅延したデータとディスクランブルを施し、出力線2
1に出力することができる。
Next, another embodiment of the descrambler according to the present invention is shown in FIG. This embodiment is an example in which the upper 3 bits of the output of the selector 1 are first shifted by the 3-bit shift register 9 and then shifted by the 40-bit shift register 7. In this embodiment, the upper 3 bits of the output of the selector 1 are input to the selector 13 and the 3-bit shift register 9. The 3-bit data output from the 3-bit shift register 9 is output to the lower 3 bits of the 40-bit shift register 7, and the lower 5-bit data output from the selector 1 is output to 40 bits.
It outputs to the upper 5 bits of the bit shift register 7. With this configuration as well, as in the above-described embodiment, the data in the payload section input from the input line 19 is descrambled with the data delayed by 43 bits, and the output line 2
Can be output to 1.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
スクランブラおよびディスクランブラの構成によれば、
シフトレジスタ全体でループバック動作を行っているた
め、選択回路(セレクタ)やループバック回路等を減少
させることができる。これにより、小規模な回路で構成
することができると同時に安価なスクランブラおよびデ
ィスクランブラを提供することができる。
As described above, according to the configurations of the scrambler and the descrambler according to the present invention,
Since the loopback operation is performed in the entire shift register, the number of selection circuits (selectors) and loopback circuits can be reduced. This makes it possible to provide an inexpensive scrambler and descrambler that can be configured with a small-scale circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係るスクランブラを示し
たブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a scrambler according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例に係る別のスクランブラを
示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing another scrambler according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例に係るディスクランブラを
示したブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a descrambler according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施例に係る別のディスクランブ
ラを示したブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing another descrambler according to the second embodiment of the present invention.

【図5】スクランブルとディスクランブルの原理を説明
するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of scrambling and descrambling.

【図6】シリアルデータ伝送方式においてセルのペイロ
ード部分にのみスクランブルをかけるスクランブラの従
来例を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a conventional example of a scrambler that scrambles only a payload portion of a cell in a serial data transmission system.

【図7】パラレルデータ伝送方式においてセルのペイロ
ード部分にのみスクランブルをかけるスクランブラの従
来例を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a conventional example of a scrambler that scrambles only a payload portion of a cell in a parallel data transmission system.

【図8】第7図中のシフトレジスタを構成する個々のフ
リップフロップとそれに付随するセレクタおよびループ
バック回路の構成を示した図である。
8 is a diagram showing the configuration of each flip-flop that composes the shift register in FIG. 7 and the selectors and loopback circuits associated with it.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,13,39 セレクタ 3 排他的論理和回路 5 制御信号 7 40ビットシフトレジスタ 9 3ビットシフトレジスタ 15,17 ループバック回路 19,31 入力線 21,33 出力線 23a,23b,27 排他的論理和出力部 25a,25b,29 シフトレジスタ部 35 40ビットシフトレジスタ 37 3ビットシフトレジスタ 41 フリップフロップ 43 信号線 A,B,C 43ビット遅延データの出力線 1, 11, 13, 39 Selector 3 Exclusive OR circuit 5 Control signal 7 40-bit shift register 9 3-bit shift register 15, 17 Loopback circuit 19, 31 Input line 21, 33 Output line 23a, 23b, 27 Exclusive OR output section 25a, 25b, 29 shift register section 35 40-bit shift register 37 3-bit shift register 41 flip-flop 43 signal line A, B, C 43-bit delay data output line

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04Q 3/00 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H04Q 3/00

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ATM通信網に送信するセルにスクラン
ブルを施すスクランブラおいて、 8ビットパラレルで入力されたデータを5段分記憶する
第1のシフトレジスタと、 3ビットパラレルのデータを1段分記憶する第2のシフ
トレジスタと、 ヘッダ入力時には前記第1若しくは第2のシフトレジス
タのうち一方のシフトレジスタの出力を選択して前記一
方のシフトレジスタに出力し、ペイロード入力時には8
ビットパラレルの入力データを選択して前記一方のシフ
トレジスタに対して出力する第1の選択回路と、 ヘッダ入力時には前記第1若しくは第2のシフトレジス
タのうち他方のシフトレジスタからの出力を選択して前
記他方のシフトレジスタに対して出力し、ペイロード入
力時には前記一方のシフトレジスタの出力のデータを選
択して前記他方のシフトレジスタに対して出力する第2
の選択回路と、 ヘッダ入力時にはスクランブルを施さないデータを選択
し、ペイロード入力時には前記第1のシフトレジスタと
前記第2のシフトレジスタの遅延データを用いて入力デ
ータにスクランブルを施し、このスクランブルを施した
データを選択して出力する選択回路部と、 を具備することを特徴とするスクランブラ。
1. A scrambler for scrambling cells to be transmitted to an ATM communication network, comprising: a first shift register for storing 5 stages of data input in 8-bit parallel; and 1 stage of 3-bit parallel data. A second shift register for storing minutes, and an output of one of the first and second shift registers at the time of inputting a header to be output to the one shift register, and at the time of inputting a payload, 8
A first selection circuit that selects bit-parallel input data and outputs it to the one shift register, and selects an output from the other shift register of the first or second shift registers when the header is input. Second output to the other shift register, and when the payload is input, the output data of the one shift register is selected and output to the other shift register.
Selection circuit and the data that is not scrambled when the header is input, and when the payload is input, the input data is scrambled using the delay data of the first shift register and the second shift register, and this scramble is performed. And a selection circuit section for selecting and outputting the selected data, and a scrambler.
【請求項2】 ATM通信網より受信したセルに施され
たスクランブルを解除するディスクランブラおいて、 8ビットパラレルで入力されたデータを5段分記憶する
第1のシフトレジスタと、 3ビットパラレルのデータを1段分記憶する第2のシフ
トレジスタと、 ヘッダ入力時には前記第1若しくは第2のシフトレジス
タのうち一方のシフトレジスタの出力を選択して前記一
方のシフトレジスタに出力し、ペイロード入力時には8
ビットパラレルの入力データを選択して前記一方のシフ
トレジスタに対して出力する第1の選択回路と、 ヘッダ入力時には前記第1若しくは第2のシフトレジス
タのうち他方のシフトレジスタからの出力を選択して前
記他方のシフトレジスタに対して出力し、ペイロード入
力時には前記一方のシフトレジスタの出力のデータを選
択して前記他方のシフトレジスタに対して出力する第2
の選択回路と、 ヘッダ入力時にはスクランブルを施さないデータを選択
し、ペイロード入力時には前記第1のシフトレジスタと
前記第2のシフトレジスタの遅延データを用いて入力デ
ータにスクランブルを施し、このスクランブルを施した
データを選択して出力する選択回路部と、 を具備することを特徴とするディスクランブラ。
2. A descrambler for descrambling a cell received from an ATM communication network, comprising: a first shift register for storing 5 stages of data input in 8-bit parallel; and 3-bit parallel. A second shift register for storing one stage of data, and an output of one of the first and second shift registers at the time of header input to be output to the one shift register, and at the time of payload input 8
A first selection circuit that selects bit-parallel input data and outputs it to the one shift register, and selects an output from the other shift register of the first or second shift registers when the header is input. Second output to the other shift register, and when the payload is input, the output data of the one shift register is selected and output to the other shift register.
Selection circuit and the data that is not scrambled when the header is input, and when the payload is input, the input data is scrambled using the delay data of the first shift register and the second shift register, and this scramble is performed. And a selection circuit section for selecting and outputting the selected data.
【請求項3】 前記第2の選択回路は、ヘッダ入力時に
は前記第2のシフトレジスタからの出力を選択して前記
第2のシフトレジスタに対して出力し、ペイロード入力
時には前記第1のシフトレジスタの出力のデータうち5
段目の上位3ビットのデータを選択して前記第2のシフ
トレジスタに対して出力することを特徴とする請求項1
に記載のスクランブラまたは請求項2に記載のディスク
ランブラ。
3. The second selection circuit selects the output from the second shift register and outputs it to the second shift register when the header is input, and the first shift register when the payload is input. 5 of the output data
2. The upper 3 bits of data in the second stage are selected and output to the second shift register.
The scrambler according to claim 2 or the descrambler according to claim 2.
【請求項4】 前記第2の選択回路は、ヘッダ入力時に
は前記第1のシフトレジスタからの出力を選択して前記
第1のシフトレジスタに対して出力し、ペイロード入力
時には前記第2のシフトレジスタの出力の3ビットのデ
ータを選択して前記第1のシフトレジスタの下位3ビッ
トに対して出力することを特徴とする請求項1に記載の
スクランブラまたは請求項2に記載のディスクランブ
ラ。
4. The second selection circuit selects the output from the first shift register and outputs it to the first shift register when a header is input, and outputs the second shift register when a payload is input. 3. The scrambler according to claim 1 or the descrambler according to claim 2, wherein the 3-bit data of the output of 1 is selected and output to the lower 3 bits of the first shift register.
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