JPS5939938B2 - フレ−ム調歩同期方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、フレーム調歩同期符号列を受信する場合の
フレーム調歩同期方式に関し、特に、回線の断線、雑音
、または送信側ハードウェアの故障によるビットの欠損
、付加が生じた場合の誤同期による検定能力の低下を防
止できるようにしたものである。

遠隔地の大量のデータをディジタル伝送する場合、その
伝送符号には先頭と同期信号をもつ同期ワードを配置し
、それにつづいて情報信号をもつ同期ワードと同一の長
さの情報ワードを数個から数１０個配置し、この同期ワ
ードと情報ワードをもつフレームを間歇、または連続に
伝送するようなフレーム調歩同期符号列がよく使用され
る。

第１図はその伝送フォーマットを示すものである。第２
図は従来の同期方式における受信回路の一例を示すブロ
ック図であり、同図の１は受信人力符号列をソフトレジ
スタ５にシフトするシフトパルス、同期ワード検出カウ
ンタ２、ワードビットカウンタ３のカウントパルスおよ
び検定回路７の検定のタイミングパルスを発生するタイ
ミングパルス発生回路である。また６上記同期ワード検
出力ウンタ２は同期ワードのパターンを検出するカウン
タであり，ワードビツトカウンタ３はワードのピット数
をカウントするカウンタであり，４は受信人力符号列の
［０」から「１」（スペース→マーク）の変換点を検出
する立上り微分回路、シフトレジスタ５は受信符号列の
ワードの遅延をさせるためのシフトレジスタである。

６は受信人力符号列の正しい情報を出力するためのバツ
フアメモリ．８はこの受信人力符号列の検定不良のワー
ド数をカウントする検定不良カウンタである。

なお，Ａは入力端子である。この第２図に示す方式では
、まず６入力端子Ａの受信人力符号列中の「０」から「
１」の立上り変挟点を立上り微分回路４で検出して、タ
イミングパルス発生回路１をトリガする。

これにより、タイミングパルス発生回路１からタイミン
グ出力が受信人力符号列に同期して、同期ワード検出力
ウンタ２，シフトレジスタ５に入力されていく。

そして、同期ワード検出力ウンタ２で同期ワードを検出
したら６シフトレジスタ５をクリアして、ワードの区切
りであることを検知する。このように，フレーム同期点
が検出された後，引続いて情報ワードが受信されるが，
ここで、情報ワードは通常前半ワードと後半ワードとに
分れており、前６後半で１情報群が２連送されている。

したがつて、出力するデータとしては、前半または後半
のみをとればよく，シフトレジスタ５は１／２ワード分
あればよいことになる。ここで，シフトレジスタ５かク
リアされた後，次のワードはシフトレジスタ５にシフト
されてきた前半部分が完全にシフト終了したとき，ワー
ドビツトカウンタ３はカウントが開始され、後半部分の
ビツト数をカウントする。

ワードビツトカウントか成立すれば６その成立したタイ
ミングで受信符号の誤り検定を検定回路７で行ない．検
定良となれば、シフトレジスタ５からバツフアメモリ６
へ検定良のタイミング信号を転送する。

また、検定不良になれば．検定不良カウンタ８は検定不
良のワード数のカウントを進め．これらの動作が終つた
後，再びシフトレジスタ５をクリアして、次のワードの
受信動作の準備をする。

このように、受信人力符号列が正常の場合，受信動作は
何ら問題なく遂行されるが６実際の使用状態では、ノイ
ズ６回線瞬断６信号生起状態などが複雑にからみ合つて
６受信人力符号列に影響を与え，この符号列を受信した
場合６検定不良が続いたり、誤りデータを出力したりす
ることがある以下，これに関する説明を行なう。（１）
立上り微分回路４は受信人力符号列の立上りを検出して
タイミング発生回路１をトリガして６受信人力符号列に
同期させているが，これを第４図（受信符号列中のビツ
トとそのサンプリング用タイミングの時間図）Ａ，ｂに
示す。

このうち、第４図ａは正常な受信人力符号列であり．ま
た，第４図ｂはそれによつて発生したタイミング信号を
示し６このタイミング信号が６第４図ｃに示す「×」印
の部分がノイズまたは回線瞬断によつて符号割れを生じ
た場合、その割れた部分の立上りに同期したタイミング
信号（第４図ｄ）を発生し６正常なサンプリングが行な
われないことがわかる。

これが原因となつて６検定不良が増したり、誤りデータ
を出力したりすることがある。（２）一亘フレーム同期
点が見つかり、同期が確立すれば，後はシフトレジスタ
５とワードビツトカウンタ３によつて，ワードの区切り
を見つけているが、同期ワード検出力ウンタ２はワード
の区切でもクリアされず，常時同期ワードパターンを探
索している。

したが゛うて，ワードの区切りをオーパラツプして６特
定符号列を生起した場合６ノイズ６回線瞬断による符号
誤りが相加されて大きな確率の疑似同期パターンを発生
して６誤同期となる。

誤同期となれば，誤りデータを出力する確率も大きくな
つてくるものであり、第５図はこの誤同期を示すもので
，第５図ａは正常な受信人力符号列，第５図ｂは第５図
ａの＃ｉ−１と＃ｉワードをオーバラツプして疑似同期
パターンが発生した場合を示している。そして，第５図
ｃは第５図ｂによる誤同期によつてシフトレジスタ５に
受信された受信人力符号列で，特定符号列生起伏態、ノ
イズ．回線瞬断などによる符号誤りが相加され，見逃し
誤り率はこの符号方式のもつ検定能力以下となる。また
，これは、送信側にハードウエアの故障によつてビツト
欠損，付加が生じて正常な受信人力符号列以外の点でワ
ードの区切が生じた場合も同様の考察がなされる。

この発明は，上記（１），（２）項の問題点を解決する
ためになされたもので，回線の瞬断、雑音、または送信
側ハードウエアの故障によるビツトの欠損．付加が生じ
た場合の誤同期による検定能力の低下を防止することの
できるフレーム調歩同期方式を提供するものである。

次に６ごの発明のフレーム調歩同期方式の実施例につい
て説明すると、第３図はその一実施例のプロツク図であ
り、説明の都合上２第２図と同一部分は同一符号を付し
て述べることにすれば、同図におけるＡは入力端子であ
り、この入力端子Ａには受信人力符号列が導入され，こ
の受信人力符号列は立上り微分回路４およびシフトレジ
スタ５に導入されるようになつている。

立上り微分回路４は受信人力符号列中の「Ｏ」から「１
」の立上り変換点を微分することにより検出するもので
あり．立上り微分回路４の出力は切替ゲート回路９に送
出するようになつている。

この第３図より明らかなように６この実施例では、第２
図に示した受信回路に上記切替ゲート回路９を付加した
点が第２図と異なるものであり６重複説明を避けるため
に６切替ゲート９を設けたことにより６第２図とは異な
る部分について重点的に述べることにする。この切替ゲ
ート回路９には検定不良カウンタ８から信号線Ａ２同期
ワード検出力ウンタの出力側から信号線ｂを通して信号
が送出されるようになつており６また．ワードビツトカ
ウンタ３の出力側より信号線ｃを通して、同期ワード検
出力ウンタ２，シフトレジスタ５，検定不良カウンタ８
に信号を送出するようになつている。

この第３図において、まず．検定不良カウンタ８の補足
説明をすると．この検定不良カウンタ８は検定不良か数
回連続して発生した場合、アラーム出力を出すものであ
り６初期伏態ではアラーム側にホールドされている。

そして、一旦アラームに落ちれば．同期ワードを受信さ
れなければ、クリアされない。一方、切替ゲート回路９
はタイミング発生回路１をビツトの立上りで同期するか
，同期ワード検出のタイミングで同期するかを、アラー
ム状態か否かで切替える回路である。

すなわち６アラーム状態にあれば，ビツトの立上りで同
期させ、アラーム状態でなければ，同期ワード検出のタ
イミングで同期させるような回路である。

また，アラーム状態にあれば，シフトレジスタ５はクリ
ア状態であり、動作せず，したがつて、ワードビツトカ
ウンタ３も停止状態を保つ。

まず６初期状態では．アラーム状態に保持されるので，
タイミング発生回路１は入力端子Ａからの受信人力符号
列のビツトの立上りに同期されてタイミングパルスを出
力し，このタイミングパルスは同期ワード検出力ウンタ
２，ワードビツトカウンタ３．シフトレジスタ５および
検定回路７に送出される。この状態では、シフトレジス
タ５もワードビツトカウンタ３も停止して同期ワード検
出力ウンタ２のみが動作状態にある。

すなわち，アラーム状態ならば、同期探索伏態にある。
このようにして、同期ワードが検出されれば，検定不良
カウンタ８は正常状態にクリアされ、シフトレジスタ５
は動作を開始する。

これと同時にタイミング発生回路１の同期化は同期ワー
ド検出点で行なわれるように、切替ゲート回路９が切替
えられる。すなわち、同期ワード検出以後は，情報ワー
ド受信状態となり６タイミング発生回路１の同期化は１
フレームごとに行なわれる様になる。

したがつて、情報ワード中に瞬断のため、ビツト割れが
生じても、誤同期することはなく．前述の１項で述べた
問題点が解決されることになる。以上が．切替ゲート回
路９に信号を伝送する信号線Ａ，ｂのルートの追加によ
る効果である。

また．同期ワード検出力ウンタ２およびワードビツト検
出力ウンタ３間は前述のように、信号線ｃのルートによ
つて結ばれているが．これは前述の（２）項の問題点を
解決するためのものである。すなわち、一旦同期が確立
されて．情報ワード受信伏態になれば，同期ワード検出
力ウンタ２の出力条件にワードビツトカウンタ３のカウ
ント出力を加えて、両者のカウントが成立したときのみ
を同期ワードとみなして、同期出力を出すものである。
このようにすれば、第５図に示すように，＃Ｉ．，ｌと
＃ｉワードをオーバーラツプして、疑似同期パターンが
発生しても，誤同期とはならない。

また６受信ワードが検定不良となり，数回連続（あらか
じめ回数を設定しておく）した場合は６再びアラーム状
態に落ち込み、同期探索状態となり６ワードビツトカウ
ンタ３が停止するため，同期検出力ウンタ２の出力はワ
ードビツトカウンタ３の状態とは無関係となる。以上の
ように６この発明によれば、初期伏態および数回連続し
て検定不良になつた場合をアラーム状態とし，このアラ
ーム状態にあれば６同期ワード探索状態となるようにし
、また，受信タイミングは受信人力符号列のビツト立上
り点のみで同期し、同期ワードが検出されればアラーム
状態をクリアして情報ワード受信状態となり、情報ワー
ド受信状態となれば６同期ワード検出点のみで同期化さ
れるようなアラーム状態であるか否かによつてビツト立
上り点または同期ワード検出点を切替えるようにするか
、あるいは情報ワード受信状態であれば６同期ワード検
出点が各ワードの区切点のみで出力されるようにして同
期ワード検出カウンタにワードビツトカウンタのカヴプ
ト出力を条件に加えるようにしたので、受信人力符号列
が伝送回線の瞬断、雑音または送信側における雑音など
による一時的な誤動作，故障などによる影響を受けても
６受信側で誤同期とならず６検定能力を低下させずに異
常を正しく検出し６誤つた情報を出力しないようにする
ことができる。

また６フレーム調歩同期符号列の同期方式は遠隔地の大
量のデータを正しく収集するようなテレメータシステム
６遠隔地機器などを制御するテレコントロールシステム
などに適用でき、利用範囲がきわめて広いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はフレーム調歩同期符号列の一例を示す図６第２
図は従来のフレーム調歩同期方式における受信回路のプ
ロツク図．第３図はこの発明のフレーム調歩同期方式の
一実施例における受信回路のプロツク図、第４図ａ−ｄ
はそれぞれ第２図の受信回路の動作を説明するための受
信人力符号列中のビツトとそのサンプリング用タイミン
グの時間図，第５図は第３図の受信回路の動作を説明す
るための受信人力符号列の誤同期を示す時間図である。 Ａ・・・・・・入力端子，１・・・・・・タイミング発
生回路６２・・・・・・同期ワード検出力ウンタ．３・
・・・・・ワードビツトカウンタ．４・・・・・・立上
り微分回路．５・・・・・・シフトレジスタ．６・・・
・・・バツフアメモｉ八７・・・・・・検定回路６８・
・・・・・検定不良カウンタ、９・・・・・・切替ゲー
ト回路６なお６図中同一符号は同一または相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 受信入力符号列のビットの立上り変化点を検出する
   検出手段、この検出手段が上記ビットの立上り変化点を
   検出すると上記受信入力符号列に同期してタイミングパ
   ルスを発生するタイミング発生回路、上記タイミングパ
   ルスにより１フレームの同期ワードのパターンを検出す
   るとともにアラーム状態では同期探索状態となる同期ワ
   ード検出カウンタ、この同期ワード検出カウンタが同期
   ワードを検出するとクリアされて上記タイミングパルス
   により受信入力符号列の情報ワードを入力するシフトレ
   ジスタ、上記タイミングパルスを受けて上記シフトレジ
   スタにシフトされてきた情報ワードのシフトの完了ごと
   にカウントするワードビットカウンタ、このワードビッ
   トカウンタのカウントが成立するとその成立したタイミ
   ングにより上記受信入力符号列の誤りの有無を検出する
   検定回路、上記検定結果が不良の場合に検定不良のワー
   ド数のカウントを行うとともに所定回数連続して検定不
   良をカウントするとアラーム出力を発生して上記シフト
   レジスタをクリアしかつこのアラーム発生後は上記同期
   ワード検出カウンタが同期ワードを検出するまでクリア
   されない検定不良カウンタ、この検定不良カウンタがア
   ラーム出力の発生状態では上記受信入力符号列のビット
   の立上りで同期して上記タイミング発生回路にタイミン
   グパルスを発生させかつ上記検定不良カウンタがアラー
   ム出力を発生していない状態では上記同期ワード検出カ
   ウンタの同期ワード検出のタイミングに同期してタイミ
   ング発生回路にタイミングパルスを発生させるように切
   り換わる切換ゲート回路を備えてなるフレーム調歩同期
   方式。 ２ 上記特許請求の範囲第１項記載のフレーム調歩同期
   方式において、上記情報ワードの受信状態になれば上記
   同期ワード検出点が各ワードの区切のみで出力され、疑
   似同期パターンによる誤同期を防止するために同期ワー
   ド検出カウンタに上記ワードビットカウンタのカウント
   出力を条件に加えるようにしたことを特徴とするフレー
   ム調歩同期方式。