JPS62104236A - マルチフレ−ム同期方法 - 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、複数のフレームより成るマルチフし・−ム構
成をとる時分割多重デジタル伝送におけるマルチフレー
ム同期方法に関し、詳細には、時分割多重デジタル伝送
システムにおいてマルチフレーム同期をパリティビット
によって行なうマルチフレーム同期方法に関する。

従来の技術 複数のチャンネルの情報を時分割多重デジタル伝送する
場合、チャンネル数と同じ数のフレームを１つのマルチ
フレームにまとめて伝送するマルチフレーム伝送を行な
う場合が多い。この場合には、送信側及び受信側では、
チャンネルの切替えを正確に行なうために各フレームに
ついてフレーム同期をとると同時にマルチフレーム全体
についてマルチフレーム同期をとる必要がある。そこで
、各フレームラ、基本的には、フレームビット、マルチ
フレームビット及び情報（データ）ビットからも１々成
し、そして、多くの場合、デジタル伝送における伝送系
における符号誤りに対して信頼性を高めるためにパリテ
ィビットを各フレームごとに設けている。そして、そ°
のようなフレームが複数１組となって１つのマルチフレ
ームを構成している。

第５図は、そのような従来のマルチフレーム同期方式の
マルチフレーム構成を例示する図である。

なお、理解しやすくするように、フレームを垂直に並べ
て図示しである。

第５図において、各フレームＦは、基本的には、フレー
ムビット（フレーム同期信号）ａ１マルチフレームビッ
ト（マルチフレーム同期信号）ｂ、情報（データ）ビッ
トＣ及びパリティビットｄから構成され、そのようなフ
レームが８つ１組となって１つのマルチフレームＭＦが
構成されている。

以上のように、従来の時分割多重デジタル伝送のマルチ
フレーム伝送においては、フレーム同期及びマルチフレ
ーム同期をとるために、各フレームにフレームビット及
びマルチフレームビットを付加している。すなわち、第
５図に示すようなマルチフレームＭＦにあっては、各フ
レームＦにフレームビットａを付加しこのフレームビッ
トのパターンを識別してフレーム同期をとり、更にマル
チフレームビットｂを各フレームＦに付加してこのマル
チフレームビットのパターンを識別してマルチフレーム
同期をとっている。

例えば、マルチフレーム同期信号１ビツトをマルチフレ
ームごとに“１”と“０”の交番パターンとすれば、つ
まり、マルチフレーム同期信号を８フレームごとに“１
”と“０”を繰り返すパターンとすれば、このマルチフ
レーム同期信号を検出することによりマルチフレーム同
期がとれる。

しかし、以上のように、各フレームにマルチフレーム同
期信号を付加して、マルチフレム同期をとる方法では、
各フレームにフレーム同期信号とマルチフレーム同期信
号の最低２ビツトの同期用ビットを付加する必要があり
、その分、情報ビットが減り、伝送情報量が減ってしま
う。

また、別の方法として、マルチフレーム同期をとるため
に、伝送符号をマンチェスタ符号とする一方、マンチェ
スタ符号のフレーム同期信号にバイオレーションをかけ
て、フレーム同期信号のバイオレーションの有無を判別
してマルチフレーム同期をとる方法がある。

なお、マンチェスタ符号とは、自己クロック信号の１種
であり、その例を差分マンチェスタ符号にとって説明す
ると、第６図に示すように、２ビツトで１つの信号が構
成され且つその２ビツトの最初のビットと次のビットと
でレベルが必ず反転する符号である。従って、その反転
部分を自己クロックとして使用できる。そして、情報が
「０」のときは、第６図（ａ）及び（ｂ）に示すように
、１ビツト目が前の情報の２ビツト目のレベルと反対の
レベルをとり、情報が「１」のときは、第６図（Ｃ）及
び（ｄ）に示すように、１ビツト目が前の情報の２ビツ
ト目のレベルと同じのレベルをとる。

そして、マンチェスタ符号のバイオレーションとは、マ
ンチェスタ符号を構成する２ビツトからなる情報の内の
１ビツト目と２ビツト目との境界でレベルを反転させず
に、１ビツト目も２ビツト目も同一レベルとすることで
ある。第７図に、そのようなマンチェスタ符号をバイオ
レーションの例を示す。

しかし、そのようなバイオレーションをかけると符号の
判別が困難になる場合がある。例えば、第８図（ａ）は
、すべてのマンチェスタ符号にバイオレーションをかけ
た情報「０」の連続であり、第８図ら）は、バイオレー
ションを全くかけていないマンチェスタ符号による情報
「１」の連続である。

第８図（ａ）及び（ｂ）とを比較すればわかるように、
１ビツトずらすと全く同一であり、受信側では、伝送の
途中では両者の区別はつかない。そのため、送信側で、
送信信号の初めの何ビットかをバイオレーションなしで
送信して、受信側で情報の区切をはっきりと認識できる
ようにしておく必要がある。

以上のように伝送符号にわざわざマンチェスタ符号を使
用してマルチフレーム同期をとると、マンチェスタ符号
を使用しての伝送は、２ビツトで１つの情報しか与える
ことができないので、伝送効率がＺとなり、また、マン
チェスタ符号の符号器及び復号器が必要となり装置が複
雑になるだけでなく、バイオレーンヨンの有無を判定す
る複雑な装置が必要である。

このように伝送符号にマンチェスタ符号を使用している
場合、伝送効率を低下させることなくマルチフレーム同
期ヲトるには、マルチフレームの最初乃至は最後のフレ
ーム同期信号にバイオレーションをかけ、フレーム同期
信号のバイオレーションの有無で判別する方法しかない
。しかし、この方法では、上記した場合のように、バイ
オレーションの有無を判別する複雑な装置が必要である
。

以上のように、伝送信号にマンチェスタ符号を用い、各
フレームにマンチェスタ符号のフレーム同期信号を付加
してフレーム同期をとる一方、例エバ、各マルチフレー
ムの先頭フレームのフレームヒツトのマンチェスタ符号
にバイオレーションをかけるような方法は、送受信装置
、特に受信装置が複雑になり、また、送信側で伝送の初
めにバイオレーンヨンのない信号を伝送して、伝送パタ
ーンを規定しなければならなず、極めて面倒である。

なお、各マルチフレームの先頭フレームのフレーム同期
信号のマンチェスタ符号に必ずバイオレーションをかけ
る代わりに、マルチフレーム毎に交互に先頭フレームの
フレーム同期信号のマンチェスタ符号にバイオレーショ
ンをかけたりかけなかったりすることにより、マルチフ
レーム同期をとっている場合もあるが、この場合も、上
述した問題が同様にある。

発明が解決しようとする問題点 以上のように、各フレームにフレームビットとマルチフ
レームビットとを付加してフレーム同期とマルチフレー
ム同期をとる従来の方法では、各フレームに最低２つの
同期用信号を付加しなければならないため、それだけ１
フレーム内の情報ビットが減り、従って、システム全体
の伝送情報量が減ってしまうという問題がある。

また、伝送符号をマンチェスタ符号としフレーム同期信
号のバイオレーションによってマル−７−７レ一ム同期
をとる従来の方法でも、ハイオレーンヨンの有無を判別
する複雑な装置が必要となり、また、伝送ごとに、その
伝送の初期に伝送パターンを伝送してければならず、面
倒である。

そこで、本発明は、以上のような従来の方法の問題点を
解決し、伝送する情報量を低下させずしかも簡単な回路
構成によって実現できる時分割多重デジタル伝送のマル
チフレーム同期方法を提供することである。

問題点を解決するための手段 上記したように、マルチフレームの各フレームには、パ
リティビットが含まれることが多い。本発明者は、その
パリティビットに着目して、パリティビットを利用して
マルチフレーム同期を図ることを研究した結果、本発明
を完成した。

すなわち、本発明によるならば、各フレームがフレーム
同期信号とパリティピットを含んでおり、少なくとも２
フレーム以上から成るマルチフレーム構成の時分割多重
デジタル伝送において、各マルチフレームの全フレーム
のパリティビットで構成されるパリティビットパターン
を所定のパターンにして送信することを特徴とするマル
チフレーム同期方法が提供される。

作用 以上のようなマルチフレーム同期方法により作成された
マルチフレームデータを受信した場合、その受信側では
、所定のパリティビットパターンを検出することにより
、マルチフレーム同期をとることができる。従って、フ
レーム内の情報量を減らさないでマルチフレームの同期
をとることができる。

実施例 以下、添付図面を参照して本発明によるマルチフレーム
同期方法及び装置の実施例を説明する。

第１図は、本発明によるマルチフレーム同期方法の１つ
の実施例のためのマルチフレームｂ’１６を示すフレー
ム構成図である。

第１図の実施例では、マルチフレームＭＦは８フレーム
からなり、各フレームＦのフレーム構成は、フレーム同
期信号ａ、ｎビット（ｎは整数）の情報ビットＣ１パリ
ティビットｄから成っており、パリティピットｄは、偶
パリティＰ。もしくは奇パリティＰ、のいずれかを用い
ている。

第１図の実施例の場合、パリティビットパターンは、各
マルチフレームの先頭フレームが偶パリティＰ。とじ、
他の７フレームのパリティピットを奇パリティＰ、とす
る。

このようなパリティビット構成として、マルチフレーム
方式でデータを伝送すると、受信側では、まずフレーム
同期信号ａによってまずフレーム同期をとり、その後、
パリティビットパターンを検出することにより、すなわ
ち、偶パリティＰＯを検出することによりマルチフレー
ム同期をとることができる。そのようにマルチフレーム
同期をとることができたあとは、パリティピットは、本
来の誤り検出のために使用できる。

１ヱお、以上のようなマルチフレーム方法によりデータ
送る場合は、各マルチフレームの先頭のフレームのパリ
ティピットを反転させるだけでよい。

第２図は、第１図のフレームの構成のマルチフレーム信
号からマルチフレーム同期を実現するための回路の１例
を示す図である。従って、この回路を使用すれば、パリ
ティピットをマルチフレーム同期信号としての機能と、
パリティビット本来の誤り検出符号としての機能との２
つの機能を使い分けることができる。

図示の回路は、受信した信号から抽出したパリティピッ
）　Ｃｂ）を一方の人力に受けるＥＸ−ＯＲ回路１０を
有しており、そのＥＸ−ＯＲ回路１０の他方の人力には
、受信機側で一般に作成されているパリティピット（Ｃ
）が人力される。

そのＥＸ−ＯＲ回路１０の出力（ｄ）は、ＥＸ−ＮＯＲ
回路１２の一方の人力に接続され、そのＥＸ−ＮＯＲ回
路１２の他方の人力には、フレーム同期信号に基づいて
受信機で作成されるマルチフレームパターン信号（ａ）
が人力される。

そのＥＸ−ＮＯＲ回路１２の一致出力（ｅ）及びその反
転出力すなわち不一致出力（ｆ）は、マルチフレーム同
期検出カウンタ１４及びマルチフレーム同期外れ検出力
ランク１６のカウントイネーブル人力ＣＥにそれぞれ人
力されている。それらカウンタ１４及び１６のクロック
人力ＣＬＫにはフレームクロックＦＣが人力されている
。

そして、マルチフレーム同期検出カウンタ１６は、カウ
ント値がＰ（マルチフレームを構成するフレームの数を
Ｎとすると、Ｐ≧Ｎ）となったとき、ハイレベルとなる
同期検出信号（ｇ）を出力する。

また、マルチフレーム同期外れ検出カウンタ１８は、カ
ウント値がＲ（Ｒ≧２）となったとき、ハイレベルとな
る同期はずれ検出信号０１）を出力する。

マルチフレーム同期検出カウンタ１４及びマルチフレー
ム同期外れ検出力ランク１６の出力（ｇ）及び由）は、
ＯＲ回路１８で結合されてそれぞれのリセット人力Ｒに
接続されると共に、フリップフロップ２０のセット人力
Ｓとリセット人力Ｒにそれぞれ接続されている。そのフ
リップフロップ２０のＱ出力は、マルチフレーム同期信
号として出力され、Ｑ出力は、マルチフレーム同期外れ
信号として出力される。また、マルチフレーム同期外れ
検出カウンタ１８の出力（ｈ）は、１フレームシフト信
号として出力され、ＥＸ−ＮＯＲ回路１２の不一致出力
（ｆ）とフリップフロップ２０のＱ出力は、ＡＮＤ回路
２２に入力され、その出力が誤り検出信号０）として出
力される。

次に、第２図の回路の動作を第３図に示す各部の波形図
を参照して説明する。

なお、本実施例では、受信機側で作成されるパリティビ
ットは、基本的には奇パリティとする。

そして、マルチフレームの先頭フレームは、偶パリティ
として、残りのフレームは、奇パリティとする。また、
説明の簡略化のために、動作の説明にあっては、データ
は、全フレームとも０′″、パリティは、奇パリティ＝
゛ビとする。

更に、フレーム同期信号はマルチフレーム同期には独立
しているので、フレーム同期はとられているものとする
。また、マルチフレーム構成が、第１図に示すように８
フレームで構成されているとする。

受信機において、フレームクロックＦＣに基づいて第３
図に示すような関係にあるマルチフレームパターン（ａ
）が出力されるとする。一方、奇パリティが採用され、
その奇パリティ−゛ｌ°″としているので、送信されて
きたパリティピット（ｂ）は、マルチフレーム同期のた
めに８フレームごとに′０″となる。しかし、符号誤り
がない限り、受信機側で作成されたパリティは全て奇パ
リティすなわち”１”である。

それ故、パリティピットラ）及び受信データの奇パリテ
ィ（Ｃ）とは、８フレーム・ごとに不一致となる。

従って、ＥＸ−ＯＲ回路１０の出力（ｄ）は、８フレー
ムごとにパ０″′となる。

従って、そのＥＸ−ＯＲ回路１０の出力（ｄ）とマルチ
フレームパターン（ａ）とを受けるＥＸ−ＮＯＲ回路１
２は、両人力が一致したとき、マルチフレーム同期検出
カウンタＹ４のカウントイネーブル入力ＣＥをハイレベ
ルとし、そのマルチフレーム同期検出カウンタ１４はフ
レームクロックＦＣごとに１カウントだけカウントアツ
プする。しかし、不一致であれば、マルチフレーム同期
外れ検出カウンタ１６のカウントイネーブル人力ＣＥを
ハイレベルとし、そのマルチフレーム同期外れ検出カウ
ンタ１６はフレームクロックＦＣごとに１カウントだけ
カウントアツプする。

その結果、マルチフレーム同期検出カウンタ１４が設定
値Ｐに達したら、その出力信号（ｇ）がハイレベルとな
り、フリップフロップ２０をセットし、そのＱ出力がハ
イレベルとなる。それと共に、その出力信号（ｇ）がＯ
Ｒ回路１８を介してマルチフレーム同期検出カウンタ１
４とマルチフレーム同期外れ検出力ランク１６との両方
にリセット信号（ｉ）として供給されるので、両カウン
タはリセットされる。したがって、Ｑ出力より、マルチ
フレーム同期状態を示すハイレベルの信号が出力され続
ける。この状態が第３図の右半分に図示されている。

しかし、マルチフレーム同期検出カウンタ１４が設定値
Ｐに達する１１１１に、マルチフレーム同期検出外れカ
ウンタ１６が設定１直Ｒに達すると、その出カイ言号（
ｈ）がハイレベルとなり、フリップフロップ２０をリセ
ットし、そのご出力（ｊ）がハイレベルとなる。

このときも、出力信号（ｈ）がＯＲ回路１８を介してマ
ルチフレーム同期検出カウンタ１４とマルチフレーム同
期外れ検出カウンタ１６との両方のリセット人力にも供
給されるので、両カウンクはリセットされる。したがっ
て、マルチフレーム同期外れ状態で示す信号がご出力よ
り出力され続ける。それに加えて、マルチフレーム同期
外れ検出カウンタ１６の出力（ｈ）は、■フレームシフ
ト信号として出力されるので、マルチフレームの先頭と
認識されるフレームを１フレームだけシフトする。そし
て、上記したマルチフレーム検出動作がマルチフレーム
同期がとれるまで行われる。この状態が、第３図の左半
分に図示されている。

以上のようにしてマルチフレーム同期が確立されたあと
は、パリティビットは本来の誤り検出として機能する。

すなわち、誤りがＥ　Ｘ　−ＯＲ回路１０に検出され、
それがマルチフレームのためのパリティピット反転でな
いことがＥＸ−ＮＯＲ回路１２によりｍｉ忍されると、
ＥＸＮＯＲ回路１２の出力（ｆ）がハイレベルとなる。

このとき、マルチフレーム同期がとれているので、フリ
ップフロップ２０のＱ出力が／Ｓイレベルとなっている
。従って、ＥＸ−ＮＯＲ回路１２の出力（ｆ）が誤り検
出信号（Ｊ）として出力される。

なお、上記実施例において、Ｒ≧２とした理由は、以下
の通りである。すなわち、Ｒ＝１とすると、マルチフレ
ームフレーム同期状態においてピット誤りが検出された
だけで、マルチフレーム同期外れとして判断されてしま
い、パリティピット検出の機能が果ださ゛れない。

更に、Ｐ≧Ｎとした理由は、以下の通りである。

すなわち、第３図かられかるように、図示の実施例では
、マルチフレーム同期外れの際、１マルチフレームにお
いて２回（Ｔ、及びＴ２）シか不一致信号（ｆ）が出力
されず、残りの（Ｎ−２＞回は一致信号（ｅ）が出力さ
れる。従って、Ｐ＜Ｎ−１すなわちＰ≦Ｎ−２では、マ
ルチフレームフレーム同期外れでも、マルチフレーム同
期検出カウンタ１４は、一致信号（ｅ）によりＰ＝Ｎ−
２までカウントして、マルチフレーム同期信号が出力さ
れてしまう。

また、パリティピットが偶然ビット誤りした場合、一致
信号（ｅ）によりマルチフレーム同期検出カウンタ１４
は、Ｐ＝Ｎ−１までカウントする可能性がある。そこで
、Ｐ≧Ｎとしている。

以上のように、受信信号のパリティビットと、受信機内
部で作成されるパリティビットとの一致、不一致の回数
をカウントして、一致回数がＰに達する前にＲ回不一致
となったら、マルチフレーム同期はずれとし、両カウン
タをリセットし、再び次の偶パリティを検出するまで待
ち、一方、逆にＲ回不一致となる前にＰ回一致となった
らマルチフレーム同期検出とし、前記両カウンタをリセ
ットし、以後パリティを監視し続ける。そして、Ｐ回一
致する前にＲ回不一致を検出したら、マルチフレーム同
期はずれとし、再び同様の動作を繰り返す。

二のような方法では、マルチフレーム同期がとれている
ときに、伝送系による符号誤りが生じたち、受信機内部
で作成されるパリティビットパターンと不一致を生じる
が、そのパリティビットパターン不一致によってマルチ
フレーム同期はずれとならないかぎり、パリティビット
は誤り検出符号として使用することができる。

なお、第１図の実施例では、マルチフレームの先頭フレ
ームが偶パリティで、他のフレームは奇パリティだが、
もちろん、マルチフレームの先頭フレームが奇パリティ
で残りのフレームは偶パリティでもよい。更には、先頭
フレームから最後の１つ前のフレームまでのパリティビ
ットを奇パリティ（または偶パリティ）とする一方、最
後のフレームのパリティビットを偶パリティ（奇パリテ
ィ）とするようにしてもよい。

また、マルチフレーム構成はパリティビットパターンに
よって、マルチフレーム同期がとられればよいので、例
えば第４図のように、パリティビットがマルチフレーム
内のフレーム全てが同じパリティてマルチフレームごと
に偶パリティと奇パリティが交番するようにしても、同
様にマルチフレーム同期がとることができる。

発明の効果 以上から明らかなように、本発明によるマルチフレーム
同期方法は、マルチフレームの各フレームのパリティビ
ットをマルチフレーム同期信号として利用するため、マ
ルチフレーム同期用に別に信号を付加する必要がないの
で、伝送できる情報量を減らすことなくデータ（云送を
すること力くてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の時分割多重デジタル伝送のマルチフ
レーム同期方法を実施するマルチフレーム構成の１つの
実施例を示す図、 第２図は、本発明のマルチフレーム同期方法を実施する
際に受信側で使用できるマルチフレーム同期信号発生回
路の１実施例を示す図、第３図は、第２図の各部の信号
波形のタイムチャートを示す図、 第４図は、本発明の時分割多重デジタル伝送のマルチフ
レーム同期方法ヲ実施するマルチフレーム構成のもう１
つの実施例を示す図、 第５図は、従来のマルチフレーム同期方法を例示するマ
ルチフレーム構成図、 第６図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）及び（ｄ）は、差分マン
チェスタ符号の符号パターンを示す図、 第７図は、マンチェスタ符号のバイオレーションの例を
示す符号パターン図、 第８図（ａ）及びｂ）は、マンチェスタ符号にバイオレ
ーションをかけた例とかけない例とを示す図である。 〔主な参照番号〕 ａ　フレームビット ｂ　マルチフレームビット Ｃ情報（データ）ビット　　− ｄ　パリティビット ＭＰ　　マルチフレーム Ｉ２　　フレーム ｔｏ　　ＩＥＸ−ＯＲ回路 １２　　Ｅ　Ｘ　−Ｎ　ＯＲ回路 １４　　マルチフレーム同期検出力ランク、１６　　マ
ルチフレーム同期外れ検出カウンタ、１８　０Ｒ回路 ２０　　フリップフロップ ２２　ＡＮＤ回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）各フレームがフレーム同期信号とパリティビット
   を含んでおり、少なくとも２フレーム以上から成るマル
   チフレーム構成の時分割多重デジタル伝送において、各
   マルチフレームの全フレームのパリティビットで構成さ
   れるパリティビットパターンを所定のパターンにして送
   信し、該所定のパリティビットパターンを検出すること
   によりマルチフレーム同期をとることを特徴とするマル
   チフレーム同期方法。
2. （２）前記所定のパリティビットパターンは、各マルチ
   フレームごとに、最初のフレームのパリティビットを、
   偶パリティ及び奇パリティの一方でなし、残りのフレー
   ムのパリティビットを、偶パリティ及び奇パリティの他
   方でなすことにより構成していることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載のマルチフレーム同期方法。
3. （３）前記所定のパリティビットパターンは、各マルチ
   フレームごとに、最後のフレームのパリティビットを、
   偶パリティ及び奇パリティの一方でなし、残りのフレー
   ムのパリティビットを、偶パリティ及び奇パリティの他
   方でなすことにより構成していることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載のマルチフレーム同期方法。
4. （４）前記所定のパリティビットパターンは、同一マル
   チフレーム内の全フレームのパリティビットを、偶パリ
   ティ及び奇パリティのいずれか一方で統一すると共に、
   マルチフレームごとに偶パリティ及び奇パリティとを交
   番させることにより構成していることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載のマルチフレーム同期方法。