JPS62241449A - 同期ワ−ドデ−タ列の制御符号伝送方式 - 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、同期ワードデータ列の制御符号伝送方式に関
し、特に符号誤りに対する耐力を有し、かつ可変長のフ
レーム構成に対しても適用可能な制御符号の伝送方式に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、同期ワードデータ列のフレーム同期を計る方
法として、同期符号を用いる方法が用いられている。例
えば、１ワード８ビツトのデータ列で５１フレームに複
数１ワードを格納する場合には、各フレームの境界を明
確にするため、始め符号、終り符号、あるいは同期符号
等を挿入している。また、１フレームに含まれるワード
数が変化する場合もあり°、その場合にはフレーム周期
が変化する。このように、フレームの周期がフレームご
とに異なる場合には、同期符号として同期ワードデータ
列中の固有符号を用いる必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

データ通信システムの役目は、データソースからのデー
タ信号を誤りなく伝送することであるが、データ通信回
線が電気回路である以上、伝送路における電気信号の減
衰と位相ずれとが周波数成分でまちまちになることは避
けられない。データ符号の伝送では、減衰、位相特性が
波形のひずみに重要な影響を及ぼすとともに、伝送特性
の中でインパルス雑音、瞬断、クリック雑音等がビット
誤りの主要因となっている。特に、伝送速度が速くなり
、伝送すべき周波数の帯域が広がり、さらに回線が長く
なればなるほど、ビット誤りに対して耐力を持つことが
重要となる。

同期ワードデータ列をフレーム伝送する場合。

前述のように固有符号を同期符号として挿入し伝送して
いるが、この方法では、伝送中に符号誤りによって、同
期符号が消失したり、またはデータ列中より擬似同期符
号が湧き出すという問題があった・ 本発明の目的は、このような従来の問題を改善し、同期
符号の符号誤りの発生確率を減少し、簡易にして、フレ
ーム長が変化する場合にも適用できる同期ワードデータ
列の制御符号伝送方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明による同期ワードデー
タ列の制御符号伝送方式は、送信側から、ワード同期が
成立しているワードデータ列の制御符号として、ｌ、ｍ
を整数とし、相異なる０ｍ個の固有ワードＡ□、Ａ２．
・・・ＡＱｌｎと０ｍ個の固有または非固有ワードＢＬ
＋Ｂ２＋　　・・・・Ｂｌｍを交互に重複せず順次取り
出して構成されるｍ個の２ｕワ一ド符号、すなわち ｗｔ　”（Ａ１　ｒＢｌ　＋Ａ２　＋Ｂ２　＋　　・・
・Ａｌ、ＢＱ）。

Ｗ　２　＝　（Ａ　Ｉ２や１．ＢＱゆｌ　＊　Ａ　ｎ　
＋　２　ｒ　Ｂ　Ｑ＋　２　＋・・・・・Ａ２１　Ｂ２
　Ｍ）、・・・・・・・・Ｗｍ”　（ＡＱ（ｍ−ｔ）＋
ｘ　ｙ　Ｂｎ（ｍ−１３＋ｌｒ　ＡＱ（ｎｌ−１）＋２
ｙ　ＢＱ（ｍ−１）＋２ｔ　　”　”　”　”　”＋Ａ
ｆｌ１１１．Ｂｎ＠）を用いて伝送し、受信側では受信
したデータ列より連続する２ｌワード中に１個以上の固
有符号を含むＱツー１以上の組み合せが、制御符号中に
存在する組み合せと一致するとき、対応する位置に制御
符号が存在することを識別することに特徴がある。

〔作　　用〕

本発明においては、異なる固有符号の組み合せにより新
たな制御コードを作成し、該制御コードの消失確率を最
小にすることにより、誤りに対する耐力を向上させると
ともに、必要な数の制御コードを実現している。すなわ
ち、複数個の固有ワードと同数の固有ワードないし非固
有ワードを交互に重複を許さず組み合せて、制御符号を
複数組構成することにより、符号誤りが存在しても、制
御符号が失われたり、他の制御符号に誤ったりする確率
を低くし、かつデータ列中より制御符号が湧き出す確率
も低くする。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。

第１図は１本発明の一実施例を示すフレームの構成図、
第２図は第１図の制御コードを形成するビット列を示す
図である。

第１図において、ｃｌｌ　ｃｌｌ　Ｃ３はそれぞれフレ
ーム中の制御符号を示しており、この例では。

Ｐ１〜Ｐ１２の中から４つを組み合せて制御符号を構成
している。

第２図に示すように、２１〜Ｐ６は固有ワードであり、
制御符号以外のデータ列中では発生しないワードである
。すなわち、”　ｔ　ｏ　ｏ　ｏ　ｏ　ｏ　ｏ　ｏ”〜
”１００００１０１”ビットパターンのように、４個以
上の′０”が連続する符号は通常のデータでは使用され
ない。また、Ｐ７〜Ｐ１２は、固有ワードまたはデータ
列中では発生確率の低い非固有ワードである。すなわち
、”０１１１１０１０”〜“０１１１１１１１″のビッ
トパターンは、ｐｅ〜Ｐ１のビットパターンにおける′
１″と１０″を逆にしたもので、４個以上１１１　＋１
が連続する符号はやはり通常のデータでは使用されない
か、あるいは使用されても特別の場合のみである。

本実施例においては、これらのｐｌ−Ｐ８のグループと
Ｐ７〜Ｐ１２のグループより交互に重複を許さず、順次
各要素を取り出して、第１図に示すように制御符号ｃ、
ｌ　Ｃ２１ｃａを構成する。

送信側では、各フレームごとに制御符号を挿入して受信
側に伝送する。この場合、第１フレームにはｃｌｌ　第
２フレームにはＣ２、第３フレームにはＣ３＋第４フレ
ームにはＣ２等と異なる構成の制御符号を挿入してもよ
く、また全てのフレームごとに０１を制御符号として挿
入してもよい。

また、第１図に示した以外にも多くの組み合せがあり、
第１図以外のものを挿入することも勿論可能である。い
ずれも重複を許さずに、各固有符号の要素は１回ずつ制
御符号の構成要素として使用される。

受信側では、データ列を受信すると５デ一タ列より制御
符号を識別するために、連続する４ワード中に１個以上
の固有符号を含む２ワ一ド以上の組み合せが、制御符号
中に存在する組み合せと合致するか否かを判別し、一致
する場合には、対応する位置に該当する制御符号が存在
するとみなす。

この方法によれば、符号誤りが存在しても、制御符号が
失われたり、他の制御符号に誤ったりする確率が低く、
またデータ列中より制御符号が湧き出す確率も低い。な
お、本実施例では、送信側と受信側で制御符号として使
用する組み合せを予め選択して、この−欄表を受信側の
メモリに格納しておき、受信したデータ列の中から連続
する４ワードをメモリに格納されたテーブルの内容と比
較し、２ワ一ド以上一致したときに、その位置に制御符
号が存在するものと判定するのである。

制御符号ｃｌｌ　ｃｌｌ　ｃａは、フレーム同期をとる
ための制御符号、マルチフレーム同期をとるための制御
符号、あるいはダミーデータを示すための制御符号等に
利用される。

なお、Ｐ７〜Ｐ１２は固有符号であることが望ましいが
、固有符号の数として１２個が確保できない場合には、
発生確率の低い非固有符号であればよい。また、Ｐ１〜
Ｐ６とＰ７〜Ｐ１２のグループの要素を交互に配置する
ことにより、連続する２ワードの中に１個の固有符号が
含まれ、Ｐ７〜Ｐ１２のグループ内の要素も固有符号で
ある場合と同等の性能を発輝することができる。

なお、第１図の実施例では、３個の制御符号を発生する
方法について説明したが、他の個数の場合も、固有符号
の数を増加することにより、同じように実現することが
できる。また、制御符号の長さを４ワードとしたが、誤
り耐力を変えるために制御符号の長さを変えることも同
じく可能である。

さらに、実施例では、用いる固有符号および非固有符号
は全て異なる符号を用いている艇、このことにより、制
御符号中の１ワードまたは１個の固有符号を含む２ワー
ドに誤りが発生しても、同期符号が消失せず、また同期
符号の位置が誤ることもない。仮に、同じ符号を用いる
とすると、ワード誤りの発生により、異なる制御符号に
識別誤りを生じたり、同期符号の位置が確定できなくな
ったりする。従って、相異なる固有符号および非固有符
号を用いることが有利である。同期符号の位置が誤まら
ないという性質は、可変長フレームの同期制御用符号と
して特に重要である。

また、ワードは８ビツト固定長の例について説明したが
、固有符号が導入できれば、８ビツト以外の固定長符号
、または可変長符号であってもよい。また、固有符号、
非固有符号の順は逆であっても差支えない。

第３図は１本発明の一実施例を示す送受信側要部構成図
であり、第４図は第３図において、送受信される信号の
タイムチャートである。

本実施例においては、第４図に示すように５送信側で、
データ信号Ａ、クロックＢ、制御信号Ｃを入力し、制御
信号Ｃで指示される制御符号列をデータ列中に挿入して
、受信側に送信する（第４図（Ｄ））。一方、受信側で
は、受信データ列り中の制御符号を検出し、それがある
一定の条件を満たすことにより制御符号と判定して、デ
ータとともに出力する。第４図（Ｅ）は出力データであ
り、第４図（Ｆ）は出力制御信号である。

第３図において、送信側端子１より入力されたデータ信
号Ａは、端子２より入力されたクロックＢによりレジス
タ４に取り込まれる。同時に、端子３より入力される制
御信号ＣはＲＯＭ　（読出し専用メモリ）６に入力され
、符号変換されたレジスタ７に取り込まれる。レジスタ
７の出力の一部は、ＲＯＭ６に帰還される。このＲＯＭ
６とレジスタ７は、入力された制御信号Ｃの種別（第１
図のＣＩ　＋　Ｃ２＋　ｃ３に相当する）と制御信号が
入力されてからの経過クロック数を生成する・すなわち
、制御信号Ｃ０が入力されると、レジスタ７のビットｂ
１．ｂＯには、Ｃ工を示すコード（例えば、０１）が出
力される。ビットｂ３．ｂ２は。

クロック数０を示す値００が出力される。このｂ３〜ｂ
ｏはＲＯＭ６に帰還されており、（ｂａ〜ｂｏ）”（Ｏ
ｌ　００）が入力されると、次のタイムスロットでは、
１クロツク経過を示す（０１０１）が、それ以降は順次
（０１１０）、（０１１１）が出力される。（ＯＬ　ｌ
　１）が１０Ｍ６に入力されると、制御符号区間が終了
し、次のクロックサイクルでは、（ｂ３〜ｂｏ　）＝（
ＯＯＯＯ）となる。従って、（ｈａ〜ｂｌ）により、ど
の制御信号の何サイクル目かが指定される。

ｒ（０Ｍ６は、ｂ３〜ｂｏ以外のビットを持っており、
これがセレクタ５の選択制御信号および第２のデータ入
力に接続される。第１のデータ入力には、レジスタ４の
出力が接続されている。

ｂ４は、制御符号区間か否かを指示するビットであり、
（ｂａ〜ｂｏ）≠（ＯＯＯＯ）の場合には′１′″、そ
の他の場合にはＩＩ　Ｏｎが出力される。セレクタ５は
、ｂ４＝“０″ではレジスタ４のデータを。

ｂ　、　＝１１１　ｐＨではレジスタ７のデータを、そ
れぞれ選択して出力する。ｂ、＝＝＃１ｕとなる場合、
　　（ｂ１２〜ｂｓ）には、制御符号（第２図のＰ１〜
Ｐ１２のうちのいずれか）が出力される。この値は、制
御信号種別と経過クロック数（ｂ３〜ｂｏ）により決定
されている。

この結果５デ一タ区間中に制御符号Ｃ０が挿入され、端
子８より出力される。また、クロックＢは、端子９より
受信側に送出される。

データＡおよびクロックＢは、伝送路１０を経由して受
信側の端子１１．１２に到達する。そして、受信データ
Ａは、ＲＯＭ１５に入力される。

ＲＯＭ１５では、受信コードがどの制御符号かを示すビ
ット（ｂｌｌｂｏ）と、何りロック目かを示すビット（
ｂ３．ｂ２）を出力し、レジスタ１６に入力する。レジ
スタ出力（ｂ３〜ｂｏ）は、ＲＯＭ１５に帰還される。

第５図は、第３図の受信側の動作状態遷移図である。円
内のλ値は、レジスタ１６の状態を示すものである。ま
た、ブランチに示した符号は、受信コードの種別を示す
。

先ず、最初にレジスタ１６は、値Ｏになっているものと
する。このとき、符号Ｐ１．Ｐ２．Ｐ３のいずれかが受
信されると、状態１，２．３に次クロックで遷移する。

ｌ、２．３は、１回制御符号が受信されたことを示す、
状態１，２．３でそれぞれ符号Ｐ２ｒＰ３＋Ｐ４が受信
されると、状態４，５．６に遷移する。４，５．６は、
２つの正しい制御符号が受信された状態で、制御信号が
識別できた状態である。この結果は、状ｓ７に移行する
。状態７では、制御信号を出力し、０に復帰する。ＩＩ
Ｊ御信分信号第３図ではレジスタ１Ｇより端子１８に出
力される。

なお、制御信号の数が増加した場合にも、同じ構成のテ
ーブルを設置することにより、筋単に実現できる。

制御信号の識別には４クロツクを要するため、相当する
遅延をデータ列に対しても与える。第３図では、レジス
タ１３がこれに相当し、制御信号区間をセレクタ１４に
より固定符号Ｃとして端子Ｉ７より出力する′。

次に、本発明の制御符号の作用効果について、考察する
。

（、）制御符号の消失確率 制御符号がｎワードの固有符号より構成されている場合
を考える。

〔制御符号〕＝〔Ｅｌ、Ｅｌ、・・・・Ｅｏ〕ｎｏ−ｎ
ワード中−ド以上の固有符号が検出される場合を制御符
号とし、それ以外は制御符号でないと判定するものとす
る。

この場合、ｎ−ｍ＋１ワ一ド以上のワードが誤ると、制
御符号の消失となる。すなわち、ワード誤り率は１次式
で表わすことができる。

Ｐｗ＝１−　　（１−ＰＢ）　　七ＮＰＢ・　・　・　
・　・　・　・　・　・　・　・　・　（１）ここで、
Ｎはｌワードのビット数、Ｐｓはビット誤り率である。

Ｐｗを用いて、制御符号の消失確率ｐａＬを求めると。

＃ｎ　Ｃｎ　−ｎ、＋１ｐｗｒｌ　−ＩＩ＋　＋　１・
・・・・・・・　（２） （ｂ）制御符号の湧き出し確率 制御符号以外のデータ区間を考える。データは、ランダ
ム列と仮定するが、ただし制御符号用の固有符号は含ま
れていないものとする。

符号誤りにより、ある連続するｎワード中にｍ個以上の
固有符号が発生し、その固有符号の組み合せが、制御符
号の固有符号の組み合せに等しい場合、制御符号の湧き
出しが発生する。

任意のｎワードに着目した場合、制御符号と見なされる
確率を求める。

ｏｉ　　ｌ　　Ｄ２　　＋　　Ｄ３　　＋　　・　・　
・　・　・　・　Ｄ１１↓　　　　　　　　　　　　　
　　　　↓ｏ、Ｔ　　Ｉ＝２　、Ｄ３＋　　”　　”　
　”　　Ｅｌｌ制御符号の数をＮｃとする。

ある固有符号とデータワードのハミング距離がｄである
確率は、 ｐ　ａ　＝　−（ｄ　＜＜　Ｎ　）　　・・・・・　（
３）２Ｎ−ぺ これが固有符号に誤る確率は、 固有符号のいずれかに誤る確率は、ＮｃＰＥである。

従って、ｎワード中のｍワード以上が誤り、しかも制御
符号の固有符号組み合せと一致する確率は、次式となる
。

＃ｎＣｍ−Ｎｃ−ＰＥｘｎ・・・・　（４）（Ｃ）性能 以上の式（２）、（４）より、具体的に本発明の効果を
考察する。

Ｎ　＝　８　、　ｎ　＝　４　、　ｍ　＝　２　、　Ｎ
　ｃ＝　３の場合、ＰＢとＰＣＬ、ｒＰＣＷを求めると
。

ｐＢ＝ｌｏ−ｓのとき、ＰｃＬ＝２．０Ｘ１０″　”’
＋　ＰＣｗ：１．ｌＸｌ０−１５となる。

一方、従来の方式では、　Ｎ　＝　８　、　ｎ　＝　１
　、　ｍ　＝　１　。

Ｎｃ＝３として、ＰＢ＝１０−８のとき、ＰＣＬ＝８Ｘ
ＩＯ−６＋　Ｐｃｗ＝２．３Ｘ１０−　’であ　　７す
、本発明の効果は明らかである。

すなわち、制御符号を見失う確率は、８Ｘ１０”’６よ
り２ＸＩＯ−ＩＥＩに減少し、また、データ列中より制
御符号が湧き出す確率は、２．３Ｘ１０−８より１ｘｌ
Ｏ’″１５に減少する。

この効果は、相異なる固有符号を複数個用いて制御符号
を構成したことによりもたらされている。

固有符号を１個としたり、また固有符号を複数個用いる
従来の方法では、実現が不可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、相異なる固有符
号を複数個含む符号を用いて必要個数（ｎ）の制御符号
を構成するので、連続する複数ワード（ｎ）中に１個以
上の固有符号を含むｎ　／　２ワ一ド以上の組み合せが
、制御符号中に存在する組み合せと一致するかを判断す
るのみで、確実に制御符号を識別でき、その結果、符号
誤りに対する耐力を向上させ、可変長のフレーム構成に
対しても適用させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す制御符号の構成側図、
第２図は第１図の制御符号の構成要素である固有または
非固有ワード群を示す図、第３図は本発明による制御符
号を用いたデータ列を受信する受信装置の要部構成図、
第４図は第３図の送受イａ信号のタイムチャート、第５
図は第３図の受信側の状態遷移図である。 Ｐ１〜Ｐ６：固有ワード、Ｐ７〜Ｐ工２：固有または非
固有ワード、Ｃｔ〜Ｃ３：制御符号、４．７，１３．ｔ
ｓ：レジスタ、５，１４：セレクタ、６，１５：ＲＯＭ
、１ｏ：伝送路。 第　　　１　　　図 一制御符号一 第　　２　　図 第　　５　　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送信側から、ワード同期が成立しているワードデー
   タ列の制御符号として、ｌ、ｍを整数とし、相異なるｌ
   ｍ個の固有ワードＡ＿１、Ａ＿２、・・・Ａｌｍとｌｍ
   個の固有または非固有ワードＢ＿１、Ｂ＿２、・・・・
   Ｂｌｍを交互に重複せず順次取り出して構成されるｍ個
   の２ｌワード符号、すなわち Ｗ＿１＝（Ａ＿１、Ｂ＿１、Ａ＿２、Ｂ＿２、・・・Ａ
   ｌ、Ｂｌ）、Ｗ＿２＝（Ａｌ＿＋＿１、Ｂｌ＿＋＿１、
   Ａｌ＿＋＿２、Ｂｌ＿＋＿２、・・・・・Ａ＿２ｌ、Ｂ
   ＿２ｌ）、・・・・・・・Ｗ＿ｍ＝（Ａｌ＿（＿ｍ＿−
   ＿１＿）＿＋＿１、Ｂｌ＿（＿ｍ＿−＿１）＿＋＿１、
   Ａｌ＿（＿ｍ＿−＿１＿）＿＋＿２、Ｂｌ＿（＿ｍ＿−
   ＿１＿）＿＋＿２、・・・・・・、Ａｌｍ、Ｂｌｍ）を
   用いて伝送し、受信側では受信したデータ列より連続す
   る２ｌワード中に１個以上の固有符号を含むｌワード以
   上の組み合せが、制御符号中に存在する組み合せと一致
   するとき、対応する位置に制御符号が存在することを識
   別することを特徴とする同期ワード列の制御符号伝送方
   式。