JPH01291538A - Frame synchronization device - Google Patents
Frame synchronization deviceInfo
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- JPH01291538A JPH01291538A JP63122555A JP12255588A JPH01291538A JP H01291538 A JPH01291538 A JP H01291538A JP 63122555 A JP63122555 A JP 63122555A JP 12255588 A JP12255588 A JP 12255588A JP H01291538 A JPH01291538 A JP H01291538A
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- frame
- counter
- signal
- synchronization
- gate
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- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、フレーム同期方式に関し、特に基幹伝送系、
公衆網、加入者系等のディジタル伝送系に用いられるフ
レーム同期装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a frame synchronization system, and particularly to a backbone transmission system.
The present invention relates to a frame synchronization device used in digital transmission systems such as public networks and subscriber systems.
(従来の技術)
時分割多重されたディジタル伝送系において、フレーム
同期を確保/保持するための方式としてフレーム同期装
置が検討されている。(Prior Art) A frame synchronization device is being considered as a method for ensuring/maintaining frame synchronization in a time division multiplexed digital transmission system.
第4図は上記ディジタル伝送系に用いられる従来のフレ
ーム同期装置の一例を示す回路ブロック図である。同図
は同期保護回路としてリセット方式を用いており、40
1はデータ入力線、402はクロック入力線、403は
フレームパターン検出回路、404は一致ゲート、40
5は不一致ゲート、408は同期保護カウンタ、411
はクロック制御ゲート、412はフレームカウンタ、4
18はフレーム同期パルス(FSYN)出力線である。FIG. 4 is a circuit block diagram showing an example of a conventional frame synchronization device used in the digital transmission system. The figure uses a reset method as a synchronization protection circuit, and
1 is a data input line, 402 is a clock input line, 403 is a frame pattern detection circuit, 404 is a coincidence gate, 40
5 is a mismatch gate, 408 is a synchronization protection counter, 411
is a clock control gate, 412 is a frame counter, 4
18 is a frame synchronization pulse (FSYN) output line.
ここでクロック入力線402から入力されるクロック信
号とデータ入力線401から入力されるデータ信号は、
同一の繰り返し周期を有し、且つビット同期が確保され
ているものとする。この技術に関しては、昭和51年研
究実用化報告第25巻第1号に大竹孝平他によって発表
された“’400M多重変換装置の実用化″、または、
昭和48年電子通信学会論文誌に丸田力男によって発表
された“フレーム同期保護回路の設計法に関する考察”
′に記載されている。Here, the clock signal input from the clock input line 402 and the data signal input from the data input line 401 are as follows.
It is assumed that they have the same repetition period and that bit synchronization is ensured. Regarding this technology, see "Practical Application of 400M Multiplex Conversion Device" published by Kouhei Otake et al. in Research and Practical Application Report Volume 25, No. 1, 1978, or
“Considerations on the design method of frame synchronization protection circuits” published by Rikio Maruta in the Journal of the Institute of Electronics and Communication Engineers in 1972
'It is described in.
フレームパターン検出回路403はデータ入力線401
から供給されるフレーム同期用パターンの検出を行い、
その結果を一致ゲート404及び不一致ゲート405に
送信する。フレームカウンタ412は、クロック制御ゲ
ート411を介してクロック入力線402から入力され
るクロック信号を計数しフレーム同期用パターンに同期
してフレーム同期パルスを出力する。更にこのフレーム
同期パルスは一致ゲート404及び不一致ゲート405
に供給される。同期保護カウンタ408は同期状態にも
かかわらずフレームパターンにビット誤りが生じたとし
ても同期状態を保持させるためのカウンタであり、通常
同期保護カウンタと呼ばれ前方保護l後方保護状態があ
る。同図は前方保護段数=N、後方保護段数二Mとした
例であり、連続するNフレームの間にフレームパターン
が一致検出されないときに、初めて非同期状態に陥った
と判断する。同期状態においては一致ゲート404の出
力は同期保護カウンタ408の内部状態のリセット信号
、不一致ゲート405は同期保護カウンタ408のクロ
ック入力信号となり、非同期状態においては同期保護カ
ウンタ408は一致ゲート404の出力信号を計数する
。クロック制御ゲート411は、クロック入力a402
から入力されるクロック信号をフレームカウンタ412
に供給している。The frame pattern detection circuit 403 is connected to the data input line 401
Detects the frame synchronization pattern supplied from
The results are sent to match gate 404 and mismatch gate 405. The frame counter 412 counts clock signals input from the clock input line 402 via the clock control gate 411 and outputs a frame synchronization pulse in synchronization with the frame synchronization pattern. Furthermore, this frame synchronization pulse is applied to the match gate 404 and the mismatch gate 405.
supplied to The synchronization protection counter 408 is a counter for maintaining the synchronization state even if a bit error occurs in the frame pattern despite the synchronization state, and is usually called a synchronization protection counter and has forward protection and backward protection states. The figure shows an example in which the number of forward protection stages is N and the number of backward protection stages is 2M, and it is determined that an out-of-synchronization state has occurred for the first time when no matching frame pattern is detected between consecutive N frames. In the synchronous state, the output of the coincidence gate 404 becomes the reset signal for the internal state of the synchronous protection counter 408, the mismatch gate 405 becomes the clock input signal of the synchronous protection counter 408, and in the asynchronous state, the synchronous protection counter 408 becomes the output signal of the coincidence gate 404. Count. The clock control gate 411 has a clock input a402.
The clock signal input from the frame counter 412
is supplied to.
以下では、同期状態、非同期状態の順で説明する。In the following, the synchronous state and the asynchronous state will be explained in this order.
同期状態においては、一致ゲート404の出力はフレー
ムパルス、不一致ゲート405の出力は′0″となる。In the synchronous state, the output of the coincidence gate 404 is a frame pulse, and the output of the mismatch gate 405 is '0'.
つまり、同期保護カウンタ408はフレーム周期毎にリ
セットされ、その出力は“0″となる。この状態が前方
保護状態であり、このときのクロ・ツク制御ゲート41
1は開状態であるので、クロック入力線402から入力
されるクロック信号がそのままフレームカウンタ412
に供給される。フレームカウンタ412はこの入力クロ
ックに従いフレーム同期パルスを発生し、フレーム同期
の保持確認を行う。In other words, the synchronization protection counter 408 is reset every frame period, and its output becomes "0". This state is the forward protection state, and the clock control gate 41 at this time
1 is in the open state, so the clock signal input from the clock input line 402 is directly sent to the frame counter 412.
supplied to The frame counter 412 generates a frame synchronization pulse according to this input clock, and confirms that frame synchronization is maintained.
一方、非同期状態の場合にはフレームパターン検出回路
403がフレームパルスを検出しても、一致ゲート40
4の出力は“0′′となり、不一致ゲート405からフ
レーム同期パルスが出力される。不一致ゲート405か
ら連続N回フレーム同期パルスが供給されると、同期保
護カウンタ408の出力は<1111となり、クロック
制御ゲート411を閉状態とする。このために、フレー
ムカウンタ412にはクロック入力線402からのクロ
ック信号が供給されなくなる。このクロック制御ゲート
411の閉状態は、フレームパターン検出回路408が
フレーム同期用パターンを検出するまで持続する。つま
り、フレーム同期用パターンのハンティング状態となる
。フレームパターン検出回路403がフレーム同期用パ
ターンを検出し、その出力が“1″になると、続いて一
致ゲート 。On the other hand, in the asynchronous state, even if the frame pattern detection circuit 403 detects a frame pulse, the coincidence gate 403
The output of the synchronization protection counter 408 becomes "0'', and the frame synchronization pulse is output from the mismatch gate 405. When the frame synchronization pulse is supplied N consecutive times from the mismatch gate 405, the output of the synchronization protection counter 408 becomes <1111, and the clock The control gate 411 is closed. Therefore, the clock signal from the clock input line 402 is no longer supplied to the frame counter 412. This closed state of the clock control gate 411 means that the frame pattern detection circuit 408 is used for frame synchronization. This continues until a pattern is detected.In other words, it becomes a frame synchronization pattern hunting state.When the frame pattern detection circuit 403 detects a frame synchronization pattern and its output becomes "1", the match gate is activated.
404の出力が“1゛となり、同期保護カウンタ408
はクロック制御ゲート411を開状態とする。これによ
りフレームカウンタ412に再びクロック信号が供給さ
れフレーム同期が確保されると共に後方保護状態となる
。つまり、同期保護カウンタ408は一致ゲート404
から供給されるフレーム同期クロックの計数を開始する
。後方保護状態で、同期保護カウンタ408に連続M回
フレーム同期パルスが供給されると、フレーム同期が確
保されたと判断し前方保護状態となるが、フレーム同期
パルスの供給が連続M未満である場合には、速やかにハ
ンティング状態となる。The output of 404 becomes "1", and the synchronization protection counter 408
opens the clock control gate 411. As a result, a clock signal is supplied to the frame counter 412 again, ensuring frame synchronization and entering the backward protection state. In other words, the synchronization protection counter 408 is
Start counting the frame synchronization clock supplied from In the backward protection state, when frame synchronization pulses are continuously supplied to the synchronization protection counter 408 M times, it is determined that frame synchronization is secured and the forward protection state is entered. However, if the supply of frame synchronization pulses is less than M consecutive times, immediately enters the hunting state.
以上のようにして、同期ハンティング状態において誤っ
てフレーム同期状態に陥ることを抑圧したフレーム同期
回路の実現が可能となる。As described above, it is possible to realize a frame synchronization circuit that suppresses falling into a frame synchronization state erroneously in a synchronization hunting state.
(発明が解決しようとする問題点)
第4図に示された従来のフレーム同期方式において、フ
レーム同期用パターンのハンティングは、同期保護カウ
ンタがカウントアツプして初めて開始されており、最悪
の場合は1フレーム長のハンティングが必要となる。更
に、同期復帰の判定は、誤って同期引き込みを行なう可
能性を抑えるため後方保護カウンタがカウントアツプし
た後になされていた。このため高速または長いフレーム
の伝送システムにおいては紛失する情報が多くなるので
、より高速に同期復帰する方式が必要となる。(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional frame synchronization method shown in FIG. Hunting of one frame length is required. Furthermore, the determination of synchronization recovery is made after the backward protection counter has counted up in order to reduce the possibility of erroneously performing synchronization pull-in. For this reason, in high-speed or long-frame transmission systems, a large amount of information is lost, and a method for recovering synchronization faster is required.
本発明の目的は、これらの問題点を解決した非同期継続
時間を実質的に零にできるフレーム同期方式を提供する
ことにある。An object of the present invention is to provide a frame synchronization method that solves these problems and can reduce the asynchronous duration to substantially zero.
(問題点を解決するための手段)
第1の発明のフレーム同期方式は、受信信号よりフレー
ム同期用パターンを検出するフレームパターン検出回路
と、受信クロックを計数しフレーム信号を生成する第1
のフレームカウンタと、前記受信クロックを計数する同
期ハンティング用の第2のフレームカウンタと、前記第
1のフレームカウンタより出力される第1のフレーム信
号と前記フレームパターン検出回路より出力されるフレ
ーム同期信号とを入力とし両信号が同位相のとき第1の
一致信号を出力する第1のゲートと、前記の両信号゛を
入力とし両信号の位相が異なるとき第1の不一致信号を
出力する第2のゲートと、前記第2のフレームカウンタ
より出力される第2のフレーム信号と前記フレームパタ
ーン検出回路より出力されるフレーム同期信号とを入力
とし両信号が同位相のとき第2の一致信号を出力する第
3のゲートと、前記の両信号を入力とし両信号の位相が
異なるとき第2の不一致信号を出力する第4のゲートと
、前記第1の一致信号と第1の不一致信号を計数しその
計数値が定められた数を超えたとき同期はずれ信号を出
力する第1の同期保護カウンタと、前記第2の一致信号
と第2の不一致信号を計数しその計数値が定められた数
を超えたとき同期捕捉信号を出力する第2の同期保護カ
ウンタと、前記第1及び第2同期保護カウンタ出力を入
力とする第5のゲートと、前記第2の不一致信号が供給
されている間は前記第2のフレームカウンタの計数動作
を停止させる第6のゲートから構成され、前記第5のゲ
ート出力信号に従い前記第1のフレームカウンタは前記
第2のフレームカウンタの計数値を格納することを特徴
とする。(Means for Solving the Problems) The frame synchronization method of the first invention includes a frame pattern detection circuit that detects a frame synchronization pattern from a received signal, and a first circuit that counts received clocks and generates a frame signal.
a frame counter, a second frame counter for synchronization hunting that counts the received clock, a first frame signal output from the first frame counter, and a frame synchronization signal output from the frame pattern detection circuit. a first gate which receives the above-mentioned signals and outputs a first coincidence signal when both signals are in the same phase; and a second gate which receives the above-mentioned two signals and outputs a first mismatch signal when the two signals have different phases inputs a second frame signal output from the second frame counter and a frame synchronization signal output from the frame pattern detection circuit, and outputs a second coincidence signal when both signals are in phase. a fourth gate that receives both of the signals and outputs a second mismatch signal when the phases of the two signals are different; and a fourth gate that counts the first match signal and the first mismatch signal. a first synchronization protection counter that outputs an out-of-synchronization signal when the counted value exceeds a predetermined number; and a first synchronization protection counter that counts the second coincidence signal and the second mismatch signal and whose counted value is a predetermined number. a second synchronization protection counter that outputs a synchronization acquisition signal when the synchronization acquisition signal is exceeded; and a fifth gate that receives the outputs of the first and second synchronization protection counters; It is comprised of a sixth gate that stops the counting operation of the second frame counter, and the first frame counter stores the counted value of the second frame counter according to the fifth gate output signal. shall be.
また、第2の発明のフレーム同期装置は、受信信号より
フレーム同期用パターンを検出するフレームパターン検
出回路と、受信クロックを計数しフレーム信号を生成す
る第1のフレームカウンタと、前記受信クロックを計数
する同期ハンティング用の第2のフレームカウンタと、
前記第1のフレームカウンタより出力される第1のフレ
ーム信号と前記フレームパターン検出回路より出力され
るフレーム同期信号とを入力とし両信号が同位相のとき
第1の一致信号を出力する第1のゲートと、前記の両信
号を入力とし両信号の位相が異なるとき第1の不一致信
号を出力する第2のゲートと、前記第2のフレームカウ
ンタより出力される第2のフレーム信号と前記フレーム
パターン検出回路より出力されるフレーム同期信号とを
入力とし両信号が同位相のとき第2の一致信号を出力す
る第3のゲートと、前記の両信号を入力とし両信号の位
相が異なるとき第2の不一致信号を出力する第4のゲー
トと、前記第1の一致信号と第1の不一致信号を計数し
その計数値が定められた数を超えたとき同期はずれ信号
を出力する第1の同期保護カウンタと、前記第2の一致
信号と第2の不一致信号を計数しその計数値が定められ
た数を超えたとき同期捕捉信号を出力する第2の同期保
護カウンタと、前記第1及び第2同期保護カウンタ出力
を入力とする第5のゲートと、該第5のゲート出力に従
い前記第1または第2のフレーム信号の何れかを出力す
る選択回路と、前記第2の不一致信号が供給されている
間は前記第2のフレームカウンタの計数動作を停止させ
る第6のゲートがら構成され、前記選択回路の出力に従
い前記第1のフレームカウンタの初期化を行なうことを
特徴とする
(実施例)
次に、本発明について第1図〜第3図を参照して説明す
る。第1図は本発明のフレーム同期装置の一実施例を示
すブロック図であり、101はデータ入力線、102は
クロック入力線、103はフレームパターン検出回路、
104.106は一致ゲート、105.107は不一致
ゲート、108は前方同期保護カウンタ、109は後方
保護カウンタ、110はゲート、111はクロック制御
ゲート、112はフレームカウンタ、113はハンティ
ングカウンタ、118はフレーム同期パルス(FSYN
)出力線である。ここでクロック入力線102がら入力
されるクロック信号とデータ入力線101がら入力され
るデータ信号は、同一の繰返し周期を有し、且つビット
同期が確保されているものとする。Further, the frame synchronization device of the second invention includes a frame pattern detection circuit that detects a frame synchronization pattern from a received signal, a first frame counter that counts a received clock and generates a frame signal, and a first frame counter that counts the received clock and generates a frame signal. a second frame counter for synchronous hunting;
a first frame signal output from the first frame counter and a frame synchronization signal output from the frame pattern detection circuit; a second gate that receives both the signals as input and outputs a first mismatch signal when the phases of the two signals are different; a second frame signal output from the second frame counter and the frame pattern; A third gate receives the frame synchronization signal output from the detection circuit and outputs a second coincidence signal when both signals are in the same phase; a fourth gate that outputs a mismatch signal; and a first synchronization protection that counts the first match signal and the first mismatch signal and outputs an out-of-synchronization signal when the counted value exceeds a predetermined number. a counter; a second synchronization protection counter that counts the second coincidence signal and the second mismatch signal and outputs a synchronization acquisition signal when the counted value exceeds a predetermined number; A fifth gate receiving the synchronization protection counter output, a selection circuit outputting either the first frame signal or the second frame signal according to the output of the fifth gate, and the second mismatch signal being supplied. The first frame counter is configured to include a sixth gate that stops the counting operation of the second frame counter during the period of time, and initializes the first frame counter according to the output of the selection circuit (Embodiment) Next, the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the frame synchronization device of the present invention, in which 101 is a data input line, 102 is a clock input line, 103 is a frame pattern detection circuit,
104.106 is a coincidence gate, 105.107 is a mismatch gate, 108 is a forward synchronization protection counter, 109 is a backward protection counter, 110 is a gate, 111 is a clock control gate, 112 is a frame counter, 113 is a hunting counter, 118 is a frame Synchronous pulse (FSYN
) is the output line. Here, it is assumed that the clock signal input from the clock input line 102 and the data signal input from the data input line 101 have the same repetition period and bit synchronization is ensured.
フレームパターン検出回路103はデータ入力線101
から供給されるフレーム同期用パターンの検出を行い、
その結果を一致ゲー) 104.106及び不一致ゲー
ト105.107に送信する。フレームカウンタ112
は、クロック入力線102から入力されるクロック信号
を計数し、ハンティングカウンタ113はタロツク制御
ゲート111を介してクロック入力線102から入力さ
れるクロック信号を計数し、データ入力線101から入
力されるデータ信号に挿入されているフレーム同期用パ
ターン周期毎にフレーム同期パルスを出力する。フレー
ムカウンタ112から出力されるフレーム同期パルスは
一致ゲート1o4及ヒ不一致ゲート105に供給され、
ハンティングカウンタ113から出力されるフレーム同
期パルスは一致ゲート106及び不一致ゲート107に
供給される。前方同期保護カウンタ108は同期状態に
もかかわらずフレームパターンにビット誤りが生じたと
しても同期状態を保持させるためのカウンタであり、後
方保護カウンタ109はフレーム同期パターンハシティ
ング時に誤った同期捕捉を抑圧するための力 ′ウ
ンタである。同図では前方保護段数=N、後方保護段数
=M、カウンタ方式としてはリセット方式を採用したも
のとしてフレーム同期装置の動作を説明する。The frame pattern detection circuit 103 is connected to the data input line 101
Detects the frame synchronization pattern supplied from
The results are transmitted to the matching game (104.106) and the mismatching gate 105.107. Frame counter 112
The hunting counter 113 counts the clock signal input from the clock input line 102 via the tally control gate 111, and the hunting counter 113 counts the clock signal input from the clock input line 102 via the tally control gate 111, and counts the clock signal input from the data input line 101. A frame synchronization pulse is output for each frame synchronization pattern period inserted in the signal. The frame synchronization pulse output from the frame counter 112 is supplied to the coincidence gate 1o4 and the mismatch gate 105,
The frame synchronization pulse output from hunting counter 113 is supplied to coincidence gate 106 and mismatch gate 107. The forward synchronization protection counter 108 is a counter that maintains the synchronization state even if a bit error occurs in the frame pattern despite the synchronization state, and the backward protection counter 109 suppresses erroneous synchronization acquisition when the frame synchronization pattern is hushing. The power to do it is unta. In the figure, the operation of the frame synchronization device will be described assuming that the number of forward protection stages is N, the number of backward protection stages is M, and a reset method is adopted as the counter method.
前方保護カウンタ108は、一致ゲート104の出力信
号をリセット信号としつつ不一致ゲート105の出力信
号を計数し、後方保護カウンタ109は不一致ゲート1
07の出力信号をリセット信号としつつ一致ゲート10
6の出力信号を計数する。The forward protection counter 108 counts the output signal of the mismatch gate 105 while using the output signal of the coincidence gate 104 as a reset signal, and the backward protection counter 109 counts the output signal of the mismatch gate 105.
The coincidence gate 10 uses the output signal of 07 as a reset signal.
6 output signals are counted.
以下では、同期状態、非同期状態におけるノ1ンティン
グ過程の順で説明する。In the following, the noting process will be explained in the order of synchronous state and asynchronous state.
同期状態においては、フレームカウンタ112とハンテ
ィングカウンタ113の内部状態は全く一致しており、
同一の周期でフレーム同期パルスを出力する。一致ゲー
ト104.106の出力にはフレームパルス、不一致ゲ
ー) 105.107の出力には“0″が現われる。つ
まり、前方同期保護カウンタ108はフレーム周期毎に
リセットされ、その出力はパ0′”となり、フレーム周
期でノ°(ルスが供給される後方保護カウンタ109は
、カウントアツプし出力は111+1となる。この状態
が前方保護状態であり、前方保護カウンタ108に連続
N回不一致ゲート105からフレーム同期パルスが供給
されるまでこの状態は保持される。In the synchronized state, the internal states of the frame counter 112 and the hunting counter 113 are exactly the same,
Output frame synchronization pulses at the same cycle. A frame pulse appears at the output of the match gates 104 and 106, and "0" appears at the output of the match gates 105 and 107. That is, the forward synchronization protection counter 108 is reset every frame period, and its output becomes 0''', and the backward protection counter 109, which is supplied with a pulse every frame period, counts up and outputs 111+1. This state is a forward protection state, and this state is maintained until the forward protection counter 108 is supplied with a frame synchronization pulse from the mismatch gate 105 N times in a row.
非同期状態ではフレームバタン検出回路103がフレー
ムパルスを検出しても、一致ゲート104,106の出
力は“0″となり、不一致ゲート105からフレーム同
期パルスが出力される。前方保護カウンタ108は不一
致ゲート105から連続N回フレーム同期パルスが供給
されるまで計数動作を継続する。不一致ゲート107の
出力も不一致検出のために“(01′からパ1′”に変
化しクロック制御ゲート111は閉状態となりハンティ
ングカウンタ113にはクロック入力線102からのク
ロック信号が供給されなくなる。同時に後方保護カウン
タ109はリセットされる。このクロック制御ゲート1
11の閉状態は、フレームパターン検出回路103がフ
レーム同期用パターンを検出するまで持続する。これが
、フレーム同期用パターンのハンティング状態である。In the asynchronous state, even if the frame slam detection circuit 103 detects a frame pulse, the outputs of the coincidence gates 104 and 106 become "0", and the mismatch gate 105 outputs a frame synchronization pulse. The forward protection counter 108 continues counting until N consecutive frame synchronization pulses are supplied from the mismatch gate 105. The output of the mismatch gate 107 also changes from "(01' to par1')" due to the mismatch detection, and the clock control gate 111 is closed, so that the hunting counter 113 is no longer supplied with the clock signal from the clock input line 102. The backward protection counter 109 is reset.This clock control gate 1
The closed state of No. 11 continues until the frame pattern detection circuit 103 detects a frame synchronization pattern. This is the frame synchronization pattern hunting state.
フレームパターン検出回路103がフレーム同期用パタ
ーンを検出し、その出力が“1″になると、続いて不一
致ゲート107の出力は“1″から“0”′となり、ク
ロック制御ゲート111を開状態としハンティングカウ
ンタ113にクロック信号が再び供給されることになり
、ハンティングカウンタ113はフレーム同期パターン
のハンティングを終了する。これと同時に後方保護カウ
ンタ109は一致ゲート106から供給されるフレーム
同期パルスを計数し、後方保護状態となる。後方保護カ
ウンタ109がカウントアツプすれば、ハンティングカ
ウンタ113が正常にフレーム同期を捕捉した判断し、
出力をパ1′′としてゲート110を開状態する。なん
らかの原因で非同期状態に陥り前方保護カウンタ108
が非同期状態と判断した場合には、フレームカウンタ1
08はハンティング動作を行なう必要があるが、フレー
ムカウンタ112は直接フレーム同期パターンのハンテ
ィングを行なわない。つまり、ゲート110を開状態と
し、後方保護カウンタ109の出力が11111になる
のを待ち、ゲート110の出力が0”から1”になった
とき初めてハンティングカウンタ113の内部状態をフ
レームカウンタ112に取り込みフレーム同期の確保を
行なう。When the frame pattern detection circuit 103 detects a frame synchronization pattern and its output becomes "1", the output of the mismatch gate 107 changes from "1" to "0"', and the clock control gate 111 is opened and hunting is started. The clock signal is supplied to the counter 113 again, and the hunting counter 113 finishes hunting for the frame synchronization pattern. At the same time, the backward protection counter 109 counts the frame synchronization pulses supplied from the coincidence gate 106, and enters the backward protection state. When the backward protection counter 109 counts up, it is determined that the hunting counter 113 has successfully captured frame synchronization,
The output is set to P1'' to open the gate 110. The forward protection counter 108 falls into an unsynchronized state for some reason.
If it is determined that the frame is in an asynchronous state, the frame counter 1
08 needs to perform a hunting operation, but the frame counter 112 does not directly perform frame synchronization pattern hunting. In other words, open the gate 110, wait for the output of the backward protection counter 109 to become 11111, and only when the output of the gate 110 changes from 0'' to 1'' will the internal state of the hunting counter 113 be imported into the frame counter 112. Ensure frame synchronization.
第2図は本発明のフレーム同期装置の一実施例を示すブ
ロック図であり、201はデータ入力線、202はクロ
ック入力線、203はフレームパターン検出回路、20
4.206は一致ゲート、205.207は不一致ゲー
ト、208は前方同期保護カウンタ、209は後方保護
カウンタ、210はゲート、211はクロック制御ゲー
ト、212はフレームカウンタ、213はハンティング
カウンタ、214はセレクタ、218はフレーム同期パ
ルス(FSYN)出力線である。同図において、セレク
タ214除く各回路の動作は第1図と同様であり、セレ
クタ214はゲート210から供給される制御信号によ
って、フレームカウンタ212の出力であるフレーム同
期パルス或はハンティングカウンタ213の出力である
フレーム同期パルスの何れかを選択しフレームカウンタ
212を初期化する。フレームカウンタ212は同期状
態においては自ら出力するフレーム同期パルスで内部状
態を初期化し、非同期状態においては既に同期捕捉を完
了しているハンティングカウンタ213の出力であるフ
レーム同期パルスで初期化することにより同期状態に復
帰する。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the frame synchronization device of the present invention, in which 201 is a data input line, 202 is a clock input line, 203 is a frame pattern detection circuit, and 20
4.206 is a coincidence gate, 205.207 is a mismatch gate, 208 is a forward synchronization protection counter, 209 is a backward protection counter, 210 is a gate, 211 is a clock control gate, 212 is a frame counter, 213 is a hunting counter, 214 is a selector , 218 is a frame synchronization pulse (FSYN) output line. In the figure, the operation of each circuit except for the selector 214 is the same as in FIG. The frame counter 212 is initialized by selecting one of the frame synchronization pulses. In the synchronous state, the frame counter 212 initializes its internal state with the frame synchronous pulse that it outputs, and in the asynchronous state, it synchronizes by initializing it with the frame synchronous pulse that is the output of the hunting counter 213, which has already completed synchronization acquisition. return to the state.
第3図は本発明のフレーム同期装置の一実施例を示すブ
ロック図であり、301はデータ入力線、302はクロ
ック入力線、303はフレームパターン検出回路、30
4.306は一層ゲート、305.307は不一致ゲー
ト、308は前方同期保護カウンタ、309は後方保護
カウンタ、310はゲート、311はクロック制御ゲー
ト、312.313はフレームカウンタ、315は2分
周回路、316.317は2×2のスイッチ、318は
フレーム同期パルス(FSYN)出力線である。同図に
おいて、フレームカウンタ312及び313は交番でフ
レーム同期用カウンタ、ハンティング用カウンタとして
動作する。この切り替えは、ゲート310の出力を2分
周する2分周回路315の出力を制御信号とするスイッ
チ316.317によってなされる。FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the frame synchronization device of the present invention, in which 301 is a data input line, 302 is a clock input line, 303 is a frame pattern detection circuit, and 30
4.306 is a layer gate, 305.307 is a mismatch gate, 308 is a forward synchronization protection counter, 309 is a backward protection counter, 310 is a gate, 311 is a clock control gate, 312.313 is a frame counter, and 315 is a divide-by-2 circuit. , 316 and 317 are 2×2 switches, and 318 is a frame synchronization pulse (FSYN) output line. In the figure, frame counters 312 and 313 alternately operate as a frame synchronization counter and a hunting counter. This switching is performed by switches 316 and 317 whose control signal is the output of a divide-by-2 circuit 315 that divides the output of the gate 310 by two.
第1図〜第3図で示した実施例においては、同期保護カ
ウンタの動作方式としてリセット方式を用いた場合を例
に挙げて説明してきたが、本方式はこれらの構成に限ら
れているものではなく、例えば同期保護カウンタの動作
方式として競合カウンタ方式を用いる構成も可能である
。In the embodiments shown in FIGS. 1 to 3, the case where the reset method is used as the operation method of the synchronization protection counter has been explained as an example, but the present method is limited to these configurations. Instead, for example, a configuration in which a conflict counter method is used as the operation method of the synchronization protection counter is also possible.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明は、フレームカウンタとハ
ンティングカウンタを同時に具備する構成とするだけで
、前方保護状態にもかかわらずハンティングカウンタが
、フレーム同期パターンのハンティング更には後方保護
状態とすることが可能となり、非同期状態と判定してか
ら改めてハンティング、後方保護状態となる必要がなく
なるので、結果として非同期継続時間を著しく短縮する
ことが可能となる。前方保護カウンタ=N、後方保護カ
ウンタ=Mとし、フレーム同期バタンかフレーム毎に常
に挿入されているとすれば、なんらかの原因で非同期状
態に陥ってから同期状態と判定するまでに要する最悪の
時間は、N>M場合には実質零、N5Mの場合にはM−
N+1フレームとなる効果がある。尚、本発明のフレー
ム同期装置は、ディジタル伝送系におけるタイミング方
式に関するものであり、将来より一層の高速・大容量化
されたディジタル伝送系にその応用が期待されるもので
あり、更に近年の0MO8に代表される集積化技術を用
いることによりLC,LSI化が容易に達成できるもの
である。(Effects of the Invention) As explained above, the present invention has a configuration in which a frame counter and a hunting counter are provided at the same time. This eliminates the need to enter the hunting or rearward protection state after determining the asynchronous state, and as a result, the asynchronous duration time can be significantly shortened. Assuming that the forward protection counter = N and the backward protection counter = M, and a frame synchronization button is always inserted for each frame, the worst time required from when it becomes out of sync for some reason until it is determined to be in sync is: , effectively zero if N>M, M- if N5M
This has the effect of resulting in N+1 frames. The frame synchronizer of the present invention relates to a timing method in a digital transmission system, and is expected to be applied to digital transmission systems with higher speed and larger capacity in the future. LC and LSI can be easily achieved by using integration technology represented by .
第1図〜第3図は本発明のフレーム同期装置の一実施例
を示すブロック図、第4図は従来のフレーム同期装置の
一例を示す回路ブロック図である。
図において、103・・・フレームパターン検出回路、
104、106・・・一致ゲート、105.107・・
・不一致ゲート、108・・・前方同期保護カウンタ、
109・・・後方保護カウンタ、°110・・・ゲート
、111・・・クロック制御ゲート、112・、・フレ
ームカウンタ、113・・・ハンティングカウンタ、2
03・・・フレームパターン検出回1204,206・
・・−致ゲート、205.207・・・不一致ゲート、
208・・・前記同期保護カウンタ、209・・・後方
保護カウンタ、210・・・ゲート、211・・・クロ
ック制御ゲート、212・・・フレームカウンタ、21
3・・・ハンティングカウンタ、214・・・セレクタ
、303・・・フレームパターン検出回路、304.3
06・・・−致ゲート、305.307・・・不一致ゲ
ート、308・・・前方同期保護カウンタ、309・・
・後方保護カウンタ、310−0.ゲート、311クロ
ツク制御ゲート、312.313・・・フレームカウン
タ、315・・・2分周回路、316.317・・・2
X2のスイッチ、40300.フレームパターン検出回
路、404・・・−致ゲート、405・・・不一致ゲー
ト、408・・・同期保護カウンタ、411・・・クロ
ック制御ゲート、412・・・フレームカウンタ。1 to 3 are block diagrams showing an embodiment of the frame synchronization device of the present invention, and FIG. 4 is a circuit block diagram showing an example of a conventional frame synchronization device. In the figure, 103... frame pattern detection circuit;
104, 106... Match gate, 105.107...
- Mismatch gate, 108... Forward synchronization protection counter,
109... Backward protection counter, °110... Gate, 111... Clock control gate, 112... Frame counter, 113... Hunting counter, 2
03...Frame pattern detection times 1204, 206.
...-matching gate, 205.207...unmatching gate,
208... Said synchronization protection counter, 209... Backward protection counter, 210... Gate, 211... Clock control gate, 212... Frame counter, 21
3... Hunting counter, 214... Selector, 303... Frame pattern detection circuit, 304.3
06...-matching gate, 305.307...mismatching gate, 308...forward synchronization protection counter, 309...
- Rear protection counter, 310-0. Gate, 311 clock control gate, 312.313...frame counter, 315...2 frequency divider circuit, 316.317...2
X2 switch, 40300. Frame pattern detection circuit, 404... - match gate, 405... mismatch gate, 408... synchronization protection counter, 411... clock control gate, 412... frame counter.
Claims (2)
フレームパターン検出回路と、受信クロックを計数しフ
レーム信号を生成する第1のフレームカウンタと、前記
受信クロックを計数する同期ハンティング用の第2のフ
レームカウンタと、前記第1のフレームカウンタより出
力される第1のフレーム信号と前記フレームパターン検
出回路より出力されるフレーム同期信号とを入力とし両
信号が同位相のとき第1の一致信号を出力する第1のゲ
ートと、前記の両信号を入力とし両信号の位相が異なる
とき第1の不一致信号を出力する第2のゲートと、前記
第2のフレームカウンタより出力される第2のフレーム
信号と前記フレームパターン検出回路より出力されるフ
レーム同期信号とを入力とし両信号が同位相のとき第2
の一致信号を出力する第3のゲートと、前記の両信号を
入力とし両信号の位相が異なるとき第2の不一致信号を
出力する第4のゲートと、前記第1の一致信号と第1の
不一致信号を計数しその計数値が定められた数を超えた
とき同期はずれ信号を出力する第1の同期保護カウンタ
と、前記第2の一致信号と第2の不一致信号を計数しそ
の計数値が定められた数を超えたとき同期捕捉信号を出
力する第2の同期保護カウンタと、前記第1及び第2同
期保護カウンタ出力を入力とする第5のゲートと、前記
第2の不一致信号が供給されている間は前記第2のフレ
ームカウンタの計数動作を停止させる第6のゲートから
構成され、前記第5のゲート出力信号に従い前記第1の
フレームカウンタは前記第2のフレームカウンタの計数
値を格納することを特徴とするフレーム同期装置。(1) A frame pattern detection circuit that detects a frame synchronization pattern from a received signal, a first frame counter that counts received clocks and generates a frame signal, and a second frame for synchronization hunting that counts the received clocks. A counter receives a first frame signal outputted from the first frame counter and a frame synchronization signal outputted from the frame pattern detection circuit, and outputs a first coincidence signal when both signals are in phase. a first gate; a second gate that receives both of the signals and outputs a first mismatch signal when the phases of the two signals are different; and a second frame signal output from the second frame counter; The frame synchronization signal output from the frame pattern detection circuit is input, and when both signals are in the same phase, the second
a third gate that outputs a coincidence signal of the first coincidence signal; a fourth gate that receives both of the above signals and outputs a second mismatch signal when the phases of the two signals are different; a first synchronization protection counter that counts mismatch signals and outputs an out-of-synchronization signal when the counted value exceeds a predetermined number; a second synchronization protection counter that outputs a synchronization acquisition signal when a predetermined number is exceeded; a fifth gate that receives the outputs of the first and second synchronization protection counters; and a fifth gate that is supplied with the second mismatch signal. The second frame counter is configured with a sixth gate that stops the counting operation of the second frame counter while the count value of the second frame counter is A frame synchronization device characterized by storing.
フレームパターン検出回路と、受信クロックを計数しフ
レーム信号を生成する第1のフレームカウンタと、前記
受信クロックを計数する同期ハンティング用の第2のフ
レームカウンタと、前記第1のフレームカウンタより出
力される第1のフレーム信号と前記フレームパターン検
出回路より出力されるフレーム同期信号とを入力とし両
信号が同位相のとき第1の一致信号を出力する第1のゲ
ートと、前記の両信号を入力とし両信号の位相が異なる
とき第1の不一致信号を出力する第2のゲートと、前記
第2のフレームカウンタより出力される第2のフレーム
信号と前記フレームパターン検出回路より出力されるフ
レーム同期信号とを入力とし両信号が同位相のとき第2
の一致信号を出力する第3のゲートと、前記の両信号を
入力とし両信号の位相が異なるとき第2の不一致信号を
出力する第4のゲートと、前記第1の一致信号と第1の
不一致信号を計数しその計数値が定められた数を超えた
とき同期はずれ信号を出力する第1の同期保護カウンタ
と、前記第2の一致信号と第2の不一致信号を計数しそ
の計数値が定められた数を超えたとき同期捕捉信号を出
力する第2の同期保護カウンタと、前記第1及び第2同
期保護カウンタ出力を入力とする第5のゲートと、該第
5のゲート出力に従い前記第1または第2のフレーム信
号の何れかを出力する選択回路と、前記第2の不一致信
号が供給されている間は前記第2のフレームカウンタの
計数動作を停止させる第6のゲートから構成され、前記
選択回路の出力に従い前記第1のフレームカウンタの初
期化を行なうことを特徴とするフレーム同期装置。(2) A frame pattern detection circuit that detects a frame synchronization pattern from a received signal, a first frame counter that counts received clocks and generates a frame signal, and a second frame for synchronization hunting that counts the received clocks. A counter receives a first frame signal outputted from the first frame counter and a frame synchronization signal outputted from the frame pattern detection circuit, and outputs a first coincidence signal when both signals are in phase. a first gate; a second gate that receives both of the signals and outputs a first mismatch signal when the phases of the two signals are different; and a second frame signal output from the second frame counter; The frame synchronization signal output from the frame pattern detection circuit is input, and when both signals are in the same phase, the second
a third gate that outputs a coincidence signal of the first coincidence signal; a fourth gate that receives both of the above signals and outputs a second mismatch signal when the phases of the two signals are different; a first synchronization protection counter that counts mismatch signals and outputs an out-of-synchronization signal when the counted value exceeds a predetermined number; a second synchronization protection counter that outputs a synchronization acquisition signal when a predetermined number is exceeded; a fifth gate that receives the outputs of the first and second synchronization protection counters; The circuit includes a selection circuit that outputs either the first or second frame signal, and a sixth gate that stops the counting operation of the second frame counter while the second mismatch signal is supplied. , a frame synchronization device characterized in that the first frame counter is initialized according to the output of the selection circuit.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63122555A JPH01291538A (en) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | Frame synchronization device |
CA000588774A CA1301260C (en) | 1988-01-21 | 1989-01-20 | Synchronizer for establishing synchronization between data and clock signals |
US07/299,488 US4965814A (en) | 1988-01-21 | 1989-01-23 | Synchronizer for establishing synchronization between data and clock signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63122555A JPH01291538A (en) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | Frame synchronization device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01291538A true JPH01291538A (en) | 1989-11-24 |
Family
ID=14838784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63122555A Pending JPH01291538A (en) | 1988-01-21 | 1988-05-18 | Frame synchronization device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01291538A (en) |
-
1988
- 1988-05-18 JP JP63122555A patent/JPH01291538A/en active Pending
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