JPS6229239A - サイクリツク情報伝送装置におけるフレ−ム同期方式 - Google Patents

サイクリツク情報伝送装置におけるフレ−ム同期方式

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JPS6229239A
JPS6229239A JP60166794A JP16679485A JPS6229239A JP S6229239 A JPS6229239 A JP S6229239A JP 60166794 A JP60166794 A JP 60166794A JP 16679485 A JP16679485 A JP 16679485A JP S6229239 A JPS6229239 A JP S6229239A
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    • H04L25/49Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • HELECTRICITY
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    • H04L7/04Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/041Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
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    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter

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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】 [発明の技術分野] 本発明はサイクリックディジタル情報伝送(ユおけるフ
レーム同期方式に関する。
[発明の技術的背景とその問題点コ 従来電力会社等で使用しているサイクリックディジタル
情報伝送Cユおけるフレーム同期方式は例えば特公昭5
6−35059号公報に記載の発明「サイクリックディ
ジタル情報伝送ζ二おけるフレーム同期方式」のよう(
ユ、固定ビットを併用したユニークパターン方式を採用
している。その理由も同公報で述べられている通りであ
る。同公報の方式のフォーマットを第23図面簡単な説
明する。第23図は1フレームの長さが90ビットで、
同期信号10ビット、情報ビットと検定ビットが計72
ビットで情報ビットま几は検定ビット8ビット毎c 1
ビットの固定ビット“1”が計8ビット挿入されている
ことを表わしている。同期信号は Oが9ビット連続し
た後”“1”が1ビット付加され計10ビットよりなっ
ている。上述の様C:固定ビットが挿入されているので
、同期信号以外の箇所で“0”が9ビット連続すること
はあり得す、同期信号をいわゆるユニークパターンとし
て判別することができる。
しかしこの方式は固定ビットの分だけ伝送効率が低下す
る欠点がある。特(=限定された速度の制限内で可及的
多量の情報を伝送したい場合、例えば保護継電装置の場
合等、この固定ビットも可及的削減し九いところとなる
[発明の目的] 本発明は上記の事情(−鑑みなされたもので、可及的少
い固定ビットでユニークパターンを実現し、伝送効率を
向上させるサイクリック情報伝送装置ζ二おけるフレー
ム同期方式を提供することを目的とする。
[発明の概要コ 本発明は情報ビットおよび検定ビットを2つのフィール
ド、即ち固定ビットの付加を必要としない第1フィール
ドと、固定ビットを必ず付加する第2フィールドとシー
分割し、第2フィールドと同期信号とで形成される固有
の性質が第1フィールドでは生起し得ないようにして同
期信号を判別するフレーム同期方式とすることにより固
定ビットを削減し伝送効率を向上させる方式である。
「発明の実施例」 第1図は本発明(ユよるサイクリック情報伝送袋[1ユ
おけるフレーム同期方式の一実施例を示すブロック図で
あL、第2図以降第14図(ユ示すフォーマットを用い
るものである。20はクロック発生器で各部へクロック
を供給する。21は同期信号発生器で連続した9ビット
のlO′を発生する。22は情報ビット発生器で、送信
すべき情報ビットを発生する。23はクロック発生器2
0の出力を力9ン卜するカウンタであL、同期信号が終
了してから後述する第1フィールドの長さM+一対応す
る44ビット後【ユ出力を発生する。なおりロック発生
器20はカウンタ23以外の各部へもクロックを供給す
るが、周知の技術でおるので信号の流れを示す矢印を省
略しておる。24は固定ビット挿入器で、前記カウンタ
23の出力が発生した直後および情報ビット8ビット毎
f;lビットの固定ビット “1”を挿入する。
25は検定ビット発生器で、固定ピット神大器24の出
力に対し例えば周知のCRC(Cyclic Redu
ndancyCheck cord)検定符号を発生す
る。26は固定ビット挿入器でカウンタ23の出力が発
生してから固定ビット挿入器24の発生する固定ビット
の後をうけ、情報ビットの残りと検定ビット亀一対し8
ビット毎に1ビットの固定ビット “1”を挿入する。
固定ビット挿入器24の出力と固定ビット挿入器26の
出力とは直列f二合成され、変調器27により伝送(ユ
適した信号(;変換され送信される。
路は復調器で、変調器υより送信されて来た信号をもと
の符号の形に復調する。29はフレーム同期検出器で同
期信号を検出して、直列並列変換器301−出力を印加
する。直列並列変換器30はフレーム同期検出器29の
出力をフレームの基準タイミングとして受信した符号の
直列並列変換を行い、並列出力を受信データ処理装置3
1(ユ印加する。受信データ処理装置31は例えばコン
ピュータであるがその構成環Cユ特徴がある訳ではない
ので説明を省略する。またiF列並列変換器30C:つ
いても周知の技術であるので説明を省略する。一方フレ
ーム同期検出器29の内部構成および機能は本発明(−
深く関係するところであL、その−例を後述の第4図で
説明する。
第2図は本発明Cユ使用するフォーマットの一例を示す
図である。同図でFPは同期信号、AおよびBは第1お
よび第2フィールドで、第1フィールドは情報ビットと
検定ビットの一方または双方。
第2フィールドは情報ビットと検定ビットの一方または
双方と固定ビットとよりなっておL、第1フイード人、
第2フイードBとで情報ビット+検定ビット+固定ビッ
トの組み合わせC:なっている。
同期信号FPの長さLは9ビットで、全て O′よりな
っている。第2フィールドは両端が固定ビット′“1”
となっている他、情報ビットするいは検定ビット8ビッ
ト毎(二1ビットの固定ビット “1”が挿入されてお
L、固定ビットは合計5ビットとなっている。第1フィ
ールドAの長さMは44ビット。
第2フィールドの長さNは37ビットで1フレームの長
さは従来例の!@23図と等しく90ビットである。
第3図は第2図の有効性を説明するための符号パターン
図である。同図は第2図の第1フィールド人の末尾(ユ
擬似同期信号PPPが現れ念場合を示す。この擬似同期
信号は同期信号FPと同じパターン(以後同期パターン
と呼ぶ)即ち連続する9ビットの θ′よりなっている
が、次のようCして同期信号FPと区別することができ
る。即ち同期信号FPはその直前(二第2フィールドB
があL、この第2フィールドでは固定ビットが挿入され
ており同期パターンは生起し得ない。このように同期パ
ターンが現れない長さと同期信号との長さの和はN +
 L = 46ビットである。この様子を次のフレーム
の同期信号(PP)との関係で図示している。
ところが第1フィールド中で同期パターンが現れない区
間の後(−同期パターンが現れる場合の長さの和は最大
でも第1フィールドの長さMであL、この場合44ビッ
トである。そしてこのMは上記N+ L = 46より
小さく、第1フィールドが第2フィールドの後C−同期
信号が続くのと同様なパターンになることはあり得ない
。擬似同期信号が第1フィールドAの末尾以外に現れ友
としてもこの関係は変らない。従って同期信号FPは擬
似同期信号PPPと明らかに区別することができる。
第4図は第3図の関係を判別する回路の一例を示すブロ
ック図である。受信符号はシフトレジスタlC:印加さ
れ、このシフトレジスタ1の状態がデコーダ2でデフー
ドされ、同期パターンが現れ九とき出力AFPを生ずる
。このようなシフトレジスタとデコーダ(ユよる符号パ
ターンの検出は周知の手法であL、これ以上の詳述を省
略する。出力AFPはカウンタ3のクリア端子CLに印
加されカウンタをクリアする。カウンタ3は受信符号と
同期したクロックを計数する。カウンタ3の計数内容を
比較要素4で定数にと比較し計数内容かに以上でおれば
遅延要素5を通じて1ビット遅延されアンド要素6に印
加される。こ\で定数にはこの場合N + L −1=
 45でおる。アンド要素6のもう一方の入力には出力
AFPが印加される。出力AFPは真の同期信号の場合
と擬似同期信号の場合の双方で生ずるが、カウンタがク
リアされてから45以上を計数してから生ずるのは真の
同期信号の場合に限られる。例えば第3図の場合擬似同
期信号が現れる1ビット前の計数内容は最大でも44−
1 = 43である。この様(ニアンド要素6では真の
同期信号FPを受信した時出力syを生ずる。
なお以上の説明では第1図のフォーマットから同期信号
FPを抽出する方法を述べた。第1図のフォーマットを
生成することは周知の手法で容易C:実現できるので省
略する。
以上述べ念第2図のフォーマットは、従来フォーマット
の第四図と比較してフレームの長さは同一で90ビット
であるが、第1フィールドで固定ビットを必要としない
分計4ビットを情報ビットとして活かすことができ、所
期の目的を達することができる。高信頼度かつ高速度を
要する保護継電装置等の分野で、ユニークパターンの条
件を保ちかつ伝送効率を上げることの効果は著しく大で
ある。
第5図はソフトウェアで第3図の関係を判別すル例の7
0−図である。受信1ビット毎にステップS1でカウン
タが1を加算する。ステップs2では過去9ビットの受
信符号を調べ全て”0′でなければ終了する。全て”0
′の場合ステップs3でカウンタの計数内容を調べN 
+ L = 46以上であればステップS4で出力8Y
を生じステップs5でカウンタはクリアされる。ステッ
プs3でカウンタの計数内容が45以下であればステッ
プs5へ移りカウンタがクリアされ出方8Yを生じない
。以上の作用は第4図と同様である。受信符号をプログ
ラムで処理する場合には第5図の例が便利である。
第6図は第2図の変形例を示すフォーマット図であL、
第2図1二比較し第1フィールド人と第2フィールドB
とが入替っている他は第2図と全く同様である。
第7図は第6図の有効性を説明する符号パターン図であ
る。第1フィールド人の中に擬似同期信号PPPが現れ
ても同期信号FPの次(−第2フィールドBが続くパタ
ーンとは区別できることをこの図で説明する。擬似同期
信号PPPが視れてから次の同期信号(pp)が現れる
までCユは最大で44ビットである。同期信号FPc対
して同様の期間は少なくとも第2フィールドの長さNと
擬似同期信号の長さLの和、即ちN + L = 46
ビットはある。
擬似同期信号が第1フィールド人の先頭でなければ更C
−その差は大きくなる。従って第6図のフォーマットを
用いた場合も第2図のフォーマットを用い九場合と同様
の効果を有する。
第8図は第7図の関係を判別する回路の一例を示すブロ
ック図である。WJ4図と類似であるが、フリップ70
ツブ12が追加され、また第4図の比較器4の代りCユ
比較器13が置かれている。第4図の場合と同様シー、
同期パターンC−よりデコーダ2C−出力AFPが現わ
れるとカウンタ3がクリアされると共に、フリップフロ
ップ12のS端子(ユ印加され7リツグ70ツブ12が
セットされて出力ASYを生ずる。出力ASYが現れて
からカウンタが45(N + L −1= 45 )を
計数すると比較器13が出力を生じアンド要素6Aより
出力SYを生じる。出力SYを生じると、遅延要素5A
が1ビット後1;出力を生じ7リツプフロツプ12のR
端子に印加されフリップフロップ12をリセットし、次
の同様の動作シー備える。擬似同期信号PPPによって
も出力ASYが生じるが、第7図で説明したよう(二カ
ウンタは最大でも44の時クリアされ45まで達しない
。従って出力SYを生じることはない。この様にして同
期信号FPを判別することができる。第2図Cユ示すフ
ォーマットと第6図に示すフォーマットの相違は第1フ
ィールドと第2フィールドの前後の入替えのみであL、
他の都合例えば情報ビットと固定ビットの関係Cユよる
後の処理の便利さ等を考慮して選ぶことができる。
第9図は第2図の変形例を示すフォーマット図である。
同期信号FPおよび第2フィールドの固定ビットが第2
図と反転している他は同様である。
即ち“1”と“0”とを入替えである。この様に反転し
てもこれまで説明し之関係が変らないことはいうまでも
ない。
第10図は従来の方式の他の例を示すフォーマット図で
ある。1フレームは同期信号8ビット、他のビット67
ビットで合計75ビットよりできている。同期信号は7
ビット連続する0′と1ビットの “1”よりなL、情
報ビットあるいは検定ビット毎C1ビットの固定ビット
“1”が挿入されておL、情報ビットと検定ビットの和
は合計58ビットである。
第1I図は本発明C:用いる別のフォーマットを示す図
で、第1O図と対比して顕著な特徴を有することができ
る。第11図で同期信号は長さがL=7ビットの O′
よりなL、第1フィールド人の長さはM=37ビット、
第2フィールドの長さはN=31ビットで、それらの長
さの関係はL+N>Mとなっている。ま次第2フィール
ドBは両端C:固定ビット “1”があL、中間ζ二は
少くともL−1=6ビット(一対して1ビットの固定ビ
ット “1”が挿入されておL、第2フィールドC″−
おいて見掛けの同期信号は生起し得ない。また17レー
ム中の同期信号と固定ビット6ビットを除くビット数は
37+684 + 1 = 62ビットであL、第10
図の場合の58ビット(−比較し4ビット多い。従って
第11図もやはり所期の目的を達することができる。
第12図は第11図の変形例を示″j7オーマツト図で
ある。この場合は第11図(−比し第2フィールドでの
固定ビットの位置が若干異なる0、即ち、末尾付近が4
ビットおよび3ビットの情報あるいは検定ビット(二対
して固定ビット “1”が挿入されておL、第11図で
は6ビットおよび1ビットであるのと僅かC−異ってい
る。しかし固定ビットの総数は等しく、また同期パター
ンが生起し得ない間隔である点は同様であL、全く同様
の効果を有する。
第13図は第12図の変形例を示すフォーマット図であ
る。この場合は第12図1−比し境界のとり方を変えた
のみで実質は第12図と1川じである。即ち同期信号F
PIは1ビットの“1”の後に7ビットのO′が続き、
第2フィールドB1での末尾は固定ビットlI′が挿入
されていない。これは単シ:第12図の第2フィールド
の末尾の固定ビット”“1”を同期信号へ入れることg
−シたのみで、境界のとり方を1ビット移動して考えれ
ば第12図と第13図は全く同じである。
第12図あるいは第12図の様な見掛の変形C;よって
本発明を免れることはできない。
第14図は第12図の別の変形例を示すフォーマット図
である。この場合は第1フィールドAl二固定ピツト“
1”が挿入されている他第12図と同様である。これま
で述べた様(ユ第1フィールドAでは固定ビットの挿入
を必要とはしないが、別の理由、例えばデータの区切り
を示す等のため設ける場合等である。この場合、同期信
号の長さLと無関係C−固定ビットが挿入されておL、
第1フィールドの性質は第12図と同様であL、本発明
の範囲内であることは勿論である。更(−付言すればこ
れを拡大すること(−より第23図の従来の方式を包含
するとの主張は正しくない。何故なら第n図の場合フレ
ーム全体を通じて同期信号の長さとの関連で固定ビット
を挿入し、その条件のもとでフレーム同期をとる方式だ
からである。
第15図は第2の本発明の一実施例を示すブロッ図であ
L、第16図以降第22図に示すフォーマットを用いる
ものである。21A、 23A、 24Aおよび26A
が夫々第Allの21.23.24および26と若干異
なる他、同一番号で示すブロックは第1図と同様である
21Aは同期信号発生器で7ビットの 0′の後Cユニ
ビットの “1”が続く計8ビットの同期信号を発生す
る。23Aはカウンタで同期信号が終了してから36ビ
ット後ζユ出力を発生する。24Aは固定ビット挿入器
で、カウンタ23Aが出力を生じた直後および情報ビッ
ト6ビット毎に1ビットの固定ビット“1”を挿入する
。26Aは固定ビット挿入器で、情報ビットの残りと検
定ビットC一対し6ビット毎に1ビットの固定ビット“
1”を発生する。他は第1図と同様である。
第16図は第2の発明に用いられるフォーマットの一例
を示す図である。1フレームは8ビットの同期信号FP
2.36ビットの第1フィールド人および31ビットの
第2のフィールドBよりなり合計75ビットである。同
期信号FP2は7ビットの θ′と1ビットの “1”
よりなL、“1”は第2フィールドとの境界fユある。
第2フィールドは第1I図等の場合と類似であるが、末
尾の固定ビット“1”がなく、その位置は情報おるいは
検定ビット(;割当てられている。従って同期信号と固
定ビットの総和は13ビットで第11図等と同様である
。この場合も第2フィールドBと同期信号FP2よりな
るパターンは第1フィールドの周辺1ユは現れ得す、こ
れまで1−述べた実施例と同様の方式で検出することが
できる。この理由を次(−説明する。
@17図は第16図で示すフォーマットの有効性を説明
する符号パターン図である。第1フィールドAの末尾付
近と第2フィールドBの先@C:かけて擬似同期信号P
PPが現れ念場合を示す。この場合、同期信号FP2が
終ってから同期パターンθ〜O1の終りまでの長さはM
 + 1 = 37ビットである。所が、この場合でも
第2フィールドの第2ビットから次の同期パターン(F
P2)の終りまでの長さはN + L −1= 373
ビットであL、蒙似同期信号とは区別することができる
第18図は816図の変形例を示すフォーマット図であ
る。第16図に対し第2フィールドBの末尾付近が若干
異る他は同様である。即ち第16図の末尾付近が6ビッ
トと1ビットの間(ユ固定ビット“1”が挿入されてい
るのCユ比し、第18図では1ビットと7ビットの間C
ユ1 、 gが挿入されているのみで固定ビットの総数
等は変らない。この場合も第16図と同等の効果を有す
る。その理由を次Cユ説明する。
第19図は第18図(−示すフォーマットの有効性を説
明するための符号パターン図である。同図は第17図と
ほぼ同様であるが、第2フィールドBの末尾7ビットが
全て“0”となった場合を示す。この場合でも次のフレ
ームの同期信号(FP2)の先頭はlogであL、上記
末尾の7ビットのeol、:よる同期パターンが現れる
ことはない。従って同期パターンの現れない区間と同期
信号の長さの和はやはりN+L−1=38ビットであL
、第17図と同様の関係となる。
第20図は第18図の変形例を示すフォーマット図であ
る。i18図C:対し 1 と Oとが反転している他
は同様である。
第16図あるいは第18図〜第20図はそれまでのフォ
ーマット例と比較し同期信号が若干異る。即ちそれまで
のフォーマット例Cユおいては同期信号は全て′0′ま
光は“1”の同−論理値をとるもの、あるいは第13図
の様(;見掛上は第2フィールドBとの境界に異なる論
理値f、Iま之は 0 を配しtものであった。これシ
二対し第16図以下のフォーマット例(ユおいては第1
フィールド人との境界に異なる論理値“1”ま九は“0
”を配している。これより長さL、MおよびNの関係は
第17図あるいは第19図で説明し念ようにL+NN−
1)+1即ちL+N〉N+2の条件が必要である。しか
し第2フィールドBの末尾に固定ビットを必要としない
こと等から総合して効果は同等である。
第21図は第20図の変形例を示すフォーマット図であ
る。第20図に対して第1フィールドAと第2フィール
ドBを入替えた他同様である。これは第6図と第2図の
関係と同様であL、効果は同じである。
第22図は第21図の変形例を示すフォーマット図であ
る。第21図の第2フィールドBの先頭が固定ビットO
′となっている他は第21図と同様である。
第14図のフォーマット例で述べたのと類似であL、何
らかの都合で、必要以上ζユ固定ビットを設けたとして
も、フレーム全体シ:所定値以下の間隔で設けない限り
本発明の趣旨は変らない。更に同期信号をこの固定ビッ
トまで含めて 01〜“0”であると称するとしても、
単に境界を変えた(−過ぎず、本質は変らない。
[発明の効果コ 以上述べたように本発明によるサイクリック情報伝送装
置Cユおけるフレーム同期方式は、7レームの約擁の部
分!−固定ビットを挿入することによL、この部分C:
は同期パターンが現れない様f二し、同期パターンが現
れない区間と同期信号とで形成されるパターンが、残り
の約恥の部分I:は現れないことを利用するフレーム同
期方式であL、後者の約恥の部分では必ずしも固定ビッ
トの挿入を必要としないので伝送効率を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
本発明Cユ用いられるフォーマットの一例を示す図、第
3図は第2図のフォーマットの有効性を説明する符号パ
ターン図、第4図および第5図はそれぞれ第3図の関係
を判別する回路の例およびフローチャートの例を示す図
、第6図は第2図の変形例を示すフォーマット図、第7
図は第6図の有効性を説明する符号パターン図、第8図
および第9図はそれぞれ第7図の関係を判別する回路の
例およびフローチャートの例を示す図、第1O図は従来
の方式の他の例を示すフォーマット図、第11図は本発
明C:用いられる他のフォーマットを示す図、第12図
は第11図の変形例を示すフォーマット図、第13図お
よび第14図は第12図の変形例を示すフォーマット図
、第15図は第2の発明の一実施例を示すブロック図、
第16図は第2発明に用いられるフォーマットを示す図
、第17図は第16図の有効性を説明する符号パターン
図、第18図は第16図の変形例を示すフォーマット図
、第19図は第18図の有効性を説明する念めの符号パ
ターン図、第20図は第18図の変形例を示すフォーマ
ット図、第21図は第19図の変形例を示すフォーマッ
ト図、第22図は第21図の変形例を示すフォーマット
図、第23図は従来例のフォーマットを示す図である。 21・・・同期信号発生器 22・・・情報ビット発生
器23、23A・・・カウンタ 24、26.24A 、 26A・・・固定ビット挿入
器25・・・検定ビット発生器  27・・・変調器2
8・・・復調器    29・・・フレーム同期検出器
代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同  三俣弘文 第  1 図 第3図 第4図 第  5 図 第  6 図 第7図 第  9 図 第10図 第11図 第12図 第13図 第14図 第15図 第16図 第17図 第18図 第19図 第20図 第21図 第22図 第23図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)フレーム構成をとるサイクリック情報伝送装置に
    おいて、1フレーム分のフォーマットをLビットの同期
    信号とMビットの第1フィールドとNビットの第2フィ
    ールドとで構成し、前記L、MおよびNの間にはL+N
    >Mなる関係を持たせ、前記Lビットなる同期信号は連
    続する“0”(または“1”)で構成し、上記Nビット
    なる第2フィールドは両端および少くともL−1ビット
    間隔に固定ビット“1”(または“0”)を挿入するよ
    うに構成したことを特徴とするサイクリック情報伝送装
    置のフレーム同期方式。
  2. (2)フレーム構成をとるサイクリック情報伝送装置に
    おいて、1フレーム分のフォーマットをLビットの同期
    信号とMビットの第1フィールドとNビットの第2フィ
    ールドとで構成し、前記同期信号は前記第1フィールド
    との境界の1ビットを“1”(または“0”)にし、残
    りL−1ビットは“0”(または“1”)にし、前記第
    2フィールドは前記第1フィールドとの境界に1ビット
    の固定ビット“1”または“0”を挿入し、前記同期信
    号との境界から第Lビット以内の位置に固定ビット“1
    ”または“0”を挿入し、前記同期信号との境界以外で
    は少くともL−2ビット間隔で固定ビット“1”または
    “0”を挿入し、前記L、MおよびNの間にはL+N>
    M+2なる関係を持たせることを特徴とするサイクリッ
    ク情報伝送装置のフレーム同期方式。
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