JPH0380729A - シーケンス同期方法及び装置 - 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 本発明は擬似乱数シーケンス同期の方法及びその実施装
置に係る。

発明の概要 本発明の一側面によると、その係数及び演算子がガロア
域で定義されるジェネレータ多項式に従い、データ受信
機に配置された第１のシーケンスジェネレータをデータ
送信機に配置された第２の同じシーケンスジェネレータ
と同期させる方法であって、第２ジェネレータにより生
成されたシーケンスを送信機から受信機への送信用のデ
ータストリームに加算し、該データストリームは間隔を
おいて予測可能データ値を有し、受信データをフレーミ
ングし、かくて予測可能データ値の間隔と位置を決定し
、該位置で受信されたデータを標本化し、標本の合成シ
ーケンスは第２ジェネレータにより生成されたシーケン
スの標本化された型より成り、標本のシーケンスから第
２ジェネレータの位相を決定し、第２ジェネレータのそ
れと対応するように第１ジェネレータの位相を調節する
各段階より成り、該方法はまた該データ受信機において
該データ送信機がそのシーケンスジェネレータを適用し
たかどうかを自動的に決定する役割も果たすシーケンス
同期方法が提供される。

本発明の他の側面によると、その係数及び演算子がガロ
ア域で定義されるジェネレータ多項式に従い、データ受
信機に配置された第１のシーケンスジェネレータをデー
タ送信機に配置された第２の同じシーケンスジェネレー
タと同期させる方法であって、第２ジェネレータにより
生成されたシーケンスを送信機から受信機への送信用の
データストリームに加算し、該データストリームは間隔
をおいて予測可能データ値を有し、該データストリーム
は間隔をおいてフレーミング情報を有し、該フレーミン
グ情報は予測可能データ値を構成し、統計的手段により
、受信データのフレーミングと第２ジェネレータの位相
の決定と受信されたデータフレーミング情報の標本化を
同時に行い、かくて予測可能なデータ値の間隔と位置を
決定し、該位置において受信データを標本化し、標本の
合成シーケンスは第２ジェネレータにより生成されたシ
ーケンスの標本化された型より成り、標本のシーケンス
から第２ジェネレータの位相を決定し、第２ジェネレー
タのそれと対応するように第１ジェネレータの位相を調
節する各段階より成り、該データ受信機において該デー
タ送信機がそのシーケンスジェネレータを適用したかど
うかを自動的に決定する役割も果たすシーケンス同期方
法が提供される。

本発明の別の側面によると、データ受信機に配置された
第１擬似乱数２進法シーケンス（ＰＲＢＳ）ジェネレー
タをデータ送信機に配置された第２の同じＰＲＢＳジェ
ネレータと同期させる方法であって、第２ジェネレータ
により生成されたＰＲＢＳを送信機から受信機への送信
用のデータストリームに加え、該データストリームは周
期的間隔での既知のデータ値を有し、その周期のフレー
ムで受信データをフレーミングし、既知のデータ値の位
置を決定し、該位置での受信データを標本化し、標本の
合成シーケンスは第２ジェネレータにより生成されたＰ
ＲＢＳの標本化された型より成り、標本のシーケンスか
ら第２ジェネレータの位相を決定し第１ジェネレータの
位相を調節して第２ジェネレータのそれと対応するよう
にする各段階より成ることを特徴とするシ−ケンス同期
装置が提供される。

本発明の別の側面によると、その係数及び演算子がガロ
ア域で定義されるジェネレータ多項式に従い、データ受
信機に配置された第１のシーケンスジェネレータをデー
タ送信機に配置された第２の同じシーケンスジェネレー
タと同期させる装置であって、第２ジェネレータにより
生成されたシーケンスを送信機から受信機への送信用の
データストリームに加算する手段を有し、該データスト
リームは間隔をおいて予測可能データ値を有し、受信デ
ータをフレーミングし、かくて予測可能データ値の間隔
と位置を決定する手段を有し、該位置で受信されたデー
タを標本化する手段を有し、標本の合成シーケンスは第
２ジェネレータにより生成されたシーケンスの標本化さ
れた型より成り、標本のシーケンスから第２ジェネレー
タの位相を決定する手段を有し、第２ジェネレータのそ
れと対応するように第１ジェネレータの位相を調節する
手段を有するシーケンス同期装置が提供される。

本発明のさらに他の側面によると、その係数及び演算子
がガロア域で定義されるジェネレータ多項式に従い、デ
ータ受信機に配置された第１のシーケンスジェネレータ
をデータ送信機に配置された第２の同じシーケンスジェ
ネレータと同期させる装置であって、第２ジェネレータ
により生成されたシーケンスを送信機から受信機への送
信用のデータストリームに加算する手段を有し、該デー
タストリームは間隔をおいて予測可能データ値を有し、
該データストリームは間隔をおいてフレーミング情報を
有し、該フレーミング情報は予測可能データ値を構成し
、受信データのフレーミングと第２ジェネレータの位相
の決定と受信されたデータフレーミング情報の標本化を
同時に行う統計的手段を有し、かくて予測可能なデータ
値の間隔と位置を決定し、該位置において受信データを
標本化する手段を有し、標本の合成シーケンスは第２ジ
ェネレータにより生成されたシーケンスの標本化された
型より成り、標本のシーケンスから第２ジェネレータの
位相を決定する手段を有し、第２ジェネレータのそれと
対応するように第１ジェネレータの位相を調節する手段
を有するシーケンス同期装置が提供される。

本発明のさらにまた別の側面によると、データ受信機に
配置された第１擬似乱数２進法シーケンス（ＰＲＢＳ）
ジェネレータをデータ送信機に配置された第２の同じＰ
ＲＢＳジェネレータと同期させる装置であって、第２ジ
ェネレータにより生成されたＰＲＢＳを送信機から受信
機への送信用のデータストリームに加える手段を有し、
該データストリーム値は周期的間隔での既知のデータ値
を有し、その周期のフレームで受信データをフレーミン
グし、既知のデータ値の位置を決定する手段を有し、該
位置での受信データを抽出する手段を有し、標本の合成
シーケンスは第２ジェネレータにより生成されたＰＲＢ
Ｓの標本化された型より成り、標本のシーケンスから第
２ジェネレータの位相を決定する手段を有し第２ジェネ
レータのそれと対応するように第１ジェネレータの位相
を調節する手段を有するシーケンス同期方法が提供され
る。

以下図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

送信された２進法デ一タ信号をスクランブルするため、
送信機でのＰＲＢＳジェネレータにより発生した擬似乱
数２進法シーケンス（ＰＲＢＳ）は２を法としてたとえ
ばデータ信号に加えられる。

受信機にて信号をデスクランブルするには、２を法とし
て加えられたＰＲＢＳの位相は受信機での同じＰＲＢＳ
ジェネレータを同期させるために回復されなければなら
ない。これを達成するためには、以前は遠隔（送信機）
ＰＲＢＳジェネレータをリセットし送信されたデータに
（数ビットの）既知の同期ワードを加えることが必要で
あった。

以下に説明する同期技術においては、第１の（送信機）
ＰＲＢＳジェネレータ（第１図）からの擬似乱数２進法
シーケンス（ＰＲＢＳ）はデータ送信機での２進法デー
タストリームに加えられ、受信機での第２ＰＲＢＳジェ
ネレータ６（第１図）からの同じＰＲＢＳはＰＲＢＳジ
ェネレータを中断またはリセットする必要なしに同期さ
れる。

この技術は、出願人の出願中の英国特許出願第８９１０
２５５、２号（Ｓ　　Ｄ　　プルツクハイマーｌ）に示
されたフレーミング情報の範囲画定のための巡回冗長コ
ードの使用と結びつくと、特に有利であり、該出願の内
容をここに参照文献とするが、他のフレーミング方法も
用いられうる。

上記実施例はＰＲＢＳを加える前の送信されたデータ列
での既知のもしくは予測可能なデータ値の導入または存
在に依存している。これは、遠隔送信機（第１）ＰＲＢ
Ｓジェネレータ２の特定値が受信機により特定の時点で
知られることに帰結し、該特定値は受信機にのみ存する
第２ＰＲＢＳジェネレータ６を同期させるのに充分な情
報を形成する。

この技術を特に応用しているのは、非同期時間多重（Ａ
ＴＶ）データの場合である。この場合、データはｎビッ
トの長さのヘッダとｊビットの長さのペイロードを有し
たとえば２進法の０のようなデータ値が各セルの始めか
らｉ番目のビットで生じる均一な長さＬのビットのセル
の形式である。

つまり、ただ一つのビットが使用される。

第１図に示された概略的配置では、送信機で２進法デー
タストリームＷ　（Ｘ）がデータソース１により生じ、
第１　ＰＲＢＳジェネレータ２はシーケンスＵ　（Ｘ）
を生威し、フレーミング情報がフレーミング加法／ＣＲ
Ｃ（巡回冗長検査）ジェネレータにより与えられる。

データ列Ｗ　（Ｘ）はあらゆるデータ列より成るが、周
期的間隔で既知のデータビットがある、つまり、各ｉ番
目のデータ標本は２進法の０にセットされているという
特性がある。

第２図に示された例では、Ｗ　（Ｘ）はデータ（ヘッダ
とペイロード）である。これは有効データ要素を破壊せ
ずにＣＲＣ検査で上書きされうるｗ　（ｋ）＝Ｏからｗ
（ｋ＋ｒ−１）のフィールドに零情報を含む。これに代
わりうるアプローチは上書きでなくセル中の特定な点で
ＣＲＣビットを挿入することである。この例については
、既知のデータ要素（値は２進法の０）はｗ（ｋ−１）
の位置でヘッダに配置される。

送信機Ｐ、ＲＢＳジェネレータ２は、以下の式に従って
Ｆ度のＰＲＢＳジェネレータ多項式１＋ｆ（Ｘ）に依存
するシーケンスＵ　（Ｘ）を生成する。

ｕ　（ｘ）　＝１／　（１＋ｆ　（ｘ）　）シーケンス
ｕ（Ｘ）はそこで排他的ＯＲゲート４を用いて（２を法
として）データ列Ｗ　（Ｘ）に加えられる。ＰＲＢＳシ
ーケンス周期の開始とセルの開始との間には特定の位相
関係は必要とされない。

ＯＲゲート４の出力はデータ列ｄ　（ｘ）であり、ここ
でｄ　（ｘ）　＝ｗ　（ｘ）Φｕ　（ｘ）である。

ＣＲＣ検査ビットｒ　（ｘ）は適当な位置でｄ（Ｘ）に
加えられて送信されたデータ列ｔ　（ｘ）を形成し、こ
こでｔ　（ｘ）　＝ｒ　（ｘ）■ｄ　（ｘ）である。Ｃ
ＲＣは、データ列ｄ　（ｘ）の多項式表現ラフイードバ
ックシフトレジスタ装置を用いるコードジェネレータ多
項式ｇ　（ｘ）により分割することにより計算される。

ｎビットのヘッダについては、ｄ　（ｘ）は線型システ
ムコードである。第１のにビットは情報より成り、後者
のｒ＝ｎ−にビットはＣＲＣビットである。

ｉ　　（ｘ）が線型システムコードの有効コードワード
であり、ｇ　（ｘ）がコードのジェネレータ多項式であ
り、ｑ　（ｘ）がジェネレータ多項式ｇ（Ｘ）によるヘ
ッダデータｄ　（ｘ）の分割から得られた商とすると、 ｉ　　（ｘ）＝ｘ”−’　ｄ　（ｘ）■ｒ　（ｘ）　、
及びｒ　（ｘ）　＝ｑ　（ｘ）　ｇ　（ｘ）■ｘ”−’
　ｄ　　（ｘ）となる。

受信機でのＰＲＢＳ同期を次に考察する。以下の説明で
は、データは実質的にエラーなく受信されるものとする
。フレーミングはたとえば前述の特許出願のＣＲＣフレ
ーミング技術を用いてセル境界を画定するためデータｔ
　（ｘ）に（５で）適用される。この処理に続き、既知
のＰＲＢＳのデータ要素ｗｉの位置が知られ、これらの
標本は抽出されて周波数１／ＬのシーケンスＳ　（Ｘ）
を形成する。

ｓ　（ｘ）は遠隔（第１）ＰＲＢＳジェネレーク２の標
本化されたものである。ＰＲＢＳの長さがＬより長い時
、間隔ｍ＝Ｌであり、もしくはＰＲＢＳの長さがＬより
小さい時は２’−１を法としてｍ＝Ｌである。

ｓ　（ｘ）はＰＲＢＳの標本または遠隔線型フィードバ
ックシフトレジスタの「零シーケンス」より成る。ＰＲ
ＢＳシーケンスのＦ番目の標本値が（エラーなく）受信
される時点では、（一定の場合にはそれより早く達成さ
れることもあるが）、局部（第２）ＰＲＢＳジェネレー
タを同期させるのに充分な情報が存在する。

標本化されたストリームＳ　（Ｘ）を与えられて局部（
第２）ＰＲＢＳジェネレータ６を同期させるのに使用し
うる種々の方法がある。

第１の方法においては、標本値ｓ　（ｘ）と遠隔（第１
）ＰＲＢＳジェネレータ２ステートとの間の直接関係が
用いられる。この場合において、種々の値Ｓ　（Ｘ）は
長さＦのレジスタＺ　（Ｘ）（レジスタ７）に記憶され
る。これらの値は、適当な写像行列により乗算された際
には未来時ｔ＋τについてのベクトルを生成し、τの後
では局部／受信機（第２）ＰＲＢＳジェネレータ６は遠
隔ＰＲＢＳジェネレータのそれと同期して継続的にクロ
ックされる。

かくて、を時における標本化された最新ＰＲＢＳ要素ｚ
（Ｆ−１）の受信に関するｔ＋τ時では、列ベクトル［
１４（は行列乗法により与えられる。

！（ｔ）　Ｖ　（τ）＝旦（ｔ＋τ）、すなわち、行列
におけるそれぞれの列Ｖｊは、標本化されたＰＲＢＳ行
ベクトル［Ｚｏ　Ｚ＋　Ｚｚ　、、ＺＦ　−１］により
乗算されると局部受信機ＰＲＢＳジェネレータ要素Ｕ、
についての値を与える。ここでｔ十τ時にてＦ−１に対
しｊ＝０である。

写像行列の係数は値ｌまたは０をとり、ｍ及びτの可能
な全ての値につき値をとりうる。ｍ及びτの値はどのよ
うな適用についても一定である。・選択されたパターン
に従って変化するｍについては、Ｕ（ｔ＋τ）は決定さ
れうるが変化するｍのパターンでの位置によって標本ｚ
　（ｔ）の周期的シフトが必要になるよう、行列Ｖ（τ
）についての解決方法が存する。

受信機ＰＲＢＳレジスタにおける各記憶要素については
、係数行列Ｖ（τ）での行ベクトル２（１）と適当な列
とのベクトル積を実行するのに必要な回路は、すべての
標本の２を法とする加算を実施し、それにつき列行列体
数は零ではない。

τは写像行列Ｖ（τ）での非零要素の数を最小にするよ
うに選択される。

ｍ＝１であるような特別の場合には、写像行列は恒等行
列となる。

第３図はＦ＝＝７と仮定したときの写像回路の実施例を
示す。標本記憶レジスタ７は連続ロードシフトレジスタ
である。データＳ　（Ｘ）はクロックされて標本記憶レ
ジスタｌＯにフレームＬにつき１ビツトで記憶される。

最後の要素Ｚ６をクロックすると、並列ロード制御がイ
ネーブルの状態になり、ＰＲＢＳジェネレータ６の予定
ステートがロードされる。ＰＲＢＳジェネレータはそこ
で入来ビットストリームｔ　（ｘ）と同じ速度でクロッ
クされる。ＰＲＢＳ出力はＰＲＢＳ同期を確実にするた
めに、標本時間において標本データ５（Ｘ）に対応する
よう検査される。ＰＲＢＳシフトレジスタは、これらが
−様に対応しないと認められる場合にのみ再ロードされ
る。これはビット送信エラーに弾力性を与えるものであ
る。標本記憶レジスタ７及び受信機ＰＲＢＳジェネレー
タ６は同じ記憶要素を共有することに注意すべきである
写像行列Ｖ（τ）の係数演算のためには以下の方法が用
いられる。

ＰＲＢＳシフトレジスタにおける各段階の履歴を垂直離
間した行に書き出す。ｍだけ離間してＦ×Ｆ行列を形成
するＦ列を選ぶ。以前の組での最後の列の後τで結果Ｆ
ＸＦ行列を形成するようなＦ列を選ぶ。そして写像行列
Ｖ（τ）の行は元の組を合成された組に変換するのに必
要なＦ線型列作用により画成される。

第２の方法は連続ビット標本同期と称され、これは標本
列Ｓ、（Ｘ）において夫々入来するビットを用いてそれ
が受信される瞬間にフィードバック関数ｆ　（ｘ）の値
に上書きするものである。これは線型フィードバックシ
フトレジスタの零列を効果的に同期させて、そのビット
標本値をその瞬間及び各全周期毎に発生させる。ビット
標本が以前のそれにより達成された同期を停止しないよ
うに、シフトレジスタの各段階の現在値はこれまで集め
られた標本の全てと矛盾しないものにされなければなら
ない。Ｆ妥当性ビット標本がこのようにレジスタに挿入
された後は、零列は確実に同期される。

第４図は任意の長さのＦシフトレジスタａ（Ｘ）と線型
フィードバック関数ｆ　（ｘ）のための装置の一般的構
成を示す。やはり長さがＦであるシフトレジスタｂ　（
ｘ）は最後のＦ審判ビット標本ｓ　（ｘ）を記憶し、各
新標本のための位置により右にシフトされる。線型結合
関数ｇｏ、、、ｇＦ−１は、これまでの全標本に一致す
べきシフトレジスタａ　（Ｘ）の各段階についての値を
計算する。

ｇｏは到来する新ビットに関する自明なタームであり、
そこからはいかなる線型結合もなされない。

周期的零列標本ｓ　（ｘ）及び算出された適値ｇ０（ｂ
　（ｘ）、ａｏ）、、、ｇｒ−＋　　（ｂ　（ｘ）、ａ
Ｆ−１）は、レジスタａ　（Ｘ）の各段階に先行する夫
々のマルチプレクサを介してシフトレジスタａ（Ｘ）に
挿入され、ビット標本と同期された制御信号により選択
される。送信機と同期する零列（ＰＲＢＳ）は点ｐ　（
ｘ）から得られる。

特別の適用では、線型結合関数ｇｏ、、、ｇｙ−１はフ
ィードバック関数ｆ　（ｘ）及び零列ビット標本ｓ　（
ｘ）の間の特定のビット周期ｍから算出される。これら
の関数ｇ＋は排他的ＯＲゲートより戒る。実用上は、こ
れらの結合関数の内の幾つかは零であり、それによりそ
の共同マルチプレクサを省くことができる。

この方法の利点は、Ｆビット周期より短い周期で同期を
達成できる機会が提供されることである。

この方法は零列長とビット標本周期を収集し、それらを
並置してベクトルを生成する。

第３の方法は零列オフセット演算及び同期と称される。

この方法はＦ個の零列の周期的ビット標本を収集しそれ
らを並置してベクトルを生成する。

ベクトルはそして受信機及び送信機零列間でのオフセッ
トを計算し、結果としてｌシーケンス長の後に同期を達
成するのに用いられる。

組み合わせると、Ｆ番目の入来ビット標本を生成した送
信機シーケンスジェネレータにおけるベクトルと同じベ
クトルを生成するＦビット標本の選択があることが示さ
れる。最高の長さの線型フィードバックシフトレジスタ
及び２の整数乗であるビット標本周期ｍについては、Ｆ
標本のこの選択は唯一であり、算出可能である（ｙ　（
ｘ）で示される）。

入来ビット標本間の周期ｍは送信機シーケンスジェネレ
ータでのベクトルのｍ回の連続変化に対応する。しかし
、各連続周期ｍは結合Ｆビット標本のベクトルの１回の
変化に対応する。したがって、結合ベクトルＺ　（Ｘ）
のｙ　（ｘ）からの距離ｄは零列のベクトル変化に関し
ては、受信された結合ベクトルｚ　（ｘ）間の距離（ｍ
−１）＊ｄを示し、ベクトルは変化し、そして送信機が
再度この状態になるまで待機する。これはＦ番目のビッ
ト標本が受信されて１ビツト後に再び発生する。

第５図はこの第３の方法を実行する装置を示す。

これは夫々線型フィードバック関数ｆ　（ｘ）及びｆ−
（ｘ）を有する２個のシフトレジスタａ（Ｘ）及びｂ’
（ｘ）より成る。ｆ−（ｘ）はｆ（Ｘ）と同数の係数を
有するがそれらはオーダが逆になっている。すなわち、 ｆ　（ｘ）＝ｆｏ　＋ｆ＋　ｘ＋ｆｔ　ｘ”、、＋ｆｘ
’−’及び、 ｆ　　（Ｘ）　”　ｆ　ｒ−＋　＋　ｆ　Ｆ−Ｉ　Ｘ＋
ＦＦ−３Ｘ”、、。

＋　ｆ　ｏ　Ｘ　’−’ レジスタｂ　（ｘ）により生成された零シーケンスはレ
ジスタａ　（Ｘ）により生成されたそれの逆である。入
来するビットは右ヘシフトされてレジスタａ　（ｘ）　
、ｂ　（ｘ）　、ｚ　（ｘ）に入る。レジスタｙ　（ｘ
）は予めプログラムされており、上述の唯一対応ベクト
ルを含み、送信機と受信機シーケンスの間でのオフセッ
トを生じさせるのに用いられる。

コンパレータ１４はその２つの被演算数の間での不均等
を示す。比較は、レジスタｂ　（ｘ）でのベクトルとレ
ジスタｙ　（ｘ）のかもしくは標本２（Ｘ）の結合ベク
トルとの間でなされる。初期の状態では、これはレジス
タｂ　（ｘ）をレジスタｙ（Ｘ）と比較するのに用いら
れる。コンパレータはそれらが均等でないことを示すが
、ａ　（Ｘ）及びｂ　（ｘ）の両レジスタは結合ベクト
ルの初期の状態からビット速度でクロックされる。レジ
スタａ　（Ｘ）は零列のベクトル中を前進し、レジスタ
ｂ　（ｘ）は逆方向に進む。レジスタｂ　（ｘ）がレジ
スタｙ　（ｘ）と等しくなると、レジスタａ（Ｘ）はＦ
番目のビット標本が受信された時に送信機シーケンスジ
ェネレータが有したベクトルを含む。この点において、
レジスタａ　（Ｘ）はコンパレータ１４により不能にさ
れたそのクロックを有するが、レジスタｂ　（ｘ）はベ
クトル列中を後進し続ける。送信機は、Ｆ番目のビット
が受信された後まる１つの審判長で再びレジスタａ　（
Ｘ）でのベクトルを得る。レジスタａ　（Ｘ）が不能に
された時点で、コンパレータマルチプレクサ１５はここ
でレジスタｂ　（ｘ）でのベクトルをレジスタＺ　（Ｘ
）でのそれと比較するために切換えられる。

Ｚ　（Ｘ）はＦ個の入力標本のベクトルなので、レジス
タｂ　（ｘ）が同一のベクトルを有する際には、これは
Ｆ番目のビットが受信されて丁度ｌシーケンス長の後に
終了し、送信機でのシーケンスジェネレータも然りであ
る。この段階では、コンパレータ出力はシフトレジスタ
ａ　（Ｘ）のクロックを再びイネーブルし、それにより
これは送信機のシーケンスジェネレータと同期すること
になる。

ｍ＝２であるとき、ａ　（ｘ）及びｆ　（ｘ）は普通の
線型フィードバックシフトレジスタを形成するように選
択される。しかし、ｍ＞２の場合には、シーケンスジェ
ネレータは零列のベクトル中を一時にｍ−１だけ進むよ
うに設計されなければならない。ｎがシーケンス長であ
る場合に、ｌ＜ｍ＜ｎにつき、ベクトルをｍ−１だけベ
クトル中を進めるようにシープ・ンスジェネレータを構
成することが可能である。しかし、同期が達成されると
、レジスタａ　（Ｘ）で計算された同期ベクトルは、送
信機と調和するシーケンスを生成するために普通線型フ
ィードバックシフトレジスタに変換されなければならな
い。これはレジスタａ　（Ｘ）及びｆ　（ｘ）の再構成
により達成されるか、もしくはｆ−（ｘ）の係数が引続
き逆にされている場合にはレジスタｂ　（ｘ）により達
成される。このレジスタは同期が達成されると冗長にな
るからである。

理想的には、ＰＲＢＳは最大長になるように選択される
べきである。ＰＲＢＳジェネレータが最大長でない場合
には、ＰＲＢＳジェネレータの−の状態は唯−性を確実
にするために受信機により知られなければならない。Ｐ
ＲＢＳの周期長はセル長の整数倍であってはならず、ま
たセル長はＰＲＢＳの整数倍であってはならず、そうで
なげれば標本化されたシーケンスは一定値であり、受信
機（第２）ＰＲＢＳジェネレータを同期させるのに充分
な情報を含まない。

かくて既述の発明は局部擬似乱数列ジェネレータの位相
を遠隔擬似乱数列ジェネレータのそれにロックする方法
を開示している。この方法は特に、遠隔で発生したシー
ケンスがそれをランダム化するために実質的に未知の送
信データシーケンスに２を法として加算されたシステム
に適用されるが、これに限られるものではない。未知の
擬似乱数列位相を決定するために、原始データシーケン
スで周期的に生ずる既知の要素が使用される。受信され
たデータのフレーミングに続き、もともと既知の要素の
位置は知られ、遠隔ＰＲＢＳジェネレータの標本型は抽
出され標本ストリームＳ　（Ｘ）が形成される。この標
本ストリームＳ　（Ｘ）は局部ＰＲＢＳジェネレータを
同期させるために種々の方法たとえば特に第３図、第４
図、または第５図を参照して説明したような方法で使用
可能である。

上述の如く、２を法とする加算の擬似乱数列の位相回復
方法の従来のものは、ジェネレータの周期的リセットと
数ビットの既知の同期ワードの追加が必要とされた。こ
こに提案される技術は定期的リセットの必要性を克服し
、既知のデータがデータブロックにつき１ビツトを基礎
として配分されることを可能にする。

上述の発明は２進法シーケンスジェネレータにのみ言及
しているが、基本方法及び装置はそのように制限される
必要はなく、実際、その係数及び演算子がガロア域すな
わち２元、３元、４元等で定義される一般多項式に従う
シーケンスジェネレータにならば適用可能である。

第６図の装置は第４図から直接に導かれ、そこで示され
た連続ビット同期方法を実施する。

この装置の特徴は、それが入来データストリームでの予
測可能ビットの先行標本の記憶を必要としないため、標
本記憶レジスタの必要性をなくしたことである。

次の特徴は、エラー可能性のある標本は標本記憶レジス
タのメモリーから追放される必要はもはや無く、エラー
標本が受信されてＦ個の標本の後でなく、次もしくはそ
の次の標本で、より早いエラー修復が可能となる。

この方法は、モニター施設が送信機媒体をアップセット
するデータストリング、−例としては長い零の゛ストリ
ングを検出するのに用いられる場合には、送信機と受信
機に共通に知られる予測不能／予測可能情報に従って、
送信機シーケンスの位相の変形に応答して受信機シーケ
ンスの位相を変形させ、同期を維持することができる。

さらに別の特徴は、装置は標本間の間隔の任意の変化に
動的に適応し、　−その間隔はフレーム画成装置により
示されるか、任意のオ゛−ダの間隔で受信された標本間
での所定の組の間隔に適応するか、標本間のただ一つの
間隔を採用するよう固定される。たとえばこれはＡＴＭ
送信の場合の空のセルであり、そこではかかるセルの内
容は決まっており、知られている。この性能により数個
の標本が必要に応じて各フレームから得られ、したがっ
て同期を達成する時間を早める。１次のジェネレータ多
項式についての同期達成の基準は、Ｆ度の線型独立標本
が受信機による確実な同期のために必要とされることで
あるが、実用上は同期はＦ個の標本より少ない標本で得
られる。

数個の標本はエラー保護フィールドから採り出すことが
でき、たとえばフレーミング情報が標本の完全性を示す
出願第８９１０２５５．２号におけるようにフィールド
の検査合計であるような場合、送信機媒体でのエラーに
対する弾力性を改善する。

第６図は線型フィードバックンフトレジスタ配置を示す
が、フィードフォワードや他のジェネレータ実施も同様
に適用される。

フィードバック機能は適当なシーケンスジェネレータ多
項式であるが、必ずしも最大長シーケンスの生成に限定
されるものではない。

スクランブルが送信機で使用されない場合には、予測可
能なデータ値は送信において変化を受けず、したがって
受信機ジェネレータを抑制する特性を有する標本を生じ
させ、それによりスクランブルの存在／不存在を検出し
、受信機でジェネレータをスイッチオフする。

図面中、ｆ　（ｘ）はシーケンス生成のための多項式で
あり、当業者に明らかな多項式におけるＸの非零係数に
ついての排他的ＯＲ演算（または同等の論理）より成る
。

ブロックａ、、、、ａｙ−１は入来データ速度でクロッ
クされたシフトレジスタの段階を形成する。

以下に述べる係数「ｇ」に従い各シフトレジスタ間に排
他的ＯＲ演算を挿入することもでき、それによりシフト
されたビットは既知のビット位置での入来する標本に従
って変形されうる。信号［（Ｘ）は入来データストリー
ムであり、信号「制御」は有効な標本がストリームｔ　
（ｘ）から取り出される時ならば常に、フレーム画成装
置または標本位置予測装置に従ってマルチプレクサを作
動させる。

信号ｕ　（ｘ）は関数ｆ　（ｘ）の出力であり、送信機
でのそれと同期されるべきスクランブラシーケンスであ
る。ブロックｇ＋　　（ｍ、ｆ　（ｘ））、、。

ｇｒ−Ｉ　（ｍ、ｆ　（ｘ））は標本間隔ｒｍＪ及び多
項式ｆ　（ｘ）に従ってｆ　（ｘ）の係数と同じガロア
域にある係数であり、ｒｍＪは所与の適用では固定され
、それにより係数を固定し、またはそれら係数はｆ　（
ｘ）及び標本間の最後の間隔に従って計算され、または
、それら係数はある所定の閉じた組の間隔ｒｍＪについ
ては標本間の最後の間隔に従って閉じた組の値の間で切
換えられる。さらに、これら係数ｇ＋　　（ｍ、ｆ　（
ｘ））、−ｇ。

（ｍ、ｆ　（ｘ））は、送信機シーケンス位相に関する
時間τにつき受信機ジェネレータを同期させるために予
め決定されもしくは動的に計算される。

ｍとｆ　（ｘ）のいかなる組合せについても、係数ｇ＋
　　（ｍ、　ｆ　（ｘ）　）　、、、　ｇｒ−＋　　（
ｍ、　ｆ　（Ｘ））はただ一つであり、２Ｆ−１の因数
でないあらゆるｍにつき存在し、該因数はＺ′−１をＦ
より小さい整数値で割る。

通常の演算ではマルチプレクサは信号Ｕ　（Ｘ）をシフ
トレジスタの第１段階ａ０に向ける。排他的ＯＲ演算３
１はｕ　（ｘ）と段階ａ６への入力との間の差を測定し
、これらは通常の演算では同一なので、係数ｇ＋　　（
ｍ、ｆ　（ｘ））、、、ｇｒ−＋（ｍ、ｆ　（ｘ））を
介してレジスタの他の内容に何ら効果を及ぼさない。

標本を取り出す際には、制御はマルチプレクサを切換え
て信号ｔ　（ｘ）をシフトレジスタの第１段階ａｏに向
ける。演算３１はこの標本とシーケンスｕ　（ｘ）の間
の差を測定し、係数ｇ＋　　（ｍ＋ｆ　（ｘ））、、、
ｇｙ−＋　　（ｍ、ｆ　（ｘ））を介してレジスタａｏ
、、、ａｙ−＋の他の内容を変更して標本及び従前の標
本の値と一致するようにする。このようにして、受信器
シーケンスは前の標本から線型的に独立した各標本につ
き、送信器シーケンスとの同期をとる。

数個の連続有効標本におけるこれらの標本位置での標本
と信号Ｕ　（Ｘ）との間に差がない場合には、受信器は
同期されたと考えられ、制御は更なる演算を禁止される
。

Ｆ＝９についての実施の一例として、これらが（セルリ
ードフレームにつき）各フレームのヘッダでｌビットが
あるということに基づいてフレーミングロケータ−及び
デスクランブラに対し同期の演算及び検証を行うことを
以下に説明する。

いずれの予測可能データ値にも一般的に等しく適用され
る本例の他の特徴は、短かいフレームで反転するフレー
ムの２つの長さ（１８及び５４バイト）についての２つ
の可能な間隔のうちの一つを示すよう、既知のデータビ
ットを使用することである。２組の係数ｇ＋　　（４３
２，ｆ　（ｘ））ｇｙ−＋　　（４３２，ｆ　（Ｘ））
及びｇ＋　　（１４４゜ｆ　（ｘ）　）　、、、　ｇｖ
−＋　　（１４４，ｆ　（ｘ）　）はτ＝１４４につき
、つまり１４４ビット進んだシーケンスを同期させるよ
うにされている。

開始及び再同期の間、セルへラダロケータ−はそれ自身
の同期の前に有効セルヘッダを継続して配置するが、有
効な標本は既知のビット位置でのセルヘッダから取り出
される。ヘッダロケータ−が劣悪なヘッダを受信したり
、また現在第１の有効ヘッダを探している場合には、デ
スクランブラは自由に作動するが、有効な標本は取り出
されない。

デスクランブラは、後に（現在のセル長が最初に決定さ
れる時に）１４４ビツト（１８バイト）を使用するため
に、各有効ヘッダにつき入来する標本とデスクランブラ
フィードバックビット（前述の排他的ＯＲ演算３１の出
力）との間の差を記憶する。先行セルの長さも記憶され
、その間隔に対応する係数ｇ＋　　ｇｒ−＋が後に決定
されうる。

最後の有効セルヘッダの各１８バイト時間隔の後、有効
セルヘッダの存在はセルが２つの長さのうちで短い方で
あることを示し、その場合には既知のデータ値は反転さ
れ、この表示は記憶された差の値と結合して用いられ、
検証情報と補正された差信号を与えるために共に排他的
ＯＲがなされる。補正された差信号及び記憶された最後
のセル表示は２組の係数の選択がデスクランブラレジス
タ内容に適用されるのを制御する。

デスクランブラ検証計数は以下の条件が該当する場合に
のみ増加する。

有効セルヘッダ及び標本を有する信号ｕ　（ｘ）の有効
検証も受信される、つまり差がない。

検証が失敗すると、計数はリセットされて同期は続く。

検証計数が９に達するとデスクランブラは同期される。

安定した状態の演算ではフィードバックビットと標本の
間の差信号は現在のセルの長さを決定する。つまり、こ
の値はここでデスクランブルされつる。

τ＝１４４の値は１４４ビット即ち短いセル長について
の標本差信号の記憶を補償する。

第７図は４２４ビツトの固定セル長につきｆ（ｘ）＝ｘ
”＋ｘ”＋１．ｍ＝４２４についての別の実施例を示す
。この例では、係数ｇ＋　　（ｍ。

ｆ　（ｘ））、、、ｇｒ−＋　　（ｍ、ｆ　（ｘ））は
かくて固定され、それらの零係数については、排他的Ｏ
Ｒ演算は冗長であり、シフトレジスタ段階中から除去さ
れる。

フレーム同期についての出願第８９１０２５５．２号に
示された方法及び装置を含みまたはそのフレーミング方
法が予測可能値を構成するような他のフレーミング方法
を使用しまたシーケンス同期につき上述の装置及び方法
を含む装置／方法を以下に説明する。

スクランブルシーケンスはデータストリームに、または
制御間隔にわたって継続的に加えられる。

合成シーケンスはフレーミング情報の追加もしくはスク
ランブラの間隔と一致する制御間隔での出願第８９１０
２５５．２号に示された方法の使用によりフレーミング
される。合成シーケンスは受信機に送信される。

受信機では第２のデスクランブラが送信機のそれと同期
されなければならない。入来シーケンスは送信機におけ
るのと同じフレーミング方法を使用したフレーミング検
出器によりフレーミングされる。フレーミング検出器は
第２スクランブラを有するフィードバックループの一部
であり、両者はそれらの対応する同期を同時に達成する
。当業者にはこの作用は位相固定ループに類似すると思
われるであろう。フレーミング検出器はフレーミング情
報についての位置を想定し、この情報を用いてスクラン
ブラを同期させる標本を抽出する。

該スクランブラの出力シーケンスはフレーミング情報に
ついての連続する位置を相関させるためにフレーミング
により用いられ、相関が１組の数のフレームの後に達成
されると安定同期が達成される。

送信機でのスクランブラが連続して配置されると、各フ
レームのフレーミング情報はスクランブルされて受信機
は上述の同期を達成する。しかし、スクランブラが一定
のフレームのフレーミング情報につきオンとオフの繰り
返しパターン状態においてオフ状態になっている場合に
は、受信機はまたこのパターンを検出し同期及び同期の
検証を達成する相関技術を用いる。

以下の例（第９図）では、この方法はＡＴＭセル伝送に
理想的に適合する。各セルはそれにつき検査合計が巡回
冗長検査（ＣＲＣ）により計算されるヘッダを有する。

ＣＲＣは出願第８９１０２５５．２号に示された技術に
よるセル画定に用いられる。

ペイロード及びヘッダはＰＲＢＳに加えられて、受信機
において実行されるビットクロック抽出のような機構を
可能にする。ＣＲＣはヘッダのスクランブルビットで計
算され、セルペイロードの前にヘッダの最後の８ビツト
に２を法として加算される。ＰＲＢＳのマルチプレクサ
により、出力（第８図の制御Ｂ）はなく、セルヘッダの
いくつかもしくは全てはこの追加によりスクランブルＣ
ＲＣフィールドを有する。

望ましい実施例は、夫々がヘッダを交互にする時、ＣＲ
Ｃはスクランブルされる。このようにして、セル画定は
、スクランブルされていないＣＲＣを有するヘッダ間の
間隔が２倍の長さを有することを除き、出願第８９１０
２５５．２号に示されたのと同じ作用を有する。したが
って、セル画定は通常の２倍の数のセルを必要とする。

スクランブルされたＣＲＣはセル画定が得られる時にス
クランブルされていないＣＲＣを有する有効セルヘッダ
間の中心点により識別される。受信機に局部的にＣＲＣ
フィールドをスクランブルされたヘッダビットにつき計
算することにより、８個のＰＲＢＳ標本がこれらのヘッ
ダから局部ＣＲＣビットと受信ビットの２を法とする加
算により抽出される。受信機のＰＲＢＳジェネレータは
夫々の交互のセルで受信された８個の標本を使用して、
上述の装置、好ましくは第６図と第７図のものを用いた
送信機でのそれと同期させる。

受信機ＰＲＢＳ同期が検証されると、それはデータスト
リームをアンスクランプルし、またもともとスクランブ
ルされなかったＣＲＣに加えて、各入来交互セルにおい
てＣＲＣを検査するのに使用される。

第１０図は４２４ビツトセル長と、ｘ２３＋　ｘＩ＄＋
１スクランブラ多項式と、セルヘッダあたり８ＣＲＣビ
ツトとに基づいた受信器ＰＲＢＳをスクランブルされた
ＣＲＣフィールドを有する各交互ヘッダと同期させる装
置を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図はＰＲＢＳ　（擬似乱数シーケンス）同期を実行
する装置を概略的に示す図、 第２図はフレームのフォーマットと構成を示す図、 第３図は標本値と遠隔ＰＲＢＳジェネレータベクトルと
の間の直接の関係を用いた同期方法用の装置を示す図、 第４図は連続ビット標本同期方法のための装置を示す図
、 第５図は零シーケンスオフセット演算と同期方法のため
の装置を示す図、 第６図はデータのフレームにつき１ビツトで実施された
本例における、既知のデータ値を用いることにより送信
機でのＬＦＳＲとの同期のための補助機構を有する線型
フィードバックシフトレジスタ（Ｌ　Ｓ　Ｆ　Ｒ）より
成る装置を示す図、第７図は別の実施例を示す図、 第８図はその他の実施例を示す図、 第９図はさらに他の実施例を示す図、 第１０図は受信機ＰＲＢＳを同期させる装置を示す図で
ある。 ２°゛・・第１ＰＲＢｓジェネレータ、３・・フレーミ
ング加法／ＣＲＣジェネレータ、４・・・・・ＯＲゲー
ト、６・・・・・第２ＰＲＢＳジェネレータ、７・・・
標本記憶レジスタ、１４−・・・コンパレータ、１５−
マルチプレクサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、その係数及び演算子がガロア域で定義されるジェネ
   レータ多項式に従い、データ受信機に配置された第１の
   シーケンスジェネレータ（６）をデータ送信機に配置さ
   れた第２の同じシーケンスジェネレータ（２）と同期さ
   せる方法であって、第２ジェネレータ（２）により生成
   されたシーケンスを送信機から受信機への送信用のデー
   タストリームに加算し、該データストリームは間隔をお
   いて予測可能データ値を有し、受信データをフレーミン
   グし、かくて予測可能データ値の間隔と位置を決定し、
   該位置で受信されたデータを標本化し、標本の合成シー
   ケンスは第２ジェネレータにより生成されたシーケンス
   の標本化された型より成り、標本のシーケンスから第２
   ジェネレータの位相を決定し、第２ジェネレータのそれ
   と対応するように第１ジェネレータの位相を調節する各
   段階より成り、該データ受信機において該データ送信機
   がそのシーケンスジェネレータを適用したかどうかを自
   動的に決定する役割も果たすことを特徴とするシーケン
   ス同期方法。 ２、その係数及び演算子がガロア域で定義されるジェネ
   レータ多項式に従い、データ受信機に配置された第１の
   シーケンスジェネレータ（６）をデータ送信機に配置さ
   れた第２の同じシーケンスジェネレータ（２）と同期さ
   せる方法であって、第２ジェネレータ（２）により生成
   されたシーケンスを送信機から受信機への送信用のデー
   タストリームに加算し、該データストリームは間隔をお
   いて予測可能データ値を有し、該データストリームは間
   隔をおいてフレーミング情報を有し、該フレーミング情
   報は予測可能データ値を構成し、統計的手段により、受
   信データのフレーミングと第２ジェネレータの位相の決
   定と受信されたデータフレーミング情報の標本化を同時
   に行い、かくて予測可能なデータ値の間隔と位置を決定
   し、該位置において受信データを標本化し、標本の合成
   シーケンスは第２ジェネレータにより生成されたシーケ
   ンスの標本化された型より成り、標本のシーケンスから
   第２ジェネレータの位相を決定し、第２ジェネレータの
   それと対応するように第１ジェネレータの位相を調節す
   る各段階より成り、該データ受信機において該データ送
   信機がそのシーケンスジェネレータを適用したかどうか
   を自動的に決定する役割も果たすことを特徴とするシー
   ケンス同期方法。 ３、データ受信機に配置された第１擬似乱数２進法シー
   ケンス（ＰＲＢＳ）ジェネレータ（６）をデータ送信機
   （２）に配置された第２の同じＰＲＢＳジェネレータと
   同期させる方法であって、第２ジェネレータ（２）によ
   り生成されたＰＲＢＳを送信機から受信機への送信用の
   データストリームに加え、該データストリームは周期的
   間隔での既知のデータ値を有し、その周期のフレームで
   受信データをフレーミングし（５）、既知のデータ値の
   位置を決定し、該位置での受信データを標本化し（７）
   、標本の合成シーケンスは第２ジェネレータ（２）によ
   り生成されたＰＲＢＳの標本化された型より成り、標本
   のシーケンスから第２ジェネレータの位相を決定し第１
   ジェネレータ（６）の位相を調節して第２ジェネレータ
   （２）のそれと対応する各段階より成ることを特徴とす
   るシーケンス同期方法。 ４、既知のデータ値は１ビットより成ることを特徴とす
   る請求項３記載の方法。 ５、標本のシーケンスはレジスタ（７）に記憶され第１
   ベクトルを形成し、第１ベクトルは写像行列（８）によ
   り乗算されて未来時ｔ＋τについての他のベクトルを生
   成し、τの後に第１ＰＲＢＳジェネレータは第２ジェネ
   レータのそれと同期して継続的にクロックされうること
   を特徴とする請求項３記載の方法。 ６、連続ビット標本化同期を使用し、標本のシーケンス
   における各入来ビットがそれが線型演算子を介して受信
   される瞬間にフィードバック関数の値を上書きするのに
   用いられることを特徴とする請求項３記載の方法。 ７、零シーケンスオフセット演算及び同期を使用するこ
   とを特徴とする請求項３記載の方法。 ８、その係数及び演算子がガロア域で定義されるジェネ
   レータ多項式に従い、データ受信機に配置された第１の
   シーケンスジェネレータ（６）をデータ送信機に配置さ
   れた第２の同じシーケンスジェネレータ（２）と同期さ
   せる装置であって、第２ジェネレータ（２）により生成
   されたシーケンスを送信機から受信機への送信用のデー
   タストリームに加算する手段（４）を有し、該データス
   トリームは間隔をおいて予測可能データ値を有し、受信
   データをフレーミングし、かくて予測可能データ値の間
   隔と位置を決定する手段（５）を有し、該位置で受信さ
   れたデータを標本化する手段（７）を有し、標本の合成
   シーケンスは第２ジェネレータにより生成されたシーケ
   ンスの標本化された型より成り、標本のシーケンスから
   第２ジェネレータの位相を決定する手段（８）を有し、
   第２ジェネレータのそれと対応するように第１ジェネレ
   ータ（６）の位相を調節する手段を有することを特徴と
   するシーケンス同期装置。 ９、その係数及び演算子がガロア域で定義されるジェネ
   レータ多項式に従い、データ受信機に配置された第１の
   シーケンスジェネレータ（６）をデータ送信機に配置さ
   れた第２の同じシーケンスジェネレータ（２）と同期さ
   せる装置であって、第２ジェネレータ（２）により生成
   されたシーケンスを送信機から受信機への送信用のデー
   タストリームに加算する手段（４）を有し、該データス
   トリームは間隔をおいて予測可能データ値を有し、該デ
   ータストリームは間隔をおいてフレーミング情報を有し
   、該フレーミング情報は予測可能データ値を構成し、受
   信データのフレーミングと第２ジェネレータの位相の決
   定と受信されたデータフレーミング情報の標本化を同時
   に行う統計的手段を有し、かくて予測可能なデータ値の
   間隔と位置を決定し、該位置において受信データを標本
   化する手段を有し、標本の合成シーケンスは第２ジェネ
   レータにより生成されたシーケンスの標本化された型よ
   り成り、標本のシーケンスから第２ジェネレータの位相
   を決定する手段を有し、第２ジェネレータのそれと対応
   するように第１ジェネレータの位相を調節する手段を有
   することを特徴とするシーケンス同期装置。 １０、データ受信機に配置された第１擬似乱数２進法シ
   ーケンス（ＰＲＢＳ）ジェネレータ（６）をデータ送信
   機に配置された第２の同じＰＲＢＳジェネレータ（２）
   と同期させる装置であって、第２ジェネレータ（２）に
   より生成されたＰＲＢＳを送信機から受信機への送信用
   のデータストリームに加える手段を有し、該データスト
   リーム値は周期的間隔で既知のデータ値を有し、その周
   期のフレームで受信データをフレーミング（５）し、既
   知のデータ値の位置を決定する手段を有し、該位置での
   受信データを抽出（７）する手段を有し、標本の合成シ
   ーケンスは第２ジェネレータにより生成されたＰＲＢＳ
   の標本化された型より成り、標本のシーケンスから第２
   ジェネレータの位相を決定する手段（８）を有し第２ジ
   ェネレータ（２）のそれと対応するように第１ジェネレ
   ータ（６）の位相を調節する手段を有することを特徴と
   するシーケンス同期方法。