專利名稱：幀同步電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于傳輸數(shù)據(jù)序列的幀同步電路，上述傳輸數(shù)據(jù)序列具有易產(chǎn)生誤碼環(huán)境下的幀組成，上述誤碼特別是指以信元或者分組為單位的數(shù)據(jù)丟失或者數(shù)據(jù)插入。
背景技術(shù)：
[用于添加幀同步碼的方法]傳統(tǒng)地，在按照幀為單位傳輸即將發(fā)送(發(fā)送信息數(shù)據(jù))的信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，已經(jīng)廣泛地采用在發(fā)送側(cè)添加一個(gè)唯一碼字給每個(gè)幀作為幀同步碼的方法，例如，上述唯一碼字是M序列。本方法中沒有具體地定義唯一碼字添加的位置，但是一般說來，設(shè)定唯一碼字處于幀的標(biāo)題以便簡化組成，正如

圖1所示。在接收側(cè)在已收到數(shù)據(jù)序列中檢測唯一碼字來識別幀的位置以便檢測每個(gè)幀，根據(jù)已檢測的每個(gè)幀再生發(fā)送的信息數(shù)據(jù)。
然而，如果把上述方法應(yīng)用于誤碼易于發(fā)生的傳輸信道的數(shù)據(jù)發(fā)送，那么存在一個(gè)不利的缺陷，即由于突發(fā)誤碼或者此類錯(cuò)誤導(dǎo)致沒有檢測到唯一碼字的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。因此，此處提出了改進(jìn)抵抗突發(fā)誤碼的技術(shù)，它采用在幀內(nèi)分散地安排唯一碼字的位置。
圖1B和1C說明了涉及此種技術(shù)的上述幀組成的一個(gè)實(shí)例。這些圖說明了相同唯一碼字的排列。也就是說，圖1C展示了用于每個(gè)一定長度為(M+1)比特塊的信息數(shù)據(jù)，圖1 B對每個(gè)比特?cái)U(kuò)展了信息數(shù)據(jù)。在圖1C中，唯一碼字組成了每個(gè)塊的最高有效位(比特S1到SN)，通過從最高次序比特串行地?cái)U(kuò)展唯一碼字為串行數(shù)據(jù)以便得到示于圖1B的信號。
在圖1B所示的實(shí)例中，分配唯一碼字Sj(j＝1到N)一個(gè)比特給發(fā)送信息數(shù)據(jù)序列內(nèi)的每個(gè)均勻的間隔(M個(gè)比特)。然而，分配的間隔可能是不均勻的，并且也可能分配了多個(gè)比特。所述M和N是自然數(shù)。
大部分的唯一碼字將能夠存在，即使在采用分散地安排唯一碼字位置的此種方式的傳輸信道內(nèi)發(fā)生了突發(fā)誤碼，以致通過允許在檢測時(shí)不變比特的數(shù)量的不一致性來避免不能檢測到任何唯一碼字的現(xiàn)象，藉此允許以較高的概率檢測到唯一碼字。順便說一下，如果允許不一致性比特的數(shù)量與唯一碼字的長度相比太大，那么可能出現(xiàn)錯(cuò)誤地檢測到信息數(shù)據(jù)的部分作為唯一碼字的現(xiàn)象(誤檢測)，因此，必須設(shè)置不一致性比特?cái)?shù)量和唯一碼字的長度以便能夠足夠低地限制出現(xiàn)誤檢測的概率。
此外，如果幀長度是可變的，為了達(dá)到幀同步的特性，那么也能夠使用幀長度信息以及添加唯一碼字作為幀同步碼，正如圖1D所示。在接收側(cè)通過使用幀長度信息能夠知道后續(xù)幀同步碼出現(xiàn)的位置，因此，同只使用唯一碼字的情況相比，能夠減少出現(xiàn)沒有檢測到或誤檢測到幀同步碼的概率。接下來，此處描述了傳統(tǒng)幀同步電路的組成及工作。順便說，作為用于給幀添加唯一碼字的方法，能夠考慮一個(gè)上面描述的標(biāo)題安排或者分散的位置，并且即使采用二者之一，對下面的解釋沒有影響。
A.在固定長度幀的情況下圖2說明了傳統(tǒng)幀同步電路(實(shí)例1)的組成。假定圖2所示的幀同步電路應(yīng)用于固定長度幀的傳輸系統(tǒng)。正如圖2所示，從輸入終端11發(fā)送已收到數(shù)據(jù)序列給唯一碼字檢測器12。在唯一碼字檢測器12內(nèi)，接收來自輸入終端11的數(shù)據(jù)序列的輸入緩沖區(qū)15在每個(gè)預(yù)定的定時(shí)處截取相當(dāng)于唯一碼字的長度以便提供數(shù)據(jù)給比較器16，并且隨后在每個(gè)同樣的定時(shí)處用一比特移位數(shù)據(jù)的截取位置。
比較器16比較來自輸入緩沖區(qū)15所提供的數(shù)據(jù)和來自唯一碼字發(fā)生器17所給出的唯一碼字，并且當(dāng)數(shù)據(jù)符合唯一碼字時(shí)提供“1”或者當(dāng)兩者作為比較結(jié)果不符合同步判決電路13時(shí)提供“0”。在此種情況下，為了防止基于在比較器16內(nèi)執(zhí)行比較操作時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤碼子的失去檢測，能夠允許不變比特?cái)?shù)量的不一致性來提供“一致性”。
接著，將描述同步判決電路13的工作。圖3是同步判決電路13的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。同步判決電路13首先處于失去同步狀態(tài)S1，幀同步根本沒有確立上述狀態(tài)S1。在失去同步狀態(tài)S1下當(dāng)從比較器16提供了“1”，同步判決電路13轉(zhuǎn)移其自身的狀態(tài)給后向1狀態(tài)S2作為“檢測到”，而當(dāng)提供了“0”時(shí)，保持其狀態(tài)處于失去同步狀態(tài)S1作為“失去檢測”。
轉(zhuǎn)移至后向1狀態(tài)S1的同步判決電路13以固定的幀長度跳過已收到數(shù)據(jù)序列以便等待比較器16的輸出。當(dāng)來自比較器16的比較結(jié)果是“1”時(shí)，同步判決電路13轉(zhuǎn)移其自身的狀態(tài)至下一個(gè)后向2狀態(tài)S2作為“檢測到”，并且當(dāng)是“0”時(shí)，返回到失去同步狀態(tài)S1作為“失去檢測”。在后向2之后的狀態(tài)也可以執(zhí)行類似于上面描述的程序，同步判決電路13立即返回至在失去檢測情況下的失去同步狀態(tài)S1，并且當(dāng)“檢測到”持續(xù)總共N+1次時(shí)，前進(jìn)至同步建立狀態(tài)S5。
此處，設(shè)置從后向1至后向N的狀態(tài)以便減少誤同步出現(xiàn)的頻率，并且一般說來，上述設(shè)置稱作“后向保護(hù)”。當(dāng)沒有建立后向保護(hù)時(shí)，如果與唯一碼字一致的部分偶然地存在于某個(gè)部分而不是已收到數(shù)據(jù)序列內(nèi)的唯一碼字處，那么錯(cuò)誤地檢測到唯一碼字的誤檢測可能出現(xiàn)，導(dǎo)致了頻繁的誤同步。然而，提供了本發(fā)明所說明的同步判決電路13一個(gè)后向保護(hù)并且也重復(fù)一致性判決N+1次以便減少由于誤檢測所導(dǎo)致的誤同步的出現(xiàn)頻率。
此外，同步判決電路13即使當(dāng)處于同步建立狀態(tài)時(shí)，它只按照固定幀長度跳過已收到的數(shù)據(jù)序列以便等待來自比較器16的輸出。當(dāng)來自比較器16提供了“1”時(shí)，同步判決電路13保持其自身的狀態(tài)處于同步建立狀態(tài)S5作為“檢測到”，并且當(dāng)提供了“0”時(shí)，轉(zhuǎn)移自身的狀態(tài)至前向1狀態(tài)S6作為“失去檢測”。對從前向1至前向M的狀態(tài)程序與上面描述的從后向1至后向N的狀態(tài)程序相反，在“檢測到”的情況下，程序立即返回至同步建立狀態(tài)S5，當(dāng)“失去檢測”持續(xù)總共為M+1次時(shí)，程序返回至失去同步狀態(tài)S1。此外，提供了從前向1至前向M的狀態(tài)以便避免“同步錯(cuò)誤”的頻繁出現(xiàn)，一般稱上述設(shè)置為“前向保護(hù)”。當(dāng)不提供前向保護(hù)時(shí)，在由于誤碼導(dǎo)致的失去檢測出現(xiàn)情況下同步可能立即產(chǎn)生。然而，給此實(shí)例所示出的同步判決電路13提供了前向保護(hù)并且重復(fù)了M+1次一致性判決以便減少“同步錯(cuò)誤“出現(xiàn)的頻率。
B.在可變長度幀的情況下
B-1.當(dāng)根據(jù)圖3所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)了同步判決時(shí)在可變長度幀的傳輸系統(tǒng)中，當(dāng)使用只有唯一碼字作為幀同步碼時(shí)，使用圖2所示的實(shí)例1的類似組成的電路也能夠建立同步，只是同步判決13的功能和工作例外。然而，在使用了可變長度幀的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，在接收側(cè)不能夠預(yù)先預(yù)知后續(xù)幀同步碼的出現(xiàn)位置，因此，通過執(zhí)行圖3所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移不能夠穩(wěn)定地建立同步，并且必須采用對所有的幀順序地按比特移位收到數(shù)據(jù)序列才能檢測到唯一碼字。基于上述原因，將增加唯一碼字檢測的嘗試頻率，導(dǎo)致了誤檢測更高的出現(xiàn)頻率。因此，在此實(shí)例中，在使用了既有唯一碼字又有幀長度信息作為幀同步碼中，將描述幀同步電路的組成和工作。
圖4說明了使用唯一碼字和幀長度信息作為幀同步碼的傳統(tǒng)幀同步電路(實(shí)例2)的組成。在圖4中，采用相同的參考字符標(biāo)識圖2每個(gè)部分的相同部分并且省略了對它們的解釋。圖4所示的實(shí)例2和圖2所示的實(shí)例1之間的差別是這樣的，即采用同步電路13a代替同步判決電路13，并且重新提供了幀長度信息檢測器18。
幀長度信息檢測器18根據(jù)來自輸入終端11和從同步判決電路13a至輸出終端14所提供的幀同步輸出以便提取緊跟著唯一碼字的幀長度信息，并且在執(zhí)行譯碼之后提供了輸出數(shù)據(jù)給同步判決電路13。順便說，當(dāng)錯(cuò)誤包含于幀長度信息時(shí)，正如此文隨后將要描述的，它可能影響對已收到數(shù)據(jù)序列的同步判決以致經(jīng)常給幀長度信息提供糾錯(cuò)和檢錯(cuò)處理(編碼和譯碼)以便改進(jìn)幀長度信息的可靠性。
同步判決電路13a當(dāng)檢測到幀同步碼時(shí)，它使用從幀長度信息檢測器18所提供的幀長度信息來推測后續(xù)幀同步碼的位置，并且跳過已收到數(shù)據(jù)序列至相關(guān)的推測位置以便等待比較器16的輸出。除了上面已經(jīng)描述之外的工作，其它類似于實(shí)例1，因此，根據(jù)圖3所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移能夠執(zhí)行與固定幀長度同樣的同步判決，允許穩(wěn)定同步的建立。
B-2.當(dāng)沒有圖3所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)了同步判決時(shí)接著，將解釋在沒有圖3所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)了同步判決時(shí)的傳統(tǒng)幀同步電路(實(shí)例3)。在圖3所示的可變長度幀的傳輸系統(tǒng)中，使用唯一碼字和幀長度信息作為幀同步碼，并且假定應(yīng)用糾錯(cuò)和檢錯(cuò)程序至幀長度信息。當(dāng)在緊跟著唯一碼字的位置中檢測到?jīng)]有錯(cuò)誤的幀長度信息時(shí)，判決已經(jīng)檢測到正確的幀同步碼。根據(jù)實(shí)例3，比只使用唯一碼字作為幀同步碼將能夠更多地減少誤檢測的出現(xiàn)頻率，因此，不采用圖3所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移而能夠以較高的可靠性判決幀同步位置。
正如根據(jù)上面描述的方式是顯而易見的，用于固定和可變長度幀的傳統(tǒng)幀同步電路能夠有效地工作于傳統(tǒng)傳輸系統(tǒng)中的一般誤碼的兩者情況之一，例如，隨機(jī)錯(cuò)誤和突發(fā)錯(cuò)誤。
然而，根據(jù)上面描述的可以在傳輸系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生新的誤碼的不同類型在最近幾年中已經(jīng)出現(xiàn)。例如，在ATM(異步轉(zhuǎn)移模式)傳輸中，當(dāng)業(yè)務(wù)量與傳輸信道容量相比太大時(shí)，在48個(gè)字節(jié)至53個(gè)字節(jié)的分組單元內(nèi)數(shù)據(jù)丟失(信元丟失)可能出現(xiàn)。此外，在互連網(wǎng)(Internet)上，其中已經(jīng)出現(xiàn)了比上面描述的更長分組單元的數(shù)據(jù)丟失。另外，在此處稱作多媒體的傳輸中，復(fù)用了對應(yīng)于多個(gè)顯示媒介的已編碼數(shù)據(jù)，因此，當(dāng)誤碼出現(xiàn)于表示已復(fù)用模式的信息中時(shí)，使用錯(cuò)誤模式執(zhí)行分離，這引起了分組單元中的數(shù)據(jù)丟失或者數(shù)據(jù)插入。
當(dāng)應(yīng)用傳統(tǒng)的幀同步電路于此種類型的誤碼可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中時(shí)，此處存在一個(gè)大大地惡化了同步特性的問題。
此處，在圖5A至5D中說明了數(shù)據(jù)丟失/插入的一個(gè)實(shí)例。正如在圖5A至5D中所示的，當(dāng)數(shù)據(jù)丟失(分組丟失)出現(xiàn)于已收到的數(shù)據(jù)序列圖5A中時(shí)，數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)幀的長度比原始幀長度5B更短。并且當(dāng)數(shù)據(jù)插入(分組插入)已出現(xiàn)于已收到數(shù)據(jù)序列5C中時(shí)，數(shù)據(jù)插入已出現(xiàn)幀的長度比原始幀長度5D更長。
當(dāng)在采用圖3的狀態(tài)轉(zhuǎn)移的幀同步電路(實(shí)例1和2)處于同步建立狀態(tài)的同時(shí)產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失/插入時(shí)，對大于前向保護(hù)的階數(shù)(M)的“1”的幀數(shù)連續(xù)地輸出虛假幀同步位置，它引起連續(xù)的同步錯(cuò)誤。此外，為了恢復(fù)同步，必須連續(xù)地檢測給后向保護(hù)的階數(shù)(N)添加1的次數(shù)的幀同步碼。也就是說，此處存在一個(gè)同步錯(cuò)誤的時(shí)間期間太長的不利缺陷。
此外，為了減少上面描述的連續(xù)同步錯(cuò)誤的時(shí)間(幀數(shù))，能夠考慮一個(gè)減少前向和后向保護(hù)的階數(shù)的對策。然而，當(dāng)嘗試此種對策時(shí)，一個(gè)缺陷將產(chǎn)生，即它不能保持在傳統(tǒng)傳輸系統(tǒng)的典型誤碼的強(qiáng)度，例如隨機(jī)錯(cuò)誤或者突發(fā)錯(cuò)誤，并且依然不知道除了含有上述缺陷的其它對策。
一方面，在不應(yīng)用圖3的狀態(tài)轉(zhuǎn)移于使用了可變長度幀的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的幀同步電路中，盡管上面描述的連續(xù)同步錯(cuò)誤沒有出現(xiàn)，但是收到了這樣的幀，即它比以包含于幀同步碼內(nèi)的幀長度信息所表示者更短或者更長。因此，不能夠正確地檢測到隨后的幀同步位置，因此不但在已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)據(jù)丟失/插入的幀內(nèi)而且在緊跟著幀的幀內(nèi)不能夠檢測到同步碼，導(dǎo)致了至少總共兩個(gè)幀的同步丟失。
此外，即使當(dāng)能夠正確地檢測到隨后的幀同步碼時(shí)，只能夠發(fā)布一個(gè)告警來表示數(shù)據(jù)丟失/插入已經(jīng)出現(xiàn)的幀的幀長度內(nèi)的錯(cuò)誤，因此，將輸出具有不連續(xù)地包含于幀中間的虛假長度的數(shù)據(jù)。因此，存在一個(gè)這樣的問題，即緊跟著幀同步電路的譯碼器(對應(yīng)于顯示媒介)不能夠正確地譯碼來自幀同步電路的數(shù)據(jù)。此外，經(jīng)常提供錯(cuò)誤保護(hù)功能給應(yīng)用于誤碼可能存在的傳輸信道的譯碼器，例如，糾錯(cuò)功能或者比特交織功能，此時(shí)，當(dāng)不連續(xù)地存在于來自幀同步電路所提供的數(shù)據(jù)中間或者整個(gè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的長度時(shí)，上面提到的功能根本不會工作。
本發(fā)明公開的內(nèi)容已經(jīng)完成了本發(fā)明以便試圖解決上面描述的問題，因此，本發(fā)明具有的第一個(gè)目的是在傳統(tǒng)傳輸系統(tǒng)內(nèi)提供幀同步電路，該電路能夠防止由于數(shù)據(jù)丟失/插入所導(dǎo)致的同步錯(cuò)誤的出現(xiàn)同時(shí)限制根據(jù)典型誤碼如隨機(jī)錯(cuò)誤和突發(fā)錯(cuò)誤的誤同步/失去同步。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供幀同步電路，該電路能夠通過校正已收到的數(shù)據(jù)序列來減少影響隨后電路的不利效果。
為了解決上述問題，在本發(fā)明中在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的接收側(cè)所使用的幀同步電路采用了在幀內(nèi)分散地安排幀同步碼，其特征在于包括幀同步碼檢測器，它檢測來自已收到數(shù)據(jù)序列的幀同步碼以便輸出幀位置并且通過校驗(yàn)已檢測到的幀同步碼和正確的幀同步碼輸出校驗(yàn)結(jié)果；以及數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入期間判決電路，它根據(jù)上述校驗(yàn)結(jié)果以便推測數(shù)據(jù)丟失或者數(shù)據(jù)插入是否已經(jīng)出現(xiàn)于上述已收到數(shù)據(jù)序列。
附圖簡述圖1A至1D是用于解釋如何添加幀同步碼的繪圖。
圖2是說明傳統(tǒng)幀同步電路的組成(實(shí)例1)的方框圖。
圖3是實(shí)例1中的同步判決電路13的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。
圖4是說明傳統(tǒng)幀同步電路的組成(實(shí)例2)的方框圖。
圖5A至5D是說明數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)的已收到數(shù)據(jù)序列的一個(gè)實(shí)例的圖。
圖6是說明在本實(shí)施方案中已收到數(shù)據(jù)序列的一個(gè)實(shí)例的示意圖。
圖7A至7H是從圖6所示的已收到數(shù)據(jù)序列中提取并說明只有部分幀同步碼的圖。
圖8是說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的幀同步電路的組成(組成1)的方框圖。
圖9是說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的修正幀同步電路的組成(組成2)的方框圖。
圖10A至10M是從圖6所示的已收到數(shù)據(jù)序列中提取并說明只有部分幀同步碼的圖。
圖11A至11M是從圖6所示的已收到數(shù)據(jù)序列中提取并說明只有部分幀同步碼的圖。
圖12是說明每個(gè)幀同步碼檢測器的內(nèi)部組成(內(nèi)部組成1的實(shí)例)的一個(gè)實(shí)例的方框圖。
圖13A至13K是從圖6所示的已收到數(shù)據(jù)序列中提取并說明只有部分幀同步碼的圖。
圖14A至14M是從圖6所示的已收到數(shù)據(jù)序列中提取并說明只有部分幀同步碼的圖。
圖15A至15M是從圖6所示的已收到數(shù)據(jù)序列中提取并說明只有部分幀同步碼的圖。
圖16A至16M是從圖6所示的已收到數(shù)據(jù)序列中提取并說明只有部分幀同步碼的圖。
圖17是說明一個(gè)組成的方框圖，此時(shí)根據(jù)本發(fā)明的幀同步碼檢測器應(yīng)用于可變長度的幀。
圖18是說明一個(gè)組成的方框圖，此時(shí)根據(jù)本發(fā)明的幀同步碼檢測器應(yīng)用于可變長度的幀。
圖19是說明根據(jù)本實(shí)施方案的幀同步電路的組成的方框圖。
圖20A至20G是解釋當(dāng)誤碼已經(jīng)出現(xiàn)時(shí)圖19中的實(shí)施方案的工作的圖。
圖21A至21H是解釋當(dāng)誤碼已經(jīng)出現(xiàn)時(shí)圖19中的實(shí)施方案的工作的圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳形式(實(shí)施方案的原理)巧妙地運(yùn)用下列事實(shí)和特征已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了本實(shí)施方案的基本構(gòu)思(1)當(dāng)分組單元內(nèi)數(shù)據(jù)丟失/插入已經(jīng)出現(xiàn)時(shí)，采用在幀內(nèi)分散地安排幀同步碼位置的幀組成將會丟失與信息數(shù)據(jù)一起的部分幀同步碼。
(2)當(dāng)從兩個(gè)方向觀測幀同步碼時(shí)，在前向方向(在時(shí)間軸的正方向)和反向方向(在時(shí)間軸的負(fù)方向)上的已收到數(shù)據(jù)序列內(nèi)，其特征在于當(dāng)只有一個(gè)普通誤碼已經(jīng)出現(xiàn)時(shí)，將發(fā)現(xiàn)誤碼處于同樣的位置，同時(shí)數(shù)據(jù)丟失/插入已經(jīng)出現(xiàn)于分組單元內(nèi)，將發(fā)現(xiàn)誤碼處于不同的位置。
(3)此外，根據(jù)已經(jīng)出現(xiàn)不一致性位置處的位置及長度能夠推測丟失幀同步碼的長度及位置。使用丟失幀同步碼的位置及長度的推測結(jié)果也能夠推測丟失信息數(shù)據(jù)的位置及長度，因此，通過把填充數(shù)據(jù)插入判決時(shí)間期間為即將丟失的數(shù)據(jù)時(shí)間期間和刪除根據(jù)判決相關(guān)數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)的插入時(shí)間期間能夠再生具有正確長度的信息數(shù)據(jù)。
(4)作為結(jié)果的是能夠變換分組單元內(nèi)的數(shù)據(jù)丟失成為普通的突發(fā)錯(cuò)誤并且在理想的情況下能夠剔除數(shù)據(jù)插入。
在根據(jù)上面提到的事實(shí)和特征的優(yōu)選實(shí)施方案中，在接收側(cè)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)所使用的幀同步電路中，它采用在幀內(nèi)分散地安排幀同步碼位置的幀組成，其特征在于包括第一個(gè)幀同步碼檢測器，它通過校驗(yàn)在時(shí)間軸的前向方向上具有正確幀同步碼的已收到數(shù)據(jù)序列來檢測幀同步碼以便輸出已檢測位置作為第一個(gè)幀位置并且也輸出已檢測的結(jié)果作為第一個(gè)已檢測的結(jié)果；第二個(gè)幀同步碼檢測器，它通過校驗(yàn)在時(shí)間軸的反向方向上具有正確幀同步碼的已收到數(shù)據(jù)序列來檢測幀同步碼以便輸出已檢測位置作為第二個(gè)幀位置并且也輸出已檢測的結(jié)果作為第二個(gè)已檢測的結(jié)果；一個(gè)差值電路，它檢測從上述第一個(gè)幀位置至緊跟著第一個(gè)幀位置只有的第二個(gè)幀位置的長度；一個(gè)幀長度信息輸出裝置，它輸出幀長度信息；一個(gè)數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入期間判決電路，它推測根據(jù)上述幀長度信息、從上述差值電路輸出的長度、以及上述第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果，它們所包含于上述已收到數(shù)據(jù)序列內(nèi)的數(shù)據(jù)丟失時(shí)間期間或者數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間；以及一個(gè)同步判決電路，它基于上述第一個(gè)幀位置、上述第二個(gè)幀位置、以及上述數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路的推測結(jié)果，它們決定并輸出基于上述第一個(gè)幀位置的幀同步位置。
另外，在另一個(gè)實(shí)施方案中，給上面描述的組成添加了填充數(shù)據(jù)插入和刪除電路，上述的組成輸出通過把填充數(shù)據(jù)插入推測的數(shù)據(jù)丟失時(shí)間期間和從對于上述已收到數(shù)據(jù)序列的推測數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間的數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的已校正收到數(shù)據(jù)序列。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，上述第一個(gè)幀同步碼檢測器和上述第二個(gè)幀同步碼檢測器使用從上述同步判決電路所輸出的幀同步位置作為初始值，此時(shí)由上述數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路推測數(shù)據(jù)丟失時(shí)間期間和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間。
在另一個(gè)可選實(shí)施方案中，在上面描述的每個(gè)組成中，當(dāng)即將處理幀的上述幀長度信息不同于從上述差值電路所輸出的長度時(shí)，上述數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路臨時(shí)地判決數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于幀內(nèi)；(1)當(dāng)從校驗(yàn)不一致性開始的第一個(gè)起始位置時(shí)，上述第一個(gè)起始位置緊跟著在從在時(shí)間軸的前向方向上所看到的上述校驗(yàn)結(jié)果得到的連續(xù)校驗(yàn)一致性期間之后并且比校驗(yàn)不一致性開始的具有第二個(gè)起始位置的預(yù)定長度一致性要長，上述第二個(gè)起始位置緊跟著在從在時(shí)間軸的反向方向上所看到的上述校驗(yàn)結(jié)果得到的連續(xù)校驗(yàn)一致性期間之后并且比上述預(yù)定長度要長，最終判決對應(yīng)于即將處理幀的上述幀長度信息與從上述差值電路的長度輸出之間的差值的多個(gè)比特的數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于此位置，(2)當(dāng)在時(shí)間軸上上述第二個(gè)起始位置處于上述的第一個(gè)起始位置之前時(shí)，最終判決上述多個(gè)比特的數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于從上述第二個(gè)起始位置至上述第一個(gè)起始位置期間內(nèi)的任何位置。
在不適用于(1)和(2)二者任意之一的情況下，如此地改變臨時(shí)判決，即不是數(shù)據(jù)丟失而是數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)，(3)當(dāng)從上述第一個(gè)起始位置至上述第二個(gè)起始位置的期間長度與來自上述差值電路的長度輸出一致時(shí)，最終判決是處于數(shù)據(jù)插入期間，以及(4)當(dāng)從上述第一個(gè)起始位置至上述第二個(gè)起始位置的時(shí)間期間長度短于來自上述差值電路的長度輸出時(shí)，最終判決包含時(shí)間期間的上述多個(gè)比特的時(shí)間期間是處于數(shù)據(jù)插入期間。
此外，在另一個(gè)實(shí)施方案中，除了上述(1)和(2)之外，還有當(dāng)在時(shí)間軸上上述第一個(gè)起始位置處于上述第二個(gè)起始位置之前時(shí)，最終判決上述多個(gè)比特的數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于從上述第一個(gè)起始位置至上述第二個(gè)起始位置的期間內(nèi)的任何位置，并且只有當(dāng)情況不適合于此種時(shí)，第一次地執(zhí)行上述(3)和(4)的最終判決。
此外，在另一個(gè)實(shí)施方案中，完全地使用幀號碼，并且除了上述(1)和(2)之外，還有當(dāng)在時(shí)間軸上上述第一個(gè)起始位置處于上述第二個(gè)起始位置之前時(shí)并且上述第一個(gè)幀位置所說明的幀號碼與緊跟著上述第二個(gè)幀位置之后的幀號碼是連續(xù)的時(shí)，最終判決上述多個(gè)比特的數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于從上述第一個(gè)起始位置至上述第二個(gè)起始位置的時(shí)間期間內(nèi)的任何位置，并且只有當(dāng)情況不適合于此種時(shí)，在上述(3)和(4)之后提前執(zhí)行一個(gè)程序，此外，除了上述(3)和(4)之外，當(dāng)從上述第一個(gè)起始位置至上述第二個(gè)起始位置的時(shí)間期間長度長于從上述差值電路的長度輸出時(shí)，最終判決上述多個(gè)比特的數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)于時(shí)間期間內(nèi)的任何位置。
此外，在另一個(gè)實(shí)施方案中，引入了第一個(gè)和第二個(gè)門限值，并且當(dāng)即將處理幀的上述幀長度信息不同于來自上述差值電路的長度輸出并且二者的差值短于預(yù)定第一個(gè)門限值時(shí)，上述數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入期間判決電路臨時(shí)地判決數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于幀內(nèi)，并且除了上述(1)和(2)之外，還有當(dāng)在時(shí)間軸上上述第一個(gè)起始位置處于上述第二個(gè)起始位置之前時(shí)，最終判決上述多個(gè)比特的數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于從上述第一個(gè)起始位置至上述第二個(gè)起始位置的期間內(nèi)的任何位置，當(dāng)上述幀的上述幀長度信息不同于來自上述差值電路的長度輸出并且來自上述差值電路的長度輸出短于預(yù)定的第二個(gè)門限值時(shí)，臨時(shí)地判定數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)于幀內(nèi)，并且除了上述(3)和(4)之外，還有當(dāng)從上述第一個(gè)起始位置至上述第二個(gè)起始位置的期間長度長于從上述差值電路的長度輸出時(shí)，最終判決上述多個(gè)比特的數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)于期間內(nèi)的任何位置。
根據(jù)上面描述的每個(gè)實(shí)施方案，即使分組單元內(nèi)數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入可能出現(xiàn)，但是幀同步錯(cuò)誤不會產(chǎn)生并且能夠正確地推測數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入的位置和長度。通過把填充數(shù)據(jù)插入判決處于數(shù)據(jù)丟失和期間和通過刪除從判決處于數(shù)據(jù)插入期間的相關(guān)期間的數(shù)據(jù)以便能夠再生具有正確長度的信息數(shù)據(jù)。結(jié)果是能夠轉(zhuǎn)換分組單元內(nèi)的數(shù)據(jù)丟失成為突發(fā)錯(cuò)誤，并且即使數(shù)據(jù)插入可能發(fā)生，但是在理想的情況下能夠完全地剔除從上述所述的影響產(chǎn)生結(jié)果的效應(yīng)。同樣地，當(dāng)幀長度信息包含于幀同步碼或者正確地設(shè)置了唯一碼字時(shí)，不但能夠應(yīng)用本實(shí)施方案于固定長度幀而且能夠應(yīng)用本實(shí)施方案于可變長度幀。當(dāng)然，對于能夠推測和補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)丟失/插入的位置和長度沒有特別的任何限制。
(第一個(gè)實(shí)施方案)參照附圖將更加詳盡地于下文中描述本發(fā)明。
本發(fā)明的實(shí)施方案是基于對應(yīng)于權(quán)利要求1所涉及的幀同步電路的組成和對應(yīng)于權(quán)利要求4所涉及的幀同步電路的功能，因而此后的解釋是基于此種基本的組成和功能。然而，添加了給具有獨(dú)立組成的所涉及其它權(quán)利要求的幀同步電路的解釋以便清楚說明與每個(gè)權(quán)利要求的關(guān)系。
A.幀同步電路的組成A-1.圖8所示的組成圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案說明的幀同步電路組成(組成1)的方框圖。在此圖中，31是把已收到的數(shù)據(jù)序列輸入一個(gè)輸入終端，32是第一個(gè)同步碼檢測器，它校驗(yàn)從輸入終端31所輸入的收到數(shù)據(jù)序列和在第一個(gè)方向的時(shí)間軸上從幀同步電路內(nèi)部所產(chǎn)生的唯一碼字，并且它也輸出第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果40和基于所涉及的已校驗(yàn)結(jié)果的同步后選位置的第一個(gè)幀位置37。同時(shí)，符號33標(biāo)稱為第二個(gè)同步碼檢測器，它校驗(yàn)從輸入終端31所輸入的已收到數(shù)據(jù)序列和在反向方向的時(shí)間軸上從幀同步電路的內(nèi)部所產(chǎn)生的唯一碼字，并且它也輸出第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果41和基于所涉及的已校驗(yàn)結(jié)果的同步后選位置的第二個(gè)幀位置38。順便說，在前向方向的時(shí)間軸上的校驗(yàn)稱作一個(gè)程序，該程序按照接收的順序查看已收到的數(shù)據(jù)并且也按照對應(yīng)于比較每個(gè)對應(yīng)比特的比較序列的順序查看參考唯一碼字。而且在反向方向的時(shí)間軸上的校驗(yàn)稱作一個(gè)程序，該程序按照接收的相反順序查看已收到的數(shù)據(jù)并且也按照對應(yīng)于比較每個(gè)對應(yīng)比特的比較反向序列的順序查看參考唯一碼字。
符號44標(biāo)稱為差值電路，它輸出第一個(gè)幀位置37與第二個(gè)幀位置38之間的差值，并且34是數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路，它根據(jù)第一個(gè)幀位置37、第二個(gè)幀位置38、以及差值電路44的輸出推測數(shù)據(jù)丟失時(shí)間期間并且它也輸出已判決時(shí)間期間作為判決結(jié)果39。35是同步判決電路，它根據(jù)第一個(gè)幀位置37、第二個(gè)幀位置38、以及判決結(jié)果39決定幀同步位置以便輸出上述位置給幀位置輸出終端36。順便說，將隨后描述數(shù)據(jù)丟失/插入時(shí)間期間的推測過程和幀同步位置的決定過程，包括工作的解釋。
A-2.圖9所示的組成圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案說明的修改幀同步電路組成(組成2)的方框圖。在此圖中所說明的幀同步電路與圖8所說明者之間的最大不同是提供了填充數(shù)據(jù)插入和刪除電路42。
填充數(shù)據(jù)插入和刪除電路42根據(jù)來自數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路34的輸出來校正來自輸入終端31的已收到數(shù)據(jù)序列并且經(jīng)由已校正的收到數(shù)據(jù)系列輸出終端34輸出校正的已收到數(shù)據(jù)序列。此文隨后將描述具體的校正過程及其工作解釋。
A-3.添加斷線部分至圖8和圖9的組成此外，在圖8和圖9中還有采用斷線表示額外的部分以便說明每個(gè)幀同步電路的修改的組成(組成3、4)。
順便說，在上面描述的兩種組成之一中采用了圖3的狀態(tài)轉(zhuǎn)移。
B.傳輸數(shù)據(jù)的組成圖6是說明本實(shí)施方案的已收到數(shù)據(jù)序列的一個(gè)實(shí)例的示意性圖。正如此圖中所示，本發(fā)明中在幀內(nèi)分散地安排幀同步的位置。為了避免使本發(fā)明的解釋復(fù)雜化，定義長度作為固定長度，產(chǎn)生幀同步碼的唯一碼字為M序列，并且用于分散地安排位置的方法是按照M比特的間隔內(nèi)的單個(gè)比特(總共N個(gè)比特)的等間隔位置。
因此，幀長度變成為Nx(M+1)比特并且信息數(shù)據(jù)長度變成為NxM比特。順便說，N和M是自然數(shù)。
圖6說明了已收到數(shù)據(jù)序列的第i個(gè)幀(i是自然數(shù))的組成。在幀的標(biāo)題處，安置幀同步碼的第一個(gè)比特S1、隨后安排M比特信息數(shù)據(jù)、第二個(gè)比特S2、M比特信息數(shù)據(jù)、…、第N比特SN、以及M比特信息數(shù)據(jù)。此外，即使當(dāng)在1-M比特范圍內(nèi)改變最后的信息數(shù)據(jù)塊的長度，但是不影響幀同步，因此實(shí)際能夠處理任意長度的固定長度的幀。
C.當(dāng)普通誤碼已經(jīng)出現(xiàn)時(shí)的工作接著，當(dāng)普通誤碼如隨機(jī)錯(cuò)誤和突發(fā)錯(cuò)誤出現(xiàn)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時(shí)，將描述根據(jù)本實(shí)施方案的工作。
圖7A到7H說明從圖6所說明的已收到數(shù)據(jù)序列中提取的只有部分幀同步碼。此處按照對應(yīng)的比特位置說明了沒有誤碼圖7A的已收到數(shù)據(jù)序列，已收到數(shù)據(jù)序列中錯(cuò)誤碼子已經(jīng)出現(xiàn)的位置在圖中標(biāo)注為“x”，當(dāng)對在至已收到數(shù)據(jù)序列圖7B的前向方向的時(shí)間軸上、在前向方向的時(shí)間軸上參考唯一碼字7D、在已收到數(shù)據(jù)序列圖7B和前向方向上的參考唯一碼字之間的已校驗(yàn)結(jié)果(第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果)圖7E執(zhí)行幀同步時(shí)，得到幀位置(第一個(gè)幀位置)圖7C，當(dāng)對在至已收到數(shù)據(jù)序列圖7B的反向方向的時(shí)間軸上、在反向方向的時(shí)間軸上參考唯一碼字7G、在已收到數(shù)據(jù)序列圖7B和反向方向上的參考唯一碼字7G之間的已校驗(yàn)結(jié)果(第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果)圖7H執(zhí)行幀同步時(shí)，得到幀位置(第二個(gè)幀位置)圖7F。在此圖中所示出的實(shí)例中，誤碼已經(jīng)出現(xiàn)于第四個(gè)比特S4和第六個(gè)比特S6。
正如圖7A到7H所示的，當(dāng)普通誤碼已經(jīng)出現(xiàn)時(shí)，在前向方向的時(shí)間軸上由幀同步檢測所得到的第一個(gè)幀同步位置與在反向方向的時(shí)間軸上由幀同步檢測所得到的第二個(gè)幀同步位置相一致，并且兩者標(biāo)稱為正常位置。因此，差值電路44的輸出與即將檢測幀的長度相一致。然而，第一個(gè)幀位置說明是即將處理的幀標(biāo)題位置，第二個(gè)幀位置說明是相關(guān)幀的緊跟著幀之后的標(biāo)題位置。同樣地，在第一個(gè)檢測結(jié)果圖7E和第二個(gè)檢測結(jié)果7H中，多個(gè)表示檢測不一致的“1”出現(xiàn)于第四個(gè)比特S4和第六個(gè)比特S6，但是兩個(gè)檢驗(yàn)結(jié)果完全地一致。
正如上面提到的，當(dāng)兩個(gè)特性，即(1)差值電路44的輸出與即將檢測幀的長度相一致時(shí)，并且(2)采用第一個(gè)檢驗(yàn)結(jié)果與第二個(gè)檢驗(yàn)結(jié)果相一致，能夠解釋普通誤碼如隨機(jī)錯(cuò)誤和突發(fā)錯(cuò)誤可能出現(xiàn)，因此數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路34不會輸出任何數(shù)據(jù)給同步判決電路35。因此，同步判決電路35輸出第一個(gè)幀位置或者第二個(gè)幀位置給幀位置輸出終端36作為正確的幀同步位置(它依賴于輸出第一個(gè)幀位置或者第二個(gè)幀位置的電路的設(shè)計(jì))。
正如上面描述的，當(dāng)普通誤碼可能出現(xiàn)時(shí)，根據(jù)本實(shí)施方案幀同步電路將象傳統(tǒng)的幀同步電路一樣地工作。當(dāng)然，在上面描述的組成2到4中也可以執(zhí)行類似的操作。順便說，填充數(shù)據(jù)插入和刪除電路42是已收到數(shù)據(jù)序列傳遞至已校正的收到數(shù)據(jù)序列輸出終端43。此外，在組成3和4中，因?yàn)閿?shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路34不輸出任何結(jié)果，所以沒有初始化第一個(gè)幀同步碼檢測器32和第二個(gè)幀同步碼檢測器。
D.當(dāng)只有數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)時(shí)的工作接著，當(dāng)分組單元內(nèi)只有數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)時(shí)(當(dāng)誤碼沒有出現(xiàn)而數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)時(shí))，將描述本實(shí)施方案的工作。然而，為了避免使解釋變得復(fù)雜化，定義數(shù)據(jù)丟失以便按照唯一碼字的多個(gè)位置時(shí)間期間的間隔來出現(xiàn)。同樣地，在此部分中，在描述了前面提到的組成2內(nèi)的程序之后，將描述組成1的程序。
圖10A到10M說明從圖6所說明的已收到數(shù)據(jù)序列中提取的只有部分幀同步碼。此處說明了沒有誤碼的圖10A的已收到數(shù)據(jù)序列的圖的上半部分，已收到數(shù)據(jù)序列圖10B中數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于幀內(nèi)，即在至已收到數(shù)據(jù)序列圖10B的前向方向上的第一個(gè)幀位置圖10C、在前向方向的時(shí)間軸上參考唯一碼字10D、在至已收到數(shù)據(jù)序列圖10B的前向方向上的參考唯一碼字之間的已校驗(yàn)結(jié)果圖10E上、在至已收到數(shù)據(jù)序列圖10B的反向方向的時(shí)間軸上的第二個(gè)幀位置圖10F、在反向方向的時(shí)間軸上參考唯一碼字10G、在至已收到數(shù)據(jù)序列圖10B的反向方向上的參考唯一碼字10G之間的已校驗(yàn)結(jié)果圖10H。在此實(shí)施方案所示的實(shí)例中，從已收到數(shù)據(jù)序列圖10能夠顯而易見的，由于數(shù)據(jù)丟失導(dǎo)致了丟失了從第五個(gè)比特S5至第八個(gè)比特S8的四個(gè)比特。
當(dāng)從輸入終端31輸入此種數(shù)據(jù)序列圖10B時(shí)，提供相關(guān)的已收到數(shù)據(jù)序列給第一個(gè)幀同步碼檢測器32和第二個(gè)幀同步碼檢測器33。
此處，圖12示出了每個(gè)幀同步碼檢測器的內(nèi)部組成實(shí)例(內(nèi)部組成實(shí)例1)。此圖中所說明的內(nèi)部組成實(shí)例1包括接收數(shù)據(jù)輸入終端21、比較來自接收數(shù)據(jù)輸入終端21的已收到數(shù)據(jù)序列和參考唯一碼字以便輸出的唯一碼字檢測器22、基于相關(guān)比較結(jié)果以便檢測幀位置的同步判決電路33、輸入已檢測位置的幀位置輸出終端24、以及輸出唯一碼字檢測器22的比較結(jié)果的檢驗(yàn)結(jié)果輸出終端29。
給唯一碼字檢測器22提供了緩存來自接收數(shù)據(jù)輸入終端21的已接收數(shù)據(jù)序列以便輸出后選唯一碼字的輸入緩存器25、產(chǎn)生參考唯一碼字的唯一碼字發(fā)生器27、比較上述兩者以便輸出比較結(jié)果(例如，異或OR)的比較器26。輸入緩存器25從在每個(gè)預(yù)定定時(shí)內(nèi)緩存的數(shù)據(jù)中截取等于唯一碼字長度的數(shù)據(jù)以便提供上述長度給比較器26并且也按照每隔同樣的定時(shí)順序地按比特來移位數(shù)據(jù)的截取位置。順便說，來自輸入緩存器25和唯一碼字發(fā)生器27的數(shù)據(jù)輸出序列(比特輸出序列)處于在第一個(gè)幀同步碼檢測器上的前向方向的時(shí)間軸(FIFO)或者在第二個(gè)幀同步碼檢測器上的反向方向的時(shí)間軸(LIFO)因此，必須對每個(gè)唯一碼字發(fā)生器采用不同的組成進(jìn)而避免使本實(shí)施方案的解釋復(fù)雜化，產(chǎn)生的圖12所示的組成是一個(gè)代表性實(shí)例。同樣地，在圖10A到10M中，為了比較每個(gè)可理解的數(shù)據(jù)，在反向方向時(shí)間軸上的數(shù)據(jù)變換成為在前向方向時(shí)間軸上的數(shù)據(jù)。
上面提到組成的第一個(gè)幀同步碼檢測器32檢測從在前向方向的時(shí)間軸上所提供的收到數(shù)據(jù)序列的幀同步碼以便輸出圖10C所示的第一個(gè)幀位置37。另一方面，在同步已建立狀態(tài)，第一個(gè)幀同步碼檢測器32內(nèi)部的唯一碼字產(chǎn)生器27產(chǎn)生在前向方向上圖10D所示的參考唯一碼字，并且通過校驗(yàn)參考唯一碼字和已收到數(shù)據(jù)序列來產(chǎn)生圖10E所示的第一個(gè)校驗(yàn)參考結(jié)果。
在圖10的實(shí)例中，從第五個(gè)比特S5到第八個(gè)比特S8的四個(gè)比特因?yàn)閿?shù)據(jù)丟失而丟失，不是誤碼已經(jīng)出現(xiàn)而是數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)，藉此正確地設(shè)置從第一個(gè)比特S1到第四個(gè)比特S4的第一個(gè)校驗(yàn)結(jié)果圖10E。然而，在第四個(gè)比特之外，當(dāng)?shù)趈個(gè)比特Sj與第(j-4)個(gè)比特Sj-4(9＜＝j(luò)＜＝N)相一致時(shí)，已校驗(yàn)的結(jié)果變?yōu)椤?”，并且當(dāng)它們處于不一致時(shí)，它變成“1”，因此，在表示不能確定的圖中采用“？”表示在第四個(gè)比特之外的比特。
另一方面，第二個(gè)幀同步碼檢測器33執(zhí)行與上面描述的第一個(gè)幀同步碼檢測器32類似的工作，除了在反向方向的時(shí)間軸上檢測幀同步碼之外。因此，正如圖10F到10H所示，能夠得到第二個(gè)幀位置38、反向方向的參考唯一碼字、以及第二個(gè)已檢驗(yàn)結(jié)果41。在圖10的實(shí)例中，誤碼沒有出現(xiàn)而是數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)了，藉此正確地設(shè)置從第N個(gè)比特SN到第九個(gè)比特S9的第二個(gè)校驗(yàn)結(jié)果圖10H，但是在第j個(gè)比特Sj與第(j-4)個(gè)比特Sj-4(5＜＝j(luò)＜＝8)相一致之前，第二個(gè)已校驗(yàn)的結(jié)果變?yōu)椤?”，并且當(dāng)它們處于不一致時(shí)，它變成“1”，因此，在第九個(gè)比特之前的比特采用“？”表示。并且在差值電路44中，決定第一個(gè)幀位置37和緊跟著在第二個(gè)幀位置38后之間的差值以便提供此差值給數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路34。在圖10的實(shí)例中，因?yàn)榇嬖贜-4個(gè)比特的差值，所以數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路34臨時(shí)地判決數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)。
一般地，使用具有低自相關(guān)性的M序列或者此類序列作為唯一碼字，因此，第j個(gè)比特Sj與第(j-4)個(gè)比特Sj-4之間連續(xù)地相一致的比較結(jié)果是很少見的。也就是說，在數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)位置之后連續(xù)地設(shè)置第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果40為“0”和在數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)位置之前連續(xù)地設(shè)置第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果41也為“0”是很少見的。另一方面，正如從前面的描述將顯而易見的，當(dāng)沒有碼子丟失而是數(shù)據(jù)丟失時(shí)，在數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)位置之后的第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果40在數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)位置之前的第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果41當(dāng)然設(shè)置為“0”。使用此種特性的本實(shí)施方案使用第一個(gè)和第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果變?yōu)椤安灰恢滦浴钡倪吔琰c(diǎn)以便推測數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)位置。
對于第一次已校驗(yàn)結(jié)果在超出數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)位置處變?yōu)椤?”的點(diǎn)依賴于唯一碼字的自相關(guān)而變化，因此，將考慮下面描述的各種情況。
D-1.推測實(shí)例1通過假定S4不等于S8和S5不等于S9，以及從第一個(gè)起始位置(緊跟著第四個(gè)比特S4之后)處開始出現(xiàn)比在前向方向時(shí)間軸上第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果實(shí)例(1)的所查看到的預(yù)定長度更長的校驗(yàn)一致性時(shí)間期間之后的校驗(yàn)不一致性與第二個(gè)起始位置(緊跟著第九個(gè)比特S4之前)處開始出現(xiàn)比在反向方向時(shí)間軸上第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果實(shí)例(1)的所查看到的預(yù)定長度更長的校驗(yàn)一致性時(shí)間期間之后的校驗(yàn)不一致性相一致，藉此得到圖10I所示的第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果實(shí)例和圖10J所示的第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果實(shí)例。因此，最終能夠判決推測數(shù)據(jù)長度的數(shù)據(jù)丟失(在此種情況的四個(gè)比特)已經(jīng)出現(xiàn)于從第五個(gè)比特S5到第八個(gè)比特S8的位置，也就是說，處于在圖10B的已收到數(shù)據(jù)序列的第四個(gè)比特S4和第五個(gè)比特S5之間的位置。順便說，通過計(jì)算幀長度信息(N)和差值電路44的輸出(N-4)的差值能夠得到推測的丟失長度。
順便說一下，因?yàn)橥茰y丟失長度是4個(gè)比特和推測丟失位置處于從第五個(gè)比特S5到第八個(gè)比特S8的位置，正如在圖10K所陰影部分所示的，通過把丟失幀同步碼和/或信息數(shù)據(jù)插入等于從第五個(gè)比特S5到第八個(gè)比特S8的四個(gè)比特的時(shí)間期間能夠再生具有正確長度的已收到數(shù)據(jù)序列。然而，實(shí)際是不可能地在接收側(cè)正確地再生丟失信息數(shù)據(jù)的內(nèi)容，因此，在本實(shí)施方案中，當(dāng)丟失數(shù)據(jù)是信息數(shù)據(jù)時(shí)，采用與丟失數(shù)據(jù)同樣長度的填充數(shù)據(jù)插入相關(guān)的時(shí)間期間。由在組成2到4(參照圖9)中填充數(shù)據(jù)插入和刪除電路執(zhí)行插入丟失幀同步碼和/或填充碼子所的插入程序。
D-2.推測實(shí)例2接著，根據(jù)不同的假設(shè)將解釋推測的實(shí)例。
圖11A到11J說明了部分幀同步碼，它們從圖6所示的已收到數(shù)據(jù)序列從提取，并且與圖10A到10H同樣的圖11A到11H說明于圖11A到11M的上半部分。然而，圖11I到11K說明于圖的下半部分以便代替圖10I到10K。在圖11I的第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果實(shí)例(2)和圖11J的第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果實(shí)例(2)中，假定S4等于S8、S5等于S9、S3不等于S7、以及S6不等于S10，當(dāng)在各個(gè)方向的時(shí)間軸上查看時(shí)，上面描述的第一個(gè)起始位置和第二個(gè)起始位置超過了實(shí)際數(shù)據(jù)丟失位置一個(gè)比特，因此，判決緊跟著于第五個(gè)比特S5之后的位置和緊跟著于第四個(gè)比特S4之前的位置之間的位置作為推測的丟失位置。也就是說，等于兩個(gè)比特的模糊度出現(xiàn)于推測的丟失位置。
因此，當(dāng)?shù)诙€(gè)起始位置在時(shí)間軸上處于第一個(gè)起始位置之前時(shí)，沒有其它的選擇而只有最終判決四個(gè)比特的數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于從二個(gè)起始位置到第一個(gè)起始位置的時(shí)間期間內(nèi)。也就是說，三個(gè)推測(1)S4到S7、(2)S5到S8、(3)S6到S9中之一可能是正確的數(shù)據(jù)丟失時(shí)間期間，盡管仍然沒有得到足夠的信息以便確定三個(gè)推測之一。當(dāng)在此種情況下插入填充數(shù)據(jù)時(shí)，最安全的是處理數(shù)據(jù)丟失時(shí)間期間作為由對應(yīng)于上面提到的模糊度與推測丟失長度相比的多個(gè)比特的更長時(shí)間期間。在圖11A到11J的實(shí)例中，推測的丟失長度為四個(gè)比特并且推測的丟失位置緊跟著在第三個(gè)比特S3、第四個(gè)比特S4、第五個(gè)比特S5中三者之一的后面，因此，通過把丟失幀同步碼和/或填充數(shù)據(jù)插入等于從第四個(gè)比特S4到第九個(gè)比特S9的六個(gè)比特的時(shí)間期間以便再生具有正確長度的已收到數(shù)據(jù)序列，正如圖11K中的陰影所示。
正如上面所述的，對于第一個(gè)時(shí)間在超出數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)位置處已校驗(yàn)結(jié)果變?yōu)椤?”的位置依賴于唯一碼字的自相關(guān)而變化，對于多個(gè)M序列，當(dāng)假定唯一碼字的自相關(guān)是“0”時(shí)，上面描述的第一個(gè)起始位置與第二個(gè)起始位置相一致的概率變?yōu)?5％。此外，幾個(gè)比特可能模糊的概率如下所述(1)一個(gè)比特25％，(2)兩個(gè)比特18.75％，以及(3)三個(gè)比特12.5％。
因此，當(dāng)允許有三個(gè)比特或更少的模糊度時(shí)，能夠推測數(shù)據(jù)丟失的時(shí)間期間的概率將為80％或者以上。
D-3同步判決電路35的工作因?yàn)闆]有給組成1提供數(shù)據(jù)插入和刪除電路，即使當(dāng)表明存在數(shù)據(jù)丟失時(shí)間期間，它不會對已收到的數(shù)據(jù)操作。因此，它只輸出數(shù)據(jù)丟失的告警或者通知數(shù)據(jù)丟失的時(shí)間期間給隨后的電路(例如，對應(yīng)于媒介編碼的譯碼器)。然而，第一個(gè)幀位置作為在數(shù)據(jù)丟失之前正確的幀位置并且第二個(gè)幀位置作為在數(shù)據(jù)丟失之后正確的幀位置，因此，必須在同步判決電路35中從第一個(gè)幀位置到第二個(gè)幀位置校正輸出的幀同步位置。圖11L示出了此種情況下的幀同步位置的輸出結(jié)果的實(shí)例。
順便說，為了在后續(xù)幀中使工作迅速地繼續(xù)，必要的是校正參考唯一碼字及第一個(gè)幀位置，它是第一個(gè)幀同步碼檢測器32的內(nèi)部狀態(tài)(內(nèi)部數(shù)據(jù))，基于此種目的，非常有效的是根據(jù)組成3所示的同步判決電路35的輸出結(jié)果來初始化第一個(gè)幀同步碼檢測器32的內(nèi)部狀態(tài)。
另一方面，給組成2提供了數(shù)據(jù)插入和刪除電路42，因此，通過插入上面描述的填充數(shù)據(jù)能夠再生具有正確長度的已收到數(shù)據(jù)序列(已校正的收到數(shù)據(jù)序列)。因此，同步判決電路35總是輸出第一個(gè)幀位置作為正確的幀位置。圖11M說明了幀同步位置的輸出結(jié)果的實(shí)例。在此種情況下，為使工作在后續(xù)幀內(nèi)迅速地繼續(xù)，必要的是校正參考唯一碼字和第二個(gè)幀位置，它是第二個(gè)幀同步碼檢測器的內(nèi)部狀態(tài)，基于此種目的，非常有效的是根據(jù)組成4所示的同步判決電路35的輸出結(jié)果來初始化第二個(gè)幀同步碼檢測器33的內(nèi)部狀態(tài)。
順便說，當(dāng)應(yīng)用于不是下列情況的任意之一，改變臨時(shí)判決的結(jié)果，可以理解的是不是數(shù)據(jù)丟失而是數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)以便執(zhí)行對應(yīng)于數(shù)據(jù)插入的操作；(3)第一個(gè)起始位置與第二個(gè)起始位置相一致，并且(4)第二個(gè)起始位置在時(shí)間軸上處于第一個(gè)起始位置之前。
接著，解釋當(dāng)在分組單元內(nèi)只有數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)(當(dāng)誤碼沒有出現(xiàn)而數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)時(shí))的本實(shí)施方案的工作。
圖13A到13K說明了部分幀同步碼，它們從圖6所示的已收到數(shù)據(jù)序列中提取。此處說明了圖的上半部分，即沒有誤碼的已收到數(shù)據(jù)序列圖13A、數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于幀內(nèi)的已收到數(shù)據(jù)序列圖13B、在至已收到數(shù)據(jù)序列圖13B的前向方向上的第一個(gè)幀位置圖13C、在前向方向時(shí)間軸上的參考唯一碼字圖13D、在至已收到數(shù)據(jù)序列圖13B的前向方向上的第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果13E、在至已收到數(shù)據(jù)序列圖13B的反向方向上的第二個(gè)幀位置圖13F、在反向方向時(shí)間軸上的參考唯一碼字圖13G、以及在至已收到數(shù)據(jù)序列圖13B的反向方向上的第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果13H。在此實(shí)施方案所示的實(shí)例中，正如從已收到的數(shù)據(jù)序列圖13B中可以看到的，插入了四個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)(SA、SB、SC、和SD)在第四個(gè)比特S4和第五個(gè)比特S5之間。
當(dāng)從輸入終端31輸入此類已收到的數(shù)據(jù)序列圖13B時(shí)，在第一個(gè)幀同步檢測器32內(nèi)，從在前向方向的時(shí)間軸上的已收到數(shù)據(jù)序列檢測幀碼子以便輸出第一個(gè)幀位置37，正如圖13C所示。第一個(gè)幀同步碼檢測器32使用圖3的狀態(tài)轉(zhuǎn)移已經(jīng)確立了穩(wěn)定的同步，并且在同步已建立的狀態(tài)中，第一個(gè)幀同步碼檢測器32內(nèi)部的唯一碼字發(fā)生器產(chǎn)生在圖13D所示的前向方向上的參考唯一碼字。第一個(gè)幀同步檢測器32通過校驗(yàn)前向方向上參考唯一碼字和已收到數(shù)據(jù)序列以便產(chǎn)生第一個(gè)已校驗(yàn)唯一碼字，正如圖13E所示。在圖13A到13K的實(shí)例中，插入了四個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)(SA、SB、SC、和SD)在第四個(gè)比特S4和第五個(gè)比特S5之間，盡管誤碼沒有出現(xiàn)而是數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)，因此，設(shè)置第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果40為“0”直到第四個(gè)比特S4。但是，當(dāng)SA和S5、SB和S6、SC和S7、SD和S8、以及Sj和Sj-4(9＜＝j(luò)＜＝N)處于相一致時(shí)，設(shè)置在第四個(gè)比特S4之后的第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果40為“0”，當(dāng)處于不相一致時(shí)設(shè)置為“0”，因此，表示在第四個(gè)比特S4之后的比特為“？”，它表示不確定性。
此外，第二個(gè)幀同步碼檢測器33執(zhí)行與上面描述的第一個(gè)幀同步碼檢測器32類似的操作，除了在反向方向上檢測幀同步碼之外。藉此，此處得到了第二個(gè)幀位置38、在反向方向上的參考唯一碼字、以及第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果41，正如圖13F到13H所示。在圖13A到13K的實(shí)例中，誤碼沒有出現(xiàn)而是數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)，因此，此時(shí)正確地設(shè)置從第N個(gè)比特SN到第九個(gè)比特S9中的第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果41為“0”，當(dāng)SA和S1、SB和S2、SC和S3、SD和S4處于相一致時(shí)，設(shè)置在第九個(gè)比特S9之前的第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果41為“0”，當(dāng)處于不相一致時(shí)設(shè)置為“1”，因此，表示在第九個(gè)比特S4之前的比特為“？”，它表示不確定性。
同樣的，在差值電路44中，決定在第一個(gè)幀位置37和緊跟著第二個(gè)幀位置38后面之間的差值以便提供此差值給數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路34。在圖13A到13K的實(shí)例中，此處存在N+4個(gè)差值，因此，數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路34首先臨時(shí)地判決數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)。然而，此種情況均不適用于上面描述的(3)或(4)，因此，可以理解的數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)時(shí)改變臨時(shí)判決結(jié)果。此文隨后將采用具體的實(shí)例解釋此種臨時(shí)判決的改變過程。
因?yàn)榉胖糜跀?shù)據(jù)插入的唯一碼字的比特位置的數(shù)據(jù)(SA、SB、SC和SD)與唯一碼字不相關(guān)，所以較少見的是SA和S5、SB和S6、SC和S7、以及SD和S8全部相一致，并且SA和S1、SB和S2、SC和S3、以及SD和S4也全部相一致。因此，較少見的是在數(shù)據(jù)插入出現(xiàn)位置之后的第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果40和在數(shù)據(jù)插入出現(xiàn)位置之前的第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果41兩者連續(xù)地設(shè)置為“0”。
另一方面，當(dāng)沒有誤碼只有數(shù)據(jù)插入時(shí)，數(shù)據(jù)插入出現(xiàn)位置之前的第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果40和在數(shù)據(jù)插入出現(xiàn)位置之后的第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果41兩者總是設(shè)置為“0”。通過使用此種特性，根據(jù)兩個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果變?yōu)椴幌嘁恢碌倪吔琰c(diǎn)能夠推測數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)的時(shí)間期間(數(shù)據(jù)插入出現(xiàn)時(shí)間期間)。
對于第一個(gè)時(shí)間已校驗(yàn)結(jié)果在數(shù)據(jù)插入出現(xiàn)時(shí)間期間內(nèi)變?yōu)椤?”的點(diǎn)依賴于插入數(shù)據(jù)和唯一碼字而變化，因此，將考慮下面描述的各種情況。
E-1.推測實(shí)例3通過假定S5不等于SA和S4不等于SD，以及從第一個(gè)起始位置(緊跟著第四個(gè)比特S4之后)處開始出現(xiàn)比在前向方向時(shí)間軸上第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果實(shí)例(1)的所查看到的預(yù)定長度更長的校驗(yàn)一致性時(shí)間期間之后的校驗(yàn)不一致性與第二個(gè)起始位置(緊跟著第五個(gè)比特S5之前)處開始出現(xiàn)比在反向方向時(shí)間軸上第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果實(shí)例(1)的所查看到的預(yù)定長度更長的校驗(yàn)一致性時(shí)間期間之后的校驗(yàn)不一致性相一致，藉此得到圖13I所示的第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果實(shí)例和圖13J所示的第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果實(shí)例。四個(gè)比特與推測的插入長度相一致，因此，臨時(shí)地判決如下即推測插入長度的數(shù)據(jù)插入(在此種情況的四個(gè)比特)已經(jīng)出現(xiàn)于從SA到SD的位置，也就是說，處于在圖13B的已收到數(shù)據(jù)序列的從第五個(gè)比特S5到第八個(gè)比特S8的位置(推測插入位置)。順便說，通過計(jì)算幀長度信息(N)和差值電路44的輸出(N+4)的差值能夠得到推測的插入長度。
此外，因?yàn)橥茰y插入長度是4個(gè)比特和推測插入位置處于從第SA到SD的位置，正如在圖13K所示的，通過刪除在等于從SA到SD的四個(gè)比特的時(shí)間期間內(nèi)的數(shù)據(jù)能夠再生具有正確長度的已收到數(shù)據(jù)序列。填充數(shù)據(jù)插入和刪除電路42(參照圖9)執(zhí)行上述過程。在圖13A到13K所示的實(shí)例中，因?yàn)閿?shù)據(jù)插入時(shí)間期間與推測插入時(shí)間期間完全地相一致，所以通過刪除數(shù)據(jù)能夠得到在已校正收到數(shù)據(jù)序列內(nèi)的不僅長度而且內(nèi)容。
E-2.推測實(shí)例4接著，根據(jù)不同的假設(shè)將解釋推測的實(shí)例。
圖14A到14M說明了部分幀同步碼，它們從圖6所示的已收到數(shù)據(jù)序列從提取，并且與圖13A到13K同樣的圖14A到14H說明于圖14A到14M的上半部分。然而，圖14I到14M說明于圖的下半部分以便代替圖13I到13K。通過假定S5等于SA、S6不等于SB、以及S4不等于SD，能夠得到圖14I的第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果實(shí)例(2)和圖14J的第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果實(shí)例(2)，正如從上述假定能夠顯而易見的是，設(shè)置第一個(gè)起始位置處于超過了實(shí)際數(shù)據(jù)插入位置一個(gè)比特。因此，在圖14B中，假定緊跟著于第五個(gè)比特SA之后的位置和緊跟著于第九個(gè)比特S9之前的位置之間的位置作為推測的插入位置。也就是說，推測的插入時(shí)間期間的長度變?yōu)槿齻€(gè)比特，它比推測的插入長度的四個(gè)比特短了一個(gè)比特。同步判決電路35不能決定實(shí)際數(shù)據(jù)的插入位置，因此，等于一個(gè)比特的模糊度出現(xiàn)于推測的插入位置。
在此種情況下，沒有其它的選擇而只有最終判決插入的推測長度(在此種情況下，四個(gè)比特)的數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)于從第一個(gè)起始位置到第二個(gè)起始位置。也就是說，兩個(gè)推測(1)SA到SD或者(2)SB到S5中之一S是正確的數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間，盡管仍然沒有得到足夠的信息以便確定二個(gè)推測之一。此處，圖14K示出了上面描述的采用(2)插入數(shù)據(jù)刪除的實(shí)例(2)。在插入數(shù)據(jù)刪除的此種實(shí)例(2)中，正如采用陰影所示出的，數(shù)據(jù)SA依然處于第五個(gè)比特S5的位置，然而，第五個(gè)比特的內(nèi)容丟失了。
正如上面提到的，假定在S5等于SA的此實(shí)例中以致設(shè)置已校正的唯一碼字為正確的結(jié)果，但是在S5周圍的信息數(shù)據(jù)導(dǎo)致替代了已插入的數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)從第一個(gè)起始位置到第二個(gè)起始位置的長度短于推測的插入長度時(shí)，信息數(shù)據(jù)內(nèi)容的部分導(dǎo)致不正確，盡管已校正的收到數(shù)據(jù)序列的長度和唯一碼字是正確的。
正如前面所說明的，對于第一個(gè)時(shí)間已校驗(yàn)結(jié)果在數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間內(nèi)變?yōu)椤?”的點(diǎn)依賴于插入數(shù)據(jù)和唯一碼字而變化。當(dāng)假定唯一碼字和已插入碼子之間的互相關(guān)為0時(shí)，從第一個(gè)起始位置到第二個(gè)起始位置時(shí)間期間內(nèi)與推測插入長度相一致的概率將變?yōu)?5％。此外，將產(chǎn)生的幾個(gè)比特模糊度的概率如下(1)一個(gè)比特25％，(2)兩個(gè)比特18.75％，(3)三個(gè)比特12.5％。
因此，當(dāng)允許有少于三個(gè)比特的模糊度時(shí)，能夠推測數(shù)據(jù)推測時(shí)間期間的概率將為80％以上。
E-3.同步判決電路35的工作至于在A-4-3中解釋，同步判決電路35校正幀同步位置的輸出。結(jié)果是來自同步判決電路35的幀同步位置變?yōu)樵趫D14L中組成1所示的位置以及在圖14M中組成2所示的位置。這允許在下一幀迅速地連續(xù)工作。順便說，將可以看到的是根據(jù)同步判決電路35的輸出結(jié)果可以初始化每個(gè)幀同步碼檢測器的內(nèi)部狀態(tài)。
盡管已經(jīng)描述了本實(shí)施方案，但是當(dāng)只有普通誤碼出現(xiàn)時(shí)以及當(dāng)在分組單元內(nèi)只有數(shù)據(jù)丟失/插入產(chǎn)生時(shí)，它才能有效地工作。
F.當(dāng)數(shù)據(jù)丟失疊加到普通誤碼時(shí)此處已經(jīng)描述了只有普通誤碼或者在分組單元內(nèi)只有數(shù)據(jù)丟失/插入出現(xiàn)的情況，但是在實(shí)際應(yīng)用中，不同種類的誤碼經(jīng)常疊加到普通誤碼上。將參照圖15A到15N和圖16A到16N描述在此種情況下的工作。
在圖15A到15N所示的實(shí)例中，正如圖10A到10M一樣的，從第五個(gè)比特S5到第八個(gè)比特S8的四個(gè)比特的數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)，此外，普通誤碼疊加到第三個(gè)比特S3和第十個(gè)比特S10。因?yàn)檫@些普通誤碼，第一次地在第三個(gè)比特S3和第十個(gè)比特S10處第一個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果和第二個(gè)已校驗(yàn)結(jié)果分別地變?yōu)椤?”。因此，第一個(gè)起始位置緊跟著第二個(gè)比特S2之后改變，而第二個(gè)起始位置緊跟著第十一比特S11之前改變。
當(dāng)普通誤碼按照此種方式疊加到數(shù)據(jù)丟失上時(shí)，數(shù)據(jù)丟失均不對應(yīng)于(3)和(4)并且偶然地存在一個(gè)可能翻譯數(shù)據(jù)丟失為數(shù)據(jù)插入的概率。
為了解決上述問題，考慮采取下面的對策(5)此實(shí)施方案不應(yīng)用于數(shù)據(jù)插入；(6)通過添加幀號碼給幀同步碼以便使數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入能夠識別；(7)通過添加限制給數(shù)據(jù)丟失/插入以便使數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入能夠識別。
F-1.對策(5)(相當(dāng)于權(quán)利要求5)此對策只有當(dāng)普通誤碼已經(jīng)疊加到數(shù)據(jù)丟失之上時(shí)才工作。當(dāng)考慮到ATM傳輸中的信元丟失和互連網(wǎng)(Internet)上的分組丟失或者二者數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象之一以及數(shù)據(jù)丟失的出現(xiàn)概率極大地高于在多媒體復(fù)用中數(shù)據(jù)插入的概率時(shí)，可以考慮的是如果此種實(shí)施方案只有當(dāng)普通誤碼已經(jīng)疊加到數(shù)據(jù)丟失之上時(shí)才工作，那么能夠得到足夠高的實(shí)施性。
此處，將參照圖15A到15N解釋采用對策(5)的工作。
在圖15A到15N所示的實(shí)例中，第一個(gè)起始位置在時(shí)間軸上處于第二個(gè)起始位置之前，因此可以認(rèn)識到的是數(shù)據(jù)丟失可能出現(xiàn)于此時(shí)間期間的某個(gè)位置，但是仍然不能夠說明數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)的位置?？蛇x擇地，假定數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)的位置把填充數(shù)據(jù)插入了此位置。然而，在圖15K所示的填充數(shù)據(jù)插入的實(shí)例(1)中，基于數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于緊跟著第四個(gè)比特S4之后的假設(shè)，把填充數(shù)據(jù)插入第五個(gè)比特S5與第八個(gè)比特S8之間的時(shí)間期間。此填充數(shù)據(jù)插入位置偶然地是正確位置。
另一方面，圖15L所示的填充數(shù)據(jù)插入的實(shí)例(2)假設(shè)數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于緊跟著第六個(gè)比特S6之后并且錯(cuò)誤地把填充數(shù)據(jù)插入從第七個(gè)比特S7到第十個(gè)比特S10。當(dāng)普通誤碼按照此種方式疊加到數(shù)據(jù)丟失之上時(shí)，某些錯(cuò)誤可能出現(xiàn)，但是此處保持了能夠穩(wěn)定地維持幀同步和能夠得到具有正確長度的已校正收到數(shù)據(jù)的優(yōu)勢。
F-2.對策(6)(相當(dāng)于權(quán)利要求6)此外，對策(6)采用完全的幀號碼能夠區(qū)別數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入。因此，它對疊加了普通誤碼及數(shù)據(jù)插入和疊加了普通碼子及數(shù)據(jù)插入的兩種情況均能夠有效地工作。實(shí)際上，許多多媒體應(yīng)用添加了幀號碼，因此能夠經(jīng)常采用此種對策而不引起數(shù)據(jù)的冗余。將在此文后面描述采用此種對策的工作。
在圖15A到15N所示的實(shí)例中，對應(yīng)于緊跟著第一個(gè)幀位置之后的第二個(gè)幀位置的幀號碼比對應(yīng)于在左圖中的第一個(gè)幀位置的第一個(gè)幀位置的幀號碼大一。這意味著對于同樣的幀在第一個(gè)幀位置之前得到第二個(gè)幀位置，也就是說，數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于相關(guān)幀內(nèi)。因此，盡管第一個(gè)起始位置在時(shí)間軸上處于第二個(gè)起始位置之前，但是能夠判決不是數(shù)據(jù)插入而是數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)。
另一方面，在圖16A到16N所示的實(shí)例中(數(shù)據(jù)插入的實(shí)例)，對應(yīng)于第一個(gè)幀位置的幀號碼和對應(yīng)于其緊跟著著的第二個(gè)幀位置的幀號碼是相一致的。這意味著對于同樣的幀在第二個(gè)幀位置之前得到第一個(gè)幀位置，也就是說，數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)于相關(guān)幀內(nèi)。因此，能夠判決不是數(shù)據(jù)插入而是數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)。
F-3.對策(7)(相當(dāng)于權(quán)利要求7)此外，當(dāng)分組長度足夠地小于幀長度時(shí)，采用添加限制給推測的丟失長度和推測的插入長度(對策(7))能夠區(qū)別數(shù)據(jù)丟失/數(shù)據(jù)插入。例如，當(dāng)設(shè)置允許的推測丟失長度(第一個(gè)門限值)和允許的推測插入長度(第二個(gè)門限值)兩者為幀長度的一半長度時(shí)，能夠得到相當(dāng)于對策(6)的效果。
順便說，在對策(6)和(7)的填充數(shù)據(jù)的具體插入方法類似于上面描述的對策(5)中的方法。
G.當(dāng)數(shù)據(jù)插入疊加到普通誤碼之上時(shí)接著，將參照圖16A到16N描述當(dāng)數(shù)據(jù)插入疊加到普通誤碼之上時(shí)的程序。順便說，在圖16A到16N中，對于數(shù)據(jù)插入現(xiàn)象，正如在A-5中的現(xiàn)象，假定四個(gè)比特的數(shù)據(jù)插入將出現(xiàn)于第四個(gè)比特S4和第五個(gè)比特S5之間以及普通誤碼將產(chǎn)生于第三個(gè)比特S3和第五個(gè)比特S5。
正如從圖16A到16N中可以看到的，根據(jù)錯(cuò)誤碼子，推測數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間的長度比實(shí)際長度(在此種情況下，四個(gè)比特)長七個(gè)比特?？梢哉J(rèn)識到的是數(shù)據(jù)插入可能出現(xiàn)于此時(shí)間期間的某個(gè)位置，但是仍然不能夠說明數(shù)據(jù)插入出現(xiàn)的位置。因此，應(yīng)該假定數(shù)據(jù)插入出現(xiàn)的位置將刪除數(shù)據(jù)。在圖16K所示的已插入數(shù)據(jù)刪除的實(shí)例(1)中，刪除從第五個(gè)比特S5到第八個(gè)比特(SA到SD)的時(shí)間期間內(nèi)的數(shù)據(jù)。這是偶然的數(shù)據(jù)刪除所處于的正確位置。
另一方面，在圖16L所示的插入數(shù)據(jù)刪除的實(shí)例(2)中，假設(shè)數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)，因此刪除從第三個(gè)比特S3到第六個(gè)比特S6。結(jié)果是在插入數(shù)據(jù)刪除的實(shí)例(2)中，上述了第三個(gè)比特S3和對應(yīng)于正確數(shù)據(jù)的第四個(gè)比特S4，反之，插入數(shù)據(jù)SC和SD依然保留。當(dāng)普通誤碼按照此種方式疊加到數(shù)據(jù)丟失之上時(shí)，某些錯(cuò)誤可能出現(xiàn)，但是此處保持了能夠穩(wěn)定地維持幀同步和能夠得到具有正確長度的已校正收到數(shù)據(jù)的優(yōu)勢。
H.在可變長度幀的情況下順便說，預(yù)先假設(shè)在上面提到的解釋中使用了固定長度幀，但是當(dāng)幀長度信息包含于幀同步碼時(shí)，能夠使本實(shí)施方案象上面的解釋一樣工作，即使當(dāng)使用可變長度幀時(shí)。在此種情況下，可以使用圖18所示的幀同步碼檢測器。給圖18所示的幀同步碼檢測器提供了幀長度檢測器18(參考圖4)，它從具有該幀長度檢測器18的已收到數(shù)據(jù)輸入終端21中的已收到數(shù)據(jù)輸入終端21內(nèi)的已收到數(shù)據(jù)序列中檢測幀長度信息、提供已檢測到的幀長度信息給同步判決電路23、以及經(jīng)由幀長度信息輸出終端9輸出上述長度。并且，圖18中的符號18標(biāo)稱為幀號碼檢測器，它檢測來自已收到數(shù)據(jù)輸入終端21的已收到數(shù)據(jù)序列內(nèi)的幀號碼以便經(jīng)由幀號碼輸出終端10輸出上述幀號碼。
此外，即使幀長度信息不包含于已收到的數(shù)據(jù)序列，當(dāng)合適地設(shè)置了在反向方向的時(shí)間軸上能夠檢測到唯一碼字時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)象上面描述的實(shí)施方案一樣的工作。此處于圖17中示出了在此種情況下的幀同步碼檢測器的組成。
此外，當(dāng)此處使用了具有表示在具有固定長度幀組成到可變長度幀組成的信息數(shù)據(jù)的幀同步碼部分內(nèi)的信息數(shù)據(jù)的標(biāo)題位置的指針的偽隨機(jī)固定長度幀時(shí)，不需要添加特別的裝置而能夠?qū)崿F(xiàn)上面描述的實(shí)施方案同樣的工作。
I.當(dāng)數(shù)據(jù)丟失/插入出現(xiàn)于總的長度時(shí)在上面描述的解釋中，假定數(shù)據(jù)丟失/插入出現(xiàn)于唯一碼字的多個(gè)排列的間隔內(nèi)，但是，本實(shí)施方案即使在上述假設(shè)不存在的時(shí)候也能夠正常地工作。本實(shí)施方案通過決定在前向和反向方向的時(shí)間軸上的幀位置以及校驗(yàn)參考唯一碼字和已收到數(shù)據(jù)序列來檢測數(shù)據(jù)丟失/插入的位置和長度(時(shí)間期間)。在上面提到的校驗(yàn)程序中，即使當(dāng)緊跟著數(shù)據(jù)丟失/插入已經(jīng)出現(xiàn)的位置之后的校驗(yàn)對象不是唯一碼字而是信息數(shù)據(jù)時(shí)，校驗(yàn)不一致性也可以出現(xiàn)，因此本實(shí)施方案即使當(dāng)數(shù)據(jù)丟失/插入沒有出現(xiàn)于唯一碼字的多個(gè)排列間隔內(nèi)時(shí)依然能夠正常地工作。圖9是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案說明的幀同步電路的組成的方框圖。當(dāng)比較此種組成與圖8所示的組成時(shí)，除去了第二個(gè)幀同步碼檢測器33和差值電路，提供了數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路54以便代替數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路34，并且提供了同步判決電路55以便代替同步判決電路35。
數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路54累加已校驗(yàn)結(jié)果40的估計(jì)值并且基于累加結(jié)果是否超過了預(yù)定的門限值來判斷數(shù)據(jù)丟失或者數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)。例如，能夠設(shè)置用于已校驗(yàn)結(jié)果40的“0”(一致性)的估計(jì)值為“-1”并且對“1”(不一致性)的估計(jì)值為“+2”，以及能夠設(shè)置預(yù)定的門限值為“5”。然而，累加結(jié)果不會變成為小于“0”。
接著，此處將參照圖20A到20G解釋當(dāng)誤碼出現(xiàn)時(shí)的本實(shí)施方案的工作。幀同步碼檢測器32，正如第一個(gè)實(shí)施方案一樣，它校驗(yàn)參考唯一碼字和在前向方向上收到的數(shù)據(jù)序列以便輸出已校驗(yàn)的結(jié)果40，正如圖20E所示的。順便說，圖20A到20E的內(nèi)容類似于圖7A到7E的內(nèi)容。
在數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路54內(nèi)累加對應(yīng)于已校驗(yàn)結(jié)果40的估計(jì)值。已校驗(yàn)結(jié)果40保持“0”直到圖20A到20G內(nèi)的第三個(gè)比特S3如此變化，即估計(jì)值為“-1”并且累加結(jié)果保持“0”。這是因?yàn)槔奂咏Y(jié)果根本不會如上面描述的變?yōu)樾∮凇?”。
當(dāng)已校驗(yàn)結(jié)果40在第四個(gè)比特S4變?yōu)椤?”時(shí)，估計(jì)值變?yōu)椤?”并且累加結(jié)果也變?yōu)椤?”。接著，當(dāng)已校驗(yàn)結(jié)果40在第五個(gè)比特S5變?yōu)椤?”時(shí)，估計(jì)值變?yōu)椤?”并且累加結(jié)果也變?yōu)椤?”。接著，當(dāng)已校驗(yàn)結(jié)果40在第六個(gè)比特S6變?yōu)椤?”時(shí)，那么估計(jì)值變?yōu)椤?”并且累加結(jié)果也變?yōu)椤?”。已校驗(yàn)結(jié)果40自第七個(gè)比特S7連續(xù)地保持“0”，因此，累加結(jié)果由“1”所決定并且在第九個(gè)比特S9返回至“0”。在上面描述的實(shí)例中，因?yàn)槔奂咏Y(jié)果根本不會超過門限值“5”，所以圖20G的判決結(jié)果總是保持“0”。
接著，此處將參照圖21A到21H解釋當(dāng)數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)于本實(shí)施方案時(shí)的工作。圖21A說明了沒有誤碼的已收到數(shù)據(jù)序列，圖21B說明了數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)于幀內(nèi)的已收到數(shù)據(jù)序列。圖21E說明了兩種已檢測結(jié)果。在圖21E中，從第一個(gè)比特S1到第四個(gè)比特S4的已檢測結(jié)果是“0”。在第五個(gè)比特S5之后的已檢測結(jié)果變成對應(yīng)于數(shù)據(jù)序列的內(nèi)容的隨機(jī)值。
圖21F說明了此種隨機(jī)已檢測結(jié)果的一個(gè)實(shí)例。同樣地，圖21G說明了估計(jì)值與此已檢測的結(jié)果的累加結(jié)果。當(dāng)數(shù)據(jù)丟失出現(xiàn)時(shí)，已檢測結(jié)果40根本不返回至連續(xù)的“0”，因此，累加結(jié)果超過了在某點(diǎn)的門限值，并且圖21H所示的判決結(jié)果變?yōu)椤?”。當(dāng)發(fā)送此判決結(jié)果給同步判決電路55時(shí)，此處檢測由數(shù)據(jù)丟失引起的“同步錯(cuò)誤”。
根據(jù)已檢測的結(jié)果，同步判決電路55停止幀位置的輸出并且輸出一個(gè)指令給幀同步碼檢測器32以便再次地檢測唯一碼字。
此外，即使當(dāng)數(shù)據(jù)插入已經(jīng)出現(xiàn)于本實(shí)施方案中，完全地類似于上面描述的現(xiàn)象也可能出現(xiàn)。因此，判決結(jié)果變?yōu)椤?”作為當(dāng)數(shù)據(jù)丟失已經(jīng)出現(xiàn)的情況以便可以停止幀位置的輸出來再次地檢測唯一碼字。
最好設(shè)置本實(shí)施方案的門限值為能夠檢測到比在傳輸信道內(nèi)普遍地出現(xiàn)的假定錯(cuò)誤略微較長錯(cuò)誤的值。然而，即使按照此種方式設(shè)置門限值，當(dāng)錯(cuò)誤出現(xiàn)在比假定者更長的間隔內(nèi)時(shí)，判決結(jié)果變?yōu)椤?”，盡管數(shù)據(jù)丟失或者數(shù)據(jù)插入依然沒有出現(xiàn)。在此種情況下，此現(xiàn)象的出現(xiàn)意味著傳輸信道的狀態(tài)極大地惡化了，因此盡管保持著幀同步，但是得到了沒有預(yù)期的正確收到數(shù)據(jù)。因此，可以認(rèn)為的是根據(jù)此種狀態(tài)下“1”的判決結(jié)果實(shí)際問題不可能出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種在采用幀組成的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的接收側(cè)使用的幀同步電路，其中在幀內(nèi)分散地安置幀同步碼，所述幀同步電路包括幀同步碼檢測器，根據(jù)幀位置從收到的數(shù)據(jù)序列中檢測幀同步碼，比較所檢測的幀同步碼和正確的幀同步碼，以及輸出‘一致’或者‘不一致’，作為校驗(yàn)結(jié)果；數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路，當(dāng)累加結(jié)果超過預(yù)定的閾值時(shí)，判決已經(jīng)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失或者數(shù)據(jù)插入，其中所述累加結(jié)果是根據(jù)指定的準(zhǔn)則針對每個(gè)校驗(yàn)結(jié)果所設(shè)置的數(shù)字估計(jì)值的累加和；以及同步判決電路，接收幀同步碼檢測器輸出的幀位置，在所述電路未接收到判決結(jié)果時(shí)，輸出所述幀位置，在所述電路接收到判決結(jié)果時(shí)，向檢幀同步碼檢測器輸出從收到的數(shù)據(jù)序列中檢測幀同步碼的指令。
全文摘要
公開了一個(gè)幀同步電路，它防止由于數(shù)據(jù)丟失/插入所導(dǎo)致的同步錯(cuò)誤的出現(xiàn)同時(shí)基于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中典型的誤碼來抑制誤同步/失去同步。給幀同步電路提供了幀同步碼檢測器(32)，該幀同步碼檢測器(32)從已收到數(shù)據(jù)序列中檢測幀同步碼以便輸出幀位置并且通過校驗(yàn)已檢測到的幀同步碼與正確的幀同步碼以便輸出已校驗(yàn)的結(jié)果，以及數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路(54)，該數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)插入時(shí)間期間判決電路(54)根據(jù)已校驗(yàn)的結(jié)果推測數(shù)據(jù)丟失或者數(shù)據(jù)插入是否已經(jīng)出現(xiàn)于已收到數(shù)據(jù)序列。
文檔編號H04L7/08GK1953359SQ20061009583
公開日2007年4月25日 申請日期1998年2月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月13日
發(fā)明者三木俊雄, 保谷早苗 申請人:Ntt移動(dòng)通信網(wǎng)株式會社