CN101288255A - 通信装置、发送机、接收机和纠错光通信系统 - Google Patents

通信装置、发送机、接收机和纠错光通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明所用的通信装置，具备重新排列信息帧的比特位置的交织器11、对重新排列后的信息帧进行纠错编码的FEC编码器12和在信息帧的规定的位置上插入FEC校验位以生成发送信号的选择器14来作为发送部，具备从接收信号抽出信息帧部分和FEC奇偶校验位部分的选择器21、以与发送侧一样的规则重新排列信息帧部分的交织器22、根据纠错奇偶校验位部分纠正重新排列后的比特列的错误的FEC解码器23和将纠错后的比特位置还原到原来的状态以再生信息帧的解交织器24来作为接收部。

Description

通信装置、发送机、接收机和纠错光通信系统
技术领域
本发明涉及具有纠错(FEC)功能的纠错光通信系统，特别是涉及发送接收未进行交织(interleave)的信息帧的纠错光通信系统。
背景技术
对家庭或办公室传送大容量的信息的光存取系统、即所谓的“FiberTo The Home(FTTH，光纤到户)”的普及是非常惊人的。其中，特别是使用了“Passive Optical Network(PON，无源光网络)”方式的“GigabitEthernet(注册商标)PON(通称GE-PON)”作为在通信工作基站与多个用户之间连接千兆比特的以太网(注册商标)的方法，在下述非专利文献1中其规格被标准化以来，其服务得到了快速的扩展。
上述GE-PON具有用1条光纤经光分路器在双向上连接有作为基站一侧装置的“Optical Line Terminal(OLT，光线终端)”与作为用户一侧装置的“Optical Network Unit(ONU，光网络单元)”的结构。此外，从ONU至OLT通过对每个用户发送接收共享时隙的脉冲串，例如可实现1个OLT与32个ONU之间的点对多点(point-to-multipoint)的连接。
由于在GE-PON中用光分路器使功率分路，故各个ONU接收的光功率衰减到分路数量分之一，此外，OLT接受的来自各ONU的光也衰减到分路数量分之一，存在容易发生比特错误这样的问题。此外，由于以低成本化为目的来使用性能不高的激光二极管而发生的比特错误也成为问题。为了解决这些问题，在下述非专利文献1中标准化了分别在OLT和ONU中装入纠错(FEC，Forward Error Correction，前向纠错)功能，纠正FEC可纠正的量以下的比特错误的方式。
在下述非专利文献1中规定的FEC是Reed-Solomon(RS，理德-所罗门)(255，239)，在239字节的信息数据符号中附加16字节的纠错符号(以下称为FEC奇偶校验位)，构成“239+16＝255”字节的块。再有，在不足239字节的Ethernet(注册商标)数据的情况下，在不足的部分中填入零，成为239字节。此外，在所附加的FEC奇偶校验位的前后附加开始和结束的序列。另一方面，关于不使用FEC的系统，因忽略所附加的FEC奇偶校验位，故不改变如以往那样的装置而进行通信。
Reed-Solomon(255，239)具有最多可纠正8重字节错误的能力。在255字节中，只要是8字节以内的比特错误均可纠正，但在跨越9字节而发生比特错误的情况下将不能纠错。在实际的光通信的传送路径中，因偏振波的起伏或光纤的非线性或发送接收装置的性能不充分的缘故，连续地发生比特错误的情况并不少见。此外，即使某一定时间内发生的比特错误的总量在Reed-Solomon(255，239)可纠正的量以下，在短时间内发生比特错误的突发错误的情况下，也会陷入上述不能纠错的状态。为了避免这一点，存在使比特错误随机化以使其不呈突发状地发生的方法，例如，在下述非专利文献2中公开了该方法。
在下述非专利文献2的FEC方式中，在发送侧FEC编码器对发送信息帧附加了FEC奇偶校验位后，交织器调换了比特列的顺序。另一方面，在接收侧，利用与发送侧相逆的处理(解交织器、FEC解码器)，使上述发送信息帧再生。再有，在下述非专利文献2中，由于在16个码字中调换了顺序，故例如在传送路径中发生了连续512比特的突发错误的情况下，在接收侧的解交织器中将16个码字还原到原来的比特列，作为32(512÷16)比特的连续错误被输入到FEC解码器中。此时，由于连续的32比特在5字节以下，故用Reed-Solomon(255，239)可纠正全部的错误。
非专利文献1：IEEE std 802.3ah
非专利文献2：ITU-T Recommendation G.975
发明内容
在上述非专利文献1中，由于标准的GE-PON装置可以将不使用FEC的方式和使用FEC的方式这两种方式混合，故呈不进行Ethernet(注册商标)数据系列的交织的结构。这是由于，如果进行Ethernet(注册商标)数据系列的交织，则在接收侧不具有解交织器(不使用FEC)的方式的系统中，就不能接收数据。因而，不进行Ethernet(注册商标)数据系列的交织的Reed-Solomon(255，239)，在最坏的情况下，只是在Reed-Solomon(255，239)的1块中的9个字节各发生了1比特的错误，该块就不能纠正，存在Ethernet(注册商标)包因Ethernet(注册商标)的帧校验序列而被废弃(对抗突发错误的能力显著地低)这样的问题。
另一方面，作为提高纠错能力的方法，已知有用2个以上的码字构成的被称为级联码、乘积码的方式，但需要对各个的码字进行交织，产生只是忽略所附加的FEC奇偶校验位就不能正确地解码的问题。
本发明是鉴于上述的问题而开发的，其目的在于得到在发送侧不发送进行了交织处理后的信号就可实现良好的突发错误纠正效果的通信装置和纠错光通信系统。
为了解决上述的课题以达到目的，本发明所用的通信装置是一种具备具有纠错功能且发送接收比码字充分长的信息帧的发送部和接收部的通信装置，其特征在于：作为上述发送部的结构，具备：第1交织单元，以规定的规则重新排列信息帧的比特位置；纠错编码单元，对于重新排列后的信息帧进行纠错编码；以及发送信号生成单元，在上述信息帧的规定的位置上插入利用编码得到的纠错奇偶校验位，生成发送信号，作为上述接收部的结构，具备：接收信号抽出单元，从接收信号抽出与信息帧对应的部分和与纠错奇偶校验位对应的部分；第2交织单元，以与上述第1交织单元一样的规则重新排列上述信息帧部分；解码单元，基于上述纠错奇偶校验位部分，纠正用上述第2交织单元重新排列后的比特列的错误；以及解交织单元，将纠错后的比特位置还原到原来的状态，再生信息帧。
依据本发明，起到在发送侧不发送进行了交织处理后的信号就可实现良好的突发错误纠正效果这样的效果。
此外，可预见到因级联码、乘积码产生的纠错能力的提高。
附图说明
图1是表示本发明所用的纠错光通信系统的结构例的图。
图2-1是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图2-2是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图2-3是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图2-4是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图2-5是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图2-6是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图3-1是表示将Ethernet(注册商标)帧FEC进行帧化的情况的一个例子的图。
图3-2是表示将Ethernet(注册商标)帧FEC进行帧化的情况的一个例子的图。
图4是表示将Ethernet(注册商标)帧FEC进行帧化的情况的一个例子的图。
图5是表示本发明所用的纠错光通信系统的结构例的图。
图6-1是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图6-2是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图6-3是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图6-4是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图6-5是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图6-6是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图6-7是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图6-8是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图。
图7是表示本发明所用的纠错光通信系统的结构例的图。
符号的说明
1、1a、1b发送机
2、2a、2b接收机
11、17交织器(INTERLEAVER)
12FEC编码器(FEC ENCODER)
13缓冲器(BUFFER)
14选择器(SELECTOR)
15a成帧器(FRAMER)
16外码FEC编码器(OUTER-ENCODER)
18内码FEC编码器(INNER-ENCODER)
21选择器(SELECTOR)
22、28交织器(INTERLEAVER)
23FEC解码器(FEC DECODER)
24、31解交织器(DE-INTERLEAVER)
25a成帧器(FRAMER)
26a解帧器(DE-FRAMER)
27、29加法器
30外码FEC编码器(INNER-DECODER)
32内码FEC编码器(OUTER-DECODER)
具体实施方式
以下，根据附图详细地说明本发明所用的纠错光通信系统的实施方式。其中，该实施方式并不是用来限定本发明的。
实施方式1
图1是表示本发明所用的纠错光通信系统的结构例的图，构成为具备作为发送侧的通信装置的发送机1和作为接收侧的通信装置的接收机2。此外，发送机1具备交织器(INTERLEAVER)11、FEC编码器(FECENCODER)12、缓冲器(BUFFER)13和选择器(SELECTOR)14；接收机2具备选择器(SELECTOR)21、交织器(INTERLEAVER)22、FEC解码器(FEC DECODER)23和解交织器(DEINTERLEAVER)24。再有，在本实施方式中，为了说明的方便，说明在发送机1与接收机2之间进行单向的通信的情况，但在实际的系统中，彼此的通信装置分别具有发送机和接收机这两者的功能，可实现双向的通信。
在图1中，发送机1首先将所接受的发送信息帧分路为2个。而且，在一个路径上，在交织器11中以预先决定了的规则调换构成发送信息帧的比特列的顺序，接着在FEC编码器12中进行纠错编码处理，生成FEC奇偶校验位。此外，在另一个路径中，在缓冲器13中按交织、纠错处理所需的时间对发送信息帧附加延迟。然后，选择器14通过在经由缓冲器13接受到的发送信息帧的规定的位置上附加FEC奇偶校验位，生成发送信号。
另一方面，在接收了在传送路径中受到了噪声的影响的发送信号的接收机2中，选择器21进行将接收了的信号分配到信息帧部分和FEC奇偶校验位部分的处理。在交织器22中以与在发送机1侧所执行的交织相同的顺序调换信息帧部分，进而，在FEC解码器23中进行使用了在上述中抽出的FEC奇偶校验位的纠错。其后，关于被纠错后的信息帧，在解交织器24中比特的顺序被还原到原来的状态。最终在接收机2中将被解交织器24重新排列后的比特列作为接收信息帧来输出。
接下来，使用附图详细地说明上述纠错光通信系统的工作。图2(图2-1～图2-6)是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图，详细地说，表示了针对发送信息帧的编码处理和从接收信号再生接收信息帧的处理的流程。
首先，在图2-1中表示了发送信息帧的一个例子。在该例子中，表示了将一个发送信息帧分割为4个子帧(Sub-frame(1)～(4))的状况。接着，在图2-2中，表示了在发送机1的交织器11和FEC编码器12中进行了处理后的比特列。在交织器11中，将子帧进行4分割，按子帧(1)～(4)的顺序排列分割后的段。此外，在进行了交织后的4个段中每段附加FEC奇偶校验位(相当于图示的A、B、C、D)。用4个段和所附加的FEC奇偶校验位构成一个码字(codeword)。然后，在传送路径上传送对未进行交织的4个子帧插入FEC奇偶校验位的状态的发送信号(相当于选择器14的输出)。
接着，在图2-3中表示了接收机2的选择器21的输出。在此，表示了因传送路径上的噪声在子帧(2)中发生了突发错误的状况。在选择器21中有选择地输出子帧部分(相当于上述信息帧部分)和FEC奇偶校验位部分。接着，在图2-4中表示了利用接收机2的交织器22调换了顺序的状态。在此，以与发送侧相同的规则进行重新排列，将在子帧(2)中发生了的突发错误分配到4个不同的码字中。
接着，在图2-5中表示了通过FEC解码器23纠正全部错误的状况。例如，即使是如图2-3中所示地发生了按原样不能纠正的突发错误的情况，也可通过将突发错误部分用交织器22分配到多个码字中来纠正。接着，在图2-6中表示了通过解交织器24再生出原来的子帧(1)～(4)的状况。
再有，在本实施方式的纠错光通信系统中，发送信息帧充分地长于纠错的码字、可跨越多个子帧进行交织这一点是重要的。此外，交织的方法不限于上述的方法，可用任意规则来重新排列。
这样，在本实施方式中，首先，发送侧使用交织器和FEC编码器生成FEC奇偶校验位，将该FEC奇偶校验位插入到发送信息帧中来发送。然后，接收侧从接收信号抽出有错误的信息帧和FEC奇偶校验位，进而，交织器对在上述中抽出了的信息帧用与发送侧相同的规则进行重新排列处理，FEC解码器使用在上述中抽出了的FEC奇偶校验位，进行对于重新排列后的信息帧的纠错，最终，解交织器对纠错后的接收信息帧用与上述相逆的规则进行重新排列处理，将作为其结果得到的帧作为被再生了的接收信息帧来输出。由此，在发送侧不发送进行了交织处理后的信号就能得到良好的突发错误纠正效果。
实施方式2
接着，说明实施方式2的纠错光通信系统。再有，关于纠错光通信系统的结构，与上述的实施方式1的图1是同样的。
图3(相当于图3-1、图3-2)是表示将Ethernet(注册商标)帧进行了FEC帧(码字)化后的情况的图，在该情况下，Ethernet(注册商标)帧相当于上述的发送信息帧。再有，Ethernet(注册商标)帧由非专利文献1中所示的“IEEE std 802.3ah”来规定。
详细地说，图3-1表示了将FEC奇偶校验位以外的全部的区域定为交织的对象的情况，图3-2表示了只将Ethernet(注册商标)帧定为交织的对象的情况。在此，图中的S_FEC是表示FEC帧开头的标记，T_FEC是表示FEC帧结束的标记。此外，以图3中表示的整个帧作为一个码字(相当于图2-2中所示的4个码字中的一个)。在传送路径上对图3-1、图3-2、图4中表示的FEC帧进行8B/10B变换，而使构成FEC帧的8比特单位的字节，与作为8B/10B变换的一个单位的字节进行字节同步，以便各自的开头比特一致。通过进行字节同步，可防止在传送路径上发生了的比特错误地传播到FEC帧的多个字节中。再有，在原来的Ethernet(注册商标)帧(分割前的Ethernet(注册商标)帧)没有充分地长于码字的情况下，在FEC奇偶校验位的运算过程中用虚设比特填充不足的区域。但是，虚设比特是假想的，在实际的传送路径中发送的串行比特列中不存在。
这样，在本实施方式中，例如在将Ethernet(注册商标)帧应用于上述的纠错光通信系统的情况下，例如如图3中所示地将Ethernet(注册商标)帧进行FEC帧(码字)化。即，将Ethernet(注册商标)帧如上所述地分割为多个子帧，跨越多个子帧来进行交织。由此，即使在使用Ethernet(注册商标)帧的系统中，也能得到与上述的实施方式1同样的效果。
实施方式3
接下来，说明实施方式3的纠错光通信系统。再有，关于纠错光通信系统的结构，与上述的实施方式1的图1是同样的。并且，在本实施方式中，与实施方式2同样，说明将Ethernet(注册商标)帧进行FEC帧化(码字)后的情况的纠错。
在本实施方式中，通过使用Reed-Solomon(255，239)作为FEC，实现优秀的纠错能力。图4是表示将Ethernet(注册商标)帧进行FEC帧化(码字)后的情况的一个例子的图。在此，在239字节中容纳Ethernet(注册商标)帧、S_FEC和T_FEC，在16字节中容纳FEC奇偶校验位，合计用255字节构成一个码字(相当于图2-2中所示的4个码字中的一个)。在本实施方式中，与上述同样，将Ethernet(注册商标)帧分割为子帧，在进行了跨越子帧的交织后(相当于图2-1、图2-2)，生成FEC奇偶校验位。
这样，在本实施方式中，例如应用具有高纠错能力的Reed-Solomon码，作为实施方式1中所示的纠错光通信系统中的FEC。由此，可得到与上述的实施方式1和2同样的效果，并且进而可实现具有通用性的系统。
实施方式4
接下来，说明实施方式4的纠错光通信系统。在本实施方式中，说明即使是发送信息帧短、以单个发送信息帧进行交织处理也不能得到良好的突发错误纠正效果的情况，也可以得到与上述的实施方式同样的效果的纠错光通信系统。
图5是表示本发明所用的纠错光通信系统的实施方式4的结构例的图，形成具备作为发送侧的通信装置的发送机1a和作为接收侧的通信装置的接收机2a的结构。此外，发送机1a形成在上述的实施方式1的结构中加入成帧器(FRAMER)15a的结构。并且，接收机2a形成在上述的实施方式1的结构中加入成帧器(FRAMER)25a和解帧器(DE-FRAMER)26a的结构。再有，关于与上述的实施方式1～3同样的结构，省略其说明。
例如，在本实施方式中，即使在发送信息帧短、以单个发送信息帧进行交织处理也不能得到良好的突发错误纠正效果的情况下，通过组合多个发送信息帧，与上述的各实施方式同样地构成充分地长于码字的帧，使用该帧进行纠错。具体地说，在图5中，成帧器15a、25a例如组合多个上述短的发送信息帧，生成一个帧。另外，解帧器26a将在解交织器24中进行了解交织处理的比特列，分解为原来的短的发送信息帧(生成接收信息帧)。
接下来，使用附图详细地说明本实施方式的上述纠错光通信系统的动作。图6(图6-1～图6-8)是表示纠错光通信系统中的发送接收处理的流程的图，详细地说，表示了对于发送信息帧的编码处理和从接收信号再生接收信息帧的处理的流程。
首先，在图6-1中表示了发送信息帧的一个例子。在该例子中，表示了发送信息帧(图示的信息)(1)～(4)分别只是与构成纠错码的码字相同的程度的长度的情况。接着，在图6-2中表示了组合4个发送信息帧构成一个帧的成帧器15a的输出。接着，在图6-3中表示了在发送机1a的交织器11和FEC编码器12中进行了处理后的比特列。在交织器11中，将用成帧器15生成的帧进行4分割，按(1)～(4)的顺序排列分割后的段。此外，对进行了交织后的4个段每段分别附加FEC奇偶校验位(相当于图示的A、B、C、D)。用4个段和所附加的FEC奇偶校验位构成一个码字(codeword)。然后，在传送路径上传送对未进行交织的4个发送信息帧插入FEC奇偶校验位的状态的发送信号(相当于选择器14的输出)。
接着，在图6-4中表示了接收机2a的选择器21的输出。在此，表示了因传送路径上的噪声在信息帧(2)中发生了突发错误的状况。在选择器21中有选择地输出信息帧部分和FEC奇偶校验位部分。接着，在图6-5中表示了利用接收机2a的交织器22调换了顺序的状态。在此，以与发送侧相同的规则进行重新排列，将在信息帧(2)中发生了的突发错误分配到4个不同的码字中。
接着，在图6-6中表示了利用FEC解码器23纠正全部错误后的状况。例如，即使是如图6-4中所示那样发生了按原样不能纠正的突发错误的情况，也可通过将突发错误部分用交织器22分配到多个码字来纠正。接着，在图6-7中表示了利用解交织器24再生了4个发送信息帧组合的原来的帧的状况。最后，在图6-8中表示了解帧器26a分割图6-7中所示的帧以生成接收信息帧的状况。
这样，在本实施方式中，即使是每一个发送信息帧短、以单个发送信息帧进行交织处理也不能得到良好的突发错误纠正效果的情况，通过具备上述成帧器15a、25a、解帧器26a，也可进行跨越多个发送信息帧的交织处理。由此，例如即使是发生了图6-4中所示的突发错误的情况，也能与上述的实施方式同样地，得到良好的突发错误纠正效果。
实施方式5
接下来，说明实施方式5的纠错光通信系统。图7是表示本发明所用的纠错光通信系统的实施方式5的结构例的图，形成具备作为发送侧的通信装置的发送机1b和作为接收侧的通信装置的接收机2b的结构。此外，发送机1b形成在上述的实施方式1的结构中加入了外码FEC编码器(OUTER-ENCODER)16、交织器(INTERLEVER)17和内码FEC编码器(INNER-ENCODER)18的结构。另外，接收机2b形成在上述的实施方式1的结构中加入了加法器27和29、交织器(INTERLEVER)28、内码FEC解码器(INNER-DECODER)30、解交织器(DE-INTERLEVER)31以及外码FEC解码器(OUTER-DECODER)32的结构。再有，在本实施方式中，为了说明的方便，说明在发送机1b与接收机2b之间进行单向通信的情况，但在实际的系统中，彼此的通信装置分别具有发送机和接收机这两者的功能，可实现双向的通信。
在图7中，发送机1b首先将所接受的发送信息帧分路为2个。而且，在一个路径中，在作为第1交织器的交织器11中以预先决定了的规则调换构成发送信息帧的比特列的顺序，接着在外码FEC编码器16中进行纠错编码处理，生成外码的FEC奇偶校验位。进而，在作为第2交织器的交织器17中以预先决定了的规则调换构成上述外码FEC编码器16的输出(在交织后进行了纠错编码的发送信息帧)的比特列的顺序。接着在内码FEC编码器18中进行纠错编码处理，生成内码的FEC奇偶校验位。此外，在另一个路径中，在缓冲器13中按交织、纠错处理所需的时间(上述交织器27～内码FEC奇偶校验位30的处理所需的时间)对发送信息帧附加延迟。然后，选择器14通过在经由缓冲器13接受到的发送信息帧的规定的位置上附加上述已生成的外码的FEC奇偶校验位和内码的FEC奇偶校验位，生成发送信号。
另一方面，在接收了在传送路径中受到了噪声的影响的发送信号的接收机2b中，选择器21进行将接收了的信号分配到信息帧部分、外码的FEC奇偶校验位部分和内码的FEC奇偶校验位部分的处理。在作为第3交织器的交织器22中，以与在发送机1b侧的交织器11中执行了的第1交织相同的顺序调换信息帧部分，进而，在加法器27中附加外码的FEC奇偶校验位(利用上述选择器21分配的外码的FEC奇偶校验位)。然后，在作为第4交织器的交织器28中，以与在发送机1b侧的交织器18中执行了的第2交织相同的顺序进行调换，进而，在加法器29中附加内码的FEC奇偶校验位(利用上述选择器21分配的内码的FEC奇偶校验位)。接着，在内码FEC解码器30中，进行使用了内码FEC奇偶校验位的纠错。其后，在解交织器31中，以与上述交织器17相逆的规则(将交织后的比特列还原到交织前的状态的规则)调换比特列的顺序，进而，在外码FEC解码器32中进行使用了外码FEC奇偶校验位的纠错。然后，在解交织器24中，以与上述交织器11相逆的规则将纠错后的信息帧还原到原来的状态，作为接收信息帧来输出。
再有，也可与实施方式4同样地组合多个发送信息帧。详细地说，在发送机1b的交织器11的前级加上在实施方式4中所示的成帧器15a，发送机1b使用成帧器15a生成的帧(组合多个发送信息帧生成的帧)执行上述的FEC奇偶校验位生成处理，生成外码的FEC奇偶校验位和内码的FEC奇偶校验位。此外，在接收机2b的选择器21和解交织器24的后级分别加上在实施方式4中所示的成帧器25a和解帧器26a，接收机2b使用成帧器25a生成的帧执行上述的接收信息帧再生处理，再生上述成帧器15a生成的帧，解帧器26a分割该再生后的帧，生成接收信息帧。
这样，在本实施方式中，具体地展示了可将在上述实施方式1～4中表示了的方法应用于级联码的情况。即，首先在发送侧使用2个交织器和2个FEC编码器生成2个FEC奇偶校验位，将该FEC奇偶校验位插入到发送信息帧中来发送。然后，接收侧从接收信号抽出有错误的信息帧和2个FEC奇偶校验位，进而，2个交织器对在上述中抽出了的信息帧以与发送侧相同的规则进行重新排列处理，2个FEC解码器使用在上述中抽出了的FEC奇偶校验位，进行对于重新排列后的信息帧的纠错，最终，2个解交织器对纠错后的接收信息帧以与上述相逆的规则进行重新排列处理，将作为其结果得到的帧作为再生后的接收信息帧来输出。由此，在发送侧不发送进行了交织处理后的信号就能得到良好的突发错误纠正效果。
再有，在本实施方式的纠错光通信系统中，形成由外码和内码这2个级联码构成的结构，但也可用3个以上的码字来构成。
此外，即使形成使用由2个以上的码字构成的乘积码的结构，如果与本实施方式同样地进行交织、解交织，也能得到同样的效果。
工业实用性
如上所述，本发明所用的通信装置、发送机和接收机在具有纠错(FEC)功能的纠错光通信系统中是有用的，特别适合作为发送接收未进行交织的信息帧并纠正该信息帧的错误的通信装置。

Claims (34)

1.一种具备具有纠错功能且发送接收比码字充分长的信息帧的发送部和接收部的通信装置，其特征在于：
作为上述发送部的结构，具备：
第1交织单元，以规定的规则重新排列信息帧的比特位置；
纠错编码单元，对于重新排列后的信息帧进行纠错编码；以及
发送信号生成单元，在上述信息帧的规定的位置上插入利用编码得到的纠错奇偶校验位，生成发送信号，
作为上述接收部的结构，具备：
接收信号抽出单元，从接收信号抽出与信息帧对应的部分和与纠错奇偶校验位对应的部分；
第2交织单元，以与上述第1交织单元一样的规则重新排列上述信息帧部分；
解码单元，基于上述纠错奇偶校验位部分，纠正用上述第2交织单元重新排列后的比特列的错误；以及
解交织单元，将纠错后的比特位置还原到原来的状态，再生信息帧。
2.一种具备具有纠错功能且发送接收即使以单个信息帧进行交织处理也不能得到良好的突发错误纠正效果那样的短的信息帧的发送部和接收部的通信装置，其特征在于：
作为上述发送部的结构，具备：
第1帧生成单元，通过组合多个信息帧以生成比码字充分长的帧；
第1交织单元，以规定的规则重新排列用上述第1帧生成单元生成的帧的比特位置；
纠错编码单元，对于重新排列后的帧进行纠错编码；以及
发送信号生成单元，在上述信息帧的规定的位置上插入利用编码得到的纠错奇偶校验位，生成发送信号，
作为上述接收部的结构，具备：
接收信号抽出单元，从接收信号抽出与信息帧对应的部分和与纠错奇偶校验位对应的部分；
第2帧生成单元，通过组合多个信息帧部分以生成比码字充分长的帧；
第2交织单元，以与上述第1交织单元一样的规则重新排列用上述第2帧生成单元生成的帧；
解码单元，根据上述纠错奇偶校验位部分，纠正用上述第2交织单元重新排列了的比特列的错误；
解交织单元，将纠错后的比特位置还原到原来的状态；以及
帧分割单元，将利用上述解交织单元得到的纠错后的帧分割为原来的多个信息帧。
3.如权利要求1中所述的通信装置，其特征在于：
将上述信息帧定为Ethernet(注册商标)帧。
4.如权利要求2中所述的通信装置，其特征在于：
将上述信息帧定为Ethernet(注册商标)帧。
5.如权利要求1～4的任一项中所述的通信装置，其特征在于：
采用Reed-Solomon作为上述纠错编码。
6.一种发送比码字充分长的信息帧的发送机，其特征在于，具备：
交织单元，以规定的规则重新排列信息帧的比特位置；
纠错编码单元，对于重新排列后的信息帧进行纠错编码；以及
发送信号生成单元，在上述信息帧的规定的位置上插入利用编码得到的纠错奇偶校验位，生成发送信号。
7.一种发送即使以单个信息帧进行交织处理也不能得到良好的突发错误纠正效果那样的短的信息帧的发送机，其特征在于，具备：
帧生成单元，通过组合多个信息帧以生成比码字充分长的帧；
交织单元，以规定的规则重新排列用上述帧生成单元生成的帧的比特位置；
纠错编码单元，对于重新排列后的帧进行纠错编码；以及
发送信号生成单元，在上述信息帧的规定的位置上插入利用编码得到的纠错奇偶校验位，生成发送信号。
8.一种具有纠错功能且接收比码字充分长的信息帧的接收机，其特征在于，具备：
接收信号抽出单元，从接收信号抽出与信息帧对应的部分和与纠错奇偶校验位对应的部分；
交织单元，以与发送机侧一样的规则重新排列上述信息帧部分；
解码单元，根据上述纠错奇偶校验位部分，纠正用上述交织单元重新排列了的比特列的错误；以及
解交织单元，将纠错后的比特位置还原到原来的状态，再生信息帧。
9.一种具有纠错功能且接收即使以单个信息帧进行交织处理也不能得到良好的突发错误纠正效果那样的短的信息帧的接收机，其特征在于，具备：
接收信号抽出单元，从接收信号抽出与信息帧对应的部分和与纠错奇偶校验位对应的部分；
帧生成单元，通过组合多个信息帧部分以生成比码字充分长的帧；
交织单元，以与发送机侧一样的规则重新排列用上述帧生成单元生成的帧；
解码单元，根据上述纠错奇偶校验位部分，纠正用上述交织单元重新排列了的比特列的错误；
解交织单元，将纠错后的比特位置还原到原来的状态；以及
帧分割单元，将利用上述解交织单元得到的纠错后的帧分割为原来的多个信息帧。
10.一种具有纠错功能且发送接收比码字充分长的信息帧的纠错光通信系统，其特征在于：
信息帧发送侧的通信装置具备：
第1交织单元，以规定的规则重新排列信息帧的比特位置；
纠错编码单元，对于重新排列后的信息帧进行纠错编码；以及
发送信号生成单元，在上述信息帧的规定的位置上插入利用编码得到的纠错奇偶校验位，生成发送信号，
接收侧的通信装置具备：
接收信号抽出单元，从接收信号抽出与上述信息帧对应的部分和与上述纠错奇偶校验位对应的部分；
第2交织单元，以与上述第1交织单元一样的规则重新排列上述信息帧部分；
解码单元，根据上述纠错奇偶校验位部分，纠正用上述第2交织单元重新排列了的比特列的错误；以及
解交织单元，将纠错后的比特位置还原到原来的状态，再生上述信息帧。
11.一种具有纠错功能且发送接收即使以单个发送信息帧进行交织处理也不能得到良好的突发错误纠正效果那样的短的信息帧的纠错光通信系统，其特征在于：
信息帧发送侧的通信装置具备：
第1帧生成单元，通过组合多个信息帧以生成比码字充分长的帧；
第1交织单元，以规定的规则重新排列用上述第1帧生成单元生成的帧的比特位置；
纠错编码单元，对于重新排列后的帧进行纠错编码；以及
发送信号生成单元，在上述信息帧的规定的位置上插入利用编码得到的纠错奇偶校验位，生成发送信号，
接收侧的通信装置具备：
接收信号抽出单元，从接收信号抽出与上述信息帧对应的部分和与上述纠错奇偶校验位对应的部分；
第2帧生成单元，通过组合多个信息帧部分以生成比码字充分长的帧；
第2交织单元，以与上述第1交织单元一样的规则重新排列用上述第2帧生成单元生成的帧；
解码单元，根据上述纠错奇偶校验位部分，纠正用上述第2交织单元重新排列了的比特列的错误；
解交织单元，将纠错后的比特位置还原到原来的状态；以及
帧分割单元，将利用上述解交织单元得到的纠错后的帧分割为原来的多个信息帧。
12.如权利要求10中所述的纠错光通信系统，其特征在于：
将上述信息帧定为Ethernet(注册商标)帧。
13.如权利要求11中所述的纠错光通信系统，其特征在于：
将上述信息帧定为Ethernet(注册商标)帧。
14.如权利要求10～13的任一项中所述的纠错光通信系统，其特征在于：
采用Reed-Solomon作为上述纠错编码。
15.一种具备具有纠错功能且发送接收比码字充分长的信息帧的发送部和接收部的通信装置，其特征在于：
作为上述发送部的结构，具备：
第1交织单元，以规定的规则重新排列信息帧的比特位置；
第1纠错编码单元，对于重新排列后的信息帧利用外码进行纠错编码；
第2交织单元，将上述第1纠错编码单元的输出作为对象，以规定的规则重新排列比特位置；
第2纠错编码单元，对于上述第2交织单元的输出利用内码进行纠错编码；以及
发送信号生成单元，在上述信息帧的规定的位置上插入利用第1纠错编码得到的第1纠错奇偶校验位和利用第2纠错编码得到的第2纠错奇偶校验位，生成发送信号，
作为上述接收部的结构，具备：
接收信号抽出单元，从接收信号抽出与信息帧对应的部分、与上述第1纠错奇偶校验位对应的部分和与上述第2纠错奇偶校验位对应的部分；
第3交织单元，以与上述第1交织单元一样的规则重新排列上述信息帧部分；
第1加法运算单元，在用上述第3交织单元重新排列了的信号列中插入上述接收信号抽出单元抽出的第1纠错奇偶校验位；
第4交织单元，以与上述第2交织单元一样的规则重新排列上述第1加法运算单元的输出；
第2加法运算单元，在用上述第4交织单元重新排列了的信号列中插入上述接收信号抽出单元抽出的第2纠错奇偶校验位；
第1解码单元，将上述第2加法运算单元的输出作为处理对象，进行使用了该处理对象中包含的上述第2纠错奇偶校验位的纠错处理；
第1解交织单元，以与上述第2交织单元执行的重新排列相逆的顺序重新排列在上述第1解码单元中进行了纠错的信号列；
第2解码单元，将上述第1解交织单元的输出作为处理对象，进行使用了该处理对象中包含的上述第1纠错奇偶校验位的纠错处理；以及
第2解交织单元，通过以与上述第1交织单元执行的重新排列相逆的顺序重新排列在上述第2解码单元的输出中进行了纠错的信号列，将比特位置还原到原来的状态，再生信息帧。
16.一种具备具有纠错功能且发送接收即使以单个信息帧进行交织处理也不能得到良好的突发错误纠正效果那样的短的信息帧的发送部和接收部的通信装置，其特征在于：
作为上述发送部的结构，具备：
第1帧生成单元，通过组合多个信息帧以生成比码字充分长的帧；
第1交织单元，以规定的规则重新排列用上述第1帧生成单元生成的帧的比特位置；
第1纠错编码单元，对于重新排列后的信息帧利用外码进行纠错编码；
第2交织单元，将上述第1纠错编码单元的输出作为对象，以规定的规则重新排列比特位置；
第2纠错编码单元，对于上述第2交织单元的输出利用内码进行纠错编码；以及
发送信号生成单元，在上述信息帧的规定的位置上插入利用第1纠错编码得到的第1纠错奇偶校验位和利用第2纠错编码得到的第2纠错奇偶校验位，生成发送信号，
作为上述接收部的结构，具备：
接收信号抽出单元，从接收信号抽出与信息帧对应的部分、与上述第1纠错奇偶校验位对应的部分和与上述第2纠错奇偶校验位对应的部分；
第2帧生成单元，通过组合多个信息帧部分以生成比码字充分长的帧；
第3交织单元，以与上述第1交织单元一样的规则重新排列用上述第2帧生成单元生成的帧；
第1加法运算单元，在用上述第3交织单元重新排列的信号列中插入上述接收信号抽出单元抽出了的第1纠错奇偶校验位；
第4交织单元，以与上述第2交织单元一样的规则重新排列上述第1加法运算单元的输出；
第2加法运算单元，在用上述第4交织单元重新排列的信号列中插入上述接收信号抽出单元抽出了的第2纠错奇偶校验位；
第1解码单元，将上述第2加法运算单元的输出作为处理对象，进行使用了该处理对象中包含的上述第2纠错奇偶校验位的纠错处理；
第1解交织单元，以与上述第2交织单元执行的重新排列相逆的顺序来重新排列在上述第1解码单元中进行了纠错的信号列；
第2解码单元，将上述第1解交织单元的输出作为处理对象，进行使用了该处理对象中包含的上述第1纠错奇偶校验位的纠错处理；以及
第2解交织单元，通过以与上述第1交织单元执行的重新排列相逆的顺序来重新排列在上述第2解码单元的输出中进行了纠错的信号列，将比特位置还原到原来的状态，再生信息帧。
17.如权利要求15中所述的通信装置，其特征在于：
采用Reed-Solomon作为上述纠错编码。
18.如权利要求16中所述的通信装置，其特征在于：
采用Reed-Solomon作为上述纠错编码。
19.如权利要求15～18的任一项中所述的通信装置，其特征在于：
采用由2个以上的码字构成的级联码作为上述纠错编码。
20.如权利要求15～18的任一项中所述的通信装置，其特征在于：
采用由2个以上的码字构成的乘积码作为上述纠错编码。
21.如权利要求15中所述的通信装置，其特征在于：
将上述信息帧定为Ethernet(注册商标)帧。
22.如权利要求16中所述的通信装置，其特征在于：
将上述信息帧定为Ethernet(注册商标)帧。
23.一种发送比码字充分长的信息帧的发送机，其特征在于，具备：
第1交织单元，以规定的规则重新排列信息帧的比特位置；
第1纠错编码单元，对于重新排列后的信息帧利用外码进行纠错编码；
第2交织单元，将上述第1纠错编码单元的输出作为对象，以规定的规则重新排列比特位置；
第2纠错编码单元，对于上述第2交织单元的输出利用内码进行纠错编码；以及
发送信号生成单元，在上述信息帧的规定的位置上插入利用第1纠错编码得到的第1纠错奇偶校验位和利用第2纠错编码得到的第2纠错奇偶校验位，生成发送信号。
24.一种发送即使以单个信息帧进行交织处理也不能得到良好的突发错误纠正效果那样的短的信息帧的发送机，其特征在于，具备：
第1帧生成单元，通过组合多个信息帧以生成比码字充分长的帧；
第1交织单元，以规定的规则重新排列用上述第1帧生成单元生成的帧的比特位置；
第1纠错编码单元，对于重新排列后的信息帧利用外码进行纠错编码；
第2交织单元，将上述第1纠错编码单元的输出作为对象，以规定的规则重新排列比特位置；
第2纠错编码单元，对于上述第2交织单元的输出利用内码进行纠错编码；以及
发送信号生成单元，在上述信息帧的规定的位置上插入利用第1纠错编码得到的第1纠错奇偶校验位和利用第2纠错编码得到的第2纠错奇偶校验位，生成发送信号。
25.一种具有纠错功能且接收权利要求23中所述的发送机发送了的信号的接收机，其特征在于，具备：
接收信号抽出单元，从接收信号抽出与信息帧对应的部分、与上述第1纠错奇偶校验位对应的部分和与上述第2纠错奇偶校验位对应的部分；
第3交织单元，以与上述第1交织单元一样的规则重新排列上述信息帧部分；
第1加法运算单元，在用上述第3交织单元重新排列后的信号列中插入上述接收信号抽出单元抽出的第1纠错奇偶校验位；
第4交织单元，以与上述第2交织单元一样的规则重新排列上述第1加法运算单元的输出；
第2加法运算单元，在用上述第4交织单元重新排列的信号列中插入上述接收信号抽出单元抽出的第2纠错奇偶校验位；
第1解码单元，将上述第2加法运算单元的输出作为对象，进行使用了该处理对象中包含的第2纠错奇偶校验位的纠错处理；
第1解交织单元，以与上述第2交织单元执行的重新排列相逆的顺序来重新排列在上述第1解码单元中进行了纠错的信号列；
第2解码单元，将上述第1解交织单元的输出作为处理对象，进行使用了该处理对象中包含的第1纠错奇偶校验位的纠错处理；以及
第2解交织单元，通过以与上述第1交织单元执行的重新排列相逆的顺序来重新排列在上述第2解码单元的输出中进行了纠错的信号列，将比特位置还原到原来的状态，再生信息帧。
26.一种具有纠错功能且接收权利要求24中所述的发送机发送了的信号的接收机，其特征在于，具备：
接收信号抽出单元，从接收信号抽出与信息帧对应的部分、与上述第1纠错奇偶校验位对应的部分和与上述第2纠错奇偶校验位对应的部分；
第2帧生成单元，通过组合多个信息帧部分以生成比码字充分长的帧；
第3交织单元，以与上述第1交织单元一样的规则重新排列用上述第2帧生成单元生成的帧；
第1加法运算单元，在用上述第3交织单元重新排列后的信号列中插入上述接收信号抽出单元抽出的第1纠错奇偶校验位；
第4交织单元，以与上述第2交织单元一样的规则重新排列上述第1加法运算单元的输出；
第2加法运算单元，在用上述第4交织单元重新排列后的信号列中插入上述接收信号抽出单元抽出的第2纠错奇偶校验位；
第1解码单元，将上述第2加法运算单元的输出作为处理对象，进行使用了该处理对象中包含的上述第2纠错奇偶校验位的纠错处理；
第1解交织单元，以与上述第2交织单元执行的重新排列相逆的顺序来重新排列在上述第1解码单元中进行了纠错的信号列；
第2解码单元，将上述第1解交织单元的输出作为处理对象，进行使用了该处理对象中包含的上述第1纠错奇偶校验位的纠错处理；以及
第2解交织单元，通过以与上述第1交织单元执行的重新排列相逆的顺序重新排列在上述第2解码单元的输出中进行了纠错的信号列，将比特位置还原到原来的状态，再生信息帧。
27.一种具有纠错功能且发送接收比码字充分长的信息帧的纠错光通信系统，其特征在于：
信息帧发送侧的通信装置具备：
第1交织单元，以规定的规则重新排列信息帧的比特位置；
第1纠错编码单元，对于重新排列后的信息帧利用外码进行纠错编码；
第2交织单元，将上述第1纠错编码单元的输出作为对象，以规定的规则重新排列比特位置；
第2纠错编码单元，对于上述第2交织单元的输出利用内码进行纠错编码；以及
发送信号生成单元，在上述信息帧的规定的位置上插入利用第1纠错编码得到的第1纠错奇偶校验位和利用第2纠错编码得到的第2纠错奇偶校验位，生成发送信号，
接收侧的通信装置具备：
接收信号抽出单元，从接收信号抽出与信息帧对应的部分、与上述第1纠错奇偶校验位对应的部分和与上述第2纠错奇偶校验位对应的部分；
第3交织单元，以与上述第1交织单元一样的规则重新排列上述信息帧部分；
第1加法运算单元，在用上述第3交织单元重新排列了的信号列中插入上述接收信号抽出单元抽出的第1纠错奇偶校验位；
第4交织单元，以与上述第2交织单元一样的规则重新排列上述第1加法运算单元的输出；
第2加法运算单元，在用上述第4交织单元重新排列了的信号列中插入上述接收信号抽出单元抽出的第2纠错奇偶校验位；
第1解码单元，将上述第2加法运算单元的输出作为处理对象，进行使用了该处理对象中包含的上述第2纠错奇偶校验位的纠错处理；
第1解交织单元，以与上述第2交织单元执行的重新排列相逆的顺序来重新排列在上述第1解码单元中进行了纠错的信号列；
第2解码单元，将上述第1解交织单元的输出作为处理对象，进行使用了该处理对象中包含的上述第1纠错奇偶校验位的纠错处理；以及
第2解交织单元，通过以与上述第1交织单元执行的重新排列相逆的顺序来重新排列在上述第2解码单元的输出中进行了纠错的信号列，将比特位置还原到原来的状态，再生信息帧。
28.一种具有纠错功能且发送接收即使以单个信息帧进行交织处理也不能得到良好的突发错误纠正效果那样的短的信息帧的纠错光通信系统，其特征在于：
信息帧发送侧的通信装置具备：
第1帧生成单元，通过组合多个信息帧以生成比码字充分长的帧；
第1交织单元，以规定的规则重新排列用上述第1帧生成单元生成的帧的比特位置；
第1纠错编码单元，对于重新排列后的信息帧利用外码进行纠错编码；
第2交织单元，将上述第1纠错编码单元的输出作为对象，以规定的规则重新排列比特位置；
第2纠错编码单元，对于上述第2交织单元的输出利用内码进行纠错编码；以及
发送信号生成单元，在上述信息帧的规定的位置上插入利用第1纠错编码得到的第1纠错奇偶校验位和利用第2纠错编码得到的第2纠错奇偶校验位，生成发送信号，
接收侧的通信装置具备：
接收信号抽出单元，从接收信号抽出与信息帧对应的部分、与上述第1纠错奇偶校验位对应的部分和与上述第2纠错奇偶校验位对应的部分；
第2帧生成单元，通过组合多个信息帧部分以生成比码字充分长的帧；
第3交织单元，以与上述第1交织单元一样的规则重新排列用上述第2帧生成单元生成的帧；
第1加法运算单元，在用上述第3交织单元重新排列了的信号列中插入上述接收信号抽出单元抽出的第1纠错奇偶校验位；
第4交织单元，以与上述第2交织单元一样的规则重新排列上述第1加法运算单元的输出；
第2加法运算单元，在用上述第4交织单元重新排列了的信号列中插入上述接收信号抽出单元抽出的第2纠错奇偶校验位；
第1解码单元，将上述第2加法运算单元的输出作为处理对象，进行使用了该处理对象中包含的上述第2纠错奇偶校验位的纠错处理；
第1解交织单元，以与上述第2交织单元执行的重新排列相逆的顺序来重新排列在上述第1解码单元中进行了纠错的信号列；
第2解码单元，将上述第1解交织单元的输出作为处理对象，进行使用了该处理对象中包含的上述第1纠错奇偶校验位的纠错处理；以及
第2解交织单元，通过以与上述第1交织单元执行的重新排列相逆的顺序来重新排列在上述第2解码单元的输出中进行了纠错的信号列，将比特位置还原到原来的状态，再生信息帧。
29.如权利要求27中所述的纠错光通信系统，其特征在于：
采用Reed-Solomon作为上述纠错编码。
30.如权利要求28中所述的纠错光通信系统，其特征在于：
采用Reed-Solomon作为上述纠错编码。
31.如权利要求27～30的任一项中所述的纠错光通信系统，其特征在于：
采用由2个以上的码字构成的级联码作为上述纠错编码。
32.如权利要求27～30的任一项中所述的纠错光通信系统，其特征在于：
采用由2个以上的码字构成的乘积码作为上述纠错编码。
33.如权利要求27中所述的纠错光通信系统，其特征在于：
将上述信息帧定为Ethernet(注册商标)帧。
34.如权利要求28中所述的纠错光通信系统，其特征在于：
将上述信息帧定为Ethernet(注册商标)帧。
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