JP2001024522A - エラー訂正符号装置、エラー訂正符号復号装置および伝送装置 - Google Patents
エラー訂正符号装置、エラー訂正符号復号装置および伝送装置Info
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Abstract
化に関する管理者の設定負荷が軽く、かつ符号化のオン
・オフ切替や復号化のオン・オフ切替によってデータに
位相飛びを誘発しない符号化装置及び復号化装置を提供
する。 【解決手段】符号化する場合と符号化しない場合とで異
なる識別子を元の信号の予め定めた位置に付与し、一
方、復号化装置では付与された識別子を読み取り、符号
化状況を検出して復号処理の実行を自動的に判断するこ
ととした。また、符号化装置、復号化装置の各々におい
て、符号化や復号化処理部とは別に符号化や復号化を実
行せず単に特定の遅延を施して出力する遅延出力部を設
け、外部のオペレーションシステムの設定によりセレク
タを用いて各処理部と遅延出力部のいずれからの信号を
出力するかを選択できることとした。
Description
エラー訂正符号の符号化装置、復号化装置および伝送装
置に関する。
の発達に伴い、高い信号品質を確保する目的で、エラー
訂正符号の符号化・復号化技術が広い分野で使用されて
いる。特に数学的に整然とした体系を有するブロック符
号の中で、情報の透過性から組織符号と呼ばれる符号が
工学的に専ら用いられる。これは、連続した信号系列を
一定のブロック毎に区切り、各ブロック毎に符号化を行
うもので、信号内の予め定めらた空領域に検査ビットを
付加するのみで、元の信号情報は操作されないという特
徴を有する。ブロック符号としては古くからハミング符
号、BCH符号、リードソロモン符号等が知られてお
り、実際に使用されている。以降、エラー訂正符号の符
号化・復号化を単に符号化、復号化と呼ぶ。
では、信号読み取りや保存、信号伝送、信号処理の各プ
ロセスでのノイズ混入等による信号品質劣化を想定し
て、エラー訂正符号の導入を前提にシステムが構築され
るのが一般的である。例えば、上記各プロセスにおいて
信号は常に符号化され、また常に復号化処理が施される
という具合にである。
が近年盛んに普及しつつある。光通信は光ファイバとい
う比較的高品質な伝送路を媒体としており、そのビット
エラーレートは通常10のマイナス9乗以下であり、シ
ステム的にエラー訂正符号の使用を前提とする必要はな
かった。この光通信の代表例として、世界的な規格が存
在するディジタル同期伝送システムが挙げられる。この
システムは国際電気通信連合(以下、ITU−Tと称す
る)が勧告G.707等で定めたSDH(Synchr
onous Digital Hierarchy)
(1988年制定)、およびアメリカ標準化委員会(以
下、ANSIと称する)が規格T1.105で定めたS
ONET(Synchronous Optical
Network)(1991年制定)として、広く世界
中の幹線系の伝送網で普及している。これらの規格で
は、極めて長距離を伝送させる必要のある海底伝送方式
を除き、エラー訂正符号の使用には積極的ではなかっ
た。
は、時分割多重による大容量化が進むにつれ、信号のビ
ット長が狭まり、光ファイバ固有の物理的性質である種
々の分散の影響を受けやすくなる結果、信号品質が劣化
し伝送距離が制限される。そこで、信号品質の劣化を補
償する有効な手法として、エラー訂正符号の導入が検討
されている。符号例として、特願平7-280058号の単一エ
ラー訂正のリードソロモン符号等が挙げられる。
しつつあり、1本の光ファイバ中を伝送する互いの光波
長間隔が隣接するほど分離度が劣化する為、多重度が上
がるにつれ伝送距離が制限される。この場合でもエラー
訂正符号の導入は、これを補償する有効な方法である。
ジタル同期伝送網を構成するノード(多重化装置や中継
装置)全てが同一のエラー訂正符号をサポートするとは
限らない。つまり全ノードが同一のメーカによって提供
されるとは限らないし、また同一メーカによって提供さ
れたものでも購入時期の違いにより、エラー訂正符号を
サポートしていないノードが存在しうる。
る状況では、任意のノードにおいて受信した信号が必ず
しも符号化されている保証は無く、受信側で常に復号を
実行することはできない。これは符号化されていない信
号を強制的に復号すると誤訂正が生じる為である。
レートが高い場合は誤訂正が多くなる為、エラーレート
が比較的低い場合にのみ復号を行い、エラーレートが劣
化した場合は復号しないといった使用方法が考えられ
る。あるいは光ファイバ等の比較的品質のよい伝送媒体
では、エラーレートが誤訂正しない程度に劣化した場合
にのみ復号を行い、それ以外では復号しないといった使
用方法も考えられる。
なく復号しない処理(復号オフ)も必要となり、網管理
システムやオペレータが各ノードに対して復号化のオン
・オフを設定する必要がある。なお符号化については、
組織符号である為、対向するノードの如何に関わらず常
時符号化を実行しても悪影響は無い。
やSONETの伝送網では、B1バイトやB2バイトの
BIP(Bit Interleaved Parity
)にもとづいて各多重セクション区間、中継セクショ
ン区間毎にエラービット数が検出されるので、網管理シ
ステムやオペレータが各ノード間でのエラービット数あ
るいはビットエラーレートを把握することが可能とな
る。
されたりすると、伝送網を管理する網管理システムがど
のノード区間でエラー訂正が実施可能であるかを把握し
たり、あるいはエラー訂正を実行するように指示するこ
とが困難となる。これは、場合によっては誤って非符号
化信号を強制的に復号することになりかねない。
分以上に相当する遅延時間が生じる。ここで、遅延発生
を説明するタイミングチャートである図7を用いて、復
号オン状態での復号処理による遅延発生を説明しよう。
た“Tm”だけ遅れて出力される。復号化装置に入力さ
れた符号ブロック1のデータに対してシンドロームを計
算し、符号ブロック1の末尾のビットが入力された時点
で、符号ブロック1のシンドローム計算が完了する。次
に、計算したシンドロームにもとずいてエラー位置とエ
ラー値を計算するが、これには符号形式及び計算回路に
よって特定の演算時間(Tj)を必要とする。この結
果、符号ブロック1のデータを訂正して出力を開始する
のは、復号化装置へ入力した時点から数えて“1符号ブ
ロック分の時間+Tj”、すなわち“Tm”後となる。
以降の符号ブロックでも同様に“Tm”の遅延が生じ
る。
い。何故ならば復号化装置への入力データはそのまま同
一位相で出力されるからであり、入力データと出力デー
タの時間関係は等しいと考えてよい。
状態からオン状態へと切り替えた際、上述した復号遅延
に相当する位相飛びが発生する。具体的には、該当情報
が時間軸上で後方に“Tm”だけずれる為、信号の一部
が重複して出力される。例えば符号ブロック2を入力中
(すなわち同時に出力中)の時点で切り替えると、符号
ブロック2のデータを途中まで出力した直後に、符号ブ
ロック1のデータの途中から出力される。従って、既に
出力された符号ブロック1の一部データと、既に出力さ
れた符号ブロック2の一部データ(両者の合計が時間的
にTmに等しい)が再度出力される(図示していな
い)。
と切り替えた際にも、位相飛びが発生し、該当情報が時
間軸上で前方に“Tm”だけずれる為、信号の一部が欠
落して出力される。例えば、図7において、符号ブロッ
ク3を入力中で符号ブロック1を出力している時点で切
り替えると、未だ出力されていない符号ブロック1の一
部データと、符号ブロック2の全データと、既に入力さ
れた符号ブロック3の一部データ(3者の合計が時間的
にTmに等しい)が出力されない。従って符号ブロック
1のデータを途中まで出力した直後に符号ブロック3の
途中から出力され、データの欠落が生じる。
動作によって上位のクライアント側(すなわち下流で信
号を受信する側)では最低でも1符号ブロック分の位相
飛びが観測され、フレーム同期はずれ等の瞬断状態が発
生しうるので、網の信頼性上極めて問題となる。
構成が複雑化したり変更されたりしても、伝送網を管理
する網管理システムやオペレータが運用しやすく、特に
伝送区間毎に復号化可能か否かを判断する必要の無い伝
送システム、伝送システムを構築する伝送装置および符
号装置、復号装置を提供することにある。
して位相飛びによる悪影響を及ぼさずに、符号化及び復
号化のオン・オフを自由に切替える制御を可能にする伝
送装置および符号化装置、復号化装置ならびに伝送網の
管理方法を提供することにある。
ために、本発明による符号装置、復号装置では、符号化
処理部や復号化処理部とは別に、符号化/復号化を実行
せずに単に特定の遅延を施して出力する遅延回路部を設
けることとした。そして伝送網を構成する各ノードに対
して符号化/復号化を実行しない場合には、外部の網管
理システムやオペレータがこの遅延回路部からの出力を
選択できるようにした。
する場合と符号化しない場合とで異なる識別子を元の信
号の予め定めた位置に付与し、一方、復号化装置では付
与された識別子を読み取り、符号化状況を検出して復号
処理の実行を自動的に判断することとした。
明する。本実施例に適用される信号は、組織符号化が可
能な信号、すなわち信号系列を一定長の符号ブロックに
区切ることができ、かつチェックビットを格納するに十
分な空領域が各符号ブロック毎に存在する信号であれば
よい。例えばSDHの伝送信号は、125マイクロ秒を
周期とするフレーム化された信号であり、任意に一定長
の符号ブロックに区切ることができ、多重セクション・
オーバヘッド及び中継セクション・オーバヘッド中の使
用方法が定義されていない領域(未規定領域)にチェッ
クビットを格納することができるので上記範疇に含まれ
る。
施例を図1に示す。ここで、図1は復号化装置のブロッ
ク図である。入力データ100は復号化の対象とする信
号であり、ブロック位相110は符号ブロックの先頭位
置を示すトリガ信号であり、入力クロック120は入力
データ100のビットレートと同一のレートを有するク
ロック入力である。ここで、符号ブロックの先頭位置が
1フレーム周期で同一となる場合には、ブロック位相1
10はフレーム位相を示すトリガであってもよい。この
場合、フレーム位相をもとに、復号化装置1の内部で符
号ブロックの先頭を数えればよい。また、入力クロック
120は、その1ビットの周期が入力データ100のそ
れの整数倍であればよく、2倍以上であれば入力クロッ
ク120を復号化装置1の内部で分周して入力データ1
00のビットレートとすればよい。
310、320、330の3系統に分岐し、各々エラー
訂正処理部10、スルー出力部20、遅延出力部30へ
と入力する。エラー訂正処理部10、スルー出力部2
0、遅延出力部30からは各々データ319、329、
339を出力し、セレクタ40へと入力する。セレクタ
40では外部制御信号400に基づいてデータ319、
329、339のうちの一つを選択して復号化装置の出
力データ200とする。
0及び遅延出力部30に、データ系列のどこが符号化ブ
ロックの先頭であるかを指示する為に使用される。ま
た、復号化装置1はクロック120の位相、すなわち速
度によって動作する。本実施例において特徴的なのは遅
延出力部30の存在である。以下各部の動作を具体的に
説明する。
タ310を2系統に分岐してメモリ11に順次格納する
一方で、シンドローム計算部12に入力する。シンドロ
ーム計算部12では入力されたデータ310にもとづい
てシンドロームを計算し、その結果をシンドローム31
2としてエラー計算部13へと出力する。エラー計算部
13では入力されたシンドローム312にもとづいて符
号ブロックに存在するエラーの位置と値を計算し、その
結果をエラー評価結果313としてエラー訂正制御部1
4へと出力する。エラー評価結果313は、符号が複数
誤り訂正符号の場合、一組のエラー位置とエラー値が複
数組存在する。
き込み時からある一定の時間“Tm”後に、もとのデー
タ310と同一のデータ系列となるようにデータ311
として読み出し、排他的論理和ゲート15に出力する。
エラー訂正制御部14では入力されたエラー評価結果3
13にもとづいて、訂正データ314を排他的論理和ゲ
ート15に出力する。訂正データ314は、メモリ11
からエラーの存在する位置が出力されるタイミングでは
該当するエラー値に論理的に等しく、エラーの存在しな
い位置が出力されるタイミングでは論理的に“ゼロ”で
ある。排他的論理和ゲート15ではメモリ11からの出
力データ311とエラー訂正制御部14からの訂正デー
タ314との排他的論理和をデータ319として出力す
る。
列のうち、任意の符号化ブロックAがシンドローム計算
部12に入力された時点から、符号化ブロックAに対す
る訂正データ314をエラー訂正制御部14が必ず出力
できる時間であり、少なくとも符号化ブロックの周期以
上であることが必要条件である。なお、シンドローム計
算の方法やエラー評価の方法については広く知られてい
るので省略する。特に符号が単一誤り訂正巡回符号の場
合、シンドローム計算部12、エラー計算部13、エラ
ー訂正制御部14は簡単なフィードバックシフトレジス
タにより実現できることもよく知られている。
ータ320の内容等を操作せず、データ入力後、即時デ
ータ329として出力する。遅延出力部30では、入力
されたデータ330をメモリ31に書き込む。そしてメ
モリ11と同様に、書き込み時からある一定の時間“T
m”後に、もとのデータ330と同一のデータ系列とな
るようにデータ319として読み出す。
号化指示の場合にはデータ319を選択し、復号非実行
指示でかつ遅延なしの指示の場合にはデータ329を、
復号非実行指示でかつ遅延ありの指示の場合にはデータ
339を各々選択してデータ200として出力する。ま
た、セレクタ内部では一切遅延を施さない。外部制御信
号400は装置管理システムや網管理システム及びオペ
レータからの制御信号である。
ーティングシステム3を通してセレクタ40の制御を、
復号化を実行する場合はデータ319を選択し、復号化
を実行しない場合にはデータ339を選択するようにす
れば、入力データ100に対して復号動作を実行−非実
行の間で切替えても出力データ200として位相飛びの
ない連続したデータを得ることができ、サービス運用下
にある入力データ100への位相飛びによる悪影響を回
避することが可能となる。
1とエラー訂正処理部10のメモリ11とを共用化して
もよい。この場合、セレクタ40への入力339はメモ
リ11からの出力311を分岐したものとする。
2に示す。ここで、図2は復号化装置のブロック図であ
る。本実施例は図1の実施例の構成及び動作と同様であ
り、セレクタ40の前段にさらにセレクタ50を配置し
た点が異なる。以下、この違いについて記述する。セレ
クタ50はスルー出力部20、遅延出力部30の各々か
らデータ329、339を受け、外部制御信号410に
もとづいていづれか一つを選択してデータ59としてセ
レクタ40へ出力する。ここで、セレクタ50はセレク
タ40と同様、セレクタ内部では一切遅延を施さない。
セレクタ50の各々からデータ319、59を受け、外
部制御信号400にもとづいていづれか一つを選択して
データ200として出力する。すなわち、セレクタ50
では復号化を実行しない場合の遅延を施すか否かを選択
制御し、セレクタ40では単に復号動作を実行するか否
かを選択制御する。
ティングシステム3を通してあらかじめセレクタ50で
データ339を選択するように制御しておけば、セレク
タ40の制御が簡易に行え、かつ入力データ100に対
して復号動作を実行−非実行の間で切替えても出力デー
タ200として位相飛びのない連続したデータを得るこ
とができ、サービス運用下にある入力データ100への
位相飛びによる悪影響を回避することが可能となる。
3に示す。ここで、図3は復号化装置のブロック図であ
る。本実施例は図2の実施例の構成及び動作と同様であ
り、セレクタ40の制御を自動で行えるようにした点が
異なる。以下、この違いについて記述する。
20、330の3系統に加えデータ360の合計4系統
に分離し、データ360を符号化識別部60に入力す
る。符号化識別部60では、入力されたデータ360が
符号化されているか否かを判別し、その結果を符号化識
別結果369として出力する。すなわち、符号化されて
いると判定した場合はセレクタ40がデータ319を選
択するように符号化識別結果369を出力し、符号化さ
れていないと判定した場合はセレクタ40がデータ59
を選択するように符号化識別結果369を出力する。符
号化識別部60での判別は、本復号化装置と対向する外
部の符号化装置において符号化される際に付与された識
別子にもとづいて判定する。すなわち図示しない符号化
装置では、各符号化ブロック毎に、情報が乗っていない
空領域の所定の位置を識別子とし、識別子に符号化に応
じた識別パターンを挿入する。例えば識別子が1バイト
の場合、符号化する場合は(AA)hexを挿入し、符号化
しない場合は(00)hexを挿入する。ここで( )hexは
16進数表現である。復号化装置の符号化識別部60で
は、この識別子を読み取ることで符号化されているか否
かを判別することが可能となる。
ティングシステム3を通してあらかじめセレクタ50で
データ339を選択するように制御しておくだけで、復
号化を行えるか否かを気にすることなく、受信信号の符
号化状態に応じて自動的に復号動作/非復号動作が選択
され、かつ入力データ100が符号化状態であってもそ
うでなくても出力データ200として位相飛びのない連
続したデータを得ることができ、サービス運用下にある
入力データ100への位相飛びによる悪影響を回避する
ことが可能となる。
件を付しても良い。例えばn回以上連続して“符号化”
に対応したパターン(上述の例では(AA)hex)を検出
した場合、符号化されていると判定する。また、m回以
上連続して“非符号化”に対応したパターン(上述の例
では(00)hex)を検出した場合、符号化されていな
いと判定する。そして上記のいづれでもない場合は直前
迄の判定状態を維持するという具合である。ここでn、
mは共に任意の自然数であり等しくてもよい。さらに上
記保護条件においてmの値をnよりも小さく設定するこ
とにより、受信信号が符号化状態から非符号化状態へと
変化した際、すみやかに非符号化状態と判定して復号動
作をオフにして誤訂正の発生しうる期間を低減すること
が可能である。
4に示す。ここで、図4は復号化装置のブロック図であ
る。本実施例は図2の実施例の構成及び動作と同様であ
るが、セレクタ40の制御を受信データのエラーレート
に基づいて自動で行えるようにした点が異なる。以下、
この違いについて記述する。まず入力データ100はエ
ラー数を検出する為のエラー検出符号であるBIPバイ
トやCRCビットを具備するものとする。例えばSDHやS
ONET信号であれば、B1バイト又はB2バイトを用いた
パリティ演算によりパリティ不一致数が検出され、これ
からエラー数やエラーレートを求めることができる。
20、330の3系統に加えデータ390の合計4系統
に分離し、データ390をエラーレート計算部90に入
力する。エラーレート計算部90では、入力データのエ
ラー検出符号にもとづき入力データのエラー数を計算
し、エラーレートに変換して検出エラーレート391と
してセレクタ制御部95へ出力する。セレクタ制御部9
5では、外部制御信号440により予めエラーレートの
しきい値が設定され、エラーレートのしきい値と検出エ
ラーレート391とを比較してセレクタ40を制御する
為のセレクタ制御信号395を出力する。セレクタ制御
信号395は例えば、しきい値未満の場合にエラー訂正
処理部10からのデータ319を選択するようにし、し
きい値超過の場合はセレクタ50からのデータ59を選
択するような制御信号であるか、あるいはその逆であ
る。
用いる代わりにエラー訂正符号を用いてもよい。この場
合、エラー数はエラー計算部13の結果であるエラー評
価結果313から簡単に分かるので、エラーレート計算
部90ではそれをエラーレートに変換すればよい。な
お、上記のエラーレートの代わりにエラービット数やエ
ラーブロック数を検出して、各々のしきい値と比較して
セレクタ40を制御してもよい。
レーティングシステム3を通してあらかじめセレクタ5
0でデータ339を選択するように制御しておくだけ
で、復号化を行えるか否かを気にすることなく、受信信
号のエラーレートの状態に応じて自動的に復号動作/非
復号動作が選択され、かつ出力データ200として位相
飛びのない連続したデータを得ることができ、サービス
運用下にある入力データ100への位相飛びによる悪影
響を回避することが可能となる。
て、遅延出力部30のメモリ31とエラー訂正処理部1
0のメモリ11とを共用化してもよい。この場合、セレ
クタ50への入力339はメモリ11からの出力311
を分岐したものとする。
例を図5に示す。ここで、図5は符号化装置のブロック
図である。本実施例は、図3の実施例の中で説明した
“外部”の符号化装置の構成を示している。本実施例の
符号化装置2の構成は、図2の実施例で示した復号化装
置1の構成において、エラー訂正処理部10を符号化処
理部70に置き換えた点、及び識別子挿入部80を追加
した点が異なる。以下、異なる点について記述する。な
お、本実施例の説明では、上述した復号化装置1との回
路上の類似性で参照番号を採っている。このため、装置
の入力100と、装置の出力200とを、同一の参照番
号としている。しかし、符号化装置の入出力と、復号化
装置の入出力とは、当然異なる信号である。
力データ100から分岐入力されたデータ370を2系
統に分岐してメモリ71に順次格納する一方で、チェッ
クビット計算部72に入力する。メモリ71に蓄えられ
たデータは書き込み時からある一定の時間“Tk”後
に、もとのデータ370と同一のデータ系列となるよう
にデータ371として読み出し、セレクタ73へ出力す
る。チェックビット計算部72では入力されたデータ3
70にもとづいてチェックビットを計算し、その結果を
保持しておき、メモリ71から出力されるデータ系列の
うち該当する符号化ブロック内のチェックビット領域に
同期してチェックビット結果372をセレクタ73へ順
次出力する。
られているように生成多項式による除算を実行してお
り、チェックビット結果372は除算による除余を高次
側の係数から順に出力したものである。セレクタ72で
は、入力されたデータ371がチェックビット以外の領
域のタイミングではデータ371をそのままデータ37
9として出力し、一方、チェックビット領域のタイミン
グではデータ372をデータ379として出力する。
化ブロック内に格納する場合、“Tk”は符号化ブロッ
ク内においてチェックビット領域が最初に現れる時点か
ら符号化ブロック中の最後の符号化対象ビットが現れる
時点までの時間差Tkmin以上であればよい。図6に最
低でもTkminの遅延が生じる様子を示す。チェックビ
ットの計算は符号ブロック内の全ビットの値が入力され
た時点で完了する為、符号ブロックの最後の符号化対象
ビット(図6では符号ブロックの末尾)を入力し終えた
段階でチェックビットを出力開始するようにすれば符号
化の遅延を最小にすることができる。
ックの末尾に集中配置する場合には、符号ブロックの最
後の符号化対象ビットがチェックビット領域の直前とな
る為、“Tkmin”はゼロである。よって、 “Tk”は
ゼロでもよく、すなわちメモリ71、31は不要で、単
なるスルー接続でよい。この“Tk”をゼロとする手法
は一般的によく用いられる。
化ブロックの次の符号化ブロック内に順次ずらして格納
する場合、チェックビットだけは1符号ブロック分遅延
するもののチェックビット以外のデータを遅延させる必
要はなく、“Tk”はゼロでもよく、すなわちメモリ7
1、31は不要で、単なるスルー接続でよい。
30をメモリ31に書き込む。そしてメモリ71と同様
に、書き込み時からある一定の時間“Tk”後に、もと
のデータ330と同一のデータ系列となるようにデータ
339として読み出す。なお、“Tk”がゼロの場合
は、メモリ31も不要で、単なるスルー接続でよい。
は、図2に示した復号化装置の実施例と同様である。ま
た、セレクタ40も符号化処理部70からのデータ37
9を受けることを除き図2に示した復号化装置の実施例
と同様である。すなわち、セレクタ50では符号化を実
行しない場合の遅延を施すか否かを外部のオペレータの
制御によって選択し、セレクタ40では単に符号化動作
を実行するか否かを外部のオペレータの制御によって選
択する。
号化ブロック毎に定義された識別子の領域に、符号ステ
イタス識別子を挿入する。識別パターン発生部82は、
外部制御信号420にもとづいて、符号化する場合とし
ない場合とで異なるパターン信号382を発生させる。
例えば識別子が1バイトの場合、符号化を行う場合は
(AA)hexを発生し、符号化を行わない場合は(00)hex
を発生する。セレクタ81は、セレクタ40からの入力
データ340が識別子の領域以外のタイミングでは入力
データ340を選択して出力し、入力データ340が識
別子の領域のタイミングでは識別パターン発生部82か
らのパターン信号382を選択して出力する。
ーティングシステム3を通してあらかじめセレクタ50
でデータ339を選択するように制御しておけば、入力
データ100に対する符号化動作を実行−非実行の間で
容易に切替えられ、かつ切り替えた瞬間でも出力データ
200として位相飛びのない連続したデータを得ること
ができ、サービス運用下にある入力データ100への位
相飛びによる悪影響を回避することが可能となる。さら
に出力データ200を受信する外部の復号化装置に対し
て識別子をもとにした自動復号動作の判断手段を提供で
きる。
のメモリ31と符号化処理部70のメモリ71とを共用
化してもよい。この場合、セレクタ50への入力339
はメモリ71からの出力371を分岐したものとする。
する網構成図を示す。各ノードは多重分離機能を有する
端局ノードか、中継機能を有する中継ノードである。各
ノード間は伝送路であり、各ノード間の通信は、双方向
の通信でも単方向の通信でもいずれでもよい。伝送網と
してメッシュ型網を示しているが、リニヤ型網やリング
型網やスター型網、及びこれら複数網の混在網でもよ
い。図8の伝送システムは、ハッチングで示す符号化・
復号化装置を具備するノード(FECノードと記す)と、
符号化・復号化装置を具備しないノード(non−FECノー
ドと記す)とから構成される。また、エラー訂正はFEC
ノード間でのみ可能であり、それ以外のノード間では行
えない。当然ではあるが、網を構成するノードが、全て
FECノードであってもよい。
・復号化装置には図5の符号化装置と図1〜4のいづれ
かの復号化装置を適用できる。しかし、符号化装置、復
号化装置は、これらの実施例に限られるわけではない。
−OpS)を用いて各FECノードに対して符号化、復号化の
実行選択、及び遅延の挿入選択を設定する。具体的に
は、まず、初期設定として全FECノードに対して、符号
化オフ用の遅延挿入と復号化オフ用の遅延挿入をオンに
設定する。つまり、各FECノードが具備する符号化装置
及び復号化装置の各セレクタ50を、遅延出力部30か
らのデータ信号339を選択出力するように制御する。
但し、図1の復号化装置を適用したFECノードに対して
はセレクタ50が無い為、本設定は行えない。
9は、網管理システムの初期設定手順を説明するフロー
チャートである。まず、パラメータの初期化を実施し、
ネットワーク内のノード数をimaxに設定する(S9
−1)。iをインクリメントしながらimaxになるま
で以下の手順を繰り返す。(S9−2,3)ノード番号
iがFECノードかを判定し(S9−4)、FECノー
ドの場合符号化オフ用遅延および復号化オフ用遅延を挿
入し(S9−5)、符号化オフおよび復号化オフを設定
する(S9−6)ことで、初期設定する(S9−7)。
オフ選択と復号化のオン・オフ選択を設定する。ここで
ある伝送路区間すなわち隣接ノード間でエラー訂正を行
いたい場合は、この伝送路区間の上流側のノードの符号
化をオン選択した後に、下流側のノードの復号化をオン
選択する。これは、もし先に下流側ノードで復号化をオ
ンにすると、上流側ノードで符号化オン設定されるまで
誤訂正が発生するからである。
に個別に設定する。具体的には各FECノードが具備する
図5の符号化装置のセレクタ40を制御し、符号化をオ
ンにする場合は符号化処理部70からのデータ信号37
9を選択出力するように、逆に符号化をオフにする場合
はセレクタ50からのデータ信号59を選択出力するよ
うに制御する。
に個別に設定する。具体的には各FECノードが具備する
図1または図2の復号化装置のセレクタ40を制御し、
復号化をオンにする場合はエラー訂正処理部10からの
データ信号319を選択出力するように制御する。逆に
復号化をオフにする場合はセレクタ50からのデータ信
号59を選択出力するように制御する(図2の復号化装
置適用の場合)か、または遅延出力部30からのデータ
信号339を選択出力するように制御する(図1の復号
化装置適用の場合)。なお、図3及び図4の復号装置を
適用したFECノードに対しては本設定は行えない。
図10は、網管理システムの符号化復号化の設定変更手
順を説明するフローチャートである。ノードiとノード
j間のエラー訂正の設定を変更する手順は、以下に記載
する。まず、エラー訂正を非実施から実施に切り替える
ときは、まずノードiのノードjと対向する送信器の符
号化をオンする(S10−1)。つぎにノードjのノー
ドiと対向する送信器の符号化をオンし(S10−
2)、ノードiと対向する受信器の復号化をオンする
(S10−3)。この後、ノードiのノードjと対向す
る受信器の復号化をオンする(S10−3)。
り替えるときは、まずノードiのノードjと対向する受
信器の復号化をオフする(S10−5)。つぎにノード
jのノードiと対向する受信器の復号化をオフし(S1
0−6)、ノードiと対向する送信器の符号化をオフす
る(S10−7)。この後、ノードiのノードjと対向
する送信器の符号化をオフする(S10−8)。
遅延挿入をオンに設定しておけば、この後各伝送路の回
線がサービス運用下となっても、信号データに位相飛び
を誘発することなく、符号化及び復号化のオン・オフ切
替を自由に制御することが可能となる。
タが逐次的に行ってもよいし、あるいは網管理システム
のソフトウェアとして予め組み込んでおいてもよい。後
者の場合は、例えばどのFECノード間でエラー訂正を実
行するかをオペレータが選択すれば上記の一連の設定を
プログラムが実行するという具合である。
する符号化・復号化オフ用の遅延挿入と共に全FECノー
ドに対して符号化をオン状態に設定してもよい。このよ
うにすれば、以降、各FECノードに対して復号化のオン
・オフ切替のみを制御すればよく、符号化制御と復号化
制御の順序考慮を必要とせず、網管理システムを簡易化
することができる。
よう。ここで、図11は網管理システムの初期設定手順
を説明するフローチャートであり、図12は網管理シス
テムの符号化復号化の設定変更手順を説明するフローチ
ャートである。
期化を実施し、ネットワーク内のノード数をimaxに
設定する(S11−1)。iをインクリメントしながら
imaxになるまで以下の手順を繰り返す。(S11−
2,3)ノード番号iがFECノードかを判定し(S1
1−4)、FECノードの場合符号化オフ用遅延および
復号化オフ用遅延を挿入し(S11−5)、符号化オン
および自動復号化オンを設定する(S11−6)こと
で、初期設定する(S11−7)。
を変更する手順を、図12に基づいて、以下に記載す
る。まず、エラー訂正を非実施から実施に切り替えると
きは、まずノードiのノードjと対向する受信器の復号
化をオンする(S12−1)。この後、ノードjのノー
ドiと対向する受信器の復号化をオンする(S12−
2)。この順序は逆でも良い。
り替えるときは、まずノードiのノードjと対向する受
信器の復号化をオフする(S12−3)。つぎにノード
jのノードiと対向する受信器の復号化をオフする(S
12−4)。この順序は逆でも良い。
れ図3または図4に示した実施例の復号化装置を用いれ
ば、網管理システムやオペレータが各FECノード毎に復
号化の選択を指定する必要もなくなり、初期設定のみの
非常に簡易な網管理システムを実現できる。
ラーレートを監視している場合には、各FECノード毎に
符号化のオン・オフ切替、復号化のオン・オフ切替を、
該当する伝送区間のエラーレートやエラー数にもとづい
て設定してもよい。例えば予めエラーレートのしきい値
を網管理システムに設定して記憶させておき、このしき
い値に対して伝送区間のエラーレートが超過した場合に
のみ、該当するFECノードの復号をオン状態、あるいは
オフ状態に設定するという具合にである。但し、図3ま
たは図4に示した実施例の復号化装置を適用したFECノ
ードに対してはこの制御は行えない。
施例を図13、図14、図15を用いて説明する。ここ
で、図13はノードの構成を説明するブロック図、図1
4は送信器の構成を説明するブロック図、図15は受信
器の構成を説明するブロック図である。
サ(ADM:Add Drop Multiplexer)7と呼ばれるリン
グネットワークシステムに適用されるノードである。図
で左側(West側)から伝送されてきた光信号は、受
信器8−1で電気信号に変換されクロスコネクトスイッ
チ(Cross Connect Switch)500に送出される。同様
に、右側(East側)から伝送されてきた光信号は、
受信器8−2で電気信号に変換されクロスコネクト50
0に送出される。また、分配側から挿入される信号は、
分配側インターフェース510からクロスコネクト50
0に送出される。
応じて送信器9−1、9−2または分配側インターフェ
ース510に送出する。送信器9−1に送出された信号
は、光信号に変換され、左側(West側)伝送路に送
出される。同様に、送信器9−1に送出された信号は、
光信号に変換され、右側(East側)伝送路に送出さ
れる。分配側インターフェース510に送出された信号
は伝送速度を落としてドロップされる。
る受信器8および送信器9は、オペレーティングシステ
ム3からの制御により、符号化の実施/非実施、復号化
の実施/非実施を切り替えることが出来る。これを図1
4および図15で説明する。
と、フレームパターン挿入部9−6と、電気光変換部9
−5とで構成されている。符号化装置2は、オペレーテ
ィングシステム3からの制御により、符号化の実施/非
実施を切り替える。
−5と、電気信号からクロックを抽出するクロック抽出
・分周部8−6と、フレーム同期をとるフレーム同期処
理部8−7と、ブロック位相発生部8−8と、フレーム
同期処理部8−7からのデータ100と位相情報とクロ
ック抽出・分周部8−6からのクロックとを入力する復
号化装置1とで構成されている。復号化装置1は、オペ
レーティングシステム3からの制御により、復号化の実
施/非実施を切り替える。
実施例は、図13のアッドドロップマルチプレクサにの
み適用できるものではなく、例えば、1:1伝送にも用
いられる。また、リニヤ型網、リング型網、スター型
網、これら複数網の混在網の伝送装置にも適用可能であ
る。
は、内部に遅延回路を有する符号化装置または復号化装
置を含む。これによって、符号化の実施/非実施、復号
化の実施/非実施を切り替えても、データの欠落または
重複といった位相飛びを生じない。
ば、伝送網の構成が複雑化したり変更されたりしても、
伝送網を管理するオペレータが運用しやすく、各伝送区
間毎に復号化可能か否かを判断する必要の無い伝送シス
テムを構築することができた。さらに、サービス運用下
にある回線信号に対して位相飛びによる悪影響を及ぼさ
ずに、符号化及び復号化を実行したり実行しないように
自由に切替える伝送装置および符号化装置、復号化装置
を提供するができた。
る。
である。
である。
である。
る。
図である。
図である。
網構成図である。
順を説明するフローチャートである。
号化の設定変更手順を説明するフローチャートである。
手順を説明するフローチャートである。
号化の設定変更手順を説明するフローチャートである。
ロック図である。
ロック図である。
ロック図である。
グシステム、4、5…ネットワーク構成ノード、6…ネ
ットワーク・オペレーティングシステム、7…ネットワ
ーク構成ノード、8,8−1,8−2…受信器、8−5
…光電気変換部、8−6…クロック抽出・分周部、8−
7…フレーム同期処理部、8−8…ブロック位相発生
部、9,9−1,9−2…送信器、9−5…電気光変換
部、9−6…フレームパターン挿入部、10…エラー訂
正処理部、11…メモリ、12…シンドローム計算部、
13…エラー計算部、14…エラー訂正制御部、15…
排他的論理和ゲート、20…スルー出力部、30…遅延
出力部、31…メモリ、40…セレクタ、45…多段出
力セレクタ、46…論理和ゲート、50…セレクタ、5
9…データ信号、60…符号化識別部、70…符号化処
理部、71…メモリ、72…チェックビット計算部、7
3…セレクタ、80…符号ステイタス識別子挿入部、8
1…セレクタ、82…識別パターン発生部、90…エラ
ーレート計算部、95…セレクタ制御部、100…デー
タ信号、110…ブロック位相、120…クロック、1
30,130−1,130−2…光信号、131,13
2,133…データ信号、139,139−1,139
−2…データ信号&ブロック位相&クロック、140,
140−1,140−2…光信号、149,149−
1,149−2…データ信号&ブロック位相&クロッ
ク、150,160…データ信号、200,310,3
11…データ信号、312…シンドローム,313…エ
ラー評価結果、314…訂正データ、319…データ信
号、320,329,330,339,340,360
…データ信号、369…符号化識別結果、370,37
1…データ信号、372…チェックビット結果、379
…データ信号、382…パターン信号、390…データ
信号、391…検出エラーレート、395…セレクタ制
御信号、400,410,420,430…外部制御信
号、440…しきい値制御信号、500…多重分離スイ
ッチ、510…被アッド・ドロップ信号インタフェー
ス、Tm…復号化遅延時間、Tkmin…符号化遅延時間。
Claims (9)
- 【請求項1】エラー訂正符号化されたデジタル信号を復
号可能なエラー訂正復号化装置であって、 前記エラー訂正符号化されたデジタル信号のエラーを訂
正するエラー訂正部と、 前記エラー訂正符号化されたデジタル信号を所定時間遅
延させる遅延部と、 前記エラー訂正部の出力と前記遅延部の出力とを入力と
し、その一方を選択して出力する選択部と、からなるエ
ラー訂正復号化装置。 - 【請求項2】デジタル信号を復号可能なエラー訂正復号
化装置であって、 前記デジタル信号のエラーを訂正するエラー訂正部と、 前記デジタル信号を所定時間遅延させる遅延部と、 前記デジタル信号が符号化されていることを判定する符
号化識別部と、 前記エラー訂正部の出力と前記遅延部の出力とを入力と
し、前記符号化識別部の識別結果に基づいて、入力の一
方を選択して出力する選択部と、からなるエラー訂正復
号化装置。 - 【請求項3】デジタル信号をエラー訂正符号化可能なエ
ラー訂正符号化装置であって、 前記デジタル信号をエラー訂正符号化する符号化処理部
と、 前記デジタル信号を所定時間遅延させる遅延部と、 前記エラー訂正部の出力と前記遅延部の出力とを入力と
し、その一方を選択して出力する選択部と、からなるエ
ラー訂正符号化装置。 - 【請求項4】請求項3記載のエラー訂正符号化装置であ
って、 前記選択部の出力信号の一部に符号化の情報を付与する
識別パターン付与部を含むことを特徴とするエラー訂正
符号化装置。 - 【請求項5】光信号を受信する伝送装置であって、 前記光信号を電気信号に変換する光/電気変換部と、 前記電気信号のフレーム同期をとるフレーム同期処理部
と、 前記電気信号からクロックを抽出するクロック抽出部
と、 前記フレーム同期処理部から出力された信号のエラーを
訂正するエラー訂正部と、前記フレーム同期処理部から
出力された信号を所定時間遅延させる遅延部と、前記エ
ラー訂正部の出力と前記遅延部の出力とを入力とし、そ
の一方を選択して出力する選択部と、を含むエラー訂正
復号化装置と、からなる伝送装置。 - 【請求項6】光信号を受信する伝送装置であって、 前記光信号を電気信号に変換する光/電気変換部と、 前記電気信号のフレーム同期をとるフレーム同期処理部
と、 前記電気信号からクロックを抽出するクロック抽出部
と、 前記フレーム同期処理部から出力された信号のエラーを
訂正するエラー訂正部と、前記フレーム同期処理部から
出力された信号を所定時間遅延させる遅延部と、前記エ
ラー訂正部の出力と前記遅延部の出力とを入力とし、前
記デジタル信号が符号化されていることを判定する符号
化識別部と、前記エラー訂正部の出力と前記遅延部の出
力とを入力とし、前記符号化識別部の識別結果に基づい
て、入力の一方を選択して出力する選択部と、を含むエ
ラー訂正復号化装置と、からなる伝送装置。 - 【請求項7】光信号を送信する伝送装置であって、 デジタル信号をエラー訂正符号化する符号化処理部と、
前記デジタル信号を所定時間遅延させる遅延部と、前記
エラー訂正部の出力と前記遅延部の出力とを入力とし、
その一方を選択して出力する選択部と、を含むエラー訂
正符号化装置と、 フレームパターンを挿入するフレームパターン挿入部
と、 電気信号を前記光信号に変換する電気/光変換部と、か
らなる伝送装置。 - 【請求項8】請求項7記載の伝送装置であって、 前記選択部の出力信号の一部に符号化の情報を付与する
識別パターン付与部を含むことを特徴とする伝送装置。 - 【請求項9】第1の伝送路から送られてくる第1の光信
号を受信する第1の光信号受信器と、第2の伝送路から
送られてくる第2の光信号を受信する第2の光信号受信
器と、第3の伝送路へ第3の光信号を送信する第1の光
信号送信器と、第4の伝送路へ第4の光信号を送信する
第2の光信号送信器と、分配系インターフェースと、前
記第1および第2の光信号受信器ならびに前記分配系イ
ンターフェースからの電気信号を交換し、前記第1また
は第2の光信号送信器もしくは前記分配系インターフェ
ースに送出するクロスコネクトスイッチと、からなる伝
送装置であって、 前記第1または第2の光受信器のエラー訂正復号化装置
と、前記第1または第2の光送信器のエラー訂正符号化
装置とは、おのおの独立に制御可能であることを特徴と
する伝送装置。
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