JP2001298490A - パケット化直列データを符号化するための符号化方法および符号器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報ワードのパケットを符号化して伝送する
方法を提供する。 【解決手段】 入力データがパケットの開始に制御ワー
ドの一部が先行し、前記パケットの終了に前記制御ワー
ドの残りが後続し、該ブロックが前記パケットより小さ
く、あるブロックを含み、前記ブロックが情報ワードだ
けから構成されている場合を見出し、前記ブロックが情
報ワードだけから構成されている場合には前記ブロック
に第１の向きを有する主遷移を付加してフレームの１つ
を形成し、前記ブロックが情報ワードだけから構成され
ていない場合には、タイプ・ワードに適応するように前
記ブロックを圧縮し、前記ブロックの構造特性のうちの
１つを示す値を備えたタイプ・ワードを生成し、前記ブ
ロックにタイプ・ワードを挿入し、第１の向きとは逆の
第２の向きを有する主遷移を前記ブロックに付加して前
記フレームの前記１つを形成する符号化伝送方法を提供
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直列伝送に備えた
パケット化データの符号化に関するものであり、とりわ
け、１０．３ギガビット／秒（Ｇｂ／ｓ）で動作するＯ
Ｃ１９２ ＳＯＮＥＴ（Synchronous Optical Networ
k）レーザを利用して、ビット転送速度を１０Ｇｂ／ｓ
のイーサネット（登録商標）によるローカル・エリア・
ネットワークを介した直列伝送を可能にするのに十分に
少ないオーバヘッドで行うパケット化データの符号化に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この数十年間にわたって、集積回路及び
レーザ・テクノロジは、ほぼ１８カ月毎に性能が２倍と
なった。これらのテクノロジは、急速に増大する地球規
模の通信容量の需要を支援するために用いられてきた。
この需要は、現在では、支援テクノロジの潜在的な改良
速度よりもはるかに速く増大している。例えば、インタ
ーネットによる通信トラフィックは、最近では、９カ月
毎に倍増している。現行帯域幅の追加要求によって、現
在の電子及び光学テクノロジの能力は過酷な圧迫を受け
ている。

【０００３】とりわけ、イーサネット・ローカル・エリ
ア・ネットワーク規格は、１９８２年の１０メガビット
／秒（Ｍｂ／ｓ）から始まって、速度が次第に１０倍へ
と増大してきた。１９９９年には、１０ギガビット／秒
（Ｇｂ／ｓ）のイーサネット規格が提案された。最も新
しく採用されたイーサネット規格では、１Ｇｂ／ｓで直
列データを伝送するために、A DC-Ballanced, Partiti
oned-Block,8b/10b Transmission Code, 27 IBM J.RES.
AND DEV., (1983 September)において、A.X.Widmer及
びP.A.Franaszekによる解説のある８ｂ／１０ｂライン
・コードが利用されており、各８ビット入力ワードを、
データ・リンクで伝送する１０ビット・コードによって
表現する。この２５％のオーバヘッドに対する交換にお
いて、８ｂ／１０ｂ符号化は、ＤＣ平衡（DC balance）
と補償した遷移密度（transition density）とを備え
る。１０ビット・コードは、信号及びフレーム形成に用
いられる制御ワードの組み合わせを表す能力をさらに有
する。

【０００４】提案された１０Ｇｂ／ｓのイーサネット規
格では、１０Ｇｂ／ｓで情報を送信するために８ｂ／１
０ｂ符号化の再利用が考慮された。しかし、この技法を
用いると、１２．５Ｇｂａｕｄ、すなわち、１２．５Ｇ
ｂ／ｓのボー転送速度で伝送することになる。

【０００５】現在利用可能なレーザ製造技術では、穏当
な価格で１２．５Ｇｂ／ｓの変調が可能なレーザを製造
することは、極めて困難であると考えられている。しか
し、現在では、ＯＣ−１９２ ＳＯＮＥＴ遠隔通信規格
に準拠したシステムに用いられるレーザ・システムが存
在する。こうしたシステムは、９．９５３２８Ｇｂ／ｓ
の信号速度で動作する。しかし、これらの市販レーザの
性能裕度は、その設計速度より２５％速く動作するには
十分ではない。

【０００６】ＳＯＮＥＴ遠隔通信システムに用いるため
の設計したレーザを提案されている１０Ｇｂ／ｓイーサ
ネット規格で利用できるようにする方法の１つは、オー
バヘッドが８ｂ／１０ｂライン・コードより少ない、単
純で頑強な符号化方式を設計することである。原則とし
て、この目標は、ＭビットのワードをＮビット・コード
で表現し、Ｎ：Ｍの比率が１０：８未満のブロック・コ
ードを用いて達成できる。

【０００７】オーバヘッドが８ｂ／１０ｂライン・コー
ドより少ない、可能性のある符号化方式は、ＳＯＮＥＴ
遠隔通信規格に用いられる方式である。ＳＯＮＥＴ符号
化方式は、暗号化システムを用いてＤＣ平衡を保証し、
オーバヘッドは約３％である。しかしながら、ＳＯＮＥ
Ｔ符号化方式で用いられる暗号化システムは、２層の多
項式暗号化を利用して、十分な保護レベルを実現してい
る。この２層方式は、実施が複雑である。さらに、ＳＯ
ＮＥＴ符号化方式は、低コストで実施するのが困難で複
雑なフレーム形成プロトコルを備えている。このＳＯＮ
ＥＴ符号化方式は、また、イーサネットのパケット区切
りを支援するため、余分な符号化レベルを追加するよう
に修正が加えられる。こうした余分な符号化レベルのた
めに、ＳＯＮＥＴの符号化のオーバヘッドは、おそら
く、７％以上まで増大するであろう。さらに、ネットワ
ーク化コミュニティは、遠隔通信規格の大規模な採用が
不快であることがわかるものと思われる。説明したよう
な性能及び政治的な困難のために、ＳＯＮＥＴ符号化方
式に基づく規格を新規のイーサネット規格として採用す
るのが困難になる。

【０００８】８ｂ／１０ｂライン・コードよりオーバヘ
ッドの少ないもう１つの可能性のある符号化方式は、Ｃ
ＩＭＴとして知られるものである。この符号化方式につ
いては、Ｃｒａｎｄａｌｌ他の米国特許第５，０２２，
０５１号公報及びＨｏｒｎａｋ他の米国特許第５，４３
８，６２１号公報に記載がある。ＣＭＴコードは、Ｍの
値を十分に大きくすることによって、オーバヘッドが８
ｂ／１０ｂライン・コードより少なくなるように構成す
ることが可能な（Ｍ）ｂ／（Ｍ＋４）ｂコードである。
しかし、Ｍの値が大きい場合、Ｍビットの入力ブロック
のＤＣ平衡を計算する必要があり、また、リアル・タイ
ムに伝送されるビットの実行中のＤＣ平衡を計算する必
要があるため、ＣＩＭＴコードは実施が困難である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、オーバヘッドが８ｂ／１０ｂライン・コードより少
なく、入力データを効率よく符号化するための方法と、
集積回路のダイ・サイズ及び電力消費が最小限に抑えら
れるための装置とを提供することにある。本発明のもう
１つの目的は、ＤＣ平衡とラン・レングス制御（run-le
ngth control）とエラー検出とに関して、新しいイーサ
ネット規格の性能要件を満たし、イーサネット・パケッ
ト区切りに必要とされるアイドルとパケット開始とパケ
ット終了とアライメントとエラーといった非データ制御
ワードを支援する前記方法及び装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、情報ワ
ードのパケットをフレームへと符号化して伝送するため
の方法が得られる。この方法では、入力データのブロッ
クを受信する。入力データは、制御ワードと、情報ワー
ドのパケットとを含んでいる。パケットの開始に制御ワ
ードの一部が先行し、パケットの終了に制御ワードの他
の部分が後続する。ブロックはパケットより小さい。

【００１１】ブロックが情報ワードだけから構成されて
いるか否かの判定がなされる。ブロックが情報ワードだ
けから構成されている場合、第１の向きの主遷移をブロ
ックに付加してフレームを形成する。

【００１２】ブロックが情報ワードだけから構成されて
いるわけではない場合、ブロックをタイプ・ワードに適
応するように圧縮し、タイプ・ワードを生成して、ブロ
ックに挿入し、主遷移をブロックに付加してフレームを
形成する。タイプ・ワードは、（ａ）ブロックにおける
パケットの開始位置と、（ｂ）ブロックにおけるパケッ
トの終了位置と、（ｃ）前記ブロックが制御ワードのみ
からなっていることとからなる前記ブロックの構造特性
のうちの１つを示す値を備えている。ブロックが情報ワ
ードだけから構成されているわけではない場合に、ブロ
ックに付加される主遷移は、第１の向きとは逆の第２の
向きである。

【００１３】本発明は、入力データのブロックをそれぞ
れのフレームへと符号化して伝送するための符号器も提
供する。入力データは、制御ワードと、情報ワードのパ
ケットとを含んでいる。パケットの開始に制御ワードの
一部が先行し、パケットの終了に制御ワードの残りが後
続する。ブロックはパケットより小さい。符号器は、タ
イプ・ワード発生器と、主遷移発生器と、ペイロード・
フィールド発生器と、フレーム・アセンブラとを含んで
なる。

【００１４】タイプ・ワード発生器は、ブロックを受信
し、そのブロックのタイプ・ワードを生成する。タイプ
・ワードは、（ａ）ブロックが制御ワードだけから構成
されるか否かと、（ｂ）ブロックにおけるパケットの開
始位置と、（ｃ）ブロックにおけるパケットの終了位置
と、（ｄ）ブロックが情報ワードだけから構成されてい
るか否かといったブロックの構造特性の１つを示す値を
備えている。

【００１５】主遷移発生器は、タイプ・ワードに応答し
て作動し、タイプ・ワードが、ブロックが情報ワードだ
けから構成されることを示す場合には、第１の向きに主
遷移を生じさせ、さもなければ、第１の向きとは逆の第
２の向きに主遷移を生じさせる。

【００１６】ペイロード・フィールド発生器は、タイプ
・ワードに応答して作動する。ペイロード・フィールド
発生器は、タイプ・ワードが、ブロックが情報ワードだ
けから構成されることを表す場合には、そのブロックを
採用してフレームのペイロード・フィールドを形成す
る。ペイロード・フィールド発生器は、さもなければ、
そのブロックを圧縮してタイプ・ワードをブロックに挿
入し、ペイロード・フィールドを形成する。

【００１７】フレーム・アセンブラは、ペイロード・フ
ィールドに主遷移を付加して、フレームを形成する。

【００１８】本発明による符号器及び符号化方法は、６
４ｂ／６６ｂコードとして実施される場合、オーバヘッ
ドが極めて少ない（３．１２５％）。このオーバヘッド
は、８ｄ／１０ｄ（２５％）よりも大幅に少ない。この
オーバヘッドが少ないことによって、本発明による符号
器及び符号化方法は、ＳＯＮＥＴ ＯＣ−１９２送信器
に用いるように設計した既存のレーザを利用して、１
０．０Ｇｂ／ｓのビット転送速度でイーサネット・デー
タを伝送することが可能になる。従って、本発明による
符号器及び符号化方法に基づく１０Ｇｂ／ｓイーサネッ
ト規格を今採用することが可能であり、１２．５Ｇｂａ
ｕｄで変調可能なレーザが開発されるのを待たなくても
済むことになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明によるエンコーダ
１００を含む物理的媒体依存モジュール（Physical med
ium dependent module：以下、「ＰＭＤ」と呼ぶ。）３０
を含んでいる１０Ｇｂ／ｓイーサネット・インターフェ
イス１０の一例を示すブロック図である。インターフェ
イス１０を、媒体アクセス・コントローラ（medium acc
ess controller：以下、「ＭＡＣ」と呼ぶ。）１２と、物
理的コード層／物理的媒体接続モジュール（physical c
ode layer/ physical medium attachment module：以
下、「ＰＣＳ／ＰＭＡ」と呼ぶ。）１４と、ＰＭＤ３０と
から構成する。ＭＡＣは、３７導体ＸＧＭＩＩバス１６
を介して、ホスト・システム（不図示）から受信したユ
ーザ・データを含むデータをＰＣＳ／ＰＭＡに送信す
る。ＭＡＣは、さらに、３７導体ＸＧＭＩＩバス１７を
介して、ＰＣＳ／ＰＭＡからユーザ・データを含むデー
タを受信してホスト・システムに供給する。

【００２０】ＰＣＳ／ＰＭＡ１４は、４レーンＸＡＵＩ
バス１８を介して、後述の符号化された直列ビットスト
リームをＰＭＤ３０に送信し、４レーンＸＡＵＩバス１
９を介して、ＰＭＤから符号化された直列ビットストリ
ームを受信する。

【００２１】ＰＭＤ３０は、送信経路２０と受信経路２
２とを含んでいる。伝送経路２０を、４×８ｂ／１０ｂ
デコーダ３２と、本発明によるエンコーダ１００と、マ
ルチプレクサ３４とから構成している。４×８ｂ／１０
ｂデコーダの入力を、ＸＡＵＩバス１８によってＰＣＳ
／ＰＭＡ１４の出力の１つに接続している。４×８ｂ／
１０ｂデコーダの出力を、３７導体擬似ＸＧＭＩＩバス
４２によってエンコーダの入力に接続している。

【００２２】エンコーダ１００の出力を、バス４４によ
ってマルチプレクサ３４の入力に接続している。ある実
施態様の場合、バス４４は、導体６６本分の幅である
が、エンコーダ及びマルチプレクサは、これよりかなり
狭いバスを利用するように構成することが可能である。
マルチプレクサの出力は、イーサネット媒体４０に供給
される直列ビットストリームである。

【００２３】受信経路２２を、デマルチプレクサ３６
と、デコーダ１２０と、４×８ｂ／１０ｂエンコーダ３
８との直列配列から構成する。デマルチプレクサは、イ
ーサネット媒体４０から直列ビットストリームを受信す
る。

【００２４】デマルチプレクサ３６の出力を、バス４５
によってデコーダ１２０の入力に接続している。ある実
施態様では、バス４５は、導体６６本分の幅であるが、
デマルチプレクサ及びデコーダは、これよりかなり狭い
バスを利用するように構成することが可能である。デコ
ーダの出力を、３７導体擬似ＸＧＭＩＩバス４３によっ
て４×８ｂ／１０ｂエンコーダの入力に接続している。
４×８ｂ／１０ｂエンコーダの出力を、ＸＡＵＩバス１
９によってＰＣＳ／ＰＭＡ１４の入力の１つに接続して
いる。

【００２５】イーサネット・インターフェイス１０にお
いて、ＭＡＣ１２は、ホスト・システム（不図示）から
ユーザ・データを受信し、ホスト・システムにユーザ・
データを供給する。ＭＡＣは、６４〜１５００の間の任
意の数のユーザ・データ・ワードを受け取り、ユーザ・
データの前端にアドレス及び他のデータの２２ワードを
追加し、ユーザ・データの終端にＣＲＣ−３２チェック
サムの４ワードを追加してパケットを形成する。この開
示において、パケットの内容を、情報ワード（informat
ion word）と呼ぶことにする。

【００２６】ＭＡＣは、パケットの開始のマーク付けを
行うため、各パケットの始端に追加するパケット開始
（start of packet：以下、「ＳＯＰ」と呼ぶ。）制御ワ
ードＳをさらに生成する。ＭＡＣは、さらに、パケット
の終了のマーク付けを行うため、各パケットの終端に追
加するパケット終了（end of packet：以下、「ＥＯＰ」
と呼ぶ。）制御ワードＴを生成する。ＭＡＣは、また、
追加制御ワードを生成し、連続したパケット間に挿入し
て、ＰＣＳ／ＰＭＡ１４に伝送する連続したワード・ス
トリームを生成する。連続ストリームを、受信機の位相
アライメントを保持するために必要とする。追加制御ワ
ードは、Ｉｄｌｅ＿ｅｖｅｎ＿ｎｏｔ＿ｂｕｓｙ Ｋ，
ｉｄｌｅ＿ｅｖｅｎ＿ｂｕｓｙ Ｋｂ，Ｉｄｌｅ＿ｏｄ
ｄ＿ｎｏｔ＿ｂｕｓｙ Ｒ，Ｉｄｌｅ＿ｏｄｄ＿ｂｕｓ
ｙ Ｒｂ，Ａｌｉｇｎ Ａ ａｎｄＥｒｒｏｒ Ｅを含
んでいる。この開示では、制御ワードの任意の１つを表
すための総称用語として文字Ｚを利用する。

【００２７】ＭＡＣ１２は、ＸＧＭＩＩバス１６を介し
て、連続したワード・ストリームをＰＣＳ／ＰＭＡ１４
に供給する。ＸＧＭＩＩバス１６及び１７のそれぞれに
おける３７の導体のうち、３２の導体を４つの並列８ビ
ット・ワードに割り当て、４つの導体を、４ワードのそ
れぞれが情報ワードであるか、制御ワードであるかを表
す制御ワード・フラグにそれぞれ割り当て、１つの導体
をクロック信号に割り当てる。ＸＧＭＩＩバス１６及び
１７及び擬似ＸＧＭＩＩバス４２及び４３によって並列
に転送する４つの８ビット・ワードの集合を、クワッド
と呼ぶことにする。

【００２８】さらに、ＭＡＣ１２は、ＸＧＭＩＩバス１
７を介して、ＰＣＳ／ＰＭＡ１４から連続したクワッド
・ストリームを受信する。クワッドを、説明したよう
に、パケットをなすように構成した情報ワードと、連続
したパケット間に散在するコード・ワードとから構成す
る。各パケットの開始と終了を、ＳＯＰ及びＥＯＰ制御
ワードによってそれぞれマーク付けしている。ＭＡＣ
は、クワッドと並列に受信した情報ワードデあることを
示す制御ワード・フラグを用いて、ＰＣＳ／ＰＭＡから
受信したクワッド・ストリームから情報ワードのパケッ
トを抽出する。ＭＡＣは、また、パケットの最後の４ワ
ードを構成するＣＲＣ−３２チェックサムを利用して、
各パケットの妥当性を検査する。そして、ＭＡＣは、パ
ケットからユーザ・データを抽出し、そのユーザ・デー
タをホスト・システム（不図示）に送る。

【００２９】ＰＣＳ／ＰＭＡ１４は、ＭＡＣ１２からク
ワッドの連続ストリームを受信する。ＭＡＣ及びＰＣＳ
／ＰＭＡは、従来のイーサネット・システムの構成要素
である。結果として、ＰＣＳ／ＰＭＡモジュールは、Ｍ
ＡＣから受信したクワッドの各ワードに８ｂ／１０ｂラ
イン・コードを適用する。各ワードは、その各制御ワー
ド・フラグに応答して、同じ８ビット・コードを備える
情報ワードと制御ワードを、異なる１０ビット・コード
によって表されるように符号化する。ＰＣＳ／ＰＭＡ
は、１０ビット・ライン・コード・ワードを直列化し、
ＸＡＵＩバス１８を介してＰＭＤ３０の入力に供給す
る。ＸＡＵＩバスを、１０Ｇｂ／ｓイーサネットのため
に標準化し、そのそれぞれが３．１２５Ｇｂ／ｓのビッ
ト転送速度で直列１０ビット・ライン・コード・ワード
を搬送するレーンと呼ばれる４つの並列導体から構成し
ている。従ってＸＡＵＩバスを構成する４つの導体は、
１２．５Ｇｂ／ｓの有効ビット転送速度で、直列１０ビ
ット・ライン・コード・ワードをＰＭＤ３０にまとめて
転送する。

【００３０】３．１２５Ｇｂ／ｓは、今日のテクノロジ
を用いてプリント回路基板の導体で確実に伝送可能な最
速の転送速度を表しているので、ＸＡＵＩバス１８及び
１９は、４つの並列導体を用いて、１２．５Ｇｂ／ｓの
総合ビット転送速度を実現する。

【００３１】ＰＣＳ／ＰＭＡ１４は、また、ＸＡＵＩバ
ス１９を介して、ＰＭＤ３０から４つの直列ビットスト
リームを受信する。ＰＣＳ／ＰＭＡは、ビットストリー
ムを並列化し、８ｂ／１０ｂ符号化されたビットストリ
ームを構成する１０ビット・ライン・コード・ワードを
復号化し、ＸＧＭＩＩバス１７を介して、情報ワード及
び制御ワードから構成されるクワッドの結果生じるスト
リームをＭＡＣ１２に供給する。ＰＣＳ／ＰＭＡは、Ｘ
ＧＭＩＩバスを介して、クワッドを構成するワードのそ
れぞれに関する制御ワード・フラグをＭＡＣにさらに供
給する。

【００３２】ＰＭＤ３０の送信経路２０において、４×
８ｂ／１０ｂデコーダ３２を、４×３．１２５Ｇｂ／ｓ
のビット転送速度で入力される直列１０ビット・ライン
・コード・ワードを受信するように、ＸＡＵＩバス１８
に接続している。４×８ｂ／１０ｂデコーダは、８ｂ／
１０ｂ符号化した１０ビット・ライン・コード・ワード
を復号化し、それぞれの８ビット・ワードを回復し、ワ
ード毎に、そのワードが情報ワード又は制御ワードであ
るかを示すワード・タイプ・ビットを生成する。４×８
ｂ／１０ｂデコーダは、擬似ＸＧＭＩＩバス４２を介し
て、８ビット・ワードのクワッド及びそれぞれの制御ワ
ード・フラグをエンコーダ１００に供給する。擬似ＸＧ
ＭＩＩバスは、ＸＧＭＩＩバス１６と同じ構造を備えて
いるが、本開示では、このバスを、提案されている１０
Ｇｂ／ｓイーサネット規格の一部をなすものではないと
いうことを表すため、擬似ＸＧＭＩＩバスと呼んでい
る。擬似ＸＧＭＩＩバスを、３７の導体から構成してい
る。そのうちの３２の導体をクワッドに割り当て、４つ
の導体をクワッドの制御ワード・フラグに割り当て、１
つの導体をクロック信号に割り当てている。

【００３３】ＰＣＳ／ＰＭＡ１４と、ＸＡＵＩバス１８
及び１９と、４×８ｂ／１０ｂデコーダ３２と、４×８
ｂ／１０ｂエンコーダ３８と、擬似ＸＧＭＩＩバス４２
及び４３とを省略し、ただ単に、ＸＧＭＩＩバス１６及
び１７を介して、エンコーダ１００及びデコーダ１２０
をＭＡＣ１２に接続することによって、大幅な単純化を
実現できるように思えるかも知れない。しかし、ＰＣＳ
／ＰＭＡによって、後述するように、パケット開始（Ｓ
ＯＰ）制御ワードは、ＸＡＵＩバスの、従って擬似ＸＧ
ＭＩＩバスのレーン０だけにしか出現できないという規
則を課している。この規則がなければ、ブロック・タイ
プの数は、４ビットの相互ハミング距離を有する８ビッ
トのタイプ・ワードの集合によって表すことが可能な数
を超えることになるであろう。さらに、ＸＧＭＩＩバス
の現行実施態様の最長伝送距離は１００ｍｍのオーダで
あるが、ＸＡＵＩバスの場合は１ｍのオーダである。従
って、上述の単純化は実施可能であるが、ＭＡＣ１２
が、ＸＡＵＩバスのレーン０に相当するＸＧＭＩＩバス
のレーンにおけるＳＯＰ制御ワードだけを見出す（loca
te）ように再構成され、ＸＧＭＩＩバスの長さが、こう
したバスの最長伝送距離未満である場合に限られる。

【００３４】エンコーダ１００は、入力データとして擬
似ＸＧＭＩＩバス４２からクワッドを受信し、連続対を
なすクワッドを符号化し、さらに詳細に後述するよう
に、それぞれの６６ビット・パケットを生成し、バス４
４を介してマルチプレクサ３４に供給する。

【００３５】マルチプレクサは、６６ビット・パケット
を受信して、直列化し、１０Ｇｂ／ｓのビット転送速度
でイーサネット媒体４０に伝送する。典型的な伝送範囲
は、ＲＧ−１７４同軸ケーブルを用いると５ｍ、５ｍｍ
の同軸ケーブルを用いると１０ｍ、光ファイバを用いる
と４０ｋｍになる。

【００３６】ＰＭＤ３０の受信経路２２において、デマ
ルチプレクサは、１０Ｇｂ／ｓのビット転送速度でイー
サネット媒体４０から受信した直列データを６６ビット
のパケットに分離し、バス４５を介して、デコーダ１２
０に供給する。デコーダは、６６ビット・パケットを復
号化して、２つの連続した８ビット・ワードのクワッド
と、各ワードの制御ワード・フラグを生成する。デコー
ダは、擬似ＸＧＭＩＩバス４３を介して、４×８ｂ／１
０ｂエンコーダ３８に対しクワッド及びそれぞれの制御
ワード・フラグを並列に転送する。

【００３７】４×８ｂ／１０ｂエンコーダ３８は、クワ
ッドを構成する各ワードの制御ワード・フラグに応答し
て作動し、擬似ＸＧＭＩＩバス４３を介して受信したク
ワッドに８ｂ／１０ｂ符号化を適用する。４×８ｂ／１
０ｂエンコーダは、１２．５Ｇｂ／ｓのビット転送速度
で、ＸＡＵＩバス１９を介して、結果生じる１０ビット
・ライン・コード・ワードをＰＣＳ／ＰＭＡモジュール
１４に転送する。１０ビット・ライン・コード・ワード
を、ＰＣＳ／ＰＭＡ及びＭＡＣ１２によって処理し、上
述のように、受信ユーザ・データをホスト・システム
（不図示）に供給する。

【００３８】次に、図２と、図３Ａ〜図３Ｄと、図４Ａ
〜図４Ｃを参照して、本発明によるエンコーダ１００に
よって実施する６４ｂ／６６ｂ符号化について述べるこ
とにする。

【００３９】図２には、擬似ＸＧＭＩＩバス４２の４つ
のレーンを介して、エンコーダ１００が受信する入力デ
ータの典型的なクワッドの概略を示している。入力デー
タは、情報ワードＤから構成される典型的なパケット１
３０を含んでいる。図面を簡略化するため、パケット１
３０の情報ワード数は、標準的なイーサネット・パケッ
トにおける情報ワードの最小の数よりもかなり少なくな
っている。

【００４０】パケット１３０の開始前に、エンコーダ１
００は、擬似ＸＧＭＩＩバス４２の４つの入力レーン全
ての制御ワードを受信する。４つのレーンにおける制御
ワードは、ＫとＲとを交互に換える。レーンの同期に用
いることが可能なアライメント文字Ａの集合も示されて
いる。パケット１３０の開始を、１３１に示すＳＯＰ制
御ワードＳによって指示している。ＳＯＰ制御ワード
は、レーン０に必ず現れ、他のレーンには決して現れな
い。ＳＯＰ制御ワードが、レーン０以外のレーンに現れ
る場合、これはエラーを表しており、パケットにエラー
・コードＥを充填する。

【００４１】次に、パケット１３０を構成する情報ワー
ドＤを連続して受信し、１３２に示すＥＯＰ制御ワード
Ｔがこれに後続する。ＥＯＰ制御ワードは、擬似ＸＧＭ
ＩＩバス４２のどのレーンにでも現れることが可能であ
る。ＥＯＰ制御ワードが現れるレーンは、パケットの情
報ワード数によって決まる。パケットは、６４〜１５０
０の間の任意の数の情報ワードから構成することが可能
である。連続パケット間における制御ワードの最小の数
は１２である。ＥＯＰ制御ワード１３１の後、エンコー
ダ１００は、擬似ＸＧＭＩＩバスの４つのレーン全てを
介して、ＫとＲとを交互に換える制御ワードを受信す
る。制御ワードは、ＳＯＰ制御ワード（不図示）が次の
パケットの開始を指示するまで続く。

【００４２】本発明によるエンコーダ１００は、擬似Ｘ
ＧＭＩＩバス４２から連続して受信する入力データの２
つのクワッドから構成されるブロックに６４ｂ／６６ｂ
符号化を施す、すなわち、６４ｂ／６６ｂ符号化を、全
部で６４の受信ビットに施している。従って、６４ｂ／
６６ｂ符号化では、６６ビットを用いて、６４の受信ビ
ットを表すことになる。６４ｂ／６６ｂ符号化は、２ビ
ットから構成される主遷移をブロックの始端に追加して
フレームを形成する。主遷移は、フレーム同期の基準
と、フレームが情報ワードだけから構成される場合にそ
れを示すフラグとの両方の働きをする。６４ｂ／６６ｂ
符号化は、符号化効率が６４／６６、すなわち、オーバ
ヘッドが３．１２５％である。６４ｂ／６６ｂ符号化の
結果、伝送されるビットの転送速度は、ＳＯＮＥＴ送信
機に用いるように設計した既存のレーザの指定したビッ
ト転送速度の４％以内になる。発明者の信じるところに
よれば、この伝送されるビットの転送速度は、こうした
既存のレーザに関する通常の製造による性能領域内であ
る。

【００４３】擬似ＸＧＭＩＩバス４２から受信する各ワ
ードは、ワードのそれぞれの制御ワード・フラグが示す
ように、制御ワードと情報ワードのいずれかである可能
性があるので、完全汎用コードは、ワード毎に、受信ワ
ードがどのタイプであるかを受信機に知らせる制御ワー
ド・フラグを伝送することを必要とする。こうしたコー
ドの最大効率は、８／９すなわち１２．５％のオーバヘ
ッドである。６４ｂ／６６ｂ符号化によれば、情報ワー
ド及び制御ワードを入力データ内に配置できるようにす
る可能性のある方法の数を減少するＸＡＵＩインターフ
ェイス及びイーサネット・パケット構造の特徴を利用す
ることによって、これよりもかなりオーバヘッドが少な
くなる。

【００４４】まず、エンコーダ１００が受信する情報の
各パケットは、ＳＯＰ制御ワードＳで必ず始まり、ＥＯ
Ｐ制御ワードＴで必ず終わる少なくとも６４ワードから
構成され、連続パケットは、少なくとも１２の制御ワー
ドによって分離されている。これは、入力データのうち
８ワード（６４ビット）のブロックを符号化する場合、
各ブロックは、情報ワードだけ、制御ワードだけ、制御
ワードから情報ワードへの単一遷移、または、情報ワー
ドから制御ワードへの単一遷移を含みうることを表して
いる。上述のように、フレームの最初の２ビットを構成
する主遷移は、フレームを情報ワードだけから構成して
いる場合に、それを示すフラグとしての働きをする。こ
れは、フレーム毎に、フレームを構成する８ワードが、
それぞれ情報ワード又は制御ワードであるかを示す８ビ
ット制御ワード・フラグを含む代わりに、このビット数
を利用して情報ワードだけから構成されているわけでは
ない全てのフレームに含まれるタイプ・ワードを表現で
きるということを表している。タイプ・ワードの異なる
値は、１）フレームを導き出すブロックが、制御ワード
だけから構成されているか否かと、２）フレームを導き
出したブロックにおけるパケットの開始位置と、３）フ
レームを導き出したブロックにおけるパケットの終了位
置といったブロックの構造特性の１つを表している。８
ビットのタイプ・ワードによって表現する状態数は比較
的少ないので、相互ハミング距離の長いタイプ・ワード
を選択できる。例えば、あるタイプ・ワードを別のタイ
プ・ワードに変換するために４ビット以上のエラーを必
要とするように、タイプ・ワードを選択することが可能
である。

【００４５】第２に、上述のように、ＸＡＵＩセマンテ
ィクスによって、ＳＯＰ制御ワードＳがレーン０だけに
しか現れないということを保証する。これは、パケット
の開始がフレームに出現できる場合における方法の数を
２に減少し、このことは、フレームにおいてパケットの
開始またはパケットの終了が出現できる場合における方
法の総数をさらに減少する。

【００４６】第３に、制御ワードの集合は、８ビット未
満のビットを用いた制御ワードの符号化と、相互ハミン
グ距離の長いコード集合による制御ワードの符号化とを
可能にするのに十分なほど小さい（Ｋ，Ｋｂ，Ｒ，Ｒ
ｂ，Ｓ，Ｔ，Ａ，Ｅ，．．．）。さらに、８ビット未満
のビットを用いた制御ワードの符号化によって節約する
ビットを利用することにより、フレームに上述のタイプ
・ワードを収容できるようにブロックを圧縮できる。コ
ードを、制御ワード符号化によってビット・エラーを頑
強に阻止できるように選択する。

【００４７】図３Ａ〜３Ｄには、エンコーダ１００が擬
似ＸＧＭＩＩバス４２から受信可能な１２タイプのブロ
ックを示している。図３Ａには、パケットの中央に配置
した２つの連続したクワッドから生成したブロックを示
しているが、この場合、両クワッドとも、情報ワードだ
けから構成されている。情報ワードだけの２つの連続し
たクワッドから構成されるブロックを、タイプ１ブロッ
クと呼ぶ。

【００４８】図３Ｂには、２つの連続したパケット間の
ギャップの中央に配置した２つの連続したクワッドを含
むブロック・タイプの１つを示しているが、この場合、
両クワッドとも、制御ワードだけから構成されている。
制御ワードだけの２つの連続したクワッドだけから構成
されるブロックを、タイプ２ブロックと呼ぶ。

【００４９】図３Ｃは、パケットの開始が現れる２つの
異なるブロック・タイプを示している。パケットの開始
を、ＳＯＰ制御ワードＳによって示す。ＳＯＰ制御ワー
ドは、擬似ＸＧＭＩＩバスのレーン０だけにしか現れる
ことができないので、ＳＯＰ制御ワードは、ブロック内
における可能性のある２つの位置だけにしか現れること
ができない。ＳＯＰ制御ワードが偶数のクワッドに現れ
るブロックをタイプ３ブロックと呼び、ＳＯＰ制御ワー
ドが奇数のクワッドに現れるブロックをタイプ４ブロッ
クと呼ぶ。

【００５０】図３Ｄは、パケットの終了が現れる８つの
異なるブロック・タイプを示している。パケットの終了
を、ＥＯＰ制御ワードＴによって示す。ＥＯＰ制御ワー
ドは、擬似ＸＧＭＩＩバスの４つのレーンの任意の１つ
に現れることができるので、ＥＯＰ制御ワードは、ブロ
ック内の任意の位置に現れることが可能である。ＥＯＰ
制御ワードがブロックのワード１〜ワード８として現れ
るブロック（図８Ａを参照のこと）を、タイプ５〜タイ
プ１２ブロックとそれぞれ呼ぶ。

【０００５１】ブロックの１２の異なるタイプを、主遷
移とタイプ・ワードの組み合わせを利用したコードによ
って示す。ブロックの１２のタイプを、２つの異なるカ
テゴリ、すなわち、情報ワードだけから構成されるブロ
ック、すなわち、図３Ａに示すタイプ１のブロックと、
少なくとも１つの制御ワードを含むブロック、すなわ
ち、図３Ｂ〜図３Ｄに示すタイプ２〜タイプ１２のブロ
ックとに分類する。

【００５２】図４Ａは、エンコーダ１００が、入力デー
タのブロックから生成するフレーム１５０の基本構造を
示している。フレームを、６４ビットのペイロード・フ
ィールド１５２が後続する２ビットの同期フィールド１
５１から構成する。同期フィールドは、２ビットの主遷
移を収容している。ペイロード・フィールドに収容され
るワードを、さらに詳細に後述するように、伝送される
ビットストリームの統計的ＤＣ平衡を維持するように、
長期自己同期スクランブラによって暗号化する。

【００５３】エンコーダ１００は、図４Ａに示す基本構
造を備えるが、そのペイロード・フィールドの構造が異
なっている２つの異なる種類のフレームを生成する。ペ
イロード・フィールドの構造は、フレームを生成するブ
ロックが情報ワードだけから構成されるタイプ１ブロッ
クであるか否かによって決まる。ペイロード・フィール
ドの構造を、同期フィールドに記憶した主遷移によって
示す。図４には、ブロックがタイプ１ブロックである場
合に、生成するフレーム１５３の構造を示している。こ
の場合、同期フィールド１５１の主遷移は０１であり、
ペイロード・フィールド１５２を、ブロックを構成する
８つの情報ワード、すなわち、６４ビットから構成す
る。

【００５４】図４Ｃは、ブロックが、少なくとも１つの
制御ワードを含んでいるタイプ２〜タイプ１２のブロッ
クである場合に生成されるフレーム１５６の構造を示し
ている。この場合、同期フィールド１５１の主遷移は１
０であり、ペイロード・フィールド１５２を、８ビット
のサブフィールド１５７と５６ビットのサブフィールド
１５８から構成する。８ビットのサブフィールド１５７
を、タイプ・ワードによって占有しており、５６ビット
のサブフィールド１５８を、圧縮バージョンのブロック
によって占有している。すなわち、ブロックに含まれる
全ての情報ワードが、不変の状態でサブフィールド１５
８に含まれている。５６ビットのサブフィールド１５８
は、少なくとも１つの制御ワードを含むブロック内にお
ける最大数の情報ワードであり、７つまでの情報ワード
を収容することが可能である。さらに、制御ワードＳ及
びＴは、ブロック内に現れる場合、廃棄されてサブフィ
ールド１５８に転送されない。最後に、ブロック内に残
っている全ての制御ワードを、８ビット未満のビットを
用いて再符号化し、再符号化した制御ワードを、サブフ
ィールド１５８内に含める。望ましい実施態様の場合、
残りの制御ワードを、相互ハミング距離が４ビットにな
るように選択した７ビット・コードを用いて再符号化す
る。

【００５５】制御ワードＳ及びＴは、サブフィールド１
５８から省略できる。フレームにおけるパケットの開始
位置またはパケットの終了位置を、サブフィールド１５
７に含まれたタイプ・ワードによって示す。ブロック
を、図３Ｃに示すタイプ３のブロック及び図３Ｄに示す
タイプ１２のブロックのように７つの情報ワードとＳＯ
Ｐ制御ワードＳまたはＥＯＰ制御ワードＴから構成する
場合、制御ワードＳ及びＴを省略すると、ペイロード・
フィールド１５８は、タイプ・ワード及び７つの情報ワ
ード全てを完全に収容することが可能になる。ブロック
を、図３Ｂに示すタイプ２ブロックのように、制御ワー
ドだけから構成する場合、残りの制御ワードを７ビット
・ワードとして再符号化すると、ペイロード・フィール
ド１５８は、タイプ・ワード及び８つの制御ワード全て
を収容することが可能になる。Ｓ及びＴ制御ワードを除
去し、利用するビットを少なくして、残りの制御ワード
を再符号化すると、情報ワードと制御ワードの他の全て
の組み合わせを、５６ビット未満のビットから構成する
ことになる。

【００５６】図５は、情報データのパケットを含む入力
データに６４ｂ／６６ｂ符号化を施す本発明による方法
の第１の実施態様２００を示しているフローチャートで
ある。本発明のプロセス２０５において実施される処理
については、図６に関連してさらに詳細に後述すること
にする。

【００５７】この方法は、プロセス２０２から開始され
る。プロセス２０３では、入力データのブロックを受信
する。入力データは、情報ワードのパケット以外に、上
述の制御ワードを含んでいる。制御ワードは、情報ワー
ドのパケットに先行するものと、後続するものとがあ
る。ブロックはパケットより小さい。望ましい実施態様
の場合、各ブロックを、擬似ＸＧＭＩＩバス４２から受
信した４つの並列ワードの２つの連続したクワッドから
構成する。

【００５８】プロセス２０４において、入力データのブ
ロックにテストを実施して、ブロックが情報ワードだけ
から構成されるか否かの判定を行う。望ましい実施態様
の場合、このテストは、ただ単に、ブロックを構成する
８つのワードの制御ワード・フラグを調べるだけで実施
可能である。制御ワード・フラグを、擬似ＸＧＭＩＩバ
ス４２を介して、ブロックを構成するワードと共に受信
する。代替案として、テストは、図７に関連してさらに
詳細に後述するように、受信時にクワッドをテストし、
ブロックを構成するクワッドのテスト結果からブロック
のテスト結果を導き出すことによって実施できる。

【００５９】テスト結果がＮＯの場合、実行は後述する
プロセス２０５に進む。テスト結果がＹＥＳの場合、実
行は、プロセス２０６に進み、ブロックを暗号化する。

【００６０】次に、実行はプロセス２０７に進み、フレ
ームを、暗号化ブロックの前に第１の向きの主遷移を配
置することによって形成する。望ましい実施態様の場
合、第１の向きの主遷移を、２ビット０１によって与え
る。

【００６１】次に、実行はプロセス２０８に進み、フレ
ームを伝送し、プロセス２０９に進んでテストを行い、
入力データの全ブロックの処理が済んだか否かの判定を
行う。テスト結果がＹＥＳの場合、実行はプロセス２１
０に進み終了する。テスト結果がＮＯの場合、実行は、
プロセス２１１を経てプロセス２０４に戻り、次のブロ
ックの処理が可能になる。

【００６２】プロセス２０４におけるテスト結果がＮＯ
の場合、これは、そのブロックに少なくとも１つの制御
ワードを含んでいることを表している。実行はプロセス
２０５に進み、ブロックの構造特性を識別するタイプ・
ワードを生成し、ブロックを圧縮し、タイプ・ワードを
ブロックへと挿入する。タイプ・ワードは、１）ブロッ
クを制御ワードだけから構成するか否かと、２）ブロッ
クにおけるフレームの開始位置と、３）ブロックにおけ
るフレームの終了位置といったブロックの構造特性の１
つを示す。ブロック・タイプについては、図３Ａ〜図３
Ｄに関連して、詳細に上述のところである。プロセス２
０５において実施する処理については、図６に関連して
さらに詳細に後述する。

【００６３】次に、実行はプロセス２１２に進み、ブロ
ックを暗号化する。

【００６４】次に、実行はプロセス２１３に進み、フレ
ームを、暗号化ブロックの前に第１の向きとは逆の第２
の向きの主遷移を配置することによって形成する。望ま
しい実施態様の場合、第２の向きの主遷移を、２ビット
１０によって与える。

【００６５】次に、実行は、プロセス２０８に進み、上
述のように、フレームを伝送する。

【００６６】プロセス２０７及び２１３において暗号化
を施すブロックについては、上述のところである。汎用
データ転送用途の場合、ブロックを暗号化して、受信機
が、主遷移に同期し、パケットを復号化できるという保
証を得るようにしなければならない。しかし、ランダム
・データが転送されるデータ転送用途の場合には、暗号
化プロセス２０７及び２１３の省略が可能である。ラン
ダム・データの例は、デジタル・オーディオ信号及び圧
縮データを含んでいる。

【００６７】図６は、プロセス２０５において実施する
処理の例を示している。このプロセスにおいて、ブロッ
クを圧縮し、ブロックの構造特性を示すタイプ・ワード
を、ブロックに挿入する。構造は、ブロックにおけるパ
ケットの開始位置または終了位置及びブロックが制御ワ
ードだけから構成されているか否かを含んでいる。

【００６８】プロセス２２０において、実行を開始す
る。プロセス２２１では、テストを実施して、ブロック
に、ブロックにおけるパケットの開始を示すＳＯＰ制御
ワードＳを含んでいるか否かの判定を行う。テスト結果
がＮＯの場合、実行は後述のプロセス２２２に進む。テ
スト結果がＹＥＳの場合、実行はプロセス２２３に進
み、テストを実施して、ＳＯＰ制御ワードが、ブロック
を構成する第１のクワッドに現れるか否かの判定を行
う。エンコーダ１００によって処理する各ブロックを、
２つの連続した受信クワッドから構成している。

【００６９】プロセス２２３によって生じるテスト結果
がＮＯの場合、実行はプロセス２２４に進み、ブロック
がタイプ４ブロックであることを示すタイプ・ワードを
生成する。タイプ４ブロックは、ＳＯＰ制御ワードが第
２のクワッドに現れるブロックである。ブロック・タイ
プは、図３Ａ〜図３Ｄに関連して詳細に上述のところで
ある。次に、実行は、後述のプロセス２２６に進む。プ
ロセス２２３において生じるテスト結果がＹＥＳの場
合、実行はプロセス２２５に進み、ブロックがタイプ３
ブロックであることを示すタイプ・ワードを生成する。
タイプ３ブロックは、ＳＯＰ制御ワードが最初のクワッ
ドに現れるブロックである。

【００７０】実行は、プロセス２２４またはプロセス２
２５からプロセス２２６に進み、ブロックからＳＯＰ制
御ワードを除去することによって、ブロックを圧縮す
る。ブロックの圧縮によって、後述のプロセス２２８に
おいて、プロセス２２４またはプロセス２２５において
生成するタイプ・ワードをブロックに挿入するためのス
ペースが、ブロックに生じることになる。

【００７１】次に、実行はプロセス２２７に進み、より
少ないビットを利用してブロックの任意の制御ワードを
再符号化することによって、ブロックの圧縮を実施す
る。プロセス２２６またはプロセス２３３が既に実行済
みの場合、実行プロセス２２７の効果は、ブロックをさ
らに圧縮することにある。プロセス２３３については後
述する。ブロックを圧縮する目的は、上述のところであ
る。望ましい実施態様の場合、より少ないビットを利用
して、８ビットの制御ワードを再符号化する。制御ワー
ドの集合は十分に少ないので、相互ハミング距離が４ビ
ットになるように選択した７ビットを用いて、制御ワー
ドを符号化できる。再符号化プロセスは、ブロックのタ
イプ・ワードを参照して、ブロックにおける制御ワード
の位置を見つけることができる。

【００７２】次に、実行はプロセス２２８に進み、タイ
プ・ワードをブロックの先頭に挿入する。タイプ・ワー
ドを収容するスペースを、プロセス２２６、２２７、２
３３の１つ以上を実行することによってブロック内に形
成する。プロセス２３３については後述する。

【００７３】次に、実行はプロセス２２９に進み、主ル
ーチンに戻る。

【００７４】プロセス２２１における結果がＮＯの場
合、実行はプロセス２２２に進み、テストを実施して、
ブロックに、パケットの終了がブロックに現れることを
示すＥＯＰ制御文字ワードＴを含んでいるか否かの判定
を行う。テスト結果がＮＯの場合、実行は後述のプロセ
ス２３０に進む。テスト結果がＹＥＳの場合、実行はプ
ロセス２３１に進み、ブロックにおけるＥＯＰ制御ワー
ドの位置を確認する。図３Ｄに示すように、ブロック内
の８ワードのうち任意の１つをＥＯＰ制御ワードとする
ことができる。

【００７５】次に、実行はプロセス２３２に進み、ブロ
ックにおけるＥＯＰ制御ワードの位置に従って、タイプ
・ワードを生成する。タイプ・ワードは、ブロックがタ
イプ５〜タイプ１２ブロックの１つであることを表して
いる。タイプ５〜タイプ１２ブロックは、図３Ｄに関連
して上述のように、ＥＯＰ制御ワードが、ブロックにお
ける８つのワード位置の１つに現れるブロックである。

【００７６】次に、実行はプロセス２３３に進み、ブロ
ックからＥＯＰ制御ワードを除去することによって、ブ
ロックの圧縮を行う。ブロックを圧縮する目的は、上述
のところである。

【００７７】次に、実行はプロセス２２７に進み、上述
のように、利用するビットを少なくして、ブロック内に
残っている任意の制御ワードを再符号化することによっ
て、ブロックをさらに圧縮する。

【００７８】プロセス２２２におけるＮＯのテスト結果
は、ブロックを制御ワードだけから構成していることを
表している。この場合、実行はプロセス２３０に進み、
ブロックがタイプ２ブロックであることを表したタイプ
・ワードを生成する。タイプ２ブロックは、制御ワード
だけから構成されるブロックである。

【００７９】次に、実行はプロセス２２７に進み、上述
のように、利用するビットを少なくして、ブロックに含
まれる制御ワードを再符号化することによって、ブロッ
クを圧縮する。この場合、ブロックの８つのワード全て
が制御ワードであり、再符号化される。

【００８０】上記処理において、ブロックに含まれてい
る情報ワードが不変のままであるという点に留意された
い。

【００８１】図７は、情報データのパケットを含む入力
データに６４ｂ／６６ｂ符号化を施すための本発明によ
る符号化方法の第２の実施態様２５０を示すフローチャ
ートである。この実施態様は、ブロック・ベースではな
く、クワッド・ベースである。この方法を、プロセス２
５１から開始する。プロセス２５２では、図１に示す擬
似ＸＧＭＩＩバス４２から入力データのクワッドを受信
する。さらに、クワッドにおける各ワードの制御ワード
・フラグも受信するのが望ましい。

【００８２】プロセス２５３では、テストを実施して、
クワッドを情報ワードだけから構成するか否かの判定を
行う。このテストは、ただ単に、クワッドの制御ワード
・フラグを調べるだけで実施可能である。テスト結果が
ＹＥＳの場合、実行はプロセス２５４に進み、クワッド
を情報ワードだけから構成することを表したクワッド・
タイプ・コードをクワッドに付加する。次に、実行は、
後述のプロセス２６１に進む。テスト結果がＮＯの場
合、実行はプロセス２５５に進む。

【００８３】プロセス２５５では、テストを実施して、
クワッド内の制御ワードのどれかにＥＯＰ制御ワードが
あるか否かの判定を行う。テスト結果がＮＯの場合、実
行は、後述のプロセス２５６に進む。テスト結果がＹＥ
Ｓであれば、実行はプロセス２５７に進み、クワッド内
におけるＥＯＰ制御ワードの位置を確認し、プロセス２
５８に進んで、クワッド・タイプ・コードをクワッドに
付加する。クワッド・タイプ・コードは、クワッド内に
おけるＥＯＰ制御ワードの位置を表す。

【００８４】プロセス２５９では、ＥＯＰ制御ワードを
クワッドから除去する。これには、クワッドが構成する
ブロックを圧縮する効果がある。

【００８５】プロセス２６０では、上述のように、より
少ないビットを利用して、クワッド内の他の任意の制御
ワードを再符号化する。これには、クワッドが構成する
ブロックをさらに圧縮する効果がある。次に、実行は、
後述のプロセス２６１に進む。

【００８６】プロセス２５５におけるテスト結果がＮＯ
の場合、実行はプロセス２５６に進み、テストを実施し
て、クワッドの制御ワードのどれかにパケット開始（Ｓ
ＯＰ）制御ワードがあるか否かの判定を行う。テスト結
果がＮＯであれば、実行はプロセス２６２に進み、クワ
ッドを制御ワードだけから構成することを表したクワッ
ド・タイプ・コードをクワッドに付加する。次に、実行
は、上述のプロセス２６０に進み、制御ワードを再符号
化し、次に、後述のプロセス２６１に進む。

【００８７】プロセス２５６におけるテスト結果がＹＥ
Ｓの場合、実行はプロセス２６３に進み、ＳＯＰ制御ワ
ードがクワッドのレーン０に現れることを示すクワッド
・タイプ・コードをクワッドに付加する。

【００８８】プロセス２６４では、ＳＯＰ制御ワード
を、クワッドから除去する。これには、クワッドが構成
要素であるブロックを圧縮する効果がある。

【００８９】次に、実行は、上述のプロセス２６０に進
み、制御ワードを再符号化し、そして、次に述べるプロ
セス２６１に進む。

【００９０】プロセス２６１では、テストを実施し、処
理を終えたばかりのクワッドが、偶数クワッドであるか
否かの判定を行う。テスト結果がＹＥＳであれば、実行
は、プロセス２６５を経てプロセス２５２に戻り、次の
クワッドを受信して処理することが可能になる。この場
合、次のクワッドは、フレームが生成されるブロックを
構成している第２のクワッドである。ＮＯのテスト結果
は、ブロックを構成するクワッドが、両方とも受信され
て処理済みであることを表しており、実行は、プロセス
２６６に進む。

【００９１】プロセス２６６では、２つのクワッドに付
加したクワッド・タイプ・コードを調べて、クワッドか
ら生成されるブロックのブロック・タイプを判定し、ブ
ロックのタイプ・ワードを生成する。例えば、偶数クワ
ッドのクワッド・タイプ・コードはＳＯＰ制御ワードが
クワッドに現れることを表し、奇数クワッドのクワッド
・タイプ・コードはクワッドを情報ワードだけから構成
することを表している場合、プロセス２６６は、ブロッ
クがタイプ３ブロック（図３Ｃ参照）であると判定す
る。

【００９２】タイプ・ワードを、制御ワードを含むブロ
ックだけに割り当てるが、タイプ１ブロック、すなわ
ち、情報ワードだけから構成されるブロックに追加タイ
プ・ワードを割り当てることによって、処理２５０を単
純化できる。追加タイプ・ワードを、処理２５０におい
て内部的に用い、決してブロックには挿入しない。例え
ば、ワード００_Hは、タイプ１ブロックのタイプ・ワー
ドとして利用可能である。

【００９３】プロセス２６７では、ブロックがタイプ１
ブロックであるか否かをテストすることによって、ブロ
ックを情報ワードだけから構成するか否かを判定するテ
ストを実施する。テスト結果がＹＥＳであれば、実行は
プロセス２６８に進み、クワッドを組み合わせて、ブロ
ックを形成する。

【００９４】プロセス２６９では、上述のようにブロッ
クを暗号化する。情報ワードがランダムであれば、この
プロセスの省略が可能である。

【００９５】プロセス２７０では、暗号化ブロックの前
に第１の向きの主遷移を配置することによって、フレー
ムを形成する。望ましい実施態様の場合、第１の向きの
主遷移を、２ビット０１によって与える。

【００９６】次に、実行は、後述のプロセス２７４に進
む。

【００９７】プロセス２６７において生じるテスト結果
がＮＯの場合、実行はプロセス２７１に進み、クワッド
を組み合わせてブロックを形成し、タイプ・ワードを挿
入する。タイプ・ワードを、ブロックの先頭に挿入す
る。クワッドを組み合わせる場合、情報ワードを、互い
に隣接するように、また、タイプ・ワードまたはブロッ
クの末尾にも隣接するようにシフトさせる。符号化制御
ワードを、互いに隣接するように、また、ブロックの末
尾またはタイプ・ワードにも隣接するようにシフトさせ
る（例えば、図８Ａ〜７Ｌを参照のこと。）。情報ワー
ドと制御ワードとの間の全てのギャップを、充填ビット
によって充填する。

【００９８】プロセス２７２では、上述のように、ブロ
ックの暗号化を行う。やはり、情報ワードがランダムで
あれば、このプロセスはオプションになる。

【００９９】プロセス２７３では、暗号化ブロックの前
に第２の向きの主遷移を配置することによってフレーム
を形成する。望ましい実施態様の場合、第２の向きの主
遷移は、２ビット１０によって与えられる。

【０１００】実行は、さらに、次に説明するプロセス２
７４に進む。

【０１０１】プロセス２７４では、フレームを伝送す
る。

【０１０２】プロセス２７５では、テストを実施して、
入力データの全てのクワッドの処理が済んだか否かの判
定を行う。テスト結果がＹＥＳの場合、実行はプロセス
２７６に進み終了する。テスト結果がＮＯＮＯ場合、実
行は、上述のように、プロセス２６５を経てプロセス２
５２に戻り、次のクワッド、すなわち、偶数クワッドの
処理が可能になる。

【０１０３】図８Ａ〜図９Ｆには、利用されている場
合、主遷移とタイプ・ワードを含む図３Ａ〜図３Ｄに示
す１２のブロック・タイプのそれぞれから生成されるフ
レームの特定の例を示している。図８Ａには、図３Ａに
示すタイプ１ブロックから生成されるフレーム１５３を
示している。このブロックを、情報ワードだけから構成
している。フレーム１５３では、同期フィールド１５１
を、２ビットの主遷移０１によって充填し、ペイロード
・フィールド１５２を、図示のように、ブロック１６０
の８つの位置０〜位置７に配置した８つの情報ワードで
充填する。ペイロード・フィールドにおける情報ワード
は、文字Ｄと、番号と、数値８とを用いてラベル付けが
それぞれ施されている。文字Ｄは、情報ワードであるこ
とを表し、番号は、ブロック１６２における情報ワード
の位置を表し、数値８は、情報ワードを８ビットから構
成していることを表している。

【０１０４】図７Ｂには、図３Ｂに示すタイプ２ブロッ
クから生成されたフレームを示している。図７Ｃ及び７
Ｄには、図３Ｃに示すタイプ３及びタイプ４ブロックか
ら生成されたフレームをそれぞれ示している。一例とし
て、図７Ｄには、図３Ｃに示すタイプ４ブロックから生
成されたフレーム１５６を示している。タイプ４ブロッ
クを、部分的に制御ワードすなわちＳＯＰ制御ワードＳ
及び不特定の制御ワードＺと、部分的に情報ワードＤと
から構成している。フレーム１５６では、同期フィール
ド１５１を、２ビットの主遷移１０によって占有し、ペ
イロード・フィールド１５２においては、サブフィール
ド１５７を、８ビットのタイプ・ワード、この例の場
合、１６進数３３_Hによって占有している。このタイプ
・ワードは、フレームを、パケットの開始がブロックを
構成する奇数クワッドに現れるタイプ４ブロックから生
成したものであることを表している。ペイロード・フィ
ールドのサブフィールド１５８を、３つの符号化制御ワ
ードＺと３つの８ビット情報ワードＤによって占有して
いる。

【０１０５】サブフィールド１５８におけるデータ要素
は、文字ＤまたはＺと、番号と、数値７または８とによ
ってそれぞれラベル付けを施している。文字Ｄは情報ワ
ードを表し、文字Ｚは制御ワードを表し、番号は、図８
Ａに関連して上述の規定を用いたブロック内における情
報ワードまたは制御ワードの位置を表し、数値７または
８は、データ要素におけるビット数、すなわち、各符号
化制御ワードの場合の７ビットや各情報ワードの場合の
８ビットを表している。上述のように、ＳＯＰ制御ワー
ドＳは、廃棄され、サブフィールド１５８には転送され
ない。パケットがブロックの位置４から始まることを表
すＳＯＰ制御ワードの機能を、代わりに、タイプ・コー
ド３３_Hによって与える。

【０１０６】７ビットワードとして符号化した３つの符
号化制御ワードＺと３つの８ビット情報ワードＤとは、
フレーム１５６のサブフィールド１５８を完全には充填
しない。サブフィールドの空いている領域１６４を、適
合するアイドル・ビットによって充填する。あるいはま
た、サブフィールド１５８の空いている部分の充填に用
いられるビットに機能を割り当てることも可能である。

【０１０７】図７Ｂ〜図９Ｆに例示のタイプ・ワード
は、パケットの開始及びパケットの終了を確実に識別す
ることを保証するため、相互ハミング距離を４ビットに
なるように選択している。タイプ・ワードを、生成及び
テストが容易に行えるようにさらに選択している。選択
したタイプ・ワードの集合は、集合における各順次要素
の最初の４ビットを２進で０から１５までインクリメン
トするように生成した１６要素の集合のうちの１１要素
の部分集合である。各要素の第２の４ビットは、最小ハ
ミング距離を保護するものであり、１）最初の４ビット
のパリティが偶数の場合の最初の４ビットの複写か、あ
るいは、２）最初の４ビットのパリティが奇数である場
合の最初の４ビットの補数になる。ゲート遅延及び待ち
時間が短い極めて単純な実施が可能になるため、１６要
素の集合が最適である。

【０１０８】一見したところ、主遷移を構成する２ビッ
トは、２ビット・エラーのために、主遷移によって形成
するフレームの種類を、タイプ・ワード（図４Ｂ）のな
いフレームからタイプ・ワードを含むフレーム（図４
Ｃ）に変換する可能性があるという欠点を有するように
思える。これでは、イーサネットの要件を満たすのに十
分なほど頑強ではない。しかし、４ビットもの主遷移エ
ラーは、フレームの種類の順序をモニタすることによっ
て、デコーダ１２０において検出することが可能であ
る。上述のように、各フレームは、４つの異なる種類の
１つ、すなわち、情報ワードＤだけから構成される種類
（タイプ１）と、パケットの開始Ｓを含む種類（タイプ
３及びタイプ４）と、パケットの終了Ｔを含む種類（タ
イプ５〜タイプ１２）と、制御ワードＺだけから構成さ
れる種類（タイプ２）とすることが可能である。通常の
操作では、４つの異なるフレーム・タイプを、所定の順
に、すなわちＳ,Ｄ,．．．,Ｄ,Ｔ,Ｚ,．．．,Ｚ,Ｓ,
Ｄ,．．．,Ｄ,Ｔ,Ｚ,．．．,Ｚ等の順に生成し、同じ所
定の順に受信しなければならない。受信するフレームの
種類の順序をモニタし、復号化するデータにエラー制御
ワードＥを追加して、所定の順の違反のフラグを立てる
ことによって、ＭＡＣ１２は、ダメージを受けたパケッ
トを無効にすることができる。

【０１０９】図１０は、本発明によるエンコーダ１００
の第１の実施態様を示すブロック図である。エンコーダ
を、タイプ・ワード発生器１８１と、ペイロード・フィ
ールド発生器１８２と、６４ビット・スクランブラ１８
３と、主遷移発生器１８４と、フレーム・アセンブラ１
８５とから構成している。

【０１１０】エンコーダ１００において、タイプ・ワー
ド発生器１８１及びペイロード・フィールド発生器１８
２を、擬似ＸＧＭＩＩバス４２（図１）を介して、４×
８ｂ／１０ｂデコーダ３２から入力データのブロックを
受信するように接続している。入力データを、制御ワー
ドと、情報ワードのパケットとから構成する。パケット
の前及び後に制御ワードを配置する。望ましい実施態様
の場合、ブロックは、長さが８ワード、すなわち６４ビ
ットであり、パケットの最小サイズより小さい。ブロッ
クは、また、連続したパケット間の制御ワード数よりも
少ない。エンコーダは、ブロック毎に入力データに処理
を加え、伝送のためにそれぞれのフレームを生成する。

【０１１１】タイプ・ワード発生器１８１は、その値
が、１）ブロックが制御ワードだけから構成されるか否
かと、２）ブロックにおけるパケットの開始位置と、
３）ブロックにおけるパケットの終了位置と、４）ブロ
ックが情報ワードだけから構成されるか否かといった相
互に排他的な構造特性の１つを表しているタイプ・ワー
ドを生成する。タイプ・ワード発生器は、タイプ・ワー
ドをペイロード・フィールド発生器１８２及び主遷移発
生器１８４に供給する。ブロックを情報ワードだけから
構成するか否かを示すタイプ・ワードの値は、主遷移発
生器１８４に、またオプションで、ペイロード・フィー
ルド発生器１８２に供給するフラグ・ビットの形態をと
ることが可能である。

【０１１２】ペイロード・フィールド発生器１８２は、
タイプ・ワードに応答して機能する。タイプ・ワード
は、ブロックを情報ワードだけから構成することを示す
場合には、ペイロード・フィールド発生器は、ブロック
を採用してペイロード・フィールドを形成する。さもな
ければ、タイプ・ワードが、ブロックを情報ワードだけ
により構成しないことを示す場合には、ペイロード・フ
ィールド発生器は、ブロックを圧縮して、タイプ・ワー
ドをブロックへと挿入し、ペイロード・フィールドを形
成する。

【０１１３】ペイロード・フィールド発生器１８２は、
１）ブロックから任意のパケット開始制御ワードまたは
パケット終了制御ワードを除去する操作と、２）より少
ないビットを利用して、ブロック内の任意の他の制御ワ
ードを再符号化するステップとの一方または両方を実施
することによってブロックを圧縮する。望ましい実施態
様の場合、制御ワードを、相互ハミング距離が４ビット
の７ビット・コードを用いて再符号化する。ペイロード
・フィールド発生器が、ただ単にペイロード・フィール
ドとしてブロックを採用するだけか、あるいはペイロー
ド・フィールドの形成前にブロックにさらに処理を加え
るかは、完全なタイプ・ワードの代わりに、上述のフラ
グ・ビットによって決定できる。タイプ・ワードは、ブ
ロックにおけるパケット開始制御ワードまたはパケット
終了制御ワードの位置（もしあれば）と、ブロックにお
ける他の制御ワードの位置（もしあれば）を示す。

【０１１４】ペイロード・フィールド発生器１８２は、
ブロックから生成したペイロード・フィールドＰＦを６
４ビット・スクランブラ１８３に供給する。

【０１１５】６４ビット・スクランブラ１８３は、高次
多項式に基づく自己同期スクランブラであり、さらに詳
細に後述する。スクランブラは、上述のように、既にラ
ンダムな入力データを伝送するためだけに設計したエン
コーダ１００の実施態様では省略可能である。スクラン
ブラは、それがペイロード・フィールドＰＦから生成す
る暗号化ペイロード・フィールドＳＰＦをフレーム・ア
センブラ１８５に供給する。

【０１１６】主遷移発生器１８４は、タイプ・ワード、
あるいは代わりに上述のフラグ・ビットに応答して機能
して主遷移を生成する。主遷移発生器は、タイプ・ワー
ドまたはフラグ・ビットが、ブロックを情報ワードだけ
から構成することを示す場合、第１の向きの主遷移を生
成する。さもなければ、タイプ・ワードまたはフラグ・
ビットが、ブロックが情報ワードだけによる構成ではな
いことを示す場合には、主遷移発生器は、第１の向きと
は逆の第２の向きの主遷移を生成する。望ましい実施態
様の場合、第１の向きの主遷移は０１であり、第２の向
きの主遷移は１０である。図示の遷移と逆の遷移を交互
に用いることが可能である。主遷移発生器は、主遷移Ｍ
Ｔをフレーム・アセンブラ１８５に供給する。

【０１１７】フレーム・アセンブラ１８５は、６４ビッ
ト・スクランブラ１８３から暗号化ペイロード・フィー
ルドを受信すると、暗号化ペイロード・フィールドに主
遷移を付加して伝送のためのフレームを形成する。フレ
ーム・アセンブラは、ペイロード・フィールドの前に主
遷移を配置するのが望ましいが、代わりに、ペイロード
・フィールドの後に主遷移を配置することも可能であ
る。

【０１１８】フレーム・アセンブラは、バス４４（図
１）を介して、６６ビット・フレームをマルチプレクサ
３４に供給する。

【０１１９】図１１は、本発明によるエンコーダ１００
の第２の実施態様を示すブロック図である。この実施態
様では、処理はクワッドをベースにしている。エンコー
ダを、ＳＴＺ事前符号器３０１と、デマルチプレクサ３
０３及びレジスタ３０４から構成されるブロック発生器
３０２と、ペイロード・フィールド発生器３０５と、タ
イプ・ワード発生器３０６と、スクランブラ３０７と、
フレーム・アセンブラ３０８とから構成している。

【０１２０】ＳＴＺ事前符号器３０１は、擬似ＸＧＭＩ
Ｉバス４２を介して、ワードのクワッドとそれぞれの制
御ワード・フラグを受信する。ＳＴＺ事前符号器は、ク
ワッド毎にクワッド・タイプ・コードを生成する。クワ
ッド・タイプ・コードは、ブロックのブロック・タイプ
を示す上述のタイプ・ワードに類似しているが、クワッ
ドに関するものである。クワッド・タイプ・コードは、
その値が、１）クワッドを情報ワードだけから構成する
か否かと、２）クワッドを制御ワードだけから構成する
か否かと、３）ＳＯＰ制御ワードがクワッド内に現れる
か否かと、４）ブロックにおけるＥＯＰ制御ワードの位
置（もしあれば）といった相互に排他的な構造特性の１
つを表すコードである。特性１）及び２）は、制御ワー
ド・フラグを調べるだけで検出可能である。

【０１２１】情報ワードだけから構成されているわけで
はない各クワッドの場合、ＳＴＺ事前符号器３０１は、
もしあれば、その制御ワード・フラグによって制御ワー
ドであることを表示したクワッド内の各ワードを再符号
化してクワッドを圧縮する。制御ワードを符号化するた
めのコードを、相互ハミング距離が４ビットになるよう
に選択する。ＳＯＰ及びＥＯＰの再符号化は、これらの
制御ワードがペイロード・フィールド発生器３０５によ
って後で廃棄するのでオプションである。ＳＴＺ事前符
号器は、圧縮済みの可能性のあるクワッドに４つの制御
ワード・フラグとクワッド・タイプ・コードをさらに付
加して、事前符号化クワッドを形成し、４１ビット幅の
バス３１０を介して、ブロック発生器３０２に供給す
る。

【０１２２】ブロック発生器３０２は、ＳＴＺ事前符号
器３０１から連続対をなす事前符号化クワッドを受信
し、それらから８ワード・ブロックを形成する。ブロッ
ク発生器において、デマルチプレクサ３０３は、連続対
をなす事前符号化クワッドを受信し、４１ビット幅のバ
ス３１１及び３１２を介してレジスタ３０４の対応する
入力に接続した出力に対して、それらを交互にスイッチ
する。

【０１２３】レジスタ３０４は、対をなす事前符号化ク
ワッドを並列に出力する。事前符号化クワッドを、それ
ぞれのクワッド・タイプ・コードと制御ワード・フラグ
からクワッドを有効に分割する２つの部分として出力す
る。レジスタが受信する対をなすクワッドは、６４ビッ
ト幅のバス３１３を介してフレーム・コンポーザ３０５
に供給されるブロックＢＬＫを形成する。対をなすクワ
ッド・タイプ・コード及びブロックに対応する制御ワー
ド・フラグを、１８ビット幅のバス３１４によって、タ
イプ・ワード発生器３０６に供給する。

【０１２４】タイプ・ワード発生器３０６は、バス３１
４を介して受信したブロックの対をなすクワッド・タイ
プ・コードからブロックＢＬＫのブロック・タイプを判
定し、対応するタイプ・ワードを生成して、８ビット・
バス３１５を介してペイロード・フィールド発生器３０
５に供給する。例えば、偶数のクワッドのクワッド・コ
ードは、クワッドを情報ワードだけから構成することを
表しており、奇数のクワッドのクワッド・コードは、Ｅ
ＯＰ制御ワードＴがクワッドの第３のワードであること
を表している場合、タイプ・ワード発生器は、タイプ１
１ブロックのタイプ・ワードを生成する。もう１つの例
として、両方のクワッド・コードが、対応するクワッド
を情報ワードだけから構成することを表している場合、
タイプ・ワード発生器は、００のような、特殊な追加値
のタイプ・ワードを生成する。この特殊値のタイプ・ワ
ードは、エンコーダ１００の内部だけで利用され、ブロ
ックがタイプ１ブロックであることを示す。この値のタ
イプ・ワードを、伝送のために生成するフレームのペイ
ロード・フィールド１５２へと挿入することはない（図
４Ｂを参照のこと）。

【０１２５】タイプ・ワード発生器３０６は、ブロック
がタイプ１ブロックであると判定すると、第１の状態の
主遷移ＭＴ、すなわち望ましい実施態様の場合、０１を
生成し、２ビット・バス３１６を介してフレーム・アセ
ンブラ３０８に供給する。タイプ・ワード発生器は、ブ
ロックがタイプ１ブロック以外であると判定すると、第
２の状態の主遷移ＭＴ、すなわち望ましい実施態様の場
合、１０を生成し、フレーム・アセンブラに供給する。

【０１２６】ペイロード・フィールド発生器３０５は、
タイプ・ワード発生器３０６からブロックがタイプ１ブ
ロックであることを示す特殊値のタイプ・ワードを受信
すると、ブロックから生成されることになるフレーム１
５３のペイロード・フィールド１５２（図４Ｂを参照の
こと）として、バス３１３を介してブロック発生器３０
２から受信したブロックを採用する。ペイロード・フィ
ールド１５２は、サイズが６４ビットであり、情報ワー
ドだけから構成されている。

【０１２７】ペイロード・フィールド発生器３０５は、
タイプ・ワード発生器３０６から、ブロックがタイプ１
ブロックではないことを示す値のタイプ・ワードを受信
すると、バス３１３を介してブロック発生器３０２から
受信したブロックの内容を、ブロックから生成すること
になるフレーム１５６のペイロード・フィールド１５２
のサブフィールド１５８（図４Ｃを参照のこと）に転送
し、そのタイプ・ワードをペイロード・フィールドのサ
ブフィールド１５７へと挿入する。この転送を実施する
場合、ブロックに現れるパケット開始制御ワード及びパ
ケット終了制御ワードは、ペイロード・フィールドに転
送されずにブロックを圧縮する。ＳＯＰまたはＥＯＰの
ないブロックの内容のサイズが５６ビット未満の場合、
ペイロード・フィールド発生器は、例えば、図９Ａに示
すように、サブフィールド１５８を５６ビットに埋め込
む。これによって、ペイロード・フィールド１５２の全
体サイズが６４ビットになる。ペイロード・フィールド
発生器は、タイプ・ワードに応答して機能する６４の３
入力データ・セレクタのバンクを用いて、ブロックの内
容をペイロード・フィールドに転送する。

【０１２８】ペイロード・フィールド発生器３０５は、
６４ビット・バス３１７を介して、それが生成する各ペ
イロード・フィールドＰＦをスクランブラ３０７に供給
する。

【０１２９】６４ビット・スクランブラ３０７は、その
特性については後述することになる、高次多項式スクラ
ンブラを利用して、ペイロード・フィールド発生器３０
５から受信したペイロード・フィールドＰＦを暗号化す
る。スクランブラは、上述のように、既にランダムであ
る入力データを伝送するためだけに設計したエンコーダ
１００の実施態様では省略可能である。６４ビット・ス
クランブラ３０７は、６４ビット幅のバス３１５を介し
て、暗号化ペイロード・フィールドＳＰＦをフレーム・
アセンブラに供給する。

【０１３０】フレーム・アセンブラ３０８は、暗号化ペ
イロード・フィールドＳＰＦに主遷移ＭＴを付加し、６
６ビット幅のバス４４を介して、結果生じる６６ビット
・フレームをマルチプレクサ３４（図１）に供給する。
主遷移は、ペイロード・フィールドの前端に付加するの
が望ましいが、オプションにより、ペイロード・フィー
ルドの終端に付加することも可能である。

【０１３１】多項式に基づく自己同期スクランブラを用
いたビットストリームの暗号化は、当該技術において既
知のところである。本発明による符号器及び符号化方法
の場合、各フレーム１５０のペイロード・フィールド１
５２（図４Ａを参照のこと）は、フレームの伝送時に、
結果として生じるビットストリームが統計的にＤＣ平衡
であり、さらに、それをランダムに見えるように暗号化
する。ペイロード・フィールドを暗号化すると、デコー
ダは、暗号化していない主遷移に容易に同期することが
可能になる。所定の用途のスクランブラを最適化するよ
うに、多項式のタップ間隔を選択するのは困難である。
本発明による１０Ｇｂ／ｓイーサネット符号器用のスク
ランブラの場合、多項式を下記の要件を満たすように選
択する。選択する多項式は、全てのパケット・サイズに
ついて、スピル・イン及びスピル・アウトの徹底した３
エラー・テストにおいて、イーサネット規格ＣＲＣ３２
符号化の違反が生じないようにしなければならない。多
項式のタップ間隔は、エラーの増倍によって、タイプ・
ワード間のハミング距離が劣化しないようにするため、
８を超えなければならない。多項式の次数は、故意のジ
ャミング（jamming）を阻止するためには＞５７が望ま
しく、実施の複雑性を最小限に抑えるには＜６４が望ま
しい。

【０１３２】発明者は、上記判定基準を満たす多項式及
びその判定基準の大部分を満たすもう１つの多項式を識
別した。望ましい選択は、ｘ⁵⁸＋ｘ¹⁹＋ｘ⁰である。代
替選択は、ｘ⁶⁵＋ｘ¹⁸＋ｘ⁰である。

【０１３３】望ましい実施態様の場合、ブロックを、望
ましい多項式を用いる６４ビット自己同期並列スクラン
ブラを利用して暗号化する。

【０１３４】図１２は、本発明による符号化方法及び符
号器によって生成したフレームを復号化するための復号
化方法の一例２８０を示すフローチャートである。

【０１３５】この方法を、プロセス２７１から開始す
る。プロセス２７２では、バス４５を介して、デマルチ
プレクサ３６からフレームを受信する。プロセス２７３
では、暗号化ペイロード・フィールドを暗号解読する。
エンコーダがペイロードを暗号化しなかった場合には、
このプロセスを省略することが可能である（上記参照の
こと）。プロセス２７４では、フレームの主遷移をテス
トして、主遷移が第１の状態にあるか否かの判定を行
う。望ましい実施態様の場合、第１の状態は０１であ
る。テスト結果が、フレームのペイロード・フィールド
を情報ワードだけから構成することを表すＹＥＳの場
合、実行は、後述のプロセス２７７に進む。テスト結果
がＮＯの場合には、実行はプロセス２７５に進む。

【０１３６】プロセス２７４の結果がＮＯの場合、フレ
ームのペイロード・フィールドを情報ワードだけで構成
しているわけではないことを表しており、従って、タイ
プ・ワードを含んでいる。プロセス２７５では、タイプ
・ワードを、ペイロード・フィールドから抽出する。

【０１３７】プロセス２７６では、フレームのペイロー
ド・フィールドを、ペイロード・フィールドの構造に関
するタイプ・ワードによって得られる情報を利用して伸
張する。ペイロード・フィールドの伸張によって、フレ
ームを生成したブロックに対してエンコーダによって施
した圧縮と逆の操作を行う。従って、ペイロード・フィ
ールドを伸張する場合、符号化制御ワードを再符号化し
て、８ビット制御ワードを得る。さらに、ペイロード・
フィールドに、パケット開始またはパケット終了が現れ
ると、パケット開始制御ワードまたはパケット終了制御
ワードを、ペイロード・フィールドにそれぞれ挿入す
る。上述のように、タイプ・ワードは、ペイロード・フ
ィールドのどの部分を符号化制御ワードによって占有し
ているか、及び、ペイロード・フィールドにおけるパケ
ット開始またはパケット終了の位置を表す。プロセス２
７６において実施する処理については、図１３に関連し
て、さらに詳細に後述する。次に、実行はプロセス２７
７に進む。

【０１３８】プロセス２７７では、ペイロード・フィー
ルドを受信データのブロックとして採用する。

【０１３９】プロセス２７８では、テストを実施して、
全フレームの処理が済んだか否かの判定を行う。テスト
結果がＹＥＳであれば、実行はプロセス２７９に進み終
了する。テスト結果がＮＯであれば、実行は、プロセス
２８０を経て、プロセス２７２に戻り、次のフレームの
処理が可能になる。

【０１４０】次に、プロセス２７６において、図１２に
関連して上述した方法を図１３に関連して述べることに
する。

【０１４１】実行をプロセス２９１から開始する。

【０１４２】プロセス２９３では、テストを実施して、
タイプ・ワードが、任意の符号化制御ワードがペイロー
ド・フィールドに現れることを表しているか否か、すな
わち、エンコーダ１００が、タイプ２ブロックまたはタ
イプ４〜タイプ１１ブロックからペイロード・フィール
ドを導き出したか否かの判定を行う。テスト結果がＮＯ
の場合、実行は後述のプロセス２９６に進む。テスト結
果がＹＥＳの場合、実行はプロセス２９４に進む。

【０１４３】プロセス２９４では、タイプ・ワードを利
用して、１つ以上の符号化制御ワードによって占有した
ペイロード・フィールドの部分と、符号化制御ワードの
数とを識別する。図８Ａ〜図９Ｆから明らかなように、
各ブロック・タイプから導き出されるフレーム内の符号
化制御ワードは、数が異なるが必ず連続している。しか
し、フレームによっては、符号化制御ワードがペイロー
ド・フィールドの先頭に隣接するものもあり、一方、符
号化制御ワードがペイロード・フィールドの末尾に隣接
するものもある。

【０１４４】プロセス２９５では、プロセス２９４によ
って識別した符号化制御ワードを復号化してもとの制御
ワードを得る。

【０１４５】プロセス２９６では、テストを実施して、
タイプ・ワードが、パケットがペイロード・フィールド
において開始または終了することを表しているか否か、
すなわち、エンコーダ１００が、タイプ３〜タイプ１２
ブロックからペイロード・フィールドを導き出したか否
かの判定を行う。テスト結果がＮＯであれば、これは、
ペイロード・フィールドをタイプ２ブロックから導き出
したことを表している。この場合、実行は、後述のプロ
セス２９９に進む。テスト結果がＹＥＳであれば、実行
はプロセス２９７に進む。

【０１４６】プロセス２９７では、ペイロード・フィー
ルドにおけるパケットの開始位置またはパケットの終了
位置をタイプ・ワードから識別する。

【０１４７】プロセス２９８では、ペイロード・フィー
ルドにＳＯＰ制御ワードＳまたはＥＯＰ制御ワードＴを
挿入する。挿入する制御ワードすなわち制御ワードＳと
Ｔのいずれを挿入するのか、及び、ＳＯＰまたはＥＯＰ
制御ワードを挿入するペイロード・フィールドの位置
は、タイプ・ワードによって決まる。次に、実行はプロ
セス２９９に進む。

【０１４８】プロセス２９９では、実行が主ルーチンに
戻る。

【０１４９】プロセス２９５において実施する制御ワー
ドの復号化、及び、プロセス２９８において実施する制
御ワードの挿入の一方または両方によって、ペイロード
・フィールドに８ビット制御ワードを挿入する。この結
果、タイプ・ワードによって、また、一部のフレームで
は、充填ビットによって一様に占有されるペイロード・
フィールドのスペースを充填することになる。

【０１５０】図１４は、デコーダ１２０の第１の実施態
様を示すブロック図である。デコーダを、フレーム・デ
コーダ１９１と、６４ビット並列デスクランブラ１９２
と、タイプ・ワード抽出器１９３と、ブロック発生器１
９４と、ブロック・シーケンス検出器１９５とから構成
する。

【０１５１】フレーム・デコーダ１９１は、６６ビット
・バス４５（図１）を介して、デマルチプレクサ３６か
ら各６６ビット・フレームを受信する。フレーム・デコ
ーダは、フレームの前端で主遷移を読み取り、タイプ・
ワード抽出器１９３に主遷移ＭＴを供給する。フレーム
・デコーダは、フレームのペイロード・フィールドを構
成する残りの６４ビットをデスクランブラ３２１に供給
する。

【０１５２】デスクランブラ１９２は、ペイロード・フ
ィールドを暗号化するためエンコーダのスクランブラ３
０７（図８）によって用いられたのと同じ多項式を用い
る自己同期多項式デスクランブラである。デスクランブ
ラは、待ち時間を短縮する並列デスクランブラが望まし
い。デスクランブラは、フレーム・デコーダ１９１から
受信したペイロード・フィールドの暗号解除を行い、結
果として得られたペイロード・フィールドＰＦをタイプ
・ワード抽出器１９３及びブロック発生器１９４に供給
する。特に、ペイロード・フィールドの暗号化を施さな
かったフレームを復号化するように設計したデコーダの
場合、デスクランブラの省略が可能である。

【０１５３】タイプ・ワード抽出器１９３は、デスクラ
ンブラ１９２からペイロード・フィールドＰＦを受信
し、さらに、フレーム・デコーダ１９１から主遷移ＭＴ
を受信する。タイプ・ワード抽出器は、主遷移がそのペ
イロード・フィールドが情報ワードだけによる構成では
ないフレームに対応するその第２の状態にある場合に限
って機能する。タイプ・ワード抽出器は、ペイロード・
フィールド１５２のサブフィールド１５７（図４Ｃ）か
らタイプ・ワードを抽出し、ブロック発生器１９４及び
ブロック・シーケンス検出器１９５に供給する。

【０１５４】ブロック発生器１９４は、デスクランブラ
１９２からペイロード・フィールドＰＦを受信し、タイ
プ・ワード抽出器１９３からタイプ・ワードを受信し、
フレーム・デコーダ１９１から主遷移ＭＴを受信する。
ブロック発生器は、主遷移に応答して機能する。主遷移
が第１の状態であれば、ブロック発生器は、受信データ
のブロックとしてペイロード・フィールドＰＦを採用す
る。主遷移が第２の状態であれば、ブロック発生器は、
ペイロード・フィールドの構造に関してタイプ・ワード
によって供給する情報を用いて、ペイロード・フィール
ドを伸張する。ペイロード・フィールドの伸張によっ
て、フレームを生成したブロックに対してエンコーダに
よって施された圧縮と逆の操作を行う。従って、ペイロ
ード・フィールドを伸張する場合、符号化制御ワードを
再符号化して、８ビット制御ワードを得るようにする。
さらに、ペイロード・フィールドに、パケット開始また
はパケット終了が現れると、パケット開始制御ワードま
たはパケット終了制御ワードを、ペイロード・フィール
ドにそれぞれ挿入する。上述のように、タイプ・ワード
は、ペイロード・フィールドのどの部分を符号化制御ワ
ードによって占有しているか、及び、ペイロード・フィ
ールドにおけるパケット開始またはパケット終了の位置
を表す。最後に、ブロック発生器が、伸張後のペイロー
ド・フィールドを受信データのブロックとして採用す
る。

【０１５５】ブロック発生器１９４は、バス４３（図
１）を介して、受信データ・ブロックを４×８ｂ／１０
ｂデコーダ１２０に供給する。

【０１５６】デコーダは、ブロック・シーケンス・デコ
ーダ１９５も含んでいる。ブロック・シーケンス・デコ
ーダは、タイプ・ワード抽出器１９３からタイプ・ワー
ドを受信し、フレーム・デコーダ１９１から主遷移ＭＴ
を受信する。フレームの主遷移及びフレームのタイプ・
ワードが存在する場合、共同で、そのフレームがどのよ
うな種類のフレームであるかを規定する。上述のよう
に、フレームは、４つの異なる種類の１つ、すなわち、
情報ワードＤだけから構成される種類（タイプ１ブロッ
クから生成される）と、パケットの開始Ｓを含む種類
（タイプ３または４ブロックから生成される）と、パケ
ットの終了Ｔを含む種類（タイプ５〜１２ブロックの１
つから生成される）と、制御ワードＺだけから構成され
る種類（タイプ２ブロックから生成される）とすること
が可能である。エンコーダは、所定の順に、すなわち
Ｓ,Ｄ,．．．,Ｄ,Ｔ,Ｚ,．．．,Ｚ,Ｓ,Ｄ,．．．,Ｄ,
Ｔ,Ｚ,．．．,Ｚ等の順に４つの異なる種類のフレーム
を生成する。これらのフレームを、デコーダ１２０によ
って同じ所定の順に受信しなければならない。ブロック
・シーケンス検出器は、受信フレームの種類の順序をモ
ニタして、タイプ・ワード及び主遷移によって、そのフ
レームが所定の順序に違反する種類であることを示すと
エラー・フラグＥＲＲを生成する。ブロック発生器１９
４は、このエラー信号に応答して、そのフレームから生
成した受信データのブロックにエラー制御ワードＥを付
加する。エラー制御ワードによって、ＭＡＣ１２（図
１）は、そのブロックが一部をなしているパケットを無
効にする。

【０１５７】図１５は、デコーダ１２０の第２の実施態
様を示すブロック図である。デコーダを、フレーム・デ
コーダ３２０と、６４ビット並列デスクランブラ３２１
と、ペイロード・フィールド・デコーダ３２２と、タイ
プ・ワード・デコーダ３２３と、ＳＴＺデコーダ３２４
と、マルチプレクサ３２５とから構成している。

【０１５８】フレーム・デコーダ３２０を、６６ビット
・ワード・バス４５によって、それが受信ビットストリ
ームから回復した各フレームを受信するデマルチプレク
サ３６（図１）の出力に接続している。フレーム・デコ
ーダは、フレームの前端の主遷移を読み取り、２ビット
・バス３３０を介して、タイプ・ワード・デコーダ３２
３に主遷移ＭＴを供給する。フレーム・デコーダは、６
４ビット・バス３３１を介して、フレームの暗号化ペイ
ロード・フィールドを構成する残りの６４ビットをデス
クランブラ３２１に供給する。

【０１５９】デスクランブラ３２１は、ペイロード・フ
ィールドを暗号化するため、エンコーダのスクランブラ
３０７（図８）によって用いられたのと同じ多項式を用
いる自己同期多項式デスクランブラである。デスクラン
ブラは、待ち時間を短縮する並列デスクランブラが望ま
しい。デスクランブラは、フレーム・デコーダ３２０か
ら受信したペイロード・フィールドの暗号解除を行い、
６４ビット・バス３３２を介して、結果として得られた
ペイロード・フィールドをペイロード・フィールド・デ
コーダに供給する。さらに、デスクランブラによって出
力するペイロード・フィールドの先頭に最も近い８ビッ
ト、すなわちペイロード・フィールド１５２（図４Ａ）
にタイプ・ワードが存在する場合、そのタイプ・ワード
を表すビットを、８ビット・バス３３３を介して、タイ
プ・ワード・デコーダ３２３にさらに供給する。

【０１６０】タイプ・ワード・デコーダ３２３は、フレ
ーム・デコーダ３２０から主遷移ＭＴを受信し、デスク
ランブラ３２１からその一部がタイプ・ワードである８
ビット・ワードをさらに受信する。主遷移が、ペイロー
ド・フィールドを情報ワードだけによる構成ではないこ
とを表す１０の場合、バス３３３を介して受信した８ビ
ット・ワードは、ペイロード・フィールドから抽出した
タイプ・ワードである。タイプ・ワード・デコーダは、
タイプ・ワードをその最初の４ビットに切り捨て、４ビ
ット・バス３３４を介して、切り捨てられたタイプ・ワ
ードをペイロード・フィールド・デコーダ３２２に供給
する。あるいはまた、タイプ・ワードを切り捨てずに利
用することも可能である。

【０１６１】主遷移が、ペイロード・フィールドを情報
ワードだけから構成することを表した０１の場合、タイ
プ・ワード・デコーダは、バス３３３を介して受信した
８ビット・ワードの復号化を実施しない。代わりに、タ
イプ・ワード・デコーダは、ペイロード・フィールドを
情報ワードだけから構成することを表す追加切り捨てタ
イプ・ワードを生成する。留意すべきは、ペイロード・
フィールドを情報ワードだけから構成することを表す追
加切り捨てタイプ・ワードの場合でも、タイプ・ワード
の集合は十分に少ないので、デコーダによって実施する
内部処理において、タイプ・ワードが４ビット・コード
により確実に表現されるという点である。

【０１６２】タイプ・ワード・デコーダ３２３は、上述
のブロック・シーケンス検出器１９５と同様のブロック
・シーケンス検出器（不図示）をさらに含んでいる。ブ
ロック・シーケンス検出器は、主遷移ＭＴ及びタイプ・
ワードを利用して、フレームの種類の順序を追跡し、フ
レームの種類の順序が、上述の所定の順序から逸脱する
と、接続３３６を介して、ＳＴＺデコーダ３２４にエラ
ー信号ＥＲＲを送信する。

【０１６３】ペイロード・フィールド・デコーダ３２２
は、デスクランブラ３２１からペイロード・フィールド
を受信し、タイプ・ワード・デコーダ３２３から対応す
る切り捨てタイプ・ワードをさらに受信する。ペイロー
ド・フィールド・デコーダは、切り捨てタイプ・ワード
を調べて、ペイロード・フィールドの構造、すなわちペ
イロード・フィールドのどのデータ要素が情報ワードで
あるかと、どのデータ要素が符号化制御ワードであるか
と、ペイロード・フィールドにおけるパケット開始また
はパケット終了（もしあれば）の位置とを確認する。切
り捨てタイプ・ワードによって規定する構造に応答し
て、ペイロード・フィールド・デコーダは、ペイロード
・フィールドの内容を８ワード、６４ビットのブロック
に転送する。タイプ・ワードに応答して機能する組をな
す６４の３入力データ・セレクタを利用して、これを行
うことが可能である。

【０１６４】タイプ・ワードがタイプ３〜タイプ１２ブ
ロックに対応する場合、ペイロード・フィールド・デコ
ーダ３２２は、切り捨てタイプ・ワードによって示すブ
ロック内の位置にパケット開始制御ワードＳまたはパケ
ット終了制御ワードＴを挿入する。ペイロード・フィー
ルド・デコーダは、バス３３６の７２の導体のうちの６
４を介して、６４ビット・ブロックをＳＴＺデコーダ３
２４に供給する。ペイロード・フィールド・デコーダ
は、バス３３６の残りの８つの導体を介して、ブロック
に関する８つの制御ワード・フラグの集合をさらに供給
する。制御ワード・フラグは、ブロック内の各ワードが
情報ワードであるか又は制御ワードであるかを示す。ブ
ロックのブロック・タイプによって、ブロックの各ワー
ドが情報ワードであるか又は制御ワードであるかを規定
するので、ペイロード・フィールド・デコーダは、切り
捨てタイプ・ワードに応答して、ブロック毎に、ＳＴＺ
デコーダに供給する制御ワード・フラグの集合を選択す
る。

【０１６５】ＳＴＺデコーダ３２４は、ペイロード・フ
ィールド・デコーダ３２２からブロックと共に受信する
８つの制御ワード・フラグに応答して機能する。ＳＴＺ
デコーダは、ブロック内の各符号化制御ワードの符号化
を復号化してもとの８ビット制御ワードを回復する。復
号化を施すブロック内のワードを、そのワードが符号化
制御ワードであることを示すそれぞれの制御ワード・フ
ラグによって示す。

【０１６６】ＳＴＺデコーダ３２４は、ブロックの最初
の４ワード及びそれぞれの制御ワード・フラグを３６ビ
ット・バス３３７に転送し、ブロックの第２の４ワード
及びそれぞれの制御ワード・フラグを３６ビット・バス
３３８に転送することによって２つのクワッドを形成す
る。バス３３７及びバス３３８は、マルチプレクサ３２
５に対してクワッド及びその制御ワード・フラグを並列
に供給する。

【０１６７】マルチプレクサ３２５は、バス３３７及び
バス３３８を介して受信したクワッドと、それぞれの制
御ワード・フラグとを、擬似ＸＧＭＩＩバス４３を介し
て、４×８ｂ／１０ｂエンコーダ３８に交互に供給す
る。

【０１６８】本発明によれば、６４ｂ／６６ｂコードと
して実施する場合、極めてオーバヘッドの少ない符号器
及び符号化方法が得られる（３．１２５％）。オーバヘ
ッドは、８ｂ／１０ｂ（２５％）よりかなり少ない。本
発明による符号器及び符号化方法は、単一自己同期スク
ランブラを用いる。他の符号化方法では、同期情報の周
期的伝送と、非自己同期スクランブラを初期化する複雑
な技法とを必要とする。本発明による符号器及び復号化
法では、スクランブラ多項式を、特にイーサネット規格
のＣＲＣ−３２符号化を妨げないように選択している場
合、１０Ｇｂ／ｓイーサネットの優れたエラー検出特性
が得られる。符号器及び符号化方法では、最小ハミング
距離が４ビットになるようにタイプ・ワード及び制御ワ
ードを選択することによって、優れた平均擬似パケット
受け入れ時間（mean time to false packet acceptanc
e：以下、「ＭＴＦＰＡ」と呼ぶ。）が得られる。ビット
・エラー・レートが１０−９で、ビット転送速度が１
０．３３Ｇｂ／ｓの場合、この符号器及び符号化方法の
ＭＴＦＰＡは、１０−１１のビット・エラー・レート
で、８ｂ／１０ｂライン・コードを利用する１Ｇｂ／ｓ
イーサネットとほぼ等しい。本発明による符号器及び符
号化方法は、十分な情報ワードを得るとすぐに符号化を
開始する、すなわち、伝送前に、イーサネット・パケッ
ト全体を緩衝記憶する必要がない。本発明による符号器
及び符号化方法によれば、ＳＯＮＥＴ ＯＣ−１９２送
信機に用いるように設計した既存のレーザを利用して、
１０．０Ｇｂ／ｓのビット転送速度でイーサネット・デ
ータを伝送することが可能になる。本発明による符号器
及び符号化方法に基づく１０Ｇｂ／ｓイーサネット規格
は、今すぐに採用することが可能であり、１２．５Ｇｂ
ａｕｄで変調可能なレーザの開発を待たなくても済むこ
とになる。

【０１６９】本開示では、本発明の例証となる実施態様
について詳述しているが、もちろん、本発明は、記載の
実施態様にそっくりそのまま制限されるわけではなく、
付属の請求項によって定義した本発明の範囲内におい
て、さまざまな修正を実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による符号器を含む１０Ｇｂ／ｓイーサ
ネット・インターフェイスの一例を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明による符号器が受信する入力データの典
型的なクワッドの概略図である。

【図３】ＡからＤは、本発明による符号器によって受信
することができる１２の可能性のあるブロック・タイプ
を示す概念図である。

【図４】ＡからＣは、符号器が入力データのブロックか
ら生成するフレームの基本構造及び２つの種類を示す概
念図である。

【図５】本発明による符号化方法の第１の実施態様を示
すフローチャートである。

【図６】図５に示す方法のプロセス２０５において実施
される処理の一例を示すフローチャートである。

【図７】本発明による符号化方法の第２のクワッド・ベ
ースの実施態様を示すフローチャートである。

【図８】利用されている場合、主遷移及びタイプ・ワー
ドを含む、図３Ａ〜３Ｄに示す１２のブロック・タイプ
のそれぞれから生成されるフレームの特定の例を示す概
念図である。

【図９】利用されている場合、主遷移及びタイプ・ワー
ドを含む、図３Ａ〜３Ｄに示す１２のブロック・タイプ
のそれぞれから生成されるフレームの特定の例を示す概
念図である。

【図１０】本発明による符号器の第１の実施態様を示す
ブロック図である。

【図１１】本発明による符号器の第２のクワッド・ベー
スの実施態様を示すブロック図である。

【図１２】本発明による符号化方法及び符号器によって
生成されるフレームを復号化するための復号化方法の一
例を示すフローチャートである。

【図１３】図１２に示す方法のプロセス２７６において
実施される処理の一例を示すフローチャートである。

【図１４】本発明による符号化方法及び符号器によって
生成されるフレームを復号化するためのデコーダの第１
の実施態様を示すブロック図である。

【図１５】本発明による符号化方法及び符号器によって
生成されるフレームを復号化するためのデコーダの第２
の実施態様を示すブロック図である。

【符号の説明】

１２ 媒体アクセス・コントローラ（ＭＡＣ） １４ 物理的コード層／物理的媒体接続モジュール（Ｐ
ＣＳ／ＰＭＡ） ２０ 送信経路 ２２ 受信経路 ３０ 物理的媒体依存モジュール（ＰＭＤ） ３２ ４×８ｂ／１０ｂデコーダ ３４ マルチプレクサ ３６ デマルチプレクサ ３８ ４×８ｂ／１０ｂエンコーダ ４０ イーサネット媒体 １００ エンコーダ １２０ デコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 399117121 395 Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐ ａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 バラドゥワジ・アムルトゥール アメリカ合衆国カリフォルニア州95050, サンタ・クララ (72)発明者 リチャード・ダブリュ・ダガン アメリカ合衆国カリフォルニア州95124, サン・ノゼ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力データのブロックを受信するステッ
   プであって、該入力データが制御ワードと情報ワードの
   パケットとを含み、前記パケットの開始に前記制御ワー
   ドの一部が先行し、前記パケットの終了に前記制御ワー
   ドの残りが後続し、該ブロックが前記パケットより小さ
   く、あるブロックを含んでいるステップと、 前記ブロックが情報ワードだけから構成されている場合
   を見出すステップと、 前記ブロックが情報ワードだけから構成されている場合
   には、前記ブロックに第１の向きを有する主遷移を付加
   してフレームの１つを形成するステップと、 前記ブロックが情報ワードだけから構成されていない場
   合には、タイプ・ワードに適応するように前記ブロック
   を圧縮するステップと、（ａ）前記ブロックにおける前
   記パケットの開始位置と、（ｂ）前記ブロックにおける
   前記パケットの終了位置と、（ｃ）前記ブロックが制御
   ワードのみからなっていることとからなる前記ブロック
   の構造特性のうちの１つを示す値を備えたタイプ・ワー
   ドを生成し、前記ブロックにタイプ・ワードを挿入する
   ステップと、 第１の向きとは逆の第２の向きを有する
   主遷移を前記ブロックに付加して前記フレームの前記１
   つを形成するステップとを含んでなる情報ワードのパケ
   ットを伝送するためにフレーム内へと符号化する方法。
2. 【請求項２】 前記ブロックを圧縮するステップは、
   （ａ）前記パケットの開始と（ｂ）前記パケットの終了
   との一方を示す制御ワードを前記ブロックから除去する
   ステップを含んでいる請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記ブロックを圧縮するステップは、よ
   り少ないビットを利用して前記制御ワードの残りの制御
   ワードを再符号化するステップを含んでいる請求項２に
   記載の方法。
4. 【請求項４】 より少ないビットを利用して前記制御ワ
   ードを再符号化するステップは、前記制御ワードを、指
   定した相互ハミング距離を備えるコードを利用して再符
   号化するステップを含んでいる請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記ブロックを圧縮するステップは、少
   ないビットを利用して、前記制御ワードの残りの制御ワ
   ードを再符号化するステップを含んでいる請求項１に記
   載の方法。
6. 【請求項６】 前記タイプ・ワードを、全てのタイプ・
   ワードが指定した相互ハミング距離を備えているタイプ
   ・ワード集合から選択するステップを含んでいる請求項
   １に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記各タイプ・ワードをＴビットから構
   成するステップに加えて、プロセスによって可能性のあ
   るビット・パターン集合を生成するステップとして、 可能性のあるビット・パターン集合において、ビット・
   パターンの第１の半分として（Ｔ／２）ビットの２進パ
   ターンを採用するステップと、 前記ビット・パターンの前記第１の半分のビット・パリ
   ティ値に従って、前記ビット・パターンの前記第１の半
   分を複写または補足することによって、前記ビット・パ
   ターンの第２の半分を生成するステップとを含んでなる
   請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記ブロックの前に前記主遷移を付加す
   るステップに先立って、前記ブロックを回復可能に暗号
   化するステップをさらに含んでいる請求項１に記載の方
   法。
9. 【請求項９】 各タイプ・ワードをＴビットから構成す
   るステップと、 前記ブロックを回復可能に暗号化するステップにおい
   て、前記ブロックを、係数がＴより大きく離れた係数を
   備える多項式を用いて回復可能に暗号化し、このため、
   暗号化の回復時に、前記フレームの伝送における単一エ
   ラーが、前記タイプ・ワードのどれかの範囲内に納まっ
   て前記タイプ・ワードの最小ハミング距離を劣化する複
   数エラーを生じないようにするステップとを含んでいる
   請求項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】 入力データのブロックを伝送のためそ
    れぞれのフレーム内へと符号化する符号器であって、該
    入力データが制御ワードと前記情報ワードのパケットと
    を含んでおり、前記パケットの開始に前記制御ワードの
    一部が先行し、前記パケットの終了に前記制御ワードの
    残りが後続し、該ブロックが入力データのパケットより
    小さく、あるブロックを含んでおり、前記フレームがこ
    のブロックに対応するフレームを含んでいる、符号器
    で、 前記ブロックを受信して、（ａ）前記ブロックが制御ワ
    ードだけから構成されているか否かと、（ｂ）前記ブロ
    ックにおける前記パケットの開始位置と、（ｃ）前記ブ
    ロックにおける前記パケットの終了位置と、（ｄ）前記
    ブロックが情報ワードだけから構成されているか否かと
    いう前記ブロックの構造特性の１つを示す値とを備えた
    前記タイプ・ワードであって、当該ブロックに関するタ
    イプ・ワードを生成するタイプ・ワード発生器と、 前記タイプ・ワードに応答して作動し、前記タイプ・ワ
    ードが、前記ブロックが情報ワードだけから構成される
    ことを表す場合には、第１の向きに主遷移を生じさせ、
    さもなければ、前記第１の向きとは逆の第２の向きに主
    遷移を生じさせる主遷移発生器と、 前記タイプ・ワードに応答して作動し、前記タイプ・ワ
    ードが、前記ブロックが情報ワードだけから構成される
    ことを示す場合には、前記ブロックを採用して前記フレ
    ームのペイロード・フィールドを形成し、さもなけれ
    ば、前記ブロックを圧縮して前記タイプ・ワードを前記
    ブロックへと挿入し、前記ペイロード・フィールドを形
    成するペイロード・フィールド発生器と、 前記主遷移を前記ペイロード・フィールドに付加して前
    記フレームを形成するフレーム・アセンブラとを含んで
    なる符号化するための符号器。
11. 【請求項１１】 前記ペイロード・フィールド発生器
    は、前記ブロックから（ａ）前記パケットの開始と
    （ｂ）前記パケットの終了との一方を示す制御ワードを
    除去することによって前記ブロックを圧縮する制御ワー
    ド除去モジュールを含んでいる請求項１０に記載の符号
    器。
12. 【請求項１２】 前記ペイロード・フィールド発生器
    は、より少ないビットを利用して前記制御ワードの残り
    の制御ワードを再符号化して、前記ブロックを圧縮する
    再符号器をさらに含んでいる請求項１１に記載の符号
    器。
13. 【請求項１３】 前記再符号器は、指定した相互ハミン
    グ距離を備えたコードを利用して、前記制御ワードを再
    符号化している請求項１２に記載の符号器。
14. 【請求項１４】 前記ペイロード・フィールド発生器
    は、より少ないビットを利用して前記制御ワードの残り
    の制御ワードを再符号化して、前記ブロックを圧縮する
    再符号器を含んでいる請求項１０に記載の符号器。
15. 【請求項１５】 前記タイプ・ワードを、全てのタイプ
    ・ワードが指定の相互ハミング距離を備えているタイプ
    ・ワード集合から選択している請求項１０に記載の符号
    器。
16. 【請求項１６】 前記各タイプ・ワードをＴビットから
    構成する手段と、 可能性のあるビット・パターン集合を生成するタイプ・
    ワード発生器を含む前記符号器とをさらに含んでおり、
    前記タイプ・ワード発生器は、 可能性のあるビット・パターン集合におけるビット・パ
    ターンの第１の半分として（Ｔ／２）ビットの２進パタ
    ーンを採用する第１の半ビット・パターン発生器と、 前記ビット・パターンの前記第１の半分のビット・パリ
    ティ値に従って、前記ビット・パターンの前記第１の半
    分を複写または補足することによって、前記ビット・パ
    ターンの第２の半分を生成する第２の半ビット・パター
    ン発生器とを含んでなる請求項１５に記載の符号器。
17. 【請求項１７】 前記ペイロード・フィールド発生器と
    前記フレーム発生器との間に挿入したスクランブラをさ
    らに含んでいる請求項１０に記載の符号器。
18. 【請求項１８】 前記各タイプ・ワードをＴビットから
    構成する手段と、 係数がＴより大きく離れた係数を備える多項式を利用し
    て操作を行い、暗号化の回復時に、前記フレームの伝送
    における単一エラーが、前記タイプ・ワードのどれかの
    範囲内に納まって、前記タイプ・ワードの最小ハミング
    距離を劣化させる複数エラーを生じないように、前記ス
    クランブラを構成している手段とを含んでいる請求項１
    ７に記載の符号器。