JP2016165033A - エラー訂正装置、エラー訂正システム及びエラー訂正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特定の伝送路において固定的にエラーが発生する場合に、エラーの訂正能力をデータの伝送能力によって補償する。
【解決手段】エラー訂正装置１０は、複数の伝送路から所定以上の頻度でエラーが発生した伝送路を検出する検出部１４と、検出部１４によりいずれかの伝送路が検出された場合に、入力データにダミーデータを付加してエラー訂正符号を生成する生成部１１と、前記複数の伝送路のうち、前記検出された伝送路以外の伝送路に対して前記入力データ又は前記エラー訂正符号を割り当て、前記検出された伝送路に対して前記ダミーデータを割り当てる割当部１２と、前記複数の伝送路により伝送されたデータのうち前記検出された伝送路により伝送されたデータを前記ダミーデータに置換したデータに対して、前記エラー訂正符号を用いてエラー訂正を実行する訂正部１３とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エラー訂正（エラー検出訂正）に関する。

データ伝送において、伝送中に発生したエラーを訂正するためには、（伝送対象である）入力データに基づいて冗長的な検査情報を生成し、これを入力データとともに伝送することが行われる。エラーの訂正能力や付加される検査情報の量は、エラー訂正符号によって決まる。

例えば、８ビットを１バイトとするデータ構成において、入力データを８バイトとした場合、１バイトのエラーを検出及び訂正し、２バイトのエラーを検出するためには、検査情報に３バイトが必要である。この場合、伝送される情報は、合計１１バイト（８バイト＋３バイト）である。また、８バイトのデータに対して２バイトのエラーを検出及び訂正するためには、検査情報に５バイトが必要である。このように、エラーの訂正能力を高めようとすると、データの冗長性を高める必要がある。しかし、データの冗長性を高めると、伝送路などのハードウェア資源も増やす必要がある。

エラーの訂正能力が１バイトである回路において、２バイトのエラーが発生すると、エラーが訂正できずに障害に至る。一方、一般に、（固定的でない）１バイトのエラーが同時に２つ発生して２バイトのエラーとなる確率は、１バイトのエラーが発生する確率と比べると非常に低い。例えば、３バイトの検査情報を含む１１バイトのデータを伝送する場合において、エラーレートが１×１０^-15であるとすると、（固定的でない）１バイトのエラーが同時に２つ発生する確率は、
₁₁Ｃ₂×（１×１０^-15）²＝５５×１０^-30
である。なお、「₁₁Ｃ₂」は、１１の要素から２の要素を選択する組合せを表す。

ところで、実際に発生する２バイトのエラーの多くは、ある１バイトの伝送路で固定的にエラーが発生している状態で、別の１バイトの伝送路でエラーが発生する場合である。ここにおいて、エラーが「固定的」であるとは、特定の伝送路において常時又は高頻度でエラーが発生することをいう。１バイトのエラーが固定的に発生する（仮に１００％の確率で発生する）とした場合、２バイトのエラーが発生する確率は、エラーレートそのものになる。したがって、２バイト（以上）のエラーが発生する確率を抑制するためには、固定的なエラーの発生を減らすことが有効である。

固定的なエラーに対処する技術としては、例えば、特許文献１、２に記載された技術がある。特許文献１は、複数のデータ用配線のいずれかにおいてエラーを検出した場合に、エラーを検出したデータ用配線に代えて予備配線を用いる技術を開示している。また、特許文献２は、固定的なエラーを検出した場合に、エラーとなったデータの代替となるデータを値をインクリメントしながら順次発生させ、当該エラーが発生しなくなったときの値を真の値であるとする技術を開示している。

特開２０１０−１８３１９６号公報 特開２０１２−１１９８２３号公報

特許文献１に記載の技術は、通常は使用せず、エラーが発生した場合に使用するハードウェア資源を別途要する。また、特許文献２に記載の技術は、真の値を識別するまでにエラーの検出を繰り返すゆえに時間を要し、また、真の値を識別するまでデータを記憶しておくためのハードウェア資源を別途要する。

一方、本発明は、特定の伝送路において固定的にエラーが発生する場合に、エラーの訂正能力をデータの伝送能力によって補償する技術を提供することを目的の一つとする。

本発明は、一の態様において、複数の伝送路から所定以上の頻度でエラーが発生した伝送路を検出する検出手段と、前記検出手段によりいずれかの伝送路が検出された場合に、入力データにダミーデータを付加してエラー訂正符号を生成する生成手段と、前記複数の伝送路のうち、前記検出された伝送路以外の伝送路に対して前記入力データを割り当て、前記検出された伝送路に対して前記入力データに代えて前記ダミーデータを割り当てる割当手段と、前記複数の伝送路により伝送されたデータのうち前記検出された伝送路により伝送されたデータを前記ダミーデータに置換したデータに対して、前記生成されたエラー訂正符号を用いてエラー訂正を実行する訂正手段とを備えるエラー訂正装置を提供する。

本発明によれば、特定の伝送路において固定的にエラーが発生する場合に、エラーの訂正能力をデータの伝送能力によって補償することができる。

エラー訂正装置１０の構成を示すブロック図 エラー訂正システム１００の構成を示すブロック図 エラー訂正システム１００の動作を示す図 エラー訂正システム１００の動作を示す図 エラー訂正システム１００の動作を示す図 エラー訂正システム１００の動作を示す図 エラー訂正システム１００の動作を示す図

［第１実施形態］
図１は、本発明の一実施形態に係るエラー訂正装置１０の構成を示すブロック図である。エラー訂正装置１０は、生成部１１と、割当部１２と、訂正部１３と、検出部１４とを備える構成である。割当部１２と訂正部１３の間のデータ伝送は、複数の伝送路によって所定の単位（ビット又はバイト）で行われる。なお、エラー訂正装置１０は、単一の装置によって構成されてもよいし、複数の装置（例えば送信装置と受信装置）によって構成されてもよい。

生成部１１は、入力データに対してエラー訂正符号を生成する。割当部１２は、複数の伝送路のそれぞれに入力データ又はエラー訂正符号を割り当てる。訂正部１３は、複数の伝送路によって伝送されたデータにおけるエラーの有無を検出し、エラーが検出された場合にはエラーを訂正する。なお、以下においては、エラーの有無を検出し、必要に応じて訂正する一連の処理を「エラー訂正」と総称する。検出部１４は、訂正部１３により検出されたエラーに基づき、伝送路毎のエラーの頻度を検出する。

検出部１４は、エラーの頻度を伝送路毎に検出することにより、固定的なエラーが発生している伝送路を検出することが可能である。ここにおいて、固定的なエラーが発生している伝送路とは、所定以上の頻度でエラーが発生した伝送路をいう。以下においては、特定の伝送路において常時又は高頻度で発生するエラーのことを「固定エラー」という。換言すれば、固定エラーは、発生箇所が固定的なエラーである。つまり、検出部１４は、固定エラーを検出する手段としても機能する。

また、検出部１４は、固定エラーが発生している伝送路を検出すると、その旨を生成部１１、割当部１２及び訂正部１３に通知する。生成部１１、割当部１２及び訂正部１３は、固定エラーが発生した場合とそうでない場合とで動作が異なる。

生成部１１は、固定エラーが発生した場合には、入力データに対してダミーデータを付加してからエラー訂正符号を生成する。ただし、生成部１１が１回に伝送するデータ量は、固定エラーが発生した場合とそうでない場合とで同じである。なお、ダミーデータは、その値は特に限定されないが、あらかじめ決められた値である必要がある。ダミーデータは、訂正部１３がその値を特定することが可能であれば、いかなる値であってもよい。

割当部１２は、固定エラーが発生した場合には、固定エラーが検出された伝送路に生成部１１で付加されたダミーデータを割り当てる。すなわち、割当部１２は、固定エラーが発生した場合には、固定エラーが検出された伝送路を入力データの伝送には用いずにダミーデータの伝送に用いる。

訂正部１３は、固定エラーが発生した場合には、複数の伝送路により伝送されたデータのうちの固定エラーが検出された伝送路により伝送されたデータをダミーデータに置換し、置換後のデータに対してエラー訂正を実行する。これにより、訂正部１３は、固定エラーが検出された伝送路により伝送されたデータにエラーが実際に発生したか否かを問わず、当該データをエラーがないデータとして認識することができる。

以上より、エラー訂正装置１０は、固定エラーが発生した場合に、エラーの発生箇所（伝送路）を実質的に１箇所減らした上でエラー訂正を実行することが可能である。例えば、同時にｎバイト（ただし、ｎ≧２）でエラーが発生し、そのうちの１バイトが固定エラーである場合、エラー訂正装置１０は、（ｎ−１）バイトのエラーとしてエラー訂正を実行することが可能である。この場合、エラー訂正装置１０は、（ｎ−１）バイト分の訂正能力を有していればエラー訂正が可能であり、ｎバイト分の訂正能力が要求されない。したがって、エラー訂正装置１０は、データの冗長度を高めたり、伝送路を増やしたりせずにエラーの訂正能力を高めることが可能である。

［第２実施形態］
（１）構成
図２は、本発明の別の実施形態に係るエラー訂正システム１００の構成を示すブロック図である。エラー訂正システム１００は、上述したエラー訂正装置１０の具体例の一つであり、例えばサーバ装置などに設けられる。エラー訂正システム１００は、送信回路１１０及び受信回路１２０を備える。送信回路１１０及び受信回路１２０は、伝送媒体１３０を介してデータを授受する。伝送媒体１３０は、複数の伝送路により構成される。伝送媒体１３０は、特に限定されないが、例えば光ケーブル（すなわち光伝送）であってもよい。

エラー訂正システム１００は、８ビットを１バイトとし、入力データとして８バイトの情報を伝送する構成であるとする。また、エラー訂正システム１００のエラーの訂正方式は、１バイトのエラーを検出及び訂正する一方、２バイトのエラーについては検出するが訂正しない方式であるとする。すなわち、エラー訂正システム１００は、１バイトのエラー訂正能力を有し、２バイトのエラー検出能力を有する。

エラー訂正システム１００は、元の情報の８バイトに加え、冗長的な３バイトの検査情報を伝送する。以下においては、エラー訂正システム１００において伝送される情報のうち、元の情報の部分（８バイト）を「情報バイト」といい、検査情報の部分（３バイト）を「検査バイト」という。

送信回路１１０は、データ生成回路１１１と、データ選択回路１１２と、符号生成回路１１３と、割当変更回路１１４と、送信器１１５とを備える。また、受信回路１２０は、受信器１２１と、データ生成回路１２２と、割当変更回路１２３、１２６と、エラー訂正回路１２４と、検出回路１２５とを備える。

データ生成回路１１１、１２２は、いずれもダミーデータを生成する回路である。データ生成回路１１１、１２２は、それぞれが同一のダミーデータを生成するように構成されている。なお、ダミーデータのサイズ（データ量）は、１バイトである。

データ選択回路１１２は、情報バイトを所定の伝送路に割り当てる（アサインする）回路である。換言すれば、データ選択回路１１２は、割り当てる情報バイトを伝送路毎に選択する回路である。データ選択回路１１２は、通常、すなわち検出回路１２５によって固定エラーが発生した伝送路が検出されていない場合には、８バイト分の伝送路に対して８バイトの情報バイトを割り当てる。一方、データ選択回路１１２は、検出回路１２５によって固定エラーが発生した伝送路が検出された場合には、７バイト分の伝送路に対して７バイトの情報バイトを割り当て、残りの１バイト分の伝送路に対してダミーデータを割り当てる。

符号生成回路１１３は、エラー訂正に必要な検査バイト、すなわちエラー訂正符号（Error Correcting Code）を生成する回路である。符号生成回路１１３は、データ選択回路１１２による割り当て後の情報バイトに基づいて検査バイトを生成する。したがって、符号生成回路１１３は、固定エラーが発生した伝送路が検出回路１２５によって検出された場合には、ダミーデータを含んだ情報バイトに基づいて検査バイトを生成する。符号生成回路１１３は、情報バイトと検査バイトを割当変更回路１１４に出力する。符号生成回路１１３は、複数の伝送路のうち情報バイトが割り当てられていない伝送路に検査バイトを割り当てる。符号生成回路１１３は、上述した生成部１１の一例に相当する。

割当変更回路１１４は、符号生成回路１１３により出力されたデータ（情報バイト及び検査バイト）の伝送路に対する割り当てを変更する回路である。割当変更回路１１４は、固定エラーが発生した伝送路が検出回路１２５によって検出された場合にはデータの割り当てを変更するが、そうでない場合にはデータの割り当てを変更しない。割当変更回路１１４は、上述した割当部１２の一例に相当する。

データ選択回路１１２による割り当ては、いわば、仮の割り当てである。ダミーデータの割り当てを符号生成回路１１３よりも前段（例えばデータ選択回路１１２）で行うと、検査バイトに割り当てられた伝送路において固定エラーが発生した場合にダミーデータを当該伝送路に割り当てることができなくなる。そのため、本実施形態においては、データ選択回路１１２によって仮の割り当てが行われ、符号生成回路１１３によってエラー訂正回路が生成された後で、割当変更回路１１４が検査バイトを含むデータに対して割り当てを再度実行する。

送信器１１５は、データを受信回路１２０に送信する回路である。送信器１１５は、割当変更回路１１４による割り当て後のデータを、伝送媒体１３０を介して受信回路１２０に送信する。以下においては、送信器１１５によって送信されるデータを「伝送データ」という。伝送データは、情報バイトと検査バイトとを含んで構成される。なお、情報バイトは、固定エラーが発生している場合にはダミーデータを含んでいる。

受信器１２１は、伝送データを送信回路１１０から受信する回路である。割当変更回路１２３は、受信器１２１により受信された伝送データの割り当てを変更する回路である。割当変更回路１２３は、割当変更回路１１４による割り当てと逆の割り当てを行い、伝送データの並びを割当変更回路１１４による割り当て前の並びに変更する。なお、割当変更回路１２３は、固定エラーが発生していない場合には、伝送データの割り当てを変更しない。

割当変更回路１２３は、伝送データの割り当てを変更する場合に、固定エラーが発生した伝送路により伝送されたデータをダミーデータに置換してから割り当てを変更する。このとき用いられるダミーデータは、データ生成回路１２２により生成されたダミーデータであり、伝送データに含まれるダミーデータと同一のデータである。

エラー訂正回路１２４は、エラー訂正を実行する回路である。エラー訂正回路１２４は、割当変更回路１２３から出力された伝送データに対してエラー訂正を実行する。したがって、エラー訂正回路１２４は、固定エラーが発生している場合には、伝送データのうちの固定エラーが発生した伝送路により伝送されたデータをダミーデータに置換したデータに対してエラー訂正を実行する。エラー訂正回路１２４は、上述した訂正部１３の一例に相当する。

割当変更回路１２６は、エラー訂正回路１２４によるエラー訂正後の伝送データの割り当てを変更する回路である。割当変更回路１２６は、データ選択回路１１２による割り当てと逆の割り当てを行い、伝送データの並びを元の順（すなわちデータ選択回路１１２への入力前の並び順）に戻す。また、割当変更回路１２６は、伝送データのうちの情報バイトに相当するデータを出力する。

検出回路１２５は、固定エラーが発生している伝送路を検出する回路である。検出回路１２５は、エラー訂正回路１２４により検出されたエラーの発生回数を伝送路毎に記憶し、その発生回数（すなわち頻度）が所定の閾値以上となる伝送路があった場合に、当該伝送路に固定エラーが発生していると判断する。検出回路１２５は、固定エラーが発生している伝送路を検出すると、これをデータ選択回路１１２と割当変更回路１１４、１２３、１２６とに通知する。検出回路１２５は、情報バイト及び検査バイトを伝送する伝送路と異なる専用の伝送路を通知に用いる。

なお、エラー訂正において検出されるエラーには、固定エラーと固定エラーでないエラーとがある。以下においては、固定エラーでないエラーのことを「間欠エラー」という。間欠エラーは、ある伝送路において間欠的に発生するエラーであり、当該伝送路における発生回数が所定の閾値未満である場合のエラーに相当する。

（２）動作
以上の構成のもと、エラー訂正システム１００は、入力データを伝送する。また、エラー訂正システム１００は、入力データの伝送時にエラーの有無を検出し、エラーを検出した場合にはエラーを訂正する。さらに、エラー訂正システム１００は、いずれかの伝送路において固定エラーを検出した場合に、ダミーデータを用いて所定の処理を実行する。

エラー訂正システム１００の動作は、エラーの有無やエラーの具体的内容に応じて異なる。そこで、以下においては、エラーの発生状態についていくつかの例を挙げ、それぞれの場合について動作を説明する。なお、ここでいうエラーは、伝送エラーであり、伝送路、送信器１１５及び受信器１２１のいずれかで発生するものであるとする。

図３は、エラーが発生していない場合のエラー訂正システム１００の動作を示す図である。図３（及び以降の図）は、送信回路１１０及び受信回路１２０の各部（データ選択回路１１２、符号生成回路１１３、割当変更回路１１４、１２３、１２６及びエラー訂正回路１２４）において入出力されるデータを示している。ここにおいて、データは、１バイト単位のＢ０〜Ｂ１０（計１１バイト）によって表されており、それぞれが個別の伝送路によって伝送される。

以下において、ＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ７は、情報バイトに相当する。また、ＥＣＣ０〜ＥＣＣ２は、検査バイトに相当する。また、ＤＵＭＭＹは、ダミーデータに相当する。

いずれの伝送路においても固定エラーが発生していない場合、送信回路１１０及び受信回路１２０は、データの割り当てを変更しない。したがって、情報バイトＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ７は、送信回路１１０及び受信回路１２０のいずれにおいても並び替えられることなく伝送される。

具体的には、データ選択回路１１２は、検出回路１２５からの通知の有無によって固定エラーが発生しているか否かを判断する。データ選択回路１１２は、固定エラーが発生していない場合、入力された情報バイトＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ７を割り当てを変えずに出力する。

符号生成回路１１３は、入力された情報バイトＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ７を用いて検査バイトＥＣＣ０〜ＥＣＣ２を生成する。符号生成回路１１３は、情報バイトＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ７に検査バイトＥＣＣ０〜ＥＣＣ２を付加し、割り当てを変えずに出力する。割当変更回路１１４も、同様に、情報バイトＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ７及び検査バイトＥＣＣ０〜ＥＣＣ２を割り当てを変えずに出力する。

割当変更回路１２３も、同様に、入力された情報バイトＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ７及び検査バイトＥＣＣ０〜ＥＣＣ２を割り当てを変えずに出力する。エラー訂正回路１２４は、入力された情報バイトＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ７に対して、検査バイトＥＣＣ０〜ＥＣＣ２に基づいてエラー訂正を実行する。ただし、エラー訂正回路１２４は、この例においては、エラーを検出しない。

割当変更回路１２６は、エラー訂正回路１２４から出力された情報バイトＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ７を出力する。この結果、図３に示すように、割当変更回路１２６による出力は、データ選択回路１１２への入力と一致する。

図４は、ある伝送路（１バイト分）において間欠エラーが発生した場合のエラー訂正システム１００の動作を示す図である。ここでは、情報バイトＤＡＴＡ１を伝送する伝送路において間欠エラーが発生したものとする。また、図４（及び以降の図）においては、エラーが発生したデータをハッチングを付して示すとともに、その符号の末尾に「ｘ」を付すことによって他のデータと区別する。

エラーが間欠エラーである場合、送信回路１１０は、エラーが発生していない場合と同様に動作する。また、このときには、伝送路、送信器１１５及び受信器１２１のいずれかにおいてエラーが発生する。この結果、割当変更回路１２３に入力されるデータは、情報バイトＤＡＴＡ１が不正な値（ＤＡＴＡ１ｘ）となる。

割当変更回路１２３は、エラーが固定エラーではなく間欠エラーであるため、エラーが発生していない場合と同様に動作する。したがって、割当変更回路１２３は、不正な値（ＤＡＴＡ１ｘ）を含む情報バイトＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ７を割り当てを変えずに出力する。

エラー訂正回路１２４は、検査バイトＥＣＣ０〜ＥＣＣ２を用いて、情報バイトＤＡＴＡ１ｘが不正な値であると判断する。エラー訂正回路１２４は、１バイトのエラー訂正能力を有するため、情報バイトＤＡＴＡ１ｘを訂正することが可能である。したがって、エラー訂正回路１２４は、情報バイトＤＡＴＡ１ｘを元の値（ＤＡＴＡ１）に訂正して出力することができる。

割当変更回路１２６は、エラー訂正回路１２４から出力された情報バイトＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ７を出力する。図４に示すように、割当変更回路１２６による出力は、エラーが間欠エラーである場合においても、データ選択回路１１２への入力と一致する。したがって、エラー訂正システム１００は、この場合もデータを誤りなく伝送することが可能である。

図５は、２バイト分の間欠エラーが同時に発生した場合のエラー訂正システム１００の動作を示す図である。この例においては、情報バイトＤＡＴＡ１を伝送する伝送路のほかに、情報バイトＤＡＴＡ７を伝送する伝送路において間欠エラーが発生したものとする。なお、送信回路１１０の動作は、図４の例の場合と同様に、エラーが発生していない場合と同様である。

この例において、割当変更回路１２３に入力されるデータは、情報バイトＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ７が不正な値（ＤＡＴＡ１ｘ、ＤＡＴＡ７ｘ）となる。割当変更回路１２３は、エラーが固定エラーではなく間欠エラーであるため、不正な値（ＤＡＴＡ１ｘ、ＤＡＴＡ７ｘ）を含む情報バイトＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ７ｘを割り当てを変えずに出力する。

エラー訂正回路１２４は、２バイトのエラーについては、検出能力を有するものの訂正能力を有しない。したがって、エラー訂正回路１２４には、エラーの訂正能力を超えるデータが入力されたことになる。このとき、エラー訂正回路１２４は、エラーを訂正することができないため、不定値を出力する。ただし、エラー訂正回路１２４は、２バイトのエラーを検出することは可能であるため、訂正能力を超えるエラーが発生したことを通知することは可能である。

図５の例の場合、エラー訂正回路１２４及び割当変更回路１２６は、正しいデータを出力することができない。したがって、エラー訂正システム１００は、データを正しく伝送することができない。ただし、上述したように、間欠エラーが同時に２箇所で発生する確率は、固定エラーと間欠エラーとが１箇所ずつで発生する確率に比べると、極めて低いといえる。

図６は、ある伝送路（１バイト分）において固定エラーが発生した場合のエラー訂正システム１００の動作を示す図である。ここでは、固定エラーは、情報バイトＤＡＴＡ１を伝送する伝送路において発生するものとする。この例は、Ｂ１に対応する伝送路に生じたエラーが固定エラーである点において図４の例と相違する。この場合、検出回路１２５は、固定エラーが発生していることをデータ選択回路１１２と割当変更回路１１４、１２３、１２６とに通知する。

データ選択回路１１２は、検出回路１２５からの通知に基づいて固定エラーが発生していることを認識することができる。そのため、データ選択回路１１２は、情報バイトＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ６にダミーデータＤＵＭＭＹを付加して出力する。ここでは、データ選択回路１１２は、情報バイトＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ６の先頭にダミーデータＤＵＭＭＹを付加している。なお、固定エラーが発生している場合、送信回路１１０の上位装置からは、固定エラーが発生していない場合よりも１バイト少ない入力データが供給される。

符号生成回路１１３は、ダミーデータを含む８バイト分のデータ（ＤＵＭＭＹ及びＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ６）に基づいて検査バイトＥＣＣ０〜ＥＣＣ２を生成する。割当変更回路１１４は、検出回路１２５からの通知に基づいて固定エラーがＢ１に対応する伝送路において発生していることを認識し、ダミーデータがこの伝送路によって伝送されるように割り当てを変更する。

割当変更回路１１４は、所定の規則に従ってデータを割り当てる。ここでは、割当変更回路１１４は、固定エラーが発生した伝送路にダミーデータＤＵＭＭＹを割り当てるとともに、他の伝送路に他のデータ（ＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ６及びＥＣＣ０〜ＥＣＣ２）を同じ並び（順番）のまま割り当てる。なお、割当変更回路１１４は、Ｂ１０に割り当てられていたデータ（ＥＣＣ２）については、空いたＢ０に割り当てる。

受信回路１２０において、割当変更回路１２３には、固定エラーが発生している伝送路について不正な値が入力される。すなわち、割当変更回路１２３は、Ｂ１に対応する伝送路からダミーデータＤＵＭＭＹと異なる値（ＤＵＭＭＹｘ）を取得する。割当変更回路１２３は、この伝送路に固定エラーが発生していることを認識し、当該伝送路により伝送されたデータＤＵＭＭＹｘをダミーデータＤＵＭＭＹに置換するとともに、各データの割り当てを変更する。この結果、割当変更回路１２３による出力は、符号生成回路１１３による出力と一致し、不正な値（ＤＵＭＭＹｘ）を含まないデータとなる。

エラー訂正回路１２４は、割当変更回路１２３から出力されたデータに基づいてエラー訂正を実行する。エラー訂正回路１２４に入力されるデータは、符号生成回路１１３により出力されたデータと同一のデータである。したがって、エラー訂正回路１２４は、エラーを検出することなく、入力されたデータをそのまま出力する。

割当変更回路１２６は、データ選択回路１１２による割り当てを逆の割り当てを実行する。この例において、割当変更回路１２６は、エラー訂正回路１２４から出力されたデータから先頭のダミーデータＤＵＭＭＹを除いた７バイトのデータ（ＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ６）を出力する。これにより、割当変更回路１２６による出力は、データ選択回路１１２への入力と一致する。

なお、エラー訂正システム１００は、あたかも固定エラーが発生していないかのようにデータを加工しているにすぎず、固定エラー自体を解消しているわけではない。つまり、エラー訂正システム１００においては、固定エラーが発生しなくなったわけではない。したがって、エラー訂正システム１００は、以上のように動作した後においても、Ｂ１に相当する伝送路に固定エラーが発生するものとして動作を続ける。

図７は、間欠エラーと固定エラーとが同時に１箇所ずつに発生した場合のエラー訂正システム１００の動作を示す図である。この例は、Ｂ１に対応する伝送路に固定エラーが発生していることに加え、Ｂ７に対応する伝送路に間欠エラーが発生している点において図６の例と相違する。

この場合において、送信回路１１０の動作は、図６の例の場合と同様である。すなわち、送信回路１１０は、Ｂ１に対応する伝送路に固定エラーが発生しているとして各部で処理を実行する。したがって、割当変更回路１１４は、図６の例の場合と同様のデータを出力する。

このとき、割当変更回路１２３に入力されるデータは、ダミーデータＤＵＭＭＹ及び情報バイトＤＡＴＡ５が不正な値（ＤＵＭＭＹｘ、ＤＡＴＡ５ｘ）となる。割当変更回路１２３は、固定エラーに相当する値（ＤＵＭＭＹｘ）を元の値（ＤＵＭＭＹ）に置換し、データの割り当てを変更する。その結果、割当変更回路１２３から出力されるデータは、Ｂ６の値（ＤＡＴＡ５ｘ）を除き、符号生成回路１１３の出力と同一の値となる。

エラー訂正回路１２４は、１バイトのエラー訂正能力を有するため、割当変更回路１２３から出力されたデータを訂正することが可能である。したがって、エラー訂正回路１２４は、Ｂ６の値（ＤＡＴＡ５ｘ）を元の値（ＤＡＴＡ５）に訂正して出力することが可能である。

割当変更回路１２６は、エラー訂正回路１２４から出力されたデータから先頭のダミーデータＤＵＭＭＹを除いた７バイトのデータ（ＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ６）を出力する。これにより、割当変更回路１２６による出力は、データ選択回路１１２への入力と一致する。

以上のとおり、本実施形態のエラー訂正システム１００によれば、固定エラーと間欠エラーとが複合的に発生している場合に、実際に発生しているエラーよりも実質的に１バイト少ない場合と同様にエラー訂正を実行することが可能である。これにより、エラー訂正システム１００は、２バイト分のエラー訂正能力を有していなくても２バイトのエラーに対処することが可能になる。

なお、固定エラーが発生している場合の本実施形態の動作は、固定エラーが発生していない場合よりも情報バイトが１バイト少なくなるため、システムとしてのデータ伝送能力は低下するといえる。エラー訂正システム１００は、データ伝送能力を代償にして障害の発生を抑制し、これによってシステムの信頼性を高めることを可能にするものである。

一般に、本実施形態のような伝送エラーが発生した場合には、速やかに保守（メンテナンス）を実行し、エラーを解消するのが理想的であるといえる。しかし、実際のシステム運用においては、エラーに対して即時的に対応できるとは限らず、所定の時間（深夜など）まで稼働し続けなければならない場合もある。

本実施形態のエラー訂正システム１００は、このような連続的な稼働が要求されるシステム（例えば、いわゆるミッションクリティカルシステム）に適用するのに好適である。すなわち、エラー訂正システム１００は、障害によってシステムを停止させないことを優先すべき場合に好適である。

なお、既に述べたように、本実施形態のダミーデータを用いた動作（図６、７の例）は、ダミーデータを用いない場合に比べてデータの伝送量が減少する動作である。したがって、このような動作は、保守を実行するまでの一時的かつ限定的な動作とするのが一般的であるといえる。

［変形例］
本発明は、上述した実施形態に限らず、以下の変形例に示す形態でも実施可能である。また、本発明は、複数の変形例を組み合わせてもよい。

（１）変形例１
上述した第２実施形態において、検出回路１２５は、情報バイト及び検査バイトを伝送する伝送路と異なる専用の伝送路を固定エラーの通知に用いている。しかし、検出回路１２５は、伝送媒体１３０によるデータ伝送が双方向であれば、情報バイト及び検査バイトを伝送する伝送路を固定エラーの通知に用いてもよい。この場合、固定エラーを通知するための専用の伝送路は不要である。

（２）変形例２
ダミーデータは、いずれかの回路で生成されるのではなく、あらかじめ記憶媒体に記憶されたものであってもよい。したがって、上述した第２実施形態のデータ選択回路１１２（及び割当変更回路１２３）は、データ生成回路１１１（及びデータ生成回路１２２）によって生成されたダミーデータを用いずに、所定の記憶媒体に記憶されたダミーデータを読み出して用いてもよい。

（３）変形例３
本発明は、バイト単位ではなくビット単位のデータ伝送にも適用可能である。また、本発明は、上述した第２実施形態と同様の要領によって、２バイト以上のエラー訂正能力を有する場合にも適用可能である。具体的には、本発明は、ｎバイトのエラー訂正能力を有し、（ｎ＋１）バイトのエラー検出能力を有する場合において、ｎ個のダミーデータを用意し、固定エラーが発生した伝送路のそれぞれにダミーデータを割り当てるようにすればよい。

（４）変形例４
本発明は、データを多重化した場合にも適用可能である。この場合、伝送路はチャネルと読み替えればよい。すなわち、本発明は、複数のチャネルに分割されたデータを単一の伝送路によって伝送する場合においても適用可能である。

（５）変形例５
本発明は、エラー訂正装置又はエラー訂正システムのほか、エラー訂正システムを構成する一部（送信回路又は受信回路）を独立した形態で提供することも可能である。また、本発明は、エラー訂正装置又はエラー訂正システムによって実現される方法の発明（エラー訂正方法）としても把握され得る。

１０ エラー訂正装置
１１ 生成部
１２ 割当部
１３ 訂正部
１４ 検出部
１００ エラー訂正システム
１１０ 送信回路
１２０ 受信回路
１３０ 伝送媒体
１１１、１２２ データ生成回路
１１２ データ選択回路
１１３ 符号生成回路
１１４、１２３、１２６ 割当変更回路
１１５ 送信器
１２１ 受信器
１２４ エラー訂正回路
１２５ 検出回路

Claims (5)

1. 複数の伝送路から所定以上の頻度でエラーが発生した伝送路を検出する検出手段と、
   前記検出手段によりいずれかの伝送路が検出された場合に、入力データにダミーデータを付加してエラー訂正符号を生成する生成手段と、
   前記複数の伝送路のうち、前記検出された伝送路以外の伝送路に対して前記入力データ又は前記エラー訂正符号を割り当て、前記検出された伝送路に対して前記ダミーデータを割り当てる割当手段と、
   前記複数の伝送路により伝送されたデータのうち前記検出された伝送路により伝送されたデータを前記ダミーデータに置換したデータに対して、前記エラー訂正符号を用いてエラー訂正を実行する訂正手段と
   を備えるエラー訂正装置。
2. 前記割当手段は、
   前記生成手段によるエラー訂正符号の生成後に、前記検出された伝送路以外の伝送路に対して前記入力データ又は前記エラー訂正符号を割り当て、前記検出された伝送路に対して前記ダミーデータを割り当てる
   請求項１に記載のエラー訂正装置。
3. 前記割当手段は、
   前記検出手段により検出された伝送路がない場合に、当該複数の伝送路の全てに前記入力データ又は前記エラー訂正符号を割り当てる
   請求項１又は２に記載のエラー訂正装置。
4. 入力データに基づいてエラー訂正符号を生成する生成手段と、
   前記入力データ及び前記エラー訂正符号を複数の伝送路のそれぞれに割り当てる割当手段と
   を備える送信回路と、
   前記送信回路から送信されたデータに対して前記エラー訂正符号を用いてエラー訂正を実行する訂正手段と、
   前記複数の伝送路から所定以上の頻度でエラーが発生した伝送路を検出する検出手段と
   を備える受信回路と
   を備え、
   前記生成手段は、
   前記検出手段によりいずれかの伝送路が検出された場合に、前記入力データにダミーデータを付加してエラー訂正符号を生成し、
   前記割当手段は、
   前記複数の伝送路のうち、前記検出された伝送路以外の伝送路に対して前記入力データ又は前記エラー訂正符号を割り当て、前記検出された伝送路に対して前記ダミーデータを割り当て、
   前記訂正手段は、
   前記複数の伝送路により伝送されたデータのうち前記検出された伝送路により伝送されたデータを前記ダミーデータに置換したデータに対して、前記エラー訂正符号を用いてエラー訂正を実行する
   エラー訂正システム。
5. 複数の伝送路の中に所定以上の頻度でエラーが発生した伝送路があるか否かを検出し、
   所定以上の頻度でエラーが発生した伝送路が検出された場合に、入力データにダミーデータを付加してエラー訂正符号を生成し、
   前記複数の伝送路のうち、前記検出された伝送路以外の伝送路に対して前記入力データ又は前記エラー訂正符号を割り当て、前記検出された伝送路に対して前記ダミーデータを割り当て、
   前記複数の伝送路により伝送されたデータのうち前記検出された伝送路により伝送されたデータを前記ダミーデータに置換したデータに対して、前記エラー訂正符号を用いてエラー訂正を実行する
   エラー訂正方法。

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