JP4313391B2 - 光集線装置および光加入者装置 - Google Patents
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Description
なお、以下説明する図7までのブロック図において、信号の流れる方向(上り、下り)は、図1に合わせている。
なお、MPUインターフェース107は、MPU75の各制御ブロックに対する制御を仲介する。
なお、MPUインターフェース137は、MPU85の各制御ブロックに対する制御を仲介する。
なお、上り側で暗号を採用しない場合は、OLT PON受信部90の暗号デコーダ905と、ONT PON送信部129の暗号エンコーダ991は不要である。
wは、マトリックスパラメータBkの要素と、uとから式3により求める。なお、・は論理積、+は排他的論理和である。
y254 y253 y252… y16+j y15 y14…y0をFECデコーダへの入力データとする。
y254がFECフレームの先頭の1バイトであり、y0がFECフレームの最後の1バイトである。y254〜y16+jまでが情報エリアであり、y15〜y0の16バイトがチェックビットエリアである。
Zを変数として、受信多項式Y(Z)は
Y(Z)=y254Z^254+y253Z^253+…+y16Z^16+…+y1Z^1+y0
で定義される。これは、短縮エリアを省略しない数学的に完全な符号長255バイトを持つ符号の各バイトを係数とする多項式である。
S(Z)=S15Z^15+S14Z^14+…+S1Z^1+S0
Sk=Y(α^k) for 0≦k≦15
ここで、Z^15 、α^k等は添え字であり、べき乗ではない。
Y(Z)=y254Z^254+y253Z^253+…+y(16+j)Z^(16+j)+y(16+j−1)Z^(16+j−1)+…+y16Z^16+y15Z^15+…+y1Z^1+y0
ここで、y254Z^254からy(16+j)Z^(16+j)が情報バイトエリア、y(16+j−1)Z^(16+j−1)からy16Z^16が短縮バイトエリア、y15Z^15からy0がチェックバイトエリアである。また、短縮バイトエリアの係数y(16+j−1)〜y16は論理値“ゼロ”であり、
Sk={y254(α^k)^(254−j)+y253(α^k)^(253−j)+…+y(16+j)(α^k)^16}x(α^k)^j+y15(α^k)^15+…+y1(α^k)+y0である。ここで、y254(α^k)^(254−j)からy(16+j)(α^k)^16が情報バイトエリア、y15(α^k)^15からy0がチェックバイトエリアである。
Y(Z^)=y254Z^254+y253Z^253+…+y(255−j)Z^(16+j)+y(254−j)Z^(254−j)+…+y16Z^16+y15Z^15+…+y1Z^1+y0である。ここで、y254Z^254からy(255−j)Z^(16+j)が短縮バイトエリア、y(254−j)Z^(254−j)からy16Z^16が情報バイトエリア、y15Z^15からy0がチェックバイトエリアである。また、短縮バイトエリアの係数y254〜y(255−j)は、論理値“ゼロ”であり、
Sk={y(254−j)(α^k)^(254−j)+y(253−j)(α^k)^(253−j)+…+y16(α^k)^16}x(α^k)^j+y15(α^k)^15+…+y1(α^k)+y0である。ここで、y(254−j)(α^k)^(254−j)からy16(α^k)^16が情報バイトエリア、y15(α^k)^15からy0がチェックバイトエリアである。
本実施例の特徴は、短縮されたFECフレームに対して、短縮エリアを飛ばして計算することにある。そして任意の短縮に対応できるように、短縮補償用のテーブルと乗算器、セレクタを構成する。
シンドローム計算部510から入力されたシンドローム判定結果611が「エラーなし」を表示しているとき、次のFECフレームの計算タイミングまでユークリッド互除計算部521を動作休止し、次のFECフレームの計算タイミングまで多項式係数判定結果621として「エラーなし」を表示し続ける。一方、シンドローム判定結果611が「エラー存在」を表示しているとき、ユークリッド互除計算521を動作させる。
シンドローム判定結果611が「エラー存在」を表示の条件下で、ユークリッド互除計算で矛盾する結果が生じたとき、多項式係数判定結果621Bに「エラー訂正不可能」を表示する。一方、矛盾しない結果を得た場合は多項式係数判定結果621Bに「エラー訂正可能」を表示する。
多項式係数計算部520は、FECフレームトップ識別信号601で、FECフレームの計算開始タイミングを認識する。シンドローム判定結果611が「エラー存在」を表示しているとき、多項式係数計算部520は、シンドローム610を取り込み、計算を開始する。なお、FECフレームの多項式係数を計算中に次のFECフレームのトップ識別信号601が入ったとき、現在のFECフレームの多項式計算が完了しだい、次のFECフレームの多項式計算を開始する。
エラーサーチ解析部533は、ELP計算出力634が“ゼロ”になるか否かを監視し、“ゼロ”になったとき、そのタイミングに対応する仮エラー位置630Bと、そのときのEEP計算出力635の値を仮エラー値631Bとしてメモリ534に出力し格納する。
なお、あるエラー位置630Cにおけるエラー値631は、1バイト、すなわち8ビット並列である。
なお、加算部553は、ビット毎の排他的論理和を演算する。
CC=AAx2+BB+DD
クロック周期1個分はFECフレーム内の1バイトを受信する時間である。データ格納メモリ540はTdelay−DEC分の時間だけデータを遅延させて出力する。データ格納メモリ540の容量はTdelay−DECの時間内に受信しうる総てのデータをバッファリング可能な容量であり、格納したデータを次々とTdelay−DEC後に読み出す。
このように構成することで、AAバイト以下の任意のサイズで、かつそのサイズがダイナミックに増減するFECフレームを連続して受信しても、確実にエラー訂正を可能とする。もしこのように構成しなければ、受信したFECフレームのサイズがダイナミックに増加していくと、シンドローム計算510、エラーサーチ530の計算が間に合わず、サイズがAAのFECフレームに対してエラー訂正できなくなる。これは、シンドローム計算510、エラーサーチ530の計算が、FECフレームサイズ分のクロック周期が必要なことによる。
図20において、ブロックを接続する線は8ビット並列である。エラーサーチ部530のエラー位置計算部531の基本ユニット537は、パラメータロード型乗算器5371と、セレクタ5372と、フリップフロップ(FF)5373と、固定乗算器5374とから構成される。エラー位置計算部531は、主に8台の基本ユニット537で構成され、mはそのサフィックスである。また、jは何バイトを省いたかの短縮度である。
エラー位置計算部531の出力は、8本のσm(α^k)^mとσ0とのビットごとの排他的論理和である。
パラメータロード型乗算器5381は、短縮パラメータの(α^j)^mをロードする。フリップフロップ(FF)5383は、ωmを初期値としてロードする。
パラメータロード型乗算器5371Bは、短縮パラメータの(α^j)^mをロードする。フリップフロップ(FF)5373Bは、σm+1を初期値としてロードする。
パラメータロード型乗算器5391は、逆元パラメータの(α^−j)をロードする。フリップフロップ(FF)5393は、α^0を初期値としてロードする。
α^−kの計算は、図23でクロック入力周期のk回目で出力される。符号短縮によりセレクタを切り替えるタイミング等は図20と同様である。
なお、短縮方式が先頭詰めの場合は、Sk計算回路712−kでは、短縮補償計算は不要であり、乗算計算(「x(α^k)^j」)は不要である。
メモリ716は、シンドロームが確定したときにこれを保持し、次のFECフレームのシンドロームが確定する時まで出力し続ける。
後段の多項式係数計算720はこのシンドローム判定結果811に基づいて動作する。
エラー値計算732は、多項式係数820のωk、短縮補償パラメータ861を初期パラメータとして取り込み、計算を開始する。
エラー位置VLD生成736は、エラー位置VLD信号830とエラー値831を、エラー訂正750でエラー訂正される2バイト毎のタイミングで出力する。 エラー位置VLD信号830は上位側8ビット、下位側8ビットの各々に対して独立にVLD信号を表示する。エラー値831は、上位側8ビット、下位側8ビットの各々に対して独立にエラー値を表示する。エラーサーチ判定結果832は、上位側8ビット、下位側8ビットの各々に対して独立に判定結果を表示する。なお、エラー位置VLD信号830と、エラーサーチ判定結果832の各々について、上位側用と下位側用の信号は、鍵形が発生しない、という前提の場合には、共通でよい。
しかし、FECデコーダ700のスループットはFECデコーダ500の2倍のため、遅延時間Tdelay-DECは約2分の1でよい。
遅延メモリ711からの入力データの下位側8ビットは、固定乗算器712−k−9による乗算(xα^(2k))を経て、セレクタ712−k−10の一入力に入力される。セレクタ712−k−10の他入力にはオールゼロ入力され、セレクタ712−k−10は、2入力の一方をフリップフロップ712−k−11に入力する。フリップフロップ712−k−11は、クロックを入力され、入力されたデータについて次のクロックで、加算器712−k−12に入力する。
加算器712−k−12は、3入力の排他的論理和をパラメータ可変乗算器712−k−1と、セレクタ712−k−2に入力する。
図29において、入力データは16ビット並列であるが、回路内の各々の信号線は全て8ビット並列、つまり8本で構成する。
加算器712−k−12は、3入力を加算し、出力する。加算は、各ビット毎に排他的論理和を行う。
図30において、エラーサーチ部730Bは、多項式係数820と多項式係数判定結果821とフレームトップ識別信号801とFECフレームサイズ802とクロック805とFECフレームスタート位置情報806とを入力とし、エラー位置VLD信号830とエラー値831とエラーサーチ判定結果832を出力する。ここで、エラー位置VLD信号830とエラーサーチ判定結果832は、それぞれ、8ビット並列の上位側用データと下位側用データとから構成される。エラー値831は、16ビット並列データである。
なお、ekの計算におけるω(α^k)、σ'(α^k)も同様の方法で計算する。
α^−kは、図34で、上位バイト、下位バイト独立に計算する。短縮が無い場合は、1回目のクロック入力直後に、上位バイト側はα−1を、下位バイト側はα−2を出力する。2回目のクロック入力直後に、上位バイト側はα−3を、下位バイト側はα−4を出力する。以降同様である。
しかし、短縮方式が中詰の場合は、情報エリアとチェックビットエリアでセレクタ737−2等を切り替える必要がある。さらに、エラーサーチ730が16ビット処理であるため、そのスループットはFECデコーダ700が受信するデータのスループットに対して高々同じであることが限界である。このため、FECフレーム境界での鍵型に相当する鍵型の判定タイミング(上位バイトはあるFECフレームの最後のバイトを判定する一方で、下位バイトは次のFECフレームの先頭バイトを判定しなければならないタイミング)が発生しうる。これを解決するため、クロックの周期が少し早いクロックを用いる。例えば、元のクロック周期の10分の8以下の周期のクロック、(元の周波数の8分の10以上の周波数のクロック)で動作させればよい。
また、ekの計算におけるω(α^k)、σ'(α^k)も同様の方法で計算する。
σ'(α^k)による除算も上位バイト、中位バイト、下位バイトとで独立に実行するために、図17の逆元パラメータ580を3個用意して、各々上位バイト側、中位バイト側用、下位バイト側用として使う。なお、図35〜図38の各基本ユニットの各々の線は8ビット並列である。また、セレクタ7372等の制御は図20等と同様である。さらに、符号短縮が先頭詰方式の場合は、FECフレームのエラーサーチ計算を行う直前に、セレクタ737−2等を乗算器側を選択させればよい。
ここで、
CC=AAx1.5+BB+DD+FF
さらに、エラーサーチ730として方法3または方法4を用いた場合は、
CC=AA+BB+DD+FF
となる。
Claims (2)
- 光集線装置を、基幹ファイバとスプリッタと複数の加入者ファイバとを介して、複数の光加入者装置のそれぞれと接続する光通信網に用いる光集線装置であって、
前記複数の光加入者装置からの信号を受信する光電変換部と、誤り訂正復号化回路を有して、該光加入者装置のそれぞれが送信すべき信号を複数の長さの符号長から選択した長さの符号長で誤り訂正符号化して送信した符号化信号を受信して、該受信信号に誤り訂正を行なう復号化を実施する等、該受信信号の信号処理を行なうPON信号送受信部と、
前記信号処理後の信号を上位通信システムに送信するインターフェースと、
前記光集線装置全体を制御する制御部とを備え、
前記PON信号送受信部の誤り訂正復号化回路は、
前記受信信号を一時格納する第1のメモリと、
可変長の誤り訂正符号の長さを補償する補正係数を記憶する第2のメモリと、
前記受信信号が用いた誤り訂正符号長に応じて前記第2のメモリから読み出した補正係数を用いて該受信信号の誤りの有無を演算するシンドローム計算部と、
前記シンドローム計算部の出力から誤り訂正の可否と、可の場合の誤り訂正用の生成多項式を演算する生成多項式演算部と、
前記可変長の誤り訂正符号の符号化に用いるガロア体の情報である元に対応して復号化に用いる逆元を記憶する第3のメモリと、
前記生成多項式演算部の出力と、前記受信信号が用いた誤り訂正符号長に応じて前記第2のメモリから読み出した補正係数ならびに前記第3のメモリから読み出した逆元を用いて、誤り訂正が可能な場合に該受信信号で発生した誤りの位置と内容を演算するエラーサーチ部と、
前記第1のメモリから読み出した前記受信信号に前記エラーサーチ部の出力に基づき誤りの訂正を実施するエラー訂正部とを備え、
複数の誤り訂正符号長の誤り訂正復号化を実行できる復号化回路である
ことを特徴とする光集線装置。 - 光集線装置を、基幹ファイバとスプリッタと複数の加入者ファイバとを介して、複数の光加入者装置のそれぞれと接続する光通信網に用いる加入者装置であって、
前記光集線装置からの信号を受信する光電変換部と、誤り訂正復号化回路を有して、該光集線装置が該光加人者装置のそれぞれに送信すべき信号を複数の長さの符号長から選択した長さの符号長で誤り訂正符号化して送信した符号化信号を受信して、該受信信号に誤り訂正を行なう復号化を実施する等、該受信信号の信号処理を行なうPON信号送受信部と、
前記信号処理後の信号を加入者の通信システムに送信するインターフェースと、
前記光加入者装置全体を制御する制御部とを備え、
前記PON信号送受信部の誤り訂正復号化回路は、
前記受信信号を一時格納する第1のメモリと、
可変長の誤り訂正符号の長さを補償する補正係数を記憶する第2のメモリと、
前記受信信号が用いた誤り訂正符号長に応じて前記第2のメモリから読み出した補正係数を用いて該受信信号の誤りの有無を演算するシンドローム計算部と、
前記シンドローム計算部の出力から誤り訂正の可否と、可の場合の誤り訂正用の生成多項式を演算する生成多項式演算部と、
前記可変長の誤り訂正符号の符号化に用いるガロア体の情報である元に対応して復号化に用いる逆元を記憶する第3のメモリと、
前記生成多項式演算部の出力と、前記受信信号が用いた誤り訂正符号長に応じて前記第2のメモリから読み出した補正係数ならびに前記第3のメモリから読み出した逆元を用いて、誤り訂正が可能な場合に該受信信号で発生した誤りの位置と内容を演算するエラーサーチ部と、
前記第1のメモリから読み出した前記受信信号に前記エラーサーチ部の出力に基づき誤りの訂正を実施するエラー訂正部とを備え、
複数の誤り訂正符号長の誤り訂正復号化を実行できる復号化回路である
ことを特徴とする光加入者装置。
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