JP5699737B2 - 誤り訂正装置及び誤り訂正方法 - Google Patents

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Description

この発明は、誤り訂正装置及び誤り訂正方法に関する。
従来、光伝送技術の一つに、ＯＴＮ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）がある。ＯＴＮは、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｅｃｔｏｒ）及びＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）によって標準化が進められている技術である。ＯＴＮについては、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９／Ｙ．１３３１に記載されている。
ＯＴＮにおいて、ＯＴＵｋ（Ｖ）のレイヤにおける誤り訂正方式には、リードソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号のＲＳ（２５５，２３９）が標準として定められている。ＲＳ（２５５，２３９）を用いた誤り訂正方式については、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９７５に記載されている。
近時、通信容量の増加に伴って、ネットワークの高速化や長距離化や低コスト化が進められている。それに伴って、誤り訂正技術における性能の向上が求められている。例えば、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．９７５．１には、符号の種類や連接の組み合わせなど、主にマッピングの仕方を工夫することによって、ＲＳ（２５５，２３９）よりも高い誤り訂正能力を有する方式が提案されている。ここで、ＯＴＵｋは、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｕｎｉｔ−ｋの略である。
ところで、誤り訂正処理をされたデータパケットの誤り訂正位置情報により、当該データパケット以後に受信するデータパケットの誤り位置を推定する誤り訂正装置がある。また、受信データを複数に分割した分割ブロックごとに繰り返し復号を停止するか否かの停止判定を行い、停止判定結果に基づき受信データの復号処理終了の判定を行う復号装置がある。また、第１の復号器において、第２の復号器の復号結果を、シンドロームを利用した事前確率系列として畳み込み復号を繰り返し実行する誤り訂正復号器がある。
特開２００４−２１５２４０号公報 特開２００７−１４２６２２号公報 特開２００９−２００７３２号公報
しかしながら、さらに高い誤り訂正能力の要求に応えるために理論限界近くまで性能を追求するには、マッピングの仕方を工夫するだけでは不十分である。例えば、受信信号中に訂正可能な数よりも多いエラーが含まれている場合、復号器が、エラーの位置ではないビットを間違えて反転するという訂正ミスを頻発してしまうことがある。そのような場合には、エラーがさらに増えることになるため、訂正能力が悪化するという問題点がある。
無線通信の分野で採用されている軟判定方式は、硬判定方式よりも高い訂正能力を有する。しかしながら、光通信のように信号の伝送容量が高くなると、軟判定方式を実装する回路の規模が増大してしまうため、コストの面で実現性に乏しい場合が多い。
誤り訂正能力を向上させることができる誤り訂正装置及び誤り訂正方法を提供することを目的とする。
誤り訂正装置は、複数段の誤り訂正回路を備える。各段の誤り訂正回路は、算出回路、判定回路及び訂正回路を備えている。算出回路は、符号語の信頼度を算出する。符号語の信頼度は、符号語の訂正ミスが発生する可能性の高低を示す尺度である。判定回路は、算出回路で算出された符号語の信頼度をしきい値と比較し、その比較結果に基づいて当該段の誤り訂正回路で符号語を訂正するか否かを判定する。訂正回路は、判定回路の判定結果に基づいて符号語を訂正する。そして、訂正回路は、当該段の誤り訂正回路で訂正するという判定結果である場合に符号語を訂正する。後段の誤り訂正回路は、当該段の誤り訂正回路で訂正しないという判定結果である場合に符号語を訂正するか否かを再判定する。
誤り訂正装置及び誤り訂正方法によれば、誤り訂正能力を向上させることができる。
図１は、実施例１にかかる誤り訂正装置を示すブロック図である。 図２は、実施例１にかかる誤り訂正装置における信号の流れを示すブロック図である。 図３は、実施例２にかかる誤り訂正装置を適用した光伝送装置の一例を示すブロック図である。 図４は、実施例２にかかる誤り訂正装置を示すブロック図である。 図５は、実施例２にかかる誤り訂正回路を示すブロック図である。 図６は、実施例２にかかる誤り訂正装置における信頼度の算出例を説明する模式図である。 図７は、実施例２にかかる誤り訂正装置における信頼度の算出例を説明する図表である。 図８は、実施例２にかかる誤り訂正装置におけるしきい値の一例を示す図表である。 図９は、実施例２にかかる誤り訂正方法を示すフローチャートである。
以下に添付図面を参照して、この誤り訂正装置及び誤り訂正方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。誤り訂正装置及び誤り訂正方法は、誤り訂正の各段で符号語の信頼度を算出し、符号語の信頼度としきい値との比較結果に基づいて当該段での訂正の是非を判定し、当該段で訂正しない符号語の訂正可否を後段で再判定することを繰り返すものである。以下の各実施例では、誤り訂正装置及び誤り訂正方法を、例えば硬判定の連接復号における誤り訂正技術に適用した場合を例にして説明する。各実施例の説明において、同様の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
（実施例１）
図１は、実施例１にかかる誤り訂正装置を示すブロック図である。図１に示すように、誤り訂正装置１は、複数段の誤り訂正回路２，３を備えている。各段の誤り訂正回路２，３は、算出回路４、判定回路５及び訂正回路６を備えている。
前段の誤り訂正回路２の算出回路４は、図示省略した前段の回路に接続されている。前段の誤り訂正回路２の判定回路５は、前段の誤り訂正回路２の算出回路４に接続されている。前段の誤り訂正回路２の訂正回路６は、図示省略した前段の回路及び前段の誤り訂正回路２の判定回路５に接続されている。
後段の誤り訂正回路３の算出回路４は、前段の誤り訂正回路２の訂正回路６に接続されている。後段の誤り訂正回路３の判定回路５は、後段の誤り訂正回路３の算出回路４に接続されている。後段の誤り訂正回路３の訂正回路６は、前段の誤り訂正回路２の訂正回路６及び後段の誤り訂正回路３の判定回路５に接続されている。後段の誤り訂正回路３の訂正回路６には、図示省略したさらに後段の回路が接続されている。
図２は、実施例１にかかる誤り訂正装置における信号の流れを示すブロック図である。図２に示すように、前段の誤り訂正回路２において、算出回路４は、図示省略した前段の回路から入力する信号、すなわち誤り訂正の対象である信号に対する符号語の信頼度を算出する。符号語の信頼度は、符号語の訂正ミスが発生する可能性の高低を示す尺度である。
判定回路５は、算出回路４で算出された符号語の信頼度をしきい値と比較し、その比較結果に基づいて当該段の誤り訂正回路２で符号語を訂正するか否かを判定する。訂正回路６は、判定回路５の判定結果に基づいて符号語を訂正する。
例えば、訂正回路６は、判定回路５での判定結果が当該段の誤り訂正回路２で訂正するという結果である場合に、誤り訂正の対象である符号語を訂正する。例えば、判定回路５での判定結果が当該段の誤り訂正回路２で訂正しないという結果である場合に、後段の誤り訂正回路３は、誤り訂正の対象である符号語を訂正するか否かを再判定する。後段の誤り訂正回路３は、前段の誤り訂正回路２と同様に誤り訂正を行う。
実施例１によれば、符号語の信頼度が低い場合に符号語の訂正の是非を後段で再判定することを繰り返すので、受信信号中にエラーが多く含まれている場合でも復号時に訂正ミスが発生するのを防ぐことができる。従って、誤り訂正能力を向上させることができる。
（実施例２）
実施例２は、実施例１にかかる誤り訂正装置及び誤り訂正方法をＯＴＮに適用した例である。なお、実施例１にかかる誤り訂正装置及び誤り訂正方法は、ＯＴＮ以外にも適用することができる。
・光伝送装置の説明
図３は、実施例２にかかる誤り訂正装置を適用した光伝送装置の一例を示すブロック図である。図３に示すように、光伝送装置１１は、フレーマーチップ１２及び光トランシーバー１３を備えている。
フレーマーチップ１２は、送信データ及び受信データに対して同期処理、誤り訂正処理、符号化処理、復号処理、フレーム変換処理及びオーバーヘッド処理など、データの送受信に伴う種々の処理を行う。フレーマーチップ１２は、例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのプログラム可能なＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などにより実現されていてもよい。
フレーマーチップ１２は、例えばＯＴＮオーバーヘッド処理回路／フレーマー１６、スクランブラ１７、デスクランブラ１８、送信側のＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路１９、誤り訂正装置として受信側のＦＥＣ回路２０、及びフレーム同期回路２１を備えていてもよい。送信側のＦＥＣ回路１９と受信側のＦＥＣ回路２０とは、例えばモジュール化されていてもよい。
ＯＴＮオーバーヘッド処理回路／フレーマー１６は、図示しない上位レイヤのアプリケーションなどから渡された送信データに対してフレーム変換処理及びオーバーヘッド処理を行う。スクランブラ１７は、ＯＴＮオーバーヘッド処理回路／フレーマー１６から渡された送信データに対して暗号化処理を行う。送信側のＦＥＣ回路１９は、スクランブラ１７から渡された送信データに、受信側で誤り訂正を行う際に用いられる冗長データ（ＦＥＣパリティ）を付加して符号化する。光トランシーバー１３は、送信側のＦＥＣ回路１９から渡された電気信号（送信信号）を光信号に変換して光ファイバーなどの光伝送線路２２へ送信する。
光トランシーバー１３は、光ファイバーなどの光伝送線路２３から受信した光信号を電気信号（受信信号）に変換してフレーマーチップ１２に渡す。フレーム同期回路２１は、光トランシーバー１３から渡された受信信号に対して同期処理を行う。受信側のＦＥＣ回路２０は、フレーム同期回路２１から渡された受信信号を復号して誤り訂正処理を行う。デスクランブラ１８は、受信側のＦＥＣ回路２０から渡された暗号化された受信データを復号する。ＯＴＮオーバーヘッド処理回路／フレーマー１６は、デスクランブラ１８から渡された受信データに対してフレーム変換処理及びオーバーヘッド処理を行い、処理後のデータを図示しない上位レイヤのアプリケーションなどに渡す。
・誤り訂正装置の説明
図４は、実施例２にかかる誤り訂正装置を示すブロック図である。図４に示す誤り訂正装置３１は、図３に示す光伝送装置１１の受信側のＦＥＣ回路２０の一例である。ここでは、誤り訂正装置３１は、例えばＯＴＮにおけるＯＴＵｋフレームを処理するとする。図４に示すように、誤り訂正装置３１は、マッパー３２、複数段の誤り訂正回路として複数のデコーダー３３、及びデマッパー３４を備えている。
マッパー３２は、ＦＥＣパリティ付きのＯＴＵｋフレームの信号を指定の形式に従ってマッピング変換する。複数段のデコーダー３３は、マッパー３２から渡された信号を復号して、誤り訂正を繰り返し行う。デコーダー３３で誤り訂正を繰り返し行ったときの効果が徐々に小さくなっていく場合、誤り訂正を繰り返す回数は、誤り訂正の効果がほぼ飽和するまでの回数と、誤り訂正装置３１の回路規模とのバランスを考慮して決定されてもよい。デマッパー３４は、繰り返し誤り訂正後の信号をデマッピング変換してＦＥＣパリティなしのＯＴＵｋフレームの信号を出力する。
・誤り訂正回路の説明
図５は、実施例２にかかる誤り訂正回路を示すブロック図である。図５に示す誤り訂正回路４１は、図４に示すデコーダー３３の一例である。図５に示すように、誤り訂正回路４１は、シンドローム算出／保持回路４２、誤り多項式算出／保持回路４３、エラー位置算出回路４４、算出回路として例えば信頼度算出回路４５、判定回路として例えばモード判定回路４６、メモリ４７、及び訂正回路４８を備えている。
シンドローム算出／保持回路４２は、図示しない前段の回路（前段の誤り訂正回路または図４のマッパー３２）に接続されている。誤り多項式算出／保持回路４３は、シンドローム算出／保持回路４２に接続されている。エラー位置算出回路４４は、誤り多項式算出／保持回路４３に接続されている。信頼度算出回路４５は、エラー位置算出回路４４に接続されている。モード判定回路４６は、信頼度算出回路４５に接続されている。モード判定回路４６は、エラー位置算出回路４４にも接続されていてもよい。メモリ４７は、図示しない前段の回路（前段の誤り訂正回路または図４のマッパー３２）に接続されている。訂正回路４８は、モード判定回路４６及びメモリ４７に接続されている。訂正回路４８は、図示しない後段の回路（後段の誤り訂正回路または図４のデマッパー３４）に接続されている。
シンドローム算出／保持回路４２は、前段からの受信信号として、マッピングされている符号語を受け取り、各符号語のシンドロームを算出する。誤り多項式算出／保持回路４３は、シンドロームの算出結果に基づいて誤り多項式の係数を求める。エラー位置算出回路４４は、誤り多項式の根を算出する。すなわち、エラー位置算出回路４４は、誤り位置を算出する。信頼度算出回路４５は、誤り位置に基づいて符号語の信頼度を算出する。当該段の誤り訂正回路４１に後段の誤り訂正回路が接続されている場合、当該段の誤り訂正回路４１で算出された符号語の信頼度及び誤り多項式のデータは、後段の誤り訂正回路に渡される。符号語の信頼度を算出する仕方については、後述する。
モード判定回路４６は、符号語の信頼度を、予め設定されたしきい値と比較し、その比較結果に基づいて誤り訂正のモードを判定する。しきい値の一例については、後述する。誤り訂正のモードには、例えば以下の三つがあってもよい。一つ目は、例えばほぼ間違いなく訂正できると思われる符号語に対して訂正を行う「訂正（Ｆｉｘ）」モードである。二つ目は、例えば信頼性が多少疑わしい符号語に対して後段の誤り訂正回路でやり直しすることを前提に訂正を行う「やり直し前提で訂正（Ｔｒｙ）」モードである。三つ目は、例えば訂正ミスをする可能性が高いと思われるので、その時点では訂正を行わない「訂正せず（Ｐａｓｓ）」モードである。
メモリ４７は、シンドローム算出／保持回路４２からモード判定回路４６まで信号を処理する間の遅延分だけ、前段からの受信信号を保持する。訂正回路４８は、「訂正」モードまたは「やり直し前提で訂正」モードのときに誤り訂正を行う。訂正回路４８は、メモリ４７から出力された信号の、エラー位置算出回路４４で算出された根の位置に対応するビットを反転させることによって、誤り訂正を行う。
当該段の誤り訂正回路４１が前段の誤り訂正回路に接続されている場合、すなわち、当該段の誤り訂正回路４１が後段の誤り訂正回路となる場合、前段の誤り訂正回路で算出された符号語の信頼度及び誤り多項式のデータが前段の誤り訂正回路から当該段の誤り訂正回路４１に渡される。当該段の誤り訂正回路４１において、シンドローム算出／保持回路４２及び誤り多項式算出／保持回路４３は、前段の誤り訂正回路から渡された誤り多項式の情報及び符号語の信頼度の情報を保持する。誤り多項式の情報及び符号語の信頼度の情報は、例えばレジスタに保持されてもよい。
後段の誤り訂正回路４１は、前段の誤り訂正回路から渡された誤り多項式の情報及び符号語の信頼度の情報を利用することができる。誤り訂正回路４１は、前段の誤り訂正回路が例えば「やり直し前提で訂正」モードのときに実行した誤り訂正をやり直すことができる。誤り訂正回路４１は、誤り訂正をやり直すか否かを判定する際に、前段の誤り訂正回路から渡された誤り多項式の情報及び符号語の信頼度の情報を利用してもよい。
モード判定回路４６は、例えば前段の誤り訂正回路から渡された符号語の信頼度を、予め設定されたしきい値と比較し、その比較結果に基づいて誤り訂正のやり直しモードを判定する。しきい値の一例については、後述する。誤り訂正のやり直しモードには、例えば以下の三つがあってもよい。一つ目は、例えば前段の誤り訂正回路から渡された訂正箇所に関する情報に基づいて誤り訂正のやり直しを行い、前段の誤り訂正回路で誤り訂正された前の状態に戻す「やり直し（Ｕｎｄｏ）」モードである。二つ目は、例えばやり直しを行わないが、前段の誤り訂正回路から渡された訂正箇所に関する情報を保持し続ける「情報保持（Ｋｅｅｐ）」モードである。三つ目は、例えばやり直しを行わず、かつ前段の誤り訂正回路から渡された訂正箇所に関する情報をリセットする「リセット（Ｒｅｓｅｔ）」モードである。
上述したように、モード判定回路４６がエラー位置算出回路４４に接続されている場合には、当該段の誤り訂正回路４１のモード判定回路４６は、前段の誤り訂正回路から渡された符号語の信頼度のデータを用いて、誤り訂正モードの判定を行ってもよい。また、当該段の誤り訂正回路４１の信頼度算出回路４５によって算出された符号語の信頼度のデータは、後段の誤り訂正回路に渡されてもよい。このようにすれば、当該段の誤り訂正回路４１においてシンドローム算出／保持回路４２からモード判定回路４６まで信号を処理する間の遅延分が小さくなるので、誤り訂正を短時間で終わらせることができる。
・信頼度の算出例の説明
図６は、実施例２にかかる誤り訂正装置における信頼度の算出例を説明する模式図である。図７は、実施例２にかかる誤り訂正装置における信頼度の算出例を説明する図表である。ここでは、ＢＣＨ符号（Ｂｏｓｅ−Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ−Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ ｃｏｄｅ）のように誤り多項式の次数と訂正可能なビットの数は等しいとしており、その値を最大でＴ（Ｔは自然数）としている。以下の説明では、特に限定しないが、説明の便宜上、訂正対象の符号語の誤り多項式の次数をＴ以下とし、Ｔ＝３とする。以下の（１）〜（６）をまとめたものが、図７に示す図表である。
誤り訂正回路４１において、信頼度算出回路４５は、各符号語が個別に持つ内部的な情報と、符号語同士の相関から得られる情報と、を組み合わせて符号語の信頼度を求めている。各符号語が個別に持つ内部的な情報の一例として、例えば誤り多項式の次数と誤り多項式の根の数との一致性が挙げられる。符号語同士の相関から得られる情報の一例として、例えばある符号語とこの符号語の誤り多項式の根の位置で交差する他の符号語との誤り多項式の次数の比較情報が挙げられる。
（１）信頼度０の説明
図６に符号５１で示す例では、訂正対象の符号語６１の誤り多項式の次数は２であり、Ｔ（＝３）以下である。訂正対象の符号語６１の誤り多項式の根（○、◎）の数は２個であり、誤り多項式の次数に等しい。他の符号語との関係では、訂正対象の符号語６１の誤り多項式の根の位置で交差し、かつ訂正箇所が◎の位置で一致する他の符号語６２がある。他の符号語６２の誤り多項式の根は◎と●である。このような条件を満たす場合、訂正対象の符号語６１の信頼度は０である。ここで、一例として、信頼度は０から５まで６段階あり、０が最も信頼度が高く、５が最も信頼度が低いとする。
（２）信頼度１の説明
図６に符号５２で示す例では、訂正対象の符号語６３の誤り多項式の次数は２であり、Ｔ−１（＝２）以下である。訂正対象の符号語６３の誤り多項式の根（○、○）の数は２個であり、誤り多項式の次数に等しい。他の符号語との関係では、訂正対象の符号語６３の誤り多項式の根の位置で交差する他の符号語６４，６５があるが、訂正箇所は一致しない。他の符号語６４の誤り多項式の次数は３であり、誤り多項式の根は△である。他の符号語６５の誤り多項式の次数は３であり、誤り多項式の根は●である。従って、三つの符号語６３，６４，６５のうち、訂正対象の符号語６３の誤り多項式の次数が唯一最低である。このような条件を満たす場合、訂正対象の符号語６３の信頼度は１である。
（３）信頼度２の説明
図６に符号５３で示す例では、訂正対象の符号語６６の誤り多項式の次数は３であり、Ｔ（＝３）である。訂正対象の符号語６６の誤り多項式の根（○、○、○）の数は３個であり、誤り多項式の次数に等しい。他の符号語との関係では、訂正対象の符号語６６の誤り多項式の根の位置で交差する他の符号語６７，６８，６９があるが、訂正箇所は一致しない。他の符号語６７の誤り多項式の次数は４であり、誤り多項式の根は□である。他の符号語６８の誤り多項式の次数は４であり、誤り多項式の根は△である。他の符号語６９の誤り多項式の次数は４であり、誤り多項式の根は●である。従って、四つの符号語６６，６７，６８，６９のうち、訂正対象の符号語６６の誤り多項式の次数が唯一最低である。このような条件を満たす場合、訂正対象の符号語６６の信頼度は２である。
（４）信頼度３の説明
図６に符号５４で示す例では、訂正対象の符号語７０の誤り多項式の次数は３であり、Ｔ（＝３）以下である。訂正対象の符号語７０の誤り多項式の根（○、○、○）の数は３個であり、誤り多項式の次数に等しい。他の符号語との関係では、訂正対象の符号語７０の誤り多項式の根の位置で交差する他の符号語７１，７２，７３があるが、訂正箇所は一致しない。他の符号語７１の誤り多項式の次数は３であり、誤り多項式の根は□である。他の符号語７２の誤り多項式の次数は３であり、誤り多項式の根は△である。他の符号語７３の誤り多項式の次数は３であり、誤り多項式の根は●である。従って、四つの符号語７０，７１，７２，７３のうち、訂正対象の符号語７０の誤り多項式の次数が最低である。このような条件を満たす場合、訂正対象の符号語７０の信頼度は３である。
（５）信頼度４の説明
図６に符号５５で示す例では、訂正対象の符号語７４の誤り多項式の次数は３であり、Ｔ（＝３）以下である。訂正対象の符号語７４の誤り多項式の根（○、○、○）の数は３個であり、誤り多項式の次数に等しい。他の符号語との関係では、訂正対象の符号語７４の誤り多項式の根の位置で交差する他の符号語７５，７６，７７があるが、訂正箇所は一致しない。他の符号語７５の誤り多項式の次数は３であり、誤り多項式の根は□である。他の符号語７６の誤り多項式の次数は３であり、誤り多項式の根は△である。他の符号語７７の誤り多項式の次数は２であり、誤り多項式の根は●である。従って、四つの符号語７４，７５，７６，７７のうち、訂正対象の符号語７４の誤り多項式の次数は最低ではない。このような条件を満たす場合、訂正対象の符号語７４の信頼度は４である。
（６）信頼度５の説明
図６に符号５６で示す例では、訂正対象の符号語７８の誤り多項式の次数は３であり、Ｔ（＝３）以下である。訂正対象の符号語７８の誤り多項式の根（○、○）の数は２個であり、誤り多項式の次数に等しくない。他の符号語との関係については、考慮する必要がない。すなわち、訂正対象の符号語７８の誤り多項式の根の数が誤り多項式の次数に等しくない場合には、それだけで訂正対象の符号語７８の信頼度は５である。
・しきい値の一例の説明
図８は、実施例２にかかる誤り訂正装置におけるしきい値の一例を示す図表である。ここでは、特に限定しないが、誤り訂正回路（デコーダー）の段数を６段としている。また、説明を簡単にするため、「情報保持」モードを未使用としている。しきい値は、所望の誤り訂正能力や誤り訂正回路の段数を考慮して最適な値に調整される。
例えば図８に示すように、１段目の誤り訂正回路では、符号の信頼度が０であるときに「訂正」モードであり、符号の信頼度が１であるときに「やり直し前提で訂正」モードであり、符号の信頼度が２〜５であるときに「訂正せず」モードである。２段目の誤り訂正回路では、符号の信頼度が０〜１であるときに「訂正」モードであり、符号の信頼度が２であるときに「やり直し前提で訂正」モードであり、符号の信頼度が３〜５であるときに「訂正せず」モードである。
また、２段目の誤り訂正回路では、１段目の誤り訂正回路での符号語の信頼度が１である場合には「やり直し」モードであり、１段目の誤り訂正回路での符号語の信頼度が１でない場合には「リセット」モードである。３段目の誤り訂正回路では、２段目の誤り訂正回路での符号語の信頼度が２である場合には「やり直し」モードであり、２段目の誤り訂正回路での符号語の信頼度が２でない場合には「リセット」モードである。
以下、図示例では、誤り訂正モード及び誤り訂正のやり直しモードのいずれにおいても、後段に行くに従ってしきい値が緩和されている。このように、前段ではしきい値を厳しく設定して訂正ミスが発生するおそれを抑えるようにし、後段に行くにつれてしきい値を緩和していくようにしてもよい。
・誤り訂正方法の説明
図９は、実施例２にかかる誤り訂正方法を示すフローチャートである。図９に示すように、誤り訂正が開始されると、まず、１段目の誤り訂正回路において、シンドローム算出／保持回路４２はシンドロームを演算する（ステップＳ１）。次いで、誤り多項式算出／保持回路４３は誤り多項式の係数を算出する。次いで、エラー位置算出回路４４は誤り多項式の根を算出する。次いで、信頼度算出回路４５は符号語の信頼度を算出する。次いで、モード判定回路４６は符号語の信頼度を判定し（ステップＳ２）、誤り訂正モードを判定する。
判定の結果、「訂正せず」モードである場合、訂正回路４８は誤り訂正を行わない（ステップＳ３）。「訂正」モードである場合、訂正回路４８は誤り訂正を行う（ステップＳ４）。ステップＳ３またはステップＳ４に続いて、誤り訂正装置は、誤り多項式を初期化して２段目の誤り訂正回路での処理に移行する。２段目以降の誤り訂正回路においても、１段目の誤り訂正回路と同様にステップＳ１から繰り返す。
一方、１段目の誤り訂正回路での誤り訂正モードが「やり直し前提で訂正」モードである場合、訂正回路４８は誤り訂正を行う（ステップＳ５）。そして、誤り訂正装置は、誤り多項式を２段目の誤り訂正回路に渡し、２段目の誤り訂正回路での処理に移行する。この場合の２段目の誤り訂正回路では、シンドローム算出／保持回路４２、誤り多項式算出／保持回路４３、エラー位置算出回路４４及び信頼度算出回路４５において、１段目の誤り訂正回路から渡された誤り多項式を保持する（ステップＳ６）。次いで、モード判定回路４６は符号語の信頼度を判定し（ステップＳ７）、誤り訂正のやり直しモードを判定する。
判定の結果、「やり直し」モードである場合、訂正回路４８は、１段目の誤り訂正回路での誤り訂正前の状態に戻す（ステップＳ８）。「リセット」モードである場合、訂正回路４８は、誤り訂正のやり直しを行わずに、１段目の誤り訂正回路から渡された訂正箇所に関する情報をリセットする（ステップＳ９）。ステップＳ８またはステップＳ９に続いて、誤り訂正装置は、誤り多項式を初期化して３段目の誤り訂正回路での処理に移行する。３段目の誤り訂正回路では、１段目の誤り訂正回路と同様にステップＳ１から繰り返す。
一方、２段目の誤り訂正回路での誤り訂正のやり直しモードが「情報保持」モードである場合、訂正回路４８は、誤り訂正のやり直しを行わずに、１段目の誤り訂正回路から渡された訂正箇所に関する情報を保持し続ける（ステップＳ１０）。そして、誤り訂正装置は、誤り多項式を３段目の誤り訂正回路に渡し、３段目の誤り訂正回路での処理に移行する。この場合の３段目の誤り訂正回路では、２段目の誤り訂正回路と同様にステップＳ６から繰り返す。
４段目以降の誤り訂正回路での処理において、前段の誤り訂正回路での誤り訂正モードが「訂正せず」モードまたは「訂正」モードである場合、誤り多項式が初期化され、当該段の誤り訂正回路でステップＳ１以降の処理が行われる。前段の誤り訂正回路での誤り訂正モードが「やり直し前提で訂正」モードである場合、誤り多項式が当該段の誤り訂正回路に渡され、当該段の誤り訂正回路でステップＳ６以降の処理が行われる。
あるいは、４段目以降の誤り訂正回路での処理において、前段の誤り訂正回路での誤り訂正のやり直しモードが「やり直し」モードまたは「リセット」モードである場合、誤り多項式が初期化され、当該段の誤り訂正回路でステップＳ１以降の処理が行われる。前段の誤り訂正回路での誤り訂正のやり直しモードが「情報保持」モードである場合、誤り多項式が当該段の誤り訂正回路に渡され、当該段の誤り訂正回路でステップＳ６以降の処理が行われる。
最終段の誤り訂正回路において、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ８、ステップＳ９またはステップＳ１０を処理したときには、図９に示す一連の処理が終了する。
実施例２によれば、実施例１と同様の効果が得られる。また、符号語の信頼度が、各符号語が個別に持つ内部的な情報と、符号語同士の相関から得られる情報と、を組み合わせて求められるので、信頼度の精度を向上させることができる。また、符号語の信頼度に基づいて誤り訂正モードが判定されるので、訂正ミスの発生を減少させることができる。また、前段の誤り訂正回路で行われた誤り訂正を後段の誤り訂正回路でやり直すことができるので、前段の誤り訂正回路で訂正ミスが発生したとしても、その訂正ミスをリカバーすることができる。また、ある程度の訂正ミスをリカバーすることができると期待されるので、誤り訂正モードを判定する際のしきい値を緩和することができる。従って、誤り訂正の繰り返し回数を少なくすることができる。
上述した実施例１、２に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）複数段の誤り訂正回路を備え、各段の誤り訂正回路は、符号語の訂正ミスが発生する可能性の高低を示す尺度である符号語の信頼度を算出する算出回路と、前記算出回路で算出された符号語の信頼度をしきい値と比較し、該比較結果に基づいて当該段の誤り訂正回路で符号語を訂正するか否かを判定する判定回路と、前記判定回路の判定結果に基づいて符号語を訂正する訂正回路と、を備え、当該段の誤り訂正回路で訂正するという判定結果である場合、前記訂正回路は符号語を訂正し、当該段の誤り訂正回路で訂正しないという判定結果である場合、後段の誤り訂正回路が符号語を訂正するか否かを再判定することを特徴とする誤り訂正装置。
（付記２）前記算出回路は、各符号語の誤り多項式の次数及び該誤り多項式の根の数の情報と、訂正対象の符号語と該訂正対象の符号語の訂正箇所で交差する他の符号語との相関関係の情報と、に基づいて符号語の信頼度を算出することを特徴とする付記１に記載の誤り訂正装置。
（付記３）前記判定回路は、符号語の信頼度としきい値との比較結果に基づいて前段の誤り訂正回路が訂正した符号語の訂正をやり直すか否かを判定し、前記訂正回路は、前記判定回路の判定結果に基づいて符号語の訂正をやり直すことを特徴とする付記２に記載の誤り訂正装置。
（付記４）前段の誤り訂正回路から送られてきた誤り多項式の情報及び符号語の信頼度の情報を用いて、前段の誤り訂正回路が訂正した符号語の訂正をやり直すか否かを判定することを特徴とする付記３に記載の誤り訂正装置。
（付記５）前記判定回路は、符号語の信頼度としきい値との比較結果に基づいて前段の誤り訂正回路が訂正した符号語の訂正をやり直すか否かを判定し、前記訂正回路は、前記判定回路の判定結果に基づいて符号語の訂正をやり直すことを特徴とする付記１に記載の誤り訂正装置。
（付記６）誤り訂正の各段で、符号語の訂正ミスが発生する可能性の高低を示す尺度である符号語の信頼度を算出し、該符号語の信頼度をしきい値と比較し、該比較結果に基づいて当該段で符号語を訂正するか否かを判定し、当該段で訂正するという判定結果である場合に符号語を訂正し、当該段で訂正しないという判定結果である場合に、後段での誤り訂正が符号語を訂正するか否かを再判定することを特徴とする誤り訂正方法。
（付記７）各符号語の誤り多項式の次数及び該誤り多項式の根の数の情報と、訂正対象の符号語と該訂正対象の符号語の訂正箇所で交差する他の符号語との相関関係の情報と、に基づいて符号語の信頼度を算出することを特徴とする付記６に記載の誤り訂正方法。
（付記８）符号語の信頼度としきい値との比較結果に基づいて前段で訂正した符号語の訂正をやり直すか否かを判定し、該判定結果に基づいて符号語の訂正をやり直すことを特徴とする付記７に記載の誤り訂正方法。
（付記９）前段から送られてきた誤り多項式の情報及び符号語の信頼度の情報を用いて、前段が訂正した符号語の訂正をやり直すか否かを判定することを特徴とする付記８に記載の誤り訂正方法。
（付記１０）符号語の信頼度としきい値との比較結果に基づいて前段で訂正した符号語の訂正をやり直すか否かを判定し、該判定結果に基づいて符号語の訂正をやり直すことを特徴とする付記６に記載の誤り訂正方法。
１，２０，３１ 誤り訂正装置
２，３，３３，４１ 誤り訂正回路
４，４５ 算出回路
５，４６ 判定回路
６，４８ 訂正回路

Claims (3)

  1. 後段に行くに従って緩和されたしきい値が設定された複数段の誤り訂正回路を備え、
    各段の誤り訂正回路は、
    各符号語の誤り多項式の次数及び該誤り多項式の根の数の情報と、訂正対象の符号語と該訂正対象の符号語の訂正箇所で交差する他の符号語との相関関係の情報と、に基づいて、符号語の訂正ミスが発生する可能性の高低を示す尺度である符号語の信頼度を算出する算出回路と、
    前記算出回路で算出された符号語の信頼度を、当該段の誤り訂正回路に設定されたしきい値と比較し、該比較結果に基づいて当該段の誤り訂正回路で符号語を訂正するか否か、または該比較結果に基づいて前段の誤り訂正回路が訂正した符号語の訂正をやり直すか否かを判定する判定回路と、
    前記判定回路の判定結果に基づいて符号語を訂正し、または前記判定回路の判定結果に基づいて符号語の訂正をやり直す訂正回路と、
    を備え、
    当該段の誤り訂正回路で訂正するという判定結果である場合、前記訂正回路は符号語を訂正し、当該段の誤り訂正回路で訂正しないという判定結果である場合、後段の誤り訂正回路が符号語を訂正するか否かを再判定することを特徴とする誤り訂正装置。
  2. 前記判定回路は、前段の誤り訂正回路から送られてきた誤り多項式の情報及び符号語の信頼度の情報を用いて、前段の誤り訂正回路が訂正した符号語の訂正をやり直すか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の誤り訂正装置。
  3. 後段に行くに従って緩和されたしきい値が設定された誤り訂正の各段で、
    各符号語の誤り多項式の次数及び該誤り多項式の根の数の情報と、訂正対象の符号語と該訂正対象の符号語の訂正箇所で交差する他の符号語との相関関係の情報と、に基づいて、符号語の訂正ミスが発生する可能性の高低を示す尺度である符号語の信頼度を算出し、
    該符号語の信頼度を、当該段に設定されたしきい値と比較し、該比較結果に基づいて当該段で符号語を訂正するか否か、または該比較結果に基づいて前段が訂正した符号語の訂正をやり直すか否かを判定し、
    当該段で訂正するという判定結果である場合に符号語を訂正し、
    当該段で訂正しないという判定結果である場合、後段での誤り訂正が符号語を訂正するか否かを再判定し、
    当該段で訂正をやり直すという判定結果である場合に符号語の訂正をやり直すことを特徴とする誤り訂正方法。
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