JP6693187B2 - 復号化装置、プログラム、及び情報伝送システム - Google Patents

復号化装置、プログラム、及び情報伝送システム Download PDF

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Description

本発明は、復号化装置、プログラム、及び情報伝送システムに関する。
特許文献１には、パケット・ベースのデジタル通信システムのための前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号を生成する方法であって、（ａ）既約多項式から生成されるハミング符号Ｈ（ｘ）＝Ｘ１０＋Ｘ３＋１に基づく第１の符号化アルゴリズムを第１のデータワードに適用し、ビットインターリーブ・パリティ（ＢＩＰ）符号Ｂ（ｘ）＝Ｘ６＋１に基づく第２の符号化アルゴリズムを前記第１のデータワードに適用することと、（ｂ）前記第１のデータワードについて第１のチェックビット・シーケンスを生成することと、（ｃ）前記第１のチェックビット・シーケンスを前記データワードに付加することと、（ｄ）ステップ（ｃ）の結果を、ソース・ノードにおいてスクランブル処理を行うことと、（ｅ）ステップ（ｄ）の結果を、データ送信リンク上で前記ソース・ノードから宛先ノードに送信することと、（ｆ）前記宛先ノードにおいて、送信された前記データワードにデスクランブル処理を行い、前記第１のチェックビット・シーケンスを前記送信されたステップ（ｅ）の結果から分離し、前記宛先ノードにおいて記憶することと、（ｇ）送信された前記データワードに基づいて第２のチェックビット・シーケンスを生成することと、（ｈ）シンドロームを作るために前記第１のチェックビット・シーケンスを前記第２のチェックビット・シーケンスとビットごとに比較することであって、前記シンドロームは、第２の符号化アルゴリズム・シンドロームと連結された第１の符号化アルゴリズム・シンドロームの形で存在する、ことと、（ｉ）受信された前記データワードが第１のビット誤りを含むかどうかを判定することと、（ｊ）前記第１の符号化アルゴリズム・シンドロームによって前記第１のビット誤りを訂正し、前記第２の符号化アルゴリズム・シンドロームによって第１及び第２の複製ビット誤りを訂正することと、を含む方法が開示されている。
特許文献２には、自己同期スクランブラ及びデスクランブラを用いて、シリアライザー又はデシリアライザーとして動作する、パケット・ベースのデジタル通信システムのためのフォワードエラー訂正を生成する方法であって、第１のエンコードアルゴリズムを第１の符号語に適用し、第２のエンコードアルゴリズムを第１の符号語に適用し、第１の符号語のための第１のチェックビット・シーケンスを生成し、チェックビット・シーケンスを第１の符号語へ付与し、伝送元において第１の符号語をスクランブルし、伝送元から伝送先への伝送路において第１の符号語を伝送し、伝送先において伝送された第１の符号語をデスクランブリングし、伝送された第１の符号語に基づいて、第２のチェックビット・シーケンスを生成し、第１のチェックビット・シーケンスと第２のチェックビット・シーケンスとを比較し、１ビットエラーが受信した第１の符号語に含まれているか否かを決定し、１ビットエラーを訂正し、第１及び第２の複製されたビットエラーを訂正する方法が開示されている。
特許文献３には、エラー検出又はエラー訂正コードがデータセットに適用された後にデータがスクランブルされる状況において、短縮されたシングルビットエラー訂正又はダブルビット検出コードを用いて、デジタル通信システムにおけるランダムビットエラーを検出及び訂正する方法であって、完全に限定されたデータセット対する乗算エラーの全ての組み合わせについて固有のシンドロームを得て、当該データセットの末端で発生する乗算エラーと次のデータセットとの重複の組み合わせについて固有のシンドローム得て、次のデータセットの訂正を可能にする、末端の固有のシンドロームのタイプを記憶し、末端のタイプ毎に少なくとも固有であるデータセットの先頭において発生する、乗算エラーの全ての組み合わせに対するシンドロームを得る方法が開示されている。
特許文献４には、データパケットの誤りを訂正する方法であって、第１のパケットに第１のエラーが存在するか否かを決定するためのシンドロームを計算し、第１のパケットに第１のエラーが存在する場合に第１のエラーを訂正し、第２のエラーが第１のエラーの乗算エラーである場合において、第２のパケットに第２のエラーが存在するか否かを決定し、第２のエラーを訂正する方法が開示されている。
特許第５１０６５３８号公報 米国特許第７９９６７４７号明細書 米国特許第７２８４１８４号明細書 米国特許第８０５５９８４号明細書
本発明の目的は、８ビットの誤り訂正符号を用いて、ｎビットのブロックの送信データに対するｘa＋ｘb＋１の多項式で演算されるデスクランブリングにより拡散するビット誤りが訂正される復号化装置、プログラム、及び情報伝送システムを提供することにある。
請求項１に係る発明は、ｘａ＋ｘｂ＋１の多項式（ａ,ｂは整数、ａ＞ｂ、ａ≠２ｂ）でスクランブリングされた送信データを受信する復号化装置において、（ｎ−８）ビット（ｎ＜ａ）の前記送信データに対し、ｘ８＋ｘ６＋ｘ ３ ＋ｘ ２ ＋１の巡回符号生成多項式に応じて計算された誤り訂正符号が付与されたブロックに対するスクランブリングにより得られたデータを受信する受信手段と、シンドロームとビットの誤り位置の番号とが予め対応付けられたテーブルであり、２ビットの誤り位置ｐ（ｐ≦ｎ）と誤り位置ｐ＋ｂを表す前記ビットの誤り位置の番号Ｐ１に対応するシンドロームが、１ビットの誤り位置ｐに対応するシンドロームと１ビットの誤り位置ｐ＋ｂに対応するシンドロームとの排他的論理和で表され、２ビットの誤り位置ｐと誤り位置ｐ＋（ａ−ｂ）を表す前記ビットの誤り位置の番号Ｐ２に対応するシンドロームが、１ビットの誤り位置ｐに対応するシンドロームと１ビットの誤り位置ｐ＋（ａ−ｂ）に対応するシンドロームとの排他的論理和で表され、かつ、前記ビットの誤り位置の番号Ｐ１及び前記ビットの誤り位置の番号Ｐ２が、以下の式に示す条件を満たすように前記シンドロームとビットの誤り位置の番号とが対応付けられた前記テーブルから、前記データに対するデスクランブリングにより得られた受信データに付与された前記誤り訂正符号及び前記受信データから演算された誤り訂正符号に応じて計算されたシンドロームに対応する前記誤りパターンに応じて前記受信データの誤り位置を算出する誤り検出手段と、前記誤り検出手段によって算出された前記誤り位置の前記受信データを訂正する訂正手段と、を備えた復号化装置である。
Ｐ１，Ｐ２＞ｎ，かつ、｜Ｐ１−Ｐ２｜＞ｎ
請求項２に係る発明は、前記誤り検出手段は、前記シンドロームが前記テーブルに含まれるビットの誤り位置の番号と対応していない場合に、前記データの訂正不能の誤りを検出する請求項１に記載の復号化装置である。
請求項３に係る発明は、前記ｘ８＋ｘ６＋ｘ ３ ＋ｘ ２ ＋１の巡回符号生成多項式に応じて計算された誤り訂正符号を前記送信データに付与し、前記送信データに対してスクランブリングを行うことにより前記データを得る変換手段、及び前記変換手段によって得られた前記データを送信する送信手段を備えた符号化装置と、請求項１又は請求項２に記載の復号化装置と、を備えた情報伝送システムである。
請求項６に係る発明は、コンピュータを、請求項１又は請求項２に記載の復号化装置を構成する各手段として機能させるためのプログラムである。
請求項１に係る発明によれば、８ビットの誤り訂正符号を用いて、ｎビットのブロックの送信データに対するｘa＋ｘb＋１の多項式で演算されるデスクランブリングにより拡散するビット誤りが訂正される。
請求項２に係る発明によれば、訂正不能の誤りが検出される。
請求項３に係る発明によれば、８ビットの誤り訂正符号を用いて、ｎビットのブロックの送信データに対するｘa＋ｘb＋１の多項式で演算されるデスクランブリングにより拡散するビット誤りが訂正される。
請求項４に係る発明によれば、８ビットの誤り訂正符号を用いて、ｎビットのブロックの送信データに対するｘa＋ｘb＋１の多項式で演算されるデスクランブリングにより拡散するビット誤りが訂正される。
本発明の実施の形態に係る情報伝送システムの構成の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る符号化装置の構成の一例を示すブロック図である。 ＦＥＣブロックの一例を説明するための説明図である。 誤り訂正符号とＦＥＣブロックとを説明するための説明図である。 本発明の実施の形態に係る復号化装置の構成の一例を示すブロック図である。 シンドロームの計算を説明するための説明図である。 誤りパターンを説明するための説明図である。 シンドロームと誤り位置とを説明するための説明図である。 シンドロームと誤り位置の番号とが対応付けられたテーブルの一例を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態に係る符号化装置によって実行される符号化処理ルーチンの内容を表す図である。 本発明の実施の形態に係る復号化装置によって実行される復号化処理ルーチンの内容を表す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下では、２つの装置間でシリアル伝送にて情報の送受信を行う情報伝送システムに本発明を適用した場合について説明する。
＜情報伝送システム＞
まず、本発明の実施の形態に係る情報伝送システムの概略構成について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る情報伝送システムの構成の一例を示す概略図である。図１に示すように、情報伝送システム１０は、情報を送信する符号化装置１２と情報を受信する復号化装置１４とを備えている。
符号化装置１２と復号化装置１４とは、伝送路１６で接続されている。伝送路１６は、符号化装置１２から復号化装置１４へ情報をシリアル伝送するための伝送路である。
（符号化装置）
次に、符号化装置１２の構成について説明する。図２は符号化装置の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、符号化装置１２は、データ受付部１２０、変換部１２２、及び送信部１３２を備えている。符号化装置１２は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ゲートアレイなどの回路（ＩＣ：Integrated Circuit）により実装される。また、符号化装置１２が備える上記各機能部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータにより実現し、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、各機能部における各機能が実行されるように構成してもよい。
データ受付部１２０は、パラレル形式の送信データを受け付ける。本実施の形態では、１００８ビットのパラレル形式の送信データを用いる場合を例に説明する。
変換部１２２は、データ受付部１２０によって受け付けたパラレル形式の送信データを取得する。そして、変換部１２２は、取得した送信データに誤り訂正符号（ＥＣＣ：error correcting code）を付与し、符号が付与された送信データを符号化する。図２に示すように、変換部１２２は、ＥＣＣ演算部１２４、スクランブラ部１２６、６４Ｂ６６Ｂ符号化部１２８、及びパラレルシリアル（Ｐ／Ｓ）変換部１３０を備えている。
ＥＣＣ演算部１２４は、データ受付部１２０によって受け付けたパラレル形式の送信データと、予め設定された巡回符号生成多項式とに応じて、送信データに付与する誤り訂正符号を計算する。図３に、本実施の形態における送信データと誤り訂正符号の一例を示す。図３に示すように、後述するスクランブラ部１２６によって誤り訂正符号が送信データに付与される。
図４に、誤り訂正符号の生成を説明するための説明図を示す。本実施の形態では、図４（Ａ）に示すように、４８ｂｉｔ（６Ｂｙｔｅ）の送信データから、誤り訂正符号（８ｂｉｔ）が計算される。また、残りの８ｂｉｔをダミービット、例えば、“００００００００”とし、計６４ｂｉｔ（８Ｂｙｔｅ）をＦＥＣブロックとする。なお、４８ｂｉｔ（６Ｂｙｔｅ）の送信データはブロックの一例である。
ＥＣＣ演算部１２４は、図４（Ｂ）に示すように、送信データのビット列を、以下の式（１）に示す８次の巡回符号生成多項式Ｇ（ｘ）で割った余りを、誤り訂正符号として計算する。
図４（Ｂ）では、４８ビットの送信データがＥＣＣ演算部１２４に入力されることを表している。具体的には、ＥＣＣ演算部１２４は、以下の式（２）に従って、誤り訂正符号を計算する。
上記式（２）は４８ビット入力の誤り訂正符号の算出式を表し、Ａｘｘが送信データ入力のｘｘ番目のビット、Ｃｘが誤り訂正符号の出力のｘ番目のビットを表す。また、ここで「＋」はＸＯＲ演算を表す。
スクランブラ部１２６は、ＥＣＣ演算部１２４によって計算された誤り訂正符号を、データ受付部１２０によって受け付けた送信データに付加し、誤り訂正符号が付加された送信データを、ｘａ＋ｘｂ＋１の多項式（ａ,ｂは整数、a＞ｂ、ａ≠２ｂ）を用いてスクランブル処理する。
本実施の形態では、送信データのビット数と誤り訂正符号のビット数との和であるｎは、上記多項式の指数ａ未満である（ｎ＜ａ）。本実施形態では、誤り訂正符号が８ビットであるため、送信データはｎ−８ビットとなる。
例えば、スクランブラ部１２６は、以下の式（３）に従って、誤り訂正符号が付加された送信データをスクランブル処理する。以下の式（３）は、多項式の指数ａが５８、ｂが３９である場合を示す。
６４Ｂ６６Ｂ符号化部１２８は、スクランブラ部１２６によってスクランブル処理が行われた送信データを、予め定められた符号化方式に従って符号化し、ビット数を変換する。本実施の形態では、６４Ｂ６６Ｂ符号化方式によってビット数変換符号化を行う場合を例に説明する。
パラレルシリアル（Ｐ／Ｓ）変換部１３０は、６４Ｂ６６Ｂ符号化部１２８によって変換された６６バイトのパラレル形式のデータを、Ｐ／Ｓ（Parallel to Serial）変換により、シリアルのビット列に変換する。本実施の形態では、送信データ（６４ビット）に、ダミービット（８ビット）、及び誤り訂正符号（８ビット）を付加したＦＥＣブロックを順次６４Ｂ６６Ｂ変換した後、パラレル-シリアル変換して、後述する送信部１３２によってデータとして送信する。
送信部１３２は、パラレルシリアル（Ｐ／Ｓ）変換部１３０によって変換されたシリアル形式のデータを伝送路１６へ出力する。送信部１３２に光電変換部（図示せず）を接続し、電気出力を光出力に変換しても良い。この場合、伝送路１６は光ファイバ等で構成される。
（復号化装置）
次に、復号化装置１４の構成について説明する。図５は復号化装置の構成の一例を示すブロック図である。図５に示すように、復号化装置１４は、受信部１４０、シリアルパラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１４２、６４Ｂ６６Ｂ復号化部１４４、デスクランブラ部１４６、エラー訂正部１４８、エラー出力部１６０、及びデータ出力部１６２を備えている。復号化装置１４は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ゲートアレイなどの回路（ＩＣ：Integrated Circuit）により実装される。また、復号化装置１４が備える上記各機能部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータにより実現し、ＣＰＵが、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、各機能部における各機能が実行されるように構成してもよい。
受信部１４０は、符号化装置１２によって伝送路１６を介して送信されたシリアル形式のデータを受信する。光出力を受信する場合は、光電変換部（図示せず）を接続し、光出力を電気出力に変換したものをシリアル形式のデータとして受信する。
シリアルパラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１４２は、受信部１４０によって受信したシリアル形式のデータをパラレル形式のデータに変換する。
６４Ｂ６６Ｂ復号化部１４４は、シリアルパラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１４２によって得られたパラレル形式のデータを、６４Ｂ６６Ｂ符号化方式に従ってビット数変換復号化を行い、受信データ及び誤り訂正符号として出力する。
デスクランブラ部１４６は、６４Ｂ６６Ｂ復号化部１４４によって復号化された受信データ及び誤り訂正符号を、デスクランブル処理する。なお、デスクランブラ処理は、上記式（３）に示す多項式基づき実行される。また、デスクランブラ部１４６は、得られた受信データと誤り訂正符号とを、後述するバッファ１５０に格納する。
エラー訂正部１４８は、バッファ１５０と、ＥＣＣ部１５１と、誤り検出部１５６と、訂正部１５８とを備えている。
バッファ１５０には、デスクランブラ部１４６によって得られた、受信データ及び誤り訂正符号が格納される。
ＥＣＣ部１５１は、バッファ１５０に格納された受信データ及び誤り訂正符号から、シンドロームを算出する。ＥＣＣ部１５１は、ＥＣＣ演算部１５２と、ＥＣＣ比較部１５４とを備える。
ＥＣＣ演算部１５２は、バッファ１５０に格納された受信データを取得し、取得した受信データと上記式（１）に示した巡回符号生成多項式Ｇ（ｘ）とに基づいて、誤り訂正符号を計算する。具体的には、ＥＣＣ演算部１５２は、ＥＣＣ演算部１２４と同様に、受信データのビット列を、上記式（１）に示す８次の巡回符号生成多項式Ｇ（ｘ）で割った余りを誤り訂正符号として計算する。
ＥＣＣ比較部１５４は、バッファ１５０に格納された誤り訂正符号と、ＥＣＣ演算部１５２によって計算された誤り訂正符号とから、シンドロームを算出する。
図６に、ＥＣＣ部１５１の処理の一例を説明するための説明図を示す。例えば、ＥＣＣ部１５１は、図６に示すように、バッファ１５０に格納された誤り訂正符号Ｃ［７：０］と、バッファ１５０に格納された誤り訂正符号Ｃ［７：０］と、バッファ１５０に格納された受信データＡ［４７：０］とから、シンドロームＳ［７：０］を算出する。シンドロームの算出式は、以下の式（４）によって表される。
上記式（４）では、Ａｘｘが受信データ入力のｘｘ番目のビット、Ｃｘが誤り訂正符号のｘ番目のビット、Ｓｘがシンドロームの出力のｘ番目のビットを表す。また、ここで「＋」はＸＯＲ演算を表す。シンドロームＳｘの全てのビットが０の場合には、ビット誤りなしと判定され、シンドロームＳｘのビットが０とは異なる場合には、後述する誤り検出部１５６によってビットの誤り位置が特定される。
誤り検出部１５６は、ＥＣＣ比較部１５４によって算出されたシンドロームと、シンドロームとビットの誤り位置とが予め対応付けられたテーブルとから、シンドロームに対応する誤りパターンに応じて、ビットの誤り位置を検出する。
具体的には、誤り検出部１５６は、ＥＣＣ比較部１５４によって算出されたシンドロームがすべて０でない場合には、伝送路上でのビット誤りを検出する。そして、誤り検出部１５６は、誤りパターンを特定する。
図７に、伝送路上で１ビット誤りが発生した場合の誤りパターンの例を示す。図７に示すように、伝送路上での１ビット誤りはデスクランブルにより他のビットに拡散され、１ビット誤りが２ビット以下の誤りとなる。なお、図７に示すＦＥＣブロックは、ダミービットを除いたものを表す。
図７に示すように、誤りパターン１については、ＦＥＣブロック内で誤りが１ビットであり、シンドロームに対応する誤り位置の番号Ｐは０〜５５となり、そのまま誤り位置ｐを表す。Ｐ番目の誤り位置の番号に対応するシンドロームをαｐと表示しており、シンドロームに対応する誤り位置の番号Ｐと実際のビットの誤り位置ｐとは一致する。なお、ビットの誤り位置の番号Ｐについては後に詳しく説明する。
一方、誤りパターン２〜３については、シンドロームに対応する誤り位置の番号Ｐと誤り位置ｐとが一致していないため、シンドロームに対応する誤り位置の番号Ｐから、誤り位置ｐを求める。なお、誤り位置ｐは、送信データ及び誤り訂正符号のビット数ｎ以下である（ｐ≦ｎ）。
例えば、誤りパターン２については、シンドロームに対応する誤り位置の番号Ｐは９４〜１４９の範囲となり、データのビット数６４よりも大きい数となるため、シンドロームに対応する誤り位置の番号Ｐと、誤り位置ｐとが一致しない。ここで、誤りパターン２については、ＦＥＣブロック内に誤りが２ビットあり、シンドロームがαｐ＋９４である場合には、誤り位置がｐとｐ＋３９となる。なお、スクランブル処理に用いる多項式がｘａ＋ｘｂ＋１である場合、ビットの誤り位置は「ｐ」と「ｐ＋ｂ」となる。
また、誤りパターン３については、シンドロームに対応する誤り位置の番号Ｐは１７８〜２３３の範囲となり、ＦＥＣブロック内に誤りが２ビットあり、シンドロームがαｐ＋１７８である場合には、誤り位置がｐとｐ＋１９となる。なお、スクランブル処理に用いる多項式がｘａ＋ｘｂ＋１である場合、ビットの誤り位置は「ｐ」と「ｐ＋（ａ−ｂ）」となる。
以上をまとめると、各誤りパターンにおけるビットの誤り位置は、以下に示すようになる。
誤りパターン１：誤り位置はｐ
誤りパターン２：誤り位置はｐとｐ＋３９
誤りパターン３：誤り位置はｐとｐ＋１９
本実施の形態では、上記誤りパターンに応じて、シンドロームとビットの誤り位置の番号とが予め対応付けられる。
ここで、シンドロームとビットの誤り位置の番号との対応付けについて説明する。
例えば、誤りパターンが誤りパターン２である場合、２ビットの誤り位置ｐと誤り位置ｐ＋３９を表すビットの誤り位置の番号Ｐ１に対応するシンドロームが、１ビットの誤り位置ｐに対応するシンドロームと１ビットの誤り位置ｐ＋３９に対応するシンドロームとの排他的論理和で表される。
また、誤りパターンが誤りパターン３である場合、２ビットの誤り位置ｐと誤り位置ｐ＋１９を表すビットの誤り位置の番号Ｐ２に対応するシンドロームが、１ビットの誤り位置ｐに対応するシンドロームと１ビットの誤り位置ｐ＋１９に対応するシンドロームとの排他的論理和で表される。
従って、ビットの誤り位置の番号Ｐ１及びビットの誤り位置の番号Ｐ２が、以下の式に示す条件を満たすようにシンドロームとビットの誤り位置の番号とがテーブルにおいて対応付けられる。
Ｐ１，Ｐ２＞ｎ，かつ、｜Ｐ１−Ｐ２｜＞ｎ
図８に、２ビットの誤り位置ｐと誤り位置ｐ＋１９を表すビットの誤り位置の番号Ｐに対応するシンドロームと、実際のビットの誤り位置ｐ及びｐ＋１９との関係を説明するための図を示す。
図８に示すように、誤りパターンが誤りパターン３である場合に、１０ビット目と２９ビット目においてエラーが発生したとき、シンドロームは、誤り位置の番号Ｐ＝１８８ビット目のビット列となる。誤り位置の番号Ｐの値が１８８であるため、αｐ＋１７８（ｐ：１７８〜２３３）に基づいて、誤りパターンは誤りパターン３であると判定される。そして、誤りパターンに応じて、実際の誤り位置ｐが計算される（１８８−１７８＝１０）。また、もう一方の誤り位置ｐ＋１９が計算される（１０＋１９＝２９）。そして、計算された１０ビット目と２９ビット目が、後述する訂正部１５８によって訂正される。
図９に、シンドロームとビットの誤り位置の番号とが予め対応付けられたテーブルの一例を示す。図９に示すテーブルでは、８ビットのシンドロームを表す２５５個のバイトアドレスと、誤り位置の番号Ｐとが予め対応付けられている。図９に示すテーブルのバイトアドレスＳは、２進数のシンドロームの値を１０進数で表したものである。
例えば、図９に示すように、算出されたシンドロームが「１０１１１００１」である場合、シンドローム「１１００１００１００１０１」は、図９のバイトアドレス「１８５」で表わされるため、誤り位置の番号Ｐは「１８８」であることがわかる。
図９に示すように、誤り位置の番号Ｐが０〜５５である場合、誤りパターンは誤りパターン１に対応し、訂正部１５８によって誤り位置ｐが訂正される。また、誤り位置の番号Ｐが９４〜１４９である場合、誤りパターンは誤りパターン２に対応し、誤り位置（ｐ−９４）と誤り位置（ｐ−９４＋３９）とが訂正部１５８によって訂正される。また、誤り位置の番号Ｐが１７８〜２２３である場合、誤りパターンは誤りパターン３に対応し、誤り位置（ｐ−１７８）と誤り位置（ｐ−１７８＋１９）とが訂正部１５８によって訂正される。また、誤り位置の番号Ｐが、０〜５５、９４〜１４９、１７８〜２２３とは異なる場合、訂正不能エラーであると判定される。
従って、誤り検出部１５６は、シンドロームとビットの誤り位置の番号とが予め対応付けられたテーブルと、ＥＣＣ比較部１５４によって算出されたシンドロームに対応する誤りパターンとに応じて、受信データのビットの誤り位置を特定し、訂正部１５８へ出力する。
また、誤り検出部１５６は、ＥＣＣ比較部１５４によって算出されたシンドロームが８ビットで表わされる２５５パターンのテーブルに存在しない場合には、伝送路上での２ビット以上の誤りを検出し、伝送路上での２ビット以上の誤りを表す情報をエラー出力部１６０へ出力する。
訂正部１５８は、バッファ１５０に格納された受信データ及び誤り検出部１５６によって出力された誤り位置に対応するビットを反転し、受信データのビット誤りを訂正する。
エラー出力部１６０は、誤り検出部１５６によって伝送路上での２ビット以上の誤りを表す情報が出力された場合に、伝送路上での２ビット以上の誤りを表す情報を訂正不能エラーとして出力する。
データ出力部１６２は、エラー無しの場合も含めてエラー訂正終了後に、バッファ１５０に格納された受信データを順次出力する。
＜情報伝送システムの動作＞
次に、情報伝送システム１０の動作について説明する。上記の通り、情報伝送システム１０の動作は、符号化装置１２側の処理と復号化装置１４側の処理とを含む。
＜符号化装置側の処理＞
まず、符号化装置１２側で実行される処理について説明する。
図１０は符号化装置１２によって実行される符号化処理ルーチンの手順の一例を示すフローチャートである。符号化装置１２は、符号化対象のパラレル形式のデータが入力されると、図１０に示す符号化処理ルーチンを実行する。
ステップＳ１００において、データ受付部１２０はパラレル形式の送信データを受け付ける。
ステップＳ１０２において、ＥＣＣ演算部１２４は、ＥＣＣ演算部１２４は、データ受付部１２０によって受け付けたパラレル形式の送信データと、上記式（１）に示す８次の巡回符号生成多項式とに応じて、送信データに付与する誤り訂正符号を計算する。
ステップＳ１０４において、スクランブラ部１２６は、上記ステップＳ１０２で計算された誤り訂正符号を、上記ステップＳ１００で受け付けた送信データに付加し、上記式（３）に従って、誤り訂正符号が付加された送信データをスクランブル処理する。
ステップＳ１０６において、６４Ｂ６６Ｂ符号化部１２８は、上記ステップＳ１０４でスクランブル処理が行われた送信データを、６４Ｂ６６Ｂ符号化方式に従って符号化し、ビット数を変換する。
ステップＳ１０８において、パラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）１３０は、上記ステップＳ１０６で変換されたパラレル形式のデータを、シリアルのビット列に変換する。
ステップＳ１１０において、送信部１３２は、上記ステップＳ１０８で変換されたシリアル形式のデータを伝送路１６へ出力して、符号化処理ルーチンを終了する。
＜復号化装置側の処理＞
次に、復号化装置１４側で実行される処理について説明する。
図１１は復号化装置１４によって実行される復号化処理ルーチンの手順の一例を示すフローチャートである。復号化装置１４は、復号化対象のデータを受信すると、図１１に示す復号化処理ルーチンを実行する。
ステップＳ２００において、受信部１４０は、符号化装置１２によって伝送路１６を介して送信されたシリアル形式のデータを受信する。
ステップＳ２０２において、シリアルパラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１４２は、上記ステップＳ２００で受信したシリアル形式のデータをパラレル形式のデータに変換する。
ステップＳ２０４において、６４Ｂ６６Ｂ復号化部１４４は、上記ステップＳ２０２で得られたパラレル形式のデータを、６４Ｂ６６Ｂ符号化方式に従ってビット数変換復号化を行い、受信データ及び誤り訂正符号として出力する。
ステップＳ２０６において、デスクランブラ部１４６は、上記ステップＳ２０４で復号化された受信データ及び誤り訂正符号を、デスクランブル処理する。また、デスクランブラ部１４６は、復号された受信データと誤り訂正符号とを、バッファ１５０に格納する。
ステップＳ２０８において、ＥＣＣ演算部１５２は、バッファ１５０に格納された受信データを取得し、取得した受信データと上記式（１）に示した８次の巡回符号生成多項式Ｇ（ｘ）とに基づいて、誤り訂正符号を計算する。
ステップＳ２１０において、ＥＣＣ比較部１５４は、バッファ１５０に格納された誤り訂正符号と、上記ステップＳ２０８で計算された誤り訂正符号とに基づいて、シンドロームを算出する。
ステップＳ２１２において、誤り検出部１５６は、上記ステップＳ２１０で算出されたシンドロームと、シンドロームとビットの誤り位置に対応する番号とが予め対応付けられたテーブルとから、上記ステップＳ２１０で算出されたシンドロームが予め設定されたバイトアドレスに対応しているか否かを判定する。算出されたシンドロームが予め設定されたバイトアドレスに対応している場合には、ステップＳ２１４へ進む。一方、算出されたシンドロームが予め設定されたバイトアドレスに対応していない場合には、ステップＳ２２０へ進む。
ステップＳ２１４において、誤り検出部１５６は、シンドロームの番号Ｐとシンドロームを表すワードアドレスとが予め対応付けられているテーブルと、上記ステップＳ２１０で算出されたシンドロームとから、算出されたシンドロームの番号Ｐに応じて誤りパターンを特定する。
ステップＳ２１６において、誤り検出部１５６は、上記ステップＳ２１４で特定された誤りパターンに応じて、実際のビットの誤り位置を特定し、訂正部１５８へ出力する。
ステップＳ２１８において、訂正部１５８は、バッファ１５０に格納された受信データ及び上記ステップＳ２１６で出力された誤り位置に対応するビットを反転し、受信データのビット誤りを訂正する。
ステップＳ２２０において、データ出力部１６２は、バッファ１５０に格納された受信データを出力して、復号化処理ルーチンを終了する。
ステップＳ２２２において、誤り検出部１５６は、伝送路上での２ビット以上の誤りを検出し、伝送路上での２ビット以上の誤りを表す情報を出力する。
ステップＳ２２４において、エラー出力部１６０は、上記ステップＳ２２２で出力された２ビット以上の誤りを表す情報を訂正不能エラーとして出力して、復号化処理ルーチンを終了する。
なお、上記の実施の形態で説明した情報伝送システムの構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内においてその構成を変更してもよいことは言うまでもない。例えば、符号化装置と復号化装置とを有する情報伝送システムとして説明したが、符号化手段と復号化手段とを兼ね備える装置とし、装置間でシリアル伝送を行う情報伝送システムとしてもよい。また、ビット数変換も６４Ｂ６６Ｂのみでなく、他のビット数変換も可能である。
また、上記の実施の形態では、スクランブラ処理に用いる多項式ｘａ＋ｘｂ＋１の一例として、上記式（３）を用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、ある特定のａとｂとの組み合わせであってもよい。
例えば、多項式ｘ５７＋ｘｂ＋１を用いてスクランブラ処理を行う場合、指数ｂの値として、ｂ＝９，１０，１２，１９，３８，４５，４７，４８が用いられる。
また、多項式ｘ５８＋ｘｂ＋１を用いてスクランブラ処理を行う場合、指数ｂの値として、ｂ＝８，１０，１９，２４，３４，３９，４８，５０が用いられる。
また、多項式ｘ５９＋ｘｂ＋１を用いてスクランブラ処理を行う場合、指数ｂの値として、ｂ＝８，１４，５５，５１が用いられる。
また、多項式ｘ６０＋ｘｂ＋１を用いてスクランブラ処理を行う場合、指数ｂの値として、ｂ＝１３，１５，４５，４７が用いられる。
また、多項式ｘ６１＋ｘｂ＋１を用いてスクランブラ処理を行う場合、指数ｂの値として、ｂ＝１３，４８が用いられる。
また、多項式ｘ６２＋ｘｂ＋１を用いてスクランブラ処理を行う場合、指数ｂの値として、ｂ＝９，１２，２１，４１，５０，５３が用いられる。
また、多項式ｘ６３＋ｘｂ＋１を用いてスクランブラ処理を行う場合、指数ｂの値として、ｂ＝１２，２１，４２，５１が用いられる。
また、多項式ｘ６４＋ｘｂ＋１を用いてスクランブラ処理を行う場合、指数ｂの値として、ｂ＝１４，１９，４５，５０が用いられる。
本発明を通信手段により提供することはもちろん、ＣＤＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。
１０ 情報伝送システム
１２ 符号化装置
１４ 復号化装置
１６ 伝送路
１２０ データ受付部
１２２ 変換部
１２４ ＥＣＣ演算部
１２６ スクランブラ部
１２８ ６４Ｂ６６Ｂ符号化部
１３０ Ｐ／Ｓ変換部
１３２ 送信部
１４０ 受信部
１４２ Ｓ／Ｐ変換部
１４４ ６４Ｂ６６Ｂ復号化部
１４６ デスクランブラ部
１４８ エラー訂正部
１５０ バッファ
１５１ ＥＣＣ部
１５２ ＥＣＣ演算部
１５４ ＥＣＣ比較部
１５６ 誤り検出部
１５８ 訂正部
１６０ エラー出力部
１６２ データ出力部

Claims (4)

  1. ｘａ＋ｘｂ＋１の多項式（ａ,ｂは整数、a＞ｂ、ａ≠２ｂ）でスクランブリングされた送信データを受信する復号化装置において、（ｎ−８）ビット（ｎ＜ａ）の前記送信データに対し、ｘ８＋ｘ６＋ｘ ３ ＋ｘ ２ ＋１の巡回符号生成多項式に応じて計算された誤り訂正符号が付与されたブロックに対するスクランブリングにより得られたデータを受信する受信手段と、
    シンドロームとビットの誤り位置の番号とが予め対応付けられたテーブルであり、
    ２ビットの誤り位置ｐ（ｐ≦ｎ）と誤り位置ｐ＋ｂを表す前記ビットの誤り位置の番号Ｐ１に対応するシンドロームが、１ビットの誤り位置ｐに対応するシンドロームと１ビットの誤り位置ｐ＋ｂに対応するシンドロームとの排他的論理和で表され、
    ２ビットの誤り位置ｐと誤り位置ｐ＋（ａ−ｂ）を表す前記ビットの誤り位置の番号Ｐ２に対応するシンドロームが、１ビットの誤り位置ｐに対応するシンドロームと１ビットの誤り位置ｐ＋（ａ−ｂ）に対応するシンドロームとの排他的論理和で表され、
    かつ、前記ビットの誤り位置の番号Ｐ１及び前記ビットの誤り位置の番号Ｐ２が、以下の式に示す条件を満たすように前記シンドロームとビットの誤り位置の番号とが対応付けられた前記テーブルから、
    前記データに対するデスクランブリングにより得られた受信データに付与された前記誤り訂正符号及び前記受信データから演算された誤り訂正符号に応じて計算されたシンドロームに対応する前記誤りパターンに応じて前記受信データの誤り位置を算出する誤り検出手段と、
    前記誤り検出手段によって算出された前記誤り位置の前記受信データを訂正する訂正手段と、
    を備えた復号化装置。
    Ｐ１，Ｐ２＞ｎ，かつ、｜Ｐ１−Ｐ２｜＞ｎ
  2. 前記誤り検出手段は、前記シンドロームが前記テーブルに含まれるビットの誤り位置の番号と対応していない場合に、前記データの訂正不能の誤りを検出する
    請求項１に記載の復号化装置。
  3. 前記ｘ８＋ｘ６＋ｘ ３ ＋ｘ ２ ＋１の巡回符号生成多項式に応じて計算された誤り訂正符号を前記送信データに付与し、前記送信データに対してスクランブリングを行うことにより前記データを得る変換手段、及び
    前記変換手段によって得られた前記データを送信する送信手段を備えた符号化装置と、
    請求項１又は請求項２に記載の復号化装置と、
    を備えた情報伝送システム。
  4. コンピュータを、請求項１又は請求項２に記載の復号化装置を構成する各手段として機能させるためのプログラム。
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