JPH06318931A - 誤り訂正符号伝送方法 - Google Patents
誤り訂正符号伝送方法Info
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- JPH06318931A JPH06318931A JP11855293A JP11855293A JPH06318931A JP H06318931 A JPH06318931 A JP H06318931A JP 11855293 A JP11855293 A JP 11855293A JP 11855293 A JP11855293 A JP 11855293A JP H06318931 A JPH06318931 A JP H06318931A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 STMフレームにより伝送されるデータの誤
り訂正符号化を行う。 【構成】 水平および垂直の二つのパリティ検査を行
い、少なくとも垂直パリティ検査により得られた符号に
ついてはSTMフレームのセクション・オーバーヘッド
に収容して伝送する。
り訂正符号化を行う。 【構成】 水平および垂直の二つのパリティ検査を行
い、少なくとも垂直パリティ検査により得られた符号に
ついてはSTMフレームのセクション・オーバーヘッド
に収容して伝送する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は長距離大容量光伝送に利
用する。特に、CCITT(国際電信電話諮問委員会)
勧告G707、708、709に規定されたSTM(Sy
nchronous Transport Module)フレームの改善のために
発明されたものであるが、他の方式にも利用できる。
用する。特に、CCITT(国際電信電話諮問委員会)
勧告G707、708、709に規定されたSTM(Sy
nchronous Transport Module)フレームの改善のために
発明されたものであるが、他の方式にも利用できる。
【0002】
【従来の技術】光ファイバは、その低損失性、広帯域性
および無誘導性から、ギガビット毎秒のディジタル信号
を数十キロメートルの長距離にわたって伝送することを
可能にしてきた。光増幅器が用いられる以前は、ファイ
バ内に入力できる光電力がピーク値でも高々数mW程度
であったので、おもにファイバ損失の低減と受信部の高
感度化によって長中継間隔化が達成されてきた。さらに
近年になり、光直接増幅器の研究開発が急激に進展し、
ファイバ内に数mW以上の光電力を入力することが可能
となっている。
および無誘導性から、ギガビット毎秒のディジタル信号
を数十キロメートルの長距離にわたって伝送することを
可能にしてきた。光増幅器が用いられる以前は、ファイ
バ内に入力できる光電力がピーク値でも高々数mW程度
であったので、おもにファイバ損失の低減と受信部の高
感度化によって長中継間隔化が達成されてきた。さらに
近年になり、光直接増幅器の研究開発が急激に進展し、
ファイバ内に数mW以上の光電力を入力することが可能
となっている。
【0003】しかし、光ファイバ内で光電力が集中する
コア部分は高々10μmの直径しかないため、コア内の
光電力密度が異常に高くなり、ファイバ材料の非線形効
果による影響で信号波形が劣化する可能性がでてきた。
非線形効果はさまざまな現れかたをするが、例えば誘導
ブリルアン散乱は、ファイバ内光電力を後方に散乱する
ことにより波形を歪ませるとともに、実質的に入力でき
る光電力を制限する。また、自己位相変調は、強度変調
された光信号の変動成分によって光信号のスペクトルが
広がり、光ファイバの分散のために信号波形が劣化する
現象である。
コア部分は高々10μmの直径しかないため、コア内の
光電力密度が異常に高くなり、ファイバ材料の非線形効
果による影響で信号波形が劣化する可能性がでてきた。
非線形効果はさまざまな現れかたをするが、例えば誘導
ブリルアン散乱は、ファイバ内光電力を後方に散乱する
ことにより波形を歪ませるとともに、実質的に入力でき
る光電力を制限する。また、自己位相変調は、強度変調
された光信号の変動成分によって光信号のスペクトルが
広がり、光ファイバの分散のために信号波形が劣化する
現象である。
【0004】この一方で、より高いビットレートで同じ
符号誤り特性を実現するためには、雑音電力が一定の理
想的光受信器であっても、1ビットあたりの光子数を一
定に保たなければならない。すなわち、ビットレートを
上昇させることは、1ビットあたりの送信電力ピーク値
を上げることを意味する。このような光電力とビットレ
ートとの間の矛盾は本質的なものであり、単一モード光
ファイバによる伝送速度距離積の限界を示唆している。
符号誤り特性を実現するためには、雑音電力が一定の理
想的光受信器であっても、1ビットあたりの光子数を一
定に保たなければならない。すなわち、ビットレートを
上昇させることは、1ビットあたりの送信電力ピーク値
を上げることを意味する。このような光電力とビットレ
ートとの間の矛盾は本質的なものであり、単一モード光
ファイバによる伝送速度距離積の限界を示唆している。
【0005】CCITTによる1988年の勧告では、
SDH(Synchronous Digital Hierarchy )におけるN
NI(Network Node Interface)のもつべきフレーム構
造としてSTMが定義され、高速大容量のディジタル伝
送システムに利用されている。このフレーム構造では、
STM−Nフレームが、155.52Mbit/sのS
TM−1フレームをNバイト多重したものとして定義さ
れる(ただし、詳細には単純な多重とは若干異なる)。
このSTM−Nフレームには、伝送路上で発生した符号
誤りを検出するため、偶パリティのBIP(Bit Interl
eaved Parity)が定義され、伝送品質を実時間で監視し
ている。STM−NフレームにおけるBIP符号位置を
図13に示す。図13(a)は第1層のバイト配置を示
し、同(b)は第2層ないし第N層のバイト配置を示
す。中継器間の誤り監視のためには、スクランブル後の
フレーム全バイトの8ビットおきのパリティをBIP−
8として定義し、得られる8ビット並列パリティをB1
バイトとして次フレームに書き込む(図13(a))。
また、端局相互間の誤り監視のために、BIP−24×
Nが定義されている。これは、スクランブル前のセクシ
ョン・オーバーヘッドの1〜3行目を除くフレーム全バ
イトの24×NビットおきのパリティをBIP−24×
Nとして定義し、得られる24×Nビット並列パリティ
をB2バイトとして次フレームに書き込んでいる(図1
3(a)、(b))。セクション・オーバーヘッドの1
〜3行目は、途中の再生中継器で書き換えられることが
あるため、端局相互間の監視対象からは除外されてい
る。これらのBIP符号は、伝送路上で発生する誤りを
実時間で検出できるが、訂正機能はない。
SDH(Synchronous Digital Hierarchy )におけるN
NI(Network Node Interface)のもつべきフレーム構
造としてSTMが定義され、高速大容量のディジタル伝
送システムに利用されている。このフレーム構造では、
STM−Nフレームが、155.52Mbit/sのS
TM−1フレームをNバイト多重したものとして定義さ
れる(ただし、詳細には単純な多重とは若干異なる)。
このSTM−Nフレームには、伝送路上で発生した符号
誤りを検出するため、偶パリティのBIP(Bit Interl
eaved Parity)が定義され、伝送品質を実時間で監視し
ている。STM−NフレームにおけるBIP符号位置を
図13に示す。図13(a)は第1層のバイト配置を示
し、同(b)は第2層ないし第N層のバイト配置を示
す。中継器間の誤り監視のためには、スクランブル後の
フレーム全バイトの8ビットおきのパリティをBIP−
8として定義し、得られる8ビット並列パリティをB1
バイトとして次フレームに書き込む(図13(a))。
また、端局相互間の誤り監視のために、BIP−24×
Nが定義されている。これは、スクランブル前のセクシ
ョン・オーバーヘッドの1〜3行目を除くフレーム全バ
イトの24×NビットおきのパリティをBIP−24×
Nとして定義し、得られる24×Nビット並列パリティ
をB2バイトとして次フレームに書き込んでいる(図1
3(a)、(b))。セクション・オーバーヘッドの1
〜3行目は、途中の再生中継器で書き換えられることが
あるため、端局相互間の監視対象からは除外されてい
る。これらのBIP符号は、伝送路上で発生する誤りを
実時間で検出できるが、訂正機能はない。
【0006】ガブラらによる401km、622Mbi
t/sと357km、2.488Gbit/sの強度変
調・直接検波無中継伝送実験では、エルビウム光増幅器
と255/239リード・ソロモン誤り訂正符号が用い
られている(P.M.Gabla et al., "401 km, 622 Mbit/s
and 357 km, 2.488 Gbit/s IM/DD Repeaterless Transm
ission Experiments using Erbium-Doped Amplifiers a
nd Error CorrectingCode", Post deadline paper #15
in the Topical Meeting on Optical Amplifiers and t
heir Applications, June 24-26, 1992) 。冗長度は1
4%であり、伝送路ラインレートはそれぞれ710Mb
it/s、2.843Gbit/sに上昇している。よ
り高ビットレートの伝送システムで誤り訂正符号を使用
するためには、簡単な回路で実現でき、伝送レートの上
昇を極力抑えた符号が必要とされる。
t/sと357km、2.488Gbit/sの強度変
調・直接検波無中継伝送実験では、エルビウム光増幅器
と255/239リード・ソロモン誤り訂正符号が用い
られている(P.M.Gabla et al., "401 km, 622 Mbit/s
and 357 km, 2.488 Gbit/s IM/DD Repeaterless Transm
ission Experiments using Erbium-Doped Amplifiers a
nd Error CorrectingCode", Post deadline paper #15
in the Topical Meeting on Optical Amplifiers and t
heir Applications, June 24-26, 1992) 。冗長度は1
4%であり、伝送路ラインレートはそれぞれ710Mb
it/s、2.843Gbit/sに上昇している。よ
り高ビットレートの伝送システムで誤り訂正符号を使用
するためには、簡単な回路で実現でき、伝送レートの上
昇を極力抑えた符号が必要とされる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、実施が容易
であり、伝送レートの上昇も小さく、それでいて高ビッ
トレートの伝送システムで誤り訂正符号化を行うことの
できる方法を提供することを目的とする。
であり、伝送レートの上昇も小さく、それでいて高ビッ
トレートの伝送システムで誤り訂正符号化を行うことの
できる方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の誤り訂正符号伝
送方法は、STMフレームに積符号を導入することを特
徴とする。すなわち、ディジタル信号フレーム内のあら
かじめ定められた複数ビット単位にパリティ検査を行っ
て水平パリティ検査符号を付加し、ディジタル信号フレ
ーム内のあらかじめ定められたビット数おきの複数ビッ
ト単位にパリティ検査を行って垂直パリティ検査符号を
付加する誤り訂正符号伝送方法において、ディジタル信
号フレームはセクション・オーバーヘッドとペイロード
とからなるディジタル同期網のフレームであり、垂直パ
リティ検査符号をセクション・オーバーヘッド内のあら
かじめ定められた位置に収容することを特徴とする。
送方法は、STMフレームに積符号を導入することを特
徴とする。すなわち、ディジタル信号フレーム内のあら
かじめ定められた複数ビット単位にパリティ検査を行っ
て水平パリティ検査符号を付加し、ディジタル信号フレ
ーム内のあらかじめ定められたビット数おきの複数ビッ
ト単位にパリティ検査を行って垂直パリティ検査符号を
付加する誤り訂正符号伝送方法において、ディジタル信
号フレームはセクション・オーバーヘッドとペイロード
とからなるディジタル同期網のフレームであり、垂直パ
リティ検査符号をセクション・オーバーヘッド内のあら
かじめ定められた位置に収容することを特徴とする。
【0009】垂直パリティ検査符号として、CCITT
勧告によるSTMフレームにおいて定義されたBIPパ
リティ検査符号を用いることがよい。
勧告によるSTMフレームにおいて定義されたBIPパ
リティ検査符号を用いることがよい。
【0010】水平および垂直パリティ検査の方法によっ
ては、垂直パリティ検査符号と共に水平パリティ検査符
号についてもセクション・オーバーヘッド内に収容する
ことができる。
ては、垂直パリティ検査符号と共に水平パリティ検査符
号についてもセクション・オーバーヘッド内に収容する
ことができる。
【0011】
【作用】超高速通信で最も厳しい制約要因と考えられる
ビットレート上昇を最小限に抑えつつ積符号化を実現す
るため、積符号のうち少なくとも垂直パリティ検査符号
についてはSTMフレームのセクション・オーバーヘッ
ド内に収容できるように定義する。垂直パリティ検査符
号を収容する場合には、ビットレート上昇は水平パリテ
ィ検査符号によるものだけとなる。水平パリティ検査符
号についてもセクション・オーバーヘッドに収容できる
ようにすれば、ビットレートの上昇はない。特に、ST
MフレームにおけるBIP−N符号を垂直パリティ検査
符号とする。このとき、垂直パリティ検査符号の一方の
検査回路を省略できる。
ビットレート上昇を最小限に抑えつつ積符号化を実現す
るため、積符号のうち少なくとも垂直パリティ検査符号
についてはSTMフレームのセクション・オーバーヘッ
ド内に収容できるように定義する。垂直パリティ検査符
号を収容する場合には、ビットレート上昇は水平パリテ
ィ検査符号によるものだけとなる。水平パリティ検査符
号についてもセクション・オーバーヘッドに収容できる
ようにすれば、ビットレートの上昇はない。特に、ST
MフレームにおけるBIP−N符号を垂直パリティ検査
符号とする。このとき、垂直パリティ検査符号の一方の
検査回路を省略できる。
【0012】
【実施例】図1は本発明を実施するための誤り訂正伝送
路符号の一例を示すフォーマット図である。ここでは、
水平パリティ検査符号として16B2P符号、すなわち
16ビット単位に2ビットの水平パリティを付加する符
号を用い、垂直パリティ検査符号として1/3フレーム
BIP−16を用いた例を示す。
路符号の一例を示すフォーマット図である。ここでは、
水平パリティ検査符号として16B2P符号、すなわち
16ビット単位に2ビットの水平パリティを付加する符
号を用い、垂直パリティ検査符号として1/3フレーム
BIP−16を用いた例を示す。
【0013】この符号は、ディジタル信号フレーム内の
16ビット単位にパリティ検査を行って水平パリティビ
ットp1 、p2 を付加し、ディジタル信号フレーム内の
18ビットおきの404ビット単位にパリティ検査を行
って垂直パリティビットb1 o〜b8 o 、b1 e 〜b8
e を付加することにより得られる。bi o は奇数番目の
バイト内のi番目のビットを表し、bi e は奇数番目の
バイト内のi番目のビットを表す。水平パリティビット
p1 は奇数番目のビットにより求め、水平パリティビッ
トp2 は偶数番目により求める。
16ビット単位にパリティ検査を行って水平パリティビ
ットp1 、p2 を付加し、ディジタル信号フレーム内の
18ビットおきの404ビット単位にパリティ検査を行
って垂直パリティビットb1 o〜b8 o 、b1 e 〜b8
e を付加することにより得られる。bi o は奇数番目の
バイト内のi番目のビットを表し、bi e は奇数番目の
バイト内のi番目のビットを表す。水平パリティビット
p1 は奇数番目のビットにより求め、水平パリティビッ
トp2 は偶数番目により求める。
【0014】図2は誤り訂正伝送路符号の別の例を示す
フォーマット図である。この例は、水平パリティ検査符
号として8B1P符号、すなわち8ビット単位に1ビッ
トの水平パリティビットを付加した符号を用いたもので
ある。垂直パリティ検査符号としては図1の例と同様に
1/3フレームBIP−16符号を用いる。
フォーマット図である。この例は、水平パリティ検査符
号として8B1P符号、すなわち8ビット単位に1ビッ
トの水平パリティビットを付加した符号を用いたもので
ある。垂直パリティ検査符号としては図1の例と同様に
1/3フレームBIP−16符号を用いる。
【0015】ここでは図1に対応させるため水平パリテ
ィビットをp1 、p2 で示すが、この場合の水平パリテ
ィビットp1 は奇数番目のバイトによるパリティであ
り、水平パリティビットp2 は偶数番目のバイトによる
パリティである。また、18ビットおきのビット単位に
パリティ検査を行って垂直パリティビットn1 o 〜n8
oまたはn1 e 〜n8 e を付加する。ni o は奇数番目
のバイト内のi番目のビットを表し、ni e は奇数番目
のバイト内のi番目のビットを表す。
ィビットをp1 、p2 で示すが、この場合の水平パリテ
ィビットp1 は奇数番目のバイトによるパリティであ
り、水平パリティビットp2 は偶数番目のバイトによる
パリティである。また、18ビットおきのビット単位に
パリティ検査を行って垂直パリティビットn1 o 〜n8
oまたはn1 e 〜n8 e を付加する。ni o は奇数番目
のバイト内のi番目のビットを表し、ni e は奇数番目
のバイト内のi番目のビットを表す。
【0016】2ビット連続誤りに対する耐力としては、
図1に示した符号のほうが明らかに有利である。
図1に示した符号のほうが明らかに有利である。
【0017】この二つの例では、垂直パリティ検査符号
として〔405/404〕符号を用いている。これはS
TM−1フレームの1/3を検査対象とするのに適して
いる。すなわち、808バイトのデータから2バイトの
垂直パリティ検査符号N1 が定義され、これをSTM−
1フレームの1/3を用いて伝送することができる。本
発明では、この垂直パリティ検査符号N1 をセクション
・オーバーヘッド内のあらかじめ定められた位置に収容
する。このようにすると、ビットレートの増加は水平パ
リティビットの付加によるもののみとなる。このため、
上述した二つの符号におけるビットレートの上昇は、符
号化しない場合に比べて9/8倍になるだけである。
として〔405/404〕符号を用いている。これはS
TM−1フレームの1/3を検査対象とするのに適して
いる。すなわち、808バイトのデータから2バイトの
垂直パリティ検査符号N1 が定義され、これをSTM−
1フレームの1/3を用いて伝送することができる。本
発明では、この垂直パリティ検査符号N1 をセクション
・オーバーヘッド内のあらかじめ定められた位置に収容
する。このようにすると、ビットレートの増加は水平パ
リティビットの付加によるもののみとなる。このため、
上述した二つの符号におけるビットレートの上昇は、符
号化しない場合に比べて9/8倍になるだけである。
【0018】ビットレート上昇を抑圧するために、2バ
イト単位に1ビットの水平パリティ検査符号を付加する
ことも可能である。その場合は16B1P符号となり、
速度上昇は17/16となる。
イト単位に1ビットの水平パリティ検査符号を付加する
ことも可能である。その場合は16B1P符号となり、
速度上昇は17/16となる。
【0019】図3は垂直パリティバイトのSTM−Nフ
レーム内収容位置を示す。図3(a)は多重されるST
Mフレームの第1層、同(b)は第2層から第N層にお
ける収容位置を示す。図において太枠で囲んだ部分が1
/3のSTM−1フレームに相当し、この内部のバイト
を検査対象ブロックとする。垂直パリティバイトは2バ
イト生成されるので、図に示した「あ」または「い」、
「う」のいずれかの位置、すなわち9行×9バイトのセ
クション・オーバーヘッドの第2行第5および第6バイ
ト、第2行第8および第9バイトまたは第3行第8およ
び第9バイト、第5行第5および第6バイト、第5行第
8および第9バイトまたは第6行第8および第9バイ
ト、第8行第5および第6バイト、第8行第8および第
9バイトまたは第9行第8および第9バイトに収容す
る。図3では検査対象ブロックを第2行の先頭から始ま
る部分フレームとして示したが、長さがフレームの1/
3であり、垂直パリティバイトの収容位置以前に終了す
る部分フレームであれば、どのような位置から始まって
いてもよい。
レーム内収容位置を示す。図3(a)は多重されるST
Mフレームの第1層、同(b)は第2層から第N層にお
ける収容位置を示す。図において太枠で囲んだ部分が1
/3のSTM−1フレームに相当し、この内部のバイト
を検査対象ブロックとする。垂直パリティバイトは2バ
イト生成されるので、図に示した「あ」または「い」、
「う」のいずれかの位置、すなわち9行×9バイトのセ
クション・オーバーヘッドの第2行第5および第6バイ
ト、第2行第8および第9バイトまたは第3行第8およ
び第9バイト、第5行第5および第6バイト、第5行第
8および第9バイトまたは第6行第8および第9バイ
ト、第8行第5および第6バイト、第8行第8および第
9バイトまたは第9行第8および第9バイトに収容す
る。図3では検査対象ブロックを第2行の先頭から始ま
る部分フレームとして示したが、長さがフレームの1/
3であり、垂直パリティバイトの収容位置以前に終了す
る部分フレームであれば、どのような位置から始まって
いてもよい。
【0020】図4は垂直パリティ検査符号として〔13
5/134〕単純パリティ検査符号を用いた場合の垂直
パリティバイトの収容位置を示す。この図の場合にも図
3と同様に、(a)がSTMフレームの第1層、(b)
が第2層から第N層における収容位置を示す。この例の
場合には、垂直パリティバイトが1/9フレーム毎に2
バイト生成されるので、上述したセクション・オーバー
ヘッド内の9組のバイト位置、すなわち図に「あ」、
「い」、「う」で示したバイトを全て用いる。この場合
にも、検査対象はSTM−1フレームの1行に相当する
長さであればよく、図に示したように各行の先頭から始
まっている必要はない。
5/134〕単純パリティ検査符号を用いた場合の垂直
パリティバイトの収容位置を示す。この図の場合にも図
3と同様に、(a)がSTMフレームの第1層、(b)
が第2層から第N層における収容位置を示す。この例の
場合には、垂直パリティバイトが1/9フレーム毎に2
バイト生成されるので、上述したセクション・オーバー
ヘッド内の9組のバイト位置、すなわち図に「あ」、
「い」、「う」で示したバイトを全て用いる。この場合
にも、検査対象はSTM−1フレームの1行に相当する
長さであればよく、図に示したように各行の先頭から始
まっている必要はない。
【0021】以上のいずれの場合にも、垂直パリティ検
査符号を1バイト単位に計算し、上述したSOH内の9
組のバイト位置の各半分を用いることも可能である。
査符号を1バイト単位に計算し、上述したSOH内の9
組のバイト位置の各半分を用いることも可能である。
【0022】図5は垂直パリティ検査符号をCCITT
勧告におけるBIP−8符号と同一定義とした例を示
す。水平パリティ検査符号は8B2Pである。
勧告におけるBIP−8符号と同一定義とした例を示
す。水平パリティ検査符号は8B2Pである。
【0023】垂直パリティ検査符号をBIP−8符号と
同一定義すると、垂直パリティ検査回路をBIP−8符
号検出回路と兼用することができる。このとき、垂直パ
リティ検査符号は〔2430N、2430N−1〕単純
パリティ検査符号となる。ただし、NはSTM−Nの多
重度を示す。
同一定義すると、垂直パリティ検査回路をBIP−8符
号検出回路と兼用することができる。このとき、垂直パ
リティ検査符号は〔2430N、2430N−1〕単純
パリティ検査符号となる。ただし、NはSTM−Nの多
重度を示す。
【0024】水平パリティビットp1 、p2 としては、
水平パリティ検査対象に対して奇数および偶数番目のビ
ットに対するパリティを求めたものでもよく、前半部お
よび後半部のパリティでもよい。この場合の検査対象は
図1、図2のように16ビットではなく8ビットであ
る。検査対象の8ビットに対してパリティを1ビットだ
け定義することもできる。水平パリティを2ビット付加
する場合のビットレート上昇が5/4であるのに対し、
1ビットだけの場合には9/8となり、高速回路実現上
は有利である。
水平パリティ検査対象に対して奇数および偶数番目のビ
ットに対するパリティを求めたものでもよく、前半部お
よび後半部のパリティでもよい。この場合の検査対象は
図1、図2のように16ビットではなく8ビットであ
る。検査対象の8ビットに対してパリティを1ビットだ
け定義することもできる。水平パリティを2ビット付加
する場合のビットレート上昇が5/4であるのに対し、
1ビットだけの場合には9/8となり、高速回路実現上
は有利である。
【0025】図6は垂直パリティ検査符号をCCITT
勧告におけるBIP−24符号と同一定義とした例を示
す。この場合にも図5に示した例と同様に、垂直パリテ
ィ検査回路をBIP−24符号検出回路と兼用すること
ができる。この場合、垂直パリティ検査符号は〔81
0、809〕単純パリティ検査符号となる。この符号は
STM−Nの多重度には無関係である。
勧告におけるBIP−24符号と同一定義とした例を示
す。この場合にも図5に示した例と同様に、垂直パリテ
ィ検査回路をBIP−24符号検出回路と兼用すること
ができる。この場合、垂直パリティ検査符号は〔81
0、809〕単純パリティ検査符号となる。この符号は
STM−Nの多重度には無関係である。
【0026】この例では、水平パリティ検査符号として
24B2P符号を用いる。水平パリティビットp1 、p
2 としては、水平パリティ検査対象に対して奇数および
偶数番目のビットに対するパリティを求めたものでもよ
く、前半部および後半部のパリティでもよい。この場合
の検査対象は24ビットである。検査対象の24ビット
に対してパリティを1ビットだけ定義することもでき
る。水平パリティを2ビット付加する場合にはビットレ
ート上昇が13/12であるのに対し、1ビットだけの
場合には25/24ですむ。水平パリティを各バイト毎
に設けた24B3P符号を用いることもできるが、ビッ
トレート上昇は9/8となる。
24B2P符号を用いる。水平パリティビットp1 、p
2 としては、水平パリティ検査対象に対して奇数および
偶数番目のビットに対するパリティを求めたものでもよ
く、前半部および後半部のパリティでもよい。この場合
の検査対象は24ビットである。検査対象の24ビット
に対してパリティを1ビットだけ定義することもでき
る。水平パリティを2ビット付加する場合にはビットレ
ート上昇が13/12であるのに対し、1ビットだけの
場合には25/24ですむ。水平パリティを各バイト毎
に設けた24B3P符号を用いることもできるが、ビッ
トレート上昇は9/8となる。
【0027】以上の例において、垂直パリティ検査のた
めの符号化は単純パリティ検査符号の積符号化である。
したがって、それぞれの検査対象において単独の誤りと
なるような誤り発生を訂正することができるが、同時に
発生する誤りに対しては正しい訂正機能は保証できな
い。しかし、一般に光ファイバは安定な伝送路を提供す
るものであるから、誤りは発生してもランダムであり、
誤りの発生は非常に小さくなる。
めの符号化は単純パリティ検査符号の積符号化である。
したがって、それぞれの検査対象において単独の誤りと
なるような誤り発生を訂正することができるが、同時に
発生する誤りに対しては正しい訂正機能は保証できな
い。しかし、一般に光ファイバは安定な伝送路を提供す
るものであるから、誤りは発生してもランダムであり、
誤りの発生は非常に小さくなる。
【0028】図7は誤り訂正性能を一般的に示したもの
で、水平パリティ検査対象を10ビットに固定し、垂直
パリティ検査対象を10ビットから10万ビットまで一
桁ずつ変化させて計算した結果を図示したものである。
破線はそれぞれの低い誤り率側の漸近線である。上述し
たように、光ファイバで生じる誤りはランダムであり、
かつその確率を無線伝送路に比べて低く抑えることがで
きる。したがって、3重誤りが無視できる程度であれ
ば、伝送路誤り率をPe、1パリティビットあたりの垂
直パリティ検査対象ビット数をNt 、水平パリティ検査
対象ビット数Nyとしたとき、復号誤りPdec を次の式
で近似できる。
で、水平パリティ検査対象を10ビットに固定し、垂直
パリティ検査対象を10ビットから10万ビットまで一
桁ずつ変化させて計算した結果を図示したものである。
破線はそれぞれの低い誤り率側の漸近線である。上述し
たように、光ファイバで生じる誤りはランダムであり、
かつその確率を無線伝送路に比べて低く抑えることがで
きる。したがって、3重誤りが無視できる程度であれ
ば、伝送路誤り率をPe、1パリティビットあたりの垂
直パリティ検査対象ビット数をNt 、水平パリティ検査
対象ビット数Nyとしたとき、復号誤りPdec を次の式
で近似できる。
【0029】Pdec =(Nt ×Ny )・Pe2 図7における破線がこれを表す。右辺第1項は検査対象
符号総数によって決定されるので、ここでは符号誤り劣
化係数という。本発明を実施した場合の符号誤り劣化係
数、ビットレート上昇および冗長度を表1に示す。
符号総数によって決定されるので、ここでは符号誤り劣
化係数という。本発明を実施した場合の符号誤り劣化係
数、ビットレート上昇および冗長度を表1に示す。
【0030】
【表1】 この表によると、最も復号誤り劣化係数が小さいのは、
垂直パリティ検査対象を134ビットとし、水平パリテ
ィ検査に16B2Pまたは8B1P符号を用いた場合で
ある。このとき、劣化係数は1072であり、伝送路誤
り率が10-8のとき復号誤り率は1.07×10-13 で
ある。ただし、この場合には冗長度が11%になるた
め、ビットレートが9/8に上昇することになる。これ
では超高速回路の負担が重くなりすぎる可能性がある。
垂直パリティ検査対象を134ビットとし、水平パリテ
ィ検査に16B2Pまたは8B1P符号を用いた場合で
ある。このとき、劣化係数は1072であり、伝送路誤
り率が10-8のとき復号誤り率は1.07×10-13 で
ある。ただし、この場合には冗長度が11%になるた
め、ビットレートが9/8に上昇することになる。これ
では超高速回路の負担が重くなりすぎる可能性がある。
【0031】次に復号誤り劣化係数が小さいのは、同じ
く垂直パリティ検査対象を134ビットとし、水平パリ
ティ検査に16B1P符号を用いた場合である。このと
き、冗長度は5.9%、ビットレート上昇にして17/
16ですむ。また、復号誤り劣化係数も2144に抑え
られる。
く垂直パリティ検査対象を134ビットとし、水平パリ
ティ検査に16B1P符号を用いた場合である。このと
き、冗長度は5.9%、ビットレート上昇にして17/
16ですむ。また、復号誤り劣化係数も2144に抑え
られる。
【0032】垂直パリティ検査符号をCCITT勧告に
おけるBIP−n符号と同一定義とした場合には、BI
P−8を利用するほうがBIP−8を利用する場合に比
べて復号誤り劣化係数を一桁程度小さくすることができ
る。垂直パリティ検査符号としてBIP−24符号、水
平パリティ検査符号として24B1P符号を組み合わせ
た場合には、冗長度4%で復号誤り劣化係数6456を
実現することができる。
おけるBIP−n符号と同一定義とした場合には、BI
P−8を利用するほうがBIP−8を利用する場合に比
べて復号誤り劣化係数を一桁程度小さくすることができ
る。垂直パリティ検査符号としてBIP−24符号、水
平パリティ検査符号として24B1P符号を組み合わせ
た場合には、冗長度4%で復号誤り劣化係数6456を
実現することができる。
【0033】以上の実施例は垂直パリティ検査符号だけ
をセクション・オーバーヘッドに収容する場合について
説明したが、パリティ検査の方法によっては、水平パリ
ティ検査符号についてもセクション・オーバーヘッドに
収容することができる。そのような例について図8ない
し図12を参照して説明する。
をセクション・オーバーヘッドに収容する場合について
説明したが、パリティ検査の方法によっては、水平パリ
ティ検査符号についてもセクション・オーバーヘッドに
収容することができる。そのような例について図8ない
し図12を参照して説明する。
【0034】図8は水平パリティ検査に144B1P符
号、垂直パリティ検査にBIP−144符号を用いた例
を示す。ひとつのSTMフレームには2430バイトが
含まれ、その先頭81バイトがセクション・オーバーヘ
ッド、それに続く2349バイトがペイロードとなって
いる。このフレームに対し、連続する144ビットのパ
リティを計算することにより水平パリティビットp1 〜
p135 が得られ、144ビットおきにパリティを検査す
ることにより垂直パリティビットb1 〜b144が得られ
る。これらのすべてのパリティ検査符号を伝送するため
に必要なバイト数は、水平パリティ検査で得られる13
5ビットを収容する17バイトと、垂直パリティ検査で
得られる18バイトとの合計35バイトである。勧告G
708で定義されたSTMフレームのセクション・オー
バーヘッドには36バイトの未定義バイトがあり、その
35バイトですべてのパリティ検査符号を収容できる。
これらのパリティ検査符号は、検査対象となったSTM
フレームの次のセクション・オーバーヘッドに配置され
る。また、垂直パリティバイト自体の水平パリティビッ
トp136 についても、17バイトの水平パリティバイト
に収容可能である。したがって、符号化による伝送ビッ
トレートの上昇はなく、符号化しない場合と同じとな
る。
号、垂直パリティ検査にBIP−144符号を用いた例
を示す。ひとつのSTMフレームには2430バイトが
含まれ、その先頭81バイトがセクション・オーバーヘ
ッド、それに続く2349バイトがペイロードとなって
いる。このフレームに対し、連続する144ビットのパ
リティを計算することにより水平パリティビットp1 〜
p135 が得られ、144ビットおきにパリティを検査す
ることにより垂直パリティビットb1 〜b144が得られ
る。これらのすべてのパリティ検査符号を伝送するため
に必要なバイト数は、水平パリティ検査で得られる13
5ビットを収容する17バイトと、垂直パリティ検査で
得られる18バイトとの合計35バイトである。勧告G
708で定義されたSTMフレームのセクション・オー
バーヘッドには36バイトの未定義バイトがあり、その
35バイトですべてのパリティ検査符号を収容できる。
これらのパリティ検査符号は、検査対象となったSTM
フレームの次のセクション・オーバーヘッドに配置され
る。また、垂直パリティバイト自体の水平パリティビッ
トp136 についても、17バイトの水平パリティバイト
に収容可能である。したがって、符号化による伝送ビッ
トレートの上昇はなく、符号化しない場合と同じとな
る。
【0035】図9は水平パリティ検査に120B1P符
号、垂直パリティ検査にBIP−120符号を用いた例
を示す。すなわち、連続する120ビットのパリティを
計算することにより水平パリティビットp1 〜p162 を
求め、120ビットおきにパリティを検査することによ
り垂直パリティビットb1 〜b120 を得る。これらのす
べてのパリティ検査符号を伝送するために必要なバイト
数は、水平パリティ検査で得られる162ビットを収容
する21バイトと、垂直パリティ検査で得られる15バ
イトとの合計36バイトである。したがって、すべての
パリティ検査符号をセクション・オーバーヘッドに収容
できる。これらのパリティ検査符号は、検査対象となっ
たSTMフレームの次のセクション・オーバーヘッドに
配置される。また、垂直パリティバイト自体の水平パリ
ティビットp163 についても、21バイトの水平パリテ
ィバイトに収容可能である。したがって、符号化による
伝送ビットレートの上昇はなく、符号化しない場合と同
じとなる。
号、垂直パリティ検査にBIP−120符号を用いた例
を示す。すなわち、連続する120ビットのパリティを
計算することにより水平パリティビットp1 〜p162 を
求め、120ビットおきにパリティを検査することによ
り垂直パリティビットb1 〜b120 を得る。これらのす
べてのパリティ検査符号を伝送するために必要なバイト
数は、水平パリティ検査で得られる162ビットを収容
する21バイトと、垂直パリティ検査で得られる15バ
イトとの合計36バイトである。したがって、すべての
パリティ検査符号をセクション・オーバーヘッドに収容
できる。これらのパリティ検査符号は、検査対象となっ
たSTMフレームの次のセクション・オーバーヘッドに
配置される。また、垂直パリティバイト自体の水平パリ
ティビットp163 についても、21バイトの水平パリテ
ィバイトに収容可能である。したがって、符号化による
伝送ビットレートの上昇はなく、符号化しない場合と同
じとなる。
【0036】図10は水平および垂直パリティ検査符号
のSTM−Nフレーム内の収容位置を示す。(a)は第
1層のバイト配置であり、(b)は第2層ないし第N層
のバイト配置である。すなわち、9行×9バイトのセク
ション・オーバーヘッドのうち、第2行第2、第3、第
5、第6、第8および第9バイト、第3行第2、第3、
第5、第6、第8および第9バイト、第5行第5、第
6、第8および第9バイト、第6行第2、第3、第5、
第6、第8および第9バイト、第7行第2、第3、第
5、第6、第8および第9バイト、第8行第2、第3、
第5、第6、第8および第9バイト、第8行第8および
第9バイトの36バイトにパリティ検査符号を収容でき
る。
のSTM−Nフレーム内の収容位置を示す。(a)は第
1層のバイト配置であり、(b)は第2層ないし第N層
のバイト配置である。すなわち、9行×9バイトのセク
ション・オーバーヘッドのうち、第2行第2、第3、第
5、第6、第8および第9バイト、第3行第2、第3、
第5、第6、第8および第9バイト、第5行第5、第
6、第8および第9バイト、第6行第2、第3、第5、
第6、第8および第9バイト、第7行第2、第3、第
5、第6、第8および第9バイト、第8行第2、第3、
第5、第6、第8および第9バイト、第8行第8および
第9バイトの36バイトにパリティ検査符号を収容でき
る。
【0037】図11は水平および垂直パリティ検査符号
の別の収容位置例を示す。(a)は第1層のバイト配置
であり、(b)は第2層ないし第N層のバイト配置であ
る。この例では、セクション・オーバーヘッドのうち、
第5行第1ないし第3、第5、第6、第8、第9の各バ
イト、第6行ないし第8行のすべてのバイト、第9行の
第8および第9バイトを利用する。このとき従来BIP
−N×24として送信側で挿入されていたB2バイトの
部分も使用されるが、このB2バイトについては、受信
側において垂直パリティ符号から計算することができ
る。例えば、水平パリティ検査に144B1P符号、垂
直パリティ検査にBIP−144符号を用いた場合であ
れば、144ビットからなる垂直パリティビットのさら
に6ビットおきのパリティb6k+1(k=0、1、…、2
3)、例えばb1 、b7 、b13、b19、…、b139 につ
いてパリティ計算を行い、得られたパリティビットBk
によりBIP−N×24を求めることができる。また、
水平パリティ検査に120B1P符号、垂直パリティ検
査にBIP−120符号を用いた場合であれば、5ビッ
トおきのパリティから同様にBIP−N×24を求める
ことができる。したがって、従来と同じ誤り監視に利用
することができる。
の別の収容位置例を示す。(a)は第1層のバイト配置
であり、(b)は第2層ないし第N層のバイト配置であ
る。この例では、セクション・オーバーヘッドのうち、
第5行第1ないし第3、第5、第6、第8、第9の各バ
イト、第6行ないし第8行のすべてのバイト、第9行の
第8および第9バイトを利用する。このとき従来BIP
−N×24として送信側で挿入されていたB2バイトの
部分も使用されるが、このB2バイトについては、受信
側において垂直パリティ符号から計算することができ
る。例えば、水平パリティ検査に144B1P符号、垂
直パリティ検査にBIP−144符号を用いた場合であ
れば、144ビットからなる垂直パリティビットのさら
に6ビットおきのパリティb6k+1(k=0、1、…、2
3)、例えばb1 、b7 、b13、b19、…、b139 につ
いてパリティ計算を行い、得られたパリティビットBk
によりBIP−N×24を求めることができる。また、
水平パリティ検査に120B1P符号、垂直パリティ検
査にBIP−120符号を用いた場合であれば、5ビッ
トおきのパリティから同様にBIP−N×24を求める
ことができる。したがって、従来と同じ誤り監視に利用
することができる。
【0038】図12は水平パリティ検査対象を144ビ
ット、垂直パリティ検査対象を135ビットとした場合
の誤り訂正性能を示す。破線はそれぞれの低い誤り率側
の漸近線であり、図7を参照して説明した復号誤りP
dec を表す。図8または図9のいずれの例でもNt ×N
y は19440であり、これは、伝送路誤り率10-10
のときに誤り訂正機能によって10-15.7 まで誤り率を
改善できることを示している。
ット、垂直パリティ検査対象を135ビットとした場合
の誤り訂正性能を示す。破線はそれぞれの低い誤り率側
の漸近線であり、図7を参照して説明した復号誤りP
dec を表す。図8または図9のいずれの例でもNt ×N
y は19440であり、これは、伝送路誤り率10-10
のときに誤り訂正機能によって10-15.7 まで誤り率を
改善できることを示している。
【0039】図8ないし図12を参照して説明した符号
化例はSTM−Nフレーム各層ごとに完結した形でパリ
ティビットを収容するので、N≧1を満たすすべてのS
TM−Nフレームで同様に実施できる。
化例はSTM−Nフレーム各層ごとに完結した形でパリ
ティビットを収容するので、N≧1を満たすすべてのS
TM−Nフレームで同様に実施できる。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の誤り訂正
符号伝送方法は、超高速通信で最も厳しい制約要因と考
えられるビットレート情報を最小限に抑えつつ、積符号
化を実現する。これにより、SNの改善が難しい超高速
の光ディジタル伝送路において、高い伝送品質を実現す
ることが可能となる。
符号伝送方法は、超高速通信で最も厳しい制約要因と考
えられるビットレート情報を最小限に抑えつつ、積符号
化を実現する。これにより、SNの改善が難しい超高速
の光ディジタル伝送路において、高い伝送品質を実現す
ることが可能となる。
【図1】本発明を実施するための誤り訂正伝送路符号の
一例を示すフォーマット図。
一例を示すフォーマット図。
【図2】誤り訂正伝送路符号の別の例を示すフォーマッ
ト図。
ト図。
【図3】垂直パリティバイトのSTM−Nフレーム内収
容位置を示す図。
容位置を示す図。
【図4】垂直パリティ符号として〔135/134〕単
純パリティ符号を用いた場合の垂直パリティバイトの収
容位置を示す図。
純パリティ符号を用いた場合の垂直パリティバイトの収
容位置を示す図。
【図5】垂直パリティ検査符号をCCITT勧告におけ
るBIP−8符号と同一定義とした例を示す図。
るBIP−8符号と同一定義とした例を示す図。
【図6】垂直パリティ検査符号をCCITT勧告におけ
るBIP−24符号と同一定義とした例を示す図。
るBIP−24符号と同一定義とした例を示す図。
【図7】誤り訂正性能を示す図。
【図8】勧告G708で定義されたSTMフレームでの
利用に適した誤り訂正伝送路符号例を示す図であり、水
平パリティ検査に144B1P符号、垂直パリティ検査
にBIP−144符号を用いた例を場合のフレーム構成
を示す図。
利用に適した誤り訂正伝送路符号例を示す図であり、水
平パリティ検査に144B1P符号、垂直パリティ検査
にBIP−144符号を用いた例を場合のフレーム構成
を示す図。
【図9】水平パリティ検査に120B1P符号、垂直パ
リティ検査にBIP−120符号を用いた例を場合のフ
レーム構成を示す図。
リティ検査にBIP−120符号を用いた例を場合のフ
レーム構成を示す図。
【図10】水平および垂直パリティ検査符号のSTM−
Nフレーム内の収容位置の一例を示す図。
Nフレーム内の収容位置の一例を示す図。
【図11】水平および垂直パリティ検査符号のSTM−
Nフレーム内の収容位置の別の例を示す図。
Nフレーム内の収容位置の別の例を示す図。
【図12】水平パリティ検査対象を144ビット、垂直
パリティ検査対象を135ビットとした場合の誤り訂正
性能を示す図。
パリティ検査対象を135ビットとした場合の誤り訂正
性能を示す図。
【図13】STM−NフレームにおけるBIP符号位置
を示す図。
を示す図。
Claims (3)
- 【請求項1】 ディジタル信号フレーム内のあらかじめ
定められた複数ビット単位にパリティ検査を行って水平
パリティ検査符号を付加し、 ディジタル信号フレーム内のあらかじめ定められたビッ
ト数おきの複数ビット単位にパリティ検査を行って垂直
パリティ検査符号を付加する誤り訂正符号伝送方法にお
いて、 上記ディジタル信号フレームはセクション・オーバーヘ
ッドとペイロードとからなるディジタル同期網のフレー
ムであり、 上記垂直パリティ検査符号をセクション・オーバーヘッ
ド内のあらかじめ定められた位置に収容することを特徴
とする誤り訂正符号伝送方法。 - 【請求項2】 上記垂直パリティ検査符号がCCITT
勧告G708によるSTMフレームにおいて定義された
BIPパリティ検査符号である請求項1記載の誤り訂正
符号伝送方法。 - 【請求項3】 上記ディジタル信号フレームはCCIT
T勧告G708により定義されたSTMフレームであ
り、 上記垂直パリティ検査符号と共に上記水平パリティ検査
符号をセクション・オーバーヘッド内のあらかじめ定め
られた位置に収容する請求項1記載の誤り訂正符号伝送
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11855293A JPH06318931A (ja) | 1993-03-10 | 1993-05-20 | 誤り訂正符号伝送方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4956293 | 1993-03-10 | ||
| JP5-49562 | 1993-03-10 | ||
| JP11855293A JPH06318931A (ja) | 1993-03-10 | 1993-05-20 | 誤り訂正符号伝送方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06318931A true JPH06318931A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=26389979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11855293A Pending JPH06318931A (ja) | 1993-03-10 | 1993-05-20 | 誤り訂正符号伝送方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06318931A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001089134A1 (en) * | 2000-05-18 | 2001-11-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical transmission system, fec multiplexer, fec multiplexer/separator, and error correction method |
| US6683855B1 (en) | 1998-08-31 | 2004-01-27 | Lucent Technologies Inc. | Forward error correction for high speed optical transmission systems |
| CN100407988C (zh) * | 2001-01-02 | 2008-08-06 | 艾伯特糖尿病护理公司 | 分析物监测装置和该装置的使用方法 |
-
1993
- 1993-05-20 JP JP11855293A patent/JPH06318931A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6683855B1 (en) | 1998-08-31 | 2004-01-27 | Lucent Technologies Inc. | Forward error correction for high speed optical transmission systems |
| WO2001089134A1 (en) * | 2000-05-18 | 2001-11-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical transmission system, fec multiplexer, fec multiplexer/separator, and error correction method |
| US7043162B2 (en) | 2000-05-18 | 2006-05-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical transmission system, fec multiplexer, fec multiplexer/separator, and error correction method |
| CN100407988C (zh) * | 2001-01-02 | 2008-08-06 | 艾伯特糖尿病护理公司 | 分析物监测装置和该装置的使用方法 |
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