JPH09219698A - 高速通信における誤り訂正方法 - Google Patents
高速通信における誤り訂正方法Info
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- Error Detection And Correction (AREA)
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Abstract
張することが可能な誤り訂正方法の提供。 【解決手段】Mビットの信号を収容するフレームをN多
重する際、各フレーム毎のHamming符号による誤り訂正
符号化を行う際に、各フレームにおけるパリティビット
と誤り訂正符号化ビットの2元和を行った冗長ビットを
付加して、伝送することにより受信側で誤りの生じた1
ビットを訂正することを可能とする。
Description
おける簡易な誤り訂正方式に関するものである。
cal Network;同期式光通信網)/SDH(Synchrono
us Digital Hiereachy;同期ディジタルハイアラー
キ)における誤り訂正方式として、文献(W. D. Gro
over and T. E. Moore, "Design and characteriza
tion of an error-correcting code for the SONE
TSTS-1 tributary", IEEE Trans., COM-3
8, (4), pp.467-476, 1990)に記載されるような誤り訂
正方法が知られている。
フォーマットを図5に示す。従来例においては、SON
ETのSTS-1フレームのペイロード部分、6264ビ
ットに対し、ハミング(Hamming)符号を用いて、13
ビットの冗長ビットをPOH(Path Over Head)部
に付加する。すなわち、図5におけるPOH部のZ3、
Z4バイトに冗長ビットが付加される。これにより、フ
レーム内の1ビットを訂正する。なお、図5において、
FECは前方誤り訂正(Forward Error Correctio
n)、SPE(Synchronous Payload Envelope)を示
している。
伝送において大容量の信号を伝送する際、新たな符号化
が必要になり、拡張性に乏しいといった点、及び回路の
高速動作性が要求されるという問題点がある。
れたものであって、その目的は、大容量の伝送信号に対
し簡易に拡張可能な誤り訂正方式を提供することにあ
る。
め、本発明は、Mビットの信号が収容されるフレームを
N多重して(N×M)ビットの信号を伝送する伝送系に
おいて、N個の該フレーム内の信号をそれぞれハミング
(Hamming)符号による誤り訂正符号化を行い、符号化
する際の冗長ビットの2元演算による和を冗長ビットと
して付加し、更に、該フレーム毎のパリティビットを付
加することにより、N多重されたフレーム内の信号の中
の1ビットの誤りを訂正可能としたことを特徴とする誤
り訂正方法を提供する。
して伝送するセルリレー通信において、各セル毎のハミ
ング(Hamming)符号による冗長ビットとパリティビッ
トを計算し、任意のN個のセル伝送後、Nビットのパリ
ティビットと、各セルの冗長ビットの和を送ることによ
り、N個のセル内の1ビットの誤りを訂正可能としたこ
とを特徴とする。
ケットとして伝送するパケット通信において、各パケッ
トについてMビットでのハミング(Hamming)符号によ
る冗長ビットとそれぞれのパケットのパリティビットを
計算し、任意のN個のパケット伝送後、Nビットのパリ
ティビットと、各パケットの冗長ビットの和を送ること
により、N個のパケット内の1ビットの誤りを訂正可能
としたことを特徴とする。
上のハミング(Hamming)符号化回路と、該ハミング
(Hamming)符号化回路からの出力の2元演算の和を算
出する加算回路と、パリティ計算回路と、を備え、前記
加算回路からの出力と前記パリティ計算回路の出力を冗
長ビットとして付加することを特徴とする。
のシンドローム計算回路と、該シンドローム計算回路か
らの出力の2元演算の和を算出する加算回路と、パリテ
ィ計算回路と、を備え、前記加算回路からの出力と前記
パリティ計算回路の出力を受信された信号のパリティビ
ット及び冗長ビットとを比較する比較回路により構成さ
れることを特徴とする。
ついて説明する。あるi番目のフレームのペイロード部
分の信号をM次元のベクトルAi=(a(i,1),
a(i,2),…a(i,M))として考える。この時、Mビット
の信号に対する誤り訂正用ビットの数をk個とし、ベク
トルBi=(b(i,1),b(i,2),…b(i,k))で表す。
り訂正ビットを計算する行列Jとに分解すると、Biは
JとAiにより次式(1)で表される。なお、周知の如
く、パリティ検査行列HとH・GT=0なる関係を持つ
行列を生成行列Gといい、既約台形正準のH行列(H=
[P Im]、但し、Pは例えばm×kの行列、Imはm×m
の単位行列)に対してG=[−PT Ik]となる(但
し、PTはPの転置行列、Ikは単位行列)。
ため、これらの総和をとる。すなわち、次式(2)が成
立する。
信号に、全てのフレームにおける誤り訂正ビットの2元
演算の和(0と1の二つの元と、それに対して2を法と
する加法演算)を冗長ビットとして付加し、更に各フレ
ーム毎のパリティ和を冗長ビットとして挿入する。
じた場合、パリティチェックビットにより、どのフレー
ムが誤っているかを認識することができる。
の信号のペイロード部分の信号をCj=(cj,1,
cj,2,…,cj,m)とし、受信した誤り訂正ビットをD
=(d1,d2,…,dk)とする。また、誤りビットが
Iフレームのpビット目に起こったとして、それをベク
トルE=(0,0,…,0,1,0,…,0)で表すとすると、次式
(3)が成立する。
とで、パリティチェックビットで特定したフレームの誤
りを訂正することができる。
を説明する図である。また、本発明の第1の実施形態の
構成例を図2に示す。
において、STS−1を基準として誤り訂正を行う。S
TS−1において伝送する信号のペイロード部分のビッ
ト数は6264ビットであるから、冗長ビットは13ビ
ット必要となる。この時、伝送信号としてSTS−48
の信号を伝送し、パリティチェックビットと併せて61
ビットをSOH(Section Over Head)内のZ2バイ
トに冗長ビットとして挿入する。図1に示すように、S
TM(Synchronous Transport Module)−0フレー
ム内の信号をハミング(Hamming)符号による誤り訂正
符号化を行い、符号化する際の冗長ビットの2元演算の
和を冗長ビットとして付加し、フレーム毎のパリティビ
ットを付加することにより、N多重されるフレーム内
(STM−Nフレーム)の信号のSOH部に書き込む。
2(B)は受信側を示している。図2において、1はエ
ラスティックメモリ、2は符号化ビット計算回路、3は
パリティビット計算回路、4は2元和演算回路、5は多
重回路、6は分離回路、7はメモリ、8はシンドローム
計算回路、9はパリティ計算回路、10は誤りビット計
算回路、11は比較回路、12は訂正回路をそれぞれ示
している。
て、それぞれの信号を3分岐し、1つは誤り訂正符号を
計算する符号化回路2に入力され、1つはパリティビッ
トを計算する演算回路3に入力され、1つは多重回路5
に入力される。48の誤り訂正符号化回路2の出力はそ
れぞれのビット毎に2元和による和を計算し、多重回路
5に入力し、多重化されるSTS−48のSOH部に書
き込む。同時に、パリティビット計算回路3により計算
されたパリティビットを多重回路5に入力し、多重化さ
れるSTS−48のSOHに書き込む。
48を分離し、誤り訂正符号化ビットとパリティビット
を抽出する。分離された48のSTS−1信号はそれぞ
れシンドローム計算回路8及びパリティ計算回路9及び
メモリ7に入力される。48のパリティ計算回路の出力
と、受信されたパリティチェックビットと、を比較し、
誤りのあるフレームを特定する。同時に、48のシンド
ローム計算回路8の出力の2元演算の和をとり、受信さ
れた誤り訂正符号化ビットと比較し、誤り訂正位置を特
定する。このあと、メモリ7内に書き込まれた受信信号
の誤りビットを訂正し、出力する。
り率1E−9(10-9)を誤り訂正を行うことで2E−
13(2×10-13)にすることができた。
るための図を示す。48バイトのペイロードを持つAT
M(Asynchronous Transfer Mode;非同期転送モ
ード)セルにおいて、あるシーケンスにおけるセル数を
100とする。この時、1つのセルに対して、冗長ビッ
トとして、9ビットが必要となるため、101個目のセ
ルの109ビットに誤り訂正用のビットとパリティチェ
ックビットを付加する。これにより、受信側では100
セル中の1ビットの誤り訂正が可能となり、データ部の
誤り率を1E−9(10-9)から4E−14(4×10
-14)に改善できた。
るための図を示す。ファイバチャネルにおける可変長の
パケットにおいてペイロード部分は最大2112バイト
である。あるパケットの誤り訂正ビットを計算するとき
は、パケットの最大ペイロード数に対して行い、211
2バイトに満たない場合は不足した信号長部分を全て0
として計算する。あるシーケンスにおけるパケット数を
100とすると、1つのパケットに対して、冗長ビット
として15ビットが必要となるため、101個目のパケ
ットには115ビットの冗長ビットを付加する。これに
より受信側では100パケット中生じた1ビットの誤り
を訂正することが可能となり、データ部の誤り率を1E
−9(10-9)から2E−12(2×10-12)に改善
できた。
可変長のパケットによる全ての通信において実現できる
ことはいうまでもない。
大容量ディジタル伝送系において、簡易で拡張性の高い
誤り訂正方式を実現することが可能となる。
ある。
の図である。
ある。
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】Mビットの信号が収容されるフレームをN
多重して(N×M)ビットの信号を伝送する伝送系にお
いて、 N個の該フレーム内の信号をそれぞれハミング(Hammi
ng)符号による誤り訂正符号化を行い、符号化する際の
冗長ビットの2元演算による和を冗長ビットとして付加
し、 更に、該フレーム毎のパリティビットを付加することに
より、N多重されたフレーム内の信号の中の1ビットの
誤りを訂正可能としたことを特徴とする誤り訂正方法。 - 【請求項2】Mビットの信号を1つのセルとして伝送す
るセルリレー通信において、 各セル毎のハミング(Hamming)符号による冗長ビット
とパリティビットを計算し、任意のN個のセル伝送後、
Nビットのパリティビットと、各セルの冗長ビットの和
を送ることにより、N個のセル内の1ビットの誤りを訂
正可能としたことを特徴とする誤り訂正方法。 - 【請求項3】最大Mビットの信号を1つのパケットとし
て伝送するパケット通信において、 各パケットについてMビットでのハミング(Hamming)
符号による冗長ビットとそれぞれのパケットのパリティ
ビットを計算し、 任意のN個のパケット伝送後、Nビットのパリティビッ
トと、各パケットの冗長ビットの和を送ることにより、
N個のパケット内の1ビットの誤りを訂正可能としたこ
とを特徴とする誤り訂正方法。 - 【請求項4】少なくとも2つ以上のハミング(Hammin
g)符号化回路と、 該ハミング(Hamming)符号化回路からの出力の2元演
算の和を算出する加算回路と、 パリティ計算回路と、 を備え、 前記加算回路からの出力と前記パリティ計算回路の出力
を冗長ビットとして付加することを特徴とする符号化回
路。 - 【請求項5】少なくとも2つ以上のシンドローム計算回
路と、 該シンドローム計算回路からの出力の2元演算の和を算
出する加算回路と、 パリティ計算回路と、 を備え、 前記加算回路からの出力と前記パリティ計算回路の出力
を受信された信号のパリティビット及び冗長ビットとを
比較する比較回路により構成されることを特徴とする復
号回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8048363A JP2830822B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 高速通信における誤り訂正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8048363A JP2830822B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 高速通信における誤り訂正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09219698A true JPH09219698A (ja) | 1997-08-19 |
| JP2830822B2 JP2830822B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=12801274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8048363A Expired - Fee Related JP2830822B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 高速通信における誤り訂正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2830822B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1571754A1 (fr) * | 2004-03-02 | 2005-09-07 | STMicroelectronics S.A. | Dispositif de protection contre l'injection d'erreur dans une bascule synchrone d'un module logique élémentaire |
| US7428694B2 (en) | 2004-03-02 | 2008-09-23 | Stmicroelectronics S.A. | Device for protection against error injection into a synchronous flip-flop of an elementary logic module |
| CN101968962A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-02-09 | 北京航空航天大学 | 一种基于faac及faad2的单声道固定比特率的音频实时编解码纠错方法 |
-
1996
- 1996-02-09 JP JP8048363A patent/JP2830822B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1571754A1 (fr) * | 2004-03-02 | 2005-09-07 | STMicroelectronics S.A. | Dispositif de protection contre l'injection d'erreur dans une bascule synchrone d'un module logique élémentaire |
| FR2867326A1 (fr) * | 2004-03-02 | 2005-09-09 | St Microelectronics Sa | Dispositif de protection contre l'injection d'erreur dans une bascule synchrone d'un module logique elementaire |
| US7428694B2 (en) | 2004-03-02 | 2008-09-23 | Stmicroelectronics S.A. | Device for protection against error injection into a synchronous flip-flop of an elementary logic module |
| US7747936B2 (en) | 2004-03-02 | 2010-06-29 | Stmicroelectronics Sa | Device for protection against error injection into an asynchronous logic block of an elementary logic module |
| CN101968962A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-02-09 | 北京航空航天大学 | 一种基于faac及faad2的单声道固定比特率的音频实时编解码纠错方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2830822B2 (ja) | 1998-12-02 |
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