本發(fā)明涉及通信裝置、通信系統(tǒng)和糾錯幀生成方法。

背景技術：

為了移動通信系統(tǒng)中的宏小區(qū)基站的高效運用，正在準備推進將天線裝置和基帶信號處理裝置分離的移動前向回傳(Mobile Fronthaul)的導入。CPRI(Common Public Radio Interface)是連接兩個裝置的有線信號路徑的事實標準之一。伴隨著智能手機等無線終端的通信量增加，對于連接天線裝置和基帶信號處理裝置的光傳輸鏈路也要求大容量化，并且，對于CPRI信號也要求在保持延遲或誤差性能等的信號質(zhì)量的狀態(tài)下高效地進行復用而傳輸?shù)姆椒ā?/p>

作為光通信中的傳輸標準的OTN(Optical Transport Network)能夠容納多種客戶端信號。并且，在OTN中，通過賦予糾錯用的奇偶校驗位，能夠提高信號的傳輸質(zhì)量。

為了緩和長距離光傳輸中的、信號錯誤集中而產(chǎn)生的突發(fā)錯誤的影響，在OTN標準中支持交替地發(fā)送進行多個糾錯編碼而成的多個碼字、防止錯誤集中于1個碼字的交織。例如，在非專利文獻1中，Annex A示出了將交織應用于OTU(Optical channel Transport Unit)幀的方法。

現(xiàn)有技術文獻

非專利文獻

非專利文獻1：ITU-TG.709/Y.1331“Interfaces for the optical transport network”

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

G.709建議(參照非專利文獻1)規(guī)定的OTN中的標準的糾錯方式使用16字節(jié)交織的RS(Reed-Solomon)(255，239)碼。另外，RS碼(n，k)碼表示碼字的總字節(jié)數(shù)為n、信息字節(jié)數(shù)為k的RS碼。在該方式中，按照每1個字節(jié)收發(fā)由255字節(jié)構成的16個碼字。由于要進行基于交織的數(shù)據(jù)的排序和與FEC(Forward Error Correction)幀格式對應的信號處理，因此，為了發(fā)送1個碼字，需要四分之一個OTU(Optical Transport Unit)幀的量作為處理時間。例如，在10.7Gbps的信號速率的OTU2信號中，其相當于大約3μsec的延遲。

但是，對于CPRI信號等，應用于移動前向回傳的信號的傳輸裝置要求1μsec以下的低延遲，因此，需要通過減少交織級數(shù)來縮短幀格式。在該情況下，需要處理連續(xù)數(shù)據(jù)，因此，需要實現(xiàn)糾錯電路的并行化，存在電路規(guī)模增大的問題。

此外，在IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.2av所規(guī)定的10G-PON(Passive Optical Network)中，利用無交織操作的RS(255，233)碼來發(fā)送包含29位的0值的233字節(jié)數(shù)據(jù)。在10G-PON中，可以通過從糾錯對象中去除進行64B/66B編碼而成的碼字的64位中的1位來設置空白期間，并排列在并行數(shù)據(jù)通路中。可是，雖然該方式適于對突發(fā)數(shù)據(jù)進行處理的10G-PON系統(tǒng)，但不適于對連續(xù)數(shù)據(jù)進行處理的OTN。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于獲得能夠減小電路規(guī)模并降低延遲的通信裝置、通信系統(tǒng)和糾錯幀生成方法。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，實現(xiàn)目的，本發(fā)明是一種通信裝置，其特征在于，具有：發(fā)送側(cè)移位部，其根據(jù)碼字編號使信息序列移位；糾錯編碼電路，其對由所述發(fā)送側(cè)移位部移位后的信息序列進行編碼，生成碼字；以及發(fā)送部，在設N、M為自然數(shù)時，該發(fā)送部按照行編號的順序發(fā)送N行M列的幀，在所述幀的1行中配置1個所述碼字，所述幀的行編號與所述碼字編號對應，在與待編碼的信息序列對應的碼字編號不是N的情況下，所述糾錯編碼電路對第1大小的信息序列進行編碼，在所述幀的1行中將所述第1大小的信息序列和該信息序列的糾錯奇偶校驗位配置成所述糾錯奇偶校驗位位于該信息序列之后，在與待編碼的信息序列對應的碼字編號是N的情況下，對第2大小的信息序列和第3大小的固定數(shù)據(jù)進行編碼，在所述幀的1行中將所述第2大小的信息序列、該信息序列的糾錯奇偶校驗位和固定數(shù)據(jù)配置成所述糾錯奇偶校驗位位于所述第2大小的信息序列之后且所述固定數(shù)據(jù)位于該糾錯奇偶校驗位之后，其中，所述第2大小小于所述第1大小，所述第3大小是所述第1大小與所述第2大小之差。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的通信裝置、通信系統(tǒng)和糾錯幀生成方法起到能夠降低電路規(guī)模并減輕延遲的效果。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的通信系統(tǒng)的結(jié)構例的圖。

圖2是示出在實施方式的通信系統(tǒng)中使用的幀的幀格式的一例的圖。

圖3是示出發(fā)送裝置中的并行數(shù)據(jù)通路上的數(shù)據(jù)的一例的圖。

圖4是示出糾錯幀的生成步驟的一例的圖。

圖5是示出糾錯解碼處理步驟的一例的圖。

具體實施方式

以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的通信裝置、通信系統(tǒng)和糾錯幀生成方法的實施方式詳細地進行說明。另外，本發(fā)明不限于本實施方式。

實施方式.

圖1是示出本發(fā)明的通信系統(tǒng)的實施方式的結(jié)構例的圖。如圖1所示，本實施方式的通信系統(tǒng)具有發(fā)送裝置1和接收裝置2。在本實施方式中，作為本發(fā)明的通信裝置，以發(fā)送裝置1和接收裝置2為例進行說明。另外，在圖1中，以單側(cè)的通信為例進行說明，但在雙向地進行相同通信的情況下，1個通信裝置具有作為發(fā)送裝置1的功能和作為接收裝置2的功能這兩個功能。

如圖1所示，發(fā)送裝置1具有桶式移位器11(發(fā)送側(cè)移位部)、糾錯編碼電路12和發(fā)送部13。桶式移位器11和糾錯編碼電路12由并行化的數(shù)字電路構成。

待發(fā)送的信息序列作為并行信號輸入至桶式移位器11。此外，碼字編號輸入至桶式移位器11，其中，碼字編號表示對信息序列進行編碼而成的碼字的編號。桶式移位器11生成根據(jù)碼字編號使并行信號在并行數(shù)據(jù)通路上移位后的數(shù)據(jù)，將所生成的移位后的數(shù)據(jù)和原來的信息序列輸出至糾錯編碼電路12。糾錯編碼電路12根據(jù)碼字編號對所輸入的信息序列進行糾錯編碼而生成碼字，輸出至發(fā)送部13。發(fā)送部13將碼字轉(zhuǎn)換為光信號或無線信號等并進行發(fā)送。

如圖1所示，接收裝置2具有接收部14、幀同步電路15、桶式移位器16(接收側(cè)移位部)和糾錯解碼電路17。幀同步電路15、桶式移位器16和糾錯解碼電路17由并行化的數(shù)字電路構成。

接收部14接收從發(fā)送裝置1發(fā)送的信號，實施規(guī)定的接收處理，輸出至幀同步電路15。在從發(fā)送裝置1發(fā)送光信號的情況下，接收部14將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，輸出至幀同步電路15。幀同步電路15接收從發(fā)送裝置接收到的碼字，識別出幀邊界，判斷碼字編號。幀同步電路15將接收到的碼字輸出至桶式移位器16，將碼字編號輸出至桶式移位器16和糾錯解碼電路17。桶式移位器16基于碼字編號，使從幀同步電路15輸入的碼字在并行數(shù)據(jù)通路上移位后輸出至糾錯解碼電路17。糾錯解碼電路17根據(jù)碼字編號對碼字實施糾錯處理，恢復原來的信息序列并輸出。

圖2是示出在本實施方式的通信系統(tǒng)中使用的幀的幀格式的一例的圖。如圖2所示，在本實施方式的通信系統(tǒng)中使用的幀是以字節(jié)單位構成的、16行×255列的幀。在第1行至第15行中，在第1列至第239列配置239字節(jié)(第1大小)的信息序列，在最后列(第240列至第255列)配置糾錯奇偶校驗位。在第16行中，在第1列至第111列配置111字節(jié)(第2大小)的信息序列，在中間的第112列至第127列存儲糾錯奇偶校驗位，在最后列(第128列至第255列)配置固定填充位。在固定填充區(qū)域可以存儲任何值，例如，全部存儲“0”的數(shù)據(jù)。

圖2的1行是1個碼字，在此，假設利用RS(255，239)碼對第1行至第15行進行編碼。另外，在此，以基于RS(255，239)碼的編碼為例進行說明，但是編碼的方式不限于此。在使用RS(255，239)碼以外的碼的情況下，在并行處理中信息序列產(chǎn)生尾數(shù)的情況下，也能夠應用本實施方式的方法。根據(jù)碼字的大小確定幀的列數(shù)。此外，根據(jù)1個碼字內(nèi)的信息序列的大小和并行數(shù)據(jù)通路的位數(shù)確定幀的行數(shù)。在此，如后述那樣，使用128位的并行數(shù)據(jù)通路，信息序列是239字節(jié)，因此，是16行，但并行數(shù)據(jù)通路的位數(shù)和信息序列的數(shù)據(jù)大小不限于此，因此，1幀的行數(shù)也不限于16行。發(fā)送部13從第1行起依次發(fā)送圖2的各行的數(shù)據(jù)。

圖3是示出發(fā)送裝置1中的并行數(shù)據(jù)通路上的數(shù)據(jù)的一例的圖。圖3的(a)示出了在不具有桶式移位的情況下的碼字的配置例，圖3的(b)示出了在進行桶式移位的情況下的碼字的一例。在圖3中，用1個矩形表示1字節(jié)，沒有陰影線的矩形表示信息序列。在圖3的(a)中，濃的陰影線的矩形表示糾錯奇偶校驗位的位置，淡的陰影線的矩形表示固定填充位。此外，在圖3的(b)中，涂黑部分表示無效數(shù)據(jù)。

圖3的上部的第1段表示并行數(shù)據(jù)處理時鐘，第2段表示用于進行1個碼字的處理的時鐘組的編號。在此，假設使用128位的并行數(shù)據(jù)通路，并行數(shù)據(jù)處理時鐘的每1脈沖，在數(shù)據(jù)通路中并行配置128位(16字節(jié))。如圖2所示，1個碼字的信息序列是239字節(jié)，239字節(jié)無法被16字節(jié)整除。具體而言，239＝16×15-1，因此，在1個碼字的第15個并行數(shù)據(jù)處理時鐘，信息序列是15字節(jié)，剩余的1字節(jié)被分配給糾錯奇偶校驗位。因此，在圖3的(a)所示的不具有桶式移位的情況下，第1個碼字的信息序列的開頭與并行數(shù)據(jù)通路的開頭一致，但在第2個碼字中向前錯開1字節(jié)，信息序列的開頭與并行數(shù)據(jù)通路的開頭不一致。而且，以在第3個碼字中向前錯開2字節(jié)、在第4個碼字中向前錯開3字節(jié)的方式，16個碼字配置成分別每次錯開1字節(jié)。

在保持著這樣錯開的狀態(tài)進行編碼處理的情況下，糾錯編碼電路12需要對碼字開頭每次錯開1字節(jié)的16個碼字進行處理，電路規(guī)模增大。對此，在本實施方式中，如圖3的(b)所示，桶式移位器11使第2個以后的碼字按照8位、16位這樣每次移位1字節(jié)，使并行數(shù)據(jù)通路的開頭與各碼字的信息序列的開頭一致。由此，糾錯編碼電路12能夠與碼字的編號無關地對并行化數(shù)據(jù)通路的配置相同的信息序列進行處理。因此，與不進行桶式移位的圖3的(a)的情況相比，能夠減小電路規(guī)模。

但是，在對第16個碼字進行桶式移位時，對應于第16個碼字的最后的并行數(shù)據(jù)處理時鐘與對應于第17個碼字的最初的并行數(shù)據(jù)處理時鐘重疊。利用桶式移位進行16次向后各錯開1字節(jié)的處理，由此，產(chǎn)生作為圖3的(b)所示的無效數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通路。該無效數(shù)據(jù)與1個并行數(shù)據(jù)通路的數(shù)據(jù)大小一致，與圖3的(a)的情況相比，錯開1個時鐘，因此，如上所述，在對第16個碼字進行桶式移位時，對應于第16個碼字的最后的并行數(shù)據(jù)處理時鐘和對應于第17個碼字的最初的并行數(shù)據(jù)處理時鐘重疊。因此，無法同時對第16個碼字和第17個碼字進行編碼處理。因此，這樣的話，需要2個糾錯電路。

在本實施方式中，將第16個碼字的最后的128位(1個并行數(shù)據(jù)通路的量)設為固定填充字節(jié)，因此，可以不對最后的128位進行編碼處理。因此，第17個碼字的開頭時鐘不會與第16個碼字的最后的時鐘重疊。

另外，糾錯編碼電路12對于第16個碼字，將最終128位視為固定值(例如0)生成糾錯奇偶校驗位。此外，糾錯編碼電路12將所生成的糾錯奇偶校驗位配置在與通過的信息序列連續(xù)的規(guī)定位置，輸出至發(fā)送部13。

圖4是示出本實施方式的糾錯幀的生成步驟的一例的圖。首先，將碼字編號初始化為m＝1，開始處理，桶式移位器11根據(jù)碼字編號使信息序列移位(步驟S1)。另外，例如，由控制整個發(fā)送裝置1的未圖示的控制部實施碼字編號的初始化和遞增，控制部將碼字編號輸入至糾錯電路12和桶式移位器11。判斷是否是第N個碼字(步驟S2)。在圖3的示例中，N是16，一般情況下，N是移位后的合計數(shù)據(jù)大小(無效數(shù)據(jù)的大小)成為1個并行數(shù)據(jù)通路的量的碼字的個數(shù)。

在不是第N個碼字的情況下(步驟S2“否”)，糾錯編碼電路12實施通常的編碼(僅對信息序列進行編碼)，生成糾錯奇偶校驗位(步驟S5)。m遞增1(步驟S6)，返回步驟S1。在是第N個碼字的情況下(步驟S2“是”)，糾錯編碼電路12對所輸入的信息序列和設定為與最后的固定填充位的量相應的0的數(shù)據(jù)進行編碼，生成糾錯奇偶校驗位(步驟S3)。然后，將糾錯奇偶校驗位配置在與通過的信息序列連續(xù)的規(guī)定位置，最后，插入固定填充位(步驟S4)。通過以上的處理，生成1幀的量的數(shù)據(jù)。在生成1幀的量(16個碼字)的數(shù)據(jù)后，在接下來的幀的生成中，碼字編號被再次初始化為1，然后遞增至16。

圖5是示出本實施方式的接收裝置2中的糾錯解碼處理步驟的一例的圖。在接收裝置2中，幀同步電路15實施檢測接收到的幀的開頭的幀同步處理(步驟S10)。幀同步電路15提取碼字編號，通知給后級的桶式移位器16和糾錯解碼電路17。作為碼字編號的提取方法，例如，可以以檢測出的幀的開頭為基準，根據(jù)從開頭起的位數(shù)求出碼字編號。桶式移位器16根據(jù)碼字編號，與發(fā)送側(cè)同樣地實施桶式移位，使碼字的開頭與128位并行化數(shù)據(jù)通路的開頭一致，輸出至糾錯解碼電路17(步驟S11)。糾錯解碼電路17判斷碼字編號是否是N(步驟S12)，在碼字編號是N的情況下(步驟S12“是”)，糾錯解碼電路17將最后的128位視為0，實施解碼處理，恢復原來的信息序列(步驟S13)。此外，在碼字編號不是N的情況下(步驟S12“否”)，實施糾錯處理，恢復原來的信息序列(步驟S14)。

如圖2所示，在碼字匯集于短區(qū)間內(nèi)的幀格式中，碼字不會成為2的n(n是整數(shù))次方字節(jié)的倍數(shù)。因此，存在這樣的課題：在并行化的數(shù)字信號電路內(nèi)部，碼字的開頭與并行化的數(shù)字信號的開頭錯開，編碼和解碼電路變得復雜。但是，在本實施方式中，為了進行校正，實施桶式移位，隨時調(diào)整開頭，進而將最后的碼字的最終數(shù)據(jù)設為固定填充區(qū)域，由此，利用1個編碼電路(糾錯編碼電路12)和解碼電路(糾錯解碼電路17)就能夠?qū)酉聛淼拇a字的數(shù)據(jù)進行處理，能夠獲得抑制電路規(guī)模并實現(xiàn)低延遲的效果。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

如上所述，本發(fā)明的通信裝置、通信系統(tǒng)和糾錯幀生成方法對于進行糾錯編碼來發(fā)送數(shù)據(jù)的通信裝置是有用的，尤其適于進行并行處理的通信裝置。

標號說明

1：發(fā)送裝置；2：接收裝置；11、16：桶式移位器；12：糾錯編碼電路；13：發(fā)送部；14：接收部；15：幀同步電路；17：糾錯解碼電路。