奇偶校验控制系统和方法以及通信系统和方法

专利名称：奇偶校验控制系统和方法以及通信系统和方法
技术领域：
本发明涉及奇偶校验控制系统和奇偶校验控制方法，以及通信系统和通信方法，更具体地，涉及对通信中的纠错编码产生的奇偶校验比特的模式的控制。
背景技术：
在数字通信中，比特模式特性(例如，O和I的数目之间的平衡(DC平衡)或行程长度(连续的O或I的数目))对通信特性施加了一些影响。因此，通常在传输处理之前执行转换传输比特序列的处理，以抑制可导致通信特性退化的比特模式出现。该转换处理被称为“调制编码”或“线编码”。将这种技术大致划分为两种方法(I)使用一些冗余来执行编码，以严格满足给定的比特模式特性的方法；以及(2)通过使用扰码等来执行编码，以降低导致通信特性退化的比特模式出现的概率。·方法(I)的代表有在以太网Ethernet 中使用的Manchester编码和8B/10B编码。这些技术以块为单位执行严格满足信道约束(例如DC平衡或者行程长度)的转换。在本说明书中，将以上技术统称为“块调制编码(block modulation encoding)”。块调制编码产生理想的比特模式，然而具有冗余度增加的问题。例如，在8B/10B编码的情况下，以IOGbps发送信息的信道速率是12. 5Gbps,并从而需要能够支持该信道速率的发送/接收设备。通过增加块大小可以降低冗余，然而，一般而言，随着块大小增加，转换处理变得复杂。关于此，PTL I描述了使用块编码的数字数据传输系统。基于加扰的方法(2)利用易于安装的LFSR(线性反馈移位寄存器)产生的伪随机数序列来对传输比特序列随机化。这种类型的加扰方法大致划分为同步类型和自同步类型。同步加扰方法是通过从LFSR输出的伪随机数序列与信息序列的相加(XOR)来实现随机化的方法。在该同步加扰方法中，在发送侧和接收侧之间，寄存器状态需要预先完全同步。该方法的优点在于，如果出现差错(比特反转)，差错不传播。在SONET (用于复用的标准)，CCSDS(针对卫星通信的建议)等等中采用上述的同步加扰方法。自同步加扰方法是通过将过去输出的比特存储在LFSR中并将来自LFSR的输出与信息序列相加来产生输出比特的方法。该方法的缺点在于比特反转(如果发生)传播LFSR的连接线的数目，而优点在于不需要执行帧同步，以使得从失去同步(如果发生)恢复是可能的。此外，自同步加扰在安全性方面有优势。作为基于加扰的方法中的安全威胁，可以考虑到例如消除加扰效果的网络阻碍输入数据。这种情况下的攻击者随机选择LFSR的初始状态，以产生阻碍序列。然而，在自同步加扰中，通过充分增加LFSR长度，可以充分降低攻击者所设置的初始状态与实际初始状态一致的概率。对于Ethernet ，在64b/66b编码中使用自同步加扰方法。甚至在已经执行了调制编码的情况下，可能存在这样的情况当例如信道的S/N比较小的时候，需要执行纠错编码。在这种情况下，调制编码和纠错编码之间的处理顺序变成了焦点。对此，自然的方案是在较低的层中执行调制编码，亦即，在纠错编码之后执行调制编码。对此，PTL 2描述了在执行纠错编码之后执行调制的无线通信系统的示例。然而，在该情况下，因而接收侧在调制码的解码后执行纠错编码的解码。在块调制编码或自同步加扰中，在解码的时候可能发生差错传播。因此，在差错已经扩展的状态下执行纠错编码的解码，这可能导致特性的退化。图I是示出以上状态的视图。在图I中，发送 侧(发射机)11通过纠错编码装置101将纠错编码应用到信息部分，以产生奇偶校验，并在之后通过调制编码装置102将调制编码应用到信息部分和奇偶校验，以产生要向通信路径12发送的传输序列。接收侧(接收机)13通过调制码解码装置103将调制码解码应用到来自通信路径12的包括信息部分和奇偶校验在内的接收序列，并在之后通过纠错码解码装置104应用纠错码解码。此时，调制码解码装置103的处理放大了接收序列中出现的差错，使得纠错码解码装置104不可能纠正该差错。为了避免差错传播的影响，需要在无差错状态下执行调制码解码。为此，优选在纠错码解码之后执行调制码解码。亦即，在该情况下，发送侧首先执行调制编码，然后执行纠错编码。此时，如果纠错码是系统码(其中，在没有修改的情况下发送信息部分)，就信息部分而言，满足信道约束。然而，纠错编码所产生的奇偶校验没有经过调制编码。为了解决该问题，可以考虑如下的方法确定基于已经经过调制编码的信息产生的奇偶校验在统计上是充分随机的，并在没有修改的情况下发送该奇偶校验。当将简单的加扰应用到信息部分时，将该方法视为自然的方法。另一方面，在将块调制编码或自同步加扰应用到奇偶校验的情况下，奇偶校验的解码中的差错传播可以是个问题，因为就奇偶校验而言，接收侧在调制码解码之后执行纠错码解码。为了处理该问题，可以有如下的方法对奇偶校验使用无差错传播的小块调制编码，以避免差错传播。在例如NPL I中公开了这种方法。图2是示出在NPL I中公开的处理流程的视图。在图2中，发送侧11通过第一调制编码装置201将调制编码应用到信息部分，并在之后通过纠错编码装置202将纠错编码应用到已调制的信息部分，以产生奇偶校验。然后，第二调制编码装置203使用与应用到信息部分的调制编码方案不同的调制编码方案来对已由纠错编码产生的奇偶校验进行转换。将转换之后的奇偶校验与信息部分一起作为发送序列向通信路径12发送。在从通信路径12接收包括信息部分和奇偶校验在内的接收序列时，接收侧13首先通过第一调制码解码装置204来对奇偶校验应用调制码解码。由于发送侧调制编码装置203采用了抑制差错传播的方法，下一级纠错码解码装置205可以通过整体抑制差错传播的方式来执行纠错码解码。因此，在纠错码解码之后，下一级第二调制码解码装置206可以在无差错状态之下执行信息部分的调制码解码。(引用列表)(专利文献)(PTL I)JP-A-I1-243383
(PTL 2)JP-A-2009-044484(非专利文献)(NPL I) J. L. Fan and A. R. Calderbank, “A Modified Concatenated Coding,Scheme, with Application to Magnetic Data Storage,，，IEEE Trans.InformationTheory, vol. 44，no. 4，pp. 1565-1574，1998.

发明内容
(技术问题)在通信方法中对奇偶校验的比特模式控制(通信方法首先向信息部分应用调制编码，然后向信息部分应用纠错编码)中，如果向信息部分应用具有非常小冗余的调制编 码，则优选也针对奇偶校验执行具有较小冗余的转换，以改进比特模式特性，以及，有必要利用在接收侧不发生差错传播的方法。本发明的目的是提供解决以上问题的系统和方法。(解决问题的方案)为了实现以上目的，根据本发明提供了奇偶校验控制系统，包括发送侧，向要发送的信息部分应用调制编码，然后向所得到的信息部分应用纠错编码以产生奇偶校验；以及接收侧，向接收到的包括信息部分和奇偶校验在内的序列应用纠错码解码和调制码解码。发送侧将首部添加到已经经过调制编码的信息部分，以形成要输入到纠错编码的信息块，将信息块输入到纠错编码以产生奇偶校验，以及使用首部的值来控制奇偶校验的比特模式。(本发明的有利效果)根据本发明，可以提供奇偶校验控制系统，在该奇偶校验控制系统中，当向信息部分应用具有非常小冗余的调制编码时，在通信方法(首先向信息部分应用调制编码，然后执行纠错编码)中奇偶校验的比特模式控制中，也针对奇偶校验执行具有较小冗余的转换，以改进比特模式特性，以及在接收时防止出现差错传播。


图I是示出相关技术中纠错编码和调制编码之间的处理顺序以及差错的影响的视图。图2是示出相关技术中调制编码、纠错编码和奇偶校验调制编码之间的处理顺序以及差错的影响的视图。图3是示出根据本发明的第一示例性实施例，奇偶校验控制系统中的数据格式的视图。图4是示出根据本发明的第一示例性实施例，奇偶校验控制系统中的奇偶校验产生处理的流程的视图。图5是根据本发明的第一示例性实施例，奇偶校验控制系统的发送侧的配置的方框图。图6是图5的奇偶校验控制装置的配置的方框图。图7是示出了根据本发明的第一示例性实施例的奇偶校验控制系统的接收侧在数据接收时执行的处理流程的视图。图8是示出在本发明的第一示例性实施例中，也使用信息部分来执行奇偶校验控制的配置的方框图。图9是示出在本发明的第一示例性实施例中，也使用通过信息部分的调制编码而获得的统计评估值来执行奇偶校验控制的配置的方框图。图10是示出采用在接收侧不发送奇偶校验首部的方法的情况下，在根据本发明的第二实施例的奇偶校验控制系统中在数据接收时执行的处理流程的视图。图IIA至IID是本发明的示例中的信息块的格式示例的图，在信息块中，以66比特或65比特块为单位将信息部分输入到纠错编码。
图12是示出在本发明的示例中，基于两个不同的统计评估值的奇偶校验选择的处理流程的视图。图13A和13B是表示根据本方面的示例的奇偶校验的比特模式特性的仿真结果的图。
具体实施例方式参考附图，以下描述根据本发明的奇偶校验控制系统及其方法以及通信系统及其方法的示例性实施例。第一实施例图3示出了根据本发明的第一示例性实施例，奇偶校验控制系统中的纠错码字的数据结构。如图所示，将首部(称之为“奇偶校验首部”)添加到已经过调制编码的信息，由此形成要向纠错编码输入的信息块。然后，信息块经过纠错编码，从而产生奇偶校验。调整奇偶校验首部的值，以控制实际要发送的奇偶校验的比特模式。虽然图3中将奇偶校验首部放置在信息块的末端，可以将其放置在另一位置。图4是示出在本示例性实施例中，在发送侧产生奇偶校验首部和奇偶校验的流程的视图。虽然在图4中描述了使用两个不同的奇偶校验首部的情况，可能处理使用三个或更多奇偶校验首部的情况，这可以从图8中容易地看出。以下描述根据图4的发送侧处理流程。发送侧将奇偶校验首部hi添加到发送信息，以产生信息块(步骤401)。发送侧向步骤401中产生的信息块应用纠错编码，以产生奇偶校验I (步骤402)。然后，发送侧计算奇偶校验I的统计评估值(要在稍后描述)(步骤S403)。发送侧与步骤401至403并行地执行以下处理。亦即，发送侧将奇偶校验首部h2添加到发送信息，以产生信息块(步骤404)。发送侧向步骤404中产生的信息块应用纠错编码，以产生奇偶校验2 (步骤405)。然后，发送侧计算奇偶校验2的统计评估值(要在稍后描述)(步骤S406)。然后，在步骤407中，发送侧比较步骤403和406中获得的统计评估值，并基于比较结果选择奇偶校验首部和奇偶校验(步骤408)。统计评估值是表示奇偶校验的比特模式特性的值，并且可以是最大行程长度或DC平衡或其组合。最大行程长度是比特模式中连续的O或I的长度的最大值。DC平衡是比特模式中O的数目和I的数目之间的差。
虽然可以如图4中所示，通过多次执行纠错编码来实现本示例实施例，但是可以通过使用纠错码的线性来简化本示例性实施例的处理。亦即，仅执行纠错编码器的奇偶校验产生处理一次，以及向所获得的奇偶校验I添加根据奇偶校验首部的纠正序列，由此可以产生对应的奇偶校验。图5示出了以上的简化处理。可以获得纠正序列作为与以下信息块对应的奇偶校验其中已经将信息部分设置为“全零”并且已经将奇偶校验首部部分设置为通过将hi和h2相加而获得的值。在图5中，发送侧(发射机)51包括从调制编码之后的信息产生奇偶校验的奇偶校验产生部分500。奇偶校验产生部分500包括临时奇偶校验首部添加装置501、纠错编码装置502和奇偶校验控制装置503。临时奇偶校验首部添加装置501将奇偶校验首部hi的比特序列添加至信息，以产生对纠错编码装置902的输入。纠错编码装置902向该输入应用纠错编码，以输出奇偶校验I。奇偶校验控制装置503基于从纠错编码装置502输出的奇 偶校验I，产生与最终将要发送的奇偶校验相对应的奇偶校验首部，并输出所产生的奇偶校验首部。图6是图5的奇偶校验控制装置501的配置的方框图，图6示出了使用两个不同的奇偶校验首部的情况，与图4的情况一样。图6中示出的奇偶校验控制装置501包括第一统计评估值计算装置601、第二统计评估值计算装置602、纠正序列产生装置603、确定装置604、选择器605和缓冲器606。第一统计评估值计算装置601计算从纠错编码装置502输出的奇偶校验I的特性值(统计评估值)，例如，DC平衡或最大行程长度。缓冲器606临时存储奇偶校验I。纠正序列产生装置603产生纠正序列，纠正序列表示从奇偶校验首部hi和h2产生的奇偶校验之间的差。亦即，可以通过将奇偶校验I与纠正序列相加来获得奇偶校验2。通常，可以通过在例如ROM的存储器上存储纠正序列，并读取该纠正序列来实现该计算。针对与通过奇偶校验I和纠正序列的相加而广生的奇偶校验2相对应的奇偶校验，第二统计评估值计算装置602计算与第一统计评估值计算装置601所计算的相同的特性值(统计评估值)。确定装置604将第一和第二通知评估值计算装置601和602所计算的比特模式特性值(通知评估值)相比较，并确定实际应该选择哪个奇偶校验。一般而言，选择在DC平衡(O和I的数目之间的平衡)方面占优的奇偶校验或者在最大行程长度方面较小的奇偶校验。然后，输出所选择的奇偶校验首都。选择器605选择(纠正序列产生装置603产生的)纠正序列，根据确定装置604选择的奇偶校验首部，纠正序列将会被应用到缓冲器606中存储的奇偶校验1，以及将纠正序列与奇偶校验I相加，以产生最终的奇偶校验。图6示出了如下配置在已经选择了奇偶校验首部hi的情况下，则选择器输出“全零”，并发送存储在缓冲器606中的奇偶校验I而不做修改。图7示出了解码流程，在该解码流程中，本示例实施例中的接收侧(接收机)53获得信息，该接收侧已经接收到通过通信路径52从发送侧51发送的奇偶校验控制数据。接收侧53通过纠错码解码装置701将纠错码解码应用到与码字相对应的接收序列。解码的结果由信息部分和奇偶校验首部组成。仅信息部分经过调制码解码装置702的调制码解码，以获得信息。如上所述，接收侧53可以获得信息而不执行特殊处理，这是本示例性实施例的特征之一。虽然仅基于图4和图5中的奇偶校验的比特模式特性来选择奇偶校验，但是本发明不必限制于此。例如，可以考虑如下方法基于不仅奇偶校验而且信息部分的比特模式特性，选择要发送的奇偶校验。作为图5中示出的配置的修改，图8示出了本发明的这种示例性实施例。在该情况下，发送侧奇偶校验产生部分500中的奇偶校验控制装置803如下设置统计评估值。亦即，对于最大行程长度，仅有奇偶校验首部和奇偶校验，或者在图3中示出的格式的情况下，仅有包括信息部分的末端、奇偶校验首部和奇偶校验的序列被用作统计评估值，而对于DC平衡，计算包括信息部分在内的整个码字的DC平衡来作为统计评估值。
可以修改图8的配置以获得如下的配置使用关于信息部分的统计评估值来执行奇偶校验控制，该信息部分的统计评估值已在针对信息部分的调制编码时进行了计算。图9示出了这种配置。图8中示出的发送侧奇偶校验产生部分500中的调制编码装置901向奇偶校验控制装置903提供比特模式特性值，例如，信息部分的DC平衡或与信息部分的末端处的比特序列的行程有关的信息。奇偶校验信息装置903基于上述信息和奇偶校验的比特模式来计算统计评估值。(第二实施例)作为本发明的第二实施例，可以考虑如下方法使用奇偶校验首部来控制奇偶校验，然而不发送该奇偶校验首部。在这种情况下，在解码时，接收侧设置奇偶校验首部，多次执行解码，并基于解码的结果正确地确定所发送的奇偶校验。图10示出了在数据接收时，接收侧53的处理流程。在接收侧53处，奇偶校验首部的值未知，将奇偶校验首部I和2设置为通过第一和第二纠错编码装置701a和701b来尝试纠错码解码。在Reed-Solomon码中，如果使用被设置为与其实际值不同的值的奇偶校验首部来执行解码，则从第一和第二纠错编码装置701a和701b中的每一个输出结果“不可纠正”。解码结果确定装置1001输入第一和第二纠错编码装置701a和701b的结果，选择通过正确解码已经获得的结果(在图10的示例中，第一纠错编码装置701a的结果)，并仅向更高层处理(即，调制码解码装置702)发送信息部分(在图7的情况下，不包括奇偶校验首部(在图10的示例中，奇偶校验首部I))。示例优选地，在本发明中使用的纠错码是奇偶校验的比特模式随着奇偶校验首部的值的微小不同而显著改变的纠错码。Reed-Solomon码满足该要求。在本示例中,采用Galois域GF(2~8)(—个符号=8比特)中的Reed-Solomon。此时,在基本Reed-Solomon码中，码长度多至255个符号，在使用16个符号的奇偶校验码的情况下，可以执行多至8个符号的纠错。通过以下GF(2)上的等式来确定GF (2~8)的本原元素(primitive element)。[等式I] α ~8+α ~4+α ~3+α ~2+1 = O可以将Reed-Solomon 16符号奇偶校验码的生成多项式g(x)表示为以下的[等式2] ο[等式2] g (X) = (X-a ) (X-α ~2)…(X-α ~ 16)可以以α ~7、α ~6、α ~5、α ~4、α ~3、α ~2、α和I为基,通过GF⑵上的矢量来表示GF(2~8)的元素。例如,在[等式I]中，以16进制表示，α = OX02、α ~8 = OX Id。通过以下等式来表示信息序列[等式3]U= (a(0))，a⑴，…，a(k_l))a(i) e GF(2~8)(信息长度假定为符号的倍数)。在[等式2]的Reed-Solomon码中，使k小于239 (k < 239)。在使用I比特来作为本发明中的奇偶校验首部，以及将具有奇偶校验首部作为MSB的符号连接到U的末端以产生纠错码的信息块的情况下，将作为步骤801中的信息块的UO和作为步骤803中的信息块的Ul分别如下表示。[等式4]UO= (a(O), a(l) ···, a(k~l) ,0X00) Ul = (a (O)，a (I)…，a (k_l) ,0X80)
在将奇偶校验首部连接到U的前端的情况下，获得以下等式。[等式5]UO= (0x00，a(0)，a(l)…，a(k_l))Ul= (0x01，a(0)，a(l)…，a(k_l))可以通过使用一个符号作为[等式4]或[等式5]中的奇偶校验首部，来简化发送和接收时的对齐处理。在该情况下，虽然可以获得多至255个奇偶校验首部模式，但是基于所使用的比特平衡或最大行程长度来限制比特模式的数目也是有效的。例如，在奇偶校验首部是I个符号(8比特)并且仅使用两个奇偶校验首部的情况下，根据[等式4]产生信息块，其中hi被设置为Oxaa, h2被设置为0x55。[等式6] UO= (a (O), a (I)…,(k_l)，0xaa)Ul= (a(0), a(l)a(k_l) ,0x55)在以不是Reed-Solomon码的符号的比特数目(在本示例中是8)的倍数(如64b/66b编码的情况)的块为单位向纠错编码输入信息部分的情况下，设置奇偶校验首部的长度以使得通过合并奇偶校验首部和信息部分的长度所获得的值变为符号的比特数目的倍数是有效的。例如，在GF(2~8)上具有冗余的32个符号的Reed-Solomon码中的信息部分可以具有多至223个符号。在该情况下，如果信息部分是66比特块的倍数，则如图IlA中所示将2比特的奇偶校验首部连接到27个块，以产生由223个符号组成的信息块，该信息块要被输入到纠错编码中。图IlB示出了构成信息部分的块每个都是65比特的情况。在该情况下，将5比特的奇偶校验首部连接到27个块，以产生由220个符号组成的信息块。图IlC和IlB是在使用Reed-Solomon 16符号奇偶校验(多至239个信息符号)码的情况下，格式化信息块的示例。下面描述在使用被表示为[等式2]的生成多项式的Reed-Solomon码(GF(2~8)上的16个奇偶校验符号)的情况下，要从纠正序列产生装置603 (图6)输出的纠正序列S的具体示例。当将包括奇偶校验首部的符号设置为在[等式4]中与其最大行程长度相对应的最后符号(从O计数的第238个符号)时，如下表示S。[等式 7]S = 0x76 0x34 0x67 Oxlf 0x68 0x7e Oxbb 0xe8 0x11 0x380xb7 0x310x64 0x51 0x2c 0x4f为了处理使用三个或更多奇偶校验首部的情况，利用奇偶校验首部的数目来准备统计评估值计算装置，并且纠正序列产生装置603产生(奇偶校验首部的数目-I个)纠正序列。纠正序列产生装置603可以将所有产生的序列存储在存储器中。在奇偶校验首部之间存在线性关系的情况下，可以通过将存储器中存储的序列相加来产生纠正序列。下面描述使用统计评估值来选择奇偶校验的示例。在通信中，一般而言，最大行程长度越小越好。从而，当使用最大行程长度作为统计评估值时，选择具有最小行程长度的奇偶校验。在使用DC平衡作为统计评估值的情况下，选择O的数目和I的数目之间的差最小的奇偶校验。统计评估值常常在变得等于或小于特定值时便足够了。 在这种通信系统中，可以考虑基于准则来选择奇偶校验的方法。然而，如果已经选择了多个奇偶校验，或者未选择奇偶校验，则有必要使用另一准则来从多个奇偶校验中选择一个。在该情况下，可以利用以下方法。最简单的方法是如下方法对奇偶校验首部进行优先级排序，并在存在多个要选择的奇偶校验时，根据优先级来执行选择。此外，可以从多个候选中随机选择奇偶校验。采用以难以猜测的方式随机选择奇偶校验的方法可以减少恶意的人通过故意发送导致通信特性退化的比特模式来引起系统干预的威胁。此外，可以考虑如下方法准备两个统计评估值(第一和第二统计评估值)，以及首先使用第一统计评估值并然后使用第二统计评估值来执行两级选择。图12中示出了该情况下的处理流程。在图12中，发送侧奇偶校验控制装置检查第一统计评估值满足参考值的奇偶校验的数目是否仅是I (步骤1201)。更具体地，在选择最大行程长度作为第一统计评估值的情况下，发送侧奇偶校验控制装置检查是否仅有一个奇偶校验的最大行程长度等于或小于例如参考值M。当在上述的检查过程中唯一地确定奇偶校验时，选择相关奇偶校验首部和奇偶校验(步骤1202)。否则，亦即，多个奇偶校验的第一统计评估值满足参考值M，或者所有奇偶校验的第一统计评估值都不满足参考值M，则执行基于第二统计评估值的奇偶校验选择(步骤1203)。图13A和图13B分别示出了通过基于图12的奇偶校验选择处理(第一统计评估值=最大行程长度(M= 15)，第二统计评估值=DC平衡)来执行仿真(10~6个码字)，所获得的奇偶校验中最大行程长度的分布和DC平衡的分布(=nl-L/2)。使用Reed-Solomon 16符号奇偶校验码([等式2])作为纠错码，使用[等式4]作为奇偶校验首部。为了比较，还在图13A和13B中画出了没有使用奇偶校验首部的常规示例所获得的结果。从图13A可以理解，在使用基于最大行程长度(M= 15)的第一统计评估值执行奇偶校验的选择的本示例中，与常规示例相比，更有力地抑制了最大行程长度变得大于15的奇偶校验出现的次数。此外，关于基于DC平衡对奇偶校验的选择，图13B揭示了在DC平衡的绝对值大于常规示例的区域中，在本示例中可以抑制出现的次数一定数量级或更多。如上所述，根据本发明的实施例，在使用例如Re e d-So I omon码的纠错码的情况下，即使奇偶校验首部是I比特，根据用于控制奇偶校验的奇偶校验首部，奇偶校验的比特模式显著不同，以及根据奇偶校验首部值来从多个彼此不同的奇偶校验中选择具有优秀比特模式特性的奇偶校验，允许即使利用较小冗余，也显著改进比特模式特性。
此外，接收在本实施例中产生的数据的接收侧在解码纠错码之后简单地丢弃奇偶校验首部，从而防止了差错传播的发生。可以通过硬件、软件或其组合来实现上述的奇偶校验控制系统和奇偶校验控制方法。例如，虽然上述奇偶校验控制系统可以通过硬件实现，但是其可以通过计算机从计算机可读记录介质读取用于允许计算机用作该系统的程序并执行该程序来实现。虽然上述奇偶校验控制方法可以通过硬件实现，但是其可以通过计算机从计算机可读记录介质读取用于允许计算机执行该方法的程序并执行该程序来实现。此外，不对以上的硬件配置或软件配置进行特别限制，而是只要可以实现以上组 件的功能，则可以应用任何的硬件配置或软件配置。例如，可以采用以下配置每个组件构成上述装置的单独功能的配置，或者集成其多个功能的配置。可以将以上公开的示例性实施例的全部或者部分描述为以下的补充注释，然而不限于此。(补充注释I)一种奇偶校验控制系统，包括发送侧，向要发送的信息部分应用调制编码，然后向所得到的信息部分应用纠错编码以产生奇偶校验；以及接收侧，向接收到的包括信息部分和奇偶校验在内的序列应用纠错码解码和调制码解码，发送侧将首部添加到已经经过调制编码的信息部分，以形成要输入到纠错编码的信息块，将信息块输入到纠错编码以产生奇偶校验，以及使用首部的值来控制奇偶校验的比特模式。(补充注释2)根据补充注释I所述的奇偶校验控制系统，其中，发送侧通过以下操作来执行奇偶校验控制根据首部的值产生多个奇偶校验，针对奇偶校验中的每一个，计算由奇偶校验的比特模式确定的统计评估值，以及基于所计算的统计评估值来选择奇偶校验。(补充注释3)根据补充注释2所述的奇偶校验控制系统，其中，统计评估值是最大行程长度，最大行程长度是在奇偶校验的比特模式中连续的O或I的出现次数的最大值。(补充注释4)根据补充注释2所述的奇偶校验控制系统，其中，统计评估值是DC平衡，DC平衡是在奇偶校验的比特模式中，O的出现次数和I的出现次数之间的差。(补充注释5)根据补充注释I或补充注释2所述的奇偶校验控制系统，其中，发送侧包括临时奇偶校验首部添加装置，向要发送的信息部分添加固定首部以产生信息块；纠错编码装置，计算临时奇偶校验首部添加装置所产生的信息块的奇偶校验；以及奇偶校验控制装置，奇偶校验输入奇偶校验控制装置，基于输入来计算添加有首部的信息块的奇偶校验，所述首部不同于临时奇偶校验首部添加装置已经添加的首部，以及选择要发送的首部和奇偶校验。(补充注释6)根据补充注释5所述的奇偶校验控制系统，其中，奇偶校验控制装置包括统计评估值计算装置，计算奇偶校验的特性值；纠正序列产生装置，针对临时奇偶校验首部添加装置所添加的首部以及奇偶校验，产生纠正序列，所述纠正序列用于在此时产生与所述不同的首部相对应的奇偶校验；以及确定装置，基于统计评估值计算装置所产生的每个奇偶校验的特性值来确定要发送的首部和奇偶校验。(补充注释7)根据补充注释I至6中任一项所述的奇偶校验控制系统，其中，在纠错码解码之后，接收侧丢弃首部并向更高层处理发送信息部分。
(补充注释8)根据补充注释6所述的奇偶校验控制系统，其中，统计评估值计算装置还使用信息部分来计算奇偶校验的特性值。(补充注释9)根据补充注释6所述的奇偶校验控制系统，其中，统计评估值计算装置还使用在应用于信息部分的调制编码中计算的统计评估值来计算奇偶校验的特性值。(补充注释10)根据补充注释I至9中任一项所述的奇偶校验控制系统，其中，发送侧不发送首部，以及接收侧根据首部的模式执行多次纠错码解码。(补充注释11)根据补充注释I至10中任一项所述的奇偶校验控制系统，其中，在纠错编码中使用的纠错码是Reed-Solomon码，以及通过合并奇偶校验首部的大小和信息部分的大小所获得的值是Reed-Solomon码的符号的比特数的倍数。
(补充注释12)根据补充注释2所述的奇偶校验控制系统，其中，发送侧选择统计评估值满足单独给定的参考值的奇偶校验。(补充注释13)根据补充注释12所述的奇偶校验控制系统，其中，在发送侧已经选择了多个奇偶校验或者未选择奇偶校验的情况下，发送侧从多个奇偶校验中随机选择最终的奇偶校验。(补充注释14)根据补充注释12所述的奇偶校验控制系统，其中，发送侧准备第二统计评估值，以及在发送侧已经选择了多个奇偶校验或者未选择奇偶校验的情况下，发送侧基于第二统计评估值从多个奇偶校验中选择奇偶校验。(补充注释15)—种通信系统，使用根据补充注释I至14中任一项所述的奇偶校验控制系统来执行通信。(补充注释16)—种奇偶校验控制方法，包括在发送侧，向要发送的信息部分应用调制编码，然后向所得到的信息部分应用纠错编码以产生奇偶校验；以及在接收侧，向接收到的包括信息部分和奇偶校验在内的序列应用纠错码解码和调制码解码，发送侧将首部添加到已经经过调制编码的信息部分，以形成要输入到纠错编码的信息块，将信息块输入到纠错编码以产生奇偶校验，以及使用首部的值来控制奇偶校验的比特模式。(补充注释17)根据补充注释16所述的奇偶校验控制方法，其中，发送侧通过以下操作来执行奇偶校验控制根据首部的值产生多个奇偶校验，针对奇偶校验中的每一个，计算由奇偶校验的比特模式确定的统计评估值，以及基于所计算的统计评估值来选择奇偶校验。(补充注释18)根据补充注释17所述的奇偶校验控制方法，其中，统计评估值是最大行程长度，最大行程长度是在奇偶校验的比特模式中连续的O或I的出现次数的最大值。(补充注释19)根据补充注释17所述的奇偶校验控制方法，其中，统计评估值是DC平衡，DC平衡是在奇偶校验的比特模式中O的出现次数和I的出现次数之间的差。(补充注释20)根据补充注释16或补充注释17所述的奇偶校验控制方法，其中，发送侧执行临时奇偶校验首部添加处理，向要发送的信息部分添加固定首部以产生信息块；纠错编码处理，计算临时奇偶校验首部添加处理所产生的信息块的奇偶校验；以及奇偶校验控制处理，将奇偶校验输入奇偶校验控制处理，基于输入来计算添加有首部的信息块的奇偶校验，所述首部不同于临时奇偶校验首部添加处理已经添加的首部，以及选择要发送的首部和奇偶校验。(补充注释21)根据补充注释20所述的奇偶校验控制方法，其中，奇偶校验控制处理包括统计评估值计算处理，计算奇偶校验的特性值；纠正序列产生处理，针对临时奇偶校验首部添加处理所添加的首部以及奇偶校验，产生纠正序列，所述纠正序列用于在此时产生与所述不同的首部相对应的奇偶校验；以及确定处理，基于统计评估值计算处理所产生的每个奇偶校验的特性值来确定要发送的首部和奇偶校验。(补充注释22)根据补充注释16至21中任一项所述的奇偶校验控制方法，其中，在纠错码解码之后，接收侧丢弃首部并向更高层处理发送信息部分。(补充注释23)根据补充注释21所述的奇偶校验控制方法，其中，统计评估值计算处理还使用信息部分来计算奇偶校验的特性值。(补充注释24)根据补充注释21所述的奇偶校验控制方法，其中，统计评估值计算处理还使用在应用于信息部分的调制编码中计算的统计评估值来计算奇偶校验的特性值。(补充注释25)根据补充注释16至24中任一项所述的奇偶校验控制方法，其中，发送侧不发送首部，以及接收侧根据首部的模式执行多次纠错码解码。·(补充注释26)根据补充注释16至25中任一项所述的奇偶校验控制方法，其中，在纠错编码中使用的纠错码是Reed-Solomon码，以及通过合并奇偶校验首部的大小和信息部分的大小所获得的值是Reed-Solomon码的符号的比特数的倍数。(补充注释27)根据补充注释17所述的奇偶校验控制方法，其中，发送侧选择统计评估值满足单独给定的参考值的奇偶校验。(补充注释28)根据补充注释27所述的奇偶校验控制方法，其中，在发送侧已经选择了多个奇偶校验或者未选择奇偶校验的情况下，发送侧从多个奇偶校验中随机选择最终的奇偶校验。(补充注释29)根据补充注释27所述的奇偶校验控制方法，其中，发送侧准备第二统计评估值，以及在发送侧已经选择了多个奇偶校验或者未选择奇偶校验的情况下，发送侧基于第二统计评估值从多个奇偶校验中选择奇偶校验。(补充注释30)—种通信方法，使用根据补充注释16至29中任一项所述的奇偶校验控制发送来执行通信。虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，本发明不限于此。此外，在本发明的范围之内，可以对本发明的配置或细节进行本领域技术人员能够意识到的各种修改。本申请基于日本专利申请No. 2009-242435 (2009年10月21日递交)并要求其优先权，将该申请的全部内容以引用形式并入此处。(工业实用性)本发明适于应用至光通信中的奇偶校验控制系统和奇偶校验控制方法，以及使用该奇偶校验控制系统和奇偶校验控制方法来执行通信的通信系统和通信方法。(参考符号列表)11，51 :发送侧(发射机)12，52:通信路径13，53 :接收侧(接收机)101 :纠错编码装置102 :调制编码装置103 :调制码解码装置
104 :纠错码解码装置201 :第一调制编码装置202 :纠错编码装置203 :第二调制码解码装置204 :第一调制码解码装置205:纠错码解码装置
206 :第二调制码解码装置500:奇偶校验产生部分501 :临时奇偶校验首部添加装置502:纠错编码装置503，803，903 :奇偶校验控制装置601 :第一统计评估值计算装置602 :第二统计评估值计算装置603:纠正序列产生装置604 :确定装置605 :选择器606:缓冲器901 :调制编码装置1001 :解码结果确定装置
权利要求
1.一种奇偶校验控制系统，包括 发送侧，向要发送的信息部分应用调制编码，然后向所得到的信息部分应用纠错编码以产生奇偶校验，以及 接收侧，向接收到的包括信息部分和奇偶校验在内的序列应用纠错码解码和调制码解码， 所述发送侧将首部添加到已经经过调制编码的信息部分，以形成要输入到纠错编码的信息块，将所述信息块输入到纠错编码以产生奇偶校验，以及使用首部的值来控制奇偶校验的比特模式。
2.根据权利要求I所述的奇偶校验控制系统，其中 所述发送侧通过以下操作来执行奇偶校验控制根据首部的值产生多个奇偶校验，针对奇偶校验中的每一个，计算由奇偶校验的比特模式确定的统计评估值，以及基于所计算的统计评估值来选择奇偶校验。
3.根据权利要求2所述的奇偶校验控制系统，其中 所述统计评估值是最大行程长度，所述最大行程长度是在奇偶校验的比特模式中连续的O或I的出现次数的最大值。
4.根据权利要求2所述的奇偶校验控制系统，其中 所述统计评估值是DC平衡，所述DC平衡是在奇偶校验的比特模式中O的出现次数和I的出现次数之间的差。
5.根据权利要求I或2所述的奇偶校验控制系统，其中 所述发送侧包括 临时奇偶校验首部添加装置，向要发送的信息部分添加固定首部以产生信息块； 纠错编码装置，计算所述临时奇偶校验首部添加装置产生的信息块的奇偶校验；以及 奇偶校验控制装置，奇偶校验输入奇偶校验控制装置，基于所述输入来计算添加有首部的信息块的奇偶校验，所述首部不同于所述临时奇偶校验首部添加装置已经添加的首部，以及选择要发送的首部和奇偶校验。
6.根据权利要求5所述的奇偶校验控制系统，其中 所述奇偶校验控制装置包括 统计评估值计算装置，计算奇偶校验的特性值； 纠正序列产生装置，针对所述临时奇偶校验首部添加装置所添加的首部以及奇偶校验，产生纠正序列，所述纠正序列用于在此时产生与所述不同的首部相对应的奇偶校验；以及 确定装置，基于所述统计评估值计算装置产生的每个奇偶校验的特性值来确定要发送的首部和奇偶校验。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的奇偶校验控制系统，其中 在纠错码解码之后，所述接收侧丢弃首部并向更高层处理发送信息部分。
8.根据权利要求6所述的奇偶校验控制系统，其中 所述统计评估值计算装置还使用信息部分来计算奇偶校验的特性值。
9.根据权利要求6所述的奇偶校验控制系统，其中 所述统计评估值计算装置还使用在应用于信息部分的调制编码中计算的统计评估值来计算奇偶校验的特性值。
10.根据权利要求I至9中任一项所述的奇偶校验控制系统，其中 所述发送侧不发送首部，以及 所述接收侧根据首部的模式来执行多次纠错码解码。
11.根据权利要求I至10中任一项所述的奇偶校验控制系统，其中 在纠错编码中使用的纠错码是Reed-Solomon码，以及 通过合并奇偶校验首部的大小和信息部分的大小所获得的值是Reed-Solomon码的符号的比特数的倍数。
12.根据权利要求2所述的奇偶校验控制系统，其中 所述发送侧选择统计评估值满足单独给定的参考值的奇偶校验。
13.根据权利要求12所述的奇偶校验控制系统，其中 在所述发送侧已经选择了多个奇偶校验或者未选择奇偶校验的情况下，所述发送侧从多个奇偶校验中随机选择最终的奇偶校验。
14.根据权利要求12所述的奇偶校验控制系统，其中 所述发送侧准备第二统计评估值，以及在所述发送侧已经选择了多个奇偶校验或者未选择奇偶校验的情况下，所述发送侧基于所述第二统计评估值从多个奇偶校验中选择奇偶校验。
15.一种通信系统，使用根据权利要求I至14中任一项所述的奇偶校验控制系统来执行通信。
16.—种奇偶校验控制方法,包括 在发送侧，向要发送的信息部分应用调制编码，然后向所产生的信息部分应用纠错编码以产生奇偶校验，以及 在接收侧，向接收到的包括信息部分和奇偶校验在内的序列应用纠错码解码和调制码解码， 所述发送侧将首部添加到已经经过调制编码的信息部分，以形成要输入到纠错编码的信息块，将所述信息块输入到纠错编码以产生奇偶校验，以及使用首部的值来控制奇偶校验的比特模式。
17.根据权利要求16所述的奇偶校验控制方法，其中 所述发送侧通过以下操作来执行奇偶校验控制根据首部的值产生多个奇偶校验，针对奇偶校验中的每一个，计算由奇偶校验的比特模式确定的统计评估值，以及基于所计算的统计评估值来选择奇偶校验。
18.根据权利要求17所述的奇偶校验控制方法，其中 所述统计评估值是最大行程长度，所述最大行程长度是在奇偶校验的比特模式中连续的O或I的出现次数的最大值。
19.根据权利要求17所述的奇偶校验控制方法，其中 所述统计评估值是DC平衡，所述DC平衡是在奇偶校验的比特模式中O的出现次数和I的出现次数之间的差。
20.根据权利要求16或17所述的奇偶校验控制方法，其中 所述发送侧执行临时奇偶校验首部添加处理，向要发送的信息部分添加固定首部以产生信息块； 纠错编码处理，计算所述临时奇偶校验首部添加处理产生的信息块的奇偶校验；以及 奇偶校验控制处理，将奇偶校验输入奇偶校验控制处理，基于所述输入来计算添加有首部的信息块的奇偶校验，所述首部不同于所述临时奇偶校验首部添加处理已经添加的首部，以及选择要发送的首部和奇偶校验。
21.根据权利要求20所述的奇偶校验控制方法，其中 所述奇偶校验控制处理包括 统计评估值计算处理，计算奇偶校验的特性值； 纠正序列产生处理，针对所述临时奇偶校验首部添加处理所添加的首部以及奇偶校验，产生纠正序列，所述纠正序列由于在此时产生与所述不同的首部相对应的奇偶校验；以及 确定处理，基于所述统计评估值计算处理产生的每个奇偶校验的特性值来确定要发送的首部和奇偶校验。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的奇偶校验控制方法，其中 在纠错码解码之后，所述接收侧丢弃首部并向更高层处理发送信息部分。
23.根据权利要求21所述的奇偶校验控制方法，其中 所述统计评估值计算处理还使用信息部分来计算奇偶校验的特性值。
24.根据权利要求21所述的奇偶校验控制方法，其中 所述统计评估值计算处理还使用在应用于信息部分的调制编码中计算的统计评估值来计算奇偶校验的特性值。
25.根据权利要求16至24中任一项所述的奇偶校验控制方法，其中 所述发送侧不发送首部，以及 所述接收侧根据首部的模式来执行多次纠错码解码。
26.根据权利要求16至25中任一项所述的奇偶校验控制方法，其中 在纠错编码中使用的纠错码是Reed-Solomon码，以及 通过合并奇偶校验首部的大小和信息部分的大小所获得的值是Reed-Solomon码的符号的比特数的倍数。
27.根据权利要求17所述的奇偶校验控制方法，其中 所述发送侧选择统计评估值满足单独给定的参考值的奇偶校验。
28.根据权利要求27所述的奇偶校验控制方法，其中 在所述发送侧已经选择了多个奇偶校验或者未选择奇偶校验的情况下，所述发送侧从多个奇偶校验中随机选择最终的奇偶校验。
29.根据权利要求27所述的奇偶校验控制方法，其中 所述发送侧准备第二统计评估值，以及在所述发送侧已经选择了多个奇偶校验或者未选择奇偶校验的情况下，所述发送侧基于所述第二统计评估值从多个奇偶校验中选择奇偶校验。
30.一种通信方法，使用根据权利要求16至29中任一项所述的奇偶校验控制方法来执行通信。
全文摘要
本发明公开了奇偶校验控制系统，其中，在发送端，对要发送的信息部分进行调制编码然后进行纠错编码，由此产生奇偶校验；以及在接收端，对包括信息部分和奇偶校验在内的接收序列进行纠错解码和调制解码。在发送端，向已经调制编码的信息部分添加首部，由此形成要向纠错编码处理输入的信息块。然后，向纠错编码处理输入该信息块，由此产生奇偶校验。然后使用首部的值来控制奇偶校验的比特模式。
文档编号H04L1/00GK102687443SQ20108004744
公开日2012年9月19日 申请日期2010年10月15日 优先权日2009年10月21日
发明者冈村利彦, 田岛章雄, 高桥成五 申请人:日本电气株式会社