(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信データを送信するとともに、前記通信データの送信ならびに処理のために付加される制御情報の少なくとも一部を制御情報符号化ルールに従ってＭ個（Ｍは自然数）の制御情報に符号化し、この符号化された制御情報に対して制御情報送信処理を施して送信し、制御情報受信処理によって得られた前記Ｍ個の制御情報符号を制御情報符号化ルールに従って前記制御情報の少なくとも一部に復号することで、８Ｂ／１０Ｂ符号または、８Ｂ符号もしくは８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号で前記通信データに付加される前記制御情報を伝送する通信システムにおける制御情報の符号化方法において、
前記制御情報の少なくとも一部をＭ個のＮビット長（Ｎは１〜７の自然数）の制御情報ブロックに区分する処理と、
前記各々の制御情報ブロックについて、制御情報符号化ルールに従ってＭ個の８ビット長の制御情報符号に符号化する処理とを含み、
前記制御情報符号化ルールは、前記８ビット長の制御情報符号の各々のハミング距離が少なくともｄ（ｄは２〜８の自然数）であり、かつ前記８ビット長の制御情報符号を８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って１０ビット長の制御情報符号に符号化した時に、該１０ビット長の制御情報符号の各々のハミング距離が少なくともＤ（Ｄは２〜１０の自然数）であるような制御情報符号を割り当てる
ことを特徴とする通信システムにおける制御情報の符号化方法。
【請求項２】
通信データを送信するとともに、前記通信データの送信ならびに処理のために付加される制御情報の少なくとも一部を制御情報符号化ルールに従ってＭ個（Ｍは自然数）の制御情報に符号化し、この符号化された制御情報に対して制御情報送信処理を施して送信し、制御情報受信処理によって得られた前記Ｍ個の制御情報符号を制御情報符号化ルールに従って前記制御情報の少なくとも一部に復号することで、８Ｂ／１０Ｂ符号または、８Ｂ符号もしくは８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号で前記通信データに付加される前記制御情報を伝送する通信システムにおける制御情報の符号化方法において、
前記制御情報の少なくとも一部をＭ個の４ビット長の制御情報ブロックに区分する処理と、
区分された各々の制御情報ブロックｉ（ｉは１〜Ｍ）を構成する各ビットｄ１からｄ４に対し、下記の（１）式に示す式に従って、前記制御情報ブロックｉに対応する制御情報パリティの各ビットｐ１からｐ４を算出する処理と、
前記制御情報ブロックｉのそれぞれに、対応する前記制御情報パリティを付加する処理と、
前記制御情報ブロックｉ及び付加された前記制御情報パリティを、前記各ビットｄ１からｄ４及び前記各ビットｐ１からｐ４の位置についてビット位置ＡからＨで表現した、下記の表１から表１４で構成される対応表に示すいずれかの制御情報種別ビット配列に従って配列し、Ｍ個の８ビット長の制御情報符号に符号化する処理と
を含むことを特徴とする通信システムにおける制御情報の符号化方法。
【数１】
0003639184.tif 000028
【表１】
0003639184.tif 000029
【表２】
0003639184.tif 000030
【表３】
0003639184.tif 000031
【表４】
0003639184.tif 000032
【表５】
0003639184.tif 000033
【表６】
0003639184.tif 000034
【表７】
0003639184.tif 000035
【表８】
0003639184.tif 000036
【表９】
0003639184.tif 000037
【表１０】
0003639184.tif 000038
【表１１】
0003639184.tif 000039
【表１２】
0003639184.tif 000040
【表１３】
0003639184.tif 000041
【表１４】
0003639184.tif 000042
【請求項３】
通信データを送信するとともに、前記通信データの送信ならびに処理のために付加される制御情報の少なくとも一部を制御情報符号化ルールに従ってＭ個（Ｍは自然数）の制御情報に符号化し、この符号化された制御情報に対して制御情報送信処理を施して送信し、制御情報受信処理によって得られた前記Ｍ個の制御情報符号を制御情報符号化ルールに従って前記制御情報の少なくとも一部に復号することで、８Ｂ／１０Ｂ符号または、８Ｂ符号もしくは８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号で前記通信データに付加される前記制御情報を伝送する通信システムにおける制御情報の符号化方法において、
前記制御情報の少なくとも一部を、１１シンボル以下のシンボルにより構成されたＭ個の４ビット長の制御情報ブロックに区分する処理と、
区分された各々の制御情報ブロックｉ（ｉは１〜Ｍ）を、各々のハミング距離ｄ＝４となり、かつ８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って１０ビット長の制御情報符号に符号化した時に、該１０ビット長の制御情報符号の各々のハミング距離Ｄ＝４となる下記の表１５から表１８で構成される対応表に示す８ビット長の制御情報符号のいずれか１組に符号化する処理と
を含むことを特徴とする通信システムにおける制御情報の符号化方法。
【表１５】
0003639184.tif 000043
【表１６】
0003639184.tif 000044
【表１７】
0003639184.tif 000045
【表１８】
0003639184.tif 000046
【請求項４】
通信データを送信するとともに、前記通信データの送信ならびに処理のために付加される制御情報の少なくとも一部を制御情報符号化ルールに従ってＭ個（Ｍは自然数）の制御情報に符号化し、この符号化された制御情報に対して制御情報送信処理を施して送信し、制御情報受信処理によって得られた前記Ｍ個の制御情報符号を制御情報符号化ルールに従って前記制御情報の少なくとも一部に復号することで、８Ｂ／１０Ｂ符号または、８Ｂ符号もしくは８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号で前記通信データに付加される前記制御情報を伝送する通信システムにおける制御情報の符号化方法において、
前記制御情報の少なくとも一部を、１４シンボル以下のシンボルにより構成されたＭ個の４ビット長の制御情報ブロックに区分する処理と、
区分された各々の制御情報ブロックｉ（ｉは１〜Ｍ）を、各々のハミング距離ｄ＝４となり、かつ８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って１０ビット長の制御情報符号に符号化した時に、該１０ビット長の制御情報符号の各々のハミング距離Ｄ＝３となる下記の表１９で構成される対応表に示す８ビット長の制御情報符号のいずれか１組に符号化する処理と
を含むことを特徴とする通信システムにおける制御情報の符号化方法。
【表１９】
0003639184.tif 000047
【請求項５】
通信データを送信するとともに、前記通信データの送信ならびに処理のために付加される制御情報の少なくとも一部を制御情報符号化ルールに従ってＭ個（Ｍは自然数）の制御情報に符号化し、この符号化された制御情報に対して制御情報送信処理を施して送信し、制御情報受信処理によって得られた前記Ｍ個の制御情報符号を制御情報符号化ルールに従って前記制御情報の少なくとも一部に復号することで、８Ｂ／１０Ｂ符号または、８Ｂ符号もしくは８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号で前記通信データに付加される前記制御情報を伝送する通信システムにおける制御情報の符号化方法において、
前記制御情報の少なくとも一部をＭ個の４ビット長の制御情報ブロックに区分する処理と、
区分された各々の制御情報ブロックｉ（ｉは１〜Ｍ）を、各々のハミング距離ｄ＝４となり、かつ８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って１０ビット長の制御情報符号に符号化した時に、該１０ビット長の制御情報符号の各々のハミング距離Ｄ＝３となる下記の表２０、および各々のハミング距離ｄ＝３となり、かつ８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って１０ビット長の制御情報符号に符号化した時に、該１０ビット長の制御情報符号の各々のハミング距離Ｄ＝３となる下記の表２１で構成される対応表に示す８ビット長の制御情報符号のいずれか１組に符号化する処理と
を含むことを特徴とする通信システムにおける制御情報の符号化方法。
【表２０】
0003639184.tif 000048
【表２１】
0003639184.tif 000049
【請求項６】
前記Ｍ個の制御情報符号の各々について、制御情報ブロックｉと制御情報パリティに分離する処理と、前記各々の制御情報ブロックｉについて、下記の（２）式に従ってパリティ検査値を算出し、パリティ検査値が零でない場合に、受信した制御情報種別符号と制御データ符号を廃棄する処理と
を含むことを特徴とする請求項２に記載の通信システムにおける制御情報の符号化方法。
【数２】
0003639184.tif 000050
【請求項７】
前記Ｍ個の制御情報符号の各々について、制御情報ブロックｉと制御情報パリティに分離する処理と、前記各々の制御情報ブロックｉについて、下記の（４）式に従ってパリティ検査値を算出し、パリティ検査値が零でない場合に、受信した制御情報種別符号と制御データ符号を廃棄する処理と
を含むことを特徴とする請求項３に記載の通信システムにおける制御情報の符号化方法。
【数３】
0003639184.tif 000051
【請求項８】
前記Ｍ個の制御情報符号の各々について、制御情報ブロックｉと制御情報パリティに分離する処理と、前記各々の制御情報ブロックｉについて、下記の（６）式に従ってパリティ検査値を算出し、パリティ検査値が零でない場合に、受信した制御情報種別符号と制御データ符号を廃棄する処理と
を含むことを特徴とする請求項４に記載の通信システムにおける制御情報の符号化方法。
【数４】
0003639184.tif 000052
【請求項９】
前記Ｍ個の制御情報符号の各々について、制御情報ブロックｉと制御情報パリティに分離する処理と、前記各々の制御情報ブロックｉについて、下記の（６）式に従ってパリティ検査値を算出し、パリティ検査値が零でない場合に、受信した制御情報種別符号と制御データ符号を廃棄する処理と
を含むことを特徴とする請求項５に記載の通信システムにおける制御情報の符号化方法。
【数５】
0003639184.tif 000053
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信システムにおける制御情報の符号化方法、特に、８Ｂ／１０Ｂ符号を介在させるノード間の通信において、通信データ伝送中に誤りが発生した場合の制御情報の検出と訂正を行う、通信システムにおける制御情報の符号化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信データとその伝送及び処理のための制御情報の通信を行う、通信システムを例示して以下に簡単に説明する。
送信ノードは、複数個の８ビット長ブロックに区分された通信データについて、その各々のブロックを８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則にしたがって、通信データ符号に符号化し送信する。なお、ここで用いる８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則の詳細は、特開昭５９−１００５６号公報などに記載されている。また、通信データ符号が送信されていない期間に、Ｍ個（Ｍは自然数）の個数の８ビット長ブロックに区分された制御情報についても、その各々のブロックを８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って制御情報１０Ｂ符号に符号化し送信する制御情報送信処理を行う。
送信ノードは、受信した通信データ符号を８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って復号し、複数個の８ビット長ブロックに区分された通信データを得る。また、Ｍ個の制御情報１０Ｂ符号を、８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って復号する制御情報送信処理によって、制御情報を復元する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術を用いて実現される通信システムにおいて、伝送中の制御情報１０Ｂ符号にビット誤りが発生した場合、受信ノードにおいて得た制御情報は、送信ノードから送信した制御情報と異なる値を持つ。これは、通信システムに対する誤った制御につながるため、極めて重大な問題を発生する原因にもなりうる。
８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則は、これまでに符号化した全符号中の“１”と“０”の数の差（ランニング・ディスパリティ値）に応じて符号を変えるランニング・ディスパリティと称する誤り検出機構を有する。しかしながら、ランニング・ディスパリティでは誤りが発生した符号を必ずしも特定することはできないので、制御情報符号に誤りが含まれていると判断することは困難であった。
また、伝送路上に８Ｂ／１０Ｂ符号を発生する中継器が介在する場合、中継器においてランニング・ディスパリティが正常化されるため、受信ノードでのランニング・ディスパリティは、中継器と受信ノード間で生じた誤りしか検出できないため、誤り検出の能力も不十分であった。さらに、伝送路上に８Ｂ／１０Ｂ符号とは異なる符号化形式で伝送される区間が存在した場合、ランニング・ディスパリティはその区間中に発生した誤りを検知することができなかった。
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解消するためになされたものであって、送信ノードでは、制御情報の全てもしくはその一部を、Ｍ個（Ｍは自然数）のＮビット長（Ｎは１〜７の自然数）の制御情報ブロックに区分し、各々の制御情報ブロックｉ（ｉは１〜Ｍ）について、所定の（８−Ｎ）ビット長の制御情報パリティを付与し、所定の制御情報ビット配列に従った配列によって、Ｍ個の８ビット長の制御情報符号に符号化し、制御情報送信処理を施し、このとき、制御情報符号の各々の符号のハミング距離が少なくともｄ（ｄは２〜８の自然数）であり、かつ、制御情報１０Ｂ符号各々の符号のハミング距離が少なくともＤ（Ｄは２〜１０の自然数）であるような、制御情報パリティと制御情報ビット配列とすることにより、伝送中に誤りが発生した制御情報の検出と訂正を行うことのできる、通信システムにおける制御情報の符号化方法を提供することを目的とする。
また、受信ノードでは、制御情報受信処理によって得られた制御情報符号を、制御情報ブロックと制御情報パリティとに分離し、これらについてパリティ検査を行い、誤りを検出した場合に、誤り処理を行うことにより、伝送中に誤りが発生した制御情報の検出と訂正を行う、通信システムにおける制御情報の符号化方法を提供することも目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために請求項１に記載の発明は、通信データを送信するとともに、前記通信データの送信ならびに処理のために付加される制御情報の少なくとも一部を制御情報符号化ルールに従ってＭ個（Ｍは自然数）の制御情報に符号化し、この符号化された制御情報に対して制御情報送信処理を施して送信し、制御情報受信処理によって得られた前記Ｍ個の制御情報符号を制御情報符号化ルールに従って前記制御情報の少なくとも一部に復号することで、８Ｂ／１０Ｂ符号または、８Ｂ符号もしくは８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号で前記通信データに付加される前記制御情報を伝送する通信システムにおける制御情報の符号化方法において、前記制御情報の少なくとも一部をＭ個のＮビット長（Ｎは１〜７の自然数）の制御情報ブロックに区分する処理と、前記各々の制御情報ブロックについて、制御情報符号化ルールに従ってＭ個の８ビット長の制御情報符号に符号化する処理とを含み、前記制御情報符号化ルールは、前記８ビット長の制御情報符号の各々のハミング距離が少なくともｄ（ｄは２〜８の自然数）であり、かつ前記８ビット長の制御情報符号を８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って１０ビット長の制御情報符号に符号化した時に、該１０ビット長の制御情報符号の各々のハミング距離が少なくともＤ（Ｄは２〜１０の自然数）であるような制御情報符号を割り当てることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、通信データを送信するとともに、前記通信データの送信ならびに処理のために付加される制御情報の少なくとも一部を制御情報符号化ルールに従ってＭ個（Ｍは自然数）の制御情報に符号化し、この符号化された制御情報に対して制御情報送信処理を施して送信し、制御情報受信処理によって得られた前記Ｍ個の制御情報符号を制御情報符号化ルールに従って前記制御情報の少なくとも一部に復号することで、８Ｂ／１０Ｂ符号または、８Ｂ符号もしくは８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号で前記通信データに付加される前記制御情報を伝送する通信システムにおける制御情報の符号化方法において、前記制御情報の少なくとも一部をＭ個の４ビット長の制御情報ブロックに区分する処理と、区分された各々の制御情報ブロックｉ（ｉは１〜Ｍ）を構成する各ビットｄ１からｄ４に対し、数１（後述する実施の形態の数３）に示す式に従って、前記制御情報ブロックｉに対応する制御情報パリティの各ビットｐ１からｐ４を算出する処理と、前記制御情報ブロックｉのそれぞれに、対応する前記制御情報パリティを付加する処理と、前記制御情報ブロックｉ及び付加された前記制御情報パリティを、前記各ビットｄ１からｄ４及び前記各ビットｐ１からｐ４の位置についてビット位置ＡからＨで表現した、表１から表１４（後述する実施の形態の表２２から表３５）で構成される対応表に示すいずれかの制御情報種別ビット配列に従って配列し、Ｍ個の８ビット長の制御情報符号に符号化する処理とを含むことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、通信データを送信するとともに、前記通信データの送信ならびに処理のために付加される制御情報の少なくとも一部を制御情報符号化ルールに従ってＭ個（Ｍは自然数）の制御情報に符号化し、この符号化された制御情報に対して制御情報送信処理を施して送信し、制御情報受信処理によって得られた前記Ｍ個の制御情報符号を制御情報符号化ルールに従って前記制御情報の少なくとも一部に復号することで、８Ｂ／１０Ｂ符号または、８Ｂ符号もしくは８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号で前記通信データに付加される前記制御情報を伝送する通信システムにおける制御情報の符号化方法において、前記制御情報の少なくとも一部を、１１シンボル以下のシンボルにより構成されたＭ個の４ビット長の制御情報ブロックに区分する処理と、区分された各々の制御情報ブロックｉ（ｉは１〜Ｍ）を、各々のハミング距離ｄ＝４となり、かつ８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って１０ビット長の制御情報符号に符号化した時に、該１０ビット長の制御情報符号の各々のハミング距離Ｄ＝４となる表１５から表１８（後述する実施の形態の表３６から表３９）で構成される対応表に示す８ビット長の制御情報符号のいずれか１組に符号化する処理とを含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、通信データを送信するとともに、前記通信データの送信ならびに処理のために付加される制御情報の少なくとも一部を制御情報符号化ルールに従ってＭ個（Ｍは自然数）の制御情報に符号化し、この符号化された制御情報に対して制御情報送信処理を施して送信し、制御情報受信処理によって得られた前記Ｍ個の制御情報符号を制御情報符号化ルールに従って前記制御情報の少なくとも一部に復号することで、８Ｂ／１０Ｂ符号または、８Ｂ符号もしくは８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号で前記通信データに付加される前記制御情報を伝送する通信システムにおける制御情報の符号化方法において、前記制御情報の少なくとも一部を、１４シンボル以下のシンボルにより構成されたＭ個の４ビット長の制御情報ブロックに区分する処理と、区分された各々の制御情報ブロックｉ（ｉは１〜Ｍ）を、各々のハミング距離ｄ＝４となり、かつ８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って１０ビット長の制御情報符号に符号化した時に、該１０ビット長の制御情報符号の各々のハミング距離Ｄ＝３となる表１９（後述する実施の形態の表４０）で構成される対応表に示す８ビット長の制御情報符号のいずれか１組に符号化する処理とを含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、通信データを送信するとともに、前記通信データの送信ならびに処理のために付加される制御情報の少なくとも一部を制御情報符号化ルールに従ってＭ個（Ｍは自然数）の制御情報に符号化し、この符号化された制御情報に対して制御情報送信処理を施して送信し、制御情報受信処理によって得られた前記Ｍ個の制御情報符号を制御情報符号化ルールに従って前記制御情報の少なくとも一部に復号することで、８Ｂ／１０Ｂ符号または、８Ｂ符号もしくは８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号で前記通信データに付加される前記制御情報を伝送する通信システムにおける制御情報の符号化方法において、前記制御情報の少なくとも一部をＭ個の４ビット長の制御情報ブロックに区分する処理と、区分された各々の制御情報ブロックｉ（ｉは１〜Ｍ）を、各々のハミング距離ｄ＝４となり、かつ８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って１０ビット長の制御情報符号に符号化した時に、該１０ビット長の制御情報符号の各々のハミング距離Ｄ＝３となる下記の表２０（後述する実施の形態の表４０）、および各々のハミング距離ｄ＝３となり、かつ８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って１０ビット長の制御情報符号に符号化した時に、該１０ビット長の制御情報符号の各々のハミング距離Ｄ＝３となる下記の表２１（後述する実施の形態の表４１）で構成される対応表に示す８ビット長の制御情報符号のいずれか１組に符号化する処理とを含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の通信システムにおける制御情報の符号化方法において、前記Ｍ個の制御情報符号の各々について、制御情報ブロックｉと制御情報パリティに分離する処理と、前記各々の制御情報ブロックｉについて、（２）式（後述する実施の形態の（２）式）に示す式に従ってパリティ検査値を算出し、パリティ検査値が零でない場合に、受信した制御情報種別符号と制御データ符号を廃棄する処理とを含むことを特徴とする。
【００１１】
更に、請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の通信システムにおける制御情報の符号化方法において、前記Ｍ個の制御情報符号の各々について、制御情報ブロックｉと制御情報パリティに分離する処理と、前記各々の制御情報ブロックｉについて、下記の（４）式（後述する実施の形態の（４）式）に従ってパリティ検査値を算出し、パリティ検査値が零でない場合に、受信した制御情報種別符号と制御データ符号を廃棄する処理とを含むことを特徴とする。
【００１２】
更に、請求項８に記載の発明は、請求項４に記載の通信システムにおける制御情報の符号化方法において、前記Ｍ個の制御情報符号の各々について、制御情報ブロックｉと制御情報パリティに分離する処理と、前記各々の制御情報ブロックｉについて、下記の（６）式（後述する実施の形態の（６）式）に従ってパリティ検査値を算出し、パリティ検査値が零でない場合に、受信した制御情報種別符号と制御データ符号を廃棄する処理とを含むことを特徴とする。
【００１３】
更に、請求項９に記載の発明は、請求項５に記載の通信システムにおける制御情報の符号化方法において、前記Ｍ個の制御情報符号の各々について、制御情報ブロックｉと制御情報パリティに分離する処理と、前記各々の制御情報ブロックｉについて、下記の（６）式（後述する実施の形態の（６）式）に従ってパリティ検査値を算出し、パリティ検査値が零でない場合に、受信した制御情報種別符号と制御データ符号を廃棄する処理とを含むことを特徴とする。
【００１４】
このことにより、制御情報符号のハミング距離が少なくともｄ（ｄは２〜８の自然数）であるため、８Ｂ符号、または８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号で伝送する区間で発生した、１つの符号中にｒ個（ｒは”ｄ−１”以下の全ての自然数）の誤りを検出できる。また、制御情報１０Ｂ符号のハミング距離が少なくともＤ（Ｄは２〜１０の自然数）であるため、１０Ｂ符号で伝送する区間で発生した、１つの符号中にＲ個（Ｒは”Ｄ−１”以下の全ての自然数）の誤りを検出できる。このため、ランニング・ディスパリティでは誤りを含む符号を必ずしも確実に特定できなかったが、制御情報符号が誤りを有するか否かを確実に検出できる。
【００１５】
更に、中継器で信号を一旦復号して再度符号化する符号の再生を行った場合に、８Ｂ／１０Ｂ符号化前に、制御情報にパリティを付与しているため、そのパリティは再生前後で保持され、どの中継区間で誤りが発生しても、受信ノードで、その誤りを検出することができる。また、１０Ｂ符号による伝送区間と、１０Ｂ符号とは異なる符号化形式での伝送区間の両方の伝送区間中に誤りが存在する場合に、どちらの区間での誤りについても検出が可能である。特に、制御情報パリティとして、（８，４）ＳＥＣ−ＤＥＤ符号を用いた場合に、ｄ＝４かつＤ＝２とすることが可能である。すなわち、８Ｂ符号、または８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号の区間では、１〜３個の誤りを検出することができ、１０Ｂ符号の区間では、少なくとも１個の誤りを検出することができる。また、大多数の符号間距離を３以上にすることが可能な制御情報ビット配列が存在し、これを選択することによって、１つの符号の中に１個の誤りが発生したことを確実に検出できるとともに、２個の誤り発生の大部分を検出可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４は本発明の実施形態の動作を説明するために引用したフローチャートである。図１は、送信ノードにおける送信処理、図２は受信ノードにおける受信処理、図３、図４は、それぞれのノードにおける制御情報符号化ルールがそれぞれフローチャートで示されている。
以下、通信データとその伝送及び処理のための制御情報の通信を行う通信システムを例示し、図１乃至図４に示すフローチャートを参照しながらその動作について詳細に説明する。
【００１７】
まず、本発明の第１の実施形態として、８Ｂ符号のハミング距離ｄ＝４、１０Ｂ符号のハミング距離Ｄ＝２となる制御情報の符号化方法について述べる。
図１において、送信ノードは、複数個の８ビット長ブロックに区分された通信データについて、その各々のブロックを８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って通信データ符号に符号化し送信する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。また、送信ノードは、通信データ符号が送信されていない期間に、通信データの伝送及び処理のための、４ビット長の制御情報種別と制御データから構成される制御情報を、各々制御情報種別符号と制御データ符号に符号化し（ステップＳ１３）、制御情報送信処理を施す（ステップＳ１４）。このとき、制御情報種別を送信ノードの制御情報符号化ルールに従い制御情報種別符号に符号化する。
【００１８】
送信ノードでの制御情報符号化ルールについて図３に示すフローチャートを参照しながら以下に示す。まず、ｄ１〜ｄ４の各ビットから構成される制御情報種別から、Ｐ１〜Ｐ４の各ビットから構成される制御情報種別パリティを、以下の式に従って求め付与する（ステップＳ１３１）。
なお、下記（１）式のパリティ算出式は、（８，４）ＳＥＣ−ＤＥＤ（単一誤り訂正・二重誤り検出： Single  Error  Correction−Double  Error  Detection）符号として既知であり、オーム社発行「誤り訂正符号とその応用」（ＩＳＢＮ４−２７４−０３４８６−０）のｐ７２〜ｐ７４に記載されている。
【数６】
0003639184.tif 000002
【００１９】
次に、以下に示す制御詳報種別ビット配列に従って、制御情報種別の各ビットｄ１〜ｄ４と、制御情報種別パリティの各ビットｐ１〜ｐ４を配列し、制御情報種別符号を得る（ステップＳ１３２）。ただし、ビット位置Ａ〜Ｈは、８Ｂ／１０Ｂ符号におけるオクテッド・ビットの位置を意味する。
ｄ１：ビット位置Ａ        ｄ２：ビット位置Ｂ        ｄ３：ビット位置Ｃ
ｄ４：ビット位置Ｄ        ｐ１：ビット位置Ｅ        ｐ２：ビット位置Ｇ
ｐ３：ビット位置Ｈ        ｐ４：ビット位置Ｆ
なお、制御情報種別ビット配列は、この配列に限定されず、下記の表２２乃至３５に示す配列から選択した場合、１０Ｂ符号に対して上記配列と同じ誤り検出能力を有する。
【表２２】
0003639184.tif 000003
【表２３】
0003639184.tif 000004
【表２４】
0003639184.tif 000005
【表２５】
0003639184.tif 000006
【表２６】
0003639184.tif 000007
【表２７】
0003639184.tif 000008
【表２８】
0003639184.tif 000009
【表２９】
0003639184.tif 000010
【表３０】
0003639184.tif 000011
【表３１】
0003639184.tif 000012
【表３２】
0003639184.tif 000013
【表３３】
0003639184.tif 000014
【表３４】
0003639184.tif 000015
【表３５】
0003639184.tif 000016
【００２０】
図２において、受信ノードは、受信した通信データ符号を８Ｂ／１０Ｂ符号化変換則に従って復号し、複数個の８ビット長ブロックに区分された通信データを得る（ステップＳ２１）。また受信ノードは、通信データ符号が送信されていない期間に、制御情報受信処理（ステップＳ２２、Ｓ２３）によって制御情報種別符号と制御データ符号を得た後、制御情報種別符号を、受信ノードの制御情報符号化ルールに従って制御情報種別に復号化する（ステップＳ２４）。
【００２１】
受信ノードでの制御情報符号化ルールについて図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。ここでは、まず、以下に示す制御情報種別ビット配列に従って制御情報種別符号から、制御情報種別の各ビットｄ１’〜ｄ４’と、制御情報種別パリティの各ビットｐ１’〜ｐ４’とを分離する（ステップＳ２４１）。但し、ビット位置Ａ〜Ｈは、８Ｂ／１０Ｂ符号におけるオクテッド・ビットの位置を意味する。
ｄ１’：ビット位置Ａ    ｄ２’：ビット位置Ｂ    ｄ３’：ビット位置Ｃ
ｄ４’：ビット位置Ｄ    ｐ１’：ビット位置Ｅ    ｐ２’：ビット位置Ｇ
ｐ３’：ビット位置Ｈ    ｐ４’：ビット位置Ｆ
なお、制御情報種別ビット配列は、送信ノードでの配列と一致すればよく、この配列に限定されない。
【００２２】
次に、ｄ１’〜ｄ４’の各ビットから構成される制御情報種別と、ｐ１’〜ｐ４’の各ビットから構成される制御情報種別パリティ検査値を求める（ステップＳ２４３）。
【数７】
0003639184.tif 000017
パリティ検査値が０でない場合は、以下に示す誤り処理を行う。誤り処理は、制御情報誤りカウンタをインクリメントするとともに、受信した制御情報種別符号と制御データ符号を破棄する（ステップＳ２４４、Ｓ２４５）。
【００２３】
以上説明の制御情報符号化ルールにより、制御情報種別符号について、１０Ｂ符号を用いた伝送区間での誤りに対して少なくとも１個の誤りを検出することができるとともに、８Ｂ符号、または８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号を用いた伝送区間での誤りに対して１〜３個の誤りを検出することができる。また、誤った制御情報を、通信データとその伝送及び処理のために利用することなく破棄するため、通信システムの信頼性の向上に大きく貢献する。更に、パリティ演算とその検査の処理は僅かであり、誤り検出の実現を容易化する。
【００２４】
次に本発明の第２の実施形態として、８Ｂ符号のハミング距離ｄ＝４、１０Ｂ符号のハミング距離Ｄ＝４となる制御情報の符号化方法について述べる。送信ノードにおける操作は上述した第１の実施形態と制御情報符号化方法３が異なる点を除いては同様である。以下、この制御情報符号化ルールについて述べる。
８Ｂ符号のハミング距離ｄ＝４、１０Ｂ符号のハミング距離Ｄ＝４を満たす１２個以上の８ビット長制御情報種別符号は、全探索の結果存在しない。したがって、この制御情報符号化方法３は、８Ｂ符号のハミング距離ｄ＝４、１０Ｂ符号のハミング距離Ｄ＝４を満たす１１個の８ビット長の制御情報種別符号を全探索によりまず求め、その結果得られた４２組の制御情報種別符号のいずれかに、１１シンボル以下からなる４ビット長の制御情報種別を割り当てることを特徴とする。
以下、その割り当ての一例を示す。
まず、制御情報種別の各ビットｄ１〜ｄ４から、ｐ１〜ｐ４の各ビットから構成される制御情報種別パリティの各ビットｐ１〜ｐ４を、以下の（３）式にしたがって求め、付与する（ステップＳ１３１）。
【数８】
0003639184.tif 000018
ただし、（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４）＝（１，０，０，０），（０，１，１，０），（１，０，０，１），（０，１，１，１），（１，１，１，１）となる５シンボルの制御情報種別は用いず、残りの１１シンボルを用いる。
【００２５】
次に、以下に示す制御情報種別ビット配列にしたがって、制御情報種別の各ビットｄ１〜ｄ４と、制御情報種別パリティの各ビットｐ１〜ｐ４を配列し、制御情報種別符号を得る（ステップＳ１３２）。ただし、ビット位置Ａ〜Ｈは、８Ｂ／１０Ｂ符号におけるオクテッド・ビットの位置を意味する。
ｄ１：ビット位置Ａ        ｄ２：ビット位置Ｂ        ｄ３：ビット位置Ｃ
ｄ４：ビット位置Ｄ        ｐ１：ビット位置Ｅ        ｐ２：ビット位置Ｆ
ｐ３：ビット位置Ｇ        ｐ４：ビット位置Ｈ
この制御情報符号化ルールによって下記の表３６の太線で囲んだ欄に示す１１個の制御情報種別符号を得る。ただし、ビット位置Ａ〜Ｈは、８Ｂ／１０Ｂ符号におけるオクテッド・ビットの位置を意味する。なお、制御情報種別パリティおよび制御情報種別ビット配列は、このパリティおよび配列に限定されず、１１シンボルの制御情報種別が下記の表３６乃至３９に示す制御情報種別符号１乃至４２に１対１対応するように選択した場合、１０Ｂ符号に対して上記配列と同じ誤り検出能力を有する。
【表３６】
0003639184.tif 000019
【表３７】
0003639184.tif 000020
【表３８】
0003639184.tif 000021
【表３９】
0003639184.tif 000022
【００２６】
受信ノードにおける操作は、第１の実施形態と制御情報符号化ルールが異なる点を除き、上述した第１の実施形態に準ずる。受信ノードでの制御情報符号化ルールを、以下に示す。
まず、以下に示す制御情報種別ビット配列にしたがって、制御情報種別符号から、制御情報種別の各ビットｄ１’〜ｄ４’と、制御情報種別パリティの各ビットｐ１’〜ｐ４’とを分離する（ステップＳ２４１）。ただし、ビット位置Ａ〜Ｈは、８Ｂ／１０Ｂ符号におけるオクテッド・ビットの位置を意味する。
ｄ１’：ビット位置Ａ    ｄ２’：ビット位置Ｂ    ｄ３’：ビット位置Ｃ
ｄ４’：ビット位置Ｄ    ｐ１’：ビット位置Ｅ    ｐ２’：ビット位置Ｆ
ｐ３’：ビット位置Ｇ    ｐ４’：ビット位置Ｈ
なお、制御情報種別ビット配列は、表３６乃至３９に示す送信ノードでの配列と一致すればよく、この配列に限定されない。
次に、ｄ１’〜ｄ４’の各ビットから構成される制御情報種別と、ｐ１’〜ｐ４’の各ビットから構成される制御情報種別パリティとを用いて、以下のパリティ検査値を求める（ステップＳ２４３）。
【数９】
0003639184.tif 000023
【００２７】
なお、送信側において本実施形態と異なるパリティ式を用いた場合は、このパリティ検査値は当然これと異なる。
パリティ検査値が０でない場合は、以下に示す誤り処理を行う。制御情報誤りカウンタをインクリメントするとともに、受信した制御情報種別符号と制御データ符号’を廃棄する。
【００２８】
以上の制御情報符号化ルールにより、１１個以下からなる制御情報種別符号について、１０Ｂ符号を用いた伝送区間での誤りに対して少なくとも３個の誤りを検出することができるとともに、８Ｂ符号、または８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号を用いた伝送区間での誤りに対して１〜３個の誤りを検出することができる。また、誤った制御情報を、通信データとその伝送及び処理のために利用することなく廃棄するため、通信システムの信頼性の向上に大きく貢献する。
【００２９】
次に本発明の第３の実施形態として、８Ｂ符号のハミング距離ｄ＝３、１０Ｂ符号のハミング距離Ｄ＝３となる制御情報の符号化方法について述べる。送信ノードにおける操作は、第１、第２の実施形態と制御情報符号化ルールが異なる点を除いては同様である。以下、制御情報符号化ルールについて述べる。
８Ｂ符号のハミング距離ｄ＝４、１０Ｂ符号のハミング距離Ｄ＝３を満たす１５個以上の制御情報種別符号は、全探索の結果存在しない。したがって、この制御情報符号化ルールは、８Ｂ符号のハミング距離ｄ＝４、１０Ｂ符号のハミング距離Ｄ＝３を満たす１４個の８ビット長の制御情報種別符号を全探索によりまず求め、その結果得られた３４組の制御情報種別符号のうち、それに２つの制御情報種別符号を加えてｄ＝３，Ｄ＝３を満たす１６個の制御情報種別符号を構成できる１２組の中で、１０Ｂ符号の符号間距離が３となる符号語の組み合わせが最も少ない４組に、制御情報種別を割り当てることを特徴とする。
下記表４０と表４１に、その４組を制御情報種別符号１乃至４として示す。表４０と表４１に示す、制御情報種別符号一組あたり１６個からなる８ビットの制御情報種別符号は、少なくとも８Ｂ符号のハミング距離ｄ＝３、１０Ｂ符号のハミング距離Ｄ＝３であって、かつ表４０に示した、制御情報種別符号一組あたり１４個の符号だけを用いれば８Ｂ符号のハミング距離ｄ＝４、１０Ｂ符号のハミング距離Ｄ＝３が実現できる。
【表４０】
0003639184.tif 000024
【表４１】
0003639184.tif 000025
以下、その割り当ての一例を示す。
まず、制御情報種別の各ビットｄ１〜ｄ４から、制御情報種別パリティの各ビットｐ１〜ｐ４を、以下の（５）式にしたがって求める（ステップＳ１３１）。
【数１０】
0003639184.tif 000026
【００３０】
次に、以下に示す制御情報種別ビット配列にしたがって、制御情報種別の各ビットｄ１〜ｄ４と、制御情報種別パリティの各ビットｐ１〜ｐ４を配列し、制御情報種別符号を得る（ステップ１３２）。ただし、ビット位置Ａ〜Ｈは、８Ｂ／１０Ｂ符号におけるオクテッド・ビットの位置を意味する。
ｄ１：ビット位置Ａ        ｄ２：ビット位置Ｈ        ｄ３：ビット位置Ｃ
ｄ４：ビット位置Ｄ        ｐ１：ビット位置Ｅ        ｐ２：ビット位置Ｆ
ｐ３：ビット位置Ｇ        ｐ４：ビット位置Ｂ
この情報符号化ルールによって得られた制御情報種別符号を表４０と表４１の制御情報種別符号１の欄に示す。なお、制御情報種別パリティおよび制御情報種別ビット配列は、このパリティおよび配列に限定されず、４ビットの制御情報種別が表４０と表４１に示す制御情報種別符号１乃至４に１対１対応するようにパリティおよび配列を選択した場合、１０Ｂ符号に対して上記パリティおよび配列と同じ誤り検出能力を有する。
【００３１】
受信ノードにおける操作は、第１、第２の実施形態と制御情報符号化ルールが異なる点を除いては同様である。受信ノードでの制御情報符号化ルールを、以下に示す。
以下に示す制御情報種別ビット配列にしたがって、制御情報種別符号から、制御情報種別の各ビットｄ１’〜ｄ４’と、制御情報種別パリティの各ビットｐ１’〜ｐ４’とを分離する（ステップＳ２４１）。ただし、ビット位置Ａ〜Ｈは、８Ｂ／１０Ｂ符号におけるオクテッド・ビットの位置を意味する。
ｄ１’：ビット位置Ａ    ｄ２’：ビット位置Ｈ    ｄ３’：ビット位置Ｃ
ｄ４’：ビット位置Ｄ    ｐ１’：ビット位置Ｅ    ｐ２’：ビット位置Ｆ
ｐ３’：ビット位置Ｇ    ｐ４’：ビット位置Ｂ
なお、制御情報種別ビット配列は、表４０と表４１に示す送信ノードでの配列と一致すればよく、この配列に限定されない。
ｄ１’〜ｄ４’の各ビットから構成される制御情報種別と、ｐ１’〜ｐ４’の各ビットから構成される制御情報種別パリティとを用いて、以下のパリティ検査値を求める（ステップＳ２４３）。
【数１１】
0003639184.tif 000027
【００３２】
なお、送信側において本実施例と異なるパリティ式を用いた場合は、このパリティ検査値は当然これと異なる（ステップＳ２４４，  Ｓ２４５）。
パリティ検査値が０でない場合は、以下に示す誤り処理を行う。制御情報誤りカウンタをインクリメントするとともに、受信した制御情報種別符号と制御データ符号’を廃棄する。
【００３３】
以上の制御情報符号化ルールにより、制御情報種別符号について、１０Ｂ符号を用いた伝送区間での誤りに対して少なくとも２個の誤りを検出することができるとともに、８Ｂ符号、または８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号を用いた伝送区間での誤りに対して１〜２個の誤りを検出することができる。また、制御情報種別が１４シンボル以下の場合は、８Ｂ符号、または８Ｂ符号の各ビットが１対１に対応する符号を用いた伝送区間での誤りに対して３個以下の誤りを検出できるように符号を割り当てることができる。
更に、誤った制御情報を、通信データとその伝送及び処理のために利用することなく廃棄するため、通信システムの信頼性の向上に大きく貢献する。
【００３４】
なお、上述した第１乃至第３の実施形態では、下記の３種類の方法を用いることで所望のハミング距離を持つ符号を得た。
（１）制御情報種別パリティとして（８，４）ＳＥＣ−ＤＥＤ符号を利用し、８Ｂ符号のハミング距離ｄ＝４、１０Ｂ符号のハミング距離Ｄ＝２を実現する。
（２）１１シンボル以下の制御情報種別を、表３６乃至３９に示す制御情報種別符号に対応するように、配列および制御情報種別パリティを決定することによって８Ｂ符号のハミング距離ｄ＝４、１０Ｂ符号のハミング距離Ｄ＝４を実現する。
（３）表４０と表４１の制御情報種別符号に対応するように、配列および制御情報種別パリティを決定することによって、少なくとも８Ｂ符号のハミング距離ｄ＝３、１０Ｂ符号のハミング距離Ｄ＝３を実現する。
しかし、本発明はこれに限らず、制御情報種別パリティの生成方法と制御情報ビット配列を変えることによって、ｄとＤの値が異なる制御情報符号化ルールとすることが可能であり、伝送路の誤り特性に応じた所望の誤り検出能力を実現することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明のように本発明は、送信ノードでは、制御情報の全てもしくはその一部を、Ｍ個（Ｍは自然数）のＮビット長（Ｎは１〜７の自然数）の制御情報ブロックに区分し、各々の制御情報ブロックｉ（ｉは１〜Ｍ）について、所定の（８−Ｎ）ビット長の制御情報パリティを付与し、所定の制御情報ビット配列に従った配列によって、Ｍ個の８ビット長の制御情報符号に符号化し、制御情報送信処理を施し、このとき、制御情報符号の各々の符号のハミング距離が少なくともｄ（ｄは２〜８の自然数）であり、かつ、制御情報１０Ｂ符号各々の符号のハミング距離が少なくともＤ（Ｄは２〜１０の自然数）であるような、制御情報パリティと制御情報ビット配列とすることにより、伝送中に誤りが発生した制御情報の検出と訂正を行うことができる。
また、受信ノードでは、制御情報受信処理によって得られた制御情報符号を、制御情報ブロックと制御情報パリティとに分離し、これらについてパリティ検査を行い、誤りを検出した場合に、誤り処理を行うことにより、伝送中に誤りが発生した制御情報の検出と訂正を行う。このことにより、通信システムにおいて伝送中に誤りが発生した場合に通信システムに重大な問題を引き起こす可能性のある送制御情報について、誤り検出を確実に行うための、符号化方法が提供できる。
【００３６】
ランニング・ディスパリティでは誤りを含む符号を必ずしも特定できなかったが、本発明の適用により、符号化した制御情報が誤りを有するか否かを検出できる。また、どの中継区間で誤りが発生しても、誤りを検出することができる。更に、伝送路上に８Ｂ／１０Ｂ符号とは異なる符号化形式で伝送される区間が存在した場合にも、誤り検出や誤り訂正が可能となる。このように、本発明は、多様な形態をとる通信システムにおいて、伝送中に誤りが発生した制御情報の検出と訂正を、確実に行うための、制御情報の符号化方法を提供する、優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  送信ノードにおける送信処理の手順をフローチャートで示した図である。
【図２】  受信ノードにおける受信処理の手順をフローチャートで示した図である。
【図３】  送信ノードにおける制御情報符号化ルールをフローチャートで示した図である。
【図４】  受信ノードにおける制御情報符号化ルールをフローチャートで示した図である。
【図１】
0003639184.tif 000054
【図２】
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【図３】
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【図４】
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