(57)【要約】【課題】例えばＤＰＳＫシステムにおける差動検出信号中の可能性のあるエラーを決定するために使用することができるソフト決定順方向エラー訂正（ＦＥＣ）復号化のシステムおよび方法を提供すること。【解決手段】このシステムおよび方法は、復調器からの強め合う信号および弱め合う信号を使用して、エラー所在特定信号を提供する。このエラー所在特定信号を使用して、このシステムおよび方法は、マルチレベルのソフト値を含むソフト決定信号にこの差動検出信号を変換する。【選択図】図１
2006180505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
順方向エラー訂正（ＦＥＣ）符号化データ・ストリームを含む被変調信号を受信するためのレシーバであって、
前記被変調信号を受信し、前記被変調信号を復調して強め合う信号および弱め合う信号を生成するように動作可能な復調器と、
前記強め合う信号および弱め合う信号を受信し、前記ＦＥＣ符号化データ・ストリームに対応するハード決定差動検出信号を生成するように動作可能な差動検出器と、
前記強め合う信号および弱め合う信号と、前記差動検出信号を受信するように動作可能なソフト決定ＦＥＣ復号化システムと
を備え、前記ＦＥＣ復号化システムが、前記強め合う信号および弱め合う信号のそれぞれのハード決定検出を使用して前記差動検出信号中の可能性のあるエラーを決定し、マルチレベルのソフト値を含むソフト決定信号に前記差動検出信号を変換し、前記ソフト決定信号を復号化するように構成されるレシーバ。
【請求項２】
前記被変調光信号が、差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）を使用して変調され、前記復調器が、ＤＰＳＫ復調器である、請求項１に記載のレシーバ。
【請求項３】
前記ＦＥＣ復号化システムが、それぞれ前記強め合う信号および弱め合う信号を受信し、前記差動検出信号中の可能性のあるエラーを指し示すエラー所在特定信号を生成するように動作可能な第１および第２のハード決定検出器をさらに備える、請求項１に記載のレシーバ。
【請求項４】
前記ＦＥＣ復号化システムが、
前記差動検出信号を前記ソフト値にマッピングして、前記ソフト決定信号を生成するための少なくとも１つのマッピング・テーブルと、
前記ソフト決定信号を受信し、前記ソフト決定信号中の前記ソフト値を復号化するように動作可能なソフト決定デコーダと
を備える、請求項３に記載のレシーバ。
【請求項５】
前記少なくとも１つのマッピング・テーブルが、少なくとも第１および第２のマッピング・テーブルを含み、前記ＦＥＣ復号化システムが、前記エラー所在特定信号に基づいて前記マッピング・テーブルの一方を選択するように構成される、請求項４に記載のレシーバ。
【請求項６】
前記デコーダが、ｎ−ビットＦＥＣデコーダである、請求項４に記載のレシーバ。
【請求項７】
前記ＦＥＣ復号化システムが、前記差動検出信号中の少なくとも１つの値を消去で置き換えるように構成され、前記置き換えるべき少なくとも１つの値が、前記エラー所在特定信号を使用して決定される、請求項３に記載のレシーバ。
【請求項８】
前記ＦＥＣ復号化システムが、前記ソフト決定信号を受信し復号化するように動作可能な消去デコーダを備える、請求項７に記載のレシーバ。
【請求項９】
前記被変調信号と前記強め合う信号および弱め合う信号が、光信号であり、前記差動検出器および前記ＦＥＣ復号化システムが、前記光信号を電気信号に変換する、請求項１に記載のレシーバ。
【請求項１０】
被変調ＦＥＣ符号化信号を強め合う信号および弱め合う信号に復調し、ハード決定差動検出信号を生成することが可能なレシーバ中で使用するための順方向エラー訂正（ＦＥＣ）復号化システムであって、
それぞれ前記強め合う信号および弱め合う信号を受信し、前記ハード決定差動検出信号中の可能性のあるエラーを指し示すエラー所在特定信号を生成するように動作可能な第１および第２のハード決定検出器と、
前記エラー所在特定信号に応答して選択するように構成され、マルチレベルのソフト値を前記ハード決定差動検出信号にマッピングするための少なくとも第１および第２のマッピング・テーブルと、
前記ハード決定差動検出信号にマッピングされる前記マルチレベルのソフト値を復号化するように動作可能なソフト決定デコーダと
を備えるＦＥＣ復号化システム。
【請求項１１】
前記被変調ＦＥＣ符号化光信号が、差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）を使用して変調される、請求項１０に記載のＦＥＣ復号化システム。
【請求項１２】
前記デコーダが、ｎ−ビット・ソフト決定ＦＥＣデコーダである、請求項１０に記載のＦＥＣ復号化システム。
【請求項１３】
被変調ＦＥＣ符号化信号を強め合う信号および弱め合う信号に復調し、ハード決定差動検出信号を生成することが可能なレシーバ中で使用するための順方向エラー訂正（ＦＥＣ）復号化システムであって、
前記強め合う信号および弱め合う信号を受信し、前記ハード決定差動検出信号中の可能性のあるエラーを指し示すエラー所在特定信号を生成するように動作可能な第１および第２のハード決定検出器と、
前記エラー所在特定信号が、前記少なくとも１つの値が可能性のあるエラーであることを示すときに、前記ハード決定差動検出信号中の少なくとも１つの値を消去で置き換え、それによって調整された差動検出信号を生成するように動作可能なソフト情報調整器と、
前記調整された差動検出信号を復号化するように動作可能な消去デコーダと
を備えるＦＥＣ復号化システム。
【請求項１４】
前記被変調ＦＥＣ符号化光信号が、差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）を使用して変調される、請求項１３に記載のＦＥＣ復号化システム。
【請求項１５】
データ・ストリームを順方向エラー訂正（ＦＥＣ）符号化するためのエンコーダと、前記ＦＥＣ符号化データ・ストリームを変調して、被変調ＦＥＣ符号化信号を生成するための変調器とを備えるトランスミッタと、
前記被変調ＦＥＣ符号化信号を受信し、強め合う信号および弱め合う信号を生成するように動作可能な復調器と、
前記強め合う信号および弱め合う信号を受信し、前記ＦＥＣ符号化データ・ストリームに対応するハード決定差動検出信号を生成するように動作可能な差動検出器と、
前記強め合う信号および弱め合う信号と前記差動検出信号とを受信するように動作可能なソフト決定ＦＥＣ復号化システムと
を備えるレシーバと
を備え、前記ＦＥＣ復号化システムが、前記強め合う信号および弱め合う信号のそれぞれのハード決定検出を使用して前記差動検出信号中の可能性のあるエラーを決定し、マルチレベルのソフト値を含むソフト決定信号に前記ハード決定差動検出信号を変換し、前記ソフト決定信号を復号化するように動作可能である光通信システム。
【請求項１６】
前記変調器および前記復調器が、差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）を使用して変調および復調を行うことができる、請求項１５に記載の光通信システム。
【請求項１７】
順方向エラー訂正（ＦＥＣ）復号化の方法であって、
ＦＥＣ符号化データ・ストリームを含む被変調ＦＥＣ符号化信号を受信する工程と、
前記被変調ＦＥＣ復号化信号を復調して、強め合う信号および弱め合う信号を生成する工程と、
前記強め合う信号および前記弱め合う信号を差動検出して、前記ＦＥＣ符号化データ・ストリームに対応するハード決定差動検出信号を生成する工程と、
前記強め合う信号および前記弱め合う信号のそれぞれを検出して、前記差動検出信号中の可能性のあるエラーを指し示すエラー所在特定信号を生成する工程と、
前記エラー所在特定信号を使用してマルチレベルのソフト値を含むソフト決定信号に前記ハード決定差動検出信号を変換する工程と、
前記ソフト決定信号を復号化して出力データ・ストリームを生成する工程と
を含む方法。
【請求項１８】
前記被変調ＦＥＣ符号化信号が、ＤＰＳＫフォーマットを使用して変調される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ソフト決定信号に前記差動検出信号を変換する工程が、マルチレベルのソフト値に前記差動検出信号中のハード決定値をマッピングする工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記エラー所在特定信号に基づいて複数のマッピング・テーブルのうちの１つを選択する工程をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ソフト決定信号に前記差動検出信号を変換する工程が、前記差動検出信号中の少なくとも１つの値を消去で置き換える工程を含み、前記エラー所在特定信号が、置き換えるべき前記少なくとも１つの値を示す、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、デジタル信号のエラー訂正に関し、より詳細には、ソフト情報を使用して順方向エラー訂正復号化を行うためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムにおいては、デジタル・データを用いて光信号を変調して、光通信経路上でこのデータを伝送することができる。光信号の異なる諸パラメータを変化させて、デジタル・データ（例えば、バイナリ数字「０」および「１」）を表すことができる。ＤＰＳＫ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ差動位相偏移変調）として知られている１タイプの変調によれば、これらのバイナリ数字は、光信号における差動相転移（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｐｈａｓｅ  ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）によって示される。例えば、この光信号における位相変化は、「０」を示すことができ、光信号における無位相変化は、「１」を示すことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光通信システムに関連する１つの問題は、特に光信号が長距離通信システム中を長い距離にわたって伝送されるときに通信されるデータの完全性を維持することである。伝送経路中における多数の異なるソースが寄与する累積ノイズが、信号の劣化を引き起こすこともあり、データ・ストリーム中のこれらのバイナリ数字（すなわち、１とゼロ）の間の区別を行う際に困難をもたらすこともある。
【０００４】
ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ順方向エラー訂正法）は、この劣化を補償する助けを行うために使用される技法である。ＦＥＣは、基本的にこのトランスミッタにおいて適切なコードをデータ・ストリーム中へ組み込むことである。このコードは、データ・エラーの検出および訂正のために、このシステムのレシーバによって使用される。このトランスミッタは、データ・ストリームを受信し、このデータ・ストリームのバイナリ情報シーケンス中に何らかの冗長度を導入するＦＥＣエンコーダを使用して、このデータ・ストリームを符号化する。このレシーバは、この符号化されたデータを受信し、ＦＥＣデコーダを介してこの符号化されたデータを実行して、エラーを検出し訂正する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
２つのタイプの復号化、すなわちハード決定復号化（ｈａｒｄ  ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ）およびソフト決定復号化（ｓｏｆｔ  ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ）を使用して、このレシーバ中においてこれらの情報ビットを回復させてきている。ハード決定復号化によれば、受信されたサンプルは、この復調器の出力において最適しきい値と比較され、ハード決定を利用し、エラーが訂正されるデコーダへと入力される。例えば、信号レベルが所定のレベルを超える場合、あるビットは、「１」となり、この信号レベルがこの所定のレベルを下回る場合には、あるビットは、「０」となる。ソフト決定復号化によれば、これらの受信されたサンプルは、複数ビット・ワードの形で量子化し、このデコーダに入力することができる。これらの複数のビットは、この受信データ中の信頼性のレベルを表す「ソフト」情報をもたらし、これを使用して、ハード決定復号化の場合に比べてさらに信頼できる復号化を実施することができる。
【０００６】
ハード決定復号化を使用して、ＤＰＳＫシステムにおいて何らかのエラー訂正を実現してきてはいるが、ハード決定検出を使用した既存のＤＰＳＫシステムでは、依然としてある低い信号対雑音比において受け入れがたい多数のビット・エラーに直面する可能性がある。特にＤＰＳＫシステムまたは同様なシステムにおいては、デジタル信号中のビット・エラーの検出および訂正を改善することができるソフト情報を使用した順方向エラー訂正復号化のシステムおよび方法を使用することにより、このシステム性能を改善することができる。
以下の図面と併せ読むべき以下の詳細な説明を参照されたい。この図面中において、同様な番号は、同様な部分を表している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の一実施形態による、ソフト決定復号化を伴う順方向エラー訂正（ＦＥＣ）を使用した光通信システム１００を示している。光通信システム１００は、被変調ＦＥＣ符号化光信号１０８を送信するためのトランスミッタ１０２と、この被変調ＦＥＣ符号化光信号１０８を受信するためのレシーバ１０４とを含むことができる。この示されたシステムは説明を簡単にするために非常に簡単化されていることが当業者には理解されよう。例えば、トランスミッタ１０２およびレシーバ１０４は、送信機能も受信機能も共に実施することができる１つまたは複数のトランシーバとして構成することもできる。本明細書中に示しているこれらの実施形態は例証として提供されているにすぎず、限定するものではない。
【０００８】
トランスミッタ１０２は、エラー訂正データを用いてデータ・ストリーム１１０を符号化するエンコーダ１１２と、この符号化データ・ストリームを用いて光信号を変調する変調器１１４を含むことができる。エンコーダ１１２は、ＴＰＣ（ｔｕｒｂｏ  ｐｒｏｄｕｃｔ  ｃｏｄｅターボ製品コード）スキームなど当業者に知られているＦＥＣスキームを使用することができる。変調器１１４は、差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）技法など、被変調光信号における差動相転移を使用してバイナリ・データを表す変調技法を使用することができる。
【０００９】
レシーバ１０４は、復調器１２０、差動検出器１２４、およびソフト決定ＦＥＣ復号化システム１２６を含んでいる。復調器１２０は、（例えば、ＤＰＳＫ復調を使用して）被変調ＦＥＣ符号化光信号１０８を復調し、強め合う信号（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅ  ｓｉｇｎａｌ）１３２と弱め合う信号（ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ  ｓｉｇｎａｌ）１３４を生成する。復調器１２０は、マッハ・ツェンダー干渉計（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）などの光遅延干渉計（ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｅｌａｙ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）に基づいたＤＰＳＫ復調器とすることができる。光遅延干渉計を使用して、光信号１０８をスプリットさせ、これらのスプリット信号のうちの一方に遅延を引き起こし、これらのスプリット信号を再結合して、これらのスプリット信号の間の強め合う干渉（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）と弱め合う干渉（ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）に基づいて強め合う信号１３２と、弱め合う信号１３４とを形成することができる。かかる復調技法は、一般に当業者には知られている。この強め合う信号１３２と弱め合う信号１３４における情報ビットは、一般に互いに反転されている。
【００１０】
本明細書中で説明している実施形態は、差動位相偏移変調（ＤＰＳＫ）システムにおけるソフト決定復号化を伴うＦＥＣを使用するが、本明細書中で説明しているエラー訂正の概念は、他のタイプの変調および復調を使用した他のシステムにおいても使用できることが当業者には理解されよう。一般に、本明細書中で説明しているこのＦＥＣ復号化のシステムおよび方法は、２つの信号ストリーム（例えば、これらの強め合う信号および弱め合う信号）が情報ビットを反転しているように見える復調技法を使用した任意のシステム中で使用することができる。かかる他の復調技法は、それだけには限定されないが、ＤＱＰＳＫ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ差動４相位相偏移変調方式）変調を含んでいる。
【００１１】
差動検出器１２４は、強め合う信号１３２および弱め合う信号１３４を受信し、この符号化データ・ストリームに対応する差動検出信号１３６を生成する。差動検出器１２４は、この強め合う信号１３２および弱め合う信号１３４を電気信号に変換する光／電気コンバータ（例えば、フォトダイオード）と、この電気信号の引き算を実施して差動検出信号１３６を生成する差動増幅器を含むバランス化レシーバとして実装することができる。差動検出信号１３６は、ハード決定検出に基づいたバイナリ値（例えば、「１」および「−１」）を含むことができる。
【００１２】
本明細書中で使用している用語「バイナリ」は、２つの可能な値（例えば、「０」および「１」、または「−１」および「１」）を有することしかできないことを意味している。本明細書中で使用している用語「ハード決定」は、絶対値しきい値に基づいて行われる（例えば、バイナリ値に関する）検出決定を意味する。特定の実施形態を必ずしも表すとは限らない一実施例として、１ボルト以上の信号の大きさは、常に「１」というバイナリ値として検出することができ、１ボルト以下の大きさをもつ信号は、常に「０」というバイナリ値として検出することができる。
【００１３】
このＦＥＣ復号化システム１２６は、強め合う信号１３２および弱め合う信号１３４と、差動検出信号１３６を受信し、強め合う信号１３２と弱め合う信号１３４の反転性を使用して、ソフト情報を含むマルチレベルの値へと差動検出信号１３６を調整する。ＦＥＣ復号化システム１２６は、１つまたは複数のマルチレベルのソフト値を用いて、差動検出信号１３６中の１つまたは複数のバイナリ・ハード決定値を置き換えることにより差動検出信号１３６を調整することができる。本明細書中で使用しているように、「ソフト値」は、バイナリ値に関する可能性または信頼性のレベルを表す値を意味している。これらの置き換えるべきソフト値は、以下でさらに詳細に説明するように、強め合う信号１３２および弱め合う信号１３４を使用して検出される可能性のあるエラーのロケーションに基づいて選択される。次いで、これらのソフト値を伴う調整された差動検出信号は、システム性能を改善するために当業者に知られているソフト決定ＦＥＣ復号化技法を使用して復号化することができる。
【００１４】
図２は、２ｎ決定レベルのソフト復号化が可能なソフト情報ＦＥＣ復号化システム１２６ａの一実施形態を示している。ＦＥＣ復号化システム１２６ａは、強め合う信号１３２および弱め合う信号１３４を受信するハード決定検出器２０２、２０４を含むことができる。ハード決定検出器２０２、２０４はそれぞれ、信号１３２、１３４を電気信号に変換し、ハード決定技法を使用してこの電気信号中のこれらのビット値を検出し、強め合う信号１３２および弱め合う信号１３４に対応するバイナリ信号２１２、２１４を生成する。次いで、論理回路２２０を使用して結果バイナリ信号２１２、２１４を比較して、エラー所在特定信号２２２を生成することができ、このエラー所在特定信号は、この符号化データ・ストリームに対応する差動検出信号１３６中の可能性のあるエラーを指し示す。
【００１５】
例えば、被変調光信号１０８がノイズフリーのＤＰＳＫ信号である場合、強め合う信号１３２および弱め合う信号１３４に対応するハード決定検出バイナリ信号２１２、２１４は、常に互いに反転されているはずである。バイナリ信号２１２、２１４が、反転された排他的論理和の論理回路２２０に入力され、またビットが互いに反転されているとき、この反転された排他的論理和の論理回路２２０の出力は、「０」となるはずである。ノイズの多いＤＰＳＫ信号の場合には、このバイナリ信号２１２、２１４中の１つまたは複数のビットは、互いに反転されていない可能性がある。バイナリ信号２１２、２１４が、反転された排他的論理和の論理回路２２０を介して入力され、また互いに反転されていないときには、この反転された排他的論理和の論理回路２２０の出力は、「１」となるはずであり、検出エラーの可能性を示している。エラー所在特定信号２２２中のこの「１」は、差動検出信号１３６中のあるビットに対応するので、このエラー所在特定信号２２２を使用して差動検出信号１３６中の可能性のあるエラーの所在を見出すことができる。この例示の実施形態においては、反転された排他的論理和の論理回路が使用されているが、ソフト情報ＦＥＣ復号化システム１２６は、他のタイプの回路を使用して、可能性のある検出エラーを示すエラー所在特定信号を供給することができる。
【００１６】
ＦＥＣ復号化システム１２６ａは、ソフト値を使用して差動検出信号１３６を調整するソフト情報調整器２３０を含むこともできる。前述のように、差動検出信号１３６は、ハード決定検出を使用して決定される値を含むバイナリ信号（例えば、「１」または「−１」とすることもできる。ソフト情報調整器２３０は、差動検出信号１３６中のハード決定値をマルチレベルのソフト値にマッピングするためのマッピング・テーブル２３２、２３４を含むことができる。これらのマルチレベルのソフト値は、この検出信号の各ビット中の信頼性のレベルを表す。論理回路２２０からのエラー所在特定信号２２２をイネーブル信号として使用して、エラー所在特定信号２２２によって示されるエラーの可能性に応じてマッピング・テーブル２３２、２３４のうちの一方を選択することができる。例えば、論理回路２２０の出力（すなわち、エラー所在特定信号２２２）が「０」であり、この差動検出に信頼性があるとき、第１のマッピング・テーブル２３２を選択することができる。他方、論理回路２２０の出力が「１」であり、この差動検出にエラーが存在する可能性があるときには、第２のマッピング・テーブル２３４を選択することができる。ソフト情報調整器２３０と、第１のマッピング・テーブル２３２および第２のマッピング・テーブル２３４は、例えば回路、前もってプログラムされたメモリ、ユーザ・プログラマブルなメモリ、またはソフトウェアを使用して実装することができることが当業者には理解されよう。
【００１７】
これらのマッピング・テーブルを使用して、ソフト決定調整器２３０は、差動検出信号１３６に対応するソフト決定信号２３６を生成する。このソフト決定信号２３６は、差動検出信号１３６中のハード決定検出値の代わりにこれらのマッピングされたソフト値を代用することにより生成される。ソフト決定信号２３６は、ＴＰＣ復号化など、当業者に知られている復号化技法を使用して、ｎ−ビット・ソフト決定ＦＥＣデコーダなどのソフト決定デコーダ２４０を使用して復号化することができる。
【００１８】
差動検出信号１３６中のこれらのバイナリ値をこれらのソフト値にマッピングすることは、ｎ−ビット・ソフト決定ＦＥＣデコーダ２４０によって復号化することができるビット数ｎに関連することもある。例えばｎ−ビット・ソフト決定ＦＥＣデコーダ２４０では、可能性のあるソフト決定入力値は、０、１、２、．．．２ｎ−１である。この差動検出信号が、２つの可能性のある値（例えば、「１」および「−１」）しかもたない場合には、これらの値は、これらのソフト値｛０、１、２、．．．２ｎ−１｝にマッピングすることができる。例えば、例示の実施形態においては、第１のマッピング・テーブル２３２は、差動検出信号１３６中のバイナリの「−１」値を「０」にマッピングし、差動検出信号１３６中のバイナリの「１」値２ｎ−１にマッピングする。この例示の実施形態においては、第２のマッピング・テーブル２３４は、差動検出信号１３６中のバイナリの「−１」値を２ｎ−２にマッピングし、差動検出信号１３６中のバイナリの「１」値を２ｎ−１−２ｎ−２へとマッピングする。一実施例としては、２−ビット・ソフト復号化ＦＥＣデコーダが使用される場合、第１のマッピング・テーブル２３２中におけるマッピングは、−１から０へ、また１から３へとなり、第２のテーブル２３４中におけるマッピングは、−１から１へ、また１から２へとなる。図３は、２−ビットシステムにおける、差動検出器の出力（すなわち、差動検出信号１３６）の一実施例を論理回路２２０の出力およびソフト決定信号２３６と一緒に示したテーブルを示している。
【００１９】
このＦＥＣ復号化におけるソフト情報の使用により、ハード決定ＤＰＳＫシステムに比べて例えば約０．５ｄＢから１．２ｄＢだけこのシステム性能を改善することができる。１０−５の出力ＢＥＲ（ｂｉｔ  ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅビット・エラー・レート）における２−ビットのソフトＴＰＣデコーダを使用したソフト決定ＦＥＣ復号化システムの一実施例では、簡単なハード決定差動検出ＤＰＳＫシステムに比べてＱ−ファクタで０．８ｄＢ優れたゲインが可能である。
【００２０】
図４は、３の決定レベルの消去復号化が可能であるソフト情報ＦＥＣ復号化システム１２６ｂの別の実施形態を示している。ＦＥＣ復号化システム１２６ｂのこの実施形態は、前述のようなハード決定検出器２０２、２０４および論理回路２２０を含んでいる。マッピング・テーブルを使用する代わりに、ＦＥＣ復号化システム１２６ｂのこの実施形態は、疑わしい値を消去で置き換えることにより、差動検出信号１３６を調整するソフト情報調整器２５０を含んでいる。エラー所在特定信号２２２は、差動検出信号１３６中の疑わしい値のビット位置を示している。疑わしい値を消去で置き換えることによる差動検出信号１３６の調整により、ソフト決定信号２５２が生成される。
【００２１】
ソフト決定信号２５２は、ソフト決定消去デコーダ２６０に入力することができ、このソフト決定消去デコーダは、当業者に知られている消去復号化技法を使用してこの信号を復号化する。ｄｍｉｎという最小ハミング距離、エラー（ｅ）および消去（ｆ）を有するＦＥＣコードでは、訂正能力は、（２ｅ＋ｆ）＜ｄｍｉｎと表すことができる。この復号化スキームにおいて、２つの消去は、１つのエラーの価値がある。したがって、この消去復号化は、システム性能を改善する助けとなり得る。図５は、差動検出器の出力（すなわち、差動検出信号１３６）の一実施例を論理回路２２０の出力およびソフト決定信号２５２と一緒に示したテーブルを示している。
【００２２】
要約すれば、本発明の一実施形態によるレシーバは、順方向エラー訂正（ＦＥＣ）符号化データ・ストリームを含む被変調信号を受信する。このレシーバは、この被変調信号を受信し、この被変調信号を復調して強め合う信号および弱め合う信号を生成する復調器を含んでいる。差動検出器は、これらの強め合う信号および弱め合う信号を受信し、このＦＥＣ符号化データ・ストリームに対応するハード決定差動検出信号を生成する。ソフト決定ＦＥＣ復号化システムは、これらの強め合う信号および弱め合う信号と、この差動検出信号を受信する。このエラー訂正復号化システムは、これらの強め合う信号および弱め合う信号のそれぞれのハード決定検出を使用してこの差動検出信号中の可能性のあるエラーを決定する。この復号化システムは、マルチレベルのソフト値を含むソフト決定信号へとこの差動検出信号を変換し、このソフト決定信号を復号化する。
【００２３】
別の実施形態によれば、順方向エラー訂正（ＦＥＣ）復号化システムは、それぞれこの強め合う信号と弱め合う信号を受信し、このハード決定差動検出信号中において可能性のあるエラーを指し示すエラー所在特定信号を生成する第１および第２のハード決定検出器を含んでいる。このエラー所在特定信号を使用して、マルチレベルのソフト値をハード決定差動検出信号にマッピングする第１および第２のマッピング・テーブルのうちの一方を選択する。ソフト決定デコーダは、このハード決定差動検出信号にマッピングされたマルチレベルのソフト値を復号化する。
【００２４】
さらなる実施形態によれば、順方向エラー訂正（ＦＥＣ）復号化システムは、このエラー所在特定信号が、少なくとも１つの値が可能性のあるエラーであることを示すときに、このハード決定差動検出信号中の少なくとも１つの値を消去で置き換えるソフト情報調整器を含んでおり、それによって調整された差動検出信号を生成する。消去デコーダは、この調整された差動検出信号を復号化する。
【００２５】
さらに他の実施形態によれば、順方向エラー訂正（ＦＥＣ）復号化することは、ＦＥＣ符号化データ・ストリームを含む被変調ＦＥＣ符号化信号を受信すること、被変調ＦＥＣ符号化信号を復調して、強め合う信号および弱め合う信号を生成すること、この強め合う信号および弱め合う信号を差動検出して、このＦＥＣ符号化データ・ストリームに対応するハード決定差動検出信号を生成すること、この強め合う信号および弱め合う信号のそれぞれを検出して、この差動検出信号中において可能性のあるエラーを指し示すエラー所在特定信号を生成すること、このエラー所在特定信号を使用して、このハード決定差動検出信号をソフト決定信号に変換すること、およびこのソフト決定信号を復号化して、出力データ・ストリームを生成することを含んでいる。
【００２６】
したがって、ソフト情報を使用したＦＥＣ復号化のシステムおよび方法は、特にＤＰＳＫシステムまたは同様なシステムにおいて、デジタル信号中のビット・エラーの検出および訂正を改善することができる。
【００２７】
本発明の他のシステム、方法、特徴、および利点については、これらの図面および詳細な説明を検討すればすぐに、当業者には明らかであり、または明らかになろう。前述の実施形態は、例証として記述した実装形態の単に可能性のある実施例であるにすぎず、限定するものではない。本発明の趣旨および原理を基本的に逸脱することなく、前述の実施形態に対して多数の変形および修正を行うことができる。かかるすべての修正および変形は、本明細書中において本発明のこの開示の範囲内に含めるべきことを意図しており、添付の特許請求の範囲によって保護すべきことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態による、ソフト情報を伴う順方向エラー訂正を使用した光通信システムの概略ブロック図である。
【図２】マッピング・テーブルを使用したソフト情報ＦＥＣ復号化システムの一実施形態の概略ブロック図である。
【図３】差動検出信号の値と、エラー所在特定信号およびソフト決定信号の対応する値の一実施例を示すテーブルである。
【図４】消去を使用したソフト情報ＦＥＣ復号化システムの他の実施形態の概略ブロック図である。
【図５】差動検出信号の値と、エラー所在特定信号およびソフト決定信号の対応する値の一実施例を示すテーブルである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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