(57)【要約】【課題】生成するスクランブルデータの偏りを解消する。【解決手段】伝送回路１においては、送信回路１１は、送信側データ抽出回路３１と、送信側ランダムパターン生成回路３２と、拡散演算回路３４と、送信データ結合回路３６とを有する。送信側データ抽出回路３１は、送信するユーザデータから所定バイト目のデータを抽出する。送信側ランダムパターン生成回路３２は、送信側データ抽出回路３１によって抽出されたデータから決定された初期値を使用して所定の演算処理を実行して、所定ビット長の送信ランダムパターンを逐次生成する。拡散演算回路３４は、ユーザデータを１バイト毎に、生成された送信ランダムパターンと演算して、送信バイトスクランブルデータを生成する。送信データ結合回路３６は、生成された送信バイトスクランブルデータと送信側データ抽出回路によって抽出されたデータとを結合して送信スクランブルデータを生成する。【選択図】図７
2018046529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信データを送信する送信回路と、受信データを受信する受信回路とを有し、
前記送信回路は、
送信するユーザデータから所定バイト目のデータを抽出する送信側データ抽出回路と、
前記送信側データ抽出回路によって抽出されたデータから決定された初期値を使用して所定の演算処理を実行して、所定ビット長の送信ランダムパターンを逐次生成する送信側ランダムパターン生成回路と、
前記ユーザデータを１バイト毎に、前記生成された送信ランダムパターンと演算して、送信バイトスクランブルデータを生成する拡散演算回路と、
前記生成された送信バイトスクランブルデータと前記送信側データ抽出回路によって抽出されたデータとを結合して送信スクランブルデータを生成する送信データ結合回路と、
前記送信スクランブルデータから前記送信データを生成する送信データ生成回路と、を有し、
前記受信回路は、
前記受信データから受信スクランブルデータを生成する受信スクランブルデータ生成回路と、
前記受信スクランブルデータから所定バイト目のデータを抽出する受信側データ抽出回路と、
前記受信側データ抽出回路によって抽出されたデータから決定された初期値を使用して前記演算処理を実行して、１バイト長の受信ランダムパターンを逐次生成する受信側ランダムパターン生成回路と、
前記受信データを１バイト毎に、前記生成された受信ランダムパターンと演算して、逆拡散バイトスクランブルデータを生成する逆拡散演算回路と、
前記生成された逆拡散バイトスクランブルデータと前記送信側データ抽出回路によって抽出されたデータとを結合してユーザデータを復元する受信データ結合回路と、を有することを特徴とする伝送回路。
【請求項２】
前記送信側データ抽出回路は、
前記抽出したデータの中で前記初期値として使用するデータの全てのビットが「０」であるか否かを判定する送信側ゼロ判定回路と、
少なくとも１つのビットが「０」ではない所定のデータを記憶する送信側信号値記憶回路と、
前記送信側ゼロ判定回路によって前記初期値として使用するデータが全て「０」であると判定されたときに、信号値記憶回路によって記憶されたデータを初期値として前記送信側ランダムパターン生成回路に出力する送信側選択回路と、を有し、
前記受信側データ抽出回路は、
前記抽出したデータの中で前記初期値として使用するデータの全てのビットが「０」であるか否かを判定する受信側ゼロ判定回路と、
少なくとも１つのビットが「０」ではない所定のデータを記憶する受信側信号値記憶回路と、
前記受信側ゼロ判定回路によって前記初期値として使用するデータが全て「０」であると判定されたときに、信号値記憶回路によって記憶されたデータを初期値として前記送信側ランダムパターン生成回路に出力する受信側選択回路と、を有する、請求項１に記載の伝送回路。
【請求項３】
前記送信側データ抽出回路及び前記送信側データ抽出回路のそれぞれは、１バイト目のデータを抽出する、請求項１又は２に記載の伝送回路。
【請求項４】
前記送信側データ抽出回路及び前記送信側データ抽出回路のそれぞれは、所定バイト目のデータを抽出し、
前記拡散演算回路は、前記ユーザデータの所定バイト目のデータ以外のデータと前記送信ランダムパターンと演算して、送信バイトスクランブルデータを生成し、
前記送信データ結合回路は、送信バイトスクランブルデータの前記所定バイト目に、前記送信側データ抽出回路によって抽出されたデータを結合し、
前記逆拡散演算回路は、前記ユーザデータの所定バイト目のデータ以外のデータと、前記受信ランダムパターンと演算して、逆拡散バイトスクランブルデータを生成し、
受信データ結合回路は、前記逆拡散バイトスクランブルデータの前記所定バイト目に、前記受信側データ抽出回路によって抽出されたデータを結合する、請求項１又は２に記載の伝送回路。
【請求項５】
ユーザデータから送信データを生成する送信回路と、前記送信データから送信信号を生成し、前記送信信号を送信する送信信号生成回路とを有する送信装置と、
受信信号を受信し、前記受信信号から受信データを生成する受信データ生成回路と、前記受信データからユーザデータを復元する受信回路とを有する受信装置と、を有し、
前記送信回路は、
送信するユーザデータから所定バイト目のデータを抽出する送信側データ抽出回路と、
前記送信側データ抽出回路によって抽出されたデータから決定された初期値を使用して所定の演算処理を実行して、所定ビット長の送信ランダムパターンを逐次生成する送信側ランダムパターン生成回路と、
前記ユーザデータを１バイト毎に、前記生成された送信ランダムパターンと演算して、送信バイトスクランブルデータを生成する拡散演算回路と、
前記生成された送信バイトスクランブルデータと前記送信側データ抽出回路によって抽出されたデータとを結合して送信スクランブルデータを生成する送信データ結合回路と、
前記送信スクランブルデータから前記送信データを生成する送信データ生成回路と、を有し、
前記受信回路は、
前記受信データから受信スクランブルデータを生成する受信スクランブルデータ生成回路と、
前記受信スクランブルデータから所定バイト目のデータを抽出する受信側データ抽出回路と、
前記受信側データ抽出回路によって抽出されたデータから決定された初期値を使用して前記演算処理を実行して、１バイト長の受信ランダムパターンを逐次生成する受信側ランダムパターン生成回路と、
前記受信データを１バイト毎に、前記生成された受信ランダムパターンと演算して、逆拡散バイトスクランブルデータを生成する逆拡散演算回路と、
前記生成された逆拡散バイトスクランブルデータと前記送信側データ抽出回路によって抽出されたデータとを結合してユーザデータを復元する受信データ結合回路と、を有することを特徴とする伝送装置。
【請求項６】
送信データを送信する送信回路と、前記送信データを、伝送路を介して受信データとして受信する受信回路との間のデータの伝送方法であって、
前記送信回路は、
送信するユーザデータから所定バイト目のデータを抽出し、
前記抽出されたデータから決定された初期値を使用して所定の演算処理を実行して、所定ビット長の送信ランダムパターンを逐次生成し、
前記ユーザデータを１バイト毎に、前記生成された送信ランダムパターンと演算して、送信バイトスクランブルデータを生成し、
前記生成された送信バイトスクランブルデータと前記抽出されたデータとを結合して送信スクランブルデータを生成し、
前記送信スクランブルデータから前記送信データを生成し、
前記受信回路は、
前記受信データから受信スクランブルデータを生成し、
前記受信スクランブルデータから所定バイト目のデータを抽出し、
前記抽出されたデータから決定された初期値を使用して前記演算処理を実行して、１バイト長の受信ランダムパターンを逐次生成し、
前記受信データを１バイト毎に、前記生成された受信ランダムパターンと演算して、逆拡散バイトスクランブルデータを生成し、
前記生成された逆拡散バイトスクランブルデータと前記抽出されたデータとを結合してユーザデータを復元する、
ことを特徴とする伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送回路、伝送装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所与のスクランブルコードを使用してデータをスクランブルして生成したスクランブルデータを送信することが知られている。例えば、ビット長の異なるスクランブルコードでスクランブルしたデータを、同期語と関連付けて送信することで、データを受信したときに、同期語に対応するスクランブルコードでデータを復元することが知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、受信装置において、送信装置で使用されたスクランブルコードを、複数種類の中から、受信データとの相関係数に基づいて特定することが知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２２５９３６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１９２８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、所与のスクランブルコードを使用して同一のデータをスクランブルして生成されたスクランブルデータは、同一のパターンとなる。所与のスクランブルコードを使用して生成された同一のパターンを送信すると、送信されるデータは特定の周波数を有することになり、受信回路が受信エラーを起こすおそれがあった。
【０００５】
一実施形態では、生成するスクランブルデータの偏りを解消可能な伝送回路が実現される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、伝送回路は、送信データを送信する送信回路と、送信データを、伝送路を介して受信データとして受信する受信回路とを有する。送信回路は、送信側データ抽出回路と、送信側ランダムパターン生成回路と、拡散演算回路と、送信データ結合回路と、送信データ生成回路とを有する。送信側データ抽出回路は、送信するユーザデータから所定バイト目のデータを抽出する。送信側ランダムパターン生成回路は、送信側データ抽出回路によって抽出されたデータから決定された初期値を使用して所定の演算処理を実行して、所定ビット長の送信ランダムパターンを逐次生成する。拡散演算回路は、ユーザデータを１バイト毎に、生成された送信ランダムパターンと演算して、送信バイトスクランブルデータを生成する。送信データ結合回路は、生成された送信バイトスクランブルデータと送信側データ抽出回路によって抽出されたデータとを結合して送信スクランブルデータを生成する。送信データ生成回路は、送信スクランブルデータから送信データを生成する。受信回路は、受信スクランブルデータ生成回路と、受信側データ抽出回路と、受信側ランダムパターン生成回路と、逆拡散演算回路と、受信データ結合回路とを有する。受信スクランブルデータ生成回路は、受信データから受信スクランブルデータを生成する。受信側データ抽出回路は、受信スクランブルデータから所定バイト目のデータを抽出する。受信側ランダムパターン生成回路は、受信側データ抽出回路によって抽出されたデータから決定された初期値を使用して演算処理を実行して、１バイト長の受信ランダムパターンを逐次生成する。逆拡散演算回路は、受信データを１バイト毎に、生成された受信ランダムパターンと演算して、逆拡散バイトスクランブルデータを生成する。受信データ結合回路は、受信データを１バイト毎に、生成された受信ランダムパターンと演算して、逆拡散バイトスクランブルデータを生成する。
【発明の効果】
【０００７】
一実施形態では、生成するスクランブルデータの偏りを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】関連する伝送システムの一例を示す図である。
【図２】図１に示す伝送システムによるユーザデータの処理を説明するための図である。
【図３】（ａ）は図１に示す拡散回路の内部回路図であり、図３（ｂ）は図１に示す逆拡散回路の内部回路図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）及び３（ｂ）に示すＰＮパターン生成回路の一例の内部回路である。
【図４】（ａ）は図１に示す送信装置の処理を示すフローチャートであり、（ｂ）は図１に示す受信装置の処理を示すフローチャートである。
【図５】図１に示す伝送システムにおける課題を説明するための図である。
【図６】第１実施形態に係る伝送システムを示す図である。
【図７】図６に示す拡散回路の内部回路図である。
【図８】図７に示す第１バイト抽出回路の内部回路図である。
【図９】図７に示すＰＮパターン生成回路の内部回路図である。
【図１０】図６に示す拡散演算回路及びデータ結合回路の接続関係を示す図である。
【図１１】図６に示す拡散回路の動作を示すフローチャートである。
【図１２】図６に示す逆拡散回路の内部回路図である。
【図１３】図１２に示す第１バイト抽出回路の内部回路図である。
【図１４】図６に示す逆拡散回路の動作を示すフローチャートである。
【図１５】第２実施形態に係る伝送システムを示す図である。
【図１６】図１５に示す拡散回路の内部回路図である。
【図１７】図１６に示す初期値バイト抽出回路の内部回路図である。
【図１８】図１５に示す拡散演算回路、データ結合回路、ユーザデータバッファ回路及び抽出データ挿入位置カウンタの接続関係を示す図である。
【図１９】図１５に示す拡散回路の動作を示すフローチャートである。
【図２０】図１５に示す逆拡散回路の内部回路図である。
【図２１】図２０に示す初期値バイト抽出回路の内部回路図である。
【図２２】図１５に示す逆拡散回路の動作を示すフローチャートである。
【図２３】図６に示す伝送システムにおけるスクランブルデータの生成の一例を示す図である。
【図２４】第３実施形態に係る伝送システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施形態を説明する前に、関連する伝送システムについて説明する。
図１は関連する伝送システムの一例を示す図であり、図２は図１に示す伝送システムによるユーザデータの処理を説明するための図である。
【００１０】
伝送システム９００は、送信装置９０１と、受信装置９０２と、送信装置９０１と受信装置９０２との間の伝送路である光ファイバ９０３とを有する。
【００１１】
送信装置９０１は、拡散回路９１１と、送信制御回路９１２と、パラレルシリアル変換回路９１３と、Ｅ／Ｏ変換回路９１４とを有する。送信装置９０１は、図２において矢印Ａで示されるユーザデータを取得する。ユーザデータは、パラレルデータであり、（ｎ＋１）のバイト長を有する複数のＤコード＃０〜＃ｎと、複数のＤコード＃０〜＃ｎの間に位置するアイドルとを含む。複数のＤコード＃０〜＃ｎのそれぞれには、不図示の演算回路で生成されたデータに対応する信号値が配置され、アイドルには、制御用のデータであるＫコードが挿入される。送信装置９０１は、ユーザデータを拡散した後に８ビット毎に１０ビットに変換して、光ファイバ９０３を介して受信装置９０２に送信する送信データを生成する。受信装置９０２に送信する送信データは、図２において矢印Ｂで示される。
【００１２】
拡散回路９１１は、所定の演算処理を実行して、不図示の演算回路から入力されるユーザデータをスクランブルしてスクランブルデータを生成する。送信制御回路９１２は、８ｂ／１０ｂのプロトコル制御を実行して、拡散回路９１１によって生成されたスクランブルデータを同期化して送信データを生成する。具体的には、送信制御回路９１２は、ユーザデータを８ビット毎に１０ビットに変換すると共に、図２において矢印Ａで示されるユーザデータのアイドルに制御用のデータであるＫコードを挿入して、図２において矢印Ｂで示される送信データを生成する。
【００１３】
パラレルシリアル変換回路９１３は、送信制御回路９１２によって生成された送信データをシリアルデータに変換する。Ｅ／Ｏ変換回路９１４は、送信制御回路９１２によってシリアルデータに変換された送信データを光信号に変換して、光信号に変換された送信データを送信信号として光ファイバ９０３を介して受信装置９０２に送信する。パラレルシリアル変換回路９１３及びＥ／Ｏ変換回路９１４は、送信データから送信信号を生成する送信信号生成回路である。
【００１４】
受信装置９０２は、Ｏ／Ｅ変換回路９２１と、イコライザ９２２と、信号再生（クロック・データ・リカバリィ(Clock Data Recovery: CDR)）回路９２３と、シリアルパラレル変換回路９２４と、受信制御回路９２５と、逆拡散回路９２６とを有する。受信装置９０２は、図２において矢印Ｂで示される送信データを１０ビット毎に８ビットした後に逆拡散して、図２において矢印Ｃで示されるユーザデータを復元する。
【００１５】
Ｏ／Ｅ変換回路９２１は、光ファイバ９０３を介して送信装置９０１から光信号として送信された送信信号を受信信号として受信し、受信信号を電気信号である受信データに変換する。イコライザ９２２は、等化器とも称され、電気信号に変換された受信データを示す信号の信号波形を補正する。ＣＤＲ回路９２３は、イコライザ９２２によって信号波形が補正された受信データからクロックを再生する。シリアルパラレル変換回路９２４は、イコライザ９２２によって信号波形が補正された受信データを、ＣＤＲ回路９２３によって再生されたクロックを使用してパラレルデータに変換する。Ｏ／Ｅ変換回路９２１、イコライザ９２２、ＣＤＲ回路９２３及びシリアルパラレル変換回路９２４は、受信信号から受信データを生成する受信データ生成回路である。
【００１６】
受信制御回路９２５は、８ｂ／１０ｂのプロトコル制御を実行して、シリアルパラレル変換回路９２４によってパラレルデータに変換された受信データからスクランブルデータを復元する。逆拡散回路９２６は、受信制御回路９２５によって復元されたスクランブルデータを逆拡散して、図２において矢印Ｃで示されるユーザデータを復元する。逆拡散回路９２６は、スクランブルデータを逆拡散するときに、Ｋコードに応じてスクランブルデータを同期化する。
【００１７】
図３（ａ）は拡散回路９１１の内部回路図であり、図３（ｂ）は逆拡散回路９２６の内部回路図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）及び３（ｂ）に示すＰＮパターン生成回路の一例の内部回路である。
【００１８】
拡散回路９１１は、拡散ＰＮパターン生成回路９３１と、拡散回路９３２とを有する。拡散ＰＮパターン生成回路９３１は、seed値とも称される所定の初期値を使用して、ＰＮ７(X7+X6+1)及びＰＮ１５(X15+X14+1)等の生成多項式からＰＮ（Pseudo random Noise）パターンとも称されるランダムパターンを生成する。拡散ＰＮパターン生成回路９３１は、生成多項式としてＰＮ７を使用するとき、図３（ｃ）に示すように７つのレジスタ（ＦＦ）とＥｏＲ回路とにより形成される。拡散ＰＮパターン生成回路９３１は演算を開始する前に、初期値をそれぞれのレジスタに設定し、クロックに応じてレジスタが保持するデータをシフトして、ＰＮパターンを生成する。
【００１９】
拡散ＰＮパターン生成回路９３１は、ユーザデータのアイドルの検出に応じて、ＰＮパターンを初期化する。拡散ＰＮパターン生成回路９３１は、ユーザデータのアイドルの検出に応じて初期値を使用してＰＮパターンを生成することで、ユーザデータに含まれるＤコード＃０〜＃ｎに対応するＰＮパターンを周期的に生成する。
【００２０】
拡散回路９３２は、拡散ＰＮパターン生成回路９３１によって生成されたＰＮパターンと、不図示の演算回路から入力されるユーザデータとの排他的論理和を演算してスクランブルデータを生成する。ＰＮパターンは、ユーザデータに含まれるＤコード＃０〜＃ｎに対応する周期を有する。
【００２１】
逆拡散回路９２６は、逆拡散ＰＮパターン生成回路９４１と、逆拡散回路９４２とを有する。逆拡散ＰＮパターン生成回路９４１は、スクランブルデータのＫコードの検出に応じて、ＰＮパターンを初期化する。すなわち、逆拡散ＰＮパターン生成回路９４１は、スクランブルデータのＫコードの検出に応じて初期値を使用してＰＮパターンを生成することで、Ｄコード＃０〜＃ｎに対応するＰＮパターンを周期的に生成する。逆拡散ＰＮパターン生成回路９４１がＰＮパターンの生成に使用する初期値は、拡散ＰＮパターン生成回路９３１が使用する初期値と同一のものである。
【００２２】
逆拡散回路９４２は、逆拡散ＰＮパターン生成回路９４１によって生成されたＰＮパターンと、同期されたユーザデータに含まれるＤコード＃０〜＃ｎに対応する周期を有するスクランブルデータとの排他的論理和を演算してユーザデータを復元する。逆拡散回路９４２は、拡散回路９３２と同様にユーザデータに含まれるＤコード＃０〜＃ｎに対応する周期を有するＰＮパターンを使用して逆拡散することで、送信されたユーザデータを復元することができる。
【００２３】
図４（ａ）は送信装置９０１の処理を示すフローチャートであり、図４（ｂ）は受信装置９０２の処理を示すフローチャートである。
【００２４】
まず、送信装置９０１による送信処理では、拡散ＰＮパターン生成回路９３１は、不図示の論理回路から、（ｎ＋１）のバイト長を有する複数のＤコード＃０〜＃ｎとＤコード＃０〜＃ｎの間に位置するアイドルとを含むユーザデータを取得する（Ｓ１０１）。次いで、拡散ＰＮパターン生成回路９３１は、所定の初期値を使用して生成したＰＮパターンを生成する（Ｓ１０２）。拡散ＰＮパターン生成回路９３１は、ＰＮパターンを生成するときに、ユーザデータに含まれるアイドルを検出する毎にＰＮパターンを初期化する。次いで、拡散回路９３２は、取得されたユーザデータに含まれるＤコード＃０〜＃ｎに対応する周期を有するＰＮパターンと、不図示の演算回路から入力されるユーザデータとの排他的論理和を演算してスクランブルデータを生成する（Ｓ１０３）。
【００２５】
次いで、送信制御回路９１２は、８ｂ／１０ｂのプロトコル制御を実行して、ユーザデータを８ビット毎に１０ビットに変換する（Ｓ１０４）。次いで、送信制御回路９１２は、ユーザデータのアイドルにＫコードを挿入して送信データを生成する（Ｓ１０５）。次いで、パラレルシリアル変換回路９１３は、送信データをシリアルデータに変換する（Ｓ１０６）。そして、Ｅ／Ｏ変換回路９１４は、送信制御回路９１２によってシリアルデータに変換された送信データを光信号に変換して、光信号に変換された送信信号を光ファイバ９０３を介して受信装置９０２に送信する（Ｓ１０７）。
【００２６】
一方、受信装置９０２による受信処理では、Ｏ／Ｅ変換回路９２１は、光ファイバ９０３を介して受信した受信信号を電気信号である受信データに変換する（Ｓ２０１）。次いで、イコライザ９２２は、電気信号に変換された受信データを示す信号の信号波形を補正する（Ｓ２０２）。次いで、ＣＤＲ回路９２３は、イコライザ９２２によって信号波形が補正された受信データからクロックを再生する（Ｓ２０３）。次いで、シリアルパラレル変換回路９２４は、イコライザ９２２によって信号波形が補正された受信データを、ＣＤＲ回路９２３によって再生されたクロックを使用してパラレルデータに変換する（Ｓ２０４）。
【００２７】
次いで、受信制御回路９２５は、８ｂ／１０ｂのプロトコル制御を実行して、シリアルパラレル変換回路９２４によってパラレルデータに変換された受信データからスクランブルデータを復元する（Ｓ２０５）。次いで、逆拡散ＰＮパターン生成回路９４１は、所定の初期値を使用して生成したＰＮパターンを生成する（Ｓ２０６）。逆拡散ＰＮパターン生成回路９４１がＰＮパターンの生成に使用する初期値は、拡散ＰＮパターン生成回路９３１が使用する初期値と同一のものである。次いで、逆拡散回路９４２は、逆拡散ＰＮパターン生成回路９４１によって生成されたＰＮパターンと、スクランブルデータとの排他的論理和を演算してユーザデータを復元する（Ｓ２０７）。
【００２８】
伝送システム９００では、送信装置９０１及び受信装置９０２は、同一の初期値を使用して生成したＰＮパターンを使用してユーザデータの拡散及び逆拡散を実行する。送信装置９０１はアイドルの検出に応じてＰＮパターンを初期化し、受信装置９０２はアイドルに対応するＫコードの検出に応じてＰＮパターン初期化するので、送信装置９０１の拡散処理と受信装置９０２の逆拡散処理は、同期する。
【００２９】
しかしながら、伝送システム９００では、送信装置９０１及び受信装置９０２の双方で使用される単一の初期値を使用してＰＮパターンが生成されるため、生成されるＰＮパターンは、Ｄコードに対応する周期毎に同一のパターンを含むことになる。また、ユーザデータに含まれるＤコードは、他のＤコードと同一のバイト位置に同一のデータが配置されることがある。
【００３０】
図５は、伝送システム９００における課題を説明するための図である。図５において、矢印Ａで示される列は送信するユーザデータのバイト毎の名称を示し、矢印Ｂで示される列は生成されるＰＮパターンを示し、矢印Ｃで示される列はバイト毎のユーザデータのＤコードに含まれるデータの一例を示す。また、矢印Ｄで示される列は、矢印Ｂで示される列のＰＮパターンと、矢印Ｃで示される列のデータとにより生成されるスクランブルデータを示す。
【００３１】
図５に示す例では、送信装置９０１は、Ｋコードが挿入されるアイドル毎に初期値0x7Fを使用してＰＮパターンを初期化するので、矢印Ｂで示す列に示されるように、Ｄコード１及び２の双方の同一バイトにおいて、同一のＰＮパターンを生成する。具体的には、ＰＮパターンは、Ｄコード１及び２の双方で、１バイト目から８バイト目まで0x54→0xCE→0xE9→0x63→0x7B→0x5B→0x24→0x70となる。
【００３２】
また、図５に示す例では、矢印Ｃで示す列に示されるように、Ｄコード１及び２の双方の５バイト目から８バイト目までのユーザデータが0x89→0xAB→0xCD→0xEFと同一のデータになる。
【００３３】
図５に示す例では、Ｄコード１及び２の間で、ＰＮパターンが１バイト目から８バイト目まで同一であり且つユーザデータが４バイト目から８バイト目まで同一であるので、生成されるスクランブルデータは４バイト目から８バイト目まで同一になる。図５に示す例では、生成されるスクランブルデータが４バイト目から８バイト目まで同一になるので、４バイト目から８バイト目までのスクランブルデータに対応する周波数成分が拡散されていない。
【００３４】
図５に示すように、伝送システム９００では、特定の周波数成分が拡散されないおそれがある。周波数成分が拡散されないパターンが送信データに含まれると、受信装置９０２に配置されるイコライザ９２２は、送信データの信号波形を正確に補正できないおそれがある。イコライザ９２２が送信データの信号波形を正確に補正できずに、Ｄコードの欠損が発生すると、欠損したＤコードの再送処理が上位レイヤにより実行されて、伝送量が増加して、伝送路の帯域を圧迫するという問題がある。
【００３５】
実施形態に係る伝送システムは、このような課題を解決するものである。
【００３６】
（第１実施形態に係る伝送システムの構成及び機能）
図６は、第１実施形態に係る伝送システムを示す図である。
【００３７】
伝送システム１は、送信装置１１と、受信装置１２と、送信装置１１と受信装置１２との間の伝送路である光ファイバ１３とを有する。
【００３８】
送信装置１１は、拡散回路２１と、送信制御回路２２と、パラレルシリアル変換回路２３と、Ｅ／Ｏ変換回路２４とを有する。送信装置１１は、所定の初期値ではなく、Ｄコードのそれぞれの１バイト目のデータを初期値として使用してＰＮパターンを生成する。送信装置１１は、Ｄコードのそれぞれの１バイト目のデータを初期値として使用してＰＮパターンを生成することで、Ｄコード毎に異なったＰＮパターンを生成することができる。
【００３９】
図７は、拡散回路２１の内部回路図である。
【００４０】
拡散回路２１は、第１バイト抽出回路３１と、ＰＮパターン生成回路３２と、ユーザデータラッチ回路３３と、拡散演算回路３４と、第１バイトラッチ回路３５と、データ結合回路３６とを有する。第１バイト抽出回路３１は送信側データ抽出回路とも称され、ＰＮパターン生成回路３２は送信側ランダムパターン生成回路とも称され、データ結合回路３６は送信データ結合回路とも称される。第１バイト抽出回路３１は、ユーザデータに含まれるアイドルを検出して、アイドルの次に位置するＤコードの第１バイトのデータを取得して、取得した第１バイトのデータに応じてＰＮパターンの生成に使用される初期値を決定する。第１バイト抽出回路３１は、決定した初期値をＰＮパターン生成回路３２に出力すると共に、取得した第１バイトのデータを第１バイトラッチ回路３５に出力する。ＰＮパターン生成回路３２は、第１バイト抽出回路３１から入力される初期値を使用してＰＮパターンを生成する。ユーザデータラッチ回路３３は、ＰＮパターン生成回路３２によって生成されるＰＮパターンが、ユーザデータに含まれるＤコードの所望のバイト数に位置するデータと演算されるようにユーザデータのタイミングを調整する。具体的には、ユーザデータラッチ回路３３は、ＰＮパターン生成回路３２によって初期値を使用して最初に生成されたＰＮパターンが、ユーザデータに含まれるＤコードの第２バイト目のデータと演算されるようにユーザデータのタイミングを調整する。拡散演算回路３４は、ＰＮパターン生成回路３２によって生成されたＰＮパターンと、ユーザデータラッチ回路３３によってタイミング調整されたユーザデータとの排他的論理和を演算してスクランブルデータを生成する。第１バイトラッチ回路３５は、第１バイト抽出回路３１によって抽出された第１バイト目のデータの位相を、拡散演算回路３４によって生成されたスクランブルデータの第１バイト目の位相に一致させるように１バイト目のデータのタイミングを調整する。データ結合回路３６は、第１バイトラッチ回路３５によりタイミング調整された１バイト目のデータを、スクランブルデータの１バイト目に結合する。
【００４１】
図８は、第１バイト抽出回路３１の内部回路図である。
【００４２】
第１バイト抽出回路３１は、アイドル検出回路４１と、第１バイトデータ取得回路４２と、ゼロデータ判定回路４３と、信号値記憶回路４４と、選択回路４５とを有する。アイドル検出回路４１は、入力されたユーザデータからアイドルを検出したときに、イネーブル信号をＰＮパターン生成回路３２及び第１バイトデータ取得回路４２に出力する。第１バイトデータ取得回路４２は、ユーザデータが順次入力され、イネーブル信号がアイドル検出回路４１から入力されたときのユーザデータを第１バイトデータとして取得する。第１バイトデータ取得回路４２は、取得した第１バイトデータを、データ結合回路３６、ゼロデータ判定回路４３及び選択回路４５に出力する。ゼロデータ判定回路４３は、第１バイトデータ取得回路４２から入力された第１バイトデータの最上位ビットを除く７ビットのデータが「０」であるか否かを判定する。ゼロデータ判定回路４３は、入力された第１バイトデータの最上位ビットを除く７ビットのデータが「０」であると判定したときに、ゼロ判定信号を選択回路４５に出力する。信号値記憶回路４４は、ＲＯＭ等の不揮発性メモリであり、「１」を７ビット分記憶する。選択回路４５は、ゼロ判定信号の入力の有無に応じて、第１バイトデータ取得回路４２から入力される第１バイトデータ、及び信号値記憶回路４４に記憶される「１」を示す７ビット分のデータの何れかを選択する。選択回路４５は、ゼロ判定信号が入力されないとき、第１バイトデータ取得回路４２から入力される第１バイトデータの最上位ビットを除く７ビットのデータを初期値に選択する。また、選択回路４５は、ゼロ判定信号が入力されるとき、信号値記憶回路４４に記憶される「１」を示す７ビット分のデータを初期値に選択する。選択回路４５は、選択したデータを初期値としてＰＮパターン生成回路に出力する。
【００４３】
図９は、ＰＮパターン生成回路３２の内部回路図である。
【００４４】
ＰＮパターン生成回路３２は、データラッチ回路５０と、第１演算回路５１と、第２演算回路５２とを有する。データラッチ回路５０は、７つのフリップフロップを有し、第１バイト抽出回路３１からイネーブル信号及び初期値が入力されると共に、第２演算回路５２からＰＮパターンが入力される。データラッチ回路５０は、イネーブル信号の入力の有無に応じて、第１バイト抽出回路３１から入力される初期値及び第２演算回路５２から入力されるＰＮパターンの何れか一方を選択して記憶する。データラッチ回路５０は、イネーブル信号が入力されるときに、第１バイト抽出回路３１から入力される初期値を記憶する。また、データラッチ回路５０は、イネーブル信号が入力されないときに、第２演算回路５２から入力されるＰＮパターンを記憶する。第１演算回路５１及び第２演算回路５２のそれぞれは、データラッチ回路５０が記憶するデータからＰＮ７(X7+X6+1)を演算してＰＮパターンを生成する。第１演算回路５１は演算したＰＮパターンを拡散演算回路３４に出力し、第２演算回路５２は演算したＰＮパターンをデータラッチ回路５０に出力する。
【００４５】
図１０は、拡散演算回路３４及びデータ結合回路３６の接続関係を示す図である。
【００４６】
拡散演算回路３４は、１バイトのＰＮパターンがＰＮパターン生成回路３２が入力されると共に、ユーザデータに含まれるＤコードのデータが１バイト毎にユーザデータラッチ回路３３から入力される。拡散演算回路３４は、８つのＥｏｒ回路を有し、第１バイトのＰＮパターンと、１バイト毎に入力されるＤコードのデータとの排他的論理和を演算して、第１バイトのバイトスクランブルデータを生成する。拡散演算回路３４は、生成したバイトスクランブルデータをデータ結合回路３６に順次出力する。
【００４７】
データ結合回路３６は、第１バイトデータが第１バイトラッチ回路３５から入力され、バイトスクランブルデータが拡散演算回路３４から順次入力されると共に、イネーブル信号が第１バイト抽出回路３１から入力される。データ結合回路３６は、イネーブル信号が入力されるときに、第１バイトラッチ回路３５から入力される第１バイトデータを選択して出力する。また、データ結合回路３６は、イネーブル信号が入力されていないときに、拡散演算回路３４から順次入力されるバイトスクランブルデータを選択して出力する。データ結合回路３６は、イネーブル信号が入力されるときに第１バイトデータを出力することで、Ｄコードの１バイト目に第１バイトデータを挿入する。また、データ結合回路３６は、イネーブル信号が入力されていないときにスクランブルデータを順次出力することで、Ｄコードの２バイト目からｎバイト目までのそれぞれにバイトスクランブルデータを挿入する。データ結合回路３６がＤコードの１バイト目に第１バイトデータを挿入し且つＤコードの２バイト目からｎバイト目までのそれぞれにスクランブルデータを挿入することで、スクランブルデータが形成される。
【００４８】
図１１は、拡散回路２１の動作を示すフローチャートである。
【００４９】
まず、第１バイト抽出回路３１は、ユーザデータのＤコードの第１バイト目のデータを第１バイトデータとして抽出する（Ｓ３０１）。具体的には、アイドル検出回路４１は、入力されたユーザデータからアイドルを検出したときに、イネーブル信号を第１バイトデータ取得回路４２に出力する。第１バイトデータ取得回路４２は、イネーブル信号がアイドル検出回路４１から入力されたときのユーザデータを第１バイトデータとして取得する。
【００５０】
次いで、データ結合回路３６は、第１バイトデータを選択して出力する（Ｓ３０２）。
【００５１】
次いで、ゼロデータ判定回路４３は、第１バイトデータ取得回路４２によって取得された第１バイトデータの最上位ビットを除く７ビットのデータが「０」であるか否かを判定する（Ｓ３０３）。ゼロデータ判定回路４３は、第１バイトデータの最上位ビットを除く７ビットのデータが「０」でないと判定する（Ｓ３０３−ＮＯ）と、選択回路４５は、第１バイトデータの最上位ビットを除く７ビットのデータを初期値に選択する（Ｓ３０４）。また、ゼロデータ判定回路４３は、第１バイトデータの最上位ビットを除く７ビットのデータが「０」であると判定する（Ｓ３０３−ＹＥＳ）と、選択回路４５は、信号値記憶回路４４に記憶される「１」を示すデータを初期値に選択する（Ｓ３０５）。次いで、データラッチ回路５０は、イネーブル信号が入力されるか否かを判定する（Ｓ３０６）。データラッチ回路５０は、イネーブル信号が入力されると判定する（Ｓ３０６−ＹＥＳ）と、選択回路４５によって選択された初期値を記憶する（Ｓ３０７）。次いで、第１演算回路５１及び第２演算回路５２の双方は、データラッチ回路５０に記憶された初期値を使用してＰＮパターンを生成する（Ｓ３０９）。
【００５２】
次いで、拡散演算回路３４は、第２バイト目のデータと第１演算回路５１によって演算されたＰＮパターンとを演算して、第２バイト目のバイトスクランブルデータを生成する（Ｓ３１０）。アイドル検出回路４１が入力されたユーザデータからアイドルを検出する（Ｓ３１１−ＹＥＳ）まで、Ｓ３０６〜Ｓ３１１の処理が繰り返される。データラッチ回路５０は、イネーブル信号が入力されないと判定し（Ｓ３０６−ＮＯ）、第２演算回路５２によって演算されたＰＮパターンを記憶する（Ｓ３０８）。次いで、第１演算回路５１及び第２演算回路５２の双方は、データラッチ回路５０に記憶されたＰＮパターンを使用してＰＮパターンを生成する（Ｓ３０９）。次いで、拡散演算回路３４は、入力される第Ｎ（Ｎ：３以上の整数）バイト目のデータと第１演算回路５１によって演算されたＰＮパターンとを演算して、第Ｎバイト目のバイトスクランブルデータを生成する（Ｓ３１０）。
【００５３】
アイドル検出回路４１が入力されたユーザデータからアイドルを検出する（Ｓ３１１−ＹＥＳ）と、処理はＳ３０１に戻る。
【００５４】
送信制御回路２２、パラレルシリアル変換回路２３及びＥ／Ｏ変換回路２４の構成及び機能は、送信制御回路９１２、パラレルシリアル変換回路９１３及びＥ／Ｏ変換回路９１４の構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。パラレルシリアル変換回路２３及びＥ／Ｏ変換回路２４は、送信データから送信信号を生成する送信信号生成回路である。
【００５５】
受信装置１２は、Ｏ／Ｅ変換回路６１と、イコライザ６２と、ＣＤＲ回路６３と、シリアルパラレル変換回路６４と、受信制御回路６５と、逆拡散回路６６とを有する。受信装置１２は、所定の初期値ではなく、送信装置１１と同様に、Ｄコードのそれぞれの第１バイト目のデータを初期値として使用してＰＮパターンを生成する。受信装置１２は、送信装置１１と同様に、Ｄコードのそれぞれの第１バイト目のデータを初期値として使用してＰＮパターンを生成することで、受信装置１２の逆拡散処理は、送信装置１１の拡散処理と同期する。
【００５６】
Ｏ／Ｅ変換回路６１〜受信制御回路６５の構成及び機能は、Ｏ／Ｅ変換回路９２１〜受信制御回路９２５の構成及び機能と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。Ｏ／Ｅ変換回路６１、イコライザ６２、ＣＤＲ回路６３及びシリアルパラレル変換回路６４は、受信信号から受信データを生成する受信データ生成回路である。
【００５７】
図１２は、逆拡散回路６６の内部回路図である。
【００５８】
逆拡散回路６６は、第１バイト抽出回路７１と、ＰＮパターン生成回路７２と、ユーザデータラッチ回路７３と、逆拡散演算回路７４と、第１バイトラッチ回路７５と、データ結合回路７６とを有する。第１バイト抽出回路７１は受信側データ抽出回路とも称され、ＰＮパターン生成回路７２は受信側ランダムパターン生成回路とも称され、データ結合回路７６は受信データ結合回路とも称される。ＰＮパターン生成回路７２〜データ結合回路７６のそれぞれの構成は、ＰＮパターン生成回路３２〜データ結合回路３６のそれぞれの構成と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５９】
第１バイト抽出回路７１は、スクランブルデータに含まれるＫコードを検出して、Ｋコードの次に位置するＤコードの第１バイトを取得して、取得した第１バイトに応じてＰＮパターンの生成に使用される初期値を決定する。第１バイト抽出回路７１は、決定した初期値をＰＮパターン生成回路７２に出力すると共に、取得した１バイトを第１バイトラッチ回路７５に出力する。ＰＮパターン生成回路７２は、第１バイト抽出回路７１から入力される初期値を使用してＰＮパターンを生成する。ユーザデータラッチ回路７３は、ＰＮパターン生成回路７２によって生成されるＰＮパターンが、ユーザデータに含まれるＤコードの所望のバイト数に位置するデータと演算されるようにユーザデータのタイミングを調整する。具体的には、ユーザデータラッチ回路７３は、ＰＮパターン生成回路７２によって初期値を使用して最初に生成されたＰＮパターンが、ユーザデータに含まれるＤコードの第２バイト目のデータと演算されるようにユーザデータのタイミングを調整する。逆拡散演算回路７４は、ＰＮパターンによって生成されたＰＮパターンと、ユーザデータラッチ回路７３によってタイミング調整されたユーザデータとの排他的論理和を演算してスクランブルデータを生成する。第１バイトラッチ回路７５は、第１バイト抽出回路７１により抽出された第１バイト目のデータの位相を、逆拡散演算回路７４によって生成されたスクランブルデータの第１バイト目の位相に一致させるように第１バイト目のデータのタイミングを調整する。データ結合回路７６は、第１バイトラッチ回路７５によりタイミング調整された第１バイト目のデータを、スクランブルデータの第１バイト目に結合する。
【００６０】
図１３は、第１バイト抽出回路７１の内部回路図である。
【００６１】
第１バイト抽出回路７１は、Ｋコード検出回路４６をアイドル検出回路４１の代わりに有することが第１バイト抽出回路３１と相違する。Ｋコード検出回路４６以外の第１バイト抽出回路７１の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された第１バイト抽出回路３１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００６２】
Ｋコード検出回路４６は、入力されたユーザデータからＫコードを検出したときに、イネーブル信号をＰＮパターン生成回路７２及び第１バイトデータ取得回路４２に出力する。第１バイトデータ取得回路４２は、ユーザデータが順次入力され、イネーブル信号がＫコード検出回路４６から入力されたときのユーザデータを第１バイトデータとして取得する。
【００６３】
図１４は、逆拡散回路６６の動作を示すフローチャートである。
【００６４】
まず、第１バイト抽出回路７１は、第１バイト目のデータを第１バイトデータとして抽出する（Ｓ４０１）。具体的には、Ｋコード検出回路４６は、入力されたユーザデータからＫコードを検出したときに、イネーブル信号を第１バイトデータ取得回路４２に出力する。第１バイトデータ取得回路４２は、イネーブル信号がＫコード検出回路４６から入力されたときのユーザデータを第１バイトデータとして取得する。Ｓ４０２〜Ｓ４１０の処理は、Ｓ３０２〜Ｓ３１０の処理と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００６５】
Ｋコード検出回路４６が入力されたユーザデータからＫコードを検出する（Ｓ４１１−ＹＥＳ）まで、Ｓ４０６〜Ｓ４１１の処理が繰り返される。Ｋコード検出回路４６が入力されたユーザデータからＫコードを検出する（Ｓ４１１−ＹＥＳ）と、処理はＳ４０１に戻る。
【００６６】
（第２実施形態に係る伝送システムの構成及び機能）
図１５は、第２実施形態に係る伝送システムを示す図である。
【００６７】
伝送システム２は、送信装置１６及び受信装置１７を送信装置１１及び受信装置１２の代わりに有することが伝送システム１と相違する。送信装置１６及び受信装置１７は、Ｄコードのそれぞれの１バイト目のデータではなく、所定バイト目のデータを初期値として使用してＰＮパターンを生成することが送信装置１１及び受信装置１２と相違する。
【００６８】
送信装置１６は拡散回路２６を拡散回路２１の代わりに有することが送信装置１１と相違し、受信装置１７は逆拡散回路６７を逆拡散回路６６の代わりに有することが受信装置１２と相違する。拡散回路２６及び逆拡散回路６７以外の伝送システム２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された伝送システム１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００６９】
図１６は、拡散回路２６の内部回路図である。
【００７０】
拡散回路２６は、初期値バイト抽出回路３７、ユーザデータバッファ回路３８及び抽出データ挿入位置カウンタ３９を第１バイト抽出回路３１、ユーザデータラッチ回路３３及び第１バイトラッチ回路３５の代わりに有することが拡散回路２１と相違する。初期値バイト抽出回路３７〜抽出データ挿入位置カウンタ３９以外の拡散回路２６の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された拡散回路２１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００７１】
初期値バイト抽出回路３７は、送信側データ抽出回路とも称され、ユーザデータに含まれるアイドルを検出して、アイドルの所定バイト後に位置するＤコードのデータを取得して、取得したデータに応じてＰＮパターンの生成に使用される初期値を決定する。初期値バイト抽出回路３７は、決定した初期値をＰＮパターン生成回路３２に出力し、取得したデータをデータ結合回路３６に出力すると共に、ユーザデータ出力開始指示をユーザデータバッファ回路３８及び抽出データ挿入位置カウンタ３９に出力する。ユーザデータバッファ回路３８は、ＦＩＦＯであり、ユーザデータを記憶し、初期値バイト抽出回路３７からユーザデータ出力開始指示が入力されることに応じて、記憶したユーザデータを順次出力する。抽出データ挿入位置カウンタ３９は、初期値バイト抽出回路３７からユーザデータ出力開始指示が入力されることに応じて、カウントを開始して、所定バイト後にイネーブル信号をデータ結合回路３６に出力する。
【００７２】
図１７は、初期値バイト抽出回路３７の内部回路図である。
【００７３】
初期値バイト抽出回路３７は、抽出データ位置カウンタ４７を有することが第１バイト抽出回路３１と相違する。また、初期値バイト抽出回路３７は、抽出バイトデータ取得回路４８を第１バイトデータ取得回路４２の代わりに有することが第１バイト抽出回路３１と相違する。抽出データ位置カウンタ４７及び抽出バイトデータ取得回路４８以外の第１バイト抽出回路７１の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された第１バイト抽出回路３１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００７４】
抽出データ位置カウンタ４７は、イネーブル信号がアイドル検出回路４１から入力されることに応じて、カウントを開始して、所定バイト後にイネーブル信号をＰＮパターン生成回路３２及び抽出バイトデータ取得回路４８に出力する。また、抽出データ位置カウンタ４７は、カウントを開始して所定バイト後に、ユーザデータ出力開始指示をユーザデータバッファ回路３８及び抽出データ挿入位置カウンタ３９に出力する。
【００７５】
抽出バイトデータ取得回路４８は、ユーザデータが順次入力され、イネーブル信号がアイドル検出回路４１から入力されたときのユーザデータを抽出バイトデータとして取得する。
【００７６】
図１８は、拡散演算回路３４、データ結合回路３６、ユーザデータバッファ回路３８及び抽出データ挿入位置カウンタ３９の接続関係を示す図である。
【００７７】
ユーザデータバッファ回路３８は、ユーザデータを記憶し、初期値バイト抽出回路３７からユーザデータ出力開始指示が入力されることに応じて、記憶したユーザデータを順次出力する。拡散演算回路３４は、１バイトのＰＮパターンがＰＮパターン生成回路３２が入力されると共に、ユーザデータに含まれるＤコードのデータが１バイト毎にユーザデータバッファ回路３８から入力される。抽出データ挿入位置カウンタ３９は、初期値バイト抽出回路３７からユーザデータ出力開始指示が入力されることに応じて、カウントを開始して、所定バイト後にイネーブル信号をデータ結合回路３６に出力する。データ結合回路３６は、イネーブル信号が入力されるときに、初期値バイト抽出回路３７から入力される抽出バイトデータを選択して出力する。また、データ結合回路３６は、イネーブル信号が入力されていないときに、拡散演算回路３４から順次入力されるバイトスクランブルデータを選択して出力する。データ結合回路３６は、イネーブル信号が入力されるときに抽出バイトデータを出力することで、Ｄコードの所定バイトに抽出バイトデータを挿入する。また、データ結合回路３６は、イネーブル信号が入力されていないときにスクランブルデータを順次出力することで、Ｄコードの所定バイト以外のそれぞれのバイトにバイトスクランブルデータを挿入する。
【００７８】
図１９は、拡散回路２１の動作を示すフローチャートである。
【００７９】
まず、ユーザデータバッファ回路３８は、入力されるユーザデータの記憶を開始する（Ｓ５０１）。次いで、初期値バイト抽出回路３７は、ユーザデータのＤコードの所定バイトのデータを抽出バイトデータとして抽出する（Ｓ５０２）。具体的には、アイドル検出回路４１は、入力されたユーザデータからアイドルを検出したときに、イネーブル信号を抽出データ位置カウンタ４７に出力する。抽出データ位置カウンタ４７は、イネーブル信号がアイドル検出回路４１から入力されることに応じて、カウントを開始して、所定バイト後にイネーブル信号を抽出バイトデータ取得回路４８に出力する。抽出バイトデータ取得回路４８は、イネーブル信号が抽出データ位置カウンタ４７から入力されたときのユーザデータを抽出バイトデータとして取得する。
【００８０】
次いで、ゼロデータ判定回路４３は、抽出バイトデータ取得回路４８によって取得された抽出バイトデータの最上位ビットを除く７ビットのデータが「０」であるか否かを判定する（Ｓ５０３）。ゼロデータ判定回路４３は、抽出バイトデータの最上位ビットを除く７ビットのデータが「０」でないと判定する（Ｓ５０３−ＮＯ）と、選択回路４５は、抽出バイトデータの最上位ビットを除く７ビットのデータを初期値に選択する（Ｓ５０４）。また、ゼロデータ判定回路４３は、抽出バイトデータの最上位ビットを除く７ビットのデータが「０」であると判定する（Ｓ５０３−ＹＥＳ）と、選択回路４５は、信号値記憶回路４４に記憶される「１」を示すのデータを初期値に選択する（Ｓ５０５）。次いで、抽出データ位置カウンタ４７が所定バイトまでカウントしていない（Ｓ５０６−ＮＯ）とき、データラッチ回路５０は、イネーブル信号が入力されるか否かを判定する（Ｓ５０８）。データラッチ回路５０は、イネーブル信号が入力されると判定する（Ｓ５０８−ＹＥＳ）と、選択回路４５によって選択された初期値を記憶する（Ｓ５０８）。次いで、第１演算回路５１及び第２演算回路５２の双方は、データラッチ回路５０に記憶された初期値を使用してＰＮパターンを生成する（Ｓ５１１）。
【００８１】
次いで、拡散演算回路３４は、第１バイト目のデータと第１演算回路５１によって演算されたＰＮパターンとを演算して、第１バイト目のバイトスクランブルデータを生成する（Ｓ５１２）。アイドル検出回路４１が入力されたユーザデータからアイドルを検出する（Ｓ５１３−ＹＥＳ）まで、Ｓ５０６〜Ｓ５１３の処理が繰り返される。データラッチ回路５０は、イネーブル信号が入力されないと判定し（Ｓ５０８−ＮＯ）、第２演算回路５２によって演算されたＰＮパターンを記憶する（Ｓ５１０）。次いで、第１演算回路５１及び第２演算回路５２の双方は、データラッチ回路５０に記憶されたＰＮパターンを使用してＰＮパターンを生成する（Ｓ５１１）。次いで、拡散演算回路３４は、入力される第Ｎ（Ｎ：２以上の整数）バイト目のデータと第１演算回路５１によって演算されたＰＮパターンとを演算して、第Ｎバイト目のバイトスクランブルデータを生成する（Ｓ５１２）。
【００８２】
抽出データ位置カウンタ４７が所定バイトまでカウントした（Ｓ５０６−ＹＥＳ）とき、データ結合回路３６は、抽出バイトデータを選択して出力する（Ｓ５０７）。
【００８３】
アイドル検出回路４１が入力されたユーザデータからアイドルを検出する（Ｓ５３１−ＹＥＳ）と、処理はＳ５０１に戻る。
【００８４】
図２０は、逆拡散回路６７の内部回路図である。
【００８５】
逆拡散回路６７は、初期値バイト抽出回路７７、ユーザデータバッファ回路７８及び抽出データ挿入位置カウンタ７９を第１バイト抽出回路７１、ユーザデータラッチ回路７３及び第１バイトラッチ回路７５の代わりに有することが逆拡散回路６６と相違する。初期値バイト抽出回路７７〜抽出データ挿入位置カウンタ７９以外の逆拡散回路６７の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された逆拡散回路６６の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００８６】
初期値バイト抽出回路７７は、受信側データ抽出回路とも称され、ユーザデータに含まれるＫコードを検出して、Ｋコードの所定バイト後に位置するＤコードのデータを取得して、取得したデータに応じてＰＮパターンの生成に使用される初期値を決定する。初期値バイト抽出回路７７は、決定した初期値をＰＮパターン生成回路７２に出力し、取得したデータをデータ結合回路７６に出力すると共に、ユーザデータ出力開始指示をユーザデータバッファ回路７８及び抽出データ挿入位置カウンタ７９に出力する。ユーザデータバッファ回路７８は、ユーザデータを記憶し、初期値バイト抽出回路７７からユーザデータ出力開始指示が入力されることに応じて、記憶したユーザデータを順次出力する。抽出データ挿入位置カウンタ７９は、初期値バイト抽出回路７７からユーザデータ出力開始指示が入力されることに応じて、カウントを開始して、所定バイト後にイネーブル信号をデータ結合回路７６に出力する。
【００８７】
図２１は、初期値バイト抽出回路７７の内部回路図である。
【００８８】
初期値バイト抽出回路７７は、Ｋコード検出回路４９をアイドル検出回路４１の代わりに有することが初期値バイト抽出回路３７と相違する。Ｋコード検出回路４９以外の初期値バイト抽出回路７７の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された初期値バイト抽出回路３７の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００８９】
Ｋコード検出回路４９は、入力されたユーザデータからＫコードを検出したときに、イネーブル信号を抽出データ位置カウンタ４７に出力する。
【００９０】
図２２は、逆拡散回路６７の動作を示すフローチャートである。
【００９１】
まず、ユーザデータバッファ回路７８は、入力されるユーザデータの記憶を開始する（Ｓ６０１）。次いで、初期値バイト抽出回路７７は、抽出バイトのデータを抽出する（Ｓ６０２）。具体的には、Ｋコード検出回路４９は、入力されたユーザデータからＫコードを検出したときに、イネーブル信号を抽出データ位置カウンタ４７に出力する。抽出データ位置カウンタ４７は、イネーブル信号がＫコード検出回路４９から入力されることに応じて、カウントを開始して、所定バイト後にイネーブル信号を抽出バイトデータ取得回路４８に出力する。抽出バイトデータ取得回路４８は、イネーブル信号が抽出データ位置カウンタ４７から入力されたときのユーザデータを抽出バイトデータとして取得する。Ｓ６０３〜Ｓ６１２の処理は、Ｓ５０３〜Ｓ５１２の処理と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００９２】
Ｋコード検出回路４９が入力されたユーザデータからＫコードを検出する（Ｓ６１３−ＹＥＳ）まで、Ｓ６０６〜Ｓ６１３の処理が繰り返される。Ｋコード検出回路４９が入力されたユーザデータからＫコードを検出する（Ｓ６１３−ＹＥＳ）と、処理はＳ６０１に戻る。
【００９３】
（実施形態に係る伝送システムの作用効果）
実施形態に係る伝送システムは、送信するユーザデータに含まれるデータを初期値として使用してＰＮパターンを生成するので、ＰＮパターンが周期性を有するおそれは低いので、所定の周波数成分が拡散されずに残るおそれは低い。
【００９４】
図２３は、伝送システム１におけるスクランブルデータの生成の一例を示す図である。図２３において、矢印Ａで示される列は送信するユーザデータのバイト毎の名称を示し、矢印Ｂで示される列は生成されるＰＮパターンを示し、矢印Ｃで示される列はバイト毎のユーザデータのＤコードに含まれるデータの一例を示す。また、矢印Ｄで示される列は、矢印Ｂで示される列のＰＮパターンと、矢印Ｃで示される列のデータとにより生成されるスクランブルデータを示す。
【００９５】
図２３に示す例では、送信装置１は、１バイト目のデータを初期値として使用してＰＮパターンを初期化するので、矢印Ｂで示す列に示されるように、Ｄコード１及び２の双方の同一バイトにおいて、互いに相違するＰＮパターンを生成する。具体的には、２バイト目から８バイト目までのＰＮパターンは、Ｄコード１では0x07→0xF5→0x4C→0xEE→0x96→0x37→0xB5となり、Ｄコード２では0x78→0xA1→0x82→0x07→0xF5→0x4C→0xEEとなる。
【００９６】
図２３に示す例では、矢印Ｃで示す列に示されるように、Ｄコード１及び２の双方の５バイト目から８バイト目までのユーザデータが0x89→0xAB→0xCD→0xEFと同一のデータになる。
【００９７】
図２３に示す例では、Ｄコード１及び２の間で、ＰＮパターンが１バイト目から８バイト目まで相違するので、ユーザデータが４バイト目から８バイト目まで同一であるが、生成されるスクランブルデータは１バイト目から８バイト目まで何れも相違する。図２３に示す例では、生成されるスクランブルデータが１バイト目から８バイト目まで何れも相違するので、生成されるスクランブルデータに対応する周波数成分は、拡散されている。
【００９８】
また、実施形態に係る伝送システムは、初期値として使用するデータが全て「０」のときに、全てのビットが「１」であるデータを使用してＰＮパターンを生成するので、生成多項式で除算して得られる商及び剰余の双方が「０」になることを防止できる。
【００９９】
また、第１実施形態に係る伝送システムは、送信するユーザデータのＤコードの１バイト目に含まれるデータを初期値とすることで、比較的簡易な回路構成で、ＰＮパターンが周期性を有するおそれは低い回路を実現できる。
【０１００】
（実施形態に係る伝送システムの変形例）
また、伝送システム１及び２は、ＰＮ７の生成多項式を使用してＰＮパターンを生成したが、実施形態に係る伝送システムでは、ＰＮ１５等の他の多項式を使用してＰＮパターンを生成してもよい。
【０１０１】
また、伝送システム１及び２では、信号値記憶回路４４は「１」を７ビット分記憶するが、実施形態に係る伝送システムでは、信号値記憶回路は、少なくとも１つのビットが「０」ではない所定のデータを記憶してもよい。
【０１０２】
また、伝送システム１及び２では、送信装置から受信装置に信号が送信される例が示されたが、実施形態に係る伝送システムでは、送信装置及び受信装置の双方を有する伝送装置の間で信号が伝送されてもよい。
【０１０３】
図２４は、第３実施形態に係る伝送システムを示す図である。
【０１０４】
伝送システムは、第１電子装置１０１と、第２電装置１０２と、第１電子装置１０１及び第２電子装置１０２の間に配置される伝送路である光ファイバ１０３とを有する。第１電子装置１０１は第１伝送装置１１０と第１データ処理装置１１１とを有し、第２電子装置１０２は第１伝送装置１２０と第１データ処理装置１２１とを有する。第１伝送装置１１０及び第２伝送装置１２０の双方は、送信装置１１と受信装置１２とを有する。送信装置１１及び受信装置１２の構成及び機能は、図６等を参照して説明しているので、ここでは詳細な説明は省略する。第１電子装置１０１では、送信装置１１は、第１データ処理装置１１１から出力されたユーザデータから送信信号を生成し、生成した送信信号を光ファイバ１０３を介して第２電子装置１０２に送信する。第２電子装置１０２では、受信装置１２は、受信信号からユーザデータを復元し、復元したユーザデータを第２データ処理装置１２１に出力する。また、第２電子装置１０２では、送信装置１１は、第２データ処理装置１２１から出力されたユーザデータから送信信号を生成し、生成した送信信号を光ファイバ１０３を介して第１電子装置１０１に送信する。第１電子装置１０１では、受信装置１２は、受信信号からユーザデータを復元し、復元したユーザデータを第１データ処理装置１１１に出力する。
【符号の説明】
【０１０５】
１、２    伝送システム
１１、１６    送信装置
１２、１７    受信装置
２１、２６    拡散回路
２２    送信制御回路
２３    パラレルシリアル変換回路
２４    Ｅ／Ｏ変換回路
６１    Ｏ／Ｅ変換回路
６２    イコライザ
６３    ＣＤＲ回路
６４    シリアルパラレル変換回路
６５    受信制御回路
６６、６７    逆拡散回路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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