JP3930823B2 - フレーム信号符号化通信方法及び符号化装置並びに符号化送信装置及び符号化受信装置 - Google Patents
フレーム信号符号化通信方法及び符号化装置並びに符号化送信装置及び符号化受信装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速のデータを所定フレームを用いて伝送する場合に利用されるフレーム信号符号化通信方法及び符号化装置並びに符号化送信装置及び符号化受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標：以下、標準規格ネットワークと記載）に関する従来技術は、非特許文献１に開示されている。
非特許文献１に示されているように、１０ギガビット／秒の高速データを伝送する標準規格ネットワークにおいては、４つの通信チャネルを同時に利用し、各チャネルに対応する４つのレーンにそれぞれデータ信号を割り当てて４つの信号を並行して処理している。従って、１レーン当たりのデータのビットレートは１／４に低下する。
【０００３】
高速の信号を処理する回路においては、回路の消費電力の増大が避けられない。従って、中継装置などにおいて回路の消費電力を抑制するためには、回路中で扱うデータのビットレートを下げるのが望ましい。
使用するレーン数を増やすことにより、１レーン当たりのデータ速度を更に下げることができる。例えば、データの並びを変換し、４レーンの信号を図８に示すような８レーンの信号に変換すれば１レーン当たりのデータのビットレートは更に１／２に低下する。
【０００４】
データを処理する場合には、通常は１バイト毎に処理されるので、図８中ではデータは１バイト毎に区切って表してある。全レーンにまたがる図中縦方向の各列はカラムと呼ばれている。また、各カラムの先頭バイトはレーン(0)に割り当てられ、ｎ番目の各バイトはレーン(n-1)に割り当てられる。
実際に伝送される信号は、所定のデータフレームを構成しており、互いに隣接する２つのデータフレームの間にはインターフレームギャップ（ＩＦＧ）が配置される。インターフレームギャップは、予め定められたアイドルバイト（Ｉ）で構成される。
【０００５】
また、データフレームの先頭位置には予め定められた信号（Ｓ）が配置され、データフレームの最後尾には予め定められた信号（Ｔ）が配置される。データフレームの本体を表す各データは（ｄ）で表されている。
インターフレームギャップの長さ、すなわち連続するアイドルバイト（Ｉ）のバイト数については、最小バイト数が規定されている。
【０００６】
いずれにしても、使用するレーン数を増やし信号のパラレル数を増やすことにより信号のビットレートが下がるので、消費電力が抑制され、安価なデバイスの利用も可能になる。
【非特許文献１】
「１０ギガビットEthernet 教科書」，Ｐ１６９，石田修，瀬戸康一郎 監修（ＩＤＧジャパン），２００２年４月２０日発行。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、１０ギガビット／秒の高速データを伝送する標準規格ネットワークのようにＭ個の複数レーンに展開されたパラレル信号をＭ個の伝送チャネルを同時に利用して伝送する場合には、各レーン間の伝送遅延のばらつきにより、受信される信号のタイミングにレーン間でずれが発生する可能性がある。
【０００８】
送信されたデータにレーン間でタイミングのずれ（スキュー）が生じている場合には、それを正しく補正しないと受信側で正しいデータを復元することができない。
そこで、従来より伝送される信号のインターフレームギャップに存在するアイドルカラムに着目し、アイドルカラムが到着するたびにレーン間のアイドルバイトのタイミングのずれを検出し、それの補正を行っている。アイドルカラムとは、全てのレーンの信号がアイドルバイトで構成されているカラムのことである。
【０００９】
しかしながら、伝送する信号のパラレル数が大きくなるに従って、レーン間の配線長の差が大きくなりスキュー量も大きくなる。このため、伝送する信号のパラレル数をより大きくした場合には、スキュー量が大きすぎてスキューの補正を正しく行えず、符号化／復号化で問題が発生するため、受信側で正しいデータを復元できない可能性がある。
【００１０】
すなわち、一般的な６４Ｂ／６６Ｂなどの符号化を行う場合には、入力されるデータ系列の順番に従って順番にブロックを構成し符号化を行うので、例えば８バイトパラレル信号を処理する場合には、８バイト、すなわち８レーンの全てについてレーン間のスキューを完全に補正した後でなければ符号化処理を行うことができない。
【００１１】
本発明は、伝送する信号のパラレル数が大きい場合であっても、正しいデータ伝送を容易に実現することが可能なフレーム信号符号化通信方法及び符号化装置並びに符号化送信装置及び符号化受信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
請求項１のフレーム信号符号化通信方法は、互いに隣接するデータフレームの間にインターフレームギャップが配置され、インターフレームギャップが複数のアイドルバイトで構成されるフレーム信号が、Ｍ個（Ｍ＝８＋４ｎ；ｎ＝０，１，２，・・・）の複数の伝送チャネルを表すＭレーンに割り当てられた並列バイト列として現れる場合に、前記フレーム信号を処理して所定の送信装置と受信装置との間で伝送するために用いるフレーム信号符号化通信方法において、送信側では、Ｍレーンの並列バイト列から、データフレームの始まりを表すスタートバイトの現れたカラム位置を基準として、前記カラム位置の１つ前のカラムに存在するアイドルカラムの全バイトを予め定めた特殊符号に置換し、Ｍレーンの並列バイト列を４レーンの伝送チャネルを表すスーパーレーン毎に区分し、各レーンに特殊符号が現れたタイミングに基づいて、レーン間のスキュー量を検出するとともに、スーパーレーン毎にレーン間のデスキュー処理を行い、各スーパーレーンの先頭レーンに現れた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のスキュー量を検出するとともにスーパーレーン間のデスキュー処理を行い、前記スーパーレーン毎に１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとで構成される６４ビットのデータブロックを抽出し、データブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ符号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化の処理内容を制御し、符号化された６６ビットのうち２ビットのヘッダを除く６４ビットについてスクランブル処理を施してから出力し、受信側では、受信した信号のスーパーレーン毎に、連続する６６ビットを１つのデータブロックとして取り出し、各データブロックの中で２ビットのヘッダを除く６４ビットについてデスクランブル処理を施し、デスクランブル処理後のデータブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ復号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ復号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ復号化の処理内容を制御し、復号化された６４ビット毎にデータバイトの並び替えを行って、同じ１スーパーレーン上で１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとに振り分け、複数のスーパーレーンを組み合わせてＭレーンの並列バイト列を再生することを特徴とする。
【００１３】
請求項１においては、入力信号を全体のレーン数Ｍよりも小さいスーパーレーン（４レーン）毎に区分して、符号化を含む信号処理をスーパーレーン毎に行うので、信号のパラレル数（Ｍ）が増えた場合であっても、スーパーレーン内で発生するスキュー量は増大しないのでスキューを補正することができる。
勿論、最終的にはスーパーレーン間で発生するスキューもなくす必要があるが、符号化や復号化の処理はスーパーレーンの単位で行われるので、スーパーレーン間のスキューを補正する前であっても符号化や復号化を行うことができる。このため、信号のパラレル数（Ｍ）が増えた場合でもデスキューの管理が容易になる。
【００１５】
さらに請求項１においては、送信装置が信号を送信する前に、各スーパーレーン内のレーン間スキュー及びスーパーレーン間のスキューを補正することができる。
請求項２は、請求項１のフレーム信号符号化通信方法において、受信側では、受信した信号をスーパーレーン毎に復号化処理し、復号化された受信信号の各スーパーレーンの先頭レーンに現れる前記特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のデスキュー処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項２においては、伝送路で生じたスーパーレーン間のスキューを受信側で補正することができる。
請求項３は、互いに隣接するデータフレームの間にインターフレームギャップが配置され、インターフレームギャップが複数のアイドルバイトで構成されるフレーム信号が、Ｍ個（Ｍ＝８＋４ｎ；ｎ＝０，１，２，・・・）の複数の伝送チャネルを表すＭレーンに割り当てられた並列バイト列として現れる場合に、前記フレーム信号を処理して所定の送信装置と受信装置との間で伝送するために用いる符号化装置において、送信側には、Ｍレーンの並列バイト列から、データフレームの始まりを表すスタートバイトの現れたカラム位置を基準として、前記カラム位置の１つ前のカラムに存在するアイドルカラムの全バイトを予め定めた特殊符号に置換するアイドル置換手段と、前記Ｍレーンの並列バイト列を４レーンの伝送チャネルを表すスーパーレーン毎に区分し、各レーンに特殊符号が現れたタイミングに基づいて、レーン間のスキュー量を検出するとともに、スーパーレーン毎にレーン間のデスキュー処理を行うレーン間デスキュー処理手段と、各スーパーレーンの先頭レーンに現れた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のスキュー量を検出するとともにスーパーレーン間のデスキュー処理を行うスーパーレーン間デスキュー処理手段と、前記Ｍレーンの並列バイト列から４レーンの信号を取り出して、４レーンの伝送チャネルを表すスーパーレーン毎に１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとで構成される６４ビットのデータブロックを抽出するデータブロック抽出手段と、前記データブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ符号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化の処理内容を制御する符号化手段と、符号化された６６ビットのうち２ビットのヘッダを除く６４ビットについてスクランブル処理を施してから出力するスクランブル処理手段とを設けるとともに、受信側には、受信した信号のスーパーレーン毎に、連続する６６ビットを１つのデータブロックとして取り出し、各データブロックの中で２ビットのヘッダを除く６４ビットについてデスクランブル処理を施すデスクランブル処理手段と、デスクランブル処理後のデータブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ復号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ復号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ復号化の処理内容を制御する復号化手段と、復号化された６４ビット毎にデータバイトの並び替えを行って、同じ１スーパーレーン上で１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとに振り分けるデータ振り分け手段とを設け、複数のスーパーレーンを組み合わせてＭレーンの並列バイト列を再生することを特徴とする。
【００１７】
請求項３の装置を用いることにより、請求項１と同様の結果が得られる。
請求項４は、請求項３の符号化装置において、前記データブロック抽出手段には、入力データを遅延するバッファと、入力データ周波数の半分の周波数のクロック信号を生成するクロック生成回路と、前記クロック信号に同期して、前記入力データと前記バッファで遅延された入力データとを交互に選択して出力するセレクタ回路とを設け、前記データ振り分け手段には、入力データ周波数の半分の周波数のクロック信号を生成する第２のクロック生成回路と、受信した２レーンの信号を前記クロック信号に同期して交互に選択し出力する第２のセレクタ回路とを設けたことを特徴とする。
【００１８】
請求項４においては、時系列のパラレル信号から、４レーン，２列のデータを１つのデータブロック、すなわち処理単位として取り出すことができる。
【００１９】
請求項５は、請求項３の符号化装置において、受信側には、受信した信号をスーパーレーン毎に復号化処理した後で、復号化された受信信号の各スーパーレーンの先頭レーンに現れる予め定めた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のデスキュー処理を行う受信側デスキュー処理手段を設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項５の装置を用いることにより、請求項２と同様の結果が得られる。
請求項６は、互いに隣接するデータフレームの間にインターフレームギャップが配置され、インターフレームギャップが複数のアイドルバイトで構成されるフレーム信号が、Ｍ個（Ｍ＝８＋４ｎ；ｎ＝０，１，２，・・・）の複数の伝送チャネルを表すＭレーンに割り当てられた並列バイト列として現れる場合に、前記フレーム信号を処理して所定の送信装置と受信装置との間で伝送するために送信側に設けられる符号化送信装置において、Ｍレーンの並列バイト列から、データフレームの始まりを表すスタートバイトの現れたカラム位置を基準として、前記カラム位置の１つ前のカラムに存在するアイドルカラムの全バイトを予め定めた特殊符号に置換するアイドル置換手段と、前記Ｍレーンの並列バイト列を４レーンの伝送チャネルを表すスーパーレーン毎に区分し、各レーンに特殊符号が現れたタイミングに基づいて、レーン間のスキュー量を検出するとともに、スーパーレーン毎にレーン間のデスキュー処理を行うレーン間デスキュー処理手段と、各スーパーレーンの先頭レーンに現れた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のスキュー量を検出するとともにスーパーレーン間のデスキュー処理を行うスーパーレーン間デスキュー処理手段と、前記Ｍレーンの並列バイト列から４レーンの信号を取り出して、４レーンの伝送チャネルを表すスーパーレーン毎に１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとで構成される６４ビットのデータブロックを抽出するデータブロック抽出手段と、前記データブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ符号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化の処理内容を制御する符号化手段と、符号化された６６ビットのうち２ビットのヘッダを除く６４ビットについてスクランブル処理を施してから出力するスクランブル処理手段とを設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項６の装置を送信側に設けることにより、請求項３と同様の結果が得られる。
請求項７は、請求項６の符号化送信装置において、前記データブロック抽出手段には、入力データを遅延するバッファと、入力データ周波数の半分の周波数のクロック信号を生成するクロック生成回路と、前記クロック信号に同期して、前記入力データと前記バッファで遅延された入力データとを交互に選択して出力するセレクタ回路とを設けたことを特徴とする。
【００２２】
請求項７の装置を送信側に設けることにより、請求項４と同様の結果が得られる。
【００２３】
請求項８は、互いに隣接するデータフレームの間にインターフレームギャップが配置され、インターフレームギャップが複数のアイドルバイトで構成されるフレーム信号が、Ｍ個（Ｍ＝８＋４ｎ；ｎ＝０，１，２，・・・）の複数の伝送チャネルを表すＭレーンに割り当てられた並列バイト列として現れる場合に、前記フレーム信号を処理して所定の送信装置と受信装置との間で伝送するために受信側に設けられる符号化受信装置において、受信した信号のスーパーレーン毎に、連続する６６ビットを１つのデータブロックとして取り出し、各データブロックの中で２ビットのヘッダを除く６４ビットについてデスクランブル処理を施すデスクランブル処理手段と、デスクランブル処理後のデータブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ復号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ復号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ復号化の処理内容を制御する復号化手段と、復号化された６４ビット毎にデータバイトの並び替えを行って、同じ１スーパーレーン上で１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとに振り分けるデータ振り分け手段と、受信した信号をスーパーレーン毎に復号化処理した後で、復号化された受信信号の各スーパーレーンの先頭レーンに現れる予め定めた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のデスキュー処理を行う受信側デスキュー処理手段とを設け、複数のスーパーレーンを組み合わせてＭレーンの並列バイト列を再生することを特徴とする。
【００２４】
請求項８の装置を受信側に設けることにより、請求項３，５と同様の結果が得られる。
請求項９は、請求項８の符号化受信装置において、前記データ振り分け手段には、入力データ周波数の半分の周波数のクロック信号を生成する第２のクロック生成回路と、受信した２レーンの信号を前記クロック信号に同期して交互に選択し出力する第２のセレクタ回路とを設けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項９の装置を受信側に設けることにより、請求項４と同様の結果が得られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明のフレーム信号符号化通信方法及び符号化装置並びに符号化送信装置及び符号化受信装置の１つの実施の形態について、図１〜図１１を参照して説明する。この形態は全ての請求項に相当する。
【００２８】
図１は通信システムの構成例を示すブロック図である。図２は符号化装置の構成例を示すブロック図である。図３は復号化装置の構成例を示すブロック図である。図４はバイトデマルチプレクサの構成を示すブロック図である。図５はバイトマルチプレクサの構成を示すブロック図である。
図６はスーパーレーン内デスキュー回路の構成を示すブロック図である。図７はスーパーレーン間デスキュー回路の構成を示すブロック図である。図８はバイトパラレル伝送されるフレーム信号の例を示す模式図である。図９はアイドルバイト置換回路の動作を示す模式図である。図１０はブロックタイプの選択動作を示す模式図である。図１１は６４Ｂ／６６Ｂ符号化処理される信号の構成を示す模式図である。
【００２９】
この形態では、請求項３のデータブロック抽出手段，符号化手段，スクランブル処理手段，デスクランブル処理手段，復号化手段及びデータ振り分け手段は、それぞれバイトデマルチプレクスユニット３１，６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２（３３），スクランブル処理部３４，デスクランブル処理部４１，６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２（４３）及びバイトマルチプレクスユニット４４に対応する。
【００３０】
また、請求項４のバッファ，クロック生成回路，セレクタ回路，第２のクロック生成回路及び第２のセレクタ回路は、それぞれバッファ５１，クロック発生器５３，データセレクタ５２，クロック発生器６２及びデータセレクタ６１に対応する。
また、請求項３のアイドル置換手段，レーン間デスキュー処理手段及びスーパーレーン間デスキュー処理手段は、それぞれアイドルバイト置換回路１１，スーパーレーン内デスキュー回路１２及びスーパーレーン間デスキュー回路１３に対応する。また、請求項５の受信側デスキュー処理手段はスーパーレーン間デスキュー回路２３に対応する。
【００３１】
この形態では、例えば図１に示すような通信システムにおいて、図８に示すような構成のフレーム信号が送信側装置１０に入力される場合に、この信号を送信側装置１０から受信側装置２０に向けて伝送する場合を想定している。
また、この例では８レーンの通信チャネル（レーン(0)〜レーン(7)）を同時に使用する８バイトパラレル形式でフレーム信号が送信側装置１０に入力される場合を想定している。
【００３２】
図８に示すように、このフレーム信号は複数のデータフレームとそれらの間に配置されたインターフレームギャップ（ＩＦＧ）とで構成されている。インターフレームギャップは複数のアイドルバイト（Ｉ）で構成され、各データフレームの先頭にはスタートバイト（Ｓ）が配置され、最後尾には終端バイト（Ｔ）が配置されている。
【００３３】
また、この例では各インターフレームギャップに最低２カラムのアイドルカラムが存在し、データフレームの始まりを表すスタートバイト（Ｓ）は常にレーン(0)、すなわち先頭のレーンのみに現れることを想定している。
なお、この例では８バイトパラレル形式のフレーム信号を扱う場合を想定しているが、（８＋４ｎ（ｎ＝０，１，２，・・・））レーンを使用するバイトパラレル形式のフレーム信号であれば回路数を増やすなどの単純な構成変更だけで対応できる。
【００３４】
図１に示すように、送信側装置１０にはアイドルバイト置換回路１１，スーパーレーン内デスキュー回路１２(1)，１２(2)，スーパーレーン間デスキュー回路１３，符号化装置１６及びＷＤＭ（光波長多重）送信部１５が備わっており、符号化装置１６には２組のスーパーレーン符号化回路１４(1)，１４(2)が備わっている。
【００３５】
また、受信側装置２０にはＷＤＭ受信部２１，復号化装置２６，スーパーレーン間デスキュー回路２３，スーパーレーン内デスキュー回路２４(1)，２４(2)及びアイドルバイト置換回路２５が備わっており、復号化装置２６には２組のスーパーレーン復号化回路２２(1)，２２(2)が備わっている。
まず、送信側装置１０及び受信側装置２０の動作の概略について説明する。
【００３６】
アイドルバイト置換回路１１は、入力される８バイトパラレルのフレーム信号に含まれる特定のアイドルバイトを特殊符号に置き換える。
アイドルバイト置換回路１１から出力される８レーンのフレーム信号は、レーン(0)〜レーン(3)及びレーン(4)〜レーン(7)の各４レーン（スーパーレーンと呼ぶ）に区分され、レーン(0)〜レーン(3)のスーパーレーンのフレーム信号は一方のスーパーレーン内デスキュー回路１２(1)に入力され、レーン(4)〜レーン(7)のスーパーレーンのフレーム信号は他方のスーパーレーン内デスキュー回路１２(2)に入力される。
【００３７】
各スーパーレーン内デスキュー回路１２は、それぞれが担当するスーパーレーン内で、レーン間のタイミングずれがなくなるようにタイミングを調整（デスキュー処理）する。
スーパーレーン間デスキュー回路１３は、２つのスーパーレーン内デスキュー回路１２がそれぞれ出力する２つのスーパーレーンの信号を入力し、スーパーレーン間でタイミングずれがなくなるようにタイミングを調整する。
【００３８】
符号化装置１６には、スーパーレーン毎に独立して信号を処理するために、独立した２つのスーパーレーン符号化回路１４(1)，１４(2)が設けてある。各スーパーレーン符号化回路１４は、スーパーレーン毎に６４Ｂ／６６Ｂ符号化処理を行う。
ＷＤＭ送信部１５は、スーパーレーン符号化回路１４(1)から出力される一方のスーパーレーンの信号とスーパーレーン符号化回路１４(2)から出力される他方のスーパーレーンの信号とを波長多重処理し光信号として伝送路、すなわち光ファイバに送出する。
【００３９】
一方、受信側装置２０のＷＤＭ受信部２１は、波長多重された光信号を伝送路から受信して８レーンの受信信号を再生する。
復号化装置２６には、スーパーレーン毎に独立して信号を処理するために、独立した２つのスーパーレーン復号化回路２２(1)，２２(2)が設けてある。各スーパーレーン復号化回路２２は、スーパーレーン毎に６４Ｂ／６６Ｂ復号化処理を行う。
【００４０】
スーパーレーン間デスキュー回路２３は、伝送路で生じたスーパーレーン間のタイミングのずれをなくすために、タイミングの調整を行う。また、各スーパーレーン内デスキュー回路２４(1)，２４(2)は、各々のスーパーレーン内におけるレーン間のタイミングのずれをなくすためにタイミングの調整を行う。
アイドルバイト置換回路２５は、送信側のアイドルバイト置換回路１１で置換された特殊符号を元のアイドルバイトに復元する。
【００４１】
次に、符号化装置１６の詳細について図２を参照しながら説明する。各スーパーレーン符号化回路１４は、バイトデマルチプレクスユニット３１，６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２，変換符号識別部３３及びスクランブル処理部３４を備えている。
バイトデマルチプレクスユニット３１の入力には、１つのスーパーレーンを構成する４レーンの信号ＴＳＩＮ(0)〜ＴＳＩＮ(3)又はＴＳＩＮ(4)〜ＴＳＩＮ(7)が印加される。
【００４２】
バイトデマルチプレクスユニット３１には、レーン毎に信号を処理するために独立した４つのバイトデマルチプレクサ（ＢＤＭＸ）が備わっている。各々のバイトデマルチプレクサは、図４に示すようにバッファ５１，データセレクタ５２(1)，５２(2)，クロック発生器５３で構成されている。
図４の例では、レーン(0)〜レーン(3)で構成される１つのスーパーレーンに現れる信号（４バイトパラレル信号）のデータバイトの並びがＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ８，Ｂ９，Ｂ１０，Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４，Ｂ１５，・・・であり、このスーパーレーンのうち、レーン(0)の信号を１つのバイトデマルチプレクサが処理する場合の動作を示してある。
【００４３】
すなわち、入力信号ＢＤＭＸＩＮ（Ｂ０，Ｂ４，Ｂ８，Ｂ１２，・・・）が順次に図４のバイトデマルチプレクサに入力される。
各データセレクタ５２(1)，５２(2)の２つの入力には、入力信号ＢＤＭＸＩＮ（Ｂ０，Ｂ４，Ｂ８，Ｂ１２，・・・）と、バッファ５１で遅延された信号ＢＤＭＸＩＮＢ（Ｂ０，Ｂ４，Ｂ８，Ｂ１２，・・・）とが印加される。
【００４４】
また、各データセレクタ５２(1)，５２(2)の選択入力端子には、周波数が入力データクロックの１／２の内部クロック信号ＣＬＫ１／２がクロック発生器５３から印加される。
各データセレクタ５２(1)，５２(2)は、内部クロック信号ＣＬＫ１／２に従って、入力信号ＢＤＭＸＩＮ（Ｂ０，Ｂ４，Ｂ８，Ｂ１２，・・・）と遅延された信号ＢＤＭＸＩＮＢ（Ｂ０，Ｂ４，Ｂ８，Ｂ１２，・・・）とを交互に選択して出力する。また、一方のデータセレクタ５２(1)は、選択したデータを１データ分後ろに遅延させて出力するように構成してある。
【００４５】
このため、バイトデマルチプレクサから出力される２つの信号ＢＤＭＸＯＵＴ(1)，ＢＤＭＸＯＵＴ(2)には、同じレーン上で互いに隣接するカラムに属するデータバイト（Ｂ０：Ｂ４，Ｂ８：Ｂ１２，・・・）が同じタイミングで現れる。
【００４６】
図２に示すバイトデマルチプレクスユニット３１はスーパーレーンに対応する４つのバイトデマルチプレクサを備えているので、図４に示す８バイトデータブロック（Ｂ０〜Ｂ７，Ｂ８〜Ｂ１５，・・・）を同じタイミングで出力することができる。
これらの８バイトデータブロックの信号は、６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２及び変換符号識別部３３の入力に印加される。
【００４７】
６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２は、入力される信号を８バイト（６４ビット）単位で順次に処理し、６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行う。符号化処理の内容は、変換符号識別部３３から出力される信号ＳＣに応じて変化する。
すなわち、変換符号識別部３３は入力される信号のバイトの並びから、６４Ｂ／６６Ｂ変換後の２ビットヘッダ，ブロックタイプ，データビット，変換制御ビットのタイプを識別し、タイプを表す信号ＳＣを６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２に与える。６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２は、信号ＳＣに従って６４Ｂ／６６Ｂ変換を行う。
【００４８】
この６４Ｂ／６６Ｂ符号化における入力データの並びと、符号化後の２ビットヘッダと、ブロックタイプとの対応関係が図１０に示されている。この例では、入力データは先頭から順にＢ０，Ｂ１，Ｂ２，・・・として表してある。
この例では、入力データの並びが一般的な６４Ｂ／６６Ｂ符号化で想定されている並びである場合には、一般的な６４Ｂ／６６Ｂ符号化と同じように変換を行う。また、想定されていない並び（（B0,B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7）＝（D,D,D,D,I,I,I,I））の場合には、ブロックタイプとして（＊）、すなわち０ｘ２ｄ，０ｘ４ｂ，０ｘ６６，０ｘ５５（１６進数表記）の何れかの値を用い、２ビットヘッダに関しては（０，１）を用いて変換する。
【００４９】
６４Ｂ／６６Ｂ符号化処理される信号は、実際には図１１に示すように構成されている。
図２に示すように、６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２で符号化処理された１スーパーレーンの８バイトパラレル信号は、スクランブル処理部３４に入力され予め定めた規則に従って並べ替えられた後、信号ＴＳＯＵＴとしてスーパーレーン符号化回路１４から出力される。スクランブル処理部３４は、図１１に示すように６６ビットのうち２ビットヘッダ以外のビットに対してスクランブル処理を施す。
【００５０】
２つのスーパーレーン符号化回路１４(1)，１４(2)は互いに同じ動作を行う。
次に、復号化装置２６の詳細について図３を参照しながら説明する。各々のスーパーレーン復号化回路２２は、デスクランブル処理部４１，６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２，変換符号識別部４３及びバイトマルチプレクスユニット４４を備えている。
【００５１】
デスクランブル処理部４１の入力には、１つのスーパーレーンを構成する４レーンの信号に対応する８バイトパラレル信号ＲＳＩＮが印加される。デスクランブル処理部４１は、２ビットヘッダ以外のデータについて、送信側のスクランブル処理部３４で処理されたスクランブルの逆の並べ替えを行って元の信号を復元する。
【００５２】
デスクランブル処理部４１から出力される８バイトパラレル信号は、６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２及び変換符号識別部４３の入力に印加される。
６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２は、入力される信号を８バイト（６４ビット）単位で順次に処理し、６４Ｂ／６６Ｂ復号化を行う。復号化処理の内容は、変換符号識別部４３から出力される信号ＳＣ２に応じて変化する。
【００５３】
変換符号識別部４３は、入力される信号のビットの並びにより復号後のデータの並びのタイプを識別し、その結果を信号ＳＣ２として６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２に与える。
６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２で復号化された８バイトパラレル信号は、バイトマルチプレクスユニット４４に入力される。バイトマルチプレクスユニット４４には、１つのスーパーレーンを構成する４レーンの各々に対応する４つのバイトマルチプレクサＢＭＸが備わっている。
【００５４】
各々のバイトマルチプレクサＢＭＸは、図５に示すようにデータセレクタ６１及びクロック発生器６２を備えている。データセレクタ６１の入力には、１つのスーパーレーンを構成する４レーンに相当する信号の８バイトデータブロックＢ０〜Ｂ７，Ｂ８〜Ｂ１５，・・・のうち、１レーンに相当する２バイトのデータ（レーン(0)の場合はＢ０：Ｂ４，Ｂ８：Ｂ１２，・・・）が２つの信号ＲＳＢＤ(0)，ＲＳＢＤ(4)として印加される。
【００５５】
クロック発生器６２は、周波数が入力データクロックの１／２の内部クロック信号ＣＬＫ１／２を発生する。データセレクタ６１は、この内部クロック信号ＣＬＫ１／２に同期して、２つの信号ＲＳＢＤ(0)，ＲＳＢＤ(4)を交互に選択し出力する。
従って、例えばレーン(0)の信号を処理するバイトマルチプレクサＢＭＸの出力には、Ｂ０，Ｂ４，Ｂ８，Ｂ１２，・・・のデータバイトが順次に現れる。図３のバイトマルチプレクスユニット４４には４つのバイトマルチプレクサＢＭＸが備わっているので、６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２から出力される８バイトパラレル信号は、２バイト毎に合成され４レーンの信号として各スーパーレーン復号化回路２２から出力される。
【００５６】
２つのスーパーレーン復号化回路２２(1)，２２(2)は互いに同じ動作を行う。
ところで、複数レーンを用いて伝送されるパラレル信号のスキューを補正するためには、レーン間のタイミングのずれを検出する必要がある。この検出を容易にするために、図１の送信側装置１０にはアイドルバイト置換回路１１を設けてある。
【００５７】
このアイドルバイト置換回路１１は、図９に示すように、各データフレームの先頭に位置するスタートバイト（Ｓ）を検出し、それが存在するカラムの１つ手前のカラム（アイドルカラム）の全てのバイト（アイドルバイト：Ｉ）を予め定めた特殊符号（Ａ）に置き換える。
【００５８】
アイドルバイト置換回路１１の出力側に接続された各スーパーレーン内デスキュー回路１２は、図６に示すように特殊符号検出部７１，レーン間タイミングずれ検出部７２及びレーン間タイミング修正部７３を備えている。
特殊符号検出部７１は、入力される４レーンの信号のレーン毎に前記特殊符号（Ａ）が現れたか否かを識別する。レーン間タイミングずれ検出部７２は、特殊符号検出部７１の識別結果に基づいて、レーン間の特殊符号（Ａ）のタイミングのずれ量（スキュー）を計算する。レーン間タイミング修正部７３は、レーン間タイミングずれ検出部７２の計算結果に基づいて、レーン間のスキューが修正されるように信号のタイミングを調整する。
【００５９】
スーパーレーン内デスキュー回路１２の出力に接続されたスーパーレーン間デスキュー回路１３は、図７に示すように特殊符号検出部７６，スーパーレーン間タイミングずれ検出部７７及びスーパーレーン間タイミング修正部７８を備えている。
特殊符号検出部７６は、各々のスーパーレーンの先頭レーン(０，４)で前記特殊符号（Ａ）が現れたか否かを識別する。スーパーレーン間タイミングずれ検出部７７は、特殊符号検出部７６の識別結果に基づいて、一方のスーパーレーンに特殊符号（Ａ）が現れたタイミングと他方のスーパーレーンに特殊符号（Ａ）が現れたタイミングとのずれ量（スキュー）を計算する。
【００６０】
スーパーレーン間タイミング修正部７８は、スーパーレーン間タイミングずれ検出部７７の計算結果に基づいて、スーパーレーン間のスキューが修正されるように信号のタイミングを調整する。
同様に、受信側装置２０のスーパーレーン間デスキュー回路２３においては先頭レーンの特殊符号（Ａ）のタイミングに基づいてスーパーレーン間のスキューがなくなるように、スーパーレーン間で信号のタイミングを調整し、スーパーレーン内デスキュー回路２４(1)，２４(2)においては各レーンの特殊符号（Ａ）のタイミングに基づいてスーパーレーン内のレーン間のスキューがなくなるように、レーン間で信号のタイミングを調整する。
【００６１】
アイドルバイト置換回路２５は、アイドルバイト置換回路１１と逆の動作を行い、全ての特殊符号（Ａ）をアイドルバイト（Ｉ）に置き換える。
なお、双方向の通信を行う場合には、伝送路の両端のそれぞれに図１に示す送信側装置１０及び受信側装置２０を配置すればよい。
なお、スクランブル処理はＤＣバランス，ビット反転密度確保，フレーム同期のために行っている。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、例えば８バイトパラレル信号や１２バイトパラレル信号を処理する場合に、４レーン毎のスーパーレーンに区分して符号化処理を行うので、デスキューの管理が容易になる。
すなわち、スーパーレーン内で発生するスキュー量は比較的小さいのでデスキュー処理が容易である。また、スーパーレーン間のスキューを修正する前であっても符号化や復号化を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】復号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】バイトデマルチプレクサの構成を示すブロック図である。
【図５】バイトマルチプレクサの構成を示すブロック図である。
【図６】スーパーレーン内デスキュー回路の構成を示すブロック図である。
【図７】スーパーレーン間デスキュー回路の構成を示すブロック図である。
【図８】バイトパラレル伝送されるフレーム信号の例を示す模式図である。
【図９】アイドルバイト置換回路の動作を示す模式図である。
【図１０】ブロックタイプの選択動作を示す模式図である。
【図１１】６４Ｂ／６６Ｂ符号化処理される信号の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 送信側装置
１１ アイドルバイト置換回路
１２ スーパーレーン内デスキュー回路
１３ スーパーレーン間デスキュー回路
１４ スーパーレーン符号化回路
１５ ＷＤＭ送信部
１６ 符号化装置
２０ 受信側装置
２１ ＷＤＭ受信部
２２ スーパーレーン復号化回路
２３ スーパーレーン間デスキュー回路
２４ スーパーレーン内デスキュー回路
２５ アイドルバイト置換回路
２６ 復号化装置
３１ バイトデマルチプレクスユニット
３２ ６４Ｂ／６６Ｂ変換部
３３ 変換符号識別部
３４ スクランブル処理部
４１ デスクランブル処理部
４２ ６４Ｂ／６６Ｂ復号部
４３ 変換符号識別部
４４ バイトマルチプレクスユニット
５１ バッファ
５２ データセレクタ
５３ クロック発生器
６１ データセレクタ
６２ クロック発生器
７１ 特殊符号検出部
７２ レーン間タイミングずれ検出部
７３ レーン間タイミング修正部
７６ 特殊符号検出部
７７ スーパーレーン間タイミングずれ検出部
７８ スーパーレーン間タイミング修正部
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速のデータを所定フレームを用いて伝送する場合に利用されるフレーム信号符号化通信方法及び符号化装置並びに符号化送信装置及び符号化受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速のＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標：以下、標準規格ネットワークと記載）に関する従来技術は、非特許文献１に開示されている。
非特許文献１に示されているように、１０ギガビット／秒の高速データを伝送する標準規格ネットワークにおいては、４つの通信チャネルを同時に利用し、各チャネルに対応する４つのレーンにそれぞれデータ信号を割り当てて４つの信号を並行して処理している。従って、１レーン当たりのデータのビットレートは１／４に低下する。
【０００３】
高速の信号を処理する回路においては、回路の消費電力の増大が避けられない。従って、中継装置などにおいて回路の消費電力を抑制するためには、回路中で扱うデータのビットレートを下げるのが望ましい。
使用するレーン数を増やすことにより、１レーン当たりのデータ速度を更に下げることができる。例えば、データの並びを変換し、４レーンの信号を図８に示すような８レーンの信号に変換すれば１レーン当たりのデータのビットレートは更に１／２に低下する。
【０００４】
データを処理する場合には、通常は１バイト毎に処理されるので、図８中ではデータは１バイト毎に区切って表してある。全レーンにまたがる図中縦方向の各列はカラムと呼ばれている。また、各カラムの先頭バイトはレーン(0)に割り当てられ、ｎ番目の各バイトはレーン(n-1)に割り当てられる。
実際に伝送される信号は、所定のデータフレームを構成しており、互いに隣接する２つのデータフレームの間にはインターフレームギャップ（ＩＦＧ）が配置される。インターフレームギャップは、予め定められたアイドルバイト（Ｉ）で構成される。
【０００５】
また、データフレームの先頭位置には予め定められた信号（Ｓ）が配置され、データフレームの最後尾には予め定められた信号（Ｔ）が配置される。データフレームの本体を表す各データは（ｄ）で表されている。
インターフレームギャップの長さ、すなわち連続するアイドルバイト（Ｉ）のバイト数については、最小バイト数が規定されている。
【０００６】
いずれにしても、使用するレーン数を増やし信号のパラレル数を増やすことにより信号のビットレートが下がるので、消費電力が抑制され、安価なデバイスの利用も可能になる。
【非特許文献１】
「１０ギガビットEthernet 教科書」，Ｐ１６９，石田修，瀬戸康一郎 監修（ＩＤＧジャパン），２００２年４月２０日発行。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、１０ギガビット／秒の高速データを伝送する標準規格ネットワークのようにＭ個の複数レーンに展開されたパラレル信号をＭ個の伝送チャネルを同時に利用して伝送する場合には、各レーン間の伝送遅延のばらつきにより、受信される信号のタイミングにレーン間でずれが発生する可能性がある。
【０００８】
送信されたデータにレーン間でタイミングのずれ（スキュー）が生じている場合には、それを正しく補正しないと受信側で正しいデータを復元することができない。
そこで、従来より伝送される信号のインターフレームギャップに存在するアイドルカラムに着目し、アイドルカラムが到着するたびにレーン間のアイドルバイトのタイミングのずれを検出し、それの補正を行っている。アイドルカラムとは、全てのレーンの信号がアイドルバイトで構成されているカラムのことである。
【０００９】
しかしながら、伝送する信号のパラレル数が大きくなるに従って、レーン間の配線長の差が大きくなりスキュー量も大きくなる。このため、伝送する信号のパラレル数をより大きくした場合には、スキュー量が大きすぎてスキューの補正を正しく行えず、符号化／復号化で問題が発生するため、受信側で正しいデータを復元できない可能性がある。
【００１０】
すなわち、一般的な６４Ｂ／６６Ｂなどの符号化を行う場合には、入力されるデータ系列の順番に従って順番にブロックを構成し符号化を行うので、例えば８バイトパラレル信号を処理する場合には、８バイト、すなわち８レーンの全てについてレーン間のスキューを完全に補正した後でなければ符号化処理を行うことができない。
【００１１】
本発明は、伝送する信号のパラレル数が大きい場合であっても、正しいデータ伝送を容易に実現することが可能なフレーム信号符号化通信方法及び符号化装置並びに符号化送信装置及び符号化受信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
請求項１のフレーム信号符号化通信方法は、互いに隣接するデータフレームの間にインターフレームギャップが配置され、インターフレームギャップが複数のアイドルバイトで構成されるフレーム信号が、Ｍ個（Ｍ＝８＋４ｎ；ｎ＝０，１，２，・・・）の複数の伝送チャネルを表すＭレーンに割り当てられた並列バイト列として現れる場合に、前記フレーム信号を処理して所定の送信装置と受信装置との間で伝送するために用いるフレーム信号符号化通信方法において、送信側では、Ｍレーンの並列バイト列から、データフレームの始まりを表すスタートバイトの現れたカラム位置を基準として、前記カラム位置の１つ前のカラムに存在するアイドルカラムの全バイトを予め定めた特殊符号に置換し、Ｍレーンの並列バイト列を４レーンの伝送チャネルを表すスーパーレーン毎に区分し、各レーンに特殊符号が現れたタイミングに基づいて、レーン間のスキュー量を検出するとともに、スーパーレーン毎にレーン間のデスキュー処理を行い、各スーパーレーンの先頭レーンに現れた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のスキュー量を検出するとともにスーパーレーン間のデスキュー処理を行い、前記スーパーレーン毎に１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとで構成される６４ビットのデータブロックを抽出し、データブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ符号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化の処理内容を制御し、符号化された６６ビットのうち２ビットのヘッダを除く６４ビットについてスクランブル処理を施してから出力し、受信側では、受信した信号のスーパーレーン毎に、連続する６６ビットを１つのデータブロックとして取り出し、各データブロックの中で２ビットのヘッダを除く６４ビットについてデスクランブル処理を施し、デスクランブル処理後のデータブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ復号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ復号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ復号化の処理内容を制御し、復号化された６４ビット毎にデータバイトの並び替えを行って、同じ１スーパーレーン上で１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとに振り分け、複数のスーパーレーンを組み合わせてＭレーンの並列バイト列を再生することを特徴とする。
【００１３】
請求項１においては、入力信号を全体のレーン数Ｍよりも小さいスーパーレーン（４レーン）毎に区分して、符号化を含む信号処理をスーパーレーン毎に行うので、信号のパラレル数（Ｍ）が増えた場合であっても、スーパーレーン内で発生するスキュー量は増大しないのでスキューを補正することができる。
勿論、最終的にはスーパーレーン間で発生するスキューもなくす必要があるが、符号化や復号化の処理はスーパーレーンの単位で行われるので、スーパーレーン間のスキューを補正する前であっても符号化や復号化を行うことができる。このため、信号のパラレル数（Ｍ）が増えた場合でもデスキューの管理が容易になる。
【００１５】
さらに請求項１においては、送信装置が信号を送信する前に、各スーパーレーン内のレーン間スキュー及びスーパーレーン間のスキューを補正することができる。
請求項２は、請求項１のフレーム信号符号化通信方法において、受信側では、受信した信号をスーパーレーン毎に復号化処理し、復号化された受信信号の各スーパーレーンの先頭レーンに現れる前記特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のデスキュー処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項２においては、伝送路で生じたスーパーレーン間のスキューを受信側で補正することができる。
請求項３は、互いに隣接するデータフレームの間にインターフレームギャップが配置され、インターフレームギャップが複数のアイドルバイトで構成されるフレーム信号が、Ｍ個（Ｍ＝８＋４ｎ；ｎ＝０，１，２，・・・）の複数の伝送チャネルを表すＭレーンに割り当てられた並列バイト列として現れる場合に、前記フレーム信号を処理して所定の送信装置と受信装置との間で伝送するために用いる符号化装置において、送信側には、Ｍレーンの並列バイト列から、データフレームの始まりを表すスタートバイトの現れたカラム位置を基準として、前記カラム位置の１つ前のカラムに存在するアイドルカラムの全バイトを予め定めた特殊符号に置換するアイドル置換手段と、前記Ｍレーンの並列バイト列を４レーンの伝送チャネルを表すスーパーレーン毎に区分し、各レーンに特殊符号が現れたタイミングに基づいて、レーン間のスキュー量を検出するとともに、スーパーレーン毎にレーン間のデスキュー処理を行うレーン間デスキュー処理手段と、各スーパーレーンの先頭レーンに現れた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のスキュー量を検出するとともにスーパーレーン間のデスキュー処理を行うスーパーレーン間デスキュー処理手段と、前記Ｍレーンの並列バイト列から４レーンの信号を取り出して、４レーンの伝送チャネルを表すスーパーレーン毎に１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとで構成される６４ビットのデータブロックを抽出するデータブロック抽出手段と、前記データブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ符号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化の処理内容を制御する符号化手段と、符号化された６６ビットのうち２ビットのヘッダを除く６４ビットについてスクランブル処理を施してから出力するスクランブル処理手段とを設けるとともに、受信側には、受信した信号のスーパーレーン毎に、連続する６６ビットを１つのデータブロックとして取り出し、各データブロックの中で２ビットのヘッダを除く６４ビットについてデスクランブル処理を施すデスクランブル処理手段と、デスクランブル処理後のデータブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ復号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ復号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ復号化の処理内容を制御する復号化手段と、復号化された６４ビット毎にデータバイトの並び替えを行って、同じ１スーパーレーン上で１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとに振り分けるデータ振り分け手段とを設け、複数のスーパーレーンを組み合わせてＭレーンの並列バイト列を再生することを特徴とする。
【００１７】
請求項３の装置を用いることにより、請求項１と同様の結果が得られる。
請求項４は、請求項３の符号化装置において、前記データブロック抽出手段には、入力データを遅延するバッファと、入力データ周波数の半分の周波数のクロック信号を生成するクロック生成回路と、前記クロック信号に同期して、前記入力データと前記バッファで遅延された入力データとを交互に選択して出力するセレクタ回路とを設け、前記データ振り分け手段には、入力データ周波数の半分の周波数のクロック信号を生成する第２のクロック生成回路と、受信した２レーンの信号を前記クロック信号に同期して交互に選択し出力する第２のセレクタ回路とを設けたことを特徴とする。
【００１８】
請求項４においては、時系列のパラレル信号から、４レーン，２列のデータを１つのデータブロック、すなわち処理単位として取り出すことができる。
【００１９】
請求項５は、請求項３の符号化装置において、受信側には、受信した信号をスーパーレーン毎に復号化処理した後で、復号化された受信信号の各スーパーレーンの先頭レーンに現れる予め定めた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のデスキュー処理を行う受信側デスキュー処理手段を設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項５の装置を用いることにより、請求項２と同様の結果が得られる。
請求項６は、互いに隣接するデータフレームの間にインターフレームギャップが配置され、インターフレームギャップが複数のアイドルバイトで構成されるフレーム信号が、Ｍ個（Ｍ＝８＋４ｎ；ｎ＝０，１，２，・・・）の複数の伝送チャネルを表すＭレーンに割り当てられた並列バイト列として現れる場合に、前記フレーム信号を処理して所定の送信装置と受信装置との間で伝送するために送信側に設けられる符号化送信装置において、Ｍレーンの並列バイト列から、データフレームの始まりを表すスタートバイトの現れたカラム位置を基準として、前記カラム位置の１つ前のカラムに存在するアイドルカラムの全バイトを予め定めた特殊符号に置換するアイドル置換手段と、前記Ｍレーンの並列バイト列を４レーンの伝送チャネルを表すスーパーレーン毎に区分し、各レーンに特殊符号が現れたタイミングに基づいて、レーン間のスキュー量を検出するとともに、スーパーレーン毎にレーン間のデスキュー処理を行うレーン間デスキュー処理手段と、各スーパーレーンの先頭レーンに現れた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のスキュー量を検出するとともにスーパーレーン間のデスキュー処理を行うスーパーレーン間デスキュー処理手段と、前記Ｍレーンの並列バイト列から４レーンの信号を取り出して、４レーンの伝送チャネルを表すスーパーレーン毎に１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとで構成される６４ビットのデータブロックを抽出するデータブロック抽出手段と、前記データブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ符号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化の処理内容を制御する符号化手段と、符号化された６６ビットのうち２ビットのヘッダを除く６４ビットについてスクランブル処理を施してから出力するスクランブル処理手段とを設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項６の装置を送信側に設けることにより、請求項３と同様の結果が得られる。
請求項７は、請求項６の符号化送信装置において、前記データブロック抽出手段には、入力データを遅延するバッファと、入力データ周波数の半分の周波数のクロック信号を生成するクロック生成回路と、前記クロック信号に同期して、前記入力データと前記バッファで遅延された入力データとを交互に選択して出力するセレクタ回路とを設けたことを特徴とする。
【００２２】
請求項７の装置を送信側に設けることにより、請求項４と同様の結果が得られる。
【００２３】
請求項８は、互いに隣接するデータフレームの間にインターフレームギャップが配置され、インターフレームギャップが複数のアイドルバイトで構成されるフレーム信号が、Ｍ個（Ｍ＝８＋４ｎ；ｎ＝０，１，２，・・・）の複数の伝送チャネルを表すＭレーンに割り当てられた並列バイト列として現れる場合に、前記フレーム信号を処理して所定の送信装置と受信装置との間で伝送するために受信側に設けられる符号化受信装置において、受信した信号のスーパーレーン毎に、連続する６６ビットを１つのデータブロックとして取り出し、各データブロックの中で２ビットのヘッダを除く６４ビットについてデスクランブル処理を施すデスクランブル処理手段と、デスクランブル処理後のデータブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ復号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ復号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ復号化の処理内容を制御する復号化手段と、復号化された６４ビット毎にデータバイトの並び替えを行って、同じ１スーパーレーン上で１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとに振り分けるデータ振り分け手段と、受信した信号をスーパーレーン毎に復号化処理した後で、復号化された受信信号の各スーパーレーンの先頭レーンに現れる予め定めた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のデスキュー処理を行う受信側デスキュー処理手段とを設け、複数のスーパーレーンを組み合わせてＭレーンの並列バイト列を再生することを特徴とする。
【００２４】
請求項８の装置を受信側に設けることにより、請求項３，５と同様の結果が得られる。
請求項９は、請求項８の符号化受信装置において、前記データ振り分け手段には、入力データ周波数の半分の周波数のクロック信号を生成する第２のクロック生成回路と、受信した２レーンの信号を前記クロック信号に同期して交互に選択し出力する第２のセレクタ回路とを設けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項９の装置を受信側に設けることにより、請求項４と同様の結果が得られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明のフレーム信号符号化通信方法及び符号化装置並びに符号化送信装置及び符号化受信装置の１つの実施の形態について、図１〜図１１を参照して説明する。この形態は全ての請求項に相当する。
【００２８】
図１は通信システムの構成例を示すブロック図である。図２は符号化装置の構成例を示すブロック図である。図３は復号化装置の構成例を示すブロック図である。図４はバイトデマルチプレクサの構成を示すブロック図である。図５はバイトマルチプレクサの構成を示すブロック図である。
図６はスーパーレーン内デスキュー回路の構成を示すブロック図である。図７はスーパーレーン間デスキュー回路の構成を示すブロック図である。図８はバイトパラレル伝送されるフレーム信号の例を示す模式図である。図９はアイドルバイト置換回路の動作を示す模式図である。図１０はブロックタイプの選択動作を示す模式図である。図１１は６４Ｂ／６６Ｂ符号化処理される信号の構成を示す模式図である。
【００２９】
この形態では、請求項３のデータブロック抽出手段，符号化手段，スクランブル処理手段，デスクランブル処理手段，復号化手段及びデータ振り分け手段は、それぞれバイトデマルチプレクスユニット３１，６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２（３３），スクランブル処理部３４，デスクランブル処理部４１，６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２（４３）及びバイトマルチプレクスユニット４４に対応する。
【００３０】
また、請求項４のバッファ，クロック生成回路，セレクタ回路，第２のクロック生成回路及び第２のセレクタ回路は、それぞれバッファ５１，クロック発生器５３，データセレクタ５２，クロック発生器６２及びデータセレクタ６１に対応する。
また、請求項３のアイドル置換手段，レーン間デスキュー処理手段及びスーパーレーン間デスキュー処理手段は、それぞれアイドルバイト置換回路１１，スーパーレーン内デスキュー回路１２及びスーパーレーン間デスキュー回路１３に対応する。また、請求項５の受信側デスキュー処理手段はスーパーレーン間デスキュー回路２３に対応する。
【００３１】
この形態では、例えば図１に示すような通信システムにおいて、図８に示すような構成のフレーム信号が送信側装置１０に入力される場合に、この信号を送信側装置１０から受信側装置２０に向けて伝送する場合を想定している。
また、この例では８レーンの通信チャネル（レーン(0)〜レーン(7)）を同時に使用する８バイトパラレル形式でフレーム信号が送信側装置１０に入力される場合を想定している。
【００３２】
図８に示すように、このフレーム信号は複数のデータフレームとそれらの間に配置されたインターフレームギャップ（ＩＦＧ）とで構成されている。インターフレームギャップは複数のアイドルバイト（Ｉ）で構成され、各データフレームの先頭にはスタートバイト（Ｓ）が配置され、最後尾には終端バイト（Ｔ）が配置されている。
【００３３】
また、この例では各インターフレームギャップに最低２カラムのアイドルカラムが存在し、データフレームの始まりを表すスタートバイト（Ｓ）は常にレーン(0)、すなわち先頭のレーンのみに現れることを想定している。
なお、この例では８バイトパラレル形式のフレーム信号を扱う場合を想定しているが、（８＋４ｎ（ｎ＝０，１，２，・・・））レーンを使用するバイトパラレル形式のフレーム信号であれば回路数を増やすなどの単純な構成変更だけで対応できる。
【００３４】
図１に示すように、送信側装置１０にはアイドルバイト置換回路１１，スーパーレーン内デスキュー回路１２(1)，１２(2)，スーパーレーン間デスキュー回路１３，符号化装置１６及びＷＤＭ（光波長多重）送信部１５が備わっており、符号化装置１６には２組のスーパーレーン符号化回路１４(1)，１４(2)が備わっている。
【００３５】
また、受信側装置２０にはＷＤＭ受信部２１，復号化装置２６，スーパーレーン間デスキュー回路２３，スーパーレーン内デスキュー回路２４(1)，２４(2)及びアイドルバイト置換回路２５が備わっており、復号化装置２６には２組のスーパーレーン復号化回路２２(1)，２２(2)が備わっている。
まず、送信側装置１０及び受信側装置２０の動作の概略について説明する。
【００３６】
アイドルバイト置換回路１１は、入力される８バイトパラレルのフレーム信号に含まれる特定のアイドルバイトを特殊符号に置き換える。
アイドルバイト置換回路１１から出力される８レーンのフレーム信号は、レーン(0)〜レーン(3)及びレーン(4)〜レーン(7)の各４レーン（スーパーレーンと呼ぶ）に区分され、レーン(0)〜レーン(3)のスーパーレーンのフレーム信号は一方のスーパーレーン内デスキュー回路１２(1)に入力され、レーン(4)〜レーン(7)のスーパーレーンのフレーム信号は他方のスーパーレーン内デスキュー回路１２(2)に入力される。
【００３７】
各スーパーレーン内デスキュー回路１２は、それぞれが担当するスーパーレーン内で、レーン間のタイミングずれがなくなるようにタイミングを調整（デスキュー処理）する。
スーパーレーン間デスキュー回路１３は、２つのスーパーレーン内デスキュー回路１２がそれぞれ出力する２つのスーパーレーンの信号を入力し、スーパーレーン間でタイミングずれがなくなるようにタイミングを調整する。
【００３８】
符号化装置１６には、スーパーレーン毎に独立して信号を処理するために、独立した２つのスーパーレーン符号化回路１４(1)，１４(2)が設けてある。各スーパーレーン符号化回路１４は、スーパーレーン毎に６４Ｂ／６６Ｂ符号化処理を行う。
ＷＤＭ送信部１５は、スーパーレーン符号化回路１４(1)から出力される一方のスーパーレーンの信号とスーパーレーン符号化回路１４(2)から出力される他方のスーパーレーンの信号とを波長多重処理し光信号として伝送路、すなわち光ファイバに送出する。
【００３９】
一方、受信側装置２０のＷＤＭ受信部２１は、波長多重された光信号を伝送路から受信して８レーンの受信信号を再生する。
復号化装置２６には、スーパーレーン毎に独立して信号を処理するために、独立した２つのスーパーレーン復号化回路２２(1)，２２(2)が設けてある。各スーパーレーン復号化回路２２は、スーパーレーン毎に６４Ｂ／６６Ｂ復号化処理を行う。
【００４０】
スーパーレーン間デスキュー回路２３は、伝送路で生じたスーパーレーン間のタイミングのずれをなくすために、タイミングの調整を行う。また、各スーパーレーン内デスキュー回路２４(1)，２４(2)は、各々のスーパーレーン内におけるレーン間のタイミングのずれをなくすためにタイミングの調整を行う。
アイドルバイト置換回路２５は、送信側のアイドルバイト置換回路１１で置換された特殊符号を元のアイドルバイトに復元する。
【００４１】
次に、符号化装置１６の詳細について図２を参照しながら説明する。各スーパーレーン符号化回路１４は、バイトデマルチプレクスユニット３１，６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２，変換符号識別部３３及びスクランブル処理部３４を備えている。
バイトデマルチプレクスユニット３１の入力には、１つのスーパーレーンを構成する４レーンの信号ＴＳＩＮ(0)〜ＴＳＩＮ(3)又はＴＳＩＮ(4)〜ＴＳＩＮ(7)が印加される。
【００４２】
バイトデマルチプレクスユニット３１には、レーン毎に信号を処理するために独立した４つのバイトデマルチプレクサ（ＢＤＭＸ）が備わっている。各々のバイトデマルチプレクサは、図４に示すようにバッファ５１，データセレクタ５２(1)，５２(2)，クロック発生器５３で構成されている。
図４の例では、レーン(0)〜レーン(3)で構成される１つのスーパーレーンに現れる信号（４バイトパラレル信号）のデータバイトの並びがＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ８，Ｂ９，Ｂ１０，Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４，Ｂ１５，・・・であり、このスーパーレーンのうち、レーン(0)の信号を１つのバイトデマルチプレクサが処理する場合の動作を示してある。
【００４３】
すなわち、入力信号ＢＤＭＸＩＮ（Ｂ０，Ｂ４，Ｂ８，Ｂ１２，・・・）が順次に図４のバイトデマルチプレクサに入力される。
各データセレクタ５２(1)，５２(2)の２つの入力には、入力信号ＢＤＭＸＩＮ（Ｂ０，Ｂ４，Ｂ８，Ｂ１２，・・・）と、バッファ５１で遅延された信号ＢＤＭＸＩＮＢ（Ｂ０，Ｂ４，Ｂ８，Ｂ１２，・・・）とが印加される。
【００４４】
また、各データセレクタ５２(1)，５２(2)の選択入力端子には、周波数が入力データクロックの１／２の内部クロック信号ＣＬＫ１／２がクロック発生器５３から印加される。
各データセレクタ５２(1)，５２(2)は、内部クロック信号ＣＬＫ１／２に従って、入力信号ＢＤＭＸＩＮ（Ｂ０，Ｂ４，Ｂ８，Ｂ１２，・・・）と遅延された信号ＢＤＭＸＩＮＢ（Ｂ０，Ｂ４，Ｂ８，Ｂ１２，・・・）とを交互に選択して出力する。また、一方のデータセレクタ５２(1)は、選択したデータを１データ分後ろに遅延させて出力するように構成してある。
【００４５】
このため、バイトデマルチプレクサから出力される２つの信号ＢＤＭＸＯＵＴ(1)，ＢＤＭＸＯＵＴ(2)には、同じレーン上で互いに隣接するカラムに属するデータバイト（Ｂ０：Ｂ４，Ｂ８：Ｂ１２，・・・）が同じタイミングで現れる。
【００４６】
図２に示すバイトデマルチプレクスユニット３１はスーパーレーンに対応する４つのバイトデマルチプレクサを備えているので、図４に示す８バイトデータブロック（Ｂ０〜Ｂ７，Ｂ８〜Ｂ１５，・・・）を同じタイミングで出力することができる。
これらの８バイトデータブロックの信号は、６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２及び変換符号識別部３３の入力に印加される。
【００４７】
６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２は、入力される信号を８バイト（６４ビット）単位で順次に処理し、６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行う。符号化処理の内容は、変換符号識別部３３から出力される信号ＳＣに応じて変化する。
すなわち、変換符号識別部３３は入力される信号のバイトの並びから、６４Ｂ／６６Ｂ変換後の２ビットヘッダ，ブロックタイプ，データビット，変換制御ビットのタイプを識別し、タイプを表す信号ＳＣを６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２に与える。６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２は、信号ＳＣに従って６４Ｂ／６６Ｂ変換を行う。
【００４８】
この６４Ｂ／６６Ｂ符号化における入力データの並びと、符号化後の２ビットヘッダと、ブロックタイプとの対応関係が図１０に示されている。この例では、入力データは先頭から順にＢ０，Ｂ１，Ｂ２，・・・として表してある。
この例では、入力データの並びが一般的な６４Ｂ／６６Ｂ符号化で想定されている並びである場合には、一般的な６４Ｂ／６６Ｂ符号化と同じように変換を行う。また、想定されていない並び（（B0,B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7）＝（D,D,D,D,I,I,I,I））の場合には、ブロックタイプとして（＊）、すなわち０ｘ２ｄ，０ｘ４ｂ，０ｘ６６，０ｘ５５（１６進数表記）の何れかの値を用い、２ビットヘッダに関しては（０，１）を用いて変換する。
【００４９】
６４Ｂ／６６Ｂ符号化処理される信号は、実際には図１１に示すように構成されている。
図２に示すように、６４Ｂ／６６Ｂ変換部３２で符号化処理された１スーパーレーンの８バイトパラレル信号は、スクランブル処理部３４に入力され予め定めた規則に従って並べ替えられた後、信号ＴＳＯＵＴとしてスーパーレーン符号化回路１４から出力される。スクランブル処理部３４は、図１１に示すように６６ビットのうち２ビットヘッダ以外のビットに対してスクランブル処理を施す。
【００５０】
２つのスーパーレーン符号化回路１４(1)，１４(2)は互いに同じ動作を行う。
次に、復号化装置２６の詳細について図３を参照しながら説明する。各々のスーパーレーン復号化回路２２は、デスクランブル処理部４１，６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２，変換符号識別部４３及びバイトマルチプレクスユニット４４を備えている。
【００５１】
デスクランブル処理部４１の入力には、１つのスーパーレーンを構成する４レーンの信号に対応する８バイトパラレル信号ＲＳＩＮが印加される。デスクランブル処理部４１は、２ビットヘッダ以外のデータについて、送信側のスクランブル処理部３４で処理されたスクランブルの逆の並べ替えを行って元の信号を復元する。
【００５２】
デスクランブル処理部４１から出力される８バイトパラレル信号は、６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２及び変換符号識別部４３の入力に印加される。
６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２は、入力される信号を８バイト（６４ビット）単位で順次に処理し、６４Ｂ／６６Ｂ復号化を行う。復号化処理の内容は、変換符号識別部４３から出力される信号ＳＣ２に応じて変化する。
【００５３】
変換符号識別部４３は、入力される信号のビットの並びにより復号後のデータの並びのタイプを識別し、その結果を信号ＳＣ２として６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２に与える。
６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２で復号化された８バイトパラレル信号は、バイトマルチプレクスユニット４４に入力される。バイトマルチプレクスユニット４４には、１つのスーパーレーンを構成する４レーンの各々に対応する４つのバイトマルチプレクサＢＭＸが備わっている。
【００５４】
各々のバイトマルチプレクサＢＭＸは、図５に示すようにデータセレクタ６１及びクロック発生器６２を備えている。データセレクタ６１の入力には、１つのスーパーレーンを構成する４レーンに相当する信号の８バイトデータブロックＢ０〜Ｂ７，Ｂ８〜Ｂ１５，・・・のうち、１レーンに相当する２バイトのデータ（レーン(0)の場合はＢ０：Ｂ４，Ｂ８：Ｂ１２，・・・）が２つの信号ＲＳＢＤ(0)，ＲＳＢＤ(4)として印加される。
【００５５】
クロック発生器６２は、周波数が入力データクロックの１／２の内部クロック信号ＣＬＫ１／２を発生する。データセレクタ６１は、この内部クロック信号ＣＬＫ１／２に同期して、２つの信号ＲＳＢＤ(0)，ＲＳＢＤ(4)を交互に選択し出力する。
従って、例えばレーン(0)の信号を処理するバイトマルチプレクサＢＭＸの出力には、Ｂ０，Ｂ４，Ｂ８，Ｂ１２，・・・のデータバイトが順次に現れる。図３のバイトマルチプレクスユニット４４には４つのバイトマルチプレクサＢＭＸが備わっているので、６４Ｂ／６６Ｂ復号部４２から出力される８バイトパラレル信号は、２バイト毎に合成され４レーンの信号として各スーパーレーン復号化回路２２から出力される。
【００５６】
２つのスーパーレーン復号化回路２２(1)，２２(2)は互いに同じ動作を行う。
ところで、複数レーンを用いて伝送されるパラレル信号のスキューを補正するためには、レーン間のタイミングのずれを検出する必要がある。この検出を容易にするために、図１の送信側装置１０にはアイドルバイト置換回路１１を設けてある。
【００５７】
このアイドルバイト置換回路１１は、図９に示すように、各データフレームの先頭に位置するスタートバイト（Ｓ）を検出し、それが存在するカラムの１つ手前のカラム（アイドルカラム）の全てのバイト（アイドルバイト：Ｉ）を予め定めた特殊符号（Ａ）に置き換える。
【００５８】
アイドルバイト置換回路１１の出力側に接続された各スーパーレーン内デスキュー回路１２は、図６に示すように特殊符号検出部７１，レーン間タイミングずれ検出部７２及びレーン間タイミング修正部７３を備えている。
特殊符号検出部７１は、入力される４レーンの信号のレーン毎に前記特殊符号（Ａ）が現れたか否かを識別する。レーン間タイミングずれ検出部７２は、特殊符号検出部７１の識別結果に基づいて、レーン間の特殊符号（Ａ）のタイミングのずれ量（スキュー）を計算する。レーン間タイミング修正部７３は、レーン間タイミングずれ検出部７２の計算結果に基づいて、レーン間のスキューが修正されるように信号のタイミングを調整する。
【００５９】
スーパーレーン内デスキュー回路１２の出力に接続されたスーパーレーン間デスキュー回路１３は、図７に示すように特殊符号検出部７６，スーパーレーン間タイミングずれ検出部７７及びスーパーレーン間タイミング修正部７８を備えている。
特殊符号検出部７６は、各々のスーパーレーンの先頭レーン(０，４)で前記特殊符号（Ａ）が現れたか否かを識別する。スーパーレーン間タイミングずれ検出部７７は、特殊符号検出部７６の識別結果に基づいて、一方のスーパーレーンに特殊符号（Ａ）が現れたタイミングと他方のスーパーレーンに特殊符号（Ａ）が現れたタイミングとのずれ量（スキュー）を計算する。
【００６０】
スーパーレーン間タイミング修正部７８は、スーパーレーン間タイミングずれ検出部７７の計算結果に基づいて、スーパーレーン間のスキューが修正されるように信号のタイミングを調整する。
同様に、受信側装置２０のスーパーレーン間デスキュー回路２３においては先頭レーンの特殊符号（Ａ）のタイミングに基づいてスーパーレーン間のスキューがなくなるように、スーパーレーン間で信号のタイミングを調整し、スーパーレーン内デスキュー回路２４(1)，２４(2)においては各レーンの特殊符号（Ａ）のタイミングに基づいてスーパーレーン内のレーン間のスキューがなくなるように、レーン間で信号のタイミングを調整する。
【００６１】
アイドルバイト置換回路２５は、アイドルバイト置換回路１１と逆の動作を行い、全ての特殊符号（Ａ）をアイドルバイト（Ｉ）に置き換える。
なお、双方向の通信を行う場合には、伝送路の両端のそれぞれに図１に示す送信側装置１０及び受信側装置２０を配置すればよい。
なお、スクランブル処理はＤＣバランス，ビット反転密度確保，フレーム同期のために行っている。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、例えば８バイトパラレル信号や１２バイトパラレル信号を処理する場合に、４レーン毎のスーパーレーンに区分して符号化処理を行うので、デスキューの管理が容易になる。
すなわち、スーパーレーン内で発生するスキュー量は比較的小さいのでデスキュー処理が容易である。また、スーパーレーン間のスキューを修正する前であっても符号化や復号化を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】復号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】バイトデマルチプレクサの構成を示すブロック図である。
【図５】バイトマルチプレクサの構成を示すブロック図である。
【図６】スーパーレーン内デスキュー回路の構成を示すブロック図である。
【図７】スーパーレーン間デスキュー回路の構成を示すブロック図である。
【図８】バイトパラレル伝送されるフレーム信号の例を示す模式図である。
【図９】アイドルバイト置換回路の動作を示す模式図である。
【図１０】ブロックタイプの選択動作を示す模式図である。
【図１１】６４Ｂ／６６Ｂ符号化処理される信号の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 送信側装置
１１ アイドルバイト置換回路
１２ スーパーレーン内デスキュー回路
１３ スーパーレーン間デスキュー回路
１４ スーパーレーン符号化回路
１５ ＷＤＭ送信部
１６ 符号化装置
２０ 受信側装置
２１ ＷＤＭ受信部
２２ スーパーレーン復号化回路
２３ スーパーレーン間デスキュー回路
２４ スーパーレーン内デスキュー回路
２５ アイドルバイト置換回路
２６ 復号化装置
３１ バイトデマルチプレクスユニット
３２ ６４Ｂ／６６Ｂ変換部
３３ 変換符号識別部
３４ スクランブル処理部
４１ デスクランブル処理部
４２ ６４Ｂ／６６Ｂ復号部
４３ 変換符号識別部
４４ バイトマルチプレクスユニット
５１ バッファ
５２ データセレクタ
５３ クロック発生器
６１ データセレクタ
６２ クロック発生器
７１ 特殊符号検出部
７２ レーン間タイミングずれ検出部
７３ レーン間タイミング修正部
７６ 特殊符号検出部
７７ スーパーレーン間タイミングずれ検出部
７８ スーパーレーン間タイミング修正部
Claims (9)
- 互いに隣接するデータフレームの間にインターフレームギャップが配置され、インターフレームギャップが複数のアイドルバイトで構成されるフレーム信号が、Ｍ個（Ｍ＝８＋４ｎ；ｎ＝０，１，２，・・・）の複数の伝送チャネルを表すＭレーンに割り当てられた並列バイト列として現れる場合に、前記フレーム信号を処理して所定の送信装置と受信装置との間で伝送するために用いるフレーム信号符号化通信方法において、
送信側では、
前記Ｍレーンの並列バイト列から、データフレームの始まりを表すスタートバイトの現れたカラム位置を基準として、前記カラム位置の１つ前のカラムに存在するアイドルカラムの全バイトを予め定めた特殊符号に置換し、
前記Ｍレーンの並列バイト列を４レーンの伝送チャネルを表すスーパーレーン毎に区分し、
各レーンに特殊符号が現れたタイミングに基づいて、レーン間のスキュー量を検出するとともに、スーパーレーン毎にレーン間のデスキュー処理を行い、
各スーパーレーンの先頭レーンに現れた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のスキュー量を検出するとともにスーパーレーン間のデスキュー処理を行い、
前記スーパーレーン毎に１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとで構成される６４ビットのデータブロックを抽出し、
データブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ符号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化の処理内容を制御し、
符号化された６６ビットのうち２ビットのヘッダを除く６４ビットについてスクランブル処理を施してから出力し、
受信側では、
受信した信号のスーパーレーン毎に、連続する６６ビットを１つのデータブロックとして取り出し、
各データブロックの中で２ビットのヘッダを除く６４ビットについてデスクランブル処理を施し、
デスクランブル処理後のデータブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ復号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ復号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ復号化の処理内容を制御し、
復号化された６４ビット毎にデータバイトの並び替えを行って、同じ１スーパーレーン上で１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとに振り分け、
複数のスーパーレーンを組み合わせてＭレーンの並列バイト列を再生する
ことを特徴とするフレーム信号符号化通信方法。 - 請求項１のフレーム信号符号化通信方法において、
受信側では、
受信した信号をスーパーレーン毎に復号化処理し、
復号化された受信信号の各スーパーレーンの先頭レーンに現れる前記特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のデスキュー処理を行う
ことを特徴とするフレーム信号符号化通信方法。 - 互いに隣接するデータフレームの間にインターフレームギャップが配置され、インターフレームギャップが複数のアイドルバイトで構成されるフレーム信号が、Ｍ個（Ｍ＝８＋４ｎ；ｎ＝０，１，２，・・・）の複数の伝送チャネルを表すＭレーンに割り当てられた並列バイト列として現れる場合に、前記フレーム信号を処理して所定の送信装置と受信装置との間で伝送するために用いる符号化装置において、
送信側には、
前記Ｍレーンの並列バイト列から、データフレームの始まりを表すスタートバイトの現れたカラム位置を基準として、前記カラム位置の１つ前のカラムに存在するアイドルカラ ムの全バイトを予め定めた特殊符号に置換するアイドル置換手段と、
前記Ｍレーンの並列バイト列を４レーンの伝送チャネルを表すスーパーレーン毎に区分し、各レーンに特殊符号が現れたタイミングに基づいて、レーン間のスキュー量を検出するとともに、スーパーレーン毎にレーン間のデスキュー処理を行うレーン間デスキュー処理手段と、
各スーパーレーンの先頭レーンに現れた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のスキュー量を検出するとともにスーパーレーン間のデスキュー処理を行うスーパーレーン間デスキュー処理手段と、
前記スーパーレーン毎に１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとで構成される６４ビットのデータブロックを抽出するデータブロック抽出手段と、
前記データブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ符号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化の処理内容を制御する符号化手段と、
符号化された６６ビットのうち２ビットのヘッダを除く６４ビットについてスクランブル処理を施してから出力するスクランブル処理手段と
を設けるとともに、受信側には、
受信した信号のスーパーレーン毎に、連続する６６ビットを１つのデータブロックとして取り出し、各データブロックの中で２ビットのヘッダを除く６４ビットについてデスクランブル処理を施すデスクランブル処理手段と、
デスクランブル処理後のデータブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ復号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ復号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ復号化の処理内容を制御する復号化手段と、
復号化された６４ビット毎にデータバイトの並び替えを行って、同じ１スーパーレーン上で１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとに振り分けるデータ振り分け手段と
を設け、複数のスーパーレーンを組み合わせてＭレーンの並列バイト列を再生することを特徴とする符号化装置。 - 請求項３の符号化装置において、
前記データブロック抽出手段には、
入力データを遅延するバッファと、
入力データ周波数の半分の周波数のクロック信号を生成するクロック生成回路と、
前記クロック信号に同期して、前記入力データと前記バッファで遅延された入力データとを交互に選択して出力するセレクタ回路と
を設け、前記データ振り分け手段には、
入力データ周波数の半分の周波数のクロック信号を生成する第２のクロック生成回路と、
受信した２レーンの信号を前記クロック信号に同期して交互に選択し出力する第２のセレクタ回路と
を設けたことを特徴とする符号化装置。 - 請求項３の符号化装置において、
受信側には、受信した信号をスーパーレーン毎に復号化処理した後で、復号化された受信信号の各スーパーレーンの先頭レーンに現れる予め定めた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のデスキュー処理を行う受信側デスキュー処理手段を設けたことを特徴とする符号化装置。 - 互いに隣接するデータフレームの間にインターフレームギャップが配置され、インターフレームギャップが複数のアイドルバイトで構成されるフレーム信号が、Ｍ個（Ｍ＝８＋４ｎ；ｎ＝０，１，２，・・・）の複数の伝送チャネルを表すＭレーンに割り当てられた並列バイト列として現れる場合に、前記フレーム信号を処理して所定の送信装置と受信装置との間で伝送するために送信側に設けられる符号化送信装置において、
前記Ｍレーンの並列バイト列から、データフレームの始まりを表すスタートバイトの現れたカラム位置を基準として、前記カラム位置の１つ前のカラムに存在するアイドルカラムの全バイトを予め定めた特殊符号に置換するアイドル置換手段と、
前記Ｍレーンの並列バイト列を４レーンの伝送チャネルを表すスーパーレーン毎に区分し、各レーンに特殊符号が現れたタイミングに基づいて、レーン間のスキュー量を検出するとともに、スーパーレーン毎にレーン間のデスキュー処理を行うレーン間デスキュー処理手段と、
各スーパーレーンの先頭レーンに現れた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のスキュー量を検出するとともにスーパーレーン間のデスキュー処理を行うスーパーレーン間デスキュー処理手段と、
前記スーパーレーン毎に１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとで構成される６４ビットのデータブロックを抽出するデータブロック抽出手段と、
前記データブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ符号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ符号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ符号化の処理内容を制御する符号化手段と、
符号化された６６ビットのうち２ビットのヘッダを除く６４ビットについてスクランブル処理を施してから出力するスクランブル処理手段と
を設けたことを特徴とする符号化送信装置。 - 請求項６の符号化送信装置において、
前記データブロック抽出手段には、
入力データを遅延するバッファと、
入力データ周波数の半分の周波数のクロック信号を生成するクロック生成回路と、
前記クロック信号に同期して、前記入力データと前記バッファで遅延された入力データとを交互に選択して出力するセレクタ回路と
を設けたことを特徴とする符号化送信装置。 - 互いに隣接するデータフレームの間にインターフレームギャップが配置され、インターフレームギャップが複数のアイドルバイトで構成されるフレーム信号が、Ｍ個（Ｍ＝８＋４ｎ；ｎ＝０，１，２，・・・）の複数の伝送チャネルを表すＭレーンに割り当てられた並列バイト列として現れる場合に、前記フレーム信号を処理して所定の送信装置と受信装置との間で伝送するために受信側に設けられる符号化受信装置において、
受信した信号のスーパーレーン毎に、連続する６６ビットを１つのデータブロックとして取り出し、各データブロックの中で２ビットのヘッダを除く６４ビットについてデスクランブル処理を施すデスクランブル処理手段と、
デスクランブル処理後のデータブロック毎に６４Ｂ／６６Ｂ復号化を行うとともに、６４Ｂ／６６Ｂ復号化前の各データブロックを構成する８バイトデータの構成からデータ種別を識別して前記６４Ｂ／６６Ｂ復号化の処理内容を制御する復号化手段と、
復号化された６４ビット毎にデータバイトの並び替えを行って、同じ１スーパーレーン上で１つのカラムに属する４バイトと次のカラムに属する４バイトとに振り分けるデータ振り分け手段と、
受信した信号をスーパーレーン毎に復号化処理した後で、復号化された受信信号の各スーパーレーンの先頭レーンに現れる予め定めた特殊符号のタイミングに基づいて、スーパーレーン間のデスキュー処理を行う受信側デスキュー処理手段と
を設け、複数のスーパーレーンを組み合わせてＭレーンの並列バイト列を再生することを特徴とする符号化受信装置。 - 請求項８の符号化受信装置において、
前記データ振り分け手段には、
入力データ周波数の半分の周波数のクロック信号を生成する第２のクロック生成回路と、
受信した２レーンの信号を前記クロック信号に同期して交互に選択し出力する第２のセレクタ回路と
を設けたことを特徴とする符号化受信装置。
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