JPH01293015A - 誤り訂正用検査記号生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、誤りを含むデータの受信または検索に使用さ
れる誤り訂正コードのコード化及び復号に関する。具体
的には、本発明は、バースト・エラーの検出及び訂正用
の巡回コードに関する。より具体的には、本発明は、プ
ログラマブル・パラメータを含むインターリーブされた
リード・ソロモン・コードを処理するためのハードウェ
ア・システムである。同時検査記号出力により検査記号
生成を実行し、同時シンドローム取出しによりシンドロ
ーム生成を実行する装置が提供される。

Ｂ、従来技術及び発明が解決しようとする問題点数は、
データ値を表わす係数によるＸのべきで表わされるベク
トルで表わすことができ、それらの係数を本明細書では
記号と呼ぶ。すなわち、Ｘはべき係数表記法の基数を表
わす。記号が単一の２進数、０または１で表わされる場
合、記号はビットと呼ばれる。（１００１０１）などの
２進ベクトルは、ベクトル表記法ではＸ＊５＋Ｘ＊２＋
　１で表わされる。こうして表わされるＸのべき係数は
、１の値をもつ２進数表記法でのべきの位を示す。（文
字＊は累乗演算を表わす。） ビット用の誤り訂正コードの一般的なりラスは、記号が
複数のビットから構成され、いくっがの選択された組合
せだけが使用されるという、ハミング・コードである。

記号のビットはパリティとデータの両方を表わす。１つ
の例は、以下のように配列された８ビツト、すなわち、
４つのパリティ・ビット及び４つのデータ・ビットのベ
クトルである。

ＰＤ　　Ｐｉ　　Ｄｉ　　Ｐ２　　Ｐ３　　Ｄ２　　Ｄ
３　　Ｄ４ただし、Ｐはパリティ・ビットで、Ｄはデー
タ・ビットである。ＰＤパリティ・ビットは、訂正不能
な２重パリティ・エラーを検出するのに使用される。Ｐ
ｌ、Ｐ２またはＰ３がパリティ・エラーを示し、Ｐ、Ｄ
がそうでない場合、訂正不能エラーがある。パリティ・
ビットＰ１は、ビットＰＤ。

Ｐｉ、ＤｌびＰ２のパリティ検査ビットである。

パリティ・ビットＰ２は、ビットＰＤ１　Ｐｉ、Ｐ３、
Ｄ２のパリティ検査ビットで、パリティ・ビットＰ３は
、ビットＰ１、Ｐ２、Ｄ２、Ｄ４のパリティ検査ビット
である。例として、受け取ったビットＤ２が誤っていた
と仮定する。ビットＰＤ１Ｐ２、Ｐ３に関するパリティ
検査ビットでパリティ・エラーが示されるが、Ｐｌによ
るパリティ検査はエラーがあることを示さない。パリテ
ィ検査ピッ）Ｐ２及びＰ３に加えてＰ’Ｄパリティ検査
もエラーを示すので、２重エラーはない。パリティ検査
ピッ）Ｐｉ、Ｐ２、Ｐ３は、０１１と書くことができる
。ただし、１はパリティ検査エラーを示す。ピッ）Ｄ２
は第３ビツト、ビットＤ４は第１ビツト、Ｄ３は第２ビ
ツトと右から左に以下同様に続くので、０１１（２進３
）は、Ｄ２が誤っており、反転するとその正しい値にな
ることを示す。

ビット数が増加するにつれて、ハミング・コードの上述
の例に基づくパリティ検査は複雑になる。

バイト（８ピツト・データ記号）が並列に送られるシス
テムでは、誤り検査に必要なシステムはより複雑になる
。

誤り訂正ブロック・コードは、３つの主なサブクラスに
分けられる。第１のサブクラスは線形ブロック・コード
である。１コード・ワード当たりにビットの場合、２＊
に個の別々の独自のコード・ワードが可能である。すべ
てのコード・ワードの集合はコード・ブロックと呼ばれ
る。各コード・ワードは、ｋビットより多くのビットを
もつより大きなコード・ワードにコード化される。コー
ド・ワードはコード・ベクトルとも呼ばれ、コード・ブ
ロックが、互いに１を超える距離だけ離れたコード・ワ
ードから構成されるように選択される。距離１とは、コ
ード・ワード内の任意のビットが変化でき、その結果が
コード・ブロック内の別のコード・ワードになることを
意味する。距離２に選択されたコード・ワードは、１つ
のビット位置が誤っているか、依然として所期のワード
であると認識される。距離２は、いずれかのビットが誤
っている可能性があり、コード・ワードがブロック内の
他のコードにならないことを意味する。

ブロック・コードの第２のサブクラスは、たたみ込みコ
ードと呼ばれる。線形ブロック・コードはコード化され
るデータにしか依存しないが、たたみ込みコードは、さ
らに先行するコード化されたブロックにも依有する。

第３のサブクラスは、巡回コードであり、シフト・レジ
スタ、排他的ＯＲゲート及び帰還接続を用いて簡単に実
施できるという利点をもつ。巡回コードは、基礎的代数
構造に基づいているため、分析が容易であり符号器と復
号器の設計が楽になる。巡回コードは、ランダム・エラ
ー及びバースト・エラーの訂正に使用できる。巡回コー
ドは、最も普及しており最も役にたつものと考えられて
いる。

非常に効率のよいことが実証済みの巡回コードは、発見
者のポーズ（Ｂｏｓｅ）　、チャウダリ−（Ｃｈａｕｄ
ｈａｒｉ　）及びホッケンゲム（夏（ｏｃｑｕｅｎｇｈ
ｅｍ　）にちなんで名付けられたＢＣＨコードである。

以下の説明は、ＢＣＨコードの基礎となっている代数に
ついての基礎知識として示したものである。

ＢＣＨフードの１つはリード・ソロモン・コードと呼ば
れる。

巡回コードは、原始データの記号に生成多項式を掛は合
わせ、受け取ったワードを同じ多項式で割ることによっ
て作成される。多項式はコード・ベクトルである。除算
の剰余がゼロの場合、受け取った宛先データのワードは
エラーを含んでない。

剰余がゼロでない場合は、エラーが発生しており、その
剰余を使ってエラーを訂正できる場合がある。

原始データが修正なしに送られている場合、原始データ
の後ろに生成多項式との積が付加される。

こうした特殊記号は検査記号と呼ばれる。宛先データを
生成多項式で割った結果生じる剰余記号はシンドローム
と呼ばれる。シンドロームがゼロの値の場合、原始デー
タと宛先データの間にエラーは発生していない。

コードはしばしば（ｎｌ　ｋ）コードと記される。

ただしｎはブロック内の記号またはコード・ワードの数
を示し、ｋはデータ記号の数を示す。残りのｎ−に個の
記号はパリティ記号と呼ばれる。その因数がＸ＊ｎ＋ｌ
で次数がｎ−にである多項式が生成多項式である。ｎ＝
７及びに＝３の場合、Ｘ＊４＋Ｘ＊２＋Ｘ＋　１が（７
，３）コードの生成多項式である。

２＊ｍ個の記号をもつガロワ拡大体は、ＧＦ（２＊ｍ）
で示され、リード・ソロモン・コードの記号として使用
できる。一般に、２つの記号（通常０と１）及びｍ次多
項式ｐ　（Ｘ）がある。

ｍ＝４の場合、２＊ｍ　　１個の記号がすべて異なるよ
うに、ｐ　（Ｘ）が選ばれる。したがって、ｐ（Ｘ）＝
Ｘ＊４＋Ｘ＋　１ かつ１）（ａ）＝Ｏなので、 ｐ（ａ）＝ａ＊４＋ａ＋１ または ａ＊４＝ａ＋１ したがって、拡大体は以下の文字で表わされる。

ａ＊２ ａ＊３ ａ＊４＝ａ＋１ ａ＊５＝ａ　（ａ＋１）＝ａ＊２＋ａ ａ＊６＝ａ　（ａ＊２＋ａ）＝ａ＊３＋ａ＊２ａ＊７＝
ａ　　（ａ＊３＋ａ＊２）＝ａ＊３＋ａ＋１ａ＊８＝ａ
＊２＋　１ ａ＊９＝ａ＊３＋ａ ａ＊１０＝ａ＊２＋ａ＋１ ａ＊１　１＝ａ＊３＋ａ＊２＋１ ａ＊１２＝ａ＊３＋ａ＊２＋ａ＋１ ａ＊１３＝ａ＊３＋ａ＊２＋１ ａ＊１４＝ａ＊３＋１ ａ＊　１５＝　１ すなわち、以前の記号に１　モジュロ−ａ＊４を掛は合
わせ、ａ＊４にａ＋１を代入することによって次々に各
記号が得られる。

ｑが素数、たとえば２の累乗の場合、ｑ個の記号をもつ
アルファベットはコードを形成できる。

ｇとｈが正の整数の場合、最萬２ｇｈ個のパリティ検査
ビットを使って少なくともｈ個のエラーの任意の組合せ
を訂正する長さｎ：Ｑ＊ｇ−１の９次コードがある。ｇ
＝ｔの場合、そのコードはり−ド・ソロモン・コードと
呼ばれ、ペクトλしのブロック長はｍ＝ｑ−１であり、
２ｈ個のパリティ・ビットが必要である。訂正可能な記
号間の最小距離は２ｈ＋１である。

ｑ＝１及びｎ＝２＊ｍ−１とすると、生成多項式は、次
のようになる。

ｇ（Ｘ）＝　（Ｘ＋ａ）（Ｘ＋ａ＊２）、、、（Ｘ＋ａ
＊２ｈ）送信されたベクトルまたは原始ベクトルは次式
で表わされる。

５（Ｘ）　＝ｓ（０）　＋５（１）Ｘ　＋５（２）Ｃ２
＋００．＋　５（ｎ−１）Ｘ＊（ｎ−１）受゛信された
ベクトルまたは宛先ベクトルは次式で表わされる。

Ｄ（Ｘ）　＝ｄ（０）　＋ｄ（１）Ｘ　＋ｄ（２）Ｃ２
＋、、、÷ｄ（ｎ−１）ｘ：（ｎ−１）エラー・ベクト
ルは、宛先ベクトルと原始ベクトルの差である。すなわ
ち、 Ｅ（Ｘ）　＝　Ｄ（Ｘ）　−５（Ｘ） ＝ｅ（０）　＋ｅ（１）Ｘ　＋ｅ（２）Ｘ：２−、、、
＋ｅ（ｎ−１）Ｃ（ｎ−１）次式で示す位置でのエラー
の数がｈより大きくないｆによって与えられる場合、誤
り訂正は、エラー位置ｋｉとエラー値ｅ（ｋｉ）の決定
に依有する。

Ｅ（Ｘ）　＝ｅ（ｋｌ）Ｘ：（ｋｌ）　＋ｅ（ｋ２）Ｃ
（ｋ２）　＋、、、＋　ｅ（ｋｆ）Ｘ：（ｋｆ）例とし
て、ｈ＝３及びｍ＝４とすると、生成多項式は次のよう
になる。

ｇ（Ｘ）　＝（Ｘ＋ａ）　（Ｘ＋ａ：２）　（Ｘ＋ａ：
３）　（Ｘ＋ａ：４）　（Ｘ＋ａ：５）　（Ｘ＋ａ：６
）または ｇ（Ｘ）　＝ａ零４　＋　ａ：１０　Ｘ　＋　ａ＊３　
Ｘ：２　＋　ａ：９　Ｘ：３　＋　ａ：９　Ｃ４＋ａ＊
３　ｘｉｓ◆ｘ：６ 原始ベクトルをすべてゼロにし、宛先ベクトルを次式の
ように置くと、 ０００ａネ７００ａ　＊　３０００００ａネ４００した
がって、 Ｄ（Ｘ）　＝ａニア　Ｃ３◆ａ：３　ｘ：ｅ　＋　ａ：
４　Ｘ：１２になる。

シンドローム成分Ｓ（ｉ、）（ただし、ｉ＝１．２１６
１０．６）は、Ｄ（ａ＊ｉ）によって計算され、Ｄ（Ｘ
）のＸにａ＊ｉを代入する。すなわち、Ｓ　（１）＝ａ
＊１２、Ｓ　（２）＝１、Ｓ　（３）＝ａ＊１４、Ｓ　
（４）＝ａ＊１０、Ｓ　（５）＝Ｏ１Ｓ　（８）＝ａ＊
１２である。５（１）の値は、次のようにして求めた。

５（１）　：Ｄ（ａ）　＝　ａ＊７　ａ＊３　＋　ａ＊
３　ａ：６　＋　ａ：４　ａ：１２＝ａ掌１０◆ａ＊９
÷ａ＊１６ ただし、ａ＊１Ｂはｌであり、ｍ＝４の場合に上記の文
字を用いると、次式のようになる。

５（１）　＝　ａ：２　＋　ａ　＋　１　＋　ａ：３　
＋　ａ　＋　ａ”　ａ：３　＋　ａ：２◆ａ◆１ ＝ａ＊１２ 他のシンドローム成分は、１のべき級数を使って同様に
求める。

すべてがゼロの場合、シンドロームはエラーを示さない
。すべてがゼロではない場合、そのシンドロームを使っ
てエラーまたはエラー・バーストを訂正することができ
る。上記のシンドロームから計算したエラー多項式は、
次式のようになることが分かる。

Ｅ（Ｘ）　＝　ａニア　Ｃ３＋　ａ：３　Ｃ６＋　ａ＊
４　Ｃ１２宛先ベクトルから差し引くと、原始ベクトル
として選んだ全ゼロ・ベクトルが残る。この件の詳しい
情報は、シュー・リン（Ｓｈｕ　Ｌｉｎ）　　ｒ誤り訂
正コード入門（Ａｎ　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ
　Ｅｒｒｏｒ−ＣｏｒｒｅｃｔｉｎｇＣｏｄｅ）」、プ
レンティス・ホール社刊、１９７０年、及び引用により
本明細書に組み込まれる米国特許第４１４２１７４号明
細書に引用されている参考文献を参照されたい。

データ文字中の記号の数が増加するにつれて、コード化
及び復号処理が複雑になり時間がかかるようになる。た
とえば、８ビツト・バイト、すなわち、ＧＦ　（２＊８
）では、２５６個の記号がある。１バイト幅の並列動作
を行なう場合でも、処理は遅すぎて、リアル・タイムの
データ検索についていけない。若干の並列処理方式が、
ＩＢＭテクニカル・ディスクロージャ・プルテン、Ｖｏ
ｌ。

２１、Ｎｏ、３．１９７８年８月、ｐｐ、ｔｏｓ７−１
０９０、及びＶＯｌ、９、Ｎｏ、５．１９８６年１０月
、り１）、２１４１−２１４５に記載されている。

本発明は、原始データ及び宛先データを、それを組み込
んだシステムの性能が低下しないような速度で処理する
ことを対象とする。この装置は、マイクロプロセッサ・
システムに含まれる集積回路に組み込むのに適している
。この装置は、バイト幅のガロワ拡大体演算処理を組み
込んでいるが、エラーを訂正するためのシンドロームの
処理は、本発明の装置を制御するプロセッサに委ねる。

Ｃ１問題点を解決するための手段 本発明によると、ブロック内の連続する各文字を受信し
、あるブロックのすべての文字が処理されるまで連続す
る文字を処理して検査記号を累積することによって、複
数ビット文字をもつメツセージ・ブロック用の検査記害
が生成される。次に、次のブロックの検査記号の生成中
に、生成済の検査記号を前のブロックに連結する。同様
に、受信した文字を処理し、検査記号を組み込み、受信
した連続する各文字からの部分シンドロームを累積する
ことによって、シンドロームが生成される。

シンドロームが非ゼロ値の場合、次のブロックからシン
ドロームを生成中に、あるブロックからのシンドローム
がシステムから抽出できる。

Ｄ、実施例 以下の説明では、図面のバス線は、特に明記されていな
い場合、８本の導線を表わす。マルチプレクサ（ＭＵＸ
）は、それぞれ２本または４本の入力線と１本または２
本の制御入力線をもつ。２人カマルチプレクサでは、制
御信号（Ｋ　ｎ）が２進ゼロである場合、Ａ入力信号が
出力線にゲートされ、制御信号が２進１の場合、Ｂ入力
信号が出力線にゲートされる。４人カマルチプレクサで
は、両方の制御信号（ＫｎとＫｎ＋１）が２進ゼロであ
る場合、Ａ入力信号が出力線にゲートされ、制御信号が
それぞれ２進ゼロ及び２進１の場合は、Ｂ入力信号が、
制御信号がそれぞれ２進１及び２進ゼロの場合は、Ｃ入
力信号が、両方の制御信号が２進１の場合は、Ｄ入力信
号が、出力線にゲートされる。レジスタ及びメモリは、
制御信号線を備えているが、それらは分かりやすくする
ために図示していない。

第２図の構成図は、本発明が使用できるシステムの主要
部分を示す。データ・ソース１０１は、チャネル１０３
を介して受信装置１０５のデータ・メモリ１１７にデー
タを送信する。受信装置１０５は、データ・メモリ１１
７及び中央演算処理装置１１９と共にコンピュータ・シ
ステムを構成する。チャネル１０３からのデータは、中
央演算処理装置１１９の一介人を必要としない直接メモ
リ・アクセス（ＤＭＡ）手段を介してコンピュータ・シ
ステム１０５のデータ・メモリ１１７に記憶できる。Ｄ
ＭＡシステムは、当分野では周知であり、本発明を理解
するためにこれ以上の説明は不要である。

チャネル１０３は、第２図ではブロックで表わされてい
るが、実際にはソースと宛先の間の経路中にある信号に
影響を及ぼすパラメータの分散集合である。重要な主な
パラメータは、ノイズ、ＳＺＮ比及び帯域幅である。こ
れらのパラメータは、データ・ソース１０１から送信さ
れたデータを歪めるので、データ・メモリ１１７中で受
信されたデータは送信された同じデータと必ずしも同じ
にはならない。送信データと受信データの違いが、チャ
ネルによって導入されたエラーである。データ・ベクト
ル及びエラー・ベクトルは経時的に変化する。チャネル
１０３は、データの記録及び検索時に記録装置の挙動を
支配する特性をも表わす。

ワード・チャネルとは、データ値を歪めたり変えたりし
やすい、データ信号に施される処理を意味する。

ソース側では、検査記号生成機構１０７が、ＳＢデータ
・バスを介してチャネル１０３上を送られた各メツセー
ジ・バイトを受け取り、メツセージ・バイトの送信中に
記憶装置１０９に一時的記憶される１組の検査記号を計
算する。あるブロックのすべてのメツセージ・バイトが
送られた後、得られた検査記号がメツセージ・バイトに
連結され、チャネルを介して送られる。

メツセージ・ボックスのサイズは制限されているので、
通常は数ブロックが順次送られる。ソースから送られた
各ブロックごとに、別々の各組の検査記号が生成される
。

チャネルの宛先側では、ＳＢデータ・バスを介して受け
取ったメツセージ・バイトと検査記号が、シンドローム
生成機構１１１によって処理される。

バイトと検査記号が宛先で受信中、シンドロームは一時
的に記憶装置１１５に記憶される。シンドロームの生成
は、検査記号の生成と逆の処理である。ブロックが受信
されると、すべてのシンドロームがゼロかどうかを示す
シンドロームの要約が直ちに中央演算処理装置１１９で
利用できる。シンドロームがすべてゼロの場合、受け取
ったバイトは正しい。ゼロでないシンドロームがある場
合、少なくとも１つのエラーが発生した。

エラーを訂正するため、または誤りが訂正できないと判
定するため、シンドロームが、ＣＰババス介して中央演
算処理装置１１９にダウンロードされ、エラーの位置と
訂正を確認するための計算が行なわれる。以下の詳細な
説明で指摘するように、中央演算処理装置１１９による
シンドロームの取出しは、次のデータ・ブロックに対す
るシンドロームの生成と同時に実行できる。

エラーはバーストまたはグループの形で発生しやすいの
で、チャネル特性によっては、コード構造の訂正機能を
超えた数のエラーが生成することがある。たとえば、デ
ータ伝送では、雷などによるチャネル・ノイズが、複数
バイトにまたがってその伝送を歪めることがある。記憶
媒体上では、欠陥のために、クラスタの形で多くのエラ
ーが生じることがある。局在的なエラーの原因の効果を
抑えるため、検査記号をデータ・メツセージ・バイトと
インターリーブさせて、各検査記号が不連続なバイトを
カバーするようにさせる。各検査記号（または記号の組
）がｉ番目ごとのバイトをカバーする場合、そのブロッ
クはｉ個の検査記号（または組）を含む。ｉはインター
リーフ係数と呼ばれる。

第１表は、検査記号を含むメツセージまたはバイト・ス
トリーム中でのバイトのインターリーブ処理を示す。第
１表の例のインターリーフ係数は８である。各インター
リーフごとに、４つの検査記号があり、４はブロックの
幅係数である。このバイト・ストリームは、０からｎ−
１までのｎ個のバイトを含む。第１組の検査記号、Ｒｏ
ｏ、Ｒ１０１Ｒ２０、Ｒ３０は、バイト０．８．１６．
２１Ｌ　、、、、８　ｉｔ　、、、、ｎ−８と一緒に使
用される。第２組の検査記号は、パイ）　Ｌ　９１．．
０．８１＋１１１００、ｎ−７と関連している。インタ
ーリーフ係数及び幅係数は、本発明では選択でき事前設
定できる。

以下の詳細な説明から明らかになるように、検査記号記
憶装置１０９を備えた検査記号生成機構１０７は、シン
ドローム生成機構１１１及びシンドローム記憶装置１１
５と同じ装置である。すなわち、本発明による装置は、
ソース側でも宛先側でも使用される。検査記号生成（コ
ード化）の動作の順序は、シンドローム生成（復号）と
は違っているが、装置は同じである。

本発明の好ましい実施例を、第１図に示す。論理装置を
接続する線は、特に明記されてない限り８本の導線から
なるパスを表わす。マルチプレクサを制御する制御信号
に１ないしに１２と、レジスタ（図示せず）へのロード
及びゲート制御信号は、適切にプログラミングされたマ
イクロプロセッサやシーケンシャル装置などの制御装置
から供給される。制御装置は図示しないが、その動作に
ついては、当事者ならこうした制御装置を作成すること
ができるように十分に説明する。

入力データ・レジスタ２０１は、メツセージ・バイト・
ストリームを構成する連続するバイトを記憶する。Ｋ１
信号によって制御されるマルチプレクサ２０３は、Ｋｌ
信号の値が論理１のとき、入力データ・レジスタ２０１
からの出力信号をアキュムレータ２０５に供給する。Ｋ
１が論理ゼロのときは、８つの排他的ＯＲ（ＸＯＲ）ゲ
ート２０９からの出力信号がアキュムレータ２０５に供
給される。

アキュムレータ２０５からの出力信号は、２つの４人カ
マルチプレクサ２０７と２１３に供給される。Ｋ２及び
に３信号がそれぞれ論理ゼロ及び１のとき、アキュムレ
ータ２０５からの出力信号は、排他的ＯＲゲート２０９
に到る１組の入力端子に供給される。Ｋ６及びに７信号
がぞれぞれ論理ゼロ及び１のとき、アキュムレータ２０
５からの出力信号は、組合せゲート２１７を介して読取
り専用メモリ２１９のアドレス・レジスタ（ＲＡＲ）の
一部の入力端子、に供給される。ＲＯＭアドレスの一部
は、幅、すなわち検査記号のプログラミングされた数と
２つの高次選択ビットとを含む幅カウンタ（Ｗ　　ＣＴ
Ｒ）によって供給される。

コード化側にある検査記号と復号側にあるシンドローム
の計算は、ガロワ演算を用いて実行される。加算及び乗
算はモジュロ−２＊ｍであり、バイトの場合は、モジュ
ロ−２５５である。すなわち、和または積が２５５より
大きい場合、それを２５５で割ったときの剰余が用いら
れる。単一ビットの加算は、排他的ＯＲによって表わさ
れ、乗算は論理積によって表わされる。ガロワ加算は排
他的ＯＲ論理演算によって実行されるが、乗算はより複
雑になる。本発明では、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）２
１９を使って乗算を実行する。ＲＯＭ２１９への入力ア
ドレスは、乗算されるバイト、幅カウンタ２１５から供
給される５ビツト、及び高次選択ビットである。その位
置のデータは、入力バイトと、シフト・レジスタの帰還
経路で使用される関数バイトのガロワ８ビット積である
。

第２表及び第３表は、第１図に示す装置の動作シーケン
スを示す表である。第２表は、ソース側のコード化段階
の動作シーケンスであり、第３表は宛先側のシンドロー
ム計算及びシンドローム取出しの動作シーケンスである
。行は、マルチプレクサ信号（Ｋｎ）に当り、１は論理
１信号、０は論理ゼロ信号で、マルチプレクサへの入力
信号のゲート処理を制御する。他の行は以下に示すよう
に第１図のレジスタへの信号である。

ＡＣＣアキュムレータ２０５ ＡＤＨアドレス・レジスタ２３７ ＣＡＤＨ制御アドレス ＣＫ　　　　ＣＫＯＵＴレジスタ２２９ＤＡＴＲデータ
・レジスタ２１１ ＤＩＮ　　　入力データ・レジスタ２０１１ＣＴＲＩカ
ウンタ２２５ ＩＮＩＴ　　初期化レジスタ２２１ ＭＥＭＩ　　第１ランダム・アクセス・メモリＭＥＭ２
　　第２ランダム・アクセス・メモリＲＯＭ　　　読取
り専用メモリ２１９ ５５Ｍ　　　シンドローム要約レジスタ２２ＴＷＣＴＲ
幅カウンタ２１５ レジスタに供給される信号はＬとＧで、Ｌはレジスタが
その入力端子からロードされることを示し、Ｇはレジス
タ内容がその出力端子ヘゲートされることを示す。文字
Ｕはシンドローム要約を表わし、内容が更新されること
を示す。メモリでは、Ｒはメモリの内容がアドレスされ
た位置から読み出されることを示し、Ｗは入力データが
アドレスされた位置に書き込まれることを示す。制御ア
ドレスでは、ａｌは、そのアドレスが中央演算処理装置
から供給されたとき活動状態にあることを示す。表に項
目がない場合、信号がないことまたは「どうでもよい」
信号であることを示す。

レジスタ上のゲート信号端子とロード信号端子は、分か
りやすくするため図示していない。制御信号は、中央演
算処理装置またはシーケンシャル・マシンなど個別制御
装置から供給できる。制御装置の作成は、第２表及び第
３表の動作シーケンス表があれば当業者なら十分に可能
である。

必要な第１の動作は、送信または記憶すべきデータをコ
ード化することである。以下にコード化動作を実行する
第１図の回路の動作シーケンスを示す。各ステップを第
２表に要約して示す。コード化動作は、第１表に示すよ
うに情報のブロックを介して行なわれる。データ・メツ
セージ中にはＮバイトあり、図のブロック内の検査記号
には３２バイトある。その幅は、第１図のシステムでプ
ログラミング可能であり、第２図にブロック１０７と１
０９で示す機能を実行し、この例では４に設定される。

４個の検査記号からなる各組は、第１表のメツセージ・
バイトの列と関連づけられている。検査記号バイトＲＯ
Ｏ，ＲＩＯ１Ｒ２０，Ｒ３０は、メツセージ・バイト０
１８．１６１０１０、Ｎ−８と関連づけられ、それらを
用いて計算される。インターリーフ係数とは、検査記号
の組の数である。

インターリーフ係数もプログラミング可能である。

本発明の他のプログラミング可能な態様は、初期文字ま
たはバイトである。これは可能な２５６個の８ビツト・
バイトのどれでもよいが、通常はすべてゼロまたはすべ
て１として選択される。初期文字の唯一の要件は、シン
ドロームが正確に計算できるように宛先側とソース側で
同じになるようにすることである。

検査記号ＲＸＯ（Ｘ＝０．１．２．３）は、初期文字と
上記のメツセージ・バイト、０．８．１６１１６０、Ｎ
−８に依存している。

検査記号の生成は、３サイクルで実行される。

初期シーケンス（第２表の最初の３列）は第１のインタ
ーリーフ、すなわち、第１表に示したバイトの最初の行
を処理する。これらのバイトは、初期化レジスタ２２１
（第２図）中に事前設定された初期文字を用いて処理さ
れる。メツセージ・バイトの剰余は、メモリ２４３と２
４５及び記憶された部分結果を用いて処理される。

最初のブロックのＮ個のメツセージ・バイトが処理され
た後、次のブロックの処理中にメツセージ・バイトと°
連結すべき検査記号がＣＫＯＵＴレジスタ２２９を介し
て読み出される。その後、前のブロックの検査記号が宛
先に送られる間に、奇数及び偶数ブロックのメツセージ
・バイトが処理できる。これは、後でより詳しく説明す
るように、メモリ２４３と２４５を交互に使用すること
によって実行される。

第２表では、Ｋ８、Ｋ９、ＭＥＭｌ及びＭＥＭ２の信号
にアステリスクがついている。１つのアステリスクは、
信号が奇数ブロックでしか使用されないことを示し、２
つのアステリスクは、信号が偶数ブロックでしか使用さ
れないことを示す。

ＫＩＯの信号は斜線で分離されているが、左側の信号は
奇数ブロックで使用され、右側の信号は偶数ブロックで
使用される。初期インターリーフのサイクル１以外のす
べてのサイクルでは、Ｋ１０への信号は、奇数ブロック
では論理ゼロ、偶数ブロックでは論理１である。

初期インターリーフの最初のサイクルでは、入力データ
・レジスタ２０１に、最初のメツセージ・バイト（第１
表のバイト０）がロードされているものと仮定する。デ
ータ入力レジスタ２０１の内容がマルチプレクサ２０７
によってゲートされ、排他的ＯＲゲート２０９に通じる
１組の入力端子に渡される。初期化レジスタ２２１の内
容は、マルチプレクサ２２３にゲートされ、排他的ＯＲ
ゲート２０９のもう一方の入力端子に供給される。排他
的ＯＲゲート２０９からの出力信号は、マルチプレクサ
２０３を介してアキュムレータ２０５にロードされる。

これは、最上位レジスタの内容と検査記号生成機構の周
知のシフト・レジスタ・バージョンの入力バイトの排他
的ＯＲに対応する。こうしたバージョンの初期文字（バ
イト）は最上位レジスタに含まれる。

次の２サイクルは、以前の動作時間の帰還結果にガロワ
関数ｆｎ（、）を掛けた積と、連続する下位のシフト・
レジスタ段の内容との排他的ＯＲを表わす。

第２または第３サイクル中、入力データ・レジスタ２０
１に次のメツセージ・バイトがロードされる。アキュム
レータ２０５の内容は、幅カウンタ２１５の内容と共に
、マルチプレクサ２１３を介してＲＯＭ２１９をアドレ
スするのに使用される。アドレスされたＲＯＭの内容は
、以前の結果と時間ｆｎ（、）のガロワ積を表わし、マ
ルチプレクサ２０７を介して排他的ＯＲゲート２０９に
通じる１組の入力端子にゲートされ、初期化レジスタ２
２１からの初期文字はマルチプレクサ２２３を介して排
他的ＯＲゲート２０９のもう一方の入力端子にゲートさ
れる。第３のサイクルでは、排他的ＯＲゲート２０９か
らの信号が、メモリ２４３に記憶される。（偶数ブロッ
クでは、−時的部分結果を記憶するのにメモリ２４５が
使用される。） 第１のインターリーフが処理された後の、動作シーケン
スは、初期化レジスタ２２１の内容の代わりにメモリ２
４３（または２４５）からの対応する以前の結果が使用
され、マルチプレクサ２３１及び２２３を介して排他的
ＯＲゲート２０９にゲートされる以外は同じである。

シフト・レジスタ列の最下位シフト・レジスタに対応す
る最後のメツセージ・バイトでは、以前のシフト・レジ
スタ段がないので、メモリ２４３（または２４５）から
の以前の結果の代わりに、帰還信号とｆｍ（、）乗数関
数のガロワ積がマルチプレクサ２０７から供給されるゼ
ロ信号と排他的ＯＲされる。

第１ブロツクのメツセージ・バイトが処理された後、最
終的な検査記号がメモリ２４３に記憶される。次のブロ
ックの第３処理サイクルで、これらの検査記号は、制御
機構からの制御アドレスまたはアドレス・レジスタ２３
７を用いて、メモリ２４３から検索することができる。

検査記号は、ＲＯＯ１ＲＯＩ１０６．のように順に読み
出され、マルチプレクサ２３１を介してＣＫＯＵＴレジ
スタ２２９にロードされる。’　ＧＫＯＵＴレジスタ２
２９から検査記号はＳＢデータ・バスを介して送られる
。偶数ブロックのメツセージ・バイトが処理された後、
検査記号はメモリ２４５から読み出され、マルチプレク
サ２３１を介してＧＫＯＵＴレジスタにロードされる。

受信側すなわち宛先端末では、受け取ったバイトがシン
ドロームを生成するのに使用される。シンドロームの計
算はブロックごとに実行される。

１つのブロックのシンドロームが計算されている間、以
前のブロックの非ゼロ・シンドロームが誤り訂正ステッ
プを実行するため中央演算処理装置によって検索される
。したがって、シンドローム動作を、偶数及び奇数の情
報ブロックについて説明する。第３図に示したバイト・
ストリームは、上記のコード化動作の説明の所で述べた
ようなブロックである。

次にシンドローム計算の宛先段階について詳しく説明し
第３表に示す。動作は第３表の縦列に指定し、以下に説
明するように偶数ブロックと奇数ブロックに分けである
。ブロックは２組のサイクルに分かれ、ＩＮＩＴは、第
１インターリーフの初期バイトすなわち第１表に示した
ブロックの一番上の行を表わす。初期計算は、初期化レ
ジスタ（ＩＮＩＴ）２２１の内容を用いて実行される。

この初期化レジスタは、動作の最初に、検査記号生成の
初期化に用いられた文字と同じ文字で初期化される。他
のインターリーフ、すなわち、第３表にＲＥＭで示した
、第１表の２行目以降のデータは、メモリの第ｌＲＡＭ
と第２ＲＡＭに記憶されている初期計算からの部分的な
結果を用いて計算される。

メモリの第ｌＲＡＭと第２ＲＡＭは交互に使用され、以
前のブロックのシンドロームがゼロでない場合は、誤り
を示し、次のプロ・ツクのシンドロームの計算中に、中
央演算処理装置は１方のメモリからシンドロームを検索
できるようになっている。

バイトが受信または検索されているとき、１バイトにつ
き２サイクルでシンドロームが生成される。最初の１個
のバイト（この例では８個）について、入力データ・レ
ジスタ２０１は、第３表に示した信号、すなわちに１＝
１及びＬＡＣＣ＝活動状態を用いて、マルチプレクサ２
０３を介してアキュムレータ２０５に記憶されている現
バイトを受け取る。

第２サイクルでは、アキュムレータ２０５の内容がマル
チプレクサ２０７を介して排他的ＯＲゲート２０９にゲ
ートされ、初期文字がマルチプレクサ２１３を介してそ
のレジスタ２２１からゲートされて、ＲＯＭ２１９のＲ
ＡＲ内容の一部を形成する。ＲＯＭデータ・レジスタ（
ＲＤＲ）からのデータ、すなわち乗数関数と初期文字の
積が、マルチプレクサ２２３を介して排他的ＯＲゲート
２０９にゲートされる。その結果得られるガロヮ和が第
ｌＲＡＭ２４３に記憶され、結果が非ゼロだとシンドロ
ーム要約レジスタ２２７にフラグが立てられる。（偶数
ブロックでは、この和が第２ＲＡＭ２４５に記憶される
。） 第１及び第２サイクルは最初のＩバイトについて実行さ
れる。最初のエバイト後は、初期バイトは使用されない
。ＲＡＲへの入力バイトは第ｌＲＡＭ２４３（または第
２ＲＡＭ２４５）に記憶されている部分的な結果である
。第ｌＲＡＭ２４３は、ＲＡＣＴＲ２３５（ランダム・
アドレス・カウンタ）によって設定され更新されるアド
レス・レジスタ２３７の内容によってアドレスされる。

そのアドレスは、メモリ・アドレス・レジスタ（ＭＡＲ
）に通じるマルチプレクサ２３９を介して第ｌＲＡＭ２
４３に供給される。メモリ・データ・レジスタ（ＭＤＲ
）からのデータは、マルチプレクサ２３１を介してデー
タ・レジスタ２１１に入力される。データ・レジスタ２
１１の内容は、マルチプレクサ２１３を介してＲＯＭ２
１９にアドレスするのに使用される。ＲＯＭ２１９から
の出力データは、（特定のインターリーフについての）
以前の積とそれに関連する生成関数の積である。

Ｎ−８バイトが処理された後、ＲＸＯシンドロームが計
算される。Ｎ−１バイトが処理された後、すべてのシン
ドロームが計算される。シンドローム要約レジスタ２２
７は、シンドロームがすべてゼロかそうでないかの情報
を含んでいる。中央演算処理装置は、マルチプレクサ２
３３を介してシンドローム要約にアクセスし、宛先（受
信）データに誤りがあるかどうかを判定する。シンドロ
ームがすべてゼロの場合、中央演算処理装置のメモリに
同時に記憶されたメツセージ・バイトは正シい。シンド
ロームがすべてゼロではない場合は、１つまたは複数の
誤りが検索時に発生した。中央演算処理装置は、第ｌＲ
ＡＭ２４３に記憶されているシンドロームを使用し、当
分野で周知の方法によって誤りとそれらの位置を判定す
る。

シンドロームは、偶数ブロックの処理中に次のブロック
・シンドロームが計算され第２ＲＡＭ２４５に記憶され
ているときに、第１　ＲＡＭ２４３から検索できる。メ
モリ第ｌＲＡＭと第２　ＲＡＭは、それぞれ奇数ブロッ
ク及び偶数ブロック用に交互に動作される。（第１ブロ
ツク以外の）奇数ブロックが処理されているとき、第２
ＲＡＭ２４５からのシンドロームが、（中央演算処理装
置から供給された）制御アドレスを用いて中央演算処理
装置によって検索され、マルチプレクサ２４１を介して
第２ＲＡＭ２４５がアドレスされる。シンドロームはマ
ルチプレクサ２３３を介して中央演算処理装置バスに供
給される。偶数ブロックが処理されている間、前の奇数
ブロックからのシンドロームが、必要に応じて、マルチ
プレクサ２３９を介して制御アドレスをＭＡＲに接続す
ることにより中央演算処理装置によって検索される。

第１図のハードウェアの構成は、シンドロームの計算と
検索を同時に行なうことができる。そのため機能の速度
がかなり増大し、コプロセッサとして回路の性能が向上
する。

Ｅ０発明の効果 本発明の誤り訂正システムは、完全に汎用化され、高速
で複数のエラー−バーストを訂正することができる。

第１表 Ｎ−８Ｎ−７Ｎ−６Ｎ−５Ｎ−４Ｎ−３Ｎ−２トＩＲＯ
ＯＲＯＩ　　ＲＯ２ＲＯ３ＲＯ４ＲＯ５ＲＯ６ＲＯ７↑
Ｒ３０Ｒ３１Ｒ３２Ｒ３３Ｒ３４Ｒ３５Ｒ３６Ｒ３７↓
箪３男

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい実施例の構成図である。 第２図は、本発明が使用できるシステムの構成図である
。 ２０１・・・・入力データ・レジスタ、２０５・・・・
アキュムレータ、２０９・・・・排他的ＯＲゲート、２
１１・・・・データ・レジスタ、２１５・・・・幅カウ
ンタ、２１９・・・・読取り専用メモリ、２２１・・・
・初期化レジスタ、２２５・・・・■カウンタ、２２７
・・・・シンドローム要約レジスタ、２２９・・・・Ｇ
ＫＯＵＴレジスタ、２３５・・・・ランダム・アドレス
・カウンタ、２３７・・・・アドレス・レジスタ、２４
３・・・・第ｌＲＡＭ、２４５・・・・第２ＲＡＭ１２
４９・・・・吠況レジスタ、２０３．２０７．２１３．
２２３．２３Ｌ　２３３．２３９．２４１・・・・マル
チプレクサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のマルチビット文字をそれぞれ直列的に含む
   複数のブロックからなるメッセージを受け取る第１の手
   段と、上記メッセージの各ブロックの相次ぐ文字を、先
   行する文字に基づく生成済の部分的検査記号を用いて処
   理することにより、新しい部分的検査記号を生成する第
   ２の手段と、各ブロックのすべての文字の処理が終わる
   まで上記部分的検査記号を累積する第３の手段と、累積
   した部分的検査記号を各ブロックに連結する動作を、上
   記第１、第２及び第３の手段による次のブロックの処理
   中に行なう第４の手段とを有する誤り訂正用検査記号生
   成装置。
2. （２）複数のマルチビット文字をそれぞれ直列的に含む
   複数のブロックからなるメッセージの供給源と、上記メ
   ッセージを伝達するチャネルと、該チャネルから上記メ
   ッセージを受信する手段とを有する通信システムであっ
   て、上記メッセージの各ブロックの相次ぐ文字を処理し
   て、検査記号を生成し、各ブロックに対して該検査記号
   を付加する動作を、次のブロックの相次ぐ文字の処理中
   に行なう通信システム。
3. （３）複数のマルチビット文字をそれぞれ直列的に含む
   と共にそれぞれ複数の検査記号を伴っている複数のブロ
   ックからなるメッセージを受信し、該メッセージ及び検
   査記号に基づいてシンドロームを生成する受信システム
   であって、上記メッセージの各ブロックの相次ぐ文字及
   び検査記号を、先行する文字及び検査記号に基づく生成
   済の部分的シンドロームを用いて処理することにより、
   新しい部分的シンドロームを生成する手段と、各ブロッ
   クのすべての文字及び検査記号の処理が終わるまで上記
   部分的シンドロームを累積する手段とを有する受信シス
   テム。