本文所討論的實(shí)施方式涉及誤差校正方法、半導(dǎo)體裝置、發(fā)送和接收模塊和傳輸設(shè)備。
背景技術(shù)：
：通信路徑等的信號解碼設(shè)備使用預(yù)定的奇偶校驗(yàn)矩陣執(zhí)行誤差校正，該預(yù)定的奇偶校驗(yàn)矩陣在矩陣方向上包括值“0/1”的組合。低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)碼被用作奇偶校驗(yàn)矩陣。根據(jù)所公開的空間耦合LDPC的技術(shù)，通過沿矩陣方向針對LDPC布置多個各自的元素矩陣(elementmatrix)來執(zhí)行更高的誤差校正(參見，例如，日本專利特開No.2013-81161和No.2013-175799)。使用沿矩陣方向空間地表示元素矩陣的順序的方法或者使用原模圖的方法表示空間耦合LDPC。根據(jù)所公開的技術(shù)，在空間耦合LDPC中，在沿矩陣方向的空間中以樓梯樣式布置多個元素矩陣，并且該元素矩陣與其列重是不同的(每個列重是列方向上的“1”的數(shù)量)的元素矩陣相混合并被布置(參見，例如，LaurentSchmalen等人的“NextGenerationErrorCorrectingCodesforLightwaveSystems”ECOC2014，法國戛納)。為了利用空間耦合LDPC的特征執(zhí)行高誤差校正，每個元素矩陣的列重需要被設(shè)置成大(在列方向上值“1”的數(shù)量增加)。當(dāng)列重增加時，校正誤差的能力得以改善，然而，誤差校正的處理負(fù)載增大，并且處理電路的規(guī)模增大。另一方面，當(dāng)列重減小時，可以減少誤差校正的處理量并且可以抑制處理電路的規(guī)模，然而，校正誤差的能力降低。盡管日本專利特開No.2013-81161公開了元素矩陣與其列重是不同的的元素矩陣相混合并被布置的示例，但是該公開沒有公開最大程度地提取空間耦合的效應(yīng)的元素矩陣的任何具體布置。無法通過傳統(tǒng)的手段同時實(shí)現(xiàn)改進(jìn)誤差校正能力的效果和減小處理負(fù)載的效果。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：根據(jù)實(shí)施方式的一個方面，一種使用空間耦合LDPC對編碼信號執(zhí)行誤差校正的誤差校正方法，該誤差校正方法包括將空間耦合LDPC的元素矩陣中與信號的比特串的一個端側(cè)相對應(yīng)的元素矩陣的列方向上的列重設(shè)置成大，所述元素矩陣作為用于檢測信號相乘中的誤差的奇偶校驗(yàn)矩陣。本發(fā)明的目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)將通過權(quán)利要求中所具體指出的元素及組合來實(shí)現(xiàn)和達(dá)成。應(yīng)當(dāng)理解，以上概述和以下詳細(xì)描述都是示例性的，而非對本發(fā)明的限制。附圖說明圖1是由矩陣表示的空間耦合LDPC的圖；圖2是根據(jù)實(shí)施方式并由矩陣表示的空間耦合LDPC的圖；圖3是設(shè)置根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC的列重的說明圖；圖4和圖5是各自示出空間耦合LDPC的原模圖；圖6是根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC的元素矩陣的列重的計算的結(jié)果的表；圖7是根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC中的元素矩陣的列重分布的圖；圖8A和圖8B是根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC的效應(yīng)的說明圖；圖9和圖10是根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC的元素矩陣的列重的分布設(shè)置的其它示例的圖；圖11A和圖11B是根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC所應(yīng)用到的系統(tǒng)的示例的圖；圖12是根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC所應(yīng)用到的光傳輸系統(tǒng)的示例的圖；圖13是圖12的OADM單元以及關(guān)于光信號的插入和分出的結(jié)構(gòu)的圖；圖14是圖13的發(fā)送和接收裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖；圖15是圖14的發(fā)送信號電路和接收信號電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖；圖16是通過圖15中描述的編碼電路的處理的示例的流程圖；以及圖17是由圖15中描述的解碼電路的處理的示例的流程圖。具體實(shí)施方式圖1是由矩陣表示的空間耦合LDPC的圖。首先將描述空間耦合LDPC。圖1以 數(shù)學(xué)公式矩陣的形式描述了用于空間耦合LDPC的奇偶校驗(yàn)矩陣。該奇偶校驗(yàn)矩陣被用于當(dāng)信號接收設(shè)備針對信號執(zhí)行解碼處理時檢測誤差并校正該誤差。圖1中的單元(小四邊形)101被稱為“元素矩陣”。元素矩陣101具有順序放置于其中的“0”和“1”，以形成具有縱向×橫向＝(N-K)×N的大小的矩陣?！癒”和“N”各自通常都是自然數(shù)，其中，K、N＝幾百至幾千?！癒”和“N”共用于所有的元素矩陣(單元)101，并且K<N。“列重”是指在元素矩陣(單元)101中的列方向上的值“1”的數(shù)量，并且在圖1的簡化矩陣的示例中所描述的列重：第一列是“2”、第二列是“3”、第三列是“2”、第四列是“1”、第五列是“1”以及第六列是“2”。在實(shí)施方式中，在各個元素矩陣101中限定“0”和“1”的比例。如下限定元素矩陣(單元)101中的數(shù)字“l(fā)”和“w”：l＝1,2,...,L：其表示橫向方向上元素矩陣的索引。大寫字母L將被稱為“空間耦合長度”。該空間耦合長度表示橫向方向上元素矩陣的數(shù)量。w＝1,2,...,W：其表示縱向方向上元素矩陣的索引。大寫字母W將被稱為“空間耦合寬度”。該空間耦合寬度表示縱向方向上元素矩陣的數(shù)量。圖2是根據(jù)實(shí)施方式并由矩陣表示的空間耦合LDPC的圖。實(shí)施方式的空間耦合LDPC通過設(shè)置每個元素矩陣(單元)101的列重(元素矩陣中列方向上的值“1”的數(shù)量)的預(yù)定的變化來最大程度引出(drawout)該空間耦合的效應(yīng)。在圖2中，包括作為列重的值“1”的元素矩陣(單元)101由“H”來表示，并且除了H之外的右上方的空間和左下方的空間都具有值“0”(對應(yīng)于H/L的L)。在實(shí)施方式中，包括值“1”的H的多個元素矩陣(單元)101在沿矩陣方向的空間中以從左上方降至右下方的樓梯樣式(斜坡)彼此相連接(耦合)地布置。在實(shí)施方式中，如圖2所示，列重被設(shè)置成沿整個空間耦合LDPC的行方向(即，所接收到的碼字(消息)的比特的順序)朝向兩端大，并且列重被設(shè)置成朝向它們的中心小。由此，可以提高信號接收設(shè)備的誤差校正能力。圖3是設(shè)置根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC的列重的說明圖。橫坐標(biāo)軸表示碼字的位置(比特)，以及縱坐標(biāo)軸表示比特誤差率(BER)。在實(shí)施方式的空間耦合LDPC中，通過從碼字的兩端就像逐漸切割(cuttinginto)誤差一樣校正誤差來獲得接近香農(nóng)極限的誤差校正能力。如圖3所示，碼字在初始狀態(tài)下具有高誤差，而在比特的兩端“1、10”的誤差首先通過重復(fù)校正處理被校正。在圖3中，(1)至(n)各自是誤差校正會話的數(shù)量，并且重復(fù)該校正處理直到在所有的比特“1至10”中誤差的數(shù)量變?yōu)榱銥橹?例如，幾次至大約100次)，并且為重復(fù)校正處理的次數(shù)確定限制。在第二以及隨后的校正處理的每一次中，朝向中心的比特的誤差基于在先前校正會話中校正的朝向兩端的比特被順序地校正。圖3中描述的誤差校正的狀態(tài)將被稱為“空間耦合效應(yīng)”。圖3中描述的空間耦合效應(yīng)可以通過針對每個元素矩陣(單元)101的列重將朝向兩端的列重設(shè)置成大并且將朝向中心的列重設(shè)置成較小來實(shí)現(xiàn)，所述元素矩陣(單元)101在圖2所描述的空間耦合LDPC中以樓梯的樣式彼此耦合。在實(shí)施方式中，注意從碼字的兩端就像逐漸切割誤差一樣校正誤差的空間耦合效應(yīng)，朝向兩端的列重被設(shè)置成大。使用在兩端的元素矩陣(單元)101的誤差校正的結(jié)果被傳播到與其相連接的朝向中心的相鄰單元(元素矩陣)101，以便將要執(zhí)行的誤差校正。在實(shí)施方式中，空間耦合LDPC中的元素矩陣(單元)101的最佳列重分布通過對其應(yīng)用已知的遺傳算法來獲得(在下文中描述其細(xì)節(jié))。圖4和圖5是各自示出空間耦合LDPC的原模圖。還可以使用原模圖來表示空間耦合LDPC的奇偶校驗(yàn)矩陣。圖4是與圖1中所示的其中W被設(shè)置成W＝2的情況相對應(yīng)的原模圖?！?比特節(jié)點(diǎn))：其抽象地表示N(其對應(yīng)于元素矩陣的列的數(shù)量)個比特的塊?！?校驗(yàn)節(jié)點(diǎn))：其表示N-K(對應(yīng)于元素矩陣的行的數(shù)量)個奇偶校驗(yàn)方程式的集合。粗直線(邊緣Edge)：其抽象地表示哪個奇偶校驗(yàn)方程式包括哪個比特的塊。連接到○的邊緣的數(shù)量＝空間耦合寬度W。圖5是與圖1中描述的其中W是W＝3的情況相對應(yīng)的原模圖。可以使用通過在原模圖中表示空間耦合LDPC的圖形化連接來解釋被稱為"密度演化方法"的方法。下面將描述通信路徑(通常被稱為“比特擦除通信路徑”)的模型中的密度演化方法的計算方法。將如下設(shè)置用于表示邊緣(edge)上概率傳播的變量。這表示在第(I)個解碼會話中沿第w方向從第l比特節(jié)點(diǎn)的塊至校驗(yàn)節(jié)點(diǎn) 的塊的傳播的擦除概率。這表示在第(I)個解碼會話中從第w方向的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)至第l個比特節(jié)點(diǎn)的塊的傳播的擦除概率?！唉拧北挥糜诒硎颈忍毓?jié)點(diǎn)的擦除概率的初始值。(當(dāng)I＝0時。)pl,w(0)=ϵ---(1)]]>解碼會話的數(shù)量隨I＝0,1,2,...遞增，交替并反復(fù)執(zhí)行下面兩個方程式的計算會話。每次“I”遞增，針對l和w的所有邊緣的組合都執(zhí)行計算。ql,w(I)=1-pl,w(1-pl,w(I))Πl′≠lhl,w(1-pl′,w(I))---(2)]]>pl,w(I)=ϵλl,w(ql,w(I-1))Πw′≠wvl,w′(ql,w′(I-1))---(3)]]>同時，計算解碼后的比特擦除概率的期望值“BER(I)”。BER(I)=ϵLΣlΠwvl,w(ql,w(I))---(4)]]>在解碼會話的數(shù)量I達(dá)到最大值的極限Imax(通常，10到大約1000)之前，獲得ε的邊界值“εth”，在該邊界值處BER(I)是所期望的閾值BERth或者更小(針對光纖通信，BER(I)被設(shè)置成大約10-15)。ϵ<ϵth⇔BER(Imax)<BERth---(5)]]>針對盡可能大的εth，獲得參數(shù)λ(l,w)(x)、ρ(l,w)(x)、v(l,w)(x)和h(l,w)(x)的系數(shù)。例如，可以使用利用εth的遺傳算法作為評估函數(shù)來獲得這些系數(shù)。λ(l,w)(x)、ρ(l,w)(x)、v(l,w)(x)和h(l,w)(x)分別是表示與l和w的索引相對應(yīng)的元素矩陣中的權(quán)重分布的多項(xiàng)式，并且如下表示。列重的節(jié)點(diǎn)分布(表示元素矩陣的各列中包括多少個“1”的比率。)vl,w(x)=vl,w1x+vl,w2x2+vl,w3x3+...(Σivl,wi=1)---(6)]]>行重的節(jié)點(diǎn)分布(表示元素矩陣的各行中包括多少個“1”的比率。)hl,w(x)=hl,w1x+hl,w2x2+vl,w3x3+...(Σihl,wi=1)---(7)]]>列重的邊緣分布(通過將表示元素矩陣的各列中包括多少個"1"的比率轉(zhuǎn)換成原模圖中邊緣的比率而獲得的比率。)λl,w(x)=λl,w1+λl,w2x+λl,w3x2+...(Σiλl,wi=1)---(8)]]>行重的邊緣分布(通過將表示元素矩陣的各行中包括多少個"1"的比率轉(zhuǎn)換成原模圖中邊緣的比率而獲得的比率。)ρl,w(x)=ρl,w1+ρl,w2x+ρl,w3x2+...(Σiρl,wi=1)---(9)]]>λ(l,w)(x)、ρ(l,w)(x)、v(l,w)(x)和h(l,w)(x)不是獨(dú)立參數(shù)，并且它們之間具有下列從屬關(guān)系。vl,wi=λl,wi/iΣjλl,wj/j---(10)]]>hl,wi=ρl,wi/iΣjρl,wj/j---(11)]]>將現(xiàn)有的密度演化方法應(yīng)用于圖1、圖4和圖5的模型來推導(dǎo)出方程式(2)、(3)和(4)。不同于上述其它方程，方程式(1)以及方程式(5)至(11)是一般方程。在下面的描述中，將描述圖2中描述的空間耦合LDPC(即，每個元素矩陣(單元)101的列重的計算)。在實(shí)施方式中，元素矩陣(單元)101的大小的參數(shù)K和N是固定的，并且根據(jù)遺傳算法獲得列重分布v(l,w)(x)。其它函數(shù)(λ(l,w)(x)、ρ(l,w)(x)和h(l,w)(x))可以相依賴地被獲得，并且實(shí)際上并不被特別注意。圖6是根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC的元素矩陣的列重的計算結(jié)果的表。在圖6中，作為條件，K、N、L和W被設(shè)置成K＝1000、N＝2000、L＝10以及W＝3。如圖6中由橫坐標(biāo)軸所表示的，施加限制以使得列重分布v(l,w)的最高階數(shù)[i](最大列重)是10或更小。其中，縱坐標(biāo)軸表示元素矩陣(單元)101。圖6中的計算結(jié)果是在預(yù)定的計算時間段內(nèi)獲得的示例，并且并不總是最優(yōu)階數(shù)分布的數(shù)值。諸如K、N、L、W以及最高階數(shù)([i]的最大值)的條件各自對應(yīng)于操作系統(tǒng)被設(shè)置。圖7是根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC中的元素矩陣的列重分布的圖。圖7是針對每個元素矩陣(單元)101的最高階數(shù)的每個高度的圖6的計算結(jié)果的圖。如圖7所示，在實(shí)施方式中，針對空間耦合LDPC中的每個元素矩陣(單元)101的列重，其列重的最高階數(shù)較高的元素矩陣(單元)101被朝向兩端布置，而其列重的最高階數(shù)較低的元素矩陣(單元)101被朝向中心布置。如圖6所示，當(dāng)獲得了空間耦合LDPC中的階數(shù)分布時，可以使用諸如通用的漸進(jìn)邊增長(PEG)的方法產(chǎn)生具有極好的性質(zhì)的奇偶校驗(yàn)矩陣。圖8A和圖8B是根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC的效應(yīng)的說明圖。圖8A是示出比特誤差率和信號電功率以及噪聲電功率之間的關(guān)系的曲線圖。其橫坐標(biāo)軸表示比 特能量與噪聲電功率密度的比值“Eb/NO(dB)”，以及縱坐標(biāo)表示BER。在圖8A和圖8B描述的示例中，這些線被描述為：當(dāng)元素矩陣的列重各自被均勻地設(shè)置為6時所獲得的特性線801、當(dāng)元素矩陣的列重各自被均勻地設(shè)置為3時所獲得的特性線802、以及當(dāng)元素矩陣的列重被設(shè)置為3和6以具有1:1的比率在空間耦合LDPC中被均勻地分布時所獲得的特性線803(其對應(yīng)于LaurentSchmalen等人的上述傳統(tǒng)情況)。還描述了特性線804，當(dāng)列重被設(shè)置為3和6并且改變其分布使得列重的最高階數(shù)朝向空間耦合LDPC中的端部變得更高時獲得該特性線804(參見圖7的實(shí)施方式)。如圖8A所示，隨著列重變得更大，BER和Eb/NO變得更有利。根據(jù)實(shí)施方式，通過如特性線804所指示的將列重設(shè)置為3和6并且改變其分布，可以使得BER與如特性線803所指示的列重被設(shè)置為3和6以具有1:1的比率且被均勻地分布的情況相比更有利。圖8B是針對用于設(shè)置圖8A中描述的列重的每個條件的計算量(電路規(guī)模)的圖。橫坐標(biāo)軸表示用于設(shè)置圖8A中描述的列重的條件，以及縱坐標(biāo)軸表示計算量。如圖8B所示，當(dāng)元素矩陣的列重是3時計算量最小，并且在下列情況下計算量逐漸變大：列重被設(shè)置成3和6，并且分布隨實(shí)施方式而改變；列重被設(shè)置成3和6以具有1:1的比率并被均勻地分布；以及列重被設(shè)置成6。圖8A和圖8B指示，在列重被設(shè)置成3和6并且分布隨實(shí)施方式而改變的情況下，可以改善性能并且可以減小計算量(可以減小電路規(guī)模)。圖9和圖10是根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC的元素矩陣的列重的分布設(shè)置的其它示例的圖。在圖9描述的示例中，針對空間耦合LDPC中每個元素矩陣(單元)101的列重，列重的階數(shù)較高的元素矩陣(單元)101沿整個空間耦合LDPC的行方向(對應(yīng)于所接收到的碼字的比特的順序)朝向一端進(jìn)行布置。列重的階數(shù)較低的元素矩陣(單元)101朝向另一端進(jìn)行布置。盡管在圖9中，具有更高階數(shù)的列重的元素矩陣(單元)101朝向碼字的起始比特進(jìn)行布置，但除此之外，具有更高階數(shù)的列重的元素矩陣(單元)101也可以朝向碼字的結(jié)束比特進(jìn)行布置。注意空間耦合效應(yīng)(參見圖3)，如圖9所示，可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，其具有列重的階數(shù)較高、沿整個空間耦合LDPC的行方向僅朝向一端布置的元素矩陣(單元)101。根據(jù)圖9中分布的設(shè)置，從具有帶有較高階數(shù)的列重的元素矩陣(單元)101的一端的一側(cè)就像逐漸切割誤差一樣來執(zhí)行誤差校正。即使利用分布的這種設(shè)置，也 可以在少量的校正會話中校正誤差。圖10是空間耦合重復(fù)累積(RA)碼中元素矩陣的列重分布的設(shè)置的示例的圖，該空間耦合重復(fù)累積(RA)碼是空間耦合LDPC的派生物之一?？臻g耦合RA碼具有可以簡化編碼電路(編碼單元)的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。在空間耦合LDPC中，圖7、圖9等所示的元素矩陣101在接收設(shè)備中作為奇偶校驗(yàn)矩陣被設(shè)置。另一方面，發(fā)送設(shè)備需要在其中設(shè)置與接收設(shè)備中奇偶校驗(yàn)矩陣相對應(yīng)的生成矩陣。就此而言，針對空間耦合RA碼，圖10所示的元素矩陣101的列重的分布可以被共同用于發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備。針對空間耦合RA碼，發(fā)送設(shè)備使用圖10描述的元素矩陣101的列重的分布作為生成矩陣，并且接收設(shè)備使用圖10描述的元素矩陣101的列重的分布作為奇偶校驗(yàn)矩陣。由此可以簡化用于空間耦合RA碼的編碼電路的結(jié)構(gòu)。下面將描述使用實(shí)施方式的空間耦合LDPC的設(shè)備的應(yīng)用的示例。圖11A和圖11B是根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC所應(yīng)用到的系統(tǒng)的示例的圖。圖11A描述了通信系統(tǒng)。該通信系統(tǒng)1101包括發(fā)送設(shè)備、對將被發(fā)送的信號進(jìn)行編碼的編碼電路(編碼單元)1102，并且通過諸如無線電路徑或光纖的通信路徑1103將被編碼電路1102編碼的信號發(fā)送至接收設(shè)備。接收設(shè)備包括解碼電路(解碼單元)1104，該解碼電路(解碼單元)1104對所發(fā)送的信號進(jìn)行解碼并將解碼后的信號作為接收到的信號而輸出。圖11B描述了存儲系統(tǒng)。存儲系統(tǒng)1111包括對寫入信息進(jìn)行編碼的編碼電路1112，并且將被編碼電路1112編碼的信號存儲到諸如存儲器或磁盤的存儲介質(zhì)1113中。當(dāng)讀取信息時，存儲在存儲介質(zhì)1113中的信息被解碼電路(解碼單元)1114解碼，并作為讀出信息被輸出。在實(shí)施方式的空間耦合LDPC中，奇偶校驗(yàn)矩陣被用于誤差檢測，以及由解碼電路1104和1114執(zhí)行的誤差校正，并且元素矩陣(單元)101被用作奇偶校驗(yàn)矩陣。如下面的表1所示，編碼電路1102和1112通過將消息u(其是要被輸入的信號)乘以生成矩陣G產(chǎn)生碼字c的比特串，并且將該比特串輸出至通信路徑1103或存儲介質(zhì)1113。解碼電路1104和1114通過將包括誤差的接收到的字的硬判決值乘以奇偶校驗(yàn)矩陣H作為解碼處理的一部分以獲取校驗(yàn)子s來檢測誤差。生成矩陣G和奇偶校驗(yàn)矩陣H彼此呈正交關(guān)系(H×tG＝0)。當(dāng)確定了無誤差狀態(tài)時(不存在誤差)，校驗(yàn)子s全為零，并且這是指示由各個解碼電路1104和1114執(zhí)行的解碼處理完成的指標(biāo)。表1：因此，當(dāng)信號通過通信路徑1103被發(fā)送時或者當(dāng)由存儲介質(zhì)1113保留的信號中存在誤差時從而針對所述信號執(zhí)行誤差校正，并且將該信號作為接收信號或讀出信息而輸出。編碼電路1102和1112具有空間耦合LDPC的生成矩陣，其對應(yīng)于解碼電路1104和1114的奇偶校驗(yàn)矩陣。在空間耦合RA碼中，列重的分布彼此相同，并且解碼電路和編碼電路可以使用相同元素矩陣(單元)101的空間耦合LDPC。圖12是根據(jù)實(shí)施方式的空間耦合LDPC所應(yīng)用到的光傳輸系統(tǒng)的示例的圖。在光傳輸系統(tǒng)1201中，在諸如環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的一對通信路徑1202和1203的多個節(jié)點(diǎn)(OADM節(jié)點(diǎn))的每一個處布置傳輸設(shè)備1204，并且在預(yù)定距離處布置多個光學(xué)放大器(ILA節(jié)點(diǎn))1205。傳輸設(shè)備1204包括將節(jié)點(diǎn)處的光信號插入(Add)到通信路徑1202中/或者將通信路徑1202和1203中的光信號分出(Drop)到節(jié)點(diǎn)中的OADM單元1211。傳輸設(shè)備1204包括控制下列單元的控制單元1216：光學(xué)放大器(前置放大器和后置放大器)1212、光學(xué)衰減器(光學(xué)ATT)1213、監(jiān)督及控制光(OSC)檢測單元1214、發(fā)送和接收裝置(TRP)1215以及傳輸設(shè)備1204。與上面相同的結(jié)構(gòu)也被布置在通信路徑1203一側(cè)。圖13是圖12的OADM單元以及關(guān)于光信號的插入和分出的結(jié)構(gòu)的圖。圖13描述了關(guān)于至OADM單元1211的光信號的插入和分出的結(jié)構(gòu)。OADM單元1211例如包括1×n個波長選擇開關(guān)(WSS)。針對諸如發(fā)送的WDM的光信號，OADM單元1211選擇具有用于插入或分出的波長的光信號，并且通過光學(xué)放大器(光學(xué)AMP)1311和1×m個光耦合器(CPL)1312分出(輸出)/插入(輸入)至發(fā)送和接收裝置(TRP)1215的端口。在圖13的示例中，包括用于光信號的分出的WSS1211a和用于光信號的插入的WSS1211b，并且對應(yīng)于此，布置發(fā)送和接收裝置(TRP)1215，其插入側(cè)作為發(fā)送裝置1215a運(yùn)行，并且其分出側(cè)作為接收裝置1215b運(yùn)行。并不局限于此，發(fā)送和接收裝置(TRP)1215也可以被構(gòu)造成在一個單元中共同擁有發(fā)送裝置和接收裝置。圖14是圖13的發(fā)送和接收裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。圖14中描述的一個發(fā)送和接收裝置(TRP)1400是通過將圖13中描述的發(fā)送裝置1215a和接收裝置1215b的功能共同包括在一個單元中而形成的發(fā)送和接收模塊。作為發(fā)送裝置1215a的結(jié)構(gòu)包括：光通道傳送單元(OTU)成幀器1401，其針對輸入到節(jié)點(diǎn)中的信號(客戶端信號)執(zhí)行輸入處理和輸出處理；發(fā)送(Tx)信號電路1402，其針對要被發(fā)送的信號執(zhí)行信號處理；以及DAC1403，其對要被發(fā)送的信號進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換。該結(jié)構(gòu)還包括傳輸光調(diào)制器(傳輸光Mod.)1405，其使用預(yù)定方案并使用具有預(yù)定波長的LD1404的輸出光對要被發(fā)送的信號進(jìn)行光學(xué)調(diào)制，并且將經(jīng)調(diào)制的信號輸出至光耦合器(CPL)1312作為要被插入的光信號。作為接收裝置1215b的結(jié)構(gòu)包括：接收光解碼器1412，其使用預(yù)定方案并使用具有LD1411的預(yù)定波長的光對從光耦合器(CPL)1312分出和輸出的光信號進(jìn)行光學(xué)解碼；ADC1413，其對所接收到的信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換；接收(Rx)信號電路1414，其針對接收到的信號執(zhí)行信號處理；以及OTU成幀器1415，其針對所接收到的信號執(zhí)行輸入處理和輸出處理，并且將所接收到的信號輸出至節(jié)點(diǎn)作為“客戶端信號”。針對OTU幀的多種類型中的每種包括多個OTU成幀器1401和1415，并且OTU成幀器1401和1415被連接至Tx信號電路1402和Rx信號電路1414，以執(zhí)行信號的發(fā)送和接收。圖15是圖14的發(fā)送信號電路和接收信號電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。圖14中描述的Tx信號電路1402包括圖15中描述的FEC(編碼電路)1501和預(yù)均衡電路1502。編碼電路1501基于生成矩陣G從由節(jié)點(diǎn)輸出的輸入信號(消息)u產(chǎn)生碼字c，并且 將該碼字c輸出至預(yù)均衡電路1502。該預(yù)均衡電路1502針對DAC1403和發(fā)送裝置1215a等執(zhí)行波長色散補(bǔ)償、頻率偏移補(bǔ)償、輸入及輸出特性補(bǔ)償。圖14中描述的Rx信號電路1414包括圖15中所示出的均衡電路1511、載波相位重構(gòu)電路1512以及FEC(解碼電路)1513。該均衡電路1511使用非線性光學(xué)效應(yīng)等執(zhí)行波長色散補(bǔ)償、頻率偏移補(bǔ)償、極化波模式色散補(bǔ)償、波形失真補(bǔ)償。載波相位重構(gòu)電路1512檢測所接收到的信號的相位差并重構(gòu)其相位。FEC(解碼電路)1513使用奇偶校驗(yàn)矩陣H對所接收到的信號(所接收到的字)執(zhí)行奇偶校驗(yàn)，并且針對所接收到的信號執(zhí)行誤差校正。所接收到的信號在誤差校正之后被輸出至節(jié)點(diǎn)。在各個節(jié)點(diǎn)處的傳輸設(shè)備的1204的發(fā)送和接收裝置(TRP)1215通過連接IF(未描述)被連接至外部設(shè)備。外部設(shè)備將要被發(fā)送的信號輸出至傳輸設(shè)備1204，并且從該傳輸設(shè)備1204接收所接收到的信號的輸入。實(shí)施方式中所描述的空間耦合LDPC的元素矩陣(單元)101被用作解碼電路1513的奇偶校驗(yàn)矩陣H。對應(yīng)于該奇偶校驗(yàn)矩陣H的矩陣被用作編碼電路1501所使用的生成矩陣G。在空間耦合RA碼中，公共矩陣可以被用作編碼電路1501的生成矩陣G以及解碼電路1513的奇偶校驗(yàn)矩陣H。圖16是由圖15中描述的編碼電路執(zhí)行的處理的示例的流程圖。圖16描述了由編碼電路1501執(zhí)行的編碼處理。編碼電路1501累積由節(jié)點(diǎn)輸出的要被發(fā)送的信號(消息u的比特)(步驟S1601)并且計算冗余比特(步驟S1602)。此后編碼電路1501使用生成矩陣G對消息u進(jìn)行編碼以產(chǎn)生碼字c(步驟S1603)。由編碼電路1501產(chǎn)生的碼字c從發(fā)送和接收裝置1215被輸出至OADM單元1211(插入到通信路徑1202和1203中)。圖17是由圖15中描述的解碼電路執(zhí)行的處理的示例的流程圖。圖17描述了包括在由布置在發(fā)送和接收裝置1215的Rx信號電路1414中的解碼電路1513執(zhí)行的解碼處理中的校正處理的細(xì)節(jié)。解碼電路1513累積從OADM單元1211(通信路徑1202和1203)分出的所接收到的信號的比特(步驟S1701)并且執(zhí)行誤差校正處理(S1702)。在該誤差校正處理中，針對所接收到的信號(所接收到的字)，解碼電路1513使用奇偶校驗(yàn)矩陣H獲得校驗(yàn)子s，并且重復(fù)該校正處理直到所有校驗(yàn)子都變成零。實(shí)施方式中所描述的空間耦合LDPC的元素矩陣(單元)101被用作奇偶校驗(yàn)矩陣H。在步驟1703，在存在誤差并且所執(zhí)行的校正處理會話的次數(shù)小于其最大數(shù)值期間(步驟S1703：否)，解碼電路1513返回至步驟S1702，以重復(fù)校正處理。當(dāng)不存在誤差或者當(dāng)所執(zhí)行的校正處理會話的次數(shù)達(dá)到其最大數(shù)值時(步驟S1703：是)，解碼電路1513在誤差被校正之后提取出所接收到的信號(消息的比特)(步驟S1704)。所提取出的接收到的信號(消息)從發(fā)送和接收裝置1215被輸出至節(jié)點(diǎn)。根據(jù)實(shí)施方式，對于空間耦合LDPC中各個元素矩陣(單元)的列重，這些列重沿整個空間耦合LDPC的行方向(其對應(yīng)于所接收到的碼字的比特順序)朝向兩端被設(shè)置成大，并且這些列重朝向中心被設(shè)置成較小。朝向至少一端的列重被設(shè)置成大。針對反復(fù)執(zhí)行的校正處理，誤差由此可以通過少量的校正處理會話(碼率)而被校正，并且由于從碼字(消息的比特)的兩端有效地校正誤差的空間耦合效應(yīng)，誤差校正的處理負(fù)載可以減小。在實(shí)施方式中，各個元素矩陣的列重不是簡單地增加或減少，而是元素矩陣與具有不同列重的元素矩陣相混合，并且朝向兩端的列重被設(shè)置成大。由此可以同時實(shí)現(xiàn)改進(jìn)誤差校正能力的效果和減小其處理負(fù)載的效果?？臻g耦合LDPC中的各個元素矩陣(單元)的不同的列的權(quán)重的分布(階數(shù)分布)可以通過固定元素矩陣(單元)101的縱向和橫向大小的參數(shù)K和N、使用關(guān)于解碼處理的預(yù)定的評估函數(shù)、以及使用通用遺傳算法來獲得?？梢允褂弥T如通用PEG的方法產(chǎn)生空間耦合LDPC中獲取的階數(shù)分布作為奇偶校驗(yàn)矩陣。根據(jù)實(shí)施方式，可以實(shí)現(xiàn)其中可以改進(jìn)誤差校正能力并且可以減小處理負(fù)載的效果。本文所提供的所有示例和條件性語言都旨在用于幫助讀者理解本發(fā)明的教學(xué)目的，并且本發(fā)明所提出的概念旨在促進(jìn)技術(shù)，并且不應(yīng)被解釋為限制于這些具體陳述的示例和條件，說明書中這樣的示例的組織也與本發(fā)明的優(yōu)勢和劣勢的示出無關(guān)。盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的一個或更多個實(shí)施方式，但應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可對此進(jìn)行各種改變、替換和變更。相關(guān)申請的交叉引用本申請基于并要求于2015年5月11日提交的在先日本專利申請No.2015-096478的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，其全部內(nèi)容在此通過引用并入本文。當(dāng)前第1頁1 2 3