误差校正方法、半导体装置、发送和接收模块和传输设备制造方法及图纸

误差校正方法、半导体装置、发送和接收模块和传输设备。一种使用空间耦合LDPC对编码信号执行误差校正的误差校正方法，该误差矫正方法包括将空间耦合LDPC的元素矩阵中与信号的比特串的一端侧相对应的元素矩阵的列方向上的列重设置成大，所述元素矩阵作为用于检测信号相乘中的误差的奇偶校验矩阵。

【技术实现步骤摘要】

本文所讨论的实施方式涉及误差校正方法、半导体装置、发送和接收模块和传输设备。
技术介绍
通信路径等的信号解码设备使用预定的奇偶校验矩阵执行误差校正，该预定的奇偶校验矩阵在矩阵方向上包括值“0/1”的组合。低密度奇偶校验(LDPC)码被用作奇偶校验矩阵。根据所公开的空间耦合LDPC的技术，通过沿矩阵方向针对LDPC布置多个各自的元素矩阵(element matrix)来执行更高的误差校正(参见，例如，日本专利特开No.2013-81161和No.2013-175799)。使用沿矩阵方向空间地表示元素矩阵的顺序的方法或者使用原模图的方法表示空间耦合LDPC。根据所公开的技术，在空间耦合LDPC中，在沿矩阵方向的空间中以楼梯样式布置多个元素矩阵，并且该元素矩阵与其列重是不同的(每个列重是列方向上的“1”的数量)的元素矩阵相混合并被布置(参见，例如，Laurent Schmalen等人的“Next Generation Error Correcting Codes for Lightwave Systems”ECOC 2014，法国戛纳)。为了利用空间耦合LDPC的特征执行高误差校正，每个元素矩阵的列重需要被设置成大(在列方向上值“1”的数量增加)。当列重增加时，校正误差的能力得以改善，然而，误差校正的处理负载增大，并且处理电路的规模增大。另一方面，当列重减小时，可以减少误差校正的处理量并且可以抑制处理电路的规模，然而，校正误差的能力降低。尽管日本专利特开No.2013-81161公开了元素矩阵与其列重是不同的的元素矩阵相混合并被布置的示例，但是该公开没有公开最大程度地提取空间耦合的效应的元素矩阵的任何具体布置。无法通过传统的手段同时实现改进误差校正能力的效果和减小处理负载的效果。
技术实现思路
根据实施方式的一个方面，一种使用空间耦合LDPC对编码信号执行误差校正的误差校正方法，该误差校正方法包括将空间耦合LDPC的元素矩阵中与信号的比特串的一个端侧相对应的元素矩阵的列方向上的列重设置成大，所述元素矩阵作为用于检测信号相乘中的误差的奇偶校验矩阵。本专利技术的目标和优点将通过权利要求中所具体指出的元素及组合来实现和达成。应当理解，以上概述和以下详细描述都是示例性的，而非对本专利技术的限制。附图说明图1是由矩阵表示的空间耦合LDPC的图；图2是根据实施方式并由矩阵表示的空间耦合LDPC的图；图3是设置根据实施方式的空间耦合LDPC的列重的说明图；图4和图5是各自示出空间耦合LDPC的原模图；图6是根据实施方式的空间耦合LDPC的元素矩阵的列重的计算的结果的表；图7是根据实施方式的空间耦合LDPC中的元素矩阵的列重分布的图；图8A和图8B是根据实施方式的空间耦合LDPC的效应的说明图；图9和图10是根据实施方式的空间耦合LDPC的元素矩阵的列重的分布设置的其它示例的图；图11A和图11B是根据实施方式的空间耦合LDPC所应用到的系统的示例的图；图12是根据实施方式的空间耦合LDPC所应用到的光传输系统的示例的图；图13是图12的OADM单元以及关于光信号的插入和分出的结构的图；图14是图13的发送和接收装置的内部结构的图；图15是图14的发送信号电路和接收信号电路的内部结构的图；图16是通过图15中描述的编码电路的处理的示例的流程图；以及图17是由图15中描述的解码电路的处理的示例的流程图。具体实施方式图1是由矩阵表示的空间耦合LDPC的图。首先将描述空间耦合LDPC。图1以
数学公式矩阵的形式描述了用于空间耦合LDPC的奇偶校验矩阵。该奇偶校验矩阵被用于当信号接收设备针对信号执行解码处理时检测误差并校正该误差。图1中的单元(小四边形)101被称为“元素矩阵”。元素矩阵101具有顺序放置于其中的“0”和“1”，以形成具有纵向×横向＝(N-K)×N的大小的矩阵。“K”和“N”各自通常都是自然数，其中，K、N＝几百至几千。“K”和“N”共用于所有的元素矩阵(单元)101，并且K<N。“列重”是指在元素矩阵(单元)101中的列方向上的值“1”的数量，并且在图1的简化矩阵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”。在实施方式中，在各个元素矩阵101中限定“0”和“1”的比例。如下限定元素矩阵(单元)101中的数字“l”和“w”：l＝1,2,...,L：其表示横向方向上元素矩阵的索引。大写字母L将被称为“空间耦合长度”。该空间耦合长度表示横向方向上元素矩阵的数量。w＝1,2,...,W：其表示纵向方向上元素矩阵的索引。大写字母W将被称为“空间耦合宽度”。该空间耦合宽度表示纵向方向上元素矩阵的数量。图2是根据实施方式并由矩阵表示的空间耦合LDPC的图。实施方式的空间耦合LDPC通过设置每个元素矩阵(单元)101的列重(元素矩阵中列方向上的值“1”的数量)的预定的变化来最大程度引出(draw out)该空间耦合的效应。在图2中，包括作为列重的值“1”的元素矩阵(单元)101由“H”来表示，并且除了H之外的右上方的空间和左下方的空间都具有值“0”(对应于H/L的L)。在实施方式中，包括值“1”的H的多个元素矩阵(单元)101在沿矩阵方向的空间中以从左上方降至右下方的楼梯样式(斜坡)彼此相连接(耦合)地布置。在实施方式中，如图2所示，列重被设置成沿整个空间耦合LDPC的行方向(即，所接收到的码字(消息)的比特的顺序)朝向两端大，并且列重被设置成朝向它们的中心小。由此，可以提高信号接收设备的误差校正能力。图3是设置根据实施方式的空间耦合LDPC的列重的说明图。横坐标轴表示码字的位置(比特)，以及纵坐标轴表示比特误差率(BER)。在实施方式的空间耦合LDPC中，通过从码字的两端就像逐渐切割(cutting into)误差一样校正误差来获得接近香农极限的误差校正能力。如图3所示，码字在初始状态下具有高误差，而在比特的两端“1、10”的误差首先通过重复校正处理被校正。在图3中，(1)至(n)各自是误差校正会话的数量，并且重复该校正处理直到在所有的比特“1至10”中误差的数量变为零为止(例如，几次至大约100次)，并且为重复校正处理的次数确定限制。在第二以及随后的校正处理的每一次中，朝向中心的比特的误差基于在先前校正会话中校正的朝向两端的比特被顺序地校正。图3中描述的误差校正的状态将被称为“空间耦合效应”。图3中描述的空间耦合效应可以通过针对每个元素矩阵(单元)101的列重将朝向两端的列重设置成大并且将朝向中心的列重设置成较小来实现，所述元素矩阵(单元)101在图2所描述的空间耦合LDPC中以楼梯的样式彼此耦合。在实施方式中，注意从码字的两端就像逐渐切割误差一样校正误差的空间耦合效应，朝向两端的列重被设置成大。使用在两端的元素矩阵(单元)101的误差校正的结果被传播到与其相连接的朝向中心的相邻单元(元素矩阵)101，以便将要执行的误差校正。在实施方式中，空间耦合LDPC中的元素矩阵(单元)101的最佳列重分布通过对其应用已知的遗传算法来获得(在下文中描述其细节)。图4和图5是各自示出空间耦合LDPC的原模图。还可以使用原模图来表示空间耦合LD本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种误差校正方法，所述误差校正方法使用空间耦合LDPC对编码信号执行误差校正，所述误差校正方法包括：将所述空间耦合LDPC的元素矩阵中与所述信号的比特串的一个端侧相对应的元素矩阵的列方向上的列重设置成大，作为用于检测将所述信号相乘时的误差的奇偶校验矩阵。

【技术特征摘要】
2015.05.11 JP 2015-0964781.一种误差校正方法，所述误差校正方法使用空间耦合LDPC对编码信号执行误差校正，所述误差校正方法包括：将所述空间耦合LDPC的元素矩阵中与所述信号的比特串的一个端侧相对应的元素矩阵的列方向上的列重设置成大，作为用于检测将所述信号相乘时的误差的奇偶校验矩阵。2.根据权利要求1所述的误差校正方法，其中，所述设置包括将所述空间耦合LDPC的所述元素矩阵中对应于所述信号的所述比特串的各个端侧的元素矩阵的所述列方向上的列重设置成大。3.根据权利要求1所述的误差校正方法，其中，所述设置包括将所述空间耦合LDPC的所述元素矩阵中在所述信号的所述比特串的中心侧的元素矩阵的所述列方向上的列重设置成最小。4.根据权利要求1所述的误差校正方法，其中，所述设置包括：将所述空间耦合LDPC的所述元素矩阵中所述信号的所述比特串的各个端侧的元素矩阵的所述列方向上的列重设置成大，以及将元素矩阵的所述列方向上的列重设置为从所述各个端侧朝向所述信号的所述比特串的中心逐渐变小。5.根据权利要求1所述的误差校正方法，所述误差校正方法还包括：使用遗传算法获得所述空间耦合LDPC的所述元素矩阵的列重的分布，所述遗传算法具有包括所述元素矩阵的纵向和横向大小、所述元素矩阵的耦合状态、多个解码会话的控制值、以及BER阈值的条件。6.一种半导体装置，所述半导体装置包括：使用空间耦合LDPC对编码信号执行误差校正的解码电路，其中，所述解码电路使用用于误差校正的奇偶校验矩阵对所述信号执行所述误差校正，所述奇偶校验矩阵是所述空间耦合LDPC...

【专利技术属性】
技术研发人员：小金井洋平，小岛力，李聪，
申请(专利权)人：富士通株式会社，移动技术株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP