JP2001308712A - パケット化直列データの復号化方法及びデコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パケット化直列データの復号化方法及びデコ
ーダを提供する。 【解決手段】 主遷移及びペイロード・フィールドをそ
れぞれ含み、ペイロード・フィールドは、（ａ）情報ワ
ードのいくつかだけで構成されるか、（ｂ）ペイロード
・フィールドの構造を識別するタイプ・ワードを含むか
のどちらか１つであり、主遷移が、ペイロード・フィー
ルドが情報ワードのいくつかだけで構成される場合には
第１の状態もしくは第２の状態になるフレームの集合の
うちの１つであるフレームのデータを復号化する方法で
あって、主遷移が第１の状態にある場合にはペイロード
・フィールドを受信データのブロックとして採用し、主
遷移が第１の状態にない場合には前記ペイロード・フィ
ールドからタイプ・ワードを抽出してタイプ・ワードに
応答してペイロード・フィールドを伸張し、伸張後のペ
イロード・フィールドを受信データのブロックとして採
用するデータの復号化方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直列に受信される
パケット化データを復号化するためのデコーダ及び復号
方法に関するものであり、とりわけ、１０．３ギガビッ
ト／秒（Ｇｂ／ｓ）で動作するＯＣ１９２ ＳＯＮＥＴ
（Synchronous Optical Network）レーザを利用して、
ビット転送速度が１０Ｇｂ／ｓのイーサネット（登録商
標）によるローカル・エリア・ネットワークを介した直
列伝送を可能にするのに十分なほど少ないオーバヘッド
で符号化されたパケット化データを復号化するためのデ
コーダ及び復号化方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この数十年間にわたって、集積回路及び
レーザ・テクノロジは、ほぼ１８カ月毎に性能が２倍と
なった。これらのテクノロジは、急速に増大する地球規
模の通信容量の需要を支援するために用いられてきた。
この需要は、現在では、支援テクノロジの潜在的な改良
速度よりもはるかに速く増大している。例えば、インタ
ーネットによる通信トラフィックは、最近では、９カ月
毎に倍増している。現行帯域幅の追加要求によって、現
在の電子及び光学テクノロジの能力は過酷な圧迫を受け
ている。

【０００３】とりわけ、イーサネット・ローカル・エリ
ア・ネットワーク規格は、１９８２年の１０メガビット
／秒（Ｍｂ／ｓ）から始まって、速度が次第に１０倍へ
と増大してきた。１９９９年には、１０ギガビット／秒
（Ｇｂ／ｓ）のイーサネット規格が提案された。最も新
しく採用されたイーサネット規格では、１Ｇｂ／ｓで直
列データを伝送するために、A DC-Ballanced, Partiti
oned-Block,8b/10b Transmission Code, 27 IBM J.RES.
AND DEV., (1983 September)において、A.X.Widmer及
びP.A.Franaszekによる解説のある８ｂ／１０ｂライン
・コードが利用された。８ｂ／１０ｂライン・コードで
は、各８ビット入力ワードを、データ・リンクで伝送さ
れる１０ビット・コードによって表現する。８ｂ／１０
ｂ符号化によって、この２５％のオーバヘッドと交換
に、ＤＣ平衡（DC balance）が得られ、遷移密度を保証
する。１０ビット・コードには、信号及びフレーム形成
に用いられる制御ワードの組み合わせを表す能力をさら
に有する。

【０００４】提案された１０Ｇｂ／ｓのイーサネット規
格では、１０Ｇｂ／ｓで情報を送信するために８ｂ／１
０ｂ符号化の再利用が考慮された。しかし、この技法を
用いると、１２．５Ｇｂａｕｄ、すなわち、１２．５Ｇ
ｂ／ｓのボー転送速度で伝送することになる。

【０００５】現在利用可能なレーザ製造技術では、穏当
な価格で１２．５Ｇｂ／ｓの変調が可能なレーザを製造
することは、極めて困難であると考えられている。しか
し、現在では、ＯＣ−１９２ ＳＯＮＥＴ遠隔通信規格
に準拠したシステムに用いられるレーザ・システムが存
在する。こうしたシステムは、９．９５３２８Ｇｂ／ｓ
の信号速度で動作する。しかし、これらの市販レーザの
性能裕度は、その設計速度より２５％速く動作するには
十分ではない。

【０００６】ＳＯＮＥＴ遠隔通信システムに用いるよう
に設計したレーザを提案されている１０Ｇｂ／ｓイーサ
ネット規格で利用できるようにする方法の１つは、オー
バヘッドが８ｂ／１０ｂライン・コードより少ない、単
純で頑強な符号化方式を設計することである。原則とし
て、この目標は、ＭビットのワードをＮビット・コード
で表現し、Ｎ：Ｍの比率が１０：８未満のブロック・コ
ードを用いて達成できる。

【０００７】オーバヘッドが８ｂ／１０ｂライン・コー
ドより少ない、可能性のある符号化方式は、ＳＯＮＥＴ
遠隔通信規格に用いられる方式である。ＳＯＮＥＴ符号
化方式は、暗号化システムを用いてＤＣ平衡を保証し、
オーバヘッドは約３％である。しかしながら、ＳＯＮＥ
Ｔ符号化方式で用いられる暗号化システムは、２層の多
項式暗号化を利用して、十分な保護レベルを実現してい
る。この２層方式は、実施が複雑である。さらに、ＳＯ
ＮＥＴ符号化方式は、低コストで実施するのが困難な複
雑なフレーム形成プロトコルを備えている。このＳＯＮ
ＥＴ符号化方式は、また、イーサネットのパケット区切
りを支援するため、余分な符号化レベルを追加するよう
に修正が加えられる。こうした余分な符号化レベルのた
めに、ＳＯＮＥＴの符号化のオーバヘッドは、おそら
く、７％以上まで増大するであろう。さらに、ネットワ
ーク化コミュニティは、遠隔通信規格の大規模な採用が
不快であることがわかるものと思われる。説明したよう
な性能及び政治的な困難のために、ＳＯＮＥＴ符号化方
式に基づく規格を新規のイーサネット規格として採用す
るのが困難になる。

【０００８】８ｂ／１０ｂライン・コードよりオーバヘ
ッドの少ないもう１つの可能性のある符号化方式は、Ｃ
ＩＭＴとして知られるものである。この符号化方式につ
いては、Ｃｒａｎｄａｌｌ他の米国特許第５，０２２，
０５１号公報及びＨｏｒｎａｋ他の米国特許第５，４３
８，６２１号公報に記載がある。ＣＭＴコードは、Ｍの
値を十分に大きくすることによって、オーバヘッドが８
ｂ／１０ｂライン・コードより少なくなるように構成す
ることが可能な（Ｍ）ｂ／（Ｍ＋４）ｂコードである。
しかし、Ｍの値が大きい場合、Ｍビットの入力ブロック
のＤＣ平衡を計算する必要があり、また、リアル・タイ
ムに伝送されるビットの実行中のＤＣ平衡を計算する必
要があるため、ＣＩＭＴコードは実施が困難である。

【０００９】この開示と同時に提出した特許出願におい
て、発明者は、１０．３ギガビット／秒（Ｇｂ／ｓ）で
動作するＯＣ１９２ ＳＯＮＥＴレーザを利用して、ビ
ット転送速度が１０Ｇｂ／ｓのイーサネットによるロー
カル・エリア・ネットワークを介した直列伝送を可能に
するため、新規の６４ｂ／６６ｂ符号化方法を用いる新
規の符号器及び符号化方法を開示している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、６４ｂ／６６ｂ符号化方式によって符号化した直列
に受信するデータのフレームを効率よく、確実に復号化
するためのデコーダ及び復号化方法をさらに提供するこ
とにある。本発明のもう１つの目的は、集積回路のダイ
・サイズ及び電力消費が最小限に抑えられるデコーダ
と、集積回路のダイ・サイズ及び電力消費が最小限に抑
えられるデータ受信機において実施可能な復号化方法と
を提供することにある。また、本発明のもう１つの目的
は、エラー検出に関して、新しいイーサネット規格の性
能要求を満たすこうしたデコーダ及び復号化方法を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、データ・フレ
ームを復号化するための方法を提供する。このフレーム
は、情報ワードのパケットを表し、パケットに先行及び
後続する符号化制御ワードをさらに表すフレーム集合の
うちの１つのフレームである。フレームは、主遷移とペ
イロード・フィールドをそれぞれ含んでいる。ペイロー
ド・フィールドは、情報ワードのいくつかだけで構成さ
れるか、あるいは、ペイロード・フィールドの構造を識
別するタイプ・ワード（TYPE word）を含んでいる。主
遷移は、ペイロード・フィールドが情報ワードのいくつ
かだけで構成される場合には第１の状態になり、さもな
ければ第２の状態になる。この方法では、主遷移が第１
の状態にあるか否かの判定を行う。

【００１２】主遷移が第１の状態にある場合には、ペイ
ロード・フィールドを、受信データのブロックとして採
用する。

【００１３】主遷移が第１の状態にない場合には、タイ
プ・ワード（TYPE word）をペイロード・フィールドか
ら抽出し、タイプ・ワードに応答して、ペイロード・フ
ィールドを伸張し、伸張後、ペイロード・フィールド
を、受信データのブロックとして採用する。

【００１４】本発明は、データのフレームを復号化する
ためのデコーダをさらに提供する。フレームは、情報の
パケットを表し、パケットに先行及び後続する符号化制
御ワードをさらに表すフレーム集合のうちの１つのフレ
ームである。フレームは、主遷移とペイロード・フィー
ルドをそれぞれ含んでいる。ペイロード・フィールド
は、情報ワードのいくつかだけで構成されるか、あるい
は、ペイロード・フィールドの構造を識別するタイプ・
ワード（TYPE word）を含んでいる。主遷移は、ペイロ
ード・フィールドが情報ワードのいくつかだけで構成さ
れる場合には第１の状態になり、さもなければ第２の状
態になる。デコーダは、フレーム・デコーダと、タイプ
・ワード抽出器と、ブロック発生器とを含んでいる。

【００１５】フレーム・デコーダは、フレームを受信
し、フレームを主遷移とペイロード・フィールドとに分
離する。

【００１６】タイプ・ワード抽出器は、フレーム・デコ
ーダからペイロード・フィールド及び主遷移を受信する
ように接続されており、主遷移が第２の状態にある場合
に限って、ペイロード・フィールドからタイプ・ワード
（TYPE word）を抽出する働きをする。

【００１７】ブロック・発生器を、ペイロード・フィー
ルドとタイプ・ワード（TYPE word）と主遷移とを受信
するように接続している。主遷移が第１の状態にある場
合には、ブロック発生器は、受信データのブロックとし
てペイロード・フィールドを採用する働きをする。

【００１８】主遷移が第２の状態にある場合には、ブロ
ック発生器は、タイプ・ワード（TYPE word）に応答し
てペイロード・フィールドを伸張し、伸張後にペイロー
ド・フィールドを受信データのブロックとして採用する
働きをする。

【００１９】本発明によるデコーダ及び復号化方法は、
符号化が６４ｂ／６６ｂコードとして実施される場合、
極めて少ないオーバヘッド（３．１２５％）で、符号化
したデータ・フレームを復号化することできる。このオ
ーバヘッドは、８ｄ／１０ｄ（２５％）よりも大幅に少
ない。本発明によるデコーダ及び復号化方法によれば、
ＳＯＮＥＴ ＯＣ−１９２送信器に用いるように設計し
た既存のレーザを利用して、１０．０Ｇｂ／ｓのビット
転送速度でイーサネット・データを伝送することが可能
になる。本発明によるデコーダ及び復号化方法を用いる
１０Ｇｂ／ｓイーサネット規格は今採用することが可能
であり、１２．５Ｇｂａｕｄにて変調可能なレーザが開
発されるのを待たなくても済むことになる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明によるデコーダ１
２０を含む物理的媒体依存モジュール（Physical mediu
m dependent module：以下、「ＰＭＤ」と呼ぶ。）３０を
含んでいる１０Ｇｂ／ｓイーサネット・インターフェイ
ス１０の一例を示すブロック図である。インターフェイ
ス１０を、媒体アクセス・コントローラ（medium acces
s controller：以下、「ＭＡＣ」と呼ぶ。）１２と、物理
的コード層／物理的媒体接続モジュール（physical cod
e layer/ physical medium attachment module：以下、
「ＰＣＳ／ＰＭＡ」と呼ぶ。）１４と、ＰＭＤ３０とから
構成する。ＭＡＣは、３７導体ＸＧＭＩＩバス１６を介
して、ホスト・システム（不図示）から受信したユーザ
・データを含むデータをＰＣＳ／ＰＭＡに送信する。Ｍ
ＡＣは、さらに、３７導体ＸＧＭＩＩバス１７を介し
て、ＰＣＳ／ＰＭＡからユーザ・データを含むデータを
受信してホスト・システムに供給する。

【００２１】ＰＣＳ／ＰＭＡ１４は、４レーンＸＡＵＩ
バス１８を介して、後述の符号化された直列ビットスト
リームをＰＭＤ３０に送信し、４レーンＸＡＵＩバス１
９を介して、ＰＭＤから符号化直列ビットストリームを
受信する。

【００２２】ＰＭＤ３０は、送信経路２０及び受信経路
２２を含んでいる。伝送経路２０を、４×８ｂ／１０ｂ
デコーダ３２と、エンコーダ１００と、マルチプレクサ
３４とから構成している。４×８ｂ／１０ｂデコーダの
入力を、ＸＡＵＩバス１８によってＰＣＳ／ＰＭＡ１４
の出力の１つに接続している。４×８ｂ／１０ｂデコー
ダの出力を、３７導体擬似ＸＧＭＩＩバス４２によって
エンコーダの入力に接続している。

【００２３】エンコーダ１００の出力を、バス４４によ
ってマルチプレクサ３４の入力に接続している。ある実
施態様の場合、バス４４は、導体６６本分の幅である
が、エンコーダ及びマルチプレクサは、これよりかなり
狭いバスを利用するように構成することが可能である。
マルチプレクサの出力は、イーサネット媒体４０に供給
される直列ビットストリームである。

【００２４】受信経路２２を、デマルチプレクサ３６
と、本発明によるデコーダ１２０と、４×８ｂ／１０ｂ
エンコーダ３８との直列配列から構成する。デマルチプ
レクサは、イーサネット媒体４０から直列ビットストリ
ームを受信する。

【００２５】デマルチプレクサ３６の出力を、バス４５
によってデコーダ１２０の入力に接続している。ある実
施態様では、バス４５は、導体６６本分の幅であるが、
デマルチプレクサ及びデコーダは、これよりかなり狭い
バスを利用するように構成することが可能である。デコ
ーダの出力を、３７導体擬似ＸＧＭＩＩバス４３によっ
て４×８ｂ／１０ｂエンコーダの入力に接続している。
４×８ｂ／１０ｂエンコーダの出力を、ＸＡＵＩバス１
９によってＰＣＳ／ＰＭＡ１４の入力の１つに接続して
いる。

【００２６】イーサネット・インターフェイス１０にお
いて、ＭＡＣ１２は、ホスト・システム（不図示）から
ユーザ・データを受信し、ホスト・システムにユーザ・
データを供給する。ＭＡＣは、６４〜１５００の間の任
意の数のユーザ・データ・ワードを受け取り、ユーザ・
データの前端にアドレス及び他のデータの２２ワードを
追加し、ユーザ・データの終端にＣＲＣ−３２チェック
サムの４ワードを追加してパケットを形成する。この開
示において、パケットの内容を、情報ワード（informat
ion word）と呼ぶことにする。

【００２７】ＭＡＣは、パケットの開始のマーク付けを
行うため、各パケットの始端に追加される、パケット開
始（start of packet：以下、「ＳＯＰ」と呼ぶ。）制御
ワードＳをさらに生成する。ＭＡＣは、さらに、パケッ
トの終了のマーク付けを行うため、各パケットの終端に
追加される、パケット終了（end of packet：以下、「Ｅ
ＯＰ」と呼ぶ。）制御ワードＴを生成する。ＭＡＣは、
また、追加制御ワードを生成し、連続したパケット間に
挿入して、ＰＣＳ／ＰＭＡ１４に伝送する連続したワー
ド・ストリームを生成する。連続ストリームを、受信機
の位相アライメントを保持するために必要とする。追加
制御ワードには、Ｉｄｌｅ＿ｅｖｅｎ＿ｎｏｔ＿ｂｕｓ
ｙ Ｋ，ｉｄｌｅ＿ｅｖｅｎ＿ｂｕｓｙ Ｋｂ，Ｉｄｌ
ｅ＿ｏｄｄ＿ｎｏｔ＿ｂｕｓｙ Ｒ，Ｉｄｌｅ＿ｏｄｄ
＿ｂｕｓｙ Ｒｂ，ＡｌｉｇｎＡ ａｎｄ Ｅｒｒｏｒ
Ｅが含まれている。この開示では、制御ワードの任意
の１つを表すための総称用語として文字Ｚを利用する。

【００２８】ＭＡＣ１２は、ＸＧＭＩＩバス１６を介し
て、連続したワード・ストリームをＰＣＳ／ＰＭＡ１４
に供給する。ＸＧＭＩＩバス１６及び１７のそれぞれに
おける３７の導体のうち、３２の導体を４つの並列８ビ
ット・ワードに割り当て、４つの導体を、４ワードのそ
れぞれが情報ワードであるか、制御ワードであるかを表
す制御ワード・フラグにそれぞれ割り当て、１つの導体
をクロック信号に割り当てる。ＸＧＭＩＩバス１６及び
１７及び擬似ＸＧＭＩＩバス４２及び４３によって並列
に転送する４つの８ビット・ワードの集合を、クワッド
と呼ぶことにする。

【００２９】さらに、ＭＡＣ１２は、ＸＧＭＩＩバス１
７を介して、ＰＣＳ／ＰＭＡ１４から連続したクワッド
・ストリームを受信する。クワッドは、説明したよう
に、パケットをなすように構成した情報ワードと、連続
したパケット間に散在するコード・ワードから構成され
る。各パケットの開始と終了を、ＳＯＰ及びＥＯＰ制御
ワードによってそれぞれマーク付けしている。ＭＡＣ
は、クワッドと並列に受信した情報ワードであることを
示す制御ワード・フラグを用いて、ＰＣＳ／ＰＭＡから
受信したクワッド・ストリームから情報ワードのパケッ
トを抽出する。ＭＡＣは、また、パケットの最後の４ワ
ードを構成するＣＲＣ−３２チェックサムを利用して、
各パケットの妥当性を検査する。そして、ＭＡＣは、パ
ケットからユーザ・データを抽出し、そのユーザ・デー
タをホスト・システム（不図示）に送る。

【００３０】ＰＣＳ／ＰＭＡ１４は、ＭＡＣ１２からク
ワッドの連続ストリームを受信する。ＭＡＣ及びＰＣＳ
／ＰＭＡは、従来のイーサネット・システムの構成要素
である。結果として、ＰＣＳ／ＰＭＡモジュールは、Ｍ
ＡＣから受信したクワッドの各ワードに８ｂ／１０ｂラ
イン・コードを適用する。各ワードは、そのそれぞれの
制御ワード・フラグに応答して、同じ８ビット・コード
を備える情報ワードと制御ワードが、異なる１０ビット
・コードによって表現されるように符号化される。ＰＣ
Ｓ／ＰＭＡは、１０ビット・ライン・コード・ワードを
直列化し、ＸＡＵＩバス１８を介して、ＰＭＤ３０の入
力に供給する。ＸＡＵＩバスは、１０Ｇｂ／ｓイーサネ
ットのために標準化されており、それぞれ、３．１２５
Ｇｂ／ｓのビット転送速度で直列１０ビット・ライン・
コード・ワードを搬送する、レーンと呼ばれる４つの並
列導体から構成されている。従ってＸＡＵＩバスを構成
する４つの導体は、１２．５Ｇｂ／ｓの有効ビット転送
速度で、直列１０ビット・ライン・コード・ワードをＰ
ＭＤ３０にまとめて転送する。

【００３１】３．１２５Ｇｂ／ｓは、今日のテクノロジ
を用いてプリント回路基板の導体で確実に伝送可能な最
速の転送速度を表しているので、ＸＡＵＩバス１８及び
１９は、４つの並列導体を用いて、１２．５Ｇｂ／ｓの
総合ビット転送速度を実現する。

【００３２】ＰＣＳ／ＰＭＡ１４は、また、ＸＡＵＩバ
ス１９を介して、ＰＭＤ３０から４つの直列ビットスト
リームを受信する。ＰＣＳ／ＰＭＡは、ビットストリー
ムを並列化し、８ｂ／１０ｂ符号化されたビットストリ
ームを構成する１０ビット・ライン・コード・ワードを
復号化し、ＸＧＭＩＩバス１７を介して、情報ワード及
び制御ワードから構成されるクワッドの結果生じるスト
リームをＭＡＣ１２に供給する。ＰＣＳ／ＰＭＡは、Ｘ
ＧＭＩＩバスを介して、クワッドを構成するワードのそ
れぞれに関する制御ワード・フラグをＭＡＣにさらに供
給する。

【００３３】ＰＭＤ３０の送信経路２０において、４×
８ｂ／１０ｂデコーダ３２を、４×３．１２５Ｇｂ／ｓ
のビット転送速度で入力される直列１０ビット・ライン
・コード・ワードを受信するように、ＸＡＵＩバス１８
に接続している。４×８ｂ／１０ｂデコーダは、８ｂ／
１０ｂ符号化した１０ビット・ライン・コード・ワード
を復号化し、それぞれの８ビット・ワードを回復し、ワ
ード毎に、そのワードが情報ワード又は制御ワードであ
るかを示すワード・タイプ・ビットを生成する。４×８
ｂ／１０ｂデコーダは、擬似ＸＧＭＩＩバス４２を介し
て、８ビット・ワードのクワッド及びそれぞれの制御ワ
ード・フラグをエンコーダ１００に供給する。擬似ＸＧ
ＭＩＩバスは、ＸＧＭＩＩバス１６と同じ構造を備えて
いるが、本開示では、このバスを、提案されている１０
Ｇｂ／ｓイーサネット規格の一部をなすものではないと
いうことを表すため、擬似ＸＧＭＩＩバスと呼んでい
る。擬似ＸＧＭＩＩバスを、３７の導体から構成してい
る。そのうちの３２の導体をクワッドに割り当て、４つ
の導体をクワッドの制御ワード・フラグに割り当て、１
つの導体をクロック信号に割り当てている。

【００３４】ＰＣＳ／ＰＭＡ１４と、ＸＡＵＩバス１８
及び１９と、４×８ｂ／１０ｂデコーダ３２と、４×８
ｂ／１０ｂエンコーダ３８と、擬似ＸＧＭＩＩバス４２
及び４３とを省略し、ただ単に、ＸＧＭＩＩバス１６及
び１７を介して、エンコーダ１００及びデコーダ１２０
をＭＡＣ１２に接続することによって、大幅な単純化を
実現できるように思えるかも知れない。しかし、ＰＣＳ
／ＰＭＡによって、後述するように、パケット開始（Ｓ
ＯＰ）制御ワードは、ＸＡＵＩバスの、従って擬似ＸＧ
ＭＩＩバスのレーン０だけにしか出現できないという規
則を課している。この規則がなければ、ブロック・タイ
プの数は、４ビットの相互ハミング距離を有する８ビッ
トのタイプ・ワード（TYPE word）の集合によって表す
ことが可能な数を超えることになるであろう。さらに、
ＸＧＭＩＩバスの現行実施態様の最長伝送距離は１００
ｍｍのオーダであるが、ＸＡＵＩバスの場合は１ｍのオ
ーダである。従って、上述の単純化は実施可能である
が、ＭＡＣ１２が、ＸＡＵＩバスのレーン０に相当する
ＸＧＭＩＩバスのレーンにおけるＳＯＰ制御ワードだけ
を見出す（locate）ように再構成され、ＸＧＭＩＩバス
の長さが、こうしたバスの最長伝送距離未満である場合
に限られる。

【００３５】エンコーダ１００は、入力データとして擬
似ＸＧＭＩＩバス４２からクワッドを受信し、連続対を
なすクワッドを符号化し、さらに詳細に後述するよう
に、それぞれの６６ビット・パケットを生成し、バス４
４を介してマルチプレクサ３４に供給する。

【００３６】マルチプレクサは、６６ビット・パケット
を受信して、直列化し、１０Ｇｂ／ｓのビット転送速度
でイーサネット媒体４０に伝送する。典型的な伝送範囲
は、ＲＧ−１７４同軸ケーブルを用いると５ｍ、５ｍｍ
の同軸ケーブルを用いると１０ｍ、光ファイバを用いる
と４０ｋｍになる。

【００３７】ＰＭＤ３０の受信経路２２において、デマ
ルチプレクサは、１０Ｇｂ／ｓのビット転送速度でイー
サネット媒体４０から受信した直列データを６６ビット
のパケットに分離し、バス４５を介して、デコーダ１２
０に供給する。デコーダは、６６ビット・パケットを復
号化して、２つの連続した８ビット・ワードのクワッド
と、各ワードの制御ワード・フラグを生成する。デコー
ダは、擬似ＸＧＭＩＩバス４３を介して、４×８ｂ／１
０ｂエンコーダ３８に対しクワッド及びそれぞれの制御
ワード・フラグを並列に転送する。

【００３８】４×８ｂ／１０ｂエンコーダ３８は、クワ
ッドを構成する各ワードの制御ワード・フラグに応答し
て作動し、擬似ＸＧＭＩＩバス４３を介して受信したク
ワッドに８ｂ／１０ｂ符号化を適用する。４×８ｂ／１
０ｂエンコーダは、１２．５Ｇｂ／ｓのビット転送速度
で、ＸＡＵＩバス１９を介して、結果生じる１０ビット
・ライン・コード・ワードをＰＣＳ／ＰＭＡモジュール
１４に転送する。１０ビット・ライン・コード・ワード
を、ＰＣＳ／ＰＭＡ及びＭＡＣ１２によって処理し、上
述のように、受信ユーザ・データがホスト・システム
（不図示）に供給する。

【００３９】次に、図２と、図３Ａ〜図３Ｄと、図４Ａ
〜図４Ｃを参照して、本発明に基づくデコーダ及び復号
化方法による復号化に合わせてビットストリームを生成
するエンコーダ１００によって実施する６４ｂ／６６ｂ
符号化について述べることにする。

【００４０】図２には、擬似ＸＧＭＩＩバス４２の４つ
のレーンを介して、エンコーダ１００が受信する入力デ
ータの典型的なクワッドの概略を示している。入力デー
タは、情報ワードＤから構成される典型的なパケット１
３０を含んでいる。図面を簡略化するため、パケット１
３０の情報ワード数は、標準的なイーサネット・パケッ
トにおける情報ワードの最小の数よりもかなり少なくな
っている。

【００４１】パケット１３０の開始前に、エンコーダ１
００は、擬似ＸＧＭＩＩバス４２の４つの入力レーン全
ての制御ワードを受信する。４つのレーンにおける制御
ワードは、ＫとＲとを交互に換える。レーンの同期に用
いることが可能なアライメント文字Ａの集合も示されて
いる。パケット１３０の開始を、１３１に示すＳＯＰ制
御ワードＳによって指示している。ＳＯＰ制御ワード
は、レーン０に必ず現れ、他のレーンには決して現れな
い。ＳＯＰ制御ワードが、レーン０以外のレーンに現れ
る場合、これはエラーを表しており、パケットにエラー
・コードＥを充填する。

【００４２】次に、パケット１３０を構成する情報ワー
ドＤを連続して受信し、１３２に示すＥＯＰ制御ワード
Ｔがこれに後続する。ＥＯＰ制御ワードは、擬似ＸＧＭ
ＩＩバス４２のどのレーンにでも現れることが可能であ
る。ＥＯＰ制御ワードが現れるレーンは、パケットの情
報ワード数によって決まる。パケットは、６４〜１５０
０の間の任意の数の情報ワードから構成することが可能
である。連続パケット間における制御ワードの最小の数
は１２である。ＥＯＰ制御ワード１３１の後、エンコー
ダ１００は、擬似ＸＧＭＩＩバスの４つのレーン全てを
介して、ＫとＲとを交互に換える制御ワードを受信す
る。制御ワードは、ＳＯＰ制御ワード（不図示）が次の
パケットの開始を指示するまで続く。

【００４３】エンコーダ１００は、擬似ＸＧＭＩＩバス
４２から連続して受信する入力データの２つのクワッド
から構成されるブロックに６４ｂ／６６ｂ符号化を施
す、すなわち、６４ｂ／６６ｂ符号化を、全部で６４の
受信ビットに施している。従って、６４ｂ／６６ｂ符号
化では、６６ビットを用いて、６４の受信ビットを表す
ことになる。６４ｂ／６６ｂ符号化は、２ビットから構
成される主遷移をブロックの始端に追加してフレームを
形成する。主遷移は、フレーム同期の基準と、フレーム
が情報ワードだけから構成される場合にそれを表示する
フラグとの両方の働きをする。６４ｂ／６６ｂ符号化
は、符号化効率が６４／６６、すなわち、オーバヘッド
が３．１２５％である。６４ｂ／６６ｂ符号化の結果、
伝送されるビットの転送速度は、ＳＯＮＥＴ送信機に用
いるように設計した既存のレーザの指定したビット転送
速度の４％以内になる。発明者の信じるところによれ
ば、この伝送されるビットの転送速度は、こうした既存
のレーザに関する通常の製造による性能領域内である。

【００４４】擬似ＸＧＭＩＩバス４２から受信する各ワ
ードは、ワードのそれぞれの制御ワード・フラグが示す
ように、制御ワードと情報ワードのいずれかである可能
性があるので、完全汎用コードは、ワード毎に、受信ワ
ードがどのタイプであるかを受信機に知らせる制御ワー
ド・フラグを伝送することを必要とする。こうしたコー
ドの最大効率は、８／９すなわち１２．５％のオーバヘ
ッドである。６４ｂ／６６ｂ符号化によれば、情報ワー
ド及び制御ワードを入力データ内に配置できるようにす
る可能性のある方法の数を減少するＸＡＵＩインターフ
ェイス及びイーサネット・パケット構造の特徴を利用す
ることによって、これよりもかなりオーバヘッドが少な
くなる。

【００４５】まず、エンコーダ１００が受信する情報の
各パケットは、ＳＯＰ制御ワードＳで必ず始まり、ＥＯ
Ｐ制御ワードＴで必ず終わる少なくとも６４ワードから
構成され、連続パケットは、少なくとも１２の制御ワー
ドによって分離されている。これは、入力データのうち
８ワード（６４ビット）のブロックを符号化する場合、
各ブロックは、情報ワードだけ、制御ワードだけ、制御
ワードから情報ワードへの単一遷移、または、情報ワー
ドから制御ワードへの単一遷移を含みうることを表して
いる。上述のように、フレームの最初の２ビットを構成
する主遷移は、フレームを情報ワードだけから構成して
いる場合に、それを表示するフラグとしての働きをす
る。これは、フレーム毎に、フレームを構成する８ワー
ドが、それぞれ情報ワード又は制御ワードであるかを示
す８ビット制御ワード・フラグを含む代わりに、このビ
ット数を利用して情報ワードだけから構成されているわ
けではない全てのフレームに含まれるタイプ・ワード
（TYPE word）を表現できるということを表している。
タイプ・ワードの異なる値は、１）フレームを導き出す
ブロックが、制御ワードだけから構成されているか否か
と、２）フレームを導き出したブロックにおけるパケッ
トの開始位置と、３）フレームを導き出したブロックに
おけるパケットの終了位置といったブロックの構造特性
の１つを表している。８ビットのタイプ・ワードによっ
て表現する状態数は比較的少ないので、相互ハミング距
離の長いタイプ・ワードを選択できる。例えば、あるタ
イプ・ワードを別のタイプ・ワードに変換するために４
ビット以上のエラーを必要とするように、タイプ・ワー
ドを選択することが可能である。

【００４６】第２に、上述のように、ＸＡＵＩセマンテ
ィクスによって、ＳＯＰ制御ワードＳがレーン０だけに
しか現れないということを保証する。これは、パケット
の開始がフレームに出現できる場合における方法の数を
２に減少し、このことは、フレームにおいてパケットの
開始またはパケットの終了が出現できる場合における方
法の総数をさらに減少する。

【００４７】第３に、制御ワードの集合は、８ビット未
満のビットを用いた制御ワードの符号化と、相互ハミン
グ距離の長いコード集合による制御ワードの符号化とを
可能にするのに十分なほど小さい（Ｋ，Ｋｂ，Ｒ，Ｒ
ｂ，Ｓ，Ｔ，Ａ，Ｅ，．．．）。さらに、８ビット未満
のビットを用いた制御ワードの符号化によって節約する
ビットを利用することにより、フレームに上述のタイプ
・ワードを収容できるようにブロックを圧縮できる。コ
ードを、制御ワード符号化によってビット・エラーを頑
強に阻止できるように選択する。

【００４８】図３Ａ〜３Ｄには、エンコーダ１００が擬
似ＸＧＭＩＩバス４２から受信可能な１２タイプのブロ
ックを示している。図３Ａには、パケットの中央に配置
した２つの連続したクワッドから生成したブロックを示
しているが、この場合、両クワッドとも、情報ワードだ
けから構成されている。情報ワードだけの２つの連続し
たクワッドから構成されるブロックを、タイプ１ブロッ
クと呼ぶ。

【００４９】図３Ｂには、２つの連続したパケット間の
ギャップの中央に配置した２つの連続したクワッドを含
むブロック・タイプの１つを示しているが、この場合、
両クワッドとも、制御ワードだけから構成されている。
制御ワードだけの２つの連続したクワッドだけから構成
されるブロックを、タイプ２ブロックと呼ぶ。

【００５０】図３Ｃは、パケットの開始が現れる２つの
異なるブロック・タイプを示している。パケットの開始
を、ＳＯＰ制御ワードＳによって表示する。ＳＯＰ制御
ワードは、擬似ＸＧＭＩＩバスのレーン０だけにしか現
れることができないので、ＳＯＰ制御ワードは、ブロッ
ク内における可能性のある２つの位置だけにしか現れる
ことができない。ＳＯＰ制御ワードが偶数のクワッドに
現れるブロックをタイプ３ブロックと呼び、ＳＯＰ制御
ワードが奇数のクワッドに現れるブロックをタイプ４ブ
ロックと呼ぶ。

【００５１】図３Ｄは、パケットの終了が現れる８つの
異なるブロック・タイプを示している。パケットの終了
を、ＥＯＰ制御ワードＴによって表示する。ＥＯＰ制御
ワードは、擬似ＸＧＭＩＩバスの４つのレーンの任意の
１つに現れることができるので、ＥＯＰ制御ワードは、
ブロック内の任意の位置に現れることが可能である。Ｅ
ＯＰ制御ワードがブロックのワード１〜ワード８として
現れるブロック（図８Ａを参照のこと）を、タイプ５〜
タイプ１２ブロックとそれぞれ呼ぶ。

【００５２】ブロックの１２の異なるタイプを、主遷移
とタイプ・ワードの組み合わせを利用したコードによっ
て表示する。ブロックの１２のタイプを、２つの異なる
カテゴリ、すなわち、情報ワードだけから構成されるブ
ロック、すなわち、図３Ａに示すタイプ１のブロック
と、少なくとも１つの制御ワードを含むブロック、すな
わち、図３Ｂ〜図３Ｄに示すタイプ２〜タイプ１２のブ
ロックとに分類する。

【００５３】図４Ａは、エンコーダ１００が、入力デー
タのブロックから生成するフレーム１５０の基本構造を
示している。フレームを、６４ビットのペイロード・フ
ィールド１５２が後続する２ビットの同期フィールド１
５１から構成する。同期フィールドは、２ビットの主遷
移を収容している。ペイロード・フィールドに収容され
るワードを、さらに詳細に後述するように、伝送される
ビットストリームの統計的ＤＣ平衡を維持するように、
長期自己同期スクランブラによって暗号化する。

【００５４】エンコーダ１００は、図４Ａに示す基本構
造を備えるが、そのペイロード・フィールドの構造が異
なっている２つの異なる種類のフレームを生成する。ペ
イロード・フィールドの構造は、フレームを生成するブ
ロックが情報ワードだけから構成されるタイプ１ブロッ
クであるか否かによって決まる。ペイロード・フィール
ドの構造を、同期フィールドに記憶した主遷移によって
表示する。図４には、ブロックがタイプ１ブロックであ
る場合に、生成するフレーム１５３の構造を示してい
る。この場合、同期フィールド１５１の主遷移は０１で
あり、ペイロード・フィールド１５２を、ブロックを構
成する８つの情報ワード、すなわち、６４ビットから構
成する。

【００５５】図４Ｃは、ブロックが、少なくとも１つの
制御ワードを含んでいるタイプ２〜タイプ１２のブロッ
クである場合に生成されるフレーム１５６の構造を示し
ている。この場合、同期フィールド１５１の主遷移は１
０であり、ペイロード・フィールド１５２を、８ビット
のサブフィールド１５７と５６ビットのサブフィールド
１５８から構成する。８ビットのサブフィールド１５７
を、タイプ・ワードによって占有しており、５６ビット
のサブフィールド１５８を、圧縮バージョンのブロック
によって占有している。すなわち、ブロックに含まれる
全ての情報ワードが、不変の状態でサブフィールド１５
８に含まれている。５６ビットのサブフィールド１５８
は、少なくとも１つの制御ワードを含むブロック内にお
ける最大数の情報ワードであり、７つまでの情報ワード
を収容することが可能である。さらに、制御ワードＳ及
びＴは、ブロック内に現れる場合、廃棄されてサブフィ
ールド１５８に転送されない。最後に、ブロック内に残
っている全ての制御ワードを、８ビット未満のビットを
用いて再符号化し、再符号化した制御ワードを、サブフ
ィールド１５８内に含める。望ましい実施態様の場合、
残りの制御ワードを、相互ハミング距離が４ビットにな
るように選択した７ビット・コードを用いて再符号化す
る。

【００５６】制御ワードＳ及びＴは、サブフィールド１
５８から省略できる。フレームにおけるパケットの開始
位置またはパケットの終了位置を、サブフィールド１５
７に含まれたタイプ・ワードによって表示する。ブロッ
クを、図３Ｃに示すタイプ３のブロック及び図３Ｄに示
すタイプ１２のブロックのように７つの情報ワードとＳ
ＯＰ制御ワードＳまたはＥＯＰ制御ワードＴから構成す
る場合、制御ワードＳ及びＴを省略すると、ペイロード
・フィールド１５８は、タイプ・ワード及び７つの情報
ワード全てを完全に収容することが可能になる。ブロッ
クを、図３Ｂに示すタイプ２ブロックのように、制御ワ
ードだけから構成する場合、残りの制御ワードを７ビッ
ト・ワードとして再符号化すると、ペイロード・フィー
ルド１５８は、タイプ・ワード及び８つの制御ワード全
てを収容することが可能になる。Ｓ及びＴ制御ワードを
除去し、利用するビットを少なくして、残りの制御ワー
ドを再符号化すると、情報ワードと制御ワードの他の全
ての組み合わせを、５６ビット未満のビットから構成す
ることになる。

【００５７】図５は、情報データのパケットを含む入力
データに６４ｂ／６６ｂ符号化を適用する方法の第１の
実施態様２００を示しているフローチャートである。プ
ロセス２０５において実施する処理については、図６に
関連してさらに詳細に後述することにする。

【００５８】この方法は、プロセス２０２から開始され
る。プロセス２０３では、入力データのブロックを受信
する。入力データは、情報ワードのパケット以外に、上
述の制御ワードを含んでいる。制御ワードは、情報ワー
ドのパケットに先行するものと、後続するものとがあ
る。ブロックはパケットより小さい。望ましい実施態様
の場合、各ブロックを、擬似ＸＧＭＩＩバス４２から受
信した４つの並列ワードの２つの連続したクワッドから
構成する。

【００５９】プロセス２０４において、入力データのブ
ロックにテストを実施して、ブロックが情報ワードだけ
から構成されるか否かの判定を行う。望ましい実施態様
の場合、このテストは、ただ単に、ブロックを構成する
８つのワードの制御ワード・フラグを調べるだけで実施
可能である。制御ワード・フラグを、擬似ＸＧＭＩＩバ
ス４２を介して、ブロックを構成するワードと共に受信
する。代替案として、テストは、図７に関連してさらに
詳細に後述するように、受信時にクワッドをテストし、
ブロックを構成するクワッドのテスト結果からブロック
のテスト結果を導き出すことによって実施できる。

【００６０】テスト結果がＮＯの場合、実行は後述する
プロセス２０５に進む。テスト結果がＹＥＳの場合、実
行は、プロセス２０６に進み、ブロックを暗号化する。

【００６１】次に、実行はプロセス２０７に進み、フレ
ームを、暗号化ブロックの前に第１の向きの主遷移を配
置することによって形成する。望ましい実施態様の場
合、第１の向きの主遷移を、２ビット０１によって与え
る。

【００６２】次に、実行はプロセス２０８に進み、フレ
ームを伝送し、プロセス２０９に進んでテストを行い、
入力データの全ブロックの処理が済んだか否かの判定を
行う。テスト結果がＹＥＳの場合、実行はプロセス２１
０に進み終了する。テスト結果がＮＯの場合、実行は、
プロセス２１１を経てプロセス２０４に戻り、次のブロ
ックの処理が可能になる。

【００６３】プロセス２０４におけるテスト結果がＮＯ
の場合、これは、そのブロックに少なくとも１つの制御
ワードを含んでいることを表している。実行はプロセス
２０５に進み、ブロックの構造特性を識別するタイプ・
ワードを生成し、ブロックを圧縮し、タイプ・ワードを
ブロックへと挿入する。タイプ・ワードは、１）ブロッ
クを制御ワードだけから構成するか否かと、２）ブロッ
クにおけるフレームの開始位置と、３）ブロックにおけ
るフレームの終了位置といったブロックの構造特性の１
つを表示する。ブロック・タイプについては、図３Ａ〜
図３Ｄに関連して、詳細に上述のところである。プロセ
ス２０５において実施する処理については、図６に関連
してさらに詳細に後述する。

【００６４】次に、実行はプロセス２１２に進み、ブロ
ックを暗号化する。

【００６５】次に、実行はプロセス２１３に進み、フレ
ームを、暗号化ブロックの前に第１の向きとは逆の第２
の向きの主遷移を配置することによって形成する。望ま
しい実施態様の場合、第２の向きの主遷移を、２ビット
１０によって与える。

【００６６】次に、実行は、プロセス２０８に進み、上
述のように、フレームを伝送する。

【００６７】プロセス２０７及び２１３において暗号化
を施すブロックについては、上述のところである。汎用
データ転送用途の場合、ブロックを暗号化して、受信機
が、主遷移に同期し、パケットを復号化できるという保
証を得るようにしなければならない。しかし、ランダム
・データが転送されるデータ転送用途の場合には、暗号
化プロセス２０７及び２１３の省略が可能である。ラン
ダム・データの例は、デジタル・オーディオ信号及び圧
縮データを含んでいる。

【００６８】図６は、プロセス２０５において実施する
処理の例を示している。このプロセスにおいて、ブロッ
クを圧縮し、ブロックの構造特性を示すタイプ・ワード
を、ブロックに挿入する。構造は、ブロックにおけるパ
ケットの開始位置または終了位置及びブロックが制御ワ
ードだけから構成されているか否かを含んでいる。

【００６９】プロセス２２０において、実行を開始す
る。プロセス２２１では、テストを実施して、ブロック
に、ブロックにおけるパケットの開始を表示するＳＯＰ
制御ワードＳを含んでいるか否かの判定を行う。テスト
結果がＮＯの場合、実行は後述のプロセス２２２に進
む。テスト結果がＹＥＳの場合、実行はプロセス２２３
に進み、テストを実施して、ＳＯＰ制御ワードが、ブロ
ックを構成する第１のクワッドに現れるか否かの判定を
行う。エンコーダ１００によって処理する各ブロック
を、２つの連続した受信クワッドから構成している。

【００７０】プロセス２２３によって生じるテスト結果
がＮＯの場合、実行はプロセス２２４に進み、ブロック
がタイプ４ブロックであることを示すタイプ・ワードを
生成する。タイプ４ブロックは、ＳＯＰ制御ワードが第
２のクワッドに現れるブロックである。ブロック・タイ
プは、図３Ａ〜図３Ｄに関連して詳細に上述のところで
ある。次に、実行は、後述のプロセス２２６に進む。プ
ロセス２２３において生じるテスト結果がＹＥＳの場
合、実行はプロセス２２５に進み、ブロックがタイプ３
ブロックであることを示すタイプ・ワードを生成する。
タイプ３ブロックは、ＳＯＰ制御ワードが最初のクワッ
ドに現れるブロックである。

【００７１】実行は、プロセス２２４またはプロセス２
２５からプロセス２２６に進み、ブロックからＳＯＰ制
御ワードを除去することによって、ブロックを圧縮す
る。ブロックの圧縮によって、後述のプロセス２２８に
おいて、プロセス２２４またはプロセス２２５において
生成するタイプ・ワードをブロックに挿入するためのス
ペースが、ブロックに生じることになる。

【００７２】次に、実行はプロセス２２７に進み、より
少ないビットを利用してブロックの任意の制御ワードを
再符号化することによって、ブロックの圧縮を実施す
る。プロセス２２６またはプロセス２３３が既に実行済
みの場合、実行プロセス２２７の効果は、ブロックをさ
らに圧縮することにある。プロセス２３３については後
述する。ブロックを圧縮する目的は、上述のところであ
る。望ましい実施態様の場合、より少ないビットを利用
して、８ビットの制御ワードを再符号化する。制御ワー
ドの集合は十分に少ないので、相互ハミング距離が４ビ
ットになるように選択した７ビットを用いて、制御ワー
ドを符号化できる。再符号化プロセスは、ブロックのタ
イプ・ワードを参照して、ブロックにおける制御ワード
の位置を見つけることができる。

【００７３】次に、実行はプロセス２２８に進み、タイ
プ・ワードをブロックの先頭に挿入する。タイプ・ワー
ドを収容するスペースを、プロセス２２６、２２７、２
３３の１つ以上を実行することによってブロック内に形
成する。プロセス２３３については後述する。

【００７４】次に、実行はプロセス２２９に進み、主ル
ーチンに戻る。

【００７５】プロセス２２１における結果がＮＯの場
合、実行はプロセス２２２に進み、テストを実施して、
ブロックに、パケットの終了がブロックに現れることを
表示するＥＯＰ制御文字ワードＴを含んでいるか否かの
判定を行う。テスト結果がＮＯの場合、実行は後述のプ
ロセス２３０に進む。テスト結果がＹＥＳの場合、実行
はプロセス２３１に進み、ブロックにおけるＥＯＰ制御
ワードの位置を確認する。図３Ｄに示すように、ブロッ
ク内の８ワードのうち任意の１つをＥＯＰ制御ワードと
することができる。

【００７６】次に、実行はプロセス２３２に進み、ブロ
ックにおけるＥＯＰ制御ワードの位置に従って、タイプ
・ワードを生成する。タイプ・ワードは、ブロックがタ
イプ５〜タイプ１２ブロックの１つであることを表して
いる。タイプ５〜タイプ１２ブロックは、図３Ｄに関連
して上述のように、ＥＯＰ制御ワードが、ブロックにお
ける８つのワード位置の１つに現れるブロックである。

【００７７】次に、実行はプロセス２３３に進み、ブロ
ックからＥＯＰ制御ワードを除去することによって、ブ
ロックの圧縮を行う。ブロックを圧縮する目的は、上述
のところである。

【００７８】次に、実行はプロセス２２７に進み、上述
のように、利用するビットを少なくして、ブロック内に
残っている任意の制御ワードを再符号化することによっ
て、ブロックをさらに圧縮する。

【００７９】プロセス２２２におけるＮＯのテスト結果
は、ブロックを制御ワードだけから構成していることを
表している。この場合、実行はプロセス２３０に進み、
ブロックがタイプ２ブロックであることを表したタイプ
・ワードを生成する。タイプ２ブロックは、制御ワード
だけから構成されるブロックである。

【００８０】次に、実行はプロセス２２７に進み、上述
のように、利用するビットを少なくして、ブロックに含
まれる制御ワードを再符号化することによって、ブロッ
クを圧縮する。この場合、ブロックの８つのワード全て
が制御ワードであり、再符号化される。

【００８１】上記処理において、ブロックに含まれてい
る情報ワードが不変のままであるという点に留意された
い。

【００８２】図７は、情報データのパケットを含む入力
データに６４ｂ／６６ｂ符号化を適用する符号化方法の
第２の実施態様２５０を示すフローチャートである。こ
の実施態様は、ブロック・ベースではなく、クワッド・
ベースである。この方法を、プロセス２５１から開始す
る。プロセス２５２では、図１に示す擬似ＸＧＭＩＩバ
ス４２から入力データのクワッドを受信する。さらに、
クワッドにおける各ワードの制御ワード・フラグも受信
するのが望ましい。

【００８３】プロセス２５３では、テストを実施して、
クワッドを情報ワードだけから構成するか否かの判定を
行う。このテストは、ただ単に、クワッドの制御ワード
・フラグを調べるだけで実施可能である。テスト結果が
ＹＥＳの場合、実行はプロセス２５４に進み、クワッド
を情報ワードだけから構成することを表したクワッド・
タイプ・コードをクワッドに付加する。次に、実行は、
後述のプロセス２６１に進む。テスト結果がＮＯの場
合、実行はプロセス２５５に進む。

【００８４】プロセス２５５では、テストを実施して、
クワッド内の制御ワードのどれかにＥＯＰ制御ワードが
あるか否かの判定を行う。テスト結果がＮＯの場合、実
行は、後述のプロセス２５６に進む。テスト結果がＹＥ
Ｓであれば、実行はプロセス２５７に進み、クワッド内
におけるＥＯＰ制御ワードの位置を確認し、プロセス２
５８に進んで、クワッド・タイプ・コードをクワッドに
付加する。クワッド・タイプ・コードは、クワッド内に
おけるＥＯＰ制御ワードの位置を表す。

【００８５】プロセス２５９では、ＥＯＰ制御ワードを
クワッドから除去する。これには、クワッドが構成する
ブロックを圧縮する効果がある。

【００８６】プロセス２６０では、上述のように、より
少ないビットを利用して、クワッド内の他の任意の制御
ワードを再符号化する。これには、クワッドが構成する
ブロックをさらに圧縮する効果がある。次に、実行は、
後述のプロセス２６１に進む。

【００８７】プロセス２５５におけるテスト結果がＮＯ
の場合、実行はプロセス２５６に進み、テストを実施し
て、クワッドの制御ワードのどれかにパケット開始（Ｓ
ＯＰ）制御ワードがあるか否かの判定を行う。テスト結
果がＮＯであれば、実行はプロセス２６２に進み、クワ
ッドを制御ワードだけから構成することを表したクワッ
ド・タイプ・コードをクワッドに付加する。次に、実行
は、上述のプロセス２６０に進み、制御ワードを再符号
化し、次に、後述のプロセス２６１に進む。

【００８８】プロセス２５６におけるテスト結果がＹＥ
Ｓの場合、実行はプロセス２６３に進み、ＳＯＰ制御ワ
ードがクワッドのレーン０に現れることを示すクワッド
・タイプ・コードをクワッドに付加する。

【００８９】プロセス２６４では、ＳＯＰ制御ワード
を、クワッドから除去する。これには、クワッドが構成
要素であるブロックを圧縮する効果がある。

【００９０】次に、実行は、上述のプロセス２６０に進
み、制御ワードを再符号化し、そして、次に述べるプロ
セス２６１に進む。

【００９１】プロセス２６１では、テストを実施し、処
理を終えたばかりのクワッドが、偶数クワッドであるか
否かの判定を行う。テスト結果がＹＥＳであれば、実行
は、プロセス２６５を経てプロセス２５２に戻り、次の
クワッドを受信して処理することが可能になる。この場
合、次のクワッドは、フレームが生成されるブロックを
構成している第２のクワッドである。ＮＯのテスト結果
は、ブロックを構成するクワッドが、両方とも受信され
て処理済みであることを表しており、実行は、プロセス
２６６に進む。

【００９２】プロセス２６６では、２つのクワッドに付
加したクワッド・タイプ・コードを調べて、クワッドか
ら生成されるブロックのブロック・タイプを判定し、ブ
ロックのタイプ・ワードを生成する。例えば、偶数クワ
ッドのクワッド・タイプ・コードはＳＯＰ制御ワードが
クワッドに現れることを表し、奇数クワッドのクワッド
・タイプ・コードはクワッドを情報ワードだけから構成
することを表している場合、プロセス２６６は、ブロッ
クがタイプ３ブロック（図３Ｃ参照）であると判定す
る。

【００９３】タイプ・ワードを、制御ワードを含むブロ
ックだけに割り当てるが、タイプ１ブロック、すなわ
ち、情報ワードだけから構成されるブロックに追加タイ
プ・ワードを割り当てることによって、処理２５０を単
純化できる。追加タイプ・ワードを、処理２５０におい
て内部的に用い、決してブロックには挿入しない。例え
ば、ワード００_Hは、タイプ１ブロックのタイプ・ワー
ドとして利用可能である。

【００９４】プロセス２６７では、ブロックがタイプ１
ブロックであるか否かをテストすることによって、ブロ
ックを情報ワードだけから構成するか否かを判定するテ
ストを実施する。テスト結果がＹＥＳであれば、実行は
プロセス２６８に進み、クワッドを組み合わせて、ブロ
ックを形成する。

【００９５】プロセス２６９では、上述のようにブロッ
クを暗号化する。情報ワードがランダムであれば、この
プロセスの省略が可能である。

【００９６】プロセス２７０では、暗号化ブロックの前
に第１の向きの主遷移を配置することによって、フレー
ムを形成する。望ましい実施態様の場合、第１の向きの
主遷移を、２ビット０１によって与える。

【００９７】次に、実行は、後述のプロセス２７４に進
む。

【００９８】プロセス２６７において生じるテスト結果
がＮＯの場合、実行はプロセス２７１に進み、クワッド
を組み合わせてブロックを形成し、タイプ・ワードを挿
入する。タイプ・ワードを、ブロックの先頭に挿入す
る。クワッドを組み合わせる場合、情報ワードを、互い
に隣接するように、また、タイプ・ワードまたはブロッ
クの末尾にも隣接するようにシフトさせる。符号化制御
ワードを、互いに隣接するように、また、ブロックの末
尾またはタイプ・ワードにも隣接するようにシフトさせ
る（例えば、図８Ａ〜７Ｌを参照のこと。）。情報ワー
ドと制御ワードとの間の全てのギャップを、充填ビット
によって充填する。

【００９９】プロセス２７２では、上述のように、ブロ
ックの暗号化を行う。やはり、情報ワードがランダムで
あれば、このプロセスはオプションになる。

【０１００】プロセス２７３では、暗号化ブロックの前
に第２の向きの主遷移を配置することによってフレーム
を形成する。望ましい実施態様の場合、第２の向きの主
遷移は、２ビット１０によって与えられる。

【０１０１】実行は、さらに、次に説明するプロセス２
７４に進む。

【０１０２】プロセス２７４では、フレームを伝送す
る。

【０１０３】プロセス２７５では、テストを実施して、
入力データの全てのクワッドの処理が済んだか否かの判
定を行う。テスト結果がＹＥＳの場合、実行はプロセス
２７６に進み終了する。テスト結果がＮＯＮＯ場合、実
行は、上述のように、プロセス２６５を経てプロセス２
５２に戻り、次のクワッド、すなわち、偶数クワッドの
処理が可能になる。

【０１０４】図８Ａ〜図９Ｆには、利用されている場
合、主遷移とタイプ・ワードを含む図３Ａ〜図３Ｄに示
す１２のブロック・タイプのそれぞれから生成されるフ
レームの特定の例を示している。図８Ａには、図３Ａに
示すタイプ１ブロックから生成されるフレーム１５３を
示している。このブロックを、情報ワードだけから構成
している。フレーム１５３では、同期フィールド１５１
を、２ビットの主遷移０１によって充填し、ペイロード
・フィールド１５２を、図示のように、ブロック１６０
の８つの位置０〜位置７に配置した８つの情報ワードで
充填する。ペイロード・フィールドにおける情報ワード
は、文字Ｄと、番号と、数値８とを用いてラベル付けが
それぞれ施されている。文字Ｄは、情報ワードであるこ
とを表し、番号は、ブロック１６２における情報ワード
の位置を表し、数値８は、情報ワードを８ビットから構
成していることを表している。

【０１０５】図８Ｂには、図３Ｂに示すタイプ２ブロッ
クから生成されたフレームを示している。図８Ｃ及び７
Ｄには、図３Ｃに示すタイプ３及びタイプ４ブロックか
ら生成されたフレームをそれぞれ示している。一例とし
て、図８Ｄには、図３Ｃに示すタイプ４ブロックから生
成されたフレーム１５６を示している。タイプ４ブロッ
クを、部分的に制御ワードすなわちＳＯＰ制御ワードＳ
及び不特定の制御ワードＺと、部分的に情報ワードＤと
から構成している。フレーム１５６では、同期フィール
ド１５１を、２ビットの主遷移１０によって占有し、ペ
イロード・フィールド１５２においては、サブフィール
ド１５７を、８ビットのタイプ・ワード、この例の場
合、１６進数３３_Hによって占有している。このタイプ
・ワードは、フレームを、パケットの開始がブロックを
構成する奇数クワッドに現れるタイプ４ブロックから生
成したものであることを表している。ペイロード・フィ
ールドのサブフィールド１５８を、３つの符号化制御ワ
ードＺと３つの８ビット情報ワードＤによって占有して
いる。

【０１０６】サブフィールド１５８におけるデータ要素
は、文字ＤまたはＺと、番号と、数値７または８とによ
ってそれぞれラベル付けを施している。文字Ｄは情報ワ
ードを表し、文字Ｚは制御ワードを表し、番号は、図８
Ａに関連して上述の規定を用いたブロック内における情
報ワードまたは制御ワードの位置を表し、数値７または
８は、データ要素におけるビット数、すなわち、各符号
化制御ワードの場合の７ビットや各情報ワードの場合の
８ビットを表している。上述のように、ＳＯＰ制御ワー
ドＳは、廃棄され、サブフィールド１５８には転送され
ない。パケットがブロックの位置４から始まることを表
すＳＯＰ制御ワードの機能を、代わりに、タイプ・コー
ド３３_Hによって与える。

【０１０７】７ビットワードとして符号化した３つの符
号化制御ワードＺと３つの８ビット情報ワードＤとは、
フレーム１５６のサブフィールド１５８を完全には充填
しない。サブフィールドの空いている領域１６４を、適
合するアイドル・ビットによって充填する。あるいはま
た、サブフィールド１５８の空いている部分の充填に用
いられるビットに機能を割り当てることも可能である。

【０１０８】図８Ｂ〜図９Ｆに例示のタイプ・ワード
は、パケットの開始及びパケットの終了を確実に識別す
ることを保証するため、相互ハミング距離を４ビットに
なるように選択している。タイプ・ワードを、生成及び
テストが容易に行えるようにさらに選択している。選択
したタイプ・ワードの集合は、集合における各順次要素
の最初の４ビットを２進で０から１５までインクリメン
トするように生成した１６要素の集合のうちの１１要素
の部分集合である。各要素の第２の４ビットは、最小ハ
ミング距離を保護するものであり、１）最初の４ビット
のパリティが偶数の場合の最初の４ビットの複写か、あ
るいは、２）最初の４ビットのパリティが奇数である場
合の最初の４ビットの補数になる。ゲート遅延及び待ち
時間が短い極めて単純な実施が可能になるため、１６要
素の集合が最適である。

【０１０９】一見したところ、主遷移を構成する２ビッ
トは、２ビット・エラーのために、主遷移によって形成
するフレームの種類を、タイプ・ワード（図４Ｂ）のな
いフレームからタイプ・ワードを含むフレーム（図４
Ｃ）に変換する可能性があるという欠点を有するように
思える。これでは、イーサネットの要件を満たすのに十
分なほど頑強ではない。しかし、４ビットもの主遷移エ
ラーは、フレームの種類の順序をモニタすることによっ
て、デコーダ１２０において検出することが可能であ
る。上述のように、各フレームは、４つの異なる種類の
１つ、すなわち、情報ワードＤだけから構成される種類
（タイプ１）と、パケットの開始Ｓを含む種類（タイプ
３及びタイプ４）と、パケットの終了Ｔを含む種類（タ
イプ５〜タイプ１２）と、制御ワードＺだけから構成さ
れる種類（タイプ２）とすることが可能である。通常の
操作では、４つの異なるフレーム・タイプを、所定の順
に、すなわちＳ,Ｄ,．．．,Ｄ,Ｔ,Ｚ,．．．,Ｚ,Ｓ,
Ｄ,．．．,Ｄ,Ｔ,Ｚ,．．．,Ｚ等の順に生成し、同じ所
定の順に受信しなければならない。受信するフレームの
種類の順序をモニタし、復号化するデータにエラー制御
ワードＥを追加して、所定の順の違反のフラグを立てる
ことによって、ＭＡＣ１２は、ダメージを受けたパケッ
トを無効にすることができる。

【０１１０】図１０は、エンコーダ１００の第１の実施
態様を示すブロック図である。エンコーダを、タイプ・
ワード発生器１８１と、ペイロード・フィールド発生器
１８２と、６４ビット・スクランブラ１８３と、主遷移
発生器１８４と、フレーム・アセンブラ１８５とから構
成している。

【０１１１】エンコーダ１００において、タイプ・ワー
ド発生器１８１及びペイロード・フィールド発生器１８
２を、擬似ＸＧＭＩＩバス４２（図１）を介して、４×
８ｂ／１０ｂデコーダ３２から入力データのブロックを
受信するように接続している。入力データは、制御ワー
ドと、情報ワードのパケットとから構成される。パケッ
トの前及び後に制御ワードを配置する。望ましい実施態
様の場合、ブロックは、長さが８ワード、すなわち６４
ビットであり、パケットの最小サイズより小さい。ブロ
ックは、また、連続したパケット間の制御ワード数より
も少ない。エンコーダは、ブロック毎に入力データに処
理を加え、伝送のためにそれぞれのフレームを生成す
る。

【０１１２】タイプ・ワード発生器１８１は、その値
が、１）ブロックが制御ワードだけから構成されるか否
かと、２）ブロックにおけるパケットの開始位置と、
３）ブロックにおけるパケットの終了位置と、４）ブロ
ックが情報ワードだけから構成されるか否かといった相
互に排他的な構造特性の１つを表しているタイプ・ワー
ドを生成する。タイプ・ワード発生器は、タイプ・ワー
ドをペイロード・フィールド発生器１８２及び主遷移発
生器１８４に供給する。ブロックを情報ワードだけから
なるか否かを表示するタイプ・ワードの値は、主遷移発
生器１８４に、またオプションで、ペイロード・フィー
ルド発生器１８２に供給するフラグ・ビットの形態をと
ることが可能である。

【０１１３】ペイロード・フィールド発生器１８２は、
タイプ・ワードに応答して機能する。タイプ・ワード
は、ブロックが情報ワードだけから構成されることを示
す場合には、ペイロード・フィールド発生器は、ブロッ
クを採用してペイロード・フィールドを形成する。さも
なければ、タイプ・ワードが、ブロックを情報ワードだ
けにより構成しないことを示す場合には、ペイロード・
フィールド発生器は、ブロックを圧縮して、タイプ・ワ
ードをブロックへと挿入し、ペイロード・フィールドを
形成する。

【０１１４】ペイロード・フィールド発生器１８２は、
１）ブロックから任意のパケット開始制御ワードまたは
パケット終了制御ワードを除去する操作と、２）より少
ないビットを利用して、ブロック内の任意の他の制御ワ
ードを再符号化するステップとの一方または両方を実施
することによってブロックを圧縮する。望ましい実施態
様の場合、制御ワードを、相互ハミング距離が４ビット
の７ビット・コードを用いて再符号化する。ペイロード
・フィールド発生器が、ただ単にペイロード・フィール
ドとしてブロックを採用するだけか、あるいはペイロー
ド・フィールドの形成前にブロックにさらに処理を加え
るかは、完全なタイプ・ワードの代わりに、上述のフラ
グ・ビットによって決定できる。タイプ・ワードは、ブ
ロックにおけるパケット開始制御ワードまたはパケット
終了制御ワードの位置（もしあれば）と、ブロックにお
ける他の制御ワードの位置（もしあれば）を示す。

【０１１５】ペイロード・フィールド発生器１８２は、
ブロックから生成したペイロード・フィールドＰＦを６
４ビット・スクランブラ１８３に供給する。

【０１１６】６４ビット・スクランブラ１８３は、高次
多項式に基づく自己同期スクランブラであり、さらに詳
細に後述する。スクランブラは、上述のように、既にラ
ンダムな入力データを伝送するためだけに設計したエン
コーダ１００の実施態様では省略可能である。スクラン
ブラは、それがペイロード・フィールドＰＦから生成す
る暗号化ペイロード・フィールドＳＰＦをフレーム・ア
センブラ１８５に供給する。

【０１１７】主遷移発生器１８４は、タイプ・ワード、
あるいは代わりに上述のフラグ・ビットに応答して機能
して主遷移を生成する。主遷移発生器は、タイプ・ワー
ドまたはフラグ・ビットが、ブロックが情報ワードだけ
から構成されることを示す場合には、第１の向きの主遷
移を生成する。さもなければ、タイプ・ワードまたはフ
ラグ・ビットが、ブロックが情報ワードだけによる構成
ではないことを示す場合には、主遷移発生器は、第１の
向きとは逆の第２の向きの主遷移を生成する。望ましい
実施態様の場合、第１の向きの主遷移は０１であり、第
２の向きの主遷移は１０である。図示の遷移と逆の遷移
を交互に用いることが可能である。主遷移発生器は、主
遷移ＭＴをフレーム・アセンブラ１８５に供給する。

【０１１８】フレーム・アセンブラ１８５は、６４ビッ
ト・スクランブラ１８３から暗号化ペイロード・フィー
ルドを受信すると、暗号化ペイロード・フィールドに主
遷移を付加して伝送のためのフレームを形成する。フレ
ーム・アセンブラは、ペイロード・フィールドの前に主
遷移を配置するのが望ましいが、代わりに、ペイロード
・フィールドの後に主遷移を配置することも可能であ
る。

【０１１９】フレーム・アセンブラは、バス４４（図
１）を介して、６６ビット・フレームをマルチプレクサ
３４に供給する。

【０１２０】図１１は、エンコーダ１００の第２の実施
態様を示すブロック図である。この実施態様では、処理
はクワッドをベースにしている。エンコーダを、ＳＴＺ
事前符号器３０１と、デマルチプレクサ３０３及びレジ
スタ３０４から構成されるブロック発生器３０２と、ペ
イロード・フィールド発生器３０５と、タイプ・ワード
発生器３０６と、スクランブラ３０７と、フレーム・ア
センブラ３０８とから構成している。

【０１２１】ＳＴＺ事前符号器３０１は、擬似ＸＧＭＩ
Ｉバス４２を介して、ワードのクワッドとそれぞれの制
御ワード・フラグを受信する。ＳＴＺ事前符号器は、ク
ワッド毎にクワッド・タイプ・コードを生成する。クワ
ッド・タイプ・コードは、ブロックのブロック・タイプ
を表示する上述のタイプ・ワードに類似しているが、ク
ワッドに関するものである。クワッド・タイプ・コード
は、その値が、１）クワッドが情報ワードだけから構成
されるか否かと、２）クワッドが制御ワードだけから構
成されるか否かと、３）ＳＯＰ制御ワードがクワッド内
に現れるか否かと、４）ブロックにおけるＥＯＰ制御ワ
ードの位置（もしあれば）といった相互に排他的な構造
特性の１つを表すコードである。特性１）及び２）は、
制御ワード・フラグを調べるだけで検出可能である。

【０１２２】情報ワードだけから構成されているわけで
はない各クワッドの場合、ＳＴＺ事前符号器３０１は、
もしあれば、その制御ワード・フラグによって制御ワー
ドであることを表示したクワッド内の各ワードを再符号
化してクワッドを圧縮する。制御ワードを符号化するた
めのコードを、相互ハミング距離が４ビットになるよう
に選択する。ＳＯＰ及びＥＯＰの再符号化は、これらの
制御ワードがペイロード・フィールド発生器３０５によ
って後で廃棄するのでオプションである。ＳＴＺ事前符
号器は、圧縮済みの可能性のあるクワッドに４つの制御
ワード・フラグとクワッド・タイプ・コードをさらに付
加して、事前符号化クワッドを形成し、４１ビット幅の
バス３１０を介して、ブロック発生器３０２に供給す
る。

【０１２３】ブロック発生器３０２は、ＳＴＺ事前符号
器３０１から連続対をなす事前符号化クワッドを受信
し、それらから８ワード・ブロックを形成する。ブロッ
ク発生器において、デマルチプレクサ３０３は、連続対
をなす事前符号化クワッドを受信し、４１ビット幅のバ
ス３１１及び３１２を介してレジスタ３０４の対応する
入力に接続した出力に対して、それらを交互にスイッチ
する。

【０１２４】レジスタ３０４は、対をなす事前符号化ク
ワッドを並列に出力する。事前符号化クワッドを、それ
ぞれのクワッド・タイプ・コードと制御ワード・フラグ
からクワッドを有効に分割する２つの部分として出力す
る。レジスタが受信する対をなすクワッドは、６４ビッ
ト幅のバス３１３を介してフレーム・コンポーザ３０５
に供給されるブロックＢＬＫを形成する。対をなすクワ
ッド・タイプ・コード及びブロックに対応する制御ワー
ド・フラグを、１８ビット幅のバス３１４によって、タ
イプ・ワード発生器３０６に供給する。

【０１２５】タイプ・ワード発生器３０６は、バス３１
４を介して受信したブロックの対をなすクワッド・タイ
プ・コードからブロックＢＬＫのブロック・タイプを判
定し、対応するタイプ・ワードを生成して、８ビット・
バス３１５を介してペイロード・フィールド発生器３０
５に供給する。例えば、偶数のクワッドのクワッド・コ
ードは、クワッドが情報ワードだけから構成されること
を表しており、奇数のクワッドのクワッド・コードは、
ＥＯＰ制御ワードＴがクワッドの第３のワードであるこ
とを表している場合、タイプ・ワード発生器は、タイプ
１１ブロックのタイプ・ワードを生成する。もう１つの
例として、両方のクワッド・コードが、対応するクワッ
ドが情報ワードだけから構成されることを表している場
合、タイプ・ワード発生器は、００のような、特殊な追
加値のタイプ・ワードを生成する。この特殊値のタイプ
・ワードは、エンコーダ１００の内部だけで利用され、
ブロックがタイプ１ブロックであることを表示する。こ
の値のタイプ・ワードを、伝送のために生成するフレー
ムのペイロード・フィールド１５２へと挿入することは
ない（図４Ｂを参照のこと）。

【０１２６】タイプ・ワード発生器３０６は、ブロック
がタイプ１ブロックであると判定すると、第１の状態の
主遷移ＭＴ、すなわち望ましい実施態様の場合、０１を
生成し、２ビット・バス３１６を介してフレーム・アセ
ンブラ３０８に供給する。タイプ・ワード発生器は、ブ
ロックがタイプ１ブロック以外であると判定すると、第
２の状態の主遷移ＭＴ、すなわち望ましい実施態様の場
合、１０を生成し、フレーム・アセンブラに供給する。

【０１２７】ペイロード・フィールド発生器３０５は、
タイプ・ワード発生器３０６からブロックがタイプ１ブ
ロックであることを示す特殊値のタイプ・ワードを受信
すると、ブロックから生成されることになるフレーム１
５３のペイロード・フィールド１５２（図４Ｂを参照の
こと）として、バス３１３を介してブロック発生器３０
２から受信したブロックを採用する。ペイロード・フィ
ールド１５２は、サイズが６４ビットであり、情報ワー
ドだけから構成されている。

【０１２８】ペイロード・フィールド発生器３０５は、
タイプ・ワード発生器３０６から、ブロックがタイプ１
ブロックではないことを示す値のタイプ・ワードを受信
すると、バス３１３を介してブロック発生器３０２から
受信したブロックの内容を、ブロックから生成すること
になるフレーム１５６のペイロード・フィールド１５２
のサブフィールド１５８（図４Ｃを参照のこと）に転送
し、そのタイプ・ワードをペイロード・フィールドのサ
ブフィールド１５７へと挿入する。この転送を実施する
場合、ブロックに現れるパケット開始制御ワード及びパ
ケット終了制御ワードは、ペイロード・フィールドに転
送されずにブロックを圧縮する。ＳＯＰまたはＥＯＰの
ないブロックの内容のサイズが５６ビット未満の場合、
ペイロード・フィールド発生器は、例えば、図９Ａに示
すように、サブフィールド１５８を５６ビットに埋め込
む。これによって、ペイロード・フィールド１５２の全
体サイズが６４ビットになる。ペイロード・フィールド
発生器は、タイプ・ワードに応答して機能する６４の３
入力データ・セレクタのバンクを用いて、ブロックの内
容をペイロード・フィールドに転送する。

【０１２９】ペイロード・フィールド発生器３０５は、
６４ビット・バス３１７を介して、それが生成する各ペ
イロード・フィールドＰＦをスクランブラ３０７に供給
する。

【０１３０】６４ビット・スクランブラ３０７は、その
特性については後述することになる、高次多項式スクラ
ンブラを利用して、ペイロード・フィールド発生器３０
５から受信したペイロード・フィールドＰＦを暗号化す
る。スクランブラは、上述のように、既にランダムであ
る入力データを伝送するためだけに設計したエンコーダ
１００の実施態様では省略可能である。６４ビット・ス
クランブラ３０７は、６４ビット幅のバス３１５を介し
て、暗号化ペイロード・フィールドＳＰＦをフレーム・
アセンブラに供給する。

【０１３１】フレーム・アセンブラ３０８は、暗号化ペ
イロード・フィールドＳＰＦに主遷移ＭＴを付加し、６
６ビット幅のバス４４を介して、結果生じる６６ビット
・フレームをマルチプレクサ３４（図１）に供給する。
主遷移は、ペイロード・フィールドの前端に付加するの
が望ましいが、オプションにより、ペイロード・フィー
ルドの終端に付加することも可能である。

【０１３２】多項式に基づく自己同期スクランブラを用
いたビットストリームの暗号化は、当該技術において既
知のところである。この符号器及び符号化方法の場合、
各フレーム１５０のペイロード・フィールド１５２（図
４Ａを参照のこと）は、フレームの伝送時に、結果とし
て生じるビットストリームが統計的にＤＣ平衡であり、
さらに、それをランダムに見えるように暗号化する。ペ
イロード・フィールドを暗号化すると、デコーダは、暗
号化していない主遷移に容易に同期することが可能にな
る。所定の用途のスクランブラを最適化するように、多
項式のタップ間隔を選択するのは困難である。この１０
Ｇｂ／ｓイーサネット符号器用のスクランブラの場合、
多項式を下記の要件を満たすように選択する。選択する
多項式は、全てのパケット・サイズについて、スピル・
イン及びスピル・アウトの徹底した３エラー・テストに
おいて、イーサネット規格ＣＲＣ３２符号化の違反が生
じないようにしなければならない。多項式のタップ間隔
は、エラーの増倍によって、タイプ・ワード間のハミン
グ距離が劣化しないようにするため、８を超えなければ
ならない。多項式の次数は、故意のジャミング（jammin
g）を阻止するためには＞５７が望ましく、実施の複雑
性を最小限に抑えるには＜６４が望ましい。

【０１３３】発明者は、上記判定基準を満たす多項式及
びその判定基準の大部分を満たすもう１つの多項式を識
別した。望ましい選択は、ｘ⁵⁸＋ｘ¹⁹＋ｘ⁰である。代
替選択は、ｘ⁶⁵＋ｘ¹⁸＋ｘ⁰である。

【０１３４】望ましい実施態様の場合、ブロックを、望
ましい多項式を用いる６４ビット自己同期並列スクラン
ブラを利用して暗号化する。

【０１３５】図１２は、本発明による復号化方法の一例
２８０を示すフローチャートである。

【０１３６】この方法を、プロセス２７１から開始す
る。プロセス２７２では、バス４５を介して、デマルチ
プレクサ３６からフレームを受信する。プロセス２７３
では、暗号化ペイロード・フィールドを暗号解読する。
エンコーダがペイロードを暗号化しなかった場合には、
このプロセスを省略することが可能である（上記参照の
こと）。プロセス２７４では、フレームの主遷移をテス
トして、主遷移が第１の状態にあるか否かの判定を行
う。望ましい実施態様の場合、第１の状態は０１であ
る。テスト結果が、フレームのペイロード・フィールド
が情報ワードだけから構成されることを表すＹＥＳの場
合、実行は、後述のプロセス２７７に進む。テスト結果
がＮＯの場合には、実行はプロセス２７５に進む。

【０１３７】プロセス２７４の結果がＮＯの場合、フレ
ームのペイロード・フィールドを情報ワードだけで構成
しているわけではないことを表しており、従って、タイ
プ・ワードを含んでいる。プロセス２７５では、タイプ
・ワードを、ペイロード・フィールドから抽出する。

【０１３８】プロセス２７６では、フレームのペイロー
ド・フィールドを、ペイロード・フィールドの構造に関
するタイプ・ワードによって得られる情報を利用して伸
張する。ペイロード・フィールドの伸張によって、フレ
ームを生成したブロックに対してエンコーダによって施
した圧縮と逆の操作を行う。従って、ペイロード・フィ
ールドを伸張する場合、符号化制御ワードを再符号化し
て、８ビット制御ワードを得る。さらに、ペイロード・
フィールドに、パケット開始またはパケット終了が現れ
ると、パケット開始制御ワードまたはパケット終了制御
ワードを、ペイロード・フィールドにそれぞれ挿入す
る。上述のように、タイプ・ワードは、ペイロード・フ
ィールドのどの部分を符号化制御ワードによって占有し
ているか、及び、ペイロード・フィールドにおけるパケ
ット開始またはパケット終了の位置を表す。プロセス２
７６において実施する処理については、図１３に関連し
て、さらに詳細に後述する。次に、実行はプロセス２７
７に進む。

【０１３９】プロセス２７７では、ペイロード・フィー
ルドを受信データのブロックとして採用する。

【０１４０】プロセス２７８では、テストを実施して、
全フレームの処理が済んだか否かの判定を行う。テスト
結果がＹＥＳであれば、実行はプロセス２７９に進み終
了する。テスト結果がＮＯであれば、実行は、プロセス
２８０を経て、プロセス２７２に戻り、次のフレームの
処理が可能になる。

【０１４１】次に、プロセス２７６において、図１２に
関連して上述した方法を図１３に関連して述べることに
する。

【０１４２】実行をプロセス２９１から開始する。

【０１４３】プロセス２９３では、テストを実施して、
タイプ・ワードが、任意の符号化制御ワードがペイロー
ド・フィールドに現れることを表しているか否か、すな
わち、エンコーダ１００が、タイプ２ブロックまたはタ
イプ４〜タイプ１１ブロックからペイロード・フィール
ドを導き出したか否かの判定を行う。テスト結果がＮＯ
の場合、実行は後述のプロセス２９６に進む。テスト結
果がＹＥＳの場合、実行はプロセス２９４に進む。

【０１４４】プロセス２９４では、タイプ・ワードを利
用して、１つ以上の符号化制御ワードによって占有した
ペイロード・フィールドの部分と、符号化制御ワードの
数とを識別する。図８Ａ〜図９Ｆから明らかなように、
各ブロック・タイプから導き出されるフレーム内の符号
化制御ワードは、数が異なるが必ず連続している。しか
し、フレームによっては、符号化制御ワードがペイロー
ド・フィールドの先頭に隣接するものもあり、一方、符
号化制御ワードがペイロード・フィールドの末尾に隣接
するものもある。

【０１４５】プロセス２９５では、プロセス２９４によ
って識別した符号化制御ワードを復号化してもとの制御
ワードを得る。

【０１４６】プロセス２９６では、テストを実施して、
タイプ・ワードが、パケットがペイロード・フィールド
において開始または終了することを表しているか否か、
すなわち、エンコーダ１００が、タイプ３〜タイプ１２
ブロックからペイロード・フィールドを導き出したか否
かの判定を行う。テスト結果がＮＯであれば、これは、
ペイロード・フィールドをタイプ２ブロックから導き出
したことを表している。この場合、実行は、後述のプロ
セス２９９に進む。テスト結果がＹＥＳであれば、実行
はプロセス２９７に進む。

【０１４７】プロセス２９７では、ペイロード・フィー
ルドにおけるパケットの開始位置またはパケットの終了
位置をタイプ・ワードから識別する。

【０１４８】プロセス２９８では、ペイロード・フィー
ルドにＳＯＰ制御ワードＳまたはＥＯＰ制御ワードＴを
挿入する。挿入する制御ワードすなわち制御ワードＳと
Ｔのいずれを挿入するのか、及び、ＳＯＰまたはＥＯＰ
制御ワードを挿入するペイロード・フィールドの位置
は、タイプ・ワードによって決まる。次に、実行はプロ
セス２９９に進む。

【０１４９】プロセス２９９では、実行が主ルーチンに
戻る。

【０１５０】プロセス２９５において実施する制御ワー
ドの復号化、及び、プロセス２９８において実施する制
御ワードの挿入の一方または両方によって、ペイロード
・フィールドに８ビット制御ワードを挿入する。この結
果、タイプ・ワードによって、また、一部のフレームで
は、充填ビットによって一様に占有されるペイロード・
フィールドのスペースを充填することになる。

【０１５１】図１４は、本発明によるデコーダ１２０の
第１の実施態様を示すブロック図である。デコーダは、
フレーム・デコーダ１９１と、６４ビット並列デスクラ
ンブラ１９２と、タイプ・ワード抽出器１９３と、ブロ
ック発生器１９４と、ブロック・シーケンス検出器１９
５とからなる。

【０１５２】フレーム・デコーダ１９１は、６６ビット
・バス４５（図１）を介して、デマルチプレクサ３６か
ら各６６ビット・フレームを受信する。フレーム・デコ
ーダは、フレームの前端で主遷移を読み取り、タイプ・
ワード抽出器１９３に主遷移ＭＴを供給する。フレーム
・デコーダは、フレームのペイロード・フィールドが構
成される残りの６４ビットをデスクランブラ３２１に供
給する。

【０１５３】デスクランブラ１９２は、ペイロード・フ
ィールドを暗号化するためエンコーダのスクランブラ３
０７（図８）によって用いられたのと同じ多項式を用い
る自己同期多項式デスクランブラである。デスクランブ
ラは、待ち時間を短縮する並列デスクランブラが望まし
い。デスクランブラは、フレーム・デコーダ１９１から
受信したペイロード・フィールドの暗号解除を行い、結
果として得られたペイロード・フィールドＰＦをタイプ
・ワード抽出器１９３及びブロック発生器１９４に供給
する。特に、ペイロード・フィールドの暗号化を施さな
かったフレームを復号化するように設計したデコーダの
場合、デスクランブラの省略が可能である。

【０１５４】タイプ・ワード抽出器１９３は、デスクラ
ンブラ１９２からペイロード・フィールドＰＦを受信
し、さらに、フレーム・デコーダ１９１から主遷移ＭＴ
を受信する。タイプ・ワード抽出器は、主遷移がそのペ
イロード・フィールドが情報ワードだけによる構成では
ないフレームに対応するその第２の状態にある場合に限
って機能する。タイプ・ワード抽出器は、ペイロード・
フィールド１５２のサブフィールド１５７（図４Ｃ）か
らタイプ・ワードを抽出し、ブロック発生器１９４及び
ブロック・シーケンス検出器１９５に供給する。

【０１５５】ブロック発生器１９４は、デスクランブラ
１９２からペイロード・フィールドＰＦを受信し、タイ
プ・ワード抽出器１９３からタイプ・ワードを受信し、
フレーム・デコーダ１９１から主遷移ＭＴを受信する。
ブロック発生器は、主遷移に応答して機能する。主遷移
が第１の状態であれば、ブロック発生器は、受信データ
のブロックとしてペイロード・フィールドＰＦを採用す
る。主遷移が第２の状態であれば、ブロック発生器は、
ペイロード・フィールドの構造に関してタイプ・ワード
によって供給する情報を用いて、ペイロード・フィール
ドを伸張する。ペイロード・フィールドの伸張によっ
て、フレームを生成したブロックに対してエンコーダに
よって施された圧縮と逆の操作を行う。従って、ペイロ
ード・フィールドを伸張する場合、符号化制御ワードを
再符号化して、８ビット制御ワードを得るようにする。
さらに、ペイロード・フィールドに、パケット開始また
はパケット終了が現れると、パケット開始制御ワードま
たはパケット終了制御ワードを、ペイロード・フィール
ドにそれぞれ挿入する。上述のように、タイプ・ワード
は、ペイロード・フィールドのどの部分を符号化制御ワ
ードによって占有しているか、及び、ペイロード・フィ
ールドにおけるパケット開始またはパケット終了の位置
を表す。最後に、ブロック発生器が、伸張後のペイロー
ド・フィールドを受信データのブロックとして採用す
る。

【０１５６】ブロック発生器１９４は、バス４３（図
１）を介して、受信データ・ブロックを４×８ｂ／１０
ｂデコーダ１２０に供給する。

【０１５７】デコーダは、ブロック・シーケンス・デコ
ーダ１９５も含んでいる。ブロック・シーケンス・デコ
ーダは、タイプ・ワード抽出器１９３からタイプ・ワー
ドを受信し、フレーム・デコーダ１９１から主遷移ＭＴ
を受信する。フレームの主遷移及びフレームのタイプ・
ワードが存在する場合、共同で、そのフレームがどのよ
うな種類のフレームであるかを規定する。上述のよう
に、フレームは、４つの異なる種類の１つ、すなわち、
情報ワードＤだけから構成される種類（タイプ１ブロッ
クから生成される）と、パケットの開始Ｓを含む種類
（タイプ３または４ブロックから生成される）と、パケ
ットの終了Ｔを含む種類（タイプ５〜１２ブロックの１
つから生成される）と、制御ワードＺだけから構成され
る種類（タイプ２ブロックから生成される）とすること
が可能である。エンコーダは、所定の順に、すなわち
Ｓ,Ｄ,．．．,Ｄ,Ｔ,Ｚ,．．．,Ｚ,Ｓ,Ｄ,．．．,Ｄ,
Ｔ,Ｚ,．．．,Ｚ等の順に４つの異なる種類のフレーム
を生成する。これらのフレームを、デコーダ１２０によ
って同じ所定の順に受信しなければならない。ブロック
・シーケンス検出器は、受信フレームの種類の順序をモ
ニタして、タイプ・ワード及び主遷移によって、そのフ
レームが所定の順序に違反する種類であることを示すと
エラー・フラグＥＲＲを生成する。ブロック発生器１９
４は、このエラー信号に応答して、そのフレームから生
成した受信データのブロックにエラー制御ワードＥを付
加する。エラー制御ワードによって、ＭＡＣ１２（図
１）は、そのブロックが一部をなしているパケットを無
効にする。

【０１５８】図１５は、本発明によるデコーダ１２０の
第２の実施態様を示すブロック図である。デコーダを、
フレーム・デコーダ３２０と、６４ビット並列デスクラ
ンブラ３２１と、ペイロード・フィールド・デコーダ３
２２と、タイプ・ワード・デコーダ３２３と、ＳＴＺデ
コーダ３２４と、マルチプレクサ３２５とから構成して
いる。

【０１５９】フレーム・デコーダ３２０を、６６ビット
・ワード・バス４５によって、それが受信ビットストリ
ームから回復した各フレームを受信するデマルチプレク
サ３６（図１）の出力に接続している。フレーム・デコ
ーダは、フレームの前端の主遷移を読み取り、２ビット
・バス３３０を介して、タイプ・ワード・デコーダ３２
３に主遷移ＭＴを供給する。フレーム・デコーダは、６
４ビット・バス３３１を介して、フレームの暗号化ペイ
ロード・フィールドが構成される残りの６４ビットをデ
スクランブラ３２１に供給する。

【０１６０】デスクランブラ３２１は、ペイロード・フ
ィールドを暗号化するため、エンコーダのスクランブラ
３０７（図８）によって用いられたのと同じ多項式を用
いる自己同期多項式デスクランブラである。デスクラン
ブラは、待ち時間を短縮する並列デスクランブラが望ま
しい。デスクランブラは、フレーム・デコーダ３２０か
ら受信したペイロード・フィールドの暗号解除を行い、
６４ビット・バス３３２を介して、結果として得られた
ペイロード・フィールドをペイロード・フィールド・デ
コーダに供給する。さらに、デスクランブラによって出
力するペイロード・フィールドの先頭に最も近い８ビッ
ト、すなわちペイロード・フィールド１５２（図４Ａ）
にタイプ・ワードが存在する場合、そのタイプ・ワード
を表すビットを、８ビット・バス３３３を介して、タイ
プ・ワード・デコーダ３２３にさらに供給する。

【０１６１】タイプ・ワード・デコーダ３２３は、フレ
ーム・デコーダ３２０から主遷移ＭＴを受信し、デスク
ランブラ３２１からその一部がタイプ・ワードである８
ビット・ワードをさらに受信する。主遷移が、ペイロー
ド・フィールドを情報ワードだけによる構成ではないこ
とを表す１０の場合、バス３３３を介して受信した８ビ
ット・ワードは、ペイロード・フィールドから抽出した
タイプ・ワードである。タイプ・ワード・デコーダは、
タイプ・ワードをその最初の４ビットに切り捨て、４ビ
ット・バス３３４を介して、切り捨てられたタイプ・ワ
ードをペイロード・フィールド・デコーダ３２２に供給
する。あるいはまた、タイプ・ワードを切り捨てずに利
用することも可能である。

【０１６２】主遷移は、ペイロード・フィールドが情報
ワードだけから構成されることを表した０１の場合、タ
イプ・ワード・デコーダは、バス３３３を介して受信し
た８ビット・ワードの復号化を実施しない。代わりに、
タイプ・ワード・デコーダは、ペイロード・フィールド
が情報ワードだけから構成されることを表す追加切り捨
てタイプ・ワードを生成する。留意すべきは、ペイロー
ド・フィールドが情報ワードだけから構成されることを
表す追加切り捨てタイプ・ワードの場合でも、タイプ・
ワードの集合は十分に少ないので、デコーダによって実
施する内部処理において、タイプ・ワードが４ビット・
コードにより確実に表現されるという点である。

【０１６３】タイプ・ワード・デコーダ３２３は、上述
のブロック・シーケンス検出器１９５と同様のブロック
・シーケンス検出器（不図示）をさらに含んでいる。ブ
ロック・シーケンス検出器は、主遷移ＭＴ及びタイプ・
ワードを利用して、フレームの種類の順序を追跡し、フ
レームの種類の順序が、上述の所定の順序から逸脱する
と、接続３３６を介して、ＳＴＺデコーダ３２４にエラ
ー信号ＥＲＲを送信する。

【０１６４】ペイロード・フィールド・デコーダ３２２
は、デスクランブラ３２１からペイロード・フィールド
を受信し、タイプ・ワード・デコーダ３２３から対応す
る切り捨てタイプ・ワードをさらに受信する。ペイロー
ド・フィールド・デコーダは、切り捨てタイプ・ワード
を調べて、ペイロード・フィールドの構造、すなわちペ
イロード・フィールドのどのデータ要素が情報ワードで
あるかと、どのデータ要素が符号化制御ワードであるか
と、ペイロード・フィールドにおけるパケット開始また
はパケット終了（もしあれば）の位置とを確認する。切
り捨てタイプ・ワードによって規定する構造に応答し
て、ペイロード・フィールド・デコーダは、ペイロード
・フィールドの内容を８ワード、６４ビットのブロック
に転送する。タイプ・ワードに応答して機能する組をな
す６４の３入力データ・セレクタを利用して、これを行
うことが可能である。

【０１６５】タイプ・ワードがタイプ３〜タイプ１２ブ
ロックに対応する場合、ペイロード・フィールド・デコ
ーダ３２２は、切り捨てタイプ・ワードによって表示す
るブロック内の位置にパケット開始制御ワードＳまたは
パケット終了制御ワードＴを挿入する。ペイロード・フ
ィールド・デコーダは、バス３３６の７２の導体のうち
の６４を介して、６４ビット・ブロックをＳＴＺデコー
ダ３２４に供給する。ペイロード・フィールド・デコー
ダは、バス３３６の残りの８つの導体を介して、ブロッ
クに関する８つの制御ワード・フラグの集合をさらに供
給する。制御ワード・フラグは、ブロック内の各ワード
が情報ワードであるか又は制御ワードであるかを示す。
ブロックのブロック・タイプによって、ブロックの各ワ
ードが情報ワードであるか又は制御ワードであるかを規
定するので、ペイロード・フィールド・デコーダは、切
り捨てタイプ・ワードに応答して、ブロック毎に、ＳＴ
Ｚデコーダに供給する制御ワード・フラグの集合を選択
する。

【０１６６】ＳＴＺデコーダ３２４は、ペイロード・フ
ィールド・デコーダ３２２からブロックと共に受信する
８つの制御ワード・フラグに応答して機能する。ＳＴＺ
デコーダは、ブロック内の各符号化制御ワードの符号化
を復号化してもとの８ビット制御ワードを回復する。復
号化を施すブロック内のワードを、そのワードが符号化
制御ワードであることを示すそれぞれの制御ワード・フ
ラグによって表示する。

【０１６７】ＳＴＺデコーダ３２４は、ブロックの最初
の４ワード及びそれぞれの制御ワード・フラグを３６ビ
ット・バス３３７に転送し、ブロックの第２の４ワード
及びそれぞれの制御ワード・フラグを３６ビット・バス
３３８に転送することによって２つのクワッドを形成す
る。バス３３７及びバス３３８は、マルチプレクサ３２
５に対してクワッド及びその制御ワード・フラグを並列
に供給する。

【０１６８】マルチプレクサ３２５は、バス３３７及び
バス３３８を介して受信したクワッドと、それぞれの制
御ワード・フラグとを、擬似ＸＧＭＩＩバス４３を介し
て、４×８ｂ／１０ｂエンコーダ３８に交互に供給す
る。

【０１６９】本発明は、６４ｂ／６６ｂコードとして実
施する場合、極めてオーバヘッドの少ない符号器及び符
号化方法を提供する（３．１２５％）。このオーバヘッ
ドは、８ｂ／１０ｂ（２５％）よりかなり少ない。本発
明によるデコーダ及び復号化方法では、エンコーダに用
いているスクランブラ多項式を、特にイーサネット規格
のＣＲＣ−３２符号化を妨げないように選択している場
合、１０Ｇｂ／ｓイーサネット・データの優れたエラー
検出特性が得られる。デコーダ及び復号化方法では、最
小ハミング距離が４ビットのタイプ・ワード及び制御ワ
ードを利用することによって、優れた平均擬似パケット
受け入れ時間（mean time to false packet acceptanc
e：以下、「ＭＴＦＰＡ」と呼ぶ。）が得られる。ビット
・エラー・レートが１０−９で、ビット転送速度が１
０．３Ｇｂ／ｓの場合、このデコーダ及び復号化方法の
ＭＴＦＰＡは、１０−１１のビット・エラー・レート
で、８ｂ／１０ｂライン・コードを利用する１Ｇｂ／ｓ
イーサネットとほぼ等しい。本発明によるデコーダ及び
復号化方法によれば、ＳＯＮＥＴ ＯＣ−１９２送信機
に用いるように設計した既存のレーザを利用して、１
０．０Ｇｂ／ｓのビット転送速度でイーサネット・デー
タを伝送することが可能になる。本発明によるデコーダ
及び復号化方法を用いる１０Ｇｂ／ｓイーサネット規格
は、今すぐに採用することが可能であり、１２．５Ｇｂ
ａｕｄで変調可能なレーザの開発を待たなくても済むこ
とになる。

【０１７０】本開示では、本発明の例証となる実施態様
について詳述しているが、もちろん、本発明は、記載の
実施態様にそっくりそのまま制限されるわけではなく、
付属の請求項によって定義した本発明の範囲内におい
て、さまざまな修正を実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるデコーダを含む１０Ｇｂ／ｓイー
サネット・インターフェイスの一例を示すブロック図で
ある。

【図２】本発明に基づくデコーダ及び復号化方法による
復号化に合わせてビットストリームを生成する符号器が
受信する入力データの典型的なクワッドの概略図であ
る。

【図３】ＡからＤは、本発明に基づくデコーダ及び復号
化方法による復号化に合わせてビットストリームを生成
する、符号器によって受信することができる１２の可能
性のあるブロック・タイプを示す概略図である。

【図４】ＡからＣは、符号器が入力データのブロックか
ら生成するフレームの基本構造及び２つの種類を示す概
略図である。

【図５】本発明に基づくデコーダ及び復号化方法による
復号化に合わせてビットストリームを生成する符号化方
法の第１の実施態様を示すフローチャートである。

【図６】図５に示す方法のプロセス２０５において実施
する処理の一例を示すフローチャートである。

【図７】本発明に基づくデコーダ及び復号化方法による
復号化に合わせてビットストリームを生成する符号化方
法の第２のクワッド・ベースの実施態様を示すフローチ
ャートである。

【図８】ＡからＦは、利用している場合、主遷移及びタ
イプ・ワードを含む図３Ａ〜図３Ｄに示す１２のブロッ
ク・タイプのそれぞれから生成されるフレームの特定の
例を示す概略図である。

【図９】ＡからＦは、利用している場合、主遷移及びタ
イプ・ワードを含む図３Ａ〜図３Ｄに示す１２のブロッ
ク・タイプのそれぞれから生成されるフレームの特定の
例を示す概略図である。

【図１０】本発明に基づくデコーダ及び復号化方法によ
って、復号化に合わせてビットストリームを生成する符
号器の第１の実施態様を示すブロック図である。

【図１１】本発明に基づくデコーダ及び復号化方法によ
って、復号化に合わせてビットストリームを生成する符
号器の第２のクワッド・ベースの実施態様を示すブロッ
ク図である。

【図１２】本発明による復号化方法の一例を示すフロー
チャートである。

【図１３】図１２に示す方法のプロセス２７６において
実施する処理の一例を示すフローチャートである。

【図１４】本発明によるデコーダの第１の実施態様を示
すブロック図である。

【図１５】本発明によるデコーダの第２の実施態様を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１２ 媒体アクセス・コントローラ（ＭＡＣ） １４ 物理的コード層／物理的媒体接続モジュール（Ｐ
ＣＳ／ＰＭＡ） ２０ 送信経路 ２２ 受信経路 ３０ 物理的媒体依存モジュール（ＰＭＤ） ３２ ４×８ｂ／１０ｂデコーダ ３４ マルチプレクサ ３６ デマルチプレクサ ３８ ４×８ｂ／１０ｂエンコーダ ４０ イーサネット媒体 １００ エンコーダ １２０ デコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 399117121 395 Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐ ａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 バラドゥワジ・アムルトゥール アメリカ合衆国カリフォルニア州95050, サンタ・クララ (72)発明者 リチャード・ダブリュ・ダガン アメリカ合衆国カリフォルニア州95124, サン・ノゼ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報ワードのパケットを表現し、前記パ
   ケットに先行及び後続する符号化制御ワードをさらに表
   現するフレームであって、主遷移とペイロード・フィー
   ルドをそれぞれ含み、前記ペイロード・フィールドは、
   （ａ）前記情報ワードのいくつかだけで構成されるか、
   （ｂ）前記ペイロード・フィールドの構造を識別するタ
   イプ・ワードを含むかのどちらか１つであり、前記主遷
   移が、ペイロード・フィールドが前記情報ワードのいく
   つかだけで構成される場合には第１の状態になり、さも
   なければ第２の状態になるフレームの集合のうちの１つ
   のデータを復号化する方法であって、 前記主遷移が前記第１の状態にある場合を見出すステッ
   プと、 前記主遷移が前記第１の状態にある場合には、 前記ペイロード・フィールドを受信データのブロックと
   して採用するステップと、 前記主遷移が前記第１の状態にない場合には、 前記ペイロード・フィールドから前記タイプ・ワードを
   抽出するステップと、 前記タイプ・ワードに応答して、前記ペイロード・フィ
   ールドを伸張するステップと、 伸張後の前記ペイロード・フィールドを受信データのブ
   ロックとして採用するステップとを含んでなるデータの
   復号化方法。
2. 【請求項２】 前記ペイロード・フィールドが少なくと
   も１つの前記符号化制御ワード含んでおり、前記ペイロ
   ード・フィールドの伸張ステップが、 前記タイプ・ワードを用いて、前記符号化制御ワードの
   少なくとも１つによって占有している前記ペイロード・
   フィールドの一部を識別するステップと、 前記タイプ・ワードによって識別した前記ペイロード・
   フィールドの前記一部における前記少なくとも１つの符
   号化制御ワードを復号化するステップとを含んでいる請
   求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記タイプ・ワードが、（ａ）前記パケ
   ットの開始と（ｂ）前記パケットの終了との１つの前記
   ペイロード・フィールドにおける位置を規定するステッ
   プと、 前記ペイロード・フィールドの伸張ステップが、前記タ
   イプ・ワードによって規定する前記ペイロード・フィー
   ルドの位置へと、（ａ）パケット開始制御ワードと
   （ｂ）パケット終了制御ワードとのそれぞれ１つをさら
   に挿入するステップとを含んでいる請求項２に記載の方
   法。
4. 【請求項４】 前記タイプ・ワードが、（ａ）前記パケ
   ットの開始と（ｂ）前記パケットの終了との１つの前記
   ペイロード・フィールドにおける位置を識別するステッ
   プと、 前記ペイロード・フィールドの伸張が、前記タイプ・ワ
   ードによって規定する前記ペイロード・フィールドの位
   置に、（ａ）パケット開始制御ワードと（ｂ）パケット
   終了制御ワードとのそれぞれ１つを挿入するステップと
   を含んでいる請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記フレームが、順に、前記パケットの
   開始を含むペイロード・フィールドを備えるフレーム
   と、前記情報ワードのいくつかだけで構成されるペイロ
   ード・フィールドを備えるフレームと、前記パケットの
   終了を含むペイロード・フィールドを備えるフレーム
   と、制御ワードだけから構成されるペイロード・フィー
   ルドを備えるフレームとからなる所定のフレームシーケ
   ンスにおけるフレームであって、 前記フレームの前記ペイロード・フィールドに含まれて
   いる前記主遷移及び任意のタイプ・ワードを調べて、前
   記フレームが前記所定のシーケンスに従っていない場
   合、それを検出するステップと、 前記フレームが前記所定のシーケンスに従っていない場
   合、前記ペイロード・フィールドにＥＲＲＯＲ制御ワー
   ドを挿入するステップとをさらに含んでいる請求項１に
   記載の方法。
6. 【請求項６】 前記ペイロード・フィールドを暗号化す
   るステップと、 前記ペイロード・フィールドの暗号解読を行うステップ
   とをさらに含んでいる請求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記ペイロード・フィールドの暗号解読
   において、前記ペイロード・フィールドを、高次多項式
   を用いて暗号解読するステップがある請求項６に記載の
   方法。
8. 【請求項８】 前記ペイロード・フィールドが、少なく
   とも１つの前記符号化制御ワードを含んでおり、前記ペ
   イロード・フィールドの伸張が、 前記ペイロード・フィールドを受信データの前記ブロッ
   クとして採用するステップと、 前記タイプ・ワードに応答して、前記ブロックの各ワー
   ドに対して、前記ワードが符号化制御ワードである場
   合、それを表示するコード・ワード・フラグを生成する
   ステップと、 前記コード・ワード・フラグによって符号化制御ワード
   であることを表示した前記ブロックの各ワードを復号化
   するステップとを含んでいる請求項１に記載の方法。
9. 【請求項９】 前記タイプ・ワードが、（ａ）前記パケ
   ットの開始と（ｂ）前記パケットの終了との１つの前記
   ペイロード・フィールドにおける位置を規定するステッ
   プと、 前記ペイロード・フィールドの伸張が、前記タイプ・ワ
   ードによって規定した前記ペイロード・フィールドの位
   置へと（ａ）パケット開始制御ワードと（ｂ）パケット
   終了制御ワードとのそれぞれ１つをさらに挿入するステ
   ップとを含んでいる請求項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】 情報ワードのパケットを表現し、前記
    パケットに先行及び後続する符号化制御ワードをさらに
    表現するフレームであって、主遷移とペイロード・フィ
    ールドをそれぞれ含み、前記ペイロード・フィールド
    が、（ａ）前記情報ワードのいくつかだけで構成され、
    （ｂ）前記ペイロード・フィールドの構造を識別するタ
    イプ・ワードを含んでおり、前記主遷移が、前記ペイロ
    ード・フィールドが前記情報ワードのいくつかだけで構
    成される場合には第１の状態になり、さもなければ第２
    の状態になるフレームの集合のうちの１つであるフレー
    ムのデータを復号化するためのデコーダであって、 前記フレームを受信し、前記フレームを前記主遷移と前
    記ペイロード・フィールドに分離するフレーム・デコー
    ダと、 前記フレーム・デコーダから前記ペイロード・フィール
    ド及び前記主遷移を受信するように接続されていて、前
    記主遷移が前記第２の状態にある場合にのみ動作し、前
    記ペイロード・フィールドから前記タイプ・ワードを抽
    出するタイプ・ワード抽出器と、 前記ペイロード・フィールドと、前記タイプ・ワード
    と、前記主遷移とを受信するように接続しているブロッ
    ク発生器とを含んでなり、 前記主遷移が前記第１の状態にある場合には、前記ペイ
    ロード・フィールドを受信データのブロックとして採用
    し、 前記主遷移が前記第２の状態にある場合には、前記タイ
    プ・ワードに応答して、前記ペイロード・フィールドを
    伸張し、伸張後の前記ペイロード・フィールドを受信デ
    ータの前記ブロックとして採用する働きをする、データ
    を復号化するためのデコーダ。
11. 【請求項１１】 前記ペイロード・フィールドが、少な
    くとも１つの前記符号化制御ワードを含んでおり、前記
    ブロック発生器は、 前記符号化制御ワードの少なくとも１つによって占有し
    た前記ペイロード・フィールドの一部を識別するタイプ
    ・ワード・デコーダと、 前記タイプ・ワード・デコーダによって識別した前記ペ
    イロード・フィールドの前記一部における前記少なくと
    も１つの符号化制御ワードを復号化することによって、
    前記ペイロード・フィールドを伸張する制御ワード・デ
    コーダとを含んでいる請求項１０に記載のデコーダ。
12. 【請求項１２】 前記タイプ・ワードが、（ａ）前記パ
    ケットの開始と（ｂ）前記パケットの終了とのうちの１
    つの前記ペイロード・フィールドにおける位置を規定す
    る手段と、 前記ブロック発生器が、前記タイプ・ワードによって規
    定した前記ペイロード・フィールドの位置に（ａ）パケ
    ット開始制御ワードと（ｂ）パケット終了制御ワードと
    のそれぞれ１つを挿入することによって、前記ペイロー
    ド・フィールドを伸張する制御ワード挿入モジュールを
    さらに含む手段とを含んでいる請求項１１に記載のデコ
    ーダ。
13. 【請求項１３】 前記タイプ・が、（ａ）前記パケット
    の開始と（ｂ）前記パケットの終了との１つの前記ペイ
    ロード・フィールドにおける位置を規定する手段と、 前記ブロック発生器が、前記タイプ・ワードによって規
    定した前記ペイロード・フィールドの位置に（ａ）パケ
    ット開始制御ワードと（ｂ）パケット終了制御ワードの
    それぞれ１つを挿入することによって、前記ペイロード
    ・フィールドを伸張する制御ワード挿入モジュールを含
    む手段とを含んでいる請求項１０に記載のデコーダ。
14. 【請求項１４】 前記フレームが、順に、前記パケット
    の開始を含むペイロード・フィールドを備えるフレーム
    と、前記情報ワードのいくつかだけで構成されるペイロ
    ード・フィールドを備えるフレームと、前記パケットの
    終了を含むペイロード・フィールドを備えるフレーム
    と、制御ワードだけから構成されるペイロード・フィー
    ルドを備えるフレームとからなる所定のフレームシーケ
    ンスにおけるフレームであって、 前記デコーダが、前記フレーム・デコーダから前記主遷
    移を受信し、前記タイプ・ワード抽出器からタイプ・ワ
    ードを受信するように接続しており、前記主遷移及び前
    記タイプ・ワードに応答して、前記フレームが前記所定
    のシーケンスに従っていない場合、ＥＲＲＯＲ信号を発
    生する働きをする擬似フレーム検出器をさらに含む手段
    と、 前記ブロック発生器が、前記ＥＲＲＯＲ信号に応答し
    て、前記ブロックにＥＲＲＯＲ制御ワードを挿入するよ
    うに構成している手段とを含んでいる請求項１０に記載
    のデコーダ。
15. 【請求項１５】 前記ペイロード・フィールドが、少な
    くとも１つの前記符号化制御ワードを含んでおり、前記
    ブロック発生器が、 前記ブロックとしてペイロード・フィールドを採用し、
    前記タイプ・ワードに応答して、前記ブロックの各ワー
    ドに対して、前記ワードが符号化制御ワードである場
    合、それを表示するコード・ワード・フラグを生成する
    働きをするペイロード・フィールド・デコーダと、 前記コード・ワード・フラグによって符号化制御ワード
    であると表示したブロックの各ワードを復号化するＳＴ
    Ｚデコーダとを含んでいる請求項１０に記載のデコー
    ダ。
16. 【請求項１６】 前記タイプ・ワードが、（ａ）前記パ
    ケットの開始と（ｂ）前記パケットの終了との１つの前
    記ペイロード・フィールドにおける位置を規定する手段
    と、 前記ブロック発生器に、前記タイプ・ワードによって規
    定した前記ペイロード・フィールドの位置に（ａ）パケ
    ット開始制御ワードと（ｂ）パケット終了制御ワードの
    それぞれ１つを挿入する制御ワード挿入モジュールをさ
    らに含む手段とを含んでいる請求項１５に記載のデコー
    ダ。
17. 【請求項１７】 前記ペイロード・フィールドを暗号化
    している手段と、 前記フレーム・デコーダから前記ペイロード・フィール
    ドを受信するように接続したデスクランブラをさらに含
    む前記デコーダとを含んでいる請求項１０に記載のデコ
    ーダ。
18. 【請求項１８】 前記デスクランブラが、高次多項式を
    用いて機能する手段を含んでいる請求項１７に記載のデ
    コーダ。