DE10243786A1 - Coding method for data bit sequence in optical transmission system using column or row coding of data bit sequence matrix and re-arrangement of each row or column data bit sequence - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zur mehrfachen Codierung einer Datenbitfolge, zur Decodierung dieser Datenfolge und Anordnung zur Decodierung Die Erfindung betrifft Verfahren zur Codierung und Decodierung nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 7, sowie eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs B.Multiple coding method a data bit sequence for decoding this data sequence and arrangement The invention relates to methods for coding and Decoding according to the preambles of claims 1 and 7, and an arrangement according to the preamble of claim B.
In Systemen zur hochbitratigen optischen Übertragung von Datensignalen werden Codierungsverfahren eingesetzt. Diese Codierungsverfahren ermitteln aus den Datensignalen bzw. Datenbitfolgen Kontroll- bzw. Prüfbits. Eine Anzahl von Datenbits bildet mit den zugehörigen Kontrollbits ein sogenanntes Codewort. Diese Codewörter werden vom Sender zum Empfänger übertragen. Empfangsseitig werden die Codewörter ausgewertet bzw. decodiert und bei der Übertragung entstandene Bitfehler korrigiert bzw. ausgebessert.In systems for high bit rate optical transmission Coding methods are used for data signals. This coding method use the data signals or data bit sequences to determine control or Check bits. A number of data bits form a so-called code word with the associated control bits. These code words are transmitted from the sender to the receiver. The code words are received at the receiving end evaluated or decoded and bit errors resulting from the transmission corrected or repaired.
Mit dieser Codierung können Bitfehler, die während der Übertragung entstehen, beim Empfang korrigiert werden. Dadurch entsteht ein Codierungsgewinn, der dadurch genutzt werden kann, dass beispielsweise bewusst ein größer Übertragungsabstand gewählt wird, der eine dementsprechend höhere Anzahl Bitfehler hervorruft und durch die empfangsseitige Decodierung unmittelbar ausgeglichen bzw. korrigiert werden kann. Je besser das Codierungs- und Decodierungsverfahren bei gleichbleibendem Prüfbitanteil ist, desto größer ist der erreichbare Codierungsgewinn und desto mehr Daten können über eine größere Entfernung übertragen werden.With this coding, bit errors, the while the transfer arise, are corrected upon receipt. This creates a Coding gain that can be used, for example, that deliberately a larger transmission distance chosen will be a correspondingly higher one Number of bit errors caused by the decoding at the receiving end can be immediately compensated or corrected. The better the coding and decoding process with the same proportion of check bits is the bigger the achievable coding gain and the more data can be obtained from one transmit greater distance become.
Optische Übertragungssysteme ermöglichen durch hohe Bitraten große Übertragungskapazitäten.Optical transmission systems enable through high bit rates large transmission capacities.
Werden die üblichen Codierungs- und Decodierungsverfahren eingesetzt, tritt das Problem auf, dass auf Grund der hohen Datenraten nur einfache Codierungs- und Decodierungsverfahren eingesetzt werden können. Dies ist durch die Verarbeitungszeit für die Codierung und Decodierung bedingt. Komplexe Codierungs- und Decodierungsverfahren ermöglichen hohe Codierungsgewinne, benötigen aber auch viel Verarbeitungszeit. Dadurch können diese nicht zeitgleich mit der Datenübertragung ausgeführt werden.Become the usual coding and decoding methods used, the problem arises that due to the high data rates only simple coding and decoding methods are used can. This is due to the processing time for coding and decoding conditionally. Enable complex coding and decoding processes high coding gains but also a lot of processing time. As a result, they cannot work at the same time with data transfer accomplished become.
Einfache Codierungs- und Decodierungsvorgänge haben den Nachteil eines geringen Codierungsgewinns.Have simple coding and decoding processes the disadvantage of a low coding gain.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Codierungs- und Decodierungsverfahren so zu verbessern, dass eine schnellere Codierung und Decodierung ermöglicht wird.Object of the present invention is to improve coding and decoding methods so that faster coding and decoding is made possible.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 und 7 und durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.This task is accomplished through a process according to the characteristics of claims 1 and 7 and by an arrangement with the features of the claim 8 solved.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine schnellere Codierung und Decodierung von Datenbitfolgen bzw. Codewörtern ermöglicht wird, die insbesondere für optische Übertragungssysteme von großem Vorteil ist.The advantage of the invention is in that faster coding and decoding of data bit sequences or code words allows which is especially for optical transmission systems of great Advantage is.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the Invention are in the subclaims specified.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below.
Dabei zeigt:It shows:
Dieses neue entstandene zweite Matrix
M2 wird nun einem ersten Interleaver zugeführt, der die Bits der ersten
Zeile unverändert
lässt,
die Bits der zweiten Zeile um ein Bit nach rechts rotiert, die Bits der
dritten Zeile um zwei Bits nach rechts rotiert, usw., siehe
Diese so entstandene dritte Matrix
M3 wird nun wiederum spaltenweise mit einem bitfehlerkorrigierenden
Codierungsverfahren codiert. D.h. aus jeder Spalte werden nach dem
Codierungsverfahren Kontroll- bzw. Prüfbits ermittelt. Diese wer den
an die jeweilige Spalte angefügt,
siehe
Diese vierte Matrix M4 wird nun einem
zweiten Interleaver zugeführt,
der die Bits der ersten Zeile unverändert lässt, die Bits der zweiten Zeile
um zwei Bit nach links rotiert, die Bits der dritten Zeile um vier Bit
nach links rotiert, die Bits der vierten Zeile um sechs Bits nach
links rotiert, usw., siehe
Diese fünfte Matrix M5 wird nun spaltenweise
mit einem bitfehlerkorrigierenden Codierungsverfahren codiert. D.h.
aus jeder Spalte werden nach dem Codierungsverfahren Kontrollbzw.
Prüfbits
ermittelt. Diese werden an die jeweilige Spalte angefügt, siehe
Die so ermittelte sechste Matrix M6 wird nun zeilenweise ausgesendet und zum Empfänger übertragen.The sixth matrix determined in this way M6 is now transmitted line by line and transmitted to the receiver.
Das Verfahrensbeispiel kann auch in umgekehrter Weise durchgeführt werden, d.h. die Zeilen werden codiert, die Bits der Spalten werden neu angeordnet und die Matrix wird spaltenweise ausgesendet.The process example can also done in reverse become, i.e. the rows are encoded, the bits of the columns are rearranged and the matrix is broadcast column by column.
Auch können die Bits der Zeilen anders geordnet werden. Beispielsweise die erste Zeile um ein Bit rotiert, die zweite Zeile um zwei Bit, etc.The bits of the lines can also be different be ordered. For example, the first line rotates by one bit, the second line by two bits, etc.
Der Decodiervorgang erfolgt in inverser Weise zum Codierungsvorgang. Dabei kann durch die zeilenweise Neuordnung der Bits und spaltenweise Codierung der Decodiervorgang parallelisiert werden. Dadurch wird eine Zeitersparnis erreicht. Ebenso kann durch dieses Anordnungsverfahren der Bits ein empfangsseitiger Deinterleaver die Bits ohne Zwischenspeicherung verarbeiten und sie so direkt der nächsten Decodierungsstufe zuführen.The decoding process is inverse Way to coding process. This can be done through the line-by-line reorganization of the bits and column-wise coding the decoding process is parallelized become. This saves time. Likewise, by this arrangement procedure of the bits a receiving deinterleaver process the bits without caching and thus process them directly next Add decoding stage.
Die erste Decoderbank DecBl ist mit einem erstem Deinterleaver Delntl verbunden. Dieser ordnet die Bits jeder Zeile neu. Da die Decoder taktgesteuert arbeiten, erhält der erste Deinterleaver DeInt1 jeweils eine komplette Zeile, die er neu ordnen muss. Dabei kann dies durch eine taktweise wechselnde feste Zuordnung erfolgen, d.h. der erste Deinterleaver DeIntl muss keinen Zwischenspeicher für die Bits aufweisen.The first decoder bank DecBl is included connected to a first deinterleaver Delntl. This arranges the bits every line new. Since the decoders are clock-controlled, the first one receives Deinterleaver DeInt1 each a complete line, which he rearrange got to. This can be done by means of a fixed assignment that changes in cycles take place, i.e. the first deinterleaver DeIntl does not have to store the bits exhibit.
Die Ausgänge des ersten Deinterleavers DeIntl sind mit den Eingängen einer zweiten Decoderbank DecB2 verbunden. Diese arbeitet ebenfalls, wie vorher beschrieben, taktgesteuert. Die Ausgänge der zweiten Decoderbank DecB2 sind mit den Eingängen eines zweiten Deinterleavers DeInt1 verbunden, der analog dem ersten Deinterleaver DeInt1 arbeitet. Die Ausgänge des zweiten Deinterleavers DeInt1 sind mit den Eingängen einer dritten Decoderbank DecB3 verbunden, die analog den vorher beschriebenen arbeitet. Die Ausgänge der dritten Decoderbank DecB3 geben decodierte Codewörter ab, aus denen Datenbits entnommen werden können oder die zur nochmaligen Decodierung über nicht gezeichnete Rückführungen zur ersten Decoderbank DecB1 zurückgekoppelt werden.The outputs of the first deinterleaver DeIntl are with the entrances a second decoder bank DecB2 connected. This also works like previously described, clock-controlled. The outputs of the second decoder bank DecB2 are with the inputs connected to a second deinterleaver DeInt1, which is analogous to the first Deinterleaver DeInt1 works. The outputs of the second deinterleaver DeInt1 are with the entrances a third decoder bank DecB3 connected, which is analogous to the previous described works. The exits the third decoder bank DecB3 output decoded code words from which data bits can be extracted or which can be used again Decoding over returns not drawn fed back to the first decoder bank DecB1 become.
Im Beispiel erfolgt der Decodierungsvorgang folgendermaßen: Zur empfangsseitigen Decodierung werden die n spaltenweisen Codewörter n Einzel-Decodern der ersten Decoderbank DecB1 zugeführt. Diese decodieren die als letztes codierten Codewörter der dritten Art.In the example, the decoding process is as follows: at the receiving end, the n column-wise code words become n individual decoders fed to the first decoder bank DecB1. These decode the as last coded code words the third type.
Die n Einzel-Decoder der ersten Decoderbank DecBl arbeiten taktgesteuert. Die erste Decoderbank DecB1 gibt somit quasi gleichzeitig alle decodierten Bits der ersten Zeile ab, dann alle Bits der zweiten Zeile, usw.The n single decoders of the first decoder bank DecBl work clock-controlled. The first decoder bank DecB1 is there quasi simultaneously all decoded bits of the first line, then all bits of the second line, etc.
Die Bits einer Zeile werden nun einem ersten Deinterleaver DeIntl zugeführt. Dieser arbeitet invers zum zweiten Interleaver. Die Bits einer Zeile werden dementsprechend zurückgeordnet. Da der Deinterleaver nur die Bits der Zeile neu ordnen muss, kann dies ohne Zwischenspeicherung durch eine taktweise feste Verdrahtung, o.ä. realisiert werden. Die Bits können nach dem Zurückordnen quasi gleichzeitig einer zweiten Decoderbank DecB2 aus n Einzel-Decodern zugeführt werden, welche die Codewörter der zweiten Art decodiert. Diese zweite Decoderbank DecB2 arbeitet ebenfalls taktgesteuert.The bits of a line are now one first deinterleaver DeIntl fed. This works inversely to second interleaver. The bits of a line become accordingly back in order. Since the deinterleaver only has to rearrange the bits of the line, this can be done without intermediate storage due to a clockwise fixed wiring, etc. realized become. The bits can after reordering quasi simultaneously a second decoder bank DecB2 made up of n individual decoders supplied which are the code words decoded the second type. This second decoder bank DecB2 works also clock controlled.
Die zweite Decoderbank DecB2 gibt die decodierten Bits wieder taktweise ab, d.h. alle Bits der ersten Zeile, alle Bits der zweiten Zeile, usw.The second decoder bank DecB2 gives the decoded bits again clockwise, i.e. all bits of the first Line, all bits of the second line, etc.
Die Bits einer Zeile werden nun einem zweiten Deinterleaver DeInt2 zugeführt. Dieser arbeitet invers zum ersten Interleaver. Die Bits einer Zeile werden dementsprechend zurückgeordnet. Da der Deinterleaver nur die Bits der Zeile neu ordnen muss, kann dies ohne Zwischenspeicherung durch eine taktweise feste Verdrahtung, o.ä. realisiert werden. Die Bits der Zeile werden nach dem Zurückordnen quasi gleichzeitig einer dritten Decoderbank DecB3 aus n Einzel-Decodern zugeführt, welche die Codewörter der ersten Art decodiert. Diese Decoderbank arbeitet ebenfalls taktgesteuert. Die dritte Decoderbank DecB3 gibt die decodierten Codewörter ab. Diese decodierten bzw. korrigierten Codewörter können mit den Decodierungsergebnis sen der vorhergehenden Decodierung zusammengefasst werden und wiederum decodiert werden, d.h. iteriert werden, so dass Bitfehler vermieden werden. Es können beliebig viele Wiederholungen dieser Decodierungen durchgeführt werden. Beispielsweise so lange, bis keine wesentlichen Verbesserungen erkennbar sind, oder eine maximale Anzahl an Iterationen erreicht ist.The bits of a line are now one second deinterleaver DeInt2 fed. This works inversely to the first interleaver. The bits of a line become accordingly back in order. Since the deinterleaver only has to rearrange the bits of the line this without intermediate storage through a clockwise fixed wiring, etc. realized become. The bits of the line become quasi-simultaneous after reordering a third decoder bank DecB3 from n individual decoders, which the code words decoded the first kind. This decoder bank also works clock-controlled. The third decoder bank DecB3 outputs the decoded code words. These decoded or corrected code words can be used with the decoding results the previous decoding and again be decoded, i.e. be iterated so that bit errors are avoided become. It can any number of repetitions of these decodings can be performed. For example, until no significant improvements can be seen or a maximum number of iterations has been reached.
Die derart gewonnen Nutzdaten können anschließend weiterverarbeitet bzw. weitergeleitet werden.The user data obtained in this way can then be processed further or forwarded.
Bei andersartig codierten und geordneten Bitfolgen ist der Decodiervorgang entsprechend anzupassen.With differently coded and ordered bit sequences the decoding process must be adjusted accordingly.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2002143786 DE10243786A1 (en) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Coding method for data bit sequence in optical transmission system using column or row coding of data bit sequence matrix and re-arrangement of each row or column data bit sequence |
Applications Claiming Priority (1)
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DE2002143786 DE10243786A1 (en) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Coding method for data bit sequence in optical transmission system using column or row coding of data bit sequence matrix and re-arrangement of each row or column data bit sequence |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE10243786A1 true DE10243786A1 (en) | 2004-04-01 |
Family
ID=31969326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2002143786 Withdrawn DE10243786A1 (en) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Coding method for data bit sequence in optical transmission system using column or row coding of data bit sequence matrix and re-arrangement of each row or column data bit sequence |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10243786A1 (en) |
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-
2002
- 2002-09-20 DE DE2002143786 patent/DE10243786A1/en not_active Withdrawn
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |