FR2703544A1 - Method of reducing the memory size and the time necessary for error correction in an asynchronous time-division network - Google Patents

Method of reducing the memory size and the time necessary for error correction in an asynchronous time-division network Download PDF

Info

Publication number
FR2703544A1
FR2703544A1 FR9303900A FR9303900A FR2703544A1 FR 2703544 A1 FR2703544 A1 FR 2703544A1 FR 9303900 A FR9303900 A FR 9303900A FR 9303900 A FR9303900 A FR 9303900A FR 2703544 A1 FR2703544 A1 FR 2703544A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
reed
solomon
information
interleaving
cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9303900A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2703544B1 (en
Inventor
Henry Pierre
Adam Franck
Guilbaud Bertrand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Priority to FR9303900A priority Critical patent/FR2703544B1/en
Publication of FR2703544A1 publication Critical patent/FR2703544A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2703544B1 publication Critical patent/FR2703544B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/27Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes using interleaving techniques
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478Provisions for broadband connections
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5638Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5646Cell characteristics, e.g. loss, delay, jitter, sequence integrity

Abstract

The method consists in attributing (1) Reed-Solomon error detector/corrector codes to each information symbol to be transmitted on the network, in performing (2) a diagonal interlacing of the Reed-Solomon coded information before they are transmitted in packets on the network, and, on reception, performing a diagonal de-interlacing (9) of the information contained in the packets in order to correct (10) the errors and the erasures in the symbols reproduced by means of the Reed-Solomon codes accompanying the reproduced symbols. Application: high-definition television and compatibles, high-fidelity sound, video telephony.

Description

Procédé de réduction de la taille mémoire et du temps
nécessaires à la correction des erreurs dans un
réseau temporel asynchrone
La présente invention concerne un procédé de réduction de la taille mémoire et du temps nécessaires à la correction des erreurs dans un réseau temporel asynchrone. Elle s'applique notamment à la protection de services audiovisuels distributifs et interactifs contre les erreurs bits et les pertes de cellules utiisant des réseaux temporels asynchrones.
Method for reducing memory size and time
necessary to correct errors in a
asynchronous time network
The present invention relates to a method of reducing the memory size and the time required to correct errors in an asynchronous time network. It applies in particular to the protection of distributive and interactive audiovisual services against bit errors and cell losses using asynchronous time networks.

Dans ces réseaux1 les informations numériques sont transmises de façon discontinue sous forme de paquets, appelés "cellules d'informations" ou 'cellules ATM", ATM étant l'abréviation de "Asynchronous Transfer
Mode" dans le langage anglo-saxon. Le mode de transmission consiste, au lieu d'émettre octet par octet, à constituer dans l'équipement terminal émetteur un paquet de bits au fur et à mesure de la création des données numériques, et à attendre d'avoir suffisamment d'informations pour constituer une cellule d'information complète pour envoyer celle-ci sur le réseau.
In these networks1 the digital information is transmitted discontinuously in the form of packets, called "information cells" or "ATM cells", where ATM is the abbreviation of "Asynchronous Transfer".
"Mode" in the Anglo-Saxon language: the transmission mode consists, instead of transmitting byte by byte, to constitute in the sending terminal equipment a packet of bits as and when the digital data is created, and wait until you have enough information to build a complete information cell to send it to the network.

En télévision numérique, ce mode de transmission est régi par les recommandations CCITT 1.361 et 1.363 qui définissent respectivement la couche d'adaptation ATM, quatre classes de services différenciées par leurs débits, leurs modes de connexion et les niveaux de relation temporelle entre émetteurs et récepteurs ainsi que quatre types d'adaptation utilisables dans chaque classe de service. Les transmissions audiovisuelles sont caractérisées par des débits d'information variant sur une large échelle: 64 Kbitls pour le visiophone basse qualité, 2 Mbitls pour la vidéo surveillance et le visiophone haute qualité, 8 Mbitls à 20 Mbitls pour la télévision standard et 30 à 140 Mbit/s pour la télévision haute définition.Ce dernier débit, associé aux contraintes de temps réel inhérentes à la transmission du signal vidéo interdisent la réémission des informations lorsque dans le train binaire transmis des erreurs sont détectées. In digital television, this mode of transmission is governed by CCITT recommendations 1.361 and 1.363 which respectively define the ATM adaptation layer, four classes of services differentiated by their rates, their connection modes and the temporal relationship levels between transmitters and receivers. as well as four types of adaptation that can be used in each class of service. Audiovisual transmissions are characterized by widely varying information rates: 64 Kbitls for the low quality videophone, 2 Mbitls for the video surveillance and the high quality videophone, 8 Mbitls at 20 Mbitls for the standard television and 30 to 140 This latter bit rate, combined with the real-time constraints inherent in the transmission of the video signal prohibit the retransmission of the information when errors transmitted in the transmitted bitstream are detected.

Ce problème peut malgré tout, et dans de nombreux cas, être résolu en effectuant des masquages des informations erronées. Cependant la multiplicité des techniques de masquage temporel ou spatial employées en vidéo et la difficulté de réalisation de masquage sur le signal audio sont telles que la sensibilité admise aux erreurs de transmission, en termes d'erreurs résiduelles est très variable et évolue communément d'une erreur toutes les 10 minutes à une erreur toutes les 2 heures. Naturellement la solution à ces problèmes est d'autant plus délicate à trouver du fait du caractère parfaitement aléatoire de ces erreurs et du fait que celles-ci peuvent se présenter en paquets ou en rafales. This problem can still, and in many cases, be solved by masking erroneous information. However, the multiplicity of temporal or spatial masking techniques used in video and the difficulty of making masking on the audio signal are such that the sensitivity admitted to transmission errors, in terms of residual errors is very variable and commonly evolves from one to another. error every 10 minutes to an error every 2 hours. Naturally the solution to these problems is all the more difficult to find because of the perfectly random nature of these errors and the fact that they can be in packets or bursts.

Bien qu'il soit en principe possible de garantir des taux d'erreurs de 10-12 pour la TVHD, de 10-11 pour la télévision standard et 10-10 pour la vidéo surveillance à l'interface utilisateur-réseau en mettant en oeuvre différents codes de détection et correction d'erreurs tels que les codes Reed
Solomon par exemple qui possèdent une puissance de correction très importante et une extrême simplicité de mise en oeuvre, ces codes ne permettent cependant pas de remédier au problème soulevé par la perte de cellules car celles-ci, de par leur format qui comporte classiquement 48 octets d'informations, demandent des codes correcteurs d'erreurs trop puissants et trop redondants pour permettre des corrections intracellules.
Although it is in principle possible to guarantee error rates of 10-12 for HDTV, 10-11 for standard television and 10-10 for video surveillance at the user-network interface by implementing different error detection and correction codes such as Reed codes
Solomon for example, which have a very large correction power and an extreme simplicity of implementation, these codes do not however make it possible to remedy the problem raised by the loss of cells because they, by their format which conventionally comprises 48 bytes information, require error-correcting codes that are too powerful and too redundant to allow intracell corrections.

La Recommandation 1.363 du CCITT propose une méthode pour pallier les inconvénients précités. Cette méthode est basée sur l'utilisation d'un code Reed-Solomon (128, 124) sur GF (256) et d'un entrelaceur d'ordre 47 et est dédiée à la distribution de signaux vidéo de débits supérieurs ou égaux à 10 Bits.  CCITT Recommendation 1.363 proposes a method to overcome the aforementioned drawbacks. This method is based on the use of a Reed-Solomon code (128, 124) on GF (256) and an order interleaver 47 and is dedicated to the distribution of video signals with bit rates greater than or equal to 10 bits.

Cette méthode présente cependant les inconvénients suivants:
- un délai de traitement proportionnel à la taille de la mémoire d'entrelacement et inversement proportionnel au débit du service auquel elle s'applique
At = (Taille mémoire entrelaceur)
débit du service ce qui s'avère mal adapté aux services audiovisuels à faible débit, d'autant plus si ceux-ci sont interactifs (visiophonie)
- la nécessité d'utiliser une mémoire de travail double de la taille de la matrice d'entrelacement (fonctionnement en flip-flop)
- la mauvaise utilisation des capacités de correction des codes Reed
Solomon due au choix fixe d'une profondeur d'entrelacement égale à la taille du bloc d'informations utiles de la cellule ATM, à savoir 47.
This method, however, has the following drawbacks:
a processing time proportional to the size of the interleaving memory and inversely proportional to the rate of the service to which it applies
At = (Memory size interleaver)
service flow which proves poorly suited to low-speed audiovisual services, especially if they are interactive (video telephony)
- the need to use a working memory twice the size of the interleaving matrix (flip-flop operation)
- misuse of Reed code correction capabilities
Solomon due to the fixed choice of an interleaving depth equal to the size of the useful information block of the ATM cell, namely 47.

Le but de l'invention est de pallier les inconvénients précités.  The object of the invention is to overcome the aforementioned drawbacks.

A cet effet, I'invention a pour objet un procédé de correction contre les erreurs bits et les pertes de cellules pour services audiovisuels distributifs et interactifs dans un réseau temporel asynchrone consistant à protéger chaque symbole d'informations à transmettre sur le réseau par un code détecteur correcteur d'erreurs type Reed-Solomon, à effectuer un entrelacement des informations codées Reed-Solomon avant leur transmission en paquets ou cellules sur le réseau, à effectuer à la réception un désentrelacement des informations contenues dans les paquets ou cellules et à corriger les erreurs et les effacements dans les symboles restitués au moyen du code Reed-Solomon, caractérisé en ce que l'entrelacement consiste à mémoriser ligne par ligne les informations par mots de Reed
Solomon de N symboles dans une mémoire d'entrelacement de capacité C1 (respectivement C2) \ et à lire ces informations diagonale par diagonale pour former les champs SAR-SDU des cellules ATM.
For this purpose, the subject of the invention is a correction method against bit errors and cell losses for distributive and interactive audiovisual services in an asynchronous time network of protecting each information symbol to be transmitted over the network by a code Reed-Solomon error-correcting detector, interleaving Reed-Solomon coded information prior to transmission in packets or cells on the network, performing upon de-interleaving the information contained in the packets or cells and correcting errors and deletions in the symbols returned by means of the Reed-Solomon code, characterized in that the interleaving consists of memorizing line by line the information by words of Reed
Solomon of N symbols in a capacity interleaving memory C1 (respectively C2) \ and read this diagonal information diagonally to form the SAR-SDU fields of the ATM cells.

L'originalité de l'invention consiste en la technique de lecture écriture de la matrice d'entrelacement qui permet de diviser par 2 le délai de traitement des données, à longueur de code N et profondeur d'entrelacement R égales et par environ 4 la taille mémoire nécessaire au mécanisme d'entrelacement. The originality of the invention consists in the read-write technique of the interleaving matrix which makes it possible to divide by 2 the processing time of the data, with code length N and interleaving depth R equal to and by about 4 memory size required for the interleaving mechanism.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront ciaprès à la lumière de la description qui suit faite en regard des dessins annexés qui représentent:
- La figure 1 les différentes étapes du procédé selon l'invention mises sous la forme d'un organigramme.
Other characteristics and advantages of the invention will appear below in the light of the following description made with reference to the appended drawings which represent:
- Figure 1 the different steps of the method according to the invention in the form of a flowchart.

- La figure 2 un schéma d'organisation d'un dispositif d'entrelacement permettant la mise en oeuvre du procédé selon la figure 1. FIG. 2 is an organization diagram of an interleaving device enabling the method according to FIG. 1 to be implemented.

- La figure 3 un schéma illustrant à l'aide d'un exemple simple la méthode d'entrelacement. - Figure 3 a diagram illustrating with a simple example the interleaving method.

- La figure 4 un schéma illustrant à l'aide d'un exemple simple la méthode de désentrelacement. FIG. 4 is a diagram illustrating with a simple example the deinterlacing method.

- La figure 5 un schéma décrivant l'organisation de l'espace mémoire des dispositifs d'entrelacement et le désentrelacement des figures 3 et 4 ainsi que les séquences d'adressage de ces mémoires.  FIG. 5 is a diagram describing the organization of the memory space of the interlacing devices and the deinterlacing of FIGS. 3 and 4 as well as the addressing sequences of these memories.

- La figure 6 un schéma comparant les délais de traitement dans le cas d'un entrelacement classique et dans celui d'un entrelacement tel qu'il est décrit dans les figures 3 et 4. FIG. 6 is a diagram comparing the processing delays in the case of conventional interleaving and in that of interleaving as described in FIGS. 3 and 4.

- La figure 7 un format de segmentation de cellules ATM, pour une adaptation de type 1 selon la recommandation 1.363 du CCITT. FIG. 7 an ATM cell segmentation format, for type 1 adaptation according to CCITT Recommendation 1.363.

Le procédé de protection contre les erreurs et pertes de cellules ATM selon l'invention est illustré par les étapes 1 à 10 de la figure 1. Il consiste à l'étape 1 à convertir les symboles ou octets représentatifs du signal vidéo en mots de code Reed-Solomon de la façon décrite par exemple page 207 du livre de G. Cullmann ayant pour titre "Codes détecteurs et correcteurs d'erreurs" publié par DUNOD 1967 dans la collection "Initiation aux nouveautés de la science" ou encore de la façon décrite pages 304-308 du livre de
Bernard Sklar intitulé "DIGITAL COMMUNICATIONS Fondamentals and
Applications" publié par Prentice Hall 1988. Les informations codées obtenues sont des mots de code de longueur N en nombre de symboles et renfermant K symboles d'informations utiles. Le code est noté C(N,K,D) où D est la distance de Hamming.
The method of protection against ATM cell errors and losses according to the invention is illustrated by steps 1 to 10 of FIG. 1. It consists of step 1 to convert the representative symbols or bytes of the video signal into codewords. Reed-Solomon in the manner described, for example, on page 207 of G. Cullmann's book entitled "Detector Codes and Error Correctors" published by DUNOD 1967 in the "Introduction to the Novelties of Science" series or in the manner described. pages 304-308 of the book of
Bernard Sklar entitled "DIGITAL COMMUNICATIONS Fondamentals and
Applications published by Prentice Hall 1988. The coded information obtained is code words of length N in number of symbols and containing K symbols of useful information.The code is denoted C (N, K, D) where D is the distance of Hamming.

Ces informations sont entrelacées à l'étape 2 au moyen d'un dispositif d'entrelacement agencé suivant le schéma de principe de la figure 2. Suivant ce dispositif, les mots de N symboles sont mémorisés horizontalement dans la mémoire d'entrelacement d'une capacité égale à:
C1 = aR(R+1) + b(b+1)
2 2 avec N = aR+b et b < R, où R est la profondeur d'entrelacement et où a et b sont respectivement le quotient et le reste de la division euclidienne de N par R. Les champs d'informations SAR - SDU des cellules ATM sont obtenus en lisant diagonalement la mémoire d'entrelacement comme décrit sur l'exemple de la figure 3.
This information is interleaved in step 2 by means of an interleaving device arranged in accordance with the block diagram of FIG. 2. According to this device, the words of N symbols are stored horizontally in the interleaving memory of a device. capacity equal to:
C1 = aR (R + 1) + b (b + 1)
2 2 with N = aR + b and b <R, where R is the interleaving depth and where a and b are respectively the quotient and the remainder of the Euclidean division of N by R. The SAR-SDU information fields ATM cells are obtained by diagonally reading the interleaving memory as described in the example of Figure 3.

Le calcul de l'insertion de numéros de séquences qui est effectué à l'étape 3 conduit à une segmentation des cellules (SAR-PDU) suivant un format représenté à la figure 7 conforme à la recommandation CCITT 1.363. The calculation of the insertion of sequence numbers which is carried out in step 3 leads to a segmentation of the cells (SAR-PDU) in a format shown in FIG. 7 in accordance with the CCITT recommendation 1.363.

Ce format comporte 40 bits d'en-tête "Header", 384 bits de SAR-PDU dont 4 bits SN de numéro de séquence 4 bits SNP de protection de champ SN contre les erreurs et un champ de 376 bits d'informations formant une cellule 5 + 48 = 53 octets. La numérotation de séquence permet le repérage des cellules et une cellule perdue peut ainsi être détectée au récepteur et remplacée par une cellule "fantôme" dans le dispositif de désentrelacement.This format has 40 bits of Header header, 384 bits of SAR-PDU including 4 SN bits of sequence SNP 4-bit SN field protection against errors and a field of 376 bits of information forming a cell 5 + 48 = 53 bytes. The sequence numbering allows the tracking of the cells and a lost cell can thus be detected at the receiver and replaced by a "ghost" cell in the deinterleaver.

En réception le dépaquetage des cellules est effectué à l'étape 6. Les cellules sont restituées dans le format SAR-PDU de la figure 7 et une correction de la numérotation des séquences a lieu à l'étape 7 suivi à l'étape 8 d'une insertion éventuelle de paquets "fantômes" ou d'une destruction de paquets insérés. In reception the unpacking of the cells is carried out in step 6. The cells are restored in the SAR-PDU format of FIG. 7 and a correction of the numbering of the sequences takes place in step 7 followed in step 8 of FIG. possible insertion of "ghost" packets or destruction of inserted packets.

Un désentrelacement des cellules a alors lieu à l'étape 9 au moyen d'un dispositif de désentrelacement symétrique du dispositif de l'étape 2 utilisant une mémoire de désentrelacement de capacité: C2 = aR(R+ 1) + b(b-1)
2 2 +bR- 2 et qui consiste en l'écriture en diagonale des champs SAR-SDU des cellules reçues suivi de la lecture horizontale des mots de code Reed Solomon reconstitués.
De-interleaving of the cells then takes place in step 9 by means of a symmetrical deinterleaving device of the device of step 2 using a capacity deinterleave memory: C2 = aR (R + 1) + b (b-1)
2 2 + bR-2 and which consists of the diagonal writing of the SAR-SDU fields of the received cells followed by the horizontal reading of the reconstituted Reed Solomon codewords.

Ces codes sont ensuite analysés à l'étape 10 pour effectuer les corrections d'erreurs et d'effacements. Naturellement l'opération de désentrelacement de l'étape 9 doit être en synchronisme avec l'insertion des paquets fantômes et ou la destruction des paquets insérés de l'étape 8. These codes are then analyzed in step 10 to perform the error and erase corrections. Naturally, the deinterleaving operation of step 9 must be in synchronism with the insertion of the ghost packets and the destruction of the inserted packets of step 8.

Le procédé et le dispositif de l'invention qui viennent d'être décrits s'appliquent à des configurations de codes très différentes. The method and the device of the invention which have just been described apply to very different code configurations.

Un exemple est présenté dans les figures 3 et 4 qui permet de comprendre l'originalité du dispositif d'entrelacement. Dans cet exemple les valeurs des différents paramètres sont volontairement faibles, ceci dans un souci de simplicité de présentation de la méthode. An example is shown in FIGS. 3 and 4 which makes it possible to understand the originality of the interlacing device. In this example the values of the various parameters are deliberately low, for the sake of simplicity of presentation of the method.

Si N est la longueur du code, R la profondeur d'entrelacement, L la longueur des paquets issus de la mémoire d'entrelacement et destinés à être transmis, on a choisi ici N=10, R = 4 et L = 5. If N is the length of the code, R the interleaving depth, L the length of the packets from the interleaving memory and intended to be transmitted, N = 10 has been selected here, R = 4 and L = 5.

Dans le cas des réseaux ATM, la longueur L du champ SAR SDU de la cellule ATM est égale à 47 et N et R peuvent être par exemple choisis respectivement égaux à 235 et 24. K, le nombre d'octets utilisés dans le mode de code Reed-Solomon et par conséquent D, distance de Hamming du code de Reed-Solomon ne modifient en rien le principe d'entrelacement. In the case of ATM networks, the length L of the SAR field SDU of the ATM cell is equal to 47 and N and R can be selected, for example, respectively equal to 235 and 24. K, the number of bytes used in the Reed-Solomon code and therefore D, Hamming distance of the Reed-Solomon code do not alter the principle of interleaving.

On rappelle que dans le cas où R < L (la cellule est alors étalée sur plus d'une profondeur d'entrelacement), N ne peut être choisi par hasard. En effet R x N doit être multiple de L donc en ATM, N multiple de L puisque
R < L et que L = 47 est un nombre premier.
Remember that in the case where R <L (the cell is then spread over more than one interleaving depth), N can not be chosen by chance. Indeed, R x N must be multiple of L, therefore in ATM, N multiple of L since
R <L and L = 47 is a prime number.

De façon formelle, en régime établi:
- les mots de code successifs sont notés Mj = {i,j)}j=1 1 à N
- les cellules successives à transmettre sont notées Ckl, I = 1 à N/L et Ckî = {k,l,m)}m=1 à L
Au niveau de la mémoire d'entrelacement, les opérations sont les suivantes:
Au codeur
* étape 1: écriture de MI
* étape 2 : lectures de CII pour I = 1 à N/L en utilisant les mots de code Mi pour i = I-R+1 ài
* étape 3 : 1=1+1 et rebouclage à l'étape 1.
Formally, in steady state:
the successive code words are denoted Mj = {i, j)} j = 1 1 to N
the successive cells to be transmitted are denoted Ckl, I = 1 to N / L and Ck = {k, l, m)} m = 1 to L
At the level of the interleaving memory, the operations are as follows:
At the encoder
* step 1: MI writing
Step 2: CII readings for I = 1 to N / L using the code words Mi for i = I-R + 1 to
* step 3: 1 = 1 + 1 and loop back to step 1.

Au décodeur
* étape 1: écriture des Cki pour I = 1 à N/L
* étape 2 : lecture de MK-R+1 en utilisant les cellules CkI pour k = K
R+1 à K
* étape 3: K = K+1 et rebouclage à l'étape 1.
At the decoder
* step 1: write the Cki for I = 1 to N / L
Step 2: Reading of MK-R + 1 using CkI cells for k = K
R + 1 to K
Step 3: K = K + 1 and loopback in step 1.

Au décodeur, comme au codeur pour avoir les Ck = {(k,l,m)} en fonction des M1 = {(i,j)}, et inversement, on a les relations (1) suivantes:
j = (l-1)L+m, m < L+1

Figure img00060001
At the decoder, as the encoder to have the Ck = {(k, l, m)} as a function of M1 = {(i, j)}, and vice versa, we have the following relations (1):
j = (l-1) L + m, m <L + 1
Figure img00060001

Au codeur on cherche les (i,j) qui correspondent aux (k,l,m) pour constituer les cellules Ckl et au décodeur les (k11,m) qui correspondent aux (i,j) pour reconstruire les mots de code RS, Mi. At the encoder we search for (i, j) which correspond to (k, l, m) to constitute the cells Ckl and to the decoder les (k11, m) which correspond to (i, j) to reconstruct the RS code words, Mid.

Dans notre exemple, en régime établi au codeur:
on écrit M4 = {(4,1)(4,2)... (4,10)}
on lit C41 {(4, 1, 1) ... (4, 1, 5)} et C42 = {(4, 2, 1)... (4, 2, 5)}
on écrit M5, on lit C51 et C52, etc...
In our example, in steady state at the encoder:
we write M4 = {(4,1) (4,2) ... (4,10)}
read C41 {(4, 1, 1) ... (4, 1, 5)} and C42 = {(4, 2, 1) ... (4, 2, 5)}
we write M5, we read C51 and C52, etc.

Pour lire C41 et C42 on utilise M1, M2, M3, M4. On a alors conformément aux équations (1) qui deviennent:
j = 5(1-1)+m, L < 6

Figure img00060002

pour C41: (4,1,1) = (4,1) pour C42: (4,2,1) = (3,6) (4,1,2)=(3,2) (4,2,2)=(2,7)
(4,1,3)=(2,3) (4,2,3)=(1,8)
(4,1,4) = (1,4) (4,2,4) = (4,9) (4,1,5)=(4,5) (4,2,5)=(3,10)
Les figures 4 et 5 illustrent ces calculs.To read C41 and C42 we use M1, M2, M3, M4. We then have according to equations (1) which become:
j = 5 (1-1) + m, L <6
Figure img00060002

for C41: (4,1,1) = (4,1) for C42: (4,2,1) = (3,6) (4,1,2) = (3,2) (4.2, 2) = (2.7)
(4,1,3) = (2,3) (4,2,3) = (1,8)
(4,1,4) = (1,4) (4,2,4) = (4,9) (4,1,5) = (4,5) (4,2,5) = (3, 10)
Figures 4 and 5 illustrate these calculations.

Dans la pratique, il suffit de choisir une taille de mémoire d'entrelacement égale à C1 (respectivement C2) et une taille de mémoire de désentrelacement égale à C2 (respectivement C1), avec C1 et C2 définis comme précédemment, soit au total entre codeur et décodeur une taille mémoire égale à:
C=C1+C2= N(R+1)
Les valeurs habituelles de N et R donnent une taille de mémoire d'entrelacement égale environ à la moitié de celle utilisée actuellement.
In practice, it suffices to choose an interleaving memory size equal to C1 (respectively C2) and a deinterleaving memory size equal to C2 (respectively C1), with C1 and C2 defined as before, or to the total between encoder and decoder a memory size equal to:
C = C1 + C2 = N (R + 1)
The usual values of N and R give an interleaving memory size equal to about half of that currently used.

Quelques exemples sont donnés dans le tableau ci-dessous.

Figure img00070001
Some examples are given in the table below.
Figure img00070001

<tb><Tb>

<SEP> Code <SEP> N <SEP> R <SEP> a <SEP> b <SEP> Taille <SEP> mémoire <SEP> Taille <SEP> mémoire <SEP> Gain
<tb> <SEP> méthode <SEP> classique <SEP> nouvelle <SEP> méthode
<tb> RS(235,227)x24 <SEP> 235 <SEP> 24 <SEP> 9 <SEP> 19 <SEP> 11280 <SEP> 5875 <SEP> +1,92 <SEP>
<tb> RS(128,127)x47 <SEP> 128 <SEP> 47 <SEP> 22 <SEP> 34 <SEP> 12032 <SEP> 6144 <SEP> +1,96 <SEP>
<tb> RS(235,219)x6 <SEP> 235 <SEP> 6 <SEP> 39 <SEP> 1 <SEP> 2820 <SEP> 1645 <SEP> <SEP> .1,71 <SEP>
<tb>
La taille est donnée en octets et correspond à la taille mémoire codeur+décodeur.
<SEP> Code <SEP> N <SEP> R <SEP> a <SEP> b <SEP> Size <SEP> Memory <SEP> Size <SEP> Memory <SEP> Gain
<tb><SEP> traditional <SEP> method <SEP> new <SEP> method
<tb> RS (235,227) x24 <SEP> 235 <SEP> 24 <SEP> 9 <SEP> 19 <SEP> 11280 <SEP> 5875 <SEP> +1.92 <SEP>
<tb> RS (128,127) x47 <SEP> 128 <SEP> 47 <SEP> 22 <SEP> 34 <SEP> 12032 <SEP> 6144 <SEP> +1.96 <SEP>
<tb> RS (235,219) x6 <SEP> 235 <SEP> 6 <SEP> 39 <SEP> 1 <SEP> 2820 <SE> 1645 <SEP><SEP> .1,71 <SEP>
<Tb>
The size is given in bytes and corresponds to the size memory encoder + decoder.

D'autre part, grâce au principe de lecture écriture en continu il n'est plus nécessaire d'attendre l'écriture complète de la matrice avant de commencer la lecture. Le principe du "flip-flop" n'est plus nécessaire avec cette gestion dynamique. La taille de la mémoire d'entrelacement et de désentrelacement se trouve divisée une nouvelle fois par 2. On the other hand, thanks to the principle of reading continuous writing it is no longer necessary to wait for the complete writing of the matrix before starting reading. The principle of "flip-flop" is no longer necessary with this dynamic management. The size of the interleaving and deinterleaving memory is divided again by 2.

Globalement le gain est une division par 4 de la mémoire. Rigoureusement la taille mémoire est divisée par
R =4(R+1)
En ce qui concerne le temps de traitement, I'observation des figures 3, 4 et 6 permet de constater qu'il est divisé par 2 par rapport à la méthode classique. Ce temps de traitement dans les mémoires d'entrelacement correspond à la différence entre l'instant où le mot de code Mi est extrait du désentrelacement et l'instant où il avait été écrit dans l'entrelaceur.
Overall the gain is a division by 4 of the memory. Rigorously the memory size is divided by
R = 4 (R + 1)
Regarding the treatment time, the observation of Figures 3, 4 and 6 shows that it is divided by 2 compared to the conventional method. This processing time in the interleaving memories corresponds to the difference between the instant when the code word Mi is extracted from the deinterlacing and the moment when it was written in the interleaver.

At = KR/D au lieu deAt = 2KR/D dans le cas classique avec D le débit des informations utiles avant l'entrée dans le codeur Reed-Solomon. At = KR / D instead of At = 2KR / D in the classical case with D the rate of useful information before entering the Reed-Solomon encoder.

Cette méthode nécessite une gestion dynamique de la mémoire plus complexe. En pratique les choses se passent de la façon suivante, par exemple au codeur: on écrit le mot de code Mi, on lit les cellules Ci1, Ci2,
Ci N/L, puis on écrit le mot de code Mi+1, puis on lit les cellules Ci+1,1, Cj+1,2 ... Ci+1,N/L, etc.
This method requires more complex dynamic memory management. In practice things happen in the following way, for example to the coder: one writes the code word Mi, one reads the cells Ci1, Ci2,
Ci N / L, then the code word Mi + 1 is written, then the cells Ci + 1.1, Cj + 1.2 ... Ci + 1, N / L, etc. are read.

Au niveau de la mémoire, après la lecture des N/L cellules, le mot de code RS suivant est écrit dans la mémoire à l'emplacement laissé libre par les cellules lues. En opérant de la sorte on constate facilement que le pointeur d'adressage de la mémoire pour les opérations de lecture-écriture décrit une suite de façon cyclique. Ce cycle est d'ailleurs très long (= R * PPCM (R, R-1, R-2, ..., 1)). La suite des adresses n'est par contre pas faite au hasard. Si l'on représente la mémoire en pages correspondant chacune à une colonne de notre entrelaceur et en lignes au sein de chaque page correspondant aux cases de chaque colonne i:
Dans notre exemple on a 10 pages qui ont respectivement 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 1, 2, lignes au codeur et 4, 3, 2, 1, 4, 3, 2, 1, 4 et 3 lignes au décodeur. De manière générale la page i a un nombre de lignes égal à:

Figure img00080001

au codeur et égal à
Figure img00080002

au décodeur, où E(a) est la partie entière de a. At the memory level, after reading the N / L cells, the next RS code word is written in the memory at the location left free by the cells read. By operating in this way it is easy to see that the memory addressing pointer for the read-write operations describes a sequence cyclically. This cycle is also very long (= R * PPCM (R, R-1, R-2, ..., 1)). The sequence of addresses is however not made at random. If we represent the memory in pages each corresponding to a column of our interleaver and in lines within each page corresponding to the cells of each column i:
In our example we have 10 pages which have respectively 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4, 1, 2, lines to the encoder and 4, 3, 2, 1, 4, 3, 2, 1, 4 and 3 lines to the decoder. In general, the page i has a number of lines equal to:
Figure img00080001

to the encoder and equal to
Figure img00080002

to the decoder, where E (a) is the integer part of a.

La séquence d'adresse de lecture-écriture de la mémoire est donc la suivante:
* lecture puis écriture de la ligne jj de la page i
* i = i+1 modulo N, nombre de pages
*ji = jj + 1 modulo le nombre de lignes dans la page
La figure 5 décrit l'organisation de la mémoire et le séquencement des adresses sur l'exemple traité dans les figures 3 et 4.
The read-write address sequence of the memory is thus the following:
* reading and writing of the line jj of the page i
* i = i + 1 modulo N, number of pages
* ji = jj + 1 modulo the number of lines in the page
FIG. 5 describes the organization of the memory and the sequencing of the addresses on the example treated in FIGS. 3 and 4.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Procédé de protection contre les erreurs bits et les pertes de cellules dans un réseau temporel asynchrone pour services audiovisuels consistant à protéger (1) chaque symbole d'informations à transmettre sur le réseau par un code détecteur correcteur d'erreurs type Reed-Solomon, à effectuer (2) un entrelacement des informations codées Reed-Solomon avant leur transmission en paquets ou cellules sur le réseau, à effectuer à la réception un désentrelacement (9) des informations contenues dans les paquets ou cellules et à corriger (10) les erreurs et les effacements dans les symboles restitués au moyen du code Reed-Solomon, caractérisé en ce que l'entrelacement consiste à mémoriser ligne par ligne les informations par mots de Reed-Solomon de N symboles dans une mémoire d'entrelacement de capacité C1 et à lire ces informations diagonale par diagonale pour former les champs SAR-SDU des cellules ATM. A method of protecting against bit errors and cell losses in an asynchronous time network for audiovisual services consisting of protecting (1) each information symbol to be transmitted over the network by a Reed-Solomon standard error-correction code performing (2) interleaving the Reed-Solomon encoded information prior to being transmitted in packets or cells on the network, performing on the receiving end a deinterleaving (9) of the information contained in the packets or cells and correcting (10) the errors and deletions in the symbols returned by means of the Reed-Solomon code, characterized in that the interleaving consists in memorizing line by line the information by Reed-Solomon words of N symbols in a capacity interleaving memory C1 and to read this diagonal information diagonally to form the SAR-SDU fields of the ATM cells. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le désentrelacement consiste à mémoriser diagonale par diagonale les champs 2. Method according to claim 1 characterized in that the deinterlacing is to diagonally diagonally store the fields SAR-SDU des cellules ATM dans une mémoire de désentrelacement de capacité C2 et à lire ces informations ligne par ligne pour reformer les mots de code de Reed-Solomon du procédé 2.SAR-SDU ATM cells in C2 deinterleave memory and read this information line by line to reform the Reed-Solomon codewords of method 2. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que 3. Method according to claims 1 and 2 characterized in that C1+C2 = N (R+1) avec C1 + C2 = N (R + 1) with C1 = aR(R+1) b(b+1) et C2 = aR(R+1) + bR- b(b-1) où N= aR+b et b < RC1 = aR (R + 1) b (b + 1) and C2 = aR (R + 1) + bR- b (b-1) where N = aR + b and b <R 2 2 2 2  2 2 2 2 où R est la profondeur d'entrelacement et où a et b sont respectivement le quotient et le reste de la division euclidienne de N par R. where R is the interleaving depth and where a and b are respectively the quotient and the remainder of the Euclidean division of N by R. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les codes Reed-Solomon sont des codes RS (N, K, D) de longueur de code (N), d'informations utiles (K) et de distance de Hamming (D).  4. Method according to any one of claims 1 to 3 characterized in that the Reed-Solomon codes are RS (N, K, D) code length codes (N), useful information (K) and distance from Hamming (D). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser la capacité de correction des effacements. 5. Method according to any one of claims 1 to 4 characterized in that it consists in using the correction capacity erasures. 6. Procédé selon les revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il consiste à choisir une profondeur d'entrelacement R inférieure ou égale à la longueur L = 47 du champ SAR-SDU de la cellule ATM.  6. Method according to claims 1 to 5 characterized in that it consists in choosing an interleaving depth R less than or equal to the length L = 47 of the SAR-SDU field of the ATM cell. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que chaque symbole d'information a la dimension d'un octet. 7. Method according to any one of claims 1 to 6 characterized in that each information symbol has the size of a byte. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il consiste à insérer des cellules fantômes dans un tableau de désentrelacement en marquant chaque octet pour qu'il soit interprété comme un effacement par le décodage Reed-Solomon.  8. Method according to any one of claims 1 to 7 characterized in that it consists in inserting ghost cells in a deinterleaving array by marking each byte to be interpreted as an erase by Reed-Solomon decoding.
FR9303900A 1993-04-02 1993-04-02 Method for reducing the memory size and the time necessary for correcting errors in an asynchronous time network. Expired - Fee Related FR2703544B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9303900A FR2703544B1 (en) 1993-04-02 1993-04-02 Method for reducing the memory size and the time necessary for correcting errors in an asynchronous time network.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9303900A FR2703544B1 (en) 1993-04-02 1993-04-02 Method for reducing the memory size and the time necessary for correcting errors in an asynchronous time network.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2703544A1 true FR2703544A1 (en) 1994-10-07
FR2703544B1 FR2703544B1 (en) 1995-05-12

Family

ID=9445683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9303900A Expired - Fee Related FR2703544B1 (en) 1993-04-02 1993-04-02 Method for reducing the memory size and the time necessary for correcting errors in an asynchronous time network.

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2703544B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6341132B1 (en) * 1998-02-04 2002-01-22 Cisco Technology, Inc. ATM node having local error correcting procedures

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2259226A (en) * 1983-10-05 1993-03-03 Racal Res Ltd Communications systems

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2259226A (en) * 1983-10-05 1993-03-03 Racal Res Ltd Communications systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. W. STRATER: "Coding techniques for memory and delay efficient interleaving in slow rayleigh fading.", MILCOM 1991, vol. 1, 1991, MCLEAN, pages 252 - 256, XP000273498 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6341132B1 (en) * 1998-02-04 2002-01-22 Cisco Technology, Inc. ATM node having local error correcting procedures

Also Published As

Publication number Publication date
FR2703544B1 (en) 1995-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0529718B1 (en) Digital signal transmission system using concatenated codes and receiver and decoder used for this system
FR2502429A1 (en) CORRECTION TECHNIQUE FOR ERRORS WITH MAXIMUM PROBABILITY
EP0481549B1 (en) Coding/decoding system and method for digital signals transmitted by coded modulation
US4956709A (en) Forward error correction of data transmitted via television signals
FR2845227A1 (en) METHOD FOR RECEIVING A MODULE SIGNAL ACCORDING TO A MULTI-LEVEL ENCODING TECHNIQUE, DECODING METHOD, RECEIVING DEVICE, ENCODING-DECODING SYSTEM AND APPLICATIONS THEREOF
FR2785743A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR ADAPTING TURBOCODERS AND DECODERS ASSOCIATED WITH VARIABLE LENGTH SEQUENCES
EP0527772A1 (en) Forward error correction code system
FR2675971A1 (en) METHOD FOR ERROR CORRECTING ENCODING TO AT LEAST TWO PARALLEL SYSTEMATIC CONVOLUTIVE CODINGS, ITERATIVE DECODING METHOD, CORRESPONDING DECODING MODULE AND DECODER.
EP0235477B1 (en) Jamming resistant method and apparatus for radio transmission of coded information
KR20040075954A (en) Dual chien search blocks in an error-correcting decoder
EP0848524A1 (en) Punctured, trellis coded QAM, with interative decoding
EP2193620B8 (en) Method and apparatus for transmitting data from the infrastructure of a radio-communication network to user equipment
TW200426850A (en) Wireless receiver deinterleaver having partitioned memory
EP0204635B1 (en) Method for transmitting digital information in word blocks
EP0430126B1 (en) Method and device for digital information transmission with automatic retransmission request, or &#34;ARQ&#34;
FR2785744A1 (en) Data sequence coding for image, sound data etc applications involves retrieval of primary and permuted data, their division by given polynomial for formation a controlling sequence
FR2738434A1 (en) Digital radio signal receiver for multiplexed signals
FR2703544A1 (en) Method of reducing the memory size and the time necessary for error correction in an asynchronous time-division network
FR2711467A1 (en) A method of transmitting by ATM cells information provided as a sequence of distinct entities for a given application and devices for implementing that method.
FR2898446A1 (en) METHOD, MODULE AND APPARATUS FOR RECEIVING DATA PACKET FRAMES
US6329935B1 (en) Temporally separating and re-organizing data using two-stage interleaving and de-interleaving
FR2771228A1 (en) DIGITAL TRANSMISSION SYSTEM, DECODER, AND DECODING METHOD
FR2703859A1 (en) Method of dynamic management of the correction capacity of a layer for matching to the ATM
FR2678452A1 (en) Method and device for protection against bit errors and losses of cells in an asynchronous time-division network for audiovisual services
FR2918832A1 (en) METHODS FOR TRANSMITTING DATA BY RELAY NODES IN A SYNCHRONOUS COMMUNICATION NETWORK, RECEPTION METHOD, COMPUTER PROGRAM PRODUCT, STORAGE MEDIUM, AND CORRESPONDING NODES.

Legal Events

Date Code Title Description
ER Errata listed in the french official journal (bopi)

Free format text: 40/94

TP Transmission of property
ST Notification of lapse

Effective date: 20101230