JP2004532459A - Ic間のリンク上の順方向誤り訂正(fec) - Google Patents
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Abstract
2つのIC間のリンクにより送信するための信号を生成するのに適している装置。該装置は、送信するペイロード・データを含む入力信号を受信し、順方向誤り訂正データを入手するために入力信号のペイロード・データを処理する。入力信号で受信したペイロード・データおよび生成した順方向誤り訂正データを含む出力信号が生成される。出力信号は、2つのIC間のリンクにより送信するために解放される。2つのIC間の上記リンクは、例えば、同じ回路パック上のバックプレーンまたは2つのIC間のリンクを含むことができる。本発明は、電気信号を運ぶのに適している導電媒体により運ばれた信号の順方向誤り訂正データの使用方法も提供する。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して、高速転送ネットワークに関し、特に高い伝送速度でのビット誤り率を低減するために、誤り訂正技術を使用するバックプレーン上および同じ回路パック上IC間での信号の送信に関する。
【背景技術】
【0002】
約100Mb/秒というデータ転送の比較的遅い速度においては、回路パック上またはバックプレーン上での2つの異なるIC間の誤り率は、一般的に測定することができない。すなわち、誤り率はゼロに近い。バックプレーン上およびIC間のデータ転送速度が2.5Gb/秒およびそれ以上に増大すると、伝送誤りを起こす可能性も増大する。これらの誤りは、シンボル間妨害、減衰、IC上のリンク間のカップリング、ICのデジタル・セクションからアナログ・セクションへのノイズ結合、IC内の同時切換ノイズ、コネクタまたはバックプレーン内での信号ひずみ、処理ひずみ等のような影響によるものである。従って、誤り率を十分低くすることが困難になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従って、この業界においては、バックプレーン上およびIC間の高い伝送速度の場合のビット誤り率を低減する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
広い態様によれば、本発明は、2つのIC(集積回路)間のリンクにより送られる信号の順方向誤り訂正データの使用方法を提供する。本発明を制限するものではないある例の場合には、2つのIC間のリンクは同じ回路パック上の2つのIC間に存在する。別の言い方をすれば、2つのIC間のリンクは、バックプレーンを含む。
【0005】
特定の例の場合には、2つのIC間のリンクは、電気信号を伝搬するのに適している媒体である。
【0006】
もう1つの広い態様によれば、本発明は、2つのIC間のリンクにより送信するための信号を生成するための方法を提供する。入力信号が受信されるが、この入力信号は、2つのIC間のリンクにより送信されるペイロード・データを含む。入力信号のデータは、少なくとも一部は入力信号のペイロード・データに基づいて順方向誤り訂正データを入手するために処理される。次に、入力信号で受信したペイロード・データおよび順方向誤り訂正データを含む出力信号が生成され、2つのIC間のリンクにより送信するために解放される。
【0007】
特定の例の場合には、2つのIC間のリンクは、同じ回路パック上にバックプレーンまたは2つのIC間のリンクを含むことができる。
もう1つの広い態様によれば、本発明は、上記方法を実施するための装置を提供する。
【0008】
もう1つの広い態様によれば、本発明は、2つのIC間のリンクにより送られる信号を提供する。この信号は一連のフレームを含み、各フレームは複数のシーケンシャルなブロックを含み、各ブロックはペイロード・データおよびオーバーヘッド情報を運ぶのに適している複合データ構造を特徴とする。複合データ構造は、一組のN個の一次データ構造をビット多重化することにより入手される。各一次データ構造は第1の部分と第2の部分を含み、第1の部分はペイロード・データを含み、第2の部分は第1の部分のデータ要素から入手した順方向誤り訂正データを含む。
【0009】
本発明を制限するためのものではない特定の例の場合には、信号速度は約2.5Gb/秒であり、一連のフレームを含み、各フレームは1つのフレーム・パターンおよび66のシーケンシャルなブロックを含む。各ブロックは複合データ構造を特徴とし、複合データ構造は、一組の4つの一次データ構造をビット多重化することにより入手される。すなわち、N=4である。当業者であれば、Nは0より大きい複数の負でない整数値をとることができることを容易に理解することができる。本発明を制限するためのものではない例の場合には、Nは{1,2,3,...,14,15,16}からなる一組の中から選択される。各一次データ構造は約1176ビットを含み、各一次データ構造の第1の1164ビットの少なくとも一部はペイロード・データを含み、12ビットは順方向誤り訂正を含む。
【0010】
所定のブロックに対する順方向誤り訂正データを入手するために、所定のブロックのペイロード・データに任意の適当なコード化を適用することができることを容易に理解することができる。本発明を制限するためのものではないこの特定の例の場合には、所定の一次データ構造の順方向誤り訂正データは、所定の一次データ構造のペイロード・データの少なくとも一部に対してBCH−1コード化を適用することにより入手される。当業者であれば、BCH−1コード化以外の方法も本発明の精神から逸脱することなしに、FECに関連して使用することができることを容易に理解することができる。
【0011】
もう1つの広い態様によれば、本発明は、2つのIC間のリンクにより送信するための上記信号を生成するための方法および装置を提供する。2つのIC間のリンクは、同じ回路パック上にバックプレーンまたは2つのIC間のリンクを含むことができる。
【0012】
もう1つの広い態様によれば、本発明は、上記タイプの信号を処理するのに適しているICを提供する。信号の処理は、信号生成および信号情報抽出を含むがこれらに限定されない複数の信号処理機能を含む。
【0013】
添付の図面を参照しながら本発明の特定の実施形態の下記の説明を読めば、当業者であれば、本発明の他の態様および機能を理解することができる。
【0014】
図面の本発明の実施形態は例示としてのものに過ぎない。説明および図面は、理解してもらうためのものであり、また理解を助けるためのものであり、本発明の制限を定義するためのものでないことをハッキリと理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
上記特定の実施例は、2つのIC間のリンクにより信号を交換するための装置に関するもので、上記リンクは電気信号を伝搬することができる。
【0016】
図1は、2つのIC112間のリンクにより信号を送信するのに適している装置100である。本発明を制限するためのものではない実施例の場合には、2つのIC112間のリンクは、バックプレーン部分を含む。別の言い方をすれば、リンク112は、同じ回路パック上の2つのIC間のリンクである。すでに説明したように、装置100は、入力114、出力116、処理ユニット102、および送信インタフェース110を備える。
【0017】
入力114は、1つまたはそれ以上の機能処理ユニットからペイロード・データを受信するためのものである。ペイロード・データのフォーマットは、任意の適当なフォーマットでよい。機能処理ユニットは、装置100と同じ物理構造上、または異なる物理構造上に常駐することができる。本発明を制限するためのものではない例の場合には、物理構造は、ASIC(特定用途向け集積回路)のような電子回路である。データが発生する特定の機能処理ユニットは、本発明の一部を形成するものではないので説明は省略する。
【0018】
処理ユニット102は、関連する順方向誤り訂正データを入手するために、入力114のところで受信した入力信号のペイロード・データを処理する。次に、処理ユニットは、ペイロード・データおよび生成した順方向誤り訂正データを含む出力信号を生成する。
【0019】
インタフェース110は、処理ユニット102が生成した出力信号を受信し、2つのIC112間のリンクにより出力信号を送信するために任意の必要な処理を行う。この動作は、例えば、並列バスから直列ビット・ストリームへの多重化を含むことができる。
【0020】
ここで、図2を参照しながら、特定の実施例により処理ユニット102の機能について説明する。
【0021】
図2に示す特定の実施例の場合には、処理ユニット102は、一組のN個の順方向誤り訂正(FEC)計算ユニット200,202,204,206、ビット・マルチプレクサ208、およびフレーム生成ユニット210を含む。
【0022】
典型的な相互作用の場合には、ペイロードを含む信号は、入力114から処理ユニット102により受信される。当業者であれば、本発明の精神から逸脱することなしに、異なるタイプのペイロード・データをポート114から受信することができることを容易に理解することができる。
【0023】
ペイロード・データは、N個のチャネルまたは1つのチャネルから構成することができる。この特定の例は、入力信号がN個のチャネルからなる場合を考察する。N個の各チャネルは、各FEC計算ユニット200,202,204,206用のものである。各FEC計算ユニットのところでは、順方向誤り訂正データがペイロード・データに基づいて計算される。ここでは、多くの異なるFECスキームを使用することができる。この特定の実施例の場合には、FECスキームは、一次2進BCHコードである。都合のよいことに、このFECスキームを使用すれば、受信機のところのFECデコーダは、各一次データ構造毎に1までの誤りを訂正することができる。各FEC計算ユニットは、次に、一次データ構造を生成する。各一次データ構造は第1の部分と第2の部分を含み、第1の部分はペイロード・データを含み、第2の部分は第1の部分のデータ要素から入手した順方向誤り訂正データを含む。図3は、一次データ構造の特定の実施例を示す。図3の特定の実施例の場合には、各一次データ構造は1176ビットを含む。一次データ構造300においては、ペイロード・データ302がビット1〜1164を占拠し、順方向誤り訂正データ304が12ビット、すなわち、ビット1165〜1176を占拠する。
【0024】
このようにして、一組のN個のFEC計算ユニットにより一組のN個の一次データ構造が生成される。他の実施例の場合には、同じチャネル上の入力114のところで受信したペイロード・データのN個のシーケンシャルな部分により、N個の一次データ構造を直列に生成することができる。この他の実施例の場合には、1つのFEC計算ユニットを使用することができる。次に、N個の一次データ構造をビット・マルチプレクサ208に送信することができる。
【0025】
ビット・マルチプレクサ208は、複合データ構造を生成するために、一組のN個の一次データ構造をビット多重化する。図4は、一次データ構造の特定の実施例である。図4の複合データ構造408は、一次データ構造300にフォーマットが似ている一組のN=4一次データ構造400,402,404および406をビット多重化することにより入手できる。当業者であれば、Nは0より大きい複数の負でない整数値をとることができることを容易に理解することができる。本発明を制限するためのものではない実施例の場合には、Nは、{1,2,3,...,14,15,16}からなる組から選択される。図に示すように、複合データ構造は、ペイロード・データおよび順方向誤り訂正データを含む。より詳細に説明すると、複合データ構造は、582バイト(582個の8ビット語)のペイロード・データと、6バイトの順方向誤り訂正データ414を含む。ビット・マルチプレクサが、一次データ構造を多重化する方法は、実施により種々様々に変化する。
【0026】
下記の表は、ビット多重化マッピングの本発明を制限するためのものではない特定の実施例を示す。
【0027】
【表1】
上記表に基づいて、図4で要素410として識別された語#1は、一次データ構造400,402,404および406のビット#1および#2からなり、一方、図4の要素412として識別された語#2は、同じ一次データ構造のビット#3および#4からなる。都合のよいことに、ビット多重化を行うことにより、ビット誤りのバーストを、インタリーブされた一次データ構造で広げることができ、そのため、所定の一次データ構造が1ビットの誤りしか含まないという可能性が増大する。
【0028】
複合データ構造は、次に、フレーム生成ユニット210に送られる。フレーム生成ユニット210は、少なくとも一部はビット・マルチプレクサ208から受信した複合データ構造に基づいて一連のフレームを生成する。各フレームは1つのフレーム・パターンおよび複数のシーケンシャルなブロックを含み、各ブロックは複合データ構造を特徴とする。各K個のブロックに対する、フレーム境界を識別するフレーム・パターンが追加される。フレーム・パターンのフォーマットは、任意の適当なフォーマットでよい。
【0029】
図5は、順方向誤り訂正を行うデジタル信号フレーム・フォーマットの特定の例である。フレーム500は、66個の複合データ構造ブロック510およびフレーム・パターン512を含む。フレーム500内の各ブロック510は、図4に示すタイプの複合データ構造を特徴とする。各フレームの先頭のところには、フレーム・パターンが付いていて、参照番号512でそれを示す。別の方法としては、本発明の精神から逸脱することなしに、フレーム・パターンをフレーム内の任意のところに置くことができることを容易に理解することができる。フレーム・パターン512は、72バイトを占拠する、フレーム境界を識別するために使用される固定のパターンである。フレーム生成ユニットが生成したフレームは、次に、送信インタフェース110に送られる。
【0030】
送信インタフェース110は、2つのIC112間のリンクにより送信するための出力116のところで一連のフレームを含む信号を解放する。各フレームは複数のシーケンシャルなブロックを含み、各ブロックは、ペイロード・データおよびオーバーヘッド情報を送るのに適している複合データ構造を特徴とする。複合データ構造は、一組のN個の一次データ構造をビット多重化することにより入手される。各一次データ構造は第1の部分と第2の部分を持つ。一次データの第1の部分はペイロード・データを含み、第2の部分は第1の部分のデータ要素から入手した順方向誤り訂正データを含む。
【0031】
特定の実施例の場合には、2つのIC112間のリンクによりフレーム500を運ぶ信号は、約2.5Gb/秒の速度を持つ。約2.5Gb/秒という表現は、約2Gb/秒と約3Gb/秒間、約2.4Gb/秒と約2.8Gb/秒間、および約2.5Gb/秒と約2.7Gb/秒間の範囲内の回線速度を含むために使用することができる。この例の場合には、送信された信号の各フレームは、約125μsの持続時間を持つ。
【0032】
図6は、2つのIC112間のリンクから信号を受信するのに適している装置600である。図に示すように、装置600は、入力616、出力614、処理ユニット602、および受信インタフェース610を備える。
【0033】
受信インタフェース610は、2つのIC112間のリンクからの信号を受信し、処理ユニット602に出力信号を送信するために必要な任意の処理を行う。受信信号は、約2.5Gb/秒の速度を持ち、一連のフレームを含む。受信インタフェース610は、2つのIC112間のリンク上の信号と、処理ユニット602が受信する信号との間で必要な任意の変換を行う。特定の実施例の場合には、受信インタフェース610は、信号に対して図1の送信インタフェース110が行ったのと逆の処理動作を行う。本発明を制限するためのものではない例の場合には、受信インタフェース110は、アナログ電圧レベルを2進数の1または0に変換するための増幅、等化、判断回路、およびクロック再生回路等を含む。
【0034】
処理ユニット602は、1つまたはそれ以上の機能処理ユニットに送信するペイロード・データを抽出するために、受信インタフェース110から受信した信号を処理する。出力614は、1つまたはそれ以上の機能処理ユニットに、処理ユニット602が抽出したペイロード・データを送信するためのものである。
【0035】
ここで、図7を参照しながら特定の実施例により、処理ユニット602の機能について説明する。
【0036】
図7に示す特定の実施例の場合には、処理ユニット602は、一組のN個の順方向誤り訂正(FEC)処理ユニット700,702,704,706、ビット・デマルチプレクサ708、およびフレーム抽出ユニット710を含む。
【0037】
フレーム抽出ユニット710は、図5のタイプのフレームを含む信号を受信するのに適している。フレーム抽出ユニット710は、フレーム境界およびブロック境界を決定するためにフレーム・パターン上にロックインする。各ブロックは、複合データ構造を特徴とする。フレーム・パターンは、次に、フレームから除去され、ブロックは、ビット・デマルチプレクサ708に送られる。
【0038】
ビット・デマルチプレクサ708は、各複合データ構造に対して、N個の一次データ構造を入手するために、図2のビット・マルチプレクサ208が行った多重化動作の逆を行う。
【0039】
図の特定の例の場合には、図4のタイプの複合データ構造は、一次データ構造300にフォーマットが似ている一組のN=4一次データ構造にビット・デマルチプレクスされる。当業者であれば、Nが、ゼロより大きい複数の負でない整数値をとることができることを容易に理解することができる。本発明を制限するためのものではない例の場合には、Nは、{1,2,3,...,14,15,16}からなる一組から選択される。各一次データ構造は第1の部分と第2の部分を含み、第1の部分はペイロード・データを含み、第2の部分は第1の部分のデータ要素から入手した順方向誤り訂正データを含む。N個の各一次データ構造は、次に、各順方向誤り訂正(FEC)処理ユニットに送られる。この特定の例は、ペイロード・データがN個のチャネルに関連している場合を考察する。N個の一次データ構造が、同じチャネルからのデータを含む他の実施例の場合には、1つのFEC処理ユニットを使用することができ、N個の一次データ構造は同じFEC処理ユニットに送られる。
【0040】
FEC処理ユニット700,702,704,706は、各一次データ構造を受信する。各FEC処理ユニットは、一次データ構造のFEC部分を復号し、ペイロード・データ部分に対して任意の必要な訂正を行う。FEC処理ユニットが行った特定のFEC復号機能は、FEC計算ユニット200,202,204および206が使用するFECコード化により異なる。都合のよいことに、2つのIC間のリンク上のFECを使用すると、同じ回路パック上のバックプレーンまたは2つのIC間を通して信号を送信する際に、ビット誤り率(BER)を低減することができる。FEC処理ユニット700,702,704,706は、次に、ペイロード・データを含む信号を出力614に解放する。当業者であれば、本発明の精神から逸脱することなしに、出力614のところで異なるタイプのペイロード・データを送ることができることを容易に理解することができる。
【0041】
図5のところで説明したタイプの信号を生成し、受信するための上記装置100,600は、図8に示すように、マイクロプロセッサ802およびメモリ803を含むデバイス上で実施することができる。マイクロプロセッサ802は、本明細書で説明し、図面に示す機能ブロックを実施するために、プログラム要素806を実行することができる。別の方法としては、上記装置100,600は、電気/電子構成要素が、本明細書に記載し、図面に示す機能ブロックを実施する専用のハードウェア・プラットフォーム上で実施することができる。
【0042】
装置100は、専用チップ内に埋め込まれた集積回路の一部を形成することもできるし、またはICの一部を形成することもできる。
【0043】
個々の処理ユニットにより実施された形で、図1および図6を参照しながら、受信および送信機能を説明してきたが、送信および受信機能の両方を含む同じ処理ユニットが、本発明の範囲内に入ることは容易に理解することができる。
【0044】
いくつかの好適な実施形態を参照しながら本発明をかなり詳細に説明してきたが、本発明の精神から逸脱することなしに、種々の変更および改善を行うことができる。それ故、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその等価物によってだけ制限される。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の特定の実施例により構成した信号を発生するための特定の装置例である。
【図2】図1の装置の処理ユニットの詳細なブロック図である。
【図3】本発明の特定の実施例よる一次データ構造である。
【図4】本発明の特定の実施例による複合データ構造である。
【図5】本発明の特定の実施例による順方向誤り訂正を供給するデジタル信号フレーム・フォーマットを特徴とする信号である。
【図6】本発明の特定の実施例により構成した信号から情報を抽出するための装置の特定の例である。
【図7】図6の装置の処理ユニットの詳細なブロック図である。
【図8】図1および図6の装置の特定の実施例のブロック図である。
【0001】
本発明は、概して、高速転送ネットワークに関し、特に高い伝送速度でのビット誤り率を低減するために、誤り訂正技術を使用するバックプレーン上および同じ回路パック上IC間での信号の送信に関する。
【背景技術】
【0002】
約100Mb/秒というデータ転送の比較的遅い速度においては、回路パック上またはバックプレーン上での2つの異なるIC間の誤り率は、一般的に測定することができない。すなわち、誤り率はゼロに近い。バックプレーン上およびIC間のデータ転送速度が2.5Gb/秒およびそれ以上に増大すると、伝送誤りを起こす可能性も増大する。これらの誤りは、シンボル間妨害、減衰、IC上のリンク間のカップリング、ICのデジタル・セクションからアナログ・セクションへのノイズ結合、IC内の同時切換ノイズ、コネクタまたはバックプレーン内での信号ひずみ、処理ひずみ等のような影響によるものである。従って、誤り率を十分低くすることが困難になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従って、この業界においては、バックプレーン上およびIC間の高い伝送速度の場合のビット誤り率を低減する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
広い態様によれば、本発明は、2つのIC(集積回路)間のリンクにより送られる信号の順方向誤り訂正データの使用方法を提供する。本発明を制限するものではないある例の場合には、2つのIC間のリンクは同じ回路パック上の2つのIC間に存在する。別の言い方をすれば、2つのIC間のリンクは、バックプレーンを含む。
【0005】
特定の例の場合には、2つのIC間のリンクは、電気信号を伝搬するのに適している媒体である。
【0006】
もう1つの広い態様によれば、本発明は、2つのIC間のリンクにより送信するための信号を生成するための方法を提供する。入力信号が受信されるが、この入力信号は、2つのIC間のリンクにより送信されるペイロード・データを含む。入力信号のデータは、少なくとも一部は入力信号のペイロード・データに基づいて順方向誤り訂正データを入手するために処理される。次に、入力信号で受信したペイロード・データおよび順方向誤り訂正データを含む出力信号が生成され、2つのIC間のリンクにより送信するために解放される。
【0007】
特定の例の場合には、2つのIC間のリンクは、同じ回路パック上にバックプレーンまたは2つのIC間のリンクを含むことができる。
もう1つの広い態様によれば、本発明は、上記方法を実施するための装置を提供する。
【0008】
もう1つの広い態様によれば、本発明は、2つのIC間のリンクにより送られる信号を提供する。この信号は一連のフレームを含み、各フレームは複数のシーケンシャルなブロックを含み、各ブロックはペイロード・データおよびオーバーヘッド情報を運ぶのに適している複合データ構造を特徴とする。複合データ構造は、一組のN個の一次データ構造をビット多重化することにより入手される。各一次データ構造は第1の部分と第2の部分を含み、第1の部分はペイロード・データを含み、第2の部分は第1の部分のデータ要素から入手した順方向誤り訂正データを含む。
【0009】
本発明を制限するためのものではない特定の例の場合には、信号速度は約2.5Gb/秒であり、一連のフレームを含み、各フレームは1つのフレーム・パターンおよび66のシーケンシャルなブロックを含む。各ブロックは複合データ構造を特徴とし、複合データ構造は、一組の4つの一次データ構造をビット多重化することにより入手される。すなわち、N=4である。当業者であれば、Nは0より大きい複数の負でない整数値をとることができることを容易に理解することができる。本発明を制限するためのものではない例の場合には、Nは{1,2,3,...,14,15,16}からなる一組の中から選択される。各一次データ構造は約1176ビットを含み、各一次データ構造の第1の1164ビットの少なくとも一部はペイロード・データを含み、12ビットは順方向誤り訂正を含む。
【0010】
所定のブロックに対する順方向誤り訂正データを入手するために、所定のブロックのペイロード・データに任意の適当なコード化を適用することができることを容易に理解することができる。本発明を制限するためのものではないこの特定の例の場合には、所定の一次データ構造の順方向誤り訂正データは、所定の一次データ構造のペイロード・データの少なくとも一部に対してBCH−1コード化を適用することにより入手される。当業者であれば、BCH−1コード化以外の方法も本発明の精神から逸脱することなしに、FECに関連して使用することができることを容易に理解することができる。
【0011】
もう1つの広い態様によれば、本発明は、2つのIC間のリンクにより送信するための上記信号を生成するための方法および装置を提供する。2つのIC間のリンクは、同じ回路パック上にバックプレーンまたは2つのIC間のリンクを含むことができる。
【0012】
もう1つの広い態様によれば、本発明は、上記タイプの信号を処理するのに適しているICを提供する。信号の処理は、信号生成および信号情報抽出を含むがこれらに限定されない複数の信号処理機能を含む。
【0013】
添付の図面を参照しながら本発明の特定の実施形態の下記の説明を読めば、当業者であれば、本発明の他の態様および機能を理解することができる。
【0014】
図面の本発明の実施形態は例示としてのものに過ぎない。説明および図面は、理解してもらうためのものであり、また理解を助けるためのものであり、本発明の制限を定義するためのものでないことをハッキリと理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
上記特定の実施例は、2つのIC間のリンクにより信号を交換するための装置に関するもので、上記リンクは電気信号を伝搬することができる。
【0016】
図1は、2つのIC112間のリンクにより信号を送信するのに適している装置100である。本発明を制限するためのものではない実施例の場合には、2つのIC112間のリンクは、バックプレーン部分を含む。別の言い方をすれば、リンク112は、同じ回路パック上の2つのIC間のリンクである。すでに説明したように、装置100は、入力114、出力116、処理ユニット102、および送信インタフェース110を備える。
【0017】
入力114は、1つまたはそれ以上の機能処理ユニットからペイロード・データを受信するためのものである。ペイロード・データのフォーマットは、任意の適当なフォーマットでよい。機能処理ユニットは、装置100と同じ物理構造上、または異なる物理構造上に常駐することができる。本発明を制限するためのものではない例の場合には、物理構造は、ASIC(特定用途向け集積回路)のような電子回路である。データが発生する特定の機能処理ユニットは、本発明の一部を形成するものではないので説明は省略する。
【0018】
処理ユニット102は、関連する順方向誤り訂正データを入手するために、入力114のところで受信した入力信号のペイロード・データを処理する。次に、処理ユニットは、ペイロード・データおよび生成した順方向誤り訂正データを含む出力信号を生成する。
【0019】
インタフェース110は、処理ユニット102が生成した出力信号を受信し、2つのIC112間のリンクにより出力信号を送信するために任意の必要な処理を行う。この動作は、例えば、並列バスから直列ビット・ストリームへの多重化を含むことができる。
【0020】
ここで、図2を参照しながら、特定の実施例により処理ユニット102の機能について説明する。
【0021】
図2に示す特定の実施例の場合には、処理ユニット102は、一組のN個の順方向誤り訂正(FEC)計算ユニット200,202,204,206、ビット・マルチプレクサ208、およびフレーム生成ユニット210を含む。
【0022】
典型的な相互作用の場合には、ペイロードを含む信号は、入力114から処理ユニット102により受信される。当業者であれば、本発明の精神から逸脱することなしに、異なるタイプのペイロード・データをポート114から受信することができることを容易に理解することができる。
【0023】
ペイロード・データは、N個のチャネルまたは1つのチャネルから構成することができる。この特定の例は、入力信号がN個のチャネルからなる場合を考察する。N個の各チャネルは、各FEC計算ユニット200,202,204,206用のものである。各FEC計算ユニットのところでは、順方向誤り訂正データがペイロード・データに基づいて計算される。ここでは、多くの異なるFECスキームを使用することができる。この特定の実施例の場合には、FECスキームは、一次2進BCHコードである。都合のよいことに、このFECスキームを使用すれば、受信機のところのFECデコーダは、各一次データ構造毎に1までの誤りを訂正することができる。各FEC計算ユニットは、次に、一次データ構造を生成する。各一次データ構造は第1の部分と第2の部分を含み、第1の部分はペイロード・データを含み、第2の部分は第1の部分のデータ要素から入手した順方向誤り訂正データを含む。図3は、一次データ構造の特定の実施例を示す。図3の特定の実施例の場合には、各一次データ構造は1176ビットを含む。一次データ構造300においては、ペイロード・データ302がビット1〜1164を占拠し、順方向誤り訂正データ304が12ビット、すなわち、ビット1165〜1176を占拠する。
【0024】
このようにして、一組のN個のFEC計算ユニットにより一組のN個の一次データ構造が生成される。他の実施例の場合には、同じチャネル上の入力114のところで受信したペイロード・データのN個のシーケンシャルな部分により、N個の一次データ構造を直列に生成することができる。この他の実施例の場合には、1つのFEC計算ユニットを使用することができる。次に、N個の一次データ構造をビット・マルチプレクサ208に送信することができる。
【0025】
ビット・マルチプレクサ208は、複合データ構造を生成するために、一組のN個の一次データ構造をビット多重化する。図4は、一次データ構造の特定の実施例である。図4の複合データ構造408は、一次データ構造300にフォーマットが似ている一組のN=4一次データ構造400,402,404および406をビット多重化することにより入手できる。当業者であれば、Nは0より大きい複数の負でない整数値をとることができることを容易に理解することができる。本発明を制限するためのものではない実施例の場合には、Nは、{1,2,3,...,14,15,16}からなる組から選択される。図に示すように、複合データ構造は、ペイロード・データおよび順方向誤り訂正データを含む。より詳細に説明すると、複合データ構造は、582バイト(582個の8ビット語)のペイロード・データと、6バイトの順方向誤り訂正データ414を含む。ビット・マルチプレクサが、一次データ構造を多重化する方法は、実施により種々様々に変化する。
【0026】
下記の表は、ビット多重化マッピングの本発明を制限するためのものではない特定の実施例を示す。
【0027】
【表1】
上記表に基づいて、図4で要素410として識別された語#1は、一次データ構造400,402,404および406のビット#1および#2からなり、一方、図4の要素412として識別された語#2は、同じ一次データ構造のビット#3および#4からなる。都合のよいことに、ビット多重化を行うことにより、ビット誤りのバーストを、インタリーブされた一次データ構造で広げることができ、そのため、所定の一次データ構造が1ビットの誤りしか含まないという可能性が増大する。
【0028】
複合データ構造は、次に、フレーム生成ユニット210に送られる。フレーム生成ユニット210は、少なくとも一部はビット・マルチプレクサ208から受信した複合データ構造に基づいて一連のフレームを生成する。各フレームは1つのフレーム・パターンおよび複数のシーケンシャルなブロックを含み、各ブロックは複合データ構造を特徴とする。各K個のブロックに対する、フレーム境界を識別するフレーム・パターンが追加される。フレーム・パターンのフォーマットは、任意の適当なフォーマットでよい。
【0029】
図5は、順方向誤り訂正を行うデジタル信号フレーム・フォーマットの特定の例である。フレーム500は、66個の複合データ構造ブロック510およびフレーム・パターン512を含む。フレーム500内の各ブロック510は、図4に示すタイプの複合データ構造を特徴とする。各フレームの先頭のところには、フレーム・パターンが付いていて、参照番号512でそれを示す。別の方法としては、本発明の精神から逸脱することなしに、フレーム・パターンをフレーム内の任意のところに置くことができることを容易に理解することができる。フレーム・パターン512は、72バイトを占拠する、フレーム境界を識別するために使用される固定のパターンである。フレーム生成ユニットが生成したフレームは、次に、送信インタフェース110に送られる。
【0030】
送信インタフェース110は、2つのIC112間のリンクにより送信するための出力116のところで一連のフレームを含む信号を解放する。各フレームは複数のシーケンシャルなブロックを含み、各ブロックは、ペイロード・データおよびオーバーヘッド情報を送るのに適している複合データ構造を特徴とする。複合データ構造は、一組のN個の一次データ構造をビット多重化することにより入手される。各一次データ構造は第1の部分と第2の部分を持つ。一次データの第1の部分はペイロード・データを含み、第2の部分は第1の部分のデータ要素から入手した順方向誤り訂正データを含む。
【0031】
特定の実施例の場合には、2つのIC112間のリンクによりフレーム500を運ぶ信号は、約2.5Gb/秒の速度を持つ。約2.5Gb/秒という表現は、約2Gb/秒と約3Gb/秒間、約2.4Gb/秒と約2.8Gb/秒間、および約2.5Gb/秒と約2.7Gb/秒間の範囲内の回線速度を含むために使用することができる。この例の場合には、送信された信号の各フレームは、約125μsの持続時間を持つ。
【0032】
図6は、2つのIC112間のリンクから信号を受信するのに適している装置600である。図に示すように、装置600は、入力616、出力614、処理ユニット602、および受信インタフェース610を備える。
【0033】
受信インタフェース610は、2つのIC112間のリンクからの信号を受信し、処理ユニット602に出力信号を送信するために必要な任意の処理を行う。受信信号は、約2.5Gb/秒の速度を持ち、一連のフレームを含む。受信インタフェース610は、2つのIC112間のリンク上の信号と、処理ユニット602が受信する信号との間で必要な任意の変換を行う。特定の実施例の場合には、受信インタフェース610は、信号に対して図1の送信インタフェース110が行ったのと逆の処理動作を行う。本発明を制限するためのものではない例の場合には、受信インタフェース110は、アナログ電圧レベルを2進数の1または0に変換するための増幅、等化、判断回路、およびクロック再生回路等を含む。
【0034】
処理ユニット602は、1つまたはそれ以上の機能処理ユニットに送信するペイロード・データを抽出するために、受信インタフェース110から受信した信号を処理する。出力614は、1つまたはそれ以上の機能処理ユニットに、処理ユニット602が抽出したペイロード・データを送信するためのものである。
【0035】
ここで、図7を参照しながら特定の実施例により、処理ユニット602の機能について説明する。
【0036】
図7に示す特定の実施例の場合には、処理ユニット602は、一組のN個の順方向誤り訂正(FEC)処理ユニット700,702,704,706、ビット・デマルチプレクサ708、およびフレーム抽出ユニット710を含む。
【0037】
フレーム抽出ユニット710は、図5のタイプのフレームを含む信号を受信するのに適している。フレーム抽出ユニット710は、フレーム境界およびブロック境界を決定するためにフレーム・パターン上にロックインする。各ブロックは、複合データ構造を特徴とする。フレーム・パターンは、次に、フレームから除去され、ブロックは、ビット・デマルチプレクサ708に送られる。
【0038】
ビット・デマルチプレクサ708は、各複合データ構造に対して、N個の一次データ構造を入手するために、図2のビット・マルチプレクサ208が行った多重化動作の逆を行う。
【0039】
図の特定の例の場合には、図4のタイプの複合データ構造は、一次データ構造300にフォーマットが似ている一組のN=4一次データ構造にビット・デマルチプレクスされる。当業者であれば、Nが、ゼロより大きい複数の負でない整数値をとることができることを容易に理解することができる。本発明を制限するためのものではない例の場合には、Nは、{1,2,3,...,14,15,16}からなる一組から選択される。各一次データ構造は第1の部分と第2の部分を含み、第1の部分はペイロード・データを含み、第2の部分は第1の部分のデータ要素から入手した順方向誤り訂正データを含む。N個の各一次データ構造は、次に、各順方向誤り訂正(FEC)処理ユニットに送られる。この特定の例は、ペイロード・データがN個のチャネルに関連している場合を考察する。N個の一次データ構造が、同じチャネルからのデータを含む他の実施例の場合には、1つのFEC処理ユニットを使用することができ、N個の一次データ構造は同じFEC処理ユニットに送られる。
【0040】
FEC処理ユニット700,702,704,706は、各一次データ構造を受信する。各FEC処理ユニットは、一次データ構造のFEC部分を復号し、ペイロード・データ部分に対して任意の必要な訂正を行う。FEC処理ユニットが行った特定のFEC復号機能は、FEC計算ユニット200,202,204および206が使用するFECコード化により異なる。都合のよいことに、2つのIC間のリンク上のFECを使用すると、同じ回路パック上のバックプレーンまたは2つのIC間を通して信号を送信する際に、ビット誤り率(BER)を低減することができる。FEC処理ユニット700,702,704,706は、次に、ペイロード・データを含む信号を出力614に解放する。当業者であれば、本発明の精神から逸脱することなしに、出力614のところで異なるタイプのペイロード・データを送ることができることを容易に理解することができる。
【0041】
図5のところで説明したタイプの信号を生成し、受信するための上記装置100,600は、図8に示すように、マイクロプロセッサ802およびメモリ803を含むデバイス上で実施することができる。マイクロプロセッサ802は、本明細書で説明し、図面に示す機能ブロックを実施するために、プログラム要素806を実行することができる。別の方法としては、上記装置100,600は、電気/電子構成要素が、本明細書に記載し、図面に示す機能ブロックを実施する専用のハードウェア・プラットフォーム上で実施することができる。
【0042】
装置100は、専用チップ内に埋め込まれた集積回路の一部を形成することもできるし、またはICの一部を形成することもできる。
【0043】
個々の処理ユニットにより実施された形で、図1および図6を参照しながら、受信および送信機能を説明してきたが、送信および受信機能の両方を含む同じ処理ユニットが、本発明の範囲内に入ることは容易に理解することができる。
【0044】
いくつかの好適な実施形態を参照しながら本発明をかなり詳細に説明してきたが、本発明の精神から逸脱することなしに、種々の変更および改善を行うことができる。それ故、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその等価物によってだけ制限される。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の特定の実施例により構成した信号を発生するための特定の装置例である。
【図2】図1の装置の処理ユニットの詳細なブロック図である。
【図3】本発明の特定の実施例よる一次データ構造である。
【図4】本発明の特定の実施例による複合データ構造である。
【図5】本発明の特定の実施例による順方向誤り訂正を供給するデジタル信号フレーム・フォーマットを特徴とする信号である。
【図6】本発明の特定の実施例により構成した信号から情報を抽出するための装置の特定の例である。
【図7】図6の装置の処理ユニットの詳細なブロック図である。
【図8】図1および図6の装置の特定の実施例のブロック図である。
Claims (22)
- バックプレーンを通して送られる信号での順方向誤り訂正データの使用方法。
- 2つのIC(集積回路)間のリンクにより運ばれる信号での順方向誤り訂正データの使用方法。
- 前記2つのICは、同じ回路パック上に位置する、請求項2に記載の順方向誤り訂正データの使用方法。
- 2つのIC間のリンクにより送信するための信号を生成するのに適している装置であって、
a)2つのIC間のリンクにより送信されるペイロード・データを含む入力信号を受信するための入力と、
b)前記入力に結合していて、
i)少なくとも一部は前記入力信号の前記ペイロード・データに基づき順方向誤り訂正データを入手するための前記入力信号の前記ペイロード・データの処理と、
ii)前記入力信号で受信した前記ペイロード・データと、i)で生成した前記順方向誤り訂正データを含む出力信号の生成と
のために動作することができる処理ユニットと、
c)2つのIC間のリンクにより送信するために前記出力信号を解放するための出力とを備える装置。 - 2つのIC間の前記リンクが、バックプレーン部分を含む、請求項4に記載の装置。
- 前記処理ユニットが、前記順方向誤り訂正データを入手するために、前記ペイロード・データにBCH−1コード化を行うために動作することができる、請求項4に記載の装置。
- 前記処理ユニットは、さらに、
a)各一次データ構造が第1の部分と第2の部分を含み、前記第1の部分がペイロード・データを含み、前記第2の部分が前記一次データ構造の前記第1の部分の前記ペイロード・データから入手した順方向誤り訂正データを含む場合に、N個の一次データ構造を生成するための前記入力信号の処理と、
b)複合データ構造を入手するための、a)で生成した前記N個の一次データ構造のビット多重化と、
c)少なくとも一部はb)で生成した複数の複合データ構造をグループ分けすることによるフレームの生成と、
d)少なくとも一部はc)で生成した前記フレームに基づく前記出力信号の生成と
のために動作する、請求項4に記載の装置。 - 2つのIC間のリンクにより送信するための出力信号を生成するのに適している装置であって、
a)2つのIC間の前記リンクにより送信されるデータを含む入力信号を受信するための入力と、
b)出力信号を生成する目的で、前記入力信号を処理するために前記入力に結合している処理ユニットであって、前記データが一連のフレームに編成され、各フレームが複数のシーケンシャルなブロックを含み、各ブロックがペイロード・データとオーバーヘッド情報を運ぶのに適している複合データ構造を特徴とし、前記複合データ構造が一組のN個の一次データ構造をビット多重化することにより入手され、各一次データ構造が第1の部分と第2の部分を含み、前記第1の部分がペイロード・データを含み、前記第2の部分が前記第1の部分のデータ要素から入手した順方向誤り訂正データを含む処理ユニットと、
c)2つのIC間のリンクにより送信する目的で前記出力信号を解放するための出力とを備える装置。 - 2つのIC間のリンクにより送信するための信号を生成するための方法であって、
a)2つのIC間のリンクにより送信するペイロード・データを含む入力信号を受信するステップと、
b)少なくとも一部は前記入力信号の前記ペイロード・データに基づいて順方向誤り訂正データを入手するために前記入力信号の前記データを処理するステップと、
c)前記入力信号の受信した前記ペイロード・データと前記順方向誤り訂正データを含む出力信号を生成するステップと、
d)2つのIC間のリンクにより送信するために前記出力信号を解放するステップとを含む方法。 - 2つのIC間の前記リンクがバックプレーン部分を含む、請求項9に記載の方法。
- 順方向誤り訂正データが、少なくとも一部は前記ペイロード・データにBCH−1コード化を適用することにより入手される、請求項9に記載の方法。
- a)各一次データ構造が第1の部分と第2の部分を含み、前記第1の部分がペイロード・データを含み、前記第2の部分が前記一次データ構造の前記第1の部分の前記ペイロード・データから入手した順方向誤り訂正データを含む場合に、N個の一次データ構造を生成するために前記入力信号を処理するステップと、
b)ペイロード・データとオーバーヘッド情報を送るのに適している複合データ構造を入手するために、前記N個の一次データ構造をビット多重化するステップと、
c)少なくとも一部は複数の複合データ構造をグループ分けすることによりフレームを生成するステップと、
d)少なくとも一部はc)で生成した前記フレームに基づいて前記出力信号を生成するステップとをさらに含む、請求項9に記載の方法。 - 2つのIC間のリンクにより送信するための出力信号を生成するための方法であって、
a)2つのIC間の前記リンクにより送信されるデータを含む入力信号を受信するステップと、
b)出力信号を生成するために前記入力信号を処理するステップであって、前記データが一連のフレームに編成され、各フレームが複数のシーケンシャルなブロックを含み、各ブロックがペイロード・データとオーバーヘッド情報を運ぶのに適している複合データ構造を特徴とし、前記複合データ構造が、一組のN個の一次データ構造をビット多重化することにより入手され、各一次データ構造が第1の部分と第2の部分を含み、前記第1の部分がペイロード・データを含み、前記第2の部分が前記第1の部分のデータ要素から入手した順方向誤り訂正データを含むステップと、
c)2つのIC間のリンクにより送信するために前記出力信号を解放するステップとを含む方法。 - キャリヤ媒体を通して運ばれる信号であって、前記キャリヤ媒体が2つのIC間のリンクを含み、前記信号が一連のフレームを含み、各フレームが複数のシーケンシャルなブロックを含み、各ブロックがペイロード・データおよびオーバーヘッド情報を運ぶのに適している複合データ構造を特徴とし、前記複合データ構造が、一組のN個の一次データ構造をビット多重化することにより入手され、各一次データ構造が第1の部分と第2の部分を含み、前記第1の部分がペイロード・データを含み、前記第2の部分が前記第1の部分のデータ要素から入手した順方向誤り訂正データを含む信号。
- 2つのIC間の前記リンクが同じ回路パック上の2つのIC間に存在する、請求項14に記載の信号。
- 2つのIC間の前記リンクがバックプレーン部分を含む、請求項14に記載の信号。
- Nが約4である、請求項14に記載の信号。
- 前記信号が約2.5Gb/秒の速度を持つ、請求項14に記載の信号。
- 各フレームが66個のシーケンシャルなブロックとフレーム・パターンとを含む、請求項14に記載の信号。
- 各一次データ構造が約1176ビットを含む、請求項19に記載の信号。
- 各一次データ構造の第1の1164ビットの少なくとも一部がペイロード・データを含み、12ビットが順方向誤り訂正データを含む、請求項20に記載の信号。
- 所定の一次データ構造の前記順方向誤り訂正データが、前記所定の一次データ構造の前記ペイロード・データの少なくとも一部にBCH−1コード化を適用することにより入手される、請求項14に記載の信号。
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