JP2011502401A - タイミングマージンが改良された符号化技法および復号化技法 - Google Patents

Abstract

【課題】 タイミングマージンを増大させる技法を提供する。
【解決手段】
符号器および復号器の実施形態が記載される。符号器は、データを一連の並列符号ワードに符号化する。各符号ワードは、２つの対応する出力ノードセットである第１のセットおよび第２のセット上の２つの論理値セット（例えば、論理０のセットおよび論理１のセット）として表される。符号器は、第１のノードセット上で一定数の０から１への遷移および第２のノードセット上で一定数の１から０への遷移だけ異なるように、現在の符号ワードを選択する。復号器は、符号ワードを受信し、前の符号ワード内で表されたシンボルが同じであるノード対上のシンボルを比較し、それら比較の結果を復号化することにより、復号化する。

Description

デジタル通信システムは、１つまたは複数の導体を介して、一連のシンボルとしてデータを表す変化する電圧または電流として、データを伝達する。例えば、単一のワイヤを介して、相対的に低い電圧および高い電圧を使用して、論理「０」および論理「１」のそれぞれを表すことができる。所与の通信チャネルの帯域幅は一般に、チャネルが異なる種類のシンボル間（例えば、相対的に高い電圧と低い電圧との間）で遷移することができる速度によって制限される。シンボル間の遷移に必要な時間は、シンボルパターンに伴って変化するため、シンボルの境界を高データレートで識別することが困難である。

通信システムは、遷移タイミングのいくらかの量のばらつきに適応するように設計される。このようなばらつきに対する通信システムの許容差は、「タイミングマージン」と呼ばれる。一般に、タイミングマージンが大きいほど、より大きな雑音耐性がもたらされ、その結果、より高い速度性能が提供される。したがって、タイミングマージンを増大させる技法が必要である。

一実施形態による２ビットデータＤＱ［１：０］を符号化および復号化するシステムを示すブロック図を提示する。 図１の符号器の実施形態が、表１の符号化技法をどのように実施して、２シンボルデータパターンＤＱ［１：０］シーケンスを、リンクａ〜ｄ上で伝達される一連の並列シンボルセットＳ［３：０］に符号化するかを示す波形図である。 表１の復号化技法による図１の復号器およびグループ復号器の動作を示すフローチャートである。 ＲＣチャネル上の差動シグナリングの振幅と時間との関係でプロットされたアイパターンを示すグラフを提示する。 同様のＲＣチャネル上の図１〜図３と併せて詳述した２−４符号化／受信技法のアイパターンを示すグラフを提示する。 別の実施形態によるシステムを示す。 別の実施形態によるシステムを示す。 表２の符号空間を利用して３ビットデータを符号化する実施形態での３シンボルデータパターンＤＱ［２：０］シーケンスおよび対応する６シンボル符号ワードＳ［５：０］を示す波形図である。

図１は、通信チャネル１１４により接続された送信器１１０および受信器１１２を含むシステム１００を示すブロック図を提示する。符号器１１８は、２ビットデータＤＱ［１：０］１１６を符号化して、チャネルの対応するリンクａ、ｂ、ｃ、およびｄを介して送信される一連の並列符号ワードＳ［３：０］にする。各符号ワードＳ［３：０］は、一方が第１のリンク対上の論理０（例えば、チャネル１１４のリンクａおよびｂ上のＳ［３：２］＝００）を表し、他方が残りのリンク対上の論理１（例えば、リンクｃおよびｄ上のＳ［１：０］＝１１）を表す２セットのリンクシンボルとして表現される。符号器１１８は、直接先行符号ワードから、第１のリンク対上で一定数の０から１への遷移および残りのリンク対上で一定数の１から０への遷移だけ異なるように、現在の符号ワードを選択する。前の符号ワードＳ［３：０］が００１１の例では、以下の４つの候補：０１０１、０１１０、１００１、または１０１０のうちの１つとして２ビットデータＤＱ［１：０］１１６を符号化して、後続符号ワードにすることができる。

受信器１１２内の比較回路１２６は、６個１組のセンス増幅器ＳＡを使用してリンクａ、ｂ、ｃ、およびｄの各対上のシンボルを比較し、その出力は復号器１２８に伝達される。復号器は、前の時間間隔中に２つの同じシンボルを受信したセンス増幅器のみを考慮することにより、比較回路１２６からの出力を復号化する。以下に詳述する理由から、考慮するものをセンス増幅器のサブセットに制限することにより、受信データのタイミングマージンがかなり増大し、したがって、改良された速度性能がサポートされる。

符号器１１８は、内部または外部の送信クロック信号ＴＣｌｋ１２４−１のエッジにおいて２ビットデータＤＱ［１：０］を受信する。結果として生成される符号ワードＳ［３：０］は、ドライバ１２０によりアナログ信号またはデジタル信号としてリンクａ〜ｄ上に提供される。典型的な例では、送信器１１０および受信器１１２は、メモリコントローラＩＣおよびメモリ装置ＩＣ等の各集積回路（ＩＣ）上にある。以下の説明では、要素ａ〜ｄを代替として「リンク」または「ノード」とも呼ぶ。前者は、符号器１１８と比較回路１２６との間でＡＣ結合またはＤＣ結合される信号路の全体を指す一方で、後者は入力または出力のピン、ワイヤ、または端子を指す。

比較回路１２６は、この例では、６個のセンス増幅器ＳＡを含む。各センス増幅器のラベルは、比較される入力ノードに対応する２つの小文字を含む。例えば、センス増幅器ＳＡａｂは、チャネル１１４の同じ名称のリンクからの入力ノードａおよびｂを比較する。復号器１２８は、受信クロック信号ＲＣｌｋ１２４−２のエッジにおいて比較回路１２６からの出力をサンプリングし、結果として生成されるサンプルセットを復号化して、復元データ１３０にする。グループ検出器１３４が、データ１３０からの各符号ワードの符号ワードグループを識別する。復号器１２８は、前の符号ワードから識別されたグループＧＰｐを使用して、次の符号ワードを解決する。リセット信号ＲＥＳＥＴがアサートされて、グループ検出器１３４を既知の状態にする。

制御論理１２２および１３２は、任意選択的に、送信器１１０および受信器１１２のそれぞれに含まれ、符号化プロセスおよび復号化プロセスを初期化する。例えば、初期化は、受信器１１２が、通常動作前にチャネル１１４の状態が分かっていることを確認するハンドシェーク手続きを含んでいてもよい。さらに、初期化動作モード中、任意選択の制御論理１３２は、所定のシンボルセットシーケンスを送信器１１０により送信する前に、リセット信号ＲＥＳＥＴを使用してグループ検出器１３４をリセットしてもよい。任意選択の制御論理１２２および１３２は、別個のコマンドインタフェース（図示せず）を介して通信することができる。

この実施形態の符号ワードは、それぞれが２つからなる３つのグループに分けられる。特に、現在の符号ワードがグループｎからの符号ワードである場合、次の符号ワードはグループｎからの符号ワードではない。例えば、次の２つの入力データビットは、表１中の残り４つの符号ワードＳ［３：０］のうちの１つとして符号化される。

表１に示すように、比較回路１２６内の各センス増幅器ＳＡは、３つの出力値のうちの１つを有することができる。例えば、右端の列を使用して、入力ａおよびｃを受信したセンス増幅器ＳＡａｃは、
１．各ノードａおよびｃ上のシンボルＳ［３］およびＳ［１］が論理値０および１のそれぞれを表す場合、論理０を表す電圧（例えば、負電圧−Ｖｐ）、
２．ノードａおよびｃが論理値１および０のそれぞれを表す場合、論理１を表す電圧（例えば、正電圧＋Ｖｐ）、および
３．ノードａおよびｃが同じ論理値（すなわち、両方とも１または両方とも０）を表す場合、「ｘ」で表される中間電圧（例えば、電圧Ｖｉｎｔ）
を出力する。表１の各符号ワードは、一対のセンス増幅器に中間電圧Ｖｉｎｔを出力させ、残りの４つに正または負の電圧±Ｖｐを出力させる。符号器１１８は、先行符号ワード内で感知された２つの中間電圧Ｖｉｎｔが、その一対のセンス増幅器の現在の符号ワード内で電圧±Ｖｐのうちの一方に遷移するように、現在の各符号ワードを選択する。復号器１２８は、電圧Ｖｉｎｔと±Ｖｐとの間で遷移した２つのセンス増幅器からの出力を復号化して、符号化２ビットデータＤＱ［１：０］１３０を復元する。中間電圧Ｖｉｎから±Ｖｐへの遷移は、差動シグナリングシステムでは、正電圧＋Ｖｐと負電圧−Ｖｐとの間のより極端な遷移よりもかかる時間が短い。表１の符号化技法により提供されるより高速の遷移は、同様の差動システムよりもシステム１００のタイミングマージンを増大させ、したがって、データレートの増大、雑音感度の低減、またはこれら両方を提供する。

図２は、符号器１１８（図１）の実施形態が表１の符号化技法をどのように実施して、２シンボルデータパターンＤＱ［１：０］１１６（図１）シーケンスを符号化して、一連の並列シンボルセットＳ［３：０］にするかを示す波形図２００を提示する。上述したように、シンボルＳ［３：０］のビット位置は、各リンクａ、ｂ、ｃ、およびｄに対応する（例えば、Ｓ［３］はリンクａ上に表される論理値である）。符号化技法は、時間的に隣接する直接先行符号ワードに基づいて、連続した各符号ワードを符号化する。図２の一連の時間間隔Ｔ０〜Ｔ１０において、現在の時間間隔内の各符号ワードを使用して、後続データＤＱ［１：０］を符号化して次の時間間隔内の後続符号ワードＳ［３：０］にする。

時間Ｔ０から始まり、第１のデータが、所定のグループからの符号ワード、この場合、シンボルＳ［３：０］＝００１１として表されるグループ０（Ｇｒｐ＃＝０）の符号ワード０を使用して表される。所定のグループを使用することにより、復号器１２８（図１）は既知の状態で復号化を開始することが可能であり、これは後述する理由から重要である。表１より、符号器１１８（図１）は、現在の時間間隔Ｔ０のシンボルを２つのシンボルセット：第１のノードセット（リンクａおよびｂに結合される）上の論理０を表す第１のシンボルセット２０５および第２のノードセット（リンクｃおよびｄに結合される）上の論理１を表す第２のシンボルセット２１０に分ける。符号器１１８（図１）は、第１のノードセット（リンクａおよびｂ）上の１つのシンボルが０から１に遷移し、第２のノードセット（リンクｃおよびｄ）上の１つのシンボルが１から０に遷移するように、時間間隔Ｔ１において後続符号ワードを符号化する。

この符号化技法は、連続した符号ワードに同じ符号グループＧｒｐ＃を使用しない。したがって、間隔Ｔ１の符号ワードはグループ１または２から選択される。表１によれば、データＤＱ［１：０］１１６（図１）の４つの候補値をグループ１および２の４つの符号ワードを使用して表すことができる。この例では、データＤＱ［１：０］は、間隔Ｔ１において００であり、これは符号ワード２、すなわち０１１０に遷移する。より一般には、入力データパターンは、現在の符号ワードが、時間間隔Ｔ０からの符号ワードにより定義される第１のリンクセット｛ａ，ｂ｝上の第３のシンボルセット２１５および第２のリンクセット｛ｃ，ｄ｝上の第４のシンボルセット２２０として表されるように現在の符号ワードに符号化される。

符号化は、各セットが一定の正の数の論理０を有する第１のシンボルセットグループから第３のシンボルセットを選択すると共に、各シンボルが一定の正の数の論理１シンボルを有する第２のシンボルグループから第４のシンボルセットを選択する。この実施形態では、一定の正の数は両方とも１であるが、符号化技法は異なる符号空間に拡張することが可能である。

時間間隔Ｔ２において後続符号ワードを作成するに当たり（すなわち、現在の時間間隔はＴ１）、第１のノード（リンク）セットは、リンクａおよびｂに関連するノード２２５（両方とも論理０）になり、第２のノードセットは、リンクｂおよびｃに関連するノード２３０（両方とも論理１）になる。時間間隔Ｔ３における後続符号ワードは、第１および第２のシンボルセット２２５および２３０のそれぞれ内の１つのシンボルが遷移しないように符号化される。後続の各符号ワードは、前の時間間隔において０を示しているノードの集まりおよび１を示しているノードの集まりのそれぞれが、現在の間隔において０および１が混合したセットを確実に含むように、同様に符号化される。符号化技法のこの特徴により、所与のセンス増幅器セットからの出力を、前の時間間隔中に同じ電圧レベルにあったノード上の異なるシンボルと比較することができる。図２中、行ＳＡｙｙは、両方の入力端子が、識別された時間間隔において同じ論理レベルにある受信器１１２（図１）内のセンス増幅器を識別する。例えば、時間Ｔ１において、センス増幅器ＳＡａｄおよびＳＡｂｃは、同じ値の入力を有するため、中間出力値「ｘ」を有する。

図３は、表１の復号化技法による検出器１２８（図１）およびグループ検出器１３４（図１）を示すフローチャート３００を提示する。復号器１２８（図１）が符号ワードの復号化を開始する前に、符号器１１８（図１）は、チャネル１１４（図１）上のグループ０から１つの符号ワードをアサートして、リンクを既知の状態に事前設定する。例えば、これは、データパケットを送信する前に行うことができ、任意選択の制御論理１２２（図１）により開始することができる。動作３０５において復号化シーケンスを開始し、リセット信号ＲＥＳＥＴがアサートされて、前のグループ番号ＧＰｐをゼロに設定し、これにより、グループ番号をリンク状態に同期させる。リセット信号は、任意選択の制御論理１３２（図１）によりアサートすることができる。

次に、動作３１０において、復号器１２８（図１）は、前のグループ番号ＧＰｐを使用して、チャネル１１４（図１）のリンクａ、ｂ、ｃ、およびｄのいずれが同じシンボル対を前の時間間隔において受信したかを識別する。例えば、図２の時間間隔Ｔ０、Ｔ２、Ｔ７、およびＴ９を参照すると、グループ番号０内の符号が、ノード対ａ／ｂおよびｃ／ｄ上に同じ値の入力を提供する。したがって、グループ０の符号ワードの場合、同じ入力および中間出力を有するセンス増幅器ＳＡｙｙはＳＡａｂおよびＳＡｃｄである。

復号器１２８（図１）は、一連の６シンボルセットＣＯ［５：０］（図１）として比較回路１２６（図１）からの出力を受信する。復号器１２８（図１）は、センス増幅器ＳＡｙｙから各符号ワードの出力をサンプリングし（動作３１５）、復号化して符号化データＤＱ［１：０］１３０（図１）を生成する。例えば、図２の時間間隔Ｔ１を参照すると、前のグループ番号は０（Ｇｒｐ＃＝０）であるため、前のグループのセンス増幅器ＳＡｙｙはＳＡａｂおよびＳＡｃｄである。間隔Ｔ１におけるそれぞれＣＯ［５］およびＣＯ［０］であるセンス増幅器ＳＡａｂおよびＳＡｃｄからの出力は、０および１である。表１は、データＤＱ［１：０］１１６（図１）が００の場合、グループ０から符号ワード２への遷移が行われることを示すため、動作３２０において、復号器１２８（図１）は、センス増幅器ＳＡａｂおよびＳＡｃｄからの出力である０１を、データＤＱ［１：０］１３０（図１）が００に等しいことを意味するものとして解釈する。

復号器１２８（図１）は、動作３２０の復号化から現在の符号ワードを知り、これを使用して、前のグループ番号ＧＰｐの値を更新する（動作３００）。次に、復号器１２８（図１）は、更新された前のグループ番号ＧＰｐを使用して、リンクａ、ｂ、ｃ、およびｄのいずれが前の符号ワード内で同じシンボルを有したかを識別し（動作３３５）、センス増幅器からの次のシンボルセットＣＯ［５：０］を待つ（動作３４０）。動作３１５〜３４０の流れは、連続した各符号ワードに対して繰り返される。

表１の実施形態を使用して示される符号化／受信技法の特徴は、前の時間間隔において２つの同じシンボルを受信したサンプラＳＡｙｙからのアイダイアグラムが、差動リンクに関連するものよりも広いことである。これは、サンプラＳＡｙｙからの出力は中間レベルＶｉｎｔから±Ｖｐに遷移するが、差動リンクでのサンプラからの出力は通常、電圧−Ｖｐと＋Ｖｐとのより大きな遷移を有するためである。

図４Ａは、ＲＣチャネル上の差動シグナリングの場合の振幅４１０と時間４１２の関係としてプロットされるアイパターンを示すグラフ４００を提示する。図４Ｂは、同様のＲＣチャネル上の図１〜図３と併せて詳述した２−４符号化／受信技法の場合のアイパターンを示す同様のグラフ４５０を提示する。グラフ４５０内のアイパターンは、グラフ４００内のアイパターンよりも劇的に大きなタイミングマージンおよび電圧マージンを有する。アイパターンの面積はグラフ４００のものよりも５０％を超えて大きく、これにより、受信器において、同等の性能（同じビットエラーレート等）でデータレートを最高で１．５倍増大させることができる。この結果、スループットが５０％増大し、これはワイヤ毎の帯域幅が５０％増大することに繋がる。

復号器１２８（図１）が前の符号ワードの正確な解決に頼ることから、誤りが伝搬する恐れがある。誤り伝搬を制限するに当たり、サイズが制限されたデータパケット内でのデータ１１６（図１）の通信、所定のシンボルセットシーケンスの周期的または必要に応じての送信、ならびに／あるいは誤り検出符号および／または誤り訂正符号の使用を含め、様々な技法が有用であり得る。所定のシンボルセットシーケンスは、既知のパターンまたは低データレートパターンを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、グループ検出器１３４（図１）が、前のグループの決定における誤りを検出し、または訂正する。例えば、誤りは、センス増幅器（図１）への入力および／またはセンス増幅器（図１）からの出力に基づいて検出し、かつ／または訂正し得る。いくつかの実施形態では、任意選択の制御論理１２２および１３２（図１）が、例えば、オートネゴシエーション技法を使用して改善措置および／または調整を開始することができる。このオートネゴシエーション技法中、構成要素のうちの１つ内の受信回路（例えば、図１の受信器１１２）が、所与のサブチャネル上の信号への変更の有効性またはチャネル（例えば、図１のチャネル１１４）の状態についてのフィードバックを別の構成要素内の送信回路（図１の送信器１１０等）に提供し得る。このフィードバックに基づいて、送信回路はこれら信号をさらに変更してもよい。例えば、改善措置を実行してもよい。

図５は、別の実施形態によるシステム５００を示す。システム５００は図１のシステム１００と同様であり、同じように識別される要素は同じまたは同様である。図１の復号器１２８の機能は、フリップフロップ５０５およびマルチプレクサ５１０の組み合わせを使用して達成される。フリップフロップ５０５は、比較回路１２６の出力をサンプリングし、マルチプレクサ５１０は、グループ検出器１３４により識別される前の符号グループＧＰｐに基づいて、各時間間隔に一対のセンス増幅器ＳＡｙｙ（図２）を選択する。

図６は、別の実施形態によるシステム６００を示す。システム６００は図１のシステム１００と同様であり、同じように識別される要素は同じまたは同様である。図１の復号器１２８およびグループ検出器１３４の機能は、アナログスイッチ６０５、２つのセンス増幅器を有する比較回路６１０、フリップフロップ６１５、およびグループ検出器・選択論理６２０の組み合わせを使用して達成される。グループ検出器・選択論理６２０は、前の実施形態と同様に、前のグループ番号ＧＰｐを追跡し、ノードに対する２対を比較回路６１０内の２つのセンス増幅器の入力に接続するようにスイッチ６０５に指示する。次に、フリップフロップ６１５はセンス増幅器からの出力を捕捉する。グループ検出器・選択論理６２０のノード選択は、前の時間間隔において２つの０を表したノード対を一方のセンス増幅器に結合し、前の時間間隔において２つの１を表したノード対を他方のセンス増幅器に結合する。したがって、２つのセンス増幅器が前例のセンス増幅器ＳＡｙｙとして動作する。

上記実施形態は、２つのセンス増幅器からの出力を利用してデータを復号化する。他の実施形態は、追加のセンス増幅器の出力を考慮することによりデータを復号化する。例えば、復号器は、いくつかの時間間隔にわたって利用可能なすべてのセンス増幅器の出力をサンプリングし、その結果生成されるサンプルをトレリスに適用して、最も確率の高いデータシーケンスを決定する。ビタビ復号化が、最も確率の高いトレリス符号化データシーケンスを見つける周知の１つのアルゴリズムである。

表２は、別の実施形態において使用される符号化表を提供する。この例では、最大で９個の入力データが、６つのリンクまたはワイヤ上の最大で２０個の符号ワード（１０個の符号ワードグループ内の）にマッピングされる。表２は、入力データの９つの候補値（０〜８）の符号化に使用される符号ワードおよび後続符号ワードを感知する際に利用されるセンス増幅器も提供する。以下の例では、表２の符号空間を使用して、３ビットデータＤＱ［２：０］の８つの可能な値０００〜１１１を、６リンクチャネルを介して送信するための６ビット符号ワードにマッピングする。これは、６つの導体（３対の導体）を使用して３ビットシンボルを並列に伝達する差動シグナリングと同じピン効率を表す。この符号化・復号化技法は、タイミングマージンおよび電圧マージンを向上させるが、その結果として、同様の差動システムと比較して向上した速度性能および／または雑音耐性を提供する。

図７は、表２の符号空間を利用して３ビットデータ（すなわち、最大で８個の入力パターン候補０００〜１１１、すなわち十進法での０〜７）を符号化する実施形態において、３シンボルデータパターンＤＱ［２：０］シーケンスおよび対応する６シンボル符号ワードＳ［５：０］を示す波形図７００である。

時間Ｔ０において始まり、現在の符号ワードは、グループ０（Ｇｒｐ＃＝０）の符号ワード０であり、これはシンボルＳ［５：０］＝０００１１１として表される。シンボルＳ［５：０］のビット位置は、各リンクａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、およびｆに対応する（例えば、Ｓ［５］はリンクａ上に表される論理値である）。符号化技法は、時間的に隣接する直接先行符号ワードに基づいて、連続した各符号ワードを符号化する。図７の一連の時間間隔Ｔ０〜Ｔ１０において、現在の時間間隔内の各符号ワードが、後続データＤＱ［２：０］の符号化に使用されて、次の時間間隔内の後続符号ワードが形成される。例えば、間隔Ｔ０が現在の時間間隔であると仮定すると、符号ワード０、すなわち０００１１１が、時間間隔Ｔ１中にデータＤＱ［２：０］＝０００を符号ワード１０００１１に符号化するために使用される。この符号化は、４シンボル符号ワードの時間的に隣接する各対に対して繰り返される。

この符号化技法は、現在の時間間隔Ｔ０のシンボルを２つのシンボルセット：論理０を表す第１のセット７０５および論理１を表す第２のセット７１０に分ける。この実施形態では、この符号化技法は、ノード７０５および７１０の第１および第２のセットのそれぞれで１つのみのシンボルが遷移するように、時間間隔Ｔ１において後続符号ワードを符号化する。この技法では、時間間隔Ｔ１におけるデータパターンＤＱ［２：０］＝０００は、時間Ｔ１における符号ワードが、時間間隔Ｔ０からの符号ワードにより画定される第１のノードセット｛ａ，ｂ，ｃ｝上の第３のシンボルセット７１５（Ｓ［５：３］＝１００）および第２のノードセット｛ｄ，ｅ，ｆ｝上の第４のシンボルセット７２０（Ｓ［２：０］＝０１１）として表されるように、時間間隔Ｔ１において符号ワードに符号化される。時間間隔Ｔ１におけるデータＤＱ［２：０］の符号化は、各セットが一定の正の数の論理０シンボルを有する第１のシンボルグループから第３のシンボルセット７１５を選択すると共に、各シンボルが一定の正の数の論理１シンボルを有する第２のシンボルグループから第４のシンボルセット７２０を選択する。

間隔Ｔ０からＴ１への遷移は、１つの０から１への遷移および１つの１から０への遷移を含む符号ワード０から符号ワード２（０００１１１から１００１１）への遷移である。表２を参照すると、符号ワード０に続き得るすべての符号ワードは、１つの０から１への遷移および１つの１から０への遷移を含む。したがって、符号ワード０からの遷移は、最後の符号ワード内で０を表すために使用されたノードが現在では、厳密に１つの論理１および２つの論理０を含む混合されたシンボルタイプを表し、最後の符号ワード内で１を表すために使用されたノードが現在では、厳密に１つの論理０および２つの論理１を含む混合されたシンボルタイプを表す符号ワードをもたらす。

時間間隔Ｔ２において後続符号ワードを作成するに当たり（すなわち、現在の時間間隔はＴ１）、第１のノードセット７２５はリンクｂ、ｃ、およびｄに関連するものになり（すべて０）、第２のノードセット７３０はリンクａ、ｅ、およびｆに関連するものになる（すべて１）。時間間隔Ｔ３における後続符号ワードは、第１および第２のシンボルセット７２５および７３０のそれぞれ内の１つのシンボルが遷移するように符号化される。より一般には、各後続符号ワードは、前の時間間隔における１のセットを示すノードの集まりおよび０のセットを示すノードの集まりのそれぞれが、現在の間隔において０および１が混合されたセットを確実に含むように符号化される。符号化技法のこの特徴により、復号器は、前の時間間隔中に同じ電圧レベルであったノード上の異なるシンボルの比較に頼ることができる。

後続符号ワードは、隣接する符号ワード間で確定されている数の遷移をもたらす一定数の第１および第２のタイプのシンボルを示すグループから選択される。しかし、第１および第２のタイプのシンボルの一定数は、異なる符号ワード遷移で異なっていてもよい。符号ワード０からの遷移は、２つの遷移、例えば、前の間隔において論理０を表したノードセットでの１つの遷移および前の間隔において論理１を表したノードセットでの１つの遷移をもたらす。他の後続符号ワードは、異なる数の遷移を含んでいてもよい。表２を参照すると、符号ワード１５は、符号ワード２，１３，１１，８，７，５，０，１５，および１８のうちの任意の符号ワードに遷移し得る。各例において、後続符号ワードは、４つの遷移、すなわち前の間隔において論理０を表したノードでの２つの遷移および前の間隔において論理１を表したノードでの２つの遷移を必要とする。

図７は、符号ワード１５から符号ワード１３への遷移を示し、４つの遷移、すなわち２つの０から１への遷移および２つの１から０への遷移を使用して表される後続符号ワードの例を提供する。表２を参照すると、符号ワード１５の直後のすべての符号ワードは、同じ一定数の０遷移および１遷移を含む。

上記説明および添付図面では、特定の用語および図面記号が、本発明の完全な理解を提供するために記されている。場合によっては、用語および記号は、本発明の実施に必要ない特定の細部を意味してもよい。例えば、本発明の実施形態は、多重パルス振幅符号化（多重ＰＡＭ）信号と併用されるように構成されてもよい。

本明細書において説明した回路のうちの１つまたは複数を備える集積回路または集積回路の部分を設計するプロセスの出力は、例えば、磁気テープ、光ディスク、または磁気ディスク等のコンピュータ可読媒体であってもよい。コンピュータ可読媒体には、集積回路または集積回路の部分として物理的に具体化し得る回路を記述するデータ構造または他の情報を符号化してもよい。様々なフォーマットをこのような符号化に使用し得るが、これらデータ構造は一般に、カルテック中間フォーマット（Caltech Intermediate Format（ＣＩＦ））、CalmaのＧＤＳＩＩストリームフォーマット（ＧＤＳＩＩ）、または電子設計交換フォーマット（ＥＤＩＦ）で書かれる。集積回路設計の当業者は、上記で詳述したようなタイプの概略図および対応する説明からこのようなデータ構造を作成し、そのデータ構造をコンピュータ可読媒体に符号化することができる。集積回路製造の当業者は、このような符号化データを使用して、本明細書で説明した回路のうちの１つまたは複数を備える集積回路を製造することができる。

特定の実施形態に関連して本発明を説明したが、特許請求の範囲は示されたものに限定されない。例えば、上記実施形態は２−４および３−６符号化技法を示す。より一般には、実施形態は、Ｎ−Ｍ符号化をサポートすることができる。但し、ＭはＮよりも大きく、少なくとも４である。Ｎシンボルデータは、可能なＮシンボル値のすべてまたはサブセットを使用して表すことができる。さらに、上記で詳述された実施形態は、異なる入力データ幅をサポートするように複製し、かつ／または組み合わせることができる（例えば、４つの２−４符号器を論理的に組み合わせて、１６のリンクを介して８ビットデータを伝達することができる）。さらに、構成要素によっては、互いに直接接続されて示されるものもあれば、中間構成要素を介して接続されて示されるものもある。各事例において、相互接続または「結合」する方法が、２つ以上の回路ノードまたは端子間にある所望の電気通信を確立する。このような結合は、当業者に理解されるように、いくつかの回路構成を使用して達成可能なことが多い。例えば、上記符号空間は、平衡されたシグナリングを提供し、ＡＣ結合リンクをサポートする。他の実施形態は、平衡されないシグナリングであってもよく、ＤＣ結合リンクを含んでもよく、またはこれら両方であってもよい。したがって、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲は、上記説明に限定されるべきではない。「means for」または「step for」を特に挙げる請求項のみが、米国特許法第１１２条第６段落において要求されるように解釈されるべきである。

Claims (21)

1. Ｎシンボルデータパターンを連続したＭシンボル符号ワードに符号化する方法であって、ＭはＮよりも大きく、前記方法は、
   前記Ｍシンボル符号ワードのうちの時間的に隣接する各対について、一連の時間間隔のそれぞれにおいて、現在の符号ワードを現在の時間間隔に含め、前記現在の符号ワードの直後の後続符号ワードを次の時間間隔に含めるステップを含み、
   前記Ｎシンボルパターンのうちの最初のシンボルを前記現在の符号ワードに符号化するステップを含み、
   前記現在の符号ワードは、第１の信号ノードセット上の第１のタイプの第１のシンボルセットおよび第２の信号ノードセット上の第２のタイプの第２のシンボルセットとして表され、
   前記Ｎシンボルパターンのうちの次のシンボルを前記後続符号ワードに符号化するステップを含み、
   前記後続符号ワードは、前記第１の信号ノードセット上の前記第１および第２のシンボルタイプの第３のシンボルセット、および、前記第２の信号ノードセット上の前記第１および第２のシンボルタイプの第４のシンボルセットとして表され、
   前記Ｎシンボルパターンのうちの次のシンボルを符号化するステップは、一定の正の数の前記第１のタイプのシンボルを有する第１のシンボルグループから前記第３のシンボルセットを選択し、一定の正の数の前記第２のタイプのシンボルを有する第２のシンボルグループから前記第４のシンボルセットを選択する、方法。
2. 前記第１のタイプは論理０を表し、前記第２のタイプは論理１を表す、請求項１に記載の方法。
3. 前記符号ワードを符号ワードグループにグループ化するステップをさらに含み、
   前記現在の符号ワードは前記符号ワードグループのうちの第１のグループ内にあり、
   前記Ｎシンボルパターンのうちの次のシンボルを前記後続符号ワードに符号化するステップは、前記後続符号ワードを、前記符号ワードグループのうちの前記第１のグループとは異なる前記符号ワードグループのうちの第２のグループに制限する、請求項１に記載の方法。
4. 前記符号ワードグループのそれぞれは相補的な符号ワードからなる、請求項３に記載の方法。
5. 前記隣接するＭシンボル符号ワードは、同数の前記第１のタイプのシンボルを有する、請求項１に記載の方法。
6. Ｎは２であり、Ｍは４である、請求項１に記載の方法。
7. 複数の符号器出力端子を有する符号器を備え、
   前記符号器は、データを連続した符号ワードシーケンスに符号化し、各符号ワードは、前記符号器出力端子の第１のセット上の第１のタイプの第１のシンボルセットおよび前記符号化出力端子の第２のセット上の第２のタイプの第２のシンボルセットとして表され、前記符号ワードは符号空間を画定し、
   前記符号器は、現在の符号ワードのそれぞれを前記符号空間内の前記符号ワードのサブセットから選択し、
   前記符号ワードのサブセット内の各符号ワードは、一定数のシンボル遷移だけ、前記現在の符号ワードの前記直接先行符号ワードと異なる、集積回路。
8. 前記一定数のシンボル遷移は、同数の前記第１のタイプから前記第２のタイプへの遷移、および、前記第２のタイプから前記第１のタイプへの遷移を含む、請求項７に記載の集積回路。
9. 前記一定数のシンボル遷移は、隣接する符号化対毎に異なる、請求項７に記載の集積回路。
10. 前記第１のシンボルタイプは論理０を表し、前記第２のシンボルタイプは論理１を表す、請求項７に記載の集積回路。
11. 一連の時間間隔にわたって一連の並列シンボルセットを受信する入力ノードを備え、
    現在のシンボルセットを現在の時間間隔に含め、前のシンボルセットを前の時間間隔に含め、前記シンボルセット内の各シンボルは複数のシンボル値のうちの１つを表し、
    一対になった前記入力ノードのそれぞれに結合されて、前記シンボルを受信する第１および第２の入力端子ならびに比較結果を提供する比較回路出力ノードをそれぞれ有する比較回路を備え、
    前記比較回路出力ノードのそれぞれ１つにそれぞれ結合される検出器入力端子を有する検出器を備え、
    前記検出器は、前記比較回路のいずれが前記前の時間間隔において２つの同じシンボルを受信したかを識別し、前記現在の時間間隔において、前記識別された比較回路からの比較結果を復号化する、集積回路。
12. 前記入力ノードは、少なくとも４つの入力ノードを含み、前記比較回路は、前記入力ノードの各対の比較結果を提供する、請求項１１に記載の集積回路。
13. 前記複数のシンボル値は、論理０を表す第１のシンボル値および論理１を表す第２のシンボル値を含む、請求項１１に記載の集積回路。
14. 前記復号器は、前記並列シンボルセットの各シンボルセットを、符号空間を画定する複数の符号ワードのうちの対応する符号ワードに符号化し、
    前記復号器は、前の符号ワードに依存して各シンボルセットを前記対応する符号ワードに復号化する、請求項１１に記載の集積回路。
15. 前記符号空間は、相補的な符号ワードのグループを含み、前記前の符号ワードは、前記相補的な符号ワードのグループのうちの第１のグループからのものであり、前記復号器は、前記シンボルセットの現在のパターンを、前記符号ワードのグループのうちの前記第１のグループを含まない前記符号空間の部分空間に復号化する、請求項１４に記載の集積回路。
16. 前記符号ワードのそれぞれのグループを検出する、グループ検出器をさらに備える、請求項１４に記載の集積回路。
17. 第１のシンボルタイプのシンボルおよび第２のタイプのシンボルをそれぞれ含む並列符号ワードシーケンスを復号化する方法であって、
    ノード上で前記符号ワードのうちの第１の符号ワードを受信するステップと、
    前記第１のシンボルタイプのシンボルを表す前記ノードの第１のセットおよび前記第２のシンボルタイプのシンボルを表す前記ノードの第２のセットを識別するステップと、
    前記ノード上で前記符号ワードのうちの第２の符号ワードを受信するステップと、
    前記ノードの第１のセット上の少なくとも一対のシンボルおよび前記ノードの前記第２のセット上の少なくとも一対のシンボルを比較して、第１の比較結果を生成するステップと、
    前記第１の比較結果を復号化するステップと
    を含む、方法。
18. 前記第１の比較結果のいずれも、前記ノードの第１のセットからのシンボルを前記ノードの第２のセットからのシンボルと比較した結果ではない、請求項１７に記載の方法。
19. 前記比較するステップは、同じシンボルタイプのシンボルを比較して、第２の比較結果を生成するステップを含み、前記方法は、前記第１の比較結果を復号化する際に、前記第２の比較結果を無視するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
20. 一連の時間間隔にわたって一連の並列シンボルセットを受信する入力ノードを備え、
    現在のシンボルセットを現在の時間間隔に含め、前のシンボルセットを前の時間間隔に含め、前記シンボルセット内の各シンボルは、複数のシンボル値のうちの１つを表し、
    一対の前記入力ノードのそれぞれ１つに結合されて、前記シンボルを受信する第１および第２の入力端子ならびに比較結果を提供する比較回路出力ノードをそれぞれ有する比較回路を備え、
    現在の各時間間隔について、前記比較回路のうちのいずれのサブセットが、前記前の時間間隔において一対の同じシンボル値を受信したかを判断し、前記現在の時間間隔中に、前記比較回路の前記サブセットからの前記比較結果を復号化する手段を備える、集積回路。
21. 複数の符号器出力端子を有する符号器を含む第１の集積回路と、
    第２の集積回路と
    を備え、
    前記符号器は、データを連続した符号ワードシーケンスに符号化し、
    各符号ワードは、前記符号器出力端子のうちの第１のセット上の第１のタイプの第１のシンボルセット、および、前記符号器出力端子のうちの第２のセット上の第２のタイプの第２のシンボルセットとして表され、
    前記符号ワードは符号空間を画定し、
    前記符号器は、前記符号空間内の前記符号ワードのサブセットから現在の符号ワードのそれぞれを選択し、
    前記符号ワードのサブセット内の各符号ワードは、前記現在の符号ワードの前記直接先行符号ワードから一定数のシンボル遷移だけ異なっており、
    前記第２の集積回路は、
    一連の時間間隔にわたって前記連続した符号ワードに対応する一連の並列シンボルセットを受信する入力ノードであって、現在の符号ワードを現在の時間間隔に含め、前の符号ワードを前の時間間隔に含める、入力ノードと、
    一対の前記入力ノードのそれぞれ１つに結合されて、前記シンボルを受信する第１および第２の入力端子ならびに比較結果を提供する比較回路出力ノードをそれぞれ有する比較回路と、
    前記比較回路出力ノードのそれぞれ１つにそれぞれ結合される復号器入力端子を有する復号器であって、前記比較回路のいずれが、前記前の時間間隔において２つの同じシンボル値を受信したかを識別し、前記現在の時間間隔において、前記識別された比較回路からの前記比較結果を復号化する、復号器
    を含む、システム。

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