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五、發明説明（1 明背景 本發明是關於與糾錯編碼器_起使用的系 解交錯器族。 Μ 信號通訊不可避免的要處理信號要經由會引進錯誤的哨 ^迢傳ιέ的題。圖！是—個先前供這種環境使用的、相 „ 、万塊圖’其中的資料會先被用在編碼 器1〇0上，編碼後的資料被傳給交錯器2〇〇,交錯後的資料 在万塊制’調制後的資料才用在管道上。管道提供的 信號會在方塊彻解調，在方塊綱解交錯並在方祕〇解 碼。 時 得 糾 解交錯器200一被插入系統中以應付管道中突發的錯誤。更 明確的説’解交錯器會在調制之前將鄰近的信號元素分散 ，使突發錯誤不至影響太多未解交錯的原始信號的鄰近信 號元素。從另-方面來説，當信號從管道進來的時候， 空上很接近的錯誤在輸出時會被分散，因而彼此之間離 很遠。分散的結果是解碼器6〇〇能夠利用包含於信號中的 錯冗餘恢復被輸入編碼器1〇〇的資料。 ' 經濟部中央揉準局員工消费合作社印裝 的 一如眾所周知的，調制器300與解調器400可能是子系 ’本身就含有強勃的編碼與解碼功能。例如，調二器3〇〇叫 前端可能包含-個格子式編碼器。相對的，解調器彻的尾 端就要有一個維特比（Viterbi)解碼器。 掷要 根據此處揭露的原則應用暗含的交錯實現了一個實質上 的好處。暗含的交錯器是系統化的交錯器，不會改 本祇來尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（: =料順序，因此，跟未經更正的錯誤會被解 行的資料交錯技術比較起來，可能會有極佳^ 在其他交錯和編碼料巾，編碼裝^要有記憶體，而 且有些傳送的㈣會延遲，暗含的交錯本質上免掉了 記憶體，以及傳送器編碼器中相應的延遲，唯— 憶體是，通常用來提高料速率以便爲傳送的^流中^ 冗餘信號的插入製造空間的記憶體。在傳送資料的同時， 資料會被用在把資料當成根據—個選定的交錯方法交錯 的裝置，根據這種處理，冗餘信號產生後會被 ^ 資料流中。 号运的 進入接收器的資料會被顯示、更正，而資料中的 號會被送到使用者處，視需要按照資訊信號到達接收器 時的順序加以更正。由，於資料序列未在接收器那兒 ’解碼器得以在解交錯的記憶體中直接處理資料。因此鋩 誤可以就地更正，而不需要在解碼器的輸入輸 ： 多次資料儲存。 延订 附圖簡介 圖1是一個舊的編碼器/解碼器安排方式，兩 了交錯器與解交錯器； <間插 圖2説明的是區塊交錯； 圖3是爲區塊交錯安排的記憶體配置圖； 圖4説明的是迴旋式交錯； 圖5是-個迴旋式代瑪的記憶體配置圖，其中的代碼字語 — -； ^ 裝----： — ^--、玎------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印装 入

I t紙張尺度適用中國國豕標隼（CMS ) Λ4現格(2T〇X297~>i~ A7 A7 經濟部中央樣準局員工消費合作.，4印製 五、發明説明（ 長度爲1 1，而交錯深度則是5 ; 圖6是-個迴旋式代碼的記憶體配置圖，其中的代碼字語 長度爲1 1，而交錯深度則是7 ; ^ 圖7-9對應於圖3,5和6，冗餘符號被顯示出來了. 圖是根據此處揭露的原則製作的—種編碼器的方塊圖 ♦ 圖U-12是根據此處揭露的原則的其他應用方式. 圖13是-個接收器的方塊圖，適合圖1G中的編碼器安排 方式，也是最簡潔的傳送器圖解； 圖1 4是乘積編碼的記憶體配置圖； 圖1 5是供圖1 4的乘積代碼使用的編碼器安排方式·及 圖16説明的是隨機迴旋交錯。 詳細説明 交錯演算法被引進通訊技術中以增加會有突發錯誤出現 的系統的噪音免疫力。交錯演算法定義傳送管道上不同代 碼字語區塊的資料序列間的關係，而交錯技術則定義被用 來達成這種關係的方法。交錯演算法的例子有區段交錯和 迴旋交錯。交錯技術的例子則是資料交錯和代碼交錯。 在資料交錯中’資訊先被用在編碼器，然後編碼器的輸 出才被交錯。在代碼交錯中（這是一種很少用的技術），資訊 會先被父錯後再用來進行編碼處理。關於這種技術的描述 ，請看葛拉傑（R.G.Gallager)的「資訊理論與可靠的通訊」 "Information Theory and Reliable Communication" (John Wiley & Sons，1968，286頁以後）「圖2」。葛拉傑提出—個在區塊 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） ; ： :「聲-I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 —丨一 1 —— ------- B7 五、發明説明（4 ) X錯安排中的又織式的交錯，其中進來的資訊會被閘控至 多個編碼器。交織式的交錯法是一個資訊先被交錯再編碼 的代碼父錯的例子，葛拉傑採用了多個編碼器。實際上， 他疋資訊解又錯後再把解交錯後的資訊送到編碼器去，然 後將解交錯後的資訊和冗餘符號再交錯。他顯然沒有想到 ’資料可以被看成是交錯前的資料。 只要看一看時間範圍内的資料符號動向（如圖2中的實例） ，或者根據某一個程序在矩陣中儲存資料而根據另一程序 加以取用的過程（如囷3中的實例），對於交錯運算法便會有 —些瞭解。（圖2和圖3描繪的都是區塊交錯。） 在區塊交錯中，一個區塊的資料會被重新安排，以確保 交錯前區塊中的連續符號不會在交錯後變成相鄰的符號。 區塊父錯的一個明顯特色是，交錯後的資料可以分成對應 於未交錯資料的連續符號區塊的連續符號區塊。這兩個對 應區塊之間唯一的差別是符號在區塊中的序列。 爲了説明，圖2描繪的是各有nxd個符號的兩資料區塊 101和102。説得明確一點，就是各區塊包含有1^個符號的 群組（代碼字語）D個。由於區塊交錯會重新安排符號的序列 ，顯然有必要引用延遲技術使後到的符號早點出現在交錯 後的輸出中。在區塊編碼中，就次近似來説，只有在整個 資料區塊都到達到之後，才能得到各區塊交錯後的資料， 圖2中的區塊1〇3和104(分別對應於交錯後的資料區塊ι〇ι 和102)描繪的便是這個。進行資料交錯時，要把各代碼字 語的連續符號按區塊103和1〇4中D符號（D的數値是交錯的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210^7.公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裂' 訂 B7 五、發明説明（5 ) 深度）的間隔散侔開來。這樣區塊1()1中的第—個代碼字語 的第一個符號（1 Η列）就會變成代碼字語1〇3的第一個符號 而區塊1 0 1中第一個代碼字語的第二個符號（i 1 2列）就會 變成代碼字語103的第（D+1)個符號，區塊101中第一個代 碼字語的第三個符號（丨丨3列）會變成代碼字語丨〇 3的第 (2D+1)個符號，其餘依此類推。 從另一個觀點來説，在同一個交錯程序中，區塊1〇2中第 -個代碼字語的第-個符號⑴4列）會變成代碼字語1〇4的 第一個符號，而區塊102中第一個代碼字語的第二個符號 (⑴列）則會變成代碼字語1()4的第：個符號，其餘依此類 推。 如果資料區塊1G1被寫人—個儲存元件的連續儲存格中， 則只要從D儲存格讀出資料便可以實現上述的交錯。如果儲 f元件如圖三中描述的那樣被看成是_個矩陣，而且資料 是以-次-行格讀出資料便可以實現上述的交錯。如果儲 存兀件如圖三中描述的那樣被看成是—個料，而且資料 是以一次—行（每—行的儲存格數相當個代碼字語的符 號數）的方式寫入矩陣中，則每—個代碼字語會佔—行（請看 第订中的陰影區），則上述的交錯要以從矩陣中一次 一行資料的方式完成。 上文已經指出，參考圖2和圖3加以描述的交錯是區 錯，可以分辨得出有—個輸入資料區塊和—個相應的輸出 資料區塊二輸出區塊中只有輸入區塊中的資料。 在迴旋交財，沒有相應於輸人資料區塊料續輸 i張尺度適射國國家橾 經濟部中央橾準局員工消費合作杜印製 、發明説明（6 料化號區塊（就只含有輸入區塊的資料這一意義來説）。 圖4描繪的是迴旋交錯，其中的代碼字語長度]^是11個符 號，而交錯深度D則是5。或許可以説，輸入區塊1〇5提供 資料給長度爲NxD的一個交錯輸出符號序列1〇6，也提供資 料給後面的一個符號序列。後面的資料由區塊1〇5中的2〇個 (短的）上箭號表示。相對的，序列！ 〇6接受的符號來自區塊 105前面的一個區.塊，那些資料由序列1〇6中的2〇個（短的） 下箭號表示。圖5是圖4中的交錯的矩陣圖，這個矩陣有5行^列。根據 艾斯勒尼斯（Aslan is)等人在「一個ADSL的選擇性糾錯方案 」 （A Selective Error Correction Proposal for ADSL)(ANSI供稿，T1E1.4/93-023，1993，3月 8 日）一文中的敎導 ，如果圖4中的代碼字語A到E是如圖5所示的那樣以直行的 方式寫入，則以一次一列的方式從矩陣讀出的資料就會產 生圖4中的迴旋交錯β説得更明確些，在n=u*d = 5的安 排中，如果資料是一次寫入一行，各個連續的字語都錯開 兩列（代碼字語0始於〇列，而各個代碼字語i則始於以列）， 則直接逐列讀出的結果便是交錯的輸出。 關於資料在矩陣中的儲存以及艾斯勒尼斯等人的敎導， 有一些應該注意的特色如下： 1)艾斯勒尼斯等人表示，N*D必須是互素數，這種安排 才能生效，雖然他們也認識到，當N和D不是互素數時，虛 設符號也能創造一種互素數關係。不過，交錯器輸出處的 資料不是均勻分佈的。有的資料有K*(N/D)個符號，其間 -9 - 私紙張纽適用中關家標车21〇Χ29ϋ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

裝·I 訂 -旅 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 距爲D ’而有的則有間距爲D+丨的符號（κ是最大公約數）。 整個系統的延遲是按D/K符號增加的。 2) 不同組的Ν和D値會在行列上形成不同的交錯。這樣一 舉個例來説’在輸入資料流中相鄰的代碼字語在矩陣上可 能不再相鄰的直行中。圖6解説的便是這點，其中Ν=η， 0 = 7 〇 3) 艾斯勒尼斯等人相信，區塊交錯和迴旋交錯都需要 NxD個符號的交錯記憶體。 4) 在艾斯勒尼斯等人描述的迴旋交錯以及相關的矩陣資 料儲存中，各個代碼字語的第一個符號不會有延遲。資料 窝入後随即被讀出。不過，其他的符號則會招致因符號在 代碼子浯中的位置而異的延遲。在接收器那邊，解交錯後 的資料會被以不同的量再度延遲，而所有的資料符號的總 延遲量則是相等的。 声著假定要傳送的資料實際上是其他的一些想像資料運 用交錯運算法的交錯結果，可以獲得有效的一致零延遂。 利用連種假定，任何交錯運算法都可以被假定已被用在這 些想像的資料上，而且大體上不會增加相關編碼器和解碼 器的複雜性。換句話説，如果資料進來時已經交錯了，資 料要根據圖5和圖6中的描述插入其中的記憶體就沒有必要 可以使用的資料已經被「交錯」後，剩下要做的便是將 其編碼並傳送出去。這會導向暗含的交錯觀念，其系統化 的特色見於各種類型的交錯運算法，而不只是區塊交錯法 10 - 私紐从適财關( 210X297^« — ：-------|丨裝.----^--訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作钍印製 A7 ------------ B7 五、發明説明（8 ) 而已。 在編碼時只包含加入—些冗餘符號、糾錯符號的應用中 ’必須進行速率轉換，以提供要保存冗餘符號，因此需要 最小量的5己憶體的時段。冗餘糾錯符號是跟未交錯資料中 一群連續信號有關的符號。通常在各個編碼器處都會需要 這種記憶體’而且這種記憶體會散佈於眾多編碼器處。在 資料輸入處把所有散佈的小緩衝器合併成一個，可以進一 步減少速率轉換記憶體的總數，合併後的記憶體可以和編 碼器輸入之一的一個小緩衝器一樣小。可以有效的減少另 —個因數D的記憶體。 如果在圖3，5和6中的矩陣安排的各個代碼字語加入2個 交錯符號，結果便會分別如圖7，8，和9所示。或許該在此 一提的是’在使用特定的交錯法時，矩陣中直行内的代碼 子語的位置會有別於圖3，5和6中的位置。包含數字（1，2 ’ 3 ’ 4和5)的儲存格會指定代碼字語開始的儲存格，而被 填充的儲存格則是含有糾錯符號的儲存格。不過，要在此 重申的是’當進來的資料已被交錯時，圖7_9和圖5_6的安 排只是要繁助人們瞭解本發明，並未將所需的記憶體顯示 出來。 跟艾斯勒尼斯等人的方法比較起來，在本發明中： 1) 只根據設计者的選擇，n和D可以採取任何比例，而且 資料可以均勻的分佈； 2) 行列的交錯會因不同組的N和D値而異，而且是設計者 的唯一選擇； -11 - ^紙張尺i適用中i國家標i「CNS ) A4驗（210X297公董）〜 — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 A7 B7 五、 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 發明説明（9 ) 3) 區塊交錯和迴旋交錯都不需要有傳送延遲； 4) 不論在代碼字語中的位置在哪裡，所有的符號都|押 致一個零延遲；而且 5) 具有不同編碼器和交錯深度的多重管道可以在同—電 路中交錯。 除此之外，在此處揭露的原則的範圍内，可以採用多種 編碼器架構。我們可以使用類似葛拉傑式架構（有適當的附 加控制器）的架構，也可以使用在一般輸入、資料路徑以及 編碼器中都含有一個緩衝器的架構、在資料輸入處有多個 緩衝器以容許多重管道的架構、緩衝器在輸出處而非輸入 處的架構、或者所有的記憶體需求都由—個單—的唯讀記 憶體（RAM)和一Ί固有相關控制器的算數及邏輯單元（aLU)應 付的架構。 根據此處揭露的原則的一個資料傳送模组以李德.所羅 門（Heed Solomon)編碼法圣現於圖10中。説得更明確一點， 圖10包含一個小的先進先出（FIF0)緩衝器22〇，其輸出會 經由多工器221被傳送至管道1〇。緩衝器22〇的輸出也會被 用在一個路由器222上，這個路由器饋给幾個相當於交錯深 度 D的 RS(ReedSolomon)編碼器’圖中的 223，224， 2 2 5都是這種編碼器。编碼器會產生糾錯符號，這些符號會 在適當的時候經由路由器226和多工器221傳送至管道1〇， 緩衝器2 2 0提供速率轉換所需的緩衝器。記憶體的數量視N 和D的特性以及所用的交錯運算法的性質而定。因此，以圖 7中的區塊交錯爲例’當矩陣的最後兩列（糾錯符號）被用在 12 - 良紙張尺度適财關家縣（CNS >〜規格（2; 297公董 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裳-Ι -訂. Λ A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 五、發明説明（10 通訊管道時，所有進來的資料符號序都必須被暫存起來β 當圖7中的10個糾錯符號被用在管道10時（從矩陣讀出時會 形成一個單一的不中斷的序列），有（1〇Χ5 5)/65個到達的二 號必須被暫存起來。因此缓衝區220要有十個儲存符號。相 反的，在圖8和圖9中的迴旋交錯中，被用在管道1〇中的最 長的糾錯符號序列在圖8中是1，在圖9中則是2。因此，緩 衝區22 0只要有最少的儲存符號，分別是一或二個儲存符號 。從另一個角度來看，緩衝區需要包含足夠的資訊，那樣 當符號以一種速率插入而以另一較高的速率取出時，緩衝 器才不會在需要取出符號時沒有符號。這會導向一種關係 ，在這種關係中，緩衝器必須像被往上捨入至下—個整數 的N[(T0/Ti)-1] —樣大，其中的！^是介於冗餘符號間最大 的取出符號區塊，而T〇*Ti則分別是輸出和輸入速率。 几件222和226顯然會受假定被用在「交錯的」資料上的 交，運算法㈣響H221f要知道資料符號何時從缓 衝器220通訊，糾錯符號何時從组合器226進行通訊，而路 由器222則需要知道，根據假定的或暗含的交錯，資料符 要傳送到哪裡去。 例如，如果假定進來的資料已經被根據圖7中的方式進行 過區塊交錯，㈣於第—行第—财的儲存格的符號會^ 指定爲第-個字語的第—個符號，於是它便會被元件^傳 1在該符號即將到達前重設過的—個RS編碼器（例如，編 碼器223)。被指定爲第二個代碼字語的第—個符號的下— 個符號’則會被元件222傳送至該符號即將到達前重設 -13 - ---：------Ί裝^-----^--訂------？泉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（11 ) 第二個RS編碼器(例如’編碼器224);同樣的處理會被用在 其餘的二個符號上。根據圖7，管道1〇在經由多工器η〗從 緩衝器220接收55個符號之後（當時同樣的55個符號會經由 路由器222被用在RS編碼器223_225上。），會經由组合器 226和多工器221從RS編碼器接收後面的1〇個符號。可以 附帶-提的是，在傳送這些符號時，、组合器咖和多工器 221可以是一個單-的組合器，不過爲了描述得清楚一些， 本圖中顯示的是兩個元件。 按照上述的例子，我們可以把序列看成有兩個區段，一 個是有55個符號的「資料符號」區段，_個是有1()個符號 的「到錯符號」區段4資料符號區段，路由器222會循序 傳送至5個RS編碼器’而在資料區段的前5個符號中，各個 HS編碼器會在資料符號被應用前被重設。在資料符號區段 中，多工器221會被設定把資料從緩衝器22〇傳送至管道ι〇 ，而多工器221的動作則與此無關。在糾錯符號區段，沒有 符號會被路由器222輸入編碼器。多工器221會被設定把組 合器226的輸出信號送至管道1〇，組合器226循環取用五個 RS編碼器兩次，將其錯誤編碼符號送至管道丨〇。在那個時 候到達的資料會被儲存在緩衝器22〇中。 根據圖8中説明的方式進行交錯的資料的處理原則也一樣 ，不同的是特定的排序方式。下表説明的是與圖8中前17個 符號有關的動作： 本紙張尺度“中國nim- ( CNS Μ4ί|Α ( 210Χ297^ίΤ --：------「裝^-----^-I訂------J.A (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7

符號 路由器221 组合器226 重設編碼器1並應用資料至编碼器！ 2 應用資料至编碼器3 應用資料至編碼器5 從編碼器2輸出糾錯符號 應用資料至編碼器4 6 應用資料至编碼器1 應用資料至編碼器3 應用資料至編碼器5 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 9 器2輸出糾錯符號 12 應用資料至編碼器4 應用資料至編碼器1 應用資料至編碼器3 訂 旅 經濟部中央樣準局員工消費合作杜印製 應用資料至編碼器5 重設編碼器2並應用資料至編碼器

17 應用資料至編碼器1 輪出糾錯符號 可以在此一提的是，编碼器2被重敦的-- 例如，設計者的選擇決定的，其方法是把個儲存格是由_ 個糾錯符號的代碼字語的長度）從編碼。。1 3個儲存格（有兩 4 1被重設的地方提 15 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐 A7 如 9539 、發明説明（13 前。所有其他编碼器的重設也一樣。 實際的控制是由控制器區塊250執行的。區塊25〇内的特 定電路（計數器，移位暫存器以及一些組合的邏輯）不見於此 因爲έι元全疋傳統式的’而且要視暗含或假定的交錯方 法而定。不過，要注意的重要事情是，圖丨〇的安排普遍得 足以應付區塊交錯、迴旋交錯（如上所述）以及能夠組合如區 塊文錯和迴旋交錯的資料的乘積編碼（如下所述）。 底下是一個有120個符號長的代碼字語的暗含交錯，交錯 深度爲30 : I Γ；τ-裝.-- { (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) • Cm_28,7, Cm_29 3,

Cm，U8, Cj^，11〇， Cm,117, Cm.2· i〇9, Cm,116, Cm.i.m，Cm.2, i〇8，Cm，"5, Cm々，1〇7， Cm，114, Cm_ltU〇, Cm.2, 1〇6, .·…-一，—lu'li0，Cm，U3, Cm_ul〇9, Cm-2, 1〇5,…Cm.28山 Cm+1U7， Cjn’112’ Cm4，i〇8’ Cm-2,104, ··. Cm-28,〇, …

Cm-28,6, Cm.292, Cm-28,5, Cm-291， Cm-28,4, Cm-29,〇, Cm-28,3,匚州"9,Cm-28,2, Cm+1U8, 訂 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 第一行的信號由元件222送至第一個編碼器（223)，第二 行的信號被送至第一個编碼器（224),其餘依此類推。元件 Cm·29,3到元件匚^29』是冗餘符號。從另一個角度來看，每 —組D個連續符號會被分配至D個編碼器，而每一個第（D + i) 個符號會被用於同一編碼器。 圖11疋略有不同的編碼器結構，其中緩衝器220的記憶體 内嵌於編碼器中，資料和冗餘符號由編碼器提供。這是上 述有120個符號、交錯深度爲3〇的代碼字語的傳統式安排。 Λ-. -16 本紙張尺度中關家觯（CNS) Αϋ7ΐΓ〇7297公釐 A7

圖12是另一種結構’其中用了-個獨立的緩衝區作爲資料 路徑和编碼純，料更複㈣編縣構。乍爲詩 在接收器那端’如果願意，到達的資料可以立即被利用 ，因爲它到達的順序跟它被製造出來的順序是_㈣，= 造它的設備創造了被用於傳送器中的緩衝器220的資料。如 果要使用糾錯代碼’就要先對資料進行評估，看看是否有 傳送錯誤發生。從理論上來説’解碼動作大體上可 1〇-12中傳送器產生職符號的方式進行4就是説，資料 可以被送至-群RS編碼器那裡，製造出糾錯符號後，可以 用來評估來自傳送器的符號是否需要更正。如果有任何錯 誤，就必須進行進-步處理加以更正，最後更正後的資^ 才可以送至其最後使用者處。這理所當然的意味著到達的 資料必須在送給最後使用者之前延遲（以及保存），直到糾錯 處理完成爲止；因此需要有記憶體。説得更明確一點，所 需的记憶體量相當於足以儲存整個代碼字語，以及代碼字 語被評估和更正時新到達的資訊的記憶體量。 舉例來説，在圖17的安排中，暗含的交錯是區塊交錯， 評估和糾錯要等到所有的資料都進來之後才能開始（在圖17 中的第1 1行）^所有5個代碼字語的評估始於第12列，而且 所有5個代碼字語的評估要同時進行。如果能評估和更正5 個代碼字語的設備一次能夠接受各個代碼字語的6個符號， 或者説一次3 0個符號’則儲存5個代碼字語所需的全部記憶 體是6 5個符號，儲存糾錯階段進來的資料則需要3 〇個符號 ’總共需要95個或者説D(N + L)個符號，其中的L是更正— 17 -

訂 ·，良 請 先 閲 讀 背 之 注 項 再 填 寫 本 頁 裝 本紙浪尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

經濟部中央樣準局負工消費合作社印^ 個：碼字語所需的符號數β(要附帶—提的是，執行 率運=所需的4异的70件’並不限於以進來資料的符號速 、 二而且，典型的這種元件，例如，一個微處理器， 可以遠高於資料的符號速率運作。） ， 另H在圖8的安排中’代碼字語並非同時開始和結 因此代碼字語的評估和更正也不需要同時進行，說尸 J確點’在圖8的安排中，從—個代碼字語的結束處到另 上個代碼子§吾的結束處有13個儲存格，從某個特定代碼字 ^例如，圖8的矩陣中第—行的代碼字語）的最後—個冗餘 符號到達和Μ代碼字語下次出現時第一個符號到達的時間 、，有5個錯存格。由於更正一個代碼字語只要6個符號週期（ =上例中使用的設備來説），只需要再加—個符號的記憶體 ’?尤可以了。因此，圖8的安排中的接收器的記憶體總需求量 是“個符號。從另_方面來看，速度較快、更正_個代碼 字語只要5個符號的處理器，則只需要_符號的記障體— 這是最低的記憶體需求量。記憶體的需求量是ND加上l_D ，N D是最低需求量。 圖〗3是根據本發明的原則修改過的另一種應用實例的方 塊圖。-如圖η中的安排方式，它可以作爲—個（傳送器内 的）編碼器’或者（接收器内的）解碼器。它包含—個記憶體 310，一個連在記憶體310上的處理器3 20,以及一個連在 記憶體310和處理器32〇上的控制器33〇。如圖所示，記憶 體310包括幾個資料輸出入埠(使用者的輸入、輸出和處理 器320的輸出），但是實際上，一個單—的輸出八埠是分 13 - 本紙張尺度適用卞國國豕標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ----

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經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 時的。作爲接收器使用時，處理器320從記憶體310讀取資 料並加以分析。如果資料符號需要更正，處理器320便會把 資料窝入記憶體310。 處理器3 2 0會進行偵錯和糾錯所需的處理。偵錯處理的暫 時結果需要一些記憶體來儲存，這些記憶體可以包含在控 制器3 3 0内或者是記憶體3 1〇的—部份。一個儲存程式的記 憶體當^會提供所"射卜該記憶體也保存了控制處 理器320的程式。 此處不描窝處理器32〇執行的糾錯處理方法，因爲那種方 法可能純屬傳統式的，不構成本發明的一個部份。不論選 用的是哪-種編碼法（李德·所羅門式的還是其他的編碼法) ’處理器320都必須採用相對應的解碼法。傳送器和接收器 的安排的獨特處在於其處理任何—種暗含交錯時的絕佳彈 性，以及伴隨的控制的簡單性。以圖8中的交錯安排和圖工3 中的，收器安排爲例’當控制器的焦點集中在儲存格上（第 行罘一列）上時，就會發生下列動作： AI記憶體310輸出爲代碼字⑸儲存於儲存格I的 如有必要會被更正）並送給使用者； J ( 被=代碼字語1暫存起來（在控制器330中）的偵錯結果會 A3到達接收器的符號被宣告爲下—個代碼字語 符號並儲存於儲存格1中； 八4爲代財語丨暫#起來_料齡制 1中的資訊更新；而且 、倚存格 -19 -

本紙張纽it財gj g家辟（CNSTI^Y 210^"7公F 一裝： 訂 ^旅 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（17 A7 B7 經濟部中央榡準局員工消費合作衽印製 A5代碼字語2的糾錯處理會被啓動。 當控制器的焦點集中在儲存格2上時，就會發生下列動作： B1記憶體3 10輸出爲代碼字語3儲存於儲存格2的符號並 送給使用者； B2到達接收器的符號被宣告爲代碼字語㈣下—個符號並 儲存於儲存格2中； B3爲代碼字語3暫存起來的偵錯資訊會被用射於儲存格 2中的資訊更新；而且 B4代碼字語2的糾錯處理會繼續進行。 當焦點停在儲存格13時，代碼字語2的糾錯處理便算完成 ，可以讓儲存格14的輸出代碼字語2的第_個正確符號了。 從那裡可以開始執行上述處理的步驟Aif,jA5。 爲了解説此處揭露的安排方式的彈性，本文要附㈣一 下乘積的編碼。所謂的「乘積」是指可以被看成是二維的 械暗含的交錯，例如，像圖14中所示的那樣，包含一個根 據圖8中的有逐列暗含區塊交錯的（逐行）暗含迴旋交錯。由 於糾錯符㈣著資料料（料格—料充—列），對傳送器 的變更只是在如圖H)所示的編碼器群平行位置上加一個编 碼器而已。明確地説，*圖15中所示的那樣，傳送器包括 加㈣碼器125 ’其輸出在多工器22ι的控制下被送 ^道1〇。當然，圖15對圖10的附加安排只是説明性的。 其他如圖13中的結構也可以做類似的附加安排。 在接收器處’當焦點集中在列纠拉性& y - ^ 錯符唬時，資訊可以用 來執仃任何必需在處理器32G中進行的程序。然後列中的錯 本紙張尺度逍用 ( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 4 A7 B7 五、發明説明（18 ;:號便可以被更正，或者有關那些符號的資訊可以被存 二=進行代碼字語糾錯處理時列入考慮。例如，： / 单―配類來説’可以找出列中的單-錯誤。這些 資訊可以傳輸至各代碼字語更正程序，而且可以簡化這此 程序。例如’知道圖8中的列4有錯誤存在，便可以知料 碼字語i的符號4、代碼字語3的符號12(代碼字語3中的第— 個冗餘符號）、代碼字語5的符號7、代碼字㈤的符號2、或 者代碼字語4的符號1〇有錯誤存在。 1) 經濟部中央樣率局負工消費合作社印製 個 以上有關迴旋交錯的討論説明的是正常的迴旋交錯的傳 統狀況，其中的每-(D+1)個符號屬於—個特定的代碼字語 不k這並不疋必要的。其實，如圖1 3中的編碼器/解 碼器便可以應付不遵循上述觀念進行的隨機安排。圖“解 説的便是這樣的一種暗含的迴旋交錯，其中的每—個（〇+1 個符號五二^屬於一個特定的代碼字語。相對於正常的迴 旋交錯，這種交錯可以説是隨機的迴旋交錯。甚至更高一 層的「隨機性」也可以被接受，例如，揚棄連續符號要被 送至不同編碼器的觀念。事實上也不是非要那樣不可，人 們輕而易舉的就可以設計出一些安排，使得全部或某些编 碼器可以接到一對連續符號。最大的連續符號數當然便是 一個代碼字語中的符號數，而那顯然便是其限制（產生 非交錯的安排）。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家橾隼（CNS > A4規格（21〇xl97公嫠〉

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局員工消費合作妇印製 A8 S D8 六、申請專利範圍 1. 一種编碼器’包括一個記憶體（3 1 0)以及連接至記憶體的 處理裝置（320) ’此處理裝置包括將進來的符號寫入記憶 體的裝置（33〇)、以高於窝入記憶體的速率把符號讀出記 憶體並用於管道的裝置（330)、把讀取的符號用於目的在 獲得冗餘符號的計算以便配合處理裝置和記憶體使用 D(D是一個整數）個編碼器的裝置（其中各組〇個連續符號 會被分配至所採用的不同的編碼器），以及把冗餘號用在 管道的裝置（3 3 0)，其特徵在於 D個編碼器的計算會根據一個選定的暗含迴旋交錯法重 設。 2. 根據申請專利範圍第1項之編碼器，其中在處理裝置控制 之下’除了各組D個連續符號會被分配至所採用的不同 的D個編碼器之外，各個第（D+1)個符號會被用在特定的 一個編碼器的計算上。 3. 根據中請專利範圍第i項之編碼器，其中在處理裝置控制 之外，除了各組D個連續符號會被分配至所採用的不同的 D個編碼器之外，至少會有—组包含各個第（d+i)個符號 的符號會被用在一個以上的編碼器的計算上。 4. 根據申請專利範圍第丨項之編碼器，其中進來的符號會被 窝入記憶體的資料暫存區，符號會被讀出資料暫存區，D 個編碼器的使用包括計算結果的儲存，其結果會被儲存 在記憶體的另一個區域。 5. 根據巾βΒ專利範圍第i項之編碼器，其中符號從記憶體之 讀出順序與符號之窝入記憶體的順序相同。 本紙張尺度剌作家標準(CNS )八規格（21〇χ297公慶 一* 裝：tr.^.-Λ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 ___._D8 々、申請專利範圍 6·根據中請專利範圍第〗項之編碼器，進_步包含對該進來 的信號進行區塊編碼的裝置。 7. 根據中請專利範圍第6項之編碼器，其中的該區塊交錯和 該迴旋交錯會形成一個乘積編碼安排。 8. -種暗含的交錯編碼器，會回應被假定爲構成有N個符號 的代碼料的進來的資料符這些㈣被用迴旋交 錯模式又錯至父錯深度D，以便產生各個代碼字語的冗餘 付號並根據交錯模式將其插入進來的資料符號流中；包 含D個（複數）編碼器（223)，各個編碼器能產生相應於定 義一個代碼字語的一個資料部份的一组冗餘符號（至少有 一個符號）’· 一個回應進來的資料以便用循環的方式將連 續符號送至D個不同编碼器去的第一路由器（222);以及 個回應D個編碼器產生的冗餘符號的組合器（226,221) ，這個組合器會輸出第一記憶體的資料以便將到達组合 器的資訊用於一個管道，其特徵在於 D個編碼器中的各個編碼器被安排去處理偏離已被其他 編碼器處理過的代碼字語至少兩個符號的代碼字語。 9.—種用以將固定間隔到達的輸入信號序列（序列有—既定 的順序）編碼和交錯的方法，能產生一個交錯的輸出信號 ’包括採取同一既定順序的輸入符號序列在内，此法包 含的步驟如下： 將輸入信號送至多個編碼器； 編碼器回應被送到它那裡的輸入信號，產生一個選定 數额的冗餘信號並輸出冗餘信號，任何一個编碼器插入 本’.氏張从適用中關家縣（CNS〉〜胁（2似2.97公羞） ^ ^I-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 申請專利範園 几1餘信號時，在時間卜各C 心 吁門上^«以—個以上的該間隔與其他的 任何一個編碼器錯開；並且

   把編碼器的輸出信號送至—輸出埠。 ^種回應輸人資料流的解碼器，這資料流包含有N個符號 1錯深度爲㈣代碼字語，其中的各個代碼字語包括 資訊符號和冗餘符號，解碼器包括·· -個更正該代碼字語中之錯誤的處理器（32〇); ，：輸入資料流和該處理器的儲存裝置(31〇) 二儲存D(L + N)個符號的記憶體，其中的L是處理器 代碼字語中的錯誤時到達解碼器的符號數；以及 ◦ a"〇Γ控^該處理S和從記憶體輸出輸人資料的控制器 要更正的錯誤由處理器將正確符號窝在錯誤符號 以更正，而且 進來的資料符號會被儲存在記憶財，而且 '1 線 更正後、按資料到達時的同-順序從記 G體送至使用者的出入埠。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 11. 根據中請專利範圍第1Q項之解碼器，其中進 交錯是迴旋交錯。 貪料〜的 12. 根據中請專利範園第u項之解碼器和包含於最多 號1己憶體中的記憶體專用於儲存進來的資料。 -24 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4^l格（210X297公釐）