相關申請

本申請要求2011年7月25日提交的、申請號為No.13/190,194、發明名稱為“時變數據置換裝置和方法”的美國專利申請的優先權。

技術領域

本發明一般涉及糾錯編碼，更具體地，涉及一種用于誤差解相關（error decorrelation）的數據置換。

背景技術

大多數前向糾錯（FEC）碼被設計成在加性高斯白噪聲（AWGN）下執行。也就是說，解碼器假定接收信號中的噪聲樣本是不相關的并呈高斯分布。如果在通信信道上傳輸時加入的噪聲實際上是相關的，這些碼的性能會顯著降低。可在FEC編碼器和解碼器中加入誤差解相關器，以降低噪聲樣本的相關性和產生的數據誤差，這樣編碼性能可接近AWGN條件下的性能。

傳統的誤差解相關器中數據置換需要的存儲大小或深度隨相關程度增加，這是因為更高度相關的噪聲導致的誤差解相關包含更大量的數據置換以及該數據在存儲器中的存儲，其中數據的存儲使得置換能夠實現。一般而言，傳統的誤差解相關器的復雜性與要置換的數據的吞吐量成線性比例，并進一步與存儲深度的平方成比例。例如，復雜性可指硬件中的門數和/或存儲器大小，或代碼大小、代碼速度，和/或軟件或固件中功能的存儲器占用量。復雜性與數據吞吐量的線性比例關系對例如以大約40千兆每秒（Gbps）或以上操作的高速通信信道是特別不利的。

附圖說明

下面將參照附圖更詳細地描述本發明的實施例。

圖1為具有誤差解相關的一個示例性FEC系統的框圖。

圖2為具有誤差解相關的另一個示例性FEC系統的框圖。

圖3為一個示例性置換裝置的框圖。

圖3A為一個示例性數據編碼器的框圖。

圖4為一個示例性置換元件的框圖。

圖5為另一個示例性置換裝置的框圖。

圖6為光傳輸網絡（OTN）應用中一個示例性FEC系統的框圖。

圖7為一個示例性數據置換方法的流程圖。

具體實施方式

通過將數據置換分成各個不同維度上的多置換操作，來降低誤差解相關器的復雜性。與在傳統的誤差解相關器設計中實現相同的置換程度相比，多維度上的多置換操作在每次置換中使用更小的數據塊來提供總體有效的數據置換。通過交織在一個置換操作中置換的數據，然后在隨后的置換操作中置換交織的置換數據，以在置換操作之間改變置換的維度。

與實現相同的數據置換總體程度的傳統設計相比，較小的數據塊的置換可顯著降低門數和復雜性。

圖1為具有誤差解相關的一個示例性FEC系統100的框圖。該示例性FEC系統100包括經由通信信道106進行通信的發射器102和接收器104。該通信信道可為光信道或其他類型信道。發射器102包括數據生成器110、解相關器交織器112、系統性的FEC編碼器114以及解相關器解交織器116。接收器104包括數據接收器120、解相關器交織器122、系統性的FEC解碼器124以及解相關器解交織器126。

完整的通信系統可包括使用相同或不同通信信道的很多發射器和接收器。在設備中實現示例性發射器102和接收器104的設備或與設備結合實現示例性發射器102和接收器104的設備可包括為了避免附圖中擁擠而在圖1中未示出的其他部件。因而，應當理解圖1中示例性FEC系統100，以及其他附圖中的內容僅僅為了說明的目的，本公開決不僅限于附圖中明確示出的具體例子。

發射器102和接收器104的部件以如圖所示操作的方式耦合在一起。部件可通過電氣、光學和/或其他方式的連接以操作的方式耦合在一起，其可以是如圖所示的直接連接或通過一個或多個其他部件的間接連接。操作性耦合也可或替代地包括非物理連接，例如使用執行軟件的元件實現的部件間的邏輯連接。這類部件間的操作性耦合例如可以是，共享或共同訪問存儲器或寄存器位置的形式。

數據生成器110意在表示數據的來源。數據來源可以是發射器102的一部分，或者數據生成器110也可或可替代地從經通信信道106傳輸的一個或多個外部來源接收數據。數據生成器110的實現形式例如可依據要處理的數據類型和/或發射器102具有的其他數據處理特征進行改變，不管該數據生成器是直接生成數據還是從外部來源接收數據。在下面參照圖6更詳細討論的例子中，數據生成器110以幀生成器的形式實現，該幀生成器在某個幀格式中生成數據塊，但并非必須生成數據。