专利名称:冗余编码二进制数据的信道化串行传输方法和设备的制作方法
一般来说本发明涉及脉冲编码调制(PCM)信息在光纤传输设备上的传输，更具体地说，涉及一种将二进制字转换为编码二进制字的冗余编码方法，以及实现编码、译码功能和编码二进制数据通讯的电路。
众所周知，在用光纤传输设备传输数据时，希望采用二进制数据而不用诸如双极性数据，因为这可以简化光学发射机和接收机电路设计，使它们工作在简单的开关状态。然而，为了在接收机实现数据的同步恢复，则原始二进制数据所采用的编码方式必须能够提供足够的边缘，以便接收机析取时钟脉冲。
对二进制数据传输的另一要求是，信号至少应近似平衡，即信号中1脉冲和0脉冲的数目应近似相等。这样，有助于接收机放大器采取交流耦合形式，因而设计简单。同时，这也意味着平均发射功率将稳定在峰值功率的二分之一，从而可达到LED(发光二极管)或激光驱动器所要求的较高的峰值功率，而不致超出它的技术规范。此外，还希望传输系统提供对传输错误的检测。
由于当代的远程通讯系统以数字形式处理语音和数据信息，通常，信息是以信息组或多信道形式处理的。例如，目前遍及北美、正在使用着的这样一种数字系统，采取10位码的信道，每个10位码包括8位PCM采样值、1位信号位和1位奇偶校验位。因此，本发明针对一种二进制数据信息组冗余编码方法，这种二进制数据适于通过光纤传输线进行透明传输的形式，以及将二进制数据与编码二进制数据互相变换和反变换的电路。
已知的多种二进制数据冗余编码系统，或者不适合PCM二进制数据的信道化串行传输、或者对于实现这项功能存在一种或多种重要问题。
一种这样的系统已在格罗夫(W.D.Grover)于1984年6月22日提交的并已转让给现受让人，其申请号为457，327的加拿大专利中得到描述。在那里，叙述了一种用在光纤传输设备上的冗余编码二进制数据通讯方法。它利用一个只读存贮器(ROM)，将n位二进制数据编码为m位二进制数据。该ROM中存放2m个二进制字，这些字已按预定的游程长度标准划分为若干字集。利用存放在ROM里的转换表中选取出来的集对，n位字被转换为对应的m位二进制字，从而在传输线上提供直流平衡的信号。利用ROM里的转换表中不同的预定数据集，使n位字转换为m位二进制字，从而实现数据的帧同步。通过识别导出m位字的转换集，接收机可识别帧信息。采用一个或几个这样的m位字，从而保证接收机和发射机之间的同步。这样的系统虽然在某些情况下能符合要求地运行，但是，在另外某些情况下，其同步系统的稳定性却很不满意。
因此，本发明的目的之一是为冗余编码二进制数据通讯提供一个具备稳定的同步特性的系统。
本发明的另一个目的是提供一种编码方法，将2n个二进制字集转换为2m个二进制字集(这里，m＞n)，其中，这两个字集之间呈现出共同的x个不变位，从而使转换表的规模压缩至最小。通过将余下的(m-x)位行代码字映射到(n-x)位二进制字，也可使得转换ROM的规模最小化。用本发明方法产生的冗余二进制代码还提供了符合二进制数据传输需要的直流平衡特性和固有时钟信息。
本发明还给出了一种将2n个二进制字集冗余编码为2m个二进制字的方法，这里，m大于n。这个方法包括从这2m个字集中选择第一字子集的步骤，该第一字子集中包含有一个用作同步字(Sync-Word)的m字和该字的m个位距为1的相邻字。同步字的选取要满足1位的字内最大游程长度的预定标准和直流平衡的预定标准。从这2m个字集中还选取符合含1的位数的字首最大游程长度、字尾最大游程长度、整个字内最大游程长度的预定标准的第二字子集;该字子集中不包括第一字子集。然后，通过从第二字子集中消除所有的m个代码字(这些字可能产生跨信道边界的、对应于第一字集中任一个字的非对准代码字)，从而产生第三字子集。接着，再从第三字子集中选取出第四字子集，该字子集中的字和2n个二进制字集的字之间呈现出x个不变位。于是，从具有m个字的第四字子集中的每个字便可赋值给2n个二进制字集中的一个字，因而使得第四字子集中的(m-x)位单值地映射到2n个二进制字集中的字的余下的(n-x)位。
这样形成的被映射的一些字集给出一个转换表，该转换表的编码二进制字呈现出所希望的全部传输特性，同时，还给出一个同步字，这个同步字适用于稳定的同步系统。这个同步字可立即被接收机识别;并且它对其他任一个编码字来说，至少有2位容错范围，因此不可能被编码字的内部字序列所混淆。
并且，本发明还给出一种将2n个二进制字集转换为m位冗余编码二进制字的电路。在电路里，提供了一组输入端n和一组输出端m，以及存贮按上述方法产生的一组m位字的装置。该存贮装置响应于出现在输入端上的2n个字中之任一个字，以输出一个预定的编码字。存贮装置有n个数据输入端，它们分别联接至相应的输入端，存贮装置只有(m-x)个数据输出端，在此，x代表处在n位字和m位字之间的不变位的位数。该存贮装置的(m-x)个数据输出端联至预定的相应输出端上，并且，存贮装置上对应于这x位的输入端分别通过对应的传输门联接到余下的输出端上。一组传输门m的输出端分别联接到对应的输出端上，m个传输门的输入端联接到对应的1电平或0电平信号源，其中，1和0编码形式规定出预定的专用代码字。专用字选择电路响应于控制信号，以封锁存贮装置的输出和x-不变位传输门，并且，选通一组传输门，因此使预定的专用代码字从该组输出端上输出。
此外，本发明还提供一种将已编码的m位二进制字转换为2n个二进制字的电路。这个电路含有一组输入端m，一组输出端n以及一个用来存放根据本发明方法产生的一组(n-x)位字的ROM。这个ROM响应于出现在输入端上的m位字中的(m-x)位部分，以在输出端子上输出n位字中预定的(n-x)位部分。输入的m位字中的x位经ROM旁被旁路，并且在输出端不会出现变化。ROM还能提供输入端上接收的专用标记字识别和无效行代码字的错误指示。
这样，本发明的编码方法便实现了一种信道化冗余编码二进制数据的传输系统，在这个系统里，发射机和接收机之间的同步很稳定，并且，所要求的转换表存贮装置的容量高度压缩。本发明同时还给出一种接收数据出错的检测手段。
以下，参照附图叙述本发明的一个实施例，其中
图1A、1B和1C是描述根据本发明的一种二进制数据冗余编码方法的流程图;
图2是根据本发明方法将二进制数据转换为冗余编码二进制数据的电路逻辑方框图;
图3是根据本发明的方法将冗余编码二进制数据转换为二进制数据的电路逻辑方框图;
图4是与图3电路具有同样功能的另一种逻辑电路;
图5是根据本发明传输冗余编码二进制数据的传输系统的电路方框图。
为了便于理解，本发明根据一个系统来进行叙述，在这个系统中，一个传输帧包括512个信道，每一信道包含10位，即8位PCM位、1位奇偶校验位和1位信号位。该二进制数据将要通过冗余编码转换为12位字，经过光纤链路传输，然后在接收机端译码为10位数据。
图1描述了以往将可能的2n个二进制字编码为m位字的常用方法，这里，n＝10、m＝12，这m位字呈现如上所述、并在图1A中的第一个方框中表示的预定特性。
由于在可能的m位码字(4096)中仅仅需使用一小部分来传输n位数据(1024字)因此余下的某些有效代码字可用于错误检测、帧同步和专用链路状态指示或报警指示。在本发明的系统里，导出的行代码集就有助于所有这三种可能性的应用。为了便于维修，未使用的或非法的位编码形式可在接收机被检测出，并且被计数，从而提供链路位出错率的估算。一个未被包括在用于编码数据的1024个代码字集里的专用12位同步代码字，在发射机端被周期性地产生出，然后，这个同步代码字被接收机检测出，从而建立和保持信道边界。通过指示0信道的位置，这个同步代码字还用于获取PCM帧定时。本发明方法具有立即同步的效能。这种利用专用同步字作为信道同步和帧边界同步的方案，不仅要求同步字与数据代码字有所区别，而且还要求在邻近的数据代码字范围内的任何一个非对准信道的窗口里，同步字不可能被模拟。此外，还希望通过选择一种具有容错位的同步码，从而使该系统尽可能稳定。
下面，对如图1所描述的、产生所希望的代码字集的方法加以说明。代码集产生的原理是首先从整个4096编码字集开始，然后顺序消去那些不符合预定标准的代码字。实际上，在通用型计算机上对整个2n个字集执行一系列交互性的递归处理步骤，就可获得所希望的数据集。如果在余下的集内至少包含1024个代码字，这些代码字划分为16个分别由64个代码字构成的字子集，则可用的代码集就被找到了。
步骤1从2m个二进制字集中，选取符合关于权和游程长度的预定标准的所有m位的字。在本例中，最小和最大的字权分别设置为5和7，以达到字权≈6的统计直流平衡传输。代码字内部、始端(即字首)、终端(即字尾)的最大游程长度，分别设置为4、2、2。不论数据的顺序如何，该字内、字首和字尾最大游程长度的数值综合，确保游程长度绝不超过4。
步骤2从步骤1识别出的2m个字集中，选取具有预定的权、并且符合字首、字尾游程长度的预定标准的同步字。于是，便可识别出与同步字位距为1的m(12)个邻近字(禁用代码字)。在本实施例中，同步字最后被选定为十六进制数782。
步骤3从步骤1中产生的候选集中，消除与禁用集相同的、或者可能产生一个跨信道边界的非对准禁用代码字的所有代码字。这个过程保证，无论在串行数据流中的任何地方，有效代码字序列都不可能包含与同步代码相同、或类似(相差1位)的12位序列。一个12位代码如果符合下列任一测试项就被消除掉，这些测试项是C的起始11位＝Fi的最后11位C的起始10位＝Fi的最后10位C的起始9位＝Fi的最后9位C的起始8位＝Fi的最后8位C的起始7位＝Fi的最后7位C的起始6位＝Fi的最后6位C的最后7位＝Fi的起始7位C的最后8位＝Fi的起始8位C的最后9位＝Fi的起始9位C的最后10位＝Fi的起始10位C的最后11位＝Fi的起始11位C的所有12位＝Fi的所有12位这里，C＝待测试的代码字F(i＝1-13)＝代码字的禁用集如果这个消除步骤导致在候选集中的代码字少于1024个，则必须选取另外一个同步字，并应重复这一过程，直到至少识别1024个代码字。
步骤4于是，便可以识别出一个代码字集，该代码字集给出按照上述方式选取的、处于n位字和m位字之间的x个不变位。在本实施例中，选取x＝4。
对于12位中的x位的所有可能组合，把候选集里的字划分为2x(＝16)个至少包含着2(10-x)＝64个元素组成的可能的子集，使得各个子集都包含x位相同数值的候选集的代码字。这样所得到的子集给出拟定转换表所需的信息，在转换表里，12位代码字中的x位与10位代码字中的x位相等。在x＝4的情况下，这表明一个8位宽度的转换表足够编码器之需。一般，转换表必须仍然包含1024项，这是因为在这16个子集里，各子集中余下的位并不可能是相同的跨子集位。代码字的候选集识别10位/12位映射中的4个不变位的位置。
步骤5在本实施例里，前一步骤给出一个包含1183个有效代码字的候选集，它们共含有239种不同的8位编码形式。8位字的16个字子集不相同，但它们的冗余程度使得大多数字子集包含的元素的数目超过极小值64。然后，可以这样地选取12位/10位映射，使得不仅有4位不变位，而且12位代码字中余下的8位单值地映射到10位数据字的余下的6位。这4个不变位由字子集识别符给出，余下的8位组成将要借助于转换ROM将其译码转换成6位字的字。如下所述，这6位译码字可任意地赋值给8位字。如果在每个字子集里都存在着相同的8位数值，则它被赋值，并从表中消除。对表中余下的8位数值，按上面刚说到的方式选取组合方式，但是，多次地发生跨子集是允许的。
这个操作顺序将一个或多个8位数值互不重复地赋值给64个可能的6位译码值中的每一个，这样，保证了译码的单值性，使得可以用256×6位译码ROM来代替4096×6位ROM(假定为4个不变位的情况)。
当从12位有效代码字集中选取出1024个数据代码字后，有一些码可以被剩下作为备用码，它们可用作带外标记。可用它们代替数据发送出去，在接收端它们立即可被译码，并且，可被用来指示报警条件或管理维修功能。由于以下15个专用或标记代码字很容易用译码ROM(如下所述)来识别，该译码ROM仅考察行代码的8位，因此，这15个专用或标记代码字在本实施例中已经被选定。这些代码以十六进制数形式列表如下12位码 识别符 12位码 识别符273 1 72A 9473 2 732 A276 3 764 B476 4 436 C36A 5 372 DA36 6 572 E336 7 972 F536 8本发明所描述的实施例中采用的1024个转换字，见本文最后的附表Ⅰ。列表按十六进制数形式，表中，第一列为10位代码字，每行示出一个10位字及其对应的、和随后的七个12位字。本实施例选取的同步代码为H782。
图2为一种根据上述方法将10位数据字编码为12位数据字的电路。ROM20用来存放上述的1024×8位转换表。10位数据字加到输入端21上，该输入端与ROM20的对应输入端相联接。ROM的输出端分别与各预定的输出端22相联。与4个不变位对应的输入端21(0、1、8、9)通过传输门23与输出端22(1、3、7、11)相联接。多个传输门24的各输出端与输出端22的对应端相联接，各输入端则联接至数据源。传输门24输入端的位序列代表一个专用12位代码字，如上所述，这个代码字可以是同步字或专用控制字之一。专用字选择电路25响应于例如，来自一个控制器的控制信号，以通过联接线26去封锁从ROM的字输出和门23的输出。电路25还响应于这个控制信号，以允许与传输门24相连的专用字出现在输出端22上。
如上所述，不变位在12位代码里的位置由代码集的结构决定，然而，它们在10位代码中的位置可以自由选择。在此情况下，这种选择以尽量减少错误为原则。其它6个数据位出现在非不变位的8个代码位里的行代码上。因此，影响这些位的行错误将有可能导致这6个数据位在译码之后不变、全变或者变一部分。一般来说，可以预料单单一个这样的行错误，就可能引起(在同一字节内)成倍的数据错误。然而，影响不变位的行错误通过译码时并不加倍，而直接传到输出端。因此，平均起来，对于一个给定的出错率，这4个不变位将呈现出比其他编码位较少的数据错误。因此，这些不变位应该分配给代表较关键信息的位。在此，这4个不变位分配给10位数据字中的0、1、8、9位。这些位分别对应于PCM字节的奇偶校验位、信号位即控制位、最高有效位和符号位。
图3是将12位行代码译码为10位二进制字的译码电路。ROM30存放256×8位，它的8个输入端(A0-A7)联接至输入端31上的0、2、4、5、6、8、9和10端，这些输入端与12位代码字中的非不变位相对应。ROM30的输出端D0-D5联接到输出端32上的2、3、4、5、6和7端，这些输出端与10位字里的非不变位的位置相对应。输入端31上的1、3、7和11端旁路ROM30，直接联接到输出端32上与10位字的非不变位相对应的0、1、8和9端。一旦ROM30识别出一个专用控制字，即在它的输出端D6上输出一个信号去置位标记寄存器33。用ROM30的输出端D0-D3的位序列，来表示控制信号的识别;这些位可以从输出端32的2、3、4和5端得到。
当ROM30检测到一个无效输入代码，便从它的输出端D7输出一个错误信号经过门35送到错误寄存器34。类似地，逻辑门36、37和38、39分别联接到输入端31的0、1、2和9、10、11位位置上，用来检测编码12位二进制字的字首、字尾游程长度是否超出预定标准。
10位/12位代码转换过程中固有的冗余信息提供了一定程度的检错能力，理论上，这种检错能力被限制在这样的范围之内，即在此范围内错误能将有效代码字转换为无效代码字(50%)。如果译码器没有执行完整的有效性测试，则检错能力还要进一步下降。在图3的电路中，将8位变化位转换为6位数据位的数据译码ROM，仅能测试17个无效8位组合。由门35至39组成的单独的附属逻辑电路检测所有错误信号，这些错误信号是用12位字的最高、或最低有效位的位置出现3个相同的1或相同的0来指示的。这两个电路组合起来，共检测随机性单位错误的18%和两位错误的31%。虽然，它不足以在实际上保护数据的完整性，但是却提供了一种非常简单而有效的方法来监督行/电路错误率和系统总的状况是否良好。可以看到，附属逻辑电路可以用来检查其他代码结构规定诸如12位字的权或字内游程长度是否遭到破坏。
图4为图3译码器的另一种可选的实施例。在本电路中，ROM存放了4096×8位数据，它给出12位代码充分的无效测试。在检测错误时，错误寄存器被置位，从而向事故控制器发出信号。本电路其他部分与图3相同。
图5示出12位行代码通讯所必须的传输系统的组成单元。其中，一组输入端50可以就是图2中的输出端22，它们联接到一个常规的并行/串行寄存器51上，寄存器51响应于受时钟信号源53驱动的12分频计数器52供出的加载脉冲信号，从而接受来自输入端50上的12位字，并且在时钟信号的控制下，将该12位字转换为信道化串行二进制数据。如上所述，编码电路(例如图2中的编码电路)周期性地插入(例如，在0信道的每帧插入)一个同步字用来替代编码二进制字。串行数据被输送到发射机54，以通过链路55传输，将由带常规的时钟恢复电路的接收电路56接收。串行二进制字输送到串行/并行转换器电路57，电路57响应于恢复的时钟信号，将串行数据转换为并行数据，该并行数据在加载脉冲控制下暂存在锁存器电路58中，这里，加载脉冲由恢复的时钟信号经过12分频电路59分频后供出。逻辑门电路60响应于代表出现在电路57并行输出端上的同步代码的字，从而使分频电路59复位。这种影响出现在终端61上以便往控制器(图中未示出)传输。复位脉冲指示出正接收的字是0信道的数据字，因而，是一个新数据帧的开始。于是，直至检测到下一个同步代码字之前，计数器59一直连续地给出信道脉冲标志。在适应于传输PCM信息的系统里，每帧为125微秒。对于512信道的系统，信道速率为4.096兆赫，代码传输速率为49.152兆波特。
根据本发明的方法和电路，给出了十分稳定的同步系统。这个同步系统导出的同步代码字保证了它的位编码形式不可能被有效数据字的任何一种串行组合所混淆，而仅有可能被严重失真的数据所混淆。并且，由于同步代码字在设计的电路里能够立即识别，因此可以立即建立同步。失步之后，可在125微秒之内恢复同步。此外，根据本发明的编码的二进制字呈现出了具有统计直流平衡和适合在接收端实现有效的时钟恢复的边缘密度。并且，这个编码方案与通常的设计情况相比，可使转换ROM的规模高度地压缩。
表Ⅰ16进制的10位/12位代码映射10位 12位数据 行代码000 375 263 269 26B 575 266 26C 26E008 675 313 319 31B 735 323 329 32B010 755 346 34C 34E 765 463 469 46B018 331 333 339 33B 354 356 35C 35E020 355 742 35D 74A 555 272 55D 30E028 565 752 56D 75A 731 733 739 50E030 655 762 65D 76A 635 743 749 74B038 345 516 34D 51E 265 332 26D 33A040 315 352 31D 35A 771 613 619 61B048 275 643 649 64B 751 753 759 26A050 371 373 30D 31A 754 756 75C 32A058 374 376 50D 34A 235 623 629 62B060 361 363 369 36B 615 672 61D 46A068 625 736 62D 52A 325 632 32D 63A070 631 633 639 63B 714 716 21D 71E078 774 466 46C 46E 744 746 74C 74E080 531 533 539 53B 335 543 549 54B088 551 553 559 55B 761 763 769 70A090 475 636 709 70B 535 433 439 43B098 465 532 46D 53A 525 552 52D 55A0A0 545 772 54D 54A 435 646 64C 64E0A8 645 652 64D 65A 365 472 36D 22E0B0 671 673 70D 51A 651 653 659 65B0B8 724 726 22D 30B 515 662 51D 66A0C0 674 523 529 52B 745 546 54C 54E0C8 571 513 519 51B 554 556 55C 61A0D0 654 656 65C 56A 665 316 66D 31E0D8 364 366 36C 36E 351 353 359 61E0E0 661 663 669 62A 715 326 71D 32E0E8 561 563 569 62E 664 666 66C 42E0F0 564 566 56C 70E 574 713 719 34B0F8 725 526 72D 52E 721 723 729 23B100 2E1 2E3 2E9 2EB 2E4 2E6 2EC 2EE108 391 393 399 39B 3A1 3A3 3A9 3AB110 3C4 3C6 3CC 3CE 4E1 4E3 4E9 4EB118 3B1 3B3 3B9 68A 3D4 3D6 3DC 2CA120 3D5 2C6 2CC 2CE 5D5 386 38C 38E128 5E5 4C6 4CC 4CE 7B1 586 58C 58E
130 6D5 2C3 2C9 2CB 6B5 4C3 4C9 4CB138 594 596 3CD 59E 2E5 3B2 2ED 3BA140 395 3D2 39D 3DA 691 693 699 69B148 2F5 6C3 6C9 6CB 2C5 2E2 2CD 2EA150 385 392 38D 39A 4C5 3A2 4CD 3AA158 585 3C2 58D 3CA 6A1 6A3 6A9 6AB160 685 4D2 68D 4DA 695 4E2 69D 4EA168 6A5 5A2 6AD 5AA 3A5 6B2 3AD 68B170 6B1 6B3 6B9 4CA 794 796 689 68B178 4E4 4E6 4EC 4EE 2D1 2D3 2D9 2DB180 5B1 5B3 5B9 38A 3B5 5C3 5C9 5CB188 5D1 5D3 5D9 58A 2D4 2D6 2DC 2DE190 4F5 6B6 789 78B 5B5 686 68C 68E198 4E5 5B2 4ED 5BA 5A5 5D2 5AD 5DA1A0 5C5 5C2 5CD 5CA 6C4 6C6 6CC 6CE1A8 6C5 6D2 6CD 6DA 4D1 4D3 4D9 4DB1B0 785 592 78D 59A 6D1 2D2 6D9 2DA1B8 7A4 7A6 389 38B 595 6E2 59D 6EA1C0 5A1 5A3 5A9 5AB 5C4 5C6 5CC 5CE1C8 591 593 599 59B 5D4 692 5DC 69A1D0 6D4 6D6 6DC 5EA 394 396 589 58B1D8 4D4 4D6 4DC 4DE 694 696 3D9 69E1E0 6E1 6A2 6E9 6AA 4D5 3A6 4DD 3AE1E8 6A4 6A6 5E9 6AE 6E4 6C2 6EC 6CA1F0 784 5E6 78C 78E 791 793 799 3CB1F8 2D5 5A6 2DD 5AE 7A1 7A3 7A9 79A200 A61 A63 A69 A6B A64 A66 A6C A6E208 B11 B13 B19 B1B B21 B23 B29 B2B210 B44 B46 B4C B4E C61 C63 C69 C6B218 B31 B33 B39 90E B54 B56 B5C A4A220 B55 A46 A4C A4E D55 A72 B0C B0E228 D65 C46 C4C C4E 971 973 D0C D0E230 875 A43 A49 A4B 935 C43 C49 C4B238 B45 872 B4D D1E A65 B32 A6D B3A240 B15 B52 B1D B5A 975 913 919 91B248 A75 946 94C 94E A45 A62 A4D A6A250 B71 B12 B0D B1A C45 B22 C4D B2A258 B74 B42 D0D B4A A35 943 949 94B260 B61 B63 B69 C5A 915 C62 91D C6A268 945 D22 94D D2A B25 936 B2D 90B270 974 976 90D C4A A15 932 A1D 93A278 C64 C66 C6C C6E A51 A53 A59 A5B280 D31 D33 D39 B0A B35 D43 D49 D4B288 D51 D53 D59 D0A A54 A56 A5C A5E290 C75 A13 A19 A1B D35 962 C39 96A298 C65 D32 C6D D3A D25 D52 D2D D5A
2A0 D45 D42 D4D D4A 961 963 969 96B2A8 931 933 939 93B B65 C72 C59 C5B2B0 951 953 959 D1A 955 A52 95D A5A2B8 874 876 B09 B0B 871 873 D1D 87B2C0 D21 D23 D29 91A D44 D46 D4C 94A2C8 D71 952 D19 95A D54 D56 D5C A1A2D0 965 D62 96D D6A B14 B16 D09 D0B2D8 B64 B66 C5C C5E B51 B53 B59 C3A2E0 964 966 96C 96E B24 B16 C5D B2E2E8 D61 916 D69 91E 954 956 95C 95E2F0 D64 A32 D6C A3A D74 B43 B49 B4B2F8 A55 D26 A5D D2E A31 A33 A39 A1E300 AE1 AE3 AE9 8CA AE4 AE6 AEC 98A308 B91 B93 B99 A8A BA1 BA3 BA9 C8A310 BC4 BC6 BCC C9A CE1 CE3 CE9 C9E318 BB1 986 98C 98E BD4 AC2 C9D ACA320 AC4 AC6 ACC ACE B84 B86 B8C B8E328 CC4 CC6 CCC CCE D84 D86 D8C D8E330 8F5 AC3 AC9 ACB 9B5 CC3 CC9 CCB338 D94 D96 A89 A8B AE5 BB2 C89 C8B340 B95 BD2 C99 C9B 991 993 999 99B348 9C4 9C6 9CC 9CE AC5 AE2 ACD AEA350 B85 B92 B8D B9A CC5 BA2 CCD BAA358 D85 BC2 D8D BCA AB5 9C3 9C9 9CB360 8C5 CD2 8CD CDA 995 CE2 99D CEA368 9C5 DA2 9CD DAA BA5 9B6 989 98B370 985 CC2 98D CCA A95 9B2 A9D 9BA378 CE4 8D2 CEC 8DA AD1 8E2 AD9 8EA380 DB1 8C3 8C9 8CB 9A4 9A6 DC9 9AE388 DD1 8C6 8CC 8CE AD4 9A2 ADC 9AA390 A91 A93 A99 A9B CB1 CB3 CB9 9EA398 CE5 A86 A8C A8E DA5 C86 C8C C8E3A0 A85 DC2 A8D DCA CB5 AA2 9E9 AAA3A8 9B1 CA2 9B9 CAA CD1 AA6 CD9 AAE3B0 9D1 D92 9D9 D9A C85 AD2 C8D ADA3B8 AA5 8F6 B89 B8B 8D1 8D3 8D9 8DB3C0 DA1 992 DA9 99A DC4 9C2 DCC 9CA3C8 D91 9D2 D99 9DA 8D5 A92 8DD A9A3D0 8D4 8D6 8DC 8DE B94 B96 D89 D8B3D8 CD4 8E3 8E9 8EB 8E5 CB2 8ED CBA3E0 8E4 8E6 8EC 8EE BA4 9A3 9A9 9AB3E8 9A5 996 9AD 99E 9D4 CA6 9DC CAE3F0 CA5 AB2 CAD ABA AA1 AA3 AA9 AAB3F8 DA4 CA3 CA9 CAB AB1 A96 AB9 A9E
权利要求
1.一种将2n个二进制字集转换为2m个二进制字的冗余编码方法，其中，m大于n，该编码方法包括以下步骤由2m个字集里选出符合内部代码游程长度预定标准的第一字子集；由第一字子集中选出第二字子集，该第二字子集包含一个用作同步字的字及m个与此字位距为1的邻近字；产生第三字子集，方法是由第一字子集里消除来自第二字子集里的字以及所有的m个代码字，该m个代码字可能产生跨信道边界第二子集的一个非对准代码字；对于2n个二进制字里的各字，从第三字子集里选出一个对应字来构成第四字子集，该第四字子集用来传输串行二进制数据，该二进制数据呈现出统计分布的直流平衡、并使固有时钟信息为极大值。
2.一种将2n个二进制字集转换为2m个二进制字的冗余编码方法，其中，m大于n，该编码方法包括以下步骤由2m个二进制字集中，选出第一字子集，该字子集由一个用作同步字(Sync-Word)的字和m个与此字位距为1的邻近字组成，同步字符合字内最大游程长度的预定标准;由2m个字集里，选出符合字首最大游程长度、字尾最大游程长度和整个字内最大游程长度的预定标准的第二字子集，该第二字子集中不包含第一字子集;产生第三字子集，方法是从第二字子集里消除所有的m个代码字，这m个代码字可能产生跨信道边界的第一字子集中的一个非对准代码字;由第三字子集里，选出第四字子集，该字子集给出其本身的字与2n个二进制集的字之间的x个不变位。
3.根据权利要求
2所定义的数据冗余编码方法，还包括以下步骤，即将第四字子集里的各代码字赋值给2n个二进制字集里的一个字，从而使第四字子集里的(m-x)位，单值地映射到2n个二进制字集的字里余下的(n-x)位。
4.根据权利要求
2所定义的数据冗余编码方法，其中，n＝10位，m＝12位，同步字的字内最大游程长度为4，12位字呈现出的字首、字尾最大游程长度都是2，整个字内最大游程长度是4，x是4。
5.一种在信道化串行传输之前处理二进制数据的方法包括以下步骤将2n个二进制字里的各字冗余编码为对应的m位编码二进制字，这里，m＞n，该编码二进制字具有预定的字首、字尾和整个字最大游程长度，并且该编码二进制字这样地选取使得在它本身和2n个二进制字之间给出x个不变位;产生一个具有预定的字内游程长度的m位帧同步二进制字;产生由所说的同步字和所说的一组编码二进制字构成的一个二进制数据帧。
6.根据权利要求
5所定义的在传输之前的二进制数据进行处理的方法，其中2m个编码二进制字里的(m-x)位，单值地映射到n个二进制字的(n-x)字。
7.根据权利要求
6所定义的对二进制数据的处理方法，其中2n个二进制字里的各字代表一个PCM采样值，该采样值包括1位符号位、1位奇偶校验位和1位信号位，x个不变位对应于n个字中的各字的位而选取，这样，在接收的数据中，一般来说它们可能免于出现数据错误。
8.根据权利要求
7所定义的二进制数据处理方法，其中x个不变位按PCM采样值的信号位、奇偶校验位、符号位、最高有效位至最低有效位的优先级的顺序被确定在n个字中的各个字里。
9.根据权利要求
8所定义的二进制数据处理方法，其中，n＝10位，m＝12位，12位字的字首、字尾最大游程长度为2，整个字内最大游程长度为4，同步字的字内最大游程长度为5，x＝4;并且，其中x位对应于PCM采样值的信号位、奇偶校验位、符号位和最高有效位。
10.一种将2n个二进制字集转换为m个冗余编码二进制字的电路包括一组输入端n(21)，用来存贮根据权利要求
6的方法产生的一组m个字的装置(20)，所说的存贮装置响应于2n个字中的任一个字，从而输出一个预定的编码字，该存贮装置具有联接到各对应的输入端上的n个数据输入端(A0-A9)，而仅有(m-x)个数据输出端(D0-D7)，其中，x代表处在n位字和m位字之间的不变位的位数，一组输出端m(22)，存贮装置的(m-x)个数据输出端(D0-D7)联接到该输出端(22)上预定的对应输出端，而该存贮装置上对应于x位的输入端，通过对应的传输门(23)联接至余下的输出端上，一组传输门m(24)，它们的输出端联接至输出端(22)相应的输出端上，并且它们的输入端联接至相应的1电平源或0电平源，其1位和0位的编码形式规定了一个预定的专用代码字;一个专用字选择电路(25)，它响应于控制信号去封锁存贮装置(20)和x个不变位传输门(23)的输出，并且去选通一组传输门(24)，由此使得预定的专用代码字传输到一组输出端上。
11.按照权利要求
10所定义的将二进制字转换为冗余编码二进制字的电路，其中，联接到该组传输门输入端的1数据位和0数据位的编码形式，代表一个同步代码字。
12.根据权利要求
11所定义的将二进制字转换为冗余编码二进制字的电路，其中，存贮装置(20)是只读存贮器。
13.根据权利要求
12所定义的将二进制字转换为冗余编码二进制字的电路，其中，n＝10、m＝12，存贮装置(20)是1K×8位只读存贮器。
14.将m个编码二进制字转换为2n个二进制字的电路包括一组输入端(31)，一组输出端(32)，用来存贮根据权利要求
6的方法产生的一组(m-x)位字的装置(30)，这里，x代表处在n位字和m位字之间的不变位的位数，该存贮装置(30)响应于一个(m-x)字，从而输出对应的一个(n-x)字，存贮装置(30)的(m-x)个输入端(A0-A7)联接到输入端(31)的预定的对应输入端上，存贮装置(30)的(n-x)个输出端(D0-D7)联接到输出端(32)的预定的输出端上，输入端(31)上与x位位置对应的输入端联接到输出端(32)的对应的预定输出端上。
15.根据权利要求
14所定义的将2m个编码二进制字转换为2n个二进制字的电路，其中，存贮装置(30)是只读存贮器。
16.根据权利要求
15所定义的将2m个编码二进制字转换为2n个二进制字的电路，其中，m＝12，n＝10，存贮装置(30)是256×8位只读存贮器。
17.根据权利要求
14所定义的将2m个编码二进制字转换为2n个二进制字的电路，并且还包含联接输入端(31)的3个最低有效位的第一与门电路(36、37)，联接输入端(31)的3个最高有效位的第二与门电路(38、39)，以及或门电路(35)，该或门电路(35)响应于第一、第二与门电路输出，从而产生一个出错信号，该出错信号指示输入端(31)上出现的m个二进制字的首、尾部分的非法游程长度。
18.根据权利要求
17所定义的将2m个编码二进制字转换为2n个二进制字的电路，其中，或门电路(35)还响应于存贮装置(30)输出的出错信号，该出错信号指示出在该存贮装置输入端出现的位编码形式不符合所允许的代码。
19.根据权利要求
18所定义的将2m个编码二进制字转换为2n个二进制字的电路，并且还包括标记寄存器电路(33)，该标记寄存器电路(33)响应于存贮装置(30)输出的标记信号，从而指示在输入端子上出现的m字是一组专用数据之一。
20.根据权利要求
19所定义的将2m个编码二进制字转换为2n个二进制字的电路，其中，当标记信号出现时，在存贮装置(30)输出端出现的预定的一组位码表示识别出专用数据字。
21.用信道化串行数据格式传送由m位构成的冗余编码二进制字的设备，其中，一个信道分配给代表帧起始同步信号的预定二进制字，该设施包括发送所说的m位二进制字的设备，该设备包括具有预定的速率的时钟信号源(53);第一m次分频计数器电路(52)，该计数器电路响应于时钟信号，以产生对应于每m个时钟脉冲的加载脉冲，并行/串行转换器电路(51)，该转换器电路响应于该加载脉冲，从而输入m个字中的各个字，并响应于时钟脉冲，从而以串行方式输出这m个字，传输设备包括用来输出与传输链路(55)相适应的串行数据的发送电路(54);接收串行数据流的设备，包括用来再生接收的时钟脉冲的装置(56);第二m分频计数器电路(59)，该分频计数器电路响应于接收的时钟脉冲，从而产生对应于每m个时钟脉冲的加载脉冲;串行/并行转换器(57)，该转换器响应于接收的时钟脉冲，从而输入串联数据和给出对应的m位并行字;逻辑门电路(60)，该门电路联接到串行/并行转换器电路的输出端，并响应于该转换器的m个输出，从而识别代表同步信号的所说二进制字，并根据所说的识别，门电路(60)复位第二m分频器电路(59)，从而给出帧起始指示，接收设备还包含锁存器电路(58)，该锁存器电路响应于m分频计数器的复位动作和随后的加载脉冲，从而暂存由串行/并行转换器电路(57)输出的m字。
专利摘要
本发明提供一种将文档编号H04L25/49GK87102265SQ87102265
公开日1987年10月7日 申请日期1987年3月26日
发明者厄恩斯特·奥古斯特·芒特 申请人:北方电信有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan