专利名称：：16b/10s编码设备和方法
技术领域：
：本发明总体上涉及编码，并且更加具体地，涉及利用多电平信令技术如PAM-4来在串行传输介质上发送和接收数据和控制信息的编码方案.
背景技术：
在现代通信系统中，单向高速串行M常常用于;feLh的芯片之间或者模块化系统中的板之间的通信.在这点上，前代和当代的高速串行M几乎全体一致地采用2电平NRZ信令(非归零信令)。然而，随着串行通信銜洛的速度增大到千兆比特范围内，设计者正越来越多地考虑放弃串行M上的NRZ编码而支持多电平信令，因为它降低了穿越传输介质所需的基频.一种这样的常用多电平信令方法是4电平信令，也被称为4-PAM或PAM-4。Stonick等人的美国专利公开No.2003/0108134描述了使用PAM-n技术来对数字通信数据编码和解码的方法和设备.在Stonick等人的该参考文献中，在编码序列中消除了两个最极端的信号电平之间的转换.Stonecypher等人的美国专利公开2004/0109509描述了改进多电平信令系统中数字信号的质量的技术，由此N个比特的集合被编码以提供对应的P个符号的集合，并且由此P个符号的集合中的每一个被选择以消除连续数字信号传输之间的全摆幅(full-swing)转换。Franaszek等人的美国专利No.4,486,739描述了面向字节的DC平衡技术，其使用被分成5b/6b加3b/4b编码器的8b/10b编码器。8b/10b编码方案是当今通信系统中常用的方案。在在高速串行M上传输之前，数据需要被编码以获得可靠通信所需的特定特性1.需要特定的比特转换密度以确保接收时钟数据恢复电路能够从比特流中提^it当的接收时钟。2.由于数据以连续的比特流呈现给接^，所以接收机需要能够推断比特流中数据字的边界的一些信息。3.因为大多数高速串行^AC耦合地工作，亦即，它们在发射机和接收机之间的路径中采用隔直流电容器(DC-blockingcap)，所以所传输的比特流需要被DC平衡。4.在采用多电平信令的高速串行链路上，消除外部信令电平之间的^直接转换可能是有利的，因为这将减小传输信号的最大电压摆动和最大斜率，从而导致减小的频率分量以及较少的反射和串扰。对于使用NRZ信令的高速串行链路，如Franaszek等人描述的8b/10b编码方案已提供了这样的编码方案，其提供了特性#1-#3(因为特性#4不适用于这样的始咯)。然而，8b/10b编码方案不适于在使用4-PAM信令的高速串行^上使用，因为在这样的^上，8b/10b编码方案不保证高转换密度或DC平衡。Stonecypher等人描述的4S/5S编码方案也不提供DC平衡。用于PAM-4系统的时钟数据'恢复的问题在"EqualizationandClockRecoveryfora2.5-10Gb/s2-PAM/4-PAMBackplaneTransceiverCell"中描述，该;考文献描述了处理符号间干扰的均衡架构。因此，需要新的编码方案，其适合于关于上述要求的4-PAM、8-PAM或其它类型的多电平编码銜洛的特殊要求.本发明旨在克服或至少减小上面阐述的问题中的一个或多个的影响.
发明内容根据本发明的一个方面，提供了用于在多电平信令系统中改进所传输数字信号的质量的方法，在该多电平信令系统中，表示多于一比特信息的数字信号可以在单个传输^h质上以多于两个的信号电平传输，其中该方法包括这样的步骤:对用N个比特的集合表示的数字值编码以提供对应的P个符号的集合，其中每个P个符号的集合被选择以减少连续数字信号传输之间的全摆幅转换并执行连续数字信号传输之间的DC平衡。该方法还包括这样的步骤:传输P个符号的集合，其中N和P为整数值。根据本发明的另一个方面，提供了用于为在单个传输介质上传输的数字信号提供DC平衡的方法，其中该方法包括这样的步骤限定包括多个码字对的码字空间，其中所述码字对中的每一个包括可同等表示N比特数据的集合的正权重码字和负权重码字，每个相应码字对的正和负权重码字具有相等幅度，N为正整数值。该方法还包括确定单个传输介质上的电流不均衡(disparity)的步猓。该方法进一步包括这样的步骤基于该确定，为N比特数据的集合分配对应对的码字中的一个，使得电流不均衡变得更加接近于零.该方法更进一步包括这样的步骤在单个传输介质上将所分配的对应对的码字中的一个中的一个作为多个符号传输。根据本发明的又另一个方面，提供了在多电平信令系统中传输数字信号的方法，在该多电平信令系统中，表示多于一比特信息的数字信号可以在单个传输介质上以多于两个的信号电平传输。该方法包括这样的步骤将用两个连续N比特字符表示的数字值编码成R比特码字，其中R比特码字被配置成减少全摆幅，基于与N比特字符中的每一个相关联的Q比特标签，N比特字符中的每一个被指定为数据或控制信息。该方法还包括这样的步骤将R比特码字作为多个PAM-L符号在单个传输线上传输，其中L、N、R和Q为正整数值，并且其中R比特码字包括第一字段，其对应于两个连续N比特字符中的第一个及其相关联的Q比特标签；第二字段，其对应于两个连续N比特字符中的第二个及其相关联的Q比特标签；以及第三字段，其提供在笫一和第二字段之间，并且是两个连续N比特字符及其相关联的Q比特标签的函数。根据本发明的再另一个方面，提供了用于在多电平信令系统中传输数字信号的方法，在该多电平信令系统中，表示多于一比特信息的数字信号可以在单个传输介质上以多于两个的信号电平传输。该方法包括这样的步骤对用N个比特的集合表示的数字值编码以提供对应的P个符号的集合，其中每个P个符号的集合被选择以在PAM-L编码方案中提供P个符号的集合中的相邻符号之间的至少一个一步转换。该方法进一步包括这样的步骤在单个传输线上传输P个符号的集合，其中N和P为整数值，L为等于4或4的整数倍的整数值。根据本发明的再另一个方面，提供了用于为在单个传输介质上传输的数字信号提供DC平衡的系统。该系统包括被配置成限定包括多个码字对的码字空间的限定单元，其中所述码字对中的每一个包括可同等表示N比特数据的集合的正权重码字和负权重码字，每个相应码字对的正和负权重码字具有相等幅度，N为正整数值。该系统进一步包M配置成确定单个传输介质上的电流不均衡的确定单元。该系统还包括分配单元，该分配单元被配置成基于由确定单元作出的确定来为N比特数据的集合分配对应对的码字中的一个，使得电流不均衡变得^>接近于零。该系统进一步包括被配置成将由分配单元分配的对应对的码字中的一个中的一个作为多个符号在单个传输介质上传输的传输单元.根据本发明的另一个方面，提供了用于在多电平信令系统中传输数字信号的系统，在该多电平信令系统中，表示多于一比特信息的数字信号可以在单个传输介质上以多于两个的信号电平传输。该系统包括被配置成将用两个连续N比特字符表示的数字值编码成2N比特码字的编码单元，其中2N比特码字被配置成减少全摆幅，基于与N比特字符中的每一个相关联的Q比特标签，N比特字符中的每一个被指定为数据或控制信息。该系统进一步包M配置成将2N比特码字映射成R比特码字的映射单元，该R比特码字包括第一字段，其对应于两个连续N比特字符中的第一个及其相关联的Q比特标签；笫二字段，其对应于两个连续N比特字符中的第二个及其相关联的Q比特标签；以及第三字段，其设置在第一和第二字段之间，并且是两个连续N比特字符及其相关联的Q比特标签的函数，其中N、R和Q为正整数值。根据本发明的又另一个方面，提供了用于在多电平信令系统中改进所传输数字信号的质量的系统，在该多电平信令系统中，表示多于一比特信息的数字信号可以在单个传输介质上以多于两个的信号电平传输。该系统包^L配置成将用两个连续N比特字符表示的数字值编码成R比特码字的编码单元，其中R比特码字被配置成减少全摆幅，基于与N比特字符中的每一个相关联的Q比特标签，N比特字符中的每一个被指定为数据或控制信息。该系统还包括传输单元，该传输单元被配置成将R比特码字作为多个PAM-L符号输出，其中L、N、R和Q为正整数值，并且其中R比特码字包括第一字段，其对应于两个连续N比特字符中的笫一个及其相关联的Q比特标签；笫二字段，其对应于两个连续N比特字符中的第二个及其相关联的Q比特标签；以及第三字段，其提供在第一和第二字段之间，并且是两个连续N比特字符及其相关联的Q比特标签的函数。根据本发明的又另一个方面，提供了用于在多电平信令系统中传输数字信号的系统，在该多电平信令系统中，表示多于一比特信息的数字信号可以在单个传输介质上以多于两个的信号电平传输。该系统包拾故配置成对用N个比特的集合表示的数字值编码以提供对应的P个符号的集合的编码单元，其中每个P个符号的集合被选择以在PAM-L编码方案中提供P个符号的集合中的相邻符号之间的至少一个一步转换。该系统还包括传输单元，该传输单元被配置成在单个传输线上传输P个符号的集合，其中N和P为整数值，L为等于4或4的整数倍的整数值。参考以下详细描述和附图，本发明的前述优点和特征将会变得明显，在附图中图1A和图IB分别示出了用于在传输线上发送的数据的4-PAM和2画PAM(NRZ)信令；图2示出了##本发明第一实施例的单个20比特码字的字段；图3示出了根据本发明第二实施例的单个20比特码字，其中高字符为逗号；图4示出了^L据本发明第二实施例的单个20比特码字，其中低字符为逗号；图5示出了根据本发明笫二实施例的单个20比特码字，其中高字符和4氐字符为逗号；图6示出了根据本发明第二实施例的用于逗号检测的各种模式；图7示出了根据本发明第三实施例的被消除的M逗号模式；图8示出了根据本发明至少一个实施例的16b/10s码字空间的权重分布；图9示出了^L据本发明第七实施例的编码器架构；图IO示出了根据本发明第八实施例的编码器架构；以及图11示出了根据本发明笫九实施例的编码器架构。具体实施方式本发明的至少一个方面涉及这样的编码方案，其满足在使用多电平(例如PAM-4)信号的高速串行链路上使用所必需的要求，由此那些要求包括前面描述的4个要求。具体地，本发明的至少一个实施例涉及具有以下特性中的一个或多个的16b/10s编解码器系统和方法a)适合于PAM-4链路，b)将两个独立的P比特字符编码成单个N比特符号，而对该两个字符的组合没有限制，c)为符号间和符号内两者提供完全的全摆幅消除，d)提供高比特转换密度以确保高质量CDR，e)提供确定性的DC平衡，f)提供直接规定数据字边界的唯一逗号，而不需要如传统系统和方法中所进行的试错法(trial-and-errorapproach),以及g)提供高效的数字硬件实施(例如低的门数和高的工作频率)。在详细描述本发明诸实施例之前，下面将描述4-PAM信令、全摆幅消除、比特转换密度和DC平衡的简要说明，以有助于理解本发明诸方面.NRZ信令使用仅两个信令电平，其中，例如，低电压意指逻辑0而高电压意指逻辑l，如图1B所示。另一方面，4-PAM信令是用于使用4个信令电平来每符号传输两比特的方法，如图1A所示。在图1A和1B中，Vsw表示传输线上的各种逻辑电平之间的最大电压摆幅。值"t"表示用于NRZ的符号周期，由此用于4-PAM的符号周期为2t(因为它每符号有2比特)。4-PAM信令方案中的每个电平被分配一个两比特值。在图1A中，使用了特定的Gray编码表示，但也可以代替地使用其它表示.然而，使用Gray编码表示具有这样的优点当将一个电平误认为其相邻电平时，仅引入一比特误差，因为与两个相邻信号电平相关联的比特定义仅在单个比特位置不同。在4-PAM信令中成组的两个比特被称为2比特符号。两个2比特符号00和10被称为极端2比特符号，而两个2比特符号01和11被称为中间电平2比特符号。在工作在千兆赫兹范围内的高速串行^上，重要的是，将反射保持在绝对最小值，以保持实现足够低的误比特率(BER)所需的信号完整性。这由确保所有的全摆幅、亦即从极端电压电平中的一个直接到另一个极端电压电平的转换被消除的编码方案来辅助。参考图1A，这意味着不应当有直接从00电平到10电平的转换，反之亦然。保证了这一点的编码方案被称为执行了全摆幅消除(FSE).直接从一个极端电压电平到另一个极端电压电平的，转换被称为全摆幅i^(FSV)。接收机需要通过将锁相环(PLL)锁定至数据流中的转换来本身从数据流中提取接收时钟。这通常被称为时钟数据恢复(CDR)。为了使其可靠地工作，在接收机处需要特定的比特转换密度，否则PLL会漂移，导致4W的数据被捕捉。精确的要求取决于接收机中的时钟数据恢复电路和它需要处理的百万分率(ppm)偏差。要求与NRZ的情况相比稍更精细。例如，在NRZ銜洛上就CDR而言良好的比特序列」oioioioiounoio."在4-PAMM上不可用，因为它映射成恒定电平(01电平或10电平，取决于2比特符号边界)。此外，为了防止CDR电路诱发抖动，只有单个电平改变用于CDR;这对应于6个一步转换00/01、01/11和11/10。DC平衡是确保AC耦合的串行链路的接收机处的电压不随着时间漂移到接收机共模范围之外的过程。这当所传输的比特流具有恒定的正或负偏置达长的时间段时发生。为了分析4-PAM串行M上的比特序列的DC特性，4个信令电平与+3、-3、+1或-1的权重相关联，如下所示*10:+3*11:+1*01:-1*00:-3因为物理信令电平是相等间隔的，所以权重值可任意选择，尽管任何两个相邻电平之间的权重距离恒定(在此情形下为2)。在一个实际实施中，由于制造不精确性，眼图高度典型地会不精确相同。这导致完美DC平衡的编码方案的共模电压具有非零值，只要此不精确性合理地小，这就不会影响接收机的性能。在下文中，针对至少一个实施例详细描述了对适合于在采用4-PAM信令的高速串行Mi^上使用的编码方案的特定要求。除了上面描述的电气要求O卜，编码方案还应当具有关于承载在高速串行M上的实际数据内容的其它能力，如下面概述的那样.编码方案应当能够在承载数据的同一物理高速串行链路中透明地传送附加控制信息如lt据包定界符.这样，就有必要对可与数据容易区别的附加控制信息编码。术语"字符"被定义成表示"数据字符"(典型地为具有2'=256个可能值的字节)或"控制字符"(具有小数目的可能值)。高速串行^承载编码字符的序列。传统的8b/10b编解码器定义了256个数据字符和12个控制字符。本实施例提供在(未编码的)字符电平处与8b/10b编解码器兼容的4-PAM编码方案。这样，从传统的8b/10b系统/方法到根据本发明实施例的系统/方法的转换可以以相对简单的方式进行。总体上，在采用4-PAM信令的高速串行M上使用的编码方案一般应当满足下面列出的要求1.执行全摆幅消除(FSE)。a.没有从00到10(-3到+3)或从10到00(+3到-3)的转换2.保证高转换密度。a.例如，基于经验数据，如发明人确定的那样，两个有效CDR转换之间的距离应当不多于40比特(20个2比特符号)3.保证确定性的DC平衡。a.例如，基于经验数据，如发明人确定的那样，确定DC电平至多可以与具有10个连续的、相同的、极端的2比特符号对(例如00000000000000000000)(亦即20比特的数据)所造成的偏移一样多地偏移4.接^应当能够基于包含特定逗号字符的性能良好的数据流，亦即不需要如传统系统中所进行的明确^^训练序列，来实现銜吝同步，亦即能够对所接收的数据正确地解码。5.支持传统8b/10b字符集的编码。a.256个数据字符b.12个控制字符，加上迫4吏解码错误的第13个控制字符。此第13个控制字符被称为K0.7，是对原始8b/10b字符集的扩展，并且由发射机用来在接收机处确定性地迫使解码错误，而不屯良编码方案的特性。c.8b/10b逗号中的至少一个应当具有16b/10s编码方案中的逗号特性，以便于仗基于这个逗号特性在接收机处容易地对准，如果仅支持一个逗号，则优选地为K28.5。6.编码器和解码器两者的高效数字硬件实施.上述要求是所期望的，但不全都是落在本发明范围之内的每一个实施例所需的.下面将详细描述根据本发明第一实施例的PAM-4编码方案的设计。面向块的编码器将数据流变换成相等大小的码字。术语"不均衡"用于指示码字的权重。码字的权重是其2比特符号的权重之和。术语"电流不均衡"用于串行M上的电流DC不平衡。不均衡和电流不均衡两者都可以是正或负整数，或者为零(0)。由传统的8b/10b编码方案^^作用的未编码数据流由包含256个数字字符和13个控制字符的字符集组成，用8个数据比特(D7-D0)和确定字符是数据字符(Z一)还是控制字符(Z-1)的单个控制比特(Z)表示。当Z=1时，D7-D0上的256个可能值中只有13个有效，如8b/10b编码方案中指定的那样。如前所述，第13个控制字符(K0.7)是对原始8b/10b编码方案的扩展，并且仅被编码器识别，从而在接收机处造成解码错误。未编码数据的这种表示在下文中被简单地称为"字符"。8b/10b编码器将这些8+1比特字符中的每一个变换成10比特码字.在本发明的至少一个实施例中，这些码字中的大多数以两种变体存在，一种具有正的不均衡，一种具有负的不均衡，并且编码器基于电流不均衡选择使用哪一个，以保持MDC平衡。对于NRZ码如8b/10b码，所有2'°=1咖个码字原理上都有效.虽然这些码字中的一些不能用于确保足够的比特转换密度，或者确保特殊的逗号特性被保持，但是8b/10b码的存在证明存在DC平衡编码方案可被适当定义的足够组合。用于4-PAM编码方案的FSE准则意味着，不是所有10比特码字(对应于5个连续的2比特符号)都有效.另外，确保单个码字不具有任何FSV是不够的；还需要确保当任何码字被伶河其它有效码字居先或继后时，将不存在FSV，亦即，在码字边界处不能存在FSV.为了消除FSV在码字边界上的可能性，本发明规定所有码字以中间电平2比特符号(Ol或ll)中的一个开始。假定是这种情况，则可以发现*存在178个无FSV的Mx^""^形式的有效码字*存在178个无FSV的Hx""^xx形式的有效码字虽然il^以定义具有FSE的编码方案，但是有效码字的数目可能不足以使这样的编码方案DC平衡，这需要大约2x(256+13)个不同的码字(不计零权重的码字)。为了确保用于新编码方案的DC平衡，因此有必要定义对大于10比特的码字起作用的编码方案，所以，假定与8b/10b编码方案相同的25%编码开销，下一步是要定义将两个字符(每个用8+1比特表示)映射成单个20比特码字的编码方案。因为20个比特在4-PAM链路上用十(10)个连续的2比特符号表示，所以本发明使用术语"16b/10s"来定义这样的编码方案。16b/10s编码方案对被称为"字符对"的两个独立字符起作用。字符对中的每个字符可以是256个数据字符和13个控制字符中的一个。因此，存在其中16b/10s编码方案不得不映射成不同的有效码字的字符对的(256+13)2=72,361种组合。为了消除FSV在码字边界上的可能性，第一实施例的优选实施规定所有码字都以中间电平2比特符号(01或11)中的一个开始。其它编码方案是可能的，如本领域技术人员基于;^:导会理解的那样，而不脱离本发明的精神和范围。在第一实施例的优选实施中，确定*存在102,010个无FSV的W"""""^""""""""""形式的有效码字*存在102,010个无FSV的Hx"""""""""^xxxx形式的有效码字关于DC平衡，每个码字具有正的、负的或零(0)不均衡。根据该优选实施例的优选实施的编码方案规定字符对中的每一个具有两种有效码字，一种具有正的不均衡"，另一种具有负的不均衡P"P+。具有零不均衡的码字不需要与另一个码字配对，因为"°=+0。于是DC平,据第一实施例的优选实施由以下算法实现參如果电流不均衡为正，则选择具有负不均衡P的码字*如果电流不均衡为负，则选择具有正不均衡P+的码字參如果电流不均衡为0，则选#^码字1>*和"中的任一个假定任何码字的最大正不均衡为P""，并且任何码字的最大负不均衡为P自=可发生的用于电流不均衡(DC不平衡)的最坏情况的值因此是P"^对于与字符对相关联的每一个码字，在第一实施例的优选实施中定义了具有不均衡P"的码字和具有不均衡P+的码字之间的关系。考虑通过对2比特符号的MSb取反来定义的2比特符号之间的以下变换<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>如果对存在于16b/10s码字C中的10个2比特字符中的每一个独立地执行这种变换，则码字C将变换成具有正负号相反的不均衡的另一个码字C，。进而，如果对于不具有任何FSV，码字C有效，则码字C，也应当有效。因为，通过没有FSV可以发生在码字的边界上的定义，FSV在边界处被消除，所以这甚至在码字C，的边界处也是正确的，这是因为码字中的至少一个在这里将具有中间电平2比特符号中的一个，并且因为它们相互变换.通过应用这种方法，可以在前述两组每个102,010个有效码字之间建立双射(bijective)关系。已开发了将字符对映射成20比特码字的DC平衡的16b/10s编码方案。编码可定义如下*每个字符对映射成Olxxxxxxxxxwxxxxxxx形式的有效码字*如果(基于传输线上的电流不均衡)需要具有相反不均衡正负号的码字,则选择Uxwaw^oxxxxxxxxxx形式的对应码字。这样，在16b/10s编码方案的进一步改进中，DC平衡特性可被忽略，并且精力可集中在寻找从所有字符对到具有所有其它所需特性的Olxxxxxxxxxxxxxxxx形式的20比特码字的映射。下面详细描述笫一实施例的优选实施中利用的基本字符映射.如提到的那样，开发了将字符对映射成20比特码字的编码方案。为了使实施复杂性最小化，高度期望字符对的映射应以该两个字符中的每一个的两个并行的、独立的映射来执行，以实现加速编码过程的并行处理，下文中描述的是具有此并行处理特性的映射，由此，为满足逗号和转换密度要求而对此映射进行的修改在下面详细描述。在图2中示出了根据第一实施例的用于一般情况的映射，由此，20比特码字包括两比特后缀字段、第一字符字段C0，、两比特中间字段M和第二字符字段C1'。映射优选地借助于以下算法来执行1.两个未编码的字符为C。HZo'D"和C'"{Z"D'}，其中2o和Z,为i比特量，且D。和D，为8比特量2.定义两个比特^和M，3.定义函数Reverse(b),其被给予8比特序列b=^b^bA^bib。，返回另一个8比特序列b'-hbol^bAb^,亦即，4个2比特符号的顺序被颠倒4.定义函数MustMapo(O，其被给予如上定义的字符Co，如果"是控制字符，则返回l，或者如果D。当被2比特符号01居先并且继之以2比特符号00时产生FSV,则返回05.定义函数MustMaP"e)，其被给予如上定义的字符C，，如果C'是控制字符，则返回l，或者如果D'当被2比特符号00居先并且继之以2比特符号01时产生FSV，则返回06.定义函数Ma^c>，其被给予字符c，返回不具有FSV的对应8比特模式c，，假定c，被2比特符号01居先并且继之以2比特符号107.定义函数M叩,c)，其被给予字符c，返回不具有FSV的对应8比特模式c，，假定c，被2比特符号10居先并且继之以2比特符号018.令M。=MusiMapo(C。).a如果M0==0，令C。，=Reverse(D。)b.否则°0'sMaPaW9令Mi=MustMap，(Ci>.a.如果M、"0，令C,,=化b.否则C，'sMapi(C，)使用这种算法，两个字符c。和c'可以被彼此完全独立地映射，并且只有M取决于两个字符，但具有相对筒单的关系。注意，因为"有问题的"比特模式00处在q'和d'之间的码字的中间，所以不造成FSV的C。'的比特模式与不造成FSV的Cl'的比特模式不相同。但是，对于针对&不造成FSV的每一单个比特模式，比特模式Reverse(C，，)针对CV不造成FSV,这样，Reverse()函数就被引入以确保当D广^節"P')(并且20=20时，对字符^和C，执行的映射相同。这是期望的特性，因为它在c。和c，上所使用的两个独立映射函数之间产生了相当筒单的关系。如果存在将在下面详细描述的保证特定比特转换密度的期望和对逗号定义的要求，则Q和c，的映射可能更加复杂，如关于第二实施例在下面描述的那样。关于要映射什么字符的决定以及两个字符中的每一个的实际映射不能彼此完全独立地进行；并且M的定义可能更加复杂.这样，已关于第一实施例在上面描述的一般情况可以被扩展，以同样在第二实施例中处理这些异常情况。下面详细描述由函数M碱c〉和Map，(c>执行的实际映射'为了能够执行码字的正确解码，接收机需要在解码它们之前确定码字的边界。用于确定这样的边界的常用方法是通过用逗号特性定义一个或多个码字(这样的码字被筒单地称为"逗号")。逗号被定义为特定长度的唯一比特模式，其允许接收机确定所接收比特流中的码字的边界，亦即，该模式仅可以发生在码字内的特定比特位置，并且决不跨码字边界。在由8b/10b编码方案定义的13个控制字符当中，它们中的三(3)个被映射成具有逗号特性的码字。这3个逗号被称为K28.1、K28,5和K28.7。然而，后者具有可使得错误的逗号模式跨码字边界而发生的某些令人遗憾的特性，仅留下两个逗号(K28.1,K28.5)供实际使用。如果恰当设计，任何协议都可仅用单个逗号工作。对于根据第二实施例的优选实施的16b/10s编码方案，规定其中字符中的一个或两个是8b/10b控制字符K28,5的字符对映射成具有逗号特性的码字。这样，K28,5符号可因此出现在高字符(Q或低字符^a或这两个字符中，并因此逗号需要在码字的高和低部分中不同。进而，甚至在DC平衡算法可能已对包含一个或两个逗号的码字取反之后，逗号也需要是唯一的，这是因为码字卑^反不能被接i^t^L行，直到码字边界已被确定为止。因此，应当仔细地进行逗号定义，如图3、图4和图5所示。具体地，图3示出了根据第二实施例的20比特码字，其中高字符CO为逗号，图4示出了根据笫二实施例的20比特码字，其中低字符C1为逗号，并且图5示出了祁*据第二实施例的20比特码字，其中高和低字符CO、Cl两者均为逗号。将要在第二实施例的优选实施中使用的逗号定义被总结如下1.当直接继之以01或11时的比特模式oioooooooo和"ioioioo只可发生在比特位置19-102.当直接继之以01或11时的比特模式肌咖似o和oooooooooo只可发生在比特位置9-03.当直接继之以oi或11时的比特模式oiioioioio和hooooo,只可发生在比特位置9-0因此，为了区别不同的逗号，有必要一次查看12个比特，并且编码/解码方案不能只寻找10个逗号比特，图6示出了要寻找的特定12比特模式，以及它们规定的对应码字对齐。这样，在第二实施例的优选实施中，MaPo<K28.5)--00000000，并且Map、(K28.5)--10101010。与逗号定义冲突但不包含FSV的卑蒋(0'0000000^因此仍然被M吶0和MaP,O映射。同样与逗号定义冲突的字符(0,10101010}已经被Map。0和M叫0映射，因为它包含FSV。当图3、图4和图5中示出的逗号定义被引入时，用于第一实施例(一般情况)的前迷码字字段M的定义不再有效。因此，在这种情况下，如第二实施例中使用的M的定义被扩展以覆盖如下所述的这些情况1.如果C。和C，都为K28.Ss，则M-01(在这种情况下_—两个字符都被映射——M通常会为10，但是这会产生FSV)2.否则如果Co为K28.5，则MsrM,，U，其中M，被事先定义(在这种情况下，M的一般定义冒引入FSV的风险)注意，其中C，为K28,S码字而Co不为K28,S码字的笫三种情况不需要特殊处理，因为它被一般情况所覆盖。优选地，以防止产生^m逗号的方式定义字符的映射，并JJME本发明的笫三实施例中进行.因为所有的在上面定义的逗号都包含8比特模式OOOOOOOO或柳OIOW.，所以通过确保这些模式仅发生在逗号自身中，可以防止错误的逗号。这些模式不跨码字边界而发生，这是因为码字总是以01或11开始。图7示出了可以发生在码字中的错误逗号模式.通过确保在字符映射之后，C。'不包含模式xx000000或xxl01010，并且类似地C，'不包含模式OOOOOOxx或10WWxx，图7中示出的4^逗号模式中的第一个和最后一个被消除。这意味着，不具有任何FSV的几个字符仍然必须被映射，所以为一般情况事先定义的函数M加tMapoO和M鹏tMap,O在第三实施例中被适当扩展。然而，对于图7中示出的两个中间情况，不存在可以确保°0'不包>|"溪式xxxxOOOO或xxxxl010并且Ci'不包含模式0000xxxx或1010xxxx的足够有效映射。由于这些模式而发生的错误逗号因此通过另一种方法来消除，如以下算法所描述的那样1.如果所产生的码字具有**鹏x000000OOxxxxxx==nratOOOO,Moo且CVOOwoxxx〉或xxxxxxxxOO00OOOOxxxx(C0,xwtxxxOO，M00且C',s-O00Ojcxtw)形式,则将M变为Ol，码字变为wxxx^00000100xxxxxx或xxxxxxxxOO01OOOOxxxx。这些新的码字是唯一的，因为M--Ol意味着Ci已受到Ma&O的映射，但是在普通映射C广-Afap"C〃中，C，'Oftcwasc或cvs-OOOOxxxx决不会发生，按照定义CV当被10居先时不会产生FSV。2.如果生成的码字具有<formula>formulaseeoriginaldocumentpage26</formula>Cl，-=iwtoxxx)形式，则将M变为oi，码字变为xxxxxx101001lOxwoxx或xxxxxxxxl0011010xxxx。这些新的码字是唯一的，因为M--Ol意味着q尚未受到M吶0的映射，但是在该情况下"=C。，且C。'xxxxxxlO或Co'-xxxxl010决不会发生，按照定义Q当继之以00时不会产生FSV。注意，上面的条目1和条目2中描述的算法不是对函数MustMapOO、MustMaplO、MapOO或MaplO的扩展，而只是在码字M字段已由先前针对一般情况(第一实施例)描述的算法生成之后对该码字M字段的后处理。当字符中的一个或两个为逗号时，关于第三实施例在上面描述的4m逗号消除算法同样有效。具体地，这意味着，在图4中示出的其中C，'是10i0101010形式的逗号的情况下，它将被转换成0110101010，如果CV--xxxxxxxxK)的话，然而，由于1010101010和01101010W两者都用作精确相同的码字位置的逗号，所以这对编码方案的逗号特性没有影响。对于同样在图4中示出的1010101010,ooooodoooo的dc平衡的对应物作相同的推理。函数Map。0和Map，0已针对一般情况被事先定义，并且这些函数被扩展以考虑逗号和4m逗号，如上面讨论的那样。这些函数可被进一步扩JUi针对所有输入字符定义，亦即同样包括无映射发生的情况的函数FuUMapoO和加lMap,O。表l示出了由FuUMapftO和FullMap,O执行的特定映射以及函数MustMap。0和MustMap，0的输出，旁注每个字符需要被映射的原因(为了信息的目的)。作为一个例子，表1的映射表用于实现这些特定映射，由此，存储在计算机或专用计算机可存取的存储器中的程序可以用于执行这样的映射(例如，利用存储在存储器中的映射表)。表l—一字符映射函数200580047414.9说明书第16/29页<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>FSV:全摆幅it^FC:错误逗号CC:控制字符XC:异常字符，仅由编码器识别(解码器信号通知包含这个字符的码字上的^^，但对码字正确地解码)先前讨论的要求规定了映射中的一些(例如逗号)，并且将其它一些(例如错误逗号防止)排除在外。其余的映射被设计成易于以数字逻辑实施，亦即，使描述映射所必需的逻辑方程最小化，并且按照;Mt导，该实施为本领域技术人员所理解。l良1可以看出，FulIMaR><c)-Reverse(FuMMap,(c))，其中函数Reverse()针对一般情况的先前的定义，具有以例外FulIMap0<K28.5)==00000000,而FuIlMap,(K28.5)"10101010该差异是由于区别码字的高和低部分中的逗号所需的逗号字符的不同映射。优选的是，使16b/10s编码方案具有足够高的转换密度以允许接收机处的可靠时钟数据恢复(CDR)。这个要求前面已在总括中描述过.既然编码方案的概述就绪，就可以进行精确的定义，在本发明第四实施例的优选实施中*在码字的20个比特内存在6个有效CDR转换00/01、01/11或11/10中的至少一个。给定此定义，可以分析由上面定义的映射产生的码字。结果是72,361个码字当中的294个^CDR要求.发明人进行的妙详细的分析示出，294个有问题的符号由每个在被映射之后都没有有效CDR转换的21个特殊Co字符和14个特殊c，字符的所有組合组成.当这些字符^ia合时，作为结果的码字也将没有CDR转换，下面的表2和表3示出了il^的字符。表2——在映射之后没有CDR转换的Q字符字符十六进二进制值Mapstoc'==名称制值(c)(=ReMajV1(0)ReM响(c)D21.20x05500101010101010101/01000111D22.20x05600101011010010101/01001111D24.20x05800101100001100101/10麵01D25.20x059OOIOI腿01100101/01010011D26.20x05A00101101010100101/01001101D1.30x061OOll麵l01011001/10010001D2.30x0620OU0001010011001/10011101D5.30x065OO腦lOl01011001/010101HD6,30x066OO腦llO10011001/01011011D8.30x06800110100001101001/10101101D9.30jc卿0011010010I10KXH/01011111D10.30x06A001101010ioio訓/01100111D2.40x082010000010I咖OIOI/10110001D8.40x088010001000IO蘭OI/10110101D21.40x09501001010101010110/01101011D22.40x09601001011010010110/01101111D25.40x09901001100101100110/01110011D26.40x09A01001101010100110/01110111D5.5OxOA501010010101011010/01111011D6.50x0A60IO訓IO10011010/01miiiD10.50x0AA01010101010101001/10111001表3——在映射之后没有CDR转换的C,字符<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>本领域的技术人员还应认识到，关于CDR的与上面给出的定义不同的定义可以用于根据本发明第四实施例的16b/10s方案，而不脱离本发明的精神和范围。例如，在单个20比特码字中需要至少两个一步转换的方案可以可f^地用于保证接收机处的CDR.发明人已确定，16b/10s码空间不包含其中CDR转换问题可通过针对违反字符一起使用不同映射来解决的足够映射选项。进一步的复杂性在于，14个特殊C,字符中的一个是K2.8.5,逗号，意味着用于比特9-0的比特模式的选择非常有限。因此，为了消除it^期望CDR转换特性的这些少数码字，根据本发明第五实施例，引入两个附加的重映射函数，如以下算法所述a)如果c为表2中的Ca字符之一，则定义函数SP"i^c)为1，否则为0。类似地，如果c为除了K28S之外的表3中的C，字符之一，则定义函数SpeciaUe)为1}否则为0。b)如果SpedaUC。)1并且C,==K28.S，则原始码字具有以下形式{01，cv.咖，10101010}c)重映射码字由以下定义{01,ReMapo(C0),画，10101010}其中ReMap。0在表2中定义，并且已被选择以保证CDR转换。这些码字维持了逗号特性，并且由于比特9-0中的模式而易于与所有其它码字区别。如果SpeciaWCJ==l并且SpeciaWC、)1，则原始码字具有以下形式■{01,C0\mm,CV}重映射码字被定义为{01,Co',0100,RtiMapM(mm),ReMap,()}其中ReMap00在表2中定义，并且《^冲0被定义为ReMapM(0l)=01并且ReMapw(10)-11除了01和IO之外的mm的值不在这种类型的码字内发生.这些码字由于比特9-6中的0100模式而也易于与所有其它码字区别，该模式不发生在其它码字中，除非C。-sK28.5,并且这种情况易于区别。基于上述分析，根据第五实施例的优选实施的完全16b/10s编码算法可概述如下1.定义函数Mu編aPtoO'MustMaPl0.RillMapo()和FuUM吸O,如参考一般情况讨论的那样，以及函数Sp^O'S^al,0，ReM响0,勤Map,0和ReMapMO，如前面讨论的那样，2.给定两个字符C。和C!，令a.W=MustMapD(Q)b.M,sMustM冲《C,)c.Qn'=FullMapb(Co>d.C,'wFullMap,(C，)3.确定中介映射选择器M':a.如果0。-=1^8-3并且&--K^'S,则M'-Olb.否则如果C。-，K28.5，则M,1}4.令C，-(01，Co',M,，C,，》为中介码字5.确定另一个中介映射选择器M:a.如果C,是xxxxxx00000000xxxxxx,xxxxxxxx00000000xxxx'xxxxwcl0101010xxxxxx或xxxxxwtx10101010xxxx中的一个，贝'J令M=01b.否则M頃M,6.如果SP^H(&0，则令c={01,CV,M,C,,}。否则执行以下操作:a如果C，-=K2S.5,贝ijC={01，ReM邻"C0),WW,C、'}b.否则如果Speciall(C,)=-1，则C={01,CV，0100，諸apM(M),ReMap,(C,)}7.现在C是最终映射码字(在DC平衡之前)8.在应用DC平衡算法之后确定最终码字C秘a.令Disp:C的不均衡，并且令CurDisp-电流不均衡b.如果EHspX)并且CurDispXX，或者Disp《0并且CurDisp<0,则2,Cr^Ca10101010101010101010C.否则C胸-Cd.新的电流不均衡等于CurDisp+Disp通过按颠倒的顺序执行第五实施例的编码算法的逆步骤，可推导出根据第六实施例的16b/10s解码算法。该解码算法概述如下1.给定所接收的码字C，执行DC平衡的去除a.如果C[19]-1，贝'JC'-CMO101010101010101010b.否则C'sC2.分别定义如表2和表3中所讨论的函数ReMaRT10和ReMapr'0，并进一步定义函4gtReMappedO和ReMapM'，O如下a.如果c'是表2中的^M响'0列中的映射M^之一，则ReM卿edo(c')-=1，否则为0b.ReMap.'(01)-01并且ReMapM.，(11)-10，否则未定义3.执行逆重映射，如果适用的话a.如果C'11:0]101010101010，，贝ijC"-{C'[19:18LReMap。'1(C'[17:12)，C'7:01}b.否则如炎C'9:6==0100并且ReM柳叫(C，[17:12])豕-i,则C"-{C,19:10〗，ReMapM'<C5:4J),ReMapr1(C'3:0〗)}c.否则C"-C'4.确U本映射特性a.Mo-C"[9]b.Mi-C"[9]AC，，[8]5.修改映射特性以补偿被消除的错误逗号a.如果C"[ll:4^00010000或q"[13:6]=00000100，则M,，一O,b.否则Mi'^M,c.如果C"[ll:4]頃10011010或C"U3:6e10100110,贝,jMo'豕ld.否则A'=Mo6.定义函数FWlMap^O和FuHMap，"0如下a.c=FullM取"(ch,m>,其中FullMap^(c>ch且"ustMap^c),=m。这是考虑了MusAl响()的表]l中的FUllMa^0的逆映射'b.c=FtiHMap卩1(ch,迈>，其中FullMap,(c)=ch且M鹏tMap,(c)=，m。这是考虑了M^^'()的表1中的^^PiO的逆映射。7.执行实际字符解码a.CoFuHMaiV1(C"[17:10)b.C,-Fu麵p,"(C',7:0)8.独立于字符解码，如果以下务降中的任何为真，则镣溪的码字被检测到a.C，[说叫!=01(码字必须以01开始)b.在试图执行逆重映射时，对夫针对其定义函数结果的数据4吏用函数ReMaPo"0，ReMap，'0或ReMapM'10中的任何。C.根据表l，触Map^C"n7:10,M。")未被定义.d.根据表l，Fu胞apAC"7切，M,'，)未被定义，如果在码字中检测到错误，则两个解码字符都被认为是镣溪的。在字符级没有^^检测。与例如8b/10b解码器相反，16b/10s解码算法不担心不均衡问题。这是因为16b/10s编码算法更加复杂，并且接收机非常难以在所有情况下预测码字的不均衡。39包括DC平衡函数的16b/10s编码方案的权重分布在图8中示出.这是最优权重分布，其中大多数码字具有相当低的权重。由于可以对所有码字的正负号取反的DC平衡算法，权重分布是完全对称的。最大码字权重为+24和-24，并且根据前述DC平衡算法，可能发生的最坏情况的电流不均衡(DC不平衡)因此是+24和-24。图9示出了才艮据本发明第七实施例的16b/10s编码器的实施的架构。16b/10s编码器900包括低映射器单元910、M逻辑单元920、高映射器单元930、重映射器940、不均衡计算器950以及异或单元960，由此，异或单元960的输出对应于20比特(10个符号)码字。8+1比特字符0(1比特表示它是控制信息还是数据)被输入到低映射器单元910，并且8+1比特字符1被输入到高映射器单元930。因为字符编码功能仅取决于输入字符，所以编码器卯0可以在字符编码功能和DC平^^/不均衡计算器功能之间被管线处理(pipeline),如果需要实现所要求工作频率的话。在可替选的配置中，仅通过并行使用两个16b/10s编码器，就可以在4字符宽数据路径中使用16b/10s编码方案。在此情形下，因为对每个20比特数据路径独立地计算不均衡，所以最大不均衡不平衡加倍。可替选地，在本发明第八实施例中，不均衡计算和DC平衡可以在两个16b/10s编码器之间被级联，如图10所示，但是这可能会影响电路的时序。在如图IO所示的编码系统IOOO中，第一DC平衡器IOIO从第一字符对编码器1020接收输出码字，并且笫二DC平衡器1030从第二字符对编码器1040接收输出码字。电流不均WJL输入到第一DC平衡器IOIO，其(基于第一字符对编码器1020所输出的码字的不均衡)将更新的电流不均衡提供给第二DC平衡器1030，由此，第二DC平衡器1030基于第二字符对编码器1020所输出的码字的不均衡来计算新的不均衡。然后，第二DC平衡器1030的输出作为电流不均衡而为图10中示出的系统所输出的下一组码字提供。在图10中示出的配置的可替选配置中，只有一个DC平衡器可以用于为笫一和第二字符对编码器1020、1040计算新的不均衡。在图10示出的配置中，如果需要，还可以通过在字符编码器和DC平衡器之间进行管线处理来实现il;变的进一步增大。图11示出了根据本发明第九实施例的16b/10s解码器的实施的架构。在图11中，16b/10s解码器1100包括4t"^检测单元U10、第一字符解码器1120、M逻辑单元1130、第二字符解码器1140、逆重映射器1150以及异或单元1160。从信号传输线接收的10个相邻2比特符号被输入到异或单元1160，并且借助于逆重映射器1150对那些符号执行逆映射操作。逆重映射器1150的输出被并行地提供^im检测单元1110、第一字符解码器1120、M逻辑单元1130、第二字符解码器1140。4^检测单元1110输出^:信号(以本领域技术人员公知的方式，其可以用于错误校正和检测技术)，第一字符解码器1120输出第一字符0，并且第二字符解码器1140输出第二字符1。M逻辑单元1130对M字段解码，并且将信息提供给第一字符解码器1120和第二字符解码器1140两者，用于它们各自的解码^Mt.在第九实施例的优选实施中，异或单元1160对应于一组(IO个)并行异或门，20比特码字中每隔一个比特应用一个异或门。可以在字符解码器和4m检测逻辑两者中引入管线处理，但是这在逻辑相对简单时不太可能需要，进而，根据本发明使用的解码器可以仅通过使多个16b/10s解码器并行地完全独立地工作来被扩展到更宽的数据路径，而与编码器是如上所述独立地还是M地工作无关。这样，已根据本发明描述了设备和方法，对在此描述和图示的技术和结构可以进^i午多修改和改变，而不脱离本发明的精神和范围。例如，尽管已关于PAM-4描述了不同的实施例，但可以构想用于在串行炮洛上发送和接收串行数据的其它类型的多电平信令，如PAM-8、16........QAM-8、QAM-16等等，同时##在本发明的精神和范围之内。因此，应当理解，在此描述的方法和i殳备^JH兌明性的，而不对本发明范围构成限制。此外，所描述的一个或多个方面可以以^给定系统或方法来组合。此外，一个或多个实施例可以以>^件、例如通过原理图设计或硬件描述语言(HDL)来实施，和/或以可编程逻辑器件(FPGA/CPLD)或ASIC来实施，和/或它们可以以橫月分立硬件器件的硬件来实施.可替选地，一个或多个实施例可以以lt件、诸如通过为了效率而使用表驱动的查找机制来实施。权利要求1.一种用于在多电平信令系统中改进所传输数字信号的质量的方法，在该多电平信令系统中，表示多于一比特信息的数字信号可以在单个传输介质上以多于两个的信号电平传输，所述方法包括以下步骤对用N个比特的集合表示的数字值编码以提供对应的P个符号的集合，其中每个P个符号的集合被选择以减少连续数字信号传输之间的全摆幅转换并执行连续数字信号传输之间的DC平衡；并且传输所述P个符号的集合，其中N和P为整数值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述P个符号的集合作为PAM-4符号来传输。3.—种用于为在单个传输介质上传输的数字信号提供DC平衡的方法，所述方法包括以下步骤a)限定包括多个码字对的码字空间，其中所述码字对中的每一个包括可同等表示N比特数据的集合的正权重码字和负权重码字，每个相应码字对的正和负权重码字具有相等幅度，N为正整数值；b)确定所述单个传输^h质上的电流不均衡；c)基于步骤b)中的所述确定，为所述N比特数据的集合分配所述对应对的码字中的一个，使得所述电流不均衡变得更加接近于零；并且d)在所述单个传输介质上将在步骤c)中分配的所述对应对的码字中的所述一个作为多个符号传输。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述码字空间进一步包括不具有对应成对码字的多个码字，其中所述多个非成对码字中的每一个表示零DC平衡权重。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述多个码字对的子集表示零DC平衡权重。6.根据权利要求3所述的方法，其中，如果电流不均Wt确定为零，则在步骤c)中选择用于所述N比特数据的集合的所述对应码字对中的码字的任一个。7.根据权利要求3所述的方法，其中，无论所述电流不均衡如何，所述对应码字对中的码字中的任意一个在所述单个传输介质上传输，以在所述单个传输介质上传送附加信息。8.根据权利要求3所述的方法，其中，当所述码字不均衡的绝对值为零时，所述对应码字对中的码字中的任意一个在所述单个传输介质上传输，以在所述单个传输介质上传送附加信息。9.一种在多电平信令系统中传输数字信号的方法，在该多电平信令系统中，表示多于一比特信息的数字信号可以在单个传输介质上以多于两个的信号电平传输，所述方法包括以下步骤将用两个连续N比特字符表示的数字值编码成R比特码字，其中所述R比特码字被配置以减少全摆幅，基于与所述N比特字符中的每一个相关联的Q比特标签，所述N比特字符中的每一个被指定为数据或控制信息；并且将所述R比特码字作为多个PAM-L符号在所述单个传输介质上传输，其中，L、N、R和Q为正整数值，并且其中，所述R比特码字包括第一字段，其对应于所述两个连续N比特字符中的第一个及其相关联的Q比特标签；第二字段，其对应于所述两个连续N比特字符中的第二个及其相关联的Q比特标签；以及第三字段，其提供在所述第一和第二字段之间，是所述两个连续N比特字符及其相关联的Q比特标签的函数。10.根据权利要求9所述的方法，其中，不考虑DC平衡而执行所述编码步骤，所述方法进一步包括确定所述R比特码字是否应当被修改以提供DC平衡，而不影响全摆幅消除；并且如果确定所述R比特码字应当被修改以提供DC平衡，则将所述R比特码字修改为与所述R比特码字相^J统性权重的另一个R比特码字。11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述编码步骤包括为了消除所述R比特码字中的全摆幅，将所述两个连续N比特字符中的至少一个映射成不同的比特模式。12.根据权利要求9所述的方法，其中，对所述两个连续N比特字符中的每一个彼此独立地执行所述编码。13.根据权利要求9所述的方法，其中，对所述两个连续N比特字符中的每一个彼此并行地执行所述编码。14.根据权利要求9所述的方法，其中，对所述两个连续N比特字符中的每一个执行的所述编码基本上是相同的。15.根据权利要求14所述的方法，其中，由于编码比特的不同排列，对所述两个连续N比特字符中的一个执行的所述编码不同于对所述两个连续N比特字符中的另一个执行的所述编码。16.根据权利要求9所述的方法，其中，所述R比特码字中的所述第三字段为比特串，基于所述两个连续N比特字符中的第一个还是第二个还是两者都还是两者都不被映射成不同的比特模式，所述比特串被设置为特定的比特串值，其中，所述R比特码字中的所述第三字段被提供，以便确保没有全摆幅ii^发生在所述第三字段的开始和末尾边界。17.根据权利要求9所述的方法，进一步包括将每个R比特码字作为多个符号集合在所述单个传输介质上传输。18.根据权利要求9所述的方法，其中，所述编码步骤包括确定所述单个传输^h质上的电流不均衡；并且将每个R比特码字分配给彼此权重相同^&此极性不同的一对码字中的一个码字，使得所述电流不均衡变得更加接近于零，从而结果实现所述单个传输介质上的DC平衡。19.根据权利要求9所述的方法，其中，所述编码步骤包括确定是否要在所述R比特码字中提供逗号，如果是，则执行码字映射，以在所述R比特码字的所述第一字段或所述第二字段中的任一个或两者中包括多个预定逗号模式中的一个，其中，所述R比特码字的所述第一和第二字段中的任一个或两者中使用的所述逗号模式不同于所述第一和第二字段中使用的非逗号数据模式，以便允许接^确定码字边界，而无论所述R比特码字的所述第一字段或所述第二字段中的单个还是两者包含所述多个预定逗号模式中的一个。20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述R比特码字的所述第一字段或所述第二字段中的任一个或两者中使用的所述逗号模式具有甚至在已对包含所述预定逗号模式中的一个或多个的所述R比特码字执行DC平衡操作之后也允许所述逗号模式保留它们的唯一性的特定比特模式，从而允许所述接收机通过所述R比特码字中的所述逗号模式来确定所述码字边界，而无需所述接收机在检测所述逗号模式之前已对所述R比特码字执行逆DC平衡操作。21.根据权利要求10所述的方法，其中，R比特码字空间包括多对彼此权重相同M此极性不同的R比特码字，其中所述R比特码字对中的每一个中的一个码字对应于多个两比特子码字，所述多个两比特子码字具有相对于所述R比特码字对中的所述每一个中的另一个码字中的对应位置的子码字^^反的最高有效比特。22.根据权利要求10所述的方法，其中，所述R比特码字中的每一个包括使接B能够确定在所述接Jlt^执行所述R比特码字的解码之前是否需#行逆DC平衡^Ht的信息。23.根据权利要求22所述的方法，其中，关于DC平衡的所述R比特码字中的每一个中包括的所述信息被提供在表示所述单个传输介质上的每个相应R比特码字的所述多个PAM-L符号的第一个中。24.—种用于在多电平信令系统中传输数字信号的方法，在该多电平信令系统中，表示多于一比特信息的数字信号可以在单个传输介质上以多于两个的信号电平传输，所述方法包括以下步骤对用N个比特的集合表示的数字值编码以提供对应的P个符号的集合，其中每个P个符号的集合被选择以在PAM-L编码方案中提供所述P个符号的集合中的相邻符号之间的至少一个一步转换；并且在所述单个传输线上传输所述P个符号的集合，其中，N和P为整数值，L为等于或大于4的整数值。25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述PAM-L编码方案对应于PAM-4。26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述传输的信息能够用分别表示4个不同的步的4个不同符号来表示，其中00表示第一步，01表示第二步，ll表示第三步，且10表示第四步。27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述4个步中的每一个被分配权重，所述方法进一步包括限定其中所述N个比特的集合被分配给R比特码字的码字空间，其中所述码字空间包括多对权重相等^l性相反的R比特码字；确定所述单个传输线上的电流不均衡；以使得所述电流不均衡变得更加接近于零的方式，分配所述N个比特的集合的每一个所对应的所述R比特码字对中的一个；并且将所述对的R比特码字中的所分配的一个作为所述PAM-L编码方案中的对应的P个符号的集合在所述单个传输介质上传输。28.根据权利要求24所述的方法，其中，所述编码步骤被执行，以便在接收机处实现时钟数据恢复，所述接收机在所述单个传输线上接收所述P个符号的集合。29.—种用于在多电平信令系统中传输数字信号的系统，在该多电平信令系统中，表示多于一比特信息的数字信号可以在单个传输介质上以多于两个的信号电平传输，所述系统包括编码器，其被配置成对用N个比特的集合表示的数字值编码以提供对应的P个符号的集合，其中每个P个符号的集合被选择以减少连续数字信号传输之间的全摆幅转换并执行连续数字信号传输之间的DC平衡；以及发射机，其被配置成在所述单个传输介质上传输所述P个符号的集合，其中，N和P为整数值。30.根据权利要求29所述的系统，其中，所述P个符号的集M为PAM-4符号来传输。31.—种用于为在单个传输介质上传输的数字信号提供DC平衡的系统，所述系统包括限定单元，其被配置成限定包括多个码字对的码字空间，其中所述码字对中的每一个包括可同等表示N比特数据的集合的正权重码字和负权重码字，每个相应码字对的正和负权重码字具有相等幅度，N为正整数值；确定单元，其被配置成确定所述单个传输介质上的电流不均衡；分配单元，其被配置成基于由所述确定单元作出的所述确定，为所述N比特数据的集合分配所i^应对的码字中的一个，使得所述电流不均衡变得更加接近于零；以及传输单元，其被配置成在所述单个传输介质上传输由所述分配单元作为多个符号分配的所述对应对的码字中的一个。32.根据权利要求31所述的系统，其中，所述码字空间进一步包括不具有对应成对码字的多个码字，其中所述多个非成对码字中的每一个表示零DC平衡权重。33.根据权利要求32所述的系统，其中，所述多个码字对的子集表示零DC平銜二权重。34.根据权利要求32所述的系统，其中，如果所述电流不均im确定为零，则由所述分配单元分配用于所述N比特数据的集合的所述对应码字对中的码字中的任一个。35.根据权利要求32所述的系统，其中，无论所述电流不均衡如何，所述对应码字对中的码字中的任意一个在所述单个传输介质上传输，以在所述单个传输介质上传送附加信息。36.根据权利要求34所述的系统，其中，当所述码字不均衡的绝对值为零时，所述对应码字对中的码字中的任意一个在所述单个传输介质上传输。37.—种用于在多电平信令系统中传输数字信号的系统，在该多电平信令系统中，表示多于一比特信息的数字信号可以在单个传输介质上以多于两个的信号电平传输，所述系统包括编码单元，其被配置成将用两个连续N比特字符表示的数字值编码成R比特码字，其中所述R比特码字被配置以减少全摆幅，基于与所述N比特字符中的每一个相关联的Q比特标签，所述N比特字符中的每一个被指定为数据或控制信息；以及传输单元，其被配置成将所述R比特码字作为多个PAM-L符号输出，其中，L、N、R和Q为正整数值，并且其中，所述R比特码字包括第一字段，其对应于所述两个连续N比特字符中的第一个及其相关联的Q比特标签；第二字段，其对应于所述两个连续N比特字符中的第二个及其相关联的Q比特标签；以及第三字段，其提供在所述第一和第二字段之间，是所述两个连续N比特字符及其相关联的Q比特标签的函数。38.根据权利要求37所述的系统，其中，所述编码单元不考虑DC平衡而执行编码，所述系统进一步包括确定单元，其被配置成确定所述R比特码字是否应当被修改以提供DC平衡，而不影响全摆幅消除；并且如果确定所述R比特码字应当被修改以提供DC平衡，则所述确定单元被配置成将所述R比特码字修改为与所述R比特码字相反极性权重的另一个R比特码字。39.根据权利要求38所述的系统，其中，所述编码单元包括映射单元，其被配置成将所述两个连续N比特字符中的至少一个映射成不同的比特模式，用于消除所述R比特码字中的全摆幅。40.根据权利要求38所述的系统，其中，所述编码单元包括多个编码单元，并且其中，由所述多个编码单元对所述两个连续N比特字符中的每一个彼此独立地执行所述编码。41.根据权利要求38所述的系统，其中，所述编码单元包括多个编码单元，并且其中，由所述多个编码单元对所述两个连续N比特字符中的每一个彼此并行地执行所述编码。42.根据权利要求38所述的系统，其中，由所述编码单元对所述两个连续N比特字符中的每一个执行的所述编码^4Ui是相同的。43.根据权利要求38所述的系统，其中，由于编码比特的不同排列，由所述编码单元对所述两个连续N比特字符中的一个执行的所述编码不同于由所述编码单元对所述两个连续N比特字符中的另一个执行的所述编码。44.根据权利要求37所述的系统，其中，所述R比特码字中的所述第三字段为比特串，基于所述两个连续N比特字符中的第一个还是第二个还是两者都还是两者都不被映射成不同的比特模式，所述比特串被设置为特定的比特串值，其中，所述R比特码字中的所述第三字段被提供，以便确保没有全摆幅违反发生在所述第三字段的开始和末尾边界。45.根据权利要求37所述的系统，进一步包括传输单元，其被配置成将每个R比特码字作为多个符号集合在所述单个传输介质上传输。46.根据权利要求37所述的系统，其中，所述多个符号集合对应于10个PAM-4符号。47.根据权利要求37所述的系统，其中，所述编码单元包括确定单元，其被配置成确定所述单个传输介质上的电流不均衡；以及分配单元，其被配置成4^r个R比特码字分配给彼此权重相同M此极性不同的一对码字中的一个码字，使得所述电流不均衡变得更加接近于零，从而结果实现所述单个传输介质上的DC平衡。48.根据权利要求37所述的系统，其中，所述编码单元包括确定单元，其被配置成确定是否要在所述R比特码字中提供逗号，如果是，则执行码字映射，以在所述R比特码字的所述第一字段或所述第二字段中的任一个或两者中包括多个预定逗号模式中的一个，其中，所述R比特码字的所述第一和第二字段中的任一个或两者中使用的所述逗号模式不同于所述第一和第二字段中使用的非逗号数据模式，以便允许接B确定码字边界，而无论所述R比特码字的所述第一字段或所述第二字段中的单个还是两者包含所述多个预定逗号模式中的一个。49.根据权利要求48所述的系统，其中，所述R比特码字的所述第一字段或所述第二字段中的任一个或两者中使用的所述逗号模式具有甚至在已对包含所述预定逗号模式中的一个或多个的所述R比特码字执行DC平衡操作之后也允许所述逗号模式保留它们的唯一性的特定比特模式，从而允许所述接^通过所述R比特码字中的所述逗号模式来确定所述码字边界，而无需所述接收机在检测所述逗号模式之前已对所述R比特码字执行逆DC平衡操作。50.根据权利要求37所述的系统，其中，R比特码字空间包括多对彼此权重相同^此极性不同的R比特码字，其中所述R比特码字对中的每一个中的一个码字对应于多个两比特子码字，所述多个两比特子码字具有相对于所述R比特码字对中的所述每一个中的另一个码字中的对应位置的子码字取"良的最高有效比特。51.根据权利要求37所述的系统，其中，所述R比特码字中的每一个包括使接收机能够确定在所述接收机执行所述R比特码字的解码之前是否需J^L行逆DC平^^操作的信息。52.根据权利要求51所述的系统，其中，关于DC平衡的所述R比特码字中的每一个中包括的所述信息被提供在表示所述单个传输介质上的每个相应R比特码字的所述多个PAM-L符号的第一个中。53.—种用于在多电平信令系统中传输数字信号的系统，在该多电平信令系统中，表示多于一比特信息的数字信号可以在单个传输介质上以多于两个的信号电平传输，所述系统包括编码单元，其被配置成对用N个比特的集合表示的数字值编码以提供对应的P个符号的集合，其中每个P个符号的集合被选择以在PAM画L编码方案中提供所述P个符号的集合中的相邻符号之间的至少一个一步转换；以及传输单元，其被配置成在所述单个传输线上传输所述P个符号的集合，其中，N和P为整数值，L为等于4或4的整数倍的整数值。54.根据权利要求53所述的系统，其中，所述编码方案是PAM-4编码方案，其中所述传输的信息能够用分别表示4个不同的步的4个不同符号来表示，其中00表示第一步，01表示第二步，11表示第三步，且10表示第四步。55.根据权利要求54所述的系统，其中，所述4个步中的每一个被分配权重，所述系统进一步包括限定单元，其被配置成限定其中所述N个比特的集合被分配给R比特码字的码字空间，其中所述码字空间包括多对权重相等*性相反的R比特码字；确定单元，其被配置成确定所述单个传输线上的电流不均衡；分配单元，其被配置成以使得所述电流不均衡变得更加接近于零的方式，分配所述N个比特的集合中的每一个所对应的所述对的R比特码字中的一个；以及传输单元，其被配置成将所述对的R比特码字中的所分配的一个作为所述PAM-L编码方案中的对应的P个符号的集合在所述单个传输线上传输。56.根据权利要求53所述的系统，其中，所述编码单元执行编码，以使在接收机处实现时钟数据恢复，所述接》1^^在所述单个传输线上接收所述P个符号的集合。57.根据权利要求53所述的系统，其中，所述PAM-L编码方案对应于PAM-4。58.—种信息传输和接收方法，包括在发射机处确定是否要在两字符信息包的第一字符部分或第二字符部分中的任一个或两者中拔:供逗号字符；如果是，则为所M应的第一字符部分或所述第二字符部分或这两个字符位置提供唯一的比特模式；将所述两字符信息包编码为N个PAM-L符号的序列以在串行传输线上输出；在接收机处接收所述N个PAM-L符号的序列；基于所述N个PAM-L符号的序列的比特模式，确定所述N个PAM-L符号的序列所对应的数据的第一字符部分或第二字符部分或两者是否是逗号字符；并且如果是，则基于所述逗号字符确定在所述串行传输线上接收的相邻字符之间的数据边界，其中，N和L为整翁:值。59.根据权利要求58所述的方法，其中，N为IO，且L为4。60.—种信息传输和接收系统，包括发射机，其包括第一确定单元，用于确定是否要在两字符信息包的第一字符部分或第二字符部分中的任一个或两者中^供逗号字符；分配单元，用于如果所述第一确定单元确定应提供逗号字符，则为所述对应的笫一字符部分或所述第二字符部分或这两个字符位置分配唯一的比特模式；以及编码单元，用于将所述两字符信息包编码为N个PAM-L符号的序列以在串行传输线上输出；以及接收机，其包括输入单元，用于接收在所述串行传输线上发送的所述N个PAM-L符号的序列；第二确定单元，用于基于如由所述输入单元接收的所述N个PAM-L符号的序列的比特模式，确定所述N个PAM-L符号的序列所对应的数据的第一字符部分或第二字符部分或两者是否是逗号字符；以及数据边界确定单元，用于如果所述第二确定单元确定逗号字符存在于所述N个PAM-L符号的序列中，则基于所述逗号字符确定在所述串行传输线上接收的相邻字符之间的数据边界，其中，N和L为整数值。61.根据权利要求60所述的信息传输和接收系统，其中，N为IO，且L为4。全文摘要一种用于在多电平信令系统中改进所传输数字信号的质量的系统和方法，在所述多电平信令系统中，表示多于一比特信息的数字信号可以在单个传输介质上以多于两个的信号电平传输，所述系统和方法包括对用N个比特的集合表示的数字值编码以提供对应的P个符号的集合，其中每个P个符号的集合被选择以减少连续数字信号传输之间的全摆幅转换并执行连续数字信号传输之间的DC平衡。所述系统和方法进一步包括在所述单个传输介质上传输所述P个符号的集合。在可替选的配置中可以另外提供时钟数据恢复和逗号插入。文档编号H04L25/49GK101112060SQ200580047414公开日2008年1月23日申请日期2005年12月28日优先权日2004年12月29日发明者克劳斯·F·赫耶尔申请人:恩尼格玛半导体有限公司