交织器设备及方法

专利名称：交织器设备及方法
技术领域：
本发明通常涉及通信系统，且更具体地，涉及使用数字用户线 路(DSL)的通4言方法。
背景技术：
数字用户线路(DSL)技术在横跨普通电话线的两个调制解调 器之间提供了高速数据通信，其中，标准电话线(例如，双绞铜线) 在仍提供简易老式电话业务(POTS)的同时，维持着从每秒数万 比特到每秒数十兆比特的数字数据通信率。非对称数字用户线路 (ADSL)和特高数字用户线路(VDSL)已显现为DSL系统的普 遍实现方式，其中，ADSL由美国国家标准化j且织(ANSI)标准 T1.413和国际电信联盟(ITU-T)标准G.992.3、 G992.5限定，而 VDSL由ANSI标准T1.424和ITU-T标准G.993.1限定。ADSL、 VDSL和其4也类似的DSL系统(共同^皮称为"xDSL")通常提供了 处于POTS频带(大约300 Hz到400Hz)以上的频率范围内的数字 数据通信，例如，ADSLG992.3运行在从大约25 kHz到大约1.1 MHz 的频率处。DSL调制解调器的一个允许它们提供高数据率的特征是，它们 能够通过多载波信道100传递符号，诸如

图1中所示。所示出的多 载波信道100包括橫跨由电话线维持的频镨104的多个频率或载波 102(例如，载波f!. f2、... fN)。事实上，通过将频-谱104分成多个载 波，DSL调制解调器可通过每个载波传送数据，进而允许它们在每 单位时间通过电话线"填塞"更多的凄t据。
在通信期间，每单位时间可有特定数量的比特在基于信噪比 (SNR) 106的每个载波上传送。通常，较多的比特在具有相对高 的SNR的载波上传送，而较少的比特在具有相对低的SNR的频率 上传送。例如，相比4支于载波f4，载波f2具有相对高的SNR。相应 地，DSL调制解调器在载波f2上传送较多的比特(即，每单位时间 大约18比特)，而在载波f4上传送较少的比特(即，每单位时间大 约14比特)。尽管在多个频率上通信的编码和解码数据使得该多载 波通信在计算上变得复杂，但它使得DSL调制解调器能够向用户提 供高速的数据连接和相对少的错误。
尽管多载波信道使得DSL通信系统大致能够说明频谱的具体 噪声区，但通常可使用其他组件来说明更动态的噪声源，诸如脉冲 噪声。因此，为了实现具有高准确度的高数据率，可j故出改进以允 许通信系统更有效地进行传递。

发明内容
为了提供对本发明的 一个或多个方面的基本理解，以下给出简 化的概要。该概要不是本发明的大范围的综述，并且也不是旨在指 出本发明的关键或重要要素。而是，概要的主要目的是，以作为稍 后给出的更详细描述的开头的简化形式给出本发明的 一 些构思。本发明的一个实施例涉及一种凝:据处理方法。在这种方法中， 接收原始数据流。具有总字节长度的 一 系列字节从原始数据流中选 出，具有原始数据流中的跨度的一系列字节大于总字节长度。基于 这一系列的字节计算至少一个冗余的字节。通过传送介质传送输出 数据流，其中，输出数据流包括其中具有至少一个冗余字节的原始 数据流，并且其中，输出数据中的连续字节具有的顺序与原始4fet据 流中的连续字节的顺序相对应。还将对其他装置和方法进行描述。
以下说明和附图详细阐述了本发明的某些i兌明性的方面及实 现方式。这些仅指出了其中可采用本发明的原理的各种方式中的一些。
附图i兑明
图1是示出了 DSL通信系统的示意图，其中，调制解调器通 过多载波信道来通信数据；
图2是示出了具有通过双绞铜线进行通信的第一和第二 DSL 调制解调器的DSL通信系统的示意图3是进一步示出了脉冲噪声干扰如何在巻积交织器中通过多 数据传送单元来分配被讹误的数据字节的示图4是示出了具有连接至传送介质的第一和第二网络装置的通 信系统的另 一 实施例的示意图5是示出了具有包括预交织器、冗余编码器、以及交织器的 交错冗余编码器的网络传送装置的实施例的示意图6是根据本发明的一个实施例示出了具有解交织器、冗余译 码器、以及后解交织器的网络4妄收装置的实施例的示意图；图7是根据本发明的一个实施例示出了与后解交织器相关联的 预交织器如何防止脉冲噪声干扰遍布多数据传送单元的示图8是根据本发明的 一个实施例示出了与后解交织器相关联的 预交织器如何防止脉沖噪声干4尤遍布多数据传送单元的另 一示一和第二网络装置的通信系统的示意图10A-图IOF是示出了交错冗余编码器的一个实施例的功能 性的示意图11是根据本发明的一个实施例示出了与解交错冗余解码器 相关联的交错冗余编码器如何防止脉冲噪声干扰遍布多数据传送 单元的示图12是其中有效负载凝:据:故传递以在传送介质上以有效的零 延迟进4于传送的实施例；以及
延迟进行传送的另 一 实施例；
具体实施例方式
现将参照附图对本发明的一个或多个实施方式进4亍描述，其 中，通篇使用相似的参考标号来指出相似的元件。尽管可在以下关 于DSL通信系统的上下文中i仑述一些方面， <旦本发明可应用于其中 可采用交错的任何类型的通信系统。图2示出了 DSL通信系统200,该系统包括分别连4妄至标准电 话线206 (例如，双绞铜线)的第一和第二DSL调制解调器202、 204。如之前所纟是及的，DSL调制解调器202、 204可通过建立在电 话线206上的多载波通信信道借助于符号传送^t据。为了交换^t据， 调制解调器202、 204包括分别连接至更高水平的协i义(例如， TCP/IP)的网络才妾口 208、 210。现将参照图2提供对凄丈才居交换的简 要描述并接着将参照图3^是供更详细的论述。
现参照图2，为了传送数据，传送网络接口 208接收有效载荷 数据并将其传递至向前纠4晉(FEC)编码器212，其中，FEC编码 器将冗余字节追加至有效凄t据以形成代码字。此后，交织器214 4吏 连续的代码字彼此交错以形成交错的数据流。此后，收发器216可 通过运用格式结构编码、傅里叶逆变换等在线206上调整交错的数 据流。噪声218 (诸如脉冲噪声干扰)可影响线206上的已调整的 交错数据流，可能讹误数据。
为了4妄收凄t据，接收调制解调器204中的收发器220通过运用 快速傅里叶变换、格式结构解码等使已调整的交错数据流解调。此 后，收发器220将已解调的交错数据流传递至解交织器222。此后， 解交织器222使交错的代码字的字节不混合，此后，FEC解码器224 利用冗余字节来试图纠正出现在线206上的任何数据错误。最后， 已修正的数据4皮传递至接收网路接口 210,在此该接收网路接口可 用于其所希望的目的。
在多数情况下，FEC编码器212和交织器214与解交织器222 和FEC解码器224关联工作以可靠地纠正有效载荷数据中的任何被 讹误的字节。然而，在某些情况下，交错和冗余字节的结合可能不 足以纠正被讹误的字节。例如，图3示出了以下情况，其中从网络 接口 208传送四个数据传送单元(DTU)，当在网络4妄口 210处接 收时其中的三个祐j化i吴。这些#1讹误的DTU是由具有的持续时间超出系统的最小脉冲噪声保护(INPmin)的脉冲噪声事件218引起。 由于交错，这些被讹误的数据字节遍布网络接口 210处的多个 DTU。
更具体地，在图3的实例中，可以看到传送网络接口 208提供 了多个DTU (DTU0、 DTU1、 DTU2、 DTU3 )，其中，每个DTU 包括有效载荷数据的三个字节(B)。此后，FEC编码器210计算每 个DTU的一个冗余字节(R)并将该冗余字节追加至DTU以形成 具有的代码字大小(N)为4字节的^码字。例如，代码字Nt包4舌 DTUO的有效载荷字节Boo、 BQ1和B。2以及冗余字节R"该冗余字 节从DTUO的有效载荷字节计算出。此后，利用交织器214及时地 扩散代码字Np此后，收发器216在线206上传送交4普的代码字。 在该实例中，为了简明，符号被:没计成使每个代码字作为单个的符 号在线上传送。
脉沖噪声千扰218出现在线206上，如以删去的字节所指出的。 如可以看到的，脉冲噪声干扰218使单个符号或连续符号中的所有 数据讹误。因此，在图3的实例中，脉冲噪声干扰218破环单个代
码字，该代码字包括三个有效载荷字节(Bq9、 Bq7、 BG5)和一个冗 余字节(R4)。
在接收调制解调器中，收发器220使来自线206的数据解调并 且解交织器222使接收到的数据解交错，结果形成代码字(N厶 N2'、 N3'、 N4')。此后，FEC解码器224基于接收到的有效载荷字节 计算冗余字节，由于线上的噪声218，接收到的有效载荷字节可能 等于或不等于传送的有效载荷字节。如果FEC解码器224计算出的 冗余字节不等于接收到的冗余字节，则FEC解码器224可使用给定 代码字中的冗余字节以试图纠正祐j化误的字节。因此，冗余字节 r4通常被用来纠正出现在有效载荷字节B叫、B(n和B。2中的任何错误。然而，如清楚看到的，如果R是不足以纠正被讹误的字节的， 则四个DTU中的三个由于脉冲噪声干扰218而裙:"i化误。
如果冗余字节不能纠正有效载荷数据中的错误，则通常更高层 的协议(例如，TCP/IP)必须转发每个被讹误的DTU。在某些情况 下，大量的转发请求可使服务器的转发能力超载并导致网络中的非 修正的错误。
在懂得与某些交织器系统和方法相关的上述问题或限制时，本 发明人已研制出和冗余译码一起的、限制网络上^皮讹误的DTU的 数量的交织器系统和方法。图4示出了这种通信系统400的一个实 施例，该通信系统包括分别连接至传送介质406的第 一和第二网络 装置402、 404。在一个实施例中，网络装置402、 404可包括通过 由标准电话线维持的多载波信道进行通信的DSL调制解调器。然 而，在另一实施例中，网全各装置402、 404可包4舌通过有线或无线 传送介质进行通信的其他网络装置，诸如便携式电话、寻呼机、膝 上型电脑等。
如同之前所论述的DSL调制解调器202、 204,网络装置402、 404可包括分别可连接至更高水平的协议的网络4妾口 408、 410。网 络装置402、 404还可包括分别被构造为通过传送介质406传送和/ 或接收信息的收发器412、 414。
然而，与之前所论述的DSL调制解调器不同的，网络装置402、 404还包括交4晉冗余编码器416和解交4晉冗余解码器418。值得注 意地，交错冗余编码器416^皮构造为接收来自传送网路4妄口 408的 有效载荷字节的原始^:据流并适合通过传送介质406来帮助传送输^ 出数据流，其中，输出凄t据流具有与原始凄t据流相同或相似的顺序。 在在这种情况下，如果噪声420讹误传送介质406上的连续符号， 则讹误将^L限制于有限量的DTU而不是遍布多个DTU。在图4的实施例中，交错冗余编码器416包括可选的延迟控制器422、预交 织器424、冗余编石马器426以及交织器428;而解交4晉冗余解石马器 418包括解交织器430、冗余解码器432以及后解交织器434。
如果需要，可以是计时元件、开关、存储緩冲器或某些其他类 型的控制器的延迟控制器422可接收来自网络接口 408的原始数据 流及其中的插入延迟(例如，哑元字节)以形成修正数据流。在某 些实施例中，延迟控制器422可被包含在向网络4妄口 408提供原始
凄t据流的更高水平协议中。
图5示出了交错冗余编码器416的更详细的^L图，该交错冗余 编码器包纟舌预交织器424、冗余编码器426、以及如所纟是及的交织 器428。在一个实施例中，预交织器424包括"敗构造为在原始或修_ 正的数据流500上进^于交賴-操作的结构。如进一步应该理解的，在 各种实施例中，原始数据流500包括DTU流，每个DTU都包括K 字节的有效载荷数据。延迟S (诸如哑元字节)也被包含在原始或 修正的数据流500中。哑元字节促使有效载荷字节延迟，从而使输 入字节大小N是K + R,其中，R代表每代码字将使用的冗余字节 的数量。
在图5的实施例中，预交织器424^f皮构造为解交织器型的结构， 其中，每个有效载荷字节按照以下运算法则延迟
△ (j)=(D-l)x(N-j-1); j = 0、 1、…(N-1-R)
其中，D是预交织器的深度，而N是代码字的大小。
冗余编码器426接收现被预交错的一系列K有效载荷字节，并 计算这一系列K有效载荷字节的冗余字节502的lt量R。冗余字节 502 #1追加至K有效载荷字节以形成虚拟代码字的虚拟ft据流，其中，每个虚拟代码字具有大小K + R。在一个实施例中，冗余编码 器426利用Reed-Solomon译码技术来生成冗余字节502,然而，可
此后，交织器428接收虚拟数据流并使虚拟代码字的每个字节 ^換照运算法则延迟。在一个实施例中，每个字节4安照以下运算法则 延迟
<formula>formula see original document page 16</formula>、 1、…(N-1)
如上所述，在一个实施例中，来自冗余编码器426的虚拟代码 字已按照以上运算法则被延迟，这使得在传送介质406上传送的输 出数据流具有与有效载荷字节在网络接口 408处的顺序相同的有效 载荷字节。
在已通过传送网络装置402通过传送介质406传送DTU后， 才妻收网络装置404 4妄收来自传送介质的凄t据流并可处理该^:据，如 图6中所示。如之前所提及的，接收网络装置404可包括解交织器 430、冗余解码器432和后解交织器434。
解交织器430接收来自传送介质406的传送输出数据流并使其 中的每个字节延迟，在一个实施例中，按照以下运算法则延迟
<formula>formula see original document page 16</formula>j = 0、 1、…(N-1)
在解交错后，冗余解码器432接收解交错数据(即，被延迟且 因此在多个虚拟代码字之间扩散)。此后，冗余解码器432基于其 中提供的冗余字节进行错误纠正。在一个实施例中，基于 Reed-Solomon译码进行组件的错误纠正，然而，对于其他冗余译码技术可变化错误纠正，并且所有这些变化都^皮认为落到本发明的范围内。
由于4晉误纠正后就不再需要冗余字节R，故删掉冗余字节R, 且此后具有大小K的々务正K码字械^r入至后解交织器434。 <奮正的 有效凄t据字节可随S哑元字节一起4皮输入到后解交织器434中，以 使K修正字节被延迟，就好像代码字中存在K+R字节一样。因此， 每个修正凄t据字节延迟了以下量
△ (IKD-l)xj; j = 0、 i、…(N-1-R)
得到的数据流600从后解交织器434输出，并且可删掉哑元字节。
系统400的重要优点在于，非可^fi务正的错-误遍及有限数量的 DTU。结合图7和以下i仑述可更充分地理解该有利结果。为了简明 和清楚，符号被设计为对应于单个的虚拟代码字，尽管通常可通过 其他的方式对符号进4于i殳计。
如图7中所示，传送网络接口 408接收包括布置在DTU中的 一系列有效载荷字节(B)的原始数据流700。如果需要，延迟控 制器422将哑元字节5引入到原始数据流中以形成修正数量流 702。此后，预交织器424通过从每个DTU扩散字节来建立虚拟凄t 据流704,其中，DTU的较前的字节被延迟了较大的量(A4),而 DTU的较后的字节被延迟了较小的量(Ao)。此后，冗余编码器426 基于虚拟数据流中的一系列字节计算至少一个冗余字节，从而生成 大小N-K+R的"虚拟，，代码字(N" N2、 N3)。通常，原始和4奮 正数据流中的每系列字节具有的总字节长度小于这 一 系列字节的 跨度。例如，虚拟代码字N3包括原始数据流700中的具有的总字 节长度为三个字节的一系列字节706 (即，B00、 B04、 B08)以及大约为八个字节的^争度708。基于这一系列字节(B加、Bo4、 Bo8)计 算冗余字节Rq3，并可使该冗余字节与这些字节相关联以形成虚拟 代码字N3。修正数据流702中的这一系列字节(B00、 B04、 B08)还 具有大约十个字节的跨度710。
此后，交织器428使虚拟代码字在712处交错，以使在传送介 质406上传送的流出数据流714处于与原始数据流700相同的顺序，
虽然其中插入有冗余字节r。因此，可以看到，虚拟^码字n!、
n2、 N3在某种意义上可以是"虚拟的"，因为冗余字节是通过它们 的有效载荷字节计算出的，但虚拟代码字自身并没有通过传送介质 406传送。
在传送介质406上，脉冲噪声干扰716使得字节被讹误。
在接收网络装置处，接收到的数据通过718处的解交织器430 以重建虚拟代码字n/、 n2'、 n3'。冗余解码器432可4企-验每个接收 到的虚拟代码字的冗余字节。如果冗余字节不能够纠正所有的傲i吴 字节，则冗余解码器432不纠正错-误，并且讹误的字节进入后解交 织器434。此后，讹误的字节被后解交织器434重新排序，以使每 个讹误的字节存在于有限凄史量的dtu内。因此，在所示出的实施 例中，将仅需转发四个所示出的dtu中的一个。
图8示出了如何以防止脉冲噪声干扰遍布多个dtu的方式来 通信H据的另一实施例。更具体地，在该实施例中，多个冗余字节 与每个虚拟4戈码字相关联。例如，虚拟代^码字1s^包4舌六个有效载 荷字节(BOl、 B04、 B06、 B09、 Bll、 B14)和三个冗余字节(Rl、 R2、 R3)。《直得注意地，在该实施例中，可存在负延迟802，其中， 冗余字节在修正数据流806中的相关延迟单元到达之前从虚拟数据 流804中的一系列字节计算出。现参照图9，可以看到通信系统900的另一实施例，该通信系 统包括分别连接至传送介质406的第一和第二网络装置902、 904。 如同之前的实施例，网络装置卯2、904分别包4舌网路4妄口 408、 410， 并且分别包括收发器412、 414。然而，在该实施例中，交4晉冗余编 码器卯6和解交错冗余解码器908可包括来自之前所论述的实例的 各种最优化方式。例如，在一些最优化方式中，原始或修正的数据 流可被直接从网络接口 408传递至收发器412。类似地，并且来自 传送介质406的接受到的数据流可被直接从收发器414传递至网路 接口 410。通过使这些組件最优化，减小了它们的覆盖区并提高了 系统的总性能。
为了强调该功能性的某些方面，图10A-图IOF示出了原始翁: 据流1000如何被及时地载入到交错冗余编码器906中并被处理以 形成虚拟凄史据流的更详细的实施例。在这些附图中，交4普冗余编码 器卯6包括多个延迟元件1004,诸如FIFO,并可一皮布置成如所示 出的巻积交织器的形式。
图IOA示出了如同在连续的DTU之间具有时间延迟5的一系 列DTU (DTUo、 DTUt、 DTU2、 DTU3)的多个原始数据流1000。 更高水平的协i义可构成具有适当的时间延迟5的原始凄史据流1000 或者交错冗余编码器卯6中的延迟控制器可插有延迟S 。在该实施 例中，我们假定每个虚拟代码字存在一个冗余字节且因此连续的 DTU之间存在一个哑元字节(例如，DTUo与DT"之间插有哑元 字节5J,然而，在其他实施例中，可釆用每个虚拟^码字具有多 个冗余字节。尽管图10A的实例示出了具有3字节的DTU,但通 常DTU可包括任何数量的比特或字节，并且不同的DTU可具有不 同的长度。在图lOB-图IOE中，DTU被相继载入到交错冗余编码器906 的延迟元件1004(例如，FIFO )上以实现所希望的虚拟数据流1002。 在原始数据流1000的每个连续字节^皮载入到每个FIFO的前部上的 同时，字节从该FIFO的后部弹入到虚拟数据流1002中。例如，在 图10B中，有效载荷字节B。o首先^皮载入到具有最长延迟的FIFO 上，进而将第一 "不关心的"字节弹入到虚拟数据流中。接着，控 制器将B( 载入到第二 FIFO上，此后，控制器将Bo2载入到第三 FIFO上。最后，在装载完每个DTU后，交4普冗余编码器可计算出 虚拟数据流中的一系列字节的冗余字节，诸如Reed-Solomon冗余 字节。因此，在图10B中，冗余字节Rq基于如所示的三个"不关 心的"字节而计算出。图10C示出了被载入到FIFO中且因此通过 FIFO推进现有字节的DTUi。图10D和图10E示出了DTU2和dtu3 的类似功能性。图10F示出了以该方式形成的所得到的虚拟数据流。
系统卯0的重要优点在于，非可纠正的错误遍布有限数量的 DTU,但相对于之前的实施例具有有限的延迟。结合图11和以下 i仑述可更充分地理解该有利结果。为了简明和清楚，图11的实例 已被选择为与图10相一致。然而，图10仅示出了执行交错冗余编 码器906的一种方式，而其他实施例也可实现图11的特性。另外， 为了简明和清楚，符号4皮设计为对应于单个虚拟代码字，尽管通常 可以其他方式对他们进行设计。
如图11中所示，传送网络接口 408^妄收有效载荷字节(B)的 原始数据流1000作为一系列的DTU。在交4晉冗余编码器906中， 可插有延迟5以形成修正的数据流1102(或者也可在网络接口 408 处通过更高水平的协议设置延迟)。此后，交错冗余编码器906从 原始或修正的数据流中选出一系列有效载荷字节1104并计算出每 系列字节的至少一个冗余字节(R)，诸如Reed-Solomon冗余字节。 如所示的，冗余字节与这一 系列字节相关联以形成虚拟代码字N！、N2、 N3。通常，原始和修正数据流中的每系列字节具有的总长度小 于这一系列字节的跨度。例如，虚拟代码字N3包括处于原始数据 流1100中具有的总字节长度为三个字节的一系列字节1104 (即， B00、 Bq4、 BQ8)以及大约为/v个字节的跨度1106。此后，基于这一 系列字节(B, B04、 B08)计算出冗余字节R03，并可使该冗余字 节与这些字节相关联以形成虚拟^码字N3。 ^多正教:才居流1102中的 这一系列字节1104(B(k)、 BQ4、 Bo8)还具有大约十四个字节的^夸度。在所示出的实施例中，交错冗余编码器906可向前移动其中插 有冗余字节以在传送介质406上传送的原始数据流1100。由于有效 载荷数据处于相同的顺序，故可零实际延迟(由于调制、冗余字节 的计算等在发送器中还是存在物理延迟)地向前移动原始数据流。此后，收发器可将输出的数据流设计为一系列符号，并通过传送介 质406传送输出凄t据流1110,其中，输出凄史据流1110中的字节具 有与原始凝:才居流1000相同的顺序。当已在传送介质406上传送输出凄t据流时，乐^冲噪声干扰1112 可使得单个符号或多个延续的符号中的所有数据被讹误。在接收器一侧处进行解调后，由于接收到的有效载荷字节处于 所希望的顺序，故接收到的有效载荷字节可被直接传递至接收网路 接口 410。因此，原始数据流1100可被零实际延迟(由于调制、冗 余字节的计算等在发送器中还是存在物理延迟)地从网绍4妄口 408 传送至网络接口 410。由于这可缩短延迟和通过其他通信系统的等 待时间故是有利的。为了便于进行错误纠正，接收到的有效栽荷字节还被传递至解 交4晉冗余解码器908。此后，解交4晉冗余解码器908重建虚拟代码 字W、 N2'、 N3'并基于接收到的有效载荷字节计算出冗余字节R'， 由于传送介质上的噪声，接收到的有效载荷字节可能等于或不等于传送的有效载荷字节。如果计算出的冗余字节R'不等于接收到的冗 余字节R,则解交错冗余解码器908可试图利用与给定的虚拟代码 字相关联的接收到的冗余字节R来纠正被讹误的字节。因此，冗余字节Ro3'通常可用来纠正出现在有效载荷字节Boo、 Bo4和Bo8中的任何错误。如果我们假定接收到的有效载荷字节不能够纠正所有被讹误 的字节，则解交错冗余解码器908不能够纠正错误。然而，由于通 过传送介质406传送的有效载荷凄t据处于与用于网络接口 408、 410 处的相同的顺序，故—皮讹误的字节存在于有限凄t量的DTU内。因 此，在所示出的实施例中，更高水平的协议仅需转播一个DTU。因 此，通过使用本系统卯O,更高水平的协i义可降^氐转发请求的凄丈量 以及之前可实现的延迟。图12示出了略优化的交错冗余编码器卯6的更详细的实例。 在图12中，来自网络接口 408的原始数据流被直接传递至收发器 412,而才各式结构编码、IFFT等可用来调整传送介质406上的输出 数据流。因此，在传送介质上作为符号传送的DTU可具有与在传 送网络接口呈现的相同的顺序。由于有效载荷在到达收发器之前不 通过FIFO，故有效载荷被有效地降低至零。但是，在一个实施例中，有效载荷仍可^皮预交织器1200处理 以形成虚拟凄t据流。冗余编码器1202将基于虚拟凄t据流中的一系 列字节计算出冗余字节1204，进而形成虚拟代码字。如所示的，在 该构造中，保持交织器1206仅使冗余字节交错而不是整个虚拟代 码字。由于冗余字节通常4又包括整个虚拟代码字的尾凄t，故本领域 技术人员应该理解的是，相比较于之前所i仑述的实施例，本构造消 耗较少的内存并可《1入较少的延迟。图13示出了其中预交织器424和冗余编码器426被并行地计 算出冗余字节的并4亍冗余块1300所替4戈的再一实施例。如所示的， 冗余字节仍可以是交4普的1302。值得注意地，原始或々多正凄t据流祐: 直接从网络接口 408传递至收发器412以在传送介质上进行传送。 因此，传送介质上的符号将承载处于与在网络接口处零实际延迟地 ^t妻收到的相同顺序的有效载荷数据。为了计算出适当的冗余字节， 控制器1304使数据流的字节相继进入到并行冗余块1300中。控制 器1304设置每个字节，以使已预交错的字节现在彼此相关联，进 而计算出冗余字节。换言之，冗余字节可从来自多个DTU的一系 列字节计算出。尽管已关于一种或多种实施方式示出并描述了本发明，但在不 背离所附权利要求的精神和范围的前提下可对所示出的实例作出 改变和/或修改。例如，尽管输出数据流被描述为处于与原始数据流 "相同的顺序"，但应该理解的是，该术语包括处于相似顺序的数 据。例如，尽管传送网络接口与传送介质之间的字节的顺序被示出 为相同的，〗旦字节的顺序可以是翻转的。此外，可对凄t据的顺序作 出其他4奮改。具体关于上述构件或结构(组件、装置、电路、系统等)所执 行的各种功能，用来描述这些构件的术语(包括涉及"装置")，除 非另作说明，旨在对应于执行所描述的构件(例如，功能上是等效 的)的特定功能的任何构件或结构，尽管从结构上与在此所示出的 本发明的示例性实施方式中执行该功能的所披露的结构并不是等 效的。此外，虽然可^又关于多种实施方式中的一种4皮露本发明的特 定特征，但这一特征可与如所希望的其他实施方式的一个或多个其 他特征以及用于4壬^J^会定或特定应用的优点相结合。此外，在这个 意义上，术语"包括"、"包含"、"具有"、"有"、"伴有"或其变体 用于详细描述和4又利要求中，这些术i吾旨在以类似于术i吾"包括" 的方式^皮包4舌。
权利要求
1. 一种网络装置，其特征在于，所述网络装置包括网络接口，被构造为接收原始数据流；以及交错冗余编码器，被构造为从所述原始数据流中选出具 有总字节长度的 一 系列字节，所述原始数据流中的所述一 系列 字节具有的跨度大于所述总字节长度，所述交错冗余编码器进 一步被构造为基于所述一 系列字节计算出至少 一个冗余字节。
2. 根据权利要求1所述的网络装置，其特征在于，所述网络装置 进一步包括发送器，被构造为通过传送介质传送输出数据流，其中， 所述输出数据流包括其中插有所述至少 一个冗余字节的所述 原始数据流，并且其中，所述输出数据流中的连续字节具有的 顺序与所述原始数据流中的连续字节的顺序相对应。
3. 根据权利要求2所述的网络装置，其特征在于，所述原始数据 流以大约零实际延迟的方式从所述网络接口传递至所述发送器。
4. 根据权利要求1所述的网络装置，其特征在于，所述一 系列字 节和所述至少一个冗余字节与虚拟代码字相关联。
5. 根据权利要求4所述的网络装置，其特征在于，所述网络装置 进一步包4舌发送器，被构造为通过所述传送介质将输出数据流作为 一系列符号传送，其中， 一个符号被设计成与所述虚拟代码字 的大小一目7于应。
6. 根据权利要求5所述的网络装置，其特征在于，所述输出勒:据 流包括其中插有所述至少 一个冗余字节的所述原始凄t据流，并 且其中，所述输出数据流中的连续字节具有的顺序与所述原始凄l据流中的连续字节的顺序相对应。
7. 根据权利要求1所述的网络装置，其特征在于，所述网络装置是DSL调制解调器。
8. —种适合通过传送介质来帮助传送数据的网络装置，其特征在 于，所述网络装置包括网络接口，被构造为接收原始数据流；预交织器，#1构造为从所述原始凄t据流或〗奮正凄t据流中 选出一系列等间隔、非连续的字节；以及冗余编码器，被构造为基于所述一系列字节计算出至少 一个冗余字节。
9. 根据权利要求8所述的网络装置，其特征在于，所述网络装置 进一步包H发送器，被构造为通过所述传送介质传送输出数据流， 其中，所述输出数据流中的连续字节具有的顺序与所述原始数 据流中的连续字节的顺序相对应。
10. 根据权利要求9所述的网络装置，其特征在于，所述原始数据 流的有效载荷数据以大约零实际延迟的方式/人所述网络接口 传递至所述发送器。
11. 根据权利要求8所述的网络装置，其特征在于，所述网络装置 进一步包4舌交织器，被构造为使所述修正数据流重新排序以形成用 于通过传送介质进行传送的输出数据流，其中，所述输出数据 流中的连续字节具有的顺序与所述原始数据流中的连续字节 的顺序相对应。
12. 根据权利要求8所述的网络装置，其特征在于，所述网络装置 进一步包4舌控制器，用于可选择地将至少一个延迟单元插入到所述 原始凄t据流中以形成所述》务正凝:据流。
13. 根据权利要求12所述的网络装置，其特征在于，在所述修正 数据流中的系列包括等间隔、非连续的字节。
14. 根据权利要求12所述的网络装置，其特征在于，所述等间隔 近似地等于所述预交织器中的延迟元件的凄丈量。
15. —种适合通过传送介质来帮助传送数据的网络装置，其特征在 于，所述网络装置包括预交织器，被构造为使多个数据传送单元按照预交错运 算法则交错，进而形成多比特输出结果；冗余编码器，3皮构造为基于所述多比特输出结果生成一 个或多个冗余字节，并使所述一个或多个冗余字节与所述多比 特输出结果相结合以形成虚拟代码字；以及交织器，被构造为使所述代码字按照交错运算法则交错， 并输出用于沿所述传送介质进行传送的交错数据。
16. 根据权利要求15所述的网络装置，其特征在于，所述预交织 器#皮构造为按照以下运算法则增量式i也延迟所述输入lt据字 ，△ (j)=(D-l)x(N-j-1); j = 0、 1、…(N-1),其中，A(j)包括与第j个字节相关联的延迟，D包括所述 预交织器的深度，并且N包括所述输入数据字节的与代码字 的长度相对应的长度。
17. 根据权利要求15所述的网络装置，其特征在于，所述预交织 器进一步被构造为接收与所述一个或多个冗余字节相关联的 一个或多个。亚元字节，并且其中，所述哑元字节^L附加至所述#~正凄丈据流。
18. 根据权利要求15所述的网络装置，其特征在于，所述冗余编 码器^皮构造为当生成所述一个或多个冗余字节时忽略所述哑 元字节。
19. 根据权利要求18所述的网络装置，其特征在于，所述交织器 -故构造为通过4姿照以下运算法则延迟所述代码字的每个字节 而使所述代码字与及其他代码字交错△ (j)=(D-l)xj; j = 0、 1、…(N-1)，其中，A(j)包括与第j个字节相关联的延迟，D包括所述 预交织器的深度，并且N包括所述输入^t据字节的与代码字 的长度相对应的长度。
20. —种用于通信的数据处理方法，其特征在于，所述方法包括重建原始凄t据流以形成4务正凄W居流；在所述修正数据流中选出 一系列等间隔、非连续的字节；基于所述一系列字节计算出至少一个冗余字节；以及将所述至少 一个冗余字节插入到所述ji务正lt据流中以形 成输出数据流，其中，所述输出数据流中的连续字节具有的顺 序与所述原始数据流中的连续字节的顺序相对应。
21. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法进一步 包括通过传送介质传送所述输出数据流中的数据。
22. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法进一步 包括使所述至少一个冗余字节与所述一系列字节相关联以形 成虚拟代码字。
23. 々艮据权利要求22所述的方法，其特4正在于，所述方法进一步 包括将所述输出数据流设计为一系列符号，其中， 一个符号 被设计成与所述虚拟^C码字的大小相对应。
24. 才艮据4又利要求23所述的方法，其特征在于，所述方法进一步 包括通过传送介质传送所述一系列符号。
25.—种用于通信的凄t据处理方法，其特4正在于，所迷方法包括 *接收原始|1据流；从所述原始数据流中选出具有总字节长度的 一 系列字 节，所述原始数据流中的所述一系列字节具有的跨度大于所述 总字节长度；基于所述一 系列字节计算出至少 一个冗余字节；形成包括其中插有所述至少 一个冗余字节的所述原始凄t 据流的输出数据流，其中，所述输出数据流中的连续字节的顺 序具有与所述原始数据流中的连续字节的顺序相对应。
全文摘要
本发明的一个实施例涉及一种处理数据的方法。在该方法中，接收原始数据流。从原始数据流中选出具有总字节长度的一系列字节，原始数据流中的这一系列字节具有的跨度大于所述总字节长度。基于这一系列字节计算出至少一个冗余字节。通过传送介质传送输出数据流，其中，输出数据流包括其中插有该至少一个冗余字节的原始数据流，并且其中，输出数据流中的连续字节具有的顺序与所述原始数据流中的连续字节的顺序相对应。还描述了其他装置和方法。
文档编号H04L1/00GK101312388SQ200810098328
公开日2008年11月26日 申请日期2008年5月23日 优先权日2007年5月24日
发明者格特·舍德尔贝克, 贝恩德·海泽 申请人:英飞凌科技股份有限公司