提高以太网PHY装置中的延迟的方法与流程

本发明涉及用于数据通信网络的电子电路。一些实施例涉及改进使用数据通信网络传送的数据的编码和解码过程的电路。

背景技术：

以太网网络广泛应用于工业领域。以太网网络的某些方面由instituteelectricalandelectronicengineers(ieee)802.3standard标准化。以太网网络的实现可以包括通过双绞线电缆连接的通信或处理节点作为物理网络介质。节点到网络介质的接口电路可以称为节点的物理层或phy层。千兆以太网phy层可以采用许多信号处理技术来获得实现ieee802.3标准的不同方面所需的性能。在工业以太网实现中，随着以太网系统努力提高性能和规模，通信速度的延迟可能成为限制因素。本发明人已经认识到需要改进以太网系统的性能。

技术实现要素：

本发明一般涉及数据通信网络，尤其涉及减少由于解码通过数据通信网络接收的数据而导致的等待时间。在一些实施方案中，数据通信设备的物理(phy)层电路包括收发器电路、解码器电路和信号分析单元。收发器电路经由网络链路接收数据。接收数据包括数据符号加上由于网络链路引起的加性噪声。数据符号可以使用网格编码调制(tcm)在发送源处编码。解码器电路使用最大似然(ml)解码法来解码所述数据符号，以使用回溯深度映射到允许的符号序列。回溯深度值是ml解码在识别最可能允许的符号序列时引入的延迟符号的数量。引入的延迟越多，解码器电路的解码决策就越可靠。信号分析单元确定网络链路的一个或多个链路统计，并且根据一个或多个链路统计设置回溯深度值。

在一些实施方案中，一种操作数据通信设备的方法包括：使用收发器电路经由数据通信设备的网络链路接收数据，其中接收数据包括使用网格编码调制(tcm)编码的数据符号；使用最大似然(ml)解码来解码接收的编码的数据符号，以使用回溯深度将接收的符号序列映射到允许的符号序列；确定网络链路的一个或多个链路统计；以及根据一个或多个链路统计设置用于解码器的回溯深度值。

在一些实施方案中，数据通信设备包括：构件，用于经由网络链路接收数据，其中接收数据包括使用网格编码调制(tcm)编码的数据符号；构件，用于使用最大似然(ml)解码来解码接收的编码的数据符号，以使用回溯深度值将接收的符号序列映射到允许的符号序列，所述回溯深度值是ml解码在从接收的符号序列中识别允许的符号序列时使用的延迟符号的数量；构件，用于确定网络链路的一个或多个链路统计；和构件，用于根据一个或多个链路统计来设置用于ml解码的回溯深度值。

该部分旨在提供本专利申请的主题的概述。其目的不是提供对本发明的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。

附图说明

在附图中，不一定按比例绘制，相同的附图标记可以描述不同视图中的类似组件。具有不同字母后缀的相同数字可表示类似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式示出了本文件中讨论的各种实施例。

图1是数据通信网络的节点的物理层电路的部分的框图。

图2是示出卷积编码的网格图的示例。

图3是操作数据通信设备的方法的流程图。

图4是网络链路的采样信号的散点图的示例的曲线图。

图5是示出网络链路的采样信号的概率分布的图。

具体实施方式

图1是数据通信网络的通信节点的phy层电路105或phy的示例的部分的框图。示例中的phy实现了1000base-tieee820.3兼容接口。phy包括千兆位媒体独立接口(gmii)110、物理编码子层(pcs)115和收发器电路120，其通过网络链路的物理介质发送和接收信号。网络的物理介质可以包括四对双绞线的信道。

phy可以与媒体访问控制器(mac，未示出)结合使用，其经由gmii110或gmii的一些变体(例如，减少的千兆位媒体独立接口(rgmii)，mii)与phy接口。mac通过gmii110发送要在物理介质上发送的信息比特。这些比特由phy的pcs115处理，其执行编码功能以将比特转换为编码的四维(4d)符号序列，其每个分量在单独的线对上发送。mac以每标称8纳秒(8ns)符号周期的最大速率8比特发送数据。phy中的gmii电路可以包括先进先出(fifo)缓冲器，以允许mac使用的时钟与phy使用的时钟之间的差异。使用由mac提供的符号速率时钟将数据字节写入fifo，并使用由phy提供的符号速率时钟从fifo读取。分组间间隙(ipg)包括多个符号周期，在此期间mac不发送任何数据。ipg允许清除fifo以避免缓冲区下溢或溢出。

由pcs115生成的每个4d符号可以包含8个信息比特，通常称为星座的4d符号集应该具有至少256个元素。在1000base-t中，使用卷积码生成额外的比特，这导致512个元素的最小星座大小。使用集合分区技术将编码比特映射到扩展星座的元素。卷积编码和4d符号映射的组合导致相对于逐符号检测方案的潜在5.5分贝(5.5db)的编码增益。在1000base-t中，通过在4个线对中的每一个上同时发送5电平信号来实现所需的512个元素符号星座(例如，信令电平指定为-2、-1、0、+1、+2)。这导致625元素星座，其允许保留未用于发送信息比特的4d符号以用于发信号通知特殊条件，例如分组的开始和结束。

收发器电路120包括四个收发器(显示为物理介质附件，或pma，用于四个信道，pmaa-d)，四个双绞线中的每一个都有一个。由pcs115生成的四个5电平信号流均通过单独的线对传输。在传输之前，每个信号流通过发射(tx)整形滤波器122，以在由数模转换器(dac)124处理之前减少高频内容。过滤的基本原理是，在开发1000base-t标准时，符合100base-tx标准的旧phy已经广泛部署。然而，100base-tx使用称为mlt-3的不同编码方案，其自然地降低了发送信号的高频内容。对1000base-t中的发射信号进行滤波，以确保其功率谱低于100base-tx发射信号的功率谱。

在1000base-t中，同时在每个线对上发送和接收5电平信号。phy可靠地接收每个维度上的信号，同时在该维度上进行传输。由于这个原因，4个收发器的pmaad中的每一个都包含一个混合器126。在其最简单的形式中，混合电路可以被视为电阻桥，其中桥的一个支路由看到物理介质的阻抗组成。如果电桥完全平衡，那么所发送的信号都不应反射到收发器的接收器部分。然而，在实践中，通常不可能在混合器的发送侧和接收侧之间实现优于约20db的衰减。为此，phy还在每个收发器上包括回声消除器128。回声消除可以基于数字信号处理(dsp)。这些回声消除器在链路建立过程中了解从发射器到接收器的回声路径的特性，它们通常可以将回声衰减至少40db。

由于1000base-t旨在用于非屏蔽双绞线，因此每对之间通常存在显着的串扰，而电缆中的其他3对之间通常存在显着的串扰。phy可以包括近端串扰(next)消除器130以缓解该问题。通常不使用远端串扰(fext)取消。

phy以数字方式执行大部分信号处理，并包括模数转换器(adc)132以转换从物理介质接收的信号。由于功率限制，adc的分辨率可能被限制在标称8或9位的精度。这种有限的精度使得希望有效地利用adc的全动态范围。包含可编程增益放大器/衰减器(pga)134，用于调整接收信号电平，以获得最佳adc性能。可以使用增益控制136在链路建立过程期间调整pga。

phy可以使用自适应均衡器来补偿物理介质的非理想频率特性。该均衡器可以包括前馈滤波器和判决反馈滤波器。前馈滤波器138对从adc接收的样本进行操作并对其进行变换，以便可以通过判决反馈滤波器去除所有符号间干扰。判决反馈可以包括基线漂移(blw)校正140。blw是由使用变压器将发送和接收的信号耦合到有线对的事实引起的损害。变压器提供电隔离，但它也阻止低频信号内容，这可能导致接收信号看起来缓慢徘徊。决策反馈可用于恢复低频内容。

一旦接收到的信号已经均衡，它应该看起来像传输的5电平信号，除了增加了噪声。在接收符号的解码期间，可以从四个信道上的四个接收信号中恢复原始信息比特。

如前所述，pcs115可以使用卷积编码来编码用于通信的4d符号。卷积编码引入了相邻发送符号之间的系统关系。pcs的卷积编码器可以被认为是有限状态机(fsm)。任何时间点的fsm状态都取决于先前的信息位。在任何时间点发送的符号都取决于fsm的状态和当前信息比特。以这种方式，fsm引入了传输符号之间的关系。可以通过解码利用该关系来对接收的符号序列做出更可靠的决定。诸如在此描述的信令方案，其中发送的符号由卷积编码器的输出确定，被称为网格编码调制(tcm)。

图2是tcm的网格图的示例。网格图显示了8个状态，并显示了从时间k到时间k+1的八个步骤中的每个步骤的可能步骤。例如，在时间k从状态000的可能转变是在时间k+1处的状态(000、001、010、011)之一。如果状态在时间k+1处为000，则先前状态在时间k处可能只是(000、010、100、110)中的一个。状态表示tcm编码的fsm的状态，并且可能不指示从编码输出的实际符号。对于n符号序列，在所得到的网格的n个时间步长中存在n个时间步长和多个路径。

增加的噪声可能导致phy通过网络链路接收的符号出错。在给定噪声接收的符号序列的情况下，解码确定最可能发送的符号序列。在存在噪声的情况下恢复原始符号序列的一种方法是最大似然(ml)解码，其可以使用维特比解码算法来执行。在ml解码中，概率用于识别所发送的最可能的符号序列，或者通过tcm的网格的最可能的路径。概率可用于通过计算接收符号与允许的符号序列之间的最小平方距离来确定最大似然路径。计算出的概率可用于识别通过回溯网格传输的最可能的符号序列。执行ml解码可以使用通信节点的大量存储器资源，并且解码延迟可以增加通信的等待时间。如前所述，通信速度的等待时间可能成为限制因素，因为即使对于千兆位网络，以太网系统也在努力提高性能和规模。

图3是操作诸如网络节点的数据通信设备的方法300的流程图。在305，使用网络链路的收发器电路经由设备的网络链路接收编码的数据符号。可以使用tcm对接收的编码的数据符号进行编码。

在310，使用ml解码对接收的编码的数据符号进行解码，其中使用回溯深度将接收的符号序列映射到允许的符号序列。回溯的深度可以是通过tcm的网格的允许状态追溯的符号的数量(或样本的数量)，以正确地恢复或识别从源发送的符号序列。假设在追溯到指定数量的状态之后可以识别最可能的符号序列。然而，追溯追加了追溯的符号数量的解码延迟。该延迟是接收符号序列和识别最可能的允许的符号序列之间的时间延迟。通过解码插入或引入的延迟越多，ml解码所做出的解码决策就越可靠。回溯的深度(或延迟符号的数量)可以影响通信的延迟。为此，根据网络链路的条件，使用phy改变解码电路使用的回溯深度。

在315，网络链路的一个或多个链路统计被确定为指示网络链路的条件。链路统计可以是测量参数，其指示链路的信道或信道是否有噪声。在320，根据确定的链路统计设置用于ml解码的回溯深度值。

返回图1，phy可以包括解码器电路(例如网格解码器142)。pcs115的编码电路可以使用tcm对数据符号进行编码，并且收发器电路120通过网络链路发送编码的数据符号。收发器电路120还通过网络链路接收编码的数据符号(例如，通过对来自网络介质的信号进行采样和处理)。可以使用tcm在发送源对接收的数据符号进行编码。接收的符号序列可以是由离散采样时间的收发器电路的接收电路产生的值序列。解码器电路使用ml解码对接收的编码符号进行解码，并且phy将解码的信息传递给mac。为了确定从源发送的最可能的符号序列，ml解码追溯到编码网格，并且可以使用概率来确定网格的特定时间步长或采样时间的最可能符号。

为了限制存储器资源和识别接收的符号序列所需的延迟，解码器电路通过网格的回溯深度是有限的。回溯深度受限的符号数量可以取决于网络链路的状况。phy包括信号分析单元150以监视网络链路的状况。信号分析单元150确定网络链路的一个或多个链路统计，并根据一个或多个链路统计设置解码器电路的回溯深度值。例如，如果链路统计指示信道更容易因噪声而容易出错，则信号分析单元150可以将回溯深度设置为10到20个符号范围内的值。如果链路统计指示信道具有低噪声，则信号分析单元150可以将回溯深度值设置为低至两个符号。如果链路统计指示信道具有非常低的噪声，则可以将回溯深度值设置为绕过解码器电路的值(例如，零符号的回溯深度值)。以这种方式，通信节点可以利用低噪声环境来减少通信中的等待时间。

信号分析单元150可包括硬件、固件或软件或硬件、固件和软件的组合。信号分析单元150可以包括微处理器、数字信号处理器或其他类型的处理器，以软件或固件解释或执行指令。信号分析单元150可以包括专用集成电路(asic)以执行所描述的功能。信号分析单元150可以包括在信号分析单元150的输入处的采样和保持电路以监视网络，或者信号分析单元150可以使用收发器电路120的采样电路。

信号分析单元150可以在解码器电路正在执行算术运算的同时确定链路统计，以确定接收的符号序列。在一个实施方案中，信号分析单元150可以在链路启动过程中确定一个或多个链路统计，或者作为链路上的节点执行的自动协商的一部分，以确定诸如传输速度或链路的双工模式之类的通信参数。在一些实施方案中，信号分析单元在链路的操作期间周期性地(例如，周期性地)确定一个或多个链路统计。

在一些实施方案中，信号分析单元150确定网络链路的物理介质的长度(例如，连接电缆的长度)作为链路统计。在一些变体中，信号分析单元150启动在网络链路上传输指定信号并感测指定信号的反射。信号分析单元150可以使用传输和接收到的反射之间的时间来确定网络链路的物理介质的长度。在进一步的变型中，信号分析单元150确定接收信号的功率，并通过将确定的功率与来自链路发送伙伴的发送信号的预期功率进行比较来确定网络链路的物理介质的长度。在更进一步的变型中，信号分析单元150在网络链路上发起指定符号序列的传输。符号序列的目的地可能花费已知的固定时间量来响应指定的符号序列。从符号序列的传输到接收对符号序列的响应的时间连同目的地的已知固定响应时间可用于确定网络链路的物理介质的长度。

信号分析单元150根据确定的长度设置回溯深度的值。对于较短长度的物理网络介质，回溯深度值可以更低。例如，如果信号分析单元确定连接网络节点的电缆长度小于100米，则信号分析单元可以将回溯深度值减小到小于10个符号。信号分析单元150可以使用查找表确定回溯深度值。可以使用用于确定网络链路长度的参数来索引查找表，例如反射时间、接收信号功率、响应时间或确定的长度。信号分析单元150可以根据测量参数的阈值确定回溯深度值，并且阈值中的一个或两个和对应的回溯深度值可以是可编程的。

在一些实施方案中，信号分析单元150使用由收发器电路120的接收电路产生的样本产生误差信号，将产生的误差信号的功率确定为链路统计，并根据确定的误差信号的功率设置回溯深度值。图4是散点图的示例的曲线图400，其示出了由收发器电路120的接收电路产生的样本，其中每个信道具有五个信令电平(-2、-1、0、+1、+2)用于符号。图400中的点表示采样值。曲线图400中的示例示出了一些采样信号电平是正确的，而一些采样与指定信号值不同。网络链路越嘈杂，采样值就会从指定值传播得越多。

图5是示出采样信号电平的概率分布的曲线图500。最高峰对应于指定信号值-2、-1、0、+1、+2的概率。网络链路越嘈杂，概率就越沿着x轴在信号值中传播。为了产生误差信号，信号分析单元可以从采样的信号电平中减去预期的信号电平。在一些变体中，信号分析单元可以确定高于指定上限阈值且低于指定下限阈值的样本。可以在指定的测量窗口的持续时间内分析采样值。在图5中，减去预期信号电平的结果将是从分布中去除中心峰值。信号分析单元150将误差信号中的功率确定为链路统计，并根据确定的功率设置回溯深度值。在进一步的变型中，信号分析单元150可以确定误差信号的幅度高于指定幅度上阈值或低于指定幅度下阈值的概率。在进一步的变型中，信号分析单元150可以发起指定的符号序列的传输。通过将接收的符号值与预期的符号值相关联来确定接收的响应中的错误。

对于误差信号中较低确定功率，可以将回溯深度值设置为较低数量的符号。信号分析单元150可以使用由误差信号功率索引的查找表或使用测量功率值的指定(例如，编程)阈值来确定回溯深度值。

在一个实施方案中，信号分析单元150确定网络链路的信噪比(snr)作为链路统计，并且根据确定的snr设置回溯深度值。在一些变体中，信号分析单元150确定在测量窗口期间采样的最小值和最大值，并使用期望值以及最小值和最大值确定snr。当snr低时，可以将回溯深度值设置为更高数量的符号，表明网络链路上存在大量噪音。信号分析单元150可以使用由snr索引的查找表或使用snr的测量值的指定(例如，编程的)阈值来确定回溯深度值。

phy包括循环冗余码(crc)检查电路144。来自mac的数据分组包括crc字段。crc字段在发送侧生成，并由接收mac用于检测分组中是否存在错误。crc检查电路144检测接收数据中的crc误差。在一些实施方案中，信号分析单元150监视crc误差的数量作为链路统计，并根据crc误差的数量设置回溯深度的值。例如，如果crc误差的数量超过crc误差的指定阈值数量，则信号分析单元将追踪深度值设置为更高数量的符号。如果在指定的时间段内未检测到crc误差，则信号分析单元可以减小追溯深度值。信号分析单元150可以使用由crc误差的数量索引的查找表或使用crc误差的数量的指定阈值来确定回溯深度值。

可以根据确定的一个或多个链路统计来设置回溯深度值。信号分析单元150可以在解码器电路执行算术运算的同时设置跟踪深度值，以在链路启动过程期间，在自动协商过程期间或在链路操作期间确定接收的符号序列(例如，在飞行中)。

这里描述的设备和方法提供网络(例如，以太网)的较低等待操作模式。如果确定网络的条件可以容忍缩短的解码，则较低等待时间模式缩短了解码操作。这些网络条件更可能出现在空间受限的环境中，例如机器人或机上通信网络。较低延迟模式可能不满足这种网络的采用标准，但较低延迟模式可以改善整体系统性能。

另外说明和方面

方面1可包括主旨(例如数据通信设备)，包括物理(phy)层电路。phy层包括收发器电路、解码器电路和信号分析单元。收发器电路经由网络链路接收数据，其中接收数据包括使用网格编码调制(tcm)编码的数据符号。解码器电路使用最大似然(ml)解码来解码所述数据符号，以使用回溯深度将接收的符号序列映射到允许的符号序列，其中回溯深度值是ml解码在从接收的符号序列中识别允许的符号序列时使用的延迟符号的数量。信号分析单元被配置为确定所述网络链路的一个或多个链路统计，并根据一个或多个链路统计来设置所述回溯深度值。

在方面2中，方面1的主旨任选地包括：信号分析单元被配置为确定网络链路的物理介质的长度为链路统计，以及根据确定的长度设置所述回溯深度值。

在方面3中，方面1和2中一项或项的主旨任选地包括：信号分析单元被配置为使用通过所述收发器电路获得的样本产生误差信号，确定产生的误差信号的功率为链路统计，以及根据确定的误差信号的功率设置所述回溯深度值。

在方面4中，方面1-3中一项或任意组合的主旨任选地包括：信号分析单元被配置为确定所述网络链路的信噪比(snr)作为链路统计，并根据确定的snr设置所述回溯深度值。

在方面5中，方面1-4中一项或任意组合的主旨任选地包括：循环冗余码(crc)检查电路被配置为检测接收数据中的crc误差，并且信号分析单元被配置为监控crc误差的数量作为链路统计，并根据crc误差的数量设置所述回溯深度值。

在方面6中，方面1-5中一项或任意组合的主旨任选地包括：phy层电路被配置为根据指定的回溯深度值旁路解码器电路。

在方面7中，方面1-6中一项或任意组合的主旨任选地包括：网络链路包括多个信道，每个信道被配置为接收具有两个或更多信令电平的电信号，其中所述收发器电路被配置为使用所述多个信道接收多维数据符号。

在方面8中，方面1-7中一项或任意组合的主旨任选地包括：收发器电路被配置为根据电气和电子工程师协会(ieee)802.3标准经由所述网络链路接收编码的数据符号。

在方面9中，方面1-8中一项或任意组合的主旨任选地包括：信号分析单元被配置为在链接启动过程中确定所述一个或多个链路统计。

在方面10中，方面1-9中一项或任意组合的主旨任选地包括：信号分析单元被配置为在所述网络链路运行期间反复确定一个或多个链路统计，并在所述网络链路运行期间设置所述回溯深度值。

方面11包括主旨(例如包括控制数据通信设备的操作的行为的方法，或包括当由计算设备的处理电路执行时使计算设备执行动作的指令的计算机可读存储介质)，或者任选地与方面1-10中的任何方面组合以包括这样的主旨，包括：使用网络链路的收发器电路经由所述数据通信设备的网络链路接收数据，其中接收数据包括使用网格编码调制(tcm)编码的数据符号；使用最大似然(ml)解码来解码接收的编码的数据符号，以使用回溯深度将接收的符号序列映射到允许的符号序列，其中回溯深度值是在从接收的符号序列中识别允许的符号序列时所述网络链路的解码器电路使用的延迟符号的数量；确定网络链路的一个或多个链路统计；和根据一个或多个链路统计来设置所述解码器的回溯深度值。

在方面12中，方面11的主旨任选地包括：确定网络链路的物理介质的长度作为一个或多个链路统计的链路统计，并且其中设置回溯深度包括根据确定的长度设置回溯深度值。

在方面13中，方面11和12中一项或项的主旨任选地包括：使用通过所述收发器电路产生误差信号，确定产生的误差信号的功率为所述一个或多个链路统计的链路统计，并且其中设置回溯深度包括根据确定的误差信号的功率设置回溯深度值。

在方面14中，方面11-13中一项或任意组合的主旨任选地包括：确定所述网络链路的信噪比(snr)作为所述一个或多个链路统计的链路统计，并且其中设置回溯深度包括根据确定的snr设置所述回溯深度值。

在方面15中，方面11-14中一项或任意组合的主旨任选地包括：确定接收数据中循环冗余码(crc)误差的数量作为所述一个或多个链路统计的链路统计，并且其中设置回溯深度包括根据crc误差的数量设置所述回溯深度值。

在方面16中，方面11-15中一项或任意组合的主旨任选地包括：当所述回溯深度具有指定的旁路值时旁路数据符号的解码器。

在方面17中，方面11-16中一项或任意组合的主旨任选地包括：使用tcm编码数据符号；经由所述网络链路传输编码的数据符号；以及当所述回溯深度具有指定的旁路值时旁路所述编码。

在方面18中，方面11-17中一项或任意组合的主旨任选地包括：在网络链路的自动协商过程中确定网络链路统计。

方面19包括主旨(例如数据通信装置)，或者可选地与方面1-18中的一个或任何组合组合以包括这样的主旨，包括：构件，用于经由网络链路接收数据，其中所述接收数据包括使用网格编码调制(tcm)编码的数据符号；构件，用于使用最大似然(ml)解码来解码接收的编码的数据符号，以使用回溯深度将接收的符号序列映射到允许的符号序列，其中回溯深度值是ml解码在从接收的符号序列中识别允许的符号序列时使用的延迟符号的数量；构件，用于确定网络链路的一个或多个链路统计；和构件，用于根据一个或多个链路统计来设置用于ml解码的回溯深度值。

在方面20中，方面19的主旨还包括构件，用于确定网络链路的信噪比(snr)中的一个或多个、使用网络链路确定的误差信号中的功率、以及接收数据中的循环冗余码(crc)错误的数量作为一个或多个链路统计。

这些非限制性方面可以以任何排列或组合组合。以上详细描述包括对附图的参考，附图形成详细描述的一部分。附图通过图示的方式示出了可以实施本发明的具体实施例。这些实施方案在本文中也称为“实施例”。本文件中提及的所有出版物、专利和专利文献均通过引用整体并入本文，如同通过引用单独并入一样。如果本文件与通过引用并入的那些文件之间的使用不一致，则所引用的参考文献中的用法应被视为对本文件的使用的补充，对于不可调和的不一致性，按照本文档中的用法控制。

在该文献中，术语“一”或“一个”在专利文献中是常见的，包括一个或多于一个、独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或用法。在本文件中，术语“或”用于表示非排他性的，例如“a或b”包括“a但不是b”、“b但不是a”、“a和b”，除非另有说明表示。在所附权利要求中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的等同词。此外，在以下权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，也就是说，除了在权利要求中的该术语之后列出的元件之外的元件的系统、装置、物品或过程仍被认为属于该权利要求的范围内。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，并不旨在对其对象施加数字要求。这里描述的方法示例可以至少部分地是机器或计算机实现的。

以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述后，例如本领域普通技术人员可以使用其他实施例。提供摘要以符合37c.f.r.§1.72(b)，允许读者快速确定技术公开的性质。提交时的理解是，它不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。而且，在以上详细描述中，各种特征可以组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意图无人认领的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。相反，创造性主旨可能少于特定公开实施例的所有特征。因此，以下权利要求在此并入具体实施方式中，每个权利要求自身作为单独的实施例。本发明的范围应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。