用于在符号编码的传输流中传送前向纠错码的方法
【专利说明】用于在符号编码的传输流中传送前向纠错码的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年5月28日提交的美国临时申请N0.62/004，137和2015年5月27日提交的美国临时申请N0.14/723,075的优先权和权益，这两个美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
[0003]本发明实施例的各方面涉及用于在符号编码的传输流中传送前向纠错(FEC)码的方法。
【背景技术】
[0004]可以利用串行数据链路(例如，一次一个比特，如利用光纤线缆链路)实现高速数据传输。数据流可以包含多个字节(例如，8比特字节)。DC均衡(如利用8b/10b编码)可以用于在传输之前编码数据流(“数据字节(例如，8比特字节可以被转换成10比特符号)，使得传输的‘0’比特的数量等于传输的‘1’比特的数量(或者基本上等于，如比传输的‘1’的数量少最多一个或两个)，并且没有‘0’比特或‘1’比特的单个突发(例如，不超过五个的连续‘0’比特或‘1’比特)。然后，在接收侧(如利用对应的10b/8b解码)对经编码的数据流进行解码，以恢复原始数据流。这些技术可以有助于例如DC均衡、时钟恢复和相位恢复，如帮助接收设备确定所传输的经编码的数据的传输速率。
[0005]诸如汉明码、里德-所罗门码或低密度奇偶校验(LDPC)码之类的前向纠错(FEC)码可以通过提供用于查错和纠错的冗余比特或字节(“奇偶校验比特”或“奇偶校验字节”)，而被用在数据传输中以提高通信的可靠性。这些奇偶校验比特或字节伴随数据传输(数据比特或字节)，并且允许接收器验证已发送正确数据，甚至可以允许接收器能够纠正传输中有限数量的错误。汉明码相对简单、有效，但是仅纠正有限数量的错误(例如，数个比特)。里德-所罗门码和LDPC码比汉明码需要更多计算，但是提供能检测到或纠正的明显多的错误(例如，全部字节)。
[0006]前向纠错还可以与DC均衡相结合。例如，可以为数据流(数据字节)生成用于前向纠错的奇偶校验比特或字节，并且数据和奇偶校验比特或字节在被传输之前通过DC均衡被编码成符号。然后，接收器解码这些符号，并且利用所解码的比特或字节上被解码的奇偶校验比特或字节来执行检错和纠错。然而，这引入与数据传输期间引入的错误相关的问题。例如，被损坏的符号可能被映射至无效符号或代表不同字节的有效符号，因此造成传输中小至一个比特的错误会造成所接收的数据和奇偶校验中的多个比特错误(例如，可能包括8个分离的比特错误的整个字节)。这可能带来低成本FEC算法(如汉明码)的问题，或者强迫利用更复杂的FEC算法(如里德-所罗门或LDPC)来提供与仅数个比特错误相比从一个或多个字节错误中恢复的能力，这增加编码器和解码器的复杂度。
【发明内容】
[0007]本发明的各实施例提供用于在符号编码的传输流中传送FEC码的方法。
[0008]更多实施例提供一种在将数据流编码成符号之后并且在根据符号解码数据流之前设置FEC算法功能的方法。更多实施例提供一种将由FEC算法生成的ECC (纠错码，在全文中还被同义地称为FEC码)插入主数据流内的方法。本发明的更多实施例提供创建经编码的传输流的ECC，有效地传输该ECC (由传输流中的冗余比特构成的纠错码)，提取该ECC，以及在解码之前纠正传输方案中的比特错误(下文中称为“基于符号的纠错”)。
[0009]其它实施例涉及降低纠正高速传输流的成本和延迟。作为示例，一些实施例涉及通过使简单的FEC算法(如具有一个或两个比特错误纠正或检测的汉明码)能够纠正经编码的传输流来降低成本。这也许能够避免更复杂的FEC算法，如里德-所罗门或LDPC，这可以节省等效编码/解码方案复杂度(例如，逻辑门数量)的数量级。这还能够避免高延迟方案，如水平和垂直奇偶校验检查(及其关联的大量包缓冲)。
[0010]根据本发明的实施例，提供一种用于在符号编码的传输流中传送前向纠错(FEC)码的方法。该方法包括:利用计算电路将来自数据源的数据流编码成数据符号，利用计算电路根据数据符号生成第一 FEC码，利用计算电路将第一 FEC码编码成第一 FEC符号，利用计算电路将数据符号和第一 FEC符号合并到传输流内，并且利用计算电路将所合并的传输流传输至宿设备。
[0011 ] 将数据流编码成数据符号以及将第一 FEC码编码成第一 FEC符号可以利用相同的编码技术。
[0012]该方法可以进一步包括利用计算电路根据第一 FEC码生成第二 FEC码，并且利用计算电路将第二 FEC码编码成第二 FEC符号。合并数据符号和第一 FEC符号可以包括利用计算电路将第二 FEC符号合并到传输流内。
[0013]合并数据符号和第一 FEC符号可以包括利用计算电路将位于数据符号与第一 FEC符号之间的控制符号合并到传输流内。
[0014]合并数据符号和第一 FEC符号可以包括利用计算电路将数据符号之后的第一 FEC符号合并到传输流内。
[0015]传输所合并的传输流可以包括:利用计算电路将所合并的传输流串行化；并且利用计算电路将所串行化的传输流通过串行数据链路传输至宿设备。
[0016]合并数据符号和第一 FEC符号可以进一步包括利用计算电路将第一 FEC符号之后的控制符号合并到传输流内。
[0017]宿设备可以包括显示设备。
[0018]根据本发明的另一实施例，提供一种用于在符号编码的传输流中传送前向纠错(FEC)码的方法。该方法包括:利用计算电路从源设备接收传输流，利用计算电路将所接收的传输流分离成数据符号和第一 FEC符号，利用计算电路将第一 FEC符号解码成第一 FEC码，利用计算电路以第一 FEC码纠正数据符号中的错误，以及利用计算电路将被纠正的数据符号解码成数据流。
[0019]将第一 FEC符号解码成第一 FEC码以及将被纠正的数据符号解码成数据流可以利用相同的解码技术。
[0020]分离所接收的传输流可以包括利用计算电路将所接收的传输流分离成第二 FEC符号。该方法可以进一步包括利用计算电路将第二 FEC符号解码成第二 FEC码，并且利用计算电路以第二 FEC码纠正第一 FEC码中的错误。纠正数据符号中的错误可以包括利用计算电路以被纠正的第一 FEC码纠正数据符号中的错误。
[0021]分离所接收的传输流可以包括利用计算电路将位于数据符号与第一 FEC符号之间的控制符号与传输流分离。
[0022]分离所接收的传输流可以包括在利用计算电路分离第一 FEC符号之前将数据符号与所接收的传输流分离。
[0023]接收传输流可以包括:利用计算电路通过串行数据链路从源设备接收传输流，以及利用计算电路将所接收的传输流解串行化。
[0024]分离所接收的传输流可以进一步包括利用计算电路将第一 FEC符号之后的控制符号与所接收的传输流分离。
[0025]根据本发明的又一实施例，提供一种用于在符号编码的传输流中传送前向纠错(FEC)码的方法。该方法包括:利用第一计算电路在源设备处将来自数据源的数据流编码成数据符号，利用第一计算电路在源设备处根据数据符号生成第一 FEC码，利用第一计算电路在源设备处将第一 FEC码编码成第一 FEC符号，利用第一计算电路在源设备处将数据符号和第一 FEC符号合并到传输流内，利用第一计算电路将所合并的传输流从源设备传输至宿设备，利用第二计算电路在宿设备处接收从源设备所传输的传输流，利用第二计算电路在宿设备处将所接收的传输流分离成接收的数据符号和接收的第一 FEC符号，利用第二计算电路在宿设备处将接收的第一 FEC符号解码成被解码的第一 FEC码，利用第二计算电路在宿设备处利用被解码的第一 FEC码纠正接收的数据符号中的错误，以及利用第二计算电路在宿设备处将被纠正的数据符号解码成数据流。
[0026]将数据流编码成数据符号以及将第一 FEC码编码成第一 FEC符号可以利用相同的编码技术。将接收的第一 FEC符号解码成被解码的第一 FEC码以及将被纠正的数据符号解码成数据流可以利用相同的解码技术。
[0027]该方法可以进一步包括:利用第一计算电路在源设备处根据第一 FEC码生成第二FEC码，并且利用第一计算电路在源设备处将第二 FEC码编码成第二 FEC符号。合并数据符号和第一 FEC符号可以包括利用第一计算电路在源设备处将第二 FEC符号合并到传输流内。分离所接收的传输流可以包括利用第二计算电路在宿设备处将所接收的传输流分离成接收的第二 FEC符号。该方法可以进一步包括:利用第二计算电路在宿设备处将接收的第二FEC符号解码成被解码的第二 FEC码，以及利用第二计算电路在宿设备处利用被解码的第二 FEC码纠正被解码的第一 FEC码中的错误。纠正接收的数据符号中的错误可以包括利用第二计算电路在宿设备处利用被纠正的第一 FEC码纠正接收的数据符号中的错误。
[0028]合并数据符号和第一 FEC符号可以包括利用第一计算电路在源设备处将位于数据符号与第一 FEC符号之间的控制符号合并到传输流内。分离所接收的传输流可以包括利用第二计算电路在宿设备处将接收的位于接收的数据符号与接收的第一 FEC符号之间的控制符号与传输流分离。
[0029]合并数据符号和第一 FEC符号可以包括利用第一计算电路在源设备处将数据符号之后的第一 FEC符号合并到传输流内。分离所接收的传输流可以包括在利用第二计算电路分离接收的第一 FEC符号之前在宿设备处将接收的数据符号与所接收的传输流分离。
[0030]传输所合并的传输流可以包括:利用第一计算电路在源设备处串行化所合并的传输流，利用第一计算电路将所串行化的传输流通过串行数据链路从源设备传输至宿设备，利用第二计算电路在宿设备处通过串行数据链路从源设备接收所传输的传输流，以及利用第二计算电路在宿设备处解串行化所接收的传输流。
[0031]合并数据符号和第一 FEC符号可以进一步包括利用第一计算电路在源设备处将控制符号在第一 FEC符号后合并到传输流内。分离所接收的传输流可以进一步包括利用第二计算电路在宿设备处将第一 FEC符号后的接收的控制符号与所接收的传输流分离。
[0032]宿设备可以包括显示设备。
[0033]根据本发明的再一实施例，提供一种用于在符号编码的传输流中传送前向纠错(FEC)码的方法。该方法包括:利用第一计算电路在源设备处将来自数据源的数据流编码成数据符号；利用第一计算电路在源设备处根据数据符号生成FEC码；利用第一计算电路在源设备处缓冲FEC码，直至第一计算电路判定已满足第一标准；利用第一计算电路在源设备处将数据符号和所缓冲的FEC码合并到传输流内；利用第一计算电路将所合并的传输流从源设备传输至宿设备；利用第二计算电路在宿设备处接收从源设备所传输的传输流；利用第二计算电路在宿设备处将所接收的传输流分离成接收的数据符号和接收的所缓冲的FEC码；利用第二计算电路在宿设备处利用接收的所缓冲的FEC码纠正接收的数据符号中的错误；以及利用第二计算电路在宿设备处将被纠正的数据符号解码成数据流。
[0034]合并数据符号和所缓冲的FEC码可以包括:利用控制符号对所缓冲的FEC码进行分帧；以