传输符号编码的传送流中的纠错码的存储器高效的方法
【专利说明】传输符号编码的传送流中的纠错码的存储器高效的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年12月4日递交的、编号为62/087,772的美国临时申请的优先权和权益，该美国临时申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本发明实施例的方面涉及传输符号编码的传送流中的纠错码的方法。
【背景技术】
[0004]可使用串行数据链路(例如一次一位，例如用光纤线缆链路)实施高速数据传送。数据流可由成串行化顺序(“字节”)的多个位组(例如8位组)组成。可使用诸如用8b/10b编码的DC平衡来在传送前对数据流(“数据字节”)进行编码(例如，可将8位字节转换成10位符号)，以便被传送的O位(S卩，表示二进制值“O”的位)的数目与被传送的I位(S卩，表示二进制值“I”的位)的数目相等(或基本相等，例如相差不多于一个或两个)，且没有O位或I位的单一负担(例如，不多于5个连续的O位或I位)。然后，在接收侧上，例如用相应的10b/8b解码，将编码的数据流解码，以恢复原始数据流。这些技术可例如用DC平衡帮助时钟恢复和相位恢复，例如帮助接收设备确定所传送的编码数据的传送速率。
[0005]在数据传送中可使用诸如汉明码、里德-所罗门码或者低密度奇偶校验(LDPC)码之类的前向纠错(FEC)码，以通过提供用于查错和纠错的冗余位或字节(“奇偶位”或“奇偶字节”)来改进通信的可靠性。这些奇偶位或字节伴随数据传送(数据位或字节)并允许接收者验证正确数据被发送，并可甚至允许接收者有能力纠正传送中有限数目的错误。汉明码相对更直接和有效，但仅纠正有限数目的错误(例如，很少的位)。里德-所罗门码和LDPC码比汉明码计算强度更大，但提供明显更多的错误被检测或纠正(例如，整个字节)。
[0006]前向纠错也可与DC平衡组合。例如，可针对数据流(数据字节)生成奇偶位或字节用于前向纠错，并且在传送前，通过DC平衡将数据和奇偶位或字节编码成符号。然后接收者对符号进行解码，并使用被解码的数据位或字节上的被解码的奇偶位或字节来执行错误检测和纠正。然而，这引入了在数据传送期间引入错误的问题。例如，遭破坏的符号可映射成无效符号或表示不同字节的有效符号，因此引起传送中的与一位错误一样小的错误，从而导致在所接收的数据和奇偶中的多个位错误(例如，可包括8个分离的位错误的整个字节)。这可呈现针对诸如汉明码的低成本FEC算法的问题，或被迫使用更复杂的FEC算法(例如里德-所罗门或LDPC)来提供从一个或多个字节错误而非仅很少个位错误来恢复的能力，这增大了编码器和解码器复杂度。
[0007]在该【背景技术】部分中公开的上述信息仅用于增进对本发明的背景的理解，因此，其可包含不构成对于本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0008]本发明实施例的方面致力于传输符号编码的传送流中的纠错码(ECC)的存储器高效的方法。
[0009]本发明实施例的方面致力于将前向纠错(FEC)算法功能置于将数据流编码成符号之后且在从符号解码数据流之前，以及将FEC算法生成的纠错码(ECC)插入到主数据流中的方法。本发明的更进一步的实施例致力于创建被编码的传送流的ECC、在被编码的传送流之前传输ECC、提取并缓存ECC，以及使用ECC对解码之前所接收的传送流中的错误进行纠正(下文中称作“基于符号的纠错”)。通过在被编码的传送流之前传送ECC，同时执行纠错，接收器处的缓存器可仅存储ECC，而非传送流。这减小了接收器处的缓存器存储器的大小，并且结果，减小了接收器的大小和复杂度，并减小了总系统成本。
[0010]附加的实施例致力于降低纠正高速传送流的成本和延迟。通过示例的方式，一些实施例致力于通过使简单FEC算法(例如具有一位或两位错误纠正或检测的汉明码)能够纠正被编码的传送流来降低成本。如此，可避免诸如里德-所罗门或LDPC之类的更复杂的FEC算法，这可将等同编码/解码解决方案的复杂度(例如，逻辑门数量)降低一个数量级。这也可使能够避免诸如水平和垂直奇偶校验(及其关联的大量包缓存)之类的高延迟解决方案。
[0011]根据本发明的一些示例性实施例，提供一种传输传送流中的纠错码(ECC)的方法，该方法包括:由处理器将来自数据源的数据流编码成数据符号；由所述处理器从所述数据符号生成第一ECC;由所述处理器将所述第一ECC编码成第一纠错码(ECC)符号；由所述处理器将所述数据符号和所述第一ECC符号融合到所述传送流中，所述第一ECC符号在所述数据符号之前被融合到所述传送流中；以及由所述处理器将所融合的传送流经由通信链路传送至汇入设备，所述第一 ECC符号在所述数据符号之前被传送。
[0012]在一实施例中，将所述数据流编码成所述数据符号和将所述第一ECC编码成所述第一 ECC符号包括相同的编码技术。
[0013]在一实施例中，所述方法进一步包括:由所述处理器从所述第一ECC生成第二ECC;以及由所述处理器将所述第二ECC编码成第二ECC符号，其中将所述数据符号和所述第一ECC符号融合包括:由所述处理器将所述第二ECC符号融合到所述传送流中。
[0014]在一实施例中，将所述第一ECC编码包括:由所述处理器，将第一控制符号在所述第一ECC符号之前插入所述传送流中，并将第二控制符号在所述第一ECC符号与所述数据符号之间插入到所述传送流。
[0015]在一实施例中，传送所融合的传送流包括:由所述处理器将所融合的传送流串行化；以及由所述处理器在串行数据链路上将串行化的传送流传送到所述汇入设备。
[0016]在一实施例中，所述方法进一步包括由所述处理器将所述数据符号缓存在数据流缓存器中。
[0017]根据本发明的一些示例性实施例，提供一种用于从包括传输纠错码(ECC)的传送流提取数据流的方法，该方法包括:由汇入设备的处理器经由通信链路接收来自源设备的所述传送流；由所述处理器从所接收的传送流提取纠错码(ECC)符号；由所述处理器将所述ECC符号解码成第一ECC;由所述处理器缓存所述第一ECC;由所述处理器从所述传送流提取数据符号；由所述处理器用所缓存的第一ECC纠正所述数据符号中的错误；以及由所述处理器将经纠正的数据符号解码成由所述汇入设备输出的数据流。
[0018]在一实施例中，将所述ECC符号解码成所述第一ECC和将经纠正的数据符号解码成所述数据流包括相同的解码技术。
[0019]在一实施例中，将所述ECC符号解码包括:由所述处理器将所述ECC符号解码成第二ECC;以及由所述处理器用所述第二ECC纠正所述第一ECC中的错误，并且缓存所述第一ECC包括:由所述处理器缓存经纠正的第一ECC，并且纠正所述数据符号中的错误包括:由所述处理器用所缓存的经纠正的第一 ECC纠正所述数据符号中的错误。
[0020]在一实施例中，提取所述ECC符号包括:由所述处理器识别所述ECC符号与所述数据符号之间的并来自所述传送流的控制符号。
[0021]在一实施例中，接收所述传送流包括:由所述处理器通过串行数据链路接收来自所述源设备的所述传送流；以及由所述处理器将所接收的传送流解串行化。
[0022]根据本发明的一些示例性实施例，提供一种传输传送流中的纠错码(ECC)的方法，该方法包括:由源设备的第一处理器将来自数据源的数据流编码成第一数据符号；由所述第一处理器从所述第一数据符号生成ECC;由所述第一处理器将所述ECC缓存在所述源设备处直至已符合标准；由所述第一处理器将所述第一数据符号和所缓存的ECC融合到所述传送流中，所缓存的ECC在所述第一数据符号之前被融合到所述传送流中；由所述第一处理器将所融合的传送流经由通信链路传送至汇入设备，所缓存的ECC在所述第一数据符号之前被传送；由所述汇入设备的第二处理器接收来自所述源设备的所接收的传送流；由所述第二处理器从所接收的传送流提取所述ECC;由所述第二处理器将所述ECC缓存在所述汇入设备处；由所述第二处理器从所接收的传送流提取第二数据符号；由所述第二处理器用在所述汇入设备处缓存的ECC纠正所述第二数据符号中的错误；以及由所述第二处理器将经纠正的第二数据符号解码成由所述汇入设备输出的经纠正的数据流。
[0023]在一实施例中，将所