纠错装置和纠错方法

专利名称：纠错装置和纠错方法
技术领域：
本发明涉及用于纠正在多个信道上发送的数据项内的差错的纠错装置和纠错方法。
按照本发明，在多个信道上发送的数据项指的是在不同领域需处理的数据项，这些领域例如利用有线通信作为传输媒体的非对称数字用户线路(ADSL)和对称数字用户线路(SDSL)技术领域；利用无线电通信作为传输媒体的正交频分复用(OFDM)技术领域；利用光纤作为传输媒体并采用具有多波长的光的波分复用(WDM)技术领域；以及利用记录媒体执行数据的并行记录或重放的技术领域。
背景技术：
已知有各种类型的数据传输系统。例如，有一些传输系统利用电力线路作为数据传输线路。图22示出了一种电力线载波通信系统，这是一种利用电力线路的传输系统。所示出的有配电站101、接入节点102、高压配电线路103、杆上变压器104、低压配电线路105、引下线106和室内布线107。
交流高压电，例如6.6kV的高压电，通过高压配电线路103从配电站101分配给各个杆上变压器104。这个高电压被降低到100V或200V后提供给家用或任何其他用户。这使接到室内布线107上的各种电气设备或插头插入供电插座的各种电气设备可以进行工作。
安装在配电站101内的接入节点102和配置在杆上变压器104内的一个调制解调器(未示出)通过光纤传输线路(未示出)链接。光纤传输线路沿着高压配电线路103铺设。杆上变压器104内的调制解调器将光信号变换成电信号或者将电信号变换成光信号。低压配电线路105、引下线106和室内布线107用作有线通信的数据传输线路。一个终端一旦插头插入接到室内布线107上的插座，就能构成一个称为“最后一英里(Last One Mile)”系统的电力线载波通信系统，在接入节点102与该终端之间传送数据。
在这种电力线载波通信系统中，低压配电线路105对来自杆上变压器104内的调制解调器的交流电流呈现为一个电感性阻抗，而引下线106和室内布线107呈现为一个电容性阻抗。此外，接到室内布线107上的各种电气设备中通常都有一个抗噪声电容器。因此，对来自杆上变压器104内的调制解调器的交流电流的阻抗就包括一个相对大的感抗和一个大容抗。
结果，对于杆上变压器104内的调制解调器来说，低压配电线路105相当于一个低通滤波器。与室内布线107连接的调制解调器所接收的信号的高频分量被大大减少。也就是说，所接收信号的高频分量被掩盖在噪声下。而所接收信号的低频分量衰减得并没有象高频分量那么厉害。此外，电气设备内的开关电源或换流电路产生的随机噪声对所接收信号有很大影响。
例如，参见图23A，图中纵坐标轴表示功率电平PWR，横坐标轴表示频率。虚线表示噪声消除特性，而实线表示接收信号电平和噪声电平。利用虚线所示的噪声消除特性，可以使低频分量的噪声电平低于所接收信号电平。然而，只要是使用换流器的电气设备，噪声就呈现为梳状波，通常分布在一个很宽的频带上。在这种情况下，例如如图23B所示，可以检测到在噪声消除频带外有很高的噪声电平。这导致在接收到的数据内经常出现差错。
正交频分复用(OFDM)技术是利用多载波传输数据的技术之一。这些载波相互正交。用多载波进行复用。因此，可以给这些载波分配不落在会引起高噪声电平的频带内的频率。离散多频音(DMT)技术是用多个载波传输数据的技术之一，用作调制技术，很适合非对称数字用户线路(ADSL)技术。
图24是关于前面所建议的一种数据传输设备的示意图。这种数据传输设备相当于包括在上述电力线载波通信系统内与室内布线连接用来发送或接收数据的调制解调器。参见图24，所示的代码变换器111具有加扰(SCR)能力、串行-并行(S/P)变换能力、格雷码-自然二进制码(G/N)变换能力和有限和运算能力。
所示出的还有信号元产生单元112、具有保护时间GT添加能力的快速傅里叶逆变换(IFFT)单元113、零码元插入单元114、滚降滤波器(ROF)115、调制器(MOD)116、数模(D/A)变换器117、低通滤波器(LPF)118、发送时钟产生单元(TX-CLK)119、发送线(TX线)和接收线(RX线)。此外，还示出了带通滤波器(BPF)120、模数(A/D)变换器121、解调器(DEM)122、滚降滤波器(ROF)123、接收时钟分配单元(RX-CLK)和定时采样单元(TIM)125。此外，所示出的还有包括压控晶体振荡器(VCXO)的锁相环(PLL)126、噪声消除单元127、具有保护时间(GT)删除能力的快速傅里叶变换(FFT)单元128、信号标识单元(DEC)129以及具有差运算能力、自然二进制码-格雷码(N/G)变换能力、并行-串行(P/S)变换能力和解扰(DSCR)能力的代码变换器130。此外，还示出了发送信号SD和接收信号RD。
发送时钟产生单元119产生的时钟脉冲加到各个电路器件上。对于零码元插入单元114来说，该时钟脉冲用作确定插入零码元的时间的定时信号。代码变换器111对发送信号SD加扰后将它变换成与载波数相同数量的频率分量，使这些频率分量可以相互并行地发送。此外，代码变换器111将发送信号SD所采用的记数制从格雷码变换成自然二进制。此外，代码变换器111还执行有限和运算，以便接收端可以执行差运算。随后，信号元产生单元112使这些信号元相距奈奎斯特间隔。逆FFT单元113对所得到的信号添加保护时间GT后对信号执行逆FFT。零码元插入单元114按照确定插入零码元的时间的定时信号插入具有零电平的零码元。滚降滤波器115对信号的波形进行整形。调制器116对信号进行数字调制。D/A变换器117将信号变换成模拟形式。低通滤波器118将传输频带(例如10kHz至450kHz)范围内的低频分量送到发送线TX线上。在这种情况下，发送线TX线和接收线RX线之间通过室内布线与耦合滤波器链接。
接收时钟分配单元124将根据锁相环126发来的时钟脉冲而产生的时钟脉冲分配给各个电路器件。通过接收线RX接收的信号具有例如从10kHz至450kHz范围内的频率分量，通过带通滤波器120传送。A/D变换器121将信号数字化。解调器122对信号进行解调。滚降滤波器123对信号的波形进行整形。噪声消除单元127按照接收时钟分配单元124发来的时钟脉冲检测叠加在零码元上的噪声的噪声电平，对噪声电平进行内插，计算出叠加在信号码元上的噪声的噪声电平，再从信号码元中除去噪声。FFT单元128删掉保护时间GT，将信号从时域变换到频域。信号元标识单元129对信号进行标识。代码变换器130执行并行-串行变换、解扰、差运算和自然二进制码-格雷码变换，从而产生接收信号RD。
图25A至25D为图24中所示的零码元插入单元114插入零码元和消除噪声的示意图。参见图25A至25D，信号元S(25A)的传输速度设为192kB，用黑点表示的零码元被插入发送信号内(25B)。通过复制一个比特，可以将零码元均匀地插在各信号元S之间。这样插入零码元使传输速度加倍，成为384kB。接收信号(25C)具有在传输期间分别叠加在信号元S和零码元上的噪声N。对叠加在零码元上的噪声N进行采样。由于叠加在信号元上的噪声与所采样的噪声N相同，因此信号元上的噪声N可以除去。这样一来，就可以恢复接收信号，得到消除了噪声的信号(25D)。
顺便说一下，也可以是在多个信号元间插入一个零码元或者是在每两个信号元之间插入多个零码元。例如，在每两个信号元之间插入两个零码元时，如果原始数据在128kHz宽的频带内，那么频带就增宽到384kHz。
通常，执行数据纠错的装置要为数据添加纠错码，根据纠错码检验数据是否有错。如果有错，就可以纠错。然而，由于纠错码由多个比特组成，添加纠错码会导致高速传输效率降低。这是一个问题。
此外，如上所述，在电力线载波通信系统中采用插入零分量、对叠加在零分量上的噪声进行采样和根据所采样的噪声消除叠加在信号分量上的噪声这些措施时，可以在实现高速传输的同时，大大减小噪声的不利影响。然而，如图23B所示，噪声分布在多个频带上，其噪声电平是相对较高的。而且，噪声电平和频带通常随时间改变。因此，不能可靠地除去这些噪声分量。这导致在标识数据时出现一些差错。
在采用多电平调制时，由于噪声的不利影响，使所接收信号的受调制信号元改变很大。在标识数据时经常出现差错。这就造成一个问题，很难增加通过能实现高速传输的多电平调制所要调制的信号电平数。

发明内容
因此，本发明的一个目的是通过采用为数据分配的多个信道高速传输数据并利用至少一个信道进行纠错，来有效地进行纠错。
下面结合图3说明按照本发明的一种纠错装置。这种纠错装置可以纠正在多个信道上发送的数据项内的差错。这些信道中至少有一个信道用作纠错信道。标识单元29计算在其他信道上发送的数据项的“异或”，将计算出的异或值作为在纠错信道上发送的数据，以此标识在这些信道上发送的数据项。异或单元37计算所标识的在这些信道上发送的数据项的异或。信号质量检测(SQD)单元38检测这些信道的信号质量。如果异或单元37的输出是一个预定的特定值，例如为0，标识和处理单元39就按原样提供所标识的在除纠错信道之外的这些信道上发送的数据项。如果异或单元37的输出不是预定的例如为0的特定值，标识和处理单元39将所标识的在由信号质量检测单元38检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据项，用所标识的在除信号质量最差的信道之外的那些信道上发送的数据项的异或来代替。然后，标识和处理单元39提供结果数据。纠错装置可以包括标识单元29、异或单元37、信号质量检测单元38以及标识和处理单元39。
或者，可以将信道与一个正多面体的每个表面的边相关联。将一个与该正多面体的每个表面的一个边相关联的信道用作纠错信道。标识单元29计算在与每个表面的其余那些边相关联的信道上发送的数据项的异或，用计算出的异或值作为在纠错信道上发送的数据，以此标识在这些信道上发送的数据项。异或单元37计算所标识的在纠错信道上和在与纠错信道所关联的同一个表面关联的其他信道上发送的数据项的异或。信号质量检测单元38检测与该表面的边相关联并成组的多个信道的信号质量。如果计算在与一个表面关联的各信道上发送的数据项的异或值的异或单元的输出是一个预定的特定值，例如为0，标识和处理单元39就按原样提供所标识的在除与同一个表面关联的纠错信道之外的那些信道上发送的数据项。如果异或单元的输出不是预定的例如为0的特定值，标识和处理单元39就将所标识的在由信号质量检测单元38检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据项，用所标识的在除信号质量最差的信道之外的那些信道上发送的数据项的异或来代替。然后，标识和处理单元39提供结果数据。按照本发明的一种纠错装置可以包括异或单元37、信号质量检测单元38以及标识和处理单元39。
或者，可以将信道与一个正多面体的每个表面的边相关联。与这个正多面体的一个表面的边以及与该表面邻接的多个表面的边相关联的信道组成一组。如果所标识的在与一个表面关联的多个信道上发送的数据项的异或值不是一个预定的特定值，例如为0，标识和处理单元就将由信号质量检测单元检测到的信号质量恶化的、数量与正多面体的表面的数量相同的信道视为出错信道。然后，标识和处理单元求解以分配给这些出错信道的数据项为未知数的联立方程式，从而纠正在这些出错信道上发送的数据项。按照本发明设计的一种纠错装置可以包括标识和处理单元。
或者，多个信道各分配到多个比特。这些比特中的一个比特或多个比特作为一个子集处理。这些信道分成各有预定数量信道的组。每个组中有一个信道用作纠错信道。异或单元计算在除纠错信道之外的那些信道上发送的子集的异或，用计算出的异或值作为一个在纠错信道上发送的子集，标识在这些信道上发送的数据项。然后，异或单元计算所标识的在属于同一个组的信道上发送的子集的数据项的异或。信号质量检测单元根据这些子集检测属于该组的各个信道的信号质量。如果异或单元的输出是一个预定的特定值，例如为0，纠错单元就按原样提供所标识的在除纠错信道之外的那些信道上发送的子集的数据项。如果异或单元的输出不是例如为0的预定值，纠错单元就将所标识的在由信号质量检测单元检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据，用所标识的在除信号质量最差的信道之外的那些信道上发送的子集的数据项的异或来代替。然后，纠错单元提供结果数据。标识单元标识除这些子集之外的比特，将所标识的比特连同已经由纠错单元纠正差错的子集一起提供。按照本发明设计的一种纠错装置可以包括异或单元、信号质量检测单元、纠错单元和标识单元。
下面将说明按照本发明的一种纠错方法。其中，多个信道中至少有一个信道用作纠错信道。在标识步骤，计算出在除纠错信道之外的其余信道上发送的数据项的异或值，作为在纠错信道上发送的数据。这样，标识了在这些信道上发送的数据项。在检测步骤，一个信号质量检测单元等装置根据所标识的数据项检测各信道的信号质量。在异或运算步骤，一个异或单元计算出所标识的在这些信道上发送的数据项的异或。在输出步骤，如果计算出的异或是一个预定的特定值，例如为0，就按原样提供所标识的在除纠错信道之外的那些信道上发送的数据项。如果这个异或值不是预定的例如为0的特定值，就将在检测这些信道的信号质量中检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据项用所标识的在除该信道之外的那些信道上发送的数据项的异或来代替。然后，提供结果数据。按照本发明的一种纠错方法可以包括标识步骤、检测步骤、异或运算步骤和输出步骤。
或者，将信道与一个正多面体的每个表面的边相关联，而将一个与该正多面体的每个表面的一个边相关联的信道用作纠错信道。在标识步骤，计算出在与每个表面的剩下的那些边相关联的信道上发送的数据项的异或，作为在纠错信道上发送的数据。这样，标识了在这些信道上发送的数据项。在检测步骤，根据所标识的数据项检测各信道的信号质量。在输出步骤，如果所标识的在与一个表面关联的这些信道上发送的数据项的异或是一个预定的特定值，例如为0，就按原样提供所标识的在除与同一个表面关联的纠错信道之外的那些信道上发送的数据项。如果该异或值不是预定的例如为0的特定值，就将所标识的在检测这些信道的信号质量中检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据项，用所标识的在除该信道之外的那些信道上发送的数据项的异或来代替。然后，提供经纠错后的数据。按照本发明的一种纠错方法可以包括标识步骤、检测步骤和输出步骤。
或者，可以将信道与一个正多面体的每个表面的边相关联。与这个正多面体的每个表面的边以及与该表面邻接的多个表面的边相关联的信道组成一组。在纠错步骤，如果所标识的在与一个表面关联的信道上发送的数据的异或值不是一个预定的例如为0的特定值，就将在检测这些信道的信号质量中发现的信号质量恶化的、数量与这个正多面体的表面的数量相同的信道视为出错信道。求解以分配给这些出错信道的数据项为未知数的联立方程式，从而可以纠正在这些出错信道上发送的数据项。否则，如果所标识的在与这个正多面体一个表面关联的信道上发送的数据项的异或值不是一个预定的例如为0的特定值，就将在检测信道的信号质量中发现的信号质量恶化的、数量与这个正多面体的表面的数量相同的信道视为出错信道。将分配给与一个表面关联的出错信道的系数设置为1。相继选定其他与出错信道关联的表面，将分配给这些信道的系数设置为0。最后，检测取除0之外的任何值的系数，将被分配这些系数的信道视为出现差错的信道。然后，纠正这些差错。按照本发明的一种纠错方法可以包括这个纠错步骤。
或者，分配有多个信道的信号由多个比特组成。这些比特中的一个比特或多个比特作为一个子集处理。这些信道中至少有一个用作纠错信道。在异或运算步骤，计算出在其他信道上发送的子集的异或，作为一个在纠错信道上发送的子集。这样，标识了在这些信道上发送的数据项。计算出这些子集的数据项的异或。在检测步骤，根据这些子集检测各信道的信号质量。在输出步骤，如果计算出的异或值是一个预定的特定值，例如为0，就按原样提供所标识的在除纠错信道之外的那些信道上发送的子集的数据项。如果计算出的异或值不是预定的例如为0的特定值，就将所标识的在检测这些信道的信号质量中检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据，用所标识的在除信号质量最差的信道之外的那些信道上发送的子集的数据项的异或计算值来代替。然后，提供结果数据。在标识步骤，标识除这些子集之外的比特，并将所标识的比特与这些子集一起提供。或者，将多个信道分成多个组，每个组有一个信道用作纠错信道。在纠错步骤，计算出在除纠错信道之外的那些同组信道上发送的子集的异或，作为一个在纠错信道上发送的子集。在检测每个组的各信道的信号质量中检测到的信号质量为最差的信道上发送的子集内的差错，根据该子集的所标识的数据项来纠正。按照本发明的一种纠错方法可以包括异或运算步骤、检测步骤、输出步骤、标识步骤和纠错步骤。


图1为本发明一个实施例的示意图；图2为在本发明的实施例中所用的纠错和数据形成单元的示意图；图3为在本发明的实施例中所用的纠错单元的示意图；图4A至4E为一些正多面体的示意图；图5为正十二面体与各信道之间的关系的示意图；图6为分配给一个正十二面体的表面的表面编号与在本发明的实施例中所用的各信道之间的关系的示意图；图7A至7B为在本发明的实施例中所用的对每个表面及其周围表面分组的情况的示意图；图8为分配系数值的示意图；图9为在12个信道上同时出现差错的示意图；图10A至10B为出错信道和第一步的示意图；图11A至11B为第二步和第三步的示意图；图12A至12B为第四步和第五步的示意图；图13A至13B为第六步和第七步的示意图；图14A至14B为第八步和第九步的示意图；图15A至15B为第十步和第十一步的示意图；图16为第十二步的示意图；图17A至17B为各信号元的示意图；图18为按照本发明的一个实施例对子集进行纠错的示意图；图19为按照本发明的该实施例设计对子集进行纠错的示意图；图20A至20D为一些眼图和频谱的示意图；
图21E至21H为一些眼图和频谱的示意图；图22为一种电力线载波通信系统的示意图；图23A至23B为噪声消除的示意图；图24为一种现有的数据传输设备的示意图。以及图25A至25D为零码元插入和噪声消除的示意图。
具体实施例方式
图1为本发明的一个实施例的示意图。本发明适用于包括在图22所示的电力线载波通信系统内的数据传输设备。所示出的有纠错和数据形成单元10，以及具有加扰(SCR)能力、串行-并行(S/P)变换能力、格雷码-自然二进制码(G/N)变换能力和有限和运算能力的代码变换器11。此外，所示出的还有信号元产生单元12、具有保护时间GT添加能力的快速傅里叶逆变换(IFFT)单元13、零码元插入单元14、滚降滤波器(ROF)15、调制器(MOD)16、D/A变换器(D/A)17、低通滤波器(LPF)18和发送时钟产生单元(TX-CLK)19。还示出了发送线TX和接收线RX。
此外，还示出了带通滤波器(BPF)20、A/D变换器(A/D)21、解调器(DEM)22、滚降滤波器(ROF)23、接收时钟分配单元(RX-CLK)24、定时采样单元(TIM)25、噪声消除单元27和具有保护时间GT删除能力的快速傅里叶变换(FFT)单元28。此外，还有信号标识单元(DEC)29，以及具有差运算能力、自然二进制码-格雷码(N/G)变换能力、并行-串行(P/S)变换能力和解扰(DSCR)能力的代码变换器30。所示出的还有纠错单元31、信号质量检测单元32、发送信号SD和接收信号RD。
按照本实施例，在图24所示的数据传输设备内增添了纠错和数据形成单元10、纠错单元31和信号质量检测单元32。由于有了纠错单元31和信号质量检测单元32，从而可以实现纠错装置的功能。与图20A至20D所示的数据传输设备中相同的电路器件将不再重复说明。此外，纠错和数据形成单元10用例如21个信道中的一个信道作为纠错信道，计算分配给剩下的20个信道传输的数据项的异或(XOR)或者模和(modulo sum)。纠错和数据形成单元10然后将计算出的异或值或者模和或者它们的非作为分配给纠错信道的传输数据，送至信号元产生单元12。将用于多电平调制的信号元指定为传输数据的这些数据项。
接收信号与由信号标识单元29得到的标识结果一起传送给信号质量检测单元32。然后，对这些信道的信号质量进行检测。纠错单元31计算出由信号标识单元29标识的并在这些信道上发送的数据项的异或(XOR)或者模和。信号质量检测单元32将误差，即接收信号的信号元与标识结果之间的差，变换成标量。计算这些标量的积分结果与一个按出错率预定的参考值的差。从而产生一个二进制的质量评价信号。(详细情况可参阅例如日本经审查的专利申请，公布号No.58-54686)。按照本发明的这个实施例，不产生这种二进制信号，而是将积分结果或者与参考值的差按原样用作信号质量值。
计算出由纠错单元标识的数据项的异或值或模和，或者从发送侧通过除纠错信道之外的信道发送的数据项的异或值或模和，作为在纠错信道上发送的传输数据。或者，发送侧对计算出的异或值或模和求反，将结果数据作为通过纠错信道发送的传输数据。在这种情况下，如果没有差错出现，这个传输数据应为1，是一个预定的特定值。将所标识的在这20个信道上发送的数据项按原样传送给代码变换器30。如果异或值不是这个特定值而是0，这意味着在某个信道上发送的数据出现差错。于是，将在由信号质量检测单元32检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据，用在除这个信道之外的其他信道上发送的数据项的异或值或模和来代替。结果，纠正了这个含有差错的数据。
图2为在本发明的这个实施例中所用的纠错和数据形成单元的示意图。异或单元35计算依次分配给多个信道的数据项的异或值。或者，异或单元35也可以用并行计算数据项的异或的多个逻辑门或者用计算异或的软件来实现。分配给这些信道的数据项的异或值相当于这些数据项的模和。在本发明中所用的异或单元包括一个模加法器。异或单元35计算分配给信道0至19的各数据项的异或，将计算出的异或值用作分配给纠错信道的传输数据。分配给纠错信道的传输数据和分配给信道0至19的传输数据项的异或值为0。
例如，假设信道0和1用作分配到数据项的信道，而信道2用于纠错，简要说明异或运算的情况。两个比特如果相互不同，异或运算结果为1；如果相同，结果为0。因此异或运算与模和运算相同。假设分配给信道0的数据为01，分配给信道1的数据为11，于是这两个数据项的异或为10。为10的数据就用作分配给纠错信道的数据。分配给信道0、1和纠错信道(信道2)的数据项的异或，也就是01、11和10的异或(或者说模和)，为00。分配给纠错信道的由异或单元35计算出的数据和分配给信道0至19的各数据项被传送给信号元产生单元12，作为调制信号元，再传送给逆FFT单元13，如图1所示。
图3为在本发明的这个实施例中所用的纠错单元的示意图。在信道0至19上发送并由信号标识单元(DEC)29标识的数据项分别传送给标识和处理单元39和异或单元(XOR)37。所标识的在纠错信道上发送的数据传送给异或单元37。异或单元37具有与上述异或单元35相同的电路。信号标识单元29将在信道0至19和纠错信道上发送的接收信号的各信号元与所标识的数据项之间的差的矢量传送给信号质量检测单元(SQD)38。信号标识单元29还将一些各包括每个信号元的一个相位误差分量和一个幅度误差分量的误差信号传送给信号质量检测单元(SQD)38。具体地说，异或单元37计算所标识的在信道0至19上发送的数据项和所标识的在纠错信道上发送的数据的异或，将计算出的异或值传送给标识和处理单元39。信号质量检测单元38具有与图1所示的信号质量检测单元32相同的功能，对这些信道的信号质量进行检测，将检测结果传送给标识和处理单元39。
假设发送端采用分配给信道0至19的各数据项的异或值作为分配给纠错信道的传输数据。在这种情况下，如果异或单元37计算出的所标识的在这些信道上发送的各数据项的异或不为0(XOR不等于0)，标识和处理单元39就将在由信号质量检测单元38在检测这些信道的信号质量中检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据，用所标识的在除这个信道之外的那些信道上发送的数据项的异或来代替。将这样得到的信号认为是所接收的数据。如果异或为0(XOR＝0)，就按原样提供所标识的在这些信道上发送的数据，也就是说，将所标识的在信道0至19上发送的数据项按原样用作所接收的数据项。
例如，假设异或不为0，如果检测到的信号质量为最差的信道是信道2，标识和处理单元39就将在信道2上发送的数据，用在除信道2之外的信道0和1、信道3至19和纠错信道上发送的各数据项的异或来代替，将所得数据用作接收数据。利用纠错信道就可以纠正在多个信道中的一个信道上发送的数据。
按照以上实施例，多个数据信道中的一个信道用作纠错信道。也就是说，可以纠正在多个数据信道中的任何一个信道上发送的数据内的差错。可以用多个数据信道中的多个信道作为纠错信道。数据信道与纠错信道之间的关系可以用一个正多面体来说明。这样可以纠正在多个数据信道上出现的差错。此外，分配给各个信道的数据不仅可以是单个比特而且也可以是多个比特。例如，分配给信道0至19的数据项可以各有两个比特。如果这些数据项的模和为01，分配给一个纠错信道的传输数据就设置为11，使得01和11的模和为00。分配给纠错信道的传输数据可以按照计算出的异或值或者模和固定为一个预定的特定值。
这个正多面体可以如图4A至4E所示是一个正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体或正二十面体。例如，正十二面体有12个正五边形的表面和30个边。在将信道与边相关联时，可以有30个信道与12个表面的那些边相关联。在这种情况下，与每个表面关联的5个信道中有一个用作纠错信道。同样，在正四面体的情况下，所有6个信道中有4个用作纠错信道。在正六面体的情况下，所有12个信道中有6个用作纠错信道。在正八面体的情况下，所有12个信道中有8个用作纠错信道。在正十二面体的情况下，所有30个信道中有12个用作纠错信道。在正二十面体的情况下，所有30个信道中有20个用作纠错信道。
图5为正十二面体与各信道之间的关系的示意图。边编号0至29分配给正十二面体的各边。表面1有5个边0至4。信道0至4分别与这些边相关联。计算分配给这5个信道的传输数据项的异或。与这些边相关联的信道中的一个信道用作纠错信道，计算出的异或用作分配给这个纠错信道的传输数据。因此，可以纠正在分配给与表面1关联的这些信道中的一个信道的数据内出现的差错。
同样，对于除表面1之外的每个表面的边相关联的信道，计算分配给5个信道的传输数据项的异或。这些信道中的一个信道用作纠错信道，计算出的异或值被用作分配给这个纠错信道的传输数据。在图6中用圆圈标记示出了信道0至29与表面1至12分组及关联的情况。在与一个表面关联的信道中有一个信道用作纠错信道时，总计有12个纠错信道。
例如，假设在这个实施例中所用的如图2和图3所示的配置被设计成能处理5个信道，在含有12对这样的配置时，可以有30个信道与一个正十二面体的边相关联，可以纠正在分配给这30个信道中的12个信道的数据项内出现的差错。也就是说，图2和图3所示的实施例可以用这样的方式说明将信道分别与二维平面上的正21边形的各边相关联；这些信道中至少有一个用作纠错信道；以及与其他20个边相关联的其他信道用作数据信道(信道0至19)。结果，在信道与一个正多面体的每个表面的各边相关联时，纠错装置包括图3所示的纠错单元，设计成能处理与其中每个表面的各边相关联的信道。
在采用一个正十二面体的边与表面的关系时，30个信道中有12个用作纠错信道。可以纠正在与同一个表面关联的信道中一个信号质量最差的信道上发送的所标识数据内的差错。因此，可以纠正在12个信道(也就是象纠错信道那样多的信道)上出现的差错。
按照这个实施例，如上所述，可以纠正在与每个表面关联的这些信道中的一个信道上出现的差错。然而，不能纠正在与每个表面关联的那些信道中多个信道上出现的差错。因此，为了能纠正在20个信道中任何12个信道上出现的差错，可以划定12个各有8(20-12＝8)个或更多个信道的组。解12个联立方程，可以纠正在与所有表面关联的所有信道中最多12个信道上出现的差错。就信道分组来说，例如，将与一个表面的边相关联的信道和与这个表面邻接的各表面的边相关联的信道分成一组。
随机地为信道指定一些系数，使得所建立的12个联立方程可以相互独立。计算出一个模和，在一个纠错信道上发送。如图7A所示，信道编号与表面编号关联和分组的情况用圆圈标记表示。在这种情况下，在如图7B所示将各被规定为与每个表面关联的信道之一的纠错信道EC为信道20至31时，可以将总共32个信道中的任意个分成同组。为信道指定的系数假设如图8所示例如为1、2或3。与表面1至12关联的的信道0至19用作数据信道，而信道20至31用作纠错信道EC。分配给与一个表面关联的数据信道的数据项的模和用作分配给一个纠错信道EC的传输数据。此外，系数值不局限于1、2和3。可以采用更多的系数值，事先随机地分配给各个信道。
例如，假设分配给与表面1关联的信道0至19的数据项为数据项D0至D19。将这些数据项各乘以相应系数后进行模加，从而计算出分配给与表面1关联的纠错信道EC1的数据。分配给纠错信道EC1的数据应该满足以下条件1×D0+1×D1+3×D3+1×D4+...+2×D17+2×D18+3×D19+ECl＝0.
或者，分配给这个纠错信道的数据也可以这样确定，以使该数据和数据项D0至D19与相应系数的乘积的模和的模和为除0之外的任何预定的特定值。例如，假设分配给每个信道的数据有两个比特，如果数据项D0至D19与相应系数的乘积的模和为01，分配给纠错信道的数据就为11。也就是说，由于01与11的模和为00，因此将11确定为分配给纠错信道的数据。
接收端在考虑到如图8所示与表面关联的信道分组的情况下，处理所标识的由在这些信道上发送的信号元表示的数据项。将在这些信道上发送的数据项用发送端所用的系数加权后，再进行模加。建立起12个联立方程。如果检测到出现差错，就选择12个由信号质量检测单元检测到的信号质量为最差的信道。将分配给这12个信道的那些数据项作为未知数。由于在其他信道上发送的数据项不包含差错，因此将这些数据项看作已知量(常数)。可以建立起12个以分配给那12个信道的数据项作为未知数的联立方程。
解这12个联立方程，就可以纠正在这12个信道上出现的差错。12个联立方程可以用例如高斯-约当(Gauss-Jordan)消去法来解。例如，为这些与表面关联、分组的信道指定与如图8所示的发送端采用的相同的系数。假设与表面1至12关联的总共12个信道，即信道0至2、信道8至10、信道16至18和信道24至26，为在误差检测期间检测到的信号质量为最差的12个信道。如上所述，在没有出现差错的信道上发送的数据项看作为已知量(常数)。例如，将在与表面1关联的信道上发送的数据项乘以上述系数后，再进行模加。计算出的模和用作在纠错信道上发送的数据项A。计算出的模和与数据项A的模和应该为0。这表示为方程1×D0+1×D1+3×D2+2×D8+3×D9+3×D10+2×D16+2×D17+2×D18+A＝0图10A示出了与在出错信道上发送的数据项相乘的各系数值。
建立12个象以上那样的方程式，每个方程式包括所标识的在与表面1至12中一个表面关联的信道上发送的数据项与相应系数的乘积。下面将结合图10A至10B至图16说明解这12个方程式的过程。图10B与这个过程的第一步有关。在第一步，将分配给除了与表面1关联的信道0之外的信道0的系数都复位为0。分配给与表面1关联的出错信道的系数所取的值分别为1，1，3，2，3，3，2，2和2。此外，分配给与所有表面关联的信道0的系数原取的值分别为1，3，2，2，2，1，1和3。由于分配给除与表面1关联的信道0之外的信道0的系数都设置为0，因此分配给与表面1关联的信道1至18的系数分别乘以原来分配给与表面2至12关联的相应信道0的系数。然后，从原来分配给与表面2至12关联的相应信道的系数中减去这乘积。所得到的这些系数值在后面的步骤加以处理。
例如，分配给与表面2关联的信道0的系数所取的值为3。因此，分配给与表面1关联的信道1和其他信道的系数，也就是1，3，2，3，3，2，2和2，都乘以系数3。然后，分别从分配给与表面2关联的信道的系数中减去相应乘积。因此，分配给与表面2关联的信道的系数现在分别取值0，-1，-6，-5，-9，-9，-5，-5，-4，0，0和0。具体地说，分配给与表面2关联的信道2的系数原来取值3，而分配给与表面1关联的信道2的系数取值3。因此，3-3×3＝-6。对于信道24至信道26，分配给与表面1关联的这些信道的系数都取为0的值。因此，0-3×0＝0。同样，由于原来分配给与表面3关联的信道0的系数为2，因此原来分配给与表面3关联的信道的系数，也就是如图10A中所示分别为2，1，2，1，3，2，0，1，1，0，0和0，分别重新设置为0，-1，-4，-3，-4，-4，-3，-3，0，0和0，如图10B中所示。此外，分配给与表面4关联的信道的系数现在分别重新设置为0，0，-4，-2，-5，-4，-4，-4，-4，0，0和0。同样，对分配给与表面5至13关联的信道系数进行这样的处理。图10B示出了第一步的结果。
图11A至11B为第二步和第三步的示意图。在第二步，分配给信道1的除与表面11关联的信道1之外的系数都重新设置为0。因此，原来分配给与表面1关联的信道的系数分别重新设置为1，0，0，-1，0，0，3，1，1，-1，0，0和0。此外，原来分配给与表面2关联的信道的系数分别重新设置为0，0，-3，-2，-6，-9，-4，-4，-1，0，0和0。在第三步，将分配给信道2的除了与表面10关联的信道2之外的系数都重新设置为0。此外，原来分配给与表面1关联的信道的系数分别重新设置为1，0，0，-1，0，3，1，1，-1，0，0和0。原来分配给与表面2关联的信道的系数分别重新设置为0，0，1，-6，-9，2，5，2，0，0和0。
图12A至12B为第四步和第五步的示意图。在第四步，分配给信道8的除与表面2关联的信道8之外的系数都重新设置为0。因此，原来分配给与表面1关联的信道的系数分别重新设置为1，0，0，0，-6，-6，3，6，1，0，0和0。原来分配给与表面2关联的信道的系数分别重新设置为0，0，0，1，-6，-9，2，5，2，0，0和0。在这里，3个0后的1是重新分配给与表面2关联的信道8的系数。对分配给与其他表面关联的信道的系数进行同样的处理。
在第五步，将分配给信道9的除与表面12关联的信道9之外的系数都重新设置为0。因此，原来分配给与表面1关联的信道的系数分别重新设置为1，0，0，0，0，-2，5，6，7，0，0和0。原来分配给与表面2关联的信道的系数分别重新设置为0，0，0，1，0，-5，4，5，8，0，0和0。
图13A至13B为第六步和第七步的示意图。在第六步，将分配给信道10的除了与表面3关联的信道10之外的系数都重新设置为0。在第七步，将分配给信道16的除了与表面5关联的信道16之外的系数都重新设置为0。因此，例如，原来分配给与表面1关联的信道的系数分别重新设置为8，0，0，0，0，0，0，24，-76，15，0和0。原来分配给与表面2关联的信道的系数分别重新设置为0，0，0，1，0，-5，4，5，8，0，0和0。
图14A至14B为第八步和第九步的示意图。在第八步，将分配给信道17的除与表面9关联的信道17之外的系数都重新设置为0。因此，分配给与表面9关联的信道17的系数重新设置为-2。在第九步，将分配给信道18的除了与表面6关联的信道18之外的系数都重新设置为0。因此，分配给与表面6关联的信道18的系数重新设置为-44。
图15A至15B为第十步和第十一步的示意图。在第十步，将分配给信道24的除了与表面4关联的信道24之外的系数都重新设置为0。因此，分配给与表面4关联的信道24的系数重新设置为5496。在第十一步，将分配给信道25的除了与表面8关联的信道25之外的系数都重新设置为0。因此，原来分配给与表面8关联的信道25的系数重新设置为5038872。例如，分配给与表面1关联的信道0的系数现在取9.7004E+14，即9.7004×1014。实际上，这个系数取的值为97004028454502。
图16为第十二步的示意图。将第十一步得到的系数中值为0以外的那些系数(如图15A至15B所示)都重新设置为1。例如，分配给与表面1关联的信道0的系数取为1的值。因此，在信道0上发送的数据就被认为是差错数据，予以纠正。同样，分配给与表面2关联的信道8的系数取为1，分配给与表面3关联的信道10的系数取为1。因此，可以纠正在12个信号质量恶化的信道上发送的数据项内的差错。顺便提一句，图10A列出了这12个信道。假设12个联立方程的解可以表示为例如1×D0+β＝0，数据由两个比特组成，而β设置为模4。在这种情况下，在β等于00时，在信道0上发送的数据为00。在β等于01时，D0为11。在β等于10时，D0为10。在β等于11时，D0为01。因此，纠正了差错。
在第一至第十二步，系数的相乘和相加的结果按原样列出。如果在每一步都执行模加运算，这些系数可以被限制为一些小的值。例如，如果系数的最大值设置为3，经纠错的数据可以设置为模3。解这些联立方程的装置可以很方便地用专用硬件实现或者用诸如数字信号处理器(DSP)之类的运算部件实现。
按照上述实施例，将与一个正多面体的表面的边相关联的信道分成一些组，以便纠正同时在多个数据信道上出现的差错。或者，也可以将与一个正多泡囊体(regular multi-vesicular body，相当于正多面体的四维空间图形)的表面的边相关联的信道分成一些组。例如，一个正八泡囊体具有一些作为组成部分的正六面体，具有16个顶点、32个边和24个表面。一个正24泡囊体具有一些作为组成部分的正八面体，具有24个顶点、96个边和96个表面。与多面体的情况类似，将与一个正多泡囊体的表面的边相关联的信道分成一些组。因此，可以纠正差错。
在一个采用正交调幅(QAM)或任何其他多电平调制技术的系统中，例如可以用一个8比特信号实现256级的QAM。在这种情况下，信道分别分配到8个比特，这些比特的异或用作分配给一个纠错信道的比特。在这种情况下，数据由7个比特组成。一个比特用作纠错比特(分配给纠错信道)。按照这种多电平调制技术，如果信号元之间的距离很大，就可能不会出现标识差错。因此，不用处理所有的比特，而可以将这些比特中的部分作为一个子集来处理。对这个子集进行纠错。标识除去了表示这个子集的信号元后剩下的那些比特。这相当于加大了信号元之间的距离。因此，可以大大减少出现标识差错。
图17A和图17B为信号元的示意图。17A示出了5比特信号元分布情况的一个例子。因此，信号元或调制信号元表示了32个电平。将5个比特中的3个比特作为一个子集来处理。根据这些比特的取值组合情况，诸如“000”或“111”之类，这些信号元位于图17B的a至h中任一个所示的点处。每个子集的两个比特由黑点所示的信号元表示。因此，将5个比特中的3个比特处理为一个子集。对这个子集执行上述纠错。由于表示剩下的两个比特的信号元之间的距离加大，大大减少了在标识剩下的两个比特中的差错。也就是说，将多个比特的一部分处理为一个子集。计算出属于这个子集的比特的异或，用作纠错比特。根据纠错比特纠正差错。剩下的比特按通常情况标识。在这种情况下，由于表示剩下的比特的信号元之间的距离加大，大大减少了在标识剩下的比特中的差错。
图18为按照本发明的一个实施例设计的对子集进行纠错的示意图。在图18中列出了比特编号和信道编号。32个信道0至31各分配到一个由8个比特0至7组成的信号。在每个信道上，按照256级QAM发送一个信号。此外，这些信道按每组四个进行分组。属于一个组的四个信道中有一个用作纠错信道。计算出分配给纠错信道之外的信道的比特子集的异或，用作分配给纠错信道的比特子集。
例如，将两个比特，比特0和比特1，处理为一个子集。分配给信道0至2的比特0的异或用作比特0的纠错比特，分配给作为一个纠错信道的信道3。分配给信道0至2的比特1的异或用作比特1的纠错比特，分配给信道3。顺便提一句，在图18中，D表示一个数据比特，EC表示一个纠错比特。由于这些纠错比特是这样产生的，因此分配给信道3，7，11，15，19，23，27或31的数据由6个比特组成。
此外，分配给信道4至6的比特0的异或用作纠错比特，作为分配给信道7的比特0。分配给信道4至6的比特1的异或用作纠错比特，作为分配给信道7的比特1。同样，对于子集产生相应的纠错比特。对于一个有两个比特的子集的纠错，可以采用结合图2和图3说明的实施例中所用的纠错装置。对于除了两个比特的子集之后的剩下6个比特，标识除表示子集的两个比特的信号元之外的那些信号元。这相当于加大了这些信号元之间的距离。因此，大大减少了在标识这些信号元中的差错。
图19为按照本发明的一个实施例对子集进行纠错的示意图。快速傅里叶变换(FFT)单元50具有保护时间GT删除能力，相应于图1中所示的快速傅里叶变换单元28。所示出的有纠错/标识和处理单元51、硬判决单元52、异或单元53、信号质量检测单元(SQD)54、纠错单元55和软判决单元56。纠错/标识和处理单元51具有图1中所示的信号标识单元29、纠错单元31和信号质量检测单元32的能力。如图18所示，每个信道分配到一个由8个比特组成的信号。这8个比特中的两个比特处理为一个子集。图19所示的这种配置处理分配给信道0至3的子集。
纠错/标识和处理单元51将FFT单元50的输出分别传送给硬判决单元52和软判决单元56。硬判决单元52执行的硬判决的结果，也就是比特0和比特1的两个所标识的比特，分别传送给纠错单元55和异或单元53。如图18所示，在信道0至2上发送的数据项的异或用作在信道3上发送的传输数据。如果异或单元53计算出的硬判决的结果的异或为0，在信道0至2上发送的子集就判为没有差错。如果这异或不为0就将这些子集判为含有差错。
信号质量检测单元54按照硬标识提供的误差信号检测信道0至3的信号质量。如果异或单元53的输出不为0，纠错单元55就对一个由信号质量检测单元54检测到的信号质量为最差的信道进行标识。在除这个信道之外的那些信道上发送的比特的异或用作在这个信道上发送的一个比特。用这个比特进行纠错。
软判决单元56对来自FFT单元50的6个比特进行软标识。在这种情况下，就除表示两个比特的信号元之外的信号元的分布来说，这些信号元之间的距离加大了。这意味着大大减少了在标识这些信号元中的差错。在信道0至2上发送的数据项作为8比特的接收数据项提供，而在信道3上发送的含有纠错比特的数据作为6比特接收数据提供。其他信道也以一组四个分组，也就是说分成信道4至7、信道8至11、信道12至15、信道16至19、信道20至23、信道24至27和信道28至31这些组。逐组执行上述纠错。这避免了必需对所有比特执行纠错，而且大大减少了在标识数据中的差错。
图20A至20D示出了在一个电力线载波通信系统内按照4级QAM以2(比特)×20(信道)×4.8(k波特率)＝192(kbps)传输速度发送的信号的眼图(20A)、(20C)和频谱(20B)、(20D)。一个音频噪声脉冲叠加在信号上，如在频谱(20B)和(20D)中所观测到的那样。在眼图(20A)和(20C)中示出了音频噪声脉冲周围的信道a、b、c和d。在眼图(20A)和(20C)中，信道a、b、c和d各分配到一个信号分量的四个信号元。
参见图20A至20D，(20A)和(20B)反映的是不执行纠错的情况。在(20B)中所看到的单音脉冲叠加到信号上时，单音脉冲附近的信道b受到的不利影响最大，如(20A)所示。信号元被展宽了。这导致在标识中的差错。检测不到出现差错的信噪比范围的界限是+2dB。
此外，如在(20D)所示，一个比在(20B)中所观测到的单音噪声脉冲高的单音噪声脉冲叠加到一个信号上。眼图(20C)表明该单音脉冲附近的信道b受到的不利影响最大。信号元展宽得更大。此外，在信道d上发送的信号元也被展宽了。因此执行了纠错。这使得直到如(20D)和(20C)所示的程度，也没有检测到出现差错。结合图2和图3说明的本发明所采用的纠错装置可以用于这种情况。检测不到出现差错的信噪比范围的界限是-22dB。也就是说，在按照本发明的实施例执行纠错时，纠错效率改善了相当于信噪比改善24dB的程度。
图21E至21H示出了在一个电力线载波通信系统内按照256级QAM以8(比特)×30(信道)×4.8(k波特率)＝1,152(kbps)传输速度发送的信号的眼图(21E)、(21G)和频谱(21F)、(21H)。眼图(21E)和(21G)示出了与图20A至20D所示的眼图(20A)和(20C)类似的在一个单音脉冲附近的信道a、b、c和d，只是在图20A至20D中将表示4个电平而不是256个电平的信号元分组、测量。如在频谱(21F)中所观测到的，即使单音脉冲的噪声电平很低，在信道b上发送的信号元也展宽到一些频率上。如果不进行纠错，检测不到出现差错的信噪比范围的界限大约为+26dB。
此外，频谱(21H)示出了噪声电平比在频谱(21F)中所示的单音脉冲的噪声电平高的单音脉冲。眼图(21G)表明在信道b上发送的一些信号元展宽得几乎完全散开。在信道d上发送的信号元也都大大展宽到一些频率上。也就是说，由于按照结合图2和图3说明的本发明的实施例进行纠错，检测不到出现差错的信噪比范围的界限成为+10dB左右。因此，纠错效率改善了相当于信噪比改善16dB的程度。
本发明并不局限于以上这些实施例，而是可以用于各种通信技术，包括无线电通信。此外，本发明还可以用于从记录媒体重放的数据的标识，因为记录媒体也相当于数据传输线路，信号波形由于噪声的叠加而失真。此外，将在除纠错信道之外的信道上发送的数据项的异或值或者模和用作在纠错信道上发送的数据。或者，也可以用一个奇偶校验比特。
如上所述，按照本发明，多个信道中至少有一个用作纠错信道。将在其他信道上发送的数据项的异或值或者模和，用作在纠错信道上发送的数据。对在多个信道上发送的数据项进行标识，或者对通过多个信道重放的数据项进行标识。检验所标识的在纠错信道上发送的数据和所标识的在与纠错信道同组的各信道上发送的数据项的异或值或者模和是否为一个预定的特定值，例如为0。如果这异或值或者模和不为预定的诸如0的特定值，就断定出现差错。对这些信道的信号质量进行检测。由于在检测到的信号质量恶化的信道上发送的数据含有差错的概率大，因此对在除信号质量恶化的信道之外的各信道上发送的数据项进行异或运算或者模加运算。用计算出的异或值或者模和来代替在信号质量恶化的信道上发送的数据。这样就实现了纠错。本发明的优点是能可靠地对通过传输媒体在多个信道上发送的数据项或者从记录媒体重放的数据项执行纠错。会导致高电平的宽带噪声叠加到信号上的传输媒体包括有线通信、无线电通信和光通信。
可以按与一个正多面体的各表面的边相关联的情况将信道分组。计算出异或，用作纠错数据。结果，可以纠正在多个信道上发送的数据项内的差错。此外，可以将与多个与某个表面邻接的表面的边相关联的信道分在一个组。判断在每个组内是否存在差错。如果存在差错，就对在一组信号质量恶化的信道上发送的数据项执行纠错。因此，即使在多个信道上同时出现差错，也能可靠地纠正这些差错。
在每个信道分配到一个表示多个比特的信号时，对这些比特的一部分作为一个子集进行处理。计算出分别属于各子集的比特的异或，用来执行纠错。标识表示剩下的比特的信号元。因此，这种标识能在信号元之间的间隔加大的情况下实现。结果，大大减少了在标识中的差错。
权利要求
1.一种用于纠正在多个信道上发送的数据项内的差错的纠错装置，所述纠错装置包括一个异或单元，设定这些信道中至少有一个信道用作纠错信道，计算在其余信道上发送的数据项的异或，将计算出的异或值用作在纠错信道上发送的数据，标识在这些信道上发送的数据项，以及计算所标识的在这些信道上发送的数据项的异或；一个信号质量检测单元，用来检测这些信道的信号质量；以及一个标识和处理单元，在所述异或单元的输出是一个预定的特定值时，按原样提供所标识的在除纠错信道之外的那些信道上发送的数据项，而在所述异或单元的输出不是该特定值时，将所标识的在由所述信号质量检测单元检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据，用所标识的在除信号质量最差的信道之外的那些信道上发送的数据项的异或值来代替，然后提供结果数据。
2.一种用于纠正在多个信道上发送的数据项内的差错的纠错装置，所述纠错装置包括一个异或单元，设定信道与一个正多面体的各表面的边相关联而与每个表面的一个边相关联的一个信道用作纠错信道，计算在与剩下的那些边相关联的信道上发送的数据项的异或，将计算出的异或值用作在纠错信道上发送的数据，标识在这些信道上发送的数据项，以及计算所标识的在纠错信道上和在与纠错信道所关联的同一个表面关联的其他信道上发送的数据项的异或；一个信号质量检测单元，用来检测与一个表面的边相关联的分在同组的信道的信号质量；以及一个标识和处理单元，在计算在与一个表面关联的各信道上发送的数据项的异或的所述异或单元的输出是一个预定的特定值时，按原样提供所标识的在除与同一个表面关联的纠错信道之外的那些信道上发送的数据项，而在所述异或单元的输出不是该特定值时，将所标识的在由所述信号质量检测单元检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据，用所标识的在除信号质量最差的信道之外的那些信道上发送的数据项的异或值来代替，以及结果合成数据。
3.根据权利要求2所述的一种纠错装置，其中设定信道与一个正多面体的各表面的边相关联，而且与一个表面的边和与这个表面邻接的多个表面的边相关联的信道分在同组，如果所标识的在与一个表面关联的信道上发送的数据项的异或不是预定的特定值，所述标识和处理单元将由所述信号质量检测单元检测到的信号质量恶化的、数量与该正多面体的表面的数量相同的信道视为出错信道；所述标识和处理单元然后求解未知数为分配给这些出错信道的数据项的联立方程式，从而纠正在这些出错信道上发送的数据项。
4.一种用于纠正在多个信道上发送的数据项内的差错的纠错装置，所述纠错装置包括一个异或单元，设定多个信道中每个都分配到多个比特，这些比特中的一个或多个比特作为一个子集处理，这些信道分成一些各有预定数量信道的组且每个组中有一个信道用作纠错信道，计算在除纠错信道之外的那些信道上发送的子集的异或，将计算出的异或值作为一个在纠错信道上发送的子集，标识在这些信道上发送的数据项，以及计算所标识的在属于同一个组的那些信道上发送的子集的数据项的异或；一个信号质量检测单元，用来根据子集检测属于同一个组的那些信道的信号质量；一个纠错单元，在所述异或单元的输出是一个预定的特定值时，按原样提供所标识的在除纠错信道之外的那些信道上发送的子集的数据项，而在输出不是预定的特定值时，将所标识的在由所述信号质量检测单元检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据，用所标识的在除信号质量最差的信道之外的那些信道上发送的子集的数据项的异或值来代替，以及提供结果数据；以及一个标识单元，用来标识除子集之外的比特，以及将这些比特连同已由所述纠错单元纠正差错的子集一起提供。
5.一种用于纠正在多个信道上发送的数据项内的差错的纠错方法，所述纠错方法包括下列步骤设定这些信道中至少有一个信道用作纠错信道，计算在其余信道上发送的数据项的异或，将计算出的异或值用作在纠错信道上发送的数据，以及标识在这些信道上发送的数据项；根据所标识的数据项检测这些信道的信号质量；计算所标识的在这些信道上发送的数据项的异或；以及如果计算出的异或是一个预定的特定值，就按原样提供所标识的在除纠错信道之外的那些信道上发送的数据项，如果计算出的异或不是该特定值，就将所标识的在检测这些信道的信号质量中检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据，用所标识的在除这个信道之外的那些信道上发送的数据项的异或计算值来代替，以及提供结果数据。
6.一种用于纠正在多个信道上发送的数据项内的差错的纠错方法，所述纠错方法包括下列步骤设定信道与一个正多面体的各表面的边相关联而与每个表面的一个边相关联的一个信道用作纠错信道，计算在与剩下的那些边相关联的信道上发送的数据项的异或，将计算出的异或值用作在纠错信道上发送的数据，以及标识在这些信道上发送的数据项；根据所标识的数据项检测这些信道的信号质量；以及如果在与一个表面关联的信道上发送的数据项的异或计算值是一个预定的特定值，就按原样提供所标识的在除与同一个表面关联的纠错信道之外的那些信道上发送的数据项，如果计算出的异或不是该特定值，就将所标识的在检测这些信道的信号质量中检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据，用所标识的在除这个信道之外的那些信道上发送的数据项的异或值来代替，以及提供结果数据。
7.根据权利要求6所述的一种纠错方法，其中设定信道与一个正多面体的各表面的边相关联，而且与每个表面的边和与这个表面邻接的多个表面的边相关联的信道分在同组，如果所标识的在与一个表面关联的信道上发送的数据项的异或不是预定的特定值，就将在检测这些信道的信号质量中检测到的信号质量恶化的、数量与该正多面体的表面的数量相同的信道视为出错信道；以及求解以分配给这些出错信道的数据项为未知数的联立方程式，从而纠正在这些出错信道上发送的数据项。
8.根据权利要求6所述的一种纠错方法，所述纠错方法还包括下列步骤如果所标识的在与该正多面体的一个表面关联的信道上发送的数据项的异或不是特定值，就将在检测信道的信号质量中检测到的信号质量恶化的、数量与该正多面体的表面的数量相同的信道视为出错信道；将分配给与这个表面关联的出错信道的系数设置为1；相继选择与这个表面属于同组的其它表面相关联的出错信道，将分配给这些出错信道的系数设置为0；以及最后如果分配给与同组表面关联的出错信道的系数仍然取除0之外的任何值，就将在这些出错信道上发送的数据项确定为含有差错，以及纠正这些差错。
9.一种用于纠正在多个信道上发送的数据项内的差错的纠错方法，所述纠错方法包括下列步骤设定多个信道中每个都分配到多个比特，这些比特中的一个或多个比特作为一个子集处理，而且这些信道中至少有一个信道用作纠错信道，计算在除纠错信道之外的那些信道上发送的子集的异或，将计算出的异或值用作一个在纠错信道上发送的子集，标识在这些信道上发送的数据项，以及计算所标识的子集的数据项的异或；根据子集检测这些信道的信号质量；如果计算出的异或是一个预定的特定值，按原样提供所标识的在除纠错信道之外的那些信道上发送的子集的数据项，而如果计算出的异或不是预定的特定值，就将所标识的在检测这些信道的信号质量中检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据，用所标识的在除信号质量最差的信道之外的那些信道上发送的子集的数据项的异或值来代替，以及提供结果数据；以及标识除子集之外的比特，将所标识的比特与子集一起提供。
10.根据权利要求9所述的一种纠错方法，所述纠错方法还包括下列步骤设定多个信道分成多个组，每个组有一个信道用作纠错信道，将在除属于同一个组的纠错信道之外的那些信道上发送的子集的异或用作在属于该组的纠错信道上发送的子集；根据所标识的在纠错信道上发送的子集的数据，纠正在检测属于该组的信道的信号质量中检测到的信号质量为最差的信道上发送的子集内的差错。
全文摘要
本发明涉及用于纠正在多个信道上发送的数据项内的差错的纠错装置和纠错方法。其中，多个信道中至少有一个信道用作纠错信道。标识单元计算在其余信道上发送的数据项的异或值或者模和，作为在纠错信道上发送的数据，从而标识在这些信道上发送的数据项。异或单元计算所标识的数据项的异或值或者模和。信号质量检测单元检测这些信道的信号质量。如果异或单元的输出是预定的特定值，标识和处理单元就按原样提供在除纠错信道之外的那些信道上发送的数据项；否则，就将在检测到的信号质量为最差的信道上发送的数据，用在除信号质量最差的信道之外的那些信道上发送的数据项的异或值或模和来代替。异或单元、信号质量检测单元及标识和处理单元构成纠错装置。
文档编号H04L1/22GK1414699SQ0211839
公开日2003年4月30日 申请日期2002年4月26日 优先权日2001年10月26日
发明者加来尚, 置田良二 申请人:富士通株式会社