分组报头结构的制作方法

专利名称：分组报头结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于数据^la的新的报头结构。本发明同样地涉及一种^^J 4汰 器生成这样一种报头的方法和由相关器^^则这样一种报头的方法。本发明还涉及 相应的^i:发器和相关器，并涉及适于实施所述方法的计算才財i^ 。
背景技术：
/4 为时钟同步的时钟提取是对于从进入的数据流中重新生成本地时钟信 号的过程而j3武予的名称，然后其被用于将数据流采样到数据緩存中。在接收机中 时钟信号的成功重新生成保证了^c^射的比特序列被正确地时钟同步在接收緩 存中。图i通过示出一种通过比特时钟采样的波形而说明了这种情形，该比特时 钟相对于iiA的数据流具有相位误差。由于信道滤波，比特误差更可育汰生在比 特的边缘附近，其意味着理想的采样点位于每个比特的中间。在图i中，从图顶 部的第一个流相应于原始数据流，第二个流相应于正确采样的数椐流，最后的流
相应于错误采样的数据流。在这个例子中，相位误差导致比特序列0110100010 净i^石马为0010000010。
有多种方式从接^5'j的信号中提取时钟信号，所有这些方式老I^vM入的数
据流具有合理数目的转换或边缘。边纟t^皮用作参考点，本地时钟能够相对于该点 而调整它自身以获得正确的同步。
对这些边缘的要求形成了对在发射器端如何编码数据的限制。原始的数据分
组可能包含比特的任意组合，其中的一些可能几乎没有(few if any)包括iii彖。 由于这个原因，例》"某^M妄入控制(MAC)协议常常在分组的开始处增加前导码 (preamble),该前导码包含了已知的比特串，该比特串包含合适数目的边缘。 图2示出了典型的包括这样一种报头的^^且报头结构。在原始数据到达之前，由 时钟提取电路^^前导码以获得相关性，因此保i棘数据到达时数据能够^i确 地解码。前导码有利地包含了比特序列，其中零和一比特(在下文中被称为0 和l)交替以提供最大数目的边缘。典型前导码的例子是10101010。前导石姚 长，由合适的时钟提取电路完成的同步越好。
对于长分组，,Ait入的数据流中继续时钟提取有时是有益的。这能够例如通 过对于整个分组的持续时间期间佳月数字锁相环路(DPLL)而完成。这保证了发射器的时钟中的任何漂移(其在越长的分组中变#^显著)在接收器处被4M尝。这种方法的缺点在于对于分组持续时间期间DPLL必须以它的过采才羊速率运4亍， 因此消耗了更多能量。一旦比特时钟已经^UE确iM^寻，必须在字(word)等级同步接收器。 常^^]恰在前导码后发射的同步字而完成，如图2中所示。完成比特同步后，接 收器监视已知同步字的接收。这时，从而能够成功地处理随后的任何数据。同步 字应当以这样的方式被设计，以对于引起会导致不可恢复的分组误差的误差的比 特误差具有足够的鲁棒性。然而，^>入至所发射数据的^(可额夕卜信息^4了在传输中不希望的开销， 因为需要额外的能量和时间来发射它。最'J 、化这些开销是协议设计的关键部分。通常在通信系统中消息被指定^#定的接收端。为实现合适的传送机制，设 备常常被给定地址，该地址能够被其它设^f吏用以与它通信。在数据分组中在同 步字后很决即放置目的地址，以使得如果消息不是指向它们，则接收节点尽可能 快地掉电(power down),这^:设计传输协议的通4亍惯例。由此，对此一种可能 的优化是^J ]设备地址作为同步字。以这种方式，同步字的匹配不仅指示与接收 设备的时间对准(alignment),还指示分组指向它。本发明目的在于提fr"种新的分组报头结构，其具有最小开销并因此导致功 率减少。本发明还提供了 一种检测分组报头结构的有效方式。发明概要才艮据本发明的第一方面，因》W是供了一种用于如权利要求15中所述的数据 分组的报头。因此第 一比特字段能够被用作接收器电路的唤醒触发器以允许功率节约。事 实上，由连续的'T，或"0"组成的第一比特字段的比特序列允许诸如低通滤波 器之类的简单机制被用于激活在接收^iEL时使用的相关器。因》沐唯一和简单的 方式检测唤醒序列，其使得大部分接收器的处理为掉电，直到检测到它。此外，第一比特字段的比特不同于第二比特字段的第一比特的事实保证了一 个边*韌皮确保。因为最大游程长度限制不适用于第一字段，保证了在组成数据分 组报头的二进制字中的不对称(asymmetry),因此能够避免成帧误差。这样的例 子可以是具有寻址字,殳1101101101的比特序列，其拟目应于二进制值110的噪 声之前。在这个实例中，接收器将匹配比它应当匹配的比特更早的三个比特，导 致了成帧误差和丢失的^ii。但是由于在第 一比特字段中比特序列中的比特数量 超过第二比特字段的比特序列的最大游程长度，不会发生成帧误差。游程长度限制还具有的优点在于能够在-^^且报头中提供特定数量的边缘。游 程长度限制还提供了规则，依靠该规则接^^j的包含其它设备的地址的^^且能够 与噪声区分开，使得接收设备能够正确地关闭以节约能量。该报头结构产生工作循环(duty-cycled)协议，它对于在有用的数据^皮接 收和有岁i^码之前接收器必须才喿作多少时间方面其是非常有效的。根据本发明的另一方面，提供了如权利要求1中所述的一种生成^M报头的 方法。根据本发明的另一个方面，进一步提供了一种计算才財呈序产品，包括指令用 于在通信系统的收发器的计算机装置上^A并运行时实翻艮据第二方面的方法。 根据本发明的另一个方面，提供了一种如权利要求6中所述的4汰器。 根据本发明的另一个方面，提供了一种如权利要求7中所述的冲&则数据^^且 才艮头的方法。才艮据本发明的另一个方面，进一步提供了一种计算才/l4呈序产品，包括指令用 于斜目关器的计算机装置上^A并运行时实甜艮据第四方面的方法。根据本发明的另一个方面，进一步提供了一种如权利要求14中所述的相关 器。该相关器被设计以使用所有过采样的值以在比特的中间智能地逸择最佳采 样，这样它可靠地工作在少量的比特上。本发明的其它特征和优势将通过随后参考附图的非限制示例性实施方式的 描述而变得明显，附图中

图1示出原始的数据沫u^相应的正确和^i吴采样的数据流；图2示出传统数据^^且报头结构的例子；图3A示出根据一个具体实施方式
的数据^^且报头结构的例子；图3B示出根据另一个M实施方式的数据^^且报头结构的另一个例子；图4示出具有与图3A和3B中的报头相同长度的传统数据^^且报头结构的例子；图5示出根据本发明的第六方面的用于枱训^ia报头结构的相关器的一个具体实施方式
；图6示出图5的相关器的仿真结果； 图7示出说明最优采样点选择的相关器结果的一4^P分； 图8示出相关器结果的部分，其中该结果包括异常；和 图9A和9B是说明检测数据流的方法的流程图。7发明具体实施方式
详述JM将参照附图更详细;iM苗ii^发明的一些具体实施方式
。下面两个示例性 报头结构参照图3A和3B而解释，然后将图3A中示出的才艮头结构与图4中示出 的传纟W艮头结构相比较。图3A示出了根据一个具体实施方式
的报头结构的第一个例子。在这个例子 中，图3A的报头结构是13比特长度，并且它由下面的比特序列组 成1110110010110。应当认识到报头的长度决不是被限制为这个特定的值，而是 该长度能够采取^f可合理的值。如在图3A中所示，报头由两个比特字段组成。 为了随后描述的目的，第一比特字段被称为异常字段(exc印tion field )，第二 比特字段被称为寻址字段(addressing field)。异常字段的长度是3个比特。它 位于报头结构的开始，并且由具有相同值的比特组成，例如逻辑"1"。以传输的次序，寻址字段直接跟随异常字段，并JL^这个例子中它由10个 比特组成。寻址字段的第一比特采取的值不同于异常字段中相同的比特值，即与 ^目反。因此，在这个例子中，寻址字段的第一比特是o。 jM^卜，在这个例子中， 在寻址字段中的游程长度限制是3比特。这意味着在寻址字段中，不能有多于两 个连续的比特采耳^目同的值。例如，"01101"是有效的，而"01110"是无效的, 因为在字中间有三个连续的'T，。通常地说，n比特的游程长度限制意味着不能 有多于n - 1个连续比特具有相同的值，其中n是大于2的正整数。然而，游程长度限制不适用于异常字段。因此寻址字段的比特序列仅受两条 规则限制游程长度限制，以及异常字段的比特不能采取与寻址字段的第一个比 特相同的值。图3B示出了根据本发明M实施方式的报头结构的另一个例子。在这种情 况中报头结构还是13比特长度，但是与第一个例子中的3个'T，相反，此处异 常字段由3个"0"组成。在这个例子中整个序列是0001100110100。现在为了 满足异常字段的比特不能采取与寻址字段的第一个比特相同的值的规J'j,寻址字 段的第一个比特为1。如在图3A的例子中，游程长度限制被设为3，通过注意到 在寻址字段中采JM目同值的连续比特的最大数目被限制为2，可以看出满足了这 絲则。在上面的例子中，异常字段的长度等于游程长度限制。然而异常字段的长度 也能够比这个游程长度限制更长。例如，在上面提出的例子中，异常字段的长度 可以是4比特。假设总报头长度保樹目同，则扩展异常字段的长度将 文善异常字 段的唤醒特性，因为在异常字段中较长的比特游程将减少噪音给出虚假的唤醒信号的可能性。较长的比特游禾级将减少在字对准中的潜在误差，因为如果在异常 字段的开始或结束处发生比特误差，异常将仍然存在。斜目反的方面，增加寻址 字段的游程长度将减少可能得到的边缘的数目，期夸降低时钟同步的性能。它还 将减少可得到的有岁&也址的数目，可能限制网络大小，虽然根据应用需要这可能由协议设计口者决^当怎:羊折衷。'—— 、 \ 、现在将建议的图3A的报头结构的性能与图4中示出的传乡W艮头结构的性能 相比较。如图3A中，图4的报头结构是13比特长度。在这种情况中，图4的报 头结构由具有交替值的6比特的比特同步字段和7比特长度的寻址和字同步字段 组成。如在图4中所示的，比特序列由以下比特组成0101010000110。为了比较的目的，假设实现在下面相比较的两种^i且报头结构所需的电路的 功率消耗差异是可以忽略的。进一步假设两个例子的报头中的比特误差被设为f 1起分组误差，除非另夕hi兌 明。在真实的实施中，卄射故出在每个系统中允许一个或多个误差的决定。然而， 这不影响下面提出的讨论。比特时钟提取的成功以根据比特边缘的数量而递减的比率得到改善,其能够 依靠比特边*^寸准。在传统的设计中，比特同步字段的长度在比特误差率(BER) 和比特同步字段长度之间折衷，比特误差率(BER)由时钟与ii^的数据流对准 得有多么好而确定，比特同步字段的长度体现不期望的能量开销。对于所建议的 报头结构可以说也是一样的。在这种情况中，由寻址字段游程长;t^见则而保iiii 缘。增加所述长度将增加比特边缘的数量，虽然按照比标准结构中调整比特同步 字段的情况低的速率。只要涉及到时钟提取，所选择的例子提供同等的性能。关于所建议的报头结 构，对于10比特寻址字段，将有至少4个边缘，加Ji^这个字段和异常字段之 间发生的额外边缘，给出了可j呆证的最少5个边缘。对于图4的标准例子,此处比特边缘的数量传统地由比特同步字段的长度决 定，并因此为5。可行的是考虑系统除了比特同步字段"卜还使用寻址和字同步 字段，以改善时钟提取电路的性能。如果是这种情况，边缘的数量将在5至12 的范围内。然而这具有比可期待的较少的益处，因为电路必须在比特同步字段的 结4i4择足够好的相位以能够正确^W妾收寻址和字同步字段。其的比特误差将导 致^H且误差。在上面给出的两种例子中，在13比特报头的结尾能够使过采样电 路失效。过采样的电路的目的将在稍后详细解辨目关器时再解释。对于图4的标准报头，同步字对准和由此的有效^iai&则将在7比特中完成。则至第一次序；对于给定BER， M，拒绝有效分组即虛 假否决的可能性是7M。从噪声中识别分组即虚假肯定的可能性为M7。对于建议的系统，同步字对准在整个13比特上有效地完成。虚假否决的可 能性是13M，虚假肯定的可能性为Ml 3。对于这些例子，所建议的^^且报头结构在拒绝噪声方面才;M亍得好得多(M13 相比于M7)，在^H且误差率方面只是^s^效差些(13M相比于7M)。同时，后者的 比较可育汰现为缺点，只需要相对较少增力口信噪比以4hi尝性能上的这个降低。相反地，虚假肯定的改善是实质性的，并且能够导致极大减少在接收错觉^ia (即4射吴;W人噪声中提取的^H且)上浪费的功率。当与仅一次相关的棒性结合时，如 稍后将解释的，这个低的虚假肯定率大大地改善了分组误差率(PER)。应当认识到可允许的误差和字长度之类的变量可以被调整以改变任一结构的性能使其适 应具有必然4斤衷的应用的需要。所建议的方法的关键优势在于对于13比特长度的报头结构它允许178个唯 一地址，而标准的方法只允许128 ( 27 )个地址。这意味着对于同等的性能，更 多数量的设备能够被快速有岁&也寻址。可通过4錢所建议的方法获得的地址的数 量能够以包括硬算(brute force)的多种方式计算。当计算可能性的数目时， 必须考虑游程长度限制。因jtbN同的同步字包^i午多唯一地址，其告知接收器是 否正在寻址至它。所有未被寻址的接收器能够检测到它们接^^'j 了不是关于它们 的有效的同步字和地址(3个重复的比特后跟随不带有3个比特重复的10个比 特)，所以它们能够再次掉电。对于单信道系统， 一旦一^s殳备发射，它会在它的范围内阻止所有其它设备。所意图指向的接收端显然必须侦听以接收它的消息，但是对于范围内其余的设 备，它们能够在该消息期间关掉它们的接收器以节约能量。所建i嫂明的游程长 度和异常规则允i朽殳备在整个13比特上可靠地检测指向网络中其它设备的分 组。规则允"^故出这种^^则而不需^i賴所有有效网络设备的查^^，对于传统 的报头结构需要该查戟表来实 目似的功能。能够使用携带的计时器在分组期间 过去后唤醒无线电。以这种方式，能够实现大量的能量节约而不需要以任何方式 损害网络的性能。图5示出了能够冲&则^l且报头的相关器500。应当认识到相关器500同样能 够枱3则本发明所建议的分组结构和传统的分组结构。观在将参照图5更详细地解 辨目关器500的结构和操作。在调制器之前可以有用于解调接^li^的数据流的解 调器和用于检测异常字段的异常字段检测器。异常字段检测器能够例如使用简单 的状态机实现，该状态机监^/A^调器接t)t^的数据流。10在这个例子中，数据比特以进入的数据速率的4倍被时钟同步或过采样到移 位寄存器501中。其它过采样速率可以同等地3皮使用。因》b^于每个数据比特， 有4个数据采样,每个具有不同的相位。移位寄存器501的才喿作由时钟信号控制。 通过比较块503,在这个移位寄存器501中的每次第四个位置与相关寄存器505 中的一个比特相比较,该相关寄存器505包含相关字，即异常和寻址字段的内容。 因jH^这个例子中相关寄存器包含13个比特，其相应于图3A和3B的分组报头 结构的长度。然而，拟目关中还可能只佳月报头的一个子部分，例如只有寻址字 段。
然后比较结果被馈M求和块507,此处每个相关周期的误差^^p起来以行 ^目关结果。在每个测量的片和相关寄存器505中它的相应比特间的总匹配产生 O误差计数，其被时钟定位至四Mi吉果寄存器509。这个寄存器的内^^皮li^:贵 送至判决块511,其被用于分析最近的四个结果，即相应于一个比特期间的时间 值的结果。判决块511的职责是根据这些结果选择合适的时钟相位。
在图5中，也示出了 4分块(divide-by-4block)513，其将它的时钟输入除 以4，按pi/2弧度(rad)隔开的4^[言号输出它的结果。时钟信号被除以4是因 为相关器500以4倍的比特速率工作以拟目关器500中提供4倍的过采样。然后 来自4分块513的输出被馈入至复用器515,其由判决块511控制。判决块511 4个输入中的一个以采#^1且。
一旦已经选择了正确的相位，然后时钟^^]于将剩下的分组时钟定位至接收 緩存器(在图中未示出)。与此并行地，成功的相关能够通过在8分计数器(在 图中未示出)上生成重置而指示，其^UI]作提供字对准的字节时钟。 一旦分组已 经被相关为被接收，8分块便使能字节的时钟同步。因jH^目关器500被用于指示
'需要注意到基^判决块51;的实施方式，四级结果寄存器509可以是或可以 不是必须的。例如状态机实施方式不需要四级结果寄存器509,因为它提供的存 ^^皮有岁&也^A^状态机的状态中。
图6示出了如图5中所示的相关器设计的仿真结果，没有噪声作用在接^li^ij 的数据上。顶部的迹线(相关器结果)示出了用于将所有比特比较加在j的求
和块507的输出。纵轴相应于测量到的误差。能够看出一旦报头已经净^:整接收，
对于比特持续时间期间求和块507所报告的误差将落至0，该期间中使用相关寄 存器505中的报头对准接4U'j的报头。在这时，判决块51U&则到这种情况，并 且做出选择，关于该选择^i^择用于时钟定位剩下的^H且数据的相位。
"解调(Demod)数据"是解调器的输出。这个解调数据^皮有效地"无限(infinitely)"采才羊，即比特间的转换将不会在已知的时间发生。因jt返^f言 号必须以正确的相位净iL^样，这才ff吏得它能够被移位至应用所使用的务賭器。在 这个例子中，通过眼睛肯^目对容易地区^f每个比特并且读出该图案。然而，在 硬件中做到这样不是那么微不足道的。被圏^的区域示出了接^^的相关报 头。决定哪里是最好的采样点的过程，即时钟提取，是相关器500的主要目的之
因此"选择的时钟"迹线应当与"解调数据"ii^Nl比较，读者将能够看出 "选择的时钟，，迹线的正边多lii似位于"解调数据"迹线中每个比特的中间。"选 择时钟"迹线中可见的相位中的改变说明了判决块已经作用于从报头相关(所圈 出的)获得的结果，并JLi4择了一个新相位以保iijE确的采样点。上面的"选择 的时钟"迹线是复用器515的输出，在这个迹线上的相位改变是判决块511选择 了賴器515的不同输入的结果。能够看出时钟频率^#^目同，但是相位已经移 位了。时钟频率等于数据的比特速率。
因此"时钟同步的数据，，迹线是由"选择的时钟"在正边缘采样的"解调数 据，，迹线。如勤目关器500 M功的，则该i^戋应当等同于原始发射的数据(未 示出)，但是由"解调数据"iii戋表示。
图7说明用于选择正确的时钟相位的第一算法。判决块511选择采样点或落 在所有那些采样点的中间的相位，其相应的采样值即相关结果低于给定的误差阈 值，因为ii4示了成功相关的中间点。在图7的例子中，时钟相位"1"和"2" 者M立于中间，所以可能需要进一步的精细决定。考虑每个选项的邻近值提供了更 多的信息。选择的采样点应当是拟目邻采样点中具有最低误差和的那个，所以在 这种情况中，采样点"2"具有一个零误差相邻点和一个非零误差相邻点，而采 样点T，具有两个零误差相邻泉；因此采样点1是最佳的。如果即使这冲ftL不 能产生唯一的结果,则能够做出任意的决定。在真实系统中为了调整算法的目的， 误差阈值能够被使用以"清零"在误差阈值下的所有误差。
图8说明了用于选择正确的时钟相位的第二算法。在这种情况中，判决算法 拒绝异常的结果。在图8中示出的两个图中，相位"2"能够^皮"i人为是异常的结 果。因此，在图8中，左起第一个图中最佳相位是'T，或"2"。在这种情况中， 因为相邻采样相位，即采样相位"1"和"3"的相关结果低于阔值，同步可拟目 位"2"完成，即使这个结果被认为是异常的。另一方面，在第二个图中，同步 将不拟目位"2"完成，即佳JMff氐于阈值，因为这个采样能够被认为是异常的 结果，而相邻采样相位的相关结果高于阈值。
接下来参照图9的流程图描i^目关器500的操作。在步骤901,相关器500接收数据流，其包4封艮据本发明的分组报头。接下来接^^的数据^^步骤903 通过4顿过采样因数n被过采样。这意味着对于每个比特，取n个采样，n是正 整数。需要注意的是这两个步骤不是必须由相关器500执行，而是能够有分离的 电鴻4W亍这两个步骤。然后在步骤905，定力于于相关结果的误差阈值。需要注 意到这个步骤可以同等地例如在步骤901之前冲W亍。
接下^步骤907,至少一个过采样的数据采样被馈送至移位寄存器501。 假如移位寄存器501是满的，则移位寄存器501的数据采样或多个数据采样被移 除以空出一些空间用于ii7v的数据采样。然后数据采样序列中每第n个采样(在 这个情况中是移位寄存器的整个长度)与位于相关寄存器505中的相关字相比较 以获得比较结果。该比较在一个相关周期中完成。在该相关周期期间，没有新的 数据采样被馈送至移位寄存器501。在获取了若干个比较结果后，在这个例子中 由于拟目关寄存器505中有13个比特，因it化13个比较结果后，在步骤911 中这些比较结a求和块507中被求和以获得相关结果。在步骤913中，确定相 关结果是否落在误差阈值下方。如果不是这种情况，则在步骤907过程继续。
另一方面，如斜目关结果落在误差阈值下方，则在步骤915中这个相关结果 被4贵送至四级结果寄存器509。另外的数据采样被馈送至移位寄存器501并且执 行另外的相关，这样至少n -1个随后的相关结果被馈送至四级结果寄存器509。 在步骤917,对于这些相关结果确定相应的数据采样相位。
然后在步骤919，在落在误差阈值下方的第一个相关结果和在落在阈值下方 的第一个采样后的第(n-l)个采样之间，确^否只有一个采样落在多个采样 的中间。如果只有一个采样在中间，则在步骤921这个采样相位能够被选择用于 数据流时钟相位。
另一方面，如上面的例子，如果有两个采样在中间，则在步骤923过程继续。 如上面已经解释的，然后检查相邻的采样并且正确的采样相位被确定为拟目邻采 样相位中具有最低误差和的采样相位。
如上面已经解释的，通过考虑异常，能够进一步更改上面的方法。 拟目关器500中，能够存在状态机，其由出现的低于误差阈值的采样开启。 这个采样的相位被记录。然后随后的采样的值定义通过状态机的路径，在四个采 样后，状态冲到寻输出它关于这是否是有效的相关字的判决(即在图8的右边图案 将不是有效的码)，并且如果是，该相位应当被用于剩下的时钟同步(基于记录 的第一个采样的相位)。状态枳被设计以在触g运行四个时钟采样，这样在这 四个采样结K樹坎出判决。能够有进一步的^f牛， 一旦第一相关结果落在误差 阈值以下，则第三(使用过采样因数4 )随后的相关也不得不落在误差阈值以下，
13这样状态机能够对于正确的采样相位做出肯定的确定。如果不是这种情况，相关 器500 ^j呆持运行并且搜索落在误差阈值以下的其它相关结果。
上面提出的算法的一种扩^:推行"一次相关"策略，其意味着一到目关器 500被激活，它将只匹配一次。这防止它对包含在分组中的数据相关并因此干扰 了时间对准。然而，为了这样能成功，在有效^H且接收前对噪声相关的可能性必 须被保持在非常小，从而不会丢失分组。如上面所述的，这是由大大减少的虚假 肯定的误差率M13而保证的。如果虚假肯定需要被进一步减少，则能够结合相关 和信号强度检测以保i趟在发射器。通过调整^^且字^伏寸和游程长^^见则从而 相应地改变报头的统计特性，能够实现进一步的优化。
虽然在图和前面的描述中已经详细地说明和描述了本发明，但是这些说明和 描述应当被认为是示意性或示例性而非P艮制性的；本发明不限于所公开的糾实 施方式。
在实践所要求的发明时，通过研究附图、公开内^所附权利要求，本领域 技术人员能够理解并实现对所公开的具体实施方式
的其它变化。例如即使上面提 出的M实施方式描述了 13比特的报头包括3比特的异常字段和带有3比特游 程长度限制的10比特的寻址字段，但是没有排除其它字段长度组合，P錄这些 值被调整，性能与能量消耗被折衷选择。本发明的报头结构可应用在例如MAC 通信中，因此可以在诸如超低功耗通信系统的期望最大效率的所有无线电系统 (其中能量效率是高度重要的)中使用。
钟相位将从滤波器输出、的最大(或i小)结:中找^,口并JL^于该输出'的值而设
定抬3则。在权利要求中，词语"包括，，不排除其它元件或步骤，不定冠词"一" 不排除多个。单个处理器或其它单元可以满足/^又利要求中提到的多个项目的功 能。仅仅不同的特^^M目互不同的/A^权利要求中阐itit个事实并不表明这些特 征的组合不能被有利地^j l 。 ^f又利要求中的^f可参考符号不应解释^H"发明范 围的限制。
权利要求
1.一种生成数据分组报头的方法，包括步骤生成第一比特字段，其由具有相同值的比特的第一序列组成；放置第二比特字段，其由以传输的顺序直接在比特的第一序列后的比特的第二序列组成，第二序列服从游程长度限制，其中第一序列的比特被定义为具有与比特的第二序列的第一个比特相反的相同值，且第一序列的比特的数量被定义为等于或超过最大游程长度限制。
2. 根据权利要求l的方法，其中，第一和第二比特字段中的所有比特用作 地址比特。
3. 根据权利要求l的方法，其中，第一和第二比特字段中的所有比特用于 时钟提#字对准。
4. 根据权利要求l的方法，其中，一_§4妾》1^^有效的第一比特字段，该第 一比特字段激活能够接收^H且报头的系统的相关器，由此第 一比特字段用作系统 的唤醒字段。
5. —种计算才;uf呈序产品，包括指令用于在通信系统的收发器的计算机装置 上^Uv并运行时实翻艮据权利要求1至4中任意一个的方法的所有步骤。
6. —种通信系统的^l汰器，用于生成数据^l且报头，所述j]汰器包括用于生成第一比特字段的装置，该第一比特字段由具有相同值的比特的第一 序列组成；用于放置第二比特字段的装置,该第二比特字段由以传输的顺序直接在比特 的第一序列后的比特的第二序列组成，第二序歹'J服从游程长度限制，所述^)復器被配置以使得第 一序列的比##^义为具有与比特的第二序列 的第 一个比特相反的相同值，且第 一序列的比特的数t^皮定义为等于或超过最大 游程长度限制。
7. —种用于检测数据^H且报头的相关方法，包括步骤a) 接收(901)包括数据^^且报头的数据流；b) 通过^JI]过采样因数n过采样(903 )数据流以获得数据采样，每个数据 采样具有n个不同的采冲羊相^立，n是正整数；c) 将至少一个数据采冲抖赍送(907 )至移位寄存器，如果移位寄存器(501) 是满的，则从移位寄存器(501)中移(^后的采样；d) 选择在移位寄存器(501 )中容纳的数据采样序列并且为了获得比较结果，在一个相关周期期间比较(909 )序列的每第n个采样与斜目关寄存器(505 )中 容纳的相应的相关字比特。f) 为相关结果定i ( 905 )误曰差阔值； , '"'g) 在获得了低于误差阈值的第一相关结果后，重复步骤c - e至少n - 1次；和h) 确定在落在误差阈值以下的第一相关结果后的n - 1个连续相关结果是否已经获得了用于数据流的正确时钟相位。
8. 权利要求7的方法，其中，数据采样的序列的长度等于移位寄存器(501)的长度。
9. 权利要求7的方法，其中，该方法进一步包括确定(917 )与落在误差阈 值以下的第一相关结果至n - 1个随后的相关结斜目应的数据采样相位，如^ 第一相关后的第(n-1)个采样相位落在误差阔值以下，则选择(921; 923 ) n 个相关结果中的一个并〗吏用它相应的采样相位作为时钟相位。
10. 权利要求9的方法，其中，所选择的采样相位落拟目应的相关结果落在 误差阈值之下的第 一采样相位和在相应的相关结果落在误差阈值之下的第 一相 关之后的第(n - 1)个采样相位之间的采样相位的中间。
11. 根据权利要求10的方法，其中，该方法进一步包^^。果有多个采样相 位落在中间，则考虑(923 )相邻采样相位并且选择在它的相邻采样相位中具有 最低误差和的采样相位。
12. 根据权利要求10的方法，其中，所选择的采样相位的相应的相关结果 落在误差阈值以下。
13. —种计算才;i4呈序产品，包括指令用于拟目关器(500 )的计算机装置上 ^A并运行时实谢艮据权利要求7至12中任意一个的方法的步骤。
14. 一种相关器(500 ),用于^^则数据流的^^且报头，该相关器包括 移位寄存器(501),用于容纳通过过采样因数n过采样的数据采样； 相关寄存器(505 )，用于容纳长度为m的相关字，m为正整数； m个比较块(503 ),用于比较数据采样和相关字比特以获得比较结果； 求和块(507 ),用于对比较结果求和以形彪目关结果，该求和块(507 )进一步^皮配置以包含用于相关结果的误差阈值，将落在误差阈值以下的相关结^ n - 1个g的相关结果传醒判决块(511);和判决块(511)，用于做出数据流的正确时钟相位的判决，其中该判决块被配 置以确定在落在误差阈值以下的第一相关结果后的n - 1个连续的相关结果是否获得lt据流的正确时钟相位。
15. —种数据^H且报头，包括由具有相同值的比特的第一序列组成的第一比 特字段和由比特的第二序列组成的第二比特字段,比特的第二序歹'J服从游程长度 限制，并且以传输的顺序直接位于比特的第一序列之后，在第一序列中的比特的 数量等于或超过游程长度限制，第一序列的比特具有与比特的第二序列的第一比 特相反的相同值。
全文摘要
本发明涉及一种数据分组报头，包括由具有相同值的比特的第一序列组成的第一比特字段和由比特的第二序列组成的第二比特字段，比特的第二序列服从游程长度限制，并且以传输的顺序直接位于比特的第一序列之后。在第一序列中比特的数量等于或超过游程长度限制，第二序列的比特具有与比特的第二序列的第一比特的值相反的相同值。本发明同样地涉及一种相关器，用于检测数据流并被配置以确定用于数据流的正确时钟相位。
文档编号H04L7/04GK101657991SQ200880012330
公开日2010年2月24日 申请日期2008年4月14日 优先权日2007年4月17日
发明者A·W·佩恩, J·莫斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司