专利名称：高效有线通讯方法
技术领域：
本发明涉及高速有线通讯，具体地，涉及用三进制数据流代替二进制数据流以提 高有线传输效率的方法和系统。
背景技术：
通常的有线通讯方法，一般采用二进制传输，而理论上三进制通讯的效率才是最 优的。为了兼容二进制的计算机系统，可以在通讯系统的适合位置插入一个二 e三进制转换 的抽象层来进行二进制数据流与三进制数据流之间的相互转换。那么，具体如何实现二η三进制的转换呢？ 一般采取将二进制数据流中每η位二 进制位元(bit)转换为m位三进制位元(trit)的方式进行转换，称为nbmt。在现有的n-m 取值方法中，百兆以太网的100BaSe4T规格采用的8b6t的转换格式，即将8个二进制位元 转换为6个三进制位元米实现，该方法相对于传统的二进制传输，在同等的时钟频率下，节 约了 2/8(即25%)的传输时间。在公开号为CN 101150508A的专利《一种有线通讯的方 法和系统》(申请人美国博通公司，发明人余鑫华苌旷筹陈茵橙斯科特 鲍威尔)中， 其权利要求1中所阐述的“将本地物理层内的以太网媒体独立接口数据从四比特数据包流 转换到三比特数据包流”的方法则等同于4b3t，这种方法，和前面所述的8b6t的效率是相 同的。采用不同位数的二 μ三进制转换，对通讯时间的节省程度也不同，而实现不同位数 的二 e三进制转换的硬件规模也不同。通过理论推导我们发现通过对数据流进行二 Η三进制 转换后在同等时钟频率下节约传输时间百分比的理论上限约为36. 907%，显然，现有的方 法和技术远没有达到这个值，还有很大的提升空间。本发明提出了两种可分别将同等时钟频率下的传输时间节约程度提升到36. 4% 和36. 8%的二η三进制转换方法，不仅在同等时钟频率下的传输时间的节省程度上有了显 著的提高，也考虑到了不同应用需求场合对硬件规模的要求。
发明内容
本发明涉及两种应用于不同需求场合的有线通讯方法和系统，结合至少一幅附图 对所述方法和系统进行了充分的展现和描述，并对权利要求书中所述各项进行了更加完整 的阐述。所述两种系统均包括两部分物理转换模块，其中一部分用于将二进制数据流转换 为二进制数据流进行传输，另一部分用于将接收到的三进制数据流还原为二进制数据流。优选地，所述两种系统中分别采用llb7t和19bl2t两种转换格式进行二μ三进制 数据流的转换，二者在同等时钟频率下分别节省了 36. 4%和36. 8%的传输时间，并且满足 不同应用需求场合对硬件规模的要求，其原理示意图参见
图1所示。优选地，所述转换操作可通过二进制码^21BCT码(Binary coded ternary，二进 制编码的三进制数)—三进制码的步骤进行转换。
优选地，所述转换步骤中的二进制码M2IBCT码转换环节可通过存储器地址映射 的方式实现，此方法使硬件电路得到简化，其实现原理示意图见图2所示。上述各项内容的详细阐述如下1、数据流进行JTH三进制转换后同等时钟频率下节约传输时间百分比的理论推导 及Ilb7t、19bl2t转换格式的选择依据假设将η位二进制位元转换为三进制，最少需要的三进制位元数目为m，从二进制 转换为三进制后同等时钟频率下节约的时间百分比为f，则有如下公式1、2成立2n<3m(公式 1)f = (n-m) /n(公式 2)由公式2变换得m = n(l-f)(公式 3)将公式3代入公式1可得2n< 3n(l-f) (公式 4)对公式4的两边取自然对数，可得ln2n < ln3n(l-f)进一步，推导变换可得f < 1-1η2/1η3 ^ 1-0. 63093 = 36. 907%由此可得到结论f的上限值约为36. 907%。表1 1 30位二进制数转换为三进制数在同等时钟频率下所节约的传输时间百 分比
权利要求
一种高效有线通讯方法，其特征在于，以11b7t的格式将二进制数据流转换为三进制数据流进行有线传输，即将二进制数据流的每11个二进制位元(bit)转换为7个三进制位元(trit)，此方法可在同等时钟频率下节约36.4％的传输时间。
2.一种高效有线通讯方法，其特征在于，以19bl2t的格式将二进制数据流转换为三进 制数据流进行有线传输，即将二进制数据流的每19个二进制位元转换为12个三进制位元， 此方法可在同等时钟频率下节约36. 8%的传输时间。
3.应用于权利要求1及权利要求2所述方法中的一种BCT(Binarycoded ternary, 二进制编码的三进制数)编码方法，其特征在于，用2位二进制码表示1位三进制数，称为 2IBCT编码。
4.根据权利要求3所述的编码方法及权利要求1所述的方法，其特征在 于，权利要求1所述转换方法进一步通过11位二进制数据及对应的14位权利 要求3所述的21BCT码之间的转换作为二η三进制转换的中间环节的方法，通过 11位二进制码014位21BCT码位三进制码的方式实现二Η三进制转换。
5.一种存储器，其特征在于，在存储器中存放权利要求4所述的与11位二进制位所能 表达的所有数据所对应的14位21BCT码表，并且可以以11位二进制码构成该存储器的访 问地址，该地址单元所存放内容为该11位二进制码所对应的14位21BCT码，以此实现11 位二进制码到14位21BCT码的转换。
6.一种存储器，其特征在于，在存储器中存放权利要求4所述的与14位21BCT码所对 应的11位二进制码表，并且可以以14位21BCT码构成该存储器的访问地址，该地址单元所 存放的内容为该14位21BCT码所对应的11位二进制码，以此实现14位21BCT码到11位 二进制码的转换
7.根据权利要求3所述的编码方法及权利要求2所述的方法，其特征在 于，权利要求2所述转换方法进一步通过19位二进制数据及对应的24位权利 要求3所述的21BCT码之间的转换作为二—三进制转换的中间环节的方法，通过 19位二进制码η24位21BCT码—12位三进制码的方式实现二η三进制转换。
8.一种存储器，其特征在于，在存储器中存放权利要求7所述的与19位二进制位所能 表达的所有数据所对应的24位21BCT码表，并且可以以19位二进制码构成该存储器的访 问地址，该地址单元所存放内容为该19位二进制码所对应的24位21BCT码，以此实现19 位二进制码到24位21BCT码的转换。
9.一种存储器，其特征在于，在存储器中存放权利要求7所述的与24位21BCT码所对 应的19位二进制码表，并且可以以24位21BCT码构成该存储器的访问地址，该地址单元所 存放的内容为该24位21BCT码所对应的19位二进制码，以此实现24位21BCT码到19位 二进制码的转换。
全文摘要
本发明涉及两种应用于不同需求场合的有线通讯方法和系统。所述两种系统均包括两部分物理转换模块，其中一部分用于将二进制数据流转换为三进制数据流进行传输，另一部分用于将接收到的三进制数据流还原为二进制数据流。所述两种系统中分别采用11b7t和19b12t两种转换格式进行二三进制数据流的转换，二者在同等时钟频率下分别节省了36.4％和36.8％的传输时间，并且满足不同应用需求场合对硬件规模的要求。所述转换操作可以通过二进制码21BCT码(Binary coded ternary，二进制编码的三进制数)三进制码的步骤进行转换。所述转换步骤中的二进制码21BCT码转换环节可以通过存储器地址映射的方式实现，此方法使硬件电路得到简化。
文档编号H04L25/03GK101938433SQ20091003190
公开日2011年1月5日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者张有成, 石燕 申请人:南京壹进制信息技术有限公司