專(zhuān)利名稱(chēng)：用于差錯(cuò)管理的方法和設(shè)備的制作方法
用于差錯(cuò)管理的方法和設(shè)備
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)比特差錯(cuò)管理，并且涉及一種用于裝配數(shù)據(jù)分組的結(jié) 構(gòu)和方法。
無(wú)論何時(shí)，只要傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)，在傳輸過(guò)程中就有可能將差錯(cuò)引入 數(shù)據(jù)。為此，目前有多種檢錯(cuò)和糾錯(cuò)方案。傳輸過(guò)程中的差錯(cuò)有可能招致 麻煩的一個(gè)領(lǐng)域是數(shù)據(jù)的分組化處理。在以串行和異步方式傳遞數(shù)據(jù)的系 統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通常嵌入分組中，并且無(wú)論是什么時(shí)候要發(fā)送數(shù)據(jù)，都要傳輸 分組。分組通常具有分組報(bào)頭，其后跟隨的是作為分組凈荷的數(shù)據(jù)，并且 有可能以分組腳注結(jié)束。報(bào)頭提供關(guān)于分組的某些信息，例如分組來(lái)源或 分組中包含的數(shù)據(jù)的類(lèi)型。如果接收到的分組不同于發(fā)送的分組，并且這 一點(diǎn)為檢錯(cuò)方案所察覺(jué)，那么接收機(jī)可以丟棄受到破壞的分組，并且可以 向發(fā)射機(jī)發(fā)送重試請(qǐng)求。但是，強(qiáng)迫重試會(huì)減小數(shù)據(jù)吞吐量。此外，如果 某個(gè)差錯(cuò)以一種致使分組尾端未被察覺(jué)的方式破壞分組，那么這一差錯(cuò)有 可能導(dǎo)致特殊的問(wèn)題。
本發(fā)明試圖提供一種用于管理數(shù)據(jù)通信中的差錯(cuò)的改進(jìn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種用于管理數(shù)據(jù)差錯(cuò)的漢明碼。為奇偶校驗(yàn) 位選擇具有至少四個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的集合，來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)比特集合(其中 每個(gè)數(shù)據(jù)比特在該數(shù)據(jù)比特集合中都具有數(shù)據(jù)比特位置)。為每個(gè)數(shù)據(jù)比特 位置確定糾正子。這包括選擇具有至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的唯一子集。 所述唯一子集與具有至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的至少一個(gè)其它唯一子集共 享至少一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置。然后，根據(jù)所確定的糾正子，可以為每一個(gè) 奇偶校驗(yàn)位位置計(jì)算一個(gè)奇偶校驗(yàn)位值。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，給分組報(bào)頭提供定義了分組長(zhǎng)度的字，并
用這個(gè)字來(lái)產(chǎn)生差錯(cuò)管理碼，因此可以檢測(cè)并且有可能糾正所述字中的差 錯(cuò)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種數(shù)據(jù)比特差錯(cuò)管理方法，其中包括為用于保 護(hù)數(shù)據(jù)比特集合的奇偶校驗(yàn)位選擇奇偶校驗(yàn)位位置集合，其中每個(gè)數(shù)據(jù)比 特在所述數(shù)據(jù)比特集合中都有數(shù)據(jù)比特位置，所述奇偶校驗(yàn)位的數(shù)量至少 為4;將每個(gè)數(shù)據(jù)比特位置與一個(gè)不同的糾正子相關(guān)聯(lián)，每個(gè)糾正子都包括 具有至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的子集，使得每個(gè)所述子集都具有與至少一 個(gè)其它所述子集共享的至少一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置；以及根據(jù)與每個(gè)奇偶校 驗(yàn)位位置相關(guān)聯(lián)的所有數(shù)據(jù)比特位置為所述每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置計(jì)算奇偶 校驗(yàn)位值。此外，在這里還提供了用于實(shí)施這種方法的發(fā)射機(jī)和計(jì)算機(jī)可 讀介質(zhì)。
在另一個(gè)方面中，其中提供了一種接收機(jī)，包括奇偶校驗(yàn)生成器， 用于從接收到的數(shù)據(jù)比特集合產(chǎn)生具有至少四個(gè)奇偶校驗(yàn)位的集合，其中 每個(gè)奇偶校驗(yàn)位都在所述奇偶校驗(yàn)位集合中具有奇偶校驗(yàn)位位置，并且每 個(gè)接收到的數(shù)據(jù)比特都在所述數(shù)據(jù)比特集合中具有數(shù)據(jù)比特位置；所述奇 偶校驗(yàn)生成器將每個(gè)數(shù)據(jù)比特位置與不同的糾正子相關(guān)聯(lián)，每個(gè)糾正子都 包括具有至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的子集，使得每個(gè)所述子集都具有與至
少一個(gè)其它所述子集共享的至少一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置；以及所述奇偶校驗(yàn) 生成器根據(jù)與每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置相關(guān)聯(lián)的所有數(shù)據(jù)比特位置為所述每個(gè) 奇偶校驗(yàn)位位置計(jì)算奇偶校驗(yàn)位值。
在另一個(gè)方面中，提供一種用于裝配數(shù)據(jù)分組的方法，包括選擇用
于所述分組的凈荷數(shù)據(jù)；根據(jù)所述凈荷數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度來(lái)得到數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字；根 據(jù)所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字來(lái)得到差錯(cuò)管理碼；將所述凈荷數(shù)據(jù)、所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字 以及所述差錯(cuò)管理碼裝配到分組中。此外，在這里還提供用于傳送此類(lèi)分 組的發(fā)射機(jī)。
在另一個(gè)方面中，提供一種用于處理接收數(shù)據(jù)分組的方法，包括所 述接收分組包括報(bào)頭和凈荷數(shù)據(jù)，所述報(bào)頭包括數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字和接收差錯(cuò)管 理碼；根據(jù)所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字來(lái)得到導(dǎo)出的差錯(cuò)管理碼；將所述接收差錯(cuò)管 理碼與所述導(dǎo)出的差錯(cuò)管理碼相比較，以及根據(jù)所述判定來(lái)有選擇地糾正 所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字。此外，還提供一種與之相關(guān)的接收機(jī)。
從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述評(píng)論中可以清楚了解本發(fā)明的其它特征和 優(yōu)點(diǎn)。


在描述本發(fā)明例示實(shí)施例的附圖中
圖1 (包括圖1A、 1B、 1C)是描述本發(fā)明實(shí)施例的表格；
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例構(gòu)成的發(fā)射機(jī)的一部分的示意圖3是與圖2所示接收機(jī)結(jié)合使用的接收機(jī)的一部分的示意圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例構(gòu)成的發(fā)射機(jī)的一部分的示意圖5是與圖4接收機(jī)結(jié)合使用的接收機(jī)的一部分的示意圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例配置的通信系統(tǒng)的示意圖；以及
圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備或系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式
漢明碼是一種用于檢測(cè)和糾正數(shù)據(jù)通信中的差錯(cuò)的已知方式。標(biāo)準(zhǔn)的 漢明碼能夠糾正數(shù)據(jù)比特集合中的單比特差錯(cuò)，但是，如果有兩個(gè)數(shù)據(jù)比 特存在差錯(cuò)，那么這將會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。為了解決這個(gè)問(wèn)題，已知解決 方式是采用一種經(jīng)過(guò)修改的漢明碼，該漢明碼不但能夠糾正單比特差錯(cuò)，
而且還可以區(qū)分單比特差錯(cuò)和雙比特差錯(cuò)。因此，在比特差錯(cuò)率(BER) 較小(因此所傳送的任何一個(gè)數(shù)據(jù)比特集合很可能都具有至多一個(gè)差錯(cuò)) 的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，漢明碼都是非常有用的。
為了將漢明碼與將要傳送的數(shù)據(jù)比特集合結(jié)合使用，根據(jù)所述數(shù)據(jù)比 特計(jì)算出一系列奇偶校驗(yàn)位(也被稱(chēng)為校驗(yàn)比特)，然后，在傳送之前，這
些計(jì)算得到的奇偶校驗(yàn)位將被添加到數(shù)據(jù)比特集合中，從而創(chuàng)建所謂的漢 明碼字。對(duì)漢明碼來(lái)說(shuō)，其關(guān)鍵點(diǎn)在于每一個(gè)奇偶校驗(yàn)位都是從唯一的數(shù) 據(jù)比特子集計(jì)算得到的，但是這些子集是重疊的。結(jié)果，任何一個(gè)給定數(shù) 據(jù)比特都會(huì)對(duì)一個(gè)以上奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算有貢獻(xiàn)，并且任何一個(gè)奇偶校驗(yàn) 位都是從一個(gè)以上的數(shù)據(jù)比特計(jì)算得到的。通過(guò)恰當(dāng)選擇奇偶校驗(yàn)位數(shù)量 以及用于其計(jì)算的公式，漢明碼可以隔離和糾正數(shù)據(jù)比特集合中的錯(cuò)誤數(shù) 據(jù)比特。
對(duì)在漢明碼字中使用的奇偶校驗(yàn)位來(lái)說(shuō)，其最小數(shù)量取決于將要傳送 的數(shù)據(jù)比特集合中的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)量。具體地說(shuō)，眾所周知，以下條件是必 需的
d+ p+1<=2p (1)
其中d是將要傳送的數(shù)據(jù)比特集合中的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)量，p是將要添加的 奇偶校驗(yàn)位數(shù)量。
標(biāo)準(zhǔn)漢明碼在數(shù)據(jù)比特集合中的預(yù)定比特位置交織奇偶校驗(yàn)位，具體 地說(shuō)，它是在作為二的冪的每個(gè)比特位置交織奇偶校驗(yàn)位的。因此，在比 特位置1、 2、 4、 8、 16、 32、 64、……將會(huì)具有一個(gè)奇偶校驗(yàn)位，而數(shù)據(jù)
比特則會(huì)轉(zhuǎn)移到下一個(gè)較高可用比特位置，以便允許這種交織。為了確定 哪些數(shù)據(jù)比特對(duì)哪些奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算有貢獻(xiàn)，每一個(gè)比特位置都被分解 為二的冪這種數(shù)字之和。然后，這個(gè)比特位置的數(shù)據(jù)將在公式中用于計(jì)算 這些二的冪的比特位置上的奇偶校驗(yàn)位奇偶校驗(yàn)位。例如，比特位置6被 分解成4+2之和。因此，處于比特位置6的數(shù)據(jù)比特會(huì)在公式中用于計(jì)算 比特位置4上的奇偶校驗(yàn)位，并且會(huì)在公式中用于計(jì)算比特位置2上的奇 偶校驗(yàn)位。
由于每一個(gè)數(shù)字都會(huì)分解成不同的二的冪這種數(shù)字之和，因此，這種 方法將會(huì)確保每個(gè)數(shù)據(jù)比特都會(huì)對(duì)不同的奇偶校驗(yàn)位子集的確定有貢獻(xiàn)。 此外，數(shù)字能夠分解成具有重疊項(xiàng)的二的冪這種數(shù)。例如，7分解成4 + 2 + 1，而13則分解成8 + 4+1，因此這兩個(gè)數(shù)字將會(huì)共享二的冪項(xiàng)4和1。
用于計(jì)算每一個(gè)奇偶校驗(yàn)位的公式僅僅是對(duì)所有那些對(duì)奇偶校驗(yàn)位的 確定有貢獻(xiàn)的數(shù)據(jù)比特串行實(shí)施異或(XOR)運(yùn)算。
在確定了奇偶校驗(yàn)位之后，如前所述，這些奇偶校驗(yàn)位將會(huì)與數(shù)據(jù)字 交織，以便得到準(zhǔn)備好用于傳輸?shù)臐h明碼字。在接收機(jī)上，從碼字中提取 數(shù)據(jù)比特，并將它們用于計(jì)算奇偶校驗(yàn)位。如果計(jì)算得到的所有奇偶校驗(yàn) 位與在碼字中實(shí)際接收的奇偶校驗(yàn)位相同，那么接收機(jī)斷定沒(méi)有差錯(cuò)。但 是，如果接收到的奇偶校驗(yàn)位與計(jì)算得到的奇偶校驗(yàn)位不一致——這一點(diǎn) 可以通過(guò)XOR運(yùn)算來(lái)確定——?jiǎng)t可以確定發(fā)生了差錯(cuò)。從計(jì)算得到的校驗(yàn) 比特與接收到的校驗(yàn)比特的(XOR)比較中得出的字被稱(chēng)為糾正子。上述 內(nèi)容可以通過(guò)下文來(lái)說(shuō)明。
假設(shè)在碼字傳輸中有一個(gè)單數(shù)據(jù)比特z出錯(cuò)(也就是說(shuō)，該比特從1 變成o或者從0變成1)。在這種情況下，當(dāng)接收機(jī)計(jì)算數(shù)據(jù)比特z有貢獻(xiàn)
的每個(gè)奇偶校驗(yàn)位時(shí)，計(jì)算得到的這個(gè)唯一奇偶校驗(yàn)位子集的值將會(huì)不同 于接收到的子集值。換言之，在接收機(jī)從接收到的數(shù)據(jù)比特中計(jì)算出奇偶 校驗(yàn)位之后，它會(huì)發(fā)現(xiàn)計(jì)算得到的奇偶校驗(yàn)位子集不同于接收到的奇偶校
驗(yàn)位，并且該子集是由數(shù)據(jù)比特z有貢獻(xiàn)的奇偶校驗(yàn)位的唯一子集。因此，
所確定的"壞的"奇偶校驗(yàn)位子集將會(huì)直接指向出錯(cuò)的數(shù)據(jù)比特。此外，
由于這個(gè)唯一奇偶校驗(yàn)位子集處于數(shù)據(jù)比特z的比特位置的二的冪數(shù)字分
解所代表的比特位置，因此，這個(gè)壞的數(shù)據(jù)比特將會(huì)直接從壞的奇偶校驗(yàn) 位中暴露出來(lái)。
上述內(nèi)容可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例來(lái)說(shuō)明。假設(shè)將要發(fā)送三個(gè)數(shù)據(jù)比
特的一個(gè)集合。根據(jù)公式(1)，我們需要3+p+K-2P，因此？>=3。將奇 偶校驗(yàn)位的最小數(shù)量選定為3，那么我們需要比特位置1、 2和4上的奇偶 校驗(yàn)位。因此，如果C代表奇偶校驗(yàn)位，D代表數(shù)據(jù)比特，并且使用下標(biāo) 來(lái)表示比特位置，那么將修改這三個(gè)數(shù)據(jù)比特的集合，以便發(fā)送序列
C1C2C3 C4C5C6 o
比特位置3分解成2+1 ，比特位置5分解成4+1 ，而比特位置6則分解 成4+2。因此，處于比特位置1的奇偶校驗(yàn)位Q是從處于比特位置3和5 的數(shù)據(jù)比特計(jì)算得到的，處于比特位置2的奇偶校驗(yàn)位C2是從處于比特位 置3和6的數(shù)據(jù)比特計(jì)算得到的，而處于比特位置4的奇偶校驗(yàn)位C4則是 從處于比特位置5和6的數(shù)據(jù)比特計(jì)算得到的。用于計(jì)算這些奇偶校驗(yàn)位 的具體公式如下所示-
Q=D3AD5 (2) C2=D3AD6 (3) C4=D5AD6 (4)
其中"A"代表XOR運(yùn)算。如果這個(gè)將要傳送的三數(shù)據(jù)比特集合是100，那
么我們可以得到<^(:213(:40506。這三個(gè)奇偶校驗(yàn)位可以從公式(2) ~ (4)
中計(jì)算得到，因此將要傳送的最終碼字是uiooo。
如果在接收機(jī)上接收到比特序列111001，因此處于比特位置6的數(shù)據(jù)
比特出錯(cuò)，那么如下所述，這時(shí)可以使用漢明碼來(lái)糾正這個(gè)差錯(cuò)。根據(jù)接
收到的數(shù)據(jù)比特，接收機(jī)將會(huì)使用公式(2) ~ (4)來(lái)計(jì)算這些奇偶校驗(yàn)位
的內(nèi)容。這些計(jì)算將會(huì)設(shè)置C產(chǎn)O; CfO以及Cfl。但是接收到的C2和C4
的值不同于計(jì)算得到的值。這意味著處于比特位置2+4=6的數(shù)據(jù)比特出錯(cuò)。 因此，處于比特位置6的數(shù)據(jù)比特將被求反(反轉(zhuǎn))，以便糾正該差錯(cuò)。
如果存在奇偶校驗(yàn)位差錯(cuò)而不是單數(shù)據(jù)比特差錯(cuò)，那么只有用于該奇 偶校驗(yàn)位的奇偶校驗(yàn)位公式才會(huì)返回一個(gè)與接收值不同的計(jì)算值。因此很 容易就可以識(shí)別并忽略單獨(dú)的奇偶校驗(yàn)位差錯(cuò)。
使用碼字中的最小數(shù)量的奇偶校驗(yàn)位存在一個(gè)問(wèn)題，即雖然漢明碼可 以隔離并糾正單奇偶校驗(yàn)位差錯(cuò)，但是它并不能區(qū)分單比特差錯(cuò)和雙比特 差錯(cuò)。因此，在使用同一實(shí)例的情況下，如果數(shù)據(jù)比特3和6在傳輸過(guò)程 中全都出錯(cuò)，那么接收到的將會(huì)是序列111011?，F(xiàn)在，奇偶校驗(yàn)位計(jì)算將 會(huì)導(dǎo)致C尸0; CfO以及Crl，因此將會(huì)錯(cuò)誤地表明數(shù)據(jù)比特D3在傳輸過(guò) 程中出錯(cuò)。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以使用一個(gè)附加奇偶校驗(yàn)位。這個(gè)附加奇 偶校驗(yàn)位可被稱(chēng)為保護(hù)比特，并且它可以從所有數(shù)據(jù)比特以及其它附加奇 偶校驗(yàn)位的XOR運(yùn)算中計(jì)算得到。因此，如果在傳輸之后出現(xiàn)零個(gè)或兩個(gè) 差錯(cuò)，那么接收機(jī)為保護(hù)比特從碼字計(jì)算得到的值與在發(fā)射機(jī)中計(jì)算得到 的值相同，然而，如果存在一個(gè)差錯(cuò)，那么接收機(jī)將會(huì)為保護(hù)比特計(jì)算出 一個(gè)不同的值。因此，通過(guò)將接收到的保護(hù)比特與計(jì)算得到的保護(hù)比特相 比較，接收機(jī)可以區(qū)別單個(gè)差錯(cuò)和兩個(gè)差錯(cuò)。
對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的和經(jīng)過(guò)修改的漢明碼來(lái)說(shuō)，其缺陷是容易受到來(lái)自更高階差 錯(cuò)的混疊的影響。也就是說(shuō)，雖然經(jīng)過(guò)修改的漢明碼可以糾正單個(gè)差錯(cuò)， 并且可以確定何時(shí)存在兩個(gè)差錯(cuò)，但是它有可能受到欺騙，而將諸如三比 特差錯(cuò)之類(lèi)的更高階差錯(cuò)確定成是單比特差錯(cuò)。此外，所述漢明碼技術(shù)需 要所有發(fā)射機(jī)和接收機(jī)均以相同方式工作，以便正確解譯接收到碼字。
對(duì)所述漢明碼來(lái)說(shuō)，我們發(fā)覺(jué)的一個(gè)難題是將數(shù)據(jù)比特位置分解成 二的冪這種數(shù)字之和來(lái)選擇唯一奇偶校驗(yàn)位子集，將會(huì)更多地使用處于較 低比特位置的奇偶校驗(yàn)位。舉例來(lái)說(shuō)，給定一個(gè)33比特?cái)?shù)據(jù)字，那么幾乎 沒(méi)有數(shù)據(jù)比特位置會(huì)被分解成包含32的二的冪這種數(shù)字，但卻有很多數(shù)據(jù) 比特位置會(huì)被分解成包括數(shù)字1在內(nèi)的二的冪這種數(shù)字。因此，幾乎沒(méi)有
數(shù)據(jù)比特會(huì)對(duì)比特位置32上的奇偶校驗(yàn)位計(jì)算有貢獻(xiàn)，而很多數(shù)據(jù)比特將 會(huì)對(duì)比特位置1的奇偶校驗(yàn)位計(jì)算有貢獻(xiàn)。對(duì)最少數(shù)量的奇偶校驗(yàn)位的確 定有貢獻(xiàn)的那些數(shù)據(jù)比特最容易受到高階差錯(cuò)混疊的影響。這是因?yàn)楦唠A 差錯(cuò)更象由較少采樣點(diǎn)所確定的差錯(cuò)。
因此，為了更好地平衡漢明碼字，以使每一個(gè)比特位置中的差錯(cuò)判定 更加均衡地可靠，在這里將會(huì)使每一個(gè)數(shù)據(jù)比特都對(duì)數(shù)量盡可能相等的奇 偶校驗(yàn)位的確定有貢獻(xiàn)。換句話說(shuō)，這樣來(lái)選擇給定數(shù)據(jù)比特有貢獻(xiàn)的每 個(gè)奇偶校驗(yàn)位子集，使得大小相同的子集的數(shù)量最大奇偶校驗(yàn)位。如果有 更多奇偶校驗(yàn)位，那么這個(gè)結(jié)果更容易實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)閷?duì)于每個(gè)子集中給 定數(shù)量的奇偶校驗(yàn)位，有更多的唯一奇偶校驗(yàn)位子集可供選擇。例如，與 五奇偶校驗(yàn)位全集相比，在六奇偶校驗(yàn)位全集中具有更多三個(gè)奇偶校驗(yàn)位 的唯一子集。與前述經(jīng)過(guò)修改的漢明碼相比，為了在不添加額外開(kāi)銷(xiāo)比特
的情況下增大奇偶校驗(yàn)位全集，所描述的保護(hù)比特(它是整個(gè)漢明碼字的 XOR)將被改為用作正常的奇偶校驗(yàn)位(該比特的確定將有某些數(shù)據(jù)比特 的貢獻(xiàn))。
從數(shù)學(xué)上講，額外的奇偶校驗(yàn)位意味著奇偶校驗(yàn)位數(shù)量是由如下公式 (5)而不是公式(1)確定的
d+p+1<2P (5) 與先前一樣，d是將要傳送的數(shù)據(jù)比特集合中的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)量，p是將要添 加的奇偶校驗(yàn)位數(shù)量。
無(wú)論存在多少數(shù)據(jù)比特，只要有足夠奇偶校驗(yàn)位可用，因此每個(gè)數(shù)據(jù) 比特都可以對(duì)奇偶校驗(yàn)位的唯一子集的確定有貢獻(xiàn)，并且這些奇偶校驗(yàn)位 子集重疊，就可以確保單比特檢錯(cuò)。但是，優(yōu)選漢明碼至少能夠?qū)伪忍?差錯(cuò)與雙比特差錯(cuò)區(qū)分開(kāi)來(lái)。如果滿足如下情況，那么這一點(diǎn)將可以得到 保證(i)每一個(gè)數(shù)據(jù)比特都對(duì)至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算有貢獻(xiàn)，以及(ii) 所有數(shù)據(jù)比特都對(duì)奇數(shù)個(gè)奇偶校驗(yàn)位，或者所有數(shù)據(jù)比特都對(duì)偶數(shù)個(gè)奇偶 校驗(yàn)位有貢獻(xiàn)。更進(jìn)一步，從數(shù)學(xué)上講，優(yōu)選(但并非必要)所有數(shù)據(jù)比 特全都對(duì)2n+l或4n個(gè)奇偶校驗(yàn)位有貢獻(xiàn)，其中n是一個(gè)正整數(shù)。
對(duì)于判據(jù)(i)的需要可以從下文中看出。假設(shè)數(shù)據(jù)比特A只對(duì)d和 C2的計(jì)算有貢獻(xiàn)，并且數(shù)據(jù)比特B只對(duì)C2和C3的計(jì)算有貢獻(xiàn)。在傳輸之
后，如果A是壞的，那么d和C2同樣也是壞的(換言之，為d和C2計(jì)算
的值將會(huì)不同于接收值)。但是在傳輸之后，如果A和B是壞的，那么d
和C3也會(huì)是壞的，而C2則顯現(xiàn)出是正確的?，F(xiàn)在，如果數(shù)據(jù)比特Z只對(duì)
C,和C3有貢獻(xiàn)，那么這個(gè)差錯(cuò)將被混淆成一個(gè)一比特差錯(cuò)。另一方面，如 果每一個(gè)數(shù)據(jù)比特都對(duì)用于確定三個(gè)奇偶校驗(yàn)位的公式有貢獻(xiàn)，那么A可
以對(duì)用于G、 C2和C3的公式有貢獻(xiàn)，B可以對(duì)用于C2、 C3和C4的公式有
貢獻(xiàn)?，F(xiàn)在，如果A是壞的，那么d和C3將會(huì)是壞的，但是如果B也是
壞的，那么d將保持是壞的，而C2和C3則看起來(lái)是良好的，并且C4將會(huì)
是壞的。但是，由于必須至少有三個(gè)奇偶校驗(yàn)位是壞的才能表現(xiàn)出單比特 差錯(cuò)，因此可以推斷，如果只有兩個(gè)校驗(yàn)比特出錯(cuò)，那么將會(huì)存在一個(gè)差 錯(cuò)，并且該差錯(cuò)不是單比特差錯(cuò)。
對(duì)于判據(jù)(ii)的需要可以從下文中看出。如果數(shù)據(jù)比特可以對(duì)奇數(shù)個(gè) 或偶數(shù)個(gè)奇偶校驗(yàn)位公式有貢獻(xiàn)，那么數(shù)據(jù)比特A可以對(duì)用于d、 C2和
C3的公式有貢獻(xiàn)，數(shù)據(jù)比特B可以對(duì)用于d、 C2、 C3和C4的公式有貢獻(xiàn)。
于是，在傳輸過(guò)程中，如果數(shù)據(jù)比特A是壞的，并且正在傳輸?shù)钠媾夹ｒ?yàn)
位C4出錯(cuò)，那么接收機(jī)將會(huì)認(rèn)為每一個(gè)奇偶校驗(yàn)位Ch C2、 C3和C4全都
出錯(cuò)，因此將會(huì)認(rèn)為數(shù)據(jù)比特B出錯(cuò)。另一方面，如果數(shù)據(jù)比特B改為對(duì) 五個(gè)奇偶校驗(yàn)位公式有貢獻(xiàn)，那么很容易看出，接收機(jī)將會(huì)正確辨別這個(gè) 雙比特差錯(cuò)。
如果數(shù)據(jù)比特對(duì)三、五、七個(gè)或任何更高的奇數(shù)個(gè)奇偶校驗(yàn)位公式有 貢獻(xiàn)，或者如果數(shù)據(jù)比特有貢獻(xiàn)的是四、六、八或任何更高的偶數(shù)個(gè)奇偶 校驗(yàn)位公式，那么判據(jù)(i)和(ii)將會(huì)得到滿足。很明顯，為了讓每一個(gè) 數(shù)據(jù)比特對(duì)用于至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位的公式有貢獻(xiàn)，至少四個(gè)奇偶校驗(yàn)位 是必需的，因此將會(huì)存在不同的三奇偶校驗(yàn)位子集。
所提出的方案不但可以檢測(cè)雙比特差錯(cuò)，而且還可以檢測(cè)某些更高階 的比特差錯(cuò)。通過(guò)提高每一個(gè)數(shù)據(jù)比特有貢獻(xiàn)的奇偶校驗(yàn)位的數(shù)量，可以 進(jìn)一步提高碼字對(duì)更高階混疊的抵抗力。但是，這種處理的代價(jià)是提高了 計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)(更多的門(mén))。因此，在給出了足夠低的BER的情況下，對(duì)任何 指定的數(shù)據(jù)比特集合來(lái)說(shuō)，較為優(yōu)選的是使數(shù)據(jù)比特對(duì)盡可能少的奇偶校 驗(yàn)位公式有貢獻(xiàn)。這意味著首先創(chuàng)建對(duì)三奇偶校驗(yàn)位公式的貢獻(xiàn)的所有可
能組合，然后，如果在該集合中還有更多數(shù)據(jù)比特，那么接下來(lái)創(chuàng)建對(duì)五 奇偶校驗(yàn)位公式的貢獻(xiàn)的所有可能組合，以此類(lèi)推。
在這里建議的是僅僅將奇偶校驗(yàn)位添加到數(shù)據(jù)比特一端，而不是將其 與數(shù)據(jù)比特相交織。這樣做將允許那些無(wú)法單獨(dú)解碼碼字的接收機(jī)通過(guò)簡(jiǎn) 單地忽略處于數(shù)據(jù)比特字開(kāi)端或末端的奇偶校驗(yàn)位字來(lái)使用所提出的漢明 碼字。所述奇偶校驗(yàn)位字可以稱(chēng)為差錯(cuò)管理碼，也可以稱(chēng)為糾錯(cuò)碼。
這種方法需要預(yù)先根據(jù)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)比特集合中數(shù)據(jù)比特的數(shù)量來(lái) 確定奇偶校驗(yàn)位公式。這一點(diǎn)與前述標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)過(guò)修改的漢明碼是相反的， 對(duì)前述標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)過(guò)修改的漢明碼來(lái)說(shuō)，由于它們是以算法為基礎(chǔ)的，因此 僅僅通過(guò)應(yīng)用算法(也就是說(shuō)，將奇偶校驗(yàn)位放置在二的冪位置，并且借 助在二的冪分解中具有二的冪的數(shù)據(jù)比特來(lái)確定其值)，就可以將其用于不 同大小的數(shù)據(jù)比特集合。然而，對(duì)新方法來(lái)說(shuō)，通過(guò)預(yù)先為每一個(gè)不同大 小的數(shù)據(jù)比特集合確定不同的奇偶校驗(yàn)位公式集合，可以將這種新方法用 于不同大小的數(shù)據(jù)字集合。事實(shí)上，對(duì)于較小的數(shù)據(jù)比特集合和較大的數(shù) 據(jù)比特集合來(lái)說(shuō)，給定比特位置中的數(shù)據(jù)比特有貢獻(xiàn)的奇偶校驗(yàn)位公式可 以是相同的。
下文描述的是在保護(hù)數(shù)據(jù)字的過(guò)程中使用這種方法的一個(gè)實(shí)例，其中
所述數(shù)據(jù)字的長(zhǎng)度可以是24或64比特。
從公式(5)中可知，要用所提出的漢明碼來(lái)保護(hù)具有二十四個(gè)數(shù)據(jù)比 特的集合，那么至少需要6個(gè)奇偶校驗(yàn)位，此外，要想保護(hù)具有六十四個(gè) 數(shù)據(jù)比特的集合，那么至少需要八個(gè)奇偶校驗(yàn)位。在6個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置 的集合中，有3個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的唯一子集有20個(gè)，而在6個(gè)奇偶校驗(yàn) 位位置的集合中，有5個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的不同子集有6個(gè)。因此，6個(gè)奇 偶校驗(yàn)位提供了足夠的唯一的三和五奇偶校驗(yàn)位子集，用于24個(gè)數(shù)據(jù)比特。 同樣，可以理解的是，8個(gè)奇偶校驗(yàn)位能夠提供足夠的唯一的三和五奇偶校 驗(yàn)位子集用于64數(shù)據(jù)比特結(jié)。
圖1是具有前述內(nèi)容的一種實(shí)施方式的表格。轉(zhuǎn)到圖1，表10的左欄 12表明64個(gè)比特的比特位置，中間欄14標(biāo)出奇偶校驗(yàn)位位置P0 P7。對(duì) 奇偶校驗(yàn)位位置欄14中的單元格來(lái)說(shuō)，如果該單元格所在行中的數(shù)據(jù)比特 對(duì)用于該奇偶校驗(yàn)位的公式有貢獻(xiàn)，那么該單元格具有l(wèi)，否則該單元格具
有0。因此舉例來(lái)說(shuō)，處于數(shù)據(jù)比特位置5的數(shù)據(jù)比特有貢獻(xiàn)的是奇偶校驗(yàn) 位P4、 P2和PO而不是其它奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算?？梢曰仡櫼幌拢糜谄媾?校驗(yàn)位計(jì)算的公式僅僅是一個(gè)連續(xù)的XOR運(yùn)算，從圖l中可以看出，如果 給出數(shù)據(jù)比特的24比特集合，那么用于P0的公式將會(huì)如下所示 P024 ,D0AD1AD2AD4AD5AD7AD10八D11AD13八D16AD20八D21AD22AD23 (6) 對(duì)于來(lái)自更高階差錯(cuò)的混疊來(lái)說(shuō)，五個(gè)奇偶校驗(yàn)位的組合將會(huì)更具有 抵抗力。但是，與發(fā)送64比特字相比，在發(fā)送24比特字時(shí)，發(fā)生更高階 差錯(cuò)的可能性相對(duì)較小。因此，表格10將6個(gè)奇偶校驗(yàn)位字中的所有20 種可能的三奇偶校驗(yàn)位組合全都用于前24個(gè)數(shù)據(jù)比特位置。這樣做也能使 每一個(gè)數(shù)據(jù)比特位置有貢獻(xiàn)的奇偶校驗(yàn)位的數(shù)量盡可能與用于前24個(gè)數(shù)據(jù)
比特位置的保持相等。
由于在數(shù)據(jù)比特位置對(duì)奇偶校驗(yàn)位公式有貢獻(xiàn)的每一個(gè)單元格中都輸 入了 1，因此，與每一個(gè)數(shù)據(jù)比特位置相關(guān)聯(lián)的奇偶校驗(yàn)位子集都是該數(shù)據(jù) 比特位置的糾正子。這一點(diǎn)可以從下文看出。每一個(gè)數(shù)據(jù)比特都對(duì)一個(gè)唯 一的奇偶校驗(yàn)位子集的計(jì)算有貢獻(xiàn)。因此，如果在傳輸過(guò)程中存在一個(gè)單 比特差錯(cuò)，那么某些計(jì)算得到的奇偶校驗(yàn)位將會(huì)不同于接收到的奇偶校驗(yàn) 位。如果使用XOR運(yùn)算來(lái)比較計(jì)算和接收的奇偶校驗(yàn)位，那么被稱(chēng)為糾正
子的得到的比較字將會(huì)在存在差別的每一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置具有1。因此， 在表格10中，在出錯(cuò)數(shù)據(jù)比特所在的行中將會(huì)出現(xiàn)這個(gè)糾正子。如表格10 中的列16所示，該糾正子可以用十六進(jìn)制(也就是以16為基)數(shù)字來(lái)表 示。因此，接收機(jī)可以確定計(jì)算得到的糾正子的十六進(jìn)制值，并且可以?xún)H 僅通過(guò)在表格10中查找這個(gè)值來(lái)找出出錯(cuò)數(shù)據(jù)比特。
如果計(jì)算得到的以2為基的糾正子只在其內(nèi)只有一個(gè)單獨(dú)的1，那么這 表明在傳輸過(guò)程中有一個(gè)奇偶校驗(yàn)位是壞的，并且這種差錯(cuò)是可以忽略的。 因此，如果糾正子不是表格10中的任何一個(gè)糾正子，就表明校驗(yàn)比特存在 差錯(cuò)或存在更高階差錯(cuò)(例如二或三比特差錯(cuò))。
顯然，圖1的表格并不是唯一的，其中用于前二十四個(gè)數(shù)據(jù)比特位置 中的任何一個(gè)位置的糾正子是可以交換的。例如，用于數(shù)據(jù)比特位置7和 15的糾正子可以交換。數(shù)據(jù)比特位置25 64同樣用于這其中任何一個(gè)數(shù) 據(jù)比特位置的糾正子都是可以交換的。在這里僅僅需要的是發(fā)射機(jī)和接收機(jī)存儲(chǔ)相同的表格。但是，表格10的優(yōu)點(diǎn)在于糾正子是以數(shù)字遞增的順 序出現(xiàn)的，而這將會(huì)有助于快速搜索表格。
圖2說(shuō)明用于產(chǎn)生所提出的64比特?cái)?shù)據(jù)字糾錯(cuò)碼的發(fā)射機(jī)20的一部 分。數(shù)據(jù)字22的八個(gè)字節(jié)0~7可以傳遞到用于實(shí)施圖1中的表格10的奇 偶校驗(yàn)生成器24，以便創(chuàng)建一個(gè)附加于數(shù)據(jù)字前端的糾錯(cuò)碼26。這個(gè)漢明 碼字可以放置在緩存器27中，并且可以傳送。
圖3說(shuō)明用于接收漢明碼的接收機(jī)30的一部分。接收到的數(shù)據(jù)字32 的八個(gè)字節(jié)經(jīng)過(guò)一個(gè)同樣用于實(shí)施圖1中的表格10的奇偶校驗(yàn)生成器34。 因此，該奇偶校驗(yàn)生成器根據(jù)表格10表明的奇偶校驗(yàn)位公式，從接收到的 數(shù)據(jù)比特計(jì)算出奇偶校驗(yàn)位，以得到計(jì)算得到的糾錯(cuò)碼38。該接收機(jī)讀取 接收到的糾錯(cuò)碼36，并且使用XOR門(mén)40來(lái)將其與計(jì)算得到糾錯(cuò)碼38相比 較。得到的字是糾正子42，該糾正子被傳遞到同樣可以使用表格10的糾正 子解碼器44。該糾正子解碼器44使用糾正子42來(lái)査找表格10中的條目。 如果找到條目，則認(rèn)為該條目所指示的數(shù)據(jù)比特位置上的數(shù)據(jù)比特有誤。 所述數(shù)據(jù)比特字32將被傳遞到XOR門(mén)陣列50。該糾正子解碼器向XOR 門(mén)陣列50中的每個(gè)門(mén)輸出一個(gè)0，但這并不包括接收到壞數(shù)據(jù)比特的門(mén)。 對(duì)該門(mén)來(lái)說(shuō)，解碼器向其輸出一個(gè)1，以便求反并且因此糾正壞的數(shù)據(jù)比特。 然后，經(jīng)過(guò)糾正的數(shù)據(jù)字52連同線路54上來(lái)自解碼器44的指示一起從接 收機(jī)輸出，其中該指示表明檢測(cè)到一個(gè)差錯(cuò)。如果糾正子為零，那么解碼 器44會(huì)在線路56上輸出一個(gè)沒(méi)有差錯(cuò)的指示。如果解碼器不能在表格10 中找到那個(gè)糾正子，并且如果糾正子并不只有一個(gè)以2為基的單個(gè)1 (表明 有奇偶校驗(yàn)位差錯(cuò))，那么解碼器會(huì)在線路58上輸出差錯(cuò)指示。
圖4描述的是用于24比特字的發(fā)射機(jī)60的一部分。數(shù)據(jù)字62的三個(gè) 字節(jié)0~2可以傳遞到用于實(shí)施圖1中的表格10的奇偶校驗(yàn)生成器64,以便 創(chuàng)建一個(gè)附加于數(shù)據(jù)字前端的糾錯(cuò)碼66。然后可以傳送該漢明碼。
圖5描述的是用于接收漢明碼的接收機(jī)70的一部分。接收到的數(shù)據(jù)字 72的三個(gè)字節(jié)經(jīng)過(guò)一個(gè)同樣實(shí)施圖1中的表格10的奇偶校驗(yàn)生成器74, 以便得到一個(gè)計(jì)算得到的糾錯(cuò)碼78。該接收機(jī)讀取接收到的糾錯(cuò)碼76，并 且使用XOR門(mén)80來(lái)將其與計(jì)算得到的糾錯(cuò)碼78相比較。得到的字是糾正 子82，它被傳遞到同樣可以使用表格10的糾正子解碼器84。如結(jié)合圖3
所描述的那樣，糾正子解碼器84和XOR門(mén)陣列卯使用糾正子82來(lái)糾正 數(shù)據(jù)字94中的任何單數(shù)據(jù)比特差錯(cuò)，其中該數(shù)據(jù)字將被輸出并且在線路92、 96、 98上分別指示已糾錯(cuò)結(jié)果、無(wú)差錯(cuò)和未糾錯(cuò)結(jié)果。
該數(shù)據(jù)比特集合可以是分組報(bào)頭的一部分，并且包括用于該分組中的 凈荷字的字計(jì)數(shù)(也就是數(shù)據(jù)長(zhǎng)度計(jì)數(shù))。在這種情況下，糾錯(cuò)碼也可以是 報(bào)頭的一部分，并且將會(huì)管理(也就是檢測(cè)，并且有可能糾正)字計(jì)數(shù)中 的比特差錯(cuò)。在確保正確檢測(cè)到分組末端方面，字計(jì)數(shù)有效是非常有用的。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，非常明顯，任何數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)都可以被配置成 將所描述的糾錯(cuò)碼添加于用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比特集合，因此經(jīng)過(guò)恰當(dāng)配置的 接收機(jī)可以在確定糾正子的過(guò)程中使用該糾錯(cuò)碼，以便管理所傳送的數(shù)據(jù) 比特集合中的差錯(cuò)。因此，本發(fā)明的教導(dǎo)適用于眾多的通信系統(tǒng)。例如， 當(dāng)個(gè)人計(jì)算機(jī)經(jīng)由公共因特網(wǎng)進(jìn)行通信或者當(dāng)其與周邊設(shè)施進(jìn)行通信時(shí)， 所描述的糾錯(cuò)碼方法可以在個(gè)人計(jì)算機(jī)中使用。所描述的方法還可以在包 含無(wú)線手持設(shè)備的系統(tǒng)中使用，其中舉例來(lái)說(shuō)，所述無(wú)線手持設(shè)備可以是 移動(dòng)電話或便攜式電子郵件客戶(hù)機(jī)設(shè)備。此外，所描述的方法還可以用于 管理TV信號(hào)中的數(shù)據(jù)差錯(cuò)。從這些實(shí)例中可以明顯了解，所描述的糾錯(cuò)碼
方法可以用于有線和無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。
對(duì)圖2~5的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，并且實(shí)際對(duì)被配置成使用所描述的糾錯(cuò) 碼方法的任何發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來(lái)說(shuō)，這些發(fā)射機(jī)和接收機(jī)可以通過(guò)硬線或 者通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行配置。圖6描述了一個(gè)發(fā)射機(jī)110，其奇偶校驗(yàn)生成器 111通過(guò)來(lái)自計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)112的軟件而被配置，因此在發(fā)射機(jī)發(fā)射的數(shù) 據(jù)比特116的集合中添加了根據(jù)本發(fā)明的糾錯(cuò)碼114。圖6還描述了一個(gè)接 收機(jī)120，該接收機(jī)的奇偶校驗(yàn)生成器121通過(guò)來(lái)自計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)122的 軟件而被配置，以利用接收到的數(shù)據(jù)比特和附加糾錯(cuò)碼來(lái)確定糾錯(cuò)子。計(jì) 算機(jī)可讀介質(zhì)112和122可以是便攜式存儲(chǔ)設(shè)備，例如計(jì)算機(jī)可讀CD或閃 存存儲(chǔ)器設(shè)備。介質(zhì)112和122還可以是從公共因特網(wǎng)之類(lèi)的遠(yuǎn)程資源下
載的計(jì)算機(jī)可讀文件。
圖7描述的是包含了一個(gè)或多個(gè)使用所描述的糾錯(cuò)碼方法配置的發(fā)射 機(jī)和/或接收機(jī)的通信設(shè)備或系統(tǒng)130的一個(gè)實(shí)例。設(shè)備或系統(tǒng)130包括一 個(gè)或多個(gè)通信總線132，這些總線既可以位于設(shè)備或系統(tǒng)130本地，也可以
是經(jīng)由恰當(dāng)?shù)臒o(wú)線或非無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接的一個(gè)或多個(gè)有線或無(wú)線鏈路。舉例
來(lái)說(shuō)，設(shè)備130可以是機(jī)頂盒、等離子體(或LCD)顯示器、HDTV、手 持式設(shè)備、游戲控制臺(tái)、膝上型計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、視頻(例如DVD) 播放設(shè)備、便攜式MP3播放器之類(lèi)的音頻播放設(shè)備、或是其它任何適當(dāng)?shù)?設(shè)備或系統(tǒng)。在本實(shí)例中，該設(shè)備包括通過(guò)一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)?shù)耐ㄐ沛溌?36 (也可以是鏈路132)而以可操作的方式耦合到總線132的處理器134，如 果需要的話，它還可以包括一個(gè)或多個(gè)顯示器138、相機(jī)140、依賴(lài)于所預(yù) 期的設(shè)備或系統(tǒng)類(lèi)型的一個(gè)或多個(gè)其它設(shè)備或電路142。處理器134可以是 一個(gè)或多個(gè)CPU、 DSP、狀態(tài)機(jī)分立邏輯或是任何適當(dāng)?shù)臄?shù)字處理結(jié)構(gòu)。
關(guān)于其它設(shè)備或電路142的實(shí)例可以包括但不局限于硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、音 頻處理引擎、視頻解碼器和/或編碼器、打印機(jī)、可拆卸存儲(chǔ)設(shè)備、機(jī)頂盒、 另一個(gè)處理器、閃存存儲(chǔ)器、或是其它任何適當(dāng)?shù)脑O(shè)備或電路。 ，
對(duì)圖2和6中的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)110和112、或是任何被配置成使用所 描述的糾錯(cuò)碼方法的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來(lái)說(shuō)，這些發(fā)射機(jī)和接收機(jī)可以被配 置在處理器134、顯示器138、相機(jī)140或是其它設(shè)備或電路142中，因此
這其中的任何設(shè)備或系統(tǒng)組件都可以包括被配置成使用如上所述的糾錯(cuò)碼 方法的發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)。同樣，所公開(kāi)的發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)可以包含在 任何適當(dāng)?shù)脑O(shè)備、系統(tǒng)或子系統(tǒng)、或電路中，其實(shí)例可以是這里闡述的實(shí) 例，但是并不局限于此。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其它的修改將是顯而易見(jiàn)的，因此本發(fā)明是 在權(quán)利要求中定義的。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)比特差錯(cuò)管理方法，包括對(duì)于數(shù)據(jù)比特集合，每個(gè)數(shù)據(jù)比特都在所述數(shù)據(jù)比特集合中具有數(shù)據(jù)比特位置，產(chǎn)生至少具有四個(gè)奇偶校驗(yàn)位的一個(gè)奇偶校驗(yàn)位集合，其中每個(gè)奇偶校驗(yàn)位都在所述奇偶校驗(yàn)位集合中具有奇偶校驗(yàn)位位置，對(duì)于給定奇偶校驗(yàn)位位置，所述生成包括根據(jù)處于選定數(shù)據(jù)比特位置的數(shù)據(jù)比特為所述給定奇偶校驗(yàn)位位置計(jì)算奇偶校驗(yàn)位，使得每個(gè)數(shù)據(jù)比特位置都被選中包含在至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置上的奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算中，所述至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置是所有可能奇偶校驗(yàn)位位置的子集，因此對(duì)于奇偶校驗(yàn)位位置的給定子集的計(jì)算中包括的選定數(shù)據(jù)比特位置，奇偶校驗(yàn)位位置的所述給定子集對(duì)于所述選定的數(shù)據(jù)比特位置來(lái)說(shuō)是唯一的，并且在奇偶校驗(yàn)位位置的所述給定子集的至少一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的計(jì)算中包含至少一個(gè)其它數(shù)據(jù)比特位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中每個(gè)數(shù)據(jù)比特位置都包含在2n+l 個(gè)奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算中，其中n是正整數(shù)。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中每個(gè)數(shù)據(jù)比特位置都包含在4n個(gè) 奇偶校驗(yàn)位的計(jì)算中，其中n是正整數(shù)。
4. 一種數(shù)據(jù)比特差錯(cuò)管理方法，包括-為用于保護(hù)數(shù)據(jù)比特集合的奇偶校驗(yàn)位選擇奇偶校驗(yàn)位位置集合，其 中每個(gè)數(shù)據(jù)比特在所述數(shù)據(jù)比特集合中都有數(shù)據(jù)比特位置，所述奇偶校驗(yàn) 位的數(shù)量至少為4;將每個(gè)數(shù)據(jù)比特位置與一個(gè)不同的糾正子相關(guān)聯(lián)，每個(gè)糾正子都包括 具有至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的子集，使得每個(gè)所述子集都具有與至少一 個(gè)其它所述子集共享的至少一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置；以及根據(jù)與每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置相關(guān)聯(lián)的所有數(shù)據(jù)比特位置為所述每個(gè)奇 偶校驗(yàn)位位置計(jì)算奇偶校驗(yàn)位值。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述關(guān)聯(lián)致使較低階數(shù)據(jù)比特位置 的糾正子等于一個(gè)字，與下一個(gè)較高階數(shù)據(jù)比特位置的糾正子相比，這個(gè) 字具有更低的數(shù)值。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的方法，其中每個(gè)所述子集具有至少2n+l 個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置，其中n是正整數(shù)。
7. 如權(quán)利要求4或5的方法，其中所述子集具有至少4n個(gè)奇偶校驗(yàn) 位位置，其中n是正整數(shù)。
8. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述奇偶校驗(yàn)位集合中的奇 偶校驗(yàn)位數(shù)量p是根據(jù)公式^ + P + K2P從所述數(shù)據(jù)比特集合中的數(shù)據(jù)比特 數(shù)量d確定的。
9. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，還包括選擇每個(gè)所述子集，以 便將相同大小的子集的數(shù)量增至最大。
10. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述選擇致使選擇較低階 數(shù)據(jù)比特位置來(lái)計(jì)算較低階奇偶校驗(yàn)位位置。
11. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述計(jì)算包括將XOR運(yùn)算 串行應(yīng)用于處于所述選定數(shù)據(jù)比特位置的所述數(shù)據(jù)比特。
12. —種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中包括計(jì)算機(jī)可讀指令，其中在對(duì)奇偶 校驗(yàn)生成器進(jìn)行控制時(shí)，所述計(jì)算機(jī)可讀指令致使所述奇偶校驗(yàn)生成器執(zhí) 行前述任一權(quán)利要求的方法。
13. —種發(fā)射機(jī)，包括-奇偶校驗(yàn)生成器，用于產(chǎn)生具有至少四個(gè)奇偶校驗(yàn)位的集合，以便保護(hù)數(shù)據(jù)比特集合，每個(gè)奇偶校驗(yàn)位在所述奇偶校驗(yàn)位集合中具有奇偶校驗(yàn) 位位置，每個(gè)數(shù)據(jù)比特都在所述數(shù)據(jù)比特集合中具有數(shù)據(jù)比特位置；所述奇偶校驗(yàn)生成器將每個(gè)數(shù)據(jù)比特位置與一個(gè)不同糾正子相關(guān)聯(lián)， 每個(gè)糾正子包括具有至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的子集，使得每個(gè)所述子集 都具有與至少一個(gè)其它所述子集共享的至少一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置；以及所述奇偶校驗(yàn)生成器根據(jù)與每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置相關(guān)聯(lián)的所有數(shù)據(jù)比 特位置為所述每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置計(jì)算奇偶校驗(yàn)位值。
14. 如權(quán)利要求13所述的發(fā)射機(jī)，其中所述奇偶校驗(yàn)位生成器將相同 大小的子集的數(shù)量增至最大。
15. 如權(quán)利要求13或14所述的發(fā)射機(jī)，其中每個(gè)所述子集都具有至 少2n+l個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置，其中n是正整數(shù)。
16. 如權(quán)利要求13~15中任一權(quán)利要求所述的發(fā)射機(jī)，還包括緩存 器，用于接收所述數(shù)據(jù)比特集合以及所述奇偶校驗(yàn)位集合，以便將所述奇 偶校驗(yàn)位集合附加于所述數(shù)據(jù)比特集合的一端。
17. —種接收機(jī)，包括奇偶校驗(yàn)生成器，用于從接收到的數(shù)據(jù)比特集合產(chǎn)生具有至少四個(gè)奇 偶校驗(yàn)位的集合，其中每個(gè)奇偶校驗(yàn)位都在所述奇偶校驗(yàn)位集合中具有奇 偶校驗(yàn)位位置，并且每個(gè)接收到的數(shù)據(jù)比特都在所述數(shù)據(jù)比特集合中具有 數(shù)據(jù)比特位置；所述奇偶校驗(yàn)生成器將每個(gè)數(shù)據(jù)比特位置與不同的糾正子相關(guān)聯(lián)，每個(gè)糾正子都包括具有至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的子集，使得每個(gè)所述子集 都具有與至少一個(gè)其它所述子集共享的至少一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置；以及所述奇偶校驗(yàn)生成器根據(jù)與每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置相關(guān)聯(lián)的所有數(shù)據(jù)比 特位置為所述每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置計(jì)算奇偶校驗(yàn)位值。
18. 如權(quán)利要求17所述的接收機(jī)，其中所述奇偶校驗(yàn)位生成器將相同大小的子集的數(shù)量增至最大。
19. 如權(quán)利要求17或18所述的接收機(jī)，其中每個(gè)所述子集都具有至 少2n+l個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置，其中n是正整數(shù)。
20. 如權(quán)利要求17 22中任一權(quán)利要求所述的接收機(jī)，還包括比較 器，用于將所述奇偶校驗(yàn)生成器計(jì)算出來(lái)的奇偶校驗(yàn)位集合與同所述接收 數(shù)據(jù)比特集合一起接收的奇偶校驗(yàn)位集合相比較。
21. 如權(quán)利要求20所述的接收機(jī)，還包括以可操作的方式耦合到所 述比較器輸出的糾正子解碼器，其中所述糾正子解碼器將所述每個(gè)數(shù)據(jù)比 特位置與所述不同的糾正子相關(guān)聯(lián)。
22. 如權(quán)利要求21所述的接收機(jī)，還包括 一組糾正比較器，每個(gè)糾 正比較器都輸入接收到的數(shù)據(jù)比特與所述糾正子解碼器的輸出，所述糾正 比較器組輸出來(lái)自所述接收機(jī)的數(shù)據(jù)比特集合。
23. 如權(quán)利要求22所述的接收機(jī)，其中所述糾正子解碼器的輸出用以 表明沒(méi)有差錯(cuò)、已糾正差錯(cuò)以及不確定的差錯(cuò)。
24. 如權(quán)利要求23所述的接收機(jī)，其中所述接收的數(shù)據(jù)比特集合的大 小是三個(gè)數(shù)據(jù)比特，并且所述奇偶校驗(yàn)位集合的大小是六個(gè)奇偶校驗(yàn)位。
25. 如權(quán)利要求23所述的接收機(jī)，其中所述接收的數(shù)據(jù)比特集合的大 小是8個(gè)數(shù)據(jù)比特，并且所述奇偶校驗(yàn)位集合的大小是8個(gè)奇偶校驗(yàn)位。
26. —種用于管理數(shù)據(jù)差錯(cuò)的系統(tǒng)，包括 發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)包括發(fā)射機(jī)奇偶校驗(yàn)生成器，用于產(chǎn)生具有至少四個(gè)奇偶校驗(yàn)位的集 合，以便保護(hù)數(shù)據(jù)比特集合，每個(gè)奇偶校驗(yàn)位在所述奇偶校驗(yàn)位集合中具有奇偶校驗(yàn)位位置，并且每個(gè)數(shù)據(jù)比特都在所述數(shù)據(jù)比特集合中具有數(shù)據(jù)比特位置；所述發(fā)射機(jī)奇偶校驗(yàn)生成器將每個(gè)數(shù)據(jù)比特位置與不同的糾正子 相關(guān)聯(lián)，每個(gè)糾正子包括了具有至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的子集，使得每 個(gè)所述子集都具有與至少一個(gè)其它所述子集共享的至少一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位 置；以及所述發(fā)射機(jī)奇偶校驗(yàn)生成器根據(jù)與每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置相關(guān)聯(lián)的 所有數(shù)據(jù)比特位置為所述每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置計(jì)算奇偶校驗(yàn)位值；以及 接收機(jī)，包括接收機(jī)奇偶校驗(yàn)生成器，用于從接收到的數(shù)據(jù)比特集合產(chǎn)生具有 至少四個(gè)奇偶校驗(yàn)位的集合，其中每個(gè)奇偶校驗(yàn)位都在所述奇偶校驗(yàn)位集 合中具有奇偶校驗(yàn)位位置，并且每個(gè)接收到的數(shù)據(jù)比特都在所述數(shù)據(jù)比特 集合中具有數(shù)據(jù)比特位置；所述接收機(jī)奇偶校驗(yàn)生成器將每個(gè)數(shù)據(jù)比特位置與不同糾正子相 關(guān)聯(lián)，每個(gè)糾正子都包括具有至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的子集，使得每個(gè) 所述子集都具有與至少一個(gè)其它所述子集共享的至少一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位 置；以及所述接收機(jī)奇偶校驗(yàn)生成器根據(jù)與每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置相關(guān)聯(lián)的 所有數(shù)據(jù)比特位置為所述每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置計(jì)算奇偶校驗(yàn)位值。
27. —種用于裝配數(shù)據(jù)分組的方法，包括 選擇用于所述分組的凈荷數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述凈荷數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度來(lái)得到數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字； 根據(jù)所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字來(lái)得到差錯(cuò)管理碼；將所述凈荷數(shù)據(jù)、所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字以及所述差錯(cuò)管理碼裝配到分組中。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述差錯(cuò)管理碼是可分離碼。
29. 如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述差錯(cuò)管理碼是漢明碼。
30. —種用于處理接收數(shù)據(jù)分組的方法，包括所述接收分組包括報(bào)頭和凈荷數(shù)據(jù)，所述報(bào)頭包括數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字和接收 差錯(cuò)管理碼；根據(jù)所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字來(lái)得到導(dǎo)出的差錯(cuò)管理碼；將所述接收差錯(cuò)管理碼與所述導(dǎo)出的差錯(cuò)管理碼相比較，以及根據(jù)所 述判定來(lái)有選擇地糾正所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字。
31. 如權(quán)利要求30所述的方法，還包括在所述有選擇的糾正之后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字來(lái)確定所述分組的末端。
32. —種用于傳送數(shù)據(jù)分組的設(shè)備，包括所述數(shù)據(jù)分組具有報(bào)頭和凈荷數(shù)據(jù)，所述報(bào)頭包括基于所述凈荷數(shù)據(jù) 長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字，以及依賴(lài)于所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字的差錯(cuò)管理碼；奇偶校驗(yàn)生成器，用于得到所述差錯(cuò)管理碼，所述奇偶校驗(yàn)生成器產(chǎn) 生具有至少四個(gè)奇偶校驗(yàn)位的集合，以便保護(hù)所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字，每個(gè)奇偶 校驗(yàn)位在所述奇偶校驗(yàn)位集合中都具有奇偶校驗(yàn)位位置，所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字 中的每個(gè)數(shù)據(jù)比特在所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字中都具有數(shù)據(jù)比特位置；所述奇偶校驗(yàn)生成器將每個(gè)數(shù)據(jù)比特位置與不同的糾正子相關(guān)聯(lián)，每 個(gè)糾正子都包括具有至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的子集，使得每個(gè)所述子集 具有與至少一個(gè)其它所述子集共享的至少一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置；以及所述奇偶校驗(yàn)生成器根據(jù)與每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置相關(guān)聯(lián)的所有數(shù)據(jù)比 特位置為所述每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置計(jì)算奇偶校驗(yàn)位值。
33. —種用于接收數(shù)據(jù)分組的設(shè)備，包括-所述數(shù)據(jù)分組具有報(bào)頭和凈荷數(shù)據(jù)，所述報(bào)頭包括數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字以及接 收到的差錯(cuò)管理碼；奇偶校驗(yàn)生成器，用于獲得計(jì)算出來(lái)的差錯(cuò)管理碼，所述奇偶校驗(yàn)生 成器利用所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字來(lái)產(chǎn)生具有至少四個(gè)奇偶校驗(yàn)位的集合，每個(gè)奇 偶校驗(yàn)位在所述奇偶校驗(yàn)位集合中都具有奇偶校驗(yàn)位位置，所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 字中的每個(gè)數(shù)據(jù)比特在所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字中都具有數(shù)據(jù)比特位置；所述奇偶校驗(yàn)生成器將每個(gè)數(shù)據(jù)比特位置與不同的糾正子相關(guān)聯(lián)，每 個(gè)糾正子都包括具有至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的子集，使得每個(gè)所述子集都具有與至少一個(gè)其它所述子集共享的至少一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置；以及所述奇偶校驗(yàn)生成器根據(jù)與每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置相關(guān)聯(lián)的所有數(shù)據(jù)比 特位置為所述每個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置計(jì)算奇偶校驗(yàn)位值。
34.如權(quán)利要求33所述的設(shè)備，還包括比較器，用于將所述接收到 的差錯(cuò)管理碼與所述計(jì)算出來(lái)的差錯(cuò)管理碼相比較，以及根據(jù)所述比較來(lái) 有選擇地糾正所述數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字。
全文摘要
為了得到用于管理數(shù)據(jù)差錯(cuò)的漢明碼，在這里為保護(hù)數(shù)據(jù)比特集合的奇偶校驗(yàn)位(其中每一個(gè)數(shù)據(jù)比特都在數(shù)據(jù)比特集合中具有一個(gè)數(shù)據(jù)比特位置)選擇具有至少四個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的集合。給每一個(gè)數(shù)據(jù)比特位置都確定一個(gè)糾正子。這其中包括選擇具有至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的唯一子集。所述唯一子集與具有至少三個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置的至少一個(gè)其它唯一子集共享至少一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置。然后，根據(jù)所確定的糾正子，可以為每一個(gè)奇偶校驗(yàn)位位置計(jì)算奇偶校驗(yàn)位值。分組報(bào)頭具有定義了分組長(zhǎng)度的字，差錯(cuò)管理碼是用這個(gè)字來(lái)產(chǎn)生的，因此可以檢測(cè)并且有可能糾正所述字中的差錯(cuò)。
文檔編號(hào)H03M13/00GK101366183SQ200680043334
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月28日
發(fā)明者M·阿列克西克, S·戈馬 申請(qǐng)人:Ati技術(shù)公司