用于解碼渦輪乘積碼的校驗(yàn)子表的制作方法
【專利說(shuō)明】用于解碼滿輪乘積碼的校驗(yàn)子表
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2013年4月26日提交的發(fā)明名稱為"SYNDROMETABLESFOR DECODINGTURBO-PRODUCTCODESBAS抓ONBOSE-CHAUD冊(cè)RI-HOCQUENG皿M(BCH)AND RE邸-S化OMON(RS)CODES(用于基于博斯-喬赫里-霍克文黑姆度CH)碼和里德-所羅口 巧巧碼來(lái)解碼滿輪乘積碼的校驗(yàn)子表）"的第61/816512號(hào)（代理人案號(hào)LINKP135+)的美 國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其通過(guò)引用合并于此而用于所有目的。
【背景技術(shù)】
[0003] 滿輪乘積碼（TPC，turbo-pro化Ctcode)是一種類型的錯(cuò)誤校正碼。在TPC編碼 期間，有效負(fù)載信息W矩陣布置，TPC編碼器使用組件碼（componentcode)來(lái)編碼行和列。 例如，行被W某種方式分組（例如，每個(gè)組為1位"高"）并被編碼。然后，列被W某種方式 分組（例如，每個(gè)組為1位"寬"）并被編碼。在解碼器端，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)緩沖器訪問(wèn)數(shù)據(jù)多 次，用于行解碼和列解碼。從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)緩沖器訪問(wèn)運(yùn)么大量的數(shù)據(jù)的開銷是巨大的。能夠 克服該瓶頸的有效架構(gòu)將是所期望的。
【附圖說(shuō)明】
[0004] 在下面的【具體實(shí)施方式】和附圖中公開了本發(fā)明的各種實(shí)施例。
[0005] 圖1是圖示在TPC解碼期間使用被儲(chǔ)存的組件校驗(yàn)子的過(guò)程的實(shí)施例的流程圖。
[0006] 圖2是圖不TPC碼字、行碼字和列碼字的實(shí)施例的不圖。
[0007] 圖3是圖示TPC解碼器的第一實(shí)施例的示圖。
[0008] 圖4是圖示行校驗(yàn)子緩沖器和列校驗(yàn)子緩沖器的實(shí)施例的示圖。
[0009] 圖5是圖不初始化過(guò)程的實(shí)施例的流程圖。
[0010] 圖6是圖示用二元BCH碼構(gòu)建的TPC碼字的實(shí)施例的示圖。
[0011] 圖7是圖示初始化之后的行校驗(yàn)子緩沖器和列校驗(yàn)子緩沖器的實(shí)施例的示圖。
[0012] 圖8是圖示用于對(duì)正被處理的組件碼字索引執(zhí)行的組件解碼的過(guò)程的實(shí)施例的 流程圖。
[0013] 圖9是圖示用于在第一組件校驗(yàn)子緩沖器中更新正被處理的組件碼字索引的過(guò) 程的實(shí)施例的流程圖。
[0014] 圖10是圖示用于在第二組件校驗(yàn)子緩沖器中更新與正被處理的組件碼字索引相 關(guān)的一個(gè)或更多個(gè)組件碼字索引的過(guò)程的實(shí)施例的流程圖。
[0015] 圖11是圖示在行解碼的第一次迭代之后但在列解碼的第一次迭代之前的行校驗(yàn) 子緩沖器和列校驗(yàn)子緩沖器的實(shí)施例的示圖。
[0016] 圖12是圖示在列解碼的第一次迭代之后但在行解碼的第二次迭代之前的行校驗(yàn) 子緩沖器和列校驗(yàn)子緩沖器的實(shí)施例的示圖
[0017] 圖13是圖示TPC解碼器的第二實(shí)施例的示圖。
[0018] 圖14是圖示用于更新被儲(chǔ)存在TPC緩沖器中的TPC碼字的過(guò)程的實(shí)施例的流程 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明可WW大量的方式來(lái)實(shí)施，包括實(shí)施為：過(guò)程；裝置；系統(tǒng)；物的組合；在計(jì) 算機(jī)可讀儲(chǔ)存介質(zhì)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品；和/或處理器（諸如被配置用來(lái)運(yùn)行儲(chǔ)存在 禪接至處理器的存儲(chǔ)器上的指令和/或由禪接至處理器的存儲(chǔ)器提供的指令的處理器）。 在本說(shuō)明書中，運(yùn)些實(shí)施方式或本發(fā)明可采用的其他任何形式可W被稱作技術(shù)。總體而言， 在本發(fā)明的范圍之內(nèi)可W改變所公開的過(guò)程中的步驟的次序。除非另外陳述，否則組件 (諸如被描述為被配置用來(lái)執(zhí)行任務(wù)的處理器或存儲(chǔ)器）可W被實(shí)施為暫時(shí)地被配置用來(lái) 在給定時(shí)間執(zhí)行該任務(wù)的一般組件或被制造用來(lái)執(zhí)行該任務(wù)的專用組件。如本文中所使用 的，術(shù)語(yǔ)"處理器"指被配置用來(lái)處理數(shù)據(jù)（諸如計(jì)算機(jī)程序指令）的一個(gè)或更多個(gè)器件、 電路和/或處理核。
[0020] 下面連同附圖一起提供對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述，附圖圖示本 發(fā)明的原理。結(jié)合運(yùn)些實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于任何實(shí)施例。本發(fā)明的范 圍僅受權(quán)利要求限制，本發(fā)明包含大量的替代、變型和等價(jià)物。在下面的描述中闡述了大量 的具體細(xì)節(jié)，W提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。運(yùn)些細(xì)節(jié)被提供W用于示例的目的，本發(fā)明可W 在無(wú)運(yùn)些具體細(xì)節(jié)中的一些或所有的情況下根據(jù)權(quán)利要求來(lái)實(shí)施。為了清晰的目的，未詳 細(xì)地描述與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域中已知的技術(shù)材料，使得本發(fā)明不被不必要地混淆。 [002U圖1是圖示在TPC解碼期間使用儲(chǔ)存的組件校驗(yàn)子的過(guò)程的實(shí)施例的流程圖。在 所示示例中，該過(guò)程通過(guò)TPC解碼器來(lái)執(zhí)行，例如，TPC解碼器為讀取控制器的一部分。圖 1中描述的TPC解碼過(guò)程不束縛于任何特定的TPC格式、碼比率和/或組件碼類型，只要組 件碼具有把校驗(yàn)子作為輸入的解碼器，圖1中描述的TPC解碼過(guò)程就可W與各種TPC編碼 器一起使用。
[0022] 在100處，從組件校驗(yàn)子緩沖器獲得與滿輪乘積碼（TPC，turbo-pro化Ctcode)碼 字相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)組件校驗(yàn)子的組。例如，TPC碼字包括多個(gè)列碼字和多個(gè)行碼字。 列碼字和行碼字可W更籠統(tǒng)地被稱作組件碼字。對(duì)于每個(gè)碼字，從行碼字來(lái)計(jì)算出單個(gè)校 驗(yàn)子，產(chǎn)生行校驗(yàn)子，從列碼字來(lái)計(jì)算出單個(gè)校驗(yàn)子，產(chǎn)生列校驗(yàn)子。在步驟100處從儲(chǔ)存 器獲得的組件校驗(yàn)子可W為行校驗(yàn)子或列校驗(yàn)子。
[0023] 在一些實(shí)施例中，行校驗(yàn)子和列校驗(yàn)子分別被分開地儲(chǔ)存在行校驗(yàn)子緩沖器和列 校驗(yàn)子緩沖器中。在運(yùn)樣的實(shí)施例中，將從行校驗(yàn)子緩沖器獲得行校驗(yàn)子，將從列校驗(yàn)子緩 沖器獲得列校驗(yàn)子。
[0024] 在一些實(shí)施例中，在一些初始化序列或先于圖1的其他過(guò)程期間，用初始的行校 驗(yàn)子組和初始的列校驗(yàn)子組來(lái)填充行校驗(yàn)子緩沖器和列校驗(yàn)子緩沖器。例如，用來(lái)產(chǎn)生TPC 碼字的組件碼可W為循環(huán)糾錯(cuò)碼，諸如博斯-喬赫里-霍克文黑姆度CH)碼或里德-所羅口 巧巧碼?？紤]到自然數(shù)m和t，具有長(zhǎng)度n= 2"-1的t-糾錯(cuò)二元BCH碼被定義為：{c(X)G GF似[X] :degC(X)《n-1,C(a) =C(曰2) =C(曰3)=…=C(曰2*) = 0} 陽(yáng)0巧]其中，aGGF(2")為本原元素。換言之，其為最多n-1次的所有二元多項(xiàng)式的集 合，使得當(dāng)運(yùn)些被當(dāng)做關(guān)于GF〇m)的多項(xiàng)式時(shí)，他們必須具有a、a2、a3、…、a2t作為他們的 根。
[00%] 如果C(X)為被傳輸?shù)拇a字，e(X)為錯(cuò)誤多項(xiàng)式，且r(X) =C(X)+e(X)為接收到 的碼字，那么考慮到a、a2、a3、…、a2t是C(X)的根，初始的組件校驗(yàn)子可W被計(jì)算為：
[0027] S;=r(a1") =e(a1")，i= 〇、1、…、2t-l。
[0028] 可W使用任何合適的校驗(yàn)子技術(shù)來(lái)分別用初始的行校驗(yàn)子的組或初始的列校驗(yàn) 子的組來(lái)填充行校驗(yàn)子緩沖器和/或列校驗(yàn)子緩沖器。
[0029] 在102處，關(guān)于一個(gè)或更多個(gè)組件校驗(yàn)子的組執(zhí)行組件解碼。例如，如果在步驟 100處獲得行校驗(yàn)子的組，那么步驟102處的組件解碼包括行解碼，步驟102可W由專用行 解碼器或配置有行編碼的一般用途的解碼器來(lái)執(zhí)行?；蛘?，如果在步驟100處獲得列校驗(yàn) 子的組，那么步驟102處的組件解碼包括列解碼，步驟102可W由專用列解碼器或被配置有 列編碼的一般用途的解碼器來(lái)執(zhí)行。每當(dāng)組件解碼成功時(shí)，步驟102包括：（1)提交對(duì)TPC 碼字的校正（例如，其在控制器的存儲(chǔ)器中被局部地緩沖，直到已知應(yīng)當(dāng)對(duì)TPC碼字作出校 正為止）；（2)對(duì)組件校驗(yàn)子緩沖器作出合適的改變（再次，被緩沖直到已知應(yīng)當(dāng)對(duì)組件校 驗(yàn)子緩沖器作出校正為止）。
[0030] 在行解碼或者列解碼期間，圖1中的過(guò)程可W重復(fù)所需要的那么多次。例如，只要 在TPC碼字中還保留有錯(cuò)誤，就可W重復(fù)圖1中的過(guò)程。
[0031] 上面描述的TPC解碼技術(shù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為可W降低瓶頸。例如，一些其他行解碼器 和列解碼器被配置用來(lái)輸入碼字（例如，行碼字、列碼字或TPC碼字），運(yùn)在組件解碼器的 初始階段在儲(chǔ)存控制器上的TPC緩沖器處產(chǎn)生讀取瓶頸。通過(guò)使用被配置用來(lái)輸入校驗(yàn)子 (例如，與一些類型的碼字截然不同）的解碼器，并與碼字分開來(lái)儲(chǔ)存和更新校驗(yàn)子，可W 大幅降低對(duì)TPC緩沖器的讀取訪問(wèn)數(shù)目。此外，一些其他行解碼器和列解碼器被配置用來(lái) 輸出碼字，運(yùn)在組件解碼的最后階段也產(chǎn)生瓶頸。通過(guò)使用被配置用來(lái)僅輸出對(duì)組件碼字 的校正（例如，與輸出整個(gè)組件碼字截然不同）的解碼器，對(duì)TPC緩沖器的寫入訪問(wèn)的數(shù)目 也大幅降低。
[0032] 例如，考慮關(guān)于GF012)的組成二元BCH碼所構(gòu)建的TPC，其中，長(zhǎng)度n、維度k和最 大糾錯(cuò)能力t為： 陽(yáng)的3] n行=2108,k行=2048,t行=5
[0034] n列二2132,k歹[|二2048,t歹[|二7
[0035] TPC碼將W32x2048二元矩陣布置的SkB的信息位編碼。在TPC碼字中存在32個(gè) 行碼字和33個(gè)列碼字，每個(gè)列碼字張成64列信息位。
[0036] 關(guān)于讀取，使用一些其他技術(shù)，解碼一個(gè)組件碼字需要讀取大約256字節(jié)的內(nèi)存。 使用本文中描述的TPC技術(shù)，解碼一個(gè)組件碼字需要讀取最多7個(gè)校驗(yàn)子，運(yùn)比校驗(yàn)子緩沖 存儲(chǔ)器的11字節(jié)少。
[0037] 關(guān)于寫入，使用一些其他技術(shù)，組件碼字的成功解碼導(dǎo)致寫入大約256字節(jié)的內(nèi) 存到TPC緩沖器。相反地，本文中描述的TPC解碼技術(shù)寫入最多7位到TPC緩沖器，寫入最 多7x5x12 = 420位到校驗(yàn)子緩沖器，總計(jì)少于53字節(jié)。
[0038] 本文中描述的TPC解碼技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是校驗(yàn)子不需要在每個(gè)解碼迭代處重 新產(chǎn)生。運(yùn)節(jié)省了功率、處理資源和時(shí)間。
[0039] 圖2是圖示TPC碼字、行碼字和列碼字的實(shí)施例的示圖。在所示示例中，碼字200 是TPC碼字的示例。行碼字202和列碼字204是組件碼字的示例。在所示示例中，121個(gè) 有效負(fù)載位（由陰影格子來(lái)指示）被TPC編碼入225個(gè)位。為了獲得所示的行奇偶校驗(yàn)信 息和列奇偶校驗(yàn)信息，TPC編碼器（未示出）首先編碼11行有效負(fù)載信息（如陰影格子所 示）來(lái)產(chǎn)生11個(gè)行奇偶值。然后，TPC編碼器對(duì)15列有效負(fù)載信息加上行奇偶值編碼W 產(chǎn)生15個(gè)列奇偶性。在該示例中，每個(gè)行奇偶值和列奇偶值為4位長(zhǎng)。
[0040] 注意該TPC僅為示例性的，而不意在成為限制。例如，碼比率可W為除11/15之外 的。在一些實(shí)施例中，在列編碼或行編碼之前多個(gè)位被組合在一起。例如，每個(gè)行（列）碼 字可W具有多個(gè)位的高度（寬度）。在另一個(gè)示例中，行（列）碼字包括來(lái)自一行（列）的 所有位加上來(lái)自下一行（列）的位的一半。換言之，行（列）碼字可W具有為分?jǐn)?shù)個(gè)位的 局度（寬度）。
[0041] 圖3是圖示TPC解碼器的第一實(shí)施例的示圖。TPC解碼器304示出了執(zhí)行圖1的 過(guò)程的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。為了清晰，此處未示出與圖1中描繪的步驟不直接相關(guān)的組件。 例如，未示出與讀取控制器302相對(duì)應(yīng)的寫入控制器和與TPC解碼器304相對(duì)應(yīng)的TPC編 碼器。在一些實(shí)施例中，在諸如專用集成電路（ASIC)或現(xiàn)場(chǎng)可編程口陣列（FPGA)的半導(dǎo) 體器件上實(shí)施讀取控制器302 (其包括TPC解碼器304)。在一些運(yùn)樣的實(shí)施例中，儲(chǔ)存器 300包括另一種半導(dǎo)體器件。
[00創(chuàng) TPC碼字被儲(chǔ)存在儲(chǔ)存器300上（例如，被寫入控制器（未示出）儲(chǔ)存在那里）。 在一些實(shí)施例中，儲(chǔ)存器300包括固態(tài)儲(chǔ)存器，諸如NAND閃存。在一些初始化過(guò)程中，從 儲(chǔ)存器300取回TPC碼字，且分別用初始的行校驗(yàn)子的組和列校驗(yàn)子的組（其從儲(chǔ)存在儲(chǔ) 存器300上的一個(gè)或更多個(gè)TPC碼字產(chǎn)生）來(lái)填充行校驗(yàn)子緩沖器310和列校驗(yàn)子緩沖器 312。在一些實(shí)施例中，例如通過(guò)一些初始化過(guò)程（未示出）來(lái)從儲(chǔ)存器300取回要被校正 的一個(gè)或更多個(gè)TPC碼字，并將其儲(chǔ)存在讀取控制器中的TPC緩沖器314中。
[0043] 一旦行校驗(yàn)子緩沖器310和列校驗(yàn)子緩沖器312已經(jīng)被填充，通過(guò)行解碼器306 和列解碼器308的處理開始。在該示例中，行解碼先行。行解碼器306從行校驗(yàn)子緩沖器 310獲得行校驗(yàn)子。運(yùn)是圖1中的步驟100的一個(gè)