里德-所羅門傘型代碼的并行分解制造技術

本發明專利技術的各實施方式總體上涉及里德-所羅門傘型代碼的并行分解。具體地，呈現了一種用于處理碼字的系統、方法、裝置和技術。接收長度為n個符號并且具有k個校驗符號的里德-所羅門母碼字，并且接收的里德-所羅門母碼字的n個符號被分成v個里德-所羅門子碼字，其中v是與接收的里德-所羅門母碼字相關聯的分解因子。在v個并行處理的相應子集中處理v個里德-所羅門子碼字以輸出v個解碼的碼字。

【技術實現步驟摘要】
里德-所羅門傘型代碼的并行分解
技術介紹
許多現代應用在使用循環糾錯代碼（諸如里德-所羅門代碼）在網絡上傳輸數據之前對數據進行編碼。此類代碼能夠提供強大的糾錯能力。例如，長度為n并且包括n-k個校驗符號的里德-所羅門代碼可以檢測多達t=n-k個錯誤符號的任意組合并且糾正多達個符號的任意組合，其中表示地板函數。里德-所羅門代碼逐漸地用于高速數據應用。例如，針對底板的IEEE802.3標準規定了里德-所羅門代碼的使用。然而，足夠快地對里德-所羅門代碼解碼以滿足此類高速數據應用的吞吐量要求可能是具有挑戰的。在一個方法中，多個前向糾錯（FEC）電路被視為解碼器的一部分，以便達到期望的數據吞吐量。雖然多個FEC電路可以以與整體器件成本（整體器件成本可以包括用于所需大小的裸片、數字邏輯和收發器以及封裝的成本）相比相對低的成本實現，但是考慮到其他因素可能使得此類設計并不是所期望的。例如，實例化與最大情況下所需一樣多的FEC可能導致現場可編程門陣列（FPGA）中包括太多的專用組件。針對使用FEC代碼（諸如里德-所羅門代碼）的許多應用，其被設計用于“典型”信道。在已知信道具有比代碼被設計更低的錯誤率的情況下，可以執行碼字的部分解碼。針對里德-所羅門代碼，可以采取完整碼字被編碼并且僅解碼錯誤多項式的子集的形式。備選地，碼字可以僅被部分編碼。
技術實現思路
呈現了一種用于處理碼字的系統、方法、裝置和技術。在某些布置中，接收長度為n個符號并且具有k個校驗符號的里德-所羅門母碼字，接收的里德-所羅門母碼字的n個符號被分成v個里德-所羅門子（daughter）碼字，其中v是與接收的里德-所羅門母碼字相關聯的分解因子。在v個并行處理的相應子集中處理v個里德-所羅門子碼字以輸出v個解碼的碼字。在某些布置中，碼字處理電路包括：接收器電路，被配置為接收長度為n個符號并且具有k個校驗符號的里德-所羅門母碼字；并行化電路，被配置為將接收的里德-所羅門母碼字的n個符號分成v個里德-所羅門子碼字，其中v是與里德-所羅門母碼字相關聯的分解因子；以及解碼電路，被配置為在v個并行處理的相應集合中處理v個里德-所羅門子碼字以輸出v個解碼的碼字。在某些布置中，錯誤定位多項式電路包括：以循環移位結構布置的寄存器組，其中該寄存器組被配置為存儲里德-所羅門母代碼的校驗子（syndrome）值并且可分解成多個寄存器子組，每個寄存器子組以循環移位結構布置并且被配置為存儲與里德-所羅門母代碼相關聯的里德-所羅門子代碼的校驗子值。在某些布置中，錢氏搜索電路包括基于伽羅瓦域的乘和加結構，以及分解的乘和加結構。在錢氏搜索電路的某些實現方式中，基于伽羅瓦域的乘和加結構包括多個伽羅瓦域變量乘法器，其中該多個伽羅瓦域變量乘法器被配置為將校驗子值集合中的每個校驗子值與元素集合中的相應元素相乘，并且將每次乘法運算的結果相加以產生多項式的根。另外，分解的乘和加結構包括與基于伽羅瓦域的乘和加結構的一部分相同的電路，該分解的乘和加結構被配置為向與基于伽羅瓦域的乘和加結構的一部分相同的電路應用元素集合的子集。在錢氏搜索電路的某些其他實現方式中，錢氏搜索電路包括基于伽羅瓦域的乘和加結構，該基于伽羅瓦域的乘和加結構包括多個伽羅瓦域固定乘法器，其被配置為選擇該多個伽羅瓦域固定乘法器的子集，使用該多個伽羅瓦域固定乘法器的子集中的一個伽羅瓦域固定乘法器逐步地將校驗子值集合中的每個校驗子值與元素集合中的相應元素相乘，并且將每次乘法運算的結果相加以產生多項式的根。另外，分解的乘和加結構包括與基于伽羅瓦域的乘和加結構的一部分相同的電路，并且被配置為向與基于伽羅瓦域的乘和加結構的一部分相同的電路應用元素集合的子集。附圖說明本專利技術的上述及其他優勢在結合附圖考慮了以下詳細描述之后將容易理解，其中貫穿全文相似的參考字符指代相似的部分，其中：圖1圖示了根據一個布置的里德-所羅門解碼架構；圖2圖示了根據一個布置用于從接收的碼字的校驗子值確定錯誤定位多項式的架構；圖3圖示了根據一個布置用于基于里德-所羅門代碼的傘型分解從接收的碼字的校驗子值確定錯誤定位多項式的多核架構；圖4圖示了根據一個布置用于執行錢氏搜索并且計算錯誤值的架構；圖5圖示了根據一個布置用于執行錢氏搜索并且計算錯誤值的、基于里德-所羅門代碼的傘型分解的架構；圖6圖示了根據一個布置對應于具有長度為16個系數的錯誤定位多項式（即，能夠糾正多達16個符號錯誤）、并且具有并行度為21的里德-所羅門母代碼的移位系數；圖7圖示了根據一個布置對應于圖6的里德-所羅門母代碼的兩個里德-所羅門子代碼的移位系數；圖8圖示了根據一個布置對應于圖6的里德-所羅門母代碼的四個里德-所羅門子代碼的移位系數；以及圖9比較并對比用于根據一個布置處理里德-所羅門母代碼和里德-所羅門子代碼的對應子集的數據流。具體實施方式本文公開了一種用于在網絡環境中實現里德-所羅門解碼器和其他類型的解碼器的方法、系統和裝置。所公開的方法、系統和裝置的優勢在于使用了傘型代碼以減少與解碼里德-所羅門碼字相關聯的延遲。在許多情況下，為了減少的延遲權衡編碼增益是占有優勢的。此類權衡可以基于里德-所羅門傘型代碼在單個架構中實現。具體地，里德-所羅門傘型代碼被限定為更大里德-所羅門（RS）代碼的整數個子集。例如，（n，k）里德-所羅門代碼分解成兩個（n/2，k/2）里德-所羅門代碼，或者四個（n/4，k/4）里德-所羅門代碼。在本公開中，（n，k）里德-所羅門代碼將被稱為“母代碼”，而基于該（n，k）里德-所羅門代碼分解的里德-所羅門代碼（例如，（n/2，k/2）里德-所羅門代碼或（n/4，k/4）里德-所羅門代碼）將被稱為“子代碼”。作為第一說明性示例，（440，424）里德-所羅門母代碼可以被分解成兩個（220，212）里德-所羅門子代碼，或者四個（110，106）里德-所羅門子代碼。作為另一示例，（528，516）里德-所羅門母代碼可以被分解成兩個（264，258）里德-所羅門子代碼，或者四個（132，129）里德-所羅門子代碼。在四個（132，129）里德-所羅門子代碼的情況下，每個代碼包括三個校驗符號，因此能夠糾正一個符號錯誤，這與僅使用兩個校驗符號糾正的錯誤的數目相同。然而，這種由（132，129）代碼使用奇數個校驗符號是有用的，這是因為相比于校驗符號的數目僅為二（即，偶數），碼字之間增加的距離可以用于更精確地檢測錯誤。用于改進FEC傘型代碼實現方式的效率的一種可能是基于里德-所羅門代碼的傘型分解將里德-所羅門解碼器分解成多個并行核。具體地，通過里德-所羅門解碼架構的延遲通常與2n成比例，因此如果n被減少了，則延遲也被減少。無論使用多個并行核還是串行分解架構，總功耗將是近似相同的，但是與串行分解情況相比，在多個并行核的情況下延遲將被減少。另外，在多個并行核的情況下，相同的接口和變速箱（gearbox）可以用于母代碼和任意子代碼。圖1圖示了根據一個布置的里德-所羅門解碼架構。解碼器100用于連續地處理接收的碼字以恢復對應的數據字。解碼器100通過有線、無線或混合網絡上的接收器電路（圖1中未示出）接收碼字。在一個布置中，碼字在100G底板上接收。解碼器100接收碼字110，該碼字110具有n個符號，其中k個本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種碼字處理電路，包括：接收器電路，被配置為接收長度為n個符號并且具有k個校驗符號的里德?所羅門母碼字；并行化電路，被配置為將所接收的里德?所羅門母碼字的所述n個符號分成v個里德?所羅門子碼字，其中v是與所接收的里德?所羅門母碼字相關聯的分解因子；以及解碼電路，被配置為在v個并行處理的相應集合中處理所述v個里德?所羅門子碼字以輸出v個解碼的碼字。

【技術特征摘要】
2013.02.08 US 13/762,7391.一種碼字處理電路，包括：接收器電路，被配置為接收長度為n個符號并且具有k個校驗符號的里德-所羅門母碼字；并行化電路，被配置為將所接收的里德-所羅門母碼字的所述n個符號分成v個里德-所羅門子碼字，其中v是與所接收的里德-所羅門母碼字相關聯的分解因子；以及解碼電路，被配置為在v個并行處理的相應集合中處理所述v個里德-所羅門子碼字以輸出v個解碼的碼字。2.根據權利要求1所述的碼字處理電路，進一步包括標識電路，所述標識電路被配置為至少部分基于其上傳輸所述里德-所羅門母碼字的信道質量來確定所述分解因子v。3.根據權利要求1所述的碼字處理電路，其中所述解碼電路包括校驗子校驗子計算模塊，所述校驗子計算模塊被配置為處理對應于所述v個里德-所羅門子碼字中的每個里德-所羅門子碼字的符號，以產生對應于所接收的里德-所羅門母碼字的校驗子校驗子值。4.根據權利要求1所述的碼字處理電路，其中所述解碼電路包括錯誤定位多項式模塊，所述錯誤定位多項式模塊被配置為：接收對應于所述v個里德-所羅門子碼字中的每個里德-所羅門子碼字的校驗子校驗子值；以及在v個并行處理中處理所接收的校驗子校驗子值以產生v個錯誤定位多項式，其中每個并行處理對應于所述v個里德-所羅門子碼字中相應的里德-所羅門子碼字。5.根據權利要求1所述的碼字處理電路，其中所述解碼電路包括錯誤定位多項式模塊，所述錯誤定位多項式模塊被配置為：接收對應于所述v個里德-所羅門子碼字中的每個里德-所羅門子碼字的校驗子校驗子值；以及在v個連續處理中處理所接收的校驗子校驗子值以產生v個錯誤定位多項式，其中每個連續處理對應于所述v個里德-所羅門子碼字中相應的里德-所羅門子碼字。6.根據權利要求1所述的碼字處理電路，其中所述解碼電路包括：錢氏搜索和錯誤計算模塊，被配置為接收對應于所述v個里德-所羅門子碼字中的每個里德-所羅門子碼字的錯誤定位多項式系數；以及在v個并行處理中處理所接收的錯誤定位多項式系數以產生v個輸出碼字，其中每個并行處理對應于所述v個里德-所羅門子碼字中相應的里德-所羅門子碼字。7.根據權利要求1所述的碼字處理電路，其中所述v個里德-所羅門子碼字中的每個里德-所羅門子碼字是(n/v，k/v)里德-所羅門碼字。8.根據權利要求1所述的碼字處理電路，其中所述分解因子v至少部分基于網絡數據吞吐量要求。9.一種用于處理碼字的方法，包括：接收長度為n個符號并且具有k個校驗符號的里德-所羅門母碼字；將所接收的里德-所羅門母碼字的所述n個符號分成v個里德-所羅門子碼字，其中v是與所接收的里德-所羅門母碼字相關聯的分解因子；以及在v個并行處理的相應集合中處理所述v個里德-所羅門子碼字以輸出v個解碼的碼字。10.根據權利要求9所述的方法，其中所述分解因子v的確定至少部分基于其上傳輸所述里德-所羅門母...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·朗哈默，
申請(專利權)人：阿爾特拉公司，
類型：發明
國別省市：美國;US