[发明专利]用于数据链路层的前向纠错和自动重复请求联合操作

说明书

技术领域

本发明的实施例一般涉及通信信号的纠错。 

背景技术

通信网络通常包括来自各种厂商的、在网络中的设备之间发送数据和信息的设备。为了促进厂商设备之间的互通性，开放式系统互连(OSI)参考模型是为这种互通性提供标准体系结构的广泛接受的结构。与OSI参考模型相似的模型可包括处于最低结构层的物理层，之后是数据链路层。在数据链路层之上，模型可包括高阶层，诸如网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。这些层还可包括子层。 

物理层处理通过物理媒体的比特流的传输。它还处理访问物理媒体的机械、电气、功能和程序特性。数据链路层处理通过物理层的信息的可靠传递。它还发送用于同步、差错控制和流量控制的块或帧。数据链路层可包括媒体访问控制(MAC)层和逻辑链路控制层(LLC)。MAC层或子层的功能可包括把数据组装为具有地址和检错字段的帧以便传送，伪装帧并在接收时执行地址识别和检错，以及控制对物理层的访问。LLC层可包括诸如与高层接口和执行流量及差错控制之类的功能。 

除了处理各种厂商设备的接口之外，通信网络，例如计算机网络，还必须处理网络的通信信道中数据传输期间的差错。通信信道无论是光纤信道、同轴信道、有线信道、无线信道，还是连接其中传递大量数据的系统中的位置的总线，均可能对通过信道传送的信息添加噪声和差错。各种技术可用来处理数据传输中的差错。一种方法是在通信网络的物理层上采用前向纠错(FEC)。另一种方法是在通信网络的数据 链路层上采用自动重复请求(ARQ)。 

为了纠正通信信道所添加的差错，信息可采取码字的形式发送，其中各码字包含相同的总位数，以及在其中，位数是信息(消息)位，并且多个位用于纠错。具有n位的长度的码字包含用于代码的消息长度的k位以及r＝n-k个冗余位。r位用于纠错。为了进入无错数据传输，代码的纠错能力可通过采用代码冗余度来提高。或者，可采用大量重传。任一种方法可对通信过程增加复杂度。但是，存在等待时间关键的通信(实时音频和视频)的情况，在其中，最大数据延迟受到限制，并且或者不允许ARQ，或者严格地预先定义可能ARQ的最大数量。在高速数据通信中，所需的是一种可靠方案，它以尽可能少的差错提供信息，但同时可在不太复杂的情况下实现。 

附图说明

图1说明包括在通信网络的物理层之上执行的前向纠错和自动重复请求的方法的一个实施例的流程图。 

图2说明包括以高码率在数据链路层中对信息编码的方法的一个实施例的流程图。 

图3说明在物理层之上进行前向纠错和自动重复请求的装置的一个实施例的框图。 

图4说明以高码率在数据链路层中对信息编码的装置的一个实施例的框图。 

图5说明其中FEC编码器和FEC解码器在物理层之上操作的通信系统的结构的一个实施例。 

图6说明通信网络的一个实施例的框图，其中包括具有数据链路层中有高码率的前向纠错模块以对信息编码的系统以及具有数据链路层中对数据解码的前向纠错调制和数据链路层中生成自动重复请求的完整性控制的系统。 

图7说明采用前向纠错和自动重复请求的联合操作的一个实施例 相对于仅自动重复请求操作的性能的一个实例。 

图8说明具有前向纠错模块以便对数据解码以及具有完整性控制以便生成自动重复请求的系统的一个实施例的框图，在其中，根据各种实施例在物理层之上配置解码前向纠错模块和生成自动重复请求的完整性控制。 

具体实施方式

以下详细描述涉及附图，附图以举例说明的方式示出可实施本发明的具体细节和实施例。对这些实施例进行足够详细的描述以使本领域的技术人员能够实施本发明。可采用其它实施例，并且可进行结构、逻辑以及电气变更，而没有背离本发明的范围。本文公开的各种实施例不一定互斥，因为一些公开的实施例可与其它一个或多个公开的实施例结合以组成新的实施例。因此，以下详细描述不是限制性的，本发明的实施例的范围仅由所附权利要求以及这类权利要求涵盖的全部等效范围来定义。 

提供无错数据传输的当前程序采用数据的重传。这些数据重传与前向纠错技术无关地进行。伴随的重传是提供数据时的延迟。因大平均数量的所需重传而产生的这种数据延迟可能在通信网络中的数据传输质量方面起重要作用。如果差错块与级联码块匹配，则级联码应用用来提供零差错概率可能是有用的。但是，所得级联码字可变为极大，它不适合于小尺寸的数据链路层分组。