[发明专利]自适应FEC码字管理

说明书

本申请是申请日为2004年12月2日、申请号为200480040960.5(PCT/IB2004/003961)且名称为“自适应FEC码字管理”的发明的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及用于管理数字通信系统的方法、系统和装置。更具体而言，本发明涉及动态控制系统参数，这些系统参数影响诸如DSL系统之类的通信系统的性能。

背景技术

数字用户线路(DSL)技术为现有电话用户线路(称为回路和/或铜线设备)上的数字通信提供可能的宽大带宽。尽管它们最初仅是为了话音频带模拟通信而设计的，但是电话用户线路也可以提供这种带宽。特别地，非对称DSL(ADSL)可以通过使用离散多音调(DMT)线路代码来调整用户线路的特性，该线路代码向各个音调(或子载波)分配若干个比特，所述各个音调可以调整到在用户线路每一端的调制解调器(同时作为发射机和接收机的典型收发机)的训练和初始化期间所确定的信道状态。

脉冲噪声、其他噪声和其他误差源可能会实质上影响通过ADSL和其他通信系统传输的数据精度。已经开发了各种各样的技术，以便降低、避免和/或修复传输期间由这些误差对数据造成的损害。这些误差降低/避免/修复技术对于采用它们的通信系统来说，具有性能成本。正如本领域众所周知的，交织(interleaving)可以通过散布传输期间由噪声或其他源产生的误差，降低和/或消除不利的误差效应。交织是一种编码技术，它通常用于通过降低系统中的误差来提高传输系统的性能。在传输之前，交织重新整理(rearranges)传输数据，以便通过将误差展开在更多字节数据上，来提高冗余编码技术的纠错性能。

交织“深度”最好是在概念上并且最一般地定义为最初彼此相邻的比特之间的距离。交织深度通过改变最初相邻的比特之间的距离而改变。增大交织深度提高了给定系统的纠错能力。然而，正如以下所详细讨论的，交织增大了系统的传输等待时间(也就是说，数据横穿端对端传输通路所需的时间)。交织深度还可以是数值D，它将在以下进行更为详细的解释说明。

与交织结合使用的一种冗余编码技术是采用Reed-Solomon(里德-所罗门)编码的前向纠错(FEC)，该编码是本领域技术人员众所周知的。FEC获得用户要发送的数据(称作“有效载荷”数据)，并产生含有“有效载荷”数据字节和奇偶校验字节(在ADSL标准和各种其他出版物中也可以称作“冗余”字节)的码字，奇偶校验字节有助于系统接收机校验所传输数据中的误差。这些FEC码字输入给可编程的发射机交织器。

Reed-Solomon码字由K数据或信息字节(用户的有效载荷数据)和R奇偶校验字节组成，在每个码字中总共有N个字节(也就是说，K+R＝N)。通常N必须为255或更小，而DSL系统仅使用偶数。ADSL1标准描述了针对这种类型系统的FEC编码中使用的方法，并且详细解释说明了FEC编码和交织的使用。正如ADSL1标准所提出的，FEC编码器接受有效载荷数据为K_mux字节的S个mux数据帧，并附上R个FEC冗余字节，以产生长度N_FEC＝S×K_mux+R字节的FEC码字。FEC输出数据帧包含有N_FEC/S个字节，它是一个整数。

在诸如ADSL之类使用DMT技术的通信系统中，每个码字均可以含有一个或更多DMT码元的全部或一部分。变量S用来指示在每个FEC码字中出现的DMT码元数目。对于快速传输(低延迟模式)而言，通常S＝1，这是因为跨越一个以上的码元会引入额外的延迟。在DSL中，S可以是低至1/3的有理分式(在VDSL中实际上甚至会更低)，并且可以大于1。在本发明的某些实施例中，调制解调器可以基于其他参数来计算其S值。