組合的塊符號(hào)糾錯(cuò)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】在用于使用編碼方案對(duì)信息進(jìn)行編碼的方法中，選擇水平碼。附加地，選擇矩陣。執(zhí)行基于所選擇的水平碼將信息符號(hào)編碼成陣列。此外，執(zhí)行基于所選擇的矩陣來(lái)對(duì)陣列的列進(jìn)行編碼。
【專(zhuān)利說(shuō)明】組合的塊符號(hào)糾錯(cuò)

【背景技術(shù)】
[0001] 在編碼理論中，級(jí)聯(lián)碼是通過(guò)組合內(nèi)碼與外碼而導(dǎo)出的一類(lèi)糾錯(cuò)碼。級(jí)聯(lián)碼慮及 對(duì)符號(hào)差錯(cuò)和擦除以及定相突發(fā)差錯(cuò)和擦除的處理。然而，與級(jí)聯(lián)碼提供的那些相比，許多 應(yīng)用需要減少的數(shù)量的奇偶校驗(yàn)符號(hào)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0002] 并入在本說(shuō)明書(shū)中并且形成本說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖圖示并用來(lái)結(jié)合描述來(lái)解 釋實(shí)施例的原理。除非具體指出，否則在該描述中提及的附圖應(yīng)被理解為未按比例繪制。
[0003] 圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的編碼方案的組成部分的框圖。
[0004] 圖2A示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的信息符號(hào)的示例陣列的圖。
[0005] 圖2B示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括碼字符號(hào)的示例已編碼陣列的圖。
[0006] 圖2C示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的已編碼信息符號(hào)的損壞的陣列的圖。
[0007] 圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的使用編碼方案對(duì)信息進(jìn)行編碼的方法的流程圖。
[0008] 圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的可靠地傳送信息的方法的流程圖。
[0009] 圖5A-5B是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的使用碼進(jìn)行編碼和解碼的方法的示例框圖。
[0010] 圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例使用的系統(tǒng)的框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 現(xiàn)在將詳細(xì)地對(duì)各個(gè)實(shí)施例做出參照，其示例在附圖中圖示。雖然將結(jié)合這些實(shí) 施例來(lái)描述本主題，但是應(yīng)理解，它們不意圖將本主題限制到這些實(shí)施例。更進(jìn)一步地，在 以下描述中，記載了許多具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本主題的透徹理解。在其他實(shí)例中，未詳細(xì)描 述常規(guī)方法、過(guò)程、對(duì)象和電路，以免不必要地模糊本主題的各方面。
[0012] 記法和命名法 在過(guò)程、邏輯塊、處理和在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)比特的操作的其他符號(hào)表示方面提 出以下的詳細(xì)描述的某些部分。這些描述和表示是由數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域中的技術(shù)人員用來(lái)將他 們工作的實(shí)質(zhì)最有效地傳達(dá)給該領(lǐng)域中的其他技術(shù)人員的手段。在本申請(qǐng)中，過(guò)程、邏輯 塊、處理等被認(rèn)為是導(dǎo)致期望的結(jié)果的步驟或指令的自相一致的序列。步驟是要求對(duì)物理 量的物理操縱的那些。通常，雖然不是必須，但是這些量采取能夠在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中被存儲(chǔ)、 傳送、組合、比較以及以其他方式操縱的電氣或磁信號(hào)的形式。
[0013] 然而，應(yīng)當(dāng)牢記的是，所有這些和類(lèi)似的術(shù)語(yǔ)與合適的物理量相關(guān)聯(lián)并且僅僅是 應(yīng)用于這些量的便利的標(biāo)簽。除非如根據(jù)以下討論而顯而易見(jiàn)的那樣另有具體聲明，否則 應(yīng)理解，貫穿本討論，諸如"選擇"、"編碼"、"傳輸"、"接收"、"計(jì)算"、"應(yīng)用"、"解碼"、"更新" 等的術(shù)語(yǔ)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類(lèi)似的電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和處理，其操縱在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄 存器和存儲(chǔ)器內(nèi)的被表示為物理（電子）量的數(shù)據(jù)并將所述數(shù)據(jù)變換成在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ) 器或寄存器或者其他這樣的信息存儲(chǔ)、傳輸或顯示設(shè)備內(nèi)的被類(lèi)似地表示為物理量的其他 數(shù)據(jù)。
[0014] 更進(jìn)一步地，在某些實(shí)施例中，本文描述的方法可以通過(guò)具有實(shí)現(xiàn)在其中的指令 的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)來(lái)執(zhí)行，所述指令在被執(zhí)行時(shí)使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行本文描述的方 法。
[0015] 討論的概覽 本文描述了用于實(shí)現(xiàn)編碼方案的示例技術(shù)、設(shè)備、系統(tǒng)和方法。討論以編碼方案的簡(jiǎn)要 概覽以及其如何解決定相突發(fā)差錯(cuò)和擦除以及符號(hào)突發(fā)差錯(cuò)和擦除開(kāi)始。接著，描述了使 用該編碼方案的編碼。討論以被用于對(duì)編碼方案進(jìn)行解碼的各種實(shí)施例繼續(xù)。接著，描述 了若干示例方法。最后，描述了示例計(jì)算機(jī)環(huán)境。
[0016] 編碼方案 傳輸和存儲(chǔ)系統(tǒng)同時(shí)期地遭受不同類(lèi)型的差錯(cuò)。例如，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器單 元可能被命中該存儲(chǔ)器單元的阿爾法粒子改變。在某些情況下，由于硬件的降級(jí)，存儲(chǔ)器單 元的整個(gè)塊可能變得不可靠。這樣的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)可以視為引入系統(tǒng)差錯(cuò)和塊 差錯(cuò)的信道，其中塊差錯(cuò)包含多個(gè)連續(xù)信息符號(hào)。應(yīng)理解，如本文討論的那樣，術(shù)語(yǔ)定相突 發(fā)差錯(cuò)和塊差錯(cuò)可以可互換地使用。此外，如果附加信息(例如，側(cè)信息）是可用的，則例如 基于一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器單元的先前觀(guān)察到的差錯(cuò)行為，對(duì)符號(hào)擦除或塊擦除進(jìn)行建模。在 實(shí)施例中，擦除與差錯(cuò)的不同之處在于擦除的位置是已知的而差錯(cuò)的位置不是。在本文描 述的各種實(shí)施例中，與執(zhí)行級(jí)聯(lián)碼的任務(wù)的級(jí)聯(lián)編碼方案相比，編碼方案可操作來(lái)使用更 少的奇偶校驗(yàn)符號(hào)來(lái)執(zhí)行相同任務(wù)。
[0017] 圖1示出了包括水平編碼（O和矩陣130 (黽)的編碼方案100。矩陣130包括多 個(gè)子矩陣135 (即，135-1U35-2……135_n)。從碼C導(dǎo)出外部編碼器，并且從矩陣&導(dǎo)出 內(nèi)部編碼器，從矩陣導(dǎo)出垂直編碼器。在某些示例中，這些組成部分（即，an /4)和相 應(yīng)的編碼器是離線(xiàn)確定的并被固定。在實(shí)施例中，碼（包括參數(shù)/?、妨P 4其中是碼謙] 塊長(zhǎng)度是C的維度（即，不包括奇偶校驗(yàn)符號(hào)的信息符號(hào)的數(shù)量)，并且J是碼C的最小 漢明距離。
[0018] 圖2A示出了被包括在陣列205中的小方形內(nèi)的示例信息符號(hào)210。在本文描述 的示例陣列中，每個(gè)小方形對(duì)應(yīng)于在F = GFU)中的信息符號(hào)，其中^是任意素?cái)?shù)冪，并且 GFQ)是具有#元素伽羅瓦域。在各種示例中，^是為2的小的冪。在實(shí)施例中，小方形 被布置在》X錄巨形陣列205的形狀中。
[0019] 圖2B示出了大小為? X 的已編碼陣列206 ( r )。在示例中，一旦已經(jīng)選擇了 碼和矩陣130,就可以開(kāi)始使用編碼器對(duì)信息符號(hào)進(jìn)行編碼。作為結(jié)果，產(chǎn)生的符號(hào)被稱(chēng)為 碼字符號(hào)211。編碼過(guò)程包含兩個(gè)步驟：外(本文也稱(chēng)為水平)編碼步驟和內(nèi)（本文也稱(chēng)為垂 直）編碼步驟。在外(本文也稱(chēng)為水平）編碼步驟中，針對(duì)每個(gè)j = 1，…，m，在第一陣列 205的第j行中的k個(gè)符號(hào)在針對(duì)碼C的水平編碼器的幫助下被編碼；產(chǎn)生的n個(gè)符號(hào)被放 置在已編碼陣列206的第j行中。在垂直編碼步驟中，針對(duì)每個(gè)j = 1，…，n，通過(guò)從Hin的第i子塊導(dǎo)出的雙射映射對(duì)在第i列中的m個(gè)符號(hào)進(jìn)行編碼；產(chǎn)生的m個(gè)符號(hào)被放置在 第三陣列207的第i列中。
[0020] 圖2C示出了大小為a? X /?的損壞的陣列200 (也稱(chēng)為

【權(quán)利要求】
1. 一種用于使用編碼方案對(duì)信息符號(hào)進(jìn)行編碼的方法，所述方法包括： 從多個(gè)碼中選擇水平碼，其中，所述水平碼是在域上的線(xiàn)性碼； 選擇規(guī)定的長(zhǎng)度和規(guī)定的高度，其中，所述矩陣是從在所述域上的多個(gè)矩陣中選擇的， 其中，所述矩陣包括等于所述規(guī)定的高度的多個(gè)行和等于所述規(guī)定的長(zhǎng)度乘以所述規(guī)定的 高度的多個(gè)列，其中，在所述矩陣內(nèi)的大小小于規(guī)定數(shù)量的所有列子集是線(xiàn)性獨(dú)立的，并且 其中，通過(guò)將所述矩陣的列集合劃分成多個(gè)非重疊列子集而形成的多個(gè)方形子矩陣在所述 域上是可逆的； 基于所述選擇的水平碼將所述信息符號(hào)編碼成陣列；以及 基于所述選擇的矩陣對(duì)所述陣列的所述列進(jìn)行編碼。
2. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，一個(gè)編碼步驟構(gòu)成作為所述水平碼的規(guī)定的級(jí)別 的交織的碼，并且由陣列構(gòu)成，使得所述陣列的每行屬于所述水平碼。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述水平碼具有規(guī)定的最小距離。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，用于使用編碼方案對(duì)信息進(jìn)行編碼的所述方法可 操作來(lái)糾正定相突發(fā)差錯(cuò)和符號(hào)差錯(cuò)。
5. -種用于可靠地傳送信息的方法，所述方法包括： 傳輸信息符號(hào)的傳輸?shù)年嚵校? 接收已編碼符號(hào)的接收的陣列，其中，所述接收的陣列被第一類(lèi)型的差錯(cuò)、第二類(lèi)型的 差錯(cuò)、第三類(lèi)型的差錯(cuò)和第四類(lèi)型的差錯(cuò)損壞，其中，所述第一類(lèi)型的差錯(cuò)是塊差錯(cuò)，所述 第二類(lèi)型的差錯(cuò)是塊擦除，所述第三類(lèi)型的差錯(cuò)是符號(hào)差錯(cuò)，并且所述第四類(lèi)型的差錯(cuò)是 符號(hào)擦除； 至少基于損壞的陣列對(duì)已編碼符號(hào)的所述接收的陣列進(jìn)行解碼。
6. -種用于對(duì)碼進(jìn)行編碼和解碼的方法，所述方法包括： 從多個(gè)碼中選擇水平碼，其中，所述水平碼是在域上的線(xiàn)性碼； 選擇規(guī)定的長(zhǎng)度和規(guī)定的高度，其中，所述矩陣是從在所述域上的多個(gè)矩陣中選擇的， 其中，所述矩陣包括等于所述規(guī)定的高度的多個(gè)行和等于所述規(guī)定的長(zhǎng)度乘以所述規(guī)定的 高度的多個(gè)列，其中，在所述矩陣內(nèi)的大小小于規(guī)定的數(shù)量的所有列子集是線(xiàn)性獨(dú)立的，并 且其中，通過(guò)將所述矩陣的列集合劃分成多個(gè)非重疊列子集而形成的多個(gè)方形子矩陣在所 述域上是可逆的； 基于所述選擇的水平碼將所述信息符號(hào)編碼成陣列；以及 基于所述選擇的矩陣對(duì)所述陣列的所述列進(jìn)行編碼。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述水平碼是一般化的Reed-Solomon碼。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，還包括： 計(jì)算伴隨陣列； 計(jì)算修改后的伴隨陣列； 至少基于所述伴隨陣列應(yīng)用針對(duì)所述水平碼的解碼器； 通過(guò)向已編碼符號(hào)的所述接收的陣列應(yīng)用所述差錯(cuò)陣列來(lái)對(duì)信息符號(hào)的所述接收的 陣列進(jìn)行解碼。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，還包括： 計(jì)算在矩陣中的行； 至少基于所述伴隨陣列和在所述矩陣中的行，向水平碼應(yīng)用解碼器；以及 更新所接收的陣列和所述伴隨陣列。
10. 如權(quán)利要求6所述的方法，還包括： 計(jì)算伴隨陣列； 計(jì)算第二矩陣； 使用Feng-Tzeng運(yùn)算來(lái)計(jì)算多項(xiàng)式； 如果所述Feng-Tzeng運(yùn)算成功，則計(jì)算差錯(cuò)陣列；以及 通過(guò)向已編碼符號(hào)的所述接收的陣列應(yīng)用所述差錯(cuò)陣列來(lái)對(duì)信息符號(hào)的所述接收的 陣列進(jìn)行解碼。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括： 至少基于所述第二矩陣的左內(nèi)核來(lái)計(jì)算最大公約數(shù)； 計(jì)算根子集和多項(xiàng)式；以及 計(jì)算所述第二矩陣。
12. 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括： 計(jì)算在所述第二矩陣中的任何非零列的最短線(xiàn)性遞歸； 計(jì)算所述根子集；以及 更新所述根子集。
13. 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括： 計(jì)算修改后的伴隨矩陣； 使用Feng-Tzeng運(yùn)算來(lái)計(jì)算多項(xiàng)式； 如果所述Feng-Tzeng運(yùn)算成功，則計(jì)算差錯(cuò)陣列； 應(yīng)用針對(duì)所述水平碼的解碼器；以及 如果向所述水平碼應(yīng)用所述解碼器是成功的，則更新所述損壞的陣列。
【文檔編號(hào)】H03M13/05GK104508982SQ201280075044
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】M. 羅思 R., O. 馮托貝爾 P. 申請(qǐng)人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)