專利名稱：高效有線通訊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高速有線通訊，具體地，涉及用三進制數(shù)據(jù)流代替二進制數(shù)據(jù)流以提 高有線傳輸效率的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常的有線通訊方法，一般采用二進制傳輸，而理論上三進制通訊的效率才是最 優(yōu)的。為了兼容二進制的計算機系統(tǒng)，可以在通訊系統(tǒng)的適合位置插入一個二 e三進制轉(zhuǎn)換 的抽象層來進行二進制數(shù)據(jù)流與三進制數(shù)據(jù)流之間的相互轉(zhuǎn)換。那么，具體如何實現(xiàn)二η三進制的轉(zhuǎn)換呢？ 一般采取將二進制數(shù)據(jù)流中每η位二 進制位元(bit)轉(zhuǎn)換為m位三進制位元(trit)的方式進行轉(zhuǎn)換，稱為nbmt。在現(xiàn)有的n-m 取值方法中，百兆以太網(wǎng)的100BaSe4T規(guī)格采用的8b6t的轉(zhuǎn)換格式，即將8個二進制位元 轉(zhuǎn)換為6個三進制位元米實現(xiàn)，該方法相對于傳統(tǒng)的二進制傳輸，在同等的時鐘頻率下，節(jié) 約了 2/8(即25%)的傳輸時間。在公開號為CN 101150508A的專利《一種有線通訊的方 法和系統(tǒng)》(申請人美國博通公司，發(fā)明人余鑫華萇曠籌陳茵橙斯科特 鮑威爾)中， 其權(quán)利要求1中所闡述的“將本地物理層內(nèi)的以太網(wǎng)媒體獨立接口數(shù)據(jù)從四比特數(shù)據(jù)包流 轉(zhuǎn)換到三比特數(shù)據(jù)包流”的方法則等同于4b3t，這種方法，和前面所述的8b6t的效率是相 同的。采用不同位數(shù)的二 μ三進制轉(zhuǎn)換，對通訊時間的節(jié)省程度也不同，而實現(xiàn)不同位數(shù) 的二 e三進制轉(zhuǎn)換的硬件規(guī)模也不同。通過理論推導我們發(fā)現(xiàn)通過對數(shù)據(jù)流進行二 Η三進制 轉(zhuǎn)換后在同等時鐘頻率下節(jié)約傳輸時間百分比的理論上限約為36. 907%，顯然，現(xiàn)有的方 法和技術(shù)遠沒有達到這個值，還有很大的提升空間。本發(fā)明提出了兩種可分別將同等時鐘頻率下的傳輸時間節(jié)約程度提升到36. 4% 和36. 8%的二η三進制轉(zhuǎn)換方法，不僅在同等時鐘頻率下的傳輸時間的節(jié)省程度上有了顯 著的提高，也考慮到了不同應用需求場合對硬件規(guī)模的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及兩種應用于不同需求場合的有線通訊方法和系統(tǒng)，結(jié)合至少一幅附圖 對所述方法和系統(tǒng)進行了充分的展現(xiàn)和描述，并對權(quán)利要求書中所述各項進行了更加完整 的闡述。所述兩種系統(tǒng)均包括兩部分物理轉(zhuǎn)換模塊，其中一部分用于將二進制數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換 為二進制數(shù)據(jù)流進行傳輸，另一部分用于將接收到的三進制數(shù)據(jù)流還原為二進制數(shù)據(jù)流。優(yōu)選地，所述兩種系統(tǒng)中分別采用llb7t和19bl2t兩種轉(zhuǎn)換格式進行二μ三進制 數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換，二者在同等時鐘頻率下分別節(jié)省了 36. 4%和36. 8%的傳輸時間，并且滿足 不同應用需求場合對硬件規(guī)模的要求，其原理示意圖參見

圖1所示。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)換操作可通過二進制碼^21BCT碼(Binary coded ternary，二進 制編碼的三進制數(shù))—三進制碼的步驟進行轉(zhuǎn)換。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)換步驟中的二進制碼M2IBCT碼轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)可通過存儲器地址映射 的方式實現(xiàn)，此方法使硬件電路得到簡化，其實現(xiàn)原理示意圖見圖2所示。上述各項內(nèi)容的詳細闡述如下1、數(shù)據(jù)流進行JTH三進制轉(zhuǎn)換后同等時鐘頻率下節(jié)約傳輸時間百分比的理論推導 及Ilb7t、19bl2t轉(zhuǎn)換格式的選擇依據(jù)假設將η位二進制位元轉(zhuǎn)換為三進制，最少需要的三進制位元數(shù)目為m，從二進制 轉(zhuǎn)換為三進制后同等時鐘頻率下節(jié)約的時間百分比為f，則有如下公式1、2成立2n<3m(公式 1)f = (n-m) /n(公式 2)由公式2變換得m = n(l-f)(公式 3)將公式3代入公式1可得2n< 3n(l-f) (公式 4)對公式4的兩邊取自然對數(shù)，可得ln2n < ln3n(l-f)進一步，推導變換可得f < 1-1η2/1η3 ^ 1-0. 63093 = 36. 907%由此可得到結(jié)論f的上限值約為36. 907%。表1 1 30位二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為三進制數(shù)在同等時鐘頻率下所節(jié)約的傳輸時間百 分比
權(quán)利要求
一種高效有線通訊方法，其特征在于，以11b7t的格式將二進制數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為三進制數(shù)據(jù)流進行有線傳輸，即將二進制數(shù)據(jù)流的每11個二進制位元(bit)轉(zhuǎn)換為7個三進制位元(trit)，此方法可在同等時鐘頻率下節(jié)約36.4％的傳輸時間。
2.一種高效有線通訊方法，其特征在于，以19bl2t的格式將二進制數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為三進 制數(shù)據(jù)流進行有線傳輸，即將二進制數(shù)據(jù)流的每19個二進制位元轉(zhuǎn)換為12個三進制位元， 此方法可在同等時鐘頻率下節(jié)約36. 8%的傳輸時間。
3.應用于權(quán)利要求1及權(quán)利要求2所述方法中的一種BCT(Binarycoded ternary, 二進制編碼的三進制數(shù))編碼方法，其特征在于，用2位二進制碼表示1位三進制數(shù)，稱為 2IBCT編碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的編碼方法及權(quán)利要求1所述的方法，其特征在 于，權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)換方法進一步通過11位二進制數(shù)據(jù)及對應的14位權(quán)利 要求3所述的21BCT碼之間的轉(zhuǎn)換作為二η三進制轉(zhuǎn)換的中間環(huán)節(jié)的方法，通過 11位二進制碼014位21BCT碼位三進制碼的方式實現(xiàn)二Η三進制轉(zhuǎn)換。
5.一種存儲器，其特征在于，在存儲器中存放權(quán)利要求4所述的與11位二進制位所能 表達的所有數(shù)據(jù)所對應的14位21BCT碼表，并且可以以11位二進制碼構(gòu)成該存儲器的訪 問地址，該地址單元所存放內(nèi)容為該11位二進制碼所對應的14位21BCT碼，以此實現(xiàn)11 位二進制碼到14位21BCT碼的轉(zhuǎn)換。
6.一種存儲器，其特征在于，在存儲器中存放權(quán)利要求4所述的與14位21BCT碼所對 應的11位二進制碼表，并且可以以14位21BCT碼構(gòu)成該存儲器的訪問地址，該地址單元所 存放的內(nèi)容為該14位21BCT碼所對應的11位二進制碼，以此實現(xiàn)14位21BCT碼到11位 二進制碼的轉(zhuǎn)換
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的編碼方法及權(quán)利要求2所述的方法，其特征在 于，權(quán)利要求2所述轉(zhuǎn)換方法進一步通過19位二進制數(shù)據(jù)及對應的24位權(quán)利 要求3所述的21BCT碼之間的轉(zhuǎn)換作為二—三進制轉(zhuǎn)換的中間環(huán)節(jié)的方法，通過 19位二進制碼η24位21BCT碼—12位三進制碼的方式實現(xiàn)二η三進制轉(zhuǎn)換。
8.一種存儲器，其特征在于，在存儲器中存放權(quán)利要求7所述的與19位二進制位所能 表達的所有數(shù)據(jù)所對應的24位21BCT碼表，并且可以以19位二進制碼構(gòu)成該存儲器的訪 問地址，該地址單元所存放內(nèi)容為該19位二進制碼所對應的24位21BCT碼，以此實現(xiàn)19 位二進制碼到24位21BCT碼的轉(zhuǎn)換。
9.一種存儲器，其特征在于，在存儲器中存放權(quán)利要求7所述的與24位21BCT碼所對 應的19位二進制碼表，并且可以以24位21BCT碼構(gòu)成該存儲器的訪問地址，該地址單元所 存放的內(nèi)容為該24位21BCT碼所對應的19位二進制碼，以此實現(xiàn)24位21BCT碼到19位 二進制碼的轉(zhuǎn)換。
全文摘要
本發(fā)明涉及兩種應用于不同需求場合的有線通訊方法和系統(tǒng)。所述兩種系統(tǒng)均包括兩部分物理轉(zhuǎn)換模塊，其中一部分用于將二進制數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為三進制數(shù)據(jù)流進行傳輸，另一部分用于將接收到的三進制數(shù)據(jù)流還原為二進制數(shù)據(jù)流。所述兩種系統(tǒng)中分別采用11b7t和19b12t兩種轉(zhuǎn)換格式進行二三進制數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換，二者在同等時鐘頻率下分別節(jié)省了36.4％和36.8％的傳輸時間，并且滿足不同應用需求場合對硬件規(guī)模的要求。所述轉(zhuǎn)換操作可以通過二進制碼21BCT碼(Binary coded ternary，二進制編碼的三進制數(shù))三進制碼的步驟進行轉(zhuǎn)換。所述轉(zhuǎn)換步驟中的二進制碼21BCT碼轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)可以通過存儲器地址映射的方式實現(xiàn)，此方法使硬件電路得到簡化。
文檔編號H04L25/03GK101938433SQ20091003190
公開日2011年1月5日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者張有成, 石燕 申請人:南京壹進制信息技術(shù)有限公司