16b/10s編碼設備和方法

2023-10-23 02:05:32 2

專利名稱：：16b/10s編碼設備和方法
技術領域：
：本發明總體上涉及編碼，並且更加具體地，涉及利用多電平信令技術如PAM-4來在串行傳輸介質上發送和接收數據和控制信息的編碼方案.
背景技術：
在現代通信系統中，單向高速串行M常常用於;feLh的晶片之間或者模塊化系統中的板之間的通信.在這點上，前代和當代的高速串行M幾乎全體一致地採用2電平NRZ信令(非歸零信令)。然而，隨著串行通信銜洛的速度增大到千兆比特範圍內，設計者正越來越多地考慮放棄串行M上的NRZ編碼而支持多電平信令，因為它降低了穿越傳輸介質所需的基頻.一種這樣的常用多電平信令方法是4電平信令，也被稱為4-PAM或PAM-4。Stonick等人的美國專利公開No.2003/0108134描述了使用PAM-n技術來對數字通信數據編碼和解碼的方法和設備.在Stonick等人的該參考文獻中，在編碼序列中消除了兩個最極端的信號電平之間的轉換.Stonecypher等人的美國專利公開2004/0109509描述了改進多電平信令系統中數位訊號的質量的技術，由此N個比特的集合被編碼以提供對應的P個符號的集合，並且由此P個符號的集合中的每一個被選擇以消除連續數位訊號傳輸之間的全擺幅(full-swing)轉換。Franaszek等人的美國專利No.4,486,739描述了面向字節的DC平衡技術，其使用被分成5b/6b加3b/4b編碼器的8b/10b編碼器。8b/10b編碼方案是當今通信系統中常用的方案。在在高速串行M上傳輸之前，數據需要被編碼以獲得可靠通信所需的特定特性1.需要特定的比特轉換密度以確保接收時鐘數據恢復電路能夠從比特流中提^it當的接收時鐘。2.由於數據以連續的比特流呈現給接^，所以接收機需要能夠推斷比特流中數據字的邊界的一些信息。3.因為大多數高速串行^AC耦合地工作，亦即，它們在發射機和接收機之間的路徑中採用隔直流電容器(DC-blockingcap)，所以所傳輸的比特流需要被DC平衡。4.在採用多電平信令的高速串行鏈路上，消除外部信令電平之間的^直接轉換可能是有利的，因為這將減小傳輸信號的最大電壓擺動和最大斜率，從而導致減小的頻率分量以及較少的反射和串擾。對於使用NRZ信令的高速串行鏈路，如Franaszek等人描述的8b/10b編碼方案已提供了這樣的編碼方案，其提供了特性#1-#3(因為特性#4不適用於這樣的始咯)。然而，8b/10b編碼方案不適於在使用4-PAM信令的高速串行^上使用，因為在這樣的^上，8b/10b編碼方案不保證高轉換密度或DC平衡。Stonecypher等人描述的4S/5S編碼方案也不提供DC平衡。用於PAM-4系統的時鐘數據'恢復的問題在"EqualizationandClockRecoveryfora2.5-10Gb/s2-PAM/4-PAMBackplaneTransceiverCell"中描述，該;考文獻描述了處理符號間幹擾的均衡架構。因此，需要新的編碼方案，其適合於關於上述要求的4-PAM、8-PAM或其它類型的多電平編碼銜洛的特殊要求.本發明旨在克服或至少減小上面闡述的問題中的一個或多個的影響.
發明內容根據本發明的一個方面，提供了用於在多電平信令系統中改進所傳輸數位訊號的質量的方法，在該多電平信令系統中，表示多於一比特信息的數位訊號可以在單個傳輸^h質上以多於兩個的信號電平傳輸，其中該方法包括這樣的步驟:對用N個比特的集合表示的數字值編碼以提供對應的P個符號的集合，其中每個P個符號的集合被選擇以減少連續數位訊號傳輸之間的全擺幅轉換並執行連續數位訊號傳輸之間的DC平衡。該方法還包括這樣的步驟:傳輸P個符號的集合，其中N和P為整數值。根據本發明的另一個方面，提供了用於為在單個傳輸介質上傳輸的數位訊號提供DC平衡的方法，其中該方法包括這樣的步驟限定包括多個碼字對的碼字空間，其中所述碼字對中的每一個包括可同等表示N比特數據的集合的正權重碼字和負權重碼字，每個相應碼字對的正和負權重碼字具有相等幅度，N為正整數值。該方法還包括確定單個傳輸介質上的電流不均衡(disparity)的步猓。該方法進一步包括這樣的步驟基於該確定，為N比特數據的集合分配對應對的碼字中的一個，使得電流不均衡變得更加接近於零.該方法更進一步包括這樣的步驟在單個傳輸介質上將所分配的對應對的碼字中的一個中的一個作為多個符號傳輸。根據本發明的又另一個方面，提供了在多電平信令系統中傳輸數位訊號的方法，在該多電平信令系統中，表示多於一比特信息的數位訊號可以在單個傳輸介質上以多於兩個的信號電平傳輸。該方法包括這樣的步驟將用兩個連續N比特字符表示的數字值編碼成R比特碼字，其中R比特碼字被配置成減少全擺幅，基於與N比特字符中的每一個相關聯的Q比特標籤，N比特字符中的每一個被指定為數據或控制信息。該方法還包括這樣的步驟將R比特碼字作為多個PAM-L符號在單個傳輸線上傳輸，其中L、N、R和Q為正整數值，並且其中R比特碼字包括第一欄位，其對應於兩個連續N比特字符中的第一個及其相關聯的Q比特標籤；第二欄位，其對應於兩個連續N比特字符中的第二個及其相關聯的Q比特標籤；以及第三欄位，其提供在笫一和第二欄位之間，並且是兩個連續N比特字符及其相關聯的Q比特標籤的函數。根據本發明的再另一個方面，提供了用於在多電平信令系統中傳輸數位訊號的方法，在該多電平信令系統中，表示多於一比特信息的數位訊號可以在單個傳輸介質上以多於兩個的信號電平傳輸。該方法包括這樣的步驟對用N個比特的集合表示的數字值編碼以提供對應的P個符號的集合，其中每個P個符號的集合被選擇以在PAM-L編碼方案中提供P個符號的集合中的相鄰符號之間的至少一個一步轉換。該方法進一步包括這樣的步驟在單個傳輸線上傳輸P個符號的集合，其中N和P為整數值，L為等於4或4的整數倍的整數值。根據本發明的再另一個方面，提供了用於為在單個傳輸介質上傳輸的數位訊號提供DC平衡的系統。該系統包括被配置成限定包括多個碼字對的碼字空間的限定單元，其中所述碼字對中的每一個包括可同等表示N比特數據的集合的正權重碼字和負權重碼字，每個相應碼字對的正和負權重碼字具有相等幅度，N為正整數值。該系統進一步包M配置成確定單個傳輸介質上的電流不均衡的確定單元。該系統還包括分配單元，該分配單元被配置成基於由確定單元作出的確定來為N比特數據的集合分配對應對的碼字中的一個，使得電流不均衡變得^>接近於零。該系統進一步包括被配置成將由分配單元分配的對應對的碼字中的一個中的一個作為多個符號在單個傳輸介質上傳輸的傳輸單元.根據本發明的另一個方面，提供了用於在多電平信令系統中傳輸數位訊號的系統，在該多電平信令系統中，表示多於一比特信息的數位訊號可以在單個傳輸介質上以多於兩個的信號電平傳輸。該系統包括被配置成將用兩個連續N比特字符表示的數字值編碼成2N比特碼字的編碼單元，其中2N比特碼字被配置成減少全擺幅，基於與N比特字符中的每一個相關聯的Q比特標籤，N比特字符中的每一個被指定為數據或控制信息。該系統進一步包M配置成將2N比特碼字映射成R比特碼字的映射單元，該R比特碼字包括第一欄位，其對應於兩個連續N比特字符中的第一個及其相關聯的Q比特標籤；笫二欄位，其對應於兩個連續N比特字符中的第二個及其相關聯的Q比特標籤；以及第三欄位，其設置在第一和第二欄位之間，並且是兩個連續N比特字符及其相關聯的Q比特標籤的函數，其中N、R和Q為正整數值。根據本發明的又另一個方面，提供了用於在多電平信令系統中改進所傳輸數位訊號的質量的系統，在該多電平信令系統中，表示多於一比特信息的數位訊號可以在單個傳輸介質上以多於兩個的信號電平傳輸。該系統包^L配置成將用兩個連續N比特字符表示的數字值編碼成R比特碼字的編碼單元，其中R比特碼字被配置成減少全擺幅，基於與N比特字符中的每一個相關聯的Q比特標籤，N比特字符中的每一個被指定為數據或控制信息。該系統還包括傳輸單元，該傳輸單元被配置成將R比特碼字作為多個PAM-L符號輸出，其中L、N、R和Q為正整數值，並且其中R比特碼字包括第一欄位，其對應於兩個連續N比特字符中的笫一個及其相關聯的Q比特標籤；笫二欄位，其對應於兩個連續N比特字符中的第二個及其相關聯的Q比特標籤；以及第三欄位，其提供在第一和第二欄位之間，並且是兩個連續N比特字符及其相關聯的Q比特標籤的函數。根據本發明的又另一個方面，提供了用於在多電平信令系統中傳輸數位訊號的系統，在該多電平信令系統中，表示多於一比特信息的數位訊號可以在單個傳輸介質上以多於兩個的信號電平傳輸。該系統包拾故配置成對用N個比特的集合表示的數字值編碼以提供對應的P個符號的集合的編碼單元，其中每個P個符號的集合被選擇以在PAM-L編碼方案中提供P個符號的集合中的相鄰符號之間的至少一個一步轉換。該系統還包括傳輸單元，該傳輸單元被配置成在單個傳輸線上傳輸P個符號的集合，其中N和P為整數值，L為等於4或4的整數倍的整數值。參考以下詳細描述和附圖，本發明的前述優點和特徵將會變得明顯，在附圖中圖1A和圖IB分別示出了用於在傳輸線上發送的數據的4-PAM和2畫PAM(NRZ)信令；圖2示出了##本發明第一實施例的單個20比特碼字的欄位；圖3示出了根據本發明第二實施例的單個20比特碼字，其中高字符為逗號；圖4示出了^L據本發明第二實施例的單個20比特碼字，其中低字符為逗號；圖5示出了根據本發明笫二實施例的單個20比特碼字，其中高字符和4氐字符為逗號；圖6示出了根據本發明第二實施例的用於逗號檢測的各種模式；圖7示出了根據本發明第三實施例的被消除的M逗號模式；圖8示出了根據本發明至少一個實施例的16b/10s碼字空間的權重分布；圖9示出了^L據本發明第七實施例的編碼器架構；圖IO示出了根據本發明第八實施例的編碼器架構；以及圖11示出了根據本發明笫九實施例的編碼器架構。具體實施方式本發明的至少一個方面涉及這樣的編碼方案，其滿足在使用多電平(例如PAM-4)信號的高速串行鏈路上使用所必需的要求，由此那些要求包括前面描述的4個要求。具體地，本發明的至少一個實施例涉及具有以下特性中的一個或多個的16b/10s編解碼器系統和方法a)適合於PAM-4鏈路，b)將兩個獨立的P比特字符編碼成單個N比特符號，而對該兩個字符的組合沒有限制，c)為符號間和符號內兩者提供完全的全擺幅消除，d)提供高比特轉換密度以確保高質量CDR，e)提供確定性的DC平衡，f)提供直接規定數據字邊界的唯一逗號，而不需要如傳統系統和方法中所進行的試錯法(trial-and-errorapproach),以及g)提供高效的數字硬體實施(例如低的門數和高的工作頻率)。在詳細描述本發明諸實施例之前，下面將描述4-PAM信令、全擺幅消除、比特轉換密度和DC平衡的簡要說明，以有助於理解本發明諸方面.NRZ信令使用僅兩個信令電平，其中，例如，低電壓意指邏輯0而高電壓意指邏輯l，如圖1B所示。另一方面，4-PAM信令是用於使用4個信令電平來每符號傳輸兩比特的方法，如圖1A所示。在圖1A和1B中，Vsw表示傳輸線上的各種邏輯電平之間的最大電壓擺幅。值"t"表示用於NRZ的符號周期，由此用於4-PAM的符號周期為2t(因為它每符號有2比特)。4-PAM信令方案中的每個電平被分配一個兩比特值。在圖1A中，使用了特定的Gray編碼表示，但也可以代替地使用其它表示.然而，使用Gray編碼表示具有這樣的優點當將一個電平誤認為其相鄰電平時，僅引入一比特誤差，因為與兩個相鄰信號電平相關聯的比特定義僅在單個比特位置不同。在4-PAM信令中成組的兩個比特被稱為2比特符號。兩個2比特符號00和10被稱為極端2比特符號，而兩個2比特符號01和11被稱為中間電平2比特符號。在工作在千兆赫茲範圍內的高速串行^上，重要的是，將反射保持在絕對最小值，以保持實現足夠低的誤比特率(BER)所需的信號完整性。這由確保所有的全擺幅、亦即從極端電壓電平中的一個直接到另一個極端電壓電平的轉換被消除的編碼方案來輔助。參考圖1A，這意味著不應當有直接從00電平到10電平的轉換，反之亦然。保證了這一點的編碼方案被稱為執行了全擺幅消除(FSE).直接從一個極端電壓電平到另一個極端電壓電平的，轉換被稱為全擺幅i^(FSV)。接收機需要通過將鎖相環(PLL)鎖定至數據流中的轉換來本身從數據流中提取接收時鐘。這通常被稱為時鐘數據恢復(CDR)。為了使其可靠地工作，在接收機處需要特定的比特轉換密度，否則PLL會漂移，導致4W的數據被捕捉。精確的要求取決於接收機中的時鐘數據恢復電路和它需要處理的百萬分率(ppm)偏差。要求與NRZ的情況相比稍更精細。例如，在NRZ銜洛上就CDR而言良好的比特序列」oioioioiounoio."在4-PAMM上不可用，因為它映射成恆定電平(01電平或10電平，取決於2比特符號邊界)。此外，為了防止CDR電路誘發抖動，只有單個電平改變用於CDR;這對應於6個一步轉換00/01、01/11和11/10。DC平衡是確保AC耦合的串行鏈路的接收機處的電壓不隨著時間漂移到接收機共模範圍之外的過程。這當所傳輸的比特流具有恆定的正或負偏置達長的時間段時發生。為了分析4-PAM串行M上的比特序列的DC特性，4個信令電平與+3、-3、+1或-1的權重相關聯，如下所示*10:+3*11:+1*01:-1*00:-3因為物理信令電平是相等間隔的，所以權重值可任意選擇，儘管任何兩個相鄰電平之間的權重距離恆定(在此情形下為2)。在一個實際實施中，由於製造不精確性，眼圖高度典型地會不精確相同。這導致完美DC平衡的編碼方案的共模電壓具有非零值，只要此不精確性合理地小，這就不會影響接收機的性能。在下文中，針對至少一個實施例詳細描述了對適合於在採用4-PAM信令的高速串行Mi^上使用的編碼方案的特定要求。除了上面描述的電氣要求O卜，編碼方案還應當具有關於承載在高速串行M上的實際數據內容的其它能力，如下面概述的那樣.編碼方案應當能夠在承載數據的同一物理高速串行鏈路中透明地傳送附加控制信息如lt據包定界符.這樣，就有必要對可與數據容易區別的附加控制信息編碼。術語"字符"被定義成表示"數據字符"(典型地為具有2'=256個可能值的字節)或"控制字符"(具有小數目的可能值)。高速串行^承載編碼字符的序列。傳統的8b/10b編解碼器定義了256個數據字符和12個控制字符。本實施例提供在(未編碼的)字符電平處與8b/10b編解碼器兼容的4-PAM編碼方案。這樣，從傳統的8b/10b系統/方法到根據本發明實施例的系統/方法的轉換可以以相對簡單的方式進行。總體上，在採用4-PAM信令的高速串行M上使用的編碼方案一般應當滿足下面列出的要求1.執行全擺幅消除(FSE)。a.沒有從00到10(-3到+3)或從10到00(+3到-3)的轉換2.保證高轉換密度。a.例如，基於經驗數據，如發明人確定的那樣，兩個有效CDR轉換之間的距離應當不多於40比特(20個2比特符號)3.保證確定性的DC平衡。a.例如，基於經驗數據，如發明人確定的那樣，確定DC電平至多可以與具有10個連續的、相同的、極端的2比特符號對(例如00000000000000000000)(亦即20比特的數據)所造成的偏移一樣多地偏移4.接^應當能夠基於包含特定逗號字符的性能良好的數據流，亦即不需要如傳統系統中所進行的明確^^訓練序列，來實現銜吝同步，亦即能夠對所接收的數據正確地解碼。5.支持傳統8b/10b字符集的編碼。a.256個數據字符b.12個控制字符，加上迫4吏解碼錯誤的第13個控制字符。此第13個控制字符被稱為K0.7，是對原始8b/10b字符集的擴展，並且由發射機用來在接收機處確定性地迫使解碼錯誤，而不屯良編碼方案的特性。c.8b/10b逗號中的至少一個應當具有16b/10s編碼方案中的逗號特性，以便於仗基於這個逗號特性在接收機處容易地對準，如果僅支持一個逗號，則優選地為K28.5。6.編碼器和解碼器兩者的高效數字硬體實施.上述要求是所期望的，但不全都是落在本發明範圍之內的每一個實施例所需的.下面將詳細描述根據本發明第一實施例的PAM-4編碼方案的設計。面向塊的編碼器將數據流變換成相等大小的碼字。術語"不均衡"用於指示碼字的權重。碼字的權重是其2比特符號的權重之和。術語"電流不均衡"用於串行M上的電流DC不平衡。不均衡和電流不均衡兩者都可以是正或負整數，或者為零(0)。由傳統的8b/10b編碼方案^^作用的未編碼數據流由包含256個數字字符和13個控制字符的字符集組成，用8個數據比特(D7-D0)和確定字符是數據字符(Z一)還是控制字符(Z-1)的單個控制比特(Z)表示。當Z=1時，D7-D0上的256個可能值中只有13個有效，如8b/10b編碼方案中指定的那樣。如前所述，第13個控制字符(K0.7)是對原始8b/10b編碼方案的擴展，並且僅被編碼器識別，從而在接收機處造成解碼錯誤。未編碼數據的這種表示在下文中被簡單地稱為"字符"。8b/10b編碼器將這些8+1比特字符中的每一個變換成10比特碼字.在本發明的至少一個實施例中，這些碼字中的大多數以兩種變體存在，一種具有正的不均衡，一種具有負的不均衡，並且編碼器基於電流不均衡選擇使用哪一個，以保持MDC平衡。對於NRZ碼如8b/10b碼，所有2'°=1咖個碼字原理上都有效.雖然這些碼字中的一些不能用於確保足夠的比特轉換密度，或者確保特殊的逗號特性被保持，但是8b/10b碼的存在證明存在DC平衡編碼方案可被適當定義的足夠組合。用於4-PAM編碼方案的FSE準則意味著，不是所有10比特碼字(對應於5個連續的2比特符號)都有效.另外，確保單個碼字不具有任何FSV是不夠的；還需要確保當任何碼字被伶河其它有效碼字居先或繼後時，將不存在FSV，亦即，在碼字邊界處不能存在FSV.為了消除FSV在碼字邊界上的可能性，本發明規定所有碼字以中間電平2比特符號(Ol或ll)中的一個開始。假定是這種情況，則可以發現*存在178個無FSV的Mx^""^形式的有效碼字*存在178個無FSV的Hx""^xx形式的有效碼字雖然il^以定義具有FSE的編碼方案，但是有效碼字的數目可能不足以使這樣的編碼方案DC平衡，這需要大約2x(256+13)個不同的碼字(不計零權重的碼字)。為了確保用於新編碼方案的DC平衡，因此有必要定義對大於10比特的碼字起作用的編碼方案，所以，假定與8b/10b編碼方案相同的25%編碼開銷，下一步是要定義將兩個字符(每個用8+1比特表示)映射成單個20比特碼字的編碼方案。因為20個比特在4-PAM鏈路上用十(10)個連續的2比特符號表示，所以本發明使用術語"16b/10s"來定義這樣的編碼方案。16b/10s編碼方案對被稱為"字符對"的兩個獨立字符起作用。字符對中的每個字符可以是256個數據字符和13個控制字符中的一個。因此，存在其中16b/10s編碼方案不得不映射成不同的有效碼字的字符對的(256+13)2=72,361種組合。為了消除FSV在碼字邊界上的可能性，第一實施例的優選實施規定所有碼字都以中間電平2比特符號(01或11)中的一個開始。其它編碼方案是可能的，如本領域技術人員基於;^:導會理解的那樣，而不脫離本發明的精神和範圍。在第一實施例的優選實施中，確定*存在102,010個無FSV的W"""""^""""""""""形式的有效碼字*存在102,010個無FSV的Hx"""""""""^xxxx形式的有效碼字關於DC平衡，每個碼字具有正的、負的或零(0)不均衡。根據該優選實施例的優選實施的編碼方案規定字符對中的每一個具有兩種有效碼字，一種具有正的不均衡"，另一種具有負的不均衡P"P+。具有零不均衡的碼字不需要與另一個碼字配對，因為"°=+0。於是DC平,據第一實施例的優選實施由以下算法實現參如果電流不均衡為正，則選擇具有負不均衡P的碼字*如果電流不均衡為負，則選擇具有正不均衡P+的碼字參如果電流不均衡為0，則選#^碼字1>*和"中的任一個假定任何碼字的最大正不均衡為P""，並且任何碼字的最大負不均衡為P自=可發生的用於電流不均衡(DC不平衡)的最壞情況的值因此是P"^對於與字符對相關聯的每一個碼字，在第一實施例的優選實施中定義了具有不均衡P"的碼字和具有不均衡P+的碼字之間的關係。考慮通過對2比特符號的MSb取反來定義的2比特符號之間的以下變換formulaseeoriginaldocumentpage22如果對存在於16b/10s碼字C中的10個2比特字符中的每一個獨立地執行這種變換，則碼字C將變換成具有正負號相反的不均衡的另一個碼字C，。進而，如果對於不具有任何FSV，碼字C有效，則碼字C，也應當有效。因為，通過沒有FSV可以發生在碼字的邊界上的定義，FSV在邊界處被消除，所以這甚至在碼字C，的邊界處也是正確的，這是因為碼字中的至少一個在這裡將具有中間電平2比特符號中的一個，並且因為它們相互變換.通過應用這種方法，可以在前述兩組每個102,010個有效碼字之間建立雙射(bijective)關係。已開發了將字符對映射成20比特碼字的DC平衡的16b/10s編碼方案。編碼可定義如下*每個字符對映射成Olxxxxxxxxxwxxxxxxx形式的有效碼字*如果(基於傳輸線上的電流不均衡)需要具有相反不均衡正負號的碼字,則選擇Uxwaw^oxxxxxxxxxx形式的對應碼字。這樣，在16b/10s編碼方案的進一步改進中，DC平衡特性可被忽略，並且精力可集中在尋找從所有字符對到具有所有其它所需特性的Olxxxxxxxxxxxxxxxx形式的20比特碼字的映射。下面詳細描述笫一實施例的優選實施中利用的基本字符映射.如提到的那樣，開發了將字符對映射成20比特碼字的編碼方案。為了使實施複雜性最小化，高度期望字符對的映射應以該兩個字符中的每一個的兩個並行的、獨立的映射來執行，以實現加速編碼過程的並行處理，下文中描述的是具有此並行處理特性的映射，由此，為滿足逗號和轉換密度要求而對此映射進行的修改在下面詳細描述。在圖2中示出了根據第一實施例的用於一般情況的映射，由此，20比特碼字包括兩比特後綴欄位、第一字符欄位C0，、兩比特中間欄位M和第二字符欄位C1'。映射優選地藉助於以下算法來執行1.兩個未編碼的字符為C。HZo'D"和C'"{Z"D'}，其中2o和Z,為i比特量，且D。和D，為8比特量2.定義兩個比特^和M，3.定義函數Reverse(b),其被給予8比特序列b=^b^bA^bib。，返回另一個8比特序列b'-hbol^bAb^,亦即，4個2比特符號的順序被顛倒4.定義函數MustMapo(O，其被給予如上定義的字符Co，如果"是控制字符，則返回l，或者如果D。當被2比特符號01居先並且繼之以2比特符號00時產生FSV,則返回05.定義函數MustMaP"e)，其被給予如上定義的字符C，，如果C'是控制字符，則返回l，或者如果D'當被2比特符號00居先並且繼之以2比特符號01時產生FSV，則返回06.定義函數Ma^c>，其被給予字符c，返回不具有FSV的對應8比特模式c，，假定c，被2比特符號01居先並且繼之以2比特符號107.定義函數M叩,c)，其被給予字符c，返回不具有FSV的對應8比特模式c，，假定c，被2比特符號10居先並且繼之以2比特符號018.令M。=MusiMapo(C。).a如果M0==0，令C。，=Reverse(D。)b.否則°0'sMaPaW9令Mi=MustMap，(Ci>.a.如果M、"0，令C,,=化b.否則C，'sMapi(C，)使用這種算法，兩個字符c。和c'可以被彼此完全獨立地映射，並且只有M取決於兩個字符，但具有相對筒單的關係。注意，因為"有問題的"比特模式00處在q'和d'之間的碼字的中間，所以不造成FSV的C。'的比特模式與不造成FSV的Cl'的比特模式不相同。但是，對於針對&不造成FSV的每一單個比特模式，比特模式Reverse(C，，)針對CV不造成FSV,這樣，Reverse函數就被引入以確保當D廣^節"P')(並且20=20時，對字符^和C，執行的映射相同。這是期望的特性，因為它在c。和c，上所使用的兩個獨立映射函數之間產生了相當筒單的關係。如果存在將在下面詳細描述的保證特定比特轉換密度的期望和對逗號定義的要求，則Q和c，的映射可能更加複雜，如關於第二實施例在下面描述的那樣。關於要映射什麼字符的決定以及兩個字符中的每一個的實際映射不能彼此完全獨立地進行；並且M的定義可能更加複雜.這樣，已關於第一實施例在上面描述的一般情況可以被擴展，以同樣在第二實施例中處理這些異常情況。下面詳細描述由函數M鹼c〉和Map，(c>執行的實際映射'為了能夠執行碼字的正確解碼，接收機需要在解碼它們之前確定碼字的邊界。用於確定這樣的邊界的常用方法是通過用逗號特性定義一個或多個碼字(這樣的碼字被筒單地稱為"逗號")。逗號被定義為特定長度的唯一比特模式，其允許接收機確定所接收比特流中的碼字的邊界，亦即，該模式僅可以發生在碼字內的特定比特位置，並且決不跨碼字邊界。在由8b/10b編碼方案定義的13個控制字符當中，它們中的三(3)個被映射成具有逗號特性的碼字。這3個逗號被稱為K28.1、K28,5和K28.7。然而，後者具有可使得錯誤的逗號模式跨碼字邊界而發生的某些令人遺憾的特性，僅留下兩個逗號(K28.1,K28.5)供實際使用。如果恰當設計，任何協議都可僅用單個逗號工作。對於根據第二實施例的優選實施的16b/10s編碼方案，規定其中字符中的一個或兩個是8b/10b控制字符K28,5的字符對映射成具有逗號特性的碼字。這樣，K28,5符號可因此出現在高字符(Q或低字符^a或這兩個字符中，並因此逗號需要在碼字的高和低部分中不同。進而，甚至在DC平衡算法可能已對包含一個或兩個逗號的碼字取反之後，逗號也需要是唯一的，這是因為碼字卑^反不能被接i^t^L行，直到碼字邊界已被確定為止。因此，應當仔細地進行逗號定義，如圖3、圖4和圖5所示。具體地，圖3示出了根據第二實施例的20比特碼字，其中高字符CO為逗號，圖4示出了根據笫二實施例的20比特碼字，其中低字符C1為逗號，並且圖5示出了祁*據第二實施例的20比特碼字，其中高和低字符CO、Cl兩者均為逗號。將要在第二實施例的優選實施中使用的逗號定義被總結如下1.當直接繼之以01或11時的比特模式oioooooooo和"ioioioo只可發生在比特位置19-102.當直接繼之以01或11時的比特模式肌咖似o和oooooooooo只可發生在比特位置9-03.當直接繼之以oi或11時的比特模式oiioioioio和hooooo,只可發生在比特位置9-0因此，為了區別不同的逗號，有必要一次查看12個比特，並且編碼/解碼方案不能只尋找10個逗號比特，圖6示出了要尋找的特定12比特模式，以及它們規定的對應碼字對齊。這樣，在第二實施例的優選實施中，MaPo|"溪式xxxxOOOO或xxxxl010並且Ci'不包含模式0000xxxx或1010xxxx的足夠有效映射。由於這些模式而發生的錯誤逗號因此通過另一種方法來消除，如以下算法所描述的那樣1.如果所產生的碼字具有**鵬x000000OOxxxxxx==nratOOOO,Moo且CVOOwoxxx〉或xxxxxxxxOO00OOOOxxxx(C0,xwtxxxOO，M00且C',s-O00Ojcxtw)形式,則將M變為Ol，碼字變為wxxx^00000100xxxxxx或xxxxxxxxOO01OOOOxxxx。這些新的碼字是唯一的，因為M--Ol意味著Ci已受到Ma&O的映射，但是在普通映射C廣-Afap"C〃中，C，'Oftcwasc或cvs-OOOOxxxx決不會發生，按照定義CV當被10居先時不會產生FSV。2.如果生成的碼字具有formulaseeoriginaldocumentpage26Cl，-=iwtoxxx)形式，則將M變為oi，碼字變為xxxxxx101001lOxwoxx或xxxxxxxxl0011010xxxx。這些新的碼字是唯一的，因為M--Ol意味著q尚未受到M吶0的映射，但是在該情況下"=C。，且C。'xxxxxxlO或Co'-xxxxl010決不會發生，按照定義Q當繼之以00時不會產生FSV。注意，上面的條目1和條目2中描述的算法不是對函數MustMapOO、MustMaplO、MapOO或MaplO的擴展，而只是在碼字M欄位已由先前針對一般情況(第一實施例)描述的算法生成之後對該碼字M欄位的後處理。當字符中的一個或兩個為逗號時，關於第三實施例在上面描述的4m逗號消除算法同樣有效。具體地，這意味著，在圖4中示出的其中C，'是10i0101010形式的逗號的情況下，它將被轉換成0110101010，如果CV--xxxxxxxxK)的話，然而，由於1010101010和01101010W兩者都用作精確相同的碼字位置的逗號，所以這對編碼方案的逗號特性沒有影響。對於同樣在圖4中示出的1010101010,ooooodoooo的dc平衡的對應物作相同的推理。函數Map。0和Map，0已針對一般情況被事先定義，並且這些函數被擴展以考慮逗號和4m逗號，如上面討論的那樣。這些函數可被進一步擴JUi針對所有輸入字符定義，亦即同樣包括無映射發生的情況的函數FuUMapoO和加lMap,O。表l示出了由FuUMapftO和FullMap,O執行的特定映射以及函數MustMap。0和MustMap，0的輸出，旁註每個字符需要被映射的原因(為了信息的目的)。作為一個例子，表1的映射表用於實現這些特定映射，由此，存儲在計算機或專用計算機可存取的存儲器中的程序可以用於執行這樣的映射(例如，利用存儲在存儲器中的映射表)。表l—一字符映射函數200580047414.9說明書第16/29頁tableseeoriginaldocumentpage28tableseeoriginaldocumentpage29tableseeoriginaldocumentpage30tableseeoriginaldocumentpage31tableseeoriginaldocumentpage32tableseeoriginaldocumentpage33tableseeoriginaldocumentpage34FSV:全擺幅it^FC:錯誤逗號CC:控制字符XC:異常字符，僅由編碼器識別(解碼器信號通知包含這個字符的碼字上的^^，但對碼字正確地解碼)先前討論的要求規定了映射中的一些(例如逗號)，並且將其它一些(例如錯誤逗號防止)排除在外。其餘的映射被設計成易於以數字邏輯實施，亦即，使描述映射所必需的邏輯方程最小化，並且按照;Mt導，該實施為本領域技術人員所理解。l良1可以看出，FulIMaR><c)-Reverse(FuMMap,(c))，其中函數Reverse針對一般情況的先前的定義，具有以例外FulIMap0<K28.5)==00000000,而FuIlMap,(K28.5)"10101010該差異是由於區別碼字的高和低部分中的逗號所需的逗號字符的不同映射。優選的是，使16b/10s編碼方案具有足夠高的轉換密度以允許接收機處的可靠時鐘數據恢復(CDR)。這個要求前面已在總括中描述過.既然編碼方案的概述就緒，就可以進行精確的定義，在本發明第四實施例的優選實施中*在碼字的20個比特內存在6個有效CDR轉換00/01、01/11或11/10中的至少一個。給定此定義，可以分析由上面定義的映射產生的碼字。結果是72,361個碼字當中的294個^CDR要求.發明人進行的妙詳細的分析示出，294個有問題的符號由每個在被映射之後都沒有有效CDR轉換的21個特殊Co字符和14個特殊c，字符的所有組合組成.當這些字符^ia合時，作為結果的碼字也將沒有CDR轉換，下面的表2和表3示出了il^的字符。表2——在映射之後沒有CDR轉換的Q字符字符十六進二進位值Mapstoc'==名稱制值(c)(=ReMajV1(0)ReM響(c)D21.20x05500101010101010101/01000111D22.20x05600101011010010101/01001111D24.20x05800101100001100101/10麵01D25.20x059OOIOI腿01100101/01010011D26.20x05A00101101010100101/01001101D1.30x061OOll麵l01011001/10010001D2.30x0620OU0001010011001/10011101D5.30x065OO腦lOl01011001/010101HD6,30x066OO腦llO10011001/01011011D8.30x06800110100001101001/10101101D9.30jc卿0011010010I10KXH/01011111D10.30x06A001101010ioio訓/01100111D2.40x082010000010I咖OIOI/10110001D8.40x088010001000IO蘭OI/10110101D21.40x09501001010101010110/01101011D22.40x09601001011010010110/01101111D25.40x09901001100101100110/01110011D26.40x09A01001101010100110/01110111D5.5OxOA501010010101011010/01111011D6.50x0A60IO訓IO10011010/01miiiD10.50x0AA01010101010101001/10111001表3——在映射之後沒有CDR轉換的C,字符tableseeoriginaldocumentpage36本領域的技術人員還應認識到，關於CDR的與上面給出的定義不同的定義可以用於根據本發明第四實施例的16b/10s方案，而不脫離本發明的精神和範圍。例如，在單個20比特碼字中需要至少兩個一步轉換的方案可以可f^地用於保證接收機處的CDR.發明人已確定，16b/10s碼空間不包含其中CDR轉換問題可通過針對違反字符一起使用不同映射來解決的足夠映射選項。進一步的複雜性在於，14個特殊C,字符中的一個是K2.8.5,逗號，意味著用於比特9-0的比特模式的選擇非常有限。因此，為了消除it^期望CDR轉換特性的這些少數碼字，根據本發明第五實施例，引入兩個附加的重映射函數，如以下算法所述a)如果c為表2中的Ca字符之一，則定義函數SP"i^c)為1，否則為0。類似地，如果c為除了K28S之外的表3中的C，字符之一，則定義函數SpeciaUe)為1}否則為0。b)如果SpedaUC。)1並且C,==K28.S，則原始碼字具有以下形式{01，cv.咖，10101010}c)重映射碼字由以下定義{01,ReMapo(C0),畫，10101010}其中ReMap。0在表2中定義，並且已被選擇以保證CDR轉換。這些碼字維持了逗號特性，並且由於比特9-0中的模式而易於與所有其它碼字區別。如果SpeciaWCJ==l並且SpeciaWC、)1，則原始碼字具有以下形式■{01,C0\mm,CV}重映射碼字被定義為{01,Co',0100,RtiMapM(mm),ReMap,}其中ReMap00在表2中定義，並且《^衝0被定義為ReMapM(0l)=01並且ReMapw(10)-11除了01和IO之外的mm的值不在這種類型的碼字內發生.這些碼字由於比特9-6中的0100模式而也易於與所有其它碼字區別，該模式不發生在其它碼字中，除非C。-sK28.5,並且這種情況易於區別。基於上述分析，根據第五實施例的優選實施的完全16b/10s編碼算法可概述如下1.定義函數Mu編aPtoO'MustMaPl0.RillMapo和FuUM吸O,如參考一般情況討論的那樣，以及函數Sp^O'S^al,0，ReM響0,勤Map,0和ReMapMO，如前面討論的那樣，2.給定兩個字符C。和C!，令a.W=MustMapD(Q)b.M,sMustM衝《C,)c.Qn'=FullMapb(Co>d.C,'wFullMap,(C，)3.確定中介映射選擇器M':a.如果0。-=1^8-3並且&--K^'S,則M'-Olb.否則如果C。-，K28.5，則M,1}4.令C，-(01，Co',M,，C,，》為中介碼字5.確定另一個中介映射選擇器M:a.如果C,是xxxxxx00000000xxxxxx,xxxxxxxx00000000xxxx'xxxxwcl0101010xxxxxx或xxxxxwtx10101010xxxx中的一個，貝'J令M=01b.否則M頃M,6.如果SP^H(&0，則令c={01,CV,M,C,,}。否則執行以下操作:a如果C，-=K2S.5,貝ijC={01，ReM鄰"C0),WW,C、'}b.否則如果Speciall(C,)=-1，則C={01,CV，0100，諸apM(M),ReMap,(C,)}7.現在C是最終映射碼字(在DC平衡之前)8.在應用DC平衡算法之後確定最終碼字C秘a.令Disp:C的不均衡，並且令CurDisp-電流不均衡b.如果EHspX)並且CurDispXX，或者Disp《0並且CurDisp<0,則2,Cr^Ca10101010101010101010C.否則C胸-Cd.新的電流不均衡等於CurDisp+Disp通過按顛倒的順序執行第五實施例的編碼算法的逆步驟，可推導出根據第六實施例的16b/10s解碼算法。該解碼算法概述如下1.給定所接收的碼字C，執行DC平衡的去除a.如果C[19]-1，貝'JC'-CMO101010101010101010b.否則C'sC2.分別定義如表2和表3中所討論的函數ReMaRT10和ReMapr'0，並進一步定義函4gtReMappedO和ReMapM'，O如下a.如果c'是表2中的^M響'0列中的映射M^之一，則ReM卿edo(c')-=1，否則為0b.ReMap.'(01)-01並且ReMapM.，(11)-10，否則未定義3.執行逆重映射，如果適用的話a.如果C'11:0]101010101010，，貝ijC"-{C'[19:18LReMap。'1(C'[17:12)，C'7:01}b.否則如炎C'9:6==0100並且ReM柳叫(C，[17:12])豕-i,則C"-{C,19:10〗，ReMapM',其中FullMap^(c>ch且"ustMap^c),=m。這是考慮了MusAl響的表]l中的FUllMa^0的逆映射'b.c=FtiHMap卩1(ch,邁>，其中FullMap,(c)=ch且M鵬tMap,(c)=，m。這是考慮了M^^'的表1中的^^PiO的逆映射。7.執行實際字符解碼a.CoFuHMaiV1(C"[17:10)b.C,-Fu麵p,"(C',7:0)8.獨立於字符解碼，如果以下務降中的任何為真，則鐐溪的碼字被檢測到a.C，[說叫!=01(碼字必須以01開始)b.在試圖執行逆重映射時，對夫針對其定義函數結果的數據4吏用函數ReMaPo"0，ReMap，'0或ReMapM'10中的任何。C.根據表l，觸Map^C"n7:10,M。")未被定義.d.根據表l，Fu胞apAC"7切，M,'，)未被定義，如果在碼字中檢測到錯誤，則兩個解碼字符都被認為是鐐溪的。在字符級沒有^^檢測。與例如8b/10b解碼器相反，16b/10s解碼算法不擔心不均衡問題。這是因為16b/10s編碼算法更加複雜，並且接收機非常難以在所有情況下預測碼字的不均衡。39包括DC平衡函數的16b/10s編碼方案的權重分布在圖8中示出.這是最優權重分布，其中大多數碼字具有相當低的權重。由於可以對所有碼字的正負號取反的DC平衡算法，權重分布是完全對稱的。最大碼字權重為+24和-24，並且根據前述DC平衡算法，可能發生的最壞情況的電流不均衡(DC不平衡)因此是+24和-24。圖9示出了才艮據本發明第七實施例的16b/10s編碼器的實施的架構。16b/10s編碼器900包括低映射器單元910、M邏輯單元920、高映射器單元930、重映射器940、不均衡計算器950以及異或單元960，由此，異或單元960的輸出對應於20比特(10個符號)碼字。8+1比特字符0(1比特表示它是控制信息還是數據)被輸入到低映射器單元910，並且8+1比特字符1被輸入到高映射器單元930。因為字符編碼功能僅取決於輸入字符，所以編碼器卯0可以在字符編碼功能和DC平^^/不均衡計算器功能之間被管線處理(pipeline),如果需要實現所要求工作頻率的話。在可替選的配置中，僅通過並行使用兩個16b/10s編碼器，就可以在4字符寬數據路徑中使用16b/10s編碼方案。在此情形下，因為對每個20比特數據路徑獨立地計算不均衡，所以最大不均衡不平衡加倍。可替選地，在本發明第八實施例中，不均衡計算和DC平衡可以在兩個16b/10s編碼器之間被級聯，如圖10所示，但是這可能會影響電路的時序。在如圖IO所示的編碼系統IOOO中，第一DC平衡器IOIO從第一字符對編碼器1020接收輸出碼字，並且笫二DC平衡器1030從第二字符對編碼器1040接收輸出碼字。電流不均WJL輸入到第一DC平衡器IOIO，其(基於第一字符對編碼器1020所輸出的碼字的不均衡)將更新的電流不均衡提供給第二DC平衡器1030，由此，第二DC平衡器1030基於第二字符對編碼器1020所輸出的碼字的不均衡來計算新的不均衡。然後，第二DC平衡器1030的輸出作為電流不均衡而為圖10中示出的系統所輸出的下一組碼字提供。在圖10中示出的配置的可替選配置中，只有一個DC平衡器可以用於為笫一和第二字符對編碼器1020、1040計算新的不均衡。在圖10示出的配置中，如果需要，還可以通過在字符編碼器和DC平衡器之間進行管線處理來實現il;變的進一步增大。圖11示出了根據本發明第九實施例的16b/10s解碼器的實施的架構。在圖11中，16b/10s解碼器1100包括4t"^檢測單元U10、第一字符解碼器1120、M邏輯單元1130、第二字符解碼器1140、逆重映射器1150以及異或單元1160。從信號傳輸線接收的10個相鄰2比特符號被輸入到異或單元1160，並且藉助於逆重映射器1150對那些符號執行逆映射操作。逆重映射器1150的輸出被並行地提供^im檢測單元1110、第一字符解碼器1120、M邏輯單元1130、第二字符解碼器1140。4^檢測單元1110輸出^:信號(以本領域技術人員公知的方式，其可以用於錯誤校正和檢測技術)，第一字符解碼器1120輸出第一字符0，並且第二字符解碼器1140輸出第二字符1。M邏輯單元1130對M欄位解碼，並且將信息提供給第一字符解碼器1120和第二字符解碼器1140兩者，用於它們各自的解碼^Mt.在第九實施例的優選實施中，異或單元1160對應於一組(IO個)並行異或門，20比特碼字中每隔一個比特應用一個異或門。可以在字符解碼器和4m檢測邏輯兩者中引入管線處理，但是這在邏輯相對簡單時不太可能需要，進而，根據本發明使用的解碼器可以僅通過使多個16b/10s解碼器並行地完全獨立地工作來被擴展到更寬的數據路徑，而與編碼器是如上所述獨立地還是M地工作無關。這樣，已根據本發明描述了設備和方法，對在此描述和圖示的技術和結構可以進^i午多修改和改變，而不脫離本發明的精神和範圍。例如，儘管已關於PAM-4描述了不同的實施例，但可以構想用於在串行炮洛上發送和接收串行數據的其它類型的多電平信令，如PAM-8、16........QAM-8、QAM-16等等，同時##在本發明的精神和範圍之內。因此，應當理解，在此描述的方法和i殳備^JH兌明性的，而不對本發明範圍構成限制。此外，所描述的一個或多個方面可以以^給定系統或方法來組合。此外，一個或多個實施例可以以>^件、例如通過原理圖設計或硬體描述語言(HDL)來實施，和/或以可編程邏輯器件(FPGA/CPLD)或ASIC來實施，和/或它們可以以橫月分立硬體器件的硬體來實施.可替選地，一個或多個實施例可以以lt件、諸如通過為了效率而使用表驅動的查找機制來實施。權利要求1.一種用於在多電平信令系統中改進所傳輸數位訊號的質量的方法，在該多電平信令系統中，表示多於一比特信息的數位訊號可以在單個傳輸介質上以多於兩個的信號電平傳輸，所述方法包括以下步驟對用N個比特的集合表示的數字值編碼以提供對應的P個符號的集合，其中每個P個符號的集合被選擇以減少連續數位訊號傳輸之間的全擺幅轉換並執行連續數位訊號傳輸之間的DC平衡；並且傳輸所述P個符號的集合，其中N和P為整數值。2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述P個符號的集合作為PAM-4符號來傳輸。3.—種用於為在單個傳輸介質上傳輸的數位訊號提供DC平衡的方法，所述方法包括以下步驟a)限定包括多個碼字對的碼字空間，其中所述碼字對中的每一個包括可同等表示N比特數據的集合的正權重碼字和負權重碼字，每個相應碼字對的正和負權重碼字具有相等幅度，N為正整數值；b)確定所述單個傳輸^h質上的電流不均衡；c)基於步驟b)中的所述確定，為所述N比特數據的集合分配所述對應對的碼字中的一個，使得所述電流不均衡變得更加接近於零；並且d)在所述單個傳輸介質上將在步驟c)中分配的所述對應對的碼字中的所述一個作為多個符號傳輸。4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述碼字空間進一步包括不具有對應成對碼字的多個碼字，其中所述多個非成對碼字中的每一個表示零DC平衡權重。5.根據權利要求3所述的方法，其中，所述多個碼字對的子集表示零DC平衡權重。6.根據權利要求3所述的方法，其中，如果電流不均Wt確定為零，則在步驟c)中選擇用於所述N比特數據的集合的所述對應碼字對中的碼字的任一個。7.根據權利要求3所述的方法，其中，無論所述電流不均衡如何，所述對應碼字對中的碼字中的任意一個在所述單個傳輸介質上傳輸，以在所述單個傳輸介質上傳送附加信息。8.根據權利要求3所述的方法，其中，當所述碼字不均衡的絕對值為零時，所述對應碼字對中的碼字中的任意一個在所述單個傳輸介質上傳輸，以在所述單個傳輸介質上傳送附加信息。9.一種在多電平信令系統中傳輸數位訊號的方法，在該多電平信令系統中，表示多於一比特信息的數位訊號可以在單個傳輸介質上以多於兩個的信號電平傳輸，所述方法包括以下步驟將用兩個連續N比特字符表示的數字值編碼成R比特碼字，其中所述R比特碼字被配置以減少全擺幅，基於與所述N比特字符中的每一個相關聯的Q比特標籤，所述N比特字符中的每一個被指定為數據或控制信息；並且將所述R比特碼字作為多個PAM-L符號在所述單個傳輸介質上傳輸，其中，L、N、R和Q為正整數值，並且其中，所述R比特碼字包括第一欄位，其對應於所述兩個連續N比特字符中的第一個及其相關聯的Q比特標籤；第二欄位，其對應於所述兩個連續N比特字符中的第二個及其相關聯的Q比特標籤；以及第三欄位，其提供在所述第一和第二欄位之間，是所述兩個連續N比特字符及其相關聯的Q比特標籤的函數。10.根據權利要求9所述的方法，其中，不考慮DC平衡而執行所述編碼步驟，所述方法進一步包括確定所述R比特碼字是否應當被修改以提供DC平衡，而不影響全擺幅消除；並且如果確定所述R比特碼字應當被修改以提供DC平衡，則將所述R比特碼字修改為與所述R比特碼字相^J統性權重的另一個R比特碼字。11.根據權利要求9所述的方法，其中，所述編碼步驟包括為了消除所述R比特碼字中的全擺幅，將所述兩個連續N比特字符中的至少一個映射成不同的比特模式。12.根據權利要求9所述的方法，其中，對所述兩個連續N比特字符中的每一個彼此獨立地執行所述編碼。13.根據權利要求9所述的方法，其中，對所述兩個連續N比特字符中的每一個彼此並行地執行所述編碼。14.根據權利要求9所述的方法，其中，對所述兩個連續N比特字符中的每一個執行的所述編碼基本上是相同的。15.根據權利要求14所述的方法，其中，由於編碼比特的不同排列，對所述兩個連續N比特字符中的一個執行的所述編碼不同於對所述兩個連續N比特字符中的另一個執行的所述編碼。16.根據權利要求9所述的方法，其中，所述R比特碼字中的所述第三欄位為比特串，基於所述兩個連續N比特字符中的第一個還是第二個還是兩者都還是兩者都不被映射成不同的比特模式，所述比特串被設置為特定的比特串值，其中，所述R比特碼字中的所述第三欄位被提供，以便確保沒有全擺幅ii^發生在所述第三欄位的開始和末尾邊界。17.根據權利要求9所述的方法，進一步包括將每個R比特碼字作為多個符號集合在所述單個傳輸介質上傳輸。18.根據權利要求9所述的方法，其中，所述編碼步驟包括確定所述單個傳輸^h質上的電流不均衡；並且將每個R比特碼字分配給彼此權重相同^&此極性不同的一對碼字中的一個碼字，使得所述電流不均衡變得更加接近於零，從而結果實現所述單個傳輸介質上的DC平衡。19.根據權利要求9所述的方法，其中，所述編碼步驟包括確定是否要在所述R比特碼字中提供逗號，如果是，則執行碼字映射，以在所述R比特碼字的所述第一欄位或所述第二欄位中的任一個或兩者中包括多個預定逗號模式中的一個，其中，所述R比特碼字的所述第一和第二欄位中的任一個或兩者中使用的所述逗號模式不同於所述第一和第二欄位中使用的非逗號數據模式，以便允許接^確定碼字邊界，而無論所述R比特碼字的所述第一欄位或所述第二欄位中的單個還是兩者包含所述多個預定逗號模式中的一個。20.根據權利要求19所述的方法，其中，所述R比特碼字的所述第一欄位或所述第二欄位中的任一個或兩者中使用的所述逗號模式具有甚至在已對包含所述預定逗號模式中的一個或多個的所述R比特碼字執行DC平衡操作之後也允許所述逗號模式保留它們的唯一性的特定比特模式，從而允許所述接收機通過所述R比特碼字中的所述逗號模式來確定所述碼字邊界，而無需所述接收機在檢測所述逗號模式之前已對所述R比特碼字執行逆DC平衡操作。21.根據權利要求10所述的方法，其中，R比特碼字空間包括多對彼此權重相同M此極性不同的R比特碼字，其中所述R比特碼字對中的每一個中的一個碼字對應於多個兩比特子碼字，所述多個兩比特子碼字具有相對於所述R比特碼字對中的所述每一個中的另一個碼字中的對應位置的子碼字^^反的最高有效比特。22.根據權利要求10所述的方法，其中，所述R比特碼字中的每一個包括使接B能夠確定在所述接Jlt^執行所述R比特碼字的解碼之前是否需#行逆DC平衡^Ht的信息。23.根據權利要求22所述的方法，其中，關於DC平衡的所述R比特碼字中的每一個中包括的所述信息被提供在表示所述單個傳輸介質上的每個相應R比特碼字的所述多個PAM-L符號的第一個中。24.—種用於在多電平信令系統中傳輸數位訊號的方法，在該多電平信令系統中，表示多於一比特信息的數位訊號可以在單個傳輸介質上以多於兩個的信號電平傳輸，所述方法包括以下步驟對用N個比特的集合表示的數字值編碼以提供對應的P個符號的集合，其中每個P個符號的集合被選擇以在PAM-L編碼方案中提供所述P個符號的集合中的相鄰符號之間的至少一個一步轉換；並且在所述單個傳輸線上傳輸所述P個符號的集合，其中，N和P為整數值，L為等於或大於4的整數值。25.根據權利要求24所述的方法，其中，所述PAM-L編碼方案對應於PAM-4。26.根據權利要求25所述的方法，其中，所述傳輸的信息能夠用分別表示4個不同的步的4個不同符號來表示，其中00表示第一步，01表示第二步，ll表示第三步，且10表示第四步。27.根據權利要求26所述的方法，其中，所述4個步中的每一個被分配權重，所述方法進一步包括限定其中所述N個比特的集合被分配給R比特碼字的碼字空間，其中所述碼字空間包括多對權重相等^l性相反的R比特碼字；確定所述單個傳輸線上的電流不均衡；以使得所述電流不均衡變得更加接近於零的方式，分配所述N個比特的集合的每一個所對應的所述R比特碼字對中的一個；並且將所述對的R比特碼字中的所分配的一個作為所述PAM-L編碼方案中的對應的P個符號的集合在所述單個傳輸介質上傳輸。28.根據權利要求24所述的方法，其中，所述編碼步驟被執行，以便在接收機處實現時鐘數據恢復，所述接收機在所述單個傳輸線上接收所述P個符號的集合。29.—種用於在多電平信令系統中傳輸數位訊號的系統，在該多電平信令系統中，表示多於一比特信息的數位訊號可以在單個傳輸介質上以多於兩個的信號電平傳輸，所述系統包括編碼器，其被配置成對用N個比特的集合表示的數字值編碼以提供對應的P個符號的集合，其中每個P個符號的集合被選擇以減少連續數位訊號傳輸之間的全擺幅轉換並執行連續數位訊號傳輸之間的DC平衡；以及發射機，其被配置成在所述單個傳輸介質上傳輸所述P個符號的集合，其中，N和P為整數值。30.根據權利要求29所述的系統，其中，所述P個符號的集M為PAM-4符號來傳輸。31.—種用於為在單個傳輸介質上傳輸的數位訊號提供DC平衡的系統，所述系統包括限定單元，其被配置成限定包括多個碼字對的碼字空間，其中所述碼字對中的每一個包括可同等表示N比特數據的集合的正權重碼字和負權重碼字，每個相應碼字對的正和負權重碼字具有相等幅度，N為正整數值；確定單元，其被配置成確定所述單個傳輸介質上的電流不均衡；分配單元，其被配置成基於由所述確定單元作出的所述確定，為所述N比特數據的集合分配所i^應對的碼字中的一個，使得所述電流不均衡變得更加接近於零；以及傳輸單元，其被配置成在所述單個傳輸介質上傳輸由所述分配單元作為多個符號分配的所述對應對的碼字中的一個。32.根據權利要求31所述的系統，其中，所述碼字空間進一步包括不具有對應成對碼字的多個碼字，其中所述多個非成對碼字中的每一個表示零DC平衡權重。33.根據權利要求32所述的系統，其中，所述多個碼字對的子集表示零DC平銜二權重。34.根據權利要求32所述的系統，其中，如果所述電流不均im確定為零，則由所述分配單元分配用於所述N比特數據的集合的所述對應碼字對中的碼字中的任一個。35.根據權利要求32所述的系統，其中，無論所述電流不均衡如何，所述對應碼字對中的碼字中的任意一個在所述單個傳輸介質上傳輸，以在所述單個傳輸介質上傳送附加信息。36.根據權利要求34所述的系統，其中，當所述碼字不均衡的絕對值為零時，所述對應碼字對中的碼字中的任意一個在所述單個傳輸介質上傳輸。37.—種用於在多電平信令系統中傳輸數位訊號的系統，在該多電平信令系統中，表示多於一比特信息的數位訊號可以在單個傳輸介質上以多於兩個的信號電平傳輸，所述系統包括編碼單元，其被配置成將用兩個連續N比特字符表示的數字值編碼成R比特碼字，其中所述R比特碼字被配置以減少全擺幅，基於與所述N比特字符中的每一個相關聯的Q比特標籤，所述N比特字符中的每一個被指定為數據或控制信息；以及傳輸單元，其被配置成將所述R比特碼字作為多個PAM-L符號輸出，其中，L、N、R和Q為正整數值，並且其中，所述R比特碼字包括第一欄位，其對應於所述兩個連續N比特字符中的第一個及其相關聯的Q比特標籤；第二欄位，其對應於所述兩個連續N比特字符中的第二個及其相關聯的Q比特標籤；以及第三欄位，其提供在所述第一和第二欄位之間，是所述兩個連續N比特字符及其相關聯的Q比特標籤的函數。38.根據權利要求37所述的系統，其中，所述編碼單元不考慮DC平衡而執行編碼，所述系統進一步包括確定單元，其被配置成確定所述R比特碼字是否應當被修改以提供DC平衡，而不影響全擺幅消除；並且如果確定所述R比特碼字應當被修改以提供DC平衡，則所述確定單元被配置成將所述R比特碼字修改為與所述R比特碼字相反極性權重的另一個R比特碼字。39.根據權利要求38所述的系統，其中，所述編碼單元包括映射單元，其被配置成將所述兩個連續N比特字符中的至少一個映射成不同的比特模式，用於消除所述R比特碼字中的全擺幅。40.根據權利要求38所述的系統，其中，所述編碼單元包括多個編碼單元，並且其中，由所述多個編碼單元對所述兩個連續N比特字符中的每一個彼此獨立地執行所述編碼。41.根據權利要求38所述的系統，其中，所述編碼單元包括多個編碼單元，並且其中，由所述多個編碼單元對所述兩個連續N比特字符中的每一個彼此並行地執行所述編碼。42.根據權利要求38所述的系統，其中，由所述編碼單元對所述兩個連續N比特字符中的每一個執行的所述編碼^4Ui是相同的。43.根據權利要求38所述的系統，其中，由於編碼比特的不同排列，由所述編碼單元對所述兩個連續N比特字符中的一個執行的所述編碼不同於由所述編碼單元對所述兩個連續N比特字符中的另一個執行的所述編碼。44.根據權利要求37所述的系統，其中，所述R比特碼字中的所述第三欄位為比特串，基於所述兩個連續N比特字符中的第一個還是第二個還是兩者都還是兩者都不被映射成不同的比特模式，所述比特串被設置為特定的比特串值，其中，所述R比特碼字中的所述第三欄位被提供，以便確保沒有全擺幅違反發生在所述第三欄位的開始和末尾邊界。45.根據權利要求37所述的系統，進一步包括傳輸單元，其被配置成將每個R比特碼字作為多個符號集合在所述單個傳輸介質上傳輸。46.根據權利要求37所述的系統，其中，所述多個符號集合對應於10個PAM-4符號。47.根據權利要求37所述的系統，其中，所述編碼單元包括確定單元，其被配置成確定所述單個傳輸介質上的電流不均衡；以及分配單元，其被配置成4^r個R比特碼字分配給彼此權重相同M此極性不同的一對碼字中的一個碼字，使得所述電流不均衡變得更加接近於零，從而結果實現所述單個傳輸介質上的DC平衡。48.根據權利要求37所述的系統，其中，所述編碼單元包括確定單元，其被配置成確定是否要在所述R比特碼字中提供逗號，如果是，則執行碼字映射，以在所述R比特碼字的所述第一欄位或所述第二欄位中的任一個或兩者中包括多個預定逗號模式中的一個，其中，所述R比特碼字的所述第一和第二欄位中的任一個或兩者中使用的所述逗號模式不同於所述第一和第二欄位中使用的非逗號數據模式，以便允許接B確定碼字邊界，而無論所述R比特碼字的所述第一欄位或所述第二欄位中的單個還是兩者包含所述多個預定逗號模式中的一個。49.根據權利要求48所述的系統，其中，所述R比特碼字的所述第一欄位或所述第二欄位中的任一個或兩者中使用的所述逗號模式具有甚至在已對包含所述預定逗號模式中的一個或多個的所述R比特碼字執行DC平衡操作之後也允許所述逗號模式保留它們的唯一性的特定比特模式，從而允許所述接^通過所述R比特碼字中的所述逗號模式來確定所述碼字邊界，而無需所述接收機在檢測所述逗號模式之前已對所述R比特碼字執行逆DC平衡操作。50.根據權利要求37所述的系統，其中，R比特碼字空間包括多對彼此權重相同^此極性不同的R比特碼字，其中所述R比特碼字對中的每一個中的一個碼字對應於多個兩比特子碼字，所述多個兩比特子碼字具有相對於所述R比特碼字對中的所述每一個中的另一個碼字中的對應位置的子碼字取"良的最高有效比特。51.根據權利要求37所述的系統，其中，所述R比特碼字中的每一個包括使接收機能夠確定在所述接收機執行所述R比特碼字的解碼之前是否需J^L行逆DC平^^操作的信息。52.根據權利要求51所述的系統，其中，關於DC平衡的所述R比特碼字中的每一個中包括的所述信息被提供在表示所述單個傳輸介質上的每個相應R比特碼字的所述多個PAM-L符號的第一個中。53.—種用於在多電平信令系統中傳輸數位訊號的系統，在該多電平信令系統中，表示多於一比特信息的數位訊號可以在單個傳輸介質上以多於兩個的信號電平傳輸，所述系統包括編碼單元，其被配置成對用N個比特的集合表示的數字值編碼以提供對應的P個符號的集合，其中每個P個符號的集合被選擇以在PAM畫L編碼方案中提供所述P個符號的集合中的相鄰符號之間的至少一個一步轉換；以及傳輸單元，其被配置成在所述單個傳輸線上傳輸所述P個符號的集合，其中，N和P為整數值，L為等於4或4的整數倍的整數值。54.根據權利要求53所述的系統，其中，所述編碼方案是PAM-4編碼方案，其中所述傳輸的信息能夠用分別表示4個不同的步的4個不同符號來表示，其中00表示第一步，01表示第二步，11表示第三步，且10表示第四步。55.根據權利要求54所述的系統，其中，所述4個步中的每一個被分配權重，所述系統進一步包括限定單元，其被配置成限定其中所述N個比特的集合被分配給R比特碼字的碼字空間，其中所述碼字空間包括多對權重相等*性相反的R比特碼字；確定單元，其被配置成確定所述單個傳輸線上的電流不均衡；分配單元，其被配置成以使得所述電流不均衡變得更加接近於零的方式，分配所述N個比特的集合中的每一個所對應的所述對的R比特碼字中的一個；以及傳輸單元，其被配置成將所述對的R比特碼字中的所分配的一個作為所述PAM-L編碼方案中的對應的P個符號的集合在所述單個傳輸線上傳輸。56.根據權利要求53所述的系統，其中，所述編碼單元執行編碼，以使在接收機處實現時鐘數據恢復，所述接》1^^在所述單個傳輸線上接收所述P個符號的集合。57.根據權利要求53所述的系統，其中，所述PAM-L編碼方案對應於PAM-4。58.—種信息傳輸和接收方法，包括在發射機處確定是否要在兩字符信息包的第一字符部分或第二字符部分中的任一個或兩者中拔:供逗號字符；如果是，則為所M應的第一字符部分或所述第二字符部分或這兩個字符位置提供唯一的比特模式；將所述兩字符信息包編碼為N個PAM-L符號的序列以在串行傳輸線上輸出；在接收機處接收所述N個PAM-L符號的序列；基於所述N個PAM-L符號的序列的比特模式，確定所述N個PAM-L符號的序列所對應的數據的第一字符部分或第二字符部分或兩者是否是逗號字符；並且如果是，則基於所述逗號字符確定在所述串行傳輸線上接收的相鄰字符之間的數據邊界，其中，N和L為整翁:值。59.根據權利要求58所述的方法，其中，N為IO，且L為4。60.—種信息傳輸和接收系統，包括發射機，其包括第一確定單元，用於確定是否要在兩字符信息包的第一字符部分或第二字符部分中的任一個或兩者中^供逗號字符；分配單元，用於如果所述第一確定單元確定應提供逗號字符，則為所述對應的笫一字符部分或所述第二字符部分或這兩個字符位置分配唯一的比特模式；以及編碼單元，用於將所述兩字符信息包編碼為N個PAM-L符號的序列以在串行傳輸線上輸出；以及接收機，其包括輸入單元，用於接收在所述串行傳輸線上發送的所述N個PAM-L符號的序列；第二確定單元，用於基於如由所述輸入單元接收的所述N個PAM-L符號的序列的比特模式，確定所述N個PAM-L符號的序列所對應的數據的第一字符部分或第二字符部分或兩者是否是逗號字符；以及數據邊界確定單元，用於如果所述第二確定單元確定逗號字符存在於所述N個PAM-L符號的序列中，則基於所述逗號字符確定在所述串行傳輸線上接收的相鄰字符之間的數據邊界，其中，N和L為整數值。61.根據權利要求60所述的信息傳輸和接收系統，其中，N為IO，且L為4。全文摘要一種用於在多電平信令系統中改進所傳輸數位訊號的質量的系統和方法，在所述多電平信令系統中，表示多於一比特信息的數位訊號可以在單個傳輸介質上以多於兩個的信號電平傳輸，所述系統和方法包括對用N個比特的集合表示的數字值編碼以提供對應的P個符號的集合，其中每個P個符號的集合被選擇以減少連續數位訊號傳輸之間的全擺幅轉換並執行連續數位訊號傳輸之間的DC平衡。所述系統和方法進一步包括在所述單個傳輸介質上傳輸所述P個符號的集合。在可替選的配置中可以另外提供時鐘數據恢復和逗號插入。文檔編號H04L25/49GK101112060SQ200580047414公開日2008年1月23日申請日期2005年12月28日優先權日2004年12月29日發明者克勞斯·F·赫耶爾申請人:恩尼格瑪半導體有限公司