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美國(guó)Alberta大學(xué)研究人員最近成功地在現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)上實(shí)現(xiàn)低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)編碼排列,有可能大幅度增強(qiáng)數(shù)據(jù)流和包交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)效率,如面向語音IP或以太網(wǎng)而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。

研究人員稱,被命名為L(zhǎng)DPC回旋編碼(convolutional coding)的方案比向IEEE 、及 提交的LDPC區(qū)塊編碼(Block coding)更為靈活,能在典型無線及有線協(xié)議框架尺寸下適應(yīng)真實(shí)世界的多樣性。

LDPC區(qū)塊編碼已滲入許多協(xié)議內(nèi),并顯示已實(shí)現(xiàn)接近容量極限的噪音信道性能,使通信設(shè)計(jì)更接近定義媒介容量的經(jīng)典香農(nóng)(Shannon)極限。Flarion Technologies公司實(shí)現(xiàn)了專有的LDPC編碼方法,稱作矢量LDPC,WWiSE聯(lián)盟最近也向 WLAN標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)組提出了一種LDPC區(qū)塊編碼形式。

Alberta大學(xué)研究主管Stephen Bates認(rèn)為,LDPC區(qū)塊編碼需要把數(shù)據(jù)分割成預(yù)先定義指定長(zhǎng)度的區(qū)塊,不適合長(zhǎng)度經(jīng)常發(fā)生變化的數(shù)據(jù)流及以太網(wǎng)包交換應(yīng)用。

“以太網(wǎng)幀可在60到1700字節(jié)之間變化,但如果你定義了區(qū)塊,長(zhǎng)度必須固定。”Bates表示。因此,流入1024位區(qū)塊電路的1026位數(shù)據(jù)必須被分割為兩個(gè)1024位的塊,因此使效率降低。回旋編碼對(duì)包長(zhǎng)沒有限制,由于理論難度至今還未受到開發(fā)。“關(guān)閉”或“終止”編碼也有難度。

Alberta研究小組在俄羅斯研究學(xué)者Kamil Zigangirov開發(fā)的數(shù)學(xué)研究和模型幫助下克服了這些困難。小組研制出自動(dòng)生成工具,將編碼理論和問題描述翻譯成VLSI硬件描述語言。“如今我們可以在數(shù)天內(nèi)而不是數(shù)周內(nèi)完成實(shí)現(xiàn),只有20%的最終轉(zhuǎn)換需要用手工完成。”

研究小組下一階段是將設(shè)計(jì)采用或微米工藝流片。預(yù)計(jì)2005年第一季度可以進(jìn)行。VHDL代碼可能以開放源的形式提供,以鼓勵(lì)普及應(yīng)用。