專利名稱：用于迭代硬判決前向糾錯譯碼的裝置的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域。更具體地來說，本發(fā)明涉及通信中的糾錯技術(shù)。
背景技術(shù)：
在通信網(wǎng)絡(luò)中，前向糾錯(FEC)用于保護傳送的信息免受在傳輸系統(tǒng)中傳輸時發(fā)生的損害。在代數(shù)塊碼(例如，里德所羅門碼)的情況中，在傳輸信息符號塊之前，在符號中添加了冗余符號。只要被破壞的符號數(shù)量不超過該碼的特殊構(gòu)造所給定的某個閾值，則接收該傳輸?shù)木W(wǎng)元可以校正傳輸差錯。
代數(shù)編碼的一個替代方案是迭代編碼。迭代編碼算法是為在表示傳輸信息流接收符號可靠性的標(biāo)量信息可用的情況下校正傳輸信息流而開發(fā)的。這些迭代編碼算法還稱為軟判決算法。
但是，軟判決編碼技術(shù)常常不適用于光網(wǎng)絡(luò)，其中高傳輸速率干擾生成接收符號可靠性信息的能力。再者，軟判決編碼算法對校正后比特誤碼概率低的傳輸信息流(此情況出現(xiàn)在光網(wǎng)絡(luò)中)往往具有相對較差的性能。
附圖簡介參考以下說明以及用于圖示本發(fā)明實施例的附圖，可以更好地理解本發(fā)明。附圖中
圖1A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示范性網(wǎng)元的示意圖1B說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的輸入比特誤碼率(BERi)與輸出比特誤碼率(BERo)關(guān)系的圖表，其中三個示范性編碼方案在傳輸示范信號時在其中添加了25％的FEC相關(guān)開銷；圖2說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例對數(shù)據(jù)進行編碼的示范流程圖；圖3A是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，一個矩陣中兩個碼類的示范性交織的示意圖；圖3B是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，第三碼類交織到圖3A所示矩陣中的示范性交織的示意圖；圖3C是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，兩個碼類的備選示范性交織的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例對數(shù)據(jù)進行譯碼的流程圖；圖5是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的網(wǎng)元的線路卡的部件示意圖；圖6A是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，圖5的迭代譯碼器505A的示范實施例的示意圖；圖6B是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，迭代譯碼器/去封裝器(dewraper)和編碼器/封裝器(wrapper)509的示范實施例的示意圖；圖7是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，利用后向注釋(backwardannotation)的迭代譯碼器的示意圖；圖8是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，利用前向注釋(forwardannotation)的迭代譯碼器的示意圖。
發(fā)明的詳細說明在如下說明中，闡述了許多具體細節(jié)，以便透徹地理解本發(fā)明。但應(yīng)理解，本發(fā)明還可以在不具有這些特定細節(jié)的情況下實施。在其它實例中，熟知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)未詳細說明，以使本發(fā)明足夠清楚。
圖1A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示范性網(wǎng)元的示意圖。在圖1中，網(wǎng)元101與網(wǎng)元103相連。封裝/編碼單元107(下文將進行更詳細的說明)在網(wǎng)元101接收數(shù)據(jù)105。該數(shù)據(jù)包含一組信息符號。一個或多個比特可以表示每個信息符號。封裝/編碼單元107將開銷空間添加到數(shù)據(jù)105中(稱為封裝)。封裝/編碼單元107最初以管理信息填充該開銷空間。該管理信息可以包括用于碼同步的圖案。封裝/編碼單元107然后以從數(shù)據(jù)105的信息符號派生出的冗余符號填充數(shù)據(jù)105的剩余開銷空間。冗余符號是交織碼類的成員，對此將在下文予以詳細說明。封裝/編碼單元107將封裝的數(shù)據(jù)106傳遞到光發(fā)送器109。光發(fā)送器109將封裝的數(shù)據(jù)106從電信號轉(zhuǎn)換成光信號108。光發(fā)送器109然后將光信號108從網(wǎng)元101傳送到網(wǎng)元103。在本發(fā)明的一個實施例中，封裝/編碼單元107和光發(fā)送器109是分離的單元。在本發(fā)明的替代實施例中，封裝/編碼單元107和光發(fā)送器109是一個單元。
網(wǎng)元103中的光接收器111接收光信號108。光接收器111將光信號108轉(zhuǎn)換成電信號，即接收的封裝數(shù)據(jù)110，并將接收的封裝數(shù)據(jù)110傳遞給多碼類迭代譯碼單元113。如果封裝的數(shù)據(jù)未受損害，則接收的封裝數(shù)據(jù)110與封裝數(shù)據(jù)106相同。為了進行說明，假定接收的封裝數(shù)據(jù)110是帶有損傷的封裝數(shù)據(jù)106。
多碼類迭代譯碼單元113處理含有添加的冗余符號的接收封裝數(shù)據(jù)110，以生成經(jīng)處理的封裝數(shù)據(jù)112。多碼類迭代譯碼單元113將該經(jīng)處理的封裝數(shù)據(jù)112傳遞給去封裝單元115。下文將對多碼類迭代譯碼單元113和去封裝單元115予以詳細說明。
去封裝單元115從經(jīng)處理的封裝數(shù)據(jù)112中去除管理信息和先前攜帶冗余符號的開銷空間。去封裝單元115然后輸出數(shù)據(jù)117，與原始數(shù)據(jù)105相比，除數(shù)據(jù)117中含有不可校正差錯星座(errorconstellation)的那些位置以外完全相同。原始數(shù)據(jù)105與輸出數(shù)據(jù)117之間的差異稱為輸出誤碼率。本發(fā)明的不同實施例可以不同方式實現(xiàn)光接收器111、多碼類迭代譯碼單元113及去封裝單元115。光接收器111、多碼類迭代譯碼單元113和去封裝單元115可以是一個裝置；光接收器111和多碼類迭代譯碼單元113也可以是與去封裝單元115分離的一個單元；或者，多碼類迭代譯碼單元113和去封裝單元115也可以是與光接收器111分離的一個裝置。
對以光信號方式傳輸?shù)木哂薪豢棿a類的數(shù)據(jù)應(yīng)用硬判決FEC可降低輸出比特誤碼率。
圖1B說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的輸入比特誤碼率(BERi)與輸出比特誤碼率(BERo)關(guān)系，其中的三個示范性編碼方案在傳輸示范信號時在其中添加了25％的FEC相關(guān)開銷。BERi是單比特傳輸誤碼的概率，而BERo是在根據(jù)平均白高斯噪聲模型對數(shù)據(jù)進行譯碼之后單個比特被破壞的概率。標(biāo)記為“RS(255，205)”的點劃線表示單級里德所羅門編碼方案的性能。標(biāo)記為“簡單積譯碼(simpleproduct decoding)”的虛線表示利用優(yōu)化碼參數(shù)的簡單的基于里德所羅門的塊積編碼方案(block product coding scheme)的性能。實線表示使用兩次迭代對兩個交織碼類執(zhí)行迭代硬判決譯碼的編碼方案的性能。如圖B1所示，在光傳輸中通常出現(xiàn)的輸入BER的情況下，對交織碼類執(zhí)行迭代硬判決譯碼的編碼方案性能優(yōu)于其它示范編碼方案。
圖2說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例對數(shù)據(jù)進行編碼的示范流程圖。在方框201中選擇編碼方案。選擇編碼方案包括選擇要采用哪個前向糾錯(FEC)編碼程序(例如BCH編碼、里德所羅門編碼等)以及選擇要配合該編碼算法使用的參數(shù)。在本發(fā)明一個實施例中，預(yù)定義了一組參數(shù)和程序。在本發(fā)明的替代實施例中，參數(shù)和編碼程序是從存儲器中檢索出來的；用戶選擇參數(shù)和編碼程序；編碼程序是隨機地從一組編碼算法中選擇的，每種編碼算法具有一組預(yù)定義的參數(shù)，隨機地從一組預(yù)定義參數(shù)中選擇要配合預(yù)定編碼程序使用的一組參數(shù)；所述參數(shù)和/或編碼程序是從存儲在封裝/編碼單元和/或單獨的存儲單元等上的不同參數(shù)和/或編碼程序中選擇的。
在方框203中接收數(shù)據(jù)。在方框205中，利用所選擇的編碼方案處理數(shù)據(jù)，以生成第一碼類的一組碼字(即，附有冗余數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù))。術(shù)語碼類指利用某個編碼程序和某組參數(shù)生成的所有碼字。雖然在本發(fā)明一個實施例中，不同的碼類由相同的編碼程序采用不同的參數(shù)生成，但是在本發(fā)明的替代實施例中，不同的碼類由相同的參數(shù)和不同的編碼算法或不同的編碼算法和不同的參數(shù)組生成。
在方框211中，選擇一個不同的編碼方案。該不同的編碼方案至少在一個方面不同于先前選擇的編碼方案(例如參數(shù)不同、編碼算法不同等)。
在方框213中，通過對在方框205中處理的編碼數(shù)據(jù)應(yīng)用選定的編碼方案生成下一個碼類。在方框215中判斷編碼是否完成。如果編碼未完成，則控制流程返回到方框211。如果編碼完成，則控制流程轉(zhuǎn)到方框217。
在方框217中傳輸編碼數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)符號進行編碼，以便每個符號成為每個碼類的至少一個碼字的成員。
雖然圖中的流程圖顯示了由本發(fā)明某些實施例執(zhí)行的操作的特定次序，但應(yīng)理解，這種次序是示例性的(例如，本發(fā)明的替代實施例可以不同的次序來執(zhí)行某些操作，合并某些操作，并行執(zhí)行某些操作等)。例如，如果參數(shù)組是預(yù)定的，則可以不執(zhí)行方框201和/或方框211的操作。此外，方框203可以在方框201之前執(zhí)行。在本發(fā)明的另一個實施例中，方框201和方框211可依次執(zhí)行或并行執(zhí)行。
對符號進行編碼，以便每個符號成為每個碼類的至少一個碼字的成員，每個碼類可以用一個矩陣表示。圖3A-3C是說明碼類交織的示意圖。
圖3A是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，一個矩陣中兩個碼類的示范性交織的示意圖。在圖3A中，由編碼程序305對封裝的數(shù)據(jù)301進行處理。編碼程序305生成第一碼類，表示為在矩陣309中按行排列的一組k2個碼字。第一碼類的每個碼字包含n1個符號，其中k1個符號是要保護的信息符號。第一碼類的冗余符號在矩陣309中表示為行冗余符號311(每行n1-k1個冗余符號)。第一碼類對應(yīng)于矩陣309的第一維。
隨后由編碼程序306處理矩陣309的第二維。如上所述，本發(fā)明的替代實施例可以采用另一個編碼程序、另一個編碼程序和另一組參數(shù)等來處理矩陣309。編碼程序306生成矩陣315。矩陣315的列是第二碼類的碼字。第二碼類的碼字塊長度為n2，每個碼字有k2個信息符號，n2-k2個冗余符號，這些碼字表示為列冗余符號313。第二碼類包括n1個碼字(即矩陣315中的n1列)。第二碼類包括由行冗余符號311和用于校正行冗余符號311的冗余符號構(gòu)成的碼字。
圖3B是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，第三碼類交織到圖3A所示矩陣中的示范性交織的示意圖。在圖3B中，編碼程序316生成矩陣319。編碼程序319對矩陣306的第三維進行編碼，以生成具有第三碼類的矩陣319。矩陣319包括第三維冗余符號317。第三維冗余符號317對應(yīng)于第三碼類碼字的每條對角線。
圖3C是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，兩個碼類的備選示范性交織的示意圖。圖3C說明編碼程序105生成一個形式為二維域321的交織碼類流。域321包括行碼字和列碼字。不同于圖3A的矩陣315，域321在每行包含多個碼字。在域321中，第一碼類的碼字并不與第二碼類的單個碼字對齊。
將多碼類交織提供了改進的前向糾錯。每種單一的FEC編碼方案對傳輸差錯分布(如每個碼字的固定差錯限制)有嚴(yán)格的約束。將多碼類交織可使迭代譯碼普遍地克服FEC編碼方案的局限，從而顯著改善性能，對平均白高斯噪聲(AWGN)模型的情況尤其突出。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例對數(shù)據(jù)進行譯碼的流程圖。在方框401中接收數(shù)據(jù)。在方框402中處理最后一個碼類(即在傳輸網(wǎng)元上編碼的最后一個碼類)。在方框403中，處理下一個碼類(即傳輸網(wǎng)元上對最后一個碼類編碼之前進行編碼的碼類)。在方框405中，判斷是否已經(jīng)將所有碼類譯碼。如果尚未將所有碼類譯碼，則控制流程返回到方框403。如果已將所有碼類譯碼，則控制流程返回到方框407。
在方框407中，判斷在處理所有碼類的同時是否校正了任何差錯。如果校正了任何差錯，則控制流程從方框407返回到方框402。如果沒有其它差錯被校正，則在方框409中從接收的數(shù)據(jù)中去除冗余符號。
圖4說明將多碼類交織如何使迭代譯碼能夠克服目前FEC編碼方案的局限。例如，假定編碼程序305和306分別用于校正t1和t2個傳輸差錯。如果第一碼類的一個碼字中的差錯數(shù)量超過t1，則通常無法校正該碼字。因為已將多個碼類交織而后加以迭代譯碼，所以第二碼類中校正的差錯可能允許在后續(xù)迭代中校正第一碼類中的差錯。換言之，校正第一和第二碼類的碼字相交處的不正確的符號可以將第一碼類的碼字中的差錯數(shù)量減少至低于t1。因此，該碼字在下一輪迭代中變得可校正。
如前所述，圖4所示的操作次序是示范性的。例如，可以不執(zhí)行方框405，因為碼類的數(shù)量是已知的。本發(fā)明的替代實施例可以不同方式執(zhí)行方框407的步驟?？梢越o定固定次數(shù)的迭代循環(huán)而不是觀察所執(zhí)行的差錯校正。此外，本發(fā)明的另一個實施例還可以接受輸出數(shù)據(jù)中余留某種級別的差錯。在本發(fā)明的另一個實施例中，處理單個碼類(方框402和方框403)可以圖5所示的流水線結(jié)構(gòu)形式并行執(zhí)行。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的網(wǎng)元的線路卡的部件圖。在圖5中，線路卡包括一個光接收器501，其接收光信號形式的封裝數(shù)據(jù)。光發(fā)送器501將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。然后，光接收器501將電信號形式的封裝數(shù)據(jù)傳遞到解串器503。解串器503將封裝的數(shù)據(jù)進行排列以進行迭代譯碼。然后，解串器503將封裝數(shù)據(jù)傳遞給一系列任意數(shù)量的迭代譯碼器505A-505F進行處理。迭代譯碼器505A-505F中的每一個迭代譯碼器對封裝數(shù)據(jù)的所有碼類執(zhí)行至少一次迭代譯碼。迭代譯碼器505F將封裝數(shù)據(jù)傳遞給迭代譯碼器/去封裝器和編碼器/封裝器509。迭代譯碼器/去封裝器和編碼器/封裝器509對該數(shù)據(jù)的所有碼類執(zhí)行至少一次以上的迭代譯碼，并將該數(shù)據(jù)去封裝。迭代譯碼器/去封裝器和編碼器/封裝器509隨后輸出該數(shù)據(jù)。
迭代譯碼器/去封裝器和編碼器/封裝器509還接收待發(fā)送的數(shù)據(jù)。迭代譯碼器/去封裝器和編碼器/封裝器509將接收數(shù)據(jù)如圖1A所述進行封裝，并如前圖1-2中所述將接收數(shù)據(jù)編碼。迭代譯碼器/去封裝器和編碼器/封裝器509然后將封裝且編碼的數(shù)據(jù)傳遞給串行化器511。串行化器511對封裝的數(shù)據(jù)進行排列以便發(fā)送。串行化器511然后將串行化的封裝數(shù)據(jù)傳遞到光發(fā)送器513。光發(fā)送器513將串行化的封裝數(shù)據(jù)從電信號轉(zhuǎn)換成光信號，并發(fā)送該光信號。
線路卡500和/或線路卡500的部件包括一個或多個機器可讀介質(zhì)。機器可讀介質(zhì)包括任何以機器(如計算機)可讀形式提供(例如存儲和/或傳輸)信息的裝置。例如，機器可讀介質(zhì)包括只讀存儲器(ROM)；隨機存取存儲器(RAM)；磁碟存儲介質(zhì)；光存儲介質(zhì)；閃速存儲器；以及電、光、聲或其它形式的傳播信號(例如，載波、紅外線、數(shù)字信號等)；等等。
圖5所示的本發(fā)明實施例就連接在一起的迭代譯碼器的數(shù)量而言是可伸縮的。此外，所示的本發(fā)明實施例通過將編碼器和譯碼器實現(xiàn)為一個部件而顯著節(jié)省了板空間。本發(fā)明的各實施例可以不同方式實現(xiàn)迭代譯碼器。例如，迭代譯碼器505A-505F可以實現(xiàn)為單個迭代FEC譯碼器，迭代譯碼器505A-505F和迭代譯碼器/去封裝器和編碼器/封裝單元509中的譯碼功能可以實現(xiàn)為一個單元。
圖6A是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，圖5的迭代譯碼器505A的示范實施例的示意圖。在圖6A中，迭代譯碼器505A用于對兩個碼類進行譯碼。在圖6A中，迭代譯碼器505A的列譯碼器601接收封裝的數(shù)據(jù)。列譯碼器601對接收數(shù)據(jù)的每一列進行譯碼。在將接收數(shù)據(jù)的每一列譯碼之后，列譯碼器601將該數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)重排序器(reorderer)603A。數(shù)據(jù)重排序器603A對從列譯碼器601接收的數(shù)據(jù)從列到行重新進行排列。數(shù)據(jù)重排序器603A然后將重排序的數(shù)據(jù)傳遞給行譯碼器605。行譯碼器605將接收數(shù)據(jù)譯碼為矩陣的行。行譯碼器605然后將該數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)重排序器603B。數(shù)據(jù)重排序器603B將該數(shù)據(jù)從行到列重新進行排列。數(shù)據(jù)重排序器603B然后將重排序的數(shù)據(jù)傳遞給下一個迭代譯碼器。
圖6B是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，迭代譯碼器/去封裝器和編碼器/封裝器509的示范實施例的示意圖。在圖6B中，迭代譯碼器505F將數(shù)據(jù)傳遞給迭代譯碼器/去封裝器和編碼器/封裝器(“混和單元”)509。數(shù)據(jù)通過列譯碼器601A、數(shù)據(jù)重排序器603A以及行譯碼器605A，類似于每個迭代譯碼器505A-505F。行譯碼器605A將數(shù)據(jù)傳遞給去封裝器611。去封裝器611將數(shù)據(jù)去封裝，類似于先前圖1所述的去封裝操作?；旌蛦卧?09還包括封裝器613。封裝器613接收要發(fā)送的數(shù)據(jù)并類似于先前圖1所述的封裝操作對該數(shù)據(jù)進行封裝。封裝器613將封裝的數(shù)據(jù)傳遞給行編碼器615。行編碼器615用行冗余符號填充封裝器613添加的某些空間。行編碼器615然后將該數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)重排序器603B。數(shù)據(jù)重排序器603B從行到列將該數(shù)據(jù)重新排序。數(shù)據(jù)重排序器603A然后將重排序的數(shù)據(jù)傳遞給列編碼器607。列編碼器607用列冗余符號填充封裝器613添加的其余空間。列編碼器607然后將數(shù)據(jù)傳遞出迭代譯碼器/去封裝器和編碼器/封裝器509。
圖7是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，利用后向注釋(backwardannotation)的迭代譯碼器的示意圖。圖7所示的迭代譯碼器是一個示范性三碼類迭代譯碼器。為簡明起見，假定每個碼類具有代數(shù)性質(zhì)，包括以計算校正子(syndrome)作為第一步驟。圖7所示的迭代譯碼器700包括校正子計算單元703A-703C。本發(fā)明的替代實施例可以包括更多或更少的校正子計算單元。差錯模式計算單元709A-709C與校正子計算單元703A-703C相連。迭代譯碼器700接收具有三碼類的數(shù)據(jù)。接收的數(shù)據(jù)存儲在FIFO 701A中。接收數(shù)據(jù)還發(fā)送到校正子計算單元703A-703C。
校正子計算單元703A計算第三碼類的校正子。校正子計算單元703A將校正子傳遞給差錯模式計算單元709A。差錯模式計算單元709A計算用于糾錯的差錯模式，并且還計算后向注釋。對存儲在FIFO701A中的數(shù)據(jù)應(yīng)用由差錯模式計算單元709A確定的校正。所得數(shù)據(jù)存儲在FIFO 701B中。計算的向后注釋從差錯模式計算單元709A傳遞到校正子計算單元703B和703C。因為校正子計算是線性的，所以校正子計算單元703A-703C以并行方式計算它們的校正子，從而校正子計算單元703B已計算了用于第二碼類的校正子。校正子計算單元703B將收到的后向注釋添加到其計算的校正子中。校正子計算單元703B隨后將含有后向注釋的校正子傳遞給差錯模式計算單元709B。差錯模式計算單元709B對第二碼類執(zhí)行與差錯模式計算單元709A相同的任務(wù)。
差錯模式計算單元709B將計算得到的差錯校正信息應(yīng)用于存儲在FIFO 701B中的數(shù)據(jù)上。所得數(shù)據(jù)存儲在FIFO 701C中。差錯模式計算單元709B將為第二碼類計算的后向注釋傳遞給校正子計算單元703C。校正子計算單元703C應(yīng)該已經(jīng)計算了第一碼類的校正子，以及添加了第一碼類后向注釋。校正子計算單元703C隨后將第二碼類的后向注釋添加到其校正子中，并將計算得到的校正子傳遞給差錯模式計算單元709C。差錯模式計算單元709C確定差錯校正信息，并將該信息應(yīng)用于存儲在FIFO 701C中的數(shù)據(jù)上。然后將所得數(shù)據(jù)傳遞給下一個迭代譯碼器。
利用后向注釋對交織碼類進行迭代譯碼減少了對每個碼類進行譯碼導(dǎo)致的等待時間?？梢栽诖a類C2的差錯模式計算完成之后立即計算碼類C1的差錯模式。
圖8是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例，利用前向注釋的迭代譯碼器的示意圖。圖8所示的迭代譯碼器800類似于圖7所示的迭代譯碼器700。迭代譯碼器800包括校正子計算單元803A-803C。本發(fā)明的替代實施例可以包括更多或更少的校正子計算單元。差錯模式計算單元809A-809C與校正子計算單元803A-803C相連。迭代譯碼器800接收具有三碼類的數(shù)據(jù)。接收的數(shù)據(jù)存儲在FIFO 801A中。接收數(shù)據(jù)還發(fā)送到校正子計算單元803A-803C。
校正子計算單元803A計算三碼類的校正子。校正子計算單元809A將校正子傳遞給差錯模式計算單元809A。差錯模式計算單元809A計算用于糾錯的差錯模式，并且還計算后向注釋。對存儲在FIFO801A中的數(shù)據(jù)應(yīng)用由差錯模式計算單元809A確定的校正。所得數(shù)據(jù)存儲在FIFO 801B中。計算的向后注釋從差錯模式計算單元809A傳遞到校正子計算單元803B和803C。因為校正子計算是線性的，所以校正子計算單元803A-803C并行地計算它們的校正子，從而校正子計算單元803B已計算出用于第二碼類的校正子。差錯模式計算單元809A還將其計算的結(jié)果存儲在緩沖器811中，以便傳送到下一個迭代譯碼器的校正子計算單元(“前向注釋”)。校正子計算單元803B將收到的后向注釋添加到其計算的校正子中。校正子計算單元803B隨后將含有后向注釋的校正子傳遞給差錯模式計算單元809B。差錯模式計算單元809B執(zhí)行與用于第二碼類的差錯模式計算單元809A相同的任務(wù)。
差錯模式計算單元809B將計算得到的差錯校正信息應(yīng)用于存儲在FIFO 801B中的數(shù)據(jù)上。所得數(shù)據(jù)存儲在FIFO 801C中。差錯模式計算單元809B將為第二碼類計算的后向注釋傳遞給校正子計算單元803C，并將計算得到的差錯模式存儲在緩沖器811中，以便傳送到下一個迭代譯碼器的校正子計算單元。校正子計算單元803C應(yīng)該已經(jīng)計算出第一碼類的校正子，并添加了第一碼類后向注釋。校正子計算單元803C隨后將第二碼類的后向注釋添加到其校正子中，并將計算得到的校正子傳遞給差錯模式計算單元809C。差錯模式計算單元809C確定差錯校正信息，并將該信息應(yīng)用于存儲在FIFO 801C中的數(shù)據(jù)上。與差錯模式計算單元809A和809B一樣，差錯模式計算單元809C將其計算得到的差錯模式傳遞到緩沖器811，以便傳送到下一個迭代譯碼器的校正子計算單元。存儲在FIFO 801C中的數(shù)據(jù)傳遞給下一個迭代譯碼器。
在本發(fā)明的一個實施例中，緩沖器811按照差錯模式計算單元的指示臨時暫存要傳送到下一個迭代譯碼器的校正子計算單元的計算所得的注釋。在本發(fā)明的替代實施例中，差錯模式計算單元將前向注釋信息傳遞到專門對應(yīng)于一個迭代譯碼器的差錯模式計算單元和下一個迭代譯碼器的校正子計算單元的緩沖器。在本發(fā)明的另一個實施例中，迭代譯碼器的差錯模式計算單元將計算得到的差錯模式直接傳遞給下一個迭代譯碼器的與其對應(yīng)的校正子計算單元。前向注釋減少了等待時間。
所述的迭代譯碼可以通過存儲在一個或多個機器可讀介質(zhì)上的指令來實現(xiàn)。因此，機器可讀介質(zhì)包括任何以機器(例如計算機)可讀形式提供(例如存儲和/或傳輸)信息的裝置。例如，機器可讀介質(zhì)包括只讀存儲器(ROM)；隨機存取存儲器(RAM)；磁碟存儲介質(zhì)；光存儲介質(zhì)、閃速存儲器；以及電、光、聲或其它形式的傳播信號(例如，載波、紅外信號、數(shù)字信號等)；等等。
如前所述，對交織碼類的迭代硬判決譯碼方法允許對光傳輸進行前向糾錯。
雖然已根據(jù)本發(fā)明的幾個實施例對本發(fā)明作了描述，但本專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)知本發(fā)明并不限于所述這些實施例。在不背離權(quán)利要求書提出的本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明的方法和裝置可以在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)加以修改和替換而實施。本說明書因此應(yīng)視為說明性而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的二進制接收器，所述電信號具有一組信息符號和一組冗余符號，所述一組冗余符號由不同的前向糾錯(FEC)編碼方案生成；以及多個譯碼器，其中第一個譯碼器與所述二進制接收器相連，并且所述多個譯碼器連接在一起，所述多個譯碼器中的每一個譯碼器根據(jù)所述不同的FEC編碼方案利用所述冗余符號組對所述一組信息符號進行譯碼。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述多個譯碼器以串聯(lián)方式連接在一起。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述不同的FEC編碼方案是采用不同參數(shù)的相同F(xiàn)EC編碼算法。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述不同的FEC編碼方案是不同的FEC編碼算法。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于還包括與所述二進制接收器相連、用于將所述電信號解串的解串器。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于還包括與所述多個譯碼器之一相連的譯碼器/去封裝器，所述單元用于根據(jù)所述不同的FEC編碼方案利用所述冗余符號組對所述一組信息符號進行譯碼，并去除所述冗余符號組。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于還包括與所述多個譯碼器之一相連的去封裝器，所述去封裝器用于去除所述冗余符號組。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于還包括與所述多個譯碼器之一相連的譯碼器/去封裝器/編碼器/封裝器單元，所述譯碼器/去封裝器/編碼器/封裝器單元用于根據(jù)所述不同的FEC編碼方案利用所述冗余符號組對所述一組信息符號進行譯碼；去除所述冗余符號組，接收第二組信息符號；添加開銷空間和開銷信息到所述冗余符號組中；以及利用所述不同的FEC編碼方案對所述一組信息符號進行編碼。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于還包括與所述譯碼器/去封裝器/編碼器/封裝器單元相連的二進制發(fā)送器，所述二進制發(fā)送器用于將從所述譯碼器/去封裝器/編碼器/封裝器單元接收的電信號轉(zhuǎn)換成光信號。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于還包括與所述譯碼器/去封裝器/編碼器/封裝器單元相連的串行化器，所述串行化器用于將從所述譯碼器/去封裝器/編碼器/封裝器單元接收的電信號串行化。
11.一種裝置，包括用于接收光信號并將所述光信號轉(zhuǎn)換成電信號的二進制接收器；與所述二進制接收器相連的迭代前向糾錯(FEC)譯碼器，所述迭代FEC譯碼器用于重復(fù)對具有多個交織碼類的一組數(shù)據(jù)的每個碼類進行給定次數(shù)的譯碼；以及與所述迭代FEC譯碼器相連的去封裝器，所述去封裝器用于從所述一組數(shù)據(jù)中去除冗余符號和開銷信息。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于還包括與所述去封裝器相連的封裝器，用于將開銷空間和開銷信息添加到要從所述裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)中。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于還包括與所述封裝器相連的串行化器。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于還包括與所述串行化器相連的發(fā)送器。
15.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于還包括與所述去封裝器相連的編碼器，所述編碼器用于對要從所述裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)進行編碼。
16.一種裝置，包括第一譯碼器，其具有交替與多個數(shù)據(jù)重排序器相連的多個前向糾錯(FEC)編碼方案譯碼器，所述多個FEC編碼方案譯碼器中的每一個譯碼器用于根據(jù)不同的FEC編碼方案對數(shù)據(jù)進行譯碼，以及所述多個數(shù)據(jù)重排序器中的每一個重排序器用于排列所述數(shù)據(jù)以供所述多個FEC編碼方案譯碼器中的下一個進行處理；以及與所述第一譯碼器相連的第二譯碼器。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于還包括與所述第二譯碼器相連的去封裝器，所述去封裝器用于從所述數(shù)據(jù)中去除冗余符號。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于所述多個數(shù)據(jù)重排序器中的每一個根據(jù)相應(yīng)的維數(shù)排列數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于還包括與所述第一譯碼器相連的二進制接收器，所述二進制接收器用于將信號從光轉(zhuǎn)換成電，所述信號具有所述一組信息符號和所述第一和第二組冗余符號。
20.一種裝置，包括第一譯碼器，其具有用于接收一組數(shù)據(jù)的第一緩沖器，所述一組數(shù)據(jù)包含一組碼字，第一校正子計算單元，用于接收所述一組數(shù)據(jù)并根據(jù)第一前向糾錯(FEC)編碼方案計算所述一組數(shù)據(jù)的第一校正子，與所述第一校正子計算單元相連的第一差錯模式計算單元，所述第一差錯模式計算單元用于利用所述第一校正子計算第一差錯模式；更新所述第一緩沖器中的所述一組數(shù)據(jù)；以及計算第一值，與所述第一緩沖器相連的第二緩沖器，所述第二緩沖器用于接收所述更新的一組數(shù)據(jù)，與所述第一差錯模式計算單元相連的第二校正子計算單元，所述第二校正子計算單元用于接收所述一組數(shù)據(jù)并根據(jù)第二前向糾錯(FEC)編碼方案計算所述一組數(shù)據(jù)的第二校正子，接收所述第一值并以所述第一值更新所述第二校正子。與所述第二校正子計算單元和所述第二緩沖器相連的第二差錯模式計算單元，所述第二差錯模式計算單元用于計算第二差錯模式并更新所述第二緩沖器中的所述一組數(shù)據(jù)；以及與所述第一譯碼器相連的第二譯碼器，所述第二譯碼器用于從所述第一譯碼器接收所述一組數(shù)據(jù)。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于還包括與所述第一譯碼器相連的二進制接收器，所述二進制接收器用于將信號從光轉(zhuǎn)換成電，所述信號具有所述一組數(shù)據(jù)。
22.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于還包括與所述第二譯碼器相連的去封裝器，所述去封裝器用于從所述一組數(shù)據(jù)中去除冗余符號。
23.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于還包括所述第一譯碼器，其又具有用于計算第二值的第二差錯模式計算單元；用于從所述第二緩沖器接收所述更新的一組數(shù)據(jù)的第三緩沖器；與所述第一和第二差錯模式計算單元相連的第三校正子計算單元，所述第三校正子計算單元用于計算第三校正子，并以所述第二值更新所述校正子；以及與所述第三校正子計算單元相連的第三差錯模式計算單元，所述第三差錯模式計算單元用于計算所述一組數(shù)據(jù)的第三差錯模式，以更新所述第三緩沖器中的所述一組數(shù)據(jù)。
24.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于還包括與所述第一和第二差錯模式計算單元及所述第二譯碼器的第三和第四校正子計算單元相連的第三緩沖器，所述第三緩沖器用于接收所述第一值和所述第二值，并將所述第一值發(fā)送到所述第三校正子計算單元以及將所述第二值發(fā)送到所述第四校正子計算單元。
25.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于還包括所述第二譯碼器具有與所述第一譯碼器的所述第一和第二差錯模式計算單元相連的第三校正子計算單元，所述第三校正子計算單元用于接收所述第一值和第二值；以及與所述第一譯碼器的所述第一和第二差錯模式計算單元相連的第四校正子計算單元，所述第四校正子計算單元用于接收所述第一值和第二值。
26.一種裝置，包括二進制接收器，用于接收信號并將所述信號從光轉(zhuǎn)換成電，所述信號具有一組數(shù)據(jù)；與所述二進制接收器相連的第一譯碼器，所述第一譯碼器用于根據(jù)多個不同的前向糾錯(FEC)編碼方案對所述一組數(shù)據(jù)進行譯碼；與所述第一譯碼器相連的第二譯碼器，所述第二譯碼器用于根據(jù)所述多個不同的前向糾錯(FEC)編碼方案對所述一組數(shù)據(jù)進行譯碼；與所述第二譯碼器相連的去封裝器，所述去封裝器用于從所述一組數(shù)據(jù)中去除冗余符號；用于接收第二信號的封裝器，所述第二信號具有第二組數(shù)據(jù)，所述封裝器用于將開銷空間和開銷信息添加到所述第二組數(shù)據(jù)中；與所述封裝器相連的編碼器，所述編碼器用于采用所述多個不同的FEC編碼方案對所述第二組數(shù)據(jù)進行編碼；以及與所述編碼器相連的二進制發(fā)送器，所述二進制發(fā)送器用于將所述第二信號從電轉(zhuǎn)換成光。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于所述第一和第二譯碼器各包括交替與多個數(shù)據(jù)重排序器相連的多個FEC編碼方案譯碼器，所述FEC編碼方案譯碼器中的每一個譯碼器根據(jù)所述多個不同F(xiàn)EC編碼方案之一對所述一組數(shù)據(jù)進行譯碼；以及所述多個數(shù)據(jù)重排序器用于排列所述一組數(shù)據(jù)。
28.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于所述第一和第二譯碼器各包括第一緩沖器；第一校正子計算單元；與所述第一校正子裝置和所述第一緩沖器相連的第一差錯模式計算單元；與所述第一緩沖器相連的第二緩沖器；與所述第一差錯模式計算單元相連的第二校正子計算單元；以及與所述第二校正子裝置和所述第二緩沖器相連的第二差錯模式計算單元。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于所述第一譯碼器的所述第一和第二差錯模式計算單元與所述第二譯碼器的所述第一和第二校正子計算單元相連。
30.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于所述第一和第二差錯模式計算單元與第三緩沖器相連，所述第三緩沖器與所述第二譯碼器的所述第一和第二校正子計算單元相連。
31.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于還包括與所述二進制發(fā)送器和所述編碼器相連的串行化器，所述串行化器用于將所述第二組數(shù)據(jù)串行化。
32.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于還包括與所述二進制發(fā)送器和所述第一譯碼器相連的解串器，所述解串器用于對所述第二組數(shù)據(jù)進行解串處理。
33.一種系統(tǒng)，包括第一網(wǎng)元，其又具有將開銷空間和開銷信息添加到一組數(shù)據(jù)中的封裝器；與所述封裝器相連的編碼器，所述編碼器用于根據(jù)多個不同的前向糾錯(FEC)方案對所述一組數(shù)據(jù)進行編碼；與所述編碼器相連的二進制發(fā)送器，所述二進制發(fā)送器用于將所述一組數(shù)據(jù)從電信號轉(zhuǎn)換成光信號；以及與所述第一網(wǎng)元相連的第二網(wǎng)元，所述第二網(wǎng)元具有用于將所述一組數(shù)據(jù)從光信號轉(zhuǎn)換成電信號的二進制接收器；與所述二進制接收器相連的第一譯碼器，所述第一譯碼器用于根據(jù)所述多個不同的FEC編碼方案對所述一組數(shù)據(jù)進行譯碼；與所述第一譯碼器相連的第二譯碼器，所述第二譯碼器用于根據(jù)所述多個不同的FEC編碼方案對所述一組數(shù)據(jù)進行譯碼；以及與所述第二譯碼器相連的去封裝器，所述去封裝器用于從所述一組數(shù)據(jù)中去除開銷空間、開銷信息以及冗余符號。
34.如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括第一網(wǎng)元具有第三譯碼器，用于根據(jù)所述多個不同的FEC編碼方案對第二組數(shù)據(jù)進行譯碼；以及與所述第三譯碼器相連的第四譯碼器，所述第四譯碼器根據(jù)所述多個不同的FEC編碼方案對所述第二組數(shù)據(jù)進行譯碼。
35.如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括第二網(wǎng)元具有將開銷空間和開銷信息添加到第二組數(shù)據(jù)中的第二封裝器；與所述第二封裝器相連的第二編碼器，所述第二編碼器用于根據(jù)所述多個不同的前向糾錯(FEC)方案對所述第二組數(shù)據(jù)進行編碼；以及與所述第二編碼器相連的第二二進制發(fā)送器，所述第二二進制發(fā)送器將所述第二組數(shù)據(jù)從第二電信號轉(zhuǎn)換成第二光信號。
全文摘要
描述一種用于迭代硬判決前向糾錯譯碼的裝置。一種方法包括，二進制接收器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，所述電信號具有一組信息符號和一組冗余符號，所述一組冗余符號由不同的前向糾錯(FEC)編碼方案生成；以及多個譯碼器的第一譯碼器與所述二進制接收器和所述多個譯碼器連接在一起，所述多個譯碼器中中的每一個譯碼器用于根據(jù)所述不同F(xiàn)EC編碼方案利用所述一組冗余符號對所述一組信息符號譯碼。
文檔編號H03M13/37GK1656692SQ03812146
公開日2005年8月17日 申請日期2003年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月1日
發(fā)明者M·考施克, C·波平加 申請人:英特爾公司