[發明專利]信息編碼譯碼方法及裝置

無效

• 申請號: 200710109329.1
• 申請日: 2007-05-23
• 公開（公告）號: CN101312385A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 梁偉光;耿東玉;封東寧
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L12/28
• 代理公司: 上海明成云知識產權代理有限公司
• 代理人: 成春榮;竺云

技術領域

本發明涉及通信領域，特別涉及信息編碼譯碼技術。

背景技術

隨著通信技術的不斷發展，用戶對通信的容量、速度等各種服務質量的 要求越來越高。由于接入網是整個電信網中最具有技術挑戰性的區域之一， 因此為了滿足用戶對帶寬日益增長的要求，實現接入網的高速化、寬帶化和 智能化，各種接入技術層出不窮的出現。其中，被認為最有前途的是無源光 網絡(Passive?Optical?Network，簡稱“PON”)技術。

PON技術是點到多點的光纖接入技術。PON由光線路終端、光纖網絡單 元(Optical?Network?Unit，簡稱“ONU”)和光分配網絡(Optical?Distribution Network，簡稱“ODN”)組成。其中以太網無源光網絡(Ethernet?Passive?Optical Network，簡稱“EPON”)技術是一種比較好的接入技術。其主要特點在于 維護簡單，成本較低，較高的傳輸帶寬和高性能價格比。特別是EPON技術 能夠提供1GHz(吉赫茲)甚至到10GHz的帶寬，這使得同時傳送語音、數 據和視頻業務成為可能。

由于EPON是一種采用無源光傳輸的技術，不使用具有放大和中繼功能 的元器件。因此EPON網絡的傳輸距離和分支數目依賴于功率預算和各種傳 輸損耗。隨著傳輸距離或分支比數目的增加，傳輸數據的信噪比(Signal?Noise Ratio，簡稱“SNR”)逐漸減小，從而就導致了更多的比特錯誤。為了解決 這一問題，在EPON系統中引入了前向糾錯(Forward?Error?Correction，簡稱 “FEC”)技術來提高系統的抗干擾能力，以增大系統的功率預算。

EPON系統中的FEC的基本工作原理是：在發送端被傳輸的以太網幀后 附加上FEC校驗碼字，這些校驗碼字與被校驗的以太網幀數據以某種確定的 規則互相關聯(約束)，接收端按既定的規則檢驗以太網幀數據與校驗碼字 的關系，一旦傳輸中發生錯誤，就會破壞這種關系，從而實現對以太網幀數 據的糾錯功能。FEC技術力求用盡可能少的校驗字節糾正盡可能多的錯誤， 在開銷(增加了校驗字節而帶來的開銷)和獲得的編碼增益之間找到一個最 佳的平衡點。

在EPON系統中，為使發送的數據是接收器可以接收的格式，在采用FEC 技術之前，需要使用線路編碼技術，該線路編碼還必須保證所發送的數據有 足夠的切換(即0、1之間的變換)以保證接收端能夠恢復時鐘。線路編碼器 還提供一種將數據對齊到字的方法，同時線路可以保持良好的直流平衡。

在與EPON系統相關的標準中，已經在物理編碼子層(Physical?Coding Sublayer，簡稱“PCS”)使用了64b/66b等編碼效率更高的線路編碼機制。 這種線路編碼使用了帶有非擾碼同步字符和控制字符的擾碼方式。

64b/66b線路編碼機制是在64比特信息的基礎上，增加了2比特的同步 字符(又稱同步頭)。這2比特同步字符在正常情況下只有“01”或“10” 這兩種可能。其中，同步字符為“01”表示64比特全部為數據；同步字符為 “10”表示64比特信息中包含數據和控制信息。同步字符為“00”或“11” 表示傳輸過程中發生了錯誤。同時，這種同步字符的使用保證了傳輸數據每 隔66比特至少變換一次，這種方式便于實現塊同步(block?synchronization)。 64比特的信息通過一種自同步加擾機制進行加擾，最大程度上保證了所傳送 信息有足夠的切換，便于接收端的時鐘恢復。

目前，針對10G?EPON系統中的PCS層的一種FEC編碼的方案如圖1 所示。圖1中左半部分是待校驗的信息數據，右半部分是與該信息數據相關 聯的校驗信息。具體地說，進入PCS層的以太網數據先經過64b/66b線路編 碼，形成以66比特為單位的線路編碼塊(如圖1左半部分所示)。當線路編 碼塊的數目達到FEC編碼所要求的數據長度時，進行FEC編碼。經過FEC 編碼后得到長度為64比特的倍數的校驗信息。將該校驗信息形成多個以64 比特為單位的校驗塊。然后在第一個校驗塊的前面加2個比特的校驗同步頭 “00”，在其余的校驗塊前面加2比特的校驗同步頭“11”，將以64比特為 單位的校驗塊形成以66比特為單位的校驗信息塊(如圖1右半部分所示)， 也就是說，校驗信息塊中包含了校驗同步頭和校驗塊。經過FEC系統編碼后 的信息數據和校驗信息均為66比特的倍數。