数据发送装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及数据发送装置。数据使用阶梯编码器进行编码，并且阶梯编码块首先交织然后组合成外部码帧。码帧还包括同步字和填充位。将第二次交织应用于码帧的位，并且对第二交织器的输出执行汉明编码。汉明码字被灰度映射到双极化正交幅度调制(DP‑QAM)符号，并且执行来自一组连续汉明码字的符号的第三次交织。导频符号被周期性地插入到DP‑QAM符号流中。本实用新型专利技术能够解决误差相关性、突发误差和相位噪声。

Data transmission device

The utility model relates to a data transmission device. The data is encoded by a step coder, and the step coded blocks are interleaved first and then combined into an external code frame. Code frames also include synchronization words and padding bits. The second interleaving is applied to the bit of the code frame, and Hamming coding is performed on the output of the second interleaver. Hamming codewords are mapped to bipolar orthogonal amplitude modulation (DP_QAM) symbols by gray level, and the third interleaving of symbols from a set of continuous Hamming codewords is performed. Pilot symbols are periodically inserted into the DP_QAM symbol stream. The utility model can solve error correlation, burst error and phase noise.

【技术实现步骤摘要】
数据发送装置
本技术涉及数据通信系统。
技术介绍
目前，互联网和移动应用需要大量的带宽来发送照片、视频、音乐和其他多媒体文件。通过部署高速数据通信系统以满足带宽和容量需求。通过进行研究和开发工作以提高光学通信系统的带宽。例如，考虑到光学通信链路的物理限制，通过使用高级技术(例如，高阶QAM，DSP处理等)来达到高数据速率(例如400Gbps)。
技术实现思路
根据一个实施方式，本技术提供了一种发送装置。该装置包括用于处理数据流并生成阶梯编码块的阶梯(SC)编码器。该设备还包括用于生成码帧的成帧电路(framingcircuit)。每个码帧都有编码部(codedsection)和非编码部。该设备还包括第一交织电路，用于将阶梯编码块分布到码帧的编码部中。该设备还包括用于将码帧扩展成交织单元的第二交织电路。该设备还包括汉明编码器，用于生成汉明码字并将汉明码字插入到交织单元以形成连结数据。该装置还包括用于将连结数据映射成正交幅度调制(quadrature-amplitude-modulation，QAM)符号的映射电路。汉明码字被映射成汉明QAM符号。该设备还包括用于分布汉明QAM符号的第三交织电路。该装置还包括用于生成导频符号并将导频符号插入到QAM符号中的导频符号电路。导频符号与汉明QAM符号同步。根据另一实施方式，本技术提供了一种发送装置，其包括用于接收数据流的通信接口。该装置还包括用于对准数据流的对准电路。该装置还包括用于从数据流中去除RS码的里德-所罗门(RS)解码器。该装置还包括用于处理数据流并生成阶梯编码块的阶梯(SC)编码器。该装置还包括用于生成码帧的成帧电路。每个码帧都有编码部和非编码部。该设备还包括第一交织电路，用于将阶梯编码块分布到码帧的编码部中。该装置还包括用于将码帧扩展成交织单元的第二交织电路。该装置还包括汉明编码器，用于生成汉明码字并将汉明码字插入到交织单元中以形成连结数据。该装置另外包括用于将连结数据映射成QAM符号的映射电路。该装置还包括用于将汉明码字分布到QAM符号中的第三交织电路。附图说明图1是示出在网络应用中使用的400G-ZR发射机的简化的框图。图2是示出根据本技术实施方式的发射机操作的简化的数据流程图。图3是示出根据本技术实施方式的阶梯编码的实现的简化图。图4是示出根据本技术实施方式的连结(concatenated)FEC的性能的图。图5是示出根据本技术实施方式的数据发送装置的简化的功能框图。图6是示出根据本技术实施方式的码帧的简化的框图。图7是示出根据本技术实施方式的卷积交织器的简化图。图8是示出根据本技术实施方式的可选卷积交织器的框图。图9是示出根据本技术实施方式的示例性QAM16灰度映射方案的简化图。图10是示出根据本技术实施方式的导频符号(pilotsymbol)生成和插入的简化图。具体实施方式本技术涉及数据通信系统。具体而言，本技术的实施方式提供了一种数据发送装置。数据使用阶梯编码器进行编码，并且阶梯编码块首先交织然后组合成外部码帧。码帧还包括同步字(syncword)和填充位。将第二次交织应用于码帧的位，并且对第二交织器的输出执行汉明编码(Hammingencoding)。汉明码字被灰度映射到双极化正交幅度调制(dual-polarizedquadrature-amplitude-modulation，DP-QAM)符号，并且执行来自一组连续汉明码字的符号的第三次交织。导频符号被周期性地插入到DP-QAM符号流中。同样存在其他实施方式。应该理解，本技术的实施方式提供了传统技术不具备的许多优点。通过将硬判决可解码阶梯编码(hard-decision-decodeablestaircasecoding)和软判决可解码汉明编码连结起来，根据本技术，数据发送系统可以同时实现高数据速率和低错误率。正如下文的解释，将阶梯FEC和汉明FEC与多个交织器相结合显著增加了系统对突发误差、相关相位噪声和偏振相关损伤的容限。如上所述，通常通过使用高级数据处理技术以实现高数据速率(例如，100Gbps及以上)。在各种实施方式中，本技术提供了使用高级前向纠错(forwarderrorcorrection，FEC)机制、内部交织技术和/或导频符号的数据发送系统。根据光互联论坛(forwarderrorcorrection，OIF)的400G-ZR标准，具体地实施本技术的某些实施方式。图1是示出在网络应用中使用的400G-ZR发射机的简化的框图。所示的400G-ZR发射机耦接至400GE交换机相连。例如，400G-ZR发射机和400GE交换机用于数据中心并安装在机架单元上。例如，400GE交换机每个机架单元(RU)可需要12.8Tbps。当与400GE交换机一起部署时，400G-ZR发射机配置的规格(例如，COBO，OSFP，QSFP-DD等)支持每个RU12.8Tbps的密度。应该理解，本技术的实施方式能够容易满足400G-ZR标准和其他相关标准和应用的要求。例如，根据本技术实施方式，光学发射机被当作用于支持高级调制格式(例如，QPSK，8QAM，16QAM，64QAM等)的相干系统。随着调制级别和符号率的增加，对带宽、分辨率和放大增益的要求变得更加严格。幸运的是，由于发送端和接收端都具有优化的数字信号处理(DSP)功能，因此可以放宽发送端和接收端的物理要求。例如，DSP功能包括交织连结FEC，其由硬判决可解码的阶梯外部编码(hard-decision-decodeablestaircaseouterencoding)、用于内部编码的软判决可解码的汉明码、用于同步汉明码的导频符号组成。通过执行多级交织，来解决误差相关性、突发误差和相位噪声。图2是示出根据本技术实施方式的发射机操作的简化的数据流程图。该图仅仅是一个例子，不应对权利要求的范围进行不当的限制。本领域的普通技术人员将认识到许多变化形式、替代物和修改形式。通过多个通信通道和/或多路复用器接收的传入数据首先被对准(aligned)和解偏移(de-skewed)。例如，传入数据可来自一个或多个数据源并且可能已被复用。发射机然后执行PCS通道重新排序和解交织。接下来，执行里德所罗门(ReedSolomon，RS)解码，随后移除RS奇偶校验位。执行阶梯前向纠错(FEC)以编码数据流并生成多个阶梯编码块。使用误差解相关器(errordecorrelator)将阶梯编码块交织到数据流中。在各种实施方式中，执行阶梯FEC以用于输入数据的硬判决外部编码。成帧电路将交织的阶梯编码块成帧为外部码帧。图3是示出根据本技术实施方式的阶梯编码的实现的简化图。该图仅仅是一个例子，不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变化形式、替代物和修改形式。阶梯码是逐块递归编码的前向纠错方案。它可以被认为是乘积码构建对一类可变延迟码的概括，其中延迟的粒度直接与“台阶”的大小有关，“台阶”本身以类似于乘积的方式连接以创建阶梯结构。在阶梯编码中，符号块包括数据符号和编码符号。数据符号流中的数据符号被映射到一系列二维符号块。编码符号能够以这样的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发送装置，其特征在于，包括：阶梯(SC)编码器，用于处理数据流并生成阶梯编码块；成帧电路，用于生成码帧，所述码帧的每一个包括编码部和非编码部；第一交织电路，用于将所述阶梯编码块分布到所述码帧的所述编码部；第二交织电路，用于将所述码帧扩展成交织单元；汉明编码器，用于生成汉明码字并将所述汉明码字插入到所述交织单元以形成连结数据；映射电路，用于将所述连结数据映射成正交幅度调制符号，所述汉明码字被映射成汉明正交幅度调制符号；第三交织电路，用于分布所述汉明正交幅度调制符号；以及导频符号电路，用于生成导频符号并且将所述导频符号插入到所述正交幅度调制符号中，所述导频符号是与所述汉明正交幅度调制符号同步的。

【技术特征摘要】
2017.08.31 US 15/693,2941.一种发送装置，其特征在于，包括：阶梯(SC)编码器，用于处理数据流并生成阶梯编码块；成帧电路，用于生成码帧，所述码帧的每一个包括编码部和非编码部；第一交织电路，用于将所述阶梯编码块分布到所述码帧的所述编码部；第二交织电路，用于将所述码帧扩展成交织单元；汉明编码器，用于生成汉明码字并将所述汉明码字插入到所述交织单元以形成连结数据；映射电路，用于将所述连结数据映射成正交幅度调制符号，所述汉明码字被映射成汉明正交幅度调制符号；第三交织电路，用于分布所述汉明正交幅度调制符号；以及导频符号电路，用于生成导频符号并且将所述导频符号插入到所述正交幅度调制符号中，所述导频符号是与所述汉明正交幅度调制符号同步的。2.如权利要求1所述的发送装置，其特征在于，其中所述成帧电路被配置为将填充位插入到所述码帧的所述非编码部中。3.如权利要求1所述的发送装置，其特征在于，其中所述阶梯编码器包括硬判决编码器。4.如权利要求1所述的发送装置，其特征在于，其中所述第一交织电路包括误差解相关器。5.如权利要求1所述的发送装置，其特征在于，其中所述第二交织电路包括卷积交织器。6.如权利要求1所述的发送装置，其特征在于，其中所述第一交织电路被配置为计算时变置换。7.如权利要求1所述的发送装置，其特征在于，其中所述第三交织电路被配置为以循环的...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明·史密斯，贾迈勒·里亚尼，阿拉什·法胡德法，苏迪普·博亚，
申请(专利权)人：颖飞公司，
类型：新型
国别省市：美国,US