数据编译码方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施方式公开了一种数据编码方法，在经过线路编码和ＦＥＣ编码后的数据上添加额外的同步头后再成帧发送。本发明专利技术实施方式还提供相应的数据译码方法以及数据编码装置、数据译码装置。本发明专利技术实施方式由于增加了用于同步的冗余信息，因此在线路编码选择冗余度较小的算法的情况下，也能够有效保证传输系统的同步性能，并且额外添加的同步头不参与ＦＥＣ编码计算，确保ＦＥＣ的编码增益不受影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，具体涉及使用前向纠错(FEC：Forward ErrorCorrection)编码和译码的通信技术。
技术介绍
随着通信技术的不断发展，用户对通信的容量、速度等各种服务质量的要求越来越高。由于接入网是整个电信网中最具有技术挑战性的区域之一，因此为了满足用户对带宽日益增长的要求，实现接入网的高速化、宽带化和智能化，各种接入技术层出不穷，如局域网(LAN：Local Area Network)、数字用户线(DSL：Digital Subscriber Line)、混合光纤同轴电缆网及电缆调制解调器(HFC-Cable Modem)、电力线上网等等，然而被认为最有前途的是光接入技术。无源光网络(PON：Passive Optical Network)由于其易维护、高带宽、低成本等优点成为光接入中的佼佼者，是通过单一平台综合接入语音、数据、视频等多种业务的理想物理平台。PON技术是点到多点的光纤接入技术。PON由光线路终端、光纤网络单元(ONU：Optical Network Unit)和光分配网络(ODN：Optical DistributionNetwork)等部分组成。其中以太网无源光网络(EPON：Ethernet Passive OpticalNetwork)技术是一种较好的接入技术。其主要特点在于维护简单，成本较低，较高的传输带宽和高性能价格比。特别是EPON技术能够提供1GHz甚至到10GHz的带宽，这使得同时传送语音、数据和视频业务成为可能。由于EPON是一种采用无源光传输的技术，不使用具有放大和中继功能的元器件。因此EPON网络的传输距离和分支数目依赖于功率预算和各种传输损耗。随着传输距离或分支比数目的增加，传输数据的信噪比(SNR：Signal Noiseratio)逐渐减小，从而导致更多的比特错误。为了解决这一问题，在EPON系统中引入了FEC技术来提高系统的抗干扰能力，以增大系统的功率预算。FEC是指信号在被传输之前预先对其按一定的方式进行处理，在接收端则按相应的算法进行解码以达到找出错码并纠错的目的。EPON系统中的FEC-->的基本工作原理是：在发送端被传输的以太网帧后附加上FEC校验码字，这些校验码字与被校验的以太网帧数据以某种确定的规则互相关联(约束)，接收端按既定的规则检验以太网帧数据与校验码字的关系，一旦传输中发生错误，就会破坏这种关系，从而自动发现并纠正错误的码。FEC技术力求用尽可能少的校验字节纠正尽可能多的错误，在开销(增加了校验字节)和获得的编码增益之间找到一个最佳的平衡点。图1给出了开放系统互联参考模型和IEEE802.3局域网模型的对应关系。这种模型适用于802.3-2005标准所定义的以太网中。目前1G和10G的EPON系统即采用此模型。在EPON系统中的物理层中不仅引入了FEC技术，也引入了线路编码技术。线路编码机制主要有两种：数值查找机制和扰码器机制。在现有的EPON系统中，采用8比特(B：Bit)/10B的线路编码机制。这是一种数值查找机制。8B/10B编码方案的一个很大的缺点是其编码冗余度达到了25％，编码开销很大。为了节省编码开销，在10GBASE-W、10GBASE-R等系列标准中已经在物理编码子层(PCS：Physical Coding Sublayer)使用了64B/66B线路编码；在10GBASE-T标准中在PCS层使用了64B/65B线路编码；而且在由IEEE802.3av工作组正在制定的10GEPON系统中，也尝试引入64B/66B或64B/65B等编码效率更高的线路编码机制。这两种线路编码使用了带有非扰码同步字符和控制字符的扰码方式。64B/66B编码机制是在64比特信息的基础上，增加了2比特的同步字符(同步头)。这2比特同步字符只有“01”或“10”两种可能。其中，同步字符为“01”表示64比特全部为数据信息；同步字符为“10”表示64比特信息中包含数据信息和控制信息。同步字符为“00”或“11”表示传输过程中发生了错误。同时，这种同步字符的使用保证了传输数据每隔66比特至少变换一次，这种方式便于实现块同步(Block Synchronization)。64比特的信息通过一种自同步加扰机制进行加扰，最大程度上保证了所传送信息有足够的切换，便于接收端的时钟恢复。与64B/66B编码机制相比，不同的是，64B/65B编码使用1比特的数据/控制字符。如果数据/控制字符为“0”表示64比特全部为数-->据信息；如果数据/控制字符为“1”表示64比特信息中包含数据信息和控制信息。目前，针对10G的EPON系统中的PCS层的一种设计方案如图2和图3所示。图2为此系统物理层的发送流程图；图3为此系统物理层的接收流程图。在图2中，以太网数据帧先经过调和子层和10千兆以太网媒质无关接口(XGMII)处理，然后再经过64B/66B线路编码。这一编码过程是在64比特的以太网数据信息的前面添加2比特的同步字符，使得数据由原来的64比特变为66比特。一般地，称编码后的66比特码字为一个块(Block)。接着对块中的数据和控制信息进行加扰，然后对此帧中的数据进行FEC编码，编码后的数据先后经过物理媒介连接子层(PMA：Physical Medium Attachment)和物理媒介相关子层(PMD：Physical Medium Dependent)后发送出去。物理层的接收流程为发送流程的逆过程，如图3所示，在此不再赘述。在对现有技术的研究和实践过程中，本专利技术的专利技术人发现，线路编码和FEC编码所带来的好处都是以增加冗余信息为代价的。现有技术将经过线路编码和FEC编码后的数据直接成帧发送，若线路编码选择冗余度较大的算法，由于较多的冗余信息被当作FEC编码的数据部分进行编码，会降低FEC编码的性能；若线路编码选择冗余度较小的算法，虽然提高了FEC的性能，但会相应降低传输系统的同步性能，很难两者兼顾。
技术实现思路
本专利技术实施例提供能够既保证传输系统的同步性能又不影响编码增益提高的数据编译码方法以及相应的装置。一种数据编码方法，包括：对输入数据进行线路编码生成信息块，所述信息块包括信息数据和第一同步头；对所述信息块进行前向纠错编码生成校验块；为所述信息块添加第二同步头；生成发送数据帧，所述发送数据帧包括添加了第二同步头的信息块和相应的校验块。一种数据译码方法，包括：接收数据帧，所述数据帧包括初始信息块和相应的校验块，所述初始信息块具有由第一和第二同步头组成的数据同步头，根据所述数据同步头对接收的数据帧进行同步，提取出所述初始信息块和校验-->块；去除所述初始信息块的第二同步头获得包括第一同步头和信息数据的信息块；使用所述校验块对所述信息块的第一同步头和信息数据进行前向纠错译码；对前向纠错译码后的信息块进行线路译码。一种数据编码装置，包括：线路编码单元，用于对输入数据进行线路编码，输出生成的信息块，所述信息块包括信息数据和第一同步头；纠错编码单元，用于对所述信息块进行前向纠错编码，输出生成的校验块；头添加单元，用于为所述信息块添加第二同步头；成帧单元，用于生成发送数据帧，所述发送数据帧包括添加了第二同步头的信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据编码方法，其特征在于，包括：　对输入数据进行线路编码生成信息块，所述信息块包括信息数据和第一同步头；　对所述信息块进行前向纠错编码生成校验块；　为所述信息块添加第二同步头；　生成发送数据帧，所述发送数据帧包括 添加了第二同步头的信息块和相应的校验块。

【技术特征摘要】
1、一种数据编码方法，其特征在于，包括：对输入数据进行线路编码生成信息块，所述信息块包括信息数据和第一同步头；对所述信息块进行前向纠错编码生成校验块；为所述信息块添加第二同步头；生成发送数据帧，所述发送数据帧包括添加了第二同步头的信息块和相应的校验块。2、根据权利要求1所述的数据编码方法，其特征在于，所述对信息块进行前向纠错编码的步骤包括：收集N个信息块生成信息序列；将所述信息序列中各个信息块的第一同步头集中排列在设定位置；对所述信息序列进行前向纠错编码生成M个校验块。3、根据权利要求2所述的数据编码方法，其特征在于，所述前向纠错编码的输出结果为包括所述信息序列和M个校验块的编码序列，在进行所述前向纠错编码后，还包括以下步骤：将所述编码序列的信息序列中集中排列的第一同步头重新排列到相应的信息块中；所述为信息块添加第二同步头，是为所述重新排列后的编码序列中的各个信息块分别添加第二同步头。4、根据权利要求1～3任意一项所述的数据编码方法，其特征在于，在所述生成发送数据帧的步骤之前还包括以下步骤：为所述校验块添加校验同步头；所述发送数据帧中包括的校验块为所述添加了校验同步头的校验块。5、根据权利要求4所述的数据编码方法，其特征在于，所述前向纠错编码为RS(255，239)编码；或者为RS(255，231)编码；或者为RS(255，223)编码，且，所述为校验块添加校验同步头的步骤具体为：按照“00”、“11”、“11”、“00”或者“11”、“00”、“00”、“11”的顺序为RS(255，223)编码生成的4个校验块各添加2比特的校验同步头。6、根据权利要求1～5任意一项所述的数据编码方法，其特征在于，所述为信息块添加的第二同步头具体采用如下方式获得：对所述信息块的第一同步头进行设定运算得到该信息块的第二同步头。7、根据权利要求6所述的数据编码方法，其特征在于：所述设定运算为按位取反。8、根据权利要求1～5任意一项所述的数据编码方法，其特征在于：所述线路编码为64B/65B编码，或者为32B/33B编码。9、一种数据译码方法，其特征在于，包括：接收数据帧，所述数据帧包括初始信息块和相应的校验块，所述初始信息块具有由第一和第二同步头组成的数据同步头，根据所述数据同步头对接收的数据帧进行同步，提取出所述初始信息块和校验块；去除所述初始信息块的第二同步头获得包括第一同步头和信息数据的信息块；使用所述校验块对所述信息块的第一同步头和信息数据进行前向纠错译码；对前向纠错译码后的信息块进行线路译码。10、根据权利要求9所述的数据译码方法，其特征在于，所述使用校验块对信息块进行前向纠错译码的步骤包括：获取包括N个信息块和相应的M个校验块的编码序列，将所述编码序列中各个信息块的第一同步头集中排列在设定位置；对所述编码序列进行前向纠错译码获得包括N个信息块的信息序列；将信息序列中集中排列的第一同步头重新排列到相应的信息块中；将所述重新排列后的信息序列分解成N个信息块。11、根据权利要求9或10所述的数据译码方法，其特征在于：所述数据帧携带的校验块还具有校验同步头；...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿东玉，梁伟光，封东宁，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]