專利名稱：升級版碼字鎖定狀態(tài)機的制作方法
升級版碼字鎖定狀態(tài)機相關(guān)申請的交叉引用本申請請求歐鵬等人于2008年4月30日提交的申請?zhí)枮?1/049，177的美國臨 時專利申請及于2009年2月12日提交的申請?zhí)枮?2/370，018的美國專利申請的優(yōu)先權(quán)， 兩申請的題名均為“升級版碼字鎖定狀態(tài)機”，且兩申請的內(nèi)容以引用方式并入本文中。
背景技術(shù)：
無源光網(wǎng)絡(luò)((Passive Optical Network，PON))是一種可提供長距離網(wǎng)絡(luò)接入的 系統(tǒng)。(PON)是一種點對多點的網(wǎng)絡(luò)，由一個位于交換中心的光線路終端((Optical Line Terminal, OLT))、一個光分配網(wǎng)絡(luò)((Optical Distribution Network, ODN))，以及位于用 戶駐地的多個光網(wǎng)絡(luò)單元((Optical Network Units,ONUs))組成。在某些(PON)系統(tǒng)，如 吉比特?zé)o源光((Gigabit P0N,GP0N))系統(tǒng)中，下行數(shù)據(jù)以每秒2. 5吉比特(Gigabits per second, Gbps)的速度傳播，而上行數(shù)據(jù)則以每秒1. 25Gbps的速度傳播。然而，(PON)系統(tǒng) 的帶寬容量有望隨著服務(wù)需求的增加而增加。為滿足日益增長的服務(wù)需求，需要對一些新 興的(PON)系統(tǒng)，如下一代接取網(wǎng)路((Next Generation Access, NGA))系統(tǒng)進(jìn)行重新配 置，從而以更高的帶寬(例如IOGbps)更可靠高效地傳輸數(shù)據(jù)幀。完善新興(PON)系統(tǒng)的錯誤檢測和糾錯方案可提高可靠性和效率，這一點對于高 帶寬系統(tǒng)尤為重要。此類方案包括前向糾錯((Forward Error Correction,FEC))方案。該 方案可提高傳輸速率，加大OLT與ONU的距離，提高PON構(gòu)架(如PON樹)分支的分流比。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，公開了一種設(shè)備，該設(shè)備包括耦合到光接收機的(FEC)處理器。 該(FEC)處理器用于將多個接收的塊與包含多個奇偶校驗塊的多個FEC碼字塊比較，如果 在接收的塊中檢測到未對齊的塊，將剩余的接收的塊中至少部分與奇偶校驗塊比較。在另一個實施例中，公開一種在設(shè)備中執(zhí)行的方法，包括接收多個塊所接收的塊 的數(shù)量等于FEC碼字中塊的數(shù)量，選定接收的塊中的一塊，確定選定的塊是否與FEC碼字對 齊，如果選定的塊與FEC碼字沒有對齊，則確定其余塊是否與FEC碼字一致。在其他實施例中，公開內(nèi)容包括在FEC碼字鎖定狀態(tài)機中使用檢驗多個塊是否出 現(xiàn)在FEC碼字末端的狀態(tài)來獲取碼字鎖定的方法。下面，我們將結(jié)合附圖和說明詳細(xì)描述上述以及其他特征，以便更清楚地了解。


為了更全面地了解此公開內(nèi)容，下列簡要說明中結(jié)合了附圖和詳細(xì)描述以供參 考，類似參考數(shù)字表示類似部分。圖1所示為PON實施例的原理圖。圖2所示為FEC碼字的實施例。圖3所示為FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法的實施例。
圖4所示為FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法的另一個實施例。圖5所示為FEC碼字鎖定狀態(tài)機在各種誤碼率(BER)下的處理時間表。圖6所示為通用計算機系統(tǒng)的實施例原理圖。
具體實施例方式首先應(yīng)該了解的是，雖然下面提供了一個或多個實施例的示例實施方法，但公開 的系統(tǒng)和/或方法也可以使用現(xiàn)已知曉或存在的任何技術(shù)來執(zhí)行。公開內(nèi)容不應(yīng)局限于下 面所述的示例實施方法、附圖和技術(shù)，包括本文所述的典型設(shè)計和實施方法，可在所附權(quán)利 要求書及其同等條件的全部范圍內(nèi)進(jìn)行修改。依據(jù)(FEC)方案，可以使用FEC幀或碼字來傳送數(shù)據(jù)，F(xiàn)EC幀或碼字中可包含多個 數(shù)據(jù)塊和奇偶校驗塊。這些數(shù)據(jù)塊和奇偶校驗塊可包含多個同步頭比特(bits)，這些同步 頭比特可用于區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)塊和奇偶校驗塊。使用“狀態(tài)機”模型，每次接收一定數(shù)量的塊，這 些塊能與FEC碼字一致，則能被對準(zhǔn)或鎖定在諸如緩沖器、成幀器或存儲器位置。逐個檢測 FEC碼字的數(shù)據(jù)塊和奇偶校驗塊，并檢驗這些塊的序列是否與FEC碼字的預(yù)期的塊序列一 致，如果檢驗這些塊的序列與FEC碼字的預(yù)期的塊序列一致，可將FEC碼字鎖定。如果檢測 出塊亂序，則從該序列的第二個塊重新開始檢測并鎖定正確的塊序列。已接收的FEC碼字 的誤比特率(Bit Error Rate, BER)越高，使用狀態(tài)機模型完成鎖定所消耗的時間越長，這 樣通信的效率會隨著傳輸速率的提高而降低。本實施例公開一種關(guān)于改進(jìn)碼字鎖定狀態(tài)機的系統(tǒng)和方法，這種系統(tǒng)完成碼字鎖 定所需的時間少于在先的任何系統(tǒng)。這種方法先逐個檢測已接收的塊，并檢驗已接收的塊 的序列。如果檢測到塊亂序，碼字鎖定狀態(tài)機將檢驗其余塊是否代表FEC碼字的奇偶校驗 塊。如果檢驗到其余塊為奇偶校驗塊，則在下一個FEC碼字的起始處重新執(zhí)行此方法，之后 按更高的確定性進(jìn)行鎖定。另外，如果其余塊不代表奇偶校驗塊，則可以重新執(zhí)行該流程， 將序列移動一個塊。在移動過的塊上重新啟動該流程前，檢驗其余塊是否是奇偶校驗塊，可 減少碼字鎖定狀態(tài)機的預(yù)期處理時間。圖1所示為無源光網(wǎng)絡(luò)PON 100的一個實施例。PON 100包含一個光線路終 端OLT 110，多個光網(wǎng)絡(luò)單元ONU 120和一個可以耦合到OLT 110和0NU120的光分配網(wǎng) 絡(luò)ODN 130。PON 100可以是這樣一種通信網(wǎng)絡(luò)，該通信網(wǎng)不需要任何有源組件(active components)來分發(fā)OLT 110和ONU 120之間的數(shù)據(jù)。相反，PON 100可以在ODN 130中使用 無源光學(xué)組件(passive optical components)，從而分發(fā)OLT 110和ONU 120之間的數(shù)據(jù)。 PON 100還可以是NGA系統(tǒng)，如十吉比特每秒(IOGbps) GPON(或XGP0N)，其中下行帶寬可能 約為lOGbps，上行帶寬至少約為2. 5Gbps。其他適用的PON 100包括ITU-TG. 983標(biāo)準(zhǔn)定義 的異步傳輸模式無源光網(wǎng)絡(luò)(asynchronous transfer mode Ρ0Ν，ΑΡ0Ν)和寬頻無源光網(wǎng)絡(luò) (broadband PON, ΒΡ0Ν)，ITU-T G. 984 標(biāo)準(zhǔn)定義的 GP0N，按 IEEE 802. 3ah 標(biāo)準(zhǔn)定義的以太 網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(Ethernet Ρ0Ν，ΕΡ0Ν)，以及波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexed, WDM)無源光網(wǎng)絡(luò)(WPON)，本申請案均以引用方式并入本文中。在一個實施例中，OLT 110可以是配置為與ONU 120及另一網(wǎng)絡(luò)(未顯示)進(jìn)行 通信的任何設(shè)備。特別是，OLT 110可以作為其他網(wǎng)絡(luò)與ONU 120之間的中介。例如，OLT 110可以將從該另一網(wǎng)絡(luò)接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至ONU 120，然后再從ONU 120接收數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)到其他網(wǎng)絡(luò)。雖然OLT 110的特定配置會根據(jù)PON 100類型的不同而有所變化，但在某個 實施例中，OLT 110可包括發(fā)射機和接收機。當(dāng)其他網(wǎng)絡(luò)使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(如以太網(wǎng)或同 步光網(wǎng)絡(luò)/同步數(shù)字體系(S0NET/SDH))與PON 100使用的PON協(xié)議不同時，OLT 110可包 含轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換為PON協(xié)議。OLT 110的轉(zhuǎn)換器還可以將PON協(xié)議轉(zhuǎn)換 為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。OLT 110通常位于中央位置(如交換中心)，但也可以位于其他位置。在一個實施例中，ONU 120可以是配置為與OLT 110以及客戶或用戶(未顯示)進(jìn) 行通信的任何設(shè)備。特別是，ONU可以作為OLT 110與客戶之間的中介。例如，ONU 120可 將從OLT 110接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給客戶，也可將從客戶處接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給OLT 110。雖然 ONU 120的特定配置會根據(jù)PON 110類型的不同而有所差別，但在一個實施例中，ONU 120 可包含光發(fā)射機和光接收機，該光發(fā)射機用于將光信號發(fā)送給OLT 110發(fā)射機，該光接收 機用于接收來自O(shè)LT 110的光信號接收機。此外，ONU 120還包含轉(zhuǎn)換器以及第二發(fā)射機 和/或接收機，該轉(zhuǎn)換器可為客戶將光信號轉(zhuǎn)換為電信號(如以太網(wǎng)協(xié)議中的信號)，發(fā)射 機接收機該第二發(fā)射機和/或接收機可發(fā)送和/或接收到和/或來自客戶設(shè)備的電信號。 在某些實施例中，ONU 120和光網(wǎng)絡(luò)終端(ONT)非常類似，因此，本發(fā)明中所使用的術(shù)語可 互換。ONU通常位于分布的位置(如客戶駐地)，也可以位于其他位置。在一個實施例中，ODN 130可為一種數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)包括光纖光 纜、耦合器、分離器、分配器和/或其他設(shè)備。實施例中的光纖光纜、耦合器、分離器、分配器 和/或其他設(shè)備可以是無源光學(xué)組件。特別的，光纖光纜、耦合器、分離器、分配器和/或 其他設(shè)備可以是不需要任何電力即可分發(fā)OLT 110和ONU 120之間的數(shù)據(jù)信號的組件?；?者，ODN 130可以包含一個或多個處理設(shè)備，如光放大器。在如圖1所示的分支配置中，ODN 130通常會從OLT 110延伸到ONU 120，或者在任何其他點對多點配置中進(jìn)行配置。在一個實施例中，OLT 110、ONU 120或二者均可以配置為實施FEC方案以控制或 減少傳輸錯誤。作為FEC方案的一部分，數(shù)據(jù)在傳輸前可以與含有冗余數(shù)據(jù)的錯誤修正碼 結(jié)合。例如，可以將數(shù)據(jù)和錯誤修正碼封裝或成幀到FEC碼字中，由另一個PON組件來接收 和解碼。在一些實施例中，F(xiàn)EC碼字可能包含錯誤修正碼，并可用數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，無需修改 數(shù)據(jù)比特。如果接收到錯誤修正碼，至少可以檢測和修正已傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中的部分錯誤(如 誤碼)，無需傳輸其他數(shù)據(jù)。除傳輸數(shù)據(jù)外，傳輸錯誤修正碼也會消耗至少一部分信道帶寬， 從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)可用的帶寬減少。但是，F(xiàn)EC方案可用于錯誤檢測，取代專用的反向信道，降 低錯誤檢測方案的復(fù)雜性和/或成本。FEC方案可能包含一個狀態(tài)機模型，可用于鎖定FEC碼字，例如，測定代表FEC碼字 的多個接收的塊是否適當(dāng)對齊或是否處于正確序列中。要準(zhǔn)確獲取數(shù)據(jù)和錯誤修正碼，必 須鎖定FEC碼字或檢驗其中塊的對齊情況。例如，0LT110、ONU 120或二者均可能包含F(xiàn)EC 處理器，該處理器可能是硬件(如電路)或使用狀態(tài)機模型的軟件。FEC處理器可以耦合 到OLT 110或ONU 120中相應(yīng)的接收機和/或解幀器，并可以進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、調(diào)制和解調(diào)、 線路編碼和解碼，或所述各項的組合。含有接收的塊的FEC碼字還可以鎖定在存儲器位置 或耦合到FEC處理器和接收機的緩沖區(qū)。圖2所示為FEC碼字200的實施例，可以使用OLT 110或ONU 120的FEC處理來 進(jìn)行鎖定。FEC碼字200可能包含固定數(shù)量的數(shù)據(jù)包或塊(如31個塊)，其中包括多個數(shù) 據(jù)塊210和多個奇偶校驗塊220。例如，F(xiàn)EC碼字可包含預(yù)定數(shù)量的數(shù)據(jù)塊210，數(shù)據(jù)塊210的數(shù)量約等于27個，以及其余兩的奇偶校驗快220，奇偶校驗塊220的數(shù)量約等于4。每個 數(shù)據(jù)塊210和每個奇偶校驗塊220均可包含多個比特，約等于66比特。例如，每個數(shù)據(jù)塊 210可包含固定數(shù)量的同步頭比特212，比特位數(shù)約為2，剩余數(shù)量的載荷比特214，比特位 數(shù)約為64。同樣，每個奇偶校驗塊220可能包含比特位數(shù)為2的同步頭比特和比特位數(shù)為 64的負(fù)荷比特224。數(shù)據(jù)塊210的同步頭比特212可能有別于奇偶校驗塊220的同步頭比 特222，因此可以使用同步頭比特來區(qū)分這兩種不同類型的塊。在FEC碼字200的一個實施例中，數(shù)據(jù)塊210的同步頭比特212可以設(shè)置為(1，
0)或(0，1)。因此，對于數(shù)據(jù)塊210而言，每個數(shù)據(jù)塊210的同步頭比特212的比特值之和 可以等于1。此外，奇偶校驗塊220的同步頭比特222可以按固定序列設(shè)置，如(0,0), (1，
1)、(1，1)和(0，0)，因此這些比特對的比特值之和可形成一個固定序列，如0，2，2和0?；?者，可以將奇偶校驗塊220的同步頭比特222按另一個固定序列排列，從而形成不同序列的 比特對的比特值之和。典型的，同步頭比特222的比特值之和為0或2。因此，可以使用同 步頭比特212和同步頭比特222的比特值之和來確定相應(yīng)的塊是數(shù)據(jù)塊210還是奇偶校驗 塊220。還可以使用與4個連續(xù)塊對應(yīng)的4對同步頭比特222的這些比特值之和來確定這 個4個塊是否是FEC碼字200的奇偶校驗塊220。依據(jù)狀態(tài)機模型，檢查FEC碼字200中相同數(shù)量(例如，31個塊)的接收的塊的對 齊情況。這樣，可以獲得接收的塊序列中的每一個塊的同步頭比特212或222的比特值之 和。運用同步頭比特的比特值之和可以將相應(yīng)被檢測的塊與FEC碼字200中處于相同位置 或序列的預(yù)期塊進(jìn)行比較。如果被檢測的塊的同步頭比特的比特值之和不等于預(yù)期塊的同 步頭比特的比特值之和，則被檢測的塊類型不屬于預(yù)期塊類型。因此，被檢測的塊可能沒有 適當(dāng)對齊，整個序列的塊可能被多移動或滑動了 一塊或一比特。例如，序列的第一塊可能被 丟棄，序列中其余每塊的位置都提前了一塊或一比特，而序列末端則包含額外一個已接收 的塊或比特。之后，重新啟動流程。此流程不檢測之前已檢查過的序列塊，而是檢測移動過 的塊的對齊情況?；蛘?，如果被檢測的塊的同步頭比特的比特值之和等于FEC碼字200的預(yù)期塊的 同步頭比特的比特值之和，則被檢測的塊適當(dāng)對齊，可以檢測序列中的下一塊，將其與FEC 碼字200的下一預(yù)期塊進(jìn)行比較。同樣的，序列其余塊的檢測和比較流程可一直持續(xù)進(jìn)行， 直到測定所有塊均適當(dāng)對齊，例如，同步頭比特的預(yù)期比特值之和無錯誤或無偏差。在這種 情況下，接收的塊可以代表FEC碼字，之后會被鎖定?；蛘撸瑢Φ诙蛄薪邮盏膲K重復(fù)此流 程，直到第二序列中的所有塊都測定為適當(dāng)對齊。因此，幾乎可以同時鎖定含有第一序列被 檢測的塊的第一 FEC碼字以及含有第二序列被檢測的塊的第二 FEC碼字。相對于檢測和對 齊單個序列而言，檢測和對齊兩個連續(xù)序列塊時基本不太可能出現(xiàn)錯誤，因此檢測和比較 第一序列后再檢測和比較第二序列可提高鎖定FEC碼字的可靠性。上述狀態(tài)機模型在鎖定FEC碼字之前需要對接收塊進(jìn)行廣泛搜索和檢查，這會耽 誤相當(dāng)長的時間。例如，F(xiàn)EC碼字可能包含31個塊，每個塊為66比特，則共有2，046比特 的位置需要進(jìn)行處理。這種情況下，對齊一個塊所需的平均塊時間約為6納秒。如果接收 的塊的序列沒有對齊，則在檢測到未對齊的塊之前平均要檢查塊的兩個完整序列，因而狀 態(tài)機模型所消耗的平均時間約為兩倍塊時間。此外，如果序列中塊已對齊但碼字未對齊，則 狀態(tài)機模型所消耗的平均時間約為13倍塊時間。如果接收的塊中無錯誤，則狀態(tài)機模型所消耗的平均時間約為14納秒。但如果塊中出現(xiàn)誤碼，則這個時間會相應(yīng)增加。圖3所示為FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法300的一個實施例，可減少預(yù)期的改進(jìn)的FEC 碼字鎖定所需的時間。FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可能包含為提高通信效率而對上述狀 態(tài)機所作的更改，這些更改對于較高的傳輸速率(如IOGbps)尤為重要。特別的，F(xiàn)EC碼字 鎖定狀態(tài)機方法300除包含可減少預(yù)期檢查塊數(shù)量從而減少預(yù)期處理時間的步驟外，還可 能包含上述狀態(tài)機的步驟。例如，在塊310中，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可以在接收機緩沖區(qū)接收數(shù)量與 FEC碼字塊的預(yù)期數(shù)量相等的塊。在塊320中，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可以在接收的 塊序列中檢測第一塊和下一塊。例如，計算下一塊的同步頭比特的比特值之和，確定這個塊 是數(shù)據(jù)塊還是奇偶校驗塊。例如，如果比特值之和等于1，則假定這個塊為數(shù)據(jù)塊。或者，如 果比特值之和等于0或2，則假定這個塊是奇偶校驗塊。在塊330中，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可以檢驗被檢測的塊是否是FEC碼字 塊序列中的預(yù)期塊。例如，可以將這個塊的類型(數(shù)據(jù)塊或奇偶校驗塊)與FEC碼字中相 同位置的預(yù)期塊的類型相比。此外，還可以在被檢測的奇偶校驗塊中檢查頭比特的比特值 之和，檢驗被檢測的奇偶校驗塊在奇偶校驗塊序列中是否正確對齊。例如，可以將被檢測的 奇偶校驗塊的同步頭比特的比特值之和或同步頭比特對與奇偶校驗塊序列中相同位置上 的預(yù)期同步頭比特的比特值之和或預(yù)期同步頭比特對相比較。如果被檢測的塊在預(yù)期的塊 序列中，則FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可以轉(zhuǎn)到塊350。否則，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法 300轉(zhuǎn)到塊335。在塊335中，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可以檢查塊序列中下一數(shù)量的塊，該數(shù) 量可能等于FEC碼字中奇偶校驗塊的數(shù)量。這樣就可以計算出檢測塊的同步頭比特的比特 值之和。之后，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可以轉(zhuǎn)到塊340，驗證被檢測的塊是否是FEC 碼字的預(yù)期奇偶校驗塊。例如，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可以將計算得到的這些塊的同 步頭比特的比特值之和的序列與奇偶校驗塊的對應(yīng)比特值之和的預(yù)期序列進(jìn)行比較。如果 兩個序列匹配，則被檢測的塊可能為奇偶校驗塊，且適當(dāng)對齊，代表FEC碼字的末端或結(jié)尾 部分。因此，檢測塊下一序列中的第一個塊可能對應(yīng)FEC碼字的起始部分，且很可能會被鎖 定。此外，整個塊序列中，任何先前檢測到的對齊錯誤都可以假定為誤碼，而不是對齊錯誤。 之后，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可以轉(zhuǎn)到塊350。如果這兩個序列不匹配，則FEC碼字 鎖定狀態(tài)機方法300可以轉(zhuǎn)到塊345，其中塊序列可以移動或滑動到下一個已接收的比特。 隨后，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可以返回塊320，在其中檢測移動塊的下一個塊。在塊350中，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可以驗證是否所有接收的塊都已經(jīng)過 檢測以及它們是否均適當(dāng)對齊。如果所有接收的塊都檢測為適當(dāng)對齊，則這些塊與FEC碼 字一致。因而，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可以轉(zhuǎn)到塊355中。否則，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài) 機方法300返回塊320，以檢測序列中的下一個塊。在塊355中，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可以驗證是否已檢測兩個連續(xù)的塊序 列以及它們是否適當(dāng)對齊，例如，是否已接收到兩個連續(xù)的FEC碼字。如果符合塊355的條 件，則FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法300可以轉(zhuǎn)到塊360鎖定兩個連續(xù)FEC碼字。相反，如果只 有單個塊序列經(jīng)過檢測適當(dāng)對齊，例如，只接收到單個FEC碼字。則FEC碼字鎖定狀態(tài)機方 法300返回塊310，測定塊的第二個序列是否與隨后的FEC碼字相一致。
相比驗證和鎖定單個FEC碼字而言，檢驗和鎖定兩個連續(xù)的FEC碼字可降低錯誤 檢測多個接收的塊對準(zhǔn)情況的可能性。例如，這些塊可能包含至少一個可隱藏或掩飾的誤 碼以及實際對齊錯誤，因此它們可能會出現(xiàn)在不正確的序列中。但最不可能發(fā)生的情況是， 這種誤碼在兩個連續(xù)的接收的塊序列中隱藏實際對齊錯誤。在FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法 300的一些實施例中，塊335為可選。例如，在其他實施例中，F(xiàn)EC碼字狀態(tài)鎖定機方法300 可以從塊350轉(zhuǎn)到塊360，鎖定相應(yīng)的FEC碼字，無需(在塊355中)驗證塊的第二個序列 的對齊情況。圖4所示為另一個FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法400，其中可能包含多種與上述IEEE 802. 3av標(biāo)準(zhǔn)中的狀態(tài)相似的狀態(tài)，本申請案以引用方式并入本文中。但是，F(xiàn)EC碼字鎖定 狀態(tài)機方法400也可以包含其他可減少預(yù)期處理時間和提高效率的狀態(tài)。特別是，當(dāng)檢測 到一個沒有對齊的塊時，其他狀態(tài)可以驗證是否已經(jīng)FEC碼字的尾部，之后移動或滑動檢 測塊序列，如果未達(dá)到FEC的結(jié)尾部分，則重新啟動此流程。我們可以在L0CK_INIT狀態(tài)410中啟動FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法400。例如，重 設(shè)置參數(shù)時，可將指示在打開電源或切換到低電源模式過程中是否啟動復(fù)位信號的布爾變 量設(shè)置為“真”。signal_ok參數(shù)是一個可以指示接收的塊是否已經(jīng)達(dá)到碼字中預(yù)期的塊數(shù) 量的布爾變量。當(dāng)該參數(shù)設(shè)置為“假”時，也可以啟動L0CK_INIT狀態(tài)410。在一些實施例 中，重設(shè)狀態(tài)機或未檢測到啟動信號時，可以啟動L0CK_INIT狀態(tài)410。在L0CK-INIT狀態(tài)410期間，多個參數(shù)可以進(jìn)行初始化。例如，cwordjock參數(shù)可 能是一個指示接收機是否已獲取碼字定界(codeword delineation)的布爾變量，可設(shè)置為 “假”。test_sh參數(shù)可能是一個指示新同步頭是否可用于測試的布爾變量，可設(shè)置為“假”。 decodejuccess參數(shù)可能是一個指示碼字是否已鎖定的布爾變量，可設(shè)置為“假”。DeCOde_ failures參數(shù)可能是一個指示連續(xù)鎖定失敗次數(shù)的計數(shù)器，可以設(shè)置為0。persist_dec_ fail參數(shù)可能是一個指示連續(xù)鎖定失敗次數(shù)是否超出限制(如2次)的布爾變量，可設(shè) 置為“假”。例如，之后FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法400可以利用無條件傳輸(UCT)程序轉(zhuǎn)到 RESET_CNT 狀態(tài) 420。在RESET_CNT狀態(tài)420期間，還多個參數(shù)可以進(jìn)行初始化。例如，sh_cnt參數(shù)可 能是一個指示接收的塊范圍內(nèi)選中的同步頭數(shù)量的計數(shù)器，可以設(shè)置為0。在一些實施例 中，某個替代參數(shù)也可用于指示同步頭的數(shù)量，如IEEE802. 3av標(biāo)準(zhǔn)中的sh_wndw_cnt。sh_ invalid_cnt參數(shù)可能是一個指示接收的塊范圍內(nèi)無效同步頭數(shù)量的計數(shù)器，可以設(shè)置為 0。slip_d0ne參數(shù)可能是一個指示SLIP流程是否已完成，是否可以測試下一個塊同步位置 的布爾變量，可以設(shè)置為“假”。FEC_cnt參數(shù)可能是一個指示檢測到的奇偶同步頭的數(shù)量 的計數(shù)器，可以設(shè)置為0。此外，在一些實施例中，F(xiàn)EC_synchead_cnt參數(shù)可能是一個指示 檢測到的FEC碼字同步頭的數(shù)量的計數(shù)器，可以設(shè)置為0。之后，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法 400轉(zhuǎn)到TEST_SH狀態(tài)430的狀態(tài)。在TEST_SH狀態(tài)430期間，test_sh可以設(shè)置為“假”。接著執(zhí)行 DecodeffhenReadyO程序，該程序可測定緩沖區(qū)是否含有FEC碼字塊中預(yù)期數(shù)量的塊。此 外，在DecodeWhenReadyO程序期間，可以執(zhí)行某個子程序以檢測這些塊是否適當(dāng)對齊，如 IEEE 802. 3av標(biāo)準(zhǔn)中的Decode ()程序。如果這些塊對齊，則接收的塊可能與FEC碼字一 致，且緩沖區(qū)之后會被清除。接著可以執(zhí)行AppencLinbufferO程序，檢測下一個比特適合(66個比特)的接收的塊。例如，當(dāng)sh_valid[sh_cnt]參數(shù)(該參數(shù)可能指示接收的塊的 同步頭有效)設(shè)置為“真”時，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法400可以轉(zhuǎn)到VALID_SH狀態(tài)440的 狀態(tài)。在進(jìn)行此類測定時，sh_valid[sh_cnt]參數(shù)可能對應(yīng)符合sh_cnt參數(shù)的sh_valid 陣列中的某個位置?；蛘?，當(dāng)sh_valid[sh_cnt]參數(shù)設(shè)置為“假”且cworcLlock參數(shù)設(shè) 置為“假”時，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法400可以轉(zhuǎn)到FEC_SH狀態(tài)445，或當(dāng)sh_valid[sh_ cnt]參數(shù)設(shè)置為“假”且cworcLlock參數(shù)設(shè)置為“真”時，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法400轉(zhuǎn) 到 INVALID_SH 狀態(tài) 455。在VALID_SH狀態(tài)440期間，sh_cnt參數(shù)可以增加1。例如，當(dāng)sh_cnt參數(shù)等于 62且sh_invalid_cnt參數(shù)等于0時，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法400可以轉(zhuǎn)到62G00D狀態(tài) 450。可選的，當(dāng)test_sh參數(shù)設(shè)置為“真”且sh_cnt參數(shù)小于62時，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機 方法400可以返回TEST_SH狀態(tài)430 ；，或當(dāng)sh_cnt參數(shù)等于62且sh_invalid_cnt大于 0時FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法400可以返回RESET_CNT狀態(tài)420。在62G00D狀態(tài)450期間， cword_lock參數(shù)可以設(shè)置為“真”。例如，之后FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法400可以利用無條 件傳輸(UCT)程序返回RESET_CNT狀態(tài)420。FEC_SH狀態(tài)445可檢驗接收的塊中最后一個序列的塊是否符合FEC碼字的奇偶校 驗塊。在FEC_SH狀態(tài)445期間，test_sh參數(shù)可以重置為“假”，F(xiàn)EC_cnt參數(shù)可增加1。當(dāng) FEC_valid[FEC_cnt]參數(shù)設(shè)置為“真”且FEC_cnt參數(shù)(該參數(shù)可能指示塊序列中的最后 一些塊是否符合奇偶校驗塊)等于4時，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法400可以返回RESET_CNT 狀態(tài)420。特別的，F(xiàn)EC_valid[FEC_cnt]參數(shù)可能對應(yīng)符合FEC_cnt參數(shù)的FEC_valid陣 列中的某個位置。如果同步頭總數(shù)與FEC碼字的預(yù)期總數(shù)一致，則FEC_valid[FEC_cnt]參 數(shù)可以設(shè)置為“真”。或者，當(dāng)test_sh參數(shù)設(shè)置為“真”且FEC_cnt參數(shù)小于4時，F(xiàn)EC碼 字鎖定狀態(tài)機方法400可以重新啟動FEC_SH狀態(tài)445，或當(dāng)FEC_valid[FEC_cnt]參數(shù)(該 參數(shù)可能指示塊序列中最后一些塊不是奇偶校驗塊)設(shè)置為“假”時，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機 方法400轉(zhuǎn)到INVALID_SH狀態(tài)455。在一個實施例中，如果rx_COded
參數(shù)和rx_COded[l]參數(shù)的比特值之和等于 sh_Cff_PATTERN[26+FEC_cnt]，則 FEC_valid[REC_cnt]參數(shù)可以設(shè)置為“真”。rx_coded
參數(shù)和rx_coded[l]參數(shù)可能對應(yīng)rx_coded陣列中的第一個和第二個位置。rx_coded 陣列或矢量可能包含下一個被檢測的塊的比特，為66個比特。因此，rx_coded
參數(shù)和 rx_coded[l]參數(shù)可能包含這個塊的同步頭比特。SH_CW_PATTERN[26+FEC_cnt]參數(shù)可能 對應(yīng)符合FEC_cnt的sh_CW_PATTERN陣列中的第二十六個位置之外的某個位置。SH_CW_ PATTER陣列可能是一個常量，包含F(xiàn)EC碼字中同步頭比特的比特值之和的序列。例如，SH_ Cff_PATTER陣列可能包含同步頭比特的比特值之和，比特值之和的數(shù)量約為31個，這些同 步頭比特對應(yīng)FEC碼字中的31個塊。最后四個比特值之和的值可能為0、2、2、1，對應(yīng)奇偶 校驗塊。因此SH_CW_PATTERN[26+FEC_cnt]參數(shù)可能對應(yīng)其中一個奇偶校驗塊。在INVALID_SH狀態(tài)455期間，sh_cnt參數(shù)和sh_invalid_cnt參數(shù)可以分別增加 1。例如，如果 sh_invalid_cnt 參數(shù)等于 16，cword_lock 參數(shù)設(shè)定為“假”，persist_dec_ fail參數(shù)設(shè)定為“假”，或它們的任意組合，則FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法400可以轉(zhuǎn)到SLIP 狀態(tài)460?；蛘撸绻鹲h_cnt參數(shù)等于62，sh_invalid_cnt參數(shù)小于16，且cword_lock參 數(shù)設(shè)置為“真”，則FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法400可以返回RESET_CNT狀態(tài)420。在SLIP狀態(tài)460期間，cworcLlock參數(shù)設(shè)置為“假”，執(zhí)行SLIP程序，且perSiSt_dec_fail參數(shù)增加 1。例如，在SLIP程序步驟中，當(dāng)slip_done參數(shù)設(shè)置為“真”時，F(xiàn)EC碼字鎖定狀態(tài)機方法 400可以返回RESET_CNT狀態(tài)420。圖5所示為FEC碼字鎖定狀態(tài)機處理時間500的一個實施例。重點列出了第一條 曲線510，其中包含多個預(yù)期處理時間值與多個BER值的比。預(yù)期處理時間的值可以表示 使用第一個FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法(如FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法400)時的平均碼字鎖 定時間。預(yù)期處理時間的范圍可以從2微秒至10微秒左右，而BER值的范圍可以從10-7 到10-2左右。尤其當(dāng)預(yù)期處理時間為1. 5微秒左右時，BER值的范圍為10-7db至10_3db 左右。該實施例同時還列出了第二條曲線520，其中包含多個預(yù)期時間值，表示使用第二種 FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法(例如，與圖4所述類似的碼字鎖定狀態(tài)機，但不帶塊445))時的 平均碼字鎖定時間。第二條曲線520的預(yù)期處理時間值大于第一條曲線510的預(yù)期處理時 間值。例如，第二條曲線520的預(yù)期處理時間值的范圍至少可以從15微秒到35微秒，這與 第一條曲線510的BER值相同。與第一種FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法(第一條曲線510)不同，如果檢測到?jīng)]有對齊 的塊，則第二種FEC碼字鎖定狀態(tài)機方法(第二條曲線520)接收到的塊序列可能會滑動一 塊或1比特，無需首先檢驗最后一些塊是否符合FEC碼字的尾部(例如，奇偶校驗塊)。檢 驗下一部分的塊是否表示FEC碼字的奇偶校驗塊，可以避免對這些塊進(jìn)行不必要的移動和 檢測，加快鎖定時間。此外，鎖定時間還會隨著BER值的增大而加快。上述網(wǎng)絡(luò)組件可應(yīng)用于任何通用網(wǎng)絡(luò)組件，如配備有充足處理電源、內(nèi)存資源，具 有能夠處理其工作負(fù)載的網(wǎng)絡(luò)吞吐能力的計算機或網(wǎng)絡(luò)組件。圖6所示為典型的通用網(wǎng)絡(luò) 組件600，適用于執(zhí)行本申請案公開的一個或多個實施例。網(wǎng)絡(luò)組件600包含一個處理器 602 (通常稱為中央處理器或CPU)，該處理器與一些存儲設(shè)備進(jìn)行通信，如二級存儲器604、 只讀存儲器(ROM) 606、隨機存取存儲器(RAM) 608、輸入/輸出(I/O)設(shè)備610以及網(wǎng)絡(luò)連 接設(shè)備612。處理器602可用作一個或多個CPU芯片，或一個或多個專用集成電路(ASIC) 中的一部分。二級存儲器604通常由一個或多個磁盤驅(qū)動器或磁帶驅(qū)動器構(gòu)成，可用作資料非 易失性存儲器。如果RAM608沒有足夠空間保存所有工作資料，則二級存儲器604還可用 作溢流資料存儲設(shè)備。如果選定要執(zhí)行已載入RAM 608的程序，則二級存儲器604可用于 存儲這些程序。ROM 606可用于存儲指令，也可以存儲在執(zhí)行程序過程中讀取的數(shù)據(jù)。ROM 606是一種非易失性存儲設(shè)備，與二級存儲器604相比，其存儲容量較小。RAM 608可用于 存儲易失性資料，也可以存儲指令。通常情況下，訪問ROM 606與RAM 608比訪問二級存儲 器604所需的速度更快。本專利至少公開一個實施例，如相關(guān)技術(shù)人員對實施例和/或?qū)嵤├δ茏龀鋈?何變更、組合和/或修改，均在公開范圍內(nèi)。由于組合、集成和/或省略實施例功能而得 出的替換實施例也同樣在公開范圍內(nèi)。在明確列出數(shù)值范圍或限制的地方，這些明確范 圍或限制應(yīng)理解為包括其中所含數(shù)量位數(shù)的迭代范圍或限制(例如，從1到10包括2、3、 4等等，大于0. 10包括0. 11,0. 12,0. 13等等)。例如，如果一個數(shù)值范圍中有下限值Rl 以及上限值Ru，則范圍中的任何數(shù)值均明確公開。特別明確公開下列范圍內(nèi)的數(shù)值R = Rl+k*(Ru-Rl)，其中k為從到100%范圍之間的變量(增量為)，即，k為1%、2%、3%、4%、5%、...、50%、51%、52%、...、95%、96%、97%、98%、99%或 100%。此外，任何如 以上所述由兩個R定義的數(shù)值范圍也同樣明確公開。針對權(quán)利要求中的任何元件使用“可 選”這一術(shù)語，意味著該元件為必要或非必要元件，二者均在權(quán)利要求范圍內(nèi)。文中所用的 上位詞(如“包含”、“包括”)均支持下位詞含義(如“由…組成”、“基本由…組成”以及“主 要由…組成”)。相應(yīng)的，保護(hù)范圍不受上文描述限制，而是由下文權(quán)利要求定義，該范圍包 括所有權(quán)利要求標(biāo)的同等物。各項權(quán)利要求均作為進(jìn)一步公開內(nèi)容并入說明書，這些權(quán)利 要求均為當(dāng)前公開內(nèi)容的實施例。公開內(nèi)容中針對參考所作的討論并代表其為先前技術(shù)， 特別是參考發(fā)布日期晚于本申請案優(yōu)先日期的任何參考。本公開內(nèi)容引用的所有專利公開 內(nèi)容、專利申請書以及出版物均以參考方式納入本文中，并提供示范性、程序性的或其他形 式的詳細(xì)資料補充。盡管本公開內(nèi)容已提供多個實施例，但仍應(yīng)明確，已公開的系統(tǒng)和方法是許多其 他特定形式的體現(xiàn)，不得背離本發(fā)明的精神和范圍。當(dāng)前示例均應(yīng)視為例證性和非限制性 示例，其意圖并不限于文中細(xì)節(jié)。例如，可在另一個系統(tǒng)中組合或集成各種元件或組件，或 省略或不執(zhí)行某種功能。此外，各個單獨實施例中描述和列舉的技術(shù)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和方法可與其他系統(tǒng)、 模塊、技術(shù)或方法組合或繼承，不得背離本發(fā)明范圍。本發(fā)明介紹或討論的其他耦合、直接 耦合或相互通信的物品可通過接口、設(shè)備或中間組件以電力、機械或其他方式間接耦合或 通信。相關(guān)技術(shù)人員可確定并更改、替換和修改本發(fā)明其他示例，但不得背離本發(fā)明精神和 范圍。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包含耦合到光接收機的前向糾錯FEC處理器，其中，F(xiàn)EC處理器，用于將多個接收的塊與包含多個奇偶校驗塊的多個FEC碼字比較，如果在 接收的塊中檢測到未對齊的塊，至少將部分其余的接收的塊與奇偶校驗塊比較。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中接收的塊和FEC碼字塊中每一個塊是一個奇偶校 驗塊或數(shù)據(jù)塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中奇偶校驗塊和數(shù)據(jù)塊中每一個塊包含多個同步頭 比特和載荷比特。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中FEC碼字塊包含27個數(shù)據(jù)塊和4個奇偶校驗塊， 每個數(shù)據(jù)塊包含比特位數(shù)為2的同步頭比特和比特位數(shù)為64的載荷比特，每個奇偶校驗塊 包含比特位數(shù)為2的同步頭比特和比特位數(shù)為64的載荷比特。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中數(shù)據(jù)塊的同步頭比特的比特值之和等于1，奇偶校 驗塊的同步頭比特的比特值之和等于0或2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中FEC碼字的奇偶校驗塊的同步頭比特的比特值之 和為固定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中FEC碼字的奇偶校驗塊的同步頭比特比特值之和 的最后四個值為0、2、2和0。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中當(dāng)未對齊的塊的同步頭比特的比特值之和不等于 FEC碼字中處于相同位置的對應(yīng)塊的同步頭比特的比特值之和時，檢測出該未對齊的塊。
9.一種在設(shè)備中執(zhí)行的方法，包括接收多個塊，所接收的塊的數(shù)量等于前向糾錯FEC碼字中塊的數(shù)量；選定其中一個接收的塊；檢測選定的塊是否與FEC碼字對齊；當(dāng)選定塊與FEC碼字不對齊時，檢測其余塊是否與FEC碼字一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中的方法還包括，當(dāng)其余塊與FEC碼字不對應(yīng)時，將 這些塊滑動一塊或1比特。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中的方法還包括當(dāng)選定塊與FEC碼字對齊或其余塊與FEC碼字對應(yīng)時，接收第二部分的塊，并檢測這些 塊是否與FEC碼字對齊，其中第二部分塊的數(shù)量等于FEC碼字的塊的數(shù)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中FEC碼字的最后四個塊有固定順序的多個同步頭 比特的比特值之和。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中FEC碼字塊包含27個數(shù)據(jù)塊和4個奇偶校驗塊， 每個數(shù)據(jù)塊包含比特位數(shù)為2的同步頭比特和比特位數(shù)為64的載荷比特，每個奇偶校驗塊 包含比特位數(shù)為2的同步頭比特和比特位數(shù)為64的載荷比特。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中數(shù)據(jù)塊的同步頭比特的比特值之和等于1，奇偶 校驗塊的同步頭比特的比特值之和等于0或2，其中FEC碼字的奇偶校驗塊的同步頭比特比 特值之和的最后四個值為0、2、2和0。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中如果其余塊的多個同步頭比特的比特值之和等 于FEC碼字的同步頭比特的比特值之和，其余塊對應(yīng)FEC碼字。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中如果選定塊含有一個誤碼，或選定的塊的多個同 步頭比特的比特值之和不等于FEC碼字中處于相同位置的對應(yīng)塊的多個同步頭比特的比 特值之和，則選定的塊沒有對齊。
全文摘要
本發(fā)明包括一種設(shè)備，該設(shè)備包含耦合到光接收機的前向糾錯(FEC)處理器。該前向糾錯(FEC)處理器用于將多個接收的塊與多個包含奇偶校驗塊的FEC碼字塊比較，如果在接收的塊中檢測到未對齊的接收的塊，至少應(yīng)將其余的接收的塊與奇偶校驗塊比較。本發(fā)明還包括一種設(shè)備，該設(shè)備包含至少一個組件，該組件用于執(zhí)行接收多個塊的方法。其中接收塊的數(shù)量等于FEC碼字中塊的數(shù)量，選定一個接收的塊，測定選定的塊是否與FEC碼字對準(zhǔn)，如果選定塊與FEC碼字沒有對齊，則確定其余塊是否與FEC碼字一致。
文檔編號H04B10/00GK102007712SQ200980106657
公開日2011年4月6日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者弗蘭克·J·埃芬博格, 歐鵬 申請人:華為技術(shù)有限公司