一種用于otn設(shè)備的向前糾錯技術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及向前糾錯技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于OTN設(shè)備的向前糾錯技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]OTN設(shè)備的向前糾錯是一種通過在傳輸數(shù)據(jù)中加入冗余信息來進(jìn)行糾錯的技術(shù)。發(fā)送端按照一定算法生成冗余碼插入到傳輸數(shù)據(jù)流，接收端則按同樣算法對接收到的數(shù)據(jù)流進(jìn)行譯碼，然后找到誤碼并進(jìn)行糾錯。評價向前糾錯性能的指標(biāo)是編碼增益，定義為在滿足相同誤碼率的條件下，所需接收光功率在編碼前和編碼后的變化。舉例而言，在10-8誤碼率下，如果接收光功率在加入向前糾錯前后所需光功率分別是-27dB和-34dB，那么編碼增益則為7dB。由此可見，引入FEC編碼后可以明顯提高系統(tǒng)的誤碼性能。
[0003]FEC編碼具有三代技術(shù)，具體內(nèi)容如下:
[0004]一、第一代向前糾錯技術(shù)——標(biāo)準(zhǔn)FEC
[0005]ITU-T于1996年在G.975標(biāo)準(zhǔn)中為海底光纜系統(tǒng)定義了基于RS (255，239)碼的向前糾錯編碼，隨后ITU-T決定以此為基礎(chǔ)，在光傳送網(wǎng)G.709標(biāo)準(zhǔn)中對2.5Gbit/s和10Gbit/s的向前糾錯編碼進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，以保證互通性。RS碼是一種糾錯能力較強(qiáng)的線性分組循環(huán)碼，而且編解碼相對簡單。RS(255，239)指的是編碼器輸入239信息碼元、輸出255碼元、開銷16個碼元，因此冗余度為6.7%。標(biāo)準(zhǔn)FEC的編碼增益是6.2dB (誤碼率10-15)。
[0006]二、第二代向前糾錯技術(shù)——增強(qiáng)型FEC
[0007]標(biāo)準(zhǔn)FEC推出后不久，業(yè)界就發(fā)現(xiàn)使用更強(qiáng)的向前糾錯技術(shù)是提高自己的lOGbit/s系統(tǒng)余量最便宜的方法，因此許多“第二代”增強(qiáng)型向前糾錯編碼應(yīng)運(yùn)而生。它們和ITU-T G.709標(biāo)準(zhǔn)FEC的冗余度一樣為6.7 %，但是在編碼方式上采用了更為強(qiáng)大的碼型，如級聯(lián)碼、Turbo乘積碼和低密度校驗碼(LDPC)。其中最為有效的是級聯(lián)強(qiáng)大的分量碼，如BCH碼和RS碼，并進(jìn)行2?3次的迭代譯碼。級聯(lián)碼不僅具有很強(qiáng)的糾正突發(fā)錯誤和隨機(jī)錯誤的能力，提供更大的編碼增益，而且更重要的是可以利用其構(gòu)造方法，達(dá)到信道編碼定理所給出的香農(nóng)極限。在第二代FEC中，業(yè)界最為廣泛使用的是ITU-T G.975.1標(biāo)準(zhǔn)1.4定義的RS/BCH級聯(lián)編碼和1.7定義的BCH/BCH正交級聯(lián)編碼。第二代FEC編碼比G.709標(biāo)準(zhǔn)FEC編碼大約提高了 2dB的凈增益，可以達(dá)到8dB?，F(xiàn)在，盡管第二代FEC并沒有在ITU-T G.709中標(biāo)準(zhǔn)化，存在互通性問題，但是2dB增益提升所帶來的性能成本優(yōu)勢足以讓眾多運(yùn)營商采用第二代FEC作為lOGbit/s DffDM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基準(zhǔn)配置，反而G.709標(biāo)準(zhǔn)FEC應(yīng)用并不多。
[0008]三、第三代向前糾錯技術(shù)——Swizzle FEC
[0009]數(shù)據(jù)流量爆炸增長推動運(yùn)營商升級其lOGbit/s為基礎(chǔ)的城域網(wǎng)向40Gbit/s和100Gbit/s演進(jìn)。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)上支持如此高的速率需要有高符號率和復(fù)雜的調(diào)制方案，使得光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對光損更為敏感。例如，信號帶寬提高4倍(從lOGbit/s到40Gbit/s)要求接收過濾器的帶寬也增大4倍，因此噪聲增大4倍，從而導(dǎo)致信噪比有6dB的退化。由于在一個放大系統(tǒng)中每IdB的降低會導(dǎo)致25%傳輸距離的減少，這樣一個原本可以傳輸400km的系統(tǒng)降低到僅僅傳輸72km。使用更強(qiáng)的FEC技術(shù)是最經(jīng)濟(jì)的方法，這樣能夠盡可能地奪回一些失去的增益，當(dāng)然重新獲得的增益必須在香農(nóng)極限的程度內(nèi)?；謴?fù)剩余的增益只能使用更昂貴的光學(xué)技術(shù)，如色散補(bǔ)償光纖及模塊?；诖?，PMC-Sierra公司創(chuàng)新研發(fā)了第三代向前糾錯編碼技術(shù)Swizzle FECo Swizzle FEC的冗余度仍然為6.7%，但是編碼構(gòu)造方式有了全面的創(chuàng)新。受到了 LDPC編碼的啟發(fā)，Swizzle FEC采取一種與第二代FEC簡單的二維級聯(lián)編碼完全不同的構(gòu)造方式一一螺旋方式交織編碼。螺旋交織使得每一個碼字被幾乎所有鄰近的碼字所保護(hù)。這種方法基本消除了錯誤平層，并且延遲只有正交二維級聯(lián)碼的一半以下。Swizzle編碼與現(xiàn)有的二維級聯(lián)碼相比有三大優(yōu)點:采用了更好的交織構(gòu)造，因此提高了性能并減少了延遲；允許更加并行的實現(xiàn)機(jī)制，因此在同樣延遲的條件下具有更好的性能；采用最大似然譯碼(Maximum Likelihood Decoder)方式取代了簡單的“最后一個解碼的碼字決定一切”的譯碼方式，因此對錯誤譯碼有極強(qiáng)的抵抗力。PMC的第三代Swizzle FEC在10-15誤碼率的條件下達(dá)到了 9.45dB的增益，比第二代FEC又提高了寶貴的1.35dB的凈增益。增加的增益可以用來提升傳輸距離，在較差的光纖上傳輸，或者糾正非線性損傷，從而大大降低運(yùn)營商的建網(wǎng)成本。第三代FEC與第二代FEC編碼技術(shù)及性能的比較，第二代FEC采用的是二維級聯(lián)碼。一個通用的二維級聯(lián)碼構(gòu)造，每一行被所有列保護(hù)，每一列被所有行保護(hù)。設(shè)計碼型的一個關(guān)鍵選擇是每一組行列配對需要共享多少個比特。如果每一組行列配對共享了許多比特，并且誤碼正好發(fā)生在這些共享的比特中，那么再多次的迭代譯碼也無法進(jìn)行糾錯。這種情況被稱之為陷阱集合，從而造成錯誤平層，大大降低了這種碼型的性能。另一個選擇是使行列正交，這樣一組行列配對共享的比特數(shù)只有一個或很少的幾個，但是這種方法帶來的問題是極大的延遲，解決辦法只有采用相對弱小的分量碼，并大量減少迭代次數(shù)。Swizzle FEC采用了螺旋式交織的方式構(gòu)造碼字，使得每一對碼字最大重疊只有兩比特。每一個BCH分量碼可以糾正兩倍多的比特。這將使陷阱集合出現(xiàn)足夠少，從而不會對碼字的性能有本質(zhì)影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了解決上述【背景技術(shù)】中的現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種用于OTN設(shè)備的向前糾錯技術(shù)。
[0011]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種用于OTN設(shè)備的向前糾錯技術(shù)，具有位于第I幀的路徑追蹤標(biāo)識TT1、位于第2幀的比特校驗BIP-8以及具有八個子幀的第3幀，所述八個子幀分別為第I子幀、第2子幀、第3子幀、第4子幀、第5子幀、第6子幀、第7子幀和第8子幀，所述第I子幀、第2子幀、第3子幀、第4子幀中具有向前錯誤指示FEI，所述第5子幀中具有向前缺陷指示FDI，所述第6子幀、第7子幀和第8子幀中具有狀態(tài)信號STAT。
[0012]進(jìn)一步限定，上述技術(shù)方案中所述路徑追蹤標(biāo)識TTI用于識別不同的幀，防止用戶錯連信號；所述比特校驗BIP-8用于對OPUK區(qū)域進(jìn)行奇偶校驗，第η幀的BIP校驗結(jié)果放在第η+2幀的ΒΙΡ-8字節(jié)處；所述向前錯誤指示FEI用于向業(yè)務(wù)下游方向傳遞，對應(yīng)的業(yè)務(wù)宿端SM段ΒΙΡ-8開銷檢測到的錯誤塊數(shù)目；所述向前缺陷指示FDI用于通知下游節(jié)點已經(jīng)檢測到信號失效；所述狀態(tài)信號STAT用于指示當(dāng)前的維護(hù)信號。
[0013]進(jìn)一步限定，上述技術(shù)方案中所述OPUK區(qū)域包括PSI凈荷結(jié)構(gòu)標(biāo)識、JC映射專用開銷。
[0014]進(jìn)一步限定，上述技術(shù)方案中所述每個OPUK區(qū)域提供I字節(jié)的PSI，一個復(fù)幀中的256個PSI字節(jié)組成一個完整的PSI信息結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的一種用于OTN設(shè)備的向前糾錯技術(shù)，在同樣延時的條件下可以多處理兩倍以上的迭代譯碼，靈活分配譯碼資源，使得在誤碼最嚴(yán)重的碼字上增加處理能力以保證在規(guī)定延時內(nèi)正確譯碼。幫助減少昂貴的光再生器件，大大降低運(yùn)營商成本，有助于推動建設(shè)OTN設(shè)備。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0019]如圖1所示的本發(fā)明一種用于OTN設(shè)備的向前糾錯技術(shù)，具有位于第I幀的路徑追蹤標(biāo)識TT1、位于第2幀的比特校驗BIP-8以及具有八個子幀的第3幀，所述八個子幀分別為第I子幀、第2子幀、第3子幀、第4子幀、第5子幀、第6子幀、第7子幀和第8子幀，所述第I子幀、第2子幀、第3子幀、第4子幀中具有向前錯誤指示FEI，所述第5子幀中具有向前缺陷指示FDI，所述第6子幀、第7子幀和第8子幀中具有狀態(tài)信號STAT。所述路徑追蹤標(biāo)識TTI用于識別不同的幀，防止用戶錯連信號；所述比特校驗BIP-8用于對OPUK區(qū)域進(jìn)行奇偶校驗，第η幀的BIP校驗結(jié)果放在第η+2幀的ΒΙΡ-8字節(jié)處；所述向前錯誤指示FEI用于向業(yè)務(wù)下游方向傳遞，對應(yīng)的業(yè)務(wù)宿端SM段ΒΙΡ-8開銷檢測到的錯誤塊數(shù)目；所述向前缺陷指示FDI用于通知下游節(jié)點已經(jīng)檢測到信號失效，F(xiàn)DI = I表示檢測到信號失效，否則FDI = O ;所述狀態(tài)信號STAT用于指示當(dāng)前的維護(hù)信號，當(dāng)業(yè)務(wù)不正常時，維護(hù)信號通過某些開銷取特殊值或者發(fā)送特殊碼型通知下游的接收設(shè)備當(dāng)前本節(jié)點的狀態(tài)。所述OPUK區(qū)域包括PSI凈荷結(jié)構(gòu)標(biāo)識、JC映射專用開銷。所述每個OPUK區(qū)域提供I字節(jié)的PSI，一個復(fù)幀中的256個PSI字節(jié)組成一個完整的PSI信息結(jié)構(gòu)。
[0020]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于OTN設(shè)備的向前糾錯技術(shù)，其特征在于:具有位于第I幀的路徑追蹤標(biāo)識TT1、位于第2幀的比特校驗BIP-8以及具有八個子幀的第3幀，所述八個子幀分別為第I子幀、第2子幀、第3子幀、第4子幀、第5子幀、第6子幀、第7子幀和第8子幀，所述第I子幀、第2子幀、第3子幀、第4子幀中具有向前錯誤指示FEI，所述第5子幀中具有向前缺陷指示FDI，所述第6子幀、第7子幀和第8子幀中具有狀態(tài)信號STAT。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于OTN設(shè)備的向前糾錯技術(shù)，其特征在于:所述路徑追蹤標(biāo)識TTI用于識別不同的幀，防止用戶錯連信號；所述比特校驗BIP-8用于對OPUK區(qū)域進(jìn)行奇偶校驗，第η幀的BIP校驗結(jié)果放在第η+2幀的ΒΙΡ-8字節(jié)處；所述向前錯誤指示FEI用于向業(yè)務(wù)下游方向傳遞，對應(yīng)的業(yè)務(wù)宿端SM段ΒΙΡ-8開銷檢測到的錯誤塊數(shù)目；所述向前缺陷指示FDI用于通知下游節(jié)點已經(jīng)檢測到信號失效；所述狀態(tài)信號STAT用于指示當(dāng)前的維護(hù)信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于OTN設(shè)備的向前糾錯技術(shù)，其特征在于:所述OPUK區(qū)域包括PSI凈荷結(jié)構(gòu)標(biāo)識、JC映射專用開銷。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種用于OTN設(shè)備的向前糾錯技術(shù)，其特征在于:所述每個OPUK區(qū)域提供I字節(jié)的PSI，一個復(fù)幀中的256個PSI字節(jié)組成一個完整的PSI信息結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及向前糾錯技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于OTN設(shè)備的向前糾錯技術(shù)，具有位于第1幀的路徑追蹤標(biāo)識TTI、位于第2幀的比特校驗BIP-8以及具有八個子幀的第3幀，八個子幀分別為第1子幀、第2子幀、第3子幀、第4子幀、第5子幀、第6子幀、第7子幀和第8子幀，第1子幀、第2子幀、第3子幀、第4子幀中具有向前錯誤指示FEI，第5子幀中具有向前缺陷指示FDI，第6子幀、第7子幀和第8子幀中具有狀態(tài)信號STAT。該向前糾錯技術(shù)可靈活分配譯碼資源，大大降低運(yùn)營商成本，有助于推動建設(shè)OTN設(shè)備。
【IPC分類】H04L1-00
【公開號】CN104811278
【申請?zhí)枴緾N201510247045
【發(fā)明人】譚澍, 周權(quán)
【申請人】北京中經(jīng)賽博科技有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月13日