[发明专利]信息编码译码方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及信息编码译码技术。

背景技术

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的出现。其中，被认为最有前途的是无源光 网络(Passive Optical Network，简称“PON”)技术。

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(Optical Network Unit，简称“ONU”)和光分配网络(Optical Distribution Network，简称“ODN”)组成。其中以太网无源光网络(Ethernet Passive Optical Network，简称“EPON”)技术是一种比较好的接入技术。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(吉赫兹)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(Signal Noise Ratio，简称“SNR”)逐渐减小，从而就导致了更多的比特错误。为了解决 这一问题，在EPON系统中引入了前向纠错(Forward Error Correction，简称 “FEC”)技术来提高系统的抗干扰能力，以增大系统的功率预算。

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，从而实现对以太网帧数 据的纠错功能。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(增加了校验字节而带来的开销)和获得的编码增益之间找到一个最 佳的平衡点。

在EPON系统中，为使发送的数据是接收器可以接收的格式，在采用FEC 技术之前，需要使用线路编码技术，该线路编码还必须保证所发送的数据有 足够的切换(即0、1之间的变换)以保证接收端能够恢复时钟。线路编码器 还提供一种将数据对齐到字的方法，同时线路可以保持良好的直流平衡。

在与EPON系统相关的标准中，已经在物理编码子层(Physical Coding Sublayer，简称“PCS”)使用了64b/66b等编码效率更高的线路编码机制。 这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线路编码机制是在64比特信息的基础上，增加了2比特的同步 字符(又称同步头)。这2比特同步字符在正常情况下只有“01”或“10” 这两种可能。其中，同步字符为“01”表示64比特全部为数据；同步字符为 “10”表示64比特信息中包含数据和控制信息。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。

目前，针对10G EPON系统中的PCS层的一种FEC编码的方案如图1 所示。图1中左半部分是待校验的信息数据，右半部分是与该信息数据相关 联的校验信息。具体地说，进入PCS层的以太网数据先经过64b/66b线路编 码，形成以66比特为单位的线路编码块(如图1左半部分所示)。当线路编 码块的数目达到FEC编码所要求的数据长度时，进行FEC编码。经过FEC 编码后得到长度为64比特的倍数的校验信息。将该校验信息形成多个以64 比特为单位的校验块。然后在第一个校验块的前面加2个比特的校验同步头 “00”，在其余的校验块前面加2比特的校验同步头“11”，将以64比特为 单位的校验块形成以66比特为单位的校验信息块(如图1右半部分所示)， 也就是说，校验信息块中包含了校验同步头和校验块。经过FEC系统编码后 的信息数据和校验信息均为66比特的倍数。