本申請涉及通信系統(tǒng)，并且更具體地，涉及通過光信道傳送數(shù)據(jù)。

背景技術(shù)：

通信系統(tǒng)的光模塊可以通過光信道發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)。在通過光信道傳輸之前，可以通過一或多個(gè)fec(前向糾錯)編碼器對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。執(zhí)行此編碼是因?yàn)楣庑诺琅で⑾蛩l(fā)送的數(shù)據(jù)添加噪聲。編碼可以使得即使在存在損傷的情況下也能夠在接收器處恢復(fù)數(shù)據(jù)。

編碼的性能可以基于數(shù)據(jù)是否可以在接收器處恢復(fù)來確定。具有復(fù)雜編碼器和/或解碼器的fec碼通?？梢员染哂休^不復(fù)雜的fec編碼器和/或解碼器的碼實(shí)現(xiàn)更好的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

雖然具有復(fù)雜編碼器和/或解碼器的fec碼通常可以比較不復(fù)雜的fec方案實(shí)現(xiàn)更好的性能，但是復(fù)雜的fec編碼器和解碼器通常消耗更多的功率。在一些應(yīng)用中，對功耗不太關(guān)心，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)高水平的性能比降低功耗更重要。然而，在其它應(yīng)用中，降低功耗是一個(gè)問題。

本公開提供了被配置為處理由第一fec編碼器所產(chǎn)生的第一fec編碼數(shù)據(jù)的光模塊。光模塊具有用于接收第一fec編碼數(shù)據(jù)的接口，以及用于進(jìn)一步對第一fec編碼數(shù)據(jù)的子集進(jìn)行編碼以產(chǎn)生第二fec編碼數(shù)據(jù)的第二fec編碼器。光模塊還具有光調(diào)制器，其用于基于第二fec編碼數(shù)據(jù)和第一fec編碼數(shù)據(jù)的未進(jìn)一步編碼的剩余部分的組合來調(diào)制用于通過光信道傳輸?shù)墓庑盘枴?/p>

根據(jù)本公開的實(shí)施例，第二fec編碼器為用于fec碼的編碼器，該fec碼具有比特級網(wǎng)格表示，該比特級網(wǎng)格表示的任何部分中的狀態(tài)的數(shù)量小于或等于256個(gè)狀態(tài)。以這種方式，第二fec編碼器具有相對較低的復(fù)雜度(例如，相對較少的晶體管數(shù))，其可以降低光模塊的功耗。

本公開還提供了通信系統(tǒng)，其包括具有第一fec編碼器的傳輸電路和上面概述的光模塊。在一些實(shí)現(xiàn)中，第一fec編碼器實(shí)現(xiàn)符合g.975.1/g.709的fec碼。

本發(fā)明還提供了相應(yīng)的光模塊和相應(yīng)的通信系統(tǒng)，其用于以與上面概述的光模塊和通信系統(tǒng)互補(bǔ)的方式處理所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)。

在閱讀本公開的各種實(shí)施例的以下描述之后，本公開的其它方面和特征對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得顯而易見。

附圖說明

現(xiàn)將通過示例的方式，參考附圖來描述實(shí)施例，其中：

圖1為具有發(fā)送裝置和接收裝置的示例通信系統(tǒng)的框圖；

圖2為用于生成和發(fā)送光信號的示例方法的流程圖；

圖3為用于接收和處理光信號的示例方法的流程圖；

圖4為示例發(fā)送裝置的框圖。

圖5為示例接收裝置的框圖。

圖6為具有集合劃分映射的示例發(fā)送裝置的框圖。

圖7為用于圖6的發(fā)送裝置的集合劃分星座圖；以及

圖8和9為其它集合劃分星座圖。

具體實(shí)施方式

首先應(yīng)該理解，盡管下面提供了本公開的一或多個(gè)實(shí)施例的說明性實(shí)施方式，但是所公開的系統(tǒng)和/或方法可以使用任何數(shù)量的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。本公開不應(yīng)以任何方式局限于以下所示的說明性實(shí)施方式、附圖和技術(shù)，包括本文所示出和描述的設(shè)計(jì)和實(shí)施方式，而是可在所附權(quán)利要求的范圍及其等同物的全部范圍內(nèi)進(jìn)行修改。

示例通信系統(tǒng)

現(xiàn)在參考圖1，示出了具有發(fā)送裝置101和接收裝置103的示例通信系統(tǒng)100的框圖。發(fā)送裝置101通過光信道102被耦合到接收裝置103。通信系統(tǒng)100可具有其它部件，但是為了簡單起見未示出。

發(fā)送裝置101具有傳輸電路110、光模塊120，并且可具有未示出的其它部件。傳輸電路110具有第一接口111、第一fec編碼器112，并且可具有未示出的其它部件。光模塊120具有第二接口121、第二fec編碼器122、光調(diào)制器123，并且可以具有未示出的其它部件。

接收裝置103具有光模塊130、傳輸電路140，并且可具有未示出的其它部件。光模塊130具有第一接口131、第一fec解碼器132、光解調(diào)器133，并且可具有未示出的其它部件。傳輸電路140具有第二接口141、第二fec解碼器142，并且可具有未示出的其它部件。

現(xiàn)在將通過示例描述通信系統(tǒng)100的操作。發(fā)送裝置101具有通過光信道102待發(fā)送到接收裝置103的數(shù)據(jù)。為了即使在由光信道102引入了噪聲的情況下也能夠在接收裝置103處恢復(fù)數(shù)據(jù)，發(fā)送裝置101在光傳輸之前執(zhí)行數(shù)據(jù)的fec編碼。

具體地，第一fec編碼器112執(zhí)行數(shù)據(jù)的編碼以產(chǎn)生第一fec編碼數(shù)據(jù)，并使用第一接口111發(fā)送第一fec編碼數(shù)據(jù)。光模塊120使用第二接口121接收第一fec編碼數(shù)據(jù)，并且第二fec編碼器122還對第一fec編碼數(shù)據(jù)的子集進(jìn)行編碼以產(chǎn)生第二fec編碼數(shù)據(jù)。最后，光調(diào)制器123基于第二fec編碼數(shù)據(jù)和未進(jìn)一步編碼的第一fec編碼數(shù)據(jù)的剩余部分的組合來調(diào)制用于通過光信道102傳輸?shù)墓庑盘枴?/p>

根據(jù)本公開的實(shí)施例，第二fec編碼器122為用于fec碼的編碼器，該fec碼具有比特級網(wǎng)格表示，該比特級網(wǎng)格表示的任何部分中的狀態(tài)的數(shù)量小于或等于256個(gè)狀態(tài)。以這種方式，第二fec編碼器122具有相對較低的復(fù)雜度(例如，相對較少的晶體管數(shù))，其可以降低光模塊120的功耗。在一些實(shí)施方案中，在比特級網(wǎng)格表示中的任何部分中的狀態(tài)的數(shù)量為32個(gè)狀態(tài)。具有更少或更多狀態(tài)(例如，16或64個(gè)狀態(tài))的其它實(shí)施方案是可能的。

如在本文所使用的fec碼的“比特級網(wǎng)格表示”意味著根據(jù)被包含在至多n個(gè)連續(xù)輸入比特的窗口中的輸入比特而計(jì)算輸出比特的編碼器。隨著編碼的進(jìn)行，該窗口在未來的方向上“滑動”，其中2ⁿ為在網(wǎng)格的任何部分中的狀態(tài)的最大數(shù)目；網(wǎng)格狀態(tài)由在至多n個(gè)連續(xù)輸入比特的當(dāng)前窗口內(nèi)的比特的可能值的集合來定義。被應(yīng)用于窗口比特以計(jì)算輸出比特的編碼函數(shù)可根據(jù)第二fec編碼器122的碼字中的輸出比特的位置而變化。雖然這是以編碼為中心的描述，但是它不限于編碼器的實(shí)施方案。相反，它定義了可以被用于編碼器實(shí)施方案和/或解碼器實(shí)施方案的一類fec碼。

第二fec編碼器122具有許多可能性。在一些實(shí)施方案中，第二fec編碼器122實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展?jié)h明碼。在其它實(shí)施方案中，第二fec編碼器122實(shí)現(xiàn)卷積碼。無論如何，第二fec編碼器122具有如上所述的低復(fù)雜度。這與第一fec編碼器112相反，在一些實(shí)施方案中，第一fec編碼器112具有比第二fec編碼器122更高的復(fù)雜度，因?yàn)橥ㄟ^犧牲第一fec編碼器112的復(fù)雜度和所得的性能來降低傳輸電路110的功耗不被認(rèn)為是期望的折衷。在一些實(shí)施方案中，第一fec編碼器112實(shí)現(xiàn)符合g.975.1/g.709的fec碼。在美國專利no.8，751，910中描述了這樣的示例，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。然而，可以使用具有良好編碼增益的其它硬判定fec。

所發(fā)送的光信號通過光信道102行進(jìn)，并由接收裝置103接收。光信道102將噪聲引入光信號。因此，所接收到的光信號與所發(fā)送的光信號不完全相同。接收裝置103處理所接收到的光信號以便恢復(fù)數(shù)據(jù)。

具體地，光解調(diào)器133解調(diào)光信號以產(chǎn)生所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)。第一fec解碼器132對所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)的子集進(jìn)行解碼以產(chǎn)生第一fec解碼數(shù)據(jù)。被解碼的子集對應(yīng)于由發(fā)送裝置101的第二fec編碼器122進(jìn)一步編碼的子集。光模塊130使用第一接口131向傳輸電路140發(fā)送第一fec解碼數(shù)據(jù)和所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)的未解碼的剩余部分的組合。傳輸電路140使用第二接口141接收該組合，并且第二fec解碼器142對該組合進(jìn)行解碼以恢復(fù)數(shù)據(jù)。

接收裝置103的第一fec解碼器132與發(fā)送裝置101的第二fec編碼器122互補(bǔ)。同樣，接收裝置103的第二fec解碼器142與發(fā)送裝置101的第一fec編碼器112互補(bǔ)。

因此，根據(jù)本公開的實(shí)施例，第一fec解碼器132為用于fec碼的解碼器，該fec碼具有比特級網(wǎng)格表示，該比特級網(wǎng)格表示的任何部分中的狀態(tài)的數(shù)量小于或等于256個(gè)狀態(tài)。以這種方式，第一fec解碼器132具有相對較低的復(fù)雜度(例如，相對較少的晶體管數(shù))，其可以降低光模塊130的功耗。在一些實(shí)施方案中，在比特級網(wǎng)格表示中的任何部分中的狀態(tài)的數(shù)量為32個(gè)狀態(tài)。具有更少或更多狀態(tài)(例如，16或64個(gè)狀態(tài))的其它實(shí)施方案是可能的。

此外，在一些實(shí)施方案中，第一fec解碼器132實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展?jié)h明碼。在其它實(shí)施方案中，第一fec解碼器132實(shí)現(xiàn)卷積碼。其它實(shí)施方案在與發(fā)送裝置101的第二fec編碼器122的實(shí)施方案互補(bǔ)的程度上是可能的。無論如何，第一fec解碼器132具有如上所述的低復(fù)雜度。這與第二fec解碼器142相反，在一些實(shí)施方案中，第二fec解碼器142具有比第一fec解碼器132更高的復(fù)雜度，因?yàn)橥ㄟ^犧牲第二fec解碼器142的復(fù)雜度和所得的性能來降低傳輸電路140的功耗不被認(rèn)為是期望的折衷。在一些實(shí)施方案中，第二fec解碼器142實(shí)現(xiàn)符合g.975.1/g.709的fec碼。在美國專利no.8,751,910中描述了這樣的示例，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。然而，可以使用具有良好編碼增益的其它硬判定fec。

第二fec編碼器122和第一fec解碼器132存在于通信系統(tǒng)100中，并且被表述為具有相對較低的復(fù)雜度。如果增加了復(fù)雜度，例如使用具有bicm(位交織編碼調(diào)制)的ldpc(低密度奇偶校驗(yàn))，則光模塊120、130的功耗會更高。如果第二fec編碼器122和第一fec解碼器132被省略，則性能將是次優(yōu)的。因此，本公開的實(shí)施例存檔性能和功耗之間的折衷。

在一些實(shí)施方案中，發(fā)送裝置101和接收裝置103具有類似或甚至相同的配置。具體地，接收裝置103還可具有用于生成和發(fā)送光信號的部件，并且發(fā)送裝置101還可具有用于接收和處理光信號的部件。因此，可以在兩個(gè)方向上支持光通信。在一些實(shí)施方案中，對于雙向通信，存在兩個(gè)光信道，即每個(gè)傳輸方向一個(gè)光信道。

在一些實(shí)施方案中，發(fā)送裝置101和接收裝置103用于在長距離光網(wǎng)絡(luò)上通信。因此，發(fā)送裝置101和接收裝置103可以使用光信道102在遠(yuǎn)距離上發(fā)送和接收光信號。在一些實(shí)施方案中，利用很少或沒有中繼器(未示出)來實(shí)現(xiàn)通信。

示例方法

現(xiàn)在參考圖2，該圖示出了用于生成和發(fā)送光信號的示例方法的流程圖。該方法可由光模塊實(shí)現(xiàn)，例如通過圖1所示的發(fā)送裝置101的光模塊120來實(shí)現(xiàn)。

在步驟201，光模塊接收已經(jīng)由第一fec編碼器產(chǎn)生的第一fec編碼數(shù)據(jù)。在步驟202，光模塊還對第一fec編碼數(shù)據(jù)的子集進(jìn)行編碼以產(chǎn)生第二fec編碼數(shù)據(jù)。根據(jù)本公開的實(shí)施例，在步驟202，使用具有相對較低的復(fù)雜度(例如相對較少的晶體管數(shù))的第二fec編碼器(例如上面參照圖1描述的第二fec編碼器122)來執(zhí)行編碼。以此方式，可類似于上面參考圖1所述的那樣降低光模塊的功耗。

在一些實(shí)施方案中，光模塊將第一fec編碼數(shù)據(jù)分成lsb(最低有效位)序列和msb(最高有效位)序列，使得lsb序列為第一fec編碼數(shù)據(jù)的子集，所述第一fec編碼數(shù)據(jù)的子集由第二fec編碼器進(jìn)一步編碼以產(chǎn)生第二fec編碼數(shù)據(jù)。msb序列不被第二fec編碼器進(jìn)一步編碼，這可以有助于降低第二fec編碼器的復(fù)雜度。

在步驟203，光模塊基于第二fec編碼數(shù)據(jù)和未進(jìn)一步編碼的第一fec編碼數(shù)據(jù)的剩余部分的組合來調(diào)制用于通過光信道傳輸?shù)墓庑盘?。對于存在未被第二fec編碼器進(jìn)一步編碼的msb序列的實(shí)施方案，調(diào)制基于第二fec編碼數(shù)據(jù)和msb序列的組合。

如果在步驟204完成傳輸，則該方法結(jié)束。然而，如果因?yàn)榇嬖诟啻l(fā)送的數(shù)據(jù)而在步驟204未完成傳輸，則該方法循環(huán)回到步驟201。重復(fù)步驟201到203，直到完成傳輸。

現(xiàn)在參考圖3，該圖示出了用于接收和處理光信號的示例方法的流程圖。該方法可由光學(xué)模塊實(shí)現(xiàn)，例如通過圖1所示的接收裝置103的光學(xué)模塊130來實(shí)現(xiàn)。

在步驟301，光模塊解調(diào)通過光信道接收的光信號以產(chǎn)生所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)。在步驟302，光模塊對所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)的子集進(jìn)行解碼以產(chǎn)生第一fec解碼數(shù)據(jù)。根據(jù)本公開的實(shí)施例，在步驟302，使用具有相對較低的復(fù)雜度(例如，相對較少的晶體管數(shù))的第一fec解碼器(例如上面參考圖1所述的第一fec解碼器132)來執(zhí)行解碼。以此方式，可類似于上面參考圖1所述的那樣降低光模塊的功耗。

在一些實(shí)施方案中，光模塊將所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)分成lsb序列和msb序列，使得lsb序列為所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)的子集，其由第一fec解碼器解碼以產(chǎn)生第一fec解碼數(shù)據(jù)。被解碼的所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)的子集對應(yīng)于由發(fā)送裝置進(jìn)一步編碼的子集。msb序列不被第一fec解碼器進(jìn)一步解碼，這可以有助于降低第一fec解碼器的復(fù)雜度。

在步驟303，光模塊向傳輸電路發(fā)送第一fec解碼數(shù)據(jù)和所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)的未被解碼的剩余部分的組合。傳輸電路然后解碼該組合以恢復(fù)數(shù)據(jù)。對于存在未被第一fec解碼器解碼的msb序列的實(shí)施方案，光模塊將第一fec解碼數(shù)據(jù)和msb序列的組合發(fā)送到傳輸電路以用于解碼。

如果在步驟304完成接收，則該方法結(jié)束。然而，如果因?yàn)榇嬖诟啻邮盏臄?shù)據(jù)而在步驟304未完成接收，則該方法循環(huán)回到步驟301。重復(fù)步驟301至303，直到完成接收。

示例發(fā)送裝置

現(xiàn)在參考圖4，其示出示例發(fā)送裝置400的框圖。發(fā)送裝置400具有主機(jī)卡410、光模塊420，并且可具有未示出的其它部件。主機(jī)卡410具有硬fec編碼器412、誤差解相關(guān)器(errordecorelator)413、成幀器414，并且可具有未示出的其它部件。光模塊420具有解復(fù)用器421、軟fec編碼器422、2^m點(diǎn)映射器423、dsp(數(shù)字信號處理器)424、光調(diào)制器425，并且可具有未示出的其它部件。

現(xiàn)在將通過示例描述發(fā)送裝置400的操作。主機(jī)卡410接收通過光信道待傳送到接收裝置的數(shù)據(jù)。為了即使在由光信道引入了噪聲的情況下也能夠在接收裝置處恢復(fù)數(shù)據(jù)，發(fā)送裝置400在光傳輸之前執(zhí)行數(shù)據(jù)的fec編碼。如下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的，fec編碼通過兩個(gè)fec編碼器的組合：硬fec編碼器412和軟fec編碼器422來執(zhí)行。

硬fec編碼器412執(zhí)行數(shù)據(jù)的編碼以產(chǎn)生硬fec編碼數(shù)據(jù)。硬fec編碼數(shù)據(jù)在成幀器414對硬fec編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行成幀以傳輸?shù)焦饽K420之前由誤差解相關(guān)器413進(jìn)行處理。在一些實(shí)施方案中，誤差解相關(guān)器413執(zhí)行交織，其在與接收裝置處的相應(yīng)誤差解相關(guān)器(例如，圖5中所示的誤差解相關(guān)器543)一起使用時(shí)，用于使硬fec解碼器(例如圖5中所示的硬fec解碼器544)的輸入端處的誤差的位置隨機(jī)化。

在一些實(shí)施方案中，傳輸至光模塊420的傳輸通過otl(光通道傳輸通道)接口。在一些實(shí)施方案中，每個(gè)幀為由itu(國際電信聯(lián)盟)在用于光傳輸網(wǎng)絡(luò)的g.709/y.1331(2012年2月)接口中標(biāo)準(zhǔn)化的otuk(光信道傳輸單元)幀(k(＝1，2，3，4)表示速率(例如，otu1＝10gbps，otu2＝10gbps，otu3＝40gbps，otu4＝100gbps))，g.709/y.1331接口的全部內(nèi)容通過引用并入本文并在下文中稱為“itug.709”。其它接口和幀是可能的，并且在本公開的范圍內(nèi)。

光模塊420使用第二接口121接收硬fec編碼數(shù)據(jù)。解復(fù)用器421將硬fec編碼數(shù)據(jù)劃分為lsb序列和msb序列。lsb序列由軟fec編碼器422進(jìn)一步編碼以產(chǎn)生軟fec編碼數(shù)據(jù)。msb序列不被軟fec編碼器422進(jìn)一步編碼。2^m點(diǎn)映射器423將軟fec編碼數(shù)據(jù)和msb序列的組合映射為數(shù)據(jù)符號。在光調(diào)制器425基于dsp424的輸出調(diào)制用于通過光信道傳輸?shù)墓庑盘栔?，?shù)據(jù)符號由dsp424處理。

在一些實(shí)施方案中，dsp424執(zhí)行符號的轉(zhuǎn)換。例如，一對pam-4(脈沖幅度調(diào)制)符號可以被轉(zhuǎn)換為qam-16(正交幅度調(diào)制)符號。稍后將參考圖6和圖7論述此轉(zhuǎn)換的更多細(xì)節(jié)。在一些實(shí)施方案中，dsp424還執(zhí)行預(yù)均衡(pre-equalization)。在一些實(shí)施方案中，使用具有少量抽頭(例如2或3個(gè)抽頭)的fir(有限脈沖響應(yīng))濾波器來實(shí)現(xiàn)預(yù)均衡。在其它實(shí)施方案中，使用更復(fù)雜的預(yù)均衡器來實(shí)現(xiàn)預(yù)均衡，該預(yù)均衡器補(bǔ)償可能由光調(diào)制器425或光信道引起的非線性。其它實(shí)施方案是可能的。

根據(jù)本公開的實(shí)施例，軟fec編碼器422為具有相對較低的復(fù)雜度(例如，相對較少的晶體管數(shù))的編碼器，諸如上面參照圖1所述的第二fec編碼器122。以這種方式，可類似于上面參照圖1所述降低光模塊420的功耗。這與硬fec編碼器412相反，在一些實(shí)施方案中，硬fec編碼器412為具有相對高復(fù)雜度的編碼器，諸如上面參照圖1所述的第一fec編碼器112。

在一些實(shí)施方案中，光模塊420的功耗僅隨著端到端性能的輕微降低而下降。這可以通過將具有相對較低的復(fù)雜度(例如相對較少的晶體管數(shù))的軟fec編碼器422與作為強(qiáng)大的硬判定外部fec編碼器的硬fec編碼器412適當(dāng)?shù)丶壜?lián)來實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施方案中，硬fec編碼器412比強(qiáng)大的軟判定fec消耗明顯更少的功率，并且具有存在于主機(jī)卡410內(nèi)的，對功耗的靈敏度降低的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)送裝置400針對軟fec編碼器422使用mlc(多級編碼)。在一些實(shí)施方案中，2^m點(diǎn)映射器423的星座使用混合的gray/集合分割的星座標(biāo)記來標(biāo)記，使得m比特標(biāo)簽中的lsb序列充當(dāng)已由光模塊420中的軟fec編碼器422編碼的l個(gè)子集選擇比特。注意，軟fec編碼器422為將k個(gè)輸入比特轉(zhuǎn)換成n個(gè)輸出比特的基于塊的碼。在一些實(shí)施方案中，使用彈性fifo(先進(jìn)先出)來創(chuàng)建l位輸出。此外，在一些實(shí)施方案中，用于fifo的存儲器也用于實(shí)現(xiàn)塊交織器。

示例接收裝置

現(xiàn)在參考圖5，該圖示出了示例接收裝置500的框圖。接收裝置500具有光模塊530、主機(jī)卡540，并且可具有未示出的其它部件。光模塊530具有光解調(diào)器531、dsp532，子集llr(對數(shù)似然比)計(jì)算器533、軟fec解碼器534、軟fec編碼器535、2^m點(diǎn)解映射器536、復(fù)用器537，并且可具有未示出的其它部件。主機(jī)卡540具有成幀器542、誤差解相關(guān)器543、硬fec解碼器544，并且可具有未示出的其它部件。

現(xiàn)在將通過示例描述接收裝置500的操作。由發(fā)送裝置發(fā)送的光信號在光信道上行進(jìn)，并由接收裝置500接收。光解調(diào)器531解調(diào)光信號以產(chǎn)生所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)。注意，所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)已經(jīng)由發(fā)送裝置編碼，以便即使當(dāng)光信道已經(jīng)引入噪聲時(shí)也能夠在接收裝置500處恢復(fù)數(shù)據(jù)。如下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的，fec解碼通過兩個(gè)fec解碼器的組合來執(zhí)行：軟fec解碼器534和硬fec解碼器544。

所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)由dsp532處理，在一些實(shí)施方案中，dsp532執(zhí)行與圖4所示的dsp424的處理互補(bǔ)的處理。另外或可選地，dsp532計(jì)算所發(fā)送符號的軟估計(jì)。所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)的子集由軟fec解碼器534解碼以產(chǎn)生軟fec解碼數(shù)據(jù)。為此，子集llr計(jì)算器533處理來自dsp532的軟估計(jì)，以計(jì)算與所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)的子集對應(yīng)的發(fā)送至軟fec解碼器534的比特的幅度和可靠性估計(jì)。在該示例中，所接收到的由軟fec解碼器534解碼的fec編碼數(shù)據(jù)的子集為lsb序列。

根據(jù)本公開的實(shí)施例，軟fec解碼器534為具有相對較低的復(fù)雜度(例如，相對較少的晶體管數(shù))的解碼器，諸如上面參照圖1所述的第一fec解碼器132。以這種方式，可類似于上面參照圖1所述降低光模塊530的功耗。這與硬fec解碼器544相反，在一些實(shí)施方案中，硬fec解碼器544為具有相對高復(fù)雜度的編碼器，諸如上面參照圖1所述的第二fec解碼器142。

在一些實(shí)施方案中，當(dāng)執(zhí)行解碼時(shí)，軟fec解碼器534使用來自dsp532的軟信息。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的方式是特定實(shí)現(xiàn)的，但是一般來說，軟信息使得能夠更可靠地確定“最可能”的發(fā)送碼字。在不存在軟信息的情況下，軟fec解碼器534將找到具有與所接收到的信號不同的最少符號的候選碼字；這被稱為“硬”判定度量，因?yàn)榉柺钦_的或不正確的。然而，在存在軟信息的情況下，選擇最可能的碼字以最小化軟接收值和候選碼字之間的“距離”；這里，可能的度量是軟值和候選碼字之間的歐幾里德距離(即，平方和的平方根)。因此，軟信息允許軟fec解碼器534使用不同的“距離”度量來標(biāo)識最可能發(fā)送的碼字。

利用如上所述來自dsp532的軟信息，可增加編碼增益，從而增加系統(tǒng)的魯棒性和鏈路操作裕度。請注意，在光模塊530中不存在軟判定fec解碼器的情況下，軟信息被丟棄，因?yàn)樗荒鼙蝗菀椎匕l(fā)送到主機(jī)卡。通過可以攜帶軟信息的接口將光模塊530連接到主機(jī)卡540涉及過多的布線并且是不實(shí)用的。

復(fù)用器537組合軟fec解碼數(shù)據(jù)和所接收到的fec編碼數(shù)據(jù)的msb序列，并且將該組合發(fā)送到主機(jī)卡540。msb序列由2^m點(diǎn)解映射器536生成，2^m點(diǎn)解映射器536具有兩個(gè)輸入：由dsp532計(jì)算的發(fā)送符號的軟估計(jì)和由軟fec編碼器535對軟fec解碼數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼所生成的處理后的lsb序列。通過使用處理后的lsb序列而不是直接從dsp532的軟估計(jì)直接獲得的lsb序列，可以增加解映射中的魯棒性，因?yàn)檐沠ec解碼器534可以在解映射之前校正一些誤差。

在一些實(shí)施方案中，傳輸?shù)街鳈C(jī)卡540的傳輸通過otl接口。在一些實(shí)施方案中，傳輸包括幀，每個(gè)幀為在itug.709中標(biāo)準(zhǔn)化的otuk幀。其它接口和幀是可能的，并且在本公開的范圍內(nèi)。

主機(jī)卡540接收該組合，其在由硬fec解碼器544解碼以恢復(fù)數(shù)據(jù)之前由成幀器542和誤差解相關(guān)器543處理。未由軟fec解碼器534校正的殘余誤差由硬fec解碼器544校正。在一些實(shí)施方案中，成幀器542執(zhí)行與由發(fā)送裝置執(zhí)行的成幀互補(bǔ)的處理。在一些實(shí)施方案中，誤差解相關(guān)器543執(zhí)行與由發(fā)送裝置執(zhí)行的交織互補(bǔ)的解交織。誤差解相關(guān)器543用于將輸入處的任何誤差的位置隨機(jī)化到硬fec解碼器544，這可以提高性能。

在一些實(shí)施方案中，光模塊530的功耗僅隨著端到端性能的輕微降低而下降。這可以通過將具有相對較低的復(fù)雜度(例如相對較少的晶體管數(shù))的軟fec解碼器534與作為強(qiáng)大的硬判定外部fec編碼器的硬fec解碼器544適當(dāng)?shù)丶壜?lián)來實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施方案中，硬fec解碼器544比強(qiáng)大的軟判定fec消耗明顯更少的功率，并且具有存在于主機(jī)卡540內(nèi)的對功耗的靈敏度降低的優(yōu)點(diǎn)。

在一些實(shí)施方案中，主機(jī)卡540中的碼率由otn標(biāo)準(zhǔn)固定(例如r＝239/255)。對于此類實(shí)施方案，軟fec解碼器534和硬fec解碼器544的級聯(lián)可以更好地利用硬fec解碼器544的強(qiáng)度，同時(shí)仍然能夠使用可從如上所述的光模塊530中的dsp532獲得的軟信息。以這種方式，可以在性能和功耗之間實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)钠胶狻?/p>

設(shè)置分區(qū)示例

現(xiàn)在參考圖6，該圖示出了具有集合劃分映射的示例性發(fā)送裝置600的框圖。發(fā)送裝置600具有第一fec編碼器612、第二fec編碼器622、pam-4映射器623、pam-4到qam-16映射器624，并且可具有未示出的其它部件。

第一fec編碼器612對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以產(chǎn)生第一fec編碼數(shù)據(jù)，其在該示例中被分為msb序列和lsb序列。第二fec編碼器622進(jìn)一步對lsb序列進(jìn)行編碼以產(chǎn)生第二fec編碼數(shù)據(jù)。msb序列不被第二fec編碼器622進(jìn)一步編碼。

通過pam-4映射器623將msb序列和第二fec編碼數(shù)據(jù)的組合映射為pam-4符號。接下來，pam-4到qam-16映射器624將每對pam-4符號映射為qam-16符號。注意，pam-4映射器623和pam-4到qam-16映射器624的組合構(gòu)成2⁴點(diǎn)2-d映射器塊的分解。由于qam-16符號可以被表示為兩個(gè)pam-4符號的笛卡爾乘積，所以可以根據(jù)如圖7所示的pam-4星座701來描述該系統(tǒng)。

盡管針對qam-16調(diào)制描述了圖6所示的發(fā)送裝置600，但是應(yīng)理解，對于多維映射器，其它qam調(diào)制是可能的。在一些實(shí)施方案中，第二fec編碼數(shù)據(jù)為用于pam-m星座的符號的集合劃分比特流。因此，例如，第一符號映射器生成pam-m符號，以及第二符號映射器用于將pam-m符號對映射為qam-m²符號。圖6所示的發(fā)送裝置600為m＝4的特定情況。然而，m的其它值是可能的，并且在本公開的范圍內(nèi)。

在一些實(shí)施方案中，由于光的兩個(gè)正交偏振中的每一者上的實(shí)數(shù)和復(fù)數(shù)維度的可用性，光學(xué)調(diào)制器(未示出)使用多維調(diào)制方案。然而，光調(diào)制器的調(diào)制方案的維度不需要與多維映射器的維度相同。例如，4-d光調(diào)制器可以與2-d映射器一起使用，在此情況下，兩個(gè)連續(xù)的2-d符號被映射為單個(gè)4-d符號。在第二示例中，8-d符號映射器可與4-d光調(diào)制器結(jié)合使用，在此情況下，兩個(gè)連續(xù)的4-d符號被用于發(fā)送單個(gè)8-d符號。

第一fec編碼器612和第二fec編碼器622具有許多可能性。在一些實(shí)施方案中，第一fec編碼器612為具有相對高復(fù)雜度的傳輸ic編碼器，諸如上面參考圖1所述的第一fec編碼器112。在一些實(shí)施方案中，第一fec編碼器612具有碼率r＝239/255。在一些實(shí)施方案中，第二fec編碼器622為具有相對較低的復(fù)雜度(例如，相對較少的晶體管數(shù))的模塊軟編碼器，諸如上面參考圖1所述的第二fec編碼器122。在一些實(shí)施方案中，第二fec編碼器622具有碼率r＝1/2。

第一fec編碼器612通常與第二fec編碼器622分離。例如，在一些實(shí)施方案中，第一fec編碼器612駐留在主機(jī)卡的傳輸電路上，而第二fec編碼器622駐留在與傳輸電路對接的光模塊中。在其它實(shí)施方案中，第一fec編碼器612駐留在與第二fec編碼器622相同的光模塊內(nèi)，但是位于單獨(dú)的芯片上。不管位置如何，在一些實(shí)施方案中，依賴第一fec編碼器612來保護(hù)未被第二fec編碼器622編碼的比特，并且改進(jìn)由第二fec編碼器編碼的比特的ber(誤碼率)。

在一些實(shí)施方案中，第二fec編碼數(shù)據(jù)為用于dp-dqpsk(雙極化差分正交相移鍵控)星座的符號的集合劃分比特流。dp-dqpsk自然地根據(jù)其4-d星座來描述。該星座包括16個(gè)點(diǎn)，其可以由歐幾里德空間中的16個(gè)可能的4元組表示：(+/-1，+/-1，+/-1，+/-1)。注意，不同的多級編碼方案是可能的，其中，不同數(shù)量的比特(來自4比特標(biāo)簽)是由軟fec編碼的集合劃分比特。下面參考圖8和圖9來描述示例。

現(xiàn)在參考圖8，該圖示出了星座801，802的圖，其中，四個(gè)比特中僅有一個(gè)是集合劃分比特。注意，由相同符號(即，十字或圓圈)表示的頂點(diǎn)具有公共lsb，并且星座801、802為由兩個(gè)投影表示的4-d星座：x4＝+1的第一3-d星座801，以及x4＝-1的第二3-d星座802。

當(dāng)四個(gè)比特中的兩個(gè)為集合劃分比特時(shí)，可以將每個(gè)偏振視為獨(dú)立的dqpsk方案?，F(xiàn)在參考圖9，該圖示出了星座901的圖，其中，dqpsk星座圖中的兩個(gè)比特中的一個(gè)是集合劃分比特。

根據(jù)上述教導(dǎo)，本公開的許多修改和變化是可能的。因此，應(yīng)理解，在附屬權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本專利說明書的公開可以以不同于本文的具體描述來實(shí)施。