CN116938648A - 一种均衡装置、方法和接收设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种均衡装置和方法。该装置包括：均衡关断标识计算模块、均衡关断标识缓存模块，SISO均衡模块和SISO译码模块。均衡关断标识计算模块用于根据N个子码的可靠度计算M个均衡关断帧中的每一个均衡关断帧的均衡关断标识。均衡关断标识缓存模块用于存储均衡关断标识。其中，N个子码是将第一编码数据块基于SISO译码模块的数据处理能力划分的，M个均衡关断帧是将第一编码数据块基于SISO均衡模块的数据处理能力划分的。均衡关断标识用于计算第一软信息或者第二软信息。第一软信息是基于硬判决信息计算的，第二软信息是基于外信息计算的。本申请提供的均衡装置，能够在提高均衡运算效率的同时降低功耗。

Description

一种均衡装置、方法和接收设备

技术领域

本申请涉及光传输技术领域，并且，更具体地，涉及一种均衡装置、方法和接收设备。

背景技术

在高速光纤传输系统中，通常存在多种损伤效应会产生符号间串扰(inter-symbol-interference，ISI)导致系统性能下降。为了补偿光纤传输系统中的各种效应对高速光纤传输系统性能的限制，Turbo均衡的方案应运而生。Turbo均衡采用了类似于Turbo译码的软信息交换与反馈的思想，将均衡与Turbo译码有机的结合起来，使均衡器也具有处理输入先验软信息并输出后验软信息的功能，与Turbo译码器进行信息交换，在简化Turbo码的复杂计算的同时，保留Turbo码的交织、译码与迭代计算，从而获得适用于码间干扰信道的联合均衡与解码技术。

但是，Turbo均衡运算通常复杂度较高且需要多级交互迭代，因此，会导致大量的功耗。如何在保证性能的同时降低Turbo均衡的功耗是亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种均衡装置、方法和接收设备。本申请提供的均衡装置能够提高均衡运算的效率，降低均衡运算的功耗，同时能够使均衡资源得配置更加灵活。

第一方面，本申请实施例提供了一种均衡装置。该装置包括：均衡关断标识计算模块、均衡关断标识缓存模块，软输入软输出SISO均衡模块和SISO译码模块。其中，所述均衡关断标识计算模块的输出端与所述均衡关断标识缓存模块的输入端相连。所述均衡关断标识计算模块，用于根据N个子码的可靠度计算M个均衡关断帧中的每一个均衡关断帧的均衡关断标识。所述N个子码是将第一编码数据块基于所述SISO译码模块的数据处理能力划分的，所述M个均衡关断帧是将第一编码数据块基于所述SISO均衡模块的数据处理能力划分的，所述N和所述M为正整数。

示例性的，所述SISO译码模块的数据处理能力可以是指所述SISO译码模块在译码过程中处理的数据长度，或者可以理解为SISO译码模块在译码过程中所需要的的最小数据单元。该子码的生成过程为：所有待编码数据使用前向纠错码(forward error coding，FEC)进行编码得到第一编码数据块，第一编码数据块在译码过程中计算外信息所需要的最小数据单元为一个子码，所有N个子码的所有数据构成第一编码数据块的所有数据。

所述SISO均衡模块的数据处理能力可以是指所述SISO均衡模块的在均衡运算过程中的数据运算单元，或者可以理解为SISO均衡模块能够处理的数据长度，或者可以理解为SISO均衡模块在译码过程中所需要的的最小数据单元。该均衡关断帧的生成过程可以是：将第一编码数据块按照SISO均衡模块的数据运算单元(例如某一特定的比特长度中承载的数据)进行划分。

所述均衡关断标识缓存模块，用于存储所述均衡关断标识，所述均衡关断标识用于计算第一软信息或者第二软信息，所述第一软信息是基于硬判决信息计算的，所述第二软信息是基于外信息计算的。

基于上述本申请提供的方案，本申请提供的均衡装置基于均衡关断标识进行软信息的计算，通过均衡关断标识来指示不同的软信息的计算过程，仅通过硬判决信息就可以获得软信息，使得软信息的计算过程得到简化，基于小颗粒度的均衡关断帧的均衡计算，可以提高均衡运算的处理效率，节约均衡运算的功耗，同时进一步地提高均衡处理的可靠度。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述SISO均衡模块，用于获取所述均衡关断标识，根据所述均衡关断标识确定对第一均衡关断帧进行第一运算输出第一软信息，所述第一运算基于所述硬判决信息计算。其中，所述第一均衡关断帧为所述M个均衡关断帧中的一个。

需要说明的是，在本申请实施例中，硬判决信息为外信息的一部分而非全部。同时第一软信息属于SISO均衡模块输出的软信息中的一部分，而非全部。

基于上述方案，在本申请提供的SISO均衡模块计算第一软信息时，根据均衡关断标识确定对第一均衡关断帧进行第一运算，该第一运算时基于硬判决信息计算的，避免了通过外信息计算软信息的过程，简化了计算第一软信息的过程，提高了运算效率，降低了功耗。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述装置还包括：解交织模块。所述解交织模块，基于所述第一软信息和所述第二软信息进行解交织操作并输出解交织结果。所述SISO译码模块，用于根据所述解交织结果生成所述硬判决信息。所述SISO均衡模块，还用于获取所述硬判决信息。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一软信息根据llr＝(2*hd-1)*β确定，其中，所述llr为所述第一软信息，所述hd为所述硬判决信息，所述hd的取值为0或1，所述β为预设值。

应理解，该“预设”可包括预先定义，例如，协议定义。其中，“预先定义”可以通过在设备中预先保存相应的代码、表格或其他可用于指示相关信息的方式来实现，本申请对于其具体的实现方式不做限定。

此外，需要说明的是，当hd为0时，该第一软信息llr为-β，该-β并不表示正负，可以理解为正，也可以理解为负。即在运算过程中可以定义β为正，也可以定义-β为正，本申请不做限定。

基于上述方案，本申请通过硬判决信息和预设值计算第一软信息，该过程的运算过程简便高效。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述SISO均衡模块，用于获取所述均衡关断标识，根据所述均衡关断标识确定对第一均衡关断帧进行第二运算输出第二软信息，所述第二运算基于所述外信息计算，其中，所述第一均衡关断帧为所述M个均衡关断帧中的一个。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述装置还包括：解交织模块。所述解交织模块，基于所述第一软信息和所述第二软信息进行解交织操作并输出解交织结果。所述SISO译码模块，用于根据所述解交织结果生成所述外信息。所述SISO均衡模块，还用于获取所述外信息。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述SISO译码模块，还用于根据所述解交织结果生成所述N个子码的可靠度。所述均衡关断标识计算模块，还用于获取所述N个子码的可靠度。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述N个子码的可靠度包括硬判决值和软判决值。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一均衡关断帧的均衡关断标识通过所述N个子码中的P个子码的可靠度得到，其中，所述P小于或者等于所述N。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一均衡关断帧的数据长度大于或者等于所述SISO均衡模块处理的数据的长度。

在一种可实现的方式中，当第一均衡关断帧的数据长度大于所述SISO均衡模块处理的数据的长度时，该第一均衡关断帧的数据长度可以是SISO均衡模块处理的数据的长度的整数倍。示例性的，若SISO均衡模块处理的数据的长度为N个比特，则第一均衡关断帧的数据长度可以是2N、3N等比特。

第二方面，本申请实施例提供了一种均衡方法。该方法包括：根据N个子码的可靠度计算M个均衡关断帧中的每一个均衡关断帧的均衡关断标识，其中，所述N个子码是将第一编码数据块基于软输入软输出SISO译码模块的数据处理能力划分的，所述M个均衡关断帧是将第一编码数据块基于SISO均衡模块的数据处理能力划分的。存储所述均衡关断标识，所述均衡关断标识用于计算第一软信息或者第二软信息，所述第一软信息是基于硬判决信息计算的，所述第二软信息是基于外信息计算的。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述方法还包括：获取所述均衡关断标识。根据所述均衡关断标识确定对第一均衡关断帧进行第一运算输出第一软信息，所述第一运算基于所述硬判决信息计算。其中，所述第一均衡关断帧为所述M个均衡关断帧中的一个。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述方法还包括：基于所述第一软信息和所述第二软信息进行解交织操作并输出解交织结果。根据所述解交织结果生成所述硬判决信息。获取所述硬判决信息。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第一软信息根据llr＝(2*hd-1)*β确定，其中，所述llr为所述第一软信息，所述hd为所述硬判决信息，所述hd的取值为0或1，所述β为预设值。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述方法还包括：获取所述均衡关断标识。根据所述均衡关断标识确定对第一均衡关断帧进行第二运算输出第二软信息，所述第二运算基于所述外信息计算，其中，所述第一均衡关断帧为所述M个均衡关断帧中的一个。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述方法还包括：基于所述第一软信息和所述第二软信息进行解交织操作并输出解交织结果。根据所述解交织结果生成所述外信息。获取所述外信息。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述方法还包括：根据所述解交织结果生成所述N个子码的可靠度。获取所述N个子码的可靠度。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述N个子码的可靠度包括硬判决值和软判决值。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第一均衡关断帧的均衡关断标识通过所述N个子码中的P个子码的可靠度得到。其中，所述P小于或者等于所述N。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第一均衡关断帧的数据长度大于或者等于所述SISO均衡模块处理的数据的长度。

第三方面，本申请实施例提供了一种接收设备。该接收设备包括：光电转换模块，均衡装置。其中，所述光电转换模块，用于接收来自发射设备的光信号，将所述光信号转换为电信号。所述均衡装置，对所述电信号进行均衡处理，以执行上述第二方面以及第二方面中任一种可能实现方式中的所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种通信装置。该通信装置包括：存储器，用于存储计算机程序。处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述通信装置执行上述第二方面以及第二方面中任一种可能实现方式中的所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质。其中，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，以执行上述第二方面以及第二方面中任一种可能实现方式中的所述的方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种芯片。其中，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口用于接收数据块并传输至所述处理器，所述处理器用于执行上述第二方面以及第二方面中任一种可能实现方式中的所述的方法。

上述第二方面至第六方面带来的有益效果具体可以参考第一方面至第三方面中有益效果的描述，此处不再赘述。

附图说明

图1示出了本申请实施例提供的一种均衡装置100的示意性结构图。

图2示出了以FEC子码为例的一种计算均衡关断标识的示意性原理图。

图3示出了本申请实施例提供的一种均衡方法300的示意性流程图。

图4示出了TPC的码字结构。

图5示出了一种均衡关断帧的结构。

图6示出了本申请实施例提供的一种接收设备600的示意性结构框图。

图7示出了本申请提供的发射机-接收机系统的组成结构示意图。

图8示出了本申请实施例提供的一种测试系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

为了便于理解本申请实施例，作出以下说明。

第一、在下文示出的本申请实施例中的文字说明或者附图中的术语，“第一”、“第二”等以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分，而不必用于描述特定的顺序或者先后次序，并不用来限制本申请实施例的范围。例如，在本申请实施例中用于区分不同的均衡运算得到的软信息等。

第二、下文示出的本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或者单元。

第三、在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示例子、例证或说明，被描述为“示例性的”或者“例如”的实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念，便于理解。

第四，在本申请实施例中，“用于指示/标识”可以包括用于直接指示和用于间接指示/标识，也可以包括显式指示/标识和隐式指示/标识。将某一信息(如下文所述的均衡关断标识)所指示/标识的信息称为待指示/标识信息，则具体实现过程中，对待指示/标识信息进行指示的方式有很多种，例如但不限于，可以直接指示/标识待指示信息，如均衡关断标识本身，或者该待指示/标识信息的索引等。也可以通过指示/标识其他信息来间接指示/标识待指示信息，其中，该其他信息与待指示/标识信息之间存在关联关系。还可以仅仅指示/标识待指示/标识信息的一部分，而待指示/标识信息的其他部分则是已知的或者提前约定的。例如，还可以借助预先约定(例如协议规定)的各个信息的排列顺序来实现对特定信息的指示，从而在一定程度上降低指示开销。

第五，在本申请实施例中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

第六，在本申请实施例中字符“*”为运算符号，表示乘积。

第七、在本申请实施例中，软信息定义为SISO均衡模块对第一编码数据块进行turbo均衡结束后输出的信息，外信息定义为SISO译码模块输出的信息，由于译码运算产生的不包括译码输入的信息，用于提升下一次均衡运算性能，外信息也是软信息的一种。硬判决信息定义为外信息的一部分信息。

随着用户日益增长的数据需求与有限的频谱资源，对当前高速光纤传输系统带来了多重挑战，通常使用最大后验概率算法能一定程度上弥补多种损伤效应产生的ISI而导致的系统性能下降。为了进一步补偿光纤传输系统中的各种效应对系统性能的限制，提出了Turbo均衡的方案。

Turbo均衡通常复杂度较高且需要多级交互迭代，导致了大量的功耗。当前，在多级Turbo均衡迭代的方案中，降低Turbo均衡的功耗主要分为两种。其中，第一种是通过在FEC后设置一个终止判决条件，当Turbo迭代循环达到终止判决条件时，将剩余级数的均衡与FEC关断。第二种是通过配置不同的均衡与FEC迭代级数，实现对性能、资源以及功耗的调整。

在方案一中，均衡器与译码器的数目相等，虽然会在达到终止条件到后关断剩余级的Turbo均衡，但是当前系统要求在FEC后无误码或者误码率极低(一般小于1e-15)。根据Turbo均衡的迭代收敛特性，在多级Turbo均衡后，整个数据帧中的错误将变得非常稀少。一般来说，数据帧的长度为上万比特，均衡器的数据处理长度为百比特以内，因此，对于大部分的均衡器来讲，在多级Turbo均衡后，其处理的数据中是不存在错误的。然而，方案一中只能对整个数据帧进行关断，所以在每级迭代过程中所有的均衡器均满负荷工作，即大部分均衡器是在对正确的输入数据做无用功，因此，仍然未达到降低Turbo均衡功耗的效果。

方案二的中心思想是根据系统损伤与性能要求，配置一定数量的均衡器与译码器进行多级Turbo迭代，在消除ISI损伤后仅使用FEC译码器纠正剩余错误。尽管方案二中能减少均衡的级数，但在均衡迭代的过程中，仍然无法避免对已经正确的数据进行处理。同时该方案的均衡级数需要提前配置，因此，在实际使用过程中无法根据ISI损伤的动态变化来灵活调整。若配置的级数较少，则可能出现FEC纠后误码。若配置的级数过多，则在系统损伤较少的情况下会存在性能冗余，产生额外的功耗。

综上所述，方案一并不能实现高效的关断，方案二无法根据系统损伤实现实时的均衡级数调整，即当前两个方案均未能完全降低Turbo均衡的功耗，实现节约功耗，灵活配置Turbo均衡资源的目的。

为了能够解决在高速光纤传输系统中实现Turbo均衡补偿时系统功耗过大的问题，本申请实施例提供了一种均衡的装置、方法和接收设备。通过减小均衡关断的颗粒度，使关断更加高效，节约功耗。同时根据关断标识能够实现单个均衡器的关断，不依赖于整个数据帧的判决结果。因此，本申请实施例提供的均衡的装置和方法，可以灵活配置均衡与译码的级数，在每级迭代内部对每个均衡器精确关断，以保证Turbo均衡性能，进一步地，达到提升传输系统性能稳定性的目的。

本申请实施例提出的均衡的装置和方法能够应用于高速光纤传输系统的接收端。示例性的，对于发射端，发送信号经过光传输单元(OTU，optical transport unit)中的成帧单元(framer)之后，依次在卷积码编码器中进行卷积码编码、在差分编码器进行差分编码，最后经过光调制器发送光信号进入光纤传输网络。对于接收端，光信号经过相干(coherent)检测、模数转换器(ADC，analog to digital converter)采样以及常规信号均衡处理之后，进入Turbo均衡器系统实现Turbo均衡补偿，最后经过OTU中的解帧单元(deframer)之后形成接收信号。

在本申请实施例中，Turbo均衡器系统可以包括至少一个Turbo均衡器。此外，Turbo均衡器系统还可以包括至少一个独立的卷积码译码单元。

以下，本申请实施例将以Turbo均衡器系统包括一个Turbo均衡器为例说明本申请实施例的实现Turbo均衡的装置。

图1示出了本申请实施例提供的一种均衡装置100的示意性结构图，如图1所示，该装置100包括：SISO均衡模块110、解交织模块120、SISO译码模块130、外信息缓存模块140、交织模块150、均衡关断标识计算模块160、均衡关断标识缓存模块170。

其中，SISO均衡模块110用于接收第一编码数据块作为Turbo输入信号，并且从均衡关断标识缓存模块170获取均衡关断标识，以及从交织模块获取交织结果，基于交织结果和均衡关断标识确定对第一均衡关断帧进行第一运算得到第一软信息或者对第一均衡关断帧进行第二运算得到第二软信息。

在一种可实现的方式中，该SISO均衡模块还用于将第一编码数据块分成N个子码以及将第一编码数据块分成M个均衡关断帧，其中N和M都为正整数。

在另一种可实现的方式中，N个子码以及M个均衡关断帧的生成是通过其他处理设备/模块基于第一编码数据块划分生成的，本申请对此不做限定。

具体地，该子码的生成过程为：所有的待编码数据编码后生成第一编码数据块，也可以称为第一码字。第一编码数据块在译码过程中译码模块计算外信息所需要的最小数据单元为一个子码，应理解，N个子码中的所有数据构成第一编码数据块的所有数据。

该均衡关断帧的生成过程可以是：将第一编码数据块按照SISO均衡模块的数据运算单元(例如某一特定的比特长度中承载的数据)进行划分。应理解，M个均衡关断帧中的所有数据构成第一编码数据块的所有数据。

应理解，第一均衡关断帧为M个均衡关断帧中的一个。

此外，在本申请实施例中，在一种可实现的方式中，SISO均衡模块110可以是对第一编码数据块进行运算结束后输出软信息，也就是第一软信息和第二软信息均属于软信息的一部分。即该SISO均衡模块110是对M个均衡关断帧全部处理后，输出软信息。换句话说，SISO均衡模块110输出的软信息包括对应于M个均衡关断帧运算后生成的M个第一软信息或者M个第二软信息或者M个第一软信息和第二软信息的集合。

在另一种可实现的方式中，SISO均衡模块110可以是对一个均衡关断帧运算后生成一个软信息，并将该均衡关断帧对应的软信息输入至解交织模块120中。

在又一种可实现的方式中，SISO均衡模块110可以是对将M个均衡关断帧进行分组处理后，以组为单位将对应的软信息输入至解交织模块120中。

解交织模块120用于基于SISO均衡模块110输出的软信息进行解交织操作并输出解交织结果。其中，解交织操作可参考当前相关技术中的相关描述，且本申请对解交织操作的具体实现并不限定，本申请在此不再赘述。具体的，该解交织模块120可以是解交织器，例如可以是分组解交织器、卷积解交织器、伪随机解交织器等等。或者该解交织模块120还可以是用来实现解交织功能的单元、芯片等，本申请并不限定。

此外，需要说明的是，对于上述示例中的SISO均衡模块110输出软信息的几种方式，解交织模块120的操作对象都为第一编码数据块的所有数据运算后的软信息。换句话说，解交织模块120需要接收到第一编码数据块的所有数据经过SISO均衡模块110的输出软信息后，进行解交织操作。

SISO译码模块130用于根据所述解交织结果生成外信息，并生成N个子码的可靠度。其中，该N个子码的可靠度可以用软判决值的大小来表示，例如，可以是带有符号的数值。示例性的，该N个软判决值可以是c1＝-1.2、c2＝0.3、c3＝1…cN＝0.8。或者该N个子码的可靠度可以用硬判决值的大小来表示，示例性的，该N个硬判决值可以是c1＝-1、c2＝0、c3＝1…cN＝1。

外信息缓存模块140用于获取SISO译码模块130生成的外信息，并存储SISO译码模块130生成的外信息。

交织模块150用于从外信息缓存模块140中获取外信息，并基于获取的外信息进行交织操作生成交织结果。其中，交织操作可参考当前相关技术中的描述，且本申请对交织操作的具体实现并不限定，本申请在此不再赘述。具体的，该交织模块150可以是交织器，例如可以是分组交织器、卷积交织器、伪随机交织器等等。或者该交织模块150可以是用来实现交织功能的单元、芯片等，本申请并不限定。

均衡关断标识计算模块160用于根据N个子码的可靠度计算M个均衡关断帧中的每一个均衡关断帧的均衡关断标识，并将生成的均衡关断标识发送给均衡关断标识缓存模块170。

在一种可实现的方式中，图2示出了以FEC子码为例的一种均衡关断标识计算模块160计算均衡关断标识的示意性原理图。具体地，均衡关断标识计算模块160获取SISO译码模块130输出的N个FEC子码的可靠度，通过图2可知，每个FEC子码中包含来自若干个均衡关断帧中的数据，通过交织操作后每个均衡关断帧中包含有若干个FEC子码的数据。由于在图2所示的实现方法中，N个FEC子码的可靠度(包括c1至cN)为硬判决值，因此，该M个均衡关断帧对应的均衡关断标识f(包括f1至fM)通过均衡关断帧内不同FEC子码的可靠度进行逻辑运算中的“与”运算得到。

在另一种可实现的方式中，当N个FEC子码的可靠度(包括c1至cN)为软判决值时，该M个均衡关断帧对应的均衡关断标识f可以通过均衡关断帧内不同FEC子码的可靠度进行乘积之后与预设阈值进行比较后获得。例如，对于上述图2中的均衡关断帧1来讲，其对应的均衡关断标识f1的计算过程为，先计算f1’＝(c1*c2*…*cf)，再将f1’与阈值F进行比较，当f1’大于或者等于F时，该均衡关断帧1对应的均衡关断标识为f1＝1，否则，当f1’小于F时，该均衡关断帧1对应的均衡关断标识为f1＝0。

需要说明的是，上述采用硬判决值或者软判决值计算均衡关断标识的方法仅为示例而非限定，例如，当采用硬判决值的可靠度计算均衡关断标识时，也可以采用其他逻辑运算，例如逻辑运算中的“或”等。即，本申请对采用硬判决值或者软判决值计算均衡关断标识的方法并不限定，其他未示例的通过子码的可靠度来计算均衡关断标识的运算方法，均在本申请的保护范围之内。

均衡关断标识缓存模块170用于接收来自均衡关断标识计算模块输出的均衡关断标识，并存储M个均衡关断标识。

基于上述方案，本申请提供的均衡运算的装置，通过对均衡关断帧对应的均衡关断标识的计算，使得SISO均衡模块能够通过获取均衡关断标识来对对应的均衡关断帧进行计算，通过减少均衡运算的颗粒度以及简化均衡运算的过程，达到降低功耗的目的。

图3示出了本申请实施例提供的一种均衡方法300的示意性流程图。

需要说明的是，该均衡方法中是以均衡关断标识为硬判决值为例，同时是以一个均衡关断帧作为处理对象并输出对应的软信息至解交织模块120为例进行说明的。

具体地，结合图1所示的均衡装置，该过程包括如下多个步骤：

S310，获取均衡关断标识和硬判决信息。

具体地，SISO均衡模块110从均衡关断标识缓存模块170中获取M个均衡关断帧中的首个均衡关断帧对应的均衡关断标识，并通过交织模块150中获取硬判决信息。

S320，判断关断标识是否为0。

具体地，SISO均衡模块110判断获取的首个均衡关断帧对应的均衡关断标识是否为0。

当获取的均关断标识不为0时，SISO均衡模块执行S330，否则，SISO均衡模块执行S350。

S330，第一运算生成第一软信息。

具体地，SISO均衡模块110判断关断标识非0，例如，关断标识为1时，SISO均衡模块110基于第一运算得到第一软信息。其中，该第一软信息通过如下公式(1)确定。

llr＝(2*hd-1)*β (1)

式中，llr为所述第一软信息，hd为硬判决信息，β为预设值。

应理解，该“预设”可包括预先定义，例如，协议定义。其中，“预先定义”可以通过在设备中预先保存相应的代码、表格或其他可用于指示相关信息的方式来实现，本申请对于其具体的实现方式不做限定。

此外，需要说明的是，当hd为0时，该第一软信息llr为-β，该-β并不表示正负，可以理解为正，也可以理解为负。即在运算过程中可以定义β为正，也可以定义-β为正，本申请不做限定。

S340，输出第一软信息至解交织器120。

具体地，SISO均衡模块110根据是(1)计算出第一软信息后，将该第一软信息输出至解交织器120。同时，继续执行S310。

S350，获取外信息。

具体地，SISO均衡模块110判断关断标识为0时，该SISO均衡模块110可以从交织模块150中获取硬判决信息对应的外信息。

S360，第二运算生成第二软信息。

具体地，SISO均衡模块110基于第二运算得到第二软信息时，该第二软信息通过如下公式(2)确定。

llr＝f(exi，r) (2)

式中，llr为所述第二软信息，exi为SISO均衡模块110获取的外信息，r为SISO均衡模块110接收的信息，f表示任意一种均衡算法。

S370，输出第二软信息至解交织器120。

具体地，SISO均衡模块110根据是(2)计算出第二软信息后，将该第二软信息输出至解交织器120。同时，继续执行S310。

应理解，当SISO均衡模块110将M个均衡关断帧都计算结束后，输出M个软信息至解交织器120，该解交织器120基于该M个软信息进行解交织操作。

根据图3可知，上述第一运算过程相对与第二运算过程来讲，仅需要通过外信息计算。因此，基于上述方案，本申请实施例通过均衡关断标识来判断对均衡关断帧进行第一运算，能够极大的简化均衡运算的过程，提高均衡运算的效率，同时使得均衡运算的可靠度进一步得到提升。此外，本申请实施例提供的均衡运算的方法，通过以均衡关断帧作为一次均衡运算的颗粒度，避免了使用整个编码数据块的数据作为一次均衡运算的对象，能够避免对正确数据的重复运算，从而节约了均衡运算的功耗。

需要说明的是，在图3中，当关断标识为1时，SISO均衡模块基于第一运算生成第一软信息，当关断标识为0时，SISO均衡模块基于第二运算生成第二软信息。在图3所示的流程中，关断标识是以硬判决硬判决值0和1为例进行说明的，本申请对关断标识的取值并不限定，即均衡关断标识用于指示SISO均衡模块采用的计算方式(包括第一运算和第二运算)。例如，可以是关断标识为1时，SISO均衡模块基于第一运算生成第一软信息，关断标识为0时，SISO均衡模块基于第二运算生成第二软信息。或者，当均衡关断标识为奇数时，用于指示SISO均衡模块基于第一运算生成第一软信息，当均衡关断标识为偶数时，用于指示SISO均衡模块基于第二运算生成第二软信息。应理解，均衡关断标识的取值还包括其他诸如上述的取值的变形，均在本申请的保护范围之内。

此外，一般来说，均衡装置的均衡过程包括多级，直到输出的软信息符合一定的条件时，最终停止。对于第一级的均衡来说，其均衡关断标识都用于指示SISO均衡模块基于第二运算生成第二软信息。当以图3为例时，均衡关断标识的初始化为0。

具体地，以图4所示增强型乘积编码(turbo product codes，TPC)作为FEC码字对上述方法300作具体的说明。

具体地，图4示出了TPC的码字结构，该TPC的码字结构为K*K个符号的矩形数据块。将该数据块的一行或者一列划分为一个子码，那么，该图4所述的数据块可分成2K个子码。假设SISO均衡模块的基本运算单元的符号长度M，那么可以设置均衡关断帧的长度与SISO均衡模块的基本运算单元的比特长度相同，也为M，且该M小于子码的长度K。此时，该数据帧可分为L个长度为M的均衡关断帧。因此，对于每个数据块来讲，每一级均衡需要的均衡关断帧的标识为L个。若T级并行处理时，均衡关断标识计算模块160将产生T*L个均衡关断标识，对于均衡关断标识缓存模块来讲，将需要存储T*L个均衡关断标识。

以一列作为一个子码为例来讲，对于TPC码字，由于其子码中的数据是按照数据块中的数据顺序排列的，因此，TPC的第一个子码中的前M个符号构成第一个均衡关断帧，第二个均衡关断帧有K-M个数据在第一个子码中，其余的2M-K个数据在第二个子码内，并以此类推，均衡关断帧按列依次排序，组成如图5所示的均衡关断帧的结构。参考图5可知，从左到右的列分别对应第一个码字、第二个码字直到第K个码字。其中，第一个码字中包含第一个均衡关断帧的M个符号的数据以及第二个均衡关断帧的K-M个数据，第二个码字中包含第二个均衡关断帧的2M-2K个符号的数据，第K个码字中包含第M-1均衡关断帧的K-M个符号的数据以及第M个均衡关断帧的M个符号的数据。

对于TCP的码字结构来说，其译码过程为每进行一次纵向和横向译码作为一级译码，当每次纵向与横向译码校验均正确且软信息满足一定条件时认为此次译码准确。

基于上述译码规则，对于第一个均衡关断帧，其位于第一个子码中，因此，当第一个子码译码正确时，可以将第一个均衡关断帧的关断标识设置为1。否则，当第一个子码译码不正确时，将第一个均衡关断帧的关断标识设置为0。对于第二个均衡关断帧，其位于第一个子码个第二个子码中，即第二个均衡关断帧的关断标识与第一个子码和第二个子码的译码结果均相关，当两个子码译码均正确时，第二个均衡关断帧的关断标识为1，否则为0。

对于图4所示的TPC编码数据块，在均衡过程中的软信息通过如下公式(3)进行计算。

上述公式3中，f为均衡关断标识的取值，当f＝0时，该公式(3)的说明可以参考上述公式(2)的说明，当f＝1时，该公式(3)的说明可以参考上述公式(1)的说明。此外f取值的规则可参照图3中的相关说明，此处不再赘述。

本申请实施例提供的接收设备600可以是应用于以太网、光纤到户(fibre to thehome，FTTH)、光传输网络(optical transport network,OTN)、网络存储、数据中心等领域。基于上述的应用领域，本申请实施例提供的接收设备600可以应用上述各领域中的如：光线路终端(optical line terminal，OLT)、光网络单元(optical network unit，ONU)、交换机、光纤路由器、视频光端机、光纤收发器、光纤网卡等设备。本申请实施例提供的接收设备600通过将输入信号转换为光信号通过光纤传送。其中，该接收设备600可以支持不同速率分类，例如：1G至10G低速率，25G，40G，50G，100G，200G/400G等。

上述提供的接收设备600中Turbo均衡模块640的相关内容的解释及有益效果均可参考上文提供的对应的方法实施例和装置实施例，此处不再赘述。

本申请实施例的接收设备600可以应用于发射机-接收机系统中，如图7所示，为本申请实施例提供的发射机-接收机系统的组成结构示意图。该系统中可以包括：发射机和接收机，其中，发射机和接收机之间可以配置有光传输通道。发射机可以向接收机发送光信号，接收机可以接收该光信号，并通过该光信号完成对发射机所发信号的均衡运算。

根据本申请实施例提供的方法，本申请还提供一种计算机可读介质，该计算机可读介质存储有程序代码，当该程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行图2、图3、图4、图5中所示实施例的方法。例如，该计算机程序被计算机执行时，使得该计算机可以实现上述方法实施例中由光接收机执行的方法。

图8示出了本申请实施例提供的一种测试系统的示意图。如图8所示，该测试系统包括：待测光发射机810、测试光纤820、光电转换器830、时钟恢复单元840、示波器850以及均衡器及分析软件模块860。其中，光电转换器830、时钟恢复单元840、参考均衡器及分析软件模块860可以集成于示波器中。

光电转换器830、时钟恢复单元840和均衡器860用于模拟光接收机(即采用均衡接收的方式接收光信号的光接收机)的行为。其中，光电转换器830，用于将接收到的光信号转换成电信号。时钟恢复单元840，用于提取光发射机810所发射的光信号的时钟。示波器850，同于以序列的形式采集光电转换器830和时钟恢复单元840处理过的电信号的码形。通过所采集是电信号的码形，可以推算出光发射机810所发射的光信号的光调制幅度(opticalmodulation amplitude，OMA)、平均光功率、消光比等参量。均衡器840，用于对所采集的码形进行均衡补偿，可以包括本申请实施例提供的Turbo均衡设备100。

可选的，上述示波器850可以是码形触发的示波器，还可以是实时采集的示波器。码形触发的示波器是指示波器在检测到预设码形的信号后，触发示波器开始采集。实时采集的示波器是指示波器一直处于采集信号的状态。

需要说明的是，上述光电转换器830、时钟恢复单元840和均衡器860可以独立于示波器存在，也可以集成在示波器中。

本申请实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，该指令被计算机执行时使得该计算机实现上述方法实施例中由光接收机执行的方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，高密度数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如，固态硬盘(solid state disc，SSD))等。

在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于，在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中，部件可位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据，例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (24)

1.一种均衡装置，其特征在于，包括：均衡关断标识计算模块、均衡关断标识缓存模块，软输入软输出SISO均衡模块和SISO译码模块，

所述均衡关断标识计算模块，用于根据N个子码的可靠度计算M个均衡关断帧中的每一个均衡关断帧的均衡关断标识，其中，所述N个子码是将第一编码数据块基于所述SISO译码模块的数据处理能力划分的，所述M个均衡关断帧是将第一编码数据块基于所述SISO均衡模块的数据处理能力划分的，所述N和所述M为正整数；

所述均衡关断标识缓存模块，用于存储所述均衡关断标识，所述均衡关断标识用于计算第一软信息或者第二软信息，所述第一软信息是基于硬判决信息计算的，所述第二软信息是基于外信息计算的。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述SISO均衡模块，用于获取所述均衡关断标识，根据所述均衡关断标识确定对第一均衡关断帧进行第一运算输出第一软信息，所述第一运算基于所述硬判决信息计算，其中，所述第一均衡关断帧为所述M个均衡关断帧中的一个。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：解交织模块，

所述解交织模块，基于所述第一软信息和所述第二软信息进行解交织操作并输出解交织结果；

所述SISO译码模块，用于根据所述解交织结果生成所述硬判决信息；

所述SISO均衡模块，还用于获取所述硬判决信息。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，

所述第一软信息根据llr＝(2*hd-1)*β确定，其中，所述llr为所述第一软信息，所述hd为所述硬判决信息，所述hd的取值为0或1，所述β为预设值。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述SISO均衡模块，用于获取所述均衡关断标识，根据所述均衡关断标识确定对第一均衡关断帧进行第二运算输出第二软信息，所述第二运算基于所述外信息计算，其中，所述第一均衡关断帧为所述M个均衡关断帧中的一个。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：解交织模块，

所述解交织模块，基于所述第一软信息和所述第二软信息进行解交织操作并输出解交织结果；

所述SISO译码模块，用于根据所述解交织结果生成所述外信息；

所述SISO均衡模块，还用于获取所述外信息。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，

所述SISO译码模块，还用于根据所述解交织结果生成所述N个子码的可靠度；

所述均衡关断标识计算模块，还用于获取所述N个子码的可靠度。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述N个子码的可靠度包括硬判决值和软判决值。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一均衡关断帧的均衡关断标识通过所述N个子码中的P个子码的可靠度得到，其中，所述P小于或者等于所述N。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一均衡关断帧的数据长度大于或者等于所述SISO均衡模块处理的数据的长度。

11.一种均衡方法，其特征在于，包括：

根据N个子码的可靠度计算M个均衡关断帧中的每一个均衡关断帧的均衡关断标识，其中，所述N个子码是将第一编码数据块基于软输入软输出SISO译码模块的数据处理能力划分的，所述M个均衡关断帧是将第一编码数据块基于SISO均衡模块的数据处理能力划分的；

存储所述均衡关断标识，所述均衡关断标识用于计算第一软信息或者第二软信息，所述第一软信息是基于硬判决信息计算的，所述第二软信息是基于外信息计算的。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述均衡关断标识；

根据所述均衡关断标识确定对第一均衡关断帧进行第一运算输出第一软信息，所述第一运算基于所述硬判决信息计算，其中，所述第一均衡关断帧为所述M个均衡关断帧中的一个。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述第一软信息和所述第二软信息进行解交织操作并输出解交织结果；

根据所述解交织结果生成所述硬判决信息；

获取所述硬判决信息。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，

所述第一软信息根据llr＝(2*hd-1)*β确定，其中，所述llr为所述第一软信息，所述hd为所述硬判决信息，所述hd的取值为0或1，所述β为预设值。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述均衡关断标识；

根据所述均衡关断标识确定对第一均衡关断帧进行第二运算输出第二软信息，所述第二运算基于所述外信息计算，其中，所述第一均衡关断帧为所述M个均衡关断帧中的一个。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述第一软信息和所述第二软信息进行解交织操作并输出解交织结果；

根据所述解交织结果生成所述外信息；

获取所述外信息。

17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述解交织结果生成所述N个子码的可靠度；

获取所述N个子码的可靠度。

18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述N个子码的可靠度包括硬判决值和软判决值。

19.根据权利要求12至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一均衡关断帧的均衡关断标识通过所述N个子码中的P个子码的可靠度得到，其中，所述P小于或者等于所述N。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一均衡关断帧的数据长度大于或者等于所述SISO均衡模块处理的数据的长度。

21.一种接收设备，其特征在于，包括：光电转换模块，均衡装置，

所述光电转换模块，用于接收来自发射设备的光信号，将所述光信号转换为电信号；

所述均衡装置，对所述电信号进行均衡处理，以执行如权利要求9至18中任一项所述的方法。

22.一种通信装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述通信装置执行权利要求11至20中任一项所述的方法。

23.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，如权利要求11至20中任一项所述的方法被执行。

24.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口用于接收数据块并传输至所述处理器，所述处理器用于执行如权利要求11至20中任一项所述的方法。