JP6148350B2 - 光ネットワークシステムのための通信方法、システム、および装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信技術の分野に関し、より詳細には、光ネットワークシステムのための通信方法、システム、および装置に関する。

パッシブ光ネットワーク(Passive Optical Network、PON)技術は現在最も広く使用されるファイバートゥザホーム(Fiber To The Home、FTTH)技術のうちの1つである。信号分配方法によれば、既存のPONは、電力分割式パッシブ光ネットワークと波長分割多重パッシブ光ネットワーク(wavelength division multiplexing Passive Optical Network、WDMPON)に分類され得る。既存のブロードバンドパッシブ光ネットワーク(Broadband Passive Optical Network、BPON)、ギガビット対応パッシブ光ネットワーク(Gigabit-capable Passive Optical Network、GPON)、イーサネット(登録商標)パッシブ光ネットワーク(Ethernet(登録商標) Passive Optical Network、EPON)などは電力分割式パッシブ光ネットワークである。波長分割多重技術に基づくWDMPONは、波長分割多重技術を使用することによってアップリンクアクセスを実施し、比較的に高い動作帯域幅を提供することが可能であり、対称的なブロードバンドアクセスを実施する。

様々なPONシステムでは、8b/10b符号化方式が主に採用されている。しかしながら、この符号化方式を採用することは最高25%の帯域幅オーバーヘッドを有し、この符号化方式を採用することによって、オンラインサービスのための回線検出機能を実施することはできない。したがって、PONシステムにおいてシステムオーバーヘッドを減少させ、回線検出機能を実施するために既存の符号化方式をどのようにして改善するかは、解決されるべき差し迫った問題になっている。

上記に鑑みて、本発明の実施形態は、光ネットワークシステムの既存の符号化方式によりシステムオーバーヘッドが高く、回線は検出不可能であるという問題を解決するために、光ネットワークシステムのための通信方法、ならびに光ネットワークデバイスおよびシステムを提供する。回線速度を変更することなく新しい符号化方式を採用することによって、システムオーバーヘッドが減少し、回線検出が実施される。これは、実施が容易であり、システムの様々な種類の性能を大幅に改善する。

第1の態様によれば、本発明は、光ネットワークシステムのための通信方法を提供し、この通信方法は、データストリームを物理媒体接続部層から回線速度で受け取ることであって、このデータストリームは、8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームである、受け取ることと、この受け取られたデータストリームに対して8ビット/10ビット復号化を実行することと、この8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行することと、この32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームに対して前方誤り訂正符号化を実行することと、この前方誤り訂正符号化が実行されたデータストリームに対して34ビット/10ビットのビット幅変換を実行することと、このビット幅変換が実行されたデータストリームを回線速度で物理媒体依存部層に送ることとを含む。

第1の態様の第1の可能な実装様式では、8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行するステップの前に、通信方法は、
8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームを順次かつ連続的に受け取り、4つのデータブロックを形成することであって、データブロックのいずれか1つは第1の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックであり、任意の第1の制御文字ブロックまたは任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、取得することと、
第1の制御文字ブロックが前記4つのデータブロックの間に存在するかどうか判断することと
をさらに含む。

第1の態様または第1の態様の第1の可能な実装様式を参照すると、第2の可能な実装様式では、8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行することは、具体的には、
第1の制御文字ブロックが4つのデータブロックの間に存在しない場合、4つのデータブロックの間の第1のデータブロックのヘッダに第1の同期先端を追加し、この第1の同期先端が追加されたデータブロックを出力することであって、第1のデータブロックは、最初に入力される8ビットの2進符号であり、第1の同期先端は2ビットの第1の識別子を含み、この第1の識別子は、データブロックがすべてデータ文字ブロックであることを識別するために使用される、出力すること
を含む。

第1の態様、第1の態様の第1の可能な実装様式、または第1の態様の第2の可能な実装様式を参照すると、第3の可能な実装様式では、
8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行することは、具体的には、
少なくとも1つの第1の制御文字ブロックが4つのデータブロックの間に存在する場合、4つのデータブロックの間の第1のデータブロックのヘッダに第2の同期先端を追加することであって、第1のデータブロックは、最初に入力される8ビットの2進符号であり、第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を含み、この第2の識別子は、少なくとも1つの第1の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在することを識別するために使用される、追加することと、
4つのデータブロックの間の第1の制御文字ブロックの量およびデータブロックの間の第1の制御ブロックの場所に従って、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を生成し、この制御文字ブロック場所マッピング符号を、第2の同期先端の後かつ第2の同期先端に密接に隣接する場所に設定することと、
4つのデータブロックの間の第1の制御文字ブロックを4ビットの第2の制御文字ブロックに対応して変換することと、
処理されたデータブロックを出力することであって、この処理されたデータブロックは第2の同期先端と、制御文字ブロック場所マッピング符号と、変換の後で取得される第2の制御文字ブロックとを含み、または、処理されたデータブロックは、第2の同期先端と、制御文字ブロック場所マッピング符号と、変換の後で取得される第2の制御文字ブロックと、データ文字ブロックとを含む、出力すること
を含むこと
をさらに含む。

第1の態様、第1の態様の第1の可能な実装様式、第1の態様の第2の可能な実装様式、および第1の態様の第3の可能な実装様式を参照すると、第4の可能な実装様式では、処理されたデータブロックを出力することは、具体的には、
4つのデータブロックが少なくとも1つのデータ文字ブロックをさらに含む場合、4つのデータブロックの間のデータ文字ブロックに対して処理を実行せず、データブロックの間のデータ文字ブロックを保持することと、
処理されたデータブロックを出力することであって、処理されたデータブロックは、第2の同期先端と、制御文字ブロック場所マッピング符号と、変換の後で取得される第2の制御文字ブロックと、データ文字ブロックのデータブロックとを備える、出力することと
を含む。

第1の態様、第1の態様の第1の可能な実装様式、第1の態様の第2の可能な実装様式、第1の態様の第3の可能な実装様式、および第1の態様の第4の可能な実装様式を参照すると、第5の可能な実装様式では、前記方法は、出力された処理されたデータブロックに含まれるビットの量が34であるかどうか判断すること、および
出力された処理されたデータブロックに含まれるビットの量が34未満の場合、出力された処理されたデータブロックに含まれるビットの量が34になるまで、出力された処理されたデータブロックの間の最後のデータブロックの末尾に乱数を追加することであって、乱数はランダムに生成された2進符号である、追加すること
をさらに含む。

第1の態様、第1の態様の第1の可能な実装様式、第1の態様の第2の可能な実装様式、第1の態様の第3の可能な実装様式、第1の態様の第4の可能な実装様式、および第1の態様の第5の可能な実装様式を参照すると、第6の可能な実装様式では、データストリームを回線速度で物理媒体接続部層から受け取るステップの後に、通信方法は、8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームを同期させることをさらに含む。

第1の態様、第1の態様の第1の可能な実装様式、第1の態様の第2の可能な実装様式、第1の態様の第3の可能な実装様式、第1の態様の第4の可能な実装様式、第1の態様の第5の可能な実装様式、および第1の態様の第6の可能な実装様式を参照すると、第7の可能な実装様式では、8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行するステップの後に、通信方法は、
32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリーム内の第1の同期先端または第2の同期先端を除くデータストリームをスクランブルすること
をさらに含む。

第2の態様によれば、本発明は、光ネットワークシステムのための通信方法を提供し、この通信方法は、データストリームを物理媒体依存部層から回線速度で受け取ることであって、このデータストリームは、32ビット/34ビット符号化が実行されたデータストリームである、受け取ることと、
この受け取られたデータストリームに対して10ビット/34ビットのビット幅変換を実行することと、
このビット幅変換が実行されたデータストリームに対して前方誤り訂正復号化を実行することと、
この前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行することと、
この32ビット-34ビット復号化が実行されたデータストリームに対して8ビット/10ビット符号化を実行することと、
この8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームを物理媒体接続部層に送ることと
を含む。

第2の態様を参照すると、第2の態様の第1の可能な実装様式では、前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行するステップの前に、通信方法は、
前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームを解析し、51のデータブロックを出力することであって、データブロックのいずれか1つは第2の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックであり、任意の第2の制御文字ブロックは4ビットの2進符号であり、任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、出力することと、
データブロックのいずれか1つを解析し、データブロックのいずれか1つの同期先端を取得することであって、この同期先端としては、第1の同期先端または第2の同期先端があり、第1の同期先端は2ビットの第1の識別子を含み、この第1の識別子は、データブロックがすべてデータ文字ブロックであることを識別するために使用され、第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を含み、この第2の識別子は、少なくとも1つの第2の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在することを識別するために使用される、取得することと、
データブロックのいずれか1つの同期先端が第1の同期先端または第2の同期先端であるかどうか判断することと
をさらに含む。

第2の態様または第2の態様の第1の可能な実装様式を参照すると、第2の可能な実装様式では、前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行するステップは、具体的には、
同期先端が第1の同期先端である場合、第1の同期先端を削除し、第1の同期先端が削除されたデータブロックを出力すること
を含む。

第2の態様、第2の態様の第1の可能な実装様式、または第2の態様の第2の可能な実装様式を参照すると、第3の可能な実装様式では、前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行するステップは、具体的には、
同期先端が第2の同期先端である場合、データブロックを解析し、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を取得することと、
制御文字ブロック場所マッピング符号に従って、データブロックの間の第2の制御文字ブロックの量およびデータブロックの間の第2の制御文字ブロックの場所を取得することと、
データブロックの間の第2の制御文字ブロックの量および第2の制御文字ブロックの場所に従って、データブロックの間の第2の制御文字ブロックを8ビットの第1の制御文字ブロックに対応して変換することと、
第2の同期先端および制御文字ブロック場所マッピング符号をデータブロックから削除することであって、制御文字ブロック場所マッピング符号は、第2の同期先端の後かつ第2の同期先端に密接に隣接する場所にある、削除することと、
処理されたデータブロックを出力することであって、処理されたデータブロックは、第1の制御文字ブロックおよび/またはデータ文字ブロックを含み、任意の第1の制御文字ブロックまたは任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、出力することと
を含む。

第2の態様、第2の態様の第1の可能な実装様式、第2の態様の第2の可能な実装様式、または第2の態様の第3の可能な実装様式を参照すると、第4の可能な実装様式では、処理されたデータブロックを出力するステップは、具体的には、
データブロックが少なくとも1つのデータ文字ブロックをさらに含む場合、データブロックの間のデータ文字ブロックに対して処理を実行せず、データ文字ブロックを保持することと、
処理されたデータブロックを出力することであって、処理されたデータブロックは、第1の制御文字と、データ文字ブロックとを含む、出力することと
を含む。

第2の態様、第2の態様の第1の可能な実装様式、第2の態様の第2の可能な実装様式、第2の態様の第3の可能な実装様式、または第2の態様の第4の可能な実装様式を参照すると、第5の可能な実装様式では、受け取られたデータストリームに対して10ビット/34ビットのビット幅変換を実行するステップの前に、通信方法は、受け取られたデータストリームを同期させることをさらに含む。

第2の態様、第2の態様の第1の可能な実装様式、第2の態様の第2の可能な実装様式、第2の態様の第3の可能な実装様式、第2の態様の第4の可能な実装様式、または第2の態様の第5の可能な実装様式を参照すると、第6の可能な実装様式では、前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行するステップの前に、通信方法は、
前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリーム内の第1の同期先端または第2の同期先端を除くデータストリームを逆スクランブルすること
をさらに含む。

第3の態様によれば、本発明は光ネットワークデバイスを提供し、この光ネットワークデバイスは、
8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームであるデータストリームを回線速度で物理媒体接続部層から受け取り、この受け取られたデータストリームに対してシリアル-パラレル変換を実行するように構成された第1のインタフェースユニットと、
受け取られたデータストリームに対して8ビット/10ビット復号化を実行し、この8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームを出力するように構成された8ビット/10ビット復号器と、
この8ビット/10ビット復号化が実行された出力されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行し、この32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームを出力するように構成された32ビット-34ビット符号器と、
この32ビット-34ビット符号化が実行された出力されたデータストリームに対して前方誤り訂正符号化を実行し、この前方誤り訂正符号化が実行されたデータストリームを出力するように構成された前方誤り訂正符号器と、
この前方誤り訂正符号化が実行された出力されたデータストリームに対して34ビット/10ビットのビット幅変換を実行するように構成された第1のビット幅変換器と、
このビット幅変換が実行されたデータストリームを回線速度で物理媒体依存部層に送るように構成された第2のインタフェースユニットと
を含む。

第3の態様を参照すると、第3の態様の第1の可能な実装様式では、32ビット-34ビット符号器は、
8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームを順次かつ連続的に受け取り、4つのデータブロックを形成するように構成された第1の受領ユニットであって、データブロックのいずれか1つは第1の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックであり、任意の第1の制御文字ブロックまたは任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、第1の受領ユニットと、
第1の制御文字ブロックが4つのデータブロックの間に存在するかどうか判断するように構成された第1の判断ユニットと
をさらに含む。

第3の態様または第3の態様の第1の可能な実装様式を参照すると、第2の可能な実装様式では、32ビット-34ビット符号器は、
第1の制御文字ブロックが4つのデータブロックの間に存在しない場合、4つのデータブロックの間の第1のデータブロックのヘッダに第1の同期先端を追加し、第1の同期先端が追加されたデータブロックを出力するように構成され、第1のデータブロックは、最初に入力される8ビットの2進符号であり、第1の同期先端は2ビットの第1の識別子を備え、この第1の識別子は、データブロックがすべてデータ文字ブロックであることを識別するために使用される、第1の処理ユニット
をさらに含む。

第3の態様、第3の態様の第1の可能な実装様式、または第3の態様の第2の可能な実装様式を参照すると、第3の態様の第3の可能な実装様式では、32ビット-34ビット符号器は第2の処理ユニットをさらに含み、この第2の処理ユニットは、具体的には、
少なくとも1つの第1の制御文字ブロックが4つのデータブロックの間に存在する場合、4つのデータブロックの間の第1のデータブロックのヘッダに第2の同期先端を追加するように構成され、第1のデータブロックは、最初に入力される8ビットの2進符号であり、第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を備え、この第2の識別子は、少なくとも1つの第1の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在することを識別するために使用される、同期先端生成ユニットと、
4つのデータブロックの間の第1の制御文字ブロックの量およびデータブロックの間の第1の制御ブロックの場所に従って、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を生成し、この制御文字ブロック場所マッピング符号を、2の同期先端の後かつ第2の同期先端に密接に隣接する場所に設定するように構成されたマッピング符号生成ユニットと、
4つのデータブロックの間の第1の制御文字ブロックを4ビットの第2の制御文字ブロックに対応して変換するように構成された第1の制御文字ブロック変換ユニットと、
処理されたデータブロックを出力するように構成され、この処理されたデータブロックは第2の同期先端と、制御文字ブロック場所マッピング符号と、変換の後で取得される第2の制御文字ブロックとを含み、または、処理されたデータブロックは、第2の同期先端と、制御文字ブロック場所マッピング符号と、変換の後で取得される第2の制御文字ブロックと、データ文字ブロックとを含む、第1の出力ユニットと
を含む。

第3の態様、第3の態様の第1の可能な実装様式、第3の態様の第2の可能な実装様式、または第3の態様の第3の可能な実装様式を参照すると、第3の態様の第4の可能な実装様式では、第1の出力ユニットは、具体的には、4つのデータブロックが少なくとも1つのデータ文字ブロックをさらに含む場合、4つのデータブロックの間のデータ文字ブロックに対して処理を実行せず、データブロックの間のデータ文字ブロックは保持され;処理されたデータブロックは出力されるように構成され、処理されたデータブロックは、第2の同期先端と、御文字ブロック場所マッピング符号と、変換の後で取得される第2の制御文字ブロックと、データ文字ブロックのデータブロックとを含む。

第3の態様、第3の態様の第1の可能な実装様式、第3の態様の第2の可能な実装様式、第3の態様の第3の可能な実装様式、または第3の態様の第4の可能な実装様式を参照すると、第3の態様の第5の可能な実装様式では、第1の出力ユニットは、出力された処理されたデータブロックに含まれるビットの量が34であるかどうか判断し;出力された処理されたデータブロックに含まれるビットの量が34未満の場合、出力された処理されたデータブロックのビットの量が34になるまで、出力された処理されたデータブロックの末尾に乱数を追加するようにさらに構成され、乱数はランダムに生成された2進符号である。

第3の態様、第3の態様の第1の可能な実装様式、第3の態様の第2の可能な実装様式、第3の態様の第3の可能な実装様式、第3の態様の第4の可能な実装様式、または第3の態様の第5の可能な実装様式を参照すると、第3の態様の第6の可能な実装様式では、光ネットワークデバイスは、
8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームを同期させるように構成された第1の同期ユニット
をさらに含む。

第3の態様、第3の態様の第1の可能な実装様式、第3の態様の第2の可能な実装様式、第3の態様の第3の可能な実装様式、第3の態様の第4の可能な実装様式、第3の態様の第5の可能な実装様式、または第3の態様の第6の可能な実装様式を参照すると、第3の態様の第7の可能な実装様式では、光ネットワークデバイスは、32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリーム内の第1の同期先端または第2の同期先端を除くデータストリームをスクランブルするように構成されたスクランブラをさらに含む。

第4の態様によれば、本発明は光ネットワークデバイスを提供し、この光ネットワークデバイスは、
回線速度で物理媒体依存部層からデータストリームを受け取るように構成された第3のインタフェースユニットであって、このデータストリームは、32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームである、第3のインタフェースユニットと、
受け取られたデータストリームに対して10ビット/34ビットのビット幅変換を実行するように構成された第2のビット幅変換器と、
このビット幅変換が実行されたデータストリームに対して前方誤り訂正復号化を実行するように構成された前方誤り訂正復号器と、
この前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行するように構成された32ビット-34ビット復号器と、
この32ビット-34ビット復号化が実行されたデータストリームに対して8ビット/10ビット符号化を実行するように構成された8ビット/10ビットコーダと、
この8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームを物理媒体接続部層に送るように構成された第4のインタフェースユニットと
を含む。

第4の態様を参照すると、第4の態様の第1の可能な実装様式では、32ビット-34ビット復号器は、
前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームを解析し、51のデータブロックを出力するように構成された第1の解析ユニットであって、データブロックのいずれか1つは第2の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックであり、任意の第2の制御文字ブロックは4ビットの2進符号であり、任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、第1の解析ユニットと、
データブロックのいずれか1つを解析し、データブロックのいずれか1つの同期先端を取得するように構成され、この同期先端としては、第1の同期先端または第2の同期先端があり、第1の同期先端は2ビットの第1の識別子を含み、この第1の識別子は、データブロックがすべてデータ文字ブロックであることを識別するために使用され、第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を含み、この第2の識別子は、少なくとも1つの第2の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在することを識別するために使用される、第2の解析ユニットと、
データブロックのいずれか1つの同期先端が第1の同期先端または第2の同期先端かどうか判断するように構成された第2の判断ユニットと
を含む。

第4の態様または第4の態様の第1の可能な実装様式を参照すると、第2の可能な実装様式では、32ビット-34ビット復号器は、
同期先端が第1の同期先端である場合、この第1の同期先端を削除し、第1の同期先端が削除されたデータブロックを出力するように構成された第3の処理ユニット
をさらに含む。

第4の態様、第4の態様の第1の可能な実装様式、または第4の態様の第2の可能な実装様式を参照すると、第4の態様の第3の可能な実装様式では、32ビット-34ビット復号器は第4の処理ユニットをさらに含み、この第4の処理ユニットは、具体的には、
同期先端が第2の同期先端である場合、データブロックを解析し、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を取得するように構成されたマッピング符号解析ユニットと、
制御文字ブロック場所マッピング符号に従って、データブロックの間の第2の制御文字ブロックの量およびデータブロックの間の第2の制御文字ブロックの場所を取得し、データブロックの間の第2の制御文字ブロックの量および第2の制御文字ブロックの場所に従って、データブロックの間の第2の制御文字ブロックを8ビットの第1の制御文字ブロックに対応して変換するように構成された第2の制御文字変換ユニットと、
第2の同期先端および制御文字ブロック場所マッピング符号をデータブロックから削除するように構成された同期先端削除ユニットであって、制御文字ブロック場所マッピング符号は、第2の同期先端の後かつ第2の同期先端に密接に隣接する場所にある、同期先端削除ユニットと、
処理されたデータブロックを出力するように構成され、処理されたデータブロックは、第1の制御文字ブロックおよび/またはデータ文字ブロックを含み、任意の第1の制御文字ブロックまたは任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、第2の出力ユニットと
を含む。

第4の態様、第4の態様の第1の可能な実装様式、第4の態様の第2の可能な実装様式、または第4の態様の第3の可能な実装様式を参照すると、第4の態様の第4の可能な実装様式では、第2の出力ユニットは、具体的には、データブロックが少なくとも1つのデータ文字ブロックをさらに含む場合、データブロックの間のデータ文字ブロックに対して処理を実行せず、データ文字ブロックを保持し;処理されたデータブロックを出力するように構成され、処理されたデータブロックは、第1の制御文字と、データ文字ブロックとを含む。

第4の態様、第4の態様の第1の可能な実装様式、第4の態様の第2の可能な実装様式、第4の態様の第3の可能な実装様式、または第4の態様の第4の可能な実装様式を参照すると、第4の態様の第5の可能な実装様式では、光ネットワークデバイスは、
受け取られたデータストリームを同期させるように構成された第2の同期ユニット
をさらに含む。

第4の態様、第4の態様の第1の可能な実装様式、第4の態様の第2の可能な実装様式、第4の態様の第3の可能な実装様式、第4の態様の第4の可能な実装様式、または第4の態様の第5の可能な実装様式を参照すると、第4の態様の第6の可能な実装様式では、光ネットワークデバイスは、
前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリーム内の第1の同期先端または第2の同期先端を除くデータストリームを逆スクランブルするように構成されたデスクランブラ
をさらに含む。

第5の態様によれば、本発明は光ネットワークシステムを提供し、この光ネットワークシステムは、第3の態様による光ネットワークデバイスと、第4の態様による光ネットワークデバイスとを含む。

第6の態様によれば、本発明は光ネットワークシステムを提供し、この光ネットワークシステムは、光回線終端装置と、光ネットワークユニットとを少なくとも含み、光回線終端装置は第3の態様による光ネットワークデバイスを含み、光ネットワークユニットは第4の態様による光ネットワークデバイスを含み、または、光ネットワークユニットは第3の態様による光ネットワークデバイスを含み、光回線終端装置は第4の態様による光ネットワークデバイスを含む。

新しい符号化方式は、前述の解決策すなわち、8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行することと、この32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームに対して前方誤り訂正符号化を実行することと、符号化されたデータストリームを送ること、または受け取られたデータストリームに対して前方誤り訂正復号化を実行することと、この前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行することを使用することによって、実施される。このようにして、回線の帯域幅リソースが節約される。回線モニタリングは、サービスを中断することなく実施可能である。これは、実施が容易であり、システムの様々な種類の性能を大幅に改善する。

本発明の実施形態における技術的解決策についてより明確に説明するために、以下では、実施形態について説明するために必要とされる添付の図面を簡単に紹介する。明らかに、以下の説明における添付の図面は、本発明のいくつかの実施形態を示すにすぎず、当業者は依然として、創意工夫を凝らさなくても、これらの添付の図面から他の添付の図面を得ることができる。

通信システムのプロトコル層の概略構造図である。 光ネットワークシステムのための通信方法の流れ図である。 32ビット-34ビット符号化規則の概略図である。 具体的な32ビット-34ビット符号化の概略図である。 制御文字ブロック変換テーブルの概略図である。 具体的な32ビット-34ビット符号化の別の概略図である。 特定の32ビット-34ビット符号化の別の概略図である。 光ネットワークシステムに対する通信方法の具体的な流れ図である。 新しく追加された符号ブロックの具体的な符号化の概略図である。 光ネットワークシステムのための別の通信方法である; 32ビット-34ビット復号化の具体的な符号化の概略図である。 光ネットワークデバイスの概略構造図である。 32ビット-34ビット符号器の構成の概略構造図である。 別の光ネットワークデバイスの構成の概略構造図である。 32ビット-34ビット復号器の構成の概略構造図である。 光ネットワークシステムの概略構造図である。 コンピュータシステムの概略構造図である。 別のコンピュータシステムの概略構造図である。

以下では、本発明の実施形態における添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態における技術的解決策について明確および完全に説明する。明らかに、説明する実施形態は、本発明の実施形態のうちいくつかにすぎず、すべてとは限らない。創意工夫を凝らさなくても本発明の実施形態に基づいて当業者によって得られるすべての他の実施形態は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。

図1に示されるように、図1は、本発明の一実施形態による通信システムのプロトコル層の概略構造図である。

図1では、物理コーディング副層(physical coding sub-layer、PCS)100は、特定の速度でデータストリームを受信し、受信したデータストリームに対して8B/10B符号化を実行し、符号化したデータストリームを出力する。図1に示されるように、速度は、上位層からの受信が実行される1Gbit/sであってよく、8b/10b符号化の後、データストリームは、1.25Gbit/sの速度でPMA層102に送られる。図1に示される速度は限定されず、1Gbit/sであってもよいし、別の速度であってもよい。

物理媒体接続部(physical medium attachment、PMA)層102は、PCS100によって出力されたデータストリームに対してパラレル-シリアル変換を実行し、変換したデータストリームを、新しく追加されたコーディング層104に送る。

物理媒体依存部(physical medium dependent、PMD)層106は、受信したデータストリームを特定の速度で物理的回線に送る。

コーディング層104はPMA層102とPMD層106の間に新しく追加され、新しく追加されたコーディング層104は、PMA層1040と、PCS層1042と、32b/34b符号化/復号化層1044と、前方誤り訂正(forward error correction、FEC)符号化/復号化層1046と、PMA層1048とを含む。

新しく追加されたコーディング層104の各層の上から下への働きについて、次のように説明する。
PMA層1040は、PMA層102から回線速度でデータストリームを受け取り、受け取られたデータストリームに対してシリアル-パラレル変換を実行し、変換したデータストリームを処理のためにPCS層1042に出力し、回線速度は、図1に示される1.25Gbit/sであってもよいし、本明細書では限定されない別の速度であってもよい。
PCS層1042は、受け取られたデータストリームに対して8ビット/10ビット復号化を実行する。
32B/34B符号化/復号化層1044は、8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行する。
FEC符号化/復号化層1046は、32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームに対して前方誤り訂正符号化を実行する。
PMA層1048は、前方誤り訂正符号化が実行されたデータストリームに対してパラレル-シリアル変換を実行し、パラレル-シリアル変換が実行されたデータストリームを回線速度で物理媒体依存部層に送る。

32b/34b符号化/復号化層1044とFEC符号化/復号化層1046の間の層において、
32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームをスクランブルし、スクランブルしたデータストリームをFEC符号化のためにFEC符号化/復号化層1046に入力するように構成されたスクランブル/逆スクランブル層
が、任意に選択される。

さらに、スクランブル/逆スクランブル層は、32B/34B符号化/復号化層1044に結合されてもよいし、32B/34B符号化/復号化層1044とFEC符号化/復号化層1046の間に独立して設定されてもよい。

任意選択で、FEC符号化/復号化層1046とPMA層1048の間の層において、符号化/復号化方法のプロセスは、前方誤り訂正符号化が実行されたデータストリームに対して34ビット/10ビットのビット幅変換を実行し、ビット幅変換が実行されたデータストリームを処理のためにPMA層1048に入力することをさらに備える。

任意選択で、受け取られたデータストリームに対して8ビット/10ビット復号化が実行される前に、受け取られたデータストリームに対して同期がさらに実行される。

新しく追加されたコーディング層104の各層の下から上への働きについて、次のように説明する。
PMA層1048は、データストリームを回線速度で受け取り、受け取られたデータストリームに対してシリアル-パラレル変換を実行し、変換したデータストリームを出力し、データストリームは、32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームである。
FEC符号化/復号化層1046は、受け取られたデータストリームに対して前方誤り訂正復号化を実行する。
32B/34B符号化/復号化層1044は、前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行する。
PCS層1042は、32ビット-34ビット復号化が実行されたデータストリームに対して8ビット/10ビット符号化を実行する。
PMA1040は、8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームをPMA102に送る。

任意選択で、
FEC復号化が実行されたデータストリームに対して逆スクランブル処理を実行するように構成されたスクランブル/逆スクランブル層
が、32B/34B符号化/復号化層1044とFEC符号化/復号化層1046の間にさらに含まれる。

さらに、スクランブル/逆スクランブル層は、32B/34B符号化/復号化層1044に結合されてもよいし、32B/34B符号化/復号化層1044とFEC符号化/復号化層1046の間に独立して設定されてもよい。

任意選択で、PMA1048がデータストリームを受け取られた後、データストリームがFEC符号化/復号化層1046に入る前に、同期処理がデータストリームに対して実行される。

任意選択で、同期処理が実行されたデータストリームに対して10ビット/34ビットのビット幅変換が実行され、ビット幅変換が実行されたデータストリームが、FEC復号化のためにFEC符号化/復号化層1046に入力される。

図1に示されるプロトコル層の構造図は、ギガビットイーサネット(登録商標)(Gigabit Ethernet(登録商標)、GE)システムまたはWDMPON(wavelength division multiplexing passive optical network、WDMPON)システムにおける端末デバイスまたは中央局デバイスに対して適用され得、具体的には、新しく追加されたコーディング層104は、端末デバイスのPMA層102とPMD層106の間または中央局デバイスのPMA層102とPMD層106の間に配置され得る。

新しく追加されたコーディング層の働きは、主に、32ビット-34ビット符号化および復号化を実行することと、回線に対してFEC検査を実行することである。このようにして、新しい符号化方式は、帯域幅を節約し、サービス伝送を中断することなく回線に対してFEC検査を実施するために使用される。

図2に示されるように、図2は、光ネットワークシステムのための通信方法の流れ図である。通信方法は、GEシステムの中央局デバイスまたは端末デバイスに対して適用されてもよいし、WDMPONシステムの中央局デバイスまたは端末デバイスに対して適用されてもよい。具体的には、通信方法は次の通りである。

ステップS200:データストリームをPMAから回線速度で受け取り、データストリームは、8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームである。

ステップS202:受け取られたデータストリームに対して8ビット/10ビット復号化を実行する。

ステップS204:8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行する。

ステップS206:32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームに対して、前方誤り訂正符号化を実行する。

ステップS208:前方誤り訂正符号化が実行されたデータストリームに対して、34ビット/10ビットのビット幅変換を実行する。

ステップS210:ビット幅変換が実行されたデータストリームを回線速度でPMD層に送る。

任意選択で、ステップS202の前に、方法は、
8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームを同期すること
をさらに含む。

任意選択で、ステップS204の後に、方法は、
32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリーム内の第1の同期先端または第2の同期先端を除くデータストリームをスクランブルすること
をさらに含む。

さらに、8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行するステップの前に、方法は、
8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームを順次および連続的に受け取り、4つのデータブロックを形成することであって、このデータブロックは、第1の制御文字ブロックおよび/またはデータ文字ブロックを含み、いかなる第1の制御文字ブロックまたはいかなるデータ文字ブロックも8ビットの2進符号である、形成することと、
第1の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在するかどうか判断すること
をさらに含む。

8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行することは、具体的には、
第1の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在しない場合、データブロックの間の第1のデータブロックのヘッダに第1の同期先端を追加し、第1の同期先端が追加されたデータブロックを出力することであって、第1のデータブロックは、最初に入力される8ビットの2進符号であり、第1の同期先端は2ビットの第1の識別子を含み、第1の識別子は、データブロックがすべてデータ文字ブロックであることを識別するために使用される、出力することと、
少なくとも1つの第1の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在する場合、データブロックの間の第1のデータブロックのヘッダに第2の同期先端を追加することであって、この第1のデータブロックは、最初に入力される8ビットの2進符号であり、第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を含み、第2の識別子は、少なくとも1つの第1の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在することを識別するために使用される、追加することと、
データブロックの間の第1の制御文字ブロックの量およびデータブロックの間の第1の制御ブロックの場所に従って、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を生成し、制御文字ブロック場所マッピング符号を、第2の同期先端の後かつ第2の同期先端に密接に隣接する場所に設定することと、
データブロックの間の第1の制御文字ブロックを4ビットの第2の制御文字ブロックに対応して変換することと、
処理されたデータブロックを出力することであって、この処理されたデータブロックは第2の同期先端と、制御文字ブロック場所マッピング符号と、変換の後で取得される第2の制御文字ブロックとを含み、または、処理されたデータブロックは、第2の同期先端と、制御文字ブロック場所マッピング符号と、変換の後で取得される第2の制御文字ブロックと、データ文字ブロックとを含む、出力すること
を含む。

さらに、データブロックが少なくとも1つのデータ文字ブロックをさらに含む場合、データブロックの間のデータ文字ブロックに対して処理は実行されず、データブロックの間のデータ文字ブロックは保持され;処理されたデータブロックは出力され、処理されたデータブロックは、第2の同期先端と、制御文字ブロック場所マッピング符号と、変換の後で取得される第2の制御文字ブロックと、データ文字ブロックのデータブロックとを含む。

さらに、方法は、
出力された処理されたデータブロックに含まれるビットの量が34であるかどうか判断することと、出力された処理されたデータブロックに含まれるビットの量が34未満の場合、出力された処理されたデータブロックのビットの量が34になるまで、出力された処理されたデータブロックの末尾に乱数(本明細書では、ランダムに埋められた2進符号であってよい)を追加することであって、乱数は、ランダムに生成された2進符号または任意の2進符号である、追加すること
をさらに含む。

一例として使用される場合、図3は、32ビット-34ビット符号化規則の概略図である。入力されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行する具体的なプロセスについて、具体的な例を使用して説明する。

ステップ1:8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームを順次および連続的に受け取り、4つのデータブロックを形成し、この4つのデータブロックは合計32ビットを有し、4つのデータブロックのいずれか1つは第1の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックであってよく、いかなる第1の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックも8ビットの2進符号である。

ステップ2:第1の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックが4つの受領データブロックの間に存在するかどうか判断する。

ステップ3:4つの受領データブロックがすべてデータ文字ブロックであり、制御文字ブロックが存在しない場合、第1の同期先端(Synchronization Head、SH)を4つのデータブロックの間の第1のデータブロックのヘッダに追加し、4つのデータ文字ブロックを、変換することなくデータブロックペイロードに直接マッピングし、第1の同期先端が追加されたデータブロックを出力する。

第1のデータブロックは、最初に入力される8ビットの2進符号である。第1の同期先端は、最初に入力される第1のデータブロックのヘッダの場所に追加される。第1の同期先端は2ビットの第1の識別子を含み、第1の識別子は、データブロックがすべてデータ文字ブロックであることを識別するために使用される。

図3に示されるように、順次受け取られたデータブロックはD0D1D2D3であり、各字は8ビットのデータ文字を表し、たとえば、D0は、最初に入力される第1のデータ文字ブロックを示し、8ビットの2進符号である。4つの入力されたデータブロックはすべてデータ文字ブロックであり、制御文字ブロックは存在しない。この場合、第1の同期先端「01」はD0のヘッダに追加され、01D0D1D2D3すなわち第1の同期先端が追加された後で取得される34ビットのデータブロックが出力される。具体的なプロセスについては、図4を参照されたい。

図4は、4つの順次入力されたデータブロックD0D1D2D3を示し、D0は、最初に入力されるデータブロックである。本明細書では、最初に入力される第1のデータブロックは最上位8ビットであり、最後に入力されるデータブロックD3は最下位8ビットである。最初に入力される第1のデータブロックはまた、最下位8ビットと定義されてもよく、最後に入力されるD3データブロックはまた、最上位8ビットと定義されてもよい。第1の同期先端「01」(2ビットの2進符号)は最初に入力される第1のデータブロックのヘッダ(すなわち第1のデータ文字ブロック)に追加され、34ビットのデータストリーム01D0D1D2D3が出力される。このようにして、入力される32ビットデータストリームは、符号化方式を使用することによって、出力される34ビットデータストリームに変換される。第1の同期先端「01」は一例にすぎない。2ビットの2進符号の具体的な組み合わせ形式は、データストリームがすべてデータ文字ブロックであることを2ビットの2進符号が識別することが可能であるように設定される限り、限定されない。

ステップ4:少なくとも1つの第1の制御文字ブロックが4つのデータブロックの間に存在する場合、4つのデータブロックの間の第1のデータブロックのヘッダに第2の同期先端を追加し、この第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を含み、この第2の識別子は、少なくとも1つの第1の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在することを識別するために使用される。

ステップ5:4つのデータブロックの間の第1の制御文字ブロックの量およびデータブロックの間の第1の制御ブロックの場所に従って、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号(図3の「マッピング符号」は、本明細書では「制御文字ブロック場所マッピング符号」である)を生成し、この制御文字ブロック場所マッピング符号を、第2の同期先端の後かつ第2の同期先端に密接に隣接する場所に設定する。

ステップ6:4つのデータブロックの間の第1の制御文字ブロックを4ビットの第2の制御文字ブロックに対応して変換する。

ステップ7:処理されたデータブロックを出力し、この処理されたデータブロックは第2の同期先端と、制御文字ブロック場所マッピング符号と、変換の後で取得される第2の制御文字ブロックとを含み、または、処理されたデータブロックは、第2の同期先端と、制御文字ブロック場所マッピング符号と、変換の後で取得される第2の制御文字ブロックと、データ文字ブロックとを含む。

詳細については、図3を参照されたい。4つのデータブロックC0D1D2D3が入力され、ここで、字Cは8ビットの第1の制御文字ブロックを表し、Dは8ビットのデータ文字ブロックを表す。この場合、1つの第1の制御文字ブロックC0ならびに3つのデータ文字ブロックD1、D2、およびD3が、4つの入力されたデータブロックの間に存在する。少なくとも1つの制御文字ブロックを含む入力されたデータストリームに対して32ビット-34ビットコーディングを実行する具体的なプロセスは、次の通りである。

第一に、第2の同期先端「10」が、4つの入力されたデータブロックの間の第1のデータブロックのヘッダ(第1のデータブロックのヘッダは、具体的には、連続的に入力される2進ビットの間の第1の2進ビットである)に追加される、すなわち「10」がC0の前に追加される。

第二に、1つの第1の制御文字ブロック「C0」が4つのデータブロックの間に存在し、C0は、4つのデータブロックの間の第1のデータブロックの場所にある、すなわちC0は、最初に入力されたデータブロックである。この場合、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号「1000」がC0に従って生成され、ここで、「1000」の「1」は、第1の制御文字が4つのデータブロックの間の第1のデータブロックであり、他の3つのデータブロックがデータ文字ブロックであることを表す。さらに、「1000」は、第2の同期先端「10」の後かつ第1のデータブロックの前の場所に設定される。

次いで、データブロックの間の8ビットの第1の制御文字ブロック「C0」は4ビットの第2の制御文字ブロックK0に変換され、ここで、K0は最初の第2の制御文字ブロックを表し、各文字Kは4ビットの2進符号を表す。具体的な変換プロセスは次の通りである。

図5に示される制御文字ブロック変換テーブルは、入力された第1の制御文字ブロック「C0」に従って検索され、対応する4ビットの第2の制御文字は、対応するデータブロックの場所に出力される。たとえば、「C0」は「000 11100」であり、変換後に取得される4ビットの第2の制御文字ブロック「0000」は、図5に示される制御文字ブロック変換テーブルを検索した結果に従って、対応して出力される。図3では、変換後に取得される第2の制御文字は、K0によって示されている。

さらに、図5に示される第1の制御文字ブロックと第2の制御文字ブロックの間の対応は変化することがあり、変換後に取得される4ビットの第2の制御文字ブロックが8ビットの第1の制御文字ブロックを一意に識別することが可能である限り、表に示される対応に限定されない。この理由は、現在12種類の第1の制御文字ブロックがあり、4ビットの2進符号が16種類の制御文字を表し得るからである。

最後に、4つのデータブロックの間のデータ文字ブロックは処理されず、出力される必要があるデータブロックの対応する場所に直接マッピングされる。最後に出力される34ビットのデータブロックは「10 1000 K0D1D2D3」であり、ここで、「10」は、第1の制御文字ブロックが4つの入力されたデータブロックの間に存在することを識別し、「1000」は、1つの第1の制御文字ブロックが存在し、4つのデータブロックの間の第1のデータブロックであることを識別し、「K0」は、8ビットの第1の制御文字ブロック「C0」が変換された後で取得される第2の制御文字ブロックであり、「D1D2D3」は3つの文字ブロックである。

変換プロセスについては、図6を使用することによってさらに説明され得る。図6に示されるように、入力されたデータブロックは「C0D1D2D3」である。32ビット-34ビット符号化の後、第2の同期先端「10」および制御文字ブロック場所マッピング符号「1000」がC0の前に追加され、第1の制御文字「C0」が第2の制御文字「K0」に変換され、出力される符号化されたデータストリームは「10 1000 K0D1D2D3」である。

1つの制御文字ブロックのみが入力されたデータブロックの間に存在し、他がすべてデータ文字ブロックである場合、処理は図6に示される様式で実行されることに留意されたい。制御文字ブロックとデータ文字ブロックの両方が入力されたデータブロックの間に存在し、制御文字ブロックの量が少なくとも2である場合、32ビット-34ビット符号化の後、それは、出力されたデータブロックのビットの量が34未満であることを算出することによって取得され得る。したがって、符号化されたデータストリームに含まれるビットの量が34であるかどうかさらに判断されることが必要であり;出力される処理されたデータブロックまたはデータストリームに含まれるビットの量が34未満である場合、出力される処理されたデータブロックのビットの量が34になるまで、出力されたデータブロックの間の最後のデータブロックの末尾に、または出力されたデータストリーム内に乱数が追加され、乱数は、ランダムに生成された2進符号または任意の2進符号である。

以下は、説明のための一例である。

図3、図5、および図7を参照すると、図3に示されるように、順次入力されるデータブロックは「C0D1C2D3」である場合、第2の同期先端SH「10」および制御文字ブロック場所マッピング符号「1010」は、最初に入力された第1のデータブロックのヘッダに順次追加される。次いで、図5の制御文字ブロック変換テーブルを検索することによって、8ビットの第1の制御文字ブロック「C0」は、対応する4ビットの第2の制御文字ブロック「K0」に変換され(図5に示されるように、「C0」が「001 11100」の場合、制御文字変換テーブルが検索された後、出力される第2の制御文字ブロック「K0」は「0001」であり、本明細書における「K0」は、4ビットの第2の制御文字ブロックを表す)、8ビットの第1の制御文字ブロック「C2」は、対応する4ビットの第2の制御文字ブロック「K2」に変換される。データ文字ブロック「D1」および「D3」は修正されない。図7に示されるように、32ビット-34ビット符号化の後、出力されるデータブロックは「10 1010 K0D1K2D3」である。それは、出力されるデータブロックが32ビットのみを有することを算出することによって取得され、したがって、4ビットの乱数が最後のデータブロックの末尾に追加される必要がある、すなわち4ビットの2進乱数が「Rsvd」の場所にランダムに追加される。最適には、すべて「0」またはすべて「1」の組み合わせの乱数を使用することを回避しようとするほうが良く、交互の「0」と「1」の組み合わせが使用可能であり、または2進符号がランダムに埋められる。

図8に示されるように、図8は、光ネットワークシステムのための通信方法の具体的な流れ図である。

ステップS804:第1のPMA層からデータストリームを回線速度で受け取り、受け取られたデータストリームに対してシリアル-パラレル変換を実行し、毎回10ビットデータブロックの速度でデータストリームを順次出力する。データストリームは、8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームである。

ステップS806:出力されたデータストリームを同期させる。

ステップS808:同期されたデータストリームに対して8ビット/10ビット復号化を実行する。

ステップS810:8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行する。

ステップS812:32ビット/34ビット符号化が実行されたデータストリームをスクランブルする。

ステップS814:スクランブルされたデータストリームに対してFEC符号化を実行する。

ステップS816:FEC符号化が実行されたデータストリームに対して、34ビット/10ビットのビット幅変換を実行する。

ステップS818:ビット幅変換が実行されたデータストリームを回線速度で第2のPMAに送り、パラレル-シリアル変換を実行する。

ステップS820:パラレル-シリアル変換が実行されたデータストリームをPMDによって回線速度で物理的回線に送る。

図9に示されるように、図9は、新しく追加されたコードブロックの具体的な符号化の概略図である。ステップS810〜S818の詳細なステップの説明は次の通りである。

ステップS900:8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームを受け取り、4つの8ビット2進符号を連続的に受け取り、「D0D1D2D3」を出力し、ここで、任意の字Dは8ビットのデータ文字ブロックを表し、データストリームは4つのデータブロックを含み、4つの入力されたデータブロックはすべて8ビットのデータ文字ブロックであり;符号化規則により、第1のデータブロック「D0」の前に、すなわち「D0」の第1のビットの前に、第1の同期先端SHたとえば「01」を追加し(第1の同期先端の値が第2の同期先端の値と区別可能であり、第1の同期先端および第2の同期先端が別個に識別される限り)、第1の同期先端は、データストリームがすべてデータ文字ブロックであることを識別し;「10 D0D1D2D3」を出力する。

S902:出力された34ビット「10 D0D1D2D3」をスクランブルし、第1の同期先端または第2の同期先端を除くデータブロックがスクランブルされる、たとえば、第1の同期先端「10」はスクランブルされず、データブロック「D0D1D2D3」のみがスクランブルされ、第1の同期先端「10」が、出力中にスクランブルされたデータブロックの間の第1のデータブロックのヘッダに追加され、最後に出力されるデータストリームは「10 S0S1S2S3」である。

S904:51の34ビットのスクランブルされたデータブロックを連続的に受け取り、第1の34ビットのスクランブルされたデータブロックのヘッダを10ビットの「0」すなわち「0000000000」で埋め、218バイトのデータストリームを形成する。

S906:入力された218バイトのデータストリームに対してリード-ソロモン(Reed-Solomon、RS)(250バイト、218バイト)符号化を実行し、250バイトのデータストリームを出力する。具体的には、8つの32ビットのパリティブロックが、51の34ビットデータの末尾に追加される。以前に埋められた10ビットにより、2000ビットすなわち250バイトのデータが出力される。RS(250バイト、218バイト)符号化は一種のFEC符号化であり、別のFEC符号化方式も選択され得る。しかしながら、RS(250バイト、218バイト)符号化を選択することは、本明細書では最適な実施形態である。さらに、2000ビットすなわち250バイトの出力されたデータは、51の34ビットデータブロックと、8つの32ビットパリティブロックと、符号化中に埋められる10の「0」とを含み、51の34ビットデータブロックがペイロードデータであることが形成プロセスから理解されよう。

S908:出力された250バイトから10の埋められたビットを削除し、1つの34ビットデータブロックを出力されたデータのヘッダに区切り記号として追加し、8つの32ビットパリティブロックのいずれか1つのヘッダに2ビット乱数(または任意の2進符号)を追加して、8つの34ビットパリティブロックを形成し、60の34ビットデータブロックすなわち合計2040ビットが最終的に形成される。60の34ビットデータブロックが1つの34ビット区切り記号と、ペイロードデータとしての51の34ビットデータブロックと、8つの34ビットパリティブロックを含むことが、説明した形成プロセスから理解されよう。

S910:60の34ビットデータストリームに対して34ビット/10ビットからのビット幅変換を実行し、ビット幅変換が実行されたデータストリームを出力する。これは、34ビットデータブロックの各々に対してビット幅変換を具体的に実行し、すなわち、60の34ビットデータストリームを204の10ビットデータストリームに変換し、データストリームを出力する。

本発明のこの実施形態は、光ネットワークシステムのための通信方法を提供する。この通信方法は、光ネットワークシステムの既存の符号化方式によりシステムオーバーヘッドが高く、回線が検出不可能であるという問題を解決するために、GEシステムまたはWDMPONシステムにおいて適用され得る。回線速度を変更することなく新しい符号化方式を採用することによって、システムオーバーヘッドが減少し、回線検出が実施される。これは、実施が容易であり、システムの様々な種類の性能を大幅に改善する。

図10に示されるように、本発明の一実施形態は、光ネットワークシステムのための別の通信方法をさらに提供する。

ステップS1002:データストリームをPMD層から回線速度で受け取り、データストリームは、32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームである。

ステップS1004:受け取られたデータストリームに対して10ビット/34ビットのビット幅変換を実行する。

ステップS1006:ビット幅変換が実行されたデータストリームに対して前方誤り訂正復号化を実行する。

ステップS1008:前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行する。

ステップS1010:32ビット-34ビット復号化が実行されたデータストリームに対して8ビット/10ビット符号化を実行する。

ステップS1012:8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームをPMA層に送る。

任意選択で、ステップS1004の前に、方法は、受け取られたデータストリームを同期させることをさらに含む。

任意選択で、ステップS1008の前に、方法は、前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリーム内の第1の同期先端または第2の同期先端を除くデータストリームを逆スクランブルすることをさらに含む。

さらに、ステップS1008の前に、方法は、
前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームを解析し、51のデータブロックを出力することであって、データブロックのいずれか1つは第2の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックであり、任意の第2の制御文字ブロックは4ビットの2進符号であり、任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、出力することと、
データブロックのいずれか1つを解析し、データブロックのいずれか1つの同期先端を取得することであって、この同期先端としては、第1の同期先端または第2の同期先端があり、第1の同期先端は2ビットの第1の識別子を含み、この第1の識別子は、データブロックがすべてデータ文字ブロックであることを識別するために使用され、第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を含み、この第2の識別子は、少なくとも1つの第1の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在することを識別するために使用される、取得することと、
データブロックのいずれか1つの同期先端が第1の同期先端または第2の同期先端であるかどうか判断すること
をさらに含む。

さらに、同期先端が第1の同期先端である場合、第1の同期先端が削除され、第1の同期先端が削除されたデータブロックが出力される。

さらに、同期先端が第2の同期先端である場合、データブロックが解析され、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号が取得される、
制御文字ブロック場所マッピング符号に従って、データブロックの間の第2の制御文字ブロックの量およびデータブロックの間の第2の制御文字ブロックの場所が取得され、
データブロックの間の第2の制御文字ブロックは、データブロックの間の第2の制御文字ブロックの量および第2の制御文字ブロックの場所に従って、対応して、8ビットの第1の制御文字ブロックに変換され、
第2の同期先端および制御文字ブロック場所マッピング符号がデータブロックから削除され、制御文字ブロック場所マッピング符号は、第2の同期先端の後かつ第2の同期先端に密接に隣接する場所にあり、
処理されたデータブロックが出力され、この処理されたデータブロックは、第1の制御文字ブロックおよび/またはデータ文字ブロックを含み、任意の第1の制御文字ブロックまたは任意のデータ文字ブロックが8ビットの2進符号である。

さらに、受け取られたデータブロックが少なくとも1つのデータ文字ブロックをさらに含む場合、データブロックの間のデータ文字ブロックに対して処理が実行されず、データ文字ブロックが保持され;処理されたデータブロックが出力され、処理されたデータブロックは、第1の制御文字と、データ文字ブロックとを含む。

具体的には、PMDから受け取られたデータストリームを復号するプロセスが図11に示されている。図11は、32ビット-34ビット復号化の具体的な符号化の概略図である。図11を参照すると、復号プロセスは次の通りである。

ステップS1102:データストリームをPMDから受け取り、データストリームは、32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームである。

ステップS1104:受け取られたデータストリームに対してパラレル-シリアル変換を実行し、毎回10ビットデータストリームを受け取り、受け取られたデータストリームに対して同期処理を実行する。

ステップS1106:34ビットデータストリームが毎回入力されるように、同期処理が実行されたデータストリームに対して10ビットから34ビットへのビット幅変換を実行する。

ステップS1108:60の34ビットデータブロックが連続的に受け取られ、60の34ビットデータブロックに対してFEC復号化を実行し、FEC復号化が実行されたデータブロックを出力する。

具体的なFEC復号プロセスは次の通りである。

60の入力された34ビットデータブロックは、1つの34ビット区切り記号と、51の34ビットデータブロック(51の34ビットデータブロックはペイロードデータである)と、8つの34ビットパリティブロックとを含む。

60の入力された34ビットデータブロックの間の第1のデータブロックは削除され、この第1のデータブロックは34ビットの区切り記号である。10ビットの「0」すなわち「0000000000」が第1のデータブロックの前に追加される。次いで、最後の8つの34ビットパリティブロックが8つの32ビットパリティブロックに変換され(最初に入力された2ビットが34ビットパリティブロックの各々から削除され、2ビットは乱数または任意の2進符号で埋められる);「0000000000+51の34ビットデータブロック+8つの32ビットパリティブロック」が出力される。RS(250バイト、218バイト)復号化が、出力されたデータブロックに対して実行され、RS復号化が実行された51の34ビットデータブロックが出力される。次いで、51の34ビットデータブロックが分離され、あらゆる34ビットが1つのデータブロックであることに基づいて処理が実行される。分離された34ビットデータブロックのいずれか1つが解析され、解析後に、データブロックのヘッダ内の2ビットの同期先端SHが「01」であることが取得される。2ビット同期先端が削除された後で取得される、図11の32ビットデータブロックたとえば「01 SOS1S2S3」は逆アセンブルされ、32ビットの逆アセンブルされたデータブロックたとえば図11の「D0D1D2D3」が出力される。同期先端が、32ビットの逆アセンブルされたデータブロックの第1のデータブロックD0のヘッダ「D0D1D2D3」に追加され、同期先端が追加された後で取得されるデータブロック「01 D0D1D2D3」が出力され、32ビット-34ビット復号化が出力されたデータに対して実行され、32ビット-34ビット復号化の後で取得されるデータ「D0D1D2D3」が出力される。最後に、8ビット/10ビット符号化が、32ビット-34ビット復号化の後で取得されるデータ「D0D1D2D3」に対して実行され、8ビット/10ビット符号化の後で取得されるデータブロックが出力される。

復号化規則は32ビット-34ビット符号化プロセスの逆のプロセスであり、詳細は次の通りである。

例1:図4が一例として使用される。入力された34ビットデータストリームが解析され、入力されたデータストリーム内の最初に入力された2ビットが決定され、この2ビットは同期先端である。同期先端としては、第1の同期先端または第2の同期先端がある。第1の同期先端は2ビットの第1の識別子を含み、この第1の識別子は、入力されるデータブロックがすべてデータ文字ブロックであることを識別するために使用され;第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を含み、この第2の識別子は、少なくとも1つの第2の制御文字ブロックが入力されるデータブロックの間に存在することを識別するために使用される。

解析後に、同期先端が「01」であることが取得された場合、同期先端が第1の識別子である、すなわち入力されたデータブロックがすべてデータ文字ブロックであることが決定される(第1の識別子「01」は、データブロックがすべてデータ文字ブロックであることを識別し、「10」は、少なくとも1つの第2の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在することを識別することがあらかじめ決められている)。

さらに、第1の同期先端「01」が削除され、残りの4つのデータ文字ブロックが処理なしに直接出力され、最終的に出力されるデータブロックは32ビットの「D0D1D2D3」である。

例2:図6が一例として使用される。入力された34ビットデータストリームが解析され、データストリームの同期先端の値が取得される。SHの値が「10」である場合、第1の識別子および第2の識別子のあらかじめ設定された値により、少なくとも1つの第2の制御文字ブロックが入力されたデータストリーム内に存在し、同期先端が第2の同期先端であることが分かる。

さらに、第2の同期先端「10」の後の4ビットが解析される。第2の同期先端の後の4ビットが制御文字ブロック場所マッピング符号たとえば「1000」である場合、「1000」により、制御文字ブロック場所マッピング符号の後のデータブロックの間の第1のデータブロックが第2の制御文字ブロックであり、残りの3つのデータブロックがデータ文字ブロックであることが分かることがある。

さらに、解析により、データブロックがさらに解析される。解析後に、入力されたデータストリームが「10 1000 K0D1D2D3」であることが取得される場合、「K0」がさらに解析される。図5に示される制御文字ブロック変換テーブルが検索され、4ビットの第2の制御文字ブロックが入力され、テーブルが検索された後に8ビットの第1の制御文字ブロック「C0」が出力され、残りの3つのデータ文字ブロックは変換されない。この場合、変換後に取得される4つの8ビットデータブロック「C0D1D2D3」が出力され、合計32ビットである。

例3:図7が一例として使用される。入力された34ビットデータストリームが解析され、データストリームの同期先端の値が取得され、SHの値が「10」であることが仮定される。

さらに、第2の同期先端「10」の後の4ビットが解析される。第2の同期先端の後の4ビットが制御文字ブロック場所マッピング符号たとえば「1010」である場合、「1010」により、制御文字ブロック場所マッピング符号の後のデータブロックの間の第1のデータブロックが第2の制御文字ブロックであり、第3のデータブロックも第2の制御文字ブロックであり、第2のデータブロックがデータ文字ブロックであり、第4のデータブロックがデータ文字ブロックであることが分かることがある。

さらに、制御文字ブロック場所マッピング符号により、少なくとも2つの制御文字ブロックが、入力された34ビットデータストリーム内に存在することが分かる。この場合、入力されたデータストリーム内の最後の4ビット内にランダムに埋められた2進符号は、32ビット-34ビット符号化規則により分かる(2ビットの第2の同期先端+4ビットの制御文字ブロック場所マッピング符号+4ビットの第2の制御文字ブロック+8ビットのデータ文字ブロック+4ビットの第2の制御文字ブロック+8ビットのデータ文字ブロック=30ビット、残りの4ビットはランダムに埋められた2進符号である)。本明細書では、分析に基づいて、データブロックの最後の4ビット内にランダムに埋められた2進符号が直接削除されてもよいし、最後のランダムに埋められた2進符号がさらに処理されなくてもよい。これは、テーブルを検索することによって4ビットの第2の制御文字ブロックが8ビットの第1の制御文字ブロックに変換され、ランダムに埋められた2進符号が自動的に保護され、変換後に取得される第1の制御文字およびデータ文字が直接出力されるからである。

さらに、第1のデータブロックおよび第3のデータブロックがさらに解析される。解析後に、入力されたデータストリームが「10 1010 K0D1K2D3」であることが取得される場合、「K0」および「K2」がさらに解析される。図5に示される制御文字ブロック変換テーブルが検索され、4ビットの第2の制御文字ブロックが入力され、テーブルを検索することによって8ビットの第1の制御文字ブロック「C0」および「C2」が別個に出力される。第2のデータブロックおよび第4のデータブロックはデータ文字ブロックであり、変換されない。変換後に取得される4つの8ビットデータブロック「C0D1D2D3」が最終的に出力され、合計32ビットである。さらに、入力されるデータブロックの間の第2の制御文字ブロックの量は少なくとも2であり、したがって、入力されるデータブロック内の最後の数ビットはランダムに埋められた2進符号であり、これは、入力されるデータブロックが34ビットを有することを保証することを目的とする。制御文字ブロック変換テーブルを検索することによって4ビットの第2の制御文字ブロックが8ビットの第1の制御文字ブロックに変換された後、ランダムに埋められた2進符号が保護されるので、32ビット-34ビット復号化中に、ランダムに埋められた2進符号が無視されることがある。

本発明のこの実施形態は、光ネットワークシステムのための別の通信方法を提供する。この通信方法は、光ネットワークシステムの既存の復号方式によりシステムオーバーヘッドが高く、回線が検出不可能であるという問題を解決するために、GEシステムまたはWDMPONシステムにおいて適用され得る。回線速度を変更することなく新しい復号方式を採用することによって、システムオーバーヘッドが減少し、回線検出が実施される。これは、実施が容易であり、システムの様々な種類の性能を大幅に改善する。

本発明の一実施形態は、光ネットワークシステムをさらに提供し、図12に示されるように、光ネットワークデバイスは、
8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームであるデータストリームを回線速度で物理媒体接続部層から受け取り、受け取られたデータストリームに対してシリアル-パラレル変換を実行するように構成された、第1のインタフェースユニット1200と、
受け取られたデータストリームに対して8ビット/10ビット復号化を実行し、8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームを出力するように構成された8ビット/10ビット復号器1204と、
8ビット/10ビット復号化が実行された出力されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行し、32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームを出力するように構成された32ビット-34ビット符号器1206と、
32ビット-34ビット符号化が実行された出力されたデータストリームに対して前方誤り訂正符号化を実行し、前方誤り訂正符号化が実行されたデータストリームを出力するように構成された前方誤り訂正符号器1208と、
前方誤り訂正符号化が実行された出力されたデータストリームに対して34ビット/10ビットのビット幅変換を実行するように構成された第1のビット幅変換器1210と、
ビット幅変換が実行されたデータストリームを回線速度で物理媒体依存部層に送るように構成された第2のインタフェースユニット1212と
を含む。

光ネットワークデバイスは、
8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームを同期させるように構成された第1の同期ユニット1202
をさらに含む。

光ネットワークデバイスは、
32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリーム内の第1の同期先端または第2の同期先端を除くデータストリームをスクランブルするように構成されたスクランブラをさらに含む。スクランブラは、図12には示されていない。スクランブラは、32ビット/34ビット符号器1206と前方誤り訂正符号器1208の間にある独立したデバイスであってもよいし、スクランブラは、32ビット/34ビット符号器1206に一体化されてもよい。

さらに、図13に示されるように、光ネットワークデバイス内の32ビット-34ビット符号器(すなわち32ビット/34ビット符号器)1206の内部構成は、具体的には、
8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームを順次かつ連続的に受け取り、4つのデータブロックを形成するように構成され、データブロックのいずれか1つが第1の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックであり、任意の第1の制御文字ブロックまたは任意のデータ文字ブロックが8ビット2進符号である、第1の受領ユニット1300と、
第1の制御文字ブロックが4つのデータブロックの間に存在するかどうか判断するように構成された第1の判断ユニット1302と
を含む。

32ビット-34ビット符号器は、
第1の制御文字ブロックが4つのデータブロックの間に存在しない場合、4つのデータブロックの間の第1のデータブロックのヘッダに第1の同期先端を追加し、第1の同期先端が追加されたデータブロックを出力するように構成され、第1のデータブロックは、最初に入力される8ビットの2進符号であり、第1の同期先端は2ビットの第1の識別子を含み、第1の識別子は、データブロックがすべてデータ文字ブロックであることを識別するために使用される、第1の処理ユニット1304
をさらに含む。

32ビット-34ビット符号器1206は第2の処理ユニット1306をさらに含み、第2の処理ユニット1306は、具体的には、
少なくとも1つの第1の制御文字ブロックが4つのデータブロックの間に存在する場合、4つのデータブロックの間の第1のデータブロックのヘッダに第2の同期先端を追加しように構成され、第1のデータブロックは最初に入力される8ビットの2進符号であり、第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を含み、第2の識別子は、少なくとも1つの第1の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在することを識別するために使用される、同期先端生成ユニット1308と、
4つのデータブロックの間の第1の制御文字ブロックの量およびデータブロックの間の第1の制御ブロックの場所により、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を生成し、制御文字ブロック場所マッピング符号を、第2の同期先端の後かつ第2の同期先端に密接に隣接する場所に設定するように構成されたマッピング符号生成ユニット1310と、
4つのデータブロックの間の第1の制御文字ブロックを4ビットの第2の制御文字ブロックに対応して変換するように構成された第1の制御文字ブロック変換ユニット1312と、
処理されたデータブロックを出力するように構成され、この処理されたデータブロックは第2の同期先端と、制御文字ブロック場所マッピング符号と、変換の後で取得される第2の制御文字ブロックとを含み、または、処理されたデータブロックは、第2の同期先端と、制御文字ブロック場所マッピング符号と、変換の後で取得される第2の制御文字ブロックと、データ文字ブロックとを含む、第1の出力ユニット1314と
を含む。

32ビット-34ビット符号器の具体的な作動原理について、次の通り説明する。

詳細については、図3を参照されたい。4つのデータブロックC0D1D2D3が入力され、ここで、文字Cは8ビットの第1の制御文字ブロックを表し、Dは8ビットのデータ文字ブロックを表す。この場合、1つの第1の制御文字ブロックC0ならびに3つのデータ文字ブロックD1、D2、およびD3が、4つの入力されたデータブロックの間に存在する。入力されたデータストリーム内に少なくとも1つの制御文字を含むデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行する具体的なプロセスは、次の通りである。

第一に、第2の同期先端「10」が、4つの入力されたデータブロックの間の第1のデータブロックのヘッダ(第1のデータブロックのヘッダは、具体的には、連続的に入力される第1の2進ビットである)に追加される、すなわち「10」がC0の前に追加される。

第二に、1つの第1の制御文字ブロック「C0」が4つのデータブロックの間に存在し、C0は、4つのデータブロックの間の第1のデータブロックの場所にある、すなわちC0は、最初に入力されたデータブロックである。この場合、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号「1000」がC0に従って生成され、ここで、「1000」の「1」は、第1の制御文字が4つのデータブロックの間の第1のデータブロックであり、他の3つのデータブロックがデータ文字ブロックであることを表す。さらに、「1000」は、第2の同期先端「10」の後かつ第1のデータブロックの前の場所に設定される。

次いで、データブロックの間の8ビットの第1の制御文字ブロック「C0」は4ビットの第2の制御文字ブロックK0に変換され、ここで、K0は最初の第2の制御文字ブロックを表し、各字Kは4ビットの2進符号を表す。具体的な変換プロセスは次の通りである。

図5に示される制御文字ブロック変換テーブルは、入力された第1の制御文字ブロック「C0」に従って検索され、対応する4ビットの第2の制御文字は、対応するデータブロックの場所に出力される。たとえば、「C0」は「00011100」であり、変換後に取得される4ビットの第2の制御文字ブロック「0000」は、図5に示される制御文字ブロック変換テーブルを検索することによって、対応して出力される。図3では、変換後に取得される第2の制御文字は、K0によって示されている。

さらに、図5に示される第1の制御文字ブロックと第2の制御文字ブロックの間の対応は変化することがあり、変換後に取得される4ビットの第2の制御文字ブロックが8ビットの第1の制御文字ブロックを一意に識別することが可能である限り、表に示される対応に限定されない。この理由は、現在12種類の第1の制御文字ブロックがあり、4ビットの2進符号が16種類の制御文字を表し得るからである。

最後に、4つのデータブロックの間のデータ文字ブロックは処理されず、出力される必要があるデータブロックの対応する場所に直接マッピングされる。最後に出力される34ビットのデータブロックは「10 1000 K0D1D2D3」であり、ここで、「10」は、第1の制御文字ブロックが4つの入力されたデータブロックの間に存在することを識別し、「1000」は、1つの第1の制御文字ブロックが存在し、4つのデータブロックの間の第1のデータブロックであることを識別し、「K0」は、8ビットの第1の制御文字ブロック「C0」が変換された後で取得される第2の制御文字ブロックであり、「D1D2D3」は3つの文字ブロックである。

変換プロセスについては、図6を使用することによってさらに説明され得る。図6に示されるように、入力されたデータブロックは「C0D1D2D3」である。32ビット-34ビット符号化の後、第2の同期先端SH「10」および制御文字ブロック場所マッピング符号「1000」がC0の前に追加され、第1の制御文字「C0」が第2の制御文字「K0」に変換され、出力される符号化されたデータストリームは「10 1000 K0D1D2D3」である。

1つの制御文字ブロックのみが入力されたデータブロックの間に存在し、他がすべてデータ文字ブロックである場合、処理は図6に示される様式で実行されることに留意されたい。制御文字ブロックとデータ文字ブロックの両方が入力されたデータブロックの間に存在し、制御文字ブロックの量が少なくとも2である場合、32ビット-34ビット符号化の後、それは、出力されたデータブロックのビットの量が34未満であることを算出することによって取得され得る。したがって、符号化されたデータストリームに含まれるビットの量が34であるかどうかさらに判断されることが必要であり;出力される処理されたデータブロックまたはデータストリームに含まれるビットの量が34未満である場合、出力される処理されたデータブロックのビットの量が34になるまで、出力されたデータブロックの間の最後のデータブロックの末尾に、または出力されたデータストリーム内に乱数が追加され、ここで、乱数は、ランダムに生成された2進符号または任意の2進符号である。

光ネットワークデバイス内の各モジュールの機能の紹介によれば、本発明のこの実施形態で提供される光ネットワークデバイスは、光ネットワークシステムの既存の符号化方式によりシステムオーバーヘッドが高く、回線が検出不可能であるという問題を解決する。回線速度を変更することなく新しい符号化方式を採用することによって、システムオーバーヘッドが減少し、回線検出が実施される。これは、実施が容易であり、システムの様々な種類の性能を大幅に改善する。

本発明の一実施形態は、別の光ネットワークデバイスをさらに提供する。詳細については、図14を参照されたい。

図14では、別の光ネットワークデバイスは、
32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームであるデータストリームを回線速度で物理媒体依存部層から受け取るように構成された第3のインタフェースユニット1400と、
受け取られたデータストリームに対して10ビット/34ビットのビット幅変換を実行するように構成された第2のビット幅変換器1404と、
ビット幅変換が実行されたデータストリームに対して前方誤り訂正復号化を実行するように構成された前方誤り訂正復号器1406と、
前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行するように構成された32ビット-34ビット復号器1408と、
32ビット-34ビット復号化が実行されたデータストリームに対して8ビット/10ビット符号化を実行するように構成された8ビット/10ビットコーダ1410と、
8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームを物理媒体接続部層に送るように構成された第4のインタフェースユニット1412と
を含むことができる。

さらに、光ネットワークデバイスは、
受け取られたデータストリームを同期させるように構成された第2の同期ユニット1402
をさらに含む。

さらに、光ネットワークデバイスは、
前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリーム内の第1の同期先端または第2の同期先端を除くデータストリームを逆スクランブルするように構成されたデスクランブラをさらに含む。デスクランブラは、図14には示されていない。スクランブラは、32ビット/34ビット復号器1408と前方誤り訂正復号器1406の間にある独立したデバイスであってもよいし、スクランブラは、32ビット/34ビット復号器1408に一体化されてもよい。

具体的には、図15に示されるように、32ビット/34ビット復号器1408(すなわち32ビット-34ビット復号器1408)の内部構成構造は、
前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームを解析し、51のデータブロックを出力するように構成され、データブロックのいずれか1つは第2の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックであり、任意の第2の制御文字ブロックは4ビットの2進符号であり、任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、第1の解析ユニット1500と、
データブロックのいずれか1つを解析し、データブロックのいずれか1つの同期先端を取得するように構成され、この同期先端としては、第1の同期先端または第2の同期先端があり、第1の同期先端は2ビットの第1の識別子を含み、この第1の識別子は、データブロックがすべてデータ文字ブロックであることを識別するために使用され、第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を含み、この第2の識別子は、少なくとも1つの第2の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在することを識別するために使用される、第2の解析ユニット1502と、
データブロックのいずれか1つの同期先端が第1の同期先端または第2の同期先端であるかどうか判断するように構成された第2の判断ユニット1504と
を含む。

さらに、32ビット-34ビット復号器は、
同期先端が第1の同期先端である場合、第1の同期先端を削除し、第1の同期先端が削除されたデータブロックを出力するように構成された第3の処理ユニット1506
をさらに含む。

さらに、32ビット-34ビット復号器は第4の処理ユニット1508をさらに含み、第4の処理ユニット1508は、具体的には、
同期先端が第2の同期先端である場合、データブロックを解析し、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を取得するように構成されたマッピング符号解析ユニット1510と、
制御文字ブロック場所マッピング符号によりデータブロックの間の第2の制御文字ブロックの量およびデータブロックの間の第2の制御文字ブロックの場所を取得し;第2の制御文字ブロックの量およびデータブロックの間の第2の制御文字ブロックの場所によりデータブロックの間の第2の制御文字ブロックを8ビットの第1の制御文字ブロックに対応して変換するように構成された第2の制御文字変換ユニット1512と、
第2の同期先端および制御文字ブロック場所マッピング符号をデータブロックから削除するように構成され、制御文字ブロック場所マッピング符号は、第2の同期先端の後かつ第2の同期先端に密接に隣接する場所にある、同期先端削除ユニット1514と、
処理されたデータブロックを出力するように構成され、処理されたデータブロックは、第1の制御文字ブロックおよび/またはデータ文字ブロックを含み、任意の第1の制御文字ブロックまたは任意のデータ文字ブロックが8ビットの2進符号である、第2の出力ユニット1516と
を含む。

さらに、第2の出力ユニット1516は、具体的に、データブロックが少なくとも1つのデータ文字ブロックをさらに含む場合、データブロックの間のデータ文字ブロックに対して処理を実行せず、データ文字ブロックを保持し;処理されたデータブロックを出力するように構成され、処理されたデータブロックは、第1の制御文字と、データ文字ブロックとを含む。

32ビット-34ビット符号化プロセスの逆プロセス、すなわち32ビット-34ビット復号化プロセスは、具体的には、次の通りである。

例1:図4が一例として使用される。入力された34ビットデータストリームが解析され、入力されたデータストリーム内の最初に入力された2ビットが決定され、この2ビットは同期先端である。第1の同期先端としては、第1の同期先端または第2の同期先端があり、第1の同期先端は2ビットの第1の識別子を含み、この第1の識別子は、入力されたデータブロックがすべてデータ文字ブロックであることを識別するために使用され、第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を含み、この第2の識別子は、少なくとも1つの第2の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在することを識別するために使用される。

解析後に、同期先端が「01」であることが取得された場合、同期先端が第1の識別子である、すなわち入力されたデータブロックがすべてデータ文字ブロックであることが決定される(第1の識別子「01」は、データブロックがすべてデータ文字ブロックであることを識別し、「10」は、少なくとも1つの第2の制御文字ブロックがデータブロックの間に存在することを識別することがあらかじめ決められている)。

さらに、第1の同期先端「01」が削除され、残りの4つのデータ文字ブロックが処理なしに直接出力され、最終的に出力されるデータブロックは32ビットの「D0D1D2D3」である。

例2:図6が一例として使用される。入力された34ビットデータストリームが解析され、データストリームの同期先端の値が取得される。SHの値が「10」である場合、第1の識別子および第2の識別子のあらかじめ設定された値により、少なくとも1つの第2の制御文字ブロックが入力されたデータストリーム内に存在し、同期先端が第2の同期先端であることが分かる。

さらに、第2の同期先端「10」の後の4ビットが解析される。第2の同期先端の後の4ビットが制御文字ブロック場所マッピング符号たとえば「1000」である場合、「1000」により、制御文字ブロック場所マッピング符号の後のデータブロックの間の第1のデータブロックが第2の制御文字ブロックであり、残りの3つのデータブロックがデータ文字ブロックであることが分かることがある。

さらに、解析により、データブロックがさらに解析される。解析後に、入力されたデータストリームが「10 1000 K0D1D2D3」であることが取得される場合、「K0」がさらに解析される。図5に示される制御文字ブロック変換テーブルが検索され、4ビットの第2の制御文字ブロックが入力され、テーブルが検索された後に8ビットの第1の制御文字ブロック「C0」が出力され、残りの3つのデータ文字ブロックは変換されない。この場合、変換後に取得される4つの8ビットデータブロック「C0D1D2D3」が出力され、合計32ビットである。

例3:図7が一例として使用される。入力された34ビットデータストリームが解析され、データストリームの同期先端の値が取得され、SHの値が「10」であることが仮定される。

さらに、第2の同期先端「10」の後の4ビットが解析される。第2の同期先端の後の4ビットが制御文字ブロック場所マッピング符号たとえば「1010」である場合、「1010」により、制御文字ブロック場所マッピング符号の後のデータブロックの間の第1のデータブロックが第2の制御文字ブロックであり、第3のデータブロックも第2の制御文字ブロックであり、第2のデータブロックがデータ文字ブロックであり、第4のデータブロックがデータ文字ブロックであることが分かることがある。

さらに、制御文字ブロック場所マッピング符号により、少なくとも2つの制御文字ブロックが、入力された34ビットデータストリーム内に存在することが分かる。この場合、入力されたデータストリーム内の最後の4ビット内にランダムに埋められた2進符号は、32ビット-34ビット符号化規則により分かる(2ビットの第2の同期先端+4ビットの制御文字ブロック場所マッピング符号+4ビットの第2の制御文字ブロック+8ビットのデータ文字ブロック+4ビットの第2の制御文字ブロック+8ビットのデータ文字ブロック=30ビット、残りの4ビットはランダムに埋められた2進符号である)。本明細書では、分析に基づいて、データブロックの最後の4ビット内にランダムに埋められた2進符号が直接削除されてもよいし、最後のランダムに埋められた2進符号がさらに処理されなくてもよい。これは、テーブルを検索することによって4ビットの第2の制御文字ブロックが8ビットの第1の制御文字ブロックに変換され、ランダムに埋められた2進符号が自動的に保護され、変換後に取得される第1の制御文字およびデータ文字が直接出力されるからである。

さらに、第1のデータブロックおよび第3のデータブロックがさらに解析される。解析後に、入力されたデータストリームが「10 1010 K0D1K2D3」であることが取得される場合、「K0」および「K2」がさらに解析される。図5に示される制御文字ブロック変換テーブルが検索され、4ビットの第2の制御文字ブロックが入力され、テーブルを検索することによって8ビットの第1の制御文字ブロック「C0」および「C2」が別個に出力される。第2のデータブロックおよび第4のデータブロックはデータ文字ブロックであり、変換されない。変換後に取得される4つの8ビットデータブロック「C0D1D2D3」が最終的に出力され、合計32ビットである。さらに、入力されるデータブロックの間の第2の制御文字ブロックの量は少なくとも2であり、したがって、入力されるデータブロック内の最後の数ビットはランダムに埋められた2進符号であり、これは、入力されるデータブロックが34ビットを有することを保証することを目的とする。32ビット-34ビット復号化中に、ランダムに埋められた2進符号が無視されることがある。制御文字ブロック変換テーブルを検索することによって、4ビットの第2の制御文字ブロックが8ビットの第1の制御文字ブロックに変換され、ランダムに埋められた2進符号は存在しない。

光ネットワークデバイス内の各モジュールの機能の紹介によれば、本発明のこの実施形態で提供される光ネットワークデバイスは、光ネットワークシステムの既存の復号化方式によりシステムオーバーヘッドが高く、回線が検出不可能であるという問題を解決する。回線速度を変更することなく新しい符号化方式を採用することによって、システムオーバーヘッドが減少し、回線検出が実施される。これは、実施が容易であり、システムの様々な種類の性能を大幅に改善する。

本発明の一実施形態は通信システムをさらに提供し、この通信システムは、少なくとも2つの光ネットワークデバイスを含む。具体的には、第1の光ネットワークデバイスが図12に示されており、第2の光ネットワークデバイスが図14に示されている。

具体的には、第1の光ネットワークデバイスは、
8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームであるデータストリームを回線速度で物理媒体接続部層から受け取り、受け取られたデータストリームに対してシリアル-パラレル変換を実行するように構成された、第1のインタフェースユニット1200と、
受け取られたデータストリームに対して8ビット/10ビット復号化を実行し、8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームを出力するように構成された8ビット/10ビット復号器1204と、
8ビット/10ビット復号化が実行された出力されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行し、32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームを出力するように構成された32ビット-34ビット符号器1206と、
32ビット-34ビット符号化が実行された出力されたデータストリームに対して前方誤り訂正符号化を実行し、前方誤り訂正符号化が実行されたデータストリームを出力するように構成された前方誤り訂正符号器1208と、
前方誤り訂正符号化が実行された出力されたデータストリームに対して34ビット/10ビットのビット幅変換を実行するように構成された第1のビット幅変換器1210と、
ビット幅変換が実行されたデータストリームを回線速度で物理媒体依存部層に送るように構成された第2のインタフェースユニット1212と
を含む。

第1の光ネットワークデバイスは、
8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームを同期させるように構成された第1の同期ユニット1202
をさらに含む。

第1の光ネットワークデバイスは、
32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリーム内の第1の同期先端または第2の同期先端を除くデータストリームをスクランブルするように構成されたスクランブラをさらに含む。スクランブラは、図12には示されていない。スクランブラは、32ビット/34ビット符号器1206と前方誤り訂正符号器1208の間にある独立したデバイスであってもよいし、スクランブラは、32ビット/34ビット符号器1206に一体化されてもよい。

第2の光ネットワークデバイスは、
32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームであるデータストリームを回線速度で物理媒体依存部層から受け取るように構成された第3のインタフェースユニット1400と、
受け取られたデータストリームに対して10ビット/34ビットのビット幅変換を実行するように構成された第2のビット幅変換器1404と、
ビット幅変換が実行されたデータストリームに対して前方誤り訂正復号化を実行するように構成された前方誤り訂正復号器1406と、
前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行するように構成された32ビット-34ビット復号器1408と、
32ビット-34ビット復号化が実行されたデータストリームに対して8ビット/10ビット符号化を実行するように構成された8ビット/10ビットコーダ1410と、
8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームを物理媒体接続部層に送るように構成された第4のインタフェースユニット1412と
をさらに含む。

さらに、第2の光ネットワークデバイスは、
受け取られたデータストリームを同期させるように構成された第2の同期ユニット1402
をさらに含む。

さらに、第2の光ネットワークデバイスは、
前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリーム内の第1の同期先端または第2の同期先端を除くデータストリームを逆スクランブルするように構成されたデスクランブラをさらに含む。デスクランブラは、図14には示されていない。スクランブラは、32ビット/34ビット復号器1408と前方誤り訂正復号器1406の間にある独立したデバイスであってもよいし、スクランブラは、32ビット/34ビット復号器1408に一体化されてもよい。

32ビット-34ビット符号器および32ビット-34ビット復号器の具体的な内部構成構造については、図13および図15ならびに対応する実施形態の説明を参照されたい。詳細については、本明細書で再度説明しない。

図16に示されるように、本発明の一実施形態は、光ネットワークシステムをさらに提供する。この光ネットワークシステムは、WDMPONシステムであってもよいし、GEシステムであってもよい。

光ネットワークシステムは少なくとも、光回線終端装置1600と、光ネットワークユニット1602とを含み、光回線終端装置1600は、図12に示される任意の第1の光ネットワークデバイスを含み、光ネットワークユニット1602は、図14に示される任意の第2の光ネットワークデバイスを含む。または、光ネットワークユニット1602は、図12に示される任意の第1の光ネットワークデバイスを含み、光回線終端装置1600は、図14に示される任意の第2の光ネットワークデバイスを含む。第1の光ネットワークデバイスおよび第2の光ネットワークデバイスの具体的な構成構造については、図12、図14、および対応する実施形態の説明を参照されたい。さらに、32ビット-34ビット符号器および32ビット-34ビット復号器の具体的な内部構成構造については、図13および図15ならびに対応する実施形態の説明を参照されたい。詳細については、本明細書で再度説明しない。

本発明のこの実施形態において提供される通信システムまたは光ネットワークシステムは、少なくとも2つの光ネットワークデバイスを含む。新しい符号化方式は、次の様式で実施される。第1の光ネットワークデバイスは、受け取られたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化およびFEC符号化を実行し、符号化したデータストリームを第2の光ネットワークデバイスに出力する。第2の光ネットワークデバイスは、受け取られたデータストリームに対してFEC復号化および32ビット-34ビット復号化を実行し、次いで、復号したデータストリームを出力する。このようにして、回線の帯域幅リソースが節約される。回線モニタリングは、サービスを中断することなく実施可能である。これは、実施が容易であり、システムの様々な種類の性能を大幅に改善する。

本発明の一実施形態は、信号処理のためのコンピュータシステムをさらに提供する。図17に示されるように、一般的なコンピュータシステム構造がコンピュータシステムのために採用される。信号処理に使用され、コンピュータシステム内にある構成要素としては、
データを受け取るように構成された第1の入力デバイス1700、
データを送るように構成された第1の出力デバイス1702、
プログラムを記憶するように構成され、
8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームであるデータストリームを回線速度で物理媒体接続部層から受け取り、受け取られたデータストリームに対してシリアル-パラレル変換を実行するように構成された、第1のインタフェースユニットと、
受け取られたデータストリームに対して8ビット/10ビット復号化を実行し、8ビット/10ビット復号化が実行されたデータストリームを出力するように構成された8ビット/10ビット復号器と、
8ビット/10ビット復号化が実行された出力されたデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行し、32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームを出力するように構成された32ビット-34ビット符号器と、
32ビット-34ビット符号化が実行された出力されたデータストリームに対して前方誤り訂正符号化を実行し、前方誤り訂正符号化が実行されたデータストリームを出力するように構成された前方誤り訂正符号器と、
前方誤り訂正符号化が実行された出力されたデータストリームに対して34ビット/10ビットのビット幅変換を実行するように構成された第1のビット幅変換器と、
ビット幅変換が実行されたデータストリームを回線速度で物理媒体依存部層に送るように構成された第2のインタフェースユニットと
を含む第1のメモリ1704、ならびに
第1の入力デバイス1700、第1の出力デバイス1702、および第1のメモリ1704と結合され、プログラムの実行を制御するように構成された第1のプロセッサ1706
がある。

具体的には、コンピュータシステムは、具体的には、プロセッサベースのコンピュータ、たとえば、汎用パーソナルコンピュータ(PC)、タブレットコンピュータなどのポータブルデバイス、またはスマートフォンであってよい。コンピュータシステムは、バスと、第1のプロセッサ1706と、第1のメモリ1704と、通信インタフェース1708と、第1の入力デバイス1700と、第1の出力デバイス1702とを含む。バスは、コンピュータの構成要素間で情報を送信するためのチャネルを含むことができる。第1のプロセッサ1706は、汎用中央処理装置(CPU)であってもよいし、マイクロプロセッサであってもよいし、特定用途向け集積回路application-specific integrated circuit(ASIC)であってもよいし、本発明の解決策のプログラムの実行を制御するように構成された1つまたは複数の集積回路であってもよい。コンピュータシステムは1つまたは複数のメモリをさらに含み、このメモリは、読み出し専用メモリread-only memory(ROM)または静的情報および静的命令を記憶することが可能でな別の種類の静的ストレージデバイスであってもよいし、ランダムアクセスメモリrandom access memory(RAM)または動的情報および動的命令を記憶することが可能な別の種類の動的ストレージデバイスであってもよいし、磁気ディスクメモリであってもよい。1つまたは複数のメモリは、バスを使用することによってプロセッサに接続される。

第1の入力デバイス1700としては、ユーザによって入力または出力されたデータおよび情報を受け取る装置、たとえば、キーボード、マウス、カメラ、スキャナ、ライトペン、音声入力装置、およびタッチスクリーンがある。第1の出力デバイス1702としては、ユーザに情報を出力することを可能にする、スクリーン、プリンタ、ラウドスピーカなどが含まれる装置があり得る。コンピュータシステムは通信インタフェース1708をさらに含み、通信インタフェース1708は、トランシーバなどの装置を使用して、別のデバイスまたは通信ネットワーク、たとえば、イーサネット(登録商標)ネットワーク、無線アクセスネットワーク(RAN)、およびワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)と通信する。

第1のメモリ1704、たとえばRAMは、本発明の解決策を実行するプログラムを記憶し、オペレーティングシステムおよび別のアプリケーションプログラムも記憶してよい。メモリは、本発明の解決策を実行する記憶されたプログラムまたはプログラムコードを記憶し、プロセッサは実行を制御する。

本発明の解決策を実行し、第1のメモリ内にあるプログラムは、具体的には、第1のインタフェースユニットと、8ビット/10ビット復号器と、32ビット-34ビット符号器と、前方誤り訂正符号器と、第1のビット幅変換器と、第2のインタフェースユニットとを含む。各部分の機能の詳細な説明については、対応する実施形態の図12および説明を参照されたい。詳細については、本明細書で再度説明しない。(この部分は、本発明のポイントに関連する装置のさらなる詳細を提供し、構造の再分割は、様々な場合に従って実行され得ることに留意されたい。)

信号処理のためのコンピュータシステムは、GEシステムまたはWDMPONシステム内の中央局デバイス、たとえば光回線終端装置に対して適用されてもよいし、GEシステムまたはWDMPONシステム内の端末デバイス、たとえば光ネットワークユニットまたは光ネットワーク端末に対して適用されてもよい。

本発明の一実施形態は、信号処理のための別のコンピュータシステムをさらに提供する。図18に示されるように、一般的なコンピュータシステム構造がコンピュータシステムのために採用される。コンピュータシステムによって実行された信号処理の動作は、
データを受け取るように構成された第2の入力デバイス1800、
データを送るように構成された第2の出力デバイス1802、
プログラムを記憶するように構成され、
32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームであるデータストリームを回線速度で物理媒体依存部層から受け取るように構成された第3のインタフェースユニットと、
受け取られたデータストリームに対して10ビット/34ビットのビット幅変換を実行するように構成された第2のビット幅変換器と、
ビット幅変換が実行されたデータストリームに対して前方誤り訂正復号化を実行するように構成された前方誤り訂正復号器と、
前方誤り訂正復号化が実行されたデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行するように構成された32ビット-34ビット復号器と、
32ビット-34ビット復号化が実行されたデータストリームに対して8ビット/10ビット符号化を実行するように構成された8ビット/10ビットコーダと、
8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームを物理媒体接続部層に送るように構成された第4のインタフェースユニットと
を含む第2のメモリ1804
がある。

具体的には、コンピュータシステムは、具体的には、プロセッサベースのコンピュータ、たとえば、汎用パーソナルコンピュータ(PC)、タブレットコンピュータなどのポータブルデバイス、またはスマートフォンであってよい。コンピュータシステムは、バスと、プロセッサと、メモリと、通信インタフェースと、入力デバイスと、出力デバイスとを含む。バスは、コンピュータの構成要素間で情報を送信するためのチャネルを含むことができる。第2のプロセッサは、汎用中央処理装置(CPU)であってもよいし、マイクロプロセッサであってもよいし、特定用途向け集積回路application-specific integrated circuit(ASIC)であってもよいし、本発明の解決策のプログラムの実行を制御するように構成された1つまたは複数の集積回路であってもよい。コンピュータシステムは1つまたは複数のメモリをさらに含み、このメモリは、読み出し専用メモリread-only memory(ROM)または静的情報および静的命令を記憶することが可能な別の種類の静的ストレージデバイスであってもよいし、ランダムアクセスメモリrandom access memory(RAM)または情報および命令を記憶することが可能な別の種類の動的ストレージデバイスであってもよいし、磁気ディスクメモリであってもよい。これらのメモリは、バスを使用することによってプロセッサに接続される。

第2の入力デバイス1800としては、ユーザによって入力または出力されたデータおよび情報を受け取る装置、たとえば、キーボード、マウス、カメラ、スキャナ、ライトペン、音声入力装置、およびタッチスクリーンがある。第2の出力デバイス1802としては、ユーザに情報を出力することを可能にする、スクリーン、プリンタ、ラウドスピーカなどが含まれる装置があり得る。コンピュータシステムは通信インタフェース1808をさらに含み、通信インタフェース1808は、トランシーバなどの装置を使用して、別のデバイスまたは通信ネットワーク、たとえば、イーサネット(登録商標)ネットワーク、無線アクセスネットワーク(RAN)、およびワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)と通信する。

第2のメモリ1804、たとえばRAMは、本発明の解決策を実行するプログラムを記憶し、オペレーティングシステムおよび別のアプリケーションプログラムも記憶してよい。メモリは、本発明の解決策を実行する記憶されたプログラムまたはプログラムコードを記憶し、プロセッサは実行を制御する。

本発明の解決策を実行し、第2のメモリ1804内にあるプログラムは、具体的には、第3のインタフェースユニットと、第2のビット幅変換器と、前方誤り訂正復号器と、32ビット-34ビット復号器と、8ビット/10ビットコーダと、第4のインタフェースユニットとを含む。各部分の機能の詳細な説明については、対応する実施形態の図14および説明を参照されたい。詳細については、本明細書で再度説明しない。(この部分は、本発明のポイントに関連する装置のさらなる詳細を提供し、構造の再分割は、様々な場合により実行されてよいことに留意されたい。)

信号処理のためのコンピュータシステムは、GEシステムまたはWDMPONシステム内の中央局デバイス、たとえば光回線終端装置に対して適用されてもよいし、GEシステムまたはWDMPONシステム内の端末デバイス、たとえば光ネットワークユニットまたは光ネットワーク端末に対して適用されてもよい。

前述の実施形態の説明により、当業者は、本発明が、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせによって実施され得ることを明確に理解できよう。本発明がソフトウェアによって実施されるとき、前述の機能は、コンピュータ可読媒体に記憶されてもよいし、コンピュータ可読媒体内の1つまたは複数の命令またはコードとして送信されてもよい。コンピュータ可読媒体としては、コンピュータストレージ媒体および通信媒体があり、通信媒体としては、コンピュータプログラムを1つの場所から別の場所に送信することを可能にする任意の媒体がある。記憶媒体は、コンピュータがアクセス可能な任意の利用可能な媒体であってよい。以下は、一例を提供するが、制限を課すものではない。コンピュータ可読媒体としては、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは別の光ディスクストレージ、磁気ディスク記憶媒体もしくは別の磁気ストレージデバイス、または予測されるプログラムコードを命令またはデータ構造の形で搬送または記憶可能であり、コンピュータによってアクセス可能な他の任意の媒体があり得る。さらに、任意の接続がコンピュータ可読媒体となり得るのが適切である。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバ/ケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線(DSL)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用することによって、ウェブサイト、サーバ、または別のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバ/ケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、属する媒体の固定(fixation)に含まれる。たとえば、本発明によって使用されるディスク(Disk)およびディスク(disc)としては、コンパクトディスク(CD:compact disc)、レーザディスク(laser disc)、光ディスク(optical disc)、デジタル多用途ディスク(DVD:digital versatile disc)、フロッピー(登録商標)ディスク(floppy disk)、およびブルーレイディスク(Blu-ray(登録商標) disc)があり、ディスク(disk)は通常、磁気的手段によってデータをコピーし、ディスク(disc)は、レーザ手段によって光学的にデータをコピーする。前述の組み合わせも、コンピュータ可読媒体の保護範囲に含まれるべきである。

要約すると、上記で説明したものは、本発明の技術的解決策の例示的な実施形態にすぎないが、本発明の保護範囲を限定することを意図したものではない。本発明の趣旨および原理から逸脱することなく行われるいかなる修正形態、等価な置き換え、または改善も、本発明の保護範囲に含まれるものとする。

100 物理コーディング副層、PCS
102 物理媒体接続部層、PMA層
104 符号化層
106 物理媒体依存部層、PMD層
1040 PMA層
1042 PCS層
1044 32B/34B符号化/復号化層
1046 前方誤り訂正符号化/復号化層、FEC符号化/復号化層
1048 PMA層
1200 第1のインタフェースユニット
1202 第1の同期ユニット
1208 前方誤り訂正符号器
1210 第1のビット幅変換器
1212 第2のインタフェースユニット
1300 第1の受領ユニット
1302 第1の判断ユニット
1304 第1の処理ユニット
1306 第2の処理ユニット
1308 同期先端生成ユニット
1310 マッピング符号生成ユニット
1312 第1の制御文字ブロック変換ユニット
1314 第1の出力ユニット
1400 第3のインタフェースユニット
1402 第2の同期ユニット
1404 第2のビット幅変換器
1406 前方誤り訂正復号器
1412 第4のインタフェースユニット
1500 第1の解析ユニット
1502 第2の解析ユニット
1504 第2の判断ユニット
1506 第3の処理ユニット
1508 第4の処理ユニット
1510 マッピング符号解析ユニット
1512 第2の制御文字変換ユニット
1514 同期先端削除ユニット
1516 第2の出力ユニット
1600 光回線終端装置
1602 光ネットワークユニット
1700 第1の入力デバイス
1702 第1の出力デバイス
1704 第1のメモリ
1706 第1のプロセッサ
1708 通信インタフェース
1800 第2の入力デバイス
1802 第2の出力デバイス
1804 第2のメモリ
1808 通信インタフェース

Claims (17)

1. 光ネットワークシステムのための通信方法であって、
   データストリームを物理媒体接続部層から回線速度で受け取るステップであって、前記データストリームは、8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームである、受け取るステップと、
   前記受け取られたデータストリームに対して8ビット/10ビット復号化を実行して、第1のデータストリームを取得するステップであって、前記第1のデータストリームは、4つのデータブロックを含み、前記データブロックの少なくとも1つは、第1の制御文字ブロックである、ステップと、
   前記第1のデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行して、第2のデータストリームを取得するステップであって、前記第2のデータストリームは、前記4つのデータブロックの間の前記第1の制御文字ブロックの量および各々の場所に従って生成された4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を含み、前記第1の制御文字ブロックの各々は4ビットの第2の制御文字ブロックに変換されている、ステップと、
   前記第2のデータストリームに対して前方誤り訂正符号化を実行して、第3のデータストリームを取得するステップと、
   前記第3のデータストリームに対して34ビット/10ビットのビット幅変換を実行して、第4のデータストリームを取得するステップと、
   前記第4のデータストリームを前記回線速度で物理媒体依存部層に送るステップと
   を含む通信方法。
2. 前記第1のデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行する前記ステップの前に、前記通信方法は、
   前記第1のデータストリームを順次かつ連続的に受け取り、4つのデータブロックを取得するステップであって、前記データブロックのいずれか1つは第1の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックであり、任意の第1の制御文字ブロックまたは任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、取得するステップと、
   第1の制御文字ブロックが前記4つのデータブロックの間に存在するかどうか判断するステップと
   をさらに含む、請求項1に記載の通信方法。
3. 前記第1のデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行する前記ステップは、具体的には、
   少なくとも1つの第1の制御文字ブロックが前記4つのデータブロックの間に存在する場合、前記4つのデータブロックの間の第1のデータブロックのヘッダに第2の同期先端を追加するステップであって、前記第1のデータブロックは、最初に入力される8ビットの2進符号であり、前記第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を備え、かつ前記第2の識別子は、少なくとも1つの第1の制御文字ブロックが前記データブロックの間に存在することを識別するために使用される、追加するステップと、
   前記4つのデータブロックの間の第1の制御文字ブロックの量および前記データブロックの間の前記第1の制御文字ブロックの各々の場所に従って、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を生成し、前記制御文字ブロック場所マッピング符号を、前記第2の同期先端の後かつ前記第2の同期先端に密接に隣接する場所に設定するステップと、
   前記4つのデータブロックの間の前記第1の制御文字ブロックの各々を4ビットの第2の制御文字ブロックに対応して変換するステップと、
   前記処理されたデータブロックを出力するステップであって、前記処理されたデータブロックは前記第2の同期先端と、前記制御文字ブロック場所マッピング符号と、前記変換の後で取得される前記第2の制御ブロックとを備え、または、前記処理されたデータブロックは、前記第2の同期先端と、前記制御文字ブロック場所マッピング符号と、前記変換の後で取得される前記第2の制御文字ブロックと、前記データ文字ブロックとを備える、出力するステップと
   を含む、請求項2に記載の通信方法。
4. 前記処理されたデータブロックを出力する前記ステップは、具体的には、
   前記4つのデータブロックが少なくとも1つのデータ文字ブロックをさらに備える場合、前記4つのデータブロックの間の前記少なくとも1つのデータ文字ブロックに対して処理を実行せず、前記データブロックの間の前記データ文字ブロックを保持するステップと、
   前記処理されたデータブロックを出力するステップであって、前記処理されたデータブロックは、前記第2の同期先端と、前記制御文字ブロック場所マッピング符号と、前記変換の後で取得される前記第2の制御文字ブロックと、前記データ文字ブロックとを備える、出力するステップと
   を含む、請求項3に記載の通信方法。
5. 光ネットワークシステムのための通信方法であって、
   データストリームを物理媒体依存部層から回線速度で受け取るステップであって、前記データストリームは、32ビット/34ビット符号化が実行されたデータストリームである、受け取るステップと、
   前記受け取られたデータストリームに対して10ビット/34ビットのビット幅変換を実行して、第1のデータストリームを取得するステップと、
   前記第1のデータストリームに対して前方誤り訂正復号化を実行して、第2のデータストリームを取得するステップと、
   前記第2のデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行して、第3のデータストリームを取得するステップと、
   前記第3のデータストリームに対して8ビット/10ビット符号化を実行して、第4のデータストリームを取得するステップと、
   前記第4のデータストリームを物理媒体接続部層に送るステップと
   を含み、
   前記第3のデータストリームは、4つのデータブロックを含み、前記データブロックの少なくとも1つは、第1の制御文字ブロックであり、
   前記第2のデータストリームは、前記4つのデータブロックの間の前記第1の制御文字ブロックの量および各々の場所に従って生成された4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を含み、前記第1の制御文字ブロックの各々は4ビットの第2の制御文字ブロックに変換されている、通信方法。
6. 前記第2のデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行する前記ステップの前に、前記通信方法は、
   前記第2のデータストリームを解析し、51のデータブロックを出力するステップであって、前記データブロックのいずれか1つは第2の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックであり、任意の第2の制御文字ブロックは4ビットの2進符号であり、任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、出力するステップと、
   前記データブロックのいずれか1つを解析し、前記データブロックの同期先端を取得するステップであって、前記同期先端は、第2の同期先端を備え、前記第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を備え、かつ前記第2の識別子は、少なくとも1つの第2の制御文字ブロックが前記データブロックの間に存在することを識別するために使用される、取得するステップと、
   前記データブロックの前記いずれか1つの前記同期先端が第2の同期先端であるかどうか判断するステップと
   をさらに含む、請求項5に記載の通信方法。
7. 前記第2のデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行する前記ステップは、具体的には、
   前記同期先端が第2の同期先端である場合、前記データブロックを解析し、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を取得するステップと、
   前記制御文字ブロック場所マッピング符号に従って、前記データブロックの間の前記第2の制御文字ブロックの量および前記データブロックの間の前記第2の制御文字ブロックの各々の場所を取得するステップと、
   前記データブロックの間の前記第2の制御文字ブロックの前記量および前記第2の制御文字ブロックの前記場所に従って、前記データブロックの間の前記第2の制御文字ブロックを8ビットの第1の制御文字ブロックに対応して変換するステップと、
   前記第2の同期先端および前記制御文字ブロック場所マッピング符号を前記データブロックから削除するステップであって、前記制御文字ブロック場所マッピング符号は、前記第2の同期先端の後かつ前記第2の同期先端に密接に隣接する場所にある、削除するステップと、
   前記処理されたデータブロックを出力するステップであって、前記処理されたデータブロックは、前記第1の制御文字ブロックおよび/または前記データ文字ブロックを備え、任意の第1の制御文字ブロックまたは任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、出力するステップと
   を含む、請求項6に記載の通信方法。
8. 前記処理されたデータブロックを出力する前記ステップは、具体的には、
   前記データブロックが少なくとも1つのデータ文字ブロックをさらに備える場合、前記データブロックの間の前記データ文字ブロックに対して処理を実行せず、前記データ文字ブロックを保持するステップと、
   前記処理されたデータブロックを出力するステップであって、前記処理されたデータブロックは、前記第1の制御文字ブロックと、前記データ文字ブロックとを備え、出力するステップと
   を含む、請求項7に記載の通信方法。
9. 8ビット/10ビット符号化が実行されたデータストリームであるデータストリームを回線速度で物理媒体接続部層から受け取り、前記受け取られたデータストリームに対してシリアル-パラレル変換を実行するように構成された第1のインタフェースユニットと、
   前記受け取られたデータストリームに対して8ビット/10ビット復号化を実行し、第1のデータストリームを出力するように構成された8ビット/10ビット復号器であって、前記第1のデータストリームは、4つのデータブロックを含み、前記データブロックの少なくとも1つは、第1の制御文字ブロックである、8ビット/10ビット復号器と、
   前記第1のデータストリームに対して32ビット-34ビット符号化を実行し、第2のデータストリームを出力するように構成された32ビット-34ビット符号器であって、前記第2のデータストリームは、前記4つのデータブロックの間の前記第1の制御文字ブロックの量および各々の場所に従って生成された4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を含み、前記第1の制御文字ブロックの各々は4ビットの第2の制御文字ブロックに変換されている、32ビット-34ビット符号器と、
   前記第2のデータストリームに対して前方誤り訂正符号化を実行し、第3のデータストリームを出力するように構成された前方誤り訂正符号器と、
   前記第3のデータストリームに対して34ビット/10ビットのビット幅変換を実行して、第4のデータストリームを取得するように構成された第1のビット幅変換器と、
   前記第4のデータストリームを前記回線速度で物理媒体依存部層に送るように構成された第2のインタフェースユニットと
   を備える光ネットワークデバイス。
10. 前記32ビット-34ビット符号器は、
    前記第1のデータストリームを順次かつ連続的に受け取り、4つのデータブロックを形成するように構成された第1の受領ユニットであって、前記データブロックのいずれか1つは第1の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックであり、任意の第1の制御文字ブロックまたは任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、第1の受領ユニットと、
    第1の制御文字ブロックが前記4つのデータブロックの間に存在するかどうか判断するように構成された第1の判断ユニットと
    を備える、請求項9に記載の光ネットワークデバイス。
11. 前記32ビット-34ビット符号器は第2の処理ユニットをさらに備え、前記第2の処理ユニットは、具体的には、
    少なくとも1つの第1の制御文字ブロックが前記4つのデータブロックの間に存在する場合、前記4つのデータブロックの間の第1のデータブロックのヘッダに第2の同期先端を追加するように構成され、前記第1のデータブロックは、最初に入力される8ビットの2進符号であり、前記第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を備え、かつ前記第2の識別子は、少なくとも1つの第1の制御文字ブロックが前記データブロックの間に存在することを識別するために使用される、同期先端生成ユニットと、
    前記4つのデータブロックの間の第1の制御文字ブロックの量および前記データブロックの間の前記第1の制御ブロックの場所に従って、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を生成し、かつ前記制御文字ブロック場所マッピング符号を、前記第2の同期先端の後かつ前記第2の同期先端に密接に隣接する場所に設定するように構成されたマッピング符号生成ユニットと、
    前記4つのデータブロックの間の前記第1の制御文字ブロックを4ビットの第2の制御文字ブロックに対応して変換するように構成された第1の制御文字ブロック変換ユニットと、
    前記処理されたデータブロックを出力するように構成された第1の出力ユニットであっ
    て、前記処理されたデータブロックは、前記第2の同期先端と、前記制御文字ブロック場所マッピング符号と、前記変換の後に取得される前記第2の制御文字ブロックとを備え、または、前記処理されたデータブロックは、前記第2の同期先端と、前記制御文字ブロック場所マッピング符号と、前記変換の後に取得される前記第2の制御文字ブロックと、前記データ文字ブロックとを備える、第1の出力ユニットと
    を備える、請求項10に記載の光ネットワークデバイス。
12. 前記第1の出力ユニットは、具体的には、
    前記4つのデータブロックが少なくとも1つのデータ文字ブロックをさらに備える場合、前記4つのデータブロックの間の前記データ文字ブロックに対して処理を実行せず、前記データブロックの間の前記データ文字ブロックを保持し、かつ
    前記処理されたデータブロックを出力する
    ように構成され、前記処理されたデータブロックは、前記第2の同期先端と、前記制御文字ブロック場所マッピング符号と、前記変換の後に取得される前記第2の制御文字ブロックと、前記データ文字ブロックのデータブロックとを備える、請求項11に記載の光ネットワークデバイス。
13. 回線速度で物理媒体依存部層からデータストリームを受け取るように構成された第3のインタフェースユニットであって、前記データストリームは、32ビット-34ビット符号化が実行されたデータストリームである、第3のインタフェースユニットと、
    前記受け取られたデータストリームに対して10ビット/34ビットのビット幅変換を実行して、第1のデータストリームを取得するように構成された第2のビット幅変換器と、
    前記第1のデータストリームに対して前方誤り訂正復号化を実行して、第2のデータストリームを取得するように構成された前方誤り訂正復号器と、
    前記第2のデータストリームに対して32ビット-34ビット復号化を実行して、第3のデータストリームを取得するように構成された32ビット-34ビット復号器と、
    前記第3のデータストリームに対して8ビット/10ビット符号化を実行して、第4のデータストリームを取得するように構成された8ビット/10ビットコーダと、
    前記第4のデータストリームを物理媒体接続部層に送るように構成された第4のインタフェースユニットと
    を備え、
    前記第3のデータストリームは、4つのデータブロックを含み、前記データブロックの少なくとも1つは、第1の制御文字ブロックであり、
    前記第2のデータストリームは、前記4つのデータブロックの間の前記第1の制御文字ブロックの量および各々の場所に従って生成された4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を含み、前記第1の制御文字ブロックの各々は4ビットの第2の制御文字ブロックに変換されている光ネットワークデバイス。
14. 前記32ビット-34ビット復号器は、
    前記第2のデータストリームを解析し、51のデータブロックを出力するように構成された第1の解析ユニットであって、前記データブロックのいずれか1つは第2の制御文字ブロックまたはデータ文字ブロックであり、任意の第2の制御文字ブロックは4ビットの2進符号であり、任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、第1の解析ユニットと、
    前記データブロックのいずれか1つを解析し、前記データブロックの前記いずれか1つの同期先端を取得するように構成された第2の解析ユニットであって、前記同期先端は、第2の同期先端を備え、前記第2の同期先端は2ビットの第2の識別子を備え、かつ前記第2の識別子は、少なくとも1つの第2の制御文字ブロックが前記データブロックの間に存在することを識別するために使用される、第2の解析ユニットと、
    前記データブロックの前記いずれか1つの前記同期先端が第2の同期先端かどうか判断するように構成された第2の判断ユニットと
    を備える、請求項13に記載の光ネットワークデバイス。
15. 前記32ビット-34ビット復号器は第4の処理ユニットをさらに備え、前記第4の処理ユニットは、具体的には、
    前記同期先端が第2の同期先端である場合、前記データブロックを解析し、4ビット制御文字ブロック場所マッピング符号を取得するように構成されたマッピング符号解析ユニットと、
    前記制御文字ブロック場所マッピング符号に従って、前記データブロックの間の前記データブロックの間の前記第2の制御文字ブロックの量および前記第2の制御文字ブロックの場所を取得し、かつ、前記データブロックの間の前記第2の制御文字ブロックの前記量および前記第2の制御文字ブロックの前記場所に従って、前記データブロックの間の前記第2の制御文字ブロックを8ビットの第1の制御文字ブロックに対応して変換するように構成された第2の制御文字変換ユニットと、
    前記第2の同期先端および前記制御文字ブロック場所マッピング符号を前記データブロックから削除するように構成された同期先端削除ユニットであって、前記制御文字ブロック場所マッピング符号は、前記第2の同期先端の後かつ前記第2の同期先端に密接に隣接する場所にある、同期先端削除ユニットと、
    前記処理されたデータブロックを出力するように構成された第2の出力ユニットであって、前記処理されたデータブロックは前記第1の制御文字ブロックおよび/または前記データ文字ブロックを備え、任意の第1の制御文字ブロックまたは任意のデータ文字ブロックは8ビットの2進符号である、第2の出力ユニットと
    を備える、請求項14に記載の光ネットワークデバイス。
16. 請求項9から12に記載の光ネットワークデバイスのいずれか1つと、請求項13から15に記載の光ネットワークデバイスのいずれか1つとを備える通信システム。
17. 光回線終端装置と、光ネットワークユニットとを少なくとも備え、前記光回線終端装置は、請求項9から12に記載の光ネットワークデバイスのいずれか1つを備え、前記光ネットワークユニットは、請求項13から15に記載の光ネットワークデバイスのいずれか1つを備える、または、
    前記光ネットワークユニットは、請求項9から12に記載の光ネットワークデバイスのいずれか1つを備え、前記光回線終端装置は、請求項13から15に記載の光ネットワークデバイスのいずれか1つを備える、
    光ネットワークシステム。

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