本出願の実施形態は、連結FEC解決策のより良い性能が低レイテンシのシナリオで達成され得るように、データ処理方法およびデータ処理装置を提供する。本出願の明細書、特許請求の範囲、および添付の図面において、用語「第1の」および「第2の」などは、同様の対象を区別することを意図されているが、必ず具体的な順番またはシーケンスを示しているわけではないということに留意されたい。前述の用語は、適切な状況において交換可能であり、したがって、本出願において説明された実施形態は、本出願において説明された順序以外の順序で実施され得ることを理解されたい。さらに、用語「含む(include)」、「有する(have)」またはこれらについてのその他一切の異形は、非排他的な包含をカバーすることが意図されている。例えば、一連のステップまたはユニットを含むプロセス、方法、システム、製品、またはデバイスは、明確に列挙されたステップまたはユニットに限定されず、明確に列挙されていない、またはプロセス、方法、製品、もしくはデバイスに固有の他のステップおよびユニットを含み得る。
図1は、本出願の実施形態による、通信システムの概略図である。図1に示されるように、通信システムは、送信側デバイス01と、送信側処理モジュール02と、チャネル送信媒体03と、受信側処理モジュール04と、受信側デバイス05とを含む。例えば、通信システムは、データセンタネットワークである。送信側デバイス01および受信側デバイス05は、スイッチまたはルータなどのデバイスであってもよく、送信側デバイス01は、送信機に位置したホストチップ(host chip)とも呼ばれ、受信側デバイス05は、受信機に位置したホストチップとも呼ばれ、チャネル送信媒体03は、光ファイバであってもよい。ホストチップは、ホストデバイス(host device)とも呼ばれる。送信側デバイス01は、取り付けユニットインターフェース(attachment unit interface、AUI)を介して送信側処理モジュール02に接続されてもよく、受信側デバイス05は、AUIを介して受信側処理モジュール04に接続されてもよい。送信側処理モジュール02および受信側処理モジュール04はそれぞれ、光モジュール(optical module)、電気モジュール、コネクタ(connector)、またはデータ送信プロセスにおいてデータを処理する別のモジュールであってもよい。例えば、処理モジュールは800LRモジュールであってもよい(800LR module、これはコヒーレント光モジュールである)。さらに、通信システム内の送信側デバイス01、送信側処理モジュール02、チャネル送信媒体03、受信側処理モジュール04、および受信側デバイス05はすべて、双方向送信、または一方向送信をサポートし得る。これは、本明細書で具体的には限定されない。
図2は、図1に示される通信システムにおけるデータ送信プロセスの概略図である。図2に示されるように、送信側デバイス01から受信側デバイス05にデータを送信するプロセスにおいて、送信側デバイス01は、データに対して外部コード符号化を実行し、次いで外部コード符号化されたデータを送信側処理モジュール02に送信するように構成される。送信側処理モジュール02は、外部コード符号化データに対して内部コード符号化を実行して、外部コード符号化および内部コード符号化データを取得し、外部コード符号化および内部コード符号化データをチャネル送信媒体03に送信するように構成される。チャネル送信媒体03は、外部コード符号化および内部コード符号化データを受信側処理モジュール04に送信するように構成される。受信側処理モジュール04は、外部コード符号化および内部コード符号化されたデータに対して内部コード復号を実行し、内部コード復号されたデータを受信側デバイス05に送信するように構成される。受信側デバイス05は、内部コード復号データへの外部コード復号を実行するように構成されている。
内部コードにおける「内部」と外部コードにおける「外部」とは、データに対して操作を実行する遂行本体とチャネル送信媒体03との距離のみに基づいて区別されることを理解されたい。内部コードに対して操作を実行する遂行本体はチャネル送信媒体に近く、外部コードに対して操作を実行する実行体はチャネル送信媒体から遠くにある。本出願の実施形態では、データは、送信側処理モジュール02を介して送信側デバイス01からチャネル送信媒体03に送信され、次いで、受信側処理モジュール04を介してチャネル送信媒体03から受信側デバイス05に送信される。送信側デバイス01によって符号化されたデータがチャネル送信媒体03に移動する距離は、送信側処理モジュール02によって符号化されたデータの距離よりも長く、受信側デバイス05によって復号されたデータがチャネル送信媒体03に移動する距離は、受信側処理モジュール04によって復号されたデータの距離よりも長い。したがって、送信側デバイス01によって符号化されたデータは外部コード符号化データと呼ばれ、送信側処理モジュール02によって符号化されたデータは内部コード符号化データと呼ばれ、受信側デバイス05によって復号されたデータは外部コード復号データと呼ばれ、受信側処理モジュール04によって復号されたデータは内部コード復号データと呼ばれる。可能な実施態様では、連結FEC送信解決策を形成するために、内部コード符号化および外部コード符号化の両方が、FEC符号化様式を使用する。例えば、送信側デバイス01がRSコードを使用して外部コード符号化を実行し、送信側処理モジュール02がHamming(Hamming)コードを使用して内部コード符号化を実行し得る。別の例として、送信側デバイス01は、RSコードを使用して外部コード符号化を実行することができ、送信側処理モジュール02は、Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem、BCH)コードを使用して内部コード符号化を実行することができる。
前述の内容は、この出願の実施形態で提供されるデータインターリーブ方法の適用シナリオの例示的説明であり、データインターリーブ方法の適用シナリオに対するいずれかの限定を構成しないということに留意されたい。当業者は、サービス要件が変化するにつれて、データインターリーブ方法の適用シナリオが適用する要件に基づいて調整され得ることを知ることができる。本出願の実施形態では、適用シナリオが1つずつ挙げられているわけではない。
前述の連結FEC送信解決策では、連結FEC解決策全体の良好な性能および低レイテンシを実施するために、「畳み込みインターリーブ」および「多重化」を含むデータ処理解決策が、本出願において設計される。したがって、連結FEC送信解決策は、複数の送信シナリオに適用されることができ、低い送信レイテンシを必要とする送信シナリオ、例えば、低レイテンシデータセンタ相互接続シナリオに、特に適用可能である。データ処理は、前述の送信側処理モジュール02を介して実施される。
図3(a)は、本出願の実施形態による送信側処理モジュールによる第1のタイプのデータ処理の概略図である。図3(a)に示されるように、複数の同期クライアントレーン(client lane)からのデータを処理した後、送信側処理モジュールの物理媒体アタッチメント(Physical Medium Attachment、PMA)サブレイヤは、n個の外部コード符号化物理コーディングサブレイヤ(Physical Coding Sublayer、PCS)またはFECレーンデータストリームを取得し得、アラインメントマーカロック(alignment lock)およびレーンデータアラインメントを実行して、n個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得することができる。次に、アラインメントマーカ(Alignment markers)に基づいて、データのn個のレーンに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行され、その結果、データのn個のレーンが指定されたシーケンスで配置されることができる。レーン並べ替えによって取得されたn個のレーンデータストリームは、データシーケンスの不規則化のために、畳み込みインターリーブ(convolutional interleaving)および多重化(muxing)を含む設計されたプロセッサに送信され、次いで、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(framing)などを含み得る。本明細書では、nは1を超える正の整数である。
図3(b)は、本出願の実施形態による送信側処理モジュールによる第2のタイプのデータ処理の概略図である。図3(b)に示されるように、いくつかの実際の適用シナリオでは、レーンデータアラインメントによって取得されたn個のアラインメントしたレーンデータストリームは、指定されたシーケンスで既に配置されている。この場合、レーン並べ替えが実行される必要はなく、n個のアラインメントされたレーンデータストリームは、インターリーブおよびデータシーケンスの不規則化のために、畳み込みインターリーブおよび多重化を含む設計されたプロセッサに直接送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。
いくつかの可能な実施態様では、図3(a)および図3(b)で説明されたデータ処理手順とは異なり、レーンデータアラインメントによって取得されたn個のアラインメントされたレーンデータストリームは、代替的に畳み込みインターリーブされなくてもよく、直接多重化され、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信されることを理解されたい。
図3(c)は、本出願の実施形態による送信側処理モジュールによる第3のタイプのデータ処理の概略図である。図3(c)に示されるように、図3(a)に示されるデータ処理手順とは異なり、レーン並べ替えによって取得されたn個のレーンデータストリームは畳み込みインターリーブされずに直接多重化され、また内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。
図3(d)は、本出願の実施形態による送信側処理モジュールによる第4のタイプのデータ処理の概略図である。図3(d)に示されるように、図3(b)に示されるデータ処理手順とは異なり、レーンデータアラインメントによって取得されたn個のレーンデータストリームは畳み込みインターリーブされずに直接多重化され、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。
図3(e)は、本出願の実施形態によるレーンデータアラインメントの概略図である。前述の「レーンデータアラインメント」は、既存の規格で定義されているレーンデスキュー(lane de-skew)であり得、レーンデータアラインメントを介して出力されるn個のレーンデータストリームのデータが完全にアラインメントされるようにするのであってもよいことを理解されたい。代替的に、上記の「レーンデータアラインメント」は、単にレーンシンボルのアラインメントであり得、レーンデータアラインメントを介して出力されるn個のレーンデータストリームのデータが、外部コードシンボルに基づいてアラインメントされるようにする。具体的には、データは、1つの外部コードシンボルまたは複数の外部コードシンボルに基づいてアラインメントされ得る。図3(e)では、例として2つのレーンデータストリームが使用されて、「レーンデータアラインメント」の具体的な操作を説明している。外部コードはRS符号であり、1つのRS符号シンボルの長さは10ビットであると仮定されている。図3(e)のシナリオ(a)は、2つのレーンデータストリーム間に75ビットの偏差があり、AM 0およびAM 1がそれぞれレーンデータストリーム0およびレーンデータストリーム1のアラインメントマーカであることを示す。図3(e)のシナリオ(b)では、既存の規格で定義されているレーンデスキュー(lane de-skew)が使用されているため、出力レーンデータストリーム0と出力レーンデータストリーム1との間に偏差はない。図3(e)のシナリオ(c)では、1つのRSシンボルベースのアラインメントが実行され、出力レーンデータストリーム0の1つのRSシンボルおよび出力レーンデータストリーム1の1つのRSシンボルがアラインメントされる。この場合、2つのレーン間に70ビットの偏差が依然として存在する。図3(e)のシナリオ(d)では、2つのRSシンボルベースのアラインメントが実行され、出力レーンデータストリーム0の2つのRSシンボルおよび出力レーンデータストリーム1の2つのRSシンボルがアラインメントされる。この場合、2つのレーン間に60ビットの偏差が依然として存在する。
図3(f)は、本出願の実施形態による送信側処理モジュールによる第5のタイプのデータ処理の概略図である。図3(f)に示されるように、複数の同期クライアントレーン(client lane)からのデータを処理した後、送信側処理モジュールの物理媒体アタッチメント(Physical Medium Attachment、PMA)サブレイヤは、n個の外部コード符号化物理コーディングサブレイヤ(Physical Coding Sublayer、PCS)またはFECレーンデータストリームを取得し得、アラインメントマーカロック(alignment lock)およびレーンデータアラインメントを実行して、n個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得することができる。次に、アラインメントマーカ(Alignment markers)に基づいて、データのn個のレーンに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行され、その結果、データのn個のレーンが指定されたシーケンスで配置されることができる。レーン並べ替えによって取得されたn個のレーンデータストリームは、インターリーブおよびデータシーケンスの不規則化のために、畳み込みインターリーブ(convolutional interleaving)およびブロックインターリーブ(block interleaving)を含む設計されたプロセッサに送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(framing)などを含み得る。本明細書では、nは1を超える正の整数である。
図3(g)は、本出願の実施形態による送信側処理モジュールによる第6のタイプのデータ処理の概略図である。図3(g)に示されるように、複数の同期クライアントレーン(client lane)からのデータを処理した後、送信側処理モジュールの物理媒体アタッチメント(Physical Medium Attachment、PMA)サブレイヤは、n個の外部コード符号化物理コーディングサブレイヤ(Physical Coding Sublayer、PCS)またはFECレーンデータストリームを取得し得、PCSレーンデータストリームおよびFECレーンデータストリームは、レーンデータストリームと総称され、アラインメントマーカロック(alignment lock)およびレーンデータアラインメントを実行して、n個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得することができる。次に、アラインメントマーカ(Alignment markers)に基づいて、データのn個のレーンに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行され、その結果、データのn個のレーンが指定されたシーケンスで配置されることができる。レーン並べ替えによって取得されたn個のレーンデータストリームは、インターリーブおよびデータシーケンスの不規則化のために、第1のブロックインターリーブ、畳み込みインターリーブ(convolutional interleaving)、および第2のブロックインターリーブを含む設計されたプロセッサに送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(Polarization distribution)、DSPフレーミング(Framing)などを含み得る。本明細書では、nは1を超える正の整数である。
図3(h)は、本出願の実施形態による送信側処理モジュールによる第7のタイプのデータ処理の概略図である。図3(h)に示されるように、複数の同期クライアントレーン(client lane)からのデータを処理した後、送信側処理モジュールの物理媒体アタッチメント(Physical Medium Attachment、PMA)サブレイヤは、n個の外部コード符号化物理コーディングサブレイヤ(Physical Coding Sublayer、PCS)またはFECレーンデータストリームを取得し得、アラインメントマーカロック(alignment lock)およびレーンデータアラインメントを実行して、n個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得することができる。次に、アラインメントマーカ(Alignment markers)に基づいて、データのn個のレーンに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行され、その結果、データのn個のレーンが指定されたシーケンスで配置されることができる。レーン並べ替えによって取得されたn個のレーンデータストリームは、インターリーブおよびデータシーケンスの不規則化のために、ブロックインターリーブ(block interleaving)および畳み込みインターリーブ(convolutional interleaving)を含む設計されたプロセッサに送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(framing)などを含み得る。本明細書では、nは1を超える正の整数である。
図3(i)は、本出願の実施形態による送信側処理モジュールによる第8のタイプのデータ処理の概略図である。図3(i)に示されるように、AUI-nインターフェースなどのn個の同期クライアントレーン(client lane)からのデータを処理した後、送信側処理モジュールの物理媒体アタッチメント(Physical Medium Attachment、PMA)サブレイヤは、n個の外部コード符号化レーンデータストリームを取得することができる。本明細書のPMAサブレイヤは、1つのレーンデータストリームを取得するために、各クライアントレーンからのデータに対してクロックデータリカバリ(clock data recovery、CDR)およびPAM4シンボル復調などの信号リカバリ操作を実行する必要があるだけで、AMロック、レーンデスキュー、およびレーン並べ替えなどの他の複雑な操作を実行する必要はない。n個のレーンデータストリームは、インターリーブおよびデータシーケンスの不規則化のために、畳み込みインターリーブ(convolutional interleaving)を含む設計されたプロセッサに送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(framing)などを含み得る。本明細書では、nは1を超える正の整数である。
いくつかの実際の適用シナリオでは、RS外部コード符号化は、偶数のシーケンス番号を有するレーンデータストリーム上のRSシンボルが「A B A B A B...」の様式で送信され、奇数のシーケンス番号を有するレーンデータストリーム上のRSシンボルが「B A B A B A...」の様式で送信されるように、2つのエンコーダを使用することにより符号化が実行された後に2ウェイインターリーブ(2-way interleaving)などのインターリーブが実行されることを意味し、AおよびBは異なるエンコーダによって生成された2つのRSシンボルであることを理解されたい。2つのRSシンボルベースのアラインメントの場合、実施態様の効果は、偶数のシーケンス番号を有するすべてのレーンデータストリーム上のRSシンボルが同じ瞬間に同じエンコーダによって生成され、奇数のシーケンス番号を有するすべてのレーンデータストリーム上のRSシンボルが同じ瞬間に別の同じエンコーダによって生成されることである;または別の実施態様の効果は、すべてのレーンデータストリーム上のRSシンボルが同じ瞬間に同じエンコーダによって生成されることである。具体的な様式は、本明細書において限定されない。
図4(a)は、本出願の実施形態による受信側処理モジュールによる第1のタイプのデータ処理の概略図である。図4(a)に示されるように、受信側処理モジュールは、チャネル送信媒体からデータストリームを受信する。送信側処理モジュールからのデータストリームに対して、変調マッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、またはDSPフレーミング(framing)のようなデータ処理が実行された場合、受信側処理モジュールは、まず、対応するデータ逆処理を実行し、その後、復号のためにデータストリームを内部コードデコーダへ送信する。内部コード復号の後、データストリームは、処理のために畳み込みデインターリーブおよび逆多重化を含むプロセッサに送信されてn個のレーンデータストリームを取得し、次いで、n個のレーンデータストリームはPMAサブレイヤに送信される。PMAサブレイヤは、データストリームを処理し、処理されたデータストリームを外部コード復号のために受信側デバイスに送信する。受信側処理モジュールにおける畳み込みデインターリーブ(convolutional de-interleaving)および逆多重化(de-muxing)は、送信側処理モジュールにおける畳み込みインターリーブおよび多重化の逆戻りの操作である。畳み込みデインターリーブは、送信側処理モジュールにおける畳み込みインターリーブの逆戻りの操作であり、逆多重化は、送信側処理モジュールにおける多重化の逆戻りの操作である。以下、送信側処理モジュールにおける畳み込みインターリーブおよび多重化について詳細に説明する。受信側処理モジュールにおける畳み込みデインターリーブおよび逆多重化は、図3(a)および図3(b)に示された送信側処理モジュールにおける畳み込みインターリーブおよび多重化の逆の操作である。これは当業者にとって周知であり、本明細書には記載されない。
図4(b)は、本出願の実施形態による受信側処理モジュールによる第2のタイプのデータ処理の概略図である。図4(b)に示されるように、受信側処理モジュールは、チャネル送信媒体からデータストリームを受信する。送信側処理モジュールからのデータストリームに対して、変調マッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、またはDSPフレーミング(framing)のようなデータ処理が実行された場合、受信側処理モジュールは、まず、対応するデータ逆処理を実行し、その後、復号のためにデータストリームを内部コードデコーダへ送信する。内部コード復号化の後、データストリームは、処理のために、ブロックデインターリーブおよび畳み込みデインターリーブを含んでプロセッサに送信されて、n個のレーンデータストリームを取得し、次いで、n個のレーンデータストリームは、PMAサブレイヤに送信される。PMAサブレイヤは、データストリームを処理し、処理されたデータストリームを外部コード復号のために受信側デバイスに送信する。本明細書で、受信側処理モジュールにおけるブロックデインターリーブおよび畳み込みデインターリーブは、図3(f)に示された送信側処理モジュールにおけるブロックインターリーブおよび畳み込みインターリーブの逆戻りの操作である。畳み込みデインターリーブは、送信側処理モジュールにおける畳み込みインターリーブの逆戻りの操作であり、ブロックデインターリーブは、送信側処理モジュールにおけるブロックインターリーブの逆戻りの操作である。
図4(c)は、本出願の実施形態による受信側処理モジュールによる第3のタイプのデータ処理の概略図である。図4(c)に示されるように、受信側処理モジュールは、チャネル送信媒体からデータストリームを受信する。送信側処理モジュールからのデータストリームに対して、変調マッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(Polarization distribution)、またはDSPフレーミング(Framing)のようなデータ処理が実行された場合、受信側処理モジュールは、まず、対応するデータ逆処理を実行し、その後、復号のためにデータストリームを内部コードデコーダへ送信する。内部コード復号の後、データストリームは、処理のために、第2のブロックデインターリーブ、畳み込みデインターリーブ、および第1のブロックデインターリーブに送信されて、n個のレーンデータストリームを取得し、次いで、n個のレーンデータストリームは、PMAサブレイヤに送信される。PMAサブレイヤは、データストリームを処理し、処理されたデータストリームを外部コード復号のために受信側デバイスに送信する。本明細書で、受信側処理モジュールにおける第1のブロックデインターリーブ、畳み込みデインターリーブ、および第2のブロックデインターリーブは、それぞれ、図3(g)に示される送信側処理モジュールにおける第1のブロックインターリーブ、畳み込みインターリーブ、および第2のブロックインターリーブの逆戻りの操作である。以下、送信側処理モジュールにおける第1のブロックインターリーブ、畳み込みインターリーブ、および第2のブロックインターリーブについて詳細に説明する。受信側処理モジュールにおける第1のブロックデインターリーブ、畳み込みデインターリーブ、および第2のブロックデインターリーブは、それぞれ、送信側処理モジュールにおける第1のブロックインターリーブ、畳み込みインターリーブ、および第2のブロックインターリーブの逆戻りの操作である。これは当業者にとって周知であり、本明細書には記載されない。
以下では、この出願の実施形態が適用され得る複数の具体的なシナリオをまず提供する。説明の容易性のために、「レーンデータのアラインメント」がレーンデスキューである例を使用することにより以下の具体的なシナリオが説明されることに留意されたい。
図5は、送信側デバイスによって使用される1×800Gインターフェースに対応する32個のPCSレーンデータストリームの概略図である。図5に示されるように、送信側デバイスは、32個のPCSレーン(PCS lane)データストリームを取得するために、送信されるべき800GbEサービスデータストリームの1つのチャネルに対してKP4 RS(544,514)コードの外部コード符号化を実行する。PCSレーンデータストリーム0から15の各々の68個ごとの連続するシンボルが、合計16*68=1088個のシンボルを形成し、2つのRSコードワードが含まれる。各PCSレーンデータストリーム内の2つの隣接するシンボルは異なるRSコードワードからのものであり、2つの隣接するPCSレーンデータストリームの同じ場所にある2つのシンボルは異なるRSコードワードからのものである。同様に、PCSレーンデータストリーム16から31の各々の68個ごとの連続するシンボルが、合計16*68=1088個のシンボルを形成し、2つのRSコードワードが含まれる。各PCSレーンデータストリーム内の2つの隣接するシンボルは異なるRSコードワードからのものであり、2つの隣接するPCSレーンデータストリームの同じ場所にある2つのシンボルは異なるRSコードワードからのものである。PMA処理の後、32個のPCSレーンデータストリームは、取り付けユニットインターフェース800GAUI-8を介して送信側処理モジュールに送信される。
図3(a)に示される送信側処理モジュールのデータ処理の前述の概略図に基づいて、送信側処理モジュールは、PCSレーンの既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、レーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。32個のレーンの既知のアラインメントマーカは異なる(「Ethernet Technology Consortium 800G Specification」を参照)。次いで、送信側処理モジュールは、32個のレーンデータストリームに対してレーンデスキュー(lane de-skew)を実行して、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得する。次いで、アラインメントマーカに基づいて、n=32本のレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行されることで、n=32本のレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。1つのシーケンスは、レーンデータストリームが0から31まで上から下にソートされることであり、これは図5に示されているものと同じである。
図6は、送信側デバイスによって使用される2×400Gインターフェースに対応する32個のPCSレーンデータストリームの概略図である。図6に示されるように、送信側デバイスは、送信されるべき400GbEサービスデータストリームの2つのチャネルに対してKP4 RS(544,514)コードの外部コード符号化を実行して、PCSレーンデータストリームの2つのチャネルである合計32個のPCSレーンデータストリームを取得し、各チャネルは16個のPCSレーンデータストリームを含む。PCSレーンデータストリーム0から15またはPCSレーンデータストリーム16から31の各々の68個ごとの連続するシンボルは、合計16*68=1088個のシンボルを形成し、2つのRSコードワードが含まれる。各PCSレーンデータストリーム内の2つの隣接するシンボルは異なるRSコードワードからのものであり、2つの隣接するPCSレーンデータストリームの同じ場所にある2つのシンボルは異なるRSコードワードからのものである。PMA処理後、32個のPCSレーンデータストリームは、取り付けユニットインターフェース2x400GAUI-4を介して送信側処理モジュールに送信される。
図3(a)に示される送信側処理モジュールのデータ処理の前述の概略図に基づいて、送信側処理モジュールは、PCSレーン0から15またはPCSレーン16から31の既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、16個のレーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。PCSレーン0から15は、400Gの第0のチャネルのPCSレーン0から15とみなされ得、PCSレーン16から31は、400Gの第1のチャネルのPCSレーン0から15とみなされ得る。400Gの第0のチャネルにおける16個のレーンの既知のアラインメントマーカは、400Gの第1のチャネルにおける16個のレーンの既知のアラインメントマーカと同じである。次いで、送信側処理モジュールは、32個のレーンデータストリームに対してレーンデスキュー(lane de-skew)を実行して、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得する。次いで、PCSレーン0から15またはPCSレーン16から31のアラインメントマーカに基づいて、16本のレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行されることにより、16本のレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。最後に、32レーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。1つのシーケンスは、レーンデータストリームが0から31まで上から下にソートされることであり、これは図6に示されているものと同じである。
図7は、送信側デバイスによって使用される4×200Gインターフェースに対応する32個のPCSレーンデータストリームの概略図である。図7に示されるように、送信側デバイスは、送信されるべき200GbEサービスデータストリームの4つのチャネルに対してKP4 RS(544,514)コードの外部コード符号化を実行して、PCSレーンデータストリームの4つのチャネルである、合計32個のPCSレーンデータストリームを取得し、各チャネルは8個のPCSレーンデータストリームを含む。PCSレーンデータストリーム0から7、PCSレーンデータストリーム8から15、PCSレーンデータストリーム16から23、またはPCSレーンデータストリーム24から31の各々の136個ごとの連続するシンボルが、合計8*136=1088個のシンボルを形成し、2つのRSコードワードが含まれる。各PCSレーンデータストリーム内の2つの隣接するシンボルは異なるRSコードワードからのものであり、2つの隣接するPCSレーンデータストリームの同じ場所にある2つのシンボルは異なるRSコードワードからのものである。PMA処理後、32個のPCSレーンデータストリームは、取り付けユニットインターフェース4x200GAUI-2を介して送信側処理モジュールに送信される。
図3(a)に示される送信側処理モジュールのデータ処理の前述の概略図に基づいて、送信側処理モジュールは、PCSレーン0から7、PCSレーン8から15、PCSレーン16から23、またはPCSレーン24から31の既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、8個のレーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。本明細書のPCSレーン0から7、PCSレーン8から15、PCSレーン16から23、またはPCSレーン24から31は、それぞれ200Gの第0のチャネル、第1のチャネル、第2のチャネル、または第3のチャネルのPCSレーン0から7とみなされ得る。次いで、送信側処理モジュールは、32個のレーンデータストリームに対してレーンデスキュー(lane de-skew)を実行して、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得する。次いで、PCSレーン0から7、PCSレーン8から15、PCSレーン16から23またはPCSレーン24から31のアラインメントマーカに基づいて、8本のレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行され、8本のレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。最後に、32レーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。1つのシーケンスは、レーンデータストリームが0から31まで上から下にソートされることであり、これは図7に示されているものと同じである。
図8は、送信側デバイスによって使用される8×100Gインターフェースに対応する32個のFECレーンデータストリームの概略図である。図8に示されるように、送信側デバイスは、送信されるべき100GbEサービスデータストリームの8個のチャネルに対してKP4RS(544,514)コードの外部コード符号化を実行して、FECレーン(FEC lane)データストリームの8個のチャネルである、合計32のFECレーンデータストリームを取得して、各チャネルは4つのFECレーンデータストリームを含む。2つのKP4 RS(544,514)コードワードベースのインターリーブの「100G RS-FEC-Int」モードでは、FECレーンデータストリーム0から3、FECレーンデータストリーム4から7、FECレーンデータストリーム8から11、FECレーンデータストリーム12から15、FECレーンデータストリーム16から19、FECレーンデータストリーム20から23、FECレーンデータストリーム24から27、またはFECレーンデータストリーム28から31の各々において連続する272ごとのシンボルは、合計4*272=1088個のシンボルを形成し、2つのRSコードワードが含まれる。各FECレーンデータストリーム内の2つの隣接するシンボルは異なるRSコードワードからのものであり、2つの隣接するFECレーンデータストリームの同じ場所にある2つのシンボルは異なるRSコードワードからのものである。PMA処理後、32個のFECレーンデータストリームは、取り付けユニットインターフェース8×100GAUI-1を介して送信側処理モジュールに送信される。
図9は、送信側デバイスによって使用される8×100Gインターフェースに対応する32個のFECレーンデータストリームの別の概略図である。図9に示されるように、図8のシナリオとは異なり、このシナリオでは、送信側デバイスは「100G RS-FEC」モードを使用し、FECレーンデータストリーム0から3、FECレーンデータストリーム4から7、FECレーンデータストリーム8から11、FECレーンデータストリーム12から15、FECレーンデータストリーム16から19、FECレーンデータストリーム20から23、FECレーンデータストリーム24から27、またはFECレーンデータストリーム28から31の各々の136ごとのシンボルが、合計4*136=544個のシンボルを形成し、1つのRSコードワードが含まれる。PMA処理後、32個のFECレーンデータストリームは、取り付けユニットインターフェース8×100GAUI-1を介して送信側処理モジュールに送信される。
図3(a)に示される送信側処理モジュールの前述の概略的なデータ処理図に基づいて、送信側処理モジュールは、FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27、またはFECレーン28から31の既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、4つのレーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27、またはFECレーン28から31は、それぞれ、100Gの第0のチャネル、第1のチャネル、第2のチャネル、第3のチャネル、第4のチャネル、第5のチャネル、第6のチャネル、または第7のチャネルにおけるFECレーン0から3とみなされることができる。次いで、送信側処理モジュールは、32個のレーンデータストリームに対してレーンデスキュー(lane de-skew)を実行して、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得する。次いで、FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27またはFECレーン28から31のアラインメントマーカに基づいて、4つのレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行されて、4つのレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。最後に、32レーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。1つのシーケンスは、レーンデータストリームが0から31まで上から下にソートされることであり、これは図8および図9におけるものと同じである。
図10は、本出願の実施形態によるデータ処理方法の概略的なフローチャートである。
1001:n個のレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、n個の第1のデータストリームを取得する。
この実施形態では、レーンデータストリームは、PCSレーンデータストリームまたはFECレーンデータストリームであってもよい。これは、本明細書で具体的には限定されない。n個のレーンデータストリームはすべて、第1のFEC符号化によって取得されたデータストリーム、すなわち前述の外部コード符号化データストリームであり、nは1より大きい整数である。例えば、外部コード符号化は、RS符号を使用して実行されてもよく、n個の外部コード符号化データストリームは、複数のRSコードワードを含んでもよい。実際の適用では、別の符号化方式が使用されて外部コード符号化を実行することができる。説明の容易性のために、以下では、RSコードワードを使用して、外部コード符号化によって生成されたコードワードを表す。外部コード符号化によって取得されたa個ごとのコードワードはb個のレーンデータストリームに分布され、a≦b≦nであり、nはbで正確に除算され得、aは1より多いまたは等しい整数であることを理解されたい。図5から図9に示される異なる適用シナリオでは、aおよびbの値がまた異なり得る。図5に示される適用シナリオが例として使用され、n=32、a=2、およびb=16、言い換えれば、2つごとのコードワードが16個のレーンデータストリームに分布される。図6から図9の適用シナリオにおけるaおよびbの値は、添付の図面を参照して推定され得、本明細書では詳細が再び説明されない。本出願では、外部コードのコード長はシンボルで測定され、シンボルは1つまたは複数のビットを含み得ることに留意されたい。例えば、外部コードは、使用されるKP4 RS(544,514)コードであり、コード長は、N=544シンボルであり、1つのシンボルは、10ビットを含む。
例では、a=1の場合、送信側デバイス01によって外部コード符号化を介して取得されたコードワードに対してインターリーブが実行されず、コードワードがb個のレーンデータストリームにおいて直接分布されることを示す。図9に示されるように、a=1の場合、送信側デバイス01による外部コードKP4符号化によって取得されたN=544個のシンボルを有するコードワードに対してインターリーブは実行されず、コードワードはb=4個のレーンデータストリームに直接分布される。図9に示される1つの破線のボックス内の544個のシンボルは同じKP4コードワードからのものであり、各破線のボックス内の1つのレーンデータストリーム内のN/b=544/4=136個の連続するシンボルは同じKP4コードワードからのものである。
別の例では、a>1である場合、送信側デバイス01による外部コード符号化によって取得されたコードワードが最初にインターリーブされ、次いでb個のレーンデータストリームに分布されることを示す。図8に示されるように、a=2であり、送信側デバイス01による外部コードKP4符号化によって取得された合計a*N=2*544=1088個のシンボルを有する2つのコードワードに対して双方向シンボルインターリーブ(two-way symbol interleaving)が最初に実行され、次いで、2つのコードワードがb=4個のレーンデータストリームに分布される。図8に示される1つの破線のボックスは、a=2個のKP4コードワードからの1088個のシンボルを含み、各破線のボックス内の1つのレーンデータストリーム内の2*N/b=2*544/4=272個の連続するシンボルは、a=2個のKP4コードワードからのものであり、2つの隣接するシンボルは、異なるKP4コードワードからのものである。図5に示されるように、a=2であり、送信側デバイス01による外部コードKP4符号化によって取得された合計a*N=2*544=1088個のシンボルを有する2つのコードワードに対して双方向シンボルインターリーブが最初に実行され、次いで、2つのコードワードがb=16個のレーンデータストリームに分布される。図5に示される1つの破線のボックスは、a=2個のKP4コードワードからの1088個のシンボルを含み、各破線のボックス内の1つのレーンデータストリーム内の2*N/b=2*544/16=68個の連続するシンボルは、a=2個のKP4コードワードからのものであり、2つの隣接するシンボルは、異なるKP4コードワードからのものである。
畳み込みインターリーブの後、第1のデータストリームの各々におけるz個の連続するシンボルはz個の異なるコードワードからのものであり、zは1より大きい整数であることに留意されたい。以下では、畳み込みインターリーブの具体的実施態様について説明する。
図11は、本出願の実施形態による、n個のレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブが別々に実行される構造の概略図である。図11に示されるように、畳み込みインターリーブは、n個の畳み込みインターリーバを介してn個のレーンデータストリームに対して別々に実行されてもよく、各レーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブが実行された後、不規則なデータシーケンスである第1のデータストリームが取得され得る。この実施形態では、各畳み込みインターリーバは、同様の様式で入力レーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを実行することに留意されたい。具体的には、各畳み込みインターリーバは、p本の遅延線を含み、各畳み込みインターリーバは、p本の遅延線に基づいて入力されたレーンデータストリームを遅延させて、第1のデータストリームを取得する。pは1より大きい整数であり、各遅延線に含まれる記憶ユニットの数は異なり、最も少ない数の記憶ユニットを有する遅延線は0個の記憶ユニットを含み、2つの隣接するすべての遅延線の記憶ユニットの数の差はQである。各記憶ユニットはd個のシンボルを格納するように構成され、z=p*dである。各レーンデータストリーム内のシンボルは、p本の遅延線のシーケンス番号に基づいてp本の遅延線に順次入力され、各遅延線にはd個のシンボルが1回入力され、遅延線からはd個のシンボルが1回出力され、第1のデータストリーム内のp*d個の連続するシンボルは、遅延線から出力されたd個のシンボルを含む。Qは、1より多いまたは等しい整数であり、dは、1より多いまたは等しい整数である。例えば、p本の遅延線は0個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、...、(p-1)Q個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットはd個のシンボルを格納するように構成されている。この場合、p本の遅延線はそれぞれpの遅延値に相当し、遅延値は0シンボル、Q×dシンボル、2Q×dシンボル、...、(p-1)Q×dシンボルを含む。本出願では、遅延値はシンボルで測定され、シンボルは1つまたは複数のビットを含むことができることに留意されたい。遅延線の遅延値に含まれるより多い数のシンボルは、データストリームの遅延線のより長い遅延(レイテンシとも呼ばれる)を示す。遅延線が記憶ユニットを含んでいない場合、遅延線の遅延は0シンボルであり、言い換えれば、遅延のない透過的送信が実行されることを理解されたい。
以下、添付図面を参照して、畳み込みインターリーバの具体的な構造について説明する。
図12(a)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第1の構造の概略図である。図12(a)に示されるように、p本の遅延線における記憶ユニットの数は、p本の遅延線のシーケンス番号に基づいて降順である。具体的には、遅延線0は(p-1)Q個の記憶ユニットを有し、Q個の記憶ユニットは各遅延線で順次削減され、遅延線(p-1)は0個の記憶ユニットを有する。図12(b)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第2の構造の概略図である。図12(b)に示されるように、p本の遅延線における記憶ユニットの数は、p本の遅延線のシーケンス番号に基づいて昇順である。具体的には、遅延線0は0個の記憶ユニットを有し、Q個の記憶ユニットは各遅延線で順次増加され、遅延線(p-1)は(p-1)Q個の記憶ユニットを有する。
畳み込みインターリーバの入力スイッチ(switch)および出力スイッチは、同じ遅延線上に同時に位置されることに留意されたい。d個のシンボルが1回現在の遅延線に入力され、d個のシンボルが1回現在の遅延線から出力された後、スイッチの位置は次の遅延線に更新され、各レーンデータストリーム内のシンボルがp本の遅延線のシーケンス番号に基づいてp本の遅延線に順次入力され、第1のデータストリーム内のp*d個の連続するシンボルが各遅延線から出力されたd個のシンボルを含むことを確実にする。具体的なデータの読み出し/書き込み操作は、以下の通りである:出力ポートに最も近く、現在の遅延線上にある記憶ユニットからd個のシンボルが読み出される。現在の遅延線上にある各記憶ユニットに格納されているd個のシンボルが次の記憶ユニットに転送される。次に、入力ポートに最も近く、現在の遅延線上にある記憶ユニットにd個のシンボルが書き込まれる。次いで、次の遅延線への切り替えが実行されて、上記の操作が繰り返され、残りが類推によって推定され得る。可能な実施態様では、図12(a)に示される畳み込みインターリーバが使用される場合、畳み込みインターリーバのパラメータは、d(p*Q+1)≧a*N/bを満たすことになり、Nはコードワードの長さであり、畳み込みインターリーバによって出力される第1のデータストリーム内のp*d個の連続するシンボルは、p*d個の異なる外部コードのコードワードからのものであり、d≦aである。別の可能な実施態様では、図12(b)に示される畳み込みインターリーバが使用される場合、畳み込みインターリーバのパラメータは、d(p*Q-1)≧a*N/bを満たすことになり、Nはコードワードの長さであり、畳み込みインターリーバによって出力される第1のデータストリーム内のp*d個の連続するシンボルは、p*d個の異なる外部コードのコードワードからのものであり、d≦aである。
図12(a)の畳み込みインターリーブと図12(b)の畳み込みインターリーブは、同じパラメータp、Q、およびdが使用された場合、互いに逆戻りの操作となることを理解されたい。言い換えれば、送信側処理モジュールが図12(a)に示される畳み込みインターリーブ構造を使用する場合、受信側処理モジュールに対応する畳み込みデインターリーブは、図12(b)に示される構造を使用する。同様に、送信側処理モジュールが図12(b)に示される畳み込みインターリーブ構造を使用する場合、受信側処理モジュールに対応する畳み込みデインターリーブは、図12(a)に示される構造を使用する。
n個の畳み込みインターリーバのうちの任意の1つが、図12(a)または図12(b)に示された構造を使用し得ることをさらに理解されたい。実際の適用では、n個の畳み込みインターリーバはすべて、図12(a)に示される構造を使用することができ;n個の畳み込みインターリーバはすべて、図12(b)に示される構造を使用することができ;または、いくつかの畳み込みインターリーバは、図12(a)に示された構造を使用することができ、残りの畳み込みインターリーバは、図12(b)に示された構造を使用する。
いくつかの具体的な適用シナリオでは、例としてn=32が使用され、pの値は2、3、4、6、または8であり得、dの値は1または2であり得ることに留意されたい。
説明の容易性のために、畳み込みインターリーブに関する以下の実施形態は、n個の畳み込みインターリーバがすべて図12(a)に示される構造を使用する例を使用することにより説明される。当然ながら、この例は、単純に上記の別の構造に拡張されてもよく、その具体的実施態様は当業者に知られていてもよく、本明細書では詳細が説明されていない。
いくつかの可能な実施態様では、n個の第1のデータストリームを取得するためにn個のレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブが別々に実行される前に、n個のレーンデータストリームに対してレーン並べ替えがさらに実行され得、n個のデータストリームが事前設定されたシーケンスで配置されるようにする。例として32個のデータストリームが使用される。32個のデータストリームは、上から下へ0から31までソートされ得る。当然ながら、この例は別のシーケンスでのソートに単に拡張され得、その具体的実施態様は当業者に知られ得て、本明細書では詳細が説明されていない。
いくつかの可能な実施態様では、n個のレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブが別々に実行されて、n個の第1のデータストリームを取得する前に、n個のレーンデータストリームに対してレーンデータアラインメントがさらに実行され得る。レーンデータアラインメントは、既存の規格で定義されているレーンデスキュー(lane de-skew)であり得、レーンデータアラインメントを介して出力されるn個のレーンデータストリームのデータが完全にアラインメントされるようにする。代替的に、上記の「レーンデータアラインメント」は、単にレーンシンボルのアラインメントであり得、レーンデータアラインメントを介して出力されるn個のレーンデータストリームのデータが、外部コードシンボルに基づいてアラインメントされるようにする。具体的には、データは、1つの外部コードシンボルに基づいてアラインメントされてもよく、複数の外部コードシンボルに基づいてアラインメントされてもよい。レーンデータアラインメントの詳細な説明については、図3(e)の関連する説明を参照されたい。本明細書では詳細は説明されない。
1002:合計m個の第2のデータストリームを取得するために、n個の第1のデータストリームのK個ごとの第1のデータストリームを多重化して、1つの第2のデータストリームを取得する。
図13は、本出願の実施形態による、n個の第1のデータストリームに対して多重化が実行される構造の概略図である。図13に示されるように、m個のマルチプレクサが使用され、多重化を実行することができる。具体的には、n個の第1データストリームのうちK個ごとの第1データストリームが1つのマルチプレクサに入力され、マルチプレクサは1つの第2データストリームを出力する。m個のマルチプレクサは合計m個の第2のデータストリームを出力し、m=n/Kであり、Kは1より大きい整数である。説明の容易性のために、本出願の本実施形態では、整数nがKで正確に除算され得る例が説明のために使用されている。n個の第1のデータストリームはG個の第1のデータストリームサブセットを含み、Gは1より大きい整数であり、異なる第1のデータストリームサブセット内のシンボルは異なるコードワードからのものであることに留意されたい。可能な実施態様では、K≦Gである場合、任意のK個の第1のデータストリームサブセットの各々から1つの第1のデータストリームが選択され、言い換えれば、1つのマルチプレクサに入力されるK個の第1のデータストリームは、それぞれK個の第1のデータストリームサブセットからのものである。別の可能な実施態様では、K>Gである場合、K/G個の第1のデータストリームが各第1のデータストリームサブセットから選択され、言い換えれば、1つのマルチプレクサに入力されるK個の第1のデータストリームは、各第1のデータストリームサブセット内にあるK/G個の第1のデータストリームを含む。例えば、n=32、G=2、K=4、およびm=8の場合、K>Gであるため、マルチプレクサに入力される4つの第1のデータストリームを取得するために、2つの第1のデータストリームが2つの第1のデータストリームサブセットの各々から選択される必要がある。別の例では、n=32、G=4、K=2、およびm=8の場合、K<Gであるため、マルチプレクサに入力される2つの第1のデータストリームを取得するために、4つの第1のデータストリームサブセットから2つの第1のデータストリームサブセットが選択される必要があり、2つの第1のデータストリームサブセットの各々から1つの第1のデータストリームが選択される必要がある。
いくつかの具体的な適用シナリオでは、例としてn=32が使用され、Kの値は2、4、または8であり得ることに留意されたい。
第1のデータストリームサブセットは、単に説明の容易性のために導入された概念であることを理解されたい。実際の適用では、n個の第1のデータストリームは分割なしの全体であり、各第1のデータストリームサブセットは、n個の第1のデータストリーム内の1つまたは複数のデータストリームとみなされ得る。
多重化に関与する各第1のデータストリーム内のz個の連続するシンボルはz個の異なるコードワードからのものであるため、多重化によって取得された各第2のデータストリーム内のy個の連続するシンボルはy個の異なるコードワードからのものであり、y>zであることに留意されたい。可能な実施態様では、K≦Gである場合、y=K*zである。別の可能な実施態様では、K>Gの場合、y=G*zである。
以下では、多重化の具体的実施態様について説明する。説明の容易性のために、以下では、マルチプレクサに入力されるK個の第1のデータストリームが、多重化入力データストリーム0、多重化入力データストリーム1、多重化入力データストリーム2、...、多重化入力データストリーム(K-1)と表記される。
図14は、本出願の実施形態による、マルチプレクサの第1の構造の概略図である。図14に示されるように、
は多重化入力データストリームjの連続するΔ個のシンボルを示し、Δ個のシンボルはΔ個の異なる外部コードのコードワードからのものであり、0≦j≦K-1であり、K≦Gである場合、Δはzの約数である;または、K>Gの場合、Δ=zである。
は、多重化入力データストリームjにおける連続的なΔWのRSシンボルを示す。マルチプレクサによって出力される第2のデータストリームは、複数の第2のデータストリームシンボルサブセットを含み、各第2のデータストリームシンボルサブセットはK個のシンボルグループを含み、各シンボルグループはΔ個のシンボルを含むことに留意されたい。加えて、各第2のデータストリームシンボルサブセット内の2つの隣接するシンボルグループは、異なる第1のデータストリームサブセットからのものである。具体的には、第2のデータストリームシンボルサブセット内の第jのシンボルグループは、K個の多重化入力データストリームのj番目からのものであり、0≦j≦K-1である。K>Gである場合、K個の多重化入力データストリーム内の2つの隣接する多重化入力データストリームは、異なる第1のデータストリームサブセットからのものであることに留意されたい。さらに、K>Gの場合、G個ごとの連続する多重化入力データストリームが、異なる第1のデータストリームサブセットからのものであることに留意されたい。
各第2のデータストリームシンボルサブセット内の2つの隣接するシンボルグループは異なる第1のデータストリームサブセットからのものであるため、多重化によって取得された第2のデータストリーム内のy個の連続するシンボルはy個の異なるコードワードからのものであり、y>z(y=K*zまたはy=G*z)であることに留意されたい。畳み込みインターリーブのみが実行されるとき、出力データストリーム内のy個の連続するシンボルがy個の異なるコードワードからのものである場合を実施するために、長いレイテンシが必要とされることを理解されたい。この解決策では、畳み込みインターリーブの持続時間は短縮されるが、畳み込みインターリーブと多重化とを組み合わせることによって同等の性能が依然として達成され得る。また、畳み込みインターリーブと多重化を組み合わせることにより、多重化の持続時間が短く、より短いレイテンシで同等の性能が達成され得る。
第2のデータストリームシンボルサブセットは、説明の容易性のために導入された概念にすぎないことを理解されたい。実際の適用では、第2のデータストリーム内のシンボルは分割されていない全体であり、各第2のデータストリームシンボルサブセットは、第2のデータストリーム内の複数のシンボルとみなされ得る。
図14が例として使用される。
は第0の第2のデータストリームシンボルサブセットとして示され、
は第1の第2のデータストリームシンボルサブセットとして示され、...、
は第Wの第2のデータストリームシンボルサブセットとして示される。第0の第2のデータストリームシンボルサブセットが例として使用され、
は第0のグループ内のΔ個のシンボルを表し、
は第1のグループ内のΔ個のシンボルを表し、...、
は第(K-1)のグループ内のΔ個のシンボルを表す。
は多重化入力データストリーム0からのものであり、
は多重化入力データストリーム1からのものであり、...
は多重化入力データストリーム(K-1)からのものであることが学ばれ得る。Δ=z、
内のz個の連続するシンボルがz個の異なるコードワードからのものであると仮定すると、
内のz個の連続するシンボルはz個の異なるコードワードからのものであり、...となることを理解されたい。多重化によって取得された第2のデータストリーム内のy個の連続するシンボルがy個の異なるコードワードからのものである場合を実施するために、y>zであり、
および
は異なる第1のデータストリームサブセットからのものであり、言い換えれば、多重化入力データストリーム0および多重化入力データストリーム1は異なる第1のデータストリームサブセットからのものである。同様に、
および
は異なる第1のデータストリームサブセットからのものであり、言い換えれば、多重化入力データストリーム1および多重化入力データストリーム2は異なる第1のデータストリームサブセットからのものである、等々である。このようにして、多重化によって取得された第2のデータストリーム内の2*z個ごとの連続するシンボルは、2*z個の異なる外部コードのコードワードからのものである。K>Gの場合、G個ごとの連続する多重化入力データストリームは、異なる第1のデータストリームサブセットからのものであることに留意されたい。具体的には、多重化入力データストリーム0から多重化入力データストリーム(G-1)は異なる第1のデータストリームサブセットからのものであり、多重化入力データストリームGおよび多重化入力データストリーム(2*G-1)は異なる第1のデータストリームサブセットからのものである、等々である。このようにして、多重化によって取得された第2のデータ内のG*z個ごとの連続するシンボルは、G*z個の異なる外部コードのコードワードからのものである。
言い換えると、上記の様式では、マルチプレクサは、K個の入力データストリーム内のデータを、Δ個のシンボルごとにポーリング様式で1つの第2のデータストリームに出力し、言い換えれば、多重化入力データストリーム0の各々から多重化入力データストリーム(K-1)にΔ個のシンボルを順次出力して、第2のデータストリームを生成し、第2のデータストリームに対応するデータシーケンスは、
である。K≦Gである場合、第1のデータストリームサブセットから選択されるK個の第1のデータストリームは、任意のシーケンスでマルチプレクサの多重化入力データストリーム0から多重化入力データストリーム(K-1)まで対応することができ、Δはzの約数であり、多重化および出力により取得される第2のデータストリーム内の任意のK*z個の連続するシンボルは、異なる外部コードのコードワードからのものである。K>Gである場合、第1のデータストリームサブセットから選択されたK個の第1のデータストリームは、具体的な規則に従って、マルチプレクサの多重化入力データストリーム0から多重化入力データストリーム(K-1)に対応する必要がある。具体的な規則は、マルチプレクサのG個ごとの連続する多重化入力データストリームが異なる第1のデータストリームサブセットからのものであることである。具体的な様式では、多重化入力データストリームi*Gから多重化入力データストリーム(i*G+G-1)は、それぞれ第1のデータストリームサブセット0から第1のデータストリームサブセット(G-1)までのものであり、0≦i<K/Gである。このようにして、マルチプレクサによって出力される第2のデータストリーム内のG*z個ごとの連続するシンボルは、異なる外部コードのコードワードからのものであり得る。
1003:m個の第2のデータストリームに対して第2のFEC符号化を別々に実行して、符号化データストリームを取得する。
図15は、本出願の実施形態による、m個の第2のデータストリームに対してFEC符号化が実行される構造の概略図である。図15に示されるように、m本の第2のデータストリームに対して第2のFEC符号化、すなわち上述の内部コード符号化が別々に実行され、内部コード符号化の情報ビットの長さはy個のRSシンボルより少ないまたは等しい。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(framing)などを含み得る。例えば、バーストエラーに耐えるシステムの能力を向上させるために、内部コード符号化データストリームがインターリーブされ、次いで送信されてもよい。
本出願の実施形態では、n個のレーンデータストリームはすべて、外部コード符号化されたコードワードストリームである。n個のデータストリームに対して別々に畳み込みインターリーブが実行され、畳み込みインターリーブが実行されたn個のデータストリームに対してデータストリーム多重化が実行されてm個の第2のデータストリームを取得し、その後、内部コード符号化が実行される。本出願で提供されるデータインターリーブおよび多重化処理解決策によれば、以下のケースが短いレイテンシで実施され得る:m個の多重化データストリームから連続的に出力される複数のシンボルは複数の異なる外部コードのコードワードからのものであり、連結FEC解決策は、良好な性能を確実にしながらデータインターリーブのレイテンシを低減するのに役立つ。言い換えれば、本出願では、畳み込みインターリーブとデータ多重化との組み合わせの解決策は、連結FEC解決策の全体的なレイテンシを低くすることを可能にし、低いレイテンシを必要とする適用シナリオに対してより適用可能である。
以下では、いくつかの具体的な実施形態を参照して、図10で説明したデータ処理方法の手順をさらに説明する。
実施形態1:適用シナリオは1×800Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットであり、2:1、4:1、または8:1のマルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
図3(a)に示される送信側処理モジュールのデータ処理の前述の概略図に基づいて、送信側処理モジュールは、PCSレーンの既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、レーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。32個のレーンの既知のアラインメントマーカは異なる(「Ethernet Technology Consortium 800G Specification」を参照されたい)。次いで、送信側処理モジュールは、32個のレーンデータストリームに対してレーンデスキュー(lane de-skew)を実行して、32個の完全にアラインメントされたレーンデータストリームを取得する。次いで、アラインメントマーカに基づいて、n=32本のレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行されることで、n=32本のレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。1つのシーケンスは、レーンデータストリームが0から31まで上から下にソートされることであり、これは図5におけるものと同じである。
レーン並べ替えが実行されるn=32個のレーンデータストリームは、畳み込みインターリーブおよび多重化のために、畳み込みインターリーブおよび多重化を含む設計されたプロセッサに送信され、次いで、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(framing)などを含み得る。
この実施形態では、図11に示される構造が畳み込みインターリーブに使用され、畳み込みインターリーブは、n=32個のPCSレーンデータストリームに対して別々に実行され、n=32個の第1のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバ0、畳み込みインターリーバ1、畳み込みインターリーバ2、...、畳み込みインターリーバ31は、同じインターリーブ構造を使用する。
図16(a)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第3の構造の概略図である。図16(a)に示されるように、p=3本の遅延線(delay line)が含まれる。p=3本の遅延線は、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=2個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図16(a)に示されるように、Cr(.)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(6t)およびCr(6t+1)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリームr内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t-12Q)およびCr(6t-12Q+1)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(6t+2)およびCr(6t+3)は、遅延線1に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t-6Q+2)およびCr(6t-6Q+3)は、遅延線1から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(6t+4)およびCr(6t+5)は、遅延線2に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t+4)およびCr(6t+5)は、遅延線2から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(6t+6)およびCr(6t+7)は、その後続いて遅延線0に入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t-12Q+6)およびCr(6t-12Q+7)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルである;等々である。図5を参照すると、6Q+2≧68、すなわちQ≧11の場合、畳み込みインターリーブによって出力される合計6つのRSシンボルCr(6t-12Q)、Cr(6t-12Q+1)、Cr(6t-6Q+2)、Cr(6t-6Q+3)、Cr(6t+4)、およびCr(6t+5)は、6つの異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。
図16(b)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第4の構造の概略図である。図16(b)に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=11が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図16(b)に示される。畳み込みインターリーバに対応するインターリーブレイテンシは、約22*2*3/2=66個のRSシンボルである。図16(b)に示される畳み込みインターリーバは、32個のPCSレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図5に示されるPCSレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリーム0から15内の任意のRSシンボルおよび第1のデータストリーム16から31内の任意のRSシンボルが異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。したがって、32個の第1のデータストリームはG=2個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から15は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム16から31は第1のデータストリームサブセット1である。図16(a)を参照すると、第1のデータストリームサブセット0内の任意のデータストリームr_0のものである6つの出力シンボルCr_0(6t-12Q)、Cr_0(6t-12Q+1)、Cr_0(6t-12Q+1)、Cr_0(6t-6Q+3)、Cr_0(6t+4)、およびCr_0(6t+5)、ならびに第1のデータストリームサブセット1内の任意のデータストリームr_1のものである6つの出力シンボルCr_1(6t-12Q)、Cr_1(6t-12Q+1)、Cr_1(6t-6Q+2)、Cr_1(6t-6Q+3)、Cr_1(6t+4)、およびCr_1(6t+4)である、合計12個のRSシンボルが12個の異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。
この実施形態では、図13に示される多重化の可能な実施態様は以下の通りである:G=2、K=2、およびm=16。16個の第2のデータストリームが生成され、16個の2:1多重化処理モジュールが含まれる。第1のデータストリームサブセット0から選択される任意の第1のデータストリームおよび第1のデータストリームサブセット1から選択される任意の第1のデータストリームは、2:1マルチプレクサの入力として使用される。
図17(a)は、本出願の実施形態による、マルチプレクサの第2の構造の概略図である。図17(a)に示されるように、2:1マルチプレクサi(0≦i≦15)の2つの入力データストリームは、第1のデータストリームiおよび第1のデータストリーム(i+16)である。図において、
は、2:1マルチプレクサの多重化入力データストリームjの連続するΔ=6個のRSシンボルを示し、RSシンボルは6個の異なる外部コードRSコードワードからのものである。2:1マルチプレクサは、6個のRSシンボルごとにポーリング様式で2つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
である。K=G=2であるため、Δ=1、2、または3である場合、マルチプレクサによって出力されるデータストリーム内の12個の連続するRSシンボルは、12個の異なるRSコードワードからのものであり得ることに留意されたい。
本実施形態の図13に示される多重化の別の可能な実施態様は以下の通りである:G=2、K=4、m=8、8つの第2のデータストリームが生成され、8つの4:1マルチプレクサが含まれる。第1のデータストリームサブセット0から選択される任意の2つの第1のデータストリームおよび第1のデータストリームサブセット1から選択される任意の2つの第1のデータストリームは、4:1マルチプレクサの入力として使用される。
図17(b)は、本出願の実施形態による、マルチプレクサの第3の構造の概略図である。図17(b)に示されるように、4:1マルチプレクサi(0≦i≦7)の多重化入力データストリーム0、多重化入力データストリーム1、多重化入力データストリーム2、および多重化入力データストリーム3は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+8)、および第1のデータストリーム(i+24)にそれぞれ対応し、すなわち、マルチプレクサの任意の2つの連続する多重化入力データストリームは、異なる第1のデータストリームサブセットからのものである。図において、
は、4:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦i≦3)のΔ=6個の連続するRSシンボルを示し、シンボルは6個の異なる外部コードRSコードワードからのものである。4:1マルチプレクサは、4つの入力データストリーム内のデータを6つのRSシンボルごとにポーリング様式で出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
である。出力データストリーム内の12個の連続するRSシンボルは、12個の異なるRSコードワードからのものである。
本実施形態の図13に示される多重化の別の可能な実施態様は以下の通りである:G=2、K=8、m=4、4つの第2のデータストリームが生成され、4つの8:1マルチプレクサが含まれる。第1のデータストリームサブセット0から選択される任意の4つの第1のデータストリームおよび第1のデータストリームサブセット1から選択される任意の4つの第1のデータストリームは、8:1マルチプレクサの入力として使用される。
図17(c)は、本出願の実施形態による、マルチプレクサの第4の構造の概略図である。図17(c)に示されるように、8:1マルチプレクサi(0≦i≦3)の多重化入力データストリーム0から7は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+24)、第1のデータストリーム(i+4)、第1のデータストリーム(i+20)、第1のデータストリーム(i+12)、および第1のデータストリーム(i+28)にそれぞれ対応し、すなわち、マルチプレクサの任意の2つの連続する多重化入力データストリームは、異なる第1のデータストリームサブセットからのものである。8:1マルチプレクサi(0≦i≦3)の多重化入力データストリーム0から7は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+4)、第1のデータストリーム(i+20)、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+24)、第1のデータストリーム(i+12)、および第1のデータストリーム(i+28)に代替的にそれぞれ対応してもよく、すなわち、マルチプレクサの任意の2つの連続する多重化入力データストリームは、異なる第1のデータストリームサブセットからのものであることに留意されたい。図において、
は、8:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦7)の連続するΔ=6個のRSシンボルを示し、シンボルは6個の異なる外部コードRSコードワードからのものである。8:1マルチプレクサは、6つのRSシンボルごとにポーリング様式で8つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
である。出力データストリーム内の12個の連続するRSシンボルは、12個の異なるRSコードワードからのものである。
16個の第2のデータストリーム、8個の第2のデータストリーム、または4個の第2のデータストリームに対して別々に内部コード符号化が実行され、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットである。具体的には、内部コードエンコーダは、内部コードのコードワードデータストリームを取得するために、各第2のデータストリーム内の12個の連続するRSシンボル内の合計120ビットに対して、冗長性を別々に追加する。可能な実施態様では、128ビットのコードワードを取得するために、Hamming(128,120)を使用することにより内部コード符号化が実行され、各第2のデータストリーム内の12個の連続するRSシンボル内の合計120ビットに8ビットの冗長性が追加される。別の可能な実施態様では、内部コード符号化はBCH(136,120)を使用することにより実行され、各第2のデータストリーム内の12個の連続するRSシンボル内の合計120ビットに16ビットの冗長性が追加されて、136ビットのコードワードを取得する。
内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、チャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(framing)などを含み得る。例えば、バーストエラーに耐えるシステムの能力を向上させるために、内部コード符号化データストリームがインターリーブされ得る。
実施形態1のデータインターリーブおよび符号化方式を使用することにより、方式におけるKP4 RS(544,514)+Hamming(128,120)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約4.5E-3であり、性能は連結FEC方式の最適性能に近似する。
実施形態2:適用シナリオは1×800Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットであり、2:1、4:1、または8:1のマルチプレクサが使用され、レーンシンボルアラインメントが使用される。
実施形態2と実施形態1との主な違いは、実施形態2では、2つのRSシンボルに基づくアラインメントによって32個のアラインメントされたレーンデータストリームが取得されることにある。
具体的には、図3(a)に示される送信側処理モジュールのデータ処理の前述の概略図に基づいて、送信側処理モジュールは、PCSレーンの既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、レーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。次いで、送信側処理モジュールは、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得するために、2つのRSシンボルに基づいて32個のレーンデータストリームに対してアラインメントを実行する。次いで、アラインメントマーカに基づいて、32本のレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行され、32本のレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。1つの配置シーケンスは、レーンデータストリームが0から31まで上から下にソートされることであり、これは図3(a)と同じである。別の配置シーケンスは、上から下への「レーン並べ替え」を通して出力される32個のレーンにおいて、最初の16個のレーンデータストリームが、PCSレーンデータストリーム0から15を含み、第2の16個のレーンはPCSレーンデータストリーム16から31を含むというものである。この場合、第1の16レーンデータストリームの具体的なシーケンスは限定されず、第2の16レーンデータストリームの具体的なシーケンスも限定されないことを理解されたい。すなわち、図3(a)のレーンデータストリームiは、必ずしもPCSレーンデータストリームiに対応しているとは限らない。
レーン並べ替えが実行される32個のレーンデータストリームは、インターリーブおよびデータシーケンスの不規則化のために、畳み込みインターリーブおよび多重化を含む設計されたプロセッサに送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。この実施形態で使用される畳み込みインターリーブならびに多重化および内部コード符号化方式はすべて、実施形態1の解決策を使用することを理解されたい。
実施形態2のデータインターリーブおよび符号化方式を使用することにより、方式におけるKP4 RS(544,514)+Hamming(128,120)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約4.5E-3であり、性能は実施形態1の解決策のものと同等であり、全体のレイテンシはより低い。しかしながら、実施形態2の解決策は、実施形態1の解決策と比較して、システムバーストエラーに対する耐性が不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
実施形態3:適用シナリオは1×800Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は160ビットであり、2:1、4:1、または8:1のマルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
実施形態1に基づいて、この実施形態では、160ビットのコード長を有する内部コードが考えられ、新たに設計された畳み込みインターリーバが、相応に使用される。
この実施形態では、図11に示される構造が畳み込みインターリーブに使用され、畳み込みインターリーブは、n=32個のPCSレーンデータストリームに対して別々に実行され、n=32個の第1のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバ0、畳み込みインターリーバ1、畳み込みインターリーバ2、...、畳み込みインターリーバ31は、同じインターリーブ構造を使用する。
図18(a)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第5の構造の概略図である。図18(a)に示されるように、p=4本の遅延線(delay line)が含まれる。4本の遅延線は、3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=2個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は6Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線3の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図18(a)に示されるように、Cr(.)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(8t)およびCr(8t+1)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリームr内の2つのRSシンボルを表し、Cr(8t-24Q)およびCr(8t-24Q+1)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+2)およびCr(8t+3)は、遅延線1に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、Cr(8t-16Q+2)およびCr(8t-16Q+3)は、遅延線1から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+4)およびCr(8t+5)は、遅延線2に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、Cr(8t-8Q+4)およびCr(8t-8Q+5)は、遅延線2から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+6)およびCr(8t+7)は、遅延線3にその後続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、Cr(8t+6)およびCr(8t+7)は、遅延線3から出力される2つのRSシンボルである;等々である。図5を参照すると、8Q+2≧68、すなわちQ≧9の場合、畳み込みインターリーブを介して出力される合計8個のRSシンボル、Cr(8t-24Q)、Cr(8t-24Q+1)、Cr(8t-16Q+2)、Cr(8t-16Q+3)、Cr(8t-8Q+4)、Cr(8t-8Q+5)、Cr(8t+6)、Cr(8t+7)は、8個の異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。
図18(b)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第6の構造の概略図である。図18(b)に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=9が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図18(b)に示される。畳み込みインターリーバに対応するインターリーブのレイテンシは、約27*2*4/2=108個のRSシンボルである。図18(b)に示される畳み込みインターリーバは、32個のPCSレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図5に示されるPCSレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリーム0から15内の任意のRSシンボルおよび第1のデータストリーム16から31内の任意のRSシンボルが異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。したがって、32個の第1のデータストリームはG=2個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から15は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム16から31は第1のデータストリームサブセット1である。図18(a)を参照すると、第1のデータストリームサブセット0内の任意のデータストリームr_0の8つの出力シンボルCr_0(8t-24Q)、Cr_0(8t-24Q+1)、Cr_0(8t-16Q+2)、Cr_0(8t-16Q+3)、Cr_0(8t-8Q+4)、Cr_0(8t-8Q+5)、Cr_0(8t+6)、およびCr_0(8t+7)、ならびに第1のデータストリームサブセット1内の任意のデータストリームr_1の8つの出力シンボルCr_1(8t-24Q)、Cr_1(8t-24Q+1)、Cr_1(8t-16Q+2)、Cr_1(8t-16Q+3)、
、Cr_1(8t-8Q+5)、Cr_1(8t+6)、およびCr_1(8t+7)である、合計16個のRSシンボルが、16個の異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。
この実施形態では、図13に示される多重化の可能な実施態様は以下の通りである:G=2、K=2、およびm=16。16個の第2のデータストリームが生成され、16個の2:1多重化処理モジュールが含まれる。第1のデータストリームサブセット0から選択される任意の第1のデータストリームおよび第1のデータストリームサブセット1から選択される任意の第1のデータストリームは、2:1マルチプレクサの入力として使用される。2:1マルチプレクサの対応する具体的実施態様が図17(a)に示される。2:1マルチプレクサi(0≦i≦15)の2つの入力データストリームは、第1のデータストリームiおよび第1のデータストリーム(i+16)である。図において、
は、2:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦1)の連続するΔ=8個のRSシンボルを示し、シンボルは8個の異なる外部コードRSコードワードからのものである。2:1マルチプレクサは、8個のRSシンボルごとにポーリング様式で2つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
、
である。出力データストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。K=G=2であるため、Δ=1、2、または4である場合、マルチプレクサによって出力されるデータストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものであり得ることに留意されたい。
この実施形態では、図13に示される多重化の別の可能な実施態様は以下の通りである:G=2、K=4、およびm=8。8つの第2のデータストリームが生成され、8つの4:1マルチプレクサが含まれる。第1のデータストリームサブセット0から選択される任意の2つの第1のデータストリームおよび第1のデータストリームサブセット1から選択される任意の2つの第1のデータストリームは、4:1マルチプレクサの入力として使用される。4:1マルチプレクサの対応する具体的実施態様が図17(b)に示される。4:1マルチプレクサi(0≦i≦7)の多重化入力データストリーム0、多重化入力データストリーム1、多重化入力データストリーム2、および多重化入力データストリーム3は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+8)、および第1のデータストリーム(i+24)にそれぞれ対応し、すなわち、マルチプレクサの任意の2つの連続する多重化入力データは、異なる第1のデータシンボルサブセットからのものである。図において、
は、4:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦3)の連続するΔ=8個のRSシンボルを示し、シンボルは8個の異なる外部コードRSコードワードからのものである。4:1マルチプレクサは、8つのRSシンボルごとにポーリング様式で4つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
である。出力データストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。
本実施形態の図13に示される多重化の別の可能な実施態様は以下の通りである:G=2、K=8、m=4、4つの第2のデータストリームが生成され、4つの8:1マルチプレクサが含まれる。第1のデータストリームサブセット0から選択される任意の4つの第1のデータストリームおよび第1のデータストリームサブセット1から選択される任意の4つの第1のデータストリームは、8:1マルチプレクサの入力として使用される。8:1マルチプレクサの対応する具体的実施態様が図17(c)に示される。8:1マルチプレクサi(0≦i≦3)の0から7の多重化入力データストリームは、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+4)、第1のデータストリーム(i+20)、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+24)、第1のデータストリーム(i+12)、および第1のデータストリーム(i+28)に、それぞれ対応する。図において、
は、8:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦7)の連続するΔ=8個のRSシンボルを示し、シンボルは8個の異なる外部コードRSコードワードからのものである。8:1マルチプレクサは、8つのRSシンボルごとにポーリング様式で8つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
であり、出力データストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。
16個の第2のデータストリーム、8個の第2のデータストリーム、または4個の第2のデータストリームに対して別々に内部コード符号化が実行され、内部コード符号化の情報ビット長は160ビットである。具体的には、内部コードエンコーダは、内部コードのコードワードデータストリームを取得するために、第2のデータストリーム内の16個の連続するRSシンボル内の合計160ビットに対して、冗長性を別々に追加する。可能な実施態様では、170ビットのコードワードを取得するために、Hamming(170,160)を使用することにより内部コード符号化が実行され、各第2のデータストリーム内の16個の連続するRSシンボル内の合計160ビットに10ビットの冗長性が追加される。別の可能な実施態様では、内部コード符号化はBCH(176,160)を使用することにより実行され、各第2のデータストリーム内の16個の連続するRSシンボル内の合計160ビットに16ビットの冗長性が追加されて、176ビットのコードワードを取得する。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
この実施形態におけるデータインターリーブおよび符号化方式を使用することにより、Hamming(170,160)が内部コードとして使用されるとき、方式におけるKP4 RS(544,514)+Hamming(170,160)の連結されたコードは、AWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは、約4.3E-3であり、性能は、連結FEC方式の最適性能に近似する。内部コードがBCH(176,160)を使用する場合、方式におけるKP4 RS(544,514)+BCH(176,160)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約8.3E-3であり、性能は連結FEC方式の最適な性能に近似する。
実施形態4:適用シナリオは1×800Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は160ビットであり、2:1、4:1、または8:1のマルチプレクサが使用され、レーンシンボルアラインメントが使用される。
実施形態4と実施形態3との主な違いは、実施形態4では、2つのRSシンボルに基づくアラインメントによって32個のアラインメントされたレーンデータストリームが取得されることにある。
具体的には、図3(a)に示される送信側処理モジュールのデータ処理の前述の概略図に基づいて、送信側処理モジュールは、PCSレーンの既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、レーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。次いで、送信側処理モジュールは、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得するために、2つのRSシンボルに基づいて32個のレーンデータストリームに対してアラインメントを実行する。次いで、アラインメントマーカに基づいて、32本のレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行され、32本のレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。1つの配置シーケンスは、レーンデータストリームが0から31まで上から下にソートされることであり、これは図3(a)と同じである。別の配置シーケンスは、上から下への「レーン並べ替え」を通して出力される32個のレーンにおいて、最初の16個のレーンデータストリームが、PCSレーンデータストリーム0から15を含み、第2の16個のレーンはPCSレーンデータストリーム16から31を含むというものである。この場合、第1の16レーンデータストリームの具体的なシーケンスは限定されず、第2の16レーンデータストリームの具体的なシーケンスも限定されないことを理解されたい。すなわち、図3(a)のレーンデータストリームiは、必ずしもPCSレーンデータストリームiに対応しているとは限らない。
レーン並べ替えが実行される32個のレーンデータストリームは、インターリーブおよびデータシーケンスの不規則化のために、畳み込みインターリーブおよび多重化を含む設計されたプロセッサに送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。この実施形態で使用される畳み込みインターリーブならびに多重化および内部コード符号化方式はすべて、実施形態3の解決策を使用することを理解されたい。
実施形態4のデータインターリーブおよび符号化方式を使用することにより、方式におけるKP4 RS(544,514)+Hamming(160,120)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約4.5E-3であり、性能は実施形態3の解決策のものと同等であり、全体のレイテンシはより低い。しかしながら、実施形態4の解決策は、実施形態3の解決策と比較して、システムバーストエラーに対する耐性が不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
実施形態4のデータインターリーブおよび符号化方式を使用することにより、Hamming(170,160)が内部コードとして使用されるとき、方式におけるKP4 RS(544,514)+Hamming(170,160)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約4.3E-3であり、性能は連結FEC方式の最適性能に近似する。内部コードがBCH(176,160)を使用する場合、方式におけるKP4 RS(544,514)+BCH(176,160)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約8.3E-3であり、性能は連結FEC方式の最適な性能に近似する。実施形態3の解決策と同じ内部コード方式が使用される場合、実施形態4の解決策の性能は実施形態3の解決策のものと同じであるが、実施形態4の解決策はシステムバーストエラーに対する耐性が不良であることを理解されたい。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
実施形態5:適用シナリオは2×400Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は120または160ビットであり、2:1、4:1、または8:1のマルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
実施形態1から実施形態4とは異なり、本実施形態では、ホストインターフェースはレーンあたり100Gb/sの2×400Gインターフェースであると考えられる。インターフェースの詳細については、IEEE Std 802.3ckTM/D3.0を参照されたい。
具体的には、図3(a)に示される送信側処理モジュールのデータ処理の前述の概略図に基づいて、送信側処理モジュールは、PCSレーン0から15またはPCSレーン16から31の既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、16個のレーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。次いで、送信側処理モジュールは、32個のレーンデータストリームに対してレーンデスキュー(lane de-skew)を実行して、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得する。次いで、PCSレーン0から15またはPCSレーン16から31のアラインメントマーカに基づいて、16本のレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行されることにより、16本のレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。最後に、32レーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。1つのシーケンスは、レーンデータストリームが0から31まで上から下にソートされることであり、これは図6におけるものと同じである。
レーン並べ替えが実行される32個のレーンデータストリームは、インターリーブおよびデータシーケンスの不規則化のために、畳み込みインターリーブおよび多重化を含む設計されたプロセッサに送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
可能な実施態様では、実施形態5で使用される畳み込みインターリーブおよび多重化、ならびに内部コード符号化を含むプロセッサが実施形態1の解決策のものと同じである場合、連結FEC解決策の性能およびレイテンシは、実施形態1のものと同じである。
別の可能な実施態様では、実施形態5で使用される畳み込みインターリーブおよび多重化、ならびに内部コード符号化を含むプロセッサが実施形態3の解決策のものと同じである場合、連結FEC解決策の性能およびレイテンシは、実施形態3のものと同じである。
実施形態6:適用シナリオは2×400Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は120または160ビットであり、2:1、4:1、または8:1のマルチプレクサが使用され、レーンシンボルアラインメントが使用され、レーン並べ替えは実行されない。
実施形態5の解決策に基づいて、実施形態6は、より低いレイテンシである実施態様の解決策を提供する。
具体的には、図3(b)に示される送信側処理モジュールのデータ処理の前述の概略図に基づいて、送信側処理モジュールは、PCSレーン0から15またはPCSレーン16から31の既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、16個のレーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。次いで、送信側処理モジュールは、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得するために、2つのRSシンボルに基づいて32個のレーンデータストリームに対してアラインメントを実行する。32個のアラインメントされたレーンデータストリームは、インターリーブおよびデータシーケンスの不規則化のために、畳み込みインターリーブおよび多重化を含む設計されたプロセッサに直接送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
可能な実施態様では、実施形態6で使用される畳み込みインターリーブおよび多重化、ならびに内部コード符号化を含むプロセッサが実施形態2の解決策のものと同じである場合、連結FEC解決策の性能およびレイテンシは、実施形態2のものと同じである。
別の可能な実施態様では、実施形態6で使用される畳み込みインターリーブおよび多重化、ならびに内部コード符号化を含むプロセッサが実施形態4の解決策のものと同じである場合、連結FEC解決策の性能およびレイテンシは、実施形態4のものと同じである。
実施形態7:適用シナリオは4×200Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は120または160ビットであり、4:1または8:1マルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
本実施形態では、ホストインターフェースは、レーンあたり100Gb/sの4×200Gインターフェースであると考えられる。インターフェースの詳細については、IEEE Std 802.3ckTM/D3.0を参照されたい。
図3(a)に示される送信側処理モジュールのデータ処理の前述の概略図に基づいて、送信側処理モジュールは、PCSレーン0から7、PCSレーン8から15、PCSレーン16から23、またはPCSレーン24から31の既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、8個のレーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。本明細書のPCSレーン0から7、PCSレーン8から15、PCSレーン16から23、またはPCSレーン24から31は、それぞれ200Gの第0のチャネル、第1のチャネル、第2のチャネル、または第3のチャネルのPCSレーン0から7とみなされ得る。次いで、送信側処理モジュールは、32個のレーンデータストリームに対してレーンデスキュー(lane de-skew)を実行して、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得する。次いで、PCSレーン0から7、PCSレーン8から15、PCSレーン16から23またはPCSレーン24から31のアラインメントマーカに基づいて、8本のレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行され、8本のレーンのデータを指定されたシーケンスで配置され得る。最後に、32レーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。1つのシーケンスは、レーンデータストリームが0から31まで上から下にソートされることであり、これは図7におけるものと同じである。
レーン並べ替えが実行される32個のレーンデータストリームは、インターリーブおよびデータシーケンスの不規則化のために、畳み込みインターリーブおよび多重化を含む設計されたプロセッサに送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
この実施形態では、図11に示される構造が畳み込みインターリーブに使用され、畳み込みインターリーブは、n=32個のPCSレーンデータストリームに対して別々に実行され、n=32個の第1のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバ0、畳み込みインターリーバ1、畳み込みインターリーバ2、...、畳み込みインターリーバ31は、同じインターリーブ構造を使用する。
図19(a)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第7の構造の概略図である。図19(a)に示されるように、p=2本の遅延線(delay line)が含まれる。2本の遅延線は、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=2個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図19(a)に示されるように、Cr(・)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(4t)およびCr(4t+1)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(4t-4Q)およびCr(4t-4Q+1)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(4t+2)およびCr(4t+3)は、遅延線1に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(4t+2)およびCr(4t+3)は、遅延線1から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(4t+4)およびCr(4t+5)は、遅延線0に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(4t-4Q+4)およびCr(4t-4Q+5)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルである;等々である。図7を参照すると、4Q+2≧136、すなわちQ≧34の場合、畳み込みインターリーブを介して出力される合計4つの連続するRSシンボル、Cr(4t-4Q)、Cr(4t-4Q+1)、Cr(4t+2)、およびCr(4t+3)は、4つの異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。
図19(b)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第8の構造の概略図である。図19(b)に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=34が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図19(b)に示される。対応するインターリーブのレイテンシは、約34*2*2/2=68個のRSシンボルである。図19(b)に示される畳み込みインターリーバは、32個のPCSレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図7に示されるPCSレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリーム0から7内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム8から15内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム16から23内の任意のRSシンボル、および第1のデータストリーム24から31内の任意のRSシンボルが異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。したがって、32個の第1のデータストリームはG=4個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から7は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム8から15は第1のデータストリームサブセット1であり、第1のデータストリーム16から23は第1のデータストリームサブセット2であり、第1のデータストリーム24から31は第1のデータストリームサブセット3である。
この実施形態では、図13に示される多重化の可能な実施態様は以下の通りである:G=4、K=4、およびm=8。8つの4:1マルチプレクサが含まれる。各マルチプレクサは、4つの第1のデータストリームを多重化して1つの第2のデータストリームを取得して、合計8つの第2のデータストリームを生成する。第1のデータストリームサブセット0から選択される任意の第1のデータストリーム、第1のデータストリームサブセット1から選択される任意の第1のデータストリーム、第1のデータストリームサブセット2から選択される任意の第1のデータストリーム、および第1のデータストリームサブセット3から選択される任意の第1のデータストリームが、4:1マルチプレクサの入力として使用される。
4:1マルチプレクサの対応する具体的実施態様が図17(b)に示される。4:1マルチプレクサi(0≦i≦7)の多重化入力データストリーム0、多重化入力データストリーム1、多重化入力データストリーム2、および多重化入力データストリーム3は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+8)、および第1のデータストリーム(i+24)にそれぞれ対応する。4:1マルチプレクサi(0≦i≦7)の多重化入力データストリーム0、多重化入力データストリーム1、多重化入力データストリーム2、および多重化入力データストリーム3は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+16)、および第1のデータストリーム(i+24)に、代替的にそれぞれ対応してもよいことに留意されたい。この実施形態では、図17(b)に示される
は、4:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦3)の連続するΔ=4個のRSシンボルを示し、シンボルは4つの異なる外部コードRSコードワードからのものである。4:1マルチプレクサは、4つのRSシンボルごとにポーリング様式で4つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
である。出力データストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。K=G=4であるため、第1のデータストリームサブセット0から3の各々から選択された1つの第1のデータストリームは、任意のシーケンスにおける4:1マルチプレクサi(0≦i≦7)の多重化入力データストリーム0から3にそれぞれ対応し得ることに留意されたい。Δ=1または2の場合、第2のデータストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、依然として16個の異なるRSコードワードからのものであり得る。
この実施形態では、図13に示される多重化の別の可能な実施態様は以下の通りである:G=4、K=8、およびm=4。4つの8:1マルチプレクサが含まれる。各マルチプレクサは、8つの第1のデータストリームを多重化して1つの第2のデータストリームを取得して、合計4つの第2のデータストリームを生成する。第1のデータストリームサブセット0から選択される任意の2つの第1のデータストリーム、第1のデータストリームサブセット1から選択される任意の2つの第1のデータストリーム、第1のデータストリームサブセット2から選択される任意の2つの第1のデータストリーム、および第1のデータストリームサブセット3から選択される任意の2つの第1のデータストリームが、8:1マルチプレクサの入力として使用される。
8:1マルチプレクサの対応する具体的実施態様が図17(c)に示される。8:1マルチプレクサi(0≦i≦3)の多重化入力データストリーム0から7は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+24)、第1のデータストリーム(i+4)、第1のデータストリーム(i+20)、第1のデータストリーム(i+12)、および第1のデータストリーム(i+28)にそれぞれ対応し、すなわち、マルチプレクサの任意のQ=4個の連続する多重化入力データストリームは、異なる第1のデータストリームサブセットからのものである。8:1マルチプレクサi(0≦i≦3)の多重化入力データストリーム0から7は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+24)、第1のデータストリーム(i+4)、第1のデータストリーム(i+12)、第1のデータストリーム(i+20)、および第1のデータストリーム(i+28)に、代替的にそれぞれ対応してもよいことに留意されたい。図において、
は、8:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦7)の連続するΔ=4個のRSシンボルを示し、シンボルは4個の異なる外部コードRSコードワードからのものである。8:1マルチプレクサは、4つのRSシンボルごとにポーリング様式で8つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
であり、出力データストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。
内部コード符号化は、前述の8つまたは4つの第2のデータストリームに対して別々に実行される。内部コード符号化方式は、実施形態1と同等の性能を取得するために、実施形態1で提供される符号化方式であってもよく;または、実施形態3で提供される符号化方式は、実施形態3と同等の性能を取得するために使用され得、本明細書で、詳細は説明されない。
実施形態8:適用シナリオは4×200Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットであり、2:1マルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
実施形態7に基づいて、この実施形態では、2:1マルチプレクサの使用が考えられ、新たに設計された畳み込みインターリーバが、相応に使用される。
具体的には、図3(a)に示される送信側処理モジュールのデータ処理の前述の概略図に基づいて、送信側処理モジュールは、PCSレーン0から7、PCSレーン8から15、PCSレーン16から23、またはPCSレーン24から31の既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、8個のレーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。本明細書のPCSレーン0から7、PCSレーン8から15、PCSレーン16から23、またはPCSレーン24から31は、それぞれ200Gの第0のチャネル、第1のチャネル、第2のチャネル、または第3のチャネルのPCSレーン0から7とみなされ得る。次いで、送信側処理モジュールは、32個のレーンデータストリームに対してレーンデスキュー(lane de-skew)を実行して、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得する。次いで、PCSレーン0から7、PCSレーン8から15、PCSレーン16から23またはPCSレーン24から31のアラインメントマーカに基づいて、8本のレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行され、8本のレーンのデータを指定されたシーケンスで配置され得る。最後に、32レーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。1つのシーケンスは、レーンデータストリームが0から31まで上から下にソートされることであり、これは図7におけるものと同じである。
レーン並べ替えが実行される32個のレーンデータストリームは、インターリーブおよびデータシーケンスの不規則化のために、畳み込みインターリーブおよび多重化を含む設計されたプロセッサに送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
この実施形態では、図11に示される構造が畳み込みインターリーブに使用され、畳み込みインターリーブは、n=32個のPCSレーンデータストリームに対して別々に実行され、n=32個の第1のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバ0、畳み込みインターリーバ1、畳み込みインターリーバ2、...、畳み込みインターリーバ31は、同じインターリーブ構造を使用する。図16(a)は、p=3本の遅延線(delay line)を含む畳み込みインターリーバの構成を示している。3本の遅延線は、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=2個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図16(a)に示されるように、Cr(・)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(6t)およびCr(6t+1)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t-12Q)およびCr(6t-12Q+1)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(6t+2)およびCr(6t+3)は、遅延線1に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t-6Q+2)およびCr(6t-6Q+3)は、遅延線1から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(6t+4)およびCr(6t+5)は、遅延線2に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t+4)およびCr(6t+5)は、遅延線2から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(6t+6)およびCr(6t+7)は、その後続いて遅延線0に入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t-12Q+6)およびCr(6t-12Q+7)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルである;等々である。図7を参照すると、6Q+2≧136、言い換えれば、Q≧23の場合、畳み込みインターリーブによって出力される合計6つのRSシンボルCr(6t-12Q)、Cr(6t-12Q+1)、Cr(6t-6Q+2)、Cr(6t-6Q+3)、Cr(6t+4)、およびCr(6t+5)は、6つの異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。
図20は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第9の構造の概略図である。図20に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=23が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図20に示されている。対応するインターリーブのレイテンシは、約46*2*3/2=138個のRSシンボルである。図20に示される畳み込みインターリーバは、32個のPCSレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図7に示されるPCSレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリーム0から7内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム8から15内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム16から23内の任意のRSシンボル、および第1のデータストリーム24から31内の任意のRSシンボルが異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。したがって、32個の第1のデータストリームはG=4個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から7は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム8から15は第1のデータストリームサブセット1であり、第1のデータストリーム16から23は第1のデータストリームサブセット2であり、第1のデータストリーム24から31は第1のデータストリームサブセット3である。
この実施形態では、図13に示される多重化の可能な実施態様は以下の通りである:G=4、K=2、およびm=16。16個の2:1マルチプレクサが含まれる。各マルチプレクサは、2つの第1のデータストリームを多重化して1つの第2のデータストリームを取得して、合計16個の第2のデータストリームを生成する。第1のデータストリームサブセット0、第1のデータストリームサブセット1、第1のデータストリームサブセット2、および第1のデータストリームサブセット3のうちの任意の2つの各々から選択された任意の第1のデータストリームである、2つの第1のデータストリームは、2:1マルチプレクサの入力として使用される。2:1マルチプレクサの対応する具体的実施態様が図17(a)に示される。2:1マルチプレクサi(0≦i≦15)の多重化入力データストリーム0および多重化入力データストリーム1は、それぞれ、第1のデータストリームiおよび第1のデータストリーム(i+16)に対応する。図において、
は、2:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦1)の連続するΔ=6個のRSシンボルを示し、シンボルは6個の異なる外部コードRSコードワードからのものである。2:1マルチプレクサは、6個のRSシンボルごとにポーリング様式で2つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
である。出力データストリーム内の12個の連続するRSシンボルは、12個の異なるRSコードワードからのものである。K<Gであるため、Δ=1、2、または3の場合、第2のデータストリーム内の12個の連続するRSシンボルは、依然として12個の異なるRSコードからのものであり得ることに留意されたい。
前述の16個の第2のデータストリームに対して内部コード符号化が別々に実行され、16個の第2のデータストリームの内部コード符号化方式は、実施形態1で提供された符号化方式を使用して、実施形態1と同等の性能を取得することができる。本明細書では詳細は説明されない。
実施形態9:適用シナリオは4×200Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は160ビットであり、2:1マルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
実施形態8に基づいて、この実施形態では、160ビットのコード長を有する内部コードが考えられ、新たに設計された畳み込みインターリーバが、相応に使用される。
具体的には、本実施形態では、図18(a)に示される畳み込みインターリーバ構造が使用され、p=4本の遅延線(delay line)が含まれる。4本の遅延線は、3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=2個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は6Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線3の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図18(a)に示されるように、Cr(・)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(8t)およびCr(8t+1)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(8t-24Q)およびCr(8t-24Q+1)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+2)およびCr(8t+3)は、遅延線1に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(8t-16Q+2)およびCr(8t-16Q+3)は、遅延線1から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+4)およびCr(8t+5)は、遅延線2に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(8t-8Q+4)およびCr(8t-8Q+5)は、遅延線2から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+6)およびCr(8t+7)は、続いて遅延線3に入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(8t+6)およびCr(8t+7)は、遅延線3から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+8)およびCr(8t+9)は、その後続いて遅延線0に入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(8t-24Q+8)およびCr(8t-24Q+9)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルである;等々である。図7を参照すると、8Q+2≧136、言い換えれば、Q≧17のとき、畳み込みインターリーブによって出力される合計8個のRSシンボル、Cr(8t-24Q)、Cr(8t-24Q+1)、Cr(8t-16Q+2)、Cr(8t-16Q+3)、Cr(8t-8Q+4)、Cr(8t-8Q+5)、Cr(8t+6)、およびCr(8t+7)は、8個の異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。
図21は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第10の構造の概略図である。図21に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=17が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図21に示されている。対応するインターリーブのレイテンシは、約51*2*4/2=204個のRSシンボルである。
図21に示される畳み込みインターリーバは、32個のPCSレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図7に示されるPCSレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリーム0から7内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム8から15内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム16から23内の任意のRSシンボル、および第1のデータストリーム24から31内の任意のRSシンボルが異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。したがって、32個の第1のデータストリームはG=4個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から7は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム8から15は第1のデータストリームサブセット1であり、第1のデータストリーム16から23は第1のデータストリームサブセット2であり、第1のデータストリーム24から31は第1のデータストリームサブセット3である。
この実施形態では、図13に示される多重化の可能な実施態様は以下の通りである:G=4、K=2、およびm=16。16個の2:1マルチプレクサが含まれる。各マルチプレクサは、2つの第1のデータストリームを多重化して1つの第2のデータストリームを取得して、合計16個の第2のデータストリームを生成する。第1のデータストリームサブセット0、第1のデータストリームサブセット1、第1のデータストリームサブセット2、および第1のデータストリームサブセット3のうちの任意の2つの各々から選択された任意の第1のデータストリームである、2つの第1のデータストリームは、2:1マルチプレクサの入力として使用される。2:1マルチプレクサの対応する具体的実施態様が図17(a)に示される。2:1マルチプレクサi(0≦i≦15)の多重化入力データストリーム0および多重化入力データストリーム1は、それぞれ、第1のデータストリームiおよび第1のデータストリーム(i+16)に対応する。図において、
は、2:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦1)の連続するΔ=8個のRSシンボルを示し、シンボルは8個の異なる外部コードRSコードワードからのものである。2:1マルチプレクサは、8個のRSシンボルごとにポーリング様式で2つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
である。出力データストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。K<Gであるため、Δ=1、2、または4の場合、第2のデータストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、依然として16個の異なるRSコードからのものであり得ることに留意されたい。
前述の16個の第2のデータストリームに対して内部コード符号化が別々に実行され、16個の第2のデータストリームの内部コード符号化方式は、実施形態3で提供された符号化方式を使用して、実施形態3と同等の性能を取得することができる。本明細書では詳細は説明されない。
実施形態10:適用シナリオは4×200Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は160ビットであり、レーンシンボルアラインメントが使用される。
実施形態7から9のいずれか1つに基づいて、この実施形態は、より低いレイテンシである実施態様の解決策を提供する。
図3(d)に示される送信側処理モジュールのデータ処理の前述の概略図に基づいて、送信側処理モジュールは、PCSレーン0から7、PCSレーン8から15、PCSレーン16から23、またはPCSレーン24から31の既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、8個のレーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。本明細書のPCSレーン0から7、PCSレーン8から15、PCSレーン16から23、またはPCSレーン24から31は、それぞれ200Gの第0のチャネル、第1のチャネル、第2のチャネル、または第3のチャネルのPCSレーン0から7とみなされ得る。次いで、送信側処理モジュールは、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得するために、2つのRSシンボルに基づいて32個のレーンデータストリームに対してアラインメントを実行する。32個のアラインメントされたレーンデータストリームは、処理のために多重化を含む設計されたプロセッサに直接送信され、次いで、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
可能な実施態様では、本実施形態の多重化および内部コード符号化方式の両方が実施形態7の解決策を使用する場合、方式における連結されたコードはAWGNの下にあり、性能は実施形態7の解決策と同等であり、全体のレイテンシはより低い。しかしながら、実施形態の解決策は、実施形態7の解決策と比較して、システムバーストエラーに対する耐性が不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
別の可能な実施態様では、本実施形態の多重化および内部コード符号化方式の両方が実施形態8の解決策を使用する場合、方式における連結されたコードはAWGNの下にあり、性能は実施形態8の解決策と同等であり、全体のレイテンシはより低い。しかしながら、本実施形態の解決策は、実施形態8の解決策と比較して、システムバーストエラーに対する耐性が不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
さらに別の可能な実施態様では、本実施形態の多重化および内部コード符号化方式の両方が実施形態9の解決策を使用する場合、方式における連結されたコードはAWGNの下にあり、性能は実施形態9の解決策と同等であり、全体のレイテンシはより低い。しかしながら、本実施形態の解決策は、実施形態9の解決策と比較して、システムバーストエラーに対する耐性が不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
実施形態11:適用シナリオは8×100Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットまたは160ビットであり、8:1マルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
本実施形態では、ホストインターフェースはレーンあたり100Gb/sの8×100Gインターフェースであり、「100G RS-FEC-Int」モードが使用されると考えられる。インターフェースの詳細については、IEEE Std 802.3ckTM/D3.0を参照されたい。
図3(c)に示される送信側処理モジュールの前述の概略的なデータ処理図に基づいて、送信側処理モジュールは、FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27、またはFECレーン28から31の既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、4つのレーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27、またはFECレーン28から31は、それぞれ、100Gの第0のチャネル、第1のチャネル、第2のチャネル、第3のチャネル、第4のチャネル、第5のチャネル、第6のチャネル、または第7のチャネルにおけるFECレーン0から3とみなされることができる。次いで、送信側処理モジュールは、32個のレーンデータストリームに対してレーンデスキュー(lane de-skew)を実行して、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得する。次いで、FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27またはFECレーン28から31のアラインメントマーカに基づいて、4つのレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行されて、4つのレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。最後に、32レーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。1つのシーケンスは、レーンデータストリームが上から下に0から31までソートされることであり、これは、図11内のものと同じである。レーン並べ替えが実行される32個のレーンデータストリームがは畳み込みインターリーブされないが、合計16個の第2のデータストリームを取得するために直接多重化され、第2のデータストリームは、内部コード符号化のために内部符号エンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
図8に示されるPCSレーンデータストリームを参照されたい。レーンデータストリーム0から3内の任意のRSシンボル、レーンデータストリーム4から7内の任意のRSシンボル、レーンデータストリーム8から11内の任意のRSシンボル、レーンデータストリーム12から15内の任意のRSシンボル、レーンデータストリーム16から19内の任意のRSシンボル、レーンデータストリーム20から23内の任意のRSシンボル、レーンデータストリーム24から27内の任意のRSシンボル、およびレーンデータストリーム28から31内の任意のRSシンボルはすべて、異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。レーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブが実行されないため、レーンデータストリーム0から31は、第1のデータストリーム0から31と同等である。したがって、32個の第1のデータストリームはG=8個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から3は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム4から7は第1のデータストリームサブセット1であり、第1のデータストリーム8から11は第1のデータストリームサブセット2であり、第1のデータストリーム12から15は第1のデータストリームサブセット3であり、第1のデータストリーム16から19は第1のデータストリームサブセット4であり、第1のデータストリーム20から23は第1のデータストリームサブセット5であり、第1のデータストリーム24から27は第1のデータストリームサブセット6であり、また第1のデータストリーム28から31は第1のデータストリームサブセット7である。
本実施形態で使用される図13に示される多重化の可能な実施態様は以下の通りである:G=8、K=8、m=4であり、4つの第2のデータストリームを取得するために32個のレーンデータストリームに対して多重化が実行される。8:1マルチプレクサi(0≦i≦3)の8つの入力データストリームとして、第1のデータストリームサブセット0内の1つのデータストリーム、第1のデータストリームサブセット1内の1つのデータストリーム、第1のデータストリームサブセット2内の1つのデータストリーム、第1のデータストリームサブセット3内の1つのデータストリーム、第1のデータストリームサブセット4内の1つのデータストリーム、第1のデータストリームサブセット5内の1つのデータストリーム、第1のデータストリームサブセット6内の1つのデータストリーム、および第1のデータストリームサブセット7内の1つのデータストリームである、合計8つのレーンデータストリームが使用される。具体的実施態様が図17(c)に示されている。マルチプレクサi(0≦i≦3)は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+24)、第1のデータストリーム(i+4)、第1のデータストリーム(i+20)、第1のデータストリーム(i+12)、および第1のデータストリーム(i+28)を使用して、8:1マルチプレクサの多重化入力データストリーム0から7にそれぞれ対応する。図において、
は、8:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦7)の連続するΔ=2個のRSシンボルを示し、シンボルは2つの異なる外部コードRSコードワードからのものである。8:1マルチプレクサは、2つのRSシンボルごとにポーリング様式で8つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
であり、出力データストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。K≦Gであるため、Δ=1の場合、第2のデータストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、依然として16個の異なるRSコードからのものであり得ることに留意されたい。
図22は、本出願の実施形態による、マルチプレクサの第5の構造の概略図である。図22に示されるように、マルチプレクサi(0≦i≦3)は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+4)、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+12)、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+20)、第1のデータストリーム(i+24)、および第1のデータストリーム(i+28)を使用して、8:1マルチプレクサの多重化入力データストリーム0から7にそれぞれ対応する。図において、
は、8:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦7)の連続するΔ=2個のRSシンボルを示し、シンボルは2個の異なる外部コードRSコードワードからのものである。8:1マルチプレクサは、2つのRSシンボルごとにポーリング様式で8つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
であり、出力データストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。K≦Gであるため、Δ=1の場合、第2のデータストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、依然として16個の異なるRSコードからのものであり得ることに留意されたい。
前述の4つの第2のデータストリームに対して内部コード符号化が別々に実行される。内部コード符号化方式は、実施形態1と同等の性能を取得するために、実施形態1で提供される符号化方式であってもよく;または、実施形態3で提供される符号化方式は、実施形態3と同等の性能を取得するために使用され得、本明細書で、詳細は説明されない。
実施形態12:適用シナリオは8×100Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットまたは160ビットであり、4:1マルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
実施形態11の解決策に基づいて、本実施形態は、4:1マルチプレクサが多重化に使用される場合の第2の低レイテンシの実施態様解決策を提供する。
図3(a)に示される送信側処理モジュールの前述の概略的なデータ処理図に基づいて、送信側処理モジュールは、FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27、またはFECレーン28から31の既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、4つのレーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27、またはFECレーン28から31は、それぞれ、100Gの第0のチャネル、第1のチャネル、第2のチャネル、第3のチャネル、第4のチャネル、第5のチャネル、第6のチャネル、または第7のチャネルにおけるFECレーン0から3とみなされることができる。次いで、送信側処理モジュールは、32個のレーンデータストリームに対してレーンデスキュー(lane de-skew)を実行して、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得する。次いで、FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27またはFECレーン28から31のアラインメントマーカに基づいて、4つのレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行されて、4つのレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。最後に、32レーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。1つのシーケンスは、レーンデータストリームが0から31まで上から下にソートされることであり、これは図11におけるものと同じである。
レーン並べ替えが実行される32個のレーンデータストリームは、インターリーブおよびデータシーケンスの不規則化のために、畳み込みインターリーブおよび多重化を含む設計されたプロセッサに送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
この実施形態では、図11に示される構造が畳み込みインターリーブに使用され、畳み込みインターリーブは、n=32個のPCSレーンデータストリームに対して別々に実行され、n=32個の第1のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバ0、畳み込みインターリーバ1、畳み込みインターリーバ2、...、畳み込みインターリーバ31は、同じインターリーブ構造を使用する。図19(a)は、p=2本の遅延線(delay line)を含む畳み込みインターリーバの構成を示している。2本の遅延線は、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=2個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図19(a)に示されるように、Cr(・)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)内の1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(4t)およびCr(4t+1)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(4t-4Q)およびCr(4t-4Q+1)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(4t+2)およびCr(4t+3)は、遅延線1に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(4t+2)およびCr(4t+3)は、遅延線1から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(4t+4)およびCr(4t+5)は、遅延線0に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(4t-4Q+4)およびCr(4t-4Q+5)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルである;等々である。図8を参照すると、4Q+2≧272、すなわち、Q≧68のとき、畳み込みインターリーブを介して出力される4つの連続するRSシンボル、Cr(4t-4Q)、Cr(4t-4Q+1)、Cr(4t+2)、およびCr(4t+3)は、4つの異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。
図23は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第11の構造の概略図である。図23に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=68が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図23に示されている。対応するインターリーブのレイテンシは、約68*2*2/2=136個のRSシンボルである。
図23に示される畳み込みインターリーバは、32個のPCSレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図8に示されるPCSレーンデータストリームを参照されたい。レーンデータストリーム0から3内の任意のRSシンボル、レーンデータストリーム4から7内の任意のRSシンボル、レーンデータストリーム8から11内の任意のRSシンボル、レーンデータストリーム12から15内の任意のRSシンボル、レーンデータストリーム16から19内の任意のRSシンボル、レーンデータストリーム20から23内の任意のRSシンボル、レーンデータストリーム24から27内の任意のRSシンボル、およびレーンデータストリーム28から31内の任意のRSシンボルが異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。したがって、32個の第1のデータストリームはG=8個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から3は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム4から7は第1のデータストリームサブセット1であり、第1のデータストリーム8から11は第1のデータストリームサブセット2であり、第1のデータストリーム12から15は第1のデータストリームサブセット3であり、第1のデータストリーム16から19は第1のデータストリームサブセット4であり、第1のデータストリーム20から23は第1のデータストリームサブセット5であり、第1のデータストリーム24から27は第1のデータストリームサブセット6であり、また第1のデータストリーム28から31は第1のデータストリームサブセット7である。
この実施形態では、図13に示される多重化の可能な実施態様は以下の通りである:G=8、K=4、およびm=8。8つの4:1マルチプレクサが含まれる。各マルチプレクサは、4つの第1のデータストリームを多重化して1つの第2のデータストリームを取得して、合計8つの第2のデータストリームを生成する。第1のデータストリームサブセット0から7のうちの任意の4つの各々から選択された任意の第1のデータストリームである、4つの第1のデータストリームが4:1マルチプレクサの入力として使用される。具体的実施態様が図17(b)に示されている。4:1マルチプレクサi(0≦i≦7)の多重化入力データストリーム0から3は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+8)、および第1のデータストリーム(i+24)に、それぞれ対応する。図において、
は、4:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦3)の連続するΔ=4個のRSシンボルを示し、シンボルは4個の異なる外部コードRSコードワードからのものである。4:1マルチプレクサは、4つのRSシンボルごとにポーリング様式で4つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
である。出力データストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。K≦Gであるため、Δ=1または2の場合、第2のデータストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、依然として16個の異なるRSコードからのものであり得ることに留意されたい。
図24は、本出願の実施形態による、マルチプレクサの第6の構造の概略図である。図24に示されるように、マルチプレクサi(0≦i≦3)は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+16)、および第1のデータストリーム(i+24)を使用して、4:1マルチプレクサの多重化入力データストリーム0から3にそれぞれ対応する。図において、
は、4:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦3)の連続するΔ=4個のRSシンボルを示し、シンボルは4つの異なる外部コードRSコードワードからのものである。4:1マルチプレクサは、4つの入力データストリーム内のデータを4つのRSシンボルごとにポーリング様式で出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
である。出力データストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。K≦Gであるため、Δ=1または2の場合、第2のデータストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、依然として16個の異なるRSコードからのものであり得ることに留意されたい。
前述の8つの第2のデータストリームに対して内部コード符号化が別々に実行される。内部コード符号化方式は、実施形態1と同等の性能を取得するために、実施形態1で提供される符号化方式であってもよく;または、実施形態3で提供される符号化方式は、実施形態3と同等の性能を取得するために使用され得、本明細書で、詳細は説明されない。
実施形態13:適用シナリオは8×100Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットであり、2:1マルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
実施形態12に基づいて、この実施形態では、2:1マルチプレクサおよび120ビットの情報長を有する内部コードが多重化に使用され、また新たに設計された畳み込みインターリーバおよび多重化がそれに対応して使用されると考えられる。
この実施形態では、図11に示される構造が畳み込みインターリーブに使用され、畳み込みインターリーブは、n=32個のPCSレーンデータストリームに対して別々に実行され、n=32個の第1のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバ0、畳み込みインターリーバ1、畳み込みインターリーバ2、...、畳み込みインターリーバ31は、同じインターリーブ構造を使用する。図16(a)は、p=3本の遅延線(delay line)を含む畳み込みインターリーバの構成を示している。3本の遅延線は、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=2個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図16(a)に示されるように、Cr(・)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(6t)およびCr(6t+1)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t-12Q)およびCr(6t-12Q+1)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(6t+2)およびCr(6t+3)は、遅延線1に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t-6Q+2)およびCr(6t-6Q+3)は、遅延線1から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(6t+4)およびCr(6t+5)は、遅延線2に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t+4)およびCr(6t+5)は、遅延線2から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(6t+6)およびCr(6t+7)は、その後続いて遅延線0に入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t-12Q+6)およびCr(6t-12Q+7)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルである;等々である。図8を参照すると、6Q+2≧272、言い換えれば、Q≧45の場合、畳み込みインターリーブによって出力される合計6つのRSシンボルCr(6t-12Q)、Cr(6t-12Q+1)、Cr(6t-6Q+2)、Cr(6t-6Q+3)、Cr(6t+4)、およびCr(6t+5)は、6つの異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。
図25は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第12の構造の概略図である。図25に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=45が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図25に示されている。対応するインターリーブのレイテンシは、約90*2*3/2=270個のRSシンボルである。
図25に示される畳み込みインターリーバは、32個のPCSレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図8に示されるPCSレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリーム0から3内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム4から7内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム8から11内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム12から15内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム16から19内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム20から23内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム24から27内の任意のRSシンボル、および第1のデータストリーム28から31内の任意のRSシンボルは、異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。したがって、32個の第1のデータストリームはG=8個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から3は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム4から7は第1のデータストリームサブセット1であり、第1のデータストリーム8から11は第1のデータストリームサブセット2であり、第1のデータストリーム12から15は第1のデータストリームサブセット3であり、第1のデータストリーム16から19は第1のデータストリームサブセット4であり、第1のデータストリーム20から23は第1のデータストリームサブセット5であり、第1のデータストリーム24から27は第1のデータストリームサブセット6であり、また第1のデータストリーム28から31は第1のデータストリームサブセット7である。
この実施形態では、図13に示される多重化の可能な実施態様は以下の通りである:G=8、K=2、およびm=16。16個の2:1マルチプレクサが含まれる。各マルチプレクサは、2つの第1のデータストリームを多重化して1つの第2のデータストリームを取得して、合計16個の第2のデータストリームを生成する。第1のデータストリームサブセット0から7のうちの任意の2つの各々から選択された任意の第1のデータストリームである、2つの第1のデータストリームが2:1マルチプレクサの入力として使用される。2:1マルチプレクサの対応する具体的実施態様が図17(a)に示される。2:1マルチプレクサi(0≦i≦15)の多重化入力データストリーム0および多重化入力データストリーム1は、それぞれ、第1のデータストリームiおよび第1のデータストリーム(i+16)に対応する。図において、
は、2:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦1)の連続するΔ=6個のRSシンボルを示し、シンボルは6個の異なる外部コードRSコードワードからのものである。2:1マルチプレクサは、6 RSシンボルごとにポーリング様式で2つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
である。出力データストリーム内の12個の連続するRSシンボルは、12個の異なるRSコードワードからのものである。K≦Gであるため、Δ=1、2、または3である場合、第2のデータストリーム内の12個の連続するRSシンボルは、依然として12個の異なるRSコードからのものであり得ることに留意されたい。
多重化によって出力された16個の第2のデータストリームを符号化する解決策は、実施形態1の解決策を使用し得て、実施形態1のものと同等の性能を取得し、本明細書では、詳細が再び説明されない。
実施形態14:適用シナリオは8×100Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は160ビットであり、2:1マルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
実施形態12に基づいて、この実施形態では、2:1マルチプレクサおよび160ビットの情報長を有する内部コードが多重化に使用され、新たに設計された畳み込みインターリーバおよび多重化がそれに対応して使用されると考えられる。
この実施形態では、図11に示される構造が畳み込みインターリーブに使用され、畳み込みインターリーブは、n=32個のPCSレーンデータストリームに対して別々に実行され、n=32個の第1のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバ0、畳み込みインターリーバ1、畳み込みインターリーバ2、...、畳み込みインターリーバ31は、同じインターリーブ構造を使用する。図18(a)は、p=4本の遅延線(delay line)を含む畳み込みインターリーバの構成を示している。4本の遅延線は、3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=2個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は6Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線3の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図18(a)に示されるように、Cr(・)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(8t)およびCr(8t+1)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(8t-24Q)およびCr(8t-24Q+1)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+2)およびCr(8t+3)は、遅延線1に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(8t-16Q+2)およびCr(8t-16Q+3)は、遅延線1から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+4)およびCr(8t+5)は、遅延線2に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(8t-8Q+4)およびCr(8t-8Q+5)は、遅延線2から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+6)およびCr(8t+7)は、その後続いて遅延線3に入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(8t+6)およびCr(8t+7)は、遅延線3から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+8)およびCr(8t+9)は、その後続いて遅延線0に入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(8t-24Q+8)およびCr(8t-24Q+9)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルである;等々である。図8を参照すると、8Q+2≧272、言い換えれば、Q≧34の場合、畳み込みインターリーブによって出力される合計8個のRSシンボルCr(8t-24Q)、Cr(8t-24Q+1)、Cr(8t-24Q+2)、Cr(8t-16Q+3)、Cr(8t-8Q+4)、Cr(8t-8Q+5)、Cr(8t+6)、およびCr(8t+7)は、8個の異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。
図26は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第13の構造の概略図である。図26に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=34が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図26に示されている。対応するインターリーブのレイテンシは、約102*2*4/2=408個のRSシンボルである。
図26に示される畳み込みインターリーバは、32個のPCSレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図8に示されるPCSレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリーム0から3内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム4から7内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム8から11内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム12から15内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム16から19内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム20から23内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム24から27内の任意のRSシンボル、および第1のデータストリーム28から31内の任意のRSシンボルは、異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。したがって、32個の第1のデータストリームはG=8個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から3は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム4から7は第1のデータストリームサブセット1であり、第1のデータストリーム8から11は第1のデータストリームサブセット2であり、第1のデータストリーム12から15は第1のデータストリームサブセット3であり、第1のデータストリーム16から19は第1のデータストリームサブセット4であり、第1のデータストリーム20から23は第1のデータストリームサブセット5であり、第1のデータストリーム24から27は第1のデータストリームサブセット6であり、また第1のデータストリーム28から31は第1のデータストリームサブセット7である。
この実施形態では、図13に示される多重化の可能な実施態様は以下の通りである:G=8、K=2、およびm=16。16個の2:1マルチプレクサが含まれる。各マルチプレクサは、2つの第1のデータストリームを多重化して1つの第2のデータストリームを取得して、合計16個の第2のデータストリームを生成する。第1のデータストリームサブセット0から7のうちの任意の2つの各々から選択された任意の第1のデータストリームである、2つの第1のデータストリームが2:1マルチプレクサの入力として使用される。2:1マルチプレクサの対応する具体的実施態様が図17(a)に示される。2:1マルチプレクサi(0≦i≦15)の多重化入力データストリーム0および多重化入力データストリーム1は、それぞれ、第1のデータストリームiおよび第1のデータストリーム(i+16)に対応する。図において、
は、2:1マルチプレクサの多重化入力データストリームj(0≦j≦1)の連続するΔ=8個のRSシンボルを示し、シンボルは8個の異なる外部コードRSコードワードからのものである。2:1マルチプレクサは、8個のRSシンボルごとにポーリング様式で2つの入力データストリーム内のデータを出力データストリームに出力し、すなわち、出力データシーケンスは、
である。出力データストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。K≦Gであるため、Δ=1、2、または4である場合、第2のデータストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、依然として16個の異なるRSコードからのものであり得ることに留意されたい。
多重化によって出力された16個の第2のデータストリームに対して内部コード符号化を実行する方式は、実施形態3の内部コード符号化方式を使用し得て、実施形態3のものと同等の性能を取得し、本明細書では、詳細が再び説明されない。
実施形態15:適用シナリオは8×100Gインターフェースであり、レーンシンボルアラインメントが使用される。
実施形態11から14のいずれかに基づいて、この実施形態は、より低いレイテンシである実施態様の解決策を提供する。
図3(b)に示される送信側処理モジュールの前述の概略的なデータ処理図に基づいて、送信側処理モジュールは、FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27、またはFECレーン28から31の既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、4つのレーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。次いで、送信側処理モジュールは、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得するために、2つのRSシンボルに基づいて32個のレーンデータストリームに対してアラインメントを実行する。32のレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブが別々に実行されて32個の第1のデータストリームを取得し、第1のデータストリームに対して多重化が実行されて4、8、または16個の第2のデータストリームを取得し、また第2のデータストリームは、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
本実施形態では、畳み込みインターリーブと多重化および内部コード符号化とを含むプロセッサが実施形態11の解決策のものと同じである場合、方式内の連結されたコードはAWGNの下にあり、性能は実施形態11の解決策と同等であるが、本実施形態の解決策はシステムバーストエラーに耐えるのに不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
本実施形態では、畳み込みインターリーブおよび多重化を含むプロセッサおよび内部コード符号化が実施形態12の解決策のものと同じである場合、方式内の連結されたコードはAWGNの下にあり、性能は実施形態12の解決策のものと同等であるが、本実施形態の解決策はシステムバーストエラーに耐えるのに不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
本実施形態では、畳み込みインターリーブおよび多重化を含むプロセッサおよび内部コード符号化が実施形態13の解決策のものと同じである場合、方式内の連結されたコードはAWGNの下にあり、性能は実施形態13の解決策のものと同等であるが、本実施形態の解決策はシステムバーストエラーに耐えるのに不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
本実施形態では、畳み込みインターリーブおよび多重化を含むプロセッサおよび内部コード符号化が実施形態14の解決策のものと同じである場合、方式内の連結されたコードはAWGNの下にあり、性能は実施形態14の解決策のものと同等であるが、本実施形態の解決策はシステムバーストエラーに耐えるのに不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
実施形態16:適用シナリオは8×100Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットまたは160ビットであり、8:1マルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
本実施形態では、ホストインターフェースはレーンあたり100Gb/sの8×100Gインターフェースであり、「100G RS-FEC」モードが使用されると考えられる。インターフェースの詳細については、IEEE Std 802.3ckTM/D3.0を参照されたい。
図3(a)に示される送信側処理モジュールの前述の概略的なデータ処理図に基づいて、送信側処理モジュールは、FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27、またはFECレーン28から31の既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、4つのレーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27、またはFECレーン28から31は、それぞれ、100Gの第0のチャネル、第1のチャネル、第2のチャネル、第3のチャネル、第4のチャネル、第5のチャネル、第6のチャネル、または第7のチャネルにおけるFECレーン0から3とみなされることができる。次いで、送信側処理モジュールは、32個のレーンデータストリームに対してレーンデスキュー(lane de-skew)を実行して、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得する。次いで、FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27またはFECレーン28から31のアラインメントマーカに基づいて、4つのレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行されて、4つのレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。最後に、32レーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。1つのシーケンスは、レーンデータストリームが0から31まで上から下にソートされることであり、これは図9におけるものと同じである。
レーン並べ替えが実行される32個のレーンデータストリームは、インターリーブおよびデータシーケンスの不規則化のために、畳み込みインターリーブおよび多重化を含む設計されたプロセッサに送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
この実施形態では、図11に示される構造が畳み込みインターリーブに使用され、畳み込みインターリーブは、n=32個のFECレーンデータストリームに対して別々に実行され、n=32個の第1のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバ0、畳み込みインターリーバ1、畳み込みインターリーバ2、...、畳み込みインターリーバ31は、同じインターリーブ構造を使用する。
図27(a)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第14の構造の概略図である。図27(a)に示されるように、p=2本の遅延線(delay line)が含まれる。2本の遅延線は、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=1個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値はQシンボルであり、遅延線1の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図27(a)に示されるように、Cr(・)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(2t)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、またCr(2t-2Q)は、遅延線0から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(2t+1)は、遅延線1に続いて入力された、レーンデータストリーム中の1つのRSシンボルを表し、Cr(2t+1)は、遅延線1から出力された1つのRSシンボルであり;Cr(2t+2)は、その後続いて遅延線0に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、またCr(2t-2Q+2)は、遅延線0から出力される1つのRSシンボルである;等々である。図9を参照すると、2Q+1≧136、すなわちQ≧68のとき、畳み込みインターリーブを介して出力される2つの連続するRSシンボル、Cr(2t-2Q)およびCr(2t+1)は、2つの異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。
図27(b)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第15の構造の概略図である。図27(b)に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=68が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図27(b)に示される。対応するインターリーブのレイテンシは、約68*2/2=68個のRSシンボルである。
図27(b)に示される畳み込みインターリーバは、32個のFECレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図9に示されるFECレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリーム0から3内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム4から7内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム8から11内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム12から15内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム16から19内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム20から23内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム24から27内の任意のRSシンボル、および第1のデータストリーム28から31内の任意のRSシンボルは、異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。したがって、32個の第1のデータストリームはG=8個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から3は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム4から7は第1のデータストリームサブセット1であり、第1のデータストリーム8から11は第1のデータストリームサブセット2であり、第1のデータストリーム12から15は第1のデータストリームサブセット3であり、第1のデータストリーム16から19は第1のデータストリームサブセット4であり、第1のデータストリーム20から23は第1のデータストリームサブセット5であり、第1のデータストリーム24から27は第1のデータストリームサブセット6であり、また第1のデータストリーム28から31は第1のデータストリームサブセット7である。
この実施形態では、実施形態11の8:1多重化処理構造が使用され、4つの第2のデータストリームが取得され得て、各第2のデータストリーム内の16個の連続するRSシンボルはすべて、16個の異なるRSコードワードからのものである。
前述の4つの第2のデータストリームに対して内部コード符号化が別々に実行される。内部コード符号化方式は、実施形態1と同等の性能を取得するために、実施形態1で提供される符号化方式であってもよく;または、実施形態3で提供される符号化方式は、実施形態3と同等の性能を取得するために使用され得、本明細書で、詳細は説明されない。
実施形態17:適用シナリオは8×100Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットであり、4:1マルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
実施形態16の解決策に基づいて、この実施形態では、内部コード情報の長さが120ビットであり、4:1マルチプレクサが多重化に使用されるとき、新たに設計された畳み込みインターリーバおよび多重化が相応に使用される。
この実施形態では、図11に示される構造が畳み込みインターリーブに使用され、畳み込みインターリーブは、n=32個のPCSレーンデータストリームに対して別々に実行され、n=32個の第1のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバ0、畳み込みインターリーバ1、畳み込みインターリーバ2、...、畳み込みインターリーバ31は、同じインターリーブ構造を使用する。
図28(a)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第16の構造の概略図である。図28(a)に示されるように、p=3本の遅延線(delay line)が含まれる。p=3本の遅延線は、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=1個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線1の遅延値はQシンボルであり、遅延線1の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図28(a)に示されるように、Cr(・)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(3t)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(3t-6Q)は、遅延線0から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(3t+1)は、遅延線1に続いて入力された、レーンデータストリーム中の1つのRSシンボルを表し、Cr(3t-3Q+1)は、遅延線1から出力された1つのRSシンボルであり;Cr(3t+2)は、その後続いて遅延線2に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(3t+2)は、遅延線2から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(3t+3)は、その後続いて遅延線0に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(3t-6Q+3)は、遅延線0から出力される1つのRSシンボルである;等々である。図9を参照すると、3Q+1≧136、すなわちQ≧45の場合、畳み込みインターリーブを介して出力される合計3つのRSシンボル、Cr(3t-6Q)、Cr(3t-3Q+2)、およびCr(3t+2)は、3つの異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。
図28(b)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第17の構造の概略図である。図28(b)に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=45が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図28(b)に示される。対応するインターリーブのレイテンシは、約90*3/2=135個のRSシンボルである。
図28(b)に示される畳み込みインターリーバは、32個のFECレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図9に示されるFECレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリーム0から3内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム4から7内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム8から11内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム12から15内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム16から19内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム20から23内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム24から27内の任意のRSシンボル、および第1のデータストリーム28から31内の任意のRSシンボルは、異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。したがって、32個の第1のデータストリームはG=8個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から3は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム4から7は第1のデータストリームサブセット1であり、第1のデータストリーム8から11は第1のデータストリームサブセット2であり、第1のデータストリーム12から15は第1のデータストリームサブセット3であり、第1のデータストリーム16から19は第1のデータストリームサブセット4であり、第1のデータストリーム20から23は第1のデータストリームサブセット5であり、第1のデータストリーム24から27は第1のデータストリームサブセット6であり、また第1のデータストリーム28から31は第1のデータストリームサブセット7である。
この実施形態では、実施形態12の多重化処理構造が使用され、Δ=1または3の場合、8つの第2のデータストリームが取得され得、各第2のデータストリーム内の12個の連続するRSシンボルはすべて、12個の異なるRSコードワードからのものである。
多重化によって出力された8つの第2のデータストリームを符号化する解決策は、実施形態1の解決策を使用し得て、実施形態1のものと同等の性能を取得し、本明細書では、詳細が再び説明されない。
実施形態18:適用シナリオは8×100Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は160ビットであり、4:1マルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
実施形態16の解決策に基づいて、この実施形態では、内部コード情報の長さが160ビットであり、多重化に4:1マルチプレクサが使用される、第2の低レイテンシを有する実施態様の解決策が提供され、新たに設計されたインターリーバおよび多重化が対応して使用される。
この実施形態では、図11に示される構造が畳み込みインターリーブに使用され、畳み込みインターリーブは、n=32個のPCSレーンデータストリームに対して別々に実行され、n=32個の第1のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバ0、畳み込みインターリーバ1、畳み込みインターリーバ2、...、畳み込みインターリーバ31は、同じインターリーブ構造を使用する。
図29(a)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第18の構造の概略図である。図29(a)に示されるように、p=4本の遅延線(delay line)が含まれる。p=4本の遅延線は、3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=1個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は3Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線2の遅延値はQシンボルであり、遅延線3の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図29(a)に示されるように、Cr(・)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(4t)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(4t-12Q)は、遅延線0から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(4t+1)は、遅延線1に続いて入力される、レーンデータストリーム中の1つのRSシンボルを表し、Cr(4t-8Q+1)は、遅延線1から出力された1つのRSシンボルであり;Cr(4t+2)は、その後続いて遅延線2に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(4t-4Q+2)は、遅延線2から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(4t+3)は、その後続いて遅延線3に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(4t+3)は、遅延線3から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(4t+4)は、その後続いて遅延線0に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(4t-12Q+4)は、遅延線0から出力される1つのRSシンボルである;等々である。図9を参照すると、4Q+1≧136、すなわちQ≧34の場合、畳み込みインターリーブによって連続して出力される合計4つのRSシンボル、Cr(4t-12Q)、Cr(4t-8Q+1)、Cr(4t-4Q+2)、およびCr(4t+3)は、4つの異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。
図29(b)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第19の構造の概略図である。図29(b)に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=34が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図29(b)に示される。対応するインターリーブのレイテンシは、約102*4/2=204個のRSシンボルである。
図29(b)に示される畳み込みインターリーバは、32個のFECレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図9に示されるFECレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリーム0から3内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム4から7内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム8から11内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム12から15内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム16から19内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム20から23内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム24から27内の任意のRSシンボル、および第1のデータストリーム28から31内の任意のRSシンボルは、異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。したがって、32個の第1のデータストリームはG=8個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から3は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム4から7は第1のデータストリームサブセット1であり、第1のデータストリーム8から11は第1のデータストリームサブセット2であり、第1のデータストリーム12から15は第1のデータストリームサブセット3であり、第1のデータストリーム16から19は第1のデータストリームサブセット4であり、第1のデータストリーム20から23は第1のデータストリームサブセット5であり、第1のデータストリーム24から27は第1のデータストリームサブセット6であり、また第1のデータストリーム28から31は第1のデータストリームサブセット7である。
この実施形態では、実施形態13の多重化処理構造が使用され、Δ=1、2または4の場合、8つの第2のデータストリームが取得され得、各第2のデータストリーム内の16個の連続するRSシンボルはすべて、16個の異なるRSコードワードからのものである。
前述の8個の第2のデータストリームに対して内部コード符号化が別々に実行され、8個の第2のデータストリームの内部コード符号化方式は、実施形態3で提供された内部コード符号化方式を使用して、実施形態3と同等の性能を取得することができる。本明細書では詳細は説明されない。
実施形態19:適用シナリオは8×100Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットであり、2:1マルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
実施形態16の解決策に基づいて、この実施形態では、内部コード情報の長さが120ビットであり、4:1マルチプレクサが多重化に使用されるとき、新たに設計された畳み込みインターリーバおよび多重化が相応に使用される。
この実施形態では、図11に示される構造が畳み込みインターリーブに使用され、畳み込みインターリーブは、n=32個のPCSレーンデータストリームに対して別々に実行され、n=32個の第1のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバ0、畳み込みインターリーバ1、畳み込みインターリーバ2、...、畳み込みインターリーバ31は、同じインターリーブ構造を使用する。
図30(a)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第20の構造の概略図である。図30(a)に示されるように、p=6本の遅延線(delay line)が含まれる。p=6本の遅延線は、5Q個の記憶ユニット、4Q個の記憶ユニット、3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=1個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は5Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は3Qシンボルであり、遅延線3の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線4の遅延値はQシンボルであり、遅延線5の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図30(a)に示されるように、Cr(・)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(6t)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(6t-30Q)は、遅延線0から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(6t+1)は、遅延線1に続いて入力された、レーンデータストリーム中の1つのRSシンボルを表し、Cr(6t-24Q+1)は、遅延線1から出力された1つのRSシンボルであり;Cr(6t+2)は、その後続いて続いて遅延線2に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(6t-18Q+2)は、遅延線2から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(6t+3)は、次に続いて遅延線3に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(6t-12Q+3)は、遅延線3から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(6t+4)は、その後続いて遅延線4に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(6t-6Q+4)は、遅延線4から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(6t+5)は、その後続いて遅延線5に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(6t+5)は、遅延線5から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(6t+6)は、その後続いて遅延線0に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(6t-30Q+6)は、遅延線0から出力される1つのRSシンボルである;等々である。図9を参照すると、6Q+1≧136、すなわちQ≧23のとき、畳み込みインターリーブによって連続して出力される合計6つのRSシンボル、Cr(6t-30Q)、Cr(6t-24Q+1)、Cr(6t-18Q+2)は、6つの異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。
図30(b)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第21の構造の概略図である。図30(b)に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=23が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図30(b)に示される。対応するインターリーブのレイテンシは、約23*5*6/2=345個のRSシンボルである。
図30(b)に示される畳み込みインターリーバは、32個のFECレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図9に示されるFECレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリーム0から3内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム4から7内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム8から11内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム12から15内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム16から19内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム20から23内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム24から27内の任意のRSシンボル、および第1のデータストリーム28から31内の任意のRSシンボルは、異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。したがって、32個の第1のデータストリームはG=8個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から3は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム4から7は第1のデータストリームサブセット1であり、第1のデータストリーム8から11は第1のデータストリームサブセット2であり、第1のデータストリーム12から15は第1のデータストリームサブセット3であり、第1のデータストリーム16から19は第1のデータストリームサブセット4であり、第1のデータストリーム20から23は第1のデータストリームサブセット5であり、第1のデータストリーム24から27は第1のデータストリームサブセット6であり、また第1のデータストリーム28から31は第1のデータストリームサブセット7である。
この実施形態では、実施形態13の多重化処理構造が使用され、Δ=1、2、3または6の場合、16個の第2のデータストリームが取得され得、各第2のデータストリーム内の12個の連続するRSシンボルはすべて、12個の異なるRSコードワードからのものである。
前述の16個の第2のデータストリームに対して内部コード符号化が別々に実行され、16個の第2のデータストリームの符号化方式は、実施形態1で提供された内部コード符号化方式を使用して、実施形態1と同等の性能を取得することができる。本明細書では詳細は説明されない。
実施形態20:適用シナリオは8×100Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は160ビットであり、2:1マルチプレクサが使用され、レーンデスキューが使用される。
実施形態16の解決策に基づいて、この実施形態では、内部コード情報の長さが160ビットであり、2:1マルチプレクサが多重化に使用されるとき、新たに設計された畳み込みインターリーバおよび多重化が相応に使用される。
この実施形態では、図11に示される構造が畳み込みインターリーブに使用され、畳み込みインターリーブは、n=32個のPCSレーンデータストリームに対して別々に実行され、n=32個の第1のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバ0、畳み込みインターリーバ1、畳み込みインターリーバ2、...、畳み込みインターリーバ31は、同じインターリーブ構造を使用する。
図31(a)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第22の構造の概略図である。図31(a)に示されるように、p=8本の遅延線(delay line)が含まれる。p=8本の遅延線は、7Q個の記憶ユニット、6Q個の記憶ユニット、5Q個の記憶ユニット、4Q個の記憶ユニット、3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=1個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は7Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は6Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は5Qシンボルであり、遅延線3の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線4の遅延値は3Qシンボルであり、遅延線5の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線6の遅延値はQシンボルであり、遅延線7の遅延値は0シンボルである、すなわち遅延なしである。
図31(a)に示されるように、Cr(・)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(8t)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(8t-56Q)は、遅延線0から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(8t+1)は、遅延線1に続いて入力された、レーンデータストリーム中の1つのRSシンボルを表し、Cr(8t-48Q+1)は、遅延線1から出力された1つのRSシンボルであり;Cr(8t+2)は、その後続いて遅延線2に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(8t-40Q+2)は、遅延線2から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(8t+3)は、その後続いて遅延線3に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(8t-32Q+3)は、遅延線3から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(8t+4)は、その後続いて遅延線4に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(8t-24Q+4)は、遅延線4から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(8t+5)は、次に続いて遅延線5に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(8t-16Q+5)は、遅延線5から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(8t+6)は、その後続いて遅延線6に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(8t-8Q+6)は、遅延線6から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(8t+7)は、その後続いて遅延線7に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(8t+7)は、遅延線7から出力される1つのRSシンボルであり;Cr(8t+8)は、その後続いて遅延線0に入力される、レーンデータストリーム内の1つのRSシンボルを表し、Cr(8t-56Q+8)は、遅延線0から出力される1つのRSシンボルである;等々である。図9を参照すると、8Q+1≧136、すなわちQ≧17の場合、畳み込みインターリーブを介して連続して出力される合計8個のRSシンボルCr(8t-56Q)、Cr(8t-48Q+1)、Cr(8t-40Q+2)、Cr(8t-32Q+3)、Cr(8t-24Q+4)、Cr(8t-16Q+5)、Cr(8t-8Q+6)、およびCr(8t+7)は、8個の異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。
図31(b)は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの第23の構造の概略図である。図31(b)に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=17が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図31(b)に示される。対応するインターリーブのレイテンシは、約17*7*8/2=476個のRSシンボルである。
図31(b)に示される畳み込みインターリーバは、32個のFECレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図9に示されるFECレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリーム0から3内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム4から7内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム8から11内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム12から15内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム16から19内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム20から23内の任意のRSシンボル、第1のデータストリーム24から27内の任意のRSシンボル、および第1のデータストリーム28から31内の任意のRSシンボルは、異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない。したがって、32個の第1のデータストリームはG=8個の第1のデータストリームサブセットを含み、第1のデータストリーム0から3は第1のデータストリームサブセット0であり、第1のデータストリーム4から7は第1のデータストリームサブセット1であり、第1のデータストリーム8から11は第1のデータストリームサブセット2であり、第1のデータストリーム12から15は第1のデータストリームサブセット3であり、第1のデータストリーム16から19は第1のデータストリームサブセット4であり、第1のデータストリーム20から23は第1のデータストリームサブセット5であり、第1のデータストリーム24から27は第1のデータストリームサブセット6であり、また第1のデータストリーム28から31は第1のデータストリームサブセット7である。
この実施形態では、実施形態13の多重化処理構造が使用され、Δ=1、2、3または8の場合、16個の第2のデータストリームが取得され得、各第2のデータストリーム内の16個の連続するRSシンボルはすべて、16個の異なるRSコードワードからのものである。
前述の16個の第2のデータストリームに対して内部コード符号化が別々に実行され、16個の第2のデータストリームの内部コード符号化方式は、実施形態3で提供された内部コード符号化方式を使用して、実施形態3と同等の性能を取得することができる。本明細書では詳細は説明されない。
実施形態21:適用シナリオは8×100Gインターフェースであり、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットまたは160ビットであり、レーンシンボルアラインメントが使用される。
実施形態16から20のいずれかのものにおける解決策に基づいて、この実施形態は、より低いレイテンシである実施態様の解決策を提供する。
図3(d)に示される送信側処理モジュールの前述の概略的なデータ処理図に基づいて、送信側処理モジュールは、FECレーン0から3、FECレーン4から7、FECレーン8から11、FECレーン12から15、FECレーン16から19、FECレーン20から23、FECレーン24から27、またはFECレーン28から31の既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、4つのレーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。次に、送信側処理モジュールは、32個のアラインメントされたレーンデータストリームを取得するために、32個のレーンデータストリームに対して1つのシンボルベースのアラインメントを実行する。32のレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブが別々に実行されて32個の第1のデータストリームを取得し、第1のデータストリームに対して多重化が実行されて4、8、または16個の第2のデータストリームを取得し、また第2のデータストリームは、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
この実施形態で使用される多重化および内部コード符号化方式は両方とも、実施形態16から20のいずれか1つで提供される解決策を使用することを理解されたい。
本実施形態では、多重化を含むプロセッサおよび内部コード符号化が実施形態16の解決策のものと同じである場合、方式内の連結されたコードはAWGNの下にあり、性能は実施形態16の解決策のものと同等であるが、本実施形態の解決策はシステムバーストエラーに耐えるのに不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
本実施形態では、多重化を含むプロセッサおよび内部コード符号化が実施形態17の解決策のものと同じである場合、方式内の連結されたコードはAWGNの下にあり、性能は実施形態17の解決策のものと同等であるが、本実施形態の解決策はシステムバーストエラーに耐えるのに不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
本実施形態では、多重化を含むプロセッサおよび内部コード符号化が実施形態18の解決策のものと同じである場合、方式内の連結されたコードはAWGNの下にあり、性能は実施形態18の解決策のものと同等であるが、本実施形態の解決策はシステムバーストエラーに耐えるのに不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
本実施形態では、多重化を含むプロセッサおよび内部コード符号化が実施形態19の解決策のものと同じである場合、方式内の連結されたコードはAWGNの下にあり、性能は実施形態19の解決策のものと同等であるが、本実施形態の解決策はシステムバーストエラーに耐えるのに不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
本実施形態では、多重化を含むプロセッサおよび内部コード符号化が実施形態20の解決策のものと同じである場合、方式内の連結されたコードはAWGNの下にあり、性能は実施形態20の解決策のものと同等であるが、本実施形態の解決策はシステムバーストエラーに耐えるのに不良である。この解決策は、より低いレイテンシを必要とするいくつかのシナリオに対して適用可能である。
いくつかの可能な実施態様では、前述の実施形態で説明された多重化はまた、実施態様のためにブロックインターリーブに置き換えられてもよいことに留意されたい。以下、具体的な実施形態を参照して説明を提供する。
図32(a)は、本出願の実施形態による、n個の第1のデータストリームに対してブロックインターリーブが実行される構造の概略図である。図32(a)に示されるように、ブロックインターリーブは、m個の並列ブロックインターリーブモジュールを介して実行されてもよい。具体的には、各ブロックインターリーバは、K個の入力された第1のデータストリームに対してブロックインターリーブを実行した後に1つの第2のデータストリームを生成し、合計m個の第2のデータストリームを取得する。各ブロックインターリーバに入力されるK個の第1のデータストリームを選択する様式は、前述の実施形態におけるマルチプレクサに入力されるK個の入力多重化データストリームを選択する様式と一貫しており、本明細書では、詳細が再び説明されない。
図32(b)は、本出願の実施形態によるブロックインターリーバの構造の概略図である。図32(b)に示されるように、第1のデータストリームik内の連続するΔRSシンボルは、1つのシンボルサブセットであり、またSk(.)により表され、0≦k≦K-1である。したがって、Sk(0)、Sk(1)、...、Sk(W)は、第1のデータストリームikから出力される連続するW個のシンボルサブセットを表す。第2のデータストリーム内の連続するΔRSシンボルは1つのシンボルサブセットであり、S(.)により表される。K個の行およびW個の列を有する第1のシンボル行列を形成するために、K個の入力される第1のデータストリームの各々からW個のシンボルサブセットが取得される。第1のシンボル行列の各要素はシンボルサブセットであり、Sk(w)は、第1のシンボル行列のk行およびw列の要素に対応し、0≦k≦K-1および0≦w≦W-1である。1行C列の第2のシンボル行列は、K行W列の第1のシンボル行列に対してブロックインターリーブが実行されることによって取得され、C=K*Wである。第2のシンボル行列の各要素もシンボルサブセットであり、S(c)は第2のシンボル行列のc列の要素を表し、0≦c≦Cである。ブロックインターリーブS(c)とSk(w)との間のマッピングは:c=K*w+kとして表されることができる。ブロックインターリーブによって取得される第2のシンボル行列のS(0)、S(0)、...,S(K*W-1)は、Q個の内部コードの情報ビットに順次対応し、またQ個の内部コードは、内部コード符号化によって取得される。内部コードの長さがD個のシンボルである場合、K*W*Δ=Q*Dである。
シンボルサブセットは、説明を容易にするために単に導入された概念であることに留意されたい。実際の適用では、第1のデータストリームおよび第2のデータストリームは両方とも全体であり、分割されない。各シンボルサブセットは、第1のデータストリームまたは第2のデータストリーム内の1つまたは複数のシンボルとみなされ得る。加えて、実際の用途では、第1のシンボル行列および第2のシンボル行列は、行列の形態で代替的に提示されなくてもよい。例えば、第1のシンボル行列は第1のシンボルセットとして提示され、第1のシンボルセットは、第1のシンボル行列内の要素のK行およびW列にそれぞれ対応するK*W個のシンボルサブセットを含む。第2のシンボル行列は第2のシンボルセットとして提示され、第2のシンボルセットは、第2のシンボル行列の1行およびC列の要素にそれぞれ対応するC個のシンボルサブセットを含む。
例では、実施形態1で提供された畳み込みインターリーバに基づいて、ブロックインターリーブに対応する具体的実施態様は以下の通りである:G=2、K=2、およびm=16。ブロックインターリーバiの入力された第1のデータストリームi0および入力された第1のデータストリームi1は、第1のデータストリームiおよび第1のデータストリーム(i+16)にそれぞれ対応する。図32(b)に示されるブロックインターリーバの構造が例として使用され、ブロックインターリーバのパラメータは、Δ=6、W=1、Q=1であってもよく、またはΔ=3、W=2、Q=1であってもよい。第2のシンボル行列は、120ビットの情報ビット長を有する内部コードの1つの情報データにマッピングされ、実施形態1の内部コード符号化方式が使用され得て、同等の性能を実施するようにする。
別の例では、実施形態1で提供された畳み込みインターリーバに基づいて、ブロックインターリーブに対応する別の具体的実施態様は以下の通りである:G=2、K=4、およびm=16。ブロックインターリーバiの第1のデータストリームi3に入力する、入力される第1のデータストリームi0は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+24)にそれぞれ対応する。図32(b)に示されるブロックインターリーバの構造が例として使用され、ブロックインターリーバのパラメータは、Δ=6、W=1、Q=2であってもよい。第2のシンボル行列は、120ビットの情報長ビットを有する内部コードの2つの情報データにマッピングされ、同等の性能を実現するために、実施形態1の内部コード符号化方式が使用されることができる。
さらに別の例では、実施形態1で提供された畳み込みインターリーバに基づいて、ブロックインターリーブに対応するさらに別の具体的実施態様は以下の通りである:G=2、K=8、およびm=16。ブロックインターリーバiの第1のデータストリームi7に入力する、入力される第1のデータストリームi0は、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+24)、第1のデータストリーム(i+4)、第1のデータストリーム(i+20)、第1のデータストリーム(i+12)、および第1のデータストリーム(i+28)にそれぞれ対応する。図32(b)に示されるブロックインターリーバの構造が例として使用され、ブロックインターリーバのパラメータは、Δ=6、W=1、Q=4であってもよい。第2のシンボル行列は、120ビットの情報ビット長を有する内部コードの4つの情報データにマッピングされ、実施形態1の内部コード符号化方式が使用され得て、同等の性能を実施するようにする。
別の実施形態では、対応するブロックインターリーブの実施態様は、畳み込みインターリーブおよび内部コード符号化方式に基づいて代替的に推定されてもよく、本明細書では1つずつ列挙されないことを理解されたい。
前述では、この出願の実施形態で提供されるデータ処理方法について説明している。以下では、本出願の実施形態で提供されるデータ処理装置について説明する。
図33は、本出願の実施形態によるデータ処理装置の構造の概略図である。図33に示されるように、データ処理装置は、畳み込みインターリーバ101と、マルチプレクサ102とを含む。畳み込みインターリーバ101は、前述のデータ処理方法における、n個の第1のデータストリームを取得するためにn個のレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行する操作を実行するように構成される。マルチプレクサ102は、前述のデータ処理方法における、合計m個の第2のデータストリームを取得するために、n個の第1のデータストリーム内のK個ごとの第1のデータストリームを多重化して、1つの第2のデータストリームを取得する操作を実行するように構成される。詳細については、前述のデータ処理方法における畳み込みインターリーブ操作および多重化操作の関連説明を参照されたい。本明細書では詳細は再び説明されない。
この出願で提供される装置は、別の様式で代替的に実施されてもよいことを理解されたい。例えば、前述の装置のユニット分割は、単に論理的な機能分割であり、実際の実施態様において他の分割であってもよい。例えば、複数のユニットまたは構成要素は、組み合わされてもよく、または別のシステムに統合されてもよい。加えて、本出願の実施形態における機能ユニットは1つの処理ユニットに統合されてもよく、または独立した物理ユニットであってもよく、または2つ以上の機能ユニットが1つの処理ユニットに統合されてもよい。統合ユニットは、ハードウェアの形態で実施されてもよく、またはソフトウェア機能ユニットの形態で実施されてもよい。
前述の実施形態で説明したデータ処理方法に加えて、本出願は別のデータ処理方法をさらに提供することに留意されたい。以下、この方法を詳細に説明する。
この実施形態では、m個のターゲットデータストリームを取得するために、n個のレーンデータストリームが最初にインターリーブされる。次に、m個のターゲットデータストリームに対して第2のFEC符号化が別々に実行されて、符号化データストリームを取得する。m個のターゲットデータストリームに対して第2のFEC符号化を別々に実行する様式は、図10に示される実施形態のステップ1003で説明した様式と同様であり、本明細書では、詳細が再び説明されない。
この実施形態では、レーンデータストリームは、PCSレーンデータストリームまたはFECレーンデータストリームであってもよい。これは、本明細書で具体的には限定されない。n個のレーンデータストリームはすべて、第1のFEC符号化によって取得されたデータストリーム、すなわち前述の外部コード符号化データストリームであり、nは1より大きい整数であり、4の倍数である。例えば、RSコードは、外部コード符号化において使用されてもよく、n個の外部コード符号化データストリームは、複数のRSコードワードを含んでもよい。実際の適用では、別の符号化方式が使用されて外部コード符号化を実行することができる。説明の容易性のために、以下では、RSコードワードを使用して、外部コード符号化によって生成されたコードワードを表す。外部コード符号化によって取得されたa個ごとのコードワードはb個のレーンデータストリームに分布され、a≦b≦nであり、nはbで正確に除算され得、aは1より多いまたは等しい整数であることを理解されたい。図5から図9に示される異なる適用シナリオでは、aおよびbの値がまた異なり得る。図5に示される適用シナリオが例として使用され、n=32、a=2、およびb=16、言い換えれば、2つごとのコードワードが16個のレーンデータストリームに分布される。図6から図9の適用シナリオにおけるaおよびbの値は、添付の図面を参照して推定され得、本明細書では詳細が再び説明されない。したがって、bの最大値は16であり、bの最小値は4である。本出願では、外部コードのコード長はシンボルで測定され、シンボルは1つまたは複数のビットを含み得ることに留意されたい。例えば、外部コードは、使用されるKP4 RS(544,514)コードであり、コード長は、N=544個のシンボルであり、1つのシンボルは、10ビットを含む。
各ターゲットデータストリーム内のF個の連続するシンボルはF個の異なるコードワードからのものであり、F>aであることを理解されたい。各ターゲットデータストリーム内のF個の連続するシンボルは、少なくともK1個の異なるレーンデータストリームからのものであり、各ターゲットデータストリーム内のF個の連続するシンボルは、n個のレーンデータストリームのn個のアラインメントされたシンボル内の最大K2個のシンボルからのものであり、K1およびK2はnの約数であり、K2はK1の約数である。n個のレーンデータストリームのn個のアラインメントされたシンボルは、すべてのレーンデータストリームの同じ位置にあるn個のシンボルを指す。図5から図9に示される異なる適用シナリオが例として使用され、n個のレーンデータストリームの各列内のn個のシンボルがアラインメントされ、言い換えれば、n個のレーンデータストリームのn個のアラインメントされたシンボルは、n個のレーンデータストリームの1つの列内のn個のシンボルであってもよい。各ターゲットデータストリーム内のF個の連続するシンボル内の最大K3個のシンボルは同じレーンデータストリームからのものであり、
はF/K1の商を切り上げることにより取得される整数を表し、K3個のシンボルのうちの任意の2つは同じレーンデータストリーム上の少なくともK4個のシンボルによって分離され、K4≧a*N*K2/nであり、Nはコードワードの長さであることをさらに理解されたい。本実施形態では、bの最大値は16であり、bの最小値は4である。したがって、いくつかの可能な実施態様では、K1=n/4、およびK2=n/16である。
いくつかの可能な実施態様では、m個のターゲットデータストリームを取得するためにn個のレーンデータストリームがインターリーブされる前に、n個のデータストリームが事前設定されたシーケンスで配置されるように、n個のレーンデータストリームに対してレーン並べ替えがさらに実行されてもよい。例として32個のデータストリームが使用される。32個のデータストリームは、上から下へ0から31までソートされ得る。当然ながら、この例は別のシーケンスでのソートに単に拡張され得、その具体的実施態様は当業者に知られ得て、本明細書では詳細が説明されていない。
いくつかの可能な実施態様では、m個のターゲットデータストリームを取得するためにn個のレーンデータストリームがインターリーブされる前に、n個のレーンデータストリームに対してレーンデータアラインメントがさらに実行されてもよい。レーンデータアラインメントは、既存の規格で定義されているレーンデスキュー(lane de-skew)であり得、レーンデータアラインメントを介して出力されるn個のレーンデータストリームのデータが完全にアラインメントされるようにする。代替的に、上記の「レーンデータアラインメント」は、単にレーンシンボルのアラインメントであり得、レーンデータアラインメントを介して出力されるn個のレーンデータストリームのデータが、外部コードシンボルに基づいてアラインメントされるようにする。具体的には、データは、1つの外部コードシンボルに基づいてアラインメントされてもよく、複数の外部コードシンボルに基づいてアラインメントされてもよい。レーンデータアラインメントの詳細な説明については、図3(e)の関連する説明を参照されたい。本明細書では詳細は説明されない。
この実施形態におけるインターリーブは、以下で別々に説明される複数の具体的実施態様を有することができることに留意されたい。
図34は、本出願の実施形態によるインターリーブの概略的なフローチャートである。
3401:n個のレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、n個の第1のデータストリームを取得する。
この実施形態では、畳み込みインターリーブによって取得された各第1のデータストリーム内のz個の連続するシンボルは、少なくともe個の異なるコードワードからのものであり、zは1より大きい整数であり、a≦e≦Fであり、e*k2≧Fである。各第1のデータストリーム内のz個の連続するシンボル内の最大k1/k2個のシンボルは同じコードワードからのものである。
この実施形態における畳み込みインターリーブの実施態様は、図10に示された実施形態で説明された畳み込みインターリーブ様式と同様であり、本明細書では、詳細が再び説明されないことに留意されたい。可能な実施態様では、図12(a)に示される畳み込みインターリーバが使用される場合、畳み込みインターリーバのパラメータは、d(p*Q+1)≧K4を満たすことであり、そのため、畳み込みインターリーバによって出力される第1のデータストリーム内のz=p*d個の連続するシンボルは、少なくともe個の異なる外部コードのコードワードからのものであり、Nは、外部コード符号化のコードワード長である。別の可能な実施態様では、図12(b)に示される畳み込みインターリーバが使用される場合、畳み込みインターリーバのパラメータは、畳み込みインターリーバによって出力される第1のデータストリーム内のz=p*d個の連続するシンボルが少なくともe個の異なる外部コードのコードワードからのものであるように、d(p*Q-1)≧K4を満たすものであり、Nは外部コード符号化のコードワード長である。
3402:合計m個のターゲットデータストリームを取得するように、n個の第1のデータストリームのK1個ごとの第1のデータストリームにブロックインターリーブを実行して、S個のターゲットデータストリームを取得する。
図35は、本出願の実施形態による、n個の第1のデータストリームに対してブロックインターリーブが実行される構造の概略図である。図35に示されるように、ブロックインターリーブを実行するために、T個のブロックインターリーバが使用され得る。具体的には、n個の第1のデータストリームのうちのK1個ごとの第1のデータストリームが1つのブロックインターリーバに入力され、ブロックインターリーバは、S個のターゲットデータストリームを出力する。T個のブロックインターリーバは、合計m個のターゲットデータストリームを出力し、m=S*T、T=n/K1、およびS≧k1/k2である。n個の第1のデータストリームはK1個の第1のデータストリームグループを含み、ブロックインターリーブに関与するK1個の第1のデータストリームを形成するために各第1のデータストリームグループから1つの第1のデータストリームが選択され、同じ第1のデータストリームグループ内の任意の2つの第1のデータストリームのシンボルは同じコードワードからのものであることに留意されたい。
第1のデータストリームグループは、単に説明の容易性のために導入された概念であることを理解されたい。実際の適用では、n個の第1のデータストリームは分割なしの全体であり、各第1のデータストリームグループは、n個の第1のデータストリーム内の1つまたは複数のデータストリームとみなされ得る。
以下、ブロックインターリーブの具体的実施態様について説明する。
図36は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブを実行する実施態様の概略図である。図36に示されるように、説明のための例として、1つのブロックインターリーバの実施態様が使用される。ブロックインターリーブに関与するK個の第1のデータストリームのそれぞれは、B個のシンボルを含む。言い換えると、K個の第1のデータストリームは第1のシンボル行列を含み、第1のシンボル行列はK行B列のシンボルを含む。B=R*p*dであり、Rは1より多いまたは等しい整数であり、第1のシンボル行列の各行のB個のシンボルは、R回のポーリングが実行される畳み込みインターリーバのp本の遅延線から出力されるB個の連続するシンボルである。ブロックインターリーブによって取得されるS個のターゲットデータストリームのそれぞれは、F個のシンボルを含み、言い換えれば、S個のターゲットデータストリームは、第2のシンボル行列を含み、第2のシンボル行列は、S行F列のシンボルを含む。K*B=S*Fであり、Fは、内部コード情報データの長さである。第1のシンボル行列内のシンボルは、少なくともF個の異なるコードワードからのものであり、第1のシンボル行列内の最大R*K1/K2個のシンボルは、同じコードワードからのものであり、異なるコードワードからのF個のシンボルは、第1のシンボル行列から選択され、第2のシンボル行列の1つの行にマッピングされることを理解されたい。すなわち、各ターゲットデータストリーム内のF個の連続するシンボルは、F個の異なるコードワードからのものである。
可能な実施態様では、第2のシンボル行列の各行のF個のシンボルは、第1のシンボル行列の少なくとも
列からのものであり、各
列で最大K2個のシンボルが選択され、
は、F/K2の商を切り上げることにより取得される整数を表す。第2のシンボル行列の各行のF個のシンボルは、第1のシンボル行列の各行に少なくとも
個のシンボルを含み、
は、F/K1の商を切り捨てることにより取得される整数を表し、第2のシンボル行列の各行のF個のシンボルは、第1のシンボル行列の各行に最大で
個のシンボルを含み、
は、F/K1の商を切り上げることにより取得される整数を表す。
別の可能な実施態様では、第2のシンボル行列の各行における、第1のシンボル行列の奇数番目の列からのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置され、第2のシンボル行列の各行における、第1のシンボル行列の偶数番目の列からのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置される。
さらに別の可能な実施態様では、同じ遅延値を有する遅延線から出力され、第2のシンボル行列の各行にあるシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行からのものである。第2のシンボル行列の各行の最大K3個のシンボルは第1のシンボル行列の同じ行からのものであり、K3個のシンボルのうちのいずれか2つは、遅延差が2*Q*dより多いまたは等しい2本の遅延線からそれぞれ出力される。
実際の用途では、第1のシンボル行列および第2のシンボル行列は、行列の形態で代替的に提示されなくてもよいことに留意されたい。例えば、第1のシンボル行列は第1のシンボルセットとして提示され、第1のシンボルセットは、第1のシンボル行列内のシンボルのK行およびB列にそれぞれ対応するK*B個のシンボルサブセットを含む。第2のシンボル行列は第2のシンボルセットとして提示され、第2のシンボルセットは、第2のシンボル行列のS行F列のシンボルにそれぞれ対応するS*F個のシンボルサブセットを含む。
本発明では、連結FEC送信解決策のために、畳み込みインターリーブ、ブロックインターリーブ、および符号化を含むデータインターリーブおよび符号化方法が設計され、同じインターリーブ解決策がすべてのアクセスサービスに使用されることができ、連結FEC解決策全体は、良好な性能および低いレイテンシを有する。したがって、連結FEC送信解決策は、複数の送信シナリオに適用されることができ、低い送信レイテンシを必要とする送信シナリオ、例えば、低レイテンシデータセンタ相互接続シナリオに、特に適用可能である。
以下、いくつかの具体的実施形態を参照して、図34に記載されたインターリーブ処理方法の手順をさらに記載する。以下の各実施形態における内部コード並列度はターゲットデータストリームの数であることを理解されたい。例えば、内部コード並列度16は、ターゲットデータストリームの数が16であることを示す。以下の実施形態におけるターゲットシンボルサブセットは、ターゲットデータストリーム内のF個の連続するシンボルを表すことをさらに理解されたい。
実施形態1:全サービスで均一インターリーブが使用され、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットであり、内部コード並列度は16である。
この実施形態は、サービスに影響されず、OIF LRシナリオにおける具体的なデータインターリーブおよび符号化方式を提供する。送信側処理モジュールは、アクセスサービスのタイプに基づいて、各サービスのPCSレーンまたはFECレーンの既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)に基づいて、レーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。32レーンの既知のアラインメントマーカは異なり、アクセスサービスに関連される。次いで、送信側処理モジュールは、各サービスにおいて複数のPCSレーンまたはFECレーンに対してデスキューを実行する。デスキューの後、同じサービス内の複数のPCS/FECレーンはすべてAMアラインメントされ、サービス間のレーンデータストリームはRSシンボルアラインメントを満たすだけでよく、すなわち、AM間の差はRSシンボルの整数である。
図37は、2×400GbEのホストインターフェースの場合のレーン・アラインド・データストリーム・フォーマットの概略図である。例えば、アクセスサービスが2*400GbEサービスである場合、図37には32個のデスキューされたレーンデータストリームが示される。AMアラインメントは、各400GbEサービスにおいて16個のPCSレーン間で実行され、2つのサービスのAM間の差はRSシンボルの整数である。次いで、アラインメントマーカに基づいて、n=32本のレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行されることで、n=32本のレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。例えば、アクセスサービスが1*800GbEサービスである場合、32個のレーンデータストリームが図5に示される。アクセスサービスが2*400GbEサービスである場合、32個のレーンデータストリームが図6に示される。アクセスサービスが4*200GbEサービスである場合、32個のレーンデータストリームが図7に示される。アクセスサービスが8*100GbEサービスであり、「100G RS-FEC-Int」モードにあるとき、32個のレーンデータストリームが図8に示されている。アクセスサービスが8*100GbEサービスであり、「100G RS-FEC」モードにあるとき、32個のレーンデータストリームが図9に示されている。
レーン並べ替えが実行されるn=32個のレーンデータストリームは、対応する処理のために畳み込みインターリーブモジュールおよびブロックインターリーブモジュールに送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(Polarization distribution)、DSPフレーミング(Framing)などを含み得る。
この実施形態では、n=32個の第1のデータストリームを取得するために、n=32個のPCSレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブが別々に実行される。畳み込みインターリーブ0、畳み込みインターリーブ1、畳み込みインターリーブ2、...、畳み込みインターリーブ31は、同じインターリーブ構造を使用する。図16(a)は、p=3本の遅延線(delay line)を含む畳み込みインターリーバの構成を示している。p=3本の遅延線は、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=2個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図16(a)に示されるように、Cr(.)は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(6t)およびCr(6t+1)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t-12Q)およびCr(6t-12Q+1)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(6t+2)およびCr(6t+3)は、遅延線1に後で入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t-6Q+2)およびCr(6t-6Q+3)は、遅延線1から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(6t+4)およびCr(6t+5)は、遅延線2に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t+4)およびCr(6t+5)は、遅延線2から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(6t+6)およびCr(6t+7)は、その後続いて遅延線0に入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、またCr(6t-12Q+6)およびCr(6t-12Q+7)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルである;等々である。アクセスサービスが1*800GbEsサービスまたは2*400GbEsサービスである場合、
が満たされ、すなわち、6Q+2≧2*544/16、すなわち、Q≧11であり、畳み込みインターリーブによって出力される合計6つのRSシンボルCr(6t-12Q)、Cr(6t-12Q+1)、Cr(6t-6Q+2)、Cr(6t-6Q+3)、Cr(6t+4)、およびCr(6t+5)は、6つの異なるRSコードワードからのものである。次に、2つの第1のデータストリームサブセットのデータは、ブロックインターリーブを使用することにより集約され、その結果、ターゲットデータストリーム内の12個の連続するRSシンボルは、12個の異なるRSコードワードからのものであり得る。同様に、別のアクセスサービスの場合、続くブロックインターリーブに関して、Q≧11のとき、ターゲットデータストリームの12個の連続するRSシンボルは、12個の異なるRSコードワードからのものであり得る。
可能な実施態様では、そのQ=11が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図16(b)に示されている。畳み込みインターリーバに対応するインターリーブレイテンシは、約22*2*3/2=66個のRSシンボルである。
図16(b)に示される畳み込みインターリーバは、32個のPCSレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図5から図9に示されるPCS/FECレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリームが最大でGmax=8個の第1のデータストリームサブセットを含み、Gmin=2個の第1のデータストリームサブセットを少なくとも含むことを理解することは困難ではない。すべてのサービスに同じインターリーブ解決策を使用し、畳み込みインターリーブ遅延を低減するために、第1のデータストリームはK1=Gmax=8個の第1のデータストリームグループに分割され、各第1のデータストリームグループ内の任意の2つのデータストリームは同じRSコードワードからのものであり、対応するグループは以下のように具体的には分割される:第1のデータストリーム0から3は第1のデータストリームグループ0であり、第1のデータストリーム4から7は第1のデータストリームグループ1であり、第1のデータストリーム8から11は第1のデータストリームグループ2であり、第1のデータストリーム12から15は第1のデータストリームグループ3であり、第1のデータストリーム16から19は第1のデータストリームグループ4であり、第1のデータストリーム20から23は第1のデータストリームグループ5であり、第1のデータストリーム24から27は第1のデータストリームグループ6であり、第1のデータストリーム28から31は第1のデータストリームグループ7である。したがって、本実施形態では、図35に示されるブロックインターリーブが使用され、対応するパラメータは、K=K1=8、およびT=32/K1=4であり、各第1のデータストリームグループから選択された任意の第1のデータストリームである、8つの第1のデータストリームが、ブロックインターリーブiの8つの入力データストリームとして使用される(0≦i<4)。
図38は、ブロックインターリーブの実施態様の概略図である。図38に示されるように、ブロックインターリーブi(0≦i<4)の8個の入力データストリームは、それぞれ、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+4)、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+12)、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+20)、第1のデータストリーム(i+24)、および第1のデータストリーム(i+28)である。連続するB=6個のRSシンボルが各入力データストリームから取得されて、8行6列の第1のシンボル行列を形成し、各行の6個のRSシンボルは、R=1回のポーリングが実行される、図16(b)に示される畳み込みインターリーバの遅延線0、遅延線1、および遅延線2からそれぞれ出力される6個のRSシンボルである。図5から図9を参照されたい。第1のシンボル行列が少なくとも12個の異なるRSコードワードからのものであり、最大で4つのRSシンボルが同じRSコードワードに属することを学ぶことは困難ではない。さらに、第1のシンボル行列において、第0行から第3行は少なくとも6つの異なるRSコードワードからのものであり、第4行から第7行は少なくとも6つの異なるRSコードワードからのものであり、2つは同じRSコードワードからのものではない。さらに、第1のシンボル行列のすべての奇数番目の列またはすべての偶数番目の列におけるRSコードワード分布は一貫していてもよい。さらに、第1のシンボル行列では、第0列から第3列のRSコードワードの分布が一貫していてもよく、第2列から第5列のRSコードワードの分布が一貫していてもよい。したがって、第1のシンボル行列の各列から2つのRSシンボルが選択され得、一方のRSシンボルは第0行から第3行までの任意の行からのものであり、他方のRSシンボルは第4行から第7行までの任意の行からのものである。合計12個のRSシンボルが第2のシンボル行列の1行にマッピングされて、4行12列の第2のシンボル行列を取得する。第2のシンボル行列の第t(0≦t<4)行の12個のRSシンボルは、ブロックインターリーブiを介して出力されるターゲットデータストリーム(i*4+t)内の12個の連続するRSシンボルである。したがって、第2のシンボル行列の1行がターゲットシンボルサブセットとして定義される。説明の容易性のために、S(ix,jy)、ix∈[0,7]、jy∈[0,5]は、第1のシンボル行列の第ix行および第jy列を表すシンボルとして定義される。ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルが12個の異なるRSコードワードからのものであることを可能にするために、第1のシンボル行列の第0行から第3行から選択された6個のRSシンボルまたは第1のシンボル行列の第4行から第7行から選択された6個のRSシンボルは、第1のシンボル行列のS(i0,0)、S(i1,1)、S(i2,2)、S(i3,3)、S(i4,4)、およびS(i5,5)に対応し、i0、i1、i2、およびi3は等しくなく、i2、i3、i4、およびi5は等しくなく、i0、i2、およびi4は等しくなく、i1、i3、およびi5は等しくなく、i0、i1、i2、i3、i4、およびi5∈[0,3]またはi0、i1、i2、i3、i4、およびi5∈[4,7]であり、これは、ターゲットシンボルサブセット内のすべての2シンボルが第1のシンボル行列の同じ列からのものであり、一方のシンボルが第1のシンボル行列の第0行から第3行までの任意の行に位置され、他方のシンボルが第1のシンボル行列の第4行から第7行までの任意の行に位置される場合と同等である。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の、第1のシンボル行列の奇数番目の列からの6つのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置され、第1のシンボル行列の偶数番目の列からの6つのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置される。さらに、ターゲットシンボルサブセットにおいて、少なくとも1つのシンボルは第1のシンボル行列の同じ行からのものであり、最大で2つのシンボルは第1のシンボル行列の同じ行からのものであり、同じ行からの2つのシンボルは畳み込みインターリーブのために2つの異なる遅延線から出力され、2本の遅延線に対応する遅延差は、2*d*Q=44個のシンボルより大きいまたは等しい。この規則によれば、第1のシンボル行列から第2のシンボル行列への多くの具体的なマッピングがある。表1から表4は、いくつかの具体的なマッピング関係を提供する。各表の第yの行および第zの列の番号xは、第2のシンボル行列の第y行および第z列のRSシンボルが第1のシンボル行列の第xのRSシンボルからのものであることを示し、0≦y<4、0≦z<12、および0≦x<48であり、第1のシンボル行列の第xのRSシンボルは、第1のシンボル行列の(x%8)行および(
)列のシンボルを示す。表1から表4の任意の行の間の切り替え、任意の列の間の切り替え、任意の行の間の切り替え後の任意の列の間の切り替え、または任意の行の間の切り替え前の任意の列の間の切り替えが実行されるとき、上記のマッピングは依然として有効なマッピングであることに留意されたい。x%8は、xが8で除算されたときに取得される余りを表し、
はxが8で除算されたときに取得される商を表すことを理解されたい。以下の実施形態では、同様の表現様式は再び説明されない。
第1のシンボル行列と第1のデータストリームとの間の関係、および第1のデータストリームとレーンデータストリームとの間の関係に基づいて、各ターゲットシンボルサブセットの12個のシンボルがK1=8個のレーンデータストリームからのものであることを学ぶことは困難ではなく、8個のレーンデータストリームは、レーンデータストリームj0、レーンデータストリームj1、レーンデータストリームj2、レーンデータストリームj3、レーンデータストリームj4、レーンデータストリームj5、レーンデータストリームj6およびレーンデータストリームj7として表され得て、
、x∈[0,7]、および
は、jx/4の最も近い整数への切り捨てを表す。さらに、4つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、残りの4つのレーンデータストリームの各々から2つのRSシンボルが取得される。さらに、2つのRSシンボルがレーンデータストリームから取得される場合、対応するレーンデータストリーム内の2つのRSシンボル間の間隔は、a*N*K2/nより大きいまたは等しい、言い換えれば、2*544*2/32=68個のRSシンボルより大きいまたは等しい。さらに、最大2つのRSシンボルは、2つの異なるレーンデータストリーム内の2つのアラインメントされたシンボルからのものである。
ブロックインターリーブによって16個のターゲットデータストリームが生成され、16個のターゲットデータストリーム内の各ターゲットシンボルサブセットに対して内部コード符号化が実行され、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットである。具体的には、16個の符号化データストリームを取得するために、内部コードエンコーダが、ターゲットデータストリーム内の各ターゲットシンボルサブセットの合計120ビットを別々に符号化し、冗長性を追加する。可能な実施態様では、128ビットのコードワードを取得するために、Hamming(128,120)を使用することにより内部コード符号化が実行され、各ターゲットデータストリーム内の12個の連続するRSシンボル内の合計120ビットに8ビットの冗長性が追加される。別の可能な実施態様では、BCH(136,120)を使用して内部コード符号化が実行され、各ターゲットデータストリーム内の12個の連続するRSシンボルの合計120ビットに16ビットの冗長性が追加されて、136ビットのコードワードを取得する。
内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(framing)などを含み得る。例えば、バーストエラーに耐えるシステムの能力を向上させるために、内部コード符号化データストリームがインターリーブされ得る。
本実施形態のデータインターリーブおよび符号化方式を使用することにより、方式におけるKP4 RS(544,514)+Hamming(128,120)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約4.5E-3であり、性能は連結FEC方式の最適性能に近似する。
実施形態2:全サービスで均一インターリーブが使用され、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットであり、内部コード並列度は32である。
図16(b)に示される畳み込みインターリーバは、32個のPCSレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図5から図9に示されるPCS/FECレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリームが最大でGmax=8個の第1のデータストリームサブセットを含み、Gmin=2個の第1のデータストリームサブセットを少なくとも含むことを理解することは困難ではない。すべてのサービスに同じインターリーブ解決策を使用し、畳み込みインターリーブ遅延を低減するために、第1のデータストリームはK1=Gmax=8個の第1のデータストリームグループに分割され、各第1のデータストリームグループ内の任意の2つのデータストリームは同じRSコードワードからのものであり、対応するグループは以下のように具体的には分割される:第1のデータストリーム0から3は第1のデータストリームグループ0であり、第1のデータストリーム4から7は第1のデータストリームグループ1であり、第1のデータストリーム8から11は第1のデータストリームグループ2であり、第1のデータストリーム12から15は第1のデータストリームグループ3であり、第1のデータストリーム16から19は第1のデータストリームグループ4であり、第1のデータストリーム20から23は第1のデータストリームグループ5であり、第1のデータストリーム24から27は第1のデータストリームグループ6であり、第1のデータストリーム28から31は第1のデータストリームグループ7である。したがって、本実施形態では、図35に示されるブロックインターリーブが使用され、対応するパラメータは、K=K1=8、およびT=32/K1=4であり、各第1のデータストリームグループから選択された任意の第1のデータストリームである、8つの第1のデータストリームが、ブロックインターリーブiの8つの入力データストリームとして使用される(0≦i<4)。
図39は、ブロックインターリーブの別の実施態様の概略図である。図39に示されるように、ブロックインターリーブi(0≦i<4)の8個の入力データストリームは、それぞれ、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+4)、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+12)、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+20)、第1のデータストリーム(i+24)、および第1のデータストリーム(i+28)である。連続する12個のRSシンボルが各入力データストリームから取得されて、8行12列の第1のシンボル行列を形成し、各行の12個のRSシンボルは、R=2回のポーリングが実行される、図16(b)に示される畳み込みインターリーバの遅延線0、遅延線1、および遅延線2からそれぞれ連続的に出力される12個のRSシンボルである。図5から図9を参照すると、第1のシンボル行列が少なくとも12個の異なるRSコードワードからのものであり、最大でR*K1/K2=8個のRSシンボルが同じRSコードワードに属することを学ぶことは困難ではない。さらに、第1のシンボル行列において、第0行から第3行は少なくとも6つの異なるRSコードワードからのものであり、第4行から第7行は少なくとも6つの異なるRSコードワードからのものであり、2つは同じRSコードワードからのものではない。さらに、第1のシンボル行列のすべての奇数番目の列またはすべての偶数番目の列におけるRSコードワード分布は一貫していてもよい。さらに、第1のシンボル行列において、第0列から第3列のすべてのRSコードワード分布が一貫してもよく、第2列から第5列のすべてのRSコードワード分布が一貫してもよく、第6列から第9列のすべてのRSコードワード分布が一貫してもよく、第8列から第11列のすべてのRSコードワード分布が一貫してもよい。さらに、第1のシンボル行列の第j列、第(j+1)列、第(j+6)列、および第(j+7)列(j∈{0,2,4})のRSコードワード分布は一貫していてもよい。したがって、8行12列の第2のシンボル行列を取得するために、第1のシンボル行列の各列から1つのシンボルである、合計12個のRSシンボルが選択され得、第2のシンボル行列の1行にマッピングされ得る。第2のシンボル行列の第t(0≦t<8)行の12個のRSシンボルは、ブロックインターリーブiを介して出力されるターゲットデータストリーム(i*8+t)内の12個の連続するRSシンボルである。したがって、第2のシンボル行列の1行がターゲットシンボルサブセットとして定義される。説明の容易性のために、S(ix,jy)、ix∈[0,7]、jy∈[0,11]は、第1のシンボル行列の第ix行および第jy列を表すシンボルとして定義される。ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルが12個の異なるRSコードワードからのものであることを可能にするために、12個のRSシンボルは、第1のシンボル行列内のS(i0,0)、S(i1,1)、S(i2,2)、...、S(i10,10)、およびS(i11,11)に対応する。i0、i1、i2、およびi3は互いに不等であり、i2、i3、i4、およびi5は互いに不等であり、i6、i7、i8、およびi9は互いに不等であり、i8、i9、i10、およびi11は互いに不等であり、i0、i1、i6、およびi7は互いに不等であり、i2、i3、i8、およびi9は互いに不等であり、i4、i5、i11、およびi12は互いに不等であり、i0、i2、i4、i6、i8、およびi10は互いに不等であり、i1、i3、i5、i7、i9、i11は互いに不等であり、i0、i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7、i8、i9、i10、およびi11∈[0,7]である。これは、ターゲットシンボルサブセット内の各シンボルが第1のシンボル行列内の同じ列からのものである場合と同等である。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の、第1のシンボル行列の奇数番目の列からの6つのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置され、ターゲットシンボルサブセット内の、第1のシンボル行列の偶数番目の列からの6つのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置される。さらに、同じ遅延値を有する遅延線から出力された、第1のシンボル行列からの、ターゲットシンボルサブセット内のシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置される。さらに、ターゲットシンボルサブセットにおいて、少なくとも1つのシンボルは第1のシンボル行列の同じ行からのものであり、最大で2つのシンボルは第1のシンボル行列の同じ行からのものであり、同じ行からの2つのシンボルは畳み込みインターリーブのために2つの異なる遅延線から出力され、2本の遅延線に対応する遅延差は2*d*Q=44個のシンボルより大きいまたは等しい。この規則によれば、第1のシンボル行列から第2のシンボル行列への多くの具体的なマッピングがある。以下の表5から表8は、いくつかの具体的なマッピング関係を提供する。各表の第y行および第z列の番号xは、第2のシンボル行列の第y行および第z列のRSシンボルが第1のシンボル行列の第xのRSシンボルからのものであることを示し、0≦y<8、0≦z<12、および0≦x<96であり、第1のシンボル行列の第xのRSシンボルは、第1のシンボル行列の(x%8)行および(
)列のシンボルを示す。任意の行の間の切り替え、任意の列の間の切り替え、任意の行の間の切り替え後の任意の列の間の切り替え、または任意の行の間の切り替え前の任意の列の間の切り替えが実行されるとき、上記のマッピングは依然として有効なマッピングであることに留意されたい。
第1のシンボル行列のRSコードワード分布規則によれば、第1のシンボル行列からターゲットシンボルサブセットへの別のマッピング様式は、以下である:第1のシンボル行列の第(2*j)列および第(2*j+1)列(j∈[0,5])からの任意の列である、合計6つの列が選択され、次いで選択された6つの列の各々からの2つのRSシンボルである、合計12個のRSシンボルが選択され、ターゲットシンボルサブセットにマッピングされる。対応して選択された12個のRSは、第1のシンボル行列にあるS(i0,j0)、S(i1,j0)、S(i2,j1)、S(i3,j1)、S(i4,j2)、S(i5,j2)、S(i6,j3)、S(i7,j3)、S(i8,j4)、S(i9,j4)、S(i10,j5)、およびS(i11,j5)に対応する。i0、i1、i2、i3は互いに不等であり、i2、i3、i4、i5は互いに不等であり、i6、i7、i8、i9は互いに不等であり、i8、i9、i10、i11は互いに不等であり、i0、i1、i6、i7は互いに不等であり、i2、i3、i8、i9は互いに不等であり、i4、i5、i10、i11は互いに不等である。i0、i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7、i8、i9、i10、i11、i12、i13、i14、およびi15∈[0,7]である。j0∈[0,1]、j1∈[2,3]、j2∈[4,5]、j3∈[6,7]、j4∈[8,9]、j5∈[10,11]、j6∈[12,13]、j7∈[14,15]である。これは、ターゲットシンボルサブセット内のすべての2つのシンボルが第1のシンボル行列の同じ列からのものであり、一方のシンボルが第1のシンボル行列の第0行から第3行までの任意の行に位置され、他方のシンボルが第1のシンボル行列の第4行から第7行までの任意の行に位置される場合と同等である。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の、第1のシンボル行列の奇数番目の列からの6つのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置され、ターゲットシンボルサブセット内の、第1のシンボル行列の偶数番目の列からの6つのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置される。さらに、同じ遅延値を有する遅延線から出力された、第1のシンボル行列からの、ターゲットシンボルサブセット内のシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置される。さらに、ターゲットシンボルサブセットにおいて、最大で2つのシンボルは第1のシンボル行列の同じ行からのものであり、同じ行からの2つのシンボルは畳み込みインターリーブのための2つの異なる遅延線から出力され、2本の遅延線に対応する遅延差は2*d*Q=44個のシンボルより大きいまたは等しい。この規則によれば、第1のシンボル行列から第2のシンボル行列への多くの具体的なマッピングがある。表9から表12は、いくつかの具体的なマッピング関係を提供する。各表の第y行および第z列の番号xは、第2のシンボル行列の第y行および第z列のRSシンボルが第1のシンボル行列の第xのRSシンボルからのものであることを示し、0≦y<8、0≦z<12、および0≦x<96であり、第1のシンボル行列の第xのRSシンボルは、第1のシンボル行列の第(x%8)行および第(
)列のシンボルを示す。任意の行の間の切り替え、任意の列の間の切り替え、任意の行の間の切り替え後の任意の列の間の切り替え、または任意の行の間の切り替え前の任意の列の間の切り替えが実行されるとき、上記のマッピングは依然として有効なマッピングであることに留意されたい。
第1のシンボル行列と第1のデータストリームとの間の関係、および第1のデータストリームとレーンデータストリームとの間の関係に基づいて、各ターゲットシンボルサブセットの12個のシンボルがK1=8個のレーンデータストリームからのものであることを学ぶことは困難ではなく、8個のレーンデータストリームは、レーンデータストリームj0、レーンデータストリームj1、レーンデータストリームj2、レーンデータストリームj3、レーンデータストリームj4、レーンデータストリームj5、レーンデータストリームj6およびレーンデータストリームj7として表され得て、
、x∈[0,7]、および
は、jx/4の最も近い整数への切り捨てを表す。さらに、4つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、残りの4つのレーンデータストリームの各々から2つのRSシンボルが取得される。さらに、2つのRSシンボルがレーンデータストリームから取得される場合、対応するレーンデータストリーム内の2つのRSシンボル間の間隔は、a*N*K2/nより大きいまたは等しい、言い換えれば、2*544*2/32=68個のRSシンボルより大きいまたは等しい。さらに、最大2つのRSシンボルは、2つの異なるレーンデータストリーム内の2つのアラインメントされたRSシンボルからのものである。
ブロックインターリーブによって32個のターゲットデータストリームが生成され、32個のターゲットデータストリーム内の各ターゲットシンボルサブセットに対して内部コード符号化が実行され、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットである。具体的には、32個の符号化データストリームを取得するために、内部コードエンコーダが、ターゲットデータストリーム内の各ターゲットシンボルサブセットの合計120ビットを別々に符号化し、冗長性を追加する。可能な実施態様では、128ビットのコードワードを取得するために、Hamming(128,120)を使用することにより内部コード符号化が実行され、各ターゲットデータストリーム内の12個の連続するRSシンボル内の合計120ビットに8ビットの冗長性が追加される。別の可能な実施態様では、BCH(136,120)を使用して内部コード符号化が実行され、各ターゲットデータストリーム内の12個の連続するRSシンボルの合計120ビットに16ビットの冗長性が追加されて、136ビットのコードワードを取得する。
内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(framing)などを含み得る。例えば、バーストエラーに耐えるシステムの能力を向上させるために、内部コード符号化データストリームがインターリーブされ得る。
本実施形態のデータインターリーブおよび符号化方式を使用することにより、方式におけるKP4 RS(544,514)+Hamming(128,120)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約4.5E-3であり、性能は連結FEC方式の最適性能に近似する。
実施形態3:全サービスで均一インターリーブが使用され、内部コード符号化の情報ビット長は160ビットであり、内部コード並列度は16である。
この実施形態では、図11に示される構造が畳み込みインターリーブに使用され、畳み込みインターリーブは、n=32個のPCSレーンデータストリームに対して別々に実行され、n=32個の第1のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーブ0、畳み込みインターリーブ1、畳み込みインターリーブ2、...、畳み込みインターリーブ31は、同じインターリーブ構造を使用する。図18(a)は、p=4本の遅延線(delay line)を含む畳み込みインターリーバの構成を示している。4本の遅延線は、3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=2個のシンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は6Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線3の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図18(a)に示されるように、Cr()は、レーンデータストリームr(0≦r≦n-1)における1つのRSシンボルを表す。例えば、Cr(8t)およびCr(8t+1)は、現在遅延線0に入力されている、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、Cr(8t-24Q)およびCr(8t-24Q+1)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+2)およびCr(8t+3)は、遅延線1に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、Cr(8t-16Q+2)およびCr(8t-16Q+3)は、遅延線1から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+4)およびCr(8t+5)は、遅延線2に続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、Cr(8t-8Q+4)およびCr(8t-8Q+5)は、遅延線2から出力される2つのRSシンボルであり;Cr(8t+6)およびCr(8t+7)は、遅延線3にその後続いて入力される、レーンデータストリーム内の2つのRSシンボルを表し、Cr(8t+6)およびCr(8t+7)は、遅延線3から出力される2つのRSシンボルである;等々である。図5および図6を参照すると、8Q+2≧68、すなわちQ≧9の場合、畳み込みインターリーブを介して出力される合計8個のRSシンボル、Cr(8t-24Q)、Cr(8t-24Q+1)、Cr(8t-16Q+2)、Cr(8t-16Q+3)、Cr(8t-8Q+4)、Cr(8t-8Q+5)、Cr(8t+6)、およびCr(8t+7)は、8個の異なるRSコードワードからのものであることが理解され得る。次に、2つの第1のデータストリームサブセットのデータは、ブロックインターリーブを使用することにより集約され、その結果、ターゲットデータストリーム内の16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものであり得る。同様に、別のアクセスサービスの場合、後続のブロックインターリーブに関して、Q≧9のとき、ターゲットデータストリームの16個の連続するRSシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものであり得る。
可能な実施態様では、そのQ=9が選択され、畳み込みインターリーバの具体的な構造が図18(b)に示されている。畳み込みインターリーバに対応するインターリーブのレイテンシは、約27*2*4/2=108個のRSシンボルである。
図18(b)に示される畳み込みインターリーバは、32個のPCSレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図5から図9に示されるPCS/FECレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリームが最大でGmax=8個の第1のデータストリームサブセットを含み、Gmin=2個の第1のデータストリームサブセットを少なくとも含むことを理解することは困難ではない。すべてのサービスに同じインターリーブ解決策を使用し、畳み込みインターリーブ遅延を低減するために、第1のデータストリームはK1=Gmax=8個の第1のデータストリームグループに分割され、各第1のデータストリームグループ内の任意の2つのデータストリームは同じRSコードワードからのものであり、対応するグループは以下のように具体的には分割される:第1のデータストリーム0から3は第1のデータストリームグループ0であり、第1のデータストリーム4から7は第1のデータストリームグループ1であり、第1のデータストリーム8から11は第1のデータストリームグループ2であり、第1のデータストリーム12から15は第1のデータストリームグループ3であり、第1のデータストリーム16から19は第1のデータストリームグループ4であり、第1のデータストリーム20から23は第1のデータストリームグループ5であり、第1のデータストリーム24から27は第1のデータストリームグループ6であり、第1のデータストリーム28から31は第1のデータストリームグループ7である。したがって、本実施形態では、図35に示されるブロックインターリーブが使用され、対応するパラメータは、K=K1=8、およびT=32/K1=4であり、各第1のデータストリームグループから選択された任意の第1のデータストリームである、8つの第1のデータストリームが、ブロックインターリーブiの8つの入力データストリームとして使用される(0≦i<4)。
図40は、ブロックインターリーブの別の実施態様の概略図である。図40に示されるように、ブロックインターリーブi(0≦i<4)の8個の入力データストリームは、それぞれ、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+4)、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+12)、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+20)、第1のデータストリーム(i+24)、および第1のデータストリーム(i+28)である。連続する8つのRSシンボルが各入力データストリームから取得されて、8行8列の第1のシンボル行列を形成し、各行の8個のRSシンボルは、R=1回のポーリングが実行される、図18(b)に示される畳み込みインターリーバの遅延線0、遅延線1、遅延線2、および遅延線3からそれぞれ出力される8個のRSシンボルである。図5から図9を参照すると、第1のシンボル行列が16個の異なるRSコードワードからのものであり、すべての4つのRSシンボルが同じコードワードに属することを学ぶことは困難ではない。さらに、第1のシンボル行列において、第0行から第3行は8つの異なるRSコードワードからのものであり、第4行から第7行は8つの異なるRSコードワードからのものであり、2つは同じRSコードワードからのものではない。さらに、第1のシンボル行列のすべての奇数番目の列またはすべての偶数番目の列におけるRSコードワード分布は一貫していてもよい。さらに、第1のシンボル行列において、第0列から第3列のRSコードワード分布が一貫してもよく、第2列から第5列のRSコードワード分布が一貫してもよく、第4列から第7列のRSコードワード分布が一貫してもよい。したがって、第1のシンボル行列の各列から2つのRSシンボルが選択され得る。一方のRSシンボルは、第0行から第3行までのいずれかの行からのものであり、他方のRSシンボルは、第4行から第7行までのいずれかの行からのものである。合計16個のRSシンボルが第2のシンボル行列の1行にマッピングされて、4行16列の第2のシンボル行列を取得する。第2のシンボル行列の第t(0≦t<4)行の16個のRSシンボルは、ブロックインターリーブiを介して出力されるターゲットデータストリーム(i*4+t)内の16個の連続するRSシンボルである。したがって、第2のシンボル行列の1行がターゲットシンボルサブセットとして定義される。説明の容易性のために、S(ix,jy)、ix∈[0,7]、jy∈[0,7]は、第1のシンボル行列の第ix行および第jy列を表すシンボルとして定義される。ターゲットシンボルサブセット内の16個のRSシンボルが16個の異なるRSコードワードからのものであることを可能にするために、第1のシンボル行列の第0行から第3行までで選択された8個のRSシンボル、または第1のシンボル行列の第4行から第7行までで選択された8個のRSシンボルは、第1のシンボル行列のS(i0,0)、S(i1,1)、S(i2,2)、S(i3,3)、S(i4,4)、S(i5,5)、S(i6,6)、およびS(i7,7)に対応し、i0、i1、i2、およびi3は等しくなく、i2、i3、i4、およびi5は等しくなく、i4、i5、i6、およびi7は等しくなく、i0、i2、i4、およびi6は等しくなく、i1、i3、i5、およびi7は等しくなく、i0、i1、i2、i3、i4、i5、i6、およびi7∈[0,3]、またはi0、i1、i2、i3、i4、i5、i6、およびi7∈[4,7]である。これは、ターゲットシンボルサブセット内のすべての2つのシンボルが第1のシンボル行列の同じ列からのものであり、一方のシンボルが第1のシンボル行列の第0行から第3行までの任意の行に位置されており、他方のシンボルが第1のシンボル行列の第4行から第7行までの任意の行に位置される場合と同等である。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の、第1のシンボル行列の奇数番目の列からの8つのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置され、第1のシンボル行列の偶数番目の列からの8つのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置される。さらに、ターゲットシンボルサブセットにおいて、すべての2シンボルが、第1のシンボル行列の同じ行からのものであり、同じ行からの2シンボルは、畳み込みインターリーブのため2つの異なる遅延線から出力され、2本の遅延線に対応する遅延差は、2*d*Q=44個のシンボルより大きいまたは等しい。この規則によれば、第1のシンボル行列から第2のシンボル行列への多くの具体的なマッピングがある。以下の表13から表16は、いくつかの具体的なマッピング関係を提供する。各表の第y行および第z列の番号xは、第2のシンボル行列の第y行および第z列のRSシンボルが第1のシンボル行列の第xのRSシンボルからのものであることを示し、0≦y<4、0≦z<16、および0≦x<64であり、第1のシンボル行列の第xのRSシンボルは、第1のシンボル行列の(x%8)行および第(
)列のシンボルを示す。任意の行の間の切り替え、任意の列の間の切り替え、任意の行の間の切り替え後の任意の列の間の切り替え、または表における任意の行の間の切り替え前の任意の列の間の切り替えが実行されるとき、上記のマッピングは依然として有効なマッピングであることに留意されたい。
第1のシンボル行列と第1のデータストリームとの間の関係、および第1のデータストリームとレーンデータストリームとの間の関係に基づいて、各ターゲットシンボルサブセットの16個のシンボルがK1=8個のレーンデータストリームからのものであることを学ぶことは困難ではなく、8個のレーンデータストリームは、レーンデータストリームj0、レーンデータストリームj1、レーンデータストリームj2、レーンデータストリームj3、レーンデータストリームj4、レーンデータストリームj5、レーンデータストリームj6およびレーンデータストリームj7として表され得て、
、x∈[0,7]、および
は、jx/4の最も近い整数への切り捨てを表す。さらに、2つのシンボルが各レーンデータストリームから取得される場合、対応するレーンデータストリーム内の2つのRSシンボル間の間隔は、a*N*K2/nより大きいまたは等しい、言い換えれば、2*544*2/32=68個のRSシンボルより大きいまたは等しい。さらに、最大2つのRSシンボルは、2つの異なるレーンデータストリーム内の2つのアラインメントされたRSシンボルからのものである。
ブロックインターリーブによって16個のターゲットデータストリームが生成され、16個のターゲットデータストリーム内の各ターゲットシンボルサブセットに対して内部コード符号化が実行され、内部コード符号化の情報ビット長は160ビットである。具体的には、16個の符号化データストリームを取得するために、内部コードエンコーダが、ターゲットデータストリーム内の各ターゲットシンボルサブセットの合計160ビットを別々に符号化し、冗長性を追加する。可能な実施態様では、170ビットのコードワードを取得するために、Hamming(170,160)を使用することにより内部コード符号化が実行され、各ターゲットデータストリーム内の16個の連続するRSシンボル内の合計160ビットに10ビットの冗長性が追加される。別の可能な実施態様では、内部コード符号化はBCH(176,160)を使用することにより実行され、各ターゲットデータストリーム内の16個の連続するRSシンボル内の合計160ビットに16ビットの冗長性が追加されて、176ビットのコードワードを取得する。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
内部コード符号化されたデータストリームに対しデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(framing)などを含み得る。例えば、バーストエラーに耐えるシステムの能力を向上させるために、内部コード符号化データストリームがインターリーブされ得る。
この実施形態におけるデータインターリーブおよび符号化方式を使用することにより、Hamming(170,160)が内部コードとして使用されるとき、方式におけるKP4 RS(544,514)+Hamming(170,160)の連結されたコードは、AWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは、約4.3E-3であり、性能は、連結FEC方式の最適性能に近似する。内部コードがBCH(176,160)を使用する場合、方式におけるKP4 RS(544,514)+BCH(176,160)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約8.3E-3であり、性能は連結FEC方式の最適な性能に近似する。
実施形態4:全サービスで均一インターリーブが使用され、内部コード符号化の情報ビット長は160ビットであり、内部コード並列度は32である。
図18(b)に示される畳み込みインターリーバは、32個のPCSレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、32個の第1のデータストリームを取得する。図5から図9に示されるPCS/FECレーンデータストリームを参照されたい。第1のデータストリームが最大でGmax=8個の第1のデータストリームサブセットを含み、Gmin=2個の第1のデータストリームサブセットを少なくとも含むことを理解することは困難ではない。すべてのサービスに同じインターリーブ解決策を使用し、畳み込みインターリーブ遅延を低減するために、第1のデータストリームはK1=Gmax=8個の第1のデータストリームグループに分割され、各第1のデータストリームグループ内の任意の2つのデータストリームは同じRSコードワードからのものであり、対応するグループは以下のように具体的には分割される:第1のデータストリーム0から3は第1のデータストリームグループ0であり、第1のデータストリーム4から7は第1のデータストリームグループ1であり、第1のデータストリーム8から11は第1のデータストリームグループ2であり、第1のデータストリーム12から15は第1のデータストリームグループ3であり、第1のデータストリーム16から19は第1のデータストリームグループ4であり、第1のデータストリーム20から23は第1のデータストリームグループ5であり、第1のデータストリーム24から27は第1のデータストリームグループ6であり、第1のデータストリーム28から31は第1のデータストリームグループ7である。したがって、本実施形態では、図35に示されるブロックインターリーブが使用されて、対応するパラメータは、K=K1=8、およびT=32/K1=4であり、各第1のデータストリームグループから選択された任意の第1のデータストリームである、8つの第1のデータストリームが、ブロックインターリーブiの8つの入力データストリームとして使用される(0≦i<4)。
図41は、ブロックインターリーブの別の実施態様の概略図である。図41に示されるように、ブロックインターリーブi(0≦i<4)の8個の入力データストリームは、それぞれ、第1のデータストリームi、第1のデータストリーム(i+4)、第1のデータストリーム(i+8)、第1のデータストリーム(i+12)、第1のデータストリーム(i+16)、第1のデータストリーム(i+20)、第1のデータストリーム(i+24)、および第1のデータストリーム(i+28)である。連続する16個のRSシンボルが各入力データストリームから取得されて、8行16列の第1のシンボル行列を形成し、各行の16個のRSシンボルは、R=2回のポーリングが実行される、図18(b)に示される畳み込みインターリーバの遅延線0、遅延線1、遅延線2、および遅延線3からそれぞれ連続的に出力される16個のRSシンボルである。図5から図9を参照すると、第1のシンボル行列が16個の異なるRSコードワードからのものであり、すべての8個のRSシンボルが同じRSコードワードに属することを学ぶことは困難ではない。さらに、第1のシンボル行列において、第0行から第3行は少なくとも8つの異なるRSコードワードからのものであり、第4行から第7行は少なくとも8つの異なるRSコードワードからのものであり、2つは同じRSコードワードからのものではない。さらに、第1のシンボル行列のすべての奇数番目の列またはすべての偶数番目の列におけるRSコードワード分布は一貫していてもよい。さらに、第1のシンボル行列において、第0列から第3列までのRSコードワード分布が一貫してもよく、第2列から第5列までのRSコードワード分布が一貫してもよく、第4列から第7列までのRSコードワード分布が一貫してもよく、第8列から第11列までのRSコードワード分布が一貫してもよく、第10列から第13列までのRSコードワード分布が一貫してもよく、第12列から第15列までのRSコードワード分布が一貫してもよい。さらに、第1のシンボル行列の第j列、第(j+1)列、第(j+8)列、および第(j+9)列(j∈{0,2,4,6})のRSコードワード分布は一貫していてもよい。したがって、8行16列の第2のシンボル行列を取得するために、第1のシンボル行列の各列から1つのシンボルである、合計16個のRSシンボルが選択され得、第2のシンボル行列の1行にマッピングされ得る。第2のシンボル行列の第t(0≦t<8)行の16個のRSシンボルは、ブロックインターリーブiを介して出力されるターゲットデータストリーム(i*8+t)内の16個の連続するRSシンボルである。したがって、第2のシンボル行列の1行がターゲットシンボルサブセットとして定義される。説明の容易性のために、S(ix,jy)、ix∈[0,7]、jy∈[0,15]は、第1のシンボル行列の第ix行および第jy列を表すシンボルとして定義される。ターゲットシンボルサブセット内の16個のRSシンボルが16個の異なるRSコードワードからのものとなることを可能にするために、16個のRSシンボルは、第1のシンボル行列内のS(i0,0)、S(i1,1)、S(i2,2)、...、S(i14,14)、およびS(i15,15)に対応する。i0、i1、i2、およびi3は互いに不等であり、i2、i3、i4、およびi5は互いに不等であり、i4、i5、i6、およびi7は互いに不等であり、i8、i9、i10、およびi11は互いに不等であり、i10、i11、i12、およびi13は互いに不等であり、i12、i13、i14、およびi15は互いに不等であり、i0、i1、i8、およびi9は互いに不等であり、i2、i3、i10、およびi11は互いに不等であり、i4、i5、i12、およびi13は互いに不等であり、i6、i7、i14、およびi15は互いに不等であり、i0、i2、i4、i6、i8、i10、i12、およびi14は互いに不等であり、i1、i3、i5、i7、i9、i11、i13、およびi15は互いに不等であり、i0、i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7、i8、i9、i10、i11、i12、i13、i14、およびi15∈[0,7]である。これは、ターゲットシンボルサブセット内の各シンボルが第1のシンボル行列内の同じ列からのものである場合と同等である。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の、第1のシンボル行列の奇数番目の列からの8つのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置され、ターゲットシンボルサブセット内の、第1のシンボル行列の偶数番目の列からの8つのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置される。さらに、同じ遅延値を有する遅延線から出力された、第1のシンボル行列からの、ターゲットシンボルサブセット内のシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置される。さらに、ターゲットシンボルサブセットにおいて、すべての2シンボルが、第1のシンボル行列の同じ行からのものであり、同じ行からの2シンボルは、畳み込みインターリーブのため2つの異なる遅延線から出力され、2本の遅延線に対応する遅延差は、2*d*Q=44個のシンボルより大きいまたは等しい。この規則によれば、第1のシンボル行列から第2のシンボル行列への多くの具体的なマッピングがある。以下の表17から表20は、いくつかの具体的なマッピング関係を提供する。各表の第y行および第z列の番号xは、第2のシンボル行列の第y行および第z列のRSシンボルが第1のシンボル行列の第xのRSシンボルからのものであることを示し、0≦y<8、0≦z<16、および0≦x<128であり、第1のシンボル行列の第xのRSシンボルは、第1のシンボル行列の第(x%8)行および第(
)列のシンボルを示す。任意の行の間の切り替え、任意の列の間の切り替え、任意の行の間の切り替え後の任意の列の間のインターリーブ、または表における任意の行の間の切り替え前の任意の列の間の切り替えが実行されるとき、上記のマッピングは依然として有効なマッピングであることに留意されたい。
第1のシンボル行列のRSコードワード分布規則によれば、第1のシンボル行列からターゲットシンボルサブセットへの別のマッピング様式は、第1のシンボル行列の第2*j列および第2*j+1列(j∈[0,7])からの任意の列である、合計8つの列が選択され、次いで選択された8つの列の各々からの2つのRSシンボルである、合計16個のRSシンボルが選択され、ターゲットシンボルサブセットにマッピングされる。対応して選択された16個のRSは、第1のシンボル行列にあるS(i0,j0)、S(i1,j0)、S(i2,j1)、S(i3,j1)、S(i4,j2)、S(i5,j2)、S(i6,j3)、S(i7,j3)、S(i8,j4)、S(i9,j4)、S(i10,j5)、S(i11,j5)、S(i12,j6)、S(i13,j6)、S(i14,j7)、およびS(i15,j7)に対応する。i0、i1、i2、i3は互いに不等であり、i2、i3、i4、i5は互いに不等であり、i4、i5、i6、i7は互いに不等であり、i8、i9、i10、i11は互いに不等であり、i10、i11、i12、i13は互いに不等であり、i12、i13、i14、i15は互いに不等であり、i0、i1、i8、i9は互いに不等であり、i2、i3、i10、i11は互いに不等であり、i4、i5、i12、i13は互いに不等であり、i6、i7、i14、i15は互いに不等である。i0、i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7、i8、i9、i10、i11、i12、i13、i14、およびi15∈[0,7]である。j0∈[0,1]、j1∈[2,3]、j2∈[4,5]、j3∈[6,7]、j4∈[8,9]、j5∈[10,11]、j6∈[12,13]、j7∈[14,15]である。これは、ターゲットシンボルサブセット内のすべての2つのシンボルが第1のシンボル行列の同じ列からのものであり、一方のシンボルが第1のシンボル行列の第0行から第3行までの任意の行に位置され、他方のシンボルが第1のシンボル行列の第4行から第7行までの任意の行に位置される場合と同等である。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の、第1のシンボル行列の奇数番目の列からの8つのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置され、ターゲットシンボルサブセット内の、第1のシンボル行列の偶数番目の列からの8つのシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置される。さらに、同じ遅延値を有する遅延線から出力された、第1のシンボル行列からの、ターゲットシンボルサブセット内のシンボルは、第1のシンボル行列の異なる行に位置される。さらに、ターゲットシンボルサブセットにおいて、すべての2シンボルが、第1のシンボル行列の同じ行からのものであり、同じ行からの2シンボルは、畳み込みインターリーブのため2つの異なる遅延線から出力され、2本の遅延線に対応する遅延差は、2*d*Q=44個のシンボルより大きいまたは等しい。この規則によれば、第1のシンボル行列から第2のシンボル行列への多くの具体的なマッピングがある。表21から表24は、いくつかの具体的なマッピング関係を提供する。各表の第yの行および第zの列の番号xは、第2のシンボル行列の第yの行および第zの列のRSシンボルが第1のシンボル行列の第xのRSシンボルからのものであることを示し、0≦y<8、0≦z<16、および0≦x<128であり、第1のシンボル行列の第xのRSシンボルは、第1のシンボル行列の(x%8)行および(
)列のシンボルを示す。任意の行の間の切り替え、任意の列の間の切り替え、任意の行の間の切り替え後の任意の列の間のインターリーブ、または表における任意の行の間の切り替え前の任意の列の間の切り替えが実行されるとき、上記のマッピングは依然として有効なマッピングであることに留意されたい。
第1のシンボル行列と第1のデータストリームとの間の関係、および第1のデータストリームとレーンデータストリームとの間の関係に基づいて、各ターゲットシンボルサブセットの16個のシンボルがK1=8個のレーンデータストリームからのものであることを学ぶことは困難ではなく、8個のレーンデータストリームは、レーンデータストリームj0、レーンデータストリームj1、レーンデータストリームj2、レーンデータストリームj3、レーンデータストリームj4、レーンデータストリームj5、レーンデータストリームj6およびレーンデータストリームj7として表され得て、
、x∈[0,7]、および
は、jx/4の最も近い整数への切り捨てを表す。さらに、2つのシンボルが各レーンデータストリームから取得される場合、対応するレーンデータストリーム内の2つのRSシンボル間の間隔は、a*N*K2/nより大きいまたは等しい、言い換えれば、2*544*2/32=68個のRSシンボルより大きいまたは等しい。さらに、最大2つのRSシンボルは、2つの異なるレーンデータストリーム内の2つのアラインメントされたRSシンボルからのものである。
ブロックインターリーブによって32個のターゲットデータストリームが生成され、32個のターゲットデータストリーム内の各ターゲットシンボルサブセットに対して内部コード符号化が実行され、内部コード符号化の情報ビット長は160ビットである。具体的には、32個の符号化データストリームを取得するために、内部コードエンコーダが、ターゲットデータストリーム内の各ターゲットシンボルサブセットの合計160ビットを別々に符号化し、冗長性を追加する。可能な実施態様では、170ビットのコードワードを取得するために、Hamming(170,160)を使用することにより内部コード符号化が実行され、各ターゲットデータストリーム内の16個の連続するRSシンボル内の合計160ビットに10ビットの冗長性が追加される。別の可能な実施態様では、内部コード符号化はBCH(176,160)を使用することにより実行され、各ターゲットデータストリーム内の16個の連続するRSシンボル内の合計160ビットに16ビットの冗長性が追加されて、176ビットのコードワードを取得する。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
内部コード符号化されたデータストリームに対しデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(framing)などを含み得る。例えば、バーストエラーに耐えるシステムの能力を向上させるために、内部コード符号化データストリームがインターリーブされ得る。
この実施形態におけるデータインターリーブおよび符号化方式を使用することにより、Hamming(170,160)が内部コードとして使用されるとき、方式におけるKP4 RS(544,514)+Hamming(170,160)の連結されたコードは、AWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは、約4.3E-3であり、性能は、連結FEC方式の最適性能に近似する。内部コードがBCH(176,160)を使用する場合、方式におけるKP4 RS(544,514)+BCH(176,160)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約8.3E-3であり、性能は連結FEC方式の最適な性能に近似する。
図42は、本出願の実施形態によるインターリーブの別の概略的なフローチャートである。
4201:n個のレーンデータストリームに対して第1のブロックインターリーブを実行して、T個の第1のデータストリームを取得する。
この実施形態では、第1のブロックインターリーブ後の各第1のデータストリーム内のC個の連続するシンボルは、少なくともE個の異なるコードワードからのものであり、T=n/K1であり、Cはaの倍数であり、E≧K2*aである。以下、第1のブロックインターリーブの具体的実施態様について説明する。
図43は、本出願の実施形態による、第1のブロックインターリーブを実行する実施態様の概略図である。図43に示されるように、第1のブロックインターリーブに関与するn個のレーンデータストリームは第3のシンボル行列を含み、第3のシンボル行列はn行A列のシンボルを含み、第3のシンボル行列の異なる行のA個のシンボルは異なるレーンデータストリームからのものであり、Aはaの倍数である。第1のブロックインターリーブによって取得されるT個の第1のデータストリームは第4のシンボル行列を含み、第4のシンボル行列はT行C列のシンボルを含み、第4のシンボル行列の異なる行のC個のシンボルはそれぞれ異なる第1のデータストリームからのものであり、Tはnの約数であり、n*A=T*Cである。具体的には、第3のシンボル行列の1つの列内のT個ごとの連続するシンボルが、シンボル部分行列であり、第4のシンボル行列の各列内のT個のシンボルは、第3のシンボル行列内の各シンボル部分行列と1対1に対応する。
可能な実施態様では、第3のシンボル行列のシンボル部分行列は第1のシーケンスに配置され、第3のシンボル行列の各列の第1行から第n行は、第1のシーケンスに配置された第1のシンボル部分行列から第(n/T)のシンボル部分行列を含み、第3のシンボル行列の2つの隣接する列の前の列の第(n/T)のシンボル部分行列および後ろの列の第1のシンボル部分行列、第1のシーケンスに配置された2つの連続するシンボル部分行列であり、第4のシンボル行列の第1列のT個のシンボルは、第1のシーケンスに配置された、第3のシンボル行列にある第1のシンボル部分行列からのものであり、残りは、第4のシンボル行列の第C列のT個のシンボルが、第1のシーケンスに配置された第3のシンボル行列にある最後のシンボル部分行列からになるまで、類推によって推定されることができる。すなわち、第3のシンボル行列のすべての列のシンボル部分行列の第4のシンボル行列へのマッピングは、各列の上から下へ、左から右へ順次に実行され、すなわち、マッピングは最初に上から下へ、次に左から右へ実行される。
別の可能な実施態様では、第3のシンボル行列のシンボル部分行列は第2のシーケンスに配置され、第3のシンボル行列のすべてのT行の第1列から第Aの行は、第2のシーケンスに配置された第1のシンボル部分行列から第Aのシンボル部分行列を含み、第3のシンボル行列の2つの連続するT行の第1のT行の第Aのシンボル部分行列および第2のT行の第1のシンボル部分行列は、第2のシーケンスに配置された2つの連続するシンボル部分行列であり、第4のシンボル行列の第1列のT個のシンボルは、第2のシーケンスに配置された、第3のシンボル行列にある第1のシンボル部分行列からのものであり、残りは、第4のシンボル行列の第C列のT個のシンボルが、第2のシーケンスに配置された第3のシンボル行列である最後のシンボル部分行列からになるまで、類推によって推定されることができる。すなわち、第3のシンボル行列の合計n/T行のシンボル部分行列の第4のシンボル行列へのマッピングは、同じ行の左から右に、上から下に順次実行され、すなわち、マッピングは、最初に左から右に、次に上から下に実行される。
実際の適用では、第3のシンボル行列および第4のシンボル行列は、行列の形態で代替的に提示されなくてもよいことに留意されたい。例えば、第3のシンボル行列は第3のシンボルセットとして提示され、第3のシンボルセットは、第3のシンボル行列のn行A列のシンボルにそれぞれ対応するn*A個のシンボルサブセットを含む。第4のシンボル行列は第4のシンボルセットとして提示され、第4のシンボルセットは、第4のシンボル行列のT行およびC列のシンボルにそれぞれ対応するT*C個のシンボルサブセットを含む。
4202:T個の第1のデータストリームに対して畳み込みインターリーブを実行して、T個の第2のデータストリームを取得する。
この実施形態では、第2のデータストリームの各々の中のH個の連続するシンボルは、少なくともF個の異なるコードワードからのものであり、F≧Eであり、第2のデータストリームの各々の中のH個の連続するシンボルの中の最大でK1/K2個のシンボルは同じコードワードからのものである。
この実施形態における畳み込みインターリーブの実施態様は、図10に示された実施形態で説明された畳み込みインターリーブ様式と同様であり、本明細書では、詳細が再び説明されないことに留意されたい。違いは、図10に示される実施形態の各記憶ユニットがd個のシンボルを格納するように構成されており、本実施形態の各記憶ユニットがC個のシンボルを格納するように構成されていることにある。可能な実施態様では、図12(a)に示される畳み込みインターリーバが使用される場合、畳み込みインターリーバのパラメータは、C(p*Q+1)≧a*N*K1/(n/k2)を満たすことであり、その結果、畳み込みインターリーバによって出力される第1のデータストリーム内のH=p*C個の連続するシンボルは、少なくともF個の異なる外部コードのコードワードからのものであり、Nは、外部コード符号化のコードワード長である。別の可能な実施態様では、図12(b)に示される畳み込みインターリーバが使用される場合、畳み込みインターリーバのパラメータは、畳み込みインターリーバによって出力される第1のデータストリーム内のH=p*C個の連続するシンボルが少なくともF個の異なる外部コードのコードワードからのものであるように、C(p*Q-1)≧a*N*K1/(n/k2)を満たすものであり、Nは、外部コード符号化のコードワード長である。
4203:合計m個のターゲットデータストリームを取得するために、T個の第2のデータストリームの各々に対して第2のブロックインターリーブを実行して、S個のターゲットデータストリームを取得する。
本実施形態では、m=T*Sであり、S≧k1/K2である。以下では、第2のブロックインターリーブの具体的実施態様について説明する。図44(a)は、本出願の実施形態による第2のブロックインターリーブを実行する実施態様の概略図である。図44(a)に示されるように、各第2のブロックインターリーバは、入力された第2のデータストリームに対してブロックインターリーブを実行してS個のターゲットデータストリームを取得することにより、合計m=T*S個のターゲットデータストリームが生成される。
図44(b)は、本出願の実施形態による第2のブロックインターリーブを実行する具体的実施態様の概略図である。図44(b)に示されるように、各第2のデータストリームはR個のシンボルセットを含み、各シンボルセットはp個のシンボルサブセットを含み、各シンボルサブセットはC個のシンボルを含み、p個のシンボルサブセットはそれぞれp本の遅延線から出力され、各シンボルセット内のシンボルは少なくともF個の異なるコードワードからのものであり、各ターゲットデータストリームはF個のシンボルを含み、R*p*C=S*Fであり、Rはより多いまたは等しい整数である。すなわち、第2のブロックインターリーブは、R回のポーリングが実行された畳み込みインターリーバのp本の遅延線から出力されるR個のシンボルセットに対して実行され、S個のターゲットデータストリームを取得する。ターゲットデータストリーム内のF個の連続するシンボルのみを取得するために1つのブロックインターリーブ操作が実行され、ターゲットデータストリームは連続ブロックインターリーブによって取得されることを理解されたい。ターゲットデータストリーム内のF個の連続するシンボルは、ターゲットシンボルサブセットとして表される。ターゲットデータストリーム内のすべてのF個の連続するシンボルは、少なくとも
個の異なるシンボルサブセットからのものであり、
個の異なるシンボルサブセットの各々は、最大でK2*a個のシンボルを有し、
は、F/(K2*a)の商を切り上げることにより取得される整数を表す。各ターゲットデータストリーム内のすべてのF個の連続するシンボルの最大
個のシンボルは同じシンボルセットからのものであり、
はF/Rの商を切り上げることにより取得される整数を表すことをさらに理解されたい。
可能な実施態様では、ターゲットデータストリーム内のすべてのF個の連続するシンボルは、第1のシンボルサブセットからの第1のシンボルグループおよび第2のシンボルサブセットからの第2のシンボルグループを含み、第1のシンボルサブセットおよび第2のシンボルサブセットは同じシンボルセットに属する。第1のシンボルサブセットおよび第2のシンボルサブセットは、2つの隣接する遅延線からそれぞれ出力され、第1のシンボルサブセット内のシンボルおよび第2のシンボルサブセット内のシンボルは、別々に順次配置され、第1のシンボルサブセット内の第1のシンボルグループのランキングは、第2のシンボルサブセット内の第2のシンボルグループのランキングとは異なる。すなわち、第1のシンボルグループおよび第2のシンボルグループは、それぞれのシンボルサブセット内の異なる位置を有する。
別の可能な実施態様では、ターゲットデータストリーム内のすべての連続するFシンボルは、第3のシンボルサブセットからの第3のシンボルグループおよび第4のシンボルサブセットからの第4のシンボルグループを含み、第3のシンボルサブセットおよび第4のシンボルサブセットは異なるシンボルセットに属し、第3のシンボルサブセットおよび第4のシンボルサブセットは同じ遅延線から出力され、第3のシンボルサブセット内のシンボルおよび第4のシンボルサブセット内のシンボルは別々に順次配置され、第3のシンボルサブセット内の第3のシンボルグループのランキングは、第4のシンボルサブセット内の第4のシンボルグループのランキングとは異なる。すなわち、第3のシンボルグループおよび第4のシンボルグループは、それぞれのシンボルサブセット内の異なる位置を有する。
本発明では、連結FEC送信解決策のために、第1のブロックインターリーブ、畳み込みインターリーブ、第2のブロックインターリーブ、および符号化を含むデータインターリーブおよび符号化方法が設計され、その結果、同じインターリーブ解決策がすべてのアクセスサービスに使用されることができ、連結FEC解決策全体が良好な性能および低レイテンシを有する。したがって、連結FEC送信解決策は、複数の送信シナリオに適用されることができ、低い送信レイテンシを必要とする送信シナリオ、例えば、低レイテンシデータセンタ相互接続シナリオに、特に適用可能である。
以下、いくつかの具体的な実施形態を参照して、図42に記載されたインターリーブ処理方法の手順をさらに記載する。以下の各実施形態における内部コード並列度はターゲットデータストリームの数であることを理解されたい。例えば、内部コード並列度16は、ターゲットデータストリームの数が16であることを示す。以下の実施形態におけるターゲットシンボルサブセットは、ターゲットデータストリーム内のF個の連続するシンボルを表すことをさらに理解されたい。
実施形態1:内部コード符号化の情報ビット長は120ビットであり、内部コード並列度は16である。
送信側処理モジュールは、アクセスサービスのタイプに基づいて、各サービスのPCSレーンまたはFECレーンの既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)を使用することによって、レーンデータストリームに対してアラインメントマーカロック(alignment lock)を実行する。32レーンの既知のアラインメントマーカは異なり、アクセスサービスに関連される。次いで、送信側処理モジュールは、各サービスにおいて複数のPCSレーンまたはFECレーンに対してデスキューを実行する。デスキューの後、同じサービス内の複数のPCS/FECレーンはすべてAMアラインメントされ、サービス間のレーンデータストリームはRSシンボルアラインメントを満たすだけでよく、すなわち、AM間の差はRSシンボルの整数である。例えば、アクセスサービスが2*400GbEサービスである場合、図37には32個のデスキューされたレーンデータストリームが示される。AMアラインメントは、各400GbEサービスにおいて16個のPCSレーン間で実行され、2つのサービスのAM間の差はRSシンボルの整数である。次いで、アラインメントマーカに基づいて、n=32本のレーンのデータに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行されることで、n=32本のレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。例えば、アクセスサービスが1*800GbEサービスである場合、32個のレーンデータストリームが図5に示される。アクセスサービスが2*400GbEサービスである場合、32個のレーンデータストリームが図6に示される。アクセスサービスが4*200GbEサービスである場合、32個のレーンデータストリームが図7に示される。アクセスサービスが8*100GbEサービスであり、「100G RS-FEC-Int」モードにあるとき、32個のレーンデータストリームが図8に示されている。アクセスサービスが8*100GbEサービスであり、「100G RS-FEC」モードにあるとき、32個のレーンデータストリームが図9に示されている。
レーン並べ替えが実行されるn=32個のレーンデータストリームは、対応する処理のために、設計された第1のブロックインターリーブモジュール、畳み込みインターリーブモジュール、および第2のブロックインターリーブモジュールに送信され、その後、内部コード符号化のために内部コードエンコーダに送信される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(Polarization distribution)、DSPフレーミング(Framing)などを含み得る。
この実施形態では、レーンデータストリーム内のRS分布規則に従って、n個のレーンデータストリームはG個のレーンデータストリームサブセットに分割され、任意の2つのレーンデータストリームサブセットは異なるRSコードワードからのものである。このようにして、異なるアクセスサービスに基づいて、レーンデータストリームに含まれるレーンデータストリームサブセットの数は異なる。図5から図9に示されるPCS/FECレーンデータストリーム形式を参照されたい。例えば、アクセスサービスが1*800Gbサービスまたは2*400Gbサービスである場合、32個のレーンデータストリームはG=2個のレーンデータストリームサブセットを含み、具体的には、レーンデータストリーム0から15はレーンストリームサブセットであり、レーンデータストリーム16から31はレーンストリームサブセットである。例えば、アクセスサービスが4*200 GbEサービスである場合、32個のレーンデータストリームはG=4個のレーンデータストリームサブセットを含む。例えば、アクセスサービスが1*800GbEのサービスであり、32個のレーンデータストリームがG=8個のレーンデータストリームサブセットを含む場合、最大で32個のレーンデータストリームはGmax=n/4=8個のレーンデータストリームサブセットを含み、少なくともGmin=n/16=2個のレーンデータストリームサブセットを含む。第1のブロックインターリーブがアクセスサービスに影響されず、全体的なインターリーブレイテンシが最短になることを可能にするために、第1のインターリーブモジュールは、パラメータK1=Gmax=8およびT=n/K1=4に対応する。
図45(a)は、第1のブロックインターリーブの実施態様の概略図である。図45(a)に示されるように、各レーンデータストリームからA=2個の連続するシンボルが選択されて32行2列の第3のシンボル行列を形成し、ブロックインターリーブが実行されてT=4行C=16列の第4のシンボル行列を取得する。第4のシンボル行列の第tの行のC=16シンボルは、第1のデータストリームtの16個の連続するシンボルであり、0≦t<3である。第4のシンボル行列の第i行第j列のシンボルは、第3のシンボル行列の第x行第y列からのものであり、x=j*4%32+iおよび
(0≦i<4および0≦j<16)が満たされ、
は、j*4/32の最も近い整数への切り捨てを表す。第4のシンボル行列の1行は、1つのシンボルサブセットとして定義される。図5から図9に示されるPCS/FECレーンデータストリーム形式を参照すると、各シンボルサブセットのシンボルはK1=8個の異なるレーンデータストリームからのものであり、8個のレーンデータストリームは、レーンデータストリームj0、レーンデータストリームj1、レーンデータストリームj2、レーンデータストリームj3、レーンデータストリームj4、レーンデータストリームj5、レーンデータストリームj6、レーンデータストリームj7、
、x∈[0,7]として表すことができることが理解され得る。
は、jx/4の最も近い整数への切り捨てを表し、各シンボルサブセットは、少なくともK2*a=4個の異なるRSコードワード、および最大でK1*a=16個の異なるRSコードワードからのものであり、K2=Gminである。
第1のブロックインターリーブモジュールを介して取得された4つの第1のデータストリームは、畳み込みインターリーブモジュールに送信されて、4つの第2のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーブモジュールは、4つの畳み込みインターリーバ:畳み込みインターリーバ0、畳み込みインターリーバ1、畳み込みインターリーバ2、および畳み込みインターリーバ3を含む。4つの畳み込みインターリーバは、同じインターリーブ構造を使用し、各畳み込みインターリーバは、1つの第1のデータストリームをインターリーブして、1つの第2のデータストリームを取得する。
図45(b)は、畳み込みインターリーブの実施態様の概略図である。図45(b)に示されるように、p=3本の遅延線(delay line)が含まれる。p=3本の遅延線は、それぞれ2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、0個の記憶ユニットを含む。各記憶ユニットは、d=C=16個のシンボルを有し、言い換えれば、第1のデータストリーム内にある1つのシンボルサブセットを格納するために使用される。すなわち、遅延線0の遅延値は32Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は16Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図45(b)に示されるように、Sr()は、第1のデータストリームr(0≦r≦T-1)内のシンボルサブセットを表し、C=16個のシンボルを含む。例えば、Sr(3t)は、第1のデータストリームrから遅延線0に現在入力されているシンボルサブセットを表し、Sr(3t-6Q)は、遅延線0から出力されるシンボルサブセットであり;Sr(3t+1)は、第1のデータストリームrから遅延線1に現在入力されているシンボルサブセットを表し、Sr(3t-3Q+1)は、遅延線1から出力されたシンボルサブセットであり;Sr(3t+2)は、第1のデータストリームrから遅延線2に現在入力されているシンボルサブセットを表し、Sr(3t+2)は、遅延線2から出力されるシンボルサブセットであり;Sr(3t+3)は、第1のデータストリームrから遅延線0に現在入力されているシンボルサブセットを表し、Sr(3t-6Q+4)は、遅延線0から出力されるシンボルサブセットである;等々である。図5および図6を参照すると、アクセスサービスが1*800GbEサービスまたは2*400GbEサービスであり、C(p*Q+1)≧a*N*K1/b=544、すなわちQ≧11である場合、畳み込みインターリーブによって連続して出力される3つのシンボルサブセットSr(3t-6Q)、Sr(3t-3Q+1)、およびSr(3t+2)は、12個の異なるRSコードワードを含むことが学ばれ得る。図7および図9を参照すると、アクセスサービスが4*200Gbサービスまたは8*100Gbサービスであり、「100G RS-FEC」モードにあり、C(p*2*Q+2)≧a*N*K1/b=1088、すなわちQ≧11であるとき、畳み込みインターリーブによって連続して出力される3つのシンボルサブセットSr(3t-6Q)、Sr(3t-3Q+1)、およびSr(3t+2)は、16個の異なるRSコードワードを含むことが学ばれ得る。図8を参照すると、アクセスサービスが8*100GbEサービスであり、「100G RS-FEC-int」モードにあり、Q≧0であるとき、畳み込みインターリーブによって連続して出力される3つのシンボルサブセットSr(3t-6Q)、Sr(3t-3Q+1)、およびSr(3t+2)は、16個の異なるRSコードワードを含むことが学ばれ得る。したがって、Q>11である場合、すべてのアクセスサービスについて、畳み込みインターリーブによって連続して出力される3つのシンボルサブセットSr(3t-6Q)、Sr(3t-3Q+1)、およびSr(3t+2)は、少なくとも12個の異なるRSコードワードを含むことが確実にされ得る。
図45(c)は、畳み込みインターリーブの別の実施態様の概略図である。図45(c)に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=11が選択され、対応するインターリーブレイテンシは、約22*16*3/2=528個のRSシンボルである。
図45(c)に示される畳み込みインターリーバは、4つの第4のデータストリームに対して、別々に畳み込みインターリーブを実行し、4つの第2のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバの遅延線0、遅延線1および遅延線2のそれぞれから出力される、第2のデータストリームの3つのシンボルサブセットSr(3t-6Q)、Sr(3t-3Q+1)、Sr(3t+2)がシンボルセットと定義され、シンボルセットは、合計48個のRSシンボルを含む。各シンボルサブセット内の16個のシンボルは、シンボル0からシンボル15として順次表される。図5から図9の様々なサービスのPCS/FECレーン上のRSコードワードの分布、第1のブロックインターリーブ、および畳み込みインターリーブを参照すると、各シンボルサブセットが少なくとも4つの異なるRSコードワードからのものであること;およびシンボル0からシンボル3に対応するRSコードワードは、同じシンボルサブセット内のシンボル4からシンボル7に対応するRSコードワードとは異なり、シンボル8からシンボル11に対応するRSコードワードは、同じシンボルサブセット内のシンボル12からシンボル15に対応するRSコードワードとは異なり、シンボル0からシンボル7に対応するRSコードワードは、同じシンボルサブセット内のシンボル8からシンボル15に対応するRSコードワードと同じであってもよいことを理解することは困難ではない。さらに、シンボルセットは少なくとも12個の異なるRSコードワードからのものであり、シンボルセット内の最大K1/K2=4個のシンボルは同じRSコードワードに属する。さらに、任意の2つのシンボルサブセット内のシンボル0からシンボル7に対応するRSコードワードの分布は一貫していてもよく、任意の2つのシンボルサブセット内のシンボル8からシンボル15に対応するRSコードワードの分布は一貫していてもよい。
m=S*T=16個のターゲットデータストリームを取得するために、4つの第2のブロックインターリーバが使用されて4つの第2のデータストリームを別々にインターリーブする。図45(d)は、第2のブロックインターリーブの実施態様の概略図である。図45(d)に示されるように、第2のブロックインターリーブi(0≦i<4)では、第2のデータストリームiから1つのシンボルセットが取得され、各シンボルサブセットから4つのRSシンボルである、合計12個のRSシンボルが選択され、1つのターゲットシンボルサブセットにマッピングされて、合計S=4個のターゲットシンボルサブセットを取得する。各ターゲットシンボルサブセット内の12個のシンボルは、12個の異なるRSコードワードからのものであり、4つのターゲットシンボルサブセットは、それぞれ、ブロックインターリーバiによって出力されるターゲットデータストリームi*Sからターゲットデータストリーム(i*S+3)までの12個の連続するRSシンボルである。説明の容易性のために、R(x,y)はシンボルサブセットxのシンボルyとして定義される(x∈[0,2]およびy∈[0,15])。任意の2つのシンボルサブセットからのシンボルR(x1,y1)およびR(x2,y2)それぞれについて、x1≠x2である。y1≠y2の場合、2つのシンボルがシンボルサブセットの異なる場所に位置されることを示す。ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルが12個の異なるRSコードワードからのものであることを可能にするために、12個のRSシンボルは、シンボルセット内のR(0,i0)、R(0,i1)、R(0,i2)、R(0,i3)、R(1,i4)、R(1,i5)、R(1,i6)、R(1,i7)、R(2,i8)、R(2,i9)、R(2,i10)、およびR(2,i11)に対応し、以下の場合を満たす:i0、i4、およびi8が互いに異なり、i1、i5、およびi9が互いに異なり、i2、i6、およびi10が互いに異なり、i3、i7、およびi11が互いに異なり、i0、i2%8、i4、およびi6%8は互いに異なり、i4、i6%8、i8、およびi12%8は互いに異なり、i1、i3%8、i5、i7%8は互いに異なり、およびi5、i7%8、i9、およびi11%8は互いに異なり、i0、i4、およびi8∈[0,3]、i1、i5、およびi9∈[4,7]、i2、i6、およびi10∈[8、11]、およびi3、i7、i11∈[12,15]であるす。これは、ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルが3つのシンボルサブセット内の異なる位置にあるシンボルであり、4つごとのRSシンボルが同じシンボルサブセットからのものである場合と同等である。さらに、同じシンボルサブセットからの、ターゲットシンボルサブセット内の4つのシンボルは、それぞれ、シンボルサブセット内のシンボル0からシンボル3の任意の1つ、シンボルサブセット内のシンボル4からシンボル7の任意の1つ、シンボルサブセット内のシンボル8からシンボル11の任意の1つ、およびシンボルサブセット内のシンボル12からシンボル15の任意の1つである。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の、シンボルサブセットからの、遅延差がQ*C=176である2本の遅延線から出力される8つのRSシンボルは、対応するシンボルサブセットの異なる場所に位置される。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の最大2つのRSシンボルは、同じレーンデータストリームからのものであり、第1のブロックインターリーブによって2つの異なるシンボルサブセットにマッピングされる。対応する2つのシンボルサブセットは、畳み込みインターリーバの2本の異なる遅延線から出力され、2本の遅延線に対応する遅延差は、2*Q*C=352個のRSシンボルより多いまたは等しい。
この規則によれば、シンボルセットからターゲットシンボルサブセットへの複数の具体的なマッピングがある。表1から4は、いくつかの具体的なマッピング関係を提供する。表1から4の各々の第y行第z列の番号xは、ターゲットデータストリームyの第zのRSシンボルがシンボルサブセット
の第(x%16)のRSシンボルからのものであることを示し、0≦y<4、0≦z<12、および0≦x<48である。任意の行の間の切り替え、任意の列の間の切り替え、任意の行の間の切り替え後の任意の列の間の切り替え、または任意の行の間の切り替え前の任意の列の間の切り替えが実行されるとき、上記のマッピングは依然として有効なマッピングであることに留意されたい。
各シンボルサブセットとレーンデータストリームとの間のマッピング関係およびシンボルセット内の各シンボルサブセット間のレイテンシ関係に基づいて、ターゲットシンボルサブセットとレーンデータストリームとの間の関係が以下の通りであることを学ぶことは困難ではない:ターゲットシンボルサブセットのデータはK1=8個の異なるレーンデータストリームからのものであり、8つのレーンデータストリームは、レーンデータストリームj0、レーンデータストリームj1、レーンデータストリームj2、レーンデータストリームj3、レーンデータストリームj4、レーンデータストリームj5、レーンデータストリームj6、およびレーンデータストリームj7として表され得る。
、x∈[0,7]である、および
は、jx/4の最も近い整数への切り捨てを表す。さらに、4つのレーンデータストリームから1つのRSシンボルが選択され、残りの4つのレーンデータストリームから2つのRSシンボルが選択される。さらに、2つのRSシンボルがレーンデータストリームから選択される場合、対応するレーンデータストリーム内の2つのRSシンボル間の間隔距離は、a*N*K2/nより大きく、言い換えれば、2*544*2/32=68個のRSシンボルより大きいまたは等しい。さらに、最大2つのRSシンボルは、2つの異なるレーンデータストリーム内の2つのアラインメントされたRSシンボルからのものである。
ブロックインターリーブによって取得された16個のターゲットデータストリームは、内部コードエンコーダに別々に送信される。各ターゲットシンボルサブセットは、内部コード符号化の1つの情報データとして使用される。16個の符号化データストリームを取得するために、内部コードエンコーダは冗長データを生成する。可能な実施態様では、128ビットのコードワードを取得するために、Hamming(128,120)を使用することにより内部コード符号化が実行され、ターゲットデータストリーム内の各ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルの合計120ビットに8ビットの冗長性が追加される。別の可能な実施態様では、136ビットのコードワードを取得するために、BCH(136,120)を使用することにより内部コード符号化が実行され、ターゲットデータストリーム内の各ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルの合計120ビットに16ビットの冗長性が追加される。
内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、そのデータ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(Framing)などを含み得る。例えば、バーストエラーに耐えるシステムの能力を向上させるために、内部コード符号化データストリームがインターリーブされ得る。
本実施形態のデータインターリーブおよび符号化方式を使用することにより、方式におけるKP4 RS(544,514)+Hamming(128,120)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約4.5E-3であり、性能は連結FEC方式の最適性能に近似する。
実施形態2:内部コード符号化の情報ビット長は160ビットであり、内部コード並列度は16である。
この実施形態では、実施形態1の第1のブロックインターリーブ解決策を使用することによりn個のレーンデータストリームに対して第1のブロックインターリーブが実行されて、T=4個の第1のデータストリームを取得し、次に、4つの畳み込みインターリーバは、4個の第1のデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、4個の第2のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーブ0、畳み込みインターリーブ1、畳み込みインターリーブ2、および畳み込みインターリーブ3は、同じインターリーブ構造を使用する。
図46(a)は、畳み込みインターリーブの別の実施態様の概略図である。図46(a)に示されるように、p=4本の遅延線(delay line)が含まれる。4本の遅延線は、3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、0個の記憶ユニットをそれぞれ含む。各記憶ユニットは、d=C=16個のシンボルを有し、言い換えれば、第1のデータストリーム内にある1つのシンボルサブセットを格納するために使用される。すなわち、遅延線0の遅延値は48Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は32Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は16Qシンボルであり、遅延線3の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図46(a)に示されるように、Sr()は、第1のデータストリームrにおける1つのシンボルサブセットを表す(0≦r≦T-1)。例えば、Sr(4t)は、第1のデータストリームrから遅延線0に現在入力されているシンボルサブセットを表し、Sr(4t-12Q)は、遅延線0から出力されるシンボルサブセットであり;Sr(4t+1)は、第1のデータストリームrから遅延線1に現在入力されているシンボルサブセットを表し、Sr(4t-8Q+1)は、遅延線1から出力されたシンボルサブセットであり;Sr(4t+2)は、第1のデータストリームrから遅延線2に現在入力されているシンボルサブセットを表し、Sr(4t-4Q+2)は、遅延線2から出力されるシンボルサブセットであり;Sr(4t+3)は、第1のデータストリームrから遅延線3に現在入力されているシンボルサブセットを表し、Sr(4t+3)は、遅延線3から出力されるシンボルサブセットであり;Sr(4t+4)は、第1のデータストリームrから遅延線0に現在入力されているシンボルサブセットを表し、Sr(4t-12Q+4)は、遅延線0から出力されたシンボルサブセットである;等々である。図5および図6を参照すると、アクセスサービスが1*800 GbEsサービスまたは2*400 GbEsサービスであり、C(p*Q+1)≧544、すなわちQ≧9であるとき、畳み込みインターリーブによって連続して出力される4つのシンボルサブセットSr(4t-12Q)、Sr(4t-8Q+1)、Sr(4t-4Q+2)、およびSr(4t+3)は、16個の異なるRSコードワードを含むことが学ばれ得る。図7および図9を参照すると、アクセスサービスが4*200Gbサービスまたは8*100Gbサービスであり、「100G RS-FEC」モードにあり、C(p*2*Q+2)≧1088、すなわちQ≧9であるとき、畳み込みインターリーブによって連続して出力される4つのシンボルサブセットSr(4t-12Q)、Sr(4t-8Q+1)、Sr(4t-4Q+2)、およびSr(4t+3)は、16個の異なるRSコードワードを含むことが学ばれ得る。図8を参照すると、アクセスサービスが8*100 GbEサービスであり、「100G RS-FEC-int」モードにあり、Q≧0であるとき、畳み込みインターリーブによって連続して出力される4つのシンボルサブセットSr(4t-12Q)、Sr(4t-8Q+1)、Sr(4t-4Q+2)、およびSr(4t+3)は、16個の異なるRSコードワードを含むことが学ばれ得る。したがって、Q≧9である場合、すべてのアクセスサービスについて、畳み込みインターリーブによって連続して出力される4つのシンボルサブセットSr(4t-12Q)、Sr(4t-8Q+1)、Sr(4t-4Q+2)、およびSr(4t+3)は、16個の異なるRSコードワードを含むことが保証され得る。
図46(b)は、畳み込みインターリーブの別の実施態様の概略図である。図46(b)に示されるように、可能な実施態様では、そのQ=9が選択され、対応するインターリーブレイテンシは、約27*16*3/2=648個のRSシンボルである。
図46(b)に示される4つの畳み込みインターリーバは、4つの第2のデータストリームを取得するために、4つの第4のデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行するために使用される。畳み込みインターリーバの遅延線0、遅延線1、遅延線2、および、遅延3のそれぞれから出力される、第2のデータストリームの4つのシンボルサブセットSr(4t-12Q)、Sr(4t-8Q+1)、Sr(4t-4Q+2)、およびSr(4t+3)がシンボルセットとして定義され、またシンボルセットは、合計64個のRSシンボルを含む。各シンボルサブセット内の16個のシンボルは、シンボル0からシンボル15として順次表される。図5から図9の様々なサービスのPCS/FECレーン上のRSコードワードの分布、第1のブロックインターリーブ、および畳み込みインターリーブを参照すると、各シンボルサブセットが少なくとも4つの異なるRSコードワードからのものであること;およびシンボル0からシンボル3に対応するRSコードワードは、同じシンボルサブセット内のシンボル4からシンボル7に対応するRSコードワードとは異なり、シンボル8からシンボル11に対応するRSコードワードは、同じシンボルサブセット内のシンボル12からシンボル15に対応するRSコードワードとは異なり、シンボル0からシンボル7に対応するRSコードワードは、同じシンボルサブセット内のシンボル8からシンボル15に対応するRSコードワードと同じであってもよいことを理解することは困難ではない。さらに、シンボルセットは16個の異なるRSコードワードからのものであり、シンボルセット内の最大K1/K2=4個のシンボルは同じRSコードワードに属する。さらに、任意の2つのシンボルサブセット内のシンボル0からシンボル7に対応するRSコードワードの分布は一貫していてもよく、任意の2つのシンボルサブセット内のシンボル8からシンボル15に対応するRSコードワードの分布は一貫していてもよい。m=S*T=16個のターゲットデータストリームを取得するために、4つの第2のブロックインターリーバが使用されて4つの第2のデータストリームを別々にインターリーブする。図46(c)は、第2のブロックインターリーブの別の実施態様の概略図である。図46(c)に示されるように、第2のブロックインターリーブi(0≦i<4)では、第2のデータストリームiから1つのシンボルセットが取得され、各シンボルサブセットから4つのRSシンボルである、合計16個のRSシンボルが選択され、1つのターゲットシンボルサブセットにマッピングされて、合計S=4個のターゲットシンボルサブセットを取得する。各ターゲットシンボルサブセット内の16個のシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものであり、4つのターゲットシンボルサブセットは、それぞれ、ブロックインターリーバiによって出力されるターゲットデータストリームi*Sからターゲットデータストリーム(i*S+3)までの16個の連続するRSシンボルである。説明の容易性のために、R(x,y)はシンボルサブセットx(x∈[0,3]およびy∈[0,15])のシンボルyとして定義される。ターゲットシンボルサブセット内の16個のRSシンボルが16個の異なるRSコードワードからのものであることを可能にするために、16個のRSシンボルは、シンボルセット内のR(0,i0)、R(0,i1)、R(0,i2)、R(0,i3)、R(1,i4)、R(1,i5)、R(1,i6)、R(1,i7)、R(2,i8)、R(2,i9)、R(2,i10)、R(2,i11)、R(3,i12)、R(3,i13)、R(3,i14)、およびR(3,i15)に対応し、以下の場合を満たす:i0、i4、i8、およびi12が互いに異なり、i1、i5、i9、およびi13が互いに異なり、i2、i6、i10、およびi14が互いに異なり、i3、i7、i11、およびi15が互いに異なり、i0、i2%8、i4、およびi6%8は互いに異なり、i4、i6%8、i8、およびi12%8は互いに異なり、i8、i12%8、i14、およびi16%8は互いに異なり、i1、i3%8、i5、i7%8は互いに異なり、i5、i7%8、i9、およびi11%8は互いに異なり、i9、i11%8、i13、およびi15%8は互いに異なり、i0、i4、およびi8、およびi12∈[0,3]、i1、i5、i9、およびi13∈[4,7]、i2、i6、i10、およびi14∈[8、11]、およびi3、i7、i11、およびi15∈[12,15]である。これは、ターゲットシンボルサブセット内の16個のRSシンボルが4つのシンボルサブセット内の異なる位置にあるシンボルであり、4つごとのRSシンボルが同じシンボルサブセットからのものである場合と同等である。さらに、同じシンボルサブセットからの、ターゲットシンボルサブセット内の4つのシンボルは、それぞれ、シンボルサブセット内のシンボル0からシンボル3の任意の1つ、シンボルサブセット内のシンボル4からシンボル7の任意の1つ、シンボルサブセット内のシンボル8からシンボル11の任意の1つ、およびシンボルサブセット内のシンボル12からシンボル15の任意の1つである。さらに、遅延差がQ*C=144である2本の遅延線から出力されたシンボルサブセットからの、ターゲットシンボルサブセット内の8個のRSシンボルは、対応するシンボルサブセットの異なる場所に位置される。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の最大2つのRSシンボルは、同じレーンデータストリームからのものであり、第1のブロックインターリーブによって2つの異なるシンボルサブセットにマッピングされる。対応する2つのシンボルサブセットは、畳み込みインターリーバの2本の異なる遅延線から出力され、2本の遅延線に対応する遅延差は、2*Q*C=288個のRSシンボルより多いまたは等しい。
この規則によれば、シンボルセットからターゲットシンボルサブセットへの複数の具体的なマッピングがある。表13から表16は、いくつかの具体的なマッピング関係を提供する。各表の第y行および第z列の番号xは、ターゲットシンボルサブセットyの第zのRSシンボルがシンボルサブセット
の第(x%16)のRSシンボルからのものであることを示し、0≦y<4、0≦z<16、および0≦x<64である。任意の行の間の切り替え、任意の列の間の切り替え、任意の行の間の切り替え後の任意の列の間の切り替え、または任意の行の間の切り替え前の任意の列の間の切り替えが実行されるとき、上記のマッピングは依然として有効なマッピングであることに留意されたい。
各シンボルサブセットとレーンデータストリームとの間のマッピング関係およびシンボルセット内の各シンボルサブセット間のレイテンシ関係によると、ターゲットシンボルサブセットとレーンデータストリームとのデータ間の関係が以下の通りであることを学ぶことは困難ではない:ターゲットシンボルサブセットのデータはK1=8個の異なるレーンデータストリームからのものであり、8つのレーンデータストリームは、レーンデータストリームj0、レーンデータストリームj1、レーンデータストリームj2、レーンデータストリームj3、レーンデータストリームj4、レーンデータストリームj5、レーンデータストリームj6、およびレーンデータストリームj7として表され得る。
、x∈[0,7]である、および
は、jx/4の最も近い整数への切り捨てを表す。さらに、各レーンデータストリームから2つのRSシンボルが選択される場合、対応するレーンデータストリーム内の2つのRSシンボル間の間隔距離は、a*N*K2/nより大きいまたは等しい、言い換えれば、2*544*2/32=68個のRSシンボルより大きいまたは等しい。さらに、最大2つのRSシンボルは、2つの異なるレーンデータストリーム内の2つのアラインメントされたRSシンボルからのものである。
ブロックインターリーブによって取得された16個のターゲットデータストリームは、内部コードエンコーダに別々に送信される。各ターゲットシンボルサブセットは、内部コード符号化の1つの情報データとして使用される。16個の符号化データストリームを取得するために、内部コードエンコーダは冗長データを生成する。可能な実施態様では、170ビットのコードワードを取得するために、Hamming(170,160)を使用することにより内部コード符号化が実行され、各ターゲットシンボルサブセット内の16個のRSシンボルの合計160ビットに10ビットの冗長性が追加される。別の可能な実施態様では、176ビットのコードワードを取得するために、BCH(176,160)を使用することにより内部コード符号化が実行され、各ターゲットシンボルサブセット内の16個のRSシンボルの合計160ビットに16ビットの冗長性が追加される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、そのデータ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
この実施形態におけるデータインターリーブおよび符号化方式を使用することにより、Hamming(170,160)が内部コードとして使用されるとき、方式におけるKP4 RS(544,514)+Hamming(170,160)の連結されたコードは、AWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは、約4.3E-3であり、性能は、連結FEC方式の最適性能に近似する。内部コードがBCH(176,160)を使用する場合、方式におけるKP4 RS(544,514)+BCH(176,160)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約8.3E-3であり、性能は連結FEC方式の最適な性能に近似する。
実施形態3:内部コード符号化の情報ビット長は120ビットであり、内部コード並列度は32である。
この実施形態では、実施形態1の第1のブロックインターリーブ解決策を使用することによりn個のレーンデータストリームに対して第1のブロックインターリーブが実行されて、T=4個の第1のデータストリームを取得し、次に、図45(c)に示される畳み込みインターリーバは、4個の第1のデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、4個の第2のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバの遅延線0、遅延線1、および遅延線2からそれぞれ出力される、第2のデータストリーム内の3つのシンボルサブセットSr(3t-6Q)、Sr(3t-3Q+1)、およびSr(3t+2)が、シンボルセットとして定義される。連続するQ=2個のシンボルセットが各第2のデータストリームから選択され、またシンボルセット0およびシンボルセット1としてマークされる。シンボルセットは、合計6つのシンボルサブセット:シンボルサブセット0、シンボルサブセット1、シンボルサブセット2、シンボルサブセット3、シンボルサブセット4、およびシンボルサブセット5を含む。第2のブロックインターリーブi(0≦i<4)では、第2のデータストリームi内の2つの連続するシンボルセットに対してブロックインターリーブが実行され、8つのターゲットシンボルサブセットを取得する。各ターゲットシンボルサブセットは12個のRSシンボルを含み、8つのターゲットシンボルサブセットは、それぞれ、ブロックインターリーバiによって出力されるターゲットデータストリームi*Sからターゲットデータストリーム(i*S+7)までの12個の連続するRSシンボルであり、ターゲットシンボルサブセット内の各RSシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。図5から図9の様々なサービスのPCS/FECレーン上のRSコードワードの分布、第1のブロックインターリーブ、および畳み込みインターリーブを参照すると、各シンボルサブセットが少なくとも4つの異なるRSコードワードからのものであること;およびシンボル0からシンボル3に対応するRSコードワードは、同じシンボルサブセット内のシンボル4からシンボル7に対応するRSコードワードとは異なり、シンボル8からシンボル11に対応するRSコードワードは、同じシンボルサブセット内のシンボル12からシンボル15に対応するRSコードワードとは異なり、シンボル0からシンボル7に対応するRSコードワードは、同じシンボルサブセット内のシンボル8からシンボル15に対応するRSコードワードと同じであってもよいことを理解することは困難ではない。さらに、任意の2つのシンボルサブセット内のシンボル0からシンボル7に対応するRSコードワードの分布は一貫していてもよく、任意の2つのシンボルサブセット内のシンボル8からシンボル15に対応するRSコードワードの分布は一貫していてもよい。さらに、各シンボルセットは少なくとも12個の異なるRSコードワードからのものであり、シンボルセット内の最大4個のシンボルは同じRSコードワードに属し、シンボルセット0内のRSコードワード分布とシンボルセット1内のRSコードワード分布とは一貫している。
図47は、第2のブロックインターリーブの別の実施態様の概略図である。図47に示されるように、各シンボルサブセットからの2つのRSシンボルである、合計12個のRSシンボルが選択され、1つのターゲットシンボルサブセットにマッピングされて、合計8つのターゲットシンボルサブセットを取得する。説明の容易性のために、R(x,y)はシンボルサブセットx(x∈[0,5]およびy∈[0,15])のシンボルyとして定義される。ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルが12個の異なるRSコードワードからのものであることを可能にするために、12個のRSシンボルは、2つのシンボルセット内のR(0,i0)、R(0,i1)、R(1,i2)、R(1,i3)、R(2,i4)、およびR(2,i5)、およびR(3,i6)、R(3,i7)、R(4,i8)、R(4,i9)、R(5,i10)、およびR(5,i11)に対応し、以下の場合を満たす:i0、i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7、i8、i9、i10、およびi11は、互いに異なり、i0%8、i1%8、i2%8、およびi3%8は互いに異なり、i2%8、i3%8、i4%8、およびi5%8は互いに異なり、i6%8、i7%8、i8%8、およびi9%8は互いに異なり、i8%8、i9%8、i10%8、およびi11%8は互いに異なり、i0%8、i1%8、i6%8、およびi7%8は互いに異なり、i2%8、i3%8、i8%8、およびi9%8は互いに異なり、i4%8、i5%8、i10%8、およびi11%8は互いに異なり、i0、i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7、i8、i9、i10、およびi11∈[0,15]である。これは、ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルが6つのシンボルサブセット内の異なる位置にあるシンボルであり、2つごとのRSシンボルが同じシンボルサブセットからのものである場合と同等である。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の、シンボルサブセットからの、遅延差がQ*C=176である2本の遅延線から出力される4つのRSシンボルは、対応するシンボルサブセットの異なる場所に位置される。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の、2つのシンボルサブセットからの、畳み込みインターリーバの同じ遅延線から出力される4つのRSシンボルは、対応するシンボルサブセットの異なる位置に位置される。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の最大2つのRSシンボルは、同じレーンデータストリームからのものであり、第1のブロックインターリーブによって2つの異なるシンボルサブセットにマッピングされる。対応する2つのシンボルサブセットは、畳み込みインターリーバの2本の異なる遅延線から出力され、2本の遅延線に対応する遅延差は、2*Q*C=352個のRSシンボルより多いまたは等しい。この規則によれば、2つのシンボルセットが8つのターゲットシンボルサブセットにインターリーブされる複数の具体的なマッピングがある。表5から表12は、いくつかの具体的なマッピング関係を提供する。各表の第y行および第z列の番号xは、ターゲットシンボルサブセットyの第zのRSシンボルがシンボルサブセット
の第(x%16)のRSシンボルからのものであることを示し、0≦y<8、0≦z<12、および0≦x<96である。任意の行の間の切り替え、任意の列の間の切り替え、任意の行の間の切り替え後の任意の列の間のインターリーブ、または表における任意の行の間の切り替え前の任意の列の間の切り替えが実行されるとき、上記のマッピングは依然として有効なマッピングであることに留意されたい。
各シンボルサブセットとレーンデータストリームとの間のマッピング関係およびシンボルセット内の各シンボルサブセット間のレイテンシ関係に基づいて、ターゲットシンボルサブセットとレーンデータストリームとの間の関係が以下の通りであることを学ぶことは困難ではない:ターゲットシンボルサブセットのデータはK1=8個の異なるレーンデータストリームからのものであり、8つのレーンデータストリームは、レーンデータストリームj0、レーンデータストリームj1、レーンデータストリームj2、レーンデータストリームj3、レーンデータストリームj4、レーンデータストリームj5、レーンデータストリームj6、およびレーンデータストリームj7として表され得る。
、x∈[0,7]である、および
は、jx/4の最も近い整数への切り捨てを表す。また、4つのレーンデータストリームから1つのRSシンボルが選択され、残りの4つのレーンデータストリームから2つのRSシンボルが選択される。さらに、2つのRSシンボルがレーンデータストリームから選択される場合、対応するレーンデータストリーム内の2つのRSシンボル間の間隔距離は、2*544*2/32=68個のRSシンボルより大きいまたは等しい。さらに、最大2つのRSシンボルは、2つの異なるレーンデータストリーム内の2つのアラインメントされたRSシンボルからのものである。
ブロックインターリーブによって取得された32個のターゲットシンボルサブセットは、内部コードエンコーダに別々に送信される。各ターゲットシンボルサブセットは、内部コード符号化の1つの情報データとして使用される。32個の符号化データストリームを取得するために、内部コードエンコーダは冗長データを生成する。可能な実施態様では、128ビットのコードワードを取得するために、Hamming(128,120)を使用することにより内部コード符号化が実行され、ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルの合計120ビットに8ビットの冗長性が追加される。別の可能な実施態様では、136ビットのコードワードを取得するために、BCH(136,120)を使用することにより内部コード符号化が実行され、ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルの合計120ビットに16ビットの冗長性が追加される。
内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、そのデータ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(Framing)などを含み得る。例えば、バーストエラーに耐えるシステムの能力を向上させるために、内部コード符号化データストリームがインターリーブされ得る。
実施形態4:内部コード符号化の情報ビット長は160ビットであり、内部コード並列度は32である。
実施形態1の第1のブロックインターリーブ解決策を使用することによりn個のレーンデータストリームに対して第1のブロックインターリーブが実行されて、T=4個の第1のデータストリームを取得し、図46(b)に示される畳み込みインターリーバは、4個の第4のデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、4個の第2のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーバの遅延線0、遅延線1、遅延線2、および、遅延3のそれぞれから出力される、第2のデータストリームの4つのシンボルサブセットSr(4t-12Q)、Sr(4t-8Q+1)、Sr(4t-4Q+2)、およびSr(4t+3)がシンボルセットとして定義され、またシンボルセットは、合計64個のRSシンボルを含む。第2のブロックインターリーブi(0≦i<4)では、第2のデータストリームi内の2つの連続するシンボルセットに対してブロックインターリーブが実行され、8つのターゲットシンボルサブセットを取得する。各ターゲットシンボルサブセットは16個のRSシンボルを含み、8つのターゲットシンボルサブセットは、それぞれ、ブロックインターリーバiによって出力されるターゲットデータストリームi*Sからターゲットデータストリーム(i*S+7)までの16個の連続するRSシンボルであり、ターゲットシンボルサブセット内の各RSシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。図5から図9の様々なサービスのPCS/FECレーン上のRSコードワードの分布、第1のブロックインターリーブ、および畳み込みインターリーブを参照すると、各シンボルサブセットが少なくとも4つの異なるRSコードワードからのものであること;およびシンボル0からシンボル3に対応するRSコードワードは、同じシンボルサブセット内のシンボル4からシンボル7に対応するRSコードワードとは異なり、シンボル8からシンボル11に対応するRSコードワードは、同じシンボルサブセット内のシンボル12からシンボル15に対応するRSコードワードとは異なり、シンボル0からシンボル7に対応するRSコードワードは、同じシンボルサブセット内のシンボル8からシンボル15に対応するRSコードワードと同じであってもよいことを理解することは困難ではない。さらに、任意の2つのシンボルサブセット内のシンボル0からシンボル7に対応するRSコードワードの分布は一貫していてもよく、任意の2つのシンボルサブセット内のシンボル8からシンボル15に対応するRSコードワードの分布は一貫していてもよい。さらに、各シンボルセットは少なくとも12個の異なるRSコードワードからのものであり、シンボルセット内の最大4個のシンボルは同じRSコードワードに属し、シンボルセット0内のRSコードワード分布とシンボルセット1内のRSコードワード分布とは一貫している。
図48は、第2のブロックインターリーブの別の実施態様の概略図である。図48に示されるように、各シンボルサブセットからの2つのRSシンボルである、合計16個のRSシンボルが選択され、1つのターゲットシンボルサブセットにマッピングされて、合計8つのターゲットシンボルサブセットを取得する。説明の容易性のために、R(x,y)はシンボルサブセットx(x∈[0,7]およびy∈[0,15])のシンボルyとして定義される。ターゲットシンボルサブセット内の16個のRSシンボルが16個の異なるRSコードワードからのものであることを可能にするために、16個のRSシンボルは、2つのシンボルセット内のR(0,i0)、R(0,i1)、R(1,i2)、R(1,i3)、R(2,i4)、R(2,i5)、R(3,i6)、R(3,i7)、R(4,i8)、R(4,i9)、およびR(5,i10)、およびR(5,i11)、R(6,i12)、R(6,i13)、R(7,i14)、およびR(7,i15)に対応し、以下の場合を満たす:i0、i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7、i8、i9、i10、i11、i12、i13、i14、およびi15は互いに異なり、i0%8、i1%8、i2%8、およびi3%8は互いに異なり、i2%8、i3%8、i4%8、およびi5%8は互いに異なり、i4%8、i5%8、i6%8、およびi7%8は互いに異なり、i8%8、i9%8、i10%8、およびi11%8は互いに異なり、i10%8、i11%8、i12%8、およびi13%8は互いに異なり、i12%8、i13%8、i14%8、およびi15%8は互いに異なり、i0%8、i1%8、i8%8、およびi9%8は互いに異なり、i2%8、i3%8、i10%8、およびi11%8は互いに異なり、i4%8、i5%8、i12%8、およびi13%8は互いに異なり、i6%8、i7%8、i14%8、およびi15%8は互いに異なり、i0、i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7、i8、i9、i10、i11、i12、i13、i14、およびi15∈[0,15]である。これは、ターゲットシンボルサブセット内の16個のRSシンボルが8つのシンボルサブセット内の異なる位置にあるシンボルであり、2つごとのRSシンボルが同じシンボルサブセットからのものである場合と同等である。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の、シンボルサブセットからの、遅延差がQ*C=144である2本の遅延線から出力される4つのRSシンボルは、対応するシンボルサブセットの異なる場所に位置される。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の、2つのシンボルサブセットからの、畳み込みインターリーバの同じ遅延線から出力される4つのRSシンボルは、対応するシンボルサブセットの異なる位置に位置される。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の最大2つのRSシンボルは、同じレーンデータストリームからのものであり、第1のブロックインターリーブによって2つの異なるシンボルサブセットにマッピングされる。対応する2つのシンボルサブセットは、畳み込みインターリーバの2本の異なる遅延線から出力され、2本の遅延線に対応する遅延差は、2*Q*C=288個のRSシンボルより多いまたは等しい。この規則によれば、2つのシンボルセットが8つのターゲットシンボルサブセットにインターリーブされる複数の具体的なマッピングがある。表17から表24は、いくつかの具体的なマッピング関係を提供する。各表の第y行および第z列の番号xは、ターゲットシンボルサブセットyの第zのRSシンボルがシンボルサブセット
の第(x%16)のRSシンボルからのものであることを示し、0≦y<8、0≦z<16、および0≦x<128である。任意の行間のインターリーブ、任意の列間の切り替え、任意の行間の切り替え後の任意の列間の切り替え、または任意の行間の切り替え前の任意の列間の切り替えが実行されるとき、前述のマッピングは依然として有効なマッピングであることに留意されたい。
各シンボルサブセットとレーンデータストリームとの間のマッピング関係およびシンボルセット内の各シンボルサブセット間のレイテンシ関係によると、ターゲットシンボルサブセットとレーンデータストリームとの間の関係が以下の通りであることを学ぶことは困難ではない:ターゲットシンボルサブセットのデータはK1=8個の異なるレーンデータストリームからのものであり、8つのレーンデータストリームは、レーンデータストリームj0、レーンデータストリームj1、レーンデータストリームj2、レーンデータストリームj3、レーンデータストリームj4、レーンデータストリームj5、レーンデータストリームj6、およびレーンデータストリームj7として表され得る。
、x∈[0,7]である、および
は、jx/4の最も近い整数への切り捨てを表す。さらに、各レーンデータストリームから2つのRSシンボルが選択される場合、対応するレーンデータストリーム内の2つのRSシンボル間の間隔距離は、a*N*K2/nより大きいまたは等しい、言い換えれば、2*544*2/32=68個のRSシンボルより大きいまたは等しい。さらに、最大2つのRSシンボルは、2つの異なるレーンデータストリーム内の2つのアラインメントされたRSシンボルからのものである。
ブロックインターリーブによって取得された32個のターゲットシンボルサブセットは、それぞれ32個の内部コードエンコーダに送信される。各ターゲットシンボルサブセットは、内部コード符号化の1つの情報データとして使用される。内部コードエンコーダは、32個の符号化データストリームを取得するために、冗長データを生成する。可能な実施態様では、170ビットのコードワードを取得するために、Hamming(170,160)を使用することにより内部コード符号化が実行され、ターゲットシンボルサブセット内の16個のRSシンボルの合計160ビットに10ビットの冗長性が追加される。別の可能な実施態様では、176ビットのコードワードを取得するために、BCH(176,160)を使用することにより内部コード符号化が実行され、ターゲットシンボルサブセット内の16個のRSシンボルの合計160ビットに16ビットの冗長性が追加される。内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、そのデータ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。
この実施形態におけるデータインターリーブおよび符号化方式を使用することにより、Hamming(170,160)が内部コードとして使用されるとき、方式におけるKP4RS(544,514)+Hamming(170,160)の連結されたコードは、AWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは、約4.3E-3であり、性能は、連結FEC方式の最適性能に近似する。内部コードがBCH(176,160)を使用する場合、方式におけるKP4 RS(544,514)+BCH(176,160)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約8.3E-3であり、性能は連結FEC方式の最適な性能に近似する。
実施形態5:内部コード符号化の情報ビット長は120ビットであり、内部コード並列度は16である。
実施形態1から実施形態4において、第1のブロックインターリーブにおける第3のシンボル行列と第4のシンボル行列との間のマッピング関係が変更された場合、シンボルサブセット内のRSコードワードシンボル分布規則が変更され、したがって、第2のブロックインターリーブにおけるシンボルセットとターゲットシンボルサブセットとの間の関係が影響されることを理解されたい。実施形態5は、新しい第1のブロックインターリーブ解決策および対応する第2のブロックインターリーブの具体的実施態様を提供する。
図49は、第1のブロックインターリーブの別の実施態様の概略図である。図49に示されるように、第4のシンボル行列の第i行第j列のシンボルは、第3のシンボル行列の第x行第y列からのものであり、x=(j%2)*4+iおよび
(0≦i<4および0≦j<16)が満たされ、
は、
の最も近い整数への切り捨てを表す。第4のシンボル行列の1行は1つのシンボルサブセットとして定義され、インターリーブによって取得された4つのシンボルサブセットは、第1のブロックインターリーブによって出力されるT=4個の第1のデータストリーム上の16個の連続するRSシンボルである。図5から図9に示されるPCS/FECレーンデータストリーム形式を参照すると、各シンボルサブセットのシンボルは8個の異なるレーンデータストリームからのものであり、8個のレーンデータストリームは、レーンデータストリームj0、レーンデータストリームj1、レーンデータストリームj2、レーンデータストリームj3、レーンデータストリームj4、レーンデータストリームj5、レーンデータストリームj6、レーンデータストリームj7、として表すことができることが学ばれ得る。
、x∈[0,7]、および
は、jx/4の最も近い整数への切り捨てを表す。各シンボルサブセットのシンボルは、少なくとも4つの異なるRSコードワードからのシンボルである。
図49に示される第1のブロック処理により4つの第1のデータストリームが取得され、その後図45(c)に示される畳み込みインターリーブにより4つの第2のデータストリームが取得される。畳み込みインターリーバの遅延線0、遅延線1、および遅延線2のそれぞれから出力される、第2のデータストリーム内の3つのシンボルサブセットSr(3t-6Q)、Sr(3t-3Q+1)、およびSr(3t+2)は、シンボルセットとして定義され、シンボルセットは、合計48個のRSシンボルを含む。図5から図9の様々なサービスのPCS/FECレーン上のRSコードワードの分布、第1のブロックインターリーブ、および畳み込みインターリーブを参照すると、以下のケースことが学ばれ得る:各シンボルサブセットが少なくとも4つの異なるRSコードワードからのものであることを理解することは困難ではない;また、シンボル0からシンボル7に対応するRSコードワードは、同じシンボルサブセット内のシンボル8からシンボル15に対応するRSコードワードとは異なる。さらに、任意の2つのシンボルサブセット内のシンボル0からシンボル7に対応するRSコードワードの分布は一貫していてもよく、任意の2つのシンボルサブセット内のシンボル8からシンボル15に対応するRSコードワードの分布は一貫していてもよい。さらに、シンボルセットは、少なくとも12個の異なるRSコードワードからのものであり、シンボルセット内の最大4個のシンボルは同じRSコードワードに属する。
したがって、図45(d)に示されるブロックインターリーブ構造が使用されて、第2のデータストリームから1つのシンボルセットを取得することができ、各シンボルサブセットから4つのRSシンボルである、合計12個のRSシンボルが選択され、1つのターゲットシンボルサブセットにマッピングされて、合計4つのターゲットシンボルサブセットを取得する。4つのターゲットシンボルサブセットは、それぞれブロックインターリーバによって出力される4つのターゲットシンボルサブセット内の12個の連続するRSシンボルである。これは、各ブロックインターリーバがS=4個のターゲットシンボルサブセットを出力する場合と同等である。説明の容易性のために、R(x,y)はシンボルサブセットxのシンボルyとして定義される(x∈[0,2]およびy∈[0,15])。ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルが12個の異なるRSコードワードからのものであることを可能にするために、12個のRSシンボルは、シンボルセット内のR(0,i0)、R(0,i1)、R(0,i2)、R(0,i3)、R(1,i4)、R(1,i5)、R(1,i6)、R(1,i7)、R(2,i8)、R(2,i9)、R(2,i10)、およびR(2、i11)に対応し、以下の場合を満たす:i0、i1、i4、i5、i8、およびi9が互いに異なり、i2、i3、i6、i7、i10、およびi11が互いに異なり、i0、i1、i4、i5、i8、およびi9∈[0,7]であり、i2、i3、i6、i7、i10、およびi11∈[8,15]である。これは、ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルが、3つのシンボルサブセット内の異なる位置にあるシンボルである場合と同等である;4シンボルごとに同じシンボルサブセットからのものであり、その2つのRSシンボルは同じシンボルサブセット内のシンボル0からシンボル7までのものであり、他の2つのRSシンボルは同じシンボルサブセット内のシンボル8からシンボル15までのものである。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の、シンボルサブセットからの、遅延差がQ*d=176である2本の遅延線から出力される8つのRSシンボルは、対応するシンボルサブセットの異なる場所に位置される。さらに、ターゲットシンボルサブセット内の最大2つのRSシンボルは同じレーンデータストリームからのものであり、第1のブロックインターリーブによって2つの異なるシンボルサブセットにマッピングされる。対応する2つのシンボルサブセットは、2つの畳み込みインターリーバの2つの異なる遅延線から出力され、2本の遅延線に対応する遅延差は、136個のRSシンボルより多いまたは等しい。この規則によれば、シンボルセットからターゲットシンボルサブセットへの複数の具体的なマッピングがある。表25から表28は、いくつかの具体的なマッピング関係を提供する。表25から表28の第y行第z列の番号xは、ターゲットシンボルサブセットyにおける第zのRSシンボルが、シンボルサブセット
におけるx%第16のRSシンボルからのものであることを表し、0≦y<4、0≦z<12、および0≦x<48である。任意の行の間の切り替え、任意の列の間の切り替え、任意の行の間の切り替え後の任意の列の間の切り替え、または任意の行の間の切り替え前の任意の列の間の切り替えが実行されるとき、上記のマッピングは依然として有効なマッピングであることに留意されたい。
各シンボルサブセットとレーンデータストリームとの間のマッピング関係およびシンボルセット内の各シンボルサブセット間のレイテンシ関係に基づいて、ターゲットシンボルサブセットとレーンデータストリームとの間の関係が以下の通りであることを学ぶことは困難ではない:ターゲットシンボルサブセットのデータはK1=8個の異なるレーンデータストリームからのものであり、8つのレーンデータストリームは、レーンデータストリームj0、レーンデータストリームj1、レーンデータストリームj2、レーンデータストリームj3、レーンデータストリームj4、レーンデータストリームj5、レーンデータストリームj6、およびレーンデータストリームj7として表され得る。
、x∈[0,7]である、および
は、jx/4の最も近い整数への切り捨てを表す。また、4つのレーンデータストリームから1つのRSシンボルが選択され、残りの4つのレーンデータストリームから2つのRSシンボルが選択される。さらに、2つのRSシンボルがレーンデータストリームから選択される場合、対応するレーンデータストリーム内の2つのRSシンボル間の間隔距離は、a*N*K2/nより大きく、言い換えれば、2*544*2/32=68個のRSシンボルより大きいまたは等しい。さらに、最大2つのRSシンボルは、2つの異なるレーンデータストリーム内の2つのアラインメントされたRSシンボルからのものである。
ブロックインターリーブによって取得された16個のターゲットデータストリームは、内部コードエンコーダに別々に送信される。各ターゲットシンボルサブセットは、内部コード符号化の1つの情報データとして使用される。16個の符号化データストリームを取得するために、内部コードエンコーダは冗長データを生成する。可能な実施態様では、128ビットのコードワードを取得するために、Hamming(128,120)を使用することにより内部コード符号化が実行され、ターゲットデータストリーム内の各ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルの合計120ビットに8ビットの冗長性が追加される。別の可能な実施態様では、136ビットのコードワードを取得するために、BCH(136,120)を使用することにより内部コード符号化が実行され、ターゲットデータストリーム内の各ターゲットシンボルサブセット内の12個のRSシンボルの合計120ビットに16ビットの冗長性が追加される。
内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、そのデータ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)、偏波分布(polarization distribution)、DSPフレーミング(Framing)などを含み得る。例えば、バーストエラーに耐えるシステムの能力を向上させるために、内部コード符号化データストリームがインターリーブされ得る。
本実施形態のデータインターリーブおよび符号化方式を使用することにより、方式におけるKP4 RS(544,514)+Hamming(128,120)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約4.5E-3であり、性能は連結FEC方式の最適性能に近似する。
図50(a)は、本出願の実施形態によるデータ処理装置の別の構造の概略図である。図50(a)に示されるように、データ処理装置は、インターリーブモジュール301と、エンコーダ302とを含む。インターリーブモジュール301は、前述のデータ処理方法における、m個のターゲットデータストリームを取得するためにn個のレーンデータストリームに対してインターリーブを実行する操作を実行するように構成される。エンコーダ302は、前述のデータ処理方法において符号化データストリームを取得するために、m個のターゲットデータストリームに対して別々に第2のFEC符号化を実行する操作を実行するように構成される。具体的には、インターリーブモジュール301は、畳み込みインターリーバ3011およびブロックインターリーバ3012を含む。畳み込みインターリーバ3011は、図34に示される実施形態のステップ3401を実行するように構成され、ブロックインターリーバ3012は、図34に示される実施形態のステップ3402を実行するように構成される。
図50(b)は、本出願の実施形態によるデータ処理装置の別の構造の概略図である。図50(b)に示されるように、データ処理装置は、インターリーブモジュール401と、エンコーダ402とを含む。インターリーブモジュール401は、前述のデータ処理方法における、m個のターゲットデータストリームを取得するためにn個のレーンデータストリームに対してインターリーブを実行する操作を実行するように構成される。エンコーダ402は、前述のデータ処理方法において符号化データストリームを取得するために、m個のターゲットデータストリームに対して別々に第2のFEC符号化を実行する操作を実行するように構成される。具体的には、インターリーブモジュール401は、第1のブロックインターリーバ4011と、畳み込みインターリーバ4012と、第2のブロックインターリーバ4013とを含む。第1のブロックインターリーバ4011は、図42に示される実施形態においてステップ4201を実行するように構成され、畳み込みインターリーバ4012は、図42に示される実施形態においてステップ4202を実行するように構成され、第2のブロックインターリーバ4013は、図42に示される実施形態においてステップ4203を実行するように構成される。
この出願で提供される装置は、別の様式で代替的に実施されてもよいことを理解されたい。例えば、前述の装置のユニット分割は、単に論理的な機能分割であり、実際の実施態様において他の分割であってもよい。例えば、複数のユニットまたは構成要素は、組み合わされてもよく、または別のシステムに統合されてもよい。加えて、本出願の実施形態における機能ユニットは1つの処理ユニットに統合されてもよく、または独立した物理ユニットであってもよく、または2つ以上の機能ユニットが1つの処理ユニットに統合されてもよい。統合ユニットは、ハードウェアの形態で実施されてもよく、またはソフトウェア機能ユニットの形態で実施されてもよい。
前述の実施形態で説明したデータ処理方法に加えて、本出願は別のデータ処理方法をさらに提供することに留意されたい。以下、この方法を詳細に説明する。
図51は、本出願の実施形態によるデータ処理方法の概略的なフローチャートである。
5101:合計m個の第1のデータストリームを取得するように、n個のレーンデータストリームのt個ごとのレーンデータストリームにブロックインターリーブを実行して、s個の第1のデータストリームを取得する。
この実施形態では、レーンデータストリームは、PCSレーンデータストリームまたはFECレーンデータストリームであってもよい。これは、本明細書で具体的には限定されない。n個のレーンデータストリームはすべて、第1のFEC符号化によって取得されたデータストリーム、すなわち前述の外部コード符号化データストリームであり、nは1より大きい整数である。例えば、RSコードは、外部コード符号化において使用されてもよく、n個の外部コード符号化データストリームは、複数のRSコードワードを含んでもよい。実際の適用では、別の符号化方式が使用されて外部コード符号化を実行することができる。説明の容易性のために、以下では、RSコードワードを使用して、外部コード符号化によって生成されたコードワードを表す。外部コード符号化によって取得されたa個ごとのコードワードはb個のレーンデータストリームに分布され、a≦b≦nであり、nはbで正確に除算され得、aは1より多いまたは等しい整数であることを理解されたい。図5から図9に示される異なる適用シナリオでは、aおよびbの値がまた異なり得る。図5に示される適用シナリオが例として使用され、n=32、a=2、およびb=16、言い換えれば、2つごとのコードワードが16個のレーンデータストリームに分布される。図6から図9の適用シナリオにおけるaおよびbの値は、添付の図面を参照して推定されることができ、本明細書では、詳細が再び説明されない。本出願では、外部コードのコード長はシンボルで測定され、シンボルは1つまたは複数のビットを含み得ることに留意されたい。例えば、外部コードは、使用されるKP4 RS(544,514)コードであり、コード長は、N=544個のシンボルであり、1つのシンボルは、10ビットを含む。
具体的には、n個のレーンデータストリームはq個のグループに分割されることができ、各グループはt個のレーンデータストリームを含み、qは1より多いまたは等しい整数であり、nはqで正確に分割され得る。これに対応して、ブロックインターリーブによって取得されたm個の第1のデータストリームもq個のグループに分割され得、また各グループはs個の第1のデータストリームを含む。すなわち、n=q*tであり、m=q*sである。各グループ内のt個のレーンデータストリームに対してブロックインターリーブが実行された後、s個の第1のデータストリームの対応するグループが取得される。
図52は、本出願の実施形態による、n個のレーンデータストリームに対してブロックインターリーブが実行される構造の概略図である。図52に示されるように、例では、q個のブロックインターリーバがn個のレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行し、インターリーバiが、レーンデータストリームi*tからレーンデータストリーム[(i+1)*t-1]に対するブロックインターリーブによって、第1のデータストリームi*sから第1のデータストリーム[(i+1)*s-1]を取得し、0≦i<qである。
各レーンデータストリーム内のa個ごとの連続するシンボルは、異なるコードワードからのものであり、各レーンデータストリーム内のすべてのL1個の連続するシンボルは、少なくとも異なるコードワードからのものであり、L1=N*a/bであり、Nは、外部コード符号化を実行することによって取得されたコードワード長を表す。この場合、任意のグループ内のt個のレーンデータストリームが例として使用される。第1に、各レーンデータストリームから連続するシンボルが選択されて合計t*a個のシンボルを取得し、次に、各t*a個のシンボルから任意のΔビットが選択されて合計D=Δ*t*aビットを取得する。Dビットは、ブロックインターリーブによって取得された任意の第1のデータストリーム内のD個の連続するビットにマッピングされる。Δ=M/sであり、Mは1シンボルに含まれるビット数を表す。説明の容易性のために、以下では、説明のための例としてM=10を使用する。
ブロックインターリーブから取得される各第1のデータストリーム内のすべてのd個の連続するシンボルはv個の異なるコードワードからのものであり、各第1のデータストリーム内のすべてのL2個の連続するシンボルは少なくともv個の異なるコードワードからのものであり、vはaで正確に除算され得、d=D/MおよびL2=t/s*L1であることに留意されたい。
可能な実施態様では、送信デバイス01が1*800GEサービスを送信するとき、Ethernet Technology Consortiumによって定義された「Ethernet Technology Consortium 800G Specification」に従って、送信側デバイス01のRS-FECは、外部コードと呼ばれるKP4 RS(544,514)コードを使用し、複数のRSは、32個の仮想PCSレーンに割り当てられる。具体的には、図5に示されるように、PCSレーンデータストリーム0から15またはPCSレーンデータストリーム16から31の各々のすべての68個の連続するシンボルが、合計16*68=1088個のシンボルを形成し、2つのRSコードワードが含まれる。各PCSレーンデータストリーム内のa=2個の隣接するシンボルは異なるRSコードワードからのものであり、2個の隣接するPCSレーンデータストリーム内の同じ位置にある2個のシンボルは異なるRSコードワードからのものであり、すべてのL1=68個の連続するシンボルは、少なくともa=2個の異なるRSコードワードからのものである。32個のPCSレーンデータストリームは多重化され、次いで、レーン取り付けユニットインターフェースAUIを介して送信側処理モジュールに送信される。2つのRSコードワードの1088個のシンボルが16個のレーンデータストリームに分布され、1088個のシンボルのうちの68個のシンボルは、1つのレーンデータストリーム内にある68個の連続するシンボルであることに留意されたい。1つのレーンデータストリーム内のL1=68個の連続するシンボルが、例えば、図5の2つの破線のボックスからのものである場合、68個のシンボルは、3つまたは4つの異なるRSコードワードからのものである。簡素な説明のために、以下の本明細書では、上記の場合は:各レーンデータストリーム内のすべての連続するL1シンボルは異なるコードワードからのものである、として簡素に表現される。
図3(h)に示される送信側処理モジュールのデータ処理の概略図に基づいて、送信側処理モジュールのPMAユニットは、レーン取り付けユニットインターフェースAUI上で逆多重化を実行することによって32個のPCSレーンデータストリームを復元する。次いで、PCSレーンの既知のアラインメントマーカ(Alignment markers)を使用することにより、レーンデータストリームに対するアラインメントマーカロック(alignment lock)が実行される。32個のレーンの既知のアラインメントマーカは異なる(「Ethernet Technology Consortium 800G Specification」を参照されたい)。次に、アラインメントマーカに基づいてn=32個のPCSレーンデータストリームに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行され、n=32個のPCSレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。具体的な配置様式は、レーンデータストリーム2*i(0≦i<16)である、合計16個のレーンデータストリームが同じRSコードワードからのものであり、合計16個のレーンデータストリーム(レーンデータストリーム(2*i+1)(0≦i<16))が同じRSコードワードからのものである。
別の可能な実施態様では、送信デバイス01が1*800GEサービスを送信するとき、図3(h)に示される送信側処理モジュールのデータ処理の概略図に基づいて、送信側処理モジュールのPMAユニットは、レーン取り付けユニットインターフェースAUIを介して受信したデータに対して逆多重化を実行することによって32個のPCSレーンデータストリームを復元する。次いで、PCSレーンの既知のアラインメントマーカ(Alignment markers)を使用することにより、レーンデータストリームに対するアラインメントマーカロック(alignment lock)が実行される。32個のレーンの既知のアラインメントマーカは異なる(「Ethernet Technology Consortium 800G Specification」を参照されたい)。次いで、送信側処理モジュールは、次いでn=32個のレーンのデータに対してアラインメントマーカに基づいてレーン並べ替え(lane reorder)を実行し、n=32個のレーンデータストリームが指定されたシーケンスで配置され得る。具体的な配置様式は、レーンデータストリーム0から15である、合計16個のレーンデータストリームが同じRSコードワードからのものであり、レーンデータストリーム16から31である、合計16個のレーンデータストリームが同じRSコードワードからのものである。前述の「レーンデータストリーム0から15である、合計16個のレーンデータストリームが同じRSコードワードからのものである」は、図5を参照して理解され得ることに留意されたい。より具体的には、レーンデータストリーム0から15の各々における34個のシンボルである、合計544個のシンボルが同じRSコードワードからのものであり;レーンデータストリーム0から15の各々における68個の連続するシンボルである、合計1088個のシンボルが2つのRSコードワードからのものである。同様に、レーンデータストリーム16から31の各々における34個のシンボルである、合計544個のシンボルが同じRSコードワードからのものであり;レーンデータストリーム16から31の各々における68個の連続するシンボルである、合計1088個のシンボルが他の2つのRSコードワードからのものである。簡素な説明のために、本出願では、前述のケースを以下のように簡素に表現する:32個のレーンデータストリーム中のレーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、32個のレーンデータストリーム中のレーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15およびレーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31は異なるコードワードからのものである。
以下では、いくつかのブロックインターリーブの具体的実施態様について説明する。
実施態様1:そのn=32が例として使用され、32個のレーンデータストリームのうちの奇数番目のレーン内の16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、32個のレーンデータストリームのうちの偶数番目のレーン内の16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、奇数番目のレーン内のデータストリームと偶数番目のレーン内のデータストリームとは異なるコードワードからのものである。すなわち、ストリーム2*iである、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、ストリーム(2*i+1)である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、0≦i<16である。
図53は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブの適用シナリオの概略図である。図53に示される1つのブロックインターリーバは、2つのレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して1つの第1のデータストリームを取得するために使用される。ブロックインターリーブには、図53に示される合計16個のブロックインターリーバが使用される必要がある。具体的には、ブロックインターリーバiは、第(2*i)のレーンデータストリームおよび第(2*i+1)のレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して1つの第1のデータストリームを取得し、合計m=16個の第1のデータストリームが取得され、0≦i<16である。ブロックインターリーブにおける具体的なマッピング様式は以下の通りである:レーンデータストリーム2*iおよびレーンデータストリーム(2*i+1)の各々からのa=2個のシンボルである、合計4シンボルが選択され、次いで、任意のシーケンスで第1のデータストリームiにおいてD=40個の連続するビット、すなわちd=4個のシンボルにマッピングされる。ブロックインターリーブによって取得された1つの第1のデータストリームでは、すべてのd=4個の連続するシンボルが、v=4個の異なるコードワードからのものであり、すべてのL2=136個の連続するシンボルが、v=4個の異なるコードワードからのものである。
1つの様式では、レーンデータストリーム2*iおよびレーンデータストリーム(2*i+1)の各々における20個の連続するビットが、第1のデータストリームにおけるd=4個の連続するシンボルを取得するために、βビットに基づくポーリングによって出力される。具体的には、1つのブロックインターリーブ操作によって取得された第1のデータストリーム内のD=40個の連続するビットがb0からb39として表される場合、βビットに基づくポーリングによる出力のマッピングは、以下のように表されることができる:第1のデータストリーム内の40個の連続するビット内の第jのビットは、第(
)のレーンデータストリーム内の20個の連続するビット内の第(
)のビットからのものであり、βは20の約数、すなわち、β=1、2、4、5、10、または20であってもよく、
は、切り捨てを表し、0≦j<40である。
図54は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブの具体的な実施形態の概略図である。図54の(a)の例は、β=10の場合に対応するブロックインターリーブの実施形態を表す。図54の(b)の例は、β=20の場合に対応するブロックインターリーブの実施形態を表す。図54の(c)の例は、β=1の場合に対応するブロックインターリーブの実施形態を表す。
実施態様2:そのn=32が例として使用され、32個のレーンデータストリームのうちの奇数番目のレーン内の16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、32個のレーンデータストリームのうちの偶数番目のレーン内の16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、奇数番目のレーン内のデータストリームと偶数番目のレーン内のデータストリームとは異なるコードワードからのものである。すなわち、ストリーム2*iである、合計16個のレーンデータストリームは、同じコードワードからのものであり、ストリーム(2*i+1)である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、0≦i<16である。
図55は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブの別の適用シナリオの概略図である。図55に示される1つのブロックインターリーバは、2つのレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して2つの第1のデータストリームを取得するために使用される。ブロックインターリーブには、図55に示される合計16個のブロックインターリーバが使用される必要がある。具体的には、ブロックインターリーバiは、第(2*i)のレーンデータストリームおよび第(2*i+1)のレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して、第(2*i)の第1のデータストリームおよび第(2*i+1)の第1のデータストリームを取得し、0≦i<16である。ブロックインターリーブの具体的なマッピング様式は以下の通りである:レーンデータストリーム2*iおよびレーンデータストリーム(2*i+1)の各々からの連続するa=2個のシンボルである、合計4シンボルが取得され、各シンボルからの任意のΔ=M/s=10/2=5個のビットである、合計D=20個のビットが選択され、任意のシーケンスで第1のデータストリーム2*iまたは第2のデータストリーム(2*i+1)においてD=20個の連続するビット、すなわちd=2個のシンボルにマッピングされる。ブロックインターリーブ後、第1のデータストリーム内のすべてのD=20個の連続するビットは、v=4個の異なるコードワードからのものであり、さらに、各第1のデータストリーム内のすべてのL2=68個のシンボルは、4個の異なるコードワードからのものである。
図56は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブのいくつかの具体的な実施形態の概略図である。
は、ブロックインターリーブiにより実行される1回のブロックインターリーブ操作で生成される第1のデータストリーム(2*i+g)の連続する20bitsのうちのf番目のビットを表す。図56の(a)の例は、
が第(
)のレーンデータストリーム内の連続する20bitsの中の第(
)のビットからのものであり、0≦f<20および0≦g<2であることを示す。図56の(b)の例は、
が第(
)のレーンデータストリーム内の連続する20bitsの中の第(
)のビットからのものであり、0≦f<20および0≦g<2であることを示す。
実施態様3:そのn=32が例として使用され、32個のレーンデータストリームのうちの奇数番目のレーン内の16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、32個のレーンデータストリームのうちの偶数番目のレーン内の16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、奇数番目のレーン内のデータストリームと偶数番目のレーン内のデータストリームとは異なるコードワードからのものである。すなわち、ストリーム2*iである、合計16個のレーンデータストリームは、同じコードワードからのものであり、ストリーム(2*i+1)である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、0≦i<16である。
図57は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブの別の適用シナリオの概略図である。この適用シナリオでは、ブロックインターリーブは多重化形態で具体的に実施される。図57に示される1つのマルチプレクサは、2つのレーンデータストリームを多重化して1つの第1のデータストリームを取得するように構成されている。図57に示される合計16個のマルチプレクサが、多重化のために使用される必要がある。具体的には、マルチプレクサiは、第(2*i)のレーンデータストリームおよび第(2*i+1)のレーンデータストリームを多重化して1つの第1のデータストリームを取得し、0≦i<16である。多重化の具体的なマッピング様式は以下の通りである:
は、第(2*i)のレーンデータストリーム内の第jのβの連続するビットのグループを表し、
は、第(2*i+1)のレーンデータストリーム内の第jのβの連続するビットのグループを表し、j≧0であり、
および
は、多重化によって取得された第1のデータストリーム内で連続している。すなわち、2:1の多重化の後、第1のデータストリームのデータシーケンスは、
であり、0≦i≦15であり、β=1、2、4、5、10、または20である。例えば、β=1である場合、それは、第1のデータストリームiが、第(2*i)のレーンデータストリームおよび第(2*i+1)のレーンデータストリームに対してビット多重化(bit-mux)を使用することによって取得されることを示す。別の例として、β=10である場合、それは、第1のデータストリームiが、第(2*i)のレーンデータストリームおよび第(2*i+1)のレーンデータストリーム上でRSシンボル多重化(symbol-mux)を使用することによって取得されることを示す。別の例として、β=20である場合、それは、第1のデータストリームiが、第(2*i)のレーンデータストリームおよび第(2*i+1)のレーンデータストリーム上で2RSシンボル多重化(symbol-mux)を使用することによって取得されることを示す。2:1の多重化の後、第1のデータストリーム内のすべてのd=4個の連続するシンボルは、4つの異なるRSコードワードからのものである。
実施態様4:例としてそのn=32が使用される。32個のレーンデータストリーム中のレーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、32個のレーンデータストリーム中のレーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31である合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15およびレーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31は異なるコードワードからのものである。
図58は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブの別の適用シナリオの概略図である。図58に示される1つのブロックインターリーバは、2つのレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して1つの第1のデータストリームを取得するために使用される。ブロックインターリーブには、図58に示される合計16個のブロックインターリーバが使用される必要がある。具体的には、ブロックインターリーバiは、第iのレーンデータストリームおよび第(i+16)のレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して1つの第1のデータストリームを取得し、合計m=16個の第1のデータストリームが取得され、0≦i<16である。ブロックインターリーブにおける具体的なマッピング様式は以下の通りである:レーンデータストリームiおよびレーンデータストリーム(i+16)の各々からのa=2個のシンボルである、合計4シンボルが選択され、次いで、任意のシーケンスで第1のデータストリームiにおいてD=40個の連続するビット、すなわちd=4個のシンボルにマッピングされる。ブロックインターリーブによって取得された1つの第1のデータストリームでは、すべてのd=4個の連続するシンボルが、v=4個の異なるコードワードからのものであり、すべてのL2=136個の連続するシンボルが、v=4個の異なるコードワードからのものである。
1つの様式では、レーンデータストリームiおよびレーンデータストリーム(i+16)の各々における2個の連続するシンボルが、第1のデータストリームにおけるd=4個の連続するシンボルを取得するために、βビットに基づくポーリングによって出力される。具体的には、1つのブロックインターリーブ操作で取得される第1のデータストリームにおいて、D=40個のビットの連続するビットが、b0からb39と表される。この場合、βビットに基づくポーリングによる出力のマッピングは、以下のように表すことができる:第1のデータストリーム内の40の連続するビット内の第jビットは、第(
)レーンデータストリーム内の20の連続するビット内の第(
)ビットからのものであり、
は切り捨てを表し、0≦j<40であり、βは1、2、4、5、10、または20である。
実施態様5:例としてそのn=32が使用される。32個のレーンデータストリーム中のレーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、32個のレーンデータストリーム中のレーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15およびレーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31は異なるコードワードからのものである。
図59は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブの別の適用シナリオの概略図である。図59に示される1つのブロックインターリーバを使用して2つのレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行し、2つの第1のデータストリームを取得する。ブロックインターリーブには、図59に示される合計16個のブロックインターリーバが使用される必要がある。具体的には、ブロックインターリーバiは、第iのレーンデータストリームおよび第(i+16)のレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して、第(2*i)の第1のデータストリームおよび第(2*i+1)の第1のデータストリームを取得し、0≦i<16である。ブロックインターリーブの具体的なマッピング様式は以下の通りである:レーンデータストリームiおよびレーンデータストリーム(i+16)の各々からのa=2個のRSシンボルである、合計4つのRSシンボルが選択され、各シンボルからの、任意のΔ=M/s=10/2=5ビットのデータである、合計D=20ビットが選択され、任意のシーケンスの第1のデータストリーム2*iまたは第2のデータストリーム(2*i+1)内のD=20個の連続するビット、すなわちd=2シンボルにマッピングされる。ブロックインターリーブ後、第1のデータストリーム内のすべてのD=20個の連続するビットは、v=4個の異なるコードワードからのものであり、さらに、各第1のデータストリーム内のすべてのL2=68個のシンボルは、4個の異なるコードワードからのものである。
可能な実施態様では、
は、ブロックインターリーブiによって実行されるブロックインターリーブ操作によって生成される第1のデータストリーム(2*i+g)内の20個の連続するビットのうちの第fのビットを表す。
は、第(
)のレーンデータストリーム内の20個の連続するビット内の第(
)のビットからのものであり、0≦f<20および0≦g<2である。
可能な実施態様では、
は、ブロックインターリーブiによって実行されるブロックインターリーブ操作によって生成される第1のデータストリーム(2*i+g)の20個の連続するビットのうちの第fのビットを表す。
は、第(
)のレーンデータストリーム内の20個の連続するビット内の第(
)のビットからのものであり、0≦f<20および0≦g<2である。
実施態様6:例としてそのn=32が使用される。32個のレーンデータストリーム中のレーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、32個のレーンデータストリーム中のレーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15およびレーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31は異なるコードワードからのものである。
図60は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブの別の適用シナリオの概略図である。この適用シナリオでは、ブロックインターリーブは多重化形態で具体的に実施される。図60に示される1つのマルチプレクサは、2つのレーンデータストリームを多重化して1つの第1のデータストリームを取得するように構成されている。多重化には、図60に示される計16個のマルチプレクサが使用される必要がある。具体的には、マルチプレクサiは、第iのレーンデータストリームおよび第(i+16)のレーンデータストリームを多重化して、1つの第1のデータストリームを取得し、0≦i<16である。多重化の具体的なマッピング様式は以下の通りである:
は第iのレーンデータストリーム内の第jのβの連続するビットのグループを表し、
は第(i+16)のレーンデータストリーム内の第jのβの連続するビットのグループを表し、j≧0であり、
および
は多重化によって取得された第1のデータストリーム内で連続している。すなわち、2:1多重化の後、第1のデータストリームのデータシーケンスは、
であり、0≦i≦15であり、β=1、2、4、5、10、または20である。例えば、β=1である場合、これは、第iのレーンデータストリームおよび第(i+16)のレーンデータストリーム上でビット多重化(bit-mux)を使用することによって第1のデータストリームiが取得されることを示す。別の例では、β=10である場合、それは、第iのレーンデータストリームおよび第(i+16)のレーンデータストリーム上でRSシンボル多重化(symbol-mux)を使用することによって第1のデータストリームiが取得されることを示す。さらに別の例では、β=20である場合、それは、第iのレーンデータストリームおよび第(i+16)のレーンデータストリーム上で2RSシンボル多重化(symbol-mux)を使用することによって第1のデータストリームiが取得されることを示す。2:1の多重化の後、第1のデータストリーム内のすべてのd=4個の連続するシンボルは、4つの異なるRSコードワードからのものである。
マルチプレクサiは、第iのレーンデータストリームおよび第(i+16)のレーンデータストリームを多重化して1つの第1のデータストリームを取得し、言い換えれば、マルチプレクサiの2つの入力データストリームは、第iのレーンデータストリームおよび第(i+16)のレーンデータストリームであり、多重化は別の具体的な様式で代替的に実施されてもよいことに留意されたい。具体的実施態様では、マルチプレクサiは、第iのレーンデータストリームおよび第(31-i)のレーンデータストリームを多重化して、1つの第1のデータストリームを取得する。2つの入力データストリームが以下の制約を満たす限り、任意のマルチプレクサの2つの入力データストリームが適用可能であることに留意されたい:一方の入力データストリームは、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15の1つからのものであり、他方の入力データストリームは、レーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31の1つからのものである。その具体的実施態様は、前述の実施形態に基づいて単純に拡張することができる。当業者は、その具体的実施態様を知ることができ、詳細は本明細書では再び説明されない。
実施態様7:例としてそのn=32が使用される。32個のレーンデータストリーム中のレーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、32個のレーンデータストリーム中のレーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15およびレーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31は異なるコードワードからのものである。より具体的には、理解のために図5を参照すると、レーンデータストリーム0から15の各々における34個のシンボルである、合計544個のシンボルが同じRSコードワードからのものであり;レーンデータストリーム0から15の各々における68個の連続するシンボルである、合計1088個のシンボルが2つのRSコードワードからのものである。同様に、レーンデータストリーム16から31の各々における34個のシンボルである、合計544個のシンボルが同じRSコードワードからのものであり;レーンデータストリーム16から31の各々における68個の連続するシンボルである、合計1088個のシンボルが他の2つのRSコードワードからのものである。
図61は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブのさらに別の適用シナリオの概略図である。図61に示される1つのブロックインターリーバは、4つのレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して1つの第1のデータストリームを取得するために使用される。ブロックインターリーブには、図61に示される合計8個のブロックインターリーバが使用される必要がある。4つのレーンデータストリームにおいて、2つのレーンデータストリームは、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15までの2つからのものであり、他の2つのレーンデータストリームは、レーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31までの2つからのものである。ブロックインターリーバは、4つのレーンデータストリームのそれぞれからのa=2個の連続するシンボルである、合計8個のシンボルを選択し、次いで、第1のデータストリームにおいて、8個のシンボルをD=80個の連続するビット、すなわち、d=8個のシンボルにマッピングする。ブロックインターリーブによって取得された第1のデータストリームにおいて、すべてのd=8個の連続するシンボルは、少なくともv=4個の異なるコードワードからのものであり、すべてのL2=272個の連続するシンボルは、少なくともv=4個の異なるコードワードからのものである。さらに、ブロックインターリーブによって取得された第1のデータストリームでは、すべてのd=8個の連続するシンボルにおけるすべての4個の連続するシンボルは、4つの異なるRSコードワードからのものであり、具体的には、すべての8個の連続するシンボルは、第0のシンボルから第3のシンボルまでは異なるRSコードワードからのものであり、第4のシンボルから第7のシンボルまでは異なるRSコードワードからのものである。具体的実施態様は、ブロックインターリーバiが、第(2*i)のレーンデータストリーム、第(2*i+1)のレーンデータストリーム、第(2*i+16)のレーンデータストリーム、および第(2*i+17)のレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して、1つの第1のデータストリームを取得し、その結果、合計m=8個の第1のデータストリームが取得され、0≦i≦7であるものである。
ブロックインターリーブの具体的なインターリーブ様式は、第(2*i)のレーンデータストリーム、第(2*i+1)のレーンデータストリーム、第(2*i+16)のレーンデータストリーム、および第(2*i+17)のレーンデータストリームの各々からの連続するa=2個のシンボル(0≦i<8)である、合計8個のシンボルが選択された後、次いで第1のデータストリームiにおいてD=80個の連続するビット、すなわちd=8個のシンボルにインターリーブされる。具体的実施態様では、第1のデータストリームi内の8つの連続するシンボルにおいて、第0および第1のシンボルは、第(2*i)のレーンデータストリームからのものであり、第2および第3のシンボルは、第(2*i+16)のレーンデータストリームからのものであり、第4および第5のシンボルは、第(2*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第6および第7のシンボルは、第(2*i+17)のレーンデータストリームからのものである。
図62は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブのさらに別の適用シナリオの概略図である。ブロックインターリーブは、図62に示されるシンボル多重化(symbol-mux)を使用することによって代替的に実施されてもよく、
は、第(2*i)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(2*i+16)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(2*i+1)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(2*i+17)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、j≧0であり、
および
は、多重化によって取得された第1のデータストリームにおいて連続であることに留意されたい。すなわち、4:1シンボル多重化後の第1のデータストリームiのデータシーケンスは
であり、0≦i≦7である。
4:1シンボル多重化(symbol-mux)は、マルチレベルシンボル多重化を使用することによって、代替的に実施され得ることに留意されたい。例えば、まず、第(2*i)のレーンデータストリームと第(2*i+16)のレーンデータストリームとが多重化されて第1の多重化データストリームを取得し、2:1シンボル多重化が第(2*i+1)のレーンデータストリームと第(2*i+17)のレーンデータストリームとに実行されて第2の多重化データストリームを取得する;次いで、第1の多重化データストリームおよび第1の多重化データストリームに対して2:1シンボル多重化が実行されて、第1のデータストリームiを取得する。
実施態様8:実施態様7に基づいて、実施態様8はブロックインターリーブの別の具体的な実施態様を提供する。
第(2*i)のレーンデータストリーム、第(2*i+1)のレーンデータストリーム、第(2*i+16)のレーンデータストリーム、および第(2*i+17)のレーンデータストリームの各々からの連続するa=2個のシンボル(0≦i<8)である、合計8個のシンボルが選択され、次いで、第1のデータストリームiにおいてD=80個の連続するビット、すなわちd=8個のシンボルにインターリーブされる。いくつかの具体的な適用シナリオでは、レーンデータのアラインメントは、2つのRSシンボルに基づいて実行されるアラインメントである。この場合、第(2*i)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルおよび第(2*i+1)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。第(2*i)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルおよび第(2*i+1)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。第(2*i+16)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルおよび第(2*i+17)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。第(2*i+16)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルおよび第(2*i+17)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。
図63は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブのさらに別の適用シナリオの概略図である。前述の特徴を参照すると、ブロックインターリーブの別の具体的実施態様は、図63の(a)に示された例のようなものである。第1のデータストリームi内の8つの連続するシンボルにおいて、第0および第4のシンボルは第(2*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1および第5のシンボルは第(2*i+16)のレーンデータストリームからのものであり、第2および第6のシンボルは第(2*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第3および第7のシンボルは第(2*i+17)のレーンデータストリームからのものである。前述の実施態様は、以下の場合と同等であることに留意されたい:4つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、データストリームi内の4つの連続するシンボルを取得するためにインターリーブが実行され、第1のデータストリームi内の4つの連続するシンボルにおいて、第0のシンボルは第(2*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1のシンボルは第(2*i+16)のレーンデータストリームからのものであり、第2のシンボルは第(2*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第3のシンボルは第(2*i+17)のレーンデータストリームからのものである。
ブロックインターリーブのさらに別の具体的実施態様は、図63の(b)に示された例のようなものである。第1のデータストリームi内の8つの連続するシンボルにおいて、第0および第4のシンボルは第(2*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1および第5のシンボルは第(2*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第2および第6のシンボルは第(2*i+16)のレーンデータストリームからのものであり、第3および第7のシンボルは第(2*i+17)のレーンデータストリームからのものである。前述の実施態様は、以下の場合と同等であることに留意されたい:4つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、データストリームi内の4つの連続するシンボルを取得するためにインターリーブが実行され、第1のデータストリームi内の4つの連続するシンボルにおいて、第0のシンボルは第(2*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1のシンボルは第(2*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第2のシンボルは第(2*i+16)のレーンデータストリームからのものであり、第3のシンボルは第(2*i+17)のレーンデータストリームからのものである。
ブロックインターリーブは、シンボル多重化(symbol-mux)を使用することによって、代替的に実施され得ることに留意されたい。シンボル多重化では、4つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、
は、第(2*i)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、
は、第(2*i+16)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、
は、第(2*i+1)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、
は、第(2*i+17)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、j≧0であり、
、および
は、4:1シンボル多重化によって取得された第1のデータストリーム内で連続している。すなわち、4:1シンボル多重化後の第1のデータストリームiのデータシーケンスは
であり、0≦i<7である。
、および
は4つの異なるRSコードワードからのものである。別の具体的なシンボル多重化は、4つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、4:1シンボル多重化によって取得された第1のデータストリームにおいて
、および
が連続しているものである。すなわち、4:1シンボル多重化後の第1のデータストリームiのデータシーケンスは
であり、0≦i<7である。
実施態様9:そのn=32が例として使用され、32個のレーンデータストリームのうちの奇数番目のレーン内の16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、32個のレーンデータストリームのうちの偶数番目のレーン内の16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、奇数番目のレーン内のデータストリームと偶数番目のレーン内のデータストリームとは異なるコードワードからのものである。すなわち、ストリーム2*iである、合計16個のレーンデータストリームは、同じコードワードからのものであり、ストリーム(2*i+1)である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、0≦i<16である。
図64は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブのさらに別の適用シナリオの概略図である。図64に示される1つのブロックインターリーバは、4つのレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して1つの第1のデータストリームを取得するために使用される。ブロックインターリーブには、図64に示される合計8個のブロックインターリーバが使用される必要がある。4つのレーンデータストリームにおいて、2つのレーンデータストリームは、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム31までの奇数番目の2つのレーンデータストリームからのものであり、他の2つのレーンデータストリームは、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム31までの偶数番目の2つのレーンデータストリームからのものである。ブロックインターリーバは、4つのレーンデータストリームのそれぞれからa=2個の連続するシンボルである、合計8個のシンボルを選択し、次いで、第1のデータストリームにおいて、8個のシンボルをD=80個の連続するビット、すなわち、d=8個のシンボルにマッピングする。ブロックインターリーブによって取得された1つの第1のデータストリームにおいて、すべてのd=8個の連続するシンボルは、少なくともv=4個の異なるコードワードからのものであり、すべてのL2=272個の連続するシンボルは、少なくともv=4個の異なるコードワードからのものである。さらに、ブロックインターリーブによって取得された第1のデータストリームでは、すべてのd=8個の連続するシンボルにおけるすべての4個の連続するシンボルは、4つの異なるRSコードワードからのものであり、具体的には、すべての8個の連続するシンボルは、第0のシンボルから第3のシンボルまでは異なるRSコードワードからのものであり、第4のシンボルから第7のシンボルまでは異なるRSコードワードからのものである。具体的実施態様は、ブロックインターリーバiが、第(4*i)のレーンデータストリーム、第(4*i+1)のレーンデータストリーム、第(4*i+2)のレーンデータストリーム、および第(4*i+3)のレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して、1つの第1のデータストリームを取得し、その結果、合計m=8個の第1のデータストリームが取得され、0≦i≦7であるものである。
ブロックインターリーブの具体的なインターリーブ様式は、第4*iのレーンデータストリーム、第(4*i+1)のレーンデータストリーム、第(4*i+2)のレーンデータストリーム、第(4*i+3)のレーンデータストリームの各々からの連続するa=2個のシンボル(0≦i<8)である、合計8個のシンボルが選択され、その後第1のデータストリームiにおいてD=80個の連続するビット、すなわちd=8個のシンボルにインターリーブされるものである。具体的実施態様では、第1のデータストリームi内の8つの連続するシンボルにおいて、第0および第1のシンボルは第(4*i)のレーンデータストリームからのものであり、第2および第3のシンボルは第(4*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第4および第5のシンボルは第(4*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第6および第7のシンボルは第(4*i+3)のレーンデータストリームからのものである。
図65は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブのさらに別の適用シナリオの概略図である。ブロックインターリーブは、図65に示されるシンボル多重化(symbol-mux)を使用することによって代替的に実施されてもよく、ここで
は、第(4*i)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(4*i+1)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(4*i+2)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(4*i+3)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、j≧0であり、
、および
は、多重化によって取得された第1のデータストリームにおいて連続していることに留意されたい。すなわち、4:1シンボル多重化後の第1のデータストリームiのデータシーケンスは
であり、0≦i≦7である。
4:1シンボル多重化(symbol-mux)は、マルチレベルシンボル多重化を使用することによって、代替的に実施され得ることに留意されたい。例えば、まず、第(4*i)のレーンデータストリームと第(4*i+1)のレーンデータストリームとが多重化されて第1の多重化データストリームを取得し、2:1シンボル多重化が第(4*i+2)のレーンデータストリームと第(4*i+3)のレーンデータストリームとに実行されて第2の多重化データストリームを取得する;次いで、第1の多重化データストリームおよび第1の多重化データストリームに対して2:1シンボル多重化が実行されて、第1のデータストリームiを取得する。
実施態様10:実施態様9に基づいて、実施態様10はブロックインターリーブの別の具体的な実施態様を提供する。
第(4*i)のレーンデータストリーム、第(4*i+1)のレーンデータストリーム、第(4*i+2)のレーンデータストリーム、および第(4*i+3)のレーンデータストリームの各々からの連続するa=2個のシンボル(0≦i<8)である、合計8個のシンボルが選択され、次いで、第1のデータストリームiにおいてD=80個の連続するビット、すなわちd=8個のシンボルにインターリーブされる。いくつかの具体的な適用シナリオでは、レーンデータのアラインメントは、2つのRSシンボルに基づいて実行されるアラインメントである。この場合、第(4*i)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルおよび第(4*i+2)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。第(4*i)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルおよび第(4*i+2)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。第(4*i+1)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルおよび第(4*i+3)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。第(4*i+1)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルおよび第(4*i+3)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。
図66は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブのさらに別の適用シナリオの概略図である。前述の特徴を参照すると、ブロックインターリーブの別の具体的実施態様は、図66の(a)に示された例のようなものである。第1のデータストリームi内の8つの連続するシンボルにおいて、第0および第4のシンボルは第(4*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1および第5のシンボルは第(4*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第2および第6のシンボルは第(4*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第3および第7のシンボルは第(4*i+3)のレーンデータストリームからのものである。前述の実施態様は、以下の場合と同等であることに留意されたい:4つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、データストリームi内の4つの連続するシンボルを取得するためにインターリーブが実行され、第1のデータストリームi内の4つの連続するシンボルにおいて、第0のシンボルは第(4*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1のシンボルは第(4*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第2のシンボルは第(4*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第3のシンボルは第(4*i+3)のレーンデータストリームからのものである。
ブロックインターリーブのさらに別の具体的実施態様は、図66の(b)に示された例のようなものである。第1のデータストリームi内の8つの連続するシンボルにおいて、第0および第4のシンボルは第(4*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1および第5のシンボルは第(4*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第2および第6のシンボルは第(4*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第3および第7のシンボルは第(4*i+3)のレーンデータストリームからのものである。前述の実施態様は、以下の場合と同等であることに留意されたい:4つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、データストリームi内の4つの連続するシンボルを取得するためにインターリーブが実行され、第1のデータストリームi内の4つの連続するシンボルにおいて、第0のシンボルは第(4*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1のシンボルは第(4*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第2のシンボルは第(4*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第3のシンボルは第(4*i+3)のレーンデータストリームからのものである。
ブロックインターリーブは、シンボル多重化(symbol-mux)を使用することによって、代替的に実施され得ることに留意されたい。シンボル多重化では、4つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、
は、第(4*i)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、
は、第(4*i+1)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、
は、第(4*i+2)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、
は、第(4*i+3)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、j≧0であり、
、および
は、4:1シンボル多重化によって取得された第1のデータストリーム内で連続している。すなわち、4:1シンボル多重化後の第1のデータストリームiのデータシーケンスは
であり、0≦i≦7である。
、および
は4つの異なるRSコードワードからのものである。別の具体的なシンボル多重化は、4つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、4:1シンボル多重化によって取得された第1のデータストリームにおいて
、および
が連続しているものである。すなわち、4:1シンボル多重化後の第1のデータストリームiのデータシーケンスは
であり、0≦i≦7である。
いくつかの具体的な実施態様のシナリオでは、送信デバイス01が1*800GEサービスを送信するとき、PMA 4:1多重化が実行された後、32個のPCSレーンデータストリームがレーン取り付けユニットインターフェースAUIを介して送信側処理モジュールに送信されることに留意されたい。PMA 4:1多重化中、4つの入力データストリームのうちの2つは、第0から第15のPCSレーンデータストリームのうちの2つからのものであり、他の2つは、第16から第31のPCSレーンデータストリームのうちの2つからのものである。「PMA 4:1多重化中、4つの入力データストリームのうちの2つは、第0から第15までのPCSレーンデータストリームのうちの2つからのものであり、残りの2つは、第16から第31までのPCSレーンデータストリームのうちの2つからのものである」という前述の特徴に関連して、送信側処理モジュールのデータ処理中に、最初にde-muxが実行されて32PCSレーンデータストリームを復元し、各物理レーンデータストリームが逆多重化de-muxされて4つのPCSレーンデータストリームを取得するようにし、次いで、レーンデータストリームのアラインメントマーカロック(alignment lock)が、PCSレーンの既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)を使用することによって実行される。次に、レーン並べ替えが実行される必要はなく、実施態様7、実施態様8、実施態様9、または実施態様10のブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)は、物理レーンデータストリームの逆多重化de-muxによって取得された4つのPCSレーンデータストリームに対して直接実行され、ブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)は、1つの第1のデータストリームを取得するために4つのレーンデータストリームに対して実行され、その結果、第1のデータストリーム内の8つの連続するシンボルは、少なくとも4つのRSコードワードからのものである。その具体的実施態様については、図61、図62、図63、図64、図65、または図66を参照されたい。当業者は、その具体的実施態様を知ることができ、詳細は本明細書では再び説明されない。
実施態様11:例としてそのn=32が使用される。32個のレーンデータストリーム中のレーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、32個のレーンデータストリーム中のレーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15およびレーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31は異なるコードワードからのものである。より具体的には、理解のために図5を参照すると、レーンデータストリーム0から15の各々における34個のシンボルである、合計544個のシンボルが同じRSコードワードからのものであり;レーンデータストリーム0から15の各々における68個の連続するシンボルである合計1088個のシンボルが2つのRSコードワードからのものである。同様に、レーンデータストリーム16から31の各々における34個のシンボルである、合計544個のシンボルが同じRSコードワードからのものであり;レーンデータストリーム16から31の各々における68個の連続するシンボルである、合計1088個のシンボルが他の2つのRSコードワードからのものである。
図67は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブのさらに別の適用シナリオの概略図である。図67に示される1つのブロックインターリーバは、8つのレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して1つの第1のデータストリームを取得するために使用される。ブロックインターリーブには、図67に示される合計4個のブロックインターリーバが使用される必要がある。8つのレーンデータストリームにおいて、4つのレーンデータストリームは、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15までのうちの4つであり、他の4つのレーンデータストリームは、レーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31までのうちの4つである。ブロックインターリーバは、8つのレーンデータストリームのそれぞれからa=2個の連続するシンボルである、合計16個のシンボルを選択し、次いで、第1のデータストリームにおいて、16個のシンボルをD=160個の連続するビット、すなわち、d=16個のシンボルにマッピングする。ブロックインターリーブによって取得された1つの第1のデータストリームにおいて、すべてのd=16個の連続するシンボルは、少なくともv=4個の異なるコードワードからのものであり、すべてのL2=544個の連続するシンボルは、少なくともv=4個の異なるコードワードからのものである。さらに、ブロックインターリーブによって取得された1つの第1のデータストリームでは、すべてのd=16個の連続するシンボルにおけるすべての4個の連続するシンボルは、4つの異なるRSコードワードからのものであり、具体的には、16個ごとの連続するシンボルは、第0のシンボルから第3のシンボルまで異なるRSコードワードからのものであり、第4のシンボルから第7のシンボルまで異なるRSコードワードからのものであり、第8のシンボルから第11のシンボルまで異なるRSコードワードからのものであり、第12のシンボルから第15のシンボルまで異なるRSコードワードからのものである。具体的実施態様では、ブロックインターリーバiは、第(4*i)のレーンデータストリーム、第(4*i+1)のレーンデータストリーム、第(4*i+2)のレーンデータストリーム、第(4*i+3)のレーンデータストリーム、第(4*i+16)のレーンデータストリーム、第(4*i+17)のレーンデータストリーム、第(4*i+18)のレーンデータストリーム、および第(4*i+19)のレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して、1つの第1のデータストリームを取得し、その結果、合計m=4個の第1のデータストリームが取得され、0≦i≦3である。
ブロックインターリーブの具体的なインターリーブ様式は以下の通りである:第(4*i)のレーンデータストリーム、第(4*i+1)のレーンデータストリーム、第(4*i+2)のレーンデータストリーム、第(4*i+3)のレーンデータストリーム、第(4*i+16)のレーンデータストリーム、第(4*i+17)のレーンデータストリーム、第(4*i+18)のレーンデータストリーム、および第(4*i+19)のレーンデータストリームの各々からの連続するa=2個のシンボル(0≦i<3)である、合計16個のシンボルが選択され、次いで、第1のデータストリームi内の16個の連続するシンボルにインターリーブされる。具体的実施態様では、第1のデータストリームi内の16個の連続するシンボルにおいて、第0および第1のシンボルは、第(4*i)のレーンデータストリームからのものであり、第2および第3のシンボルは、第(4*i+16)のレーンデータストリームからのものであり、第4および第5のシンボルは、第(4*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第6および第7のシンボルは、第(4*i+17)のレーンデータストリームからのものであり、第8および第9のシンボルは、第(4*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第10および第11のシンボルは、第(4*i+18)のレーンデータストリームからのものであり、第12および第13のシンボルは、第(4*i+3)のレーンデータストリームからのものであり、第14および第15のシンボルは、第(4*i+19)のレーンデータストリームからのものである。
図68は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブのさらに別の適用シナリオの概略図である。ブロックインターリーブは、図68に示されるシンボル多重化(symbol-mux)を使用することによって代替的に実施されてもよく、
は、第(4*i)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(4*i+16)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(4*i+1)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(4*i+17)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(4*i+2)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(4*i+18)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(4*i+3)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第4*i+19のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、j≧0であり、
、および
は、多重化によって取得された第1のデータストリームiにおいて連続しているということに留意されたい。すなわち、8:1シンボル多重化後の第1のデータストリームiのデータシーケンスは
、および
であり、0≦i≦3である。
前述の8:1シンボル多重化(symbol-mux)は、例えば3レベル2:1シンボル多重化を使用することによって、代替的に実施され得ることに留意されたい。
実施態様12:実施態様11に基づいて、実施態様12はブロックインターリーブの別の具体的な実施態様を提供する。
第(4*i)のレーンデータストリーム、第(4*i+1)のレーンデータストリーム、第(4*i+2)のレーンデータストリーム、第(4*i+3)のレーンデータストリーム、第(4*i+16)のレーンデータストリーム、第(4*i+17)のレーンデータストリーム、第(4*i+18)のレーンデータストリーム、および第(4*i+19)のレーンデータストリームの各々からの連続するa=2のシンボル(0≦i<3)である、合計16個のシンボルが選択され、次いで、第1のデータストリームi内の16個の連続するシンボルにインターリーブされる。いくつかの具体的な適用シナリオでは、レーンデータのアラインメントは、2つのRSシンボルに基づいて実行されるアラインメントである。この場合、第(4*i)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルおよび第(4*i+1)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルは、異なるRSコードワードからのものであり、第(4*i)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルおよび第(4*i+1)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。第(4*i+2)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルおよび第(4*i+3)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルは異なるRSコードワードからのものであり、第(4*i+2)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルおよび第(4*i+3)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルは異なるRSコードワードからのものである。第(4*i+16)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルおよび第(4*i+17)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルは、異なるRSコードワードからのものであり、第(4*i+16)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルおよび第(4*i+17)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。第(4*i+18)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルおよび第(4*i+19)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルは、異なるRSコードワードからのものであり、第(4*i+18)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルおよび第(4*i+19)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。
図69は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブのさらに別の適用シナリオの概略図である。前述の特徴を参照すると、ブロックインターリーブの別の具体的実施態様は、図69の(a)に示された例のようなものである。第1のデータストリームiの16個の連続するシンボルにおいて、第0および第8のシンボルは第(4*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1および第9のシンボルは第(2*i+16)のレーンデータストリームからのものであり、第2および第10のシンボルは第(4*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第3および第11のシンボルは第(4*i+17)のレーンデータストリームからのものであり、第4および第12のシンボルは第(4*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第5および第13のシンボルは第(4*i+18)のレーンデータストリームからのものであり、第6および第14のシンボルは第(4*i+3)のレーンデータストリームからのものであり、第7および第15のシンボルは第(4*i+19)のレーンデータストリームからのものである。前述の実施態様は、以下の場合と同等であることに留意されたい:8つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、データストリームi内の8つの連続するシンボルを取得するためにインターリーブが実行され、第1のデータストリームi内の8つの連続するシンボルにおいて、第0のシンボルは第(4*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1のシンボルは第(4*i+16)のレーンデータストリームからのものであり、第2のシンボルは第(4*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第3のシンボルは第(4*i+17)のレーンデータストリームからのものであり、第4のシンボルは第(4*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第5のシンボルは第(4*i+18)のレーンデータストリームからのものであり、第6のシンボルは第(4*i+3)のレーンデータストリームからのものであり、第7のシンボルは第(4*i+19)のレーンデータストリームからのものである。
ブロックインターリーブのさらに別の具体的実施態様は、図69の(b)に示された例のようなものである。第1のデータストリームiの16個の連続するシンボルにおいて、第0および第8のシンボルは第(4*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1および第9のシンボルは第(4*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第2および第10のシンボルは第(4*i+16)のレーンデータストリームからのものであり、第3および第11のシンボルは第(4*i+17)のレーンデータストリームからのものであり、第4および第12のシンボルは第(4*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第5および第13のシンボルは第(4*i+3)のレーンデータストリームからのものであり、第6および第14のシンボルは第(4*i+18)のレーンデータストリームからのものであり、第7および第15のシンボルは第(4*i+19)のレーンデータストリームからのものである。前述の実施態様は、以下の場合と同等であることに留意されたい:8つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、データストリームi内の8つの連続するシンボルを取得するためにインターリーブが実行され、データストリームi内の8つの連続するシンボルにおいて、第0のシンボルは第(4*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1のシンボルは第(4*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第2のシンボルは第(4*i+16)のレーンデータストリームからのものであり、第3のシンボルは第(4*i+17)のレーンデータストリームからのものであり、第4のシンボルは第(4*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第5のシンボルは第(4*i+3)のレーンデータストリームからのものであり、第6のシンボルは第(4*i+18)のレーンデータストリームからのものであり、第7のシンボルは第(4*i+19)のレーンデータストリームからのものである。
ブロックインターリーブは、シンボル多重化(symbol-mux)を使用することによって、代替的に実施され得ることに留意されたい。シンボル多重化では、8個のレーンデータストリームの各々から1個のシンボルが取得される。
は第(4*i)のレーンデータストリームにおける第jのシンボルを表し、
は第(4*i+16)のレーンデータストリームにおける第jのシンボルを表し、
は第(4*i+1)のレーンデータストリームにおける第jのシンボルを表し、
は第(4*i+17)のレーンデータストリームにおける第jのシンボルを表し、
は第(4*i+2)のレーンデータストリームにおける第jのシンボルを表し、
は第(4*i+18)のレーンデータストリームにおける第jのシンボルを表し、
は第(4*i+3)のレーンデータストリームにおける第jのシンボルを表し、
は第(4*i+19)のレーンデータストリームにおける第jのシンボルを表し、j≧0であり、また
、および
は、8:1シンボル多重化によって取得された第1のデータストリームにおいて連続的である。すなわち、8:1シンボル多重化後の第1のデータストリームiのデータシーケンスは
であり、0≦i≦3である。
、および
は4つの異なるRSコードワードからのものであり、
、および
は4つの異なるRSコードワードからのものである。別の具体的なシンボル多重化は、8つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、8:1シンボル多重化によって取得された第1のデータストリームにおいて、
、および
が連続しているものである。すなわち、8:1シンボル多重化後の第1のデータストリームiのデータシーケンスは
であり、0≦i≦3である。
実施態様13:そのn=32が例として使用され、32個のレーンデータストリームのうちの奇数番目のレーン内の16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、32個のレーンデータストリームのうちの偶数番目のレーン内の16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、奇数番目のレーン内のデータストリームと偶数番目のレーン内のデータストリームとは異なるコードワードからのものである。すなわち、ストリーム2*iである、合計16個のレーンデータストリームは、同じコードワードからのものであり、ストリーム(2*i+1)である、合計16個のレーンデータストリームは同じコードワードからのものであり、0≦i<16である。
図70は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブのさらに別の適用シナリオの概略図である。図70に示される1つのブロックインターリーバは、8つのレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して1つの第1のデータストリームを取得するために使用される。ブロックインターリーブには、図70に示される合計4個のブロックインターリーバが使用される必要がある。8つのレーンデータストリームにおいて、4つのレーンデータストリームは、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム31までの奇数番目の4つのレーンデータストリームからのものであり、他の4つのレーンデータストリームは、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム31までの偶数番目の4つのレーンデータストリームからのものである。ブロックインターリーバは、8つのレーンデータストリームのそれぞれからa=2個の連続するシンボルである、合計16個のシンボルを選択し、次いで、第1のデータストリームにおいて、16個のシンボルをD=160個の連続するビット、すなわち、d=16個のシンボルにマッピングする。ブロックインターリーブによって取得された1つの第1のデータストリームにおいて、すべてのd=16個の連続するシンボルは、少なくともv=4個の異なるコードワードからのものであり、すべてのL2=544個の連続するシンボルは、少なくともv=4個の異なるコードワードからのものである。さらに、ブロックインターリーブによって取得された1つの第1のデータストリームでは、すべてのd=16個の連続するシンボルにおけるすべての4個の連続するシンボルは、4つの異なるRSコードワードからのものであり、具体的には、16個ごとの連続するシンボルは、第0のシンボルから第3のシンボルまで異なるRSコードワードからのものであり、第4のシンボルから第7のシンボルまで異なるRSコードワードからのものであり、第8のシンボルから第11のシンボルまで異なるRSコードワードからのものであり、第12のシンボルから第15のシンボルまで異なるRSコードワードからのものである。具体的実施態様では、ブロックインターリーバiは、第(8*i)のレーンデータストリーム、第(8*i+1)のレーンデータストリーム、第(8*i+2)のレーンデータストリーム、第(8*i+3)のレーンデータストリーム、第(8*i+4)のレーンデータストリーム、第(8*i+5)のレーンデータストリーム、第(8*i+6)のレーンデータストリーム、および第(8*i+7)のレーンデータストリームに対してブロックインターリーブを実行して、1つの第1のデータストリームを取得し、その結果、合計m=4個の第1のデータストリームが取得され、0≦i≦3である。
ブロックインターリーブの具体的なインターリーブ様式は以下の通りである:第(8*i)のレーンデータストリーム、第(8*i+1)のレーンデータストリーム、第(8*i+2)のレーンデータストリーム、第(8*i+3)のレーンデータストリーム、第(8*i+4)のレーンデータストリーム、第(8*i+5)のレーンデータストリーム、第(8*i+6)のレーンデータストリーム、および第(8*i+7)のレーンデータストリームの各々からの連続するa=2個のシンボル(0≦i<3)である、合計16個のシンボルが選択され、次いで、第1のデータストリームi内の16個の連続するシンボルにインターリーブされる。具体的実施態様では、第1のデータストリームi内の16個の連続するシンボルにおいて、第0および第1のシンボルは、第(8*i)のレーンデータストリームからのものであり、第2および第3のシンボルは、第(8*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第4および第5のシンボルは、第(8*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第6および第7のシンボルは、第(8*i+3)のレーンデータストリームからのものであり、第8および第9のシンボルは、第(8*i+4)のレーンデータストリームからのものであり、第10および第11のシンボルは、第(8*i+5)のレーンデータストリームからのものであり、第12および第13のシンボルは、第(8*i+6)のレーンデータストリームからのものであり、第14および第15のシンボルは、第(8*i+7)のレーンデータストリームからのものである。
図71は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブのさらに別の適用シナリオの概略図である。ブロックインターリーブは、図71に示されるシンボル多重化(symbol-mux)を使用することによって代替的に実施されてもよく、
は、第(8*i)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(8*i+1)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(8*i+2)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(8*i+3)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(8*i+4)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(8*i+5)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第(8*i+6)のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、
は、第8*i+7のレーンデータストリーム内の第jのグループ内の2つの連続するシンボルを表し、j≧0であり、
、および
は、多重化によって取得された第1のデータストリームiにおいて連続しているということに留意されたい。すなわち、8:1シンボル多重化後の第1のデータストリームiのデータシーケンスは、
であり、0≦i≦3である。
前述の8:1シンボル多重化(symbol-mux)は、例えば3レベル2:1シンボル多重化を使用することによって、代替的に実施され得ることに留意されたい。
実施態様14:実施態様13に基づいて、実施態様14はブロックインターリーブの別の具体的な実施態様を提供する。
第(8*i)のレーンデータストリーム、第(8*i+1)のレーンデータストリーム、第(8*i+2)のレーンデータストリーム、第(8*i+3)のレーンデータストリーム、第(8*i+4)のレーンデータストリーム、第(8*i+5)のレーンデータストリーム、第(8*i+6)のレーンデータストリーム、および第(8*i+7)のレーンデータストリームの各々からの連続するa=2個のシンボル(0≦i<3)である、合計16個のシンボルが選択され、次いで、第1のデータストリームi内の16個の連続するシンボルにインターリーブされる。いくつかの具体的な適用シナリオでは、レーンデータのアラインメントは、2つのRSシンボルに基づいて実行されるアラインメントである。この場合、第(8*i)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルおよび第(8*i+2)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルは、異なるRSコードワードからのものであり、第(8*i)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルおよび第(8*i+2)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。第(8*i+1)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルおよび第(8*i+3)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルは、異なるRSコードワードからのものであり、第(8*i+1)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルおよび第(8*i+3)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。第(8*i+4)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルおよび第(8*i+6)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルは、異なるRSコードワードからのものであり、第(8*i+4)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルおよび第(8*i+6)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。第(8*i+5)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルおよび第(8*i+7)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第0のシンボルは、異なるRSコードワードからのものであり、第(8*i+5)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルおよび第(8*i+7)のレーンデータストリームから取得された2つの連続するシンボル内の第1のシンボルは、異なるRSコードワードからのものである。
図72は、本出願の実施形態によるブロックインターリーブのさらに別の適用シナリオの概略図である。前述の特徴を参照すると、ブロックインターリーブの別の具体的実施態様は、図72の(a)に示された例のようなものである。第1のデータストリームiの16個の連続するシンボルにおいて、第0および第8のシンボルは第(8*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1および第9のシンボルは第(8*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第2および第10のシンボルは第(8*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第3および第11のシンボルは第(8*i+3)のレーンデータストリームからのものであり、第4および第12のシンボルは第(8*i+4)のレーンデータストリームからのものであり、第5および第13のシンボルは第(8*i+5)のレーンデータストリームからのものであり、第6および第14のシンボルは第(8*i+6)のレーンデータストリームからのものであり、第7および第15のシンボルは第(8*i+7)のレーンデータストリームからのものである。前述の実施態様は、以下の場合と同等であることに留意されたい:8つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、データストリームi内の8つの連続するシンボルを取得するためにインターリーブが実行され、データストリームi内の8つの連続するシンボルにおいて、第0のシンボルは第(8*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1のシンボルは第(8*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第2のシンボルは第(8*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第3のシンボルは第(8*i+3)のレーンデータストリームからのものであり、第4のシンボルは第(8*i+4)のレーンデータストリームからのものであり、第5のシンボルは第(8*i+5)のレーンデータストリームからのものであり、第6のシンボルは第(8*i+6)のレーンデータストリームからのものであり、第7のシンボルは第(8*i+7)のレーンデータストリームからのものである。
ブロックインターリーブのさらに別の具体的実施態様は、図72の(b)に示された例のようなものである。第1のデータストリームiの16個の連続するシンボルにおいて、第0および第8のシンボルは第(8*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1および第9のシンボルは第(8*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第2および第10のシンボルは第(8*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第3および第11のシンボルは第(8*i+3)のレーンデータストリームからのものであり、第4および第12のシンボルは第(8*i+4)のレーンデータストリームからのものであり、第5および第13のシンボルは第(8*i+6)のレーンデータストリームからのものであり、第6および第14のシンボルは第(8*i+5)のレーンデータストリームからのものであり、第7および第15のシンボルは第(8*i+7)のレーンデータストリームからのものである。前述の実施態様は、以下の場合と同等であることに留意されたい:8つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、データストリームi内の8つの連続するシンボルを取得するためにインターリーブが実行され、第1のデータストリームi内の8つの連続するシンボルにおいて、第0のシンボルは第(8*i)のレーンデータストリームからのものであり、第1のシンボルは第(8*i+2)のレーンデータストリームからのものであり、第2のシンボルは第(8*i+1)のレーンデータストリームからのものであり、第3のシンボルは第(8*i+3)のレーンデータストリームからのものであり、第4のシンボルは第(8*i+4)のレーンデータストリームからのものであり、第5のシンボルは第(8*i+6)のレーンデータストリームからのものであり、第6のシンボルは第(8*i+5)のレーンデータストリームからのものであり、第7のシンボルは第(8*i+7)のレーンデータストリームからのものである。
ブロックインターリーブは、シンボル多重化(symbol-mux)を使用することにより代替的に実施され得る。
は、第(8*i)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、
は、第(8*i+1)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、
は、第(8*i+2)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、
は、第(8*i+3)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、
は、第(8*i+4)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、
は、第(8*i+5)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、
は、第(8*i+6)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、
は、第(8*i+7)のレーンデータストリーム内の第jのシンボルを表し、j≧0であり、
、および
は、多重化によって取得された第1のデータストリームiにおいて連続することに留意されたい。すなわち、8:1シンボル多重化後の第1のデータストリームiのデータシーケンスは、
であり、0≦i≦3である。別の具体的なシンボル多重化は、8つのレーンデータストリームの各々から1つのシンボルが取得され、8:1シンボル多重化によって取得された第1のデータストリームにおいて、
、および
が連続しているものである。すなわち、8:1シンボル多重化後の第1のデータストリームiのデータシーケンスは
であり、0≦i≦3である。
いくつかの具体的な実施態様のシナリオでは、送信デバイス01が1*800GEサービスを送信するとき、PMA 4:1多重化が実行された後、32個のPCSレーンデータストリームがレーン取り付けユニットインターフェースAUIを介して送信側処理モジュールに送信されることに留意されたい。PMA 4:1多重化中、4つの入力データストリームのうちの2つは、第0から第15のPCSレーンデータストリームのうちの2つからのものであり、他の2つは、第16から第31のPCSレーンデータストリームのうちの2つからのものである。「PMA 4:1多重化中、4つの入力データストリームのうちの2つは、第0から第15までのPCSレーンデータストリームのうちの2つからのものであり、残りの2つは、第16から第31までのPCSレーンデータストリームのうちの2つからのものである」という前述の特徴に関連して、送信側処理モジュールのデータ処理中に、最初にde-muxが実行されて32PCSレーンデータストリームを復元し、各物理レーンデータストリームが逆多重化de-muxされて4つのPCSレーンデータストリームを取得するようにし、次いで、レーンデータストリームのアラインメントマーカロック(alignment lock)が、PCSレーンの既知のアラインメントマーカ(Alignment marker)を使用することによって実行される。次に、レーン並べ替えが実行される必要はなく、実施態様11、実施態様12、実施態様13、または実施態様14のブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)は、2つの物理レーンデータストリームの逆多重化de-muxによって取得された8つのPCSレーンデータストリームに対して直接実行され、ブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)は、1つの第1のデータストリームを取得するために8つのレーンデータストリームに対して実行され、その結果、第1のデータストリーム内の16個の連続するシンボルは、少なくとも4つのRSコードワードからのものである。その具体的実施態様については、図67、図68、図69、図70、図71、または図72を参照されたい。当業者は、その具体的実施態様を知ることができ、詳細は本明細書では再び説明されない。
5102:m個の第1のデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、m個の第2のデータストリームを取得する。
図73は、本出願の実施形態による、m個の第1のデータストリームに対して畳み込みインターリーブが別々に実行される構造の概略図である。図73に示されるように、畳み込みインターリーブは、m個の畳み込みインターリーバを介してm個の第1のデータストリームに対して別々に実行され得る。各畳み込みインターリーバは、入力された第1のデータストリームに対して、d個のシンボル単位で畳み込みインターリーブを実行し、データシーケンスが不規則化されている第2のデータストリームを取得し、d個のシンボルは、ブロックインターリーバにより、1回のブロックインターリーブ操作を実行することにより取得され、d=D/Mである。
この実施形態では、各畳み込みインターリーバは、同様の様式で入力された第1のデータストリームに対して畳み込みインターリーブを実行することに留意されたい。具体的には、各畳み込みインターリーバは、p本の遅延線(delay line)を含み、各畳み込みインターリーバは、p本の遅延線に基づいて入力された第1のデータストリームを遅延させて、第2のデータストリームを取得する。pは1より大きい整数であり、各遅延線に含まれる記憶ユニットの数は異なり、最も少ない数の記憶ユニットを有する遅延線は0個の記憶ユニットを含み、2つの隣接するすべての遅延線の記憶ユニットの数の差はQである。各記憶ユニットはd個のシンボルを格納するように構成されている。各レーンデータストリーム内のシンボルは、p本の遅延線のシーケンス番号に基づいてp本の遅延線に順次入力され、各遅延線にはd個のシンボルが1回入力され、遅延線からはd個のシンボルが1回出力され、第2のデータストリーム内のp*d個の連続するシンボルは、遅延線から出力されたd個のシンボルを含む。Qは1より多いまたは等しい整数である。例えば、p本の遅延線は0個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、...、(p-1)Q個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットはd個のシンボルを格納するように構成されている。この場合、p本の遅延線はそれぞれpの遅延値に相当し、遅延値は0シンボル、Q×dシンボル、2Q×dシンボル、...、(p-1)Q×dシンボルを含む。遅延線の遅延値に含まれるより多い数のシンボルは、データストリームの遅延線のより長い遅延(レイテンシとも呼ばれる)を示すことを理解されたい。遅延線が記憶ユニットを含んでいない場合、遅延線の遅延は0シンボルであり、言い換えれば、遅延のない透過的送信が実行されることを理解されたい。
畳み込みインターリーバの入力スイッチ(switch)および出力スイッチは、同じ遅延線上に同時に位置されることに留意されたい。d個のシンボルが1回現在の遅延線に入力され、d個のシンボルが1回現在の遅延線から出力された後、スイッチの位置は次の遅延線に更新され、各レーンデータストリーム内のシンボルがp本の遅延線のシーケンス番号に基づいてp本の遅延線に順次入力され、第1のデータストリーム内のp*d個の連続するシンボルが各遅延線から出力されたd個のシンボルを含むことを確実にする。具体的なデータの読み出し/書き込み操作は、以下の通りである:出力ポートに最も近く、現在の遅延線上にある記憶ユニットからd個のシンボルが読み出される。現在の遅延線上にある各記憶ユニットに格納されているd個のシンボルが次の記憶ユニットに転送される。次に、入力ポートに最も近く、現在の遅延線上にある記憶ユニットにd個のシンボルが書き込まれる。次いで、次の遅延線への切り替えが実行されて、上記の操作が繰り返され、残りが類推によって推定され得る。
可能な実施態様では、畳み込みインターリーバの構造が図12(a)に示されており、p本の遅延線内の記憶ユニットの数は、p本の遅延線のシーケンス番号に基づいて降順である。具体的には、遅延線0は(p-1)Q個の記憶ユニットを有し、Q個の記憶ユニットは各遅延線で順次削減され、遅延線(p-1)は0個の記憶ユニットを有する。この例では、d(p*Q+1)≧L2、およびL2=t/s*L1であるので、畳み込みインターリーバrによって出力される第2のデータストリームr内のd*p個の連続するシンボルは、最大でv*p個の異なるコードワードからのものであり、0≦r≦m-1である。
別の可能な実施態様では、畳み込みインターリーバの構造が図12(b)に示されており、p本の遅延線内の記憶ユニットの数は、p本の遅延線のシーケンス番号に基づいて昇順である。具体的には、遅延線0は0個の記憶ユニットを有し、Q個の記憶ユニットは各遅延線で順次増加され、遅延線(p-1)は(p-1)Q個の記憶ユニットを有する。この例では、d(p*Q-1)≧L2、およびL2=t/s*L1であるので、畳み込みインターリーバrによって出力される第2のデータストリームr内のd*p個の連続するシンボルは、最大でv*p個の異なるコードワードからのものであり、0≦r≦n-1である。
図12(a)の畳み込みインターリーブと図12(b)の畳み込みインターリーブは、同じパラメータp、Q、およびdが使用された場合、互いに逆戻りの操作となることを理解されたい。言い換えれば、送信側処理モジュールが図12(a)に示される畳み込みインターリーブ構造を使用する場合、受信側処理モジュールに対応する畳み込みデインターリーブは、図12(b)に示される構造を使用する。同様に、送信側処理モジュールが図12(b)に示される畳み込みインターリーブ構造を使用する場合、受信側処理モジュールに対応する畳み込みデインターリーブは、図12(a)に示される構造を使用する。
n個の畳み込みインターリーバのいずれか1つが図12(a)または図12(b)のいずれかを使用してもよいことをさらに理解されたい。実際の適用では、n個の畳み込みインターリーバはすべて、図12(a)に示される構造を使用することができ;n個の畳み込みインターリーバはすべて、図12(b)に示される構造を使用することができ;または、いくつかの畳み込みインターリーバは、図12(a)に示された構造を使用することができ、残りの畳み込みインターリーバは、図12(b)に示された構造を使用する。
説明の容易性のために、畳み込みインターリーブに関する以下の実施形態は、n個の畳み込みインターリーバがすべて図12(a)に示される構造を使用する例を使用することにより説明される。当然ながら、この例は、単純に上記の別の構造に拡張されてもよく、その具体的実施態様は当業者に知られていてもよく、本明細書では詳細が説明されていない。以下では、畳み込みインターリーブのいくつかの具体的な実施形態について説明する。
実施形態1:実施形態1で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様1で提供されるブロックインターリーブに基づいて実施される。
図74は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの実施形態の概略図である。図74に示されるように、畳み込みインターリーバは、p=3本の遅延線(delay line)を含む。p=3本の遅延線は、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=4個のシンボル(40bits)を格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は8Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図74に示されるように、Cr()は、第1のデータストリームr(0≦r≦m-1)における1つのシンボル(10bits)を表す。例えば、Cr(12t)、Cr(12t+1)、Cr(12t+2)、およびCr(12t+3)は、第1のデータストリームrから遅延線0に現在入力されている4つのシンボルを表し、Cr(12t-24Q)、Cr(12t-24Q+1)、Cr(12t-24Q+2)、およびCr(12t-24Q+3)は、遅延線0から出力された4つのシンボルであり;Cr(12t+4)、Cr(12t+5)、Cr(12t+6)、Cr(12t+7)は、第1のデータストリームrから遅延線路1に続いて入力される4つのシンボルを表し、Cr(12t-12Q+4)、Cr(12t-12Q+5)、Cr(12t-12Q+6)、Cr(12t-12Q+7)は、遅延線路1から出力される4つのシンボルを表す;Cr(12t+8)、Cr(12t+9)、Cr(12t+10)、Cr(12t+11)は、第1のデータストリームrから遅延線2に入力される4つのシンボルを表し、Cr(12t+8)、Cr(12t+9)、Cr(12t+10)、Cr(12t+11)は、遅延線2から出力される4つのシンボルを表す;Cr(12t+12)、Cr(12t+13)、Cr(12t+14)、Cr(12t+15)は、第1のデータストリームrから遅延線0に続いて入力される4つのシンボルを表し、Cr(12t-24Q+12)、Cr(12t-24Q+13)、Cr(12t-24Q+14)、Cr(12t-24Q+15)は、遅延線0から出力される4つのシンボルである;等々である。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、d(pQ+1)≧136、すなわち、Q≧11の場合、畳み込みインターリーブによって出力される合計12個のシンボルCr(12t-24Q)、Cr(12t-24Q+1)、Cr(12t-24Q+2)、Cr(12t-24Q+3)、Cr(12t-12Q+4)、Cr(12t-12Q+5)、Cr(12t-12Q+6)、Cr(12t-12Q+7)、Cr(12t+8)、Cr(12t+9)、Cr(12t+10)、およびCr(12t+11)は、12個の異なるRSコードワードからのものである。
可能な実施態様では、図75は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの別の実施形態の概略図である。図75に示されるように、図74に示される実施形態に基づいて、そのQ=11が選択され、対応するインターリーブレイテンシは約22*4*3/2=132個のRSシンボルであり、これは1*800GEサービスの50nsの総インターリーブおよびデインターリーブレイテンシと同等である。
実施形態2:この実施形態では、実施形態1に基づいて新たに設計された畳み込みインターリーバが使用されて、より低いレイテンシを有するが第2の最適な誤り訂正性能を有する解決策を取得する。
図76は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの別の実施形態の概略図である。図76に示されるように、畳み込みインターリーバは、p=2本の遅延線(delay line)を含む。p=2本の遅延線は、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=4個のシンボル(40bits)を格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図76に示されるように、Cr()は、第1のデータストリームr(0≦r≦m-1)における1つのシンボル(10bits)を表す。例えば、Cr(8t)、Cr(8t+1)、Cr(8t+2)、およびCr(8t+3)は、第1のデータストリームrから遅延線0に現在入力されている4つのシンボル(40bits)を表し、Cr(8t-8Q)、Cr(8t-8Q+1)、Cr(8t-8Q+2)、およびCr(8t-8Q+3)は、遅延線0から出力される4つのシンボルであり;Cr(8t+4)、Cr(8t+5)、Cr(8t+6)、およびCr(8t+7)は、第1のデータストリームrから遅延線1に、続いて入力される4つのシンボルを表し、Cr(8t+4)、Cr(8t+5)、Cr(8t+6)、およびCr(8t+7)は、遅延線1から出力されるRSシンボルである。Cr(8t+8)、Cr(8t+9)、Cr(8t+10)、およびCr(8t+11)は、第1のデータストリームrから遅延線0に続いて入力される4つのシンボルを表し、Cr(8t-8Q+8)、Cr(8t-8Q+9)、Cr(8t-8Q+10)、およびCr(8t-8Q+11)は、遅延線0から出力される4つのRSシンボルである;等々である。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、d(pQ+1)≧136、すなわちQ≧17の場合、畳み込みインターリーブを介して出力される合計8個のシンボル、Cr(8t-8Q)、Cr(8t-8Q+1)、Cr(8t-8Q+2)、Cr(8t-8Q+3)、Cr(8t+4)、Cr(8t+5)、Cr(8t+6)、Cr(8t+7)は、8個の異なるRSコードワードからのものである。
可能な実施態様では、図77は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの別の実施形態の概略図である。図77に示されるように、図76に示される実施形態に基づいて、そのQ=17が選択され、対応するインターリーブレイテンシは約17*4*2/2=68個のRSシンボルであり、これは1*800GEサービスの26nsの総インターリーブおよびデインターリーブレイテンシと同等である。
実施形態3:実施形態3で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様2で提供されるブロックインターリーブに基づいて実施される。
図78は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの別の実施形態の概略図である。図78に示されるように、畳み込みインターリーバは、p=3本の遅延線(delay line)を含む。p=3本の遅延線は、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=2シンボルを格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図78に示されるように、Sr()は、合計20ビットである、第1のデータストリームr(0≦r≦m-1)において連続する2つのシンボルを表し、20ビットは、本実施形態で提供されるブロックインターリーブモジュールにより1つのブロックインターリーブ操作を実行することにより取得される20ビットである。畳み込みインターリーブ処理は以下の通りである:Sr(3t)は、第1のデータストリームrから遅延線0に現在入力されている2つのシンボルを表し、Sr(3t-6Q)は、遅延線0から出力される2つのRSシンボルであり;Sr(3t+1)は、第1のデータストリームrから遅延線1に現在入力されている2つのシンボルを表し、Sr(3t-3Q+1)は、遅延線1から出力された2つのシンボルであり;Sr(3t+2)は、第1のデータストリームrから遅延線2に現在入力されている2つのシンボルを表し、Sr(3t+2)は、遅延線2から出力される2つのシンボルであり;Sr(3t+3)は、第1のデータストリームrから遅延線0に現在入力されている2つのシンボルを表し、Sr(3t-6Q+3)は、遅延線0から出力される2つのシンボルである;等々である。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、d(pQ+1)≧68、すなわちQ≧11の場合、畳み込みインターリーブを介して連続して出力される合計12個のシンボル、Sr(3t-6Q)、Sr(3t-3Q+1)、Sr(3t+2)、Sr(3t-6Q+3)、Sr(3t-3Q+4)、およびSr(3t+5)は、12個の異なるRSコードワードからのものである。
可能な実施態様では、図79は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの別の実施形態の概略図である。図79に示されるように、図78に示される実施形態に基づいて、そのQ=11が選択され、対応するインターリーブレイテンシは約22*2*3/2=66個のRSシンボルであり、これは1*800GEサービスの50nsの総インターリーブおよびデインターリーブレイテンシと同等である。
実施形態4:本実施形態では、実施形態2に基づいて、新たに設計された畳み込みインターリーバが使用される。
図80は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの別の実施形態の概略図である。図80に示されるように、畳み込みインターリーバは、p=6本の遅延線(delay line)を含む。p=6本の遅延線は、5Q個の記憶ユニット、4Q個の記憶ユニット、3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=2個のシンボル(20bits)を格納するように構成されている。すなわち、遅延線0の遅延値は10Qシンボルであり、遅延線1の遅延値は8Qシンボルであり、遅延線2の遅延値は6Qシンボルであり、遅延線3の遅延値は4Qシンボルであり、遅延線4の遅延値は2Qシンボルであり、遅延線5の遅延値は0シンボル、すなわち遅延なしである。
図80に示されるように、Sr()は、合計20ビットである、第1のデータストリームr(0≦r≦m-1)において連続する2つのシンボルを表し、20ビットは、本実施形態で提供されるブロックインターリーブモジュールにより1つのブロックインターリーブ操作を実行することにより取得される20ビットである。畳み込みインターリーブ処理は以下の通りである:Sr(6t)は、第1のデータストリームrから遅延ライン0に現在入力されている2つのシンボルを表し、Sr(6t-30Q)は、遅延ライン0から出力される2つのRSシンボルであり;Sr(6t+1)は、第1のデータストリームrから遅延線1に現在入力されている2つのシンボルを表し、Sr(6t-24Q+1)は、遅延線1から出力されている2つのシンボルであり;Sr(6t+2)は、第1のデータストリームrから遅延線2に現在入力されている2つのシンボルを表し、Sr(6t-18Q+2)は、遅延線2から出力されている2つのシンボルであり;Sr(6t+3)は、第1のデータストリームrから遅延線3に現在入力されている2つのシンボルを示し、Sr(6t-12Q+3)は、遅延線3から出力されている2つのシンボルであり;Sr(6t+4)は、第1のデータストリームrから遅延線4に現在入力されている2つのシンボルを表し、Sr(6t-6Q+4)は、遅延線4から出力されている2つのシンボルであり;Sr(6t+5)は、第1のデータストリームrから遅延線5に現在入力されている2つのシンボルを表し、Sr(6t+5)は、遅延線5から出力されている2つのシンボルであり;Sr(6t+6)は、第1のデータストリームrから遅延線0に現在入力されている2つのシンボルを表し、Sr(6t-30Q+6)は、遅延線0から出力される2つのシンボルである;等々である。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、d(2pQ+1)≧68、すなわちQ≧3の場合、畳み込みインターリーブを介して連続して出力される合計12個のシンボル、Sr(6t-30Q)、Sr(6t-24Q+1)、Sr(6t-18Q+2)、Sr(6t-12Q+3)、Sr(6t-6Q+4)、およびSr(6t+5)は、12個の異なるRSコードワードからのものである。
図81は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの別の実施形態の概略図である。図81に示されるように、図80に示される実施形態に基づいて、そのQ=3が選択され、対応するインターリーブレイテンシは約15*2*6/2=90個のRSシンボルであり、これは1*800GEサービスの67nsの総インターリーブおよびデインターリーブレイテンシと同等である。
実施形態5:この実施形態で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様1、3、4、または5で提供されるブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)に基づいて実施される。畳み込みインターリーバは、p=4本の遅延線(delay line)を含む。p=4本の遅延線は、3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、d=4シンボル(40bits)を格納するように構成されている。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、d(p*Q+1)≧136、すなわちQ≧9のとき、またはv(p*Q-1)≧136、すなわちQ≧9のとき、1回のポーリングが実行される畳み込みインターリーバの4本の遅延線から出力される16個のシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。
ステップ5101の実施態様3、実施態様4、および実施態様6で提供されるブロックインターリーブは、ステップ5102の実施形態1および実施形態2で提供される畳み込みインターリーブに基づいて実施され得ることに留意されたい。ステップ5101の実施態様5で提供されるブロックインターリーブは、ステップ5102の実施形態3および実施形態4で提供される畳み込みインターリーブに基づいて実施され得る。
ブロックインターリーブによって取得された、各々の第1のデータストリームにおけるすべてのd個の連続するシンボルは、少なくともv個の異なるコードワードからのものであり、各々の第1のデータストリームにおけるすべてのL2個の連続するシンボルは、少なくともv個の異なるコードワードからのものであることに留意されたい。いくつかの実施態様のシナリオでは、例えば、ステップ5101の実施態様7から10、v<dである。具体的な実施形態では、各畳み込みインターリーバは、v個のシンボルの単位で入力された第1のデータストリームに対して畳み込みインターリーブを実行して、データシーケンスが不規則化されている第2のデータストリームを取得する。畳み込みインターリーブにおける各記憶ユニットは、vシンボルを格納することに留意されたい。以下では、畳み込みインターリーブの2つの具体的な実施形態について説明する。
実施形態6:この実施形態で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様7、8、9、または10で提供されるブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)に基づいて実施される。実施形態1に基づいて、図72および第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、v(p*Q+1)≧272、言い換えれば、12*Q+4≧272、すなわちQ≧23の場合、畳み込みインターリーブによって出力される合計12個のシンボルCr(12t-24Q)、Cr(12t-24Q+1)、Cr(12t-24Q+2)、Cr(12t-24Q+3)、Cr(12t-12Q+4)、Cr(12t-12Q+5)、Cr(12t-12Q+6)、Cr(12t-12Q+7)、Cr(12t+8)、Cr(12t+9)、Cr(12t+10)、およびCr(12t+11)は、12個の異なるRSコードワードからのものである。
図82は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの別の実施形態の概略図である。可能な実施態様では、図74に示される実施形態に基づいて、そのQ=23が選択される。具体的な畳み込みインターリーバ図82に示され、対応するインターリーブレイテンシは約2*23*4*3/2=276個のRSシンボルであり、これは1*800GEサービスの52nsの総インターリーブおよびデインターリーブレイテンシと同等である。
実施形態7:この実施形態で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様11、12、13、または14で提供されるブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)に基づいて実施される。実施形態1に基づいて、図74および第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、v(p*Q+1)≧544、言い換えれば、12*Q+4≧544、すなわちQ≧45の場合、畳み込みインターリーブによって出力される合計12個のシンボルCr(12t-24Q)、Cr(12t-24Q+1)、Cr(12t-24Q+2)、Cr(12t-24Q+3)、Cr(12t-12Q+4)、Cr(12t-12Q+5)、Cr(12t-12Q+6)、Cr(12t-12Q+7)、Cr(12t+8)、Cr(12t+9)、Cr(12t+10)、およびCr(12t+11)は、12個の異なるRSコードワードからのものである。
図83は、本出願の実施形態による畳み込みインターリーバの別の実施形態の概略図である。可能な実施態様では、図74に示される実施形態に基づいて、そのQ=45が選択される。具体的な畳み込みインターリーバ図83に示され、対応するインターリーブレイテンシは約2*45*4*3/2=540個のRSシンボルであり、これは1*800GEサービスの51nsの総インターリーブおよびデインターリーブレイテンシと同等である。
実施形態8:この実施形態で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様7、8、9、または10で提供されるブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)に基づいて実施される。畳み込みインターリーバは、p=4本の遅延線(delay line)を含む。p=4本の遅延線は、3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、v=4個のシンボル(40bits)を格納するように構成されている。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、v(p*Q+1)≧272、すなわちQ≧17のとき、またはv(p*Q-1)≧272、すなわちQ≧18のとき、1回のポーリングが実行される畳み込みインターリーバの4本の遅延線から出力される16個のシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。
実施形態9:この実施形態で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様11、12、13、または14で提供されるブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)に基づいて実施される。畳み込みインターリーバは、p=4本の遅延線(delay line)を含む。p=4本の遅延線は、3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、v=4個のシンボル(40bits)を格納するように構成されている。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、v(p*Q+1)≧544、すなわちQ≧34のとき、またはv(p*Q-1)≧272、すなわちQ≧35のとき、1回のポーリングが実行される畳み込みインターリーバの4本の遅延線から出力される16個のシンボルは、16個の異なるRSコードワードからのものである。
前述の9つの実施形態では、各記憶ユニットは整数個のRSシンボルを格納することに留意されたい。内部コードのコードワードの情報長がRSシンボルの整数であり、さらに、内部コードのコードワードの情報長がv*pの整数倍である場合、受信側処理モジュールは、内部コード同期後に畳み込みデインターリーブ同期を自動的に実行することができる。内部コードの情報の長さがRSシンボルの整数ではない場合のために、畳み込みデインターリーブ同期を実行する際に受信側処理モジュールを容易にする畳み込みインターリーブ解決策が提供される。以下では、畳み込みインターリーブの8つの具体的な実施形態について説明する。
実施形態10:この実施形態で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様1、3、4、または6で提供されるブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)に基づいて実施される。畳み込みインターリーバは、p=4本の遅延線(delay line)を含む。p=4本の遅延線は、それぞれ3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットを含み、各記憶ユニットは、v=34ビットを格納するように構成されている。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、図12(a)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q+1)≧1360、すなわちQ≧10であるとき、または図12(b)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q-1)≧1360、すなわちQ≧11であるとき、4本の遅延線から出力される、1回のポーリングが実行される畳み込みインターリーバの136ビットは、16個の異なるRSコードワードからのものである。Q=10の場合、対応する畳み込みおよび逆畳み込みレイテンシは約75nsである。
実施形態11:この実施形態で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様1、3、4、または6で提供されるブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)に基づいて実施される。畳み込みインターリーバは、p=2本の遅延線(delay line)を含む。p=2本の遅延線は、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、v=68個のビットを格納するように構成されている。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、図12(a)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q+1)≧1360、すなわちQ≧10であるとき、または図12(b)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q-1)≧1360、すなわちQ≧11であるとき、2本の遅延線から出力される、1回のポーリングが実行される畳み込みインターリーバの136ビットは、少なくとも8個の異なるRSコードワードからのものである。Q=10の場合、対応する畳み込みおよび逆畳み込みレイテンシは約26nsである。
実施形態12:この実施形態で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様2または5で提供されるブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)に基づいて実施される。畳み込みインターリーバは、p=4本の遅延線(delay line)を含む。p=4本の遅延線は、それぞれ3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットを含み、各記憶ユニットは、v=34ビットを格納するように構成されている。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、図12(a)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q+1)≧680、すなわちQ≧5であるとき、または図12(b)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q-1)≧680、すなわちQ≧6であるとき、4本の遅延線から出力される、1回のポーリングが実行される畳み込みインターリーバの136ビットは、16個の異なるRSコードワードからのものである。Q=5の場合、対応する畳み込みおよび逆畳み込みレイテンシは約75nsである。
実施形態13:この実施形態で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様2または4で提供されるブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)に基づいて実施される。畳み込みインターリーバは、p=2本の遅延線(delay line)を含む。p=2本の遅延線は、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、v=68個のビットを格納するように構成されている。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、図12(a)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q+1)≧680、すなわちQ≧5であるとき、または図12(b)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q-1≧680)、すなわちQ≧6であるとき、2本の遅延線から出力される、1回のポーリングが実行される畳み込みインターリーバの136ビットは、少なくとも8個の異なるRSコードワードからのものである。Q=5の場合、対応する畳み込みおよび逆畳み込みレイテンシは約26nsである。
実施形態14:この実施形態で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様7、8、9、または10で提供されるブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)に基づいて実施される。畳み込みインターリーバは、p=4本の遅延線(delay line)を含む。p=4本の遅延線は、それぞれ3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットを含み、各記憶ユニットは、v=34ビットを格納するように構成されている。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、図12(a)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q+1)≧2720、すなわちQ≧20であるとき、または図12(b)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q-1)≧2720、すなわちQ≧21であるとき、4本の遅延線から出力される、1回のポーリングが実行される畳み込みインターリーバの136ビットは、16個の異なるRSコードワードからのものである。Q=20の場合、対応する畳み込みおよび逆畳み込みレイテンシは約75nsである。
実施形態15:この実施形態で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様7、8、9、または10で提供されるブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)に基づいて実施される。畳み込みインターリーバは、p=2本の遅延線(delay line)を含む。p=2本の遅延線は、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、v=68個のビットを格納するように構成されている。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、v(p*Q+1)≧2720、すなわちQ≧20のとき、またはv(p*Q-1)≧2720、すなわちQ≧21のとき、2本の遅延線から出力される、1回のポーリングが実行される畳み込みインターリーバの136ビットは、少なくとも8個の異なるRSコードワードからのものである。Q=40の場合、対応する畳み込みおよび逆畳み込みレイテンシは約26nsである。
実施形態16:この実施形態で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様11、12、13、または14で提供されるブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)に基づいて実施される。畳み込みインターリーバは、p=4本の遅延線(delay line)を含む。p=4本の遅延線は、それぞれ3Q個の記憶ユニット、2Q個の記憶ユニット、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットを含み、各記憶ユニットは、v=34ビットを格納するように構成されている。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、図12(a)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q+1)≧5440、すなわちQ≧40であるとき、または図12(b)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q-1)≧5440、すなわちQ≧41であるとき、4本の遅延線から出力される、1回のポーリングが実行される畳み込みインターリーバの136ビットは、16個の異なるRSコードワードからのものである。Q=40の場合、対応する畳み込みおよび逆畳み込みレイテンシは約75nsである。
実施形態17:この実施形態で提供される畳み込みインターリーブは、ステップ5101において実施態様11、12、13、または14で提供されるブロックインターリーブ(またはシンボル多重化)に基づいて実施される。畳み込みインターリーバは、p=2本の遅延線(delay line)を含む。p=4本の遅延線は、Q個の記憶ユニット、および0個の記憶ユニットをそれぞれ含み、各記憶ユニットは、v=68個のビットを格納するように構成されている。第1のデータストリーム内のRS分布規則を参照すると、図12(a)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q+1)≧5440、すなわちQ≧40であるとき、または図12(b)に示される畳み込みインターリーバが使用され、v(p*Q-1)≧5440、すなわちQ≧41であるとき、2本の遅延線から出力される、1回のポーリングが実行される畳み込みインターリーバの136ビットは、少なくとも8個の異なるRSコードワードからのものである。Q=40の場合、対応する畳み込みおよび逆畳み込みレイテンシは約26nsである。
5103:m個の第2のデータストリームに対して第2のFEC符号化を別々に実行して、m個の符号化データストリームを取得する。
第2のFEC符号化の実施態様が図15に具体的に示され得る。第2のFEC符号化、すなわち上述の内部コード符号化は、m個の第2のデータストリームに対して別々に実行される。各第2のデータストリーム内のK個ごとの連続するシンボルは、符号化データストリームを取得するために、内部コードのコードワードの情報データにマッピングされ、内部コード符号化によって冗長データが追加される。図12(a)または図12(b)に示される畳み込みインターリーバの、内部コードの長さがKシンボルの情報データは、最大K個の異なるRSコードワードからのものであり、K≧pdであり、K個のシンボルは、p本の遅延線から出力されるK個のシンボルであり、K/pd回のポーリングが実行される。符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、データ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、バーストエラーに耐えるシステムの能力を向上させるために、チャネルインターリーブ(channel interleaving)および変調およびマッピング(mapping)を含むことができる。
いくつかの実施態様のシナリオでは、例えば、ステップ5101の実施態様7から10、v<dである。具体的な実施形態では、各第2のデータストリーム内のK個ごとの連続するシンボルは、符号化データストリームを取得するために、内部コードのコードワードの情報データにマッピングされ、内部コード符号化によって冗長データが追加される。畳み込みインターリーバの、内部コードの長さがKシンボルの情報データは、最大K個の異なるRSコードワードからのものであり、K≧pvであり、K個のシンボルは、p本の遅延線から出力されるK個のシンボルであり、K/pv回のポーリングが実行される。
16個の第2のデータストリーム、8個の第2のデータストリーム、または4個の第2のデータストリームに対して別々に内部コード符号化が実行されて、内部コード符号化の情報ビット長は120ビットである。具体的には、内部コードエンコーダは、内部コードのコードワードデータストリームを取得するために、第2のデータストリーム内の12個の連続するシンボル内の合計120ビットに対して、冗長性を別々に追加する。図74および図75に示される実施形態が例として使用される。12シンボルは、1回のポーリングが実行される畳み込みインターリーバの3本の遅延線から出力される連続する12シンボルである。この様式は、受信側処理モジュールが内部コード同期を完了した後に畳み込みデインターリーブ同期を実行する際に、図3(h)に示される受信側処理モジュールを容易にし得る。可能な実施態様では、128ビットのコードワードを取得するために、Hamming(128,120)を使用することにより内部コード符号化が実行され、各第2のデータストリーム内の12個の連続するシンボル内の合計120ビットに8ビットの冗長性が追加される。
ステップ5102の任意の実施態様で提供される畳み込みインターリーブに基づいて、m個の第2のデータストリームに対して内部コード符号化が別々に実行され、内部コード符号化の情報ビット長は136ビットである。具体的には、内部コードエンコーダは、内部コードのコードワードデータストリームを取得するために、第2のデータストリーム内の136の連続するビットに冗長性を別々に追加する。可能な実施態様では、144ビットのコードワードを取得するために、Hamming(144,136)を使用することにより内部コード符号化が実行され、各第2のデータストリーム内の136の連続するビットに8ビットの冗長性が追加される。
ステップ5102で提供された実施態様10から17の畳み込みインターリーブに基づいて、m個の第2のデータストリームに対して内部コード符号化が別々に実行され、内部コード符号化の情報ビット長は136ビットである。具体的には、畳み込みインターリーバのp=4または2本の遅延線から出力され、1回のポーリングが実行された136ビットのデータが、内部コード情報データとして使用され、その後、8ビットのパリティデータが追加されて、長さ144ビットの内部コードコードワードを取得する。このようにして、受信側処理モジュールは、内部コード同期を完了した後に畳み込みデインターリーブ同期を自動的に完了することができる。
図84は、本出願の実施形態による、内部コード符号化の実施態様の概略図である。図84に示されるように、可能な実施態様では、ガロアフィールドGF(2^8)を使用することによって生成されたHamming(255,247)を111ビット短縮することによって取得されるHamming(144,136)を使用することによって、内部コード符号化が実行される。別の可能な実施態様が図84に示される。符号化対象の136ビットデータはB[135:0]と表される。符号化対象の136ビットデータのすべての連続する2ビットに対して、ビットごとのXORが実行されて、1ビットデータC[i]を取得し、合計68ビットデータが取得され、C[67:0]と表され、C[i]=B[2*i]^B[2*i+1]であり、0≦i≦67である。次いで、C[67:0]を情報データとして使用することにより、Hamming(76,68)符号化が実行され、P[7:0]と表される8ビットのパリティデータを取得する。最後に、合計144ビットB[135:0]およびP[7:0]が内部コード符号化の出力に連結され、144ビットデータはO[143:0]として表される。O[135:0]はB[135:0]からのものであり、O[143:136]はP[7:0]からのものであり、Hamming(76,68)は、ガロアフィールドGF(2^7)を使用することにより生成される、1ビットのCRCを有する、拡張Hamming(128,120)を、52ビット短縮することによって取得される。最後に、PAM4グレイマッピングがO[143:0]内の2つごとの連続するビットに実行されて、S[71:0]として表される72個のPAM4シンボルを取得する。
内部コード符号化されたデータストリームに対してデータ処理が実行された後、そのデータ処理されたデータストリームは、送信のためにチャネル送信媒体に送信される。データ処理は、変調およびマッピング(mapping)、チャネルインターリーブ(channel interleaving)などを含み得る。例えば、バーストエラーに耐えるシステムの能力を向上させるために、内部コード符号化データストリームに対してチャネルインターリーブが実行され得る。図74および図75に示される実施形態が例として使用される。送信デバイス01が1*800GEサービスを送信するとき、KP4 RS(544,514)+Hamming(128,120)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約4.8E-3であり、性能は連結FEC方式の最適性能に近似し、インターリーバのレイテンシはわずか55nsである。図76および図77に示される実施形態が例として使用される。送信デバイス01が1*800GEサービスを送信するとき、KP4 RS(544,514)+Hamming(128,120)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約3.8E-3であり、インターリーバのレイテンシはわずか26nsである。図78および図79に示される実施形態が例として使用される。送信デバイス01が1*800GEサービスを送信するとき、KP4 RS(544,514)+Hamming(128,120)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約4.8E-3であり、性能は連結FEC方式の最適性能に近似し、インターリーバのレイテンシはわずか50nsである。図80および図81に示される実施形態が例として使用される。送信デバイス01が1*800GEサービスを送信するとき、KP4 RS(544,514)+Hamming(128,120)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約4.8E-3であり、性能は連結FEC方式の最適性能に近似し、インターリーバのレイテンシはわずか67nsである。ステップ5101における実施態様7または8におけるブロックインターリーブ(シンボル多重化)およびステップ5102における実施形態5における畳み込みインターリーブが、例として使用される。送信デバイス01が1*800GEサービスを送信するとき、KP4 RS(544,514)+Hamming(128,120)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約4.8E-3であり、性能は連結FEC方式の最適性能に近似し、インターリーバのレイテンシはわずか52nsである。ステップ5101における実施態様9または10におけるブロックインターリーブ(シンボル多重化)およびステップ5102における実施形態6における畳み込みインターリーブが、例として使用される。送信デバイス01が1*800GEサービスを送信するとき、KP4 RS(544,514)+Hamming(128,120)の連結されたコードはAWGNの下にあり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約4.8E-3であり、性能は連結FEC方式の最適性能に近似し、インターリーバのレイテンシはわずか52nsである。
可能な実施態様では、送信デバイス01が2*400GEサービスを送信するとき、送信デバイス内の32個のPCSレーン上のデータストリームのフォーマットが図6に示されており、PCSレーンデータストリーム0から15およびPCSレーンデータストリーム16から32はそれぞれ2つの異なる400GEサービスに属する。送信側処理モジュールのPMAユニットは、レーン取り付けユニットインターフェースAUI上でde-muxを実行することによって32個のPCSレーンデータストリームを復元する。次いで、PCSレーンの既知のアラインメントマーカ(Alignment markers)を使用することにより、レーンデータストリームに対するアラインメントマーカロック(alignment lock)が実行される。次に、アラインメントマーカに基づいてn=32個のPCSレーンデータストリームに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行されて、n=32個のPCSレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。具体的な配置様式では、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム15は同じ400GEサービスに属し、レーンデータストリーム16からレーンデータストリーム31は別の400GEサービスに属する。ソートされた32個のレーンデータストリームは、ステップ5101の実施態様1、実施態様2、および実施態様3で提供されるブロックインターリーブ、ならびにステップ5102の畳み込みインターリーブに送信され、その後、Hamming(128,120)が内部コード符号化に使用される。別の具体的な配置様式では、レーンデータストリーム0からレーンデータストリーム7およびレーンデータストリーム16からレーンデータストリーム23は同じ400GEサービスに属し、レーンデータストリーム8からレーンデータストリーム15およびレーンデータストリーム24からレーンデータストリーム31は別の400GEサービスに属する。ソートされた32個のレーンデータストリームは、ステップ5101の実施態様4、実施態様5、および実施態様6で提供されるブロックインターリーブ、ならびにステップ5102の畳み込みインターリーブに送信され、その後、Hamming(128,120)が内部コード符号化に使用される。
このシナリオでは、図74および図75に示される実施形態が例として使用され、各内部コードの12個のシンボルは6つの異なるRSコードワードからのものであり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約3.5E-3であり、インターリーバのレイテンシは依然としてわずか50nsとして維持される。図78および図79に示される実施形態が例として使用され、各内部コードの12個のシンボルは6つの異なるRSコードワードからのものであり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約3.5E-3であり、インターリーバのレイテンシは依然としてわずか50nsとして維持される。図80および図81に示される実施形態が例として使用される。各内部コードの12個のシンボルは6つの異なるRSコードワードからのものであり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約3.4E-3であり、インターリーバのレイテンシは依然としてわずか50nsとして維持される。代替的に、この実施形態におけるブロックインターリーブおよび畳み込みインターリーブが使用され、畳み込みインターリーブにおけるパラメータは、Q≧6として設定され、その結果、各内部コードの12シンボル情報データは、12の異なるRSコードワードからのものとすることができ、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは、約4.8E-3であり、インターリーバのレイテンシは、135nsに増加される。
別の可能な実施態様では、送信デバイス01が4*200GEサービスを送信するとき、送信デバイス内の32個のPCSレーン上のデータストリームのフォーマットが図7に示されており、PCSレーンデータストリーム0から7、PCSレーンデータストリーム8から15、PCSレーンデータストリーム16から23、およびPCSレーンデータストリーム24から31は、それぞれ4つの異なる200GEサービスに属する。送信側処理モジュールのPMAユニットは、レーン取り付けユニットインターフェースAUIを介して受信されたデータに対してde-muxを実行することによって、32個のPCSレーンデータストリームを復元する。次いで、PCSレーンの既知のアラインメントマーカ(Alignment markers)を使用することにより、レーンデータストリームに対するアラインメントマーカロック(alignment lock)が実行される。次に、アラインメントマーカに基づいてn=32個のPCSレーンデータストリームに対してレーン並べ替え(lane reorder)が実行されて、n=32個のPCSレーンのデータが指定されたシーケンスで配置され得る。具体的な配置様式では、レーンデータストリーム0から7、レーンデータストリーム8から15、レーンデータストリーム16から23、およびレーンデータストリーム24から32は、それぞれ4つの異なる200GEサービスに属する。ソートされた32個のレーンデータストリームは、ステップ5101の実施態様1、実施態様2、および実施態様3で提供されるブロックインターリーブ、ならびにステップ5102の畳み込みインターリーブに送信され、その後、Hamming(128,120)が内部コード符号化に使用される。別の具体的な配置様式は以下の通りである:レーンデータストリーム0から3およびレーンデータストリーム16から19、レーンデータストリーム4から7およびレーンデータストリーム20から23、レーンデータストリーム8から11およびレーンデータストリーム24から28、ならびにレーンデータストリーム12から15およびレーンデータストリーム28から31は、それぞれ4つの異なる200GEサービスに属する。ソートされた32個のレーンデータストリームは、ステップ5101の実施態様3、実施態様4、および実施態様5で提供されるブロックインターリーブ、ならびにステップ5102の畳み込みインターリーブに送信され、その後、Hamming(128,120)が内部コード符号化に使用される。
このシナリオでは、図74および図75に示される実施形態が例として使用され、各内部コードの12個のシンボルは4つの異なるRSコードワードからのものであり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約2.8E-3であり、インターリーバのレイテンシは依然としてわずか50nsとして維持される。図78および図79に示される実施形態が例として使用され、各内部コードの12個のシンボルは4つの異なるRSコードワードからのものであり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約2.8E-3であり、インターリーバのレイテンシは依然としてわずか50nsとして維持される。図80および図81に示される実施形態が例として使用され、各内部コードの12個のシンボルは4つの異なるRSコードワードからのものであり、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは約2.8E-3であり、インターリーバのレイテンシは依然としてわずか50nsとして維持される。代替的に、この実施形態におけるブロックインターリーブおよび畳み込みインターリーブが使用され、畳み込みインターリーブにおけるパラメータは、Q≧6として設定され、その結果、各内部コードの12シンボル情報データは、6つのRSコードワードからのものとすることができ、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは、約3.4E-3であり、インターリーバのレイテンシは、135nsに増加される。代替的に、この実施形態におけるブロックインターリーブおよび畳み込みインターリーブが使用され、畳み込みインターリーブにおけるパラメータは、Q≧12として設定され、その結果、各内部コードの12シンボル情報データは、12のRSコードワードからのものとすることができ、1E-15のFEC後ビット誤り率BERを実施するための対応するFEC前BERは、約4.8E-3であり、インターリーバのレイテンシは、270nsに増加される。
本発明では、連結FEC送信解決策のために、ブロックインターリーブおよび畳み込みインターリーブを含むデータインターリーブおよび符号化方法が設計され、その結果、連結FEC解決策全体は、良好な性能および極めて低いレイテンシを有する。このようにして、カスケードFEC送信解決策は、複数の送信シナリオに適用され得、低い送信レイテンシを必要とする送信シナリオ、例えば、低レイテンシデータセンタ相互接続シナリオに、特に適用可能である。従来の技術と比較して、連結FEC解決策全体は、同じ誤り訂正能力を有する1*800GEサービスを処理するときにより短いレイテンシを提供することができ、2*400GEまたは4*200GEサービスに同じインターリーブ解決策を使用して、準最適な誤り訂正性能およびより良好なレイテンシを取得することができる。したがって、この解決策は、データセンタの内部相互接続ネットワークなどのレイテンシに影響されやすいシナリオに十分に適用可能であり得る。
以下では、本出願の実施形態で提供されるデータ処理装置について説明する。
図85は、本出願の実施形態によるデータ処理装置の構造の概略図である。図85に示されるように、データ処理装置は、ブロックインターリーバ501と、畳み込みインターリーバ502とを含む。ブロックインターリーバ501は、ステップ5101の操作を実行するように構成される。畳み込みインターリーバ502は、ステップ5102の操作を実行するように構成される。詳細については、前述のデータ処理方法におけるブロックインターリーブ操作および畳み込みインターリーブ操作の関連する説明を参照されたい。本明細書では詳細は再び説明されない。
この出願で提供される装置は、別の様式で代替的に実施されてもよいことを理解されたい。例えば、前述の装置のユニット分割は、単に論理的な機能分割であり、実際の実施態様において他の分割であってもよい。例えば、複数のユニットまたは構成要素は、組み合わされてもよく、または別のシステムに統合されてもよい。加えて、本出願の実施形態における機能ユニットは1つの処理ユニットに統合されてもよく、または独立した物理ユニットであってもよく、または2つ以上の機能ユニットが1つの処理ユニットに統合されてもよい。統合ユニットは、ハードウェアの形態で実施されてもよく、またはソフトウェア機能ユニットの形態で実施されてもよい。
前述の実施形態で説明したデータ処理方法に加えて、本出願は別のデータ処理方法をさらに提供することに留意されたい。データ処理方法の具体的な処理手順は、図3(i)に示され得る。いくつかの具体的な実施態様のシナリオでは、送信デバイス01が1*800GEサービスを送信するとき、32個のPCSレーンデータストリームについて、32/n個のPCSレーンデータストリームがPMA(32:n)処理によって1つのデータストリームPMAレーンデータストリームに多重化されるとき、32/n個の多重化PCSレーンデータストリームの中で、PCSレーンデータストリームの半分はPCSレーンデータストリーム0から15からのものであり、PCSレーンデータストリームの他の半分はPCSレーンデータストリーム16から32からのものである。したがって、各PAMレーンデータストリームのデータは、4つのRSコードワードをインターリーブすることによって取得される。送信側処理モジュールの物理媒体アタッチメント(Physical Medium Attachment、PMA)サブレイヤは、AUI-nインターフェースからのデータを処理して、n個のレーンデータストリームを取得する。本明細書のPMAサブレイヤは、1つのレーンデータストリームを取得するために、AUI-nインターフェースの各物理レーンからのデータに対してクロックデータリカバリ(clock data recovery、CDR)およびPAM4シンボル復調などの信号signal recovery操作を実行することだけを必要とし、AMロック、レーンデスキュー、およびレーン並べ替えなどの他の複雑な操作を実行する必要はない。次に、各第1のデータストリームに対して畳み込みインターリーブ(convolutional interleaving)が実行され、n個の第1のデータストリーム畳み込みインターリーブを取得し、最後に、n個の第1のデータストリームに対して内部コード符号化が実行されてn個の第2のデータストリームを取得する。
図86は、本出願の実施形態によるデータ処理方法の概略的なフローチャートである。
8601:n個のレーンデータストリームに対して畳み込みインターリーブを別々に実行して、n個の第1のデータストリームを取得する。
具体的には、n個の第1のデータストリームを取得するために、n個のレーンデータストリームがp個の遅延線に基づいて別々に遅延される。各レーンデータストリームに対して第1のFEC符号化が実行され、言い換えれば、各レーンデータストリームに対して外部コード符号化が実行される。本実施形態で使用される畳み込みインターリーブ様式は、図51に示される実施形態で使用される畳み込みインターリーブ様式と同様であることを理解されたい。詳細については、図51に示された実施形態における関連説明を参照されたい。
例では、n=8の場合、対応する畳み込みインターリーバは、ステップ5102で提供される実施態様6を使用することができる。内部コード符号化方式は、畳み込みインターリーバの1回のポーリングが実行されたp=3本の遅延線から出力される120ビットのデータを内部コード情報データとして使用し、8ビットのパリティデータが追加されて、長さが128ビットである内部コードのコードワードを取得する。代替的に、対応する畳み込みインターリーバは、ステップ5102で提供される実施態様8を使用することができる。内部コード符号化方式は、畳み込みインターリーバの1回のポーリングが実行されたp=4本の遅延線から出力される160ビットのデータを内部コード情報データとして使用し、10ビットのパリティデータが追加されて、長さが170ビットである内部コードのコードワードを取得するか、または、16ビットのパリティデータが追加され、長さが176ビットである内部コードのコードワードを取得する。代替的に、対応する畳み込みインターリーバは、ステップ5102で提供される実施態様14および15を使用することができる。内部コード符号化方式は、畳み込みインターリーバの1回のポーリングが実行されたp=2または4本の遅延線から出力される136ビットのデータを内部コード情報データとして使用し、8ビットのパリティデータが追加されて、コード長が144ビットであるコードワードを取得する。
別の例では、n=4の場合、対応する畳み込みインターリーバは、ステップ5102で提供される実施態様7を使用することができる。内部コード符号化方式は、畳み込みインターリーバの1回のポーリングが実行されたp=3本の遅延線から出力される120ビットのデータを内部コード情報データとして使用し、8ビットのパリティデータが追加されて、長さが128ビットである内部コードのコードワードを取得する。代替的に、対応する畳み込みインターリーバは、ステップ5102で提供される実施態様9を使用することができる。内部コード符号化方式は、畳み込みインターリーバの1回のポーリングが実行されたp=4本の遅延線から出力される160ビットのデータを内部コード情報データとして使用し、10ビットのパリティデータが追加されて、長さが170ビットである内部コードのコードワードを取得するか、または、16ビットのパリティデータが追加され、長さが176ビットである内部コードのコードワードを取得する。代替的に、対応する畳み込みインターリーバは、ステップ5102で提供される実施態様16および17を使用することができる。内部コード符号化方式は、畳み込みインターリーバの1回のポーリングが実行されたp=2または4本の遅延線から出力される136ビットのデータを内部コード情報データとして使用し、8ビットのパリティデータが追加されて、コード長が144ビットであるコードワードを取得する。
8602:n個の第1のデータストリームに対して第2のFEC符号化を別々に実行して、n個の第2のデータストリームを取得する。
この実施形態における第2のFEC符号化は、上述した内部コード符号化であることを理解されたい。内部コードのコードワードの情報データの長さは、畳み込みインターリーブと内部コード符号化方式の両方を使用することによって、p*Uに等しくし得、pは畳み込みインターリーバの遅延線の数であり、Uは畳み込みインターリーバの各記憶ユニットに格納されたビットの数である。このようにして、内部コードのコードワードの情報データは、1回ポーリングが実行される畳み込みインターリーバのp個の遅延線から出力されるp*Uビットとアラインメントされる。したがって、同期ヘッダシーケンスが符号化データストリームに追加的に追加されない場合、受信側モジュールは、内部コードのコードワードを使用することにより内部コード自己同期を完了した後に畳み込みデインターリーブ同期を自動的に完了することができ、それによって畳み込みインターリーバ同期の問題を解決する。
本出願は、図86に示される実施形態に対応するデータ処理装置をさらに提供する。
図87は、本出願の実施形態によるデータ処理装置の別の構造の概略図である。図87に示されるように、データ処理装置は、畳み込みインターリーバ601と、エンコーダ602とを含む。畳み込みインターリーバ601は、ステップ8601の操作を実行するように構成される。エンコーダ602は、ステップ8602の操作を実行するように構成される。詳細については、前述のデータ処理方法におけるブロックインターリーブ操作および畳み込みインターリーブ操作の関連する説明を参照されたい。本明細書では詳細は再び説明されない。
この出願で提供される装置は、別の様式で代替的に実施されてもよいことを理解されたい。例えば、前述の装置のユニット分割は、単に論理的な機能分割であり、実際の実施態様において他の分割であってもよい。例えば、複数のユニットまたは構成要素は、組み合わされてもよく、または別のシステムに統合されてもよい。加えて、本出願の実施形態における機能ユニットは1つの処理ユニットに統合されてもよく、または独立した物理ユニットであってもよく、または2つ以上の機能ユニットが1つの処理ユニットに統合されてもよい。統合ユニットは、ハードウェアの形態で実施されてもよく、またはソフトウェア機能ユニットの形態で実施されてもよい。
図88は、本出願の実施形態によるデータ処理装置の別の構造の概略図である。図88に示されるように、データ処理装置は、プロセッサ201と、メモリ202と、トランシーバ203とを含む。プロセッサ201、メモリ202、およびトランシーバ203は、ラインを介して相互接続される。メモリ202は、プログラム命令およびデータを格納するように構成される。具体的には、トランシーバ203は、n個のレーンデータストリームを受信するように構成される。プロセッサ201は、データ処理方法における操作を実行するように構成される。可能な実施態様では、プロセッサ201は、図33に示される畳み込みインターリーバ101およびマルチプレクサ201を含むことができる。別の可能な実施態様では、プロセッサ201は、図50(a)に示されるインターリーブモジュール301およびエンコーダ302を含むことができる。さらに別の可能な実施態様では、プロセッサ201は、図50(b)に示されるインターリーブモジュール401およびエンコーダ402を含むことができる。さらに別の可能な実施態様では、プロセッサ201は、図85に示されるブロックインターリーバ501および畳み込みインターリーバ502を含むことができる。さらに別の可能な実施態様では、プロセッサ201は、図87に示される畳み込みインターリーバ601およびエンコーダ602を含むことができる。
図88に示されるプロセッサは、汎用中央処理ユニット(Central Processing Unit、CPU)、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは別のプログラマブルロジックデバイス、トランジスタロジックデバイス、ハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせを使用することができることに留意されたい。図88に示されるメモリは、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を格納することができる。この出願の実施形態で提供される技術的解決策がソフトウェアまたはファームウェアを使用して実施されるとき、この出願の実施形態で提供される技術的解決策を実施するために使用されるプログラムコードは、メモリに格納され、プロセッサによって遂行される。実施形態では、プロセッサは内部にメモリを含み得る。別の実施形態では、プロセッサおよびメモリは2つの独立した構造である。
簡便かつ簡潔な説明のために、前述のシステム、装置、およびユニットの詳細な動作プロセスについては、前述の方法の実施形態における対応するプロセスを参照されたく、詳細は本明細書では再び説明されないことを、当業者によって明確に理解されるはずである。
当業者は、前述の実施形態のステップの全部または一部が、ハードウェアまたは関連するハードウェアに命令するプログラムによって実施され得ることを理解することができる。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよい。上記の記憶媒体は、リードオンリーメモリ、ランダム・アクセス・メモリなどであってもよい。機能がハードウェアによって実行されるかソフトウェアによって実行されるかは、技術的解決策の具体的な用途と設計上の制約条件しだいで決まる。当業者は、説明された機能を特定の用途ごとに実施するために異なる方法を使用し得るが、実施態様がこの出願の範囲を超えると考えられてはならない。
ソフトウェアが機能を実施するために使用される場合、前述の実施形態で説明された方法ステップのすべてまたは一部は、コンピュータプログラム製品の形態で実施されてもよい。コンピュータプログラム製品は、1つ以上のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令が、コンピュータに読み込まれて遂行されるとき、本出願の実施形態による手順または機能は、全部または部分的に生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または他のプログラム可能な装置であってよい。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよいし、またはあるコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信されてもよい。例えば、コンピュータ命令は、有線(例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、もしくはデジタル加入者回線(DSL))またはワイヤレス(例えば、赤外線、無線、もしくはマイクロ波)の様式で、あるウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタに送信されてもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体であってもよいし、または1つ以上の使用可能な媒体を組み込んだデータ記憶デバイス、例えばサーバもしくはデータセンタであってもよい。使用可能な媒体は、磁気媒体(例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、または磁気テープ)、光学媒体(例えば、DVD)、半導体媒体(例えば、ソリッドステートドライブ(Solid-State Drive、SSD))などであってもよい。