高精度誤碼率統計的方法和接收裝置與流程

本公開涉及通信領域，具體而言，涉及一種高精度誤碼率統計的方法和接收裝置。

背景技術：

1、隨著5g、高清視頻、大數據及chat?gpt等海量數據應用，作為數據承載的數據中心（dc，data?center）網絡帶寬在不斷升級演進，其產業賦能價值正在逐步凸顯。隨著網絡復雜度的大幅增加，無論是數據中心網絡還是運營商網絡，對系統的實時監控和網絡故障預測提出更高的要求。利用前向糾錯碼（forward?error?correction,?fec）譯碼信息計算出來的誤碼率，是反映網絡質量的關鍵指標，也是未來智能網絡最可靠的物理層指標。

2、圖5為典型的通信系統的示意圖，其可以采用?ieee?802.bs/ck等單通道（lane）速率為50gbps/100gbps標準的kp4?fec碼字結構。kp4?fec碼字可以由5140比特的信息位和300比特的校驗位組成。發送機使用kp4編碼器將輸入的信號i編碼為5440比特的碼字c，并將其調制為信號x發送到傳輸介質。當接收機的解調器輸入帶有錯誤信息的5440比特c’至kp4譯碼器后，將kp4譯碼器輸出的5440比特i’與輸入帶有錯誤信息的5440比特c’進行異或操作后，就可以得到糾正的比特數量，進而可以求得誤碼率。值得注意的一點是，只有當進入譯碼器的錯誤數量小于等于kp4譯碼器的糾錯能力時，誤碼率才是準確的。如果進入譯碼器的錯誤數量大于kp4譯碼器的糾錯能力時，求得的誤碼率會偏大。

3、在ieee?802.3?800g/1.6t標準下，單通道的速率可以達到200gbps，為此引入了級聯碼方案。在級聯碼方案中，傳統的誤碼率計算方式需要巨大的存儲資源，對于芯片來說，巨大的存儲資源意味著存儲器需要占用更多芯片的面積，尤其在交織器深度較大的場景下，傳統方式已經不再適用。而如果采用單獨計算內外碼的誤碼率再相加的方式，存在計算不準確的問題。在數據中心網絡的場景下，由于fec的糾前誤碼率較低，如果誤碼率統計不準確將會帶來較大影響。同時，上述誤碼率的計算過程也需要消耗非常大的計算資源。

技術實現思路

1、為了解決現有技術中存在的至少一個問題，獲得高精度的誤碼率，本公開提供了一種高精度誤碼率統計的方法和接收裝置。

2、根據一方面，本公開的實施例提供了一種高精度誤碼率統計的方法，其包括對進入譯碼器的輸入數據進行譯碼，得到輸出數據，輸出數據包括譯碼數據以及根據譯碼器的糾錯信息確定的對應于譯碼數據的誤碼指示信息，其中根據譯碼器的糾錯信息確定譯碼數據的每個譯碼數據單元是否變化，如果譯碼數據單元不變，則對應該譯碼數據單元的誤碼指示信息單元不變，如果譯碼數據單元變化，則對應該譯碼數據單元的誤碼指示信息單元發生變化，每個誤碼指示信息單元具有原始值或糾錯指示值；在譯碼器的譯碼結束后，根據統計誤碼時間窗統計誤碼指示信息中糾錯指示值的數量，來計算誤碼率。在這里可以根據碼塊大小來統計其對應的誤碼指示信息中糾錯指示值的數量，再根據統計誤碼時間窗進行累計。

3、該方法通過在譯碼過程中引入誤碼指示信息，不需要對譯碼器的輸入和輸出數據進行異或計算，也不需要存儲空間來存儲譯碼器的輸入數據。此外，由于誤碼指示信息記錄了每個譯碼數據單元的變化，因此該方法可以準確地統計糾錯的碼字，從而獲得高精度的誤碼率。

4、可選的，根據本公開的一方面的實施例，當所述譯碼器采用迭代譯碼算法時，判斷是否達到迭代譯碼的結束條件，當確定達到迭代譯碼的結束條件時，退出迭代譯碼，譯碼器的譯碼結束；如果未達到迭代譯碼的結束條件，則進行本次迭代譯碼；在本次迭代譯碼中，輸入的譯碼數據包括一個或多個待譯碼碼塊，對于譯碼失敗的碼塊，其輸出的譯碼數據等于輸入的譯碼數據，且誤碼指示信息不變，對于譯碼正常的碼塊，根據譯碼器的糾錯信息更新對應于該碼塊的譯碼數據的誤碼指示信息。對于迭代譯碼算法，本方法也可以準確統計糾錯的碼字。

5、可選的，根據本公開的一方面的實施例，當所述譯碼器不采用迭代譯碼算法時，如果譯碼失敗，則譯碼數據等于譯碼器的輸入數據，其對應的誤碼指示信息不變，并且上報碼塊不可糾信息。

6、可選的，根據本公開的一方面的實施例，每個譯碼數據單元對應一位誤碼指示信息單元。對每個譯碼數據單元，可以只需要一位誤碼指示信息單元，占用的存儲空間非常少。

7、可選的，根據本公開一方面的實施例，誤碼率等于在統計誤碼時間窗內，統計的誤碼指示信息中糾錯指示值的數量與正常譯碼的譯碼數據單元的數量的比值。正常譯碼的譯碼數據單元的數量可以是排除碼塊不可糾的譯碼數據的比特數。

8、根據本公開的另一方面的實施例，提供了一種高精度誤碼率統計的方法，其包括對進入第一譯碼器的第一輸入數據進行譯碼，得到第一輸出數據，第一輸出數據包括第一譯碼數據以及對應于第一譯碼數據的第一誤碼指示信息，其中根據第一譯碼器的糾錯信息確定第一誤碼指示信息；對第一譯碼器的第一輸出數據進行解交織處理，得到解交織的第一譯碼數據和解交織的第一誤碼指示信息；第二譯碼器接收解交織的第一譯碼數據和解交織的第一誤碼指示信息，對解交織的第一譯碼數據進行譯碼，輸出第二譯碼數據，并根據第二譯碼器的糾錯信息和解交織的第一誤碼指示信息確定第二誤碼指示信息，第二誤碼指示信息的初始值為解交織的第一誤碼指示信息；在第二譯碼器的譯碼結束后，基于統計誤碼時間窗和第二誤碼指示信息計算誤碼率。

9、對于級聯碼方案，本公開的方法不需要為了得到準確的誤碼率而消耗巨大的存儲資源和計算資源，同時避免了在誤碼統計不準確的情況下，輸出錯誤的誤碼率。上述方法可以將內碼和外碼的誤碼率整體統計，而無需單獨統計內碼和外碼的誤碼率，消除了單獨統計誤碼率再加和這種方式的不準確的問題。由于無需大量異或運算和存儲空間，本公開的方法在輸出高精度的誤碼率的同時，還降低了硬件電路實現的復雜度。

10、可選的，根據本公開的另一方面的實施例，根據第一譯碼器的糾錯信息確定第一誤碼指示信息包括根據第一譯碼器的糾錯信息確定第一譯碼數據的每個譯碼數據單元是否變化，如果譯碼數據單元不變，則對應該譯碼數據單元的誤碼指示信息單元不變，如果譯碼數據單元變化，則對應該譯碼數據單元的誤碼指示信息單元發生變化；根據第二譯碼器的糾錯信息和解交織的第一誤碼指示信息確定第二誤碼指示信息包括根據第二譯碼器的糾錯信息確定第二譯碼數據的每個譯碼數據單元是否變化，如果譯碼數據單元不變，則對應該譯碼數據單元的誤碼指示信息單元不變，如果譯碼數據單元變化，則對應該譯碼數據單元的誤碼指示信息單元發生變化。

11、可選的，根據本公開的另一方面的實施例，第一誤碼指示信息和第二誤碼指示信息的每一位具有原始值或糾錯指示值，在第二譯碼器的譯碼結束后，基于統計誤碼時間窗和第二誤碼指示信息中的糾錯指示值的數量計算誤碼率。

12、可選的，根據本公開的另一方面的實施例，當所述第一譯碼器采用迭代譯碼算法時，判斷是否達到迭代譯碼的結束條件，當確定達到迭代譯碼的結束條件時，退出迭代譯碼，第一譯碼器的譯碼結束；如果未達到迭代譯碼的結束條件，則進行本次的迭代譯碼；在本次迭代譯碼中，輸入的第一譯碼數據包括一個或多個待譯碼碼塊，對于譯碼失敗的碼塊，其輸出的第一譯碼數據等于輸入的第一譯碼數據，且誤碼指示信息不變，對于譯碼正常的碼塊，根據第一譯碼器的糾錯信息更新對應于該碼塊的誤碼指示信息；當所述第二譯碼器采用迭代譯碼算法時，判斷是否達到迭代譯碼的結束條件，當確定達到迭代譯碼的結束條件時，退出迭代譯碼，第二譯碼器的譯碼結束；如果未達到迭代譯碼的結束條件，則進行本次的迭代譯碼；在本次迭代譯碼中，輸入的第二譯碼數據包括一個或多個待譯碼碼塊，對于譯碼失敗的碼塊，其輸出的第二譯碼數據等于輸入的第二譯碼數據，且誤碼指示信息不變，對于譯碼正常的碼塊，根據第二譯碼器的糾錯信息更新對應于該碼塊的誤碼指示信息。

13、可選的，根據本公開的另一方面的實施例，在對第一譯碼器的第一輸出數據進行解交織處理之前，將第一譯碼數據的每個數據單元與該每個數據單元所對應的一個誤碼指示信息單元組合為一個數據單元，誤碼指示信息單元在每個數據單元中附在高位或者低位；在對第一譯碼器的第一輸出數據進行解交織處理之后，將解交織的第一譯碼數據和誤碼指示信息分離，并且將分離的解交織的第一譯碼數據和第一誤碼指示信息輸入到第二譯碼器。

14、可選的，根據本公開的另一方面的實施例，所述第一譯碼器使用漢明碼或bch碼，第二譯碼器使用階梯碼。

15、根據本公開的再一方面的實施例，提供了一種高精度誤碼率統計的接收裝置，其包括第一譯碼器，其對第一輸入數據進行譯碼，得到第一輸出數據，第一輸出數據包括第一譯碼數據以及對應于第一譯碼數據的第一誤碼指示信息，其中根據第一譯碼器的糾錯信息確定第一誤碼指示信息；解交織器，其對第一譯碼器的第一輸出數據進行解交織處理，得到解交織的第一譯碼數據和解交織的第一誤碼指示信息；第二譯碼器，其接收解交織的第一譯碼數據和解交織的第一誤碼指示信息，對解交織的第一譯碼數據進行譯碼，輸出第二譯碼數據，并根據第二譯碼器的糾錯信息和解交織的第一誤碼指示信息確定第二誤碼指示信息，其中第二誤碼指示信息的初始值為解交織的第一誤碼指示信息；和處理模塊，其根據統計誤碼時間窗和第二誤碼指示信息計算誤碼率。可選地，根據本公開的再一方面的實施例，第一誤碼指示信息和第二誤碼指示信息的每一位具有原始值或糾錯指示值，在第二譯碼器的譯碼結束后，處理模塊基于統計誤碼時間窗和第二誤碼指示信息中的糾錯指示值的數量計算誤碼率。可選地，誤碼率等于在統計誤碼時間窗內，統計的誤碼指示信息中糾錯指示值的數量與正常譯碼的譯碼數據單元的數量的比值。該裝置無需大量異或運算和存儲空間，其能夠輸出高精度的誤碼率，同時降低了硬件電路實現的復雜度。

16、本公開的上述方法和裝置適用于高速光傳輸網絡，尤其是數據中心網絡，可以滿足網絡實時監控和網絡故障預測對誤碼率精度高的要求。此外，本公開的高精度誤碼率統計方法和裝置可以在同樣的誤碼率統計精度需求下，降低了硬件電路實現的復雜度。

17、實施本公開的任一裝置或方法并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。本公開的其它特征和優點將在隨后的說明書實施例中闡述，并且，部分地從說明書實施例中變得顯而易見，或者通過實施本公開而了解。本公開實施例的目的和優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所指出的結構來實現和獲得。