KR20170120146A

KR20170120146A - 에러 정정 및 수동 광 네트워크를 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20170120146A
Application number: KR1020177026511A
Authority: KR
Inventors: 위안추 뤄; 시앙 리우; 프랭크 에펜버거; 구이카이 펑; 페이 예; 디옌보 자오
Original assignee: 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2016-05-09
Publication date: 2017-10-30
Also published as: WO2016180305A1; CA2978112A1; US20160329915A1; BR112017018699A2; EP3251252A1; CN106464440A; RU2676406C1; JP2018513629A; EP3251252A4

Abstract

에러 정정 방법이 개시되고, 이러한 방법은 입력 데이터를 수신하는 단계; 제1 FEC 변환으로 입력 데이터를 처리하는 단계; 제2 FEC 변환으로 입력 데이터를 처리하는 단계; 및 제1 변환 및 제2 변환을 포함하는 출력 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

에러 정정 및 수동 광 네트워크를 위한 장치 및 방법

본 출원은, 2015년 5월 8일에 미국 특허청에 가출원된 출원 번호 63/158,848의 청구항을 포함하여, "에러 정정 및 수동 광 네트워크를 위한 장치 및 방법"의 명칭으로 2016년 5월 6일에 미국 특허청에 출원된 출원 번호 15/48,100의 우선권을 주장하며, 이 문헌은 전체로서 본 명세서에 통합된다.

본 발명은 에러 정정 및 수동 광 네트워크를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

수동 광 네트워크(PON: Passive Optical Network)는 고객에게 통신을 전달하는 통신 네트워크의 최종 부분인 라스트 마일(last mile)을 통해 네트워크 액세스를 제공하기 위한 하나의 시스템이다. PON은 CO(central office)의 OLT(Optical Line Terminal), ODN(optical distribution network), 및 사용자 구내에서의 ONU(optical network unit)로 구성된 P2MP(point-to-multipoint) 네트워크이다. PON은 OLT와 ONU 사이에 위치하는 원격 노드(RN: remote node)를 포함할 수 있으며, 예를 들어 여러 고객이 거주하는 도로의 끝 부분에 위치할 수 있다.

최근 몇 년 동안, PON 액세스 고객의 수가 증가하고 있다. PON 시스템에서 일부 ONU 또는 고객은 OLT에 더 가까이 위치할 수 있지만 다른 ONU 또는 다른 고객은 OLT에서 멀리 떨어져 있을 수 있다. 따라서 일부 링크는 클래스 N2(nominal 2) 링크 버짓이 필요한 일반 링크일 수 있으나 다른 링크는

클래스 E1(extended 1) 링크 버짓, 클래스 E2(extended 2) 링크 버짓 또는 클래스 E1 및 클래스 E2 링크 버짓을 초과하는 확장 링크(extended link) 또는 향상된 링크(enhanced link)일 수 있다. 링크 버짓은 전송기, 전송 매체 및 수신기를 통한 손익을 나타낸다. 결과적으로, PON 시스템은, 개별 링크 각각을 통해 송신기 및 수신기 쌍에 대한 링크 버짓이 구체적으로 설계된 ONU에 대한 별개의 링크를 제공해야 할 수 있다.

서로 다른 ONU들에 따른 유연한 링크 버짓(link budget)을 제공하기 위해 에러 정정을 위한 장치 및 방법이 개시된다. 일 실시예에서 본 발명은 에러를 정정하는 방법을 제공하고, 이러한 방법은, 입력 데이터를 수신하는 단계; 제1 FEC 변환(Forward Error Code transformation)으로 상기 입력 데이터를 처리하는 단계; 제2 FEC 변환으로 상기 입력 데이터를 처리하는 단계; 및 상기 제1 변환 및 상기 제2 변환을 포함하는 출력 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.

일 측면에서, 상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환은 FEC 인코딩 변환 또는 FEC 디코딩 변환을 포함한다.

다른 측면에서, 상기 제1 FEC 변환은 rFEC 변환(regular FEC transformation)을 포함한다.

다른 측면에서, 상기 제2 FEC 변환은 eFEC 변환(enhanced FEC transformation)을 포함한다.

다른 측면에서, 상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환이 연쇄적 처리(concatenated processing)로 이루어 진다.

다른 측면에서, 상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환이 연쇄적 처리로 이루어지고, 각 데이터 블록은 상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환 모두에 의해 변환된다.

다른 측면에서, 상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환이 병렬 처리(parallel processing)로 이루어진다.

다른 측면에서, 상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환이 병렬 처리로 이루어지고, 상기 제1 FEC 변환에 의해 변환된 제1 데이터 블록이 상기 제2 FEC 변환에 의해 변환된 제2 데이터 블록과 인터리빙(interleave)된다.

다른 측면에서, 상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환은 링크 조건(link condition)에 기초한다.

다른 측면에서, 적어도 제3 FEC 변환으로 상기 입력 데이터를 처리하는 단계를 더 포함한다.

다른 실시예에서, 본 발명은, 네트워크 장치를 제공하고, 이러한 네트워크 장치는 입력 데이터를 수신하도록 구성된 트랜시버 및 상기 트랜시버와 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제1 FEC 변환으로 상기 입력 데이터를 처리하고, 제2 FEC 변환으로 상기 입력 데이터를 처리하며, 상기 제1 변환 및 상기 제2 변환을 포함하는 출력 데이터를 생성하도록 구성된다.

다른 측면에서, 상기 제1 FEC 변환은 rFEC 변환을 포함한다.

다른 측면에서, 상기 제2 FEC 변환은 eFEC 변환을 포함한다.

다른 측면에서, 상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환은 연쇄적 처리(concaternated processing)로 이루어진다.

다른 측면에서, 상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환은 병렬 처리로 이루어진다.

다른 측면에서, 상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환은 링크 조건을 기초로 한다.

다른 측면에서, 상기 프로세서는 상기 입력 데이터를 적어도 제3 FEC 변환하도록 구성된다.

제3 실시예에서, 본 발명은 수동 광 네트워크(PON: Passive Optical Network)를 제공하고, 이러한 수동 광 네트워크는, 출력 데이터를 제2 네트워크 장치에 송신하도록 구성된 제1 네트워크 장치를 포함하고, 상기 제1 네트워크 장치에 연결된 상기 제2 네트워크 장치는, 상기 출력 데이터를 상기 제1 FEC 및 상기 제2 FEC로 디코딩하여 상기 입력 데이터를 획득하도록 구성된다.

일 측면에서, 상기 제1 네트워크 장치는, OLT(Optical Line Terminal), ONU(Optical Network Unit), 또는 ONT(Optical Network Terminal)를 포함한다.

이러한 특징 및 다른 특징은 첨부 도면 및 청구 범위와 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명확하게 이해될 것이다.

본 발명의 더욱 완전한 이해를 위해, 첨부 도면 및 상세한 설명과 관련하여 취해진 다음의 간단한 설명을 참조할 것이며, 동일한 참조 번호는 동일한 부분을 나타낸다.
도 1은 PON 실시예의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 연쇄 FEC 변환 처리 또는 직렬 FEC 변환 처리를 도시한다.
도 3은 다른 실시예에 따른 연쇄 FEC 변환 처리를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 병렬 FEC 변환 처리를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 병렬 FEC 변환 처리를 도시한다.
도 6은 PON 실시예의 개략도이다.
도 7은 연쇄 FEC 인코딩을 수행하기 위한 방법 실시예의 흐름도이다.
도 8은 연쇄 FEC 디코딩을 수행하기 위한 방법 실시예의 흐름도이다.
도 9는 병렬 FEC 인코딩 방식 실시예의 개략도이다.
도 10은 병렬 FEC 디코딩 방식 실시예의 개략도이다.
도 11은 병렬 FEC 인코딩을 수행하는 방법의 일 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 12는 병렬 FEC 디코딩을 수행하는 방법의 일 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 13은 네트워크 요소(NE) 실시예의 개략도이다.

이하에서 개시된 하나 이상의 실시예의 예시적인 구현이 제공되지만, 개시된 시스템 및/또는 방법은 현재 알려졌거나 존재하는 임의의 수의 기술을 사용하여 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 여기에 도시되고 설명된 예시적인 설계 및 구현 예를 포함하여, 본 명세서는 이하에서 설명되는 예시적인 구현예, 도면, 및 기술에 결코, 제한되어서는 안 되며, 등가물의 전체 범위와 함께 첨부된 청구항의 범위 내에서 수정될 수 있다.

PON 내의 ONU들에 대한 별개의 링크들을 제공하는 하나의 접근 방식은 모든 ONU에서 동일한 유형의 저비용 PON 광학 장치를 재사용하고, ONU에 신호를 분배하는 OLT(optical line terminal)로부터 더 멀리 떨어져 위치하는 ONU가 요구하는 더 높은 링크 버짓을 만족하는 링크 버짓 개선 방법들 또는 알고리즘들을 사용하는 것이다. 클래스 N2(nominal 2) 링크는 약 31데시벨(dB)의 SNR(signal-to-noise ratio), 클래스 E1(extended 1) 링크가 약 33dB SNR에서 동작할 수 있고, 클래스 E2(extended 2) 링크는 약 35dB SNR에서 동작할 수 있다. 따라서, N2 형 PON 광학 장치를 포함하는 ONU는 이러한 링크 버짓 개선 방법을 통해 E1 유형 또는 E2 유형 링크 버짓으로 동작할 수 있다. 링크 버짓 개선 방법의 예에는 속도 감소 및 FEC 이득이 포함될 수 있다

FEC 변환은 데이터 전송에서 에러를 제어하기 위해 PON에서 널리 사용된다. FEC 변환은 전송된 정보에 리던던시(redundancy)을 추가함으로써 수신기가 데이터 재전송 없이 수신된 신호에서 일정량의 에러를 감지하고 수정할 수 있도록 한다. 사용되는 특정 FEC 코드/변환에 따라, FEC는 PON 링크 버짓을 약 1dB 내지 약 4dB 증가시킬 수 있다. 따라서, FEC를 사용할 때, PON은 더 높은 비트율, 더 긴 도달 거리(예를 들어, OLT와 ONU 사이의 더 긴 거리) 및/또는 단일 PON 포트 당보다 많은 수의 스플릿(split)을 지원할 수 있다.

현재, FEC 인코딩/디코딩은 PON에서 사용된다. 예를 들어, ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector) 권고 문서 G.984.3은 G-PON(gigabit-PON) FEC 코드로서 리드 솔로몬 코드(RS: Reed-Solomon code) RS(255, 239)를 규정한다. ITU-T 권고 문서 G.987.3은 다운 스트림 FEC 코드로서 RS(248, 216)를 지정하고 업스트림 FEC 코드로서 RS(248, 232)를 지정한다. 이러한 FEC 예는 "규칙적(regular)" FEC 코딩 기술(즉, rFEC)인 것으로 간주된다.

다운 스트림은 OLT로부터 ONU로의 전송 방향을 나타낸다. 업스트림은 ONU로부터 OLT로의 전송 방향을 나타낸다. ITU-T 권고안 G.989.3은 회선 속도에 기반을 둔 FEC 코드를 규정한다. 예를 들어 RS(248,232)는 2.5 기가비트(G: gigabit) 링크에 대해 지정되고 RS(248, 216)은 10G 링크에 대해 지정된다. 이들 표준 모두는 본원에 참조로서 통합된다.

그러나 대부분의 경우, 링크 버짓 개선을 위해 필요한 FEC 코드는 위에서 기술된 ITU-T 표준과 같이 일반적으로 사용되는 PON 표준(즉, rFEC 코드/코딩)에 의해 지정된 FEC 코드와 다르다. 이와 같이, PON 호환 FEC의 설계는 POM에서 개별 광 링크를 제공하기 위한 키가 될 수 있다. 그러나 링크의 수신단에 있는 표준 수신기가 FEC 코드 워드의 신규 정보를 알지 못하면 수신된 신호 내의 FEC 코드 워드를 정확하게 디코딩할 수 없으므로, 송신기는 추가적인 처리 없이 신규 FEC 코드를 데이터 프레임에 직접 적용하지 않을 수 있다. 따라서 서로 다른 링크의 공존을 지원하기 위해 FEC를 통합하는 메커니즘이 PON 설계에서 중요할 수 있다.

복수의 FEC 코더에 의해 생성된 복수의 FEC 코드를 포함하는 FEC 방식을 사용함으로써 PON에서 링크 성능 향상을 제공하기 위한 실시예가개시된다.

FEC 코더는 위에서 설명한 ITU-T 표준과 같은 PON 표준에 의해 정의된 rFEC(regular FEC) 코드와 개선된 성능 및/또는 확장된 도달 범위를 위해 설계된 eFEC(enhanced FEC) 코더의 조합이 될 수 있다.

eFEC은 rFEC와 상이한 코드 워드를 사용하는 것을 지칭한다. 예를 들어, rFEC가 RS(248,232) 일 때, eFEC는 RS(209,187)와 같이 향상된 링크 성능을 위한 많은 설계를 가질 수 있다. 일부 실시예에서 eFEC는 rFEC보다 나은 이득을 제공하는 FEC 구성을 포함한다.

eFEC 코더는 소프트웨어 구성 요소로서 구현될 수 있다. 따라서, 표준 PON 저비용 광학 긱기 및 하드웨어를 포함하는 ONU는 하드웨어 수정 없이 소프트웨어 업그레이드를 통해 eFEC를 지원하도록 업그레이드될 수 있다.

또한, eFEC 코더는 몇몇 eFEC 코드를 지원할 수 있으며, 몇몇 실시예에서 적합한 eFEC 코드를 선택함으로써 링크 조건을 조정하도록 구성될 수 있다. 따라서, 개시된 실시예는 PON에서 각각의 ONU에 대한개별 광링크를 제공하기에 적합하다.

송신기는 FEC 1 코드와 함께 eFEC 방식과 같은 제1 FEC 인코딩 방식을 적용할 수 있다.

예를 들어, 송신기는, FEC 2 코드를 가지는, rFEC 방식과 같은 제2 FEC 인코딩 방식 이후의, FEC 1 코드를 가지는, eFEC 방식과 같은 제1 FEC 인코딩 방식을 적용할 수 있다(예를 들어, 도 2 참조). 예를 들어, 제1 FEC 인코딩 방식은 k2 비트의 블록으로 데이터를 인코딩할 수 있다. 제2 FEC 방식은 k1 비트의 블록으로 데이터를 인코딩할 수 있으며, 여기서 k1 및 k2는 양의 정수이다. k1 값 및 k2 값은 동일하거나 상이할 수 있다. 따라서, 수신기는 FEC 1 코드 이후의 FEC 2 코드에 따라 수신된 신호를 디코딩할 수 있다.

제2 실시예에서, PON은 병렬 FEC 코딩/디코딩 방식을 사용할 수 있다. 예를 들어, 송신기는 PON TC(transmission convergence) 프레임을 복수의 TC 블록으로 분할하고, rFEC 코드 또는 eFEC 코드 일 수 있는 FEC 코드에 따라 각 TC 블록을 인코딩할 수 있다. 각 TC 블록의 크기는 같거나 다를 수 있다. 각 블록의 크기는 링크 조건에 따라 다를 수 있다. 각 블록의 크기는 코더 특성에 따라 다를 수 있다. 코더 특성은 예를 들어, 코더 속도에 의해 정의될 수 있다. 코더는 인코더와 디코더를 포함한다.

다음으로, 각각의 FEC-인코딩된 블록은 필요에 따라 변조 또는 복조 될 수 있다. 각각 FEC-인코딩된 블록은 동일한 변조 방식으로 또는 상이한 변조 방식으로 변조될 수 있다. OOK 변조가 예로서 주어졌지만, 다른 변조가 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 변조는 PAM(pulse amplitude modulation), NRZ(Non-Return Zero) 변조, 듀오 바이너리 변조(duobinary modulation), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 등을 포함할 수 있다. 개시된 실시예는, 표준 PON FEC를 구현하는 표준 ONU 및 동일한 PON에서 eFEC를 구현하는 eONU를 사용할 때 비 호환성을 피하기 위한 다양한 메커니즘을 제공한다.

도 1은 일 실시예의 PON(100)의 개략도이다. PON(100)은 OLT(110), 복수의 ONU(120), 및 OLT(110)와 ONU(120)에 결합될 수 있는 ODN(optical distribution network)(130)을 포함한다. PON(100)은, OLT(110)와 ONU(120) 사이에 데이터를 분배하기 위해 어떠한 능동 구성 요소(active components)도 필요하지 않는 통신 네트워크 일 수 있다. 대신에 PON(100)은 OLT(110)와 ONU(120) 사이에 데이터를 분배하기 위해 ODN(130) 내의 수동 광학 구성 요소(passive optical component)를 사용할 수 있다.

일 실시예에서, PON(100)은 10Gbps GPON(XGPON)과 같이, 약 10Gbps의 다운 스트림 대역폭 및 적어도 약 2.5Gbps의 업스트림 대역폭을 가질 수 있는 NGA(Next Generation Access) 시스템 일 수 있다. 대안으로서, PON(100)은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.3ah 표준에 의해 정의된 EPON(Ethernet PON), IEEE 802.3av 표준에 의해 정의된 10기가비트 EPON, APON(asynchronous transfer mode PON ), ITU-T G.983 표준에 의해 정의된 BPON(broadband PON), ITU-T G.984 표준에 의해 정의된 GPON, 또는 WPON(WDM(Wavelength Division Multiplexed) PON))일 수 있다.

일 실시예에서, OLT(110)는 ONU들(120) 및 다른 네트워크(도시되지 않음)와 통신하도록 구성되는 임의의 장치 일 수 있다. 구체적으로, OLT(110)는 다른 네트워크와 ONU들(120) 사이의 중개자 역할을 할 수 있다. 예를 들어, OLT(110)는 다른 네트워크로부터 데이터를 수신하여 그 데이터를 ONU들(120)에 전송할 수 있고, 마찬가지로 OLT(110)는 ONU들(120)로부터 다른 네트워크로 데이터를 전송할 수 있다. OLT(110)의 특정 구성은 PON(100)의 유형에 따라 다를 수 있지만, 일 실시예에서, OLT(110)는 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다. 다른 네트워크가 이더넷 또는 SONET/SDH(Ethernet or Synchronous Optical Networking/Synchronous Digital Hierarchy)과 같은 PON(100)에서 사용되는 PON 프로토콜과 다른 네트워크 프로토콜을 사용하는 경우, OLT(110)는 네트워크 프로토콜을 PON 프로토콜로 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. OLT(110) 변환기는 또한 PON 프로토콜을 네트워크 프로토콜로 변환할 수 있다. OLT(110)는 전형적으로 중앙 오피스와 같은 중앙 위치에 위치할 수 있지만, 다른 위치에도 위치할 수 있다.

일 실시예에서, ODN(130)은 광섬유 케이블, 커플러, 스플리터, 분배기 및/또는 다른 장비를 포함할 수 있는 데이터 분배 시스템 일 수 있다. 일 실시예에서, 광섬유 케이블, 커플러, 스플리터, 분배기 및/또는 다른 장비는 수동 광학 구성 요소 일 수 있다. 특히, 광섬유 케이블, 커플러, 스플리터, 분배기 및/또는 다른 장비는 OLT(110)와 ONU(120) 사이에서 데이터 신호를 분배하기 위해 어떠한 전력도 필요하지 않는 구성 요소 일 수 있다. 대안으로, ODN(130)은 하나 또는 복수의 광증폭기와 같은 능동 소자를 포함할 수 있다. ODN(130)은 전형적으로 도 1에 도시된 바와 같이 분기 구성으로 OLT(110)로부터 ONU들(120)까지 연장될 수 있으나, 임의의 다른 포인트- 투 - 멀티 포인트 구성(point-to-multi-point configuration)으로 택일적으로 구성될 수 있다.

일 실시예에서, ONU들(120)은 OLT(110) 및 고객 또는 사용자(도시되지 않음)와 통신하도록 구성되는 장치들을 포함한다. 구체적으로, ONU들(120)은 OLT(110)와 고객 사이의 중개자 역할을 할 수 있다. 예를 들어, ONU(120)는 OLT(110)로부터 고객에게 데이터를 전달하고 고객으로부터 OLT(110)로 데이터를 전달한다.

ONU(120)의 구체적인 구성은 PON(100)의 유형에 따라 다를 수 있지만, ONU(120)는, 광신호를 OLT(110)로 송신하도록 구성된 광 송신기 및 OLT(110)로부터 광신호를 수신하도록 구성된 광 수신기를 포함할 수 있다. 또한, ONU(120)는 광신호를, 이더넷 또는 ATM(asynchronous transfer mode) 프로토콜에서의 신호와 같은 고객의 전기 신호로 변환할 수 있는 변환기 및 고객 장치로부터/고객 장치로 전기 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 제2 송신기 및/또는 수신기를 포함한다. 일부 실시예에서, ONU(120) 및 ONT(optical network terminal)은 서로 유사하고, 따라서 이러한 용어들은 본 명세서에서 서로 교환하여 사용된다. ONU(120)는 대체로 고객 구내(customer premise)와 같은 분산된 위치에 배치될 수 있지만, 다른 위치에 배치될 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 연쇄 변환 처리(concatenated transformation processing) 또는 직렬 FEC 변환 처리(200)를 도시한다. 연쇄 FEC 변환 처리(200)는 5개의 데이터 요소 또는 데이터 블록(b1-b5)을 포함하는 입력 데이터를 변환하는 rFEC 변환(201)을 포함한다. rFEC 변환(201)은 데이터를 rFEC 변환된 데이터 요소(rFEC-transformed data element) 또는 데이터 블록(rFEC b1-rFEC b5)으로 변환한다. 다음으로, 데이터를 rFEC 변환된 데이터 요소 또는 데이터 블록(rFEC b1-rFEC b5)은 eFEC 변환(202)에 입력된다. eFEC 변환(202)은 rFEC 변환된 데이터 요소 또는 데이터 블록(rFEC b1-rFEC b5)을 eFEC 변환된 데이터 요소(eFEC-transformed data element) 또는 블록(rFEC/eFEC b1'-rFEC/eFEC b5')으로 변환한다.

연쇄 FEC 변환 처리(200)는 입력 데이터를 수신하는 단계, 제1 FEC 변환으로 입력 데이터를 처리하는 단계, 제2 FEC 변환으로 입력 데이터를 처리하는 단계, 및 제1 변환 및 제2 변환을 포함하는 출력 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 본 실시예에서, 제1 FEC 변환 및 제2 FEC 변환은 연쇄적 처리를 포함한다. 각 데이터 블록은 본 실시예의 제1 FEC 변환 및 제2 FEC 변환으로 변환된다.

제1 FEC 변환 및 제2 FEC 변환은 FEC 인코딩 변환 또는 FEC 디코딩 변환을 포함한다. 일부 예에서, 제1 FEC 변환은 rFEC 변환을 포함하고, 제2 FEC 변환은 eFEC 변환을 포함한다.

일부 실시예에서 연쇄 FEC 변환 처리(200)는 적어도 제3 FEC 변환(도 3 및 이하의 설명을 참조)으로 입력 데이터를 처리하는 단계를 더 포함한다.

일부 실시예에서, 제1 FEC 변환 및 제2 FEC 변환은 링크 조건에 기초한다. 예를 들어, 관련 링크가 높은 트래픽 부하 또는 심각한 에러 조건에 있을 경우, 연쇄 FEC 변환 처리(200)는 링크 조건을개선하도록 선택되거나 제어될 수 있다.

일부 예에서, 연쇄 FEC 변환 처리(200)는 링크 조건에 기초하여 eFEC 변환의 사용을 증가시킬 수 있는데, 여기서 eFEC 변환은 더 빠른 FEC 처리를 제공한다. 대안으로 또는 추가로, 다른 실시예에서의 eFEC 변환은 더 낮은 에러율을 초래한다. 따라서 eFEC 변환의 사용은 링크 조건을 향상시키도록 선택되거나 제어될 수 있다.

도 3은 다른 실시예에 따른 연쇄 FEC 변환 처리(300)를 도시한다. 연쇄 FEC 변환 처리(300)는 rFEC 변환(301), 그 다음에 eFEC 변환(302), 그 다음에 다른 rFEC 변환(303)을 포함한다. 결과적으로, 두 개의 rFEC 변환이 본 실시예에서 데이터 요소 또는 데이터 블록에, 단일 eFEC 변환과 함께 적용된다. 표시된 순서는 rFEC-eFEC-rFEC 이나, 원하는 변환 순서를 사용할 수 있다. 또한, 임의의 수의 순차적인(serial) rFEC 변환 및 eFEC 변환이 사용될 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 병렬 FEC 변환 처리(400)를 도시한다. 병렬 FEC 변환 처리(400)는 입력 데이터를 2개의 병렬 처리 브랜치로 분할하는 분할 요소(401)를 포함한다. 제1 병렬 처리 브랜치에서, rFEC 변환(402)은 데이터 요소 또는 데이터 블록 b1, b3 및 b5를 수신하고 변환하여 rFEC 변환된 데이터 요소 또는 블록(rFEC b1, rFEC b3, rFEC b5)을 생성한다. 제2 병렬 처리 브랜치에서, eFEC 변환(403)은 데이터 요소 또는 데이터 블록 b2 및 b4를 수신하고 변환하여 eFEC- 변환된 데이터 요소 또는 블록(eFEC b2, eFEC b4)을 생성한다. rFEC 변환된 데이터 요소들 또는 블록들(rFEC b1, rFEC b3, rFEC b5) 및 eFEC 변환된 데이터 요소들 또는 블록들(eFEC b2, eFEC b4)은 결합 요소(404)에 후속하여 입력된다. 본 실시예에서 결합 요소(404)는 이러한 2개의 처리 브랜치를 출력 데이터(rFEC b1, eFEC b2, rFEC b3, eFEC b4, rFEC b5)로 변환한다.

일부 실시예에서, 결합 요소(404)는 도시된 바와 같이 데이터 요소 또는 데이터 블록을 원래의 순서로 결합한다. 그러나 결합 요소(404)는 대안적으로 임의의 원하는 순서로 2개의 데이터 브랜치를 결합할 수 있다.

병렬 FEC 변환 처리(400)는, 입력 데이터를 수신하는 단계, 제1 FEC 변환으로 입력 데이터를 처리하는 단계, 제2 FEC 변환으로 입력 데이터를 처리하는 단계, 및 제1 변환과 제2 변환을 포함하는 출력 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 에러 정정 방법을 구현한다. 본 실시예에서 제1 FEC 변환 및 제2 FEC 변환은 병렬 처리를 포함한다. 제1 FEC 변환에 의해 변환된 제1 데이터 블록은 제2 FEC 변환에 의해 변환된 제2 데이터 블록과 인터리빙(interleave)된다.

병렬 처리에서, 각 데이터 요소 또는 데이터 블록은 주어진 예에서 한번 변환된다. 그러나 데이터 요소 또는 데이터 블록은 처리 브렌치에서 여러 번 변환 될 수 있다. 또한, 2개 이상의 채리 브랜치가 사용될 수 있다(도 5 및 이하의 논의 참조). 다른 실시예에서, 개별 처리 브랜치는 rFEC 및 eFEC 변환 모두를 포함하는 하이브리드 처리 브랜치를 임의의 원하는 순서 및 원하는 수로 포함할 수 있다.

제1 FEC 변환 및 제2 FEC 변환은 FEC 인코딩 변환 또는 FEC 디코딩 변환을 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 FEC 변환은 rFEC(regular FEC) 변환을 포함하고, 제2 FEC 변환은 eFEC(enhanced FEC) 변환을 포함한다.

일부 예에서의 병렬 FEC 변환 처리(400)는 적어도 제3 FEC 변환으로 입력 데이터를 처리하는 단계(도 5 및 이하의 설명을 참조)를 더 포함한다.

일부 예에서, 제1 FEC 변환 및 제2 FEC 변환은 링크 조건에 기초한다. 예를 들어, 관련 링크가 높은 트래픽 부하 또는 심각한 에러 조건에 있는 경우, 병렬 FEC 변환 처리(400)는 링크 조건을개선하도록 선택되거나 제어될 수 있다.

일부 예에서, 병렬 FEC 변환 처리(400)는 링크 조건에 기초하여 eFEC 변환의 사용을 증가시킬 수 있고, 여기에서 eFEC 변환이 더 빠른 FEC 프로세싱을 제공한다. 대안으로 또는 추가로, 다른 예들에서의 eFEC 변환은 더 낮은 에러율을 초래한다. 따라서 eFEC 변환의 사용은 링크 조건을 향상시키도록 선택되거나 제어될 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 병렬 FEC 변환 처리(500)를 도시한다. 병렬 FEC 변환 처리(500)는 본 실시예에서 입력 데이터를 3개의 병렬 처리 브랜치로 분할하는 분할 요소(501)를 포함한다. 제1 병렬 처리 브랜치에서, rFEC 변환(502)은 데이터 요소 또는 데이터 블록 b1 및 b5를 수신하고 변환하여 rFEC 변환된 데이터 요소 또는 블록(rFEC b1, rFEC b5)을 생성한다. 제2 병렬 처리 브랜치에서, eFEC 변환(503)은 데이터 요소 또는 데이터 블록 b3을 수신하고 변환하여 eFEC 변환된 데이터 요소 또는 데이터 블록(eFEC b3)을 생성한다. 제3 병렬 처리 브랜치에서, eFEC 변환(504)은 데이터 요소 또는 데이터 블록 b2 및 b4를 수신하고 변환하여 eFEC 변환된 데이터 요소 또는 블록(eFEC b2, eFEC b4)을 생성한다. rFEC 변환된 데이터 요소 또는 데이터 블록(rFEC b1, rFEC b5) 및 eFEC 변환된 데이터 요소 또는 데이터 블록(eFEC b3) 및 데이터 블록(eFEC b2, eFEC b4)은 결합 요소(505)에 계속해서 입력된다. 결합 요소 505)는 본 실시예에서 3개의 처리 브랜치의 출력을 출력 데이터(rFEC b1, eFEC b2, eFEC b3, eFEC b4, rFEC b5)로 결합한다.

병렬 FEC 변환 처리(500)에서, 각 데이터 요소 또는 데이터 블록은 주어진 예에서 한번 변환되고, 두 개 이상의 처리 브랜치가 사용되는 것을 알 수 있다. 그러나 데이터 요소 또는 데이터 블록은 처리 브랜치에서 여러 번 변환 될 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서, 개별 처리 브랜치는 임의의 원하는 순서 및 원하는 수의 rFEC 및 eFEC 변환을 모두 포함하는 하이브리드 처리 브랜치를 포함할 수 있다.

도 6은 PON(600)의 일 실시예의 개략도이다. PON(600)은 PON(100)의 일부에 대응할 수 있다. PON(600)은 연쇄 FEC 코딩 방식을 사용한다. PON(600)은 광섬유 케이블, 스플리터, 커플러, 분배기 및/또는 다른 장비를 포함할 수 있는 광학 링크(630)를 통해 통신 가능하도록 서로 연결된 송신기(610) 및 수신기(620)를 포함한다. 광학 링크(630)는 N2형 링크, E1형 링크, E2형 링크, 또는 데이터 전송에 적합한 임의의 다른 유형의 광학 링크일 수 있다. 일 실시예에서, 송신기(610)는 OLT(610)와 같은 OLT에서의 송신기에 대응할 수 있고, 수신기(620)는 ONU(620)와 같은 ONU에서의 수신기에 대응할 수 있다. 다른 실시예에서, 송신기(610)는 ONU에서의 송신기에 대응하고, 수신기(620)는 OLT에서의 수신기에 대응할 수 있다.

송신기(610)는 사용자 데이터 유닛(611), 제어 데이터 유닛(612), PON TC 프레임 엔진(613), eFEC 인코딩 엔진(614), rFEC 인코딩 엔진(615) 및 PON PHY(physical layer) 프레임 엔진(616)을 포함한다. PON TC 프레임 엔진(613)은 사용자 데이터 유닛(611)과 제어 데이터 유닛(612)에 연결되어 있다. PON TC 프레임 엔진(613)은 사용자 데이터 유닛(611)으로부터 사용자 데이터를 수신하고, 제어 데이터 유닛(612)으로부터 제어 데이터를 수신하고, 수신된, 사용자 데이터 및 제어 데이터로부터 표준 PON TC 프레임을 생성한다. eFEC 인코딩 엔진(614)은 PON TC 프레임 엔진(613)에 결합된다. eFEC 인코딩 엔진(614)은 eFEC 인코딩과 같은 성능 향상을 TC 프레임에서 수행하도록 구성된다. 예를 들어, eFEC 인코딩 엔진(614)은 TC 프레임으로부터 eFEC 코드 워드를 생성할 수 있다. rFEC 인코딩 엔진(615)은 eFEC 인코딩 엔진(614)에 결합되고 PON 표준에 따라 eFEC 인코딩된 프레임에 대해 FEC 인코딩을 수행하도록 구성된다. PON PHY 프레임 엔진(616)은 rFEC 인코딩 엔진(615)에 결합되고, rFEC 인코딩된 프레임에 기초하여 표준 PON PHY 프레임을 생성하도록 구성된다. 송신기(610)는 PON PHY 프레임을 전기 신호로 변환하고 이어서 광신호로 변환하며, 링크(630)를 통해 광신호를 송신하도록 구성된 광학 프론트엔드(optical frontend) 및/또는 전기 프론트엔드(electrical frontend)를 더 포함할 수 있다. PON TC 프레임 엔진(613), rFEC 인코딩 엔진(615) 및 PON PHY 프레임 엔진(616)은 표준화된 PON 작업을 수행하지만, rFEC 인코딩 엔진(615)은 표준 PON 동작이 아닌 링크 버짓 개선 작업을 수행한다.

수신기(620)는 사용자 데이터 유닛(621), 제어 데이터 유닛(622), PON TC 프레임 엔진(623), eFEC 디코딩 엔진(624), rFEC 디코딩 엔진(625), 및 PON PHY 프레임 엔진(626)을 포함한다. 수신기(620)는, 링크(630)를 통해 전송된 광신호를 수신하고 광신호를 전기 신호로 변환하도록 구성된 광 프론트엔드 및/또는 전기 프론트엔드를 더 포함한다. 예를 들어, PON PHY 프레임 엔진(626)은 광프론트엔드 및/또는 전기 프론트엔드에 연결될 수 있다. PON PHY 프레임 엔진(626)은 수신된 신호로부터 PON PHY 프레임을 재조합(re-assemble)하도록 구성된다. rFEC 디코딩 엔진(625)은 PON PHY 프레임 엔진(626)에 결합되고, PON PHY 프레임에 포함된 rFEC 코드 워드에 대해 rFEC 디코딩을 수행하도록 구성된다. eFEC 디코딩 엔진(624)은 rFEC 디코딩 엔진(625)에 연결되고 eFEC를 수행하도록 구성된다. 예를 들어, eFEC 디코딩 엔진(624)은 송신기(610)에서 eFEC 인코딩 엔진(614)이 생성한 eFEC 코드 워드를 디코딩한다. 개선된 성능은 향상된 FEC 에러 검출 및 에러 정정을 통해 달성된다. PON TC 프레임 엔진(623)은 eFEC 디코딩 엔진(624)에 결합되고 eFEC 디코딩된 프레임을 표준 PON TC 프레임으로 재구성하고 표준 PON TC 프레임을 사용자 데이터 및 제어 데이터로 분리하도록 구성된다. 이어서, PON TC 프레임 엔진(623)은 TC 프레임의 사용자 데이터를 사용자 데이터 유닛(621)에 제공하고, TC 프레임의 제어 데이터를 제어 데이터 유닛(622)에 제공한다. PON TC 프레임 엔진(623), rFEC 디코딩 엔진(625), 및 PON PHY 프레임 엔진(626)은 표준화된 PON 동작을 수행하는 반면, rFEC 디코딩 엔진(625)은 표준 PON 동작이 아닌 링크 버짓 개선 동작을 수행한다.

일 실시예에서, eFEC 인코딩 엔진(614) 및 eFEC 디코딩 엔진(624)은 소프트웨어 컴포넌트이고, 이것은 하드웨어 컴포넌트들로 구성된, 하드웨어 구현 엔진 및 광 프론트엔드와 비교할 때 더 많은 유연성을 제공할 수 있다. eFEC 인코딩 엔진(614) 및 eFEC 디코딩 엔진(624)을 소프트웨어 컴포넌트로서 구현함으로써, 고객이 별개의 링크를 요구할 때, PON은 eFEC 인코딩 엔진(614)이 있는 링크의 송신기 및 eFEC 디코딩 엔진(624)이 있는 링크의 수신기를 소프트웨어를 다운로드하여 업그레이드할 수 있다. 소프트웨어를 다운로드를 통해 송신기 및 수신기를 업그레이드하면 광학 기기 및 하드웨어를 교체하지 않아도 된다. 따라서 동일한 ONU 장비가 다른 고객에게 사용될 수 있으며 eFEC 설정을 구성 및/또는 활성화하여 향상된 링크 성능을 얻을 수 있다.

또 다른 실시예에서, eFEC 인코딩 엔진(614) 및 eFEC 디코딩 엔진(624)은 링크 조건 및/또는 링크 버짓 요건에 적응(adapt)할 수 있다. eFEC 인코딩 엔진(614) 및 eFEC 디코딩 엔진(624)은 예를 들어, K1 코드 및 K2 코드와 같은 몇몇 FEC 코드로 구축될 수 있다. K1 코드는 J1의 링크 버짓을 충족시킬 수 있고 K2 코드는 J2의 링크 버짓을 충족시킬 수 있다. 따라서, eFEC 인코딩 엔진(614) 및 eFEC 디코딩 엔진(624)은 필요한 링크 버짓에 대응하는 FEC 코드를 사용함으로써 상이한 링크 버짓에 적응하도록 구성 될 수 있다.

또 다른 실시 실시예에서, eFEC와 rFEC 사이의 조인트 디자인으로부터 추가개선을 획득할 수 있다. 예를 들어, eFEC 인코딩 엔진(614)과 rFEC 인코딩 엔진(615) 및/또는 eFEC 디코딩 엔진(624)과 rFEC 디코딩 엔진(625)에 조인트 FEC 설계를 사용할 수 있다. 예로서, eFEC 코드 워드는 X 바이트 단위 일 수 있고, rFEC 코드 워드는 Y 바이트 단위 일 수 있다. 따라서, 조인트 FEC 엔진은 Z 바이트의 단위로 데이터 처리 세그먼트를 구성할 수 있으며, 여기서 A3은 X 및 Y의 최소 공배수(LCM: least common multiple)이다.

도 7은 연쇄 FEC 인코딩(즉, 직렬 프로세싱(serial processing))을 수행하기 위한 방법(700) 실시예의 흐름도이다. 방법(700)은 PON(700)과 같은 PON에서 송신기(710)와 같은 송신기에 의해 구현된다. 방법(700)은 송신을 위한 PON PHY 프레임을 생성할 때 구현된다. 단계(710)에서, X로 표시된 입력 PON 데이터는 k2 크기의 하나 이상의 블록들로 분할된다. 단계(720)에서, k2 크기의 각 블록은 FEC2 코드(n2, k2)를 사용함으로써 인코딩되고, 여기서 n2는 FEC2 코드 워드 크기를 나타낸다. 예를 들어, k2 크기의 각 블록은 n2 크기의 FEC2 코드 워드로 인코딩된다. 여기서 n2는 k2보다 크다. FEC2 코드에 의해 생성된 FEC2 코드 워드는 데이터 블록 Y2를 형성하도록 재조합 될 수 있다. 단계(730)에서, 데이터 블록(Y2)은 각각 k1의 블록 크기를 갖는 하나 이상의 블록들로 분할된다. 단계(740)에서, k1 크기의 각 블록은 FEC1 코드(n1, k1)를 사용하여 인코딩되며, 여기서 n1은 FEC1 코드 워드의 크기를 나타낸다. 예를 들어, k1 크기의 각 블록은 n1 크기의 FEC1 코드 워드로 인코딩되고, 여기서 n1은 k1보다 크다. FEC1 코드에 의해 생성된 FEC1 코드 워드는 데이터 비트 시퀀스 Y1을 형성할 수 있다. 단계(750)에서, 데이터 비트 시퀀스(Y1)는 OOK(on-off keying) 방식에 따라 변조되는 것과 같이 변조된다. OOK 방식은 단지 예로서 제시된 것이다. PAM(Pulse Amplitude Modulation), QAM(Quadrature Amplitude Modulation), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), NRZ(Non-Return Zero) 등과 같은 다른 변조 방식을 사용할 수 있다.

도 8은 연쇄 FEC 디코딩을 수행하기 위한 방법(800)의 다른 실시예의 흐름도이다. 방법(800)은 PON(800)과 같은 PON에서 수신기(820)와 같은 수신기에 의해 구현된다. 방법(800)은 수신기가 송신기(710)와 유사한 송신기에 의해 송신된 변조된 신호를 수신할 때 시작한다. 예를 들어, 송신기는 방법(800)을 사용함으로써 변조된 신호를 생성할 수 있다. 변조는 OOK 변조 방식을 포함할 수 있지만, 예를 들어, PAM, QAM, QPSK, NRZ 등과 같은 다른 변조가 또한 사용될 수 있다. 단계(810)에서, 수신된 변조 신호는 데이터 블록(Y1)으로 복조 된다. 단계(820)에서, 데이터 블록 Y1은 FEC1 코드를 적용하여 데이터 블록 Y2를 생성함으로써 디코딩된다. 단계(830)에서, 데이터 블록(Y2)은 송신기에 의해 송신된 입력 데이터 페이로드 인 데이터 블록(X)을 생성하기 위해 FEC2 코드를 적용함으로써 디코딩된다. FEC1 코드 및 FEC2 코드는 송신기와 수신기 사이에서 미리 결정될 수 있으며, 송신기와 수신기 양자 모두에 의해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, FEC1은 위에서 설명된 ITU-T 표준 또는 임의의 다른 PON 표준과 같은 PON 표준에 의해 특정된 바와 같은 FEC 일 수 있다. 본 실시예에서, 표준 ONU는 PON 표준에 따라 다운 스트림 PON 데이터를 디코딩할 수 있으며, 따라서 구현 불일치가 없다. eFEC 디코딩 엔진(624)과 같은 eFEC로 구성된 ONU는 링크 성능개선을 달성하기 위해 FEC2 디코딩을 적용함으로써 추가 디코딩을 수행할 수 있다.

다른 실시예에서, FEC1에 의한 전체 디코딩 성능을 제한하는 것을 피하기 위해, 두 가지 접근법이 사용될 수 있다. 제1 접근법에서, FEC1은 입력 비트가 출력 비트의 서브 세트인 체계적 인코딩 절차를 채택할 수 있다. 따라서, FEC1 디코딩은 바이패스되어 원래의 비트를 얻을 수 있다. 이러한 제1 접근법에서 FEC1은 eFEC 기능을 갖춘 ONU에 대해 활성화되지 않으며 성능은 FEC2에 의해 제한되지 않을 수 있다. 제2 접근법에서, FEC1은 성능개선을 제공하기 위해 소프트 디코딩 방식(soft-decoding scheme)을 채택할 수 있다. 예를 들어, FEC1은 표준 ONU에 의해 선택된 소프트 디코딩 방식을 구현할 수 있다.

도 9는 병렬 FEC 인코딩 방법(900)의 일 실시예의 개략도이다. 이러한 방법(900)은 PON(100)과 같은 PON에서 OLT 송신기 및/또는 ONU 송신기에 의해 사용될 수 있다. 방법(900)은 송신기에서 PON PHY 프레임에 적용될 수 있다. 단계(910)에서, 사용자 데이터 및 제어 데이터가 수신된다. 단계(920)에서, PON TC 프레임은 수신된, 사용자 데이터 및 제어 데이터로부터 생성된다.

단계(930)에서 PON TC 프레임은 다수의 TC 블록(TC 블록 1, TC 블록 2,…., TCP 블록 n)으로 분할된다. 단계(940)에서, 각 TC 블록은 FEC 인코딩 방식(예를 들어, FEC1 인코딩, FEC2 인코딩,…., FECn 인코딩)에 의해 인코딩된다. 단계(950)에서, FEC 인코딩 후에, 각 FEC 인코딩된 데이터 블록은 광전송에 적합한 변조 방식(예를 들어, 변조 1, 변조 2,…., 변조 n)을 사용함으로써 변조된다. TC 블록들은 동일한 FEC 인코딩 방식에 의해 인코딩될 수 있거나, 상이한 FEC 인코딩 방식들을 사용하여 인코딩될 수 있음을 알아야 한다. 이와 유사하게, FEC 인코딩된 데이터는 동일한 변조 방식 또는 상이한 변조 방식을 사용함으로써 변조될 수 있다. 예를 들어, FEC 인코딩 방식 및/또는 변조 방식은 도 1의 ODN(130)의 광 링크와 같은 특정 광링크에 따라 선택될 수 있다.

도 10은 병렬 FEC 디코딩 방법(1000)의 실시예의 개략도이다. 이러한 방법(1000)은 PON(100)과 같은 PON 내의 OLT 수신기 및/또는 ONU 수신기에 의해 사용될 수 있다. 방법(1000)은 수신기에서 수신된 PON PHY 신호에 적용될 수 있다. 단계(1010)에서, 수신기는 신호를 수신한다. 예를 들어, 신호는 병렬 FEC 인코딩 방법(900)을 사용하는 송신기에 의해 송신될 수 있다. 수신된 신호는 일부 실시예에서 변조된 신호를 포함할 수 있다. 단계(1020)에서, 수신된 신호는 복수의 신호 블록들로 분할된다. 단계(1030)에서, 각 신호 블록은 복조 된 데이터의 블록을 생성하기 위해 복조 방식(예를 들어, 복조 1, 복조 2, …, 복조 n)을 채용함으로써 복조 된다. 단계(1040)에서, 복조 된 데이터의 각 블록은 TC 블록을 생성하기 위해 FEC 디코딩 방식(예를 들어, FEC1 디코딩, FEC2 디코딩, FECn 디코딩)에 따라 디코딩된다. 단계(1050)에서, TC 블록은 PON TC 프레임으로 어셈블링된다. 단계 1060에서, PON TC 프레임은 사용자 데이터와 제어 데이터로 분리된다. 방법(900)과 유사하게, 동일한 FEC 디코딩 방식 또는 상이한 FEC 디코딩 방식이 단계(1040)에서 복조 된 데이터 블록에 적용될 수 있고, 동일한 복조 방식 또는 상이한 복조 방식이 단계(1020)에서 신호 블록에 적용될 수 있다.

도 11은 병렬 FEC 인코딩을 수행하는 방법(1100)의 일 실시예를 나타내는 개략도이다. 방법(1100)은 PON(100)과 같은 PON 내의 OLT 송신기 및/또는 ONU 송신기에 의해 구현된다. 방법(1100)은 방법(900)에서 설명된 것과 유사한 메커니즘을 사용한다. 방법(1100)은 송신을 위해 PON PHY 프레임을 생성할 때 구현된다.

단계(1110)에서, X로 표시된 입력 PON 데이터는 TC 블록 1과 TC 블록 2로 분할된다. 단계(1120)에서, TC 블록 1은 FEC1 방식으로 인코딩되어 FEC1 인코딩된 블록을 생성하고, TC 블록 2는 FEC2 방식에 의해 인코딩되어 FEC2 인코딩된 블록을 생성한다. 단계(1130)에서, FEC1 인코딩된 블록은 예를 들어 PAM4(pulse-amplitude modulation 4) 신호의 유효 비트(significant bit)로서 변조되고, FEC2 인코딩된 블록은 PAM4 신호의 의미 없는 비트로서 변조된다. 단계(1140)에서, PAM4 신호가 전송된다. PAM4 변조는 단지 예로서 사용되며, 임의의 적합한 변조가 사용될 수 있다.

도 12는 병렬 FEC 디코딩을 수행하는 방법(1200)의 일 실시예를 도시한 개략도이다. 방법(1200)은 PON(100)과 같은 PON 내의, OLT 수신기 및/또는 ONU 수신기에 의해 구현된다. 방법(1200)은 방법(1000)에서 설명된 것과 유사한 메커니즘을 사용한다. 방법(1200)은 수신기가 변조된 신호를 수신하는 단계(1210)에서 시작된다. 예를 들어, 변조된 신호는 방법(900) 및/또는 방법(1100)을 사용하는 송신기에 의해 송신된다. 단계(1220)에서, 수신된 변조 신호의 유효 비트 및 수신된 변조 신호의 의미 없는 비트가 복조 된다. 단계(1230)에서, 복조 된 유효 비트가 FEC1 디코딩 방식을 이용하여 디코딩되어 TC 블록 1을 생성하고, FEC2 디코딩 방식을 사용하여 복조 된 의미 없는 비트를 디코딩하여 TC 블록 2를 생성한다. 단계(1240)에서, TC 블록 1 및 TC 블록 2는 PON 데이터 프레임으로 재조합된다.

일 실시예에서, 속도(rate) 개선을 위해 PAM4 변조가 이용된다. 예를 들어, QAM, OOK, QPSK, NRZ 등과 같은 다른 변조도 사용될 수 있다. 예를 들어, PON에는 두 가지 유형의 ONU가 있다. NRU(Non-Return-to-Zero) 회선 코드로 OOK 변조를 사용하는 표준 ONU와 PAM4 변조를 사용하는 향상된 ONU이다.

PON 표준에 의해 특정된 바와 같이, FEC1이 rFEC를 포함하는 경우, 표준 ONU는 FEC1 디코딩을 수행함으로써 유효 비트들 사이에서 결정할 수 있고, 따라서 비 호환성으로 인해 어떠한 에러도 초래되지 않을 수 있다. 강화된 ONU들은 PAM4 신호에 의해 운반되는 PON 데이터를 디코딩하기 위해 FEC1 디코딩 및 FEC2 디코딩 모두를 수행할 수 있다. 또한, 강화된 ONU는 더 높은 코딩 이득을 달성하기 위해 소프트 결정 코딩을 적용할 수 있다.

도 13은 PON(100)과 같은 PON에서 노드로서 동작하는 NE(1300)의 실시예의 개략도이다. 예를 들어, NE(1300)는 송신기(110)와 같은 송신기 및/또는 수신기(120)와 같은 수신기와 같이 동작하도록 구성될 수 있다. NE(1300)은 여기에 설명된 바와 같이 연쇄 FEC 코딩 및 병렬 FEC 코딩을 구현 및/또는 지원하도록 구성될 수 있다. NE(1300)은 단일 노드에서 구현될 수 있거나, 또는 NE(1300)의 기능은 네트워크에서 복수의 노드에서 구현될 수 있다. 당업자는 NE라는 용어는 NE(1300)이 단지 예일 뿐인 광범위한 장치를 포함한다는 것을 인식할 것이다. NE(1300)은 설명의 명료성을 위해 포함되지만, 특정 NE 구현 예 또는 NE 실시예의 클래스에 본 발명의 적용을 제한하는 것을 의미하지는 않는다. 본 발명에서 설명된 특징/방법 중 적어도 일부는 네트워크 장치 또는 NE(1300)와 같은 구성 요소에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 특징/방법은 하드웨어, 펌웨어 및/또는 하드웨어에서 실행되는 설치된 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.

NE(1300)은 네트워크 예를 들어, 서버, 클라이언트, 데이터 소스 등을 통해 데이터 프레임을 처리, 저장 및/또는 포워딩하는 임의의 장치 일 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, NE(1300)은 송신기, 수신기 또는 이들의 조합 일 수 있는 트랜시버(Tx/Rx)(1310)를 포함할 수 있다. Tx/Rx(1310)는, 다른 노드로부터 프레임을 송신 및/또는 수신하기 위해 복수의 포트(1320)(예를 들어, 업스트림 인터페이스 및/또는 다운 스트림 인터페이스)에 연결될 수 있다. 프로세서(1330)는 Tx/Rx(1310)에 연결되어 프레임을 처리 및/또는 프레임을 전송할 노드를 결정할 수 있다. 프로세서(1330)는 데이터 하나 이상의 멀티 코어 프로세서 및/또는 저장 장치, 버퍼 등으로서 기능 할 수 있는 메모리 장치(1332)를 포함할 수 있다. 프로세서(1330)는 일반적인 프로세서로서 구현될 수 있거나 하나 이상의 ASICs(application specific integrated circuits) 및/또는 디지털 신호 프로세서(DSPs)를 포함한다. 프로세서(1330)는 실시예에 따라 방법(700, 800, 1100 및/또는 1200)을 수행할 수 있는 FEC 처리 모듈(1333)을 포함할 수 있다. NE(1300)는 도 6의 송신기(610) 및 수신기(620)를 포함할 수 있다. NE(1300)은 도 9의 병렬 FEC 인코딩 방법(900) 및 도 10의 디코딩 방법(1000)을 포함할 수 있다. 대안적인 실시예에서, FEC 처리 모듈(1333)은, 예를 들어 컴퓨터 프로그램 제품처럼 프로세서(1330)에 의해 실행될 수 있고 메모리(1332)에 저장된 명령으로서 구현될 수 있다. 또 다른 대안적인 실시예에서, FEC 처리 모듈(1333)은 별개의 NE에서 구현될 수 있다.

NE(1300)에 실행 가능 명령을 프로그래밍 및/또는 로딩하여, 프로세서(1330), FEC 처리 모듈(1333), 포트(1320), Tx/Rx(1310) 및/또는 메모리(1332) 중 적어도 하나가 변경되고, 본 발명에 의해 교시된 신규 한 기능을 갖는 특정 기계 또는 장치, 예를 들어, 멀티 코어 포워딩 구조로 NE(1300)을 부분적으로 변환한다. 실행 가능한 소프트웨어를 컴퓨터에 로드하여 구현할 수 있는 기능은 잘 알려진 설계 규칙에 따라 하드웨어 구현으로 변환될 수 있다는 것이 전기 엔지니어링 및 소프트웨어 엔지니어링 분야의 기본이다. 소프트웨어 대 하드웨어의 개념 구현 사이의 결정은 일반적으로 소프트웨어 도메인에서 하드웨어 도메인으로의 변환과 관련된 문제보다는 디자인의 안정성과 생산되는 장치의 수를 고려해야 한다. 일반적으로 자주 변경되는 디자인은 소프트웨어로 구현하는 것이 더 좋을 수 있다. 하드웨어 구현을 리스핀(re-spinning)하는 것은 소프트웨어 디자인을 리스핀하는 것보다 비용이 높기 때문이다. 일반적으로 대용량으로 생산될 안정적인 설계는 대규모 생산 실행의 경우 하드웨어 구현이 소프트웨어 구현보다 비용이 적기 때문에 하드웨어(예 : ASIC)로 구현하는 것이 바람직하다. 흔히 디자인은 소프트웨어 형태로 개발되고 테스트 될 수 있으며 나중에 잘 알려진 디자인 규칙에 의해 소프트웨어의 명령을 하드 와이어(hardwire)하는 ASIC으로서 동등한 하드웨어 구현으로 변형될 수 있다. 새로운 ASIC에 의해 제어되는 기계가 특정 기계 또는 장치인 것과 동일한 방식과 마찬가지로 실행 가능한 명령으로 프로그램 및/또는 로딩 된 컴퓨터는 특정 기계 또는 장치로서 간주 될 수 있다.

예시적인 실시예에서, NE(1300)은 입력 데이터를 수신하는 수신 모듈, 제1 FEC 변환으로 입력 데이터를 처리하는 제1 FEC 모듈, 제2 FEC 변환으로 입력 데이터를 처리하는 제2 FEC 모듈, 및 제1 변환 및 제2 변환을 포함하는 출력 데이터를 생성하는 출력 모듈을 포함한다. 일부 실시예에서, NE(1300)은 실시예에서 설명된 임의의 단계들 또는 단계들의 조합을 수행하기 위한 다른 모듈 또는 추가 모듈들을 포함할 수 있다.

몇몇 실시예가 본 발명에 제공되었지만, 개시된 시스템 및 방법은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 많은 다른 특정 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있다. 본 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 본 발명의 의도는 본 명세서에 주어진 상세한 설명에 제한되지 않는다. 예를 들어, 다양한 요소 또는 구성 요소가 다른 시스템에서 결합되거나 통합될 수 있거나, 또는 특정 특징이 생략되거나 구현되지 않을 수 있다.

또한, 다양한 실시예에서 개별적으로 또는 독립적으로 기술되고 도시된 기술, 시스템, 서브 시스템 및 방법은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 시스템, 모듈, 기술, 또는 방법과 결합되거나 통합될 수 있다. 연결되거나 직접 연결되거나 서로 통신하는 것으로 도시되거나 논의된 다른 항목은 전기적으로, 기계적으로 또는 다른 방법으로 어떤 인터페이스, 장치 또는 중간 구성 요소를 통해 간접적으로 연결되거나 통신할 수 있다. 변경, 대체 및 변경의 다른 예는 당업자에 의해 확인 가능할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.

Claims

에러(error)를 정정하는 방법으로서,
입력 데이터를 수신하는 단계;
제1 FEC 변환(Forward Error Code transformation)으로 상기 입력 데이터를 처리하는 단계;
제2 FEC 변환으로 상기 입력 데이터를 처리하는 단계; 및
상기 제1 변환 및 상기 제2 변환을 포함하는 출력 데이터를 생성하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환은 FEC 인코딩 변환 또는 FEC 디코딩 변환을 포함하는, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환은 rFEC 변환(regular FEC transformation)을 포함하는, 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 FEC 변환은 eFEC 변환(enhanced FEC transformation)을 포함하는, 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환이 연쇄적 처리(concatenated processing)로 이루어지는, 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환이 연쇄적 처리로 이루어지고, 각 데이터 블록은 상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환 모두에 의해 변환되는, 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환이 병렬 처리(parallel processing)로 이루어지는, 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환이 병렬 처리로 이루어지고, 상기 제1 FEC 변환에 의해 변환된 제1 데이터 블록이 상기 제2 FEC 변환에 의해 변환된 제2 데이터 블록과 인터리빙(interleave)되는, 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환은 링크 조건(link condition)에 기초하는, 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 제3 FEC 변환으로 상기 입력 데이터를 처리하는 단계
를 더 포함하는 방법.
네트워크 장치로서,
상기 네트워크 장치는 입력 데이터를 수신하도록 구성된 트랜시버 및 상기 트랜시버와 연결된 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 제1 FEC 변환으로 상기 입력 데이터를 처리하고, 제2 FEC 변환으로 상기 입력 데이터를 처리하며, 상기 제1 변환 및 상기 제2 변환을 포함하는 출력 데이터를 생성하도록 구성된, 네트워크 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환은 FEC 인코딩 변환 또는 FEC 디코딩 변환을 포함하는, 네트워크 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환은 rFEC 변환을 포함하는, 네트워크 장치.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 FEC 변환은 eFEC 변환을 포함하는, 네트워크 장치.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환은 연쇄적 처리(concaternated processing)로 이루어지는, 네트워크 장치.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환이 연쇄적 처리로 이루어지고, 각 데이터 블록은 상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환 모두에 의해 변환되는, 네트워크 장치.
제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환은 병렬 처리로 이루어지는, 네트워크 장치.
제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환이 병렬 처리로 이루어지고, 상기 제1 FEC 변환에 의해 변환된 제1 데이터 블록이 상기 제2 FEC 변환에 의해 변환된 제2 데이터 블록과 인터리빙(interleave)되는, 네트워크 장치.
제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 FEC 변환 및 상기 제2 FEC 변환은 링크 조건을 기초로 하는, 네트워크 장치.
제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 입력 데이터를 적어도 제3 FEC 변환하도록 구성된, 네트워크 장치.
수동 광 네트워크(PON: Passive Optical Network)로서,
상기 수동 광 네트워크는,
제1 FEC 및 제2 FEC로 입력 데이터를 인코딩하여 출력 데이터를 생성하고, 상기 출력 데이터를 제2 네트워크 장치에 송신하도록 구성된 제1 네트워크 장치
를 포함하고,
상기 제1 네트워크 장치에 연결된 상기 제2 네트워크 장치는, 상기 출력 데이터를 상기 제1 FEC 및 상기 제2 FEC로 디코딩하여 상기 입력 데이터를 획득하도록 구성된, 수동 광 네트워크.
제21항에 있어서,
상기 제1 네트워크 장치는, OLT(Optical Line Terminal), ONU(Optical Network Unit), 또는 ONT(Optical Network Terminal)를 포함하는, 수동 광 네트워크.