CN118868968B 一种以太网的编码方法及装置 （华为技术有限公司）

202011183088.72020.10.29本申请公开了一种以太网的编码方法及装据，所述第一前向纠错码FEC码字为里德所罗门前向纠错码RS_FEC；所述发送端采用第二FEC码数据；所述第二FEC码字的码长N和信息位长度K2所述第一FEC码字为里德所罗门前向纠错码RS所述发送端采用第一FEC码字对第一待编码信息所述发送端采用y个第一FEC码字对所述第一待编码信息进行FEC编3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述所述发送端通过P个物理介质子层PMA通道传输所述第一编对所述P个PMA通道传输的所述第一编码数据所述发送端通过P个PMA通道传输所述第二编码数据，对所述P个P所述发送端通过P个PMA通道传输所述y组对所述P个PMA通道传输的所述y组编码数据交织矩阵的P列分别与来自P个PMA通道的编码数据一一对应；所述交织矩阵的一行中列序9.如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述N和所述K还满足以下条件：3所述第二FEC码字包括以下任意一种码字，或者包括以下任意一种码字为子码而构造Hamming(180,170,8)、BCH(360,340,10所述第二FEC码字包括以下任意一种码字，或者包括以下任意一种码字为子码而构造所述发送端对所述第二编码数据进行以下一项或多项处理：通过P4[0001]本申请是向中国知识产权局提交的申请日为2020年10月29日、申请号为织定义了IEEE802.3以太网(ethernet)协议，IEEE802.3以太网协议中已经定义了100GE、满足下一代以太网技术指标需求的前提下，灵活支持和兼容IEEE802.3标准中100GE、的交织矩阵，所述L和所述P为大于等于2的偶数，所述P为物理介质接入子层PMA通道的数5码字(RS码字)与第二FEC码字(Inner_FEC)之间的交织，是将Inner_FEC之后残余的误码能[0010]在一个可能的设计中，所述发送端采用第二FEC码字对所述第一编码数据进行编述P个PMA通道传输的所述第二编码数据到的数据流上进行复用和10bit颗粒度的分发。10比特(10_bits)颗粒度正好匹配第二FEC6[0022]在一个可能的设计中，所述发送端对所述第二编码数据进行以下一项或多项处编码方案，级联码的外码沿用原有标准的RS码字，级联码的内码采用第二FEC码字，即通过RS(544,514,10)级联Inner_FEC的码字的编码方法增加了整个FEC编码的开销7[0032]在一个可能的设计中，在对所述y组编码数据进行第一交织时，所述处理模块用89为指示或暗示顺序。[0078]本申请实施例提供的方法可以适用于多个领域，例如，增强现实/虚拟现实[0079]为了更好的理解本申请实施例提供的方案，以下先对IEEE802.3标准中100GE、的数据会经过协调(reconciliation)子层，调协子层将来自MAC和更高层的客户端的数据independentinterface，CGMII)接口发送到100GBASE_R的物理编码子层(physical网的RS_FEC编码采用一个RS(544,514,10)码字。编码后的码字会进入物理介质接入子层流通过一个四通道连接单元接口(four_laneattachmentunitin转换后的光信号通过光纤等媒介(medium)传送到[0084]200GE以太网的编码方案的流程示意图如图3所示。来自MAC和更高层的客户端的数据会经过调协子层，调协子层将来自MAC和更高层的客户端的数据进行翻译，通过层的数据流通过10比特(bit)轮询分发的方式发送到两个RS码字上。两个RS码字分别编码[0085]400GE以太网的编码方案的流程示意图如图4所示。来自MAC和更高层的客户端的数据会经过调协子层，调协子层将来自MAC和更高层的客户端的数据进行翻译，通过层的数据流通过10比特(bit)轮询分发的方式发送到两个RS码字上。两个RS码字分别编码口将调制和光电转换后的光信号通过光纤等媒介(mediu种FEC码字级联的编码方案，能够提高以太网的纠错性能，满足以太网800G的纠错性能指[0097]当以太网采用两种FEC码字级联的编码方案时，以太网层的架构可以有以下几种第二FEC码字的编码器部件用于完成第二FEC码字的编码。第一FEC码字的编码器部件也可以记为第一FEC码字的编码器或者第一FEC的编码模块或者RS_FEC编码器或者RS_FEC编码字的编码器部件也可以称为汉明码编码器或者汉明码编码模块，当第二FEC码字为BCH码[0104]在模块侧增添了Inner_FEC码字的编码器部件。数据流在设备侧依次经过MAC层、[0105]RS_FEC编码后的数据流通过AUIC2M接口进入模块侧。在模块侧数据流进入在发送端依次经过编码和速率匹配(encodeandratematching)、256B/257B转码(Pre_FECdistribution)、RS编码(RSEncode)、分发和交织(distributionand数据块完成64B/66B编码，同时根据MII接口的TXC<7:0>进行吞吐率速率调整。256B/257B齐标记插入操作。Pre_FECdistribution为RS编码前的10_比特的轮询分发操作。RSEncode为RS(544,514,10)编码操作。distributionandinterleave为RS编码后的10比特颗粒度的符号分发和符号交织。符号分发和符号交织后的数据流进行第二FEC码字编码即Inner_FECEncode步骤操作。完成Inner_FECEncode操作后让数据流经过PMA和PMD的操andlanedeskew、Inner_FECDecode、Lanereorderandde_interleave、RSDecode、操作步骤的解操作。Inner_FECDecode为Inner_FEC的解码操作。Alignmentlockandlanedeskew为对齐标记锁定和通道对齐操作。Lanereorderandde_interleave为通道解码后Pre_FECdistribution的逆操作。Alignmentremoval为去除编码端添加的对齐标257比特逆转换为256比特。Decodeandratematching为64B/66B的逆操作以及吞吐率速在发送端依次经过编码和速率匹配(encodeandratematching)、256B/257B转码(Pre_FECdistribution)、RS编码(RSEncode)、分发和交织(distributionand数据块完成64B/66B编码，同时根据MII接口的TXC<7:0>进行吞吐率速率调整。256B/257B齐标记插入操作。Pre_FECdistribution为RS编码前的10_比特的轮询分发操作。RSEncode为RS(544,514,10)编码操作。DistributionandInterleave为RS编码后的10比特[0116]接收端从通信媒介接收到数据流，在接收端依次经过PMD、Inner_FECDecode、标记锁定和通道对齐操作。Lanereorderandde_interleave为通道重排和解交织操作。RSDecode为RS(544,514,10)的解码操作。Post_FECinterleave为RS解码后Pre_FECdistribution的逆操作。Alignmentremoval为去除编码端添加的对齐标记的操作。码，并通过RS(544,514,10)级联Inner_FEC的码字的编码方法增加了整个FEC编码的开销公式(1)变为106.25⃞s114cbps.其中，106.25Gbps是PCS层的单通道(lane)输出数据流吞FEC编码采用一个RS码字时，若能够满足RS码字的输出(即第二FEC码字的输入)能够被K整FEC的信息位长度能整除1个RS(544,514,10)码字，则RS的个数无论有几个，均是1个RS[0141]例如，传输每100Gbps的数据流过程中，每个1行数据流的传输。因此第二FEC码字即Inner_FEC码字需[0142]满足条件三的第二FEC码字对应的以太网编码的方案，能够使得以太网时钟提取种码字为子码而构造的空间耦合码，或者包括以下任意一种码字为子码而构造的多层码种可能的800G(或800GE)的以太网层成800G以太网层。由图2所示的100GE以太网层架构和图4所示的400GE以太网层架构可知，成800G以太网层。由图3所示的200GE以太网层架构和图4所示的400GE以太网层架构可知，成800G以太网层。由图2所示的100GE以太网层架构和图4所示的400GE以太网层架构可知，[0189]800G以太网PCS层通过两个400GE的PCS层构成，第二FEC码字(Inner_FEC码字)的514,10)的复用和10bit符号分发后数据流进入Inner_FEC码字的编码器(简称Inner_FEC编于PMA层。800G的数据流在PCS层分成两路400G数据流，每路400G数据流与图7b所描述的号分发操作，此处的复用和10bit符号分发操作为4个RS(544,514,10)。PMA层的复用和10bit符号分发操作后的数据流进入Inner_FEC码字的编码器(简称Inner_FEC编码器)进行编码。数据流被分成长度为K比特的数据块，进入Inner_FEC编码器后的数据块为N比特。Inner_FEC编码器将K比特的数据块编码为N比特。完成Inner_FEC编码器编码后的数据流，码数据；采用第二FEC码字对P个PMA通道传输的第一编码数据进行编码，获得第二编码数特符号分发(10_bitsymboldistributi[0206]交织矩阵的一行中的行元素，从左到右分别对应于从y组编码数据中轮询获取的别对应于序号为0～(P/2_1)的PMA通道的[0213]两路400Gbps的数据流进入对齐标记插入(AMInsertion)模块，数据流在插入对齐标记之后，以10bit的颗粒度轮询分发(10_bitroundrobindistribution)给RS码字cB1＝pB1。码字B完成编码后的低29位表示为cB29，cB29也是校验符号位pB29，即cB29=PMA通道，将数据流在PMA层完成第二FEC码字的级联编码。编码码字为第二FEC码字即交织器输出数据流的第32L+4j+1个符号，tx_out<32L+4j+2>表示交织器输出数据流的第＝＝＝＝＝＝分发图样由原有标准中的奇偶分发图样改变为到新的分发图样，但是需要每一路PCS层的交织器使得不同RS的符号，可以更加随机均匀的分配到Inner_FEC码字上，可以兼容每路[0306]两路400Gbps的数据流进入对齐标记插入(AMInsertion)模块数据流在插入对齐标记之后，以10bit的颗粒度轮询分发(10_bitroundrobindistribution)给RS码字(RS[0308]码字A和码字B编码之后的两组编码数据经过Mux与10_bitsymboldistribution[0309]分别经过Mux与10_bitsymboldistribution的交织器进543_8L_j个符号位，cB<543_8L_j>代表图10左边的RS码字B的第543_8L_j个符号位，cC<[0311]交织器πe相当于对经过32个PMA通道输出的数据进行二次Mux与10_bitsymbol(10_bits)颗粒度正好匹配第二FEC码字的符号的大小，提升了系统抗突发误差(burst用交织器πe进行交织之后，获得第一编码数据，采用第二FEC码字对第一编码数据进行编[0327]四路200Gbps的数据流进入对齐标记插入(AMInsertion)模块，数据流在插入对齐标记之后，以10bit的颗粒度轮询分发(10_bitroundrobindistribution)给以10bit[0328]在PCS层对4组编码数据采用交织器πe进行交织之后，通过光电接口C2M将数据流[0330]其中cA<543_4L_j>代表RS码字A的第543_4L_j个符号位，cB<543_4L_j>代表RS码字B的第543_4L_j个符号位，cC<543_4L_j>代表RS码字C的第543_4L_j个符号位，cD<543_4L_j>代表RS码字D的第543_4L_j个符号位，cE<543_4L_j>代表RS码字E的第543_4L_j个符按symbol颗粒度的输出数据流，tx_out<32L+8j>表示交织器输出数据流的第32L+8j个符32L+8j+5>表示交织器输出数据流的第32L+8j+5个符号，tx_out<32L+8j+6>表示交织器输[0344]tx_out<32k+8j+7[0345]tx_out<32k+8j>＝cC<543_4k_j>tx_out<32k+8j+1>＝cD<543_4k_j>tx_out<32k+8j+2>＝cE<543_4k_j>tx_out<32k+8j+3>＝cF<543_4k_j>tx_out<32k+8j+4>＝cG<543_4k_j>tx_out<32k+8j+5>＝cH<543_4k_j>tx_out<32k+8j+6>＝cA<543_4k_j>tx_out<32k+8j+7>＝cB<543_4k_j>elseif(k％82)[0346]tx_out<32k+8j>＝cE<543_4k_j>tx_out<32k+8j+1>＝cF<543_4k_j>tx_out<32k+8j+2>＝cG<543_4k_j>tx_out<32k+8j+3>＝cH<543_4k_j>tx_out<32k+8j+4>＝cA<543_4k_j>tx_out<32k+8j+5>＝cB<543_4k_j>tx_out<32k+8j+6>＝cC<543_4k_j>tx_out<32k+8j+7>＝cD<543_4k_j>elseif(k％83)[0347]tx_out<32k+8j>＝cG<543_4k_j>tx_out<32k+8j+1>＝cH<543_4k_j>tx_out<32k+8j+2>＝cA<543_4k_j>tx_out<32k+8j+3>＝cB<543_4k_j>tx_out<32k+8j+4>＝cC<543_4k_j>tx_out<32k+8j+5>＝cD<543_4k_j>tx_out<32k+8j+6>＝cE<543_4k_j>tx_out<32k+8j+7>＝cF<543_4k_j>if(k％84)[0348]tx_out<32k+8j>＝cH<543_4k_j>tx_out<32k+8j+1>＝cG<543_4k_j>tx_out<32k+8j+2>＝cF<543_4k_j>tx_out<32k+8j+3>＝cE<543_4k_j>tx_out<32k+8j+4>＝cD<543_4k_j>tx_out<32k+8j+5>＝cC<543_4k_j>tx_out<32k+8j+6>＝cB<543_4k_j>tx_out<32k+8j+7>＝cA<543_4k_j>elseif(k％85)[0349]tx_out<32k+8j>＝cB<543_4k_j>tx_out<32k+8j+1>＝cA<543_4k_j>tx_out<32k+8j+2>＝cH<543_4k_j>tx_out<32k+8j+3>＝cG<543_4k_j>tx_out<32k+8j+4>＝cF<543_4k_j>tx_out<32k+8j+5>＝cE<543_4k_j>tx_out<[0369]符号分发方式可以使得πe交织深度由2个RS的符号分发增加到8个RS的符号分发，且分发图样由原有标准中的奇偶分发图样改变为到新的分发图样，但是需要每一路PCS层号分发实质上为一个弱交织器，性能上还是无法达到下一代以太网BER性能技术指标的要求，必须采用增加系统的OH的办法来提高纠错性能。本申请实施例通过设计了一种级联[0373]另外，本申请实施例提供的方法解决了误码类型及误码分布与设计的Inner_FEC码字纠错效率不匹配的问题。在第一FEC码字(RS码字)与第二FEC码字(Inner_FEC)之间的交织，是将Inner_FEC之后残余的误码能够聚集到一个RS的符号(10_bit)中，使得RS与间的交织则是将信道的BurstError做一定程度的减小，使得BurstError长度在Inner_与上述功能相对应的模块。一种设计中，该装置1300可以包括获取模块1301和处理模块的编码数据一一对应；交织矩阵的一行中列序号为奇数的行元素，分别对应于序号为0~所述第二FEC码字包括以下任意一种码字，或者包括以下任意一种码字为子码而构造的空所述第二FEC码字包括以下任意一种码字，或者包括以下任意一种码字为子码而构造的空间耦合码，或者包括以下任意一种码字为子码而构造的多层码：Hamming(126,119,7)、[0397]可选的，当上述实施例的以太网的编码方法中的部分或[0400]处理器1502可以是中央处理器(centralprocessingunit，CPU)，网络处理器[0401]处理器1502还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application_specificintegratedcircuit，ASIC)，可编程逻辑器件(pro