DE102021106618A1

DE102021106618A1 - LDPC encoders and decoders for passive, multi-mode, higher-speed optical networks

Info

Publication number: DE102021106618A1
Application number: DE102021106618.2A
Authority: DE
Inventors: Rainer Strobel; Santosh K. Vanaparthy
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2021-09-23

Abstract

Beispiele beziehen sich auf einen Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-; Forward Error Correction) Codierer, einen FEC-Decodierer, Passives-Optisches-Netzwerk- (PON; passive optical network) -Systeme, einen Optische-Leitung-Anschluss (OLT; Optical Line Terminal), eine Optisches-Netzwerk-Einheit (ONU; Optical Networking Unit), und auf entsprechende Verfahren und Computerprogramme. Ein Vorwärtsfehlerkorrektur-, FEC-, Codierer, der zum Erzeugen von FEC-Daten zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, ist ausgebildet, um die FEC-Daten basierend auf Nutzlast-Bits, unter Verwendung eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungs- (LDPC-) Codes, zu erzeugen. Die erzeugten FEC-Daten werden unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, erzeugt.Examples relate to a Forward Error Correction (FEC) encoder, an FEC decoder, passive optical network (PON) systems, an optical line terminal (OLT) ), an optical network unit (ONU; Optical Networking Unit), and appropriate procedures and computer programs. A forward error correction, FEC, encoder suitable for generating FEC data for use with a hard decision input at a receiver and for use with a soft decision input at the receiver is adapted to the FEC Generate data based on payload bits using a Low Density Parity Check (LDPC) code. The generated FEC data is generated using a single LDPC code suitable for use with soft decision input and hard decision input at the receiver, or using one of two LDPC codes each suitable for soft decision input. Decision input and hard decision input are suitable, generated.

Description

Gebietarea

Beispiele beziehen sich auf einen Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-; Forward Error Correction) Codierer, einen FEC-Decodierer, Passives-Optisches-Netzwerk- (PON; passive optical network) -Systeme, einen Optische-Leitung-Anschluss (OLT; Optical Line Terminal), eine Optisches-Netzwerk-Einheit (ONU; Optical Networking Unit), und auf entsprechende Verfahren und Computerprogramme.Examples relate to a Forward Error Correction (FEC) encoder, an FEC decoder, passive optical network (PON) systems, an optical line terminal (OLT) ), an optical network unit (ONU; Optical Networking Unit), and appropriate procedures and computer programs.

Hintergrundbackground

Datenraten in passiven optischen Netzwerken (PON) steigen, z. B. auf 50Gbit/s pro Wellenlänge. Mit zunehmender Übertragungsgeschwindigkeit kann die Qualität der Signalübertragung reduziert werden. Bei Nutzerdaten wird dies durch verbesserte Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) abgemildert. Zum Beispiel können Niedrigdichte-Paritätsprüfungs-Codes (LDPC; Low-Density Parity-Check Codes) verwendet werden, um FEC zu implementieren.Data rates in passive optical networks (PON) are increasing, e.g. B. to 50Gbit / s per wavelength. As the transmission speed increases, the quality of the signal transmission can be reduced. In the case of user data, this is mitigated by improved forward error correction (FEC). For example, Low-Density Parity-Check Codes (LDPC) can be used to implement FEC.

FigurenlisteFigure list

Nachfolgend werden einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren ausschließlich beispielhaft und Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen gilt:

1a zeigt ein schematisches Diagramm eines passiven optischen Netzwerksystems, das eine passive nachgeschaltete Optisches-Netzwerk-Übertragung gemäß einem Beispiel darstellt;
1b zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Harte-Entscheidung-Empfängers;
1c zeigt ein schematisches Diagramm eines Weiche-Entscheidung-Empfängers;
2a zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Vorwärtsfehlerkorrektur-Codierers und eines Optische-Leitung-Anschlusses, der einen Vorwärtsfehlerkorrektur-Codierer umfasst;
2b zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Vorwärtsfehlerkorrektur-Codierungsverfahrens;
2c zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Codierers, der den gleichen Codierer für harte und weiche Eingabe verwendet;
2d zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Codierers, der den gleichen Codierer für harte und weiche Eingabe mit unterschiedlicher Punktierung und/oder Kürzung verwendet;
2e zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Codierers, der separate Code-Matrizen für weiche und harte Eingabe verwendet;
2f zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Codierers, bei dem die weiche Eingabeparitätsprüfungsmatrix aus der harten Eingabematrix durch Vertauschen von Spalten hergeleitet wird;
3a zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Vorwärtsfehlerkorrektur-Decodierers und einer Optisches-Netzwerk-Einheit, die einen Vorwärtsfehlerkorrektur-Decodierer umfasst;
3b zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Vorwärtsfehlerkorrektur-Decodierungsverfahrens;
3c zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Decodierers, der den gleichen Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode für harte und weiche Eingabe verwendet;
3d zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Decodierers, der unterschiedliches Punktieren/Kürzen für harte und weiche Eingabe verwendet, was in einen Log-Likelihood-Verhältnis-Block eingefügt wird;
3e zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Decodierers, der zwischen unterschiedlichen Niedrigdichte-Paritätsprüfungscodes für harte und weiche Eingabe schaltet;
3f zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Decodierers, wobei Eingabe-Log-Likelihood-Verhältnis und Ausgabe-Bitreihenfolge für Weiche- und Harte-Entscheidung-Eingabe verändert werden;
4a zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines passiven optischen Netzwerksystems;
4b zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels von Verfahren für einen Optische-Leitung-Anschluss und für eine Optisches-Netzwerk-Einheit eines passiven optischen Netzwerks;
4c zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels von Steueraktionen für ein passives optisches Netzwerksystem, das mehrere Vorwärtsfehlerkorrektureinstellungen bei derselben Wellenlänge mit Steuerung durch die Optisches-Netzwerk-Einheit ermöglicht; und
4d zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels von Steueraktionen für ein passives optisches Netzwerksystem, das mehrere Vorwärtsfehlerkorrektureinstellungen bei derselben Wellenlänge mit Steuereingaben von den Optisches-Netzwerk-Einheiten ermöglicht.

In the following, some examples of devices and / or methods are described solely by way of example and with reference to the accompanying figures, in which the following applies:

1a Figure 12 is a schematic diagram of a passive optical network system illustrating passive optical downstream network transmission according to an example;
1b Figure 13 is a schematic diagram of an example of a hard decision receiver;
1c Figure 12 shows a schematic diagram of a switch decision receiver;
2a Fig. 13 shows a block diagram of an example of a forward error correction encoder and an optical line connector including a forward error correction encoder;
2 B Fig. 13 is a flowchart showing an example of a forward error correction coding method;
2c Fig. 13 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code encoder using the same hard and soft input encoder;
2d Fig. 13 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code encoder using the same hard and soft input encoder with different puncturing and / or truncation;
2e Figure 12 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code encoder using separate code matrices for soft and hard input;
2f Fig. 13 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code encoder in which the input soft parity check matrix is derived from the input hard matrix by swapping columns;
3a Fig. 10 shows a block diagram of an example of a forward error correction decoder and an optical network unit including a forward error correction decoder;
3b Fig. 13 is a flowchart showing an example of a forward error correction decoding method;
3c Fig. 13 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code decoder using the same low density parity check code for hard and soft input;
3d Figure 13 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code decoder that uses different puncturing / truncation for hard and soft input, which is inserted into a log-likelihood ratio block;
3e Fig. 13 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code decoder that switches between different low density parity check codes for hard and soft input;
3f Fig. 13 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code decoder with input log-likelihood ratio and output bit order changed for soft and hard decision inputs;
4a Fig. 10 shows a block diagram of an example of a passive optical network system;
4b FIG. 10 shows a flow diagram of an example of methods for an optical line connector and for an optical network unit of a passive optical network; FIG.
4c Figure 3 shows a schematic diagram of an example of control actions for a passive optical network system that allows multiple forward error correction settings at the same wavelength with control by the optical network unit; and
4d Figure 12 is a schematic diagram of an example of control actions for a passive optical network system that enables multiple forward error correction settings at the same wavelength with control inputs from the optical network units.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Einige Beispiele werden nun detaillierter Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben. Andere mögliche Beispiele sind jedoch nicht auf die Merkmale dieser detailliert beschriebenen Beispiele beschränkt. Andere Beispiele können Modifikationen der Merkmale sowie Entsprechungen und Alternativen zu den Merkmalen aufweisen. Ferner soll die Terminologie, die hierin verwendet wird, um bestimmte Beispiele zu beschreiben, nicht einschränkend für weitere mögliche Beispiele sein.Some examples will now be described in more detail with reference to the accompanying figures. However, other possible examples are not limited to the features of these examples described in detail. Other examples may include modifications of the features as well as equivalents and alternatives to the features. Furthermore, the terminology used herein to describe particular examples is not intended to be limiting of other possible examples.

Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Beschreibung der Figuren auf gleiche oder ähnliche Elemente und/oder Merkmale, die identisch oder in modifizierter Form implementiert sein können, während sie die gleiche oder eine ähnliche Funktion bereitstellen. Die Stärken von Linien, Schichten und/oder Bereichen in den Figuren kann der Klarheit halber auch übertrieben sein.Throughout the description of the figures, the same or similar reference symbols refer to the same or similar elements and / or features which may be implemented identically or in modified form while they provide the same or a similar function. The strengths of lines, layers and / or areas in the figures may also be exaggerated for the sake of clarity.

Wenn zwei Elemente A und B unter Verwendung eines „oder“ kombiniert werden, ist dies so zu verstehen, dass alle möglichen Kombinationen offenbart sind, d. h. nur A, nur B, sowie A und B, sofern nicht im Einzelfall ausdrücklich anders definiert. Als eine alternative Formulierung für die gleichen Kombinationen kann „zumindest eines von A und B“ oder „A und/oder B“ verwendet werden. Das gilt äquivalent für Kombinationen von mehr als zwei Elementen.When two elements A and B are combined using an "or" it is to be understood that all possible combinations are disclosed; H. only A, only B, as well as A and B, unless expressly defined otherwise in individual cases. As an alternative formulation for the same combinations, “at least one of A and B” or “A and / or B” can be used. This applies equally to combinations of more than two elements.

Wenn eine Singularform, wie beispielsweise „ein, eine“ und „der, die, das“ verwendet wird und die Verwendung nur eines einzelnen Elements weder explizit noch implizit als verpflichtend definiert ist, können weitere Beispiele auch mehrere Elemente verwenden, um die gleiche Funktion zu implementieren. Wenn eine Funktion nachfolgend als unter Verwendung mehrerer Elemente implementiert beschrieben ist, können weitere Beispiele die gleiche Funktion unter Verwendung eines einzelnen Elements oder einer einzelnen Verarbeitungsentität implementieren. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweist“ und/oder „aufweisend“ bei Gebrauch das Vorliegen der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente, Komponenten und/oder einer Gruppe derselben beschreiben, dabei aber nicht das Vorliegen oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente, Komponenten und/oder einer Gruppe derselben ausschließen.If a singular form such as “ein, an” and “der, die, das” is used and the use of a single element is neither explicitly nor implicitly defined as mandatory, further examples can also use multiple elements to achieve the same function to implement. When a function is described below as being implemented using multiple elements, other examples may implement the same function using a single element or a single processing entity. It is further understood that the terms “comprising”, “comprising”, “having” and / or “having” the presence of the specified features, integers, steps, operations, processes, elements, components and / or a group thereof when used describe, but do not exclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, processes, elements, components and / or a group thereof.

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf passive optische Netzwerke (PON; passive optical networks) und insbesondere auf ein System und ein Verfahren für einen Empfänger, der einen Multimodus-Niedrigdichte-Paritätsprüfungs- (LDPC-) Decodierer aufweist. Die vorliegende Offenbarung kann einen LDPC-Codierer und -Decodierer für passive optische Multimodus-Höhere-Geschwindigkeit-Netzwerke bereitstellen. The present disclosure relates to passive optical networks (PON) and, more particularly, to a system and method for a receiver having a multimode, low density parity check (LDPC) decoder. The present disclosure can provide an LDPC encoder and decoder for multi-mode, higher-speed passive optical networks.

Weiche-Entscheidung-FECs, wie beispielsweise LDPC, sind ein zukunftsfähiger Ansatz für ein Bereitstellen von FEC für PON-Übertragungen, da sie nahe an der Kanalkapazität arbeiten können und hardwarefreundliche Codierer- und Decodierer-Implementierungen existieren. Während die 25Gbit/s-Systeme einen Harte-Entscheidung-Empfänger verwenden können, können Systeme mit 50Gbit/s und höherer Übertragungsgeschwindigkeit Weiche-Eingabe-Empfänger verwenden, die auf Analog-zu-Digital-Wandlern (ADC) und digitaler Entzerrung basieren. LDPC-Codes können für weiche oder harte Eingabe optimiert werden, was unterschiedliche Codematrizen ergibt. Die Sendeempfänger-Hardware sowohl auf der Optische-Leitung-Anschluss- (OLT; optical line termination) Seite als auch auf der Optische-Netzwerkeinheit- (ONU; optical network unit) Seite unterstützt normalerweise mehrere Modi und Übertragungsgeschwindigkeiten, z. B. 10Gbit/s, 25Gbit/s und 50Gbit/s. Diese Offenbarung stellt Ansätze für LDPC-Codierer und -Decodierer vor, die für harte und weiche Eingaben optimiert sind, um eine Komplexität für einen Multimodus-Sendeempfänger zu reduzieren.Soft decision FECs such as LDPC are a future-proof approach to providing FEC for PON transmissions because they can operate close to channel capacity and hardware friendly encoder and decoder implementations exist. While the 25Gbit / s systems can use a hard decision receiver, systems with 50Gbit / s and higher transmission speeds can use switch-input receivers based on analog-to-digital converters (ADC) and digital equalization. LDPC codes can be optimized for soft or hard input, resulting in different code matrices. The transceiver hardware on both the optical line termination (OLT) side and the optical network unit (ONU) side normally supports multiple modes and transmission speeds, e.g. B. 10Gbit / s, 25Gbit / s and 50Gbit / s. This disclosure introduces approaches to LDPC encoders and decoders that are optimized for hard and soft inputs to reduce complexity for a multimode transceiver.

Einige Implementierungen von PON-Systemen verwenden Harte-Entscheidung-FECs, meist Reed-Solomon-Codes. Bei solchen Implementierungen gibt es normalerweise keine Option, die FEC an den Empfänger oder Kanaltyp anzupassen. In dem Fall, dass mehrere unterschiedliche FECs unterstützt werden, werden diese als separate Hardware nebeneinander platziert, um abhängig von der Übertragungsgeschwindigkeit zwischen ihnen zu schalten.Some implementations of PON systems use hard decision FECs, mostly Reed-Solomon codes. In such implementations there is usually no option to match the FEC to the receiver or channel type. In the event that several different FECs are supported, these are placed next to each other as separate hardware in order to switch between them depending on the transmission speed.

Ähnlich können, wenn FEC basierend auf LDPC-Codes, die durch eine Paritätsprüfungsmatrix H charakterisiert sind, verwendet werden, um mehrere LDPC-Code-Matrizen zu unterstützen, die für unterschiedliche Empfängerarchitekturen (harte Eingabe und weiche Eingabe) optimiert sind, der Codierer und der Decodierer möglicherweise zusätzliche Hardware benötigen, um mehrere Matrizen zu unterstützen. Es kann eine begrenzte Wiederverwendung der Codierer- und Decodiererschaltung für einen Codierer und Decodierer für mehrere Codes geben.Similarly, if FEC based on LDPC codes characterized by a parity check matrix H can be used to support multiple LDPC code matrices optimized for different receiver architectures (hard input and soft input), the encoder and the Decoders may require additional hardware to support multiple matrices. There may be limited reuse of encoder and decoder circuitry for an encoder and decoder for multiple codes.

Diese Offenbarung schlägt Bauelemente, Systeme und Verfahren für LDPC-codierte PON-Übertragung vor, die harte und weiche Eingabekanäle unterstützen. Unterschiedliche Codeeinstellungen oder Codematrizen können auf eine Weise konstruiert werden, dass die gleiche LDPC-Codierer- und Decodierer-Hardware verwendet werden kann oder bestimmte Blöcke für beide Fälle wiederverwendet werden können. Beispielsweise kann die LDPC-Matrix so aufgebaut sein, dass einfache Modifikationen der Matrix, z. B. eine Änderung der punktierten Bits oder ein Vertauschen von Spalten der LDPC-Paritätsprüfungsmatrix ausreichen, um eine für einen oder den anderen Empfängertyp optimierte LDPC-Codematrix aufzuweisen. Es werden Hardwarestrukturen vorgestellt, die ein Codieren und Decodieren für sowohl eine Basismatrix als auch für eine oder mehrere modifizierte Matrizen mit verbesserter Effizienz unterstützen.This disclosure suggests devices, systems, and methods for LDPC encoded PON transmission, the hard and soft Support input channels. Different code settings or code matrices can be constructed in such a way that the same LDPC encoder and decoder hardware can be used or certain blocks can be reused for both cases. For example, the LDPC matrix can be constructed so that simple modifications of the matrix, e.g. B. a change of the punctured bits or an interchanging of columns of the LDPC parity check matrix are sufficient to have an LDPC code matrix optimized for one or the other receiver type. Hardware structures are presented that support coding and decoding for both a basic matrix and for one or more modified matrices with improved efficiency.

Die vorliegende Offenlegung kann Performance-Verbesserungen, z. B. eine niedrigere Bit-Fehler-Rate, ergeben, wobei die unterschiedlichen LDPC-Matrizen für eine bestimmte Empfängerstruktur oder einen Kanal optimiert sind. Gleichzeitig kann, im Vergleich zu einer Sendeempfänger-Architektur, bei der mehrere unterschiedliche FECs für unterschiedliche Kanal- oder Empfängertypen verwendet werden, die Hardware-Komplexität des vorgestellten Ansatzes reduziert werden.The present disclosure can provide performance improvements, e.g. B. result in a lower bit error rate, the different LDPC matrices being optimized for a specific receiver structure or a channel. At the same time, compared to a transceiver architecture in which several different FECs are used for different channel or receiver types, the hardware complexity of the approach presented can be reduced.

1a zeigt ein schematisches Diagramm eines passiven optischen Netzwerksystems, das eine passive nachgeschaltete Optisches-Netzwerk-Übertragung gemäß einem Beispiel darstellt. Das passive optische Netzwerk ist ein Punkt-zu-Multipunkt-System. Die Daten werden von dem zentralen Knoten, dem OLT, an mehrere ONUs übertragen, die mit Glasfaserkabeln und passiven optischen Splittern verbunden sind. Für eine nachgeschaltete Übertragung, wie in 1a gezeigt, werden die eingehenden Daten u durch den LDPC-Codierer 20 codiert, um codierte Daten x zu erzeugen, die dann in dem PMD (physical media dependent layer) -Sender 201 in ein optisches Signal umgewandelt werden. Auf der ONU-Seite wandelt der PMD-Empfänger 301 die eingehenden optischen Signale in elektrische Signale y um und der LDPC-Decodierer 30 stellt den übertragenen Bitstrom û wieder her. Der LDPC-Code kann als ein Blockcode beschrieben werden, wobei K eingehende Bits in einem Schritt verarbeitet werden und R Redundanz-Bits zu dem Codewort von N=K+R Bits hinzugefügt werden. Um die Coderate (das Verhältnis zwischen Nutzlast-Bits und Codewortgröße) anzupassen und die Code-Performance zu verbessern, kann der LDPC-Code um S Bits verkürzt oder um P Bits punktiert werden. Dabei bedeutet „Verkürzung“, dass einige der Nutzlast-Bits nicht übertragen wird, was die Coderate senkt. Punktieren bedeutet, dass einige der Paritäts-Bits nicht übertragen werden, was die Coderate erhöht. Wenn ein LDPC-Code gegeben ist, kann eine maximale Anzahl von Bits gekürzt werden, um nur die Nutzlastdaten einzupassen. Ähnlich können genügend Bits punktiert werden, um in die Codewortgröße zu passen. Insgesamt ist die Coderate $c r = \frac{K - S}{N - S - P} .$

Ein LDPC-Codewort in die nachgeschaltete Richtung kann Daten von unterschiedlichen ONUs umfassen. 1a Figure 12 is a schematic diagram of a passive optical network system depicting passive downstream optical network transmission according to an example. The passive optical network is a point-to-multipoint system. The data is transmitted from the central node, the OLT, to several ONUs that are connected with fiber optic cables and passive optical splitters. For a downstream transmission, as in 1a shown, the incoming data u is passed through the LDPC encoder 20th encoded in order to generate encoded data x, which are then converted into an optical signal in the PMD (physical media dependent layer) transmitter 201. On the ONU side, the PMD receiver converts 301 converts the incoming optical signals into electrical signals y and the LDPC decoder 30th restores the transmitted bit stream û. The LDPC code can be described as a block code where K incoming bits are processed in one step and R redundancy bits are added to the code word of N = K + R bits. In order to adapt the code rate (the ratio between payload bits and code word size) and to improve code performance, the LDPC code can be shortened by S bits or punctured by P bits. "Shortening" means that some of the payload bits are not transmitted, which lowers the code rate. Puncturing means that some of the parity bits are not transmitted, which increases the code rate. Given an LDPC code, a maximum number of bits can be truncated to fit only the payload data. Similarly, enough bits can be punctured to fit the codeword size. Overall is the code rate

c r = \frac{K - S.}{N - S. - P.} .

An LDPC code word in the downstream direction can contain data from different ONUs.

Es gibt unterschiedliche Empfängerarchitekturen, die für unterschiedliche Übertragungsgeschwindigkeiten verwendet werden können. Zum Beispiel, für Übertragungsgeschwindigkeiten bis zu 25Gbit/s kann ein Harte-Entscheidung-Empfänger, wie in 1b gezeigt, verwendet werden. In diesem Zusammenhang kann ein Harte-Entscheidung-Empfänger ein Empfänger sein, der für ein Handhaben einer Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet ist, d. h. eine Eingabe, die in binären Begriffen definiert ist. Ein Weiche-Entscheidung-Empfänger kann ein Empfänger sein, der für Weiche-Entscheidung-Eingaben geeignet ist, d. h. Eingaben, die in nicht-binären Begriffen definiert sind, z. B. über einen Wahrscheinlichkeitsbereich.There are different receiver architectures that can be used for different transmission speeds. For example, for transmission speeds up to 25Gbit / s, a hard-decision receiver, as in 1b shown to be used. In this context, a hard decision receiver can be a receiver capable of handling hard decision input, ie input that is defined in binary terms. A switch decision receiver may be a receiver suitable for switch decision inputs, ie inputs that are defined in non-binary terms, e.g. B. over a probability range.

In dem Kontext der vorliegenden Offenbarung können die Begriffe „weiche Eingabe“ und „Weiche-Entscheidung-Eingabe“ und die Begriffe „harte Eingabe“ und „Harte-Entscheidung-Eingabe“ austauschbar verwendet werden. Eine Weiche-Entscheidung-Eingabe kann eine Eingabe sein, die in nicht-binären Begriffen definiert ist, z. B. über einen Wahrscheinlichkeitsbereich. Eine Harte-Entscheidung-Eingabe kann eine Eingabe sein, die in binären Begriffen definiert ist. Ein Eingabesignal, das eine Weiche-Entscheidung-Eingabe umfasst oder darauf basiert, kann ein Eingabesignal sein, wobei analoge Werte des empfangenen Eingabesignals in nicht-binäre Werte übersetzt werden, z. B. über einen Wahrscheinlichkeitsbereich unter Verwendung von Log-Likelihood-Verhältniswerten repräsentiert. Ein Eingabesignal, das eine Harte-Entscheidung-Eingabe umfasst, oder darauf basiert, kann ein Eingabesignal sein, wobei die analogen Werte des empfangenen Eingabesignals in binäre Werte übersetzt werden. Diese binären Werte können wiederum unter Verwendung von Log-Likelihood-Verhältniswerten dargestellt werden, z. B. unter Verwendung von zwei vordefinierten Log-Likelihood-Verhältniswerten, um die binären 0en und 1en darzustellen.In the context of the present disclosure, the terms “soft input” and “soft decision input” and the terms “hard input” and “hard decision input” can be used interchangeably. A switch decision input can be an input that is defined in non-binary terms, e.g. B. over a probability range. A hard decision input can be an input that is defined in binary terms. An input signal that comprises or is based on a switch decision input can be an input signal, wherein analog values of the received input signal are translated into non-binary values, e.g. B. represented over a probability range using log-likelihood ratio values. An input signal that includes or is based on a hard decision input can be an input signal, wherein the analog values of the received input signal are translated into binary values. These binary values can in turn be represented using log-likelihood ratio values, e.g. Using two predefined log-likelihood ratio values to represent the binary 0s and 1s.

1b zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Harte-Entscheidung-Empfängers. In dem Harte-Entscheidung-Decodierer kann das optische Signal mit einer Avalanche-Photodiode (APD; avalanche photo diode) 301, die den PMD-Empfänger, verstärkt durch einen Transimpedanzverstärker (TIA; transimpedance amplifier) 302, implementieren kann, in ein elektrisches Signal umgewandelt werden, und durch einen begrenzenden Verstärker (LA; limiting amplifier) 303 in ein digitales Signal umgewandelt werden. Darauf können ein Takt-Daten-Wiederherstellungs- (CDR-; clock-data recovery) Block 304 und ein Log-Likelihood-Verhältnis- (LLR-) Berechnungsblock 307 folgen, die verwendet werden können, um das Eingabesignal für den LDPC-Decodierer zu erzeugen. 1b Figure 13 shows a schematic diagram of an example of a hard decision receiver. In the hard decision decoder, the optical signal can be converted into an electrical signal with an avalanche photo diode (APD) 301, which the PMD receiver, amplified by a transimpedance amplifier (TIA) 302 and converted to a digital signal by a limiting amplifier (LA) 303. A clock can be Data recovery (CDR) block 304 and a log-likelihood ratio (LLR) calculation block 307 which can be used to generate the input signal for the LDPC decoder.

Für Übertragungsgeschwindigkeiten jenseits von 25Gbit/s kann mit einem Weiche-Entscheidung-Empfänger, wie in 1c gezeigt, ein höherer LDPC-Codierungsgewinn erreicht werden. 1c zeigt ein schematisches Diagramm eines Weiche-Entscheidung-Empfängers gemäß einem Beispiel. In dem Weiche-Entscheidung-Decodierer kann das optische Signal mit einer Avalanche-Photodiode (APD) 301, die den PMD-Empfänger, verstärkt durch einen Transimpedanzverstärker (TIA) 302, verstärkt mit einer automatischen Gewinnsteuerung (AGC; automatic gain control) 305 auf ein konstantes Niveau implementieren kann, in ein elektrisches Signal umgewandelt werden, und dann durch einen Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) 306 in ein digitales Signal umgewandelt werden. Damit kann der LLR-Berechnungsblock 307 die Amplitudeninformation verwenden, um das Eingabesignal für die LDPC herzuleiten.For transmission speeds beyond 25 Gbit / s, a switch-decision receiver, as in 1c shown, a higher LDPC coding gain can be achieved. 1c FIG. 13 shows a schematic diagram of a switch decision receiver according to an example. In the switch decision decoder, the optical signal can be measured with an avalanche photodiode (APD) 301 that have the PMD receiver amplified by a transimpedance amplifier (TIA) 302 , amplified with an automatic gain control (AGC) 305 can be implemented to a constant level, converted into an electrical signal, and then through an analog-to-digital converter (ADC) 306 converted into a digital signal. This allows the LLR calculation block 307 use the amplitude information to derive the input signal for the LDPC.

In vielen Fällen können die PMD-Komponenten (APD 301+TIA 302+LA 303 oder APD 301+TIA 302) Teil eines Optikmoduls sein. Die folgenden Komponenten, ab der CDR 304 oder dem ADC 306, können Teil der digitalen Sendeempfängervorrichtung sein.In many cases, the PMD components (APD 301 + TIA 302 + LA 303 or APD 301 + TIA 302) can be part of an optical module. The following components, starting with the CDR 304 or the ADC 306 , may be part of the digital transceiver device.

Somit kann der digitale Sendeempfänger, der sowohl Weiche- als auch Harte-Eingabe-Empfänger-Architekturen unterstützt, beide Arten von optischen Modulen unterstützen. Ein LDPC-Code kann für den Harte-Eingabe-Kanal oder den Weiche-Eingabe-Kanal optimiert sein. In diesem Zusammenhang ist der Begriff „optimiert“ nicht notwendigerweise auf einen Prozess beschränkt, der ein einziges optimales Ergebnis liefert, sondern vielmehr auf einen Prozess, der darauf abzielt, die Performance einer Metrik zu verbessern, ohne notwendigerweise das optimale Ergebnis zu liefern. Zum Beispiel kann ein LDPC-Code, der für den Harte-Eingabe-Kanal oder den Weiche-Eingabe-Kanal „optimiert“ ist, eine LDPC sein, die so entworfen wurde, dass sie sowohl für den Harte-Eingabe-Kanal oder den Weiche-Eingabe-Kanal geeignet ist, aber nicht notwendigerweise „die“ optimale LDPC für Harte-Entscheidung-Eingabe oder Weiche-Entscheidung-Eingabe ist. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf verschiedene Ansätze für einen digitalen Empfänger und/oder Sender (z. B. Sendeempfänger), der Harte- und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Vorwärtsfehlerkorrektur unterstützt.Thus, the digital transceiver that supports both soft and hard input receiver architectures can support both types of optical modules. An LDPC code can be optimized for the hard input channel or the soft input channel. In this context, the term “optimized” is not necessarily limited to a process that produces a single optimal result, but rather to a process that aims to improve the performance of a metric without necessarily producing the optimal result. For example, an LDPC code that is "optimized" for the hard-input channel or the soft-input channel can be an LDPC that is designed to be used for both the hard-input channel or the soft-input channel -Input channel is suitable, but is not necessarily “the” optimal LDPC for hard decision input or soft decision input. The present disclosure relates to various approaches to a digital receiver and / or transmitter (e.g., transceiver) that supports hard and soft decision input forward error correction.

Beispiele der vorgeschlagenen Ansätze werden in vier nachfolgenden Optionen aufgezählt: Bei einem ersten Beispiel wird der LDPC-Code für einen Kompromiss zwischen Weiche-Entscheidung- und Harte-Entscheidung-Eingabe optimiert. So kann der Sender unabhängig von dem Empfängermodul gleich bleiben. Abhängig von dem optischen Empfängermodul kann der LLR-Berechnungsblock zwischen Harte-Eingabe- und Weiche-Eingabe-Modus geschalten werden. Dies kann eine vollständige Wiederverwendung der Codierer- und Decodierer-Schaltungsanordnung zur Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe ermöglichen.Examples of the proposed approaches are listed in four options below: In a first example, the LDPC code is optimized for a compromise between soft decision and hard decision input. This means that the transmitter can remain the same regardless of the receiver module. Depending on the optical receiver module, the LLR calculation block can be switched between hard input and soft input mode. This can allow for complete reuse of the encoder and decoder circuitry for use with soft decision input and hard decision input.

Bei einem zweiten Beispiel wird der gleiche LDPC-Code für Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe verwendet, aber die Anzahl und die Position der Punktierungs- und Verkürzungs-Bits kann geändert werden. Auch dies kann eine Wiederverwendung der Codierer- und Decodierer-Schaltungsanordnung zur Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe ermöglichen, mit einem Overhead für ein Schalten zwischen den unterschiedlichen Sätzen von Punktierungs-/Verkürzungs-Bits. Zum Beispiel kann eine Anzahl (z. B. ein Satz) von Punktierungs-Bits P_H und Verkürzungs-Bits S_H für den Harte-Entscheidung-Fall verwendet werden und unterschiedliche Zahlen (z. B. ein unterschiedlicher Satz von) P_S und Ss können für den Weiche-Entscheidung-Fall verwendet werden. Zum Beispiel können die Punktierungsbits P_H und Ps in dem Paritätsabschnitt der H-Matrix platziert werden, so dass die Codierung auf die systematische Weise (d.h. so, dass die Benutzerdaten ein Teil des gesendeten Codeworts sein können) durchgeführt werden kann, in sowohl den Harte-Entscheidung- als auch den Weiche-Entscheidung-Fällen. Falls eines der Punktierungsbits P_H oder Ps nicht Teil des Paritätsabschnitts der H-Matrix ist, dann können die Spalten in H permutiert werden, um die Matrix H' zu erhalten, so dass die punktierten Spalten P_H oder P_S beide in dem Paritätsabschnitt von H' sind, wobei der Codierer/Decodierer für die permutierte Matrix H' ausgelegt ist.In a second example, the same LDPC code is used for hard decision input and soft decision input, but the number and position of the puncturing and truncation bits can be changed. Again, this may allow the encoder and decoder circuitry to be reused for use with soft decision input and hard decision input, with overhead for switching between the different sets of puncturing / truncation bits. For example, a number (e.g. a set) of puncturing bits P _H and shortening bits S _{H can be used} for the hard decision case and different numbers (e.g. a different set of) P _S and Ss can be used for the switch decision case. For example, the puncturing _{bits P H} and Ps can be placed in the parity section of the H matrix so that the coding can be carried out in the systematic way (ie so that the user data can be part of the transmitted codeword) in both the hard -Decision- as well as the soft-decision-cases. If either of the puncturing _{bits P H} or Ps is not part of the parity portion of the H matrix, then the columns in H can be permuted to obtain the matrix H 'so that the punctured columns P _H or P _{S are} both in the parity portion of H ', the encoder / decoder being designed for the permuted matrix H'.

Bei einem dritten Beispiel können zwei LDPC-Codierer und -Decodierer für unterschiedliche Codes in dem Sender und dem Empfänger implementiert sein. In diesem Fall kann jeder der LDPC-Codes für eine der FEC-Einstellungen optimiert sein. Die Vorrichtung kann zwischen den unterschiedlichen Codes schalten, z. B. kann eine erste Paritätsprüfungsmatrix H_H für Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet werden, und eine zweite Paritätsprüfungsmatrix H_S kann für Weiche-Entscheidung-Eingabe verwendet werden.In a third example, two LDPC encoders and decoders for different codes can be implemented in the transmitter and the receiver. In this case, any of the LDPC codes can be used be optimized for one of the FEC settings. The device can switch between the different codes, e.g. B. a first parity check matrix H _{H can be used} for hard decision input and a second parity check matrix H _S can be used for soft decision input.

In einem vierten Beispiel kann der LDPC-Code für Weiche-Entscheidung-Eingabe durch einfache Modifikationen der Paritätsprüfungsmatrix hergeleitet werden. Dies kann einige Wiederverwendung von Schaltungsanordnungen ermöglichen und gleichzeitig von LDPC-Codes profitieren, die jeweils für eine der FEC-Einstellungen optimiert sind. Dies kann zum Beispiel durch einen Austausch von Spalten der Matrix ausgeführt werden. Um das Verhalten des Codes durch einen Austausch von Spalten in der Matrix zu ändern, können Spalten von den nicht punktierten in die punktierten Bits und von Daten in Parität geändert werden. Als ein Beispiel ist die Paritätsprüfmatrix für die Harte-Entscheidung-Eingabe H_H=[h₁,...,h_N] mit N Spalten und die entsprechende Weiche-Entscheidung-Matrix kann durch Vertauschen der letzten P Spalten mit den ersten P Spalten H_S=[h_N-P+1,...,h_N, h_P+1,..., h_N-P, h₁,..., h_P] hergeleitet werden.In a fourth example, the LDPC code for turnout decision input can be derived by simple modifications of the parity check matrix. This can allow some reuse of circuitry while benefiting from LDPC codes each optimized for one of the FEC settings. This can be done, for example, by exchanging columns of the matrix. To change the behavior of the code by exchanging columns in the matrix, columns can be changed from non-punctured to punctured bits and data can be changed to parity. As an example, the parity check matrix for the hard decision input is H _H = [h ₁ , ..., h _N ] with N columns and the corresponding soft decision matrix can be obtained by swapping the last P columns with the first P columns H _S = [h _{N-P + 1} , ..., h _N , h _{P + 1} , ..., h _NP , h ₁ , ..., h _P ].

Im Folgenden werden ein Vorwärtskorrektur-Codierer und ein entsprechendes Verfahren vorgestellt. 2a zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Vorwärtsfehlerkorrektur-(FEC-) Codierers und eines Optische-Leitung-Anschlusses (OLT) 200, der den Vorwärtsfehlerkorrektur-Codierer 20 umfasst. Optional kann der OLT ferner einen FEC-Decodierer umfassen, z. B. den FEC-Decodierer, der in Verbindung mit einer der 3a bis 3f vorgestellt wird. Zum Beispiel kann der OLT der OLT sein, der in Verbindung mit 4a gezeigt ist. Zum Beispiel kann der OLT 200 Teil eines Passives-Optisches-Netzwerk- (PON-) Systems sein, z. B. des PON-Systems 100 von 1a oder des PON-Systems 400 von 4.A forward correction encoder and a corresponding method are presented below. 2a Figure 3 shows a block diagram of an example of a forward error correction (FEC) encoder and optical line connector (OLT) 200 , which is the forward error correction encoder 20th includes. Optionally, the OLT can further comprise an FEC decoder, e.g. B. the FEC decoder, which in conjunction with one of the 3a until 3f is presented. For example, the OLT can be the OLT associated with 4a is shown. For example, the OLT 200 Be part of a passive optical network (PON) system, e.g. B. the PON system 100 from 1a or the PON system 400 from 4th .

Der FEC-Codierer ist für ein Erzeugen von FEC-Daten zur Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und zur Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet. Der Codierer ist ausgebildet, um die FEC-Daten basierend auf Nutzlast-Bits, die einen Niedrigdichte-Paritätsprüfungs- (LDPC-) Code, verwenden, zu erzeugen. Die erzeugten FEC-Daten werden unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, erzeugt.The FEC encoder is suitable for generating FEC data for use with hard decision input at a receiver and for use with soft decision input at the receiver. The encoder is configured to generate the FEC data based on payload bits using a low density parity check (LDPC) code. The generated FEC data is generated using a single LDPC code suitable for use with soft decision input and hard decision input at the receiver, or using one of two LDPC codes each suitable for soft decision input. Decision input and hard decision input are suitable, generated.

2 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels eines entsprechenden FEC-Codierungsverfahrens, das für ein Erzeugen der FEC-Daten für eine Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und für eine Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist. Das Codierungsverfahren umfasst ein Erzeugen 210 der FEC-Daten, basierend auf Nutzlastdaten-Bits unter Verwendung eines LDPC-Codes. Die erzeugten FEC-Daten werden unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, erzeugt. 2 Figure 12 shows a flow chart of an example of a corresponding FEC coding method suitable for generating the FEC data for use with hard decision input at a receiver and for use with soft decision input at the receiver. The coding method includes generating 210 of the FEC data based on payload data bits using an LDPC code. The generated FEC data is generated using a single LDPC code suitable for use with soft decision input and hard decision input at the receiver, or using one of two LDPC codes each suitable for soft decision input. Decision input and hard decision input are suitable, generated.

Die folgende Beschreibung bezieht sich sowohl auf den FEC-Codierer, der in 2a dargestellt ist, als auch auf das entsprechende Verfahren von 2b. Merkmale, die in Verbindung mit dem FEC-Codierer eingeführt wurden, können gleichfalls auf das FEC-Codierungsverfahren angewendet werden und umgekehrt.The following description applies to both the FEC encoder used in 2a as well as the corresponding method of 2 B . Features that have been introduced in connection with the FEC encoder can also be applied to the FEC coding method and vice versa.

In dem Zusammenhang der vorliegenden Offenbarung wird der Begriff „FEC-Codierer“ 20 als Bezeichnung für die Vorrichtung, die ausgebildet wird, um die codierende Funktionalität bereitzustellen, verwendet. Im Allgemeinen kann der FEC-Codierer 20 Schaltungsanordnungen oder Mittel 21; 22 umfassen, die ausgebildet sind, um die Funktionalität des FEC-Codierers bereitzustellen. Zum Beispiel können die Schaltungsanordnungen oder Mittel 21; 22 unter Verwendung anwendungsspezifischer Schaltungsanordnungen, unter Verwendung eines digitalen Signalprozessors oder unter Verwendung einer programmierbaren Hardwarekomponente, wie beispielsweise eines Prozessors, realisiert werden. Zum Beispiel, wie in 2c bis 2f gezeigt ist, kann der FEC-Codierer 20 eine LDPC-Paritätscodiererschaltungsanordnung 21 und eine Punktierungs-/Kürzungsschaltungsanordnung 22 umfassen. Entsprechend kann der FEC-Codierer Mittel 21 zum Durchführen von LDPC-Paritätscodieren und Mittel 22 zum Durchführen von Punktieren / Verkürzen umfassen. Wie in 2c bis 2f gezeigt ist, kann der FEC-Codierer 20 ferner Verbindungen für internes Verbinden der Schaltungsanordnungen oder Mittel der FEC, sowie Schaltnetzwerke oder Schaltmittel zum selektiven Anlegen von Signalen an die Schaltungsanordnungen und/oder Mittel umfassen. Zum Beispiel können die Schalter basierend auf einem Weiche-/Harte-Eingabe-Signal 23 gesteuert werden.In the context of the present disclosure, the term “FEC encoder” 20 is used to denote the device which is designed to provide the coding functionality. In general, the FEC encoder can 20th Circuit arrangements or means 21 ; 22nd which are designed to provide the functionality of the FEC encoder. For example, the circuit arrangements or means 21 ; 22nd using application-specific circuit arrangements, using a digital signal processor or using a programmable hardware component such as a processor. For example, as in 2c until 2f shown, the FEC encoder can 20th LDPC parity encoder circuitry 21 and puncturing / truncation circuitry 22nd include. Accordingly, the FEC encoder can mean 21 for performing LDPC parity coding and means 22nd to perform puncturing / shortening include. As in 2c until 2f shown, the FEC encoder can 20th furthermore, connections for internal connection of the circuit arrangements or means of the FEC, as well as switching networks or switching means for the selective application of signals to the circuit arrangements and / or means. For example, the switches can be based on a soft / hard input signal 23 being controlled.

Der FEC-Codierer 20 ist für ein Erzeugen von FEC-Daten, z. B. LDPC-Codewörtern, zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und zur Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet. Anders ausgedrückt, ist der Codierer in der Lage, FEC-Daten zu erzeugen, die von dem Empfänger mit Weiche-Entscheidung-Eingabe (d. h. durch einen Decodierer, der für ein Verarbeiten von Weiche-Entscheidung-Eingabe geeignet ist) und/oder mit Harte-Entscheidung-Eingabe (d. h. durch einen Decodierer, der für ein Verarbeiten von Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet ist) verwendet werden können. In einigen Fällen können die FEC-Daten, die für eine Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet sind, den FEC-Daten entsprechen, die für eine Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet sind, d. h. die gleichen FEC-Daten können für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet werden. Alternativ können die FEC-Daten angepasst werden, abhängig davon, ob Weiche-Entscheidung-Eingabe oder Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet wird, d.h. die FEC-Daten für eine Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe können sich von den FEC-Daten für eine Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe unterscheiden. Der FEC-Codierer ist jedoch in der Lage, FEC-Daten zu erzeugen, die mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet werden können.The FEC encoder 20th is for generating FEC data, e.g. G. LDPC codewords, suitable for use with hard decision input at a receiver and for use with soft decision input at the receiver. In other words, the encoder is able to generate FEC data that is sent by the receiver with soft decision input (ie by a decoder suitable for processing soft decision input) and / or with hard Decision input (ie, by a decoder capable of processing hard decision input) can be used. In some cases, the FEC data suitable for use with soft decision input at the receiver may correspond to the FEC data suitable for use with hard decision input at the receiver are suitable, ie the same FEC data can be used for soft decision input and hard decision input. Alternatively, the FEC data can be adapted, depending on whether switch decision input or hard decision input is used at the receiver, ie the FEC data for use with switch decision input can differ from the FEC Differentiate data for use with hard decision input. However, the FEC encoder is able to generate FEC data that can be used with soft decision input and hard decision input at the receiver.

Der FEC-Codierer ist ausgebildet, um die FEC-Daten basierend auf Nutzlast-Bits unter Verwendung eines LDPC-Codes zu erzeugen. LDPC-Codes sind Codes, die verwendet werden, um sowohl Fehlerdetektion als auch Fehlerkorrektur für Codewörter bereitzustellen, die LDPC-Paritätsinformationen umfassen. Solche Codewörter werden, zum Beispiel, in Kommunikationssystemen zum Übertragen von Informationen über einen verlustbehafteten Kanal oder in Speicher- oder Speicherungsanwendungen verwendet, wo Übertragungs- und/oder Speicher-/Speicherungsfehler unter Verwendung solcher Codes wiederhergestellt werden können. Die Komponente „Low-Density (Niedrig-Dichte)“ in LDPC bezieht sich auf die Spärlichkeit der H-Matrix, in die nur wenige Nicht-Null-Elemente (z. B. logische Einsen oder andere nicht-binäre Werte, wenn ein nicht-binärer LDPC-Code verwendet wird) zwischen Nullen eingestreut sind. Im Allgemeinen nimmt ein LDPC-Decodierer ein LDPC-Codewort als eine Eingabe und verwendet eine sogenannte Paritätsprüfungsmatrix (auch H-Matrix genannt), um ein Syndrom des Codeworts (unter Verwendung einer Matrixmultiplikation) zu berechnen. Im Allgemeinen wird ein LDPC-Code durch seine Paritätsprüfungsmatrix H charakterisiert. Wie der Name schon sagt, kann die Paritätsprüfungsmatrix H verwendet werden, um ein LDPC-Codewort x auf Gültigkeit zu prüfen. Das Syndrom zeigt an, ob das Codewort korrekt ist - falls das Syndrom 0 ist (d. h., alle Bits des logischen Syndroms sind logisch 0), ist das Codewort korrekt. Falls nicht, oder genauer gesagt, solange dies nicht der Fall ist (und eine maximale Anzahl von Iterationen nicht erreicht wurde), wird ein iterativer Prozess, der Nachrichtenübergabe umfasst, verwendet, um das Codewort zu korrigieren, durch Übergeben von „Nachrichten“ zwischen den variablen Bitknoten (des Codeworts) und den sogenannten Prüfknoten (des Syndroms), gemäß einem Decodierer-Algorithmus. Ein gültiges Codewort erfüllt die Paritätsprüfungsgleichung H·x=0. Für eine effizientere Hardware-Implementierung kann die Berechnung gemäß $p = H_{R}^{- 1} H_{L} u$

in zwei Schritte aufgeteilt werden, wobei H_L und H_R Teile der Paritätsprüfungsmatrix H=[H_L H_R] sind. Von der RxN-Matrix H, ist H_L der linke Teil der Größe RxK und H_R ist der rechte Teil der Größe RxR. Das LDPC-Codewort x=[x₁, ...,x_K] ^T kann einen Nutzlastabschnitt u und einen Paritätsabschnitt p=[p₁, ...,p_R]^T umfassen oder daraus bestehen, gemäß

x = [\begin{matrix} u \\ p \end{matrix}]

The FEC encoder is designed to generate the FEC data based on payload bits using an LDPC code. LDPC codes are codes that are used to provide both error detection and error correction for code words that include LDPC parity information. Such code words are used, for example, in communication systems for transmitting information over a lossy channel or in storage or storage applications where transmission and / or storage / storage errors can be recovered using such codes. The component "low-density" in LDPC refers to the sparseness of the H-matrix, in which only a few non-zero elements (e.g. logical ones or other non-binary values, if one is not) - binary LDPC code is used) are interspersed between zeros. In general, an LDPC decoder takes an LDPC code word as an input and uses a so-called parity check matrix (also called an H matrix) to calculate a syndrome of the code word (using matrix multiplication). In general, an LDPC code is characterized by its parity check matrix H. As the name suggests, the parity check matrix H can be used to check an LDPC code word x for validity. The syndrome indicates whether the code word is correct - if the syndrome 0 is (ie, all bits of the logical syndrome are logical 0), the code word is correct. If not, or more precisely as long as this is not the case (and a maximum number of iterations has not been reached), an iterative process that includes message passing is used to correct the codeword by passing "messages" between the variable bit node (of the code word) and the so-called check node (of the syndrome), according to a decoder algorithm. A valid code word satisfies the parity check equation H x = 0. For a more efficient hardware implementation, the calculation according to

p = H_{R.}^{- 1} H_{L.} u

be divided into two steps, where H _L and H _{R are} parts of the parity check matrix H = [H _L H _R ]. From the RxN matrix H, H _{L is} the left part of size RxK and H _R is the right part of size RxR. The LDPC code word x = [x ₁ , ..., x _K] ^T can comprise or consist of a payload section u and a parity section p = [p ₁ , ..., p _R ] ^{T, according to}

x = [\begin{matrix} u \\ p \end{matrix}]

Der LDPC-Codierer kann die Paritätsbits p aus den Daten- (Nutzlast-) Bits berechnen und sie an das Codewort anhängen. Die Paritätsbits können mit der Generatormatrix G gemäß p=G·u berechnet werden, wobei die Generatormatrix G das Gegenstück zur Paritätsprüfungsmatrix H ist. Dementsprechend kann der FEC-Codierer ausgebildet sein, um die Paritätsbits p unter Verwendung der Generatormatrix G des LDPC-Codes aus den Nutzlast-Bits u zu erzeugen, und um die Nutzlast-Bits u und die Paritäts-Bits x zu verketten, um das LDPC-Codewort zu erhalten. Anders ausgedrückt kann der FEC-Codierer ausgebildet sein, um 211 das LDPC-Codewort unter Verwendung des LDPC-Codes aus den Nutzlast-Bits zu erzeugen. Nach einem Erzeugen des LDPC-Codeworts kann eine Verkürzung und/oder Punktierung auf das LDPC-Codewort angewendet werden. Anders ausgedrückt kann der FEC-Codierer ausgebildet sein, um eine Verkürzung und/oder Punktierung 212 auf dem LDPC-Codewort durchzuführen. Hierin bedeutet „Verkürzung“, dass einige der Nutzlastbits nicht übertragen werden und auf einige feste Werte gesetzt werden, und „Punktierung“ bedeutet, dass einige der Paritätsbits nicht übertragen werden. Daher kann der FEC-Codierer ausgebildet sein, um eine Teilmenge der Nutzlastbits zu entfernen, um das LDPC-Codewort zu verkürzen, und/oder eine Teilmenge der Paritätsbits zu entfernen, um das LDPC-Codewort zu punktieren. Zum Beispiel können die FEC-Daten dem LDPC-Codewort oder dem verkürzten oder punktierten LDPC-Codewort entsprechen. Der FEC-Codierer kann ferner zum Bereitstellen 220 der FEC-Daten, z. B. des LDPC-Codeworts oder des verkürzten oder punktierten LDPC-Codeworts ausgebildet sein.The LDPC encoder can calculate the parity bits p from the data (payload) bits and append them to the code word. The parity bits can be calculated with the generator matrix G according to p = G · u, the generator matrix G being the counterpart to the parity check matrix H. Accordingly, the FEC encoder can be designed to generate the parity bits p using the generator matrix G of the LDPC code from the payload bits u, and to concatenate the payload bits u and the parity bits x to form the LDPC -Code word received. In other words, the FEC encoder can be designed to generate 211 the LDPC code word using the LDPC code from the payload bits. After the LDPC code word has been generated, shortening and / or puncturing can be applied to the LDPC code word. In other words, the FEC encoder can be designed to shorten and / or puncture 212 on the LDPC code word. Here, “truncation” means that some of the payload bits are not transmitted and are set to some fixed values, and “puncturing” means that some of the parity bits are not transmitted. The FEC encoder can therefore be designed to remove a subset of the payload bits in order to shorten the LDPC code word and / or to remove a subset of the parity bits in order to puncture the LDPC code word. For example, the FEC data can correspond to the LDPC code word or the shortened or punctured LDPC code word. The FEC encoder can also provide 220 the FEC data, e.g. B. the LDPC code word or the shortened or punctured LDPC code word.

Wie vorangehend ausgeführt, kann die FEC unter Verwendung eines oder zwei allgemeiner Ansätze erzeugt werden - unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind.As previously stated, the FEC can be generated using one or two general approaches - using a single LDPC code suitable for use with soft decision input and hard decision input at the receiver, or using one of two LDPC codes, each suitable for soft decision input and hard decision input.

Zum Beispiel können die FEC-Daten unter Verwendung desselben LDPC-Codes für Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger erzeugt werden. Folglich können die FEC-Daten, die für eine Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet sind, den FEC-Daten entsprechen, die für eine Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet sind, d. h. die gleichen FEC-Daten können für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet werden. Zum Beispiel kann der LDPC-Code, der verwendet wird, für eine Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe geeignet oder optimiert sein. Zum Beispiel können die FEC-Daten mit einem einzelnen LDPC-Code erzeugt werden, bei dem Performance für gute Performance mit Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe ausgeglichen ist. Alternativ kann derselbe LDPC-Code verwendet werden, aber unterschiedliche Sätze von Bits können für Verkürzen / Punktieren verwendet werden. Anders ausgedrückt, können die FEC-Daten unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes erzeugt werden, der einen ersten Satz von Punktierungs-Bits und/oder einen ersten Satz von Verkürzungs-Bits zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und einen zweiten Satz von Punktierungs-Bits und/oder einen zweiten Satz von Verkürzungs-Bits zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet. Anders ausgedrückt kann der FEC-Codierer ausgebildet sein, um Verkürzen und/oder Punktieren unter Verwendung eines ersten Satzes von Punktierungs-Bits und/oder eines ersten Satzes von Verkürzungs-Bits zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger durchzuführen, und um Verkürzen und/oder Punktieren unter Verwendung eines zweiten Satzes von Punktierungs-Bits und/oder eines zweiten Satz von Verkürzungs-Bits zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger durchzuführen. Zum Beispiel können der erste und der zweite Satz von Verkürzungsbits disjunkt sein, und der erste und der zweite Satz von Punktierungs-Bits können disjunkt sein. Anders ausgedrückt kann es einen einzelnen LDPC-Code geben, der unterschiedliche Punktierungs- und/oder Verkürzungsstrukturen (und/oder eine Anzahl von Punktierungs-/Verkürzungs-Bits) verwendet, wenn er mit Weiche-Entscheidung-Eingabe arbeitet vs. wenn er mit Harte-Entscheidung-Eingabe arbeitet.For example, the FEC data can be generated using the same LDPC code for use with hard-decision input at the receiver and for use with soft- Decision input can be generated at the receiver. Thus, the FEC data suitable for use with soft decision input at the receiver may correspond to the FEC data suitable for use with hard decision input at the receiver, ie the same FEC data. Data can be used for soft decision input and hard decision input. For example, the LDPC code that is used may be suitable or optimized for use with hard decision input and soft decision input. For example, the FEC data can be generated with a single LDPC code where performance is balanced for good performance with hard decision input and soft decision input. Alternatively, the same LDPC code can be used, but different sets of bits can be used for truncation / puncturing. In other words, the FEC data can be generated using a single LDPC code that includes a first set of puncturing bits and / or a first set of truncation bits for use with a soft decision input at the receiver and a second set of puncture bits and / or a second set of truncation bits used for use with a hard decision input at the receiver. In other words, the FEC encoder can be configured to perform truncation and / or puncturing using a first set of puncturing bits and / or a first set of truncation bits for use with a soft decision input at the receiver, and to perform truncation and / or puncturing using a second set of puncturing bits and / or a second set of truncation bits for use with a hard decision input at the receiver. For example, the first and second sets of shortening bits can be disjoint, and the first and second sets of puncturing bits can be disjoint. In other words, there can be a single LDPC code that uses different puncturing and / or truncation structures (and / or a number of puncturing / truncation bits) when working with soft decision input vs. when working with hard -Decision-input works.

Bei den ersten zwei zuvor genannten Beispielen, bei denen dieselbe Paritätsprüfungsmatrix verwendet wird und nur die Punktierung und/oder Verkürzung geändert wird, ändert sich die Generatormatrix G möglicherweise nicht zwischen Harte- und Weiche-Entscheidung-Konfiguration. Nur die Teilmenge von tatsächlich übertragenen Bits ändert sich möglicherweise, z. B. x_H=[u₁, ...,u_K-SH,p₁, ...,p_R-PR] ^T für Harte-Entscheidung- und x_S=[u₁,...,u_Kss,p₁, ...,p_R-PS] ^T für Weiche-Entscheidung-Eingabe. Falls die Matrix H permutiert wurde, um H' zu erhalten, um die Daten auf systematische Weise zu codieren, dann kann die Generatormatrix G' gemäß der entsprechenden permutierten Matrix H' angepasst werden.In the first two examples mentioned above, in which the same parity check matrix is used and only the puncturing and / or shortening is changed, the generator matrix G may not change between hard and soft decision configuration. Only the subset of bits actually transmitted may change, e.g. B. x _H = [u ₁ , ..., u _K-SH , p ₁ , ..., p _R-PR] ^T for hard decision and x _S = [u ₁ , ..., u _K ss, p ₁ , ..., p _R-PS] ^T for switch decision input. If the matrix H has been permuted to obtain H 'in order to encode the data in a systematic manner, then the generator matrix G' can be adapted according to the corresponding permuted matrix H '.

2c zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Codierers, der den gleichen Codierer für harte und weiche Eingabe verwendet. Die Nutzlastbits u werden dem LDPC-Paritätscodierer 21 und dem Punktierungs-/Verkürzungsblock 22 zusammen mit den Paritätsbits p, die durch den LDPC-Paritätscodierer 21 erzeugt werden, bereitgestellt. Der Punktierungs-/Verkürzungsblock stellt das Codewort x bereit. In 2c werden die gleichen Sätze von Bits für Punktierung/Verkürzung in dem Harte-Entscheidung- und Weiche-Entscheidung-Fall verwendet. 2c Fig. 13 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code encoder using the same hard and soft input encoder. The payload bits u are used by the LDPC parity encoder 21 and the puncturing / shortening block 22nd along with the parity bits p generated by the LDPC parity encoder 21 are generated. The puncturing / shortening block provides the code word x. In 2c the same sets of bits are used for puncturing / truncation in the hard decision and soft decision cases.

2d zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Codierers, der den gleichen Codierer für harte und weiche Eingabe mit unterschiedlicher Punktierung und/oder Verkürzung verwendet. Im Gegensatz zu dem Codierer von 2c wird ein Weiche-/Harte-Eingabe-Auswahlsignal 23 dem Punktierungs-/Verkürzungsblock 22 derart bereitgestellt, dass der Punktierungs-/Verkürzungsblock 22 den geeigneten Satz von Bits für Harte-Entscheidung-Decodieren oder Weiche-Entscheidung-Decodieren punktiert oder verkürzt. Anders ausgedrückt kann der FEC-Codierer von 2d ausgebildet sein, um dem Punktierungs-/Verkürzungsblock 22 das Weiche-/Harte-Eingabe-Auswahlsignal 23 bereitzustellen, und um das LDPC-Codewort gemäß dem Weiche-/Harte-Eingabe-Auswahlsignal 23 zu punktieren oder zu kürzen. 2d Figure 12 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code encoder using the same hard and soft input encoder with different puncturing and / or truncation. In contrast to the encoder of 2c becomes a soft / hard input selection signal 23 the puncturing / shortening block 22nd so provided that the puncturing / shortening block 22nd punctures or truncates the appropriate set of bits for hard decision decoding or soft decision decoding. In other words, the FEC encoder of 2d be designed around the puncturing / shortening block 22nd the soft / hard input selection signal 23 and to provide the LDPC codeword according to the soft / hard input selection signal 23 to puncture or shorten.

Alternativ können, wie vorangehend beschrieben, die FEC-Daten unter Verwendung von zwei LDPC-Codes erzeugt werden. Zum Beispiel kann einer der LDPC-Codes für eine Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet werden, und der andere LDPC-Code kann für eine Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet werden. In diesem Fall kann das LDPC-Codewort und somit die FEC-Daten, basierend auf unterschiedlichen LDPC-Codes erzeugt werden, abhängig davon, ob die FEC-Daten für die Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe oder Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger erzeugt werden. Dementsprechend kann einer der LDPC-Codes für Harte-Entscheidung-Eingabe optimiert werden, und der andere LDPC-Code kann für Weiche-Entscheidung-Eingabe optimiert werden. Wieder gibt es (zumindest) zwei Möglichkeiten - zwei vollständig getrennte LDPC-Codes können verwendet werden, oder einer der LDPC-Codes kann von dem anderen hergeleitet werden. Anders ausgedrückt kann der LDPC-Code, der verwendet wird, um FEC-Daten zur Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe zu erzeugen, unabhängig von dem LDPC-Code sein, der verwendet wird, um FEC-Daten zur Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe zu erzeugen. In diesem Fall kann der FEC-Codierer zwei Sätze von Codiererschaltungsanordnung umfassen, einen zum Erzeugen von FEC-Daten zur Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und den anderen zum Erzeugen von FEC-Daten zur Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe.Alternatively, as previously described, the FEC data can be generated using two LDPC codes. For example, one of the LDPC codes can be used for use with soft decision input at the receiver and the other LDPC code can be used for use with hard decision input at the receiver. In this case, the LDPC code word and thus the FEC data can be generated based on different LDPC codes, depending on whether the FEC data is for use with soft decision input or hard decision input at the receiver be generated. Accordingly, one of the LDPC codes can be optimized for hard decision input and the other LDPC code can be optimized for soft decision input. Again there are (at least) two options - two completely separate LDPC codes can be used, or one of the LDPC codes can be derived from the other. In other words, the LDPC code that is used to identify FEC data can be used with soft decision input, independent of the LDPC code used to generate FEC data for use with hard decision input. In this case, the FEC encoder may comprise two sets of encoder circuitry, one for generating FEC data for use with soft decision input and the other for generating FEC data for use with hard decision input.

Um einen solchen FEC-Codierer zu implementieren, kann zusätzliche Hardware verwendet werden, um zwei Generatormatrizen zu unterstützen. 2e zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Codierers, der separate Code-Matrizen (d.h. unterschiedliche LDPC-Codes) für weiche und harte Eingabe verwendet. Im Gegensatz zu dem Codierer von 2c ist ein Weiche-/Harte-Eingabe-Auswahlsignal 23 bereitgestellt, das verwendet wird, um einen oder zwei LDPC-Paritätscodierer 21a; 21b auszuwählen, um die Paritätsbits p aus den Nutzlast-Bits u zu erzeugen. Anders ausgedrückt kann der FEC-Codierer von 2d ausgebildet sein, um dem internen Schaltnetzwerk des Codierers das Weiche-/Harte-Eingabe-Auswahlsignal 23 bereitzustellen, um einen der zwei LDPC-Paritätscodierer 21; 21b auszuwählen.To implement such an FEC encoder, additional hardware can be used to support two generator arrays. 2e Figure 13 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code encoder that uses separate code matrices (ie, different LDPC codes) for soft and hard input. In contrast to the encoder of 2c is a soft / hard input selection signal 23 which is used to set up one or two LDPC parity encoders 21a ; 21b to generate the parity bits p from the payload bits u. In other words, the FEC encoder of 2d be designed to the internal switching network of the encoder the soft / hard input selection signal 23 to provide one of the two LDPC parity encoders 21 ; 21b to select.

Alternativ kann einer der LDPC-Codes voneinander hergeleitet werden, so dass große Abschnitte der Codiererschaltungsanordnung zum Erzeugen von FEC-Daten zur Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und zum Erzeugen von FEC-Daten zur Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet werden können. Zum Beispiel kann einer der LDPC-Codes von dem anderen LDPC-Code über eine oder mehrere Matrixoperationen hergeleitet werden. Zum Beispiel kann die Herleitung durch einen Austausch von Spalten in der Paritätsprüfungsmatrix hergestellt werden. Zum Beispiel kann die Weiche-Entscheidung-Matrix (z. B. der LDPC-Code zum Erzeugen von FEC-Daten für eine Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe) von der Harte-Entscheidung-optimierten Matrix (z. B. der LDPC-Code zum Erzeugen von FEC-Daten für eine Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe) hergeleitet werden. Zum Beispiel kann der LDPC-Code, der zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, von dem LDPC-Code, der zu der Verwendung mit der Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, über einen Austausch von Spalten einer Paritätsmatrix des LDPC-Codes, der zur Verwendung mit der Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, hergeleitet werden.Alternatively, one of the LDPC codes can be derived from one another so that large portions of the encoder circuitry can be used to generate FEC data for use with soft decision input and to generate FEC data for use with hard decision input. For example, one of the LDPC codes can be derived from the other LDPC code via one or more matrix operations. For example, the derivation can be made by exchanging columns in the parity check matrix. For example, the soft decision matrix (e.g. the LDPC code for generating FEC data for use with soft decision input) can be derived from the hard decision optimized matrix (e.g. the LDPC Code to generate FEC data for use with hard decision input). For example, the LDPC code used for use with a soft decision input can be changed from the LDPC code used for use with the hard decision input via an exchange of columns of a parity matrix of the LDPC Codes used for use with hard decision input.

Zum Beispiel, wie vorangehend ausgeführt, für eine effizientere Hardware-Implementierung kann die Berechnung gemäß $p = H_{R}^{- 1} H_{L} u$

in zwei Schritte aufgeteilt werden, wobei H_L und H_R Teile der Paritätsprüfungsmatrix H=[H_L H_R] sind. Von der RxN-Matrix H, ist H_L der linke Teil der Größe RxK und H_R ist der rechte Teil der Größe RxR. Insbesondere kann ein großer Abschnitt der Hardware zwischen dem Weiche- und dem Harte-Entscheidung-Eingabefall gemeinschaftlich verwendet werden. Diese Matrixmultiplikation kann an die unterschiedlichen Matrizen angepasst werden, die verwendet werden, um den LDPC-Code zur Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und zur Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe zu erzeugen. Bei Annahme der Codiereroperation wie gegeben durch

p = H_{R}^{- 1} H_{L} u,

und der entsprechenden Matrizen H_R and H_S für harte und weiche Eingabe, kann die Codiereroperation für Harte-Entscheidung-Eingabe definiert werden als

p = {[h_{K + 1}, \dots, h_{N}]}^{- 1} [h_{1}, \dots, h_{K}] u,

und für die Weiche-Entscheidung-Eingabe als

p = {[h_{K + 1}, \dots, h_{N - P} h_{1}, \dots, h_{P}]}^{- 1} [h_{N - P + 1}, \dots, h_{N}, h_{P + 1}, \dots, h_{K}] u .

For example, as stated above, for a more efficient hardware implementation, the calculation according to

p = H_{R.}^{- 1} H_{L.} u

be divided into two steps, where H _L and H _{R are} parts of the parity check matrix H = [H _L H _R ]. From the RxN matrix H, H _{L is} the left part of size RxK and H _R is the right part of size RxR. In particular, a large portion of the hardware can be shared between the soft and hard decision input cases. This matrix multiplication can be adapted to the different matrices used to generate the LDPC code for use with soft decision input and for use with hard decision input. Assuming the encoder operation as given by

p = H_{R.}^{- 1} H_{L.} u,

and the corresponding _{hard and soft input matrices H R} and H _S , the hard decision input encoder operation can be defined as

p = {[H_{K + 1}, ..., H_{N}]}^{- 1} [H_{1}, ..., H_{K}] u,

and for the switch decision input as

p = {[H_{K + 1}, ..., H_{N - P.} H_{1}, ..., H_{P.}]}^{- 1} [H_{N - P. + 1}, ..., H_{N}, H_{P. + 1}, ..., H_{K}] u .

Somit können die meisten der individuellen Operationen die gleichen gelassen werden. Zum Beispiel kann in dem Codierer die LDPC-Codierer-Verarbeitung in mehreren kleineren Schritten durchgeführt werden: Multiplikation des Nutzlastbit-Vektors mit einer Matrix H_L und Multiplikation mit einer Matrix $H_{R}^{- 1},$

wobei die Teile, die für die harte und die weiche Eingabe gleich sind, gemeinschaftlich verwendet werden (z. B. die unveränderten Spalten in H_L), während andere Teile (geänderte Spalten in H_L and H_R ^-1) zwischen Harte-Eingabe- und Weiche-Eingabe-Betrieb geschaltet werden. Anders ausgedrückt kann der FEC-Codierer ausgebildet sein, um die FEC-Daten durch segmentweises Multiplizieren der Nutzlast-Bits mit einer ersten Matrix (z. B. H_L) und mit einer zweiten Matrix (z. B. H_R ^-1) zu erzeugen. Spalten der ersten und/oder zweiten Matrix, die verwendet werden, um FEC-Daten zur Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe zu erzeugen, können unter Verwendung gemeinschaftlich verwendeter Schaltungsanordnungen multipliziert werden. Die verbleibenden Spalten der ersten und/oder zweiten Matrix (z. B. Spalten, die spezifisch für die Verwendung mit entweder Weiche-Entscheidung-Eingabe oder Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet werden) können unter Verwendung einer Schaltungsanordnung multipliziert werden, die entsprechend der Verwendung der Weiche-Entscheidung-Eingabe oder Harte-Entscheidung-Eingabe geschaltet wird.Thus, most of the individual operations can be left the same. For example, in the encoder, the LDPC encoder processing can be performed in several smaller steps: multiplying the payload bit vector by a matrix H _L and multiplying by a matrix

H_{R.}^{- 1},

where the parts that are the same for the hard and soft input are used jointly (e.g. the unchanged columns in H _L ), while other parts (changed columns in H _L and H _R ^-1 ) are used between hard inputs - and turnout input mode can be switched. In other words, the FEC encoder can be designed to add the FEC data by segment-wise multiplying the payload bits with a first matrix (for example H _L ) and with a second matrix (for example H _R ^-1 ) produce. Columns of the first and / or second matrix used to generate FEC data for use with hard decision input and soft decision input can be multiplied using shared circuitry. The remaining columns of the first and / or second matrix (e.g. columns specifically used for use with either soft-decision input or hard-decision input) can be multiplied using circuitry appropriate to the use the soft decision input or the hard decision input is switched.

2f zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Codierers, bei dem die Weiche-Eingabe-Paritätsprüfungsmatrix aus der Harte-Eingabe-Matrix durch Vertauschen von Spalten hergeleitet wird. Zum Beispiel kann der LDPC-Paritätscodierer 21 von 2f den LDPC-Paritätscodierer 21 von 2c implementieren. Der LDPC-Paritätscodierer 21 umfasst die Codiererschaltungsanordnung 21c-21g, wobei die Schaltungsanordnung 21c für die Multiplikation von Spalten der H_L - Matrix verwendet wird, die spezifisch für den „Weiche-Entscheidung-Eingabe“-Fall sind, die Schaltungsanordnung 21d für die Multiplikation von Spalten der H_L -Matrix verwendet wird, die spezifisch für den „Harte-Entscheidung-Eingabe“-Fall sind, die Schaltungsanordnung 21e für die Multiplikation von Spalten der H_L -Matrix verwendet wird, die allgemein in den „Weiche-Entscheidung-Eingabe-“ und den „Harte-Entscheidung-Eingabe“-Fällen verwendet werden, die Schaltungsanordnung 21f für die Multiplikation von Spalten der $H_{R}^{- 1}$

-Matrix verwendet wird, die spezifisch für den „Weiche-Entscheidung-Eingabe“-Fall sind, und die Schaltungsanordnung 21g für die Multiplikation von Spalten der

H_{R}^{- 1}

-Matrix verwendet wird, die spezifisch für den „Harte-Entscheidung-Eingabe-“ Fall sind. 2f Figure 13 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code encoder in which the soft-input parity check matrix is derived from the hard-input matrix by swapping columns. For example, the LDPC parity encoder 21 from 2f the LDPC parity encoder 21 from 2c to implement. The LDPC parity encoder 21 comprises the encoder circuitry 21c-21g , the circuit arrangement 21c the circuit arrangement is used for the multiplication of columns of the H _L matrix which are specific for the "switch-decision-input" case 21d the circuit arrangement is used for the multiplication of columns of the H _L matrix which are specific for the “hard decision input” case 21e the circuit arrangement is used for the multiplication of columns of the H _L matrix which are generally used in the "soft-decision-input" and the "hard-decision-input" cases 21f for the multiplication of columns of the

H_{R.}^{- 1}

Matrix is used, which are specific for the "switch decision input" case, and the circuit arrangement 21g for the multiplication of columns of the

H_{R.}^{- 1}

Matrix is used which are specific to the "hard decision input" case.

Weitere Details und Aspekte des FEC-Codierers oder des OLT sind in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren der vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispiele (z. B. 1a bis 1c, 3a bis 4d) erwähnt. Der FEC-Codierer oder der OLT können ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren der vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispiele entsprechen.Further details and aspects of the FEC encoder or the OLT are to be found in connection with the proposed concept or one or more of the examples described above or below (e.g. 1a until 1c , 3a until 4d ) mentioned. The FEC encoder or the OLT can have one or more additional optional features that correspond to one or more aspects of the proposed concept or one or more of the examples described above or below.

Im Folgenden werden ein Vorwärtsfehlerkorrektur-Decodierer und ein entsprechendes Verfahren vorgestellt. 3a zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Vorwärtsfehlerkorrektur-Decodierers 30 und einer Optisches-Netzwerk-Einheit (ONU) 300, die einen Vorwärtsfehlerkorrektur-Decodierer 20 umfasst. Optional kann die ONU ferner einen FEC-Codierer umfassen, z. B. den FEC-Codierer 20, der in Verbindung mit einer der 2a bis 2f vorgestellt wird. Zum Beispiel kann die ONU die ONU sein, die in Verbindung mit 4a gezeigt ist. Zum Beispiel kann die ONU 300 Teil eines Passives-Optisches-Netzwerk-(PON-) Systems sein, z. B. des PON-Systems 100 von 1a oder des PON-Systems 400 von 4.A forward error correction decoder and a corresponding method are presented below. 3a Figure 13 shows a block diagram of an example of a forward error correction decoder 30th and an optical network unit (ONU) 300 having a forward error correction decoder 20th includes. Optionally, the ONU can further comprise an FEC encoder, e.g. B. the FEC encoder 20th , in conjunction with one of the 2a until 2f is presented. For example, the ONU may be the ONU associated with 4a is shown. For example, the ONU 300 Be part of a passive optical network (PON) system, e.g. B. the PON system 100 from 1a or the PON system 400 from 4th .

Der FEC-Decodierer 30 ist für eine Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und für eine Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet. Der FEC-Decodierer 30 ist ausgebildet, um ein Eingabesignal als LLR-Werte zu erhalten. Der FEC-Decodierer 30 ist ausgebildet, um das Eingabesignal unter Verwendung von iterativem LDPC-Decodieren, das auf einem LDPC-Code basiert, zu decodieren. Das Eingabesignal wird unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für eine Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, decodiert.The FEC decoder 30th is suitable for use with a hard decision input at a receiver and for use with a soft decision input at the receiver. The FEC decoder 30th is designed to receive an input signal as LLR values. The FEC decoder 30th is designed to decode the input signal using iterative LDPC decoding which is based on an LDPC code. The input signal is generated using a single LDPC code suitable for use with switch decision input and hard decision input at the receiver, or using one of two LDPC codes, each suitable for switch decision input. Input and hard decision input are apt to be decoded.

3 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels eines entsprechenden FEC-Decodierungsverfahrens, das für eine Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und für eine Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist. Das Decodierungsverfahren umfasst ein Erhalten 310 eines Eingabesignals als LLR-Werte. Der Verfahren umfasst ein Decodieren 330 des Eingabesignals unter Verwendung von iterativem LDPC-Decodieren, das auf einem LDPC-Code basiert. Das Eingabesignal wird unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für eine Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, decodiert. 3 Figure 12 shows a flow diagram of an example of a corresponding FEC decoding method suitable for use with hard decision input at a receiver and for use with soft decision input at the receiver. The decoding process includes obtaining 310 of an input signal as LLR values. The method includes decoding 330 of the input signal using iterative LDPC decoding based on an LDPC code. The input signal is generated using a single LDPC code suitable for use with switch decision input and hard decision input at the receiver, or using one of two LDPC codes, each suitable for switch decision input. Input and hard decision input are apt to be decoded.

Die folgende Beschreibung bezieht sich sowohl auf den FEC-Decodierer, der in 3a gezeigt ist, und auf das entsprechende Decodierungsverfahren von 3b. Merkmale, die in Verbindung mit dem FEC-Decodierer eingeführt wurden, können gleichfalls auf das FEC-Decodierungsverfahren angewendet werden und umgekehrt.The following description applies to both the FEC decoder used in 3a and the corresponding decoding method of 3b . Features introduced in connection with the FEC decoder can also be applied to the FEC decoding method and vice versa.

In dem Zusammenhang der vorliegenden Offenbarung wird der Begriff „FEC-Decodierer“ 30 als Bezeichnung für die Vorrichtung, die ausgebildet wird, um die decodierende Funktionalität bereitzustellen, verwendet. Im Allgemeinen kann der FEC-Decodierer 30 Schaltungsanordnungen oder Mittel 31-35 umfassen, die ausgebildet sind, um die Funktionalität des FEC-Decodierers 30 bereitzustellen. Zum Beispiel können die Schaltungsanordnungen oder Mittel 31-35 unter Verwendung anwendungsspezifischer Schaltungsanordnungen, unter Verwendung eines digitalen Signalprozessors oder unter Verwendung einer programmierbaren Hardwarekomponente, wie beispielsweise eines Prozessors, realisiert werden. Zum Beispiel, wie in 3c bis 3f gezeigt ist, kann der FEC-Decodierer 30 eine LDPC-Decodiererschaltungsanordnung 31 und eine Ausgabe-Schaltungsanordnung (oder Harte-Entscheidung-Schaltungsanordnung) 32 umfassen. Entsprechend kann der FEC-Decodierer 30 Mittel 31 zum Durchführen von LDPC-Decodieren und Ausgabemittel (oder Harte-Entscheidung-Mittel) 32 umfassen. Optional kann der FEC-Decodierer weitere Schaltungsanordnungen oder Mittel umfassen, z. B. Schaltungsanordnungen oder Mittel 34; 35 zum Vertauschen von LLR- oder Binärwerten. Wie in 3c bis 3f gezeigt ist, kann der FEC-Codierer 20 ferner Verbindungen für internes Verbinden der Schaltungsanordnungen oder Mittel der FEC, sowie Schaltnetzwerke zum selektiven Anlegen von Signalen an die Schaltungsanordnungen und/oder Mittel umfassen. Zum Beispiel können die Schalter basierend auf einem Weiche-/Harte-Eingabe-Signal 33 gesteuert werden. Wie in 3c bis 3f gezeigt, kann der OLT 300 (und/oder die ONU 200) eine LLR-Berechnungsschaltungsanordnung / Mittel für LLC-Berechnung 307 umfassen. Zusätzlich, Bezug nehmend auf 1b und 1c, kann der OLT 300 eine Avalanche-Fotodiode (APD) 301, einen Transimpedanzverstärker (TIA) 302, einen begrenzenden Verstärker (LA; limiting amplifier) 303 und einen Taktdaten-Wiederherstellungsblock 304 umfassen und/oder eine Avalanche-Fotodiode (APD) 301, einen Transimpedanzverstärker (TIA), eine automatische Verstärkungssteuerung (AGC) 305 und einen Analog-zu-Digital-Wandler (ADC) 306 umfassen.In the context of the present disclosure, the term “FEC decoder” 30 is used to denote the device which is designed to provide the decoding functionality. In general, the FEC decoder can 30th Circuit arrangements or means 31-35 that are designed to use the functionality of the FEC decoder 30th provide. For example, the circuit arrangements or means 31-35 using application-specific circuit arrangements, using a digital signal processor or using a programmable hardware component such as a processor. For example, as in 3c until 3f shown, the FEC decoder can 30th LDPC decoder circuitry 31 and output circuitry (or hard decision Circuit arrangement) 32 include. The FEC decoder can 30th middle 31 for performing LDPC decoding and output means (or hard decision means) 32. Optionally, the FEC decoder can comprise further circuit arrangements or means, e.g. B. circuit arrangements or means 34 ; 35 to swap LLR or binary values. As in 3c until 3f shown, the FEC encoder can 20th furthermore, connections for internally connecting the circuit arrangements or means of the FEC, as well as switching networks for the selective application of signals to the circuit arrangements and / or means. For example, the switches can be based on a soft / hard input signal 33 being controlled. As in 3c until 3f shown, the OLT 300 (and / or the ONU 200 ) LLR calculation circuitry / means for LLC calculation 307 include. Additionally, referring to 1b and 1c , the OLT 300 an avalanche photodiode (APD) 301 , a transimpedance amplifier (TIA) 302 , a limiting amplifier (LA) 303, and a clock data recovery block 304 include and / or an avalanche photodiode (APD) 301 , a transimpedance amplifier (TIA), an automatic gain control (AGC) 305 and an analog-to-digital converter (ADC) 306 include.

Der vorgeschlagene FEC-Decodierer 30 ist für eine Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und für eine Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet. Anders ausgedrückt ist der Decodierer 30 zum Decodieren eines Eingabesignals, das auf einer Weiche-Entscheidung-Eingabe basiert, und zum Decodieren eines Eingabesignals, das auf einer Harte-Entscheidung-Eingabe basiert, geeignet. In beiden Fällen wird das Eingabesignal jedoch als LLR- (Log-Likelihood-Ratio-) Werte erhalten, d. h. als Werte, die als Log-Likelihood-Verhältnisse ausgedrückt werden. Falls das Eingabesignal auf der Weiche-Entscheidung-Eingabe basiert, können die LLR-Werte die Weiche-Entscheidung-Eingabe repräsentieren. Falls das Eingabesignal auf einer Harte-Entscheidung-Eingabe, d. h. einer binären Eingabe, basiert, können die LLR-Werte, zwei vordefinierte LLR-Werte, verwendet werden, um die 0-en und die 1-en der Harte-Entscheidung-Eingabe zu repräsentieren. Wie in den 1b und 1c gezeigt ist und ferner in 3a, 3c bis 3f gezeigt ist, können die LLR-Werte von der LLR-Berechnungsschaltungsanordnung 307 bereitgestellt werden, die ausgebildet sein können, um die LLR-Werte basierend auf dem Eingabesignal bereitzustellen. Zum Beispiel kann die ONU 300 und/oder der OLT 200 die LLR-Berechnungsschaltungsanordnung 307 umfassen.The proposed FEC decoder 30th is suitable for use with a hard decision input at a receiver and for use with a soft decision input at the receiver. In other words, is the decoder 30th suitable for decoding an input signal based on a soft decision input and for decoding an input signal based on a hard decision input. In both cases, however, the input signal is obtained as LLR (log likelihood ratio) values, that is, as values expressed as log likelihood ratios. If the input signal is based on the switch decision input, the LLR values can represent the switch decision input. If the input signal is based on a hard decision input, ie a binary input, the LLR values, two predefined LLR values, can be used to assign the 0's and the 1's of the hard decision input represent. As in the 1b and 1c is shown and also in 3a , 3c until 3f shown, the LLR values can be obtained from the LLR calculation circuitry 307 which can be configured to provide the LLR values based on the input signal. For example, the ONU 300 and / or the OLT 200 the LLR calculation circuitry 307 include.

Der FEC-Decodierer, z. B. die LDPC-Decodierer-Schaltungsanordnung 31, ist ausgebildet, um das Eingabesignal unter Verwendung von iterativem LDPC-Decodieren, das auf einem LDPC-Code basiert, zu decodieren. Wie vorangehend dargestellt, nimmt ein LDPC-Decodierer, wie beispielsweise der LDPC-Decodierer 31, im Allgemeinen ein LDPC-Codewort als eine Eingabe und verwendet eine sogenannte Paritätsprüfungsmatrix (auch H-Matrix genannt), um ein Syndrom des Codeworts (unter Verwendung einer Matrixmultiplikation) zu berechnen. Im Allgemeinen wird ein LDPC-Code durch seine Paritätsprüfungsmatrix H charakterisiert. Wie der Name schon sagt, kann die Paritätsprüfungsmatrix H verwendet werden, um ein LDPC-Codewort x auf Gültigkeit zu prüfen. Das Syndrom zeigt an, ob das Codewort korrekt ist - falls das Syndrom 0 ist (d. h. alle Bits des logischen Syndroms sind logisch 0), ist das Codewort korrekt. Falls nicht, oder genauer gesagt, solange dies nicht der Fall ist (und eine maximale Anzahl von Iterationen nicht erreicht wurde), wird ein iterativer Prozess, der Nachrichtenübergabe umfasst, verwendet, um das Codewort zu korrigieren, durch Übergeben von „Nachrichten“ zwischen den variablen Bitknoten (des Codeworts) und den sogenannten Prüfknoten (des Syndroms), gemäß einem Decodierer-Algorithmus. Zum Beispiel kann der LDPC-Decodierer 31 ausgebildet sein, um iteratives LDPC-Decodieren, unter Verwendung von z. B. dem Min-Summen- oder dem Summen-Produkt-Verfahren, auszuführen. Der Decodierer nimmt die Eingabe (d. h. das LDPC-Codewort) als LLR-Werte l_in=[l_in,1,...,l_in,N]. Die Eingabe-LLR-Werte können aus dem Eingabesignal für die übertragenen Bits hergeleitet werden. Für punktierte Bits können sie auf 0 gesetzt werden und für verkürzte Bits können die Eingabe-LLR-Werte auf den maximalen LLR-Wert gesetzt werden. In jeder Iteration kann der Decodierer LLR-Ausgabewerte lout ergeben und die binäre Ausgabe x̂ kann aus der LLR-Ausgabe hergeleitet werden als ${\hat{x}}_{i} = {\begin{matrix} 1 for l_{out, i} < 0 \\ 0 for l_{out, i} \geq 0 \end{matrix}$

The FEC decoder, e.g. B. the LDPC decoder circuitry 31 , is designed to decode the input signal using iterative LDPC decoding based on an LDPC code. As shown above, an LDPC decoder such as the LDPC decoder takes 31 , generally an LDPC code word as an input, and uses a so-called parity check matrix (also called an H matrix) to calculate a syndrome of the code word (using matrix multiplication). In general, an LDPC code is characterized by its parity check matrix H. As the name suggests, the parity check matrix H can be used to check an LDPC code word x for validity. The syndrome indicates whether the code word is correct - if the syndrome is 0 (ie all bits of the logical syndrome are logical 0), the code word is correct. If not, or more precisely as long as this is not the case (and a maximum number of iterations has not been reached), an iterative process that includes message passing is used to correct the codeword by passing "messages" between the variable bit node (of the code word) and the so-called check node (of the syndrome), according to a decoder algorithm. For example, the LDPC decoder 31 be adapted to iterative LDPC decoding, using e.g. B. the min-sum or the sum-product method. The decoder takes the input (ie the LDPC code word) as LLR values l _in = [l _{in, 1} , ..., l _{in, N} ]. The input LLR values can be derived from the input signal for the transmitted bits. For punctured bits they can be set to 0 and for shortened bits the input LLR values can be set to the maximum LLR value. In each iteration the decoder can give LLR output values lout and the binary output x̂ can be derived from the LLR output as

{\hat{x}}_{i} = {\begin{matrix} 1 for l_{out, i} < 0 \\ 0 for l_{out, i} \geq 0 \end{matrix}

Die Iterationen können gestoppt werden, wenn die Paritätsprüfungsgleichung H·x̂=0 erfüllt ist oder wenn die maximale Anzahl von Iterationen erreicht ist. Die binäre Ausgabe û kann die Teilmenge von x̂ sein, die den Daten (d. h. den Nutzlast) -Bits entspricht.The iterations can be stopped when the parity check equation H · x̂ = 0 is satisfied or when the maximum number of iterations is reached. The binary output û can be the subset of x̂ that corresponds to the data (i.e., payload) bits.

Ähnlich zu dem Codierungsprozess, der in Verbindung mit 2a bis 2f dargelegt ist, basiert der Decodierungsprozess auch auf einem Verwenden von einem oder zwei LDPC-Codes. Anders ausgedrückt, wird das Eingabesignal unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für eine Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, decodiert.Similar to the coding process used in conjunction with 2a until 2f As stated, the decoding process is also based on using one or two LDPC codes. In other words, the input signal is generated using a single LDPC code suitable for use with switch-decision input and hard-decision input at the receiver, or using one of two LDPC codes, each for switch -Decision- Input and hard decision input are apt to be decoded.

Zum Beispiel kann das Eingabesignal unter Verwendung desselben LDPC-Codes mit Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und mit Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger erzeugt werden. Anders ausgedrückt kann der FEC-Decodierer ausgebildet sein, um denselben LDPC-Code und somit auch dieselbe Decodierungs-Schaltungsanordnung zu verwenden, um das Eingabesignal zu decodieren, unabhängig davon, ob das Eingabesignal auf einer Weiche-Entscheidung-Eingabe oder einer Harte-Entscheidung-Eingabe basiert. Zum Beispiel, wie in Verbindung mit 2a bis 2f dargestellt, kann das Eingabesignal unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes erzeugt werden, bei dem Performance für gute Performance mit Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe ausgeglichen ist. In diesem Fall kann der FEC-Decodierer auf die gleiche Weise arbeiten, wobei das Eingabesignal auf Weiche-Entscheidung-Eingabe basiert, und das Eingabesignal auf Harte-Entscheidung-Eingabe basiert. Bei diesem Beispiel, bei dem derselbe Code für Harte- und Weiche-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, ändert sich das LDPC-Decodierer-Verhalten möglicherweise nicht zwischen der Weiche- und Harte-Entscheidung-Eingabe. 3c zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Decodierers, der den gleichen Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode für harte und weiche Eingabe verwendet. In 3c wird das Signal y dem LLR-Berechnungsblock 307 bereitgestellt, der dem LDPC-Decodierer 31, der das iterative LDPC-Decodieren ausführt, die LLR-Werte bereitstellt. Sobald der LDPC-Decodierer den iterativen Decodierungsprozess beendet hat, kann die Ausgabe des LDPC-Decodierers 31 als LLR-Werte dem Harte-Entscheidung-Block 32 bereitgestellt werden, der verwendet werden kann, um die LLR-Werte in binäre Werte umzuwandeln und die binäre Ausgabe û auszugeben.For example, the input signal can be generated using the same LDPC code with hard decision input at the receiver and with soft decision input at the receiver. In other words, the FEC decoder can be designed to use the same LDPC code and thus also the same decoding circuitry to decode the input signal, regardless of whether the input signal is based on a soft decision input or a hard decision input. Input based. For example, as in connection with 2a until 2f As shown, the input signal can be generated using a single LDPC code where performance is balanced for good performance with hard decision input and soft decision input. In this case, the FEC decoder can operate in the same way with the input signal based on soft decision input and the input signal based on hard decision input. In this example, where the same code is used for hard and soft decision input, the LDPC decoder behavior may not change between soft and hard decision input. 3c Figure 13 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code decoder that uses the same low density parity check code for hard and soft input. In 3c the signal y is sent to the LLR calculation block 307 provided to the LDPC decoder 31 that performs the iterative LDPC decoding that provides the LLR values. Once the LDPC decoder finishes the iterative decoding process, the output of the LDPC decoder 31 the hard decision block as LLR values 32 which can be used to convert the LLR values to binary values and to output the binary output û.

Alternativ kann derselbe LDPC-Code verwendet werden, aber unterschiedliche Sätze von Bits können für Verkürzen / Punktieren verwendet werden. Anders ausgedrückt, kann das Eingabesignal unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes (d.h. der gleiche für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe) decodiert werden, unter Verwendung eines ersten Satzes von Punktierungs-Bits und/oder eines ersten Satzes von Verkürzungs-Bits mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und eines zweiten Satzes von Punktierungs-Bits und/oder eines zweiten Satzes von Verkürzungs-Bits mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger. Anders ausgedrückt kann der FEC-Decodierer oder die LLR-Berechnungsschaltungsanordnung ausgebildet sein, um Verkürzen und/oder Punktieren unter Verwendung eines ersten Satzes von Punktierungs-Bits und/oder eines ersten Satzes von Verkürzungs-Bits zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger auszumachen, und um Verkürzen und/oder Punktieren unter Verwendung eines zweiten Satzes von Punktierungs-Bits und/oder eines zweiten Satz von Verkürzungs-Bits zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger auszumachen. Zum Beispiel können der erste und der zweite Satz von Verkürzungsbits disjunkt sein, und der erste und der zweite Satz von Punktierungs-Bits können disjunkt sein. Anders ausgedrückt kann ein einzelner LDPC-Code verwendet werden, der unterschiedliche Punktierungs- und/oder Verkürzungsstrukturen (und/oder eine Anzahl von Punktierungs-/Verkürzungs-Bits) verwendet, wenn er mit Weiche-Entscheidung-Eingabe arbeitet oder wenn er mit Harte-Entscheidung-Eingabe arbeitet. Zum Beispiel kann die Verwendung der unterschiedlichen Punktierungs- und/oder Verkürzungsstruktur an der LLR-Berechnungsschaltungsanordnung implementiert werden, bevor das LDPC-Codewort den LDPC-Decodierer erreicht.Alternatively, the same LDPC code can be used, but different sets of bits can be used for truncation / puncturing. In other words, the input signal can be decoded using a single LDPC code (ie, the same for soft decision input and hard decision input) using a first set of puncturing bits and / or a first set of truncation Bits with a soft decision input at the receiver and a second set of puncturing bits and / or a second set of truncation bits with a hard decision input at the receiver. In other words, the FEC decoder or LLR calculation circuitry can be configured to shorten and / or puncture using a first set of puncturing bits and / or a first set of shortening bits for use with a soft decision input to the receiver and to identify truncation and / or puncturing using a second set of puncturing bits and / or a second set of truncation bits for use with a hard decision input at the receiver. For example, the first and second sets of shortening bits can be disjoint, and the first and second sets of puncturing bits can be disjoint. In other words, a single LDPC code can be used which uses different puncturing and / or shortening structures (and / or a number of puncturing / shortening bits) when working with soft decision input or when working with hard- Decision input works. For example, the use of the different puncturing and / or shortening structure on the LLR calculation circuitry can be implemented before the LDPC codeword reaches the LDPC decoder.

Bei dem Beispiel, das in 3c gezeigt ist, wird der gleiche LDPC-Code mit einer unterschiedlichen Punktierungs- und/oder Verkürzungsstruktur verwendet. Wie in 3d gezeigt ist, kann der LLR-Berechnungsblock 307, der die LLR-Werte aus dem empfangenen Signal y herleitet und die l_i=0 -Werte für punktierte Bits oder die l_i=l_max -Werte für verkürzte Bits einfügt, diese Operation für weiche und harte Eingabe unterschiedlich durchführen, basierend auf einem harten/weichen Eingabesignal 33. 3d zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Decodierers, der unterschiedliches Punktieren/Kürzen für harte und weiche Eingabe verwendet, was in den Log-Likelihood-Verhältnis-Block 307 eingefügt wird.In the example shown in 3c is shown, the same LDPC code is used with a different puncturing and / or shortening structure. As in 3d shown, the LLR calculation block 307 , which derives the LLR values from the received signal y and _{inserts the l i} = 0 values for punctured bits or the l _i = l _max values for truncated bits, perform this operation differently for soft and hard input based on a hard / soft input signal 33 . 3d Figure 12 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code decoder that uses different puncturing / truncation for hard and soft input, resulting in the log-likelihood ratio block 307 is inserted.

Alternativ kann, wie vorangehend beschrieben, das Eingabesignal unter Verwendung von zwei LDPC-Codes erzeugt werden. Zum Beispiel kann einer der LDPC-Codes für eine Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet werden, und der andere LDPC-Code kann für eine Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet werden. In diesem Fall kann das Eingabesignal und somit das LDPC-Codewort basierend auf unterschiedlichen LDPC-Codes decodiert werden, abhängig davon, ob das Eingabe-Signal auf einer Weiche-Entscheidung-Eingabe basiert oder ob das Eingabe-Signal auf einer Harte-Entscheidung-Eingabe basiert. Dementsprechend kann einer der LDPC-Codes für eine Harte-Entscheidung-Eingabe optimiert werden und der andere LDPC-Code kann für eine Weiche-Entscheidung-Eingabe optimiert werden. Wieder gibt es (zumindest) zwei Möglichkeiten - zwei vollständig getrennte LDPC-Codes können verwendet werden, oder einer der LDPC-Codes kann von dem anderen hergeleitet werden. Anders ausgedrückt kann der LDPC-Code, der verwendet wird, um ein Eingabesignal zu decodieren, das auf einer Weiche-Entscheidung-Eingabe basiert, unabhängig von dem LDPC-Code sein, der verwendet wird, um ein Eingabesignal zu decodieren, das auf einer Harte-Entscheidung-Eingabe basiert. In diesem Fall kann der FEC-Decodierer zwei Sätze der Decodiererschaltungsanordnung umfassen, einen zum Decodieren eines Eingabesignals, das auf einer Weiche-Entscheidung-Eingabe basiert und den anderen zum Decodieren eines Eingabesignals das auf einer Harte-Entscheidung-Eingabe basiert. In diesem Fall können unterschiedliche Decodierer 31a; 31b verwendet werden, wobei einer der Decodierer für Eingabesignale verwendet wird, die auf einer Weiche-Entscheidung-Eingabe basieren, und der andere für Eingabesignale verwendet wird, die auf einer Harte-Entscheidung-Eingabe basieren. 3e zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Decodierers, der zwischen unterschiedlichen Niedrigdichte-Paritätsprüfungscodes für harte und weiche Eingabe schaltet. Wieder wird das Harte-/Weiche-Eingabe-Signal 33 verwendet, um zwischen den zwei Decodierern 31a; 31b zu schalten, abhängig davon, ob das Eingabesignal auf einer Weiche-Entscheidung-Eingabe basiert oder auf einer Harte-Entscheidung-Eingabe basiert.Alternatively, as previously described, the input signal can be generated using two LDPC codes. For example, one of the LDPC codes can be used for use with soft decision input at the receiver and the other LDPC code can be used for use with hard decision input at the receiver. In this case, the input signal and thus the LDPC code word can be decoded based on different LDPC codes, depending on whether the input signal is based on a soft decision input or whether the input signal is based on a hard decision input based. Accordingly, one of the LDPC codes can be optimized for hard decision input and the other LDPC code can be optimized for soft decision input. Again there are (at least) two options - two completely separate LDPC codes can be used, or one the LDPC code can be derived from the other. In other words, the LDPC code used to decode an input signal based on a soft decision input may be independent of the LDPC code used to decode an input signal based on a hard one -Decision-input based. In this case, the FEC decoder may include two sets of decoder circuitry, one for decoding an input signal based on a soft decision input and the other for decoding an input signal based on a hard decision input. In this case, different decoders can be used 31a ; 31b can be used, one of the decoders being used for input signals based on a soft decision input and the other being used for input signals based on a hard decision input. 3e Figure 12 is a schematic diagram of an example of a low density parity check code decoder that switches between different low density parity check codes for hard and soft input. The hard / soft input signal becomes again 33 used to switch between the two decoders 31a ; 31b to switch, depending on whether the input signal is based on a soft decision input or based on a hard decision input.

Alternativ kann einer der LDPC-Codes voneinander hergeleitet werden, so dass große Abschnitte der Decodiererschaltungsanordnung zum Decodieren eines Eingabesignals, das auf Weiche-Entscheidung-Eingabe basiert, und zum Decodieren eines Eingabesignals, das auf Harte-Entscheidung-Eingabe basiert, verwendet werden können. Zum Beispiel kann einer der LDPC-Codes von dem anderen LDPC-Code über eine oder mehrere Matrixoperationen hergeleitet werden. Zum Beispiel können zwei LDPC-Codes verwendet werden, wobei einer für Weiche-Entscheidung-Eingabe optimiert ist und einer für Harte-Entscheidung-Eingabe optimiert ist, wobei eine Matrix aus der anderen Matrix durch einfache Matrixoperationen hergeleitet wird, und die außerhalb des Decodierers selbst durchgeführt werden können. Zum Beispiel wird der LDPC-Code, der mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, von dem LDPC-Code hergeleitet, der über einen Austausch von Spalten einer Paritätsmatrix des LDPC-Codes, der zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird. Anders ausgedrückt kann durch einen Austausch von Spalten in der Paritätsprüfungsmatrix die Weiche-Entscheidung-Matrix von der Harte-Entscheidung-optimierten Matrix hergeleitet werden, durch Verwenden einer Decodierer-Hardware und Tauschen der LLR-Werte (gemäß den ausgetauschten Spalten in der Paritätsprüfungsmatrix) an dem Eingang des LDPC-Decodierers, oder durch ein anderes Tauschen der LLR-Werte oder der Harte-Entscheidung-Ausgabe an dem Ausgang des LDPC-Decodierers (gemäß der ausgetauschten Spalten in der Paritätsprüfungsmatrix). Zum Beispiel kann der FEC-Decodierer ausgebildet sein, um die Reihenfolge der LLR-Werte gemäß dem Austausch der Spalten bei dem Decodieren der Weiche-Entscheidung-Eingabe zu ändern. Der FEC-Decodierer kann ausgebildet sein, um die Reihenfolge der LLR-Werte, die das Eingabesignal repräsentieren, zu ändern, bevor er die LLR-Werte der LDPC-Decodierer-Schaltungsanordnung bereitstellt, und um die Reihenfolge nach dem iterativen LDPC-Decodieren zurück zu ändern. Dies ist in 3f gezeigt, die ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungscode-Decodierers zeigt, wobei Eingabe-Log-Likelihood-Verhältnis und Ausgabe-Bitreihenfolge für Weiche- und Harte-Entscheidung-Eingabe verändert werden.Alternatively, one of the LDPC codes can be derived from one another so that large portions of decoder circuitry can be used to decode an input signal based on soft decision input and to decode an input signal based on hard decision input. For example, one of the LDPC codes can be derived from the other LDPC code via one or more matrix operations. For example, two LDPC codes can be used, one optimized for soft decision input and one optimized for hard decision input, one matrix being derived from the other matrix by simple matrix operations, and the one outside of the decoder itself can be carried out. For example, the LDPC code used with a soft decision input is derived from the LDPC code used via an exchange of columns of a parity matrix of the LDPC code used for use with a hard decision input is used with a hard decision input. In other words, by exchanging columns in the parity check matrix, the soft decision matrix can be derived from the hard decision optimized matrix by using decoder hardware and exchanging the LLR values (according to the exchanged columns in the parity check matrix) the input of the LDPC decoder, or by some other swapping of the LLR values or the hard decision output at the output of the LDPC decoder (according to the exchanged columns in the parity check matrix). For example, the FEC decoder can be designed to change the order of the LLR values in accordance with the replacement of the columns when decoding the switch decision input. The FEC decoder can be designed to change the order of the LLR values which represent the input signal before it provides the LLR values to the LDPC decoder circuit arrangement, and to change the order back after the iterative LDPC decoding change. This is in 3f which is a schematic diagram of an example of a low density parity check code decoder with input log-likelihood ratio and output bit order changed for soft and hard decision inputs.

Für dieses Beispiel, bei dem Spalten zwischen Weiche- und Harte-Entscheidung-Eingabe-Operation gewechselt werden, kann der Decodierer selbst für Harte- und Weiche-Entscheidung-Eingabe gleich bleiben. Wie in 3f gezeigt, können in einer zusätzlichen Vorverarbeitungs- und Nachverarbeitungsstufe die Eingabe-LLR-Positionen und Ausgabe-Bit-Positionen für den Weiche- oder Harte-Entscheidung-Modus geändert werden. In dem LDPC-Decodierer 30 von 3f werden die LLR-Werte in einen Swap-LLR-Block 34 eingespeist, bevor sie in den LDPC-Decodierer 31 und in den Harte-Entscheidung-Block 32 eingespeist werden, bevor sie in einen anderen Swap-LLR-Block 35 eingespeist werden. Da die Ausgabe des Harte-Entscheidung-Blocks 32 entgegen der Nomenklatur Binärwerte ist, wird der Swap-LLR-Block 35 verwendet, um die Binärwerte-Ausgabe durch den Harte-Entscheidung-Block 32 zu tauschen (swap).For this example, where columns are switched between soft and hard decision input operations, the decoder can remain the same even for hard and soft decision input. As in 3f shown, the input LLR positions and output bit positions for the soft or hard decision mode can be changed in an additional pre-processing and post-processing stage. In the LDPC decoder 30th from 3f the LLR values are in a swap LLR block 34 fed before going into the LDPC decoder 31 and in the hard decision block 32 be fed before they swap into another LLR block 35 be fed in. Since the output of the hard decision block 32 Contrary to the binary values nomenclature, the swap becomes the LLR block 35 used to output the binary values through the hard decision block 32 to be exchanged (swap).

An dem Eingang bedeutet dies, dass das Weiche-Eingabe-LLR gemäß l_in,s = [l_in,N-P+1, ...,l_in,N l_in,P+1, ...,l_in,N-P l_in,1, ...,l_in,P] neu angeordnet werden kann. An dem Ausgang kann dies erneut x̂_s = [x̂_N-P+1, ... , x̂_Nx̂_P+1,... , x̂_N-P x̂₁,..., x̂_P] durchgeführt werden, um die richtige Bitreihenfolge an dem Ausgang zu erhalten.At the input this means that the switch input LLR according to l _{in, s} = [l _{in, N-P + 1} , ..., l _{in, N} l _{in, P + 1} , ..., l _{in , NP} l _{in, 1} , ..., l _{in, P} ] can be rearranged. At the output, this can again be carried out x̂ _s = [x̂ _{N-P + 1} , ..., x̂ _N x̂ _{P + 1} , ..., x̂ _NP x̂ ₁ , ..., x̂ _P ] to obtain the correct To get the bit order at the output.

Weitere Details und Aspekte des FEC-Decodierers oder der ONU sind in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren der vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispiele (z. B. 1a bis 2f, 4a bis 4d) erwähnt. Der FEC-Decodierer oder die ONU können ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren der vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Beispiele entsprechen.Further details and aspects of the FEC decoder or the ONU are to be found in connection with the proposed concept or one or more of the examples described above or below (e.g. 1a until 2f , 4a until 4d ) mentioned. The FEC decoder or the ONU can have one or more additional optional features that correspond to one or more aspects of the proposed concept or one or more of the examples described above or below.

Wie vorangehend ausgeführt, kann das PON-Übertragungssystem mehrere LDPC-Code-Optionen unterstützen, abhängig von der Übertragungsgeschwindigkeit und der Empfängerarchitektur. Bei einigen PON kann die Übertragungsgeschwindigkeit streng mit der verwendeten Wellenlänge gekoppelt sein und die FEC kann für eine bestimmte Übertragungsgeschwindigkeit/Wellenlänge festgelegt sein. Für das FEC-Codierungs-/Decodierungsschema, das in Verbindung mit 1A bis 3f beschrieben wird, kann auch die Auswahl der LDPC-Code-Optionen abhängig von der Übertragungsgeschwindigkeit/Wellenlänge verwendet werden. Zum Beispiel kann der Harte-Entscheidung-Codierer/Decodierer immer in dem 25G-Modus verwendet werden und der Weiche-Entscheidung-Codierer/Decodierer kann immer in dem 50G-Modus verwendet werden.As stated above, the PON transmission system can support several LDPC code options, depending on the transmission speed and the receiver architecture. For some PON, the transmission speed can be strictly linked to the wavelength used and the FEC can be fixed for a certain transmission speed / wavelength. For the FEC encoding / decoding scheme used in conjunction with 1A until 3f is described, the selection of the LDPC code options depending on the transmission speed / wavelength can also be used. For example, the hard decision encoder / decoder can always be used in the 25G mode and the soft decision encoder / decoder can always be used in the 50G mode.

Aber abhängig von der Empfängerarchitektur kann es von Vorteil sein, den Harte-Entscheidung- und den Weiche-Entscheidung-Modus für die gleiche Übertragungsgeschwindigkeit/Wellenlänge zu erlauben und die FEC-Einstellung basierend auf einem anderen Kriterium zu wählen.But depending on the receiver architecture, it can be advantageous to allow the hard decision and the soft decision mode for the same transmission speed / wavelength and to choose the FEC setting based on a different criterion.

4a zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines passiven optischen Netzwerksystems 400. Das PON-System 400 umfasst einen OLT 200 und eine oder mehrere (z. B. eine Mehrzahl von) ONUs 300. Das PON-System 400 unterstützt Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Codierer (z. B. wie in 2a bis 2f gezeigt) und einem FEC-Decodierer (z. B. wie in 3a bis 3f gezeigt), die (beide) geeignet sind für (z. B. optimiert für) eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung. Anders ausgedrückt kann das PON-System mit Empfängern arbeiten, die Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe unterstützen. Folglich können die FEC-Decodierer, die von den Empfängern verwendet werden, ein Decodieren von Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe unterstützen, und der Sender, der die Signale sendet, die von den FEC-Decodierern gesendet werden, kann ein Erzeugen von FEC-Daten zur Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und FEC-Daten zur Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe unterstützen. Zum Beispiel können die O-NUs solche Empfänger umfassen und der OLT kann den Sender umfassen. Andererseits werden Signale möglicherweise nicht nur von dem OLT an die ONUs gesendet, sondern auch von den ONUs zu dem OLT. Folglich kann der OLT einen solchen Empfänger umfassen und die eine oder die mehreren ONUs können solche Sender umfassen. Zum Beispiel können die Empfänger, z. B. der einen oder der mehreren ONUs 300 und optional des OLT 200, für ein Decodieren von Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe geeignet sein. Andererseits können die Sender, z. B. des OLT 200 und optional der einen oder der mehreren ONUs 300, geeignet sein, um FEC-Daten zur Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und zur Erzeugung von FEC-Daten zur Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe zu erzeugen. Der Codierer und der Decodierer, z. B. der FEC-Codierer 20 und der FEC-Decodierer 30, sind in der Lage oder dazu ausgebildet, um zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung zu schalten 460. Anders ausgedrückt ist der Codierer fähig, FEC-Daten zur Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und FEC-Daten zur Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe zu erzeugen, und ist in der Lage oder dazu ausgebildet, zwischen einem Erzeugen von FEC-Daten zur Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und einem Erzeugen von FEC-Daten zur Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe zu schalten. Entsprechend ist der Decodierer fähig, Weiche-Entscheidung-Eingabe zu decodieren und fähig, Harte-Entscheidung-Eingabe zu decodieren und in der Lage dazu oder ausgebildet, um zwischen einem Decodieren von Harte-Entscheidung-Eingabe und einem Decodieren von Weiche-Entscheidung-Eingabe zu schalten. Falls die Weiche-Entscheidung-Eingabe und die Harte-Entscheidung-Eingabe basierend auf dem gleichen LDPC-Code decodiert werden, ist möglicherweise kein Schalten an dem Decodierer und an dem Codierer notwendig. 4a Figure 10 shows a block diagram of an example of a passive optical network system 400 . The PON system 400 includes an OLT 200 and one or more (e.g., a plurality of) ONUs 300 . The PON system 400 supports hard decision input receivers and soft decision input receivers with a forward error correction (FEC) encoder (e.g., as in 2a until 2f shown) and an FEC decoder (e.g. as in 3a until 3f shown), which are (both) suitable for (e.g. optimized for) a hard decision input setting and a soft decision input setting. In other words, the PON system can work with receivers that support hard decision input and soft decision input. Thus, the FEC decoders used by the receivers can support decoding of soft decision input and hard decision input, and the transmitter that sends the signals sent by the FEC decoders can one Support generation of FEC data for use with soft decision input and FEC data for use with hard decision input. For example, the O-NUs can include such receivers and the OLT can include the transmitter. On the other hand, signals may not only be sent from the OLT to the ONUs, but also from the ONUs to the OLT. Thus, the OLT can include such a receiver and the one or more ONUs can include such transmitters. For example, the recipients, e.g. B. the one or more ONUs 300 and optionally the OLT 200 , be suitable for decoding hard decision input and soft decision input. On the other hand, the transmitters, e.g. B. the OLT 200 and optionally the one or more ONUs 300 , be suitable for generating FEC data for use with soft decision input and for generating FEC data for use with hard decision input. The encoder and the decoder, e.g. B. the FEC encoder 20th and the FEC decoder 30th , are able or configured to switch 460 between the hard decision input setting and the soft decision input setting. In other words, the encoder is capable of FEC data for use with soft decision input and generate FEC data for use with hard decision input, and is capable of or adapted to choose between generating FEC data for use with soft decision input and generating FEC data for use with hard -Decision-input to switch. Correspondingly, the decoder is capable of decoding soft decision input and capable of decoding hard decision input and is capable of or designed to switch between decoding hard decision input and decoding soft decision input to switch. If the soft decision input and the hard decision input are decoded based on the same LDPC code, switching at the decoder and at the encoder may not be necessary.

4a zeigt ferner den OLT 200, der für das PON-System 400 geeignet ist, das Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem Vorwärtsfehler- FEC-Codierer und einem FEC-Decodierer, geeignet für (z. B. optimiert für) eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung, unterstützt, wobei der Codierer und Decodierer in der Lage oder ausgebildet sind, um zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung zu schalten. 4a zeigt ferner eine oder mehrere ONUs 300, die für das PON-System 400 geeignet sind, das Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem FEC-Codierer und einem FEC-Decodierer, geeignet für (z. B. optimiert für) eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung, unterstützt, wobei der Codierer und Decodierer in der Lage dazu sind, oder ausgebildet sind, um zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung zu schalten. Zum Beispiel können die Codierer und Decodierer, die in dem PON-System 400, z. B. von dem OLT 200 und der einen oder mehreren ONUs 300, verwendet werden, dem FEC-Codierer 20 und dem FEC-Decodierer 30, die in Verbindung mit 2a bis 3f beschrieben sind, entsprechen. 4a also shows the OLT 200 that for the PON system 400 is suitable, the hard decision input receiver and soft decision input receiver with a forward error FEC encoder and an FEC decoder suitable for (e.g. optimized for) a hard decision input setting and a soft decision input setting, supported, wherein the encoder and decoder are able or configured to switch between the hard decision input setting and the soft decision input setting. 4a also shows one or more ONUs 300 that is for the PON system 400 are suitable, the hard decision input receiver and soft decision input receiver with an FEC encoder and an FEC decoder, suitable for (e.g. optimized for) a hard decision input setting and a Soft decision input setting, supported, wherein the encoder and decoder are capable of, or are designed to switch between the hard decision input setting and the soft decision input setting. For example, the encoders and decoders used in the PON system 400 , e.g. B. from the OLT 200 and the one or more ONUs 300 , the FEC encoder 20th and the FEC decoder 30th associated with 2a until 3f are described.

4b zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels von entsprechenden Verfahren für einen Optische-Leitung-Anschluss und für eine Optisches-Netzwerk-Einheit eines passiven optischen Netzwerks. Das Verfahren für den OLT 200 umfasst ein Schalten 460 des Codierers und Decodierers zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung. Das Verfahren für die ONU 300 umfasst ebenfalls das Schalten 460 des Codierers und Decodierers zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung. 4b FIG. 3 shows a flow diagram of an example of corresponding methods for an optical line connection and for an optical network unit of a passive optical network. The procedure for the OLT 200 includes switching 460 of the encoder and decoder between the hard decision input setting and the soft decision input setting. The procedure for the ONU 300 also includes switching 460 of the encoder and decoder between the hard decision input setting and the soft decision input setting.

Wie vorangehend ausgeführt, sind die Codierer und Decodierer, die in dem PON-System 400 verwendet werden, z. B. durch den OLT 200 und die eine oder die mehreren ONUs 300, in der Lage, unter Verwendung einer Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und unter Verwendung einer Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung zu arbeiten. In einigen Fällen hängt die Verwendung der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung oder der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung von der verwendeten Übertragungsgeschwindigkeit und/oder Wellenlänge ab. Anders ausgedrückt kann die Verwendung der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung (z. B. Harte-Eingabe-FEC-Einstellung) und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-FEC-Einstellung (z. B. Weiche-Eingabe-FEC-Einstellung) durch die verwendete Übertragungsgeschwindigkeit bestimmt 410 werden. Zum Beispiel, falls oder sobald das PON-System 400 mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 25 Gbit/s arbeitet, kann die Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung verwendet werden, und bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 50 Gbit/s oder 100 Gbit/s kann die Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Verwendung der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung (z. B. Harte-Eingabe-FEC-Einstellung) und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung (z. B. Weiche-Eingabe-FEC-Einstellung) durch die verwendete Wellenlänge bestimmt 420 werden. Zum Beispiel, falls eine erste Wellenlänge oder ein erstes Wellenlängenband verwendet wird, kann die Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung verwendet werden, und falls eine zweite Wellenlänge oder ein zweites Wellenlängenband verwendet wird, kann die Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung verwendet werden.As previously stated, the encoders and decoders are included in the PON system 400 be used, e.g. B. by the OLT 200 and the one or more ONUs 300 , able to operate using a hard decision input setting and using a soft decision input setting. In some cases, the use of the hard decision input setting or the soft decision input setting depends on the transmission speed and / or wavelength used. In other words, the use of the hard decision input setting (e.g. hard input FEC setting) and the soft decision input FEC setting (e.g. soft input FEC setting) determined 410 by the transmission speed used. For example, if or when the PON system 400 operates at a transmission speed of 25 Gbit / s, the hard decision input setting can be used, and at a transmission speed of 50 Gbit / s or 100 Gbit / s the soft decision input setting can be used. Alternatively or additionally, the hard decision input setting (e.g. hard input FEC setting) and the soft decision input setting (e.g. soft input FEC setting) can be used the wavelength used can be determined 420. For example, if a first wavelength or band is used, the hard decision input setting can be used, and if a second wavelength or band is used, the soft decision input setting can be used.

Bei einigen Beispielen wird die zu verwendende FEC-Einstellung von dem OLT bestimmt/definiert und den ONUs in einem Overhead-Kanal, z. B. der OC (Optical Coding) - Struktur, die Teil des Anfangsblocks jedes Übertragungsrahmens ist, kommuniziert. In diesem Zusammenhang kann die FEC-Einstellung definieren, ob die Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung oder die Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung verwendet wird. Zum Beispiel kann die zu verwendende FEC-Einstellung von dem OLT bestimmt 440 werden und den ONUs in einem Overhead-Kanal (z. B. einem logischen Kanal zum Übertragen von Steuerinformationen, die Teil eines Anfangsblocks der jeweiligen Frames sein können) kommuniziert werden. Entsprechend kann der OLT ausgebildet sein, um die zu verwendende FEC-Einstellung zu bestimmen 440 und die zu verwendende FEC-Einstellung an die eine oder die mehreren optischen ONUs des PON-Systems in dem Overhead-Kanal zu kommunizieren. Die ONU oder die eine oder die mehreren ONUs können ausgebildet sein, um die zu verwendende FEC-Einstellung von dem PON-System in dem Overhead-Kanal zu empfangen. Der Overhead-Kanal kann durch eine FEC geschützt werden, die robuster ist und zuverlässig mit beiden Arten von Empfängern empfangen werden kann. Dies kann durch eine unterschiedliche FEC oder durch Verwenden einer vordefinierten LDPC-Einstellung (entweder die der weichen Eingabe oder der harten Eingabe) erreicht werden, jedoch mit zusätzlichem Schutz durch eine reduzierte Coderate (durch reduzierte Punktierung P oder zusätzliche Verkürzung S), um die Wahrscheinlichkeit eines korrekten Empfangens davon in jedem Fall zu erhöhen.In some examples, the FEC setting to be used is determined / defined by the OLT and the ONUs in an overhead channel, e.g. B. the OC (Optical Coding) structure, which is part of the header of each transmission frame, communicated. In this context, the FEC setting can define whether the hard decision input setting or the soft decision input setting is used. For example, the FEC setting to be used can be determined 440 by the OLT and communicated to the ONUs in an overhead channel (e.g. a logical channel for transmitting control information which can be part of a header of the respective frames). Correspondingly, the OLT can be designed to determine 440 the FEC setting to be used and to communicate the FEC setting to be used to the one or more optical ONUs of the PON system in the overhead channel. The ONU or the one or more ONUs can be configured to receive the FEC setting to be used from the PON system in the overhead channel. The overhead channel can be protected by an FEC, which is more robust and can be reliably received with both types of receivers. This can be achieved by a different FEC or by using a predefined LDPC setting (either the soft input or the hard input), but with additional protection through a reduced code rate (through reduced puncturing P or additional shortening S) to reduce the probability of correctly receiving it in any case.

Bei einigen Beispielen kann die neue FEC-Einstellung sofort angewendet werden, z. B. in dem Frame oder Codewort, der/das unmittelbar nach dem Frame oder Codewort, der/das die aktualisierte Einstellung umfasst, empfangen wird. Anders ausgedrückt kann eine Änderung von Einstellungen sofort nachdem die Einstellung kommuniziert wird, angewendet 450 werden. Bei einigen Beispielen kann die Kommunikation eine bestimmte Anzahl von Codewörtern oder Frames im Voraus erfolgen, um Pipeline-Verzögerungen im Empfänger zu berücksichtigen. Anders ausgedrückt, kann die Änderung der Einstellungen im Voraus kommuniziert werden und eine vordefinierte Anzahl (z. B. eine bestimmte Anzahl) von Codewörtern oder Frames später angewendet 450 werden. 4c zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels von Steueraktionen für ein passives optisches Netzwerksystem, das mehrere Vorwärtsfehlerkorrektureinstellungen bei derselben Wellenlänge mit Steuerung durch die Optisches-Netzwerk-Einheit ermöglicht. Zum Beispiel, wie in 4c gezeigt ist, kann die FEC-Einstellung, die in dem Frame n kommuniziert wird, ab dem Frame n+d gelten. Der OLT kann den Frame n mit einem Frame-Anfangsblock senden 440, der FEC-Einstellungen für den Frame n+d aufwärts enthält. Die ONU kann 445 den Frame n empfangen 445 und den Frame-Anfangsblock lesen. An dem Frame n+d kann die ONU auf die neuen Einstellungen schalten 450; 460. Bei einigen Beispielen werden die Änderungen nur angewendet, wenn mehrere Nachrichten mit der gleichen, neuen Einstellung empfangen werden, um ein Schalten aufgrund von sporadischen Übertragungsfehlern zu vermeiden. In some examples, the new FEC setting can be applied immediately, e.g. In the frame or codeword received immediately after the frame or codeword comprising the updated setting. In other words, a change in settings can be applied 450 immediately after the setting is communicated. In some examples, the communication may be a certain number of codewords or frames in advance to account for pipeline delays in the receiver. In other words, the change in settings can be communicated in advance and a predefined number (e.g. a certain number) of code words or frames can be applied 450 later. 4c Figure 12 is a schematic diagram of an example of control actions for a passive optical network system that enables multiple forward error correction settings at the same wavelength with control by the optical network unit. For example, as in 4c As shown, the FEC setting communicated in frame n may apply from frame n + d. The OLT can transmit 440 frame n with a frame header that contains FEC settings for frame n + d upwards. The ONU can 445 receive 445 frame n and read the frame header. At frame n + d, the ONU can switch to the new settings 450; 460. In some examples, the changes will only be applied when multiple messages are received with the same, new setting to a Avoid switching due to sporadic transmission errors.

Bei einigen Beispielen können unterschiedliche ONUs mit unterschiedlichen Übertragungsgeschwindigkeiten kommunizieren, z. B. aufgrund der physikalischen Eigenschaften der optischen Verbindung zwischen dem OLT und den jeweiligen ONUs. Eigenschaften der Verbindung, wie beispielsweise die Übertragungsgeschwindigkeit, die Wellenlänge (Band) oder die FEC-Einstellung, die für eine ONU geeignet ist, können während eines „Trainings“ der jeweiligen ONU ermittelt werden, d. h. während einer Phase, während der die optische Verbindung getestet wird, bevor die Verbindung zwischen dem OLT und der jeweiligen ONU vollständig hergestellt ist. Alternativ oder zusätzlich unterstützen einige Empfänger möglicherweise nur eine Teilmenge der FEC-Einstellungen, z. B. nur Weiche-Entscheidung-Decodierung, nur Harte-Entscheidung-Decodierung oder nur ein bestimmtes Punktierungs-/Verkürzungsmuster. Während des Trainings kann die eine oder können die mehreren ONUs eine FEC-Einstellung (oder Übertragungsgeschwindigkeit/Wellenlänge (Band), die dann mit einer FEC-Einstellung gelinkt wird) von dem OLT anfordern. Anders ausgedrückt, kann die FEC-Einstellung von den ONUs während des Trainings angefordert 430 werden. Die ONU oder eine oder mehrere ONUs können ausgebildet sein, um eine Anforderung bezüglich der zu verwendenden FEC-Einstellung während des Trainings des ONUs dem OLT des PON-Systems bereitzustellen 430. Ein Beispiel dieses Ansatzes ist in 4d gezeigt.In some examples, different ONUs can communicate at different speeds, e.g. B. due to the physical properties of the optical connection between the OLT and the respective ONUs. Properties of the connection, such as the transmission speed, the wavelength (band) or the FEC setting that is suitable for an ONU, can be determined during a “training” of the respective ONU, ie during a phase during which the optical connection is tested before the connection between the OLT and the respective ONU is fully established. Alternatively or additionally, some receivers may only support a subset of the FEC settings, e.g. B. only soft decision decoding, only hard decision decoding or only a certain puncturing / shortening pattern. During training, the one or more ONUs may request an FEC setting (or transmission speed / wavelength (band) which is then linked to an FEC setting) from the OLT. In other words, the FEC setting may be requested 430 from the ONUs during training. The ONU or one or more ONUs may be configured to provide 430 to the OLT of the PON system a request regarding the FEC setting to be used during training of the ONU. An example of this approach is shown in FIG 4d shown.

4d zeigt ein schematisches Diagramm eines Beispiels von Steueraktionen für ein passives optisches Netzwerksystem, das mehrere Vorwärtsfehlerkorrektureinstellungen bei derselben Wellenlänge mit Steuereingaben von den Optisches-Netzwerk-Einheiten ermöglicht. Bei dem in 4d gezeigten Beispiel können die ONU-Empfänger abhängig von der Empfängerarchitektur eine bestimmte Art der FEC-Einstellung anfordern. Dies kann in dem Registrierungsprozess, der vor Beginn der regulären Übertragung stattfindet, von den ONUs zu dem OLT kommuniziert 430 werden. Basierend auf der Einstellung, die von den ONUs kommuniziert wird, kann der OLT Gruppen von ONUs erzeugen, die die gleiche FEC-Einstellung anfordern. Nachgelagerte Übertragung kann in FEC-Codewörter, Gruppen von FEC-Codewörtern mit der gleichen FEC-Einstellung innerhalb eines Frames, oder Frames, die die gleiche FEC-Einstellung für den kompletten Frame verwenden, gruppiert werden 435. Die individuellen ONUs können vorab eine Bandbreitenkarte erhalten, die Informationen für die Codewörter, Gruppen von Codewörtern oder Frames, die die FEC-Einstellung für eine bestimmte ONU mit der angeforderten FEC-Einstellung nutzen, gibt. Anders ausgedrückt kann der OLT kann 435 die Anfragen sammeln, eine Bandbreitenkarte für Übertragungen mit unterschiedlichen FEC-Einstellungen erstellen und sendet Codewörter, Gruppen von Codewörtern (z. B. verschachtelt innerhalb des FEC-Frames) oder Frames mit unterschiedlichen FEC-Einstellungen. Anders ausgedrückt können Frames, die von dem OLT gesendet werden, Codewörter umfassen, die unterschiedlichen FEC-Einstellungen aufweisen, oder unterschiedliche Frames, die von dem OLT übertragen werden, können unterschiedliche OLT-Einstellungen aufweisen. Folglich kann die Kommunikation zwischen und dem OLT und ONUs mit der optimalen Übertragungsgeschwindigkeit für jede der ONUs durchgeführt werden, anstatt auf den größten gemeinsamen Nenner zurückzugreifen. Der OLT kann ausgebildet sein, um Anforderungen bezüglich der zu verwendenden FEC-Einstellung von der einen oder den mehreren ONUs des PON-Systems zu empfangen, um die Anforderungen zu sammeln, um eine Bandbreitenkarte für Übertragungen mit unterschiedlichen FEC-Einstellungen zu erstellen, und um Codewörter, Gruppen von Codewörtern oder Frames mit unterschiedlichen FEC-Einstellungen zu senden. Ähnlich zu 4C, kann der OLT kann den Frame n mit einem Frame-Anfangsblock, der FEC-Einstellungen für den Frame n+d aufwärts enthält, senden 440. Die ONU kann 445 den Frame n empfangen 445 und den Frame-Anfangsblock lesen. An dem Frame n+d kann die ONU auf die neuen Einstellungen schalten 450; 460. 4d Figure 12 is a schematic diagram of an example of control actions for a passive optical network system that enables multiple forward error correction settings at the same wavelength with control inputs from the optical network units. The in 4d In the example shown, the ONU receivers can request a certain type of FEC setting depending on the receiver architecture. This can be communicated 430 from the ONUs to the OLT in the registration process that takes place before the start of the regular transmission. Based on the setting communicated by the ONUs, the OLT can create groups of ONUs requesting the same FEC setting. Downstream transmission can be grouped into FEC codewords, groups of FEC codewords with the same FEC setting within a frame, or frames that use the same FEC setting for the entire frame 435. The individual ONUs can receive a bandwidth map in advance that gives information for the code words, groups of code words or frames that use the FEC setting for a particular ONU with the requested FEC setting. In other words, the OLT can collect the requests 435, create a bandwidth map for transmissions with different FEC settings and send code words, groups of code words (e.g. interleaved within the FEC frame) or frames with different FEC settings. In other words, frames that are sent by the OLT can include code words that have different FEC settings, or different frames that are transmitted by the OLT can have different OLT settings. As a result, communication between and between the OLT and ONUs can be carried out at the optimal transmission speed for each of the ONUs instead of using the greatest common denominator. The OLT can be configured to receive requests relating to the FEC setting to be used from the one or more ONUs of the PON system in order to collect the requests in order to create a bandwidth map for transmissions with different FEC settings and to Send code words, groups of code words or frames with different FEC settings. Similar to 4C , the OLT can send 440 frame n with a frame header containing FEC settings for frame n + d upwards. The ONU can 445 receive frame n 445 and read the frame header. At frame n + d, the ONU can switch to the new settings 450; 460

Weitere Details und Aspekte des passiven optischen Netzwerks werden in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren der vorangehend oder nachfolgend beschriebenen (z. B. 1a bis 3f) Beispiele erwähnt. Das passive optische Netzwerk kann ein oder mehrere zusätzliche optionale Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten des vorgeschlagenen Konzepts oder einem oder mehreren vorangehend oder nachstehend beschriebenen Beispielen entsprechen.Further details and aspects of the passive optical network will be discussed in connection with the proposed concept or one or more of those described above or below (e.g. 1a until 3f) Examples mentioned. The passive optical network can have one or more additional optional features that correspond to one or more aspects of the proposed concept or one or more examples described above or below.

Beispiel 1 bezieht sich auf einen Vorwärtsfehlerkorrektur-, FEC-, Codierer (20), der zum Erzeugen von FEC-Daten zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, wobei der Codierer ausgebildet ist, zum Erzeugen der FEC-Daten basierend auf Nutzlast-Bits unter Verwendung eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungs-, LDPC-, Codes, wobei die erzeugten FEC-Daten unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, erzeugt werden.Example 1 relates to a forward error correction, FEC, encoder ( 20th ) which is suitable for generating FEC data for use with a hard decision input at a receiver and for use with a soft decision input at the receiver, the encoder being adapted to generate the FEC data based on payload bits using a low density parity check, LDPC, code, with the generated FEC data using a single LDPC code suitable for use with soft decision input and hard decision input at the receiver or generated using one of two LDPC codes suitable for soft decision input and hard decision input, respectively.

Bei Beispiel 2 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 1 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die FEC-Daten unter Verwendung desselben LDPC-Codes für Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger erzeugt werden.In Example 2, the subject matter of Example 1 or any of the examples described herein may further include submitting the FEC data using the same LDPC code for use with hard decision input at the receiver and for use with soft decision input can be generated by the recipient.

Bei Beispiel 3 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 2 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die FEC-Daten mit einem einzelnen LDPC-Code erzeugt werden, wobei Performance für gute Performance mit Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe ausgeglichen ist.In Example 3, the subject matter of Example 2 or any of the examples described herein may further include that the FEC data is generated with a single LDPC code, with performance balanced for good performance with hard decision input and soft decision input is.

Bei Beispiel 4 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 2 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die FEC-Daten unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes erzeugt werden, der einen ersten Satz von Punktierungs-Bits und/oder einen ersten Satz von Verkürzungs-Bits zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und einen zweiten Satz von Punktierungs-Bits und/oder einen zweiten Satz von Verkürzungs-Bits zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet.In Example 4, the subject matter of Example 2 or any of the examples described herein may further include that the FEC data is generated using a single LDPC code that has a first set of puncturing bits and / or a first set of truncation bits. Bits used for use with a soft decision input at the receiver and a second set of puncturing bits and / or a second set of truncation bits for use with a hard decision input at the receiver.

Bei Beispiel 5 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 1 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die FEC-Daten unter Verwendung von zwei LDPC-Codes erzeugt werden, wobei einer der LDPC-Codes für Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet wird und der andere LDPC-Code für Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet wird.In Example 5, the subject matter of Example 1 or any of the examples described herein may further comprise the FEC data being generated using two LDPC codes, one of the LDPC codes for use with a switch decision input on the Receiver is used and the other LDPC code is used for use with hard decision input at the receiver.

Bei Beispiel 6 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 5 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass einer der LDPC-Codes für Harte-Entscheidung-Eingabe optimiert ist und der andere LDPC-Code für Weiche-Entscheidung-Eingabe optimiert ist.In Example 6, the subject matter of Example 5, or any of the examples described herein, may further include that one of the LDPC codes is optimized for hard decision input and the other LDPC code is optimized for soft decision input.

Bei Beispiel 7 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 5 bis 6 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass einer der LDPC-Codes von dem anderen LDPC-Code über eine oder mehrere Matrixoperationen hergeleitet wird.In Example 7, the subject matter of any of Examples 5 to 6 or any of the examples described herein may further comprise one of the LDPC codes being derived from the other LDPC code via one or more matrix operations.

Bei Beispiel 8 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 7 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der LDPC-Code, der zur Verwendung mit der Weiche-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, von dem LDPC-Code, der zur Verwendung mit der Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, über einen Austausch von Spalten einer Paritätsmatrix des LDPC-Codes, der zur Verwendung mit der Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, hergeleitet wird.In Example 8, the subject matter of Example 7, or any of the examples described herein, may further include that the LDPC code used for use with the switch decision input is different from the LDPC code used for use with the hard- Decision input used is derived via an exchange of columns of a parity matrix of the LDPC code used for use with the hard decision input.

Bei Beispiel 9 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 8 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der FEC-Codierer ausgebildet ist, um die FEC-Daten durch segmentweises Multiplizieren der Nutzlast-Bits mit einer ersten Matrix und mit einer zweiten Matrix zu erzeugen, wobei Spalten der ersten und/oder zweiten Matrix, die verwendet werden, um FEC-Daten zur Verwendung mit der Harte-Entscheidung-Eingabe und der Weiche-Entscheidung-Eingabe zu erzeugen, unter Verwendung einer gemeinschaftlich verwendeten Schaltungsanordnung multipliziert werden, und wobei die verbleibenden Spalten der ersten und/oder zweiten Matrix unter Verwendung von Schaltungsanordnungen multipliziert werden, die gemäß der Verwendung der Weiche-Entscheidung-Eingabe oder Harte-Entscheidung-Eingabe geschaltet werden.In Example 9, the subject matter of Example 8 or any of the examples described herein can further comprise that the FEC encoder is designed to generate the FEC data by segment-wise multiplying the payload bits by a first matrix and by a second matrix, wherein columns of the first and / or second matrix used to generate FEC data for use with the hard decision input and the soft decision input are multiplied using shared circuitry, and the remainder Columns of the first and / or second matrix are multiplied using circuit arrangements which are switched according to the use of the soft decision input or the hard decision input.

Beispiel 10 bezieht sich auf einen Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Decodierer (30), der zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, wobei der Decodierer ausgebildet ist, um ein Eingabesignal als LLR-Werte zu erhalten. Der Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Decodierer (30) ist ausgebildet, um das Eingabesignals unter Verwendung eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungs-, LDPC-, iterativen Decodierens, das auf einem LDPC-Code basiert, zu decodieren, wobei das Eingabesignal unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, decodiert wird.Example 10 relates to a forward error correction (FEC) decoder ( 30th ), which is suitable for use with a hard decision input at a receiver and for use with a soft decision input at the receiver, the decoder being adapted to receive an input signal as LLR values. The forward error correction (FEC) decoder ( 30th ) is designed to decode the input signal using low density parity check, LDPC, iterative decoding based on an LDPC code, the input signal using a single LDPC code suitable for use with soft decision Input and hard decision input at the receiver is appropriate, or is decoded using one of two LDPC codes, respectively suitable for soft decision input and hard decision input.

Bei Beispiel 11 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 10 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das Eingabesignal unter Verwendung des gleichen LDPC-Codes mit der Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und mit der Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger decodiert wird.In Example 11, the subject matter of Example 10 or any of the examples described herein may further include decoding the input signal using the same LDPC code with the hard decision input at the receiver and with the soft decision input at the receiver will.

Bei Beispiel 12 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 11 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das Eingabesignal unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes decodiert wird, wobei Performance für gute Performance mit Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe ausgeglichen ist.In Example 12, the article according to Example 11 or any of the herein The examples described further include that the input signal is decoded using a single LDPC code, performance being balanced for good performance with hard decision input and soft decision input.

Bei Beispiel 13 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 11 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das Eingabesignal unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes erzeugt wird, der einen ersten Satz von Punktierungs-Bits und/oder einen ersten Satz von Verkürzungs-Bits mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und einen zweiten Satz von Punktierungs-Bits und/oder einen zweiten Satz von Verkürzungs-Bits mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet.In example 13, the subject matter of example 11 or any of the examples described herein may further include that the input signal is generated using a single LDPC code having a first set of puncturing bits and / or a first set of truncation bits a soft decision input at the receiver and a second set of puncturing bits and / or a second set of truncation bits are used with a hard decision input at the receiver.

Bei Beispiel 14 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 10 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das Eingabesignal unter Verwendung von zwei LDPC-Codes decodiert wird, wobei einer der LDPC-Codes mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet wird und der andere LDPC-Code mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet wird.In Example 14, the subject matter of Example 10 or any of the examples described herein may further include the input signal being decoded using two LDPC codes, one of the LDPC codes being used with a switch decision input at the receiver and the other LDPC code is used with a hard-decision input at the recipient.

Bei Beispiel 15 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 14 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass einer der LDPC-Codes für Harte-Entscheidung-Eingabe optimiert ist und der andere LDPC-Code für Weiche-Entscheidung-Eingabe optimiert ist.In Example 15, the subject matter of Example 14, or any of the examples described herein, may further include one of the LDPC codes optimized for hard decision input and the other LDPC code optimized for soft decision input.

Bei Beispiel 16 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 14 bis 15 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass einer der LDPC-Codes von dem anderen LDPC-Code über eine oder mehrere Matrixoperationen hergeleitet wird.In Example 16, the subject matter of any of Examples 14 to 15 or any of the examples described herein may further comprise one of the LDPC codes being derived from the other LDPC code via one or more matrix operations.

Bei Beispiel 17 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 16 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der LDPC-Code, der mit der Weiche-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, von dem LDPC-Code, der mit der Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, über einen Austausch von Spalten einer Paritätsmatrix des LDPC-Codes, der zur Verwendung mit der Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, hergeleitet wird.In Example 17, the subject matter of Example 16, or any of the examples described herein, may further include the LDPC code used with the soft decision input from the LDPC code used with the hard decision input is derived via an exchange of columns of a parity matrix of the LDPC code used for use with the hard decision input.

Bei Beispiel 18 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 17 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der FEC-Decodierer ausgebildet ist, um die Reihenfolge der LLR-Werte beim Decodieren einer Weiche-Entscheidung-Eingabe gemäß dem Austausch von Spalten zu ändern.In example 18, the subject matter of example 17 or any of the examples described herein may further comprise the FEC decoder being configured to change the order of the LLR values when decoding a soft decision input according to the exchange of columns.

Beispiel 19 bezieht sich auf ein Passives-Optisches-Netzwerk- (PON-) System, (100; 400), das Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Codierer (20) und einem FEC-Decodierer (30) unterstützt, die für eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung geeignet (z. B. optimiert dafür) sind, wobei der Codierer und der Decodierer in der Lage sind, zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung zu schalten.Example 19 relates to a passive optical network (PON) system, (100; 400), the hard decision input receiver and soft decision input receiver with a forward error correction (FEC) encoder ( 20th ) and an FEC decoder ( 30th ) which are suitable for (e.g. optimized for) a hard decision input setting and a soft decision input setting, the encoder and the decoder being able to choose between the hard decision input Input setting and the switch decision input setting.

Bei Beispiel 20 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 19 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Verwendung der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung durch die verwendete Übertragungsgeschwindigkeit bestimmt wird.In Example 20, the subject matter of Example 19 or any of the examples described herein may further include that the use of the hard decision input setting and the soft decision input setting is determined by the transmission speed used.

Bei Beispiel 21 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 19 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Verwendung der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung durch die verwendete Wellenlänge bestimmt wird.In Example 21, the subject matter of Example 19 or any of the examples described herein may further include that the use of the hard decision input setting and the soft decision input setting is determined by the wavelength used.

Bei Beispiel 22 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 19 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das PON-System einen Optische-Leitung-Anschluss (OLT) und Optisches-Netzwerk-Einheiten (ONUs) umfasst, wobei die zu verwendende FEC-Einstellung, durch den OLT bestimmt und den ONUs in einem Overhead-Kanal kommuniziert wird.In Example 22, the subject matter of Example 19 or any of the examples described herein may further comprise the PON system comprising an optical line connector (OLT) and optical network units (ONUs), the FEC to be used. Setting by which the OLT is determined and communicated to the ONUs in an overhead channel.

Bei Beispiel 23 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 22 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass eine Veränderung der Einstellungen sofort angewendet wird, nachdem die Einstellung kommuniziert wird.In Example 23, the subject matter of Example 22 or any of the examples described herein may further include a change in settings being applied immediately after the setting is communicated.

Bei Beispiel 24 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 22 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Veränderung der Einstellungen vorangehend kommuniziert wird und eine vordefinierte Anzahl von Codewörtern oder Frames später angewendet wird.In example 24, the subject matter of example 22 or any of the examples described herein may further include the change in settings being communicated beforehand and a predefined number of code words or frames applied later.

Bei Beispiel 25 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiel 19 oder 24 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das PON-System einen Optische-Leitung-Anschluss (OLT) (200) und Optisches-Netzwerk-Einheiten (ONUs) (300) umfasst, wobei die FEC-Einstellung während des Trainings von den ONUs angefordert wird.In example 25, the subject matter of any of example 19 or 24 or any of the examples described herein may further comprise the PON system having an optical line connector (OLT) ( 200 ) and Optical Network Units (ONUs) ( 300 ), with the FEC setting being requested from the ONUs during training.

Bei Beispiel 26 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 25 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der OLT die Anforderungen sammelt, eine Bandbreitenkarte für Übertragungen mit unterschiedlichen FEC-Einstellungen erzeugt, und Codewörter, Gruppen von Codewörtern oder Frames mit unterschiedlichen FEC-Einstellungen überträgt.In example 26, the subject matter of example 25 or any of the examples described herein may further include the OLT collecting the requests, generating a bandwidth map for transmissions with different FEC settings, and code words, groups of Transmits codewords or frames with different FEC settings.

Beispiel 27 bezieht sich auf einen Optische-Leitung-Anschluss (OLT) (300) für ein passives optisches Netzwerk (PON) (100; 400), das Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Codierer (20) und einem FEC-Decodierer (30) unterstützt, die für eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung geeignet (z. B. optimiert dafür) sind, wobei der Codierer und der Decodierer in der Lage sind, zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung zu schalten.Example 27 relates to an optical line connection (OLT) ( 300 ) for a passive optical network (PON) ( 100 ; 400 ), the hard decision input receiver and soft decision input receiver with a forward error correction (FEC) encoder ( 20th ) and an FEC decoder ( 30th ) which are suitable for (e.g. optimized for) a hard decision input setting and a soft decision input setting, the encoder and the decoder being able to choose between the hard decision input Input setting and the switch decision input setting.

Bei Beispiel 28 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 27 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Verwendung der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung durch die verwendete Übertragungsgeschwindigkeit bestimmt wird.In example 28, the subject matter of example 27 or any of the examples described herein may further include that the use of the hard decision input setting and the soft decision input setting is determined by the transmission speed used.

Bei Beispiel 29 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 27 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Verwendung der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung durch die verwendete Wellenlänge bestimmt wird.In Example 29, the subject matter of Example 27 or any of the examples described herein may further include that the use of the hard decision input setting and the soft decision input setting is determined by the wavelength used.

Bei Beispiel 30 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 27 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der OLT ausgebildet ist, um die zu verwendende FEC-Einstellung zu bestimmen, und um die zu verwendende FEC-Einstellung an die Optisches-Netzwerk-Einheiten (ONUs) (300) des PON-Systems in einem Overhead-Kanal zu kommunizieren.In example 30, the subject matter of example 27 or any of the examples described herein may further comprise the OLT being configured to determine the FEC setting to be used and the FEC setting to be used on the optical network units (ONUs) ( 300 ) of the PON system to communicate in an overhead channel.

Bei Beispiel 31 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 30 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass eine Veränderung der Einstellungen sofort angewendet wird, nachdem die Einstellung kommuniziert wird.In Example 31, the subject matter of Example 30 or any of the examples described herein may further include a change in settings being applied immediately after the setting is communicated.

Bei Beispiel 32 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 30 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Veränderung der Einstellungen vorangehend kommuniziert wird und eine vordefinierte Anzahl von Codewörtern oder Frames später angewendet wird.In example 32, the subject matter of example 30 or any of the examples described herein may further include the change in settings being communicated beforehand and a predefined number of code words or frames applied later.

Bei Beispiel 33 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 30 bis 32 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der OLT ausgebildet ist, um Anforderungen bezüglich der zu verwendenden FEC-Einstellung von den Optisches-Netzwerk-Einheiten (ONUs) (300) des PON-Systems zu empfangen, die Anforderung zu sammeln, eine Bandbreitenkarte für Übertragungen mit unterschiedlichen FEC-Einstellungen zu erzeugen, und Codewörter, Gruppen von Codewörtern oder Frames mit unterschiedlichen FEC-Einstellungen zu übertragen.In Example 33, the subject matter according to any of Examples 30 to 32 or according to any of the examples described herein can further comprise that the OLT is designed to receive requirements relating to the FEC setting to be used from the optical network units (ONUs) ( 300 ) of the PON system, to collect the request, to generate a bandwidth map for transmissions with different FEC settings, and to transmit codewords, groups of codewords or frames with different FEC settings.

Beispiel 34 bezieht sich auf eine Optisches-Netzwerk-Einheit (ONU) (300) für ein passives optisches Netzwerk (PON) (100; 400), das Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Codierer (20) und einem FEC-Decodierer (30) unterstützt, die für eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung geeignet (z. B. optimiert dafür) sind, wobei der Codierer und der Decodierer in der Lage sind, zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung zu schalten.Example 34 refers to an optical network unit (ONU) ( 300 ) for a passive optical network (PON) ( 100 ; 400 ), the hard decision input receiver and soft decision input receiver with a forward error correction (FEC) encoder ( 20th ) and an FEC decoder ( 30th ) which are suitable for (e.g. optimized for) a hard decision input setting and a soft decision input setting, the encoder and the decoder being able to choose between the hard decision input Input setting and the switch decision input setting.

Bei Beispiel 35 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 34 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Verwendung der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung durch die verwendete Übertragungsgeschwindigkeit bestimmt wird.In example 35, the subject matter of example 34 or any of the examples described herein may further include that the use of the hard decision input setting and the soft decision input setting is determined by the transmission speed used.

Bei Beispiel 36 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 34 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Verwendung der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung durch die verwendete Wellenlänge bestimmt wird.In Example 36, the subject matter of Example 34, or any of the examples described herein, may further include that the use of the hard decision input setting and the soft decision input setting is determined by the wavelength used.

Bei Beispiel 37 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 34 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die ONU ausgebildet ist, um die zu verwendende FEC-Einstellung von einem Optische-Leitung-Anschluss (200) des PON-Systems in einem Overhead-Kanal zu empfangen.In Example 37, the subject matter according to Example 34 or according to any of the examples described herein can further comprise that the ONU is configured to receive the FEC setting to be used from an optical line connector ( 200 ) of the PON system in an overhead channel.

Bei Beispiel 38 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 37 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass eine Veränderung der Einstellungen sofort angewendet wird, nachdem die Einstellung kommuniziert wird.In Example 38, the subject matter of Example 37, or any of the examples described herein, may further include a change in settings being applied immediately after the setting is communicated.

Bei Beispiel 39 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 37 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Veränderung der Einstellungen vorangehend kommuniziert wird und eine vordefinierte Anzahl von Codewörtern oder Frames später angewendet wird.In example 39, the subject matter of example 37 or any of the examples described herein may further include the change in settings being communicated beforehand and a predefined number of code words or frames applied later.

Bei Beispiel 40 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 34 bis 39 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die ONU ausgebildet ist, um eine Anforderung bezüglich der zu verwendenden FEC-Einstellung einem Optische-Leitung-Anschluss (OLT) (200) des PON-Systems während eines Trainings der ONU bereitzustellen.In example 40, the subject matter according to any of examples 34 to 39 or according to any of the examples described herein can further comprise that the ONU is configured to transfer a requirement regarding the FEC setting to be used to an optical line connector (OLT) ( 200 ) of the PON system during a training of the ONU.

Beispiel 41 bezieht sich auf einen Optische-Leitung-Anschluss (OLT) (200), umfassend den Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Codierer (20) gemäß einem der Beispiele 1 bis 9.Example 41 relates to an optical line connection (OLT) ( 200 ), comprising the forward error correction (FEC) encoder ( 20th ) according to one of Examples 1 to 9.

Bei Beispiel 42 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 10 bis 18 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der OLT ferner den FEC-Decodierer (30) gemäß einem der Beispiel 10 bis 18 umfasst.In Example 42, the subject matter according to any of Examples 10 to 18 or according to any of the examples described herein may further comprise that the OLT further comprises the FEC decoder ( 30th ) according to one of Examples 10 to 18 comprises.

Bei Beispiel 43 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 41 bis 42 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der OLT der OLT gemäß einem der Beispiele 27 bis 33 ist.In example 43, the article according to any one of examples 41 to 42 or according to any of the examples described herein may further comprise the OLT being the OLT according to any one of examples 27 to 33.

Beispiel 44 bezieht sich auf eine Optisches-Netzwerk-Einheit (ONU) (300), umfassend den Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Decodierer (30) gemäß einem der Beispiele 10 bis 18.Example 44 relates to an optical network unit (ONU) ( 300 ), comprising the forward error correction (FEC) decoder ( 30th ) according to one of Examples 10 to 18.

Bei Beispiel 45 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1 bis 18 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die ONU ferner den FEC-Codierer (20) gemäß einem der Beispiele 1 bis 9 umfasst.In Example 45, the subject matter according to any of Examples 1 to 18 or according to any of the examples described herein may further comprise that the ONU further comprises the FEC encoder ( 20th ) according to one of Examples 1 to 9 comprises.

Bei Beispiel 46 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 44 bis 45 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der ONU der ONU gemäß einem der Beispiele 34 bis 40 ist.In Example 46, the subject matter of any of Examples 44 to 45 or any of the Examples described herein may further comprise the ONU being the ONU of any of Examples 34 to 40.

Beispiel 47 bezieht sich auf einen Vorwärtsfehlerkorrektur-, FEC-, Codierungsverfahren, das zum Erzeugen von FEC-Daten zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, das Codierungsverfahren umfassend ein Erzeugen (210) der FEC-Daten basierend auf Nutzlast-Bits unter Verwendung eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungs-(LDPC-) Codes, wobei die erzeugten FEC-Daten unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, erzeugt werden.Example 47 relates to a forward error correction, FEC, coding method suitable for generating FEC data for use with a hard decision input at a receiver and for use with a soft decision input at the receiver that is Coding method comprising generating ( 210 ) the FEC data based on payload bits using a low density parity check (LDPC) code, with the generated FEC data using a single LDPC code suitable for use with soft-decision input and hard-decision Input at the receiver is suitable, or generated using one of two LDPC codes, each suitable for soft decision input and hard decision input.

Bei Beispiel 48 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 47 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die FEC-Daten unter Verwendung desselben LDPC-Codes für Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger erzeugt werden.In Example 48, the subject matter of Example 47, or any of the examples described herein, may further include submitting the FEC data using the same LDPC code for use with hard decision input at the receiver and for use with soft decision input can be generated by the recipient.

Bei Beispiel 49 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 48 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die FEC-Daten mit einem einzelnen LDPC-Code erzeugt werden, wobei Performance für gute Performance mit Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe ausgeglichen ist.In Example 49, the subject matter of Example 48, or any of the examples described herein, may further include generating the FEC data with a single LDPC code, with performance balanced for good performance with hard decision input and soft decision input is.

Bei Beispiel 50 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 48 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die FEC-Daten unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes erzeugt werden, der einen ersten Satz von Punktierungs-Bits und/oder einen ersten Satz von Verkürzungs-Bits zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und einen zweiten Satz von Punktierungs-Bits und/oder einen zweiten Satz von Verkürzungs-Bits zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet.In Example 50, the subject matter of Example 48, or any of the examples described herein, may further comprise the FEC data being generated using a single LDPC code that includes a first set of puncturing bits and / or a first set of truncation bits. Bits used for use with a soft decision input at the receiver and a second set of puncturing bits and / or a second set of truncation bits for use with a hard decision input at the receiver.

Bei Beispiel 51 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 48 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die FEC-Daten unter Verwendung von zwei LDPC-Codes erzeugt werden, wobei einer der LDPC-Codes für Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet wird und der andere LDPC-Code für Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet wird.In Example 51, the subject matter of Example 48 or any of the examples described herein may further include the FEC data being generated using two LDPC codes, one of the LDPC codes being for use with a switch decision input on the Receiver is used and the other LDPC code is used for use with hard decision input at the receiver.

Bei Beispiel 52 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 51 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass einer der LDPC-Codes für Harte-Entscheidung-Eingabe optimiert ist und der andere LDPC-Code für Weiche-Entscheidung-Eingabe optimiert ist.In Example 52, the subject matter of Example 51, or any of the examples described herein, may further include one of the LDPC codes optimized for hard decision input and the other LDPC code optimized for soft decision input.

Bei Beispiel 53 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 51 bis 52 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass einer der LDPC-Codes von dem anderen LDPC-Code über eine oder mehrere Matrixoperationen hergeleitet wird.In Example 53, the subject matter of any of Examples 51 to 52 or any of the examples described herein may further comprise one of the LDPC codes being derived from the other LDPC code via one or more matrix operations.

Bei Beispiel 54 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 53 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der LDPC-Code, der zur Verwendung mit der Weiche-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, von dem LDPC-Code, der zur Verwendung mit der Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, über einen Austausch von Spalten einer Paritätsmatrix des LDPC-Codes, der zur Verwendung mit der Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, hergeleitet wird.In Example 54, the subject matter of Example 53 or any of the examples described herein may further include that the LDPC code used for use with the switch decision input is different from the LDPC code used for use with the hard- Decision input used is derived via an exchange of columns of a parity matrix of the LDPC code used for use with the hard decision input.

Bei Beispiel 55 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 54 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das FEC-Codierungsverfahren ein Erzeugen der FEC-Daten durch segmentweises Multiplizieren der Nutzlast-Bits mit einer ersten Matrix und mit einer zweiten Matrix umfasst, wobei Spalten der ersten und/oder zweiten Matrix, die verwendet werden, um FEC-Daten zur Verwendung mit der Harte-Entscheidung-Eingabe und der Weiche-Entscheidung-Eingabe zu erzeugen, unter Verwendung einer gemeinschaftlich verwendeten Schaltungsanordnung multipliziert werden, und wobei die verbleibenden Spalten der ersten und/oder zweiten Matrix unter Verwendung von Schaltungsanordnungen multipliziert werden, die gemäß der Verwendung der Weiche-Entscheidung-Eingabe oder Harte-Entscheidung-Eingabe geschaltet werden.In example 55, the subject matter of example 54 or any of the examples described herein may further include the FEC coding method comprising generating the FEC data by segment-wise multiplying the payload bits by a first matrix and by a second matrix, where columns of the first and / or second matrix used to generate FEC data for use with the hard decision input and the soft decision input are multiplied using shared circuitry, and the remaining columns of the first and / or second matrix are multiplied using circuit arrangements which are switched according to the use of the soft decision input or the hard decision input.

Beispiel 56 bezieht sich auf ein Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Decodierungsverfahren, das zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, das Decodierungsverfahren umfassend ein Erhalten (310) eines Eingabesignals als LLR-Werte. Das Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Decodierungsverfahren umfasst ein Decodieren (330) des Eingabesignals unter Verwendung eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungs-, LDPC-, iterativen Decodierens, das auf einem LDPC-Code basiert, wobei das Eingabesignal unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, decodiert wird.Example 56 relates to a forward error correction (FEC) decoding method suitable for use with a hard decision input at a receiver and for use with a soft decision input at the receiver, the decoding method comprising obtaining ( 310 ) of an input signal as LLR values. The forward error correction (FEC) decoding method includes decoding ( 330 ) of the input signal using low density parity checking, LDPC, iterative decoding based on an LDPC code, the input signal using a single LDPC code suitable for use with soft-decision input and hard-decision input. Input at the receiver is appropriate, or is decoded using one of two LDPC codes suitable for soft-decision input and hard-decision input, respectively.

Bei Beispiel 57 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 56 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das Eingabesignal unter Verwendung des gleichen LDPC-Codes mit der Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und mit der Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger decodiert wird.In example 57, the subject matter of example 56 or any of the examples described herein may further include decoding the input signal using the same LDPC code with the hard decision input at the receiver and with the soft decision input at the receiver will.

Bei Beispiel 58 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 57 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das Eingabesignal unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes decodiert wird, wobei Performance für gute Performance mit Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe ausgeglichen ist.In Example 58, the subject matter of Example 57, or any of the examples described herein, may further include the input signal being decoded using a single LDPC code, performance balanced for good performance with hard decision input and soft decision input .

Bei Beispiel 59 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 57 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das Eingabesignal unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes erzeugt wird, der einen ersten Satz von Punktierungs-Bits und/oder einen ersten Satz von Verkürzungs-Bits mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und einen zweiten Satz von Punktierungs-Bits und/oder einen zweiten Satz von Verkürzungs-Bits mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet.In example 59, the subject matter of example 57 or any of the examples described herein may further include generating the input signal using a single LDPC code having a first set of puncturing bits and / or a first set of truncation bits a soft decision input at the receiver and a second set of puncturing bits and / or a second set of truncation bits are used with a hard decision input at the receiver.

Bei Beispiel 60 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 56 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das Eingabesignal unter Verwendung von zwei LDPC-Codes decodiert wird, wobei einer der LDPC-Codes mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet wird und der andere LDPC-Code mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet wird.In example 60, the subject matter of example 56 or any of the examples described herein may further include the input signal being decoded using two LDPC codes, one of the LDPC codes being used with a soft decision input at the receiver, and the other LDPC code is used with a hard-decision input at the recipient.

Bei Beispiel 61 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 60 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass einer der LDPC-Codes für Harte-Entscheidung-Eingabe optimiert ist und der andere LDPC-Code für Weiche-Entscheidung-Eingabe optimiert ist.In example 61, the subject matter of example 60 or any of the examples described herein may further include one of the LDPC codes optimized for hard decision input and the other LDPC code optimized for soft decision input.

Bei Beispiel 62 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 60 bis 61 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass einer der LDPC-Codes von dem anderen LDPC-Code über eine oder mehrere Matrixoperationen hergeleitet wird.In Example 62, the subject matter of any of Examples 60 to 61 or any of the examples described herein may further comprise one of the LDPC codes being derived from the other LDPC code via one or more matrix operations.

Bei Beispiel 63 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 62 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der LDPC-Code, der mit der Weiche-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, von dem LDPC-Code, der mit der Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, über einen Austausch von Spalten einer Paritätsmatrix des LDPC-Codes, der zur Verwendung mit der Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, hergeleitet wird.In Example 63, the subject matter of Example 62, or any of the examples described herein, may further include the LDPC code used with the soft decision input from the LDPC code used with the hard decision input is derived via an exchange of columns of a parity matrix of the LDPC code used for use with the hard decision input.

Bei Beispiel 64 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 63 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das FEC-Decodierungsverfahren ein Ändern (320; 340) der Reihenfolge der LLR-Werte gemäß dem Austausch von Spalten beim Decodieren von Weiche-Entscheidung-Eingabe umfasst.In Example 64, the subject matter of Example 63 or any of the examples described herein may further include that the FEC decoding method involves changing ( 320 ; 340 ) the order of the LLR values according to the exchange of columns when decoding switch decision input.

Beispiel 65 bezieht sich auf ein Verfahren für einen Optische-Leitung-Anschluss (OLT) (200) für ein passives optisches Netzwerk (PON) (100; 400), das Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem Vorwärtsfehlerkorrektur-, FEC-, Codierer und einem FEC-Decodierer unterstützt, die für eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung geeignet sind, das Verfahren umfassend ein Schalten (460) des Codierers und des Decodierers zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung.Example 65 relates to a procedure for an optical line connection (OLT) ( 200 ) for a passive optical network (PON) ( 100 ; 400 ), the hard decision input receiver and soft decision input receiver with a forward error correction, FEC, Encoder and an FEC decoder are supported which are suitable for a hard decision input setting and a soft decision input setting, the method comprising a switching ( 460 ) of the encoder and the decoder between the hard decision input setting and the soft decision input setting.

Bei Beispiel 66 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 65 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Verwendung der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung durch die verwendete Übertragungsgeschwindigkeit bestimmt (410) wird.In example 66, the subject matter of example 65 or any of the examples described herein may further include that the use of the hard decision input setting and the soft decision input setting is determined (410) by the transmission speed used.

Bei Beispiel 67 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 65 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Verwendung der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung durch die verwendete Wellenlänge bestimmt (420) wird.In example 67, the subject matter of example 65 or any of the examples described herein may further include the use of the hard decision input setting and the soft decision input setting being determined (420) by the wavelength used.

Bei Beispiel 68 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 65 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das Verfahren ein Bestimmen (440) der zu verwendenden FEC-Einstellung und ein Kommunizieren der verwendenden FEC-Einstellung an die Optisches-Netzwerk-Einheiten (ONUs) (300) des PON-Systems in einem Overhead-Kanal umfasst.In example 68, the subject matter according to example 65 or according to any of the examples described herein may further comprise that the method comprises determining ( 440 ) the FEC setting to be used and communicating the FEC setting to be used to the optical network units (ONUs) ( 300 ) of the PON system in an overhead channel.

Bei Beispiel 69 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 68 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass eine Veränderung der Einstellungen sofort angewendet (450) wird, nachdem die Einstellung kommuniziert wird.In Example 69, the subject matter of Example 68, or any of the examples described herein, may further include a change in settings being applied (450) immediately after the setting is communicated.

Bei Beispiel 70 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 68 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Veränderung der Einstellungen vorangehend kommuniziert wird und eine vordefinierte Anzahl von Codewörtern oder Frames später angewendet (450) wird.In example 70, the subject matter of example 68 or any of the examples described herein may further include the change in settings being communicated beforehand and a predefined number of codewords or frames applied later (450).

Bei Beispiel 71 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 68 bis 70 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das Verfahren ein Empfangen (435) von Anforderungen bezüglich der zu verwendenden FEC-Einstellung von den Optisches-Netzwerk-Einheiten (ONUs) (300) des PON-Systems, ein Sammeln der Anforderungen, ein Erzeugen einer Bandbreitenkarte für Übertragungen mit unterschiedlichen FEC-Einstellungen, und ein Übertragen von Codewörter, Gruppen von Codewörtern oder Frames mit unterschiedlichen FEC-Einstellungen umfasst.In Example 71, the article according to any one of Examples 68 to 70 or according to any of the examples described herein may further comprise that the method comprises receiving ( 435 ) of requirements regarding the FEC setting to be used from the optical network units (ONUs) ( 300 ) of the PON system, collecting the requests, generating a bandwidth map for transmissions with different FEC settings, and transmitting codewords, groups of codewords or frames with different FEC settings.

Beispiel 72 bezieht sich auf ein Verfahren für eine Optisches-Netzwerk-Einheit (ONU) (300) für ein passives optisches Netzwerk (PON) (100; 400), das Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem Vorwärtsfehlerkorrektur-, FEC-, Codierer und einem FEC-Decodierer unterstützt, die für eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung geeignet sind, das Verfahren umfassend ein Schalten (460) des Codierers und des Decodierers zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung.Example 72 relates to a procedure for an Optical Network Unit (ONU) ( 300 ) for a passive optical network (PON) ( 100 ; 400 ), which supports hard-decision-input receivers and soft-decision-input-receivers with a forward error correction, FEC, encoder and an FEC decoder, which supports hard-decision-input setting and soft-decision Input setting are suitable, the method comprising a switching ( 460 ) of the encoder and the decoder between the hard decision input setting and the soft decision input setting.

Bei Beispiel 73 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 72 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Verwendung der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung durch die verwendete Übertragungsgeschwindigkeit bestimmt (410) wird.In example 73, the subject matter of example 72 or any of the examples described herein may further include that the use of the hard decision input setting and the soft decision input setting is determined (410) by the transmission speed used.

Bei Beispiel 74 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 72 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Verwendung der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung durch die verwendete Wellenlänge bestimmt (420) wird.In example 74, the subject matter of example 72 or any of the examples described herein may further include the use of the hard decision input setting and the soft decision input setting being determined (420) by the wavelength used.

Bei Beispiel 75 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 72 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das Verfahren ein Empfangen (440) der zu verwendenden FEC-Einstellung von einem Optische-Leitung-Anschluss des PON-Systems in einem Overhead-Kanal umfasst.In Example 75, the subject matter of Example 72 or any of the examples described herein may further comprise the method being a receiving ( 440 ) the FEC setting to be used from an optical line connection of the PON system in an overhead channel.

Bei Beispiel 76 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 75 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass eine Veränderung der Einstellungen sofort angewendet (450) wird, nachdem die Einstellung kommuniziert wird.In Example 76, the subject matter of Example 75, or any of the examples described herein, may further include a change in settings being applied (450) immediately after the setting is communicated.

Bei Beispiel 77 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 75 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die Veränderung der Einstellungen vorangehend kommuniziert wird und eine vordefinierte Anzahl von Codewörtern oder Frames später angewendet (450) wird.In example 77, the subject matter of example 75 or any of the examples described herein may further comprise the change in the settings being communicated beforehand and a predefined number of code words or frames being applied later (450).

Bei Beispiel 78 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 75 bis 77 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das Verfahren ein Bereitstellen (430) einer Anforderung bezüglich der zu verwendenden FEC-Einstellung an einen Optische-Leitung-Anschluss (OLT) des PON-Systems während eines Trainings der ONU umfasst.In Example 78, the article according to any one of Examples 75 to 77 or according to any of the examples described herein can further comprise that the method comprises providing ( 430 ) a requirement regarding the FEC setting to be used on an optical line connection (OLT) of the PON system during training of the ONU.

Beispiel 79 bezieht sich auf einen Optische-Leitung-Anschluss (OLT) (200), der ausgebildet ist, um das Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Codierungsverfahren gemäß einem der Beispiele 47 bis 55 durchzuführen.Example 79 relates to an optical line connection (OLT) ( 200 ), which is designed to carry out the forward error correction (FEC) coding method according to one of Examples 47 to 55.

Bei Beispiel 80 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 56 bis 64 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der OLT ausgebildet ist, um das FEC-Decodierungsverfahren gemäß einem der Beispiele 56 bis 64 durchzuführen.In example 80, the subject matter according to any one of examples 56 to 64 or according to any of the examples described herein can further comprise that the OLT is configured to perform the FEC decoding method according to any one of examples 56 to 64.

Bei Beispiel 81 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 65 bis 71 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der OLT ausgebildet ist, um das Verfahren gemäß einem der Beispiele 65 bis 71 durchzuführen.In example 81, the subject matter according to any one of examples 65 to 71 or according to any of the examples described herein can further comprise that the OLT is designed to carry out the method according to any one of examples 65 to 71.

Beispiel 82 bezieht sich auf eine Optisches-Netzwerk-Einheit (ONU) (300), die ausgebildet ist, um das Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Decodierungsverfahren gemäß einem der Beispiele 56 bis 64 durchzuführen.Example 82 relates to an optical network unit (ONU) ( 300 ), which is designed to carry out the forward error correction (FEC) decoding method according to one of Examples 56 to 64.

Bei Beispiel 83 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 47 bis 55 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass der ONU ausgebildet ist, um das FEC-Codierungsverfahren gemäß einem der Beispiele 47 bis 55 durchzuführen.In example 83, the subject matter according to any one of examples 47 to 55 or according to any of the examples described herein may further comprise that the ONU is configured to perform the FEC coding method according to any one of examples 47 to 55.

Bei Beispiel 84 kann der Gegenstand gemäß einem der Beispiele 72 bis 78 oder gemäß irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass die ONU ausgebildet ist, um das Verfahren gemäß einem der Beispiele 72 bis 78 durchzuführen.In example 84, the subject matter according to any of examples 72 to 78 or according to any of the examples described herein may further comprise that the ONU is configured to perform the method according to any one of examples 72 to 78.

Beispiel 85 bezieht sich auf ein passives optisches Netzwerk- (PON-) System (100; 400), umfassend den Optische-Leitung-Anschluss (OLT) (200) gemäß einem der Beispiele 79 bis 81 und eine oder mehrere Optisches-Netzwerk-Einheiten (ONUs) (300) gemäß einem der Beispiele 82 bis 84.Example 85 is for a passive optical network (PON) system ( 100 ; 400 ), including the optical line connection (OLT) ( 200 ) according to one of Examples 79 to 81 and one or more optical network units (ONUs) ( 300 ) according to one of Examples 82 to 84.

Bei Beispiel 86 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 85 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das PON-System Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Codierungsverfahren und einem FEC-Decodierungsverfahren unterstützt, die für eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung geeignet (z. B. optimiert dafür) sind, wobei das Codierungsverfahren und das Decodierungsverfahren in der Lage sind, zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung zu schalten.In example 86, the subject matter of example 85 or any of the examples described herein may further include the PON system having hard decision input receivers and soft decision input receivers having a forward error correction (FEC) coding method and an FEC - Supports decoding methods that are suitable for (e.g. optimized for) a hard decision input setting and a soft decision input setting, the coding method and the decoding method being able to distinguish between the hard decision Input setting and the switch decision input setting.

Beispiel 87 bezieht sich auf ein passives optisches Netzwerk- (PON-) System (100; 400), umfassend den Optische-Leitung-Anschluss (OLT) (200) gemäß einem der Beispiele 41 bis 43 und eine oder mehrere Optisches-Netzwerk-Einheiten (ONUs) (300) gemäß einem der Beispiele 44 bis 46.Example 87 is for a passive optical network (PON) system ( 100 ; 400 ), including the optical line connection (OLT) ( 200 ) according to one of Examples 41 to 43 and one or more optical network units (ONUs) ( 300 ) according to one of Examples 44 to 46.

Bei Beispiel 88 kann der Gegenstand gemäß Beispiel 87 oder irgendeinem der hierin beschriebenen Beispiele ferner umfassen, dass das PON-System Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem Vorwärtsfehlerkorrektur- (FEC-) Codierer und einem FEC-Decodierer unterstützt, die für eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung geeignet (z. B. optimiert dafür) sind, wobei der Codierer und der Decodierer in der Lage sind, zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung zu schalten.In Example 88, the subject matter of Example 87, or any of the examples described herein, may further include the PON system having hard decision input receivers and soft decision input receivers having a forward error correction (FEC) encoder and an FEC - Supports decoders that are suitable for (e.g. optimized for) a hard decision input setting and a soft decision input setting, the encoder and the decoder being able to choose between the hard decision Input setting and the switch decision input setting.

Beispiel 89 bezieht sich auf ein maschinenlesbares Speicherungsmedium, das Programmcode umfasst, der, wenn er ausgeführt wird, eine Maschine veranlasst, zumindest eines der Verfahren von einem der Beispiele 47 bis 55, das Verfahren gemäß einem der Beispiele 56 bis 64, das Verfahren gemäß einem der Beispiele 61 bis 71 und das Verfahren gemäß einem der Beispiele 72 bis 78 auszuführen.Example 89 relates to a machine-readable storage medium comprising program code which, when executed, causes a machine to carry out at least one of the methods of any one of Examples 47 to 55, the method according to any one of Examples 56 to 64, the method according to a of Examples 61 to 71 and to carry out the method according to any one of Examples 72 to 78.

Beispiel 90 betrifft ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen zumindest eines der Verfahren gemäß einem der Beispiele 47 bis 55, des Verfahrens gemäß einem der Beispiele 56 bis 64, des Verfahrens gemäß einem der Beispiele 61 bis 71 und des Verfahrens gemäß einem der Beispiele 72 bis 78, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird.Example 90 relates to a computer program with a program code for executing at least one of the methods according to one of Examples 47 to 55, the method according to one of Examples 56 to 64, the method according to one of Examples 61 to 71 and the method according to one of Examples 72 to 78 if the computer program is executed on a computer, a processor or a programmable hardware component.

Beispiel 91 bezieht sich auf eine maschinenlesbare Speicherung, die maschinenlesbare Anweisungen umfasst, die bei Ausführung ein Verfahren implementieren oder eine Vorrichtung realisieren, wie in irgendeinem geltenden Anspruch beansprucht oder in irgendeinem Beispiel gezeigt.Example 91 relates to machine readable storage comprising machine readable instructions that, when executed, implement a method or realize an apparatus as claimed in any applicable claim or shown in any example.

Ein Beispiel bezieht sich auf einen FEC-Codierer, der für eine Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und einen für eine Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger optimiert ist, mit einem einzelnen LDPC-Code, bei dem die Performance für eine gute Performance bei Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe ausgeglichen ist, oder mit einem einzelnen LDPC-Code, der ein unterschiedliches Punktierungs- und/oder Verkürzungsmuster (und/oder eine unterschiedliche Anzahl von Punktierungs-/Verkürzungsbits) verwendet, wenn er mit Weiche-Entscheidung-Eingabe arbeitet vs. mit Harte-Entscheidung-Eingabe arbeitet, oder mit zwei LDPC-Codes, von denen einer für Weiche-Entscheidung-Eingabe optimiert ist und einer für Harte-Entscheidung-Eingabe optimiert ist, oder mit zwei LDPC-Codes, von denen einer für Weiche-Entscheidung-Eingabe optimiert ist und einer für Harte-Entscheidung-Eingabe optimiert ist, wobei eine Matrix von der anderen Matrix durch einfache Matrixoperationen durch einen Austausch von Spalten in der Paritätsprüfungsmatrix abgeleitet wird, die Weiche-Entscheidung-Matrix von der Harte-Entscheidung-optimierten Matrix abgeleitet wird. In dem Codierer wird die LDPC-Codierer-Verarbeitung in mehreren kleineren Schritten ausgeführt: Multiplikation des Nutzlastbit-Vektors mit einer Matrix H_L und Multiplikation mit einer Matrix $H_{R}^{- 1},$

wobei die Teile, die für die harte und die weiche Eingabe gleich sind, gemeinschaftlich verwendet werden (z. B. die unveränderten Spalten in H_L), während andere Teile (geänderte Spalten in H_L and H_R ^-1) zwischen Harte-Eingabe- und Weiche-Eingabe-Betrieb geschaltet werden.One example relates to an FEC encoder that is optimized for hard decision input at the receiver and one for soft decision input at the receiver, with a single LDPC code that has performance for good Performance with hard decision input and soft decision input is balanced, or with a single LDPC code that has a different puncturing and / or shortening pattern (and / or a different number of puncturing / shortening bits) when he works with soft decision input vs. hard decision input, or with two LDPC codes, one of which is optimized for soft decision input and one for Hard decision input is optimized, or with two LDPC codes, one of which is optimized for soft decision input and one of which is optimized for hard decision input, one matrix being exchanged from the other matrix by simple matrix operations is derived from columns in the parity check matrix, the soft decision matrix is derived from the hard decision optimized matrix. In the encoder, the LDPC encoder processing is carried out in several smaller steps: multiplication of the payload bit vector by a matrix H _L and multiplication by a matrix

H_{R.}^{- 1},

where the parts that are the same for the hard and soft input are used jointly (e.g. the unchanged columns in H _L ), while other parts (changed columns in H _L and H _R ^-1 ) are used between hard inputs - and turnout input mode can be switched.

Ein Beispiel bezieht sich auf einen FEC-Decodierer, der für Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und einen für Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger optimiert ist, mit einem einzelnen LDPC-Code, bei dem die Performance für gute Performance mit Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe ausgeglichen ist, oder mit einem einzelnen LDPC-Code, der unterschiedliche Punktierungs- und/oder Verkürzungsmuster verwendet, wenn er mit Weiche-Entscheidung oder Harte-Entscheidung arbeitet, die an dem LLR-Block vor dem LDPC-Decodierer durchgeführt wird, oder mit zwei LDPC-Codes, einem optimiert für Weiche-Entscheidung-Eingabe und einem optimiert für Harte-Entscheidung-Eingabe, oder mit zwei LDPC-Codes, einem optimiert für Weiche-Entscheidung-Eingabe und einem optimiert für Harte-Entscheidung-Eingabe, wobei die eine Matrix von der anderen Matrix durch einfache Matrixoperationen abgeleitet wird, die außerhalb des Decodierers selbst durchgeführt werden können, z. B. durch einen Austausch von Spalten in der Paritätsprüfungsmatrix, die Weiche-Entscheidung-Matrix aus der Harte-Entscheidung-optimierten Matrix abgeleitet wird, was durch Verwendung nur einer Decodierer-Hardware und Austausch der LLR-Werte (entsprechend der ausgetauschten Spalten in der Paritätsprüfungsmatrix) an dem Eingang des LDPC-Decodierers und einem weiteren Austausch der LLR-Werte oder der Harte-Entscheidung-Ausgabe an dem Ausgang des LDPC-Decodierers (entsprechend der ausgetauschten Spalten in der Paritätsprüfungsmatrix) implementiert wird.One example relates to an FEC decoder optimized for hard decision input at the receiver and one optimized for soft decision input at the receiver, with a single LDPC code that has the performance for good performance with hard -Decision-input and soft-decision-input is balanced, or with a single LDPC code that uses different puncturing and / or foreshortening patterns when working with soft-decision or hard-decision that precedes the LLR block the LDPC decoder, or with two LDPC codes, one optimized for soft decision input and one optimized for hard decision input, or with two LDPC codes, one optimized for soft decision input and one optimized for hard decision input, one matrix being derived from the other matrix by simple matrix operations that can be performed outside of the decoder itself, e.g. B. by exchanging columns in the parity check matrix, the soft decision matrix is derived from the hard decision-optimized matrix, which is achieved by using only one decoder hardware and exchanging the LLR values (corresponding to the exchanged columns in the parity check matrix ) at the input of the LDPC decoder and a further exchange of the LLR values or the hard decision output at the output of the LDPC decoder (corresponding to the exchanged columns in the parity check matrix).

Ein Beispiel bezieht sich auf ein PON-System, das Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit FEC-Codierer und -Decodierer unterstützt, die für eine Harte-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Eingabe-Einstellung optimiert sind, die in der Lage ist, zwischen beiden Einstellungen umzuschalten, wobei die Verwendung der Weiche-Eingabe- oder Harte-Eingabe-FEC-Einstellung durch die verwendete Übertragungsgeschwindigkeit bestimmt wird, wobei die Verwendung der Weiche-Eingabe- oder Harte-Eingabe-FEC-Einstellung durch die verwendete Wellenlänge bestimmt wird, wobei die zu verwendende FEC-Einstellung durch den OLT bestimmt und an die ONUs in einem Overhead-Kanal kommuniziert wird, wenn die Änderung der Einstellungen sofort nach der Mitteilung der Einstellung gelten kann oder die Änderung der Einstellungen im Voraus mitgeteilt und eine bestimmte Anzahl von Codewörtern oder Frames später angewendet wird, wenn die FEC-Einstellung von den ONUs während des Trainings angefordert wird, der OLT alle Anforderungen sammelt und eine Bandbreitenkarte für Übertragungen mit verschiedenen Einstellungen erstellt und der OLT Codewörter, Gruppen von Codewörtern (z. B. verschachtelt innerhalb des FEC-Frames) oder Frames mit unterschiedlichen Einstellungen überträgt. Der OLT teilt den ONUs vorab die Position der FEC-Codewörter, Gruppen von Codewörtern oder Frames mit einer bestimmten Einstellung mit, z. B. in einer Bandbreitenkarte für Downstream empfangen und decodieren die ONUs nur die FEC-Codewörter, Gruppen von Codewörtern oder Frames mit der von ihnen gewünschten Einstellung.One example relates to a PON system that supports hard-decision-input receivers and soft-decision-input receivers with FEC encoders and decoders for hard-input setting and soft-input setting are optimized, which is able to switch between the two settings, the use of the soft-input or hard-input FEC setting is determined by the transmission speed used, the use of the soft-input or hard-input FEC setting is determined by the wavelength used, the FEC setting to be used being determined by the OLT and communicated to the ONUs in an overhead channel if the change in settings can apply immediately after notification of the setting or the change in the Settings communicated in advance and a certain number of codewords or frames applied later if the FEC setting is made by the ONUs during the training ngs is requested, the OLT collects all requests and creates a bandwidth card for transmissions with different settings and the OLT codewords, groups of codewords (e.g. B. nested within the FEC frame) or transmits frames with different settings. The OLT notifies the ONUs in advance of the position of the FEC code words, groups of code words or frames with a specific setting, e.g. B. in a bandwidth card for downstream receive and decode the ONUs only the FEC code words, groups of code words or frames with the setting you want.

Die Aspekte und Merkmale, die im Zusammenhang mit einem bestimmten der vorherigen Beispiele beschrieben sind, können auch mit einem oder mehreren der weiteren Beispiele kombiniert werden, um ein identisches oder ähnliches Merkmal dieses weiteren Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal in das weitere Beispiel zusätzlich einzuführen.The aspects and features that are described in connection with a specific one of the previous examples can also be combined with one or more of the further examples in order to replace an identical or similar feature of this further example or to additionally introduce the feature into the further example .

Beispiele können Gegenstände umfassen, wie beispielsweise ein Verfahren, Mittel zum Ausführen von Handlungen oder Blöcken des Verfahrens, zumindest ein maschinenlesbares Medium, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie von einer Maschine ausgeführt werden, die Maschine veranlassen, Handlungen des Verfahrens oder einer Vorrichtung oder eines Systems für gleichzeitige Kommunikation unter Verwendung mehrerer Kommunikationstechnologien gemäß Beispielen und hierin beschriebenen Beispielen auszuführen.Examples may include objects, such as a method, means for carrying out acts or blocks of the method, at least one machine-readable medium that comprises instructions that, when executed by a machine, cause the machine, acts of the method or a device or of a system for simultaneous communication using multiple communication technologies according to examples and examples described herein.

Obwohl Beispiele einer beispielhaften Vorrichtung im Hinblick auf eine oder mehrere Implementierungen dargestellt und beschrieben wurden, können Abänderungen und/oder Modifikationen an den dargestellten Beispielen vorgenommen werden, ohne von dem Sinn und Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Insbesondere im Hinblick auf die verschiedenen Funktionen, die durch die oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Anordnungen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme, etc.) ausgeführt werden, sollen die Ausdrücke (einschließlich einer Bezugnahme auf ein „Mittel“), die verwendet werden, um solche Komponenten zu beschreiben, außer anderweitig angegeben, irgendeiner Komponente oder Struktur entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt ( z. B. die funktional äquivalent ist), obwohl sie strukturell nicht äquivalent zu der offenbarten Struktur ist, die die Funktion bei den hierin dargestellten beispielhaften Implementierungen der vorgeschlagene Konzept ausführt.Although examples of an exemplary apparatus have been shown and described in terms of one or more implementations, changes and / or modifications may be made to the examples shown, without departing from the spirit and scope of the appended claims. In particular, with regard to the various functions performed by the components or structures (assemblies, devices, circuits, systems, etc.) described above, the terms (including a reference to a “means”) which are used to denote To describe such components, unless otherwise stated, correspond to any component or structure that performs the specified function of the component described (e.g. that is functionally equivalent), although structurally not equivalent to the disclosed structure that performs the function in the exemplary implementations illustrated herein carries out the proposed concept.

Unter besonderer Hinsicht auf die verschiedenen Funktionen, die durch die oben beschriebenen Komponenten ausgeführt werden (Anordnungen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme, etc.), sollen die Ausdrücke (einschließlich einer Bezugnahme auf ein „Mittel“), die verwendet werden, um solche Komponenten zu beschreiben, außer anderweitig angegeben jeglicher Komponente oder Struktur entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt ( z. B. die funktional äquivalent ist), obwohl sie nicht strukturell äquivalent zu der offenbarten Struktur ist, die die Funktion in den hierin dargestellten exemplarischen Implementierungen der Offenbarung ausführt. Zusätzlich dazu, obwohl ein bestimmtes Merkmal möglicherweise im Hinblick auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart wurde, kann ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie es für irgendeine gegebene oder bestimmte Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann.With particular reference to the various functions performed by the components described above (arrangements, devices, circuits, systems, etc.), the terms (including a reference to a “means”) used to refer to such components are intended Unless otherwise specified, corresponds to any component or structure that performs the specified function of the component described (e.g. that is functionally equivalent), although not structurally equivalent to the disclosed structure that performs the function in the exemplary embodiments presented herein Makes implementations of the disclosure. In addition, while a particular feature may have been disclosed with respect to only one of a plurality of implementations, such a feature can be combined with one or more other features of the other implementations as may be desirable and advantageous for any given or particular application.

Beispiele können ferner ein (Computer-)Programm, umfassend einen Programmcode zum Ausführen eines oder mehrerer der vorangehenden Verfahren, sein oder sich darauf beziehen, wenn das Programm auf einem Computer, einem Prozessor oder einer anderen programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird. Somit können Schritte, Operationen oder Prozesse von unterschiedlichen der vorangehend beschriebenen Verfahren auch durch programmierte Computer, Prozessoren oder andere programmierbare Hardwarekomponenten ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeicherbauelemente, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme und Anweisungen codieren beziehungsweise enthalten. Die Programmspeicherbauelemente können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien umfassen oder sein. Weitere Beispiele können auch Computer, Prozessoren, Steuereinheiten, (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLAs; (Field) Programmable Logic Arrays),(feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA; (Field) Programmable Gate Arrays), Grafikprozessoren (GPU; Graphics Processor Unit), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC; application-specific integrated circuit), integrierte Schaltungen (IC; Integrated Circuit) oder System-auf-einem-Chip (SoC; System-on-a-Chip) -Systeme abdecken, die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind.Examples can furthermore be or relate to a (computer) program comprising a program code for executing one or more of the preceding methods, when the program is executed on a computer, a processor or another programmable hardware component. Thus, steps, operations or processes of different methods from the methods described above can also be carried out by programmed computers, processors or other programmable hardware components. Examples can also include program memory components, e.g. Digital data storage media that are machine-, processor- or computer-readable and encode or contain machine-executable, processor-executable or computer-executable programs and instructions. The program memory components can e.g. B. digital storage, magnetic storage media such as magnetic disks and tapes, hard disk drives or optically readable digital data storage media or be. Other examples can also include computers, processors, control units, (field) programmable logic arrays ((F) PLAs; (field) programmable logic arrays), (field) programmable gate arrays ((F) PGA; (field) programmable Gate Arrays), graphics processors (GPU; Graphics Processor Unit), application-specific integrated circuits (ASIC; application-specific integrated circuit), integrated circuits (IC; integrated circuit) or system-on-a-chip (SoC; system-on-a Chip) systems programmed to perform the steps of the procedures described above.

Es versteht sich ferner, dass die Offenbarung mehrerer, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte, Prozesse, Operationen, oder Funktionen nicht als zwingend in der beschriebenen Reihenfolge befindlich ausgelegt werden soll, sofern dies nicht im Einzelfall explizit angegeben oder aus technischen Gründen zwingend erforderlich ist. Daher wird durch die vorhergehende Beschreibung die Durchführung von mehreren Schritten oder Funktionen nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt. Ferner kann bei weiteren Beispielen ein einzelner Schritt, eine einzelne Funktion, ein einzelner Prozess oder eine einzelne Operation mehrere Teilschritte, -funktionen, -prozesse oder -operationen umfassen und/oder in dieselben aufgebrochen werden.It is also understood that the disclosure of several steps, processes, operations or functions disclosed in the description or the claims should not be interpreted as necessarily in the order described, unless this is explicitly stated in the individual case or is absolutely necessary for technical reasons is. Therefore, the foregoing description does not limit the performance of multiple steps or functions to any particular order. Furthermore, in further examples, a single step, a single function, a single process, or a single operation can comprise and / or be broken down into multiple sub-steps, functions, processes or operations.

Falls einige Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung oder einem System beschrieben wurden, sind diese Aspekte auch als eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens zu verstehen. Zum Beispiel kann ein Block, eine Vorrichtung oder ein funktionaler Aspekt der Vorrichtung oder des Systems einem Merkmal, wie beispielsweise einem Verfahrensschritt, des entsprechenden Verfahrens entsprechen. Entsprechend sind Aspekte, die im Zusammenhang zu einem Verfahren beschrieben werden, auch als eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks, eines entsprechenden Elements, einer Eigenschaft oder eines funktionalen Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung oder eines entsprechenden Systems zu verstehen.If some aspects have been described in connection with a device or a system, these aspects are also to be understood as a description of the corresponding method. For example, a block, a device or a functional aspect of the device or the system can correspond to a feature, such as a method step, of the corresponding method. Accordingly, aspects that are described in connection with a method are also to be understood as a description of a corresponding block, a corresponding element, a property or a functional feature of a corresponding device or a corresponding system.

Die folgenden Ansprüche werden hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Ferner ist zu beachten, dass, obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen bezieht, andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hiermit explizit vorgeschlagen, sofern nicht im Einzelfall angegeben ist, dass eine bestimmte Kom-bination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für irgendeinen anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt als abhängig von diesem anderen unabhängigen Anspruch definiert ist.The following claims are hereby incorporated into the Detailed Description, with each claim standing on its own as a separate example. Further, it should be noted that although a dependent claim in the claims refers to a particular combination with one or more other claims, other examples may also include a combination of the dependent claim with the subject matter of any other dependent or independent claim. Such combinations are hereby explicitly suggested, unless it is stated in the individual case that a certain combination is not intended. Furthermore, it is intended to include features of a claim for any other independent claim, even if that claim is not defined directly as dependent on that other independent claim.

Claims

Ein Vorwärtsfehlerkorrektur-, FEC-, Codierer (20), der zum Erzeugen von FEC-Daten zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, wobei der Codierer ausgebildet ist, zum: Erzeugen der FEC-Daten basierend auf Nutzlast-Bits unter Verwendung eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungs-, LDPC-, Codes, wobei die erzeugten FEC-Daten unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, erzeugt werden.A forward error correction, FEC, encoder (20) suitable for generating FEC data for use with a hard decision input at a receiver and for use with a soft decision input at the receiver, the encoder is trained to: Generate the FEC data based on payload bits using a low density parity check, LDPC, code, with the generated FEC data using a single LDPC code suitable for use with soft-decision input and hard-decision Input at the receiver is suitable, or generated using one of two LDPC codes, each suitable for soft decision input and hard decision input.

Der FEC-Codierer gemäß Anspruch 1, wobei die FEC-Daten unter Verwendung desselben LDPC-Codes für Verwendung mit Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger erzeugt werden.The FEC encoder according to Claim 1 wherein the FEC data is generated using the same LDPC code for use with hard decision input at the receiver and for use with soft decision input at the receiver.

Der FEC-Codierer gemäß Anspruch 2, wobei die FEC-Daten mit einem einzelnen LDPC-Code erzeugt werden, wobei Performance für gute Performance mit Harte-Entscheidung-Eingabe und Weiche-Entscheidung-Eingabe ausgeglichen ist.The FEC encoder according to Claim 2 , the FEC data being generated with a single LDPC code, with performance balanced for good performance with hard decision input and soft decision input.

Der FEC-Codierer gemäß Anspruch 2, wobei die FEC-Daten unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes erzeugt werden, der einen ersten Satz von Punktierungs-Bits und/oder einen ersten Satz von Verkürzungs-Bits zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und einen zweiten Satz von Punktierungs-Bits und/oder einen zweiten Satz von Verkürzungs-Bits zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet.The FEC encoder according to Claim 2 wherein the FEC data is generated using a single LDPC code having a first set of puncturing bits and / or a first set of truncation bits for use with a switch decision input at the receiver and a second set of puncturing bits and / or a second set of truncation bits for use with a hard decision input at the receiver.

Der FEC-Codierer gemäß Anspruch 1, wobei die FEC-Daten unter Verwendung von zwei LDPC-Codes erzeugt werden, wobei einer der LDPC-Codes für Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet wird und der andere LDPC-Code für Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet wird.The FEC encoder according to Claim 1 , the FEC data being generated using two LDPC codes, one of the LDPC codes being used for use with a soft decision input at the receiver and the other LDPC code being used for use with a hard decision Input is used on the recipient.

Der FEC-Codierer gemäß Anspruch 5, wobei einer der LDPC-Codes für Harte-Entscheidung-Eingabe optimiert ist und der andere LDPC-Code für Weiche-Entscheidung-Eingabe optimiert ist.The FEC encoder according to Claim 5 wherein one of the LDPC codes is optimized for hard decision input and the other LDPC code is optimized for soft decision input.

Der FEC-Codierer gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei einer der LDPC-Codes von dem anderen LDPC-Code über eine oder mehrere Matrixoperationen hergeleitet wird.The FEC encoder according to one of the Claims 5 or 6th , one of the LDPC codes being derived from the other LDPC code via one or more matrix operations.

Der FEC-Codierer gemäß Anspruch 7, wobei der LDPC-Code, der zur Verwendung mit der Weiche-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, von dem LDPC-Code, der zur Verwendung mit der Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, über einen Austausch von Spalten einer Paritätsmatrix des LDPC-Codes, der zur Verwendung mit der Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, hergeleitet wird.The FEC encoder according to Claim 7 wherein the LDPC code used for use with the soft decision input from the LDPC code used for use with the hard decision input via an exchange of columns of a parity matrix of the LDPC code used for use with the hard decision input.

Der FEC-Codierer gemäß Anspruch 8, wobei der FEC-Codierer ausgebildet ist, um die FEC-Daten durch segmentweises Multiplizieren der Nutzlast-Bits mit einer ersten Matrix und mit einer zweiten Matrix zu erzeugen, wobei Spalten der ersten und/oder zweiten Matrix, die verwendet werden, um FEC-Daten zur Verwendung mit der Harte-Entscheidung-Eingabe und der Weiche-Entscheidung-Eingabe zu erzeugen, unter Verwendung einer gemeinschaftlich verwendeten Schaltungsanordnung multipliziert werden, und wobei die verbleibenden Spalten der ersten und/oder zweiten Matrix unter Verwendung von Schaltungsanordnungen multipliziert werden, die gemäß der Verwendung der Weiche-Entscheidung-Eingabe oder Harte-Entscheidung-Eingabe geschaltet werden.The FEC encoder according to Claim 8 , wherein the FEC encoder is designed to generate the FEC data by segment-wise multiplying the payload bits with a first matrix and with a second matrix, columns of the first and / or second matrix being used to generate FEC To generate data for use with the hard decision input and the soft decision input are multiplied using shared circuitry, and the remaining columns of the first and / or second matrix are multiplied using circuitry as set forth in FIG the use of the soft decision input or the hard decision input.

Ein Vorwärtsfehlerkorrektur-, FEC-, Decodierer (30), der zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, wobei der Decodierer ausgebildet ist, zum: Erhalten eines Eingabesignals als Log-Likelihood-Verhältnis-, LLR-, Werte, und Decodieren des Eingabesignals unter Verwendung eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungs-, LDPC-, iterativen Decodierens, das auf einem LDPC-Code basiert, wobei das Eingabesignal unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, decodiert wird.A forward error correction, FEC, decoder (30) suitable for use with a hard decision input at a receiver and for use with a soft decision input at the receiver, the decoder being adapted to: Obtaining an input signal as log-likelihood ratio, LLR, values, and Decoding the input signal using low density parity check, LDPC, iterative decoding based on an LDPC code, wherein the input signal using a single LDPC code suitable for use with soft decision input and hard decision input at the receiver, or using one of two LDPC codes, which are suitable for soft decision input and hard decision input, respectively, is decoded.

Der FEC-Decodierer gemäß Anspruch 10, wobei das Eingabesignal unter Verwendung des gleichen LDPC-Codes mit der Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger und mit der Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger decodiert wird.The FEC decoder according to Claim 10 wherein the input signal is decoded using the same LDPC code with the hard decision input at the receiver and with the soft decision input at the receiver.

Der FEC-Decodierer gemäß Anspruch 10, wobei das Eingabesignal unter Verwendung von zwei LDPC-Codes decodiert wird, wobei einer der LDPC-Codes mit der Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet wird und der andere LDPC-Code mit der Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger verwendet wird.The FEC decoder according to Claim 10 wherein the input signal is decoded using two LDPC codes, one of the LDPC codes being used with the soft decision input at the receiver and the other LDPC code being used with the hard decision input at the receiver .

Der FEC-Decodierer gemäß Anspruch 12, wobei der LDPC-Code, der mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, von dem LDPC-Code hergeleitet wird, der mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, über einen Austausch von Spalten einer Paritätsmatrix des LDPC-Codes, der zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe verwendet wird, wobei der FEC-Decodierer ausgebildet ist, um die Reihenfolge der LLR-Werte gemäß dem Austausch von Spalten zu ändern, wenn er eine Weiche-Entscheidung-Eingabe decodiert.The FEC decoder according to Claim 12 , wherein the LDPC code used with a soft decision input is derived from the LDPC code used with a hard decision input via an exchange of columns of a parity matrix of the LDPC code, the for use with a hard decision input, the FEC decoder being adapted to change the order of the LLR values according to the exchange of columns when decoding a soft decision input.

Ein Optische-Leitung-Anschluss, OLT, (300) für ein passives optisches Netzwerk, PON, (100; 400), das Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem Vorwärtsfehlerkorrektur-, FEC-, Codierer (20) und einem FEC-Decodierer (30) unterstützt, die für eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung geeignet sind, wobei der Codierer und der Decodierer in der Lage sind, zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung zu schalten.An optical line connector, OLT, (300) for a passive optical network, PON, (100; 400), the hard decision input receiver and soft decision input receiver with a forward error correction, FEC, Encoder (20) and an FEC decoder (30) which are suitable for a hard decision-input setting and a soft decision-input setting, the encoder and the decoder being able to choose between the hard -Decision input setting and the switch decision input setting.

Der OLT gemäß Anspruch 14, wobei der OLT ausgebildet ist, um die zu verwendende FEC-Einstellung zu bestimmen, und um die zu verwendende FEC-Einstellung an die Optisches-Netzwerk-Einheiten, ONUs, (300) des PON-Systems in einem Overhead-Kanal zu kommunizieren.According to the OLT Claim 14 , wherein the OLT is designed to determine the FEC setting to be used and to communicate the FEC setting to be used to the optical network units, ONUs, (300) of the PON system in an overhead channel.

Der OLT gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15, umfassend den FEC-Codierer (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder den FEC-Decodierer (30) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13.The OLT according to one of the Claims 14 or 15th , comprising the FEC encoder (20) according to one of Claims 1 until 9 and / or the FEC decoder (30) according to one of the Claims 10 until 13th .

Eine Optisches-Netzwerk-Einheit, ONU, (300) für ein passives optisches Netzwerk, PON, (100; 400), das Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem Vorwärtsfehlerkorrektur-, FEC-, Codierer (20) und einem FEC-Decodierer (30) unterstützt, die für eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung optimiert sind, wobei der Codierer und der Decodierer in der Lage sind, zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung zu schalten.An optical network unit, ONU, (300) for a passive optical network, PON, (100; 400), the hard decision input receiver and soft decision input receiver with a forward error correction, FEC, Encoder (20) and an FEC decoder (30) which are optimized for a hard-decision-input setting and a soft-decision-input setting, the encoder and the decoder being able to switch between the hard -Decision input setting and the switch decision input setting.

Die ONU gemäß Anspruch 17, wobei die ONU ausgebildet ist, um die FEC-Einstellung zu empfangen, die ausgebildet ist, um von einem Optische-Leitung-Anschluss (200) des PON-Systems in einem Overhead-Kanal verwendet zu werden.The ONU according to Claim 17 wherein the ONU is configured to receive the FEC setting configured to be used by an optical line connector (200) of the PON system in an overhead channel.

Die ONU gemäß einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei die ONU ausgebildet ist, um eine Anfrage bezüglich der FEC-Einstellung, die ausgebildet ist, um an einem Optische-Leitung-Anschluss, OLT, (200) des PON-Systems während eines Trainings der ONU verwendet zu werden, bereitzustellen.The ONU according to one of the Claims 17 or 18th , wherein the ONU is configured to provide a query regarding the FEC setting configured to be used at an optical line connector, OLT, (200) of the PON system during training of the ONU.

Die ONU gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, umfassend den FEC-Codierer (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder den FEC-Decodierer (30) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13.The ONU according to one of the Claims 17 until 19th , comprising the FEC encoder (20) according to one of Claims 1 until 9 and / or the FEC decoder (30) according to one of the Claims 10 until 13th .

Ein Vorwärtsfehlerkorrektur-, FEC-, Codierungsverfahren, das zum Erzeugen von FEC-Daten zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, wobei das Codierungsverfahren umfasst: Erzeugen (210) der FEC-Daten basierend auf Nutzlast-Bits unter Verwendung eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungs-, LDPC-, Codes, wobei die erzeugten FEC-Daten unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, erzeugt werden.A forward error correction, FEC, coding method suitable for generating FEC data for use with a hard decision input at a receiver and for use with a soft decision input at the receiver, the coding method comprising: Generating (210) the FEC data based on payload bits using a low density parity check, LDPC, code, wherein the generated FEC data using a single LDPC code suitable for use with soft decision input and Hard decision input at the receiver is appropriate, or generated using one of two LDPC codes suitable for soft decision input and hard decision input, respectively.

Ein Vorwärtsfehlerkorrektur-, FEC-, Decodierungsverfahren, das zur Verwendung mit einer Harte-Entscheidung-Eingabe an einem Empfänger und zur Verwendung mit einer Weiche-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, wobei Decodierungsverfahren umfasst: Erhalten (310) eines Eingabesignals als Log-Likelihood-Verhältnis, LLR, Werte, und Decodieren (330) des Eingabesignals unter Verwendung eines Niedrigdichte-Paritätsprüfungs-, LDPC-, iterativen Decodierens, das auf einem LDPC-Code basiert, wobei das Eingabesignal unter Verwendung eines einzelnen LDPC-Codes, der für Verwendung mit Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe an dem Empfänger geeignet ist, oder unter Verwendung eines von zwei LDPC-Codes, die jeweils für Weiche-Entscheidung-Eingabe und Harte-Entscheidung-Eingabe geeignet sind, decodiert wird.A forward error correction, FEC, decoding method suitable for use with a hard decision input at a receiver and for use with a soft decision input at the receiver, wherein decoding methods include: Obtaining (310) an input signal as the log-likelihood ratio, LLR, values, and Decoding (330) the input signal using low density parity check, LDPC, iterative decoding based on an LDPC code, the input signal using a single LDPC code suitable for use with soft decision input and hard -Decision input at the receiver is appropriate, or is decoded using one of two LDPC codes, each suitable for soft-decision input and hard-decision input.

Ein Verfahren für einen Optische-Leitung-Anschluss, OLT, (200) für ein passives optisches Netzwerk, PON, (100; 400), das Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem Vorwärtsfehlerkorrektur-, FEC-, Codierer und einem FEC-Decodierer unterstützt, die für eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung geeignet sind, das Verfahren umfassend ein Schalten (460) des Codierers und des Decodierers zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung.A method for an optical line connection, OLT, (200) for a passive optical network, PON, (100; 400), the hard decision input receiver and soft decision input receiver with a forward error correction, FEC, encoder and an FEC decoder which are suitable for a hard decision input setting and a soft decision input setting, the method comprising switching (460) the encoder and the decoder between the hard decision input setting and the soft decision Decision-input setting.

Ein Verfahren für eine Optisches-Netzwerk-Einheit, ONU, (300) für ein passives optisches Netzwerk, PON, (100; 400), das Harte-Entscheidung-Eingabe-Empfänger und Weiche-Entscheidung-Eingabe-Empfänger mit einem Vorwärtsfehlerkorrektur-, FEC-, Codierer und einem FEC-Decodierer unterstützt, die für eine Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und eine Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung geeignet sind, das Verfahren umfassend ein Schalten (460) des Codierers und Decodierers zwischen der Harte-Entscheidung-Eingabe-Einstellung und der Weiche-Entscheidung-Eingabe-Einstellung.A method for an optical network unit, ONU, (300) for a passive optical network, PON, (100; 400), the hard decision input receiver and soft decision input receiver with a forward error correction, FEC, encoder and an FEC decoder capable of hard decision input setting and soft decision input setting, the method comprising switching (460) the encoder and decoder between the hard decision Input setting and the switch decision input setting.

Ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen von zumindest einem der Verfahren gemäß einem der Ansprüche 21 bis 24, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird.A computer program with a program code for performing at least one of the methods according to one of the Claims 21 until 24 if the computer program is executed on a computer, a processor or a programmable hardware component.