CN107534517B - 用于根据第一数据分组生成第二数据分组的方法和装置 - Google Patents

Abstract

实施例涉及用于根据第一数据分组生成用于第二网络层的第二数据分组的方法，第一数据分组包括第一报头部分，第一报头部分具有与高于第二网络层的第一网络层相关的信息。该方法包括基于第一报头部分生成包括与第二网络层相关的信息的第二报头部分，并且生成包括第一数据分组的有效载荷部分。该方法还包括通过链接第二报头部分和有效载荷部分来生成用于第二网络层的第二数据分组。

Description

用于根据第一数据分组生成第二数据分组的方法和装置

技术领域

本公开的一些实施例涉及一种用于根据第一数据分组生成第二数据分组的方法和装置。本公开的其他实施例涉及一种用于在第一链路部分与第二链路部分之间的再生网络节点的装置。

背景技术

在一些通信网络[例如，连接多个局域网(LAN)的城域网(MAN)]中，数据从一个点传输到多个目的地点。这种通信被称为点到多点通信。通信网络通常以星形或环形架构来设计。在具有星型架构的通信网络中，每个网络节点可以通过点到点连接而连接到中心节点。在具有环形架构的通信网络中，相邻网络节点可以分别经由点到点连接来连接，以便形成闭环。环形架构的特殊实现可以是“开环”，其通常被称为马蹄铁(horseshoe)架构。在具有马蹄铁架构的通信网络中，第一网络节点和最后的网络节点(端部节点)可以不直接彼此连接，使得连接通信网络的网络节点的链路可以被布置成马蹄铁形式。

沿着马蹄铁状链路的网络节点之间的连接、沿着马蹄铁状链路的网络节点与马蹄铁状链路的端部节点之间的连接、或者马蹄铁状链路的端部节点之间的连接可以是点到点连接。然而，点到点连接可能不太有效，因为点到点连接可能仅在数据(例如，数据分组)可用于沿着特定的点到点连接的传输的情况下被使用。例如，用于沿着多个网络节点的传输的数据的聚合可能是不可能的。

在一些通信网络中，在第一链路部分与第二链路部分之间设置有再生网络节点，以减轻由第一链路部分引起的信号损伤，并且将再生的信号重新传输到第二链路部分。在光通信领域中，这些再生网络节点被称为光通信中继器，并且可以设置在两个光通信链路部分(例如，光纤)之间。在无线通信领域中，这些再生网络节点被称为无线中继，其可以无线地接收和重新传输例如射频信号。传统的再生网络节点对接收的信号的数据分组执行耗费时间和功率的前向纠错(FEC)，而不管数据分组的目的地。此外，传统的再生网络节点可以决定将数据分组转发到另一网络节点还是仅在评估被完全FEC解码的数据分组之后丢弃(drop)数据分组。这可能导致通信网络中的高的延迟和高的功耗。因此，可能希望改进通信。

文献EP 1 303 082 A2公开了一种用于通过RPR数据传输网络在第一多客户源位置与第二多客户目的地位置之间建立透明的LAN到LAN功能连接的方法。

在文献US 2006/0127100 A1中，公开了通过对信号进行光电转换、恢复时钟和数据信息以及执行3R修复以重新放大、重新计时和重新成形经形状转换后的电信号来修复(reconditioning)光信号的系统和方法。

文献US 2004/0234263 A1公开了一种用于在光子突发交换网络中的光传送单元结构内成帧光控制和数据突发的架构和方法。

在文献US 2009/0148170 A1中，公开了用于管理偏振多信道光学传输系统内的偏斜(skew)的设备和方法。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种用于根据第一数据分组来生成用于第二网络层的第二数据分组的方法，第一数据分组包括第一报头部分，第一报头部分具有与高于第二网络层的第一网络层相关的信息。该方法包括基于第一报头部分生成包括与第二网络层相关的信息的第二报头部分。该方法还包括生成包括第一数据分组的有效载荷部分。此外，该方法包括通过链接第二报头部分和有效载荷部分来生成用于第二网络层的第二数据分组。

在一些实施例中，该方法包括使用第一FEC码对第二报头部分进行编码以提供经FEC编码的第二报头部分，并且使用不同于第一FEC码的第二FEC码对有效载荷部分进行编码以提供经FEC编码的有效载荷部分。生成第二数据分组包括链接经FEC编码的第二报头部分和经FEC编码的有效载荷部分。在一些实施例中，第一FEC码包括Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)码。

在一些实施例中，第二网络层是与光传输信道相关的物理层。

另外地或替代地，该方法包括使用第一调制方案来调制第二报头部分，并且使用不同于第一调制方案的第二调制方案来调制有效载荷部分。

在一些实施例中，第一调制方案中的可表示的符号的数目小于第二调制方案中的可表示的符号的数目。

在一些实施例中，第一调制方案包括差分相位调制。在一些实施例中，第一调制方案还包括幅度调制。

在一些实施例中，该方法还包括提供具有第一偏振的表示第二数据分组的第一信号，并且提供具有与第一偏振正交的第二偏振的表示第二数据分组的第二信号。该方法还包括对第一信号和第二信号进行偏分复用(polarization-division multiplexing)。

在一些实施例中，第二报头部分包括关于第二数据分组在第二网络层中的目的地和第二数据分组在第二网络层中的起始点(origin)的信息。在一些实施例中，生成第二报头部分包括从在第一报头部分中所给出的关于第一数据分组在第一网络层中的目的地的信息中导出关于第二数据分组在第二网络层中的目的地的信息。

根据本公开的第二方面，提供了一种具有程序代码的计算机程序，当计算机程序在计算机或处理器上被执行时，程序代码用于执行上述方法。

根据本公开的第三方面，提供了一种用于从第一数据分组来生成用于第二网络层的第二数据分组的装置，第一数据分组包括第一报头部分，第一报头部分具有与高于第二网络层的第一网络层相关的信息，其中该装置包括一个或多个处理单元。一个或多个处理单元被配置为基于第一报头部分生成包括与第二网络层相关的信息的第二报头部分。一个或多个处理单元还被配置为生成包括第一数据分组的有效载荷部分。此外，一个或多个处理单元被配置为通过链接第二报头部分和有效载荷部分来生成用于第二网络层的第二数据分组。

在一些实施例中，一个或多个处理单元被配置为使用第一FEC码对第二报头部分进行编码以提供经FEC编码的第二报头部分，并且使用不同于第一FEC码的第二FEC码对有效载荷部分进行编码以提供经FEC编码的有效载荷部分。一个或多个处理单元还被配置为通过链接经FEC编码的第二报头部分和经FEC编码的有效载荷部分来生成第二数据分组。

另外地或替代地，一个或多个处理单元被配置为使用第一调制方案来调制经FEC编码的第二报头部分，并且使用不同于第一调制方案的第二调制方案来调制经FEC编码的有效载荷部分。一个或多个处理单元还被配置为通过链接调制的第二报头部分和调制的有效载荷部分来生成第二数据分组。

附图说明

以下将仅通过示例的方式并且参考附图来描述装置和/或方法的一些实施例，在附图中

图1示出了具有马蹄铁架构的通信网络；

图2示出了用于从第一数据分组生成第二数据分组的方法的示例的流程图；

图3示出了数据信号的示例；

图4示出了第二数据分组的示例；

图5示出了星座图的示例；

图6示出了星座图的另一示例；

图7示出了用于从第一数据分组生成第二数据分组的装置的示例；

图8示出了用于在第一链路部分与第二链路部分之间的再生网络节点的装置的示例；以及

图9示出了用于在第一链路部分与第二链路部分之间的再生网络节点的装置的另一示例。

具体实施方式

现在将参考附图来更充分地描述各种示例实施例，在附图中示出了一些示例实施例。在图中，为了清楚起见，线、层和/或区域的粗细可能被夸大。

因此，虽然示例实施例能够具有各种修改和替换形式，但是其实施例通过示例在附图中示出，并且将在本文中详细描述。然而，应当理解，并不意图将示例实施例限制为所公开的特定形式，相反，示例实施例将覆盖落入本公开的范围内的所有修改、等同物和替代方案。在附图的描述中，同样的附图标记表示同样或相似的元件。

应当理解，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以直接连接或耦合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间的关系的其他词语应该以类似的方式来解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”、“邻近”与“直接邻近”等)。

本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而非意图限制示例实施例。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还应当理解，术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”当在本文中使用时规定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。

除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例实施例所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还应当理解，例如在通常使用的字典中定义的术语应当被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不会以理想化或过度正式的方式解释，除非在本文中明确如此定义。

图1示出了具有马蹄铁架构的通信网络100。通信网络100可以例如是MAN。

第一网络节点110-1、110-2将通信网络100与网络199连接。网络199可以例如包括互联网、服务网络、或者服务提供商的数据云。第一网络节点110-1、110-2可以例如包括路由设备。路由设备可以在不同网络之间转发数据分组。第一网络节点110-1、110-2可以例如位于服务提供商的数据中心处。

通信网络100还包括第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4、...、120-n。第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4沿着连接第一网络节点110-1、110-2的链路101来布置。链路101可以例如包括光纤、有线线路、或者无线链路。链路101可以以马蹄铁架构来设置，如图1所示。

第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4分别经由链路连接102、103、104、105连接到链路101。第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4将多个接入网络130、140、150、160连接到通信网络100。接入网络130、140、150、160可以是将订户连接到其直接服务提供商的网络。例如，接入网络130、140、150、160可以包括(本地)数字用户线路(DSL)网络、移动通信网络、千兆无源光网络(GPON)或光网络。第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4可以包括路由设备。第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4可以例如位于远离第一网络节点110-1、110-2的位置。因此，第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4可以允许经由链路101将接入网络130、140、150、160连接到网络199。

两个相应的第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4之间的连接(例如，第二网络节点120-2和120-3之间的连接)传统上是点到点连接。此外，第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4中的一个第二网络节点与第一网络节点110-1、110-2中的一个第一网络节点之间的连接(例如，第二网络节点120-1与第一网络节点110-1之间的连接)传统上是点到点连接。此外，第一网络节点110-1和110-2之间的连接传统上是点到点连接。

对于每个点到点连接，单独的波长传统上被用于各个网络节点之间的光学连接。也就是说，具有不同波长的多个光信号沿着光链路101被传输。如果不传输有效载荷，则通过每个点到点连接沿着光链路101传输虚拟(dummy)负载。因此，沿着光链路101的显著量的网络流量可能是虚拟流量。

针对不同的第一和/或第二网络节点的有效载荷的聚合是不可能的，因为分离的波长被用于向某个网络节点传输数据。

换言之，数据从城市网络中的一个点传输到多个目的地。通常，应用星形或环形架构。在最近的架构中，已经提出了图1的马蹄铁概念，其中所有客户端位于沿着马蹄铁状光纤路线的位置，但是单独连接被构建为点到点连接。这些单独的连接是分别在所有第二网络节点之间的连接、在所有第二网络节点与第一网络节点之间的链接、以及在第一网络节点之间的连接。在针对分组传输的网络中，简单的点到点连接效果较差，因为每个连接仅在分组可用于传输时才被使用。针对沿着某个方向的传输的流量的聚合是不可能的。

可以实现总线架构，即，沿着公共传输路径在多个节点之间传送数据的网络，以便提高马蹄铁状网络100的效率。第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4可以例如被实现为再生网络节点。例如，第二网络节点120-1可以经由光链路101来接收来自第一网络节点110-1的信号，并且减轻由第一网络节点110-1与第二网络节点120-1之间的光链路101引起的信号损伤。第二网络节点120-1可以将再生的信号转发到接入网络130，或者经由光链路101转发到另一第二网络节点120-2、120-2、120-4或另一第一网络节点110-2。然而，传统的再生网络节点对数据分组或接收的信号的任何其他数据单元执行耗费时间和功率的FEC，而与数据分组的目的地无关。此外，传统的再生网络节点可以决定将数据分组转发到另一网络节点还是仅在评估完全FEC解码的数据分组之后丢弃数据分组。这可能导致通信网络中的高的延迟和高的功耗。

本公开中描述的示例可以提供网络内的改进的数据传输。

图2示出了用于从第一数据分组为第二网络层生成第二数据分组的方法的示例的流程图，第一数据分组包括具有与高于第二网络层的第一网络层相关的信息的第一报头部分。

本公开中的网络层可以理解为通过将通信系统或通信网络的内部功能划分成一个或多个抽象网络层来表征通信系统或通信网络的内部功能的逻辑层。一个层可以服务于其上方的层，并且可以由其下方的层来服务。一层处的两个实例可以通过该层上的水平连接来连接。第一网络层高于第二网络层，例如，第二网络层服务第一网络层。在一些实施例中，第一网络层和第二网络层可以是根据开放系统互连(OSI)模型的网络层。关于图1所示的通信网络100，第一网络层可以例如是与接入网络130、140、150、160中的一个接入网络相关的网络层或者与通信接入网络130、140、150、160及其各自的第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4相关的网络层。此外，第二网络层可以例如是与第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4和/或第一网络节点110-1、110-2中的一个或多个网络节点之间的光传输信道、有线传输信道或无线传输信道相关的物理层。

该方法包括基于第一报头部分生成200包括与第二网络层相关的信息的第二报头部分。该方法还包括生成202包括第一数据分组的有效载荷部分。此外，该方法包括通过链接第二报头部分和有效载荷部分来为第二网络层生成204第二数据分组。第二数据分组和/或第一数据分组的长度(例如，表示第二数据分组和/或第一数据分组的比特数目)可以是固定的或可变的。

该方法可以允许提供第二数据分组，其可以与传统数据结构相比由例如如图1所示的第一网络节点110或第二网络节点120以减少的努力被评估。与第二网络层相关的信息基于在第一报头部分中给出的与第一网络层相关的信息。因此，接收网络节点可以例如仅评估传输第二数据分组实际需要的那些信息。此外，在第二报头部分中可以省略对于第二网络层不必要的信息。例如，如果链路101是光传输链路，则第二报头部分可以是仅包含沿着光传输链路进行传输所需要的那些信息的光报头。因此，可以提供紧凑的第二报头部分，其可以由接收网络节点以时间和功率有效的方式进行评估。

例如，该方法可以由图1所示的第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4和/或第一网络节点110-1、110-2中的一个或多个网络节点来执行。例如，第二网络节点120-1可以从接入网络130接收数据分组。数据分组可以包含报头部分和有效载荷部分。例如，数据分组可以被预定去往接入网络160内的节点。因此，报头部分可以包含例如目的地信息，目的地信息指示作为分组的目的地的接入网络160。例如，报头部分可以指示其目的地的媒体访问控制(MAC)地址。此外，报头部分可以例如包含与接入网络160内的传输相关的另外的信息或者与其在接入网络130内的发起网络节点相关的信息。数据分组可以经由第二网络节点120-1和另一第二网络节点120-4传输到接入网络160。为了便于经由第二网络节点120-1和120-4的传输，可以根据本文中描述的方面之一生成第二数据分组。可以将数据分组包括在第二数据分组的有效载荷部分中，并且可以为第二数据分组生成第二报头。例如，第二报头可以仅包含用于经由链路101从第二网络节点120-1向另一第二网络120-4传输第二数据分组所需要的那些信息。这些信息基于在数据分组的报头部分中给出的信息。例如，在数据分组的报头部分中给出的MAC地址可以被转换成第二网络节点120-4的本地总线地址，用于表示沿着连接第二网络节点120-1、120-2、120-3、120-4和第一网络节点110-1、110-2的马蹄铁状链路101的网络节点。因此，第二数据分组可以经由链路101从第二网络节点120-1传输到另一第二网络节点120-4。第二网络120-1与第二网络120-4之间的第二网络节点120-2和120-3可以例如评估在第二数据分组的第二报头部分中给出的信息，以便决定转发还是丢弃分组。由于第二报头部分包括指示作为其目的地的第二网络节点120-4的本地总线地址，所以第二网络节点120-2和120-3可以通过仅评估第二报头部分来决定转发第二数据分组。另一第二网络节点120-4可以决定丢弃第二数据分组，并且例如将包含在第二数据分组中的数据分组传输到接入网络160。因此，接收第二数据分组的网络节点可以能够仅通过评估在第二报头部分中给出的信息来处理第二数据分组。通过提供与例如实际使用的传输信道相关的信息，可以提供紧凑的报头。因此，接收网络节点可以仅评估与传输信道相关的信息，使得用于评估的处理时间可以很少。

如上文所指出的，第二网络层可以是物理层。物理层可以与光传输信道、无线传输信道、或者有线传输信道相关。在一些实施例中，第二报头部分包括与物理层相关的信息，其可以由接收网络节点评估。因此，接收网络节点可以仅评估与物理层相关的信息，用于传输第二数据分组。与高于第二网络层的第一网络层相关的另外的信息可以不被接收网络节点评估。例如，第二报头部分可以包括关于第二数据分组的目的地的信息，使得接收网络节点可以例如决定转发第二数据分组还是丢弃第二数据分组。因此，可以提供紧凑的第二报头部分，其可以由接收网络节点以时间和功率有效的方式进行评估。

可选地，生成200第二报头部分还可以包括使用第一FEC码对第二报头部分进行编码200-1，以提供经FEC编码的第二报头部分。可选地，生成202有效载荷部分还可以包括使用不同于第一FEC码的第二FEC码来对有效载荷部分进行编码202-1，以提供经FEC编码的有效载荷部分。为第二网络层生成204第二数据分组可以包括链接经FEC编码的第二报头部分和经FEC编码的有效载荷部分。

例如，可以使用块码、低密度奇偶校验(LDPC)码、卷积码或turbo码对第二报头部分和/或有效载荷部分进行编码。编码的第二报头部分和编码的有效载荷部分可以包含一个或多个编码符号。符号可以是表示整数位的脉冲。对第二报头部分和有效载荷部分进行编码可以使得第二数据分组的接收器允许检测经FEC编码的第二报头部分和/或经FEC编码的有效载荷部分中的错误，并且在不重传数据分组的情况下校正这些错误。

使用第一FEC码对第二报头部分进行编码并且使用第二FEC码对有效载荷部分进行编码可以允许使编码适应条件，该条件由例如用于传输第二数据分组的传输信道或接收第二数据分组的接收器确定。

例如，第一FEC码可以是具有快速FEC解码能力的码。因此，经FEC编码的第二报头部分可以在接收第二数据分组的接收器中被迅速地解码，并且在解码的第二报头部分中给出的信息可以迅速地可用于由接收器对第二数据分组的进一步处理。因此，使用具有快速FEC解码能力的码可以允许减少网络系统中的延迟。在一些实施例中，第一FEC码可以包括Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)码。

例如，第二FEC码可以是提供高编码增益的码，即与未编码的信号相比，提供需要较低的信噪比(SNR)以达到给定误码率(BER)的信号的码。使用具有高编码增益的码可以允许接收器检测经FEC编码的有效载荷部分中的错误并且纠正这些错误。

可选地，生成200第二报头部分还可以包括使用第一调制方案来调制200-2第二报头部分。可选地，生成202第二报头部分可以包括使用不同于第一调制方案的第二调制方案来调制202-2有效载荷部分。为第二网络层生成204第二数据分组可以包括链接调制的第二报头部分和调制的有效载荷部分。

使用第一调制方案调制第二报头部分并且使用第二调制方案调制有效载荷部分可以允许调制适应条件，该条件由例如用于传输第二数据分组的传输信道或接收第二数据分组的接收器确定。

例如，第一调制方案可以是具有快速解调能力的调制方案。因此，调制的第二报头部分可以在接收第二数据分组的接收器中迅速地被解调，并且在解调的第二报头部分中给出的信息可以迅速地可用于由接收器对第二数据分组的进一步处理。因此，使用具有快速解调能力的调制方案可以允许减少网络系统中的延迟。

例如，第一调制方案可以包括幅移键控(ASK)调制(例如，四相ASK(4-ASK)调制)、正交幅度调制(QAM)(例如，8QAM)。在一些实施例中，第一调制方案可以包括差分相位调制，即，相位信息可以被编码为连续样本或符号的相位之间的差异。例如，差分相移键控(DPSK)[例如，差分四相相移键控(DQPSK)或差分二进制相移键控(DBPSK)]可以用于第一调制方案。在一些实施例中，可以使用混合调制方案，例如，可以对信号在幅度上进行调制并且在相位上进行差分调制。

例如，第二调制方案可以包括四相相移键控(QPSK)、QAM(例如，16QAM或32QAM)或其他调制方案。

在一些实施例中，在第一调制方案中可表示的符号的数目可以小于在第二调制方案中可表示的符号的数目。因此，第一调制方案的复杂度或阶数可以低于第二调制方案的复杂度或阶数。调制方案的较低的复杂度或阶数可以允许在携带第二数据分组的信号的SNR给定的情况下降低BER。因此，与针对调制的有效载荷部分的相比，针对调制的第二报头部分的在接收第二数据分组的接收器处的BER可以较低。较低的BER可以允许促进针对第二报头部分的纠错，并且因此可以允许减少接收器中的第二报头部分的处理时间。

在一些实施例中，该方法可以包括对第二报头部分进行编码200-1并且对有效载荷部分进行编码202-1以及对经FEC编码的第二报头部分进行调制200-2，并且对经FEC编码的有效载荷部分进行调制202-2。例如，可以选择用于第一有效载荷部分的第一FEC码和第一调制方案，使得调制的经FEC编码的第二报头部分可以由接收第二数据分组的接收器迅速地解调和解码。例如，可以选择用于第二有效载荷部分的第二FEC码和第二调制方案，使得调制的经FEC编码的有效载荷部分可以被高度保护以防止错误，例如与用于传输第二数据分组的传输信道相关的错误。

在一些实施例中，第二网络层可以是与例如光传输信道相关的物理层。例如，第二网络层可以包括如图1所示的链路101的光传输链路。因此，该方法还可以包括提供206具有第一偏振的表示第二数据分组的第一信号，并且提供208具有与第一偏振正交的第二偏振的表示第二数据分组的第二信号。该方法还可以包括对第一信号和第二信号进行偏振复用210。偏振复用的信号可以被提供给物理层，例如图1所示的链路101，用于传输。使用两个偏振可以允许补偿在接收复用信号的接收器处的传输信道相关的信号损伤。

在一些实施例中，第二报头部分包括关于第二数据分组在第二网络层中的目的地以及第二数据分组在第二网络层中的起始点的信息。因此，生成第二报头部分200可以包括从在第一报头部分中给出的关于第一数据分组在第一网络层中的目的地的信息中导出200-3关于第二数据分组在第二网络层中的目的地的信息。例如，可以使用查找表，该查找表包括与针对第一网络层的目的地信息相关的针对第二网络层的目的地信息。在一些实施例中，可以使用一个或多个操作指令从针对第一网络层的目的地导出针对第二网络层的目的地信息。因此，可以从针对第一网络层的起始点信息导出针对第二网络层的起始点信息。例如，针对第二网络层的目的地信息可以由接收第二数据分组的网络节点使用，用于决定向另一网络节点转发第二数据分组还是丢弃第二数据分组。针对第二网络层的起始点信息可以例如由网络节点使用以导出起始点-目的地流量关系，使得网络节点可以例如预测用于传输其自己的数据分组的可用时隙。

关于图1所示的通信网络100，例如，第二网络节点120-1可以从接入网络130接收数据分组，用于传输到例如接入网络160。第二网络节点120-1可以根据本文中描述的方面来生成第二数据分组，其包含从接入网络130接收的数据分组。第二数据分组的第二报头部分可以包含例如指示另一第二网络节点120-4的目的地信息和指示第二网络节点120-1的起始点信息。第二网络节点120-1可以例如包括查找表，该查找表将例如指示数据分组目的地的MAC地址转换成另一第二网络节点120-4的本地总线地址。或者，第二网络节点120-1可以例如包括一个或多个处理单元，其用于根据一个或多个预定义的规则从在数据分组的报头中给出的MAC地址导出另一第二网络节点120-4的本地总线地址。因此，第二网络节点120-1可以生成具有第二报头部分的第二数据分组，第二报头部分指示另一第二网络节点120-4作为第二数据分组的目的地。因此，沿着马蹄铁状链路101的另一网络节点120-4和任何其他网络节点可以能够通过仅评估在第二报头部分中给出的本地总线地址来决定丢弃还是转发第二数据分组。

上面结合图1所示的总线架构描述了用于从第一数据分组生成第二数据分组的方法的示例，然而，所提出的概念不限于总线架构。所提出的概念也可以用于其他网络拓扑，例如环形架构或网格架构。

用于从第一数据分组生成第二数据分组的方法的示例可以包括与所提出的概念的一个或多个方面或者下面描述的一个或多个示例相对应的一个或多个附加可选特征。

信号300的示例在图3中示出。信号300包括至少一个第二数据分组310、320、330。第二数据分组310、320、330可以包括第二报头部分310-1、320-1、330-1和有效载荷部分310-2、320-2、330-2。第二数据分组310、320、300可以根据以上或以下描述的方法之一来生成。第二数据分组310、320、330可以被串行地布置在信号300中。此外，第二数据分组310、320、330可以被同步地采样，即，第二数据分组310、320、330可以具有固定长度。例如，第二报头部分310-1、320-1、330-1可以具有n个符号的固定长度，并且有效负载部分310-2、320-2、330-2可以具有m个符号的固定长度，其中n和m是整数。

图4示出了第二数据分组400的示例。第二数据分组400包括经FEC编码的第二报头部分410和经FEC编码的有效载荷部分420。

经FEC编码的第二报头部分410可以包括第二报头部分411和第二报头部分411的FEC相关部分412。FEC相关部分412可以使用第一FEC码从第二报头部分411生成。例如，FEC相关部分412可以包含第二报头部分411的冗余部分、和/或奇偶校验位。第二报头部分411包括与第二网络层相关的信息。

经FEC编码的有效负载部分410可以包括第一数据分组430和第一数据分组430的FEC相关部分423。第一数据分组430可以包括第一报头部分421和第一有效载荷部分422。例如，第一数据分组430可以是根据电气和电子工程师协会(IEEE)定义802.3-2012的以太网分组。第一报头部分421包含与第一网络层相关的信息。在第二报头部分中所给出的与第二网络层相关的信息基于在第一报头部分中所给出的与第一网络层相关的信息。例如，第二网络层是例如与图1中通过链路101所示的光传输信道相关的物理层，并且第二报头部分中的信息与物理层相关，例如第二报头部分包含沿着图1所示的链路101的第二数据分组的目的地的本地总线地址。

例如，用于传输的数据可以是具有包含目的地等的信息的报头的分组或容器。分组可以被串行级联并且被同步采样。分组或容器可以包含一个或多个以太网分组或其他分组类型。分组(例如，以太网分组)可以以报头来开始，其长度在传统上不可忽略。因此，可以将例如可以是用于光传输网络的光报头的第二报头部分(OH)添加到分组或容器。在一些实施例中，第二报头可以仅携带用于物理传输层中的传输所需要的信息，例如在光层中所需要的信息。在一些实施例中，有效载荷可以通过高增益纠错技术(例如，FEC编码)被高度保护免受错误。有效载荷的解码可能需要更长的时间，并且在该时间期间，分组可能必须在其间被存储。因此，每个分组的初始报头信息在临时(interim)时间可能不可用。第二报头部分(例如，光传输网络的光报头)可以实现快速报头处理。在一些实施例中，报头部分可以使用具有快速信号处理能力的调制方案进行调制，例如报头部分的快速解调。可以使用具有快速FEC解码能力的FEC码来对第二报头部分进行FEC编码。此外，在一些实施例中，可以限制报头部分的长度，例如在第二报头部分中包括的符号或位的数目。对于有效负载调制，例如可以使用传统的双偏振技术，包括QPSK、16QAM、32QAM和其他格式。

图5示出了第一调制方案的星座图500的示例。星座图表示可以通过复平面中的给定调制方案来选择的可能的符号。横坐标表示实轴，其也称为同相轴。纵坐标表示虚轴，其也称为正交轴。星座图包括多个星座点510、520、530、540。它们可以表示包括调制符号系统的一组调制符号。例如，星座点510、520、530、540可以表示4-ASK调制方案的星座点。

图6示出了第一调制方案的星座图600的另一示例。如同星座图500，横坐标表示同相轴，纵坐标表示正交轴。例如，多个星座点610、620、630、640、650、660、670、680可以表示8QAM调制方案的星座点，其中每个符号由三位表示。

然而，第一调制不限于图5和图6所示的调制方案的示例。可以使用如DBPSK、DQPSK、QPSK等另外的调制方案作为第一调制方案。

图7示出了用于从第一数据分组为第二网络层生成第二数据分组的装置700的示例，第一数据分组包括具有与高于第二网络层的第一网络层相关的信息的第一报头部分。装置700包括至少一个处理单元710。处理单元710至少基于第一报头部分生成包括与第二网络层相关的信息的第二报头部分。此外，处理单元710生成包括第一数据分组的有效载荷部分。处理单元710还通过链接第二报头部分和有效载荷部分来为第二网络层生成第二数据分组。在一些示例中，装置700可以经由输入链路部分720被提供有第一数据分组。在一些示例中，装置700可以向输出链路部分730提供第二数据分组。输出链路部分730可以例如与第二网络层相关。例如，输出链路部分730可以是光传输信道、无线传输信道或有线传输信道的部分。

在一些实施例中，处理单元710可以使用第一FEC码对第二报头部分进行编码以提供经FEC编码的第二报头部分。处理单元还可以使用不同于第一FEC码的第二FEC码对有效载荷部分进行编码以提供经FEC编码的有效载荷部分。因此，在一些实施例中，为第二网络层生成第二数据分组可以包括链接经FEC编码的第二报头部分和经FEC编码的有效载荷部分。

在一些实施例中，处理单元710可以使用第一调制方案来调制第二报头部分，并且使用不同于第一调制方案的第二调制方案来调制有效载荷部分。因此，在一些实施例中，为第二网络层生成第二数据分组可以包括链接调制的第二报头部分和调制的有效载荷部分。

在一些实施例中，处理单元710可以对第二报头部分和有效载荷部分进行FEC编码，以及调制经FEC编码的第二报头部分和经FEC编码的有效载荷部分。例如，可以选择用于第二有效载荷部分的第一FEC码和第一调制方案，使得调制的经FEC编码的第二报头部分可以被接收第二数据分组的接收器迅速地解调和解码。例如，可以选择用于第二有效载荷部分的第二FEC码和第二调制方案，使得调制的经FEC编码的有效载荷部分可以被高度保护以防止例如与用于传输第二数据分组的传输信道相关的错误。

用于从第一数据分组生成第二数据分组的装置700的示例可以包括与所提出的概念的一个或多个方面或者以上或以下描述的一个或多个示例相对应的一个或多个附加可选特征。

图8示出了用于在第一链路部分898与第二链路部分899之间的再生网络节点850的装置800的示例。第一链路部分898和第二链路部分899与第二网络层相关。第二网络层可以例如是物理层，使得第一链路部分898和第二链路部分可以例如是光传输信道、无线传输信道或有线传输信道的部分。

该装置包括输入810。输入810接收来自第一链路部分898的信号。输入810可以对应于用于根据规定的码在模块内、在模块之间或者在不同实体的模块之间接收信息[其可以是(位)值]的接口。信号包括具有经FEC编码的第二报头部分和经FEC编码的有效载荷部分的数据分组。经FEC编码的有效载荷部分包括第一数据分组，第一数据分组包括具有与第一网络层相关的信息的第一报头部分。基于在第一报头部分中给出的信息，第二报头部分包括与第二网络层相关的信息。经FEC编码的第二报头部分可以使用第一FEC码而被编码，并且经FEC编码的有效载荷部分可以使用第二FEC码而被编码。信号可以例如类似于图3所示的信号300的示例。例如，可以根据所提出的概念的一个或多个方面或者以上或以下描述的一个或多个示例来生成被包括在信号中的一个或多个第二数据分组。

在输入810处接收的信号可能被第一链路部分898损伤。例如，信号的原始波形可能由于第一链路部分898的错误或特性而受到损伤。第一链路部分898可以是有线或无线链路。也就是说，第一链路部分898可以例如是射频链路、电线链路或光链路。例如，第一链路部分898可以是光纤。光纤可能会对信号造成线性和非线性损伤。

线性损伤可以例如包括衰减、色散或偏振模式色散。当信号通过光纤传播时，衰减可能导致信号强度的衰减、光功率的损失。光纤中的衰减可能由散射和吸收的内在因素以及由包括来自制造过程、环境和物理弯曲的应力的外在因素引起。表示数据的光脉冲具有确定的光谱宽度。由于光纤中的色差，不同的波长可能以不同的速度传播并且引起脉冲扩展。当相邻脉冲交叠时，脉冲扩展可能导致符号间干扰，导致传输比特的恢复发生错误。偏振模式色散是一种形式的模式色散，其中通常以相同速度行进的波导中光的两种不同偏振由于随机缺陷和不对称性而以不同的速度行进，导致光脉冲的随机扩展。

非线性损伤可以例如包括自相位调制或受激布里渊散射。自相位调制是光物质交互的非线性光学效应。当在介质中行进时，超短脉冲光可以由于光克尔效应而引起介质的折射率发生变化。折射率的这种变化可能在脉冲中产生相移，导致脉冲频谱发生变化。对于在光纤中行进的密集光束，光束本身的电场的变化可以经由电致伸缩或辐射压力在介质中产生声振动。光束可能会由于这些振动而经历布里渊散射，通常是在与入射光束相反的方向上。结果，较短的波长可以通过耗尽自身来放大更长的波长。由于波分复用(WDM)系统中的周围信道，可能会发生基于相同的物理效应的其他非线性退化。

装置800包括信号再生单元820。信号再生单元820减轻第一链路部分898的信号损伤，以提供再生的FEC编码的有效负载部分。例如，FEC编码的有效负载部分可以作为电信号输入到信号再生单元820，并且信号再生单元820可以处理该电信号以便补偿第一链路部分898的损伤。

例如，信号再生单元820可以使用例如FIR滤波器或最小均方自适应滤波器来补偿色散。此外，信号再生单元820可以使用例如盲信道估计技术来执行信道估计，其使用输入到信号再生单元820的信号的统计信息。在一些实施例中，信号再生单元820还可以对经FEC编码的有效载荷部分进行偏振解复用。信号再生单元820可以例如估计经FEC编码的有效载荷部分的频率偏移并且校正经FEC编码的有效载荷部分的估计的频率偏移。此外，信号再生单元820可以使用例如本地振荡器来估计经FEC编码的有效载荷部分的相位偏移。信号再生单元820可以使用估计的相位偏移来恢复经FEC编码的有效载荷部分的相位。

此外，信号再生单元820可以放大经FEC编码的有效载荷部分，以便补偿与第一链路部分898相关的衰减。信号再生单元820还可以对经FEC编码的有效载荷部分重新定时，即经FEC编码的有效载荷部分设置有新的定时，其可以在定时恢复过程中估计或由时钟来提供。

信号再生单元820可以补偿或减轻第一链路部分898的全部或至少部分损伤。信号再生单元820在不对数据分组的经FEC编码的有效负载部分进行FEC解码的情况下减轻信号损伤。

可选地，信号再生单元820可以减轻经FEC编码的第二报头部分中的第一链路部分898的信号损伤以提供再生的第二报头部分。信号再生单元820可以可选地解调经FEC编码的第二报头部分和/或经FEC编码的有效载荷部分。

装置800还包括处理单元830。第二数据分组的(再生的)经FEC编码的第二报头部分和再生的经FEC编码的有效载荷部分被提供给处理单元830。处理单元830对经FEC编码的第二报头部分进行解码以提供解码的第二报头部分。处理单元830提取在解码的第二报头部分中给出的目的地信息。此外，处理单元830使用在解码的第二报头部分中给出的目的地信息来决定再生的FEC编码有效载荷部分要被转发到哪个元件。

如果提取的目的地信息指示第二数据分组的目的地是再生网络节点850，则处理单元830将第二数据分组的再生的经FEC编码的有效载荷部分转发到再生网络节点850的解码单元851。解码单元851可以对再生的经FEC编码的有效载荷部分进行FEC解码。否则，处理单元830将第二数据分组的再生的经FEC编码的有效载荷部分转发到第二链路部分899。可选地，处理单元830还可以将与数据分组的再生的经FEC编码的有效载荷部分相关的报头部分转发到第二链路部分899。因此，包括(再生的)第二报头部分和再生的经FEC编码的有效载荷部分的数据分组可以被提供给第二链路部分899。

如果第二数据分组的目的地是再生网络节点850，则装置800可以允许将包括在信号中的第二数据分组丢弃到再生网络节点850，或者在所有其他情况下，将数据分组转发到连接到第二链路部分899的另一节点。独立于第二数据分组的目的地，减轻了经FEC编码的有效载荷部分中的损伤，以便提供再生的经FEC编码的有效载荷部分。也就是说，再生的有效载荷部分被提供给解码单元851或第二链路部分899。因此，装置800可以在具有总线架构的网络中使用。

如果再生的经FEC编码的有效载荷部分被转发到再生网络节点850的解码单元851，则再生的经FEC编码的有效载荷部分仅被FEC解码。如果再生的经FEC编码的有效载荷部分被提供给第二链路部分899，则它不被FEC解码。FEC解码可能是耗时和耗电的。因此，将再生的经FEC编码的有效载荷部分转发到第二链路899而不对其进行FEC解码可以减少装置800中的第二数据分组的处理时间。因此，例如，可以减少使用总线架构的网络的延迟。此外，可以减少与在装置800中转发第二数据分组相关的功耗。

包括装置800的网络的时延可以进一步减少，因为对第二报头部分的评估可以被快速地执行。

再生网络节点850可以包括一个或多个元件以将解码的有效载荷部分(即第一数据分组)提供给连接到再生网络节点850的其他网络元件。

以上或以下关于作为具有某一功能的单元或其他实体的再生网络节点850描述的所提出的概念的各方面也可以被理解为用于操作再生网络节点的方法。

图9示出了用于再生网络节点850的装置900的另一示例。装置900可以在某种程度上类似于图8所示的装置800。例如，装置900可以被包括在通信网络中。通信网络可以例如是在两个存在点(PoP)801、802之间的光传输网络。PoP 801、802可以例如是用于在位置A和B处的光信号的路由器。

包含具有经FEC编码的第二报头部分和经FEC编码的有效载荷部分的第二数据分组的光信号可以经由第一光链路部分898从PoP 501传输，并且可以由被包括在再生网络节点850中的装置900接收。该信号可以例如与图3所示的信号300相同。第二报头部分包括目的地信息，其指示第二数据分组的目的地。例如，目的地信息可以指示第二数据分组的目的地是另一再生网络节点(未示出)或PoP 802。

装置900包括光电光转换单元(OEO)840。光信号由输入810接收并且被提供给OEO840，OEO 840包括用于输入信号的光电转换器(O/E)841和用于输出信号的电光转换器(E/O)842。O/E 841可以将光输入信号转换成模拟电信号。E/O 842可以将模拟电输出信号转换成光信号，并且将光信号输出到诸如光纤的光传输线899。OEO 840可以将接收的光信号转换成入站模拟电信号，其可以被输入到装置900的模数转换器(ADC)861。

ADC 861可以将入站模拟电信号转换成可以输入到信号再生单元820的入站数字电信号。信号再生单元820通过减轻第一光链路部分898的信号损伤来提供再生的经FEC编码的有效载荷部分。第一光链路部分898的损伤的示例例如结合图8来说明。

信号再生单元820包括色散补偿单元821。色散补偿单元821可以校正由第一链路部分898引起的色散损伤。例如，色散补偿单元821可以包括FIR滤波器或最小均方自适应滤波器。

在色散补偿单元821的下游设置有报头解复用单元826。如果信号是复用信号，则报头解复用单元826可以从提供给报头解复用单元826的信号中解复用经FEC编码的第二报头部分的副本。分组同步单元825可以由分组同步单元825与输入信号同步。如结合图3所示，包含在信号中的第二数据分组的经FEC编码的第二报头部分的长度和经FEC编码的有效载荷部分的长度可以是固定的。例如，经FEC编码的第二报头部分可以具有n个符号的固定长度，并且经FEC编码的有效载荷部分可以具有m个符号的固定长度，其中n和m是整数。例如，经FEC编码的第二报头部分可以包括指示经FEC编码的第二报头部分的开始的预定义的位或符号序列。分组同步单元825可以使用预定义的位或符号序列来检测经FEC编码的第二报头部分的开始。此外，在一些实施例中，分组同步单元825可以包括计数单元，用于计数已经提供给分组同步单元825的符号或位数。由于经FEC编码的第二报头部分的长度和有效载荷部分的长度可以是固定的，所以分组同步单元825可以通过对接收的符号或位数进行计数来确定连续的第二数据分组的经FEC编码的第二报头部分的开始。分组同步单元825可以将关于经FEC编码的第二报头部分的开始的信息提供给报头解复用单元826，使得报头解复用单元826能够从复用信号中解复用经FEC编码的第二报头部分。然后，经FEC编码的第二报头部分的副本可以被提供给报头处理单元830-1。

信号再生单元820还包括信道估计和偏振解复用单元822。信道估计和偏振解复用单元822可以使用例如盲信道估计技术来估计信号的传输信道，盲信道估计技术使用输入到信号再生单元820的信号的统计信息。信道估计和偏振解复用单元822还可以对至少经FEC编码的有效载荷部分进行偏振解复用。信号再生单元820还包括频率偏移估计单元823。频率偏移估计单元823可以估计至少经FEC编码的有效载荷部分的频率偏移并且针对该频率偏移来校正经FEC编码的有效载荷部分的估计。此外，信号再生单元820包括相位偏移校正单元824。相位偏移校正单元824可以使用例如本地振荡器来估计至少经FEC编码的有效载荷部分的相位偏移。相位偏移校正单元824可以使用估计的相位偏移来恢复至少经FEC编码的有效载荷部分的相位。

经FEC编码的有效负载部分可以作为第二数据分组的再生的经FEC编码的有效负载部分被提供给处理单元830的交换单元830-2。交换单元830-2可以由报头处理单元830-1控制。

报头处理单元830-1可以从报头解复用单元826接收经FEC编码的第二报头部分的副本。报头处理单元830-1可以对经FEC编码的第二报头部分执行信道估计。在一些实施例中，报头处理单元830-1可以使用与信道估计和偏振解复用单元822相比较短的滤波器，例如，减少的数目的滤波器系数。

在一些实施例中，经FEC编码的第二报头部分使用第一调制方案进行调制，其中第一调制方案包括差分相位调制。例如，经FEC编码的第二报头部分可以以一个或两个偏振使用DBPSK或DQPSK进行调制。因此，相位信息被编码为连续时间实例的字段的差异，例如，相位信息可以根据下式关于初始样本S(t)从连续样本S(t+1)导出：

phase_information＝S(t)-S(t+1) (1)

第二报头部分的未补偿的频率偏移可能导致连续样本S(t+1)关于初始样本S(t)的残余旋转。在恒定的相位偏移的情况下，相位可以对于连续样本持续地旋转，例如增加。因此，当从差分编码相位估计样本的相位时，可以通过例如连续地适配用于具有预期相位旋转的相位估计的门限值来以方便的方式考虑相位旋转。因此，可以检测相位信息，而不需要补偿频率偏移。

使用差分相位调制可以允许避免针对第二报头部分的频率偏移估计和补偿以及相位估计和补偿。因此，针对报头处理单元830-1中的第二报头部分的处理时间可以非常短。

在一些实施例中，报头解复用单元826布置在信道估计和偏振解复用单元822的下游，即，第二报头部分在被报头解复用单元826提供给报头处理单元830-1之前通过信道估计和偏振解复用单元822。

在一些实施例中，报头解复用单元826布置在频率偏移估计单元823的下游，即，第二报头部分在被报头解复用单元826提供给报头处理单元830-1之前通过信道估计和偏振解复用单元822和频率偏移估计单元823。频率偏移估计单元823中的频率偏移估计和补偿在第二报头部分的频率偏移相当大的情况下可能是有利的，因为相位估计的误差可能不再可忽略。

在一些实施例中，可以使用4-ASK(即，每个符号2位)来调制第二报头部分(如图5所示)。偏振解复用可以在幅度上确定符号的一个位并且通过差分编码的相位(相对于先前的符号)来确定符号的另一位。

在一些实施例中，可以在两个正交偏振中使用8QAM来调制第二报头部分，即，每个偏振每个符号3位(如图6所示)。偏振解复用可以在幅度上确定符号的一个位并且通过差分编码的相位(相对于先前的符号)来确定符号的两个其他位。

在一些实施例中，第二报头部分可以用幅度调制方案来调制。因此，可以通过简单地决定符号的幅度来执行偏振解复用。

在一些实施例中，接收的第二报头部分可以由报头处理单元830-1传送到三维斯托克斯空间，并且在斯托克斯空间中处理。

此外，报头处理单元830-1对经FEC编码的第二报头部分进行解码，以便校正错误。报头处理单元830-1可以执行软判决FEC或硬判决FEC。

在软判决FEC中，错误校正(解码)的输出值可以取在固定的一组可能值之间的整个值范围。相反，在硬判决FEC中，纠错(解码)的输出值可以仅取固定的一组可能值中的一个值。由于错误校正的输出值的可能值的多样性，软判决FEC(解码)可以实现比硬判决FEC(解码)更高的纠错性能。

此外，报头处理单元830-1提取在解码的第二报头部分中给出的目的地信息。目的地信息可以用于控制交换单元830-2。单独的报头处理可以允许在再生的经FEC编码的有效载荷部分之前或同时向交换单元830-2提供所提取的与再生的经FEC编码的有效载荷部分相关的目的地信息。在再生的经FEC编码的有效载荷部分之前或同时提供提取的目的地信息可以省略对再生的经FEC编码的有效载荷部分的缓冲。

如果提取的目的地信息指示第二数据分组的目的地是再生网络节点850，则交换单元830-2将第二数据分组的再生的经FEC编码的有效载荷部分转发到再生网络节点850的解码单元851。FEC解码单元851可以对第二数据分组的再生的经FEC编码的有效载荷部分执行FEC解码，以便检测和校正数据分组中的错误。

FEC解码的有效载荷部分可以例如被提供给连接到再生网络节点850的网络元件或网络870。例如，网络870可以例如是位置C处的本地接入网络，如本地DSL网络。

如果提取的目的地信息指示第二数据分组的目的地不是再生网络节点850，则交换单元830-2将数据分组的再生的经FEC编码的有效载荷部分转发到交换元件862。例如，如果提取的目的地信息指示第二数据分组的目的地是位置B处的PoP 802或另一再生网络节点(未示出)，则交换单元862可以将第二数据分组的再生的经FEC编码的有效载荷部分从输入处理线880引导到输出处理线890。

此外，在交换单元830-2与交换单元862之间还可以设置有减少单元865。如果第二数据分组再生的经FEC编码的有效负载部分经由交换元件862被转发到第二链路部分899，则减少单元865可以减少表示第二数据分组的再生的经FEC编码的有效载荷部分的位数。

减少单元865可以解释以下事实：数据分组的再生的经FEC编码的有效载荷部分的经FEC编码的符号可以由信号再生单元820提供作为软值。软值可以取在固定的一组可能值之间的整个范围的值。相反，硬值只能取固定的一组可能值中的一个值。例如，“0”和“1”可以是二进制情况下的固定的一组可能值。因此，“0”和“1”之间的任何值都可以被认为是软值。

在一些实施例中，减少单元865可以通过将软值与阈值相比较来确定经FEC编码的符号的硬值。例如，在二进制的情况下，软值可以与“0.5”相比较。如果软值等于或大于阈值“0.5”，则可以将“1”确定为经FEC编码的符号的硬值。如果软值小于阈值“0.5”，则可以将“0”确定为经FEC编码的符号的硬值。或者，减少单元865可以将软值的幅度减小到预定义的最大值。例如，经FEC编码的符号的软值的幅度可以被限制为位于上幅度限度到下幅度限度的范围内的幅度。

为了减少交换元件862上的负载，减少单元865可以减少表示数据分组的再生的经FEC编码的有效载荷部分的位数。

在出站方向，即如果第二数据分组的再生的经FEC编码的有效载荷部分(以及可选的第二报头部分)由交换元件862从输入处理线880引导到输出处理线890，则第二数据分组的再生的经FEC编码的有效载荷部分(以及可选地的第二报头部分)可以作为编码的数字电信号被输入到DSP 863。DSP 863可以对出站的编码的数字电信号执行进一步的信号操作。这样的操作的示例可以是对第二链路部分899中的预期损伤的调制或预补偿。DSP 863的输出可以被输入到数模转换器(DAC)864。DAC 864可以将出站数字电信号转换成出站模拟电信号。DAC 864的输出可以被输入到OEO 840，其中E/O 842可以将出站模拟电信号转换成出站光信号。出站光信号然后可以被OEO 842(重新)传输到第二链路部分899。

在一些实施例中，如果所提取的目的地信息指示从第一链路部分898接收的第二数据分组的目的地是再生网络节点850，或者如果被包括在从第一链路部分898接收的信号中的数据分组是空的，则报头处理单元可以从再生网络节点850请求数据分组。为了避免向第二链路部分899提供虚拟流量，再生网络节点850可以向输出处理线890提供第一数据分组，以将数据分组提供给第二链路部分899。第一数据分组可以例如源自与再生网络节点850连接的接入网络870。例如，源自接入网络870的第一分组的有效载荷部分可以由编码单元852进行FEC编码。包括经FEC编码的有效负载部分的第一数据分组可以被提供给报头单元866。

例如，第一数据分组的第一报头部分可以包括预定第一数据分组的目的地的MAC地址(即，与第一网络层相关的地址)。然而，连接到第二链路部分899的后续装置的处理单元可以期望与MAC地址不同的数据格式的在数据分组的报头中所给出的目的地信息。例如，数据格式可以包括目的网络元件的本地总线地址(与第二网络层(例如，物理层)相关的地址)，目的网络元件如连接到第二链路部分899的另一再生网络或PoP 502。因此，报头单元866可以将例如在数据分组的报头部分中所给出的MAC地址转换成本地总线地址，并且从第一数据分组生成第二数据分组，其中第二数据分组具有包含本地总线地址的第二报头部分和包含第一数据分组的有效载荷部分。此外，报头单元866可以对第二报头部分进行FEC编码。

例如，在一个实施例中，报头处理可以直接在色散补偿之后开始。报头解复用可以由分组同步单元同步。分组同步单元可以将处理器同步到分组，以给出标识第二报头部分并且从数据流中对其解复用的机会。报头解复用单元可以解复用第二报头部分的副本用于单独地处理它。报头处理可以使用较短的滤波器(例如，每个符号一个样本)来体现简化的信道估计。为了适应第二报头部分的信道补偿滤波器，可以从数据路径(有效载荷部分处理)使用信道估计。报头处理可以包括单独的报头FEC解码器，其独立于有效负载错误校正进行操作。从报头处理收集的信息可以并行地用于连续地适配用于数据路径的信道估计滤波器。在另一实施例中，报头处理可以在信道估计和偏振解复用之后开始，而在另一实施例中，报头处理可以在频率估计之后开始。对于第二报头部分调制，可以使用快速可处理格式，例如以一个或两个偏振使用差分DBPSK或DQPSK信号。在这种情况下，报头处理可以在偏振解复用之前或之后开始。与传统的直接检测不同，在DBPSK中，字段信息是可用的，并且差分检测是可行的，即使在非零频率偏移的情况下。信息被编码为后续时间实例的字段的差异，例如，作为S(t)-S(t+1)。无补偿的频率偏移可以导致S(t+1)关于S(t)的残余旋转。如果由于频率偏移而引起的误差不可忽略，则报头处理可以在频率偏移补偿之后开始。使用4-ASK进行报头调制可以允许在幅度方面决定一个位并且通过用于偏振解复用的差分相位来决定一个位。使用8QAM进行报头调制可以允许在幅度中决定一个位并且在相位中决定被编码为与先前的符号的相位的差分相位的2个位。简单的幅度调制也是可行的而没有对(例如，光学)相位进行任何信息编码。这里，解复用可能仅需要幅度决定。作为替代，报头处理可以在斯托克斯空间中执行。由于每个符号的位数减少(DP-QPSK只有4个星座点)，可以使用如偏振的QAM的4D格式。报头可以例如携带用于分组同步的序列、分组起始点、分组目的地(也可以使用组地址)以及起始点目的地流量关系的信息，以允许用于再生网络的装置预测其自己的传输数据分组的能力。快速报头处理单元可以控制转发交换机和来自网络处理器的新分组的传送。

说明书和附图仅仅说明本公开的原理。因此，应当理解，本领域技术人员将能够设计尽管未在本文中明确地描述或示出但是实施本公开的原理并且被包括在其精神和范围内的各种布置。此外，本文所述的所有示例主要旨在仅用于教学目的，以帮助读者理解本公开的原理和由发明人为促进本领域而贡献的概念，并且被解释为不具有对这样具体叙述的示例和条件的限制。此外，本文中陈述本公开的原理、方面和实施例的所有陈述以及其具体示例旨在涵盖其等同物。

被表示为单元(执行某一功能)的功能块分别应当被理解为包括被适配用于执行某一功能的电路的功能块。因此，“用于某事的单元”也可以被理解为“被适配用于或适于某事的单元”。因此，被适配用于执行某一功能的单元确实不意味着这样的单元必须正在执行上述功能(在给定的时刻)。

可以通过使用诸如“处理器”、“控制器”等专用硬件以及能够与适当软件相关联地执行软件的硬件来提供附图中所示的各种元件的功能，包括被标记为“单元”、“用于......的单元”、“......”等的任何功能块。此外，本文中描述为“单元”的任何实体可以对应于或被实现为“一个或多个模块”、“一个或多个设备”、“一个或多个单元”等。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或由多个单独的处理器提供，其中的一些可以被共享。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应当被解释为专门涉及能够执行软件的硬件，并且可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器。还可以包括传统和/或定制的其他硬件。

本领域技术人员应当理解，本文中的任何框图表示实施本公开的原理的说明性电路的概念图。类似地，应当理解，任何流程表、流程图、状态转换图、伪代码等标识可以基本上在计算机可读介质中表示并且因此由计算机或处理器执行的各种过程，无论这样的计算机或处理器是否被明确示出。

此外，以下权利要求被并入“具体实施方式”，其中每个权利要求可以独立地作为单独的实施例。虽然每个权利要求可以独立地作为单独的实施例，但是应当注意，尽管从属权利要求可以在权利要求中提及与一个或多个其他权利要求的具体组合，但是其他实施例也可以包括从属权利要求与每个其他从属权利要求的主题的组合。这样的组合在本文中提出，除非指出特定组合是不希望的。此外，旨在将权利要求的特征包括在任何其他独立权利要求中，即使该权利要求不直接取决于独立权利要求。

还应当注意，说明书或权利要求中公开的方法可以由具有用于执行这些方法的各个步骤中的每个步骤的装置的设备来实现。

此外，应当理解，在说明书或权利要求中公开的多个步骤或功能的公开可以不被解释为在特定顺序内。因此，多个步骤或功能的公开不会将这些限制到特定的顺序，除非这样的步骤或功能由于技术原因是不可互换的。此外，在一些实施例中，单个步骤可以包括或可以被分解成多个子步骤。除非明确排除，否则这样的子步骤可以被包括作为该单个步骤的公开的部分。

Claims (12)

1.一种用于根据第一数据分组来生成用于第二网络层的第二数据分组的方法，所述第一数据分组包括第一报头部分，所述第一报头部分具有与高于所述第二网络层的第一网络层相关的信息，所述方法包括：

基于所述第一报头部分生成(200)包括与所述第二网络层相关的信息的第二报头部分，其中所述第二报头部分包括关于所述第二数据分组在所述第二网络层中的目的地和所述第二数据分组在所述第二网络层中的起始点的信息；

使用第一前向纠错FEC码对所述第二报头部分进行编码(200-1)以提供经FEC编码的第二报头部分；

生成(202)包括所述第一数据分组的有效载荷部分；

使用不同于所述第一FEC码的第二FEC码对所述有效载荷部分进行编码(202-1)以提供经FEC编码的有效载荷部分；以及

通过链接所述经FEC编码的第二报头部分和所述经FEC编码的有效载荷部分来生成(204)用于所述第二网络层的所述第二数据分组。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二网络层是与光传输信道相关的物理层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一FEC码包括Bose-Chaudhuri-HocquenghemBCH码。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：

使用第一调制方案调制(200-2)所述经FEC编码的第二报头部分；以及

使用不同于所述第一调制方案的第二调制方案调制(202-2)经所述FEC编码的有效载荷部分。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一调制方案中的可表示的符号的数目小于所述第二调制方案中的可表示的符号的数目。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一调制方案包括差分相位调制。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一调制方案还包括幅度调制。

8.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法还包括：

提供(206)具有第一偏振的表示所述第二数据分组的第一信号；

提供(208)具有与所述第一偏振正交的第二偏振的表示所述第二数据分组的第二信号；以及

偏分复用(210)所述第一信号和所述第二信号。

9.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述第二报头部分包括：

从在所述第一报头部分中所给出的关于所述第一数据分组在所述第一网络层中的目的地的信息中导出(200-3)关于所述第二数据分组在所述第二网络层中的目的地的所述信息。

10.一种计算机可读存储介质，存储程序代码，当所述程序代码 在计算机或处理器上被执行时，所述程序代码用于执行根据权利要求1到9 中任一项所述的方法。

11.一种用于根据第一数据分组来生成用于第二网络层的第二数据分组的装置(700)，所述第一数据分组包括第一报头部分，所述第一报头部分具有与高于所述第二网络层的第一网络层相关的信息，其中所述装置包括一个或多个处理器单元(710)，所述一个或多个处理器单元(710)被配置为：

基于所述第一报头部分生成包括与第二网络层相关的信息的第二报头部分，其中所述第二报头部分包括关于所述第二数据分组在所述第二网络层中的目的地和所述第二数据分组在所述第二网络层中的起始点的信息；

使用第一前向纠错FEC码对所述第二报头部分进行编码以提供经FEC编码的第二报头部分；

生成包括所述第一数据分组的有效载荷部分；

使用不同于所述第一FEC码的第二FEC码对所述有效载荷部分进行编码以提供经FEC编码的有效载荷部分；以及

通过链接所述经FEC编码的第二报头部分和所述经FEC编码的有效载荷部分来生成用于所述第二网络层的所述第二数据分组。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述一个或多个处理单元还被配置为：

使用第一调制方案调制所述经FEC编码的第二报头部分；以及

使用不同于所述第一调制方案的第二调制方案调制所述经FEC编码的有效载荷部分。

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