用于在光传输网络中发送控制消息的方法和装置与流程

本文件涉及光学数据传输系统。具体地，本文件涉及一种用于通过在容器的有效载荷部分内发送控制数据部分而在光传输系统中提供控制消息的方法以及对应的装置。

背景技术：

光传输系统，例如城域以太网传输系统，包括多个地理上分布的节点，所述节点包括一个或多个网络元件。在所述城域以太网传输系统中，以太网分组被布置在容器中并通过光传输网络以聚合方式发送。这种地理上分布的网络元件需要用于配置和操作控制的控制/管理通道。针对此目的，光传输网络的元件不能依赖于外部网络，但必须通过它们自己的方式在带内提供该控制信道。

因此，本公开提出了一种在光传输网络中提供控制消息的可靠且高效的传输的方法和装置。

技术实现要素：

根据第一方面，公开了一种用于向被包括在光传输网络中的一个或多个节点提供控制消息的方法。控制消息通过在所述节点之间发送容器来传播。每个容器包括容器头部和容器有效载荷部分。容器头部包括关于容器的目的地节点的信息，即，容器以光传输网络内的特定节点为目的地，以便向所述节点发送有效载荷数据。容器有效载荷部分包括一个或多个数据部分，一个或多个数据部分包括与一个或多个客户端数据分组相关联的信息。例如，一个或多个客户端数据分组可以被包括在一个或多个数据部分中。所述客户端数据分组被发送到容器的目的地地址。例如，客户端数据分组可以是以太网分组或IP分组，并且所述分组的IP地址可以与耦合到容器的目的地节点的客户端数据实体相关联。换句话说，以与目的地节点耦合的客户端数据实体为目的地的客户端数据分组被聚合在容器中并被发送到光传输网络的目的地节点。一旦在目的地节点处被接收到，客户端数据分组就被转发到它们各自的客户端数据实体，如其相应的地址信息(例如，IP地址)所指示的。该方法包括以下步骤：

在光传输网络的某个节点处，可以接收容器。容器包括容器有效载荷部分，容器有效载荷部分包括一个或多个数据部分和控制数据部分。数据部分可以包括要被发送到容器的目的地节点的客户端数据分组以及前向纠错(FEC)信息，以便于保护一个或多个客户端数据分组免于传输误差。此外，容器包括与一个或多个控制消息和前向纠错(FEC)信息相关联的控制数据部分，以便保护一个或多个控制消息免受传输误差的影响。例如，一个或多个控制消息可以被包括在控制数据部分中。换句话说，控制数据部分包括必须被发送到一个或多个节点以便于执行控制操作的控制信息。例如，这样的控制操作可以是问候消息、保持活动消息等。

由于FEC编码，基于与控制数据部分相关联的FEC信息，即通过考虑用于误差检测和纠正的冗余FEC信息，对控制数据部分进行解码。由此，传输误差可以被检测并修复。

在对控制数据部分进行所述解码之后，在解码的控制数据部分中包括的控制消息例如经由一个接口被提供在所述节点处。优选地，节点可以包括用于处理所述控制消息的处理单元。例如，处理单元可以评估在控制消息中包括的信息，并且可以基于所述控制信息在所述节点内触发某个动作，例如执行如由控制信息指示的控制操作。替代地或附加地，控制消息可以被转发到与网络节点耦合的实体以及在那里执行的相应控制操作。

最后，容器可以可选地被转发到下游节点。取决于控制消息，容器可以仍然包括控制数据部分，或者控制数据部分在所述节点内被终止(移除)，即所转发的容器不再包括所述控制数据部分。控制数据部分也能够用新的控制信息替换，即其他控制消息被包括在所转发的容器中。在进一步的变体中，可以生成新的容器，包括如上所述的头部、一个或多个数据部分和控制数据部分。新的容器然后可以被发送到下游节点。

所述方法是有利的，因为将控制消息搭载包括在容器有效载荷中是非常资源高效的。另外，控制消息的传输非常可靠，因为控制消息的可靠性可以独立于数据部分被控制，因为它使用自己的FEC，自己的FEC可以被设计得比保护数据部分的FEC更强大。此外，由于控制消息可以被包括在为所述控制消息传输提供足够空间的任意容器中，所以在某个节点处提供控制消息和控制消息传输之间的延迟时间是较短的。

根据另一方面，公开了一种用于在光传输网络中发送控制消息的方法。该方法包括以下步骤：

-接收至少一个控制消息和可选的客户端数据分组，用于从另一客户端实体插入到容器中。

-生成用于经由光传输网络的光传输链路进行传输的容器，所述容器包括容器头部和容器有效载荷部分，其中容器头部至少包括关于容器的目的地节点的信息，并且其中容器有效载荷部分包括一个或多个数据部分，所述一个或多个数据部分包括与一个或多个客户端数据分组相关联的信息以及与所述至少一个控制消息相关联的控制数据部分，所述控制数据部分与前向纠错(FEC)信息相关联以便保护至少一个控制消息免受传输误差的影响。

-向光传输网络中的下游节点发送容器。

根据实施例，容器有效载荷部分可以包括与控制数据部分相关联的第一FEC信息和与一个或多个数据部分相关联的第二FEC信息，第一FEC信息和第二FEC信息是分离且独立的。换句话说，容器有效载荷部分包括模块化FEC设计，其中一个或多个数据部分和控制数据部分被不同的FEC信息覆盖。因此，能够独立于一个或多个数据部分对控制数据部分进行解码，这能够实现高效的控制信道解码，因为对于处理控制信道的信息，不是整个容器有效载荷部分必须被解码，而是仅控制数据部分被解码(控制数据部分通常只是容器有效载荷部分的一小部分)。

根据实施例，容器头部可以包括与容器有效载荷部分内的控制数据部分的存在有关的信息。换句话说，在容器头部内可以存在指示器，该指示器提供控制数据部分是否被包括在相应容器中的信息。基于所述指示符，能够确定控制数据部分是否存在并且必须在相应节点内被处理。所述指示器是有利的，因为可以改进控制数据部分的识别和处理。

根据实施例，容器头部可以包括与在容器有效载荷部分中包括的控制数据部分的长度有关的信息。控制数据长度信息可以指示由控制消息信息覆盖的块的数量或者用于发送控制消息信息的比特/字节的数量。所述控制数据长度信息还可以提供与任意控制数据部分是否被完全包括在控制数据部分中的信息。例如，控制数据长度信息的某个值(例如值“0”)可以指示没有控制数据长度信息被包括在所述容器中。

根据实施例，容器头部可以包括与在容器有效载荷部分中包括的一个或多个数据部分的长度有关的信息。例如，一个或多个数据部分可以被布置在容器有效载荷部分的开始处，并且控制数据部分可以在下一空闲块处或紧接在一个或多个数据部分之后开始。因此，通过评估关于一个或多个数据部分的长度的信息，能够确定控制数据部分的开始。

根据实施例，容器头部可以包括与控制数据部分在容器有效载荷部分内的位置有关的信息，例如以专用头部字段的形式。如前所述，与控制数据部分的位置有关的所述信息可以是于一个或多个数据部分的长度有关的上述信息(在控制数据部分开始于下一空闲块或紧接在一个或多个更多数据部分之后的情况下)，或者可以是指示控制数据部分的开始的指针或其他参考。由此，控制数据部分在容器有效载荷部分内的快速定位是可能的。

根据实施例，容器可以包括指示与控制数据部分被导向到其的节点有关的地址信息(除了容器头部中的地址信息之外)。从而，有可能将控制消息路由并发送到光传输网络的一个或多个节点。

根据实施例，用于控制数据部分的所述地址信息可以被包括在控制数据部分中。例如，控制数据部分可以包括头部，头部包括用于控制消息的所述地址信息。由此，在容器有效载荷部分中包括的每个控制数据部分直接与其地址信息相关联。

根据其他实施例，用于控制数据部分的所述地址信息可以例如以携带针对控制数据部分的地址信息的专用头部字段的形式被包括在容器头部中。由此，能够通过评估容器头部来确定控制数据部分的目的地节点，这显著地减少了用于将控制数据部分发送到它们相应的目的地节点的处理努力。

根据实施例，容器的目的地节点可以不同于由所述地址信息指示的节点。换句话说，控制消息可以被包括在独立于其目的地节点的任意容器中(只要容器在朝向控制消息应当被向其提供的节点的方向上被发送)。

根据实施例，用于控制数据部分的所述地址信息可以指示控制数据部分被导向到单个节点或多个节点。换句话说，控制消息可以是单播、多播或广播。从而可以获得控制消息的高效传输。

根据实施例，如果所述地址信息指示控制数据部分被导向到另一节点或者包括多播或广播控制消息，则控制数据部分还可以被包括在被转发的容器中，或者如果所述地址信息指示所述控制数据部分以所述节点为目的地，则所述控制数据部分终止于所述节点。因此，取决于与控制数据部分相关联的地址信息，例如如果控制数据部分已经到达由地址信息指示的节点，则将控制数据部分从容器中移除。另外，特别是如果所述地址信息指示控制数据部分包括多播控制消息或广播控制消息，则控制数据部分可以被包括在被转发到下游节点的后续容器中。这可能是必要的，因为在本地节点上对多播控制消息或广播控制消息的处理可以需要一些时间。然后这个消息再次排队，以便在被处理后的下一容器中进一步传输。

根据实施例，容器头部可以包括关于容器有效载荷部分中的被占用的或未使用的容量的信息。该信息可以通过评估与一个或多个数据部分相关联的长度信息并评估与一个或多个控制数据部分相关联的长度信息来导出。换句话说，占用或未使用的容量可以通过将数据部分覆盖的传输容量和控制数据部分覆盖的传输容量相加来确定。基于关于占用或未使用的容量的所述信息(以及使用免费容器有效载荷部分的给定传输容量)，能够确定是否可以将另一控制数据部分包含在容器中。

根据实施例，控制数据部分在去往控制数据消息被导向到的节点的方向上从节点被按序发送到下一相邻的下游节点。从而，控制消息的鲁棒传输是独立于节点的配置和任意故障来实现的。

根据实施例，容器有效载荷部分被分割成一定长度的块，并且所述控制数据部分被包括在所述块中的一个或多个中。优选地，所有容器具有固定的长度(例如，在5000比特到15000比特的范围内，优选地约10000比特)。借助于所述块，容器有效载荷部分被构建，从而促进将控制数据部分插入到容器有效载荷部分的未占用部分中。

根据另一方面，公开了一种被包括在光传输网络中的用于发送控制消息的装置。该装置包括用于从光传输网络的光传输链路接收容器的第一接口，该容器包括容器头部和容器有效载荷部分，其中容器头部至少包括关于容器的目的地节点的信息，并且其中容器有效载荷部分包括一个或多个数据部分，该一个或多个数据部分包括与一个或多个客户端数据分组相关联的信息和与至少一个控制消息相关联的控制数据部分，控制数据部分与前向纠错(FEC)信息相关联，以便于保护至少一个控制消息免受传输误差的影响。

该装置还可以包括与第一接口耦合的解码器，用于使用FEC信息来对控制数据部分进行解码以提供误差检测和/或纠正。该装置可以进一步包括用于处理在容器中包括的经解码的控制消息的控制单元。例如，控制单元可以分析与控制数据部分相关联的地址信息，以便确定控制数据部分是以本节点为目的地、必须被发送到下游节点(中转控制数据部分)还是两者。

另外，可以提供用于提供在解码的控制数据部分中包括的控制消息的第二接口、以及用于将容器转发到下游节点或者生成新容器并将新容器转发到下游节点的第三接口。容器可以已经按照上述方法进行了修改。以类似的方式，如果用于控制数据部分的地址信息指示控制数据部分被导向到另一节点，或者控制数据部分包括多播或广播控制消息，则可以生成包括接收到的数据部分和接收到的控制数据部分的新容器。如果所述地址信息指示控制数据部分被导向到本节点并因此终止，则可以删除接收到的控制数据部分。替代地，控制数据部分可以包括一个或多个新的控制消息，替换控制数据部分中接收到的控制消息。

此外，公开了被包括在光传输网络中的用于发送控制消息的另一装置。该另一装置包括：用于接收至少一个控制消息的第一接口。第一接口可以进一步接收用于从耦合到该装置的另一客户端实体插入到容器中的客户端数据分组。

另一装置可进一步包括处理器，以生成容器用于经由所述光传输网络的光传输链路进行传输，所述容器包括容器头部和容器有效载荷部分，其中所述容器头部至少包括与所述容器的目的地节点有关的信息，并且其中所述容器有效载荷部分包括一个或多个数据部分，所述一个或多个数据部分包括与一个或多个客户端数据分组相关联的信息以及与所述至少一个控制消息相关联的控制数据部分，所述控制数据部分与前向纠错(FEC)信息相关联，以保护至少一个控制消息免受传输误差的影响。

另一装置可进一步包括用于向光传输网络中的下游节点发送容器的第二接口。

应当注意的是，包括如本专利申请中概述的其优选实施例的方法和系统可以被独立地使用或与本文件中公开的其他方法和系统组合使用。此外，本专利申请中概述的方法和系统的所有方面可以任意组合。具体地，权利要求的特征可以以任意的方式相互组合。此外，如果没有明确指出，本发明的实施例可以彼此自由组合。

附图说明

以下参考附图以示例的方式解释本发明，在附图中：

图1示意性地示出了包括多个节点的光学数据传输系统的示例图；

图2示意性地示出适于数据分组的聚合传输的容器的结构；

图3示意性地示出了包括数据部分和控制数据部分的容器的结构；

图4示意性地示出了适于处理在所发送的容器中包括的控制消息的节点的基本架构；

图5示意性地示出了在节点中包括的控制单元的架构的框图；

图6示意性地示出了说明用于在光传输网络内提供控制消息的方法步骤的流程图；以及

图7示意性地示出了所提出的方法的示例应用和所公开的节点的示例架构。

具体实施方式

本文件涉及光传输系统，具体涉及用于发送数据分组(以太网、IP、光纤信道等)的光传输系统(例如城域以太网传输系统)。光传输系统可以使用包括快速头部的容器来聚合所述数据分组。例如，以太网帧被聚合在按目的地排序的容器中，这些容器基于所述快速头部在下游节点中转发或丢弃，这允许在没有完全解码容器的情况下区分中转业务和去往本地节点的业务。如果中间节点还有足够的空间，它们还可以将在飞行中的数据分组添加到正在中转的容器中。在这种架构中，交换发生在较低的光学层，并且从光学层转发到交换器/路由器的业务被限制于以本地节点为目的地的数据分组。从交换机/路由器到光学层的业务仅包括本地节点是源的数据分组。

对于想要将控制消息发送或转发到上述城域以太网传输系统中的下游节点的节点，可能的解决方案将是：要么使用整个传输容器用于控制消息的传输，其中可以按照需要设置目的地地址，要么将控制消息添加到正好具有期望的目的地地址的中转容器。但是这种容器只能随机地可用，并且使用上述两个选项之一还有其他缺点：

-使用标准的数据平面传输机制用于控制信息的交换取决于数据平面的功能，即取决于所配置的寻址方案，正常工作的节点，以及工作公平算法，其允许每个站在某个时间范围内寻址期望的目的地。发生故障的节点可能会用其业务向其下游邻居泛滥，并阻止他们访问共享介质。因此，即使在网络设备发生故障的情况下，在任意情况下都能工作并且允许保持远程控制的信道将是有益的。

-能够登上中转(transit)容器的可能性取决于业务场景。在大多数业务以一个特定节点为目的地的业务场景中，将存在具有除所述节点之外的目的地的非常少的中转容器。

-地理上分布的网络需要比本地以太网LAN更强大的控制机制，其中最终检测到连接丢失的简单事实是，所期望的目的地没有响应，并且支持在现场可用。城域网络中的拓扑监测是强制性的。用于此目的的问候或保持活动消息是短消息(通常封装为64字节的MAC帧)，它们必须以较短的时间间隔周期性发送，并且会将容器中的大部分留空，至少对于旅程的第一部分。此外，使用数据平面编码方案，节点以相当大的单位(例如1250字节)将数据添加到中转容器，这几乎是消息大小的20倍，并且会导致容器中更多的滞留带宽。另外，传递消息的时间是随机的，某个响应时间不能得到保证。另一选项是将容器发送到组地址，使得下游站可以添加他们自己的控制消息。但是控制消息是个体生成的，下游站同时生成事件的可能性很小。此外，寻址到组地址的容器只能由源站在环中或由终端站在总线上擦除，以确保它已到达所有节点。因此，即使只以下游邻居为目的地，它会对于全部往返旅程占用信道带宽。

-一种替代解决方案是为控制信道建立分离的波长，类似于光学传送网(OTN)中的光学监控信道(OSC)。然而，对于这种解决方案，需要保留频谱和附加的线路终端。并且由于这种控制信道不与数据承载共享命运，所以由较高协议层生成并在控制信道上传输的问候或保持活动消息不会检测数据信道或数据信道转发器中的故障，因此需要通过显式控制消息的生成来通知更高层协议层以了解这种状态。

下面更详细地描述用于在光传输系统内提供控制信道的改进方法和装置。

在广义上，提出了一种发送控制消息的方法，其中控制信道被背负地建立在数据平面传输信号上。控制消息可以与容器有效载荷的剩余部分(具体地说，包括客户端数据分组的数据部分)相独立地提取和解码，以避免必须对容器数据进行解码。因此，使用分离的FEC编码/解码引擎。控制数据部分(下面也称为控制有效载荷(CP))仅使用容器有效载荷的一部分空闲空间来放置在容器内。与使用数据平面编码/解码的方案相比，CP不限于具有特定目的地地址的容器，而是可以被添加到提供足够空间的任意中转容器。因此，节点有更多的机会发送他们的控制信息，并且控制信道更加可计算。所得到的控制信道等同于在下一下游节点终止的点对点连接链，如果目的地进一步在下游，则该节点转发CP。这使得没有必要指定目的地址，并且控制信道也可以与没有任意传输层寻址方案的未配置节点一起工作。所提出的方案非常适于问候或保持活动消息或链路状态协议使用的泛洪(flooding)机制来传播拓扑信息，或者适于例如持续地向上游节点报告接收信号的质量。

控制消息可以具有固定或可变的长度。更长和固定的消息具有更好的FEC效率。根据要支持的最小消息大小，前向纠错(FEC)开销的估计在300％开销(例如64字节消息)或更好的范围内，以实现数据平面-FEC性能。这比使用FEC方案进行数据平面编码所需的20倍容器空间更高效。然而，使用部分增益来增加控制信道的可靠性可能是资产，因此FEC开销可以用作控制信道可靠性的转向参数。

这样的控制信道是通用的传输机制，但对于短消息和/或周期性消息(例如，问候、统计报告)、直接邻居之间的消息(例如，向上游邻居报告接收信号的质量)、以及需要通过所有节点传递的多播/广播消息是特别有利的。

通过将控制消息包括到容器有效载荷中而提供的虚拟控制信道容忍由于公平机制的不当行为或错误配置而导致的对共享介质的不公平访问，因为它不依赖于特定容器(地址)的可用性以及数据平面编码/解码引擎的故障。它甚至可以与通过数据平面FEC传输其他可能更长的控制消息同时使用(例如，仅传输短消息或充当主/备用信道)。然后，发送方可以根据其偏好来决定选择哪个信道。

需要向下游节点通知CP的存在和位置。可以想象多种场景：(1)CP存在于容器自由空间中的固定位置(例如末端)，并具有固定长度或必须在容器头部中指示的可变长度，或者(2)CP被插入在空闲空间中的可变位置，例如在数据有效载荷之后的空闲空间的开始处，并且具有固定或可变长度。

在优选实施例中，CP被附加到数据有效载荷并具有可变长度以避免由固定大小的控制有效载荷引起的滞留带宽。头部中的字段(CP-LEN)表示相应CP的存在和长度。CP可以，但不一定存在于容器中。CP-LEN值为0意味着容器不包含控制信息，否则CP-LEN值指定长度。由于CP被附加到数据有效载荷并且不被指示包括客户端数据分组的数据部分的长度的LEN字段所覆盖(即，从数据有效载荷的角度来看，它可以被看作是空闲空间的一部分)，数据消息编码器可以认为控制有效载荷全部为零，因此数据编码和控制编码不会相互干扰。

在下文中，更详细地公开了用于分别向被包括在光传输网络中的一个或多个节点提供控制消息的方法、以及被包括在光传输网络中的、用于处理被包括在发送容器中的控制消息的装置的实施例。

图1示意性地示出了光传输系统100的示例架构。该架构包括由光传输链路120互连的多个节点110a、110b、110c。光传输链路120可以是光纤。光传输系统100可以适于支持WDM，即信息可以使用多个不同的波长通过光传输系统100发送。每个节点110a、110b、110c或节点110a、110b、110c的子集可以包括数据处理实体111a、111b、111c。所述数据处理实体111a、111b、111c可以被包括在光传输层(根据OSI模型的L0/L1)中，即可以与一个或多个光传输链路120耦合。每个数据处理实体111a、111b、111c可以与在上层网络层(例如，OSI模型的层L2/L3)中包括的交换或路由设备112a、112b、112c耦合。交换或路由设备112a、112b、112c可以适于从其对应的数据处理实体111a、111b、111c接收数据。例如，所述数据可以由数据处理实体111a、111b、111c路由到交换或路由设备112a、112b、112c，以便将所述数据转发到与交换或路由设备112a、112b、112c耦合的客户端实体130。在相反的方向上，交换或路由设备112a、112b、112c可以从客户端实体130接收数据分组以便经由光传输系统100发送所述数据分组。

更确切地说，来自在上层网络层中包括的客户端交换或路由设备112a的数据分组(特别是以太网或IP分组)被光学节点111a接收。光学节点111a连接到共享双向光传输介质，其以与其他光学节点111b、111c连接的数量级为太比特/秒的速率提供同步比特流。光学节点111a经由该传输介质的一个方向向这些其他节点发送分组。以相同的方式，光学节点可以经由传输介质的另一方向从网络中的其他节点接收分组。光学节点111a经由其远程光学对等节点111b、111c在其附接的上层设备112a和远程上层设备112b、112c之间充当转发器。

在其他实施例中，客户端实体130(例如服务器计算机或个人计算机)直接与交换实体111a、111b、111c耦合并且生成用于通过光学网络传输的以太网分组(即客户端数据)。如上所述，这些以太网分组可以被节点111插入中转容器中。此外，客户端实体130可以从节点111接收以太网分组，以太网分组是在作为容器的目的地的节点处在容器中接收的。

图2示出根据本建议在光传输系统100中发送的容器200的示例实施例。容器200包括容器头部210和容器有效载荷部分220。为了节省在交换或路由设备112a、112b、112c处的接口资源和处理资源，在交换实体111a、111b、111c之间发送的容器200包括容器头部210，容器头部210包括关于容器200的目的地节点的信息。根据一个实施例，容器头部210包括减少的比特数量，例如40至70比特，优选50至60比特，以便被快速处理。例如，容器头部210可以包括第一头部部分211，第一头部部分211包括目的地节点地址信息(X-DA)。目的地节点地址信息指示在容器200中包括的所有客户端数据分组被引导到与所述目的地节点地址信息相关联的节点110a、110b、110c。当经过某个数据处理实体111a、111b、111c时，目的地节点地址信息被分析，以便能够决定在节点110a、110b、110c处接收的、包括所述交换实体111a、111b、111c的客户端数据分组是否是被导向到所述目的地节点，或者被导向到所标识的目的地节点的客户端数据分组是否可以被包括在所述容器200中。因此，换句话说，基于目的地节点地址信息，通过节点110a、110b、110c的每个容器200可以被归类为“中转”(将容器进一步向下游转发)或“本地”(容器以当前的节点为目的地)。

容器可以携带具有不同IP或以太网目标地址的数据分组，所有这些数据分组都可以经由相同的目的地节点访问。受限于容器头部的有限大小，节点地址可以比IP地址或以太网地址短，通常在1个字节的范围内。借助于信令，可以建立映射表以获得某个IP或以太网目的地址的目的地节点地址。

此外，容器头部210可以包括第二头部部分212，所述第二头部部分212包括指示由客户端数据分组(LEN)占用的容器有效载荷部分220的容量的信息(在下文中被称为数据部分长度)。在容器有效载荷部分220在具有相等长度的多个块221中被分段的情况下，第二头部部分212可以指示由包括所述客户端数据分组的数据部分占用的块221的数量。优选地，每个容器在容器有效载荷部分内具有固定的运输能力，例如具有相同长度的固定数量的块。

另外，容器头部210可以包括第三头部部分213，所述第三头部部分213包括关于在容器有效载荷部分220中包括的控制数据部分的长度(CP-LEN)的信息(在下文中被称为控制数据部分长度)。例如，长度信息可以指示由控制数据部分占用的块的数量。其他长度指示也是可能的(例如，控制数据部分的位数/字节数等)。长度信息也可以用作指示容器有效载荷部分220是否包括控制数据部分的指示符。例如，可以使用长度信息的某个值(例如值0)来指示在容器有效载荷部分220中不包括控制数据部分。如前所述，通过将控制数据部分包括在容器有效载荷部分220中，可以在节点110a、110b、110c之间交换控制信息而不建立分离的控制信道，即，所有通信通过将客户端数据分组以及控制消息包括在容器200中通过相同的信号路径提供。

最后，容器头部210可以包括第四头部部分214，所述第四头部部分214包括FEC信息。在容器头部210中包括的FEC信息可以只涉及在容器头部210中包括的信息，即在传输误差的情况下，可以通过使用所述FEC信息来恢复容器头部信息。换句话说，使用模块化FEC配置来保护容器200免于传输误差，所述模块化FEC配置使用仅涉及容器头部210的第一FEC信息和仅涉及在容器有效载荷部分220中包括的客户端数据分组的至少第二FEC信息。第一FEC信息和第二FEC信息是分离的和独立的。

所述上述容器头部210适于由布置在源节点和目的地节点之间的中间节点实时解码，以便确定容器200的目的地节点。取决于所述信息，中间节点是能够确定在容器有效载荷部分220中包括的客户端数据分组是否以所述中间节点为目的地，或者容器200是否必须被向更下游(中转容器)发送。

另外，在中间节点中包括的数据处理实体111a、111b、111c可以适于决定：经由光传输网络用于传输的、在所述中间节点处(例如，从经由上层网络层与所述中间节点耦合的客户端数据实体130)接收到的客户端数据分组应当被包括在以某个目的地节点为目的地的所述容器200中，以及容器有效载荷部分220的空闲容量是否足以发送所述接收到的客户端数据分组的至少一部分。

最后，在中间节点中包括的数据处理实体111a、111b、111c可以适于基于所述数据部分长度(LEN)信息和所述控制数据部分长度信息来决定在容器有效载荷部分220内是否有空闲容量用于发送一个或多个其他控制数据部分(例如由中间节点提供)。

如图2所示，容器200被分成头部和有效载荷。头部和有效载荷可以用不同的调制格式进行调制。例如，头部的调制格式对于传输误差(例如4-PSK DP)可能非常稳健，并且可能具有强大的前向纠错(FEC)以保证安全解码，而对于有效载荷则选择更高效的调制格式(例如32-QAM-DP)。在2015年4月24日递交的在先欧洲专利申请EP15305633.8中公开了关于容器的调制和传输方案的进一步细节，其全部内容通过引用方式并入本文。

图3示出了容器200的示例实施例，其包括容器有效负载部分220的第一部分中的数据部分和容器有效负载部分220的第二部分中的控制数据部分。数据部分以及控制数据部分可以分布在容器有效载荷部分220的多个块221上。

如前所述并且如箭头所指示的，在容器头部210中包括的长度信息指的是容器有效载荷部分22内的不同部分，并且是分离的和独立的，即数据部分长度信息(LEN)指代包括一个或多个数据部分的容器有效载荷部分220的部分，并且控制数据部分长度信息(CP-LEN)指代包括一个或多个控制数据部分的容器有效载荷部分220的部分。换句话说，控制数据部分不被数据部分长度信息(LEN)覆盖，反之亦然。从而，基于数据部分长度信息(LEN)，可以在不考虑控制数据部分(例如，由数据部分解码器视为零)的情况下对一个或多个数据部分进行解码，反之亦然。换句话说，数据部分和控制数据部分可以被独立地解码。

基于所述数据部分长度信息(LEN)和所述控制数据部分长度信息(CP-LEN)，能够调查容器200的空闲传输容量以便确定是否其他客户端数据分组和/或控制信息可以被包括在容器有效载荷部分220中。容器200可以具有固定的运输能力，并且空闲运输能力可以通过从容器运输能力中减去占用的容量来得出。

此外，容器有效载荷部分220包括模块化FEC设计。在容器有效载荷部分220内，至少包括第一FEC信息，所述第一FEC信息与一个或多个数据部分相关联，用于保护包括在数据部分中的客户端数据分组免受传输误差的影响。另外，在容器有效载荷部分220中还包括第二FEC信息，第二FEC信息参考控制数据部分以便保护控制消息免受传输误差的影响。基于所述不同且独立的FEC信息，可以独立解码控制数据部分(而不需要解码一个或多个数据部分)，反之亦然。值得一提的是，控制数据部分可以独立于数据部分从容器有效载荷部分中提取。从而，控制消息的处理可以与在数据部分中包括的客户端数据分组的处理去耦合。

如前所述，控制数据部分可以具有固定的或可变的长度。由与控制数据部分相关联的FEC信息引起的开销随着控制数据部分的长度的减小而增加。用于发送控制消息的控制数据分组通常比要发送的客户端数据分组的分组大小要小。通过使用不同的FEC方案来覆盖数据部分和控制数据部分，可以显著减少由所述控制数据部分的FEC编码引起的FEC开销。

容器200可以包括地址信息，该地址信息指示控制数据部分以其为目的地的目的地节点。控制消息可以是单播(一个目的地节点)、多播(多个目的地节点)或广播(以光传输网络的所有节点为目的地)。地址信息可以被包括在容器头部210中。优选地，用于控制数据部分的地址信息可以被包括在容器有效载荷部分220中，并且可以与地址信息所属的控制数据部分相关联地被发送。例如，控制数据部分可以包括头部，在头部中包括控制数据部分的地址信息。基于所述地址信息，能够确定控制数据部分是被导向到实际处理容器200的节点还是控制数据部分是以下游节点为目的地。

优选地，控制数据部分可以被包括在提供足够的传输容量的任意容器200中，其独立于其目的地节点，只要容器200在控制数据部分必须被向其发送的节点110a、110b、110c的方向上发送。换句话说，在容器有效载荷部分210中包括的一个或多个用户数据部分可以被寻址到目的地节点(由容器头部中的地址信息(X-DA)指示)，目的地节点与控制数据部分以其为目的地的节点不同。

优选地，在通过其发送容器200的每个节点110a、110b、110c中评估与控制数据部分相关联的地址信息。例如，节点110a、110b、110c之间的虚拟控制信道可以通过向其目的地节点逐节点地发送控制数据部分来建立。在某个节点110a、110b、110c处接收到包括控制数据部分的容器200之后，可以在评估单元中调查地址信息，以便确定是否到达控制数据部分的目的地节点。如果不是，则控制数据部分被发送到下一下游节点110a、110b、110c。否则，控制数据部分在当前节点110a、110b、110c中被处理。在多播或广播控制消息的情况下，该消息可以被处理并发送到下一下游节点。

图4示出了说明节点110a、110b的功能架构的光传输系统100的示意性框图。每个节点110a、110b包括线路缓冲器140，用于缓冲从相应的光传输链路120接收到的容器200。线路缓冲器140可以适于缓冲电域中的相应容器200中包括的信息用于进一步处理。每个节点110a、110b可以包括控制实体150，该控制实体150被配置为处理在容器200中包括的控制消息。例如，控制实体150可以在其输入处接收容器200中包括的控制数据部分的副本并且可以使用对应的FEC信息来执行对控制数据部分的解码。另外，控制实体150可以适于评估在控制数据部分中包括的信息，以及-如果当前节点110a、110b是控制数据部分的目的地节点-则处理在控制数据部分中包括的控制消息。另外，控制实体150可适于提供新的控制数据部分以向一个或多个目的地节点发送。值得一提的是，控制实体150可以被配置为更新在容器头部210中包括的控制部分长度信息和FEC信息，以便使容器头部210的信息适应在容器有效载荷部分220中包括的信息。

另外，节点110a、110b可以包括：丢弃处理单元160，适于如果容器200的目的地节点地址信息(X-DA)指示在容器200中包括的至少一个数据部分以当前节点110a、110b为目的地，则对容器200的数据部分进行解码。容器200是否已经到达目的地节点的决定可以通过评估容器头部210而不需要完全解码容器200来做出。由于容器头部210的独立FEC编码，能够仅解码容器200头部210(其优选地是短头部，例如50-60比特)以便于确定容器200的目的地节点并且决定容器200是中转容器，还是容器200中包括的客户端数据分组被导向到当前节点110a、110b，并且必须由相应丢弃处理单元160解码。值得一提的是，丢弃处理单元160可以被配置为更新在容器头部210中包括的数据部分长度信息和FEC信息，以便于使容器头部210的信息适应在容器有效载荷部分220中包括的信息。

此外，节点110a、110b可以包括添加处理单元170。添加处理单元可以从客户端数据实体130接收(例如，经由更高的网络层)客户端数据分组，该客户端数据分组应当经由光传输网络被发送到下游节点。添加处理单元170可以适于调查客户端数据分组以哪个节点为目的地(例如，基于客户端数据分组的IP地址)。基于确定的节点地址，添加处理单元170适于对客户端数据分组进行编码(FEC编码)，并将表示编码的客户端数据分组的数据部分(包括与所述客户端数据分组相关联的FEC信息)插入到以节点110a、110b、110c为目的地的容器，客户端数据分组应被发送到节点110a、110b、110c。值得一提的是，添加处理单元170可以被配置为更新在容器头部210中包括的数据部分长度信息和FEC信息，以便使容器头部210的信息适于在容器有效载荷部分220中包括的信息。

图5更详细地示出了在节点110a、110b、110c中包括的控制实体150的示意图。在控制实体150的输入处，可以接收控制数据部分的副本。根据其他实施例，容器有效载荷部分220中包括的整个容器200或数据可以在输入处被接收。

该输入可以与解码器151耦合。解码器151可以接收控制数据部分，或者可以将控制数据部分从容器200中提取出或者从容器有效载荷部分220中提取出。解码器151可以被配置为：基于与所述控制数据部分相关联的FEC信息，对控制数据部分进行解码。因此，可能发生的传输误差被纠正。

所述解码器151可以与评估单元152耦合。解码的控制数据部分由解码器151提供给评估单元152，以便于评估在控制数据部分中包括的数据。更详细地，评估单元152可以适于分析与控制数据部分相关联的地址信息，以便确定控制数据部分是以当前节点(其中包括控制实体150)为目的地、必须被发送到下游节点(中转控制数据部分)、还是两者。

此外，评估单元152可以与处理单元153耦合。在与控制数据部分相关联的地址信息指示控制数据部分以本节点110a、110b、110c为目的地的情况下，控制数据部分或在所述控制数据部分中包括的信息被提供给所述处理单元153。处理单元153可以处理在控制数据部分中包括的控制消息。例如，处理单元153可以基于包括控制数据部分的控制消息来触发某些动作。另外，处理单元153可以终止控制数据部分并且基于在控制数据部分中包括的控制消息来触发一个或多个动作。

评估单元152还可以与编码器154耦合。在与控制数据部分相关联的地址信息指示控制数据部分必须被发送到下游节点的情况下，编码器154可以适于例如通过生成新的FEC信息从而反转由解码器151提供的动作来对控制数据部分进行编码，并准备控制数据部分用于进一步传输。

另外，编码器154还可以与处理单元153耦合。处理单元153可以适于创建新的控制消息或者从在节点110a、110b、110c中包括的另一实体接收新的控制消息。所述新的控制消息可以被提供给编码器154，以便将FEC编码应用于所述新的控制消息。

编码器154的输出可以与TX队列155耦合，所述TX队列155缓存要在光传输系统100的容器200中发送的控制数据。值得一提的是，在TX队列155中包括的控制数据可以被包括-如前所述-在任意容器200中，任意容器200提供足够的传输容量，独立于容器的目的地地址，只要相应的容器200在朝向控制消息应当被向其发送的节点的方向上发送。

根据一个实施例，控制单元150还可以在控制单元150的输入处包括RX-队列，以便于缓冲在输入处接收的控制数据，具体地，以便于处理在短时间段内接收的多个控制数据。

控制单元150的处理可以与光传输系统的比特率去耦合，即，控制单元150的处理可以以比光传输系统的比特率更低的比特率来执行，这降低了控制单元150的处理要求。

图6示出了用于向在光传输网络中包括的一个或多个节点110a、110b、110c提供控制消息的方法的流程图。

首先，在节点110a、110b、110c处，可以接收包括容器有效载荷部分220的容器200(S610)，容器有效载荷部分220包括一个或多个数据部分和控制数据部分。控制数据部分可以与要在光传输网络内提供的控制消息相关联。此外，控制数据部分可以与前向纠错(FEC)信息相关联，以便于保护控制消息免受传输误差的影响。

在接收到包括控制数据部分的容器有效载荷部分220之后，使用所述FEC信息对控制数据部分进行解码以提供误差检测/纠正，从而获得经解码的控制数据部分(S620)。

在解码步骤之后，在所述节点处提供在解码的控制数据部分中包括的控制消息(S630)。更详细地说，节点可以处理控制消息并基于在控制消息中包括的信息来触发动作。

包括控制数据部分的容器200然后被转发到下游节点(S640)。如果控制消息是多播或广播控制消息(也寻址到其他节点)，则转发的容器可以包括控制数据部分。另外，所转发的容器可以包括由本节点提供的另一控制数据部分，并且包括与必须发送到下游节点的另一控制消息有关的信息。

图7示出了在具有四个节点710并且放大两个中间节点710以详细描述节点架构的光学以太网总线中的所提出方法的示例应用。光学以太网总线是一种以时间复用方式工作的共享介质，并允许在任意对总线参与者(节点)之间的容器的传输，而无需建立明确的连接。共享介质基于相应两个相邻节点之间的点对点光纤链路。光学以太网总线可以是单波长的，但通常是携带同步数字容器结构715的波分复用(WDM)系统。该容器结构可以与如SDH或OTH等已知技术有根本的不同。如图2所示，容器C被分成头部和有效载荷。头部和有效载荷可以用不同的调制格式进行调制。例如，头部的调制格式对于传输误差是非常稳健的(例如4-PSK DP)，并且可能具有强大的前向纠错(FEC)以保证安全解码，而对于有效载荷，则选择更高效的调制格式(例如32-QAM-DP)。在2015年4月24日递交的在先欧洲专利申请EP15305633.8中公开了关于容器的调制和传输方案的进一步细节，其全部内容通过引用方式并入本文。

所述两个中间节点710可以各自包括聚合路由器。在所述汇聚路由器内，接收到的光学信号从光学域转换到电域(O/E转换器720)并且从模拟域转换到数字域(A/D转换器725)。所应用的调制方案和对应的数字数据的符号由数字信号处理器(DSP 730)重建。头部识别和解码实体735实时检查接收到的和重建的数字容器头部，并决定是否向下游(向下一节点710)转发容器C或将其转交给恢复容器内容的解码块(FEC 745)并将其递送到客户端MAC单元765。

请注意，图3所示的场景假定OE接口(包括从FEC 745到光学插头OP的所有块)是路由器线路卡的一部分，并且路由器的以太网MAC(媒体访问控制)层是客户端向传输部分发送以太网分组/从传输部分接收以太网分组。光学插头OP可以是一个机电连接器，当插头被移除时它绕过该节点，即它将传入线路连接到传出线路，并且当插头插入时，将节点710置于传入线路和传出线路之间。这是为了在添加或移除节点时保持光学总线正常工作。另一实现选项将是在两个设备中通过MAC层分割功能块：具有除网络处理器(NP 770)外的所有块的光学接入设备，以及具有NP和MAC的路由器线路卡，两个设备的MAC层经由以太网接口连接。OE接口的块通常在ASIC中实现。网络处理器770可以是针对处理网络数据分组而优化的可编程设备。具体而言，它可以被设计为处理通常与七层OSI联网模型的上层相关联的任务，诸如头部解析、模式匹配、位字段操作、表查找、数据分组修改和数据移动。网络处理器770可以具体地处理由客户端数据/分组使用的协议栈，例如以太网或IP，并且可以执行格式转换等。充当客户端数据的目的地的源的一个或多个客户端实体130(在图3中未示出)可以与节点710耦合。

必须注意的是，如果容器C以本地路由器MAC为目的地，则只对接收到的容器的有效载荷进行解码。如果它是中转容器，则有效载荷永远不会被传递到本地FEC实体745，而是切换块740执行容器C的绕开，即，容器C在本地解码堆栈中不被解码，而是从数字被重新转换到模拟(DAC块750)以及从电转换到光学(E/O转换器755)并被立即转发。

总之，已经公开了一种用于在光传输系统100中发送控制消息的方法和设备。认为在容器的数据有效载荷空间中运送控制消息是有利的，因为它不需要类似光学监督信道(OSC)的解决方案的分离频谱和线路终端，并且因为它遵循所有通信都是通过相同的信号路径发送的以太网范例。

通过上述分离的FEC编码，控制消息具有更好的传输机会，因为它们可以登上任意容器，因此通信更加可计算且独立于业务模式。分离的FEC对于控制消息比数据平面FEC更高效，因为它可以被裁剪为较小的消息大小并且在容器中留下更少的滞留带宽。节省的带宽可以用于运送其他信息，或者可以通过故意增加控制FEC开销例如400％或500％而不是300％来利用它来增加控制信道的可靠性，这允许纠正更多的故障。高度可靠的控制渠道将是资产。

应当注意，说明书和附图仅仅说明了所提出的方法和系统的原理。因此可以理解，本领域的技术人员将能够设计各种布置，尽管本文没有明确地描述或示出，但体现了本发明的原理并且被包括在其精神和范围内。此外，本文列举的所有示例主要明确地仅用于教学目的，以辅助读者理解所提出的方法和系统的原理以及发明人为促进本领域所贡献的概念，并且将被解释为没有限制这种具体记载的示例和条件。此外，本文引用本发明的原理、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。

最后，应当注意，本文的任意框图表示体现本发明原理的说明性电路的概念视图。类似地，可以理解的是，任意流程图、流程图、状态转换图、伪代码等代表可以基本上在计算机可读介质中表示并由计算机或处理器执行的各种处理，而不管这样的计算机或处理器是否被明确地示出。

图中所示的各种元件的功能可以通过专用硬件以及能够与适当的软件相关联地执行软件的硬件的使用来提供。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分离的处理器提供，其中一些可以共享。此外，术语“处理器”或“计算机”的明确使用不应当被解释为专指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、专用应用程序集成电路(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。传统的和/或定制的其他硬件也可以被包括在内。