数据编译码方法和装置、OLT、ONU和PON系统与流程

文档序号：17895907发布日期：2019-06-13 15:59阅读：431来源：国知局

本发明涉及光通信领域，并且更具体地，涉及一种pon系统中的数据编码和译码方法、数据编码和译码装置、光线路终端、光网络单元和pon系统。

背景技术：

无源光网络(passiveopticalnetwork，pon)技术是一种点到多点的光纤接入技术。pon系统可以包括光线路终端(opticallineterminal,olt)、光分配网络(opticaldistributionnetwork，odn)和至少一个光网络单元(opticalnetworkunit，onu)。olt与odn连接，odn与多个onu连接。

其中以太网无源光网络(ethernetpassiveopticalnetwork，epon)技术是一种较好的接入技术。其主要特点在于维护简单，成本较低，较高的传输带宽和高性能价格比。

由于epon是一种采用无源光传输的技术，不使用具有放大和中继功能的元器件。因此epon网络的传输距离和分支数目依赖于功率预算和各种传输损耗。随着传输距离或分支比数目的增加，传输数据的信噪比(signalnoiseratio，snr)逐渐减小，从而导致更多的比特错误。为了解决这一问题，在epon系统中引入了fec技术来提高系统的抗干扰能力，以增大系统的功率预算。

前向纠错编码(forwarderrorcorrection，fec)是指信号在被传输之前预先对其按一定的方式进行处理，在接收端则按相应的算法进行解码以达到找出错码并纠错的目的。epon系统中的fec的基本工作原理是：在发送端被传输的信息数据后附加上fec校验码字，这些校验码字与被校验的信息数据以某种确定的规则互相关联(约束)，接收端按既定的规则检验信息数据与校验码字的关系，一旦传输中发生错误，就会破坏这种关系，从而自动发现并纠正错误的码。fec技术力求用尽可能少的校验字节纠正尽可能多的错误，在开销(增加了校验字节)和获得的编码增益之间找到一个最佳的平衡点。

现有10gepon和1gepon采用的fec码型与线路编码的缺陷在于同步过程复杂，同步速度慢。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供了一种pon系统中的数据编码和译码方法、数据编码和译码装置、预编码指示方法和装置、光线路终端、光网络单元和pon系统，旨在简化同步过程，实现快速同步。

第一方面，提供了一种pon系统中的数据编码方法，执行主体可以为pon系统中的网络设备，例如，可以为olt向onu发送数据，由olt编码，也可以为onu向olt发送数据，由onu编码，该编码方法在物理编码子层执行，该方法包括：在物理编码子层收集n个数据块组合生成有效数据，n为整数，n小于或等于一种前向纠错编码fec码型对应的净荷值除以收集的数据块的长度的商(即n小于或等于所述fec码型的净荷值与每个数据块的长度的比值)，fec码型对应设有fec码字值和净荷值；在物理编码子层生成净荷，净荷包括有效数据，净荷的长度等于该fec码型的净荷值，根据该fec码型对净荷进行fec编码生成校验部分，校验部分的长度等于所述fec码字值与所述净荷值之差；在物理编码子层生成码字结构，码字结构包括有效数据、校验部分和同步头，有效数据、校验部分和同步头之间相互独立的分布于码字结构内，从而能够实现快速同步，同步时实现简单，可以快速定位同步头。

同步头位于码字结构的头部，或者位于码字结构的尾部，从而能够进一步实现快速同步。同步头还可以位于有效数据与校验部分之间。

收集的数据块可以为128b/129b或256b/257b的数据块，输入至物理编码子层的数据块可以为64b/66b或者64b/65b的数据块，此时，物理编码子层需要将输入的64b/66b或者64b/65b的数据块转码为128b/129b或256b/257b的数据块；通过转码，减小了编码开销，能够有效地提高带宽效率。

或者，收集的所述数据块也可以为64b/66b或者64b/65b的数据块。

前向纠错编码方式为ldpc(18493,15677)、rs(2047,1739)、rs(1023,847)、rs(1023,845)、rs(1023,843)、rs(1023,841)、rs(1015,839)、rs(1017,839)或者rs(1019,839)。能够提高纠错能力。

其中fec码字值等于净荷值加上检验长度值，表示净荷值个有效比特经过fec编码后生成校验长度值个校验比特，有效比特与校验比特长度之和等于fec码字值。

在有效数据的长度等于净荷值时，净荷仅由有效数据组成。由于净荷部分全部为有效数据，编码效率高，带宽效率高。

有效数据的长度也可以小于所采用的fec码型的净荷值，码字结构还包括填充部分，此时，有效数据和填充部分构成净荷。净荷的长度等于所采用的fec码型的净荷值。即填充部分的长度可以等于净荷值与有效数据长度之差。填充部分的长度也可以等于净荷值除以收集的数据块的长度的余数。通过增加填充字段，可以使得各种fec码型和各种线路编码均能够有效的兼容和适配。

为了保证输入速率和输出速率保持不变，可以采用以下方式计算同步头的长度：同步头的长度设为s，输入的数据块的长度设为x，fec码字值除以x的余数设为y，则s＝tx-y，且t为整数；其中，在y≠0时，t≥1；在y＝0时，t≥0。

在y＝0，且t＝0时，s＝0。此时，可以将填充部分作为同步头。可以将填充部分全部作为同步头，也可以将填充部分中的部分比特作为同步头。从而不需要额外的比特用作同步头，直接将填充部分用作同步头，可以有效地降低无效数据的比特数，提高带宽效率和编码效率。

填充部分还可以用于指示码字结构的长度，或者有效数据的长度，或者有效数据与校验部分的长度之和，或者净荷的长度，或者净荷与校验部分的长度之和。该填充部分可以指示该填充部分所在码字结构，也可以指示相邻的下一个码字结构或者其他码字结构。或者，码字结构还可以包括指示部分，指示部分用于指示码字结构的长度，或者有效数据的长度，或者有效数据与校验部分的长度之和，或者净荷的长度，或者净荷与校验部分的长度之和。该指示部分可以指示该指示部分所在码字结构，也可以指示相邻的下一个码字结构或者其他码字结构。可以将上述同步头的部分比特用来指示。通过填充部分或指示部分，可以使得目标网络设备获知码字结构的长度，从而实现正确解析。

可以理解的是，上述各个实施细节可以相互结合。例如，可以同时包括填充部分和指示字段，填充部分的部分比特或全部比特用作同步头。或者，还可以同时包括填充部分和同步头，填充部分的部分比特或全部比特用作同步头，此时相当于有两个同步头。或者，填充部分中的部分比特用作同步头，另外部分比特用于指示码字结构的长度，或者有效数据的长度，或者有效数据与校验部分的长度之和，或者净荷的长度，或者净荷与校验部分的长度之和，此时，可以另外包括上述同步头，也可以不另外包括上述同步头。

第二方面，提供一种pon系统中的数据译码方法，执行主体可以为pon系统中的网络设备，例如，可以为olt向onu发送数据，由onu译码，也可以为onu向olt发送数据，由olt译码，该译码方法由物理编码子层执行，该方法包括：在物理编码子层接收码字结构，码字结构包括有效数据、校验部分和同步头，且有效数据、校验部分和同步头之间相互独立的分布于码字结构内，有效数据由n个数据块组成，n为整数，n小于或等于一种前向纠错编码fec码型对应的净荷值与每个所述数据块的长度的比值，所述fec码型对应设有fec码字值和净荷值，所述校验部分的长度等于所述fec码字值与所述净荷值之差；在物理编码子层根据同步头对接收的码字结构进行同步，提取出净荷和校验部分，净荷包括有效数据，且净荷的长度等于净荷值，并根据该fec码型对净荷进行前向纠错译码。由于有效数据、校验部分和同步头之间相互独立的分布于码字结构内，从而能够实现快速同步，提高带宽效率和纠错能力。

第三方面，提供一种pon系统中的预编码指示方法，该方法可以由olt的物理编码子层执行，也可以由onu的物理编码子层执行，该方法包括：物理编码子层在同步头中添加指示码字结构是否经过预编码的指示信息；可以将同步头中预设位置的比特作为该指示信息，具体哪个位置，源网络设备和目标网络设备之间可以约定好。例如，同步头末尾比特为“0”则表示经过预编码；同步头末尾比特为“1”则表示未经过预编码。物理编码子层生成码字结构，码字结构包括净荷、校验数据和同步头；物理编码子层发送码字结构。可以使得目标网络设备能够根据该指示信息确定该码字结构是否经过预编码。

第四方面，提供一种pon系统中的预编码指示方法，该方法可以由olt的物理编码子层执行，也可以由onu的物理编码子层执行，该方法包括：物理编码子层接收码字结构，码字结构包括净荷、校验数据和同步头，同步头包括用于指示码字结构是否经过预编码的指示信息；物理编码子层根据同步头中的指示信息确定码字结构是否经过预编码。

可以由目标网络设备通过盲检的方式确定接收到的码字结构是否经过预编码。目标网络设备可以预存第一同步序列和第二同步序列，第一同步序列可以为码字结构预编码之前的原始同步序列，第二同步序列可以为码字结构预编码之后的输出同步序列。若同步头与第一同步序列匹配，则判定码字结构未经过预编码；目标网络设备直接从码字结构中提取有效数据和校验部分。如果同步头与第二同步序列匹配，则判定码字结构经过了预编码，目标网络设备对码字结构进行解预编码；目标网络设备从解预编码后的码字结构中提取有效数据和校验部分。通过在同步头中添加指示码字结构是否经过预编码的指示信息，可以使得目标网络设备能够根据该信息进一步确定之前盲检的结果是否正确，实现双重保险。

第五方面，提供一种pon系统中的预编码指示方法，该方法可以由olt的mac子层或处理器执行，也可以由onu的mac子层或onu执行，该方法包括：源网络设备生成数据帧，数据帧包括用于指示该源网络设备是否具有预编码能力、或者目标网络设备是否需要预编码或解预编码、或者目标网络设备打开或关闭预编码使能位的指示信息；源网络设备向目标网络设备发送数据帧。从而目标网络设备可以根据指示信息，确定是否需要预编码和解预编码。

源网络设备可以为onu，目标网络设备为olt，数据帧承载注册请求消息，注册请求消息中包括用于指示onu是否具有预编码能力的指示信息。通过在数据帧中添加指示该源网络设备是否具有预编码能力的指示信息，从而可以告知目标网络设备是否需要对该源网络设备发送的数据帧进行解预编码，以及告知目标网络设备是否需要对发送给该源网络设备的数据帧进行预编码。

源网络设备可以为olt，目标网络设备为onu，数据帧承载发现授权消息，发现授权消息中包括用于指示onu是否需要预编码或解预编码的指示信息。具体的，olt可以指示下行发送给onu的消息是否预编码，也即指示了onu是否需要对下行接收的数据进行解预编码；也可以指示onu上行发送给olt的上行数据是否需要预编码。通过在数据帧中添加指示该数据帧是否预编码的指示信息，可以使得目标网络设备能够根据该信息进一步确定之前盲检的结果是否正确，实现双重保险。另外，通过指示上行或下行是否需要预编码，使得源网络设备和目标网络设备可以根据指示进行预编码和解预编码，不会出错，提高效率。

源网络设备可以为olt，目标网络设备为onu，数据帧承载注册消息，注册消息中包括用于指示onu打开或关闭预编码使能位的指示信息。onu接收到该指示信息后，打开或关闭预编码使能位。

第六方面，提供一种pon系统中的预编码指示方法，该方法可以由olt的mac子层或处理器执行，也可以由onu的mac子层或onu执行，该方法包括：目标网络设备接收源网络设备发送的数据帧，数据帧包括用于指示该数据帧是否预编码、或者该源网络设备是否具有预编码能力、或者目标网络设备是否需要预编码或解预编码的指示信息；目标网络设备根据指示信息确定是否对所述数据帧解预编码，或者确定是否需要对与所述源网络设备传输的数据帧进行预编码和解预编码。

第七方面，提供一种pon系统中的数据编码装置，该装置包括：收集模块，用于收集n个数据块组合生成有效数据，n为整数，n小于或等于一种前向纠错编码fec码型对应的净荷值与每个所述数据块的长度的比值；所述fec码型对应设有fec码字值和净荷值；生成模块，用于生成净荷，净荷包括有效数据，且净荷的长度等于净荷值；前向纠错编码模块，用于根据所述fec码型对净荷进行fec编码生成校验部分，所述净荷的长度等于所述净荷值，所述校验部分的长度等于所述fec码字值与所述净荷值之差；生成模块还用于生成码字结构，码字结构包括有效数据、校验部分和同步头，有效数据、校验部分和同步头之间相互独立的分布于码字结构内，从而能够实现快速同步，提高带宽效率和纠错能力。

第八方面，提供一种pon系统中的数据译码装置，该装置包括：接收模块，用于接收码字结构，码字结构包括有效数据、校验部分和同步头，且有效数据、校验部分和同步头之间相互独立的分布于码字结构内，所采用的前向纠错译码fec码型对应设有fec码字值和净荷值，所述有效数据由n个数据块组成，n为整数，n小于或等于一种fec码型对应的净荷值与每个所述数据块的长度的比值，所述fec码型对应设有fec码字值和净荷值，所述校验部分的长度等于所述fec码字值与所述净荷值之差；同步模块，用于根据同步头对接收的码字结构进行同步；提取模块，用于提取出净荷和校验部分，净荷包括有效数据，且净荷的长度等于净荷值；前向纠错译码模块，用于根据所述fec码型对净荷进行前向纠错译码。由于有效数据、校验部分和同步头之间相互独立的分布于码字结构内，从而能够实现快速同步，提高带宽效率和纠错能力。

第九方面，提供一种pon系统中的预编码指示装置，该装置包括：添加模块，用于在同步头中添加指示码字结构是否经过预编码的指示信息；生成模块，用于生成码字结构，码字结构包括净荷、校验数据和同步头；发送模块，用于发送码字结构。可以使得接收该码字结构的网络设备能够根据该指示信息确定该码字结构是否经过预编码。

第十方面，提供一种pon系统中的预编码指示装置，该装置包括：接收模块，用于接收码字结构，码字结构包括净荷、校验数据和同步头，同步头包括用于指示码字结构是否经过预编码的指示信息；确定模块，用于根据同步头中的指示信息确定码字结构是否经过预编码。通过在同步头中添加指示码字结构是否经过预编码的指示信息，可以使得目标网络设备能够根据该信息进一步确定之前盲检的结果是否正确，实现双重保险。

第十一方面，提供一种pon系统中的预编码指示装置，该装置包括：生成模块，用于生成数据帧，数据帧包括用于指示该数据帧是否预编码、或者该装置是否具有预编码能力、或者目标网络设备是否需要预编码或解预编码的指示信息；发送模块，用于向目标网络设备发送数据帧。从而目标网络设备可以根据指示信息，确定是否需要预编码和解预编码。

第十二方面，提供一种pon系统中的预编码指示装置，该装置包括：接收模块，用于接收源网络设备发送的数据帧，数据帧包括用于指示该数据帧是否预编码、或者该源网络设备是否具有预编码能力、或者该装置是否需要预编码或解预编码的指示信息；确定模块，用于根据指示信息确定是否对数据帧解预编码，或者确定是否需要对与源网络设备传输的数据帧进行预编码和解预编码。

第十三方面，提供一种网络设备，该网络设备可以为olt，也可以为onu。该网络设备可以包括芯片，该芯片可以为mac芯片。该芯片在物理编码子层收集n个数据块组合生成有效数据；所述n为整数，n小于或等于一种前向纠错编码fec码型对应的净荷值与每个所述数据块的长度的比值；所述fec码型对应设有fec码字值和净荷值；在物理编码子层生成净荷，净荷包括有效数据，且所述净荷的长度等于所述净荷值；在物理编码子层根据fec码型对净荷进行fec编码生成校验部分，校验部分的长度等于所述fec码字值与所述净荷值之差；在物理编码子层生成码字结构，码字结构包括有效数据、校验部分和同步头，有效数据、校验部分和同步头之间相互独立的分布于码字结构内，从而能够实现快速同步，提高带宽效率和纠错能力。

第十四方面，提供一种网络设备，该网络设备可以为olt，也可以为onu。该网络设备可以包括芯片，该芯片可以为mac芯片。该芯片在物理编码子层接收码字结构，码字结构包括有效数据、校验部分和同步头，且有效数据、校验部分和同步头之间相互独立的分布于码字结构内，所述有效数据由n个数据块组成，n为整数，n小于或等于一种前向纠错编码fec码型对应的净荷值与每个所述数据块的长度的比值，所述fec码型对应设有fec码字值和净荷值，所述校验部分的长度等于所述fec码字值与所述净荷值之差；在物理编码子层根据同步头对接收的码字结构进行同步，提取出净荷和校验部分，净荷包括所述有效数据，且所述净荷的长度等于所述净荷值，并根据该fec码型对净荷进行前向纠错译码。由于有效数据、校验部分和同步头之间相互独立的分布于码字结构内，从而能够实现快速同步，提高带宽效率和纠错能力。该网络设备可以包括芯片，该芯片可以为mac芯片，该mac芯片包括上述物理编码子层。

第十五方面，提供一种网络设备，该网络设备可以为olt，也可以为onu。该网络设备包括物理编码子层，物理编码子层在同步头中添加指示码字结构是否经过预编码的指示信息；可以将同步头中预设位置的比特作为该指示信息，具体哪个位置，源网络设备和目标网络设备之间可以约定好。例如，同步头末尾比特为“0”则表示经过预编码；同步头末尾比特为“1”则表示未经过预编码。物理编码子层生成码字结构，码字结构包括净荷、校验数据和同步头；物理编码子层发送码字结构。可以使得目标网络设备能够根据该指示信息确定该码字结构是否经过预编码。该网络设备可以包括芯片，该芯片可以为mac芯片，该mac芯片包括上述物理编码子层。

第十六方面，提供一种网络备，该网络设备可以为olt，也可以为onu。该网络设备包括物理编码子层，物理编码子层接收码字结构，码字结构包括净荷、校验数据和同步头，同步头包括用于指示码字结构是否经过预编码的指示信息；物理编码子层根据同步头中的指示信息确定码字结构是否经过预编码。该网络设备可以包括芯片，该芯片可以为mac芯片，该mac芯片包括上述物理编码子层。

第十七方面，提供一种网络设备，该网络设备可以为olt，也可以为onu。该网络设备包括mac子层、处理器和收发器，该mac子层或处理器生成数据帧，数据帧包括用于指示该网络设备是否具有预编码能力、或者目标网络设备是否需要预编码或解预编码、或者目标网络设备打开或关闭预编码使能位的指示信息；收发器向目标网络设备发送数据帧。从而目标网络设备可以根据指示信息，确定是否需要预编码和解预编码。

第十八方面，提供一种网络设备，该网络设备可以为olt，也可以为onu。该网络设备包括mac子层、处理器和收发器，该收发器接收源网络设备发送的数据帧，数据帧包括用于指示该数据帧是否预编码、或者该源网络设备是否具有预编码能力、或者该网络设备是否需要预编码或解预编码的指示信息；该mac子层或处理器根据所述指示信息确定是否对数据帧解预编码，或者确定是否需要对与源网络设备传输的数据帧进行预编码和解预编码。

可以理解的是，不同实施例之间的保护主题不同，但是具体实施细节可以相互参考，某些保护主题没有具体阐述实施细节，可以参考其他各个主题。

第十九方面，提供一种光线路终端，该光线路终端包括上述第七至第十二方面任一项所述的装置，或者该光线路终端包括上述第十三至第十八方面任一项所述的网络设备。

第二十方面，提供一种光网络单元，该光网络单元包括上述第七至第十二方面任一项所述的装置，或者该光网络单元包括上述第十三至第十八方面任一项所述的网络设备。

本申请的又一方面，提供一种码字结构，该码字结构包括净荷、校验部分和同步头，校验部分为对净荷fec生成的，净荷包括有效数据，有效数据由n个数据块组成，每一fec码型对应设有fec码字值和净荷值，n为整数，n小于或等于所述净荷值除以所述数据块的长度的商，所述净荷的长度等于所述净荷值，所述校验部分的长度等于所述fec码字值与所述净荷值之差；有效数据、所述校验部分和所述同步头之间相互独立的分布于所述码字结构内。

同步头的具体细节、数据块的具体细节、fec码型的具体细节、码字结构的具体细节等均可以参照其他各个方面，在此不再赘述。

本申请的又一方面，提供一种mac芯片，该mac芯片包括上述第七至第十二方面任一项所述的装置。

本申请的又一方面，提供一种pon系统，该系统包括上述第十九方面所述的光线路终端和第二十方面所述的光网络单元。

本申请的又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有上述第七至第十二方面任一项所述的装置所用的计算机软件指令，或者存储有上述第十三至第十八方面任一项所述的网络设备所用的计算机软件指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

附图说明

图1为依照本发明一实施例的pon系统的架构示意图；

图2为依照本发明一实施例的数据编译码方法的示范性流程图；

图3(a)为依照本发明一实施例的数据块转码的一示意图；

图3(b)为依照本发明一实施例的数据块转码的另一示意图；

图3(c)为依照本发明一实施例的数据块转码的又一示意图；

图3(d)为依照本发明一实施例的数据块转码的再一示意图；

图3(e)为依照本发明一实施例的数据块转码的再一示意图；

图3(f)为依照本发明一实施例的数据块转码的再一示意图；

图4(1)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的一示意图；

图4(2)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的另一示意图；

图4(3)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(4)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(5)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(6)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(7)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(8)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(9)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的另一示意图；

图4(10)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(11)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(12)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(13)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(14)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(15)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(16)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(17)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图4(18)为依照本发明一实施例的fec编码与线路编码结合的又一示意图；

图5为依照本发明一实施例的预编码指示方法的示范性流程图；

图6为依照本发明另一实施例的预编码指示方法的示范性流程图；

图7为依照本发明一实施例的网络设备的硬件结构示意图；

图8为依照本发明一实施例的数据编码装置一示范性功能模块示意图；

图9为依照本发明一实施例的数据译码装置另一示范性功能模块示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的技术方案，可以应用于各种以太网无源光网络(ethernetpassiveopticalnetwork，epon)和吉比特无源光网络(gigabitpassiveopticalnetwork，gpon)中，如10gepon、单波25gepon、2ⅹ25gepon、单波50gepon、2ⅹ50gepon以及100gepon等，以及各种gpon中。

图1为适用本发明各个实施例的pon系统的架构示意图，如图1所示，pon系统100包括至少一个olt110、至少一个odn120和多个onu130。其中，olt110为pon系统100提供网络侧接口，onu130为pon系统100提供用户侧接口，与odn120相连。如果onu130直接提供用户端口功能，则称为光网络终端(opticalnetworkterminal，ont)。为了便于描述，下文所提到的onu130统指可以直接提供用户端口功能的ont和提供用户侧接口的onu。odn120是由光纤和无源分光器件组成的网络，用于连接olt110设备和onu130设备，用于分发或复用olt110和onu130之间的数据信号。

在该pon系统100中，从olt110到onu130的方向定义为下行方向，而从onu130到olt110的方向定义为上行方向。在下行方向，olt110采用时分复用(timedivisionmultiplexing，tdm)方式将下行数据广播给该olt110管理的多个onu130，各个onu130只接收携带自身标识的数据；而在上行方向，多个onu130采用时分多址(timedivisionmultipleaccess，tdma)的方式与olt110进行通信，每个onu130按照olt110为其分配的时域资源发送上行数据。采用上述机制，olt110发送的下行光信号为连续光信号，而onu130发送的上行光信号为突发光信号。

该olt110通常位于中心局(centraloffice，co)，可以统一管理至少一个onu130，并在onu130与上层网络之间传输数据。具体来说，该olt110可以充当onu130与所述上层网络(比如因特网、公共交换电话网络(publicswitchedtelephonenetwork，pstn)之间的媒介，将从上层网络接收到的数据转发到onu130，以及将从onu130接收到的数据转发到该上层网络。该olt110的具体结构配置可能会因该pon系统100的具体类型而异，比如，在一种实施例中，该olt110可以包括发射机和接收机，该发射机用于向onu130发送下行连续光信号，该接收机用于接收来自onu130的上行突发光信号，其中该下行光信号和上行光信号可以通过该odn120进行传输，但本发明实施例不限于此。

该onu130可以分布式地设置在用户侧位置(比如用户驻地)。该onu130可以为用于与olt110和用户进行通信的网络设备，具体而言，该onu130可以充当olt110与用户之间的媒介，例如，onu130可以将从该olt110接收到的数据转发到用户，以及将从该用户接收到的数据转发到olt110。

该odn120可以是一个数据分发网络，可以包括光纤、光耦合器、分光器或其他设备。在一个实施例中，该光纤、光耦合器、分光器或其他设备可以是无源光器件，具体来说，该光纤、光耦合器、分光器或其他设备可以是在olt110和onu130之间分发数据信号时不需要电源支持的器件。具体地说，以光分路器(splitter)为例，该光分路器可以通过主干光纤连接到olt110，并分别通过多个分支光纤连接到多个onu130，从而实现olt110和onu130之间的点到多点连接。另外，在其他实施例中，该odn120还可以包括一个或多个处理设备，例如，光放大器或者中继设备(relaydevice)。另外，odn120具体可以从olt110延伸到多个onu130，但也可以配置成其他任何点到多点的结构，本发明实施例不限于此。

下文所描述的本发明实施例的技术方案，可以是olt110进行编码生成码字结构，并将码字结构发送至onu130，由onu130对码字结构进行译码；也可以是onu130编码码字结构，并将码字结构发送至olt110，由olt110对码字结构进行译码。为了便于描述，以下将olt110和onu130中作为发送方的设备称为源网络设备，作为接收方的设备称为目标网络设备。

为此，以下提出一种数据编译码方法，下面将结合附图，对本发明实施例所提供的数据编译码方法进行详细的描述，如图2所示，该方法包括步骤s200至s209，各个步骤的具体实施方式如下：

s200，源网络设备的物理编码子层接收输入的64b/66b或者64b/65b的数据块。

在本实施例中，输入的数据块指需要传输的数据内容。物理编码子层也称为pcs(physicalcodingsublayer)子层。

64b/66b的数据块是指该数据块总长度为66比特，其中含有64比特的数据，还有2比特的指示信息，用于指示该数据块内64比特的数据为数据信息还是控制信息。该2比特的指示信息可以位于数据块的头部或尾部。

同理，64b/65b的数据块是指该数据块总长度为65比特，其中含有64比特的数据，还有1比特的指示信息，用于指示该数据块内64比特的数据为数据信息还是控制信息。该1比特的指示信息可以位于数据块的头部或尾部。

同理，以下实施例中所描述的128b/129b、256b/257b的数据块与上述类似，在此不再赘述。

s201，所述源网络设备的物理编码子层将输入的64b/66b或者64b/65b的数据块转码为128b/129b或256b/257b的数据块；步骤s201为可选项。若步骤s202中收集的数据块为64b/66b或者64b/65b的数据块，则步骤s201可以省去。若步骤s202中收集的数据块为128b/129b、256b/257b的数据块，则步骤s201可以执行。

64b/66b的数据块转码为128b/129b的数据块如图3(a)至(d)所示，每2个64b/66b的数据块转码为一个128b/129b的数据块。

64b/66b的数据块分为两种类型，一种为携带数据信息的数据块，另一种为携带控制信息的数据块。以图3(a)至(d)为例，数据块中的2比特指示信息为“01”，表示该数据块的64比特为数据信息；数据块中的2比特指示信息为“10”，表示该数据块的64比特为控制信息。

图3(a)为2个携带数据信息的64b/66b的数据块转码为1个128b/129b的数据块。可以分别将2个64b/66b的数据块的2比特指示信息去除，并添加1比特的指示信息来转码后的数据块所携带的128比特的数据类型(包括数据信息和控制信息两种类型)。如图3(a)所示，db1(64)和db2(64)分别表示两个数据块中的64比特的数据信息。

图3(b)为2个携带控制信息的64b/66b的数据块转码为1个128b/129b的数据块。携带控制信息的64b/66b的数据块中包括4比特的s1(4)，可以将其中一个数据块中的4比特的s1(4)删除，并保留2个64b/66b的数据块的2比特指示信息，并另外添加1比特。转码后的129比特的数据块中各个信息的排布规则可以根据实际需要进行设置，实现互通。以图3(b)为例，将另外添加的1比特置于数据块头部，之后分别为2个64b/66b的数据块的2比特指示信息，然后为去除4比特的s1(4)的64b/66b的数据块中的控制信息，然后为未去除4比特的s1(4)的64b/66b的数据块中的控制信息。可以理解的是，也可以采用其他方式排布。

图3(c)为1个携带控制信息的64b/66b的数据块和1个携带数据信息的64b/66b的数据块转码为1个128b/129b的数据块。携带控制信息的64b/66b的数据块中包括4比特的s1(4)，可以将该数据块中的4比特的s1(4)删除，并保留2个64b/66b的数据块的2比特指示信息，并另外添加1比特。转码后的129比特的数据块中各个信息的排布规则可以根据实际需要进行设置，实现互通。以图3(c)为例，将另外添加的1比特置于数据块头部，之后分别为携带控制信息和携带数据信息的64b/66b的数据块的2比特指示信息，然后为去除4比特的s1(4)的64b/66b的数据块中的控制信息，然后为携带数据信息的64b/66b的数据块中的数据信息。可以理解的是，也可以采用其他方式排布。

图3(d)为1个携带数据信息的64b/66b的数据块和1个携带控制信息的64b/66b的数据块转码为1个128b/129b的数据块。与图3(c)不同的是，另外添加的1比特置于数据块头部，之后分别为携带数据信息和携带控制信息的64b/66b的数据块的2比特指示信息，然后为携带数据信息的64b/66b的数据块中的数据信息，然后为去除4比特的s1(4)的64b/66b的数据块中的控制信息。可以理解的是，也可以采用其他方式排布。

图3(e)为2个携带数据信息的64b/65b的数据块转码为1个128b/129b的数据块。可以分别将2个64b/65b的数据块的1比特指示信息去除，并添加1比特的指示信息来转码后的数据块所携带的128比特的数据类型(包括数据信息和控制信息两种类型)。如图3(e)所示，db1(64)和db2(64)分别表示两个数据块中的64比特的数据信息。

图3(f)为4个携带数据信息的64b/65b的数据块转码为1个256b/257b的数据块。可以分别将4个64b/65b的数据块的1比特指示信息去除，并添加1比特的指示信息来转码后的数据块所携带的256比特的数据类型(包括数据信息和控制信息两种类型)。如图3(f)所示，db1(64)、db2(64)、db3(64)、db4(64)分别表示四个数据块中的64比特的数据信息。

64b/66b的数据块转码为256b/257b的数据块时，每4个64b/66b的数据块转码为1个256b/257b的数据块，具体转码原理与上述类似，可以保留有效的数据信息和控制信息，去除指示信息或者s1(4)，也可以另外添加1比特或者更多的比特，总之转码后的数据块不丢失有效数据，且总比特数为256b即可。

64b/65b的数据块转码为128b/129b或256b/257b的数据块的具体实现方案，可以参照上述64b/66b的数据块的转码方案，在此不再赘述。

通过转码，可以有效地提高带宽效率。

在一实施例中，转码之后，还可以对数据块进行加扰，步骤s202中收集的数据块为加扰后的数据块。

s202，源网络设备的物理编码子层收集n个数据块组合生成有效数据；

源网络设备收集的n个数据块可以为256b/257b的数据块(即线路编码为256b/257b)，也可以为128b/129b的数据块(即线路编码为128b/129b)，也可以为64b/66b的数据块(即线路编码为64b/66b)，也可以为64b/65b的数据块(即线路编码为64b/65b)。收集的n个数据块中，各个数据块的长度相同。即，n个数据块全部为256b/257b的数据块，或者全部为128b/129b的数据块，或者全部为64b/66b的数据块，或者全部为64b/65b的数据块。

s203，物理编码子层生成净荷，净荷包括有效数据；

s204，源网络设备的物理编码子层对所述净荷进行fec生成校验部分，每一fec码型对应设有fec码字值和净荷值，n为整数，n小于或等于净荷值除以收集的数据块的长度的商(即n小于或等于所述净荷值与每个所述数据块的长度的比值)，净荷的长度等于净荷值，校验部分的长度等于所述fec码字值与所述净荷值之差；

s205，源网络设备的物理编码子层生成码字结构，码字结构包括有效数据、校验部分和同步头。

fec码型可以包括低密度奇偶校验编码(lowdensityparitycheckcode，ldpc)和里得—索罗门编码(reed-solomoncode，rs)，例如可以为ldpc(18493,15677)、rs(2047,1739)、rs(1023,847)、rs(1023,845)、rs(1023,843)、rs(1023,841)、rs(1015,839)、rs(1017,839)或者rs(1019,839)等等，并不限于以上列举的几种。

每一所述fec码型对应设有fec码字值和净荷值，如ldpc(18493,15677)，粒度为1比特，表示fec码字值为18493ⅹ1比特，净荷值为15677ⅹ1比特；又如rs(1023,847)，粒度为10比特，表示fec码字值为1023ⅹ10比特，净荷值为847ⅹ10比特。其他fec码型类似，在此不再赘述。rs(1023,845)、rs(1023,843)、rs(1023,841)、rs(1015,839)、rs(1017,839)和rs(1019,839)的粒度均为10比特。rs(2047,1739)的粒度为11比特，表示fec码字值为2047ⅹ11＝22517比特，净荷值为1739ⅹ11＝19129比特。

可以理解的是，fec码型也可以采用其他表达方式，例如可以间接指示出fec码字值和净荷值。

其中fec码字值等于净荷值加上检验长度值，表示净荷值个有效比特经过fec编码后生成校验长度值个校验比特，有效比特与校验比特长度之和等于fec码字值。例如，ldpc(18493,15677)，表示对15677比特的数据进行fec后，生成2816比特的校验数据，fec后的数据总长变为18493比特。又如rs(1023,847)，表示对8470比特的数据进行fec后，生成1760比特的校验数据，fec后的数据总长变为10230比特。

有效数据的长度小于或等于所采用的fec码型的净荷值。可以通过调整n值，来调整有效数据长度。n为整数，n值可以等于净荷值除以收集的所述数据块的长度的商。n值也可以小于净荷值除以收集的所述数据块的长度的商。n可以等于1，此时，净荷包括一个数据块。n也可以大于或等于2。

在一实施方式中，有效数据的长度等于所采用的fec码型的净荷值。此时，净荷全部由有效数据组成。即，净荷值除以收集的数据块的长度等于整数，即为整数n。此时，有效数据也可以称作净荷。以ldpc(18493,15677)为例，假设收集的数据块为256b/257b的数据块，由于15677/257＝61，即上述n取值为61，61个256b/257b的数据块生成的有效数据长度为15677。该方式中，净荷部分全部为有效数据，编码效率高，带宽效率高。

在另一实施方式中，有效数据的长度小于所采用的fec码型的净荷值。码字结构还包括填充部分，此时，有效数据和填充部分构成净荷，有效数据与所述填充部分的长度之和等于所述净荷值。净荷的长度等于所采用的fec码型的净荷值。即填充部分的长度可以等于净荷值与有效数据长度之差。填充部分的长度也可以等于净荷值除以收集的数据块的长度的余数。例如，以ldpc(18493,15677)为例，收集的数据块为128b/129b的数据块，由于15677除以129的商为121，余数为68，即上述n取值为121,121个128b/129b的数据块生成的有效数据长度为15609，还需要填充68个比特作为所述填充部分，使得有效数据与填充部分的长度之和等于净荷值15677。则步骤s203具体为：源网络设备的物理编码子层对净荷进行fec生成校验部分。源网络设备可以对由有效数据和填充部分组成的15677比特的字段作为一整体进行fec生成校验部分。该方式中，通过增加填充字段，可以使得各种fec码型和各种线路编码均能够有效的兼容和适配。

在本实施例中，校验部分和有效数据内不含同步头，也即同步头不会分布于校验部分和有效数据内部。在本实施例中，有效数据、校验部分和同步头之间相互独立的分布于码字结构内。

同步头可以位于码字结构的头部，或者位于所述码字结构的尾部，能够进一步实现快速同步。

同步头也可以位于所述有效数据与所述校验部分之间。

例子1：

fec码型为ldpc(18493,15677)，输入的数据块为64b/66b的数据块，64b/66b的数据块转码为256b/257b的数据块，收集的数据块为256b/257b的数据块。

如图4(1)所示，15677/257＝61，因此码字结构可以不需要填充部分。n值为61，有效数据由61个256b/257b的数据块生成，有效数据长度为15677，即净荷长度为15677比特，可以满足fec需求。校验部分的长度为2816比特。

61个256b/257b的数据块可以由61*4＝244个64b/66b的数据块转码生成。

由于18493/66＝280.197，因此为了保证输入速率和输出速率保持不变，还需要另外生成一定数量的66比特的占位块(即每个占位块大小为66比特)，使得占位块的数量与输入的数据块的数量之和至少为281个。如图4(1)，本实施例以281个为例(相当于上述t＝1)。因此需要281-244＝37个占位块。此时能够使得编码效率最大化，提高带宽效率。

281*66＝18546,18546-18493＝53。因此，同步头的长度为53比特。

同理，当占位块的数量为38个时，相当于上述t＝2，同步头的长度为119比特。以此类推。

例子2：

fec码型为ldpc(18493,15677)，输入的数据块为64b/66b的数据块，64b/66b的数据块转码为128b/129b的数据块，收集的数据块为128b/129b的数据块。

如图4(2)所示，15677除以129的商为121，余数为68，因此码字结构需要填充部分，填充部分的长度为68。n值为121，有效数据由121个128b/129b的数据块生成，有效数据长度为15609，有效数据长度与填充部分长度之和为15677，即净荷为15677比特，可以满足fec需求。校验部分的长度为2816比特。

121个128b/129b的数据块可以由121*2＝242个64b/66b的数据块转码生成。

由于18493/66＝280.197，因此为了保证输入速率和输出速率保持不变，还需要另外生成一定数量的66比特的占位块(即每个占位块大小为66比特)，使得占位块的数量与输入的数据块的数量之和至少为281个。如图5，本实施例以281个为例(相当于上述t＝1)。因此需要281-242＝39个占位块。

281*66＝18546,18546-18493＝53。因此，同步头的长度为53比特。

同理，当占位块的数量为40个时，相当于上述t＝2，同步头的长度为119比特。以此类推。

例子3：

fec码型为ldpc(18493,15677)，收集的数据块为64b/66b的数据块。计算过程同上述例子，在此不再赘述。如图4(3)所示，有效数据由237个64b/66b的数据块生成，有效数据长度为15642比特，填充部分长度为35比特，校验部分长度为2816比特，t＝1时，同步头的长度为53比特。

例子4：

fec码型为rs(1023,847)，输入的数据块为64b/66b的数据块，64b/66b的数据块转码为128b/129b的数据块，收集的数据块为128b/129b的数据块。fec码字值为10230，净荷值为8470。

如图4(4)所示，8470除以129的商为65，余数为85，因此码字结构需要填充部分，填充部分的长度为85。n值为65，有效数据由65个128b/129b的数据块生成，有效数据长度为8385，有效数据长度与填充部分长度之和为8470，即净荷长度为8470，可以满足fec需求。校验部分的长度为1760比特。

65个128b/129b的数据块可以由65*2＝130个64b/66b的数据块转码生成。

由于10230/66＝155，余数为0，相当于上述y＝0的情形，为了保证输入速率和输出速率保持不变，还需要另外生成一定数量的66比特的占位块(即每个占位块大小为66比特)，使得占位块的数量与输入的数据块的数量之和至少为155个。以155个为例(相当于上述t＝0)。因此需要155-130＝25个占位块。此时没有多余的比特用作同步头，但可以直接将填充部分作为同步头。可以将全部的填充部分作为同步头，例如，将85比特全部用作同步。也可以将部分填充部分作为同步头，例如，将填充部分中的50比特用作同步。从而不需要额外的比特用作同步头，直接将填充部分用作同步头，可以有效地降低无效数据的比特数，提高带宽效率和编码效率。

可以理解的是，占位块的数量也可以为26个，相当于t＝1，此时同步头的长度为66比特。以此类推。

例子5：

fec码型为rs(1023,847)，输入的数据块为64b/66b的数据块，64b/66b的数据块转码为256b/257b的数据块，收集的数据块为256b/257b的数据块。fec码字值为10230，净荷值为8470。

具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(5)，有效数据为8224比特，填充部分为246比特。

例子6：

fec码型为rs(1023,847)，收集的数据块为64b/66b的数据块。fec码字值为10230，净荷值为8470。具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(6)，有效数据为8448比特，填充部分为22比特。

例子7：

fec码型为rs(2047,1739)，输入的数据块为64b/66b的数据块，64b/66b的数据块转码为256b/257b的数据块，收集的数据块为256b/257b的数据块。fec码字值为22517，净荷值为19129。

具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(7)，有效数据为19018比特，填充部分为111比特，同步头为55比特，校验部分为3388比特。

例子8：

fec码型为rs(2047,1739)，输入的数据块为64b/66b的数据块，64b/66b的数据块转码为128b/129b的数据块，收集的数据块为128b/129b的数据块。fec码字值为22517，净荷值为19129。

具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(8)，有效数据为19092比特，填充部分为37比特，同步头为55比特，校验部分为3388比特。

例子9：

fec码型为rs(2047,1739)，输入的数据块为64b/66b的数据块，收集的数据块为64b/66b的数据块。fec码字值为22517，净荷值为19129。

具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(9)，有效数据为19074比特，填充部分为55比特，同步头为55比特，校验部分为3388比特。

例子10：

fec码型为ldpc(18493,15677)，输入的数据块为64b/65b的数据块，64b/65b的数据块转码为256b/257b的数据块，收集的数据块为256b/257b的数据块。fec码字值为18493，净荷值为15677。

具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(10)，有效数据为15677比特，没有填充部分，同步头为32比特，校验部分为2816比特。

例子11：

fec码型为ldpc(18493,15677)，输入的数据块为64b/65b的数据块，64b/65b的数据块转码为128b/129b的数据块，收集的数据块为128b/129b的数据块。fec码字值为18493，净荷值为15677。

具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(11)，有效数据为15609比特，填充部分为68比特，同步头为32比特，校验部分为2816比特。

例子12：

fec码型为ldpc(18493,15677)，输入的数据块为64b/65b的数据块，收集的数据块为64b/65b的数据块。fec码字值为18493，净荷值为15677。

具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(12)，有效数据为15665比特，填充部分为12比特，同步头为32比特，校验部分为2816比特。

例子13：

fec码型为rs(1023,847)，输入的数据块为64b/65b的数据块，64b/65b的数据块转码为256b/257b的数据块，收集的数据块为256b/257b的数据块。fec码字值为10230，净荷值为8470。

具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(13)，有效数据为8224比特，填充部分为246比特，同步头为40比特，校验部分为1760比特。

例子14：

fec码型为rs(1023,847)，输入的数据块为64b/65b的数据块，64b/65b的数据块转码为128b/129b的数据块，收集的数据块为128b/129b的数据块。fec码字值为10230，净荷值为8470。

具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(14)，有效数据为8385比特，填充部分为85比特，同步头为40比特，校验部分为1760比特。

例子15：

fec码型为rs(1023,847)，输入的数据块为64b/65b的数据块，收集的数据块为64b/65b的数据块。fec码字值为10230，净荷值为8470。

具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(15)，有效数据为8450比特，填充部分为20比特，同步头为40比特，校验部分为1760比特。

例子16：

fec码型为rs(2047,1739)，输入的数据块为64b/65b的数据块，64b/65b的数据块转码为256b/257b的数据块，收集的数据块为256b/257b的数据块。fec码字值为22517，净荷值为19129。

具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(16)，有效数据为19018比特，填充部分为111比特，同步头为38比特，校验部分为3388比特。

例子17：

fec码型为rs(2047,1739)，输入的数据块为64b/65b的数据块，64b/65b的数据块转码为128b/129b的数据块，收集的数据块为128b/129b的数据块。fec码字值为22517，净荷值为19129。

具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(17)，有效数据为19092比特，填充部分为37比特，同步头为38比特，校验部分为3388比特。

例子18：

fec码型为rs(2047,1739)，输入的数据块为64b/65b的数据块，收集的数据块为64b/65b的数据块。fec码字值为22517，净荷值为19129。

具体计算过程同上，在此不再赘述，具体原理可以参照图4(18)，有效数据为19110比特，填充部分为19比特，同步头为38比特，校验部分为3388比特。

对于其他fec码型，如rs(1023,845)、rs(1023,843)、rs(1023,841)、rs(1015,839)、rs(1017,839)以及rs(1019,839)等，原理同上，在此不再赘述。

可以理解的是，还可以采用其他fec码型，如rs方式的fec码字值不限于上述10230、20470、10150、10170、10190等，也可以为10210或其他数值。rs方式的净荷值不限于上述8390、8310、8330、8350、17390等，也可以为8370、17310或其他数值等。且上述各个fec码字值与各个净荷值之间可以自由组合构成一种rs方式，只要能够满足上述计算原理即可。

在一实施例中，有多余的比特用作同步头时(例如fec码字值除以输入的信息块的长度的余数不为0时)，也可以同时将填充部分作为同步头，可以将全部的填充部分用作同步头，也可以将部分填充部分作为同步头。在一个例子中，同步头的长度较短不足以满足同步需求时，可以同时将填充部分作为同步头，可以将全部的填充部分用作同步头，也可以将部分填充部分作为同步头。

在一实施例中，填充部分还用于指示码字结构的长度，或者有效数据的长度，或者有效数据与校验部分的长度之和，或者净荷的长度，或者净荷与校验部分的长度之和。可以将填充部分的部分比特或全部比特用来指示。

在另一实施例中，码字结构还包括指示部分，指示部分用于指示码字结构的长度，或者有效数据的长度，或者有效数据与校验部分的长度之和，或者净荷的长度，或者净荷与校验部分的长度之和。可以将上述同步头的部分比特用来指示。

例如，在上行方向可能会出现突发尾截断，导致有效数据长度小于fec编码的净荷值，或者有效数据与填充部分长度之和小于fec编码的净荷值，如采用ldpc(18493,15677)时，上行发送的最后一个码字结构的有效数据长度可能小于15677，或者上行发送的最后一个码字结构的有效数据与填充部分长度之和可能小于15677。因此，通过填充部分或指示部分，可以使得目标网络设备获知码字结构的长度，从而实现正确解析。

s206，目标网络设备的物理编码子层接收码字结构。

s207，目标网络设备的物理编码子层根据同步头对接收到的码字结构进行同步。

例如，目标网络设备可以预存同步序列，在接收的码字结构中遍历预存的同步序列，直至码字结构中的同步头与预存的同步序列匹配，则同步完成。

s208，目标网络设备的物理编码子层提取出净荷和校验部分；

s209，目标网络设备的物理编码子层使用提取的校验部分对净荷进行前向纠错译码。

可以理解的是，这里的前向纠错译码与上述前向纠错编码相对应，可以采用同一种表达方式，如前向纠错译码方式为ldpc(18493,15677)、rs(1023,847)、rs(1023,845)、rs(1023,843)、rs(1023,841)、rs(2047,1739)、rs(1015,839)、rs(1017,839)或者rs(1019,839)。以ldpc(18493,15677)为例，目标网络设备使用2816比特的校验数据字段对15677比特的有效数据进行前向纠错译码。

可以理解的是，在码字结构包括填充部分时，s210具体为：目标网络设备使用校验部分对有效数据和填充部分进行前向纠错译码。

具体细节可以参照上述前向纠错编码的表述，在此不再赘述。

本发明实施例提供的数据编译码方法，生成的码字结构中包括有效数据、检验部分和同步头，有效数据、校验部分和同步头之间相互独立的分布于码字结构内，从而能够实现快速同步，提高带宽效率和纠错能力。

本发明还提供一种预编码指示方法。本发明实施例中涉及的源网络设备和目标网络设备的具体细节可以参照上述实施例，在此不再赘述。源网络设备向目标网络设备发送码字结构，可以对码字结构进行预编码，也可以不进行预编码，可以通过指示信息来指示是否对码字结构进行了预编码，目标网络设备可以根据该指示信息确定码字结构是否经过了预编码，进而进一步确定是否需要对码字结构进行解预编码。本实施例中的同步头的具体细节可以参照上述数据编译码方法的实施例，在此不再赘述。

如图5所示，该预编码指示方法包括：

s301，源网络设备的物理编码子层在同步头中添加指示码字结构是否经过预编码的指示信息；

例如，可以将同步头中预设位置的比特作为该指示信息，具体哪个位置，源网络设备和目标网络设备之间可以约定好。例如，同步头末尾比特为“0”则表示经过预编码；同步头末尾比特为“1”则表示未经过预编码。

具体的，可以采用异或的方式进行预编码。

在一实施例中，可以采用一个预设的初始比特与原始码字结构的第一位比特进行异或，所得到的一位比特作为输出码字结构的第一位比特；然后将原始码字结构的第二位比特与输出码字结构的第一位比特进行异或，所得到的一位比特作为输出码字结构的第二位比特；然后将原始码字结构的第三位比特与输出码字结构的第二位比特进行异或，所得到的一位比特作为输出码字结构的第三位比特，以此类推，直至将原始码字结构的最后一位比特与输出码字结构的倒数第二位比特进行异或，所得到的一位比特作为输出码字结构的最后一位比特。

预设的初始比特可以为“0”，也可以为“1”。

例如，原始码字结构中的一段原始序列假设为“0110101110”。预设的初始比特为“0”时，输出序列为“0100110100”；预设的初始比特为“1”时，输出序列为“1011001011”。

在另一实施例中，也可以采用一个预设的初始比特分别与原始码字结构的每一位比特进行异或，即，初始比特与原始码字结构第一位比特异或得到输出码字结构的第一位比特，初始比特与原始码字结构第二位比特进行异或得到输出码字结构的第二位比特，以此类推。

s302，源网络设备的物理编码子层生成码字结构，码字结构包括净荷、校验数据和同步头；该码字结构的具体细节可以参照上述各个实施例，在此不再赘述。码字结构与上述实施例不同的是，同步头中添加了指示该码字结构是否经过预编码的指示信息。

s303，源网络设备的物理编码子层发送所述码字结构。

物理编码子层可以发送码字结构至源网络设备的物理介质连接(physicalmediumattachment,pma)子层，进行后一步的处理。

s304，目标网络设备的物理编码子层接收码字结构；目标网络设备的物理编码子层可以接收目标网络设备的pma子层的发送的码字结构。

s305，目标网络设备的物理编码子层根据所述同步头对接收的所述码字结构进行同步；

在一实施例中，源网络设备和目标网络设备可以预先约好是否预编码，还可以预先约好预编码的初始比特。从而目标网络设备接收到码字结构后，可以根据预先约定决定是否解预编码，以及解预编码所采用的初始比特。具体的，在源网络设备和目标网络设备预先约定好不进行预编码时，目标网络设备可以直接根据预存的同步序列对码字结构进行同步。在源网络设备和目标网络设备预先约定好进行预编码时，则目标网络设备可以先对码字结构进行解预编码，然后再根据预存的同步序列对码字结构进行同步；也可以先同步，再解预编码。

在另一实施例中，源网络设备也可以不和目标网络设备预先约定是否预编码。可以由目标网络设备通过盲检的方式确定接收到的码字结构是否经过预编码。

具体的，目标网络设备可以预存第一同步序列和第二同步序列，第一同步序列可以为码字结构预编码之前的原始同步序列，第二同步序列可以为码字结构预编码之后的输出同步序列，可以理解的是，第二同步序列可以有两种，一种为采用原始比特“0”进行预编码输出的同步序列，另一种为采用原始比特“1”预编码输出的同步序列。

若同步头与第一同步序列匹配，则判定码字结构未经过预编码；目标网络设备直接从码字结构中提取有效数据和校验部分。

如果同步头与第二同步序列匹配，则判定码字结构经过了预编码，目标网络设备对码字结构进行解预编码；目标网络设备从解预编码后的码字结构中提取有效数据和校验部分。

s306，目标网络设备的物理编码子层根据同步头中的指示信息确定码字结构是否经过预编码。

本实施例中，通过在同步头中添加指示码字结构是否经过预编码的指示信息，可以使得目标网络设备能够根据该信息进一步确定之前盲检的结果是否正确，实现双重保险。

本发明还提供一种预编码指示方法。本发明实施例中涉及的源网络设备和目标网络设备的具体细节可以参照上述实施例，在此不再赘述。源网络设备向目标网络设备发送数据帧，可以对数据帧进行预编码，也可以不进行预编码，可以通过指示信息来指示是否对数据帧进行了预编码，目标网络设备可以根据该指示信息确定数据帧是否经过了预编码，进而进一步确定是否需要对数据帧进行解预编码。该方法可以由mac控制子层执行，也可以由处理器执行，如图6所示，该方法包括：

s401，源网络设备生成数据帧，数据帧包括用于指示该源网络设备是否具有预编码能力、或者目标网络设备是否需要预编码或解预编码、或者所述目标网络设备打开或关闭预编码使能位的指示信息；

s402，源网络设备向目标网络设备发送数据帧。

s403，目标网络设备接收源网络设备发送的数据帧；

s404，目标网络设备根据指示信息确定是否对数据帧解预编码，或者确定是否需要对与源网络设备传输的数据帧进行预编码和解预编码。

可以理解的是，该目标网络设备同样需要对数据帧进行同步，具体同步方法的细节可以参照上述实施例，在此不再赘述。

在一实施例中，源网络设备为onu，所述目标网络设备为olt，数据帧承载注册请求消息(reister_req)，注册请求消息中包括用于指示onu是否具有预编码能力的指示信息。即onu向olt上报其是否具有预编码能力。olt根据该指示信息，可以决定是否需要对发送给该onu的数据进行预编码。通过在数据帧中添加指示该源网络设备是否具有预编码能力的指示信息，从而可以告知目标网络设备是否需要对该源网络设备发送的数据帧进行解预编码，以及告知目标网络设备是否需要对发送给该源网络设备的数据帧进行预编码。

在另一实施例中，源网络设备为olt，目标网络设备为onu，数据帧承载发现授权消息(discoverygate)，发现授权消息中包括用于指示onu是否需要预编码或解预编码的指示信息。具体的，olt可以指示下行发送给onu的消息是否预编码，也即指示了onu是否需要对下行接收的数据进行解预编码；也可以指示onu上行发送给olt的上行数据是否需要预编码。该数据帧中可以包括上行指示部分和下行指示部分，上行指示部分用于指示上行发送是否预编码，下行指示部分用于指示下行发送是否预编码。上行指示部分和下行指示部分可以位于预设位置，olt和onu之间预先预定。也可以增加上行标识和下行标识，以用来指示某个指示部分是上行指示部分还是下行指示部分。本实施例中，通过在数据帧中添加指示该数据帧是否预编码的指示信息，可以使得目标网络设备能够根据该信息进一步确定之前盲检的结果是否正确，实现双重保险。另外，通过指示上行或下行是否需要预编码，使得源网络设备和目标网络设备可以根据指示进行预编码和解预编码，不会出错，提高效率。

在另一实施例中，源网络设备为olt，目标网络设备为onu，数据帧承载注册消息(register)，注册消息中包括用于指示onu打开或关闭预编码使能位的指示信息。onu接收到该指示信息后，打开或关闭预编码使能位。例如，打开预编码使能位时，则该onu进行预编码，或者解预编码。关闭预编码使能位时，则该onu不进行预编码和解预编码。或者，也可以打开预编码使能位时，则该onu不进行预编码和解预编码。关闭预编码使能位时，则该onu进行预编码，或者解预编码。所述预编码使能位可以为预设位置的比特，例如，可以为1比特或2比特，或者其他数量的比特。以1比特为例，可以在该比特为“0”时，表示关闭预编码使能位；在该比特为“1”时，表示打开预编码使能位。onu可以向olt反馈使能响应指示信息，可以在注册响应消息(register_ack)中携带该使能响应指示信息，以告知olt该onu是否打开预编码使能位。

本发明还提供一种网络设备，该网络设备可以为olt110，也可以为onu130。

如图7所示，该网络设备包括处理器510、存储器520、媒体访问控制(mediumaccesscontrol，mac)芯片530、收发器540和波分复用器550。

处理器510可以采用通用的中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，微处理器，应用专用集成电路asic，或者至少一个集成电路，用于执行相关程序，以实现本发明实施例所提供的技术方案。

存储器520可以是只读存储器(readonlymemory，rom)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)。存储器520可以存储操作系统和其他应用程序。在通过软件或者固件来实现本发明实施例提供的技术方案时，用于实现本发明实施例提供的技术方案的程序代码保存在存储器520中，并由处理器510来执行。

在一实施例中，处理器510内部可以包括存储器520。在另一实施例中，处理器510和存储器520是两个独立的结构。

在一实施例中，处理器510和mac芯片530可以是两个独立的结构。在另一实施例中，处理器510中可以包括mac芯片530。mac芯片530可以包括物理编码子层和mac控制子层。

收发器540可以包括光发射器和/或光接收器。光发射器可以用于发送光信号，光接收器可以用于接收光信号。光发射器可以通过发光器件，例如气体激光器、固体激光器、液体激光器、半导体激光器、直调激光器等实现。光接收器可以通过光检测器，例如光电检波器或者光电二极管(如雪崩二极管)等实现。收发器540还可以包括数模转换器和模数转换器。

波分复用器550与收发器540相连，当网络设备发送光信号时，波分复用器充当复用器。当网络设备接收光信号时，波分复用器充当解复用器。波分复用器也可以称为光耦合器。

在该网络设备作为上述源网络设备时，从上述实施例可以看出，源网络设备的物理编码子层用于执行步骤s200，s201，s202，s203、s204和s205。源网络设备的物理编码子层用于执行步骤s301，s302和s303。源网络设备的mac控制子层或处理器用于执行步骤s401，收发器用于执行步骤s402。

在该网络设备作为上述目标网络设备时，从上述实施例可以看出，目标网络设备的物理编码子层用于执行步骤s206，s207，s208和s209，目标网络设备的物理编码子层还用于执行步骤s304，s305和s306。目标网络设备的mac控制子层或处理器510用于执行步骤s404，收发器540用于执行步骤s403。

处理器510、收发器540、mac控制子层和物理编码子层执行上述步骤时的更多细节可以参照上述方法各个实施例及附图的相关描述，此处不再赘述。