与光信号数字信号处理(ODSP)相关的无源光网络(PON)中的通信的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求futureweitechnologies,inc.在2019年2月20日提交、申请号为62/808,008、发明名称为“与光信号数字信号处理(odsp)相关的无源光网络(pon)中的通信”的美国临时专利申请的优先权，其结合于此作为参考。

公开的实施例总体上涉及光通信网络，尤其涉及与odsp相关的pon中的通信。

背景技术：

光通信网络是使用光波或光信号来承载数据的网络。诸如激光器等光源生成光信号；调制器用数据调制光信号以生成调制的光信号；各种部件发送、传送、放大、接收、处理调制的光信号。光通信网络实现wdm和其他形式的复用以实现高带宽。光通信网络实现数据中心、城域网、pon、长途、以及其他应用。

技术实现要素：

第一方面涉及一种光通信网络中的第一装置，该第一装置包括发射器、接收器、第一mac、以及第一odsp，第一odsp耦合到发射器、接收器、以及第一mac，并且用于经由专用c&m信道与第一mac、光通信网络中的第二装置中的第二mac、或第二装置中的第二odsp中的至少一个传送消息。

在根据第一方面的方法的第一实施方式中，光通信网络是pon，其中第一装置是olt，并且其中第二装置是onu。

在根据第一方面的方法的第二实施方式或第一方面的任何先前实施方式中，光通信网络是pon，其中第一装置是onu，并且其中第二装置是olt。

在根据第一方面的方法的第三实施方式或第一方面的任何先前实施方式中，专用c&m信道是ploam信道。

在根据第一方面的方法的第四实施方式或第一方面的任何先前实施方式中，第一odsp还用于生成消息；以及向第一mac发送消息。

在根据第一方面的方法的第五实施方式或第一方面的任何先前实施方式中，第一odsp还用于生成消息，并且其中，发射器用于向第二mac或第二odsp中的至少一个发送消息。

在根据第一方面的方法的第六实施方式或第一方面的任何先前实施方式中，第一odsp还用于接收消息；以及处理消息。

在根据第一方面的方法的第七实施方式或第一方面的任何先前实施方式中，该消息是实现与odsp相关的c&m的c&m消息。

在根据第一方面的方法的第八实施方式或第一方面的任何先前实施方式中，第一odsp还用于传送指示专用c&m信道的cmm。

在根据第一方面的方法的第九实施方式或第一方面的任何先前实施方式中，该消息是c&m消息，并且其中cmm指示c&m消息将跟随、c&m消息将何时跟随、以及c&m消息将有多大。

在根据第一方面的方法的第十实施方式或第一方面的任何先前实施方式中，cmm在空闲帧中。

在根据第一方面的方法的第十一实施方式或第一方面的任何先前实施方式中，cmm还指示空闲帧。

第二方面涉及一种方法，该方法包括：接收包括ploam字段的fs消息，该ploam字段包含与odsp相关的c&m信息，并且与odsp相关的c&m信息包括消息类型id字段和message_content字段；读取消息类型id字段；以及基于消息类型id字段决定是否读取message_content字段。

在根据第二方面的方法的第一实施方式中，该方法还包括：删除message_content字段以创建修改的ploam字段；以及发送修改的ploam字段。

在根据第二方面的方法的第二实施方式或第二方面的任何先前实施方式中，ploam字段是从olt中的mac到olt中的odsp的ploamd字段，其中修改的ploam字段是从olt到onu的修改的ploamd字段。

在根据第二方面的方法的第三实施方式或第二方面的任何先前实施方式中，ploam字段是从onu中的mac到onu中的odsp的ploamu字段，其中修改的ploam字段是从onu到olt的修改的ploamu字段。

第三方面涉及一种装置，该装置包括存储器、处理器，处理器耦合到存储器并且用于执行第二方面或第二方面的任何先前实施方式中的任何一个。

第四方面涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂时性介质上的计算机可执行指令，该计算机可执行指令在由处理器执行时使装置执行第二方面或第二方面的任何先前实施方式中的任何一个。

第五方面涉及一种方法，该方法包括：生成包括fs报头的下游fs帧，fs报头包括ploamd字段，ploamd字段实现光通信网络中与odsp相关的控制和管理，ploamd字段包括onu-id字段、消息类型id字段、seqno字段、message_content字段、以及mic字段；以及发送下游fs帧。

第六方面涉及一种装置，该装置包括存储器、处理器，处理器耦合到存储器并且用于执行第五方面或第五方面的任何先前实施方式中的任何一个。

第七方面涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂时性介质上的计算机可执行指令，该计算机可执行指令在由处理器执行时使装置执行第五方面或第五方面的任何先前实施方式中的任何一个。

第八方面涉及一种方法，该方法包括：接收包括fs报头的下游fs帧，fs报头包括ploamd字段，ploamd字段实现光通信网络中与odsp相关的控制和管理，ploamd字段包括onu-id字段、消息类型id字段、seqno字段、message_content字段、以及mic字段；以及处理下游fs帧。

第九方面涉及一种装置，该装置包括存储器、处理器，处理器耦合到存储器并且用于执行第八方面或第八方面的任何先前实施方式中的任何一个。

第十方面涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂时性介质上的计算机可执行指令，该计算机可执行指令在由处理器执行时使装置执行第八方面或第八方面的任何先前实施方式中的任何一个。

第十一方面涉及一种方法，该方法包括：生成包括fs报头的上游fs突发，fs报头包括ploamu字段，ploamu字段实现光通信网络中与odsp相关的控制和管理，该ploamu字段包括onu-id字段、消息类型id字段、seqno字段、message_content字段、以及mic字段；以及发送上游fs突发。

第十二方面涉及一种装置，该装置包括存储器、处理器，处理器耦合到存储器并且用于执行第十一方面或第十一方面的任何先前实施方式中的任何一个。

第十三方面涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂时性介质上的计算机可执行指令，该计算机可执行指令在由处理器执行时使装置执行第十一方面或第十一方面的任何先前实施方式中的任何一个。

第十四方面涉及一种方法，该方法包括：接收包括fs报头的上游fs突发，fs报头包括ploamu字段，ploamu字段实现光通信网络中与odsp相关的控制和管理，ploamu字段包括onu-id字段、消息类型id字段、seqno字段、message_content字段、以及mic字段；以及处理上游fs突发。

第十五方面涉及一种装置，该装置包括存储器、处理器，处理器耦合到存储器并且用于执行第十四方面或第十四方面的任何先前实施方式中的任何一个。

第十六方面涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂时性介质上的计算机可执行指令，该计算机可执行指令在由处理器执行时使装置执行第十四方面或第十四方面的任何先前实施方式中的任何一个。

以上实施例中的任何一个可以与其他以上实施例中的任何一个结合以创建新的实施例。通过结合附图和权利要求的以下具体实施方式，将更清楚地理解这些特征和其他特征。

附图说明

为了更透彻地理解本公开，现在结合附图和具体实施方式参考以下简要描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的部分。

图1是pon的示意图。

图2a是根据本公开实施例的下游fs帧的示意图。

图2b是根据本公开另一实施例的下游fs帧的示意图。

图3是根据本公开实施例的ploamd字段。

图4是根据本公开实施例的下游c&m消息的表。

图5a是根据本公开实施例的上游fs突发的示意图。

图5b是根据本公开另一实施例的上游fs突发的示意图。

图6是根据本公开实施例的ploamu字段。

图7是根据本公开实施例的上游c&m消息的表。

图8是示出根据本公开实施例的处理ploam字段的方法的流程图。

图9是示出根据本公开实施例的传送下游fs帧的方法的流程图。

图10是示出根据本公开实施例的接收下游fs帧的方法的流程图。

图11是示出根据本公开实施例的传送上游fs突发的方法的流程图。

图12是示出根据本公开实施例的接收上游fs突发的方法的流程图。

图13是根据本公开实施例的装置的示意图。

具体实施方式

首先应理解，虽然以下提供了一个或多个实施例的说明性实施方式，但是公开的系统和/或方法可以使用任何数量的当前已知或现有的技术来实现。本公开不限于以下示出的说明性实施方式、附图、以及技术(包括本文示出和描述的示例性设计和实施方式)，而是可以在所附权利要求的范围及其等同物的全部范围内进行修改。

以下缩写适用：

agc：自动增益控制(automaticgaincontrol)

alloc-id：分配id(allocationid)

asic：专用集成电路(application-specificintegratedcircuit)

bch：博斯-乔赫里-霍克文黑姆(bose–chaudhuri–hocquenghem)

ber：误比特率(biterrorratio)

bip：比特交织奇偶校验(bit-interleavedparity)

bufocc：缓冲区占用(bufferoccupancy)

bwmap：带宽图(bandwidthmap)

cmm：c&m标记(c&mmarker)

cpu：中央处理器(centralprocessingunit)

crc：循环冗余校验(cyclicredundancycheck)

c&m：控制和管理(controlandmanagement)

dba：动态带宽分配(dynamicbandwidthassignment)

dbru：动态带宽报告上游(dynamicbandwidthreport,upstream)

dsp：数字信号处理(digitalsignalprocess(ing,or))

eo：电光(electrical-to-optical)

fec：前向纠错(forwarderrorcorrection)

fpga：现场可编程门阵列(field-programmablegatearray)

fs：成帧子层(framingsublayer)

fwi：强制唤醒指示(forcedwake-upindication)

hec：混合纠错(hybriderrorcorrection)

hlend：报头长度下游(headerlength,downstream)

id：标识符(identifier)

ind：指示(格式字段)(indication(formatfield))

mac：媒体访问控制(器)(mediaaccesscontrol(ler))

mic：消息完整性检查(messageintegritycheck)

nrz：非归零(non-return-to-zero)

odsp：光信号dsp(dspforopticalsignal)

oe：光电(optical-to-electrical)

olt：光线路终端(opticallineterminal)

onu：光网络单元(opticalnetworkunit)

pam：脉冲幅度调制(pulse-amplitudemodulation)

phy：物理接口(physicalinterface)

ploam：物理层操作管理维护(physicallayeroperations,administration,andmaintenance)

ploamd：ploam下游(ploam,downstream)

ploamu：ploam上游(ploam,upstream)

pon：无源光网络(passiveopticalnetwork)

prbs：伪随机二进制序列(pseudorandombinarysequence)

ram：随机存取存储器(random-accessmemory)

rf：射频(radiofrequency)

rom：只读存储器(read-onlymemory)

rx：接收器单元(receiverunit)

sdu：服务数据单元(servicedataunit)

seqno：序列号(sequencenumber)

sram：静态ram(staticram)

tcam：三态内容可寻址存储器(ternarycontent-addressablememory)

tx：发射器单元(transmitterunit)

wdm：波分复用(器)(wavelength-divisionmultiplex(er,ing))

μs：微秒(microsecond(s))

图1是pon100的示意图。pon100包括olt103；光纤117、123、125；分路器120；onu127、143。pon100是光通信网络，该光通信网络可能不需要有源部件在olt103与onu127、143之间分发数据。相反，pon100可以使用无源光学部件在olt103与onu127、143之间分发数据。下游方向是从olt103到onu127、143，上游方向是从onu127、143到olt103。虽然示出了两个onu127、143，但是pon100可以包括任何数量的onu。

olt103包括mac105、odsp107、发射器110、接收器113、以及wdm115。onu127包括wdm130、发射器133、接收器135、odsp137、以及mac140。onu143包括wdm145、发射器147、接收器150、odsp153、以及mac155。发射器110、133、147可以包括激光器。接收器113、135、150可以包括光电二极管。

在操作中，在下游方向上，olt103发送两个onu127、143都接收的光信号。一些光信号用于onu127，一些光信号用于onu143，一些光信号用于onu127、143。因此，onu127、143可以仅处理用于其的光信号。具体地，在olt103中，mac105获得用户数据，将用户数据组织成帧结构作为数字电信号，并且向odsp107提供关于如何执行均衡的指令。odsp107基于来自mac105的指令将数字电信号转换为模拟电信号，并对模拟电信号进行均衡。发射器110基于模拟电信号生成光信号。wdm115向光纤117、分路器120、光纤123、onu127、光纤125、onu143发送光信号。在onu127中，wdm130向接收器135发送光信号。接收器135将光信号转换为模拟电信号。odsp137对模拟电信号执行均衡，并将模拟电信号转换为数字电信号。最终，mac140解析数字电信号以获得并提供用户数据。onu143以类似于onu127的方式工作。

在上游方向上，onu127、143将光信号作为突发发送，分路器120将这些光信号组合成用于olt103的单个光信号。具体地，在onu127中，mac140获得用户数据，将用户数据组织成帧结构作为数字电信号，并且向odsp137提供关于如何执行均衡的指令。odsp137基于来自mac140的指令将数字电信号转换为模拟电信号，并对模拟电信号进行均衡。发射器133基于模拟电信号生成光信号。wdm130向光纤123、分路器120、光纤117、olt103发送光信号。onu143以类似于onu127的方式工作。在olt103中，wdm115向接收器113发送光信号。接收器113将光信号转换为模拟电信号。odsp107对模拟电信号执行均衡，并将模拟电信号转换为数字电信号。最终，mac105解析数字电信号以获得并提供用户数据。

odsp107、137、153是较新的部件，因此其功能尚不明确。例如需要odsp107、137、153向mac105、140、155传送odsp信息，并且需要mac105、140、155向odsp107、137、153传送odsp信息。当前缺乏用于这种通信的技术。

本文公开了用于与odsp相关的pon中的通信的实施例。这些实施例经由cmm和c&m消息提供这种通信。cmm指示c&m消息将跟随、c&m消息将何时跟随、以及c&m消息将有多大。cmm还可以指示c&m信道或专用c&m信道。c&m消息提供可以改善pon中的odsp和mac的性能的信息。pon中的olt和onu以多种不同方式相互传送cmm和c&m消息。

图2a是根据本公开实施例的下游fs帧200的示意图。图2b是根据本公开另一实施例的下游fs帧220的示意图。下游fs帧200和下游fs帧220类似，但是以不同的字段示出。根据如时间箭头所示的时间生成并传送下游fs帧200、220。可以经由诸如ploam信道等c&m信道或诸如专用ploam信道等专用c&m信道传送下游fs帧200、220。下游fs帧200、220可以在同一下游数据流中，也可以在不同下游数据流中。

下游fs帧200包括fs报头203、fs有效载荷205、以及fs报尾207。下面针对下游fs帧220描述fs报头203。fs有效载荷205包括源需要发送到目的地的数据，例如用户数据。在这种情况下，fs有效载荷205包括cmm210和c&m消息213。fs报尾207包括由olt103设置的数据，例如fec数据。

cmm210在fs有效载荷205的起始处。或者，cmm210在fs有效载荷205中、下游fs帧200中、或其他地方的任何其他点。cmm210包括空闲标记215和特殊标记217。下面针对图4描述c&m消息213。c&m消息213在fs有效载荷205中紧随cmm210。或者，c&m消息213在fs有效载荷205中、下游fs帧200中、或其他地方的任何其他点。mac105可以在cmm210之后分配足够的空间以容纳c&m消息213所需的附加比特。

空闲标记215指示下游fs帧200是空闲帧。特殊标记217指示c&m消息213将跟随、c&m消息213将何时跟随、以及c&m消息213将有多大。例如，特殊标记217指示c&m消息213将在fs有效载荷205中紧随，并且将是48个八位字节或字节。特殊标记217还可以指示c&m信道或专用c&m信道。

下游fs帧220包括fs报头223、fs有效载荷225、以及fs报尾227。fs报头223包括hlend字段230、bwmap233、以及ploamd字段235。fs有效载荷225类似于fs有效载荷205，并且fs报尾227类似于fs报尾207。

hlend字段230包括bwmap长度237、ploam计数字段240、以及hec字段243。bwmap233是一连串的n个8字节分配结构245-247，其中每个分配结构245-247指定分配给特定alloc-id的带宽。n是无符号整数。ploamd字段235是c&m消息。或者，fs报头223中、下游fs帧220中、或其他地方的任何其他字段是c&m消息。下面针对图3至图4描述ploamd字段235。

bwmap长度237包含指示bwmap233中的分配结构的数量的无符号整数n。ploam计数字段240是cmm。具体地，ploam计数字段240是指示c&m消息将跟随、c&m消息将何时跟随、以及c&m消息将有多大的ploam标记。例如，ploam计数字段240指示ploamd字段235将在fs报头223中跟随，并且将是48个八位字节。ploam计数字段240还可以指示c&m信道或专用c&m信道。或者，cmm是hlend字段230中、下游fs帧220中、或其他地方的另一字段。hec字段243是用于hlend字段230的错误检测和纠正字段，并且是对hlend字段230的31个初始比特进行操作的截短的bch码与单个奇偶校验比特的组合。

分配结构1245包括alloc-id250、标志字段253、起始时间255、授权大小257、fwi字段260、突发配置文件字段263、以及hec字段265。分配结构n247类似于分配结构1245。分配结构1245和分配结构n247之间的省略号表示存在分配结构2至n-1。

alloc-id250包含14比特数字，其指示带宽分配的接收方。标志字段253包括dbru267和ploamu字段270。起始时间255包含16比特数字，其指示上游phy帧内的上游fs突发的第一字节的位置。授权大小257包含16比特数字，其指示fs有效载荷225与在给定分配中传输的dbru267开销的组合长度。fwi字段260比特设置为1以加速唤醒已经节省功率的onu127或143。突发配置文件字段263是2比特字段，其包含将由onu127或143的适配层用于形成phy突发的突发配置文件的索引。hec字段265是对分配结构的63个初始比特进行操作的bch码和单个奇偶校验比特的组合。

dbru267是单个比特。如果该比特设置为1，则onu127或143应该发送用于给定alloc-id的dbru；如果该比特设置为0，则onu127或143不应发送dbru。下面针对图5b描述ploamu字段270。

图3是根据本公开实施例的ploamd字段300。ploamd字段300可以是图2中的ploamd字段235，因此可以是c&m消息。图2中的c&m消息213可以类似于ploamd字段300。ploamd字段300包含与odsp相关的c&m信息，因此实现pon100中与odsp相关的c&m。ploamd字段300包括八位字节1-2中的onu-id字段310、八位字节3中的消息类型id字段320、八位字节4中的seqno字段330、八位字节5-40中的message_content字段340、以及八位字节41-48中的mic字段350。

onu-id字段310指示ploamd字段300是到一个onu127或143的定向消息还是到所有onu127、143的广播消息。当ploamd字段300是定向消息时，onu-id字段310的值是onu127或onu143的onu-id。当ploamd字段300是广播消息时，onu-id字段310的值是0x03ff。

消息类型id字段320指示与odsp相关的下游消息的类型，例如下游c&m消息。消息类型由格式为xx的数字表示。下面针对图4描述与odsp相关的下游消息的类型。

seqno字段330指示用于确保ploam消息收发信道的鲁棒性的序列号。具体地，seqno字段330填充有对应的olt103序列号计数器的值。olt103为每个onu127、143单播以及广播ploam消息流维护单独的序列号计数器。

message_content字段340指示从olt103传递到onu127、143的关于与odsp相关的c&m的信息。下面针对图4描述各种类型的信息。

mic字段350指示mic，mic用于验证发送者身份并防止伪造ploam消息的攻击。

图4是根据本公开实施例的下游c&m消息405-455的表400。表400包括消息类型id列、源列、目的地列、以及空出列，该消息类型id列对应于ploamd字段300中的消息类型id字段320，并通过格式为xx的数字指示下游c&m消息405-455的类型，该源列指示下游c&m消息405-455的源，该目的地列指示下游c&m消息405-455的目的地，该空出列指示何时空出下游c&m消息405-455(如果空出)。表400包括对应于消息类型id01的下游c&m消息405、对应于消息类型id02的下游c&m消息410、对应于消息类型id03的下游c&m消息415、对应于消息类型id04的下游c&m消息420、对应于消息类型id05的下游c&m消息425、对应于消息类型id06的下游c&m消息430、对应于消息类型id07的下游c&m消息435、对应于消息类型id08的下游c&m消息440、对应于消息类型id09的下游c&m消息445、对应于消息类型id10的下游c&m消息450、以及对应于消息类型id11的下游c&m消息455。如表所示，下游c&m消息405-455的源是mac105、或olt103中的odsp107、onu127中的odsp137、或onu143中的odsp153。同样如表所示，下游c&m消息405-455的目的地是以下的任何组合：olt103中的odsp107、onu127中的odsp137、onu143中的odsp153、onu127中的mac140、或onu143中的mac155。

作为第一示例，olt103中的mac105生成下游c&m消息405，并向olt103中的odsp107发送下游c&m消息405。在读取下游c&m消息405之后，odsp107可以空出或删除下游c&m消息405，并用prbs比特替换下游c&m消息405。odsp107可以对c&m消息405的一部分执行此操作。例如，odsp107通过将message_content字段340中的比特更改为0比特来空出ploamd字段300中的message_content字段340，并用prbs比特替换0比特。在olt103发送下游fs帧220并且onu127、143接收下游fs帧220之后，onu127、143中的odsp137、153可以用下游c&m消息455替换prbs比特，并向onu127、143中的mac140、155发送下游c&m消息455。

作为根据表400处理下游c&m消息405-455的第二示例，olt103中的mac105生成下游c&m消息420，并向olt103中的odsp107以及onu127、143中的odsp137、153发送下游c&m消息420。在读取下游c&m消息420之后，odsp107可以不空出下游c&m消息420，使得odsp137、153也可以读取下游c&m消息420。

下游c&m消息405-455可以包括ploamd字段300的message_content字段340中的任何合适的信息。作为message_content字段340中的信息的第一示例，对于下游c&m消息405-410、420-435，message_content字段340包括odsp配置信息。例如，odsp配置信息包括通过处理来自onu127、143的先前上游突发获得的均衡器抽头系数，以提供当前上游突发的更好的初始均衡系数设置，这使均衡器收敛更快，并且接收器灵敏度更好。

作为message_content字段340中的信息的第二示例，对于下游c&m消息405-410、420-435，message_content字段340包括通过已知前导码提供训练的信息，这实现了快速的突发模式均衡收敛。

作为message_content字段340中的信息的第三示例，对于下游c&m消息405-410、420-435，message_content字段340包括突发功率信息。例如，突发功率信息指示后续的上游突发将何时出现以及哪些onu127、143将发送那些上游突发，这促进了突发模式agc。

作为message_content字段340中的信息的第四示例，对于下游c&m消息405-410，message_content字段340包括与dba相关的信息，以便odsp107、137、153知道下一上游突发将何时到达以及下一上游突发将从哪个onu127、143到达。

作为message_content字段340中的信息的第五示例，对于下游c&m消息405-410，message_content字段340包括与fec相关的信息。例如，与fec相关的信息指定fec是软判决fec还是硬判决fec。例如，与fec相关的信息指定是否对给定fec码字应用删余或缩短。

作为message_content字段340中的信息的第六示例，对于下游c&m消息405-410，message_content字段340包括与调制符号速率相关的信息。调制符号速率信息可以包括分配给onu127、143的下游调制符号速率。调制符号速率信息可以包括分配给onu127、143的上游调制符号速率。

作为message_content字段340中的信息的第七示例，对于下游c&m消息405-410，message_content字段340包括与调制格式相关的信息。调制格式可以是nrz或一种pam4。

作为message_content字段340中的信息的第八示例，对于下游c&m消息415，message_content字段340包括与odsp相关的信息。该信息可以包括下游信号数据速率、调制格式、或fec类型。

作为message_content字段340中的信息的第九示例，对于下游c&m消息440-455，message_content字段340包括odsp137、153的性能监测信息，这将改善性能。

作为message_content字段340中的信息的第十示例，对于下游c&m消息440-455，message_content字段340包括mac140、155的状态信息。状态信息可以包括与odsp相关的信息，以实现更好的odsp性能或更好的c&m。

对于每个下游c&m消息405-455，源也可以发送cmm，即ploam计数字段240。以类似的方式，源可以发送cmm210和c&m消息213。虽然表400中的消息类型id列示出的是数字01-11，但是下游c&m消息405-455可以对应于ploamd字段300的消息类型id字段320中可用的任何数字。

图5a是根据本公开实施例的上游fs突发500的示意图。图5b是根据本公开另一实施例的上游fs突发535的示意图。上游fs突发500和上游fs突发535类似，但是以不同的字段示出。根据如时间箭头所示的时间生成并传送上游fs突发500、535。可以经由诸如ploam信道等c&m信道或诸如专用ploam信道等专用c&m信道传送上游fs突发500、535。上游fs突发500、535可以在同一上游数据流中，也可以在不同上游数据流中。

上游fs突发500包括fs报头503、dbru505、fs有效载荷507、dbru510、fs有效载荷513、以及fs报尾515。下面针对上游fs突发535描述fs报头503。dbru505包括与特定alloc-id关联的缓冲区状态报告。fs有效载荷507包括源需要发送到目的地的数据，例如用户数据。在这种情况下，fs有效载荷507包括cmm517和c&m消息520。dbru510包括bufocc523和crc525。fs有效载荷513包括源需要发送到目的地的数据，例如用户数据。fs报尾515包括bip字段527。

cmm517在fs有效载荷507的起始处。或者，cmm517在fs有效载荷507或fs有效载荷513中、上游fs突发500中、或其他地方的任何其他点。cmm517包括空闲标记530和特殊标记533。下面针对图7描述c&m消息520。c&m消息520在fs有效载荷507中紧随cmm517。或者，c&m消息520在fs有效载荷507或fs有效载荷513中、上游fs突发500中、或其他地方的任何其他点。mac140、155可以在cmm517之后分配足够的空间以容纳c&m消息520所需的附加比特。

bufocc523包含在与给定分配已提供给的alloc-id关联的所有缓冲区上聚合的sdu业务总量。crc525提供错误检测和纠正功能，以保护dbru505和dbru510。

bip字段527包括在整个上游fs突发500上计算的数据，olt103验证该数据以估计上游光链路上的ber。

空闲标记530指示上游fs突发500是空闲帧。特殊标记533指示c&m消息520将跟随，c&m消息520将何时跟随、以及c&m消息520将有多大。例如，特殊标记533指示c&m消息520将在fs有效载荷507中紧随，并且将是48个八位字节。特殊标记533还可以指示c&m信道或专用c&m信道。

上游fs突发535包括fs报头537、dbru540、fs有效载荷543、dbru545、fs有效载荷547、以及fs报尾550。fs报头537包括onu-id553、ind字段555、hec字段557、以及ploamu字段560。dbru540类似于dbru505，fs有效载荷543类似于fs有效载荷507，dbru545类似于dbru510，fs有效载荷547类似于fs有效载荷513，并且fs报尾550类似于fs报尾515。

onu-id553包括正在发送上游fs突发535的onu127、143的唯一onu-id。ind字段555包括onu127、143状态的信令。hec字段557是用于fs报头537的错误检测和纠正字段，并且是对fs报头537的31个初始比特进行操作的截短的bch码与单个奇偶校验比特的组合。ploamu字段560是c&m消息。或者，fs报头537中、上游fs突发535中、或其他地方的任何其他字段是c&m消息。下面针对图6至图7描述ploamu字段560。

图2中的ploamu字段270是cmm。具体地，ploamu字段270是指示c&m消息将跟随、c&m消息将何时跟随、以及c&m消息将有多大的ploam标记。例如，ploamu字段270指示图5中的ploamu字段560将在上游fs突发535中跟随并且将是48个八位字节。ploamu字段270还可以指示c&m信道或专用c&m信道。或者，cmm是标志字段253中、下游fs帧220中、或其他地方的另一字段。作为示例，olt103向onu127发送下游fs帧220，下游fs帧220包括指示ploamu字段560将作为c&m消息跟随的ploamu字段270，onu127向olt103发送上游fs突发535，上游fs突发535包括ploamu字段560。因此，ploamu字段270可以用作onu127发送ploamu字段560作为c&m消息的指令。

图6是根据本公开实施例的ploamu字段600。ploamu字段600可以是图5中的ploamu字段560，因此可以是c&m消息。图5中的c&m消息可以类似于ploamu字段600。ploamu字段600包含与odsp相关的c&m信息，因此实现pon100中与odsp相关的c&m。ploamu字段600包括八位字节1-2中的onu-id字段610、八位字节3中的消息类型id字段620、八位字节4中的seqno字段630、八位字节5-40中的message_content字段640、以及八位字节41-48中的mic字段650。

onu-id字段610指示消息发送者的onu-id。例如，如果onu127发送ploamu字段600，则onu-id为127。如果onu143发送ploamu字段600，则onu-id为143。

消息类型id字段620指示与odsp相关的上游消息的类型，例如上游c&m消息。消息类型由格式为yy的数字表示。下面针对图7描述与odsp相关的上游消息的类型。

seqno字段630指示用于确保ploam消息收发信道的鲁棒性的序列号。具体地，当ploamu字段600响应于ploamd字段300时，ploamu字段600中的seqno字段的内容等于ploamd字段300中的seqno字段的内容。当ploamu字段600由onu127、143自主发起时，使用值seqno＝0。

message_content字段640指示从onu127、143传递到olt103的关于与odsp相关的c&m的信息。下面针对图7描述各种类型的信息。

mic字段650指示mic，mic用于验证发送者身份并防止伪造ploam消息的攻击。

图7是根据本公开实施例的上游c&m消息705-755的表700。表700包括消息类型id列、源列、目的地列、以及空出列，该消息类型id列对应于ploamu字段600中的消息类型id字段620，并通过格式为yy的数字指示上游c&m消息705-755的类型，该源列指示上游c&m消息705-755的源，该目的地列指示上游c&m消息705-755的目的地，该空出列指示何时空出上游c&m消息705-755(如果空出)。表700包括对应于消息类型id01的上游c&m消息705、对应于消息类型id02的上游c&m消息710、对应于消息类型id03的上游c&m消息715、对应于消息类型id04的上游c&m消息720、对应于消息类型id05的上游c&m消息725、对应于消息类型id06的上游c&m消息730、对应于消息类型id07的上游c&m消息735、对应于消息类型id08的上游c&m消息740、对应于消息类型id09的上游c&m消息745、对应于消息类型id10的上游c&m消息750、以及对应于消息类型id11的上游c&m消息755。如表所示，上游c&m消息705-755的源是onu127中的mac140、onu143中的mac155、onu127中的odsp137、onu143中的odsp153、或olt103中的odsp107。同样如表所示，上游c&m消息705-755的目的地是以下的任何组合：onu127中的odsp137、onu143中的odsp153、olt103中的odsp107、或olt103中的mac105。

作为根据表700处理上游c&m消息705-755的第一示例，onu127中的mac140生成上游c&m消息705，并向onu127中的odsp137发送上游c&m消息705。在读取上游c&m消息705之后，odsp137可以空出上游c&m消息705，并用prbs比特替换上游c&m消息705。odsp137可以对c&m消息705的一部分执行此操作。例如，odsp137通过将message_content字段640中的比特更改为0比特来空出ploamu字段600中的message_content字段640，并用prbs比特替换0比特。在onu127发送上游fs突发535并且olt103接收上游fs突发535之后，olt103中的odsp107可以用上游c&m消息755替换prbs比特，并向olt103中的mac105发送上游c&m消息755。

作为根据表700处理上游c&m消息705-755的第二示例，onu127中的mac140生成上游c&m消息720，并向onu127中的odsp137以及olt103中的odsp107发送上游c&m消息720。在读取上游c&m消息720之后，odsp137可以不空出上游c&m消息720，使得odsp107也可以读取上游c&m消息720。

上游c&m消息705-755可以包括ploamu字段600的message_content字段640中的任何合适的信息。作为message_content字段640中的信息的第一示例，对于上游c&m消息705-710、720-735，message_content字段640包括odsp配置信息。例如，配置信息用于更好的均衡系数设置，这使接收器灵敏度更好。

作为message_content字段640中的信息的第二示例，对于上游c&m消息705-710、720-735，message_content字段640包括通过已知前导码提供训练的信息，这实现了快速的突发模式均衡收敛。

作为message_content字段640中的信息的第三示例，对于上游c&m消息705-710、720-735，message_content字段640包括突发功率信息。例如，突发功率信息指示后续的上游突发将何时出现以及哪些onu127、143将发送那些上游突发，这促进了突发模式agc。

作为message_content字段640中的信息的第四示例，对于上游c&m消息705-755，message_content字段640包括与dba相关的信息，以便odsp107、137、153知道下一上游突发将何时发送到olt103。

作为message_content字段640中的信息的第五示例，对于上游c&m消息705-755，message_content字段640包括与fec相关的信息。例如，与fec有关的信息指定fec是软判决fec还是硬判决fec。例如，与fec相关的信息指定是否对给定fec码字应用删余或缩短。

作为message_content字段640中的信息的第六示例，对于上游c&m消息705-755，message_content字段640包括与调制符号速率相关的信息。调制符号速率信息可以包括分配给onu127、143的下游调制符号速率。调制符号速率信息可以包括分配给onu127、143的上游调制符号速率。

作为message_content字段640中的信息的第七示例，对于上游c&m消息705-755，message_content字段640包括与调制格式相关的信息。调制格式可以是nrz或pam4的调制类型。

作为message_content字段640中的信息的第八示例，对于上游c&m消息715，message_content字段640包括与odsp相关的信息。该信息可以包括上游信号数据速率、调制格式、或fec类型。

作为在message_content字段640中的信息的第九示例，对于上游c&m消息740-755，message_content640字段包括odsp107的性能监测信息，这将改善性能。

作为message_content字段640中的信息的第十示例，对于上游c&m消息740-755，message_content字段640包括mac105的状态信息。状态信息可以包括与odsp相关的信息，以实现更好的odsp性能或更好的c&m。

对于每个上游c&m消息705-755，源也可以发送cmm，即图2中的ploamu字段270。以类似的方式，源可以发送cmm517和c&m消息520。虽然表700中的消息类型id列示出的是数字01-11，但是上游c&m消息705-755可以对应于ploamu字段600的消息类型id字段620中可用的任何数字。

图8是示出根据本公开实施例的处理ploam字段的方法800的流程图。在步骤810，接收包括ploam字段的fs消息。ploam字段包含与odsp相关的c&m信息。与odsp相关的c&m信息包括消息类型id字段和message_content字段。例如，odsp107从mac105接收下游fs帧220，下游fs帧220包括由ploamd字段300实现的ploamd字段275，并且c&m信息包括ploamd字段300中的消息类型id字段320和message_content字段340。或者，odsp137从mac140接收上游fs突发535，上游fs突发535包括实现在ploamu字段600中的ploamu字段563，并且c&m信息包括ploamu字段600中的消息类型id字段620和message_content字段640。在步骤820，读取消息类型id字段。最后，在步骤830，基于消息类型id字段决定是否读取message_content字段。例如，如果odsp107从mac105接收下游fs帧220，并且ploamd字段300中的消息类型id字段320指示ploamd字段300是c&m消息405，则odsp107决定读取message_content字段340。如果odsp107从mac105接收下游fs帧220，并且ploamd字段300中的消息类型id字段320指示ploamd字段300是c&m消息4105，则odsp107决定不读取message_content字段340。后一种消息用于onu127中的odsp137或onu143中的odsp153。

对于方法800，可以删除message_content字段以创建修改的ploam字段。例如，将message_content字段340或640中的比特更改为0比特以创建修改的ploamd字段300或ploamu字段600。可以发送修改的fs帧。例如，olt103在下游fs帧220中将修改的ploamd字段300发送到onu127。或者，onu127在上游fs突发535中将修改的ploamu字段600发送到olt103。

图9是示出根据本公开实施例的传送下游fs帧的方法900的流程图。在步骤910，生成包括fs报头的下游fs帧。fs报头包括ploamd字段；ploamd字段实现光通信网络中与odsp相关的控制和管理；ploamd字段包括onu-id字段、消息类型id字段、seqno字段、message_content字段、以及mic字段。例如，mac105或odsp107生成包括fs报头223的下游fs帧220。fs报头223包括ploamd字段235，并且ploamd字段235包括图3中的onu-id字段310、消息类型id字段320、seqno字段330、message_content字段340、以及mic字段350。最后，在步骤920，传递或发送下游fs帧。例如，mac105向odsp107发送下游fs帧220，或者olt103向onu127发送下游fs帧220。

图10是示出根据本公开实施例的接收下游fs帧的方法1000的流程图。在步骤1010，接收包括fs报头的下游fs帧。fs报头包括ploamd字段；ploamd字段实现光通信网络中与odsp相关的控制和管理；ploamd字段包括onu-id字段、消息类型id字段、seqno字段、message_content字段、以及mic字段。例如，odsp137从olt103接收包括fs报头223的下游fs帧220。fs报头223包括ploamd字段235，并且ploamd字段235包括图3中的onu-id字段310、消息类型id字段320、seqno字段330、message_content字段340、以及mic字段350。最后，在步骤1020，处理下游fs帧。例如，odsp137基于下游fs帧220配置其自身。

图11是示出根据本公开实施例的传送上游fs突发的方法1100的流程图。在步骤1110，生成包括fs报头的上游fs突发。fs报头包括ploamu字段；ploamu字段实现光通信网络中与odsp相关的控制和管理；ploamu字段包括onu-id字段、消息类型id字段、seqno字段、message_content字段、以及mic字段。例如，mac140或odsp137生成包括fs报头537的上游fs突发535。fs报头537包括ploamu字段560，并且ploamu字段560包括图6中的onu-id字段610、消息类型id字段620、seqno字段630、message_content字段640、以及mic字段650。最后，在步骤1120，传递或发送上游fs突发。例如，mac140向odsp137发送上游fs突发535，或者onu127向olt103发送上游fs突发535。

图12是示出根据本公开实施例的接收上游fs突发的方法1200的流程图。在步骤1210，接收包括fs报头的上游fs突发。fs报头包括ploamu字段；ploamu字段实现光通信网络中与odsp相关的控制和管理；ploamu字段包括onu-id字段、消息类型id字段、seqno字段、message_content字段、以及mic字段。例如，odsp107从onu127接收包括fs报头537的上游fs突发535。fs报头537包括ploamu字段560，并且ploamu字段560包括图6中的onu-id字段610、消息类型id字段620、seqno字段630、message_content字段640、以及mic字段650。最后，在步骤1220，处理上游fs突发。例如，odsp107基于上游fs突发535配置其自身。

图13是根据本公开实施例的装置1300的示意图。装置1300可以实现公开的实施例。装置1300包括用于接收数据的入口端口1310和rx1320；用于处理数据的处理器、逻辑单元、基带单元、或cpu1330；用于发送数据的tx1340和出口端口1350；用于存储数据的存储器1360。装置1300还可以包括耦合到入口端口1310、rx1320、tx1340、以及出口端口1350以提供光信号、电信号、或rf信号的入口或出口的oe部件、eo部件、或rf部件。

处理器1330是硬件、中间件、固件、或软件的任何组合。处理器1330包括一个或多个cpu芯片、核、fpga、asic、或dsp的任意组合。处理器1330与入口端口1310、rx1320、tx1340、出口端口1350、以及存储器1360通信。处理器1330包括odsp部件1370，odsp部件1370实现公开的实施例。例如，odsp部件1370实现mac105、140、155、odsp107、137、153的任何组合。因此，odsp部件1370的包括为装置1300的功能提供了实质性的改进，并且实现了装置1300到不同状态的转换。或者，存储器1360将odsp部件1370存储为指令，并且处理器1330执行那些指令。

存储器1360包括磁盘、磁带驱动器、或固态驱动器的任何组合。装置1300可以将存储器1360用作溢出数据存储设备，以在装置1300选择待执行的程序时存储那些程序，并且可以存储在那些程序的执行期间装置1300读取的指令和数据。存储器1360可以是易失性或非易失性的，并且可以是rom、ram、tcam、或sram的任何组合。

计算机程序产品可以包括存储在非暂时性介质(例如存储器1360)上的计算机可执行指令，该计算机可执行指令在由处理器(例如处理器1330)执行时使装置执行任何实施例。

第一装置在光通信网络中。第一装置包括发射器元件；接收器元件；第一mac元件；第一odsp元件，第一odsp元件耦合到发射器元件、接收器元件、以及第一mac元件并且用于经由专用c&m信道与第一mac元件、光通信网络中的第二装置中的第二mac元件、或第二装置中的第二odsp元件中的至少一个传送消息。

在示例实施例中，装置1300包括接收模块、读取模块、以及决策模块，该接收模块接收包括物理层操作管理维护(ploam)字段的成帧子层(fs)消息，该ploam字段包含与光信号数字信号处理(odsp)相关的控制和管理(c&m)信息，与odsp相关的c&m信息包括消息类型标识符(id)字段和message_content字段，该读取模块读取消息类型id字段，该决策模块基于消息类型id字段决定是否读取message_content字段。在一些实施例中，装置1300可以包括用于执行实施例中描述的步骤中的任何一个或步骤的组合的其他或附加模块。此外，如在任何附图中示出或在任何权利要求中记载的方法的任何附加或替代实施例或方面也视为包括类似的模块。

在示例实施例中，装置1300包括帧生成模块和发送模块，该帧生成模块生成包括成帧子层(fs)报头的下游fs帧，该fs报头包括物理层操作管理维护下游(ploamd)字段，ploamd字段实现光通信网络中与光信号数字信号处理(odsp)相关的控制和管理，ploamd字段包括光网络单元标识符(onu-id)字段、消息类型标识符(id)字段、序列号(seqno)字段、message_content字段、以及消息完整性检查(mic)字段，该发送模块发送下游fs帧。在一些实施例中，装置1300可以包括用于执行实施例中描述的步骤中的任何一个或步骤的组合的其他或附加模块。此外，如在任何附图中示出或在任何权利要求中记载的方法的任何附加或替代实施例或方面也视为包括类似的模块。

在示例实施例中，装置1300包括接收模块和处理模块，该接收模块接收包括成帧子层(fs)报头的下游fs帧，该fs报头包括物理层操作管理维护下游(ploamd)字段，ploamd字段实现光通信网络中与光信号数字信号处理(odsp)相关的控制和管理，ploamd字段包括光网络单元标识符(onu-id)字段、消息类型标识符(id)字段、序列号(seqno)字段、message_content字段、以及消息完整性检查(mic)字段，该处理模块处理下游fs帧。在一些实施例中，装置1300可以包括用于执行实施例中描述的步骤中的任何一个或步骤的组合的其他或附加模块。此外，如在任何附图中示出或在任何权利要求中记载的方法的任何附加或替代实施例或方面也视为包括类似的模块。

在示例实施例中，装置1300包括突发生成模块和发送模块，该突发生成模块生成包括成帧子层(fs)报头的上游fs突发，fs报头包括物理层操作管理维护上游(ploamu)字段，ploamu字段实现光通信网络中与光信号数字信号处理(odsp)相关的控制和管理，ploamu字段包括光网络单元标识符(onu-id)字段、消息类型标识符(id)字段、序列号(seqno)字段、message_content字段、以及消息完整性检查(mic)字段，该发送模块发送上游fs突发。在一些实施例中，装置1300可以包括用于执行实施例中描述的步骤中的任何一个或步骤的组合的其他或附加模块。此外，如在任何附图中示出或在任何权利要求中记载的方法的任何附加或替代实施例或方面也视为包括类似的模块。

在示例实施例中，装置1300包括接收模块和处理模块，该接收模块接收包括成帧子层(fs)报头的上游fs突发，fs报头包括物理层操作管理维护上游(ploamu)字段，ploamu字段实现光通信网络中与光信号光数字信号处理(odsp)相关的控制和管理，ploamu字段包括光网络单元标识符(onu-id)字段、消息类型标识符(id)字段、序列号(seqno)字段、message_content字段、以及消息完整性检查(mic)字段，该处理模块处理上游fs突发。在一些实施例中，装置1300可以包括用于执行实施例中描述的步骤中的任何一个或步骤的组合的其他或附加模块。此外，如在任何附图中示出或在任何权利要求中记载的方法的任何附加或替代实施例或方面也视为包括类似的模块。

虽然在本公开中已提供多个实施例，但是可以理解，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以以许多其他特定形式实现所公开的系统和方法。本示例视为说明性而非限制性的，并且本发明不限于本文给出的细节。例如，各种元件或组件可以组合或集成在另一系统中，或者可以省略或不实现某些特征。

此外，在各种实施例中描述并示出为离散或分离的技术、系统、子系统、以及方法可以与其他系统、组件、技术、或方法组合或集成，而不脱离本公开的范围。示出或讨论为耦合的其他项目可以直接耦合，或者可以通过某接口、设备、或中间组件以电气、机械、或其他方式间接耦合或通信。改变、替换、以及变更的其他示例可以由本领域的技术人员确定，并且可以在不脱离本文公开的精神和范围的情况下做出。