对通过光通信路径接收的数据进行基于功率的解码的制作方法

1.概括地说，本文中公开的发明主题涉及光编码技术，并且具体地说，本文中公开的发明主题涉及使用光功率输出作为对出现在编码比特流中的重复的二进制字符进行编码的机制。


背景技术：

2.光通信使用光在光发射机和光接收机(例如，光电检测器)之间进行通信。光通信主要用于电信领域，以用于在两点之间远距离传输大量数据(例如，语音业务、网络业务等)。光通信路径，例如光纤，可以承载数百或数千个设备的光网络业务。随着设备数量的增加，对光通信带宽的需求也在增加。随着对光通信带宽需求的增加，也需要对光网络业务进行编码的新的和改进的方式。通过采用不同的光编码方案，可以在不在物理上改变光通信路径的情况下改进光通信路径以承载额外的光网络业务。


技术实现要素：

3.为了解决在光通信领域内出现的这些问题和其他问题，本公开内容提供了利用传输功率输出来对一个或多个二进制字符进行编码的各种光编码方案。初始传输功率输出可以映射到特定的二进制字符，并且特定二进制字符的重复的实例可以映射到更高的传输功率输出。如下所述，可以使用各种划分方案来将二进制字符序列高效地划分为一个或多个传输分组，使得这些传输分组在预定时间段内被最小化。
附图说明
4.在附图的图示中，通过示例而非限制的方式示出了一些实施例。
5.图1是示出了根据示例实施例的、使用一个或多个光通信路径与光接收机通信的光发射机的框图。
6.图2示出了根据示例实施例的、图1中所示的光发射机的组件。
7.图3示出了根据示例实施例的、图1中的光接收机。
8.图4示出了根据示例实施例的、由图1的光接收机检测到的光子的分布，其中该分布对应于已经使用第一基于功率的压缩算法压缩的传输信号。
9.图5示出了根据示例实施例的、由图1的光接收机检测到的光子的分布，其中该分布对应于已经使用第二基于功率的压缩算法压缩的传输信号。
10.图6示出了根据示例实施例的、由图1的光接收机检测到的光子的分布，其中该分布对应于已经使用第三基于功率的压缩算法压缩的传输信号。
11.图7示出了根据示例实施例的、用于使用图1的光发射机来发送编码比特流的方法。
12.图8示出了根据示例实施例的、用于使用图1的光接收机来接收编码比特流的方法。
13.图9示出了根据示例实施例的、用于确定要使用图1的光发射机发送的传输分组的最优数量的方法。
14.图10示出了根据示例实施例的、用于确定传输分组是否与多个二进制字符相对应的方法。
15.图11是示出了根据一些示例实施例的、能够从机器可读介质(例如，机器可读存储介质或机器可读存储设备)读取指令并执行本文中讨论的方法中的任意一种或多种方法的机器的组件的框图。
16.图12示出了根据示例实施例的用于通过光通信路径来发送数据的方法。
具体实施方式
17.下面的说明书描述了说明本发明主题的示例实施例的系统、方法、技术、指令序列以及计算机器程序产品。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了大量具体细节，以便提供对本发明主题的各个实施例的理解。然而，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些或另外一些的情况下来实施本发明主题的实施例。示例仅代表可能的变化。除非另有明确说明，否则结构(例如，结构组件，例如模块)是可选的，并且可以被组合或细分，并且操作(例如，在过程、算法或其他功能中)可以顺序变化或被组合或细分。
18.本公开内容提供了用于基于光源的功率输出来用光学方式压缩编码比特流并选择性地激活光源以发送压缩比特流的系统和方法。本公开内容还提供了用于用光学方式检测压缩比特流的传输并且对压缩比特流进行解压缩以获得编码比特流的系统和方法。
19.在一个实施例中，所公开的系统和方法通过使用源编码技术(例如霍夫曼编码、lempel
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ziv编码、香农
‑
法诺编码、任何其他源编码技术，或其组合)对要用光学方式发送的数据进行编码来获得编码比特流。在另一实施例中，省略和/或绕过对要发送的数据的源编码。
20.然后可以对编码比特流执行前向纠错(fec)以保留可能在传输期间丢失的信息。可应用于编码比特流的纠错编码技术的示例包括汉明码、里德所罗门码和其他此类纠错编码技术。对编码比特流执行fec的结果是编码比特流连同用于恢复编码比特流中的一个或多个比特的冗余比特。
21.然后对编码比特流执行功率整形或基于功率的压缩算法，包括编码比特流的数据部分和通过纠错编码添加到编码比特流的冗余比特。如更详细地讨论的，可以对编码比特流执行一种或多种功率整形或基于功率的压缩算法，以在不对发送编码比特流的光通信路径进行物理改变的情况下增加传输吞吐量。通常，基于功率的压缩算法将编码比特流的二进制字符映射到通过光通信路径发送编码比特流的光源的输出功率。此后，基于功率的压缩算法在编码比特流中搜索二进制字符的重复的实例，并用二进制字符的单个实例来替换重复的实例。然而，替换二进制字符被指定为以比替换二进制字符替换的单个二进制字符更高的功率电平被发送。
22.例如，假设二进制字符“1”被映射到5dbm的第一传输功率电平，并且要发送的编码比特流为“1 1 1 1 1”。此外，基于功率的压缩算法为在第一个二进制字符之后被替换的每个附加二进制字符引入了附加的1dbm。因此，在该示例中，“1 1 1 1 1”的编码比特流被替
换为单个二进制字符“1”。此外，不是指定要在五个单独的时刻(例如，t1、t2、t3等)分别以5dbm的功率电平发送五个二进制1，而是指示光源在单个时间段(例如，t1)处以13dbm的功率电平发送单个二进制字符“1”(例如，针对第一个二进制字符使用初始的5dbm，然后针对每个附加二进制字符附加2dbm)。当接收端在单个时间段处检测到接收到的传输分组的功率电平增加时，接收机应用基于功率的解压缩算法来确定接收到的传输分组表示多个二进制字符，并确定由单个传输分组表示的二进制字符的数量。
23.因此，前述基于功率的压缩算法是二进制字符可以被压缩并由单个传输分组的功率输出来表示的一种方式的一个示例。如下文参考图4
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图6所讨论的，前述示例的变化是可能的并且预期落入本公开内容的范围之内。变化包括但不限于考虑光源输出的最大传输功率、优化对可以以比最大传输功率更低的功率电平发送的分组的数量进行优化、确定功率整形传输分组的功率电平的方式，以及其他此类变化或者其组合。
24.然后在由光源传输之前对经功率整形的编码比特流执行附加操作。这些操作包括但不限于应用调制方案以使用预定载波来对经功率整形的编码比特流进行调制，以及将调制信号上变频到适合通过光通信路径传输的频率。
25.然后由接收来自发射机的调制信号的接收机执行类似的操作。这些操作包括但不限于将接收到的调制信号下变频到载波频率，从载波中解调出经功率整形的编码比特流，以及使用基于功率的解压缩算法对经功率整形的编码比特流进行解压缩。进一步的操作包括应用源解码技术(例如，霍夫曼解码)来获得解码数据，然后将解码数据存储在计算机可读存储设备中。存储解码数据可以包括将解码数据存储在短期存储器中，例如随机存取存储器(ram)，或者存储在长期存储器中，例如硬盘驱动器(例如，磁盘或闪存盘)、光盘或其他长期存储器上。
26.本文中公开的附加技术是接收机可以经由一种或多种机器学习技术被训练来识别光发射机发送的传输分组是表示单个二进制字符还是一个以上的二进制字符。可由光接收机使用的机器学习技术的一个示例是泊松回归，其在微软公式出版的在线文章“progression regression”中有所公开，可在https://docs.microsoft.com/en
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us/azure/machine
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learning/studio
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module
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referen ce/poisson
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regression#technical
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notes处获得。机器学习技术帮助接收机学习发射机发送的传输分组的功率电平，并识别以特定功率电平(或近似功率电平)接收的一系列光子何时表示光发射机发送的传输分组。在又一实施例中，针对光发射机开发了泊松分布，其中针对由光发射机输出的一个或多个传输功率电平开发泊松分布，然后将其用于匹配由光发射机发射的传输分组。
27.以此方式，本发明提供了使用基于功率的压缩算法来对编码比特流进行压缩的光编码机制，以及使用基于功率的解压缩算法来对编码比特流进行解压缩的光解码机制。这种方式具有多种技术优势。例如，一项技术优势：在无需在物理上改变光通信路径以适应额外的吞吐量的情况下提高了光通信路径的传输速率。另一项技术优势是：在无需增加额外的传输硬件或修改现有的传输硬件的情况下，基于功率的压缩算法可以应用于传统的传输设备，因为基于功率的压缩算法的重点是将二进制字符映射到传输设备支持的传输功率电平。
28.现在，本公开内容转向实现本文描述的技术方面的各种公开的实施例。图1是示出经由光发射机108和光接收机110彼此通信的两个计算设备104
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106的框图。计算设备104经
由光发射机108向计算设备106发送数据，光发射机108对数据进行编码以获得编码比特流，并且使用基于功率的压缩算法来获得压缩比特流以用于在光通信路径114
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116上传输。光接收机110被配置为从光发射机108接收经功率整形的比特流，并将未压缩和经解码的数据传送到计算设备106。
29.光发射机108可以经由一个或多个光通信路径114
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116与光接收机110直接通信。附加地和/或替代地，网络112可以设置在光发射机108和光接收机110之间，并且光发射机108和光接收机110经由光通信路径114
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116和网络112进行通信。
30.计算设备104可以包括但不限于移动电话、桌面式计算机、膝上型计算机、便携式数字助理(pda)、智能电话、平板电脑、超级本、上网本、膝上型计算机、多处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子产品，或者用户可用来执行各种计算任务(例如，访问互联网、打电话、召开视频会议等)的任何其他通信设备。在一些实施例中，计算设备104可以包括显示模块(未示出)以显示信息(例如，以用户界面的形式)。在另外的实施例中，计算设备104可以包括触摸屏、加速计、陀螺仪、照相机、麦克风、全球定位系统(gps)设备等中的一个或多个。
31.计算设备106可以包括但不限于移动电话、桌面式计算机、膝上型计算机、便携式数字助理(pda)、智能电话、平板电脑、超级本、上网本、膝上型计算机、多处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子产品，或者用户可用来执行各种计算任务(例如，访问互联网、打电话、召开视频会议等)的任何其他通信设备。在一些实施例中，计算设备106可以包括显示模块(未示出)以显示信息(例如，以用户界面的形式)。在另外的实施例中，计算设备106可以包括触摸屏、加速计、陀螺仪、照相机、麦克风、全球定位系统(gps)设备等中的一个或多个。
32.此外，计算设备104和/或计算设备106可以被实现为提供各种功能和/或计算机化服务的服务器。例如，计算设备104和/或计算设备106可以提供文件托管服务、视频流式传输服务、音频流式传输服务、网页托管服务、在线游戏服务、在线银行服务或任何其他计算机化服务或其组合。计算设备104
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106可以被实现为客户端/服务器关系(例如，计算设备104是客户端设备并且计算设备106是服务器设备)，实现为对等关系(例如，计算设备104是客户端设备并且计算设备106是客户端设备)，或者服务器到服务器关系(例如，计算设备104
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106二者都被实现为服务器并且彼此通信以向彼此提供各种服务)。在一些示例中，计算设备104和106可以包括各自的光发射机108和110。
33.设置在计算设备104和计算设备106之间的网络112可以包括一种或多种类型的网络。例如，网络112可以是自组织网络、内联网、外联网、虚拟专用网络(vpn)、局域网(lan)、无线lan(wlan)、wan，无线wan(wwan)、城域网(man)、互联网的一部分、公共交换电话网(pstn)的一部分、蜂窝电话网络、无线网络、wi
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fi网络、wimax网络，另一种类型的网络，或者两个或更多这样的网络的组合。
34.光通信路径114
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116可以包括通过其传送激光或光的一种或多种物理介质。可以包括在光通信路径114
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116中的传输介质的一个示例是一根或多根光纤，例如单模光纤或多模光纤，其中，光纤包括玻璃光纤、聚合物光纤或其组合。传输介质的另一示例是气体，例如空气，其中光发射机108通过在气体上和/或通过气体发送一个或多个传输分组来与光接收机110通信。
35.在图1中，光发射机108和光接收机110之间的通信被示为单向路径(例如，光发射机向光接收机110发送传输分组)。然而，在其他实施例中，计算设备106还可以与和通信地耦合至计算设备104的光接收机(未示出)通信的光发射机(未示出)通信。因此，计算设备104和计算设备106之间的通信也可以是双向通信路径。
36.参照图2是根据示例实施例的、图1中所示的光发射机108的组件。如图2所示，并且在一个实施例中，光发射机108包括各种组件202
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218。这些组件202
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218包括但不限于通信接口202、一个或多个处理器204、计算机存储设备206、源编码模块208、错误控制编码(ecc)模块210以及功率整形编码模块212。组件202
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218还包括基带调制器/滤波器214、上变频模块216和光源218。
37.光发射机218的各种组件202
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218可以在单个设备中实现，可以驻留在单个设备上或者可以以各种布置分布在若干设备上。光发射机218的各个组件202
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218可以访问一个或多个计算机存储设备以获得配置信息和/或实现算法，并且各个组件202
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218中的每个组件可以彼此通信(例如，经由一个或多个通信总线等)。此外，尽管以单数形式讨论了图2的组件202
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218，但是将理解，在其他实施例中，可以采用组件202
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218的多个实例。
38.组件208
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218中的一个或多个可以用硬件和/或软件实现。在一个实施例中，组件208
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218被实现为专用电路，例如专用集成电路(asic)，其中专用电路被配置为执行预定功能。例如，源编码模块208可以被实现为：被配置为对与数据220相对应的比特流执行霍夫曼编码的asic。作为另一示例，ecc模块210可以被实现为asic，该asic被配置为在由源编码模块208输出的编码比特流上实现里德所罗门码。附加地和/或替代地，组件208
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218可以被实现为软件，其中处理器204被配置为执行实现组件208
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218的计算机可读指令。此外，前述的组合是可能的，其中一些模块被实现为专用电路而其他模块以软件实现。以这种方式，光发射机108可包括以硬件和/或软件实现的组件208
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218。
39.通信接口202被配置为与计算设备104通信。在这点上，与计算设备104的通信包括：从计算设备104接收数据和/或向计算设备104发送数据。光发射机108还可以经由通信接口202从计算设备104接收指令和/或配置。例如，光发射机108可以从计算设备104接收数据220和/或一种或多种编码算法222。
40.通信接口202可以包括一个或多个有线和/或无线通信接口。例如，通信接口202可以包括无线收发机、无线电和/或有线网络接口。在一个实施例中，通信接口202被配置为：使用诸如802.11b/g/n的一种或多种无线通信协议与计算设备104建立无线通信信道。附加地和/或替代地，光发射机108可以经由电线或其他物理介质(例如，经由以太网电缆等)建立与计算设备104的通信信道。在又一实施例中，通信接口202是本地总线，其允许光发射机108和计算设备104之间的直接通信。
41.处理器204被配置为：执行实现模块208
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216中的一个或多个模块的计算机可读指令。附加地和/或替代地，处理器204可以被配置为：从计算机存储设备206取回计算机可读指令。一个或多个处理器204可以是任何类型的市售处理器，例如可从英特尔公司、超威半导体公司、德州仪器公司获得的处理器，或其他此类处理器。此外，一个或多个处理器204可以包括一个或多个专用处理器，例如现场可编程门阵列(fpga)或专用集成电路(asic)。一个或多个处理器204还可以包括由软件临时配置为执行某些操作的可编程逻辑或电路。因此，一旦被这样的软件配置，一个或多个处理器204就变成被唯一地定制以执行所配置的功
能的特定机器(或机器的特定组件)，并且不再是通用处理器204。
42.在一个或多个处理器204经由一个或多个计算机可读指令实现模块208
‑
216的情况下，计算机可读指令可以用一种或多种计算机编程和/或计算机脚本语言编写。此类语言的示例包括但不限于c、c 、c#、java、javascript、perl、python或现在已知或以后开发的任何其他计算机编程和/或脚本语言。
43.光发射机108还可以包括用于存储数据220和/或编码算法222的各种计算机存储设备206和/或计算机可读介质。计算机存储设备204包括被配置为临时或永久存储指令和数据的一个或多个物理设备，并且可以包括但不限于随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、缓冲存储器、闪存存储器、光学介质、磁性介质、高速缓存存储器、其他类型的存储器(例如，可擦除可编程只读存储器(eeprom))和/或其任何合适的组合。术语“计算机存储设备”应当被认为包括能够存储数据220和一个或多个编码算法222的单个设备或多个设备(例如，集中式或分布式数据库，或相关联的高速缓存器和服务器)。因此，计算机存储设备204可以被实现为单个存储装置或设备，或者可替代地和/或附加地被实现为包括多个存储装置或设备的“基于云的”存储系统或存储网络。
44.计算机存储设备206的数据220包括计算设备104打算发送到计算设备106的信息。数据220还可以包括配置一个或多个处理器204以实现模块208
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216中的一个或多个的计算机可读指令。
45.编码算法222包括用于对要经由光源218发送的数据220进行编码的一种或多种算法。在一个实施例中，编码算法222包括由源编码模块208实现的一种或多种源编码算法。可以包括在编码算法222中的源编码算法的示例包括霍夫曼编码、lempel
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ziv编码、香农
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法诺编码，以及其他此类编码算法或其组合。
46.在另一实施例中，编码算法222包括由ecc模块210应用的一种或多种纠错编码算法。例如，ecc模块210可以引用计算机存储设备206的存储器地址来取回错误控制编码算法以应用于编码比特流。替换地，ecc模块210可以引用变量名，该变量名可以存储变量值或常量值，其中由变量名引用的值指示要应用的错误控制编码算法。ecc模块210适用的错误控制编码算法可以包括但不限于汉明码、里德所罗门码和其他此类纠错编码技术，或者其组合。
47.在另一实施例中，编码算法222包括用于功率整形编码模块212的一种或多种基于功率的压缩算法。在一个实施例中，基于功率的压缩算法将编码比特流(例如，应用了源编码的比特流)内的二进制字符的重复的轮次映射到可由光源218发送的特定功率电平。在一个实施例中，无论光源218的传输输出如何，基于功率的压缩算法都将二进制字符的重复的轮次映射到功率电平。在另一实施例中，基于功率的压缩算法将二进制字符的重复的轮次映射到光源218的预定的可发送功率输出，并且在这样做时，生成与二进制字符的重复的轮次相对应的一个或多个传输分组。在一些实例中，光源218的预定可发送功率输出是光源218的最大可发送功率输出。
48.在一些实例中，重复的二进制字符的轮次包括重复的“1”值(例如，“1 1 1”、“1 1 1 1”、“1 1 1 1 1l”等)。在其他实例中，重复的二进制字符的轮次包括重复的“0”值(例如，“0 0 0”、“0 0 0 0”、“0 0 0 0 0”等)。基于功率的压缩算法可以包括用于对重复的“1”值执行基于功率的压缩的一种或多种算法、用于对重复的“0”值执行基于功率的压缩的一种
或多种算法，或者此类算法的组合。
49.在将二进制字符的重复的轮次映射到可由光源218发送的功率电平输出时，轮次中的每个重复的二进制字符增加发送替换二进制字符的功率电平。例如，包括四个“1”的二进制字符的轮次可以映射到增加了四倍预定量(例如，0.5dbm、1dbm等)的功率电平。在该实施例中，由光源218输出的功率电平的增加与重复的二进制字符的特定轮次中重复的二进制字符的数量相关。
50.在将二进制字符的轮次映射到输出功率电平的另一实施例中，增加的功率电平可能与特定轮次中的附加二进制字符相关。附加地和/或替代地，增加的功率电平可以被任意分配或可以经由人提供的输入(例如，由光发射机108的操作员)来分配。例如，映射可以定义包含四个重复的二进制字符的轮次将以8dbm输出，包含五个重复的二进制字符的轮次将以8.6dbm输出，包含六个重复的二进制字符的轮次将以9dbm输出，并且包含七个重复的二进制字符的轮次将以9.3dbm输出。在该示例中，对于添加到二进制字符的重复性轮次中的每个附加二进制字符，功率电平都会增加，但功率电平的增加不是以相等的间隔进行的。
51.在将二进制字符的轮次映射到输出功率电平的又一实施例中，功率电平可以不是递增地增加，而是可以由人工操作员随机分配和/或提供。例如，映射可以定义包含四个重复的二进制字符的轮次将以6dbm输出，包含五个重复的二进制字符的轮次将以5.3dbm输出，包含六个重复的二进制字符的轮次将以7.2dbm输出，并且包含七个重复的二进制字符的轮次将以6.7dbm输出。在该示例中，功率电平处于不同的输出电平，并且不一定会随着另一个重复的二进制字符的添加而增加。
52.在又一实施例中，基于功率的压缩算法将二进制字符的重复的轮次映射到优化数量的传输分组，其中，优化数量的传输分组基于光源218可发送的预定功率电平以及将以预定功率电平发送的分组的数量。在一些实例中，预定功率电平是光源218输出的最大功率电平。在图4
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图6中依次讨论了这些基于功率的压缩算法中的每一种算法。此外，上述的组合也是可能的。
53.源编码模块208被配置为根据编码算法222中的一种或多种编码算法来对数据220进行编码。在一个实施例中，源编码模块208从计算机存储设备206中取回数据220，并应用由编码算法222中的一种或多种编码算法定义的源编码算法。在另一实施例中，源解码模块208被预配置有源解码以应用于数据220。源编码模块208生成的输出是编码比特流，其可以作为计算机存储设备206的数据220的一部分被存储。附加地和/或替代地，编码比特流可以实时地或接近实时地被传送到光发射机108的另一个模块210
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216，例如ecc模块210或功率整形编码模块212。
54.ecc模块210被配置为对源编码模块208输出的编码比特流应用纠错编码。在一些实例中，数据220可能不被源编码模块208编码，在这种情况下，ecc模块210将纠错编码应用于ecc模块210从计算机存储设备206取回的数据220。来自ecc模块210的结果输出是一个或多个冗余比特，光接收机110可以使用该冗余比特来恢复由光源218发送的一个或多个信息比特。
55.功率整形编码模块212被配置为：将基于功率的压缩算法应用于编码比特流和冗余比特以获得最终由光源218输出的经功率整形的编码比特流。功率整形编码模块212可以被配置为选择性地将基于功率的压缩算法应用于编码比特流中的一个或多个部分。来自功
率整形模块212的输出是压缩比特流，其中，编码比特流中的二进制字符的重复的轮次和/或冗余比特已被替换为一个或多个二进制字符，这取决于由功率整形编码模块212使用的基于功率的压缩算法。如上所述，替换的一个或多个二进制字符对应于由光源218输出的传输功率电平。
56.在一个实施例中，压缩比特流(包括任何冗余比特)被传送到基带调制器/滤波器214。基带调制器/滤波器214使用由光源218发射的载波信号来对与压缩比特流相对应的信号进行调制。基带调制器/滤波器124可以采用一种或多种调制技术来使用由光源218发射的载波信号对压缩比特流进行调制。调制技术的示例包括但不限于正交相移键控(qpsk)、二进制相移键控(bpsk)、相移键控(psk)、正交幅度调制(qam)、幅度和相移键控(apsk)，以及其他此类调制技术或其组合。此外，由光源218发射的载波信号可以由基带调制器/滤波器214直接调制，其中光源218被配置为：当在压缩比特流中遇到第一个二进制字符(例如，二进制“1”)时发射载波信号，并配置为当在压缩比特流中遇到第二个二进制字符(例如，二进制“0”)时不发射载波信号。
57.此外，基带调制器/滤波器214可以基于期望波长来对由光源218发射的调制信号进行滤波。在一个实施例中，基带调制器/滤波器214将调制信号滤波到期望波长内，例如650nm、850nm、1300nm、1310nm和其他这样的波长。在一些实例中，可以在调制信号已被上变频到另一频率和/或波长之后应用基带调制器的滤波器/滤波器214。以此方式，基带调制器/滤波器214确保由光源218发射的信号在期望的或所选择的波长内。
58.在一些实例中，基带调制器/滤波器214可以应用于功率整形编码模块212输出的压缩比特流，例如在压缩比特流将与载波信号一起发送的情况下。在其他实例中，功率整形编码模块212可以将压缩比特流传送到光源218，其中基带调制器/滤波器214直接对光源218的输出进行调制。
59.上变频模块216被配置为：应用频率上变频技术来将调制信号(例如基带调制器/滤波器214输出的调制信号)的频率转换为更高或更低的频率以由光源218发射。在一个实施例中，上变频模块216被实现为有限脉冲响应(fir)内插器、级联积分梳(cic)补偿器和cic内插器。上变频模块216的输入包括由基带调制器/滤波器214输出的调制信号(例如，调制信号的频率)以及本地振荡器信号，其中输出包括具有期望频率的特定范围内的频率的新信号(例如，两个信号的总和和/或两个信号的差)。然后可以对输出信号应用带通滤波器(未示出)以选择期望两个输出信号中的哪一个(例如，两个信号的总和或两个信号的差)。
60.在一些实例中，上变频模块216可以应用于调制信号，其中调制信号包括比期望频率更低的射频(rf)信号。在其他实例中，可以绕过上变频模块216并且可以将调制信号直接传送到光源218，例如在调制信号在期望频率范围内的情况下。
61.光源218被配置为发射由功率整形编码模块212、基带调制器/滤波器214和/或上变频模块216输出的信号。在一个实施例中，光源218的发射被划分为传输分组，其中每个传输分组对应于由功率整形编码模块212输出的压缩比特流内的二进制值。此外，每个传输分组可与特定功率电平相关联，使得光源218以其相关联的功率电平发射传输分组。光源218还被配置为以已知时间间隔(例如，由内部时钟电路等维持)来发射传输分组，并且光接收机(参考图3讨论的)被配置为以已知时间间隔检测传输分组。以此方式，光发射机108被配置为经由一个或多个光通信路径114
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116和/或网络112发射与数据220相对应的传输分组。
62.参照图3是根据示例实施例的、图1中所示的光接收机110的组件。如图3所示，并且在一个实施例中，光接收机110包括各种组件302
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318。这些组件302
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318包括但不限于一个或多个处理器302、通信接口304、光检测器306、基带解调器308以及功率整形解码模块312。组件302
‑
318还包括ecc解码模块316、源解码模块314、计算机存储设备318以及输出同步器320。
63.光接收机器110的各种组件302
‑
318可以在单个设备中实现，可以驻留在单个设备上或者可以以各种布置分布在若干设备上。光接收机器110的各个组件302
‑
318可以访问一个或多个计算机存储设备以获得配置信息和/或实现算法，并且各个组件302
‑
318中的每个组件可以彼此通信(例如，经由一个或多个通信总线等)。此外，尽管以单数形式讨论了图3的组件302
‑
318，但是将理解，在其他实施例中，可以采用组件302
‑
318的多个实例。
64.组件306
‑
318中的一个或多个可以用硬件和/或软件实现。在一个实施例中，组件306
‑
318被实现为专用电路，例如专用集成电路(asic)，其中专用电路被配置为执行预定功能。例如，源解码模块314可以被实现为asic，其被配置为对由功率整形解码模块312获得的解压缩比特流执行霍夫曼解码。作为另一示例，ecc解码模块316可以被实现为被配置为使用里德所罗门码对压缩比特流进行解码的asic。附加地和/或替代地，组件306
‑
318可以被实现为软件，其中处理器302被配置为执行实现组件306
‑
318的计算机可读指令。此外，前述的组合是可能的，其中一些模块被实现为专用电路而其他模块以软件实现。以这种方式，光接收机110可包括以硬件和/或软件实现的组件306
‑
318。
65.通信接口304被配置为与计算设备106和/或网络112通信。在这点上，与计算设备106的通信包括：从计算设备106接收数据和/或向计算设备106发送数据。光接收机器110还可以经由通信接口304从计算设备106接收指令和/或配置。例如，光接收机110可以从计算设备106接收数据322、一种或多种解码算法324以及一个或多个检测模型326。
66.通信接口304可以包括一个或多个有线和/或无线通信接口。例如，通信接口304可以包括无线收发机、无线电和/或有线网络接口。在一个实施例中，通信接口304被配置为：使用诸如802.11b/g/n的一种或多种无线通信协议与计算设备106建立无线通信信道。附加地和/或替代地，光接收机110可以经由电线或其他物理介质(例如，经由以太网电缆等)建立与计算设备106的通信信道。在又一实施例中，通信接口202是本地总线，其允许光接收机110和计算设备106之间的直接通信。
67.处理器302被配置为：执行实现模块306
‑
318中的一个或多个模块的计算机可读指令。附加地和/或替代地，处理器302可以被配置为：从计算机存储设备318取回计算机可读指令。一个或多个处理器302可以是任何类型的市售处理器，例如可从英特尔公司、超威半导体公司、德州仪器公司获得的处理器，或其他此类处理器。此外，一个或多个处理器302可以包括一个或多个专用处理器，例如现场可编程门阵列(fpga)或专用集成电路(asic)。一个或多个处理器302还可以包括由软件临时配置为执行某些操作的可编程逻辑或电路。因此，一旦被这样的软件配置，一个或多个处理器302就变成被唯一地定制以执行所配置的功能的特定机器(或机器的特定组件)，并且不再是通用处理器302。
68.在一个或多个处理器302经由一个或多个计算机可读指令实现模块306
‑
318的情况下，计算机可读指令可以用一种或多种计算机编程和/或计算机脚本语言编写。此类语言的示例包括但不限于c、c 、c#、java、javascript、perl、python或现在已知或以后开发的
任何其他计算机编程和/或脚本语言。
69.光接收机110还可以包括用于存储数据322、解码算法324和/或一个或多个检测模型326的各种计算机存储设备316和/或计算机可读介质。计算机存储设备318包括被配置为临时或永久存储指令和数据的一个或多个物理设备，并且可以包括但不限于随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、缓冲存储器、闪存存储器、光学介质、磁性介质、高速缓存存储器、其他类型的存储器(例如，可擦除可编程只读存储器(eeprom))和/或其任何合适的组合。术语“计算机存储设备”应当被认为包括能够存储数据322、一种或多种解码算法324和/或检测模型326的单个设备或多个设备(例如，集中式或分布式数据库，或相关联的高速缓存器和服务器)。因此，计算机存储设备318可以被实现为单个存储装置或设备，或者可替代地和/或附加地被实现为包括多个存储装置或设备的“基于云的”存储系统或存储网络。
70.计算机存储设备318的数据322包括经由光发射机108从计算设备104接收的信息。数据322还可以包括配置一个或多个处理器302以实现模块306
‑
318中的一个或多个的计算机可读指令。
71.解码算法324包括用于对从计算设备104接收的比特流进行解码的一种或多种算法。在一个实施例中，解码算法324包括由源解码模块314实现的一种或多种源解码算法。可以包括在解码算法324中的源解码算法的示例包括霍夫曼解码、lempel
‑
ziv解码、香农
‑
法诺解码，以及其他此类解码算法或其组合。
72.在另一实施例中，解码算法324包括一种或多种纠错解码算法，用于对包括在由光发射机108发送的比特流中的一个或多个冗余比特进行解码。在ecc解码模块316以硬件实现的情况下，ecc解码模块316 310可以被配置为引用计算机存储设备318的存储器地址来取回错误控制解码算法以应用于接收的比特流及其包括的冗余比特。替换地，ecc解码模块316可以引用变量名，该变量名可以存储变量值或常量值，其中由变量名引用的值指示要应用的错误控制解码算法。ecc解码模块316适用的错误控制解码算法可以包括但不限于汉明码、里德所罗门码和其他此类纠错编码技术，或者其组合。
73.在另一实施例中，解码算法324包括用于功率整形解码模块312的一种或多种基于功率的解压缩算法。在一个实施例中，基于功率的解压缩算法将光接收机110可检测的特定功率电平与发送的比特流内的重复的二进制字符的轮次进行映射。在一个实施例中，基于功率的解压缩算法将二进制字符的重复的轮次的特定功率电平映射到功率电平，而不管光接收机110检测到的传输功率如何。在另一实施例中，基于功率的解压缩算法将光接收机110可检测的预定可发送功率输出映射到二进制字符的重复的轮次，并且在这样做时，确定具有预定可发送功率输出的传输分组对应于二进制字符的重复的轮次。在一些实例中，预定的可发送功率输出是最大可发送功率输出。
74.在将二进制字符的重复的轮次映射到光学光电检测器306可检测的功率电平时，较高的功率电平对应于已经重复的二进制字符的数量。例如，包括四个“1”的二进制字符的轮次可以映射到增加了四倍预定量(例如，0.5dbm、1dbm等)的功率电平，并且光学光电检测器306可以检测到功率电平的这种增加。在该实施例中，由光学光电检测器306检测到的功率电平的增加与重复的二进制字符的特定轮次中重复的二进制字符的数量相关。
75.在将二进制字符的轮次映射到检测到的电平的另一实施例中，增加的功率电平可能与特定轮次中的附加二进制字符相关。附加地和/或替代地，增加的功率电平可以被任意
分配或可以经由人提供的输入(例如，由光发射机108的操作员)来分配。例如，映射可以定义8dbm的检测到的功率电平与包括四个重复的二进制字符的轮次相关，8.6dbm的检测到的功率电平与包括五个重复的二进制字符的轮次相关，9dbm的检测到的功率电平与包括六个重复的二进制字符的轮次相关，并且9.3dbm的检测到的功率电平与包括七个重复的二进制字符的轮次相关。在该示例中，增加的功率电平与增加数量的重复的二进制字符相关，但功率电平的增加不是等间隔的。
76.在将二进制字符的轮次映射到输出功率电平的又一实施例中，功率电平可以不是递增地增加，而是可以由人工操作员随机分配和/或提供。例如，映射可以定义6dbm的检测到的功率电平与包括四个重复的二进制字符的轮次相对应，5.3dbm应检测到的功率电平与包括五个重复的二进制字符的轮次相对应，7.2dbm应检测到的功率电平与包括六个重复的二进制字符的轮次相对应2dbm，并且6.7dbm的检测到的功率电平与包括七个重复的二进制字符的轮次相对应。在该示例中，功率电平是在不同的输出电平上检测到的，更高的输出电平不一定与另一个重复的二进制字符的添加相关。
77.参考图4
‑
图6讨论了将基于功率的解压缩算法应用于发送的比特流的方式。此外，上述的组合也是可能的。
78.计算机存储设备318还被配置为存储一个或多个检测模型326。检测模型326是处理器302用来确定光学光电检测器306检测到的多个光子是否表示光发射机108传送的传输分组的模型。在一个实施例中，检测模型326是在光发射机108传输的各个阶段期间使用机器学习技术(例如泊松回归)开发的。尽管提供了泊松回归作为机器学习技术的一个示例，但可以采用其他机器学习技术，受监督的和/或无监督的，以构建检测模型326。受监督机器学习技术的示例包括线性回归、逻辑回归、分类和回归树(cart)、朴素贝叶斯、k个最近邻(knn)以及其他此类受监督机器学习技术。无监督机器学习技术的示例包括apriori、k均值、主成分分析(pca)、随机森林装袋以及其他此类无监督机器学习技术。也可以采用前述的组合来构建检测模型326。
79.此外，检测模型326中的每一个可以与相对应的基于功率的压缩算法和/或基于功率的解压缩算法相关联。在一个实施例中，基于功率的压缩算法是已知的(例如，它由光发射机108传送和/或传送到光发射机108)，并且基于功率的压缩算法的选择导致选择相对应的检测模型(例如，使用所选的基于功率的压缩算法训练的检测模型)。在另一实施例中，处理器302使用检测模型326和来自光发射机108的传入传输来确定哪个检测模型能最佳地表示由光发射机108传送的传输分组。最佳拟合检测模型的确定和选择使处理器302从解码算法324中选择相应的基于功率的解压缩算法。在又一实施例中，光接收机110的用户或操作者指示光接收机110使用来自检测模型326的特定检测模型。
80.在构建一个或多个检测模型326时，光接收机110可以根据光发射机108可以输出的传输功率电平来进行校准。例如，可以指示光发射机108以不同的功率电平(例如，基本功率电平和逐渐增加的功率电平)发射多个传输分组，并且光发射机108的输出以预定时间间隔被测量用于多个传输分组。在该示例中，已知传输分组以已知的传输功率输出电平在预定时间间隔处发生。在一个实施例中，测量值对应于在预定时间间隔处以预定功率电平检测到的光子数量。为了进一步构建一个或多个检测模型326，可以指示光发射机108将传输分组发送预定次数(例如，数百或数千次)直到一个或多个检测模型)326已经稳定和/或达
到以下预定阈值(例如，预定概率)：在特定时间段处以特定功率电平发射的多个光子表示由光发射机108传送的传输分组。
81.如上所述，光学光电检测器306被配置为检测来自光发射机108经由光学通信路径116和/或网络112的传输。在一个实施例中，光学光电检测器306在预定时间间隔处检测处于一个或多个功率电平的多个光子。光学光电检测器306可以将该信息传送到一个或多个处理器302，其中，处理器302然后使用检测模型326中的一个或多个检测模型来确定由光学光电检测器306检测到的多个光子是否对应于由光发射机108传送的传输分组。在一个实施例中，处理器302从光学光电检测器306获得的比特流是压缩比特流，其已经被光发射机108使用的基于功率的压缩算法压缩。使用一个或多个检测模型326，处理器302识别传输分组及其相关联的传输功率电平。
82.在一些实例中，来自光发射机108的传输可能需要从载波信号下变频和/或解调。因此，下变频模块308被配置为对来自光发射机108的传输信号进行下变频。在一个实施例中，下变频模块308被实施为数字下变频器并且包括混频器、cic抽取器以及一个或多个fir滤波器。下变频模块308的输入包括来自光发射机108的接收的传输和本地振荡器以计算中频(例如，下变频模块308输出的频率)。
83.此外，根据传输信号是否已用载波信号调制，来自下变频模块308(或光学光电检测器306)的输出被传送到基带解调器模块310。基带解调器模块310对来自光发射机108的传输进行解调以获得表示已经被基于功率的压缩算法压缩的数据的压缩比特流。基带解调器/模块310可以采用一种或多种解调技术来对传输信号进行解调。解调技术的示例包括但不限于正交相移键控(qpsk)、二进制相移键控(bpsk)、相移键控(psk)、正交幅度解调、幅度和相移键控(apsk)，以及其他此类解调技术或其组合。
84.在一些实例中，下变频模块308和/或基带解调器310可以被光学光电检测器306绕过。例如，处理器302可以确定传输信号没有被上变频或者传输信号没有被外部调制。在这些情况下，光学光电检测器306可以将一个或多个识别的传输分组传送到功率整形解码模块312以用于解压缩。
85.功率整形解码模块312被配置为：将基于功率的解压缩算法应用于接收到的比特流以获得最终经由通信接口304传送到计算设备106的解压缩比特流。功率整形解码模块212可以被配置为选择性地将基于功率的压缩算法应用于编码比特流中的一个或多个部分。功率整形模块212的输出是压缩比特流，其中，编码比特流中的二进制字符的重复的轮次和/或冗余比特已被替换为一个或多个二进制字符，这取决于由功率整形编码模块212使用的基于功率的压缩算法。如上所述，替换的一个或多个二进制字符对应于由光源218输出的传输功率电平。
86.源解码模块314被配置为：根据解码算法324中的一种或多种解码算法对功率整形解码模块312获得的未压缩比特流进行解码。在一个实施例中，源解码模块310从功率整形解码模块312接收未压缩比特流310，并且根据该未压缩比特流被编码的方式，确定将哪种解码算法应用于该未压缩比特流。在另一实施例中，源解码模块310被预先配置有解码算法以应用于未压缩的比特流。例如，光接收机110和/或光发射机108可以被配置为使用共享密钥来应用源编码和源解码算法。源解码模块314生成的输出是解码比特流，其可以作为计算机存储设备318的数据322的一部分被存储。附加地和/或替代地，解码比特流可以实时或接
近实时地传送到光接收机110的另一个模块306
‑
318，例如ecc解码模块316。
87.ecc解码模块316被配置为对源解码模块314输出的解码比特流应用ecc解码算法。在一些实例中，源编码可能尚未应用于解压缩比特流，在这种情况下，ecc解码模块316将ecc解码算法应用于由功率整形解码模块312获得的解压缩比特流。在应用ecc解码算法时，ecc解码模块316确定解压缩比特流的一个或多个比特中是否存在错误。在存在错误的情况下，ecc解码模块316相应地校正比特流。在一些实例中，ecc解码模块316可以请求光接收机110请求重传与出错的比特相对应的传输分组。在其他实例中，ecc解码模块316使用包括在解压缩比特流中的冗余比特来校正这些比特。以此方式，光接收机110可校正由光发射机108发送的比特流中可能出现的一个或多个错误。
88.输出同步器320被配置为对由光学光电检测器306产生的输出进行同步。在一个实施例中，输出同步器320向光学光电检测器306发送定时信息以确保光学光电检测器306在预定时间间隔处捕捉传输分组。在另一实施例中，输出同步器320可以与处理器302通信以确保处理器302使用正确的定时信息基于检测模型326中的一个或多个检测模型确定多个光子是否与传输分组相对应。
89.在传输分组已经被解码和纠错(如果适用)之后，传输分组可以被存储在计算机存储设备318中。在一个实施例中，传输分组被存储在随机存取存储器(ram)中，直到预定数量的传输分组已经被光接收机110接收和解码。当已经接收到预定数量的传输分组时，可以经由通信接口304将表示传输分组的数据块传送到计算设备106。
90.图4示出了根据示例实施例的、由图1的光接收机108检测到的光子的分布402，其中该分布402对应于已经使用第一基于功率的压缩算法压缩的传输信号。参考图2
‑
图3，光发射机108的任务是对“110111011”的第一编码比特流进行功率整形。在该示例中，光发射机108经由功率整形编码模块212确定了可以将编码比特流压缩成五(5)个传输分组的传输，其中，每个传输分组在预定时间段(例如，t1、t3和t5)处发送。
91.此外，在该示例中，功率整形压缩算法已将功率电平p分配给单个二进制字符(例如，二进制值“1”)。在该实施例中，p的功率电平可以表示可由光学光电检测器306检测的光源218的最小功率输出。在另一实施例中，p被确立为由光源218输出的可发送功率。
92.因此，向二进制字符的后续轮次分配具有传输功率电平的单个二进制字符，该传输功率电平是该轮次中的二进制字符的数量的组合。换言之，两(2)个二进制字符的轮次与具有p2传输功率的单个二进制字符相关联，三(3)个二进制字符的轮次与具有p3传输功率的单个二进制字符相关联，等等。在某些情况下，重复性二进制字符的连续轮次被映射到不同的功率电平，其中每个功率电平是不同的功率电平。在这些情况下，功率电平可以是连续的功率电平；在其他实例中，功率电平可以是任意的和/或随机分配的。
93.在编码比特流中遇到0的情况下，功率整形压缩算法可以确定光源218将不发射功率或发射最小功率。虽然在图4中，二进制
‘1’
的连续轮次被示为以连续增加的功率电平发送，但在其他示例中，可以使用二进制
‘1’
的不同游程之间的其他映射。例如，p2可以表示“1 1 1”并且p3可以表示“1 1”。作为另一示例，p3可以表示“1”并且p2可以表示“1 1”并且p3可以表示“1”。
94.因此，当光接收机110检测到来自光发射机108的传输时，遇到分布402。在分布402中，存在具有某个范围的传输功率电平的检测到的光子404
‑
408的中间分布，并且存在具有
传输功率电平p2或p3的更大(例如，阈值)数量的检测到的光子414
‑
418，其中p2和p3是最小可检测功率电平p的组合，并且p3大于p2。在这点上，处理器302可以使用检测模型326来确定：在时间段t1处存在具有传输功率电平p2的光子414的第一集合，在时间段t2处存在具有传输功率电平p3的光子418的第二集合，并且在时间段t3处存在具有传输功率电平p2的第三组光子416。处理器302还确定存在两个时间段，即检测到最少数量的光子410
‑
412的时间段t2和时间段t4。使用检测模型，处理器302分配检测到的光子414的第一集合作为第一传输，检测到光子418的第二集合作为第二传输，以及第三组光子416作为第三传输。然后，使用基于功率的解压缩算法，功率整形解码模块312确定第一传输分组对应于两(2)个二进制1，第二传输分组对应于三(3)个二进制1，以及第三传输分组对应于两(2)个二进制1。发送的比特流的该经解压缩的部分然后可以被存储在计算机存储设备318中用于以后取回，或者它可以被传送到源解码模块314以用于进一步解码。
95.图5示出了根据示例实施例的、由图1的光接收机108检测到的光子的分布502，其中该分布502对应于已经使用第二基于功率的压缩算法压缩的传输信号。参考图2
‑
图3，光发射机108的任务是对“1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1”的第二编码比特流进行功率整形。在该示例中，由基于功率的压缩算法确定的每个传输分组与不超过光发射机108的预定可发送功率电平的功率电平相关联，例如光发射机108的最大可发送功率电平。在该示例中，光发射机108输出的预定传输功率电平为p5，其中，功率电平p对应于最小可检测功率电平。使用这种基于功率的压缩算法，光发射机108经由功率整形编码模块212确定了可以将编码比特流压缩成四(5)个传输分组的传输，其中，每个传输分组在预定时间段(例如，t1、t3、t4和t5)处发送。每个传输分组对应于单个二进制字符，并且每个传输分组与相应的传输功率电平相关联。如所指出的，在一些示例中，预定的可发送功率电平可以是阈值功率电平，该阈值功率电平可以是发射机被配置为以其进行发射的最大功率电平。在其他示例中，阈值功率电平可以基于光发射机以其被激活的历史过去功率电平来设置。例如，如果在特定时间段期间发送的总功率电平(例如，所有功率电平的总和)高于阈值，则可以降低阈值功率电平。这可以通过减少光发射机以最大功率电平进行发射的量来延长光发射机的寿命。
96.基于功率整形压缩算法，光接收机110导出分布502。在分布502中，存在具有某个范围的传输功率电平的检测到的光子的中间分布，并且存在更大(例如，阈值)数量的具有大于p2的传输功率电平的检测到光子504、508、510和5123。
97.在这点上，处理器302使用检测模型326来确定：在时间段t1处存在具有传输功率电平p2的光子504的第一集合，在时间段t3处存在具有传输功率电平p5的光子508的第二集合，在时间段t4处存在具有传输功率电平p5的第三组光子510，并且在时间段t5处存在具有传输功率电平p2的第四组光子512。处理器302还确定存在一个时间段，即检测到最少数量的光子506的时间段t2。
98.使用检测模型，处理器302分配检测到的光子504的第一集合作为第一传输，检测到光子508的第二集合作为第二传输，第三组光子510作为第三传输，以及第四组光子512作为第四传输。然后，使用基于功率的解压缩算法，功率整形解码模块312确定第一传输分组对应于两(2)个二进制1，第二传输分组对应于五(5)个二进制1，第三传输分组对应于五(5)个二进制1，第四传输分组对应于两(2)个二进制1。处理器302然后重构编码比特流并考虑
检测到的功率电平为最小的情况。发送的比特流的该经解压缩的部分然后可以被存储在计算机存储设备318中用于以后取回，或者它可以被传送到源解码模块314以用于进一步解码。
99.图6示出了根据示例实施例的、由图1的光接收机108检测到的光子的分布602，其中该分布502对应于已经使用第三基于功率的压缩算法压缩的传输信号。参考图2
‑
图3，光发射机108的任务是对“1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1”的第三编码比特流进行功率整形。在该示例中，基于功率的压缩算法导出最佳数量的传输分组，其中，每个传输分组小于光发射机108输出的预定功率电平，例如光发射机108输出的最大功率电平，并且在预定时间段内使传输分组的数量最小化。在图6所示的分布602中，基于功率的压缩算法是一种优化算法，其中输入到优化算法的输入包括传输功率电平的上限(例如，最大功率电平)和用于编码的比特流.在一个实施例中，优化算法选择光发射机108的输入功率，其中对输入功率的放大在线性范围内，这可能是最高效的范围。优化算法将重复的二进制字符(例如
‘1’
比特)进行成组，使得光发射机108的功率输入低于预定输入阈值。在一些实例中，随着光发射机108老化，输入阈值可以根据光放大的线性特性而改变。图6所示的结果，其中功率整形比特流包括五个传输分组，其中第二传输分组具有最小的传输功率电平，是由基于功率的压缩算法确定的一种解决方案。图6的基于功率的压缩算法可用于避免过度驱动光源218，并将光源218维持在正常操作参数内。
100.在一些示例中，为了实现这一点，发射机可以首先通过使可分配给每个分组的比特数量最大化同时对于每个分组仍然具有不大于阈值传输功率的相应传输功率来对来自比特流的重复性比特的序列进行打包。每个特定传输分组的传输功率通过应用每个分组中的多个比特的映射来确定，该映射包括多个分组大小和相应的功率电平，其中该映射随着比特数量的增加而增加传输功率。发射机可以确定：多个传输分组中的一个传输分组中的第一分组正在以与阈值传输功率相对应的第一功率电平进行发送，并且多个传输分组中的一个传输分组中的第一分组正在以小于阈值电平的第二功率电平进行发送。作为响应，发射机可以将一个或多个比特从第一分组移动到第二分组，从而降低由映射确定的第一分组的功率电平并且提高由映射确定的第二分组的第二功率电平，从而使得第一功率电平和第二功率电平二者均低于阈值传输功率。这在每次传输中更均匀地分布功率电平(和比特)以降低发射机的峰值输出。
101.在接收机侧，接收到的光子可以被解码并用于创建比特流。例如，接收机可以检测由发射机在第一时隙通过光通信路径发送的第一值和第一功率电平，其中第一功率电平小于阈值功率电平。接收机然后可以检测由发射机在第一时隙之后的第二时隙通过光通信路径发送的第一值和第二功率电平。第二功率电平也可以小于阈值功率电平。连续接收到处于两个功率电平的两个相同值的事实表明发射机正在应用优化算法以确保比特和/或功率电平的均匀分布。接收机然后可以利用第一和第二功率电平来确定重复的第一值的比特流。
102.图7示出了根据示例实施例的、用于使用图1的光发射机来发送编码比特流的方法702。方法702可以由图2
‑
图3中所示的一个或多个组件来执行，并且通过参考其来进行讨论。
103.最初，光发射机108接收数据220以通过一个或多个光路114
‑
116和/或网络112经
由光源218进行发送(操作704)。此后，源编码模块208将源编码算法(使用编码算法222中的一种或多种)应用于数据220以获得编码比特流(操作706)。源编码模块然后可以将编码比特流传送到ecc模块210以使用编码算法222中的一种或多种将ecc算法应用于编码比特流(操作708)。在一些实例中，可以省略或绕过操作706和/或操作708，例如在不应用源编码或不将ecc应用于比特流的情况下。
104.在ecc模块210完成其操作之后，ecc模块210然后可以调用功率整形模块212以将基于功率的压缩算法应用于编码比特流和冗余比特，其中，基于功率的压缩算法是从编码算法222中的一种或多种中选择的(操作710)。在一个实施例中，例如通过接收来自计算设备104的指令，功率整形编码模块212被指示选择应用哪种基于功率的压缩算法。在另一实施例中，功率整形编码模块212自动选择要应用哪种基于功率的压缩算法，例如根据编码比特流的长度来选择算法。如上所述，功率整形模块212的输出是压缩比特流，其中压缩比特流包括来自由源编码模块208确定的编码比特流的数据以及由ecc模块210确定的冗余比特。
105.在一个实施例中，功率整形编码模块212然后调用基带调制器/滤波器214和/或上变频模块216。如上所述，基带调制器/滤波器214被配置为：将调制技术应用于压缩比特流(操作712)。在应用基带调制/滤波器214之后，所得到的信号然后可以被传送到上变频模块216以将信号从第一输入频率上变频到第二输出频率(操作716)。然而，在一些实例中，可以绕过基带调制器/滤波器214和/或上变频模块216。所产生的信号，无论是调制的和/或上变频的，然后都由光源218通过一个或多个光通信路径发送。此外，每个传输分组可以与由功率整形编码模块212确定的传输功率电平相关联，其中，每个传输分组以所确定的传输功率电平发射。
106.图8示出了根据示例实施例的、用于使用图1的光接收机来接收编码比特流的方法802。方法702可以由图2
‑
图3中所示的一个或多个组件来执行，并且通过参考其来进行讨论。
107.最初，光接收机110经由一个或多个光通信路径114
‑
117和/或网络112从光发射机108接收传输(操作804)。取决于传输是否已经被上变频，光接收机110然后可以执行下变频模块308以将传输比特流从第一频率下变频到第二频率(操作806)。如上所述，来自下变频模块308的输出然后可以被传送到基带解调器310，该基带解调器从载波信号解调编码信号(例如，经功率整形的压缩比特流)(操作808)。在一些实例中，可以绕过下变频模块308和/或基带解调器310，在这种情况下，可以将接收到的传输信号传送到功率整形解码模块312。
108.一个或多个处理器302然后可以识别和/或确定传输信号是否包括一个或多个传输分组(操作810)。在一个实施例中，一个或多个处理器302通过应用检测模型来确定传输信号是否包括一个或多个传输分组。如上所述，可以使用一种或多种机器学习技术和由光发射机108进行的多次传输来开发检测模型。检测模型向一个或多个处理器302通知在预定时间段具有确定的功率电平范围的一组特定光子是否指示由光发射机108传送的传输分组。如图4
‑
图6所示，可能存在传输分组与最小传输功率或最小功率电平阈值内的传输功率电平相关联的情况，这种类型的传输分组也可以表示二进制字符和/或值(例如，“0”或其他二进制字符)。
109.已经识别了传输信号的一个或多个传输分组以及它们的相应传输功率电平，功率
整形解码模块312应用从解码算法324中选择的基于功率的解压缩算法来解对传输分组中的一个或多个传输分组进行解压缩(操作812)。如图4
‑
图6所示，功率整形解码模块312被配置为：基于传输分组被发送所使用的功率电平来确定与传输分组相关联的二进制字符的数量。如前所述，功率整形解码模块312可以基于由处理器302使用的检测模型326来选择特定的基于功率的解压缩算法。在另一实施例中，功率整形解码模块312接收关于使用哪个基于功率的解压缩模块的指令。功率整形解码模块312的输出是已经由源编码模块208进行源编码的比特流(例如，编码比特流)连同一个或多个冗余比特。
110.ecc解码模块316然后基于比特流中包括的一个或多个冗余比特确定是否对编码比特流(例如，由功率整形解码模块312输出的比特流)执行纠错控制(操作814)。此后，源解码模块314对编码比特流应用源解码算法以获得与先前由光发射机108存储的数据220相对应的初始比特流(操作816)。在一个实施例中，指示源解码模块314从解码算法324中选择源解码算法。在另一实施例中，光接收机110和光发射机108被配置为：选择相同的源编码和/或源解码算法。来自源解码模块314的输出是解码数据，其可以存储在计算机存储设备318中和/或经由通信接口304传送到计算设备106(操作818)。此外，可能存在不向接收到的传输信号应用ecc解码和/或源解码的情况和/或实施例。例如，在传输信号没有被源编码或者比特流没有应用ecc编码的情况下，光接收机110可以不对接收到的传输信号执行源解码和/或ecc解码。
111.图9示出了根据示例实施例的、用于确定要使用图1的光发射机106发送的传输分组的最优数量的方法902。方法902可以由图2
‑
图3中所示的一个或多个组件来执行，并且通过参考其来进行讨论。
112.最初，处理器204和/或功率整形编码模块212确定光源218的最大传输功率输出(操作904)。附加地和/或替代地，可以经由来自计算设备104的指令来提供最大传输功率输出。功率整形编码模块212然后识别比特流中的一个或多个重复二进制字符序列(操作906)。例如，功率整形编码模块212可以识别由源编码模块208和/或ecc编码模块210输出的一个或多个重复二进制字符。如果每个传输分组可以具有为光源218输出的最大传输功率电平的最大传输功率电平，则功率整形编码模块212然后确定可以被发送的表示二进制字符的重复轮次的传输分组的数量(操作908)。
113.功率整形编码模块212然后对编码比特流应用划分算法，其中，划分算法的输入包括比特流、光源218可以输出的最大传输功率电平，以及在可以为每个传输分组分配光源218的最大传输功率电平的情况下可以发送的传输分组的数量(操作910)。在一个实施例中，在操作908处确定的分组数量用作划分算法试图实现和/或近似的下限(例如，获得在传输分组数量的预定阈值内的值)。使用前述输入的、可以应用于编码比特流的划分算法的一个示例是：其中优化算法选择光发射机108的输入功率，其中对输入功率的放大在线性范围内，这可以是最高效的范围。优化算法将重复的二进制字符(例如
‘1’
比特)进行成组，使得光发射机108的功率输入低于预定输入阈值。在一些实例中，随着光发射机108老化，输入阈值可以根据光放大的线性特性而改变。一旦确定了传输分组的最佳数量以及相应的传输功率电平，功率整形编码模块212对编码比特流进行压缩以获得用于传输到光接收机110的压缩比特流。
114.图10示出了根据示例实施例的、用于确定传输分组是否与多个二进制字符相对应
的方法1002。方法1002可以由图2
‑
图3中所示的一个或多个组件来执行，并且通过参考其来进行讨论。
115.最初，处理器302和/或功率整形解码模块312识别由光发射机108发送的一个或多个传输分组(操作1004)。如上所述，处理器302可以应用一个或多个检测模型326来识别传输分组及其相应的传输功率电平(操作1006)。功率整形解码模块328然后可以将压缩比特流的传输分组的所确定的功率电平与未压缩传输分组的功率电平进行比较(操作1008)。执行该比较以确定特定传输分组是否表示一个以上的二进制字符。
116.在功率整形解码模块328确定压缩比特流的传输分组的功率电平大于未压缩传输分组的功率电平的情况下(例如，操作1010的“是”分支)，功率整形模块328确定传输分组表示多个二进制字符(操作1012)。功率整形模块328可以将基于功率的解压缩算法应用于传输分组以获得多个二进制字符。替换地，在功率整形解码模块328确定压缩比特流的传输分组的功率电平小于或等于未压缩传输分组的功率电平的情况下(例如，操作1010的“否”分支)，功率整形模块328确定分组表示单个二进制字符。
117.以此方式，光发射机108和光接收机110使用基于功率的压缩算法和基于功率的解压缩算法进行通信。这种方式具有多种技术优势。例如，一项技术优势：在无需在物理上改变光通信路径以适应额外的吞吐量的情况下提高了光通信路径的传输速率。另一项技术优势是：在无需增加额外的传输硬件或修改现有的传输硬件的情况下，基于功率的压缩算法可以应用于传统的传输设备，因为基于功率的压缩算法的重点是将二进制字符映射到传输设备支持的传输功率电平。因此，所公开的系统和方法提供了对光通信领域的改进，具体而言是通过光通信路径高效地传送数据的方式。
118.某些实施例在本文中被描述为包括逻辑单元或多个组件、模块或机制。模块可以构成软件模块(例如，体现在机器可读介质或机器可读存储设备上的代码)或硬件模块。“硬件模块”是能够执行某些操作的有形单元，并且可以以某种物理方式配置或布置。在各种示例实施例中，一个或多个计算机系统(例如，独立计算机系统、客户端计算机系统或服务器计算机系统)或者计算机系统的一个或多个硬件模块(例如，处理器或处理器组)可以通过软件(例如，应用或应用部分)被配置为用于执行如本文中所述的某些操作的硬件模块。
119.在一些实施例中，硬件模块可以机械地、电子地或以它们任何合适的组合来实现。例如，硬件模块可以包括永久配置为执行某些操作的专用电路或逻辑单元。例如，硬件模块可以是专用处理器，例如fpga或asic。硬件模块还可以包括由软件临时配置以执行某些操作的可编程逻辑单元或电路系统。例如，硬件模块可以包括由通用处理器或其他可编程处理器执行的软件。一旦由这样的软件配置，硬件模块就变成了特定的机器(或机器的特定组件)，其被独特地定制以执行配置的功能并且不再是通用处理器。将理解的是：在专用和永久配置的电路系统中或者在临时配置的电路系统(例如，由软件配置的)中机械地实现硬件模块的决定可以由成本和时间考虑来驱动。
120.因此，术语“硬件模块”应该被理解为包括有形实体，其是物理构建的、永久配置的(例如，硬线连接的)或临时配置的(例如，编程的)以便以特定方式执行，或者执行本文中描述的某些操作。如本文中所使用的，“硬件实现的模块”指的是硬件模块。考虑其中临时配置(例如，编程的)硬件模块的实施例，不需要在任何一个时刻配置或实例化每个硬件模块。例如，在硬件模块包括由软件配置成为专用处理器的通用处理器的情况下，通用处理器可以
在不同时间被配置为分别不同的专用处理器(例如，包括不同的硬件模块)。软件相应地配置特定的处理器或一些处理器，例如，在一个时刻构成特定的硬件模块，并在另一个的时刻构成另一个硬件模块。
121.硬件模块可以向其他硬件模块提供信息并从其接收信息。因此，所描述的硬件模块可以被视为通信地耦合。在同时存在多个硬件模块的情况下，可以通过在两个或更多个硬件模块之间或之中的信号传输(例如，通过适当的电路和总线)来实现通信。在多个硬件模块在不同时间被配置或实例化的实施例中，可以例如通过存储和取回多个硬件模块可访问的存储器结构中的信息来实现这些硬件模块之间的通信。例如，一个硬件模块可以执行操作并将该操作的输出存储在与其通信耦合的存储器设备中。然后，另一个硬件模块可以稍后访问存储器设备以取回和处理所存储的输出。硬件模块还可以发起与输入或输出设备的通信，并且可以对资源(例如，信息集合)进行操作。
122.本文中描述的示例方法的各种操作可以至少部分地由临时配置(例如，通过软件)或永久配置为执行相关操作的一个或多个处理器来执行。无论是临时配置还是永久配置，这种处理器可以构成处理器实现的模块，其操作以执行本文中描述的一个或多个操作或功能。如本文中所使用的，“处理器实现的模块”指的是使用一个或多个处理器实现的硬件模块。
123.类似地，本文中描述的方法可以至少部分是处理器实现的，其中特定处理器或一些处理器是硬件的示例。例如，方法的至少一些操作可以由一个或多个处理器或处理器实现的模块来执行。此外，一个或多个处理器还可以操作以支持“云计算”环境中的相关操作的性能或作为“作为服务的软件”(saas)。例如，至少一些操作可以由计算机组(作为包括处理器的机器的示例)来执行，这些操作可以经由网络(例如，互联网)以及经由一个或多个适当的接口(例如，api)访问。
124.某些操作的性能可以在处理器之间分配，不仅驻留在单个机器内，而且部署在多个机器上。在一些示例实施例中，处理器或处理器实现的模块可以位于单个地理位置(例如，在家庭环境、办公室环境或服务器群内)。在其他示例实施例中，处理器或处理器实现的模块可以跨越多个地理位置分布。
125.在一些实施例中，在机器和相关联软件架构的上下文中实现结合本文描述的各种实施例描述的模块、方法、应用等。以下各节描述了适合与所公开的实施例一起使用的代表性架构。
126.软件架构与硬件架构结合使用以创建针对特定目的而定制的设备和机器。例如，与特定软件架构耦合的特定硬件架构将创建移动设备，如移动电话、平板设备等。稍微不同的硬件和软件架构可以产生用于“物联网”的智能设备，而另一种组合产生用于云计算架构内的服务器计算机。本文中并未呈现这种软件和硬件架构的所有组合，因为本领域技术人员可以容易地理解如何在与本文所包含的公开内容不同的上下文中实现本发明主题。
127.图11是示出根据一些示例实施例的、能够从机器可读介质(例如，机器可读存储介质或机器可读存储设备)读取指令并执行本文中讨论的方法中的任意一种或多种方法的机器1100的组件的框图。具体而言，图9示出了计算机系统的示例形式的机器1100的图形表示，其中可以执行用于使机器1100执行本文所讨论的方法中的任何一种或多种方法的指令1116(例如，软件、程序、应用、小应用程序、app或其他可执行代码)。例如，指令1116可以使
机器1100执行图7
‑
图10中所示的方法。另外地或可替代地，指令1116可以实现图2
‑
图3的组件中的一个或多个。指令1116将一般的、未编程的机器1100变换为被编程为以所描述的方式来执行所描述和示出的功能的特定机器1100。在替代实施例中，机器1100作为独立设备操作或者可以耦合(例如，联网)到其他机器。在联网部署中，机器1100可以在服务器
‑
客户端网络环境中以服务器机器或客户端机器的容量，或者作为对等(或分布式)网络环境中的对等机器来操作。机器1100可以包括但不限于服务器计算机、客户端计算机、个人计算机(pc)、平板计算机、膝上型计算机、上网本、pda或能够顺序地或以其他方式执行指定机器1100要采取的动作的指令1116的任何机器。此外，虽然仅示出了单个机器1100，但术语“机器”还应该被视为包括机器1100的集合，其单独地或共同地执行指令1116以执行本文中讨论的方法中的任何一种或多种方法。
128.机器1100可以包括处理器1110，存储器/存储1130和i/o组件1150，其可以被配置为例如经由总线1102彼此通信。在示例实施例中，处理器1110(例如，中央处理单元(cpu)、精简指令集计算(risc)处理器、复杂指令集计算(cisc)处理器、图形处理单元(gpu)、数字信号处理器(dsp)、asic、射频集成电路(rfic)、另一个处理器或者它们的任何合适的组合)可以包括例如可以执行指令1116的器1112和处理器1114。术语“处理器”旨在包括多核处理器，其可以包括可以同时执行指令1116的两个或更多个独立处理器(有时被称为“核”)。尽管图9示出了多个处理器1110，但机器1100可以包括具有单个核的单个处理器、具有多个核的单个处理器(例如，多核处理器)、过程单个核的多个处理器、具有多个核的多个处理器，或者它们的任意组合。
129.存储器/存储1130可以包括存储器1132(如主存储器或其他存储器存储)，以及存储单元1136，两者都可以由处理器1110例如经由总线1102访问。存储单元1136和存储器1132存储体现本文描述的方法或功能中的任何一项或多项的指令1116。指令1116还可以在其由机器1100执行期间完全或部分地驻留在存储器1132内、存储单元1136内、处理器1110中的至少一个处理器内(例如，处理器的高速缓存存储器内)，或它们的任何合适的组合。因此，存储器1132、存储单元1136和处理器1110的存储器是机器可读介质的示例。
130.如本文所使用的，“机器可读介质”包括指能够临时或永久地存储指令1116和数据的机器可读存储设备，并且可以包括但不限于：随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、缓冲存储器、闪存、光介质、磁介质、高速缓冲存储器、其他类型的存储(例如，可擦除可编程只读存储器(eeprom))，和/或它们任何合适的组合。术语“机器可读介质”应被视为包括能够存储指令1116的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库，或者相关联的高速缓存和服务器)。术语“机器可读介质”还应被视为包括能够存储由机器(例如，机器1100)执行的指令(例如，指令1116)的任何介质或多个介质的组合，使得当由机器1100的一个或多个处理器(例如，处理器1110)执行时，指令使机器1100执行本文描述的方法中的任何一种或多种方法。因此，“机器可读介质”指的是单个存储装置或设备，以及包括多个存储装置或设备的“基于云的”存储系统或存储网络。术语“机器可读介质”排除信号本身。
131.输入/输出(i/o组)件1150可以包括用于接收输入、提供输出、产生输出、发送信息、交换信息、捕获测量等的各种各样的组件。包括在特定机器中的特定i/o组件1150将取决于机器的类型。例如，便携式机器(如移动电话)将可能包括触摸输入设备或其他这样的输入机构，而无头服务器机器将可能不包括这样的触摸输入设备。将理解的是：i/o组件
1150可以包括图8中未示出的许多其他组件。将i/o组件1150根据功能进行分组仅仅是为了简化以下讨论，并且分组决不是限制性的。在各个示例实施例中，i/o组件1150可以包括输出组件1152和输入组件1154。输出组件1152可以包括可视组件(例如，诸如等离子显示板(pdp)、发光二极管(led)显示器、液晶显示器(lcd)、投影仪或阴极射线管(crt)的显示器)，声学组件(例如，扬声器)、触动组件(例如，振动电机，阻力机制)、其他信号发生器等。输入组件1154可以包括字母数字输入组件(例如，键盘、被配置为接收字母数字输入的触摸屏、图片
‑
光学键盘或其他字母数字输入组件)、基于点的输入组件(例如，鼠标、触摸板、轨迹球、操纵杆、运动传感器或另一种指向仪器)、触觉输入组件(例如，物理按钮、提供触摸或触摸手势的位置和/或力的触摸屏，或其他触觉输入组件)、音频输入组件(例如，麦克风)等。
132.在另外的示例实施例中，i/o组件1150可以包括生物计量组件1156、运动组件1158、环境组件1160或位置组件1162以及各种各样的其他组件。例如，生物计量组件1156可以包括用于进行下列操作的组件：检测表达(例如，手部表达、面部表情，声音表达、身体姿势或眼睛跟踪)、测量生物信号(例如，血压、心率、体温、出汗或(脑波))、识别人(例如，语音识别、视网膜识别、面部识别、指纹识别或基于脑电波的识别)等等。运动组件1158可以包括加速度传感器组件(例如，加速度计)、重力传感器组件、旋转传感器组件(例如，回转仪)等等。环境组件1160可以包括例如照明传感器组件(例如，光度计)、温度传感器组件(例如，一个或多个检测环境温度的温度计)、湿度传感器组件、压力传感器组件(例如，气压计)、声学传感器组件(例如，一个或多个检测背景噪声的麦克风)、接近度传感器组件(例如，检测附近物体的红外传感器)、气体传感器(例如，气体检测传感器，用于检测危险气体的浓度以确保安全或测量大气中的污染物)，或者可以提供与周围物理环境相对应的指示、测量或信号的其他组件。位置组件1162可以包括位置传感器组件(例如，gps接收机组件)、高度传感器组件(例如，检测可以从其导出高度的气压的高度计或气压计)、方位传感器组件(例如，磁力计)等等。
133.可以使用各种各样的技术来实现通信。i/o组件1150可以包括通信组件1164，其可操作以分别经由耦合器1182和耦合器1172将机器1100耦合到网络1180或设备1170。例如，通信组件1164可以包括网络接口组件或与网络1180接口的其他合适的设备。在其他示例中，通信组件1164可以包括有线通信组件、无线通信组件、蜂窝通信组件、近场通信(nfc)组件、组件(例如，低功耗)、组件，以及经由其他方式提供通信的其他通信组件。设备1170可以是另一种机器或各种各样的外围设备中的任何一种(例如，经由usb耦合的外围设备)。
134.此外，通信组件1164可以检测标识符或包括可操作以检测标识符的组件。例如，通信组件1164可以包括射频识别(rfid)标签读取器组件、nfc智能标签检测组件、光学读取器组件(例如，用于检测一维条形码(如通用产品码(upc)条形码)、多维维条形码(如快速响应(qr)码、aztec码，数据矩阵、dataglyph、maxicode、pdf416、超码、ucc rss
‑
2d条形码和其他光学码)的光学传感器)，或声学检测组件(例如，用于识别经标记的音频信号的麦克风)。另外，可以经由通信组件1164导出各种信息，如经由互联网协议(ip)地理定位的位置、经由信号三角测量的位置、经由检测可以指示特定位置的nfc信标信号的位置等等。
135.在各种示例实施例中，网络1180的一个或多个部分可以是自组织网络、内联网、外联网、vpn、lan、wlan、wan，wwan、man、互联网、互联网的一部分、pstn的一部分、普通老式电
话服务(pots)网络、蜂窝电话电话网络、无线网络、网络，其他类型的网络，或者两个或更多这样的网络的组合。例如，网络1180或网络1180的一部分可以包括无线或蜂窝网络，并且耦合1182可以是码分多址(cdma)连接、全球移动通信系统(gsm)连接或其他类型的蜂窝或无线耦合。在该示例中，耦合器1182可以实现多种类型的数据传输技术中的任何一种，例如单载波无线电传输技术(1xrtt)、演进数据优化(evdo)技术、通用分组无线服务(gprs)技术、用于gsm演进的增强型数据速率(edge)技术、包括3g的第三代合作伙伴计划(3gpp)、第四代无线(4g)网络、通用移动电信系统(umts)、高速分组接入(hspa)、微波接入全球互通(wimax)、长期演进(lte)标准、由各种标准制定组织定义的其他标准、其他远程协议或其他数据传输技术。
136.指令1116可以经由网络接口设备(例如，包括在通信组件1164中的网络接口组件)使用传输介质并且利用许多众所周知的传输协议中的任何一个(例如，超文本传输协议(http))来通过网络1180发送或接收。类似地，指令1116可以使用传输介质经由设备1170的耦合1172(例如，对等耦合)来发送或接收。术语“传输介质”应该被理解为包括能够进行存储、编码，或携带用于由机器1100执行的指令1116的任何非实体介质，并且包括数字或模拟通信信号或其他非实体介质以便促进该软件的通信。
137.图12示出了根据示例实施例的用于通过光通信路径来发送数据的方法1202。方法1202包括操作1204，其用于接收比特流用于通过光通信路径进行传输。
138.方法1202包括操作1206，其用于确定比特流包括具有相同值的连续比特的序列。操作1206可以包括：确定比特流中具有相同第一值的顺序比特的序列，该序列具有为最大比特数量的第一大小，同时还具有不超过阈值传输功率的相应第一传输功率，第一传输功率是通过将映射应用于第一大小而确定的，映射包括多个序列大小和相应的传输功率，其中，映射随着比特数量的增加而增加传输功率。方法1202还可以包括：确定比特流中具有相同第一值的顺序比特的第二序列，该第二序列具有为最大比特数量的第二大小，同时还具有比阈值传输功率更小的相应的第二传输功率，该传输功率是通过将映射应用于第二大小而确定的，第二传输功率小于第一传输功率并且第二大小小于第一大小。阈值传输功率可以是光源被配置为以其进行发送的最大功率。
139.方法1202包括操作1208，其用于确定以其发送序列的第一功率电平。在一个示例中，基于序列中连续比特的计数来确定第一功率电平，并且其中，将计数增加映射到功率电平增加。在一个示例中，序列中的每一个比特都与相应功率电平相关联。第一功率电平可以基于序列中的每个值的相应功率电平的组合。
140.方法1202包括操作1210，其用于根据第一调制方案选择性地以第一功率电平激活光源以便通过使用第一功率电平发送连续比特的序列中的单个比特来用光学方式发送整个序列。在一个示例中，操作1210需要的能量或时间比激活光源以单独发送序列中的每个比特所需的总能量或总时间更少。操作1210可以包括：根据调制方案选择性地以第二功率电平激活光源，以通过使用第二功率电平发送具有第一相同值的单个比特来用光学方式发送整个第二序列。操作1210可以包括：使用第一功率电平在载波上调制单个比特。调制方案可以包括：正交相移键控(qpsk)、二进制相移键控(bpsk)、相移键控(psk)、正交幅度调制(qam)、幅度和相移键控(apsk)，等等。光通信路径可以是光纤。可以跨越光纤来发送光子。
141.在示例中，计数增加非线性地映射到功率增加。在另一示例中，计数增加是线性映
射的。例如，第二序列(比第一序列更长)对应于更高的功率电平，第三序列(比第二序列更长)对应于比第二序列更高的功率电平。在该示例中，第三功率电平超过第二功率电平预定量(并且第二功率电平也超过第一功率电平预定量)。
142.方法1202可以包括：接收所发送的单个比特，并反转上述步骤以根据功率电平确定序列中连续比特的计数。连续比特的序列可以作为比特流存储在存储器中。
143.方法1202可以包括：通过使可分配给每个分组的比特数量最大化而将比特序列打包成多个传输分组，同时每个分组仍然具有不大于阈值传输功率的相应传输功率，每个特定分组的传输功率是通过应用每个分组中的比特数量的映射来确定的，映射包括多个分组大小和相应的功率电平，其中，映射随着比特数量的增加而增加传输功率。该操作可以包括：确定多个传输分组中的一个传输分组中的第一分组正在以与阈值传输功率相对应的第一功率电平进行发送，并且多个传输分组中的一个传输分组中的第一分组正在以小于阈值电平的第二功率电平进行发送。例如，可以将比特从第一分组移动到第二分组，从而降低由映射确定的第一分组的功率电平并且提高由映射确定的第二分组的第二功率电平，从而使得第一功率电平和第二功率电平二者均低于阈值传输功率。在该示例中，操作1210可以被修改为相应地以降低的第一功率电平或第二功率电平来发送单个比特。在示例中，阈值功率可以基于光源以其被激活的历史过去功率电平。在一个示例中，映射可以包括：将第一比特数量映射到第一功率电平，将比第一比特数量更大的第二比特数量映射到比第一功率电平更大的第二功率电平，以及将比第二比特数量更大的第三比特数量映射到比第二功率电平更大的第三功率电平。
144.在整个说明书中，多个实例可以实现被描述为单个实例的组件、操作或结构。尽管一种或多种方法的各个操作被示出并描述为单独的操作，但是可以同时执行一个或多个单独的操作，并且不需要以图示的顺序来执行操作。作为示例配置中的单独组件给出的结构和功能可以实现为组合的结构或组件。类似地，作为单独组件给出的结构和功能可以实现为单独的组件。这些和其他变型、修改、添加和改进落入本文中的发明主题的范围之内。
145.尽管已经参考特定示例实施例描述了本发明主题的概述，但是在不脱离本公开内容的实施例的更宽范围的前提下，可以对这些实施例进行各种修改和改变。本发明主题的这些实施例可以单独地或共同地通过术语“发明”在本文中提及，仅为了方便，并且不意图将本技术的范围自愿地限制于任何单个公开内容或发明构思，如果事实上公开了一个以上的话。
146.用充足的细节描述了本文中说明的实施例，以使得本领域的技术人员能够实施所公开的教示。可以使用其他实施例并从中导出其他实施例，使得可以在不脱离本公开内容的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。因此，具体实施方式不应被视为具有限制意义，并且各个实施例的范围仅由所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等价物的全部范围来限定。
147.示例1是一种用于通过光通信路径发送数据的方法，所述方法包括：接收比特流用于通过所述光通信路径进行传输；确定所述比特流包括具有相同值的连续比特的序列；确定用于发送所述序列的第一功率电平，其中，所述第一功率电平是基于所述序列中的所述连续比特的计数确定的，并且其中，计数增加被映射到功率电平增加；以及根据第一调制方案选择性地以第一功率电平激活光源，以通过使用所述第一功率电平发送所述连续比特的
序列中的单个比特来用光学方式发送所述整个序列。
148.在示例2中，根据示例1所述的发明主题包括：其中，所述序列中的每个比特与相应功率电平相关联；并且其中，所述第一功率电平基于所述序列中的所述值中的每个值的相应功率电平的组合。
149.在示例3中，根据示例1
‑
2所述的发明主题包括：确定与具有相同值的第二连续比特的序列相关联的第二功率电平，所述第二序列具有比所述序列更高的连续比特计数，并且其中，所述第二功率电平比所述第一功率电平更高。
150.在示例4中，根据示例3所述的发明主题包括：确定与具有所述相同值的连续比特的第三序列相关联的第三功率电平，所述第三功率电平比所述第二功率电平更高，其中，所述第三功率电平比所述第二功率电平高出预定量，并且其中，所述第二功率电平超过所述第一功率电平预定量。
151.在示例5中，根据示例1
‑
4所述的发明主题包括：其中，所述计数增加非线性地映射到所述功率电平增加。
152.在示例6中，根据示例1
‑
5所述的发明主题包括：其中，以所述第一功率电平激活所述光源来发送所述整个序列所需的能量比激活所述光源来单独发送所述序列中的每个比特所需的总能量更少。
153.在示例7中，根据示例1
‑
6所述的发明主题包括：其中，以所述第一功率电平激活所述光源来发送所述整个序列所需的时间比激活所述光源来单独发送所述序列中的每个比特所需的总时间更少。
154.示例8是一种用于通过光通信路径发送数据的系统，所述系统包括：硬件处理器；以及其上存储有计算机可执行指令的计算机可读存储设备，当由所述硬件处理器执行时，所述指令将所述系统配置为：接收比特流用于通过所述光通信路径进行传输；确定所述编码比特流包括具有相同值的连续比特的序列；确定用于发送所述序列的第一功率电平，其中，所述第一功率电平是基于所述序列中的所述连续比特的计数确定的，并且其中，计数增加被映射到功率电平增加；以及根据第一调制方案选择性地以第一功率电平激活光源，以通过使用所述第一功率电平发送所述连续比特的序列中的单个比特来用光学方式发送所述整个序列。
155.在示例9中，根据示例8所述的发明主题包括：其中，所述序列中的每个值与相应功率电平相关联；并且其中，所述第一功率电平基于所述序列中的所述值中的每个值的相应功率电平的组合。
156.在示例10中，根据示例8
‑
9所述的发明主题包括：其中，所述指令还将所述系统配置为：确定与具有相同值的第二连续比特的序列相关联的第二功率电平，所述第二序列具有比所述序列更高的连续比特计数，并且其中，所述第二功率电平比所述第一功率电平更高。
157.在示例11中，根据示例10所述的发明主题包括：其中，所述指令还将所述系统配置为：确定与具有所述相同值的连续比特的第三序列相关联的第三功率电平，所述第三功率电平比所述第二功率电平更高，其中，所述第三功率电平比所述第二功率电平高出预定量，并且其中，所述第二功率电平超过所述第一功率电平预定量。
158.在示例12中，根据示例8
‑
11所述的发明主题包括：其中，所述计数增加非线性地映
射到所述功率电平增加。
159.在示例13中，根据示例8
‑
12所述的发明主题包括：其中，以所述第一功率电平激活所述光源来发送所述整个序列所需的能量比激活所述光源来单独发送所述序列中的每个比特所需的总能量更少。
160.在示例14中，根据示例8
‑
13所述的发明主题包括：其中，以所述第一功率电平激活所述光源来发送所述整个序列所需的时间比激活所述光源来单独发送所述序列中的每个比特所需的总时间更少。
161.示例15是一种用于通过光通信路径发送数据的系统，所述系统包括：用于接收比特流用于通过所述光通信路径进行传输的单元；用于确定所述编码比特流包括具有相同值的连续比特的序列的单元；用于确定用于发送所述序列的第一功率电平的单元，其中，所述第一功率电平是基于所述序列中的所述连续比特的计数确定的，并且其中，计数增加被映射到功率电平增加；以及用于根据第一调制方案选择性地以第一功率电平激活光源，以通过使用所述第一功率电平发送所述连续比特的序列中的单个比特来用光学方式发送所述整个序列的单元。
162.在示例16中，根据示例15所述的发明主题包括：其中，所述序列中的每个值与相应功率电平相关联；并且其中，所述第一功率电平基于所述序列中的所述值中的每个值的相应功率电平的组合。
163.在示例17中，根据示例15
‑
16所述的发明主题包括：用于确定与具有相同值的第二连续比特的序列相关联的第二功率电平的单元，所述第二序列具有比所述序列更高的连续比特计数，并且其中，所述第二功率电平比所述第一功率电平更高。
164.在示例18中，根据示例17所述的发明主题包括：用于确定与具有所述相同值的连续比特的第三序列相关联的第三功率电平的单元，所述第三功率电平比所述第二功率电平更高，其中，所述第三功率电平比所述第二功率电平高出预定量，并且其中，所述第二功率电平超过所述第一功率电平预定量。
165.在示例19中，根据示例18所述的发明主题包括：其中，所述计数增加非线性地映射到所述功率电平增加。
166.在示例20中，根据示例15
‑
19所述的发明主题包括：其中，以所述第一功率电平激活所述光源来发送所述整个序列所需的能量比激活所述光源来单独发送所述序列中的每个比特所需的总能量更少。
167.示例21是一种用于通过光通信路径接收数据的方法，所述方法包括：在第一时隙处以第一功率电平接收包括一个或多个光子的传输；识别所述一个或多个光子的第一值；基于所述第一功率电平确定与所述第一值相对应的比特计数，其中，计数增加被映射到功率电平增加；创建具有所述第一值的连续比特的序列，所述序列包括与所述计数相对应的多个比特；以及将所述连续比特的序列作为比特流存储在存储器中。
168.在示例22中，根据示例21所述的发明主题包括：其中，识别所述一个或多个光子的所述第一值包括：应用检测模型。
169.在示例23中，根据示例22所述的发明主题包括：其中，所述检测模型是使用先前比特流和功率电平的泊松回归训练的机器学习模型。
170.在示例24中，根据示例22
‑
23所述的发明主题包括：其中，所述检测模型是基于其
他接收到的光子确定的。
171.在示例25中，根据示例21
‑
24所述的发明主题包括：其中，所述计数增加非线性地映射到所述功率电平增加。
172.在示例26中，根据示例21
‑
25所述的发明主题包括：其中，所述序列中的每个比特与相应功率电平相关联，并且其中，所述第一功率电平基于所述序列中的所述比特中的每个比特的所述相应功率电平的组合。
173.在示例27中，根据示例21
‑
26所述的发明主题包括：确定在与第二功率电平相关联的传输中接收的第二连续比特的序列，所述第二序列具有比所述序列更高的连续比特计数，并且其中，所述第二功率电平比所述第一功率电平更高。
174.示例28是一种用于通过光通信路径接收数据的系统，所述系统包括：硬件处理器；以及其上存储有计算机可执行指令的计算机可读存储设备，当由所述硬件处理器执行时，所述指令将所述系统配置为：在第一时隙处以第一功率电平接收包括一个或多个光子的传输；识别所述一个或多个光子的第一值；基于所述第一功率电平确定与所述第一值相对应的比特计数，其中，计数增加被映射到功率电平增加；创建具有所述第一值的连续比特的序列，所述序列包括与所述计数相对应的多个比特；以及将所述连续比特的序列作为比特流存储在存储器中。
175.在示例29中，根据示例28所述的发明主题包括：其中，将所述系统配置为识别所述一个或多个光子的所述第一值的所述指令包括：用于应用检测模型的指令。
176.在示例30中，根据示例29所述的发明主题包括：其中，所述检测模型是使用先前比特流和功率电平的泊松回归训练的机器学习模型。
177.在示例31中，根据示例29
‑
30所述的发明主题包括：其中，所述检测模型是基于其他接收到的光子确定的。
178.在示例32中，根据示例28
‑
31所述的发明主题包括：其中，所述计数增加非线性地映射到所述功率电平增加。
179.在示例33中，根据示例28
‑
32所述的发明主题包括：其中，所述序列中的每个比特与相应功率电平相关联，并且其中，所述第一功率电平基于所述序列中的所述比特中的每个比特的所述相应功率电平的组合。
180.在示例34中，根据示例28
‑
33所述的发明主题包括：其中，所述指令将所述系统配置为：确定在与第二功率电平相关联的传输中接收的第二连续比特的序列，所述第二序列具有比所述序列更高的连续比特计数，并且其中，所述第二功率电平比所述第一功率电平更高。
181.示例35是一种用于通过光通信路径接收数据的系统，所述系统包括：用于在第一时隙处以第一功率电平接收包括一个或多个光子的传输的单元；用于识别所述一个或多个光子的第一值的单元；用于基于所述第一功率电平确定与所述第一值相对应的比特计数的单元，其中，计数增加被映射到功率电平增加；用于创建具有所述第一值的连续比特的序列的单元，所述序列包括与所述计数相对应的多个比特；以及用于将所述连续比特的序列作为比特流存储在存储器中的单元。
182.在示例36中，根据示例35所述的发明主题包括：其中，所述用于识别所述一个或多个光子的所述第一值的单元包括：用于应用检测模型的单元。
183.在示例37中，根据示例36所述的发明主题包括：其中，所述检测模型是使用先前比特流和功率电平的泊松回归训练的机器学习模型。
184.在示例38中，根据示例36
‑
37所述的发明主题包括：其中，所述检测模型是基于其他接收到的光子确定的。
185.在示例39中，根据示例36
‑
37所述的发明主题包括：用于确定与接收到的一个或多个光子的第二集合的传输相关联的第二功率电平的单元；用于将所述第二功率电平与所述第一功率电平进行比较的单元；以及用于其中，所述比特计数确定是响应于所述第一功率电平超过所述第二功率电平的确定来执行的单元。
186.在示例40中，根据示例35
‑
39所述的发明主题包括：其中，所述序列中的每个比特与相应功率电平相关联，并且其中，所述第一功率电平基于所述序列中的所述比特中的每个比特的所述相应功率电平的组合。
187.示例41是一种用于通过光通信路径发送数据的方法，所述方法包括：接收用于通过所述光通信路径传输的比特流；确定所述比特流中具有相同第一值的顺序比特的序列，所述序列具有为最大比特数量的第一大小，同时还具有不超过阈值传输功率的相应第一传输功率，所述第一传输功率是通过将映射应用于所述第一大小而确定的，所述映射包括多个序列大小和相应的传输功率，其中，所述映射随着比特数量的增加而增加传输功率；以及根据调制方案选择性地以所述第一功率电平激活光源以便通过使用所述第一传输功率发送具有所述第一值的单个比特来用光学方式发送所述整个序列。
188.在示例42中，根据示例41所述的发明主题包括：确定所述比特流中具有所述相同第一值的顺序比特的第二序列，所述第二序列具有具有为最大比特数量的第二大小，同时还具有比阈值传输功率更小的相应的第二传输功率，所述传输功率是通过将映射应用于所述第二大小而确定的，所述第二传输功率小于所述第一传输功率并且所述第二大小小于所述第一大小；以及根据所述调制方案选择性地以所述第二功率电平激活所述光源，以通过使用所述第二功率电平发送具有所述第一相同值的单个比特来用光学方式发送所述整个第二序列。
189.在示例43中，根据示例41
‑
42所述的发明主题包括：其中，所述阈值传输功率是所述光源被配置为进行发送所使用的最大功率。
190.在示例44中，根据示例41
‑
42所述的发明主题包括：其中，所述映射包括与序列大小的增加呈非线性的功率电平的增加。
191.在示例45中，根据示例41
‑
42所述的发明主题包括：其中，根据所述调制方案以所述第一功率电平选择性地激活所述光源包括：使用所述第一功率电平在载波上调制所述单个比特。
192.在示例46中，根据示例41
‑
42所述的发明主题包括：其中，所述调制方案是以下中的一项：正交相移键控(qpsk)、二进制相移键控(bpsk)、相移键控(psk)、正交幅度调制(qam)，或者幅度和相移键控(apsk)。
193.在示例47中，根据示例41
‑
42所述的发明主题包括：其中，所述光通信路径是光纤，并且其中，根据所述调制方案以所述第一功率电平选择性地激活所述光源包括：跨越光纤发送光子。
194.在示例48中，根据示例41
‑
42所述的发明主题包括：其中，根据所述调制方案以所
述第一功率电平选择性地激活所述光源来用光学方式发送所述整个序列所需的时间比激活所述光源来单独发送所述序列中的每个比特所需的总时间更少。
195.示例49是一种用于通过光通信路径发送数据的系统，所述方法包括：硬件处理器；以及其上存储有计算机可执行指令的计算机可读存储设备，当由所述硬件处理器执行时，所述指令将所述系统配置为：接收用于通过所述光通信路径传输的比特流；确定所述比特流中具有相同第一值的顺序比特的序列，所述序列具有为最大比特数量的第一大小，同时还具有不超过阈值传输功率的相应第一传输功率，所述第一传输功率是通过将映射应用于所述第一大小而确定的，所述映射包括多个序列大小和相应的传输功率，其中，所述映射随着比特数量的增加而增加传输功率；以及根据调制方案选择性地以所述第一功率电平激活光源以便通过使用所述第一传输功率发送具有所述第一值的单个比特来用光学方式发送所述整个序列。
196.在示例50中，根据示例49所述的发明主题包括：其中，所述系统还被配置为：确定所述比特流中具有所述相同第一值的顺序比特的第二序列，所述第二序列具有为最大比特数量的第二大小，同时还具有比阈值传输功率更小的相应的第二传输功率，所述传输功率是通过将映射应用于所述第二大小而确定的，所述第二传输功率小于所述第一传输功率并且所述第二大小小于所述第一大小；以及根据所述调制方案选择性地以所述第二功率电平激活所述光源，以通过使用所述第二功率电平发送具有所述第一相同值的单个比特来用光学方式发送所述整个第二序列。
197.在示例51中，根据示例49
‑
50所述的发明主题包括：其中，所述阈值传输功率是所述光源被配置为进行发送所使用的最大功率。
198.在示例52中，根据示例49
‑
42所述的发明主题包括：其中，所述映射包括与序列大小的增加呈非线性的功率电平的增加。
199.在示例53中，根据示例49
‑
52所述的发明主题包括：其中，根据所述调制方案以所述第一功率电平选择性地激活所述光源包括：使用所述第一功率电平在载波上调制所述单个比特。
200.在示例54中，根据示例49
‑
53所述的发明主题包括：其中，所述调制方案是以下中的一项：正交相移键控(qpsk)、二进制相移键控(bpsk)、相移键控(psk)、正交幅度调制(qam)，或者幅度和相移键控(apsk)。
201.在示例55中，根据示例49
‑
54所述的发明主题包括：其中，所述光通信路径是光纤，并且其中，根据所述调制方案以所述第一功率电平选择性地激活所述光源包括：跨越光纤发送光子。
202.在示例56中，根据示例49
‑
55所述的发明主题包括：其中，根据所述调制方案以所述第一功率电平选择性地激活所述光源来用光学方式发送所述整个序列所需的时间比激活所述光源来单独发送所述序列中的每个比特所需的总时间更少。
203.示例57是至少一种非暂时性机器可读介质，其包括用于通过光通信路径发送数据的指令，当由硬件处理器执行时，所述指令使所述硬件处理器：接收用于通过所述光通信路径传输的比特流；确定所述比特流中具有相同第一值的顺序比特的序列，所述序列具有为最大比特数量的第一大小，同时还具有不超过阈值传输功率的相应第一传输功率，所述第一传输功率是通过将映射应用于所述第一大小而确定的，所述映射包括多个序列大小和相
应的传输功率，其中，所述映射随着比特数量的增加而增加传输功率；以及根据调制方案选择性地以所述第一功率电平激活光源以便通过使用所述第一传输功率发送具有所述第一值的单个比特来用光学方式发送所述整个序列。
204.在示例58中，根据示例57所述的发明主题包括：其中，所述指令还将所述系统配置为：确定所述比特流中具有所述相同第一值的顺序比特的第二序列，所述第二序列具有具有为最大比特数量的第二大小，同时还具有比阈值传输功率更小的相应的第二传输功率，所述传输功率是通过将映射应用于所述第二大小而确定的，所述第二传输功率小于所述第一传输功率并且所述第二大小小于所述第一大小；以及根据所述调制方案选择性地以所述第二功率电平激活所述光源，以通过使用所述第二功率电平发送具有所述第一相同值的单个比特来用光学方式发送所述整个第二序列。
205.在示例59中，根据示例57
‑
58所述的发明主题包括：其中，所述阈值传输功率是所述光源被配置为进行发送所使用的最大功率。
206.在示例60中，根据示例57
‑
59所述的发明主题包括：其中，所述映射包括与序列大小的增加呈非线性的功率电平的增加。
207.示例61是一种用于在接收设备处通过光通信路径接收数据的方法，所述方法包括：基于一个或多个接收到的光子的第一集合，确定由发射机在第一时隙处通过所述光通信路径发送的第一值和第一功率电平，所述第一功率电平是阈值功率电平；基于一个或多个接收到的光子的第二集合，确定在所述第一时隙之后的第二时隙处由发射机通过所述光通信路径发送的所述第一值和第二功率电平，所述第二功率电平不超过所述阈值功率电平；创建包括多个重复性第一值的所述第一值的重复性值的第一比特序列，所述多个第一值的计数是基于所述第一功率电平到所述计数的映射确定的，所述映射包括多个接收功率电平和所述多个重复性值的相对应的计数，其中，所述映射随着所述接收功率电平的增加而增加所述多个重复性值；创建所述第一值的重复性值的第二比特序列，所述序列包括基于所述映射和所述第二功率电平的第二数量的重复性值；将所述第一比特序列和所述第二比特序列组合成比特流；以及将所述比特流存储在存储器中。
208.在示例62中，根据示例61所述的发明主题包括：其中，确定所述第一值和所述第一功率电平包括：将一个或多个检测模型应用于所述一个或多个接收到的光子的第一集合，所述检测模型是泊松回归模型。
209.在示例63中，根据示例62所述的发明主题包括：其中，所述一个或多个检测模型中的一个检测模型被配置为：检测高于所述阈值功率电平的功率电平处的值。
210.在示例64中，根据示例61
‑
63所述的发明主题包括：其中，所述存储器是随机存取存储器(ram)。
211.在示例65中，根据示例61
‑
64所述的发明主题包括：其中，所述比特序列是二进制比特序列，并且所述重复性值是二进制值1。
212.在示例66中，根据示例61
‑
65所述的发明主题包括：其中，所述一个或多个接收到的光子是通过所述光通信路径接收的，所述光通信路径包括光纤。
213.在示例67中，根据示例61
‑
66所述的发明主题包括：其中，所述映射包括与序列大小的增加呈非线性的功率电平的增加。
214.示例68是一种用于在接收设备处通过光通信路径接收数据的系统，所述系统包
括：硬件处理器；以及其上存储有计算机可执行指令的计算机可读存储设备，当由所述硬件处理器执行时，所述指令将所述系统配置为：基于一个或多个接收到的光子的第一集合，确定由发射机在第一时隙处通过所述光通信路径发送的第一值和第一功率电平，所述第一功率电平是阈值功率电平；基于一个或多个接收到的光子的第二集合，确定在所述第一时隙之后的第二时隙处由发射机通过所述光通信路径发送的所述第一值和第二功率电平，所述第二功率电平不超过所述阈值功率电平；创建包括多个重复性第一值的所述第一值的重复性值的第一比特序列，所述多个第一值的计数是基于所述第一功率电平到所述计数的映射确定的，所述映射包括多个接收功率电平和所述多个重复性值的相对应的计数，其中，所述映射随着所述接收功率电平的增加而增加所述多个重复性值；创建所述第一值的重复性值的第二比特序列，所述序列包括基于所述映射和所述第二功率电平的第二数量的重复性值；将所述第一比特序列和所述第二比特序列组合成比特流；以及将所述比特流存储在存储器中。
215.在示例69中，根据示例68所述的发明主题包括：其中，确定所述第一值和所述第一功率电平包括：将一个或多个检测模型应用于所述一个或多个接收到的光子的第一集合，所述检测模型是泊松回归模型。
216.在示例70中，根据示例69所述的发明主题包括：其中，所述一个或多个检测模型中的一个检测模型被配置为：检测高于所述阈值功率电平的功率电平处的值。
217.在示例71中，根据示例68
‑
70所述的发明主题包括：其中，所述存储器是随机存取存储器(ram)。
218.在示例72中，根据示例68
‑
71所述的发明主题包括：其中，所述比特序列是二进制比特序列，并且所述重复性值是二进制值1。
219.在示例73中，根据示例68
‑
72所述的发明主题包括：其中，所述一个或多个接收到的光子是通过所述光通信路径接收的，所述光通信路径包括光纤。
220.在示例74中，根据示例68
‑
73所述的发明主题包括：其中，所述映射包括与序列大小的增加呈非线性的功率电平的增加。
221.示例75是至少一种非暂时性机器可读介质，其包括用于在接收设备处通过光通信路径接收数据的指令，当由硬件处理器执行时，所述指令使所述硬件处理器：基于一个或多个接收到的光子的第一集合，确定由发射机在第一时隙处通过所述光通信路径发送的第一值和第一功率电平，所述第一功率电平是阈值功率电平；基于一个或多个接收到的光子的第二集合，确定在所述第一时隙之后的第二时隙处由发射机通过所述光通信路径发送的所述第一值和第二功率电平，所述第二功率电平不超过所述阈值功率电平；创建包括多个重复性第一值的所述第一值的重复性值的第一比特序列，所述多个第一值的计数是基于所述第一功率电平到所述计数的映射确定的，所述映射包括多个接收功率电平和所述多个重复性值的相对应的计数，其中，所述映射随着所述接收功率电平的增加而增加所述多个重复性值；创建所述第一值的重复性值的第二比特序列，所述序列包括基于所述映射和所述第二功率电平的第二数量的重复性值；将所述第一比特序列和所述第二比特序列组合成比特流；以及将所述比特流存储在存储器中。
222.在示例76中，根据示例75所述的发明主题包括：其中，确定所述第一值和所述第一功率电平包括：将一个或多个检测模型应用于所述一个或多个接收到的光子的第一集合，
所述检测模型是泊松回归模型。
223.在示例77中，根据示例76所述的发明主题包括：其中，所述一个或多个检测模型中的一个检测模型被配置为：检测高于所述阈值功率电平的功率电平处的值。
224.在示例78中，根据示例75
‑
77所述的发明主题包括：其中，所述存储器是随机存取存储器(ram)。
225.在示例79中，根据示例75
‑
78所述的发明主题包括：其中，所述比特序列是二进制比特序列，并且所述重复性值是二进制值1。
226.在示例80中，根据示例75
‑
79所述的发明主题包括：其中，所述一个或多个接收到的光子是通过所述光通信路径接收的，所述光通信路径包括光纤。
227.示例81是一种用于通过光通信路径发送数据的方法，所述方法包括：接收比特流用于通过所述光通信路径进行传输；确定所述比特流中包括多个连续的相同第一值的第一比特序列；通过使可分配给每个分组的比特数量最大化而将比特序列打包成多个传输分组，同时每个分组仍然具有不大于阈值传输功率的相应传输功率，每个特定分组的所述传输功率是通过应用每个分组中的比特数量的映射来确定的，所述映射包括多个分组大小和相应的功率电平，其中，所述映射随着所述比特数量的增加而增加传输功率；确定所述多个传输分组中的一个传输分组中的第一分组正在以与所述阈值传输功率相对应的第一功率电平进行发送，并且所述多个传输分组中的一个传输分组中的第一分组正在以小于所述阈值电平的第二功率电平进行发送；将比特从第一分组移动到第二分组，从而降低由所述映射确定的所述第一分组的所述功率电平并且提高由所述映射确定的所述第二分组的所述第二功率电平，从而使得所述第一功率电平和第二功率电平二者均低于所述阈值传输功率；根据所述调制方案选择性地以所述第一功率电平激活光源，以便通过以降低的第一功率电平发送具有相同第一值的单个比特来用光学方式发送所述整个第一分组；以及根据所述调制方案选择性地以提高的第二功率电平激活光源，以便通过以所述第二功率电平发送具有相同第一值的单个比特来用光学方式发送所述整个第二分组。
228.在示例82中，根据示例81所述的发明主题包括：其中，所述阈值功率是被配置用于传输的最大功率。
229.在示例83中，根据示例81
‑
82所述的发明主题包括：其中，所述阈值功率电平小于被配置用于传输的最大功率。
230.在示例84中，根据示例81
‑
83所述的发明主题包括：其中，所述方法包括：基于所述光源被激活的历史过去功率电平来确定所述阈值功率。
231.在示例85中，根据示例81
‑
84所述的发明主题包括：其中，所述映射将第一比特数量映射到第一功率电平，将比所述第一比特数量更大的第二比特数量映射到比所述第一功率电平更大的第二功率电平，以及将比所述第二比特数量更大的第三比特数量映射到比所述第二功率电平更大的第三功率电平。
232.在示例86中，根据示例81
‑
85所述的发明主题包括：其中，所述调制方案是以下中的一项：正交相移键控(qpsk)、二进制相移键控(bpsk)、相移键控(psk)、正交幅度调制(qam)，或者幅度和相移键控(apsk)。
233.在示例87中，根据示例81
‑
86所述的发明主题包括：其中，所述光通信路径是光纤，并且其中，根据所述调制方案以所述第一功率电平选择性地激活所述光源包括：跨越光纤
发送光子。
234.在示例88中，根据示例81
‑
87所述的发明主题包括：其中，以所述第一功率电平激活所述光源来发送所述整个第一分组所需的时间比激活所述光源来单独发送所述第一分组中的每个比特所需的总时间更少。
235.示例89是一种用于通过光通信路径发送数据的系统，所述系统包括：硬件处理器；以及其上存储有计算机可执行指令的计算机可读存储设备，当由所述硬件处理器执行时，所述指令将所述系统配置为：接收比特流用于通过所述光通信路径进行传输；确定所述比特流中包括多个连续的相同第一值的第一比特序列；通过使可分配给每个分组的比特数量最大化而将比特序列打包成多个传输分组，同时每个分组仍然具有不大于阈值传输功率的相应传输功率，每个特定分组的所述传输功率是通过应用每个分组中的比特数量的映射来确定的，所述映射包括多个分组大小和相应的功率电平，其中，所述映射随着所述比特数量的增加而增加传输功率；确定所述多个传输分组中的一个传输分组中的第一分组正在以与所述阈值传输功率相对应的第一功率电平进行发送，并且所述多个传输分组中的一个传输分组中的第一分组正在以小于所述阈值电平的第二功率电平进行发送；将比特从第一分组移动到第二分组，从而降低由所述映射确定的所述第一分组的所述功率电平并且提高由所述映射确定的所述第二分组的所述第二功率电平，从而使得所述第一功率电平和第二功率电平二者均低于所述阈值传输功率；根据所述调制方案选择性地以所述第一功率电平激活光源，以便通过以降低的第一功率电平发送具有相同第一值的单个比特来用光学方式发送所述整个第一分组；以及根据所述调制方案选择性地以提高的第二功率电平激活光源，以便通过以所述第二功率电平发送具有相同第一值的单个比特来用光学方式发送所述整个第二分组。
236.在示例90中，根据示例89所述的发明主题包括：其中，所述阈值功率是被配置用于传输的最大功率。
237.在示例91中，根据示例89
‑
90所述的发明主题包括：其中，所述阈值功率电平小于被配置用于传输的最大功率。
238.在示例92中，根据示例89
‑
91所述的发明主题包括：其中，所述方法包括：基于所述光源被激活的历史过去功率电平来确定所述阈值功率。
239.在示例93中，根据示例89
‑
92所述的发明主题包括：其中，所述映射将第一比特数量映射到第一功率电平，将比所述第一比特数量更大的第二比特数量映射到比所述第一功率电平更大的第二功率电平，以及将比所述第二比特数量更大的第三比特数量映射到比所述第二功率电平更大的第三功率电平。
240.在示例94中，根据示例89
‑
93所述的发明主题包括：其中，所述调制方案是以下中的一项：正交相移键控(qpsk)、二进制相移键控(bpsk)、相移键控(psk)、正交幅度调制(qam)，或者幅度和相移键控(apsk)。
241.在示例95中，根据示例89
‑
94所述的发明主题包括：其中，所述光通信路径是光纤，并且其中，根据所述调制方案以所述第一功率电平选择性地激活所述光源包括：跨越光纤发送光子。
242.在示例96中，根据示例89
‑
95所述的发明主题包括：其中，以所述第一功率电平激活所述光源来发送所述整个第一分组所需的时间比激活所述光源来单独发送所述第一分
组中的每个比特所需的总时间更少。
243.示例97是包括用于通过光通信路径发送数据的指令的至少一种非暂时性机器可读介质，当由硬件处理器执行时，所述指令使所述硬件处理器：接收比特流用于通过所述光通信路径进行传输；确定所述比特流中包括多个连续的相同第一值的第一比特序列；通过使可分配给每个分组的比特数量最大化而将比特序列打包成多个传输分组，同时每个分组仍然具有不大于阈值传输功率的相应传输功率，每个特定分组的所述传输功率是通过应用每个分组中的比特数量的映射来确定的，所述映射包括多个分组大小和相应的功率电平，其中，所述映射随着所述比特数量的增加而增加传输功率；确定所述多个传输分组中的一个传输分组中的第一分组正在以与所述阈值传输功率相对应的第一功率电平进行发送，并且所述多个传输分组中的一个传输分组中的第一分组正在以小于所述阈值电平的第二功率电平进行发送；将比特从第一分组移动到第二分组，从而降低由所述映射确定的所述第一分组的所述功率电平并且提高由所述映射确定的所述第二分组的所述第二功率电平，从而使得所述第一功率电平和第二功率电平二者均低于所述阈值传输功率；根据所述调制方案选择性地以所述第一功率电平激活光源，以便通过以降低的第一功率电平发送具有相同第一值的单个比特来用光学方式发送所述整个第一分组；以及根据所述调制方案选择性地以提高的第二功率电平激活光源，以便通过以所述第二功率电平发送具有相同第一值的单个比特来用光学方式发送所述整个第二分组。
244.在示例98中，根据示例97所述的发明主题包括：其中，所述阈值功率是被配置用于传输的最大功率。
245.在示例99中，根据示例97
‑
98所述的发明主题包括：其中，所述阈值功率电平小于被配置用于传输的最大功率。
246.在示例100中，根据示例97
‑
99所述的发明主题包括：其中，所述方法包括：基于所述光源被激活的历史过去功率电平来确定所述阈值功率。
247.示例101是一种用于在接收设备处通过光通信路径接收数据的方法，所述方法包括：基于一个或多个接收到的光子的第一集合，确定由发射机在第一时隙处通过所述光通信路径发送的第一值和第一功率电平，所述第一功率电平小于阈值功率电平；基于一个或多个接收到的光子的第二集合，确定在所述第一时隙之后的第二时隙处由发射机通过所述光通信路径发送的所述第一值和第二功率电平，所述第二功率电平小于所述阈值功率电平；创建包括多个重复性第一值的所述第一值的重复性值的第一比特序列，所述多个第一值的计数是基于所述第一功率电平到所述计数的映射确定的，所述映射包括多个接收功率电平和所述多个重复性值的相对应的计数，其中，所述映射随着所述接收功率电平的增加而增加所述多个重复性值；创建所述第一值的重复性值的第二比特序列，所述序列包括基于所述映射和所述第二功率电平的第二计数的所述多个重复性值；将所述第一比特序列和所述第二比特序列组合成比特流；以及将所述比特流存储在存储器中。
248.在示例102中，根据示例101所述的发明主题包括：其中，确定所述第一值和所述第一功率电平包括：将一个或多个检测模型应用于所述一个或多个接收到的光子的第一集合，所述检测模型是泊松回归模型。
249.在示例103中，根据示例102所述的发明主题包括：其中，所述一个或多个检测模型中的一个检测模型被配置为：确定高于所述阈值功率电平的功率电平处的值。
250.在示例104中，根据示例101
‑
103所述的发明主题包括：其中，所述存储器是随机存取存储器(ram)。
251.在示例105中，根据示例101
‑
104所述的发明主题包括：其中，所述比特序列是二进制比特序列，并且所述重复性值是二进制值1。
252.在示例106中，根据示例101
‑
105所述的发明主题包括：其中，所述一个或多个接收到的光子是通过所述光通信路径接收的，所述光通信路径包括光纤。
253.在示例107中，根据示例101
‑
106所述的发明主题包括：其中，所述第一功率电平和第二功率电平是相同的功率电平。
254.示例108是一种用于在接收设备处通过光通信路径接收数据的系统，所述系统包括：硬件处理器；以及其上存储有计算机可执行指令的计算机可读存储设备，当由所述硬件处理器执行时，所述指令将所述系统配置为：基于一个或多个接收到的光子的第一集合，确定由发射机在第一时隙处通过所述光通信路径发送的第一值和第一功率电平，所述第一功率电平小于阈值功率电平；基于一个或多个接收到的光子的第二集合，确定在所述第一时隙之后的第二时隙处由发射机通过所述光通信路径发送的所述第一值和第二功率电平，所述第二功率电平小于所述阈值功率电平；创建包括多个重复性第一值的所述第一值的重复性值的第一比特序列，所述多个第一值的计数是基于所述第一功率电平到所述计数的映射确定的，所述映射包括多个接收功率电平和所述多个重复性值的相对应的计数，其中，所述映射随着所述接收功率电平的增加而增加所述多个重复性值；创建所述第一值的重复性值的第二比特序列，所述序列包括基于所述映射和所述第二功率电平的第二计数的所述多个重复性值；将所述第一比特序列和所述第二比特序列组合成比特流；以及将所述比特流存储在存储器中。
255.在示例109中，根据示例108所述的发明主题包括：其中，确定所述第一值和所述第一功率电平包括：将一个或多个检测模型应用于所述一个或多个接收到的光子的第一集合，所述检测模型是泊松回归模型。
256.在示例110中，根据示例109所述的发明主题包括：其中，所述一个或多个检测模型中的一个检测模型被配置为：确定高于所述阈值功率电平的功率电平处的值。
257.在示例111中，根据示例108
‑
110所述的发明主题包括：其中，所述存储器是随机存取存储器(ram)。
258.在示例112中，根据示例108
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111所述的发明主题包括：其中，所述比特序列是二进制比特序列，并且所述重复性值是二进制值1。
259.在示例113中，根据示例108
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112所述的发明主题包括：其中，所述一个或多个接收到的光子是通过所述光通信路径接收的，所述光通信路径包括光纤。
260.在示例114中，根据示例108
‑
113所述的发明主题包括：其中，所述第一功率电平和第二功率电平是相同的功率电平。
261.示例115是包括用于在接收设备处通过光通信路径接收数据的指令的至少一种非暂时性机器可读介质，当由硬件处理器执行时，所述指令使所述硬件处理器：基于一个或多个接收到的光子的第一集合，确定由发射机在第一时隙处通过所述光通信路径发送的第一值和第一功率电平，所述第一功率电平小于阈值功率电平；基于一个或多个接收到的光子的第二集合，确定在所述第一时隙之后的第二时隙处由发射机通过所述光通信路径发送的
所述第一值和第二功率电平，所述第二功率电平小于所述阈值功率电平；创建包括多个重复性第一值的所述第一值的重复性值的第一比特序列，所述多个第一值的计数是基于所述第一功率电平到所述计数的映射确定的，所述映射包括多个接收功率电平和所述多个重复性值的相对应的计数，其中，所述映射随着所述接收功率电平的增加而增加所述多个重复性值；创建所述第一值的重复性值的第二比特序列，所述序列包括基于所述映射和所述第二功率电平的第二计数的所述多个重复性值；将所述第一比特序列和所述第二比特序列组合成比特流；以及将所述比特流存储在存储器中。
262.在示例116中，根据示例115所述的发明主题包括：其中，确定所述第一值和所述第一功率电平包括：将一个或多个检测模型应用于所述一个或多个接收到的光子的第一集合，所述检测模型是泊松回归模型。
263.在示例117中，根据示例116所述的发明主题包括：其中，所述一个或多个检测模型中的一个检测模型被配置为：确定高于所述阈值功率电平的功率电平处的值。
264.在示例118中，根据示例115
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117所述的发明主题包括：其中，所述存储器是随机存取存储器(ram)。
265.在示例119中，根据示例115
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118所述的发明主题包括：其中，所述比特序列是二进制比特序列，并且所述重复性值是二进制值1。
266.在示例120中，根据示例115
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119所述的发明主题包括：其中，所述一个或多个接收到的光子是通过所述光通信路径接收的，所述光通信路径包括光纤。
267.示例121是至少一种机器可读介质，其包括指令，所述指令在由处理电路执行时使所述处理电路执行操作以实现示例1
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120中的任意示例。
268.示例122是一种包括用于实现示例1
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120中的任意示例的单元的装置。
269.示例123是一种用于实现示例1
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120中的任意示例的系统。
270.示例124是一种用于实现示例1
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120中的任意示例的方法。
271.如本文中所使用的，术语“或”可以以包含性或排他性的含义来解释。另外，可以为本文中描述的资源、操作或结构提供多个实例作为单个实例。另外，各种资源、操作、模块、引擎和数据存储之间的边界在某种程度上是任意的，并且在具体说明性配置的上下文中说明了特定操作。设想了功能的其他分配，并且功能的其他分配可以落入本公开内容的各个实施例的范围之内。概括地说，作为示例配置中的单独资源给出的结构和功能可以实现为组合的结构或资源。类似地，作为单独资源给出的结构和功能可以实现为单独的资源。这些和其他变化、修改、添加和改进落入由所附权利要求书表示的本公开内容的实施例的范围内。因此，应该认为本说明和附图是说明性而不是限制性的。