JP2018519699A - 第１のデータパケットから第２のデータパケットを生成するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

実施形態は、第２のネットワーク層よりも上位の第１のネットワーク層に関する情報を有する第１のヘッダ部分を含む第１のデータパケットから第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成するための方法に関する。方法は、第２のネットワーク層に関する情報を含む第２のヘッダ部分を第１のヘッダ部分に基づいて生成することと、第１のデータパケットを含むペイロード部分を生成することとを備える。方法は、第２のヘッダ部分とペイロード部分とを連結することによって、第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成することをさらに備える。

Description

本開示のいくつかの実施形態は、第１のデータパケットから第２のデータパケットを生成するための方法および装置に関する。本開示の他の実施形態は、第１のリンク部分と第２のリンク部分の間の再生型ネットワークノードのための装置に関する。

複数のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を接続するメトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）などの一部の通信ネットワークでは、１つのポイントから複数の宛先ポイントにデータが伝送される。この種の通信は、ポイントツーマルチポイント通信として知られている。通信ネットワークは、スター型またはリング型アーキテクチャで設計されることが非常に多い。スター型アーキテクチャを有する通信ネットワークでは、各ネットワークノードは、ポイントツーポイント接続によって中央ノードに接続され得る。リング型アーキテクチャを有する通信ネットワークでは、閉リングを形成するために、隣接するネットワークノードがそれぞれポイントツーポイント接続を介して接続され得る。リング型アーキテクチャの特別な実装は「開リング」であり得、これはしばしば馬蹄型アーキテクチャと呼ばれる。馬蹄型アーキテクチャを有する通信ネットワークでは、最初および最後のネットワークノード（エンドノード）が互いに直接接続されない場合があり、その結果、通信ネットワークのネットワークノードを接続するリンクが、馬蹄の形で配置され得る。

馬蹄状リンクの途中のネットワークノード間の接続、馬蹄状リンクの途中のネットワークノードと馬蹄状リンクのエンドノードとの間の接続、または馬蹄状リンクのエンドノード間の接続は、ポイントツーポイント接続であり得る。しかしながら、ポイントツーポイント接続は、特定のポイントツーポイント接続に沿った伝送のためにデータパケットなどのデータが利用可能な場合に使用され得るにすぎないので、あまり有効でない場合がある。たとえば、複数のネットワークノードにわたる伝送のためのデータの集約は不可能であろう。

一部の通信ネットワークでは、再生型ネットワークノードを第１のリンク部分および第２のリンク部分の間に設けて、第１のリンク部分により発生した信号障害を軽減し、再生された信号を第２のリンク部分に再送する。光通信の分野では、これらの再生型ネットワークノードは光通信リピータとして知られており、２つの光通信リンク部分、たとえば光ファイバの間に設けられ得る。無線通信の分野では、これらの再生型ネットワークノードは無線リレーとして知られており、これは無線周波数信号などを無線で受信し再送することができる。従来の再生型ネットワークノードは、受信された信号のデータパケットに対して、データパケットの宛先に関係なく、時間および電力のかかる前方誤り訂正（ＦＥＣ：Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を実施する。さらに、従来の再生型ネットワークノードは、完全にＦＥＣ復号されたデータパケットを評価した後でしか、データパケットを他のネットワークノードに転送するか、データパケットをドロップするかを決定することができない。これは通信ネットワークにおいて長い待ち時間と高い電力消費とを発生させ得る。したがって、改善された通信の要望が存在するであろう。

文書ＥＰ１３０３０８２Ａ２は、第１のマルチカスタマーソース位置と第２のマルチカスタマー宛先位置との間に、ＲＰＲデータ転送ネットワークを介して、透過型ＬＡＮ−ｔｏ−ＬＡＮ機能接続をセットアップする方法を開示している。

文書ＵＳ２００６／０１２７１００Ａ１では、信号を光電変換し、クロックおよびデータ情報を回復し、変換された電気信号を再増幅し、リタイミングし、再整形する３Ｒ修復を実施することによって、光信号を修復するためのシステムおよび方法が開示されている。

ＵＳ２００４／０２３４２６３Ａ１は、フォトニックバーストスイッチネットワークにおける光トランスポートユニット構造内の光制御およびデータバーストをフレーミングするためのアーキテクチャおよび方法を開示している。

ＵＳ２００９／０１４８１７０Ａ１は、偏波マルチチャネル光トランスポートシステム内のスキュー（ｓｋｅｗ）を管理するためのデバイスおよび方法を開示している。

欧州特許出願公開第１３０３０８２号明細書 米国特許出願公開第２００６／０１２７１００号明細書 米国特許出願公開第２００４／０２３４２６３号明細書 米国特許出願公開第２００９／０１４８１７０明細書

本開示の第１の態様によれば、第２のネットワーク層よりも上位の第１のネットワーク層に関する情報を有する第１のヘッダ部分を含む第１のデータパケットから第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成するための方法が提供される。方法は、第２のネットワーク層に関する情報を含む第２のヘッダ部分を第１のヘッダ部分に基づいて生成することを備える。方法は、第１のデータパケットを含むペイロード部分を生成することをさらに備える。さらに、方法は、第２のヘッダ部分とペイロード部分とを連結することによって、第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成することを備える。

いくつかの実施形態では、方法は、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分を提供するために、第１のＦＥＣ符号を使用して第２のヘッダ部分を符号化することと、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供するために、第１のＦＥＣ符号とは異なる第２のＦＥＣ符号を使用してペイロード部分を符号化することとを備える。第２のデータパケットを生成することは、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分とＦＥＣ符号化されたペイロード部分とを連結することを備える。いくつかの実施形態では、第１のＦＥＣ符号はＢｏｓｅ−Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ−Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ（ＢＣＨ）符号を含む。

いくつかの実施形態では、第２のネットワーク層は光伝送チャネルに関する物理層である。

追加的または代替的には、方法は、第１の変調方式を使用して第２のヘッダ部分を変調することと、第１の変調方式とは異なる第２の変調方式を使用してペイロード部分を変調することとを備える。

いくつかの実施形態では、第１の変調方式で表現可能なシンボルの数は、第２の変調方式で表現可能なシンボルの数より少ない。

いくつかの実施形態では、第１の変調方式は差動位相変調を含む。いくつかの実施形態では、第１の変調方式は振幅変調をさらに含む。

いくつかの実施形態では、方法は、第２のデータパケットを表す第１の信号に第１の偏波を与えることと、第２のデータパケットを表す第２の信号に、第１の偏波に直交する第２の偏波を与えることとをさらに備える。方法は、第１の信号および第２の信号を偏波分割多重化することをさらに備える。

いくつかの実施形態では、第２のヘッダ部分は、第２のネットワーク層における第２のデータパケットの宛先と、第２のネットワーク層における第２のデータパケットの発生元とに関する情報を含む。いくつかの実施形態では、第２のヘッダ部分を生成することは、第１のネットワーク層における第１のデータパケットの宛先に関する第１のヘッダ部分に与えられた情報から、第２のネットワーク層における第２のデータパケットの宛先に関する情報を導出することを備える。

本開示の第２の態様によれば、コンピュータまたはプロセッサ上で実行された場合に、上記の方法を実施するためのプログラムコードを有する、コンピュータプログラムが提供される。

本開示の第３の態様によれば、第２のネットワーク層よりも上位の第１のネットワーク層に関する情報を有する第１のヘッダ部分を含む第１のデータパケットから第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成するための装置であって、１つまたは複数の処理ユニットを備える、装置が提供される。１つまたは複数の処理ユニットは、第２のネットワーク層に関する情報を含む第２のヘッダ部分を第１のヘッダ部分に基づいて生成するように構成される。１つまたは複数の処理ユニットは、第１のデータパケットを含むペイロード部分を生成するようにさらに構成される。さらに、１つまたは複数の処理ユニットは、第２のヘッダ部分とペイロード部分とを連結することによって、第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成するように構成される。

いくつかの実施形態では、１つまたは複数の処理ユニットは、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分を提供するために、第１のＦＥＣ符号を使用して第２のヘッダ部分を符号化し、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供するために、第１のＦＥＣ符号とは異なる第２のＦＥＣ符号を使用してペイロード部分を符号化するように構成される。１つまたは複数の処理ユニットは、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分とＦＥＣ符号化されたペイロード部分とを連結することによって、第２のデータパケットを生成するようにさらに構成される。

追加的または代替的には、１つまたは複数の処理ユニットは、第１の変調方式を使用してＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分を変調し、第１の変調方式とは異なる第２の変調方式を使用してＦＥＣ符号化されたペイロード部分を変調するように構成される。１つまたは複数の処理ユニットは、変調された第２のヘッダ部分と変調されたペイロード部分とを連結することによって、第２のデータパケットを生成するようにさらに構成される。

装置および／または方法のいくつかの実施形態が、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明される。

馬蹄型アーキテクチャを有する通信ネットワークを示す図である。 第１のデータパケットから第２のデータパケットを生成するための方法の一例のフローチャートである。 データ信号の一例を示す図である。 第２のデータパケットの一例を示す図である。 コンステレーション図の一例を示す図である。 コンステレーション図の他の例を示す図である。 第１のデータパケットから第２のデータパケットを生成するための装置の一例を示す図である。 第１および第２のリンク部分の間の再生型ネットワークノードのための装置の一例を示す図である。 第１および第２のリンク部分の間の再生型ネットワークノードのための装置の他の例を示す図である。

ここで、いくつかの例示的実施形態が示された添付図面を参照して、様々な例示的実施形態がより完全に説明される。図において、線、層および／または領域の厚さは、明瞭さのために誇張されている場合がある。

したがって、例示的実施形態は様々な修正および代替の形態が可能であるが、それらの実施形態は、図に例として示されており、本明細書で詳細に説明される。しかしながら、例示的実施形態を開示された特定の形態に限定する意図はなく、むしろ、例示的実施形態は、本開示の範囲内に入る全ての修正、均等物および代替物をカバーするものであることを理解されたい。図の説明全体にわたって、同様の番号は同様のまたは類似の要素を指す。

ある要素が他の要素に「接続される」または「結合される」と称される場合、それは他の要素に直接接続もしくは結合され得、または介在要素が存在し得ることは理解されよう。対照的に、ある要素が他の要素に「直接接続される」または「直接結合される」と称される場合、介在要素は存在しない。要素間の関係を記述するために使用される他の語も同様に解釈されるべきである（たとえば、「の間に」と「の間に直接」、「隣接して」と「直接隣接して」、など）。

本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのものにすぎず、例示的実施形態を限定するものではない。本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が明確に別途示さない限り、複数形も含むものとする。「備える」、「備えている」、「含む」および／または「含んでいる」という用語は、本明細書で使用される場合、記載された特徴、整数、ステップ、動作、要素および／または構成要素の存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素および／またはそれらのグループの存在または追加を排除するものではないことはさらに理解されよう。

別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、例示的実施形態が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同一の意味を有する。一般的に使用される辞書に定義された用語などの用語は、関連技術の文脈におけるそれらの意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、理想化されたまたは過度に形式的な意味で、本明細書で明示的にそのように定義されていない限り解釈されないことはさらに理解されよう。

図１は、馬蹄型アーキテクチャを有する通信ネットワーク１００を示す。通信ネットワーク１００は、たとえば、ＭＡＮとすることができる。

第１のネットワークノード１１０−１、１１０−２は、通信ネットワーク１００をネットワーク１９９に接続する。ネットワーク１９９は、たとえば、インターネット、サービスネットワーク、またはサービスプロバイダのデータクラウドを備えることができる。第１のネットワークノード１１０−１、１１０−２は、たとえばルーティングデバイスを備えることができる。ルーティングデバイスは、異なるネットワーク間でデータパケットを転送することができる。第１のネットワークノード１１０−１、１１０−２は、たとえば、サービスプロバイダのデータセンターに配置され得る。

通信ネットワーク１００は、第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４、．．．、１２０−ｎをさらに備える。第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４は、第１のネットワークノード１１０−１、１１０−２を接続するリンク１０１に沿って配置される。リンク１０１は、たとえば、光ファイバ、有線回線または無線リンクを備えることができる。リンク１０１は、図１に示されるように馬蹄型アーキテクチャで提供され得る。

第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４は、それぞれリンク接続１０２、１０３、１０４、１０５を介してリンク１０１に接続される。第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４は、複数のアクセスネットワーク１３０、１４０、１５０、１６０を通信ネットワーク１００に接続する。アクセスネットワーク１３０、１４０、１５０、１６０は、加入者をその直近のサービスプロバイダに接続するネットワークとすることができる。たとえば、アクセスネットワーク１３０、１４０、１５０、１６０は、（ローカル）デジタル加入者線（ＤＳＬ）ネットワーク、モバイル通信ネットワーク、ギガビットパッシブ光ネットワーク（ＧＰＯＮ）、または光ネットワークを備えることができる。第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４は、ルーティングデバイスを備えることができる。第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４は、たとえば、第１のネットワークノード１１０−１、１１０−２から離れて配置され得る。したがって、第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４は、アクセスネットワーク１３０、１４０、１５０、１６０をネットワーク１９９にリンク１０１を介して接続することを可能にし得る。

２つのそれぞれの第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４の間の接続、たとえば第２のネットワークノード１２０−２と１２０−３との間の接続は、従来はポイントツーポイント接続である。さらに、第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４のうちの１つと、第１のネットワークノード１１０−１、１１０−２のうちの１つとの間の接続、たとえば、第２のネットワークノード１２０−１と第１のネットワークノード１１０−１との間の接続は、従来はポイントツーポイント接続である。また、第１のネットワークノード１１０−１と１１０−２との間の接続は、従来はポイントツーポイント接続である。

ポイントツーポイント接続ごとに、別々の波長が、それぞれのネットワークノード間の光接続に従来使用されている。すなわち、異なる波長を有する複数の光信号が光リンク１０１に沿って伝送される。ペイロードが伝送されない場合、ダミー負荷が光リンク１０１に沿って各ポイントツーポイント接続によって伝送される。したがって、光リンク１０１に沿ったかなりの量のネットワークトラフィックがダミートラフィックであり得る。

異なる第１および／または第２のネットワークノードに対するペイロードの集約は、特定のネットワークノードにデータを伝送するために別々の波長が使用されるので不可能である。

換言すれば、メトロネットワークにおいて１つのポイントから複数の宛先にデータが伝送される。典型的には、スター型またはリング型のアーキテクチャが適用される。より最近のアーキテクチャでは、全てのクライアントが馬蹄状のファイバ経路に沿って配置される図１の馬蹄の概念が提案されているが、個々の接続はポイントツーポイント接続として構築される。これらの個々の接続はそれぞれ、全ての第２のネットワークノード間の接続、全ての第２のネットワークノードと第１のネットワークノードとの間の接続、および第１のネットワークノード間の接続である。パケット伝送を目的とするネットワークでは、単純なポイントツーポイント接続は、パケットが伝送に利用可能である場合にのみ各接続が使用されるので、あまり有効でない。ある方向に沿った伝送対象トラフィックの集約は不可能である。

バスアーキテクチャ、すなわち、共通の伝送経路に沿って複数のノード間でデータを転送するネットワークが、馬蹄状のネットワーク１００の効率を高めるために実装され得る。第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４は、たとえば、再生型ネットワークノードとして実装され得る。たとえば、第２のネットワークノード１２０−１は、第１のネットワークノード１１０−１から光リンク１０１を介して信号を受信し、第１のネットワークノード１１０−１と第２のネットワークノード１２０−１との間で光リンク１０１によって発生した信号障害を軽減することができる。第２のネットワークノード１２０−１は、再生された信号をアクセスネットワーク１３０に転送するか、または光リンク１０１を介して他の第２のネットワークノード１２０−２、１２０−２、１２０−４もしくは他の第１のネットワークノード１１０−２に転送することができる。しかしながら、従来の再生型ネットワークノードは、受信された信号のデータパケットまたは他の任意のデータユニットに対して、データパケットの宛先に関係なく、時間および電力のかかるＦＥＣを実施する。さらに、従来の再生型ネットワークノードは、完全にＦＥＣ復号されたデータパケットを評価した後でしか、データパケットを他のネットワークノードに転送するか、データパケットをドロップするかを決定することができない。これは通信ネットワークにおいて長い待ち時間と高い電力消費とを発生させ得る。

本開示内に記載された例は、ネットワーク内の改善されたデータ伝送を提供することができる。

図２は、第２のネットワーク層よりも上位の第１のネットワーク層に関する情報を有する第１のヘッダ部分を含む第１のデータパケットから第２のネットワーク層の第２のデータパケットを生成するための方法の一例のフローチャートを示す。

本開示におけるネットワーク層は、１つまたは複数の抽象化されたネットワーク層に分割することによって通信システムまたは通信ネットワークの内部機能を特徴付ける論理層として理解され得る。層は、その上の層にサービスすることができ、その下の層によってサービスされ得る。１つの層における２つのインスタンスは、その層での水平接続によって接続され得る。第１のネットワーク層は第２のネットワーク層よりも上位であり、たとえば、第２のネットワーク層は第１のネットワーク層にサービスする。いくつかの実施形態では、第１のネットワーク層および第２のネットワーク層は、オープンシステムインターコネクション（ＯＳＩ）モデルによるネットワーク層とすることができる。図１に示された通信ネットワーク１００に関して、第１のネットワーク層は、たとえば、アクセスネットワーク１３０、１４０、１５０、１６０の１つに関するネットワーク層、または、通信アクセスネットワーク１３０、１４０、１５０、１６０と、それぞれの第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４とに関するネットワーク層とすることができる。さらに、第２のネットワーク層は、たとえば、第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４および／または第１のネットワークノード１１０−１、１１０−２のうちの１つまたは複数の間の光伝送チャネル、有線伝送チャネル、または無線伝送チャネルに関する物理層とすることができる。

方法は、第２のネットワーク層に関する情報を含む第２のヘッダ部分を第１のヘッダ部分に基づいて生成すること２００を備える。方法は、第１のデータパケットを含むペイロード部分を生成すること２０２をさらに備える。さらに、方法は、第２のヘッダ部分とペイロード部分とを連結することによって、第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成すること２０４を備える。第２のデータパケットおよび／または第１のデータパケットの長さ、たとえば第２のデータおよび／または第１のデータパケットを表すビット数は固定または可変とすることができる。

方法は、図１に示された第１のネットワークノード１１０または第２のネットワークノード１２０などによって、従来のデータ構造と比較して少ない労力で評価され得る第２のデータパケットを提供することを可能にし得る。第２のネットワーク層に関する情報は、第１のヘッダ部分に与えられた第１のネットワーク層に関する情報に基づく。したがって、受信ネットワークノードは、たとえば、第２のデータパケットを伝送するために実際に必要とされる情報のみを評価することができる。さらに、第２のネットワーク層に必要でない情報は、第２のヘッダ部分において省略され得る。たとえば、リンク１０１が光伝送リンクである場合、第２のヘッダ部分は、光伝送リンクに沿った伝送に必要な情報のみを含む光ヘッダとすることができる。したがって、コンパクトな第２のヘッダ部分が提供され得、これは受信ネットワークノードによって時間および電力効率の良い方法で評価され得る。

たとえば、方法は、図１に示された第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４および／または第１のネットワークノード１１０−１、１１０−２のうちの１つまたは複数によって実施され得る。たとえば、第２のネットワークノード１２０−１は、アクセスネットワーク１３０からデータパケットを受信することができる。データパケットは、ヘッダ部分およびペイロード部分を含むことができる。データパケットは、たとえば、アクセスネットワーク１６０内のノード宛てとすることができる。したがって、ヘッダ部分は、たとえば、パケットの宛先としてアクセスネットワーク１６０を示す宛先情報を含むことができる。たとえば、ヘッダ部分は、その宛先の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを示すことができる。さらに、ヘッダ部分は、たとえば、アクセスネットワーク１６０内での伝送に関するさらなる情報、またはアクセスネットワーク１３０内のその発生元ネットワークノードに関する情報を含むことができる。データパケットは、第２のネットワークノード１２０−１および他の第２のネットワークノード１２０−４を介してアクセスネットワーク１６０に転送され得る。第２のネットワークノード１２０−１および１２０−４を介した伝送を容易にするために、第２のデータパケットが、本明細書に記載の態様の１つに従って生成され得る。データパケットは第２のデータパケットのペイロード部分に含まれ得、第２のデータパケットの第２のヘッダが生成され得る。第２のヘッダは、たとえば、第２のネットワークノード１２０−１から他の第２のネットワーク１２０−４にリンク１０１を介して第２のデータパケットを伝送するために必要な情報のみを含むことができる。これらの情報は、データパケットのヘッダ部分に与えられた情報に基づく。たとえば、データパケットのヘッダ部分に与えられたＭＡＣアドレスは、第２のネットワークノード１２０−４のローカルバスアドレスに変換され得、これは、第２のネットワークノード１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４および第１のネットワークノード１１０−１、１１０−２を接続する馬蹄状リンク１０１に沿ったネットワークノードを示すために使用されるものである。したがって、第２のデータパケットは、第２のネットワークノード１２０−１から他の第２のネットワークノード１２０−４にリンク１０１を介して伝送され得る。第２のネットワーク１２０−１と第２のネットワーク１２０−４との間の第２のネットワークノード１２０−２、１２０−３は、たとえば、パケットを転送するかドロップするかを決定するために、第２のデータパケットの第２のヘッダ部分に与えられた情報を評価することができる。第２のヘッダ部分が第２のネットワークノード１２０−４を宛先として示すローカルバスアドレスを含むので、第２のネットワークノード１２０−２および１２０−３は、第２のヘッダ部分を評価するだけで、第２のデータパケットを転送することを決定することができる。他の第２のネットワークノード１２０−４は、第２のデータパケットをドロップし、たとえば第２のデータパケットに含まれるデータパケットをアクセスネットワーク１６０に伝送することを決定することができる。したがって、第２のデータパケットを受信したネットワークノードは、第２のヘッダ部分に与えられた情報を評価するだけで、第２のデータパケットを処理することができ得る。実際に使用される伝送チャネルなどに関する情報のみを提供することによって、コンパクトなヘッダが提供され得る。したがって、受信ネットワークノードは、伝送チャネルに関する情報を評価するだけでよいので、評価のための処理時間は短くなり得る。

上記に示されたように、第２のネットワーク層は物理層とすることができる。物理層は、光伝送チャネル、無線伝送チャネル、または有線伝送チャネルに関し得る。第２のヘッダ部分は、いくつかの実施形態では、受信ネットワークノードによって評価され得る物理層に関する情報を含む。したがって、受信ネットワークノードは、第２のデータパケットの伝送に使用される物理層に関する情報のみを評価することができる。第２のネットワーク層よりも上位の第１のネットワーク層に関するさらなる情報は、受信ネットワークノードによって評価されなくてもよい。たとえば、第２のヘッダ部分は、第２のデータパケットの宛先に関する情報を含むことができ、その結果、受信ネットワークノードは、たとえば、第２のデータパケットを転送するか、第２のデータパケットをドロップするかを決定することができる。したがって、コンパクトな第２のヘッダ部分が提供され得、これは受信ネットワークノードによって時間および電力効率の良い方法で評価され得る。

任意選択により、第２のヘッダ部分を生成すること２００は、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分を提供するために、第１のＦＥＣ符号を使用して第２のヘッダ部分を符号化すること２００−１をさらに備えることができる。ペイロード部分を生成すること２０２は、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供するために、第１のＦＥＣ符号とは異なる第２のＦＥＣ符号を使用してペイロード部分を符号化すること２０２−１を任意選択によりさらに備えることができる。第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成すること２０４は、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分とＦＥＣ符号化されたペイロード部分とを連結することを備えることができる。

たとえば、ブロック符号、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号、畳み込み符号またはターボ符号が、第２のヘッダ部分および／またはペイロード部分を符号化するために使用され得る。符号化された第２のヘッダ部分および符号化されたペイロード部分は、１つまたは複数の符号化されたシンボルを含むことができる。シンボルは、整数の数のビットを表すパルスであり得る。第２のヘッダ部分およびペイロード部分を符号化することは、第２のデータパケットの受信機が、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分および／またはＦＥＣ符号化されたペイロード部分の誤りを検出し、データパケットを再送せずにこれらの誤りを訂正することを可能にし得る。

第２のヘッダ部分を符号化するための第１のＦＥＣ符号と、ペイロード部分を符号化するための第２のＦＥＣ符号とを使用することは、たとえば、第２のデータパケットを伝送するための伝送チャネルまたは第２のデータパケットを受信する受信機によって決定される条件に符号化を適応させることを可能にし得る。

たとえば、第１のＦＥＣ符号は、高速ＦＥＣ復号の能力を有する符号とすることができる。したがって、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分は、第２のデータパケットを受信した受信機において迅速に復号され得、復号された第２のヘッダ部分に与えられる情報は、受信機による第２のデータパケットのさらなる処理のために迅速に利用可能となり得る。したがって、高速ＦＥＣ復号の能力を有する符号を使用することは、ネットワークシステムにおける待ち時間を削減することを可能にし得る。いくつかの実施形態では、第１のＦＥＣ符号は、Ｂｏｓｅ−Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ−Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ（ＢＣＨ）符号を含むことができる。

たとえば、第２のＦＥＣ符号は、高い符号化利得を提供する符号、すなわち、符号化されていない信号と比較して、所与のビット誤り率（ＢＥＲ：Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）に到達するためにより低い信号対雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を必要とする信号を提供する符号とすることができる。高い符号化利得を有する符号を使用することは、受信機がＦＥＣ符号化されたペイロード部分の誤りを検出し、これらの誤りを訂正することを可能にし得る。

任意選択により、第２のヘッダ部分を生成すること２００は、第１の変調方式を使用して第２のヘッダ部分を変調すること２００−２をさらに備えることができる。第２のヘッダ部分を生成すること２０２は、第１の変調方式とは異なる第２の変調方式を使用してペイロード部分を変調すること２０２−２を任意選択により備えることができる。第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成すること２０４は、変調された第２のヘッダ部分と変調されたペイロード部分とを連結することを備えることができる。

第２のヘッダ部分を変調するために第１の変調方式と、ペイロード部分を変調するための第２の変調方式とを使用することは、たとえば、第２のデータパケットを伝送するための伝送チャネル、または第２のデータパケットを受信する受信機によって決定される条件に変調を適応させることを可能にし得る。

たとえば、第１の変調方式は、高速復調の能力を有する変調方式とすることができる。したがって、変調された第２のヘッダ部分は、第２のデータパケットを受信した受信機において迅速に復調され得、復調された第２のヘッダ部分に与えられる情報は、受信機による第２のデータパケットのさらなる処理のために迅速に利用可能となり得る。したがって、高速復調の能力を有する変調方式を使用することは、ネットワークシステムにおける待ち時間を削減することを可能にし得る。

たとえば、第１の変調方式は、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）変調、たとえば４値ＡＳＫ（４−ＡＳＫ）変調、直交振幅変調（ＱＡＭ）、たとえば８ＱＡＭを含むことができる。いくつかの実施形態では、第１の変調方式は差動位相変調を含むことができ、すなわち、位相情報が、連続するサンプルまたはシンボルの位相の差として符号化され得る。たとえば、差動位相シフトキーイング（ＤＰＳＫ）、たとえば、差動４位相シフトキーイング（ＤＱＰＳＫ）または差動２位相シフトキーイング（ＤＢＰＳＫ）が、第１の変調方式に使用され得る。いくつかの実施形態では、ハイブリッド変調方式が使用され得、たとえば、信号は、振幅が変調され、位相が差動変調され得る。

たとえば、第２の変調方式は、４位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）、ＱＡＭ、たとえば、１６ＱＡＭもしくは３２ＱＡＭ、または他の変調方式を含むことができる。

いくつかの実施形態では、第１の変調方式で表現可能なシンボルの数は、第２の変調方式で表現可能なシンボルの数より少なくすることができる。したがって、第１の変調方式の複雑性または次数は、第２の変調方式の複雑性または次数よりも低くすることができる。変調方式のより低い複雑性または次数は、第２のデータパケットを搬送する信号の所与のＳＮＲに対するＢＥＲを低減することを可能にし得る。したがって、第２のデータパケットを受信する受信機におけるＢＥＲは、変調されたペイロード部分よりも変調された第２のヘッダ部分の方が低くなり得る。低いＢＥＲは、第２のヘッダ部分の容易な誤り訂正を可能にし得るので、受信機における第２のヘッダ部分の処理時間を削減することを可能にし得る。

いくつかの実施形態では、方法は、第２のヘッダ部分を符号化すること２００−１、およびペイロード部分を符号化すること２０２−１、ならびにＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分を変調すること２００−２、およびＦＥＣ符号化されたペイロード部分を変調すること２０２−２を備えることができる。第２のペイロード部分についての第１のＦＥＣ符号および第１の変調方式は、たとえば、変調されたＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分が、第２のデータパケットを受信した受信機によって迅速に復調され復号されるように選択され得る。第２のペイロード部分についての第２のＦＥＣ符号および第２の変調方式は、たとえば、変調されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分が、たとえば第２のデータパケットを伝送するための伝送チャネルに関する誤りから高度に保護されるように選択され得る。

第２のネットワーク層は、いくつかの実施形態では、光伝送チャネルなどに関する物理層とすることができる。たとえば、第２のネットワーク層は、図１に示されたリンク１０１などの光伝送リンクを備えることができる。したがって、方法は、第２のデータパケットを表す第１の信号に第１の偏波を与えること２０６と、第２のデータパケットを表す第２の信号に、第１の偏波に直交する第２の偏波を与えること２０８とを任意選択によりさらに備えることができる。方法は、第１の信号および第２の信号を偏波分割多重化すること２１０をさらに備えることができる。偏波分割多重化された信号は、伝送のために、図１に示されたリンク１０１などの物理層に提供され得る。２つの偏波を使用することは、多重化された信号を受信した受信機において伝送チャネルに関する信号障害を補償することを可能にし得る。

いくつかの実施形態では、第２のヘッダ部分は、第２のネットワーク層における第２のデータパケットの宛先と、第２のネットワーク層における第２のデータパケットの発生元とに関する情報を含む。したがって、第２のヘッダ部分を生成すること２００は、第１のネットワーク層における第１のデータパケットの宛先に関する第１のヘッダ部分に与えられた情報から、第２のネットワーク層における第２のデータパケットの宛先に関する情報を導出すること２００−３を備えることができる。たとえば、第１のネットワーク層の宛先情報に関連付けられた第２のネットワーク層の宛先情報を含むルックアップテーブルが使用され得る。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の演算命令が、第１のネットワーク層の宛先から第２のネットワーク層の宛先情報を導出するために使用され得る。したがって、第２のネットワーク層の発生元情報は、第１のネットワーク層の発生元情報から導出され得る。第２のネットワーク層の宛先情報は、たとえば、第２のデータパケットを受信したネットワークノードによって、第２のデータパケットを他のネットワークノードに転送するか、第２のデータパケットをドロップするかを決定するために使用され得る。たとえば、第２のネットワーク層の発生元情報は、ネットワークノードによって、発生元−宛先トラフィック関係を導出するために使用され得、その結果、ネットワークノードは、たとえば、自身のデータパケットを送信するために利用可能なタイムスロットを予測することができる。

図１に示された通信ネットワーク１００に関して、たとえば第２のネットワークノード１２０−１は、アクセスネットワーク１３０からデータパケットを受信して、たとえばアクセスネットワーク１６０に送信することができる。第２のネットワークノード１２０−１は、本明細書に記載の態様に従って、アクセスネットワーク１３０から受信されたデータパケットを含む第２のデータパケットを生成することができる。第２のデータパケットの第２のヘッダ部分は、たとえば、他の第２のネットワークノード１２０−４を示す宛先情報と、第２のネットワークノード１２０−１を示す発生元情報とを含むことができる。第２のネットワークノード１２０−１は、たとえば、データパケットの宛先を示すＭＡＣアドレスを、他の第２のネットワークノード１２０−４のローカルバスアドレスに変換するためのルックアップテーブルなどを含むことができる。代替的には、第２のネットワークノード１２０−１は、たとえば、１つまたは複数の事前定義された規則に従って、データパケットのヘッダに与えられたＭＡＣアドレスから他の第２のネットワークノード１２０−４のローカルバスアドレスを導出するための１つまたは複数の処理ユニットを備えることができる。したがって、第２のネットワークノード１２０−１は、第２のデータパケットの宛先として他の第２のネットワークノード１２０−４を示す第２のヘッダ部分を有する第２のデータパケットを生成することができる。したがって、他のネットワークノード１２０−４および馬蹄状リンク１０１に沿った他の任意のネットワークノードは、第２のヘッダ部分に与えられたローカルバスアドレスを評価するだけで、第２のデータパケットをドロップするか転送するかを決定することができ得る。

第１のデータパケットから第２のデータパケットを生成するための方法の例が、図１に示されたバスアーキテクチャに関連して上記に記載されている。しかしながら、提案された概念は、バスアーキテクチャに限定されるものではない。提案された概念は、他のネットワークトポロジ、たとえば、リング型アーキテクチャまたはメッシュアーキテクチャにも使用され得る。

第１のデータパケットから第２のデータパケットを生成するための方法の例は、提案された概念の１つまたは複数の態様、あるいは下記の１つまたは複数の例に対応する１つまたは複数の追加の任意選択の特徴を備えることができる。

信号の一例３００が図３に示されている。信号３００は、少なくとも１つの第２のデータパケット３１０、３２０、３３０を含む。第２のデータパケット３１０、３２０、３３０は、第２のヘッダ部分３１０−１、３２０−１、３３０−１と、ペイロード部分３１０−２、３２０−２、３３０−２とを含むことができる。第２のデータパケット３１０、３２０、３００は、上記または下記の方法の１つに従って生成され得る。第２のデータパケット３１０、３２０、３３０は、信号３００内で直列に配置され得る。また、第２のデータパケット３１０、３２０、３３０は、同期してサンプリングされ得、すなわち、第２のデータパケット３１０、３２０、３３０は固定長を有し得る。たとえば、第２のヘッダ部分３１０−１、３２０−１、３３０−１は、ｎ個のシンボルの固定長を有し得、ペイロード部分３１０−２、３２０−２、３３０−２は、ｍ個のシンボルの固定長を有し得、ここでｎおよびｍは整数である。

図４は、第２のデータパケットの一例４００を示す。第２のデータパケット４００は、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分４１０と、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分４２０とを含む。

ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分４１０は、第２のヘッダ部分４１１と、第２のヘッダ部分４１１のＦＥＣ関連部分４１２とを含むことができる。ＦＥＣ関連部分４１２は、第１のＦＥＣ符号を使用して第２のヘッダ部分４１１から生成され得る。たとえば、ＦＥＣ関連部分４１２は、第２のヘッダ部分４１１の冗長部分および／またはパリティビットを含むことができる。第２のヘッダ部分４１１は、第２のネットワーク層に関する情報を含む。

ＦＥＣ符号化されたペイロード部分４１０は、第１のデータパケット４３０と、第１のデータパケット４３０のＦＥＣ関連部分４２３とを含むことができる。第１のデータパケット４３０は、第１のヘッダ部分４２１と第１ペイロード部分４２２とを含むことができる。たとえば、第１のデータパケット４３０は、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）の定義８０２．３−２０１２に従うイーサネット（登録商標）パケットとすることができる。第１のヘッダ部分４２１は、第１のネットワーク層に関する情報を含む。第２のヘッダ部分に与えられた第２のネットワーク層に関する情報は、第１のヘッダ部分に与えられた第１のネットワーク層に関する情報に基づく。たとえば、第２のネットワーク層は、たとえば、図１に示されたリンク１０１によって示された光伝送チャネルに関する物理層であり、第２のヘッダ部分の情報は物理層に関するものであり、たとえば、第２のヘッダ部分は、図１に示されたリンク１０１に沿った第２のデータパケットの宛先のローカルバスアドレスを含む。

たとえば、転送対象データは、宛先およびその他の情報を含むヘッダを有するパケットまたはコンテナとすることができる。パケットは直列に連結され、同期してサンプリングされ得る。パケットまたはコンテナは、１つまたは複数のイーサネットパケットあるいは他のパケットタイプを含むことができる。パケット（たとえば、イーサネットパケット）は、従来は長さが無視できないヘッダを先頭とし得る。したがって、たとえば、光伝送ネットワーク用の光ヘッダであり得る第２のヘッダ部分（ＯＨ）が、パケットまたはコンテナに追加され得る。第２のヘッダは、いくつかの実施形態では、物理トランスポート層での伝送に必要な情報、たとえば、光学層に必要な情報のみを保持することができる。ペイロードは、いくつかの実施形態では、高利得の誤り訂正技法、たとえばＦＥＣ符号化によって、誤りから高度に保護され得る。ペイロードの復号はより長い時間を必要とし得、その時間中に、パケットが中に格納される必要があり得る。したがって、各パケットの初期ヘッダ情報は、しばらくの間利用不可能であり得る。第２のヘッダ部分、たとえば、光伝送ネットワーク用の光ヘッダは、高速ヘッダ処理を可能にし得る。いくつかの実施形態では、ヘッダ部分は、高速信号処理、たとえばヘッダ部分の高速復調の能力を有する変調方式を使用して変調され得る。第２のヘッダ部分は、高速ＦＥＣ復号の能力を有するＦＥＣ符号を使用してＦＥＣ符号化され得る。また、ヘッダ部分の長さ、たとえば、第２のヘッダ部分に含まれるシンボルまたはビットの数は、いくつかの実施形態では、制限され得る。ペイロード変調については、たとえば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、および他のフォーマットを含む従来の二重偏波技法が使用され得る。

図５は、第１の変調方式のコンステレーション図の一例５００を示す。コンステレーション図は、複素平面内で所与の変調方式によって選択され得る可能なシンボルを表す。横軸は実軸を表し、これは同相軸とも呼ばれる。縦軸は虚軸を表し、これは直交軸とも呼ばれる。コンステレーション図は、複数のコンステレーション点５１０、５２０、５３０、５４０を含む。これらは、変調アルファベットを含む変調シンボルのセットを表すことができる。たとえば、コンステレーション点５１０、５２０、５３０、５４０は、４−ＡＳＫ変調方式のコンステレーション点を表すことができる。

図６は、第１の変調方式のコンステレーション図の他の例６００を示す。コンステレーション図５００に関して、横軸は同相軸を表し、縦軸は直交軸を表す。たとえば、複数のコンステレーション点６１０、６２０、６３０、６４０、６５０、６６０、６７０、６８０は、８ＱＡＭ変調方式のコンステレーション点を表すことができ、ここで各シンボルは３ビットで表される。

しかしながら、第１の変調は、図５および図６に示された変調方式の例に限定されるものではない。ＤＢＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫおよびその他などのさらなる変調方式が、第１の変調方式として使用され得る。

図７は、第２のネットワーク層よりも上位の第１のネットワーク層に関する情報を有する第１のヘッダ部分を含む第１のデータパケットから第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成するための装置の一例７００を示す。装置７００は、少なくとも１つの処理ユニット７１０を備える。処理ユニット７１０は少なくとも、第２のネットワーク層に関する情報を含む第２のヘッダ部分を第１のヘッダ部分に基づいて生成する。さらに、処理ユニット７１０は、第１のデータパケットを含むペイロード部分を生成する。処理ユニット７１０はさらに、第２のヘッダ部分とペイロード部分とを連結することによって、第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成する。いくつかの例では、装置７００は、入力リンク部分７２０を介して第１のデータパケットが提供され得る。装置７００は、いくつかの例では、第２のデータパケットを出力リンク部分７３０に提供することができる。出力リンク部分７３０は、たとえば、第２のネットワーク層に関するものであり得る。たとえば、出力リンク部分７３０は、光伝送チャネル、無線伝送チャネルまたは有線伝送チャネルの一部とすることができる。

いくつかの実施形態では、処理ユニット７１０は、第１のＦＥＣ符号を使用して第２のヘッダ部分を符号化することによって、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分を提供することができる。処理ユニットはさらに、第１のＦＥＣ符号とは異なる第２のＦＥＣ符号を使用してペイロード部分を符号化することによって、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供することができる。したがって、第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成することは、いくつかの実施形態では、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分とＦＥＣ符号化されたペイロード部分とを連結することを備えることができる。

いくつかの実施形態では、処理ユニット７１０は、第１の変調方式を使用して第２のヘッダ部分を変調し、第１の変調方式とは異なる第２の変調方式を使用してペイロード部分を変調することができる。したがって、第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成することは、いくつかの実施形態では、変調された第２のヘッダ部分と変調されたペイロード部分とを連結することを備えることができる。

いくつかの実施形態では、処理ユニット７１０は、第２のヘッダ部分およびペイロード部分をＦＥＣ符号化するだけでなく、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分およびＦＥＣ符号化されたペイロード部分を変調することができる。第２のペイロード部分についての第１のＦＥＣ符号および第１の変調方式は、たとえば、変調されたＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分が、第２のデータパケットを受信した受信機によって迅速に復調され復号されるように選択され得る。第２のペイロード部分についての第２のＦＥＣ符号および第２の変調方式は、たとえば、変調されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分が、たとえば第２のデータパケットを伝送する伝送チャネルに関する誤りから高度に保護されるように選択され得る。

第１のデータパケットから第２のデータパケットを生成するための装置の例７００は、提案された概念の１つまたは複数の態様、あるいは上記または下記の１つまたは複数の例に対応する１つまたは複数の追加の任意選択の特徴を備えることができる。

図８は、第１および第２のリンク部分８９８、８９９の間の再生型ネットワークノード８５０のための装置の一例８００を示す。第１のリンク部分８９８および第２のリンク部分８９９は、第２のネットワーク層に関する。第２のネットワーク層は、たとえば、物理層とすることができ、したがって第１のリンク部分８９８および第２のリンク部分は、たとえば、光伝送チャネル、無線伝送チャネルまたは有線伝送チャネルの一部とすることができる。

装置は入力８１０を備える。入力８１０は、第１のリンク部分８９８からの信号を受信する。入力８１０は、モジュール内、モジュール間、または異なるエンティティのモジュール間で、指定された符号に従う（ビット）値であり得る情報を受信するためのインターフェースに対応することができる。信号は、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分およびＦＥＣ符号化されたペイロード部分を有するデータパケットを含む。ＦＥＣ符号化されたペイロード部分は、第１のネットワーク層に関する情報を有する第１のヘッダ部分を含む第１のデータパケットを含む。第２のヘッダ部分は、第１のヘッダ部分に与えられた情報に基づいて、第２のネットワーク層に関する情報を含む。ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分は、第１のＦＥＣ符号を使用して符号化され得、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分は、第２のＦＥＣ符号を使用して符号化され得る。信号は、たとえば、図３に示された信号の例３００と同様のものとすることができる。たとえば、信号に含まれる１つまたは複数の第２のデータパケットは、提案された概念の１つまたは複数の態様、あるいは上記または下記の１つまたは複数の例に従って生成され得る。

入力８１０において受信された信号は、第１のリンク部分８９８によって障害し得る。たとえば、信号の元の波形は、第１のリンク部分８９８の誤りまたは特性によって障害し得る。第１のリンク部分８９８は、有線または無線リンクとすることができる。すなわち、第１のリンク部分８９８は、たとえば、無線周波数リンク、電線リンクまたは光リンクとすることができる。たとえば、第１のリンク部分８９８は、光ファイバとすることができる。光ファイバは、線形および非線形の障害を信号に発生させ得る。

線形障害は、たとえば、減衰、波長分散または偏波モード分散を含み得る。減衰は、信号がファイバを伝播するにつれて、信号強度の衰弱、光パワーの損失を発生させ得る。光ファイバの減衰は、散乱および吸収である内因性因子と、および製造工程からの応力、環境的および物理的曲げを含む外因性因子とによって発生し得る。データを表す光パルスは、確定したスペクトル幅を有する。光ファイバ内の波長分散によって、異なる波長が異なる速度で伝播し、パルスの広がりを引き起こし得る。パルスの広がりは、隣接するパルスが重なった場合にシンボル間干渉を生じさせ、これは伝送されたビットの回復に誤りを発生させ得る。偏波モード分散は、通常は同一の速度で進行する導波路内の２つの異なる偏光が、ランダムな不完全性および非対称性により異なる速度で進行して、光パルスのランダムな広がりを発生させるモード分散の一形態である。

非線形障害は、たとえば、自己位相変調または誘導ブリルアン散乱を含み得る。自己位相変調は、光と物質の相互作用の非線形光学効果である。超短光パルスは、媒体中を進行するときに、光カー効果によって媒体の屈折率を変化させ得る。この屈折率の変化は、パルスの位相シフトを生じさせて、パルスの周波数スペクトルの変化をもたらし得る。光ファイバ内を進行する強いビームの場合、ビーム自体の電場の変化が、電歪または放射圧によって媒体内に音響振動を発生させ得る。ビームは、通常は入射ビームと反対の方向に、これらの振動からブリルアン散乱を受け得る。結果として、より短い波長はより長い波長を、それらを枯渇させる（ｄｅｐｌｅｔｅ）ことによって増幅し得る。同一の物理的効果に基づくさらなる非線形劣化は、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）システムにおける周囲のチャネルによって生じ得る。

装置８００は、信号再生ユニット８２０を備える。信号再生ユニット８２０は、第１のリンク部分８９８の信号障害を軽減して、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供する。たとえば、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分が、電気信号として信号再生ユニット８２０に入力され得、信号再生ユニット８２０は、電気信号を処理して、第１のリンク部分８９８の障害を補償することができる。

たとえば、信号再生ユニット８２０は、ＦＩＲフィルタまたは最小二乗平均適応フィルタなどを使用して波長分散を補償することができる。また、信号再生ユニット８２０は、信号再生ユニット８２０に入力された信号の統計を使用するブラインドチャネル推定技法などを使用してチャネル推定を実施することができる。信号再生ユニット８２０はいくつかの実施形態ではさらに、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分を偏波多重分離することができる。信号再生ユニット８２０は、たとえば、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分の周波数オフセットを推定し、推定された周波数オフセットに対してＦＥＣ符号化されたペイロード部分を補正することができる。さらに、信号再生ユニット８２０は、局部発振器などを使用して、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分の位相オフセットを推定することができる。信号再生ユニット８２０は、推定された位相オフセットを使用して、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分の位相を回復することができる。

さらに、信号再生ユニット８２０は、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分を増幅して、第１のリンク部分８９８に関する減衰を補償することができる。信号再生ユニット８２０はさらに、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分をリタイミングすることができ、すなわち、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分は新たなタイミングが提供され、これはタイミング回復処理で推定されるかまたはクロックによって提供され得る。

信号再生ユニット８２０は、第１のリンク部分８９８の障害の全てまたは少なくとも一部を補償または軽減することができる。信号再生ユニット８２０は、データパケットのＦＥＣ符号化されたペイロード部分をＦＥＣ復号することなく、信号障害を軽減する。

信号再生ユニット８２０は、任意選択により、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分における第１のリンク部分８９８の信号障害を軽減して、再生された第２のヘッダ部分を提供することができる。信号再生ユニット８２０は、任意選択により、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分および／またはＦＥＣ符号化されたペイロード部分を復調することができる。

装置８００は、処理ユニット８３０をさらに備える。第２のデータパケットの（再生された）ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分および再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分が、処理ユニット８３０に提供される。処理ユニット８３０は、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分を復号して、復号された第２のヘッダ部分を提供する。処理ユニット８３０は、復号された第２のヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出する。さらに、処理ユニット８３０は、復号された第２のヘッダ部分に与えられた宛先情報を使用して、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分が転送される要素を決定する。

第２のデータパケットの宛先が再生型ネットワークノード８５０であることを抽出された宛先情報が示す場合、処理ユニット８３０は、第２のデータパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を、再生型ネットワークノード８５０の復号ユニット８５１に転送する。復号ユニット８５１は、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分をＦＥＣ復号することができる。そうでなければ、処理ユニット８３０は、第２のデータパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を第２のリンク部分８９９に転送する。任意選択により、処理ユニット８３０はさらに、データパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分に関するヘッダ部分を第２のリンク部分８９９に転送することができる。したがって、（再生された）第２のヘッダ部分と再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分とを含むデータパケットが、第２のリンク部分８９９に提供され得る。

装置８００は、第２のデータパケットの宛先が再生型ネットワークノード８５０である場合、再生型ネットワークノード８５０への信号に含まれる第２のデータパケットをドロップするか、または他の全ての場合に、第２のリンク部分８９９に接続された他のノードにデータパケットを転送することを可能にし得る。第２のデータパケットの宛先とは無関係に、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供するために、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分の障害が軽減される。すなわち、再生されたペイロード部分は、復号ユニット８５１または第２のリンク部分８９９に提供される。したがって、装置８００は、バスアーキテクチャを有するネットワークで使用され得る。

再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分は、再生型ネットワークノード８５０の復号ユニット８５１に転送された場合、単にＦＥＣ復号される。再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分は、第２のリンク部分８９９に提供される場合には、ＦＥＣ復号されない。ＦＥＣ復号は時間および電力がかかり得る。したがって、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分をＦＥＣ復号せずに第２のリンク８９９に転送することは、装置８００における第２のデータパケットの処理時間を削減することができる。したがって、たとえば、バスアーキテクチャを使用するネットワークの待ち時間が削減され得る。さらに、装置８００における第２のデータパケットの転送に関する電力消費が削減され得る。

装置８００を備えるネットワークの待ち時間は、第２のヘッダ部分の評価が迅速に実施され得るので、さらに削減され得る。

再生型ネットワークノード８５０は、復号されたペイロード部分、すなわち、第１のデータパケットを、再生型ネットワークノード８５０に接続された他のネットワーク要素に提供するための１つまたは複数の要素を備えることができる。

特定の機能を有するユニットまたは他のエンティティとして再生型ネットワークノード８５０に関連して上記または下記に記載された提案された概念の態様は、再生型ネットワークノードを動作させるための方法としても理解され得る。

図９は、再生型ネットワークノード８５０のための装置の他の例９００を示す。装置９００は、図８に示された装置８００とある程度類似し得る。たとえば、装置９００は、通信ネットワーク内に備えられ得る。通信ネットワークは、たとえば、２つのポイントオブプレゼンス（ＰｏＰ）８０１、８０２の間の光伝送ネットワークとすることができる。ＰｏＰ８０１、８０２は、たとえば、場所ＡおよびＢにおける光信号用のルータとすることができる。

ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分およびＦＥＣ符号化されたペイロード部分を有する第２のデータパケットを含む光信号は、ＰｏＰ５０１から第１の光リンク部分８９８を介して送信され得、再生型ネットワークノード８５０に含まれる装置９００によって受信され得る。信号は、たとえば、図３に示された信号３００と同一であり得る。第２のヘッダ部分は、第２のデータパケットの宛先を示す宛先情報を含む。たとえば、宛先情報は、第２のデータパケットの宛先が他の再生型ネットワークノード（図示せず）またはＰｏＰ８０２であることを示し得る。

装置９００は、光−電気−光変換ユニット（ＯＥＯ：Ｏｐｔｉｃａｌ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ−Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｕｎｉｔ）８４０を備える。光信号は、入力８１０によって受信され、ＯＥＯ８４０に提供され、ＯＥＯ８４０は、着信信号用の光−電気変換器（Ｏ／Ｅ：Ｏｐｔｉｃａｌ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）８４１と、送出信号用の電気−光変換器（Ｅ／Ｏ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ−Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）８４２とを備える。Ｏ／Ｅ８４１は、光入力信号をアナログ電気信号に変換することができる。Ｅ／Ｏ８４２は、アナログ電気出力信号を光信号に変換し、光信号を光ファイバなどの光伝送路８９９に出力することができる。ＯＥＯ８４０は、受信された光信号をインバウンドアナログ電気信号に変換することができ、これは装置９００のアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）８６１に入力され得る。

ＡＤＣ８６１は、インバウンドアナログ電気信号をインバウンドデジタル電気信号に変換することができ、これは信号再生ユニット８２０に入力され得る。信号再生ユニット８２０は、第１の光リンク部分８９８の信号障害を軽減することによって、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供する。第１の光リンク部分８９８の障害の例が、たとえば図８に関連して説明される。

信号再生ユニット８２０は、波長分散補償ユニット８２１を備える。波長分散補償ユニット８２１は、第１のリンク部分８９８によって発生した波長分散障害を補正することができる。たとえば、波長分散補償ユニット８２１は、ＦＩＲフィルタまたは最小二乗平均適応フィルタを備えることができる。

波長分散補償ユニット８２１の下流に、ヘッダ多重分離ユニット８２６が設けられている。ヘッダ多重分離ユニット８２６は、ヘッダ多重分離ユニット８２６に提供された信号から、その信号が多重化された信号である場合に、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分のコピーを多重分離することができる。パケット同期ユニット８２５は、パケット同期ユニット８２５によって着信信号と同期され得る。図３に関連して示されたように、信号に含まれる第２のデータパケットのＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分の長さ、およびＦＥＣ符号化されたペイロード部分の長さは、固定であり得る。たとえば、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分は、ｎ個のシンボルの固定長を有することができ、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分は、ｍ個のシンボルの固定長を有することができ、ここでｎおよびｍは整数である。たとえば、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分は、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分の先頭を示す事前定義されたビットまたはシンボルのシーケンスを含むことができる。パケット同期ユニット８２５は、事前定義されたビットまたはシンボルのシーケンスを使用して、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分の先頭を検出することができる。さらに、パケット同期ユニット８２５は、いくつかの実施形態では、パケット同期ユニット８２５に提供されたシンボルまたはビットの数をカウントするカウントユニットを含むことができる。ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分の長さおよびペイロード部分の長さは固定であり得るので、パケット同期ユニット８２５は、受信されたシンボルまたはビットの数をカウントすることにより、連続する第２のデータパケットのＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分の先頭を決定することができる。パケット同期ユニット８２５は、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分の開始に関する情報をヘッダ多重分離ユニット８２６に提供することができ、その結果、ヘッダ多重分離ユニット８２６は、多重化された信号からＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分を多重分離することができる。次いで、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分のコピーが、ヘッダ処理ユニット８３０−１に提供され得る。

信号再生ユニット８２０は、チャネル推定および偏波多重分離ユニット８２２をさらに備える。チャネル推定および偏波多重分離ユニット８２２は、信号再生ユニット８２０に入力された信号の統計を使用するブラインドチャネル推定技法などを使用して、信号の伝送チャネルを推定することができる。チャネル推定および偏波多重分離ユニット８２２はさらに、少なくともＦＥＣ符号化されたペイロード部分を偏波多重分離することができる。信号再生ユニット８２０は、周波数オフセット推定ユニット８２３をさらに備える。周波数オフセット推定ユニット８２３は、少なくともＦＥＣ符号化されたペイロード部分の周波数オフセットを推定し、推定された周波数オフセットに対してＦＥＣ符号化されたペイロード部分を補正することができる。さらに、信号再生ユニット８２０は、位相オフセット補正ユニット８２４を備える。位相オフセット補正ユニット８２４は、局部発振器などを使用して少なくともＦＥＣ符号化されたペイロード部分の位相オフセットを推定することができる。位相オフセット補正ユニット８２４は、推定された位相オフセットを使用して、少なくともＦＥＣ符号化されたペイロード部分の位相を回復することができる。

ＦＥＣ符号化されたペイロード部分は、第２のデータパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分として、処理ユニット８３０の切り替えユニット８３０−２に提供され得る。切り替えユニット８３０−２は、ヘッダ処理ユニット８３０−１によって制御され得る。

ヘッダ処理ユニット８３０−１は、ヘッダ多重分離ユニット８２６からＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分のコピーを受信することができる。ヘッダ処理ユニット８３０−１は、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分にチャネル推定を実施することができる。いくつかの実施形態では、ヘッダ処理ユニット８３０−１は、チャネル推定および偏波多重分離ユニット８２２と比較して短いフィルタ、たとえば、削減された数のフィルタ係数を使用することができる。

いくつかの実施形態では、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分は第１の変調方式で変調され、ここで、第１の変調方式は差動位相変調を含む。たとえば、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分は、１つまたは２つの偏波のＤＢＰＳＫまたはＤＱＰＳＫを使用して変調され得る。したがって、位相情報は、連続する時点のフィールドにおける差として符号化され、たとえば、位相情報は、最初のサンプルＳ（ｔ）に対する次のサンプルＳ（ｔ＋１）から、
位相情報＝Ｓ（ｔ）−Ｓ（ｔ＋１） （１）
に従って導出され得る。

第２のヘッダ部分の補償されていない周波数オフセットは、最初のサンプルＳ（ｔ）に対する次のサンプルＳ（ｔ＋１）の残余回転をもたらし得る。一定の位相オフセットの場合、位相は連続するサンプルについて常に回転する、たとえば増加し得る。したがって、差動符号化された位相からサンプルの位相を推定する場合、位相回転は容易な方法で、たとえば、位相推定に使用される閾値を期待される位相回転に継続的に適応させることによって考慮され得る。したがって、周波数オフセットを補償する必要なく、位相情報が検出され得る。

差動位相変調を使用することは、第２のヘッダ部分に対する周波数オフセット推定および補償だけでなく、位相推定および補償も回避することを可能にし得る。したがって、ヘッダ処理ユニット８３０−１における第２のヘッダ部分の処理時間は非常に短くなり得る。

いくつかの実施形態では、ヘッダ多重分離ユニット８２６は、チャネル推定および偏波多重分離ユニット８２２の下流に配置され、すなわち、第２のヘッダ部分は、ヘッダ多重分離ユニット８２６によってヘッダ処理ユニット８３０−１に提供される前に、チャネル推定および偏波多重分離ユニット８２２を通過する。

いくつかの実施形態では、ヘッダ多重分離ユニット８２６は、周波数オフセット推定ユニット８２３の下流に配置され、すなわち、第２のヘッダ部分は、ヘッダ多重分離ユニット８２６によってヘッダ処理ユニット８３０−１に提供される前に、チャネル推定および偏波多重分離ユニット８２２と、周波数オフセット推定ユニット８２３とを通過する。周波数オフセット推定ユニット８２３における周波数オフセット推定および補償は、位相推定の誤差がもはや無視不可能であり得るために、第２のヘッダ部分の周波数オフセットがかなり大きい場合に、有利であり得る。

いくつかの実施形態では、第２のヘッダ部分は、４−ＡＳＫ、すなわち、１シンボル当たり２ビット（図５に図示）を使用して変調され得る。偏波多重分離は、振幅のシンボルの１ビットと、（前のシンボルに対して）差動符号化された位相によるシンボルの他のビットとを決定することができる。

いくつかの実施形態では、第２のヘッダ部分は、２つの直交偏波での８ＱＡＭ、すなわち、偏波ごとに１シンボル当たり３ビット（図６に図示）を使用して変調され得る。偏波多重分離は、振幅のシンボルの１ビットと、（前のシンボルに対して）差動符号化された位相によるシンボルの他の２つのビットとを決定することができる。

いくつかの実施形態では、第２のヘッダ部分は、振幅変調方式によって変調され得る。したがって、偏波多重分離は、シンボルの振幅を決定するだけで実施され得る。

いくつかの実施形態では、受信された第２のヘッダ部分は、ヘッダ処理ユニット８３０−１によって３次元ストークス空間に移され、ストークス空間で処理され得る。

また、ヘッダ処理ユニット８３０−１は、誤りを訂正するために、ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分を復号する。ヘッダ処理ユニット８３０−１は、軟判定ＦＥＣまたは硬判定ＦＥＣを実施することができる。

軟判定ＦＥＣでは、誤り訂正された（復号された）出力値は、可能な値の固定のセットの間の全範囲の値をとり得る。反対に、硬判定ＦＥＣでは、誤り訂正された（復号された）出力値は、可能な値の固定のセットのうちの１つの値のみをとり得る。誤り訂正された出力値の可能な値の多様性によって、軟判定ＦＥＣ（復号）は、硬判定ＦＥＣ（復号）よりも高い誤り訂正性能を可能にし得る。

さらに、ヘッダ処理ユニット８３０−１は、復号された第２のヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出する。宛先情報は、切り替えユニット８３０−２を制御するために使用され得る。別途のヘッダ処理は、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分に関する抽出された宛先情報を、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分の前にまたは同時に、切り替えユニット８３０−２に提供することを可能にし得る。再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分の前またはそれと同時に抽出された宛先情報を提供することは、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分のバッファリングを省略することができる。

切り替えユニット８３０−２は、第２のデータパケットの宛先が再生型ネットワークノード８５０であることを抽出された宛先情報が示す場合、第２のデータパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を再生型ネットワークノード８５０の復号ユニット８５１に転送する。ＦＥＣ復号ユニット８５１は、データパケットの誤りを検出し訂正するために、第２のデータパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分にＦＥＣ復号を実施することができる。

ＦＥＣ復号されたペイロード部分は、たとえば、再生型ネットワークノード８５０に接続されたネットワーク要素またはネットワーク８７０に提供され得る。たとえば、ネットワーク８７０は、たとえば、ローカルＤＳＬネットワークのような、場所Ｃにあるローカルアクセスネットワークとすることができる。

第２のデータパケットの宛先が再生型ネットワークノード８５０でないことを抽出された宛先情報が示す場合、切り替えユニット８３０−２は、データパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を切り替え要素８６２に転送する。たとえば、第２のデータパケットの宛先が位置ＢのＰｏＰ８０２または他の再生型ネットワークノード（図示せず）であることを抽出された宛先情報が示す場合、切り替え要素８６２は、第２のデータパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を入力処理ライン８８０から出力処理ライン８９０に誘導することができる。

さらに、削減ユニット８６５が、切り替えユニット８３０−２と切り替え要素８６２との間に設けられ得る。第２のデータパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分が、切り替え要素８６２を介して第２のリンク部分８９９に転送される場合、削減ユニット８６５は、第２のデータパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を表現するビット数を削減することができる。

削減ユニット８６５は、データパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分のＦＥＣ符号化されたシンボルが、信号再生ユニット８２０によって軟値として提供され得ることを考慮し得る。軟値は、可能な値の固定のセットの間の全範囲の値をとり得る。反対に、硬値は、可能な値の固定のセットのうちの１つの値のみをとり得る。たとえば、２値の場合、「０」と「１」が可能な値の固定のセットであり得る。したがって、「０」と「１」の間の任意の値が、軟値とみなされ得る。

いくつかの実施形態では、削減ユニット８６５は、軟値を閾値と比較することによって、ＦＥＣ符号化されたシンボルの硬値を決定することができる。たとえば、２値の場合、軟値は「０．５」と比較され得る。軟値が閾値「０．５」以上である場合、ＦＥＣ符号化されたシンボルの硬値として「１」が決定され得る。軟値が閾値「０．５」未満である場合、ＦＥＣ符号化されたシンボルの硬値として「０」が決定され得る。削減ユニット８６５は、代替的には、軟値の振幅を所定の最大値に低減することができる。たとえば、ＦＥＣ符号化されたシンボルの軟値の振幅は、振幅上限と振幅下限との間にある振幅に制限され得る。

切り替え要素８６２への負荷を低減するために、削減ユニット８６５は、データパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を表現するビット数を削減することができる。

アウトバウンド方向において、すなわち、第２のデータパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分（および任意選択により、第２のヘッダ部分）が、切り替え要素８６２によって入力処理ライン８８０から出力処理ライン８９０に誘導される場合、第２のデータパケットの再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分（および任意選択により、第２のヘッダ部分）は、符号化されたデジタル電気信号としてＤＳＰ８６３に入力され得る。ＤＳＰ８６３は、アウトバウンドの符号化されたデジタル電気信号にさらなる信号操作を実施することができる。そのような操作の一例は、変調または第２のリンク部分８９９における予想される障害の前置補償とすることができる。ＤＳＰ８６３の出力は、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）８６４に入力され得る。ＤＡＣ８６４は、アウトバウンドデジタル電気信号をアウトバウンドアナログ電気信号に変換することができる。ＤＡＣ８６４の出力はＯＥＯ８４０に入力され得、ここでＥ／Ｏ８４２は、アウトバウンドアナログ電気信号をアウトバウンド光信号に変換することができる。次いで、アウトバウンド光信号は、ＯＥＯ８４２によって第２のリンク部分８９９に（再）送信され得る。

いくつか実施形態では、第１リンク部分８９８から受信された第２のデータパケットの宛先が再生型ネットワークノード８５０であることを抽出された宛先情報が示す場合、または第１のリンク部分８９８から受信された信号に含まれるデータパケットが空である場合、ヘッダ処理ユニットは、再生型ネットワークノード８５０にデータパケットを要求することができる。第２のリンク部分８９９にダミートラフィックを提供することを回避するために、再生型ネットワークノード８５０は、第１のデータパケットを出力処理ライン８９０に提供して、データパケットを第２のリンク部分８９９に提供することができる。第１のデータパケットは、たとえば、再生型ネットワークノード８５０に接続されたアクセスネットワーク８７０から発生され得る。たとえば、アクセスネットワーク８７０から発生された第１のパケットのペイロード部分は、符号化ユニット８５２によってＦＥＣ符号化され得る。ＦＥＣ符号化されたペイロード部分を含む第１のデータパケットは、ヘッダユニット８６６に提供され得る。

たとえば、第１のデータパケットの第１のヘッダ部分は、第１のデータパケットの宛先に宛てたＭＡＣアドレス（すなわち、第１のネットワーク層に関するアドレス）を含み得る。しかしながら、第２のリンク部分８９９に接続された後続の装置の処理ユニットは、ＭＡＣアドレスとは異なるデータフォーマットでデータパケットのヘッダ内に与えられた宛先情報を予期し得る。たとえば、データフォーマットは、第２のリンク部分８９９に接続された他の再生型ネットワークまたはＰｏＰ５０２などの宛先のネットワーク要素のローカルバスアドレス（第２のネットワーク層、たとえば物理層に関するアドレス）を含むことができる。したがって、ヘッダユニット８６６は、たとえば、データパケットのヘッダ部分に与えられたＭＡＣアドレスをローカルバスアドレスに変換し、第１のデータパケットから、ローカルバスアドレスを含む第２のヘッダ部分と、第１のデータパケットを含むペイロード部分とを有する第２のデータパケットを生成することができる。さらに、ヘッダユニット８６６は、第２のヘッダ部分をＦＥＣ符号化することができる。

たとえば、一実施形態では、ヘッダ処理は、波長分散補償の直後に開始することができる。ヘッダ多重分離は、パケット同期ユニットによって同期され得る。パケット同期ユニットは、プロセッサをパケットに同期させて、第２のヘッダ部分を識別するための機会を与え、それをデータストリームから多重分離することができる。ヘッダ多重分離ユニットは、別途処理するために、第２のヘッダ部分のコピーを多重分離することができる。ヘッダ処理は、たとえば、１シンボル当たり１サンプルの、より短いフィルタを使用する簡略化されたチャネル推定を組み込むことができる。チャネル補償フィルタを第２のヘッダ部分に適応させるために、チャネル推定がデータパス（ペイロード部分の処理）から使用され得る。ヘッダ処理は、ペイロード誤り訂正と独立して動作する別のヘッダＦＥＣ復号器を組み込むことができる。ヘッダ処理から収集された情報は、チャネル推定フィルタをデータパスに継続的に適応させるために、並行して使用され得る。他の実施形態では、ヘッダ処理はチャネル推定および偏波多重分離の後に開始することができ、さらに他の実施形態では、ヘッダ処理は周波数推定の後に開始され得る。第２のヘッダ部分の変調のために、高速処理可能なフォーマット、たとえば、１つまたは２つの偏波の差動ＤＢＰＳＫまたはＤＱＰＳＫ信号が使用され得る。この場合、ヘッダ処理は、偏波多重分離の前または後に開始することができる。従来の直接的な検出との違いでは、ＤＢＰＳＫではフィールド情報が利用可能であり、非ゼロの周波数オフセットの場合であっても、差分検出が実行可能であり得る。その情報は、後続の時点のフィールドにおける差として、たとえばＳ（ｔ）−Ｓ（ｔ＋１）として符号化される。補償されていない周波数オフセットは、Ｓ（ｔ）に対するＳ（ｔ＋１）の残余回転をもたらし得る。周波数オフセットによる誤差が無視できない場合、ヘッダ処理は、周波数オフセット補償の後に開始することができる。ヘッダ変調に４−ＡＳＫを使用することは、偏波多重分離のために、振幅の１ビットと差動位相による１ビットとを決定することを可能にし得る。ヘッダ変調に８ＱＡＭを使用することは、振幅の１ビットと、前のシンボルの位相に対する位相差として符号化された位相の２ビットとを決定することを可能にし得る。また、（たとえば、光）位相への情報符号化のない単純な振幅変調も可能である。ここでは多重分離は、単に振幅の決定を必要とし得る。代替として、ヘッダ処理は、ストークス空間で実施され得る。１シンボル当たりのビット数の削減に起因して（ＤＰ−ＱＰＳＫは４つのコンステレーション点しか有さない）、偏波ＱＡＭなど４Ｄフォーマットが使用され得る。ヘッダは、たとえば、パケット同期用のシーケンス、パケットの発生元、パケットの宛先（グループアドレスも使用され得る）、発生元−宛先トラフィック関係に関する情報を保持することができ、それによって再生型ネットワークのための装置は、データパケットを伝送するための自身の能力を予測することが可能になる。高速なヘッダ処理ユニットは、転送スイッチと、ネットワークプロセッサからの新たなパケットの配信とを制御することができる。

説明および図面は、本開示の原理を例示するものにすぎない。したがって、本明細書で明示的に説明または図示されていないが、本開示の原理を具現化し、その精神および範囲内に含まれる様々な構成を当業者が考案できるであろうことは理解されよう。さらに、本明細書に記載の全ての例は主に、本開示の原理と、発明者によって当技術分野の発展に捧げられた概念とを理解する際に読者を補助するための教育目的のものにすぎないことが明らかに意図されており、そのような具体的に記載された例および条件に限定されないものと解釈されるべきである。また、本開示の原理、態様、および実施形態、ならびにその具体例を列挙した本明細書の全ての記述は、その均等物を包含するものとする。

（特定の機能を実施する）ユニットと表記された機能ブロックはそれぞれ、特定の機能を実施するように構成される回路を備える機能ブロックと理解されるものとする。したがって、「何かのユニット」は、「何かに適合されたまたは適したユニット」と理解されてもよい。したがって、特定の機能を実施するように構成されるユニットは、そのようなユニットが必ずしも前記機能を（所与の時点に）実施していることを意味するものではない。

「ユニット」、「．．．．のユニット」、「．．．．」などとラベル付けされた任意の機能ブロックを含む図示された様々な要素の機能は、専用のハードウェア、たとえば、「プロセッサ」、「コントローラ」など、ならびに適切なソフトウェアに関連してソフトウェアを実行可能なハードウェアの使用を通じて提供され得る。また、本明細書で「ユニット」と記載された任意のエンティティは、「１つまたは複数のモジュール」、「１つまたは複数のデバイス」、「１つまたは複数のユニット」などに対応し得るか、またはこれらとして実装され得る。プロセッサによって提供される場合、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、または一部が共有され得る複数の個別プロセッサによって提供され得る。また、「プロセッサ」または「コントローラ」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行可能なハードウェアを排他的に指すものと解釈されるべきではなく、暗黙的に、限定はしないが、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを記憶するための読み出しメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性ストレージを含むことができる。従来型および／またはカスタム型の他のハードウェアも含まれ得る。

本明細書の任意のブロック図が、本開示の原理を具現化する例示的な回路の概念図を表すことを当業者には理解されたい。同様に、任意のフローチャート、フロー図、状態遷移図、擬似コードなどが、コンピュータ可読媒体内に実質的に表現され、したがって、コンピュータまたはプロセッサによって、そのようなコンピュータまたはプロセッサが明示的に示されていようといまいと、実行され得る様々な処理を表すことは理解されよう。

さらに、以下の特許請求の範囲はここで詳細な説明に組み込まれ、各請求項は単独で独立した実施形態として存在することができる。各請求項は単独で独立した実施形態として存在することができるが、従属請求項が、特許請求の範囲において１つまたは複数の他の請求項との特定の組み合わせを参照し得るが、他の実施形態が、従属請求項と他の従属請求項の主題との組み合わせも含み得ることに留意されたい。特定の組み合わせが意図されていないと述べられていない限り、そのような組み合わせは本明細書で提案されている。さらに、ある請求項の特徴を他の任意の独立請求項に含めることも、この請求項がその独立請求項に直接従属していなくとも、意図されている。

本明細書または特許請求の範囲で開示された方法が、これらの方法のそれぞれのステップの各々を実施するための手段を有するデバイスによって実装され得ることにさらに留意されたい。

さらに、本明細書または特許請求の範囲で開示された複数のステップまたは機能の開示が、特定の順序のものと解釈されてはならないことは理解されたい。したがって、複数のステップまたは機能の開示は、そのようなステップまたは機能が技術的な理由で置き換え可能でない限り、これらを特定の順序に限定するものではない。さらに、いくつかの実施形態では、単一のステップは、複数のサブステップを含むことができ、または複数のサブステップに分割され得る。明示的に除外されない限り、そのようなサブステップは含まれ得、この単一ステップの開示の一部とすることができる。

Claims (13)

1. 第２のネットワーク層よりも上位の第１のネットワーク層に関する情報を有する第１のヘッダ部分を含む第１のデータパケットから第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成するための方法であって、
   第２のネットワーク層に関する情報を含む第２のヘッダ部分を第１のヘッダ部分に基づいて生成すること（２００）と、
   ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分を提供するために、第１の前方誤り訂正ＦＥＣ符号を使用して第２のヘッダ部分を符号化すること（２００−１）と、
   第１のデータパケットを含むペイロード部分を生成すること（２０２）と、
   ＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供するために、第１のＦＥＣ符号とは異なる第２のＦＥＣ符号を使用してペイロード部分を符号化すること（２０２−１）と、
   ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分とＦＥＣ符号化されたペイロード部分とを連結することによって、第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成すること（２０４）と
   を備える、方法。
2. 第２のネットワーク層が光伝送チャネルに関する物理層である、請求項１に記載の方法。
3. 第１のＦＥＣ符号がＢｏｓｅ−Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ−Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ ＢＣＨ符号を含む、請求項１に記載の方法。
4. 第１の変調方式を使用してＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分を変調すること（２００−２）と、
   第１の変調方式とは異なる第２の変調方式を使用してＦＥＣ符号化されたペイロード部分を変調すること（２０２−２）と
   をさらに備える、請求項１に記載の方法。
5. 第１の変調方式で表現可能なシンボルの数が、第２の変調方式で表現可能なシンボルの数より少ない、請求項４に記載の方法。
6. 第１の変調方式が差動位相変調を含む、請求項４に記載の方法。
7. 第１の変調方式が振幅変調をさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 第２のデータパケットを表す第１の信号に第１の偏波を与えること（２０６）と、
   第２のデータパケットを表す第２の信号に、第１の偏波に直交する第２の偏波を与えること（２０８）と、
   第１の信号および第２の信号を偏波分割多重化すること（２１０）と
   をさらに備える、請求項２に記載の方法。
9. 第２のヘッダ部分が、第２のネットワーク層における第２のデータパケットの宛先と、第２のネットワーク層における第２のデータパケットの発生元とに関する情報を含む、請求項１に記載の方法。
10. 第２のヘッダ部分を生成することが、
    第１のネットワーク層における第１のデータパケットの宛先に関する第１のヘッダ部分に与えられた情報から、第２のネットワーク層における第２のデータパケットの宛先に関する情報を導出すること（２００−３）
    を備える、請求項９に記載の方法。
11. コンピュータまたはプロセッサ上で実行された場合に、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実施するためのプログラムコードを有する、コンピュータプログラム。
12. 第２のネットワーク層よりも上位の第１のネットワーク層に関する情報を有する第１のヘッダ部分を含む第１のデータパケットから第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成するための装置（７００）であって、
    第２のネットワーク層に関する情報を含む第２のヘッダ部分を第１のヘッダ部分に基づいて生成し、
    ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分を提供するために、第１の前方誤り訂正ＦＥＣ符号を使用して第２のヘッダ部分を符号化し、
    第１のデータパケットを含むペイロード部分を生成し、
    ＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供するために、第１のＦＥＣ符号とは異なる第２のＦＥＣ符号を使用してペイロード部分を符号化し、
    ＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分とＦＥＣ符号化されたペイロード部分とを連結することによって、第２のネットワーク層のための第２のデータパケットを生成する
    ように構成される１つまたは複数の処理ユニット（７１０）を備える、装置（７００）。
13. １つまたは複数の処理ユニットが、
    第１の変調方式を使用してＦＥＣ符号化された第２のヘッダ部分を変調し、
    第１の変調方式とは異なる第２の変調方式を使用してＦＥＣ符号化されたペイロード部分を変調する
    ようにさらに構成される、請求項１２に記載の装置。

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