特許 6461374 第１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および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6461374

(24)【登録日】2019年1月11日

(45)【発行日】2019年1月30日

(54)【発明の名称】第１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および方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/42 20060101AFI20190121BHJP

   H04L 1/00 20060101ALI20190121BHJP

   H04B 10/299 20130101ALI20190121BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/42 Z

   H04L1/00 B

   H04B10/299

【請求項の数】15

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2017-555489(P2017-555489)

(86)(22)【出願日】2016年4月22日

(65)【公表番号】特表2018-518093(P2018-518093A)

(43)【公表日】2018年7月5日

(86)【国際出願番号】EP2016000670

(87)【国際公開番号】WO2016169659

(87)【国際公開日】20161027

【審査請求日】2017年12月19日

(31)【優先権主張番号】15305632.0

(32)【優先日】2015年4月24日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】391030332

【氏名又は名称】アルカテル−ルーセント

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ブーハリ，フレッド

(72)【発明者】

【氏名】シュマーレン，ラウレント

(72)【発明者】

【氏名】ディッシュラー，ロマン

(72)【発明者】

【氏名】デンベック，ラルス

(72)【発明者】

【氏名】レーベン，アンドレアス

【審査官】 玉木 宏治

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２５０５８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０５５６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０１３０３０８２（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−２９８５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０３６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１３１４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０２８２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２１９４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１２７１００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２５３７６２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １２／４２

Ｈ０４Ｌ １／００

Ｈ０４Ｂ １０／２９−２９９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のリンク部分と第２のリンク部分（１９８、１９９）の間の再生型ネットワークノード（２５０）のための装置（２００、５００、６００、９００、１０００、１１００）であって、
第１のリンク部分（１９８）によって障害された信号（３００）を第１のリンク部分（１９８）から受信するように構成される入力（２１０）であって、信号（３００）が、前方誤り訂正ＦＥＣ符号化されたペイロード部分（３１０−２、３２０−２、３３０−２）およびヘッダ部分（３１０−１、３２０−１、３３０−１）を有するデータパケット（３１０、３２０）を含む、入力（２１０）と、
第１のリンク部分（１９８）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ように構成される信号再生ユニット（２２０）と、
データパケットのヘッダ部分（３１０−１、３２０−１、３３０−１）に与えられた宛先情報を抽出し、
データパケットの宛先が再生型ネットワークノード（２００）であることを抽出された宛先情報が示す場合、
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（２５０）の復号ユニット（２５１）に転送し、
そうでなければ、
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（１９９）に転送する
ように構成される処理ユニット（２３０）と、
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第２のリンク部分（１９９）に転送される場合、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ように構成される削減ユニット（２６５）と
を備える、装置。

【請求項2】

信号再生ユニット（２２０）が、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ように構成される、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

第１のリンク部分（１９８）および第２のリンク部分（１９９）が光リンク部分であり、
装置が、
第１の光リンク部分（１９９）から受信された光入力信号を電気入力信号に変換し、電気入力信号を信号再生ユニット（２２０）に提供し、
電気出力信号を第２の光リンク部分（１９９）への光出力信号に変換する
ように構成される光−電気−光変換ユニット（２４０）を備える、
請求項１に記載の装置。

【請求項4】

光−電気−光変換ユニット（２４０）が、第１の光リンク部分から受信された光信号の波長とは異なる波長を有する光信号を第２の光リンク部分（１９９）に提供するように構成される、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

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軟値で表され、
削減ユニット（２６５）が、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ように構成される、
請求項１に記載の装置。

【請求項6】

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軟値で表され、
削減ユニット（２６５）が、軟値の振幅を事前定義された最大値に制限するように構成される、
請求項１に記載の装置。

【請求項7】

ヘッダ部分（３１０−１、３２０−１、３３０−１）がＦＥＣ符号化されたヘッダ部分であり、
処理ユニット（２３０）が、ＦＥＣ復号を使用してＦＥＣ符号化されたヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出するように構成され、
装置（１０００、１１００）が、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またはそれと同時に提供するように構成される、
請求項１に記載の装置。

【請求項8】

第１のリンク部分（１９８）から受信された信号（３００）に含まれるデータパケット（３１０、３２０、３３０）が空である場合、装置（１１００）が、空のデータパケットに関連付けられた時間枠において第２のリンク部分（１９９）に、再生型ネットワークノード（２５０）を介してＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分が提供されたデータパケットを提供するように構成され、
第１のリンク部分（１９８）から受信された信号（３００）に含まれるデータパケット（３１０、３２０、３３０）の宛先が再生型ネットワークノード（２５０）であることを抽出された宛先情報が示す場合、装置（１１００）が、第１のリンク部分（１９８）から受信された信号（３００）に含まれるデータパケット（３１０、３２０、３３０）に関連付けられた時間枠において第２のリンク部分（１９９）に、再生型ネットワークノード（２５０）を介してＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分が提供されたデータパケットを提供するように構成される、
請求項１に記載の装置。

【請求項9】

宛先情報が、第１のリンク部分（１９８）から受信された信号（３００）に含まれるデータパケット（３１０、３２０、３３０）のヘッダ部分に第１のフォーマットで与えられ、
装置（１０００、１１００）が、第２のリンク部分へのデータパケットのヘッダ部分に第１のフォーマットとは異なる第２のフォーマットで与えられた宛先情報を第１のフォーマットに変換し、第２のリンク部分へのデータパケットのヘッダ部分をＦＥＣ符号化するように構成されるヘッダユニットをさらに備える、
請求項１に記載の装置。

【請求項10】

装置（２００、５００、６００、９００、１０００、１１００）が、第１のリンク部分（１９８）から受信された信号（３００）の変調方式とは異なる変調方式によって、第２のリンク部分へのデータパケットを変調するように構成される、請求項１に記載の装置。

【請求項11】

第１のリンク部分と第２のリンク部分（１９８、１９９）の間の再生型ネットワークノード（２５０）のための装置（２００、５００、６００、９００、１０００、１１００）であって、
第１のリンク部分（１９８）によって障害された信号（３００）を第１のリンク部分（１９８）から受信するように構成される入力（２１０）であって、信号（３００）が、前方誤り訂正ＦＥＣ符号化されたペイロード部分（３１０−２、３２０−２、３３０−２）およびヘッダ部分（３１０−１、３２０−１、３３０−１）を有するデータパケット（３１０、３２０）を含む、入力（２１０）と、
第１のリンク部分（１９８）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ように構成される信号再生ユニット（２２０）と、
データパケットのヘッダ部分（３１０−１、３２０−１、３３０−１）に与えられた宛先情報を抽出し、
データパケットの宛先が再生型ネットワークノード（２００）であることを抽出された宛先情報が示す場合、
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（２５０）の復号ユニット（２５１）に転送し、
そうでなければ、
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（１９９）に転送する
ように構成される処理ユニット（２３０）と
を備え、
信号再生ユニット（２２０）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が第２のリンク部分（１９９）に転送される場合、データパケットの宛先が再生型ネットワークノード（２５０）であることを抽出された宛先情報が示す場合と比較して、信号障害の軽減が少ない再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供するように構成される、装置。

【請求項12】

前方誤り訂正ＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分を有するデータパケット（３１０、３２０）を含む信号を伝送するためのネットワークシステム（４００）であって、
コアネットワーク（４１０）と、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置（２００）をそれぞれ含む２つ以上の再生型ネットワークノード（２５０−１、２５０−２）を備える中間ネットワーク（４２０）と
を備え、
再生型ネットワークノード（２５０−１、２５０−２）がリンク部分（４０２）を介して直列に接続され、一連の再生型ネットワークノードの最初のネットワークノード（２５０−１）および最後のネットワークノード（２５０−１）が、それぞれリンク部分（４０１、４０３）を介してコアネットワーク（４１０）に接続され、
再生型ネットワークノード（２５０−１、２５０−２）の少なくとも１つが、装置（２００）によって復号ユニット（２５１）に転送された再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分をＦＥＣ復号することによって、復号されたペイロード部分を提供するように構成される復号ユニット（２５１）を備え、
少なくとも１つの再生型ネットワークノード（２５０−１）が、関連付けられたアクセスネットワーク（４２０）にさらに接続され、復号されたペイロード部分を、関連付けられたアクセスネットワーク（４２０）に提供するように構成される、ネットワークシステム。

【請求項13】

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方法であって、
第１のリンク部分によって障害された信号を第１のリンク部分から受信すること（１２００）であって、信号が、前方誤り訂正ＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分を有するデータパケットを含む、受信すること（１２００）と、
第１のリンク部分の信号障害を軽減して（１２０２）、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供することと、
データパケットのヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出すること（１２０４）と、
データパケットの宛先が再生型ネットワークノードであることを抽出された宛先情報が示す場合、
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の復号ユニットに転送すること（１２０６）と、
そうでなければ、
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のリンク部分に転送すること（１２０８）と、
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第２のリンク部分に転送される場合、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（１２１６）と
を備える、方法。

【請求項14】

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方法であって、
第１のリンク部分によって障害された信号を第１のリンク部分から受信すること（１２００）であって、信号が、前方誤り訂正ＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分を有するデータパケットを含む、受信すること（１２００）と、
第１のリンク部分の信号障害を軽減して（１２０２）、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供することと、
データパケットのヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出すること（１２０４）と、
データパケットの宛先が再生型ネットワークノードであることを抽出された宛先情報が示す場合、
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の復号ユニットに転送すること（１２０６）と、
そうでなければ、
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のリンク部分に転送すること（１２０８）と
を備え、
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第２のリンク部分に転送される場合、データパケットの宛先が再生型ネットワークノードであることを抽出された宛先情報が示す場合と比較して、信号障害の軽減が少ない再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分が提供される、方法。

【請求項15】

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１３に記載の方法または請求項１４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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施形態は、第１のリンク部分と第２のリンク部分の間の再生型（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ）ネットワークノードのための装置および方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【0004】

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、受信された信号に対して、信号の宛先に関係なく、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。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。

【0005】

文書ＥＰ１３０３０８２Ａ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。

【0006】

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。

【0007】

文書ＥＰ１２６５４５１Ａ２は、フォトニックトランスポートネットワークのためのアーキテクチャを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】欧州特許出願公開第１３０３０８２号明細書

【特許文献2】米国特許出願公開第２００６／０１２７１００号明細書

【特許文献3】欧州特許出願公開第１２６５４５１号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0009】

いくつかの単純化が以下の要約で行われる場合があり、これは様々な例示的実施形態のいくつかの態様を強調し紹介することを意図するものであるが、そのような単純化は実施形態の範囲を限定することを意図するものではない。当業者が本発明の概念を作成し使用することを可能にするのに十分な、好ましい例示的実施形態の詳細な説明が後の節で続く。

【0010】

本開示の第１の態様によれば、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であって、第１のリンク部分によって障害された信号を第１のリンク部分から受信するように構成される入力であって、信号が、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分を有するデータパケットを含む、入力と、第１のリンク部分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ように構成される信号再生ユニットと、処理ユニットとを備える、装置が提供される。処理ユニットは、データパケットのヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出するように構成される。データパケットの宛先が再生型ネットワークノード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再生型ネットワークノードの復号ユニットに転送するように構成され、そうでなければ、処理ユニットは、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第２のリンク部分に転送するように構成される。装置は、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が第２のリンク部分に転送される場合、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ように構成される削減ユニットをさらに備える。

【0011】

いくつかの実施形態では、信号再生ユニットは、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ように構成され得る。

【0012】

いくつかの実施形態では、第１のリンク部分および第２のリンク部分は光リンク部分である。装置は、第１の光リンク部分から受信された光入力信号を電気入力信号に変換し、電気入力信号を信号再生ユニットに提供し、電気出力信号を第２の光リンク部分への光出力信号に変換するように構成される光−電気−光変換ユニットを備えることができる。

【0013】

いくつかの実施形態では、光−電気−光変換ユニットは、第１の光リンク部分から受信された光信号の波長とは異なる波長を有する光信号を第２の光リンク部分に提供するように構成され得る。

【0014】

いくつかの実施形態では、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は軟値（ｓｏｆｔ ｖａｌｕｅ）で表される。削減ユニットは、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（ｈａｒｄ ｖａｌｕｅ）を決定するように構成され得る。いくつかの実施形態では、削減ユニットは、軟値の振幅を事前定義された最大値に制限するように構成され得る。

【0015】

いくつかの実施形態では、ヘッダ部分はＦＥＣ符号化されたヘッダ部分である。処理ユニットは、ＦＥＣ復号を使用してＦＥＣ符号化されたヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出するように構成され得る。装置は、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またはそれと同時に提供するように構成され得る。

【0016】

いくつかの実施形態では、第１のリンク部分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、装置は、空のデータパケットに関連付けられた時間枠において第２のリンク部分に、再生型ネットワークノードを介してＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分が提供されたデータパケットを提供するように構成され得る。第１のリンク部分から受信された信号に含まれるデータパケットの宛先が再生型ネットワークノードであることを抽出された宛先情報が示す場合、装置は、第１のリンク部分から受信された信号に含まれるデータパケットに関連付けられた時間枠において第２のリンク部分に、再生型ネットワークノードを介してＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分が提供されたデータパケットを提供するように構成され得る。

【0017】

いくつかの実施形態では、宛先情報が、第１のリンク部分から受信された信号に含まれるデータパケットのヘッダ部分に第１のフォーマットで与えられる。装置は、第２のリンク部分へのデータパケットのヘッダ部分に第１のフォーマットとは異なる第２のフォーマットで与えられた宛先情報を第１のフォーマットに変換し、第２のリンク部分へのデータパケットのヘッダ部分をＦＥＣ符号化するように構成されるヘッダユニットをさらに備えることができる。

【0018】

いくつかの実施形態では、装置は、第１のリンク部分から受信された信号の変調方式とは異なる変調方式によって、第２のリンク部分へのデータパケットを変調するように構成され得る。

【0019】

本開示の第２の態様によれば、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であって、第１のリンク部分によって障害された信号を第１のリンク部分から受信するように構成される入力であって、信号が、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分を有するデータパケットを含む、入力と、第１のリンク部分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ように構成される信号再生ユニットと、処理ユニットとを備える、装置が提供される。処理ユニットは、データパケットのヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出するように構成される。データパケットの宛先が再生型ネットワークノード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再生型ネットワークノードの復号ユニットに転送するように構成され、そうでなければ、処理ユニットは、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第２のリンク部分に転送するように構成される。信号再生ユニットは、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が第２のリンク部分に転送される場合、データパケットの宛先が再生型ネットワークノードであることを抽出された宛先情報が示す場合と比較して、信号障害の軽減が少ない再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供するように構成される。

【0020】

本開示の第３の態様によれば、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分を有するデータパケットを含む信号を伝送するためのネットワークシステムであって、コアネットワークと、本開示の第１の態様または第２の態様による装置をそれぞれ含む２つ以上の再生型ネットワークノードを備える中間ネットワークとを備える、ネットワークシステムが提供される。再生型ネットワークノードがリンク部分を介して直列に接続され、一連の再生型ネットワークノードの最初のネットワークノードおよび最後のネットワークノードが、それぞれリンク部分を介してコアネットワークに接続される。再生型ネットワークノードの少なくとも１つは、装置によって復号ユニットに転送された再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分をＦＥＣ復号することによって、復号されたペイロード部分を提供するように構成される復号ユニットを備える。少なくとも１つの再生型ネットワークノードは、関連付けられたアクセスネットワークにさらに接続され、復号されたペイロード部分を、関連付けられたアクセスネットワークに提供するように構成される。

【0021】

本開示の第４の態様によれば、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方法が提供される。方法は、第１のリンク部分によって障害された信号を第１のリンク部分から受信することであって、信号が、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分を有するデータパケットを含む、受信することと、第１のリンク部分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ことと、データパケットのヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出することと、データパケットの宛先が再生型ネットワークノードであることを抽出された宛先情報が示す場合、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の復号ユニットに転送することと、そうでなければ、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のリンク部分に転送することとを備える。方法は、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が第２のリンク部分に転送される場合、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をさらに備える。

【0022】

本開示の第５の態様によれば、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方法が提供される。方法は、第１のリンク部分によって障害された信号を第１のリンク部分から受信することであって、信号が、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分を有するデータパケットを含む、受信することと、第１のリンク部分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ことと、データパケットのヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出することと、データパケットの宛先が再生型ネットワークノードであることを抽出された宛先情報が示す場合、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の復号ユニットに転送することと、そうでなければ、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のリンク部分に転送することとを備える。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第２のリンク部分に転送される場合、データパケットの宛先が再生型ネットワークノードであることを抽出された宛先情報が示す場合と比較して、信号障害の軽減が少ない再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分が提供される。

【0023】

本開示の第６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、第４の態様による方法または第５の態様による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。

【0024】

いくつかの実施形態は、それぞれの方法を実施するために装置内に設置されるアナログおよび／またはデジタル回路を備えることができる。デジタル制御回路、たとえば、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、または汎用プロセッサは、適宜プログラムされる必要がある。したがって、さらに他の実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータまたはプログラマブルハードウェアデバイス上で実行された場合に、符号化／復号方法の実施形態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をさらに提供する。

【0025】

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。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】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。

【図2】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の一例を示す図である。

【図3】図２に示された装置の例によって受信される信号の一例を示す図である。

【図4】ＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分を有するデータパケットを含む信号を伝送するためのネットワークシステムの一例を示す図である。

【図5】装置の例を備える通信ネットワークの一例を示す図である。

【図6】図２に示された例に基づく装置の一例を示す図である。

【図7】軟値の振幅を制限する一例を示す図である。

【図8】軟値の振幅を制限する他の例を示す図である。

【図9】図２に示された例に基づく装置の他の例を示す図である。

【図10】図２に示された例に基づく装置の他の例を示す図である。

【図11】図１０に示された例に基づく装置の他の例を示す図である。

【図12】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方法の一例のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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）。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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、受信信号に対して、信号の宛先に関係なく、時間および電力のかかるＦＥＣを実施する。これは通信ネットワーク１００において長い待ち時間と高い電力消費とを発生させる。

【0041】

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。

【0042】

図２は、第１のリンク部分と第２のリンク部分１９８、１９９の間の再生型ネットワークノード２５０のための装置の一例２００を示す。装置は入力２１０を備える。入力２１０は、第１のリンク部分１９８から信号３００を受信する。入力２１０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、指定されたコードに従う（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。この信号は、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分を有するデータパケットを含む。

【0043】

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つのデータパケット３１０、３２０、３３０を含む。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。データパケット３１０、３２０、３３０は、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分３１０−２、３２０−２、３３０−２と、ヘッダ部分３１０−１、３２０−１、３３０−１とを含む。

【0044】

ＦＥＣ符号化されたペイロード部分３１０−２、３２０−２、３３０−２は、ネットワークノードに伝送されるデータを含むことができる。ＦＥＣ符号化されたペイロード部分３１０−２、３２０−２、３３０−２は、ＦＥＣ符号を使用して冗長な方法で符号化される。たとえば、ブロック符号、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ：Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）符号、畳み込み符号またはターボ符号が、ペイロード部分を符号化するために使用され得る。冗長性は、データパケット３１０、３２０、３３０の受信機が、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分３１０−２、３２０−２、３３０−２内の誤りを検出し、データパケット３１０、３２０、３３０の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。

【0045】

ＦＥＣ符号化されたペイロード部分３１０−２、３２０−２、３３０−２は、１つまたは複数のＦＥＣ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。たとえば、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分３１０−２、３２０−２、３３０−２は、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）の定義８０２．３−２０１２に従う１つまたは複数のイーサネット（登録商標）パケットを含むことができる。

【0046】

ヘッダ部分３１０−１、３２０−１、３３０−１は、データパケットの宛先に関する宛先情報を含む。宛先情報は第１のフォーマットで与えられ得る。たとえば、第１のフォーマットは、データパケットの宛先である再生型ネットワークノードのローカルアドレスを含むことができる。ヘッダ部分３１０−１、３２０−１、３３０−１は、さらなる情報、たとえば制御情報を含むことができる。たとえば、ヘッダ部分３１０−１、３２０−１、３３０−１は、データパケットの発生元に関する情報を含むことができる。さらに、ヘッダ部分３１０−１、３２０−１、３３０−１はＦＥＣ符号化され得る。ヘッダ部分３１０−１、３２０−１、３３０−１をＦＥＣ符号化するために使用される符号は、ペイロード部分をＦＥＣ符号化するために使用される符号と同一の符号または異なる符号とすることができる。

【0047】

さらに、信号３００は変調され得る。たとえば、二重偏波直交位相シフトキーイング（ＤＰ−ＱＰＳＫ：Ｄｕａｌ−Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）または二重偏波直交振幅変調（ＤＰ−ＱＡＭ：Ｄｕａｌ−Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）が、信号３００を変調するために使用され得る。たとえば、ＤＰ−８ＱＡＭまたはＤＰ−１６ＱＡＭが、信号３００を変調するために使用され得る。

【0048】

換言すれば、伝送対象データは、宛先またはその他に関する情報を含むヘッダを有するパケットまたはコンテナである。パケットは直列に連結され、サンプル同期（ｓａｍｐｌｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ）であり得る。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を含むことができる。ペイロードの符号化は、ヘッダの符号化とは異なり得る。複雑な変調フォーマット、たとえば、ＤＰ−ＱＰＳＫまたはＤＰ−１６ＱＡＭが適用され得る。

【0049】

図２に示されるように入力２１０において受信された信号３００は、第１のリンク部分１９８によって障害し得る。すなわち、信号３００の元の波形は、第１のリンク部分１９８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１９８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１９８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１９８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３００に発生させ得る。

【0050】

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の広がりを発生させるモード分散の一形態である。

【0051】

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。

【0052】

したがって、装置２００は、信号再生ユニット２２０を備える。信号再生ユニット２２０は、第１のリンク部分１９８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２２０に入力され得、信号再生ユニット２２０は、電気信号を処理して、第１のリンク部分１９８の障害を補償することができる。

【0053】

たとえば、信号再生ユニット２２０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２２０は、信号再生ユニット２２０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２２０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２２０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２２０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２２０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。

【0054】

さらに、信号再生ユニット２２０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１９８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２２０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。

【0055】

信号再生ユニット２２０は、第１のリンク部分１９８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２２０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。

【0056】

信号再生ユニット２２０は、任意選択により、ヘッダ部分における第１のリンク部分１９８の信号障害を軽減して、再生されたヘッダ部分を提供することができる。信号再生ユニット２２０は、任意選択により、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。

【0057】

装置２００は処理ユニット２３０をさらに備える。データパケットの（再生された）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２３０に提供される。処理ユニット２３０は、データパケットの（再生された）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２３０は、データパケット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。

【0058】

データパケットの宛先が再生型ネットワークノード２５０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２３０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、再生型ネットワークノード２５０の復号ユニット２５１に転送する。復号ユニット２５１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２３０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第２のリンク部分１９９に転送する。任意選択により、処理ユニット２３０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１９９に転送することができる。したがって、（再生された）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１９９に提供され得る。

【0059】

装置２００は、データパケットの宛先が再生型ネットワークノード２５０である場合、再生型ネットワークノード２５０への信号３００に含まれる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１９９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。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２５１または第２のリンク部分１９９に提供される。したがって、装置２００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。

【0060】

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２５０の復号ユニット２５１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１９９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１９９に転送することは、装置２００における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２００における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。

【0061】

換言すれば、ヘッダ処理は、パケットのドロップまたは転送を決定するために適用され得る。少なくともヘッダ処理は、パケットがドロップされるか転送されるかを判定するために実施され得る。信号再生のための包括的な信号処理が、信号変調に起因して実施され得る。ＦＥＣは、転送経路では省略され、パケットがドロップされる場合にのみ適用される。中間転送におけるＦＥＣの省略は、待ち時間および電力消費を削減することができる。

【0062】

ＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分を有するデータパケットを含む信号を伝送するためのネットワークシステムの一例４００が図４に示されている。

【0063】

ネットワークシステム４００は、コアネットワーク４１０を備える。コアネットワーク４１０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。

【0064】

ネットワークシステム４００は、図２に示されるような、装置の例２００のそれぞれを含む２つ以上の再生型ネットワークノード２５０−ｎを備える中間ネットワーク４２０をさらに備える。再生型ネットワークノード２５０は、リンク部分４０２を介して直列に接続される。一連の再生型ネットワークノード２５０の最初のネットワークノード２５０−１と最後のネットワークノード２５０−２とは、それぞれリンク部分４０１、４０２を介してコアネットワーク４１０に接続される。

【0065】

再生型ネットワークノード２５０−１は、復号ユニット２５１を備える。復号ユニット２５１は、装置２００によって復号ユニット２５１に転送された再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分をＦＥＣ復号することによって、復号されたペイロード部分を提供する。再生型ネットワークノード２５０−１、２５０−２の少なくとも一方が、復号ユニット２５１を備える。

【0066】

再生型ネットワークノード２５０−１は、関連付けられたアクセスネットワーク４３０にさらに接続される。アクセスネットワーク４３０は、たとえば、（ローカル）ＤＳＬネットワーク、モバイル通信ネットワーク、ＧＰＯＮまたは光ネットワークを備えることができる。再生型ネットワークノード２５０−１は、復号されたペイロード部分を、関連付けられたアクセスネットワーク４３０に提供する。

【0067】

装置２００は、ネットワーク４００のためのバスアーキテクチャを可能にし得る。たとえば、コアネットワーク４１０は、再生型ネットワークノード２５０−１に含まれる装置２００に信号を伝送することができる。信号は、第１のデータパケットおよび第２のデータパケットを含むことができる。装置２００は、データパケットのヘッダ部分に与えられた宛先情報に応じてそれぞれ、その再生型ネットワークノード２５０−１の復号ユニット２５１にデータパケットを転送するか、またはリンク部分４０２にデータパケットを転送することができる。たとえば、第１のデータパケットのヘッダ部分から抽出される宛先情報は、データパケットの宛先が再生型ネットワークノード２５０−１であることを示し得る。したがって、装置２００の処理ユニット２３０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、再生型ネットワークノード２５０−１の復号ユニット２５１に転送する。第２のデータパケットのヘッダ部分から抽出される宛先情報は、データパケットの宛先が再生型ネットワークノード２５０−１でないことを示し得る。たとえば、ヘッダ部分から抽出される宛先情報は、データパケットの宛先が再生型ノード２５０−２であることを示し得る。したがって、装置２００の処理ユニット２３０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リンク部分４０２に転送する。装置２００の処理ユニット２３０はさらに、第２のデータパケットのヘッダ部分をリンク部分４０２に転送することができ、その結果、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、リンク部分４０２を介して再生型ネットワークノード２５０へ、新たなまたは再生されたデータパケットとして伝送され得る。

【0068】

バスアーキテクチャは、たとえば、伝送されるデータの集約を可能にし得る。上記の例を参照すると、複数の再生型ネットワークノード２５０−１、２５０−２、．．．、２５０−ｎについてのデータは、コアネットワーク４１０などによって１つの共通の信号を使用して集約され伝送され得る。装置２００を含む各再生型ネットワークノード２５０−１、２５０−２、．．．、２５０−ｎは、それぞれの再生型ネットワークノードとは異なる宛先を有するデータパケットを転送し、それぞれの再生型ネットワークノード宛のデータパケットをドロップすることができる。

【0069】

再生型ネットワークノード２５０−１、２５０−２、．．．、２５０−ｎが光リンクを介して接続される一実施形態では、再生型ネットワークノード２５０−１、２５０−２、．．．、２５０−ｎのそれぞれの間、ならびに一連の再生型ネットワークノード２５０−１、２５０−２、．．．、２５０−ｎの最初および最後の再生型ネットワークノード２５０−１、２５０−２と、コアネットワーク４１０とのそれぞれの間に、別々の光リンクが確立され得る。各光リンクは、データ用に別々の波長および／または別々の変調方式を使用することができる。それぞれのリンクの波長および別々の変調は、リンクの特定の特性、たとえば光リンクの長さに適合され得る。また、各光リンクは、データ伝送のために同一または別々のビットレートを使用することができる。いくつかの実施形態では、ビットレートは、リンク部分のうちの２つ以上について同一または類似し得る。たとえば、第１のリンク部分および第２のリンク部分として再生型ノード２５０−１、２５０−２、．．．、２５０−ｎに接続された連続するリンク部分は、同一のビットレート、類似のビットレート、または、たとえば５％だけ外れたビットレートを有し得る。したがって、再生型ネットワークノード２５０−１、２５０−２、．．．、２５０−ｎに備えられる装置２００は、第２のリンク部分に提供されるデータパケットのビットレートを適応させることができる。

【0070】

また、単一の波長が、異なる宛先との間でデータを伝送するための光リンクで使用され得、その理由は、装置２００を含む後続の再生型ネットワークノード２５０−１、２５０−２、．．．、２５０−ｎが、データパケットのヘッダ部分に与えられた宛先情報に基づいてデータパケットを転送またはドロップすることができるためである。ダミーペイロードの伝送は、たとえば図１に示されたような個々のポイントツーポイント接続のために複数の異なる波長を使用するポイントツーポイントネットワークと比較して低減され得る。したがって、ネットワーク４００の全体的なトラフィックは、図１に示されたネットワーク１００と比較して低減され得る。

【0071】

ネットワークシステム４００はさらに、リンク部分に関する障害が、リンクに接続された再生型ネットワークノード２５０−１、２５０−２、．．．、２５０−ｎの装置２００において軽減されるので、長距離にわたるデータ伝送を可能にし得る。したがって、装置２００を含む複数の再生型ネットワークノード２５０−１、２５０−２、．．．、２５０−ｎに沿って伝送される信号は、各装置２００において再生され得る。このように、伝送誤りは、各再生型ネットワークノード２５０−１、２５０−２、．．．、２５０−ｎにおいて補償され得る。

【0072】

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、時間のかかるＦＥＣ復号および後続の符号化なしで、装置２００によって第２のリンク部分に転送されるので、ネットワークシステム４００の待ち時間は比較的短くなり得る。ＦＥＣ復号の省略はさらに、データの転送に要する電力消費を低減することを可能にし得、その結果、ネットワークシステム４００の全体の電力消費が比較的低くなり得る。従来の再生型ネットワークノードを使用したネットワーク、たとえば、図１に示されたネットワーク１００と比較して、待ち時間および電力消費は、ネットワークシステム４００では削減され得る。

【0073】

換言すれば、各中間ノードにおけるドロップおよび転送が可能なバスアーキテクチャが提供され得る。ＦＥＣは、転送経路では省略され得、パケットがドロップされる場合にのみ適用され得る。中間転送におけるＦＥＣの省略は、待ち時間および電力消費を削減することができる。

【0074】

図５は、装置の例５００−１、５００−２を備える通信ネットワークの一例５９９を示す。装置５００−１、５００−２は、図２に示された装置２００とある程度類似している。しかしながら、装置５００−１、５００−２は、さらなる任意選択の要素を備えることができる。

【0075】

通信ネットワーク５９９は、たとえば、２つのポイントオブプレゼンス（ＰｏＰ）５０１、５０２の間の光伝送ネットワークとすることができる。ＰｏＰ５０１、５０２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符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分を有するデータパケットを含む光信号３００は、ＰｏＰ５０１から第１の光リンク部分１９８を介して送信され得、再生型ネットワークノード２５０−１に含まれる装置５００−１によって受信され得る。信号３００は、たとえば、図３に示された信号と同一であり得る。ヘッダ部分は、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、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２５０−２またはＰｏＰ５０２であることを示し得る。他の再生型ネットワーク２５０−２は、装置５００−２を含むことができる。図５に示されるように、装置５００−１および装置５００−２は、同一の要素から構成され得る。しかしながら、両方の装置５００−１、５００−２は、代替的には異なる要素から構成され得、両方の装置５００−１、５００−２は、図２に示された装置２００に含まれる要素を少なくとも備える。

【0076】

装置５００−１は、光−電気−光変換ユニット（ＯＥＯ：Ｏｐｔｉｃａｌ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ−Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｕｎｉｔ）２４０を備える。光信号３００は、入力２１０によって受信され、ＯＥＯ２４０に提供され、ＯＥＯ２４０は、着信信号用の光−電気変換器（Ｏ／Ｅ：Ｏｐｔｉｃａｌ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２４１と、送出信号用の電気−光変換器（Ｅ／Ｏ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ−Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２４２とを備える。Ｏ／Ｅ２４１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／Ｏ２４２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１９９に出力することができる。ＯＥＯ２４０は、受信された光信号３００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５００−１のアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）２６１に入力され得る。

【0077】

ＡＤＣ２６１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２２０に入力され得る。信号再生ユニット２２０は、第１の光リンク部分１９８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１９８の障害、およびこれらの障害を軽減するための処理の例が、たとえば図２に関連して説明される。さらに、処理ユニット２３０は、データパケットのヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出する。処理ユニット２３０の詳細は、たとえば、図２に関連して論じられている。図２に示された例では、信号再生ユニット２２０および処理ユニット２３０は、組み合わせられた単一のユニットとして、すなわちデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２６９として実装される。

【0078】

処理ユニット２３０は、データパケットの宛先が再生型ネットワークノード２５０−１であることを抽出された宛先情報が示す場合、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２５０−１の復号ユニット２５１に転送する。ＦＥＣ復号ユニット２５１は、データパケットの誤りを検出し訂正するために、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ＦＥＣ復号を実施することができる。

【0079】

ＦＥＣは、典型的には軟判定ＦＥＣと硬判定ＦＥＣとに区別される。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。

【0080】

いくつかの実施形態では、ＦＥＣ復号ユニット２５１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反復的にＦＥＣ復号することができる。実際に処理されたデータパケットに続いて受信されたデータパケットが、復号ユニット２５１に転送されない場合、反復回数は増加され得る。ＦＥＣ復号の反復回数を増加させると、ペイロード部分の誤り訂正が改善され得る。

【0081】

換言すれば、ドロップ経路におけるＦＥＣ復号器は、可変数の反復を適用することができる。後続のパケットが転送される場合、現在処理されているパケットは、より多くの反復を使用して処理され得、性能が改善される。より長い距離にわたって伝送されるパケットの場合、ネットワーク管理は、任意選択により、転送パケットのために後続のスロットを予約することができる。

【0082】

ＦＥＣ復号されたペイロード部分は、再生型ネットワークノード２５０−１に接続されたネットワーク要素またはネットワーク５３０に提供され得る。たとえば、ネットワーク５３０は、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。

【0083】

データパケットの宛先が再生型ネットワークノード２５０−１でないことを抽出された宛先情報が示す場合、処理ユニット２３０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２６２に転送する。たとえば、データパケットの宛先が位置ＢのＰｏＰ５０２または他の再生型ネットワークノード２５０−２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２６２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入力処理ライン２８０から出力処理ライン２９０に誘導することができる。

【0084】

信号再生ユニット２２０は、任意選択により、データパケットのヘッダ部分における第１のリンク部分１９８の信号障害を軽減して、再生されたヘッダ部分を提供することができる。再生されたヘッダ部分はさらに、切り替え要素２６２に提供され得る。切り替え要素２６２は、データパケットの（再生された）ヘッダ部分を、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共に、入力処理ライン２８０から出力処理ライン２９０に誘導することができる。

【0085】

アウトバウンド方向において、すなわち、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、データパケットのヘッダ部分）が、切り替え要素２６２によって入力処理ライン２８０から出力処理ライン２９０に誘導される場合、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、データパケットのヘッダ部分）は、符号化されたデジタル電気信号としてＤＳＰ２６３に入力される。ＤＳＰ２６３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、ＤＰ−ＱＰＳＫまたはＤＰ−ＱＡＭなどの変調、または第２のリンク部分１９９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。ＤＳＰ２６３の出力は、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）２６４に入力され得る。ＤＡＣ２６４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。ＤＡＣ２６４の出力はＯＥＯ２４０に入力され得、ここでＥ／Ｏ２４２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３００’は、ＯＥＯ２４２によって第２のリンク部分１９９に（再）送信され得る。

【0086】

ＤＳＰは、任意選択により、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、データパケットのヘッダ部分）を、第１の光リンク部分１９８から受信された光信号３００の変調方式とは異なる変調方式によって変調することができる。たとえば、受信された光信号３００は、３２ＧＢａｕｄのシンボルレートで１６ＱＡＭ変調され得、アウトバウンド光信号３００’は、４３ＧＢａｕｄのシンボルレートで８ＱＡＭ変調され得る。さらなる例では、受信された光信号３００は、３２ＧＢａｕｄのシンボルレートで１６ＱＡＭ変調され得、アウトバウンド光信号３００’は、６４ＧＢａｕｄのシンボルレートでＱＰＳＫ変調され得る。さらに、ハイブリッド変調方式が使用され得る。受信された光信号３００のビットレートは、アウトバウンド光信号３００’のビットレートと同一にすることができる。したがって、受信された光信号３００の変調方式よりも複雑でないアウトバウンド光信号３００’に対する変調方式は、受信された光信号３００よりも高いアウトバウンド光信号３００’のシンボルレートを可能にし得る。

【0087】

いくつかの実施形態では、受信された光信号３００のビットレートは、アウトバウンド光信号３００’のビットレートと類似するかまたはこれから外れ得る。たとえば、受信された光信号３００のビットレートは、アウトバウンド光信号３００’のビットレートよりも５％高くまたは低くすることができる。したがって、ＤＳＰ２６３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（および任意選択により、データパケットのヘッダ部分）のビットレートを適応させ、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、データパケットのヘッダ部分）を、第１の光リンク部分１９８から受信された光信号３００のビットレートとは異なるビットレートで提供することができる。

【0088】

ＯＥＯ２４０は、第１の光リンク部分１９８から受信された光信号３００の波長とは異なる波長を有するアウトバウンド光信号３００’を、第２の光リンク部分１９９に提供することができる。

【0089】

波長および変調は、第２の光リンク部分１９９の特定の特性、たとえば、第２の光リンク部分１９９の長さに適合され得る。

【0090】

換言すれば、ＤＳＰ２６３において、着信データ／パケットが再変調され得る。変調フォーマットは、受信されたデータの変調フォーマットとは異なり得る。出力信号および入力信号のビットレートは、同一にすることができる。一例として、以下の組み合わせ：入力１６ＱＡＭ＠３２ＧＢａｕｄ−出力８ＱＡＭ＠４３ＧＢａｕｄ、入力１６ＱＡＭ＠３２ＧＢａｕｄ−出力ＱＰＳＫ＠６４ＧＢａｕｄが使用され得る。ハイブリッドフォーマットを使用した組み合わせも使用され得る。

【0091】

第２の光リンク部分１９９を介して、アウトバウンド光信号３００’が、他の再生型ネットワークノード２５０−２に提供され得る。再生型ネットワークノード２５０−２に含まれる装置５００−２は、装置５００−１と同一または類似の処理を光信号３００’に実施することができる。

【0092】

図６は、装置の他の例６００を示す。装置６００は、図５に示された装置５００−１とある程度類似している。しかしながら、図５に示された装置５００−１とは対照的に、削減ユニット２６５が、処理ユニット２３０と切り替え要素２６２との間に設けられている。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２６２を介して第２のリンク部分１９９に転送される場合、削減ユニット２６５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。

【0093】

削減ユニット２６５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２２０によって軟値として提供され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。

【0094】

たとえば、受信された光信号３００が２００ＧＢａｕｄのシンボルレートを有し、各シンボルが信号再生ユニット２２０の出力において６ビットで表現されると仮定すると、信号再生ユニット２２０は、約１．５Ｔｂｉｔ／ｓのデータ（オーバーヘッド込み）を提供する。したがって、切り替え要素２６２は、約１．５Ｔｂｉｔ／ｓを入力処理ライン２８０から出力処理ライン２９０に誘導する必要がある。切り替え要素２６２への負荷を低減するために、削減ユニット２６５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。

【0095】

いくつかの実施形態では、削減ユニット２６５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。上記の例を続けると、ＦＥＣ符号化されたシンボルの硬値が１ビットで表現されると仮定すると、再生ユニット２２０によって提供される１．５Ｔｂｉｔ／ｓのデータは、削減ユニット２６５によって約２５６Ｇｂｉｔ／ｓまで削減され得る。

【0096】

また、削減ユニット２６５は、ノイズを低減することを可能にし得る。再生ユニット２２０による軟値出力は、たとえば、２値の場合、「０」または「１」から、ノイズによってある程度逸脱する。軟値に対する硬判定を決定することは、ノイズを除去することを可能にし得る。削減ユニット２６５がなければ、シンボルが複数の装置６００を介して伝送される場合、ノイズが蓄積し得る。硬値は、いくつかのＦＥＣ符号化されたシンボルについて誤り得る。しかしながら、誤った硬値の比率は非常に低くなり得、受信機の復号ユニットにおいて、たとえば、受信されたシンボルの値を推定するための適宜修正された対数尤度比を使用して補償され得る。

【0097】

換言すれば、データ転送は、ＤＳＰ２６９によって出力されたデータの転送を意味し得る。ＤＳＰ２６９の出力において、軟値、すなわち、ノイズのあるコンステレーション点が提供され得る。個々のＩ値およびＱ値は、顕著な分解能を有し得、したがって、次のスイッチは、顕著な分解能を有する必要がある。顕著な分解能は、このスイッチの高い複雑性、たとえば、６ビット分解能の２００ＧＢａｕｄにオーバーヘッドを加えて約１．５Ｔｂｉｔ／ｓを必要とし得る。したがって、硬判定が転送経路に含まれ得る。硬判定はノイズ圧縮を強制し得るが、誤りが「凍結」され得る。スイッチの複雑性は、たとえば、１／６に削減されて２５６Ｇｂｉｔ／ｓとなり得る。

【0098】

削減ユニット２６５は、代替的には、軟値の振幅を事前定義された最大値まで低減することができる。図７および図８は、軟値の振幅を制限する例を示す。

【0099】

図７および図８は、削減ユニット２６５の伝達特性の例を示す。ＦＥＣ符号化されたシンボルの軟値の振幅は、たとえば、振幅上限７０１と振幅下限７０２との間にある振幅に制限され得る。

【0100】

たとえば、図７に示されるように、削減ユニット２６５の伝達特性は、振幅上限７０１および振幅下限７０２において飽和し、その中間で線形関係を有し得る。いくつかの実施形態では、図８に示されるように、削減ユニット２６５の伝達特性は、振幅上限７０１および振幅下限７０２において飽和し、その中間でシグモイド関係を有し得る。

【0101】

ＦＥＣ符号化されたシンボルの軟値の振幅を制限することは、ノイズを低減することを可能にし得、その理由は、ＦＥＣ符号化されたシンボルの軟値の制限された振幅が、ＦＥＣ符号化されたシンボルの軟値の低減されたノイズ成分を伴うためである。また、振幅上限７０１と振幅下限７０２との間の振幅値は、ＦＥＣ符号化されたシンボルの軟値の元の振幅を表現するために使用されるビット数と比較して削減されたビット数を使用して表現され得る。したがって、ＦＥＣ符号化されたシンボルの軟値の振幅を制限することは、切り替え要素２６２に提供されるデータの量を低減することを可能にし得る。

【0102】

換言すれば、硬判定を決定する代わりに、片側クリッピングなどの代替的な伝達特性が、ノイズを絞るおよび／または転送用データの分解能を削減するために、削減ユニット２６５に使用され得る。伝達特性は、データのフル分解能または削減された分解能に基づくことができる。

【0103】

図９は、装置の他の例９００を示す。装置９００は、図５に示された装置５００−１および図６に示された装置６００とある程度類似している。しかしながら、図５に示された装置５００−１および図６に示された装置６００とは対照的に、信号再生ユニット２２０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が切り替え要素２６２を介して第２のリンク部分１９９に転送される場合には、データパケットの宛先が再生型ネットワークノード２５０であることを抽出された宛先情報が示す場合、すなわち、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再生型ネットワークノード２５０の復号ユニット２５１に転送される場合と比較して、信号障害の軽減が少ない再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供する。

【0104】

たとえば、再生ユニット２２０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が切り替え要素２６２に転送される場合、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周波数オフセットの推定および補正を省略することができる。再生ユニット２２０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が切り替え要素２６２に転送される場合、たとえば、さらにまたは代替的に、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の周波数オフセットの推定および補正を省略することができる。しかしながら、代替的にまたは追加的に、再生ユニット２２０における再生処理の他のステップも省略され得る。

【0105】

再生ユニット２２０が再生されたヘッダ部分を提供するいくつかの実施形態では、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が切り替え要素２６２に転送される場合、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再生型ネットワークノード２５０の復号ユニット２５１に転送される場合と比較して、同様に信号障害の軽減が少ない再生されたヘッダ部分が提供され得る。

【0106】

周波数および／または位相オフセット補正などを省略したにもかかわらず、第１のリンク部分１９９の線形障害が補償され得る。しかしながら、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分の全体的な品質は、周波数および位相オフセット補正などを使用して提供される再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分と比較して劣り得る。

【0107】

しかしながら、信号障害の軽減が少ない再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供することは、第１のリンク部分１９８から受信されたデータパケットの処理時間を削減することを可能にし得る。したがって、１つまたは複数の装置９００を含む伝送経路の待ち時間が、低減され得る。さらに、受信されたデータパケットを第２のリンク部分１９９に転送するための電力消費は、完全な再生処理がデータパケットに実施される状況と比較して低減され得る。

【0108】

図９には示されていないが、装置９００は、図６に示された削減ユニット２６５と同様の削減ユニットを備えることができる。削減ユニットは、ＤＳＰ２６９と切り替え要素２６２との間に配置され得る。

【0109】

換言すれば、ＤＳＰ２６９は、データを転送する場合には、部分的に省略され得る。

【0110】

図１０は、装置の他の例１０００を示す。装置１０００は、図５に示された装置５００−１、図６に示された装置６００、および図９に示された装置９００とある程度類似している。しかしながら、図５に示された装置５００−１、図６に示された装置６００、および図９に示された装置９００とは対照的に、図１０に示された装置１０００は、再生ユニット２２０および処理ユニット２３０を単一の要素として備える。

【0111】

たとえば、再生処理の一部は、再生ユニット２２０において、データパケットのＦＥＣ符号化されたペイロード部分と、データパケットのヘッダ部分とに一緒に適用され得る。しかしながら、処理ユニット２３０は、データパケットのヘッダ部分に別の再生処理を少なくとも部分的に実施することができる。たとえば、処理ユニット２３０のヘッダ処理ユニット２３０−１は、再生ユニット２２０がデータパケットのＦＥＣ符号化されたペイロード部分に実施する、第１のリンク部分１９８の信号障害を軽減するための任意の処理を、ヘッダ部分に実施することができる。具体的には、ヘッダ処理ユニット２３０−１は、たとえば、別のブラインドチャネル推定、別の偏波配向、および／または別の誤り訂正をヘッダ部分に実施することができる。さらに、ヘッダ処理ユニット２３０−１は、ヘッダ部分がＦＥＣ符号化されている場合、推定されたチャネル情報を使用してヘッダ部分をＦＥＣ復号することができる。ヘッダ処理ユニット２３０−１はさらに、データパケットのヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出する。

【0112】

処理ユニット２３０は、抽出された宛先情報によって示される宛先に基づいて、復号ユニット２５１または切り替え要素２６２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を転送する切り替えユニット２３０−２をさらに備えることができる。

【0113】

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またはそれと同時に、切り替えユニット２３０−２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。たとえば、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分の後に、抽出された宛先情報が切り替えユニット２３０−２に提供される場合、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分がバッファリングされる必要があり、その理由は、切り替えユニット２３０−２が、抽出された宛先情報なしで再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を転送することができないためである。たとえば、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分に関する１Ｔｂｉｔ／ｓのデータが再生ユニット２２０によって切り替えユニット２３０−２に提供されるときに、抽出された宛先情報が再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分よりも１μｓだけ時間的に後に切り替えユニット２３０−２に提供される場合、１Ｍｂｉｔ／ｓのデータがバッファリングされる必要がある。

【0114】

データパケットのヘッダ部分がＦＥＣ符号化されており、ＦＥＣ符号化されたヘッダ部分のＦＥＣ復号がヘッダ処理ユニット２３０−１によって実施されるいくつかの実施形態では、ＦＥＣ符号化されたヘッダ部分のＦＥＣ復号は時間がかかり得るので、抽出された宛先情報を切り替えユニット２３０−２に提供することは、比較的長い時間を要し得る。したがって、短いヘッダ、すなわち、極力少ない情報を保持するヘッダが使用され得る。さらに、選択されるＦＥＣは、かなり速く復号され得る符号を使用することができる。

【0115】

換言すれば、ヘッダは、信号処理チェーンの中間点またはその終点において引き出され得る。ＤＳＰを一部通過した後、別途のヘッダ処理ユニットが使用され得る。このユニットは、たとえば、別のチャネル等化、偏波配向、誤り訂正および／または前方誤り訂正を含むことができる。ヘッダ処理ユニットは、転送スイッチを制御することができる。

【0116】

図１０に示された装置１０００は、ヘッダユニット２６６をさらに備えることができる。ヘッダユニットは、第２のリンク部分１９９へのデータパケットのヘッダ部分に第１のフォーマットとは異なる第２のフォーマットで与えられた宛先情報を第１のフォーマットに変換し、第２のリンク部分１９９へのデータパケットのヘッダ部分をＦＥＣ符号化することができる。

【0117】

たとえば、再生型ネットワークノード２５０は、データパケットを出力処理ライン２９０に提供して、データパケットを第２のリンク部分１９９に提供することができる。データパケットは、たとえば、再生型ネットワークノード２５０に接続されたアクセスネットワーク５３０から発生され得る。たとえば、アクセスネットワーク５３０から発生されたパケットのペイロード部分は、符号化ユニット２５２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データパケットは、ヘッダユニット２６６に提供され得る。

【0118】

たとえば、データパケットのヘッダ部分は、データパケットの宛先に宛てた媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレス（第２のデータフォーマット）を含み得る。しかしながら、第２のリンク部分１９９に接続された後続の装置１０００の処理ユニット２３０は、ＭＡＣアドレスとは異なる第１の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、第１のデータフォーマットは、第２のリンク部分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を含むことができる。したがって、ヘッダユニット２６６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、第１のデータフォーマット、たとえばローカルバスアドレスに変換することができる。さらに、ヘッダユニット２６６は、ヘッダ部分をＦＥＣ符号化することができる。

【0119】

データパケットがヘッダユニット２６６にヘッダ部分なしで提供される場合、ヘッダユニット２６６は、データパケットのペイロード部分に与えられた情報、再生型ネットワークノード２５０によってヘッダユニット２６６に提供された情報、上位レイヤのネットワーク管理エンティティによって提供された情報に基づいて、第１のデータフォーマットでデータパケットの宛先を示す宛先情報を少なくとも含むヘッダ部分を生成することができる。

【0120】

図１０には示されていないが、図９に示された実施形態と同様に、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が、切り替え要素２６２を介して第２のリンク部分１９９に転送される場合、信号再生ユニット２２０は、信号障害の軽減が少ない再生された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。

【0121】

図１１は、装置の他の例１１００を示す。装置１１００は、図１０に示された装置１０００とある程度類似している。しかしながら、第１のリンク部分１９８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、装置は、空のデータパケットに関連付けられた時間枠において第２のリンク部分１９９に、再生型ネットワークノード２５０を介してＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分が提供されたデータパケットを提供するように構成される。また、第１のリンク部分１９８から受信された信号に含まれるデータパケットの宛先が再生型ネットワークノード２５０であることを抽出された宛先情報が示す場合、装置１１００は、第１のリンク部分１９８から受信された信号に含まれるデータパケットに関連付けられた時間枠において第２のリンク部分１９９に、再生型ネットワークノード２５０を介してＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分が提供されたデータパケットを提供するように構成される。

【0122】

具体的には、第１のリンク部分１９８から受信されたデータパケットの宛先が再生型ネットワークノード２５０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１９８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２３０−１は、再生型ネットワークノード２５０にデータパケットを要求することができる。受信されたデータパケットが空であるという情報が、再生ユニット２２０によってヘッダ処理ユニット２３０−１に提供され得る。要求されたデータパケットは、たとえば、再生型ネットワークノード２５０に接続されたアクセスネットワーク５３０から発生され得る。パケットは、再生型ネットワークノード２５０を介して装置１１００に提供され得る。データパケットは、受信された空のデータパケット、または宛先が再生型ネットワークノード２５０である受信されたデータパケットと同一の時間的長さを有することができる。したがって、第２のリンク部分１９９への空のデータパケットまたはダミーペイロードの提供が回避され得る。したがって、装置１１００を含む１つまたは複数の再生型ネットワーク２５０を備えるネットワークにおけるダミートラフィックが回避され得る。

【0123】

換言すれば、ヘッダ処理ユニットは、パケットがドロップされるかまたは空のパケットが受信された場合、アド（ａｄｄ）すべき新たなパケットの送達を強制することができる。

【0124】

実施形態では、信号再生ユニット２２０、処理ユニット２３０、ヘッダ処理ユニット２３０−１、切り替えユニット２３０−２、復号ユニット２５１、符号化ユニット２５２、切り替え要素２６２、削減ユニット２６５およびヘッダユニット２６６は、１つまたは複数の処理ユニット、１つまたは複数の処理デバイス、処理用の任意の手段、たとえば、プロセッサ、コンピュータまたは適宜に適合されたソフトウェアによって動作可能なプログラマブルハードウェア構成要素を使用して実装され得る。換言すれば、信号再生ユニット２２０、処理ユニット２３０、ヘッダ処理ユニット２３０−１、切り替えユニット２３０−２、復号ユニット２５１、符号化ユニット２５２、切り替え要素２６２、削減ユニット２６５、およびヘッダユニット２６６の記載された機能は、ソフトウェアで実装されてもよく、これは次いで１つまたは複数のプログラマブルハードウェア構成要素上で実行され得る。そのようなハードウェア構成要素は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロコントローラなどを備えることができる。

【0125】

処理ユニット、処理デバイスまたはプロセッサは、命令によって指定された基本的な算術、論理、制御および入力／出力（Ｉ／Ｏ）演算を実施することにより、コンピュータプログラムの命令を実行する任意の電子回路とすることができる。処理ユニット、処理デバイスまたはプロセッサは、１つまたは複数の入力と、１つまたは複数の出力とを備えることができる。１つまたは複数の入力は、１つまたは複数の他のデバイスから制御信号、電圧または電流を受信することができる。さらに、供給電力が、入力の１つまたは複数に提供され得る。処理ユニット、処理デバイスまたはプロセッサは、処理結果または中間結果を、出力の１つまたは複数を介して他の要素に出力することができる。処理ユニット、処理デバイスまたはプロセッサは、１つまたは複数の出力を介して制御信号、電圧または電流を出力することができる。処理ユニット、処理デバイスまたはプロセッサはさらに、内部メモリを含むことができ、および／または外部メモリに接続可能とすることができる。

【0126】

図１２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方法の一例を、フローチャートを用いて示す。方法は、第１のリンク部分によって障害された信号を第１のリンク部分から受信すること１２００であって、信号が、ＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分を有するデータパケットを含む、受信すること１２００を備える。さらに、方法は、第１のリンク部分の信号障害を軽減して（１２０２）、再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供することを備える。方法は、データパケットのヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出すること１２０４をさらに備える。データパケットの宛先が再生型ネットワークノードであることを抽出された宛先情報が示す場合、方法は、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再生型ネットワークノードの復号ユニットに転送すること１２０６を備える。そうでなければ、方法は、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第２のリンク部分に転送すること１２０８を備える。

【0127】

任意選択により、方法は、第１の光リンク部分から受信された光入力信号を電気入力信号に変換し（１２１０）、電気入力信号を信号再生ユニットに提供することと、電気出力信号を第２の光リンク部分への光出力信号に変換すること１２１２とを備えることができる。

【0128】

方法は、第１の光リンク部分から受信された光信号の波長とは異なる波長を有する光信号を第２の光リンク部分に提供すること１２１４を任意選択により備えることができる。

【0129】

任意選択により、方法は、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が第２のリンク部分に転送される場合、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１２１６を備えることができる。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軟値で表される場合、削減すること１２１６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を備えることができる。削減すること１２１６は、軟値の振幅を事前定義された最大値に制限することをさらに備えることができる。

【0130】

方法は、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が第２のリンク部分に転送される場合に、データパケットの宛先が再生型ネットワークノードであることを抽出された宛先情報が示す場合と比較して、信号障害の軽減が少ない再生されたＦＥＣ符号化されたペイロード部分を提供すること１２１８を任意選択により備えることができる。

【0131】

ヘッダ部分がＦＥＣ符号化されたヘッダ部分である場合、ＦＥＣ符号化されたヘッダ部分に与えられた宛先情報を抽出すること１２０４は、ＦＥＣ符号化されたヘッダ部分をＦＥＣ復号することを任意選択により備えることができる。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は、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方法によって提供され得る。

【0132】

第１のリンク部分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、方法は、空のデータパケットに関連付けられた時間枠において第２のリンク部分に、再生型ネットワークノードを介してＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分が提供されたデータパケットを提供すること１２２０を任意選択により備えることができる。

【0133】

第１のリンク部分から受信された信号に含まれるデータパケットの宛先が再生型ネットワークノードであることを抽出された宛先情報が示す場合、第１のリンク部分から受信された信号に含まれるデータパケットに関連付けられた時間枠において第２のリンク部分に、再生型ネットワークノードを介してＦＥＣ符号化されたペイロード部分およびヘッダ部分が提供されたデータパケットを提供すること１２２２を任意選択により備えることができる。

【0134】

宛先情報が、第１のリンク部分から受信された信号に含まれるデータパケットのヘッダ部分に第１のフォーマットで与えられ、方法は、第２のリンク部分へのデータパケットのヘッダ部分に第１のフォーマットとは異なる第２のフォーマットで与えられた宛先情報を第１のフォーマットに変換し（１２２４）、第２のリンク部分へのデータパケットのヘッダ部分をＦＥＣ符号化することを任意選択により備えることができる。

【0135】

方法は、第１のリンク部分から受信された信号の変調方式とは異なる変調方式によって、第２のリンク部分へのデータパケットを変調すること１２２６を任意選択により備えることができる。

【0136】

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。

【0137】

（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、「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、そのような手段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。

【0138】

「ユニット」、「モジュール．．．．」、「．．．．」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。

【0139】

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。

【0140】

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。

【0141】

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。

【0142】

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。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】