特開 2024-108136 信号の暗号化に関する方法及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024108136

(43)【公開日】2024-08-09

(54)【発明の名称】信号の暗号化に関する方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   G06F 21/60 20130101AFI20240802BHJP

   H04L 49/9057 20220101ALI20240802BHJP

【ＦＩ】

G06F21/60 320

H04L49/9057

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024007631

(22)【出願日】2024-01-22

(31)【優先権主張番号】18/103485

(32)【優先日】2023-01-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】サルワール・ムハマッド エス

(72)【発明者】

【氏名】杉山 純一

【テーマコード（参考）】

5K030

【Ｆターム（参考）】

5K030GA15

5K030HB28

(57)【要約】

【課題】 信号の暗号化に関する方法及びシステムを提供する。
【解決手段】 一実施形態の一態様によれば、動作は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号を受信することを含み得る。当該動作は更に、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号から、クライアント情報のペイロード及びパディングビットのセットを含み得るビットストリームを作成することを含み得る。当該動作はまた、設定されたビット数用の暗号化キーを有する暗号化スキームを用いて総ペイロードを暗号化することを含むことができ、当該総ペイロードは、当該総ペイロードが上記設定されたビット数で割り切れるように、上記クライアント情報のペイロードと上記パディングビットのセットからの少なくとも１つのビットとの組み合わせを含み得る。さらに、当該動作は、上記総ペイロードを含み得る上記ビットストリームからフレームを生成することを含み得る。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号を受信し、
前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号から、クライアント情報のペイロード及びパディングビットのセットを有するビットストリームを作成し、
設定されたビット数用の暗号化キーを有する暗号化スキームを用いて総ペイロードを暗号化し、当該総ペイロードは、当該総ペイロードが前記設定されたビット数で割り切れるように、前記クライアント情報のペイロードと前記パディングビットのセットからの少なくとも１つのビットとの組み合わせを含み、
前記総ペイロードを有する前記ビットストリームからフレームを生成する、
ことを有する方法。

【請求項2】

前記総ペイロードと前記パディングビットのセットの残りとの双方を含む前記フレームはＯｐｅｎＺＲ＋フレームである、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記総ペイロードを暗号化するのに用いられる前記暗号化スキームは、２５６ビット実装のアドバンスト暗号化スキーム（ＡＥＳ２５６）である、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号は、サブ４００ギガバイトのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号である、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記フレームは更に、前記総ペイロードに関連付けられたアライメントマーカ、タイムスタンプ、及びオーバーヘッドビットを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記フレームからのオーバーヘッドビットのセットを介して、通信チャネルを通して、初期化ベクトル及び他の暗号化キー交換情報を通信する、
ことを更に有する請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記設定されたビット数用の前記暗号化キーに対応する解読キーを用いて前記総ペイロードを解読する、
ことを更に有する請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記ビットストリームの前記総ペイロードを暗号化することは、タイムスロットが前記ビットストリームに適用された後に行われる、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記ビットストリームの前記総ペイロードを暗号化することは、アライメントマーカが前記ビットストリームに適用される前に行われる、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記ビットストリームの前記総ペイロードを暗号化することは、巡回冗長検査が前記ビットストリームに適用される前に行われる、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

システムであって、
第１の動作を実行するように構成された第１のトランスポートデバイスを有し、前記第１の動作は、
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号を受信し、
クライアント情報のペイロード及びパディングビットのセットを有するビットストリームを作成し、
設定されたビット数用の暗号化キーを有する暗号化スキームを用いて総ペイロードを暗号化し、当該総ペイロードは、当該総ペイロードが前記設定されたビット数で割り切れるように、前記クライアント情報のペイロードと前記パディングビットのセットからの少なくとも１つのビットとの組み合わせを含み、
前記総ペイロードを有する前記ビットストリームからフレームを生成する、
ことを有する、
システム。

【請求項12】

第２の動作を実行するように構成された第２のトランスポートデバイスを更に有し、前記第２の動作は、
前記総ペイロードを有する前記ビットストリームを受信し、
前記設定されたビット数用の前記暗号化キーに対応する解読キーを用いて前記総ペイロードを解読する、
ことを有する、
請求項１１に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここで説明される実施形態は、例えば４００Ｇ ＺＲ、ＯｐｅｎＺＲ光信号、及びＯｐｅｎＺＲ＋光信号を含め、光信号の暗号化に関する。

【背景技術】

【0002】

遠隔通信システム、ケーブルテレビジョンシステム、及びデータ通信ネットワークは、光ネットワークを用いて遠隔ポイント間で情報を伝達する。光ネットワークでは、情報は、光ファイバ又は他の光学媒体を介して光信号の形態で伝達される。

【0003】

ここで特許請求される事項は、上述などの環境でのみ問題を解決したり動作したりする実施形態に限定されるものではない。むしろ、この背景技術の説明は、ここに記載される実施形態が実施され得る技術領域の一例を示すために提供されているに過ぎないものである。

【発明の概要】

【0004】

一実施形態の一態様によれば、動作は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号を受信することを含み得る。当該動作はまた、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号から、クライアント情報のペイロード及びパディングビットのセットを含むビットストリームを作成することを含み得る。加えて、当該動作は更に、設定されたビット数用の暗号化キーを有する暗号化スキームを用いて総ペイロードを暗号化することを含むことができ、当該総ペイロードは、当該総ペイロードが上記設定されたビット数で割り切れるように、上記クライアント情報のペイロードと上記パディングビットのセットからの少なくとも１つのビットとの組み合わせを含む。さらに、当該動作は、上記総ペイロードを有する上記ビットストリームからフレームを生成することを含み得る。

【0005】

実施形態の目的及び利点は、少なくとも請求項中に具体的に指し示される要素、機構及び組み合わせによって実現・達成されることになる。理解されるべきことには、以上の概略説明及び以下の詳細説明はどちらも、例示的で説明的なものであり、特許請求される発明を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0006】

以下の図を含む添付図面を通じて実施形態例を更に具体的且つ詳細に記載及び説明する。

【図1A】ＺＲ信号の暗号化を実行するように構成された光学システムの一実施形態例を示している。

【図1B】暗号化処理を実行するように構成されたシステムを示している。

【図1C】サブ４００ＧＥｔｈｅｒｎｅｔ信号に対して実行され得る暗号化処理の例を示している。

【図1D】解読処理を実行するように構成されたシステムの一実施形態例を示している。

【図2A】図１Ａ及び図１Ｂに示して説明した暗号化処理を用いることによって暗号化され得るＺＲ４００フレームの一例である。

【図2B】図１Ａ－図１Ｃに示して説明した暗号化処理を用いることによって暗号化され得るＺＲ１００フレームの一例である。

【図3】ＺＲ信号を暗号化する方法の一例のフローチャートである。

【図4】本開示の一部の実施形態に従って全てが構成されるコンピューティングシステムの一例のブロック図を示している。

【発明を実施するための形態】

【0007】

光ネットワークは、ますます多くのデータを搬送しており、その結果、光ネットワークを介したデータの高帯域幅伝送をサポートするために異なる実装合意（implementation agreement）が実施されている。また、それらの実装合意は、複数のキャリアがそれらそれぞれのネットワークにわたって異なるベンダからのコヒーレントインタフェースをうまく組み合わせることを助ける。

【0008】

長距離（例えば、１２０ｋｍ）ポイント・ツー・ポイントデータリンクと共に使用するための相互運用可能なコヒーレントインタフェースを定義するために、複数の長距離（long range；ＺＲ）実装合意のファミリーが開発されている。例えば、ＯＩＦ実装合意（ＩＡ）によって定義された４００ＺＲは、該ＩＡで定義されるようなＺＲフレーミング構造を使用して１２０ｋｍまでのポイント・ツー・ポイントデータリンクと共に使用するための４００ギガビット（４００Ｇ）コヒーレントインタフェースである。また、Ｏｐｅｎ ＺＲ＋インターオペラビリティ合意は、４００ＺＲの外となり得るコヒーレントソリューションのためのソリューション又は動作モードの潜在的な範囲に関する。Ｏｐｅｎ ＺＲ＋は、フレキシブルな１００Ｇ－４００Ｇのライン速度と、４００ＺＲよりも長い光到達距離とが可能な光学仕様に焦点を当てた別の合意である。例えば、Ｏｐｅｎ ＺＲ＋は、ＯｐｅｎＦＥＣ（ｏＦＥＣ）順方向誤り訂正と１００－４００Ｇ光回線仕様のセットとを利用する新しいフレーム構造に基づいて、都市圏、地域、及び長距離にわたって相互運用可能な１００Ｇ、２００Ｇ、３００Ｇ、及び４００Ｇライン速度を提供する。ＯｐｅｎＺＲ＋フレーミングは、追加のサポート速度に拡張された４００ＧＺＲフレーミングフォーマットに基づく。ＺＲ＋信号は、４００ＧＺＲフレーミング構造に基づくこともあるし基づかないこともあるベンダ固有の実装である。本開示において、“ＺＲ”タイプの信号、データレート、コンポーネント、ネットワークなどへの一般的な言及は、４００Ｇより低い速度及び高い速度を含め、任意の速度で動作するＺＲ、ＺＲ＋、Ｏｐｅｎ ＺＲ＋などを含む任意のＺＲタイプの実装合意によって提供される仕様内で動作するように構成され得る任意の信号、データレート、コンポーネント、ネットワークなどを指し得る。

【0009】

以下に詳述するように、本開示の１つ以上の実施形態は、Ｏｐｅｎ ＺＲ＋インターオペラビリティ合意（例えば、４００Ｇ Ｏｐｅｎ ＺＲ＋インターオペラビリティ合意）を用いて伝送される信号の暗号化に関する。一部の実施形態において、Ｏｐｅｎ ＺＲ＋プロトコルは、以下のようなもの、すなわち、Ｏｐｅｎ ＺＲ＋プロトコルに従って構成されたデータフレーム（“ＺＲフレーム”と称する）のペイロードに含まれるデータビットの数が、一部の暗号化スキームに容易には適合しないようなものであり得る。例えば、ＺＲフレームに適用することが望まれ得る特定の暗号化スキームが、各暗号化ブロックのサイズが２５６ビットであるとし得るような２５６ビット暗号化スキームであることがある。従って、暗号化するビットの数は２５６で割り切れる必要があり得る。しかし、ＺＲフレームのペイロード領域のサイズは２５６で割り切れる数でなくてもよい。

【0010】

本開示の１つ以上の実施形態によれば、暗号化されるビットの総数を、特定の暗号化スキームに関連付けられた設定ビット数で割り切れるようにするために、ペイロードのデータビットの暗号化とともに、ＺＲフレームのオーバーヘッド領域とペイロード領域との間でＺＲフレームに含められる１つ以上のパディングビットが含まれ得る。さらに、暗号化は、特定の暗号化スキームに対応するサイズを持つ暗号化ブロックにてデータビットが暗号化され得るようなものとし得る。本開示に従って説明される暗号化はまた、異なる信号のデータが別々に暗号化され得るように、個々の暗号化ブロックが各々、単一のクライアント信号に関連付けられたデータを含み得るようにされ得る。すなわち、クライアント信号のデータは、パッケージ化されてＺＲネットワークに送信される前に暗号化されて保護され得る。さらに、通信される信号のデータレートにかかわらず、複数のクライアント信号のデータが別々に暗号化され得る。例えば、この暗号化スキームは、１００Ｇ、２００Ｇ、３００Ｇ、４００Ｇ、及びそれ以上を含め、様々なデータレートで通信されるクライアント信号に対して実装され得る。従って、この暗号化スキームは、複数のクライアント信号のデータを別々に暗号化及び解読することができるとともに、暗号化された信号を、例えばＯｐｅｎ ＺＲ＋インターオペラビリティ合意といったインターオペラビリティ合意に従って、一緒にトランスポートすることができる。本開示において、クライアント信号を暗号化又は解読することへの言及は、クライアント信号のデータを暗号化又は解読することを指し得る。

【0011】

以下、添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。

【0012】

図１Ａは、本開示の１つ以上の実施形態に従った、ＺＲ信号の暗号化を実行するように構成された光学システム１００（“システム１００”）の一実施形態例を示している。システム１００は、クライアントデバイス１０２ａ、クライアントデバイス１０２ｂ、クライアントデバイス１０２ｃ、クライアントデバイス１０２ｄ、クライアントデバイス１０２ｅ、クライアントデバイス１０２ｆ、クライアントデバイス１０２ｇ、及びクライアントデバイス１０２ｈ（“クライアントデバイス１０２”と総称する）を含み得る。さらに、システム１００は、トランスポートデバイス１０４ａ及びトランスポートデバイス１０４ｂ（“トランスポートデバイス１０４”と総称する）を含み得る。加えて、システム１００は、ＺＲネットワーク１０６（例えば、ＺＲフレーム化光伝送ネットワーク）を含み得る。

【0013】

クライアントデバイス１０２は、クライアント光Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号の通信を指示するように構成された任意の好適なシステム、装置、又はデバイスを含み得る。例えば、一部の実施形態において、クライアントデバイス１０２のうちの１つ以上の各々は、光Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号の通信を指示するように構成されたルータであり得る。例えば、クライアントデバイスによって指示されて通信され得る光Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号は、１００Ｇ信号、２００Ｇ信号、３００Ｇ信号、又は４００Ｇ信号を含み得る。これら及び他の実施形態において、詳述される光Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号は例示的なものであり、ここに記載される実施形態は、例えば８００ＧのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号といった、４００Ｇを超えるデータレートを有する信号を含むように構成されてもよい。クライアントデバイス１０２は、説明される動作を実行するように構成された任意の好適構成の電気的、光学的、及び／又は電気光学的コンポーネント及びハードウェアを含み得る。また、クライアントデバイス１０２は、例えば図４に関して後述されるコンピューティングシステムなどの、任意の好適なコンピューティングシステムを含んでいてもよい。

【0014】

一部の実施形態において、クライアントデバイス１０２ａ－１０２ｄは、ＺＲネットワーク１０６を介して通信されることになる信号を導くように構成され得る。加えて、あるいは代わりに、クライアントデバイス１０２ｅ－１０２ｈは、ＺＲネットワーク１０６を介して通信された信号を受信するように構成され得るとともに、そのような信号を他の要素へと導き得る。クライアントデバイス１０２によって通信されるＥｔｈｅｒｎｅｔ信号を“クライアント信号”と称することがある。

【0015】

クライアントデバイス１０２の各々は、様々なデータレートのクライアント信号の通信を指示するように構成された任意の好適なシステム、装置、又はデバイスを含み得る。例えば、クライアントデバイス１０２ａは、１００Ｇ信号を送信する好適システムを含むことができ、クライアントデバイス１０２ｂは、２００Ｇ信号を送信する好適システムを含むことができ、クライアントデバイス１０２ｃは、３００Ｇ信号を送信する好適システムを含むことができ、クライアントデバイス１０２ｄは、４００Ｇ信号を送信することが可能な好適システムを含むことができる。一部の実施形態において、クライアントデバイス１０２の各々は、４００Ｇを超えるデータレートの信号を送信することが可能な好適システムを含み得る。加えて、あるいは代わりに、クライアントデバイス１０２の各々は、同じデータレートを有するクライアント信号の通信を指示するように構成された任意の好適なシステム、装置、又はデバイスを含んでいてもよい。例えば、クライアントデバイス１０２の各々は、４００Ｇ以上のレートの信号を送信するように構成された任意の好適なデバイスを含み得る。

【0016】

トランスポートデバイス１０４は、クライアントデバイス１０２からのクライアント信号を受信し、それらのクライアント信号をＺＲネットワーク１０６に通信するように構成された任意の好適なシステム、装置、又はデバイスを含み得る。例えば、一部の実施形態において、トランスポートデバイス１０４は、説明される動作を実行するように構成された任意の好適構成の電気的、光学的、及び／又は電気光学的コンポーネントを含み得る。また、トランスポートデバイス１０４は、例えば図４に関して後述されるコンピューティングシステムなどの、任意の好適なコンピューティングシステムを含んでいてもよい。

【0017】

一部の実施形態において、トランスポートデバイス１０４は、クライアントデバイス１０２からのクライアント信号を受信し、該クライアント信号に基づいてＺＲ信号を生成するように構成され得る。トランスポートデバイス１０４はまた、生成したＺＲ信号を、ＺＲネットワーク１０６を介した通信のためにＺＲネットワーク１０６に提供するように構成され得る。本開示における“ＺＲ信号”への言及は、例えばＯｐｅｎ ＺＲ＋インターオペラビリティ合意を含め、任意の適用可能なＺＲ運用合意に従って通信され得る任意の好適な光信号に関係し得る。

【0018】

一部の実施形態において、トランスポートデバイス１０４によって生成されてＺＲネットワーク１０６に送信されるＺＲ信号は、伝送のために様々なクライアント信号のデータを一緒にパッケージ化した産物である。例えば、クライアントデバイス１０２ａは、１００Ｇのデータレートでクライアント信号を送信するように構成されることができ、クライアントデバイス１０２ｂは、２００Ｇのデータレートで別個のクライアント信号を送信するように構成されることができ、クライアントデバイス１０２ｃは、３００Ｇのデータレートで別の別個のクライアント信号を送信するように構成されることができ、クライアントデバイス１０２ｄは、４００Ｇのデータレートで別の別個のクライアント信号を送信するように構成されることができる。トランスポートデバイス１０４ａは、クライアントデバイス１０２ａ－１０２ｄから信号の各々を受信し、受信したクライアント信号のデータをＺＲフレームのペイロードにパッケージ化し、そして、該ＺＲフレームを、トランスポートデバイス１０４ｂへの通信のためにＺＲ信号を介してＺＲネットワーク１０６に送信するように構成され得る。

【0019】

加えて、あるいは代わりに、トランスポートデバイス１０４ｂは、ＺＲネットワーク１０６を介して通信されたＺＲ信号を介してＺＲフレームを受信するように構成され得る。これら又は他の実施形態において、トランスポートデバイス１０４ｂは、ＺＲネットワーク１０６を介して通信されたＺＲ信号を介して受信したＺＲフレームをアンパックするように構成されてもよい。さらに、トランスポートデバイス１０４ｂは、それぞれのクライアントデータをそれぞれのクライアントデバイス１０２ｅ－１０２ｈに通信することができるように、ＺＲフレームのペイロードからクライアントデータをアンパックするように構成されてもよい。

【0020】

一部の実施形態において、以下にて詳述するように、トランスポートデバイス１０４ａは、クライアントデバイス１０２ａ－１０２ｄから受信したクライアント信号の各々のデータを暗号化するように構成され得る。例えば、クライアントデバイス１０２ａ－１０２ｄは各々、それぞれのクライアントからのそれぞれのクライアント信号を送信するように構成され得る。トランスポートデバイス１０４ａは、これらのクライアント信号のデータを一緒にＺＲフレームのペイロードにパッケージ化する前に、各クライアント信号のデータを別々に暗号化するように構成され得る。加えて、あるいは代わりに、トランスポートデバイス１０４ａは、各クライアント信号のデータを別々に暗号化し、それぞれのクライアント信号各々のデータをそれぞれのＺＲフレームのそれぞれのペイロードにパッケージ化するように構成されてもよい。そして、トランスポートデバイス１０４ａは、各ＺＲフレームを、トランスポートデバイス１０４ｂへの通信のために、ＺＲ信号を介してＺＲネットワーク１０６に送信するように構成されてもよい。

【0021】

一部の実施形態において、トランスポートデバイス１０４ｂは、ＺＲネットワーク１０６を介して通信されたＺＲ信号を受信し、それぞれのＺＲフレームの各々内のそれぞれのペイロードの各々からクライアントデータを解読するように構成され得る。これら及び他の実施形態において、トランスポートデバイス１０４ｂは、それぞれの解読したクライアントデータをそれぞれのクライアントデバイス１０２ｅ－１０２ｈに通信するように構成され得る。

【0022】

ＺＲネットワーク１０６は、任意の適用可能なＺＲベースの運用合意に従って信号を通信するように構成された任意の好適な光ネットワークとし得る。例えば、ＺＲネットワーク１０６はＺＲフレーム化光伝送ネットワークとし得る。一部の実施形態において、ＺＲネットワーク１０６は、Ｏｐｅｎ ＺＲ＋に基づく運用合意に従って信号を通信するように構成され得る。一部の実施形態において、ＺＲネットワーク１０６は、ＺＲ運用合意に従った光信号の通信に関係し得る異なる伝送レート、変調スキーム、ボー（baud）、速度、距離などを含み得る。例えば、伝送レートは、１００Ｇ、２００Ｇ、３００Ｇ、４００Ｇ、８００Ｇなどを含み得る。変調フォーマットは、任意の好適な偏波多重又は二偏波変調スキームを含め、情報を符号化するのに使用され得る任意の好適な変調スキームを含み得る。例えば、変調スキームは、二偏波直交位相シフトキーイング（ＤＰ－ＱＰＳＫ）変調スキーム、ＤＰ－８ＰＳＫ変調スキーム、ＤＰ－１６ＰＳＫ変調スキーム、又は任意の適用可能な二偏波直交振幅変調（ＤＰ－ＱＡＭ）スキーム（例えば、ＤＰ－ＱＡＭ、ＤＰ－８ＱＡＭ、ＤＰ－１６ＱＡＭなど）を含み得る二偏波（dual-polarization；ＤＰ）変調スキームを含み得る。ボーレートは、３２Ｇｂａｕｄ、６０Ｇｂａｕｄ、６４Ｇｂａｕｄ、又はそれ以上を含み得る。距離は、５０ｋｍから３０００ｋｍ超の範囲を含み得る。

【0023】

ＺＲネットワーク１０６は、終端ノードを有するポイント・ツー・ポイント光ネットワーク、リング光ネットワーク、メッシュ光ネットワーク、又は任意の他の好適な光ネットワーク若しくは複数の光ネットワークの組み合わせを含み得る。例えば、光ネットワークは、光ファイバを通じて伝送される光信号を介して互いに情報を通信するように構成された複数のノードを含み得る。

【0024】

図１Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態に従った暗号化処理を実行するように構成されたシステム１１０を示している。システム１１０は、図１Ａに示したクライアントデバイス１０２からの１つ以上のクライアント信号からのデータに対して暗号化処理を実行して、暗号化されたビットストリームを生成することが可能であるとし得る。

【0025】

図１Ｂは、処理を実行するように構成され得る様々なモジュールの記述を含んでいる。これらのモジュールのうち１つ以上が、コンピューティングシステムがそれとともに説明される１つ以上の処理を実行することを可能にするように構成されたコード及びルーチンを含み得る。加えて、あるいは代わりに、これらのモジュールのうちの１つ以上が、プロセッサ、（例えば、１つ以上の処理の実行を行ったり制御したりするための）マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含むハードウェアを用いて実装され得る。一部の他の例において、これらのモジュールのうちの１つ以上が、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせを用いて実装されてもよい。本開示において、それぞれのモジュールによって実行されるものとして説明される処理は、それぞれのモジュールが対応するシステムに実行を指示し得る処理を含み得る。また、モジュールを別々に説明するが、このような分離は、図１Ｂのシステムによって実行され得る様々な処理の説明を容易にするのを助けるための論理的分離とし得る。従って、これらのモジュールの具体的な実装は、それらが同一のモジュールに統合されたり、図示又は説明とは異なるやり方で分散されたりするようなものであることができる。

【0026】

図１Ｂの例において、システム１１０は、第１のクライアントデバイス１０２ａから送信された第１のクライアント信号からのデータ、第２のクライアントデバイス１０２ｂから送信された第２のクライアント信号からのデータ、第３のクライアントデバイス１０２ｃから送信された第３のクライアント信号からのデータ、及び第４のクライアントデバイス１０２ｄから送信された第４のクライアント信号からのデータを暗号化するように構成され得る幾つかのモジュールを含み得る。一部の実施形態において、第１のクライアント信号は１００Ｇ信号であることができ、第２のクライアント信号は２００Ｇ信号であることができ、第３のクライアント信号は３００Ｇ信号であることができ、第４のクライアント信号は４００Ｇ又はそれより高いレートの信号であることができるい。図１Ｂに列挙されたクライアント信号は例示的なものであり、他の適用可能なクライアント信号の組み合わせに対して類似の暗号化処理が実行され得る。また、サブ４００Ｇクライアント信号に対して図１Ｂのモジュールのうちの１つ以上によって実行される暗号化処理はまた、図１Ｃに図示されて説明される処理のうちの１つ以上を実行してもよい。

【0027】

システム１１０は、クライアントデータを含むクライアント信号に対してクライアント信号処理動作を実行するように構成され得る。クライアント信号処理動作は信号処理モジュール１１２によって実行され得る。例えば、信号処理モジュール１１２ａは、１００Ｇのデータレートを有する第１のクライアント信号に対して様々な信号処理動作を実行することができ、信号処理モジュール１１２ｂは、２００Ｇのデータレートを有する第２のクライアント信号に対して信号処理動作を実行することができ、信号処理モジュール１１２ｃは、３００Ｇのデータレートを有する第３のクライアント信号に対して信号処理動作を実行することができ、信号処理モジュール１１２ｄは、４００Ｇ又はそれより高いデータレートを有する第４のクライアント信号に対して信号処理動作を実行することができる。

【0028】

一部の実施形態において、信号処理モジュール１１２ａは、第１のクライアント信号からのデータを受信し得る。信号処理モジュール１１２ａは、次いで、データ訂正プロセスを使用して、第１のクライアント信号におけるエラーの数を減少させ、及び／又はノイズの量を減少させ得る。データ訂正プロセスは、任意の好適な誤り訂正符号（例えば、ＦＥＣ（“順方向誤り訂正”））を含むことができ、ＦＥＣは、信号処理モジュール１１２ａが伝送における様々なエラーを検出することを可能にし得る。ＦＥＣはまた、信号処理モジュール１１２ａが、第１のクライアント信号の再送信を要求するか、第１のクライアント信号のデータ中の検出されたエラーを訂正するかのいずれかを行うことを可能にし得る。一部の実施形態において、信号処理モジュール１１２によって実行され得る信号処理動作は、例えばクライアント信号からのデータをビットストリーム上にマッピングしたりすることができる任意の好適なマッピング手順（例えば、ＧＭＰ（“ジェネリックマッピングプロシージャ”））を含み得る。

【0029】

一部の実施形態において、ビットストリームによって具現化されるクライアント信号からのマッピングされたデータは、Ｏｐｅｎ ＺＲ＋運用合意と適合し得る。ビットストリームは、更に後述するＺＲフレーミングモジュール１１８によってＺＲフレームのペイロード（以下では“ペイロード”として参照する）に集約され得るクライアント信号からのデータと、幾つかのパディングビットとを含み得る。

【0030】

加えて、あるいは代わりに、信号処理モジュール１１２は、ビットストリームを送信するように構成され得る。例えば、信号処理モジュール１１２ａは、第１のクライアント信号のデータからマッピングされたビットストリームをタイムスロットモジュール１１４に送信するように構成されることができ、信号処理モジュール１１２ｂは、第２のクライアント信号のデータからマッピングされたビットストリームをタイムスロットモジュール１１４に送信するように構成されることができ、信号処理モジュール１１２ｃは、第３のクライアント信号のデータからマッピングされたビットストリームをタイムスロットモジュール１１４に送信するように構成されることができ、信号処理モジュール１１２ｄは、第４のクライアント信号のデータからマッピングされたビットストリームを暗号化モジュール１１６に送信するように構成されることができる。

【0031】

システム１１０はまた、信号処理モジュール１１２ａ－１１２ｃによって実行された信号処理に続いて、サブ４００Ｇのクライアント信号から受信されたデータに対して処理を実行するように構成されたタイムスロットモジュール１１４を含み得る。例えば、タイムスロットモジュール１１４は、第１のクライアント信号のデータからマッピングされたものとし得る信号処理モジュール１１２ａからのビットストリームを受信することができる。タイムスロットモジュール１１４はまた、第２のクライアント信号のデータからマッピングされたものとし得る信号処理モジュール１１２ｂからのビットストリームを受信することができ、タイムスロットモジュール１１４は更に、第３のクライアント信号のデータからマッピングされたものとし得るクライアント信号処理モジュール１１２ｃからのビットストリームを受信し得る。

【0032】

一部の実施形態において、タイムスロットモジュール１１４は、複数のビットストリームを一緒にパッケージ化し得る。例えば、タイムスロットモジュールは、信号処理モジュール１１２ａからの第１のビットストリーム、信号処理モジュール１１２ｂからの第２のビットストリーム、及び信号処理モジュール１１２ｃからの第３のビットストリームを受信し得る。タイムスロットモジュール１１４は、それぞれのビットストリームの各々に対してタイムスロットを割り当てることができ、タイムスロットモジュール１１４は更に、任意の好適な多重化方法（例えば、ＴＤＭ（“時分割多重化”））を用いて、それらのビットストリームを一緒にパッケージ化することができる。それぞれのビットストリーム各々にそれぞれのタイムスロットを割り当てることにより、それぞれのビットストリームの各々が独立したままであることができながら、それぞれのビットストリームはまた、例えば暗号化モジュール１１６へと、一緒に送信されることができる。更に詳細に後述するように、それぞれのビットストリームにタイムスロットを割り当てることは、暗号化モジュール１１６が、それぞれのビットストリーム各々を分離し、それぞれのビットストリーム各々を暗号化し、それぞれの暗号化されたビットストリーム各々をそのそれぞれのタイムスロットに再挿入することを可能にし得る。一部の実施形態において、タイムスロットモジュール１１４は、情報の効率的な伝送を可能にし得るとともに、クライアントデータが個別に暗号化されることを可能にし得る。

【0033】

これら又は他の実施形態において、システム１１０は、それぞれのビットストリーム各々内のペイロードを暗号化するように構成された暗号化モジュール１１６を含み得る。暗号化モジュール１１６は、任意の好適形態の暗号化モデル（例えば、ＡＥＳ ２５６（“アドバンスト暗号化標準 ２５６”））を用い得る。暗号化モジュール１１６は、ＡＥＳ ２５６を用いて、２５６ビットセグメントにて、それぞれのビットストリーム各々のペイロードを暗号化し得る。

【0034】

一部の実施形態において、暗号化モジュール１１６は、タイムスロットモジュール１１４から又は信号処理モジュール１１２ｄから受信したペイロードを完全に暗号化するために、ペイロードとともに幾つかのパディングビットを使用及び暗号化し得る。例えば、信号処理モジュール１１２ｄは、４００Ｇのデータレートを持つとし得るクライアント信号を処理し得る。信号処理モジュール１１２ｄは、クライアント信号からのデータを、ペイロードと幾つかのパディングビットとを含むとし得るビットストリーム上にマッピングし得る。信号処理モジュール１１２ｄは、次いで、該ビットストリームを暗号化モジュール１１６に送信し得る。そして、暗号化モジュール１１６は、信号処理モジュール１１２ｄから受信したペイロードを暗号化することができ、ペイロードを暗号化するために、例えばＡＥＳ ２５６といった暗号化モデルを用い得る。暗号化モジュール１１６は、２５６ビットセグメントにてペイロードを暗号化し得る。暗号化モジュール１１６がペイロードをその全体にて暗号化することができるように、暗号化モジュール１１６は、暗号化されるビットの総数が２５６ビットの倍数となり得るように、ペイロードとともに幾つかのパディングビットを追加で暗号化することができる。

【0035】

加えて、あるいは代わりに、上述のように、暗号化モジュール１１６は、様々なタイムスロット内に様々なビットストリームを含み得るビットストリームをタイムスロットモジュール１１４から受信し得る。例えば、タイムスロットモジュール１１４は、第１のビットストリームに第１のタイムスロットを割り当て、第２のビットストリームに第２のタイムスロットを割り当て、第３のビットストリームに第３のタイムスロットを割り当て得る。暗号化モジュール１１６は、第１のタイムスロットの第１のビットストリーム内のペイロード、第２のタイムスロットの第２のビットストリーム内のペイロード、及び第３のタイムスロットの第３のビットストリーム内のペイロードを別々に暗号化し得る。

【0036】

一部の実施形態において、暗号化モジュール１１６は、各ビットストリーム内の暗号化されるビットの総数が２５６ビットの倍数となり得るよう、それぞれのタイムスロット各々内のそれぞれのクライアント信号各々からのデータを完全に暗号化するためにペイロードとともに幾つかのパディングビットを暗号化し得る。例えば、暗号化モジュールは、第１のタイムスロットを割り当てられた第１のビットストリーム、第２のタイムスロットを割り当てられた第２のビットストリーム、及び第３のタイムスロットを割り当てられた第３のビットストリームを受信し得る。暗号化モジュール１１６がそれぞれのクライアント信号各々からのペイロードを完全に暗号化することができるように、暗号化モジュールは、第１の数のパディングビットを用いて、第１のビットストリーム内の第１のクライアント信号からのペイロードを暗号化し、第２の数のパディングビットを用いて、第２のビットストリーム内の第２のクライアント信号からのペイロードを暗号化し、第３の数のパディングビットを用いて、第３のビットストリーム内の第３のクライアント信号からのペイロードを暗号化し得る。

【0037】

一部の実施形態において、暗号化モジュール１１６は、採用される暗号化モデルに応じて異なる数のパディングビットを用い得る。前述したように、暗号化モジュール１１６はＡＥＳ ２５６暗号化モデルを採用することができ、これは、暗号化されるビットの総数が２５６ビットの倍数となるように、クライアント信号からのペイロードとともに幾つかのパディングビットの使用及び暗号化を必要とし得る。しかしながら、使用及び暗号化されるパディングビットの数は、暗号化モデルによって使用され得る暗号化キー（これは、１２８ビット暗号化キー、２５６ビット暗号化キー、５１２ビット暗号化キーなどであり得る）に依存し得る。

【0038】

これら及び他の実施形態において、暗号化モジュールは、ペイロードを有する暗号化されたビットと、幾つかの暗号化されたパディングビットとを含み得るビットストリームを、又は各ビットストリームのペイロードを有する暗号化されたビットを各ビットストリームからの幾つかの暗号化されたパディングビットとともに含み得る複数のビットストリームを、例えばＺＲフレーミングモジュール１１８に送信し得る。

【0039】

一部の実施形態において、システム１１０は、ビットストリーム又は幾つかのビットストリームをＺＲフレームに又は複数のＺＲフレームにパッケージ化するように構成されたＺＲフレーミングモジュール１１８を含み得る。ＺＲフレーミングモジュール１１８は、暗号化モジュール１１６から１つのビットストリーム又は複数のビットストリームを受信するように構成され得る。ＺＲフレーミングモジュール１１８は更に、該１つのビットストリーム又は複数のビットストリームから、ＺＲ運用合意（例えば、ＯｐｅｎＺＲ＋運用合意）に適合するフレームを作成するように構成され得る。

【0040】

例えば、ＺＲ運用合意に適合するフレームは、暗号化モジュール１１６から送信されたペイロードと、幾つかの非ペイロードビットとを含み得る。ペイロードは、クライアントデータがマッピングされたビットを含み得る。上記幾つかの非ペイロードビットは、パディングビット、オーバーヘッドビット、アライメントマーカ、及び他の非ペイロードビットを含み得る。上記幾つかの非ペイロードビットはまた、暗号化モジュール１１６によってペイロードとともに暗号化された幾つかのパディングビットを含み得る。ＺＲ運用合意に適合するフレームの一実施形態例を図２Ａに示す。図２Ａは、４００Ｇのデータレートで送信されるクライアント信号に関連する幾つかのビットを含み得るＯｐｅｎＺＲ＋フレームの一例を示している。図２Ａは、ペイロード（payload）を幾つかの非ペイロードビットとともに示している。図２Ａのペイロードは、２５７ビットの倍数である２，６２６，５４０ビットを含んでおり、ＺＲ運用合意と適合し得る。さらに、図２Ａは、アライメントマーカ（“ＡＭ”）を示すビットと、オーバーヘッドビット（“ＯＨ”）と、パディングビット（“ＰＡＤ”）と、暗号化モジュール１１６によってペイロードとともに暗号化された幾つかのパディングビットを示す２０ビットとを示している。更に詳細に上述したように、ペイロードと組み合わされたパディングビットが２５６ビットの倍数に等しく、これは、２５６ビット暗号化キーを用いる暗号化モジュール１１６がペイロードを完全に暗号化することを可能にし得る。

【0041】

一部の実施形態において、ＺＲフレーミングモジュールは、更に詳細に上述したように、ＺＲ運用合意に適合するフレームをＺＲネットワーク１０６に送信し得る。図１Ｃは、この開示の１つ以上の実施形態に従った、サブ４００ＧのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号に対して実行され得る暗号化処理１５０を示している。暗号化処理１５０は、クライアント信号１２０を搬送するように構成され得るシステムによって実行され得る。クライアント信号１２０は、クライアントデータを含み得るＥｔｈｅｒｎｅｔ信号を含み得る。クライアント信号１２０は、４００Ｇより低い幾つかの異なるデータレートで送信され得るクライアントデータを含むことができる。例えば、クライアント信号１２０は、１００Ｇ、２００Ｇ、３００Ｇなどのデータレートを含み得る。

【0042】

これら及び他の実施形態において、信号処理モジュール１１２ａ－１１２ｃ、タイムスロットモジュール１１４、暗号化モジュール１１６、及びＺＲフレーミングモジュール１１８を含め、図１Ｂのモジュールのうち１つ以上が、ここで図１Ｃにて説明される暗号化処理１５０を実行するように構成され得る。

【0043】

これら及び他の実施形態において、クライアント信号１２０からのデータは、ビットレートマッピング手順ブロック１２２にてマッピングされることができ、該ブロックで、クライアント信号１２０からのデータをビットストリーム上にマッピングするための処理が実行され得る。例えば、クライアント信号１２０からのデータをビットストリーム上にマッピングすることができる任意の好適なマッピング手順（例えば、ＧＭＰ（“ジェネリックマッピングプロシージャ”））が、ビットレートマッピング手順ブロック１２２における処理を実行し得る。ビットレートマッピング手順ブロック１２２で実行される処理は、例えば、図１Ｂの信号処理モジュール１１２ａ－１１２ｃによって実行され得る。クライアント信号１２０からのデータを、ＺＲ運用合意と適合し得るビットストリーム上にマッピングすることができる処理が、ビットレートマッピング手順ブロック１２２で実行され得る。例えば、ビットストリームは、ペイロードと、パディングビットを含み得る幾つかの非ペイロードビットとを含み得る。

【0044】

一部の実施形態において、ビットレートマッピング手順ブロック１２２でマッピングされたものとし得るビットストリームが、次いで、信号暗号化ブロック１２４で暗号化され得る。信号暗号化ブロック１２４で実行される暗号化処理がペイロードを完全に暗号化するのに好適な暗号化モデル（例えば、（ＡＥＳ ２５６））を使用し得るように、幾つかのパディングビットを組み合わせて追加で暗号化することによってペイロードを暗号化し得る暗号化処理が信号暗号化ブロック１２４で実行され得る。信号暗号化ブロック１２４で実行されるプロセスは、例えば、図１Ｂの暗号化モジュール１１６によって実行され得る。例えば、信号暗号化ブロック１２４で実行される暗号化プロセスは、従って、ＡＥＳ ２５６暗号化モデルでビットストリームを暗号化するために、暗号化されるビットの数が２５６ビットの倍数となり得るように、ペイロードとともに幾つかのパディングビットを使用及び暗号化し得る。幾つかのパディングビットの使用は、ペイロードの完全な暗号化を可能にし得る。

【0045】

これら及び他の実施形態において、サブ４００ＧのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号を暗号化するように構成された暗号化処理１５０は、ＯＨ／ＡＭ挿入ブロック１２６を含み得る。ＯＨ／ＡＭ挿入ブロック１２６で実行される処理は、データ又はその伝送についての情報を含み得る幾つかのビットを追加することを含み得る。例えば、この及び他の実施形態におけるＯＨは、伝送に関連する幾つかの非ペイロードビットを含み得る信号オーバーヘッドを記述することを意図している。この及び他の実施形態で使用されるＡＭは、データ伝送に関連するアライメントマーカを記述することを意図している。一部の実施形態において、信号暗号化ブロック１２４でペイロードとともに使用及び暗号化されたパディングビットが、ＯＨ／ＡＭ挿入ブロック１２６で指定されるＯＨ／ＡＭビットに含まれ得る。ＯＨ／ＡＭ挿入ブロック１２６で実行される処理は、例えば、図１Ｂで説明したＺＲフレーミングモジュール１１８によって実行され得る。

【0046】

一部の実施形態において、サブ４００ＧのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号に対して実行され得る暗号化処理１５０は、ＣＲＣ計算ブロック１２８を含み得る。ここで説明されるように、ＣＲＣ計算ブロック１２８で実行される処理は、任意の好適なエラー及び／又は冗長性検査（例えば、“巡回冗長検査”）を含むことができ、ＣＲＣ計算ブロック１２８は、ビットストリームをＯｐｅｎＺＲ＋フレーム１３０上にパッケージ化する前にビットストリームが訂正され得るように、冗長性及び他のエラーについて検査し得る。ＣＲＣ計算ブロック１２８で実行される処理は、例えば、図１Ｂで説明したＺＲフレーミングモジュール１１８によって実行され得る。

【0047】

これら及び他の実施形態において、サブ４００ＧのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号に対して実行され得る暗号化処理１５０は、ＯｐｅｎＺＲ＋フレーム１３０を含み得る。ＯｐｅｎＺＲ＋フレーム１３０は、ビットレートマッピング手順ブロック１２２でマッピングされ且つ信号暗号化ブロック１２４で暗号化されたペイロードを含むことができるペイロードを含み得る。ＯｐｅｎＺＲ＋フレーム１３０はまた、信号暗号化ブロック１２４でペイロードとともに使用及び暗号化されたパディングビットと、ＯＨ／ＡＭ挿入ブロック１２６で付加されたＯＨ／ＡＭビットとを含むことができる幾つかのオーバーヘッドビットを含み得る。ＯｐｅｎＺＲ＋フレーム１３０は、当該ＯｐｅｎＺＲ＋フレームがＯｐｅｎＺＲ＋運用合意と適合し得るように、ＺＲフレーミングモジュール１１８によって生成され得る。サブ４００Ｇクライアント信号を有した、ＺＲ運用合意と適合するフレームの一実施形態例を図２Ｂに示す。図２Ｂは、１００Ｇデータレートで送信されるクライアント信号に関連する幾つかのビットを含み得るＯｐｅｎＺＲ＋フレームの一例を示している。図２Ｂは、ペイロード（payload）及び幾つかの非ペイロードビットを示している。図２Ｂのペイロードは、合計で６５６，６３５ビットとなる１２７行の５，１４０ビットと１行の３８５５ビットとを含んでおり、これは２５７ビットの倍数であり、ＺＲ運用合意と適合し得る。さらに、図２Ｂは、アライメントマーカ（“ＡＭ”）を示すビットと、オーバーヘッドビット（“ＯＨ”）と、パディングビット（“ＰＡＤ”）と、暗号化ブロック１２４で暗号化されるビットの総数が、２５６ビットの倍数である６５６，６４０ビットとなるように、信号暗号化ブロック１２４でペイロードとともに使用及び暗号化された幾つかのパディングビットを示す５ビットとを示している。更に詳細に上述したように、ペイロードと組み合わされたパディングビットが２５６ビットの倍数に等しく、これは、２５６ビット暗号化キーを用いる暗号化モジュール１１６がペイロードを完全に暗号化することを可能にし得る。

【0048】

図１Ｄは、本開示の１つ以上の実施形態に従った解読処理を実行するように構成されたシステム１８０を示している。システム１８０は、図１Ａに示したクライアントデバイス１０２からの１つ以上のクライアント信号からのデータに対して解読処理を実行することが可能であるとし得る。システム１８０は、システム１１０と同じであってもよく、図１Ｂに示したように更にクライアントデータを暗号化するように構成されてもよい。

【0049】

図１Ｄは、処理を実行するように構成され得る様々なモジュールの記述を含んでいる。これらのモジュールのうち１つ以上が、コンピューティングシステムがそれとともに説明される１つ以上の処理を実行することを可能にするように構成されたコード及びルーチンを含み得る。加えて、あるいは代わりに、これらのモジュールのうちの１つ以上が、プロセッサ、（例えば、１つ以上の処理の実行を行ったり制御したりするための）マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含むハードウェアを用いて実装され得る。一部の他の例において、これらのモジュールのうちの１つ以上が、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせを用いて実装されてもよい。本開示において、それぞれのモジュールによって実行されるものとして説明される処理は、それぞれのモジュールが対応するシステムに実行を指示し得る処理を含み得る。また、モジュールを別々に説明するが、このような分離は、図１Ｄのシステムによって実行され得る様々な処理の説明を容易にするのを助けるための論理的分離とし得る。従って、これらのモジュールの具体的な実装は、それらが同一のモジュールに統合されたり、図示又は説明とは異なるやり方で分散されたりするようなものであることができる。

【0050】

図１Ｄの例において、システム１８０はＺＲネットワーク１０６を含み得る。ＺＲネットワーク１０６は、ＺＲ運用合意と適合し得るＺＲフレームの一部とし得るクライアントデータを伝送し得る。該ＺＲフレームは、図１Ｂに示したＺＲフレーミングモジュール１１８から受信されているとし得る。そして、ＺＲネットワークはＺＲフレームをＺＲフレーム処理モジュール１３２に伝送し得る。

【0051】

これら及び他の実施形態において、解読処理を実行するように構成されたシステム１８０は、ＺＲフレーム処理モジュール１３２を含み得る。ＺＲフレーム処理モジュール１３２は、クライアントデータを含むＺＲフレームをＺＲネットワーク１０６から受信するように構成され得る。該ＺＲフレームは、ＺＲ運用合意と適合しており、さらに、クライアントデータを含むペイロードと、幾つかの非ペイロードビットとを含み得る。上で更に説明し、図２Ａ及び図２Ｂに示したように、該幾つかの非ペイロードビットは、パディングビットと、オーバーヘッドビットと、アライメントマーカと、他の非ペイロードビットとを含み得る。該幾つかの非ペイロードビットはまた、例えば図１Ｂに示した暗号化モジュール１１６によってペイロードとともに暗号化された幾つかのパディングビットを含み得る。

【0052】

一部の実施形態において、ＺＲフレーム処理モジュール１３２は、ペイロードの解読を可能にし得る情報をＺＲフレーム内のビットから受信するように構成され得る。例えば、ＺＲフレーム内のオーバーヘッドビットは、何らかの好適な通信チャネル（例えば、フレーム通信チャネル“ＦＣＣ”）のセットアップのために使用され得る情報を示し得る。ＦＣＣを用いて、ＺＲフレーム内のペイロードを解読するためにシステム１８０が正しい解読モデルを使用することを可能にする何らかの好適なキー交換プロトコル、例えば、インターネットキー交換“ＩＫＥ”プロトコル、トランスポートレイヤセキュリティ“ＴＬＳ”プロトコル、又は任意の類似のキー交換プロトコル、をＺＲフレーム処理モジュール１３２が受信することを可能にすることができる。オーバーヘッドビットは更に、クライアントデータのセキュアな伝送を可能にするとともにシステム１８０がペイロードを解読することを可能にし得る初期化ベクトル及び他の暗号化関連データを含むことができる幾つかのリザーブドビットを含み得る。加えて、あるいは代わりに、ＺＲフレーム処理モジュール１３２は、ＺＲネットワーク１０６から受信したフレームを解読モジュール１３４に送信するように構成され得る。

【0053】

一部の実施形態において、解読処理を実行するように構成されたシステム１８０は、ＺＲフレームからペイロードを解読するように構成され得る解読モジュール１３４を含み得る。これら及び他の実施形態において、解読モジュール１３４は、ＺＲフレーム処理モジュール１３２によってＺＲフレームオーバーヘッドから受信された情報を用いてペイロードを解読し得る。例えば、ＺＲフレーム処理モジュール１３２が、ＦＣＣからの情報と、解読モジュール１３４がペイロードを正しく解読することを可能にし得る初期化ベクトルとを受信しているとし得る。そして、解読モジュール１３４は、好適な解読キーを含み得る好適な解読モデルを用いてペイロードを解読するように構成され得る。一部の実施形態において、ペイロードは、図１Ｂで詳細に説明したように、幾つかのパディングビットとともに暗号化されているとし得る。図１Ｂで説明した実施形態例において、暗号化モジュール１１６はＡＥＳ ２５６暗号化モデルを用いてペイロードを暗号化しているとし得る。ペイロードを完全に暗号化するために、暗号化モジュール１１６は、暗号化されるビットの総数が２５６ビットの倍数となるように、ペイロードとともに幾つかのパディングビットを追加で暗号化しているとし得る。対応して、解読モジュール１３４は、２５６ビットのキーを用い得る解読モデルを使用することができる。そして、解読モジュール１３４は、ペイロードを完全に且つ正確に解読できるようにするために、上で図１Ｂにて示したように暗号化モジュール１１６によって暗号化された幾つかのパディングビットとともにペイロードを解読することができる。

【0054】

加えて、あるいは代わりに、解読モジュール１３４は、ＺＲフレーム内の非ペイロードビットからペイロードを分離するように構成され得る。例えば、図２Ａに示したＺＲフレームは、４００Ｇデータレートで送信されるクライアント信号のためのＺＲフレームが、２，６２６，５４０ビットを有するペイロードを含み得ることを示している。ＺＲフレームは更に、幾つかの非ペイロードビットを含むことができ、図２Ａの例では、ＺＲフレームは更に、信号オーバーヘッドと、アライメントマーカと、ペイロードとともに暗号化されていて解読され得る幾つかのパディングビットを含むパディングビットと、を記述するビットを含み得る５，１４０個の非ペイロードビットを含んでいる。図２ＡのＺＲフレーム例において、解読モジュール１３４は、解読されるペイロードから５，１４０個の非ペイロードビットを分離し得る。解読モジュール１３４は、次いで、ペイロードを信号処理モジュール１３６に送信する前に、それらの非ペイロードビットを廃棄するように構成され得る。そして、解読されたペイロードが信号処理モジュール１３６に提供され得る。

【0055】

一部の実施形態において、信号処理モジュール１３６は、解読されたペイロードを処理するように構成されることができ、それにより、それに含まれる情報が１つ以上のクライアント信号（例えば、１つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔ信号）を介してクライアントデバイス１０２ｅ－１０２ｈのうちの１つ以上に送信され得るようにし得る。例えば、信号処理モジュール１３６は、クライアントデバイス１０２ｅ－１０２ｈのそれぞれのクライアントデバイスへの送信を指定されたペイロードからのデータを各々が含む１つ以上のクライアント信号を生成し得る。一部の実施形態において、クライアントデバイス１０２ｅ－１０２ｈは、図１Ａに列挙されたクライアントデバイス１０２のいずれかであってもよいしは信号処理モジュール１３６からペイロードの送信を受けるように構成された別のクライアントデバイスであってもよい。

【0056】

一部の実施形態において、解読されたペイロードは、図１Ｂのタイムスロットモジュール１１４によって配分されたものとし得るタイムスロットによって分離された、異なるクライアントからのデータを有し得る。例えば、解読されたペイロードは、クライアントデバイス１０２ｅ向けに指定された第１のデータ、クライアントデバイス１０２ｆ向けに指定された第２のデータ、クライアントデバイス１０２ｇ向けに指定された第３のデータ、及びクライアントデバイス１０２ｈ向けに指定された第４のデータを含み得る。一部の実施形態において、第１のデータ、第２のデータ、第３のデータ、及び第４のデータの間の区別は、アライメントマーカによって示され得る。信号処理モジュール１３６は、ビットを分離して、それぞれのクライアントデバイスに送信するように構成され得る。例えば、第１のデータは、対応する第１のクライアント信号を介してクライアントデバイス１０２ｅに送信されることができ、第２のデータは、対応する第２のクライアント信号を介してクライアントデバイス１０２ｆに送信されることができ、第３のデータは、対応する第３のクライアント信号を介してクライアントデバイス１０２ｇに送信されることができ、第４のデータは、対応する第４のクライアント信号を介してクライアントデバイス１０２ｈに送信されることができる。

【0057】

これら及び他の実施形態において、クライアントデバイス１０２は、クライアント光Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号を受信するように構成された任意の好適なシステム、装置、又はデバイスを含み得る。例えば、一部の実施形態において、クライアントデバイス１０２のうちの１つ以上の各々は、光Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号を受信するように構成されたルータであり得る。例えば、クライアントデバイスによって受信され得る光Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号は、１００Ｇ信号、２００Ｇ信号、３００Ｇ信号、又は４００Ｇ信号を含み得る。クライアントデバイス１０２は、説明される動作を実行するように構成された任意の好適構成の電気的、光学的、及び／又は電気光学的コンポーネント及びハードウェアを含み得る。また、クライアントデバイス１０２は、例えば図４に関して後述されるコンピューティングシステムなどの、任意の好適なコンピューティングシステムを含んでいてもよい。

【0058】

図３は、ＺＲ信号のためにクライアントデータを暗号化する方法３００の一例のフローチャート例を示している。方法３００は、例えば上述した図１Ａの光学システム１００などの光学システムの任意の好適要素によって実施され得る。別個のステップとして示されているが、方法３００の様々なステップは、所望の実装に応じて、更なるステップに分割されたり、より少ないステップに組み合わされたり、削除されたりしてもよい。さらに、異なるステップの実行順序は、所望の実装に応じて変わり得る。

【0059】

一部の実施形態において、方法３００はブロック３０２で開始し得る。ブロック３０２にて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号が受信され得る。例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号は、図１Ａ－図１Ｄで説明したＥｔｈｅｒｎｅｔ信号と同じ又は類似とし得る。加えて、あるいは代わりに、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号は、図１Ａで説明したもののような１つ以上のクライアントデバイスから受信され得る。受信されたＥｔｈｅｒｎｅｔ信号は、あるデータレートを持ち得る。一部の実施形態において、２つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔ信号が受信され得る。それぞれのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号の各々が異なるデータレート（例えば、１００Ｇ、２００Ｇ、３００Ｇ、４００Ｇ、８００Ｇなど）を持っていてもよい。例えば、図１Ａ－図１Ｃで上述したように、第１のＥｔｈｅｒｎｅｔ信号は１００Ｇの第１のデータレートを持つことができ、第２のＥｔｈｅｒｎｅｔ信号は２００Ｇの第２のデータレートを持つことができ、第３のＥｔｈｅｒｎｅｔ信号は３００Ｇの第３のデータレートを持つことができ、第４のＥｔｈｅｒｎｅｔ信号は４００Ｇの第４のデータレートを持つことができる。

【0060】

これら及び他の実施形態において、ブロック３０２でＥｔｈｅｒｎｅｔ信号を受信するために、例えば、図１Ａに図示して説明したトランスポートデバイス１０４、又は図１Ｂに図示して説明した信号処理モジュール１１２のうちの１つで説明した処理を実行するように構成された別のデバイスといった、任意の好適なデバイスが使用され得る。

【0061】

ブロック３０４にて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号から、クライアント情報のペイロードとパディングビットのセットとを含み得るビットストリームが作成され得る。例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号が、例えば図１Ａ－図１Ｃで説明したようにクライアント信号からのデータをビットストリーム上にマッピングし得る任意の好適なマッピング手順（例えば、ＧＭＰ（“ジェネリックマッピングプロシージャ”））を用いて、ビットストリーム上にマッピングされ得る。加えて、あるいは代わりに、受信されたＥｔｈｅｒｎｅｔ信号内のクライアントデータからマッピングされたビットストリームは、ＺＲ運用合意（すなわち、ＯｐｅｎＺＲ＋運用合意）と適合し得る。

【0062】

ブロック３０６にて、暗号化されるビットの総数が、暗号化キーによって使用される設定ビット数で割り切れるように、クライアント情報のペイロードとパディングビットのセットからの少なくとも１つのビットとの組み合わせが一緒に暗号化され得る。例えば、図１Ａ－図１Ｃで説明したように、ＡＥＳ ２５６暗号化モデルを用いてペイロードを暗号化し得る。ペイロードを完全に暗号化するために、暗号化され得るビットの総数が２５６の倍数となり得るように、少なくとも１つのパディングビットがペイロードに追加され得る。一部の実施形態において、ビットストリームに追加されるパディングビットの数は、使用され得る暗号化モデル及び暗号化モデルによって採用され得る暗号化キーに依存し得る。

【0063】

ブロック３０８にて、暗号化されたビットの総数を含むとし得るビットストリームからフレームが生成され得る。例えば、フレームは、例えば、図１Ａのトランスポートデバイス１０４、又は図１ＢのＺＲフレーミングモジュール１１８によって概説された処理を実行するように構成された任意の好適デバイスのような、フレームを生成するように構成された任意の適用可能なデバイス又はシステムによって生成され得る。加えて、あるいは代わりに、生成されたフレームは、適用可能なＺＲ運用合意（すなわち、ＯｐｅｎＺＲ＋運用合意）と適合し得る。さらに、ＺＲ運用合意と適合し得る生成されたフレームは、ペイロード及び幾つかの非ペイロードビットを含み得る。ペイロードは、クライアントデータがマッピングされたビットを含み得る。上記幾つかの非ペイロードビットは、パディングビット、オーバーヘッドビット、アライメントマーカ、及び他の非ペイロードビットを含み得る。上記幾つかの非ペイロードビットはまた、ブロック３０６及び図１Ａ－図１Ｃで説明したように、ペイロードとともに暗号化された幾つかのパディングビットを含み得る。ＺＲ運用合意と適合し得るフレームの例は図２Ａ及び図２Ｂに示されている。

【0064】

本開示の範囲から逸脱することなく、方法３００には変更、追加、又は省略が為され得る。例えば、概説されたステップ及び動作は、例として提供されているにすぎず、それらステップ及び動作の一部が、開示された実施形態の本質から逸れることなく、オプションであったり、より少ないステップ及び動作へと組み合わされたり、更なるステップ及び動作へと拡張されたりしてもよい。

【0065】

図４は、本開示の少なくとも１つの実施形態に従った、コンピューティングシステム４０２の一例のブロック図を示している。コンピューティングシステム４０２は、本開示に記載された１つ以上の好適な動作を実装又は指示するように構成され得る。例えば、コンピューティングシステム４０２は、上の開示の様々な要素（例えば、クライアントデバイス１０２、トランスポートデバイス１０４、信号処理モジュール１１２、タイムスタンピングモジュール１１４、暗号化モジュール１１６、ＺＲ信号処理モジュール１１８など）において使用され得る。一部の実施形態において、コンピューティングシステム４０２は、ＺＲ信号を暗号化又は解読することに関係する動作を制御するために使用され得る。コンピューティングシステム４０２は、プロセッサ４５０、メモリ４５２、及びデータストレージ４５４を含み得る。プロセッサ４５０、メモリ４５２、及びデータストレージ４５４は、通信可能に結合され得る。

【0066】

一般に、プロセッサ４５０は、様々なコンピュータハードウェア若しくはソフトウェアモジュールを含んだ、如何なる好適なコンピュータ、コンピューティングエンティティ又は処理装置を含んでいてもよく、何らかの適用可能なコンピュータ読み取り可能媒体に格納された命令を実行するように構成され得る。例えば、プロセッサ４５０は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、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）、又はプログラム命令を解釈及び／又は実行し且つ／或いはデータを処理するように構成されたその他のデジタル回路若しくはアナログ回路を含み得る。図４では単一のプロセッサとして示されているが、プロセッサ４５０は、本開示に記載された任意数の処理を個々あるいは集合的に実行する又はその実行を指示するように構成された任意数のプロセッサを含んでいてもよい。また、プロセッサのうちの１つ以上は、例えば異なるサーバなどの１つ以上の異なる電子機器上に存在してもよい。

【0067】

一部の実施形態において、プロセッサ４５０は、メモリ４５２、データストレージ４５４、又はメモリ４５２とデータストレージ４５４に格納されたプログラム命令及び／又はデータについて、プログラム命令を解釈及び／又は実行し且つ／或いはデータを処理するように構成され得る。一部の実施形態において、プロセッサ４５０は、データストレージ４５４からプログラム命令をフェッチして該プログラム命令をメモリ４５２にロードし得る。プログラム命令がメモリ４５２にロードされた後、プロセッサ４５０が該プログラム命令を実行し得る。

【0068】

メモリ４５２及びデータストレージ４５４は、コンピュータ実行可能命令又はデータ構造を搬送又は格納するためのコンピュータ読み取り可能記憶媒体を含み得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ読み取り可能記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去・プログラム可能型読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）若しくはその他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ若しくはその他の磁気記憶装置、フラッシュメモリデバイス（例えば、ソリッドステートメモリデバイス）、又は、コンピュータ実行可能命令の形態の特定のプログラムコード若しくはデータ構造を格納するために使用されることができ且つ汎用若しくは専用のコンピュータによってアクセスされることが可能なその他の非一時的な記憶媒体を含む、有形の又は非一時的なコンピュータ読み取り可能記憶媒体を含み得る。これら及び他の実施形態において、本開示にて説明される用語“非一時的”は、Ｎｕｉｊｔｅｎ，５００ Ｆ．３ｄ １３４６に関しての連邦巡回控訴裁判所の決定（Ｆｅｄ．Ｃｉｒ．２００７）において特許可能な主題の範囲外であることが判明したタイプの一時的媒体のみを除外するように解釈されるべきである。

【0069】

以上のものの組み合わせもコンピュータ読み取り可能記憶媒体の範囲に含まれ得る。コンピュータ実行可能命令は、例えば、特定の処理又は処理群をプロセッサ４５０に実行させるように構成された命令及びデータを含み得る。

【0070】

本開示の範囲から逸脱することなく、コンピューティングシステム４０２に対して変更、追加、又は省略が為され得る。例えば、一部の実施形態において、コンピューティングシステム４０２は、明示的には図示あるいは記載されていない任意数のその他のコンポーネントを含んでいてもよい。

【0071】

本開示で及び特に添付の請求項（例えば、添付の請求項の本体）で使用される用語は概して、“オープン”用語として意図している（例えば、用語“・・・を含んでいる”は、“・・・を含んでいるが、それに限定されない”として解釈されるべきであり、用語“・・・を有している”は、“少なくとも・・・を有している”として解釈されるべきであり、用語“・・・含む”は、“含むが、それに限定されない”として解釈されるべきであり、等々である）。

【0072】

また、導入されるクレーム記載の具体数が意図される場合、そのような意図は、請求項中に明示的に記載されることになり、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しない。例えば、理解の助けとして、以下に添付される請求項は、クレーム記載を導入するために“少なくとも１つの”及び“１つ以上の”という前置きフレーズの使用を含むことがある。しかしながら、このようなフレーズの使用は、例え同じクレームが“少なくとも１つの”及び“１つ以上の”という前置きフレーズと“ａ”又は“ａｎ”などの不定冠詞とを含んでいるときであっても、不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”によるクレーム記載の導入が、そのように導入されたクレーム記載を含む何れか特定の請求項を、唯一のそのような記載を含む実施形態に限定することを意味するようには、解釈されるべきでない（例えば、“ａ”及び／又は“ａｎ”は、“少なくとも１つの”又は“１つ以上の”を意味するように解釈されるべきである）。同じことが、クレーム記載を導入するために使用される定冠詞の使用にもあてはまる。

【0073】

さらに、導入されるクレーム記載の具体数が明示的に記載されている場合であっても、当業者が理解することには、そのような記載は、少なくとも記載の数を意味するように解釈されるべきである（例えば、他の修飾語句のない“２つのもの”なるそのままの記載は、少なくとも２つのもの、又は２つ以上のものを意味する）。また、“Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの少なくとも１つ”又は“Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの１つ以上”に似た伝統的表現が使用されるものにおいては、一般に、そのような構文は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢを共に、ＡとＣを共に、ＢとＣを共に、又は、ＡとＢとＣを共に、などを含むことを意図している。また、用語“及び／又は”の使用はそのように解釈されることを意図している。

【0074】

また、２つ以上の別の用語を提示する離接的な用語又はフレーズは、実施形態の説明、特許請求の範囲、又は図面の中の何れであろうと、それらの用語のうちの１つ、それらの用語のうちの何れか、又は双方の用語を含む可能性を意図しているように理解されるべきである。例えば、フレーズ“Ａ又はＢ”は、用語“及び／又は”が別の箇所で使用されている場合であっても、“Ａ”若しくは“Ｂ”又は“Ａ及びＢ”の可能性を含むように理解されるべきである。

【0075】

本開示にて記載された全ての例及び条件付きの言葉は、本開示と技術を前進させるために本願の発明者によって与えられる概念とを読者が理解することを支援するための教育的な目的を意図したものであり、そのように具体的に記載した例及び条件への限定ではないと解釈されるべきである。本開示の実施形態を詳細に説明したが、これらの実施形態には、本開示の精神及び範囲を逸脱することなく、様々な変形、代用及び改変が為され得る。

【0076】

以上の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１） Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号を受信し、
前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号から、クライアント情報のペイロード及びパディングビットのセットを有するビットストリームを作成し、
設定されたビット数用の暗号化キーを有する暗号化スキームを用いて総ペイロードを暗号化し、当該総ペイロードは、当該総ペイロードが前記設定されたビット数で割り切れるように、前記クライアント情報のペイロードと前記パディングビットのセットからの少なくとも１つのビットとの組み合わせを含み、
前記総ペイロードを有する前記ビットストリームからフレームを生成する、
ことを有する方法。
（付記２） 前記総ペイロードと前記パディングビットのセットの残りとの双方を含む前記フレームはＯｐｅｎＺＲ＋フレームである、付記１に記載の方法。
（付記３） 前記総ペイロードを暗号化するのに用いられる前記暗号化スキームは、２５６ビット実装のアドバンスト暗号化スキーム（ＡＥＳ２５６）である、付記１に記載の方法。
（付記４） 前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号は、サブ４００ギガバイトのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号である、付記１に記載の方法。
（付記５） 前記フレームは更に、前記総ペイロードに関連付けられたアライメントマーカ、タイムスタンプ、及びオーバーヘッドビットを有する、付記１に記載の方法。
（付記６） 前記フレームからのオーバーヘッドビットのセットを介して、通信チャネルを通して、初期化ベクトル及び他の暗号化キー交換情報を通信する、
ことを更に有する付記１に記載の方法。
（付記７） 前記設定されたビット数用の前記暗号化キーに対応する解読キーを用いて前記総ペイロードを解読する、
ことを更に有する付記１に記載の方法。
（付記８） 前記ビットストリームの前記総ペイロードを暗号化することは、タイムスロットが前記ビットストリームに適用された後に行われる、付記１に記載の方法。
（付記９） 前記ビットストリームの前記総ペイロードを暗号化することは、アライメントマーカが前記ビットストリームに適用される前に行われる、付記１に記載の方法。
（付記１０） 前記ビットストリームの前記総ペイロードを暗号化することは、巡回冗長検査が前記ビットストリームに適用される前に行われる、付記１に記載の方法。
（付記１１） システムであって、
第１の動作を実行するように構成された第１のトランスポートデバイスを有し、前記第１の動作は、
Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号を受信し、
クライアント情報のペイロード及びパディングビットのセットを有するビットストリームを作成し、
設定されたビット数用の暗号化キーを有する暗号化スキームを用いて総ペイロードを暗号化し、当該総ペイロードは、当該総ペイロードが前記設定されたビット数で割り切れるように、前記クライアント情報のペイロードと前記パディングビットのセットからの少なくとも１つのビットとの組み合わせを含み、
前記総ペイロードを有する前記ビットストリームからフレームを生成する、
ことを有する、
システム。
（付記１２） 前記総ペイロードと前記パディングビットのセットの残りとの双方を含む前記フレームはＯｐｅｎＺＲ＋フレームである、付記１１に記載のシステム。
（付記１３） 前記総ペイロードを暗号化するのに用いられる前記暗号化スキームは、２５６ビット実装のアドバンスト暗号化スキーム（ＡＥＳ２５６）である、付記１１に記載のシステム。
（付記１４） 前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号は、４００ギガバイト以上のＥｔｈｅｒｎｅｔ信号である、付記１１に記載のシステム。
（付記１５） 前記パディングビットのセットは、前記総ペイロード及び前記フレームに関連付けられたアライメントマーカ、タイムスタンプ、及びオーバーヘッドビットを有する、付記１１に記載のシステム。
（付記１６） 前記パディングビットのセットの前記残りは、通信チャネルを通して初期化ベクトル及び他の暗号化キー交換情報を通信するために使用される、付記１１に記載のシステム。
（付記１７） 第２の動作を実行するように構成された第２のトランスポートデバイスを更に有し、前記第２の動作は、
前記総ペイロードを有する前記ビットストリームを受信し、
前記設定されたビット数用の前記暗号化キーに対応する解読キーを用いて前記総ペイロードを解読する、
ことを有する、
付記１１に記載のシステム。
（付記１８） 前記ビットストリームの前記総ペイロードを暗号化することは、タイムスロットが前記ビットストリームに適用された後に行われる、付記１１に記載のシステム。
（付記１９） 前記ビットストリームの前記総ペイロードを暗号化することは、アライメントマーカが前記ビットストリームに適用される前に行われる、付記１１に記載のシステム。
（付記２０） 前記ビットストリームの前記総ペイロードを暗号化することは、巡回冗長検査が前記ビットストリームに適用される前に行われる、付記１１に記載のシステム。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】