耐障害性を備えた高信頼次世代アクセス光ネットワークの研究

• Project/Area Number: 22500068
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Computer system/Network
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 石井 大介 慶應義塾大学, 理工学研究科, その他 (40548450)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山中 直明 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80383983) ; 岡本 聡 慶應義塾大学, 理工学研究科, 特任准教授 (10449027)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2012: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2011: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2010: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: フォトニックネットワーク / 耐障害性 / 障害回復 / アクセスネットワーク / PON (Passive Optical Network) / アグリゲーションネットワーク / 信頼性 / 超高速光スイッチ / PON(Passive Optical Network)

Research Abstract

本研究の目的は、光スプリッタを用いた現在のアクセス光ネットワークPON(Passive Optical Network)よりも耐障害性、信頼性に優れた次世代のアクセス光ネットワークアーキテクチャを確立することである。次世代アクセス光ネットワークアーキテクチャとして、光スイッチを用いたアクセス光ネットワークアーキテクチャを提案し、それに基づき耐障害性を実現するための技術に関して研究開発を行う。
今年度は、多段に光スイッチを接続した光アグリゲーションネットワークにおいて、高信頼性と低光損失性を達成するために、2×2光スイッチを用い小規模なリング型トポロジーをツリー状に接続するアーキテクチャを提案した。更に、提案アーキテクチャの具体的な設計手法を示し、典型的なトポロジーとの比較により、提案手法が光アグリゲーションネットワークの構築に有効となるユーザ数の範囲を示した。
次世代アクセス光ネットワークアーキテクチャでは耐障害性に加え、消費電力削減や複数のサービスに対応することが要求される。そこで、光スイッチを使用する次世代アクセス光ネットワークの消費電力効果に関する研究や、マルチキャストを実現するための光スイッチ制御方式に関して研究を行った。前者では、多段に光スイッチを接続した光アグリゲーションネットワークは、従来のインターネットと比較して消費電力を1/20から1/30削減できることを示した。後者では、光スイッチを用いたアクセス光ネットワークアーキテクチャにおいて、光スイッチの出力パワーをフレキシブルに制御することで、一回のデータ転送で複数の端末が受信可能なアーキテクチャおよびマルチキャストデータ受信端末選択方式を提案した。
30msec以下というオンデマンドブロードバンドサービスで許容可能な時間内でマルチキャストデータ受信端末を選択することが可能であることを示した。

Research Products

• [Journal Article] Scalable Active Optical Access Network Using Variable High-Speed PLZT Optical Switch/Splitter (2012)
  • Author(s): Satoru Okamoto
  • Journal Title: IEICE Transactions on Communications Volume: E95-B Issue: 3 Pages: 730-739
  • DOI: 10.1587/transcom.E95.B.730
  • NAID: 10030608898
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Highly Energy Efficient Layer-3 Network Architecture Based on Service Cloud and Optical Aggregation Network (2011)
  • Author(s): Daisuke Ishii
  • Journal Title: IEICE Transactions on Communications Volume: E94-B Issue: 4 Pages: 894-903
  • DOI: 10.1587/transcom.E94.B.894
  • NAID: 10029503856
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] On-Demand Multicast Slot Allocation Scheme For Active Optical Access Network Using PLZT High-Speed Optical Switches (2011)
  • Author(s): Naoaki Yamanaka
  • Journal Title: Cyber Journals : Multidisciplinary Journals in Science and Technology Volume: May Edition Pages: 19-27
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 2×2光スイッチを用いた高信頼・低光損失光アグリゲーションネットワークの設計手法 (2011)
  • Author(s): Naoaki Yamanaka
  • Journal Title: 電子情報通信学会論文誌B Volume: Vol.J94-B, No.11 Pages: 1508-1512
  • NAID: 110008761429
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Active Optical Access Network (ActiON) based on newly developed 10-ns High-speed Optical Switch (2010)
  • Author(s): Naoaki Yamanaka
  • Journal Title: New Breeze Volume: Vol.22 Pages: 16-17
• [Presentation] A Study of Multicast Delivery System Using PLZT Optical Switch on Active Optical Access network (2012)
  • Author(s): Satoru Okamoto
  • Organizer: World Telecommunications Congress (WTC 2012)
  • Place of Presentation: 日本、宮崎(シーガイア)
• [Presentation] Energy Saving Optical Access Network based on Hybrid Passive/Active Architecture (2011)
  • Author(s): 石井大介
  • Organizer: 電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
  • Place of Presentation: 日本、東京(東京工業大学)
  • Year and Date: 2011-11-07
• [Presentation] アクティブ光アクセスネットワークにおけるPLZT光スイッチを用いたマルチキャストシステムの検討 (2011)
  • Author(s): 岡本聡
  • Organizer: 電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
  • Place of Presentation: 日本、東京(東京工業大学)
  • Year and Date: 2011-11-07
• [Presentation] 光アグリゲーションネットワークにおけるスケーラブルな動的帯域割当方式の検討 (2011)
  • Author(s): 山中直明
  • Organizer: 電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
  • Place of Presentation: 日本、和歌山(和歌山大学)
  • Year and Date: 2011-06-24
• [Presentation] A Study of Next Generation Metro-Access Hybrid Scalable Network by Using PLZT Ultra High Speed Optical Wavelength Selective Switch (2011)
  • Author(s): Naoaki Yamanaka
  • Organizer: 1st International Symposium on Access Spaces (IEEE-ISAS 2011)
  • Place of Presentation: 日本、横浜(慶應義塾大学日吉キャンパス)
  • Year and Date: 2011-06-18
• [Presentation] A Design Method of High-availability and Low-optical-loss Optical Aggregation Network Architecture (2011)
  • Author(s): Daisuke Ishii
  • Organizer: 1st International Symposium on Access Spaces (IEEE-ISAS 2011)
  • Place of Presentation: 日本、横浜(慶應義塾大学日吉キャンパス)
  • Year and Date: 2011-06-18
• [Presentation] A Study of Slot Switching-based All-optical Service Aggregation Network (2011)
  • Author(s): Daisuke Ishii
  • Organizer: 7th International Conference on IP+Optical Network (iPOP 2011)
  • Place of Presentation: 日本、川崎(NEC玉川工場)
  • Year and Date: 2011-06-02
• [Presentation] PLZT超高速光波長選択スイッチによるメトロ・アクセス融合型次世代スケーラブルネットワークの一検討 (2011)
  • Author(s): 石井大介
  • Organizer: 電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • Place of Presentation: 日本、沖縄
  • Year and Date: 2011-03-03
• [Presentation] 低光損失および高信頼性を備えた大規模光スイッチネットワークの設計手法 (2011)
  • Author(s): 石井大介
  • Organizer: 電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
  • Place of Presentation: 日本、鹿児島
  • Year and Date: 2011-02-28
• [Presentation] 超高速光スイッチを用いた次世代高信頼光アクセスネットワーク (2010)
  • Author(s): 石井大介
  • Organizer: The 7th IEEE Tokyo Young Researchers Workshop
  • Place of Presentation: 日本、東京(東工大蔵前会館)
  • Year and Date: 2010-11-20
• [Presentation] 光アグリゲーションネットワークのための超高速波長選択光スイッチング技術(ブルーレイディスクマイスターサイト賞受賞) (2010)
  • Author(s): 岡本聡
  • Organizer: The 7th IEEE Tokyo Young Researchers Workshop
  • Place of Presentation: 日本、東京(東工大蔵前会館)
  • Year and Date: 2010-11-20
• [Presentation] Energy Efficient IP Network with Giant Center Router and Optical Aggregation Network (2010)
  • Author(s): Daisuke Ishii
  • Organizer: The 3rd Japan EU Symposium on the Future Internet
  • Place of Presentation: フィンランド、タンペレ(Invited)
  • Year and Date: 2010-10-20
• [Presentation] High-energy Efficient Layer-3 Network Architecture based on Solitary Universal Cloud Router and Optical Aggregation Network (2010)
  • Author(s): Naoaki Yamanaka
  • Organizer: International Conference on Optical Internet (COIN)2010
  • Place of Presentation: 韓国、チェジュ島
  • Year and Date: 2010-07-13
• [Remarks]
  • URL: http://www.yamanaka.ics.keio.ac.jp/