超大容量かつ経済的な海底光通信ネットワーク基盤技術の研究
| Project/Area Number |
23K22758
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| Project/Area Number (Other) |
22H01488 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
神野 正彦 香川大学, 創造工学部, 教授 (10503550)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2025: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 空間分割多重 / 海底光通信 / 海底分岐装置 / 光通信ネットワーク / 光スイッチ / 海底光通信ネットワーク / 空間光スイッチ / 波長選択スイッチ / ブランチングユニット / マルチコアファイバ |
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| Outline of Research at the Start |
通信トラフィックが年率25~35%で増加する中、我が国と世界を結ぶ海底光通信ネットワークには超大容量化はもちろんのこと、これを経済的に実現するための新技術の開拓が求められている。本研究において、独自の空間光スイッチに基づく新しい空間分割多重（SDM）海底光ノードと、光ファイバ資源を効率的に使用可能なネットワーク設計アルゴリズムに基づき、(1) SDM海底光ノードと空間選光スイッチの構成法の具体化、(2) 光ファイバ資源を効率的に使用可能な海底光ネットワーク設計法の開拓と定量評価、(3) SDM海底光ノードの設計とプロトタイピングによる有効性の実証を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
通信トラフィックが年率26~35%で増加する中、我が国と世界を結ぶ海底光通信ネットワークには超大容量化はもちろんのこと、これを経済的に実現するための新技術の開拓が求められている。我々はその解として、独自の空間光スイッチに基づく新しい空間分割多重（SDM）海底光ノードと、光ファイバ資源を効率的に使用可能なネットワーク設計アルゴリズムのアイデアを着想している。大容量かつ経済的な海底光通信ネットワークの実現に向けた新規な構成の海底光ノード（ブランチングユニット）と光空間スイッチ、ネットワーク設計のための基本技術を確立することが本研究の目的である。波長選択スイッチ（CSS）をブランチ側にも配備することでブランチケーブル内のマルチコアファイバ（MCF）のペア数を半減可能であることが、本研究計画の狙いの一つである。しかし、慣例通りに上り下りの光信号に同一コアIDのコアを割り当てると、ブランチケーブル内のコア競合により、トラフィック需要を収容するのに必要なコア資源が増加する。本研究では、従来の上り下り同一コアID制約を取り去ることで、必要コア資源数の上昇を抑圧するというアプローチをとる。シンプルなトランク－ブランチトポロジーだけではなく、ブランチケーブルがさらに枝分かれするようなブランチ－オン－ブランチ構成の海底光ネットワークにおいて、資源割り当てアルゴリズムを検討し、アルゴリズムの初期バージョンを完成させた。また、高信頼な海底ブランチングユニットを実現する上で鍵となる全ポート反転MCFスプリッタを試作し、その基礎特性を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、シンプルなトランク－ブランチトポロジーだけではなく、ブランチケーブルがさらに枝分かれするようなブランチ－オン－ブランチ構成の海底光ネットワークにおいて、資源割り当てアルゴリズムを検討し、アルゴリズムの初期バージョンを完成させた。また、高信頼な海底ブランチングユニットを実現する上で鍵となる全ポート反転MCFスプリッタを試作し、その基礎特性を明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度検討した資源割り当てアルゴリズムの初期バージョンをより簡易で効率的なアルゴリズムへと改良することを試みる。また、ブランリングユニットを構成する全ポート反転MCFスプリッタとコア選択スイッチの集積化について検討する。さらにブランリングユニットの切り替え機能としてコア単位の切り替えに加えて波長単位の切り替え機能も具備するノード構成について検討するとともに、実験により実現性を実証することを検討する。
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Report
(1 results)
Research Products
(16 results)
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[Presentation] Single Multicore-Fiber Bidirectional Spatial Channel Network Based on Spatial Cross-Connect and Multicore EDFA Efficiently Accommodating Asymmetric Traffic2023
Author(s)
中田享佑, 竹下仁士, 久能雄輝, 松野佑亮, 浦島一輝, 下村優輔, 堀田雄二, 佐々木翼, 内田雄大, 細川晃平, 音羽 亮平, 田原理加, ル・タイヤンディエ・ドゥ・ガボリ エマニュエル, 桜井康樹, 杉崎隆一, 神野 正彦
Organizer
Optical Fiber Communication Conference（OFC）2023
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