フォトニックIPルーチングの研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12450154
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 北山 研一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60314366)
• 研究分担者: 丸田 章博 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40252613) ; 戸田 裕之 大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (00202200) ; 松本 正行 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10181786)
• キーワード: Internet Protocol / Packet swiching / Photonic router / WDM network / Optical code division multiplexing / Multi-protocol Label Switching / Photonic buffering / Wavalength conversion

研究概要

フォトニックラベルスイッチングルータは、IPパケットの転送を光/電気変換を介さずに超高遠に行うものである。近未来的な研究課題とされている波長ルーチングはビットストリームに対する回線交換的な転送技術でおるため、データの粒度が細かいパケット転送にこれを用いると帯域の利用効率が極端に低下するという問題があった。パケット毎に転送処理を行うパケットスイッチングはこの問題を解決するための技術であるが、従来の電気ルータではヘッダのアドレスを識別しルーチングテーブルをもとに転送先を決定するという宛先検索のスビードが遅いことがネックとなり、処理能力に限界が見えつつあった。本研究は宛先検索を光領域で行うことにより、超高速IPルータの実現を図ることが目的である。
昨年度はIPパケットのアドレス照合において、従来の完全一致(Exact Matchimg)に対して新たにアドレスに対して照合部分のビット数を任意に変化しLongest prefix matchも実行できる時間ゲートを用いた光相関方法を提案し、10Gb/sにおいて実験的に検証し、IPルーチングのアルゴリズムに依存しない光領域のアドレス照合方法を碓立した。
今年度もほぼ当初の計画通りに進捗した。先ず、フォトニックバッファを含めたフォトニックルーターのアーキテクチャを提案した。本アーキテクチャはスイッチング部、スケジュールリング部、バッファリング部からなり、WDMべースで波長変換とフォトニックバッファの導入により、波長数10程度でもパケットの棄却率を従来よりも3桁程度低減できることをシミュレーションにより明らかにした。次に、光ファイバ遅延線を用いた周回制御型フォトニックバッファの原理確認実験を遂行中であり、この結果をもって、キーとなる要素技術の検討を終えることが出来る。

研究成果

• [文献書誌] K.Kitayama, M.Murata: "Photonic access node using optical code-based label processings and its applications to optical data networkings"IEEE Journal of Lightwave Technology. 19・10. 1401-1419 (2001)
• [文献書誌] K.Kitayama, N.Kataoka, N.Wada, W.chujo: "10Gbit/s packet-selective photonic label-based ADM experiment"27th European Conference on Optical Communications(ECOC2001). Th.L.1.6 (2001)
• [文献書誌] K.Kitayama, M.Murata: "Almost packet loss-free asynchronous variable-length photonic packet switch with WDM buffering"27th European Conference on Optical Communications(ECOC2001). We.P.50 (2001)
• [文献書誌] K.Kitayama, M.Onohara, M.Murata: "Capability of optical code-based MPLS(OC-MPLS)"6th Working Conference on Optical Network Design and Modeling (ONDM2002). (Session 3). (2002)
• [文献書誌] M.Murata, K.Kitayama: "Ultrafast Photonic Label Switch for Asynchronous Packets of Variable Length"The 21st Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies(Infocom2002). (未定). (2002)