超高速ノンブロック・ネットワーク構成方式に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14380138
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 堀口 進 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (60143012)
• 研究分担者: 井口 寧 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学センター, 助教授 (90293406) ; 山森 一人 宮崎大学, 工学部, 助教授 (50293395) ; シェン ホン 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (60333556) ; 福士 将 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (50345659) ; ジャン ジャホン 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (00345654)
• キーワード: 波長多重伝送方式(WDM) / 光接続 / ノンブロック・ネットワーク / 多段スイッチ結合網 / 再帰構造 / クロストークフリー / 3次元実装方式

研究概要

現在、波長多重伝送方式(WDM)では光接続(コネックション)を変更することなく多数の結合要求を瞬時に実現する超高速ノングロック・ネットワーク構成方式の確立が不可欠である。我々は、3x3ノンブロック・ネットワークにより2つの3ループを共有構成し、ネットワーク上の通信接続状態の追加・削除を可能した複数バックボーン間の超高速通信を提案した。本研究では、3x3ノンブロック方式を用いた大規模ノンブロック・ネットワークについて詳細な解析を行った。超高速光通信システムを実現するために、再帰構造を用いた多段スイッチ結合網RNを提案した。その結果、再帰構造多段スイッチ結合網RNにより、入力数の半分の結合を保持したままで半数の入力結合を可変できるワイドセンス・ノンブロック・スイッチを実現できることを明らかにした。また、小規模ネットワークにおけるルーティング制御方式が、再帰構造多段結合網である大規模ノンブロック・ネットワークに適応できることを明らかにした。更に、大規模ノンブロック・ネットワークの制御ポイントにおけるクロストーク問題を詳細に解析し、クロストーク経路を考慮して3次元実装方式により、クロストークが起こらない(クロストークフリー)方式の提案を行った。その結果、第一次近似にてクロストークフリーな大規模ノンブロック・ネットワーク構成方式が可能であることを見出した。

研究成果

• [文献書誌] X.Jiang, Y.Hao, S.Horiguchi: "A New Framework for Critical Area Estimation in VLSI"Journal of Systems Architecture. Vol.47,10. 869-881 (2002)
• [文献書誌] Md.M.Khandker, X.Jiang, S.Horiguchi, H.Shen: "Generalized Recursive Network : A New Architecture for Self-Routing Non-blocking Optical Switch Networks"Optics Communications. vol.208/4-6. 299-308 (2002)
• [文献書誌] X.Jiang, H.Shen, M.R.Khandker, S.Horiguchi: "A New Scheme to Realize Crosstalk-free Permutations in Optical MINs with Vertical Stacking"Proc. of Int'l Symposium on Parallel Architectures, Algorithms and Networks (ISPAN'2002). IEEE CS Press. 341-346 (2002)
• [文献書誌] X.Jiang, M.R.Khandker, H.Shen, S.Horiguchi: "Permutation in Rearrangeable Nonblocking Optical MINs with Zero Frist-Order Switching-Element-Crosstalk"Workshop on High Performance Switching and Routing. ISBN:4-88552-184-X. 19-23 (2002)
• [文献書誌] M.R.Khandker, X.Jiang, H.Shen, S.Horiguchi: "Generalized Recursive Network : A New Architecture for Nonblocking Optical Multistage Interconnection Networks"Workshop on High Performance Switching and Routing. ISBN:4-88552-184-X. 199-203 (2002)
• [文献書誌] X.Jiang, H.Shen, Md.M.R.Khandker, S.Horiguchi: "Crosstalk-free Permutation in Photonic Rearrangeable Networks Built on a Combination of Horizontal Expansion and Vertical Stacking of Banyan"Proceedings of The Third International Conference on Parallel and Distributed Computing, Applications and Technologies. ISBN4-9900330-2-7. 327-334 (2002)
• [文献書誌] H.Shen, S.Horiguchi, Yi Pan: "edited by M.Guizani and A.Battou, Marcel Dekkker, Inc. ISBN 0-8247-0707-9"Routing in Multihop Optical WDM Networks with Limited Wavelenght_Conversion, Chap.7, Optical Switching. 217-248 (2002)