超多チャネル型光ネットワークにおける高速周波数資源割当制御に関する研究

超多通道光网络高速频率资源分配控制研究

• 批准号: 21K04054
• 负责人: 廣田 悠介
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Institute of Information and Communications Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04054/
• 关键词: 全光ネットワーク; フォトニックネットワーク; 空間多重; エラスティック光ネットワーク; 周波数資源割当; ルーティング; 機械学習; 光ネットワーク; 全光; 資源割当; 超多数チャネル

本研究の目的は、将来の光ネットワークとして多数の光ファイバで構成されるリンクで交換ノードが接続された超多数ファイバリンク型光ネットワークを対象とし、その基本特性を明らかにするとともに、超多数の並列空間チャネルが利用可能な光ネットワークに適したノードアーキテクチャの設計、及び新たな光ネットワーク制御基盤システムの要素技術を開発することであり、2年目である令和4年度は、初年度同様にそれぞれのタスクを並行して進めた。タスク1に関しては、初年度に検討を行った超多数チャネル収容する光スイッチングノードアーキテクチャの細部検討を行い、多数の光ファイバリンクが接続されるスイッチングノードアーキテクチャとして、ファイバスイッチングと波長・空間（コア・モード）チャネル単位に分割した上で細粒度スイッチングを行う多段階ノード構成システム設計を行った。特に、利用可能な空間チャネル数の異なる光ファイバが具備された光ネットワークに着目し、ノード構成などの検討を進めた。タスク2に関しては、初年度の提案資源割当アルゴリズムを様々なトポロジで性能評価し、更なる方式の改良を実施した。特に、タスク1と関連して、様々な空間チャネル数を有するヘテロSDMネットワークを対象として、強化学習を用いた経路・周波数チャネル・空間チャネル割当方式を提案し、大幅な棄却率改善が可能であることを明らかにした。空間チャネル数により機械学習の行動の選択肢が大幅に増加するが、波長チャネル側での行動に適切な制限を設けることで、半分以下の学習回数で大きな棄却率改善を実現する行動選択が可能であることも明らかにした。また、年度後半は、提案アルゴリズムの性能評価、改善を試みるとともに、資源管理プロトコル開発に着手し、集中管理型に加えて各ノードで自律分散的に動作する際のシグナリング情報などの検討を行った。

は の purpose this study, the future の light ネ ッ ト ワ ー ク と し て most の light フ ァ イ バ で constitute さ れ る リ ン ク で exchange ノ ー ド が meet 続 さ れ た majority フ ァ イ バ リ ン ク type optical ネ ッ ト ワ ー ク を like と seaborne し, そ の basic characteristics を Ming ら か に す る と と も に tied for space, the majority の チ ャ ネ ル が can use な ネ ッ ト ワ ー ク に し た ノ ー ド ア ー キ テ ク チ ャ の design, and the new た び な light ネ ッ ト ワ ー ク suppression base plate シ ス テ ム の elements technology を open 発 す る こ と で あ り, 2 years で あ る make others with 4 year は, at the beginning of year に そ れ ぞ れ の タ ス ク を parallel し て in め た. タ ス ク 1 に masato し て は, at the beginning of year に 検 line for を っ た majority チ ャ ネ ル 収 let す る light ス イ ッ チ ン グ ノ ー ド ア ー キ テ ク チ ャ の detail line beg を 検 い, most の light フ ァ イ バ リ ン ク が meet 続 さ れ る ス イ ッ チ ン グ ノ ー ド ア ー キ テ ク チ ャ と し て, フ ァ イ バ ス イ ッ チ ン グ と wavelength, space (コ ア · モ ー ド) チ ャ ネ ル 単 a に segmentation し た で on fine-grained ス イ ッ チ ン グ を う more Duan Jie ノ ー ド constitute シ ス テ ム line design を っ た. に, use may な space チ ャ ネ ル number の different な る light フ ァ イ バ が have さ れ た light ネ ッ ト ワ ー ク に mesh し, ノ ー ド constitute な ど の beg を 検 into め た. タ ス ク 2 に masato し て は resources, at the beginning of year の proposal to cut when ア ル ゴ リ ズ ム を others 々 な ト ポ ロ ジ で performance evaluation 価 し, more な る way の improved を be applied し た. に, タ ス ク 1 と masato even し て, others 々 な space チ ャ ネ ル number を have す る ヘ テ ロ SDM ネ ッ ト ワ ー ク を like と seaborne し て, intensive study を い た 経 road, cycle for チ ャ ネ ル · space チ ャ ネ ル when cutting way を proposal し, sharp な but abandon rate may improve が で あ る こ と を Ming ら か に し た. Space チ ャ ネ ル number に よ り の mechanical learning の sentaku limb が に raised substantially add す る が, wavelength チ ャ ネ ル side で の に appropriate action set limitations な を け る こ と で, half points below の study back several big で き な but abandon rate improve を be presently す る action sentaku が may で あ る こ と も Ming ら か に し た. ま た, annual after half は, proposal ア ル ゴ リ ズ ム の performance review 価, try to improve を み る と と も に, resource management プ ロ ト コ ル open 発 に to し, centralized management に plus え て each ノ ー ド で self-discipline scattered に action す る interstate の シ グ ナ リ ン グ intelligence な ど の 検 line for を っ た.

项目成果

マルチコアファイバエラスティック光ネットワークにおける強化学習を用いた光パス経路選択

在多芯光纤弹性光网络中使用强化学习进行光路选择

• 发表时间: 2022
• 作者: 北折 潤;塩見 格一;廣田 悠介
• 通讯作者: 廣田 悠介

空間チャネル数の異なるSDM-EONにおける周波数資源割当手法

不同空间信道数SDM-EON中的频率资源分配方法

• 发表时间: 2023
• 作者: 奥浜駿;中平勝也;片岡研人，菊間信良，大石佳樹，古池竜也，古賀健一，榊原久二男，杉本義喜;廣田 悠介
• 通讯作者: 廣田 悠介