超並列光インターコネクションとMEMS技術の融合によるVLSIフォトニクス

结合大规模并行光互连和 MEMS 技术的 VLSI 光子学

• 批准号: 02F02318
• 负责人: 石川 正俊
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F02318/
• 关键词: 光インターコネクション; マルチステージネットワーク; フォトニックネットワーク; 光スイッチ

次世代高速ネットワークにおいて,光通信技術は必要不可欠なものであるが,パケットのルーティングはいまだに電子的に実現されざるを得ず,その際に必要となる光-電気相互間の変換が性能・コスト・消費電力のボトルネックとなっている.本研究では,完全透過な,すなわち光-電気相互間の変換を全く必要としない光ネットワークの実現を目指して,マルチステージ光通信ネットワーク,及びロードバランス光スイッチの検討を行った.マルチステージ光通信ネットワークについては,前年度に実装したスイッチデバイスのスイッチ速度向上のために電界吸収型変調器の導入を検討し,これに対応してシステムの複雑度を減らすための新たなネットワークアーキテクチャを提案した.ロードバランス光スイッチについては,光技術による効率のよいランダムアクセスメモリが存在しない点を解決する新しいアーキテクチャを提案した.光パケットスイッチとして有望と思われるロードバランス型スイッチは,前段のロードバランススイッチによって複数のバッファステージにパケットを振り分け,このバッファステージの出力を時分割多重スイッチで出力する構成を取る.高負荷時も平均パケット遅延が小さくてスケーラブルであるという特長を持つ.本研究では,このバッファステージ部をメモリではなく光タイムスロット交換器によって実現することを提案し,さらにその上でパケットを適切に制御するスケジューリングアルゴリズムを提案し,評価した.その結果,高負荷時にもパケットロス率を10e-6以下を実現することができた.また,スケジューリングが複雑にならないことや,さまざまなデバイス技術が適用可能であることを示した.

Next generation high speed ネ ッ ト ワ ー ク に お い て, optical communication technology は need not owe な も の で あ る が, パ ケ ッ ト の ル ー テ ィ ン グ は い ま だ に electronic に be presently さ れ ざ る を ず, そ の interstate に necessary と な る optical - electrical 気 の between variations in が performance, コ ス ト, consumption power の ボ ト ル ネ ッ ク と な っ て い る. This study で は, completely through な す な わ ち optical - electrical 気 の between variations in を く all necessary と し な い light ネ ッ ト ワ ー ク の be presently を refers し て, マ ル チ ス テ ー ジ optical communication ネ ッ ト ワ ー ク, and び ロ ー ド バ ラ ン ス light ス イ ッ チ の 検 line for を っ た. マ ル チ ス テ ー ジ optical communication ネ ッ ト ワ ー ク に つ い て は, before the annual に be loaded し た ス イ ッ チ デ バ イ ス の ス イ ッ チ speed up の た め に electricity industry 収 absorption type - modulator の import を 検 for し, こ れ に 応 seaborne し て シ ス テ ム の 雑 complexity を minus ら す た め の new た な ネ ッ ト ワ ー ク ア ー キ テ ク チ ャ を proposal し た. ロ ー ド バ ラ ン ス light ス イ ッ チ に つ い て は, light technology に よ る sharper rate の よ い ラ ン ダ ム ア ク セ ス メ モ Youdaoplaceholder0 there is a な な point を to solve する new ア ア キテ キテ チャを チャを proposal た た. Light パ ケ ッ ト ス イ ッ チ と し て could と think わ れ る ロ ー ド バ ラ ン ス type ス イ ッ チ は, front の ロ ー ド バ ラ ン ス ス イ ッ チ に よ っ て plural の バ ッ フ ァ ス テ ー ジ に パ ケ ッ ト を vibration り け, こ の バ ッ フ ァ ス テ ー ジ の output を time division multiple ス イ ッ チ で す of output る constitute を る. At high loads, the <s:1> average パケット遅 delay が is small, さくてスケ ラブ ラブ であると であると う う is particularly long, and を persists in を. This study で は, こ の バ ッ フ ァ ス テ ー ジ department を メ モ リ で は な く light タ イ ム ス ロ ッ ト switch に よ っ て be presently す る こ と を proposal し, さ ら に そ の on で パ ケ ッ ト を appropriate に suppression す る ス ケ ジ ュ ー リ ン グ ア ル ゴ リ ズ ム し を proposal, review 価 し た. そ の results, high load に も パ ケ ッ ト ロ を ス rate under 10 e - 6 を be presently す る こ と が で き た. ま た, ス ケ ジ ュ ー リ ン グ が complex 雑 に な ら な い こ と や, さ ま ざ ま な デ バ イ が ス technology may apply で あ る こ と を shown し た.

项目成果

Load-Balanced Optical Packet Switching using two-stage time-slot interchangers

使用两级时隙交换器的负载平衡光包交换

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of IEICE Society Conference
• 作者: A.Cassinelli;A.Goulet;M.Naruse;F.Kubota;M.Ishikawa
• 通讯作者: M.Ishikawa

A load-balanced optical packet switch architecture with an 0 (1) scheduling complexity

调度复杂度为 0 (1) 的负载平衡光包交换架构

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of 9th OptoElectoronics and communications Conference/ 3rd International Conference on Optical Internet
• 作者: A.Goulet;A.Cassinelli;M.Naruse.F.Kubota;M.Ishikawa
• 通讯作者: M.Ishikawa