次世代高速インターネット通信基盤を目指した光バースト交換方式に関する研究

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平成17年度では、グリッド・コンピューティングやDVD配信のような大容量転送を実現するバースト転送方式について検討を行った。光バースト交換方式はACKを介さない一方向予約型通信(One-way reservation)であるため、ネットワーク内部でバーストの棄却が発生してもそれを補償するしくみが存在しない。そこで棄却されたバーストを復元するための手段としてForward Error Correction(FEC)の適用を考える。一般にFECを用いて情報量を冗長化した場合、冗長度を上げると棄却に対する復元能力は向上するが送信しなければならない情報量も増大するため、結果としてネットワークに対する負荷が増大する。またFEC処理にかかる時間もエンド・ツウ・エンドの転送遅延に大きな影響を与える。ここではFECの回復能力と処理時間とのトレードオフを考慮に入れた実装の容易なエンコード・デコード方法、および冗長度を含めたバーストの送出方法として、二つの高信頼性伝送方式、Out-of-Burst Generation(OBG)法とIn-Burst Generation(IBG)法を提案した。OBG法では、冗長バーストを生成することで、伝送途中で棄却されたバーストの回復を行う。また、IBG法では冗長バーストを生成せずに、冗長データと元データを使用して新たなバーストを生成する。これらの提案方式では複数バーストに対してFEC処理を行うことによって冗長データを生成する。生成された冗長データは、二つの提案手法によってそれぞれ異なる形式で光バースト交換網に送信される。両方式とも、伝送中で棄却されたバーストを冗長データによって回復し、信頼性の高い伝送を実現する。また、FEC処理はエッジノードでのみ行われるため、コアノードでは従来手法のような複雑な処理を行う必要がない。提案手法の性能を評価するため、単方向リング網においてシミュレーションを行い、代表的な従来手法であるエクストラオフセット手法と性能比較を行った。評価尺度としては、全体のバースト棄却率に加えてFEC処理にかかる時間についても考慮した。シミュレーション結果より、両提案手法は現実的なFEC処理時間内でエクストラオフセット手法よりも低いバースト伝送失敗率を達成できることが判明した。