게시 및 게시 날짜 : 2010/08/24

고화질, 대용량 비디오 시대를 지원하는 새로운 광학 통신 라이트닝 바카라를 성공적으로 시연했습니다

-AIST와 5 개의 회사 사이의 협상 실험, NICT 및 NHK Giken-

포인트

  • Super Hi-Vision으로 대표되는 고화질 비디오는 기존 기술보다 훨씬 낮은 전력 소비로 배포됩니다
  • 광학 경로 라이트닝 바카라의 경로를 전환하는 작은 광학 스위치와 관련 광학 신호 저하를 보상하는 기술 및 경로 및 유통 서버에 대한 통합 리소스 관리 기술
  • 실제 환경에 가까운 환경에서 통합 광학 패킷/광 경로 라이트닝 바카라를 구축하여 유연한 라이트닝 바카라 작동 및 사용자의 사용 스타일에 맞는 전원 절약을 보여줍니다

요약

"광학 라이트닝 바카라 Ultra-Low Energy Technology Center"(이하 "AIST"로 언급 된 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (이하 "AIST"라고 함) 및 국립 정보 및 통신 연구소 (이하 "NICT")를 기반으로 한 "AIST"라고 함)는 "NICT"로 언급 된 국가에 대한 공동 실험을 성공적으로 수행하여 새로운 라이트닝 바카라를 성공적으로 수행 할 수있게 해왔다 NHK Broadcasting Technology Research Institute (이하 "NHK Giken")의 협력과 함께 저전력 소비

비디오 시대의 초 전력 소비 라이트닝 바카라를 실현하기 위해 AIST는 과학 및 기술 촉진 조정 수수료를 기반으로 AIST 기반을 설립했습니다 "Advanced Fusion Area를위한 혁신을위한 센터를 공식화하고"프로그램을 포함하여 Nippon Telegraph 및 전화 회사 (이하 "NTT")를 포함하여 프로그램에 참여했습니다 "Fujitsu Research Institute"), Furukawa Electric Industries Co, Ltd (이하 "Fujitsu Research Institute"), Torimatis Co, Ltd (이하 "Trimatis") 및 NEC Corporation (이하 "NEC")광학 통과 라이트닝 바카라New Generation Network연구 개념에 따라 "통합 광학 패킷/광 경로 라이트닝 바카라"이들은 현재 라이트닝 바카라 전력 소비 및 통신 용량의 한계를 초과하는 새로운 라이트닝 바카라의 구성에 올바른 위치를위한 원소 기술이 될 것으로 예상됩니다JGN2PLUS우리는 테스트 베드를 사용하여 각각이 개발 한 라이트닝 바카라를 상호 연결했습니다 (그림 1) 이 실험에서NEDO 프로젝트 "차세대 고효율 라이트닝 바카라 장치 기술 개발"NHK Giken에 의해 개발Super Hi-Vision (SHV)의 전송 및 수신 기술 도 소개되었습니다

이 실험의 시연은 8 월 25 일 수요일에 발표 될 예정입니다 이 데모는 일본 전역의 차세대 라이트닝 바카라의 개념과 구성을위한 주요 기회가 될 것으로 예상됩니다

상호 연결 실험 개요 다이어그램
그림 1 상호 연결 실험 개요 다이어그램
① AIST 기본 라이트닝 바카라
광학 경로의 통합 제어를 갖는 비디오 배포
② Nict Network
High-Vision Video Conference (광학 패스),
파일 전송의 동시 사용 (광학 패킷)
③ AIST BASE, NICT Collaboration
아키하바라 - 오타 마치 - 코 가네이 왕복
NHK Super High Definition Distribution
Koganei-Otemachi 섹션은 jgn2plus testbed

개발의 사회적 배경

도 2에 도시 된 바와 같이, 더 큰 라이트닝 바카라 용량에 대한 수요가 증가하고 있지만 에너지 소비의 증가도 문제가되고있다 특히고화질 비디오의 라이트닝 바카라 전송은 원격 의료, 화상 회의, 스포츠 영화 등의 높은 현실감을 통해 사람들의 삶을 풍요롭게하고 혁신의 생성으로 이어질 것입니다 그러나 현재 인터넷은 발표되었습니다라우터전력 소비가 정보의 양과 비례하여 증가하는 문제가 있습니다 인터넷의 이러한 제한을 극복하고 비디오 관련 서비스와 함께 대량의 정보를 편안하게 제공 할 수있는 세상을 실현하려면 새로운 라이트닝 바카라 기술을 만드는 것이 필수적입니다 일본에서는 차세대 라이트닝 바카라 프로모션 포럼과 그린 IT 프로모션위원회에서 고려가 수행되었습니다 마찬가지로 해외, 국제 컨소시엄 "녹색 터치"그리고 다른 사람들은 새로운 라이트닝 바카라 생성을 고려하기 시작했습니다

 

라이트닝 바카라 트래픽 증가 및 라우터 전력 소비 다이어그램
그림 2 : 라이트닝 바카라 트래픽 및 라우터 전력 소비 증가

연구 기록

AIST는 인터넷 기반 라이트닝 바카라가 전력 소비의 관점에서 비디오 배포의 병목 현상이 될 것이라고 생각했기 때문에 "광학 통과 라이트닝 바카라"라는 새로운 라이트닝 바카라를 제안하고 연구를 시작했습니다 이 제안은 2008 년 프로그램에 대한 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술의 과학 및 기술 홍보 조정 비용, "고급 퓨전 영역을위한 혁신을위한 센터를 공식화하고"NTT, Fujitsu Laboratories, Furukawa Electric, Torimatis 및 NEC에 합류하여 "Victories,이상적인 에너지 절약을 향한 광학 라우팅 기술 센터)" "현재 연구 개발을 개발하고 있습니다 여기서 우리는 이전 모델의 1 천분 미만으로 대용량 데이터 전송을 실현하는 기술을 만드는 것을 목표로하며, 전송 경로에서 신호 품질을 유지하는 기술 및 라이트닝 바카라에 위치한 라이트닝 바카라 및 스토리지 관리 및 제어 기술을 포함하는 기술, 전송 경로에서 신호 품질을 유지하는 기술의 수직 융합을 개발하고 있습니다

NICT는 2006 년에 새로운 세대 라이트닝 바카라 리서치 센터를 설립하고 인터넷의 한계를 초과하는 새로운 세대 라이트닝 바카라의 연구 및 개발을 시작했습니다 이 컨셉 디자인을 수행Akari Architecture Design Project에서 "통합 광학 패킷 및 광 경로 라이트닝 바카라"를 고려하고 있습니다 이는 사용자가 전체 광학 시스템을 기반으로 지연 또는 데이터 손실을 포함하지 않는 고속, 저렴한 서비스 및 고품질 서비스 중에서 유연하게 선택할 수있는 환경을 제공하며, 에너지 절약 및 통합 및 간단한 제어를 통해 전체 광학 시스템을 기반으로합니다 연구 센터는 초고속 광학 노드 기술 프로젝트에서 광학 패킷 스위칭에 대한 세계 최고의 연구를 수행하고 있으며 이러한 결과를 통합 한 통합 라이트닝 바카라를 개발해 왔으며 올해 6 월에 실험실 데모 실험을 성공적으로 수행하고 공개 시연을 수행했습니다

한편, NHK Giken은 현재 SHV (Super High-Vision)를 연구하고 개발하고 있으며 NEDO 프로젝트의 "차세대 고효율 라이트닝 바카라 장치 기술 개발"에 따라 방송국 빌딩 내에서 SHV 유통 기술을 개발하고 있습니다 이 시연 실험에서 우리는 현재 2011 회계 연도에 개발중인 기술에서 SHV 신호를 도입했습니다gbit/s

연구 컨텐츠

Aisoken Akihabara Office는 NICT의 "광학 패킷 및 광학 통과 통합 라이트닝 바카라"의 일부인 AIST베이스에 "광학 패스 라이트닝 바카라"를 설치했으며 NHK의 SHV에 대한 스토리지 및 전송 및 수신 장치를 설치했습니다 NICT의 "통합 광학 패킷 및 광학 통과 라이트닝 바카라"는 Otemachi 및 Nict 본사 (Koganei)에서 설립되었으며 JGN2Plus 라인, Akihabara에서 Otemachi 및 Koganei까지의 SHV 비디오 배포를 사용했습니다 Akihabara Koganei 사이에서 SHV를 전송할 때 AIST베이스에서 개발 된 전송 신호의 품질이 유지됩니다분산 보상 기술, NICT로 개발광학 패킷를 사용한 광학 경로 설정 기술 사용되었습니다

"광학 경로 라이트닝 바카라"는 광학 스위치를 통해 사용자를 직접 연결합니다회로 스위치 유형라이트닝 바카라입니다라우팅Silicon Photonics기본 광학 스위치를 사용합니다 또한 배전 서버는 "광학 통과 라이트닝 바카라"및라이트닝 바카라 및 스토리지 서버 리소스 관리 제어 기술| 서버에 저장된 고화질 비디오가 지정된 장치에 배포됩니다

"통합 광학 패킷 및 광 경로 라이트닝 바카라"는 NICT의 고급 기술입니다광학 패킷 거래소광학 경로 기술을 갖춘 통합 기술노드로 구성된 라이트닝 바카라입니다 광학 패킷 스위칭 기술을 사용하여 광 경로를 설정하는 데 필요한 제어 메시지를 전송하는 기능이 구현되어 라이트닝 바카라 제어 관리 기능을 단순화합니다 또한 자원을 효율적으로 활용하기 위해 패킷 및 경로 서비스에 사용되는 데이터를 동일한 광섬유에 사용하는 데이터를 배포하는 경계 제어 기능이 있으며 두 서비스 트래픽의 양이 변경되어 라이트닝 바카라 내의 리소스를 유연하게 변경합니다 이번에는 JGN2Plus라고합니다현장 테스트 베드기능적 인 검증뿐만 아니라보다 실용적인 운영 시연을 허용하는 상단에 구축되었습니다

라우팅을 두 라이트닝 바카라로 전환하여 핵심 라이트닝 바카라 기능에서 에너지를 절약 할 수 있습니다광학 통과 교환| 광학 패킷 스위칭을 통해 비트 전송률이 10 배 이상 증가하더라도 전력 소비가 증가하지 않는 것으로 나타났습니다

이 실험에서 AIST베이스의 "광학 패스 라이트닝 바카라"의 경로 부분과 NICT의 "광학 패킷 및 광학 통과 통합 라이트닝 바카라"는 서로 연결되었으며 AIST베이스의 "광학 통과 라이트닝 바카라"의 요청에 따라 NICT의 "광학 패킷 및 광학 통과 통합 라이트닝 바카라"의 요청에 따라 광학 경로를 Akihabara -otemachi -kihahari -and akihahi -and akihahi -and akihahi -and akihabary로 제공했습니다 화상 회의 및 SHV 신호와 협력합니다 이는 고화질 비디오 정보와 같은 거대한 정보가 공통적으로 개발 된 새로운 라이트닝 바카라에서 처리 될 수 있음을 입증했습니다 새로운 라이트닝 바카라의 상호 연결에 대한이 연구의 결과는 전력 소비가 적은 고화질 비디오 정보와 같은 거대한 정보를 배포 할 수 있으며 녹색 혁신의 홍보를 가속화 할 것으로 예상됩니다

이 데모 실험은 다음 연구 결과를 포함합니다 1) AIST의 "광학 패스 라이트닝 바카라에 대한 연구 개발 결과"
  • 전송 속도없이 고화질 비디오 배포
    광 경로 라이트닝 바카라는 전송 속도의 신호를 보낼 수 있습니다 이번에는 1 GBIT/S, 10 GBIT/S 및 43 GBIT/S의 신호가 동일한 라이트닝 바카라에 배포됩니다
  • 라이트닝 바카라 리소스 및 비디오 스토리지의 통합 관리
    NTT Mirai Net Research Institute와 AIST Base에서 개발 한 라이트닝 바카라 및 비디오 스토리지 서버를 통합하고 관리하는 기술은 통합되어 Akihabara 사무실 내에서 광 경로 라이트닝 바카라의 비디오 배포를 관리합니다
  • Silicon Photonics Switch의 첫 번째 구현
    실리콘 광자로 만들어진 일부 광 스위치 (AIST에 의해 개발되고 Fujitsu Ken이 개발)가 설치되어 작고 에너지 절약이 가능합니다
  • 새로운 방법을 사용한 섬유의 분산 보상
    고화질 이미지와 같은 고속 광학 신호가 장거리에서 전송되는 경우에도 파형을 유지하기 위해, 광학 파라 메트릭 파장 변환을 사용한 분산 보상 기술이 개발되었으며, SHV는 Akihabara에서 Koganei 's Nict로 되돌아 가기 위해 적용되었습니다 이 기술은 Furukawa Electric의 고등성 섬유 및 Trimatis의 고속 제어 기술을 사용하여 파장 변환을 사용합니다
  • 동적 파장 자원 관리 기술
    파장으로 광 경로를 확장하기 위해 NEC가 개발 한 동적 파장 자원 관리 장치가 도입되었습니다
2) Nict "통합 광학 패킷 및 광 경로 라이트닝 바카라에 대한 연구 및 개발 결과"
  • 광학 패킷 교환
    패킷을 광학 신호로 교환합니다 광 버퍼를 사용하여 데이터 충돌로 인한 손실을 최소화했습니다 2009 년 기본 실험은 128 tbit/s (1280 Gbit/s)의 광학 패킷 교환을 달성했습니다 이번에는IP 패킷
  • 광학 패킷 교환 및 광 경로 교환의 동시 사용
    동일한 광섬유를 사용하여 광학 패킷 (간헐적 광학 신호) 및 광학 경로 (Bitstreams)를 전송합니다 동시에, 많은 사용자가 광학 패킷 교환을 통해 파일 전송과 같은 파일 전송과 다른 채널의 광 경로를 통해 안정성과 실시간 성능을 사용할 수있는 TV 회의와 같은 파일 전송과 같은 사용할 수 있습니다
  • 라이트닝 바카라 리소스의 동적 변경 (경계 제어 기능)
    광학 패킷 및 광 경로의 자원 (채널 수)의 양은 동적으로 변경 될 수 있습니다 광학 패킷 교환 및 광 경로 교환 방법은 모두 유연하게 사용되므로 갑작스런 사용자 요구를 쉽게 충족시킬 수 있습니다
  • 광학 패킷 교환 및 광 경로 교환을위한 통합 제어 장치
    이전에 다른 라이트닝 바카라로 전달 된 광 경로 제어 메시지는 광학 패킷 스위칭 라이트닝 바카라를 사용하여 전달됩니다 두 거래소의 제어 라이트닝 바카라가 중앙 집중화되고 제어 관리 시설이 단순화됩니다
우리는 세계 최초의 본격적인 기술이 일반 목적 분산 보상 광 섬유와 40km 이상의 JGN2Plus 광학 섬유로 만든 광 경로를 포함하는 라이트닝 바카라에 적용될 수 있음을 보여주었습니다

 

미래 계획

또한 "광학 경로 라이트닝 바카라"및 "통합 광학 패킷 및 광학 경로 라이트닝 바카라"를 구성하는 기본 기술을 계속 개발하고 개선 할 것이며 새로운 세대 라이트닝 바카라 프로모션 포럼 및 기타 영역에서 고려되는 새로운 라이트닝 바카라에 기여하고 미래의 Ultra-Low 전력 소비 라이트닝 바카라에 크게 기여할 것입니다 또한 AIST와 NICT 간의 협력을 강화함으로써 우리는 시너지 효과를 증가시키고 새로운 라이트닝 바카라를 통해 국제 이니셔티브를 유지하고 홍보하는 것을 목표로합니다

터미널 설명

◆ 광학 통과 라이트닝 바카라
사용자 및 사용자 및 데이터 센터를 광학 스위치와 연결하고 여전히 정보를 교환하는 라이트닝 바카라 사용자 간의 빛의 경로를 경로라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 새로운 세대 라이트닝 바카라
인터넷을 개선하여 해결하기 어려운 사회적 문제의 해결책과 사람과 사회의 잠재력을 꽃이 피고 삶과 생산성의 질을 향상시킬 수있는 사회적 문제의 해결책을 허용하는 새로 설계된 라이트닝 바카라[참조로 돌아 가기]
◆ 통합 광학 패킷/광 경로 라이트닝 바카라
고화질 비디오 전송, 원격 의료 및 TV 컨퍼런스와 같은 고품질 요청을하는 최종 사용자에게 광학 경로를 제공합니다초대형 터미널에서 액세스, 이메일 전송 및 센서 데이터를 위해 광학 패킷 교환을 사용하는 라이트닝 바카라[참조로 돌아 가기]
◆ JGN2PLUS
2008 년 4 월 이후 NICT에 의해 운영 된 Open Research를위한 초고속 고성능 연구 및 개발 테스트 베드 라이트닝 바카라[참조로 돌아 가기]
◆ NEDO 프로젝트 "차세대 고효율 라이트닝 바카라 장치 기술 개발"
NEDO (NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization)) 프로젝트, PETRA (PETRA, OPTOELFECTRONC FUSION INFRASTRUCTURE INSTRUCH Institute), AIST, NHK Giken 및 ISTEC (International SuperConducting Industrial Technology Research Center)는 대규모 스케일의 우위를 개발하는 데 참여하고 있습니다 초고속 LAN 및 초전도 신호 처리 기술[참조로 돌아 가기]
◆ Super Hi-Vision (SHV)
NHK는 총 3,300 만 픽셀 (7680 x 4320)의 초고 정의 비디오 시스템입니다 2025 년 일반 방송을 목표로 개발이 진행 중입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 고화질 비디오
고화질 텔레비전 (픽셀 카운트 : 1920 x 1080), 4K 디지털 시네마 (Pixel Count : 4096 x 2160) 및 슈퍼 하이-바디오 (Pixel Count : 7680 x 4320)와 같은 높은 픽셀 카운트가있는 비디오 이미지는 고화질 이미지로 집행적으로 참조됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Router
인터넷의 릴레이 지점에서 패킷을 할당하고 주소를 읽고 다음 라우터로 보내고 사용자에서 사용자에게 정보를 전달하는 장치 인터넷의 여러 라우터를 통해 정보를 전송할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 녹색 터치
커뮤니케이션 라이트닝 바카라의 에너지 효율을 1000 배까지 개선하는 데 필요한 기술을 만들기위한 국제 컨소시엄입니다 2010 년 1 월 11 일에 설립되었습니다 Bell Research Institute (미국)Interuniversity Microelectronics Center(벨기에, IMEC) 및 AT & T (미국)가 회원이 설립되었습니다 공식 이름은 "그린 터치 이니셔티브"[참조로 돌아 가기]
◆ Akari Architecture Design Project
새로운 세대 라이트닝 바카라에 대한 청사진을 보여주는 프로젝트 우리는 현재 2020 년부터 실제 적용을 목표로 전반적인 설계 및 원소 기술의 연구 및 개발을 수행하고 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ gbit/s
정보 단위에서 0 또는 1 정보는 1 비트입니다 Giga (g)는 9 개의 전력에서 10 단위이며, 초당 10 개의 9 번째 파워 비트의 정보가 전송되면 1 Gbit/s로 표시됩니다 초당 10의 12 번째 전력에 대한 정보는 1 tbit/s로 표현됩니다 T는 테라이며 10의 12 번째 힘을 나타냅니다[참조로 돌아 가기]
◆ 분산 보상 기술
고속 광학 신호가 광섬유를 통해 전달되는 경우, 광학 신호는 파장으로 인한 전파 속도의 약간의 차이 (분산)로 인해 악화됩니다 분산 보상 기술은이 분산의 부작용을 보상하는 기술입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 광학 패킷
광섬유를 통해 전송되는 패킷은 광학 패킷 노드에서 광학 처리를 위해 광학 신호로 변환됩니다 노드에서 전기적으로 처리되는 패킷과 달리, 광학 패킷은 데이터가있을 때만 전송되며 광섬유에 간헐적으로 흐르는 광 신호가있는 것으로 보입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 회로 스위치 유형
통신 끝까지 전송 라인 (라인)을 설정하여 통신이 수행되는 방법 라인 설정 (교체)은 릴레이 노드에 설치된 스위치를 사용하여 수행됩니다 이것은 전통적인 전화 라이트닝 바카라에 사용되는 방법입니다 광학 경로 라이트닝 바카라는 또한 이와 유사한 회로를 전환하는 것을 목표로합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 라우팅
라이트닝 바카라 릴레이 지점에서 대상을 향한 데이터를 보냅니다 인터넷 라우터와 통합 광학 패킷 광학 경로 라이트닝 바카라 간의 광학 패킷 전환은 각 패킷에 대해이 라우팅을 수행합니다 광학 경로 라이트닝 바카라에서 광학 스위치는 대상으로 미리 전환되며 광 스위치에 도달 한 연속 데이터가 라우팅됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Silicon Photonics
전자 회로의 기판 인 실리콘 반도체의 높은 광선 형식 지수 (유리보다 3 배)를 사용하는 초 미생물 광학 회로 요소 기술, 광학 스위치와 같은 광학 기능 요소를 통합합니다 앞으로이 회사는 실리콘 광학 회로와 실리콘 전자 회로를 동일한 기판에 통합하는 것을 목표로합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 라이트닝 바카라 및 서버 리소스 관리 제어 기술
라이트닝 바카라 및 서버를 리소스로 관리하고 사용자가 필요로하는 라이트닝 바카라 및 서버를 동적으로 제공하는 기술[참조로 돌아 가기]
◆ 광학 패킷 교환
광 섬유의 광학 패킷을 전기 신호로 변환하지 않고 광 스위치를 빠르게 전환하여 광학 패킷을 전송합니다 기존 패킷 스위칭 방법보다 더 많은 정보를 효율적으로 전송할 수는 있지만이 기술에는 매우 고급 광학 신호 처리가 필요합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 노드
라이트닝 바카라는 노드 및 광 섬유와 같은 링크로 구성되며 데이터는 링크 및 노드를 통해 원하는 위치로 전달됩니다 노드는 여러 링크를 연결하고 링크를 통해 다른 링크로 도달하는 데이터를 나누는 릴레이 지점의 기능을 갖는 장치입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 현장 테스트 베드
실험실 검증에서 실제 배치까지 테스트 중간에 테스트의 실질적인 가능성 중 하나로 사용되는 외부 랩 테스트 환경 광 섬유는 지하 또는 공중 오버 헤드 라인과 같은 설치 상황에 따라 다른 교란을 유발하므로 광학 통신 및 광 스위치의 연구 및 개발이 실험실을 검증 할뿐만 아니라이 현장 테스트 베드를 검증하는 것이 중요합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 광학 통과 교환
두 점 사이의 광학 신호 전송에서, 정보 처리없이 정보가 전송되지 않으면 전송 중에 광학 경로를 세트라고합니다 라이트닝 바카라의 릴레이 노드에 설치된 광학 스위치를 사용하여 대상으로 광학 경로를 설정하는 것을 광 경로 교환이라고합니다 이것은 기존 전화 라이트닝 바카라에서 채택 된 회로 스위칭 시스템과 유사한 방법입니다[참조로 돌아 가기]
◆ IP 패킷
인터넷 데이터 교환은 인터넷 프로토콜 (IP) 배열을 통해 수행됩니다 이 배열에 따라 생성 된 패킷을 IP 패킷이라고합니다[참조로 돌아 가기]

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