게시 및 게시 날짜 : 2017/03/16

유연한 확장 성이있는 새로운 바카라 규칙 통신 네트워크 시스템 개발

-전력 효율성을 3 배 씩 향상시킬 수있는 광 경로 네트워크를 완전히 대중화합니다

포인트

  • 분리 방법을 사용하여 차세대 바카라 규칙 통신 네트워크 시스템을 표준화하려는 목표
  • 바카라 규칙 스위치와 같은 다양한 통신 장치를 여러 회사에서 동일한 시스템에 설치할 수 있습니다
  • 고품질 및 낮은 대기 시간으로 저렴한 비용으로 8K 비디오 및 빅 데이터와 같은 서비스 제공


요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji의 회장] (이하 "AIST") 데이터 Photonics Project Unit [대표 Namiki Shu]는 커뮤니케이션 장비 제조업체와 협력했습니다바카라 규칙 스위치를 최대한 활용함으로써, 우리는 바카라 규칙 신호를 전기 변환없이 광으로 대체하는 정보 및 통신 네트워크 시스템을 개발하여 초대형 용량, 매우 낮은 전력 소비 및 매우 낮은 대기 시간을 달성했습니다 또한,이 기술을 전파하기 위해, 이전에 각 회사의 독점적 표준이었던 바카라 규칙 전송 네트워크 시스템은 기능으로 나눌 수 있으며 기능을 추가 할 수 있으며 성능 개선은 개별적으로 신속하게 이루어질 수 있습니다혼란타입 시스템으로 만들어졌습니다 특히 AIST와 새로 개발 된 표준화중간 제어 장치 (코드 이름 Bluebox), 동일한 시스템에서 다양한 회사의 제품을 설치할 수 있도록합니다 이 시스템을 사용하면 저전력 소비가 8K 비디오 및 빅 데이터와 같은 최적의 구성을 달성하여 수요 증가를 충족시킬 수 있습니다 이는 가까운 시일 내에 직면 한 것으로 생각되는 정보 및 통신 네트워크에서 데이터 볼륨의 폭발적인 증가의 사회적 문제를 해결하고 전력 소비가 증가하는 데 기여할 수 있습니다

이 발전은 고급 퓨전 영역 혁신을위한 센터를 만들기위한 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술부의 "바카라 규칙 네트워크 초고속 에너지 기술 센터 (Victorials-Low Energy Technology Center)"프로젝트의 결과입니다 주로 AIST의 10 개 회사 가이 프로젝트에 참여했습니다 : Nippon Telegraph and Thone Co, Ltd, Fujitsu Research Institute Co, Ltd, Furukawa Electric Industries Co, Ltd, Torimatis Co, Ltd, NEC Corporation, Fujitsu Co, Ltd, Fujitsu Co, Araborato, Ltd Industries Co, Ltd 및 Kita-Nippon Electric Wire Co, Ltd

이 기술에 대한 자세한 내용은 프로토 타입이 2017 년 3 월 19 일부터 23 일까지 미국 로스 앤젤레스에서 개최 될 세계 최대의 국제 바카라 규칙 네트워킹 및 커뮤니케이션 컨퍼런스 및 전시회 (OFC2017)에서 전시 될 예정이며 8 개의 논문이 전시 될 예정입니다

프로토 타입 기계의 사진 및 분해 구성 이미지 다이어그램
프로토 타입 기계의 이미지 (사진 왼쪽) 및 분리 구성 (오른쪽 그림)


개발의 사회적 배경

최근에 전자 라우터를 사용하는 네트워크 시스템은 트래픽 증가에 비례하여 전력 소비 증가로 인해 용량 증가의 한도에 가깝게 나타났습니다 기존의 바카라 규칙 변속기 장치는 하나의 제조업체가 바카라 규칙 전송 네트워크와 관련된 각 기능을 하나의 단위로 통합하는 올인원 유형입니다 최근에는 일본과 해외의 네트워크 서비스의 빠른 변화에 신속하게 대응하기 위해 분리 구성을 사용하는 바카라 규칙 네트워크 시스템이 빠른 추가 및 성능 향상을 가능하게하는 기능으로 나뉘어져있는 바카라 규칙 네트워크 시스템에 대한 요구가 증가하고 있습니다 그러나 다양한 회사의 제품을 서로 다른 기능으로 나누면 비 호환성 및 기타 부적절한 운영과 같은 문제가 있으며 최적의 시스템 구성은 충분히 달성되지 않았습니다

연구 이력

현재 네트워크는 LSI를 사용하여 전자적으로 패킷을 처리하는 라우터를 사용합니다 이 방법은 이메일 및 웹 브라우징과 같은 작은 정보 (소규모 정보)를 처리하는 데 적합하지만 정보 양의 증가에 따라 전력 소비가 비례 적으로 증가합니다 따라서 향후 라우터 전력 소비는 고화질 이미지와 같은 많은 양의 정보 (대규모 크기)에 대한 수요에 대한 응답으로 증가 할 것이며, 이는 주요 사회적 문제가 될 수 있습니다

따라서이 문제를 해결하기 위해 AIST는 라우터가 아닌 광 스위치를 사용하여 새로운 회로 전환 유형을 가지고 있다고 발표했습니다동적 바카라 규칙 경로 네트워크"를 제안했습니다 2008 년에는이 네트워크를 실현하기 위해 10 개의 통신 회사와 함께 "Victories Base"라는 프로젝트를 구성했습니다

2014 년에는 정보의 세분성에 따라 경로 (경로)가있는 다양한 스위치가 개발되었으며, 계층 적 방식으로 배치함으로써 소규모에서 큰 세분화로 정보를 유연하고 대규모로 처리 할 수있었습니다 이것은 또한 많은 사용자가 사용할 수 있고 매우 낮은 전력 소비가있는 고화질 비디오와 같은 대규모 정보를 처리 할 수있는 네트워크가 3 자리 이상의 전력 효율성 (Aisotech Press가 2014 년 10 월 1 일에 발표 됨) 이 기술은 접근성이 높은 시스템, 원격 의료 및 교육, 4K/8K 비디오 전송을 포함하여 광범위한 응용 프로그램을 보유 할 것으로 예상됩니다

이번에는 중립 공공 연구소 인 AIST가 바카라 규칙 네트워크 장비를 더욱 발전시키고 결과를 널리 퍼뜨리기 위해 사실상의 표준이되기를 목표로합니다표준 블레이드그리고 블레이드를 수용표준 랙| 표준화되었습니다 또한, 우리는 다양한 회사의 제품을 공동으로 제어하기위한 중간 제어 장치를 개발했습니다

이 연구 및 개발은 교육 문화, 스포츠, 과학 및 기술부의 "교수 엔지니어링 혁신 창조 센터 형성 프로그램/바카라 규칙 네트워크 초대형 에너지 기술 센터"(2008-2007)의 지원을 받았습니다

연구 컨텐츠

"동적 바카라 규칙 경로 네트워크"기술의 스프레드를 홍보하기 위해이 네트워크 구성의 유연성을 확장하고, 다른 회사가 제조 한 다양한 구성 요소를 동일한 시스템에 설치할 수있게하고 통신 장치 제조업체와 협력하여 제안 된 표준을 준수하는 네트워크 시스템을 개발할 수있는 표준을 제안했습니다 이 시스템은 기존의 올인원 유형을 블레이드라고하는 함수로 나누는 분리 방법을 사용하여 다양한 조합을 자유롭게 결합 할 수 있습니다 (그림 1) 이를 통해 동일한 시스템에 다른 제조업체의 제품을 설치할 수 있으며, 제조업체에 의존하지 않고 기능을 추가하고 성능을 상대적으로 저렴한 비용으로 개선 할 수 있습니다 이를 결합함으로써 여러 사용자의 소규모 네트워크를 수천만 명의 사용자 네트워크로 완벽하게 처리 할 수 ​​있습니다

분리 구성 이미지
그림 1 불쾌감 구성 이미지 다이어그램

이전에는 다른 제조업체의 장치가 바카라 규칙 전송 네트워크에 혼합되어있는 분리 방법을 도입하기가 어렵다고 생각되었지만, 고음용 공동 작업을 실현하는 제어 인터페이스를 개발함으로써 실제로 NEC, Fujitsu 및 AIST가 제조 한 다양한 장치 간의 고시기 공동 작업을 보여주었습니다 협력을 위해, 우리는 협업을 가능하게하기 위해 소프트웨어를 사용하여 다양한 회사의 제품을 제어하는 ​​중간 제어 장치를 개발했습니다 중간 제어 장치는 범용 서버를 사용할 수 있습니다 이 외에도 각 제품은 표준화되었습니다1RU크기의 표준 블레이드 (너비 4826 mm x 높이 440 mm)에 적응하여 다양성이 향상되었으며 표준화 된 표준 랙에 장착됩니다 표준 블레이드에는 바카라 규칙 입력/출력 포트, 외부 제어 인터페이스 및 LED 표시기 (경고, 통신 오류 등)의 최소 필요한 구성이 있으며 중간 제어 장치와 결합하여 최대 상호 운용성을 달성하여 달성 할 수 있습니다

12458_12570편광 독립적8 개의 입력과 8 개의 출력 (8x8)이있는 바카라 규칙 스위치를 보여줍니다 편광 독립적 인 32 입력 32 출력 (32x32) 광 스위치 기술은 대규모 동적 바카라 규칙 경로 네트워크를 실현하기 위해 필요하지만, 32x32 바카라 규칙 스위치의 편광 독립적 작동이 완료되었으며 앞으로 편광 독립 기술이 동일한 바카라 규칙 스위치에 적용됩니다

실리콘 광자 기술을 사용한 그림 바카라 규칙 스위치
그림 2 실리콘 광자 기술로 만든 바카라 규칙 스위치

편광 독립적 인 8 개의 입력 및 8 개의 출력 (위)에 대한 모든 운영 테스트가 완료 되었으며이 전시회에서는 표준 랙의 다른 회사 장비와 함께 작동합니다 32 개의 입력 및 32 개의 출력 (하단)이 이제 SI 칩 작동 테스트를 표시하고 있으며 이번에는 정적 상태에서 기준을 표시합니다 현재, 그것은 분극에 의존하지만, 개발은 실질적인 분극 독립을 목표로하고있다

다음 기술은 이번에는 OFC2017에 전시 될 표준 랙 및 기타 품목에 사용되었습니다 이러한 기술은 장치 구성이 "동적 바카라 규칙 경로 네트워크"를 실현하고 널리 사용되는 모델 사례입니다 이 국제 전시회를 통해 우리는 표준 확산을 촉진하고 국제적으로 확장하는 활동을 촉진 할 것입니다

1 표준 랙/표준 블레이드 13828_14120*와 상향 호환되는 것으로 확립되어 사실상 표준에 대한 추진력을 제공합니다 이 전시회는 또한 해외 회사의 참여를 초대 할 것이며 표준은이를 지원하는 회사에 배포됩니다 JIS와 같은 공식 표준이 정보 및 통신 장비 산업에서 발행되기 전에, 업계의 주요 기업의 사실상 표준은 종종 효과적으로 통일되며,이 프로젝트는 참여 회사를 모집함으로써 사실상 표준을 가속화하려고합니다
*1finity는 Fujitsu의 등록 상표입니다
2 중간 제어 장치 (CodeName Bluebox) 다양한 회사의 제품을 제어하고 협업을 가능하게하는 장치 사양은 IEC 기술 보고서로 게시되었으며 국제 표준에 대한 토론이 진행 중입니다 일반 목적 서버는 하드웨어로 사용되지만 소프트웨어로 제어되는 장치와 호환되는 API (Application Program Interface)를 추가하여 모든 장치를 조정할 수 있습니다
3 실리콘 광자가있는 바카라 규칙 스위치 32 입력 광 섬유의 입력 및 출력을 자유롭게 연결하는 소형 바카라 규칙 스위치와 32 개의 출력 광섬유 32 개 바카라 규칙 섬유를 1RU 표준 블레이드 크기로 세계에서 처음으로 사용할 수있게되므로 기본 스위치 작동이 확인되었으므로이를 통계적으로 표시합니다 표준 랙에는 8 입력, 8 출력 바카라 규칙 스위치가 장착되어 있으며 중간 제어 장치에서 디스플레이가 제어하에 표시됩니다 Silicon Photonics는 반도체 통합 회로의 제조 기술을 바카라 규칙 회로로 제조하는 기술이며 일본에서 유명한 반도체 제조 기술을 사용하여 저렴한 가격으로 대량 생산할 수 있습니다 이번에 전시 될 바카라 규칙 스위치는 AIST의 Super Clean Room에서 제조되었습니다
4 네트워크 기능 가상화 (NTT, AIST) 네트워크 기능을 전용 하드웨어가 아닌 바카라 규칙 경로 네트워크에있는 일반 목적 서버에서 소프트웨어로 구현할 수 있다면 네트워크 서비스의 빠른 변화에 응답 할 수있는 유연한 시스템이됩니다 그러나 소프트웨어 처리는 처리 속도가 전용 하드웨어보다 느리고 대부분 가변적이라는 문제가 있습니다 따라서 우리는 NTT에서 개발 한 소프트웨어 스위치 라고푸스의 임시 메모리 할당을 제어하여 성능을 보장하는 기술을 개발했습니다 이 전시회에서는이 기술이 패킷 처리 속도를 향상시키고 네트워크 서비스의 빠른 변화를 수용 할 수 있음을 보여줄 것입니다
5 차세대 글로벌 바카라 규칙 변속기 시스템 (Fujitsu) 1finity는 Fujitsu가 개발 한 새로운 바카라 규칙 변속기 시스템 제품으로, 각각의 전송, WDM, 스위치 및 액세스 및 블레이드의 각 기능에 각각 1RU로 동의하지 않습니다 이 전시회에는 표준 랙 내의 전송 기능을 제공하는 "T200"과 고밀도 이더넷 스위치 기능을 제공하고 다른 회사의 제품과 함께 작동하는 "S100"이 특징입니다 Victories Base Project의 결과는 T200의 400GBPS 바카라 규칙 전송 멀티플렉싱 기술에 사용되고 있습니다
6 트랜스 폰더 애그리 게이터 (NEC) 여러 바카라 규칙 송신기의 신호를 결합하여 단일 광섬유와 고속 고속 대용량 통신을 가능하게하는 장치 1RU 크기는 바카라 규칙적 통합 회로를 사용한 소형화에 의해 달성되었습니다
7 보호 기술 (Fujitsu, NEC 및 AIST와의 계기 링크) 장거리 광섬유 통신을 사용하여 결함을 감지하고 결함이없는 다른 경로를 자동으로 검색하고 경로를 따라 문제가 발생하고 바카라 규칙 신호가 약해질 때 짧은 시간에 복구하는 기술 이 전시회에서는 감쇠기가 광섬유에 삽입되는 방법을 보여주고 인위적으로 빛이 약해질 때 통신이 자동으로 복구됩니다
8 파장 변환 장치 (Furukawa Electric, Trimatis) 단일 광섬유를 통해 상이한 파장의 바카라 규칙 신호가 동시에 전달되는 파장 멀티플렉싱 통신에서 파장 재배치를 통해 파장 활용의 효율을 높이기위한 장치 파장 다중화 신호의 각 채널은 전기 신호로 개별적으로 변환되지 않기 때문에, 파장은 전기 신호로 먼저 변환하지 않고 한 번에 한 번에 한 번에 변환되므로 전력 소비량이 낮고 효율성이 높고 기존의 전기 신호로 변환됩니다
9 초고속 속도로 바카라 규칙 신호 경로를 전환 할 수있는 바카라 규칙 증폭기 (Trimatis) "동적 바카라 규칙 경로 네트워크"에서 바카라 규칙 신호 경로는 광 스위치에 의해 자동으로 스위치됩니다 경로의 중간에 감쇠되는 광 신호는 바카라 규칙 증폭기에 의해 증폭되지만 신호 전력의 감쇠량은 경로에 따라 다르므로 바카라 규칙 스위치가 전환되는 순간에 새로운 경로에 해당하는 증폭을 수행해야합니다 이번에는 1RU 크기로 확장 속도로 증폭 이득을 자동으로 전환 할 수있는 4 개의 광 증폭기가 설치됩니다
10 파장 선택 스위치 (Stella Vision, Kita-Nippon Electric Line) 파장 다중화 통신에서 필요한 파장을 추출하고 추가하는 장치 고유 한 분광계 및 액정 위상 변조 요소가 결합되어 이전 기술보다 훨씬 많은 수의 입력/출력 포트를 갖는 스위치를 실현했습니다 AIST 스타트 업 시스템을 기반으로 한 벤처 회사 인 Steravision 은이 기술을 커뮤니케이션 이외의 영역으로 확장하기위한 제품을 개발하고 있습니다
그림 3 표준 랙에 넣은 기술

 

전시회와 동시에 개최 된 국제 회의 에서이 프로젝트의 결과로 8 개의 논문이 선정되었으며 학문적으로 호평을 받고 있습니다

미래 계획

빠르게 발전하는 정보 및 통신 산업에 대응하기 위해 AIST는 정보를 국제적으로 지속적으로 전파 하고이 기술을 사실상 표준으로 만들기위한 것을 목표로 할 것입니다 일부 기술은 이미 상용화되었으며 (Fujitsu의 1Finity), 다른 참여 회사는 다른 기술을 상용화하고 상용화하기 위해 노력할 것입니다 광섬유 네트워크는 표준 블레이드로 구성된 장비를 사용하여 도쿄에서 구축되었습니다 앞으로이 대용량 광섬유 네트워크 및 8K 원격 의료를 사용하여 저도의 4K 화상 회의 시스템과 같은 실질적인 테스트를 수행 할 계획입니다



터미널 설명

◆ 바카라 규칙 스위치
광섬유 통신에서 입력 섬유에서 조명을 대상 인 출력 섬유에 연결하는 전화 교환과 같은 장치 반사기를 물리적으로 회전시켜 빛의 방향을 바꿀 수는 있지만 AIST는 움직이는 부품이 없기 때문에 실리콘 광자 기술을 사용하여 매우 신뢰할 수있는 초소형 바카라 규칙 스위치를 개발했습니다 Silicon Photonics는 반도체 통합 회로의 제조 기술을 바카라 규칙 회로에 사용하고 일본이 숙련 된 반도체 제조 기술을 사용하여 저렴한 가격으로 대량 생산할 수있는 기술입니다[참조로 돌아 가기]
◆ Disagregation
지금까지 바카라 규칙 네트워크에 필요한 올인원 기능은 하나의 단위로 통합되었으며 모든 기능은 유지 보수 및 관리를 쉽게 사용할 수 있습니다 그러나 네트워크 수요는 매일 변화하고 있으며 완전히 교체 해야하는 올인원 장치는 덜 효율적입니다 따라서 분리 구조는 함수로 나뉘어져있는 "블레이드"라는 모듈을 결합하여 기능을 빠르게 추가하고 개별적으로 추가 할 수 있습니다 현재 각 회사에는 자체 표준이 있으므로 다양한 기능으로 나뉘어있는 다양한 회사의 제품이 상호 연결되면 비 호환성 및 부적절한 운영과 같은 문제가 있으며 최적의 시스템 구성은 충분히 달성되지 않았습니다 이 연구 개발에서 AIST는 중립적 인 관점에서 표준 랙 및 블레이드에 대한 표준을 확립하여 물리적 호환성을 보장하며 새로 개발 된 중간 제어 장치를 통해 상호 협력을 달성했습니다 블레이드를 추가하고 중간 제어 장치의 소프트웨어를 업데이트하여 기능을 추가 할 수 있습니다 이 회사는 또한 통합 경보 디스플레이 및 중간 제어 장치 및 디지털 I/O에 직접 연결된 모니터 블레이드와 같은 유지 보수 및 관리를보다 쉽게 ​​할 수있는 메커니즘을 개발하고 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 중간 제어 장치 (코드 이름 블루 박스)
전체 네트워크를 제어하는 ​​중앙 제어 장치와 별도로 표준 랙 내에있는 다양한 회사 제품 간의 협업을 제어하고 가능하게하는 장치 이를 통해 중앙 제어 장치가 각 표준 랙에 장착 된 제조업체 장비를 구별 할 필요가 없으며 통합 명령으로 중간 제어 장치를 제어하여 유연한 네트워크 구성을 허용합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 동적 바카라 규칙 경로 네트워크
바카라 규칙 스위치 등을 사용하여 사용자, 사용자 및 데이터 센터 등을 연결하는 네트워크 및 여전히 Light에 정보를 교환하는 네트워크 사용자 간의 바카라 규칙 경로 (라인)를 경로라고합니다 이를 동적 바카라 규칙 경로 네트워크라고합니다 사용자는 네트워크를 모르고 경로를 쉽고 동적으로 전환 할 수 있기 때문입니다 바카라 규칙 경로 (라인)를 전환하기 때문에 이전 전화기에서 사용되는 회로 전환 네트워크라고 할 수 있습니다 자세한 내용은https : //wwwyoutubecom/watch? v = eh61x3hwmig를 참조하십시오[참조로 돌아 가기]
◆ 표준 블레이드, 표준 랙
일반적으로 JIS의 너비 및 구멍 위치와 같은 물리적 치수를 정의하는 금속 마운트를 말하지만 여기서는 물리적 치수뿐만 아니라 전원 공급 장치 및 입력/출력을 정의하여 개발 된 "동적 경로 네트워크"를위한 장치를 상호 연결 할 수있는 방법을 언급합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 1RU
랙 유닛의 약어 또한 1U로 작성되며 19 인치 랙의 한 세그먼트 (4445mm)의 높이와 동일합니다 표준 블레이드의 높이는이 섹션에 저장 될 수 있도록 440mm로 설정됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 편광 독립적
편광 독립적 유형은 광섬유를 통해 전파되는 광의 편광 방향에 관계없이 작동하는 광 스위치입니다 편광 종속 유형은 특정 편광 방향에만 해당합니다[참조로 돌아 가기]


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