게시 및 게시 날짜 : 2014/10/01

매우 낮은 전력 소비를 가진 초고 정의 이미지와 같은 대용량을 처리 할 수있는 바카라 기술

-AIST와 10 Company and NHK가 출판 한 실험 실험, 출시

포인트

  • 90 TBPS에서 사용할 수 있는데, 현재 6kW에 소비되는 총 국내 통신 정보의 약 36 배
  • 광 경로 바카라 사용자의 수는 수천만 명으로 확장 될 수 있습니다
  • 8K Super High Definition과 같은 매우 높은 정의 비디오 컨텐츠를 사용한 실험 실험


요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")Network Photonics Research Center[리서치 센터 디렉터 Namiki Shu] 및 다른 사람들은 정보의 규모에 따라 광학 경로 (PATHS)를 계층 적으로 전환하고 광학 경로 및 유통 서버를위한 통합 리소스 관리 기술을 개발했으며 기존전자 ​​라우터

이 개발은 "Optical Network Ultra-Low Energy Technology Center"프로젝트의 결과로 Nippon Telegraph and Theles Co, Ltd, Furukawa Electric Industries Co, Ltd, Torimatis Co, Ltd, Ltd, Fujitsu Co, Ltd, Ltd, Ltd Arne Araboratori Co, Ltd, Sumitomo Electric Industries Co, Ltd 및 Kita-Nippon Electric Line Co, Ltd

이번에는 2014 년 10 월 8 일부터 9 일까지 이바라키 주 츠쿠바시에있는 AIST Tsukuba Center에서 NHK와 협력했습니다8K Super Hi-Vision의 분포를 포함한 공개 데모 실험을 수행했으며 개발 된 새로운 광학 바카라 기술의 초 저전력 소비를 시연했습니다 이 공개 시연 실험 외에도 AIST Tsukuba Center에서 "Ultra-Low Energy Technology Center for Optical Networks를위한 초고속 에너지 기술 센터"에 관한 제 7 회 국제 심포지엄이 개최됩니다

공개 데모 실험의 바카라 구성 다이어그램
공개 데모 실험의 바카라 구조
도쿄 세타 가야 와드 (Tsukuba)에있는 NHK 방송 기술 연구소 (Tsukuba)는 8K 슈퍼 하이-비전을 통해 악기의 앙상블을 수행 할 것입니다


개발의 사회적 배경

국내 통신 바카라 총계트래픽연간 20-40%의 비율로 증가하고 있습니다 (그림 1) 앞으로 인터넷의 비디오 스프레드, 고화질 비디오 및 방송 및 통신의 융합으로 인해 트래픽 수요가 계속 증가 할 것이며, 트래픽 용량은 현재 수준의 1,000 배 이상이 필요할 것으로 예상됩니다

현재 바카라는 라우터의 패킷이라는 유닛으로 정보를 교환하는 데 사용됩니다 상대적으로 작은 정보를 처리하는 데 적합하지만, 전력 소비는 정보의 양 증가에 비례하여 증가하므로 라우터의 전력 소비 증가는 고화질 비디오와 같은 많은 양의 정보를 가진 많은 양의 정보를 가진 트래픽에 대한 향후 수요에있어 주요 제한 요소입니다 이러한 이유로, 기본적으로 낮은 전력 소비와 함께 빠르게 증가하는 정보, 특히 대용량 비디오 정보를 처리 할 수있는 새로운 바카라 기술이 필요합니다

모든 국내 인터넷 트래픽 및 전자 라우터의 연간 전력 소비 다이어그램
그림 1 : 모든 국내 인터넷 트래픽 및 전자 라우터의 연간 전력 소비
(내무부 및 커뮤니케이션부 등의 공공 자료를 기반으로 작성)

 

연구 기록

현재 바카라는 전자 LSI를 사용하여 패킷을 처리하는 라우터를 사용합니다 이 방법은 이메일 및 웹 브라우징과 같은 작은 정보 (작은)를 사용합니다곡물 크기) 정보는 정보의 양이 증가함에 따라 비례 적으로 증가합니다 따라서 앞으로 라우터의 전력 소비 증가는 고화질 이미지와 같은 많은 양의 정보 (대규모) 트래픽에 대한 수요에 대한 대응에있어 주요 제한 요소입니다

따라서이 문제를 해결하기 위해 AIST는 전자 라우터가 포함되지 않은 광학 스위치를 사용하여 새로운 회로 전환 시스템을 가지고 있다고 발표했습니다동적 광학 경로 바카라" 이 바카라를 실현하기위한 프로젝트를 시작했으며 2010 년 에이 바카라의 프로토 타입이 개발되어 공개 실험에서 저전력 소비를 보여줍니다 (AIST : 고화질, 대용량 비디오 시대를 지원하는 새로운) 이번에는 정보의 세분성에 따라 경로 (경로)를 전환하는 스위치를 개발했으며,이를 계층 적 방식으로 배열함으로써 소규모에서 큰 세분화로 정보를 처리 할 수있게되었습니다 또한 많은 사용자를 수용 할 수 있으며 고화질 이미지와 같은 큰 정보를 처리 할 수있는 바카라는 매우 낮은 전력 소비로 실현 될 수 있음이 입증됩니다

이 연구 및 개발은 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술의 "Advanced Fusion Area Innovation Creation Creation Center Constromation Program (2008-2007) 하의"광학 바카라 초고 에너지 기술 센터 "프로젝트를 통해 수행되었습니다

연구 컨텐츠

장치, 시스템 장비, 바카라자원 관리까지 기술 개발을 통해 사용자, 사용자 및 데이터 센터를 광학 스위치와 연결하는 새로운 "동적 광학 경로 바카라"기술을 개발했습니다 이번에 개발 된 기술은 다음과 같습니다

a 새로운바카라 아키텍처
다양한 크기 (곡물 크기)의 정보를 수용 할 수있는 계층 적 바카라 아키텍처를 설계 한 수천만 명의 가입자를 수용하여 가입자에게 최대 1GBPS-100 GBPS, 수백 개의 경로를 제공합니다Petabbit/Sec| 전력 소비를 증가시키지 않고 트래픽을 처리 할 수 ​​있습니다

b 바카라 응용 프로그램 인터페이스 기술, 바카라 활용 기술
사용자의 요청에 따라 사용자, 사용자 및 데이터 센터간에밴드 및 지연11727_11821

c 동적 광학 제어 및 스위치 바카라 경로노드기술
우리는 멀티 레이어 광학 스위치 그룹과 전자 스위치로 구성된 노드와 IT를위한 제어 장치를 개발하여 기가비트 레벨에서 8K 수퍼 고화질까지 다중 곡물 크기의 정보 경로를 동적으로 전환 할 수 있습니다

d 전송 경로를 최적으로 제어하는 ​​광학 통과 컨디셔닝 기술
Hikari섬유 분산, 악화에 대한 동적 보상 기술, 전송 라인의 효과적인 사용을위한 멀티플렉싱 기술로 인한 파형의 악화를 평가하는 기술을 개발했습니다

대규모 패스 프로세서 기술, 대규모 광학 패스 스위치
광학 경로를 동적으로 전환 할 수있는 정보의 세분성과 일치하는 스위치 (광학 통과 프로세서)를 개발했습니다 비교적 작은 크기 지원ODU스위치, 파장 레벨별로 스위치파장 선택 스위치,Silicon Photonics를 사용하여 섬유 수준에서 큰 입자 크기 정보를 전환 할 수있는 행렬 스위치를 개발했습니다

이 바카라 기술을 사용하여 고화질 비디오와 같은 대용량 정보를 교환하기 위해 트래픽이 미래보다 수천을 증가하더라도 현재와 동일한 수준 아래로 소비를 전원으로 유지할 수 있습니다 데모 실험에 사용 된 바카라 (그림 2)는 8 개의 노드를 사용하지만 6kW의 전력 소비만으로 약 90 tbps (오늘날 총 국내 트래픽의 36 배)를 처리 할 수 ​​있습니다 또한 다양한 크기의 정보 (다중 곡물 크기 정보)의 정보를 수용 할 수있는 기술을 개발함으로써 국가를 다루는 수천만 명의 가입자 바카라로 확장 할 수있게되었습니다

공개 데모 실험에 사용 된 바카라 구성 그림
그림 2 공개 데모 실험에 사용되는 바카라 구성

공개 데모 실험은 AIST Tsukuba Center에서 구축 된 동적 광학 경로 바카라를 사용하여 2014 년 10 월 8 일부터 9 일까지 수행됩니다 8K Super Hi-Vision NHK에 의해 개발 된 8K 슈퍼 하이 vision은 동적 광학 경로 바카라를 사용하여 도쿄 세타야 와드의 NHK Broadcasting Technology Research Institute에서 사용하지 않습니다압축를 통해 전송 된, Tsugaru Shamisen은 Setagaya의 공연자와 Tsukuba의 공연자가 연주 할 수 있으며 시간 지연이 거의없는 바카라를 통해 수행 할 수 있음을 보여줍니다 또한,4K신청 비디오는 향후 바카라에서 큰 부담으로 여겨지는 고용량 트래픽이 4K 고도성 화상 회의 및 텔레 헬스 기술과 같은 동적 광학 경로 바카라로 지연없이 자유롭게 전환 할 수 있음을 보여줍니다 동시에, 바카라의 전력 소비가 평가되고 동적 광학 경로 바카라가 매우 낮은 전력 소비로 대용량 정보를 처리 할 수있는 바카라임을 보여줍니다

이 공개 시연 실험 외에도 포괄적 인 토론을하기위한 심포지엄이 열릴 것입니다

미래 계획

지금까지 개발 된 일부 기술은 프로젝트에 참여하는 각 회사가 상용화 할 계획입니다 또한 테스트 베드는 공개 데모 실험에서 확인 된 바카라 장비를 사용하여 구성 될 것이며 향후 3 년간 실질적인 사용을 위해 추가 연구 개발이 촉진 될 것입니다



터미널 설명

◆ 전자 라우터
인터넷에서 정보는 패킷이라는 단위로 전송됩니다 라우터는 각 패킷의 대상을 읽고 다음 라우터로 보낼 수 있습니다 인터넷의 여러 라우터를 통해 정보를 전송할 수 있습니다 현재 라우터는 LSIS와 같은 전자 장치로 구성되므로 전자 라우터라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 8K Super Hi-Vision
NHK는 회사가 연구하고 개발하는 고화질을 능가하는 초고속 정의 이미지와 3D 사운드로 구성된 차세대 방송 미디어를 연구하고 개발하고 있습니다 고화질 픽셀 수의 16 배의 초고 정의 이미지를 즐길 수 있습니다 수평 방향의 픽셀 수는 7680이기 때문에 8K 비디오라고도합니다 프레임 주파수가 60Hz 인 압축되지 않은 신호의 전송에는 72Gbps의 전송 속도가 필요합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 교통
원래 트래픽 볼륨을 의미하지만 바카라에서는 통신량을 트래픽이라고합니다 내무부 커뮤니케이션부의 추정에 따르면 2013 년 11 월 총 국내 교통량은 253 Tbps였습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 곡물 크기
정보의 크기를 세분성이라고합니다 예를 들어, 인터넷의 이메일 및보기 웹과 같은 정보는 정보가 거의 없다고합니다 비디오와 고화질 비디오가 커지면 정보의 양이 커집니다 즉, 세분성이 커집니다[참조로 돌아 가기]
◆ 동적 광학 경로 바카라
광학 스위치 등을 사용하여 사용자, 사용자 및 데이터 센터 등을 연결하는 바카라 및 여전히 빛에 정보를 교환하는 바카라 사용자 간의 광학 경로 (라인)를 경로라고합니다 동적 경로 스위칭을 허용하기 때문에 동적 광학 경로 바카라라고합니다 광학 경로 (라인)를 전환하기 때문에 이전 전화기에서 사용되는 회로 전환 바카라라고 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 자원 관리
동적 광학 경로 바카라를 구성하는 경로를 고려하는 메커니즘과 사용자에게 제공 할 수있는 컴퓨터 및 스토리지 리소스를 구성하고 사용자의 요청에 응답하여 제어 평면을 통해 이들을 배포하고 관리합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 아키텍처
바카라 구성 최종 가입자의 지역 바카라, 광역 바카라 등의 구조 및 메커니즘을 바카라 아키텍처라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ Petabbit/Sec
1015초당 비트, 1 pbps로 표현됩니다 1 gbps의 106두 배나 높습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 밴드 및 지연
광 경로에는 터미널의 전송 및 수신 장치 등이 보낼 수있는 고정 된 신호 속도가 있습니다 속도는 대역 (대역폭)에 의해 결정됩니다 또한 지연은 신호가 경로로 전송 될 때의 지연입니다 광 경로는 광 스위치를 사용하여 경로 사이에 전환되므로 광대역이 특징이며 경로가 통과되면 안정적이고 낮은 대기 시간이 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 노드
광 섬유와 같은 다중 신호 전송 라인이 여러 신호 전송 라인이 교차하는 릴레이 지점에 배치되고 도달 한 데이터가 대상에 따라 다른 경로에 할당되는 부분을 노드라고합니다 인터넷에서 라우터는 패킷을 배포하는 노드 섹션에 배치됩니다 동적 광학 경로 바카라에서 스위치가 경로를 스위치로 배치합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 섬유 분산
광섬유를 통해 광 신호를 보냅니다 그러나 섬유를 통과하는 빛의 속도는 파장 의존적입니다 이 파장 의존성을 섬유의 분산이라고합니다 변조 된 신호는 변조에 해당하는 파장 스프레드를 가지기 때문에, 분산 섬유를 통해 전파 될 때 파형이 산산이 부서지게된다 이를 복원하려면 보상이 필요합니다 이것을 분산 보상이라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ ODU
광학 채널 데이터 장치이것은 데이터 형식 표준이며 ODU 스위치는이 표준을 사용하여 데이터 경로를 전환하는 스위치입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 파장 선택 스위치
많은 파장에서 전송 된 신호를 각 파장의 지정된 대상으로 나누는 광 스위치 파장과 지정된 대상으로 전환 할 함수를 선택하는 기능이 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ Silicon Photonics
실리콘으로 만든 광 도파관을 사용하여 광학 스위치 및 광학 변조기와 같은 광학 장치를 실현하는 기술 미세한 광학 회로를 생산할 수 있기 때문에 광학적 통합 장치를 실현하는 기술이 될 것으로 예상됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 압축
가능한 많은 원본 정보를 잃지 않고 많은 양의 정보를 보낼 때 전체 정보의 양을 줄이는 기술 이를 통해 많은 양의 정보가 제한된 대역폭이있는 라인을 통해 전송 될 수 있습니다 그러나 압축 할 때 압축 및 처리 시간이 복원하는 데 필요한 압축 시간이 지연됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 4K
4000 (4K) 해상도를 가진 고화질 비디오, 현재 고화질 수평 해상도는 2000입니다 최근에는 4K TV가 대중화되기 시작했습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 신청 비디오
언제든지 바카라를 통해 원하는 프로그램을 볼 수있는 서비스 100GBPS 광학 경로 바카라를 사용하면 초고 정의 8K 슈퍼 고화질 비디오를 즐길 수 있습니다[참조로 돌아 가기]


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