補足資料 - NEC

補足資料
将来の広域LAN環境 「テラビットLAN」
１本のファイバ中に沢山の光波長を通し、End-to-Endの大容量通信をユーザ主導で実現
～10Gbps のアプリケーションはパケット単位でタイムシェア
ゲートウェイ
電気スイッチ
光スイッチ
10Gbps超のアプリケーションは波長単位にタイムシェア
複数波長でネットワークにアクセス
広域網
ユーザ網
１波長でネットワークにアクセス
ユーザ網
～ 1Gbps のアプリケーションをパケット単位にタイムシェア
Ethernetスイッチ
現在の 「広域 LAN」
図１：超高速フォトニックネットワーク「広域テラビットＬＡＮ」のイメージ
1. 波長数可変パケット送受信
データフローを複数波長に自在に分割
2-2. マルチドメイン自動経路制御
複数ﾄﾞﾒｲﾝで光ﾉｰﾄﾞや波長を効率的にルーティング
2-1. 波長パス アグリゲーション
複数波でアクセス、集約した経路を瞬時に設定・解除
ユーザ網
広域網
ユーザ網
ゲートウェイ
3. 100GE/40GE over OTN
2-3. 多階層光スイッチノード
国際標準化し、4波への並列展開も可能に
複数波長を群として管理し、効率的にスイッチング
図２：開発に成功した 「広域テラビットＬＡＮ」の要素技術
＜課題＞波長毎に経路や通過ノードが異なる場合に遅延差の補正要。
＜解決手段＞パケット単位に振分。時刻情報を付与し遅延差を補正。
＜メリット＞パケット網・光網の混在も可。遅延ゆらぎ（ジッタ）も補正。
μ秒の時刻精度 （従来はﾐﾘ秒）
・パケット網経由で同期
時
・タイムスタンプ付与
・パケット単位に振分
信
配
刻
(～
s)
μ
1
～
NTPサーバ
・パケット順を復元
・遅延揺らぎも補正
GW
ゲートウェイ
GW
NIC
10G超のフローも分配
（従来のフロー単位振分では不可能）
NIC
ネットワーク・インタフェース・カード
ジッタレス （従来はﾐﾘ秒）
多波長
多経路
並列伝送
～ 40Gbps
～ 4 x 10Gbps
10G超フロー のパケット列
パケット単位に振分
遅延差や遅延揺らぎ
ジッタや順序逆転が発生
～ 40Gbps
元通りに復元
図３：波長数を変更できるパケット送受信技術の原理と、実装した40G級NICプロトタイプ
■ 波長パスアグリゲーション技術
• 複数の波長パスを1本に集約して広域ネットワーク越しに大容量リンクを生成
• オンデマンドで大容量リンクを設定し、柔軟に容量変更可能
• 端末でアグリゲーション処理を行うので、バックボーンでは従来の波長パスとして処理可能
■システム構成
波長パス
アグリゲーション
波長パス
アグリゲーション
広域アクセス
プロトコル
波長パス
端末
広域アクセス
プロトコル
/ GMPLS等
広域アクセス
プロトコル
/ GMPLS等
広域網
ゲートウェイ
ゲートウェイ
広域アクセス
プロトコル
波長パス
端末
10Gbps × 4本のパス
40Gbpsの大容量リンク
図４：ユーザ主導で大容量リンクの生成を実現する波長パスアグリゲーション技術
100G級NICプロトタイプ上に
40GEトランスポンダ機能を実装
国際標準化した 「40GE over OTN」 機能を世界に先駆けて実証した実験系
ＯＴＮは波長多重技術をベースとする
大容量光伝送網、インタフェイス規格
(国際標準 ITU-T G.709)
Optical
OpticalTransport
TransportNetwork
Network
①オーバヘッド
③誤り訂正
Client
ODU
OTU
ユニット （固定長フレーム） の フォーマット
1
λ
column
3824 3825
16 17
4080
1
row
Fiber
2
3
オーバ
ヘッド
誤り訂正符号
ペイロード
4
①キャリアクラスOAM
ODU: Optical-channel Data Unit
OTU: Och Transport Unit (ユニット＝固定長フレーム)
②トランスペアレント収容
③高品質伝送
図５：40GE伝送の実証実験系と、国際標準 ITU-T G.709 広域光転送網 （OTN）規格
制御
プレーン
（仮想ノード
を含む）
OXC
λアクセス
PSGW
ROADM
拠点A
PSGW
高機能ノード
ドメイン
データ
プレーン
λアクセス
ROADM
拠点C
（実験環境）
λアクセス
OXC
PSGW
拠点B NICT小金井
ROADM
JGN2plus 光テストベット
（ダークファイバ４芯～５０ｋｍ）
NICT大手町
図６：NICT委託３研究プロジェクトで連携した実証実験系の構成
小金井A
波長パス
アグリゲーション
端
末
20Gbps Link
20Gbps Link
GW
端
末
広域網
GW
小金井B
(a) 13Gbps動画を2面同時受信
端
末
GW
波長パス
アグリゲーション
端
末
小金井B
(b)40Gbpsで航空写真を瞬時転送
端
末
波長パス
アグリゲーション
波長パス
アグリゲーション
小金井A
40G
Link
大手町C
2 x 10G
GW
2 x 10G
端
末
広域網
GW
GW
波長パス
アグリゲーション
(c) 超高精細な航空写真を瞬時転送（左）、拡大しても鮮明（右）
図7：オンデマンド大容量リンクの実証実験
大手町C