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Fujitsu

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本技术介绍参考了以下链接
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2017年06月22日

精确评估光网络传输性能的技术
网络系统吞吐量提高约20%左右

株式会社富士通研究所(注1)(以下简称,富士通研究所)与Fujitsu Laboratories of America, Inc.(注2)(以下简称,FLA)共同开发出了一种新型光网络传输性能评估技术,可提高光网络的吞吐量。

开发背景

支撑先进ICT社会的光网络,通过波分复用技术(将不同波长的光信号汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输),实现了光网络内多点间的大容量低延迟连接。然而随着云服务的不断扩大和第5代移动通信技术的商业化,通信需求随之增加,因此需要开发一项技术来进一步提高光网络的整体吞吐量。

课题

在光网络运行中,当某点间产生了通信附加请求时,一般通过评估该点间的传输性能来计算可实现的吞吐量,并基于该结果追加新的波长信号。光网络由众多光纤和通信设备组成,很难测量并准确掌握每个物理参数,如光纤损耗或放大器噪音量等。因此,传统技术是基于光纤或通信设备的设计规格值来评估传输性能的。但为了确保网络的稳定运行,需要使估算低于实际传输性能,这样会导致网络吞吐量低于网络实际可以使用的量。

开发的技术

本次富士通研究所开发出一种技术,观测运行中的光网络设备获得比特误码率(注3),通过使用该误码率学习网络特性,可精确评估网络传输性能,从而提高光网络的吞吐量。

图1

图1  传统技术和此次开发技术概要


该技术对基于光网络物理特性的计算模型计算的比特误码率和光接收器在运行时获得的比特误码率进行比较,通过对计算模型进行机器学习来减小误差。此次新开发的对光纤损耗或放大器噪音量等各物理参数进行比特误码率的敏感度分析技术,可根据其敏感度大小,自动算出适当的参数更新量,仅利用比特误码率信息即可实现有效的机器学习。

光网络运行时应用该技术,可精确算出增加新通信路径时网络的传输性能。

图2

图2  光网络传输性能评估技术


效果

富士通研究所构建了一个传输距离相当于1000km左右的光网络测试平台,对本次新开发技术进行了验证实验。FLA基于实验结果分析了评估精度,结果显示,该测试平台环境中的评估误差约在15%以下。另外还基于该验证结果进行了网络模拟,模拟结果表明,根据不同的传输路径,一个波长的信号吞吐量最多可提高50%,光网络整体的吞吐量可提高约20%左右。

将来

富士通研究所和FLA将进一步对此次开发的技术进行精度验证,并将其应用于富士通株式会社的光传输系统“FUJITSU Network 1FINITY”系列,及广域网虚拟化解决方案“FUJITSU Network Virtuora”系列,目标于2018年投入实际使用。

注释

注1 株式会社富士通研究所:
社长 佐佐木 繁
总公司所在地 日本神奈川县川崎市
注2 Fujitsu Laboratories of America, Inc.:
CEO 加藤 雅之
总公司所在地 美国Sunnyvale, CA
注3 比特误码率:
一定时间内接收到的误码占传输的总码数的比率。一种信号接收质量的指标。 (BER:Bit Error Ratio)