フラクショナルラムダスイッチング

フラクショナルラムダスイッチング（FλS）^[1]^[2]は、時間駆動スイッチング（TDS）を利用して、最小限の（おそらく光の）バッファを必要とする高度にスケーラブルな動的光ネットワーキング^[3]におけるサブラムダスイッチングを実現します。フラクショナルラムダスイッチングは、光チャネル全体がスイッチング単位である全ラムダスイッチングとは対照的に、光チャネルの一部を切り替えることを意味します。この文脈では、TDSは光バーストスイッチングや光パケットスイッチングと同じ一般的な目的を持ち、波長利用率の高い全光ネットワークを実現します。TDSの動作は、UTC（協定世界時）信号に基づいて調整され、TDSスイッチごとにスイッチングされる複数のIPパケットの仮想コンテナと見なすことができるタイムフレーム（TF）に基づいており、パイプライン転送を実装します。光ネットワークの文脈では、パイプライン転送に典型的な同期仮想パイプ SVPは、フラクショナルラムダパイプ（FλP）と呼ばれます。

FλSでは、TDSと同様に、同じ時間枠内のすべてのパケットが同じ方法でスイッチングされます。その結果、ヘッダー処理は必要なく、複雑さが低く（したがってスケーラビリティが高く）、光実装が可能になります。^[4]^[5] TFは基本的なSVP容量割り当て単位です。したがって、割り当ての粒度は時間サイクルあたりのTFの数によって異なります。たとえば、10 Gbit/sの光チャネルと各時間サイクルの1000 TFの場合、最小のFλP容量（時間サイクルごとに1つのTFを割り当てることによって取得）は10 Mbit/sです。

スイッチングファブリックによるスケジューリングは、事前定義されたスケジュールに基づいており、シンプルなコントローラの実装が可能です。さらに、Banyan などの低複雑度のスイッチングファブリックアーキテクチャは、ブロッキング機能にもかかわらず導入できるため、スケーラビリティがさらに向上します。実際、同じ TF 中に競合する入力/出力接続を回避することで、スケジュール計算中にブロッキングを回避できます。いくつかの結果から、(特に複数の波長分割多重チャネルがフラクショナル λ スイッチ間の光リンクに導入されている場合) Banyan ネットワークを使用すると、速度を向上することなく、ブロッキングを無視して高いリンク利用率を達成できることが示されています。^[2]^[6]^[7]^[8]

この技術のさまざまな側面は、米国特許商標庁と欧州特許庁の両方が発行したいくつかの特許によって保護されています。^[要出典]

参考文献

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^ M. Baldi、Y. Ofek、「動的光ネットワーキングの実現」、Optical Networks Magazine、特別号「動的光ネットワーキング: すぐそこか、それとも何年も先か?」、第 4 巻、第 5 号、2003 年 9 月/10 月、100-111 ページ。
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^ Donato Grieco、Achille Pattavina、Yoram Ofek、「WDM ネットワークにおける柔軟な帯域幅プロビジョニングのためのフラクショナルラムダスイッチング: 原理とパフォーマンス」、Photonic Network Communications、発行: 第 9 巻、第 3 号、日付: 2005 年 5 月、ページ: 281 - 296
^ VT Nguyen、R. Lo Cigno、Y. Ofek、「フラクショナルラムダスイッチの調整可能なレーザーベースの設計と分析」、IEEE Transactions on communication、vol.56、no.6、pp. 957-967、2008年6月。
^ VT Nguyen、R. Lo Cigno、Y. Ofek、M. Telek、「Time Blocking Analysis in Time-Driven Switching Networks」、INFOCOM 2008 の議事録、pp. 1804-1812、2008 年。

[1] M. Baldi ^{[永久リンク切れ‍ ]}、Y. Ofek、「Fractional Lambda Switching」、IEEE International Conference on Communications (ICC2002)、Optical Networking Symposium、ニューヨーク、NY、米国、2002 年 4 月、pp. 2692-2696。

[mario-baldi-2] Baldi, M.; Ofek, Y. (2004)、「フラクショナルラムダスイッチング - 動作原理とパフォーマンスの問題」(PDF)、SIMULATION: Transactions of the Society for Modeling and Simulation International、80 (10): 527–544、doi :10.1177/0037549704046461、S2CID 2276883

[3] M. Baldi、Y. Ofek、「動的光ネットワーキングの実現」、Optical Networks Magazine、特別号「動的光ネットワーキング: すぐそこか、それとも何年も先か?」、第 4 巻、第 5 号、2003 年 9 月/10 月、100-111 ページ。

[4] D. Agrawal、M. Baldi、M. Corrà、G. Fontana、TH Truong、G. Marchetto、VT Nguyen、Y. Ofek、D. Severina、O. Zadedyurina、「ストリーミングメディアをサポートするためのスケーラブルなアプローチ: デザイン、「実装と実験」、コンピュータと通信に関する IEEE シンポジウム (ISCC 07)、アベイロ (ポルトガル)、7 月2007年。

[5] D. Agrawal、M. Baldi ^{[永久リンク切れ‍ ]}、M. Corrà、G. Fontana、TH Truong、G. Marchetto、VT Nguyen、Y. Ofek、D. Severina、O. Zadedyurina、「Scalable Switching Testbed not 'Stopping' the Serial Bit Stream」、IEEE International Conference on Communications (ICC 2007)、Optical Networks and Systems Symposium、グラスゴー (スコットランド、英国)、2007 年 6 月。最優秀論文賞受賞。

[6] Donato Grieco、Achille Pattavina、Yoram Ofek、「WDM ネットワークにおける柔軟な帯域幅プロビジョニングのためのフラクショナルラムダスイッチング: 原理とパフォーマンス」、Photonic Network Communications、発行: 第 9 巻、第 3 号、日付: 2005 年 5 月、ページ: 281 - 296

[7] VT Nguyen、R. Lo Cigno、Y. Ofek、「フラクショナルラムダスイッチの調整可能なレーザーベースの設計と分析」、IEEE Transactions on communication、vol.56、no.6、pp. 957-967、2008年6月。

[8] VT Nguyen、R. Lo Cigno、Y. Ofek、M. Telek、「Time Blocking Analysis in Time-Driven Switching Networks」、INFOCOM 2008 の議事録、pp. 1804-1812、2008 年。