Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

June 30, 2011, Raleigh--光ネットワークの設計には、異なる場所にある電話やコンピュータを接続する最も効率的な方法を見つけることが必要になる。これはコストも時間もかかるプロセス。ノースカロライナ(NC)州立大学の研究者たちは、問題解決にコンピューティングパワーの使用を少なくし、10000倍速く適切な接続を発見するモデルを開発した。
「解決に数日を要した問題を今ではわずか数秒で解くことができる」とNC大学のコンピュータサイエンス教授でこの新しい方法の著者、Dr. George Rouskasは言う。同氏によると、データがネットワークのより大きなリングを通ってルーティングされると、このモデルは10000倍速く問題を解くことができる。
電話をかけたりWebサイトにアクセスしたりするときはいつでも、光ケーブルネットワークを通して光波長の形でデータのやりとりをする。これらのデータはリングを通ることが多く、これによってデータは行くべきところに確実に行くことができる。これらのリングネットワークは、そのシステム設計がユーザの要求を効率よく満たすために、一定の課題に直面している。結果的に、リングネットワーク設計者は2点間でユーザデータを伝送するために最良のケーブルルート、どの波長を使うべきかを決めようとする。ほとんどの商用ファイバオプティクスは約100の異なる光波長を取り扱うことができる。
この設計上の課題を解決するのは困難であり、時間の無駄だ。既存の技術を用い、リングの最適ソリューションを見つけるのに、小さなリングであっても数日を要する。それにリング接続は、ユーザパタンの変化や絶え間なく増え続けるトラフィックニーズに対応するために継続的に変更されている。
しかし、Rouskas教授の研究チームが開発した新しいモデルは著しいスピードアップを実現した。特に、研究者たちはリングネットワーク設計者向けに正確に最適なルートと波長を特定する数学モデルを設計した。同モデルは、リング内のすべてのパスの大きなグラフを作成し、そこでそれらのパスがオーバーラップする。次に同モデルは、そのグラフを小さな単位に分割する。各単位は、リング内のオーバーラップしないパスで構成されている。これらのパスはオーバーラップしないので、同じ波長を使うことができる。オーバーラップするパスでは同じ光波長を使うことはできない。なぜなら、2つのものは同時に同じ空間を占めることができないからだ。
可能性のあるパスの全てをこれらの小さなグループにブレークダウンすることで、このモデルは従来の技術と比べて遙かに効率的に2点間の最適パスと波長を決めることができる。