米乐m6官方网站[所长：中钵良二]（以下简称“AIST”）数据光子学项目组[代表：并木修]与通信设备制造商合作光开关，开发了一种信息通信网络系统，可以原样交换光信号，无需将其转换为电能，实现超高容量、超低功耗和超低延迟。此外，为了扩大该技术的使用，现在可以将光传输网络系统（以前是每个公司专有的标准）划分为单独的功能，并快速添加功能并提高单独的性能。分解使其成为一个类型系统。特别是AIST倡导的标准化和新开发的中间控制装置（代号BlueBox）使得在同一系统上安装不同公司的产品成为可能。通过该系统，可以实现最佳配置，以低功耗满足对8K视频和大数据日益增长的需求。预计这将有助于解决预计在不久的将来将面临的社会问题，例如信息和通信网络中数据量的爆炸性增长以及由此导致的电力消耗的增加。
这一发展是文部科学省先进跨学科领域创新创造中心形成计划“光网络超低能耗技术中心（“VICTORIES中心”）”项目的成果。参与该项目的有 10 家公司，分别为日本综合技术研究所、日本电报电话公司、富士通研究所、古河电气工业株式会社、Trimatis 株式会社、NEC 株式会社、富士通株式会社、藤仓株式会社、Alnea Laboratory 株式会社、住友电气工业株式会社、北日本电缆株式会社。
有关该技术的更多详细信息，我们将在 2017 年光网络与通信会议暨展览会 (OFC2017) 上展示原型机并发表八篇论文，该会议是世界上最大的光通信国际会议之一，将于 2017 年 3 月 19 日至 23 日在美国洛杉矶举行。
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| 原型机（左图）和分解配置图像（右图） |
近年来，由于功耗与流量的增加成比例地增加，使用电子路由器的网络系统正接近容量扩展的极限。传统的光传输设备是所谓的一体式类型，即一家制造商将与光传输网络相关的所有功能集成到一台设备中。近年来，为了快速应对国内外网络服务的快速变化，越来越需要采用按功能划分的分解配置的光网络系统，以便快速添加功能和提高性能。然而，功能分离的各公司产品互联时，存在因不兼容而导致操作缺陷等问题，尚未完全实现最优系统的构建。
使用LSI对数据包进行电子处理的路由器在当前网络中得到广泛应用。该方法适合处理电子邮件、网页浏览等小信息（小粒度信息），但功耗随着信息量的增加成比例增加。因此，为了应对未来处理高清视频等大量信息（大粒度）的需求，路由器的功耗将会增加，这可能会带来重大的社会问题。
因此，为了解决这个问题，AIST开发了新的线路交换“动态光路网络'' 已提议。 2008年，我们与10家通信相关公司组建了“VICTORIES Base”项目来实现该网络。
2014年，我们开发了多种根据信息粒度改变路径的交换机，通过分层排列，使得灵活、大规模地处理从小粒度到大粒度的信息成为可能。我们还证明，这使我们能够创建一个可供许多用户使用、具有超低功耗、可以处理高清视频等大量信息的网络，电源效率提高三个数量级以上（2014 年 10 月 1 日 AIST 新闻稿）。该技术预计将拥有广泛的应用，包括高度逼真的系统、远程医疗/教育以及供公众观看的4K/8K视频传输，这些都利用了其特性。
这次，除了进一步开发光网络设备的技术外，AIST作为一个中立的公共研究组织，旨在使成果成为事实上的标准，以便广泛传播标准刀片容纳刀片标准机架已经标准化。此外，我们还开发了中间控制装置，用于协同控制不同公司的产品。
这项研究开发是在文部科学省“尖端交叉领域创新创建中心/光网络超低能耗技术中心建设计划”（2008-2019）的支持下进行的。
为了促进“动态光路网络”技术的普及，我们提出了一个标准，扩大该网络配置的灵活性，允许不同公司制造的各种组件安装在同一系统中，并与通信设备制造商合作开发符合该标准的网络系统。该系统采用分解方法，将其划分为称为“刀片”的功能单元，从而取代传统的一体式系统，从而允许进行各种组合（图 1）。这使得不同制造商的产品可以安装在同一系统中，从而可以以相对较低的成本快速添加功能并提高性能，而无需依赖制造商。通过将这些结合起来，可以无缝支持从少量用户的小型网络到数千万用户的大型网络。
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| 图 1 分解配置图像 |
过去，引入不同制造商的设备共存于光传输网络中的分解方法被认为是困难的，但通过开发实现高速协作操作的控制接口，我们实际上演示了NEC、富士通和AIST制造的不同设备之间的高速协作操作。针对协同操作，我们开发了中间控制装置，可以通过软件控制各公司的产品，实现协同操作。可以使用通用服务器作为中间控制设备。除此之外，每个产品都已标准化1RU它通过与标准尺寸刀片（宽 4826 毫米 x 高 440 毫米）兼容，增加了多功能性，并安装在标准化的标准机架上。标准刀片具有最少必要的光输入/输出端口、外部控制接口和LED指示灯（警告、通信错误等）配置，并且可以通过与中间控制设备链接实现最大程度的互操作性。
光开关是光网络的核心，采用产业技术研究院的硅光子技术开发而成，作为世界上最小的光开关刀片装置安装在标准机架中，并由中间控制装置控制（图2）。在本次展览中，偏振无关型演示 8 输入 8 输出 (8x8) 光开关。为了实现大规模的动态光路网络，需要偏振无关的32输入、32输出（32x32）光开关技术，并且已经针对32x32光开关演示了偏振无关操作，未来我们将把偏振无关技术应用到该光开关中。
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| 图2 采用硅光子技术的光开关 |
偏振无关的8输入8输出（上图）已完成所有运行测试，在本次展会上它将与其他公司的设备在标准机架中配合使用。 32个输入和32个输出（下）已经经过Si芯片的运行测试，这次以静态状态显示以供参考。目前，它是偏振相关型，但正在继续向实用的偏振无关型发展。
OFC2017 上展出的标准机架和其他产品中采用了以下技术。这些技术已成为实现并广泛推广“动态光路网络”的设备配置典范。通过本次国际展会，我们将推动标准的普及活动，以实现国际化扩张。
图3 标准机架中使用的技术
该项目成果有8篇论文在与展览同期举行的国际会议上被接受，并得到了学术界的高度评价。
AIST 将继续在国际上传播信息，旨在使该技术成为事实上的标准，以应对快速发展的信息和通信行业。其中一些技术已经商业化（富士通的1FINITY），参与企业将继续努力将其他技术商业化和商业化。使用由标准刀片组成的设备在东京构建了光纤网络。未来，我们计划利用这一大容量光纤网络进行低时延4K视频会议系统、8K远程医疗等实际测试。