2012年度 卒業研究論文

将来の高品質なマルチメディアサービスを実現するため，基幹系ネットワークの超高速化，大容量化が求められている． 光伝送技術に関する研究が進み，光ネットワークの伝送容量は飛躍的に向上したが， 既存のシングルモード光ファイバベースの伝送容量拡大は100Tbps程度が限界であるとされており，将来的な伝送容量不足が懸念されている． この物理限界を打破する新たな革新的技術として，マルチコアファイバに対する期待が高まっている．

マルチコアファイバは極細のファイバ内に複数のコアを持つため，各コア間の距離が非常に短くなり，各コア間で信号の干渉や漏話(クロストーク)が発生する． ファイバの伝送容量を高めるためには，この干渉やクロストークを可能な限り低減する必要がある． マルチコアファイバのクロストークはその性質上，隣接するコアに同周波数の信号が伝送される場合に特に強くなる． 動的なネットワークでは，各光パスに対して周波数割当を行う際に，この点を考慮し，クロストークが発生しやすい割当を避けることで，クロストークの影響を抑えた大容量通信が可能となる．

以上のような背景の下，本研究では，マルチコアファイバを具備する光パスネットワークにおいて，ファイバのコア間に発生するクロストークを低減する動的周波数割当手法を提案する． 提案方式では，電力結合理論を用いたマルチコアファイバのクロストークの定量化に基づいてクロストークのモデル化を行い，簡単な指標に変換することで，動的なネットワーク制御における制約条件の1つとする． 実際の制御においては，周波数資源割当を周波数選択とコア選択の2つの段階に分け，それぞれの段階でモデル化されたクロストークを低減する周波数資源選択手法を提案する． 最後に，計算機シミュレーションを用いて提案方式の評価を行い，提案方式によってクロストークの発生を抑制することで，ネットワーク全体の棄却率が改善できることを確認した．