特許 7192975 サーバ、光伝送方法、光伝送システム、および、光伝送プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】サーバ、光伝送方法、光伝送システム、および、光伝送プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 67/14 20220101AFI20221213BHJP

   H04L 41/0803 20220101ALI20221213BHJP

   H04B 10/077 20130101ALI20221213BHJP

【ＦＩ】

H04L67/14

H04L41/0803

H04B10/077 150

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021518256

(86)(22)【出願日】2019-05-08

(86)【国際出願番号】 JP2019018438

(87)【国際公開番号】W WO2020225882

(87)【国際公開日】2020-11-12

【審査請求日】2021-09-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】松田 俊哉

(72)【発明者】

【氏名】益本 佳奈

(72)【発明者】

【氏名】松村 和之

【審査官】宮島 郁美

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１３６０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０１８０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１０１５４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ１２／００－１３／１８，４１／００－６９／４０

Ｈ０４Ｂ１０／００－１０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光伝送路を用いて光伝送を行うサーバであって、
他のサーバに光信号を送信する送信機と、
前記他のサーバから前記光信号を受信する受信機と、
データおよび当該データに付与されるＥＣＣ（Error Correction Code）を記憶する記憶装置と、
前記データおよび前記ＥＣＣから前記光信号への変換、前記光信号から前記データおよび前記ＥＣＣへの変換、並びに、前記ＥＣＣによる前記データの誤り訂正を制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とするサーバ。

【請求項2】

前記サーバが備える前記記憶装置、および、前記他のサーバが備える他の記憶装置が仮想化されることで１つの仮想記憶装置を構成し、
前記制御部は、前記光信号を送信する場合、当該光信号に変換される、前記データおよび前記ＥＣＣに転送先アドレスを付与する、
ことを特徴とする請求項１に記載のサーバ。

【請求項3】

光伝送路を用いて光伝送を行うサーバにおける光伝送方法であって、
前記サーバが転送元として機能する場合、前記サーバは、
前記サーバの記憶装置からデータおよび前記ＥＣＣを読み出すステップと、
前記読み出したデータおよびＥＣＣを光信号に変換するステップと、
前記サーバの送信機から前記変換された光信号を送信するステップと、を実行し、
前記サーバが転送先として機能する場合、前記サーバは、
前記サーバの受信機で光信号を受信するステップと、
前記受信した光信号をデータおよびＥＣＣに変換するステップと、
前記ＥＣＣによる誤り訂正をしたデータおよび前記ＥＣＣを前記サーバの記憶装置に記憶するステップと、を実行する、
ことを特徴とする光伝送方法。

【請求項4】

光伝送路を用いて光伝送を行う複数のサーバを備える光伝送システムであって、
前記サーバの各々は、
他のサーバに光信号を送信する送信機と、
前記他のサーバから前記光信号を受信する受信機と、
データおよび当該データに付与されるＥＣＣを記憶する記憶装置と、
前記データおよび前記ＥＣＣから前記光信号への変換、前記光信号から前記データおよび前記ＥＣＣへの変換、並びに、前記ＥＣＣによる前記データの誤り訂正を制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とする光伝送システム。

【請求項5】

コンピュータを請求項１または請求項２に記載のサーバとして機能させるための光伝送プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サーバ、光伝送方法、光伝送システム、および、光伝送プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

データセンタの急速なトラフィック増大を背景に、データセンタ内の光インタフェースとして、100GbE（100 Gigabit Ethernet。Ethernetは登録商標。）に対応したCFP（Centum gigabit Form factor Pluggable）4やQSFP（Quad Small Form-factor Pluggable）28等の小型省電力のモジュールの開発が進んでいる。従来、データセンタ間で、または、異なるデータセンタ内のサーバ間で、これらの大容量光インタフェースを接続する際は、専用の波長多重分離（WDM：Wavelength Division Multiplexing）伝送装置を用いるのが一般であった。

【0003】

一方、直接データセンタ間、または、サーバ間を接続するために、WDMグリッドの任意の光信号を出力する光モジュールの開発が進んでいる。例えば、10G用の規格であるXFP（10 Gigabit Small Form Factor Pluggable）やSFP+（Small Form-Factor Pluggable Plus）等の小型モジュール（10G小型光モジュール）の市販が始まっており、これらの光モジュールを用いることで低コストWDMシステムの構築が可能となる。

【0004】

前述の10G小型光モジュールは、伝送距離が80kmに達するものもあり、データセンタ間相互接続（DCI：Data Center Interconnect）のトラフィック増加の多くを占めるメトロエリアの大部分をカバーするのに十分である。一方、100G光モジュールで主流となっている25Gベースの光信号を用いると受信感度が劣化するため伝送距離は減少する。また、WDM信号を合分波する光モジュールを用いると、光モジュールの挿入損失により、実際の伝送距離はさらに減少する。このような伝送距離の減少を避けるために、誤り訂正符号の利用が有効であり、実際、専用のWDM伝送装置の光送受信機においても、前方誤り訂正符号（FEC：Forward Error Correction）が用いられている（非特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【文献】S. Yamamoto et al., “5Gbit/s optical transmission terminal equipment using forward error correcting code and optical amplifier,” Electron. Lett., Vol. 30, No.3 p.254, (1994).

【文献】B. Schroeder et al., “DRAM Errors in the Wild: A Large-Scale Field Study,” in Proceedings of the 11th Internation Joint Conference on Measurement and Modeling of Computer Systems (SIGMETRICS), Seattle, WA, June, 2009.

【文献】W. Liu et al., “Low-Power High-Throughput BCH Error Correction VLSI Design for Multi-Level Cell NAND Flash Memories,” IEEE Workshop on Signal Processing Systems (SIPS), pp. 248-253, (2006).

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、FECを利用するFEC用LSI（Large-scale Integrated Circuit）は、一般に消費電力が大きいため、小型光モジュール内部や、小型光モジュールを接続するサーバ、スイッチ等への実装は困難であった。また、小型光モジュールの低コスト化のための小型光モジュール内部の電気信号の高速化に伴い、FEC用LSIの新規開発が必要となるため、開発費がかさむという問題があった。

【0007】

このような事情に鑑みて、本発明は、サーバと小型光モジュールで低コストな光伝送機能を実現する際の誤り訂正用ＬＳＩを不要とすることで消費電力を低減するとともに、小型光モジュールの高速化に伴う誤り訂正用ＬＳＩの新規開発費用を低減することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、光伝送路を用いて光伝送を行うサーバであって、他のサーバに光信号を送信する送信機と、前記他のサーバから前記光信号を受信する受信機と、データおよび当該データに付与されるＥＣＣ（Error Correction Code）を記憶する記憶装置と、前記データおよび前記ＥＣＣから前記光信号への変換、前記光信号から前記データおよび前記ＥＣＣへの変換、並びに、前記ＥＣＣによる前記データの誤り訂正を制御する制御部と、を備える、ことを特徴とする。

【0009】

また、請求項３に記載の発明は、光伝送路を用いて光伝送を行うサーバにおける光伝送方法であって、前記サーバが転送元として機能する場合、前記サーバは、前記サーバの記憶装置からデータおよび前記ＥＣＣを読み出すステップと、前記読み出したデータおよびＥＣＣを光信号に変換するステップと、前記サーバの送信機から前記変換された光信号を送信するステップと、を実行し、前記サーバが転送先として機能する場合、前記サーバは、前記サーバの受信機で光信号を受信するステップと、前記受信した光信号をデータおよびＥＣＣに変換するステップと、前記ＥＣＣによる誤り訂正をしたデータおよび前記ＥＣＣを前記サーバの記憶装置に記憶するステップと、を実行する、ことを特徴とする。

【0010】

また、請求項４に記載の発明は、光伝送路を用いて光伝送を行う複数のサーバを備える光伝送システムであって、前記サーバの各々は、他のサーバに光信号を送信する送信機と、前記他のサーバから前記光信号を受信する受信機と、データおよび当該データに付与されるＥＣＣを記憶する記憶装置と、前記データおよび前記ＥＣＣから前記光信号への変換、前記光信号から前記データおよび前記ＥＣＣへの変換、並びに、前記ＥＣＣによる前記データの誤り訂正を制御する制御部と、を備える、ことを特徴とする。

【0011】

請求項１，３，４に記載の発明によれば、従来はFEC（またはFECとECCとの併用）で行っていたデータの誤り訂正を、記憶装置に利用していたECCで代用することができる。このため、従来使用していたFEC用LSIを不要にすることができ、消費電力の大きいFEC用LSIを小型光モジュールやサーバ等へ実装できないという問題や、FEC用LSIの新規開発の開発費がかさむという問題を回避することができる。
したがって、サーバと小型光モジュールで低コストな光伝送機能を実現する際の誤り訂正用ＬＳＩを不要とすることで消費電力を低減するとともに、小型光モジュールの高速化に伴う誤り訂正用ＬＳＩの新規開発費用を低減することができる。

【0012】

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のサーバであって、前記サーバが備える前記記憶装置、および、前記他のサーバが備える他の記憶装置が仮想化されることで１つの仮想記憶装置を構成し、前記制御部は、前記光信号を送信する場合、当該光信号に変換される、前記データおよび前記ＥＣＣに転送先アドレスを付与する、ことを特徴とする。

【0013】

請求項２に記載の発明によれば、光伝送を行うサーバの記憶装置が仮想化された場合であっても本発明を適用することができる。

【0014】

また、請求項５に記載の発明は、コンピュータを請求項１または請求項２に記載のサーバとして機能させるための光伝送プログラムである。

【0015】

請求項５に記載の発明によれば、光伝送における誤り訂正用ＬＳＩの消費電力を低減するとともに開発費を低減するためのプログラムを提供することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、サーバと小型光モジュールで低コストな光伝送機能を実現する際の誤り訂正用ＬＳＩを不要とすることで消費電力を低減するとともに、小型光モジュールの高速化に伴う誤り訂正用ＬＳＩの新規開発費用を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態における光伝送システムの機能構成図である。

【図2】光伝送処理のフローチャートである。

【図3】他の構成の光伝送システムの機能構成図である。

【図4】各種誤り訂正符号の誤り訂正能力を示すグラフである。

【図5】10G小型光モジュールを用いたWDM信号伝送実験系の機能構成図である。

【図6】伝送距離と訂正前誤り率との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という）について説明する。

【0019】

≪概要≫
大規模なデータセンタのサーバにおいて、信頼性向上のために主記憶装置としてECC（Error Correction Code）対応のDRAM（Dynamic Random Access Memory）を用いることがある（非特許文献２参照）。また、DRAMに比べてよりエラー発生の頻度が高いSSD（Solid State Drive）やHDD（Hard Disk Drive）などの記憶装置においては、BCH符号などの、一般的により強力なECCが用いられている（非特許文献３参照）。また、DIMM（Dual Inline Memory Module）に実装されているECCもある。これらの（主）記憶装置に用いられているECCは、従来の伝送用FECに比べると誤り訂正能力は下回る。しかし、比較的短距離の光伝送路で発生するビット誤りが小さいと仮定すると、従来の伝送用FECの代用として利用可能と考えられる。本発明は、首都圏のデータセンタ相互接続等の比較的短距離の伝送において、ECCを利用した光伝送システムを実現する。

【0020】

［構成］
図１に示すように、本実施形態の光伝送システムは、サーバ１Ａ、１Ｂを備える。サーバ１Ａ、１Ｂは、光伝送路ｆで接続されている。サーバ１Ａは、データセンタ（図示せず）に配置されている。サーバ１Ｂは、サーバ１Ａが配置されているデータセンタから遠隔のデータセンタ（図示せず）に配置されている。光伝送路ｆは、例えば、光ファイバ伝送路であり、所定長の光ファイバと複数の光増幅器から構成することができるが、これに限定されない。本実施形態では、サーバ１Ａからサーバ１Ｂに光信号を送信する場合について説明する。よって、サーバ１Ａは、転送元サーバとして機能し、サーバ１Ｂは、転送先サーバとして機能する。なお、図１の光伝送システムが備えるサーバは、サーバ１Ａ、１Ｂの２台に限らず、３台以上でもよい。

【0021】

サーバ１Ａは、所定の演算を行う計算機であり、例えば、ホストコンピュータである。図１に示すように、サーバ１Ａは、Ｔｘ１１ａ（送信機）と、Ｒｘ１２ａ（受信機）と、ＰＨＹ１３ａ，１４ａと、マッパ１５ａと、デマッパ１６ａと、デコーダ１７ａと、エンコーダ１８ａと、メモリコントローラ１９ａと、記憶装置２０ａと、ＣＰＵ２１ａ（制御部）と、ＲＯＭ２２ａとを備える。

【0022】

Ｔｘ１１ａは、光信号を外部（例：サーバ１Ｂ）に送信する送信機である。Ｔｘ１１ａは、ＰＨＹ１３ａからの電気信号を光信号に変換することができる。
Ｒｘ１２ａは、光信号を外部から受信する受信機である。Ｒｘ１２ａは、光信号を電気信号に変換することができる。なお、サーバ１Ａが転送元サーバとして機能する場合、Ｒｘ１２ａは動作しない。

【0023】

Ｔｘ１１ａおよびＲｘ１２ａに使用する光モジュールは、例えば、10G用のXFPやSFP+、40G用のQSFP+、100G用のQSFP28の規格の小型光モジュールとすることができるがこれらに限定されず、小型でない光モジュールを用いることを妨げない。また、Ｔｘ１１ａおよびＲｘ１２ａに使用する光モジュールは、１または複数備えることができる。また、Ｔｘ１１ａおよびＲｘ１２ａは、WDM用の合波器および分波器を備えることもできる。

【0024】

ＰＨＹ１３ａ，１４ａは、ＯＳＩ（Open System Interconnection）参照モデルのレイヤ１の処理機能部である。ＰＨＹ１３ａは、マッパ１５ａからのデジタル信号を電気信号に変換することができる。ＰＨＹ１４ａは、Ｒｘ１２ａからの電気信号をデジタル信号に変換することができる。なお、サーバ１Ａが転送元サーバとして機能する場合、ＰＨＹ１４ａは動作しない。

【0025】

マッパ１５ａは、データのマッピングを行う。マッピングは、デジタルビット列を複素平面（ＩＱ平面）におけるシンボル（コンスタレーション）に変換することをいう。マッパ１５ａは、メモリコントローラ１９ａからの、データおよびECCを送信フレームのペイロードに収容するようにしてマッピングし、デジタル信号として出力することができる。

【0026】

デマッパ１６ａは、データのデマッピングを行う。デマッピングは、シンボルにマッピングされたビットを抽出することをいう。デマッパ１６ａは、ＰＨＹ１４ａからのデジタル信号から、送信フレームのペイロードに収容されたデータおよびECCを抽出することができる。また、デマッパ１６ａは、抽出したデータおよびECCをデコーダ１７ａに出力する。なお、サーバ１Ａが転送元サーバとして機能する場合、デマッパ１６ａは動作しない。

【0027】

デコーダ１７ａは、データの復号化を行う。デコーダ１７ａは、デマッパ１６ａからのデータおよびECCからデータの誤り訂正を行うことができる。デコーダ１７ａは、誤り訂正したデータをエンコーダ１８ａに出力する。なお、サーバ１Ａが転送元サーバとして機能する場合、デコーダ１７ａは動作しない。

【0028】

エンコーダ１８ａは、データの符号化を行う。エンコーダ１８ａは、デコーダ１７ａからのデータからECCを生成することができる。データからECCを生成する技術は、周知なので詳細な説明は省略する。エンコーダ１８ａは、データおよびECCをメモリコントローラ１９ａに出力する。なお、サーバ１Ａが転送元サーバとして機能する場合、エンコーダ１８ａは動作しない。

【0029】

メモリコントローラ１９ａは、記憶装置２０ａに記憶されているデータおよびECCを読み書きする。
記憶装置２０ａは、データおよびECCを記憶する。

【0030】

ＣＰＵ２１ａは、サーバ１Ａの処理を制御する。よって、ＣＰＵ２１ａは、Ｔｘ１１ａと、Ｒｘ１２ａと、ＰＨＹ１３ａ，１４ａと、マッパ１５ａと、デマッパ１６ａと、デコーダ１７ａと、エンコーダ１８ａと、メモリコントローラ１９ａと、記憶装置２０ａの動作を制御し、データおよびECCから光信号への変換を制御したり、光信号からデータおよびECCへの変換を制御したり、ＥＣＣによるデータの誤り訂正をしたりすることができる。また、ＣＰＵ２１ａは、データおよびECCにアドレス情報ａｄｄを付与することができる。ＣＰＵ２１ａがアドレス情報ａｄｄをメモリコントローラ１９ａに出力し、メモリコントローラ１９ａは、アドレス情報ａｄｄに従って、データおよびECCを記憶装置２０ａに記憶させる。
ＲＯＭ２２ａは、ＣＰＵ２１ａが制御する、サーバ１Ａの処理を記述するプログラム（光伝送プログラム）の記録媒体である。

【0031】

サーバ１Ｂは、所定の演算を行う計算機であり、例えば、ホストコンピュータである。図１に示すように、サーバ１Ｂは、Ｔｘ１１ｂと、Ｒｘ１２ｂと、ＰＨＹ１３ｂ，１４ｂと、マッパ１５ｂと、デマッパ１６ｂと、デコーダ１７ｂと、エンコーダ１８ｂと、メモリコントローラ１９ｂと、記憶装置２０ｂと、ＣＰＵ２１ｂと、ＲＯＭ２２ｂとを備える。Ｔｘ１１ｂと、Ｒｘ１２ｂと、ＰＨＹ１３ｂ，１４ｂと、マッパ１５ｂと、デマッパ１６ｂと、デコーダ１７ｂと、エンコーダ１８ｂと、メモリコントローラ１９ｂと、記憶装置２０ｂと、ＣＰＵ２１ｂと、ＲＯＭ２２ｂはそれぞれ、すでに説明した、Ｔｘ１１ａと、Ｒｘ１２ａと、ＰＨＹ１３ａ，１４ａと、マッパ１５ａと、デマッパ１６ａと、デコーダ１７ａと、エンコーダ１８ａと、メモリコントローラ１９ａと、記憶装置２０ａと、ＣＰＵ２１ａと、ＲＯＭ２２ａと同等であり、詳細な説明は省略する。なお、サーバ１Ｂが転送先サーバとして機能する場合、Ｔｘ１１ｂ、ＰＨＹ１３ｂ、および、マッパ１５ｂは動作しない。

【0032】

［処理］
図２を参照して、転送元のサーバ１Ａ、および、転送先のサーバ１Ｂの光伝送処理について説明する。

【0033】

転送元のサーバ１Ａでは、記憶装置２０ａは、ECC付きのデータを記憶している。メモリコントローラ１９ａは、データおよびECCを記憶装置２０ａから読み出す（ステップＳ１）。ＣＰＵ２１ａの制御の下、読み出されたデータおよびECCは、光信号に変換される（ステップＳ２）。具体的には、マッパ１５ａは、データおよびECCを送信フレームのペイロードに収容するようにしてマッピングし、デジタル信号として出力する。ＰＨＹ１３ａは、デジタル信号を電気信号に変換する。Ｔｘ１１ａは、電気信号を光信号に変換する。その後、Ｔｘ１１ａは、光伝送路ｆを介してサーバ１Ｂに送信する（ステップＳ３）。

【0034】

転送先のサーバ１Ｂでは、Ｒｘ１２ｂは、サーバ１Ａから光信号を受信する（ステップＳ４）。次に、ＣＰＵ２１ｂの制御の下、受信した光信号は、データおよびECCに変換される（ステップＳ５）。具体的には、Ｒｘ１２ｂは、電気信号に変換する。ＰＨＹ１４ｂは、電気信号をデジタル信号に変換する。デマッパ１６ｂは、デジタル信号の送信フレームのペイロードから、データおよびECCを抽出する。デコーダ１７ｂは、データの誤り訂正を行う。エンコーダ１８ｂは、誤り訂正したデータにECCを再度付与する。メモリコントローラ１９ｂは、ＣＰＵ２１ｂからのアドレス情報ａｄｄに従って、ECCによる誤り訂正をしたデータおよびECCを記憶装置２０ｂに記憶させる（ステップＳ６）。以上で、サーバ１Ａ，１Ｂ間の光伝送が完了する。

【0035】

［他の構成］
光伝送システムの他の構成として、複数のサーバの記憶装置が仮想化された１つの仮想記憶装置を構成したものがある。例えば、図３に示すように、ネットワークｎを介して接続している複数のサーバ１Ａ～１Ｄを備える光伝送システムの場合、サーバ１Ａが備える記憶装置２０ａと、サーバ１Ｂが備える記憶装置２０ｂと、サーバ１Ｃが備える記憶装置（図示せず）と、サーバ１Ｄが備える記憶装置（図示せず）とが仮想化され、１つの仮想記憶装置２００を構成している。図３の説明の際、図１、図２の説明と重複する説明は省略する。ネットワークｎは、光伝送路を用いて光伝送を実現するためのネットワークである。

【0036】

他の構成の光伝送システムの場合、転送元サーバから送信されるデータは、複数の転送先データに跨ることがある。このため、転送元サーバから送信されるデータには、転送先サーバのアドレスを付与することで、データの転送先を特定する。図３に示す構成において、転送元サーバとして機能するサーバ１Ａにおいて、マッパ１５ａは、データの転送先のアドレスとなる転送先アドレス情報ｄａｄｄをＣＰＵ２１ａから取得する。

【0037】

マッパ１５ａは、メモリコントローラ１９ａからの、データおよびECCを収容した送信フレームをデジタル信号として出力する際、ＣＰＵ２１ａから取得した転送先アドレス情報ｄａｄｄを送信フレームのヘッダに収容する。これにより、ＰＨＹ１３ａによる電気信号への変換、Ｔｘ１１ａによる光信号への変換の後、Ｔｘ１１ａは、目的とする転送先サーバに光信号を確実に送信することができる。
なお、メモリコントローラ１９ａは、データの転送元のアドレスとなる転送元アドレス情報ｓａｄｄをＣＰＵ２１ａから取得し、ＣＰＵ２１ａからの転送元アドレス情報ｓａｄｄに従って、誤り訂正したデータおよびECCを記憶装置２０ｂに記憶させたり、読み出したりする。

【0038】

目的とする転送先サーバがサーバ１Ｂであった場合、サーバ１Ｂにおいて、光信号を受信したＲｘ１２ｂによる電気信号への変換、ＰＨＹ１４ｂによるデジタル信号への変換の後、デマッパ１６ｂは、デジタル信号の送信フレームのペイロードから、データおよびECCを抽出するとともに、送信フレームのヘッダから転送先アドレス情報ｄａｄｄ（サーバ１Ｂを示すアドレス）を抽出し、メモリコントローラ１９ｂに出力する。メモリコントローラ１９ｂは、デマッパ１６ｂからの転送先アドレス情報ｄａｄｄに従って、誤り訂正したデータおよびECCを記憶装置２０ｂに記憶させる。以上で、サーバ１Ａ，１Ｂ間の光伝送を実現することができる。この光伝送において、Ｔｘ１１ｂ、ＰＨＹ１３ｂ、および、マッパ１５ｂは動作しない。

【0039】

目的とする転送先サーバがサーバ１Ｃやサーバ１Ｄであった場合にも、ＣＰＵ２１ａから取得した転送先アドレス情報ｄａｄｄ（サーバ１Ｃ，１Ｄを示すアドレス）を送信フレームのヘッダに収容することで、同様にして、サーバ１Ａ，１Ｃ（または１Ｄ）間の光伝送を実現することができる。

【0040】

なお、仮想化されたデータセンタ間ネットワークにおける転送プロトコルとして、InfinibandやRoCE （RDMA over Converged Ethernet）等のRDMA （Remote Direct Memory Access）が知られており、図３に示す光伝送システムにも、InfinibandやRoCE等のRDMAを適用することができるが、これらに限定されない。

【0041】

（実施例）
本実施形態に用いるECCの誤り訂正能力について説明する。図４は、訂正前誤り率と訂正後誤り率との関係を示すグラフである。図４には、DRAMに用いられるECCとしてのハミング符号と、SSDで用いられるECCとしてのBCH符号と、比較例として、伝送用FECとして一般的なリードソロモン符号の誤り訂正能力が示されている。

【0042】

ハミング符号は、データ長64bitに対して、符号長8bit、誤り訂正能力1bitとした（Hamming(72,64)）。
BCH符号は、データ長4096bitに対して、符号長209bit、誤り訂正能力16bitとした（BCH(4305,4096)）。
リードソロモン符号は、データ長239bitに対して、符号長16bit、誤り訂正能力8bitとした（RS(255,239)）。

【0043】

図４に示す訂正後誤り率Ｐ_ｅは、以下の近似式（式１）を用いて算出することができる（参考文献：古賀 他、“BCH符号と自己直交符号におけるビット誤り率改善特性”、信学論(B) Vol.J62-B, No.2, pp.117-124, (1979).）。

【0044】

【数1】

・・・式１

【0045】

ここで、γ_ｔ＋１は、入力誤り個数がｔ＋１であるときの平均出力誤り数、ｎは、データ長と符号長を併せたブロック長、ｔは、誤り訂正能力、ｐは、訂正前誤り率である。図４によれば、伝送品質の基準となる誤り率である1.E-12（１×１０^－１２。以下、「基準誤り率」と称する場合がある。）を達成するためには、ハミング符号、BCH符号、リードソロモン符号でそれぞれ、6.E-7，7.E-4，2.E-3程度の訂正前誤り率が許容されることがわかる。

【0046】

図５に、10G小型光モジュール（10G XFP）を用いたWDM信号伝送実験系を示す。図５の実験系は、OTU(Optical-channel Transport Unit)2eフレーマ３０－１～３０－４と、10G XFP４０－１～４０－４と、合波器５１と、分波器５２と、Ｎ個の中継スパン６０とを備える。中継スパン６０の各々は、100km長の波長分散シフトファイバ（DSF：Dispersion Sifted Fiber）６１と、光増幅器（EDFA：Erbium Doped optical Fiber Amplifier）６２とを備える。

【0047】

OTU2eフレーマ３０－１～３０－４は、ビットレートが約11Gbit/sのテスト用擬似ランダムパタンを生成する。生成されたテスト用擬似ランダムパタンは、10G XFP４０－１～４０－４の各々への入力電気信号となる。
10G XFP４０－１～４０－４は、仕様上の伝送距離が40kmの小型光モジュールを用いた。

【0048】

合波器５１は、10G XFP４０－１～４０－４から出力された光信号を0.4nm間隔で波長多重し、WDM信号を生成する。WDM信号は、Ｎ個の中継スパン６０を通過する。Ｎの値は、伝送距離を調節するために自在に決定できる。
分波器５２は、中継スパン６０を通過したWDM信号を分波し、10G XFP４０－１～４０－４の各々に分波した光信号を入力する。

【0049】

OTU2eフレーマ３０－１～３０－４は、10G XFP４０－１～４０－４に入力された光信号に対し、誤り訂正数および誤り率を測定することができる。

【0050】

図６に、OTU2eフレーマ３０－１～３０－４の測定結果として、伝送距離と誤り訂正前の誤り率（訂正前誤り率）との関係を示す。波長が1551.32nm,1551.72nm,1552.12nm,1552.52nm,1539.77nm,1540.16nm,1540.56nm,1540.95nmである光信号について、伝送距離を200km,300km,400kmにしたときの訂正前誤り率を示した。

【0051】

また、図６中、横実線は、すでに説明した、ハミング符号の訂正前誤り率の許容値（6.E-7）であり、横破線は、すでに説明した、BCH符号の訂正前誤り率の許容値（7.E-4）であり、横一点鎖線は、すでに説明した、リードソロモン符号の訂正前誤り率の許容値（2.E-3）である。

【0052】

図６によれば、何れの波長の光信号についても、200km伝送したときの訂正前誤り率が1.E-7以下となり、ハミング符号の訂正前誤り率の許容値（6.E-7）を下回ることが分かる。また、伝送距離が長いほど訂正前誤り率が増大する。よって、伝送距離を200kmのように短距離にした場合、DRAM用のハミング符号であっても、基準誤り率（１×１０^－１２）以下まで誤り率を訂正でき、十分な伝送品質を得られることが分かる。

【0053】

よって、図５の実験系と同等の伝送系を、図１の光伝送システムに導入することで、ハミング符号などのECCを用いた誤り訂正であっても、基準誤り率（１×１０^－１２）以下まで誤り率を訂正でき、十分な伝送品質を得られるといえる。具体的には、図１のサーバ１ＡのＴｘ１１ａとＲｘ１２ａに、１または複数の10G XFP等の規格の小型光モジュールを備えた場合、図１の光伝送路ｆの伝送距離を、ＥＣＣを用いた誤り訂正による訂正後誤り率を基準誤り率以下にする訂正前誤り率の許容値を超えない伝送距離とすることで、十分な伝送品質を得ることができる。図１のサーバ１Ｂや、図３のサーバ１Ｃ，１Ｄについても同様である。また、図１のサーバ１ＡのＴｘ１１ａとＲｘ１２ａに、WDM用の合波器および分波器を備えてもよい。

【0054】

（まとめ）
本実施形態によれば、従来はFEC（またはFECとECCとの併用）で行っていたデータの誤り訂正を、記憶装置に利用していたECCで代用することができる。このため、従来使用していたFEC用LSIを不要にすることができ、消費電力の大きいFEC用LSIを小型光モジュールやサーバ等へ実装できないという問題や、FEC用LSIの新規開発の開発費がかさむという問題を回避することができる。
したがって、サーバと小型光モジュールで低コストな光伝送機能を実現する際の誤り訂正用ＬＳＩを不要とすることで消費電力を低減するとともに、小型光モジュールの高速化に伴う誤り訂正用ＬＳＩの新規開発費用を低減することができる。

【0055】

また、光伝送を行うサーバの記憶装置が仮想化された場合であっても本発明を適用することができる。

【0056】

（その他）
本実施形態で説明した種々の技術を適宜組み合わせた技術を実現することもできる。

【符号の説明】

【0057】

１Ａ，１Ｂ サーバ
１１ａ，１１ｂ Ｔｘ（送信機）
１２ａ，１２ｂ Ｒｘ（受信機）
１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ ＰＨＹ
１５ａ，１５ｂ マッパ
１６ａ，１６ｂ デマッパ
１７ａ，１７ｂ デコーダ
１８ａ，１８ｂ エンコーダ
１９ａ，１９ｂ メモリコントローラ
２０ａ，２０ｂ 記憶装置
２１ａ，２１ｂ ＣＰＵ（制御部）
２２ａ，２２ｂ ＲＯＭ
ｆ 光伝送路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】