Etikettarkiv: Nätverk

Framtidens optiska nätverks­arkitektur

Jiajia Chen (till vänster), biträdande professor i forskargruppen Optiska nätverk vid Chalmers tekniska högskola.
Jiajia Chen (till vänster), biträdande professor i forskargruppen Optiska nätverk vid Chalmers tekniska högskola.

Våra liv blir alltmer uppkopplade och samhället mer och mer digitaliserat. Det kräver nya lösningar för kapacitet, säkerhet, snabbhet och energieffektivitet. Jiajia Chen forskar om framtidens optiska nätverksarkitektur för datacenter och telekommunikation.

Samhället digitaliseras med hisnande fart, inte minst tack vare femte generationens mobilsystem, som möjliggör helt nya mobila applikationer, automatisering och digitalisering. Interkonnektivitet, där olika enheter kommunicerar med varandra, kommer också på bred front. Utvecklingen ställer stora krav på den digitala infrastrukturen, som ska klara av att bearbeta, lagra och överföra allt större datamängder, samtidigt som elförbrukningen måste reduceras från dagens höga nivå.
– Infrastrukturen måste tillgodose växande krav på kapacitet, snabbhet, tillförlitlighet och energieffektivitet. Vårt mål är att utveckla lösningar som adresserar alla dessa aspekter, säger, Jiajia Chen, biträdande professor i forskargruppen Optiska nätverk vid Chalmers tekniska högskola.

Utmaningar
Det är komplexa utmaningar och det finns inga enkla lösningar. Idag finns huvudsakligen två lösningar för att distribuera datacentra, som är viktiga i det digitala samhället. Den ena är centraliserad och storskalig arkitektur för datormoln, den andra är distribuerade minidatacenter nära användarna. Jiajia menar att båda typerna behövs och att det gäller att hitta optimala lösningar som passar för olika förutsättningar.
Sverige har varit något av en pionjär när det gäller att byta ut kopparkablar mot fibernät, som är en förutsättning för snabb och effektiv datakommunikation. Ett viktigt fokus för Jiajias forskning är nu att fullt ut utforska nya optiska nätverksarkitekturer för att sammankoppla olika anläggningar och enheter, exempelvis basstationer för trådlös kommunikation samt servrar och dataskåp i datacentrumen. Det möjliggör mycket större kapacitet samtidigt som energiförbrukningen kan minskas kraftigt. Det är grundforskning, men hon samarbetar nära industrin.

Sker osynligt
– Den optiska fiberinfrastrukturen är osynlig för användarna, som bara ser gränssnitten i sina digitala enheter. Därför vet man oftast inte hur optiska nätverk fungerar. Men utan ordentliga nätverksarkitekturer som svarar upp mot dagens och framtidens krav kan vi inte fullt ut utnyttja digitaliseringens möjligheter, säger Jiajia.
Forskningen stöds med långsiktiga bidrag från bland annat Stiftelsen för strategisk forskning, som har gjort det möjligt för Jiajia att utöka sin forskargrupp och ta nya steg i sin forskning.

Chalmers – Framtidens nätverk och datacenter

Optiska nätverkslösningar för den digitala infrastrukturen ger större kapacitet, tillförlitlighet och snabbhet, samtidigt som de är mer energieffektiva. Jiajia Chen och hennes team utvecklar lösningar för framtidens nätverk och datacenter.

E-post: jiajiac@chalmers.se

Edge Computing möjliggör ny teknik

James Gross, professor på Skolan för elektroteknik och datavetenskap vid KTH. Foto: Joerg Frank
James Gross, professor på Skolan för elektroteknik och datavetenskap vid KTH. Foto: Joerg Frank

I takt med den snabba utvecklingen inom IoT och AI ökar behovet av mycket snabbare nätverkskommunikation för att möjliggöra nya applikationer som augmented reality. Syftet med Edge computing är att beräkningarna sker så nära applikationen som möjligt, ”i kanten på molnet”.

Ny teknik som augmented reality, AR och virtual reality, VR, kommer att förändra hur vi konsumerar och interagerar med information, både ur konsument- och industriellt perspektiv. Men den typen av teknik kräver stränga nätverkskrav som korta fördröjningstider, hög tillförlitlighet och stor bandbredd.
– Edge computing är en av de nya tekniker som kan möjliggöra beslut i realtid utan långa fördröjningar, förklarar James Gross, professor på Skolan för elektroteknik och datavetenskap vid KTH Royal Institute of Technology.
Han är involverad i många forskningsprojekt inom området Edge computing. Det ena är ett SSF-finansierat projekt ”Experimental Platform for Edge Computing Applications”, ett annat är Vinnovas kompetenscentrum TECoSA på KTH där han är co-director (www.tecosa.center.kth.se).
– Att bygga en experimentell plattform är nödvändig för att testa olika applikationer där teori omvandlas i praktik.
Edge computing är en teknik där data samlas in, analyseras och beräknas i ”molnliknande” datorer lokalt istället för i molnet. De två drivkrafterna för att utveckla Edge computing är att fördröjningen kan hållas låg samt kostnadsbesparingar.

Utmaningar
Det är dock inte bara att implementera teorierna om Edge computing, det måste också fungera i verkligheten.
– För att uppnå Edge computing i praktiken måste det finnas en effektiv interaktion mellan människor, beräkningar och kommunikation, en interaktion som fortfarande måste utvecklas ytterligare innan den kan genomföras i olika applikationer. Det är ett av målen för den experimentella plattformen vi bygger i SSF-projektet, förklarar James Gross.
Idag finns både hårdvara och standarder som kan användas, men innan hårdvaran kan utnyttjas måste det finnas affärsmodeller som använder dem.
– Jag tror det kommer dröja ett par år innan vi kan utnyttja Edge computing effektivt. Vi behöver fortfarande mer forskning för att interaktionen människa-datorer-kommunikation ska fungera i praktiken.

KTH – Edge computing

James Gross forskningsintressen ligger främst inom mobila system och nätverk, med fokus på kritisk maskin-till-maskin-kommunikation, mobilnät, resursallokering samt prestationsutvärdering.

För mer information se www.jamesgross.org