スケーラブルなフォトニッタインターネットを実現する分散資源管理機構の開発

• Project/Area Number: 17680004
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Computer system/Network
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 荒川 伸一 Osaka University, 大学院・情報科学研究科, 助教 (20324741)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000); Fiscal Year 2007: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000); Fiscal Year 2006: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000); Fiscal Year 2005: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: フォトニックネットワーク / 波長分割多重 / WDM / GMPLS / RSVP-TE / 分散制御 / 経路制御 / クラスタリング

Research Abstract

本年度は、分散経路制御方式および資源管理機構の実装に取り組み、実装した制御手法の処理オーバーヘッドを実験を通して計測し、処理オーバーヘッドが十分に小さいことを示した。実装システムは、資源予約モジュール、ルーティングモジュール、リンク情報収集モジュールの各モジュールで構成され、それぞれのモジュールをC++言語を用いて作成した。各ノードは自ノードを出発ノードとする光パスの情報を収集する。また、物理リンクの情報に光パス設定情報を加え隣接ノード間でその情報を交換し、ネットワーク全体に光パス情報を配布する。各ノードでは配布されたWDMネットワークの光パス設定情報をトポロジデータベースとして保持する。各ノードは、この情報を用いて光パスによる論理リンクを含むトポロジー上で最小コスト経路を探索する。ノード8台で制御プレーンを構成した実験ネットワークを構築し、分散経路制御方式および資源管理機構を動作させ、実装システムの処理遅延を計測した。その結果、平均値で300μsec、最悪値で600μsecとなり実用上十分に小さい値となることを確認した。さらに、制御プレーンおよびデータプレーンで構成される4ノード実験ネットワークを構築し、RSVP-TEをベースに実装した光パス設定方式の実装と分散経路制御方式の実装を組み合わせてPC上で動作させてデータ転送実験をおこない、データ転送時のスループットが改善されることを確認した。

Research Products

• [Journal Article] An integrated routing mechanism for cross-layer traffic engineering in IP over WDM networks (2007)
  • Author(s): Yuki Koizumi, Takashi Miyamura, Shin'ichi Arakawa, Eiji Oki, Kohei Shiomoto and Masayuki Murata
  • Journal Title: IEICE Transactions on Communications May Pages: 1142-1151
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Virtual Fiber configuration for dynamic lightpath establishment in large-scaled optical networks (2006)
  • Author(s): S.Ishida, S.Arakawa, M.Murata
  • Journal Title: Photonic Network Communications 12 Pages: 87-98
• [Journal Article] Virtual fully connected WDM networks : A high-performance single-hop architecture for metropolitan area (2006)
  • Author(s): Kang Xi, S.Arakawa, M.Murata
  • Journal Title: Optical Switching and Networking 3 Pages: 24-40
• [Journal Article] Performance analysis of soft-state lightpath management in GMPLS-based WDM networks (2006)
  • Author(s): S.Ishida, S.Arakawa, M.Murata
  • Journal Title: Proceedings of Third International Conference on Broadband Communications, Networks, and Systems (October)(CD-ROM)
• [Journal Article] Efficient use of sparse wavelengtn converters in wavelength-routed networks with shared-path protection (2006)
  • Author(s): G.Wedzingna, S.Arakawa, M.Murata
  • Journal Title: Proceedings of International Conference on Photonic in Switching (October)(CD-ROM)
• [Journal Article] Implementation and evaluation of fast lightpath setup method in wavelength-routed WDM networks (2006)
  • Author(s): M.Ohashi, S.Arakawa, M.Murata
  • Journal Title: Proceedings of SPIE APOC2006 6354
  • NAID: 110004690313
• [Journal Article] A distributed clustering method for hierarchical routing in large-scaled wavelength routed networks (2005)
  • Author(s): Yukinobu Fukushima, Hiroaki Harai, Shin'ichi Arakawa, Masayuki Murata
  • Journal Title: IEICE Transactions on Communications E88-B Pages: 3904-3913
• [Journal Article] Distributed clustering method for large-scaled wavelength routed networks (2005)
  • Author(s): Yukinobu Fukushima, Hiroaki Harai, Shin'ichi Arakawa, Masayuki Murata
  • Journal Title: Proceedings or 2005 IEEE Workshop on High Performance Switching and Routing (HPSR) 5月 Pages: 416-420
  • NAID: 110003203770
• [Journal Article] Evaluation of routing algorithms for distributed lightpath establishment in wavelength-routed networks (2005)
  • Author(s): Shin'ichi Arakawa, Takahiro Toku, Masayuki Murata
  • Journal Title: Proceedings of Workshop on IEEE/Create Net Workshop on Guaranteed Optical Service Provisioning 10月 Pages: 358-367
• [Journal Article] Protection in optical networks with limited wavelength conversion capabilities (2005)
  • Author(s): Gosse Wedzenga, Shin'icni Arakawa, Masayuki Murata
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告(PN2005-54) 12月 Pages: 43-48
  • NAID: 110003486036
• [Presentation] IP over WDMネットワークにおける統合経路制御手法の実装と評価 (2008)
  • Author(s): 筒井宣充・小泉佑揮・荒川伸一・村田正幸
  • Organizer: 電子情報通信学会PN研究会
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 2008-03-13