• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Design of optical-wireless fusion networks with future networking technologies

Research Project

Project/Area Number 18K11282
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60060:Information network-related
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

Hirata Kouji  関西大学, システム理工学部, 准教授 (10510472)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木村 共孝  同志社大学, 理工学部, 准教授 (20756382)
工藤 隆則  摂南大学, 理工学部, 講師 (80736695)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords将来ネットワーク技術 / 光ネットワーク / 無線ネットワーク / エッジコンピューティングシステム / ネットワーク内キャッシュ / ネットワーク設計 / インネットワークキャッシュ技術 / SDN / エッジコンピューティング / ネットワーク最適化 / キャッシング
Outline of Final Research Achievements

This research aims at establishing a new network design approach that adopts future networking technologies as upper layer technologies while using optical-wireless fusion networks as lower layer networks. As the lower layer architectures, we proposed optimal network design methods focusing on routing and spectrum allocation problems in optical networks. Furthermore, we provided optimal network design methods for wireless networks such as intermittently connected sensor networks. As the upper layer technologies, we provided optimal design for edge computing environments. Moreover, we proposed routing algorithms for efficiently utilizing in-network caching. In this research, we showed the effectiveness of our network design through simulation and numerical experiments.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

IoT環境の発展や,様々なクラウドサービスの展開に伴い,ますます増加するネットワークトラヒックに対応するためには,無線ネットワークと全光ネットワークの利点を融合した全光-無線融合ネットワーク基盤構築と,その上で動作する将来ネットワーク技術を考慮した統合ネットワーク設計が必要不可欠である.本研究成果はそのような統合ネットワーク設計の持つ可能性を示したものであり,将来の情報通信技術の発展に貢献できると考えている.

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (42 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (37 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results)

  • [Journal Article] Integrated Design of Edge Computing Systems with Edge Server Placement and Virtual Machine Allocation2021

    • Author(s)
      Nangu Shota、Takeda Ayaka、Kimura Tomotaka、Hirata Kouji
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      Volume: 141 Issue: 12 Pages: 1321-1330

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.141.1321

    • NAID

      130008123488

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • Year and Date
      2021-12-01
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of energy‐efficient intermittently connected sensor networks2021

    • Author(s)
      Kimura Tomotaka、Fukuoka Masahiro、Hirata Kouji、Muraguchi Masahiro
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      Volume: 16 Issue: 11 Pages: 1500-1509

    • DOI

      10.1002/tee.23454

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Static routing and spectrum allocation method for design of low-power elastic optical networks with multifiber environments2021

    • Author(s)
      Kudo Takanori、Kimura Tomotaka、Fukuchi Yutaka、Hirata Kouji
    • Journal Title

      Optical Switching and Networking

      Volume: 40 Pages: 100604-100604

    • DOI

      10.1016/j.osn.2021.100604

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of low power all-optical networks under the constraint of four-wave mixing2020

    • Author(s)
      K. Hirata, T. Kimura, Y. Fukuchi, and M. Muraguchi
    • Journal Title

      International Journal of Communication Systems

      Volume: Online First Issue: 11 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1002/dac.4430

    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Residual Capacity-Aware Virtual Machine Assignment for Reducing Network Loads in Multi-tenant Data Center Networks2019

    • Author(s)
      T. Kimura, T. Suzuki, K. Hirata, and M. Muraguchi
    • Journal Title

      Journal of Network and Systems Management

      Volume: First Online Issue: 4 Pages: 1-23

    • DOI

      10.1007/s10922-019-09492-1

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] P4による負荷分散ルーティング手法の実装の検討2022

    • Author(s)
      加重 健太郎, 三浦 秀芳, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Multi-armed bandit-based routing method for in-network caching2021

    • Author(s)
      G. Tabei, Y. Ito, T. Kimura, and K. Hirata
    • Organizer
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC 2021)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 障害発生を考慮した仮想マシン配置によるエッジコンピューティング設計2021

    • Author(s)
      平田 孝志, 三浦 秀芳, 木村 共孝
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ネットワーク内キャッシュのための多腕バンディットアルゴリズムに基づくルーティング手法2021

    • Author(s)
      田部井 元, 伊藤 友輔, 木村 共孝, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 遺伝的アルゴリズムを用いたエッジサーバの配置手法の検討2021

    • Author(s)
      花岡 昂佑, 伊藤 友輔, 木村 共孝, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] エッジコンピューティング環境におけるSA法を用いたサーバ配置と仮想マシン割り当ての同時最適化の検討2021

    • Author(s)
      竹田 彩香, 木村 共孝, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] マルチコアファイバネットワークにおけるクロストーク制限下の経路選択及び周波数割当手法2021

    • Author(s)
      近藤 広斗, 福地 裕, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] エラスティック光パスネットワークに対する仮想ネットワーク埋め込みにおける資源利用の最適化2021

    • Author(s)
      吉村 勇樹, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ドローンネットワークにおける連結性を考慮した最適ドローン配置2021

    • Author(s)
      大隅 博文, 木村 共孝, 平田 孝志, 程 俊
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] NFV環境におけるネットワーク負荷低減のためのVNF配置手法の検討2021

    • Author(s)
      四方 航輔, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Optimization of virtual machine placement for balancing network and server load in edge computing environments2020

    • Author(s)
      S. Nangu, T. Kimura, K. Hirata
    • Organizer
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC 2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Joint optimization of edge server and virtual machine placement in edge computing environments2020

    • Author(s)
      A. Takeda, T. Kimura, K. Hirata
    • Organizer
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC 2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Decision method of link protection with convolutional neural networks2020

    • Author(s)
      Y. Nagasawa, T. Kimura, and K. Hirata
    • Organizer
      the 6th International Symposium on Electrical Engineering and Computer Science
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optimization of VM placement considering link and edge server loads in edge computing environments2020

    • Author(s)
      S. Nangu, T. Kimura, and K. Hirata
    • Organizer
      the 6th International Symposium on Electrical Engineering and Computer Science
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] エッジコンピューティング環境におけるノード/リンク障害を考慮した仮想マシン配置の検討2020

    • Author(s)
      上野 拓海, 平田 孝志
    • Organizer
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] SDNにおけるTCAMの利用効率を考慮したフローエントリの割当手法2020

    • Author(s)
      濱田 恭平, 平田 孝志
    • Organizer
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] エラスティック光パスネットワークにおけるコア間クロストークを考慮した静的RMLSA手法2020

    • Author(s)
      米田 真大, 近藤 広斗, 福地 裕, 平田 孝志
    • Organizer
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] コンテンツ人気度の地域的な偏りを考慮したネットワーク内キャッシュ管理手法2020

    • Author(s)
      福島 健人, 平田 孝志
    • Organizer
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] エッジコンピューティング環境におけるサーバ配置と仮想マシン配置の同時最適化の検討2020

    • Author(s)
      竹田 彩夏, 木村 共孝, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] エッジコンピューティング環境における負荷を考慮したVM配置最適化2020

    • Author(s)
      南宮 翔太, 木村 共孝, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 畳み込みニューラルネットワークを用いた保護リンク決定法2020

    • Author(s)
      長澤 由利奈, 木村 共孝, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Static routing and spectrum allocation for mitigating crosstalk in multi-core fiber networks2019

    • Author(s)
      H. Kondo, T. Kimura, Y. Fukuchi, and K. Hirata
    • Organizer
      IEEE International Conference on Consumer Electronics - Taiwan (IEEE ICCE-TW 2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report 2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation method of network availability with convolutional neural networks2019

    • Author(s)
      Y. Nagasawa, T. Kimura, T. Kudo, and K. Hirata
    • Organizer
      IEEE International Conference on Consumer Electronics - Taiwan (IEEE ICCE-TW 2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of edge cloud server placement for edge computing environments2019

    • Author(s)
      A. Takeda, T. Kimura, and K. Hirata
    • Organizer
      IEEE International Conference on Consumer Electronics - Taiwan (IEEE ICCE-TW 2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report 2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Routing method to reduce network loads in NFV environments2019

    • Author(s)
      K. Shikata, K. Hamada, T. Kimura, and K. Hirata
    • Organizer
      the 14th International Symposium in Science and Technology (ISST 2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CNNを用いたネットワーク可用性の推定手法2019

    • Author(s)
      長澤 由利奈, 木村 共孝, 工藤 隆則, 平田 孝志
    • Organizer
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] エッジコンピューティング環境における仮想マシン配置手法の検討2019

    • Author(s)
      南宮 翔太, 木村 共孝, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] エッジコンピューティング環境における仮想マシン配置を考慮したトラフィックルーティング最適化2019

    • Author(s)
      上野 拓海, 木村 共孝, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] エッジコンピューティング環境におけるエッジクラウドサーバ配置の最適化2019

    • Author(s)
      竹田 彩夏, 木村 共孝, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] NFV環境におけるネットワーク負荷低減のためのルーティング手法2019

    • Author(s)
      四方 航輔, 濱田 恭平, 木村 共孝, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Popularity-based content cache management for in-network caching2019

    • Author(s)
      T. Fukushima, M. Iio, K. Hirata, and M. Yamamoto
    • Organizer
      the 33rd International Conference on Information Networking (ICOIN 2019)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] P4による複数ルーティング構成法の実装評価2019

    • Author(s)
      平田 孝志, 橘 拓至
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Routing and spectrum allocation method to avoid the generation of crosstalk and the blocking of lightpath establishment in multi-core fiber networks2018

    • Author(s)
      T. Kimura, K. Goto, K. Morita, K. Hirata, Y. Fukuchi, and M. Muraguchi
    • Organizer
      the 14th Advanced International Conference on Telecommunications (AICT 2018)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Traffic routing optimization considering virtual machine placement for edge computing environments2018

    • Author(s)
      T. Ueno, T. Kimura, and K. Hirata
    • Organizer
      the 5th International Symposium on Electrical Engineering and Computer Science
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Replacement method of TCAM cache rules considering their dependency in SDN2018

    • Author(s)
      K. Hamada and K. Hirata
    • Organizer
      the 13th International Symposium in Science and Technology (ISST 2018)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電力消費を考慮したエラスティック光パスネットワーク設計手法2018

    • Author(s)
      工藤 隆則, 木村 共孝, 平田 孝志
    • Organizer
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] SDNにおけるTCAMキャッシュルールの置換手法2018

    • Author(s)
      濱田 恭平, 平田 孝志
    • Organizer
      電気学会通信研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi