2016 Fiscal Year Research-status Report
全光環境と将来ネットワーク技術の融合を図る新たなネットワーク設計
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15K15988
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
平田 孝志 関西大学, システム理工学部, 准教授 (10510472)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 全光ネットワーク / コンテンツ指向ネットワーク / SDN / ネットワーク最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，将来ネットワーク技術の発展により，ネットワークの上位レイヤの形態が急速に変化してきている．本研究では，上位レイヤとしての将来ネットワーク技術と，下位レイヤとしての全光ネットワークの相互作用を考慮した統合的なネットワーク設計手法を確立することを目的とする．そこで，課題を「(a) コンテンツ指向全光ネットワーク設計」，「(b) 仮想全光ネットワーク設計」，「(c) 統合ネットワーク設計」の三つの小課題に分け遂行してきた．
課題(a)においては，コンテンツ指向ネットワークにおけるコンテンツキャッシュ問題及びコンテンツ配置問題に取り組んだ．コンテンツキャッシュ問題では，平成27年度において提案した分散的情報共有によるコンテンツダウンロード手法の改良を行い，その有効性を評価した．また，コンテンツ配置問題では，コンテンツダウンロード時の輻輳発生の回避を目的として，コンテンツ配置場所の決定を行った．その際，問題を数理計画問題として定式化し，その有効性を示した．
課題(b)においては，仮想ネットワークを実現する技術の一つであるSDNに着目し，研究を遂行した．本研究では，平成27年度に提案した，フローエントリ集約を用いた経路制御手法の改良を行い，また，数理計画問題として定式化し，その有効性を示した．さらに，SDNをより有効に利用するために，輻輳制御に関する検討も行った．
課題(c)においては，課題(a)，(b)の統合に向け，全光ネットワーク設計に着目し，研究を遂行した．具体的には，将来の光ネットワーク技術であるエラスティック光パスネットワークにおいて，信号品質の劣化の要因となるクロストークの削減を行うネットワーク設計を行った．また，エラスティック光パスネットワークの周波数利用効率の最適化を行うネットワーク設計も併せて行った．さらに，省電力全光ネットワーク設計も行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要で述べたとおり，本研究は三つの小課題に取り組んでいる．「課題(a)コンテンツ指向全光ネットワーク設計」においては，コンテンツ指向ネットワーク技術と全光ネットワークが相互に与える影響を明らかにすることを最終的な目的としているが，平成28年度では，コンテンツ指向ネットワーク技術に主に着目し研究を遂行してきた．その結果，コンテンツダウンロード手法の改良及びコンテンツ配置手法の提案を行った．これらの研究成果は国内研究会及び国際会議において発表している．
「課題(b)仮想全光ネットワーク設計」においては，仮想ネットワークを実現する技術であるSDNに着目し，SDN独自の制約であるフローエントリ数を考慮した経路制御手法の改良を行った．また，問題を数理計画問題として定式化することにより，最適設計を行った．さらに，SDNを有効利用するために，輻輳制御に関する検討も行った．これらの研究成果は国内研究会及び国際会議において発表しており，さらに，論文誌へ投稿済みであり，概ね当初の予定通り研究を遂行しているといえる．
「課題(c) 統合ネットワーク設計」に関しては，基盤となる全光ネットワーク設計を検討した．本課題では，将来の光ネットワーク技術であるエラスティック光パスネットワークに着目し，伝送信号品質の劣化の要因となるクロストークの削減を行う全光ネットワーク設計を行った．また，周波数利用効率の最適化を行う全光ネットワーク設計や，省電力全光ネットワーク設計も併せて行った．これらの成果は，国内研究会，国際会議，および英文論文誌において発表している．
以上により，概ね順調に研究を遂行しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
課題(a)に関しては，これまでに提案したコンテンツダウンロード手法及びコンテンツ配置手法が，全光ネットワーク設計と相互に与え合う影響を調査する．その上で，全光ネットワークを用いたコンテンツダウンロード手法及びコンテンツ配置手法を提案する．その成果は，国際会議及び学会論文誌へ投稿する．
課題(b)に関しては，SDNと全光ネットワークの協調動作を実現するために，これまでに提案した経路制御手法の改良を行い，全光ネットワークに適用する．その成果を国際会議及び学会論文誌へ投稿する予定である．
課題(c)に関しては，課題(a)，(b)において得られた結果，知見をもとに，提案したコンテンツ配置手法，コンテンツダウンロード手法，経路制御手法等を全光ネットワーク上で統合的に使用するための，新たな全光ネットワーク設計の検討，考察を行う．
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| Causes of Carryover |
おおよそ研究計画通りに研究が遂行したため，残り予算を無理に使用しなかった．結果として4千円程度の次年度使用額が残った．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究を効率よく遂行するために，実験用パソコンを購入する予定である．また，成果発表および資料収集のための旅費や，論文投稿費に使用する予定である．
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