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フォグネットワーキングによるネットワークのスマート化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H01825
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ウェブ情報学・サービス情報学
研究機関京都大学

研究代表者

高橋 豊  京都大学, 情報学研究科, 名誉教授 (00135526)

研究分担者 岳 五一  甲南大学, 知能情報学部, 教授 (50234175)
望月 バドル  京都情報大学院大学, その他の研究科, 助教 (10838460)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード待ち行列 / 数理モデル化 / 解析評価 / ネットワーク / 情報システム / モデル化
研究成果の概要

フォグネットワーキング環境の導入により,各種センサー,メータ,IoT機器などから収集した大規模データを中央サーバに集約して処理をするのではなく,ネットワークエッジに位置するサーバで一次処理を行い,内容圧縮されたデータだけを中央サーバに送信し,高次処理を行うことが可能になる。その結果,応答性能の向上とネットワークを介して送受信されるトラヒック量の削減さらには輻輳の回避も可能になる。本研究では並列分散処理,省電力運用さらにはネットワーク仮想化技術でもあるSDNも考慮した,各種サーバおよびネットワークの性能評価モデルを提案し,その数学的解析手法を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フォグコンピューティングにおいては,データを収集した最寄りの場所で一次的な処理を行うが、その処理能力は限定的であり,クラウドコンピューティングおよびエッジコンピューティングとの連携が必要である。このため,データの処理に関しては並列分散処理,大規模データ送受信のQoS保証にはSDNによるネットワーク仮想化が肝要であり,これらの要因を考慮したシステム性能評価モデルを提案した。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2023 2022 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (23件) (うち国際共著 17件、 査読あり 22件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Yanshan University/Northeastern University of Qinhuangdao(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Victoria University of Wellington(ニュージーランド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Yanshan University(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Yanshan University(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Universite Paris-Sud(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 台湾国立交通大学(その他の国・地域  台湾)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] A Type of Energy Saving Strategy with Adaptive Link Transmission Rates and a Sleep Mode for Edge Computing Networks2023

    • 著者名/発表者名
      Haixing Wu, Shunfu Jin, and Wuyi Yue
    • 雑誌名

      Journal of Industrial and Management Optimization

      巻: 19 号: 9 ページ: 6965-6988

    • DOI

      10.3934/jimo.2022247

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison of a Probabilistic Returning Scheme for Preemptive and Non-Preemptive Schemes in Cognitive Radio Networks with Two Classes of Secondary Users2022

    • 著者名/発表者名
      Yuan Zhao, Wuyi Yue, and Yutaka Takahashi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E105.B 号: 3 ページ: 338-346

    • DOI

      10.1587/transcom.2021EBP3082

    • NAID

      130008165663

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2022-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Performance Analysis and Optimization Research of Multi-Channel Cognitive Radio Networks with a Dynamic Channel Vacation Scheme2022

    • 著者名/発表者名
      Zhanyou Ma, Wenbo Wang, Wuyi Yue, and Yutaka Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Industrial and Management Optimization

      巻: 18 号: 1 ページ: 95-110

    • DOI

      10.3934/jimo.2020144

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Queueing-Inventory System with Random Order Size Policy and Server Vacations2022

    • 著者名/発表者名
      Yuying Zhang, Dequan Yue, and Wuyi Yue
    • 雑誌名

      Annals of Operations Research

      巻: 310 号: 2 ページ: 595-620

    • DOI

      10.1007/s10479-020-03859-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pricing Policy for a Dynamic Spectrum Allocation Scheme with Batch Requests and Impatient Packets in Cognitive Radio Networks2022

    • 著者名/発表者名
      Haixing Wu, Shunfu Jin, and Wuyi Yue
    • 雑誌名

      Journal of Systems Science and Systems Engineering

      巻: 31 号: 2 ページ: 133-149

    • DOI

      10.1007/s11518-022-5521-0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Performance Analysis and System Optimization of an Energy-Saving Mechanism in Cloud Computing with Correlated Traffic2022

    • 著者名/発表者名
      Xuena Yan, Shunfu Jin, Wuyi Yue, and Yutaka Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Industrial and Management Optimization

      巻: 18 ページ: 3133-3154

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectrum Allocation Strategy with a Probabilistic Preemption Scheme in Cognitive Radio Networks: Analysis and Optimization2022

    • 著者名/発表者名
      Yuan Zhao, Wuyi Yue, and Zsolt Saffer
    • 雑誌名

      Annals of Operations Research

      巻: 310 号: 2 ページ: 621-639

    • DOI

      10.1007/s10479-020-03885-1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Performance Evaluation and Nash Equilibrium of a Cloud Architecture with a Sleeping Mechanism and an Enrollment Service2020

    • 著者名/発表者名
      Shunfu Jin, Haixing Wu, Wuyi Yue, and Yutaka Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Industrial and Management Optimization

      巻: 16 号: 5 ページ: 2407-2424

    • DOI

      10.3934/jimo.2019060

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Clustered Virtual Machine Allocation Strategy based on a Sleep-Mode with Wake-Up Threshold in a Cloud Environment2020

    • 著者名/発表者名
      Shunfu Jin, Xiuchen Qie, Wenjuan Zhao, Wuyi Yue, and Yutaka Takahashi
    • 雑誌名

      Annals of Operations Research

      巻: 293 号: 1 ページ: 193-212

    • DOI

      10.1007/s10479-019-03339-3

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Adaptive Burst Reordering for Burst-Cluster Transmission to Improve Fairness in OBS Networks2020

    • 著者名/発表者名
      Badr Oulad Nassar and Takuji Tachibana
    • 雑誌名

      Journal of High-Speed Networks

      巻: 26 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3233/jhs-200625

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Queueing analysis of software defined network with realistic OpenFlow-based switch model2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Goto, Bryan Ng, Winston K.G. Seah, Yutaka Takahashi
    • 雑誌名

      Computer Networks

      巻: 164 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.comnet.2019.106892

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A MAP-Based Performance Analysis on an Energy-Saving Mechanism in Cloud Computing2019

    • 著者名/発表者名
      Xuena Yan, Shunfu Jin, Wuyi Yue, and Yutaka Takahashi,
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (LNCS), Springer

      巻: 11688 ページ: 369-378

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An Energy Efficient Task Scheduling Strategy in a Cloud Computing System and its Performance Evaluation using a Two-Dimensional Continuous Time Markov Chain Model2019

    • 著者名/発表者名
      Wenjuang Zhao, Xiushuang Wang, Shunfu Jin, Wuyi Yue, and Yutaka Takahashi
    • 雑誌名

      Electronics

      巻: 8 号: 7 ページ: 1-16

    • DOI

      10.3390/electronics8070775

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Performance Evaluation and System Optimization of Green Cognitive Radio Networks with a Multiple-Sleep Mode2019

    • 著者名/発表者名
      Jianping Liu, Shunfu Jin, and Wuyi Yue
    • 雑誌名

      Annals of Operations Research

      巻: 277 号: 2 ページ: 371-391

    • DOI

      10.1007/s10479-018-3086-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Virtual Machine Scheduling Strategy with a Speed Switch and a Multi-Sleep Mode in Cloud Data Centers2019

    • 著者名/発表者名
      Shunfu Jin, Shanshan Hao, Xiuchen Qie, and Wuyi Yue
    • 雑誌名

      Journal of Systems Science and Systems Engineering

      巻: 28 ページ: 194-210

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Performance Evaluation and Optimization of Cognitive Radio Networks with Adjustable Access Control for Multiple Secondary Users2019

    • 著者名/発表者名
      Yuan Zhao and Wuyi Yue
    • 雑誌名

      Journal of Industrial and Management Optimization

      巻: 15 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.3934/jimo.2018029

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An Energy-efficient Strategy for Virtual Machine Allocation over Cloud Data Centers2019

    • 著者名/発表者名
      Xiuchen Qie,Shunfu Jin, and Wuyi Yue
    • 雑誌名

      Journal of Network and Systems Management

      巻: 27 ページ: 860-882

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Physical Impairments Aware Virtual Optical Network Construction Algorithm with Service Differentiation in Elastic Optical Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Badr Oulad Nassar and Takuji Tachibana
    • 雑誌名

      Journal of Sensors Wireless Communications and Control

      巻: 9 号: 4 ページ: 468-479

    • DOI

      10.2174/2210327909666190207154346

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] M/M/1 Queue with Controllable Service Rate2019

    • 著者名/発表者名
      Zsolt Saffer, Karl Grill, and Wuyi Yue
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (LNCS), Springer

      巻: 11688 ページ: 95-111

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Optimization of Parallel-Distributed Processing with Checkpointing for Cloud Environment2018

    • 著者名/発表者名
      Hirai, T., Masuyama, H., Kasahara, S., and Takahashi, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Industrial and Management Optimization

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 1423-1442

    • DOI

      10.3934/jimo.2018014

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Evaluation for a Registration Service with an Energy Efficient Cloud Architecture2018

    • 著者名/発表者名
      Haixing Wu, Shunfu Jin, Wuyi Yue, Yutaka Takahashi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (LNCS), Springer

      巻: 10932 ページ: 133-141

    • DOI

      10.1007/978-3-319-93736-6_10

    • ISBN
      9783319937359, 9783319937366
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of Mobility of Smart Meters on Performance of Advanced Metering Infrastructure2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Matsuzawa , Satoru Harada, Kazuya Monden, Yukihiro Takatani, and Yutaka Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Industrial and Management Optimization

      巻: 13 ページ: 1495-1510

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light-tailed asymptotics of the stationary distributions of GI/G/1-type Markov chains2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuaki Kimura, Hiroyuki Masuyama, and Yutaka Takahashi
    • 雑誌名

      Journal of Industrial and Management Optimization

      巻: 13 ページ: 2093-2146

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Degraded Provisioning of Spectrum and Holding time with QoS Assurance in Elastic Optical Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Badr Oulad Nassar and Takuji Tachibana
    • 学会等名
      International Conference on Photonics in Switching and Computing
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Queueing Theory and Network Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Takahashi, Tuan Phung-Duc, Sabine Wittevrongel and Wuyi Yue
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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