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多次元多重型全光ネットワークの周波数資源極限利用に向けた資源割当法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H04680
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 情報ネットワーク
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

廣田 悠介  国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワークシステム研究所ネットワーク基盤研究室, 主任研究員 (20533136)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
19,890千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 4,590千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
キーワード光ネットワーク / 全光 / ルーティング / 周波数割当 / 空間分割多重 / エラスティック光ネットワーク / 機械学習 / 全光ネットワーク / フォトニックネットワーク / 空間多重 / 周波数資源割当 / 資源割当
研究成果の概要

複数の多重技術を組み合わせた全光ネットワークは、多種多様な通信要求を収容する将来のネットワークとして期待されている一方で、デバイス技術に関する研究開発が中心であり、ネットワーク制御に関しては研究課題が多く残されている。本研究では、ネットワークの大域的な需要変動に対応可能な機械学習型周波数資源割当手法を含むシステムアーキテクチャを提案した。ヒューリスティック手法並びに遺伝的アルゴリズムを用いた周波数資源割当手法も合わせて開発を進めた結果、資源競合を避ける学習機構により、光パスの呼損確率を大幅に改善可能であることをシミュレーション評価により明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

空間分割多重技術として光デバイスや通信実験は近年活発に行われているのに対し、それらを活用したネットワーク全体での制御に関する研究開発は限られたものになっている。本研究は、従来の数十倍以上の光パスを収容する全光ネットワークのための周波数資源割当を中心課題としたものであり、将来の社会に必須であるフレキシブル全光ネットワークの要素技術を確立した。機械学習の通信ネットワークへの応用という側面もあり、本学術領域の活性化の一助となる。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 6件)

  • [学会発表] 光ネットワークにおける機械学習応用2021

    • 著者名/発表者名
      廣田 悠介
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エラスティック光ネットワークにおける周波数資源割当問題と機械学習によるアプローチ2021

    • 著者名/発表者名
      廣田 悠介
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 空間分割多重型光パケットネットワークにおける空間チャネルスライシングに関する一検討2020

    • 著者名/発表者名
      廣田 悠介, 古川 英昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 空間分割多重型エラスティック光ネットワークにおける周波数資源優先割当手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      廣田 悠介
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いた光ネットワーク収容設計2020

    • 著者名/発表者名
      廣田 悠介
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エラスティック光ネットワークにおける遺伝的アルゴリズムを用いた周波数割当設計に関する一検討2019

    • 著者名/発表者名
      廣田 悠介, 古川 英昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [学会発表] TDM based Spatial/Spectrum Super Channel Optical Packet Switching System with Ultra-High-speed Switches2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hirota and Hideaki Furukawa
    • 学会等名
      International Symposium on Ultrafast Photonic Technologies (ISUPT)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-granular optical networks based on SDM technologies2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hirota, Ruben S. Luis, Hideaki Furukawa, Naoya Wada
    • 学会等名
      21st International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] エラスティック光ネットワークにおける機械学習を用いた周波数割当に関する一検討2019

    • 著者名/発表者名
      廣田 悠介
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 空間分割多重型エラスティック光ネットワークと日本版フォトニックネットワークモデルに関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      廣田 悠介
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フレキシブルな光ネットワークアーキテクチャとネットワーキング技術2019

    • 著者名/発表者名
      廣田 悠介
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SDM-oriented Networking System with fractional pSSC concept for future optical networks2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hirota
    • 学会等名
      Photonics in Switching and Computing (PSC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Fractionally Spatial Super-channel Switching System Design with Spatial Channel Slicing2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hirota, Hideaki Furukawa, Hiroaki Harai, and Naoya Wada
    • 学会等名
      IEEE Globecom
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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