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光ネットワークの物理モデル・論理モデルの統合による汎用化システム管理技術

研究課題

研究課題/領域番号 19H02164
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分21040:制御およびシステム工学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

石井 紀代  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90612177)

研究分担者 徐 蘇鋼  国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワーク研究所フォトニックICT研究センター, 主任研究員 (10350448)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード光通信ネットワーク / モデル化 / ネットワーク管理制御システム
研究開始時の研究の概要

通信需要は増加の一途をたどっており、広域網のみならずデータセンタ内/間などあらゆる領域で広帯域な光ネットワーク技術の導入が強く要請されている。しかしながら、現在の光ネットワークシステムは広域網のみをターゲットとして開発されてきており、多様な領域への導入にはシステム構成手法の抜本改革が必要である。本研究ではあらゆる通信網領域を一律に扱う革新的なネットワークモデル化手法を開発し、さらに、用途に応じて光ネットワーク物理層の詳細などを秘匿し適切な抽象化を行うモデル自動変換手法を開発する。

研究成果の概要

あらゆる通信網領域へ高性能・大容量・低遅延な光ネットワークを導入可能とする、光ネットワークの汎用モデルおよび自動抽象化手法の開発を行った。物理モデルとして、任意の機器構成からなる光ネットワークを自動処理により管理制御可能とするモデル、および、抽象度の高い論理モデルとの変換アルゴリズムを開発した。様々な機器から構成され、異種の制御インターフェイス、ネットワークドメインを模擬した光ネットワークテストベッドを構築し、開発技術を実装した。テストベッド上で故障復旧を模擬した動的制御シナリオを試験し、開発技術により、機器構成を含む光ネットワークの動的再構成が迅速・簡便に実施可能であることを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

開発技術は、光ネットワークを装置単位ではなくその最小構成要素単位で詳細にモデル化を行うことで、あらゆる装置構成を一律かつ自動処理可能な方式でサポート可能としている。装置構成を事前に限定する必要がなくなるため、従来必要であった適用領域毎の個別開発が不要となり、広範な用途の多様なニーズを一律にサポート可能とする。管理制御の自動化は、作業コストや人為的なミスのリスク回避にもつながる。本技術は、今後広範な用途で必要とされる光ネットワークを、特別な専門知識がなくても容易に使用可能とする管理制御システムの基盤となる技術である。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 9件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] CTTC(スペイン)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Scalability of integer linear programming path computation for functional block-based disaggregation supporting a flexible grid mechanism [Invited]2022

    • 著者名/発表者名
      Ishii Kiyo, Namiki Shu
    • 雑誌名

      Journal of Optical Communications and Networking

      巻: 14 号: 2 ページ: A134-A134

    • DOI

      10.1364/jocn.439820

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Automatic Mapping Between Real Hardware Composition and ROADM Model for Agile Node Updates2021

    • 著者名/発表者名
      Ishii Kiyo、Xu Sugang、Yoshikane Noboru、Takefusa Atsuko、Tsuritani Takehiro、Awaji Yoshinari、Namiki Shu
    • 雑誌名

      Journal of Lightwave Technology

      巻: 39 号: 3 ページ: 821-832

    • DOI

      10.1109/jlt.2020.3048424

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Network Resource Management Supporting Physical Layer Reconfiguration2019

    • 著者名/発表者名
      Ishii Kiyo、Takefusa Atsuko、Namiki Shu、Kudoh Tomohiro
    • 雑誌名

      Journal of Lightwave Technology

      巻: 37 号: 21 ページ: 5442-5454

    • DOI

      10.1109/jlt.2019.2935789

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] “Digitalizing” Optical Layer for The Green Computing Continuum As The Future Digital Infrastructure2022

    • 著者名/発表者名
      Shu Namiki, Kiyo Ishii
    • 学会等名
      2022 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional block-based disaggregation model for optical network automation supporting diverse node structures2022

    • 著者名/発表者名
      Kiyo Ishii, Shu Namiki
    • 学会等名
      Photonics West 2022 On Demand
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Integration and Control of Heterogeneous Telecom and Data Center Optical Networks Aided by FBD and TAPI for Enhancing Large-scale Optical Path Services and Network Resiliency2021

    • 著者名/発表者名
      Sugang Xu, Kiyo Ishii, Noboru Yoshikane, Takehiro Tsuritani, Yoshinari Awaji, Shu Namiki
    • 学会等名
      2021 European Conference on Optical Communication (ECOC)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mathematical Model of Optical Functional Blocks for Automating Fully Disaggregated Optical Networks2021

    • 著者名/発表者名
      Kiyo Ishii, Shu Namiki
    • 学会等名
      2021 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Blade Abstraction Interface for Diverse Blade Integration and Unified Control of Disaggregate/Legacy ROADMs2021

    • 著者名/発表者名
      Sugang Xu, Kiyo Ishii, Noboru Yoshikane, Takehiro Tsuritani, Yoshinari Awaji, Shu Namiki
    • 学会等名
      2021 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Approach to Large-scale Disaster-Resilient Optical Networks with Openness and Disaggregation2021

    • 著者名/発表者名
      Sugang Xu, Kiyo Ishii, et al.,
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CS研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Towards Large-scale Disaster-Resilient Open and Integrated Disaggregated/Legacy Optical Networks2021

    • 著者名/発表者名
      Sugang Xu, Kiyo Ishii, et al.,
    • 学会等名
      ACP2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Two-Level Abstraction Approach for SDN-based Service Provisioning in Open Line Systems Featuring TAPI Externalized Path Computation2020

    • 著者名/発表者名
      Ishii, Kiyo; Casellas, Ramon; Vilchez, Fco. Javier; Vilalta, Ricard; Martinez, Ricardo; Fabrega, Josep Maria; Nadal, Laia; Svaluto Moreolo, Michela; Munoz, Raul; Namiki, Shu
    • 学会等名
      46th European Conference on Optical Communication
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ディスアグリゲート光ネットワーク自動化のためのモデリング ~マルチドメイン・マルチレイヤ光パスネットワークの自動制御・自動更新実験~2020

    • 著者名/発表者名
      徐蘇鋼、石井紀代、吉兼昇、釣谷剛宏、淡路祥成、並木周
    • 学会等名
      光ネットワークシステム技術第171委員会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ディスアグリゲート光ネットワーク自動化のためのモデリング ~マルチドメイン・マルチレイヤ光パスネットワークの自動制御・自動更新実験~2020

    • 著者名/発表者名
      徐蘇鋼、石井紀代、吉兼昇、釣谷剛宏、淡路祥成、並木周
    • 学会等名
      フォトニックネットワーク研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Automatic Resource Mapping using Functional Block Based Disaggregation Model for ROADM Networks2020

    • 著者名/発表者名
      Kiyo Ishii, Sugang Xu, Noboru Yoshikane, Atsuko Takefusa, Shigeyuki Yanagimachi, Takeshi Hoshida, Kohei Shiomoto, Tomohiro Kudoh, Takehiro Tsuritani, Yoshinari Awaji, Shu Namiki
    • 学会等名
      2020 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] First Demonstration of Automated Updates of Disaggregate Blades in Multi-Domain/Layer Optical Path Network2020

    • 著者名/発表者名
      Kiyo Ishii, Sugang Xu, Noboru Yoshikane, Atsuko Takefusa, Shigeyuki Yanagimachi, Takeshi Hoshida, Kohei Shiomoto, Tomohiro Kudoh, Takehiro Tsuritani, Yoshinari Awaji, Shu Namiki
    • 学会等名
      2020 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC), Postdeadline
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional Block based Disaggregation モデルのための開発ツール2020

    • 著者名/発表者名
      石井紀代、並木周
    • 学会等名
      電子情報通信学会 会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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