大規模WDM網における光信号劣化を考慮した分散制御型光パス設定方式

• 研究課題/領域番号: 22760277
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 橘 拓至 福井大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20415847)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: フォトニックネットワーク / 情報通信工学 / 機械学習 / 光パス / 光信号劣化

研究概要

本研究では,大規模WDM網において,光信号劣化を考慮して動的に光パスを設定するために,強化学習を用いた動的光パス設定方式を提案した.まず最初に,光信号劣化を改善するために,強化学習の状態集合・行動集合・報酬関数を定義し,定義した情報を使用することで,光信号劣化を考慮しながら公平性改善・サービス差別化が実現できることを示した.さらに,強化学習で使用する状態数と行動数を大幅に削減し,本方式の実装を容易にした.最後に, GMPLSプロトコルとの連携についても検討を行なった.

研究成果

• [雑誌論文] Rank-based Dynamic Frequency Hopping without Strict Coordination in IEEE 802.22 WRAN System (2012)
  • 著者名/発表者名: Harumasa Kinoshita, Takuji Tachibana, Kenji Sugimoto
  • 雑誌名: International Journal of Communication Systems 巻: vol.25 号: 3 ページ: 340-355
  • DOI: 10.1002/dac.1244
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rank-based Dynamic Frequency Hopping without Strict Coordination in IEEE 802. 22 WRAN System (2011)
  • 著者名/発表者名: Harumasa Kinoshita, Takuji Tachibana, Kenji Sugimoto
  • 雑誌名: International Journal of Communication Systems 巻: vol.25 ページ: 340-355
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hop-based Burst-Cluster Transmission : Fairness Improvement in High-Performance OBS Networks (2011)
  • 著者名/発表者名: Badr Oulad Nassar, Takuji Tachibana, and Shoji Kasahara
  • 雑誌名: IEEE/OSA Journal of Optical Communications and Networking 巻: vol.3 ページ: 542-552
  • 査読あり
• [雑誌論文] MDP-based Lightpath Establishment for Service Differentiation in All-Optical WDM Networks with Wavelength Conversion Capability (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuji Tachibana, Izumi Koyanagi
  • 雑誌名: Photonic Network Communications 巻: vol.20 ページ: 183-192
  • 査読あり
• [雑誌論文] Burst Transmission Algorithm to Improve Packet Level Performance in Contention-Free Slotted OBS Networks (2010)
  • 著者名/発表者名: Hozumi Kawanami, Hiroyuki Masuyama, Takuji Tachibana, Shoji Kasahara, Yutaka Takahashi
  • 雑誌名: Photonic Network Communications 巻: vol.20 ページ: 54-63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Random Scheduling based on Transmission Delay and Buffer Size for Hop-Based Burst-Cluster Transmission in OBS Networks (2010)
  • 著者名/発表者名: Badr Oulad Nassar, Takuji Tachibana, Kenji Sugimoto
  • 雑誌名: Photonic Network Communications 巻: vol.19 ページ: 292-300
  • 査読あり
• [学会発表] VANETにおける強化学習を用いたブロードキャスト法の効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田慎一郎, 橘拓至
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] すれちがい通信における高信頼データ転送のためのユーザグループ化手法の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本拓郎, 橘拓至
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2012-03-21
• [学会発表] GAを用いたロバストなマルチレート無線ネットワーク設計法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野澤真介, 橘拓至
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2012-03-20
• [学会発表] 経路分割処理を用いたロバストな仮想ネットワーク構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浦山康洋, 橘拓至
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2012-03-20
• [学会発表] Topology Design of Physical Networks for Network Vitualization with Semidefinite Programming (2012)
  • 著者名/発表者名: Mika Mori, Takuji Tachibana, Kentaro Hirata, Kenji Sugimoto
  • 学会等名: 電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 宮崎シーガイア(宮崎県)
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] 仮想ネットワークの構築に適した物理ネットワークの設計技術の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森美華, 橘拓至, 平田健太郎, 杉本謙二
  • 学会等名: 電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 琉球大学(沖縄県)
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] A Proposed Topology Design and Admission Control Approach for Improved Network Robustness in Network Virtualization (2011)
  • 著者名/発表者名: Mika Mori, Takuji Tachibana, Kentaro Hirata, Kenji Sugimoto
  • 学会等名: The IEEE Global Communications Conference 2011(GLOBECOM2011)
  • 発表場所: Houston
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] A Proposed Topology Design and Admission Control Approach for Improved Network Robustness in Network Virtualization (2011)
  • 著者名/発表者名: Mika Mori, Takuji Tachibana, Kentaro Hirata, Kenji Sugimoto
  • 学会等名: The IEEE Global Communications Conference 2011 (GLOBECOM 2011)
  • 発表場所: Houston, USA
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] ロバストな仮想ネットワークを提供するための物理ネットワーク設計法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森美華, 橘拓至, 平田健太郎, 杉本謙二
  • 学会等名: インターネット技術第163委員会新世代ネットワーク構築のための基盤技術研究分科会ワークショップ
  • 発表場所: みのたにグリーンスポーツホテル(兵庫県)
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] Task Transmission with I-PD Control and Dynamic Lightpath Setup for Considering Processing Delay in Optical Grid (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukinori Nakamura, Takuji Tachibana, Genki Matsui
  • 学会等名: 電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 和歌山
  • 年月日: 2011-06-24
• [学会発表] Model Predictive Control for Distributed Power Adjustment in Cognitive Radio (2011)
  • 著者名/発表者名: Genki Matsui, Takuji Tachibana, Yukinori Nakamura, Kenji Sugimoto
  • 学会等名: 電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 福井大学(福井県)
  • 年月日: 2011-04-22
• [学会発表] Task Transmission with I-PD Control and Dynamic Lightpath Setup for Considering Processing Delay in Optical Grid (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukinori Nakamura, Takuji Tachibana, Genki Matsui
  • 学会等名: 電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 和歌山大学(和歌山県)
  • 年月日: 2011-04-22
• [学会発表] Relaxed MPC-based Management of Computing and Wavelength Resources in Optical Grid Networks (2011)
  • 著者名/発表者名: Genki Matsui, Kiminao Kogiso, Takuji Tachibana, Kenji Sugimoto
  • 学会等名: The 10th WSEAS International Conference on Applied Computer and Applied Computational Science (ACACOS' 11)
  • 発表場所: Venice, Italy
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] Relaxed MPC-based Management of Computing and Wavelength Resources in Optical Grid Networks (2011)
  • 著者名/発表者名: Genki Matsui, Kiminao Kogiso, Takuji Tachibana, Kenji Sugimoto
  • 学会等名: The 10th WSEAS International Conference on Applied Computer and Applied Computational Science(ACACOS' 11)
  • 発表場所: Venice
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] VCG Auction-based Bandwidth Allocation with Network Codingin Wireless Networks (2011)
  • 著者名/発表者名: Piriya Chaikijwatana, Takuji Tachibana
  • 学会等名: The 10th WSEAS International Conference on Applied Computer and Applied Computational Science(ACACOS' 11)
  • 発表場所: Venice
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] PID-based Power Control Algorithm in Cognitive Radio Networks (2011)
  • 著者名/発表者名: Genki Matsui, Takuji Tachibana, Yukinori Nakamura, Kenji Sugimoto
  • 学会等名: 電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] VCG Auction with Cooperative Network Coding for Bandwidth Allocation in Multi-rate Wireless Networks (2011)
  • 著者名/発表者名: Piriya Chaikijwatana, Takuji Tachibana
  • 学会等名: 電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] 光パス設定の公平性を改善する強化学習法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小渕周,橘拓至,徐蘇鋼
  • 学会等名: 電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] 光パス設定の公平性を改善する強化学習法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小渕周, 橘拓至, 徐蘇鋼
  • 学会等名: 電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] 光グリッドの資源管理に対する制御工学的検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松井元輝, 橘拓至, 小木曽公尚, 中村幸紀, 杉本謙二
  • 学会等名: 電子情報通信学会 第2回高信頼制御通信研究会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2010-11-01
• [学会発表] 強化学習を用いて公平性を改善する動的光パス設定法の提案 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小渕周,橘拓至,徐蘇鋼
  • 学会等名: インターネット技術第163委員会新世代ネットワーク構築のための基盤技術研究分科会ワークショップ(ITRC-NWGN 2010)
  • 発表場所: 和歌山
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 強化学習を用いて公平性を改善する動的光パス設定法の提案 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小渕周, 橘拓至, 徐蘇鋼
  • 学会等名: インターネット技術第163委員会 新世代ネットワーク構築のための基盤技術研究分科会ワークショップ
  • 発表場所: 紀三井寺ガーデンホテルはやし(和歌山県)
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 光グリッドにおいて動的資源管理を実現するモデル予測制御法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松井元輝,橘拓至,小木曽公尚,杉本謙二
  • 学会等名: 電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] Physical Layer Impairments Aware Routing with Service Differentiation in Transparent Optical Networks (2010)
  • 著者名/発表者名: Badr Oulad Nassar, Takuji Tachibana, Yutaka Takahashi
  • 学会等名: 電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 秋田大学(秋田県)
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] 光グリッドにおいて動的資源管理を実現するモデル予測制御法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松井元輝, 橘拓至, 小木曽公尚, 杉本謙二
  • 学会等名: 電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 秋田大学(秋田県)
  • 年月日: 2010-06-24