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2016 年度 実施状況報告書

波長スペクトル分断を抑制する弾力性のある光ネットワーク制御技術

研究課題

研究課題/領域番号 15K00116
研究機関京都大学

研究代表者

大木 英司  京都大学, 情報学研究科, 教授 (70524156)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードエラスティック光ネットワーク / フラグメンテーション / 整数線形計画問題 / NP完全
研究実績の概要

1重化のみの光パスを設定するエラスティック光ネットワークを想定し,無瞬断デフラグメンテーションのための経路分割方式を提案する。提案方式では,スペクトルのリチューニングのためにスペクトルを移動する際に,可能な限り他の光パスとの衝突を回避できるように,異なるスペクトル割当ポリシーに応じた経路群を分割する。従来の無瞬断デフラグメンテーションは,ファーストフィット割り当てを用いているので,デフラグメンテーションが有効的に進行しないという問題が生じる。ファーストフィット割り当てはスペクトルを下の方へと詰める。これはリチューニングされる必要がある多くの光パスをもたらし,それぞれの光パスが他のスペクトルのリチューニングを妨げることがある。提案方式は,スペクトル割当ポリシーとして,ファースト・ラストフィット割当ポリシーを採用する。ファースト・ラストフィット割当ポリシーでは,1つの経路群に対しては,ファーストフィット,他方の経路群に対しては,ラストフィットを用いる。異なる分割に割り当てられる光パスは他の光パスを妨げることはない。したがって,経路分割はリチューニングの際に光パス間の干渉を回避することができる。経路分割問題は全体の干渉を最小化するように経路を分割する問題であり,これを整数線形計画問題として定式化する。定義された経路分割問題は,NP完全であることを証明する。
次に,経路分割問題は全体の干渉を低減する発見的手法を導入する。発見的手法として,最小カットを用いた負荷分散経路選択アルゴリズムについて述べる。性能評価により,提案方式は従来方式よりも,光パスのブロッキング率を低減させ,全体の許容トラヒック量を増加させることを示す。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

1重化のみの光パスを設定するエラスティック光ネットワークを想定し,無瞬断デフラグメンテーションのための経路分割方式を提案した。提案方式を実現するために,経路分割問題を導入した。この経路分割問題は全体の干渉を最小化するように経路を分割する問題であり,これを整数線形計画問題として定式化した。定義された経路分割問題は,NP完全であることを証明した。

今後の研究の推進方策

複数の信頼度クラスが混在する光パスに対して,波長スペクトル分断を抑制する弾力性のある光ネットワーク制御技術を確立する。理論的,および,実験的なアプローチを用いて研究を進める。

次年度使用額が生じた理由

計算機を購入して,計算機実験を行い,研究成果を国際会議に発表する予定であったが,今年度は理論的な検討に注力したため,理論検討の結果と計算機実験結果と合わせて,国際会議に投稿するように方針を変更した。

次年度使用額の使用計画

理論検討の結果と計算機実験結果と合わせて,国際会議に投稿する。

備考

京都大学 大学院情報学研究科通信情報システム専攻 大木研究室(知的通信網分野)
http://icn.cce.i.kyoto-u.ac.jp/member/profile02

  • 研究成果

    (45件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 1件、 査読あり 17件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 24件、 招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University of Texas, Dallas/University of Virginia(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Texas, Dallas/University of Virginia
  • [国際共同研究] Tepsur Univeristy(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Tepsur Univeristy
  • [国際共同研究] Beijing Univ. of Posts and Telecommun./Tsinghua University(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Beijing Univ. of Posts and Telecommun./Tsinghua University
  • [雑誌論文] Instantaneous Recovery Route Design Scheme Using Multiple Coding-Aware Protection Scenarios2017

    • 著者名/発表者名
      P.V. Pham, B.C. Chatterjee, A.H.A. Muktadir, and E. Oki
    • 雑誌名

      Telecommunication Systems

      巻: 64 ページ: 75-85

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance of Throughput-based Q-routing2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kitsuwan, T. Neda, and E. Oki
    • 雑誌名

      IEICE Commun. Express

      巻: 6 ページ: 137-141

    • DOI

      10.1587/comex.2016XBL0209

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Link Weight Optimization Scheme for Link Reinforcement in IP Networks2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kaptchouang, H. Tahara, and E. Oki
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Commun.

      巻: E100-B ページ: 417-425

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] リアルタイム型アプリケーションに適用する分散処理型通信方式2016

    • 著者名/発表者名
      川端明生, 大木英司
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌B

      巻: J99-B ページ: 356-367

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dispersion-Adaptive First-Last Fit Spectrum Allocation Scheme for Elastic Optical Networks2016

    • 著者名/発表者名
      B.C. Chatterjee and E. Oki
    • 雑誌名

      IEEE Commun. Let.

      巻: 20 ページ: 696-699

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Green and Robust Optimization Strategy for Energy Saving against Traffic Uncertainty2016

    • 著者名/発表者名
      I.A. Oudraogo and E. Oki
    • 雑誌名

      IEEE Journal on Selected Areas in Communications

      巻: 34 ページ: 1405-1416

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Spectrum Allocation Scheme based on First-Last-Exact Fit Policy for Elastic Optical Networks2016

    • 著者名/発表者名
      B.C. Chatterjee, W. Fadini, and E. Oki,
    • 雑誌名

      Journal of Network and Computer Applications

      巻: 68 ページ: 164-172

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Route Partitioning Scheme for Elastic Optical Networks with Hitless Defragmentation2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ba, B.C. Chatterjee, S. Okamoto, N. Yamanaka, A. Fumagalli, and E. Oki
    • 雑誌名

      IEEE/OSA Journal of Optical Communications and Networking

      巻: 8 ページ: 356-370

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Coding-Aware Reliable Route Design Scheme for Instantaneous Recovery2016

    • 著者名/発表者名
      A.H.A. Muktadir and E. Oki,
    • 雑誌名

      Telecommunication Systems, Springer

      巻: 62 ページ: 495-509

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distributed Real-Time Power Cooperation Algorithm for Residences Based on Local Information in Smart Grid2016

    • 著者名/発表者名
      M. Endo, K. Asami, Ryo Kutsuzawa, S. Yamamoto, M. Tanaka, H. Takeshita, E. Oki, and N. Yamanaka
    • 雑誌名

      Journal of Energy Engineering

      巻: - ページ: 1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strengthened Preventive Start-Time Optimisation that Reduces Congestion Ratio under No Failure Scenario2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kaptchouang, I.A. Oudraogo, and E. Oki
    • 雑誌名

      The Journal of Engineering

      巻: - ページ: 1-3

    • DOI

      10.1049/joe.2016.0179

    • 査読あり
  • [雑誌論文] `ePec-LDPC HARQ: An LDPC HARQ Scheme with Targeted Retransmission2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, J. Liang, H. Wang, E. Oki, and L. Zhang
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Commun.

      巻: E99-B ページ: 2168-2178

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ECG Monitoring System Integrated with IR-UWB Radar Based on CNN2016

    • 著者名/発表者名
      W. Yin, X. Yang, L. Zhang, and E. Oki
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 4 ページ: 6344-6351

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiuser MIMO Transmission Aided by Massive One-Bit Magnitude Measurements2016

    • 著者名/発表者名
      S. Wang, L. Zhang, Y. Li, J. Wang, and E. Oki
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Wireless Commun.

      巻: 15 ページ: 7058-7073

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Optimization Approach for Survivable Lightpath Provisioning in Multi-Domain Optical Networks2016

    • 著者名/発表者名
      P. Pavarangkoon and E. Oki
    • 雑誌名

      Optical Switching and Networking

      巻: 22 ページ: 26-41

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Implementation of Traffic Splitting Using Meter Table in Software-Defined Networking2016

    • 著者名/発表者名
      N. Kitsuwan and E. Oki,
    • 雑誌名

      The Journal of Engineering

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1049/joe.2016.0217

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Cloud Provider Selection Scheme for Cloud Storage Services2016

    • 著者名/発表者名
      R. Kaneko, P. Pavarangkoon, and E. Oki
    • 雑誌名

      IEICE Commun. Express

      巻: 5 ページ: 401-406

    • DOI

      10.1587/comex.2016XBL0128

    • 査読あり
  • [学会発表] Cloud Provider Selection Models for Cloud Storage Services to Meet Availability Requirements2017

    • 著者名/発表者名
      E. Oki, R. Kaneko, N. Kitsuwan, T. Kurimoto, and S. Urushidani
    • 学会等名
      International Conference on Computing, Networking and Communications (ICNC)
    • 発表場所
      Santa Clara, CA, USA
    • 年月日
      2017-01-26 – 2017-01-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Design and Control in Elastic Optical Networks: Issues, Challenges, and Research Directions2017

    • 著者名/発表者名
      E. Oki and B.C. Chatterjee
    • 学会等名
      International Conference on Computing, Networking and Communications (ICNC)
    • 発表場所
      Santa Clara, CA, USA
    • 年月日
      2017-01-26 – 2017-01-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Performance of Route Partitioning Scheme for Hitless Defragmentation in Elastic Optical Networks2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ba, B.C. Chatterjee, and E. Oki
    • 学会等名
      International Conference on Computing, Networking and Communications (ICNC)
    • 発表場所
      Santa Clara, CA, USA
    • 年月日
      2017-01-26 – 2017-01-29
    • 国際学会
  • [学会発表] 通信ネットワークの設計・制御における最適化2016

    • 著者名/発表者名
      大木英司
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会「最適化の基盤とフロンティア」研究部会
    • 発表場所
      東京都新宿区
    • 年月日
      2016-12-17 – 2016-12-17
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Design and Analysis for Elastic Optical Networks2016

    • 著者名/発表者名
      E. Oki
    • 学会等名
      International Conference on Light and Light based technologies (ICLLT-2016)
    • 発表場所
      Tezpur, Assam, India
    • 年月日
      2016-11-26 – 2016-11-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 広域ネットワークにおける計算機資源とネットワーク資源を考慮したHadoopタスク割り当て方式2016

    • 著者名/発表者名
      松野伴拓, B.C. Chatterjee, N. Kitsuwan, 大木英司, M. Veeraraghavan, 岡本聡, 山中直明
    • 学会等名
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
    • 発表場所
      埼玉県あきる野市
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-18
    • 国際学会
  • [学会発表] 高信頼なクラウドストレージサービスのためのクラウドプロバイダー選択モデル2016

    • 著者名/発表者名
      金子遼馬, キットスワン ナッタポン, 大木英司, 栗本崇, 漆谷重雄
    • 学会等名
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
    • 発表場所
      埼玉県あきる野市
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Hybrid Permanent Flow Scheme for Flow Reduction with Two MPLS Tags in Software-Defined2016

    • 著者名/発表者名
      N. Kitsuwan and E. Oki
    • 学会等名
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
    • 発表場所
      埼玉県あきる野市
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Flows Reduction Scheme by Adopting Two MPLS Tags in Software-Defined Network2016

    • 著者名/発表者名
      N. Kitsuwan and E. Oki
    • 学会等名
      2016 IEEE Conference on Standards for Communications and Networking (CSCN)
    • 発表場所
      Berlin, Germary
    • 年月日
      2016-10-31 – 2016-11-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Computational Time Complexity of Allocation Problem for Distributed Servers in Real-time Applications2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ba, A. Kawabata, B.C. Chatterjee, and E. Oki
    • 学会等名
      Asia-Pacific Network Operations and Management Symposium (APNOMS 2016)
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 年月日
      2016-10-05 – 2016-10-07
    • 国際学会
  • [学会発表] The ACTION Project: Application coordinating with Transport, IP and Optical Network2016

    • 著者名/発表者名
      N. Yamanaka, S. Okamoto, Y. Imakiire, M. Arase, E. Oki, and M. Veeraraghavan
    • 学会等名
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
    • 発表場所
      北海道函館市
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-02
    • 国際学会
  • [学会発表] The ACTION Project: Application coordinating with Transport, IP and Optical Networks2016

    • 著者名/発表者名
      N. Yamanaka, S. Okamoto, Y. Imakiire, M. Arase, E. Oki, and M. Veeraraghavan
    • 学会等名
      Workshop on Multi-Layer Network Orchestration (NetOrch)
    • 発表場所
      Trento, Italy
    • 年月日
      2016-07-14 – 2016-07-14
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lightpath Threshold Adaptation Algorithm for Dispersion-Adaptive First-Last Fit Spectrum Allocation Scheme in Elastic Optical Networks2016

    • 著者名/発表者名
      B.C. Chatterjee and E. Oki
    • 学会等名
      International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON 2016)
    • 発表場所
      Trento, Italy
    • 年月日
      2016-07-10 – 2016-07-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Evaluation of Partition Scheme with First-last Fit Spectrum Allocation for Elastic Optical Networks2016

    • 著者名/発表者名
      E. Oki and B.C. Chatterjee
    • 学会等名
      International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON 2016)
    • 発表場所
      Trento, Italy
    • 年月日
      2016-07-10 – 2016-07-14
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Implementation Technique for Traffic Splitting in OpenFlow Networks2016

    • 著者名/発表者名
      N. Kitsuwan and E. Oki
    • 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
      北海道札幌市
    • 年月日
      2016-06-23 – 2016-06-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Single Tag Scheme for Segment Routing in Software-Defined Network2016

    • 著者名/発表者名
      S. Wang, N. Kitsuwan, and E. Oki
    • 学会等名
      IEEE High Performance Switching and Routing Workshop 2016
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-06-16 – 2016-06-16
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on Traffic Monitoring Time Method for High-Speed Detection of Elephant Flows2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Imakiire, S. Okamoto, N. Yamanaka, and E. Oki
    • 学会等名
      IEEE High Performance Switching and Routing Workshop 2016
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-06-16 – 2016-06-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic Optical Circuits in Datacenter Networks for Shuffle-Heavy Hadoop Applications2016

    • 著者名/発表者名
      X. Wang, M. Veeraghavan, E. Oki, S, Okamoto, and N. Yamanaka
    • 学会等名
      iPOP 2016
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-06-15 – 2016-06-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Source-based Wavelength-path Protection Scheme with Tree-shaped Backup-path Configuration in WDM Networks2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hayashidani, S. Okamoto, E. Oki, and N. Yamanaka
    • 学会等名
      17th IEEE International Conference on High Performance Switching and Routing (HPSR 2016)
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-06-14 – 2016-06-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Task Allocation Scheme Based on Computational and Network Resources for Heterogeneous Hadoop Clusters2016

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuno, B.C. Chatterjee, E. Oki, M. Veeraraghavanz, S. Okamoto, and N. Yamanaka
    • 学会等名
      17th IEEE International Conference on High Performance Switching and Routing (HPSR 2016)
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-06-14 – 2016-06-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Traffic Splitting Technique Using Meter Table in Software-Defined Network2016

    • 著者名/発表者名
      N. Kitsuwan and E. Oki
    • 学会等名
      17th IEEE International Conference on High Performance Switching and Routing (HPSR 2016)
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-06-14 – 2016-06-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Two-Service Analytical Model for Partially-Shared Elastic Optical Link Spectrum2016

    • 著者名/発表者名
      J. Kim, S. Yan, A. Fumagalli, E. Oki, and N. Yamanaka
    • 学会等名
      17th IEEE International Conference on High Performance Switching and Routing (HPSR 2016)
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-06-14 – 2016-06-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Distributed Processing Communication Scheme for Real-time Applications Considering Admissible Delay2016

    • 著者名/発表者名
      A. Kawabata, B.C. Chatterjee, and E. Oki
    • 学会等名
      IEEE Communications Quality and Reliability Workshop
    • 発表場所
      Stevenson, WA, USA
    • 年月日
      2016-05-10 – 2016-05-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimization Approach to Lower Capacity Requirements in Backup Networks2016

    • 著者名/発表者名
      I.A. Ouédraogo and E. Oki
    • 学会等名
      IEEE Communications Quality and Reliability Workshop
    • 発表場所
      Stevenson, WA, USA
    • 年月日
      2016-05-10 – 2016-05-12
    • 国際学会
  • [図書] Routing and Wavelength Assigment for WDM-based Optical Networks: Quality-of-Service and Fault Resilience2016

    • 著者名/発表者名
      B.C Chatterjee, N. Sarma, P.P. Sahu, and E. Oki
    • 総ページ数
      120
    • 出版者
      Springer

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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