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2012 年度 実績報告書

光ネットワーク制御を用いた進化型高速情報転送基盤の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22300027
研究機関大阪府立大学

研究代表者

戸出 英樹  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20243181)

研究分担者 谷川 陽祐  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90548497)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワード光ネットワーク / コンテンツ配信 / 進化計算 / オーバーレイルーチング / アメーバノード
研究概要

1.進化型自律分散ネットワーク制御機構を実現する進化計算アルゴリズムの提案とパス制御機構への応用
平成24年度は、自律分散的に動作し、状況に応じて学習を繰り返し進化する性質を有するネットワーク制御機構の確立をめざし、特に、アメーバノードコンセプトを導入した光/IPネットワーク基盤に対し、進化計算の一種であるGenetic Algorithmをベースとした進化型動的網構成制御機構の基本提案を拡張設計した。拡張された本提案制御機構では、GAベースの遺伝子データの定義と進化アルゴリズムを改良し、多様な構成ノード数からなるアメーバノードを構成可能にするとともに、これまでは事前に固定していたネットワーク内部のアメーバノード数も柔軟に変更可能にした。次に、提案アルゴリズム内に下位レイヤに位置する光ネットワークの回線容量制約を条件として組み込むことにより、現実的な解を算出可能なアルゴリズムに改良した。これらの改良型アルゴリズムを詳細設計した後に、シミュレータ作成、性能評価を行い、その結果、提案方式のIPレベル平均ホップ数の面からの有効性がさらに向上する結果が得られた。
2.P2P-光ネットワーク連携型コンテンツ配信基盤の改良と性能評価を通した有効性検証
P2P-光ネットワーク連携型コンテンツ配信基盤に対し、上位ASに下位ASが接続された階層型ネットワーク構造を想定してピアの近傍性を考慮した接続候補のリストを構成すること、さらに、極端な局所化を避けるため、オリジンから直接データを受け取るブリッジピアを導入した。上位レイヤに固定的に導入するStrictly Defined Bridging Peersと確率的に割り当てを行うLoosely-defined BPsを新規導入した。計算機シミュレーションにより設定光パス長の短縮を定量的に確認した。

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

当初の計画に沿った形で基本提案方式の立案、詳細設計、有効性の評価と着実に進捗している。予定していなかった機能を新規に導入するなど、方式の面からは予定を上回る拡張方式となっている。
プロトタイプ実証実験に関しては、実装ノードの選別を含め仕様の検討に入った段階である。

今後の研究の推進方策

光ネットワーク基盤の回線容量制約や光パス長などに現実的な制約を設けた状況において、適切な評価関数を導入して厳密解を見出す。一方、P2P-光ネットワーク連携型コンテンツ配信基盤に関して、パートナーとなるグループを進化的に逐次更新させるアプローチやコンテンツ指向ネットワークにおけるBreadcrumbsのコンセプトを新たに導入することなどを詳細検討する。基本実験用のプラットフォームを試作する。Socketベースのパケット転送部と連携することによりプラットフォームを構築する。ノード機能としては、小型のラズベリーパイを用いることにより、ある程度のノード数を確保する。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] A Resilient Forest-based Application Level Multicast for Real-time Streaming2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Takahashi, Yusuke Hirota, Hideki Tode, and Koso Murakami
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: Vol.E96-B,No.2 ページ: (Accepted)

    • 査読あり
  • [学会発表] Ameba Network Architecture based on Advanced Multi-Layer Network and Its Configuration Algorithm2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Tode, Kenji Tada, and Shuta Kohama
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE ICC 2013, NGN
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 年月日
      20130609-20130613
  • [学会発表] QoS に応じたパスを迅速に提供可能な光ネットワーク情報管理システムのOpenFlowを用いたプロトタイプ実装2013

    • 著者名/発表者名
      福島 昂・高田将司・谷川陽祐・戸出英樹
    • 学会等名
      2013年電子情報通信学会総合大会, B-12-14
    • 発表場所
      岐阜, 日本
    • 年月日
      20130319-20130322
  • [学会発表] QoS に応じたパスを迅速に提供可能な光ネットワーク情報管理システムのOpenFlowを用いたプロトタイプ実装と機能検証2013

    • 著者名/発表者名
      福島昴・高田将司・谷川陽祐・戸出英樹
    • 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第8回学生ワークショップ,9(学生ワークショップ優秀賞)
    • 発表場所
      沖縄, 日本
    • 年月日
      20130312-20130312
  • [学会発表] In-network Cacheを利用したマルチキャスト配信システムのOpenFlowによる実装2013

    • 著者名/発表者名
      川住 涼・廣田悠介・戸出英樹・村上孝三
    • 学会等名
      信学技報, vol. 112, no. 463, NS2012-248
    • 発表場所
      沖縄, 日本
    • 年月日
      20130307-20130308
  • [学会発表] 大規模なノード離脱に耐性のある重畳クラスタ木型動画配信システム2013

    • 著者名/発表者名
      元橋智紀・藤本章宏・廣田悠介・戸出英樹・村上孝三
    • 学会等名
      信学技報, vol. 112, no. 463, NS2012-263
    • 発表場所
      沖縄, 日本
    • 年月日
      20130307-20130308
  • [学会発表] P2P Live Streaming Distribution System with Fast Content Switching and Category-Based Recommendation Function2012

    • 著者名/発表者名
      Daishi Kondo, Akihiro Fujimoto, Yusuke Hirota, Hideki Tode, and Koso Murakami
    • 学会等名
      Proceedings of 3PGCIC 2012, 3rd International Workshop on Streaming Media Delivery and Management Systems (SMDMS-2012), SMDMS-3
    • 発表場所
      Victoria, Canada
    • 年月日
      20121112-20121114
  • [学会発表] Active Breadcrumbs: Aggressive Distribution Method of In-network Guidance Information for Content-Oriented Networks2012

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kakida, Yosuke Tanigawa, and Hideki Tode
    • 学会等名
      Proceedings of 37th Annual IEEE Conference on Local Computer Networks (LCN 2012)
    • 発表場所
      Florida, USA
    • 年月日
      20121022-20121025
  • [学会発表] Ameba Node Configuration Method Enabling Flexible Change of Logical Network Topology2012

    • 著者名/発表者名
      Shuta Kohama, Kenji Tada, and Hideki Tode
    • 学会等名
      Proceedings of the 2012 Photonics in Switching (PS2012), Poster Session, Th-S4-P15
    • 発表場所
      Ajaccio, France
    • 年月日
      20120911-20120914
  • [学会発表] QoS-Aware Wavelength Path Set-up Method Using Multiple Overlay in Optical Network Management System2012

    • 著者名/発表者名
      Masashi Takada, Yosuke Tanigawa, and Hideki Tode
    • 学会等名
      Proceedings of the 2012 Photonics in Switching (PS2012), Poster Session, Th-S4-P18
    • 発表場所
      Ajaccio, France
    • 年月日
      20120911-20120914
  • [学会発表] 多様なパス設定要求に即時に応答できる光ネットワーク情報管理システム2012

    • 著者名/発表者名
      高田将司・谷川陽祐・戸出英樹
    • 学会等名
      信学技報, vol. 112, no. 195, PN2012-20
    • 発表場所
      北海道, 日本
    • 年月日
      20120830-20120831
  • [学会発表] Construction Method of Overlapped Cluster-trees Considering Inter-node Distance for Resilient Video Streaming2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Motohashi, Akihiro Fujimoto, Yusuke Hirota, Hideki Tode, and Koso Murakami
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Conference on Computer Communication Networks (ICCCN 2012)
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      20120730-20120802
  • [学会発表] 光パス長を短縮するBitTorrent over Optical Networkの提案2012

    • 著者名/発表者名
      成川雄也・谷川陽祐・戸出英樹
    • 学会等名
      信学技報, vol. 112, no. 87, PN2012-1
    • 発表場所
      山形, 日本
    • 年月日
      20120621-20120622
  • [学会発表] 柔軟な論理トポロジ変更を可能とするアメーバノード構成法2012

    • 著者名/発表者名
      小浜守太・多田憲司・戸出英樹
    • 学会等名
      信学技報, vol. 112, no. 85, NS2012-37
    • 発表場所
      山形, 日本
    • 年月日
      20120621-20120622
  • [学会発表] Network Configuration Method by Ameba Nodes for Simple IP Routing2012

    • 著者名/発表者名
      Kenji Tada and Hideki Tode
    • 学会等名
      Proceedings of the 10th International Conference on Optical Internet(COIN 2012), Poster Session, TuP.5
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      20120529-20120531
  • [学会発表] Positive Localization for a P2P Content Distribution System on All Optical Network2012

    • 著者名/発表者名
      Yuya Narikawa, Yosuke Tanigawa, and Hideki Tode
    • 学会等名
      Proceedings of the 10th International Conference on Optical Internet(COIN 2012), Oral Session, WC.2
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      20120529-20120531
  • [学会発表] Traffic Prediction Based Wavelength Resource Management Considering Holding Time2012

    • 著者名/発表者名
      N. Wakabayashi, Y. Hirota, H. Tode, and K. Murakami
    • 学会等名
      Proceedings of the 16th International Conference on Optical Network Design and Modeling (IFIP ONDM 2012), session 9 Thu2
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      20120417-20120420

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公開日: 2014-07-24  

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