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2012 年度 実施状況報告書

予防的最適化アプローチによるネットワーク制御技術

研究課題

研究課題/領域番号 23500081
研究機関電気通信大学

研究代表者

大木 英司  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (70524156)

キーワードIPルーチング / OSPF / トラヒックエンジニアリング
研究概要

本研究は,故障やトラヒック需要の変動によるネットワーク環境変化に対して,耐久性のある堅牢な予防的ネットワーク最適制御の基盤技術の確立を目指す。IP (Internet Protocol)ネットワークには,生活基盤に欠かせない情報が転送され,高信頼で安定したサービスが求められるとともに,トラヒック需要が時々刻々と変化し,その予測が困難になってきている。本研究では,安定性に問題があった従来式のネットワーク環境変化に応じた動的な制御アプローチの性能を維持しながら,変化を事前に考慮した予防的な最適制御技術を確立し,ネットワーク運用への適用性を明らかにすることを目標とする。
H23年度では,リンク重み決定時に,予めリンク故障を考慮し,適切なリンク重みを決定する予防的最適化法(PSO: Preventive Start-time Optimization)を提案した。H24年度では,トラヒック需要の変動を新たに考慮して,適切なリンク重みを決定する予防的最適化法を開発した。性能評価では,PSO は,リンク故障によるネットワーク変化を考慮して随時リンク重みを最適化する方式(RO: Run-time Optimization)の問題を回避しつつ,リンク故障なしのネットワークに対してリンク重みを最適化する方式 (SO: Start-time Optimization)と比較して,最悪のネットワーク輻輳率を低減することを明らかにした。

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

リンク故障によるトポロジ変動,及び,トラヒック需要の変動を考慮した予防的最適化について,ネットワーク輻輳率の最悪値の最小値を与えるリンク重みを決定する予防的最適化問題についてその解法を示し,性能を評価し,提案方式の効果を示すことに成功した。

今後の研究の推進方策

トラヒック需要の変動を,確率モデルとして扱う。提案技術を実装したネットワーク運用支援ツールとルータから構成されるネットワークを構築し,実際のアプリケーションを想定したトラヒックをネットワーク上に転送させ,通信品質を評価し,本技術の実運用ネットワークへの実現可能性を明確化する。最終的に,ネットワーク運用者に指針となるネットワーク運用のフレームワークを導出する。

次年度の研究費の使用計画

予防的最適化アルゴリズムアルゴリズムを評価するために,シミュレーションマシンが必要となるため,高速計算処理可能なワークステーションを購入する。汎用のパソコンを用いて実現できるソフトウェアルータを用いて,ネットワーク実験をするため,パソコンを購入する。消耗品については,アルゴリズム評価,アルゴリズム実装で必要となるコンピュータ周辺機器,ネットワーク実証実験で必要となるネットワーク電子部品を予算に計上している。旅費については,国際会議発表を目的とした外国旅費が大きな割合を占めている。これは,得られた成果について,ネットワーク分野でトップレベルの会議であるIEEEの国際会議で研究発表を行うことを想定しているためである。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (22件)

  • [雑誌論文] A Routing Scheme Distributing Traffic using Primary and Backup Ports of IP Fast Reroute2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Arai and E. Oki
    • 雑誌名

      IEICE Commun. Express

      巻: 2 ページ: 93-97

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Load-Balanced Routing with Selective Even Traffic Splitting2013

    • 著者名/発表者名
      M. Honma and E. Oki
    • 雑誌名

      Progress in Informatics

      巻: 10 ページ: 9-17

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy Efficient Routing for Transferring Data Sets across Networks2012

    • 著者名/発表者名
      R. Leepila, E. Oki, and N. Kishi
    • 雑誌名

      IEICE Commun. Express

      巻: 1 ページ: 270-274

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Mathematical Model for Routing in 1+1 Protection with Network Coding for Instantaneous Recovery2012

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

      IEICE Commun. Express

      巻: 1 ページ: 228-233

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Routing by Hose Model with Bound of Link Traffic2012

    • 著者名/発表者名
      E. Oki, Y. Kitahara, and I.A. Ouédraogo
    • 雑誌名

      IET Networks

      巻: 1 ページ: 155-162

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An IP traceback Scheme Based on Hop Count2012

    • 著者名/発表者名
      K. Amako and E. Oki
    • 雑誌名

      IEICE Commun. Express

      巻: 1 ページ: 143-147

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Available Bandwidth Estimation Scheme in Simultaneous Multiple-Pair Connections2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Satoh and E. Oki
    • 雑誌名

      Cyber Journals: Multidisciplinary Journals in Science and Technology, Journal of Selected Areas in Telecommunications (JSAT)

      巻: Auguest ページ: 8-16

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Mathematical Model for Wavelength Assignment in Wavelength Division Multiplexing Mesh Networks with Wavelength Reuse2012

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

      IEICE Commun. Express

      巻: 1 ページ: 125-130

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effectual Conversion in Optical Path Networks with Parametric Wavelength Converters2012

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

      IEICE Communications Express

      巻: 1 ページ: 66-71

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Network Coding Aware Instantaneous Recovery Scheme Based on Optimal Traffic Splitting2012

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

      IEICE Commun. Express

      巻: 1 ページ: 28-32

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Scheme to Update OSPF Network Metrics Without Loops while Minimizing Routing Instability Duration2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Arai and E. Oki
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Commun.

      巻: E95-B ページ: 1423-1426

    • 査読あり
  • [学会発表] Evaluating Tradeoff between PDP and k-FDP Algorithms under Sharing Reliable Links2012

    • 著者名/発表者名
      R. Leepila, E. Oki, and N. Kishi
    • 学会等名
      18th Asia-Pacific Conference on Communications (APCC 2012)
    • 発表場所
      Cheju, Korea
    • 年月日
      20121015-20121017
  • [学会発表] Preventive Start-Time Optimization of OSPF Link Weights against Link Failure for Hose Model2012

    • 著者名/発表者名
      R.S. Ranaweera, M.K. Islam, and E. Oki
    • 学会等名
      18th Asia-Pacific Conference on Communications (APCC 2012)
    • 発表場所
      Cheju, Korea
    • 年月日
      20121015-20121017
  • [学会発表] Load-Balanced Shortest-Path-Based Routing with Even Traffic Splitting2012

    • 著者名/発表者名
      M. Honma, S. Tsunoda, and E. Oki
    • 学会等名
      18th Asia-Pacific Conference on Communications (APCC 2012)
    • 発表場所
      Cheju, Korea
    • 年月日
      20121015-20121017
  • [学会発表] Network Coding Aware Instantaneous Recovery Scheme With Differential Delay Constraints Based on Optimal Traffic Splitting2012

    • 著者名/発表者名
      A.A. Jose, A.H.A Muktadir, and E. Oki
    • 学会等名
      The 7th Triangle Symposium on Advanced ICT (TriSAI 2012)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20120918-20120919
  • [学会発表] Cost-Efficient Network-Coding-Aware Routing with 1+1 Protection for Instantaneous Recovery2012

    • 著者名/発表者名
      A.H.A. Muktadir, A.A. Jose, and E. Oki
    • 学会等名
      The 7th Triangle Symposium on Advanced ICT (TriSAI 2012)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20120918-20120919
  • [学会発表] Design and Implementation of Link Load Ranking Scheme to Reduce Advertisements in OSPF-TE Networks2012

    • 著者名/発表者名
      N. Kitsuwan and E. Oki
    • 学会等名
      The 7th Triangle Symposium on Advanced ICT (TriSAI 2012)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20120918-20120919
  • [学会発表] A Routing Scheme Distributing Traffic using Primary and Backup Routes of IP Fast Reroute2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Arai and E. Oki
    • 学会等名
      The 7th Triangle Symposium on Advanced ICT (TriSAI 2012)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20120918-20120919
  • [学会発表] A Link Utilization Estimation Scheme for a Multiple-Queue Model2012

    • 著者名/発表者名
      K. Igai and E. Oki
    • 学会等名
      The 7th Triangle Symposium on Advanced ICT (TriSAI 2012)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20120918-20120919
  • [学会発表] Scheduling in Grid Networks with Simultaneous Available Bandwidth Constraints2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yano and E. Oki
    • 学会等名
      The 7th Triangle Symposium on Advanced ICT (TriSAI 2012)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20120918-20120919
  • [学会発表] Performance of an IP Traceback based on Hop Count2012

    • 著者名/発表者名
      K. Amako and E. Oki
    • 学会等名
      International Workshop on Modern Science and Technology (IWMST 2012)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20120830-20120831
  • [学会発表] Performance Evaluation of Smart Failure Insensitive Routing2012

    • 著者名/発表者名
      I.A.I. Ouédraogo, M.K. Islam, and E. Oki
    • 学会等名
      International Workshop on Modern Science and Technology (IWMST 2012)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20120830-20120831
  • [学会発表] Performance of Smart-OSPF with Even Traffic Splitting2012

    • 著者名/発表者名
      M. Honma, S. Tsunoda, and E. Oki
    • 学会等名
      International Workshop on Modern Science and Technology (IWMST 2012)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20120830-20120831
  • [学会発表] An Optimal Scheduling Scheme with Simultaneous Available Bandwidth Constraints in Grid Networks2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yano and E. Oki
    • 学会等名
      International Workshop on Modern Science and Technology (IWMST 2012)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20120830-20120831
  • [学会発表] Mathematical Modeling for Optical Packet Switch Based on Dynamic Pump Wavelength Selection2012

    • 著者名/発表者名
      D.F. Siswanto, N. Kitsuwan, and E. Oki
    • 学会等名
      International Workshop on Modern Science and Technology (IWMST 2012)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20120830-20120831
  • [学会発表] Dynamic Pump-Wavelength Selection for Optical Packet Switch with Recursive Parametric Wavelength Conversion2012

    • 著者名/発表者名
      N. Kitsuwan and E. Oki
    • 学会等名
      IEEE Conference on High Performance Switching and Routing 2012
    • 発表場所
      Belgrade, Serbia
    • 年月日
      20120624-20120627
  • [学会発表] `Performance of Dynamic Pump Wavelength Selection Scheme with Recursive Parametric Wavelength Conversion in Optical Packet Switch2012

    • 著者名/発表者名
      N. Kitsuwan and E. Oki
    • 学会等名
      iPOP 2012
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      20120531-20120601
  • [学会発表] A Mathematical Model for Wavelength Assignment in Multi-Carrier Distributed Optical Mesh Networks2012

    • 著者名/発表者名
      B. Sitorus, N.Kitsuwan, and E. Oki
    • 学会等名
      10th International Conference on the Optical Internet (COIN 2012)
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      20120531-20120601
  • [学会発表] Instantaneous Recovery Scheme with Optimal Traffic Splitting Using Network Coding2012

    • 著者名/発表者名
      A.A. Jose, A.H.A Muktadir, and E. Oki
    • 学会等名
      10th International Conference on the Optical Internet (COIN 2012)
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      20120529-20120531
  • [学会発表] Performance Evaluation of Non-Split S-OSPF with Hose Model2012

    • 著者名/発表者名
      S. Tsunoda, A.H.A Muktadir, and E. Oki
    • 学会等名
      10th International Conference on the Optical Internet (COIN 2012)
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      20120529-20120531
  • [学会発表] Network Coding Based Cost-Efficient 1+1 Protection in Scenarios with Two Sources and Different Destinations for Instantaneous Recovery2012

    • 著者名/発表者名
      A.H.A Muktadir and E. Oki
    • 学会等名
      10th International Conference on the Optical Internet (COIN 2012)
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      20120529-20120531
  • [学会発表] A Load-Balanced Routing Scheme Based on Backup Route of IP Fast Reroute2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Arai and E. Oki
    • 学会等名
      10th International Conference on the Optical Internet (COIN 2012)
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      20120529-20120531
  • [学会発表] Optimum Performance for Optical Packet Switch Based on Dynamic Pump Wavelength Selection2012

    • 著者名/発表者名
      N. Kitsuwan, D.F. Siswanto, and E. Oki
    • 学会等名
      10th International Conference on the Optical Internet (COIN 2012)
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      20120529-20120531

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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