光と無線の連携協調による次世代省エネルギー型ネットワークの創出

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26280026
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 加藤 寧 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (00236168)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 光通信 / 無線通信 / 省エネルギー / プロトコル / ネットワーク融合

研究実績の概要

超高速大容量かつユビキタスな通信を実現する次世代ネットワークの有力な選択肢として、光回線網と高速無線アクセス網を接続したFiWi（Fiber Wireless）ネットワークが世界的な注目を集めている。FiWiネットワークでは、光と無線の有機的な連携により、現在の通信技術で難しいとされているネットワークの省エネルギー化が実現可能である。しかしながら、光と無線ネットワークの融合体における高度な連携技術および省電力化技術に関する議論は始まったばかりであり、通信事業者はもちろん大学と学術研究機関においても十分な技術検討がなされていないのが現状である。そこで本研究では、両者の高度な連携制御を可能にする技術を開発することにより、次世代省エネルギー型ネットワークの創出を目指す。
スリープ制御技術、経路制御技術、リソース割当技術の開発を行う本研究では、(A)ネットワークの特徴を最大限利用すること、(B)複数のネットワークを統合した1つの融合体として機能されること、の2点を念頭において研究を進める必要がある。そこで、研究の第1段階では、各種ネットワークを独立に考えた場合に(A)を実現するためのベースとなる技術の開発を行う。第2段階では、(B)を念頭に3つのコア技術をお互いに連携協調させるための技術の開発を行う。そして第3段階では開発した技術のプロトタイプを実装し、検証実験により実機での有効性を確認する。本研究では、モデル化と理論検討、アルゴリズムの考案とプロトコルの設計、計算機によるシミュレーションベースの性能評価という一連のサイクルを繰り返し行う。本年度は、コア技術をお互いに連携強調させるための技術、また各ネットワークの特性に基づいた経路制御技術の開発を行った。これにより、ネットワーク間の情報共有と連携動作を可能にする仕組みを提供することが可能となった。

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

本年度は、当初の計画通り、コア技術をお互いに連携強調させるための技術、各ネットワークの特性に基づいた経路制御技術の開発を行った。また、次年度の研究計画も順調に検討が進んでおり、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。

今後の研究の推進方策

平成29年度は、平成28年度に検討したコア技術をお互いに連携強調させるための技術、また各ネットワークの特性に基づいた経路制御技術を引き続き検討し、開発実績のあるNTT 株式会社と共同して連携制御技術の研究を進める。これにより、ネットワーク全体の制御を可能にする。つまり、考案したアルゴリズムを実装した連携制御機構が光・無線通信機器の制御を行うことによって、既存の通信機器の機能改変を最小限にとどめることが可能であると期待される。既存ネットワークと親和性の高い通信手法を研究することによっ、理論的に優れているだけでなく実用的な通信機器の実現も考慮する。
関連研究に関する情報収集や関連資料の整理、提案手法をネットワークシミュレータに実装する際のプログラミング等の作業、パラメータや環境設定を変更して繰り返し行う実験の補助並びに実験データの整理などでは、申請者の研究室所属の大学院生を動員する予定である。

次年度使用額が生じた理由

本年度の検討の結果、研究成果をより世界における影響力の高い国際学会、学術論文誌への投稿を検討しているため。

次年度使用額の使用計画

国際学会、学術論文誌への投稿のための費用、また、それに伴う打ち合わせのための費用として使用予定。