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2013 Fiscal Year Research-status Report

予防的最適化アプローチによるネットワーク制御技術

Research Project

Project/Area Number 23500081
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

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

KeywordsIPルーチング / OSPF / トラヒックエンジニアリング
Research Abstract

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,OPSF (Open Shortest Path First) ベースのネットワークにおいて,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。
PSO は故障時のネットワーク輻輳を低減するが,正常時(非故障時)の輻輳が従来のSO と比較し悪化してしまうという。これをペナルティと考える。リンク故障がごく稀にしか
生じないネットワークに対して,最悪のネットワーク輻輳率を最小化するようにPSO によりルーチングを決定することは現実的でない場合がある。この問題を解決するために,H26年度では,PSO の考え方を拡張して,PSO-NP(PSO with No Penalty)を提案した。PSO-NP は,ネットワークの正常時と故障時の両方を想定したルーチング方式である。PSO-NP は,ペナルティを回避し,最悪の輻輳率を軽減する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

H25年度に,提案方式の性能をシミュレーションにより評価を行い,国際会議に発表するとともにジャーナル論文を早期に投稿する予定であったが,シミュレーション条件を変更する必要性が生じたため,計画を変更し,更新したシミュレーション条件で性能評価を行うこととしたため。

Strategy for Future Research Activity

予防的最適化アルゴリズムの評価において,更新したシミュレーション条件で性能評価を行う。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

H25年度に,提案方式の性能をシミュレーションにより評価を行い,国際会議に発表するとともにジャーナル論文を早期に投稿する予定であったが,シミュレーション条件を変更する必要性が生じたため,計画を変更し,更新したシミュレーション条件で性能評価を行うこととしたため。
更新したシミュレーション条件で性能評価を行い,その結果を基に考察を行い,国際会議に発表するとともにジャーナル論文投稿を次年度に行うとし,未使用額はその経費に充てる。

  • Research Products

    (28 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Preventive Start-Time Optimisation of OSPF Link Weights for Hose Model2014

    • Author(s)
      R.S. Ranaweera, I.M. Kamrul, and E. Oki
    • Journal Title

      IET Networks

      Volume: 3 Pages: 143–149

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Performance of a Routing and Wavelength Assignment Scheme for an Optical-carrier-reusable Ring Network2014

    • Author(s)
      M. Keri, N. Kitsuwan, M. Matsuura, and E. Oki
    • Journal Title

      IET Networks

      Volume: 3 Pages: 267-274

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Link Utilization Estimation Scheme for Nodes with Multiple-Queues in Output Ports2014

    • Author(s)
      K. Igai and E. Oki
    • Journal Title

      Progress in Informatics

      Volume: 1 Pages: 45-55

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Performance of Dynamic Pump-Wavelength Selection for Optical Packet Switch with Chained Parametric Wavelength Conversion2014

    • Author(s)
      N. Kitsuwan and E. Oki
    • Journal Title

      IEEE/OSA Journal of Optical Communications and Networking

      Volume: 6 Pages: 165-179

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optimum Route Design in 1+1 Protection with Network Coding for Instantaneous Recovery2014

    • Author(s)
      A.H.A. Muktadir and E. Oki
    • Journal Title

      IEICE Commun. Trans.

      Volume: E97-B Pages: 87-104

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Power-Efficient Design Scheme for Survivable Networks with Partial Bandwidth Path Protection2014

    • Author(s)
      R. Leepila, E. Oki, and N. Kishi
    • Journal Title

      IEICE Commun. Express

      Volume: 3 Pages: 1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Mathematical Model for Network Coding Aware Optimum Routing in 1+1 Protection for Instantaneous Recovery with Relaxing Destination's Node Degree Constraint2013

    • Author(s)
      A.H.A. Muktadir, P.V. Phong, and E. Oki
    • Journal Title

      IEICE Commun. Express

      Volume: 2 Pages: 512-517

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Scheme for Estimating Upper-Bound of Link Utilization Based on RTT Measurements with Consideration of Processing Delay Jitter and Practical Timer Granularity2013

    • Author(s)
      K. Igai and E. Oki
    • Journal Title

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

      Volume: 3 Pages: 17-24

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] S-FIR: Smart Failure Insensitive Routing to Enhance Resource Utilization and Robustness2013

    • Author(s)
      I.M. Kamrul, I.A. Ouédraogo, and E. Oki
    • Journal Title

      IET Networks

      Volume: 2 Pages: 45-52

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and Implementation of A Scheme based on Link-Load Ranking to Reduce Advertisements in OSPF-TE Networks2013

    • Author(s)
      N. Kitsuwan, P. Pavarangkoon, and E. Oki
    • Journal Title

      IEICE Commun. Express

      Volume: 2 Pages: 251-256

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Load-Balanced Non-Split Shortest-Path-Based Routing with Hose Model and Its Demonstration2013

    • Author(s)
      S. Tsunoda, A.H.A. Muktadir, and E. Oki
    • Journal Title

      IEICE Trans. Commun.

      Volume: E96-B Pages: 1130-1140

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Energy-Efficient Scheme for Networks with Optimal Traffic Splitting Technique2014

    • Author(s)
      N. Kishi, R. Leepila, and E. Oki
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      新潟県
    • Year and Date
      20140318-20140321
  • [Presentation] Performance Evaluation of Preventive Start-time Optimization for Energy Saving of Hose Model Against Link Failure2014

    • Author(s)
      R. Sandaruwan Ranaweera, I.A. Ouédraogo, and E. Oki
    • Organizer
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • Place of Presentation
      宮崎県
    • Year and Date
      20140306-20140307
  • [Presentation] Performance of Energy Efficient Network Resource Allocation Scheme for Hose Model2014

    • Author(s)
      S. Ba, I.A. Ouédraogo, and E. Oki
    • Organizer
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • Place of Presentation
      宮崎県
    • Year and Date
      20140306-20140307
  • [Presentation] Preventive Start-Time Optimization Considering Link Failure Probability2014

    • Author(s)
      S. Kaptchouang, I.A. Ouédraogo, and E. Oki
    • Organizer
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
    • Place of Presentation
      香川県
    • Year and Date
      20140303-20140304
  • [Presentation] リンク故障を考慮したIP負荷分散ルーチング方式2014

    • Author(s)
      本間 奬, 大木英司
    • Organizer
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
    • Place of Presentation
      香川県
    • Year and Date
      20140303-20140304
  • [Presentation] Smart PSO: preventive start-time optimization reducing congestion ratio under no failure scenario2014

    • Author(s)
      S. Kaptchouang, I.A. Ouédraogo, and E. Oki
    • Organizer
      電子情報通信学会PN研究会学生ワークショップ
    • Place of Presentation
      香川県
    • Year and Date
      20140303-20140304
  • [Presentation] Routing with Traffic Splitting based on Erasure Correcting Code for Instantaneous Recovery2014

    • Author(s)
      A.H.A. Muktadir and E. Oki
    • Organizer
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
    • Place of Presentation
      京都府
    • Year and Date
      20140123-20140124
  • [Presentation] A Routing Algorithm for 1+1 Protection Considering Network Coding Effect with Polynomial-Time Computation2013

    • Author(s)
      E. Oki and A.H.A. Muktadir
    • Organizer
      International Workshop on Optical Networking (iWON 2013)
    • Place of Presentation
      Atlanta, USA
    • Year and Date
      20131209-20131213
    • Invited
  • [Presentation] Preventive Start-Time Optimization Considering Both Failureand Non-Failure Scenarios2013

    • Author(s)
      S. Kaptchouang and E. Oki
    • Organizer
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      20131111-20131112
  • [Presentation] Enhancing Preventive Start-Time Optimization Considering Both Failure and Non-Failure Scenarios2013

    • Author(s)
      S. Kaptchouang and E. Oki
    • Organizer
      19th Asia-Pacific Conference on Communications (APCC 2013)
    • Place of Presentation
      Bali, Indonesia
    • Year and Date
      20130829-20130830
  • [Presentation] Energy-Efficient Networks with Optimal Traffic Splitting2013

    • Author(s)
      R. Leepila, E. Oki, and N. Kishi
    • Organizer
      The 2013 IEEE International Conference on Green Computing and Communications (GreenCom 2013)
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      20130820-20130823
  • [Presentation] A Power Consumption Reduction Scheme in Hose-Model Networks with Bundled Links2013

    • Author(s)
      S. Ba, I.A. Ouédraogo, and E. Oki
    • Organizer
      The 2013 IEEE International Conference on Green Computing and Communications (GreenCom 2013)
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      20130820-20130823
  • [Presentation] A Mathematical Model for Network Coding Aware Optimal Routing in 1+1 Protection for Destination's Node Degree >= 22013

    • Author(s)
      P.V. Phong, A.H.A Muktadir, and E. Oki
    • Organizer
      the 18th OptoElectronics and Communications Conference /Photonics in Switching 2013 (OECC/PS 2013)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      20130630-20130704
  • [Presentation] Performance Evaluation of Preventive Start-Time Routing Optimization for Hose Model2013

    • Author(s)
      R.S. Ranaweera, I.M. Kamrul, and E. Oki
    • Organizer
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会
    • Place of Presentation
      福島県
    • Year and Date
      20130620-20130621
  • [Presentation] Scalability Analysis and Demonstration of Distributed Multicarrier Reusable Network With Optical Add/Drop Multiplexers2013

    • Author(s)
      M. Matsuura and E. Oki
    • Organizer
      IEEE ICC 2013
    • Place of Presentation
      Butapest, Hungary
    • Year and Date
      20130609-20130613
  • [Presentation] Performance of Smart Failure Insensitive Routing to Enhance Resource Utilization and Robustness2013

    • Author(s)
      I.A. Ouédraogo, I.M. Kamrul, and E. Oki
    • Organizer
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • Place of Presentation
      神奈川県
    • Year and Date
      20130516-20130517
  • [Remarks] 大木研究室

    • URL

      http://oki.ice.uec.ac.jp/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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