研究者詳細 - 山中　直明

研究発表 - 山中　直明

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Experiment of Transport and Control Protocols in Control-plane Integrated Next Generation Wide Area Layer2 Network

石井大介, 菊田洸, 岡本聡,山中直明

The 35th European Conference on Optical Communication (ECOC 2009) （Vienna, Austria） ,

2009年09月

口頭発表（一般）

Newly Structured Router Network Architecture using Cloud Control Plane and Forwarding Plane

清水翔, 高山, 石井大介, 山中直明

International Workshop on the Network of the Future 2009(Future-Net2009) （Dresden, Germany） ,

2009年06月

口頭発表（一般）

This paper proposes a novel network architecture called cloud control plane (Cloud C-plane) to reduce the power consumption of networks. In Cloud C-plane, the forwarding functions and control functions are decoupled, and the control functions are placed in the cloud. In addition, physical network topology is modified to improve the energy efficiency when the load of traffic changes. The routing engine on a dynamically reconfigurable processor (DRP) is a key component of Cloud Cplane. We implement the prototype of the routing engine on an actual DRP, and the experimental results show the execution time of the prototype is 19 times faster in the shortest path calculation.

Secure and Scalable Optical Access Network using PLZT High-speed Optical Switches

Kazumasa Tokuhashi, Kunitaka Ashizawa, Daisuke Ishii, Yutaka Arakawa, Koji Wakayama,YAMANAKA NAOAKI

High Performance Switching and Routing(HPSR2009) （Paris, France） ,

2009年06月

口頭発表（一般）

We are proposing a new optical access network architecture using PLZT 10 nsec high-speed optical switches, called Active Optical Network (ActiON). Our architecture can increase four times the number of subscribers as well as double the distance between OLT and ONUs than GE-PON. Moreover, a user can establish secure communication in ActiON. Because ActiON uses not broadcasting system but slot based switching system. ActiON has to overcome a Discovery process issue because an optical switch can not broadcast. In this paper, we propose a new Discovery process technique. Through simulation results and experimental results, we show that our proposed architecture is able to complete Discovery process with accuracy.

Experiments of GMPLS based layer2 path control functions for next generation wide area layer2

Daisuke Ishii, Kou Kikuta, Masahiro Nishida, Yutaka Arakawa, Satoru Okamoto,YAMANAKA NAOAKI

5th International Conference on IP+Optical Network (iPOP2009) （東京都小金井市NICT本部） ,

2009年06月

口頭発表（一般）

A Novel Traffic Engineering Method using On-Chip Diorama Network on Dynamically Reconfigurable Processor DAPDNA-2

高山, 木原拓, 清水翔, 荒川豊, 山中直明, 渡辺昭文

High Performance Switching and Routing( HPSR2009) （Paris, France） ,

2009年06月

口頭発表（一般）

This paper proposes a novel traffic engineering method using on-chip diorama network that consists of virtual nodes and virtual links. The diorama network is implemented on reconfigurable processor DAPDNA-2. In these years, traffic engineering has widely researched to guarantee QoS (Quality of Service). The proposal is an experimental solution with the onchip diorama network, where virtual links and virtual nodes are constructed by some PEs (processing elements). We obtain the realistic traffic fluctuation through the behavior of virtual packets exchanged on the on-chip diorama network. In this paper, as first trial to achieve our final goal, we implemented diorama network and confirmed basic path calculation, where both functions are an essential function of our algorithm. The diorama network traffic engineering can realize more sophisticated network design like adaptive traffic balancing or multi-metric design.

Recover-Forwarding Method In Link Failure With Pre-established Recovery Table For Wide Area Ethernet

Midori Terasawa, Masahiro Nishida, Sho Shimizu, Yutaka Arakawa, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

IEEE International Conference on Communications (ICC 2009) （Dresden Germany） ,

2009年06月

口頭発表（一般）

This paper proposes a fast fault recovery method for the wide area Ethernet. To achieve fast recovery, a pre-established forwarding table is introduced. The pre-established table is looked up when a fault occurs, and frames are forwarded without frame loss. Ethernet lacks of fault recovery features required in Wide Area Network (WAN) since it is originated as Local Area Network (LAN) technology. Protection or restoration is a typical method for fault recovery, but a lot of frame losses are inevitable. Our proposal can decrease frame losses since frames are forwarded without waiting for path switching to be completed to use the pre-preparation table. In addition, the proposed method can be operated with the legacy forwarding method seamlessly. The simulation results show that frame loss decreases to 40 % or less with our proposed method.

ダイナミックリンクメトリックスとパワーオフによるネットワーク全体の低消費電力化の検討

周　佳, 高　山, 津留崎　彩, 山中直明

インターネットアーキテクチャ研究会（機械振興会館（東京）） ,

2009年06月

口頭発表（一般）, IEICE

As the high-speed network technologies developing,the traffic in the Internet increase rapidly. The network power consumption has come up to 10% of the worldwide energy consumption. In order to reduce this kind of consumption, we propose a novel method, which dynamically modifies the weights of links and makes traffic gather to certain links and then set some links of which the load no traffic Powe-Off. We also did much work in the network simulations, and the result shows that the method has a good effect in reducing the network power consumption.

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簡易型多地点雷観測システムの実験

山口　正泰,山中直明

ユビキタス・センサネットワークを支える理論、一般（神奈川県横浜市　慶應大学理工学部　矢上キャンパス） ,

2009年05月

口頭発表（一般）

本稿では，複数地点に設置したセンサ（雷検知器）群をネットワークで結んで雷を観測する簡易型多地点雷観測システムの構成法とプロトタイプによる実験結果について報告する．汎用パーソナルコンピュータをベースとした簡易な構成を採ることで，従来のシステムに比べて経済性の高いシステムを構築できる可能性がある．試作した雷検知器を３つの観測地点に設置して，実際の雷が発する空電パルスの観測が可能であることを確認するとともに改良のための課題について考察した．

アクティブ光アクセスシステムにおける光スイッチエレメントの評価

若山浩二・真下大輔・栖川淳・池田博樹・奥野通貴・坂本健一（日立）・荒川豊・山中直明（慶大）

電子情報通信学会2009総合大会（愛媛大学） ,

2009年03月

口頭発表（一般）, 電子情報通信学会

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Queuing Method for Guaranteed Delay Jitter in Wide Area Ethernet

米澤和子寺澤緑西田昌弘清水翔荒川豊岡本聡山中直明

CS研究会（岐阜長良川温泉国際会議場） ,

2009年03月

口頭発表（一般）

近年, 広域イーサネットが普及している. 広域イーサネットとは, LAN(Local Area Network) 技術を拡張したもので, 離れた2 拠点間のLAN をイーサネットを用い接続した技術である. 広域イーサネットにおいてリアルタイム性を重視するアプリケーションを実現するためには, スイッチにおいて帯域・遅延・遅延揺らぎを制御可能なキューイング方式が必要である. 各キューにDeficit Counter(DC) を設置し, 帯域・遅延の制御を行うDeficit Round Robin(DRR) 方式は, リアルタイム性を重視するアプリケーションに多大な影響を及ぼす遅延揺らぎに関しては未考慮であった. そこで本提案では, 帯域・遅延・遅延揺らぎを同時に制御する, Loan-Deficit Round Robin 方式を提案する. 本方式は各キューにDC の他に最大遅延を制御するためのLoan Counter(LC) を設置することにより, 帯域・遅延の他に遅延揺らぎを制御するキューイングを可能とする. また計算機シミュレーションにより, L-DRR の帯域・遅延・遅延揺らぎ制御の効果を証明する.

全光ネットワークにおける四光波混合を考慮した分散波長割当方式

山下洋史, 入江一樹, 荒川豊, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会技術研究報告（久部良多目的集会施設(与那国島）） ,

2009年03月

口頭発表（一般）

全光ネットワークにおける四光波混合の影響を考慮した分散波長割り当て方式を提案する. 提案方式では, 送信ノードは経由する各リンクの波長使用状況をもとに使用可能波長を算出し, 各使用可能波長から隣接の使用波長との距離を求め, 最適波長を求める式を定義することにより, 使用する波長の間隔を広く保つように波長を割り当てていく. 波長間隔を広く保つことにより, 隣接する波長利用を避け, 四光波混合の発生を抑制することが可能となる. 計算機シミュレーションにより特性評価を行い, 提案方式におけるブロック率が理想値に近付いたことを明らかにした.

uGridにおけるセキュリティを考慮したマルチサービス映像配信ネットワークの提案

須佐雄輝, 岡崎裕介, 碓井亮太, 荒川豊, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会技術研究報告（久部良多目的集会施設(与那国島）） ,

2009年03月

口頭発表（一般）

IPv6 に代表されるユビキタス社会の到来により, あらゆるものにIP アドレスが付与され, ネットワークに接続される世界が想定される. 近年, 上記の想定をもとに, ユビキタスグリッドネットワーキング環境(uGrid) が考えられている. uGrid では, IP アドレスの付与された世界中のあらゆるものをサービスパーツと定義しており, ユーザは, 自由にネットワークを介して世界中のサービスパーツから所望のパーツを検索し, 各サービスパーツを組み合せることで自らの欲する分散システム, サービス, ワーキング環境を構築する. そこで, 本研究では, 従来のテレビ視聴のような一方向的な配信システムとは異なり, 多様なQoS(Quality of Service) の映像視聴要求に対応が可能となるuGrid サービスとしてのマルチサービス映像配信ネットワークについて提案する. さらに, 映像配信における個人プライバシーの保護や, uGrid における家庭用ゲーム機およびCell Broadband Engine(Cell) の増加を考慮し, 配信システムの一部分としてPLAYSTATION 3（PS3）を用いた映像のフィルタリング伝送システムの構築を試みた. それにより, PS3 がuGrid における映像配信のサービスパーツとして機能することを確認した.

uGrid におけるダイナミック光パスを用いた映像サービスパーツ選択

岡崎裕介, 須佐雄輝, 碓井亮太, 荒川豊, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会技術研究報告（久部良多目的集会施設(与那国島）） ,

2009年03月

口頭発表（一般）

IPv6 への移行が間近となり, ユビキタス社会の実現が間近だとされている. ユビキタス社会ではあらゆるデバイスにIP アドレスが振られ, 様々な機器がネットワークに接続することが想定されている. このような背景から, ユビキタスグリッドネットワーキング環境(uGrid) が提案されている. uGrid では, ネットワークに接続したデバイスをサービスパーツと定義し, サービスパーツ同士を組み合わせることによって新たなサービスを実現するネットワーキング環境である. 現在の映像配信の代表的な存在としてテレビ放送が挙げられる. しかし, テレビ放送の根本的なシステム構成はテレビ局からのブロードキャストによる配信であり, ユーザはテレビ局側が用意した映像しか視聴することができず, 一方向通信による制限がある. そこで, 我々は, テレビ放送に替わる映像配信サービスとして, uGrid 環境におけるユーザ主導による次世代の映像配信システムの提案を行っている. 本稿では, uGrid における映像配信がリアルタイムかつ安定した映像伝送を必要とすることから, GMPLS を用いた光パスを利用することによる映像サービスパーツ接続を行う映像配信ネットワークを提案する. さらには, 提案ネットワークにおける光パスを利用したサービスパーツ間接続のエミュレーションとして, レイヤ2 スイッチを用いたGMPLS によるLAN パス構築を行い, 光パスによるサービスパーツ接続の可能性を示す.

アクティブ光アクセスネットワークにおけるTCPスループットを考慮したパラメータ設計および動的スロット割当

芦沢國正, 徳橋和将, 菊田洸, 石井大介, 荒川豊, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会技術研究報告（久部良多目的集会施設(与那国島）） ,

2009年03月

口頭発表（一般）

我々は, 次世代アクセス網として, 光スイッチを用いた新たなアクティブ型光アクセスネットワークActiON(Active Optical Network)を提案している. ActiONでは, 固定長のスロットと呼ばれる時間単位でデータを送信するため, 本論文では, 上位TCPへの影響を考慮し, スロット数や送信周期のパラメータ設計を行なう. また, 柔軟な帯域割当を実現するために, 周期的に割当スロット数を変化させる動的スロット割当方式を提案し, シミュレーションによる評価を行った.

セキュリティを考慮したP2Pコンテンツ配信システムの検討

山下洋史入江一樹金子三紀雄荒川豊岡本聡山中直明

PN研究会学生ワークショップ（国内） ,

2009年03月

口頭発表（一般）

大容量コンテンツ伝送において, コンテンツサーバの負荷軽減および効率的なコンテンツ配信を可能とするために, P2P を利用した配信方法が提案されている. しかし, コンテンツサーバは, すべてのクライアント情報を管理しており, コンテンツ検索時において, コンテンツ要求を行ったクライアントにコンテンツ取得者の情報をすべて提供してしまう点, クライアント間のダウンロードをサーバが管理できないという点において, セキュリティ上の問題がある. そこで, ネットワークをクラスタ化し, コンテンツサーバおよびスーパーノードにおいて, クライアント情報を分散的に管理すると共に, すべてのコンテンツ要求をサーバ経由で処理し, 配信許可を得たユーザのみ通達することによりコンテンツ要求先のクライアント情報の開示を限定し, セキュリティを考慮したコンテンツ配信ネットワークの検討を行った. その結果を報告する.

Establishment of VLAN Tag Swapped Path on GMPLS controllingWide Area Layer-2 Network

Kou Kikuta, Masahiro Nishida, Daisuke Ishii, Satoru Okamoto YAMANAKA NAOAKI

The Optical Fiber Communication Conference and The National Fiber Optic Engineers Conference (OFC/NFOEC) 2009 （SAN,DIEGO, CALIFORNIA, USA） ,

2009年03月

口頭発表（一般）

Demonstration of the In-band Message Communication Channel and Mac-in-Mac technology for GMPLS Controlled New Generation Layer2 Transport Networks

Satoru Okamoto, Yutaka Arakawa, YAMANAKA NAOAKI

The Optical Fiber Communication Conference and The National Fiber Optic Engineers Conference (OFC/NFOEC) 2009 （SAN,DIEGO, CALIFORNIA, USA） ,

2009年03月

口頭発表（一般）

次世代広域レイヤ2網実現に向けたプロトコル実装と実証実験

岡本聡, 菊田洸, 西田昌弘, 石井大介, 荒川豊,山中直明

電子情報通信学会光通信システム研究会（静岡県三島） ,

2009年02月

口頭発表（一般）

イーサネットサービスの高度化に伴いキャリアグレードイーサネットを凌駕する次世代広域レイヤ２網が求められている. 我々は, イーサネットをベースとした新たなレイヤ2プロトコル技術を提案し, 要素技術の開発を進めてきた. 本論文では, 提案している次世代レイヤ2プロトコルの概要及び, 開発したプロトタイプシステムでの実証実験の結果を報告する. プロトタイプシステムでは, in-band message communication channel (IMCC)及び, Mac-in-Mac 伝送, GMPLSによるレイヤ2パス制御機能を実現している.

並列プロセッサDAPDNA-2を用いたリンクディスジョイント経路計算の高速解法

Taku KIHARA, Sho SHIMIZU, Shan GAO, Yutaka ARAKAWA, Naoaki YAMANAKA, Akifumi WATANABE

電子情報通信学会技術研究報告（慶應義塾大学日吉キャンパス） ,

2009年01月

口頭発表（一般）

次世代のネットワークには高い水準の信頼性が求められている. 高い信頼性を実現するための技術の1つであるプロテクションでは, リンクディスジョイントな２つの経路の合計コストをできるだけ低くすることが, リソースの効率的な利用の点で重要な課題となっている. しかしながら, 経路の合計コストが最も低い最適解を求めるための計算はNP困難であり, 膨大な時間がかかってしまう. そこで, 本稿では並列プロセッサDAPDNA-2を用いて, リンクディスジョイント経路計算における最適解を高速に算出する方法を提案する. 提案方式では, 全リンクパターンの中から制約条件を基にネットワーク中の全経路を抽出し, 並列組合せ計算を行うことにより, 最適解を高速に算出する. 特性評価では, 従来の最適解を求めるための高速化アプローチと比較して, 提案方式が20倍以上高速化できることを示す.

GMPLSによる動的パス切り替えを利用した次世代P2Pネットワーク

金子三紀雄, 山田翔太, 山下洋史, 石井大介, 荒川豊, 岡本聡,山中直明

電子情報通信学会技術研究報告（神戸大学） ,

2008年12月

口頭発表（一般）, 電子情報通信学会

NGN など次世代ネットワークアーキテクチャの急速な発展に伴い, 困難であったアプリケーションレイヤからの帯域制御が可能となりつつある. 帯域制御技術の確立により, 広帯域消費型アプリケーションは更なる利便性の向上が予想される. 本研究では, P2P コンテンツ配信サービスへの帯域制御技術利用の有効性を示すため, 帯域制御技術を利用した場合の利用可能帯域の安定性を計算機シミュレーションにより示すと共に, 帯域制御可能なP2P システムのプロトタイプの作成を行った結果を報告する.

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山中 直明

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