研究発表 - 山中　直明

エラスティック光アグリゲーションネットワーク(EλAN)における レストレーション及びTDMA型救済実験

伊佐治 義大, 中島 悠佑, 佐藤 丈博, 岡本 聡, 山中 直明

電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会学生ワークショップ （大濱信泉記念館（石垣島）） , 

2017年03月

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口頭発表（一般）

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エラスティック光アグリゲーションネットワーク(EλAN)では, ネットワーク故障発生時にアクティブ型のOptical Distribution Network (ODN)により柔軟にアクセスパスを再構成し, 他局舎のOptical Line Terminal (OLT)がOptical Network Unit (ONU)を再収容することで接続性を回復する, リストレーションの実現が期待されている. また, OLTが通常収容可能なONUの数には上限があるため, 多数の局舎が機能停止するような大規模災害時においては, 一部の生存ONUをOLTが再収容不可能となる課題がある. この問題を打破するため, Time Division Multiple Access (TDMA)によりOLTを仮想化し, 接続するONU群を順次切り替えることで, OLTの本来の収容可能数を超えたONUの接続を可能とする手法が提案されている. 本論文では, EλANのプロトタイプシステムを構築し, リストレーション及びTDMA型救済により障害復旧を行う実験を実施した結果を報告する.

再生可能エネルギー大量導入時に向けた生活への影響を最小化するデマンドレスポンス

沓澤遼, 竹村直也, 山下玲, 松本隼, 田中誠, 山中 直明

電子情報通信学会ネットワークシステム研究会 （沖縄県中頭郡読谷村） , 

2017年03月

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口頭発表（一般）

仮想プログラマブル光エッジを用いた省電力エッジコンピューティング

松本隼, 佐藤丈博, 岡本聡, 山中直明, 須貝和雄, 村中孝行

電子情報通信学会ネットワークシステム研究会 （沖縄県中頭郡読谷村） , 

2017年03月

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口頭発表（一般）

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複数のハードウェア(CPU, FPGA, LSI等)の組み合わせにより構成される再構成可能通信処理プロセッサを用いたプログラマブル光エッジ(PPE: Programmable Photonic Edge)が提案されている. 本稿では, リソースプール化によるハードウェア利用の高効率化を目的としてPPEの仮想化を提案, QoSおよび省電力性の観点からエッジコンピューティング的利用に供するハードウェアリソース割当手法について最適化問題を定式化, 基礎検討として2つの簡易アルゴリズムについて特性評価を実施, アルゴリズム設計要件を明確化する.

マルチキャリアSoftware-Defined Transport Networkにおけるオーケストレータ間インタフェースの実装及び接続検証

井上 義章, 吉兼 昇, 松本 隼, 岡本 聡, 山中 直明

電子情報通信学会第33回ネットワークシステム・情報ネットワーク研究ワークショップ （沖縄県中頭郡読谷村） , 

2017年03月

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口頭発表（一般）

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Software-Defined Transport Network (SDTN)において, 単一の最上位オーケストレータが配下の全オーケストレータ/ネットワークコントローラを制御する階層型アプローチにはマルチキャリア構成の際に複数の問題点が存在する. そこで, 本稿では, 各キャリアが各自最上位オーケストレータを保持し, 上位オーケストレータを介さずにオーケストレータ間で連携するスケールアウト型でのSDTNアプローチを提案する. また, キャリア間での情報の秘匿性を考慮したオーケストレータ間インタフェースの定義を行った. シミュレーションにより, 提案アプローチが階層化アプローチに比べ, スケーラビリティの面において有効であること, インタフェース定義の実装により提案の実現性を検証した結果を報告する.

Logical optical line terminal technologies towards flexible and highly reliable metro and access integrated networks

Satoru Okamoto, Takehiro Sato, YAMANAKA NAOAKI

SPIE Photonics West 2017 （The Moscone Center, San Francisco, California, United States） , 

2017年01月

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口頭発表（一般）

IoT デバイスをアシストするネットワーク機能の評価・検討

竹村 直也, 岡本 聡, 山中 直明, 肥後 直樹, 末田 欣子, 小池 新

電子情報通信学会ネットワークシステム研究会 （鹿児島市町村自治会館） , 

2017年01月

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口頭発表（一般）

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近年, 大手Webサービス事業者のサービス形態に代表されるように, End-to-Endで行われるサービスの中間にキャッシュ等のコンピューティングリソースをネットワーク内に分散配置し, 人の知感するサービス品質向上をアシストするアーキテクチャモデルが近年効果的に利用されている. 一方, Internet of Things (IoT) を利用したサービスでは, ネットワークを介して IoT デバイスを制御する分野にも注目が集まっている. そこでIoTデバイスを用いたサービス実現において, End-to-Endで実現するサービスに対して, 網内機能がIoTデバイスあるいはServer機能の一部の処理機能を代行するアシスト型のアーキテクチャを提案し, 比較・検討する. 実機と仮想ネットワークにより, 実験環境を構築し, サービスへの影響を評価したので報告する.

広域ネットワークにおける計算機資源とネットワーク資源を考慮したHadoopタスク割り当て方式

松野伴拓, Bijoy Chand Chatterjee, Nattapong Kitsuwan, 大木英司, Malathi Veeraraghavan, 岡本聡, 山中 直明

電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会 （KDDI総合研究所（ふじみ野市, 埼玉）） , 

2016年11月

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口頭発表（招待・特別）

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本論文では, 計算資源とネットワーク資源に応じたHadoop タスク割当方式の性能を, Hadoop のシステムに実装し評価する. タスク割り当て方式は, 適切な分割比を用いて各ジョブをタスクへ分割し, サーバ処理性能とネットワーク資源に基づいて, スレーブサーバにタスクを割り当てる. 異種混合なHadoop クラスタの場合は, 各スレーブサーバの処理能力に基いて, 低性能のスレーブサーバよりも高性能なスレーブサーバへより多くのタスクを与えるようなタスク割り当てを行う. つまり, 高性能のスレーブサーバが低性能のものよりも多くの処理を実行する環境を作り出す. テストベッドでの実験結果を用いて, タスク割り当て方式が有効であることを示す.

HOLST:超高速光スイッチによる省電力データセンターネットワーク アーキテクチャの設計

廣野将行, 佐藤丈博, 松本隼, 岡本聡, 山中 直明

電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会 （KDDI総合研究所（ふじみ野市, 埼玉）） , 

2016年11月

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口頭発表（招待・特別）

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近年データセンター内の消費電力は増加傾向にある. ラック間通信の光回線化は電力削減の有効手段とされ, 我々はデータセンター向け超高速レイヤ1 スイッチシステム:HOLST(High-speed optical layer 1 switch system for time slot switching based optical data center networks) の研究開発を行っている. 本稿では, HOLST の構成モジュールであるPLZT 光スイッチ, およびMEMS 光スイッチの接続方法について複数案を挙げ, 各案の比較および評価の上, 最適なアーキテクチャの設計を行った. さらに, 想定するトラフィックモデルにおいて設計アーキテクチャの評価を行い, 従来アーキテクチャと比較した結果, 大幅な省電力効果を示した.

Demand Response Minimizing the Impact on the Consumers’ Utility Towards Renewable Energy

Ryo Kutsuzawa, Akira Yamashita, Naoya Takemura, Jun Matsumoto, Makoto Tanaka,YAMANAKA NAOAKI

The 7th IEEE International Conference on Smart Grid Communications (SmartGridComm 2016) （Sydney, Australia） , 

2016年11月

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口頭発表（一般）

Design of Multi-Dimensional Search Queries for Efficient Discovery of Suppliers in the Smart Grid

Akira Yamashita, Ryo Kutsuzawa, Naoya Takemura, Jun Matsumoto,YAMANAKA NAOAKI

The 7th IEEE International Conference on Smart Grid Communications (SmartGridComm 2016) （Sydney, Australia） , 

2016年11月

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口頭発表（一般）

Remote control experiments of an industrial robot using two distributed robot controllers

Takehiro Sato, Chencheng Shao, Jorge Nicho, Noboru Yoshikane, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI, Miguel Razo, Marco Tacca, Andrea Fumagalli

19th Annual International Conference on Next Generation Internet and Related Technologies (Net-Centric 2016) （Arlington, VA, USA） , 

2016年10月

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口頭発表（一般）

A High-Performance OpenFlow Software Switch

Reze Rahimi, Malathi Veeraraghavan, Yoshihiro Nakajima, Hirokazu Takahashi, Yusuke Nakajima, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

The 2016 Internet2 Technology Exchange （Miami, FL, USA） , 

2016年09月

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口頭発表（一般）

エラスティックλアグリゲーションネットワークにおける論理OLTの同時マイグレーション実験

佐藤 丈博, 伊佐治 義大, 中島 悠佑, 今給黎 薫弘, 岡本 聡, 山中 直明

電子情報通信学会ソサイエティ大会 （北海道 札幌市 北海道大学） , 

2016年09月

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口頭発表（一般）

仮想通信処理プロセッサを用いたプログラマブル光エッジ構成

岡本聡, 松本隼, 佐藤丈博, 山中 直明

電子情報通信学会ソサイエティ大会 （北海道 札幌市 北海道大学） , 

2016年09月

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口頭発表（一般）

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日本の通信トラヒックは, 年率約30%で増加を続けている. このため, 400 Gbps級のインタフェースを有する大容量L1/L2/L3ノードの導入が必要となる. また, 通信サービスの多様化も進展しており, 各サービスの多様なプロダクトライフサイクルに対応することが重要である. 上記課題への対応として, スマートフォトニックネットワーキング(SPN)が提案されている. 本稿では, SPN実現を目指して, リソースプール型の仮想通信処理プロセッサ(VRCP)を提案し, VRCPを用いたSPN向けプログラマブル光エッジ(PPE)構成を提案する.

光L2網実現を目指した仮想通信処理プロセッサによるプログラマブルノード構成

岡本聡, 松本隼, 佐藤丈博, 山中 直明

電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会 （北海道 函館市 KKR函館） , 

2016年09月

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口頭発表（一般）

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2020年以降の実現を目指すスマートフォトニッククラウドが提案されている. スマートフォトニッククラウド実現のためには, スケールフリーフォトニクス, スマートフォトニックネットワーキング, シンセティックトランスポートプラットフォームの3S技術が必要である. 本稿では, スマートフォトニックネットワーキングにおける光L2網実現に向けて, シンセティックトランスポートプラットフォームの一部技術であるリソースプール型の仮想通信処理プロセッサを提案し, 仮想通信処理プロセッサを用いた光L2網のためのプログラマブル光エッジ構成を提案する.

アプリケーションをトリガーとしたマルチQoS選択ネットワーク: ACTION

山中 直明, 岡本聡, 今給黎薫弘, 荒瀬眞依, 大木英司, Malathi Veeraraghavan, Andrea Fumugari

電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会 （北海道 函館市 KKR函館） , 

2016年09月

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口頭発表（一般）

The ACTION project: Application Coordinating with Transport, IP and Optical Networks(Invited)

YAMANAKA NAOAKI, Satoru Okamoto, Yukihiro Imakiire, Mai Arase, Eiji Oki, Malathi Veeraraghavan

ICTON2016 （Trento, Italy） , 

2016年07月

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口頭発表（招待・特別）

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Internet traffic volume continues to increase at a high rate every year. To handle unexpected traffic surges, link failures and growth in traffic volume, network link capacities are typically over-provisioned. To reduce the extent of over-provisioning, we proposed an application and network coordinated multi-layer architecture called ACTION. Application QoE (Quality of Experience) are translated into network QoS requirements, and the multi-layer architecture is leveraged to meet these QoS requirements. To determine the quality experienced by application flows, Hadoop logs are communicated to the network controller, and edge devices are programmed to detect elephant flows automatically. Virtual networks that offer applications flows their required QoS are realized by configuring physical network switches to achieve the required QoT (Quality of Transport). ACTION is a multi-QoE, application-centric, energy-efficient network architecture that leverages flexible elastic optical network technologies. This project is supported by both NSF, USA, and NICT, Japan, under the JUNO (Joint Japan-US Network Opportunity) program. This paper provides a brief overview of the project.

First Demonstration of Geographically Unconstrained Control of an Industrial Robo t by Jointly Employing SDN-based Optical Transport Networks and Edge Compute

Noboru Yoshikane, Takehiro Sato, Yoshihiro Isaji, Chencheng Shao, Marco Tacca, Satoru Okamoto, Takaya Miyazawa, Takamitsu Oshima, Chihiro Yokoyama, Yoshihumi Sumida, Hidetsugu Sugiyama, Masahiro Miyabe, Toru Katagiri, Naoaki Kakegawa, Shuichi Matsumoto, Yoshinori Ohara, Ikuo Sato, Akihiro Nakamura, Sota Yoshida, Kenji Ishii, Soichiro Kametani, Jorge Nicho, Jonathan Meyer, Shaun Edwards, Paul Evants, Takehiro Tsuritani, Hiroaki Harai, Miguel Razo, Donald Hicks, Anfrea Fumagalli, YAMANAKA NAOAKI

The 21st OptoElectronics and Communications Conference / International Conference o n Photonics in Switching 2016 （Niigata, Japana） , 

2016年07月

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口頭発表（一般）

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Geographically unconstrained remote control of an industrial robot for surface blending over multi-domain SDN-based optical transport networks is demonstrated, showing that cloud/edge computing technology improves controllability of the industrial robot.

Proposal of an Orchestrator-to-Orchestrator Interface using the Control Orchestration Protocol

Yoshiaki Inoue, Jun Matsumoto, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

The 21st OptoElectronics and Communications Conference / International Conference on Photonics in Switching 2016 (OECC/PS 2016) （Niigata, Japan） , 

2016年07月

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口頭発表（一般）

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In multi-carrier SDTN, Orchestrator-to-Orchestrator Interface is required since each carrier has its own orchestrator, whereas this interface is not defined. We propose a scheme to solve this issue and implement the proposed solution.

Dynamic Optical Circuits in Datacenter Networks for Shue-Heavy Hadoop Applications

Xiaoyu Wang, Malathi Veeraraghavan, Eiji Oki, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

12th International Conference on IP+Optical Networks (iPOP 2016) （Yokohama, Japan） , 

2016年06月

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口頭発表（一般）