研究発表 - 山中　直明

Challenge to realize an Orchestrator-to-Orchestrator Interface using the Control Orchestration Protocol

Yoshiaki Inoue, Jun Matsumoto, 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）

Task Allocation Scheme for Heterogeneous Hadoop Clusters

Tomohiro Matsuno, Bijoy Chand Chatterjee, Eiji Oki, Malathi Veeraraghavan, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

The 2016 IEEE High Performance Switching and Routing (HPSR) （Yokohama, Japan） , 

2016年06月

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口頭発表（一般）

Source-based Wavelength-path Protection Scheme with Tree-shaped Backup-path Configuration in WDM Networks

Masahiro Hayashitani, Satoru Okamoto, Eiji Oki, YAMANAKA NAOAKI

The 2016 IEEE High Performance Switching and Routing (HPSR) （Yokohama, Japan） , 

2016年06月

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口頭発表（一般）

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—This paper proposes a source-based high-speed
wavelength-path protection scheme configuring a tree-shaped
backup path in WDM networks. In the proposed scheme, a
failure-detecting node on a primary path starts protection by
sending a failure notification to a source node of the primary
path through the tree-shaped backup path. Intermediate nodes
on the backup path and the source node which receive the failure
notification switch to the backup path autonomously. Therefore,
the proposed scheme provides high-speed protection. The simulation
results revealed that the proposed scheme reduces the
failure-recovery time compared with the conventional protection schemes.

Power Matching Method in Smart Grid Considering User Satisfaction by PIAX Platform

Kosuke Asami, Akira Yamashita, Ryo Kutsuzawa, Naoya Takemura, Jun Matsumoto, Hidetoshi Takeshita, YAMANAKA NAOAKI

The 2016 IEEE High Performance Switching and Routing (HPSR) （Yokohama, Japan） , 

2016年06月

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口頭発表（一般）

Multi-Dimensional Search Overlay Network to Enable Flexible Search Queries in Smart Grid

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

The 2016 IEEE High Performance Switching and Routing (HPSR) Workshop （Yokohama, Japan） , 

2016年06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 IEEE High Performance Switching and Routing (HPSR) （Yokohama, Japan） , 

2016年06月

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口頭発表（一般）

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Software switches offer flexibility to service providers but potentially suffer from low performance. A software switch called Lagopus was implemented using Intel’s Data Plane Development Kit (DPDK), which offers libraries for highperformance packet handling. Prior work on software switches focused on characterizing packet forwarding throughput. In this work, we evaluated the impact of certain parameters and settings in Lagopus on application performance and studied packet drop rates. The importance of receive-thread packet classification for load balancing and to send delay-sensitive flows to a different worker thread from high-throughput flows was first demonstrated. Next, we showed that a loop-count variable used to control packet batching should be kept small in case link utilization is low. Finally, we showed that packet drop rate could be non-zero when the OpenFlow table size is large and packet arrival rate is high, and interestingly, the packet drop rate was higher with four worker threads than with a single worker thread. This implies a need for careful calibration and planning of the parameters of parallelization.

A Study on Open vSwitch Queues Toward Realizing a Multi-QoS Campus Network

Takehiro Sato, YAMANAKA NAOAKI, Hunter Werlla, Marco Tacca, Andrea Fumagalli

IEEE 17th International Conference on High Performance Switching and Routing (HPSR 2016) Workshop （Yokohama, Japan） , 

2016年06月

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口頭発表（一般）

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A network infrastructure that deals with a wide variety of bandwidth requirements has been required to make research activities more valuable. We aim to build such a multi-Quality-of-Service (QoS) campus network by using open-source softwares. In this paper, we study the behavior of the queue function provided by Open vSwitch, which is one of the OpenFlow software switches, and discuss its applicability to the multi-QoS campus network.

Adaptive Elastic Spectrum Allocation Based on Traffic Fluctuation Estimate in Flexible OFDM-based Optical Networks

Mirai Chino, Takahiro Miyazaki, Eiji Oki, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

High Performance Switching and Routing (HPSR) （Yokohama, Japan） , 

2016年06月

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口頭発表（一般）

Two-service Analytical Model for Partially-Shared Elastic Optical Link Spectrum

Joobum Kim, Shuyi Yan, Andrea Fumagalli, Eiji Oki, YAMANAKA NAOAKI

The 2016 IEEE High Performnce Switching and Routing (HPSR) （Yokohama, Japan） , 

2016年06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(EλAN)における 光アドホックネットワークの提案

岡本聡, 関井貴大, 伊佐治義大, 山中直明

電子情報通信学会総合大会 （福岡県　福岡市） , 

2016年03月

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口頭発表（一般）

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次世代メトロ/アクセス統合網であるエラスティックλアグリゲーション網(EλAN)が提案されている. 本稿では, 有線光網であるEλANにおける大規模災害時の救済を実現する光アドホックネットワーク実現手法を提案する.

エラスティック光アグリゲーションネットワーク(EλAN)における光アドホックネットワーク実現のためのリモートONUの提案

岡本 聡, 関井貴大, 伊佐治義大, 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 (PN) （沖縄県　那覇市） , 

2016年03月

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口頭発表（一般）

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次世代メトロ/アクセス統合網であるエラスティックλアグリゲーション網(EλAN)が提案されている. 本論文では, 有線光網であるEλANにおける大規模災害時の救済を実現する光アドホックネットワークを実現するためのキー装置となるリモートONUの構成手法を提案する.

PLZT光スイッチを用いた省電力指向データセンター光ネットワークアーキテクチャ

廣野将行, 伊佐治義大, 中島悠佑, 佐藤丈博, 岡本聡, 竹下秀俊, 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 (PN) （沖縄県　那覇市） , 

2016年03月

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口頭発表（一般）

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本論文では頻繁な経路変更に対応するために，光回線直結を用いるデータセンターアーキテクチャを対象に，10−9s 単位での切り替えが可能なPLZT Plomb Lanthanum Zirconate Titanate) 光スイッチを導入した光回線交換データセンターアーキテクチャを提案した．また，PLZT 光スイッチを用いた光回線交換通信を行うために，TDM(Time Division Multiplexing) 型光回線多重による帯域割り当てを提案した．計算機シミュレーションを用いて評価した結果，提案手法は従来手法のアーキテクチャと比較して光回線利用効率を
向上させ，消費電力を最大で45%削減することを示した．

高信頼課金を実現するスケーラブルなセンサデータ取引プラットフォーム

竹村 直也, 沓澤 遼, 山下 玲, 松本 隼, 山中直明, 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 （宮崎県　宮崎市） , 

2016年03月

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口頭発表（一般）

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WebRTC に P2P で取引されるデータに対する課金機能をそれぞれ追加拡張して課金情報の管理可能なプラットフォームを提案する.提案したプラット フォームを用いて実際にデータ取引および課金を行い,レイテンシーと課金の整合性について結果を示す

スマートグリッドにおける 電力網安定化に向けた家庭用太陽光発電出力予測サービスの提案

沓澤 遼, GuillameHabault, 竹村 直也, 山下 玲, 松本 隼, 竹下 秀俊, 山中直明

電子情報通信学会情報ネットワーク研究会 （宮崎県　宮崎市） , 

2016年03月

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口頭発表（一般）

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本論文では家庭用太陽光発電所の発電出力予測手法とサービ スを提案する.小型太陽光パネルを用いた実験環境での予測値と発電の実測値の比較や,機械学習の成熟度について の結果を示す

リンクドコンテンツ配置へのゆらぎ制御の適用性の検討

神尾 美里, 千野 光礼, 永田 翔一, 岡本 聡, 山中直明, 若宮 直紀

電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会 (PN) （兵庫県　神戸市産業振興センター） , 

2016年01月

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口頭発表（一般）

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CCN) において, コンテンツの配置場所はユーザからのコンテンツアクセス速度に大きく影響する. また, コンテンツ同士の関連性を利用して構成されるリンクドコンテンツの最適配置を実現することで, さらなるアクセス速度の向上が見込める. しかし, 複数コンテンツの最適配置問題はNP完全とされており, 計算時間が膨大になるという問題点がある. 脳や生体の制御に用いられているゆらぎ制御は, 複雑な問題に対して効率よく解を発見可能であることが知られている. 本論文では, ゆらぎ制御がリンクドコンテンツ配置問題に適応可能かどうかを検討した結果を報告する.

5Gを見据えたエラスティック光アグリゲーションネットワーク(EλAN)の研究開発

岡本聡, 竹下秀俊, 山中直明

PIF・PN研共催ナショナルプロジェクト特集講演会 （神奈川県　川崎市　K2キャンパス） , 

2016年01月

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口頭発表（一般）

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NICT委託研究エラスティック光アグリゲーションネットワークの研究開発における慶應義塾大学の取り組み紹介

Effective Parallel Algorithm for GPGPU-Accelerated Explicit Routing Optimization

Ko Kikuta, Eiji Oki, YAMANAKA NAOAKI, Nozomu Togawa, Hidenori Nakazato

IEEE 2015 Global Communications Conference, Exhibition and Industry Forum (GLOBECOM 2015) （San Diego, CA, USA） , 

2015年12月

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口頭発表（一般）

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The recent development of network technologies that offer centralized control of explicit routes opens the door to the online optimization of explicit routing. For this kind of Traffic Engineering optimization, raising the calculation speeds by using multi-core processors with effective parallel algorithms is a key goal. This paper proposes an effective parallel algorithm for General purpose Programming on Graphic Processing Unit (GPGPU); its massively parallel style promises strong acceleration of calculation speed. The proposed algorithm parallelizes not only the search method of the Genetic Algorithm, but also its fitness functions, which calculate the network congestion ratio, so as to fully utilize the power of modern GPGPUs. Concurrently, each execution is designed for thread-block execution on the GPU with consideration of thread occupancy, local resources, and SIMT execution to maximize GPU performance. Evaluations show that the proposed algorithm offers, on average, a nine fold speedup compared to the conventional CPU approach.

An Analytical Model of Spectrum Fragmentation in a Two-Service Elastic Optical Link

Joobum Kim, Shuyi Yan, Andrea Fumagalli, Eiji Oki, YAMANAKA NAOAKI

IEEE 2015 Global Communications Conference, Exhibition and Industry Forum (GLOBECOM 2015) （San Diego, CA, USA） , 

2015年12月

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口頭発表（一般）

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Elastic Optical Networks (EONs) enable optical circuits to be assigned distinct numbers of spectrum slices. Individual circuits can then be assigned an optimal number of slices to best match their target transmission rates. A well-known drawback of EONs is spectrum fragmentation and its resulting uneven blocking probability, which circuit requests experience when the available spectrum slices in the fiber are insufficient or not contiguous. Capturing this spectrum fragmentation problem analytically is a challenging problem. Not surprisingly, most of the existing studies at this time mainly use simulationbased techniques to quantify blocking probability in EONs. In this paper, the authors present a Markov Chain (MC) model that attempts to characterize the fragmentation problem in a simplified scenario, i.e., only two types of circuit services are allowed over a single fiber link. Despite its limited scope, this initial analytical effort is able to accurately capture the nonmonotonic behavior of the blocking probability in EONs for the first time.

A dynamic hybrid network design for enterprise access links

Xiaoyu Wang, Malathi Veeraraghavan, Maite Brandt-Pearce, Takahiro Miyazaki, YAMANAKA NAOAKI, Satoru Okamoto, Ion Posescu

IEEE 2015 Global Communications Conference, Exhibition and Industry Forum (GLOBECOM 2015) （San Diego, CA, USA） , 

2015年12月

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口頭発表（一般）

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This paper proposes a new two-wavelength design for large-enterprise access links. The goal of this design is to lower power consumption and equipment costs without having a significant impact on performance. In our design, one wavelength is used as part of a lower-rate static circuit for general-purpose IP traffic, while the second wavelength is dynamically configured into a high-rate circuit for large dataset transfers whenever needed. A few provider-router ports are shared among a larger number of customers given that large dataset transfers are relatively infrequent. This leads to potential start-time delays, but results in significant power and cost savings. Using analytical models, we provide a quantitative power-and-cost comparison of our dynamic solution with the static always-on high-rate single-circuit solution used currently. The number of shared provider-router ports is kept large enough based on the number of customers to ensure that the probability of start-time delay exceeding a threshold is less than 1%.

SDN controlled Virtual OLT Migration trial over JGN-X testbed network

Yoshihiro Isaji, Takehiro Sato, Hidetoshi Takeshita, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

18th Annual International Conference on Next Generation Internet and Related Technologies (SDN/MPLS 2015) （ワシントンD.C.,USA） , 

2015年11月

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口頭発表（一般）