研究者詳細 - 山中　直明

研究発表 - 山中　直明

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敷設空孔コアファイバを用いた二芯化10G-EPONの動作実験

岡本聡, 石山貴大, 山中直明

電子情報通信学会ソサイエティ大会,

2024年09月

First Demonstration of Switched RoF Concept Using MEMS Optical Switch a nd High-linearity Installed Hollow Core Fiber Cables

Ryuta Murakami, Kojiro Nishimura, Satoru Okamoto, Yoshihiko Uematsu, Takashi Kurimoto, Naoaki Yamanaka

50th European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC 2024),

2024年09月

キャンパス敷設空孔コアファイバケーブルを用いたLocal 5G over PON構築実験

Satoru Okamoto, Naoaki Yamanaka, Hiroyuki Tsuda, Motoharu Matsuura, Takeshi Takagi, Kazunori Mukasa

電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会,

2024年08月

Disaggregated Computing Access Network using Newly Structured Hollow-Core fiber for AIoT Platform

Naoaki Yamanaka, Takahiro Ishiyama, Satoru Okamoto, Hiroyuki Tsuda, Kazunori Mukasa

2024 IEEE Annual Congress on Artificial Intelligence of Things (AIoT),

2024年07月

Newly structured Hollow-Core Fiber and its open innovation field for Power over fiber, Radio over fiber and ultra-low latency application

Naoaki Yamanaka, Satoru Okamoto, Hiroyuki Tsuda, Motoharu Matsuura, Kazunori Mukasa

24th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON 2024),

2024年07月

1st demonstration of the multi-spot RoF concept using Wi-Fi AP as an em ulated base-station

Kojiro Nishimura, Ryuta Murakami, Yoshihiko Uematsu, Satoru Okamoto, Naoaki Yamanaka

20th International Conference on IP/IoT & Processing+Optical Networks (iPOP 2024),

2024年06月

Location free ONU system by optical power supply over Hollow Core Fiber

Takahiro Ishiyama, Takashi Kurimoto, Satoru Okamoto, Naoaki Yamanaka

20th International Conference on IP/IoT & Processing+Optical Networks (iPOP 2024),

2024年06月

Switched RoF: Toward Personalized Cell Mobile Front Haul Using Optical Switch

Ryuta Murakami, Kojiro Nishimura, Satoru Okamoto, Takashi Kurimoto, Yoshihiko Uematsu, Naoaki Yamanaka

20th International Conference on IP/IoT & Processing+Optical Networks (iPOP 2024),

2024年06月

スイッチドRoF における省電力効果

村上隆太, 岡本聡, 植松芳彦, 栗本崇, 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（奄美市社会福祉センター） ,

2024年03月

口頭発表（一般）

「特別招待講演」光ネットワークの未来を目指して－PN と歩んだ20 年と慶應未来光ネットワークオープン研究センター－

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（奄美市社会福祉センター） ,

2024年03月

口頭発表（招待・特別）

Linux PCによるWiFi APを利用したアナログRoF検証環境の構築

Satoru Okamoto, Ryuta Murakami, Kojiro Nishimura, Naoaki Yamanaka, Motoharu Matsuura

電子情報通信学会総合大会,

2024年03月

小売電気事業者とEVユーザーの利益の両立を目指したEVによる小売電気事業者のインバランス削減手法

家城鳳斗, 大道真悠子, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会情報ネットワーク研究会（IN）（沖縄コンベンションセンター） ,

2024年02月

口頭発表（一般）

Edge computing that utilizes in-network CPUs to achieve high capacity and interruption tolerance with fewer edge servers

Koki Muramatsu, Yoshihiko Uematsu, Satoru Okamoto, Naoaki Yamanaka

International Workshop on Computing, Networking and Communications (CNC 2024),

2024年02月

Time-space synchronized digital twin application for URLLC usingnewly structured Hollow-Core Fiber and its open innovation field

Naoaki Yamanaka

International Conference on Computing, Networking and Communications (ICNC2024),

2024年02月

分散ゆらぎ制御を用いた仮想通信処理プロセッサリソース割当

岡本聡, 神尾美里, 原千晶, 山中直明

2018年電子情報通信学会総合大会（東京電機大学　東京千住キャンパス（東京）） ,

2018年03月

口頭発表（一般）

再構成可能通信処理プロセッサをリソースプールとして取り扱い, 網内のリソースプールを光網で接続してサービス用仮想通信処理プロセッサ(VRCP)を構築することを提案している. リソースプールから処理モジュールを選択して割当てる手法として, 省電力優先及びQoS優先の準最適化アルゴリズムを提案した. 本稿では, 動的にVRCP再構成を行うことでより一層の最適性を実現することを目的として, リソース割当に利用可能なゆらぎ制御手法を分散制御可能とした分散ゆらぎ制御でVRCPリソース割当を実現する手法を提案する.

Flow/Application Triggered SDN control in Hybrid Data-center Network "HOLST"

Yukihiro Imakiire, Masayuki Hirono, Masaki Murakami, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

41st The Optical Fiber Communication Conference and Exhibition (OFC2018) （San Diego, USA） ,

2018年03月

口頭発表（一般）

First Experimental Demonstration of Disaggregated Emergency Optical System for Quick Disaster Recovery

Masaki Shiraiwa, Noboru Yoshikane, Sugang Xu, Takehiro Tsuritani, Naoki Miyata, Tatsuo Mori, Masatake Miyabe, Toru Katagiri, Sota Yoshida, Masaki Tanaka, Tomofumi Hayashi, Hidetsugu Sugiyama, Ikuo Satou, Mashito Mikuni, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI, Yoshinari Awaji, Naoya Wada

41st The Optical Fiber Communication Conference and Exhibition (OFC2018) （San Diego, USA） ,

2018年03月

口頭発表（一般）

HOLST:超高速光スイッチによる時分割多重を用いたデータセンターネットワークにおける光回線共有ラック群の導出

廣野将行, 山下玲, 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（南種子町商工会館（鹿児島県）） ,

2018年03月

口頭発表（一般）

近年急激に増加しているデータセンター内の消費電力を削減する手段として, 我々はデータセンターネットワーク向け超高速レイヤ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 のネットワークアーキテクチャにおいて, 時分割多重により光回線を共有することでトラフィックを最大限収容可能になるよう, PLZT 光スイッチに接続するラック群を導出する手法を考案した. 想定するトラフィックモデルにおいてシミュレーションを行った結果, ヒューリスティックアルゴリズムはおよそ0.8 秒の実行時間でラック群の組み合わせ探索を行い, 線形計画法による組み合わせ最適解と同等のトラフィック収容性能を発揮した.

Optically interconnected resource pool architecture for future backbone network with service scalability (Invited)

YAMANAKA NAOAKI, Satoru Okamoto, Kodai Yarita, Kazuo Sugai, Takayuki Muranaka

International Conference on Computing, Networking and Communications (ICNC2018) （Maui, Hawaii, USA） ,

2018年03月

口頭発表（一般）

Service scalability is one of the key issue for future networks. For this, we propose new optical interconnected service function pool architecture having flexibility and high-efficiency. The service scalability is a feature which can create new services with combination of multiple functions. In addition, some functions must be realized by VLSI, FPGA, and software (i.e. NFV) according to their required performance. Software based flexible functions has some advantages that service throughput can be changed by control VM performance. Combination of multiple functions are using by optical interconnection that can relax distance and capacity restrictions among functions that realized by different technologies. In this paper, we propose a resource pool architecture that all functional resources in the network are called "resource pool". To create the service, proper resources are selected and interconnected by the optical interconnection. In addition, some simulation and prototype study results are also described. The proposed architecture is useful for future backbone networks.

ゆらぎ制御を用いたQoS保証型VNF配置手法の検討

原千晶, 三国真士人, 鑓田幸大, 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（南種子町商工会館（鹿児島県）） ,

2018年03月

口頭発表（一般）

ネットワークの機能を仮想化するネットワーク機能仮想化(NFV)の動きが高まり, ユーザの契約状況に応じて適切なネットワーク機能を経由するように経路を制御するサービスファンクションチェイニング(SFC)の研究がなされてきた. SFCにおける仮想ネットワーク機能(VNF)の配置問題において, 動的なチェイン要求の発生という環境変動に対しQoS保証を行うために, すべてのチェインを再構成し直すのは, サービスの中断などオーバヘッドが大きくなるため, VNFの移動回数を最小化する必要がある. ゆらぎ制御は, 生物の脳や生態に共通してみられる制御方式で, 準最適ではあるが, 環境変動に対して適応的に動作可能, また, 局所的な情報を用いることで制御が容易となる手法である. 本論文では, 環境変動に適応的に, またQoSを保証しつつ, かつVNFの移動回数を削減するようVNFの配置問題を解くため, ゆらぎ制御を用いる手法を提案する.

Data-center network (DCN) architectures with Reduced Power Consumption

Satoru Okamoto, Yukihiro Imakiire, Masayuki Hirono, YAMANAKA NAOAKI

20th Annual Conference Net-Centric 2017 （Arlington, USA） ,

2018年01月

口頭発表（一般）

Optical interconnect edge/center cloud network for supporting autonomous vehicle application

YAMANAKA NAOAKI, Andrea Fumagalli, Eiji Oki, Takehiro Sato, Malathi Veeraraghavan, Satoru Okamoto

20th Annual Conference Net-Centric 2017 （Arlington, US） ,

2018年01月

口頭発表（一般）

光L2網におけるマルチドメインに対応するアドレス割り当ての検討

鑓田幸大, 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（工学院大学新宿キャンパス（東京都）） ,

2017年11月

口頭発表（一般）

近年の通信トラヒック大容量化及び, 通信サービスの多様化に対応するため, フォトニックネットワーク及びノードの進展が求められており, 解決策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. SPNでは, トランスポートに特化し, 広域, マルチドメインに対応した新たなレイヤ2(光L2)が求められている. 光L2においては, マルチドメインの一体運用, アドレス集約化によるルーティングの簡易化が求められており, 新たなアドレス体系の構築やブロードキャストを使用しないアドレス解決を行うことが求められる. 本稿では光L2網におけるマルチドメインに対応するためのアドレス割り当てについて検討した結果を報告する.

First-time Demonstration of Automatic Service Restoration by Using Inter-Central-Office OLT handover and Optical Path Switching in Metro-Access Network

Takuya Kanai, Yumiko Senoo, Kota Asaka, Jun Sugawa, Hideaki Tamai, Hiroyuki Saito, Naoki Minato, Atsushi Oguri, Seiya Sumita, Takehiro Sato, Nobuhiko Kikuchi, Shun-ichi Matsushita, Takehiro Tsuritani, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI, Ken-ichi Suzuki, Akihiro Otaka

43rd European Conference on Optical Communication (ECOC 2017) （Gothenburg, Sweden） ,

2017年09月

口頭発表（一般）

Hadoop-based Application Triggered Automatic Flow Switching in Electrical/Optical Hybrid Data-Center Network

Masayuki Hirono, Wataru Muro, Shu Sekigawa, Takehiro Sato, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

43rd European Conference on Optical Communication (ECOC 2017) （Gothenburg, Sweden） ,

2017年09月

口頭発表（一般）

光L2網における電気ラベル版フレーム構成

岡本聡, 鑓田幸大, 佐藤丈博, 山中直明

電子情報通信学会ソサイエティ大会（東京都市大学　世田谷キャンパス（東京）） ,

2017年09月

口頭発表（一般）

通信トラヒックの増大及び, 通信サービスの多様化に対応するためのフォトニックネットワーク及びノードの進展が求められており, 解決策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. SPNでは, トランスポートに特化し, 広域・マルチドメンに対応した新たなレイヤ2 (光L2) が求められている. 本稿では, 光L2網における電気ラベル版フレーム構成を検討した結果を報告する.

ホームゲートウェイInternet of Thingsプラットフォームにおける処理負荷分散手法

岩崎陽介, 松本隼, 岡本聡, 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（北海道大学） ,

2017年07月

口頭発表（一般）

近年のIoT(Internet of Things)の普及により, IoTデバイスの数が急激に増加している. その結果IoTサービスの処理負荷が増加している. 従来のIoTはシステムが垂直統合されており, 高い技術力とコストを必要としていた. また, 従来のIoTプラットフォームではデータセンタの処理負荷が膨大であり, リアルタイム性に欠けるという問題がある. そこで, 我々は新たに高いスケーラビリティと柔軟性を持つ水平統合型のIoTプラットフォームを提案する. 提案するIoTプラットフォーム上ではHGW(Home Gateway)がIoTサービスプログラムであるバンドルをライブマイグレーションし, 処理負荷分散を行う. ライブマイグレーションを行う際にIoTデバイスとバンドル間の遅延を小さくするために, ネットワーク距離が近いHGWを探索する手法が必要である.

Hadoop Triggered Opt/Electrical Data-Center Orchestration Architecture for Reducing Power Consumption

Akira Yamashita, Wataru Muro, Masayuki Hirono, Takehiro Sato, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI, Malathi Veeraraghavan

19th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON2017) （Girona, Catalonia, Spain） ,

2017年07月

口頭発表（一般）

In this paper, a data-center network (DCN) system that distinguishes Hadoop job types and allocates optical/electrical circuits to data flows depending on the types automatically is proposed. The proposed system calculates the predicted shuffle value (PSV) of the Hadoop job and determines which type of flow is allocated by comparing the PSV and the threshold value. The PSV can be calculated from a part of the input data based on the shuffle ratio, which is known to have a relationship to the heaviness of the shuffle phase of the Hadoop job. The threshold of PSV can be dynamically changed according to the network load condition to exploit the optical circuit efficiently. By orchestrating the DCN and the Hadoop system, the proposed system achieves the reduction of power consumption. In this study, the orchestration part of the proposed DCN system is implemented and the feasibility of switching data flows between optical and electrical circuits is verified.

A Two-Layer Network Orchestrator Offering Trustworthy Connectivity to a ROS-Industrial Application

Behzad Mirkhanzadeh, Chencheng Shao, Ali Shakeri, Takehiro Sato, Miguel Razo-Razo, Marco Tacca, Andrea Fumagalli, YAMANAKA NAOAKI

19th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON2017) （Girona, Catalonia, Spain） ,

2017年07月

口頭発表（一般）

This paper describes an experiment carried out to demonstrate robustness and trustworthiness of an orchestrated two-layer network test-bed (PROnet). A Robotic Operating System Industrial (ROS-I) distributed application makes use of end-to-end flow services offered by PROnet. The PROnet Orchestrator is used to provision reliable end-to-end Ethernet flows to support the ROS-I application required data exchange. For maximum reliability, the Orchestrator provisions network resource redundancy at both layers, i.e., Ethernet and optical. Experimental results show that the robotic application is not interrupted by a fiber outage.

Demand Response Minimizing the Impact on the Consumers' Utility Considering Forecast Error on Renewable Energy Resource

Yuya Taniguchi, Ryo Kutsuzawa, Akira Yamashita, Jun Matsumoto, YAMANAKA NAOAKI

23rd IEEE International Symposium on Local and Metropolitan Area Networks (LANMAN 2017) （Osaka, Japan） ,

2017年06月

口頭発表（一般）

In the smart grid, which is a new generation grid integrated with bidirectional communication and advanced information technology, it is supposed that the number of energy suppliers will increase because many renewable resources will be connected to the grid. The increase in the number of suppliers that use renewable energy resources introduces new challenges in scheduling and dispatching controllable resources to control the load of the power grid in the system. By using the pricing method that maximizes social welfare, consumers/suppliers can determine the optimal power consumption/generation that maximizes own welfare. However, when a forecast error of renewable energy output occurs, the gap between the total power consumption and generation causes unless consumers decrease power consumption from the optimal consumption. Decreasing consumers' power consumption might lower their utility.

Cache retention time change method to reduce address resolution response time in wide area layer 2 network

Kodai Yarita, Yusuke Nakajima, Akira Yamashita, Jun Matsumoto, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

23rd IEEE International Symposium on Local and Metropolitan Area Networks (LANMAN 2017) （Osaka, Japan） ,

2017年06月

口頭発表（一般）

In wide area Layer 2 (L2) networks, there is a problem that broadcast packets for address resolution fill up link capacities. As a result, address resolution using Address Resolution Protocol (ARP), which uses broadcasts, cannot be used in wide area L2 networks. A conventional research has proposed an architecture using Distributed Hash Table (DHT) and ARP cache for reducing broadcasts. However, since this architecture uses simple Least Recently Used (LRU) method for caching, some packets may be discarded because of continuous cache misses which require long address resolution response time. Therefore, we propose a cache retention time change method considering address resolution response time. In addition, we also propose cache insertion position determination methods based on several ideas. Finally, we evaluate the effectiveness of the proposed method.

HOLST:Architecture design of energy-efficient data center network based on ultra high-speed optical switch

Masayuki Hirono, Takehiro Sato, Jun Matsumoto, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

23rd IEEE International Symposium on Local and Metropolitan Area Networks (LANMAN 2017) （Osaka, Japan） ,

2017年06月

口頭発表（一般）

Recently, the energy consumption in data centers is increasing. Introducing optical circuit to the inter-rack communication is considered as an effective solution. The authors are working on the research and development of the High-speed Optical Layer 1 Switch system for Time slot switching based optical data center networks (HOLST). We focused on Plomb Lanthanum Zirconate Titanate (PLZT) optical switch that performs nano seconds switching time. In this paper, several ideas on how to connect PLZT optical switches and Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) optical switches, the composing modules of the HOLST, are proposed to design network architecture and evaluated in order to compare and consider power saving effect. The result of the numerical simulation shows that the proposal architecture achieves 50% energy consumption reduction than the conventional architecture.

Expected Capacity Guaranteed Routing Method based on Failure Probability of Links

Shu Sekigawa, Eiji Oki, Takehiro Sato, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

23rd IEEE International Symposium on Local and Metropolitan Area Networks (LANMAN 2017) （Osaka, Japan） ,

2017年06月

口頭発表（一般）

In a high-speed backbone network, the failure of a network link may cause large data losses, so it is necessary to reserve spare network resources for faster recovery. The conventional protection methods to reserve backup routes do not consider the failure probability of each network link, so the same amount of network resources for the backup route are needed regardless of the failure probability of network links. This leads a decrease in the number of connections that can be accepted into the network. This paper proposes a routing and capacity allocation method that guarantees the expected value of allocated capacity. We formulate a mixed integer liner programming model for the proposed method. We conduct simulations to study the advantage of the expected capacity guaranteed routing over the conventional routing method in terms of bandwidth blocking probability. The results show that the proposed method reduces the bandwidth blocking probability to about 1/3 as compared to that of the conventional path protection method.

Hierarchical Address Resolution Architecture with Distributed Hash Table in Wide Area Layer 2 Network

Kodai Yarita, Yusuke Nakajima, Akira Yamashita, Jun Matsumoto, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

13th International Conference on IP+Optical Network (iPOP2017) （Kawasaki, Japan） ,

2017年06月

口頭発表（一般）

In order to respond to the rapidly increasing traffic and the diversification of communication services in recent years, the Photonic Layer 2 (L2) network attracts attention. The aim of the photonic L2 network is providing various services on a common photonic L2 with high-speed transmission by light paths. A wide area L2 network assuming a carrier network capable of accommodating one million users is considered as one of the services provided by the photonic L2 network. In wide area L2 networks, however, there is a problems that broadcast packets for Address Resolution Protocol (ARP) fill up link capacities due to the enormous number of users and packet losses due to buffer overflow by accumulation of long address resolution time. In this paper, we propose hierarchical address resolution architecture with Distributed Hash Table (DHT) in wide area L2 network to reduce broadcast, and caching method which based on the retention time to reduce address resolution time in the proposed architecture.

An SDN-Based WAN Scavenger Service for High-Speed Data Transfers

Fatma Alali, Sourav Maji, Malathi Veeraraghavan, YAMANAKA NAOAKI

13th International Conference on IP+Optical Network (iPOP2017) （Kawasaki, Japan） ,

2017年06月

口頭発表（一般）

SDN光トランスポートネットワークとエッジコンピュータを活用した産業用ロボットの遠隔制御実証実験

吉兼昇, 佐藤丈博, 岡本聡, 宮澤高也, 大島貴光, 横山智大, 角田佳史, 杉山秀次, 宮部正剛, 片桐徹, 掛川直樹, 松本修一, 小原義徳, 佐藤郁男, 中村彰宏, 吉田聡太, 石井健二, 亀谷聡一郎, 釣谷剛宏, 原井洋明, Chencheng Shao, Marco Tacca , Andrea Fumagalli, 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（機械振興会館（東京都港区）） ,

2017年04月

口頭発表（招待・特別）

本検討では, まず, クラウド基盤ソフトウェアであるOpenStackを活用して, クラウド上に配備された産業用ロボット制御機能の一部をエッジコンピュータ上に設定した. 次に, ロボット制御のメイン機能が実装されるデータセンタとエッジコンピュータおよびロボット間の通信路をSDN技術により, 通信技術や管理手法など設計概念の異なる複数のネットワークドメインから構成される光トランスポートネットワーク上に生成した. これらを用いて, ロボットの遠隔制御実証実験に成功したことを報告する.

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光アドホック通信実現のためのルーチング手法に関する検討

佐藤丈博, 伊佐治義大, 岡本聡, 山中直明

2017年電子情報通信学会総合大会（名城大学　天白キャンパス（名古屋市）） ,

2017年03月

口頭発表（一般）

次世代光メトロ・アクセス統合型ネットワーク「エラスティックλアグリゲーションネットワーク（EλAN）」が提案されている. EλANにおいて大規模災害時の接続性を確保するために, アクティブ型のOptical Distribution Network (ODN)を活用し, 通信途絶に陥ったOptical Network Unit (ONU)が1台以上のRemote ONU (R-ONU)を経由して生存Optical Line Terminal (OLT)まで通信を確立する光アドホック通信が提案されている. 本稿では, R-ONUが隣接ONU群内のR-ONUを発見する際のルーチング手法に関して検討を行う.

仮想プログラマブル光エッジにおけるQoSおよび省電力性の検討

松本隼, 鑓田幸大, 佐藤丈博, 岡本聡, 山中直明

2017年電子情報通信学会総合大会（名城大学　天白キャンパス（名古屋市）） ,

2017年03月

口頭発表（一般）

Hadoopにおけるシャッフルヘビータスク判別手法の提案

室航,廣野将行,松本隼,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（大濱信泉記念館（石垣島）） ,

2017年03月

口頭発表（一般）

近年データセンター内においてHadoop などのクラスタリングによる大規模並列分散処理が頻繁に実行されているが, 処理内容によってはネットワーク負荷が大きく, 消費電力の増加が問題視されている. 我々はそのようなネットワーク負荷の大きい分散処理を判別する手法を発見し, それを用いてネットワーク負荷に応じて自動的にクラスタ内の回線設定を行い, 消費電力の削減を図るデータセンターネットワーク・アーキテクチャの研究開発を行なっている. 本稿では, ネットワーク負荷の判別方法及び提案アーキテクチャの動作方法を説明した. その上で, 提案アーキテクチャに対して消費電力の点で特性評価を行い, 大幅な消費電力削減効果が可能となることを示した.

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の波長予約手法

伊佐治義大, 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（大濱信泉記念館（石垣島）） ,

2017年03月

口頭発表（一般）

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, 接続性を回復することが期待されている. 多数の局舎が機能停止する大規模災害時において, OLTとONU間の伝送距離制限を打破するための手法として光アドホックネットワークが提案されている. しかし, 救済対象のONU群と隣接ONU群との間に割り当てる波長決定手法がこれまで未考慮であった. 本論文では光アドホックネットワークを実現するための波長予約手法を提案する. 計算機シミュレーションにより, 提案した波長選択手法を適用した光アドホックネットワーク方式の特性評価を行った. ネットワーク内デバイスの故障率40%時において, リストレーション方式のみの適用時からONU群救済率を更に20%以上向上可能であることを示した.

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

口頭発表（一般）

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

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（一般）

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

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（招待・特別）

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

口頭発表（招待・特別）

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

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

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

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

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

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（一般）

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

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

口頭発表（招待・特別）

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（一般）

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

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

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

口頭発表（一般）

—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

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

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（一般）

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

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

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（一般）

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ブルなセンサデータ取引プラットフォーム

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

口頭発表（一般）

スマートグリッド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ビスの提案

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（一般）

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

口頭発表（一般）

Low Power Idle電力特性を考慮した省電力思考パス再割り当て手法のJapan Photonic Networksにおける特性評価

伊佐治義大, 今給黎薫弘, 宮崎貴博, 大木英司, 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 (PN) （東京都　文京区　日本女子大） ,

2015年11月

口頭発表（一般）

我々は, TE (Traffic Engineering)によりトラヒックを集約しネットワーク機器のポート単位での電源on/offによる省電力化を目指すMiDORi(Multi-(layer, path, and resources) Dynamically Optimized Routing)ネットワークに対して, Energy Efficient Ethernet (EEE)の省電力技術の仕組みの一つであるLPI (Low Power Idle)技術を適用することでより一層の省電力化を可能とする「LPI電力特性を考慮したパス再割り当て手法」を提案している. 提案手法は, パス経路変更を行うことにより, リンク使用率の高いリンクと低いリンクに二極化させ, 消費電力を削減するものである. 本論文では, 日本の現状に即したモデルであるJapan Photonic Networks (JPN)に対して, LPI電力特性を考慮したパス再割り当てアルゴリズムを適用した場合の提案手法の特性評価結果を報告する.

Resource Allocation Scheme for Hadoop in Campus Networks

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

The 21st Asia-Pacific Conference on Communications (APCC 2015) Latest Results Workshop （京都大学、京都府） ,

2015年10月

口頭発表（一般）, IEICE (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers) Communications Society

On most campus networks, outdated computational resources are not used. This paper proposes a Hadoop-based resource
allocation scheme for leveraging these outdated resources.
The proposed scheme splits a computational job into tasks
using appropriate splitting ratios based on computer processing performance and network resource availability. We compare our resource allocation scheme with a conventional scheme, which divides a job equally without consideration of computer processing performance and network resource availability. Both experiments and simulations are used to compare our proposed scheme and the conventional scheme. Simulation results show that the proposed scheme outperforms the conventional scheme in terms of job execution time.

Network API for Energy-Aware Routing in Energy Efficient and Enhanced-type Data- centric Networking

Shoichi Nagata, Mirai Chino, Tetsuhiro Uchida, Shanming Zhang, Hidetoshi Takeshita, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

The 21st Asia-Pacific Conference on Communications (APCC 2015) Latest Results Workshop （京都大学、京都府） ,

2015年10月

口頭発表（一般）, IEICE (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers) Communications Society

In present Internet, users obtain content by appointing IP address because network architecture is “host-to-host”. However, new network architecture of “user-to-data” is needed because users need data, not IP address. Then we have proposed Energy Efficient and Enhance-type Data-centric Networking (E3-DCN) architecture to implement content-oriented network. E3- DCN realizes Data-centric Networking and to reduce power consumption effectively. In this paper, we implement Network Application Programming Interface (API) which has been proposed in E3-DCN to reduce power consumption effectively. We simulate to show effectiveness of Network API and show reduction of power consumption.

Demand and Supply Matching Method in Smart Grid by Distributed P2P Communication

Kosuke Asami, Mitsuyasu Endo, Ryo Kutsuzawa, Soushi Yamamoto, Kenya Takashima, Hidetoshi Takeshita, YAMANAKA NAOAKI

The 21st Asia-Pacific Conference on Communications (APCC 2015) Latest Results Workshop （京都大学、京都府） ,

2015年10月

口頭発表（一般）, IEICE (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers) Communications Society

In Smart Grid, renewable energy such as photovoltaic power and wind power has been rapidly introducing. Then, the power grid has been shifting from the tree 1:N structure with centralized power plants to the N:M structure with various kind of power resources. In this case, to realize matching control among N supply resources including unstable renewable energy and M consumers, the scalable real time matching method is necessary. In this paper, we propose a novel scalable real time matching algorithm to reduce the transmission loss by distributed P2P communication that is the P2P Interactive Agent eXtensions (PIAX) platform. Then, we show that the proposed method utilizing PIAX enables the real time matching and can reduce the transmission loss similar as centralized control method.

Task Allocation Scheme for Hadoop in Campus Network Environment

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

電子情報通信学会通信ソサイエティ大会（宮城県　仙台市　東北大学） ,

2015年09月

口頭発表（一般）

エラスティック光ネットワークにおけるトラヒック変動幅予測に基づく適応的サブキャリア割り当て

千野光礼, 宮崎貴博, 大木英司, 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 (PN) （北海道　旭川市） ,

2015年09月

口頭発表（一般）

Performance Evaluation of Span Power Control Scheme for Fast Optical Lightpath Provisioning in Multi-Core Fiber Networks

Eiji Oki, Bijoy Chand Chatterjee, Yamini Jayabal, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI, Andrea Fumagalli

17th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON2015) （Budapest, Hungary） ,

2015年07月

口頭発表（一般）, Diamond Congress Kft

The ACTION Project: Applications Coordinate with Transport, IP and Optical Networks

Andrea Fumagalli, Malathi Veeraraghavan, Eiji Oki, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

4th International Workshop on Trends in Optical Technologies (WTON) （Campinas, São Paulo, Brazil） ,

2015年05月

口頭発表（一般）, Unidade Embrapii CPqD

•Develop an Applications Coordinating with Transport, IP, and Optical Networks (ACTION) architecture
–by integrating four enabling technologies
–by operating links at higher utilization while meeting the four challenges of high-utilization operation
• Why operate at high utilization: the network will need fewer powered-on links, and hence the network will consume smaller levels of energy (power) to move the same number of information bits (bits/sec)
–analogy: flying a half-empty large airplane!

M2M/IoT時代に向けた情報指向ネットワークにおけるPull/Push型移動通信方式の評価

松原大典, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会情報指向ネットワーク技術時限研究会（東京大学本郷キャンパス、　東京） ,

2015年05月

口頭発表（一般）

High Speed 100GE Adaptive Link Rate Switching for Energy Consumption Reduction

Takahiro Miyazaki, Ion Popescu, Mirai Chino, Xiaoyu Wang, Kunitaka Ashizawa, Satoru Okamoto, Malathi Veeraraghavan, YAMANAKA NAOAKI

2015 International Conference on Optical Network Design and Modeling (ONDM) （Pisa, Italy） ,

2015年05月

口頭発表（一般）, Scuola Superiore Sant'Anna (SSSA), and Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni (CNIT)

Energy efficiency is becoming a critical issue in highspeed networks. 100 Gb/s Ethernet was standardized in 2010, and several papers have been published on power consumption reduction methods using Adaptive Link Rate (ALR) technology. ALR reduces power consumption by adapting link speed to traffic demand. However, rate switching time is a parameter that impacts the level of power reduction achievable with current ALR technologies. In this paper, we propose a new energy-efficient architecture for 100 Gb/s Ethernet. The rate switching time is reduced using coherent lightwave transmission technologies. We use simulations to evaluate how the proposed architecture impacts energy efficiency, switching time and network performance.

Dynamic Layer-1 WAN Access Architecture for Large Enterprises

Xiaoyu Wang, Malathi Veeraghavan, Takahiro Miyazaki, Ion Popescu, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

The 11th International Conference on IP + Optical Network (iPOP2015) （Naha, Okinawa, Japan） ,

2015年04月

口頭発表（一般）, PIL, ISOCORE USA and Okinawa Open Laboratory (OOL)

Using an SDN controller, a Layer-1 optical circuit can be established on a dynamic basis to connect the two switch ports from a given customer (e.g., Switch S1 of Customer 1) to the ports of a provider router, e.g., RP1. We expect this solution to consume lower power because the IP routers in customer networks can use lower-rate WAN-access links for everyday traffic (e.g., 40GE as shown in the figure), and the number of 40GE interfaces required in provider routers are also reduced. This dynamic optical network architecture, with an analytical evaluation, will be presented.

Application-centric energy reduction scheme with dynamic lane assignment scheme in 100GE

Takahiro Miyazaki, Ion Popescu, Mirai Chino, Yoshihiro Isaji, Kunitaka Ashizawa, Xiaoyu Wang, Satoru Okamoto, Malathi Veeraghavan, YAMANAKA NAOAKI

The 11th International Conference on IP + Optical Network (iPOP2015) （Naha, Okinawa, Japan） ,

2015年04月

口頭発表（一般）, PIL, ISOCORE USA and Okinawa Open Laboratory (OOL)

We propose the dynamic lane assignment scheme for each application in 100GE. This proposal aims to solve two problems. First, as described above, power consumption and packet delay are trade-off model. So, we propose a assignment scheme for each traffic type. Traffic type is divided into two classes, delay-tolerant and not-delay-tolerant one. By assigning lanes to each traffic type, each traffic type is handled by different ALR policy, so proposal scheme can realize both energy reduction and less packet delay. Second, the dynamic lane assignment scheme is proposed. The amount of the incoming packet is different every time, so the dynamic lane assignment scheme for each application is needed. Figure 1 shows the legacy 100GE architecture and Figure 2 shows the proposed 100GE architecture. To realize above requirement, we propose the 100GE using coherent lightwave technologies. The proposal scheme can realize dynamic lane assignment scheme for each application. We will evaluate the effectiveness of our proposal.

アプリケーションの遅延特性を考慮した Energy Efficient Ethernet

千野光礼, Ion Popescu, 宮崎貴博, 伊佐治義大, 永田翔一, 芦沢國正, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会通信方式研究会（福岡工業大学 α棟 4F 多目的ホール（福岡県）） ,

2015年04月

口頭発表（一般）

Ethernetにおいて, 通信をしていない時間帯は回路をスリープさせ消費電力を削減するLPI (Lowe Power Idle)がEnergy Efficient Ethernet (EEE)として標準化されている. 更に, パケットをキューにバッファリングし, スリープ時間を長くすることで, 更なる省電力化を目指したCoalescing LPIが存在する. しかし, 全てのCoS (Class of Service)に対して同じ遅延が発生するという問題がある. そこで, 優先度の高いCoSに対しては遅延時間を最小化するApplication Centric Energy Efficient Ethernetを提案する.

Low Power Idle電力特性を考慮した省電力指向パス再割り当て手法

伊佐治義大, 宮崎貴博, 芦沢國正, 千野光礼, 竹下秀俊, 岡本聡, 大木英司, 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（岐阜県高山市　飛騨地域地場産業振興センター） ,

2015年04月

口頭発表（一般）

本研究の関連研究としてリンクの消費電力削減を行うためのEnergy Efficient Ethernet(EEE)が近年注目され, EEEの省電力技術の仕組みとしてLPI(Low Power Idle)という技術が採用されている. しかし, LPIを適用したMiDORiネットワークにおいて低トラヒック時に従来の深さ1探索アルゴリズムを用いると消費電力が増加してしまう問題を発見した. そこで, 本論文ではLPI電力特性を考慮したパス再割り当てアルゴリズムによるネットワーク省電力化手法の提案を行う. パスを経路変更させる事により, リンク使用率の高いリンクと低いリンクに二極化させる事で, 消費電力を削減する手法である. 計算機シミュレーションにより従来方式と提案方式を消費電力, ネットワーク性能, 計算時間の点で比較検討を行い, 有効性を確認した.

仮想ネットワークの使用状況取得による電力・リソース最適化収容設計手法の提案

中村景, 永田翔一, 内田哲博, 竹下秀俊, 岡本聡, 山中直明,　大木　英司

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（沖縄県那覇市青年会館） ,

2015年03月

口頭発表（一般）

近年, 大容量コンテンツの増加やモバイル機器の普及等により, インターネットのトラフィック量は急激な増加しており, それに伴う消費電力の増加が予想されている. そこで, ネットワーク資源を有効に使用可能なネットワーク仮想化技術に注目が集まっている. ネットワーク仮想化技術において, 従来はネットワーク運用前に複数の仮想ネットワークの帯域要求を満たすようネットワーク仮想化基盤の帯域を割当て, 運用中常にこの帯域を使用する. 一方提案方式は, ネットワーク運用前の帯域割当てに加え, ネットワーク運用中も各仮想リンクの帯域使用状況を考慮し, 帯域割当てを行う. 本提案により, 帯域の使用効率の向上及び消費電力量の削減が可能である.

光レイヤ2ネットワークにおけるスケーラブルなアドレス解決手法の提案

中島悠佑, 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（沖縄県那覇市青年会館） ,

2015年03月

口頭発表（一般）

JGN-Xネットワーク仮想化基盤上でのData-centric Networking技術実験報告

山中直明，松原大典，張善明，岡本聡，竹下秀俊

電子情報通信学会　ネットワーク仮想化時限研究専門委員会（東京都　NICT本部） ,

2015年03月

口頭発表（一般）

シリアル伝送型Flex Ethernetにおける適応型リンクレート変更実現のためのダミー信号挿入手法の提案

岡本聡, 宮崎貴博, Ion Popescu, 千野光礼, 山中直明,　Malathi Veeraraghavan, 大木英司

電子情報通信学会総合大会（京都府　草津市　立命館大学　びわこ・くさつキャンパス） ,

2015年03月

口頭発表（一般）

25 Gb/s × n の任意のEthernet を実現するFlex Ethernet の議論が進められている[1]．Flex Ethernet の適用例として，100 Gb Ethernet (100GE)の転送レートを転送トラヒック量に適応させ，PCS (physical-coding sublayer)，PMA (physicalmedium-attachment sublayer) ， PMD (physical-mediumdependent　sublayer)の未使用レーンを休止させることで省電力化を実現すること[2]があげられる．[2]においては，PHY の光モジュールのON 時間が 2 ms 程度と見積もられており，リアルタイムなトラヒック変動ではなくトラヒック予測に基づいた統計的な適応型リンクレート変更(ALR)手法が提案されている．本論文では，PHY としてコヒーレント伝送に基づいたシリアル100 Gb/s 伝送型システムを適用し，リアルタイムALR を実現するためにPHY が生成するダミー信号挿入手法を提案する．

エラスティックλアグリゲーションネットワーク(EλAN)におけるトラヒック変動に対応したネットワーク再構成実験

竹下秀俊, 山口哲平, 芦沢國正, 佐藤丈博, 小番麻斗, 山中直明,　岡本聡

電子情報通信学会総合大会（京都府　草津市　立命館大学　びわこ・くさつキャンパス） ,

2015年03月

口頭発表（一般）

サービス毎に設備されているアクセス網とメトロ網を統合し, フォトニックネットワーク技術とネットワーク機能の仮想化技術を組み合わせて, 多様なサービスやネットワーク構成を実現するエラスティックλアグリゲーションネットワーク(EλAN)が提案されている[1]. 本稿では, エネルギー最適なネットワークの再構成で必要となる, トラヒック変動に対応した論理OLT（L-OLT）のマイグレーションによる集約／分散について実験検証し, マイグレーション時のサービス停止時間を計測したので報告する.

スマートグリッド環境下におけるPIAXを活用した電力の需給マッチング手法

浅見康介, 遠藤光泰, 沓澤遼, 山本草詩, 高島研也, 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(IN) （沖縄県那覇市　沖縄コンベンションセンター） ,

2015年03月

口頭発表（一般）

スマートグリッドでは自然エネルギーを活用した発電源を含む多種多量の分散電源の導入が検討されており, 電力網も大規模発電所中心の 1:Nのツリー構��から, 分散電源中心のN:Mの電力網への移行するものと考える. この時, 発電量が不安定な自然エネルギーを活用した発電源を含む多種多量な分散電源と需要家間でN:Mの需給制御を実現するには, スケーラビリティ及びリアルタイム性が課題となる. 本論文では, P2P Interactive Agent eXtensions (PIAX)をプラットフォームとして用いた電力需給マッチングアルゴリズムを提案し, 提案アルゴリズムがスケーラビリティ及びリアルタイム性の課題を解決でき,送電ロスを削減できることを示す.

電力網内満足度を最大化する完全競争市場下での電力分散協調手法

遠藤光泰, 浅見康介, 沓澤遼, 山本草詩, 高島研也, 田中誠, 竹下秀敏, 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(NS) （沖縄県那覇市　沖縄コンベンションセンター） ,

2015年03月

口頭発表（一般）

Atomic NFVによるスケーラビリティを実現した仮想ホームゲートウェイの提案

内田哲博, 宮崎貴博, 岡野拓朗, 竹下秀俊, 岡本聡, 山中直明, 大木英司

電子情報通信学会ネットワークシステム研究会(NS) （東京都　八丈町　八丈町商工会） ,

2015年01月

口頭発表（一般）

フォトニックネットワークの未来と技術

山中　直明

新世代ネットワーク推進フォーラムテストベッドネットワーク推進ワーキンググループ会合（東京都千代田区） ,

2014年12月

口頭発表（一般）, 新世代ネットワーク推進フォーラム

TDMA-Based OLT Sharing Method to Improve Disaster Tolerance in Elastic Lambda Aggregation Network

Asato Kotsugai, Takehiro Sato, Hidetoshi Takeshita, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

European Conference on Optical Communications (ECOC 2014) （カンヌ、フランス） ,

2014年09月

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)における仮想レイヤ2スイッチ実現手法の提案

岡本聡, 竹下秀俊, 山中直明

電子情報通信学会通信ソサイエティ大会（徳島県徳島市　徳島大学常三島キャンパス） ,

2014年09月

口頭発表（一般）

アグリゲーション網をメトロ/アクセス統合型のフォトニックネットワークに置換し, フォトニックネットワーク技術とネットワーク仮想化及び機能の仮想化技術を組合せ, 多様なサービスやネットワーク構成を実現する次世代メトロ/アクセス統合網であるエラスティックλアグリゲーションネットワーク(EλAN)が提案されている. 本稿では, EλANにおけるOLTマイグレーションに適合可能なOLT間接続の仮想レイヤ2スイッチ実現手法を提案する.

Evaluation of Information-Centric Networking in Mobile and Distributed Environment Using Wide-Area Test Bed

Daisuke Matsubara, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI,Tatsuro Takahashi

The 16th Asia-Pacific Network Operations and Management Symposium (APNOMS2014) （台湾国立交通大学） ,

2014年09月

口頭発表（一般）

Information-Centric Networking (ICN) employs communication based on location independent data identifiers (IDs) that enables efficient data dissemination. However, some important challenges still remains in the conventional ICN schemes when they are applied to a highly mobile and distributed environment, such as growth in amount of route information or increased transaction load of name resolution services. To accommodate this, we propose a new ICN scheme where routes are aggregated at aggregation nodes and optimized routes are established during data registration transactions to mitigate the amount of route information, delay, and transaction load. We evaluate the proposed scheme using a nation-wide test bed of 37 intermediate nodes and 336 mobile terminals. We show that the proposed scheme enables efficient data dissemination where the mobile terminals register and retrieve data in widely distributed manner.

TDMAによる論理OLT仮想化を用いたONU群救済手法の提案

岡本聡, 小番麻斗, 佐藤丈博, 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) （北海道札幌市） ,

2014年09月

口頭発表（一般）

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, 光スイッチを利用したアクティブなOptical Distribution Network (ODN)を利用して, Optical Line Terminal (OLT)とOptical Network Unit (ONU)の間で故障救済としてリストレーションを行うことが期待されている. ODNを切り替えて実現されるリストレーションでは, 故障個所がODNであることが前提となっている. しかしながら, ODNを切り替えてOLTとONUとの接続関係を維持しようとしても, 生存OLTが少数の場合にOLTの収容数を超えたONUは単純なリストレーションでは救済できないという課題がある. 本論文では, この課題を解決して大規模災害に対応することを目的として, OLTをTime Division Multiple Access (TDMA)により仮想化しONU群を順次切り替えて仮想OLTが処理することで, OLTの収容数を超えた数のONUを救済する手法を提案する. また, 簡易実験により方式の性能を評価した結果を報告する.

Energy Efficient Data-centric Network on the Optical Network Virtualization Platform

Satoru Okamoto, Shanming Zhang, YAMANAKA NAOAKI

12th International Conference on Optical Internet (COIN2014) （ハイアットリージェンシー済州島（韓国）） ,

2014年08月

口頭発表（一般）

The network architecture called Energy Efficient and Enhanced-type Data-centric Network (E3-DCN) is proposed for a new information centric network (ICN). E3-DCN not only realizes ICN but also has the ability of data generation by organizing and combining relevant resource such as original data and kinds of processing services. In addition, in order to improve energy efficiency of data transmission, E3-DCN chooses optimal transmission path to transmit data based on electrical packet switching and optical path switching. E3-DCN achieves an energy efficient network and is designed to fit with the network virtualization platform in JGN-X.

Application-centric, energy-efficient network architecture, ACTION, based on flexible optical network

YAMANAKA NAOAKI, Satoru Okamoto, Eiji Oki, Andrea Fumagalli, Malathi Veeraraghavan

12th International Conference on Optical Internet (COIN2014) （ハイアットリージェンシー済州島（韓国）） ,

2014年08月

口頭発表（一般）

The Compound Annual Growth Rate (CAGR) of Internet traffic volume lies in the 30-70% [1] range. For several good reasons (to handle unexpected traffic spurts, link failures and traffic growth), network resources are significantly over-provisioned in today’s networks, and it is quite common to see link utilization in the 30%-40% range [2]. While new optical fibers can be laid, the costs of such deployment should be weighed against the costs of solutions that enable network operation at higher utilization levels. For example, new developments in optical technologies, such as flexible elastic optical networks, enable the provisioning of variable-bandwidth, variable-QoS (Quality of service) transmission pipes. In addition, current and future multi-media services have widely divergent bandwidth and QoE (Quality of Experience) requirements. ACTION (Applications Coordinated with Transport, IP and Optical Networks) is a multi-QoE, application-centric, highly energy-efficient network architecture that leverages flexible elastic optical network technologies. This project is supported by both the NSF, USA, and NICT, Japan, under the JUNO (joint collaboration between Japan and US) program.

Experimental Report of Elastic Lambda Aggregation Network (EλAN) Control Method for SDN-based Carrier Class Network

Teppei Yamaguchi, Takehiro Sato, Hidetoshi Takeshita, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

12th International Conference on Optical Internet (COIN2014) （ハイアットリージェンシー済州島（韓国）） ,

2014年08月

口頭発表（一般）

コンテンツセントリックネットワークにおけるユーザ位置を生存時間に反映したキャッシュ手法の提案

7.宮崎貴博, 竹下秀俊, 岡本聡,#H<山中直明/U>

電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会 (PN) （大分県別府市ビーコンプラザ） ,

2014年06月

口頭発表（一般）

データ指向型ネットワークの方式比較に関する考察

松原大典, 岡本聡, 山中直明　,高橋達郎

電子情報通信学会インターネットアーキテクチャ研究会(IA) （兵庫県神戸市　神戸大学） ,

2014年06月

口頭発表（一般）

Energy Efficiency of Future Central and/or Linked Distributed Function Network Using Optical Technologies

山中直明, 竹下秀俊, 岡本聡, 佐藤丈博,張善明

19th European Conference on Networks and Optical Communications (NOC 2014) （Milan, Italy） ,

2014年06月

口頭発表（一般）

Recently cloud service and M2M or IoT service will become popular for different applications. So two different optical network architectures are proposed for creating future energy efficient network services. The first architecture is a centralized approach for higher energy efficiency; it uses a data center-centric optical aggregation network based on wavelength / time-slot multiplexing. All layer-3 or upper traffic are transferred through the simple metro / access optical aggregation network and switched in centralized scalable giant router at the data center. Total power consumption of the network can be reduced hundred fold compared to the existing Internet. The second is service mash-up by linked data through a network that uses broadband optical wire for the IoT era. All service contents, hardware, and also software programs are defined as service parts. Huge bandwidth optical wire interconnects some service parts and creates new mash-up services in the network. That creates deep network functionality in combination with network and processing functions. Network services are always moving like pendulum, so both two technologies can be applied future network service.

SDN/NFV based disaster recovery method in Elastic Lambda Aggregation Network(EλAN)

Asato Kotsugai, Takehiro Sato, Hidetoshi Takeshita, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI

10th International Conference on IP + Optical Network (iPOP 2014) （Musashino, Tokyo, Japan） ,

2014年05月

口頭発表（一般）

The Elastic Lambda Aggregation Network (EλAN) which aims to integrate several individual service access networks and metro networks into one optical switching network has been proposed [1]. EλAN consists of programmable OLTs (P-OLTs) and ONUs (P-ONUs), Optical Distribution Network (ODN), and a wide area virtual layer-2 Switch (VL2SW). Many logical OLTs (L-OLTs) can be worked in one P-OLT box and a few number of logical ONUs (L-ONUs) can be worked in one P-ONU box. One L-OLT will accommodate maximum 256 L-ONUs. ODN supplies flexible optical paths among L-OLTs and L-ONUs. VL2SW supplies flexible Layer-2 paths among L-OLTs and a core network. Therefore, a network operator can select flexible combination of L-OLT and L-ONUs.

NFV Capability for Next Generation Multi-Serice Platform

Julien Thieffry, Soushi Yamamoto, Tetsuhiro Uchida, Satoru Okamoto, YAMANAKA NAOAKI, Takashi Kurimoto

10th International Conference on IP + Optical Network (iPOP 2014) （Musashino, Tokyo, Japan） ,

2014年05月

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OAM及び複数サービス収容手法の考察

岡本聡, 佐藤丈博, 大木英司, 竹下秀俊, 山中直明

電子情報通信学会総合大会（新潟県　新潟大学） ,

2014年03月

口頭発表（一般）

アグリゲーション網をメトロ/アクセス統合型のフォトニックネットワークに置換し, フォトニックネットワーク技術とネットワーク及び機能の仮想化技術を組合せ, 多様なサービスやネットワーク構成を実現する次世代メトロ/アクセス統合網であるエラスティックλアグリゲーションネットワーク(EλAN)が提案されている. 本稿では, EλANにおけるサービス統合手法とOAM機能配備を検討した結果を報告する.

SDNの仮想化の先に見えるもの

山中直明, 岡本聡, 張善明, 山崎裕史, 栗本崇

電子情報通信学会総合大会（新潟県　新潟大学） ,

2014年03月

口頭発表（一般）

トラヒックの量や質, 種類の増加を勘案し, 現在あるインターネットを根本から変えるべきネットワークの研究が行われている. 新世代ネットワーク（NwGN）において, 我々はSDN/仮想化ネットワークの高度化を目指し, Slice上で物理ネットワークのメトリック（帯域, 距離, 消費電力等）を抽象化させて読み取るAPIを開発している[1]. これにより, Slice毎に, トポロジだけではなくQoSを持ったネットワーク運用が行えると考える. また, 現在行われている技術的なブレークスルーのみではなく, 今後も多くのアイデアや機能がダイナミックに実現できるオープンイノベーションプラットフォームの概念とそのエコシステムの検討を行った. つまり, すべての技術やアプリケーションを自ら開発・実現するのではなく, サードパーティが自由に開発し, そこでビジネスができるモデルである. 以降, その詳細を説明する.

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のマイグレーション実験

竹下秀俊, 樋口雄紀, 佐藤丈博, 小番麻斗, 岡本聡, 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(NS) （宮崎県　宮崎市　フェニックスシーガイアリゾート） ,

2014年03月

口頭発表（一般）

サービス毎に設備されるアクセス網とメトロ網を統合し, トラヒック収容効率の向上と省電力化を図り, 更にユーザの要求に合わせて通信帯域を設定する次世代光メトロ・アクセス融合型ネットワーク「エラスティックλアグリゲーションネットワーク(EAN)」が提案されている. 本論文では, EAN の一部機能を実証するプロトタイプシステムを構築し, ネットワーク機能の仮想化技術とVM のマイグレーション技術を活用して, 論理OLTの局舎間でのマイグレーション実験を行った結果について報告する.

ネットワーク仮想化の光と影

岡本聡, 山中直明, 竹下秀俊, 岡野拓朗, 内田哲博

電子情報通信学会ネットワークシステム研究会(NS) （宮崎県　宮崎市　フェニックスシーガイアリゾート） ,

2014年03月

口頭発表（一般）

ネットワーク仮想化技術の進展に伴い, ユーザはフレキシビリティ及び制御性の増大というメリットを享受できている. 近年の, Software Defined Networking (SDN), Network Functions Virtualization (NFV), Service Function Chaining (SFC) の進展によりCAPEX/OPEXの削減も期待されている. 本稿では, ネットワーク仮想化技術の進展を振り返り, メリットデメリットをレビューするとともに, ネットワーク運用において仮想化により失われているもの, それを補うための技術的方向性の議論を行う.

データ指向型ネットワークにおける移動通信方式の評価

松原大典, 岡本聡, 山中直明, 高橋達郎

電子情報通信学会インターネットアーキテクチャ研究会(IA) （石川県　加賀市） ,

2014年02月

口頭発表（一般）

将来のネットワークでは,スマートフォン,車載機器,センサなどの多様な無線端末がネットワークに接続する高度に分散したモバイル環境が主流になると予想される.筆者はこのようなモバイル環境での効率的なデータ配信・取得を実現する移動通信方式としてData-centric Network(DCN)を提案している.前橋では,広域網のテストベッドであるJGN-Xを用いてDCNノード7台での性能評価を行った.一方,大規模なネットワークトポロジにおいてDCNノードの数,データIDの数,データ登録・取得の頻度などが増加した際のDCNの特性評価が不十分であった.本稿ではData-centric Network(DCN)について,DCNノード7台という大規模テストヘッドを用いた実験を行い,DCNノードが最適化された経路情報を管理することで大規模ネットワークでも上位DCNノードへの処理負荷が提言できることを確認した.

電気自動車のバッテリ仮想化による電力需要のピークシフト実現および電気料金削減手法

恩田悠永, 田添崇士, 山本草詩, 竹下秀俊, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会インターネットアーキテクチャ研究会(IA) （東京都港区） ,

2014年01月

口頭発表（一般）

リアルタイムプライシング環境下で電気自動車（EV）バッテリの所有権を仮想化し, 電力需要曲線のピーク時を避けるよう充放電制御を行うことにより, 電力需要曲線の平滑化を実現する遺伝アルゴリズムを用いた充放電制御手法を提案する. 本提案は, ホームゲートウェイ間におけるM2Mによる通信技術により達成される. 本提案により, EVの大容量バッテリの活用を拡大することができ, 従来方式と比較して電力需要曲線を平均13％平滑化し, また, 電気料金も平均11％削減できることをシミュレーションにより検証した。

Peak load Shifting and Electricity Charges Reduction Realized by Electric Vehicle Storage Virtualization

恩田悠永, 山本草詩, 竹下秀俊, 岡本聡, 山中直明

2013 2nd AASRI Conference on Power and Energy Systems (PES 2013) （Jeju island,Korea） ,

2013年12月

口頭発表（一般）

We propose a new EV battery demand/response control method, which consists of a new Electric Vehicle (EV) batteries ownership virtualization technique realized by “deposited power concept” and a huge virtual battery pool to enable charge /discharge at any time and a genetic algorithm to control demand/supply of EV batteries. Center controller named EVNO (Energy Virtual Network Operator) has a huge virtual battery pool which is aggregated by “deposited power” of each EV, and controls demand/supply of each EV by the genetic algorithm. Since EVNO controls the deposited power among their EV batteries, EV users lose ownership of the deposited electric power in their EV batteries. At this time, EV owner does not use the electric power in his EV physically. In this way, the electric power which is logically aggregated in virtual battery pool of EVNO is called “deposited power”. The computer simulation result shows that the proposed method can reduce electricity charges by average 11%, and can reduce power demand curve by average 13% per day compared to conventional scheme under real-time pricing (RTP).

Photonic Network Vision 2020 - Smart Photonic Networking, Synthetic Transport Platform, and Scale-Free Photonics -

山中直明

IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM) 2013 Workshop - Software-Defined Networking on Optics （Atlanta, GA, USA） ,

2013年12月

口頭発表（一般）

Creating Future Energy Efficient Network Services through Optical Technologies

山中直明, 竹下秀俊, 岡本聡, 平尾明子, 佐藤丈博

2013 1st International Symposium on Computing and Networking - Across Practical Development and Theoretical Research - (CANDAR 2013) （Matuyama, Ehime, Japan） ,

2013年12月

口頭発表（一般）

Two newly-structured optical network architecture　alternatives are proposed for creating new network services. The　first target is an energy efficiency network; a data center-centric　optical aggregation network based on wavelength/time-slotmultiplexing. Not only application layer functions but also all　layer-3 or upper traffic are transferred through the optical　aggregation network and switched in the huge centralized router　at the data center. Power consumption of the network can be　reduced ten or twenty fold compared to the existing Internet. The　second is a service mash-up network that uses broadband optical　wire under the IoT generations. All service contents, hardware,　and software programs are defined as a service part. Optical wire　interconnects some service parts and creates new mash-up　services in the network. That creates deep network functionality　in combination with network and processing functions.

PIAXを用いたMachine-to-Machine(M2M)プラットフォームの検討

山本草詩, 浅見康介, 岩崎陽介, 遠藤光泰, 岡本聡, 山中直明

第6回光ネットワーク研究会（静岡県熱海市） ,

2013年12月

口頭発表（一般）

近年, Machine to Machine(M2M)通信が世界的に注目されている. M2Mとは, 人間の手を介さず, 家電など現実世界のあらゆる物がつながる世界のことである. M2Mアプリケーションの応用分野は, 交通, 電力, 流通, 医療, 物流, セキュリティ等多々に渡り, 将来的には人間の代理人(ソフトウェア・エージェント)としての機能を担うことが期待されている. 従来のM2Mは, 垂直統合型M2Mで実現されている. 垂直統合型M2Mは, サービス事業者自身が, サービスに特化したシステム構築を行うものであるが, 高コストとなり, 提供可能なM2Mサービスが制限されるという問題点が存在する. 本研究では, 水平統合型M2Mアーキテクチャおよび, 水平統合に必要な共通インタフェースについての検討を行った.

電力の需要供給マッチングにおける分散制御による複数ノード間のリソース取得手法の検討

浅見康介, 岩崎陽介, 山本草詩, 岡本聡,　山中直明

第6回光ネットワーク研究会（静岡県熱海市） ,

2013年12月

口頭発表（一般）

ホームゲートウェイクラウドを利用したM2Mネットワークにおける処理負荷分散手法

岩崎陽介, 浅見康介, 山本草詩, 岡本聡,　山中直明

第6回光ネットワーク研究会（静岡県熱海市） ,

2013年12月

口頭発表（一般）

EλAN実現に向けたOpenFlowプロトコルを用いたマルチレイヤネットワーク制御実験

岡本聡, 高山, 菊田洸, 佐藤丈博, 竹下秀俊, 山中直明

電子情報通信学会ソサエティ大会（福岡県福岡市福岡工業大学） ,

2013年09月

口頭発表（一般）

ネットワーク全体の消費電力削減のために, フォトニックネットワーク領域の拡大は急務であり, アグリゲーション網をメトロ/アクセス統合型のフォトニックネットワークに置換し, ネットワーク仮想化やネットワーク機能の仮想化を取り込み, 多様なサービスやネットワーク構成を実現し, サービス提供する容量を伸縮自在に利用する次世代メトロ/アクセス統合網であるエラスティックλアグリゲーションネットワーク(EAN)が提案されている. 本稿では, サービス統合とメトロ/アクセス統合に必要となるマルチレイヤ網制御プロトコルにOpenFlow1.0を適用し, MPLS-TPスイッチと光スイッチのマルチレイヤ制御実験を行った結果を報告する.

広域網テストベッドを用いたデータ指向型ネットワークの評価

松原大典, 岡本聡, 山中直明, 高橋達郎

電子情報通信学会インターネットアーキテクチャ研究会(IA) （東京都千代田区） ,

2013年09月

口頭発表（一般）

Distributed Demand Scheduling Method to Reduce Energy Cost in Smart Grid

今村旭志, 山本草詩, 田添崇士, 恩田悠永, 竹下秀俊, 岡本聡, 山中直明

Humanitarian Technology Conference 2013(HTC2013) （Tohoku University, Sendai, Miyagi, Japan） ,

2013年08月

口頭発表（一般）

Smart grid has attracted attentions and expresses a view for the future power systems in the world. Demand Side Management(DSM) is a significant method in smart grid that helps the energy providers to shift behind the peak load. Some methods to reduce peak load have been studied in dynamic pricing. One of the purposes is to delay the demand to periods of low electricity price. The conventional scheduling method makes load curve that is inversely proportional to electricity prices as an objective load curve, and this strategy delay the expected demand curve as close as to the objective load curve. There is a problem, however, the scope of controlled object is limited and the whole load situation is not considered. This paper presents a method to smooth the demand situation of each house to reduce electricity prices by a Genetic Algorithm, in consideration of the amount of the whole demand and coordination between each group. The proposed method is able to give a higher value of objective to the group which has more shiftable demand, by adjusting the objective curve considering the delayable time. This feature makes the load as close as the object and reduces electricity price. Simulation results show that the proposed algorithm achieve the reduction of the peak load and the utility bill in smart grid.

OpenFlowプロトコルを用いたMPLS-TP/光空間スイッチマルチレイヤネットワーク制御実験

岡本聡, 高山, 菊田洸, 佐藤丈博, 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) （北海道札幌市北海道大学） ,

2013年08月

口頭発表（一般）

サービス毎に展開されるアクセス網とコア網を融合し，各サービストラヒックを集約するアグリゲーション網をエラスティックな光ネットワークとして運用する技術である「エラスティックλアグリゲーションネットワーク(EλAN)」においては，各種サービスを収容する共通プロトコルとしてMPLS-TPを利用することが想定される．本論文では，光アグリゲーション網とMPLS-TPを一体運用するための制御技術としてOpenFlowプロトコルを利用し，MPLS-TP網と光空間スイッチ網とのマルチレイヤ制御実験を行った結果を報告する．

A Study on Network Control Method in Elastic Lambda Aggregation Network (EλAN)

佐藤丈博, 徳橋和将,竹下秀俊, 岡本聡, 山中直明

2013 IEEE Conference on High Performance Switching and Routing (HPSR 2013) （Taipei, Taiwan） ,

2013年07月

口頭発表（一般）

This article proposes a network control method that realizes on-demand service providing in Elastic Lambda Aggregation Network (EλAN). EλAN is a next-generation access/aggregation network that provides various network services having different protocols and QoS requirements. EλAN also achieves the reduction of total network power consumption by sharing access network equipment by multiple network services. In the proposed method, fixed optical trees are introduced to EλAN to exchange control messages in the same manner as today's FTTH systems. Discovery process and optical path/tree aggregation using the optical trees are explained in this article. We also discuss the energy-saving effect of the optical path/tree aggregation in EλAN.

Optimum Multicast Time Slot Allocation in Active Optical Access Network

島田悠司, 佐藤丈博, 徳橋和将, 竹下秀俊, 岡本聡山中直明

10th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim, and The 18th OptoElectronics and Communications Conference / Photonics in Switching 2013(CLEO-PR&OECC/PS2013) （Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan） ,

2013年07月

口頭発表（一般）

Fast Energy-efficient Point-to-MultiPoint Routing Algorithm for MiDORi

平尾明子, 野村勇輝, 竹下秀俊, 岡本聡山中直明

2013年07月

口頭発表（一般）

Creating New Generation Optical Network Service

山中直明, 竹下秀俊, 岡本聡, 佐藤丈博

15th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON2013) （Cartagena, Spain,） ,

2013年06月

口頭発表（一般）

Two newly structured optical network architecture is proposed to create new optical network service. First one is energy efficient, data center centric optical aggregation network based on wavelength/time-slots multiplexing technique. All layer-3 traffic are transferred through the optical aggregation network and switched at huge centralized router at the data center. Power consumption of the network can be reduce 1/10 – 1/20 compared to the existing Internet. Next is service mash-up network by using broadband optical wire. All service contents, hardware, and software programs are defined as service parts. Optical wire interconnects some service parts and creates new mash-up service in the network.

OpenFlow-based Multi-layer Service Adaptation Control Method in Elastic Lambda Aggregation Network (EλAN)

樋口雄紀, 島田悠司, 佐藤丈博, 岡本聡, 山中直明

9th International Conference on IP+Optical Network (iPOP2013) （TKP Otemachi Conference Center, Tokyo, Japan） ,

2013年05月

口頭発表（一般）

多数のデータ源を配備する多対多マルチキャストツリー構築法

(張善明, 竹下秀俊, 栗本崇, 岡本聡, 山中直明)

電子情報通信学会情報ネットワークシステム研究会(NS) （石川県輪島市輪島商工会議所） ,

2013年04月

口頭発表（一般）

近年，複数のユーザにリアルタイムで大容量データ配信が可能なネットワークサービスの要望が高まっている．このようなネットワークサービスを実現するために，ネットワークリソースを有効的に利用可能なマルチキャスト通信方式が使用されている．一つのサーバから全ユーザにデータ配信する場合，遅延条件が満たせないという問題があるため，同一データをもつレプリカサーバをネットワーク上に多所に配置し，それぞれ近いレプリカサーバから配信することで遅延条件を満たすことが望まれる．そのため，多対多通信のマルチキャストツリーの構築が重要な課題となる．本稿では，多数のデータ源から最適な多対多通信マルチキャストツリーの構築手法を提案する．本提案は，最適な共有マルチキャストツリーを算出し，ネットワーク全体のコストの最適化を実現する．また，計算機シミュレーションにより，提案方式の有効性を確認する．

転送エネルギー最適化コンテンツ配信システム

山中直明, 岡本聡, 渋田直彦, 張善明, 岡野拓朗, 栗本崇

電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会 (CQ) （新潟県佐渡市佐渡島開発総合センター） ,

2013年04月

口頭発表（一般）

次世代ネットワークが提供するネットワーク仮想化基盤は，複数のサービス提供網を同一のプラットフォーム上にスライスとして提供することを可能としている．E3-DCNは，新世代ネットワークが提供するスライスとして，帯域利用特性に優れたパケットスイッチングが提供するスライスと，大容量転送特性に優れた光パススイッチングが提供するスライスの二種類が想定できることに着目し，特性の異なる複数のスライスが提供する仮想リンクをDCNノードが使い分けることで転送エネルギーの最適化を目指すものである．
本論文では，E3-DCNを実現する上で重要となる様々なネットワーク仮想化技術の方向性を議論する．具体的には，仮想化基盤内の実情報の変化を抽象化されたスライス情報に反映させるためのネットワークAPI技術，様々なネットワーク仮想化基盤提供プラットフォームとなるフォトニックSDN技術，更には仮想化によりエネルギーネットワークの競争の導入と効率化を実現するスマートネットワーク技術を紹介する．

エラスティックλアグリゲーションネットワーク(EλAN)の提案

岡本聡, 佐藤丈博, 竹下秀俊, 山中直明

電子情報通信学会総合大会（岐阜県岐阜大学） ,

2013年03月

口頭発表（一般）

エラスティック技術の進展により, ネットワークに合わせたサービス展開ではなくサービスに合わせたネットワークを提供するというパラダイムシフトが起きつつある. このパラダイムシフトを加速させるために, サービス毎に展開されるアクセス網とコア網に向けて各サービストラヒックを集約するアグリゲーション網を一体的にエラスティックな光ネットワークとして運用させる技術である「エラスティックλアグリゲーションネットワーク(EλAN)」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における動的帯域割り当て計算の並列化に向けた一検討)

山口哲平, 樋口雄紀, 島田悠司, 佐藤丈博, 竹下秀俊, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会第9回PN研究会学生ワークショップ（沖縄県那覇市青年会館） ,

2013年03月

口頭発表（一般）

エラスティック光アグリゲーションネットワークにおける複数OLTが協調動作するTDM網の検討

山口哲平, 樋口雄紀, 佐藤丈博, 竹下秀俊, 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 (PN) （沖縄県那覇市青年会館） ,

2013年03月

口頭発表（一般）

我々は，伸縮自在な帯域を有する次世代メトロ/アクセス統合網として，エラスティック光アグリゲーションネットワーク（E$lambda$AN）を研究している．E$lambda$ANでは要求トラヒックに応じて，OLTとONUの接続関係を変更する事により，各ONUに対する帯域割り当てを柔軟に行う事が可能となる．
本稿ではE$lambda$ANのネットワーク構成の一方式として，光スイッチを用いたTDM網のモデルについて提案を行った.光スイッチの使用数とブロッキング率のトレードオフを考慮し,複数のネットワークモデルの比較検討を行った.

データ指向型ネットワークの検討

松原大典, 藪崎仁史, 岡本聡, 山中直明, 高橋達郎

電子情報通信学会ネットワーク仮想化時限研究会(NV) （東京都東京大学本郷キャンパス） ,

2013年03月

口頭発表（一般）

Smart Grid Network Architecture with Dynamic Demand Scheduling Algorithm 2.0

山本草詩, 岡本聡, 山中直明

第5回光ネットワーク研究会（静岡県熱海市） ,

2013年02月

口頭発表（一般）

To realize balance between power supply and de- mand, many demand response programs (DR) are proposed. Although a large number of studies have been made on reducing peak-to-average ratio (PAR), little is known about achieving fairness between consumers. For example, consumer A always reserves the electricity ahead of time, consumer B never reserve it. If there are highly-loads in the power grid, consumer A waits until the load reaches lower value, and then consumer A turns on appliances. consumer A has a high chance of getting lower power price than consumer B but there are no guarantee that. Sometimes consumer A may get higher power price due to unexpected power demands occured. In this paper, we propose incentive-based dynamic demand scheduling algorithm and con- trol architecture with it. Consumers can get the monetary benefits each time they wait. Simulation results confirm that the proposed approach can reduce the peak-to-average ratio of the total energy demand. In addition, consumers can get the monetary benefits according to their waiting time.

データ指向型ネットワークの検討

松原大典, 藪崎仁史, 岡本聡, 山中直明, 高橋達郎

電子情報通信学会ネットワークソフトウェア時限研究会(NWS) （埼玉県ふじみ野市KDDI研究所（上福岡）） ,

2013年01月

口頭発表（一般）

データ指向型ネットワークにおけるモバイル方式の評価

松原大典, 藪崎仁史, 山中直明, 岡本聡, 高橋達郎

電子情報通信学会インターネットアーキテクチャ研究会(IA) （広島市立大学講堂小ホール, 広島県） ,

2012年12月

口頭発表（一般）

従来の電話網では音声通話の様な端末間の通信が主目的であったのに対し，将来のネットワークではM2M（Machine-to-Machine）サービスのようなネットワークを介したデータ配信および取得が主な用途となると予想される．近年データの配信および取得に適したネットワークアーキテクチャとしてデータ指向型ネットワークが提唱されているが，従来の方式ではデータの広範囲な移動や頻繁な追加・移動・更新に対してスケールしないという課題があった．本稿では，動的なデータが広域に分散移動する環境においてスケーラブルなルーティングを実現するデータ指向型ネットワークの提案を行う．

相互接続性検証WG10年史活動の沿革

山中直明

けいはんな情報通信オープンラボシンポジウム2012 （HOTEL new HANKYU osaka, Osaka, Japan） ,

2012年12月

口頭発表（一般）, けいはんな情報通信オープンラボ研究推進協議会

Multicast IPTV System Using PLZT Optical Switch on Active Optical Access Network

島田悠司, 佐藤丈博, 徳橋和将, 竹下秀俊, 岡本聡, 山中直明

The 9th IEEE Tokyo Young Researchers Workshop （東京都　国立オリンピック記念青少年総合センターレセプションホール） ,

2012年11月

ポスター発表

近年, IPネットワークを経由して映像配信を行うIPTVの技術が注目されており, IPTVは主に光アクセスネットワークにより提供されている. そこで我々は, IPTVを提供する次世代光アクセスネットワークとして, 光スプリッタに代わり超高速光スイッチを使用した, 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. 光スイッチは所望の方路へ光信号をスイッチングすることに加え, 中間電圧を印加することで2 つの方路へのマルチキャスト送信が可能である. 本稿では, 光スイッチにおいて印加する電圧を変化させることで光パワーを可変に分配し, 帯域利用効率を向上するシステムに関して検討を行う.

[Keynote/Invited]Creating New Optical Network Service

山中直明

The 3rd Japan-US Future Network collaboration Workshop on Advanced Reseach Issued （東京都 TKP竹橋カンファレンスセンター） ,

2012年11月

口頭発表（招待・特別）

Novel Scheduling Method to Reduce Energy Cost by Cooperative Control of Smart Houses

田添崇士, 松本隼, 石井大介, 岡本聡, 山中直明

IEEE PES International Conference on Power Systems Technology （Auckland, NewZealand） ,

2012年10月

口頭発表（一般）

A smart house which equips power generators, power storage systems, and a smart meter which controls those equipments to utilize renewable energy efficiently has attracted attentions. Smart house is expected to reduce energy cost of residential by efficient usage of energy resources. Scheduling methods of the equipments to reduce energy cost have been proposed. However, since they focus on only one house, the effect of the scheduling decreases due to the imbalance of the equipments and the concentration of selling energy to power grid at same time. This paper proposes a new scheduling method to operate multi-smart houses totally by virtually sharing their equipments. The proposed method can improve the imbalance of the equipments and reduce the amount of disposal energy. By computer simulation, it is shown that the proposed method can reduce over 16 % the energy cost to the conventional method.

リソースを最小化する動的ネットワーク制御システムによる再構成ネットワークの研究開発

山中直明

戦略的情報通信研究開発推進制度(SCOPE) 第8回成果発表会(平成24年) （Makuhari Messe, Chiba, Japan） ,

2012年10月

口頭発表（一般）

ネットワーク的なリソース最′卜化手法を適用することで通信キャリアやデータセンタネットワークで消費される電力を最低10%最大22%程度削減することを目指し、以下の4項目に関して研究開発を進めた。
【1】最小アクティブポート数でトラヒックをネットワークに収容するトポロジーを求める収容設計アルゴリズムの実現。
【2】収容設計アルゴリズムに基づきトポロジーを高速計算するオフロードエンジンの開発。
【3】計算されたトポロジーを実現するためにリンクのON/OFF制御を行う制御プロトコルの開発。
【4】制御プロトコルに従って、ポートパワーのシャットダウン、ウェイクアップを行えるルータ/スイッチの開発。

消費エネルギー最適化を目指すE3-DCNネットワークアーキテクチャの提案

張善明, 渋田直彦, 竹下秀俊, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会情報ネットワーク研究会（ベルサール八重洲東京都） ,

2012年10月

口頭発表（一般）

我々は，ネットワーク上の全てのデバイス，コンテンツ，ソフトウェアをサービスパーツと定義し，サービスパーツを組み合わせて新たなコンテンツを創り出すユビキタスグリッドネットワーク環境(uGrid)を提案し，研究を進めてきている．最近，ネットワークにコンテンツ名でコンテンツを要求し入手するContent/Information Centric Network（CCN/ICN)が広く研究されている．そこで，我々は，予め登録されているデータのみを対象としているデータ指向型ネットワークData Centric Network（DCN)にuGridの概念を取り入れて，ユーザが希望するデータが無い場合は既存コンテンツを加工してユーザの要求するデータを生成する. かつ，サービスパーツを含むネットワーク全体の消費エネルギー最適化を実現するEnergy Efficient and Enhanced-type Data-centric Network(E3-DCN)ネットワークアーキテクチャを提案し，課題と対策について述べる．

[奨励講演]E3-DCNにおけるコンテンツ転送エネルギー最適化に向けた動的転送経路選択

渋田直彦, 張善明, 竹下秀俊, 岡本聡, 大木英司, 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（宮城県仙台市東北大学） ,

2012年09月

口頭発表（一般）

我々は，ネットワーク上のあらゆるサービス資源を組み合わせて新たなサービスを提供するユビキタスグリッドネットワーキング環境(uGrid)，およびコンテンツを転送単位としユーザからのコンテンツ名での要求に応じてコンテンツを転送するData Centric Network(DCN)を融合したEnergy Efficient and Enhanced-type DCN(E3-DCN)を提案している．E3-DCNは新世代ネットワーク上に構築され，転送エネルギー最適化を目指している．本稿では転送エネルギー最適化の手段として，将来のトラヒック状況を考慮して必要な転送エネルギーを動的に定めた上でコンテンツの転送経路を決定する動的転送経路決定手法を提案する．整数線形計画法を用いたシミュレーションにより本提案手法の有効性を示す．また，省電力なマッシュアップサービス型のコンテンツ配信システムの実証実験も紹介する．

EDAに基づく電力ピークシフトのためのPHEV充電アルゴリズム

田添崇士, 山本草詩, 恩田悠永, 竹下秀俊, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会情報ネットワーク研究会（宮城県仙台市東北大学） ,

2012年09月

口頭発表（一般）

本研究では，遺伝アルゴリズムの一種であるEstimation of Distribution Algorithm (EDA) に基づくPlugin Hybrid Electric Vehicle (PHEV) 充電アルゴリズムを提案する．PHEV の充電制御を実行する際，電力需要のピークシフトおよびPHEV 利用者の利便性を考慮する必要がある．従来研究は上述の一要素のみに注目しているが，提案方式は電力ピークシフトを実現するとともに，PHEV の出発時の充電量の最大化，充電コストの最小化を実現する．コンピュータシュミレーションにより本提案はピークシフト，93%の要求充電量達成率，従来方式と比較して31%のコスト削減を実現した．

マッシュアップサービスの省電力サービスルーティング

張善明, 渋田直彦, 中原健太, 竹下秀俊, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会通信ソサイエティ大会（富山県富山市富山大学五福キャンパス） ,

2012年09月

口頭発表（一般）

クラウドサービスは, ネットワークを介してユーザとサーバとを接続し, ユーザの希望するコンテンツ又は機能を提供するサービスである. クラウドサービスの利用者の急増に伴い, クラウド全体の消費電力が増加しており, 消費電力の削減が重要な課題となっている. ところが, 現在のインターネットでは, ネットワークの消費電力削減とサーバの消費電力削減の研究は独立に行われており, クラウド全体での消費電力削減の研究が進んでいない. そこで, 我々はクラウドサービスの1 つであるマッシュアップサービスについて, クラウド全体の消費電力を削減するサービスルーティング技術について提案し, 評価した結果について報告する

Energy Efficient and Enhanced-type Data-centric Network (E3-DCN)

岡本聡, 山中直明, 松原大典, 薮崎仁史

13th ACIS International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD 2012) （Campus Plaza Kyoto, Kyoto, Japan） ,

2012年08月

口頭発表（一般）

This paper presents a concept of the Energy Efficient and Enhanced-type Data-centric Network (E3-DCN). For future network technology, the Contents-centric Network (CCN) is widely studied. DCN is an extended version of CCN. M2M communication and mobility of the data are supported. In the enhanced-type DCN, a user requests data name or identifier to the network. If the exactly matched requested data are not found in the network, the network constructs the requested data. E3-DCN provides an energy efficient contents delivery network on the network virtualization platform.

Energy Optimized Data Distribution using E3-DCN

松原大典, 岡本聡, 山中直明

EU-Japan Co-ordinated Call Preparatory meeting （Tokyo, Japan） ,

2012年07月

口頭発表（一般）

We foresee continuous increase in network traffic due to media streaming services and smart phones, and also future increase in M2M (Machine-to-Machine) data traffic such as sensor networks. On the other hand, improving the energy consumption of the network itself will be one of the important requirements in the future. In this presentation, we introduce a new network architecture called E3-DCN(Energy Efficient, and Enhanced-type Data Centric Network) which optimizes energy consumption within data-centric network.

Plug-and-Play Techniques for Self Organized Energy-Efficient GMPLS Network Configuration

野村勇輝, 米津遙, 平尾明子, 石井大介, 岡本聡, 山中直明

8th International Conference on IP + Optical Network (iPOP 2012) （Hiyoshi Campus, Keio University, Yokohama, Japan） ,

2012年05月

ポスター発表

We set up a six-node full-mesh connected test network. The TE link information, which should be dynamically set in adding/deleting nodes, in the LMP configuration has accounted for nearly 64% (5 TE links information) of the total per one C-plane node. The MiDORi-GMPLS software is able to detect increasing and decreasing of nodes and links, and set all TE link parameters using the plug-and-play technique. Therefore, the operator sets 36% of static parameters in advance, the MiDORi network system automatically recognizes the physical network topology and TE links. The system reads initial LSP configuration and start operation. Node deletion and addition have been successfully operated.

Prim's Algorithm Based P2MP Energy-saving Routing Design for MiDORi

平尾明子, 野村勇輝, 米津遙, 竹下秀俊, 岡本聡, 山中直明

The 10th International Conference on Optical Internet (COIN 2012) （Hiyoshi Campus, Keio University, Yokohama, Japan） ,

2012年05月

ポスター発表

仮想ホームネットワークの構築によるEVバッテリのポータビリティの実現法の提案

恩田悠永, 田添崇士, 山本草詩, 竹下秀俊, 岡本聡山中直明

電子情報通信学会通信方式研究会（沖縄県石垣市石垣島官公労八重山会館） ,

2012年04月

口頭発表（一般）

ホームゲートウェイ間でEVの情報および家庭の電力情報の通信を行うことにより, 異なる場所での発電と消費をその場所間で同時同量の送電を行ったとみなす仮想送電を行い電力料金を削減するための手法を提案する. ホームゲートウェイのプラットフォームであるOSGi上の標準機脳としてある基本バンドルに加え, ホームゲートウェイ間におけるIPによる通信機能および仮想送電の際のスマートメータへの料金の帳尻合わせの指令を行うバンドルを付与することで, 遠隔地に存在するEVにも蓄放電可能とし, EV単体におけるスケジューリングによる家庭の電力料金削減を実現する.

コンテンツ転送エネルギー最適化を目指すE3-DCNの提案

岡本聡, 渋田直彦, 張善明, 石井大介, 山中直明

電子情報通信学会総合大会（岡山県　岡山市　岡山大学津島キャンパス） ,

2012年03月

口頭発表（一般）

我々は, サービスパーツと定義するネットワーク上のあらゆるデバイス, コンテンツ, ソフトウェアを組合せ, ユーザがサービスパーツを組合せて新たなサービスを創り出すネットワーク環境であるユビキタスグリッドネットワーク環境(uGrid)を提案し, 実現に向けた技術開発を進めている. 近年, データ(コンテンツ)を網内の転送単位とし, ユーザからのデータ名での転送要求に基づいてデータを転送するData/Contents Centric Network (DCN/CCN)が広く研究されている. DCNでは予め登録されているデータのみを対象とするが, uGridを取り入れることで既存データを加工してユーザ所望の新たなデータを生成可能な拡張されたDCNを提供することが可能となる. 本稿では, 新世代ネットワーク上に構築され, 転送エネルギー最小化ルーティングを取り入れつつDCNとuGridを融合することで新たな価値提供を可能とするEnergy Efficient and Enhanced-type DCN (E3-DCN)を提案する.

データ指向型ネットワーク（DCN: Data-centric Network）の検討

松原大典, 薮崎仁史, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会ネットワーク仮想化時限研究会（北海道　札幌市　北海道大学人文・社会科学総合教育研究棟） ,

2012年03月

口頭発表（一般）

従来の電話網では音声通話の様な端末間の通信が主目的であったのに対し, インターネットではWebのようなネットワークを介したデータ配信および取得が主な用途となっている. 近年このような通信形態に適したネットワークアーキテクチャとしてデータ指向型ネットワークが提唱されている一方, 従来の方式ではデータの頻繁な追加・移動・更新に対してスケールしないという課題があった. 本稿では, 動的なデータが広域に分散している環境に置いてスケーラブルなデータの位置情報管理を実現するデータ指向型ネットワークの提案を行う.

高度に分散したモバイルデータ配信に向けたデータ指向型ネットワーク

松原大典, 薮崎仁史, 岡本聡, 山中直明

電子情報通信学会インターネットアーキテクチャ研究会（北海道　札幌市　北海道大学人文・社会科学総合教育研究棟） ,

2012年03月

口頭発表（一般）

従来の電話網では音声通話の様な端末間の通信が主目的であったのに対し, インターネットではWebのようなネットワークを介したデータ配信および取得が主な用途となっている. 近年このような通信形態に適したネットワークアーキテクチャとしてデータ指向型ネットワークが提唱されているが, 従来の方式ではデータの頻繁な追加・移動・更新に対してスケールしないという課題があった. 本稿では, 動的なデータが広域に分散している環境に置いてスケーラブルなデータの位置情報管理を実現するデータ指向型ネットワークの提案を行う.

信頼性を考慮した省エネルギーレイヤ2ネットワーク設計法

米津遥, 栗本崇, 石井大介, 岡本聡, 大木英司, 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（宮崎県宮崎市　フェニックス・シーガイア・リゾート） ,

2012年03月

口頭発表（一般）

近年, インターネットの普及に伴いトラヒック量及びネットワークの消費電力が増加していることにより, ネットワークの省電力化が重要な課題となっている. そこで, ネットワーク内のトラヒックを特定リンク上に集約し, 未使用リンクの電源を落とすことによって省電力化を実現するMiDORi が提案されている. MiDORi ネットワークでは, 一定時間ごとにトラヒック量に応じて物理トポロジの最適化を行うために, 実用的な省電力トポロジの計算手法が必要となる. そこで本発表では, 信頼性を考慮した省エネルギーレイヤ2 ネットワーク設計法として, プロテクション方式およびリストレーション方式を提案する. 計算機シミュレーションにより, 2 つの障害回復方式を比較検討する.

［特別招待講演］フォトニックとIPが作るスマートなネットワーク

山中直明

電子情報通信学会通信ソサイエティ研究会（新潟県新潟市新潟大学駅南キャンパス「ときめいと」） ,

2012年03月

口頭発表（招待・特別）

近年，CO2排出の削減のため，ネットワーク，もしくは，ICT（ネットワーク技術）を用いたグリーン化が研究されている．本稿では，フォトニックネットワーク及び，インターネット通信技術を用いたネットワークの省電力化を述べる．また，次世代ネットワークの構成を，省エネルギーの観点で最適化を目指し，まったく新しいネットワークの構成法を提案した．さらに，スマートネットワーク制御に関しても，NGNの応用として研究を進めている．特に，EVNO（仮想化されたエネルギー転送に基づくスマートネットワーク制御）について述べ，ICT技術発展の可能性を示した．

Dynamic Topology Reconfiguration for Energy Efficient Multi-layer Network using Extended GMPLS with Link Power Control

山中直明

The Optical Fiber Communication Conference and Exposition (OFC) and the National Fiber Optic Engineers Conference (NFOEC)(OFC/NFOEC 2012) （Los Angeles Convention Center, Los Angeles, CA, USA） ,

2012年03月

口頭発表（一般）

A Study on the Changeover Mechanism of Communication Path for Virtual Machine Live Migration between Data Centers

山中直明