研究者詳細 - 福島　行信

MISC - 福島　行信

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多段階情報処理システムの端末位置に応じた最適VM移動制御法の提案

梅木勇杜, 中根和俊, 福島行信, WU Celimuge, JI Yusheng, 村瀬勉

電子情報通信学会技術研究報告(Web) 123 ( 398(IN2023 65-113) ) 2024年

多段階情報処理システムにおけるVM移動制御への深層強化学習の適用

糀谷友貴, 中根和俊, 樽谷優弥, WU Celimuge, JI Yusheng, 横平徳美, 村瀬勉, 福島行信

電子情報通信学会技術研究報告(Web) 123 ( 398(IN2023 65-113) ) 2024年

複数の特徴量を用いたAudio Adversarial Example識別手法

鈴木大補, 樽谷優弥, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2024 2024年

機械学習と画像処理を用いた幼葉の成長予測手法

GAO Sen, 樽谷優弥, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2024 2024年

階層型連合学習におけるネットワーク負荷低減のためのモデルパラメータ集約手法

中村昂平, 福島行信, 樽谷優弥, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告(Web) 124 ( 139(IN2024 10-32) ) 2024年

多段階情報処理システムにおける最適な投機的VM移動準備法

中根和俊, 福島行信, WU Celimuge, JI Yusheng, 村瀬勉

電子情報通信学会技術研究報告(Web) 122 ( 407(IN2022 65-125) ) 2023年

多段階情報処理システムにおけるエッジ・ピアサーバによる処理進捗度向上のための分散型タスクオフロード及びスケジューリング

浅尾英寿, 福島行信, WU Celimuge, JI Yusheng, 村瀬勉

電子情報通信学会技術研究報告(Web) 122 ( 407(IN2022 65-125) ) 2023年

多段階情報処理システムにおける品質の保証と最大化を両立するVM移動制御

中根和俊, 福島行信, WU Celimuge, JI Yusheng, 村瀬勉

電子情報通信学会技術研究報告(Web) 123 ( 148(IN2023 17-27) ) 1 - 5 2023年

マルチパスTCPのスループット公平性に関する検討

出口悠, 樽谷優弥, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2022 2022年

総データ量の低減を指向した秘密分散法

辻晋明, 樽谷優弥, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2022 2022年

複数故障に対するIP高速迂回法の評価

河野貴謙, 樽谷優弥, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2022 2022年

TCPインキャスト回避法の性能比較

濱田泰誠, 樽谷優弥, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2022 2022年

未知ユーザを考慮した合意形成による機器制御手法の提案

小形晃平, 樽谷優弥, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2022 2022年

TD学習を用いた仮想網マッピング手法の性能改善

佐川勇太, 福島行信, 樽谷優弥

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2021 2021年

Audio Adversarial Exampleに対する音声加工を用いた防御方法の検討

山本泰成, 樽谷優弥, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告(Web) 121 ( 66(SP2021 1-23) ) 2021年

サーバ移動サービスにおけるQ学習を用いたサーバ移動手法

瓜本稜, 福島行信, 樽谷優弥, 村瀬勉, 横平徳美

電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 71st 2020年

サーバ移動サービスにおける最小支配集合を用いたワークプレース容量設計法の性能改善

伊藤嵩真, 福島行信, 村瀬勉, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2019 2019年

サーバ移動サービスシステムのプロトタイプ開発

高橋謙太, 福島行信, 村瀬勉, 樽谷優弥, 横平徳美

情報科学技術フォーラム講演論文集 18th 2019年

深層学習を用いたネットワークトラフィック予測

徳山雄丈, 福島行信, 樽谷優弥, 横平徳美

情報科学技術フォーラム講演論文集 18th 2019年

多重ルーティング形態法における対象外故障の迂回可能性の検討

石外将史, 樽谷優弥, 福島行信, 横平徳美

情報科学技術フォーラム講演論文集 18th 2019年

クライアントからの再送要求に基づくTCPインキャスト回避法

岸本紫電, 長田繁幸, 長田繁幸, 樽谷優弥, 福島行信, 横平徳美

情報科学技術フォーラム講演論文集 18th 2019年

複数ノード故障に対するIP高速迂回法の検討

沼田直人, 樽谷優弥, 福島行信, 横平徳美

情報科学技術フォーラム講演論文集 18th 2019年

深層強化学習を用いた経路制御における行動価値関数の変更による性能改善

大石勲斗, 佐川勇太, 瓜本稜, 福島行信, 樽谷優弥

情報科学技術フォーラム講演論文集 18th 2019年

マルチパスTCPのスループット公平性の改善

泉大地, 樽谷優弥, 福島行信, 横平徳美

情報科学技術フォーラム講演論文集 18th 2019年

Link Capacity Provisioning and Server Location Decision in Server Migration Service

Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira, Tutomu Murase

Proceedings of the 2018 IEEE 7th International Conference on Cloud Networking, CloudNet 2018 ???-??? - 3 2018年11月

出版者・発行元：IEEE

© 2018 IEEE. Server migration service (SMS) has been proposed as a new class of service to augment the existing IaaS (Infras-tructure as a Service) cloud service. SMS allows servers (server-side processes of a network application) to dynamically and automatically migrate close to their clients (client-side processes of the network application) in order to reduce the penalty that the SMS provider pays to is SMS subscribers when failing to provide them with the guaranteed level of QoS. In this paper, we tackle a link capacity provisioning and server location decision problem where we consider the sum of link capacity provisioning cost and the penalty as the total expenditure of SMS business, and aim at minimizing the total expenditure. In the problem, we determine how much capacity to add to links, and when and to which location to migrate servers. We formulate the problem as an integer programming model, solve the model, and obtain the optimal link capacities, server locations at each time, and the global optimum value of the total expenditure of SMS business. Numerical examples show that the proposed method decreases the total expenditure of SMS business by up to 49% compared to a conventional method that determines the server locations while fixing the link capacities.

DOI： 10.1109/CloudNet.2018.8549545

その他リンク： https://dblp.uni-trier.de/db/conf/cloudnet/cloudnet2018.html#FukushimaYM18

マルチパスTCPのスループット公平性の検討

廣山航洋, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2018 ROMBUNNO.B‐6‐71 2018年3月

多重ルーティング形態法における予備テーブルのエントリ数の低減

豊福成聖, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2017 ROMBUNNO.B‐6‐79 2017年3月

データセンターネットワークにおけるTCPインキャスト回避法の性能改善

長田繁幸, 若井翔吾, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2017 ROMBUNNO.B‐6‐64 2017年3月

サーバ移動サービスにおける最小支配集合を用いたワークプレース容量設計手法

合田一歩, 福島行信, 村瀬勉, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 116 ( 484(NS2016 157-253) ) 77‐82 2017年2月

サーバ移動サービスにおける消費電力をも考慮したサーバ配置決定アルゴリズム

杉山弘道, 福島行信, 村瀬勉, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 116 ( 484(NS2016 157-253) ) 71‐76 2017年2月

サーバ移動サービスにおける省電力を指向した最適サーバ配置手法

福島行信, 村瀬勉, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 116 ( 428(NS2016 141-156) ) 53‐58 2017年1月

A Prototype Virtual Network Embedding System Using OpenStack,

Yukinobu Fukushima, Kohei Sato, Itsuo Goda, Heung-Gyoon Ryu, Tokumi Yokohira

IEIE Transactions on Smart Processing & Computing 6 ( 1 ) 60 - 65 2017年

サーバ移動サービスにおけるサーバ配置決定アルゴリズムの性能改善

杉山弘道, 福島行信, 本吉彦, 村瀬勉, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2016 ( 2 ) ROMBUNNO.B‐6‐63 - 63 2016年3月

サーバ移動サービスにおけるサーバ配置決定アルゴリズムの性能改善

杉山弘道, 福島行信, 本吉彦, 村瀬勉, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 115 ( 483(NS2015 168-258) ) 493‐498 2016年2月

Prototype Development of a Virtual Network Embedding System Using OpenStack

Itsuho Goda, Kohei Sato, Yukinobu Fukushima, Heung-Gyoon Ryu, Tokumi Yokohira

The 31st International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2016) 21 - 24 2016年

Modification of an Energy-Efficient Virtual Network Mapping Method for a Load-Dependent Power Consumption Model

Shigeyuki Osada, Ryo Miyayama, Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira

WSEAS Transactions on Communications 15 240 - 250 2016年

Candidate Path Selection Method for TCP Performance Improvement in Fixed Robust Routing

Yukinobu Fukushima, Takashi Matsumura, Kazutaka Urushibara, Tokumi Yokohira

IEIE Transactions on Smart Processing & Computing 5 ( 6 ) 445 - 453 2016年

TCP Incast avoidance based on connection serialization in data center networks

Shigeyuki Osada, Ryo Miyayama, Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira

International Journal of Computer Networks and Communications 8 ( 4 ) 83 - 102 2016年

記述言語：英語出版者・発行元：Academy and Industry Research Collaboration Center (AIRCC)

In distributed file systems, a well-known congestion collapse called TCP incast (Incast briefly) occurs because many servers almost simultaneously send data to the same client and then many packets overflow the port buffer of the link connecting to the client. Incast leads to throughput degradation in the network. In this paper, we propose three methods to avoid Incast based on the fact that the bandwidth-delay product is small in current data center networks. The first method is a method which completely serializes connection establishments. By the serialization, the number of packets in the port buffer becomes very small, which leads to Incast avoidance. The second and third methods are methods which overlap the slow start period of the next connection with the current established connection to improve throughput in the first method. Numerical results from extensive simulation runs show the effectiveness of our three proposed methods.

DOI： 10.5121/ijcnc.2016.8406

Nonlinearity Sensitivity of FBMC and UFMC Modulation System for the 5G Mobile System

Changyoung An, Heung-Gyoon Ryu, Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira

The 31st International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2016) 1 - 4 2016年

サーバ移動トラヒックの背景トラヒックへの影響に関する実験的評価

合田一歩, 福島行信, 横平徳美

電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 66th ROMBUNNO.20-2 2015年10月

複数アプリケーション存在下におけるマルチパスTCPのスループット評価

CHEN Chen, 福山諒, 福島行信, 横平徳美

電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 66th ROMBUNNO.20-1 2015年10月

Performance Evaluation of an Energy Efficient Virtual Network Mapping Method-In the case of load-dependent power consumption model-

Yuta Hoshino, Yukinobu Fukushima, Tutomu Murase, Tokumi Yokohira, Tatsuya Suda

The International Conference on Electronics and Software Science 2015 (ICESS 2015) 134 - 144 2015年

サーバ移動サービスにおけるサーバ配置決定アルゴリズム (ネットワークシステム)

星野佑太, 福島行信, 村瀬勉, 横平徳美, 須田達也

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 ( 297 ) 59 - 64 2014年11月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

IaaS型クラウドサービスで稼働するネットワークアプリケーション(NW-App)の通信品質を改善するためのサービスとして,サーバ移動サービス(SMS)が提案されている.SMSでは,NW-Appのサーバを稼働できる計算機(WP:Work Place)がネットワーク内に分散配置されており,サーバはより良好な通信品質が得られるWPへ移動できる.一方で,サーバ移動に伴い発生するトラヒックは移動経路上の背景トラヒックの通信品質の劣化(NWインパクト)を引き起こすため,NW-Appの通信品質とNWインパクトの双方を考慮してサーバの配置を決定しなければならない.本研究では,NWインパクトを定められた水準以下に抑制しつつ,NW-Appの通信品質を極力良好に保つようにサーバの配置を決定する問題に取り組む.この問題に対して,NW-Appの通信品質が多くの状況で良好になると考えられるWPの近傍のみにサーバの移動範囲を制限することで,現在のNW-Appの通信品質だけでなく将来のそれをも良好に保つことを試みるサーバ配置決定アルゴリズムを提案する.

サーバ移動サービスにおけるサーバ配置決定アルゴリズム

星野佑太, 福島行信, 村瀬勉, 横平徳美, 須田達也

電子情報通信学会技術研究報告 114 ( 297(NS2014 128-146) ) 59 - 64 2014年11月

メッシュプル型P2Pライブストリーミングにおけるオーバーレイネットワーク構築方式の性能評価

高塚泰明, 福島行信, 横平徳美

電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 65th ROMBUNNO.21-13 2014年10月

クラウドコンピューティングにおけるデータセンターネットワークでのTCPインキャストの回避に関する研究

福島行信

山陽放送学術文化財団リポート ( 58 ) 24 - 28 2014年9月

光トレイルネットワークにおける省電力を指向したトラヒックエンジニアリング手法 (ネットワークシステム)

福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 113 ( 472 ) 337 - 342 2014年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

トラヒックの増加に伴いインターネットの総消費電力が急速に増加しており,その省電力化が急務の課題となっている.総消費電力の増加を緩和できるネットワークとして,光パスネットワークが注目されている.このネットワークは光スイッチでの波長ルーティングにより消費電力が膨大なルータによる中継処理を回避できる.一方,光パスネットワークよりも高いスループットを達成できるネットワークとして光トレイルネットワークが提案されており,消費電力に関しても同様に優れている可能性があるが,その省電力性能はいまだ明らかではない.そこで,本稿では,光トレイルネットワークの省電力性能を評価する.評価では光トレイルネットワークを対象とした省電力を指向した経路選択・波長割当問題を補助グラフ上での最短経路問題へと帰着して解く必要があるが,そのために補助グラフに対して光トレイル上の通信方式を反映するように拡張を施し,さらにはトラヒック収容に伴う消費電力の増分を適切に求められるように補助グラフ上のリンクコストを算出する.シミュレーション評価の結果,1)光トレイルネットワークが光パスネットワークよりも優れた省電力性能を達成できるのはネットワーク負荷が低く,なおかつ,通信チャネルの帯域幅の粒度が荒い状況に限定されていること,2)省電力を指向した際には光トレイルネットワークは光パスネットワークよりも高いトラヒック要求棄却率を示すことがわかった.

ロバストルーティング方式におけるバースト分配方式 (ネットワークシステム)

鍋田敬寛, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 113 ( 472 ) 367 - 372 2014年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

トラヒック計測および動的な経路変更を行うことなくトラヒック変動に対する高いロバスト性を実現するルーティング方式として,ロバストルーティング方式が提案されている.しかし,この方式はマルチパスルーティングを実施するため,パケットの順序逆転が頻発し,TCPスループットが大幅に低下する.本稿では,マルチパスルーティングを実施する拠点間のパケットを送出する経路を決定する方式(トラヒック分配方式)に着目し,これを改善することでTCPスループットの改善を図る.従来のトラヒック分配方式では,パケットの送出経路が1パケット毎にランダムに決定されていたが,この場合にはパケット送出経路の切替回数がパケット数に比例することになり,その結果,パケットの順序逆転が頻発していたと考えられる.そこで,パケット送出経路をパケットではなくバースト(同一拠点間で連続して送出されるパケットの集合)を単位として切り替える方式(バースト分配方式)を提案する.数値例によると,バースト分配方式はバースト長にかかわらず,パケット分配方式に比してかなり大きいスループットを達成でき,また,バースト長を適切に選べば,トラヒックが変動したとしても,スループットを高く保つことができる.

多重ルーティングテーブル法における迂回経路導出法の改良

今濱宇紀, 原田康弘, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2014 ( 2 ) ROMBUNNO.B-6-41 - 41 2014年3月

光トレイルネットワークにおける省電力を指向したトラヒックエンジニアリング手法

福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 113 ( 472(NS2013 177-279) ) 337 - 342 2014年2月

ロバストルーティング方式におけるバースト分配方式

鍋田敬寛, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 113 ( 472(NS2013 177-279) ) 367 - 372 2014年2月

AS-friendly Peer Selection Algorithm for P2P Live Streaming

Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira

International Journal of Multimedia Technology 4 ( 2 ) 63 - 73 2014年

Power Consumption Evaluation of Light-trail Networks

Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira

The 29th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2014) 289 - 292 2014年

Performance Evaluation of Overlay Construction Algorithms in Mesh-pull P2P Live Streaming

Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira

The 29th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2014) 334 - 337 2014年

Power Efficiency Evaluation of Medium Access Control Methods in Light Trail Networks

Ryo Fukuyama, Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira

The 29th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2014) 338 - 341 2014年

ロバストルーティング方式におけるバースト分配方式

鍋田敬寛, 瀬崎裕, 福島行信, 横平徳美

電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 64th 234 - 235 2013年10月

コネクション直列化によるTCP Incastの回避 (ネットワークシステム)

長田繁幸, 梶田和俊, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報 112 ( 463 ) 249 - 254 2013年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

データセンタで使用される分散ファイルシステムでは,複数のサーバからクライアントに向けて一斉にパケットが送信されることにより,クライアント側リンクでバッファオーバーフローが発生し,その結果,スループットが極端に低下してしまう現象(TCP Incast,以下,インキャストと呼ぶ)が起こり得る.本論文では,インキャストを回避する手法として,完全直列化法と準完全直列化法という2つの手法を提案する.前者は,コネクション設定を完全に直列化することにより,2つ以上のサーバからのパケットが同時にクライアント側リンクに到着することを避けることで,インキヤストを回避する方法である.後者は,少数のコネクション設定を並列化することにより,インキャストを回避しつつ,前者よりもスループットを増加させようとする方法である.ここでは,NS2によるシミュレーションにより2つの方法の有効性を確認する.

サーバ移動サービスにおける移動先決定アルゴリズム : 複数サーバ移動の場合 (ネットワークシステム)

山中麻人, 福島行信, 村瀬勉, 横平徳美, 須田達也

電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報 112 ( 463 ) 391 - 396 2013年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

IaaS型グラウトサービスの1つとして,1台以上のサーバとクライアントからなるネットワークアプリケーション(NW-App)に対して,サーバが稼働できる計算機(WP:Work Place)を複数用意し,NW-Appの通信品質が劣化した際にそれを改善できるWPヘサーバを移動させるサービスが考えられている.このサービスでは,NW-Appの通信品質を良好に保ちつつ,サーバの移動に伴う背景トラヒックの通信品質の劣化の程度(インパクト)を極力低減することが重要である.本報告では,複数のサーバの移動を許すという前提の下で,NW-Appの通信品質とインパクトを考慮してサーバの移動先を決定するアルゴリズム:EMIA (Extended MIA)とEMCA (Extended MCA)を提案する.累積インパクトの低減のために,EMIAは毎回のサーバ移動に伴うインパクトを常に最小化し,EMCAは被覆度(NW-Appの通信品質を良好に保つことのできる範囲)が最大のWPヘサーバを移動させることで将来必要とされるサーバ移動の回数を極力低減する.数値例によると,両者はNW-Appの通信品質を同程度に保つこと,および,EMCAはEMIAよりもインパクトを低減できる.

サーバ移動サービスにおける最適サーバ配置 (ネットワークシステム)

福島行信, 村瀬勉, 横平徳美, 須田達也

電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報 112 ( 463 ) 385 - 390 2013年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

IaaS型グラウトサービスにおいて,1つ以上のサーバとクライアントからなるネットワークアプリケーション(NW-App)に対して良好な通信QoSを提供するためにサーバ移動サービス(SMS:Server Migration Service)が提案されている.SMSではWork Place (WP)と呼ばれる計算機がネットワーク内に配置され,NW-Appのサーバは通信QoSがより良好なWPへ移動できる.本報告では,サーバ移動トラヒックが引き起こす背景トラヒックのQoS劣化(NWインパクト)をあらかじめ定められた水準以下に抑制するという制約の下で,通信QoSの劣化に伴いSMSプロバイダがNW-Appプロバイダへ支払わなければならないペナルティを極力低減するようにサーバ移動の実施時期,実施対象サーバおよびそれらの移動先WPを決定する問題に取り組む.この問題を整数計画問題として定式化し,それを解くことにより最適なサーバ配置とペナルティの最適値を求める.数値例によると,許容されるNWインパクトの水準が低くサーバ移動の実施が厳しく制限される場合には,最適サーバ配置手法は貪欲アルゴリズムと比較して36%から49%程度低いペナルティを達成する.

多重ルーティングテーブル法における予備テーブル数の低減

今濱宇紀, 森田健悟, 大谷章太, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集 2013 ( 2 ) 82 - 82 2013年3月

サーバ移動サービスにおける移動先決定アルゴリズム―複数サーバ移動の場合―

山中麻人, 福島行信, 村瀬勉, 横平徳美, 須田達也

電子情報通信学会技術研究報告 112 ( 463(NS2012 165-289) ) 391 - 396 2013年2月

コネクション直列化によるTCP Incastの回避

長田繁幸, 梶田和俊, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 112 ( 463(NS2012 165-289) ) 249 - 254 2013年2月

サーバ移動サービスにおける最適サーバ配置

福島行信, 村瀬勉, 横平徳美, 須田達也

電子情報通信学会技術研究報告 112 ( 463(NS2012 165-289) ) 385 - 390 2013年2月

Decreasing of the Number of Backup Tables in Multiple Routing Table Method for Fast IP Network Recovery

Daiki Imahama, Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira

The 28th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2013) 823 - 826 2013年

Optimization of Server Locations in Server Migration Service

Yukinobu Fukushima, Tutomu Murase, Tokumi Yokohira, Tatsuya Suda

The Ninth International Conference on Networking and Services (ICNS 2013) 200 - 206 2013年

A Wavelength and Converter Assignment Scheme using Converter Usage History in Wavelength-Routed Networks

Yukinobu Fukushima, Takahiro Ooishi, Tokumi Yokohira

International Journal of Computer Networks & Communicationsd 5 ( 4 ) 63 - 73 2013年

A Multi-splitting Method for Light-trail Networks

Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira

The 28th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2013) 803 - 806 2013年

A Per-burst Traffic Distribution Method for TCP Performance Improvement in Fixed Robust Routing

Yu Sezaki, Yukinobu Fukushima, Takahiro Nabeta, Tokumi Yokohira

The 28th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2013) 819 - 822 2013年

多重ルーティングテーブルを用いたルート迂回法の改良

森田健悟, 今濱宇紀, 福島行信, 横平徳美

電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 63rd 384 - 385 2012年10月

TCPの性能を考慮した複合型ロバストルーティング方式

鍋田敬寛, 漆原和孝, CHEN Wenjie, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 112 ( 9(CS2012 1-22) ) 17 - 22 2012年4月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

トラヒック計測および動的な経路変更を行うことなくトラヒック変動に対する高いロバスト性を実現するルーティング方式として,ロバストルーティング方式が提案されている.しかし,この方式はマルチパスルーティングを実施するため,パケットの順序逆転が頻発し,TCPスループットが大幅に低下する.これを改善する方式として,我々はこれまでに互いの伝搬遅延の差が極力小さい複数の経路をマルチパスルーティングに用いる方式(経路間遅延差最小化法)を提案しているが,数値例によるとそのTCPスループットは理想値の7割程度であり,さらなる改善の余地がある.本稿では,さらなるTCPスループットの改善を目的として,あらかじめ定められた割合の拠点ペアに対してはパケットの順序逆転によるTCPスループットの低下が回避できるシングルパスルーティングを実施し,その他の拠点ペアに対しては従来のロバストルーティング方式と同様にマルチパスルーティングを実施するような複合型ロバストルーティング方式を提案する.数値例によると,トラヒック変動により最も都合の悪いトラヒックが発生した際のリンク利用率の中で最大の値(最悪時リンク利用率)を1.0未満に抑制するという制約の下で提案方式は経路間遅延差最小化法と比較して最大で24%程度TCPスループットを改善できることがわかった.

TCPの性能を考慮した複合型ロバストルーティング方式

鍋田敬寛, 漆原和孝, 陳文傑, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式 112 ( 9 ) 17 - 22 2012年4月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

トラヒック計測および動的な経路変更を行うことなくトラヒック変動に対する高いロバスト性を実現するルーティング方式として,ロバストルーティング方式が提案されている.しかし,この方式はマルチパスルーティングを実施するため,パケットの順序逆転が頻発し,TCPスループットが大幅に低下する.これを改善する方式として,我々はこれまでに互いの伝搬遅延の差が極力小さい複数の経路をマルチパスルーティングに用いる方式(経路間遅延差最小化法)を提案しているが,数値例によるとそのTCPスループットは理想値の7割程度であり,さらなる改善の余地がある.本稿では,さらなるTCPスループットの改善を目的として,あらかじめ定められた割合の拠点ペアに対してはパケットの順序逆転によるTCPスループットの低下が回避できるシングルパスルーティングを実施し,その他の拠点ペアに対しては従来のロバストルーティング方式と同様にマルチパスルーティングを実施するような複合型ロバストルーティング方式を提案する.数値例によると,トラヒック変動により最も都合の悪いトラヒックが発生した際のリンク利用率の中で最大の値(最悪時リンク利用率)を1.0未満に抑制するという制約の下で提案方式は経路間遅延差最小化法と比較して最大で24%程度TCPスループットを改善できることがわかった.

TCPスループットを考慮した複合型ロバストルーティング方式

漆原和孝, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集 2012 ( 2 ) 138 - 138 2012年3月

B-7-41 P2PライブストリーミングにおけるASフレンドリーなピア選択法の性能改善(B-7.情報ネットワーク,一般セッション)

小林和貴, 福島行信, 邉見修平, 横平徳美

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2012 ( 2 ) 202 - 202 2012年3月

B-6-150 CAIDA Datasetに基づく国内ASトポロジーの精度検証と改善(B-6.ネットワークシステム,一般セッション)

邉見修平, 福島行信, 森田健悟, 横平徳美

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2012 ( 2 ) 150 - 150 2012年3月

B-6-138 TCPスループットを考慮した複合型ロバストルーティング方式(B-6.ネットワークシステム,一般セッション)

漆原和孝, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2012 ( 2 ) 138 - 138 2012年3月

P2PライブストリーミングにおけるASフレンドリーなピア選択法の性能改善

小林和貴, 福島行信, 邉見修平, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集 2012 ( 2 ) 202 - 202 2012年3月

CAIDA Datasetに基づく国内ASトポロジーの精度検証と改善

邉見修平, 福島行信, 森田健悟, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集 2012 ( 2 ) 150 - 150 2012年3月

光トレイルネットワークにおけるトレイル多重分割方式

福島行信, 菊本大志, CHEN Wenjie, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 111 ( 468(NS2011 179-275) ) 463 - 468 2012年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

近年,既存の光デバイスにより構築可能であり,かつ,波長単位よりも細かい粒度での帯域割当が可能な光ネットワークアーキテクチャとして光トレイルネットワークが注目されている.また,このアーキテクチャとトークンパッシング型メディアアクセス制御を前提として,トークン保持ノードにおいてトレイルを上流トレイルと下流トレイルへと分割し,それぞれのトレイルで独立してデータ転送を行うことによりスループットの向上を目指したトレイル二分割方式も提案されている.この方式は下流トークンの受信のみを契機としてトレイルを分割するため,上流トークン保持ノードの上流に位置するリンク上の帯域は未だ遊休状態のままである.本稿では,さらなるスループットの向上を目的として,トレイル多重分割方式を提案する.この方式は,下流トークンだけでなく上流トークンをもトレイル分割の契機とすることにより,上述した遊休状態の帯域を有効利用する.提案方式を用いた場合のトラヒック収容判定問題を線形計画問題として定式化し,それを解くことにより多重分割トレイルの最大実効スループットを導出し,従来の二分割トレイルに対する最大実効スループットの向上の程度を検討している.数値例によると,多重分割トレイルに都合の悪い(各ノードペアの送信レートが互いに等しい)トラヒックパターンでは,最大実効スループットの向上は見られないが,多重分割トレイルに都合の良い(隣接ノード間のみで送信が行われ,かつ,それらの送信レートが互いに等しい)トラヒックパターンでは,最大で約1.93倍の最大実効スループットを得ることができる.

光トレイルネットワークにおけるトレイル多重分割方式

福島行信, 菊本大志, 陳文傑, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告. NS, ネットワークシステム 111 ( 468 ) 463 - 468 2012年3月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

近年,既存の光デバイスにより構築可能であり,かつ,波長単位よりも細かい粒度での帯域割当が可能な光ネットワークアーキテクチャとして光トレイルネットワークが注目されている.また,このアーキテクチャとトークンパッシング型メディアアクセス制御を前提として,トークン保持ノードにおいてトレイルを上流トレイルと下流トレイルへと分割し,それぞれのトレイルで独立してデータ転送を行うことによりスループットの向上を目指したトレイル二分割方式も提案されている.この方式は下流トークンの受信のみを契機としてトレイルを分割するため,上流トークン保持ノードの上流に位置するリンク上の帯域は未だ遊休状態のままである.本稿では,さらなるスループットの向上を目的として,トレイル多重分割方式を提案する.この方式は,下流トークンだけでなく上流トークンをもトレイル分割の契機とすることにより,上述した遊休状態の帯域を有効利用する.提案方式を用いた場合のトラヒック収容判定問題を線形計画問題として定式化し,それを解くことにより多重分割トレイルの最大実効スループットを導出し,従来の二分割トレイルに対する最大実効スループットの向上の程度を検討している.数値例によると,多重分割トレイルに都合の悪い(各ノードペアの送信レートが互いに等しい)トラヒックパターンでは,最大実効スループットの向上は見られないが,多重分割トレイルに都合の良い(隣接ノード間のみで送信が行われ,かつ,それらの送信レートが互いに等しい)トラヒックパターンでは,最大で約1.93倍の最大実効スループットを得ることができる.

Improvement of an ACK returning method of TCP proxies in network environment with wireless LANs

Naohiro Honda, Wang Hui, Yuichi Nishida, Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira

1st IEEE Global Conference on Consumer Electronics 2012, GCCE 2012 704 - 708 2012年

記述言語：英語

In a network environment including a wireless LAN and a wired network, split-connection type proxies have been proposed to improve TCP (Transmission Control Protocol) throughput. A proxy is placed at the boundary between a wireless LAN and a wired network, and it splits a TCP connection which is established between a host (WSTA) in a wireless LAN and a host (STA) in a wired network into two virtual TCP connections. We have proposed a split-connection proxy called DA-Proxy, and simulation results in our previous works show that although the DA-Proxy can increase throughput of downflows (flows from STAs to WSTAs), throughput of upflows (flows from WSTAs to STAs) is not improved and is almost the same as that of upflows without the proxy. In this paper, we propose a new proxy called MDA-Proxy which tries to increase throughput of upflows by decreasing the number of ACKs in a WLAN and show its effectiveness using simulation results. © 2012 IEEE.

DOI： 10.1109/GCCE.2012.6379960

Optimal TCP Receive Buffer Size under Packet Loss Environment

Kazutoshi Kajita, Takumi Shinkai, Naohiro Honda, Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira

The 27th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2012), CD-ROM (4 pages) 2012年

サーバ移動サービスにおける移動先決定アルゴリズム

中川真里, 山中麻人, 福島行信, 村瀬勉, 横平徳美, 須田達也

電子情報通信学会技術研究報告 111 ( 232(NS2011 82-103) ) 93 - 98 2011年10月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

IaaS型クラウドサービスの一つとして,1つ以上のサーバとクライアントからなるネットワークアプリケーション(NW App)に対して,サーバが稼働できる計算機(WP:Working Place)を用意し,NW Appの通信品質が劣化したときに通信品質が良くなる別のWPにサーバを移動させるサービスが考えられている.しかし,サーバのファイルサイズは一般に非常に大きいため,その移動に伴い,背景トラヒックの通信品質の劣化を引き起こすので,この劣化の程度(インパクト)を極力低減することが重要である.本報告では,NW AppのSLA(Service Level Agreement)を満たすクライアントの総数(収容クライアント数)を多くしつつ,インパクトの低減を目指した3つの移動先決定アルゴリズムMIA,MRAおよびMCAを提案する.MIA,MRAおよびMCAでは,サーバ移動が必要なとき,それぞれ,移動に伴うインパクトが最小となるWP,全WPの残余収容サーバ数が極力均一となるWP,および,そのサーバの被覆度(SLAを満たす通信範囲)が最大となるWPに移動させる.数値例によれば,フルカバーWP(任意の位置のクライアントとSLAを満たす通信が行えるWP)が存在しない,もしくは,その収容サーバ数が小さい場合はMIAが最も優れており,それ以外の場合,MCAが最も優れている.

サーバ移動サービスにおける移動先決定アルゴリズム

中川真里, 山中麻人, 福島行信, 村瀬勉, 横平徳美, 須田達也

電子情報通信学会技術研究報告. NS, ネットワークシステム 111 ( 232 ) 93 - 98 2011年10月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

IaaS型クラウドサービスの一つとして,1つ以上のサーバとクライアントからなるネットワークアプリケーション(NW App)に対して,サーバが稼働できる計算機(WP:Working Place)を用意し,NW Appの通信品質が劣化したときに通信品質が良くなる別のWPにサーバを移動させるサービスが考えられている.しかし,サーバのファイルサイズは一般に非常に大きいため,その移動に伴い,背景トラヒックの通信品質の劣化を引き起こすので,この劣化の程度(インパクト)を極力低減することが重要である.本報告では,NW AppのSLA(Service Level Agreement)を満たすクライアントの総数(収容クライアント数)を多くしつつ,インパクトの低減を目指した3つの移動先決定アルゴリズムMIA,MRAおよびMCAを提案する.MIA,MRAおよびMCAでは,サーバ移動が必要なとき,それぞれ,移動に伴うインパクトが最小となるWP,全WPの残余収容サーバ数が極力均一となるWP,および,そのサーバの被覆度(SLAを満たす通信範囲)が最大となるWPに移動させる.数値例によれば,フルカバーWP(任意の位置のクライアントとSLAを満たす通信が行えるWP)が存在しない,もしくは,その収容サーバ数が小さい場合はMIAが最も優れており,それ以外の場合,MCAが最も優れている.

無線LAN混在環境におけるTCPプロキシのACK返送法の改良

UHI Gyu, 西田裕一, 福島行信, 横平徳美

電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 62nd 140 - 141 2011年10月

IaaS型クラウドサービスにおけるQoSを考慮したサーバ移動アルゴリズム

神崎康治, 中川真里, 福島行信, 村瀬勉, 横平徳美, 須田達也

電子情報通信学会大会講演論文集 2011 ( 2 ) S.119-S.120 - 119"-"S-120" 2011年2月

BS-5-13 IaaS型クラウドサービスにおけるQoSを考慮したサーバ移動アルゴリズム(BS-5.無線・有線シームレス統合時代の品質制御・ネットワーク制御に関する萌芽的技術,シンポジウムセッション)

神崎康治, 中川真里, 福島行信, 村瀬勉, 横平徳美, 須田達也

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2011 ( 2 ) "S - 119"-"S-120" 2011年2月

サーバ移動サービスにおけるサーバ追い出しアルゴリズム

神崎康治, 福島行信, 村瀬勉, 横平徳美, 須田達也

電子情報通信学会技術研究報告 110 ( 449(IN2010 144-210) ) 163 - 168 2011年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

IaaS型クラウドサービスの一つとして,1つ以上のサーバと各サーバに属する1つ以上のクライアントからなるネットワークアプリケーション(NW App)に対して,サーバ移動サービスを提供することが考えられている.このサービスでは,ネットワーク内に複数設置された計算機(WP: Working Place)上でサーバが稼働することができ,サーバは必要とあれば別のWPに移動(自発移動)することができる.ただし,移動先のWP内のサーバ数があらかじめ決められた上限値に等しい場合,自発移動のサーバを格納するために,そのWPに存在するいずれかのサーバを追い出して別のWPに移動(強制移動)させることもある.本報告では,まず,各サーバの移動の公平性の観点から,特定のサーバが過度に頻繁に自発移動できない,逆に過度に頻繁に強制移動させられることを防ぐことを目的として,各サーバの過去の自発移動回数と強制移動回数にもとづいて,追い出しサーバを絞り込む方法を3つ提案する.また,絞り込まれたサーバの中から,移動に伴うネットワークへのインパクトを極力小さくできるようなサーバの決定法を2つ提案する.

サーバ移動サービスにおけるサーバ追い出しアルゴリズム

神崎康治, 福島行信, 村瀬勉, 横平徳美, 須田達也

電子情報通信学会技術研究報告. IN, 情報ネットワーク 110 ( 449 ) 163 - 168 2011年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

IaaS型クラウドサービスの一つとして,1つ以上のサーバと各サーバに属する1つ以上のクライアントからなるネットワークアプリケーション(NW App)に対して,サーバ移動サービスを提供することが考えられている.このサービスでは,ネットワーク内に複数設置された計算機(WP: Working Place)上でサーバが稼働することができ,サーバは必要とあれば別のWPに移動(自発移動)することができる.ただし,移動先のWP内のサーバ数があらかじめ決められた上限値に等しい場合,自発移動のサーバを格納するために,そのWPに存在するいずれかのサーバを追い出して別のWPに移動(強制移動)させることもある.本報告では,まず,各サーバの移動の公平性の観点から,特定のサーバが過度に頻繁に自発移動できない,逆に過度に頻繁に強制移動させられることを防ぐことを目的として,各サーバの過去の自発移動回数と強制移動回数にもとづいて,追い出しサーバを絞り込む方法を3つ提案する.また,絞り込まれたサーバの中から,移動に伴うネットワークへのインパクトを極力小さくできるようなサーバの決定法を2つ提案する.

Performance evaluation of TCP over multiple paths in fixed robust routing

Wenjie Chen, Yukinobu Fukushima, Takashi Matsumura, Yuichi Nishida, Tokumi Yokohira

2011 IEEE International Workshop Technical Committee on Communications Quality and Reliability, CQR 2011 2011年

記述言語：英語

Fixed robust routing is a promising approach for ISP networks to accommodate variable traffic patterns with low operational complexity. The routing minimizes the maximum link load by distributing traffic of every source-destination pair to multiple paths (multipath routing). The multipath routing can result in performance degradation of TCP because of frequent out-of-order packet arrivals. In this paper, we first investigate the influences of delay differences among multiple paths and ratio of shorter paths among multiple paths on TCP performance with simulation using ns-2. The simulation results clarify that smaller delay difference and lower ratio of shorter paths among multiple paths lead to higher TCP throughput. Based on the investigation results, we next propose fixed robust routing algorithms that try to improve TCP throughput in addition to decreasing the maximum link load. The first algorithm called MDD (Minimum Delay Difference) selects a set of paths with the minimum delay differences between the shortest and the longest paths as candidate paths for every source-destination pair The second algorithm called MDD-LF (Minimum Delay Difference with Limited Fraction) bounds the fraction of traffic routed on the shortest delay path in addition to selecting the same candidate paths as MDD. Simulations using ns-2 show that, compared to a straightforward fixed robust routing that selects k-shortest hop paths as the candidate paths, MDD and MDD-LF achieve about 22% and 27% higher TCP throughput while MDD and MDD-LF produce about 1.7 and 2.3 times higher maximum link load, respectively. © 2011 IEEE.

DOI： 10.1109/CQR.2011.5996088

分割型光トレイルネットワークにおけるトークン保持時間の最適化

陳文傑, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告. NS, ネットワークシステム 110 ( 339 ) 197 - 202 2011年

記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

近年,既存の光デバイスにより構築可能であり,かつ,波長単位よりも細かい粒度での帯域割当が可能なネットワークアーキテクチャとして光トレイルネットワークが注目されている.また,このアーキテクチャとトークンパッシング型メディアアクセス制御を前提として,トークン保持ノードにおいてトレイルを上流トレイルと下流トレイルへと分割し,それぞれのトレイルで独立してデータ転送を行うことにより最大スループットの向上を目指した分割型光トレイルネットワークも提案されている.分割トレイルにおける最大スループットの向上度合は,上流/下流トレイルでの各送信ノードのトークン保持時間をいかに適切に設定するかに依存する.本稿では,最大スループットの最大化を目的としたトークン保持時間設定問題を非線形計画問題として定式化し,それを解くことにより分割トレイルの最大スループットを導出し,非分割の通常トレイルに対する最大スループットの向上の程度を検討している.数値例によると,分割トレイルに最も都合の悪い(全ノードが終点ノードのみに送信を行う)トラヒックパターンでは,最大スループットの向上は見られないが,一様な(各ノード間の送信レートが互いに等しい)トラヒックパターンでは最大で約1.6倍,分割トレイルに最も都合の良い(隣接ノード間のみで送信が行われる)トラヒックパターンでは,最大で約1.9倍の最大スループットを得ることができる.

DOI： 10.1109/GLOCOM.2011.6133810

分割型光トレイルネットワークにおけるトークン保持時間の最適化

CHEN Wenjie, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 110 ( 339(NS2010 105-141) ) 197 - 202 2010年12月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

近年,既存の光デバイスにより構築可能であり,かつ,波長単位よりも細かい粒度での帯域割当が可能なネットワークアーキテクチャとして光トレイルネットワークが注目されている.また,このアーキテクチャとトークンパッシング型メディアアクセス制御を前提として,トークン保持ノードにおいてトレイルを上流トレイルと下流トレイルへと分割し,それぞれのトレイルで独立してデータ転送を行うことにより最大スループットの向上を目指した分割型光トレイルネットワークも提案されている.分割トレイルにおける最大スループットの向上度合は,上流/下流トレイルでの各送信ノードのトークン保持時間をいかに適切に設定するかに依存する.本稿では,最大スループットの最大化を目的としたトークン保持時間設定問題を非線形計画問題として定式化し,それを解くことにより分割トレイルの最大スループットを導出し,非分割の通常トレイルに対する最大スループットの向上の程度を検討している.数値例によると,分割トレイルに最も都合の悪い(全ノードが終点ノードのみに送信を行う)トラヒックパターンでは,最大スループットの向上は見られないが,一様な(各ノード間の送信レートが互いに等しい)トラヒックパターンでは最大で約1.6倍,分割トレイルに最も都合の良い(隣接ノード間のみで送信が行われる)トラヒックパターンでは,最大で約1.9倍の最大スループットを得ることができる.

P2Pライブストリーミングにおけるピア選択法の性能評価―部分的なASトポロジーのみが利用可能である場合―

陶一然, 稲田和也, 辺見修平, 福島行信, 横平徳美

電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 61st 324 - 325 2010年10月

無線LAN混在環境におけるスプリット型TCPプロキシの性能評価

何旭明, 西田裕一, 王輝, 福島行信, 横平徳美

電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 61st 349 - 350 2010年10月

AS-friendly peer selection algorithms without AS topology information in P2P live streaming

Yukinobu Fukushima, Yin Tao, Kazuya Inada, Tokumi Yokohira

8th Asia-Pacific Symposium on Information and Telecommunication Technologies, APSITT 2010 1 - 6 2010年9月

In recent years, peer-to-peer (P2P) live streaming systems are emerging because of their high scalability and robustness. In the systems, peer selection algorithms that determine logical topologies of P2P overlay networks have a great influence on important performance metrics such as the maximum number of joining peers and inter-AS (autonomous systems) traffic volume. As conventional algorithms that take account of those metrics, MLH (Minimum Logical Hop) and MPH (Minimum Physical Hop) have been proposed. In MLH, a newly joining peer (say Pnew) selects peers whose logical hop counts are as small as possible, where the logical hop count of a peer is defined as the number of hops from an origin streaming server (OSS) to itself. When there are too many such peers, Pnewselects peers whose physical hop counts are as small as possible, where the physical hop count between two peers is defined as the number of ASs between them. In MPH, Pnewselects peers in the reverse order of MLH. These conventional peer selection algorithms use physical hop count under the assumption that complete AS topology information is available. However, it is hard to obtain the complete information. In this paper, we modify the conventional algorithms so that they use each peer's belonging AS information only instead of AS topology information in order to make them practical. In the modified version of MLH and MPH (MLH' and MPH'), Pnewselects the peers within the same AS as Pnewinstead of peers whose physical hop counts are as small as possible. In addition, in order to distribute top level peers (i.e., peers that directly retrieve video from an OSS) to many ASs, MPH' gives higher priority to selecting peers except OSSs in ASs with OSSs. We evaluate the performance of the modified algorithms by simulation. Simulation results show that 1) MLH' and MPH' achieve almost the same maximum number of joining peers as MLH and MPH, respectively, 2) MLH' shows a maximum of 37% larger inter-AS traffic volume than MLH, 3) MPH' shows larger traffic volume than MPH when the number of joining peers is small, while MPH' shows a maximum of 38% smaller traffic volume than MPH when the number of joining peers is large thanks to the distribution of top level peers to many ASs.

マルチパスルーチングにおけるTCPの性能評価

松村隆史, 福島行信, 西田裕一, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集 2010 40 2010年8月

B-6-40 マルチパスルーチングにおけるTCPの性能評価(B-6.ネットワークシステム,一般セッション)

松村隆史, 福島行信, 西田裕一, 横平徳美

電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 2010 ( 2 ) 40 - 40 2010年8月

分散トラヒック計測に基づく増加トラヒックの早期検出

二星護, 福島行信, 村瀬勉, 藤巻遼平, 広瀬俊亮, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集 2010 ( 2 ) 92 - 92 2010年3月

B-6-92 分散トラヒック計測に基づく増加トラヒックの早期検出(B-6.ネットワークシステム,一般セッション)

二星護, 福島行信, 村瀬勉, 藤巻遼平, 広瀬俊亮, 横平徳美

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2010 ( 2 ) 92 - 92 2010年3月

分散的なトラヒック計測に基づく増加トラヒック早期検出法

二星護, 福島行信, 村瀬勉, 藤巻遼平, 広瀬俊亮, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 109 ( 449(IN2009 144-215) ) 331 - 336 2010年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

近年,インターネットアクセス回線の高速化に伴い,動画配信のような大容量データを扱うサービスが続々と登場している.このようなサービスの急激な流行は,そのサービスに起因するトラヒック(増加トラヒック)が流れ込むバックボーン回線の容量不足といった問題を引き起こすため,その早期検出が重要となる.本報告では,サブネット単位での分散的なトラヒック計測を前提として,各サブネットでのトラヒック量と増加トラヒックの発生するサブネットの数の将来の増加傾向とを考慮して,将来のトラヒックの量を予測する部分集約法を提案し,前者のみを考慮する従来法(集約法)との検出性能をシミュレーションにより比較する.数値例によれば,部分集約法の方が最大で90日程度早期に増加トラヒックを検出できる.

分散的なトラヒック計測に基づく増加トラヒック早期検出法

二星護, 福島行信, 村瀬勉, 藤巻遼平, 広瀬俊亮, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告. IN, 情報ネットワーク 109 ( 449 ) 331 - 336 2010年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

近年,インターネットアクセス回線の高速化に伴い,動画配信のような大容量データを扱うサービスが続々と登場している.このようなサービスの急激な流行は,そのサービスに起因するトラヒック(増加トラヒック)が流れ込むバックボーン回線の容量不足といった問題を引き起こすため,その早期検出が重要となる.本報告では,サブネット単位での分散的なトラヒック計測を前提として,各サブネットでのトラヒック量と増加トラヒックの発生するサブネットの数の将来の増加傾向とを考慮して,将来のトラヒックの量を予測する部分集約法を提案し,前者のみを考慮する従来法(集約法)との検出性能をシミュレーションにより比較する.数値例によれば,部分集約法の方が最大で90日程度早期に増加トラヒックを検出できる.

光トレイルネットワークにおけるトレイルの動的分割によるスループットの向上

田中康太, 陳文傑, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告. NS, ネットワークシステム 109 ( 448 ) 479 - 484 2010年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

近年,既存の光デバイスを用いて低コストで構築可能な光ネットワークアーキテクチャとして光トレイルネットワークが注目されている.トレイルは送受信ノード間で特定の波長を予約することにより設定される通信チャネルであり,トレイル上の任意のノードはその下流ノードへのパケット送信が可能である.トレイルは共有メディアであるため,パケットの衝突回避を目的としたメディアアクセス制御(MAC)が必要となる.従来,MAC方式としてトークンパッシング型のMAC方式が提案されているが,これらの方式ではトークン保持ノードの下流の帯域のみが使用され,その上流の帯域は遊休状態になるという問題が発生する.そこで,本研究では,トークンパッシング型MAC方式において,遊休状態にある帯域を有効に利用することによるスループットの向上を試みる.そのために,トークン保持ノードにおいて,トレイルを上流トレイルと下流トレイルの二つのトレイルへと分割し,それぞれのトレイルにおいてパケットを送信する動的トレイル分割方式を提案する.数値計算およびシミュレーションにより通常のトレイルと分割トレイルの最大スループットを比較評価した結果,提案法により最大スループットが最大で80%以上向上することが明らかとなった.

光トレイルネットワークにおけるトレイルの動的分割によるスループットの向上

田中康太, CHEN Wenjie, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 109 ( 448(NS2009 162-260) ) 479 - 484 2010年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

近年,既存の光デバイスを用いて低コストで構築可能な光ネットワークアーキテクチャとして光トレイルネットワークが注目されている.トレイルは送受信ノード間で特定の波長を予約することにより設定される通信チャネルであり,トレイル上の任意のノードはその下流ノードへのパケット送信が可能である.トレイルは共有メディアであるため,パケットの衝突回避を目的としたメディアアクセス制御(MAC)が必要となる.従来,MAC方式としてトークンパッシング型のMAC方式が提案されているが,これらの方式ではトークン保持ノードの下流の帯域のみが使用され,その上流の帯域は遊休状態になるという問題が発生する.そこで,本研究では,トークンパッシング型MAC方式において,遊休状態にある帯域を有効に利用することによるスループットの向上を試みる.そのために,トークン保持ノードにおいて,トレイルを上流トレイルと下流トレイルの二つのトレイルへと分割し,それぞれのトレイルにおいてパケットを送信する動的トレイル分割方式を提案する.数値計算およびシミュレーションにより通常のトレイルと分割トレイルの最大スループットを比較評価した結果,提案法により最大スループットが最大で80%以上向上することが明らかとなった.

Performance Evaluation of TCP Proxies in Network Environment Including Wireless LANs

Yuichi Nishida, Wang Hui, Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira

The 25th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2010) 1231 - 1234 2010年

TCP-fox: A New Flow Control Method for Improving TCP Throughput in Large Bandwidth-Delay Product Networks

Yuichi Nishida, Hiroyuki Ishihara, Wang Hui, Yukinobu Fukushima, Tokumi Yokohira

International Symposium on Broadband Communication (ISBC) 2010 2010年

A burst assembly method to reduce end-to-end delay in optical burst switching networks

Fukushima Yukinobu, Wenjie Chen, Fujiwara Yasuyuki, Tokumi Yokohira

WSEAS Transactions on Communications 8 894 - 903 2009年11月

Although the offset-time-based scheme can differentiate loss rates of packets according to their QoS levels in optical burst switching networks, it also increases end-to-end delay of packets with higher QoS level. This is because it increases offset time of bursts in proportional to QoS levels of packets which are included in the bursts. In this paper, we propose a burst assembly method that reduces end-to-end delay. Our proposed method includes packets that arrive during the offset time into the currently assembled bursts while the conventional method includes them into the burst assembled next time. Simulation results show that our method offers 12-23% delay reduction for packets with the highest QoS level.

P2PライブストリーミングにおけるAS間トラヒックの低減を目指したピア選択法

銀桃, 福島行信, 稲田和也, 横平徳美

電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 60th ROMBUNNO.21-17 2009年10月

光トレイル網におけるメディアアクセス制御方式の性能評価

田中康太, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集 2009 ( 2 ) 174 - 174 2009年3月

B-6-13 アラートの重み付けによる階層型変化点検出方式の精度改善(B-6.ネットワークシステム,一般セッション)

王遠, 福島行信, 村瀬勉, 藤巻遼平, 広瀬俊亮, 横平徳美

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2009 ( 2 ) 13 - 13 2009年3月

B-7-32 カットスルー機能を備えた光トレイル網の性能評価(B-7.情報ネットワーク,一般セッション)

陳文傑, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2009 ( 2 ) 176 - 176 2009年3月

カットスルー機能を備えた光トレイル網の性能評価

CHEN Wenjie, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集 2009 ( 2 ) 176 - 176 2009年3月

アラートの重み付けによる階層型変化点検出方式の精度改善

WANG En, 福島行信, 村瀬勉, 藤巻遼平, 広瀬俊亮, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集 2009 ( 2 ) 13 - 13 2009年3月

P2Pライブストリーミングにおけるピア選択方式の性能評価

藤原康行, 福島行信, 銀桃, 稲田和也, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告. IN, 情報ネットワーク 108 ( 458 ) 423 - 428 2009年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

本稿では,P2Pライブストリーミングにおいて,リアルタイム性を維持するために,ストリーミング配信サーバから各ピアまでに経由するピアの数(論理ホップ)をあらかじめ決められた値以下するという前提の下で,参加可能ピア数の増加とAS間トラヒック量の減少を目標として二つのピア選択方式を提案している.一つ目の方法は,参加可能ピア数を増加させることを優先する方法であり,新規参加ピアは,既に参加しているピアのうちで,論理ホップの極力小さいピアを供給元として選択する.また,そのようなピアの数が多すぎるときには,AS間トラヒック量を減少させるために,自分が属するASと候補となるピアが属するASとの間のAS数(物理ホップ数)が極力小さくなるように候補を選ぶ.二つ目の方法は,AS間トラヒック量を減少させることを優先させる方法であって,一つ目の方法とは逆に,まず物理ホップの極力小さなピアを選択し,候補となるピア数が多すぎるときには,論理ホップ数の極力小さいピアを選択する方法である.数値例によれば,参加可能ピア数の面からは,前者が優れている.また,AS間トラヒック量の面からは,参加ピア数が少ない時点では,後者が優れているが,参加ピア数が増加してくると,前者が優れている.

Throughput Improvement of TCP using Split-Connection Type Proxies in Network Environment including Wireless LANs

Yuichi Nishida, Wang Hui, Hiroaki Matsumoto, Hiroyuki Ishihara, Tokumi Yokohira, Yukinobu Fukushima

The 24th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2009 1360 - 1363 2009年

Dynamic splitting of light trails for increasing throughput in light trail networks

Yukinobu Fukushima, Kota Tanaka, Wenjie Chen, Tokumi Yokohira

The 24th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2009) 1370 - 1373 2009年

B-7-30 光トレイル網におけるメディアアクセス制御方式の性能評価(B-7.情報ネットワーク,一般セッション)

田中康太, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2009 ( 2 ) 1421 - 1425 2009年

P2Pライブストリーミングにおけるピア選択方式の性能評価

藤原康行, 福島行信, YIN Tao, 稲田和也, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 108 ( 458(IN2008 132-221) ) 866 - 870 2009年

Performance evaluation of AS-friendly peer selection algorithms for P2P live streaming

Yukinobu Fukushima, Kazuya Inada, Yin Tao, Yasuyuki Fujiwara, Tokumi Yokohira

2009 15th Asia-Pacific Conference on Communications, APCC 2009 866 - 870 2009年

記述言語：英語

In this paper, we evaluate the performance of peer selection algorithms: MLH (Minimum Logical Hop) and MPH (Minimum Physical Hop) to increase the number of joining peers and to decrease inter-AS traffic volume in P2P live streaming, where we assume that every peer's logical hop count (the number of providing peers between an origin streaming server and the peer) is limited by a predetermined value in order to keep real-time property of live streaming. In MLH, a newly joining peer selects such providing peers that the logical hop count is minimum to increase the number of joining peers. And then if there are several such providing peers, the newly joining peer selects such providing peers that the number (physical hop count) of ASs between the newly joining peer and each of the providing peers is minimum to decrease the inter-AS traffic volume. In MPH, a newly joining peer selects providing peers in the reverse order of MLH. Simulation results show that MLH achieves about from 20% to 60% more maximum joining peers than MPH, and MPH shows smaller inter-AS traffic volume than MLH when the number of joining peers is small while MLH shows smaller inter-AS traffic volume when the number of joining peers is large. ©2009 IEEE.

DOI： 10.1109/APCC.2009.5375467

光バースト交換網におけるオフセット期間中の到着パケットもバースト化するバースト生成法の性能比較

野稲泰寛, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集 2008 ( 2 ) 150 - 150 2008年3月

BS-5-2 階層型変化点検出機構における宛先IPアドレス数の変化に基づくワーム拡散の検出(BS-5. ネットワークサービスのセキュリティ技術の展開,シンポジウムセッション)

二星護, 村瀬勉, 小林正好, 藤巻遼平, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2008 ( 2 ) "S - 60"-"S-61" 2008年3月

B-7-73 光バースト交換網におけるオフセット期間中の到着パケットもバースト化するバースト生成法の性能比較(B-7. 情報ネットワーク,一般セッション)

野稲泰寛, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会総合大会講演論文集 2008 ( 2 ) 150 - 150 2008年3月

階層型変化点検出機構における宛先IPアドレス数の変化に基づくワーム拡散の検出

二星護, 村瀬勉, 小林正好, 藤巻遼平, 福島行信, 横平徳美

電子情報通信学会大会講演論文集 2008 ( 2 ) S.60-S.61 - 60"-"S-61" 2008年3月

Performance Evaluation of Multi-Stage Change-Point Detection Scheme against DDoS Attacks by Random Scan Worms

Tutomu Murase, Yukinobu Fukushima, Masayoshi Kobayashi, Sakiko Nishimoto, Ryohei Fujimaki, Tokumi Yokohira

IEEE Communications Society Communications Quality and Reliability Workshop 2008 (CQR 2008) 2008年

A throughput optimization algorithm for TCP connections with different routes in long-delay satellite environments

Wang Hui, Nobuto Watanabe, Shigeyuki Osada, Tokumi Yokohira, Yukinobu Fukushima

25th AIAA International Communications Satellite Systems Conference 2007年12月

Although Transmission Control Protocol (TCP) is widely used in the Internet, its performance is poor in networks with long delays. To improve TCP performance in such networks as long-delay satellite environments, the use of a PEP (Performance Enhancing Proxy) has been proposed. The PEP operates on a router that connects a terrestrial link and a satellite link along a TCP connection. When a data packet arrives at the PEP, it forwards the packet to the destination host, transmits the corresponding ACK (premature ACK) to the source host on behalf of the destination host, and stores a copy of the packet in a local buffer (PEP buffer) in case retransmission of the packet is required. As a congestion control method on the PEP, a method that keeps the number of prematurely acknowledged packets in the PEP buffer below a threshold (watermark) value has been proposed, and a watermark value optimization algorithm has been also proposed under the assumption that all connections have the same route. In this paper, we propose a watermark value optimization algorithm under a more realistic assumption that connections have different routes. We define the upper bound of the average throughput of a connection as the maximum average throughput in the case that the connection only exists in network. For a given set of connections, the proposed algorithm tries to attain that the average throughputs of connections with smaller upper bounds are equal to their respective upper bounds, and the number of such connections (maximized-connections) is maximized, and the average throughputs of connections with larger upper bounds are maximized under the condition that they are equal to each other and are larger than or equal to any upper bound of the maximized-connections. Numerical examples show that the proposed algorithm attains such goal. © 2007 by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. All rights reserved.

同時多発イベント検出を目的とした階層型変化点検出機構の性能評価

王遠, 村瀬勉, 小林正好, 藤巻遼平, 福島行信, 横平徳美

電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 58th ROMBUNNO.21-11 2007年10月

性能向上プロキシを用いたTCPにおける再送制御

西田裕一, 横平徳美, 福島行信

電子情報通信学会技術研究報告 107 ( 221(NS2007 53-79) ) 77 - 82 2007年9月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

ラウンドトリップ時間の大きい環境でのTCPの性能改善手法の一つとして,TCPコネクションの途上にプロキシ(PEP:Performance Enhancing Proxy)を設置し,PEPが送信先ホストの代理として送信元ホストに送達確認パケット(早期ACK)を返送する手法が知られている.従来,早期ACKの返送数をあるしきい値(ウォーターマーク)以下に制限するという輻輳制御が提案されていたが,パケット消失への対策については検討されていなかった.本報告では,この輻輳制御を前提に,パケット消失に対するPEPでの再送制御について検討している.この再送制御では,通常のTCPとほぼ同様に,PEPから送信元ホストへの重複早期ACKの返送により,送信元ホストでの高速再転送を誘発する機能,PEPにおけるタイムアウトと送信先ホストからの重複ACKの受信とにより引き起こされるパケットの再送機能を有する.また,PEPにおいてTCPのSACKオプションにも対応できるようにし,送信元ホストがSACKオプションに対応している場合には,SACKオプション付きの重複早期ACKを返送する.

性能向上プロキシを用いたTCPにおける再送制御

西田裕一, 横平徳美, 福島行信

電子情報通信学会技術研究報告. NS, ネットワークシステム 107 ( 221 ) 77 - 82 2007年9月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

ラウンドトリップ時間の大きい環境でのTCPの性能改善手法の一つとして,TCPコネクションの途上にプロキシ(PEP:Performance Enhancing Proxy)を設置し,PEPが送信先ホストの代理として送信元ホストに送達確認パケット(早期ACK)を返送する手法が知られている.従来,早期ACKの返送数をあるしきい値(ウォーターマーク)以下に制限するという輻輳制御が提案されていたが,パケット消失への対策については検討されていなかった.本報告では,この輻輳制御を前提に,パケット消失に対するPEPでの再送制御について検討している.この再送制御では,通常のTCPとほぼ同様に,PEPから送信元ホストへの重複早期ACKの返送により,送信元ホストでの高速再転送を誘発する機能,PEPにおけるタイムアウトと送信先ホストからの重複ACKの受信とにより引き起こされるパケットの再送機能を有する.また,PEPにおいてTCPのSACKオプションにも対応できるようにし,送信元ホストがSACKオプションに対応している場合には,SACKオプション付きの重複早期ACKを返送する.

A Wavelength and Converter Assignment Scheme for Decreasing Blocking Probability in Wavelength-Routed Networks

Yukinobu Fukushima, Takahiro Ooishi, Tokumi Yokohira

The 12th OptoElectronics and Communication Conference and The 16th International Conference on Integrated Optics and Optical Fiber Communication (OECC/IOCC 2007) 454 - 455 2007年

同時多発する未知イベントに対する情報集約による偽陽性アラート排除検知方法の性能評価

村瀬勉, 福島行信, 小林正好, 藤原弘輝, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告 106 ( 358(IN2006 89-113) ) 25 - 30 2006年11月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

未知のウィルス・ワームの攻撃・感染の検知方法として、攻撃行動・感染行動に起因する変化点検出を利用する方法が有望視されている。しかし、この方法においては、ハードウェア障害等に起因する変化点をも検出してしまうため、攻撃行動・感染行動のみを検出するような絞り込み方法が求められている。このような方法として、ネットワーク全体で変化点が同時多発的に検出されるかどうかに着目する方法が考えられる。なぜなら、未知のウィルス・ワームの攻撃行動・感染行動は同時多発的に発生する傾向があるためである。そこで本稿では、分散配置したIDSからの変化点検出情報を集約し、ネットワーク全体で統合的に同時多発イベントの発生を検出する階層型検出機構を提案する。シミュレーションの結果、0.99の検出率を達成しようとする場合に、提案法はIDS単体での検出法よりも常に低い誤検出率を実現し、最大で約98%低減できることがわかった。

同時多発する未知イベントに対する情報集約による偽陽性アラート排除検知方法の性能評価

村瀬勉, 福島行信, 小林正好, 藤原弘輝, 横平徳美

電子情報通信学会技術研究報告. IN, 情報ネットワーク 106 ( 358 ) 25 - 30 2006年11月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

未知のウィルス・ワームの攻撃・感染の検知方法として、攻撃行動・感染行動に起因する変化点検出を利用する方法が有望視されている。しかし、この方法においては、ハードウェア障害等に起因する変化点をも検出してしまうため、攻撃行動・感染行動のみを検出するような絞り込み方法が求められている。このような方法として、ネットワーク全体で変化点が同時多発的に検出されるかどうかに着目する方法が考えられる。なぜなら、未知のウィルス・ワームの攻撃行動・感染行動は同時多発的に発生する傾向があるためである。そこで本稿では、分散配置したIDSからの変化点検出情報を集約し、ネットワーク全体で統合的に同時多発イベントの発生を検出する階層型検出機構を提案する。シミュレーションの結果、0.99の検出率を達成しようとする場合に、提案法はIDS単体での検出法よりも常に低い誤検出率を実現し、最大で約98%低減できることがわかった。

性能改善プロキシを用いたTCPにおける公平性の検討

渡辺暢人, 長田繁幸, 福島行信, 横平徳美

電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 57th 532 - 533 2006年10月

光バースト交換網におけるエンド間遅延の低減を目指したバースト生成法

福島行信, 永原一輝, 野稲泰寛, 横平徳美

電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 57th 530 - 531 2006年10月

Throughput Optimization for TCP with an Active Proxy in Long-Delay Satellite Environments

Wang Hui, Shigeyuki Osada, Tokumi Yokohira, Yukinobu Fukushima, Deng Chaolong, Kiyohiko Okayama, Nariyoshi Yamai

2006 Joint Conference on Satellite Communications (JC-SAT 2006) 2006年

性能向上プロクシを用いたTCPにおけるスループットの最適化

長田繁幸, WANG H, 横平徳美, 福島行信, 岡山聖彦, 山井成良

電子情報通信学会技術研究報告 106 ( 236(NS2006 70-98) ) 392 - + 2006年

Design of wavelength-convertible edge nodes in wavelength-routed networks

Yukinobu Fukushima, Hiroaki Harai, Shin'ichi Arakawa, Masayuki Murata

Journal of Optical Networking 5 ( 3 ) 196 - 209 2006年

Wavelength converters reduce the connection blocking probability in wavelength-routed networks by eliminating the wavelength continuity constraint. We develop a method for deployment of wavelength converters in wavelength-routed networks with an overlay model. In these networks, most wavelength converters are deployed on edge nodes to cover the difference in the numbers of wavelengths multiplexed on access and core links. Therefore reduction of wavelength converter cost on edge nodes leads to minimizing the wavelength converter cost in the whole network. We propose an ingress edge node architecture with fixed wavelength converters that have limited wavelength convertibility but are more economical than full wavelength converters. In our architecture, each input access link of ingress edge nodes is equipped with fixed wavelength converters, and input wavelengths from the access links are evenly distributed on the output core link. As a result, competition for a free wavelength on an output core link is avoided. Simulation results show that our edge node architecture offers about 20% cost reduction compared with a node architecture that uses only full wavelength converters where networks are actually under operation and a full wavelength converter cost to fixed wavelength converter cost ratio is 3:1. © 2006 Optical Society of America.

DOI： 10.1364/JON.5.000196

オーバレイ型光パスネットワークにおける波長変換器配置に関する検討(IPバックボーンネットワーク, フォトニックネットワークの構成/管理/制御プロトコル技術及び一般)

福島行信, 原井洋明, 荒川伸一, 村田正幸

電子情報通信学会技術研究報告. IN, 情報ネットワーク 105 ( 323 ) 13 - 18 2005年10月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

本稿では、オーバレイ型光パスネットワークにおけるキャリアネットワークでの波長変換器配置を検討する。まずシミュレーションにより、キャリアネットワークではアクセスリンク-コアリンク間での多重化波長数の差異を埋めるためにエッジノードで多数の波長変換器が必要となり、エッジノードに配置される波長変換器の数を抑えることがキャリアネットワーク全体での波長変換器コスト低減に繋がることを示す。次に、エッジノードにおける波長変換器コストを抑えるために、比較的安価な固定波長変換器を用いたエッジノード構成法を提案する。提案手法では、各アクセスリンクからの入力波長を固定波長変換によりコアリンク上の異なる波長へと変換する。シミュレーションの結果、提案手法により波長変換器コストが従来手法を用いた場合と比較して46%以上低減されることがわかった。

オーバレイ型光パスネットワークにおける波長変換器配置に関する検討(IPバックボーンネットワーク, フォトニックネットワークの構成/管理/制御プロトコル技術及び一般)

福島行信, 原井洋明, 荒川伸一, 村田正幸

電子情報通信学会技術研究報告. IN, 情報ネットワーク 105 ( 323 ) 13 - 18 2005年10月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

本稿では、オーバレイ型光パスネットワークにおけるキャリアネットワークでの波長変換器配置を検討する。まずシミュレーションにより、キャリアネットワークではアクセスリンク-コアリンク間での多重化波長数の差異を埋めるためにエッジノードで多数の波長変換器が必要となり、エッジノードに配置される波長変換器の数を抑えることがキャリアネットワーク全体での波長変換器コスト低減に繋がることを示す。次に、エッジノードにおける波長変換器コストを抑えるために、比較的安価な固定波長変換器を用いたエッジノード構成法を提案する。提案手法では、各アクセスリンクからの入力波長を固定波長変換によりコアリンク上の異なる波長へと変換する。シミュレーションの結果、提案手法により波長変換器コストが従来手法を用いた場合と比較して46%以上低減されることがわかった。

On the robustness of planning methods for traffic changes in WDM networks

Y Fukushima, H Harai, S Arakawa, M Murata

JOURNAL OF OPTICAL NETWORKING 4 ( 1 ) 11 - 25 2005年1月

記述言語：英語出版者・発行元：OPTICAL SOC AMER

Many conventional WDM network planning and/or designing schemes assume that future traffic demand is known beforehand. However, it is difficult to predict future traffic demand accurately. We develop a scheme to design a WDM network that accommodates as much traffic as possible against a variety of traffic patterns, that is, a WDM network robust against traffic uncertainties. Our basic idea is to select a node pair that is expected to be a bottleneck in the future and then to deploy network equipment so that the volume of traffic accommodated by the node pair increases. Our simulation results show that the WDM network designed with our method can accommodate more traffic demand than those designed with the existing methods at the same cost. (c) 2004 Optical Society of America.

DOI： 10.1364/JON.4.000011

Distributed clustering method for large-scaled wavelength routed networks

Y Fukushima, H Harai, S Arakawa, M Murata

2005 Workshop on High Performance Switching and Routing 416 - 420 2005年

記述言語：英語出版者・発行元：IEEE

The scalability of routing protocol has been considered as a key issue in large-scaled wavelength routed networks. Hierarchical routing scales well by yielding enormous reductions in routing table length, but it also increases path length. This increased path length in wavelength-routed networks leads to increased blocking probability because longer paths tend to have less free wavelength channels. However, if the routes assigned to longer paths have greater wavelength resources, we can expect that the blocking probability will not increase. In this paper, we propose a distributed node-clustering method that maximizes the number of lightpaths between nodes. The key idea behind our method is to construct node-clusters that have much greater wavelength resources from the ingress border nodes to the egress border nodes. which increases the wavelength resources on the routes of lightpaths between nodes. We evaluate the blocking probability for lightpath requests and the maximum table length in simulation experiments. We find that the method we propose significantly reduces the table length, while the blocking probability is almost the same as that without clustering.

光パスネットワークにおける階層化ルーティングのための分散ノードクラスタリング手法

福島行信, 原井洋明, 荒川伸一, 村田正幸

電子情報通信学会技術研究報告. PN, フォトニックネットワーク 104 ( 518 ) 1 - 6 2004年12月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

光ネットワークにおいてスケーラブルなルーティングを実現するためにはルーティング機構の階層化が必要不可欠である.階層化によって経路表サイズは抑えられるが,経路長は増加する.光ネットワークでは波長連続性制約を満たす必要があり,経路長の増加により光パス設定要求の棄却率は増加すると考えられる.本稿では,ノード間で設定可能な光パス数の最大化を目指してクラスタを構築する手法を提案する.提案手法は,階層化されたネットワーク上で選択される経路として,ファイバ数の大きな経路を用いるようにクラスタを構築することで設定可能な光パス数を増加させると,棄却性能の劣化を抑えられるという考えに基づいている.なお,本手法は,各ノードが分散してクラスタ構築動作を行う分散クラスタリングである.シミュレーションによって,提案手法で構築したネットワークは,経路表サイズが大幅に減少し,棄却率の上昇が抑えられることを示す.

光パスネットワークにおける階層化ルーティングのための分散ノードクラスタリング手法

福島行信, 原井洋明, 荒川伸一, 村田正幸

電子情報通信学会技術研究報告 104 ( 518(PN2004 68-75) ) 1 - 6 2004年12月

トラヒック変動に対する耐性を備えた WDM ネットワーク設計手法

福島行信, 原井洋明, 荒川伸一, 村田正幸, 宮原秀夫

電子情報通信学会技術研究報告. PS, 光スイッチング 103 ( 1 ) 11 - 16 2003年4月

記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

これまでの設備コスト最小化を目標とするWDMネットワーク設計手法では,将来ネットワークに要求されるトラヒックが既知であると仮定した上でネットワーク設計を行っている.しかし実際には,将来のトラヒックデマンドを正確に予測することは難しい.そのため,本稿では,将来のトラヒックデマンドが未知である状況で,将来収容可能なトラヒック量の最大化を目的としたWDMネットワーク設計手法を提案する.提案手法は,現在のトラヒックデマンドをもとに将来のトラヒックデマンドを推定し,推定したトラヒックデマンドに基づいてネットワーク設備であるOXCおよびファイバの配置場所を決定する.シミュレーションにより,ネットワーク設備コストおよび設定されなかった光パスの割合に関して,提案手法により設計したネットワークと従来手法により設計したネットワークの比較を行う.その結果,従来手法と提案手法により同じコストのネットワークを設計した際,提案手法は従来手法よりも多くの光パスを設定可能であることがわかった.

A design method for logical topologies with consideration of wavebands

Yukinobu Fukushima, Shin'ichi Arakawa, Masayuki Murata, Hideo Miyahara

IFIP Advances in Information and Communication Technology 114 360 - 376 2003年

Among the several architectures for IP (Internet Protocol) over WDM networks, one promising approach is to overlay a logical topology that consists of lightpaths on the physical WDM network, such that each lightpath carries IP traffic between edge nodes. Many of the conventional methods for designing the logical topology deal with the case of a constant number of wavelengths being available on each fiber. While the number of wavelengths offered by current optical technology is now of the order of thousands, it is not necessary to utilize all wavelengths on each fiber in building an effective logical topology on a WDM network. Instead,.several wavebands may be considered for introduction by deploying. optical fiber amplifiers when additional wavelengths are actually required. In this case, the number of available wavelengths on the respective fibers depends on the number of optical fiber amplifiers deployed on each fiber. In this paper, we propose a new heuristic algorithm for the design of a logical topology with as few optical fiber amplifiers as possible, so that the approach is cost-effective. We then compare our proposal with conventional methods in terms of average packet delays and throughput, and show that our algorithm reduces the number of optical fiber amplifiers required. We also investigate the effect of increasing the number of wavelengths multiplexed on each fiber, by assuming that the product of the number of available wavelengths and the bandwidth of each wavelength is constant. The results show that such a logical topology is able to accommodate a greater volume of traffic by multiplexing more wavelengths on each fiber. The approach thus conforms to Cao's Law. © 2003 by Springer Science+Business Media Dordrecht.

DOI： 10.1007/978-0-387-35670-9

定期拡張するWDMネットワークにおける不確定な光パス設定要求に対する光パス経路決定アルゴリズム

福島行信, 原井洋明, 荒川伸一, 村田正幸, 宮原秀夫

電子情報通信学会技術研究報告. IN, 情報ネットワーク 102 ( 213 ) 7 - 12 2002年7月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

従来提案されてきたWDMネットワークの複数期間設計手法では,将来発生するトラヒック量が既知と仮定して低コストのネットワークを構築しているが,実際にその予測は困難である.本稿では,将来のトラヒック量が不確定な状況で,将来収容可能なトラヒック量を最大にする光パス経路決定アルゴリズムを提案する.本アルゴリズムは使用するファイバ数を少なくできるため,定期的に設備を拡張しながら低コストのネットワークを構築する手法に導入すると,追加するネットワーク設備量を抑えることができる.性能評価により,提案アルゴリズムが,従来方式よりも必要となるファイバ数を抑えつつ,収容可能なトラヒック量が増加することを明らかにする.

A minimum interference routing algorithm for multi-period planning of wdm lightpath networks without traffic prediction

Yukinobu Fukushima, Hiroaki Harai, Shin'iehi Arakawa, Masayuki Murata, Hideo Miyahara

European Conference on Optical Communication, ECOC 3 2002年

定期拡張するWDMネットワークにおける不確定な光パス設定要求に対する光パス経路決定アルゴリズム

福島行信, 原井洋明, 荒川伸一, 村田正幸, 宮原秀夫

電子情報通信学会技術研究報告 3 ( 213(IN2002 33-41) ) 7 - 12 2002年

利用可能波長帯域を考慮した論理パストポロジー設計手法の提案

福島行信, 荒川伸一, 村田正幸, 宮原秀夫

電子情報通信学会技術研究報告 101 ( 196(RCS2001 62-78) ) 33 - 38 2001年7月

利用可能波長帯域を考慮した論理パストポロジー設計手法の提案

福島行信, 荒川伸一, 村田正幸, 宮原秀夫

電子情報通信学会技術研究報告. NS, ネットワークシステム 101 ( 194 ) 33 - 38 2001年7月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

IP over WDMネットワークのアーキテクチャの1つに, エンドノード間に光パスを設定することで論理パストポロジーを構築し, その上にIPトラヒックを収容することが考えられている.しかし, 従来の論理パストポロジー設計手法では, 各光ファイバでの波長多重度が一定であるとし, 光ファイバに導入される光ファイバ増幅器の数については考慮されていなかった.そこで, 本稿では, IP over WDMネットワークを対象とし, 光ファイバに導入される光ファイバ増幅器を考慮した, 発見的手法に基づく論理トポロジー設計手法を提案する.提案アルゴリズムを論理トポロジー上での平均遅延時間, スループットおよび必要となる光ファイバ増幅器の数に関して評価を行い, 設計された論理トポロジーに必要となる光ファイバ増幅器の数が大幅に減少することを示す.また, 波長多重度と1波長当たりの伝送帯域の積が一定であるとした上で, 波長多重度の違いがネットワークの性能におよぼす影響も明らかにし, その結果, 波長多重度を上げることで収容可能なトラヒック量が増加することがわかった.

利用可能波長帯域を考慮した論理パストポロジー設計手法の提案

福島行信, 荒川伸一, 村田正幸, 宮原秀夫

電子情報通信学会技術研究報告. RCS, 無線通信システム 101 ( 196 ) 33 - 38 2001年7月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

IP over WDMネットワークのアーキテクチャの1つに, エンドノード間に光パスを設定することで論理パストポロジーを構築し, その上にIPトラヒックを収容することが考えられている.しかし, 従来の論理パストポロジー設計手法では, 各光ファイバでの波長多重度が一定であるとし, 光ファイバに導入される光ファイバ増幅器の数については考慮されていなかった.そこで, 本稿では, IP over WDMネットワークを対象とし, 光ファイバに導入される光ファイバ増幅器を考慮した, 発見的手法に基づく論理トポロジー設計手法を提案する.提案アルゴリズムを論理トポロジー上での平均遅延時間, スループットおよび必要となる光ファイバ増幅器の数に関して評価を行い, 設計された論理トポロジーに必要となる光ファイバ増幅器の数が大幅に減少することを示す.また, 波長多重度と1波長当たりの伝送帯域の積が一定であるとした上で, 波長多重度の違いがネットワークの性能におよぼす影響も明らかにし, その結果, 波長多重度を上げることで収容可能なトラヒック量が増加することがわかった.

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