研究者詳細 - 舩曵　信生

MISC - 舩曵　信生

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A Study of Access-Point Allocation Algorithm for Scalable Wireless Mesh Networks in Indoor Environments (ネットワークシステム)

ファラグターメル, 舩曵信生, ハッサンワラ

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 ( 252 ) 1 - 6 2014年10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

本グループでは,これまで複数ゲートウエイ(GW)とホップ数制限を有する,インターネットアクセス網としての無線メッシュネットワークWIMNETのアクセスポイント(AP)配置アルゴリズムを提案している.K個のGWに対して,本アルゴリズムは,1) K平均法を用いた通信領域のK個のクラスタへの分割,2) 1GW用AP配置アルゴリズムの各クラスタへの逐次適用によるAP配置,3) 複数GWおよびホップ数制限を考慮した経路アルゴリズムの全クラスタへの適用による経路探索,で構成されている.本研究では,WIMNETが通常利用される室内環境での本AP配置アルゴリズムに関する検討を行う.ここでは,1つの壁の通過でリンク通信速度は15%低下すること,自由空間で10mのリンク距離の増加に等価であると仮定している.隣接する部屋に複数のGWが配置された場合といったK平均法に適さない状況に対して,これらのGWを1つの仮想GWと見なしてアルゴリズムの1),2)を適用した後,個々のGWとして3)を適用する.WIMNETシミュレータを用いた室内例題でのシミュレーションにより,本アルゴリズムの有効性を検証する.

MU-MIMOのためのWIMNETシミュレータ拡張の一検討 (ネットワークシステム)

田島滋人, 舩曵信生, 東野輝夫

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 ( 252 ) 7 - 12 2014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

近年,新しい高速の無線通信プロトコルとして,IEEE802.11acが注目されている.IEEE802.11acでは,複数フレームの同時転送によりオーバヘッドを低減するフレームアグリゲーション,同一チャネルでの複数ノードへのパケット転送によりチャネル効率を高めるMU-MIMO (Multi-User Multi-Input-Multi-Output)が採用されている.本グループでは,アクセスポイント間の無線接続により広範囲のインターネット接続環境を提供する無線メッシュネットワークWIMNET (Wireless Internet-access Mesh NETwork)における,本プロトコルの効率的な適用についての研究を進めている.本研究では,IEEE802.11acをWIMNETに用いた場合の通信性能の評価のために,本グループで開発しているWIMNETシミュレータのフレームアグリゲーションおよびMU-MIMO拡張の検討を行う.拡張したWIMNETシミュレータを用いたシミュレーションにより,それらの効果の評価を行う.

作業時間変化に対する調理手順最適化アルゴリズムのロバスト性評価 (マルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント)

松島由紀子, 舩曵信生

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 ( 222 ) 5 - 10 2014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

本研究グループでは,手作り料理による安価で健康な生活の支援を目的として,多種類の料理を調理する際の所用時間を最小とする,調理作業手順を生成するための調埋手順最適化アルゴリズムの提案を行っている.ここでは,各料理の調理を,定められた時間を要する複数の作業の組合せとして与え,作業毎の調理者や調理器具の制約を判断しながら,調理手順のスケジュールを生成する.本研究では,調理者の熟達度や調理環境の変化によって,実際の作業時間が変化する場合の本アルゴリズムのロバスト性の評価を行う.まず,与えられたスケジュールと作業時間に従って,調理シミュレーションを行う評価用調理モデルを開発し,各作業時間を設定時間の30%までの範囲でランダムに増減した場合のシミュレーションを行った.また,4種類の料理を実際に調理する実験を行った.いずれの場合も,作業時間の変化に対して総調理時間の変化が小さく,本アルゴリズムのロバスト性が確認された.

BS-6-2 Throughput Measurements in Big Room with Different Access Point Locations for IEEE 802.11ac Wireless Networks(BS-6.Network and service Design, Control and Management)

CHEW Chang Choon, FUNABIKI Nobuo

電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 2014 ( 2 ) "S - 38"-"S-39" 2014年9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

The IEEE802.11ac wireless communication protocol has been introduced for high-speed wireless networks. In this paper, we provide throughput measurement results by Transmission Control Protocol (TCP) in a big room with various access point (AP) locations. Our measurement results show that TCP throughputs are greatly affected by AP locations for two-AP cases and are not affected for one-AP cases.

BS-6-1 AN EXTENSION OF ACCESS-POINT AGGREGATION ALGORITHM FOR HOST MOBILITY(BS-6.Network and service Design, Control and Management)

Islam Md Ezharu, Funabiki Nobuo

電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 2014 ( 2 ) "S - 36"-"S-37" 2014年9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

The AP aggregation algorithm has been proposed to reduce the number of active APs in overlapped WLANs by aggregating them to solve the problem of performance degradation due to interferences, and increased operational cost. However, this algorithm does not consider the mobility of hosts, although they usually join or leave the network randomly. In this paper, we propose an extension of the AP aggregation algorithm to deal with the mobility by considering the probability of each host to stay active. We verify the effectiveness of this extension through simulations using the WIM- NET simulator.

Efficient Proofs for Monotone Formulas on Attributes Excluding Restriction in Anonymous Credential System (情報セキュリティ)

サディア, 中西透, 舩曵信生

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 ( 203 ) 21 - 26 2014年9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

匿名属性認証システムでは,ユーザが誰であるかを秘匿したまま,自分の年齢や性別などの属性がある関係を満たしていることをサービス提供者に証明することを可能とする.従来,OR関係で1つの属性のみが真となるモノトーン論理式の充足を証明可能な匿名属性認証方式を提案している.モノトーン論理式とは,AND関係とOR関係の論理式の任意の組み合わせである.しかし,従来方式ではOR関係で2つ以上の属性が真となる場合に検証できない,といった問題がある.本研究では,Linear Homomorphic (LH)署名を用いることで検証に必要な最小の属性のみを示す証明書を生成することで,任意のモノトーン論理式を証明可能な匿名属性認証方式を提案する.

作業時間変化に対する調理手順最適化アルゴリズムのロバスト性評価 (メディア工学)

松島由紀子, 舩曵信生

映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report 38 ( 36 ) 5 - 10 2014年9月

Throughput Evaluations Using NS-2 for Access-Point Aggregation Algorithm in IEEE802.11n Wireless LANs (情報ネットワーク)

HASSAN Walaa, 船曳信生, EZHARUL ISLAM Md., ファラグターメル

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 ( 110 ) 25 - 30 2014年6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

IEEE802.11規約のWiFi無線技術は,効率的な無線LANとして一般的となっている.近年,その中でIEEE802.11nプロトコルは,600Mbpsまでの通信を可能とする技術として広まっている.複数のアクセスポイント(AP)を採用した大規模な無線LANに対して,本グループでは,その運用コストの最小化と通信性能の最大化を図るために,AP集約アルゴリズムを提案してきた.しかしながら,本アルゴリズムの有効性は,本グループでシンプルなネットワークシミュレータとして独自に開発しているWIMNETシミュレータのみで検証されている.そこで本研究では,WanggとWeiによって導入された802.11nモジュールをバージョン2.34のNS-2シミュレータの実装し,それを用いたシミュレーションにより本アルゴリズムの性能評価を行った.

An Extension of Access Point Allocation Algorithm for Wireless Mesh Networks with Multiple Gateways and Maximum Hop Limitation (情報ネットワーク)

FARAG Tamer, 船曳信生, HASSAN Walaa

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 ( 110 ) 31 - 36 2014年6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

安価でスケーラブルなインターネット接続用無線ネットワークとして,本グループでは,WDS接続された複数のアクセスポイント(AP)を用いるWIMNETの設計最適化に関する研究を進めている.WIMNETでは,その適切なAP配置が通信性能の確保と導入・運用コストの低減に不可欠である.そのため,本グループではこれまでWIMNETのAP配置アルゴリズムを提案している.しかし,そこでは,インターネット接続ゲートウェイ(GW)は1つのみであり,ホストからGWまでのホップ数には制限を設けていなかった.そこで本研究では,このアルゴリズムを,大規模なWIMNETでは一般的となる,複数GWでホップ数制限のある場合に拡張する.最初にk-meansアルゴリズムを適用し,ホストをK個の部分ネットワークに分割する(KはGW数).次に,従来のAP配置アルゴリズムを各部分ネットワークに順に適用して,AP配置を求める.最後に,既存の経路アルゴリズムを適用することで,ホップ数制限を充たす経路を得る.1つの例題に対するシミュレーションにより,提案アルゴリズムの有効性を検証する.

無線メッシュネットワークのフレームアグリゲーション考慮のための拡張 (情報ネットワーク)

谷祐馬, 船曳信生, 田島滋人

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 ( 110 ) 19 - 24 2014年6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

本グループでは,柔軟・低コストのインターネットアクセス網として,無線接続された複数のアクセスポイント(AP)で構成される無線メッシュネットワークWIMNEW(Wireless Internet-access Mesh NETwork)の研究を進めている.従来の研究で,1)複数ゲートウェイ,2)無線リンク速度変化,3)ホップ数制約といったWIMNETの現実的環境に対する経路アルゴリズムを提案している.本研究では,WIMNETの更なる高性能化のために,高速無線通信プロトコルIEEE802.11acで採用されているフレームアグリゲーション考慮した経路アルゴリズムの拡張を行う.3例題に対するWIMNETシミュレータを用いたシミュレーションにより,本アルゴリズム拡張の有効性を検証する.

Javaプログラミング学習支援システムのコードの記述ルールの検討 (教育工学)

石原信也, 舩曵信生

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 ( 82 ) 57 - 62 2014年6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

本研究室では,課題に対する学生からの解答を自動検証することで,初学者に対しても自主的な繰り返し学習を可能とするために,JSP, Servlet, Javaビーンズを用いたWebアプリケーションとしてJavaプログラミング学習支援システムJPLASの開発を行っている.JPLASでは,本研究室の新たな学生がその引継を受け,記述法を学びながら自らの判断で実装しているために,コードの保守や更新作業が煩雑なものとなっている.また,近年,HTML5, CSS3で代表される,リッチクライアント化のためのWeb標準が普及しているが,それには対応していない.そこで本研究では,JPLASのコードに対して,Web標準に準拠した記述ルールの検討を行う.HTML5およびAjaxを採用することで,冗長性を低減した保守性の高いコードの記述を可能とする.

Javaプログラミング学習支援システムのための空欄補充問題生成アルゴリズムの拡張 (教育工学)

塔娜, 舩曵信生, 石原信也, 小川卓也

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 ( 82 ) 63 - 68 2014年6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

本グループでは,大学や専門学校におけるJavaプログラミング教育の支援を目的として,Webを用いたJavaプログラミング学習支援システムJPLAS(Java Programming Learning Assistant System)を開発している.JPLASでは,Java初学者を対象とした空欄補充問題を実装しており,その問題生成のためにグラフ理論に基づく空欄補充問題生成アルゴリズムを提案している.本研究では,Java文法の更なる理解の促進を目的として,文法的に関連する語同士を同時に空欄化するためのアルゴリズム拡張を行う.また,従来10個以下に制限していた空欄を最大20個までとした場合の評価を行う.生成した問題をJavaプログラミング中級レベルの学生に適用した結果,正答率に関して,文法的に関連する語同士の同時空欄化よりも,問題とするJavaコードの長さ,クラス数,メソッド数,実装されている処理の難しさ,コメントの有無の影響が大きいことが明らかとなった.

Javaプログラミング学習支援システムにおけるステートメント補充問題機能の実装 (教育工学)

石原信也, 舩曵信生, 中西透

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 113 ( 482 ) 35 - 40 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

本グループでは,WebによるJavaプログラミング学習支援システムJPLAS (Java Programming Learning Assistant System)を提案している.JPLASでは,学生のコードの検証にテスト駆動型開発を用いることで,学生の学習支援に加え,教員の負荷軽減も目的としている.本研究では,プログラミング学習で重要であるが,軽視されてきたコードリーディングに対する学習支援の試みとして,JPLASにステートメント補充問題機能を提案,実装する.ステートメント補充問題とは,課題となるソースコード(出題コード)中に設けられた空欄に適切なステートメントを入力させる形式の演習問題である.本機能では,プログラム依存グラフを用いることで,出題コードの要点となるステートメントを空欄化する.提案機能を用いて,類似の処理を有する複数のステートメント補充問題を作成し.Javaプログラミング授業の受講者に適用したところ,より多くの問題を解くに連れ,学生の解答時間が短縮されていることが明らかとなった.

Javaプログラミング学習支援システムにおける空欄補充問題の難易度推定法 (教育工学)

小川卓也, 舩曵信生, 中西透, 石原信也, 塔娜, 天野憲樹

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 113 ( 482 ) 41 - 46 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

本グループでは,Javaプログラミング教育における学生の自習支援,ならびに,教員の負担の軽減を目的として,Webを用いたJavaプログラミング学習支援システムJPLAS (Java Programming Learning Assistant System)の提案を行っている.JPLASでは,2種類の空欄補充問題(エレメント補充問題,ステートメント補充問題)が実装されている.これらの問題は,Javaプログラミング初学者を対象とした本学の授業における自習課題として,学生に適用されている.本研究では,教員がJPLASで生成した問題の難易度を推定するための指標を列挙した後,自習結果での各問題の正答率との相関分析を行うことで,各問題の難易度推定に適した指標の提案を行う.これにより,各空欄補充問題の難易度推定法をJPLASに実装することで,教員が学生のレベルに応じた問題の提示を可能とする.

無線メッシュネットワークの動作アクセスポイント選択アルゴリズムの現実的環境考慮のための拡張 (回路とシステム)

藤田翔, 船曳信生, 中西透

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 113 ( 463 ) 35 - 40 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

無線メッシュネットワークWIMNE (Wireless Internet-access Mesh NETwork)では,複数のアクセスポイント(AP)間を無線通信で接続することで,安価で柔軟なインターネットアクセス通信網の構築が可能である.本グループでは,1つのインターネットゲートウェイ(GW)を有するWIMNETにおいて,その信頼性向上のためにAPを冗長に配置した場合に,通信時に実際に動作させるAPを選択するための動作AP選択アルゴリズムの提案を行っている.しかし,WIMNETの現実的な実装環境を考慮した場合,GWは複数存在する上に,GW・ホスト間のホップ数(中継ノード数)にも制限がある.また,近年の高速無線プロトコルIEEE802.11acでは,通信速度が距離に大きく依存することが明らかとなっている.そこで本研究では,これらの現実的環境に対応した動作AP選択アルゴリズムの拡張を行う.4つの例題に対するシミュレーションにより,本アルゴリズム拡張の有効性を示す.

File Synchronization Performance using Bittorrent Sync in IEEE802.11ac Wireless Networks (回路とシステム)

金奉洙, 舩曵信生, 中西透

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 113 ( 463 ) 29 - 34 2014年3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

近年,ビットトレント社はP2P型ファイル共有ソフトBittorrentをベースとして,ファイル同期ソフトウェアBittorrent Syncを公開している.このソフトウェアを用いることでユーザは,管理サーバを介さずに,インターネット接続された複数の機器上の指定されたフォルダ間で,ファイルの同期が可能となる.これらの機器には,異なるOSを用いたパーソナルコンピュータやスマートフォン,タブレットが含まれる.同期すべきフォルダの認識のために,このソフトウェアは,ランダムに生成される20ビットの秘密鍵を用いる.本グループでは,大規模な無線LANの複数機器間でのファイル共有に,Bittorrent Syncの利用を検討している.本無線LANのいくつかの機器は,マルチホップの無線リンクで接続されている.本研究では,近年,高速無線通信プロトコルとして導入されている,IEEE802.11acを用いた簡単な無線LANの実験環境を構築し,様々なサイズのファイルを本ソフトウェアで共有した場合のスループットを測定する.その結果,本方式は,極めて高速で安定的であること,大きなファイルが小さなファイルよりも高速に共有できることを示す.

フレームアグリゲーションのためのWIMNETシミュレータの拡張 (回路とシステム)

田島滋人, 船曳信生, 東野輝夫

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 113 ( 463 ) 103 - 108 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

無線メッシュネットワークWIMNET (Wireless Internet-access Mesh Network)は,複数のアクセスポイント(AP)間を無線接続することで,安価で柔軟に拡張可能なインターネットアクセス網を実現する.WIMNETの高速化のためには,トラヒック量の多いAP間通信に対して,近年普及の始まっている高速無線通信プロトコルIEEE802.11n/acの採用が重要である.これらのプロトコルでは,高速化を実現する技術の1つとして,複数フレームを連結し一度に送信することで通信のオーバーヘッドを抑制するフレームアグリゲーションが採用されている.WIMNETのAP間通信では,通常,複数のホストの通信を扱うことから,フレームアグリゲーションの効果をより高めることが可能と考えられる.本研究では,その検証のために,フレームアグリゲーションのモデル化と,本グループで開発しているWIMNETシミュレータの拡張を行う.本シミュレータを用いた単純トポロジ例題に対するシミュレーションにより,フレームアグリゲーションの有効性と,同時送信フレーム数の適正化および経路集約の必要性を示す.

Throughput Measurements Using IEEE 802.11ac Devices for High-Speed Wireless Networks (回路とシステム)

チュウチャンチョン, 舩曵信生, 中西透

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 113 ( 463 ) 23 - 28 2014年3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

近年,IEEE802.11ac通信プロトコルが高速無線ネットワークの実現のために提案されている.実際,そのプロトコルを実装した商用の無線機器が,複数のベンダーから提供されている.本研究では,あるTCPパラメータの下で,ホップ数(1ホップ,2ホップ),通信路上の壁の有無,異なる通信距離,リピータ利用の有無,といった様々な条件において,3つのベンダーから販売されている11ac無線機器を用いた,多様なTCPスループット測定結果を示す.本測定結果では,11ac無線機器によるTCPスループットがベンダーや通信条件によって大きく変化することを示す.

Android端末を用いたモバイル匿名属性認証システムの実装

三嶋徹, 中西透, 渡邊寛, 舩曵信生

研究報告コンピュータセキュリティ（CSEC） 2014 ( 45 ) 1 - 6 2014年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

ID を用いたユーザ認証システムでは、サービス提供者が ID とひも付けすることにより，ユーザの利用履歴を蓄積できてしまう問題がある．一方，サービス提供者はユーザの属性を用いて認証を行いたい場合も多い．この問題の解決策として、個人を特定できる情報を用いずにユーザの属性のみを用いて認証を行う匿名属性認証システムが提案されている．本研究では Android 端末に搭載されている NFC および Bluetooth を利用し，端末間でかざす動作により簡便に匿名属性認証を行うシステムを実装した．実機での評価実験の結果，認証プロトコルの実行に要した時間は約 0.98 秒であり、端末間の接続確立も含めた全処理時間は約 1.85 秒となった．In current ID-based authentication systems, service providers can collect user's history via user's ID. On the other hand, service providers often want to authenticate user's attributes. To solve this problem, an anonymous attribute authentication system was proposed, where the user's attribtes are autheticated without revealing any information that can speciy the user. In this paper, we implemented a mobile anonymous attribute system using NFC and Bluetooth, where, by bringing the device close to another one, we can perform a direct anonymous attribute authentication. From the experiments on real devices, the execution time of anonymous attribute authentication is 0.98 seconds, and the total processing time including the connection establishment is 1.85 seconds.

Webブラウザを用いたボランティアコンピューティングプラットフォームの提案

高木省吾, 渡邊寛, 福士将, 天野憲樹, 舩曵信生, 中西透

研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC） 2014 ( 29 ) 1 - 8 2014年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会

ボランティアコンピューティング (VC) で高い性能を実現するためには，多数の参加者を集める事が重要である．しかし，既存の VC システムでは，参加に際して専用ソフトウェアのインストール等の手間がかかり，参加の障害となっている．そこで本研究では，参加者が Web ブラウザで指定の URL にアクセスするだけで即座に VC に参加することができるような，Web ベースの VC プラットフォームを提案する．提案するプラットフォームでは，PNaCl 等の LLVM 技術を用いることで，C/C++ で記述された計算問題を Web アプリ化し，ブラウザ上で高速に実行することができる．性能評価として，PNaCl を用いて姫野ベンチマークを Web アプリ化した場合，ネィティブアプリと同等の実行性能を実現できることを確認した．In Volunteer Computing (VC) systems, volunteer participants can contribute their idle computing resources by computing a piece of the computation (job) in their idle time. In existing VC systems, participants must put an extra effort, e.g. installing a dedicated software to their computers and register their personal E-mail addresses, which will be barriers to join as a participant. This paper proposes a web-based VC platform, in which participants can join to VC system by just accessing a specified URL with Web browsers. By using LLVM techniques such as PNaCL, VC jobs become convertible as fast-acting Web applications. As the results of our experiments based on Himeno Benchmark, we show that the performance of PNaCl codes on a web browser is equivalent of native one.

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