研究発表

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.

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.

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．

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.

光ネットワークを将来のクラウドセントリック時代を見据えて考えた. また, DCNの応用としてuGridの基本アーキテクチャとその必要な技術を概観した.

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.

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。

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．

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．

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．

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.