B4の原君がネットワークシステム(NS)研究会において発表を行いました。
発表者、タイトルは以下のとおりです

Authors:原 侑太郎　島田 悠司　佐藤 丈博　芦沢 國正　徳橋 和将　石井 大介　岡本 聡　山中 直明
Title：PLZT超高速光波長選択スイッチによるメトロ・アクセス融合型次世代スケーラブルネットワークの一検討
Abstract：
我々は、PON (Passive Optical Network) に代わる次世代光アクセスネットワークとして、収容加入者数の増加と伝送距離の伸長を可能とした、PLZT (Plomb Lanthanum Zirconate Titanate) 光スイッチを用いる新たな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。本稿では、PLZT 超高速光波長選択スイッチを用いることで60 万ユーザの収容を可能にしたメトロ・アクセス融合型次世代スケーラブルネットワークを提案する。特性評価において、現在のネットワークにおいて問題とされている消費電力に対し、提案のネットワークでは消費電力を65 % 削減可能であることを示した。また、60 万ユーザを収容した提案ネットワークにおけるブロッキング率をインターネットサービスにおける保証値以下に抑制した。

M1の佐藤君、B4の野村君が、2月28-3月1日に鹿児島で行われたフォトニックネットワーク研究会(PN)で発表を行いました。

発表者、タイトルは以下のとおりです。

Authors:佐藤丈博 芦沢國正 徳橋和将 石井大介 岡本聡　大木英司 山中直明
Title：低光損失および高信頼性を備えた大規模光スイッチネットワークの設計手法
Abstract：現在のインターネットの消費電力を大幅に削減する手法として、1 台の大容量ルータと数千から数万のユー
ザを 1 ホップで接続する光アグリゲーションネットワークが提案されている。本研究では、多段に接続した 2x2PLZT光スイッチを用い、ツリー型トポロジとリング型トポロジの特徴を組み合わせることにより、低光損失および高信頼性を満足する全光アグリゲーションネットワークを構築する手法について検討を行った。

Authors:野村勇輝　丸川純平　米津遥　竹下秀俊　迫川裕治　石井大介　岡本聡　山中直明
Title：省エネルギーネットワークMiDORiにおけるGMPLS自律制御のためのネクストホップテーブルを保持したパス切替え方式
Abstract：近年、インターネットの普及に伴いネットワークのトラヒック量及び消費電力が増加しており、ネットワークの省エネルギー化が重要な課題となっている。そこで我々は、 TE(TrafBc 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電源のON/OFFを行うことで省エネルギー化を目指すMiDORi(Multi-(layer，path, and Resources) Dynamically Optimized Routing)ネットワークを提案している。 MiDORiで,NM(NetworkManager)が各スイッチに設定を行っているが、大規模ネットワーク再構築の際に設定時間が膨大になるという問題がある･そこで本稿では、自律制御により高速設定が可能な手法として、 GMPLS(Generalized Multi　Protocol Label　Switching)を用いたアーキテクチャを提案する。 GMPLSではシグナリングによりパス上のポートを一括して電源制御が可能である。しかし、同一ポートを複数パスで共有しているシングルレイヤでのGMPLS適用の場合、パス切替時の電源制御により他のパスが断絶する問題が発生した。そこで、シグナリングの際に各ノードがネクストホップ情報を保持することで、他のパスに影響を与えないパス切替を可能とした。実装実験および計算機シミュレーションにより、 5ホップにおいて従来より79%パス設定時間を削減でき、また再構成においてパスの断絶が発生せず、提案方式の有効性を示した。

通信学会のサーバ等が混乱しており、掲載、配布されないのでしばらく載せます

電子情報通信学会東京支部会員各位

このたびの東日本巨大地震の被害にあわれた方々にお見舞い申し上げます。

東京支部の会員の方も、少なからず影響を受け、もちろん家族やお知り合いが
災害に会われたり、困難や不便を感じていることと思い重ねてお見舞い申し上げ
ます。
計画されていた学生大会の中止を始め、総合大会も中止になり現在は学会活動はほぼ
麻痺した状況となりました。
未曾有の事態ではありますが、東京支部を代表いたしましてお詫び申しあげます。

しかし、一方、東北支部のメンバーのみではなく、多くの方々が現在も大きな困
難にあります。
われわれは、停電や交通機関の不便こそあれ、はるかにいい状況にいます。
東北の方々をお支えするとともに、今後、日本の経済や科学に対するインパクトは
想像を絶すると思います。われわれは、短期的な対応と合わせて、中長期的にも
必死に取り組まなければいけません。

原発での作業や、復興の現場、行政の現場も不眠不休の全力で取り組んでいるかと
思います。　不満や不平を言っているだけではなく、われわれ科学者として
事実を直視し、一方でやみくもに不安をあおることには一線を引き、前向きに日
本の未曾有の危機
を乗り越えるリーダシップをわれわれが発揮していきましょう。BBCの報道に
は、日本人の技術者や
設備をこのような状況になったにもかかわらず、よくやっていると擁護する報道
もあるそうです。
科学技術に携わる者として背筋が伸びる気持ちです。　これは、政府の対応にま
かせる問題ではなく、
われわれ日本の科学技術に携わる者に対するチャレンジです。

電子情報通信学会東京支部　がんばりましょう

東京支部長　山中直明

ｐｓ　できることを協力しましょう
参考　日本赤十字　クレジットカードで簡単に義援金ができます
https://www2.0553.jp/jrc/payment/

山中研究室は、ネットワークの負荷状況に応じて、稼働する必要がない機器の電源を自動的にオフにする通信制御技術を開発しました。

・PC-Webzine2月号記事【パスワードにより保護されています】

日経産業新聞(2011年1月6日)に先日報道発表したデータセンター向けイーサネット機器省電力化実験成功の関連記事が掲載されました。

「データセンター消費電力15%減-慶大が技術 ネット制御して機器オフ-」（2011年1月6日朝刊2面）
【パスワードにより保護されています】

山中研究室では、トラヒック量の変動をモニタリングし、変動に応じて最も省電力なネットワークトポロジーを全自動で実現する、自己組織化省エネルギーネットワークの研究を行っています。今回の実験では、データセンターでの利用が可能な市販イーサネットスイッチと、慶應義塾大学が開発したイーサネットスイッチ（株式会社オールグリーン・ネットワークスより販売中）、省電力化のための計算システムで構成されるネットワークシステムを構築。ネットワーク全体が最も省電力となるようなネットワークトポロジーを自律的に計算し、計算結果に基づいてスイッチポートの電源オン/オフ状態が切り替わり自己組織化するイーサネットの実験に成功しました。
現状のデータセンターでは、常時全てのネットワーク機器に電源が入っているのが一般的であり、トラヒックがほとんど流れないのに電源がオンになっていて必要以上に電力を消費しているケースがあります。今回研究開発した自己組織化省エネルギーネットワークのシステムをデータセンターに適用した場合、トラヒック変動に応じた動的な省電力制御が可能になります。
具体的には、定期的に各ネットワーク機器を流れるトラヒック量をモニタリングし、トラヒック量の少ない時間帯には、最低限のネットワーク機器でデータセンター内のトラヒックが流れるようにネットワークトポロジーを再計算します。そして、計算結果に基づいてネットワーク機器のスイッチポートの中でトラヒックの流れないスイッチポートの電源をオフすることで、ネットワーク全体の消費電力の最適化（自己組織化）を行います。ネットワーク機器の消費電力に関して最大55%程度の削減が見込まれ、ネットワーク機器における消費電力の少なくとも15%程度の省電力化が見込まれます。
本研究活動は総務省の「地球温暖化対策ICTイノベーション推進事業（PREDICT）」プログラムの一環として行われています。

日刊工業新聞に先日報道発表した自己組織化するデータセンター向けイーサネット機器省電力化実験成功の関連記事が掲載されました。

• 日刊工業新聞「消費電力15%削減　慶大イーサネット実験に成功」（2010年12月14日）
 【パスワードにより保護されています】

山中研究室では、トラヒック量の変動をモニタリングし、変動に応じて最も省電力なネットワークトポロジーを全自動で実現する、自己組織化省エネルギーネットワークの研究を行っています。例えばトラヒック量の少ない時間帯に、トラヒックを集約し、自動的にネットワーク機器（ルータ、イーサネットスイッチ、光クロスコネクト等）のポートの電源をオフすることでネットワーク全体の消費電力の最適化（自己組織化）を自律的に行います。
今回の実験では、データセンターでの利用が可能な市販イーサネットスイッチと慶應義塾大学が開発したイーサネットスイッチ、省電力化のための計算システムで構成されるネットワークシステムを構築。ネットワーク全体が最も省電力となるようなネットワークトポロジーを自律的に計算し、計算結果に基づいてスイッチポートの電源オン/オフ状態が切り替わり自己組織化するイーサネットの実験に成功しました。
データセンターのサーバ間ネットワークやインターネット基幹網などにこの自己組織化省エネルギーネットワークのシステムを利用することで、ネットワーク機器における消費電力の少なくとも15%程度の省電力化が見込まれます。
本研究活動は総務省の「地球温暖化対策ICTイノベーション推進事業（PREDICT）」プログラムの一環として行われています。

D2の竹下君のMiDORi Networkの省電力化実証実験に関する論文が国際会議 OFC/NFOEC 2011 に採録されました。

論文については以下の通りです。

Title: Demonstration of the Self Organized Dynamic Link Power Management by ?MiDORi? Energy Optimal Network Topology Design Engine
Authors: Hidetoshi Takeshita, Yuji Oikawa, Haruka Yonezu, Daisuke Ishii, Satoru Okamoto, and Naoaki Yamanaka

Abstract: This paper reports the demonstration results of the dynamic link power management
by energy optimal network topology design with prototype Gigabit layer-2 switches. The result
shows dynamic link power management is feasible.

Time: 9:00 – 17:55
Location: Dai-Kaigisitsu at Kosei-to building

9:50: Mr. Kunitaka Ashizawa　”アクティブ光アクセスネットワークにおけるマルチキャスト配信方式の検討”
13:15: Mr. Junpei Marukawa “次世代広域イーサネットにおけるマルチパス伝送のためのスケーラビリティを考慮した複数経路探索方式”
16:00: Mr. Syota Yamada “インテリジェントクラウドネットワークの実現に向けた並列伝送を用いたデータセンタ間接続方式”

19:00-29:00 Party at K2 campus

Year-end party will be held at Dec. 23th

2010年12月10日(金)に東京国際フォーラムにおいて開催された慶應テクノモール2010に以下の5つのテーマについて出展しました。
「自己組織化省エネルギーネットワーク　～MiDORi~」
「超高速光スイッチによる次世代光ネットワーク技術」
「ユビキタスグリットネットワークによる次世代グリッドサービス」
「EVNO ~Energy Virtual Network Operator～」
「広域分散データセンタを接続する次世代ネットワーク技術」

当日の様子です↓
　　　

山中研究室のブースへ足を運んで頂きありがとうございました。

展示パネルはこちらからどうぞ

自己組織化省エネルギーネットワーク　～MiDORi~

超高速光スイッチによる次世代光ネットワーク技術

ユビキタスグリットネットワークによる次世代グリッドサービス

EVNO ~Energy Virtual Network Operator～

広域分散データセンタを接続する次世代ネットワーク技術

マイクロ波フォトニクス専門の業界情報誌MPP(Microwave Photonics Products)のNo.37（2010年11月25日発行）に、特別寄稿として、日立製作所と山中研究室で研究開発を行った10Gbpsアクティブ光アクセスシステムに関する記事が掲載されました。

• MPP No.37（2010年11月25日発行）

従来のFTTH(Fiber To The Home)で用いられているPON(Passive Optical Network)では、光スプリッタで光信号を分配して各家庭にデータを送っているため、通信距離や収容加入者数の制約が生じることが課題となります。日立製作所と慶應義塾大学は、この課題を解決するために、光スイッチを用いたアクティブ光アクセスシステムの研究開発に取り組みました。
光アクセスシステムで要求される10Gbpsの高速通信に対応するために、従来技術より6ケタ高速な10ナノ秒以下での高速スイッチングを実現するPLZT光スイッチを開発し、アクティブ光アクセスシステムの実験システムを構築。実験により、従来のPONの2倍の通信距離40km、4倍の128加入者を収容する環境下、通信事業者側の光回線終端装置と家庭内に設置する光回線端末の間の双方向で10Gbpsの通信を達成しました。
開発したアクティブ光アクセスシステムを従来のPONと並存する形で適材適所に導入することにより、FTTHのより広範な地域（例えば将来の巨大市場となることが予想される中国）への展開や、家庭向け以外の展開（例えば企業内ネットワークの回線収容や無線ネットワークの基地局集線部への適用）が期待できます。
開発したPLZT光スイッチに関しては、エピフォトニクス株式会社に合流し、2009年12月よりPLZT光スイッチサブシステムの外販を行っており、現在アクセスシステムだけではなくメトロネットワークやコアネットワークへの展開も視野に入れ技術開発を進めています。
本研究成果の一部は、独立行政法人情報通信研究機構が進めるフォトニックネットワーク技術に関する研究開発の一環である、「集積化アクティブ光アクセスシステムの研究開発」によって得られました。