Satoru OKAMOTO (岡本 聡)

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science, System Name: Grants-in-Aid for Scientific Research, Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Fund Type: -, Overall Grant Amount: - (direct: 13500000, indirect: 4050000)
Beyond5Gにおいて、各種IoTがネットワークに接続されるConnected Comunityについて、研究開発を進めた。時系列と位置情報を持ったデータ群としたデジタルツインを作り、各IoTのエージェントをサイバー上で集積する。前期実現したIoT間連携をさらに進めた。当期の成果を以下に示す。
（1）未来予想型デジタルツイン：上記の時系列と位置のデータに基づき、一定時間の未来を予想する（例えば30秒）。この予想のためにはシミュレーションして、最適化の未来を決定し、その最適化状態になるようにバックワードして、現在を制御する。
（2）新しい映像配信の手法：Beyond5Gでは、多くのユーザーがプロデューサーであり、コンシューマーとなる。エネルギー制御では、検討が進んでいる。映像配信に対して、検討したものは新規性が高い。将来は、“Cloud Computing”と呼ばれ、YouTubeのように、多くの投稿を行うユーザーが中心となる。そのため、効率の高い映像配信について検討を行い、また実験も行った。
（3）ブロックチェーンを用いたネットワーク制御：従来、サイバー上でエネルギーの需給のバランスを取る技術（EVNO:Energy Virtual Network Operator）を提案している。そこで、グリーンエネルギーの発電時にブロックチェーンを生成し、EV（電気自動車）がRE-100で運行するためには、このブロックチェーンコインを買う方式の検討を開始した。時間と位置を考慮したマッチングを進める。

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science, System Name: Grants-in-Aid for Scientific Research, Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Fund Type: -, Overall Grant Amount: - (direct: 13500000, indirect: 4050000)
This research is related to distributed M2M network control technology, which is the basis of cyber-physical system (CPS). Scalable power grid matching finds optimal multi-parameter power generation resources such as distance, quantity, time, and even CO2 for a given demand. In order to realize it, edge computers monitor the situation of many dynamically changing machines (Ms). Each M has an attribute, it is necessary to find required M which has matced attribute at high speed, and it is necessary to perform the matching technology in the real field.
The developed technology has been extended to as a sophistication of autonomous vehicle control and application of edge computer cooperation.

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science, System Name: Grants-in-Aid for Scientific Research, Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Fund Type: -, Overall Grant Amount: - (direct: 3500000, indirect: 1050000)
In order to make the information and communication technology (ICT) infrastructure robust, the Virtual Machine (VM) migration technology is a very important technology. A VM provides "function" for providing a network virtualization environment and the VM can be moved freely in the network infrastructure for providing flexibility into the ICT. Since it is required to equip many interfaces to the VM for the network virtualization, it is difficult for the current technology to execute migration without service interruption while maintaining the connection relationship of a large number of interfaces.
In this research, we applied Atomic NFV (Network Functions Virtualization), which provides a distributed virtual network device, and succeeded in suppressing service interruption to 200 ms or less by using Atomic NFV.

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science, System Name: Grants-in-Aid for Scientific Research, Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Fund Type: -, Overall Grant Amount: - (direct: 23700000, indirect: 7110000)
In this research, we proposed the EVNO (Energy Virtual Network Operator) utilizing distributed ICT technologies for the Smart Network. To realize the EVNO, we have studied the demand response control between power supply and demand, the smoothing of power demand, the prediction method of power generation amount using natural energy, and the fair reduction method of demand.
Considering that the electricity fee becomes expensive in high power demand period, we have studied the matching method between power demand and supply, reduction of peak demand, prediction of generating solar power amount, the search method of localized power source. Finally, M2M platform that performs power supply and demand autonomously between HGWs in accordance with the user's policy is also developed.

Offer Organization: 日本学術振興会, System Name: 科学研究費助成事業, Category: 基盤研究(C), Fund Type: -, Overall Grant Amount: - (direct: 3100000, indirect: 930000)
本研究の目的は、光スプリッタを用いた現在のアクセス光ネットワークPON(Passive Optical Network)よりも耐障害性、信頼性に優れた次世代のアクセス光ネットワークアーキテクチャを確立することである。次世代アクセス光ネットワークアーキテクチャとして、光スイッチを用いたアクセス光ネットワークアーキテクチャを提案し、それに基づき耐障害性を実現するための技術に関して研究開発を行う。
今年度は、多段に光スイッチを接続した光アグリゲーションネットワークにおいて、高信頼性と低光損失性を達成するために、2×2光スイッチを用い小規模なリング型トポロジーをツリー状に接続するアーキテクチャを提案した。更に、提案アーキテクチャの具体的な設計手法を示し、典型的なトポロジーとの比較により、提案手法が光アグリゲーションネットワークの構築に有効となるユーザ数の範囲を示した。
次世代アクセス光ネットワークアーキテクチャでは耐障害性に加え、消費電力削減や複数のサービスに対応することが要求される。そこで、光スイッチを使用する次世代アクセス光ネットワークの消費電力効果に関する研究や、マルチキャストを実現するための光スイッチ制御方式に関して研究を行った。前者では、多段に光スイッチを接続した光アグリゲーションネットワークは、従来のインターネットと比較して消費電力を1/20から1/30削減できることを示した。後者では、光スイッチを用いたアクセス光ネットワークアーキテクチャにおいて、光スイッチの出力パワーをフレキシブルに制御することで、一回のデータ転送で複数の端末が受信可能なアーキテクチャおよびマルチキャストデータ受信端末選択方式を提案した。
30msec以下というオンデマンドブロードバンドサービスで許容可能な時間内でマルチキャストデータ受信端末を選択することが可能であることを示した。

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science, System Name: Grants-in-Aid for Scientific Research, Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Fund Type: -, Overall Grant Amount: - (direct: 10600000, indirect: 3180000)
In this project, in order to realize an effective and flexible traffic control in GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching) which is the next generation optical network control protocol, a high-speed shortest path search scheme and a new optical path computation scheme were proposed. By computer simulations and experiments by implementing proposed schemes on a reconfigurable parallel processor, it was shown that the proposed schemes could achieve better performance in calculation time, the resource usage of the network, and so on.

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science, System Name: Grants-in-Aid for Scientific Research, Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Fund Type: -, Overall Grant Amount: - (direct: 3400000, indirect: 1020000)
In this research, a novel service creation method under the newest cloud computing environment is provided. To develop the method, the ubiquitous grid networking (uGrid) concept is defined. Service parts, such as computing resources, home electronics devices, and information devices are connected by the IP packet based virtual cable. The uGrid provides a service creation platform.

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science, System Name: Grants-in-Aid for Scientific Research, Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Fund Type: -, Overall Grant Amount: - (direct: 3500000, indirect: 1050000)
近年、インターネットを介した映像配信が普及しつつある。インターネットを用いることにより、チャンネル数に縛られることなく、多くのコンテンツを配信できる。しかしながら、放送と異なり、今後利用者が増加するにつれ、ネットワーク帯域不足や輻輳やサーバへの負荷増大など種々の問題が出てくる。それに対して、P2Pやマルチキャストといった技術を組み合わせ、サーバへの負荷を軽減した新しい通信プロトコルを提案した。また、計算機シミュレーションにより性能評価を行い、提案の有効性を示した。