Misc - 吉廣　卓哉

時分割CSMA/CAを用いた無線メッシュ網の性能に関する一検討

野井 貴央, 吉廣 卓哉

情報処理学会関西支部支部大会講演論文集 ( [情報処理学会関西支部] )    6p   2015年

道路交通網状でパケット配送を実現する車々間通信を併用した距離ベクトルルーティング

阪口紘生, 吉廣卓哉, 柴田直樹, 伊藤実

情報処理学会シンポジウムシリーズ(CD-ROM)   2014 ( 5 ) ROMBUNNO.P7 - 90   2014年12月

OLSRにおける局所的な輻輳を回避するマルチパスルーティング

梶 清貴, 吉廣 卓哉

研究報告モバイルコンピューティングとユビキタス通信（MBL） ( 一般社団法人情報処理学会 )  2014 ( 13 ) 1 - 9   2014年11月

　概要を見る

モバイルアドホックネットワーク （MANET） は，モバイル端末を用いた無線マルチホップネットワーク構築技術として盛んに研究されている．しかし，通信が局所集中すると，深刻な輻輳が発生し，通信性能が低下することが一つの課題である．通信性能を向上するためには，輻輳領域を適応的に迂回するマルチパスルーティングが有効である．しかしながら，OLSR に代表されるプロアクティブ型ルーティングプロトコルでは，輻輳領域を柔軟に迂回できる予備経路の構築は，まだ実現されていない．そこで著者らはこれまでに，OLSR を拡張して追加の経路表を一枚加えることで，輻輳が検知されると，推定される輻輳領域を避けるようにパケットを迂回させるマルチパスルーティング法を提案した．しかし，ネットワークトポロジによっては，一枚の追加経路表では適切な迂回路をうまく構築できない場合があり，通信性能の向上には限界があった．そこで本研究では，追加の経路表をもう一枚加え，二枚の追加経路表を柔軟に切り替えることにより，この問題を軽減し，より効率的な通信を実現するマルチパスルーティング法を提案する．

OLSRにおける局所的な輻輳を回避するマルチパスルーティング

梶 清貴, 吉廣 卓哉

研究報告高度交通システムとスマートコミュニティ（ITS） ( 一般社団法人情報処理学会 )  2014 ( 13 ) 1 - 9   2014年11月

　概要を見る

モバイルアドホックネットワーク （MANET） は，モバイル端末を用いた無線マルチホップネットワーク構築技術として盛んに研究されている．しかし，通信が局所集中すると，深刻な輻輳が発生し，通信性能が低下することが一つの課題である．通信性能を向上するためには，輻輳領域を適応的に迂回するマルチパスルーティングが有効である．しかしながら，OLSR に代表されるプロアクティブ型ルーティングプロトコルでは，輻輳領域を柔軟に迂回できる予備経路の構築は，まだ実現されていない．そこで著者らはこれまでに，OLSR を拡張して追加の経路表を一枚加えることで，輻輳が検知されると，推定される輻輳領域を避けるようにパケットを迂回させるマルチパスルーティング法を提案した．しかし，ネットワークトポロジによっては，一枚の追加経路表では適切な迂回路をうまく構築できない場合があり，通信性能の向上には限界があった．そこで本研究では，追加の経路表をもう一枚加え，二枚の追加経路表を柔軟に切り替えることにより，この問題を軽減し，より効率的な通信を実現するマルチパスルーティング法を提案する．

Reactive Load Balancing During Failure State in IP Fast Reroute Schemes

Kazuki Imura, Takuya Yoshihiro

情報処理学会論文誌   55 ( 7 )   2014年07月

　概要を見る

To improve reliability of IP networks against link/node failure, several IP fast reroute schemes have been proposed so far. They proactively compute backup paths and activate them when failure occurs to prevent packets from losing at the failure link/node. However, it is known that network performance considerably degrades in the failure state of IP fast reroute schemes, because congestion hot spots often appear near the failure link/node. In this paper, we propose a reactive load balancing method that can be applied to the major IP fast reroute schemes that covers single failure. Our scheme works when an IP fast reroute scheme is activating its backup paths, and reduces the degradation of network performance due to failure. In our load balancing scheme, with the overhead of a few bit field on packet header, we can largely reduce the performance degradation in the failure state and mostly keep the throughput as it was in the normal state where no failure exists.------------------------------This is a preprint of an article intended for publication Journal ofInformation Processing(JIP). This preprint should not be cited. Thisarticle should be cited as: Journal of Information Processing Vol.22(2014) No.3 (online)DOI http://dx.doi.org/10.2197/ipsjjip.22.527------------------------------To improve reliability of IP networks against link/node failure, several IP fast reroute schemes have been proposed so far. They proactively compute backup paths and activate them when failure occurs to prevent packets from losing at the failure link/node. However, it is known that network performance considerably degrades in the failure state of IP fast reroute schemes, because congestion hot spots often appear near the failure link/node. In this paper, we propose a reactive load balancing method that can be applied to the major IP fast reroute schemes that covers single failure. Our scheme works when an IP fast reroute scheme is activating its backup paths, and reduces the degradation of network performance due to failure. In our load balancing scheme, with the overhead of a few bit field on packet header, we can largely reduce the performance degradation in the failure state and mostly keep the throughput as it was in the normal state where no failure exists.------------------------------This is a preprint of an article intended for publication Journal ofInformation Processing(JIP). This preprint should not be cited. Thisarticle should be cited as: Journal of Information Processing Vol.22(2014) No.3 (online)DOI http://dx.doi.org/10.2197/ipsjjip.22.527------------------------------

Adaptive Load Balancing Based on IP Fast Reroute to Avoid Congestion Hot-spots

Masaki Hara, Takuya Yoshihiro

情報処理学会論文誌   55 ( 2 )   2014年02月

　概要を見る

Several load balancing techniques for IP routing scheme have appeared in the literature. However, they require optimization process to compute optimal paths to meet traffic demand so that it requires a mechanism to measure traffic demand and to share them among all routes in order to follow dynamics of traffic. It naturally results in communication overhead and losing sensitivity to follow traffic dynamics. In this paper, we investigate a load balancing mechanism from another approach, i.e., based on IP fast reroute mechanisms. The main idea is simply to forward packets into detour paths supplied by IP fast reroute mechanisms only when packets meet congestion. This strategy enables us to use vacant resources adaptively as soon as they are required to avoid and dissolve the congestion. Through traffic simulation we show that IP fast reroute based load balancing mechanisms improve the capacity of networks.------------------------------This is a preprint of an article intended for publication Journal ofInformation Processing(JIP). This preprint should not be cited. Thisarticle should be cited as: Journal of Information Processing Vol.22(2014) No.2 (online)DOI http://dx.doi.org/10.2197/ipsjjip.22.97------------------------------Several load balancing techniques for IP routing scheme have appeared in the literature. However, they require optimization process to compute optimal paths to meet traffic demand so that it requires a mechanism to measure traffic demand and to share them among all routes in order to follow dynamics of traffic. It naturally results in communication overhead and losing sensitivity to follow traffic dynamics. In this paper, we investigate a load balancing mechanism from another approach, i.e., based on IP fast reroute mechanisms. The main idea is simply to forward packets into detour paths supplied by IP fast reroute mechanisms only when packets meet congestion. This strategy enables us to use vacant resources adaptively as soon as they are required to avoid and dissolve the congestion. Through traffic simulation we show that IP fast reroute based load balancing mechanisms improve the capacity of networks.------------------------------This is a preprint of an article intended for publication Journal ofInformation Processing(JIP). This preprint should not be cited. Thisarticle should be cited as: Journal of Information Processing Vol.22(2014) No.2 (online)DOI http://dx.doi.org/10.2197/ipsjjip.22.97------------------------------

道路交通網上でパケット配送を実現する交通量を考慮した距離ベクトルルーティング

阪口 紘生, 吉廣 卓哉, 柴田 直樹, 伊藤 実

マルチメディア通信と分散処理ワークショップ論文集     2013年12月

遺伝的アルゴリズムによる確率学習に基づいたベイジアンネットワークモデル構築手法

福田翔, 吉廣卓哉

2013年度 情報処理学会関西支部 支部大会 講演論文集 ( [情報処理学会関西支部] )  2013   6p   2013年09月

　概要を見る

ベイジアンネットワークは事象間の因果関係の推定に利用される。本研究では、因果関係を表すリンクの有無を確率で表し、その確率を遺伝的アルゴリズムを用いて学習させることにより、精度の高いベイジアンネットワークモデルを探索する新たな手法を提案する。

道路交通網上でパケット配送を実現する距離ベクトルルーティング

阪口紘生, 吉廣卓哉, 柴田直樹

情報処理学会シンポジウムシリーズ(CD-ROM)   2013 ( 2 ) ROMBUNNO.2E-3 - 397   2013年07月

OLSRにおける迂回路構築法に関する一考察 (モバイルネットワークとアプリケーション)

湯川 陽平, 吉廣 卓哉

電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 ( 一般社団法人電子情報通信学会 )  113 ( 56 ) 143 - 148   2013年05月

　概要を見る

MANETにおいては電波干渉等により無線リンクが容易に不安定になるため,無線リンクの品質が大きく変動する前提で高信頼な通信を実現することは重要課題の一つである.アプローチの一つとして,マルチパスルーティングが挙げられる.マルチパスルーティングは,最短路だけでなく複数の経路を用いてパケットを転送することにより,通信の信頼性を向上する.例えば,送信元から宛先までの複数経路を同時に用いて負荷分散を行う,或いは,次ホップリンクが使用できない時に,予め計算された予備経路を用いて即時に通信を継続することが可能である.これまでに数多くのマルチパスルーティング法が提案されているが,そのほとんどはリアクティブ型経路制御法に基づいている.その一方で,リンク状態型の経路制御法では,ネットワーク全体のトポロジ情報が利用できるためより柔軟な経路制御が可能であると考えられるが,リンク状態型の経路制御法に基づいたマルチパスルーティングは少ない.本稿では,リンク状態型の経路制御法OLSRにおいてマルチパスルーティングを実現する方法について議論する.また,有線ネットワークにおいて活発に研究されている耐故障化技術であるIP Fast Reroute法のOLSRへの適用を試みたので,その結果を報告する.

OLSRにおける迂回路構築法に関する一考察

湯川 陽平, 吉廣 卓哉

研究報告マルチメディア通信と分散処理（DPS）   2013 ( 25 ) 1 - 6   2013年05月

　概要を見る

MANET においては電波干渉等により無線リンクが容易に不安定になるため，無線リンクの品質が大きく変動する前提で高信頼な通信を実現することは重要課題の一つである．アプローチの一つとして，マルチパスルーティングが挙げられる．マルチパスルーティングは，最短路だけでなく複数の経路を用いてパケットを転送することにより，通信の信頼性を向上する．例えば，送信元から宛先までの複数経路を同時に用いて負荷分散を行う，或いは，次ホップリンクが使用できない時に，予め計算された予備経路を用いて即時に通信を継続することが可能である．これまでに数多くのマルチパスルーティング法が提案されているが，そのほとんどはリアクティブ型経路制御法に基づいている．その一方で，リンク状態型の経路制御法では，ネットワーク全体のトポロジ情報が利用できるためより柔軟な経路制御が可能であると考えられるが，リンク状態型の経路制御法に基づいたマルチパスルーティングは少ない．本稿では，リンク状態型の経路制御法 OLSR においてマルチパスルーティングを実現する方法について議論する．また，有線ネットワークにおいて活発に研究されている耐故障化技術である IP Fast Reroute 法の OLSR への適用を試みたので，その結果を報告する．Due to the nature of wireless communication, it is important in MANET to realize highly-reliable communication under the assumption that the link quality easily changes over time. One of the approaches to this end, many multi-path routing schemes have been proposed so far. In these multipath routing proposals, they use multiple paths rather than the single shortest path to improve the reliability of communication, e.g., some of them use multiple paths between a pair of source and destination nodes to distribute traffic among them, or some others use a pre-computed alternative path when the next-hop link fails. However, most of the multi-path proposals appeared in the past are based on reactive distance-vector routing schemes, rather than proactive link-state schemes. There is a few study of multi-path routing that is based on proactive link-state schemes, although computing more efficient multi-paths seems to be possible by making use of network topology information. In this article, we discuss the methodology to realize multi-path routing over proactive link-state routing protocol OLSR. Further we report our attempt that implement and test a multi-path routing over OLSR.

OLSRにおける迂回路構築法に関する一考察

湯川 陽平, 吉廣 卓哉

研究報告モバイルコンピューティングとユビキタス通信（MBL）   2013 ( 25 ) 1 - 6   2013年05月

　概要を見る

MANET においては電波干渉等により無線リンクが容易に不安定になるため，無線リンクの品質が大きく変動する前提で高信頼な通信を実現することは重要課題の一つである．アプローチの一つとして，マルチパスルーティングが挙げられる．マルチパスルーティングは，最短路だけでなく複数の経路を用いてパケットを転送することにより，通信の信頼性を向上する．例えば，送信元から宛先までの複数経路を同時に用いて負荷分散を行う，或いは，次ホップリンクが使用できない時に，予め計算された予備経路を用いて即時に通信を継続することが可能である．これまでに数多くのマルチパスルーティング法が提案されているが，そのほとんどはリアクティブ型経路制御法に基づいている．その一方で，リンク状態型の経路制御法では，ネットワーク全体のトポロジ情報が利用できるためより柔軟な経路制御が可能であると考えられるが，リンク状態型の経路制御法に基づいたマルチパスルーティングは少ない．本稿では，リンク状態型の経路制御法 OLSR においてマルチパスルーティングを実現する方法について議論する．また，有線ネットワークにおいて活発に研究されている耐故障化技術である IP Fast Reroute 法の OLSR への適用を試みたので，その結果を報告する．Due to the nature of wireless communication, it is important in MANET to realize highly-reliable communication under the assumption that the link quality easily changes over time. One of the approaches to this end, many multi-path routing schemes have been proposed so far. In these multipath routing proposals, they use multiple paths rather than the single shortest path to improve the reliability of communication, e.g., some of them use multiple paths between a pair of source and destination nodes to distribute traffic among them, or some others use a pre-computed alternative path when the next-hop link fails. However, most of the multi-path proposals appeared in the past are based on reactive distance-vector routing schemes, rather than proactive link-state schemes. There is a few study of multi-path routing that is based on proactive link-state schemes, although computing more efficient multi-paths seems to be possible by making use of network topology information. In this article, we discuss the methodology to realize multi-path routing over proactive link-state routing protocol OLSR. Further we report our attempt that implement and test a multi-path routing over OLSR.

マルチチャンネル無線メッシュ網における予備リンクを利用した高性能通信の実現手法

金岡 弘道, 吉廣 卓哉

マルチメディア通信と分散処理ワークショップ論文集   2012 ( 4 ) 34 - 42   2012年10月

Predicting Three-way Interactions of Proteins from Expression Profiles Based on Correlation Coefficient

INOUE ETSUKO, MURAKAMI SHO, FUJIKI TAKATOSHI, Takuya Yoshihiro, Atsushi Takemoto, Haruka Ikegami, Kazuya Matsumoto, Masaru Nakagawa

情報処理学会論文誌 論文誌トランザクション ( 一般社団法人情報処理学会 )  2012 ( 1 ) 34 - 43   2012年10月

　概要を見る

In this study, we propose a new method to predict three-way interactions among proteins based on correlation coefficient of protein expression profiles. Although three-way interactions have not been studied well, this kind of interactions are important to understand the system of life. Previous studies reported the three-way interactions that based on switching mechanisms, in which a property or an expression level of a protein switches the mechanism of interactions between other two proteins. In this paper, we proposed a new method to predict three-way interactions based on the model in which A and B work together to effect on the expression level of C. We present the algorithm to predict the combinations of three proteins that have the three-way interaction, and evaluate it using our real proteome data.

無線メッシュネットワークにおける通信安定化のための転送リンク切替手法

金岡 弘道, 吉廣 卓哉

電子情報通信学会技術研究報告. MoMuC, モバイルマルチメディア通信 ( 一般社団法人電子情報通信学会 )  112 ( 44 ) 87 - 92   2012年05月

　概要を見る

近年,無線端末同士をメッシュ状に接続し,マルチホップ通信を行う無線メッシュネットワークの研究が活発に行われている.無線メッシュネットワークは,通信媒体として電波を使用するため,無線リンクの通信品質の変動が著しく,リンクが切断する場合もあり得る.そのため,通信品質をリンクメトリックとして数値化し,メトリックの合計値が最小となるよう経路制御を行うことで通信品質の変動に対応する動的メトリックが提案されている.しかし,無線リンクの通信品質の変動は非常に大きいため,比較的ゆるやかな変動への対応を意図したリンクメトリックのみでは十分に追従することができない.そこで本研究では,急激なリンクの通信品質の変動に対応するために,無線メッシュネットワークをマルチチャンネル化し,リンクの輻輳時に瞬時に転送リンクを切り替える手法を提案する.これにより,動的メトリックでは対応できない急激な通信品質の変化に対しても,安定した通信を継続することが可能になり,通信のスループットと安定性が大幅に向上した.提案手法の性能をシミュレーション実験によって評価した.

無線メッシュネットワークにおける通信安定化のための転送リンク切替手法

金岡 弘道, 吉廣 卓哉

研究報告マルチメディア通信と分散処理（DPS）   2012 ( 15 ) 1 - 6   2012年05月

　概要を見る

近年，無線端末同士をメッシュ状に接続し，マルチホップ通信を行う無線メッシュネットワークの研究が活発に行われている．無線メッシュネットワークは，通信媒体として電波を使用するため，無線リンクの通信品質の変動が著しく，リンクが切断する場合もあり得る．そのため，通信品質をリンクメトリックとして数値化し，メトリックの合計値が最小となるよう経路制御を行うことで通信品質の変動に対応する動的メトリックが提案されている．しかし，無線リンクの通信品質の変動は非常に大きいため，比較的ゆるやかな変動への対応を意図したリンクメトリックのみでは十分に追従することができない．そこで本研究では，急激なリンクの通信品質の変動に対応するために，無線メッシュネットワークをマルチチャンネル化し，リンクの輻輳時に瞬時に転送リンクを切り替える手法を提案する．これにより，動的メトリックでは対応できない急激な通信品質の変化に対しても，安定した通信を継続することが可能になり，通信のスループットと安定性が大幅に向上した．提案手法の性能をシミュレーション実験によって評価した．Recently, many studies appear on WMNs(Wireless Mesh Networks), in which multi-hop communications are performed among stationary nodes via wireless links. In WMNs, due to using wireless medium, communication quality of links significantly changes as time passes. To overcome this fluctuation, several dynamic link metrics have been proposed that represent the quality of links as link metrics so that the shortest paths avoid low-quality links. However, because link metrics are designed to follow relatively slow metric changes, it is not sufficient for real network to supply stable communications. In this study, we propose a method that builds a WMN in multichannel environment and switches the forwarding links dynamically in case of congestion to improve throughput and stability of communications. We evaluate the proposed method through simulation experiments.

無線メッシュネットワークにおける通信安定化のための転送リンク切替手法

金岡 弘道, 吉廣 卓哉

研究報告モバイルコンピューティングとユビキタス通信（MBL）   2012 ( 15 ) 1 - 6   2012年05月

　概要を見る

近年，無線端末同士をメッシュ状に接続し，マルチホップ通信を行う無線メッシュネットワークの研究が活発に行われている．無線メッシュネットワークは，通信媒体として電波を使用するため，無線リンクの通信品質の変動が著しく，リンクが切断する場合もあり得る．そのため，通信品質をリンクメトリックとして数値化し，メトリックの合計値が最小となるよう経路制御を行うことで通信品質の変動に対応する動的メトリックが提案されている．しかし，無線リンクの通信品質の変動は非常に大きいため，比較的ゆるやかな変動への対応を意図したリンクメトリックのみでは十分に追従することができない．そこで本研究では，急激なリンクの通信品質の変動に対応するために，無線メッシュネットワークをマルチチャンネル化し，リンクの輻輳時に瞬時に転送リンクを切り替える手法を提案する．これにより，動的メトリックでは対応できない急激な通信品質の変化に対しても，安定した通信を継続することが可能になり，通信のスループットと安定性が大幅に向上した．提案手法の性能をシミュレーション実験によって評価した．Recently, many studies appear on WMNs(Wireless Mesh Networks), in which multi-hop communications are performed among stationary nodes via wireless links. In WMNs, due to using wireless medium, communication quality of links significantly changes as time passes. To overcome this fluctuation, several dynamic link metrics have been proposed that represent the quality of links as link metrics so that the shortest paths avoid low-quality links. However, because link metrics are designed to follow relatively slow metric changes, it is not sufficient for real network to supply stable communications. In this study, we propose a method that builds a WMN in multichannel environment and switches the forwarding links dynamically in case of congestion to improve throughput and stability of communications. We evaluate the proposed method through simulation experiments.

小学校低学年を対象とした道徳教育支援システム

橋渡 亮太, 井上 悦子, 吉廣 卓哉, 中川 優

研究報告マルチメディア通信と分散処理（DPS）   2011 ( 11 ) 1 - 6   2011年11月

　概要を見る

本研究では，小学校低学年を対象に自発的かつ継続的に取り組ませることにより，社会生活で必要な習慣づけを支援する道徳教育支援システムを構築する．我々は児童の自発的な継続支援のために，児童がグループ単位で競争し，日々の達成度に応じたご褒美となる動植物の画像を得られる仕組みを用いてシステムを設計・開発した．そして，本システムを評価するための予備実験として，児童が本システムを正しく理解し利用できるのか，教員の負担はどの程度あるのかを評価するために，小学校へ試験的な導入実験を行った．その結果，児童は本システムの操作を正しく理解したが，教員はクラスの児童全体で目標を継続的に取り組むための話し合いの時間などを設けていたなど、運用にあたって所要時間がかかることが負担に成り得ることがわかった．In this study, we developed a system to support moral education for lower-grade schoolchildren in order that they come to continue learning basic moral by themselves. We designed the system in which schoolchildren have their own daily goals and input their achievement result every day in groups. We expect the effect of competition and cooperation in groups and also expect the feeling of achievement to motivate the continuous learning in our system. To evaluate our system, we conducted preliminary experiment in a primary school. As a result, children understood the operation of our system and the system works well. However, teachers felt a little load increased when they do education with this system.

OLSRにおけるノード故障に対応する迂回路の存在を保証する広告リンク選択手法

湯川 陽平, 吉廣 卓哉

マルチメディア通信と分散処理ワークショップ2011論文集   2011   9 - 17   2011年09月

条件付き確率及び統計的指標を用いた発現量データからの組合せ的なタンパク質相互作用の推定 (ニューロコンピューティング)

藤木 生聖, 井上 悦子, 吉廣 卓哉

電子情報通信学会技術研究報告 ( 電子情報通信学会 )  110 ( 83 ) 191 - 198   2010年06月