先端ネットワーク環境研究部門
ඛ➃ࢿࢵࢺ࣮࣡ࢡ⎔ቃ◊✲㒊㛛
Advanced1HWZRUNHG
Networked(QYLURQPHQW
Environment
Research
Division$GYDQFHG
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1

助教 谷口 義明

部門スタッフ

略歴：2002 年 3 月 大阪大教授 松岡 茂登学基礎工学部情報科学科卒

略歴：1980 年 3 月 東京業。2004 年 3 月 大阪大学

工業大学工学部電子物理工

大学院情報科学研究科博士学科卒業。1982 年 3 月 東前期課程修了。2008 年 9 月

京工業大学大学院修士課程

大阪大学大学院情報科学研修了。1985 年 3 月 東京工究科情報ネットワーク学専

業大学博士課程修了。同年

4 月 日本電信電話株式会社（NTT）入社。1989 年 NTT
光エレクトロニクス研究所主任研究員、1994 年 イリ
ノイ州立大学客員研究員、1999 年 NTT フォトニクス
研究所主幹研究員、2001 年 NTT 未来ねっと研究所主
幹研究員、2004 年 （株）国際電気通信基礎技術研究所（ATR）企画部長、2007 年 NTT 情報流通基盤総合研
究所主席研究員、2009 年 NTT 環境エネルギー研究所
所長、2012 年 NTT 情報ネットワーク総合研究所主席

攻博士後期課程修了。2004
年 4 月 大阪大学 21 世紀 COE プログラムリサーチア
シスタント、2007 年 8 月 大阪大学グローバル COE プ
ログラムリサーチアシスタント、2008 年 10 月 大阪大学サイバーメディアセンター先端ネットワーク環境研
究部門助教を経て、2014 年 4 月より近畿大学理工学部講師、現在に至る。電子情報通信学会、情報処理学会、画像電子学会、IEEE 各会員。2008 年博士（情報科学）。

研究員、を経て、2013 年 4 月より大阪大学サイバーメ
ディアセンター先端ネットワーク環境研究部門教授、現在に至る。電子情報通信学会、IEEE 各会員。1985
年工学博士。

2 教育・研究概要
授業担当

2.1
2.1.1

全学共通教育機構

全学共通教育機構情報処理教育科目として開講され准教授 長谷川 剛ている以下の科目を担当、分担した。

略歴：1995 年 3 月 大阪大• 情報探索入門（長谷川、谷口）

学基礎工学部情報工学科退• 基礎セミナー「ネットを知り、ネットを使いこな学。1997 年 3 月 大阪大学

す」（長谷川、谷口）

大学院基礎工学研究科博士• 基礎セミナー「サイバーサイエンスの世界」（長谷川）

前期課程修了。1997 年 6 月
大阪大学大学院基礎工学研
究科博士後期課程退学。同2.1.2

年 7 月 大阪大学経済学部助手。1998 年 4 月 大阪大学大学院経済学研究科助手。

2000 年 7 月 大阪大学サイバーメディアセンター先端

基礎工学部

基礎工学部において開講されている以下の科目を担
当、分担した。

ネットワーク環境研究部門助手。2002 年 1 月大阪大学サイバーメディアセンター助教授。大阪大学大学院• 情報論 B（松岡）• 情報科学基礎（松岡、長谷川）

情報科学研究科の発足に伴い、2002 年 4 月より、同研• 情報ネットワーク（長谷川）究科兼任。現在に至る。電子情報通信学会、情報処理• 防災特論（長谷川）学会、IEEE 各会員。2000 年博士（工学）。

• プログラミング A（谷口）• 情報科学実験 C（谷口）• 情報科学 PBL（谷口）• 基礎工学 PBL（情報工学 A）（谷口）• 基礎工学 PBL（情報工学 B）（長谷川）－ 55 －

• 情報科学ゼミナール A（長谷川、谷口）

ネットワーク省電力化、ネットワーク計測技術、(3) 無• 情報科学ゼミナール B（長谷川、谷口）

線通信ノードの移動モデル・電波干渉モデルの改良、

2.1.3

改良モデルを用いた無線ネットワークの通信性能向上、

大学院情報科学研究科

動画像中の歩行者計数、などに取り組んでいる。

大学院情報科学研究科情報ネットワーク学専攻において開講されている以下の科目を担当、分担した。

• 情報ネットワーク設計論（松岡）3 教育・研究等に係る全学支援• 情報ネットワーク学基礎論（松岡、長谷川）

3.1

全学支援業務• ネットワーク技術と高度情報社会（松岡）

全学支援業務として主に以下を担当した。

• 超高速ネットワーク構成論（長谷川）• ODINS 運用部会（松岡、長谷川）• 情報ネットワーク学演習 II（長谷川）• ODINS 仕様策定委員会（松岡、長谷川）• 情報ネットワークセミナー I（長谷川、谷口）• ODINS 構築 WG（長谷川、谷口）• 情報ネットワークセミナー II（長谷川、谷口）• Eduroam 対応検討（長谷川）• 情報セキュリティ演習（谷口）2.1.4

サイバーメディアセンター業務

3.2

その他

以下の業務を担当した。

以下の業務を担当した。

• サイバーメディアセンターネットワーク運用管理• 大阪大学大学院情報科学研究科が、奈良先端科学
技術大学院大学、京都大学、北陸先端科学技術大
学院大学等と共同で実施した教育改革プロジェク
ト・先導的 IT スペシャリスト育成推進プログラム（IT-KEYS）のうち、「セキュリティPBL 演習

I」を担当した。本科目は分野・地域を越えた実践
的情報教育協働ネットワーク（enPiT）
・セキュリ
ティ分野（SecCap）の演習科目を兼ねる。
（谷口）

委員会委員（松岡、長谷川、谷口）

42013 年度研究業績

4.1

データセンタの省電力化に関する研究

近年、データセンタの消費電力削減が大きな課題となっている。本研究テーマでは、データセンタの省エ
ネルギー技術と、広義の再生可能エネルギーである廃2.2

熱をオフィス等へ高効率に利活用する技術を両立させ、大学院情報科学研究科業務

抜本的な電力削減を実現することを考えている。具体

以下の業務を担当した。

的には、データセンタの電力消費の 3 大要素（ICT 機• 年報 WG（長谷川）器、空調機器、電源）それぞれの省エネ技術について個• 卒業祝賀会・謝恩会幹事（長谷川）2.3

別に取り組むと共に、高効率に回収した廃熱のオフィ
ス等への利活用技術、およびそれらの統合連携制御を

基礎工学部業務検討している。

以下の業務を担当した。

• カリキュラム改革委員会副委員長（松岡）[関連発表]• PBL 小委員会委員長（松岡）• SmartGrid ニューズレター編集部,

けいはんな• PBL 小委員会副委員長（長谷川）

データセンターにおける新世代のエネルギー制御• 学生実験とりまとめ（谷口）システム ― エネルギー管理制御（DEMS）でデー
タセンター全体の消費電力を最適化 ―,• 次期教育用計算機システム仕様策定委員会委員
（谷口）
2.4

Grid ニュースレター, pp.24-33, Feb. 2014.
• 松岡茂登, “エネルギーセントリック データセン
ター ,” OHM, pp.43-45, Apr. 2014.

研究概要

本部門では、先端ネットワーク環境の構築に向けた

Smart-

4.1.1

サーバへのタスク配置がデータセンタの総消費電力に与える影響の評価

通信基盤・応用に関する研究を行っている。具体的には、数学的解析、シミュレーション、実機実験などを

近年、ソーシャルネットワークサービスやブログサー

通じて、(1) ICT 機器や空調機器などの連携制御に基づ

ビス、オンラインストレージのようなインターネット

くデータセンタや通信システムの省エネ技術、(2) イン

サービスの登場に加え、ネットワークの高速化やストターネットにおいて様々なトラヒックを高速かつ効率

レージの大容量化に伴い、サーバサイドコンピューティ

よく転送するためのトランスポートアーキテクチャ、－ 56 －

ングやクラウドコンピューティングに対する需要が拡は、データセンタ内の熱分布の偏りが大きくなるため、大している。それに伴い、そのようなサービスを提供

サーバへのタスク配置がサーバや空調機の消費電力にするためのサーバを多数運用するデータセンタの規模与える影響はより大きくなると考えられる。そのため、が拡大し、その消費電力が増大している。そのため、データセンタの総消費電力を削減するためには、まず、

データセンタの消費電力削減は大きな課題となっていサーバへのタスク配置とデータセンタの総消費電力のる。この問題に対し、データセンタの処理能力を単純

関係を明らかにする必要がある。

に増加させるのではなく、電力効率を考慮し、処理能本研究では、我々の研究グループが持つ実データセ

力を下げることなく、総消費電力の削減を行うことがンタの稼働実験により得られた観測データに基づき、重要視されている。

サーバのタスク配置が与えられた際のデータセンタのデータセンタの省電力化に関する研究においては、

総消費電力を数値計算により算出する。構成の異なる

仮想化技術やネットワーク制御技術などのシステムに様々なデータセンタを対象とした評価を行った結果、対する省電力化手法、また、高効率空調技術や高電圧我々の研究グループが提案する構成のデータセンタを直流給電技術などの機器レベルの省電力化手法など、用いることにより従来構成のデータセンタを用いる場

データセンタを構成する個々の要素に対する検討が行合と比べて 26 [%] の消費電力を削減できることを示われている。しかし、現状のデータセンタにおいては、した。

個々の省電力技術が互いに独立して検討及び適用されており、それらの構成要素の連携制御によるデータセ[関連発表]• 菅沼孝二, “サーバへのタスク配置がデータセンタの総消費電力に与える影響の評価,” 大阪大学基礎

ンタ全体の電力消費の最適化はほとんど検討されていない。そのため、現在のデータセンタが消費する

工学部情報科学科特別研究報告, Feb. 2014.

電力には、未だに削減の余地が多く残っていると考• 菅沼孝二, 出口孝明, 谷口義明, 長谷川剛, 中村泰,

えられる。

浮田宗伯, 松田和浩, 松岡茂登, “サーバへのタスク
配置がデータセンタの総消費電力に与える影響の評価,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113,

no. 472, pp. 185–190, NS2013-208, 宮崎シーガイ
ア, 宮崎, Mar. 2014.
4.1.2

データセンタにおける空調機の消費電力を削減するためのサーバへのタスク配置手法の性能評価

近年、仮想専用サーバやウェブアプリケーション、
オンラインストレージなどネットワークを介してデー
タセンタのサーバ資源を利用するサービスが普及し、

図 1: 提案アーキテクチャ

データセンタへの需要が高まっている。それに伴い、我々の研究グループでは、データセンタを構成する機器の連携に基づく全体最適化制御を行うことにより、データセンタの総消費電力を低減する手法に関する研究を行っている。さらに、サーバから得られる廃熱をオフィス内の湿度調整などに活用することで、データセンタの電力効率を高めることを目的とするデータセ
ンタアーキテクチャを提案している。
本研究では、我々の研究グループが目標としている、データセンタの総消費電力の低減に関する研究の一環として、データセンタ内のサーバへのタスク配置
がデータセンタの消費電力に与える影響を評価する。
サーバのタスク配置は、データセンタ内の熱分布に大きく影響を与え、それに伴い、サーバ内のファンや空調機の総消費電力が変動する。特に、我々の研究グループが提案しているデータセンタアーキテクチャでデータセンタの数および電力消費は年々増大しており
大きな問題となっている。そのため、データセンタの省電力化に関する研究が注目を集めている。データセンタでは、サーバ等の ICT 機器や空調機が消費電力の大半を占めている。既存の研究においては、データセンタを構成する個別の機器の電力効率を向上させるた
め多くの取り組みが行われている。それに対し我々の研究グループでは、データセンタを構成する個別機器の制御ではなく、データセンタ内の様々な機器の制御を連携して行うことにより、データセンタの電力効率をさらに向上させる取り組みを行っている。本研究では特に空調機とサーバの連携制御に着目する。
ラックに設置されたサーバは、タスクを実行することによって熱を発生する。この熱が溜まってサーバ内の温度が上昇しすぎると、サーバの故障の原因とな－ 57 －

る。この熱を冷却するために空調機が用いられるが、機の消費電力を削減するためのサーバへのタスク

サーバの空調機からの距離やラック内での高さによっ

配置手法の性能評価,” 電子情報通信学会技術研究てサーバを通過する風量が異なる。このため、データ

報告, vol. 113, no. 472, pp. 191–196, NS2013-209,

センタ内のそれぞれのサーバが同量のタスクを実行し宮崎シーガイア, 宮崎, Mar. 2014.

ていても、個々のサーバの場所に応じて温度差が生じる。空調機の設定温度は、サーバの故障を防ぐために

4.1.3

最も温度の高いサーバの温度が基準以下となるように決定される。従って、サーバ温度にばらつきがある場
合には温度の低いサーバは基準よりさらに低い温度となっており、空調機はこのサーバに対して必要以上の冷却を行っていることになる。そこで、サーバのタス
ク量をその位置に応じて制御することによって、デー
タセンタ内の温度分布を平準化できれば、サーバの最高温度が低下し、空調機の設定温度を上昇させること
により、空調機の消費電力を削減できると考えられる。

WebSocket 技術を用いたクラウド型エネルギー
管理システムの性能評価

近年、情報通信 (ICT) 技術を用いて家庭やビル、工場などのエネルギー使用を監視及び制御することに
よってエネルギー消費の最適化を行うエネルギー管理システム (EMS: EnergyManagement System) が普及している。EMS は、センサ技術や ICT 技術を駆使し、電力使用量を可視化することによって節電につなげたり、再生可能エネルギーや蓄電池等の機器を制御する
ことにより、効率的なエネルギーの管理、制御を実現するためのシステムである。
特に、一般家庭の家電機器を管理対象とする HEMS
が、省エネのための重要な要素技術として注目されている。現在導入が行われている HEMS のほとんどは、
家庭内ネットワーク内に閉じたシステムとして実装されているが、エネルギー制御を行う機器を家庭ごとに設置する必要があるため、導入コストが高いという問題がある。これに対し、エネルギー制御機器をクラウ
ドネットワークに設置し、家電製品を Web of Things(WoT) 化することにより、HEMS をクラウド型サービ
スとして提供することが考えられている。これにより、

図 2: シミュレーションの一例

家庭への HEMS の導入コストを下げ、普及促進を図本研究では、データセンタにおける空調機とサーバることが可能となる。

へのタスク配置の連携制御に着目し、データセンタ内

HEMS においては、家電機器とエネルギー制御機のサーバの温度分布を平準化し、空調機の消費電力を器との間に、電力需給が逼迫していない通常時であっ削減するためのサーバへのタスク配置手法を提案する。

ても、数十秒に 1 回程度の通信が発生する。そのた提案手法では、数値流体力学ソフトウェアを用いたシ

め、HEMS をクラウド型サービスで提供し、多くのミュレーションにより、温度が高いサーバと低いサー

家庭を制御対象とすると、それらの通信がサーバに集バを特定し、温度が高いサーバから低いサーバにタス中するため、サーバに大きな負荷が発生することが考クを移動することで、サーバの温度分布を平準化する。

えられる。従って、クラウド型 HEMS を実現するた提案手法の性能評価の結果、一般的なデータセンタモ

めのサーバは、大量の家電機器とエネルギー制御機器

デルでは消費電力を 9.6 %削減できることがわかった。

間の通信を安定的かつ低遅延で処理することが求めら

また、我々の研究グループが提案しているデータセンれる。一方、我々の研究グループの過去の検討から、タモデルでは空調機の消費電力を 45.6 %削減し、廃熱

双方向 Web 通信を実現するためのプロトコルである

利活用の効果を算入するとデータセンタ全体の消費電力を 22.4 %削減できることを示した。

WebSocket を用いることで、ネットワークトラヒック
やサーバ負荷を大きく削減できることが示されている。
しかし、サーバ負荷の評価は簡易的な数学的解析に基[関連発表]

づく評価のみが行われており、実システムを用いた評• 出口孝明, “データセンタにおける空調機の消費電力を削減するためのサーバへのタスク配置手法の性能評価,” 大阪大学基礎工学部情報科学科特別研究報告, Feb. 2014.

価は行われていない。
そこで本研究では、WebSocket 技術を用いたクラウド型 HEMS を構築し、実験によって性能評価を行った。具体的には、まず、クラウド型 HEMS において家• 出口孝明, 谷口義明, 長谷川剛, 中村泰, 浮田宗伯,

電機器とサーバとの間で発生する具体的な通信内容や

松田和浩, 松岡茂登, “データセンタにおける空調

通信頻度について検討を行った。次に、多数の家庭を－ 58 －

収容するクラウド型 HEMS において、電力使用に制て提供される IP ルーティングは、一般に隣接 ISP と限が行われるような状況を想定した実験を行い、サーのリンクの使用にかかる金銭的コストを考慮して制御

バ資源の消費やメッセージの応答時間に関する評価をされている。対してオーバレイルーティングではエン行った。その結果、HEMS サーバが収容する家庭数のド間の性能向上を目的として経路が選択されるため、増加に応じて、サーバのメモリ使用量がほぼ直線的にオーバレイルーティングの利用によって通過するトラ

増加することが分かった。また、サーバにおけるデー

ンジットリンク数が増加し、ISP のトランジットコス

タベースアクセス時間は、家庭数が増加してもほとん

トが増大することが考えられる。

ど変化が見られなかった。さらに、CPU 使用率やサーバの応答時間は、サーバが用いる CPU コア数によって不規則な変化をし、マルチコア CPU を用いたプロセス処理がサーバの応答時間などに影響することが分かった。

図 4: ピアリングリンクとトランジットリンク

そこで本研究では、オーバレイルーティングによって増加する ISP 間のトランジットコストを削減する手法を提案した。提案手法では、経路上のトランジット
リンク数をトランジットコストの指標とし、オーバレ
イルーティングによる性能向上を維持しつつ、トラン
ジットコストを抑える経路を選択する。実ネットワー
クの計測データを用いた評価により、提案手法を用い
図 3: クラウド型 HEMS の全体像

たオーバレイルーティングが、通過するトランジット
リンクの数を削減しつつ、トランジットリンクの制限を行わない場合のオーバレイルーティングと同等の性[関連発表]• 童チイリン, “WebSocket 技術を用いたクラウド型
エネルギー管理システムの性能評価,” 大阪大学基

能向上を得られていることを示した。
また、このようなアプリケーション層において他エンドホストを経由するような経路をエンド間のネット

礎工学部情報科学科特別研究報告, Feb. 2014.

ワーク性能を指標として選択する際に、各々のエンド• 童チイリン, 長谷川剛, 村田正幸, 松岡茂登, “Web-

ユーザが独自に経路選択を行うと、経路の重複による

socket 技術を用いて ASP サービス化した HEMSの性能評価,” 電子情報通信学会技術研究報告,

ユーザ性能の低下や、利用する ISP 間トランジットリ

vol. 113, no. 472, pp. 91–96, NS2013-192, 宮崎シー増大が発生する点に着目し、新たなアプリケーション

ガイア, 宮崎, Mar. 2014.

層経路制御手法の提案を行った。具体的には、まず、ンクが増加することによる ISP のトランジットコスト

アプリケーション層における経路選択の最適化問題を

4.2

次世代サービスネットワークアーキテクチャに定義し、これを焼きなまし法を用いて解くことにより、関する研究

ユーザ性能の向上やトランジットコストの削減を実現

オーバレイルーティングによって増加する ISP

する経路制御手法を集中処理、分散処理の 2 つの形で間トランジットコストの削減に関する研究提案した。PlanetLab ノード間で経路制御を行うこと

オーバレイルーティングはオーバレイネットワーク

を想定して、提案手法の性能評価を行った結果、大幅を用いたアプリケーション層で動作する経路制御技術

なネットワーク性能の向上が得られ、特に利用可能帯

であり、遅延時間や利用可能帯域などの指標を用いて域においては平均で 84% の性能向上が得られること

経路を選択することで、ユーザが体感できる性能が向

を示した。

4.2.1

さらに、近年提案されている新たな経路制御手法で上することが知られている。一方で、IP 層で行なわれる経路制御とのポリシの違いにより、ISP のコスト

ある Content-Centric Networking (CCN) のキャッシュを構造に悪影響を与えることが考えられる。ISP によっ

ルータ間で共有することで、ISP のトランジットコス－ 59 －

トを削減する手法を提案、評価した。提案手法では、提案手法は、個々のオーバレイノードが他のオーバ

CCN ルータ間で互いにキャッシュを利用し、お互いにレイノードまでのアンダーレイ経路情報を取得し、他キャッシュするコンテンツの重複を排除する。これにのオーバレイノードと経路情報を交換することによより限られたメモリ容量を有効利用してキャッシュヒッ

り、自身を始点とする経路と、他のオーバレイノード

ト率を高め、トランジットコストを大きく削減する。

を始点とするパスの経路重複の状態を推定する。1 つ

実際の商用 ISP のネットワークトポロジを利用したシのオーバレイノードを始点とする複数のパスは、逐次

ミュレーション評価により、提案手法が通常の CCN

的に計測を行うことで、計測衝突を回避する。一方、と比べ、トランジットトラヒック量を最大で 28% 削

始点が異なる経路は、始点オーバレイノードがランダ減できることを示した。

ムに計測タイミングを決定することで、衝突を確率的に回避する。性能評価の結果、従来の完全スケジュー[関連発表]• Kazuhito Matsuda, Go Hasegawa and Masayuki
Murata, “An application-level routing method withtransit cost reduction based on a distributed heuristic algorithm,” IEICE Transactions on Communications, vol. E96-B, no. 6, pp. 1481–1491, June 2013.
4.2.2

リング型の計測手法に比べて高い計測頻度を達成し、かつ、計測重複を効率的に回避できることを明らかにした。また、利用可能帯域の計測精度を下げることな
く、計測オーバヘッドを削減できること、また、アンダーレイネットワークの故障を従来手法に比べて短い時間で検出できることを明らかにした。
さらに本研究では、オーバレイパスの重複した部分

オーバレイネットワークにおけるネットワークの計測を行わず、重複部分の計測結果を合成すること

性能計測手法に関する研究
オーバレイネットワークは IP ネットワーク上に論理により、オーバレイネットワーク全体の性能を推定す的に構築されたネットワークであるため、性能の維持、る、計測結果の空間的合成手法を提案した。この手法向上のためには定期的にオーバレイパスの資源情報をは、オーバレイネットワーク全体のパスの情報を得る

計測によって得る必要がある。オーバレイネットワー

完全性を維持しつつ、パスの計測数を削減することがクの構築に必要な情報を得る手法は数多く提案されてできるが、計測結果の空間的合成によって得られた推いるが、その多くは小規模なオーバレイネットワーク

定結果と実際の計測結果との間の誤差、つまり推定精を対象としており、全てのオーバレイノード間の経路度が問題となる。そのため、本研究では、PlanetLab 上を計測する手法である。このような手法ではオーバレ

における計測結果を用いた、パケット廃棄率の計測結

イノード数の 2 乗の計測コストが必要であり、オーバ

果の空間的合成手法の精度評価を行った。また、推定

レイノード数が増加した場合には計測に必要なコスト

精度を向上させるための計測結果のデータ処理手法をの増加が問題となる。

提案した。
精度評価の結果、PlanetLab 環境における、実際のパケット廃棄率の計測結果と、空間的合成手法によって得られた推定値との平均対数誤差は約 0.4 であることがわかった。また、パケット廃棄率の計測においては、オーバレイノード処理負荷が原因となり、計測開
始後の数秒間にパケットが全く届かないことがあり、そのような計測結果を削除した上で統合手法を適用す

図 5: オーバレイネットワークと計測ることによって、推定精度が向上することがわかった。
このようなオーバレイネットワークにおける計測においては、計測経路数を削減する、あるいは、スーパーノードを設置してオーバレイネットワークの全て

さらに、パケット廃棄率の計測結果に対し、統計的検定を適用し、外れ値を除去することにより、平均対数
誤差を最大で 36%改善できることを示した。

の経路情報を収集し、完全スケジューリングによって[関連発表]

計測の衝突を回避する手法が提案されている。これに• Dinh Tien Hoang, 長谷川剛, 村田正幸, “オーバレイ
ネットワークにおける経路重複の推定に基づく分対し本研究では、スーパーノードを使用せず、かつ、IP ネットワークの完全なトポロジ情報を必要としない、オーバレイネットワーク計測手法を提案した。具
体的には、個々のオーバレイノードが自身を始点とす
るオーバレイパスの計測タイミングを決定し、計測衝突を回避する。

－ 60 －

散型利用可能帯域計測手法,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113, no. 205, pp. 1–6, NS2013-71,
東北大学, 宮城, Sep. 2013.

• Dinh Tien Hoang, Go Hasegawa and Masayuki Murata, “A distributed measurement method exploiting4.2.3

ネットワークパスの複数区間の利用可能帯域の同時計測に関する研究

エンド端末間におけるデータ転送の際に、パスの利用可能帯域を指標として用いることで、輻輳の検知、
通信レートの制御、オーバレイネットワークにおけるトポロジ制御、経路制御やマルチパス転送などの様々なネットワーク制御が可能となる。そのため、エンド
端末間パスの利用可能帯域を計測することは重要である。従来の端末間パスの利用可能帯域の計測技術は、
ボトルネック区間の利用可能帯域の値のみを把握することができるが、一方、ボトルネック区間そのものの

図 6: 評価結果

特定やエンド端末間パスの複数箇所の利用可能帯域の計測を行うことはできない。しかし、たとえば無線ネッ

path overlapping in large scale network systems,”

トワークと有線ネットワークなどネットワーク特性がThe 1st Workshop on Large Scale Network Measurements (31st NMRG meeting), Zurich, Switzerland,

異なる区間がエンド端末間パス上に混在している場合

Oct. 2013.

可能となれば、無線ネットワークなどパケット誤りのに、それぞれのネットワークの利用可能帯域の計測が• Dinh Tien Hoang, Go Hasegawa and Masayuki

多い環境に応じて通信レートを低く設定するなどの、

Murata, “Monitoring available bandwidth in overlay networks using local information exchange,”in Proceedings of the 2013 Australasian Telecom-

ネットワーク環境に応じた制御を行うことができる。

munications Networks and Applications Conference(ATNAC 2013), pp. 172–177, Christchurch, New
Zealand, Nov. 2013.
• Dinh Tien Hoang, “Distributed solution approaches
for large-scale network measurement exploiting local information exchange.” Ph.D. Thesis, Graduate
School of Information Science and Technology, Osaka University, Jan. 2014.

図 7: 複数区間の利用可能帯域の同時計測• Yusuke Iijima, “Measuring packet loss ratio on overlay networks based on spatial composition,” Master’s Thesis, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University, Feb. 2014.
• 飯島優介, 長谷川剛, 村田正幸, “オーバレイネット

そこで本研究では、エンド端末間のパス上における
複数かつ任意の区間における利用可能帯域を同時に計測する手法について検討し、その有効性をシミュレー
ション及び実機実験によって検証した。従来の利用可

ワークにおける空間的合成に基づくパケット廃棄能帯域の計測手法は送信端末が受信端末に向けて計測

率計測手法の精度向上,” 電子情報通信学会技術研用パケットを送る際に、パケットの送信間隔を様々に究報告, vol. 113, no. 492, pp. 7–12, ICM2013-51,

変化させ、受信端末における受信間隔を観察すること

イーフ情報プラザ, 沖縄, Mar. 2014.

で利用可能帯域を計測する。そこで、提案手法におい• Dinh Tien Hoang, Go Hasegawa and Masayuki Murata, “A distributed mechanism for probing overlay
path bandwidth using local information exchange,”ては、パケットの送信間隔の制御方法を改善し、かつ、
エンド端末間パス上のルータにおいて記録されるパケットの送受信時刻を利用することによって、端末間IEICE Transactions on Communications, vol. E97B, no. 5, May 2014. (to appear)のパス上における任意の区間の利用可能帯域を計測す• Dinh Tien Hoang, Go Hasegawa and Masayuki Murata, “Spatial and temporal solutions for fault diag-ンによって行った。その結果、送信端末に近いネット

nosis in large-scale network systems,” submitted for
publication.

利用可能帯域が大きい場合においても、それぞれの区る。提案方式の性能評価は、簡易的なシミュレーショ
ワーク区間より、受信端末に近いネットワーク区間の間の利用可能帯域を計測することが可能であることを確認した。また、実機実験によっても、シミュレーショ

－ 61 －

ン結果と同等の計測精度が得られることを確認した。

源を保持するために、限られた機能群を実現できる機器を多数用意し、それらが実現できる機能に部分的な[関連発表]• 鯉谷和正, 長谷川剛, 村田正幸, “ネットワークパス
上の複数区間の利用可能帯域計測手法,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113, no. 292, pp. 11–

16, NS2013-117, 福江文化会館, 長崎, Nov. 2013.
• 森本顕, “エンド端末間パスにおける複数区間の利重複関係を持たせることにより、システム全体で多対多の冗長化を実現する。本研究においては、このような冗長化手法を適用可能な情報ネットワークシステムの例を挙げるとともに、シミュレーション評価によってその有効性を明らかにする。データセンタにおける仮想マシン配置問題に本提案手法を適用し、シミュ用可能帯域計測手法の実験評価,” 大阪大学基礎工

レーションによって性能評価を行った結果、単純な冗学部情報科学科特別研究報告, Feb. 2014.

長化を行う手法に比べて、提案手法に基づく情報ネッ• 森本顕, 長谷川剛, 村田正幸, “エンド端末間パスにおける複数区間の利用可能帯域計測手法の実験的評価,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113,
no. 492, pp. 1–6, ICM2013-50, イーフ情報プラザ,
沖縄, Mar. 2014.

4.2.4

トワークシステムが高い頑強性を持つことを示した。
また、単純な冗長化手法に比べて、同等の頑強性を維持しつつ、最大 75%の冗長資源を削減できることを示した。

[関連発表]

生物ネットワーク特性に基づく情報ネットワー• 長谷川剛, 村田正幸, “生物ネットワークの縮退特性に基づくシステム冗長化方式における自律的障害回復手法,” 電子情報通信学会技術研究報告,

クシステムアーキテクチャに関する研究
近年、生物ネットワークの特性を情報ネットワーク
アーキテクチャに適用する研究が行われている。例えvol. 113, no. 4, pp. 31–36, NS2013-7, 輪島商工会
議所, 石川, Apr. 2013.

ば、アドホックネットワークにおける、アリの習性を利用した経路制御手法に関する研究などがある。しかし、それらの研究の多くは、ネットワーク層あるいは• 添亮太, “生物の縮退特性によるロバスト性を利用したデータセンタの低消費電力化のための仮想マ

それより下位層のプロトコルやアーキテクチャに着目

シン配置法,” 大阪大学基礎工学部情報科学科特別している。上位層プロトコルに関する研究例として、

研究報告, Feb. 2014.

オーバレイネットワークにおいて、アトラクタ選択モ• 添亮太, 長谷川剛, 村田正幸, “生物ネットワークの縮退特性を応用したデータセンタの仮想マシ
ン配置における頑強な冗長化手法,” 電子情報通デルを用いた自己適応的経路制御手法などの提案が存在するが、その数は下位層プロトコルへの適用例と比較しても少なく、アプリケーションサービスそのもの

信学会技術研究報告, vol. 113, no. 492, pp. 31–36,
ICM2013-55, イーフ情報プラザ, 沖縄, Mar. 2014.

に対する適用例は稀である。したがって、よりユーザに近いアプリケーションサービスに対して、生物ネッ
トワークの特性を適用することにより、情報システム
全体の頑強性を確保することは重要であると考えら
れる。

4.3

次世代ルーティングアーキテクチャに関する研究

4.3.1

TCP の動作を考慮した無線 LAN の消費電力低減に関する研究IEEE 802.11 無線 LAN においては、無線通信が消費する電力が全体の 10%から 50%を占めることが報
告されており、無線通信の消費電力を削減することが機器全体の消費電力を削減するうえで重要である。無線 LAN における省電力化に関する検討は、主にハードウェアレベルおよび MAC プロトコルレベルの双方から行われている。一般に、ネットワーク機器の省電

図 8: 生物ネットワークの縮退特性とその応用力に関して議論を行う場合においては、省電力効果とネットワーク性能間のトレードオフを考慮する必要がそこで本研究では、生物ネットワークの縮退特性をある。すなわち、消費電力の削減に効果のある要因を応用した、情報ネットワークシステムにおける頑強な明らかにし、その要因がどの程度ネットワーク性能を冗長化手法を提案した。提案手法は、従来の冗長化手低下させるかを知ることが重要である。しかし、TCP法に見られる 1 対 1 あるいは 1 対多の冗長化や、同一などのトランスポート層プロトコルの挙動が省電力性の機能群を実現可能な機器を複数準備する多対多の冗能に与える影響を考慮したデータ転送手法に関する研

長化ではなく、システム全体として必要となる冗長資

究はほとんど行われていない。

－ 62 －

4.3.2

省電力ルータが存在する環境における利用可能性帯域計測手法の改善に関する研究

近年、ネットワークトラヒックの増加に伴うネット
ワーク機器の消費電力の増加が問題となっている。経済産業省の試算によると、国内のルータを含むネット
図 9: 無線 LAN の消費電力低減

ワーク機器の総消費電力は、2006 年度の約 80 億 kWh
から 2025 年度には約 1033 億 kWh と、およそ 13 倍にそこで本研究では、無線 LAN 環境における TCP
データ転送の省電力化を行うために SCTP トンネリン
グを提案した。SCTP トンネリングは、複数の TCP フ
ローを無線端末とアクセスポイント間に確立した 1 本の SCTP アソシエーションに集約する。そして、SCTP
トンネリングは集約された TCP フローのパケットをバースト的に転送することによって状態遷移回数を削減し、スリープによる省電力効果を高める。また、提案方式の省電力効果を評価するために、SCTP トンネ
リングの消費電力モデルを構築する。その消費電力モ
デルに基づいた消費電力解析により、提案方式が消費増加すると指摘されている。この問題に対して、ネッ
トワーク負荷に応じてルータ処理性能やリンク速度の動的な変更を行うことにより、省電力を図る技術に関する研究が行われている。しかし、そのような省電力
ルータがネットワーク内に存在すると、ネットワーク
負荷に応じてエンド端末間パスの物理帯域が変動する
ため、従来提案されているエンド間利用可能帯域計測
手法の計測精度が劣化すると考えられる。また、帯域計測のために発生するネットワーク負荷により、省電力ルータが十分に省電力効果を発揮できない可能性がある。

電力を最大 70%程度削減できることを示した。また、実機実験によってもその有効性を検証し、標準化されている省電力手法を単独で用いた場合と同程度の省電力効果を保ちながら、ファイル転送時間を短く抑える
ことができることを示した。
図 11: 提案手法

そこで本研究では、リンクの物理帯域を動的に変化させる省電力ルータがネットワークに存在する環境における、エンド間利用可能帯域計測手法 Pathload の性
能評価を行い、利用可能帯域計測と省電力ルータが相互に及ぼす影響を明らかにする。また、Pathload が省
電力ルータに与えるトラヒック負荷を解析的に明らか

図 10: 実機評価環境にした。その結果、計測負荷によって省電力ルータが物理帯域を増加させた場合、省電力動作中の物理帯域を基準とした利用可能帯域を計測することが困難にな[関連発表]• 橋本匡史, 長谷川剛, 村田正幸, “無線 LAN における省電力 TCP データ転送方式の実験評価,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113, no. 208,

pp. 113–118, CQ2013-47, 金沢工業大学, 石川, Sep.

ることを示した。また、その結果に基いて、計測手法のパラメータを調整することにより、省電力ルータに影響を与えない計測を行うことが可能であることを示した。

[関連発表]

2013.
• Masafumi Hashimoto, Go Hasegawa and Masayuki• 小林大翼, 長谷川剛, 村田正幸, “省電力ルータに与Murata, “SCTP tunneling: Flow aggregation andburst transmission to save energy for multiple TCP
ﬂows over a WLAN,” IEICE Transactions on Com-える負荷を考慮したエンド間帯域計測手法の提案,”

munications, vol. E96-B, no. 10, pp. 2615–2624,
Oct. 2013.

• Daisuke Kobayashi, Go Hasegawa and Masayuki
Murata, “End-to-end bandwidth measurement

電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113, no. 35,

pp. 83–88, NS2013-27, 総研大, 神奈川, May 2013.

method considering effects on power-saving
routers,” in Proceedings of the 2013 Australasian－ 63 －

図 12: 評価結果

図 13: CCN

Telecommunications Networks and Applications Conference (ATNAC 2013), pp. 112–117,

ルータがコンテンツを保持することが消費電力の削減

Christchurch, New Zealand, Nov. 2013.

ネットワークを元にしたネットワークトポロジおよび

4.3.3につながるための条件を明らかにした。また、実際のネットワーク省電力化のためのルータにおけるパラメータ設定に基づいて、適切なストレージ容量おコンテンツキャッシングに関する研究

よび削減できる消費電力量を評価した。その結果、スコンテンツキャッシングによるコンテンツ配信の効

トレージ装置として SSD を用いることで、ネットワー

率化手法の 1 つとして、ネットワーク上のルータがコ

クの消費電力量が最大で約 44%削減された。またコンンテンツを保持することでトラヒックの削減や応答時

テンツのアクセス頻度の分布がストレージ容量および間を改善する CCN のような手法が提案されているが、消費電力量に及ぼす影響を明らかにした。

この手法はネットワークの消費電力の削減にもつながる可能性がある。従来のキャッシングに関する研究では、ルータのストレージ容量はあらかじめ与えられており、それを有効に利用するための置き換え手法の検討が中心であった。キャッシュの効果は容量が大きいほど向上するため、キャッシュのためのストレージ容量
は可能な限り大きいことが望ましく、その適切な大きさが議論の対象となることはなかった。しかし、消費電力の削減に着目すると、適切なストレージ容量については議論の余地がある。また、ルータがコンテンツを保持することが消費電力の削減にどの程度有効であるかについても明らかではない。例えば、ネットワー

図 14: 評価結果

クの消費電力の削減を目的とする場合、ストレージ装
置自体が電力を消費するため、各ルータに大容量のストレージを備えることが必ずしも全体として消費電力[関連発表]の削減につながるとは限らない。

• 多田知正, 村田正幸, 長谷川剛, 馬場崎忠利, 中村二

そこで本研究では、消費電力の削減を目的として、

朗, 松岡茂登, 松田和浩, “ルータにおけるキャッシ

ルータの適切なストレージ容量に関する議論を行う

ングがネットワークの消費電力に与える影響の評とともに、ルータがコンテンツを保持することの有価,” 電子情報通信学会論文誌, vol. J96-B, no. 11,

効性について評価した。消費電力を削減するために適

pp. 1260–1271, Nov. 2013.

切なストレージ容量は、コンテンツのアクセス分布、対象とするネットワークトポロジなどの要素に依存す

4.4

無線ネットワークに関する研究る。本研究では、現実のネットワーク構成を元にした山間部や離島など有線ネットワークの敷設が困難なモデルに基づいて、さまざまな要素がストレージ容量地域において無線接続環境を提供することのできる無やネットワークの消費電力量に及ぼす影響を評価し、

線メッシュネットワークなど、複数のノードが無線で－ 64 －

マルチホップ接続される無線ネットワークに関する研[関連発表]

究が注目を集めている。本研究では、無線ネットワー• Shoichi Takagi, Go Hasegawa, Yoshiaki Tanigchi,
Hirotaka Nakano and Morito Matsuoka, “Compar-

クの性能を改善するための手法および性能評価に取り組んでいる。

4.4.1

ative evaluation of heuristics for time slot assignment in IEEE 802.16j relay networks,” in Proceedings of the 7th International Conference on Mo-

IEEE 802.16j リレーネットワークのための発見的手法に基づくタイムスロット割当アルゴリズ

bile Computing and Ubiquitous Networking (ICMU2014), pp. 83–84, Bras Basah, Singapore, Jan. 2014.

ムの研究(Poster)• Shoichi Takagi, “Performance evaluation of heuristic algorithms for time slot assignment in IEEE
802.16j relay networks,” Master’s Thesis, Graduate
School of Information Science and Technology, Osaka University, Feb. 2014.
• 高木祥一, 長谷川剛, 谷口義明, 中野博隆, 松岡茂
登, “IEEE 802.16j リレーネットワークのための発図 15: 手法によるフレームサイズの違い

見的手法に基づくタイムスロット割当アルゴリズ
ムの比較評価,” 電子情報通信学会技術研究報告,

ワイヤレスネットワークでは、複数のノードが同じ

vol. 113, no. 472, pp. 237–242, NS2013-217, 宮崎
シーガイア, 宮崎, Mar. 2014.

チャネルで同時に通信を行うと電波干渉が発生し、ネッ
トワーク性能が低下する。そのため、IEEE 802.16j リ
レーネットワークでは、時分割方式による無線通信が4.4.2

行われている。この時、リンクに割り当てるタイムス

IEEE 802.16j リレーネットワークにおけるリレー

ロットの数を減らすことは、単位時間におけるリンクの通信機会を増やすことになるため、ネットワーク性
能の向上を意味する。複数のリンクに同一のタイムス
ロットを割り当てることで、使用するタイムスロット
数を減らすことが可能だが、リンク間で電波干渉が発生し、伝送量が低下する。ネットワーク中の全てのリ
ンクのトラヒック負荷を満たす必要があるため、伝送量の低下は使用するタイムスロット数の増加の原因となることがある。そのため、トレードオフを考慮してタイムスロット割当を行う必要がある。また、タイム
スロット割当において最適解を求める問題は、NP 困難であることが知られており、発見的手法が必要とさ

重回帰分析を用いた IEEE 802.16j リレーネッ
トワークのスループット解析に関する研究

ノード間リンクの通信品質は、同時に通信を行うリ
レーノードからの電波干渉に影響される。そのため、ネットワーク性能はリンクへのタイムスロット割り当てに強く依存する。また、リレーネットワーク性能は、雑音強度、減衰係数、ノード密度、送信電力などの要因にも影響される。本研究では、重回帰分析に基づく

IEEE 802.16j リレーネットワークのスループット解析を行う。具体的には、まず、リレーネットワークのス
ループットに影響を与えるパラメータを検討し、それらのパラメータを様々な値に設定したシミュレーショ
ンによってリレーネットワークのスループットを評価する。最後に、パラメータがスループットへ与える影れている。
本研究では、IEEE 802.16j リレーネットワークにおける発見的手法によるタイムスロット割当アルゴリズ
ムを提案し、それをシミュレーション実験により評価

響を重回帰分析結果に基づいて議論する。分析結果より、雑音強度、減衰係数、及び送信電力がリレーネッ
トワークのスループットへの影響が大きいことを示す。

する。提案アルゴリズムは 2 種類あり、一つはリンク[関連発表]

ごとに割り当てるタイムスロットを貪欲法に基づいて• Kohei Higo, “Performance study of IEEE 802.16j
relay networks by multiple regression analysis,”
Master’s Thesis, Graduate School of Information決定する。もう一方は、タイムスロットごとに、それを使用するリンクを決定する。評価の結果、どのリンクも同じタイムスロットを使用しない場合に比べ、提案アルゴリズムは 34%と 39%のタイムスロット数削減が可能であることを示す。その一方で、後者のアル
ゴリズムの計算時間は前者に比べて長く、性能と計算時間にトレードオフの関係があることを示す。

Science and Technology, Osaka University, Feb.
2014.
• Kohei Higo, Go Hasegawa, Yoshiaki Tanigchi,
Hirotaka Nakano and Morito Matsuoka, “Multiple regression analysis of IEEE 802.16j relay－ 65 －

えられる。この問題を避けるために、隣接するリレー
ノード間で異なる周波数帯域を用いることが考えられるが、その場合、電波資源の利用効率が低下し、ネッ
トワーク性能が劣化する。したがって、リレーネット
ワーク全体の電波利用効率を高めるためには、隣接するリレーノードに同一の周波数帯域を割り当て、電波干渉を考慮してタイムスロットを割り当てることが求められる。
そこで本研究では、同一の周波数帯域が割り当てら
図 16: リレーネットワーク性能に影響を与える要因

れた近接する複数のリレーノードとそれらに収容されるユーザ端末のリンク間へのタイムスロット割り当

network throughput,” in Proceedings of the 16th
International Conference on Advanced Communication Technology (ICACT 2014), pp.437–441,
Pyeongchang, Korea, Feb. 2014.
• 肥後恒平, 長谷川剛, 谷口義明, 中野博隆, 松岡茂
登, “重回帰分析を用いた IEEE 802.16j リレーネッ
トワークのスループット解析,” 電子情報通信学
会技術研究報告, vol. 113, no. 472, pp. 231–236,

NS2013-216, 宮崎シーガイア, 宮崎, Mar. 2014.
4.4.3て手法の提案と性能評価を行う。具体的には、リンク間の干渉関係を詳細に評価することができるレイリー
フェージング環境を前提とし、伝送品質に応じて伝送量が変動する適応変調符号化を考慮したタイムスロッ
ト割り当て手法を提案する。シミュレーションによる性能評価の結果、一定の伝送品質を確保した上で、電波資源の空間的再利用を行うことで、リレーノード 1
台あたり、かつ単位時間あたりの平均伝送量を最大で約 12% 改善できることを示す。また、リレーノード
及びユーザ端末の分布として同一ネットワークトポロ

ユーザ端末収容のためのタイムスロット割り当ジの繰り返し構造を用いた評価方法を導入し、大規模ての研究

リレーネットワーク環境の評価を簡易に行うことがでIEEE 802:16j マルチホップリレーネットワークは、
リレーノードがお互いに無線接続しツリー状のネットきることを示す。

ワークを構築することで、ネットワーク接続サービス
範囲の容易な拡張を可能とする。リレーネットワークに接続するユーザ端末に外部ネットワークへのアクセス環境を提供する際には、 1 つあるいは複数のリレーノードがゲートウェイノードとなり、外部ネットワー
クと接続される。IEEE 802:16j では無線通信方式として時分割多元接続方式が用いられ、ネットワーク内のリンクに通信機会であるタイムスロットが割り当てられる。

IEEE 802:16j においては、リレーノードとユーザ端末の無線通信に割り当てられる周波数帯域はリレー
ノード間の無線通信に割り当てられる周波数帯域とは

図 17: 繰り返し構造異なる。そのため、IEEE802.16j リレーネットワーク
におけるタイムスロット割り当てに関する既存研究のほとんどは、リレーノードへのユーザ端末の収容については考慮せず、リレーノード及びゲートウェイノー

4.4.4に基づいた省電力情報伝播手法に関する研究

ド間のリンクのみを対象としている。ユーザ端末とリ
レーノードの通信は 1 本の無線リンクを用いて行われるため、 1 台のリレーノードに接続されているユー
ザ端末は個別のタイムスロットを用いて通信を行うことが想定されている。しかし、近接しているが収容されているリレーノードが異なる複数のユーザ端末が同時に通信を行うと、収容されているリレーノードが異なるにもかかわらず、電波干渉が発生することが考

無線センサネットワークにおける受信電波強度

センサネットワークの主な課題の一つに、消費電力の抑制がある。センサネットワークの省電力化において、無線通信による電力消費を抑えることが重要である。定期的なメンテナンスを期待できない環境でバッ
テリーによって駆動するセンサノードにとって、限られた電力資源を有効に活用しネットワークの稼働時間を延ばすためには、無線通信による電力消費を抑える－ 66 －

事が重要となる。

4.4.5

本研究では、無線センサネットワークにおける、消削減のための端末集約手法の性能評価に関する費電力を考慮した情報散布手法を提案した。提案手法
は、フラッディング手法を基にした情報散布を行う。

モバイルネットワークにおける通信制御コスト
研究は、その情報を全ての隣接ノードへブロードキャスすM2M 通信端末を従来のモバイルネットワークに収容する場合、端末数が大量である一方、ARPU が低い
ため、大量の M2M 通信端末を従来のモバイルネット

る一方、既に取得済みの情報を受信したノードは何もワークに収容すると、端末管理コストやネットワーク

行わない。提案手法では、無線によりメッセージを受の制御コストが増大する一方で、端末からコストを十信したときの受信電力を用いて、メッセージのブロー分に回収できないことが考えられる。本研究では、通ドキャスト時刻を制御する。一般的に、受信ノードか

信端末を集約し、それに対して 1 本のトンネルを設定

ら遠くのノードが送信された無線の電波ほど、伝搬損し維持することで、システムが管理するトンネル数を失のために、受信電力は小さくなる。このことを利用削減し、コストの低減を可能とする端末集約手法の性して、提案手法では、新しいメッセージを受信してブ能評価を行う。また、集約に伴って発生する通信失敗

ロードキャストするまでに、再度同じメッセージを受を削減する手法を提案する。数学的解析手法による評信した場合、ブロードキャストを取りやめる。これに価の結果、通信失敗の確率を 0.1%以下に抑制しつつ、よって、提案手法は、送信ノードからより遠くにある

通信制御コストを最大で約 80% 削減できることを明受信ノードが、先にメッセージをブロードキャストすらかにする。また、通信端末の通信頻度や通信時間にる機会を持つことで、少ないブロードキャスト回数で応じて、通信制御コストを最も削減するための最適な情報を散布させることができる。

集約台数を導出することができることを示す。

フラッディング手法は、新しい情報を受信したノード

シミュレーションによる評価の結果、提案手法は、送信の際に、より大きな電力を用いて無線の送信距離を増加させることで、情報散布率が高い領域を広くすることができること、また、このときのネットワーク
全体の消費電力量の増加が小さいことを示した。さらに、ノードをランダム配置したシミュレーションを行い、提案手法は、正方格子上に配置した場合と同様の性質を示すことを明らかにした。

図 19: 提案手法における個別トンネルの設定[関連発表]

図 18: フラッディングと提案手法• 櫻井駿, 長谷川剛, 若宮直紀, 岩井孝法, “モバイルコアネットワークにおける通信制御コスト削減のための端末集約手法,” 電子情報通信学会技術研究[関連発表]• 久松潤之, 長谷川剛, 村田正幸, “無線センサネット
ワークにおける受信電波強度に基づいた省電力情報伝播手法の提案と評価,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113, no. 303, pp. 41–46, IN2013-94,
熊本大学, 熊本, Nov. 2013.

報告, vol. 113, no. 56, pp. 193–198, MoNA2013-10,
石垣市民会館, 沖縄, May 2013.

• Shun Sakurai, Go Hasegawa, Naoki Wakamiya and
Takanori Iwai, “Performance evaluation of tunnel
sharing method for accommodating M2M communication in mobile cellular networks,” in Proceedingsof the International Workshop on Emerging Technologies for LTE-Advanced and Beyond-4G, Atlanta, USA, Dec. 2013.

－ 67 －

formation Science and Technology, Osaka University, Feb. 2014.

歩行者数計測に関する研究

4.5

近年、道路の通行量や建物、催し物会場等の入退場が高まっている。本研究では、カメラで取得した動画• 水嶋未来, 谷口義明, 長谷川剛, 中野博隆, 松岡茂
登, “オプティカルフロー検出に基づく混雑環境下像あるいは単純なセンサを組み合わせることにより、における仮想ゲート通過人数推定手法,” 画像電子

人流を実時間、高精度に計測、追跡できる手法を検討

学会第 269 回研究会講演予稿集, pp. 133–139, 広している。

島市立大学, 広島, Feb. 2014.

者数を把握するための人流計測の自動化に対する需要

4.5.1

動画像中の仮想ゲート通過人数推定に関する

4.5.2

動画像中の歩行者密度推定に関する研究

研究
近年、動画像フレームから得られたオプティカルフ
ロー数に基づき混雑環境下における歩行者密度を推定する手法が注目を集めている。本研究では、混雑環境下において、動画像中に設定した直線状の仮想ゲー
トを通過する歩行者数をオプティカルフロー検出に基づき推定する手法を提案する。提案手法では、動画像フレームから得られるオプティカルフローのうち、仮想ゲートを跨ぐように抽出されるオプティカルフロー
図 21: 歩行者数推定環境

を仮想ゲートを通過する歩行者数の推定に用いる。また、誤検出や背景画像から抽出されたと考えられるオ
プティカルフローを削除することにより、推定精度の向上を図る。複数の実動画像を用いた評価を行い、仮想ゲートを通過したオプティカルフロー数と歩行者数との相関係数が 0.856 以上になることを示す。また、提案手法を用いることにより、歩行者数推定の平均相対誤差が 0.068 以下となることを示す。

施設内の安全管理やマーケティング調査、歩行者の混雑を回避するナビゲーションなどを目的として、歩行者数の計測を自動で行うシステムに対する需要が高まっている。特に、近年のコンピュータ性能の向上に
より、様々な動画像処理が実時間で処理可能となったことから、カメラで撮影した動画像を利用した歩行者
数計測が注目されている。
動画像中の歩行者数計測のための既存手法として、
特徴点と呼ばれる、画像中の色や濃淡の変化が激しい
点の数から歩行者数を計測する手法が提案されている。
この手法は、動画像の各フレームにおける特徴点数と領域内を移動する歩行者数が線形の関係にあるという仮定に基づいている。しかし、動画像中の歩行者数が多い場合、複数の歩行者が動画像上で重なるオクルー

図 20: 仮想ゲート通過人数計測

ジョンが多く発生し、画面奥に位置する歩行者の一部が隠れることにより、それらの歩行者に対する特徴点
数は大きく減少する。そのため、特徴点数と歩行者数[関連発表]• Miki Mizushima, Yoshiaki Tanigchi, Go Hasegawa,
Hirotaka Nakano and Morito Matsuoka, “Counting pedestrians passing through a line in video sequences based on optical ﬂow extraction,” in Proceedings of the 12th International Conference on
Circuits, Systems, Electronics, Control & Signal
Processing (CSECS 2013), pp. 129–136, Budapest,
Hungary, Dec. 2013.
• Miki Mizushima, “Counting pedestrians passing
through a line in crowded scenes by extracting optical ﬂows,” Master’s Thesis, Graduate School of In-の関係は線形ではなくなり、計測精度が低下する。
本研究では、オクルージョンの発生が動画像中の歩行者数の計測精度に与える影響を明らかにする。そのために、まず、実動画像から抽出した、オクルージョ
ンのない歩行者の特徴点分布に基づいた歩行者モデルを構築する。次に、歩行者モデルを仮想領域に配置するシミュレーションを行うことで、歩行者密度の高く
オクルージョンが多く発生する環境における、特徴点
数と歩行者数の関係を明らかにする。さらに、得られた関係を用いて歩行者数を推測することで、歩行者数の計測精度を向上させる手法を提案する。複数の実動画像を用いた性能評価の結果、提案手法を用いること－ 68 －

により、既存手法と比較して計測精度が最大 40%改善

はモニタリングサーバに収集され、モンテカルロ法にすることを示す。

基づいた手法で歩行者数の推定を行う。具体的には、センサが歩行者を検出している間の歩行者数を推定す[関連発表]• 橋本和幸, 谷口義明, 長谷川剛, 中野博隆, “動画像中の特徴点数に基づく歩行者数計測手法にオクルージョンが与える影響の評価,” 2013 年度画像
電子学会年次大会予稿集, 5 pages, リンクステー
ションホール青森, 青森, June 2013.

• Kazuyuki Hashimoto, Yoshiaki Tanigchi, Go Hasegawa, Hirotaka Nakano and Morito Matsuoka,

るために、仮想歩行者の生成と移動を行う複数回のモ
ンテカルロシミュレーションを行い、各シミュレーショ
ンにおける仮想センサのセンシング情報を得る。得られたシミュレーション結果の中から、実際のセンサのセンシング情報と仮想センサのセンシング情報との差が小さいシミュレーション結果における歩行者数を推
定歩行者数として採用する。
本研究では、複眼センサのパラメータや歩行者の到“Pedestrian counting based on the number of salient
points considering non-linear effect of occlusions,”

着率、シミュレーション試行の回数、バイナリセンサ

in Proceedings of the 12th International Conferenceon Circuits, Systems, Electronics, Control & Signal Processing (CSECS 2013), pp. 26–33, Budapest,

は、既存手法との比較評価を行い、複数の歩行者が通Hungary, Dec. 2013.

は、道幅が 8 [m] の状況において、2×8 個のバイナリ

4.5.3

複眼センサを用いた歩行者数推定に関する研究

商業施設やイベント会場における来客数調査、駅周数等を変化させた性能評価を行った。1 つ目の手法で過する状況下において推定歩行者数に対する相対誤差が 45%減少することを示した。また、2 つ目の手法でセンサを配置することで相対誤差の値が最小となることを示した。

辺の通路における通行人数調査、工事現場でのセキュ
リティモニタリングなどの様々な分野で歩行者計数に対する需要がある。手動による歩行者計数は人件費が高く、人通りが多い状況では精度が低下するといった問題点があり、歩行者数の推定を自動化する技術が注目を集めている。特に、バイナリセンサは自身のセンシング領域内の歩行者の有無のみを検出する単純なセンサではあるが、他のセンサと比較して安価であり、消費電力が小さく電池駆動も可能であることから、無線通信機器とバイナリセンサを有する端末を用いてセンサネットワークを構築し、歩行者計数へ応用するこ

図 22: 複眼センサシステムとが期待される。従来のバイナリセンサを用いた歩行者計数システムにおいては、多数の歩行者が行き交う
混雑状況下での精度向上が課題である。
本研究では、2 種類の環境において複数のバイナリ[関連発表]

センサを使用して移動方向別の歩行者数を推定する手法を提案する。まず、廊下のように歩行者が 2 方向に移動するような屋内環境を対象として、移動方向別の歩行者数を推定する手法を提案する。この提案手法では、赤外線センサのようなバイナリセンサを複数個、歩行者の移動方向に沿って直線配置することにより構成したセンサを使用する。次に、街の商店街や繁華街• Shuto Fujii, Yoshiaki Taniguchi, Go Hasegawa and
Hirotaka Nakano, “Monte Carlo-based bidirectional
pedestrian counting method for compound-eye sensor systems,” Journal of Emerging Trends in Computing and Information Sciences, vol. 4, pp. 48–57,
Apr. 2013.
• 藤井崇渡, 谷口義明, 長谷川剛, 中野博隆, 松岡茂登,するような環境を対象として、移動方向別の歩行者数“複数のバイナリセンサを用いた複眼センサシス
テムのためのモンテカルロ法に基づく歩行者数推を推定する手法を提案する。この提案手法では、ピエ定手法,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113,

ゾセンサのようなマット型のバイナリセンサを格子状

no. 132, pp. 183–188, ASN2013-81, アクトシティ
浜松, 静岡, July 2013.

の歩道のように、より幅の広い歩行者が 2 方向へ移動に敷き詰めることにより構成したセンサを使用する。
これらの提案手法では、歩行者がセンサのセンシング
領域を通過することによって得られるセンシング情報• Shuto Fujii, “Pedestrian counting based on Monte
Carlo method with binary sensors,” Master’s Thesis,
Graduate School of Information Science and Tech-－ 69 －

• 情報処理学会 モバイルコンピューティングとユ
ビキタス通信研究会 運営委員（2011 年 4 月〜、

nology, Osaka University, Feb. 2014.
• 藤井崇渡, 谷口義明, 長谷川剛, 松岡茂登, “格子状に配置したバイナリセンサを用いた歩行者数推定
手法,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113,

谷口）

• 画像電子学会 代議員（2013 年 6 月〜、谷口）• 情報処理学会 第 66 回モバイルコンピューティン
グとユビキタス通信研究会 担当委員（2013 年 5

no. 472, pp. 67–72, NS2013-188, 宮崎シーガイア,
宮崎, Mar. 2014.

月開催、谷口）5

社会貢献に関する業績

5.1

教育面における社会貢献

5.1.1• 電子情報通信学会 ソサイエティ大会 座長（2013年 9 月開催、谷口）• 電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
座長（2014 年 3 月開催、谷口）

学外活動• アートエリア B1 で開催された研究ときめき＊カ
フェで「“省く” を究める。データセンターにお• 電子情報通信学会 総合大会 座長（2014 年 3 月開催、谷口）ける省エネルギーの追求から学ぶ考え方のヒン• 情報処理学会 第 70 回モバイルコンピューティン
グとユビキタス通信研究会 担当委員（2014 年 5
月開催、谷口）ト。」と題した講演を行った。（2013 年 11 月 29
日、松岡）

• 奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科 博
士前期課程向けに開講される科目「セキュリティ

5.2.2

2013 年度に編集に携わった論文誌を列挙する。
• Editorial Advisory Board, International Journal on

PBL 演習 I」の非常勤講師を行った。（谷口）
5.1.2

論文誌編集

研究部門公開など

Advances in Systems and Measurements （2009 年〜、長谷川）• 大阪大学いちょう祭にて研究部門公開を行った。
10:00〜16:00 の間、ユビキタスネットワークに関• Editorial Board Member, International Journal on
Advances in Networks and Services （2009 年〜、長谷川）するパネル展示を行った。105 名の来訪者があった。（2013 年 5 月 3 日、長谷川、谷口）• 大阪府立八尾高等学校生徒および引率教員を対象として研究部門公開を行った。（2013 年 7 月 12

• Editorial Board Member, ISRN Communications
and Networking （2010 年〜、長谷川）

日、長谷川）• Editorial Board Member, International Journal on• 大阪大学基礎工学部一日体験入学にて高校生を対Advances in Internet Technology （2012 年〜、谷口）

象とし、「インターネットのしくみ」と題した模（2013
擬授業を行った。31 名の来訪者があった。

• Editorial Board Member, International Journal on
Advances in Networks and Services （2012 年〜、谷口）

年 8 月 22 日、長谷川）• 大阪大学基礎工学部一日体験入学にて高校生を対象とし、「インターネットの通信方式を考える」と国際会議への参画

題した体験学習を行った。31 名の来訪者があった。

5.2.3（2013 年 8 月 22 日、谷口）2013 年度に委員および委員長として運営に参画した、あるいは参画中の国際会議を列挙する。
• TPC Member 1 , The 13th IFIP/IEEE International

学会活動

5.2
5.2.1

国内学会における活動2013 年度に運営に参画した国内学会を列挙する。
• 電子情報通信学会 通信ソサイエティ 総務幹事
（2012 年 4 月〜、長谷川）• 電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会専門委員（2011 年 5 月〜、長谷川）• 情報処理学会 マルチメディア通信と分散処理研究会 運営委員（2010 年 4 月〜、長谷川）• 電子情報通信学会 知的環境とセンサネットワー
ク研究会 専門委員（2013 年 4 月〜、谷口）Symposium on Integrated Network Management(IEEE IM 2013).（2013 年 5 月開催、長谷川）• TPC Member, The 2013 International Communications Quality and Reliability Workshop (IEEE CQR2013).（2013 年 5 月開催、長谷川）• TPC Member, IEEE International Conference on
Communications (IEEE ICC 2013).（2013 年 6 月
開催、長谷川）• Advisory Chair, The 8th International Conference
1 Technical Program Committee Member－ 70 －

on Internet Monitoring and Protection (ICIMP
2013).（2013 年 6 月開催、長谷川）Communications (IEEE ICC 2014).（2014 年 6 月
開催、長谷川）• TPC Member, The 8th International Conference on
Internet Monitoring and Protection (ICIMP 2013).

• Advisory Chair, The 9th International Conferenceon Internet Monitoring and Protection (ICIMP
2014). （2014 年 7 月開催、長谷川）（2013 年 6 月開催、長谷川）• Advisory Chair, The 9th Advanced International• TPC Member, The 9th International Conference on

Conference on Telecommunications (AICT 2013).
（2013 年 6 月開催、長谷川）Internet Monitoring and Protection (ICIMP 2014).
（2014 年 7 月開催、長谷川）• TPC Member, The 9th Advanced International Conference on Telecommunications (AICT 2013).（2013• Advisory Chair, The 10th Advanced International
Conference on Telecommunications (AICT 2014).

年 6 月開催、長谷川）（2014 年 7 月開催、長谷川）• TPC Member, The New Internet Symposium (NIS2013).（2013 年 8 月開催、長谷川）• TPC Member, The 10th Advanced International• TPC Member, The 19th Asia-Paciﬁc Conference on

Conference on Telecommunications (AICT 2014).
（2014 年 7 月開催、長谷川）Communications (APCC 2013).（2013 年 8 月開催、長谷川）

• TPC Member, The 6th International Conference on
Emerging Network Intelligence (EMERGING 2014).

• TPC Member, The 5th International Conference on
Emerging Network Intelligence (EMERGING 2013).
（2013 年 9 月開催、長谷川）• TPC Member, The 18th International Workshop on
Computer-Aided Modeling Analysis and Design ofCommunication Links and Networks (IEEE CAMAD
2013).（2013 年 9 月開催、長谷川）• TPC Member, The 2013 IEEE Global Communications Conference (IEEE GLOBECOM 2013).（2013（2014 年 8 月開催、長谷川）• TPC Member, The Asia Paciﬁc Conference on Wireless and Mobile (APWiMob 2014).（2014 年 8 月開催、長谷川）• TPC Member, The New Internet Symposium (NIS2014).（2014 年 9 月開催、長谷川）• TPC Member, The 2014 International Conference
on Advanced Technologies for Communications(ATC 2014).（2014 年 10 月開催、長谷川）• TPC Member, The 2014 IEEE International Con-年 12 月開催、長谷川）• TPC Member, The International Conference on
Connected Vehicles and Expo (ICCVE 2013).（2013年 12 月開催、長谷川）

ference on Communication, Networks and Satellite(COMNETSAT 2014).（2014 年 11 月開催、長谷川）• TPC Member, The 13th International Conference on
Networks (ICN 2014). （2014 年 2 月開催、長谷川）• TPC Member, The 2014 IEEE Global Communications Conference (IEEE GLOBECOM 2014).（2014年 12 月開催、長谷川）• Advisory Chair, The 10th International Conference
on Networking and Services (ICNS 2014). （2014• TPC Member, The 3rd International Conference on
Communications and Signal Processing (MIC-CSP• TPC Member, The 10th International Conference on2013), Communication Networks and Applications(CNA) Track.（2013 年 4 月開催、谷口）

Networking and Services (ICNS 2014). （2014 年 4
月開催、長谷川）• TPC Member, The 8th International Conference on
Digital Telecommunications (ICDT 2013).（2013 年

年 4 月開催、長谷川）• Publicity Co-Chair, IEEE/IFIP Network Operations
and Management Symposium (IEEE/IFIP NOMS
2014).（2014 年 5 月開催、長谷川）

4 月開催、谷口）• TPC Member, The 9th Advanced International Con-

• TPC Member, The 2014 International Communica-

ference on Telecommunications (AICT 2013).（2013年 6 月開催、谷口）

tions Quality and Reliability Workshop (IEEE CQR2014).（2014 年 5 月開催、長谷川）• TPC Member, The 1st International Conference on
Cognitive and Sensor Networks (MIC-CSN 2013),• TPC Member, The 2nd International Conferenceof Information and Communication Technology

Wireless Sensor Networks (WSN) Track.（2013 年
9 月開催、谷口）(ICoICT 2014).（2014 年 5 月開催、長谷川）• TPC Member, IEEE International Conference on－ 71 －• Advisory Chair, The 7th International Conference
on Mobile Ubiquitous Computing, Systems, Services

and Technologies (UBICOMM 2013).（2013 年 9 月

パネル)• 松岡茂登, “スマートグリッドと ICT,” ICT スマー
トグリッドシンポジウム 2014, 株式会社三菱総合研究所, 東京, Mar. 2014. (基調講演)

開催、谷口）• TPC Member, The 7th International Conference on
Mobile Ubiquitous Computing, Systems, Services
and Technologies (UBICOMM 2013).（2013 年 9 月
開催、谷口）• Reviewer, The 2013 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Sys-

5.2.5

該当なし

5.2.6

• TPC Member, The 4th International Conference on賞した。（2013 年 8 月 2 日、長谷川）

5.3.1

企業との共同研究• 日本電信電話株式会社環境エネルギー研究所（松vanced Communications Technology (ICACT 2014).
（2014 年 2 月開催、谷口）岡、長谷川）• 日本電信電話株式会社環境エネルギー研究所（松• TPC Member, The 9th International Conference on
Digital Telecommunications (ICDT 2014). （2014年 2 月開催、谷口）岡、長谷川、谷口）• 日本電気株式会社クラウドシステム研究所（長谷川）• TPC Member, The 9th International Conference on
Systems (ICONS 2014). （2014 年 2 月開催、谷口）• 株式会社ルネサスエレクトロニクス（長谷川）• 沖電気工業株式会社（長谷川）5.3.2

学外での講演該当なし

年 4 月開催、谷口）• TPC Member, The 10th International Conference on

5.3.3

Networking and Services (ICNS 2014). （2014 年 4
月開催、谷口）• TPC Member, The 1st International Conference
on Wireless Communication Systems and Networks

5.3.4

学外委員

• Data Center Energy Management Working Group 主
査 （2013 年 5 月〜、松岡）• スマートネットワーク EXPO 実行委員会 委員（2013 年 9 月開催、松岡）• TPC Member, The 10th Advanced International
Conference on Telecommunications (AICT 2014).
5.4（2014 年 7 月開催、谷口）

特許

該当なし

(MIC-Wireless 2014), Broadband Wireless Access(BWA) Track. （2014 年 6 月開催、谷口）• Advisory Chair, The 8th International Conference
on Mobile Ubiquitous Computing, Systems, Services
and Technologies (UBICOMM 2014).（2014 年 8 月
開催、谷口）• TPC Member, The 8th International Conference on
Mobile Ubiquitous Computing, Systems, Services
and Technologies (UBICOMM 2014).（2014 年 8 月
開催、谷口）
5.2.4

産学連携

5.3

• Reviewer, The 16th International Conference on Ad-• Advisory Chair, The 10th International Conference
on Networking and Services (ICNS 2014). （2014

学会表彰• 平成 25 年度大阪大学総長奨励賞 (研究部門) を受

tems (ISPACS 2013).（2013 年 11 月開催、谷口）
Pervasive and Embedded Computing and Communication Systems (PECCS 2014).（2014 年 1 月開催、
谷口）

招待論文

学会における招待講演・パネル• 松岡茂登, “情報通信分野における課題と展望,” 第
200 回有機エレクトロニクス材料研究会「我が国のエレクトロニクスにおける現状課題を真正面から考える」, 新宿 NS ビル, 東京, June 2013. (講演、－ 72 －

プロジェクト活動• 環境省 CO2 排出削減対策強化誘導型技術開発・実証事業 委託事業, “データセンタの抜本的低炭素化とオフィス等への廃熱利用に関する共同技術開発,” 2013〜2015 年度（松岡、長谷川）• 科学研究費補助金（基盤研究 C）, “無線機器の省電力機構の効果を最大化するトランスポート層
アーキテクチャ,” 2012〜2014 年度代表（長谷川）• 科学研究費補助金（基盤研究 C）, “無線網性能向上のための実用的かつ高精度な電波干渉推定手法の開発,” 2013〜2015 年度代表（谷口）5.5

ﬂows over a WLAN,” IEICE Transactions on Communications, vol. E96-B, no. 10, pp. 2615–2624,

その他の活動• 文部科学省 情報科学技術委員会 委員（2013 年 2月〜2015 年 2 月、松岡）

Oct. 2013.
8. 多田知正, 村田正幸, 長谷川剛, 馬場崎忠利, 中村二朗, 松岡茂登, 松田和浩, “ルータにおけるキャッシ

2013 年度研究発表論文一覧

6

ングがネットワークの消費電力に与える影響の評
価,” 電子情報通信学会論文誌, vol. J96-B, no. 11,
pp. 1260–1271, Nov. 2013.

2013 年度内に出版された論文や対外発表を列挙する。
6.1

9. Yoshiaki Taniguchi and Hirotaka Nakano, “Modeling and evaluation of a ceiling-mounted compoundeye sensor,” Information, vol.17, no.2, pp.663–676,

著書

該当なし

Feb. 2014.
6.2

学術論文誌掲載論文

1. Shuto Fujii, Yoshiaki Taniguchi, Go Hasegawa and
Hirotaka Nakano, “Monte Carlo-based bidirectional

6.3

10. 松岡茂登, “子供に教えたい通信のしくみ スマー
トグリッド,” 電子情報通信学会通信ソサイエティ

pedestrian counting method for compound-eye sensor systems,” Journal of Emerging Trends in Computing and Information Sciences, vol. 4, pp. 48–57,

マガジン, no. 25, pp. 4–5, June 2013.

6.4

Apr. 2013.
2. Xun Shao, Go Hasegawa, Yoshiaki Taniguchi and
Hirotaka Nakano, “The implications of overlay routing for ISPs’ peering strategies,” IEICE Transac-

tic algorithm,” IEICE Transactions on Communications, vol. E96-B, no. 6, pp. 1481–1491, June 2013.

path overlapping in large scale network systems,”
The 1st Workshop on Large Scale Network Measurements (31st NMRG meeting), Zurich, Switzerland,
Oct. 2013.
12. Daisuke Kobayashi, Go Hasegawa and Masayuki
Murata, “End-to-end bandwidth measurement
method considering effects on power-saving
routers,” in Proceedings of the 2013 Australasian
Telecommunications Networks and Applica-

4. Yoshiaki Taniguchi, Go Hasegawa and Hirotaka Nakano, “Self-organizing transmission scheduling considering collision avoidance for data gathering inwireless sensor networks,” Journal of Communications, vol. 8, no. 6, pp. 389–397, June 2013.
5. Go Hasegawa, Yuuki Ise, Yoshiaki Taniguchi and
Hirotaka Nakano, “Effect of radio wave obstruction

tions Conference (ATNAC 2013), pp. 112–117,
Christchurch, New Zealand, Nov. 2013.
13. Dinh Tien Hoang, Go Hasegawa and Masayuki
Murata, “Monitoring available bandwidth in overlay networks using local information exchange,”in Proceedings of the 2013 Australasian Telecommunications Networks and Applications Conferenceby obstacles on performance of IEEE 802.16j wireless multi-hop relay networks,” International Journal on Advances in Networks and Services, vol. 6,
no. 1–2, pp. 17–26, June 2013.
6. Yoshiaki Taniguchi, Masahiro Sasabe, Satoshi Aihara and Hirotaka Nakano, “Bayesian estimationbased pedestrian tracking in microcells,” The Sci-

(ATNAC 2013), pp. 172–177, Christchurch, New
Zealand, Nov. 2013.
14. Kazuyuki Hashimoto, Yoshiaki Tanigchi, Go Hasegawa, Hirotaka Nakano and Morito Matsuoka,“Pedestrian counting based on the number of salient
points considering non-linear effect of occlusions,”in Proceedings of the 12th International Conference

entiﬁc World Journal, vol. 2013, article ID 187479,
10 pages, Sep. 2013.

on Circuits, Systems, Electronics, Control & Signal Processing (CSECS 2013), pp. 26–33, Budapest,
Hungary, Dec. 2013.

7. Masafumi Hashimoto, Go Hasegawa and Masayuki
Murata, “SCTP tunneling: Flow aggregation andburst transmission to save energy for multiple TCP

国際会議発表11. Dinh Tien Hoang, Go Hasegawa and Masayuki Murata, “A distributed measurement method exploitingtions on Information and Systems, vol. E96-D, no. 5,
pp. 1115–1124, May 2013.
3. Kazuhito Matsuda, Go Hasegawa and Masayuki
Murata, “An application-level routing method withtransit cost reduction based on a distributed heuris-

解説論文・記事

15. Miki Mizushima, Yoshiaki Tanigchi, Go Hasegawa,－ 73 －

Hirotaka Nakano and Morito Matsuoka, “Counting pedestrians passing through a line in video se-

コアネットワークにおける通信制御コスト削減のquences based on optical ﬂow extraction,” in Proceedings of the 12th International Conference on

報告, vol. 113, no. 56, pp. 193–198, MoNA2013-10,ための端末集約手法,” 電子情報通信学会技術研究
石垣市民会館, 沖縄, May 2013.

Circuits, Systems, Electronics, Control & Signal
Processing (CSECS 2013), pp. 129–136, Budapest,
Hungary, Dec. 2013.

23. 松岡茂登, “情報通信分野における課題と展望,” 第
200 回有機エレクトロニクス材料研究会「我が国16. Shun Sakurai, Go Hasegawa, Naoki Wakamiya and
Takanori Iwai, “Performance evaluation of tunnel

ら考える」, 新宿 NS ビル, 東京, June 2013. (講演、

sharing method for accommodating M2M communication in mobile cellular networks,” in Proceedings

24. 橋本和幸, 谷口義明, 長谷川剛, 中野博隆, “動画像中の特徴点数に基づく歩行者数計測手法にオクof the International Workshop on Emerging Technologies for LTE-Advanced and Beyond-4G, Atlanta, USA, Dec. 2013.

ルージョンが与える影響の評価,” 2013 年度画像

17. Shoichi Takagi, Go Hasegawa, Yoshiaki Tanigchi,
Hirotaka Nakano and Morito Matsuoka, “Compar-のエレクトロニクスにおける現状課題を真正面かパネル)

電子学会年次大会予稿集, 5 pages, リンクステー
ションホール青森, 青森, June 2013.

25. 藤井崇渡, 谷口義明, 長谷川剛, 中野博隆, 松岡茂登,“複数のバイナリセンサを用いた複眼センサシス
テムのためのモンテカルロ法に基づく歩行者数推定手法,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113,

ative evaluation of heuristics for time slot assignment in IEEE 802.16j relay networks,” in Proceedings of the 7th International Conference on Mobile Computing and Ubiquitous Networking (ICMU2014), pp. 83–84, Bras Basah, Singapore, Jan. 2014.
(Poster)

no. 132, pp. 183–188, ASN2013-81, アクトシティ
浜松, 静岡, July 2013.
26. 通阪航, 長谷川剛, 村田正幸, “データレート選択を考慮したマルチホップ無線 LAN の消費電力量解18. Kazuhito Matsuda, Go Hasegawa and Masayuki

析,” インターネット技術第 163 委員会新世代ネッ

Murata, “Cooperative cache sharing among ISPs
for reducing inter-ISP transit cost in content-centric

トワーク構築のための基盤技術研究分科会ワーク

networking,” in Proceedings of the 28th International Conference on Information Networking(ICOIN 2014), pp. 208–213, Phuket, Thailand, Feb.

ホテルはやし, 和歌山, Sep. 2013. (ポスター講演)

2014.

ショップ (ITRC-NWGN 2013), 紀三井寺ガーデン

27. 坪内佑樹, 長谷川剛, 谷口義明, 中野博隆, 松岡茂
登, “TCP/IP スタックにおけるチェックサム計算のGPU オフロードによる性能向上手法,” インター

19. Kohei Higo, Go Hasegawa, Yoshiaki Tanigchi,

ネット技術第 163 委員会新世代ネットワーク構築のHirotaka Nakano and Morito Matsuoka, “Multiple regression analysis of IEEE 802.16j relay

ための基盤技術研究分科会ワークショップ (ITRC-

network throughput,” in Proceedings of the 16th
International Conference on Advanced Communication Technology (ICACT 2014), pp.437–441,
Pyeongchang, Korea, Feb. 2014.

NWGN 2013), 紀三井寺ガーデンホテルはやし, 和
歌山, Sep. 2013. (ポスター講演)
28. 藤井崇渡, 谷口義明, 長谷川剛, 中野博隆, 松岡茂
登, “複数のバイナリセンサを用いた歩行者数推定
手法の性能評価,” インターネット技術第 163 委員会新世代ネットワーク構築のための基盤技術研究

6.5

口頭発表（国内研究会など）分科会ワークショップ (ITRC-NWGN 2013), 紀三

20. 長谷川剛, 村田正幸, “生物ネットワークの縮退特

井寺ガーデンホテルはやし, 和歌山, Sep. 2013. (ポ性に基づくシステム冗長化方式における自律的障害回復手法,” 電子情報通信学会技術研究報告,

スター講演)

vol. 113, no. 4, pp. 31–36, NS2013-7, 輪島商工会
議所, 石川, Apr. 2013.

29. 高木祥一, 長谷川剛, 谷口義明, 中野博隆, 松岡茂登,“IEEE 802.16j リレーネットワークにおけるタイム
スロット割当のための発見的手法の比較評価,” イ

21. 小林大翼, 長谷川剛, 村田正幸, “省電力ルータに与える負荷を考慮したエンド間帯域計測手法の提案,”
電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113, no. 35,

ク構築のための基盤技術研究分科会ワークショッ

ンターネット技術第 163 委員会新世代ネットワー
プ (ITRC-NWGN 2013), 紀三井寺ガーデンホテル

pp. 83–88, NS2013-27, 総研大, 神奈川, May 2013.
22. 櫻井駿, 長谷川剛, 若宮直紀, 岩井孝法, “モバイル

はやし, 和歌山, Sep. 2013. (ポスター講演)

30. 桜井駿, 長谷川剛, 若宮直紀, 岩井孝法, “M2M 通－ 74 －

信端末のモバイルネットワークへの収容を目的

上の複数区間の利用可能帯域計測手法,” 電子情報としたコアネットワークの端末管理コスト削減手通信学会技術研究報告, vol. 113, no. 292, pp. 11–法,” インターネット技術第 163 委員会新世代ネッ

16, NS2013-117, 福江文化会館, 長崎, Nov. 2013.

トワーク構築のための基盤技術研究分科会ワーク

39. 久松潤之, 長谷川剛, 村田正幸, “無線センサネット

ショップ (ITRC-NWGN 2013), 紀三井寺ガーデン

ワークにおける受信電波強度に基づいた省電力情ホテルはやし, 和歌山, Sep. 2013. (ポスター講演)

報伝播手法の提案と評価,” 電子情報通信学会技術31. 水嶋未来, 谷口義明, 長谷川剛, 中野博隆, 松岡茂
登, “オプティカルフロー数に基づく動画像中の仮想ゲート通過人数推定に関する一考察,” イン

研究報告, vol. 113, no. 303, pp. 41–46, IN2013-94,

ターネット技術第 163 委員会新世代ネットワーク
構築のための基盤技術研究分科会ワークショップ

熊本大学, 熊本, Nov. 2013.

40. 岩井孝法, 長谷川剛, 若宮直紀, “モバイルコアネッ
トワークへアクセス負荷を平滑化するためのバッ
クオフ機構の拡張,” 電子情報通信学会技術研究報(ITRC-NWGN 2013), 紀三井寺ガーデンホテルはやし, 和歌山, Sep. 2013. (ポスター講演)

告, vol. 113, no. 398, pp. 67–72, MoNA2013-60, ホ

32. 肥後恒平, 長谷川剛, 谷口義明, 中野博隆, 松岡茂
登, “IEEE 802.16j リレーネットワークにおいてス
ループットに影響を与える通信環境パラメータの41. 水嶋未来, 谷口義明, 長谷川剛, 中野博隆, 松岡茂
登, “オプティカルフロー検出に基づく混雑環境下

重回帰分析を用いた解析,” インターネット技術

学会第 269 回研究会講演予稿集, pp. 133–139, 広

第 163 委員会新世代ネットワーク構築のための基島市立大学, 広島, Feb. 2014.

テル奥道後, 愛媛, Jan. 2014.

における仮想ゲート通過人数推定手法,” 画像電子盤技術研究分科会ワークショップ (ITRC-NWGN

42. 藤井崇渡, 谷口義明, 長谷川剛, 松岡茂登, “格子状2013), 紀三井寺ガーデンホテルはやし, 和歌山,
Sep. 2013. (ポスター講演)に配置したバイナリセンサを用いた歩行者数推定

33. 橋本和幸, 谷口義明, 長谷川剛, 中野博隆, 松岡茂
登, “動画像中の特徴点に基づく歩行者のモデル

no. 472, pp. 67–72, NS2013-188, 宮崎シーガイア,

手法,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113,
宮崎, Mar. 2014.

化と歩行者数計測への適用,” インターネット技術

43. 童チイリン, 長谷川剛, 村田正幸, 松岡茂登, “Web-

第 163 委員会新世代ネットワーク構築のための基盤技術研究分科会ワークショップ (ITRC-NWGN

socket 技術を用いて ASP サービス化した HEMSの性能評価,” 電子情報通信学会技術研究報告,2013), 紀三井寺ガーデンホテルはやし, 和歌山,
Sep. 2013. (ポスター講演)

vol. 113, no. 472, pp. 91–96, NS2013-192, 宮崎シー
ガイア, 宮崎, Mar. 2014.

34. Dinh Tien Hoang, 長谷川剛, 村田正幸, “オーバレイ
ネットワークにおける経路重複の推定に基づく分散型利用可能帯域計測手法,” 電子情報通信学会技44. 菅沼孝二, 出口孝明, 谷口義明, 長谷川剛, 中村泰,
浮田宗伯, 松田和浩, 松岡茂登, “サーバへのタスク
配置がデータセンタの総消費電力に与える影響の術研究報告, vol. 113, no. 205, pp. 1–6, NS2013-71,

評価,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113,

東北大学, 宮城, Sep. 2013.

no. 472, pp. 185–190, NS2013-208, 宮崎シーガイ

35. 橋本匡史, 長谷川剛, 村田正幸, “無線 LAN におア, 宮崎, Mar. 2014.

ける省電力 TCP データ転送方式の実験評価,” 電

45. 出口孝明, 谷口義明, 長谷川剛, 中村泰, 浮田宗伯,

子情報通信学会技術研究報告, vol. 113, no. 208,

松田和浩, 松岡茂登, “データセンタにおける空調

pp. 113–118, CQ2013-47, 金沢工業大学, 石川, Sep.

機の消費電力を削減するためのサーバへのタスク

2013.

配置手法の性能評価,” 電子情報通信学会技術研究

36. 松岡茂登, “エネルギーセントリックデータセン
ター,” 西日本 ICT フォーラム 2013, マイドームおおさか, 大阪, Sep. 2013.
37. 坪内佑樹, 長谷川剛, 谷口義明, 中野博隆, 松岡茂
登, “TCP/IP スタックにおけるチェックサム計算の報告, vol. 113, no. 472, pp. 191–196, NS2013-209,
宮崎シーガイア, 宮崎, Mar. 2014.

46. 肥後恒平, 長谷川剛, 谷口義明, 中野博隆, 松岡茂
登, “重回帰分析を用いた IEEE 802.16j リレーネッ
トワークのスループット解析,” 電子情報通信学

GPU オフロードによる性能向上手法,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113, no. 244, pp. 67–72,

NS2013-216, 宮崎シーガイア, 宮崎, Mar. 2014.

NS2013-101, 北海道大学, 北海道, Oct. 2013. (ポスター講演)

47. 高木祥一, 長谷川剛, 谷口義明, 中野博隆, 松岡茂
登, “IEEE 802.16j リレーネットワークのための発

38. 鯉谷和正, 長谷川剛, 村田正幸, “ネットワークパス

見的手法に基づくタイムスロット割当アルゴリズ

会技術研究報告, vol. 113, no. 472, pp. 231–236,－ 75 －

formation Science and Technology, Osaka University, Feb. 2014.

ムの比較評価,” 電子情報通信学会技術研究報告,
vol. 113, no. 472, pp. 237–242, NS2013-217, 宮崎
シーガイア, 宮崎, Mar. 2014.

48. 森本顕, 長谷川剛, 村田正幸, “エンド端末間パスにおける複数区間の利用可能帯域計測手法の実験的評価,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113,

no. 492, pp. 1–6, ICM2013-50, イーフ情報プラザ,
沖縄, Mar. 2014.
49. 飯島優介, 長谷川剛, 村田正幸, “オーバレイネット
ワークにおける空間的合成に基づくパケット廃棄率計測手法の精度向上,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113, no. 492, pp. 7–12, ICM2013-51,
イーフ情報プラザ, 沖縄, Mar. 2014.

50. 添亮太, 長谷川剛, 村田正幸, “生物ネットワークの縮退特性を応用したデータセンタの仮想マシ
ン配置における頑強な冗長化手法,” 電子情報通信学会技術研究報告, vol. 113, no. 492, pp. 31–36,

6.6.3

57. 菅沼孝二, “サーバへのタスク配置がデータセンタの総消費電力に与える影響の評価,” 大阪大学基礎
工学部情報科学科特別研究報告, Feb. 2014.

58. 添亮太, “生物の縮退特性によるロバスト性を利用したデータセンタの低消費電力化のための仮想マ
シン配置法,” 大阪大学基礎工学部情報科学科特別研究報告, Feb. 2014.

59. 出口孝明, “データセンタにおける空調機の消費電力を削減するためのサーバへのタスク配置手法の性能評価,” 大阪大学基礎工学部情報科学科特別研究報告, Feb. 2014.

60. 童チイリン, “WebSocket 技術を用いたクラウド型
エネルギー管理システムの性能評価,” 大阪大学基礎工学部情報科学科特別研究報告, Feb. 2014.

ICM2013-55, イーフ情報プラザ, 沖縄, Mar. 2014.
51. 松岡茂登, “スマートグリッドと ICT,” ICT スマー

61. 森本顕, “エンド端末間パスにおける複数区間の利トグリッドシンポジウム 2014, 株式会社三菱総合研究所, 東京, Mar. 2014. (基調講演)
博士論文・修士論文・特別研究報告

6.6
6.6.1

博士論文

該当なし

6.6.2

特別研究報告修士論文

52. Yusuke Iijima, “Measuring packet loss ratio on overlay networks based on spatial composition,” Master’s Thesis, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University, Feb. 2014.
53. Shoichi Takagi, “Performance evaluation of heuristic algorithms for time slot assignment in IEEE
802.16j relay networks,” Master’s Thesis, Graduate
School of Information Science and Technology, Osaka University, Feb. 2014.
54. Kohei Higo, “Performance study of IEEE 802.16j
relay networks by multiple regression analysis,”
Master’s Thesis, Graduate School of Information
Science and Technology, Osaka University, Feb.
2014.
55. Shuto Fujii, “Pedestrian counting based on Monte
Carlo method with binary sensors,” Master’s Thesis,
Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University, Feb. 2014.
56. Miki Mizushima, “Counting pedestrians passing
through a line in crowded scenes by extracting optical ﬂows,” Master’s Thesis, Graduate School of In-－ 76 －

用可能帯域計測手法の実験評価,” 大阪大学基礎工学部情報科学科特別研究報告, Feb. 2014.