研究スタッフ
教授：

白鳥則郎、助教授：

菅沼

NiCT(情報通信研究機構）

助

手：

北形元、増田尚則

拓夫

デバシシュ・チャクラボルティ

研究員：

NiCT(情報通信研究機構）

研究員：

研究目的
本研究室では、ポスト・ユビキタスを指向し、移動性、拡散・浸透性に加え人間性・社会性を新たに含めた「共生コンピューティング」と呼ぶ情報・通信パラダイムに関する研究を推進している。目的は、人間と機械が共生するやわらかい情報・通信システムを構成するための方法を確立することである。具体的には､システム内部・外部の変化を、情報システム自身が、知性、恒常性、進化の機構を用いて吸収し、ユーザとシステム提供者の評価基準を満足しながら安定に動作するための新しい環境を創成する。このような考え方を基本にして、超高速ネットワークにおける管理・性能評価、及びやわらかい情報ネットワークの構成論とその応用に関する理論的及び実験的研究を推進している。
Symbiotic Computing

人間性(HumanHuman-centered Computing)
社会性（Social Computing）

妨害・侵入やわらかいネットワーク（ゴム風船）

共生コンピューティング(Symbiotic Computing)

利用者

要求の変化

圧力の消滅

やわらかいネットワーク

知的で柔軟な処理

圧力の発生

外圧

稼動状況の変動

重要な３つの性質過剰な圧力）がらしな ng)
移動 omputi（性eC
移動 obil(M Ubiquitous Computing

短期的変動への自律的対応

他システム

災害／事故

自律的な復帰知性(a) 本来の形（正常動作）

恒常性

アプリケーション

内圧

発展性
内部機能の変化

システム更改拡散・浸透性（いたる所）(Pervasive Computing)(b) 圧力への対処（動作の調整・継続）

ユビキタスコンピューティングの限界

設計者／管理者(c) 破裂（システムダウン）

恒久的変化への自律的対応

フレキシブルコンピューティングのアプローチ

やわらかいネットワークの考え方

利用者

主な研究テーマ
1. やわらかいネットワーク層

Java新規AP

レガシーAP

メディアエレメント機能

レガシーアダプタ機能

メディア変換機能

フレキシブルコンピューティングの概念に基づき、多様な通信環境下において、アプリケーション・論理ネットワーク・利用者要求の変動を自律的に吸収し、適応的なサービスを提供するための基盤として、やわらかいネットワーク(FN)層を提案し、その設計・開発を行っている。FN層は、①利用者指向アドレッシン
グ、②自律調整型マルチメディアコンポーネント、③QoS調整、④協調型ネットワーク制御などの機構により、利用者要求を可能な限り満足させる思いやりのある通信サービスの実現をめざす。

接続要求獲得機能
位置変化獲得機能
位置解決機能ﾐﾄﾞﾙｳｪｱｻｰﾋﾞｽﾕﾆｯﾄ

利用者・AP情報獲得機能

メディアストレージ機能

利用者・AP情報獲得ユニット

QoS要求獲得機能

接続提供機能Ad-NW QoS解決機能

流量調整機能流量解決機能経路多重化機能

経路解決機能無線リンク

高レベル通信ユニット

NW運用ユニット 制御機能
TCP

QoS制御ユニット
NW情報収集機能
Ad-NW情報収集機能

プラットフォーム
情報収集機能無線NIC監視機能

Ad-NW経路解決機能

FN層
プラットフォーム
情報獲得ユニット

無線端末
計算機
資源情報
獲得機能

LN層

IP

EtherNet

AP層

エージェントAP

xDSL

無線LAN

内部アーキテクチャ
Function RequirementApplication
Layer

Application
Layer

Application
Layer

利用者
利用者

利用者

アプリ
ケーション

アプリケーション

アプリケーション

Flexible
Network
Layer

Function
Requirement

Flexible
Network
Layer

Function
Requirement

Flexible
Network
Layer

Function
Requirement

FN-Repository

アプリケーション層
アプリケーション層
IPアドレス

論理ネットワーク層

MACアドレス

やわらかいネットワーク層

利用者名(ネットワークミドルウェア層)

ネットワークミドルウェアライブラリ

論理ネットワーク層

IPアドレス

物理ネットワーク層

物理ネットワーク層

MACアドレス

従来型ネットワーク
アーキテクチャ

動的ネットワーキング
アーキテクチャ (1999～)

白鳥・菅沼研究室

アプリケーション層

Agent Creation
Logical
Network Layer

Logical
Network Layer

Logical
Network Layer

論理ネットワーク層
物理ネットワーク層

一般的なミドルウェア
アーキテクチャ

Network

FN-func Agent

エージェント型ミドルウェア構成

http://www.shiratori.riec.tohoku.ac.jp/

やわらかいビデオ会議システム
やわらかいビデオ会議システム

2. 利用者指向通信サービスWS-A

Video

VCM

VCM

EditorNETcheck

NETcheck

Audio

VCS UserVCS User

User

ServiceRequirement

User

Agent Workplace

USER

CPUcheck

User Interface

Audio
EditorCPUcheck

Agent Workplace

Network

システム構成VCS Construct
Manager

R-VCM

A-VCM

VIC

vc

DVTS

C-VCM

CPUMonitor Agentのインタフェース
Agent Repository

wb
rat

vat

NetMonitor Agentのインタフェース(1) 自律的なQoS調整

QoSMonitor Agentのインタフェース
CPU Loader
エージェント
フレームワークのエージェント動作モニタ

WS-A

WS-B
(2)協調的なQoS調整

プロトタイプシステム実験結果

アドホックネットワーク向けサービス構成システム
アドホックネットワーク向けサービス構成システム

FN-クライアントＣ

FN-クライアントＢ

Requirement

WS-B

Video

User Interface

USER

フレキシブル・コンピューティングの概念に基づく具体的なアプリケーションとして、システム自身がサービスの品質を自律的に調整するやわらかいビ
デオ会議システムや、システムが利用者の操作状況を観察し、もっとも注目されているアプリケーショ
ンに優先的にネットワークリソースを配分する状況
即応型流量調整システム、また無線アドホックネッ
トワークにおいて利用者名を用いて通信相手の指定、および通信サービスの構成を行うアドホックネット
ワーク向けサービス構成システムなど、様々な利用者指向通信サービスの設計、およびプロトタイプシステムの開発を行っている。さらに、プロトタイプシステムを用いた評価実験を通じ、利用者指向通信サービスの有効性を検証し、思いやりのある通信サービスの実現を目指している。
状況即応型流量調整システム
状況即応型流量調整システム

Service

1.システム構成

ＬＡＮ

エージェントモニタ
エージェントモニタ

実験風景
実験風景

流量調整
エージェントServer1

インターネット

FN-ゲートウェイ
作業状況監視エージェント

FN-クライアントＡServer2

FN-Client B

APL

App AgPolicyAg

QoS Req
Acquisition

App AgQoS Req
Acquisition
Client QoSManagert
Clien

Re
QoS

quest

QoSQoS
Negotiator
QoS
Negotiator
Negotiator
FlowRegulator

WinInfodow

QoS Req
Acquisition
Client QoSManager

Client QoSManagerFNL
FNL

App AgAPL

App AgS t
Qo ues
Req

oS t
Q ues
Req

Telnetアプリケーション(遠隔ログイン中)App2

App AgS t
Qo ues
Req

WWW
ブラウザ
(ファイルダウンロード中)

App1

App Ag

FN-Gateway

App2

App1
App2

App1

FN-Client A

通信パケットモニタ

AMACSメッセンジャー
AMACSメッセンジャー

FN-Client C

Flow Regulation
Process

FNL
LNL
LNL

3.画面ｲﾒｰｼﾞ

2.エージェント構成

プロトタイプシステム

システム構成3.次世代ユビキタスネットワーク監視・管理
モバイル-IPv6ネットワークの監視・管理のための基盤技術モバイル-IPv6 MIB を世界に先駆けて開発した。さらに2005年6月13日にインターネットの国際標準化組織(IETF)の認定を受け、同技術を国際標準規格とすることに成功した。
このモバイル-IPv6 MIBは、次世代ユビキタスネッ
トワークにおいて移動端末を遠隔ネットワークから常時監視可能とする世界初の技術である。

ギガビットネットワーク

ATM-SW Ethernet-SW

ネットワーク情報ウェアハウス
(NIWH)システム

IPv4 / IPv6

端末（１）の接続履歴の要求

トラフィック情報収集システム

分散型ネットワーク
監視システムの研究

JaNI(情報可視化提供)サーバ

ネットワーク管理用ネットワーク情報の可視化・表示システムの研究

応答
端末（１）の情報

実験用JGN-IPv6ネットワーク
接続装置

柔軟なQoS制御の研究

３号館

MIB

AMACSファイル転送
AMACSファイル転送

AMACSランチャー
AMACSランチャー

LAN

トラフィック特性
分析システム高速映像サーバにおけるストレージシステムの研究

MIBの設計・開発
設計

MIB
制御部

国際標準規格Aネットワーク

Bネットワーク

管理オブジェクトの構成

移動端末(1)
１号館

２号館

インターネット
インターネット会議場

高速ネットワーク
シュミレーションシステム

実装
（実現）

管理オブジェクト
管理オブジェクト

管理オブジェクト標準仕様
管理オブジェクトの構成例：

ソフトウェア

端末の移動回数を計測するオブジェクト「mip6MnMovedToFN」

東北大学 電気通信研究所

m ip6M nMovedToFN OBJECT-TYPE
SYNTAX Counter32
MAX-ACCESS read-only
STATUS current
DESCRIPTION"Num ber of tim es the mobile node has detectedm ovement to a foreig n network from anotherforeig n network or from the hom e network, has reconstructed its care-of address and has initiatedthe care-of address reg istration process. Discontinuities in the value of this counter canoccur at re-initialization of the m anagement system, and at other tim es as indicated by the value ofm ip6CounterDiscontinuityTime.
"REFERENCE "RFC3775 : Section 11.5.1"::= { mip6MnConf 7 }データタイプ名称

内容

東北大学 電気通信研究所（仙台）

IETF会議場（ソウル）

2004年3月 IETF会議（ソウル）における、開発したMIBのデモ

白鳥・菅沼研究室

モバイル-IPv6 MIB の設計・開発

http://www.shiratori.riec.tohoku.ac.jp/