High-speed data communications and robust network design for next generation wireless communication networks

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次世代無線通信ネットワークを効率的でかつ効果的に構築するには、高速光通信技術を活用する上でSoftware defined mobile networking(SDMN)技術およびNetwork Function Virtualization(NFV)技術を組み合わせることが期待されている。ここで、ユーザに高速なデータ通信サービスを提供する一方、不確実な通信需要に適応して頑強な基盤ネットワークを構築することが求められている。さらに、コアネットワークを介したデータ通信は効率的に超高速光ネットワークを利用する必要がある。本年度における研究課題は、まず、高い信頼性でかつ効率的なネットワーク構築の観点から、様々な通信需要に適した超高速光基盤ネットワークおよび基盤ネットワークと末端ユーザとを接続するアクセスネットワークの効率的な構築法を追究し、ネットワークの構築コストとネットワーク性能との均衡関係に着目した研究であった。その結果、与えられた通信需要に対してスイッチング装置やトランシーバを含むネットワーク構築コストとの効率的な均衡関係を明示することができ、さらにデータ通信の信頼性を考慮する手法を新たに考案し、ネットワーク装置の故障時においても、先行研究の手法より資源の利用効率がよく、しかも、提案方式の解を求める計算時間が先行研究より短いことを示した。次に、これからユーザの需要が多様化し、情報システムが動的な構成されるなどにより、通信需要が不確定の際の光通信資源の割当問題に焦点を当て、昨年度に本研究で提案した光通信資源を割り当てるための線形計画問題をさらに発展し、Γ-ロバスト最適化問題として定式化し、その問題を解決する方法を示した。また、ネットワーク規模が大きくなった場合、この最適化問題を効率的に解くためのヒューリステック手法を開発し、その効率性・有効性を明らかにした。