2026/02/13 更新

写真a

アベ シュウヤ
阿部 修也
ABE Syuya

学位

  • 修士(情報科学)   課程 ( 2018年3月   大阪大学 )

  • 博士(情報科学)   課程 ( 2021年3月   大阪大学 )

研究キーワード

  • 5G

  • モバイルネットワーク

  • Internet of Things (IoT)

研究分野

  • 情報通信 / 情報ネットワーク  / Internet of Things (IoT)

  • 情報通信 / 情報ネットワーク  / モバイルネットワーク

学歴

  • 大阪大学   基礎工学部   情報科学科  

    2012年4月 - 2016年3月

  • 大阪大学   大学院情報科学研究科   博士前期課程  

    2016年4月 - 2018年3月

  • 大阪大学   大学院情報科学研究科   博士後期課程  

    2018年4月 - 2021年3月

経歴

  • 大阪大学   大学院国際公共政策研究科   助教

    2021年4月 - 2024年3月

  • 福井工業大学   経営情報学部 経営情報学科   准教授

    2024年4月 - 現在

所属学協会

  • 電子情報通信学会

    2016年11月 - 現在

委員歴

  • The 34th International Conference on Computer Communications and Networks (ICCCN 2025)   Technical Program Committee  

    2024年11月 - 2025年5月   

 

論文

  • サーバレス実装及びコンテナ実装によるマイクロサービスの性能比較

    阿部 修也、長谷川 剛

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   125 ( 285 )   115 - 122   2025年12月

     詳細を見る

    IoT普及に伴う負荷増大に対し、柔軟性の高いマイクロサービス化が注目されている。本報告では、サーバレスとコンテナの異なるスケーリング特性をモデル化し、性能を定量評価した。検証の結果、コンテナ環境では制御遅延が、サーバレス環境では到着頻度とタイムアウトの相関が待機時間に影響すると判明。また、コンテナのキューをロードバランサ側に配置することで応答性が大幅に改善されることを示し、最適な設計指針を提示した。

  • Performance Analysis of Mobile Cellular Networks Accommodating Cellular-IoT Communications with Immediate Release of Radio Resources 査読

    Shuya Abe, Go Hasegawa, Masayuki Murata

    IEICE Transactions on Communications   E105B ( 12 )   1477 - 1486   2022年12月

     詳細を見る

    Conventional cellular networks are insufficient for large-scale IoT communications, leading to the ongoing standardization of Cellular-IoT (C-IoT). This report focuses on C-IoT systems performing periodic data transmission and analyzes the performance of LTE and NB-IoT. By modeling and evaluating both control and data communication procedures, we found that NB-IoT can accommodate up to 8.7 times more devices than LTE, but suffers from higher latency. We also demonstrated that immediate release of wireless resources can increase capacity by up to 17.7 times.

  • Performance Analysis of Periodic Cellular-IoT Communication with Immediate Release of Radio Resources 査読 国際誌

    Shuya Abe, Go Hasegawa, Masayuki Murata

    2020 IEEE International Workshop Technical Committee on Communications Quality and Reliability (CQR)   2020年5月

     詳細を見る

    Mobile cellular networks are now serving all kinds of Internet of Things (IoT) communications. Since current contention-based random access and radio resource allocation are optimized for traditional human communications, massive IoT communications cannot be efficiently accommodated. For this reason, standardization activities for connecting IoT devices, such as Cellular-IoT (C-IoT), have emerged. However, there have been few studies devoted to the evaluation of the performance of the C-IoT communications with periodic data transmissions, despite their being the common characteristics of many IoT communications.Herein, we evaluate the capacity of mobile cellular networks in accommodating periodic C-IoT communications, focusing on differences in performance between LTE and Narrowband-IoT (NB-IoT) networks. To achieve this, we conduct end-to-end performance analyses of both control and data planes, including the random access procedure, radio resource allocation, and bearer establishment in EPC network. Moreover, we determined the effect of immediate release of radio resources considered in 3GPP. Numerical evaluation results show that NB-IoT can accommodate more IoT devices than LTE, although this results in significant latency in data transmission. Furthermore, we find that the number of IoT devices that can be accommodated increases up to 20.7 times with immediate release of radio resources.

  • Effects of C/U Plane Separation and Bearer Aggregation in Mobile Core Network 査読

    Shuya Abe, Go Hasegawa, Masayuki Murata

    IEEE Transactions on Network and Service Management   15 ( 2 )   611 - 624   2018年6月

     詳細を見る

    In response to the growing demand for cellular networks, it is essential to improve the capacity of mobile core networks. Especially, in terms of accommodating machine-to-machine/Internet-of-Things (M2M/IoT) terminals into cellular networks, the load on the control and the user planes of the mobile core network increases massively. To deal with this problem, it is possible to apply virtualization technologies, such as software-defined network and network function virtualization. However, few existing studies evaluate such solutions for mobile core networks numerically and in detail. In this paper, we first evaluate mobile core network architectures with virtualization technologies and control/user (C/U) plane separation using the mathematical analysis. We also propose a novel bearer aggregation method to reduce the control plane load to accommodate massive M2M/IoT terminals. The result of numerical evaluation shows that the capacity of the mobile core network can be increased by up to 32.8% with node virtualization and C/U plane separation, and further by 201.4% by using bearer aggregation. Moreover, to maintain the performance of the mobile core network, we should carefully determine where the bearer aggregation is applied and when the shared bearer for each terminal is determined based on application characteristics and the number of accommodated M2M/IoT terminals.

  • Design and performance evaluation of bearer aggregation method in mobile core network with C/U plane separation 査読

    Shuya Abe, Go Hasegawa, Masayuki Murata

    2017 IFIP Networking Conference (IFIP Networking) and Workshops   2017年6月

     詳細を見る

    What is the best way to evaluate the capacity of a mobile core network with visualization technologies and C/U plane separation using SDN? How can we increase the capacity, especially for accommodating massive M2M/IoT terminals? With increasing demand for cellular networks, enhancing the capacity of the mobile core networks is an urgent issue. In particular, when it comes to accommodating M2M/IoT terminals for cellular networks, the increasing load on the control plane of the mobile core network, as well as user plane, becomes a serious problem. While applying virtualization technologies such as SDN and NFV is one possible solution, there are almost no existing works on numerical or concrete evaluation of such solutions. In this paper, on the basis of mobile core networks with virtualized nodes and C/U plane separation, we first propose a bearer aggregation method for decreasing the control plane load to accommodate massive M2M/IoT terminals. We then show our mathematical analysis of the performance of mobile core networks based on a simple queuing theory. Specifically, we focus on the effect of the node virtualization and C/U plane separation and on the design parameters of the bearer aggregation. The numerical evaluation results show that we can increase the capacity of the mobile core network by up to 32.8% with node virtualization and C/U plane separation, and by an additional 201.4% with bearer aggregation. We also explain that to maintain the performance of the mobile core network, we should carefully determine where the bearer aggregation is applied and when the shared bearer for each UE is determined on the basis of application characteristics and the number of M2M/IoT terminals to be accommodated.

  • C/U分離を適用したモバイルコアネットワークにおける通信集約方式の性能評価 (ネットワークシステム)

    阿部 修也, 長谷川 剛, 村田 正幸

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   116 ( 382 )   25 - 30   2016年12月

     詳細を見る

    近年,携帯電話やスマートフォンなどの従来端末による通信だけでなく,M2M/IoT通信をセルラネットワークに収容することが検討されており,M2M/IoT通信収容のための制御プレーンの効率化が課題となっている.
    本報告では,M2M/IoT通信を収容するためのモバイルコアネットワークアーキテクチャとして,
    モバイルコアネットワークを構成するノードに仮想化及びプレーン分離を適用し,
    かつ,制御プレーンノード間で処理能力の融通を図ることができる環境を想定し,多数のM2M/IoT通信のためのベアラをeNodeBあるいはSGWにおいて集約する通信集約方式の性能評価を行う.
    具体的には,集約箇所及び集約を行うタイミングの異なる集約手法を定義し,データ通信時に必要となるベアラの確立にかかる時間及び集約手法を適用したモバイルコアネットワークに収容可能な端末数を,数学的解析手法を用いて導出することで性能を評価する.
    評価の結果,ネットワークの要求仕様に合わせて適切な集約箇所及び集約タイミングによる通信集約を行うことで,収容可能な端末台数が増加することを明らかにする.

  • シグナリング処理負荷を考慮したノード仮想化及びプレーン分離を適用したモバイルコアネットワークの性能評価 (情報通信マネジメント)

    阿部 修也, 長谷川 剛, 村田 正幸

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   115 ( 507 )   41 - 46   2016年3月

     詳細を見る

    近年,スマートフォン等の普及により,3GやLTEなどのモバイルネットワークにおいて,輻輳への対応が課題となっている.加えて,モバイルネットワークの利用形態としてM2MやIoTに関わる通信を行う端末の接続が注目されている.
    本報告では,M2M/IoT通信を収容するためのモバイルコアネットワークアーキテクチャとして,モバイルコアネットワークを構成するノードを仮想化し,かつ,データプレーンと制御プレーンを分離し,一方,あるいは双方をクラウドネットワーク内へ設置するものを採り上げ,性能評価を行う.さらに,クラウドネットワーク内へ設置したノードの処理性能をノード間で融通する場合や,モバイルコアネットワーク内で通常は端末毎に設定されるベアラを集約する場合の性能評価を行い,プレーン分離や処理機能のクラウドネットワーク内への設置,処理能力の融通,及び通信集約の効果を明らかにする.評価の結果,プレーン分離や処理機能のクラウドネットワーク内への設置,処理能力の融通及び通信集約によってM2M/IoT端末の収容可能台数が約280%増加することを示す.

  • 学生の演習課題とオープンソースソフトウェアのコード品質比較の実行

    阿部 修也, 氏原 直哉, 酒井 亮太郎, 幸 佑亮, 石尾 隆, 井上 克郎

    ソフトウェアエンジニアリングシンポジウム2014論文集   ( 2014 )   184 - 185   2014年8月

▼全件表示

書籍等出版物

  • 複数単位入札計算ソフトウェア:Excel for Multi Unit Auction

    Shuya Abe, Naoki Watanabe( 担当: 共著 ,  範囲: 教材執筆、プログラム作成)

    慶應義塾大学ビジネス・スクール  2018年12月 

     詳細を見る

    本稿は複数単位入札における財の入札者に対する割当と彼らの支払い額を、Vickrey-Clarke-Groves(VCG)メカニズムに従って、コンピュータを使って導出するためのソフトウェア Excel for Multi-Unit Auctionの使用マニュアルである。

  • 不可分財交換計算ソフトウェア:Excel for Exchange of Indivisible Goods

    Shuya Abe, Naoki Watanabe( 担当: 共著)

    慶應義塾大学ビジネス・スクール  2018年2月 

     詳細を見る

    本稿は不可分財の交換問題をコンピュータを使って解くためのソフトウェアExcel for Exchange of Indivisible Goods の使用マニュアルである。そこには、住宅に対する家主の選好順位(好みを反映するランキング)の組を入力すると、各家主に対して住宅を割り当てるアルゴリズム(計算方法)が実装されている。

  • 二部マッチング計算ソフトウェア Excel for Two Sided Matching

    Shuya Abe, Naoki Watanabe( 担当: 共著 ,  範囲: 教材執筆、プログラム作成)

    慶應義塾大学ビジネス・スクール  2017年9月 

     詳細を見る

    本ケースは二部マッチング問題をコンピュータを使って解くためのソフトウェアExcel for Two-Sided Matchingの使用マニュアルである。Excel for Two-Sided Matchingは、従業員の各事業部への割当について、従業員提案型DAアルゴリズム、事業部提案型DAアルゴリズム、ボストン方式での割当結果を算出する。これらの割当方法の説明もこのマニュアルでなされている。

MISC

  • IoT時代の次世代モバイルネットワーク ~産学連携で拓く未来~

    阿部 修也

    北陸経済研究   ( 7月号 )   28 - 29   2025年6月

講演・口頭発表等

  • BLEビーコン×IoTによる屋内ナビゲーションシステム構築

    阿部修也

    AI&IoTセンター主催公開講座AI&IoTコンソーシアムシンポジウム 懇親会  2026年1月 

  • IoTとデータサイエンス 招待

    阿部修也

    データサイエンス講演会  2025年4月 

     詳細を見る

    丹生高等学校において、全3回で構成されるデータサイエンス講演会の講演者として近年みられるIoTサービスの概要や特徴、データサイエンスとの結びつきなどについて説明した。

  • AIを活用したエアコン制御システム共同研究の紹介 招待

    阿部修也

    住宅開口部グリーン化推進協議会 未来のビジネスを拓くセミナー  2025年9月  福井県板硝子商協同組合

     詳細を見る

    住宅開口部グリーン化推進協議会のセミナーにおいて、AIを活用したエアコン制御システムに関する共同研究の概要、狙いなどについて説明した

  • データサイエンス入門 招待

    阿部修也

    データサイエンス講演会  2025年4月 

     詳細を見る

    丹生高等学校において、全3回で構成されるデータサイエンス講演会の講演者としてデータサイエンスとはそもそもどのような分野で、今後どのような広がりを見せるか、などについて説明した。

  • BLEビーコン×IoTによる屋内ナビゲーションシステムの構想

    阿部修也

    RISSWS2025 計算社会科学と実験社会科学の結節点を探る  2025年2月  関西大学ソシオネットワーク戦略研究機構

  • サーバレス実装及びコンテナ実装によるマイクロサービスの性能比較

    阿部修也

    東北大学 電気通信研究所 2025年度 共同プロジェクト 研究発表会  2026年2月 

     詳細を見る

    近年、IoT通信数の増大、ユーザひとり当たりの通信量の増加及び通信に関する要求仕様の多様化等に対応するため、従来モノリシックなサービスとして提供されてきたアプリケーションを複数の機能に分割し、マイクロサービス群として実装することで柔軟性、スケーラビリティ、及び拡張性などを向上させる、マイクロサービスアーキテクチャが注目されている。一方、マイクロサービスが稼働するサーバレス環境及びコンテナ環境は異なるスケーリングアルゴリズムによって動作しており、各マイクロサービスに対する急激な負荷変動への対応能力は稼働環境を選択する上で重要な指標となる。
    本報告では、両稼働環境の異なるスケーリング特性を組み込んだネットワークシステムの挙動をモデル化する。また、本モデルに基づいたシミュレータを構築し、様々な負荷状況におけるシミュレーションを行うことによって、サーバレス環境及びコンテナ環境を用いた場合のネットワークシステムの性能を定量的に評価する。
    評価の結果、コンテナ環境においては過去のCPU使用率に基づくスケーリングの遅延が負荷変動時の待機時間を増加させる主要因であること、一方、サーバレス環境においてはリクエスト到着頻度とアイドルタイムアウト時間のトレードオフによって待機時間が複雑に変化することを明らかにする。また、コンテナ環境において、リクエストのキューを各コンテナ内ではなくロードバランサに実装することにより、負荷急増時における長時間の待機リクエストの蓄積が抑制され、システム応答性が大幅に改善されることを示す。本報告の知見は、高頻度かつ変動の大きいトラヒックを扱うネットワークシステムにおいて、最適なマイクロサービス稼働環境の設計およびパラメータ設定を行うための重要な指針を提供する。

  • サーバレス実装とコンテナ実装によるマイクロサービス性能の比較評価

    阿部修也

    東北大学 電気通信研究所 2024年度 共同プロジェクト 研究発表会  2025年2月 

  • IoT普及のラストワンマイル

    阿部修也

    AI&IoTセンター主催公開講座AI&IoTコンソーシアムシンポジウム 懇親会 ライトニングトーク  2025年1月 

  • AI&IoTセンター及び経営情報学科の取り組みと次世代モバイルネットワークに関する研究について

    阿部修也

    ふくいITフォーラム2024  2024年10月 

▼全件表示

受賞

  • IEEE CQR 2020 Workshop Best Paper Award

    2020年10月   IEEE ComSoc International Communications Quality and Reliability Workshop   Performance Analysis of Periodic Cellular-IoT Communication with Immediate Release of Radio Resources

    Shuya Abe, Go Hasegawa, Masayuki Murata

  • 情報科学研究科賞

    2018年3月   大阪大学情報科学研究科  

  • 第16回ネットワークシステム研究賞

    2017年3月   電子情報通信学会ネットワークシステム研究専門委員会   C/U 分離を適用したモバイルコアネットワークにおける通信集約方式の性能評価

    阿部 修也, 長谷川 剛, 村田 正幸

  • インタラクティブ賞

    2014年9月   情報処理学会 SESプログラム委員会   学生の演習課題とオープンソースソフトウェアのコード品質比較の試行

    阿部修也

その他研究活動

  • 数値流体力学シミュレーション及びAIを用いた機能性ファブリックの断熱効果検証、及び空調を含むIoT機器統合制御手法の開発

    2025年10月
    -
    2026年3月

  • 計算機実験による被験者実験の再現と制度設計理論の社会実装

    2025年
    -
    現在

  • 東北大学電気通信研究所 共同プロジェクト研究

    2024年6月
    -
    2027年3月

  • 関西大学ソシオネットワーク戦略研究機構 公募研究

    2024年6月
    -
    2026年3月

 

担当経験のある授業科目

  • コンピュータアーキテクチャ

    2025年10月
    -
    現在
    機関名:福井工業大学

  • データサイエンス実習

    2025年4月
    -
    現在
    機関名:福井工業大学

  • 経営情報実践学演習

    2025年4月
    -
    現在
    機関名:福井工業大学

  • FUT実践学演習3

    2025年4月
    -
    2025年9月
    機関名:福井工業大学

  • データベース論1

    2024年10月
    -
    現在
    機関名:福井工業大学

  • データサイエンス概論

    2024年10月
    -
    現在
    機関名:福井工業大学

  • FUT実践学演習2

    2024年10月
    -
    2025年3月
    機関名:福井工業大学

  • 情報基礎学特論

    2024年4月
    -
    現在
    機関名:福井工業大学

  • データサイエンス実践演習1

    2024年4月
    -
    現在
    機関名:福井工業大学

  • データサイエンス特論1

    2024年4月
    -
    現在
    機関名:福井工業大学

  • ネットワークシステム論

    2024年4月
    -
    現在
    機関名:福井工業大学

  • システム工学

    2024年4月
    -
    現在
    機関名:福井工業大学

  • FUT実践学演習1

    2024年4月
    -
    2024年9月
    機関名:福井工業大学

  • 情報社会基礎

    2021年4月
    -
    2024年3月
    機関名:大阪大学

▼全件表示

 

社会貢献活動

  • データの暗号と圧縮の基礎

    役割:講師

    福井工業大学  FUT公開講座  2026年2月

  • AIと対決!君だけの暗号で秘密のメッセージを守れ!

    役割:講師

    福井工業大学  鯖江市中学生科学実験教室  2025年8月

  • IoT時代の次世代モバイルネットワーク ~産学連携で拓く未来~

    役割:寄稿

    一般財団法人北陸経済研究所  北陸経済研究  2025年6月

メディア報道

  • OOKABE GLASS AIでエアコン制御 福井工大などと実証実験 会誌・広報誌

    株式会社時報社  ガラス・建装時報  第3450号  2025年9月

  • AIで室内温度 最適に: 県内企業と福井工大 あすから実証実験、エアコン制御システム開発へ インターネットメディア

    中日新聞  中日新聞電子版  https://www.chunichi.co.jp/article/1087599  2025年6月

  • AIで室内温度最適化 福井工大と2社 実証実験 新聞・雑誌

    中日新聞福井支社  日刊県民福井  1面トップ  2025年6月

  • AIで室内温度最適化 福井工大と2社 実証実験 来春サービス開始目標 インターネットメディア

    中日新聞  中日新聞電子版  https://www.chunichi.co.jp/article/1081639  2025年6月

  • 住居での熱中症防げ AIでエアコンを制御 テレビ・ラジオ番組

    福井放送  おじゃまっテレ ワイド&ニュース  ずばりここが知りたい くらしを守る猛暑対策 最前線  2025年6月

  • AIで室内温度 最適に: 県内企業と福井工大 あすから実証実験、エアコン制御システム開発へ 新聞・雑誌

    福井新聞  3ページ、県内総合  2025年5月

▼全件表示