Development of Mobility Support Technology for Video Streaming over Content Centric Networking
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20K11831
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 60080:Database-related
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| Research Institution | Tokyo University of Information Sciences |
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Principal Investigator |
花田 真樹 東京情報大学, 総合情報学部, 教授 (40373039)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金光 永煥 東京工科大学, コンピュータサイエンス学部, 講師 (60434362)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | CCN / ストリーミング / 経路制御 / キャッシング / FIB / コンテンツ指向ネットワーク / モビリティ / 無線 |
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| Outline of Research at the Start |
近年，スマートフォンなどを用いた映像配信サービス利用者が増加しており，コンテンツ指向ネットワークにおけるモビリティ支援技術が重要となっている．従来のモビリティ支援技術はユーザの移動後に対処するIP技術を用いたものであり，ユーザのスムーズなストリーミング再生に対する十分な支援を行えていない．そこで本研究では，事前にユーザの移動先を予測し，その予測された移動先にコンテンツを先回りして返送する経路制御方式の検討・提案を行う．加えて，返送コンテンツをどこにキャッシュするかを決定するキャッシング方式と要求処理をどこで処理するかを決定するプロセッシング方式の検討・提案を行い，その有効性を明らかにする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，コンテンツ指向ネットワークにおけるストリーミング型のコンテンツ配信に対して，ユーザやコンテンツソースの移動予測に基づくモビリティ支援技術を確立することである．令和5年度は，研究項目「移動予測技術を利用したコンテンツソースモビリティに関する経路制御技術とネットワーク内キャッシング技術の確立」に関する検討・提案・評価を実施する予定であった．しかしながら，ユーザやコンテンツソースの移動だけでなく，中継ノードも含めた全ノードの移動を考慮しないと，本研究の目的であるモビリティ支援が十分に行えないことが明らかになったため，「移動予測技術を利用した全ノードの移動も考慮したモビリティに関する経路制御技術とネットワーク内キャッシング技術の確立」に関する検討・提案・評価を実施した．
具体的には，下記の2つの提案を行い，評価を実施した．
1つ目として，全ノードの移動が移動する前提のもと，コンテンツ要求パケット（インタレストパケット）の転送方式の提案・評価を実施した．本提案は，インタレストパケットの転送の際にランダム時間の送信保留を行い，加えて，インタレストパケットの転送を行うノードをMPR集合に限定する方式である．この提案方式を評価した結果，既存方式と比較して，コンテンツダウンロード時間が16%程度短縮できるという良好な結果が得られた．
2つ目として，全ノードの移動が移動する前提のもと，コンテンツのキャッシング方式の提案・評価を実施した．本提案は，コンテンツの返送の際に，要求経路の全てのノードとその1ホップ隣接ノードにもキャッシュを行う方式である．この提案方式を評価した結果，既存方式と比較して，移動速度が遅い場合に，コンテンツダウンロード時間が短縮できるという結果が得られた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和5年度は，研究実施計画の研究項目「移動予測技術を利用したコンテンツソースモビリティに関する経路制御技術とネットワーク内キャッシング技術の確立」に関する研究課題を実施する（検討・提案・評価）予定であった．しかしながら，ユーザやコンテンツソースの移動だけでなく，中継ノードも含めた全ノードの移動を考慮しないと，本研究の目的であるモビリティ支援が十分に行えないことが明らかになったため，「移動予測技術を利用した全ノードの移動も考慮したモビリティに関する経路制御技術とネットワーク内キャッシング技術の確立」に関する検討・提案・評価を実施した．
コンテンツ要求パケット（インタレストパケット）の転送（経路制御）方式とコンテンツのキャッシング方式の2つの提案を行い，一定の有効性が確認できた．しかしながら，ある実験条件において，有効性が確認できない結果となった．有効性を確認するために新たな方式の検討を行う必要性が生じた．新たに提案する方式の制御が複雑であり難易度が高くなったため，方式検討と評価実験に時間を要し多少の遅れが発生した．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度は，「移動予測技術を利用した全ノードの移動も考慮したモビリティに関する経路制御技術とネットワーク内キャッシング技術の確立」において，令和5年度に提案したコンテンツ要求パケット（インタレストパケット）の転送（経路制御）方式とコンテンツのキャッシング方式の2つに対して，新たなコンテンツの返送経路方式とキャッシング方式の検討を行う．
具体的な検討は次のとおりである．コンテンツ要求パケット（インタレストパケット）の転送（経路制御）方式に対しては，コンテンツの返送経路に関する新たな方式の検討を実施し，検討したコンテンツの返送の際に，どのノードにキャッシュするかの検討を行い，その有効性を検証する予定である．コンテンツのキャッシング方式に関しては，コンテンツの返送の際に，要求経路として使用されたノードに積極的にキャッシュする方式の提案を行い，その有効性を検証する予定である．
前述したように，令和5年度に発生したこの2つの方式に対する新たな解決案が既に整理されているため，令和6年度はこの解決案に基づいた提案・評価までを完了させる予定である．
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Report
(4 results)
Research Products
(9 results)
