マルチメディア情報通信ネットワークのモデル化と性能評価

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05680313
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 高橋 豊 京都大学, 工学研究科, 助教授 (00135526)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三好 直人 京都大学, 工学研究科, 助手 (20263121) ; 河野 浩之 京都大学, 工学研究科, 助手 (70224813)
• Keywords: トラヒック / マルチメディア / ネットワーク / モデル化 / 性能評価 / 性能解析 / シミュレーション / 動画像

Research Abstract

平成5年度および6年度の研究成果を受けて、マルチメディア情報通信ネットワークのモデル化と性能評価に関して、解析とシミュレーションの有機的な活用をめざして研究を行った。まず解析に関しては、複数メディアからのトラヒックを共通に収容し、それぞれが要求する通信品質に応じた優先権を付与することにより円滑な送信を実現する通信ネットワークを、モデル化し、待ち行列理論に基づき送信遅延などの性能諸量を導出した。次にトラヒックに関する実測データからそれぞれを数学モデルとして記述する方法を考察し、Hidden Markov Processに基づく方法を提案し、それを動画像トラヒックに適用し、有効性を確認した。従来の方法では、平均、分散などに基づきパラメータの決定を行っており、トラヒックにおける相関が考慮されていなかったが、本方法により、特に動画像において典型的に観測される長時間にわたる相関が数学モデルに反映される。一方シミュレーションに関しては、従来の通信ネットワークと比較し、マルチメディア情報ネットワークに顕著に現れるトラヒックにおける相関に関して考察を加えた。これまでのシミュレーションにおいては、入力トラヒックにおけるこの相関は殆ど考慮されず、ポアソン過程などでモデル化されてきたが、マルチメディア環境下での各トラヒックの通信品質を定量的に推測するにはより現実を正確にコンピュータ上に再現する乱数の発生法が必要となる。このためにTES(Transform Expand Sample)に基づき、相関のある入力トラヒックを自動生成する方法を考案し、特にMPEGにより符号化された動画像情報に適用した場合の有効性を検証した。

Research Products

• [Publications] Y. Takahashi: "Analysis of a Nonpreemptive Priority Queue with SPP Arrivals of High Class" Performance Evalution. 21. 215-238 (1995)
• [Publications] Y. Takahashi: "Analysis of Waiting of M/G/1/K System with Vacations under Random Scheduling and LCFS" Performance Evaluation. 21. 239-259 (1995)
• [Publications] Y. Takahashi: "Message Waiting Times in a LAN Using the Demand-Priority Access Method" Proc. of 7th IEEE LAN/MAN Workshop. 43-50 (1995)
• [Publications] Y. Takahashi: "Local and Metropolitan Communication Systems vol. 3" Chapman and Hall, 479 (1995)