2016 Fiscal Year Research-status Report
メッセージ分割指向のQoSバランシングトラヒック制御に関する研究
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15K00139
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
池川 隆司 早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), 客員上級研究員(研究院客員教授) (00721804)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸 康人 神奈川大学, 付置研究所, 研究員 (50552999)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | メッセージ分割 / 無線ネットワーク / トラヒックエンジニアリング / 性能解析 / QoS / グッドプット / ペイロード長 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
通信ネットワークのアプリケーションにおいて発生するデータ（メッセージ）は、伝送リンク上で送信可能な長さ（ペイロード長）を超える場合、複数のデータ（パケット）に分割される。さらに、誤り回復機能により、廃棄されたパケットは再送される。メッセージ分割により、各パケットに付加されるヘッダ等のオーバヘッド増加や長期記憶性が発生する。さらに、再送が増加するほど、エネルギーの消費が高くなる。そのため、オーバヘッドや再送回数の削減によるグッドプット向上やエネルギー消費の軽減、長期記憶性緩和による転送時間の短縮等の品質向上を狙ったトラヒックエンジニアリング(TE)の確立が必要である。本研究では、メッセージ分割が発生するネットワーク環境において、グッドプット、エネルギー消費、転送時間を導出する理論を確立するとともに、ペイロード長等の制御により、グッドプット、エネルギー消費、転送時間に内在するトレードオフ問題をバランス良く解決するTEを確立することを目的としている。
平成28年度においては、平成27年度の成果である、選択再送型誤り回復が実行される通信ネットワーク環境でのパケット長の分布やグッドプットを導出する数理モデルを、ビット誤りによる再送が生じるIEEE 802.11無線ネットワーク環境に適用した。メッセージをWebオブジェクトと仮定した場合の数値例より、メッセージ分割後のパケット長の最大値がその平均値より大きいほど、再送パケット長が最初の送信時のパケット長と等しい性質は、実際に転送されたパケット長の分布やグッドプットに大きな影響を与えることを明らかにした。この研究結果をarXivに投稿した。
メッセージ分割により生じるヘッダ等のパケット当たりのオーバヘッドの大きさとパケット長の分散は通信ネットワークの性能に対してトレードオフの関係があることを表現する簡単な数理モデルを考案した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成28年度末までに、メッセージ長分布が異なる複数の端末を有し、衝突やビット誤りにより再送が生じるIEEE 802.11無線ネットワーク環境で、メッセージ分割を考慮したパケット長列の分布やグッドプットを導出する数理モデル化を行う予定であった。しかし、単一の端末だけがメッセージ送信を行うとともに衝突が発生しない、簡単なIEEE 802.11無線ネットワーク環境での検討に留まっている。これは、複数の端末がメッセージ送信を行い衝突が発生するIEEE 802.11無線ネットワークの振る舞いを表現する確率過程では、状態数が膨大となり、その状態遷移を表現するモデルは複雑となってしまい、解析的に解くことは困難になってしまうからである。
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| Strategy for Future Research Activity |
複数の端末のメッセージ送信や衝突の発生を考慮したIEEE 802.11無線ネットワークの数理モデル化においては、連携協力者を含む有識者と積極的に意見交換を行い、解決の糸口を探る予定である。さらに、前述のオーバヘッドの大きさとパケット長の分散との性能に対するトレードオフ関係を表現する数理モデルを、現実のネットワーク環境に近づけるよう複雑な数理モデルへ発展させる予定である。
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| Causes of Carryover |
研究成果を国際会議や国際的な学術誌などで発表する予定であったため、そのための出張費やオープンアクセスを考慮した論文掲載費を計上していたが、それが実現できなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究成果をすみやかに国際的な学術誌などに投稿する。
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