2019 Fiscal Year Research-status Report
利他的および利己的ユーザの行動を考慮した長距離光アクセス網の動的帯域割当方式
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16K16050
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宮田 純子 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (90633909)
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| Project Period (FY) |
2017-02-07 – 2021-03-31
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| Keywords | LRPON / ユーザ行動 / 協力 / 待ち行列理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
パーソナルコンピュータに加えてスマートフォンやタブレット端末の爆発的な普及により，増加するトラヒックを効率的に伝送するためには，高速なアクセスネットワークを実現する光アクセスネットワークであるPONでの効率的な運用が必要となる．PONは，OLTが接続された単一のファイバに光スプリッタを接続し，光信号を分岐・結合することで，低コストで光ネットワークを構築する技術である．このPON技術において，OLTと終端装置であるONUとの距離が100 km規模となる大規模光アクセスネットワークを実現させる LR-PONに注目が集まっている．LR-PONを用いることで，装置を配置する局舎数や局舎内の装置数を削減しつつ，収容ユーザ数を大幅に増加可能であることから，効率的な運用を求められる次世代光アクセスネットワークの基盤になると考えられている．
局側装置であるOLT (Optical Line Terminal)と終端装置であるONU (Optical Network Unit)との距離が100km規模となることを想定した光アクセス網のLR-PON(Long Reach-Passive Optical Network)の上り通信では，パケット送出不可能となる遊休区間が発生するため平均遅延時間を減らすために効率的な帯域割当方式が必要となる．
そこで，まず基礎検討とし，EPONにおける平均遅延時間を減少させる新たな帯域割当方式を提案し，その厳密解を導出した．さらに，各ONUが一度に送出可能なパケット送出量を制限させた方式も待ち行列理論により厳密解を導出した．このようなパケット送出量に制限があるモデルは，利己的ユーザの行動を制限させる効果があるため，このモデルを，今後LR-PONに拡張していく予定である．
さらに，EPONにおけるポーリング配信順序によっては大きく平均遅延時間が異なることを解析により得られたため，この知見をユーザ行動を考慮した帯域割当方式に応用する予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
EPONにおける平均遅延時間を減少させる新たな帯域割当方式の提案，および，その厳密解を導出できているため．さらに，今後ユーザ行動のモデル化をするうえでポイントとなる，各ONUが一度に送出可能なパケット送出量を制限させた方式も，待ち行列理論により厳密解を導出できているため．
さらに，ユーザ行動をうながすきっかけになる配送順序についても解析を進めることができたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
ポーリングの配送順序を考慮することで，平均遅延時間がどう変化するかを解析する．この結果を用いることで，要求トラヒック密度によって帯域割当を変更可能な新たな方式を考案可能である．
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| Causes of Carryover |
2019年度は育児休暇を取得していたため，論文投稿まで行うことが出来なかった．今年度は行う予定である．
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