2019 Fiscal Year Research-status Report
Reducing communication volume of contents delivery network using distributed collaborative caches
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18K11259
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
吉永 努 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (60210738)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 分散協調キャッシュ / コンテンツ配信網 / デバイス間通信 / リアルタイム配信 / 動画配信 / 通信量削減 / モバイルネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1．軽量・高性能な分散協調キャッシュ機構の開発： 2018年度に開発した分散協調キャッシュ機構に対して、2019年度はキャッシュの応答性能向上を目的として一部FPGAを用いたハードウェア化を行った。キャッシュサーバがコンテンツ要求メッセージを受信した場合に、要求されたコンテンツがキャッシュにヒットするか否か、ヒットした場合にコンテンツをストレージから読み出して返答する処理をFPGAを用いたハードウェアにより実現した。
2．デバイス間（D2D）通信を利用したコンテンツ配信技術の開発： 第5世代モバイル機器で利用可能なD2D通信を分散協調キャッシュと組み合わせて活用するコンテンツ配信機構について、シミュレーションによる通信量削減効果を確認した。また、D2D通信デバイスへのコンテンツ配布タイミングの調整機構を提案し、予備実験を行なった。評価結果の一部については、2019年度の国内研究会で発表した。
3．分散協調キャッシュを活用したリアルタイム動画配信機構： 分散協調キャッシュサーバを活用した擬似リアルタイム動画配信機構について、ネットワークへの通信負荷とユーザの応答性を考慮してコンテンツの解像度を自動で切り替える方式に適合する解像度別コンテンツの分散協調キャッシュ方式を設計した。ただし、その有効性検証はまだ不十分であり、2020年度に再検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究計画書の「本研究の着想に至った経緯など」における準備状況欄に記載した通り、本研究に関連してコンテンツ配信網のためのキャッシュ活用の実証実験をTIS株式会社と共同で実施した。大学の研究室で開発したキャッシュ制御プログラムのソースコードがTIS社の事業化計画の関係で一時的に大学側で使用できなかったため、FPGAを用いたハードウェア化に予定よりも長い時間を要した。ただし、2019年度末の段階でキャッシュ制御プログラムのハードウェア化に一定の見通しを得たので2020年度の研究計画の実施に当たって大きな問題はない。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度までに試作した分散協調キャッシュ機構をベースに、以下の２点について研究を推進する。
１．デバイス間（D2D）通信を利用したコンテンツ配信技術の発展：
ユーザによるコンテンツのアクセス頻度予測を用いて、D2D通信を利用したコンテンツの分散協調キャッシュ技術を発展させる。特に、個々のデバイスがキャッシュするコンテンツをアクセス頻度の変動に追随して柔軟に制御する仕組みを開発する。
２．色キャッシュを応用したリアルタイム動画配信技術の評価：
研究室で提案している色キャッシュを応用したリアルタイム動画配信技術を開発する。特に、モバイルネットワークにおける基地局とデバイス、及びデバイス間でのコンテンツの新鮮度に応じた分散協調キャッシュ機構の開発と評価を行う。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は、分散協調キャッシュサーバ制御機構の一部ハードウェア化とリアルタイム配信への対応の部分がやや計画よりも遅れているためである。ただし、「現在までの進捗状況」欄に記載の通り、2020年度の研究計画には問題ない。2020年度の予算使用計画として、シミュレーション実験を補強する計算サーバの購入と研究成果発表、論文投稿料などに使用する。
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