2019 Fiscal Year Research-status Report
Beyond 5Gのためのモバイルコアネットワークアーキテクチャの確立
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19K11922
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
長谷川 剛 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00294009)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 5Gネットワーク / モバイルコアネットワーク / 資源割り当て |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、Beyond 5G時代を見据え、場所を問わない超高速通信、多量かつ多様なIoTアプリケーション、自動運転技術等に求められる超低遅延通信などのネットワークサービスを柔軟かつ効率的に収容可能なモバイルコアネットワークアークテクチャの確立を目指している。そのために、5Gネットワークで用いられることが想定されているモバイルコアネットワークアーキテクチャを再考し、ネットワークスライシング技術に基づく個別ネットワークと、統計多重効果を最大限に活かす共用ネットワークのハイブリッド構成に基づく新たなモバイルコアネットワークアーキテクチャを検討し、その有効性を数学的解析手法、コンピュータシミュレーション、実装実験などの方法によって明らかにする。
本年度の研究においては、ノードへの資源割り当てを動的に行うのではなく，端末の通信時のシグナリング手順のパラメータを調整することによって，既に割り当てられている資源を効率的に使用し，収容可能か端末台数を増加する方法を提案した．具体的には，端末がアイドル状態に遷移するまでのタイムアウト時間を動的に調整することで，モバイルコアノードのCPU負荷とメモリ消費量を制御する．シミュレータを用いた性能評価の結果，提案手法を用いない場合には，接続端末が増加した際にメモリあるいはCPU能力が不足するような場合に，提案手法を用いることで，CPUとメモリ負荷をお互いに調整することで，新たな端末を接続できる状態にできることを確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、シグナリング手順や端末の状態を制御することによってサーバにかかる負荷をコントロールする手法を提案し、シミュレータを用いた性能評価を行った。その結果，提案手法を用いない場合には，接続端末が増加した際にメモリあるいはCPU能力が不足するような場合に，提案手法を用いることで，CPUとメモリ負荷をお互いに調整することで，新たな端末を接続できる状態にできることを確認した．これらの進捗状況は研究課題の当初計画にほぼ沿っており、おおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、提案した手法をさらに現実的な環境を想定して評価することが重要であると考える。一方で、提案手法は，PID 制御に基づく制御手法を用いており，収束に一定の時間を要する．そのため，それよりも短い時間スケールで負荷が変動する場合には，制御が収束しない．その結果，ノードが一時的に過負荷になることが考えられる．このような課題に対して，Server Disaggregation アーキテクチャやスケールアウト/スケールイン等を用いた資源の増強を組み合わせた制御を行うことで，より効率的な資源制御を行うことを検討したい．
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Research Products
(3 results)
