2021 Fiscal Year Annual Research 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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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | モバイルコアネットワーク / 5G / シグナリング / コントロールプレーン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
携帯電話加入者数の増加や高機能なスマートフォン等の普及により，モバイルネットワークにおいて，ユーザプレーンとコントロールプレーンの双方において発生する輻輳への対応が課題となっている．特にコントロールプレーンの輻輳については，新たな需要拡大を伴う通信形態であるMachine-to-Machine (M2M) 通信やIoT (Internet of Things) 通信による影響が大きいと指摘されている．M2M/IoT通信は，通信するデータ量そのものは多くはないが，端末数が膨大になるとされており，その通信特性はユーザ端末のそれとは大きく異なる．そのため，M2M/IoT通信を行う端末を従来端末と同じ方式でモバイルネットワークに接続すると，特にコントロールプレーンの輻輳が悪化すると考えられる．
本年度の研究においては、時間的に変動するモバイルコアノードの負荷に応じて端末通信時の制御プロトコルの動作パラメータを制御することによって、ノードに割り当てられている資源を効率的に利用する方式の改良を行った。元の方式は、端末の通信終了後にネットワークから切り離すためのタイマ値を適応的に制御することによって、コアノードのCPU 及びメモリ使用量を調整するものである。
本研究では、上述の方式を、実環境を想定した通信モデルを用いて評価し、その問題点を明らかにした。さらに、その問題点を解決するために、上述の方式においては常に行われる動作パラメータの調整を、必要に応じて行うような改良手法を提案した。提案手法の有効性は、シミュレーションによって行うが、その際に用いる通信モデルとして、セルラネットワークに接続されたIoT 端末の通信履歴と見なせるような、様々なアプリケーションにおける実際の端末の動作ログから生成した、端末の通信ログを使用した。
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