2022 Fiscal Year Research-status Report
カオス理論と待ち行列理論を融合した超長距離伝送の低遅延を実現する動的資源割当方式
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19K11947
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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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2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ストリーミング / ビットレート / ゲーム理論 / 待ち行列理論 / カオス理論 / エッジコンピューティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，カオス理論を用いてLR-PONにおけるトラヒックの負荷の推定し，待ち行列理論を用いて，推定されたトラヒックに対して使用効率をあげつつ， 平均遅延時間を減少させる新たなパケット新たな帯域割当方式を期間内に実現することである． 本研究では，このような大規模かつ複雑なシステムに対して，(1) カオス理論を用いて規則性を発見し，その規則性により短期的 なトラヒック予測を行いながら，(2) パケットの遅延時間が最小となるネットワーク資源割当の最適値を待ち行列理論を用いて導出する． (1)におけるトラヒッ ク推定は，近年盛んに研究が進められている分野である機械学習とは異なり，超短期的な予測が可能となる．このような新たな観点からの LR-PON資源割当方式 を設計するアプローチは，他に類を見ず極めて独創的な研究である．さらに，LR-PON特有の問題である，伝搬遅延が大きくなることが原因で生じる遊休区間に着 目することで，待ち行列理論のポーリングモデルにうまく適用することができることを用いて解析を進める予定であり，LR-PONの大枠を大きく変えずに実現可能 である． 本年度は，カオス理論を用いるための基礎検討として，トラヒックが変動する 一因となる，ストリーミング通信のビットレートの解析について行った。さらに、LRPONを用いたエッジコンピューティングにおけるトラヒック解析を行うことで、遅延が起きる影響を調査した。また、短期的な予測を用いた手法として、エントロピーを用いて行うことで、DDoS検知精度向上を示した。
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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
短期的なトラヒック予測の基礎検討として、エントロピーを用いたトラヒック予測法を解析し、その有効性示したため。またLRPONも用いられているエッジコンピューティングにおけるトラヒック負荷解析を行うことで、遅延時間の減少を示すことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
エントロピーを用いた短期的なトラヒック予測の知見を、LRPONを用いたエッジコンピューティングにおける資源割り当て法に応用させることを考える。
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| Causes of Carryover |
2019年度に育児休暇を取得していたため，その遅れにより論文投稿まで行うことが出来なかった．今年度は，論文投稿まで行う予定である．
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