2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of Mobility Support Technology for Video Streaming over Content Centric Networking
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20K11831
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| Research Institution | Tokyo University of Information Sciences |
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Principal Investigator |
花田 真樹 東京情報大学, 総合情報学部, 教授 (40373039)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金光 永煥 東京工科大学, コンピュータサイエンス学部, 講師 (60434362)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | CCN / ストリーミング / 経路制御 / FIB |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，コンテンツ指向ネットワークにおけるストリーミング型のコンテンツ配信に対して，ユーザやコンテンツソースの移動予測に基づくモビリティ支援技術を確立することである．
令和3年度は，研究項目①の残りの研究課題と研究項目②の研究課題内の一部の検討・提案・評価を実施した．具体的な実施内容は下記のとおりである．
令和3年度は，研究項目①の「モバイル端末の移動予測手法と移動予測技術を利用したユーザモビリティに関する経路制御技術の確立」に関する残りの研究課題（2つ目の提案手法）を実施した．
ユーザが移動しても移動先にあるアクセスポイントからチャンクを正常に取得できるように，ユーザのコンテンツ（チャンク）要求をネットワーク内でブロードキャストし，移動先にあるアクセスポイントがその要求を受信した際にコンテンツソースにリダイレクトすることにより，ユーザの移動先にあるアクセスポイントにチャンクを先回りして返送する提案を行った．評価実験では，提案手法をndnSIMシミュレータ上に実装し，既存方式との性能比較を行った．その結果，ユーザの移動先におけるチャンクの受信率が，既存方式と比較して，再送なしの場合で7%，再送ありの場合で9.7%向上するという有用な結果が得られた．
加えて，令和3年度は，研究項目②「移動予測技術を利用したコンテンツソースモビリティに関する経路制御技術とネットワーク内キャッシング技術の確立」に関する研究課題内の「移動予測技術を利用したコンテンツソースモビリティに関する経路制御技術」に関する基本検討を実施した．
研究項目②の本研究課題では，コンテンツの移動に関する情報を含めたメッセージをネットワーク中継機器（ルータ）間で交換することにより，経路表を更新する手法の検討を実施した．令和4年度は，この手法をndnSIMシミュレータ上に実装し，既存方式との性能比較を行う予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和3年度は，研究項目①の「モバイル端末の移動予測手法と移動予測技術を利用したユーザモビリティに関する経路制御技術の確立」に関する残りの研究課題（2つ目の提案手法）を実施する（検討・提案・評価）とともに，研究項目②「移動予測技術を利用したコンテンツソースモビリティに関する経路制御技術とネットワーク内キャッシング技術の確立」に関する研究課題内の「移動予測技術を利用したコンテンツソースモビリティに関する経路制御技術」に関する研究課題を実施する（検討・提案・評価）予定であった．
研究項目①に関しては評価実験まで実施し，有用な結果が得られたが，予定していた研究項目②に関しては基本的な検討・提案に留まっている．
この原因は2つ考えられる．1つ目の原因は，コンテンツソースが移動するコンテンツソースモビリティは，全ネットワーク中継機器（ルータ）の経路表の更新が必要となるため，ユーザモビリティと比較して複雑であり，難易度が高くなったため，基本的な設計検討に時間を要したためである．2つ目の原因は，コンテンツソースが移動するコンテンツソースモビリティの経路制御にはユーザモビリティに関する経路制御の知見の活用が必要であるが，ユーザモビリティに関する経路制御の評価が遅れたためである．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度は，研究実施計画の研究項目②「移動予測技術を利用したコンテンツソースモビリティに関する経路制御技術とネットワーク内キャッシング／プロセッシング技術の確立」に関する研究を実施する予定である．
研究項目②の研究課題内の「コンテンツソースが移動するコンテンツソースモビリティに関する経路制御」に関しては，令和3年度に，コンテンツの移動に関する情報を含めたメッセージをネットワーク中継機器（ルータ）間で交換することにより，経路表を更新する手法の検討が完了しているため，直ぐに評価実験を実施し，有効性の検証を実施する予定である．
「コンテンツソースが移動するコンテンツソースモビリティに関する経路制御」の有効性が明らかになると，次の段階として，ネットワーク内キャッシングに関する検討・提案の実施が可能となる．しかしながら，ネットワーク内キャッシングに関しては，次の2つの検討や分析も必要になると考えられる．1つ目が有線網におけるネットワーク内キャッシングの分析である．有線網におけるネットワーク内キャッシングの分析の知見を基に，移動体への応用を図る． 2つ目はユーザとコンテンツソースの両方のモビリティに関する経路制御を同時に動作させたときのコンテンツ（チャンク）の経路の分析である．どの経路が使用されるかの分析を行い，その経路に対して，どのノードでどのチャンクのキャッシュが必要かなどの検討を行う．
このように，研究項目②に関しては，上記の2つの検討を実施した後に，直ぐに着手する予定であるが，1つ目の有線網におけるネットワーク内キャッシングの分析は独立して実施可能なので，令和4年度は，同時並行の実施が可能な研究や分析を切り分けて実施していく予定である．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は次のとおりである．
研究項目①の「モバイル端末の移動予測手法と移動予測技術を利用したユーザモビリティに関する経路制御技術の確立」に関する研究課題においては，複数の経路制御手法の検討を行う必要があり，シミュレータ上の実装と評価実験の分析に時間を要し，予定していた複数の学会発表が実施できなかった点が挙げられる．また，研究項目②の「移動予測技術を利用したコンテンツソースモビリティに関する経路制御技術とネットワーク内キャッシング技術の確立」に関する研究課題内の「移動予測技術を利用したコンテンツソースモビリティに関する経路制御技術」に関する研究課題では，ユーザモビリティ（研究項目①）と比較して制御方法が複雑となり，難易度が高くなったため，基本的な設計検討に時間を要し，予定していた学会発表が実施できなかった点が挙げられる．加えて，学会の開催がオンライン開催になったため，旅費が低く抑えられたことも挙げられる．
この状況を受け，次年度の使用計画は次のとおりである．令和4年度の研究実施計画の研究項目②には多くの提案手法による評価や分析を実施する必要がある．そのため，高性能な複数のシミュレーション環境を整備する必要があり，シミュレーション用の計算機の台数や性能の増強のために使用する予定である．加えて，研究成果が出次第，複数の学会発表や論文投稿に使用する予定である．
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