2022 Fiscal Year Research-status Report
IoT/CPSサービスのための階層化ネットワーククラスタ形成による情報流通基盤
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21K11872
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| Research Institution | The University of Kitakyushu |
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Principal Investigator |
古閑 宏幸 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (20433401)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | IoT/CPS / 情報指向ネットワーキング / エッジコンピューティング / ネットワーククラスタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，各サービスの要求特性や地理的特性に応じた階層化ネットワーククラスタ形成により，多種多様な分散情報をリアルタイムかつ効率的に探索・収集・配信可能な新しいネットワーク制御機構の研究開発に取り組んでいる．本年度は，(1)サービス特性に応じたネットワーククラスタ形成技術と(2)ネットワーククラスタ環境に適した輻輳制御技術に関して検討を行った．また，これらの制御手法を密に連携させるための検討も開始した．
(1)サービス特性に応じたネットワーククラスタ形成技術
各サービスの要求特性や地理的特性に応じて多種多様な分散情報をリアルタイムに流通させる適切なネットワーククラスタを形成するため，まず多様なコンテンツが流通している状況におけるクラスタ形成に基づく分散キャッシング手法の基礎特性を明らかにした．その分析結果をもとに，流通コンテンツの人気度変化に応じてクラスタを適切なサイズに制御することで配送遅延やキャッシュ利用効率を向上させる手法を提案し，その有効性を示した．また，コンテンツ人気度に応じて探索範囲を適切に制御することで効率的に分散キャッシュを探索する手法を提案し，その有効性を示した．
(2)ネットワーククラスタ環境に適した輻輳制御技術
ネットワーク上に分散した情報をリアルタイムかつ効率的に配信するため，まずネットワーク符号化などを経路制御や伝送制御に導入することで伝送効率や制御負荷を改善する手法を検討し，基礎特性を明らかにした．また，分散キャッシュ探索時の予約機能によりコンテンツ取得効率を向上させる手法を提案し，その有効性を示した．さらに，エッジサーバにおいてフィードバック遅延により生じる余剰時間を活用してデッドライン達成率を向上させるスケジューリング手法を提案し，その有効性を示した．
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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
本研究では，適切なネットワーククラスタ形成手法や輻輳制御手法，ネットワーク容量設定法を明らかにすることを目的としている．本年度は，当初に設定した実施計画に沿って2つの研究課題に取り組み，ネットワーククラスタ形成技術に関してはネットワークやサービス状況に応じた効率的な動的クラスタ形成手法やサービス要求状況に応じた効率的な分散キャッシュ探索手法の検討を行った．また，輻輳制御技術に関してはキャッシュの分散状況に応じた効率的なコンテンツ取得手法やエッジサーバにおけるサービス要求特性に応じた効率的なスケジューリング手法の検討を行った．それぞれの研究成果について学会発表を行っている．よって，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 |
次年度は，今年度実施した各要素技術(1)サービス特性に応じたネットワーククラスタ形成技術と(2)ネットワーククラスタ環境に適した輻輳制御技術に関する検討結果を踏まえ，これらの制御手法を密に連携させることで提案手法のさらなる改良を行い，(3)階層化ネットワーククラスタ形成による情報流通基盤に関して検討する．
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| Causes of Carryover |
成果発表などで参加した学会が一部オンライン開催となり，また参加を予定していた学会などを一部次年度へ延期したため，次年度使用額が生じた．
成果発表や情報収集のための旅費や開発・評価用機器などの購入に利用する予定である．
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