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2023 Fiscal Year Research-status Report

誤りをおかしたユーザ行動を考慮しながら超低遅延を実現する帯域割当方式

Research Project

Project/Area Number 22K12015
Research InstitutionShibaura Institute of Technology

Principal Investigator

宮田 純子  芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (90633909)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords誤り確率 / 確率進化ゲーム理論 / 待ち行列理論
Outline of Annual Research Achievements

局側装置であるOLT (Optical Line Terminal)と終端装置であるONU (Optical Network Unit)との最大伝送容量が大規模となることを想定した次世代伝送光アク セス網のNG-PON2 (Next-Generation Passive Optical Network 2)の上り通信では,時分割多重で送信の予約をすることからパケットの平均遅延時間を減らすた めに効率的な帯域割当方式が必要となる.既存の帯域割当方式は,平均トラヒック負荷は既知パラメータとして設計されていたが,帯域割当方式を実現するため には,複雑化する未知の平均トラヒック負荷を適切に推定することが必要不可欠となる.そこで本研究では,未知の平均トラヒック負荷を大きく変更させ得る ビットレート選択などにおけるユーザの誤り行動を確率進化ゲーム理論に組み込むことで真のトラヒックの負荷を推定し,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帯域割当方式を待ち行列理論を用いて期間内に実現することを目的とする. 昨年度は、画質選択など,誤った 行動をとってしまうユーザ行動を確率進化ゲーム理論を用いてモデル化し、それによって導出されたトラヒックがどう変化する か特性解析を行った。さらにこ のトラヒックをもとにした資源割り当て法も提案した。今年度は,誤りをおかしたユーザの遅延時間の評価を行うための基礎検討として、無線環境におけるス ループット特性について解析を行った。この解析では、ユーザをUAV端末として拡張させ、特性解析を行った。その結果、風などによるUAVの軌道誤りを考慮する ことでスループットが大きく変わることが明らかとなった。本研究により、ユーザのみならず、UAVなどの機器の誤り特性も考慮した新たな資源割当法を考案することに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

誤りをおかす対象をUAVにも拡大して、無線LAN環境におけるスループットを導出し解析することに成功したため。

Strategy for Future Research Activity

誤りをおかす対象をユーザのみならず、UAVにも拡大して遅延時間などのQoSが高まる方式を再度考察していく予定である。

Causes of Carryover

今年度発表する予定だった国際会議が、国内で開催の国際会議に変更になったため。

  • Research Products

    (36 results)

All 2024 2023

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] An Improved Intensity Factor of Correlation-based Steganography Using M-sequence and DCT2024

    • Author(s)
      Kaito Onuma and Sumiko Miyata
    • Journal Title

      Springer Nature Computer Science

      Volume: 5 Pages: 5

    • DOI

      10.1007/s42979-023-02361-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AP Connection Method for Maximizing Throughput Considering Moving User and Degree of Interference Based on Potential Game2024

    • Author(s)
      Yu Kato, Jiquan Xie, Tutomu Murase, Sumiko Miyata
    • Journal Title

      IEEE Open Journal of the Communications Society

      Volume: 5 Pages: 2076 - 2088

    • DOI

      10.1109/OJCOMS.2024.3380515

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A User Allocation Method for DASH Multi-Servers Considering Coalition Structure Generation in Cooperative Game2024

    • Author(s)
      Sumiko Miyata and Ryoichi Shinkuma
    • Journal Title

      IEICE Trans. On Fundamentals

      Volume: E107 Pages: 611-618

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A UAV Traffic Prediction considering AP Connection Errors and UAV Altitude2024

    • Author(s)
      Leon Takanashi and Sumiko Miyata
    • Journal Title

      IEICE Nolta Journal

      Volume: E15-N Pages: 365-375

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Latency Focused Load Balancing Method between Cloudlets using Game theory2024

    • Author(s)
      Yuki Yokota and Sumiko Miyata
    • Journal Title

      IEICE Nolta Journal

      Volume: E15-N Pages: 437-484

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A DDoS Attack Detection Method Using Conditional Entropy Based on SDN Traffic2023

    • Author(s)
      Tian, Qiwen, and Sumiko Miyata
    • Journal Title

      IoT 4

      Volume: 2 Pages: 95-111

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Three types of calls admission control methods considering seek-bar operation2023

    • Author(s)
      Sumiko Miyata, Keisuke Oode
    • Journal Title

      IET Communications Journal

      Volume: 17 Pages: 1335-1446

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Flow Admission Control for Users Considering Dissatisfactions with Selection Errors and Loss Using Stochastic Evolutionary Game and Queueing Theory2023

    • Author(s)
      Sumiko Miyata and Taichi Kojima
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 11 Pages: 67339-67349

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2023.3291681

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Cost Sharing Method for a Mobile Tethering with a Coalitional Game Theory2024

    • Author(s)
      Sumiko Miyata
    • Organizer
      ICAIIC2024
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Reward Distribution Using an Anti-duality Game in a Point Cloud Data Trading Model Based on Collected Area2024

    • Author(s)
      Jin Watanabe, Sumiko Miyata, Kenji Kanai
    • Organizer
      ICAIIC2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristic Analysis of Upper Bound Call Blocking Probability of Emergency CAC for Three Types of Calls2024

    • Author(s)
      Sota Narikiyo, Sumiko Miyata, Ken-Ichi Baba and Katsunori Yamaoka
    • Organizer
      CCWC2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Point Cloud Data Reduction Method Considering Bandwidth Limitation at an Intersection2024

    • Author(s)
      Hidetoshi Hotoyama, Sumiko Miyata and Ryoichi Shinkuma
    • Organizer
      KJCCS2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Incentive Mechanism Considering User Departure with A Participatory Sensing System2024

    • Author(s)
      Yuta Miyakawa, Sumiko Miyata and Taku Yamazaki
    • Organizer
      KJCCS2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Edge Server Placement for Maximum Delay Reduction Using Queueing Model2024

    • Author(s)
      Koki Shibata and Sumiko Miyata
    • Organizer
      KJCCS2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristic Analysis of Three Classes of VoIP Session Considering Talkspurt Length in Call Admission Control,2024

    • Author(s)
      Sota Narikiyo, Sumiko Miyata, Ken-Ichi Baba and Katsunori Yamaoka
    • Organizer
      KJCCS2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of a Blockchain-based Priority Management System for disaster information2024

    • Author(s)
      Tomoya Kato, Sumiko Miyata and Aram Mine
    • Organizer
      KJCCS2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Heterogeneous Edge Server and Job Allocation Based on k-means++ and Transfer Probability2024

    • Author(s)
      Kohei Ogawa and Sumiko Miyata
    • Organizer
      IEEE CCNC2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 異種高密度ネットワークにおけるスモールセル滞在時間分布に基づく垂直ハンドオーバ数解析2024

    • Author(s)
      福原健太、宮田純子、会田雅樹
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] スマートシティにおけるクラウドレットの優先順位付けジョブオフローディングシステムの提案2024

    • Author(s)
      横田侑紀、宮田純子
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] 相関型ステガノグラフィの画質と情報損失を考慮したJPEG圧縮品質設定2024

    • Author(s)
      相川真莉子、宮田純子、細野海人、木下宏揚
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] カオスマップを用いた所有権認証と改ざん検知のための二重電子透かし2024

    • Author(s)
      久保田浩平、宮田純子、細野海人、木下宏揚
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] 情報倫理教育のこれまでとこれからへのコメント2024

    • Author(s)
      宮田純子
    • Organizer
      信学技報
    • Invited
  • [Presentation] 待ちを考慮した緊急時三元呼受付制御の特性解析2024

    • Author(s)
      成清 壮太、宮田 純子、馬場 健一、山岡 克式
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] 待ちを考慮した緊急時三元呼受付制御の基礎検討2024

    • Author(s)
      成清 壮太、宮田 純子、馬場 健一、山岡 克式
    • Organizer
      通信学会総合大会2024
  • [Presentation] DASHマルチサーバ環境下におけるゲーム理論を考慮したQoE向上のためのフローの分割化2024

    • Author(s)
      山田 翔大、宮田 純子
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会2024
  • [Presentation] ヘテロジニアスなユーザ環境を考慮したシステムスループットを最大化する最適なユーザ移動2024

    • Author(s)
      加藤 祐、謝 済全、村瀬 勉、宮田純子
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] Game Theoretic Approach for Non-Cooperative Load Balancing Between Local Cloudlets2023

    • Author(s)
      Yuki Yokota and Sumiko Miyata
    • Organizer
      NOLTA2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A UAV Traffic Prediction Considering AP Connection Errors,'' NOLTA20232023

    • Author(s)
      Leon Takanashi and Sumiko Miyata
    • Organizer
      NOLTA2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Client-Side Evil-Twin Attack Detection System with Threshold Considering Traffic Load2023

    • Author(s)
      Tomoyuki Ueda, Amgad Saif, Sumiko Miyata, Masataka Nakahara, Ayumu Kubota
    • Organizer
      IEEE ICCE2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 最大不満を最小化する対価分配を考慮した取得面積に基づく点群データ取引モデル2023

    • Author(s)
      渡部仁、宮田純子、金井謙治
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] ユーザ移動速度も考慮したセル滞在時間閾値に基づく垂直ハンドオーバ数の特性解析2023

    • Author(s)
      福原健太, 宮田純子
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] 共創型デジタルツイン実現に向けた点群データの特性を考慮したデータ取引モデル2023

    • Author(s)
      渡部仁、宮田純子、金井謙治
    • Organizer
      ソサイエティ大
  • [Presentation] 異種高密度ネットワークにおけるセル滞在時間に基づく垂直ハンドオーバ数の削減2023

    • Author(s)
      福原健太, 宮田純子
    • Organizer
      ソサイエティ大
  • [Presentation] ゲーム理論に基づくスループット最大化のための異なる電波環境ユーザの最適AP接続移動2023

    • Author(s)
      加藤祐, 謝済全, 村瀬勉, 宮田純子
    • Organizer
      ソサイエティ大会
  • [Presentation] CSM を使用した OLT のエネルギー効率考慮した NGPON2 波長割当システムの定式化2023

    • Author(s)
      山形大智, 宮田純子
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] 基地局ネットワークにおけるジョブの遅延の偏りを抑えるエッジサーバ配置選択法2023

    • Author(s)
      柴田航季,宮田純子
    • Organizer
      信学技報

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Published: 2024-12-25  

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