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次世代IPネットワークにおけるQoS制御の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15560322
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

中川 健治  長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (80242452)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード帯域割り当ての公平性 / 輻輳制御 / TCP / IP / コネクション受付制御 / ラプラス変換 / パケット損失率 / end-to-endの遅延時間 / 確定的上界 / 実効帯域制御方式 / キュー長の定常確立 / 複素函数論の応用 / パケット遅延時間 / MAP / MMPPとポアソンの多重化 / 裾確率の指数的減少 / 複素関数論の応用 / 2状態MMPPによる近似 / 相型サービス時間分布
研究概要

(1)TCP/IPネットワークにおけるQoS制御方式の研究
本研究の目標の一つは、ルータにおける従来のパケット制御方式であるV-WFQの問題点を改良する新しい方式を提案することである。V-WFQは,TCPとUDPが混在する環境ではスループットの公平性が悪化し,またコネクションの開始や終了があるとキュー長が長くなってしまうという問題点があった。それらを解決するため,新たに継続カウンタと削除カウンタを設け,新規コネクションが入ると計数カウンタをリセットすることによって特性が向上することを見いだした。計算機シミュレーションによって多くの例について検証し提案方式が優れたものであることを確認した。この結果をまとめて電子情報通信学会論文誌に投稿する予定である。
(2)パケット損失率を保証する高速なコネクション受付制御の研究
本研究では,待ち行列の定常状態におけるキュー長の裾確率の指数的減少について考察し,裾確率が指数的に減少するための簡単な十分条件を得た。従来得られていた結果は,キュー長の分布関数のラプラス・スティルチェス変換の収束軸上の特異点が有限個の極のみならば裾確率が指数的に減少する,ということであった。しかし,この条件はチェックするのが難しい。本研究で得られた結果は,収束軸上の実点が極であることが指数的減少の十分条件になる,というものである。これは非常に一般的な結果であり,多くの待ち行列に応用可能である。本研究の結果をIEEEの論文誌に投稿した。
(3)パケット網の遅延時間の評価
End-to-endの遅延時間の確定的な上界について研究している。特に,入力トラヒックがトークンバケットアルゴリズムによって制御されているという仮定を置いて上界を得る。従来の上界の研究においては,複数のコネクションからのバーストが最悪のタイミングで重なり,注目トラヒックのパケットに対する処理が最後になる場合の遅延時間を考察している。本研究では,到着したトラヒックのバーストの重なりが時間とともに処理されて短くなっていくことに注目して,従来よりも精度のよい上界を開発した。様々なネットワークトポロジーに対して検証し,提案する上界が優れたものであることを確認している。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (13件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] 無線アドホックネットワークにおけるフロー間の公平性の改善2005

    • 著者名/発表者名
      オユーンチメグ・シャグダル, 中川健治, 張兵
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文論文誌B J88-B・3

      ページ: 539-550

    • NAID

      110003203064

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tail Probability of Random Variable and Laplace Transform2005

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakagawa
    • 雑誌名

      Applicable Analysis 84・5

      ページ: 499-522

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the Series Expansion for the Stationary Probabilities of an M/D/1 Queue2005

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakagawa
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan 48・2

      ページ: 111-122

    • NAID

      110001266497

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tail Probability of Random Variable and Laplace Transform2005

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, K.
    • 雑誌名

      Applicable Analysis vol.84, no.5

      ページ: 499-522

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the Series Expansion for the Stationary Probabilities of an M/D/1 Queue'2005

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, K.
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan vol.48, no.2

      ページ: 111-122

    • NAID

      110001266497

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tail Probability of Random Varaible and Laplace Transform2005

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakagawa
    • 雑誌名

      Applicable Analysis (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 無線アドホックネットワークにおけるフロー間の公平性の改善2005

    • 著者名/発表者名
      オユーンチメグ・シャクダル, 中川健治, 張兵
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文論文誌B J88-B・3

      ページ: 539-550

    • NAID

      110003203064

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] On the Series Expansion for the Stationary Probabilities of an M/D/1 Queue2005

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakagawa
    • 雑誌名

      日本OR学会英文誌掲載予定 48・2

    • NAID

      110001266497

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] On the Exponential Decay Rate of the Tail of a Queue Length Distribution2004

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakagawa
    • 雑誌名

      Stochastic Models 20・1

      ページ: 31-42

    • NAID

      110003197645

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] パケットネットワークにおける平均系内時間の近似解析2004

    • 著者名/発表者名
      坂本将清, 中川健治, 恩田和幸, 斎藤茂
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文論文誌B J87-B・6

      ページ: 784-793

    • NAID

      110003170736

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] On the Exponential Decay Rate of the Tail of a Queue Length Distribution2004

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, K.
    • 雑誌名

      Stochastic Models vol.20, no.1

      ページ: 31-42

    • NAID

      110003197645

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Approximation for the Average Soujourn Time in a Packet Network2004

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto, M., Nakagawa, K., Onda, K., Saito, S.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of IEICE Transactions on Comm. vol.J87-B, no.6

      ページ: 784-793

    • NAID

      110003170736

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Achieving Per-Flow Fairness In Wireless Ad Hoc Networks2004

    • 著者名/発表者名
      Shagdar, O., Nakagawa, K., Zhang, B.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of IEICE Transactions on Comm. vol.J87-B, no.6

      ページ: 784-793

    • NAID

      210000175174

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Nakagawa: "On the Exponential Decay Rate of the Tail of a Queue Length Distribution"Stochastic Models. 20・1. 31-42 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 坂本将清, 中川健治, 恩田和幸, 斎藤茂: "パケットネットワークにおける平均系内時間の近似解析"電子情報通信学会和文論文誌B掲載予定. J85-B・6. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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