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無線通信品質予測を活用した高速かつ省電力なコンテンツ配信手法

研究課題

研究課題/領域番号 17K12681
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 情報ネットワーク
研究機関早稲田大学

研究代表者

金井 謙治  早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (40732160)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードモバイルネットワーク / コンテンツ配信 / IoT / ナビゲーション / 機械学習 / 時系列データ解析 / エッジコンピューティング / 経路探索 / マルチメディア通信
研究成果の概要

本研究開発は、基盤技術1:「多次元時系列データを利用した無線通信品質予測技術」および基盤技術2:「高速かつ省電力なコンテンツ配信技術」について研究開発し、早稲田大学周辺のフィールド上にてその実証評価を行った。無線通信品質予測技術は、スループット、RSSI、GPS位置情報などを入力とし、深層学習ベースの回帰モデルにより高精度な予測を実現した。高速かつ省電力なコンテンツ配信技術は、これら入力情報をマップ上に可視化し、経路探索手法を適用することで、高速かつ省電力な移動経路を提供した。これらを早稲田大学周辺のフィールド上にて実証評価を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究開発では、スマートフォンやウェアラブル上で利用可能なモバイルサービスの品質をさらに向上することを目的としている。具体的には、モバイル端末を利用しているユーザに対して高品質な通信が得られる地点や目的地までの経路を提示し、さらに、ナビゲーション技術と無線ネットワーク技術を連携することで、ユーザの移動中において、高品質でさらに省電力な無線通信技術およびアプリケーション技術を実現した。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (49件) (うち国際学会 20件)

  • [雑誌論文] Methods for Adaptive Video Streaming and Picture Quality Assessment to Improve QoS/QoE Performances2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji KANAI, Bo WEI, Zhengxue CHENG, Masaru TAKEUCHI, Jiro KATTO
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E102.B 号: 7 ページ: 1240-1247

    • DOI

      10.1587/transcom.2018ANI0003

    • NAID

      130007671372

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2019-07-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Highly Accurate Transportation Mode Recognition Using Mobile Communication Quality2019

    • 著者名/発表者名
      Wataru Kawakami, Bo Wei, Kenji Kanai and Jiro Katto
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E102.B 号: 4 ページ: 741-750

    • DOI

      10.1587/transcom.2018SEP0013

    • NAID

      130007621794

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2019-04-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Throughput Prediction for Adaptive Bitrate Control Using Trace-Based Emulation2019

    • 著者名/発表者名
      Bo Wei, Hang Song, Shangguang Wang, Kenji Kanai and Jiro Katto
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: Vol.7 ページ: 51346-51356

    • DOI

      10.1109/access.2019.2909399

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Energy-efficient Mobile Video Delivery utilizing Moving Route Navigation and Video Playout Buffer Control2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kanai, Sakiko Takenaka, Jiro Katto and Tutomu Murase
    • 雑誌名

      IEICE Trans. on Comm.

      巻: Vol.E101-B, No.7 ページ: 1635-1644

    • NAID

      130007386783

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HOAH: A Hybrid TCP Throughput Prediction with Autoregressive Model and Hidden Markov Model for Mobile Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Bo Wei, Kenji Kanai, Wataru Kawakami and Jiro Katto
    • 雑誌名

      IEICE Trans. on Comm.

      巻: Vol.E101-B, No.7 ページ: 1612-1624

    • NAID

      130007386782

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Fully-blind and Fast Image Quality Predictor with Convolutional Neural Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Zhengxue Cheng, Masaru Takeuchi, Kenji Kanai and Jiro Katto
    • 雑誌名

      IEICE Trans. on Fundamentals

      巻: Vol.E101-A, No.9 ページ: 1557-1566

    • NAID

      130007479534

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intelligent Video Surveillance System Based on Event Detection and Rate Adaptation by Using Multiple Sensors2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kanai, Keigo Ogawa, Masaru Takeuchi, Jiro Katto and Toshitaka Tsuda
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E101.B 号: 3 ページ: 688-697

    • DOI

      10.1587/transcom.2017NRP0011

    • NAID

      130006407163

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] [Invited Paper] Overview of Multimedia Mobile Edge Computing2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kanai, Kentaro Imagane and Jiro Katto
    • 雑誌名

      ITE Transactions on Media Technology and Applications

      巻: 6 号: 1 ページ: 46-52

    • DOI

      10.3169/mta.6.46

    • NAID

      130006301764

    • ISSN
      2186-7364
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Performance Evaluations of Viewport Movement Prediction and Rate Adaptation for tile-based 360-degree Video Delivery2019

    • 著者名/発表者名
      Yuya Shinohara, Kenji Kanai and Jiro Katto
    • 学会等名
      IEEE ISM 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Evaluations of IoT Device Virtualization for Efficient Resource Utilization2019

    • 著者名/発表者名
      Keigo Ogawa, Hibiki Sekine, Kenji Kanai, Kenichi Nakamura, Hidehiro Kanemitsu, Jiro Katto and Hidenori Nakazato
    • 学会等名
      2019 Global IoT Summit
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Evaluations of Tile-based 360-degree DASH Streaming with Clustering-based Viewport Prediction2019

    • 著者名/発表者名
      Yuya Shinohara, Satomi Shirasaki, Yiyan Wu, Kenji Kanai and Jiro Katto
    • 学会等名
      IEEE 2019 ICCE-TW
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 視野移動予測に基づく360度映像配信のレート制御手法の品質評価2019

    • 著者名/発表者名
      篠原裕矢,金井謙治,甲藤二郎
    • 学会等名
      信学会RISING研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 通信品質を活用した人の移動状態認識手法の性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      川上 航,金井謙治,魏 博,甲藤二郎
    • 学会等名
      信学会RISING研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] QoS/QoE/QoL向上に向けたアプリケーション層からの取り組み2019

    • 著者名/発表者名
      金井謙治,甲藤二郎
    • 学会等名
      信学会SeMI研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Throughput Prediction Using Recurrent Neural Network2019

    • 著者名/発表者名
      Bo Wei, Hang Song, Kenji Kanai and Jiro Katto
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] モバイルネットワークにおけるQoS向上のためのアプリケーションレイヤーからの取り組み2019

    • 著者名/発表者名
      金井謙治,甲藤二郎
    • 学会等名
      信学会RCS研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 転移学習を用いた映像視聴時の通信品質に基づく ユーザ移動状態推定手法の精度評価2019

    • 著者名/発表者名
      川上 航,金井謙治,甲藤二郎
    • 学会等名
      信学会CS研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Accuracy Evaluations of Contact-Free Heart Rate Measurement Methods Using 4K Facial Images2019

    • 著者名/発表者名
      M.Yasumaru, Z.Cheng, R.Yokoyama, K.Kanai and J.Katto
    • 学会等名
      IEEE ICCE 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IoT Device Virtualization for Efficient Resource Utilization in Smart City IoT Platform2019

    • 著者名/発表者名
      Keigo Ogawa, Kenji Kanai, Kenichi Nakamura, Jiro Katto and Hidenori Nakazato
    • 学会等名
      IEEE PerCom 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proactive Interest Adaptation and Content Caching for Adaptive Bit-Rate Video Streaming Over NDN2018

    • 著者名/発表者名
      Suphakit Awiphan, Kanin Poobai, Kenji Kanai and Jiro Katto
    • 学会等名
      ICCCS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Evaluations of Software-Defined Acoustic MIMO-OFDM transmission2018

    • 著者名/発表者名
      Airi Sakaushi, Mayuko Okano, Kenji Kanai and Jiro Katto
    • 学会等名
      IEEE WCNC 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Perceptual Quality Driven Adaptive Video Coding Using JND Estimation2018

    • 著者名/発表者名
      Masaru Takeuchi, Shintaro Saika, Yusuke Sakamoto, Tatsuya Nagashima, Zhengxue Cheng, Kenji Kanai, Jiro Katto, Kaijin Wei, Ju Zengwei and Xu Wei
    • 学会等名
      PCS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Fast No-Reference Screen Content Image Quality Prediction using Convolutional Neural Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Zhengxue Cheng, Masaru Takeuchi, Kenji Kanai, and Jiro Katto
    • 学会等名
      IEEE MLAI Workshop in ICME 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Machine Learning based Transportation Modes Recognition using Mobile Communication Quality2018

    • 著者名/発表者名
      Wataru Kawakami, Kenji Kanai, Bo Wei and Jiro Katto
    • 学会等名
      IEEE ICME 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TRUST: A TCP Throughput Prediction Method in Mobile Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Bo Wei, Wataru Kawakami, Kenji Kanai, Jiro Katto and Shangguang Wang
    • 学会等名
      IEEE Globecom 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acceleration of Perceptual Quality Driven Adaptive Video Coding for Live Streaming2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Sakamoto, Shintaro Saika, Masaru Takeuchi, Tatsuya Nagashima, Zhengxue Cheng, Kenji Kanai, Jiro Katto, Kaijin Wei, Ju Zengwei and Xu Wei
    • 学会等名
      IEEE ISM 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Edge-centric Video Surveillance System Based on Event-driven Rate Adaptation for 24-hour Monitoring2018

    • 著者名/発表者名
      Airi Sakaushi, Kenji Kanai, Jiro Katto and Toshitaka Tsuda
    • 学会等名
      IEEE PerFot 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Evaluations of Multimedia Service Function Chaining in Edge Clouds2018

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Imagane, Kenji Kanai, Jiro Katto, Toshitaka Tsuda and Hidenori Nakazato
    • 学会等名
      IEEE CCNC 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Edge-centric Field Monitoring System for Energy-efficient and Network-friendly Field Sensing2018

    • 著者名/発表者名
      Keigo Ogawa, Kenji Kanai, Masaru Takeuchi, Jiro Katto and Toshitaka Tsuda
    • 学会等名
      IEEE EdgeCom 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鮮明化処理を考慮した高品質・低通信量な映像監視システムのための映像品質制御2018

    • 著者名/発表者名
      坂牛和里、金井謙治、甲藤二郎、津田俊隆
    • 学会等名
      情報処理学会 AVM研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] エッジクラウドにおけるマルチメディアサービスファンクションチェイニングを活用した処理低遅延化に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      今金健太郎、金井謙治、甲藤二郎、津田俊隆、中里秀則
    • 学会等名
      情報処理学会 AVM研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 視野領域を考慮した360度映像配信の適応レート制御手法の性能評価2018

    • 著者名/発表者名
      篠原裕矢、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      情報処理学会 AVM研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 4K解像度を活用した映像監視システムの配信品質および人物検知評価2018

    • 著者名/発表者名
      岡野真由子、植村理紗、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      情報処理学会 AVM研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 姿勢推定技術に基づく機械学習を活用した人物の不審動作認識手法の精度評価2018

    • 著者名/発表者名
      一原賢吾、竹内健、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 IE研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 不審行動検出に向けた複数人物追跡とバイオセンシングの検討2018

    • 著者名/発表者名
      横山怜汰、竹内健、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 IE研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ON-OFF状態を考慮したOpenFlow制御によるDASH配信時のスループット特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      河上晃司、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Machine learning-based throughput prediction using communication quality in mobile networks2018

    • 著者名/発表者名
      Bo Wei, Kenji Kanai, Wataru Kawakami and Jiro Katto
    • 学会等名
      電子情報通信学会 MoNA研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 通信品質を用いた機械学習に基づくユーザの移動状態推定2018

    • 著者名/発表者名
      川上航、金井謙治、Wei Bo、甲藤二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 MoNA研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A History-based TCP Throughput Prediciton Incorporating Communication Quality Features by Support Vector Regression for Mobile Network2017

    • 著者名/発表者名
      Bo Wei, Wataru Kawakami, Kenji Kanai and Jiro Katto
    • 学会等名
      IEEE ISM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] QoS and QoE Evaluations of 2K and 4K DASH Contents Distributions2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Nagashima, Kenji Kanai and Jiro Katto
    • 学会等名
      IEEE IMAD 201
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Image Quality Evaluations of Image Enhancement Under Various Encoding Rates for Video Surveillance System2017

    • 著者名/発表者名
      Airi Sakaushi, Kenji Kanai, Jiro Katto and Toshitaka Tsuda
    • 学会等名
      IEEE GCCE 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accuracy Evaluations of Human Moving Pattern Using Communication Quality Based on Machine Learning2017

    • 著者名/発表者名
      Wataru Kawakami, Kenji Kanai, Bo Wei and Jiro Katto
    • 学会等名
      IEEE GCCE 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] QoS and QoE Evaluations of 2K and 4K Video Distribution Using MPEG-DASH2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Nagashima, Kenji Kanai and Jiro Katto
    • 学会等名
      IEEE GCCE 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 360度映像配信における視野領域を考慮した適応レート制御の性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      篠原裕矢、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 冬季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] OpenFlowの帯域制御を活用した高品質なDASH配信手法の性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      長島達哉、河上晃司、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 冬季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 監視映像における空間解像度の違いによる人物検出の精度評価2017

    • 著者名/発表者名
      植村理紗、竹内健、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 冬季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 姿勢推定技術を活用した人物の動作認識手法の精度評価,” 映像情報メディア学会冬季大会, Dec.2017.2017

    • 著者名/発表者名
      一原賢吾、竹内健、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      映像情報メディア学会 冬季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高品質・低負荷・省電力なフィールド監視システム2017

    • 著者名/発表者名
      小川啓吾、金井謙治、甲藤二郎、津田俊隆
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CS研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] セルラー通信による4K映像監視を想定したシミュレーションによる品質評価2017

    • 著者名/発表者名
      岡野真由子、坂牛和里、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CS研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高品質・低通信量な監視映像システムのためのビットレート制御及び鮮明化制御2017

    • 著者名/発表者名
      坂牛和里、金井謙治、甲藤二郎、津田俊隆
    • 学会等名
      情報処理学会 AVM研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CNNを用いた画風変換による物体検出精度の改善2017

    • 著者名/発表者名
      高橋沙季、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      情報処理学会 AVM研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] IoMTのためのエッジコンピューティングを用いたフィードバック制御フレームワークの性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      小川啓吾、金井謙治、竹内健、甲藤二郎、津田俊隆
    • 学会等名
      電子情報通信学会 MoNA研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Matlabによる可聴域におけるMIMO-OFDM伝送の特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      坂牛和里、岡野真由子、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CS研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] MATLABによるIEEE 802.11n/11ac規格に準拠したパケット伝送特性評価及びミリ波拡張の検討2017

    • 著者名/発表者名
      岡野真由子、坂牛和里、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CS研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 低遅延マルチメディア処理のためのOpenStackを活用したエッジクラウドシステム2017

    • 著者名/発表者名
      今金健太郎, 金井謙治, 甲藤二郎, 津田俊隆, 中里秀則
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CS研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] モバイルセンシングと機械学習を用いた通信品質に基づくユーザ行動推定2017

    • 著者名/発表者名
      川上航、金井謙治、Wei Bo、甲藤二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CS研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 2K/4K DASH配信時のQoS/QoE特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      長島達哉、金井謙治、甲藤二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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