| 研究課題/領域番号 |
19K11947
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60060:情報ネットワーク関連
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
宮田 純子 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (90633909)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | ネットワーク制御 / 資源割り当て / PON / 待ち行列理論 / 遅延時間 / LRPON / トラヒック推定 / カオスマップ / ストリーミング / ビットレート / ゲーム理論 / カオス理論 / エッジコンピューティング / 遊休区間 / 資源割当 / 低遅延 / 光アクセスネットワーク |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，(1) カオス理論を用いて規則性を発見し，その規則性により短期的なトラヒック予測を行いながら，(2) パケットの遅延時間が最小となるネットワーク資源割当の最適値を待ち行列理論を用いて導出する．(1)におけるトラヒック推定は，近年盛んに研究が進められている分野である機械学習とは異なり，超短期的な予測が可能となる．さらに，LR-PON特有の問題である，伝搬遅延が大きくなることが原因で生じる遊休区間に着目することで，待ち行列理論のポーリングモデルにうまく適用することができることを用いて解析を進める予定であり，LR-PONの大枠を大きく変えずに実現可能である．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，LRPONにおいて動的帯域割当により資源効率をあげながらも，パケットがONUに到着してからOLTに送出されるまでの時間である遅延時間を減少させるために，悪意のあるデータも含めた短期的なトラヒック予測および消費電力も考慮した資源割当法を提案した．また，数値計算により，その有効性を示すことができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，大規模かつ複雑なシステムに対して，規則性を発見し，その規則性により短期的なトラヒック予測を行いながら，パケットの遅延時間が最小となるネットワーク資源割当の最適値を待ち行列理論を用いて導出する．提案トラヒック推定は，超短期的な予測が可能となる．このような新たな観点からのLR-PON資源割当方式を設計するアプローチは，他に類を見ず極めて独創的な研究である．LR-PONを用いることで，装置を配置する局舎数や局舎内の装置数を削減しつつ，収容ユーザ数を大幅に増加可能であることから，効率的な運用を求められる次世代光アクセスネットワークの基盤になると考えられるため，社会的意義も大きい．
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