ハイパフォーマンス・ネットワークのモデル化と性能評価

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08680433
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 高橋 豊 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (00135526)
• 研究分担者: 笠原 正治 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (20263139) ; 田地 宏一 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (00252833)
• キーワード: ハイパフォーマンス / ネットワーク / マルチメディア / トラヒック / バースト / MAP / システム工学 / 性能評価

研究概要

ハイパフォーマンス・ネットワークの設計・管理に関する基礎理論をシステム工学的観点から確立することを目指して研究を行い、本年度は前年度の研究成果を踏まえ、さらなる理論的な研究の進展を図るとともに、実際に適用する場合に生じ得る問題点をも視野に入れ、シミュレーション技術との融合も図った。得られた主な成果は下記の通りである。
1.システムの総合的な性能を定量的に把握するために、理論的な解析とシミュレーション技法を融合した環境を提供する性能評価システムであるasqを開発中であるが、その核となるオブジェクト指向シミュレータ構築の方法論を提案した。
2.マルチメディア・トラヒックをLANで送受信するために提案されているDemand-Priority方式のモデル化を行い、その数学的な性能解析法を示した。
3.無線環境下でマルチメディア情報を高速に送信するための通信プロトコルであるCSMA/CD-PSのモデル化を行い、その性能評価手法を示した。
4.画像情報などのようにトラヒック特性がバースト的で、しかも自己相似性・長時間依存性を持つトラヒックを数学的に記述するための表現法を提案し、その有効性を確認した。
5.ATMネットワークにおいて、MPEGにより符号化された画像情報が交換機を多段に互り送信された場合のジッターを評価するためのシミュレーション・モデルを開発し、実行を行った。
6.ATM交換機におけるセル伝送特性を評価するためにランダム順処理規則に従い、リトライのある待ち行列モデルを考察し、その理論的解析を行った。
7.複数のトラヒック源を入力とし、リ-キ-バケット方式によりトラヒックの平滑化を行う多重化装置における呼損確率を計算する方法を提案した。
8.セル型無線通信網においてセルを階層化した場合のトラヒックモデルを提案し、その性能解析を行った。

研究成果

• [文献書誌] Y.Sakai, Y.Takahashi, T.Hasegawa: ""Discrete Time Multi-class Feedback Queue with Vacations and Close-Time under Random Order of Service Discipline"" Proc.of International Conference on Operations Research and Management Science. (1997)
• [文献書誌] S.Kasahara, T.Hasegawa: ""Approximation of Loss Probability for Multiplexing System with Large Number of On-Off Sources Regulated by Leaky Bucket"" Journal of the Operations Research Society of Japan. 41・1. 21-34 (1998)
• [文献書誌] T.Yoshihara, S.Kasahara, Y.Takahashi: ""Practical Time-scale Fitting of Self-similar Traffic with Markov-modulated Poisson Process"" 6th International Conference on Telecommunication Systems : Modelling and Analysis,Nashville,TN,USA. 231-235 (1998)
• [文献書誌] N.Adachi, S.Kasahara, Y.Takahashi: ""Simulation Study on ATM Network Integrating CATV and Internet : Experimental Testbed in Kobe for Constructing Robust Information Network against Destructive Disaster"" 6th International Conference on Telecommunication Systems : Modelling and Analysis,Nashville,TN,USA. 257 (1998)
• [文献書誌] N.Yamashita, K.Taji, M.Fukushima: ""Unconstrained optimization reformulations of variational inequality problems"" Journal of Optimization Theory and Applications. 92. 439-456 (1997)
• [文献書誌] M.Okada, K.Taji, M.Fukushima: ""Probabilistic analysis of 2-opt for travelling salesman problems"" accepted in "International Journal of Systems Sciences".