無線LANを統合した分散処理マルチメディア教育情報通信網の性能解析と転送方式の開発

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11650404
• 研究機関: 甲南大学
• 研究代表者: 岳 五一 甲南大学, 理学部, 教授 (50234175)
• キーワード: 無線LANシステム / マルチメディア / トラヒック解析 / 自律分散型ネットワーク / マルチチャネルシステム / 教育情報通信ネットワーク / システム性能評価手法 / 実証実験シミュレーション

研究概要

本研究の目的は、(1)マルチメディアキャンパス分散教育環境における負荷が統計・解析できる一般的な方法を確立する、(2)待ち行列網理論とコンピュータシミュレーションなどの技法によって、待時系/即時系、有線/無線、高速/低速、固定/移動トラヒックが混在する教育情報通信ネットワークのシステム性能を効率的に評価するための手法を開発する、(3)付加情報をもとに自律的にプロセス割り当て確率を求めることにより、ユーザが投入する通信機器(固定コンピュータ、モバイルコンピュータなど)の性能によって生じる処理上での不公平を無くし、処理能力が不均質であるマルチメディア教育情報通信環境におけるシステム資源能力に応じる自律的に行う動的付加分散制御方式を提案することである。
前年度において本研究で提案した、(1)マルチメディアキャンパス分散教育環境における負荷を統計及び解析可能とする一般的な方法、(2)分散処理環境にあるマルチメディア教育情報通信ネットワークを評価する手法、(3)数値解析によるシステムの利用率や伝送遅延及び損失などの評価結果を活用して、本年度においては、
(1)無線分散処理環境にある不均質な転送速度の異なるトラヒックに対して、実証実験やコンピュータシミュレーションを行い、サーバ処理遅延時間や遠隔動画編集に関わる特性や性能を明らかにした。
(2)異なる通信品質要求をもつ情報として即時性が要求される音声等のトラヒックと、確実性が要求されるデータ等のトラヒックが混在している無線LANに対して、付加情報をもとに自律的にプロセス割り当て確率を決定する衝突回避期間長やその期間におけるパルス信号の送出確率を制御することによって音声トラヒックにデータトラヒックより高い優先権を与え、システム全体の性能を改善するランダムパルス送出型衝突回避CSMA方式を提案した。これによって、ユーザ間の公平さを注視するシステム資源能力に応じた動的付加分散制御ができるようになる。
(3)移動端末同士が自律分散的にネットワークを組み、必要な情報交換を行ない、教育学習等が行なえるアドホック(ad hoc)無線LANを統合したマルチメディア教育情報通信ネットワークのマルチチャネル通信方式を提案し、システムのモデル化を行い、チャネルの利用率やパケットの平均遅延時間等の性能評価量を解析により導出し、数値結果によりシステムの性能を評価した。
これらの研究成果を学術論文誌をはじめ、国際会議や、研究会、大学の紀要に発表し、高い評価が得られた。

研究成果

• [文献書誌] Wuyi Yue,Yutaka Matsumoto: "Output and Delay of Multi-channel Slotted ALOHA Systems for Integrated Voice and Data Transmission"J.of Telecommunication Systems. 13・2-4. 147-165 (2000)
• [文献書誌] Wuyi Yue,Yutaka Matsumoto: "Output and Delay Process Analysis for Slotted CSMA Wireless Communication Networks with Integrated Voice/Data transmission"IEEE J.on Selected Areas in Communications. 18・7. 1245-1253 (2000)
• [文献書誌] Wuyi Yue,Koichi Hatogai: "Analysis and Forecasting of Traffic on Multimedia Communication Networks in Education and Training Environments"Proc.of 2000 International Seminar on Teletraffic and Network (ISTN'2000). 295-299 (2000)
• [文献書誌] Wuyi Yue,Yutaka Matsumoto: "An Exact Analysis for CSMA/CA Protocol in Integrated Voice/Data Wireless LANs"Proc.of IEEE GLOBECOM2000. 1805-1810 (2000)
• [文献書誌] Wuyi Yue,Yutaka Matsumoto: "Exact Evaluation of Multi-traffic for Wireless PCS Networks with Multi-channel"Lecture Notes in Computer Science. 1970. 427-438 (2000)
• [文献書誌] 岳五一,鳩貝耕一: "マルチメディア無線情報通信システムの特性評価"電子情報通信学会信学技報. 99・675. 153-158 (2000)
• [文献書誌] 鳩貝耕一,岳五一,王暁明: "無線LAN通信システムの特性と動画処理性能に関する評価"甲南大学紀要 理学編. 47・1. 53-70 (2000)
• [文献書誌] Wuyi Yue,Yutaka Matsumoto: "Exact Analysis of Multi-traffic Wireless Communication Networks with Reserved and Nonreserved Multi-channel"IEICE Transactions on Communications. E-84-B・4(掲載予定). (2001)
• [文献書誌] Wuyi Yue,Yutaka Matsumoto: "A New Effective Analysis for Wireless CSMA/CA LANs Supporting Real-Time Voice and Data Services"IEICE Trans.on Fundamentals of Elec.,Commun.and Comput.Sci.. E-84-A・7(掲載予定). (2001)
• [文献書誌] 鳩貝耕一,岳五一: "近距離における異方式無線LAN混在時の通信特性に関する評価"電子情報通信学会信学技報. 3月(掲載予定). (2001)