| 研究課題/領域番号 |
17H01740
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
山本 幹 関西大学, システム理工学部, 教授 (30210561)
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| 研究分担者 |
萬代 雅希 上智大学, 理工学部, 教授 (90377713)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | ネットワーク / コンテンツ指向 / キャッシュ制御 / 輻輳制御 / ビデオ配信 / トラヒックエンジニアリング |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、全世界レベルで展開されているコンテンツ指向ネットワーキングの研究開発をさらに一歩実用化に近づける全く新しいアプローチとして、コンテンツ指向ネットワーク(NW)制御技術がどのようにアプリケーションと連携し、ユーザに対しアプリケーションレベルでの性能向上を提供できるかという重要な技術課題を扱う。具体的には、アプリケーションにおける時間次元での制御と、ネットワーク内の空間次元での面的制御を、エンド側ならびにNW内で連携させることで、ユーザに対しアプリケーションレベルでの性能改善を実現する新世代NW制御技術を開発する。
これまで、a) アプリケーション連携型キャッシュ、b)アプリケーション連携型輻輳制御、c) エンド側アプリケーションにおける適応レート制御、ならびにd) CON評価ツールの開発、の4つの観点で研究を進めている。今年度は、a)に対して、キャッシュへのリクエストルーチングとしてNW内誘導を用いた際の効果、ならびにコンテンツ人気度のLocalityへの対応効果を評価した。また、アプリケーション特性としてのコンテンツ人気度の時間変化を深く考察したうえで、この特徴を利用した新しいキャッシュ判断法を提案した。b)に対しては、エンド側のMPEG DASHでの動画ビットレート適応制御と輻輳制御との相互影響について評価を行った。c)に対しては、ユーザ体感品質(QoE)を考慮したうえでキャッシュと連携する適応レートの開発を行った。また、新しい動画配信アプリケーションとして360度動画を扱い、これに適したキャッシュと連携する適応レートの開発を行った。d)については、これまで開発したCON評価ツールに、新しい提案方式を追加し改良を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
研究実績の概要で述べた通り、今年度大きく分けて4つの研究テーマに取り組み、以下に述べる通り多くの権威ある論文誌、国際会議での発表を行った。また、以下に示す3つの受賞を得ており、本基盤研究(B)において得られた成果は、この分野のコミュニティから高い評価を得ている。
(a) 最近のダウンロード方向ポインタを利用する新しいコンテンツルーチング方式（NW内誘導）について、無線環境での評価、キャッシュ制御との連携方式の提案を行い、それぞれ電子情報通信学会（以下信学）論文誌に発表した。また、NW内誘導に適したキャッシュ判断法を提案し信学論文誌に発表した。また、ユーザ嗜好や人気変化を考慮した新しいキャッシュ判断法の提案を行い、IEEEおよび信学国際会議にて発表を行った。後者の発表ではBest Student Paper Awardを受賞した。今後のさらなる発展を見込み、NW内誘導がコンテンツ人気度のLocalityに与える影響の詳細評価を信学研究会で発表し、ネットワークシステム研究会若手研究奨励賞を受賞した。(b) 複数コンテンツソースに対応した輻輳制御の提案について信学論文誌に発表した。さらにMPEG DASHの適応レート制御と輻輳制御の相互影響に関する評価について、信学研究会、IEEE国際会議において発表を行った。研究会での発表に対し、優秀ポスター発表賞を受賞している。(c) MPEG DASHの適応レート制御に対し、キャッシュがユーザ体感品質(QoE)へ与える影響を評価しIEEE国際会議に発表した。この評価結果から、QoEを考慮しつつキャッシュ制御と連携する適応レート制御を新しく提案し、信学研究会で発表した。また、360度動画におけるコンテンツキャッシュの影響を評価し、情報処理学会主催国際会議ならびに信学研究会で発表を行った。 (d) 各提案方式を組み込むなど、改良を進めた。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの3年間の取り組みを継続するとともに、新たな課題にも取り組み、具体的には以下の課題を扱う。
1【アプリケーション連携型キャッシュ】(関西大学・上智大学)本サブテーマでは、CONの重要構成要素の一つである、 In-Networkキャッシュに対し、これまでに検討を進めたアプリケーション連携機能を具備した新しい方式を開発する。 2【アプリケーション連携型輻輳制御】(関西大学)輻輳制御の観点から、アプリケーションと連携することで、複数箇所からコンテンツを分散転送する際の輻輳制御方式の満足する条件を検討する。重要なアプリケーションとしてビデオ配信を考え、アプリケーションが時間次元でレート制御として対応する技術と、空間次元で動作するNW側・エンド側輻輳制御が協調的に動作する方式を提案する。 3【エンド側アプリケーション におけるレート適応制御】(上智大学、関西大学)YouTubeなどで使用されている動画配信技術MPEG-DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)では、数秒程度ごとにストリームを区切ったセグメントを単位として制御を行っている。本サブテーマでは、エンド側アプリケーションで動作するMPEG-DASHの適応レート制御技術に対し、CONの特徴を考慮した方式を提案する。 また、上位層に位置する適応レート制御と、下位層に位置する輻輳制御が連携することで、ユーザの公平性を改善する連携手法についても検討を行う。360度動画への対応を試みたが、これを継続するとともに、さらに新しいアプリケーション、例えばリアルタイム動画配信などへの対応も視野に、検討する領域の拡張を試みたい。 4【CON評価ツールとそれを用いた評価】( 関西大学・上智大学)これまで開発を進めたCON評価ツールに対し、今年度検討する新しい機能を付加し高機能化し、評価を行う。
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