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2023 年度 実施状況報告書

5GとHTTP/3の次世代通信環境における深層学習による通信速度制御

研究課題

研究課題/領域番号 21K11854
研究機関工学院大学

研究代表者

山口 実靖  工学院大学, 情報学部(情報工学部), 教授 (50439262)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワードHTTP/3 / 5G / 深層学習 / 輻輳制御 / TCP
研究実績の概要

研究開発当初,情報通信環境は第5世代移動通信システムとHPPT/3(Hypertext Transfer Protocol version 3)からなる次世代通信環境に移行しようとしていた.
本研究では,第5世代移動通信システムとHPPT/3からなる次世代通信環境における深層学習(Deep Learning)を活用した超高速通信の実現を目的とし,この目的のために,第5世代移動通信環境に適したHTTP/3輻輳制御手法の確立と,同手法と搭載したシステムの開発を行うことを目的として研究を進めてきた.
そして,深層学習,輻輳制御手法(特に用の輻輳制御手法),これら手法を搭載システムの開発が達成された.
深層学習については,単純に性能が高いハイパフォーマンスを実現できるにとどまらず,深層学習のブラックボックスの問題を打破する解釈性があり説明可能な深層学習システムの構築を達成した.また,解釈性を活用したシステムの改善手法も実現した.輻輳制御に関しては,近年広く使われているCUBIC TCP (transmission control protocol)やTCP BBR の大幅な改善を達成し,性能向上(スループット向上)にとどまらず,アルゴリズム間の公平性の向上なども達成した.特にHTTP/3の性能について深く考察し,性能向上を実現した.また,オープンソースのシステム(Linuxやオープンソース HTTPクライアントやHTTPサーバ)を活用し,これら手法を搭載したシステムの開発を実現した.

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

当初の目的は達成できた。
また、この数年間は国際会議などのオンライン開催が行われ、当初予定よりも少ない予算で研究発表を行うことができた。
これにより より多くの研究を実施し、より多くの研究成果を出すことができた。

今後の研究の推進方策

研究(特に手法の開発)はおおむね成功しており,今後は提案手法のシステムへの実装を進めるとともに、それら実装を用いて性能評価を進めていく。

次年度使用額が生じた理由

近年のcovid19などの影響により,学会(特に国際会議)にオンラインで参加することができた。これより、当初予定より出張費と出張時間を低く抑えることが可能となった。
これにより、より多くの研究成果を出すことができた。
次年度は、研究をより発展させるとともに、より多くの研究成果の発表を行う。
最後の期間であり、特に後者の成果発表を積極的に行う。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Performance Study of Kotlin and Java Programs with Bytecode Analysis2024

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Hayataka、Sonoyama Atsuya、Kamiyama Takeshi、Oguchi Masato、Yamaguchi Saneyasu
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 32 ページ: 380~395

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.32.380

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deeply Programmable Application Switch for Performance Improvement of KVS in Data Center2024

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ito, Tomoaki Kanaya, Akihiro Nakao, Masato Oguchi, Saneyasu Yamaguchi
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems

      巻: TBD ページ: TBD

    • DOI

      10.1587/transinf.2023DAP0009

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] I/O Performance Improvement of FHE Apriori with Striping File Layout Considering Storage of Intermediate Data2023

    • 著者名/発表者名
      KAMO Atsuki、YAMAGUCHI Saneyasu
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E106.D ページ: 1183~1185

    • DOI

      10.1587/transinf.2022EDL8071

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Secure Feedback to Edge Servers in Distributed Machine Learning Using Rich Clients2023

    • 著者名/発表者名
      Takano Saki、Nakao Akihiro、Yamagchi Saneyasu、Oguchi Masato
    • 雑誌名

      2023 IEEE 47th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC)

    • DOI

      10.1109/COMPSAC57700.2023.00124

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Occurrence Probability of SNI in Accessing Service for Improving Accuracy of Service Identification2023

    • 著者名/発表者名
      Asaoka Ryo、Nakao Akihiro、Oguchi Masato、Yamaguchi Saneyasu
    • 雑誌名

      2023 International Conference on Consumer Electronics - Taiwan (ICCE-Taiwan)

    • DOI

      10.1109/ICCE-Taiwan58799.2023.10226824

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Evaluation and Improvement of HTTP/3 Considering TLS2023

    • 著者名/発表者名
      Niitsu Ryuichi、Yamaguchi Saneyasu
    • 雑誌名

      2023 Eleventh International Symposium on Computing and Networking Workshops (CANDARW)

    • DOI

      10.1109/CANDARW60564.2023.00072

  • [雑誌論文] Improving TCP Fairness by Expiring TCP BBR Considering Frequency2023

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Reo、Yamaguchi Saneyasu
    • 雑誌名

      2023 Eleventh International Symposium on Computing and Networking Workshops (CANDARW)

    • DOI

      10.1109/CANDARW60564.2023.00062

  • [雑誌論文] Extraction of Subjective Information from Generative AI Models2023

    • 著者名/発表者名
      Kobasyashi Atsuya、Yamaguchi Saneyasu
    • 雑誌名

      2023 Eleventh International Symposium on Computing and Networking Workshops (CANDARW)

    • DOI

      10.1109/CANDARW60564.2023.00059

  • [学会発表] 大規模言語モデルからの主観情報の抽出に関する一考察2024

    • 著者名/発表者名
      小林 篤弥, 山口 実靖
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会, D-8-08
  • [学会発表] TLSの動作を考慮したHTTP/3の性能に関する一考察2023

    • 著者名/発表者名
      津隆一,河合真太郎,山口実靖
    • 学会等名
      NS研究会

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公開日: 2024-12-25  

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