次世代インターネット構築に向けたマルチメディア・トラヒックの性能評価に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680414
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 高橋 豊 京都大学, 情報学研究科, 教授 (10680407)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 笠原 正浩 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (20263139) ; 河野 浩之 京都大学, 情報学研究科, 助教授 (70224813)
• Keywords: インターネット / マルチメディア / トラヒック / 性能評価 / モデリング / 通信品質 / ネットワーキング / 統合化

Research Abstract

今年度得られた研究成果の主なものは次の通りである。
1.動画像を始めとするマルチメディア・トラヒックのバースト性をモデル化するのにバッチ到着のある待ち行列モデルが用いられるが、このモデルの汎用性を高めるためにサーバが間欠的にバケーションを取り、ランダムな順番で処理を行うモデルを考察し、待ち時間を始めとする性能評価量を解析的に導出した。この結果をさらに拡張し、トラヒックに優先権が付与される場合に関して、解析を行い有効な結果を得た。
2.インターネットのように種々のアプリケーションが限られたリソースを競合して使用する際にはパケット廃棄が通信品質を大きく左右するが、これをモデル化するのにM/G/1/Kモデルが良く用いられる。従来は先着順処理に関する議論が中心であったが、その汎用性を高めるためにランダム順と後着順の各スケジューリングを行った場合の性能評価量を解析的に求めた。
3.モバイル環境下で、種々の通信品質を要求するマルチメディア・トラヒックを効率良く統合化する多元接続方式として従来のCSMAを改良したCSMA/DRC方式を提案し、送信遅延、スループットなどの性能評価量を解析的に導出した。得られた数値結果により方式の有効性を定量的に示した。
4.インターネット・トラヒックには自己相似性、長時間依存性が観測され、性能予測を難しくしているが、これをモデル化するためにマルチメディア・トラヒックをウェーブレット変換で表現する手法を提案し、その有効性を示した。
5.セルラー型無線通信システムにおいて、音声呼のような即時性トラヒックとデータ通信のような非即時性トラヒックを効率良く統合化する方式を提案し、その性能解析を行った。

Research Products

• [Publications] N.Kawasaki: ""Waiting Time Analysis for M^x/G/1 Queues with/without Vacations under Random Order of Service Discipline""Journal of the Operations Research society of Japan. Vo.43. 445-468 (2000)
• [Publications] S.Kasahara: ""Analysis of Waiting Time of M/G/1/K System under Random Scheduling and LCFS""Engineering Simulation. Vol.17. 819-834 (2000)
• [Publications] M.Ishigaki: ""Performance Analysis of CSMA/CD-DRC System""Telecommunication Systems. Vol.15. 93-112 (2000)
• [Publications] N.Kawasaki: ""Waiting Time Analysis for M^x/G/1 Priority Queues with/without Vacations under Random Order of Service Discipline""Journal of Applied Mathematics and Stochastic Analysis.
• [Publications] T.Sasaki: ""A Generation Method of Pseudo Self-similar Process with Wavelet Transformation""Prof.of the 8th International Conference on Telecommunication Systems. 166-173 (2000)
• [Publications] S.Yamanaka: ""Modeling and Performance Analysis of Cellular Networks with Handoff Calls Waiting""Prof.of the 8th International Conference on Telecommunication Systems. 351-357 (2000)
• [Publications] T.Morita: ""Relation between the Cell Jitter and the Disortion fo MPEG Pictures on ATM Multi-node Integrated Connection""Prof.of the 8th International Conference on Telecommunication Systems. 510-517 (2000)
• [Publications] H.Kawano: "Mondou : Information Navigator with Visual Interface, in Data Warehousing and Knowledge Discovery,"Second International Conference, DaWaK 2000. 425-430 (2000)
• [Publications] M.Kawahara: ""The Other Thresholds in the Mining Association Algorithm""Proc.of 14'th International Conference on Systems Engineering (ICSE 2000). Vol.1. 305-310 (2000)
• [Publications] K.Goto: "Performance and QoS of Next Generation Networking"Springer, London. (2000)