オークションプロトコルを用いた通信リソース動的配分システム

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15760280
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 高橋 英士 早稲田大学, 国際情報通信研究センター, 助手 (90333137)
• Keywords: 情報通信ネットワーク / 帯域割当 / リソース配分 / ユーザ行動 / オークション / 課金方式

Research Abstract

本研究では,情報通信ネットワークにおけるユーザ行動とトラヒックを決定する大きな要因である経済パラメータに着目し,オークションプロトコルによる効率的ネットワーク運用の実現を試みた.市場メカニズムが有効に機能するという前提に立てば,市場に基づく制御により,売り手(コンテンツ配信事業者)と買い手(ユーザ)の自律分散処理によってネットワークリソースの有効利用が実現可能である.
ネットワークリソース配分は,美術品等のオークションと比べて難しい点が二つある.一つは各回線の帯域を一人の利用者が全部使うわけではなく,何人かの利用者で分割することになる点である.必要とする帯域,及び区間はそれぞれの利用者で異なる.もう一点は,ある利用者の通信が複数区間にまたがる場合,それらの全区間でリソースを落札できないと意味がない点である.そこで,本研究では,ネットワークリソースを複数種類・複数単位の財と捉えて,リソース配分や落札価格の優れた決定法として知られる一般化ビックレイオークションを,ネットワーク上の通信リソース配分に拡張した.
更に,提案方式である一般化ビックレイオークション(GVA)と,従来検討されているリンク単位のオークション(Link Auction),及び単純に早い者順(FCFS)でリソースを割り当てる場合についてシミュレーションによる比較評価を行った.その結果,ユーザ効用の和,及びリソース使用率は,共にGVAを用いた場合に常に大きな値を示すことが分かった.また,FCFSの場合でもLink Auctionに近い値が得られることから,課金処理がより簡易なFCFSがLink Auctionよりも望ましい方式であることが分かった.ここでは専用線の販売を想定したが,GVAのメカニズムと配分結果は,他の様々な通信リソース配分問題に応用可能である点でも重要な意味をもつ.

Research Products

• [Publications] Noriyuki Yagi, Eiji Takahashi, Kyoko Yamori, Yoshiaki Tanaka: "Efficiency of Dynamic Princing in Priority-based Contents Delivery Networks"Proceedings of 5th Asia-Pacific Symposium on Information and Telecommunication Technologies. 281-286 (2003)