2016 Fiscal Year Research-status Report
大規模データ収集・配布のためのネットワーク連携形データ圧縮・消失回復制御手法
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16K00130
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鶴 正人 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (40231443)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | パケット消失回復 / 情報圧縮 / ネットワーク符号化 / マルチホップネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の期間中に下記項目を研究し、大規模データ収集・配布への適用性や有効性を評価し、サーバ・中継・末端ノード連携形のデータ圧縮・消失回復制御の枠組みを確立することを目指す：(i)サーバ・中継・末端ノードが連携して圧縮・消失回復を制御する基本モデル、(ii)コンテンツ単体の特性だけでなく時間空間的なコンテンツ間の関係性も利用した圧縮・消失回復の具体的方式、(iii)経路の通信帯域や消失確率等を考慮した多様な経路と圧縮・消失回復方式の適応的調整、(iv)連携の実現に必要なサーバ・中継・末端ノード間の情報交換プロトコル。
初年度として、(i)に関しては、従来からの研究を拡張し、基本モデルに必要な具体例として、ネットワーク符号化付TCPを用いたFECと再送の組み合わせによる消失回復制御手法、蓄積運搬形ネットワーキングに基づく独立クラスタ（島等）間のメッセージ転送、特に中継クラスタが存在する場合、のメッセージコピーの優先制御手法およびネットワーク符号化手法、1対多のファイルブロック配布における転送ブロック割り当て最適化のためのネットワーク符号化手法を考案し、シミュレーションで分析・課題抽出した。そして、それらに基づく多様性のある基本モデルを構築した。
また、(ii)および(iii)に関して、センサ数値列の時間相関を利用した内挿圧縮において転送経路の帯域幅とパケットロス率に応じた圧縮・消失回復処理を行う手法、それに基づく異種複数の転送経路の組み合わせ手法、さらに、２方向マルチホップネットワークにおける切り替え点の最適化手法を考案し、シミュレーションで分析・課題抽出した。
さらに、(iii)におけるリンク状態把握に必要な計測技術に関して、マルチホップネットワークでの各リンクの方向毎特性の効率的計測のためのOpenFlowベースの計測手法を考案・評価した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
(i)「サーバ・中継・末端ノードが連携して圧縮・消失回復を制御する基本モデル」では、想定以上に研究が進捗し、多様な具体例を検討し、2編のジャーナル論文、4編の査読付き国際会議論文、2編の国内研究会論文を発表した。
(ii)「コンテンツ単体の特性だけでなく時間空間的なコンテンツ間の関係性も利用した圧縮・消失回復の具体的方式」では、センサ数値列の時間相関を利用した手法を検討し、卒業研究として取りまとめたが、外部発表はまだであり、予定よりもやや遅れている。
(iii)「経路の通信帯域や消失確率等を考慮した多様な経路と圧縮・消失回復方式の適応的調整」では、2編の国内研究会論文を発表し、予定の進捗を得た。
以上より、でこぼこはあるものの、おおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
ここまでに得られた結果を基にし、当初計画に従い、学内外の研究協力者の意見も取り入れながら各研究項目を進めていく。なお、研究に携わってきた学生（留学生）が博士学位を取得して母国の大学に講師として戻ったが、引き続き共同研究を通じて協力してくれるので支障はない。
具体的には、(i)に関しては、複数コンテンツ、送受信ノードの移動、等を考慮した中継ノードの高度化を計り、より汎用的な2次モデルを検討する。その際、異時点・地点・コンテンツ間の収集・配布性能の公平性をサーバが把握・調整する仕組みも導入する。(ii)に関しては、(i)のモデルや例の拡張に対応し、ネットワーク全体での役割分担により時間空間的関係性を活用する手法を検討する。(iii)に関しても、(i)や(ii)の拡張に対応し、転送経路に応じた圧縮・消失回復と経路の選択・調整手法を検討する。
一方、(i),(ii),(iii)の進展を見ながら、実現に必要な、(iv)「ネットワーク連携に必要な制御プレーンとしてのサーバ・中継・末端ノード間の情報交換プロトコル」を開発する。
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