カオス理論と待ち行列理論を融合した超長距離伝送の低遅延を実現する動的資源割当方式

混沌理论与排队论相结合的动态资源分配方法实现超长距离传输低时延

• 批准号: 19K11947
• 负责人: 宮田 純子
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Shibaura Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K11947/
• 关键词: ストリーミング; ビットレート; ゲーム理論; 待ち行列理論; カオス理論; エッジコンピューティング; LRPON; 遊休区間; 資源割当; 低遅延; 光アクセスネットワーク

本研究の目的は，カオス理論を用いてLR-PONにおけるトラヒックの負荷の推定し，待ち行列理論を用いて，推定されたトラヒックに対して使用効率をあげつつ， 平均遅延時間を減少させる新たなパケット新たな帯域割当方式を期間内に実現することである． 本研究では，このような大規模かつ複雑なシステムに対して，(1) カオス理論を用いて規則性を発見し，その規則性により短期的 なトラヒック予測を行いながら，(2) パケットの遅延時間が最小となるネットワーク資源割当の最適値を待ち行列理論を用いて導出する． (1)におけるトラヒッ ク推定は，近年盛んに研究が進められている分野である機械学習とは異なり，超短期的な予測が可能となる．このような新たな観点からの LR-PON資源割当方式 を設計するアプローチは，他に類を見ず極めて独創的な研究である．さらに，LR-PON特有の問題である，伝搬遅延が大きくなることが原因で生じる遊休区間に着 目することで，待ち行列理論のポーリングモデルにうまく適用することができることを用いて解析を進める予定であり，LR-PONの大枠を大きく変えずに実現可能 である． 本年度は，カオス理論を用いるための基礎検討として，トラヒックが変動する 一因となる，ストリーミング通信のビットレートの解析について行った。さらに、LRPONを用いたエッジコンピューティングにおけるトラヒック解析を行うことで、遅延が起きる影響を調査した。また、短期的な予測を用いた手法として、エントロピーを用いて行うことで、DDoS検知精度向上を示した。

は の purpose, this study カ オ を ス theory with い て LR - PON に お け る ト ラ ヒ ッ ク の load の presumption し, stay を ち category theory with い て, presumption さ れ た ト ラ ヒ ッ ク に し seaborne て use sharper rates を あ げ つ つ, Average 遅 delay between を reduce さ せ る new た な パ ケ ッ ト new た な 帯 domain when cutting way に を period be now す る こ と で あ る. This study で は, こ の よ う な large-scale か つ complex 雑 な シ ス テ ム に し seaborne て, (1) カ オ を ス theory with い て regularity を 発 し, そ の regularity に よ り short-term な ト ラ ヒ ッ ク line to measure を い な が ら, (2) パ ケ ッ ト の 遅 delay between が minimum と な る ネ ッ ト ワ ー ク resources cut when the optimal numerical を の を stay ち category theory with い て export す る. (1) に お け る ト ラ ヒ ッ ク presumption は, in recent years, sheng ん が に research into め ら れ て い る eset で あ る rote learning と は different な り, super short-term な may be が と な る. こ の よ う な new た な 観 point か ら の way LR - PON resources when cutting を design す る ア プ ロ ー チ は, he see に class を ず め て original な research で あ る. さ ら に, LR - PON の particular problems で あ る, 伝 遅 delay が onto a き く な る こ と が reason で raw じ る Hugh interval に swim with mesh す る こ と で, stay ち procession theory の ポ ー リ ン グ モ デ ル に う ま く applicable す る こ と が で き る こ と を with い て parsing を into め る designated で あ り, LR-PON has a large 枠を large く く variation えずに that is likely to occur である. This year は カ オ を ス theory with い る た め の beg と based 検 し て, ト ラ ヒ ッ ク が - move す る due to と な る, ス ト リ ー ミ ン グ communication の ビ ッ ト レ ー ト の parsing に つ い て line っ た. さ ら に, LRPON を with い た エ ッ ジ コ ン ピ ュ ー テ ィ ン グ に お け る ト ラ ヒ ッ ク parsing line を う こ と で, 遅 delay が き る impact を investigation し た. を ま た, short-term な to test with い た gimmick と し て, エ ン ト ロ ピ ー を with い て line う こ と で and upward を DDoS 検 known precision and shown し た.

项目成果

Perceptual Hashing based on Machine Learning for Blockchain and Digital Watermarking

• DOI: 10.1109/worlds4.2019.8903993
• 发表时间: 2019-07
• 期刊: 2019 Third World Conference on Smart Trends in Systems Security and Sustainablity (WorldS4)
• 作者: Meng Zhaoxiong;Morizumi Tetsuya;Miyata Sumiko;K. Hirotsugu

AP Connection Method Considering Interference for Maximizing System Throughput Using Potential Game

考虑干扰的 AP 连接方法，利用潜在博弈最大化系统吞吐量

• 发表时间: 2023
• 作者: Yu Kato;Jiquan Xie;Tutomu Murase;Sumiko Miyata
• 通讯作者: Sumiko Miyata

確率進化ゲーム理論を用いたUAVトラヒックの特性解析

基于随机演化博弈论的无人机交通特征分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 田 啓文;宮田純子,;横田侑紀，宮田純子;高梨怜音，宮田純子
• 通讯作者: 高梨怜音，宮田純子

非協力ゲーム理論を用いたクラウドレット間のオフローディングによる負荷分散法

使用非合作博弈论在云之间卸载的负载平衡方法

• 发表时间: 2023
• 作者: 田 啓文;宮田純子,;横田侑紀，宮田純子;高梨怜音，宮田純子;金澤宏哉，宮田純子，;相川 真莉子，宮田純子，木下宏揚;横田侑紀，宮田純子
• 通讯作者: 横田侑紀，宮田純子

トラヒック負荷を考慮したEvil-Twin 攻撃検知手法の提案

考虑流量负载的Evil-Twin攻击检测方法的提出

• 发表时间: 2023
• 作者: 田 啓文;宮田純子,;横田侑紀，宮田純子;高梨怜音，宮田純子;金澤宏哉，宮田純子，;相川 真莉子，宮田純子，木下宏揚;横田侑紀，宮田純子;保戸山英俊，渡部 仁，宮田純子，金井謙治，山崎 託;高梨怜音，宮田純子;柴田航季，宮田純子;小川晃平，宮田純子;金澤宏哉，宮田純子;上田智之，宮田純子
• 通讯作者: 上田智之，宮田純子