講演名 2018-02-26
深層強化学習を用いたモバイルデータオフローディング手法の評価
望月 大輔(静岡大), 安孫子 悠(静岡大), 齊藤 隆仁(NTTドコモ), 片桐 雅二(NTTドコモ), 池田 大造(NTTドコモ), 峰野 博史(静岡大),
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抄録(和) IoTの普及に伴いモバイルデータ通信需要は増加傾向にあり,通勤時間帯や都市部に偏りが発生することが知られている.モバイルデータ通信需要の局所性が生じることで携帯回線が混雑し,ネットワークへの収容効率が低下する課題がある.携帯回線の帯域利用効率(以下,帯域利用効率)を向上させる方法として,遅延を許容するコンテンツに着目し負荷分散を行うMDOPなどの送信レート制御手法が提案されているが,定式化された数理モデルでは多種多様な通信インフラの状況に対して常に帯域利用効率を最大化することは困難である.本稿では,帯域利用効率を向上させるため,コンテンツの遅延耐性に着目して深層強化学習を用いることで,人手で構築された数理モデルでは制御が困難な状況においても適切な送信レート制御を行うモバイルデータオフローディング手法を提案する.広域移動環境を想定したネットワークシミュレーションで検証した結果,既存のMDOPにおける時間的オフローディングに比べ,提案手法では制御目標値からの超過データ量を最大26%削減できることを確認した.
抄録(英) In recent years, the demand for mobile data communication has been increasing as the technologies of IoT have been widely used, and it is known that the mobile data traffic has a locality in commuting time and urban areas. There is a problem that the cellular infrastructures are crowded and the mobile data communication demand makes the network accommodation efficiency lower. As a method for improving the cellular infrastructures bandwidth utilization efficiency, a transmission rate control method has been proposed such as MDOP which balances the load by focus on the delay tolerance of contents. However, mathematical models do not have perform well to maximize bandwidth utilization efficiency in various situations. In this paper, to improve bandwidth utilization efficiency, we propose mobile data offloading method using deep reinforcement learning considering the delay tolerance of contents. The proposal method can control transmission appropriately in situations where mathematical models do not work well. As a result, we confirmed that the proposal method reduces the excess data amount by 26% from the control target value compared to the time offloading of MDOP.
キーワード(和) オフローディング / 強化学習 / 遅延耐性 / モバイルデータ
キーワード(英) Offloading / Reinforcement Learning / Delay Tolerant / Mobile Data
資料番号 MoNA2017-65
発行日 2018-02-19 (MoNA)

研究会情報
研究会 MoNA / ASN / IPSJ-MBL / IPSJ-UBI
開催期間 2018/2/26(から2日開催)
開催地(和) 上智大学
開催地(英) Sophia University
テーマ(和) ユビキタスシステム、知的環境、モバイル時代を支える次世代無線技術、モバイルネットワーク、および一般
テーマ(英) Ubiquitous system, Ambient intelligence, Next generation wireless communicasion, Mobile network, etc.
委員長氏名(和) 新熊 亮一(京大) / 岡田 啓(名大) / 河口 信夫(名大) / 寺田 努(神戸大)
委員長氏名(英) Ryoichi Shinkuma(Kyoto Univ.) / Hiraku Okada(Nagoya Univ.) / 河口 信夫(名大) / 寺田 努(神戸大)
副委員長氏名(和) 田頭 茂明(関大) / 北形 元(東北大) / 塩川 茂樹(神奈川工科大) / 中澤 仁(慶大) / 山野 悟(NEC) / 深澤 佑介(ドコモ) / 久保 健(KDDI) / 北村 操代(三菱電気)
副委員長氏名(英) Shigeaki Tagashira(Kansai Univ.) / Gen Kitagata(Tohoku Univ.) / Shigeki Shiokawa(KAIT) / Jin Nakazawa(Keio Univ.) / Satoru Yamano(NEC) / 深澤 佑介(ドコモ) / 久保 健(KDDI) / 北村 操代(三菱電気)
幹事氏名(和) 石田 繁巳(九大) / 倉沢 央(NTT) / 二瓶 浩一(NEC) / 大和田 泰伯(NICT) / 萬代 雅希(上智大) / 梶 克彦(愛知工大) / 内山 彰(阪大) / 大村 廉(豊橋技科大) / 岸野 泰恵(NTT) / 藤波 香織(東京農工大) / 村尾 和哉(立命館大) / 米澤 拓郎(慶大)
幹事氏名(英) Shigemi Ishida(Kyushu Univ.) / Hisashi Kurasawa(NTT) / Koichi Nihei(NEC) / Yasunori Owada(NICT) / Masaki Bandai(Sophia Univ.) / 梶 克彦(愛知工大) / 内山 彰(阪大) / 大村 廉(豊橋技科大) / 岸野 泰恵(NTT) / 藤波 香織(東京農工大) / 村尾 和哉(立命館大) / 米澤 拓郎(慶大)
幹事補佐氏名(和) 西尾 理志(京大) / 齊藤 隆仁(NTTドコモ) / 間 博人(同志社大) / 大田 知行(広島市立大) / 菊月 達也(富士通研) / 中野 亮(日立) / 堀田 善文(三菱電機)
幹事補佐氏名(英) Takayuki Nishio(Kyoto Univ.) / Takato Saito(NTT) / Hiroto Aida(Doshisha Univ.) / Tomoyuki Ota(Hiroshima City Univ.) / Tatsuya Kikuzuki(Fujitu Lab.) / Ryo Nakano(HITACHI) / Yoshifumi Hotta(Mitsubishi Electric)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Mobile Network and Applications / Technical Committee on Ambient intelligence and Sensor Networks / Special Interest Group on Mobile Computing and Pervasive Systems / Special Interest Group on Ubiquitous Computing System
本文の言語 JPN
タイトル(和) 深層強化学習を用いたモバイルデータオフローディング手法の評価
サブタイトル(和)
タイトル(英) Evaluation of Mobile Data Offloading Method Using Deep Reinforcement Learning
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) オフローディング / Offloading
キーワード(2)(和/英) 強化学習 / Reinforcement Learning
キーワード(3)(和/英) 遅延耐性 / Delay Tolerant
キーワード(4)(和/英) モバイルデータ / Mobile Data
第 1 著者 氏名(和/英) 望月 大輔 / Daisuke Mochizuki
第 1 著者 所属(和/英) 静岡大学(略称:静岡大)
Shizuoka University(略称:Shizuoka Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 安孫子 悠 / Yu Abiko
第 2 著者 所属(和/英) 静岡大学(略称:静岡大)
Shizuoka University(略称:Shizuoka Univ.)
第 3 著者 氏名(和/英) 齊藤 隆仁 / Takato Saito
第 3 著者 所属(和/英) 株式会社NTTドコモ(略称:NTTドコモ)
NTT DOCOMO,Inc.(略称:NTT DOCOMO)
第 4 著者 氏名(和/英) 片桐 雅二 / Masaji Katagiri
第 4 著者 所属(和/英) 株式会社NTTドコモ(略称:NTTドコモ)
NTT DOCOMO,Inc.(略称:NTT DOCOMO)
第 5 著者 氏名(和/英) 池田 大造 / Daizo Ikeda
第 5 著者 所属(和/英) 株式会社NTTドコモ(略称:NTTドコモ)
NTT DOCOMO,Inc.(略称:NTT DOCOMO)
第 6 著者 氏名(和/英) 峰野 博史 / Hiroshi Mineno
第 6 著者 所属(和/英) 静岡大学(略称:静岡大)
Shizuoka University(略称:Shizuoka Univ.)
発表年月日 2018-02-26
資料番号 MoNA2017-65
巻番号(vol) vol.117
号番号(no) MoNA-450
ページ範囲 pp.141-146(MoNA),
ページ数 6
発行日 2018-02-19 (MoNA)