講演名 2018-07-13
データ処理時間最小化を目的としたMEC & UEの計算能力および無線チャネル状態に基づくリソース割り当て法の検討
小林 龍司(電通大), 安達 宏一(電通大),
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抄録(和) モバイルデバイスの高性能化に伴い,モバイルアプリケーションやサービスに関心が集まっているが,アプリケーションを処理するためには高い計算能力が必要となる.モバイルデバイスの計算能力は依然として限られているため,複雑な処理を短時間で実現するモバイルエッジコンピューティング(MEC: Mobile Edge Computing)が注目されている.MEC 環境において,複数の無線端末が処理を必要とするデータを保持している場合,無線端末とMEC を具備した基地局間の無線チャネル状態及び,MEC と無線端末のデータ処理能力を考慮した無線並びに計算リソースの割り当てが必要となる.本稿では,複数の無線端末が分割可能なタスクを有するMEC 環境において,計算タスクの処理完了時間を最小化するための無線リソースと計算リソースの割り当て法を検討する.この時,計算タスクの処理完了時間は,タスクのアップロード,MEC サーバでの計算タスクの実行,及びMEC サーバで処理終了後の計算結果の返送の3 つのフェーズから構成され,モバイルデバイスは自身でもローカルで処理可能であるものとする.この最適化問題に対して二分探索法とジョンソンアルゴリズムを用いた無線リソース並びに計算リソース割り当て法を提案する.計算機シミュレーションにより,提案アルゴリズムは既存方式と比較して,最大で37%程度タスクの処理完了時間を低減できることを示す.
抄録(英) Due to the rapid advancement of the computing power of mobile devices, the interest in mobile applications and services have been rapidly growing. Since the computing power of mobile devices are not yet to be sufficient to handle heavy applications such as augmented reality and image recognition, the concept of mobile edge computing(MEC) has attracted huge attention. A MEC server which can handle such heavy applications are located at the edge of the radio access network such as base stations. Thus, user equipments (UEs) can request the MEC server to process the task and get the response within short time. If multiple UEs possess the data that need to be processed by MEC server, the radio and computational resources need to be allocated to each UE by taking into account the wireless channel condition and the computational power of UEs and MEC. In this paper, we consider the allocation method of the radio and computation resources to minimize the processing completion time of computation task when the tasks can be divided. The processing completion time of the tasks are composed of three phases, uploading the tasks, executing the computation tasks at the MEC server, and returning the computation result after the processing at the MEC server. In addition, the UE itself can compute locally. For the formulated optimization problem, we propose a radio and computational resources allocation method using binary search method and Johnson’s algorithm. Our simulation result show that the proposed algorithm can reduce the task completion time up to 37% compared to theexisting methods.
キーワード(和) MEC / エッジコンピューティング / セルラーネットワーク / リソース割り当て
キーワード(英) Mobile edge computing / cellular network / resource allocation
資料番号 RCS2018-119
発行日 2018-07-04 (RCS)

研究会情報
研究会 ASN / NS / RCS / SR / RCC
開催期間 2018/7/11(から3日開催)
開催地(和) 函館アリーナ
開催地(英) Hakodate Arena
テーマ(和) 無線分散ネットワーク,機械学習とAIを応用した無線通信・ネットワーク技術,M2M (Machine-to-Machine),D2D (Device-to-Device),IoT(Internet of Things),一般
テーマ(英) Wireless Distributed Network, Machine Learning and AI for Wireless Communications and Networks, M2M (Machine-to-Machine), D2D (Device-to-Device), IoT(Internet of Things), etc.
委員長氏名(和) 岡田 啓(名大) / 岡崎 義勝(NTT) / 大槻 知明(慶大) / 梅林 健太(東京農工大) / 林 和則(阪市大)
委員長氏名(英) Hiraku Okada(Nagoya Univ.) / Yoshikatsu Okazaki(NTT) / Tomoaki Otsuki(Keio Univ.) / Kenta Umebayashi(Tokyo Univ. of Agric. and Tech.) / Kazunori Hayashi(Osaka City Univ.)
副委員長氏名(和) 山本 高至(京大) / 中澤 仁(慶大) / 門田 和也(日立) / 中尾 彰宏(東大) / 福田 英輔(富士通研) / 須山 聡(NTTドコモ) / 前原 文明(早大) / 有吉 正行(NEC) / 亀田 卓(東北大) / 東 俊一(名大) / 李 還幇(NICT)
副委員長氏名(英) Koji Yamamoto(Kyoto Univ.) / Jin Nakazawa(Keio Univ.) / Kazuya Monden(Hitachi) / Akihiro Nakao(Univ. of Tokyo) / Eisuke Fukuda(Fujitsu Labs.) / Satoshi Suyama(NTT DoCoMo) / Fumiaki Maehara(Waseda Univ.) / Masayuki Ariyoshi(NEC) / Suguru Kameda(Tohoku Univ.) / Shunichi Azuma(Nagoya Univ.) / HUAN-BANG LI(NICT)
幹事氏名(和) 大和田 泰伯(NICT) / 萬代 雅希(上智大) / 川喜田 佑介(神奈川工科大) / 松井 健一(NTT) / 谷川 陽祐(阪府大) / 西村 寿彦(北大) / 石原 浩一(NTT) / 石津 健太郎(NICT) / 矢野 一人(ATR) / 石橋 功至(電通大) / 石井 光治(香川大) / 林 直樹(阪大)
幹事氏名(英) Yasunori Owada(NICT) / Masaki Bandai(Sophia Univ.) / Yusuke Kawakita(Kanagawa Inst. of Tech.) / Kenichi Matsui(NTT) / Yosuke tanigawa(Osaka Pref Univ.) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Koichi Ishihara(NTT) / Kentaro Ishidu(NICT) / Kazuto Yano(ATR) / Koji Ishibashi(Univ. of Electro-Comm.) / Koji Ishii(Kagawa Univ.) / Naoki Hayashi(Osaka Univ.)
幹事補佐氏名(和) 橋本 匡史(阪大) / 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) / 橿渕 健一(NTT) / 村岡 一志(NTTドコモ) / 衣斐 信介(阪大) / 西本 浩(三菱電機) / 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / Gia Khanh Tran(東工大) / 成枝 秀介(三重大) / 大島 浩嗣(構造計画研) / 太田 真衣(福岡大) / 大山 哲平(富士通研) / 加川 敏規(NICT) / 小蔵 正輝(奈良先端大)
幹事補佐氏名(英) Masafumi Hashimoto(Osaka Univ.) / Tomoyuki Ota(Hiroshima City Univ.) / Tatsuya Kikuzuki(Fujitu Lab.) / Ryo Nakano(HITACHI) / Yoshifumi Hotta(Mitsubishi Electric) / Kenichi Kashibuchi(NTT) / Kazushi Muraoka(NTT DOCOMO) / Shinsuke Ibi(Osaka Univ.) / Hiroshi Nishimoto(Mitsubishi Electric) / Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Gia Khanh Tran(Tokyo Inst. of Tech.) / Syusuke Narieda(Mie Univ.) / Koji Ohshima(Kozo Keikaku Engineering) / Mai Ohta(Fukuoka Univ.) / Teppei Oyama(Fujitsu Lab.) / Toshinori Kagawa(NICT) / Masateru Ogura(NAIST)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Ambient intelligence and Sensor Networks / Technical Committee on Network Systems / Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Smart Radio / Technical Committee on Reliable Communication and Control
本文の言語 JPN
タイトル(和) データ処理時間最小化を目的としたMEC & UEの計算能力および無線チャネル状態に基づくリソース割り当て法の検討
サブタイトル(和)
タイトル(英) Computational Capability of MEC & UE and Wireless Channel Condition Based Resource Allocation for Data Processing Time Minimization
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) MEC / Mobile edge computing
キーワード(2)(和/英) エッジコンピューティング / cellular network
キーワード(3)(和/英) セルラーネットワーク / resource allocation
キーワード(4)(和/英) リソース割り当て
第 1 著者 氏名(和/英) 小林 龍司 / Ryuji Kobayashi
第 1 著者 所属(和/英) 電気通信大学(略称:電通大)
The University of Electro-Communications(略称:UEC)
第 2 著者 氏名(和/英) 安達 宏一 / Koichi Adachi
第 2 著者 所属(和/英) 電気通信大学(略称:電通大)
The University of Electro-Communications(略称:UEC)
発表年月日 2018-07-13
資料番号 RCS2018-119
巻番号(vol) vol.118
号番号(no) RCS-125
ページ範囲 pp.189-194(RCS),
ページ数 6
発行日 2018-07-04 (RCS)