| 講演名 | 2018-08-24 非統計的データ集約方式の系内時間特性と最適集約個数 吉野 秀明(日本工大), 大田 健紘(日本工大), 平栗 健史(日本工大), |
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| 抄録(和) | センサデバイスの低廉化、クラウド技術の普及、ビッグデータ解析の対象拡大などの技術的背景から、IoT (Internet of Things) システムによるセンサデータの活用・分析が進展してきている。センサデータは１つ１つのサイズは小さいが大量で、空間的な拡がりを持っているため、それらを収集・分析するためにはデータを集約する仕組みが必須となる。筆者らは，これまでに複数のデータを統計値に圧縮する統計的データ集約方式として、一定間隔集約方式と一定個数集約方式を採用した際の系内時間分布のLSTを導出し，平均総系内時間を最小化する最適集約間隔および最適集約個数を明らかにした。本稿では，複数のデータを圧縮せずに集約する非統計的データ集約方式として，一定個数集約方式を採用した際の系内時間分布のLSTを導出し、平均総系内時間の厳密解析ならびに近似解析を示す。近似解析の精度検証の結果，精度の良い近似を与えることを確認し，さらに，平均総系内時間は，送信処理時のヘッダ付加に相当するオーバヘッド率に対して線形であること，同特性を最小化する最適利用率はオーバヘッド率に依存しないことを明らかにした。加えて、最適利用率に対する最適集約個数の関係式を導出した。 |
| 抄録(英) | In IoT systems utilizing a large amount of small-sized sensor data, a data aggregation function, which summarizes spatially distributed data, is effective for saving limited communication resources such as the radio frequency and sensor-node energy. In a previous study, we have analyzed two fundamental statistical data aggregation schemes: constant interval and constant number, and derived the stationary distribution and the Laplace-Stieltjes transform (LST) of a system time and a total system time for each aggregation scheme. We also derived simple and accurate approximation formulas for the optimal aggregation interval and number. In this paper, we analyze nonstatistical data aggregation scheme with the constant aggregation number. We analytically derive the stationary distribution and LST of the system time and the total system time and give an approximation for the mean total system time. We then numerically evaluated the stationary mean system time characteristics. We confirmed that the approximation gives sufficient accuracy for practical use. In addition, we clarified that the mean total system time has a linear relation to the overhead ratio, which corresponds to the header ratio to the transmitted data, and the optimal traffic intensity that minimizes the mean total system time does not depend on the overhead ratio. These results can provide a theoretical basis and guideline for designing aggregation devices such as IoT gateways. |
| キーワード(和) | センサデータ / 最適集約 / IoT / 待ち行列解析 / 通信トラヒック |
| キーワード(英) | sensor data / optimal aggregation / IoT / queueing analysis / communication traffic |
| 資料番号 | CQ2018-55 |
| 発行日 | 2018-08-16 (CQ) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CQ |
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| 開催期間 | 2018/8/23(から2日開催) |
| 開催地（和） | 立命館大学びわこ・くさつキャンパス |
| 開催地（英） | Ritsumeikan Univ. Biwako-Kusatsu Campus (BKC) |
| テーマ（和） | IoT/M2M，無線ネットワーク，無線通信のQoS・QoE，無線リソース割当，無線伝送品質，クロスレイヤ技術，アドホックネットワーク，一般 |
| テーマ（英） | IoT/M2M, Wireless Communication, QoS and QoE in Wireless Communication, Wireless Resource Allocation, Wireless Transmission Quality, Cross layer Technology, Ad-hoc Network, etc. |
| 委員長氏名（和） | 林 孝典(広島工大) |
| 委員長氏名（英） | Takanori Hayashi(Hiroshima Inst. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 下西 英之(NEC) / 岡本 淳(NTT) |
| 副委員長氏名（英） | Hideyuki Shimonishi(NEC) / Jun Okamoto(NTT) |
| 幹事氏名（和） | 池上 大介(NTT) / 大田 健紘(日本工大) |
| 幹事氏名（英） | Daisuke Ikegami(NTT) / Kenko Ota(Nippon Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 佐々木 力(KDDI総合研究所) / 西川 由明(NEC) / 山本 嶺(電通大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Chikara Sasaki(KDDI Research) / Yoshiaki Nishikawa(NEC) / Ryo Yamamoto(UEC) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Communication Quality |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 非統計的データ集約方式の系内時間特性と最適集約個数 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | System Time Characteristics and Optimal Aggregation Number of Non-statistical Data Aggregation Scheme |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | センサデータ / sensor data |
| キーワード(2)（和/英） | 最適集約 / optimal aggregation |
| キーワード(3)（和/英） | IoT / IoT |
| キーワード(4)（和/英） | 待ち行列解析 / queueing analysis |
| キーワード(5)（和/英） | 通信トラヒック / communication traffic |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 吉野 秀明 / Hideaki Yoshino |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 日本工業大学(略称：日本工大) Nippon Institute of Technology(略称：NIT) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 大田 健紘 / Kenko Ota |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 日本工業大学(略称：日本工大) Nippon Institute of Technology(略称：NIT) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 平栗 健史 / Takefumi Hiraguri |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 日本工業大学(略称：日本工大) Nippon Institute of Technology(略称：NIT) |
| 発表年月日 | 2018-08-24 |
| 資料番号 | CQ2018-55 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | CQ-192 |
| ページ範囲 | pp.53-58(CQ), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2018-08-16 (CQ) |