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えいしろういなおか
5 years ago
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1 mini-starbed のテレビ会議 HD コム開発への適用 NICT 新世代ネットワーク推進フォーラムテストベッドネットワーク推進ワーキンググループ会合 2012 年 7 月 27 日パナソニック株式会社本社 R&D システムアーキテクチャー開発センター村本衛一

2 内容 mini-starbedとはテレビ会議 HDコム開発の特徴 mini-starbedの利用シーン (1~4) まとめ 1

3 mini-starbed とは StarBED の資産 :Spring-OS を弊社社内テストベッドに適応したもの Spring-OS 図 : 新世代 ITC テストベッドシンポジウム 2011 篠田陽一教授発表資料より引用パナソニック社内の mini-starbed SpringOS で制御 1TCP 競合試験用 2ALM 試験用 2

4 テレビ会議 HD コム開発の特徴テストベッド利用シーン

5 テレビ会議市場への ( 再 ) 参画 HD コムの商品化 ( 年 ) HDD レコーダ等で培った映像 CODEC 技術スピーカホン時代から蓄積のある集音エコキャン技術を結集インターネットで快適に利用できる機能を追加して会議システムとして商品化を計画技術課題 : インターネットで利用での低遅延フル HD 伝送 NGN トライヤル (2006 年 ) HD コム商品化 KX-VC 年プロトタイプ ( 機能モデル ) 4

6 商品開発の工程とテストベッド利用シーン 1 目標仕様の設定採用する要素技術の決定開発機能性能検証市場調査他社機ベンチマーク要素技術評価システム設計ハードソフト設計開発商品の機能性能検証テストベッド利用シーン 1 Video H.264 Audio Po, 2006 So, 2006 So, 2009 (guess) Panasonic (target) HD FullHD FullHD FullHD Low Delay Stereo One way Echo cancel 目標仕様の策定 Stereo One way Echo cancel Stereo Muti-channel Echo cancel Stereo Muti-channel Echo cancel 他社機ベンチマークの様子 ARC Yes (poor) Yes(good) Yes(better) Yes(more better) ARQ no Yes Yes Yes FEC Yes Yes Yes Yes Loss rate (assumption) 3% 5% 6% occurred in the Internet (7%) 注意 : 表中の数値は 2006 年当時の推定値 5

7 商品開発の工程とテストベッド利用シーン 2 目標仕様の設定採用する要素技術の決定開発機能性能検証市場調査他社機ベンチマーク要素技術評価システム設計ハードソフト設計開発商品の機能性能検証テストベッド利用シーン 2 バーストロス耐性と低遅延伝送の両立の実現する方式を探る長期 TCP(FTP) 短期 TCP(HTTP) の混在でバーストロス発生確率が異なる [YJOO] ロス回復能力 (FEC ブロック : 大再送 : 多 ) と低遅延伝送はトレードオフ XOR-FEC(RFC2733- base) DATA1 DATA2 DATA3 FEC1 DATA1 DATA2 DATA3 FEC1 DATA4 DATA5 DATA6 FEC2 DATA4 DATA5 DATA6 FEC2 FEC3 FEC4 FEC5 FEC6 FEC3 FEC4 FEC5 FEC6 [YJOO] Y. Joo,et al., TCP/IP Traffic Dynamics and Network Performance: A Lesson in Workload Modeling, Flow Control, and Trace-driven Simulations., CCR, April

混在率 0 のとき,HTTP 0%, FTP100%) 120 本, 480 本, 1920 本, 3000 本 RTT 10ms( 東京 - 大阪の理論値 ) 我々の実装 (TCP480 本競合時 ) 他社機

8 商品開発の工程とテストベッド利用シーン 2 テストベッド利用シーン 2 バーストロス耐性と低遅延伝送の両立の実現する方式を探る方式の実装 ( プロトタイプ ) テストベッドでの評価効果を確認商品化方式として採用評価パラメータボトルネックリンクの帯域長短 TCP 混在率総 TCP 本数評価レンジ 1Gbps HTTP と FTP の混在率 = 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1 (ex. 混在率 0 のとき,HTTP 0%, FTP100%) 120 本, 480 本, 1920 本, 3000 本 RTT 10ms( 東京 - 大阪の理論値 ) 我々の実装 (TCP480 本競合時 ) 他社機 (TCP480 本競合時 ) 村本衛一, 米田孝弘, 小西一暢, 蓑田佑紀, 知念賢一 : エンコーダ, デコーダ制御によるインターネット経由の映像音声ストリームの高信頼, 低遅延伝送制御の実現, インターネットコンファレンス 2010 (2010). 7

9 商品開発の工程とテストベッド利用シーン 3 目標仕様の設定採用する要素技術の決定開発機能性能検証市場調査他社機ベンチマークテストベッド利用シーン 3 性能の比較要素技術評価システム設計ハードソフト設計開発商品の機能性能検証評価値 (MOS 値 ) 5: 映像と音声の品質劣化に気づかない 4: 品質劣化に気付くが気にならない 3: 品質劣化が気になるが通信として十分使える 2: 通信として使いにくい 1: 通信として使えない 8

10 比較ビデオ条件内容帯域制限なしパケット損失方式ランダムロスパケット損失率 5%( 双方向に設定 ) バーストロス数 3( 双方向に設定 ) 片方向伝送遅延 50ms( 双方向に設定 )

商品開発の工程とテストベッド利用シーン 4 目標仕様の設定採用する要素技術の決定開発機能性能検証市場調査

テストベッド利用シーン 4 ネットワーク商品の検証手法を含み事業部を説得 ( 商品仕様化 ) ALM(

インターネット 1 4 9 10 19 20 21 マイク 2 5 11 22 23 24 本体ルータ O

11 商品開発の工程とテストベッド利用シーン 4 目標仕様の設定採用する要素技術の決定開発機能性能検証市場調査他社機ベンチマーク要素技術評価システム設計ハードソフト設計開発商品の機能性能検証テストベッド利用シーン 4 ネットワーク商品の検証手法を含み事業部を説得 ( 商品仕様化 ) ALM( 端末リレー型多地点配信 ) 運用費用が安い検証手法が未確立カメラインターネットマイク本体ルータ O N U (ALM 片方向配信機能は 2011 年に商品化完了 )

12 商品開発の工程とテストベッド利用シーン 4 ALM の商品化課題 : 検証手法が未確立 HDコムには以下の機能がある適応流量制御ロス回復異常端末離脱時の自動配信木再構成しかし事業場の品質保証部隊にとって未経験の検証 155Mbps 155Mbps A ベトナムマレーシア輻輳気味 1Gbps 1Gbps シンガポール日本 1Gbps B B の離脱 A 155Mbps ベトナムマレーシア輻輳気味 155Mbps 1Gbps 1Gbps シンガポール日本 1Gbps 離脱 C 3Mbps の安定した配信 C 0.5Mbps 程度の配信このような事象が発生したときに映像の乱れ音切れ時間を目標時間以内に収束できるか 11

商品開発の工程とテストベッド利用シーン 4 本社 R&D 構内にテストベッド構築フルメッシュのネットワーク条件はテストベッドでエミュレーションできる実験シナリオの自動実行も可能事業部より技術者が本社 R&Dに常駐検証手法を習得検証結果を学会発表 [CCNC2010] 2011 年度商品仕様にALMがSpec-IN slaves T1 T3 T4 Control network

13 商品開発の工程とテストベッド利用シーン 4 本社 R&D 構内にテストベッド構築フルメッシュのネットワーク条件はテストベッドでエミュレーションできる実験シナリオの自動実行も可能事業部より技術者が本社 R&Dに常駐検証手法を習得検証結果を学会発表 [CCNC2010] 2011 年度商品仕様にALMがSpec-IN slaves T1 T3 T4 Control network master T0 experiment network T2 T5 PC manipulated remote controllers Netem (network emulator) Product to verify VLAN を用いて端末間のフルメッシュのロス遅延帯域をエミュレーション [CCNC2010] Baduge, T. et al.: Functional and performance verification of overlay multicast applications - a product level approach, Proc. IEEE CCNC 2010, pp.1-5 (2010). 12

14 まとめ mini-starbed:spring-os を社内のテストベッドに適用したもの 1TCP 競合用テストベッド他社ベンチマーク開発目標の設定要素技術評価 ( 長短 TCP 競合時バーストロス耐性 ) 導入方式を決定商品の性能確認 ( 比較ビデオ化含む ) 2ALM 用テストベッド検証手法が確立していない ALM の商品化 Spec-IN に貢献 1: 業界最高水準の E2End QoS 性能 (ARC, ロス回復 ) 達成 2: 業界初の ALM( 端末リレーによる多地点配信 ) を実現今後無線の帯域遅延変動のエミュレーション (QOMET 一部を流用 ) を商品開発に適用 13

第3回卒業論文進捗報告

第3回卒業論文進捗報告 IEEE 802.11e における無線伝送速度の変化に応じた最適な EDCA パラメータの設定早稲田大学理工学部コンピュータネットワーク工学科後藤研究室学部 4 年 1G06R156-6 野間敬太 2010/2/1 卒業論文発表 1 研究の背景目的ワイヤレスブロードバンド時代の進展モバイル端末による音声動画通信の利用サービスに適した QoS (Quality of Service)