モバイルネットワークにおけるビデオストリーミングのためのMPTCPスケジューラの性能評価

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  • Performance Evaluation of MPTCP Scheduler for Video Streaming in Mobile Networks

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ビデオコンテンツの需要は高まっており，インターネットトラヒックの大部分をビデオストリーミングが占めている． さらに，ほとんどのビデオストリーミングは，HTTP/TCP（Hypertext Transfer Protocol/Transmission Control Protocol）で伝送されているため，TCPの性能がビデオ品質に大きな影響を与える．そこで，TCPの拡張手法であるマルチパスTCP (MPTCP) の研究開発が進められており， End-to-End間のスループットの向上，及び冗長性の向上が期待されている． しかし，パケットを送信するための経路を選択する役割であるMPTCP標準スケジューラは各経路のRTT (Round Trip Time) を基準に転送経路を決定するため，選択経路の通信品質が劣化しているとパケットロスが多発し，受信側でHead-of-Line Blocking (HOL Blocking) が増加し，ビデオ品質が低下する可能性がある．本稿では，LTE及びWi-Fiのインターフェースを搭載する端末を用いて，標準スケジューラと我々がこれまで提案してきたスケジューラと，MPTCPの様々な輻輳制御を組み合わせた環境で性能評価を行い，MPTCPビデオストリーミングに適したMPTCPの制御について検討する． / With the increasing of the demand for video contents, the amount of video streaming traffic occupies the large portion of Internet traffic. In addition, most of the video streaming is carried over HTTP/TCP (Hypertext Transfer Protocol/Transmission Control Protocol), the performance of TCP affects the video quality directly.On the other hand, with the spread of smartphones and tablet PCs, terminals having multiple communication interfaces such as Wi-Fi and LTE are generally used. Therefore, multi-path TCP (MPTCP) that is an extension of TCP has been researched to improve the throughput and redundancy. However, the default packet scheduler of MPTCP decides the path based on the Round Trip Time (RTT) of each path. If a difference in the performance of the selected path causes out-of-order in the incoming packets in the receiver, the quality of the video may be degraded due to packet loss or HOL Blocking. In this paper, we evaluate video streaming performance over MPTCP by combining the existing and our proposed packet schedulers and various congestion control algorithms for MPTCP.

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