研究発表

VNAアーキテクチャでは，情報家電ネットワークに接続された情報家電機器の機能，あるいはその部分機能を組み合わせた，仮想情報家電機器（VNA，Virtual Network Appliance)の構築が可能である．VNAは，情報家電機器の機能をネットワークに提供するSerdgetと呼ばれるソフトウエアコンポーネントの組み合わせとして定義される，分散オブジェクト指向アプリケーションである．本稿では，VNAを構築するためのソフトウエアライブラリを提案し，ポゼッションモデルを用いて構築したプロトタイプシステムの実装について述べる．

近年、家電機器はマイクロプロセッサを搭載して情報処理能力を増し、「情報家電」機器に変貌しつつある。その中でも、他の機器と何らかの物理媒体でネットワーク化されて積極的に他の機器と情報交換を行うことにより、より高度な機器制御を行う情報家電機器は、Networked Appliancescite{Yasumura98}と呼ばれる。Networked Appliances は、IEEE 1394 他の伝送物理媒体による家庭内部でのネットワーキングと、インターネットの普及により家庭外部とのネットワーキングという両方の側面から期待が高まってる。またNetworked Appliancesを相互接続するためのソフトウェアの標準化活動も活発化している。しかし、現状のNetworked Appliancesに対する取り組みは、機器同士を連携させるという見方にとどまっており、ネットワークで接続することにより新たな視点からアプリケーションを構築するという見方が不十分である。こうした観点から、我々は、情報家電を柔軟に構成するためのVNA (Virtual Network Appliance)アーキテクチャを提案する。本稿では、VNAアーキテクチャの概要について述べる。

インターネット上で配送される連続メディアデータフローのトランスポートプロトコルとして，通常RTP/UDPが用いられる．インターネットにおいては，UDPフローはTCPと公平性を保って共存するためにTCP Friendliness を保ったレート制御が望まれている．これまで TCP Friendliness を保つ方式がいくつか提案されているが，制御パラメータを調節しなければTCP Friendlinessを保つことは難しい．本稿では，そうした制御パラメータの調節を不要とするRPBA（Rate Probing Based Adaptation）を提案する．RPBAにおいては，定期的にトランスポートプロトコルをUDPからTCPへ変更して使用可能なレートを確認しながら配送を続ける．RPBAをFreeBSD上に実装したPC間を実験ネットワークおよびインターネットで接続して，TCP Friendlinessを保つレート制御が達成することを確認した．

本論分ではNeighbor-state Based Queuing(NBQ)を提案する．NBQは帯域許容量や処理許容量を越えたUDPのような通信制御昨日を持たない通信フローを送ってくる近隣ルータに対して，その通信フローのパケット破棄率を通知する．その通信フローを送っているルータは，その情報をもとに送り過ぎている通信フローを送る前に破棄する．このことにより無駄なパケットをリンク上に送り出すことを避けることが可能となり，ネットワーク全体の通信帯域の効率化，輻輳制御にも大きな影響を持つ．

We propose 'MobileSocket', a new simple user-level enhanced socket library written in pure-Java. MobileSocket provides Java applications with application layer mobility and connection continuity in order to support their continuous operation. Existing Java applications can attain socket-level mobility and connection continuity without any modification to their source code merely by replacing Java standard socket class with our MobileSocket. Two mechanisms inside the library, Dynamic Socket Switching (DSS) and Application Layer Window (ALW) provide application layer mobility and connection continuity without any kernel-level modifications or additional proxy software. In this paper, we describe design and implementation of MobileSocket and show evaluated results on our systems with FreeBSD.

本論文では，インターネットを配送手段として利用した高品質リアルタイムAV(Audio Visual)コミュニケーションツールの開発について論ずる．本システムでは，一般的なDV(Digital Video)カメラ，DVビデオデッキをAV CODECとして使用し，IEEE1394インターフェースを持つAV機器をIPカプセル化し，接続されたホストからIP通信を行なう。本機構では，IEEE1394上で使用されているDVパケットをUDP/IPパケットにカプセル化し転送を行う．最高品質転送時では，本機構は約35Mbpsのネットワーク帯域を使用する。また，ネットワークの輻輳状況に応じて送信レートを調節することが可能である。本機構の実証実験として，Super Computer Conference 98にて、アメリカと日本の間でDV通信を行い，その評価も行った．

本研究の目的は，ネットワークエンティティの動的な状態変化に対応する管理機構の実現である．MIBsocketはメッセージ交換を用いてネットワークエンティティにアクセスする．また，移動等により起きるネットワークエンティティの動的な状態変化を検知しネットワークソフトウェアに通知する．メッセージ交換を実現するためソケットを用いて実装した．本論文では，MIBsocketの適応例としてインタフェース切替え機構を実装した．MIBsocketのネットワークエンティティにアクセスするパフォーマンスを測定した結果，ソフトウェアはネットワークエンティティの状態変化に動的に対応して処理することができた．また，インタフェース切替え機構はネットワークエンティティの状態変化をトリガーにして，インタフェースを動的に切替えることができた．リンクの切断による通信切断をインタフェースを切替える事により回避する事もできた．

本発表では、Java APIを持つ家庭ネットワークのための機器制御プラットホームの試作にっいて報告する。試作ソフトウェアは、家庭内におけるデジタル家電機器の使われ方の検討に基づき、家庭ネットワークにおける動的構成変更や制御手段であるIEEE　1394の特性を考慮したものである。併せてJava APIの土台となるBSD　UNIX上のAPIも紹介する。本実装は家庭ネットワークにおける機器制御アプリケーションの研究プラットホームとなる。

通信技術が発展する中で，設備構築やレイアウト変更の容易さ，移動通信可能などの利点から，無線LAN (Local Area Networt)の需要が高まってきている．しかし，無線LANは電波の特性から生じる様々な問題により高い通信品質を実現することが非常に困難である．無線LANの通信品質を改善するためには，セルと呼ばれるサービスエリアを制御する機構が必要である．本論文では，通信状況の変化に動的に適応させるためのセル管理制御システムの設計および実装について述べ，本システムを用いたセル間移動時の無線基地局の切り替えに関する性能評価を行う．

本研究は，従来の分散ソフトウェアモデルの問題点を解決する新たなモデルとして，動的分散ソフトウェアモデルを提案し，同モデルを実現するためのソフトウェアツールキットを提供する．本研究で提案する動的分散ソフトウェアモデルは，プログラムのモジュールが計算機の制約を受けず，自律的に計算機間を移動する．これにより，動的負荷分散の実現，耐故障性の向上，大規模分散性の向上，計算環境の最適化，小型携帯端末の処理支援などを実現できる．本モデルを実現するために，動的分散ソフトウェアの構築を支援するツールキットであるMeta Spaceを設計，実装，評価した．

本研究では，モーバイルエージェントによる情報閲覧支援環境: Inforgentシステムを構築し，その設計と実装を行った．ユーザの送出したエージェントが計算機間を移動し，移動先計算機上において情報の取得を行う．そして同時に，ユーザのコンピュータで表示再生が可能な形式へと，取得したデータに対して加工や変換の処理を行う．処理を経たデータをエージェントは持ち帰り，ユーザのコンピュータ上でそのデータを表示再生する．本システムの使用により，ユーザは自身の持つ計算機資源や，取得しようとしているデータの形式について意識する必要がなくなり，柔軟性の高い情報閲覧が可能となる．

インターネットにおいて、帯域保証をしようという試みがあるものの、実際には最善サービスで利用されることが多い。こうした状況で、連続メディア通信をインターネット上で行うには、ユーザの性能を最大にしたいという要求と、ネットワーク内部での公平性維持という要求の相反する要求を満足しなければならない。本稿では、その解決策として、マクロ適応とマイクロ適応の2階層からなる適応型トランスポートアーキテクチャを提案する。マイクロ適応はTCP公平性を維持する制御、マクロ適応はアプリケーションレベルでの性能を最大にする制御を行う。無線LANおよび日米インターネット回線で実験を行った結果、本アーキテクチャの有効性が示された。

既存アプリケーションのホスト透過的な移送を実現する，ホスト透過型オブジェクト移送モデルを提案する．本モデルは，プロセス移送や分散ウィンドウシステムにはないプラットホーム独立性を提供し，さらにオブジェクトを単位として移送の粒度を柔軟に制御できるのが特徴である．本研究でJava言語によって実現したホスト透過型オブジェクト移送システムMogulは，既存アプリケーションコードに対する変更を伴わずに，ホスト透過的なアプリケーション移送を実現する．Mogulでは，アプリケーションを移送可能オブジェクトとノード依存オブジェクトとに動的に分離し，それらの間のメソッド呼出しをリダイレクトする，動的メソッドリダイレクションによって透過性を確保している．本論文では，アプリケーション移送の実現手法を比較検討した上で，Mogulの機能および特徴を示し，実装と評価について報告する．

n this paper, we propose a new, simple user-level enhanced socket library to support mobility. The library, ``MobileSocket,'' realizes a continuous operation for mobile Java applications which migrate to another host retaining their socket connections in use. As our design goal to support such a continuous operation, we ensure platform independency. To achieve the independency, MobileSocket has two features. One is implementation as a user-level library to avoid any modificaction to the TCP/IP protocol stack inside the kernel. The other is realization by a serializable pure Java class. The second feature, in addition, facilitates continuation of socket connectins for Java mobile applications once they are liked with MobileSocket.As a key mechanism inside MobileSocket, the conituous operation is attained by Dynamic Socket Switching (DSS), which selects and changes a socket dynamically. We demonstrate the usefulness of MobileSocket with DSS and describe how ther are implemented.

連続メディアの配送を行うサーバとの間で通信を行うクライアントにおいて，経由するネットワークの状況に応じて通信品質に差が生じる．本稿では，ネットワークに接続されたクライアントが，サーバとの通信時のデータ配送の信頼性，スループットに応じて，通信開始時および通信持続中の両方の場合に，フロー毎にプロトコルスタックを動的に変更するDPC(Dynamic Protocol stack Configuration)モデルを提案する．さらに，サーバ，クライアント間で協調してプロトコルスタックを変更するためのプロトコルとして，DPCP(Dynamic Protocol stack Configuration Protocol)，およびDPCモデルに対応してsocketを拡張したdsocketを定義する．本モデルをFreeBSDに実装した計算機間を無線LANで接続したシステムにおいて，ネットワークの負荷の変化に対してTCPとUDPとの間の動的変更を適用し，DPCモデル適用の有効性が示された．

SMAFプロジェクトでは，モバイルコードを用いた異機種混在環境を対象とした動的適応可能な組み込みシステム用基盤ソフトウエアを開発している．本研究では，視覚的状態共有機能と，ホスト間でのインスタンス複製および移動機構を持ったウィジェット群を提供する，位置透過型分散共有ツールキットライブラリ(Mobile Graphical User Interface Library : Mogul)を開発した．Mogulを用いることによってアプリケーションプログラマは，視覚的状態共有機能や複製機能，移動機能を有する分散マルチユーザアプリケーションを容易に開発できる．さらに，ソケット記述子やファイル記述子をはじめとした，ホストに依存するオブジェクトインスタンスへの継続的アクセス機構は，移動透過的なアプリケーション開発を可能とする．また，ホスト間移動に際する計算機環境への適応機構によって，アプリケーションサービス品質の一貫性が保たれる．

年，多くの研究が行なわれているモーバイルコードは，動的なソフトウェアのアップグレードや拡張，ユーザ毎のカスタマイズ性などにおいて有効である．これらの技術は，情報家電や制御システムなどの組み込み用システムにおいて様々な将来性を有している．これらの環境下では，様々なタイプの計算機やネットワークが混在しており，これらの環境に動的に適応する必要がある．また，プログラム移動のコストを小さくするため，部分的なコードの移動や，セキュリティについても配慮されなければならない．SMAF(Seamless Migratory Application Framework)は，慶應義塾大学，北陸先端科学技術大学院大学，お茶の水女子大学を中心にスタートし，次世代の計算機環境の構築に必要不可欠な組み込みシステムのための共通基盤ソフトウエアを提供することを目的としている．本稿では，SMAFプロジェクトの概要およびプロジェクトで研究されている諸技術について述べる．

本論文では、IEEE1394に接続されたＡＶ機器から、インターネット上のビデオサーバにアクセスし、情報を取得するシステムを提案する。IEEE1394を用いたホームネットワーク環境に適した、インターネット接続機構の設計について述べ、他のIEEE1394を用いたネットワークとインターネットを接続するための技術との比較、評価を行う。

Keio Media Space Family (KMSF)プロジェクトでは，情報共有をベースとした知的協調作業を支援するKMSF環境を構築してきた．一方，近年PDA(Personal Digital Assistant)やノート型コンピュータなどの急速な普及が見られ，それらの携帯情報端末からコンピュータネットワークにアクセスして情報取得や協調作業を行うことが可能となっている．そこで，携帯情報端末が持つハードウェア的特性をも考慮したKMSF環境として``KMSF-EOS(KMSF-Extended qOS controlling system)''の開発を行なった．本稿では，KMSF-EOSシステムの概要と設計について述べる．