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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-12-18 15:45 LEO衛星ネットワークにおける周期性を活用した機会的TCP輻輳制御アルゴリズムLEO-CUBICの提案 ○鈴木彩音・中尾彰宏（東大）  NS2025-170 |
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| 抄録 | （和） | LEO（Low Earth Orbit）衛星ネットワークは，遠隔地や災害時における重要な通信インフラとなり得るが，周期的な遅延スパイクや帯域幅変動など，LEO特有の特性により，従来のプロトコルが最適に機能しないという課題がある． 我々の先行研究では，LEOの一つであるStarlink特有の周期性（RTTピーク発生やスループットの変動）がCUBICなどの輻輳制御アルゴリズムに与える影響を分析しているが，従来のCUBICでは不必要なウィンドウ縮小や回復の遅延に起因してスループットが低下する課題を確認している． この課題を解決するため，本研究では，LEOに適した新たなTCP輻輳制御アルゴリズムLEO-CUBICを提案する． LEO-CUBICは，LEOの周期変動に基づいて機会的に帯域を活用することができ，標準CUBICと比較して，全体の40%のケースで10%以上のスループット増加を達成する． 悪条件下では標準CUBICへの安全なフォールバックや即時回復機構も備えており，性能劣化は稀かつ1%未満にとどまる． |
| （英） | Low Earth Orbit (LEO) satellite networks provide connectivity in remote and disaster-stricken areas but introduce challenges for traditional protocols due to dynamic link conditions, including latency spikes and periodic bandwidth fluctuations, especially in the uplink direction. Using Starlink as a representative LEO network, we identify a recurring 15-second cycle affecting latency and throughput, causing suboptimal congestion control behavior, e.g., unnecessary window reductions and slow recovery, with protocols like TCP CUBIC. To address these issues, we propose LEO-CUBIC, a TCP congestion control algorithm enhanced with awareness of LEO’s periodicity. Trace-driven simulations show that LEO-CUBIC improves uplink throughput by at least a 10% in 40% of the cases over standard CUBIC. Any throughput degradation is minor (~1%) as well as rare, as LEO-CUBIC safely falls back to standard CUBIC behavior or immediately enters a recovery algorithm (safe-guard) under adverse conditions. |
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| キーワード | （和） | 低軌道衛星ネットワーク / TCP輻輳制御 / CUBIC / / / / / |
| （英） | LEO satellite network / TCP congestion control / CUBIC / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 301, NS2025-170, pp. 102-107, 2025年12月. | |
| 資料番号 | NS2025-170 | |
| 発行日 | 2025-12-11 (NS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NS2025-170 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NS RCS |
| 開催期間 | 2025-12-18 - 2025-12-19 |
| 開催地（和） | 福井県国際交流会館 + オンライン開催 |
| 開催地（英） | Fukui International Activities Plaza + Online |
| テーマ（和） | マルチホップ／リレー／協調，耐災害無線ネットワーク，センサ・メッシュネットワーク，アドホックネットワーク，D2D・M2M，無線ネットワークコーディング，ハンドオーバ/AP切替/接続セル制御/基地局間負荷分散/モバイルNW動的再構成，QoS・QoE保証，無線VoIP，IoT，エッジコンピューティング，一般 |
| テーマ（英） | Multi-hop/Relay/Cooperation, Disaster-resistant wireless network, Sensor/Mesh network, Ad-hoc network, D2D/M2M, Wireless network coding, Handover/AP switching/Connected cell control/Load balancing among base stations/Mobile network dynamic reconfiguration, QoS/QoE assurance, Wireless VoIP, IoT, Edge computing, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NS |
| 会議コード | 2025-12-NS-RCS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | LEO衛星ネットワークにおける周期性を活用した機会的TCP輻輳制御アルゴリズムLEO-CUBICの提案 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | An Opportunistic TCP Congestion Control Algorithm Leveraging Periodicity in LEO Satellite Networks |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 低軌道衛星ネットワーク / LEO satellite network |
| キーワード(2)（和/英） | TCP輻輳制御 / TCP congestion control |
| キーワード(3)（和/英） | CUBIC / CUBIC |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 鈴木 彩音 / Akane Suzuki / |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) The University of Tokyo (略称： UTokyo) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 中尾 彰宏 / Akihiro Nakao / |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) The University of Tokyo (略称： UTokyo) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-12-18 15:45:00 |
| 発表時間 | 20分 |
| 申込先研究会 | NS |
| 資料番号 | NS2025-170 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.301 |
| ページ範囲 | pp.102-107 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-12-11 (NS) |
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