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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-10-07 13:50 テールレイテンシを制御目標としたL4Sの二重ループ制御の初期検討 ○張 理暉・上山憲昭（立命館大）  NS2026-81 |
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| 抄録 | （和） | テレビ会議やオンラインゲームなど，パケット転送遅延に厳格なアプリケーションの普及を背景に，IETFはL4S（Low Latency, Low Loss, Scalable throughput）を標準化した．L4Sは，ECNマークに比例して送信レートを調整するスケーラブル輻輳制御と，L4SフローとClassicフローを別キューに収容し両者のマーク確率を結合するAQMであるDualPI2から成る．しかし，DualPI2を含む既存のAQMはキュー遅延の平均的な指標を制御目標としており，アプリケーション品質上問題となるのは99パーセンタイル（p99）遅延のような上限値である．また，パラメータを固定したDualPI2は，短フローのバースト到着のように負荷が変動する環境ではp99をサービスレベル目標（SLO）内に維持できない．そこで本研究では，p99遅延を制御目標とし，制御理論に基づき安定かつ説明可能な形でL4Sを制御することを目的として，二重ループ制御を提案する．DualPI2をそのまま内側ループとしてミリ秒オーダの即応的な制御を任せ，その設定パラメータを更新するPI制御器を外側ループとする．外側ループは，一定の測定窓ごとにL4Sフロー用のキューを通過したパケットの滞留時間からp99の推定値$q_{99}[k]$を求め，SLO $r$との誤差$e[k]=q_{99}[k]-r$に基づき，DualPI2の目標キューイング遅延（target）$tau_0$を$tau_0[k+1]=mathrm{clip}(tau_0[k]-K_p(e[k]-e[k-1])-K_i e[k])$により秒オーダで更新する．内外ループの時間スケールを分離することで，内側ループの即応性を保ちつつ環境変動への適応を外側ループが担う．Linuxテストベッド上の初期評価では，固定パラメータのDualPI2が負荷変動下でp99をSLO内に維持できないのに対し，提案方式はスループットを低下させることなくp99をSLO近傍に維持できることを確認した．今後は，より多様なシナリオでの評価と，P4スイッチと外部コントローラによる実装を進める． |
| （英） | Applications such as video conferencing and online gaming demand low packet transfer delay, and the IETF has standardized L4S (Low Latency, Low Loss, Scalable throughput) to serve them. L4S consists of scalable congestion controls that adjust the sending rate in proportion to ECN marks and DualPI2, an AQM that places L4S and Classic flows in separate queues and couples their marking probabilities. However, DualPI2 and other existing AQMs regulate an average queue-delay metric, whereas what matters for application quality is an upper-tail statistic such as the 99th-percentile (p99) delay. Moreover, a fixed-parameter DualPI2 fails to keep the p99 delay within a service-level objective (SLO) under time-varying load such as bursts of short flows. This study therefore proposes a dual-loop control scheme whose goal is to control the p99 delay of L4S in a stable and explainable manner based on control theory. Unmodified DualPI2 serves as the fast inner loop, while a PI controller that updates its parameters serves as the outer loop. In every measurement window, the outer loop estimates the p99 sojourn time $q_{99}[k]$ of packets through the queue for L4S flows and, from the error $e[k]=q_{99}[k]-r$ with respect to the SLO $r$, updates the target queuing delay $tau_0$ of DualPI2 at a timescale of seconds by $tau_0[k+1]=mathrm{clip}(tau_0[k]-K_p(e[k]-e[k-1])-K_i e[k])$. Separating the time scales of the two loops preserves the responsiveness of the inner loop while the outer loop adapts to environmental changes. An initial evaluation on a Linux testbed confirmed that, whereas fixed-parameter DualPI2 cannot keep the p99 delay within the SLO under load variation, the proposed scheme keeps it near the SLO without reducing throughput. Future work includes evaluation under more diverse scenarios and an implementation with a P4 switch and an external controller. | |
| キーワード | （和） | L4S / DualPI2 / AQM / テールレイテンシ / 二重ループ制御 / / / |
| （英） | L4S / DualPI2 / AQM / tail latency / dual-loop control / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 126, no. 183, NS2026-81, pp. 3-3, 2026年10月. | |
| 資料番号 | NS2026-81 | |
| 発行日 | 2026-09-30 (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 | NS2026-81 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NS |
| 開催期間 | 2026-10-07 - 2026-10-09 |
| 開催地（和） | 北海道大学 + オンライン開催 |
| 開催地（英） | Hokkaido University + Online |
| テーマ（和） | ネットワークアーキテクチャ(オーバレイ、P2P、ユビキタスNW、スケールフリーNW、アクティブNW、NGN・新世代NW、IoT、エッジコンピューティング)、次世代パケットトランスポート(高速Ethernet、IP over WDM、マルチサービスパケット技術、MPLS)、グリッド、一般 |
| テーマ（英） | Network architecture (5G, Local 5G, Beyond5G, Mobile networks, Ad-hoc and sensor networks, Overlay and P2P networks, Programmable networks, SDN/NFV, IoT, Network slicing), Next generation packet transport (High speed Ethernet, IP over WDM, Multi-service package technology, MPLS), Grid, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NS |
| 会議コード | 2026-10-NS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | テールレイテンシを制御目標としたL4Sの二重ループ制御の初期検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | An Initial Study on Dual-Loop Control of L4S Targeting Tail Latency |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | L4S / L4S |
| キーワード(2)（和/英） | DualPI2 / DualPI2 |
| キーワード(3)（和/英） | AQM / AQM |
| キーワード(4)（和/英） | テールレイテンシ / tail latency |
| キーワード(5)（和/英） | 二重ループ制御 / dual-loop control |
| 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） | 張 理暉 / Zhang Lihui / チョウ リキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 立命館大学 (略称： 立命館大) Ritsumeikan University (略称： Ritsumeikan Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 上山 憲昭 / Noriaki Kamiyama / カミヤマ ノリアキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 立命館大学 (略称： 立命館大) Ritsumeikan University (略称： Ritsumeikan Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-10-07 13:50:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NS |
| 資料番号 | NS2026-81 |
| 巻番号（vol） | vol.126 |
| 号番号（no） | no.183 |
| ページ範囲 | p.3 |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2026-09-30 (NS) |
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