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MVNOの速度低下の技術的考察


この投稿では、業者でもない素人の私が、勝手な妄想も交えながら、MVNOの速度低下について、技術的観点でいろいろと考察してみたいと思います。

9月のネットワーク状況とプレミアムコースのトラフィック影響について
https://king.mineo.jp/magazines/special/441
(図は引用)


L_image.jpg

では、下記の7つの速度低下要因をあげています。

①端末の性能(処理速度、対応周波数等)
②端末付近の電波状況
③基地局が混雑している
④キャリア(ドコモやau)のネットワークが混雑している
⑤POI帯域が混雑している。
⑥mineoネットワーク~インターネットが混雑している
⑦接続先の不具合

普通に考えると、この7つのうち最も遅い箇所(ボトルネック)が、通信速度に影響すると思えます。
MVNOにおいては、このボトルネックは、⑤POI帯域が影響することが最大の要因ですが、実際に利用している実感として、下記のようなことを感じています。

・POIが空いていると思われる時でも、キャリアほど速度が出ない。
・混雑時にキャリアより速度低下の割合が激しい。

そこには単にPOIを太くすれば、キャリアと同等になるかといえばそうではない事情がありそうです。
また、それはMVNOの技術的限界となるわけで、MVNOのユーザーとしてはそれを割り切って使うということも考えなければなりません。

一方で、biglobeがD-TCPのような技術で、パケットロスを低減し、速度を2倍にしたというようなニュースもあります。

また、GoogleのQUICなど、遅延削減や輻輳を避けるモバイル通信に適したプロトコルによって、スピードが向上する可能性もあります。

ここでは技術的な話が好きな人が集まってざっくばらんに速度低下の原因について話ができればと思っています。


31 件のコメント
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退会済みメンバー
退会済みメンバーさん
ビギナー
内容的に速度と関係ある話題だけではありませんがPC Watchにこんなレポートが出てましたので共有しておきます。

http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/config/1027142.html
退会済みメンバー
退会済みメンバーさん
ビギナー
そこには色々と大人の事情があるんですよ。
(´-ω-`)
ベルりん
ベルりんさん・投稿者
マスター
>ゆうすけさん
私もちょうど、以下のタイトルにひかれてちょっと前にそのページ読んでました。
「MVNO、その超えられない壁」

技術的な壁問より、政治的な要因やマーケットの問題のはなしでしたが、なかなか面白いはなしでした。「MVNOにしかできない何かを求めて」という点では、mineoはパケットギフトやフリータンクなど、他にはない仕組みで、差別化を図っているという点でおもしろいですよね。

あとは、プレミアムコースの提供で速度の問題にも一石を投じられるか...とおもったのですが、200人+αのかぎられた人へのサービスになるようなので、ちょっと残念ですが...
ベルりん
ベルりんさん・投稿者
マスター
>フレッシュさやえんどうさん

「UQはなぜ早いのか。」というのにも、いろいろ大人の事情がありそうなので、探ってみたいところではあります。
UQ PLANETへの質問、返事がないかなぁ...(^^ゞ
退会済みメンバー
退会済みメンバーさん
ビギナー
あとはあれですよね、技術的な話が好きな人≠技術者の人ってのがあるからなぁ…

それになにより、技術者の人でなおかつ技術的な話が好きな人って少ないよねっ!
ベルりん
ベルりんさん・投稿者
マスター
>フレッシュさやえんどうさん
きっど本業の人は、ここではいろいろ書けないから...
でも、他の投稿では、結構技術的な話をしてくれる人もいるので期待しているところです。

もちろん、技術者でない人の素朴な疑問とかアイデアでもいろいろ話してもらって構いません。
「POIの帯域の違いが、戦力の決定的差ではないということを・・・教えてやる!」とか。(笑)
私としてはプレミアムコースが赤い彗星(通常の3倍)くらいになれば、価格対比でちょうどよいサービスになるかなと思っています。
退会済みメンバー
退会済みメンバーさん
ビギナー
ちゅーか、有資格者とか本業って縛りが多い。
社則やら法律やらが……あばばばばばば……
細かな大人の事情はおいといて(笑)

>普通に考えると、この7つのうち最も遅い箇所(ボトルネック)が、通信速度に影響すると思えます。
これは違うはずです。
ベストエフォートのIPネットワークにおいては、混雑箇所を通過するたびに、低下していくはずです。

例えば、20Mbpsのデータを流そうとして、POIでMVNOはPOIで1/20に低下して1Mbps、キャリアは20Mbpsそのまま。
それが同じ基地局に来たとして、その基地局の混雑で速度が1/2になれば、MVNOの方は1Mbps→0.5Mbps、キャリアの方は20Mbps→10Mbpsです。
MVNOは20Mbps×1/20×1/2=0.5Mbps

ボトルネックの最小値ではなく、混雑箇所の掛け算です。
この辺り、難しいにゃ…
POIが太くても、mineo→インターネットがあれなのかな…十分な帯域は確保してるみたいだけど
>・POIが空いていると思われる時でも、キャリアほど速度が出ない。
おいらの実感としてはそんなことはないのでノータッチ。

>・混雑時にキャリアより速度低下の割合が激しい。
これについて、別に普通のことに思う。

MNOの帯域が最大どんだけあるのか分かりませんが、あけおめコール・メールぐらいの逼迫がない限りはよほどに利用してもダウンするほどのトラフィックは発生しないことから、桁違いにド太いのだと考えます。

というよりあれだ、本隊含めてのトータルは200社とかあるMVNOの帯域合計よりも確実に上なのよね。MVNOへの割り当て分は保証しなければいけないですし(速度は保証しませんが)。
んでその200社のユーザー数合計よりも、遥かに多いユーザーがMNO本家にはいるわけですよ。
てことはMVNO200社の帯域合計以上の帯域をMNO本隊向けに確保しているはずです。例えばドコモ本隊の帯域がMVNO合計の10倍とかあっても不思議には思わない。

加えてユーザー動向がやはり違う思うんですよ。

MVNOユーザーって、モバイル通信の速度や価格への知識を有している層である傾向が強く、またそういう人たちはある程度は使う人達なんですよね。ドコモのように自分のプランを把握していないユーザーがいっぱいいる、とは思えないし。
とするとやはり混雑時間帯の利用傾向はMNO本隊よりも高いだろうことが伺えるわけでして。

つまりMVNOはトータル帯域がMNO本隊よりも遥かに狭く、しかしながらそのユーザー動向はMNO本隊のユーザーに比べてアクティブに使う傾向があるため、結果としてMVNOの方が逼迫し易い、という予測が成り立つと思うのですが、いかがでしょうかね。


あとボトルネックって、通信速度最大値が、一番速度の低い部分に均されてしまう現象ですよ。
これはモバイルに限らずどんなネットワークでも発生する現象で、LANなどでも発生しています。「光なのに速度でねぇ」とか言っている人が、実はルータがボトルネックになっていて速度出ていなかった、みたいなやつです。
基本的にはそこそこの速度で安定するのが一番かなと思います。
その為、需要予測の精度向上が最も大切になるでしょうね。
りうかさんのボトルネックの説明に補足だけ

ネットワークを流れる全データトータルの速度は、ボトルネックで均されて決まります。
でもそれを多人数で共有していた場合に、個人の速度は・・・ボトルネック箇所だけでなくその上流すべての混雑箇所の影響うけますよ、という話です。
ベルりん
ベルりんさん・投稿者
マスター
>日々是行商さん

>例えば、20Mbpsのデータを流そうとして、POIでMVNOはPOIで1/20に低下して1Mbps、キャリアは20Mbpsそのまま。
>それが同じ基地局に来たとして、その基地局の混雑で速度が1/2になれば、MVNOの方は1Mbps→0.5Mbps、キャリアの方は20Mbps→10Mbpsです。
>MVNOは20Mbps×1/20×1/2=0.5Mbps
>ボトルネックの最小値ではなく、混雑箇所の掛け算です。
20Mbpsのデータを流そうとして、1Mbpsになるとはどのような状態でしょうか?
ボトルネックで1Mbpsになってしまえば、端末とサーバー間が1Mbpsなのであって、「20Mbpsのデータを流そうとする」というのが良く分かりません。
例えばスピードテストのアプリなら、サーバーとできる限り高速に通信しようとするので、使える分だけ通信しようとします。
この1/2となる係数は混雑度ということになるのでしょうがその混雑度はどのようにきまるのでしょうか?


>MVNOは20Mbps×1/20×1/2=0.5Mbps
>ボトルネックの最小値ではなく、混雑箇所の掛け算です。
たとえば、この時に節約スイッチをつかったら、200kbps×1/2=100kbpsとなるのでしょうか?
もしくは、128kbpsのストリーミング音声を聞こうとしたら、64kbpsになってしまうということでしょうか?

>ネットワークを流れる全データトータルの速度は、ボトルネックで均されて決まります。
全体の最小値できまるのが、「ボトルネック」の理論だと思っていましたが、「ボトルネックで均される」というのと「混雑箇所の掛け算」という話の流れが良く分かりませんでした。

ただ、実際の速度を見てみると、単純に全体の最小の部分できまるだけでなく、日々是行商さんのおっしゃるような、混雑度の係数をかけあわせたような現象も見受けられます。

「混雑度の係数」ってどんなものなのかがわかってくれば興味深いなと思います。
ベルりん
ベルりんさん・投稿者
マスター
>あんちゃんさん
>POIが太くても、mineo→インターネットがあれなのかな…十分な帯域は確保してるみたいだけど

POIの太さは、一般的なMVNOが1500~2000人あたり10Mbpsであるという情報からすると、mineoの会員数が約39万ということなので、ザクッとAプラン20万人、Dプラン20万人とすると、Aプラン、Dプランそれぞれ、1~1.3Gbps程度と思われます。
mineoの運営会社のケイ・オプティコムはeo光などのISP事業をやっているので、インターネット側の回線は、POIと比べて十分な帯域を確保していると思われます。
・POIが空いていると思われる時でも、キャリアほど速度が出ない。

これには異論があります。自宅で深夜ですが、
ドコモ:30-40Mbps
楽天:40-50Mbps
ほぼいつ測っても、安定してこんな感じです。

ただし、平日12時台だと
ドコモ:20-30Mbps
楽天:1Mbps以下(今月より、先月は数Mbps出てた)
minoe:1Mbps以下(ここ数ヶ月)

mineoはいつもPOIが!POIが!と言いますが、
地方そこそこの市の郊外にかかわらず、mineoの混雑ぶりから
⑥も実はかなりの要因だと思います(いうか12時台はほぼ⑥じゃないの?と)。
もちろん都内はまた事情が違うでしょう。
あくまで地方そこそこの市の郊外でのお話です。

と、ここまで書いて、ああ最近
楽天は測定アプリでゴニョゴニョしてたのがばれましたっけ?
ww前半は全て台無しですね。
ベルりん
ベルりんさん・投稿者
マスター
>りうかさん
>MNOの帯域が最大どんだけあるのか分かりませんが、あけおめコール・メールぐらいの逼迫がない限りはよほどに利用してもダウンするほどのトラフィックは発生しないことから、桁違いにド太いのだと考えます。

決定的な違いは、MVNOがすべてのトラフィックが単一のPOIを通るのに対して、キャリアは基地局から、インターネット等のネットワークへの接続点を複数持つことができるところです。
例えば、Docomoは、LTEを使って閉域網を提供する、アクセスプレミアムLTEというサービスをしていますが、そのアクセスポイントは、全国のほとんどの都道府県を網羅しています。
http://www.docomo.biz/html/service/premium_xi/accesspoint.html

つまり、他のアクセスポイント毎に通信を分散してインターネットにつながっていると思われます。
http://www.docomo.biz/html/service/premium_xi/

MNOは「そもそもPOIがない」という時点でバックボーン部分が決定的に異なるのです。

>というよりあれだ、本隊含めてのトータルは200社とかあるMVNOの帯域合計よりも確実に上なのよね。MVNOへの割り当て分は保証しなければいけないですし(速度は保証しませんが)。

というわけで、MNOには、POIという一か所で全体の帯域を合計するところがないので、MVNOの帯域合計と比較するところがないですし、一般的なベストエフォートのネットワーク回線において、基地局-POIの帯域をMVNOの帯域合計より太くはできないと思います。
ベルりん
ベルりんさん・投稿者
マスター
>MVNOユーザーって、モバイル通信の速度や価格への知識を有している層である傾向が強く、またそういう人たちはある程度は使う人達なんですよね。

これについては、初期からMVNOを使っているユーザは、通信量が少なくて、最近MVNOを使い始めた大衆層の方が通信量がおおいという傾向があるようなので、必ずしもMVNOユーザーが普通より通信が多いとは思いません。むしろ詳しい人ほどwifiやmineoスイッチを使って通信量を押さえて使っていると思われます。
会員数が数十万人になる大手のMVNOであれば、平均的にはMNOのユーザと比べて大きく利用の仕方が異なるとはおもいませんがいかがでしょうか?
ただ、無制限プランがあれば使われ方は、大きく変わってくるでしょうね。
ベルりん
ベルりんさん・投稿者
マスター
>nori666さん
深夜などの超閑散時間帯は、たしかにそうです。

私が思っているのは、
---
通信環境が良いユーザーであれば、混雑時にも数MbpsでるというMVNOであっても、都会や駅周辺などで、0.1~0.2Mbpsしか出ないと状況が多々あり、それが、すべてPOIの混雑のみで起きているとは思えません。
---
というような状態です。たとえば、夕方の時間帯でそこそこ使われている状態で、キャリアの回線が10~30Mbpsでる状態でも、MVNOだと、1~2Mbpsしかでないような時がよくあります。しかし、MVNO速度比較などでは、夕方でも5~10Mbpsはでているので、昼休みの時間帯のように全員が、1~2Mbpsしか使えないほど混んでいるようには思えません。一方で、MNO回線は、10~30Mbpsで通信できているので、局所的な混雑で、1~2Mbpsまで落ちているわけでもなさそうです。
プレミアムの当選者であっても下記のように、ほとんどが3Mbps以下しか出ないような人もいます。
https://king.mineo.jp/magazines/special/433/comments/67366
この結果など、様々な時間帯で何度も計測していますが、都会で混雑している個所であっても、MNOで常にここまで遅いケースは見たことがないので、単なるボトルネック理論ではなく、キャリア要因の影響の仕方がことなり、MVNO要因とMNO要因の掛け算の様にもみえます。
ネットワークの通信速度は一般的にはボトルネックで決まるというのが定説で、速度が掛け算になるというのは考えにくいのですが、実際の様子を見ると掛け算的な状況が見られるのです。

おそらく、以下のようにすべての状況を一律で説明できるわけではなく、以下のような場合分けして考えないといけないのかなと思っています。

・超閑散時→MNOとほぼ同じ
・そこそこ混雑時→POIの帯域×局所的要因
・超混雑時→POIの帯域×局所的要因×パケットロスや再送などの低下要因

POIの帯域というのは、おおよそ(POIの帯域/同時通信ユーザ数)で計算される1ユーザ当たりが使える帯域というイメージです。
なんか誤解与えてしまっているかな。

>ベルりん さん
>というわけで、MNOには、POIという一か所で全体の帯域を合計するところがないので、MVNOの帯域合計と比較するところがないですし、一般的なベストエフォートのネットワーク回線において、基地局-POIの帯域をMVNOの帯域合計より太くはできないと思います。

おら一度もMNOにPOIがあるとは言っていませんよ。
概念的にMVNOを合わせた帯域幅どころじゃなく余裕があると言っているんです。それこそアクセスポイントがMVNOよりも多いというそのことを言っています。
んでだからこそ混雑時にMNOよりも著しく速度が出ないのは当り前と思うんですけどね、そこについておかしいと思うことがおらにはおかしく思えるんですよ。


あとボトルネックについて、
>ボトルネックの最小値ではなく、混雑箇所の掛け算です
↑これ、どこでそう習いました?おらはこの考え、初見です。新しくそうなったんですかね?

おらがボトルネックいついてネットで調べたのはたしか15年ぐらい前、ボトルネック自体を知り勉強したのは四半世紀ぐらい前、MSXマガジンか他のPC雑誌だったと思う(LANについてはしっかり覚えているのよね…たしか1988年のMSXマガジン誌上、それと同じぐらいの時期だと思う)。

んでね、おらが覚えているのは、ボトルネックは掛け算じゃなくって、各地点での速度で一番低い速度に一律になる、という説明です。
なぜそうなるのか? というと、これは速度の問題じゃなくって、実は送受信するデータ容量の問題だからです。

例えば20Mbpsで50MBのデータをDLする、20Mbps=2.5MB/sなので20秒でDL出来る。
POIで1/20の1Mbpsなら400秒掛かる計算。すると基地局~端末間が仮に50Mbps出るとしたらDL時間8秒で済むはずだけれども、そもそもその時間でデータがPOIを通過出来ないので一番遅いポイントに速度が均されるわけなんですよ。

ただこの時、基地局側では別の現象が発生している可能性はあるよね。
だって50Mbpsまでいけるのに20Mbpsしか使っていないなら、他のユーザー(特にMNO本隊とか)はもっと速度出るかも知れん。

ということでソースが欲しいです。
すみません
出張中で全部の例の理解がおいつきません

ボトルネックの話は、繰り返しになりますが、ネットワーク自体の通信速度に関してはそれでいいんです
でもそこで流れてるデータは、たくさんの人の通信データの(パケット)の集まりです
その中の利用者各自のデータはどれだけ? ってのがこの問題です

通信データの中で椅子取りゲームやってる、と例えればわかりやすいかな? わかりづらいかなw

ネットからのデータは、POIで他の利用者のデータと椅子取りゲームをして何割かが生き残ります
そして生き残りは今度は基地局で、ドコモ利用者の大軍勢と椅子取りゲームをして、生き残ったものが端末に届く
…とこんな例えでどうかなあ
うまい説明考えてたら寝付けないw


地点A(10Mbps)



地点B(20Mbps)



地点C(30Mbps)

こんなネットワークがあるとします
ボトルネックは地点Aのため、地点Cを通過する速度も10Mbpsになります


ここで、途中から合流するデータを追加します
回線交換ではあり得ませんが、これはパケット通信です

地点A(10Mbps)

↓←←地点D(100Mbps)

地点B(20Mbps)

↓←←地点E(1000Mbps)

地点C(30Mbps)

ネットワークとしてのボトルネックは地点Cに移りました
この時、地点Cを通過する30Mbpsのうち、地点Aからきたデータはどれだけでしょうか

地点B通過のうち、地点Aからきたデータ割合=Aからのデータ÷(Aからのデータ+Dからのデータ)

地点C通過のうち、地点Bからきたデータ割合=Bからのデータ÷(Bからのデータ+Eからのデータ)

組み合わせれば
地点C通過のうち、地点Aからきたデータ割合=Aからのデータ÷(Aからのデータ+Dからのデータ)×Bからのデータ÷(Bからのデータ+Eからのデータ)

概念的にこんな感じで、ネットワークとしての速度はボトルネック地点だけで決まりますが、一利用者の速度は他の混雑地点の影響がでるということです


思ったより簡潔にまとまらなかった…
なにいってんだ、理解できねーよ、ならスルーしてくださいw
帰ってきたので、もう1つ。これで最後に


>混雑度の係数

ただ単に、「下流に流せるデータ量÷上流から来たデータ量」です

1秒間に100Mしか送り出せないのに、上から300Mのデータが来たら、100Mずつ3秒かけて送るしかありません。
速度は1/3に低下します。(もちろんその中に混じってる一人の利用者分のデータも)
(ちなみに、この時順番待ちのデータを入れておくメモリが足りなくなって溢れると、パケットロス・輻輳が発生)



>たとえば、この時に節約スイッチをつかったら、200kbps×1/2=100kbpsとなるのでしょうか?
そうなります

>もしくは、128kbpsのストリーミング音声を聞こうとしたら、64kbpsになってしまうということでしょうか?
こっちは違います。
「128kbpsのストリーミング音声」というのは、途切れずに再生するのに128kbps必要ということで、128kbsで送ってくるわけではないです。
例えば、4秒分のデータ(512kb)を2Mbpsで送れば通常0.25秒で受け取れます。
それが1/2の1Mbpsに低下しても0.5秒です。4秒に1回の間隔でこの通信をしていれば途切れずに再生できます。




補足
掛け算になるというのと、ボトルネックで決まるというのは全く別の話ではないです。

(300Mbps)



地点α(100Mbps)



地点β(50Mbps)

と、300Mbpsの通信が地点αで1/3になって、それが地点βで1/2になった場合、1/3×1/2で1/6になります。
この状況を、「途中経過がどうだろうと結局地点βで決まって50Mbpsになるんでしょ?」と結論だけ単純化したのが「ボトルネックで決まる」という話です。

この例は1本のネットワークなのでいいですが、途中での合流や分岐があり、全体速度ではなく一利用者の速度を考えとき、結論だけ単純化できないのです。
ベルりん
ベルりんさん・投稿者
マスター
間が空いてしまってすみません。
>りうかさん
>MNOの帯域が・・・・桁違いにド太いのだと考えます。
とあったので、MVNOのPOIのように一か所に集中している箇所(アクセスポイント)があってそこがド太いことをいっているのかと思っていました。
そもそもPOIがないという理解があれば、問題ないと思います。
ベルりん
ベルりんさん・投稿者
マスター
>日々是行商さん

>「下流に流せるデータ量÷上流から来たデータ量」です
>1秒間に100Mしか送り出せないのに、上から300Mのデータが来たら、100Mずつ3秒かけて送るしかありません。

という説明の100Mとか300Mは、100MB、300MBというデータ量のことですよね?その場合、この話はちょっと成り立たないですね。300Mのデータは何秒かけてくるのでしょうか?

また、最初の説明で、「20Mbpsのデータを流そうとして、POIでMVNOはPOIで1/20に低下して1Mbps・・」という書き方をしていますが、上流が、20Mbpsで下流が1Mbpsという考えもできません。もし、その状態があるとしたら、途中で、19Mbps分のパケットを捨てないと、速度を落とすことはできません。

なので、実際にサーバーと端末の間の通信速度を考える場合に、

(300Mbps)

地点α(100Mbps)

地点β(50Mbps)

という状態もありえません。

スピードテストアプリなどの通信速度の計測は、端末ー(インターネット上の)サーバー間で数秒~10秒間おこなっているので、100Mbpsという通信速度が出たということは、端末ーサーバー間の全体にわたって100Mbpsで通信したということになります。
途中だけ早い速度になるという考えはできません。

>「途中経過がどうだろうと結局地点βで決まって50Mbpsになるんでしょ?」と結論だけ単純化したのが「ボトルネックで決まる」

この部分の説明はあっていますが、その前に説明した掛け算は関係なくて、通信経路の最小の速度で決まるというだけではないでしょうか。

例えば、
http://www.au.kddi.com/mobile/area/4glte/carrier-aggregation/
を参考に、
サーバ
 | 1GbpsのLAN
基地局
 | 150Mbpsの4GLTE回線
端末

という状態で繋がっていたとしたら、150M、1Gbpsというのは通信規格上の最大速度です。
この最大速度の割り算の150M÷1Gbps=0.15という係数は関係なく、数字の小さい150Mbpsまでしか通信できないということを言っているだけだと思いますがいかがでしょうか。
ベルりん
ベルりんさん・投稿者
マスター
ライバル、IIJ様の資料ですが、

http://techlog.iij.ad.jp/archives/1716
の「IIJのモバイル&バックボーンインフラご紹介 (IIJ堀)」の資料が参考になりますね。
P15に速度低下要因が書いてあります。
P16の品質への取り組みでは、
・実行速度、RTT,パケットロス率等
・MNO含む他社との比較
改善には、
・混雑状況や時間帯に応じた制御
・実利用時の体感速度向上のための制御
・パケット破棄を軽減するための制御

とあり、このあたりの情報があるといいなぁ。
ベルりん
ベルりんさん・投稿者
マスター
このあたりも読んでおくとよいでしょう。

MVNOの「設備増強」って何をやっているの?
http://www.itmedia.co.jp/mobile/articles/1602/20/news016.html


「スピードテスト」にどれだけ意味があるのか?
http://www.itmedia.co.jp/mobile/articles/1606/29/news150.html
数日間何度も考えたけれども、日々是行商さんの言っていることが分からず、しかしながら式にしたら万人が納得する部分があったのでご報告。日々是行商さんが最後にとか言っていたので、カタコンに書こうかとも思ったのですが、ベルりんさんがコメント付けちゃったしこっちにね。


(300Mbps)→(100Mbps)→(50Mbps)で1/3×1/2で1/6になる。
これを式にしてみます。

(300Mbps)=a
(100Mbps)=b
(50Mbps)=c

とすると、

b/a×c/b=b/b×c/a=c/a

となるのでこの式は、途中経過がどうあれ、入口で出口を割ったものが日々是行商さんの言う係数なのでしょう。
そしてその係数に元(入口)の速度を掛けるとボトルネックの速度になる、ということを言いたいのかな?と思ってみました(申し訳ない、本当に何を言っているのか分からんのです)。
すると係数c/aにaを掛けるので、c/a×a=cとなります。
c=cなので、この一連の式はつまるところ、一番速度が低いモノがボトルネックとなるということを証明する式となります。


んでこの式がボトルネックを表す式であることを示すためには、別の状況も試さねばならない。
元のモデルが300→100→50の右肩下がりですが、3種類しかないので合計6種類、あと5種類を計算すれば検証できそうです。

b/a×c/b=c/aなので
300→50→100では100/300=1/3なので、入口に掛けると100Mbps。
100→300→50では50/100=1/2なので、入口に掛けると50Mbps。
100→50→300では300/100=3なので、入口に掛けると300Mbps。
50→100→300では300/50=6なので、入口に掛けると300Mbps。
50→300→100では100/50=2なので、入口に掛けると100Mbps。
元が300→100→50で50/300=1/6で、50Mbps。
しかし途中経路のボトルネック部分の速度を超えることは出来ないので、速度は50Mbpsとなるはず。

従ってこの式は、入口速度>出口速度の際にのみ正解が出るため、ボトルネックを計算する式ではない。

と何度考えてもこうなるんですよね。
記事も下がってもうほとんど見てる人いないかなと思ってたのですが、レスあるようなので、追加で

言葉足らずと、説明のための簡略化・モデル化して話した箇所でかえって混乱させてしまってる気がします。
説明下手ですみません


>という説明の100Mとか300Mは、100MB、300MBというデータ量のことですよね?その場合、この話はちょっと成り立たないですね。
>また、最初の説明で、「20Mbpsのデータを流そうとして、POIでMVNOはPOIで1/20に低下して1Mbps・・」という書き方をしていますが(以下略)
ここのところ、より詳細に書きます。

サーバーAから、ルーターBに、1秒間に300Mbのデータが送られてきました(300Mbps)

でも、ルーターBは下流に1秒に100Mしか送れません(100Mbps)。このとき、100Mbずつ3秒かけて送るしかありません。
このとき、続きのデータをどんどん送られても困るので、ルーターBはサーバーAに対して、『いま余裕ないから、次を送るのは待ってくれ」と通信します。

サーバーAは、300Mbpsで送り続けたいのですが、この通信が来たので、待つことになります。
結果、サーバーAとルーターB間の通信は、1秒間300Mbpsで通信して2秒休憩しての繰り返しになります。(平均すると100Mbps)

こういうのを「300Mbpsでデータを流そうとして、100Mbpsに低下する」と表現していました。

ので
>通信速度の計測は、端末ー(インターネット上の)サーバー間で数秒~10秒間おこなっているので、100Mbpsという通信速度が出たということは、端末ーサーバー間の全体にわたって100Mbpsで通信したということになります。
途中だけ早い速度になるという考えはできません。
結果、実際に行われる通信速度についてはその通りです。
>この部分の説明はあっていますが、その前に説明した掛け算は関係なくて、通信経路の最小の速度で決まるというだけではないでしょうか。
この「通信経路の速度」はいくつ? というのが問題で、ネットワーク全体の話の場合は設備上の帯域、回線交換方式の場合は確保した速度です。明確です。
でも、パケット交換方式で個人のデータの速度は事前に決まらないんです。混雑状況に応じて随時変わっちゃう。



上の例の続き(個人の速度)

サーバーAから、ルーターBに、1秒間に300Mbのデータが送られてきました(300Mbps)  これがあなたがDLしているデータです。
今度は、他の人の通信データも、サーバーXからルーターBに1秒間に700Mb送られてきました。
合わせて1000Mbが1秒間に届きました。
でも、ルーターBは下流に1秒に100Mしか送れません(100Mbps)。このとき、100Mbずつ10秒かけて送るしかありません。
ルーターBはサーバーAとサーバーXに対して、『いま余裕ないから、次を送るのは待ってくれ」と通信します。
そして、1000Mbを10秒かけて送ります。
その中でサーバーAから来たあなたのデータは300Mが10秒なので、30Mbpsに低下しました。
(サーバーAとルーターB間の通信も、300Mbpsを1秒、休憩9秒、の繰り返しになるので、平均速度30Mbpsに低下します)


この速度低下を計算式で表現すると、Aから送ろうとした速度(300)×下流の帯域(100)÷全データ量(1000)=30 となるわけです。
元の速度に対しての混雑状況に応じた掛け算での低下ですので、この先混雑箇所をまた経由すると、その都度掛け算で低下します。


ひょっとしたら、ここで勘違いしておられるのかな?と思うのが
この時、30Mbpsに低下したのは、
「混雑していたので自分の通信用に、30Mbpsが割り当てられたから30Mbpsになった」
というイメージでとらえられているんじゃないのかな? ということです。

事前に割り当てはありません(それは回線交換方式)
その時の混雑状況に影響された結果、速度がきまります。
割り当てがあるなら、その中の最小箇所がボトルネックとなり、言われる通りの結果になるんですが・・・
>りうかさん
その話、混雑箇所での速度低下のことなので、下流帯域が上流トラフィックより大きいとき(混雑してない場所)は掛けなくていいです。
途中から速度が上がることはありません。

そこで説明したかったのは、「掛け算か」「ボトルネックか」の二択ではなく、掛け算で速度が表せる原則があって、ボトルネックの話もその上での現象の説明だということでしたが・・・
混乱させてしまったかな・・・
>日々是行商 さん
混乱などしていませんよ。
そもそもおかしい説明で補足も足らず適用条件も示されていないためそんな式は成り立たないよね?って話です。

「掛け算で速度が表せる原則があって」とのことですが、式を見れば3地点でも10地点でも100地点でも日々是行商さんの言うところの係数は終点速度/始点速度で求められることから、あの式は特定条件下で終点が始点の何%であるかを求める式であると客観的に判断するしか無いです。

言い方を少し変えます。
ある地点での速度を1つ前の地点で割る、それを各地点で繰り返していきそれらを掛け合わせ、最後に始点の速度に掛けると終点の速度になるのは当然です。
何故なら各地点での係数なるものを掛け合わせたものは、始点速度の何%が終点速度に当たるかを表す数字だからです。それに始点の速度を掛けると終点速度になるのは当然。右肩下がりありきでのモデルであれば終点がボトルネックになるのも当然。
だからボトルネックを計算する式にはならないと申しております。それよりは単純に「右肩下がりなら終点がボトルネックになる」と言った方が誰にも分かりやすいし、無理やり割ったり掛けたりすることは他の人に分かりづらくしているだけのように見えます。

ベルりんさんに対する返信コメントもおかしいと実は思っていますが、ベルりんさんと同じ指摘をしても意味が無いので傍観していました。
また先に私がしたコメント
>日々是行商さんが最後にとか言っていたので、カタコンに書こうかとも思ったのですが、ベルりんさんがコメント付けちゃったしこっちにね。
も理由の1つです。

最後にとあえて言う以上はもう補足の必要もなく言い尽くしており、何を言われてもかまわないということだと思ったなのだと考えます。だからこそ向こうにコメントするつもりでいたのですが、その投稿寸前にベルりんさんのコメントを見ちゃったのでね。
だったら別方向からの(おそらく私が言うまでもなく多くの人が感じていた部分の)アプローチをしようかな、と思った次第です。

私のこのスレでのコメントは最後になります。
「男に二言はない」ではありませんが、私はマイネ王で何度も「最後にします」と言いながら何度も何度もコメントする人を見ているので、今回も見ていますので、嘘ではなく本当に最後です。
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