2011 Fiscal Year Research-status Report
高効率セキュアモバイルアドホックネットワークに関する研究
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23560465
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
笹瀬 巌 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00187139)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | MANET / MACプロトコル / センサネットワーク |
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| Research Abstract |
本研究では, セキュアなモバイルアドホックネットワーク(MANET: Mobile Ad-Hoc Network)における, 省電力, リアルタイム性, 高信頼性, および高スループットを満たすルーティングとメディアアクセス制御方式について検討を行い, 以下の成果を挙げた. 1.セキュアMANETにおける証明書の発行・失効管理に関して検討した. 各ノードの信頼度はそのノードの振る舞いにより随時変化するため，証明書の再発行時間間隔をノード数やネットワーク規模に応じて適切に変更することにより, 通信経路の信頼度を高め, 優れたパケット到達率を達成できることを示した. 2.セルローテーションを用いたグリッドルーチングプロトコルの特性改善: 送信遅延特性と電力効率特性を改善するために, セルを4分割しアクティブセルと非アクティブセルに分け, これらを時間毎にローテーションして,どのセルにおいても同時刻に同位置にアクティブセルが置かれるように設定した方式を提案した．提案方式は, アクティブセル間の距離をより長く, グリッド面積をより大きくすることができるため，従来方式のCBRPMと比較してパケット送信のリレーノード数と送信遅延を低減できることを示した. 3.受信者始動型センサネットワークにおける省電力MACプロトコル: 受信者始動型MACプロトコルの特長を生かすために, 新たな制御パケットを用いずに, 各端末が一定時間の送受信したパケット数を測定することによりトラヒック変動を推定し, 自律的にスリープ時間を変動させる省電力MACプロトコルを提案した. 提案方式では, シンクに近い端末のスリープ時間を短く,シンクから遠い端末のスリープ時間を長くし, シンクへのホップ数とスリープ時間を関連付けることにより, 送信待機状態により発生する送信者への電力負担を低減できることを示した.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実施計画書に記載した研究内容に関しては、順調に成果をあげており、その成果は、国際会議で5編、研究会で３件の論文発表をしている。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度以降は，実施計画書の研究目標に記載したサブテーマを継続して行うが, 進捗状況に応じて, これらのサブテーマの研究成果を適宜組み合わせて研究を行う. また, MANETにおけるEnd-to-End のQoS(Quality of Service)を考慮したゲートウェイ選択法, および, クラスタネットワークにおける分散アドホックルーティングについても検討する. また, サブテーマの進捗状況に応じて, 理論解析や計算機シミュレーションで得られた特性改善成果を実験的に裏付けることができるよう, 計算機シミュレーション環境および実験環境を順次整備する. ネットワークシミュレーンに関しては, C+および現有しているMATLAB, NS2のソフトウエアを用いてこれまで行ってきたが, 本年度購入を検討していたOPNETネットワークシミュレータよりも, Qualnetの方が, 提案するプロトコルやアルゴリズムをワイヤレスモデルに適用してシステムレベルのネットワークシミュレーションが行いやすいことがわかったため, 次年度に購入する計画に変更した.
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
1.MANETにおけるEnd-to-End のQoS(Quality of Service)を考慮したゲートウェイ選択法を検討する. End-to-EndのQoSパラメータである稼働時間，ルータの容量および遅延等を考慮して，ゲートウェイの候補となるノードからゲートウェイを選択する方法を, 計算機シミュレーションにより検討する. End-to-Endへ伝搬するQoSパラメータの正確な評価を行うことで，QoSを考慮したゲートウェイ選択が可能となるため, スループット，パケット到達率の向上と，遅延量の低減が期待できる. 2.クラスタネットワークにおける分散アドホックルーティング, ノード間が協調する協調通信を適用することにより,ダイバーシチ効果により，特性損失の補償を図ることを検討する．計算機シミュレーションに, 各々のホップでの電力消費を最小化するリレーノードを選択するルーティング方式の電力消費とリレーノード選択に対する計算量とのトレードオフについて考察する.そのために、高速なPCとネットワークシミュレータの購入を計画している. なお, OPNETネットワークシミュレータよりも, Qualnetの方がワイヤレスモデルに適用してシステムレベルのネットワークシミュレーションが行いやすいことがわかったため, OPNETの購入は取りやめ, QualNetを次年度に購入する計画に変更した. 3. 理論解析や計算機シミュレーションで得られた特性改善成果を実験的に裏付けることができるように, アドホックセンサ端末,制御用PC,無線ネットワーク機器などの装置の購入することにより,セキュアモバイルアドホックネットワーク実験ができる環境を順次整える.なお, 実験機材に関しては, 本年度購入を控えたCrossbowも含めて, より適した機材について再検討する.
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