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2013 年度 実施状況報告書

劣通信環境におけるノード移動特性を利用した蓄積搬送型中継転送アルゴリズムの設計

研究課題

研究課題/領域番号 23500105
研究機関関西学院大学

研究代表者

巳波 弘佳  関西学院大学, 理工学部, 教授 (40351738)

研究分担者 藤原 明広  関西学院大学, 理工学研究科, 博士研究員 (70448687)
内田 真人  千葉工業大学, 工学部, 准教授 (20419617)
キーワード劣通信環境 / DTN / 最適化 / アルゴリズム
研究概要

大規模災害時における情報流通手段の確保や,その発生予知・状況監視のための大量のセンサによる自然環境情報収集など,広帯域・低遅延の通信ネットワークの存在を前提とできない劣通信環境下における情報通信技術DTN (Delay- and Disruption-Tolerant Networking) の必要性が高まっている.本研究では,DTNにおける有効な情報転送技術の確立を目指して,「ノードの移動特性に関する情報を利用した蓄積搬送型中継転送方式の設計」および「蓄積搬送型中継転送方式に基づく情報収集・共有方式の設計」を行うことを目的として研究を行った.
ノードの移動特性に関する情報を利用した蓄積搬送型中継転送方式の設計のために,今年度は,特にノードの周期的遭遇特性を利用した中継転送の効率化を中心に検討し,最適化問題として定式化し,ヒューリスティックアルゴリズムを設計した.シミュレーションによってこれまで提案したアルゴリズムも含めて様々なアルゴリズムと性能比較実験を行い,周期的遭遇特性を持つ場合には今回のアルゴリズムが有効であることを示した.
さらに,蓄積搬送型通信の効率化方式として知られるVirtual Segment方式に対して,ベースノード配置問題を最適化問題として扱い,アルゴリズムを設計した. 2011年に発生した東日本大震災直後の道路ネットワークトポロジを用いて性能評価実験を行った結果,既存の配置アルゴリズムよりも高い性能を実現できることがわかった.これにより,Virtual Segment方式に関して必要なアルゴリズムが整備された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

モビリティモデルとして,観測結果と高い整合性のあるモデルを設計できたこと,蓄積搬送型通信における転送アルゴリズムとして理論的に性能保証できるものを設計できたこと,さらに当初の予定に加えて,周期的遭遇特性を利用した中継転送方式の設計やVirtual Segment方式におけるベースノード配置問題の設計も行ったことが理由である.

今後の研究の推進方策

これまでに,移動特性を利用した効率的な中継転送アルゴリズムの設計について当初の目標は達成された.今後は,これらのアルゴリズムを利用した様々なアプリケーションの開発も行っていく予定である.

次年度の研究費の使用計画

多数の大規模シミュレーションを行っているが,当初の計画以上に研究が進展したため未使用額が生じた.そのため補助事業を延長し,計画を超えて得られた成果に関するアルゴリズムの性能評価を行う.
性能評価PCを購入する.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Methods for Determining the Restoration Order of Base Nodes in the Virtual Segment Network2013

    • 著者名/発表者名
      辻広志,藤原明広,巳波弘佳
    • 雑誌名

      Proc. INCoS2013

      巻: 1 ページ: 456-461

    • DOI

      10.1109/INCoS.2013.85

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Use of Congestion Information for Rerouting in the Disaster Evacuation Guidance Using Opportunistic Communication2013

    • 著者名/発表者名
      藤原明広,巳波弘佳
    • 雑誌名

      Proc. ADMNET2013

      巻: 1 ページ: 563-568

    • DOI

      10.1109/COMPSACW.2013.75

    • 査読あり
  • [学会発表] 劣通信環境下における情報流通技術とそれを支える数理

    • 著者名/発表者名
      巳波弘佳
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2014年春季シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 招待講演
  • [学会発表] ノードの周期的遭遇特性を利用した中継転送の効率化

    • 著者名/発表者名
      小原一馬,巳波弘佳
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学五十嵐キャンパス
  • [学会発表] 大震災時の道路網トポロジに適したVirtual Segment方式におけるベースノード配置法

    • 著者名/発表者名
      辻広志,木村裕太,巳波弘佳
    • 学会等名
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • 発表場所
      宮崎シーガイア
  • [学会発表] すれちがい通信を利用した自己組織的吸着避難誘導法

    • 著者名/発表者名
      藤原明広,巳波弘佳
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報ネットワーク研究会
    • 発表場所
      宮崎シーガイア
  • [学会発表] 人と人の遭遇特性を反映するモビリティモデル

    • 著者名/発表者名
      藤原明広,巳波弘佳
    • 学会等名
      第6回情報ネットワーク科学研究会
    • 発表場所
      関西学院大学大阪梅田キャンパス
    • 招待講演
  • [学会発表] 劣通信環境下における群衆誘導システム

    • 著者名/発表者名
      藤原明広,巳波弘佳
    • 学会等名
      第3回 DTNとその未来に関するワークショップ
    • 発表場所
      関西学院大学大阪梅田キャンパス

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公開日: 2015-05-28  

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