| 研究課題/領域番号 |
25330117
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 東京都市大学 |
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研究代表者 |
林 正博 東京都市大学, 工学部, 准教授 (30611553)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | カスケード故障 / 信頼性 / 通信量 / トラヒック / グラフ理論 |
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| 研究概要 |
本研究では、通信ネットワークを構成する一つの装置の故障が、通信ネットワーク全体に波及し、大規模な被害をもたらすカスケード故障の発生を防ぐために、通信ネットワークの構造と、発生するカスケード故障発生時の被災規模の関係をモデル化し、分析する方法の検討を行った。このような研究は、従来より存在したが、従来研究では、被災規模の推定を、ネットワークトポロジーで決まる最大連結成分のノード数から評価していた。これは、カスケード故障が発生しても互いに通信できるグループの最大ルータ数に相当する。しかし、ユーザの立場に立つと、上記ルータ数ではなく、実際にどの程度の通信量が低減するのかが問題となる。そこで、本研究では、カスケード故障によって運ぶことができる通信量の低減が発生するメカニズムを明確にしたうえで、被災規模の評価尺度として、カスケード故障発生の前と後で、運べる通信量が何％になったかを表す通信量残存率を評価尺度とする提案を行った。本尺度に基づき、大規模な通信ネットワークにおいて通信量残存率を推定するソフトウェアを開発した。また、カスケード故障に対する有力な対策として、予め通信ネットワークを2つのサブネットワークに分割し、一方のサブネットワークのカスケード故障が他方に広がらないようにするなどの対策を考案し、その効果の分析のための準備的検討を行った。さらに、カスケード故障は、通信ネットワークにおける、局所的構造と全体的構造に関する信頼性モデルと大きく関連すると考え、一対多信頼度と呼ばれる、全体と局所の相互関係を表す尺度についても基礎的検討を行った。また故障発生時の被災規模のみでなく、故障が何年に１度起きるのかなどの観点からの基礎的検討も行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
カスケード故障の被災規模の評価尺度を明確にし、分析プログラム作成まで行った。また、関連した基礎的検討として、故障の波及を一部の範囲に止めるため、通信ネットワークをサブネットワークに分割する方法についても検討し、分割を実行するために必要なプログラムの作成や、局所構造と全体構造の信頼性分析（一対多信頼度）プログラムも作成した。被災規模だけでなく故障発生件数に着目した検討も、通常の信頼性分析の枠組みの下での数値実験を踏まえ、カスケード故障の場合の分析モデルを考案した。初年度としてはおおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、作成した分析プログラムを用いて、想定される通信ネットワーク構成の分析を行い、カスケード故障対策につながる分析結果を得る。特に、通信ネットワークを2つのサブネットワークに分割する対策の効果は大きいと考え、そのための具体的な分割方法と効果の分析の方法論を進展させる。ただし、カスケード故障対策を施した結果、通常の故障が増えると困るので、カスケード故障ではない通常の故障の分析法の進展も図り、両分析を踏まえた対策を明らかにする。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
研究成果を、論文として3件投稿したが全て不採録となり、論文掲載料など、予定していた経費を使う必要がなくなってしまった。国際会議も、1つが不採録となり、経費を使う必要がなくなった。物品費については、コンピュータの性能が想定したよりも急速によくなり、必要なコンピュータを低価格で購入することができた。
不採録となった論文等を改良し、内容の高度化を図って再投稿する。その際の掲載料として本資金を用いる。また、コンピュータの陳腐化が著しいので、新型のコンピュータを購入する。
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