| 研究課題/領域番号 |
26280113
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
高橋 豊 京都大学, 情報学研究科, 名誉教授 (00135526)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 待ち行列 / モデル化 / 性能解析 / ネットワーク / 情報システム |
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| 研究実績の概要 |
センサー、スマートメータなど多数の省電力無線機器から定期的な情報収集のための通信と緊急時など非定期的な通信が混在する環境下では、これらトラヒックの特性を適応的に収容するハイブリッド通信方式が重要である。定期的な通信にはポーリング方式で、非定期通信にはランダムアクセス方式に従い、これら機器がマルチホップでパケット転送するシステムの数理モデルを開発し、その性能解析を行った。解析結果を基にマルチホップネットワークのトポロジーがスループットに与える影響を考察した。トポロジーによりゲートウェイに至るまでのホップ数が変わるが、平均ホップ数とネットワーク・スループットの定量的な関係が示された。
ＩＣタグなどから無線で情報を収集するシステムでは、マスターノードからの指令を受け、各ノードが自律分散的に情報伝送を行うが、ノード数が増えるに伴い、複数のノードが同時に伝送することで引き起こされる衝突の頻度が高くなり、全ノードからの情報収集に要する時間は非線形的に増大する。この頻度を低減し、システム性能の安定化を実現するプロトコルを提案し、その性能評価のための数理モデルを構築し、理論的解析を行った。併せて従来方式も同じく、統一的な視点から数理モデルに基づく性能解析を行った。全ノードからの情報収集時間を性能評価量にとり、その確率母艦数が満たす関係式を導出し、平均収集時間の比較検討を行い、各プロトコルのノード数に感応する性能特性を明らかにした。
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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
査読付き英文論文誌3編を刊行し、さらにIEEEなどが主催する査読付き国際会議で論文4編を発表した。加えて英文論文誌２誌に特集号を編纂し公募した関連研究を刊行し、関連する国際会議をニュージーランドで主催した。その他学会誌掲載解説文4編を刊行し、数多くの口頭発表を行いなどから判断し、現在までの研究達成度は目標に十分到達していると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は省電力・省エネルギーを考慮した通信プロトコルを実装したマルチホップ無線ネットワークの数理モデルの開発と性能解析が必要である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究途上において、WBANで構築するネットワーク全体の運用管理を柔軟かつ最適化するためにはSDN(Software Defined Network)によるNFV(Network Function Virtualization)が今後の重要な研究課題であるとの認識に至り、モデル化対象のシステムをより拡大することで研究成果の波及効果を高めるためである。
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| 次年度使用額の使用計画 |
ネットワーク仮想化に関する研究を精力的に進めているフランス国パリ第11大学を訪問し、研究討議を行うとともに、国内連携研究者との研究推進のための旅費、および関連学会の会議・研究会に出席する参加費・旅費に使用する。
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