学習理論に基づく数理モデルを用いた高信頼型自己組織化ネットワーク構築に関する研究

基于学习理论的数学模型构建高可靠自组织网络的研究

基本信息

批准号：
10J09354
负责人：
野林大起
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

これからの情報増大時代を考慮し,多種多様化する情報ネットワークにおいて,ネットワークを構成する各ノードが自律的に異常な振る舞いをするノードを正確に定義,検出することで異常ノードを回避したネットワークを自律的に再構築する自己組織化技術が必要とされている.そこで,本研究では多様なネットワーク上に存在する異常ノードを各ノードがネットワーク構築時から自律的に定義,検出し,さらにネットワークトポロジを考慮して異常ノードを適切に対処する高信頼型ネットワーク構築のための自己組織化技術の構築を目的としている.本研究では,様々なネットワークの中で時間の経過により通信状況が変化する無線LANを用いたマルチホップ無線網(Multihop Wireless Network)に焦点を当てた.2011年度の研究実績として,ネットワークトポロジを考慮したネットワークの再構成手法の検討を行い,さらに高信頼型MWNにおける通信性能改善のためのフレーム送信制御手法の検討を行った.異常ノードに対する各ノードの対処法について考慮すべき点は多数存在し,単純に異常ノードを回避した迂回経路を利用するとその通信性能は大幅に減少する.そこで,本研究では,ネットワークを構成する各ノードが有する無線インターフェースに着目し,伝送レートやPerformance Anomaly問題のような無線LAN特有の制約条件を考慮し,ネットワーク全体の通信性能の低下を大幅に抑制するネットワーク再構成手法を提案した.この再構成手法の評価のため,提案手法を計算機シミュレーション上に実装し,その有効性を示した.一方で,高信頼型MWNの通信性能改善のために,周辺ノードの振る舞いの監視結果に基づき各ノードが自律分散的に通信の衝突を回避する手法を検討し,周辺ノードの通信状況を考慮した動的送信スケジューリング方式であるAutonomous Dynamic Transmission Scheme(ADTS)を提案した.そして,このアルゴリズム評価のために,計算機シミュレーション上にADTSを実装し,この手法の有効性を検証した.

考虑到即将到来的信息增长时代，在多样化的信息网络中，组成网络的每个节点都可以自主定义和检测行为异常的节点，从而创建一个避免异常节点的自治网络。能够重构各种网络上异常节点的组织技术。本书的目的是创建一种用于构建高可靠网络的自组织技术，其中每个节点从网络构建时就自主定义和检测异常节点，并考虑网络拓扑来适当处理异常节点在我们的研究中，我们重点关注使用无线 LAN 的多跳无线网络，其中各种网络中的通信状态随时间而变化。无线的作为2011年的研究成果，我们研究了一种考虑网络拓扑的网络重新配置方法，并且我们还研究了一种帧传输控制方法，以提高高可靠MWN中每个节点针对异常节点的通信性能。处理异常节点时需要考虑的点有很多，单纯采用避开异常节点的绕行路线会显着降低通信性能。因此，在本研究中，我们考虑的重点是传输速率和性能。我们提出了一种网络重新配置方法，该方法考虑了无线局域网特有的约束（例如异常问题），并显着抑制整个网络通信性能的恶化。为了评估这种重新配置方法，我们对所提出的方法进行了计算机模拟方法并证明其有效性。另一方面，为了提高高可靠MWN的通信性能，我们考虑了一种方法，其中每个节点根据邻居节点行为的监测结果自主地、分散地避免通信冲突，并分析邻居节点的通信状态。自治，一种考虑到节点的动态传输调度方法。我们提出了动态传输方案（ADTS）。为了评估该算法，我们在计算机上模拟实现了ADTS，并验证了该方法的有效性。