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J-GLOBAL ID：201202215358096682   整理番号：12A1221692

階層型Network Coding方式を用いたセンサアドホックネットワークの設計と評価

Design and Evaluation of Sensor Ad-hoc Network Using the Hierarchical Network Coding Method

著者 (4件)： 寺島美昭 (三菱電機 情報技総研) ,  清原良三 (神奈川工科大 情報) ,  河東晴子 (三菱電機 情報技総研) ,  中島毅 (三菱電機 設計システム技セ)
資料名： 情報処理学会論文誌ジャーナル(CD-ROM)  (情報処理学会論文誌 論文誌ジャーナル(CD-ROM))
巻： 53  号： 8  ページ： 1976-1990  発行年： 2012年08月15日 
JST資料番号： Z0778B  ISSN： 1882-7837  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 近年,被災地の野外に配置した複数のセンサ(端末)が相互に地形変動や温度変化等のセンサ観測情報を交換することにより,観測の高い精度と迅速な情報共有を実現するセンサアドホックネットワーク実現の期待が高い。本論文では限られた無線リンクを有効に活用してセンサ観測情報を交換する階層型Network Coding(NC)方式を提案する。NC理論は符号化とルーティングを組み合わせることにより,Max-flowを実現するグラフ数学の考えである。この理論をセンサアドホックネットワークに応用することにより,無線伝播の広報性によるメッシュ状のリンク(リンク集合)を駆使して高効率な通信を実現できる。しかし,現実のセンサアドホックネットワークでは,複雑なリンク集合による制御パケット量,および中継端末が複数リンクから入力するデータパケットを符号化してルーティングする処理負荷が大きい。これらはデータパケットに欠落を発生させるため,理論どおりのスループット向上が実現できない原因となる。提案方式は端末が静的に配置される計画的ネットワーク運用であることを前提に,NC準備段階とNC通信段階を分離した静的NC通信手順を実現する。NC通信段階ではトポロジをグループに分割して管理する階層制御により,各端末が保持する管理情報を軽減して制御パケット量と処理負荷を軽減する。また,部分的なリンクに限定した再送制御によりデータパケットの欠落を抑制する。64端末を被災地に配置する構成でシミュレーションを行い,提案方式の適用により,ほぼパケット欠落のないスループット約2.2倍を達成した。この結果から,NC理論を応用したアドホックネットワークに実現性があることが確認できた。(著者抄録)

シソーラス用語： *アドホックネットワーク ,  *通信路符号化 ,  無線伝送 ,  階層構造 ,  *経路選定 ,  センサネットワーク ,  リンク ,  センサ ,  中継局 ,  運転管理 ,  性能評価 ,  スループット ,  計算機シミュレーション ,  *通信操作
準シソーラス用語： *ネットワークコーディング ,  *ルーティング ,  センサアドホックネットワーク ,  運用管理

分類 (3件)： 無線通信一般  (ND08010L) ,  符号理論  (ND02030R) ,  ネットワーク法  (KA03040X)

引用文献 (14件)：

• [1] Ahlswede, R., Cai, N., Li, S.-Y.R. and Yeung, R.W.: Network Information Flow, IEEE Trans. Information Theory, Vol.46, No.4 (2000).
• [2] 山本 幹:ネットワークコーディングとマルチキャスト通信,情報理論とその応用学会ニューズレター,No.56(2005).
• [3] available from (http://www.scalable-networks.com/products/qualnet/).
• [4] 寺島美昭,河東晴子:Network Codingアドホックネットワークの設計と評価,情報処理学会マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2009)シンポジウム,6E-2(2009).
• [5] RFC 3684, Topology Dissemination Based on ReversePath Forwarding (TBRPG), Network Working Group Request for Comments: 3685, Category Experimental (2004).

タイトルに関連する用語 (3件)： 階層 ,  設計 ,  評価