| 題名 | DHTによる高信頼アドホックルーティングプロトコルの提案 |
| 著者 | *鳴海 寛之 (公立はこだて未来大学大学院), 高橋 修 (公立はこだて未来大学) |
| Page | pp. 1386 - 1393 |
| Keyword | アドホックルーティング, DHT, オーバレイルーティング, 信頼性 |
| Abstract | 近年，無線通信技術の発達と移動無先端末（ノード）の小型化・高性能化に伴い，モバイルアドホックネットワーク（MANET）に関する研究が活発に行われている．MANETは，基地局などの既存インフラに依存せずにノードが即席で形成する自立分散型のネットワークである．MANETではマルチホップ通信と呼ばれる通信方式を採用しており，通信経路上に位置するノード（中継ノード）がデータを転送することによってエンド−エンド間の通信が実現される．MANETにおけるルーティングプロトコルの代表的なものとして，リアクティブ型と呼ばれるプロトコルがある．本研究では基礎シミュレーション実験を通して，通信密度およびノード移動頻度の高いネットワーク環境ではリアクティブ型プロトコルの経路構築特性がデータ転送に悪影響を及ぼし，データ到達率が低下するという結果を得た．この結果をさらに分析することで，ノード密度の高い環境においてエンド-エンド間の通信経路が長経路となった場合，その経路の構築を行うために周囲のノードが一斉に制御メッセージを送信することによって大規模な混信状態が発生してしまい，その結果経路構築に失敗し送信元ノードがデータパケットを送信キューからドロップしてしまうことが，データ到達率の低下を招く主要因であるという結論を得た．同様の理由によって，従来のリアクティブ型のルーティングプロトコルは，高移動頻度のネットワークにおいて複数のノードが同時に通信を行うと，データ到達率が著しく低下する．このように，リアクティブ型プロトコルによる長経路通信はネットワークに大きな負荷を与えてしまう．
そこで本研究では，長経路通信を複数の短経路通信に分割するというアプローチによって，従来よりも高密度・高移動頻度のネットワークにおいて高いデータ到達率を提供する，新たなアドホックルーティングプロトコルの実現について検討する．
長経路分割を実現するために，本研究ではDHT（Distributed Hash Table）と呼ばれる技術を用いる．DHTは，効率的なデータ分散やスケーラビリティを提供するデータおよびノードの探索手法の総称であり，Pure-P2Pネットワークを構築する際に用いられる．DHTは，物理ネットワーク上にオーバレイネットワークを構築し，オーバレイネットワーク上に一様に分散配置されたノードが協調的に動作することによって任意のノード間の通信を実現する．このDHTのオーバレイルーティングの特性を応用することによって，MANETにおける長経路通信を複数の短経路通信に分割する．これによって，経路構築やデータパケットの中継などといった，１つの通信に関わるノード数を少なくでき，高いデータ到達率を実現することが可能となる．同時に，経路構築時にネットワークに与える負荷を最小限に抑えることもでき，複数のノードの同時通信も可能となる．ただし，DHTはインターネットでの利用を前提として設計されたアルゴリズムであり，MANETの特性でもあるノード移動などについては考慮されていない．そこで本研究では，オーバレイネットワーク上で近傍性を実現するRLM（Random Landmarking）と呼ばれる動的クラスタリング手法をさらに改良することでノード移動への信頼性を高め，ノード移動頻度の高いネットワークにも対応できるようにする．
本研究では，DHTと動的クラスタリングによる新たなアドホックルーティングアルゴリズムを検討方式として提案する．また，ネットワークシミュレータを用いて提案プロトコルと従来のルーティングプロトコルを比較評価し，本提案方式の有効性について評価する． |