無線センサネットワークの協調のためのパルス結合振動子モデルにもとづく段階的同期手法め提案と評価

摘要

To realize the ambient information society, multiple wireless networks deployed in the region or carried by users are required to cooperate with each other. Since duty cycles and operational frequencies are different among networks, we need a mechanism to allow networks to efficiently exchange messages. In this paper, we propose a novel inter-networking mechanism where multiple wireless networks are synchronized with each other in a moderate manner, which we call stepwise synchronization. With our proposal, nodes at the border of networks adjust their operational frequency in a stepwise fashion to bridge the gap between intrinsic operational frequency. For this purpose, we adopt the pulse-coupled oscillator model as a fundamental theory of synchronization. Through simulation experiments, we show that the stepwise change in operational frequency emerges in spite of the difference of operational frequency between networks and the existence of packet loss.%アンビエント情報環境では，環境に存在する複数のネットワークが，状況に応じて相互に情報交換や協調動作し，環境制御や情報サービス提供を行うことが求められる.しかしながら，センサネットワークの動作周期はアプリケーションの要求により決定されるため，双方の動作に大きな影響を与えることなく動作周期の異なるセンサネットワーク間でメッセージをやりとりする仕組みが必要となる.そこで本稿では，動作周期の異なる複数のセンサネットワーク間の効率的な通信を実現するための段階的同期手法を提案する.提案手法では，パルス結合振動子モデルにもとづき，それぞれのネットワークの境界付近に位置するノードが境界からの距離に応じて動作周期を変更することによって，多くのノードの動作周期を維持したままで，ネットワーク間の動作周期の差を埋めるような段階的な同期が自己組織的に達成される.シミュレーション評価により，提案手法によって，ネットワーク間の動作周期の差によらず，制御情報の棄却がある場合にも，段階的な同期が達成されることを確認した.