成長する情報通信ネットワークの信頼性と構築法に関する研究

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本研究では、地域情報通信ネットワークを新たな加入者が加わることによって徐々に成長していくネットワークとして捉え、さらにネットワークを、スター状の回線ネットワークとツリー状の管路ネットワークの2重構造をしたネットワークと考えることによって、その信頼性と構築コストの関係を検討した。まず、ネットワークの構造を具体的に検討することによって、ネットワークの信頼性と構築コストをつぎのような指標で捉えることがよいことが分かった。・構築コストは総管路長で評価する・加入者全体の故障率は総回線長で評価する・故障の社会的影響は同一の管路に収容されている回線数の1.5乗和(積分)で評価するさらに、新たな加入者が加わったときに、その加入者をどういう経路で局までつなげるかというルート選択ルールを、これらの評価尺度に関連したルート選択関数を最小にするルートを選ぶものとして与えることとした。このような前準備のもとで、シミュレーションにより多様なネットワークを多数生成し、ルート選択ルールと上記3評価尺度との関連を調べた。その結果、ルート選択にあたっては、新設する管路が最短であるものを選ぶのがよいが、ただし、そのときに回線長や同一の管路に収容される回線数についても考慮することが効果的であること、また事前に基幹管路を敷設しておくことが効果的であることが分かった。これらの措置により、ナイーブな方法を採ったときに比べ、建設コストは3%ほど上昇するが、信頼性は30%ほど改善されることが分かった。