大規模災害管理のためのアドホックベース非常時通信モデル

摘要

災害時は、情報通信インフラが破壊されるため、被災者やレスキュー隊に通信サービスを提供する ことを目的とした、迅速に使用可能な非常時無線通信システムの需要が高まる可能性がある。最近では、モバイルアドホック通信が被災地における非常時通信の効率的なソリューションと考えられている。 モバイルアドホック通信は、迅速に使用可能であること、および自動設定機能があるという利点の一方、大規模になると性能が低下する問題がある。本論文では、まず、大規模災害用に提案されたアドホックベースの非常時無線通信モデルをいくつか検討する。次に、被災地における非常時通信用の無線データネットワークのハイブリッドシステムモデルを提示する。無線リソースは限られているため、リソース管理はシステムの性能とQoS（Quality of Service）に重要な役割を果たす。我々は、システムのリソースを効率的に利用するため、－部の高性能エンドユーザーが臨時リレーホスト（TRH）として機能するような、ハイブリッド無線ネットワークのリソース管理スキームを提案する。このスキームは、ネットワーク制御ハンドオーバー、リソース割り当て、およびアドミッションコントロールで構成され、適応伝送レートおよびマルチホップ／リレー通信モードを活用する。コンピューターシミュレーションによる性能評価の結果、提案したリソース管理スキームを使用することにより、接続拒否確率の減少（すなわち、同時接続数の増加）が可能であることが示された。%In case of disasters, telecommunication infrastructure might be destroyed rising the demand of fast-deployment emergency wireless communication systems in order to provide communication services to victims and rescue teams. Recently, mobile ad hoc communications is considered as an efficient solution for emergency communications in disaster areas. Beside the advantages in terms of fast deployment and self-configuration capability, ad hoc communications networks show less performance in large scale networks. In this paper, we first discuss some proposed ad hoc based emergency communications models for wide scale disaster management. Then we present a hybrid system model of wireless data networks for emergency communications in disaster areas. Due to limited radio resource, resource management plays an important role to system performance and provide user's QoS. We propose a resource management scheme for the hybrid wireless networks in which selected powerful end users operate as temporary relay hosts (TRH) in order to utilize the system resource efficiently. The scheme combines network controlled handover, resource allocation and admission control and takes advantages of adaptive transmission rates and multi-hop/relay communication mode. Performance results obtained by computer simulation show that using the proposed resource management scheme can reduce the connection blocking probability i.e. increase the quantity of simultaneous connections.