モバイルアドホックネットワークにおけるクラスタを用いたTop-kクエリルーティング手法

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  • A Cluster-based Top-k Query Routing Method in Mobile Ad Hoc Networks

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ユーザが指定する検索条件に基づいてデータのスコアを決定し，上位k個のスコアを持つデータを検索するTop-k検索への関心が高まっている．本論文では，モバイルアドホックネットワークにおいて，検索結果の取得に必要な端末のみでTop-k検索を行うことを目指し，クラスタを用いたTop-k検索のためのルーティング手法，CTRを提案する．CTRでは，スコアが大きいデータを持つ端末がクラスタヘッドとなるクラスタリングを行い，複数のクラスタに属するノード（ゲートウェイノード）を介してクラスタヘッド間で検索クエリのルーティングを行う．各クラスタヘッドは，スコアが大きいデータまでのホップ数を管理し，自身が検索する必要のあるデータを自律的に判断する．これにより，取得精度を維持しつつ，不要な検索クエリの転送を抑止する．シミュレーション実験の結果から，提案手法は，高い取得精度を維持しつつ，低オーバヘッド，および低遅延を達成していることを確認した．

Top-k queries, which retrieve k data items with the highest scores determined based on a query condition designated by a user, have been received much research interests. In this paper, we propose CTR which aims at performing top-k query processing by only nodes that contribute to acquisition of the exact answer in mobile ad hoc networks. In CTR, nodes holding data items with high scores become ClusterHeads (CHs), and top-k queries are transmitted between CHs via gateway nodes which belong to multiple clusters. Each CH maintains hop-counts between itself and nodes holding data items with high scores so that it can judge whether or not to transmit a query on the fly. As a result, CTR suppresses the overhead while keeping high accuracy of query result. The simulation results show that CTR functions well in terms of accuracy of query result, overhead, and delay.

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