近年，ファイル共有や音声・映像通信などのサービスに対してサービスに参加するユーザ端末(ノード)からなるオーバレイネットワークを利用する動きが広まっている．ユーザはオーバレイネットワークを介してサービスを享受するため，オーバレイネットワークの構造がユーザの知覚するサービス品質であるユーザQoS (Quality of Service)に大きな影響を与える．一方で，各ノードはそれを操作するユーザの意思によってその動作が決定されることから，ノードの利己的な振る舞いによってシステム全体としてのサービスの可用性が低下する可能性がある．したがって，ユーザ間の協力関係を築いた上で，出来る限りユーザQoSを向上したオーバレイネットワークの構築が必須である．ユーザ間の協力関係については，近年，進化ゲーム理論を用いた研究が活発に行われている．進化ゲーム理論とは，元来，生物社会における個体間の競争関係の下，優れた遺伝子がより多くの子孫に受け継がれるという現象をゲーム理論によりモデル化したものである．この考えを，協力的なオーバレイネットワークの構築に適用した研究としてSLAC (Selfish Link-based Adaption for Cooperation)が挙げられる．SLACでは各ノードにおける接続関係を制御することで，ノード間の協力行動を促す．具体的には，(I1)ノードの接続関係の優位性の判断，(I2)協力的な関係を築いているノード群の逐次的な拡大，の2つの仕組みにより実現される．ただし，SLACではユーザQoSの向上を対象としていない．そこで本研究では，上記の2つの仕組みを再考し，ユーザ間の協力関係を維持しながら，ユーザQoSを向上するためのトポロジ構築手法を提案する．具体的には，(I1)，(I2)においてそれぞれ比較相手，接続相手となるノードを選択する際に，ユーザQoSの向上につながることが期待されるノードを優先的に選択するための仕組みを導入する．各ノードは，計測可能でかつユーザQoSの向上につながることが期待される指標であるユーザQoS指標に基づき，上記のノードを確率的もしくは決定論的に選択する．提案手法の有効性についてはシミュレーションにより評価する．まず，ユーザ間の協力関係を維持するためには，(I1)においてユーザQoS指標に比例した確率で比較相手を選択することが有効であること，さらにそれがオーバレイネットワーク構築に要する時間の短縮にもつながることをそれぞれ示す．一方，ユーザQoSに関しては，ユーザQoS指標の例として2ノード間の伝搬遅延時間(Round Trip Time: RTT)の逆数を用いて，オーバレイネットワークとIPネットワークとの相関性とオーバレイネットワーク上での到達率の観点から評価を行う．その結果，後者の観点では改善の余地が見られるものの，前者に関してはオーバレイネットワーク上でのホップ数とIPネットワーク上でのRTTとの間の相関係数をSLACに比べて最大0．36向上できることを示す．
古田 芳英, ユーザQoSを考慮した協力的なオーバレイネットワークの構築手法, Ph.D. Dissertation, 大阪大学, 学士学位論文, March 2009.
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