第 4 章 消費電力の最適化手法の提案
4.5 DCNP(Define cost with Neighbors and Performance)
4.5.1 DCNP の定義
DCPでは係数に消費電力を用いていたため，最適化コストが増大しやすく，DCNについても係数に 大きな値を使用できないため，最適化の性能が低くなるという問題があった．そこでDCNPでは導出 されるOSPFコストを低く保ち，なおかつ消費電力の削減を効果的に行うため，DCPで用いた消費電 力のモデルをパーセンテージへと写像し，正規化することにした．今，あるネットワークにおけるi番 目の機器の消費電力をWi，そのネットワーク内にある機器でもっとも高い消費電力の値をWmaxとす る．このとき正規化された値W ppiは次の式で表すことができる．
W ppi = Wi
Wmax ·100(0< W ppi ≤100) (4.5.1)
表 4.5.1: 基礎消費電力モデルの正規化
L=ρ·I (4.5.3) ここでIは初期OSPFコストを示している．これらの式はDCPの拡張であり，係数ρの値も狭まく なるため，結果的に導出されるLはDCPのものよりも低い値に収まる．さらにDCNPでは，DCPで 考慮できなかった隣接機器の情報を考慮するアルゴリズムの実装を試みる．
図 4.5.1: DCNPの概念
図4.5.1はDCNにも実装した，隣接機器の情報を考慮するアルゴリズムである．あるノードAとB が隣り合っている場合，両者をつなぐリンクのコストの導出法を示している．ここでLは消費電力最 適化コスト，Iは初期OSPFコストである．αはコストを増加させる係数で，定義域は(1 ≤α ≤X)．
ただしXは自然数になる．βはコストを減少させる係数であり，定義域は(0 < β ≤ 1)である．高は 消費電力が高いノード，低は低いノードを表しており，低いノード同士がつながるときにはコストを下 げ，それ以外の場合ではコストを上昇させている．また図中”エ”はエッジノードを示しており，エッジ ノード同士が連なる場合にはコストを初期コストIのまま変化させないようにしている．この定義は DCNのものと同じである．
図 4.5.2: DCNPの概念(フローチャート)
図4.5.2は図4.5.1の概念をプログラムに実装するため，フローチャートとして表現したものである．
対象となるノードAの種類によって，異なる処理を行うように設計されており，実際のシミュレータ にもこれと同様のものを実装した．
4.5.2 基準値の定義
DCNPのアルゴリズムを動かすためには，DCNと同様に，機器の消費電力を高と低に分けなければ ならない．このときどこで基準線を引くかが問題となる．またこの基準は絶対的なものではなく，ネッ トワークを構成する機器によって相対的に決まらなければならない．DCNPではDCNの定義を引き継 ぎ，シミュレーションに使用する機器の電力を平均したものを基準値として用いることにした．今，N 個のノードからなるネットワークがあるとする．今，機器の消費電力をW pp(0≤i < N)であらわす