無線メッシュ・ネットワークのためのシミュレーション・システムとテストベッドの実装

无线网状网络仿真系统和测试台的实现

• 批准号: 13J10376
• 负责人: 小田 哲也
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Fukuoka Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J10376/
• 关键词: 無線メッシュ・ネットワーク; テストベッド; Raspberry Pi; シミュレーション・システム; 遺伝的アルゴリズム; ns-3; 無線メッシュネットワーク; 焼き鈍し法; 山登り法; 禁錮探索法; フリードマン検定

無線メッシュ・ネットワーク(Wireless Mesh Network: WMN)はインフラを用いずに、無線LANをバックボーンとして使用するネットワークアーキテクチャであり、需要が高まっている本研究ではバックボーンとなるメッシュルータの配置を最適化することにより、通信性能を向上する事と、WMNテストベッドを用いた性能分析によって、WMNの特性を明らかにする事を目的としている。当該年度は、Raspberry Piに基づくWMNテストベッドを実装し、実装したメッシュルータ配置システムWMN-GAを用いた配置最適化シミュレーションと、ns-3を用いた通信シミュレーションを行った。実施した研究テーマを以下に示す。１）Raspberry Piに基づくWMNテストベッドの実装２）様々な環境を想定したWMNテストベッドの実験と性能評価３）ネットワークシミュレータ(ns-3)を用いた通信シミュレーションと性能分析各テーマについて述べる。１）では、Raspberry Piに基づくWMNテストベッドを実装した。本実装のために、複数のOSをRaspberry Piに搭載した。その際に用いたOSは、カーネルやブートローダをRaspberry Pi向けに改変した。その後、各OSの比較のためにWMNテストベッドを用いた実験を行ったが、バックグラウンドでプロセスの動作数が少ない組み込み型OSの方が、スループットが高く、遅延も小さい良好な実験結果が得られた。２）WMNテストベッドを用いた実験を実施した。実験シナリオとして、異種OS、モバイルノード、見通し内外距離、マルチフロー、分散型並行処理等を考慮した。どの実験シナリオにおいても、Raspberry Piを用いたWMNテストベッドの性能は、高いスループットが得られる事を明らかにしている。３）ネットワークシミュレータを用いて、通信シミュレーションを行った。その際のノードの配置は、WMN-GAを用いて最適化している。シミュレーションシナリオとして、異種キュー管理アルゴリズム、異種ルーティングプロトコル等を考慮した。

Wireless (Wireless Mesh Network: WMN's characteristics are analyzed and optimized in this study. During the year, the Raspberry Pi base station was installed, configured, and optimized for use with WMN-GA. The following is a summary of the results 1) Raspberry Pi base station WMN base station implementation 2) Environment planning WMN base station implementation performance evaluation 3) Life planning (ns-3) Communication planning performance analysis 1) The Raspberry Pi is based on WMN. This is the first time I've installed a Raspberry Pi with multiple OSs. In the middle of the game, the OS was changed, and Raspberry Pi was changed. After that, the comparison of each OS was made, and the number of actions taken by each OS was reduced. The method of OS selection was high, and the delay was small. The results were good. 2) The WMN's website is currently under construction. Consider the following aspects: heterogeneous OS, heterogeneous OS, communication distance, distributed parallel processing, etc. Raspberry Pi can be used in the WMN system to improve the performance of the system. 3) The communication system is implemented in the middle of the communication system. The configuration of the application is optimized for WMN-GA applications. The following are considered: 1.

项目成果

Design and Implementation of a Simulation System Based on Particle Swarm Optimization for Node Placement Problem in Wireless Mesh Networks

• DOI: 10.1109/incos.2015.18
• 发表时间: 2015-09
• 期刊: 2015 International Conference on Intelligent Networking and Collaborative Systems
• 作者: Shinji Sakamoto;Tetsuya Oda;M. Ikeda;L. Barolli

Experimental Results of a Raspberry Pi and OLSR Based Wireless Content Centric Network Testbed Considering OpenWRT OS

• DOI: 10.1109/aina.2016.153
• 发表时间: 2016-03
• 期刊: 2016 IEEE 30th International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA)
• 作者: Admir Barolli;Tetsuya Oda;L. Barolli;M. Takizawa

A QoS-Aware Admission Control System for WLAN Using Fuzzy Logic

• DOI: 10.1109/waina.2016.141
• 发表时间: 2016-03
• 期刊: 2016 30th International Conference on Advanced Information Networking and Applications Workshops (WAINA)
• 作者: Takaaki Inaba;Shinji Sakamoto;Tetsuya Oda;M. Ikeda;L. Barolli

Evaluation of a Raspberry Pi Based WMN Testbed for Parallel Distributed Processes Considering Multiple Flow in Indoor Environment

基于 Raspberry Pi 的 WMN 测试台的评估，用于考虑室内环境中多流的并行分布式进程

• 发表时间: 2015
• 作者: Tetsuya Oda;Donald Elmazi;Taro Ishitaki;Keita Matsuo;Admir Barolli;Leonard Barolli
• 通讯作者: Leonard Barolli

A GA-Based Simulation System for WMNs: Performance Analysis of WMN-GA System for Different WMN Architectures Considering DCF and EDCA

基于 GA 的 WMN 仿真系统：考虑 DCF 和 EDCA 的不同 WMN 架构的 WMN-GA 系统性能分析

• 发表时间: 2015
• 作者: Tetsuya Oda;Makoto Ikeda;Leonard Barolli;Fatos Xhafa;Makoto Takizawa
• 通讯作者: Makoto Takizawa