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

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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。