メッシュネットワークに関する研究 ーチャネル割り当ての一手法ー

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1 メッシュネットワークに関する研究 ーチャネル割り当ての一手法ー
メッシュネットワークに関する研究 　　　　　ーチャネル割り当ての一手法ー 情報環境基盤技術研究室 05IE090　松本 太 指導教員 講師 冬爪成人

2 メッシュネットワークとは メッシュネットワークとは 特徴 バックボーンをメッシュ（マルチホップ）ネットワークで構成 ノードごとの役割
外部とのゲートウェイ機能を持つMPP アクセスポイントの機能を持つMAP メッシュ機能を持つMP 特徴 自律的にネットワークを形成 各ノードが自律的にネットワークを形成する ノード移動の考慮不要 ノードを任意に配置し、移動はほとんど無い MP MAP MPP STA LAN

3 研究目的 適切なチャネル割り当て手法の検討 メッシュネットワークにおける問題点 不公平問題
セッションが他のセッションに干渉を受け、通信状態が著しく劣化 十分な帯域の確保のみでの解決は不可 　　適切なチャネル割り当て手法の検討 問題点→不公平問題（説明）→チャネル割り当て（解決策）

4 クラスタ分割によるチャネル割り当て手法 クラスタ分割 分割アルゴリズム（LCC, Least Cluster Change)
　 ：クラスタヘッド 　 ：ゲートウェイ 　 ：レギュラーノード クラスタ分割 CGSRをベースとした分割手法 数ノードからなるクラスタを形成 分割したクラスタごとにチャネルを割り当て ノードごとに役割を決定 分割アルゴリズム（LCC, Least Cluster Change) 各ノードはクラスタメンバテーブルを保持、参照 highest-connectivityを指標にクラスタヘッドを決定 ４：クラスタ分割概要 ５：クラスタ分割利点

5 本方式の利点 適切な動的チャネル割り当てが可能 複雑な手順を単純化 自律的に、適切なチャネル割り当てを行い、通信品質を向上させることが可能
通常、チャネル割り当てに必要である複雑なアルゴリズムを単純化 LCCを改良することにより、さらに単純化可能

6 本方式の動作 クラスタヘッド：中心となりクラスタを形成 ゲートウェイ：中継してクラスタ間を通信 レギュラーノード：上記以外の通常ノード ①
Cluster head Regular node Gate way ① ② ③ ④ クラスタヘッド数に変化があった際に役割変更 ①：他のクラスタヘッドに指標で劣った場合 ②：クラスタヘッド数が０になった場合 ③：クラスタヘッドが1になった場合 ④：クラスタヘッドが複数になった場合 説明を短く簡潔に 分割アルゴリズムでクラスタ分割した結果

7 シミュレーション概要 環境 シミュレーション方法 トポロジ：5×5のグリッド配置 無線チャネル数：8チャネル
ルーティングプロトコル：AODV トラフィック：FTP(TCP通信) 各セッション、512byteで30秒間 シミュレーション方法 クラスタ分割を行い、各クラスタに手動でチャネルを割り当て チャネル割り当て有と無で、セッション数を①から⑤まで1セッションずつ増やし、それぞれ5回ずつ測定 ⑤ ③ ① ② ④

8 シミュレーション結果 比較方法 結果 スループットと公平性の二点で比較 公平性はFairness Indexにより比較
チャネル割り当てにより、全体のスループットが大幅に向上した 公平性も大幅に改善し、干渉により通信できないノードがほとんどなくなった 1に近づくほど公平性が高い 淡々と

9 まとめ 不公平問題を解決するため、クラスタ分割によるチャネル割り当て手法の提案を行った。
提案方式は、スループット、公平性が大幅に改善することを確認した。 今後の予定 各クラスタへの動的チャネル割り当て手法の検討、評価 より適切なクラスタ分割アルゴリズムの検討 具体的一文