マルチホップ無線網における伝送速度及び通信距離の変動に対応可能な負荷分散方式

能够应对多跳无线网络中传输速度和通信距离波动的负载均衡方法

• 批准号: 17700076
• 负责人: 森野 博章
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Shibaura Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700076/
• 关键词: マルチホップ無線網; 片方向リンク; マルチキャストルーチング; スループット指標; ルーティングプロトコル; アドホックネットワーク; フラッディング制御

本研究では以下の2つの成果を得た.片方向リンクを含むマルチホップ無線網におけるパケットルーチング方式各リンク毎に通信距離が異なる状況ではルーチングにおける片方向リンクの扱いが重要である.既存の代表的なルーチング方式の多くは双方向リンクのみを利用した経路構築を行うが,緊急時に利用される一時的なマルチホップ無線網では片方向リンクの存在割合が事前に予測できない場合も多いと考えられ,片方向リンクの割合が多い場合には既存手法では接続性が極端に低下することが問題であった.一方,片方向リンクの多い環境で高い接続性を確保できる手法として双方向フラッディング方式が知られているが,生成される制御パケット量が膨大であるため実用に向かない.本研究では,双方向フラッディングをベースとして,フラッディングの範囲を適切に制御することで,接続性を維持しつつ制御パケット量を大きく低減する,FOCUS方式と呼ぶルーチング方式を提案した.Random waypoint modelを用いたシミュレーションにより,FOCUSは,双方向フラッディング方式と比較し制御トラフィック量を約50%低減する一方,経路確立成功確率の劣化は最大2%程度で抑えられ,有効性が確認された.リンクのスループットを指標とするマルチキャストルーチング方式リンクごとに伝送速度が異なるマルチホップ無線網では,リンクのメトリックを伝送速度の逆数で定義してルーチングを行うことにより単なる最短ホップルーチングよりも高いスループットを得られるが,従来はこのアプローチがユニキャストルーチングに対してしか検討されていなかった.本研究では,新たにマルチキャストルーチングにこのアプローチを適用する手法を提案した.提案手法により,複数の宛先にユニキャストで送信する従来手法と比較し,遅延時間を同等に維持しつつ,制御トラフィック量を最大で1/4程度に低減できることをシミュレーションにより確認した

在本研究中，我们获得了以下两个结果：包括单向链路的多跳无线网络中的数据包路由方法在每个链路的通信距离不同的情况下，路由中单向链路的处理很重要大多数传统路由方法使用以下方式构建路由。只能是双向链路，但在紧急情况下使用的临时多跳无线网络中，往往很难提前预测单向链路的比例，如果单向链路的比例较高，现有方法的问题在于连接性极度恶化。另一方面，双向洪泛被认为是一种可以在具有许多单向链路的环境中确保高连接性的方法，但所产生的控制数据包数据量如此之大，以至于不适合实际使用。在本研究中，我们将使用FOCUS方法，该方法基于双向洪泛，通过适当控制洪泛的范围，可以显着减少控制数据包的数量，同时保持连通性。这称为.Random。航路点使用FOCUS模型进行的仿真表明，与双向洪泛方法相比，FOCUS减少了约50%的控制流量，同时将路由建立成功概率的恶化抑制到最大约2%，证实了其有效性。以链路吞吐量为指标的方法 在每条链路具有不同传输速度的多跳无线网络中，通过将链路度量定义为传输速度的倒数来执行路由。虽然可以获得比多播路由更高的吞吐量，但这种方法以前仅考虑用于单播路由。在本研究中，我们提出了一种新方法将该方法应用于多播路由，与传统的单播发送到多个的方法相比。对于目的地，我们通过模拟确认，在保持相同延误时间的情况下，控制交通量最多可以减少1/4。