小川 将克

The ZigBee has attracted attention as the smart home network. Already the wireless LAN (WLAN) has been introduced in the home network. Both the ZigBee and WLAN use 2.4 GHz frequency band, and the carrier sensing mechanism is used for contentions, but the collisions are occurred because the access control procedure is different. Therefore, it is necessary to improve the transmission success ratio for the sensing data periodically sent by the ZigBee. This paper proposes a media access control for improving the transmission success ratio in coexistence environment between the ZigBee and WLAN. The point of proposal is the collaboration between the ZigBee coordinator and WLAN access point. When the ZigBee coordinator detects the signal for ZigBee, the access parameter, DIFS, for the WLAN is changed. Simulation results show the transmission success ratio is improved by reducing the collisions between the ZigBee and WLAN.

将来のアドホックネットワークにおいては,バッテリ資源の制約の違いからノードごとに送信電力が異なり,片方向リンクが生じるケースが多いと考えられることから,ルーチングプロトコルでは,片方向リンクを利用した経路構築を効率良くサポートすることが重要である.既存のプロトコルの中でDSRは,フラッディングにより復路を構築することにより片方向リンクを含む経路構築を可能としているが,発生する制御トラヒック量が大きいため高密度の網には適用が難しい.本論文では,往路及び復路構築の際に範囲を限定したフラッディングを行うことにより制御トラヒック量を大幅に低減したルーチングプロトコルを提案する.提案方式は,(1)復路の構築の際に,RREQ(Route REQuest)パケットを中継するノードを既に構築した往路の近傍に限定する.(2)経路切断後に行われる経路再構築においては,往路のRREQパケットを中継するノードを切断されたもとの往路の近傍に限定するという原理に基づく.提案方式をシミュレーションにより評価した結果,提案方式はDSRと比較し,ほぼ同等の経路構築性能を維持しながらRREQパケット及びRREPパケット送信数を約50%低減できることが明らかになった.

近年,無線端末の自律分散制御でネットワークを構成するアドホックネットワークが注目されている.無線通信では,通信可能範囲の相違等から,双方向の通信ができない片方向リンクが存在する.アドホックネットワークにおいて効率的な通信経路を確立するためには,片方向リンクを考慮した経路探索が必要である.一方,片方向リンクを考慮した従来のアドホックルーチングプロトコルでは,経路探索パケットのブロードキャストにより往路を探索した後,再度ブロードキャストを繰り返すことで復路を探索するため,大量の制御パケットが送信されるといった問題がある.本論文では,片方向リンクの存在を考慮した上で,復路探索時の制御トラヒックを低減するアドホックルーチングプロトコルを提案し,シミュレーションによる評価を行った.その結果,提案方式は,片方向リンクを考慮した従来のルーチングプロトコルと比較して,制御パケット数を小さく抑えながらかつ十分な経路探索能力を維持できることが分かった.

移動端末の自律分散制御によりネットワークを構成するアドホックネットワークが注目されている.アドホックネットワークにおいて, 通信経路を検索するためにフラッディングを用いるが, 急激にトラヒックが増加するブロードキャストストーム問題がある.更に無線通信において, パケット衝突を引き起こす隠れ端末問題がある.本論文では, これらの問題を克服するためにM-DSMA(MAC protocol using Dynamic State transition of Mobile stations in Ad hoc networks)を提案する.本方式では, 動的に変化する移動端末の状態として, Active状態とNon-active状態の2種類を定義する.Active状態の端末において, チャネルの利用を検知すると隠れ端末の送信を控えさせるためにBusy Toneを報知し, 更にパケットのヘッダを正しく受信できなければ再送要求するためにStop Toneを報知する.これにより, 冗長な経路検出を防ぎ, かつパケット衝突を削減でき, 到達率を向上できる.