上位APの接続端末として動作
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Transcript 上位APの接続端末として動作
情報工学専攻
中村 遼
参考文献
Feng Zhang; Todd, T.D.; Dongmei Zhao; Kezys, V.
Power saving access points for IEEE 802.11 wireless
network infrastructure
Wireless Communications and Networking Conference, 2004.
WCNC. 2004 IEEE Volume 1, Issue , 21-25 March 2004
Page(s): 195 - 200 Vol.1
マルチホップ無線LANにおけるバッテリー駆動APの省電力化
PSAP(PowerSavingAccessPoint)の設計
デュアルチャネルのマルチホップ中継を行う
Hチャネル(Home-channel)
PSAP
:範囲内の端末との通信のためのチャネル
範囲内端末の基地局として動作
Hチャネル
PSAP“L”のHチャネルはf3
Rチャネル(Relay-channel)
端末
:上位APと通信のためのチャネル
上位APの接続端末として動作
上位AP
PSAP“L”のRチャネルはf1
(上位PSAP“U”のHチャンネル)
Rチャネル
ビーコン時間毎に上位APに接続
PSAP
PSAPの無線インターフェースは唯一つ
時間毎にHチャネルとRチャネルの切り替えを行う
HチャネルとRチャネルは干渉してはならない
非干渉周波数チャネルの組み合わせ 11b:最大4,11a:最大8
PSAP基本タイムライン
B/Mパケット (Broadcast/Multicast)
CF-End (Contention Free- End)
Sサブフレーム (Sleep/Doze)
無線インターフェースを停止
Rチャネルを使用
上位APに接続・通信
CPサブフレーム
(Contention Period)
Hチャネルを使用
端末(下位AP)と接続・通信
Rサブフレームの最後にHチャネルで
CP期間の始まりを告げる
tNB (NAV Blocking Time)
Rサブフレーム (Relay)
Sサブフレーム前に,ビーコン以外に
貯められたパケットをBroadcast又は
Multicastで送信する期間
端末がNAV(Network Allocation
Vector)を設定してから,tNB時間だけ全
端末がHチャネルにアクセスするのを防ぐ
一度設定すると,その間PSAPは自由に
Sleepしたり Relayしたりできる
tSF (Super Flame Time)
一つのフレーム長:ビーコン送信間隔
隠れ端末問題
無線LANのアクセス制御はCSMA/CAを用いた
DCF(Distributed Coordination Function)が
標準機能として提供されている.
しかし,端末が互いに直接通信できないとき,
端末が同時に送信するという事態が起こりうる ⇒ 衝突が起こる
そこで,RTS(Request To Send)とCTS(Clear To Send)を用いる
RTS,CTSを受信した端末は
NAV時間だけ送信を抑制する
APがビーコン内にCFP(Contention Free Period)MaxDurationの値を
セットすることにより,端末はNAV時間を設定することが出来る
IFS(Inter-Frame Space):送信前にフレーム間スペースを空けることに
より,優先度を設定(優先度の高いフレームほど,待つ時間が少ない)
SIFS(Short IFS):ACK等の優先度の高いフレームの伝送に用いられる 画像参照:OsaWiki-Developments-MAC Layer
DIFS(Distributed IFS):コンテンション型サービス時の待ち時間
http://osa.inria.fr/wiki/Developments/MACLayer?from=OsaPub.MACLayer
前提条件
上位APがビーコンを送信時,下位APはRサブフレーム期間でなくて
はならない ⇒ ビーコンで同期を取らないといけない
下位APのRサブフレーム期間は,上位APのCPサブフレーム期間を
決して超えてはならない ⇒
上位APと下位APのビーコン送信時間差をtph(固定)とする
tph: the phase offset between Upper and Lower-beacons
フレームの種類
SRフレーム
:固定
RSフレーム
:固定
SRSフレーム
この論文で,マルチホップにおけるバッテリー駆動省電力
APの設計について紹介した
このタイプのAPは,建物内外問わず,非常に早く安く設置できる
このAPにおける省電力は重要な目的を担っている
設計時に重要な点は,PSAPが802.11の機能と持っていることと,
有線で繋がったAPが存在することである
3つのフレームレイアウトについて
SRフレームではRelayとSleep,RSフレームではCPとSleepとの
境界線を自由に変えることができる
また,SRSフレームでは,2つの境界線を変えることができる.
そのため,SR/RSに比べて多くの消費電力の低減が可能となる.
所感
端末にNAV期間を設けることにより,APの休止(Sleep)が行えるため,
容易くAPの省電力化を実現できる
また,接続端末がいる期間においても,APの省電力化が行える点は
優れている
しかし,休止期間を設けることは,それだけパフォーマンス(スルー
プット)を低下させている
この技術は,我々の研究と制約の干渉が見受けられないため,両立し
て用いることができそうである
課題
802.11 PSM(Power Saving Mode)技術について調査
出来るだけ自分のやった研究に対して考察すること
自分の研究との比較