Transcript 進捗状況 - 無線LANシミュレーション 情報工学専攻 中村 遼 目的 N

情報工学専攻
中村 遼

NモードとLモードの接続時間及び消費電力
をシミュレーションにより計算し、比較すること
により、どのタイミングでモードを切り替えるの
が良いかを見る
Network Simulator ns-3を用いて，
以下のシミュレーションを行った．
 シミュレーション１


Nモードにおける接続時間及び消費電力の計測
シミュレーション２

Lモードにおける接続時間及び消費電力の計測






準拠規格：802.11b-1Mbps
APはブリッジとして設定
ビーコン送信間隔：100[msec]
ビーコン送信時間： 0.608[msec]
アンテナ送信出力:20[dBm]=100[mW]
無線インターフェースの消費電力 (CG-WLIPCI54AG2参照)




送信時：2.8[W]
受信時：1.8[W]
APのスタティック消費電力
= 2.8*0.608/100+1.8*(1-0.608/100)=1.806[W]
APの消費電力量[mJ]
= 1[W]<送信時-受信時> * 送信duration[msec]
y
192.168.0.1/24
40
AP7
00:00:00:00:00:07
AP8
00:00:00:00:00:08
AP9

00:00:00:00:00:09
STA

00:00:00:00:00:0a
20
AP4
00:00:00:00:00:04
AP1
0
00:00:00:00:00:01
AP5
00:00:00:00:00:05
AP2
20
00:00:00:00:00:02
APの配置座標を左図のようにと
る
STAは左図の黄色の範囲内の
任意の場所に現れるものとする
AP6

00:00:00:00:00:06
AP3
40
00:00:00:00:00:03
単位[m]
端末が最初にビーコンを受信し
てから、接続要求を受信するま
での時間を計測した
x

接続時間


スタティック消費電力


1.470[msec] （※ 混線具合により大幅に変化する）
+ 認証時間
1.806[W] * 9 = 16.254[W]
接続に要する消費電力量

0.82[mJ]
y
40
192.168.0.1/24
AP7
00:00:00:00:00:07
BQ3
AP8
00:00:00:00:00:08
AP9
00:00:00:00:00:09
(5.4, 34.6)
00:00:00:00:00:0c

00:00:00:00:00:0b
BQ2

(40,25.4)
20
AP5
AP4
00:00:00:00:00:04
00:00:00:00:00:05
AP6
00:00:00:00:00:06

AP1
0
00:00:00:00:00:01
00:00:00:00:00:0a
BQ1 AP2
(14.6,0)
20
00:00:00:00:00:02
STA
00:00:00:00:00:0d
AP3
40
00:00:00:00:00:03
x
単位[m]
APの配置座標を左図のよう
にとる
BQが作る正三角形の中心
＝ 部屋の中心(20,20)
になるようにBQを設定
STAは左図の黄色の範囲内
の任意の場所に現れるものと
する
STAの推定位置に最も近い
APを起動する

接続時間


スタティック消費電力


101.480[msec]+認証時間
1.806[W] * (3+起動しているAPの数)[W]
接続に要する消費電力量

1.12[mJ]


Nモードに比べ，Lモードでは約100msec長い接続
時間が必要となった．これは一般的にAssociation
要求のタイムアウト期間が100msecに定められてい
るためである．
しかし，実際には接続時間には認証時間(WPA認
証で約500msec)も加算する必要があるため，大きな
違いとはならない



一つの端末が接続に要する消費電力量は，Nモー
ドで0.82mJ, Lモードで1.12mJとなった
これに対して，1つのAP(またはBQ)のスタティック消
費電力1.806[W]と非常に大きいので，起動している
APの数に応じてモードを変更する必要がある
今回の実験では，6個以上のAPが起動したときにN
モードに切り替える必要がある
AP間の距離をaとしたとき
AP7
AP8
AP9

BQ3

BQ2
AP5
AP4
AP6

(√6)a
(3√2-√6)a

AP1
BQ1
AP2
AP3
今回の実験ではAPの
設置間隔を20mとした．
BQの設置間隔は約
36mとなる．
この部屋内を全てカ
バーするためには、BQ
は49mの通信範囲を確
保する必要がある
今後はスループットも考
慮に入れて、設置間隔
を変更する必要がある

建物の構造やユーザの分布・時間帯を考慮し
て削減できうる電気料を決定する．またどのよ
うに運用すればよいか．
例えば50％削減を目標に考えた場合
 夜9時から朝7時までAPを止めた場合42%減
 残り8%を日中でどのようにして削減するか
 数値目標で

y

20

STA3

AP
10
STA1
STA2
0
10
APの配置座標を左図のようにと
る
STAは左図の黄色の範囲内の
任意の場所に現れるものとする
目的：APへの同時接続者の数を
増やすことで，混線における
STAの接続時間の最大値を見
積もる
20
単位[m]
x
接続に要する時間
（最大値）[μsec]
STAの数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1470
4074
5938
7462
9846
12744
14273
16598
18356
19566
Nモードに比べてLモードの方が
一つのAP（BQ）に端末が集中し易い