省電力無線通信を実現するシステムソフトウェアに関する研究

• Project/Area Number: 15700061
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Computer system/Network
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 田頭 茂明 広島大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70332806)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2003: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 無線LAN / 省電力化 / ユビキタス環境 / システムソフトウェア / 通信 / 省電力 / 転送制御

Research Abstract

持ち運べる計算機(移動計算機)の普及に伴って、移動先でネットワーク環境を柔軟熟に構築できる無線LANがユビキタス環境の通信基盤技術として注目されている。しかし、無線LANデバイスは、多くの電力を消費する点から、移動計算機の携帯性及び利便性を大幅に低下させる要因となっている。無線LANデバイスの省電力化は、快適なユビキタス環境の実現において解決すべき重要な検討課題である。本研究課題の目的は、無線LAN通信の省電力化を実現するシステムソフトウェアを研究/開発し、その有効性を実際の計算機環境を用いて明らかにすることにある。本研究では以下のような成果を得ている。
1、省電力を実現するための通信制御ソフトウェアを開発した。この省電力化ソフトウェアの基本的なアイデアは、無線LANデバイスが提供するDOZE状態(通信は行えないが低消費電力でデバイスを稼動できる状態)を積極的に用いて、無線LANデバイスの不必要な電力消費をカットすることである。具体的には、(1)通信プロトコルのトランスポート層の情報を用いてDOZE状態を適切に設定する状態制御機構と、(2)データ転送を低消費電力で実現する通信制御機構、を提案し、そのプロトタイプシステムを構築して評価を行った。結果から、本手法を用いることにより無線LANデバイスでの電力消費を、従来手法と比べて最大で約30%削減できることを確認できた。
2、ユビキタス環境を想定したコンテンツの効果的なキャッシュ技術、アクセスの集中を回避する負荷分散技術、及び効率的なルーティング技術を開発し省電力化を実現した。これらの技術は、通信量・通信回数の削減により処理を少なくすることで無線デバイスの省電力化を実現している。各技術の評価を行い通信量・通信回数が大幅に削減できることを確認した。

Research Products

• [Journal Article] Distributed Zone Partitioning Schemes for CAN and its Application to the Load Balancing in Pure P2P Systems (2005)
  • Author(s): D.Takemoto
  • Journal Title: IPSJ Journal 46・2 Pages: 348-356
• [Journal Article] 周辺情報検索におけるプロキシシステムのためのキャッシュ置換アルゴリズム (2004)
  • Author(s): 田頭 茂明
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌 45・10 Pages: 2384-2394
  • NAID: 110002712081
• [Journal Article] Proxy-Based Index Coaching for Content Addressable Networks (2004)
  • Author(s): S.Tagashira
  • Journal Title: Proc.Int'l Conf.on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications (PDPTA2004) Pages: 1154-1160
• [Journal Article] Distributed Algorithms for Balanced Zone Partitioning in Content Addressable Networks (2004)
  • Author(s): D.Takemoto
  • Journal Title: Proc.Int'l Conf.on Parallel and Distributed Systems (ICPADS'2004) Pages: 377-384
• [Journal Article] The Power of Shortcuts in Greedy Routing in Content Addressable Networks (2004)
  • Author(s): A.Ohtsubo
  • Journal Title: Proc.Int'l Conf.on Embedded And Ubiquitous Computing (EUC04) Pages: 994-1003
• [Publications] H.Maruyama: "A Protocol-Aware Method for Dynamic Power-Saving in Wireless Communication Devices"Proc.of the LASTED Int'l Conf.on Wireless and Optical Communications (WOC 2003). 543-548 (2003)
• [Publications] H.Shimada: "Proposal of Wireless Peer-to-Peer System using the Wireless Multi-Hop Network to access Wireless Hot Spot"Proc.Int'l Conf.on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications (PDPTA2003). 877-881 (2003)