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A High Speed and Reliable Wireless Mesh Network Architecture Based on IEEE802.11

Research Project

Project/Area Number 16K12422
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Information network
Research InstitutionWakayama University

Principal Investigator

Yoshihiro Takuya  和歌山大学, システム工学部, 准教授 (80362862)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords無線メッシュ網 / 経路制御 / スケジューリング / スロット化CSMA / 組合せ最適化 / 隠れ端末問題 / IEEE802.11 / 無線メッシュネットワーク / 最適化アルゴリズム / ネットワーク / 高信頼性ネットワーク / 情報通信工学
Outline of Final Research Achievements

We improved the joint routing and scheduling algorithm CATBS that works on slotted-CSMA-based wireless mesh networks. First, we designed a light-weight heuristic joint routing and scheduling algorithm that works in distributed environment on low-power devices that has low computational or memory resources. Second, we proposed a method to fit the algorithm to the high-speed IEEE802.11 standards. By introducing interference models that can work with high-speed communications, we make a reliable estimation for hidden-terminals and incorporate it in the joint routing and scheduling algorithm, which significantly reduces the frame collision in the wireless mesh networks.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、無線端末が有線ケーブルを使うことなくマルチホップ通信できる無線メッシュ網の高速化を促進する。無線メッシュ網はこれまで、複数端末間の通信の干渉を抑えることが難しく、実用的な通信速度を実現することが困難であった。本課題では、スロット化CSMA上で動作するスケジューリング方式CATBSを改良することによってこの問題の解決を目指す。具体的には、CATBS上で問題点となっていたスケジューリングの計算負荷と、現在標準的に用いられているような高速通信への対応の2点の問題を解決し、スロット化CSMAを用いた実用的な無線メッシュ網の実現に向けて技術水準を向上した。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] A Scheduling for Slotted-CSMA-based Wireless Mesh Networks to Reduce Delivery Delay2019

    • Author(s)
      T. Noi and T. Yoshihiro
    • Journal Title

      Journal of Information Processing

      Volume: 27 Issue: 0 Pages: 117-124

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.27.117

    • NAID

      130007594304

    • ISSN
      1882-6652
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Link-speed Aware Scheduling for Slotted CSMA Based Wireless Mesh Networks2019

    • Author(s)
      Y. Mori and T. Yoshihiro
    • Journal Title

      International Journal of Informatics Society (IJIS)

      Volume: 10

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Collision-free Channel Assignment is Possible in IEEE802.11-based Wireless Mesh Networks2017

    • Author(s)
      Takuya Yoshihiro, Takahiro Noi
    • Organizer
      IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC2017)
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2017-03-19
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] スロット化CSMAを用いた無線メッシュ網構築方式における最適な通信速度の検討2017

    • Author(s)
      森康弘、吉廣卓哉
    • Organizer
      第85回モバイル通信とパーベイシブコンピューティング研究会(MBL)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] CATBSにおける貪欲なスケジューリングアルゴリズム2017

    • Author(s)
      斉藤明日香、吉廣卓哉
    • Organizer
      2017年度 情報処理学会関西支部 支部大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 無線メッシュ網CATBSにおける高速通信に対応したスケジューリング法2017

    • Author(s)
      森康弘、吉廣卓哉
    • Organizer
      2017年度 情報処理学会関西支部 支部大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] CATBSにおける媒介中心性に基づいた貪欲なスケジューリングアルゴリズム2017

    • Author(s)
      斉藤明日香、吉廣卓哉
    • Organizer
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2017)シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] CATBSにおけるビーコン観測に基づいた高速通信対応スケジューリング法2017

    • Author(s)
      森康弘、吉廣卓哉
    • Organizer
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2017)シンポジウム
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] スロット化CSMAを用いた無線メッシュ網における 遅延を低減するためのスケジューリング法2017

    • Author(s)
      野井貴央、吉廣卓哉
    • Organizer
      第83回モバイル通信とパーベイシブコンピューティング研究会(MBL)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] A Scheduling Algorithm for Slotted-CSMA Based Wireless Mesh Networks with High-speed Links2017

    • Author(s)
      Yasuhiro Mori, Takuya Yoshihiro
    • Organizer
      International Workshop on Informatics (IWIN2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Practical Fast Scheduling and Routing over Slotted CSMA for Wireless Mesh Networks2016

    • Author(s)
      Takuya Yoshihiro, Taiki Nishimae
    • Organizer
      IEEE/ACM International Symposium on Quality of Services (IWQoS2016)
    • Place of Presentation
      北京
    • Year and Date
      2016-06-20
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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