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

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K12422
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Information network
• Research Institution: Wakayama 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
• 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

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.

Free Research Field

情報ネットワーク

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。