2019 Fiscal Year Research-status Report
A Communication Protocol to Eliminate Hidden/Exposed Terminal Problem with Full-duplex Wireless Communications
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19K22845
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| Research Institution | Wakayama University |
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Principal Investigator |
吉廣 卓哉 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (80362862)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | CSMA/CA / IEEE802.11 / 多重化 / RSSI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度にあたる本年度には、CTS/ACKを復号せずに受信する多重化技術に関して、原型となるプロトコルを確立し、シミュレーション実験により有効性を評価した。
まず、CTS/ACKの多重受信を実施するにあたり、簡単な確率的検討を行い、受信が成功するために必要な条件を検討した。受信中の電波の平均受信電波強度（RSSI）と、別途検出したCTS/ACKの信号強度の比が一定以上であれば受信が成功する確率が十分に高くなるとの結果を得た。
その上で、CTS/ACKの多重受信を活用して通信効率を向上するための、CSMA/CAを改良した通信方式を検討し、プロトコル設計を行った。プロトコル設計にあたっては、現在のCSMA/CAとの共存を意識した。このため、できる限り既存のCSMA/CAを変更することなく、最小限の変更にとどめるプロトコル設計を行った。結果として、IDLE状態において何らかの電波を受信すると通常はBUSY状態に移行するが、この受信電波の強度が一定以下であり、受信したフレームが自分宛でなければ、すぐに再びIDLE状態に戻ることとした。これにより、弱い電波であれば、これを受信中であっても新規にRTSやデータフレームを送信でき、晒し端末問題が発生しないような多重通信が可能になる。本プロトコルを実績あるネットワークシミュレータScenargie上に実装した。2台のAPと8台のデバイスを用いたシミュレーションの結果、提案プロトコルは従来のCSMA/CAと比較して大きくスループットを改善することが確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
原型となるプロトコル設計、および基本的なシナリオを用いたシミュレーション評価、という当初の目標を達成できているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
MATLABを用いた物理層のシミュレーション、およびソフトウェア無線機を用いた実機試験を実施することで、CTS/ACKの多重受信に関する評価を行い、その結果を取り込んだMACプロトコルの改良を進めていく。
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| Causes of Carryover |
年度末に研究発表をする予定であったが、新型コロナウィルスの感染拡大により自粛する必要があったため旅費の支出が計画よりも縮小した。また、ソフトウェア無線機を一部購入して試用する予定であったが、目的達成のためには想定よりも詳細な仕様検討が必要になり、購入を翌年度に延期した。次年度以降の研究発表のための旅費として利用する、或いはソフトウェア無線機による実験機材の購入等において有効利用する予定である。
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