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2011 Fiscal Year Annual Research Report

大量データ通信を可能とするスケーラブル無線メッシュネットワークの研究

Research Project

Project/Area Number 22500059
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

舩曵 信生  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (70263225)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中西 透  岡山大学, 大学院・自然科学研究所, 准教授 (50304332)
Keywords無線メッシュネットワーク / MIMO / スマートアンテナ / 固定バックオフ時間切替法 / スマートアクセスポイント / アルゴリズム / 最適化 / 帯域制御法
Research Abstract

本研究では,GWクラスタ・WDSクラスタの2階層で構成する「スケーラブル無線メッシュネットワーク(Wireless Internet-Access Mesh Network : WIMNETと略称)」のアーキテクチャ・プロトコル・設計最適化に関する研究を進めている.GWクラスタは,GW(インターネットゲートウエイ)を共有するAP(アクセスポイント)の集合である.サービスエリアの大きさ・ホスト数に応じてGWクラスタ数を変化させることでスケーラビリティを実現する.GW間は,有線WiMAXなどの広帯域通信を行う.各GWクラスタは複数のWDSクラスタで構成される.各WDSクラスタは1つ以上のSAP(Smart AP)と複数のCAP (Conventional AP)で構成され,互いにWDS無線通信を行う.SAPは,複数NICやスマートアンテナによる広帯域WDSクラスタ間通信,GW機能,ホスト認証,DHCP,Webキャッシュなどのインターネット接続のためのサービス機能を有している.
本年度の研究では,WIMNETでのVOIPやビデオ会議等のリアルタイムアプリケーション実現のための「予測帯域制御法」の実装と評価,各AP間リンクの必要動作時間確保による通信性能向上のための「固定バックオフ時間切替法」の実装と評価MIMOチャネル・アダプティプアレイアンテナ機能を有する「スマートアンテナ」の動作モデルの検討,そのWIMNET適用のためのWDSクラスタ分割・経路木生成・SAP選択.動作AP選択の各最適化アルゴリズムの検討を行い,ネットワークシミュレータを用いたシミュレーションにより有効性を示した.これらの研究成果は,論文誌,研究会,国際会議で報告した.
来年度の研究では,各提案法のSAPへの実装,テストベッドの開発とそこでの評価実験を行い,本研究のまとめを行う予定である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度の研究では,WIMNETの通信性能向上を目指し,SAPへのスマートアンテナ適用のための動作モデル,WDSクラスタ分割・経路木生成・SAP選択・動作AP選択の各最適化アルゴリズムの提案を行った.また,リアルタイム通信に必要な通信帯域を予測し,それに基づいて通信制御を行う「予測帯域制御法」と,2種類の固定バックオフ時間をリンクの動作率に応じて切り替える「固定バックオフ時間切替法」を実装・評価した.それらの成果をジャーナル2件,国際会議7件,研究会5件,全国大会2件で発表した.なお,SAPの実装も予定していたが,使用ソフト・ハードの調査のみに終わり,次年度の課題となった.

Strategy for Future Research Activity

本研究の今後の課題は,SAPの実装とそれを用いたテストベットの開発,評価実験である.SAPの実装に関しては,使用するソフトウエア,ハードウエアの調査を終えており,今後,順次,必要なプログラムを作成する.SAPの実装完了後,複数のSAPと市販のAPを組み合わせたテストベッドを作成し,小規模な無線メッシュネットワークでの通信実験を行う.

  • Research Products

    (16 results)

All 2012 2011

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] A proposal of CSMA fixed backoff-time switching protocol and its imple mentation on QualNet simulator for wireless mesh networks2012

    • Author(s)
      Sritrusta Sukaridhoto, Nobuo Funabiki, Toru Nakanishi, et al
    • Journal Title

      Proc.Eighth International Workshop on Heteroge neous Wireless Networks (HWISE 2012)

      Pages: 520-525

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A smart access-point selection algorithm for scalable wireless mesh networks2011

    • Author(s)
      Nobuo Funabiki, Sritrusta Sukaridhoto, Masaharu Hata, et al
    • Journal Title

      IAENG International Journal of Computer Science

      Volume: 38 Pages: 260-267

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An active access-point selection approach for dependable wireless meshnetworks2011

    • Author(s)
      Nobuo Funabiki, Junki Shimizu, Masaharu Hata, et al
    • Journal Title

      Journal of Interconnection Networks

      Volume: 12 Pages: 137-154

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A proposal of a traffic control method with consumed bandwidth estimation for real-time applications in wireless mesh networks2011

    • Author(s)
      Sritrusta Sukaridhoto, Nobuo Funabiki, Toru Nakanishi
    • Journal Title

      Proc.5th IEEE Symposium on Consumer Electronics (ISCE2011)

      Volume: (CD-ROM)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A proposal of fixed backoff-time switching method by link activation rate for wireless mesh networks2011

    • Author(s)
      Shigeto Tajima, Nobuo Funabiki, Teruo Higashino
    • Journal Title

      Proc.3rd International Workshop on Virtual Environment and Network-Oriented Applications

      Pages: 647-652

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A proposal of an active access-point selection algorithm in wireless mesh networks2011

    • Author(s)
      Nobuo Funabiki, Junki Shimizu, Toru Nakanishi, Kan Watanabe
    • Journal Title

      Proc.14th International Conference on Network-Based Information Systems (NBiS 2011)

      Pages: 112-117

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An implementation of fixed backoff-time switching method on IEEE 802.11 MAC protocol for wireless Internet-access mesh network2011

    • Author(s)
      Nobuo Funabiki, Sritrusta Sukaridhoto, Zhe Wang, et al
    • Journal Title

      Proc.2011 International Workshop on Smart Info-Media System in Asia (SISA 2011)

      Pages: 67-72

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A throughput evaluation of wireless Internet-access mesh network using MIMO and adaptive array antenna2011

    • Author(s)
      Shigeto Tajima, Nobuo Funabiki, Shigeru Tomisato, et al
    • Journal Title

      Proc.2011 International Workshop on Smart Info-Media System in Asia (SISA 2011)

      Pages: 79-84

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An extension of active access-point selection algorithm for throughput maximization in wireless mesh networks2011

    • Author(s)
      Nobuo Funabiki, Junki Shimizu, Toru Nakanishi, et al
    • Journal Title

      Proc.2011 Third International Conference on Inte lligent Networking and Collaborative Systems

      Pages: 367-372

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] IEEE802.11n無線LANのスループット測定とネットワーク設計への適用2012

    • Author(s)
      竹林辰弥, 舩曳信生, 中西透, 渡邊寛
    • Organizer
      電子情報通信学会・2012年春季全国大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      20120320-20120323
  • [Presentation] 無線メッシュネットワークにおけるリンク速度を考慮した経路木アルゴリズムの拡張2012

    • Author(s)
      丸山渉, 舩曳信生, 中西透, 渡邊寛
    • Organizer
      電子情報通信学会・2012年春季全国大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      20120320-20120323
  • [Presentation] 無線メッシュネットワークでの2個のスマートアンテナ使用アクセスポイントを有するWDSクラスタへの分割アルゴリズム2011

    • Author(s)
      田島滋人, 舩曳信生, 冨里繁, 秦正治, 東野輝夫
    • Organizer
      電子情報通信学会・ネットワークシステム研究会
    • Place of Presentation
      山口大学
    • Year and Date
      20111215-20111216
  • [Presentation] A proposal of an access-point aggregation algorithm for wireless local area networks2011

    • Author(s)
      Md.Ezharul Islam, Nobuo Funabiki, Toru Nakanishi, et al
    • Organizer
      電子情報通信学会・ネットワークシステム研究会
    • Place of Presentation
      山口大学
    • Year and Date
      20111215-20111216
  • [Presentation] 無線メッシュネットワークのスループット最大化のための動作AP選択アルゴリズムの改良2011

    • Author(s)
      清水淳基, 舩曳信生, 中西透, 渡邊寛
    • Organizer
      電子情報通信学会・ネットワークシステム研究会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      20111013-20111014
  • [Presentation] An implementation and evaluation of fixed backoff-time switching method on QualNet for wireless mesh networks2011

    • Author(s)
      Sritrusta Sukaridhoto, Nobuo Funabiki, Toru Nakanishi, et al
    • Organizer
      電子情報通信学会・ネットワークシステム研究会
    • Place of Presentation
      和歌山大学
    • Year and Date
      20110623-20110624
  • [Presentation] ゲートウエイにMIMOチャネルを用いた無線メッシュネットワークでのWDSクラスタ分割アルゴリズム2011

    • Author(s)
      田島滋人, 舩曳信生, 冨里繁, 秦正治, 東野輝夫
    • Organizer
      電子情報通信学会・ネットワークシステム研究会
    • Place of Presentation
      福井大学
    • Year and Date
      20110421-20110422

URL: 

Published: 2013-06-26  

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