端末密集による無線ＬＡＮ品質低下の改善に関する研究

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24500075
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 妙中 雄三 東京大学, 情報基盤センター, 助教 (50587839)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中山 雅哉 東京大学, 情報基盤センター, 准教授 (90217943)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 端末密集 / 無線LAN

Outline of Annual Research Achievements

現在、スマートフォン/タブレットだけでなくInternet of Things/Everything(IoT/IoE)等の拡大によって、無線LANを使う機器は多岐にわたる。これらの機器による携帯電話通信網の帯域圧迫が深刻な問題として挙がっており、無線LANへのオフローディングが実施されている。また、一人が持つ様々なモノが無線LANへ接続することも想定されており、個々の無線LANへ接続する機器数は急激に増えている。そのため、無線LANへの端末接続が集中してしまい、通信が著しく困難となることが予測できる。

IoT/IoEでは、それぞれの機器で収集した情報はインターネット上の情報システムへ送信し、そこで分析して活用することで意味のある情報を形成する。そのため、それぞれの機器が収集した情報は常に無線LANを介して送信される。この時、無線LANではCSMA/CAによるチャネルアクセス制御が行われるが、一人が大量のモノを持つ将来ではそのモノが個々にデータ送信を行うため、無線LAN毎にチャネルアクセスの競合が頻繁に発生する。この競合で無線送信の衝突やバックオフによる待ち時間等が発生し、限りある無線資源を浪費してしまい、データ通信容量が減少してしまう。本研究では、多数の端末が同時に微細なデータ送信する状況を想定して、端末間で連携して無線利用の競合を回避する手法を提案した。各端末は個々にCSMA/CAのバックオフ制御を行うが、1台の端末のデータ送信後には他の1台のみがバックオフのスロットを0となる様に制御する。これによって、無線送信の衝突が発生せずに順次チャネルアクセスが可能となる。本手法について、基礎性能を評価しその有効性を確認した。