2005 Fiscal Year Annual Research Report

階層型無線センサネットワークの研究

Research Project

Project/Area Number	17560348
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research Institution	Sophia University
Principal Investigator	服部武上智大学, 理工学部, 教授 (10296915)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中村賢蔵上智大学, 理工学部, 助手 (40407383)
Keywords	情報通信工学 / ネットワーク / 無線 / センサ
Research Abstract	無線リソースの効率的利用から、階層型無線センサネットワークを同一帯域で構成することを検討した。すなわち、アプリケーションネットワーク,中継ネットワークおよびセンサネットワークの異なる通信方式およびトラフィックを同一帯域に混在させるネットワーク構成について検討した。アプリケーションネットワークと中継ネットワークとしてIEEE802.11の無線LANを、また、センサネットワークとしてIEEE802.15.4を共に2.4GHz帯で用いる実証実験用の階層型無線センサネットワークを構築した。現行の仕様で両者を用いる場合に、干渉と衝突の問題から生じる通信品質の劣化を実験で示し、十分な品質と複数のネットワークを構成するチャネル帯域を得ることができないことを明らかにした。同時に、現行仕様における通信品質の劣化要因を明らかにした。実験より明らかになった劣化要因をVisualSLAMによるシミュレーションでモデル化し、通信品質の劣化を回避する方法について検討した。アプリケーションネットワークおよび中継ネットワークのノードに用いる無線LANについて、通信方式にIEEE802.11gを用いて、トラフィックを制限する制御を行うこと、さらにアクセス制御を変更することにより通信品質を改善できることをシミュレーションの結果から明らかにした。また、トラフィック制御においては、アプリケーション別のネットワークパフォーマンスを解析し、実験環境で実際に改善されることを示した。さらに、提案する方法は、IEEE802.11の無線LANとIEEE802.15.4の無線センサを同じチャネルで用いるため、複数のネットワークを2.4GHz帯に構成できる。汎用性の高いISM帯の通信装置を用いた階層型無線センサネットワークについて、無線帯域の効率的な利用を可能とする基本的なネットワーク構成方法とネットワークノードの制御方法を示した。