Підвищення якості обслуговування безпровідних мesh-мереж

Розглянута можливість підвищення якості обслуговування в безпровідних мesh-мережах з використанням різноманітних алгоритмів маршрутизаціїComparative analysis of routing algorithms in wireless mesh-networks. The possibility of improving the quality of care using different routing algorithm

TDMAとDCFの組み合わせによるアドホックネットワーク上でのQoS通信の実現方式

　An ad hoc network does not rely on the fixed network infrastructure; it uses a distributed network management method. With the popularity of the smart devices, ad hoc network has received more and more attention, supporting QoS in ad hoc network has become inevitable. Many researches have been done for provision of QoS in ad hoc networks. These researches can be divided into three types.　The first type is contention-based approach which is the most widely used. IEEE 802.11e MAC (media access control) protocol belongs to this type which is an extension of IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function). It specifies a procedure to guarantee QoS by providing more transmission opportunities for high priority data. However, since IEEE 802.11eis designed based on the premise that access points are used, when the number of QoS flows increases, packet collisions could occur in multi-hop ad hoc network.　The second type is using TDMA-based approach. The TDMA approach can provide contention-free access for QoS traffics through the appropriate time slot reservation. The current TDMA approaches reserve time slots for both QoS traffics and best-effort traffics. However, it is difficult for TDMA as the only approach to allocating channel access time for best-effort traffics sincet he required bandwidth of the best-effort traffics changes frequently.　We propose a QoS scheme, which takes advantage of both contention-based approach and TDMA-based approach. In the proposed scheme, contention-based approach DCF provides easy and fair channel time for best-effort traffics, and TDMA approach serves the QoS traffics. A time frame structure is designed to manage the bandwidth allocation. A time frame is divided into two periods, specifically the TDMA periods and the DCF periods. The proportion of two periods is decided by QoS traffics. Therefore the QoS traffics are given absolutely higher priority than best-effort traffics. In order to guarantee the transmission of each QoS packet in TDMA period, a time slot assignment algorithm based on QoS data rate has been proposed. The proposed scheme also employs an admission control scheme, which rejects the new QoS user when the channel capacity is reached. In addition, we provide the configuration of the proposed scheme in the mobile environment. The procedures are designed for route changes and new-adding users. 　The proposed scheme is simulated in the QualNet simulator. In the static environment, the performance of the proposed scheme is evaluated in the case of a gradual increase in the number TCP flows and in the case of gradual increase in QoS data rate. Simulation results show that in the static environment the proposed scheme can not only provide effective QoS performance, but also can provide good support for best-effort flows. In the mobile environment, we simulated the performance of the proposed scheme at different moving speed (maximum is 5 Km/h) when the ARF (Auto Rate Fallback) is available. From the simulation results, in a specific mobile environment, the proposed scheme can support the QoS transmission well.電気通信大学201

TDMAに基づくアドホックネットワークにおけるQoS通信の実現方式に関する研究

近年，より多くのスマート，小型・高性能コンピューティングデバイスは，日常生活の中に導入されている．このようなデバイスを使用し，ネットワーク配線やインフラなしで，その場で独立したネットワークを構成し，シームレスな方法で通信させる必要性が高まっている．そのため，モバイルアドホックネットワーク(MANET)が注目されている．CPUパワー，メモリ，転送速度，ストレージなどのモバイルデバイスの通信容量が大幅に進歩することにより，MANETにおいて，ベストエフォートのデータ通信に加え，マルチメディアおよびリアルタイムデータ通信をサポートすることが期待されている．このようなリアルタイムデータ通信をサポートするためには，帯域や遅延などの通信品質(Quality of Service : QoS)を保証する必要性が出てくる．しかし，MANETでは無線LANのアクセスポイントのような集中管理者が存在しないため，QoSを保証することは簡単ではない．本研究では，メディアアクセス制御(MAC)層におけるQoS通信制御方式を検討する．現在，無線LANにおいてQoSを保証する規格がIEEE802.11eである．IEEE802.11eのEDCA (Enhanced Distributed Channel Access)では，データに優先度を付け，優先度の高いデータを優先的に送信することにより，QoS通信を保証する．しかし，この方式ではリアルタイムデータが増加すると，パケットロスと遅延を発生する確率は高くなるため，帯域と遅延時間を保証することが難しくなる．そこで，本研究では，無線アドホックネットワークにおいてマルチメディアデータの転送のためにQoS通信を保証するMAC制御方式として，アドミッション制御により保証できるQoSフローを選択し，ベストエフォート通信期間とQoS通信期間を分け，さらにQoS期間では分散的なタイムスロット割り当て方法を用いたTDMA (Time Division Multiple Access)により複数の通信端末で干渉を起こさず同時送受信すること可能とする方式を提案した．また，提案方式の性能をネットワークシミュレータQualNetを用いて評価する．その結果，提案方式を用いることでQoS通信の遅延が減少すること，データ到達率が増加することを示す．電気通信大学201