周波数有効利用を実現する次世代マルチホップネットワーク用MACプロトコルの研究

1.近年注目を集めるWiMAXなどではマルチホップ伝送が導入される予定である。そこでTDMAセルラシステムを想定し、マルチホップ伝送を導入した場合の周波数利用効率ならびに劣化率の変化を理論的に評価した。その結果、シングルセル環境では周波数利用効率の低下と引き替えにエリアカバレッジの向上が、マルチセル環境ではより近距離で同一チャネルを再利用可能になることから周波数利用効率の向上がそれぞれ見込めることを明らかとした。2.先に述べたエリアカバレッジの向上は、電波の不感地帯に存在する端末でも周囲の中継局を用いることで通信が可能になることによる。しかし、不感地帯が構造物などにより発生することから伝搬変動には地理的な相関があり、周囲の中継局も不感地帯に存在する確率が高い。そこで伝搬変動の相関を考慮し、エリアカバレッジの向上効果を綿密な計算機シミュレーションを通して評価した結果、屋外で200m以上のセルカバレッジを持つシステムにマルチホップ伝送を導入した場合、相関の有無はセルカバレッジの拡大に大きな影響を与えないことを明らかとした。3.無線LAN、携帯電話システムに代表される現在の無線通信システムは主にスター型トポロジである。これに対し、マルチホップ無線ネットワークでは複数の無線リンクが平行して存在する可能性が高い。そこで自律分散メディアアクセスであるCSMAの、平行した無線リンクでの振る舞いを評価した。その結果、いわゆる隠れ端末・さらされ端末といった問題がどのような状況で起きるかを明確化でき、さらに同じ配置であったとしても無線通信が確率経路であることから、複数の問題が起こりうることを明らかとした。

1.近年注目を集めるWiMAXなどではマルチホップ伝送が導入される予定である。そこでTDMAセルラシステムを想定し、マルチホップ伝送を導入した場合の周波数利用効率ならびに劣化率の変化を理論的に評価した。その結果、シングルセル環境では周波数利用効率の低下と引き替えにエリアカバレッジの向上が、マルチセル環境ではより近距離で同一チャネルを再利用可能になることから周波数利用効率の向上がそれぞれ見込めることを明らかとした。2.先に述べたエリアカバレッジの向上は、電波の不感地帯に存在する端末でも周囲の中継局を用いることで通信が可能になることによる。しかし、不感地帯が構造物などにより発生することから伝搬変動には地理的な相関があり、周囲の中継局も不感地帯に存在する確率が高い。そこで伝搬変動の相関を考慮し、エリアカバレッジの向上効果を綿密な計算機シミュレーションを通して評価した結果、屋外で200m以上のセルカバレッジを持つシステムにマルチホップ伝送を導入した場合、相関の有無はセルカバレッジの拡大に大きな影響を与えないことを明らかとした。3.無線LAN、携帯電話システムに代表される現在の無線通信システムは主にスター型トポロジである。これに対し、マルチホップ無線ネットワークでは複数の無線リンクが平行して存在する可能性が高い。そこで自律分散メディアアクセスであるCSMAの、平行した無線リンクでの振る舞いを評価した。その結果、いわゆる隠れ端末・さらされ端末といった問題がどのような状況で起きるかを明確化でき、さらに同じ配置であったとしても無線通信が確率経路であることから、複数の問題が起こりうることを明らかとした。