JP5828458B2 - Nodes and programs - Google Patents
Nodes and programs Download PDFInfo
- Publication number
- JP5828458B2 JP5828458B2 JP2012048770A JP2012048770A JP5828458B2 JP 5828458 B2 JP5828458 B2 JP 5828458B2 JP 2012048770 A JP2012048770 A JP 2012048770A JP 2012048770 A JP2012048770 A JP 2012048770A JP 5828458 B2 JP5828458 B2 JP 5828458B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- node
- transmission
- nodes
- time
- reference value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 112
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 description 29
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 14
- 101100172132 Mus musculus Eif3a gene Proteins 0.000 description 11
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
本願発明は、ノード及びプログラムに関し、特に、他ノードに対して、バックオフ時間待機して送信するノード等に関するものである。 The present invention relates to a node and a program, and more particularly, to a node that transmits to another node after waiting for a backoff time.
IEEE 802.11に準拠した無線デバイスの小型化と低価格化に伴い、スマートフォンなどの無線ＬＡＮを搭載したデバイスが増加している。従来の無線ＬＡＮでは、アクセスポイントに接続して通信するインフラストラクチャモードを利用している。しかしながら、インフラストラクチャモードを利用した無線ＬＡＮは、柔軟なネットワークの構成や拡張の面で制限が生じることがあった。 As wireless devices compliant with IEEE 802.11 become smaller and cheaper, devices such as smartphones equipped with wireless LAN are increasing. A conventional wireless LAN uses an infrastructure mode in which communication is performed by connecting to an access point. However, the wireless LAN using the infrastructure mode may be limited in terms of flexible network configuration and expansion.
そこで、近年、モバイルアドホックネットワーク（Mobile Ad-hoc Network、MANET）が注目されている（非特許文献１参照）。ＭＡＮＥＴでは、無線ＬＡＮデバイスを搭載したモバイルノード同士が通信を行うことで、柔軟にネットワークを構築することができる。例えば、IEEE 802.11無線ＬＡＮによって構成されるＭＡＮＥＴでは、MAC層における制御として、CSMA/CA（Carrier Sence Multiple Access with Collision Avoidance）が使用される。CSMA/CAでは、ネットワーク内の複数のノードがフレームを送信する際に、他ノードとの干渉を抑制するため、ＩＦＳ（Inter Frame Space）時間＋バックオフ時間だけ通信を待機する制御が行われる。ここで、バックオフ時間は、０〜ＣＷ（Contention Window）の範囲から生成される整数値である乱数値を、スロットタイムに乗じたものである。ＣＷ値は、CWmin≦CW≦CWmaxの範囲で可変である。ＣＷ値は、フレームが衝突するたびに２倍ずつ増加し、上限値CWmaxに達した後は、一定の値となる。 Therefore, in recent years, a mobile ad-hoc network (MANET) has attracted attention (see Non-Patent Document 1). In MANET, a mobile node equipped with a wireless LAN device can communicate with each other to construct a network flexibly. For example, in MANET configured by an IEEE 802.11 wireless LAN, CSMA / CA (Carrier Sence Multiple Access with Collision Avoidance) is used as control in the MAC layer. In CSMA / CA, when a plurality of nodes in a network transmit a frame, control for waiting for communication for an IFS (Inter Frame Space) time + backoff time is performed in order to suppress interference with other nodes. Here, the back-off time is obtained by multiplying the slot time by a random value that is an integer value generated from a range of 0 to CW (Contention Window). The CW value is variable in the range of CW min ≦ CW ≦ CW max . The CW value increases by a factor of 2 each time a frame collides, and becomes a constant value after reaching the upper limit value CW max .
簡単のため、無線ＬＡＮを構成する各ノードが、１つの無線ＬＡＮインターフェースを有する場合を想定する。この場合、ネットワーク内に存在する全ノードは、１つのチャネル資源を共有することになる。そのため、送信トラヒック量が増加するに伴い、ノード間のフレーム送信時の干渉が増加する。このようなチャネル干渉が頻発する環境下において各ノードの通信性能を保証するため、例えば、フレームを送信するノードのＭＡＣアドレスに基づき送信順序を管理する自律分散制御を用いた手法や、IEEE 802.11eにおいてサービス毎に優先度を決定してＩＦＳ時間やＣＷminの値を調整する手法が提案されている（非特許文献２、３及び４参照）。 For simplicity, it is assumed that each node configuring the wireless LAN has one wireless LAN interface. In this case, all nodes existing in the network share one channel resource. Therefore, as the amount of transmission traffic increases, interference during frame transmission between nodes increases. In order to guarantee the communication performance of each node in an environment where such channel interference occurs frequently, for example, a method using autonomous distributed control that manages the transmission order based on the MAC address of the node that transmits the frame, IEEE 802.11e Has proposed a method of determining the priority for each service and adjusting the value of IFS time and CW min (see Non-Patent Documents 2, 3 and 4).
また、ＭＡＮＥＴでは、通常の無線ＬＡＮにおけるインフラストラクチャモードと比較して、フレーム送信時の干渉が増加する傾向がある。そこで、ＭＡＮＥＴを構成する各ノードのフレーム送信時の干渉を抑制してエンドノード間の通信性能を向上させるため、周辺ノードの振る舞いを考慮した送信優先度制御を行うＰＴＳ（Prioritized Transmission Scheme）が提案されている（非特許文献５参照）。ＰＴＳでは、各ノードはPromiscuous Modeを利用することで周辺ノードの挙動を監視し、この監視結果に基づいて各ノードの送信優先度を決定する。各ノードは、フレームを送信した場合に自ノードの送信優先度を低下させる。そして、周囲のノードの振る舞いを常に監視し、近隣ノードのフレーム送信を検出すると自ノードの送信優先度を上昇させる。この手法では、ＩＦＳ時間を調整してノードの送信優先度に差を設けることで、ノード間の衝突を抑制する。 Further, in MANET, there is a tendency that interference at the time of frame transmission increases as compared with an infrastructure mode in a normal wireless LAN. Therefore, PTS (Prioritized Transmission Scheme) that performs transmission priority control considering the behavior of neighboring nodes is proposed in order to improve the communication performance between end nodes by suppressing interference at the time of frame transmission of each node constituting MANET. (See Non-Patent Document 5). In PTS, each node monitors the behavior of neighboring nodes by using Promiscuous Mode, and determines the transmission priority of each node based on the monitoring result. Each node lowers its transmission priority when transmitting a frame. Then, the behavior of surrounding nodes is constantly monitored, and when the frame transmission of the neighboring node is detected, the transmission priority of the own node is increased. In this method, collision between nodes is suppressed by adjusting the IFS time to provide a difference in the transmission priority of the nodes.
しかしながら、ＭＡＮＥＴ（非特許文献１乃至４参照）では、中継ノードが隣接ノードからのフレームを転送する際に、送信元ノードからの次のフレーム送信と衝突する可能性がある。さらに、ＭＡＮＥＴでは、ネットワークトポロジの形態が不規則に変化するため、ネットワークを構成するすべてのノードが中継ノードになる可能性を有しており、そのフレーム中継の際に他のノードのフレーム送信と衝突する頻度が高くなる可能性がある。これらの衝突によりネットワーク全体の通信性能が低下してしまう。 However, in MANET (see Non-Patent Documents 1 to 4), when a relay node transfers a frame from an adjacent node, there is a possibility of collision with the next frame transmission from the transmission source node. Furthermore, in MANET, since the form of the network topology changes irregularly, there is a possibility that all the nodes constituting the network become relay nodes. The frequency of collisions can be high. These collisions degrade the communication performance of the entire network.
また、ＰＴＳ（非特許文献５参照）には、２つの優先度クラスを有するPTS with Class 2（PTSC2）と３つの優先度クラスを有するPTS with Class 3（PTSC3）が提案されている。しかしながら、これらPTSC2及びPTSC3は、ネットワーク内のフロー数が増加するにつれて、各フローの通信性能を高く維持することが困難であることが確認されている。 Also, PTS with Class 2 (PTSC2) having two priority classes and PTS with Class 3 (PTSC3) having three priority classes have been proposed for PTS (see Non-Patent Document 5). However, it has been confirmed that it is difficult for PTSC2 and PTSC3 to maintain high communication performance of each flow as the number of flows in the network increases.
そこで、本願発明は、ＭＡＮＥＴにおいて、各ノードが自律分散的に動作して、通信性能を向上させることに適したノード等を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a node and the like suitable for improving communication performance by allowing each node to operate autonomously in MANET.
本願発明の第１の観点は、他ノードに対して無線送信するノードであって、自ノード又は他ノードの送信から少なくともバックオフ時間待機して、他の一つ又は複数のノードに対して送信する送信手段と、自ノードの送信と衝突する可能性のある他ノードの送信を検出する監視手段と、前記監視手段の検出結果に基づき、他ノードが送信元となり、自ノードの送信と衝突する可能性のある送受信を行っているノードの組み合わせの数を推定する推定手段と、前記監視手段の検出結果に基づき、自ノードが最後に他ノードに対して送信してから、他ノードが送信元となり、自ノードの送信と衝突する可能性のある送信を行ったノードの組み合わせの数を計数する計数手段と、前記バックオフ時間を基準値以上又は基準値以下に設定するバックオフ切替手段とを備え、前記バックオフ切替手段は、前記送信手段が情報の送信を行うと、前記バックオフ時間を基準値以上に設定し、前記計数手段の計数結果が、前記推定手段が推定したノードの組み合わせの数に到達した場合に、前記バックオフ時間を前記基準値以下に設定するものであることを特徴とするものである。 A first aspect of the present invention is a node that wirelessly transmits to another node, and waits for at least a back-off time from the transmission of the own node or the other node, and transmits to one or more other nodes. Transmitting means, monitoring means for detecting transmissions of other nodes that may collide with the transmission of the own node, and based on the detection result of the monitoring means, the other node becomes a transmission source and collides with the transmission of the own node. Estimating means for estimating the number of combinations of nodes that are performing possible transmission / reception, and based on the detection result of the monitoring means, the own node last transmitted to another node, and then the other node is the source Counting means for counting the number of combinations of nodes that have transmitted that may collide with the transmission of the own node, and a back-off time for setting the back-off time to a reference value or more. Switching means, and when the transmission means transmits information, the back-off switching means sets the back-off time to a reference value or more, and the counting result of the counting means is estimated by the estimating means When the number of node combinations is reached, the back-off time is set to be equal to or less than the reference value.
本願発明の第２の観点は、第１の観点のノードにおいて、前記バックオフ切替手段は、前記監視手段が、自ノードが最後に他ノードに対して送信してから、他ノードが送信元となり、当該ノードの送信と衝突する可能性のある送信を行ったノードの組み合わせを重複して検出した場合にも、前記バックオフ時間を基準値以下に設定するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the node according to the first aspect, the back-off switching unit is configured such that the monitoring unit transmits the other node to the other node after the monitoring unit last transmits to the other node. The back-off time is set to be equal to or less than a reference value even when a combination of nodes that have performed transmission that may collide with the transmission of the node is detected in duplicate.
本願発明の第３の観点は、自ノード又は他ノードの送信から少なくともバックオフ時間待機して、他の一つ又は複数のノードに対して無線送信する送信手段と、自ノードの送信と衝突する可能性のある他ノードの送信を検出する監視手段とを備えるノードにおけるコンピュータを、前記監視手段の検出結果に基づき、他ノードが送信元となり、自ノードの送信と衝突する可能性のある送受信を行っているノードの組み合わせの数を推定する推定手段と、前記監視手段の検出結果に基づき、自ノードが最後に他ノードに対して送信してから、他ノードが送信元となり、自ノードの送信と衝突する可能性のある送信を行ったノードの組み合わせの数を計数する計数手段と、前記バックオフ時間を基準値以上又は基準値以下に設定するバックオフ切替手段として機能させるためのプログラムであって、前記バックオフ切替手段は、前記送信手段が前記他の一つ又は複数のノードに対して情報を送信した場合に、前記バックオフ時間を基準値以上に設定し、前記計数手段の計数結果が、前記推定手段が推定したノードの組み合わせの数に到達した場合に、前記バックオフ時間を基準値以下に設定するものである。 According to a third aspect of the present invention, there is a collision between a transmission unit that wirelessly transmits to one or a plurality of other nodes, waiting for at least a backoff time from transmission of the own node or another node, and transmission of the own node. Based on the detection result of the monitoring means, the computer in the node having the monitoring means for detecting the transmission of the other possible node transmits and receives the transmission / reception that may collide with the transmission of the own node. Based on the estimation means for estimating the number of node combinations being performed and the detection result of the monitoring means, the local node transmits to the other node lastly, and then the other node becomes the transmission source. Counting means for counting the number of combinations of nodes that have transmitted that may collide with the back-off, and setting the back-off time to a reference value greater than or less than a reference value The back-off switching unit is configured to cause the back-off time to exceed a reference value when the transmission unit transmits information to the one or more other nodes. When the counting result of the counting means reaches the number of node combinations estimated by the estimating means, the back-off time is set to a reference value or less.
本願発明の各観点によれば、バックオフ切替手段は、自ノードが送信を行うと優先度が低い状態（LOW）として、バックオフ時間を基準値以上に設定することにより、通常の優先度の状態（NORMAL）のノードよりも送信しにくい状況にする。また、他のノードがノードペア数の送信を行うと、従来のIEEE 802.11と同様の処理を行う通常の優先度の状態（NORMAL）として、バックオフ時間を基準値以下に設定する。このように、ノードは、周辺ノードの通信状況に基づき、自律分散的に動作してバックオフ時間を調整して動的送信スケジューリングを行うことにより、ＭＡＮＥＴにおける通信性能を向上させることが可能になる。本願発明では、ノードの送信機会を制御するためのPoint Coordinatorなどの管理ノードも、ノード間での明示的な制御メッセージの交換も、必要としない。 According to each aspect of the present invention, the back-off switching means sets the back-off time to a reference value or higher by setting the back-off time to a reference value or more in a low-priority state (LOW) when the node transmits. The situation is such that it is harder to transmit than the node in the state (NORMAL). When another node transmits the number of node pairs, the back-off time is set to a reference value or less as a normal priority state (NORMAL) in which processing similar to that in the conventional IEEE 802.11 is performed. As described above, the node can improve the communication performance in MANET by performing autonomous transmission based on the communication status of the peripheral nodes, adjusting the back-off time, and performing dynamic transmission scheduling. . In the present invention, neither a management node such as a point coordinator for controlling a transmission opportunity of nodes nor an explicit exchange of control messages between nodes is required.
さらに、いずれの優先度においても、通常のCSMA/CAにおける送信待機時間を工夫することで送信優先制御を実現するものであり、既存技術との混在が可能である。 Furthermore, in any priority, transmission priority control is realized by devising the transmission waiting time in normal CSMA / CA, and can be mixed with existing technologies.
以下、図面を参照して本願発明の実施例について説明する。本実施例は、ＭＡＮＥＴにおける新たなノードの動的送信スケジューリング方式を提案することにより、各ノード間のチャネルの干渉により通信性能低下が発生するという問題を解決するものである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a new node dynamic transmission scheduling method in MANET is proposed to solve the problem of communication performance degradation due to channel interference between nodes.
本実施例において、各ノードは、近隣ノードにおける送信ノードペア数を推定し、その推定数に基づき送信優先度を決定する。各ノードは、この送信優先度に従い、CSMA/CAにおけるバックオフ時間を調整し、優先度の低いノードがフレームの送信を待機することで他ノードとの干渉を抑制する。 In this embodiment, each node estimates the number of transmission node pairs in the neighboring nodes, and determines the transmission priority based on the estimated number. Each node adjusts the back-off time in CSMA / CA according to this transmission priority, and a node with low priority waits for frame transmission to suppress interference with other nodes.
なお、本実施例では、簡単のために、図１にあるように、４つのノードがＭＡＮＥＴを構成し、各ノードが有する無線ＬＡＮインターフェースが１つの場合を想定する。しかし、本願発明は、ノード数によらず、各ノードにおいてフレーム送信の衝突可能性に着目すればよく、本願発明の実施の形態は、本実施例に限定されるものではない。 In this embodiment, for the sake of simplicity, it is assumed that four nodes constitute MANET and each node has one wireless LAN interface as shown in FIG. However, the present invention only needs to focus on the possibility of frame transmission collision at each node regardless of the number of nodes, and the embodiment of the present invention is not limited to this embodiment.
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システム１の一例を示す概略ブロック図である。無線通信システム１は、４つのノード３1、３2、３3及び３4（本願請求項の「ノード」の一例）を備える。各ノードは、他のノードに対して、少なくともバックオフ時間待機して情報を無線送信する。以下では、ノード３1が本願発明の通信方式を実現するものとし、ノード３1の構成及び動作を具体的に説明する。本願発明は、通常のCSMA/CAにおける送信待機時間を工夫することで送信優先制御を実現するものであり、既存技術との混在が可能である。そのため、他のノード３2、３3及び３4は、ノード３1と同じ構成及び動作でもよく、通常のCSMA/CAにより実現したものであってもよい。 FIG. 1 is a schematic block diagram showing an example of a wireless communication system 1 according to an embodiment of the present invention. The wireless communication system 1 includes four nodes 3 1 , 3 2 , 3 3 and 3 4 (an example of “node” in the claims). Each node wirelessly transmits information to other nodes while waiting for at least a back-off time. Hereinafter, assuming that the node 3 1 realizes the communication system of the present invention, the configuration and operation of the node 3 1 will be specifically described. The present invention realizes transmission priority control by devising a transmission standby time in normal CSMA / CA, and can be mixed with existing technologies. Therefore, the other nodes 3 2 , 3 3 and 3 4 may have the same configuration and operation as the node 3 1 , or may be realized by normal CSMA / CA.
通信可能範囲５は、ノード３1の電波到達範囲である。本実施例では、他のノード３2、３3及び３4は、ノード３1の通信可能範囲内にあるとする。そのため、ノード３1は、例えばPromiscuous Modeを利用することで、他のノード３2、３3及び３4によるフレームの送受信状況を検出することができる。 Communicable range 5 is a coverage area of node 3 1. In this embodiment, it is assumed that the other nodes 3 2 , 3 3 and 3 4 are within the communicable range of the node 3 1 . Therefore, the node 3 1 can detect the frame transmission / reception status of the other nodes 3 2 , 3 3, and 3 4 by using, for example, the Promiscuous Mode.
無線通信システム１において通信を行っているノードについて、送信元となるノードと送信先となるノードの組み合わせを、ノードペアという。図１では、ノード３3と３4の間では、直接は送受信していないものとする。この場合、図１におけるノードペアは、８個存在し、ノード３1から３2へのもの、ノード３1から３3へのもの、ノード３1から３4へのもの、ノード３2から３1へのもの、ノード３2から３3へのもの、ノード３2から３4へのもの、ノード３3から３1へのもの、及び、ノード３3から３2へのものである。 A combination of a node serving as a transmission source and a node serving as a transmission destination for a node performing communication in the wireless communication system 1 is referred to as a node pair. In FIG. 1, it is assumed that no direct transmission / reception is performed between the nodes 3 3 and 3 4 . In this case, there are eight node pairs in FIG. 1, one from nodes 3 1 to 3 2 , one from nodes 3 1 to 3 3 , one from nodes 3 1 to 3 4 , one from nodes 3 2 to 3 1 , Nodes 3 2 to 3 3 , nodes 3 2 to 3 4 , nodes 3 3 to 3 1 , and nodes 3 3 to 3 2 .
ノード３1は、監視部１１（本願請求項の「監視手段」の一例）と、推定部１３（本願請求項の「推定手段」の一例）と、計数部１５（本願請求項の「計数手段」の一例）と、バックオフ切替部１７（本願請求項の「バックオフ切替手段」の一例）と、送信部１９（本願請求項の「送信手段」の一例）を備える。 Node 3 1 includes a monitoring unit 11 (an example of "monitoring unit" in the claims), and the estimated unit 13 (an example of the "estimating device" of the claims), the counting unit 15 ( "counting means of the appended claims ), A back-off switching unit 17 (an example of “back-off switching unit” in the claims), and a transmission unit 19 (an example of “transmission unit” in the claims).
送信部１９は、少なくともバックオフ時間待機して、他のノード３2、３3及び３4に対してフレーム送信を行う。例えば、CSMA/CAを用いたネットワークでは、ネットワーク内の複数のノードがフレームを送信する際に，他ノードとの干渉を抑制するため、ＩＦＳ時間に加え、ランダムなバックオフ時間を加えた時間だけ通信を待機する制御が行われる。送信部１９は、同様に、少なくともバックオフ時間待機し、フレーム送信する。 The transmission unit 19 waits for at least the back-off time and performs frame transmission to the other nodes 3 2 , 3 3 and 3 4 . For example, in a network using CSMA / CA, when a plurality of nodes in the network transmit a frame, in order to suppress interference with other nodes, only a time obtained by adding a random back-off time in addition to the IFS time Control to wait for communication is performed. Similarly, the transmission unit 19 waits for at least a back-off time and transmits a frame.
本実施例では、各ノードにおいて、周辺ノードの通信状況に基づき、このバックオフ時間を切り替え、動的送信スケジューリングを行うことにより、ＭＡＮＥＴにおける通信性能を向上させる。以下、本実施例において提案する通信方式を、ＡＤＴＳ（Autonomous Dynamic Transmission Scheduling）方式という。すなわち、ＡＤＴＳ方式では、この周辺ノードのフレーム送信状況から、その時点においてフレームを送信する可能性があるノード数を推定し、その結果を用いて自身の送信優先度を決定する。各ノードは、この送信優先度に従い、バックオフ時間を調整し、優先度が低下したノードがフレームの送信を待機することで、他ノードとの干渉を抑制する。ＡＤＴＳ方式において、各ノードは、自律分散的に動作する。そのため、ノードの送信機会を制御するための管理ノードを必要としない。また、いずれの優先度においても、通常のCSMA/CAにおける送信待機時間を工夫することで送信優先制御を実現するものであり、既存技術との混在が可能である。 In this embodiment, the communication performance in MANET is improved by switching the back-off time and performing dynamic transmission scheduling in each node based on the communication status of the peripheral nodes. Hereinafter, the communication method proposed in this embodiment is referred to as an ADTS (Autonomous Dynamic Transmission Scheduling) method. That is, in the ADTS method, the number of nodes that may transmit a frame at that time is estimated from the frame transmission status of the peripheral nodes, and the transmission priority of the node is determined using the result. Each node adjusts the back-off time according to the transmission priority, and the node with the lowered priority waits for frame transmission, thereby suppressing interference with other nodes. In the ADTS method, each node operates in an autonomous and distributed manner. Therefore, a management node for controlling the transmission opportunity of the node is not required. In any priority, transmission priority control is realized by devising the transmission standby time in normal CSMA / CA, and can be mixed with existing technologies.
監視部１１は、通信可能範囲５内において、他ノードの通信状況を検出する。本実施例では、無線ＬＡＮインターフェースが１つの場合を想定しており、各ノードは、例えば、インターフェースをPromiscuous Modeで動作させることにより、他のノード３2、３3及び３4が送信するフレームを受信し、フレーム送信状況を確認することができる。なお、監視部１１は、一般的には、少なくとも、ノード３1によるフレーム送信と衝突する可能性のある送受信を検出すればよい。 The monitoring unit 11 detects the communication status of other nodes within the communicable range 5. In this embodiment, it is assumed that there is one wireless LAN interface, and each node, for example, operates the interface in Promiscuous Mode to transmit frames transmitted by other nodes 3 2 , 3 3 and 3 4. Receive and check the frame transmission status. Incidentally, the monitoring unit 11 is generally at least, may be detected reception that may collide with the frame transmitted by the node 3 1.
推定部１３は、監視部１１の検出結果に基づき、ノード３1の送信と衝突する可能性のある送受信を行っているノードペア数を推定する。本実施例では、ある程度通信状態が継続して定常状態となり、ノードペア数は、８個と推定される。 Estimating unit 13 based on the detection result of the monitoring unit 11, it estimates the node pair number that transmit and receive that might collide with the transmission of node 3 1. In this embodiment, the communication state continues to some extent and becomes a steady state, and the number of node pairs is estimated to be eight.
すなわち、ＡＤＴＳ方式では、各ノードの優先度を設定するために、周辺に存在する通信中のノードペア数を利用する。各ノードは、Promiscuous Modeを利用して、自身が直前に送信したフレームから次のフレームを送信するまでの期間に受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスのペア（以下、「アドレスペア」という。）を記録しておく。各ＭＡＣアドレスは、各ノードに対応するものであり、アドレスペアは、ノードペアを特定するものである。推定部１３は、受信したフレームの送信元ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスが重複していない場合に、通信ノードペア数Ｃを１ずつ加算する。もし、フレームを記録している期間に重複するアドレスペアのフレームを受信した場合、その直前に受信したアドレスペアより以前のアドレスペアをすべて削除し、その削除した数だけＣの値を減少させる。以上の処理を繰り返すことにより、その時点で通信中であるノードペア数Ｃを推定する。この通信ノードペア数Ｃの推定は、各ノードがフレームを送信するたびに実行し、その都度、周辺ノードにおける通信ノードペア数を求める。 That is, in the ADTS system, the number of node pairs in communication existing in the vicinity is used to set the priority of each node. Each node utilizes a Promiscuous Mode, and a pair of a source MAC address and a destination MAC address of a frame received in a period from the frame transmitted immediately before itself to the transmission of the next frame (hereinafter referred to as “address pair”) Record). Each MAC address corresponds to each node, and the address pair specifies a node pair. The estimation unit 13 adds 1 to the number C of communication node pairs when the source MAC address and the destination MAC address of the received frame do not overlap. If frames of overlapping address pairs are received during the frame recording period, all address pairs before the address pair received immediately before are deleted, and the value of C is decreased by the number of deleted frames. By repeating the above processing, the number C of node pairs currently in communication is estimated. The estimation of the number C of communication node pairs is executed every time each node transmits a frame, and the number of communication node pairs in the peripheral nodes is obtained each time.
図２の例を用いて、推定部１３による通信ノードペア数の推定方法を説明する。この図において、時間軸上のパケットは、アドレスペアごとにそれぞれユニークな番号をａから順に割り当てている。図２では、ある自フレームを送信してから、次に自フレームを送信するまでに、順に、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｂ、ｅ、ａが検出されたとする。図２（ａ）にあるように、異なるアドレスペアを受信している間、ノードペア数Ｃの値は、順次１ずつ加算される。図２（ｂ）にあるように、アドレスペア記録中にアドレスペアｂを重複して受信した場合、アドレスペアｂを受信したためノードペア数Ｃに１を加算し、かつ、記録していたペアの中から、前に受信していたアドレスペアｂ以前のアドレスペアを削除し、その数だけＣの値を減少させる。図２（ｂ）では、最初のａとｂを削除するため、この時点におけるＣの値は３となる。上記の処理を次に自フレームを送信するまで繰り返す。最終的に、図２（ｃ）におけるＣの値は、５となる。 A method of estimating the number of communication node pairs by the estimation unit 13 will be described using the example of FIG. In this figure, packets on the time axis are assigned unique numbers in order from a to each address pair. In FIG. 2, it is assumed that a, b, c, d, b, e, and a are detected in order from the transmission of a certain own frame to the next transmission of the own frame. As shown in FIG. 2A, while receiving different address pairs, the value of the number C of node pairs is sequentially incremented by one. As shown in FIG. 2 (b), when address pair b is received during address pair recording, 1 is added to the number C of node pairs because address pair b is received, and the recorded pair , The address pair before the address pair b received before is deleted, and the value of C is decreased by that number. In FIG. 2B, since the first a and b are deleted, the value of C at this point is 3. The above processing is repeated until the next self frame is transmitted. Finally, the value of C in FIG.
計数部１５は、前記監視手段の検出結果に基づき、自フレームを送信してから、他ノードが当該ノードの送信と衝突する可能性のある送信を行ったノードペアの数を計数する。 Based on the detection result of the monitoring means, the counting unit 15 counts the number of node pairs that have transmitted a frame that may collide with the transmission of the node after transmitting its own frame.
バックオフ切替部１７は、バックオフ時間を基準値以上とするか、又は、基準値以下とするかを切り替える。すなわち、計数部１５の計数結果が、推定部１３が推定したノードペア数に到達するまでは、バックオフ時間を基準値以上に設定する（図３の「低優先モード」参照）。低優先モードでは、通常モード（図３の「通常モード」参照）と比較して、待機時間が長く、他のノードが送信する可能性が高い。そのため、フレーム送信の優先度が低いこととなる。他方、計数部１５の計数結果が、推定部１３が推定したノードペア数に到達すると、バックオフ時間を基準値以下に設定する。通常モードでは、例えばCSMA/CAを用いた一般的なネットワークにおけるノードと同様の動作を行う。 The back-off switching unit 17 switches whether the back-off time is greater than or equal to the reference value or less than or equal to the reference value. That is, the backoff time is set to be equal to or greater than the reference value until the counting result of the counting unit 15 reaches the number of node pairs estimated by the estimating unit 13 (see “low priority mode” in FIG. 3). In the low priority mode, compared with the normal mode (see “normal mode” in FIG. 3), the standby time is long, and there is a high possibility that other nodes transmit. Therefore, the priority of frame transmission is low. On the other hand, when the counting result of the counting unit 15 reaches the number of node pairs estimated by the estimating unit 13, the back-off time is set to a reference value or less. In the normal mode, for example, the same operation as a node in a general network using CSMA / CA is performed.
図３及び図４を参照して、計数部１５及びバックオフ切替部１７の動作について、より具体的に説明する。図３は、図１のノード３1の状態遷移を示す図である。図４は、計数部１５及びバックオフ切替部１７の動作の一例を示すフロー図である。 With reference to FIGS. 3 and 4, the operations of the counting unit 15 and the back-off switching unit 17 will be described more specifically. Figure 3 is a diagram showing a state transition of the node 3 1 of FIG. FIG. 4 is a flowchart showing an example of operations of the counting unit 15 and the back-off switching unit 17.
ＡＤＴＳ方式では、ノードのフレーム送信に対して優先度を設定することで、近隣ノードとのフレーム送信衝突を抑制する。図３にあるように、ＡＤＴＳ方式における各ノードは、フレームの送信優先度として通常モード（NORMAL）と低優先モード（LOW）の２つの状態を有する。 In the ADTS system, a frame transmission collision with a neighboring node is suppressed by setting a priority for the frame transmission of the node. As shown in FIG. 3, each node in the ADTS system has two states of a normal transmission mode (NORMAL) and a low priority mode (LOW) as frame transmission priorities.
各ノードは、自身又は他のノードのフレーム送信により、状態制御を行う（図４のステップＳＴ１）。各ノードは、自身のフレーム送信が成功する（ステップＳＴ２におけるＹＥＳ）と、低優先モード（LOW）へ遷移させる（ステップＳＴ３）。この時、バックオフ切替部１７は、推定部１３が推定していた通信ノードペア数Ｃの値を、自身が次のフレームを送信するまでのフレーム待機数Ｗへ代入する（ステップＳＴ３）。そして、ステップＳＴ１へ戻る。 Each node performs state control by frame transmission of itself or another node (step ST1 in FIG. 4). Each node transitions to the low priority mode (LOW) when its own frame transmission is successful (YES in step ST2) (step ST3). At this time, the back-off switching unit 17 substitutes the value of the communication node pair number C estimated by the estimation unit 13 into the frame waiting number W until it transmits the next frame (step ST3). Then, the process returns to step ST1.
監視部１１が他のノードのフレーム送信を確認すると（ステップＳＴ２におけるＮＯ）、図２（ｂ）のように、記録されたアドレスペアと同じアドレスペアが重複しているかを判断する（ステップＳＴ４）。アドレスペア記録中にアドレスペアが重複した場合、通常モード（NORMAL）に遷移する（ステップＳＴ７）。これは、計測時間内にアドレスペアが重複したということは、自身のフレームを送信できる余地がある可能性が高いと考えるためである。そして、ステップＳＴ１へ戻る。 When the monitoring unit 11 confirms the frame transmission of another node (NO in step ST2), it is determined whether the same address pair as the recorded address pair is duplicated as shown in FIG. 2B (step ST4). . When the address pair is duplicated during address pair recording, the mode is changed to the normal mode (NORMAL) (step ST7). This is because the fact that the address pair is duplicated within the measurement time is likely to have room for transmitting its own frame. Then, the process returns to step ST1.
重複して検出されていない場合、計数部１５は、このＷの値を１ずつ減少させる（ステップＳＴ５）。バックオフ切替部１７は、このＷの値が０以下になったか否かを判断する（ステップＳＴ６）。バックオフ切替部１７は、このＷの値が正であれば、低優先モードを維持する。バックオフ切替部１７は、このＷの値が０以下になると、通常モード（NORMAL）に遷移する（ステップＳＴ７）。そして、ステップＳＴ１へ戻る。 If not redundantly detected, the counting unit 15 decreases the value of W by 1 (step ST5). The back-off switching unit 17 determines whether or not the value of W has become 0 or less (step ST6). The back-off switching unit 17 maintains the low priority mode if the value of W is positive. When the value of W becomes 0 or less, the back-off switching unit 17 transitions to the normal mode (NORMAL) (step ST7). Then, the process returns to step ST1.
ＡＤＴＳ方式では、IEEE 802.11のCSMA/CAにおけるバックオフ時間を調整することにより、ノードのフレーム送信優先度を定義する。すなわち、各ノードは、自フレームを送信した後、送信の時点において推定された通信ノードペア数だけフレーム送信を待機した後にフレームを送信するため、待機の間、他ノードのフレーム送信を行うことが可能となる。ＡＤＴＳ方式のノードが低優先モードで待機する間、他のノードペアが通信を行っても、フレーム送信の衝突を抑制することが可能となる。 In the ADTS system, the frame transmission priority of a node is defined by adjusting the backoff time in IEEE 802.11 CSMA / CA. In other words, each node transmits its own frame and then transmits a frame after waiting for frame transmission by the number of communication node pairs estimated at the time of transmission. It becomes. While an ADTS node waits in the low priority mode, even if another node pair performs communication, it is possible to suppress a frame transmission collision.
IEEE 802.11では、式(1)に基づき、バックオフ時間を設定する。ここで、BackoffTimeはバックオフ時間、ＣＷはコンテンションウィンドウサイズ、rnd(x)は０以上ｘ以下の]範囲の一様分布に従うランダムな整数、そして、SlotTime はスロット時間を表す。 In IEEE 802.11, the back-off time is set based on Equation (1). Here, BackoffTime is the backoff time, CW is the contention window size, rnd (x) is a random integer according to a uniform distribution in the range of 0 to x, and SlotTime represents the slot time.
本実施例では、ノードが通常モードの場合、バックオフ切替部１７は、式(1)に従いバックオフ時間を設定する。ノードが低優先モードの場合、バックオフ切替部１７は、式(2) に従いバックオフ時間を設定する。 In this embodiment, when the node is in the normal mode, the back-off switching unit 17 sets the back-off time according to the equation (1). When the node is in the low priority mode, the back-off switching unit 17 sets the back-off time according to the equation (2).
ノードが低優先モードの場合、初送信時のCWの最大値である15の値を定数として利用する。さらに、図５に示すように、ノードがバックオフ時間の競合に負けた場合、通常のCSMA/CAに従うノード（NORMAL状態のノード）は、残りのバックオフ時間を次のフレーム送信時に持ち越すのに対し、ＡＤＴＳ方式における低優先モードのノードは、バックオフ時間が式(2)の値に再設定される。これにより、低優先モードのノードは、通常モードのノードと比較し、フレーム送信が困難な状況を構築する。 When the node is in the low priority mode, the value of 15 which is the maximum value of CW at the first transmission is used as a constant. Furthermore, as shown in FIG. 5, when a node loses the back-off time contention, the node according to the normal CSMA / CA (node in NORMAL state) can carry over the remaining back-off time during the next frame transmission. On the other hand, the back-off time of the node in the low priority mode in the ADTS method is reset to the value of Expression (2). As a result, the node in the low priority mode constructs a situation where frame transmission is difficult compared to the node in the normal mode.
また、フレームを送信するノードが低優先モードのノードのみになった場合、それらのノードは、式(2)に従いバックオフ時間を固定長で設定しているため必ず衝突する。その場合、式(3)に従い低優先モードのバックオフ時間を設定することで、競合を回避する。 In addition, when the nodes transmitting frames are only nodes in the low priority mode, these nodes always collide because the back-off time is set to a fixed length according to the equation (2). In that case, contention is avoided by setting the back-off time in the low priority mode according to Equation (3).
すなわち、初送信時のＣＷの最大値とスロット時間とを乗じた値を基準値として、通常モードのノードでは、基準値以下の乱数値とし、低優先モードでは、基準値以上の値とすることにより、低優先モードのノードは、通常モードのノードよりもフレーム送信が困難な状態を構築する。このように、送信優先度決定と送信優先度に対するフレーム送信スケジューリングを行うことによって、各ノードは、周辺の送信ノードペア数に基づき自らのフレーム送信を調整し、ノード間の通信の干渉を抑制する。 That is, a value obtained by multiplying the maximum value of CW at the time of initial transmission and the slot time is set as a reference value, a node value in the normal mode is set to a random value less than the reference value, and a value higher than the reference value is set in the low priority mode. Thus, the node in the low priority mode constructs a state in which frame transmission is more difficult than the node in the normal mode. Thus, by determining the transmission priority and performing frame transmission scheduling for the transmission priority, each node adjusts its own frame transmission based on the number of surrounding transmission node pairs, and suppresses communication interference between the nodes.
続いて、本願発明の有効性を検証するため、QualNet 4.5.1（http://www.scalable-networks.com）を用いて行ったシミュレーション結果を説明する。 Subsequently, in order to verify the effectiveness of the present invention, a simulation result performed using QualNet 4.5.1 (http://www.scalable-networks.com) will be described.
まず、ホップ数の変化による性能調査を行った。本願発明の基本的な性能を検証するために、以下の環境において性能を評価する。ネットワークトポロジは、図６に示すように、ノードを１直線、３列に配置し、それぞれ、３ホップ、５ホップ、７ホップの３種類を対象とする。すべてのノードは、１つの無線インターフェースを保持し、同一の無線チャネルを利用する。各無線インターフェースにはIEEE 802.11aを利用し、伝送レートは全て５４Mb/sに設定する。各ノード間の距離は、本シミュレーションにおいてデータレートを５４Mb/sとした場合にフレームエラー率が０％となる５ｍに設定した。このようなネットワークにおいて、s1、s2、s3は、それぞれ、d1、d2、d3に対して送信レートが１〜６Mb/sのＣＢＲを送信する。このとき、各ノードは、必ず各列の隣接ノードにパケットを転送するものとする。比較手法として、従来のIEEE 802.11a、並びに、送信優先度制御方式（非特許文献５参照）におけるPTSC2及びPTSC3を用いる。また、これらの評価指標として、ＣＢＲの各フローの合計スループットと、ノードの干渉回数を用いる。 First, we conducted a performance study by changing the number of hops. In order to verify the basic performance of the present invention, the performance is evaluated in the following environment. As shown in FIG. 6, in the network topology, nodes are arranged in a straight line and in three rows, and three types of 3 hops, 5 hops, and 7 hops are targeted. All nodes have one radio interface and use the same radio channel. IEEE 802.11a is used for each wireless interface, and the transmission rate is set to 54 Mb / s. The distance between each node was set to 5 m at which the frame error rate was 0% when the data rate was 54 Mb / s in this simulation. In such a network, s1, s2, and s3 transmit CBR having a transmission rate of 1 to 6 Mb / s to d1, d2, and d3, respectively. At this time, each node always forwards the packet to the adjacent node in each column. As a comparison method, the conventional IEEE 802.11a and PTSC2 and PTSC3 in the transmission priority control method (see Non-Patent Document 5) are used. As these evaluation indexes, the total throughput of each flow of the CBR and the number of times of interference of the node are used.
次に，ノードをランダムに配置した場合における評価を行った。ノードは５ｍ四方の範囲にランダムに１０〜３０台設置する。すべてのノードは、１つの無線インターフェースを保持し、同一の無線チャネルを利用する。無線インターフェースにはIEEE 802.11aを利用し、伝送レートは全て５４Mb/sに設定する。このネットワークにおいて、ランダムにＣＢＲの送信元と宛先のペアを重複しないように選択し、ノード数が１０台の場合は５本、２０台の場合は１０本、３０台の場合は１５本のＣＢＲフローを生成する。ＣＢＲのデータレートは１０Mb/sに設定し、全フロー同時に発生し同時に終了する。 Next, evaluation was performed when nodes were randomly arranged. 10-30 nodes are randomly installed in a 5m square area. All nodes have one radio interface and use the same radio channel. IEEE 802.11a is used for the wireless interface, and all transmission rates are set to 54 Mb / s. In this network, CBR source / destination pairs are randomly selected so that they do not overlap. If the number of nodes is 10, 5 for 20 nodes, 10 for 20 nodes, and 15 CBR for 30 nodes. Generate a flow. The data rate of CBR is set to 10 Mb / s, and all flows occur simultaneously and end simultaneously.
図７、図８及び図９を参照して、ホップ数の変化による性能調査を説明する。図７、図８及び図９は、それぞれ、３、５、７ホップのトポロジにおける結果を示す。横軸は１本当たりのCBRレート（CBR Bit Rate per node[Mb/s]）を、縦軸は各CBRフローの総スループット（Throughput[b/s]）を示す。また、表１に各トポロジにおける、全ノードの総干渉回数を示す。このとき、３ホップは６Mb/s、５ホップは４Mb/s、７ホップは３Mb/sのＣＢＲを送信した際における総干渉回数である。 With reference to FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 9, the performance investigation by the change in the number of hops will be described. Figures 7, 8 and 9 show the results in a 3, 5 and 7 hop topology, respectively. The horizontal axis indicates the CBR rate (CBR Bit Rate per node [Mb / s]) per line, and the vertical axis indicates the total throughput (Throughput [b / s]) of each CBR flow. Table 1 shows the total number of interferences of all nodes in each topology. At this time, 3 hops are 6 Mb / s, 5 hops are 4 Mb / s, and 7 hops are the total number of interferences when 3 Mb / s CBR is transmitted.
図７に示す３ホップのトポロジの場合、CBRレートが３Mb/sまでは線形的に増加しており、それ以降は各手法ともある一定の値に安定している。これはCBRレートが３Mb/sで３列３ホップのトポロジにおけるスループットの最大値となるためである。CBRが３Mb/s以上の場合、提案手法であるＡＤＴＳは最大値を維持したままであるのに対し、従来のIEEE 802.11a、PTSC2、及び、PTSC3のスループットは減少していることが確認できる。さらに表１より、ＡＤＴＳ方式の干渉回数が他の手法と比べ大きく減少していることが確認できる。このように、スループットにおいては、ＡＤＴＳ方式が従来のIEEE 802.11aと比べ約20 %の改善ができ、全ノード間の干渉回数においては約45 % の干渉軽減を実現している。よって、これらの結果より、ＡＤＴＳ方式を用いることによってノード間の干渉を抑制し、高いスループットを維持できることがわかる。 In the case of the 3-hop topology shown in FIG. 7, the CBR rate increases linearly up to 3 Mb / s, and thereafter, each method is stable at a certain value. This is because the CBR rate is 3 Mb / s and the throughput is maximum in a three-column, three-hop topology. When CBR is 3 Mb / s or more, it can be confirmed that the proposed method, ADTS, maintains the maximum value, whereas the throughput of the conventional IEEE 802.11a, PTSC2, and PTSC3 is decreased. Further, from Table 1, it can be confirmed that the number of interferences of the ADTS method is greatly reduced as compared with other methods. As described above, in the throughput, the ADTS method can be improved by about 20% compared to the conventional IEEE 802.11a, and the interference mitigation can be reduced by about 45% in the number of times of interference between all nodes. Therefore, it can be seen from these results that inter-node interference can be suppressed and high throughput can be maintained by using the ADTS method.
図８の５ホップ、図９の７ホップのトポロジにおいても、図７の３ホップの場合と同様に、スループットの値が最大まで達した後、それ以上のトラヒックが発生する場合においても、ＡＤＴＳ方式は、スループットが低下せず、最大スループットを得られている。他の手法と比較すると、約２０%の性能改善を実現している。また、干渉回数に関しても５ホップの場合は約３０%、７ホップの場合は約２０%の干渉軽減を実現している。 Also in the 5-hop topology of FIG. 8 and the 7-hop topology of FIG. 9, the ADTS method is used even when more traffic occurs after the throughput value reaches the maximum, as in the case of the 3-hop topology of FIG. The maximum throughput is obtained without decreasing the throughput. Compared to other methods, the performance improvement is about 20%. Further, with respect to the number of interferences, interference reduction of about 30% is realized for 5 hops and about 20% for 7 hops.
図１０を参照して、ノードをランダムに設置した場合における評価を説明する。図１０において、縦軸は、従来のIEEE 802.11aの総スループットを１として正規化した場合における、各手法のスループット（Normalized Throughput）を、横軸はノード数（Number of Nodes）を示す。 With reference to FIG. 10, the evaluation when nodes are randomly installed will be described. In FIG. 10, the vertical axis indicates the throughput (Normalized Throughput) of each method when the total throughput of the conventional IEEE 802.11a is normalized to 1, and the horizontal axis indicates the number of nodes (Number of Nodes).
この結果より、ＡＤＴＳ方式のスループットは、ノード数が１０台の場合におけるPTSC2に劣るものの、ノード数が２０、３０台の場合は、他の手法より良好なものとなっている。これは、多くのフローが存在する混雑した環境下において、ＡＤＴＳ方式がノード間の干渉を抑制し、高い通信性能を実現可能であることを示している。 From this result, the throughput of the ADTS method is inferior to PTSC2 when the number of nodes is 10, but is better than other methods when the number of nodes is 20 or 30. This indicates that the ADTS scheme can suppress interference between nodes and realize high communication performance in a congested environment where many flows exist.
以上より、シミュレーションによる性能評価によって、ＭＡＮＥＴにおいて、ＡＤＴＳ方式が、従来のIEEE 802.11を利用した場合と比較して約２０%のスループット改善が可能であることを示した。ＡＤＴＳ方式は、近隣ノードの通信状況を考慮し自らの送信優先度を制御して、近隣ノードの動作に基づきフレーム送信を調整することで、他ノードとの干渉を抑制し，高い通信性能を維持できる。 From the above, performance evaluation by simulation showed that in MANET, the ADTS method can improve the throughput by about 20% compared to the case where the conventional IEEE 802.11 is used. The ADTS method controls the transmission priority of its own in consideration of the communication status of neighboring nodes and adjusts frame transmission based on the operation of neighboring nodes to suppress interference with other nodes and maintain high communication performance. it can.
１ 無線通信ネットワーク、３1，３2，３3及び３4 ノード、５ ノード３1の通信可能範囲、１１ 監視部、１３ 推定部、１５ 計数部、１７ バックオフ切替部、１９ 送信部 1 wireless communication network, 3 1 , 3 2 , 3 3 and 3 4 nodes, 5 communicable range of node 3 1 , 11 monitoring unit, 13 estimation unit, 15 counting unit, 17 back-off switching unit, 19 transmission unit
Claims (3)
自ノード又は他ノードの送信から少なくともバックオフ時間待機して、他の一つ又は複数のノードに対して送信する送信手段と、
自ノードの送信と衝突する可能性のある他ノードの送信を検出する監視手段と、
前記監視手段の検出結果に基づき、他ノードが送信元となり、自ノードの送信と衝突する可能性のある送受信を行っているノードの組み合わせの数を推定する推定手段と、
前記監視手段の検出結果に基づき、自ノードが最後に他ノードに対して送信してから、他ノードが送信元となり、自ノードの送信と衝突する可能性のある送信を行ったノードの組み合わせの数を計数する計数手段と、
前記バックオフ時間を基準値以上又は基準値以下に設定するバックオフ切替手段とを備え、
前記バックオフ切替手段は、
前記送信手段が情報の送信を行うと、前記バックオフ時間を基準値以上に設定し、
前記計数手段の計数結果が、前記推定手段が推定したノードの組み合わせの数に到達した場合に、前記バックオフ時間を前記基準値以下に設定するものであることを特徴とする、ノード。 A node that wirelessly transmits to another node,
A transmission means for waiting for at least a back-off time from transmission of the own node or another node, and transmitting to one or more other nodes;
Monitoring means for detecting transmissions of other nodes that may collide with transmissions of the own node;
Based on the detection result of the monitoring means, an estimation means for estimating the number of combinations of nodes that perform transmission / reception that may cause another node to collide with transmission of the own node;
Based on the detection result of the monitoring means, the combination of the nodes that transmitted from the node last transmitted to the other node and then transmitted from the other node that may collide with the transmission of the own node. Counting means for counting numbers;
Backoff switching means for setting the backoff time to a reference value or more or a reference value or less,
The back-off switching means is
When the transmission means transmits information, the back-off time is set to a reference value or more,
The node, wherein when the counting result of the counting means reaches the number of node combinations estimated by the estimating means, the back-off time is set to be equal to or less than the reference value.
前記監視手段の検出結果に基づき、他ノードが送信元となり、自ノードの送信と衝突する可能性のある送受信を行っているノードの組み合わせの数を推定する推定手段と、
前記監視手段の検出結果に基づき、自ノードが最後に他ノードに対して送信してから、他ノードが送信元となり、自ノードの送信と衝突する可能性のある送信を行ったノードの組み合わせの数を計数する計数手段と、
前記バックオフ時間を基準値以上又は基準値以下に設定するバックオフ切替手段として機能させるためのプログラムであって、
前記バックオフ切替手段は、
前記送信手段が前記他の一つ又は複数のノードに対して情報を送信した場合に、前記バックオフ時間を基準値以上に設定し、
前記計数手段の計数結果が、前記推定手段が推定したノードの組み合わせの数に到達した場合に、前記バックオフ時間を基準値以下に設定するものである、プログラム。 Waiting for at least the back-off time from the transmission of the own node or other nodes, wirelessly transmitting to one or more other nodes, and transmission of other nodes that may collide with the transmission of the own node A computer in a node comprising monitoring means for detecting,
Based on the detection result of the monitoring means, an estimation means for estimating the number of combinations of nodes that perform transmission / reception that may cause another node to collide with transmission of the own node;
Based on the detection result of the monitoring means, the combination of the nodes that transmitted from the node last transmitted to the other node and then transmitted from the other node that may collide with the transmission of the own node. Counting means for counting numbers;
A program for causing the back-off time to function as back-off switching means for setting the back-off time to a reference value or more or a reference value or less,
The back-off switching means is
When the transmission means transmits information to the one or more other nodes, the backoff time is set to a reference value or more,
The program for setting the back-off time to a reference value or less when the counting result of the counting means reaches the number of node combinations estimated by the estimating means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012048770A JP5828458B2 (en) | 2012-03-06 | 2012-03-06 | Nodes and programs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012048770A JP5828458B2 (en) | 2012-03-06 | 2012-03-06 | Nodes and programs |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013187582A JP2013187582A (en) | 2013-09-19 |
| JP5828458B2 true JP5828458B2 (en) | 2015-12-09 |
Family
ID=49388697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012048770A Active JP5828458B2 (en) | 2012-03-06 | 2012-03-06 | Nodes and programs |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5828458B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101586285B1 (en) * | 2015-01-15 | 2016-01-20 | 경북대학교 산학협력단 | Wireless network having a function of collision avoidance considering fairness and method for packet transmission |
| WO2024105881A1 (en) * | 2022-11-18 | 2024-05-23 | 三菱電機株式会社 | Communication device, communication method, communication program, and communication system |
| CN117944058B (en) * | 2024-03-27 | 2024-05-28 | 韦氏（苏州）医疗科技有限公司 | Scheduling method and system of self-propelled functional mechanical arm and mechanical arm |
-
2012
- 2012-03-06 JP JP2012048770A patent/JP5828458B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013187582A (en) | 2013-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2009516436A (en) | Network access control | |
| US8885631B2 (en) | Multiuser detection enabled medium access control in mobile ad hoc networks | |
| KR20080113100A (en) | Dynamic carrier sensing thresholds | |
| JP2006101477A (en) | Wireless communication device, system, and method | |
| JP5627816B2 (en) | Communication system, communication terminal, and communication method | |
| Vallati et al. | Improving network formation in IEEE 802.15. 4e DSME | |
| JP5828458B2 (en) | Nodes and programs | |
| US9967896B2 (en) | Method and communication node of scheduling radio resources | |
| US11678368B2 (en) | Technique for listening after talk | |
| Rohm et al. | A simulation based analysis of the impact of IEEE 802.15. 4 MAC parameters on the performance under different traffic loads | |
| Jacob et al. | Enabling coexistence of ZigBee and WiFi | |
| JP2010538513A (en) | Method for reducing the occurrence of masked nodes, nodes and computer programs therefor | |
| Kakarla et al. | IAMMAC: an interference‐aware multichannel MAC protocol for wireless sensor–actor networks | |
| So et al. | A Simple and Practical Scheme Using Multiple Channels for Improving System Spectral Efficiency of Highly Dense Wireless LANs | |
| JP5266474B2 (en) | Wireless communication system, relay station apparatus, and wireless communication method | |
| Moad et al. | Padovan sequence based Backoff Algorithm for improved wireless medium access in MANETs | |
| Nobayashi et al. | A simple priority control mechanism for performance improvement of Mobile Ad-hoc Networks | |
| Mishra et al. | A qos provisioning mac protocol for cognitive radio network | |
| JP2008211600A (en) | Radio communication system, communication device and method for controlling communication | |
| Falahpour et al. | Optical multiple access by receiver access control protocol for optical wireless networks | |
| Shenoy et al. | Neighbor turn taking MAC-a loosely scheduled access protocol for wireless networks | |
| Hasan et al. | Performance Evaluation Quality of Service in IoT Applications by Mitigating Hidden Sensor Collision of MAC protocols | |
| Shimizu et al. | Performance evaluation of novel DSA scheme that combines polling method with random access method | |
| Sabut et al. | A novel MAC protocol for ad hoc networks | |
| Mini et al. | Channel allocation for throughput enhancement of IEEE 802.11 MAC based multi-hop Wireless Sensor Networks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141226 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20150105 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150918 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150929 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151013 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5828458 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |