JP5027886B2 - 中間のホップにおいてトラフィック形成を考慮して、マルチホップ802.11ネットワークにおけるアドミッション及び経路指定を管理するための方法及び装置 - Google Patents
中間のホップにおいてトラフィック形成を考慮して、マルチホップ802.11ネットワークにおけるアドミッション及び経路指定を管理するための方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5027886B2 JP5027886B2 JP2009541626A JP2009541626A JP5027886B2 JP 5027886 B2 JP5027886 B2 JP 5027886B2 JP 2009541626 A JP2009541626 A JP 2009541626A JP 2009541626 A JP2009541626 A JP 2009541626A JP 5027886 B2 JP5027886 B2 JP 5027886B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- packet
- hop
- channel
- voice
- network
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 title abstract description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 171
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims abstract description 129
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 128
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 131
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 122
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims description 122
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 18
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 3
- 230000009172 bursting Effects 0.000 abstract description 31
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 abstract description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 46
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 41
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 37
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 19
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 19
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 18
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 16
- 230000006870 function Effects 0.000 description 15
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 11
- 102100022851 Rab5 GDP/GTP exchange factor Human genes 0.000 description 10
- 101710203837 Replication-associated protein Proteins 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 8
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 238000013439 planning Methods 0.000 description 7
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 7
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 101001130441 Homo sapiens Ras-related protein Rap-2a Proteins 0.000 description 5
- 102100031420 Ras-related protein Rap-2a Human genes 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 102100040197 Apolipoprotein A-V Human genes 0.000 description 4
- 101000889974 Homo sapiens Apolipoprotein A-V Proteins 0.000 description 4
- 101500023488 Lithobates catesbeianus GnRH-associated peptide 1 Proteins 0.000 description 4
- 101500022510 Lithobates catesbeianus GnRH-associated peptide 2 Proteins 0.000 description 4
- IXKSXJFAGXLQOQ-XISFHERQSA-N WHWLQLKPGQPMY Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(O)=O)NC(=O)[C@@H](N)CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C1=CNC=N1 IXKSXJFAGXLQOQ-XISFHERQSA-N 0.000 description 3
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 3
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 102000011842 Serrate-Jagged Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010036039 Serrate-Jagged Proteins Proteins 0.000 description 2
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000009916 joint effect Effects 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- PJISLFCKHOHLLP-UHFFFAOYSA-N 2-diethoxyphosphorylsulfanyl-n,n-diethylethanamine Chemical compound CCOP(=O)(OCC)SCCN(CC)CC PJISLFCKHOHLLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000201986 Cassia tora Species 0.000 description 1
- 241000906446 Theraps Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- NCAIGTHBQTXTLR-UHFFFAOYSA-N phentermine hydrochloride Chemical compound [Cl-].CC(C)([NH3+])CC1=CC=CC=C1 NCAIGTHBQTXTLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/50—Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements
- H04L41/5003—Managing SLA; Interaction between SLA and QoS
- H04L41/5019—Ensuring fulfilment of SLA
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
- H04L41/0893—Assignment of logical groups to network elements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/50—Network services
- H04L67/60—Scheduling or organising the servicing of application requests, e.g. requests for application data transmissions using the analysis and optimisation of the required network resources
- H04L67/61—Scheduling or organising the servicing of application requests, e.g. requests for application data transmissions using the analysis and optimisation of the required network resources taking into account QoS or priority requirements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
- H04L41/0894—Policy-based network configuration management
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
- H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
- H04L43/0852—Delays
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
- H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
- H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Description
本発明は、一般に、マルチホップネットワークを介するデータトラフィックに関する。より詳細には、本発明は、各ホップでトラフィック形成サービス及びレート適応サービスを提供するマルチホップ802.11ベースのネットワーク(又は同様のネットワーク)を介して送信されるデータストリームのアドミッション及び経路指定を管理することに関する。
2.関連技術の検討
負荷=Ts+Tf+Tb
相対的な負荷=(Ts+Tf+Tb)/Ds
[付属物A]
Danjue Li UlasC.Kozat Sean A.Ramprashad Christine Pepin
DoCoMo USA Labs
3240 Hillview Avenue, Palo Alto, CA, 94304
[email protected],{kozat,ramprashad,pepin}@docomolabs-usa.com
(DanjueLiは、カリフォルニア大学デービス校で博士号に向けて研究している、DoCoMo USA Labsのインターンである。他の著者は、DoCoMo USA Labsの従業員である。)
要約
I.序文
II.背景及び関係する研究
A.DCFスキームの非効率性
B.関連する研究
III.TAR:ジョイントされたトラフィック形成、レート適応、及び経路指定(Joint Traffic Shaping, Rate Adaptation and Routing)によりマルチホップ802.11ネットワークの音声容量を向上させること
A.方法
B.システムモデル及び仮定
・各音声コールは、1つのアップリンクフロー(すなわち、RAPからGAPへと進むフロー)、及び1つのダウンリンクフロー(すなわち、GAPからRAPへと進むフロー)を含み、これらの2つのフローは、時間的に近接して開始する。アップリンクフロー及びダウンリンクフローは、独立して形成される。
・同じRAPに接続されるすべの局は互いにキャリアを感知する範囲内にあり、したがって、ノードが送信しているときはいつも、すべての他のノードがその送信を検出できる、すなわち、隠れ端末がない。分析においては、RTS/CTSの支援のない基本的なアクセスが検討されるが、我々は、RTS/CTSが音声容量に対してどのように影響を与えるかに関する議論を、後にセクションVIIで提供する。
・クライアント及びアクセスポイントに関して、そのチャネルにアクセスしようとするその試みは相互に独立している。RAPは、そのすべてのバックオフ要件を満たして、システムの媒体アイドル時間を最小にするために、GAPにより要求されるアイドル時間を利用する。
IV.チャネル障害のない音声容量
A.チャネル占有時間
T=E(Ts+Tf+Tb)=E(Ts)+E(Tf)+E(Tb) (1)
所与のノードiに対して、i∈{1、・・・、NR}、Tは、そのTARパラメータの関数である、すなわち、T=T(R(i)、A(i)、B(i))、ただし、R(i)、A(i)、及びB(i)は、それぞれ、PHY送信レート、集約レベル、及びバースト送りレベルを示す。RAP及びGAPは、バランスした場合では同じTARパラメータを使用し、バランスしていない場合は異なるものを使用して構成することができる。
を有する幾何的にランダムな変数であり、式中、PCは衝突確率である。チャネルエラーが無視できない場合、p(m)を推定するために、チャネルエラー及び衝突損失を併せて考慮する必要のあることに留意されたい。再送信の最大数をMmaxと仮定することにより、Mmax回の再送信の試行内で、成功する送信を有する確率は、
として推定することができ、ただし、Mmax回のリトライ内で成功した送信が生じた場合はI=0であり、その他の場合、I=1である。図4(c)に基づいて、Tsは以下のようにも表すことができる。
ただし、Tv=Theader+Tdataであり、またTheader、Tdata、及びTackは以下により定義される。
(5)において、Rpは、IEEE802.11bの最小のデータレートである。上記の式では、集約だけのシナリオ(図4(a)で示すように)に対して分析を得るためにB(i)=1に、またバースト送りだけのシナリオ(図4(b)で示すように)に対してA(i)=1を、それぞれ設定できることに留意されたい。
ただし、τfは、1つの送信の試行が失敗したときに浪費される時間、すなわち、τf=2(DIFS+Tv+TATO)である。ここで、2はアップリンク及びダウンリンクトラフィックで共にカウントすることから来ていることに留意されたい。ここで、TATOは、ACKタイムアウトを示しており、それを、控えめな値であるSIFSプラス最小の送信レートにおけるACK送信時間プラススロット時間δ、すなわち、TATO=Tack+SIFS+δ[16]となるように設定する。PCを得るために、我々は、2次元のマルコフ連鎖モデル[17]を使用することができるが、或いは1/(CWmin+1)[15]を用いてそれを近似することができる。音声コールは、通常、Dsごとにだけトラフィックを生成して、時間的にランダムに開始することを考慮すると、衝突は、主として、GAPとRAPの間で1/(CWmin+1)の確率で生ずる。図6は、PCの近似に対する何らかの感度検査を提供する。我々は、そこから、音声容量は、PCのわずかな変化に対してほとんど影響されず、1/(CWmin+1)の付近で全く平坦であることを見ることができる。nsシミュレーションを介して測定されたそのPCが約10%であり、また音声容量が図6のこれらの場合に対して、それぞれ、40、40、42であることを考えると、1/(CWmin+1)である近似を有することは、我々の分析にとって十分正確である。
で表すことができる。E(Tb)を推定するために、r番目の送信試行における最大の衝突ウィンドウサイズをWrで示す。DCFの2進指数バックオフ手順に従って、Wr=min{CWmax、2r(CWmin+1)−1}、r=0、1、・・・、Mmaxを得る。したがって、
B.音声容量分析
である。数学的には、これは最適化問題として表される。すなわち、
ただし、N0は、シングルホップ802.11ネットワークがサポートできるコールの最大数であり、Amaxは、断片化を生じさせない最大の集約レベルである。セクションIIの議論から、我々は、集約されたパケットのサイズがMTU限界に達したとき、送信の信頼性を増すために断片化が行われ、得られたすべての断片は、バースト送り機構を用いて順次送信されることを知っている。その結果、集約を実施する利益が、断片化により生ずる余分のオーバーヘッドにより損なわれる。このような状況を回避するために、我々は、最大の断片化されない集約レベルをAmaxと設定する。MTU、DS及びRSが与えられると、Amaxは、
を用いて計算することができる。
からO(AB)へと複雑さを低減することができる。
C.低減されたオーバーヘッド
比較として、集約及びバースト送り戦略を実施しない、同じ量の音声コールをサポートするシステムに対するα及びβオーバーヘッドもまた取得する。
ただし、T’f及びT’sは、それぞれ、(2)及び(4)のA(i)及びB(i)を、1であるように設定することにより、TARディセーブルのシナリオに対して更新された値である。
V.チャネル障害を有する音声容量
A.IEEE802.11b PHYモードのエラー性能
であり、ただし、
は、受信した信号のSNR(信号対雑音比)であり、またerfc(x)はエラー関数である、すなわち、
より高いレートに対するSERを計算するために、変調プロセスを2つの順次のプロセス、すなわち、非回転の複雑なコード選択のためのCCK変調、及びDQPSKベースの位相回転に分割する。すなわち、
ただし、PCCK(K)、K=2、6は、下記により定義される。
ただし、
Dijは、コードワードiとコードワードjの間のハミング距離であり、またrcはコードレートであり、IEEE802.11bで使用される変調スキームに対しては1である。P(Si)は、コードワードSiが送信される確率であり、その長期間平均は、
により近似することができる。
B.チャネル占有時間
P=PC+(1−PC)PE=PC+(1−PC)(1−(1−PS)L) (22)
ただし、PSは、その変調スキームに応じて、(18)又は(20)により定義されるチャネルSERであり、PCは、セクションIVで定義される衝突確率であり、またLは、そのMACヘッダを含むバイトでのパケット長であり、すなわち、
である。
ただし、
は、衝突及びチャネルエラーを共に考慮した場合に、集約されたパケットのバーストを成功裡に送信するために使用される時間である。
は、衝突及びチャネルエラーにより浪費されたタイムスロットであり、また
は、バックオフを行うことに費やされた時間である。チャネル障害が無視できる場合とは異なり、ここでは、チャネルエラーが、最初のものだけではなく、バースト中の任意のパケットに対して再送信を生ずる可能性があり、また再送信限度Mmaxがそのそれぞれに対して同様に適用される。システムが隠れ端末を有していない場合、衝突はバースト中の最初のパケットに対してだけ起こり得るので、その位置に応じて、同じバースト中のパケットは異なるPLRを受け、その結果、再送信の異なる確率となる。最初のパケットに対して、m回の再送信を有する確率は、p’(m)=(1−P)Pm、m≧0により定義され、Pは(22)により定義される。残りに対しては、以下の式を用いてその再送信確率を推定することができる。
したがって、
及び
をそれぞれ、以下のように計算することができる。
ただし、τ’fは、バースト中のk番目(k≧2)のパケットの最初の送信の試行が失敗した場合に浪費される時間であり、τ’f=2(SIFS+Tv+TATO)である。
は、衝突及びチャネルエラーが共に存在する場合のバックオフ手順に基づいて計算することができる。図5は、バースト中の集約されたパケットkの送信を示す。図5により示されるように、送信側ノードが損失を検出したとき、(それがすでにCWmaxに達していない限り)倍にした最大のコンテンションウィンドウから新しいバックオフ値を選択し、最後の肯定応答されていないパケットから再送信を開始する。再送信は、そのパケットが肯定応答されるまで、又はそれがMmaxに達するまで継続する。次いで、システムは、その最大のコンテンションウィンドウサイズをCWminとなるようにリセットし、そのバースト中の残りを送信するように進む。このようなバックオフ手順に従って、
を以下のように表すことができる。
ただし、Wrは、セクションIV−Aで定義されるように、r番目のバックオフに使用される最大のコンテンションウィンドウサイズであり、またPは、(22)で定義されるPLRである。
、
及び
を(23)に代入すると、RAPi及びGAPの間の双方向音声コールをサポートするためのチャネル占有時間Teを得ることができる。
C.音声容量分析
セクションIV−Aで提案されている2段階の検索手法を用いる。この最適化問題では、(33)は、チャネルエラー及び衝突が共に、無視できないチャネル損失を生ずる場合のシステム安定性制約である。
D.α及びβオーバーヘッド
、
及び
を用いて、E(Ts)、E(Tf)、及びE(Tb)を(14)及び(15)を代入することにより、この場合のα及びβオーバーヘッドを評価することができる、すなわち、
VI.理論をシミュレーションと比較する
A.シミュレーションの設定
ただし、PLRiは、i番目のフローのPLRである。言い換えると、nsシミュレーションにより音声容量を取得することは、安定なシステムの実現可能なトラフィック形成設定によりサポートされたユーザの最大数を見出すことと等価である。
B.性能評価
さらに多くのパケット中でPHY/MACヘッダを共用することによるβオーバーヘッドの低減と、より大きなパケットをさらに高い頻度で再送信することによるαオーバーヘッドの増加との間のトレードオフに応じて、集約レベルの変動が出現する可能性がある。異なるスキームと関連付けられたα及びβオーバーヘッドは、R=11Mbpsに対しては図12で、またR=5.5Mbpsに対しては図12で示されている。これらの2つの図から、我々は、チャネル品質が悪化すると、両方のオーバーヘッドは、この大きな傾向に現れる小さなグリッチであるにもかかわらず、増加する傾向にあることが分かる。βオーバーヘッドを低減することをさらに強調する集約ベースのスキームとは異なり、バースト送りベースのスキームは、主として、αオーバーヘッドを低減させるように働き、βオーバーヘッドと比較するとはるかに効率が劣る。集約及びバースト送りをジョイントさせて実施することにより、システムは、αオーバーヘッドの低減とβオーバーヘッドの低減の両方の中間位置に達する。これらの2つの図からの1つの興味深い所見は、バースト送りを使用することは、常に、低いα及びβオーバーヘッドになり得ることである。しかし、集約を考慮に入れると、トラフィック形成を用いることにより、βオーバーヘッドだけが常に効率的に低減される。チャネル品質及び集約レベルに応じて、トラフィック形成の場合のαオーバーヘッドは、トラフィック形成を全く考慮しない場合よりもさらに高くなる可能性もある。
VII.レート適応及びネットワーク管理
A.TAR−イネーブルのシステムを実施する問題
B.ネットワーク計画
C.ネットワーク管理
VIII.結論
[1] C. Pepin, U. C. Kozat, and S. Ramprashad, "A Joint TrafficShaping and Routing Approach to Improve the Performance of 802.11 MeshNetwork," in IEEE WIOP, April 2006.
[2] "Network simulator,"http://www.isi.edu/nsnam/ns/.
[3] Y. Gwon, James Kempf, Raghu Dendukuri,and Ravi Jain, "Experimental Results on IP-layer Enhancement to VolPv6over IEEE 802.11b Wireless LAN," in IEEE WiNMee, April 2005.
[4] ITU-T, "Pulse Code Modulation (PCM)of Voice Frequencies," ITU-T Recommendation G.711,1988 (Blue Book), 1993.
[5] IEEE Computer Society, "Part 11:Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications:Medium Access Control (MAC) Enhancements for Quality of Service (QoS),"2005, IEEE Std. 802.11eD13.0.
[6] "TGn Sync Proposal for 802.1 ln,"http://www.tgnsync.org/techdocs.
[7] "WWiSE proposal for 802.11n,"http://www.wwise.org/technicalproposal.htm.
[8] W. Wang, S. C. Liew, and V. O. K. Li,"Solutions to Performance Problems in VoIP over a 802.11 WirelessLAN," IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 54, no. 1, January2005.
[9] J. Zhu and S. Roy, "A 802.11 Based Dual-Channel ReservationMAC. Protocol for In-Building Multihop Networks," Springer Mobile Networks and Applications, vol. 10,no. 5, 2005.
[10] A. Raniwala and T. Chiueh,"Architecture and Algorithms for an IEEE 802.11-Based Multi-ChannelWireless Mesh Network," in IEEE INFOCOM, Miami, FL, March 2005.
[11] R. Draves, J. Padhye, and B. Zill,"Routing in Multi-Radio, Multi-Hop Wireless Mesh Networks," in ACMMobicom, Philadelphia, PA, Sept. 26-Oct. 1 2004.
[12] S. Garg and M. Kappes, "Can I adda VoIP call?," in IEEE ICC, Anochorage, Alaska, June2003.
[13] K. Medepalli, P. Gopalakrishnan, D.Famolari, and T. Kodama, "Voice capacity of IEEE 802.11b, 802.11a and802.11g Wireless LANs," in IEEE GLOBECOM, Dallas, Texas, Nov. 2004.
[14] D. Hole and F. Tobagi, "Capacityof an IEEE802.11b WLAN Supporting VoIP; in IEEE ICC, Paris, France, June2004.
[15] K. Medepalli, P. Gopalakrishnan, D.Famolari, and T. Kodama, "Voice Capacity of IEEE802.11b and 802.11aWireless LANs in the Presence of Channel Errors and Different User DataRates;" in IEEE VTC, Los Angeles, CA, Fall 2004.
[16] IEEE Computer Society, "Part 11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PRY)specifications: Higher-speed Physical Layer (PHY) extension in the 2.4 GHzband," IEEE Std. 802.11b-1999 (R2003).
[17] G. Bianchi, "Performance analysisof the ieee 802.11 distributed coordination function," IEEE JSAC, vol. 18,2000.
[18] M. K. Simon, S. M. Hinedi, and W. C.Lindsey, Digital Communication Techniques: Signal Design and Detection,Prentice-Hall, Inc., 1995.
[19] "NS2 802.11e package," http://www.tkn.tu-berlin.de/research/802.lle\_ns2.
[付属物B]
Sean A.Ramprashad DanjueLi Ulas C.Kozat Christine Pepin
DoCoMo USALabs, Palo Alto, CA, 94304
[email protected],{ramprashad,kozat,pepin}@docomolabs-usa.com
要約
I.序文
II.JTARR:ジョイントされたトラフィック形成、アドミッション、経路指定、及びレート適応
A.一般的なモデル、仮定、及び例
B.2ホップ木構造の例
C.リンク及びフローを定義する
Sk={i:フローiはノード(k)により送信される} (1)
III.チャネル障害のないグループごとの負荷を分析する
A.チャネル占有量の分析
B.成功した送信及び失敗した送信の確率
により、p(m、i、j)を近似する。
Pfail(i、0)=1を用いて、j=1及びm=0で開始し、再帰的に値を計算することができる。図3で示すように、
Pfirst(i、j)=Pfail(i、j−1).Pburst(i、j)=Psucc(i、j−1) (3)
は、それぞれ、パケットjがバースト送信中で最初である確率、及びパケットjが、バースト送信中で、2番目である確率、また3番目である確率などである。
C.Ts:成功した送信の占有量
であり、ただし
Tv(i、j)=Theader(i)+Tdata(i、j).TPHY(i)=PHY/H(i) (5)
802.11bに対して、上記で使用されるパラメータ値は、表1で見出すことができる。j−1番目のパケットが失敗した場合、j番目のパケットが、いくつかの後続するバースト試行における最初のものとなる。ここで、次の式を定義する。
これは、j番目のパケットが、バースト中の最初のものとして成功裡に送信された確率を定義する。Pfirst(i、1)=Pfail(i、0)=1なので、Psucc(i、1)=Psucc2(i、1)であることに留意されたい。バースト中で最初のものとして、成功裡に送信されたパケットは、送信される前にDIFS期間を有し、またバースト中の2番目、3番目などとして成功裡に送信されたパケットは、SIFS期間を有する。E[Ts(i)]は以下のようになる。
最後にフロー全体で合計する。
D.Tf:不成功の送信の占有量
τf(i、j)=DIFS+Tv(i、j)+TATO (11)
ここで、TATOは、ACKタイムアウト、すなわち、送り側が、そのパケットが失われたことを宣言する前に、待つ必要のある時間を示す。我々は、それを、TATO=TPHY+SIFS+δに等しくなるように設定する[18]。δは表Iで定義される。p(m、i、j)を用いると、このような失敗した最初の送信の予測される数は、
により与えられる。
衝突だけの仮定の下では、j>1のパケットは、バースト中で第2、第3などで送信される場合、決して失敗しないことに留意されたい。これは、(12)によって、暗黙的に仮定される。(12)を用いると、
しかし、E[Tf]の計算において、衝突は、2つ以上のフローの重なりを含むので、(10)で示すように、すべてのiに対して単純に合計することはできない。しかし、我々が、1つのノード、例えば、「ルート」ノードが多くのフローにサービスするネットワークを検討する場合、多くの独立したイベントを補償するE[Tf]に対する下限は、以下のようになる。
ここで、所与のノードから生成されるフローは、明らかに、互いに衝突することはなく、したがって、このようなフローにわたり合計することができる。我々は、(14)における最大値は、最も重い負荷を有するノード、例えば、ルートノードにより与えられることが多いものと予測することができる。このような負荷に対するフローの数がフローの合計数の大きな割合である場合、このような限度は、実際に厳しいものとなり得る。
E.Tb:ランダムなバックオフによる時間
第1項は、バックオフがパケットjによりトリガされる確率を反映している。第2項は、任意のr、r>1のバックオフを反映している。(14)のように、我々はE[Tb]を制限する。
その基になる仮定(17)は、バックオフ機構が、Sk内の時間において、1つのフローにだけ適用されることである。最後に、負荷の下限を定義する。
IV.音声容量分析
A.Hole−Tobagi限界に対する関係
次いで、LQ≦Dsであるように、Qmax=maxQを見出すためにこれを使用することができる。衝突がないという仮定の下では、p(0、i、j)=Psucc(0、i、1)=1 ∀j、
及びE[Tb(i)]=CWminδ/2である。
を用いると、それは、Qmaxが、[10]でHole及びTobagiにより導かれた上限と同じであることが得られる。その結果において、著者は、GAPだけがバックオフする、衝突のない場合を考えている。式(19)のmaxk演算は、GAPであるノードによって達成されるため、結果は同じである、すなわち、その結果は、GAPのバックオフだけがカウントされている。
B.2ホップネットワークを有する一般的な場合を例示する
コールごとに1つの音声パケットであると仮定すると、これはまた、アップリンクによりサポートされる音声コールの数である。
音声容量は、システム負荷がDsを超えないように、(20)の最大値である。
(21)が成り立つものと仮定する (22)
である場合、
すべてのグループに対しTg≦Dcであり、Pfail≦LOSSmax (24)
Tgは、GAPが(14)及び(17)で最大を達成したノードである形にまで低減される。
フローに対して、
及び
である。これらのシナリオの場合、容量は、
及び
に対する網羅的な探索により取得することができる。RAPが、異なるパラメータを使用できる、及び/又は様々な数のクライアントをサポートできる、より一般的な場合では、検索空間は大きくなる可能性があり、容量分析の意味が低くなる可能性がある。このような「バランスしていない」場合に対する限度を検討することにおいて、我々は、バランスした場合に対する最適解の周囲を局所的に探索することが多い。しかし、クライアントをサポートすることにおいて、ネットワーク動作中に、パラメータの特定の組の実現可能性をテストするために、すなわち、パラメータが、アドミッション及び/又は経路指定の決定に関しておそらく暗黙的であるTg≦Ds ∀gをテストするために負荷を用いることは、直接的である。Tgは、実際に負荷に対する下限であることに留意されたい。実際のシステムでは、セクションVI−A及びVI−Bで論じたように、バジェットδ>0、及びテストTg≦Ds−δを可能にすべきである。
V.チャネル障害を有する負荷及び音声容量
のデータレートで送信されるすべてのシンボルからなる。ACKパケットは、小さい(14バイト)ので、付加的な雑音による誤ったACKパケットの確率は、無視できるものと仮定する。
を考える。すなわち、
Tgで使用された定義と並列に、
は、衝突及びチャネルエラーを共に考慮した場合、集約されたパケットを成功裡に送信するために使用される時間であり、
は、衝突及びチャネルエラーにより浪費されたタイムスロットであり、また
は、ランダムなバックオフで費やされた時間である。
及び
の値は、それぞれ、
及び
に対する下限である。
P(i、j)=PC+(1−PC)PE(i、j) (26)
により与えられるバースト送信中の最初のパケットに対して、安定状態のパケット損失レートを仮定する。他の集約されたパケットに対しては、考慮すべき2つの場合がある。前の成功した送信に続いて、このようなパケットがバースト中で送信されている場合、それは、シンボルエラーによりエラーになるだけであり得る、すなわち、損失の確率は、PE(i、j)により与えられる。この試行でパケットがエラーとなる場合、再送信時には、このパケットはいまや再送信における最初のパケットとなる。前のパケットが決して成功裡に送信されなかった場合、それもバースト中の最初のパケットとなる。これらの最後の2つの場合では、パケットは(26)により与えられる損失確率となる。
我々は、P’fail(i、0)=1を用いて、m=0及びj=1で再帰的に開始して、値を計算することができる。
とする。
バースト中の最初のものとして、j番目のパケットの失敗した送信を反映する
を定義する。その場合、
である。ここで、τ’f(i、j)は、パケットは失敗したが、バースト中の最初のものではない場合に浪費された時間である、すなわち、τ’f(i、j)=(SIFS+Tv(i、j)+TATO)であり、τf(i、j)は、(11)で定義される。我々は、
を、
として下限を定めることができる。(16)で示すように、Wmax+2=0と仮定する。我々は、
を
として表すことができる。(30)で示すように、
を以下のように限度を定める。
、
及び
を(25)中に代入すると、
が得られる。セクションIVは、2ホップネットワークに対する音声容量の分析を述べる。その分析において、Tgの代わりに
を単に代入することにより、PE>0について同様の分析を行うことができる。
VI.理論とシミュレーションを比較すること
をノード(k*)によりサービスされるSk*中のすべてのアップリンクRAP→GAPフローのインデックスの組とする。その場合、そのRAPはC(k*)クライアントにサービスするので、パラメータは、
を満足する。同様に、ダウンリンク方向では、GAPは、Dsmsecごとに各クライアントから1つのパケットを受け入れ、また共通のRAPに向けられたこれらのものを、1つ又は複数のフローへとグループ分けする。簡単化のために、我々は、各ダウンリンクフローに、対応するアップリンクフローで使用されるのと同じ集約/バーストパラメータを有するように強制する。その例は、H(i)=1Mb/s及び制限Amax=8及びMmax=4を用いる。レートR(i)=11Mb/sに対して、制約
は、最初のホップの制限を表す。すべてのコール上のVoIPパケットは、RS=64kb/s及びDs=30msecでCBRコーディングを用いて生成される。
A.容量分析:チャネル障害がなくバランスしている
を使用すること、及びバーストが、すべての送信されるパケットに対して、同じ集約レベル
を使用することを考える。(22)の理論的な予測及びシミュレーションは共に、この制約を使用する。表は、各(バランスした)シナリオの最大数を達成する
及び
を示す。異なるRAPが、異なるトラフィック形成パラメータを用いて、異なる数のクライアントをサポートする場合、多数のクライアントをサポートする場合を見出すこともできる。しかし、すべての場合を考慮する検索空間は、シミュレートし、提示するには大き過ぎる。
を可能にする表IIにおけるジョイント選択肢の場合、コールをサービスするために、RAPは、1つのアップリンクRAP→GAPフローだけを使用し、またGAPは、RAPごとに、1つのダウンリンクGAP→RAPフローだけを使用する。表III及びIVに対しては、アップリンク及びダウンリンクをサポートするために、複数のフローがしばしば使用される、すなわち、|uk|>1である。より多くのフローを使用することは、予測される(また示される)ように効率がより悪くなる。例えば、表IIIにおけるNR=1の場合に対する
など、限定的な場合を除いて、リレーで集約及びバースト送りを用いることによって、システムは、リレーが単純にパケットを転送する場合
又はすべてのクライアントがGAPに直接接続された場合よりも、多くのさらなるクライアントをサポートできることが多いことを、表は示している。後者の場合では実際に、システムは15コールをサポートできるだけである。これらのエラーのないシナリオでは、集約が、バースト送りよりもより効率的であることを見ることができる。我々はまた、これらの表から、シミュレーション結果と理論が非常によく合っているのを見ることができる。理論により提供される上限は、シミュレーションにより得られたシナリオ無視するものではない、すなわち、理論は、シナリオの実現可能な組を過大評価していることに留意されたい。すべての場合において、過大評価は、RAP当たり1又は2の余分なコールの程度である。このような観察は、実際のシステムで使用するために、下限の負荷(上限の容量)値を調整するのに必要な、セクションIV−Bで述べられたヘッドルーム「δ」をガイドするために使用することができる。いくつかの差(部分的な)は、バランスした場合だけを考慮する制約に起因している。
に対して、一方が、
を有し、他方が、
を有するその2つのシナリオが、
である場合に、同じ負荷を有することに留意されたい。
例えば、シミュレートされた
を有するNR=4のバランスした場合は、A(i、1)=Amax=8、及びA(i、2)=2の場合と同じ負荷を有する。両方の場合は、したがって実現可能である。
B.シンボルエラーを有する集約及びバースト送りのトレードオフ
C.PHYレイヤのレート適応
は、使用されるそれぞれの最初のホップの制限を表すことに留意されたい。すべての場合では、H(i)=1Mb/sである。
でラベル付けされている(低いSERでは、「バランスした場合」の値は、セクションVI−Aで述べたように、他の「バランスしていない場合」の値の実現可能性を予測する。)。図が示していることは、特定のSNR未満では、集約レベル及び音声容量が、2から3dBのSNR範囲内で急激に落ちることである。この範囲を超えると、より低いPHYレート
へと切り換えることが好ましい。11Mb/sの場合でより高い最初のホップの制限(15コール)が与えられた場合、6を超える集約レベルに増加させることなくRAP当たり最高で12クライアントをRAPがサービスできるようにするためには、バースト送りが有用である。実際に、高いSNRでは、8を超えない集約レベルを用いて、B(i)=2で、いくつかのRAPが12を超えるユーザを許可できるようにすることが可能である。これは、「バランスした場合」だけを例示しているので示していない。2.0及び5.5Mb/sのバランスした場合については、最初のホップの低い制限を考えると有用性は低い。さらに、いくつかのRAPが7未満のユーザにサービスできるバランスしていない場合では、5.5Mb/sの他のRAPは、A(i、j)<7でB(i)>1を用いることから利益を得ることができ、可能な限り低いA(i、j)で、最高7ユーザをサービスする。その設定は、
リンクで体験されるSERと、他のRAPにより寄与された負荷に依存する。所与の設定の実現可能性は、単に、すべての通信グループにわたる対応する負荷に対するテストである。
VII.ネットワーク管理
は、すべてのリレーが同じ数のユーザを有するようにして最大容量を可能にするが、これらの10RAPのそれぞれに対して、
のコールをつなぐことは実現可能なシナリオではない。しかし、我々の結果は、40のVoIPユーザをサポートできる他のシナリオがあることを示している、すなわち、
である。したがって、よりよい手法は、負荷バランシングを実施する前に、NRのよい選択肢を特定することにある。
を用いて、ユーザ2及び3をRAP1に許可すること、及びユーザ1をG1に許可することは、よい選択肢になり得る。maxgTgを最小化したい場合、ユーザ1及び2及び3を許可し、且つ経路指定することは、システム中の既存のユーザ及びフローに依存する。すべての場合において、あるユーザに対するアドミッション/経路指定の選択肢の実現可能性は、そのアドミッション/経路指定に対するすべての可能な集約及びバースト送り選択肢を検討することにより行うことができる。この後に、Tg≦(Ds−δ)∀gを満足し、且つ上記で述べたさらなる目的を満たすものを見出すための組合せのテストが行われるはずである。
VIII.結論
[1] C. Pepin, U. C. Kozat, and S. A.Ramprashad, "A Joint Traffic Shaping and Routing Approach to Improve thePerformance of 802.11 Mesh Networks," in 4th Int. Symp. on Modeling andOptimization of Mobile, Ad Hov,and Wireless Networks (WiOPT), Boston, MA, April 2006.
[2] "TGn Sync Proposal for 802.1In," http://www.tgnsync.org/techdocs.
[3] "WWiSE proposal for 802.11n,"http: //www.wwise. org/technicalproposal.htm.
[4] S. Lawrence, A. Biswas, and A. A.Sahib, "A Comparative Analysis of VoIP Support for HT TransmissionMechanisms in WLAN," in IEEE Int. Conf. on Dist. Computing SystemsWorkshops, June 2007.
[5] C. Liu and A. P. Stephens, "AnAnalytic Model for Infrastructure WLAN Capacity with Bidirectional FrameAggregation," in Wireless Comm. and Net. Conf. (WCNC), March 2005, pp.113-119.
[6] D. Niculescu, S. Ganguly, K. Kim, andR. lzmailov, "Performance of VoIP in a 802.11 wireless mesh network,"in Int. Conf. on Wireless Communications and Mobile Computing, Vancover, BC, July2006, pp. 869 - 874.
[7] IEEE Computer Society, "Part 11:Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications:Medium Access Control (MAC) Enhancements for Quality of Service (QoS),"2005, IEEE Std. 802.11eD13.0.
[8] W. Wang, S. C. Liew, and V. O. K. Li,"Solutions to Performance Problems in VoIP over a 802.11 WirelessLAN," IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 54, no. 1, January2005.
[9] K. Medepalli, P. Gopalakrishnan, D.Famolari, and T. Kodama, "Voice capacity of IEEE 802.11b, 802.11a and802.11g Wireless LANs," in IEEE GLOBECOM, Dallas, Texas, Nov. 2004.
[10] D. Hole and F. Tobagi, "Capacityof an IEEE802.11b WLAN Supporting VoIP," in IEEE ICC, Paris, France, June 2004.
[11] K. Medepalli, P. Gopalakrishnan, D.Famolari, and T. Kodama, "Voice Capacity of IEEE802.11b and 802.11aWireless LANs in the Presence of Channel Errors and Different User DataRates," in IEEE VTC, Los Angeles, CA, Fall 2004.
[12] J. Zhu and S. Roy, "A 802.11 Based Dual-Channel Reservation MACProtocol for In-Building Multihop Networks," Springer Mobile Networks and Applications, vol. 10,no. 5, 2005.
[13] A. Raniwala and T. Chiueh,"Architecture and Algorithms for an IEEE 802.11-Based Multi-ChannelWireless Mesh Network," in IEEE INFOCOM, Miami, FL, March 2005.
[14] R. Draves, J. Padhye, and B. Zill,"Routing in Multi-Radio, Multi-Hop Wireless Mesh Networks," in ACMMobicom, Philadelphia, PA, Sept. 26-Oct. 1 2004.
[15] ITU-T, "Pulse Code Modulation(PCM) of Voice Frequencies," ITU-T Recommendation G.711,1988 (Blue Book),1993.
[16] S. A. Ramprashad and C. Pepin, "Astudy of silence suppression and real speech patterns and their impact on VoIPcapacity in 802.11 networks," in IEEE Int. Conf. on Multimedia and Expo,Beijing, China, July 2007, pp. 939-942.
[17] G. Bianchi, "Performance analysisof the IEEE 802.11 distributed. coordination function," IEEE JSAC, vol.18, 2000.
[18] IEEE Computer Society, "Part 11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications:Higher-speed Physical Layer (PHY) extension in the 2.4 GHz band," IEEEStd. 802.11b-1999 (R2003).
[19] "NS2 802.1le package,"http://www.tkn.tu-berlin.de/research/802.11e\_ns2.
Claims (26)
- ユーザをマルチホップ無線ネットワーク中に関連付ける方法であって、前記ネットワーク中の通信において、関連付けられたエンティティが1つ又は複数の数の無線資源と競合する、当該方法において、
前記マルチホップネットワークにおける複数の通信グループを識別するステップであって、各通信グループが、無線端末、アクセスポイント、リレーアクセスポイント、及び、それらの関連付けられた無線通信の組に対応し、同じ無線資源と競合する、当該ステップと、
各通信グループに対して、前記マルチホップネットワークで可能な経路指定及びトラフィック形成の選択肢、及び、前記通信グループのメンバーによる前記無線資源への競合ベースのアクセスのチャンネル又はタイムオーバーヘッドを考慮して、前記ユーザを前記通信グループと関連付けることの影響を評価するステップと、
前記評価に基づいて、前記ユーザを前記通信グループの1つと関連付けるステップと
を含む方法。 - 経路指定及びトラフィック形成の選択肢が、(a)前記マルチホップネットワークの1つ又は複数の構成、(b)前記通信グループのメンバーシップ、(c)前記ネットワークを通して得るルートパケット、及び、(d)前記リレーアクセスポイントがそれらの個々の受信及び送信パケットを処理し、転送する方法、を変更することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記トラフィック形成選択肢が、正確な、統計的な、又はターゲット化された集約レベル及びバーストレベル、並びに物理レイヤのデータレートにより定義される集約及びバースト機構の1つ又は複数のものを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記トラフィック形成選択肢が、ターゲット化されたパケット長、パケット生成のための平均時間、仮定の若しくは予測されるパケットエラーレート、及び所定数の送信機会内の送信確率のうちの1つ又は複数のものを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記ユーザを許可することの前記影響を評価する前記ステップが、負荷値を計算するステップを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記通信グループの前記負荷値にわたってメトリックを計算するステップをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- 前記メトリックが、最大の負荷値、平均の負荷値、及びゲートウェイアクセスポイントへの経路のホップ数のうちの1つ又は複数のものを含む、請求項6に記載の方法。
- 負荷値を計算する前記ステップが、チャネル占有時間を計算するステップを含む、請求項5に記載の方法。
- 前記チャネル占有時間が、成功した送信及び不成功の送信に対して生じた前記時間の総計を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記チャネル占有時間がさらに、肯定応答パケットを送るための時間を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記経路指定及びトラフィック形成の選択肢が、既存のユーザを、前記マルチホップネットワークの通信グループ中に再度関連付けするステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ユーザを関連付けすることの前記影響を評価する前記ステップが、前記ユーザを許可する結果として、前記システムの安定性メトリックを決定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記マルチホップネットワークが、1つ又は複数のリレーアクセスポイント、及び1つ又は複数のゲートウェイアクセスポイントを備える、請求項1に記載の方法。
- ユーザをマルチホップネットワーク中に関連付けるシステムであって、
共用される資源にそれぞれが対応する、前記マルチホップネットワーク中の複数の通信グループと、
(a)通信グループごとに、各通信グループのメンバーによって共用される資源と競合するアクセスを見積もった時間、サービスの品質、及び、前記マルチホップネットワークの構成におけるバリエーションを考慮して、前記ユーザを前記通信グループと関連付けることの影響を評価する手段、及び(b)前記評価に基づいて、前記ユーザを前記通信グループの1つに関連付ける手段を有する制御エンティティと
を備えるシステム。 - サービス上の考慮事項の前記品質が、経路指定及びトラフィック形成の選択肢を含む、請求項14に記載のシステム。
- 前記トラフィック形成選択肢が、集約レベル、バーストレベル、及び物理レイヤのデータレートのうちの1つ又は複数のものを含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記トラフィック形成選択肢が、パケット長、パケット生成のための平均時間、パケットエラーレート、及び所定数の送信機会内の送信確率のうちの1つ又は複数のものを含む、請求項16に記載のシステム。
- 前記ユーザを許可することの前記影響を評価する前記手段が、負荷値を計算する、請求項15に記載のシステム。
- 前記通信グループの前記負荷値にわたってメトリックを計算することをさらに含む、請求項18に記載のシステム。
- 前記メトリックが、最大の負荷値、平均の負荷値、及びゲートウェイアクセスポイントへの経路のホップ数のうちの1つ又は複数のものを含む、請求項19に記載のシステム。
- 負荷値を計算することが、チャネル占有時間を計算することを含む、請求項18に記載のシステム。
- 前記チャネル占有時間が、成功した送信及び不成功の送信に対して生じた前記時間の総計を含む、請求項21に記載のシステム。
- 前記チャネル占有時間がさらに、肯定応答パケットを送るための時間を含む、請求項21に記載のシステム。
- 前記構成におけるバリエーションが、既存のユーザを、前記マルチホップネットワークの通信グループ中に再度関連付けすることを含む、請求項14に記載のシステム。
- 前記ユーザを関連付けすることの前記影響を評価する前記手段が、前記ユーザを許可する結果として、前記システムの安定性メトリックを決定する、請求項14に記載のシステム。
- 前記マルチホップネットワークが、1つ又は複数のリレーアクセスポイント、及び1つ又は複数のゲートウェイアクセスポイントを備える、請求項14に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US87526906P | 2006-12-14 | 2006-12-14 | |
US60/875,269 | 2006-12-14 | ||
US11/956,141 US8089970B2 (en) | 2006-12-14 | 2007-12-13 | Method and apparatus for managing admission and routing in multi-hop 802.11 networks taking into consideration traffic shaping at intermediate hops |
US11/956,141 | 2007-12-13 | ||
PCT/US2007/087677 WO2008076945A2 (en) | 2006-12-14 | 2007-12-14 | Method and apparatus for managing admission and routing in multi-hop 802 11 networks |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010514275A JP2010514275A (ja) | 2010-04-30 |
JP2010514275A5 JP2010514275A5 (ja) | 2011-01-27 |
JP5027886B2 true JP5027886B2 (ja) | 2012-09-19 |
Family
ID=39527035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009541626A Active JP5027886B2 (ja) | 2006-12-14 | 2007-12-14 | 中間のホップにおいてトラフィック形成を考慮して、マルチホップ802.11ネットワークにおけるアドミッション及び経路指定を管理するための方法及び装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8089970B2 (ja) |
JP (1) | JP5027886B2 (ja) |
WO (1) | WO2008076945A2 (ja) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8089970B2 (en) * | 2006-12-14 | 2012-01-03 | Ntt Docomo, Inc. | Method and apparatus for managing admission and routing in multi-hop 802.11 networks taking into consideration traffic shaping at intermediate hops |
US20080151834A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for maintaining traffic flow in a mesh network |
US8233905B2 (en) | 2007-06-15 | 2012-07-31 | Silver Spring Networks, Inc. | Load management in wireless mesh communications networks |
US8559867B2 (en) * | 2008-08-21 | 2013-10-15 | Nokia Corporation | Load status indicator for multihop relay system using distributed scheduling |
TWI385976B (zh) * | 2009-01-19 | 2013-02-11 | Univ Nat Taiwan Science Tech | 允入控制器及其方法與其多躍式無線骨幹網路系統 |
JP4754637B2 (ja) * | 2009-03-24 | 2011-08-24 | 株式会社トヨタIt開発センター | 車載無線機 |
EP2247042A1 (en) | 2009-04-28 | 2010-11-03 | Thomson Licensing, Inc. | Device and method for computation of channel loss rate and collision loss rate of communication link(s) in a random access network |
JP5645928B2 (ja) * | 2009-06-19 | 2014-12-24 | コーダ ワイヤレス ピーティーワイ リミテッドCohda Wireless Pty Ltd | 無線通信システムにおける環境評価 |
WO2011006661A2 (en) * | 2009-07-15 | 2011-01-20 | Nec Europe Ltd. | Method for supporting admission control and/or path selection in a communication network and communication network |
US8509193B2 (en) * | 2009-07-21 | 2013-08-13 | Microsoft Corporation | Packet aggregation |
CN102006580B (zh) * | 2009-09-03 | 2013-11-06 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种路由策略的获取方法及*** |
US9603085B2 (en) | 2010-02-16 | 2017-03-21 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus providing intelligent radio selection for legacy and non-legacy applications |
US9178965B2 (en) * | 2011-03-18 | 2015-11-03 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods for synchronization of application communications |
KR101267467B1 (ko) | 2011-12-28 | 2013-05-31 | 한국정보화진흥원 | 다중 무선망 환경에서 트래픽을 분산시키기 위한 단말 선택 방법 |
EP2833643B1 (en) * | 2012-03-28 | 2017-09-20 | Kyocera Corporation | Communication device, power management system having communication device, and method for controlling communication device |
US9667536B2 (en) | 2012-10-16 | 2017-05-30 | Cisco Technology, Inc. | Network traffic shaping for Low power and Lossy Networks |
JP6102461B2 (ja) * | 2013-04-23 | 2017-03-29 | 富士通株式会社 | 通信装置、マルチホップ無線通信ネットワークシステム及び通信方法 |
WO2015038563A1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | Silver Spring Networks, Inc. | Mesh network nodes configured to alleviate congestion in cellular network |
US8743758B1 (en) | 2013-11-27 | 2014-06-03 | M87, Inc. | Concurrent uses of non-cellular interfaces for participating in hybrid cellular and non-cellular networks |
CN105981422B (zh) | 2013-12-13 | 2020-06-30 | 艾姆巴奇公司 | 用于连结混合的蜂窝网络和非蜂窝网络的安全连接的方法和*** |
US9552550B2 (en) * | 2014-05-13 | 2017-01-24 | Cisco Technology, Inc. | Traffic shaping based on predicted network resources |
WO2016150818A1 (en) * | 2015-03-20 | 2016-09-29 | Thomson Licensing | Method for evaluating a wireless link, respective device, computer program and storage medium |
EP3831021A1 (en) | 2018-07-27 | 2021-06-09 | Gotenna Inc. | VINEtm ZERO-CONTROL ROUTING USING DATA PACKET INSPECTION FOR WIRELESS MESH NETWORKS |
CN109089334B (zh) * | 2018-09-26 | 2021-10-22 | 东南(福建)汽车工业有限公司 | 车载网关控制器信号路由校验方法 |
JP6952726B2 (ja) | 2019-01-07 | 2021-10-20 | 株式会社東芝 | 通信装置、通信方法、通信プログラム、および通信システム |
CN109743213B (zh) * | 2019-02-28 | 2021-08-13 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | 一种网络切片处理方法和设备以及*** |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6389010B1 (en) | 1995-10-05 | 2002-05-14 | Intermec Ip Corp. | Hierarchical data collection network supporting packetized voice communications among wireless terminals and telephones |
US6442135B1 (en) * | 1998-06-11 | 2002-08-27 | Synchrodyne Networks, Inc. | Monitoring, policing and billing for packet switching with a common time reference |
US20050058149A1 (en) * | 1998-08-19 | 2005-03-17 | Howe Wayne Richard | Time-scheduled and time-reservation packet switching |
US6567378B1 (en) * | 1998-12-24 | 2003-05-20 | Genuity Inc. | Cell discard scheme for IP traffic over a cell relay infrastructure |
US6501733B1 (en) * | 1999-10-01 | 2002-12-31 | Lucent Technologies Inc. | Method for controlling data flow associated with a communications node |
US6700869B1 (en) * | 1999-10-01 | 2004-03-02 | Lucent Technologies Inc. | Method for controlling data flow associated with a communications node |
US6963575B1 (en) * | 2000-06-07 | 2005-11-08 | Yipes Enterprise Services, Inc. | Enhanced data switching/routing for multi-regional IP over fiber network |
AU2001296378A1 (en) * | 2000-09-29 | 2002-04-08 | The Regents Of The University Of California | Ad hoc network accessing using distributed election of a shared transmission schedule |
AU2001296795A1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-04-22 | The Regents Of The University Of California | Method for maintaining reservation state in a network router |
US20040100903A1 (en) * | 2002-11-25 | 2004-05-27 | Seung-Jae Han | Quality of service mechanisms for mobility access device |
US7376122B2 (en) | 2004-02-23 | 2008-05-20 | Microsoft Corporation | System and method for link quality source routing |
US20050246940A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-10 | Keith Jones | Fishing lure for sinking presentation |
US7616575B2 (en) | 2004-06-23 | 2009-11-10 | Microsoft Corporation | System and method for link quality routing using a weighted cumulative expected transmission time metric |
US20080144493A1 (en) * | 2004-06-30 | 2008-06-19 | Chi-Hsiang Yeh | Method of interference management for interference/collision prevention/avoidance and spatial reuse enhancement |
EP1787437B1 (en) * | 2004-09-06 | 2011-11-23 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Multiple access communications over diverse access technologies |
CA2588781A1 (en) * | 2004-11-19 | 2006-05-26 | The Trustees Of The Stevens Institute Of Technology | Multi-access terminal with capability for simultaneous connectivity to multiple communication channels |
DE112005003146T5 (de) * | 2004-12-17 | 2008-02-21 | MeshNetworks, Inc., Schaumburg | System und Verfahren zum Steuern von Überlastung in drahtlosen Multihop-Netzwerken |
JP4568598B2 (ja) | 2004-12-21 | 2010-10-27 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 制御装置及び通信制御方法 |
KR100899751B1 (ko) * | 2005-03-09 | 2009-05-27 | 삼성전자주식회사 | 통신 시스템에서 신호 중계 시스템 및 방법 |
US7626931B2 (en) * | 2005-03-23 | 2009-12-01 | Microsoft Corporation | Systems and methods for coordinating wireless traffic for heterogeneous wireless devices |
US20060239207A1 (en) | 2005-04-20 | 2006-10-26 | Nokia Corporation | Combined load balancing for overlay and ad hoc networks |
US8339948B2 (en) * | 2005-09-16 | 2012-12-25 | Ntt Docomo, Inc. | Method for improving capacity in multi-hop wireless mesh networks |
CN1937615B (zh) * | 2005-09-20 | 2012-01-25 | 株式会社Ntt都科摩 | 无线分布式网络中的媒体接入控制方法和装置 |
EP1961162B1 (en) * | 2005-12-15 | 2010-08-25 | BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company | Call admission control in an ad hoc network |
US8089970B2 (en) * | 2006-12-14 | 2012-01-03 | Ntt Docomo, Inc. | Method and apparatus for managing admission and routing in multi-hop 802.11 networks taking into consideration traffic shaping at intermediate hops |
KR101395562B1 (ko) * | 2008-02-22 | 2014-05-16 | 삼성전자주식회사 | 다중 홉 중계 방식의 무선통신 시스템에서 전이중 중계 방식 사용시 기지국 및 중계기 간 간섭회피 방법 및 장치 |
-
2007
- 2007-12-13 US US11/956,141 patent/US8089970B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-12-14 WO PCT/US2007/087677 patent/WO2008076945A2/en active Application Filing
- 2007-12-14 JP JP2009541626A patent/JP5027886B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008076945A2 (en) | 2008-06-26 |
US20080144497A1 (en) | 2008-06-19 |
US8089970B2 (en) | 2012-01-03 |
WO2008076945A3 (en) | 2008-08-14 |
JP2010514275A (ja) | 2010-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5027886B2 (ja) | 中間のホップにおいてトラフィック形成を考慮して、マルチホップ802.11ネットワークにおけるアドミッション及び経路指定を管理するための方法及び装置 | |
KR100890481B1 (ko) | 다중 라디오 라우팅을 위한 소프트웨어 구조 및 하드웨어추상화 계층 및 그를 제공하는 방법 | |
KR100886060B1 (ko) | 멀티호핑 통신 네트워크에서 노드간의 루트를 선택하기위해 정체-인식 라우팅 메트릭을 제공하기 위한 시스템 및방법 | |
US7660285B2 (en) | Traffic-aware routing in wireless networks | |
EP1911205B1 (en) | Bandwidth allocation in a wireless network | |
Wu et al. | SoftMAC: layer 2.5 collaborative MAC for multimedia support in multihop wireless networks | |
Azevêdo Filho et al. | A packet aggregation mechanism for real time applications over wireless networks | |
Wu et al. | SoftMAC: Layer 2.5 MAC for VoIP support in multi-hop wireless networks | |
Zou et al. | A relay-aided media access (RAMA) protocol in multirate wireless networks | |
Sheikh et al. | A survey of cross‐layer protocols for IEEE 802.11 wireless multi‐hop mesh networks | |
Romdhani et al. | A cross-layer on-demand routing protocol for delay-sensitive applications | |
Charfi et al. | New adaptive frame aggregation call admission control (AFA‐CAC) for high throughput WLANs | |
Zhang et al. | An extended AODV protocol for VoIP application in mobile ad hoc network | |
Chowdhury et al. | XCHARM: A routing protocol for multi-channel wireless mesh networks | |
Giacomazzi et al. | Quality of service for packet telephony over mobile ad hoc networks | |
Zhao et al. | Constructing efficient multi-hop mesh networks | |
Kassler et al. | Voip packet aggregation based on link quality metric for multihop wireless mesh networks | |
Pease et al. | Cross-layer signalling and middleware: A survey for inelastic soft real-time applications in MANETs | |
Ramprashad et al. | An analysis of joint aggregation, bursting, routing, and rate adaptation for increasing VoIP capacity in multi-hop 802.11 networks | |
Dely | Adaptive aggregation of voice over IP in wireless mesh networks | |
Le | Back-Pressure Based Throughput Enhancement Algorithms for Cognitive Radio Networks | |
Tsuchiya et al. | Analysis of maximum UDP throughput of short-hop string networks for VoIP applications | |
Zarai et al. | Provision of quality of service in open wireless architectures | |
EP1783957A1 (en) | Bandwidth allocation in a wireless network | |
Loyola et al. | A new multi-channel mesh architecture with DCF-based inter-AP communication and radio-aware packet forwarding for IEEE 802.11-compliant WLANs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101203 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120424 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120531 |
|
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: 20120619 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120622 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5027886 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |
|
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 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |