講演名 2017-07-21
全二重WLANにおけるバイナリバックオフを考慮したスループット解析
眞田 耕輔(三重大), 森 香津夫(三重大),
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抄録(和) これまでの無線通信において, 同じ周波数上では半二重通信が一般的であったが, 近年の電波干渉除去技術の発展に伴い, 同じ周波数で送信と受信を同時に行う無線全二重通信技術が実用化されつつある. しかし, 複数の端末が結合したネットワークにおける無線全二重通信では, 端末間で互いの通信への干渉を考慮しながら送受信のタイミングを合わせる必要があり, そのネットワークの動作の把握やプロトコル設計は一層困難となる. 適切なプロトコル設計やネットワークの振舞いの把握において, 数理モデルの構築は非常に有効であり, 強力なルールとなりうる. 本稿では, 全二重通信WLANにおけるバイナリバックオフを考慮した理論解析を提案する. 無線全二重通信MACプロトコルの本質的な動作とバイナリバックオフを同時に考慮したマルコフ連鎖モデルを新たに提案する. 本解析より, 全二重通信WLANにおける任意のCWminおよび任意の端末数の飽和スループットが理論的に導出される. シミュレーションとの比較により本解析モデルの妥当性を示す.
抄録(英) This paper proposes analytical expressions of carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) based medium access control (MAC) with binary backoff in full duplex (FD) wireless local area network (WLAN). A new Markov-chain model for FD MAC taking into account binary backoff is proposed. By using this model, saturated throughput of both FD and half duplex modes for any minimum contention window (CWmin) and any number of nodes can be obtained. Additionally, optimal value of CWmin for achieving the benefits of FD communication can be obtained from the proposed model. The analytical predictions agree with simulation results quantitatively, which validates the proposed analytical expressions.
キーワード(和) 無線全二重通信 / WLAN / スループット解析 / マルコフ連鎖モデル / バイナリバックオフ / FD MAC
キーワード(英) Wireless full duplex networks / WLAN / throughput analysis / Markov-chain model / binary backoff / FD MAC
資料番号 RCC2017-50,NS2017-67,RCS2017-142,SR2017-65,ASN2017-58
発行日 2017-07-12 (RCC, NS, RCS, SR, ASN)

研究会情報
研究会 NS / ASN / RCC / RCS / SR
開催期間 2017/7/19(から3日開催)
開催地(和) 北海道大学
開催地(英) Hokkaido Univ.
テーマ(和) 無線分散ネットワーク,M2M (Machine-to-Machine),D2D (Device-to-Device),一般
テーマ(英) Wireless Distributed Network, M2M (Machine-to-Machine), D2D (Device-to-Device),etc.
委員長氏名(和) 戸出 英樹(阪府大) / 岡田 啓(名大) / 原 晋介(阪市大) / 村田 英一(京大) / 梅林 健太(東京農工大)
委員長氏名(英) Hideki Tode(Osaka Pref. Univ.) / Hiraku Okada(Nagoya Univ.) / Shinsuke Hara(Osaka City Univ.) / Hidekazu Murata(Kyoto Univ.) / Kenta Umebayashi(Tokyo Univ. of Agric. and Tech.)
副委員長氏名(和) 岡崎 義勝(NTT) / 塩川 茂樹(神奈川工科大) / 中澤 仁(慶大) / 山野 悟(NEC) / 林 和則(阪市大) / 三浦 龍(NICT) / 眞田 幸俊(慶大) / 福田 英輔(富士通研) / 須山 聡(NTTドコモ) / 有吉 正行(NEC) / 亀田 卓(東北大)
副委員長氏名(英) Yoshikatsu Okazaki(NTT) / Shigeki Shiokawa(KAIT) / Jin Nakazawa(Keio Univ.) / Satoru Yamano(NEC) / Kazunori Hayashi(Osaka City Univ.) / Ryu Miura(NICT) / Yukitoshi Sanada(Keio Univ.) / Eisuke Fukuda(Fujitsu Labs.) / Satoshi Suyama(NTT DoCoMo) / Masayuki Ariyoshi(NEC) / Suguru Kameda(Tohoku Univ.)
幹事氏名(和) 塚本 和也(九工大) / 松井 健一(NTT) / 大和田 泰伯(NICT) / 萬代 雅希(上智大) / 石井 光治(香川大) / 小林 孝一(北大) / 旦代 智哉(東芝) / 西村 寿彦(北大) / 石津 健太郎(NICT) / 矢野 一人(ATR)
幹事氏名(英) Kazuya Tsukamoto(Kyushu Inst. of Tech.) / Kenichi Matsui(NTT) / Yasunori Owada(NICT) / Masaki Bandai(Sophia Univ.) / Koji Ishii(Kagawa Univ.) / Koichi Kobayashi(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) / Kazuto Yano(ATR)
幹事補佐氏名(和) 橿渕 健一(NTT) / 間 博人(同志社大) / 大田 知行(広島市立大) / 菊月 達也(富士通研) / 中野 亮(日立) / 堀田 善文(三菱電機) / 加川 敏規(NICT) / 小林 健太郎(名大) / 山本 哲矢(パナソニック) / 石原 浩一(NTT) / 村岡 一志(NEC) / 衣斐 信介(阪大) / 西本 浩(三菱電機) / 稲森 真美子(東海大) / 芝 宏礼(NTT) / Gia Khanh Tran(東工大) / 成枝 秀介(明石高専)
幹事補佐氏名(英) Kenichi Kashibuchi(NTT) / Hiroto Aida(Doshisha Univ.) / Tomoyuki Ota(Hiroshima City Univ.) / Tatsuya Kikuzuki(Fujitu Lab.) / Ryo Nakano(HITACHI) / Yoshifumi Hotta(Mitsubishi Electric) / Toshinori Kagawa(NICT) / Kentaro Kobayashi(Nagoya Univ.) / Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Koichi Ishihara(NTT) / Kazushi Muraoka(NEC) / Shinsuke Ibi(Osaka Univ.) / Hiroshi Nishimoto(Mitsubishi Electric) / Mamiko Inamori(Tokai Univ.) / Hiroyuki Shiba(NTT) / Gia Khanh Tran(Tokyo Inst. of Tech.) / Syusuke Narieda(NIT, Akashi College)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Network Systems / Technical Committee on Ambient intelligence and Sensor Networks / Technical Committee on Reliable Communication and Control / Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Smart Radio
本文の言語 JPN
タイトル(和) 全二重WLANにおけるバイナリバックオフを考慮したスループット解析
サブタイトル(和)
タイトル(英) Throughput Analysis of CSMA/CA-based MAC with Binary Backoff in Full Duplex WLAN
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 無線全二重通信 / Wireless full duplex networks
キーワード(2)(和/英) WLAN / WLAN
キーワード(3)(和/英) スループット解析 / throughput analysis
キーワード(4)(和/英) マルコフ連鎖モデル / Markov-chain model
キーワード(5)(和/英) バイナリバックオフ / binary backoff
キーワード(6)(和/英) FD MAC / FD MAC
第 1 著者 氏名(和/英) 眞田 耕輔 / Kosuke Sanada
第 1 著者 所属(和/英) 三重大学(略称:三重大)
Mie University(略称:Mie Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 森 香津夫 / Kazuo Mori
第 2 著者 所属(和/英) 三重大学(略称:三重大)
Mie University(略称:Mie Univ.)
発表年月日 2017-07-21
資料番号 RCC2017-50,NS2017-67,RCS2017-142,SR2017-65,ASN2017-58
巻番号(vol) vol.117
号番号(no) RCC-130,NS-131,RCS-132,SR-133,ASN-134
ページ範囲 pp.203-208(RCC), pp.193-198(NS), pp.257-262(RCS), pp.215-220(SR), pp.229-234(ASN),
ページ数 6
発行日 2017-07-12 (RCC, NS, RCS, SR, ASN)