サブキャリア選択型CSMA／CA方式を用いた複数経路伝送方式におけるサブキャリア選択法に関する一検討

摘要

媒体アクセス制御方式としてCSMA／CA方式を，また伝送方式としてOFDM方式を用いるマルチホップ無線ネットワークにおいて，複数のノードからの同時伝送を可能とすることにより，周波数資源の有効利用ならびに伝送特性の改善を図る手法として，サブキャリア選択型CSMA／CA方式を用いた複数経路伝送方式が提案されている．しかしながら，サブキャリア選択型CSMA／CA方式を用いた複数経路伝送方式では，各ノードが獲得したサブキャリア数ならびに各ノードが保持するデータパケット数によってデータパケットの伝送時間長が決定されること，ならびに，サブキャリア選択型CSMA／CA方式では，複数ノードからの同時伝送に先立って全サブキャリアを用いたキャリアセンスおよび伝搬路状況の推定と通知が必要となることから，たとえ一方のノードからのデータパケットの伝送が早期に終了し，そのノードが利用していたサブキャリアがIdle状態に至ったとしても，他方のノードからのデータパケットの伝送が終了するまでの間，それらのサブキャリアを伝送に利用することはできず，結果的に周波数資源の有効利用が図られない場合が起こり得る．本稿では，サブキャリア選択型CSMA／CA方式を用いた複数経路伝送方式の新たなサブキャリア選択法として，同時伝送を行うノード間の伝搬路状況および各ノードが保持するデータパケット数に基づいて，各ノードが伝送に利用するサブキャリアを選択することにより，伝送に利用されるサブキャリア数の増加と共に，同時伝送を行う各ノードのデータパケット伝送時間長の差異を縮小し，周波数資源のさらなる有効利用を可能にする手法を提案し，その有効性について検討する．%Multi-route transmission scheme using subcarrier selection-type CSMA/CA has been proposed to enable simultaneous transmission of data packets from plural nodes and enhance the efficient utilization of radio resources in multi-hop wireless network. In the system, transmission duration of data packet from each node depends on the number of subcarriers acquired by each node and that of packets held in each node. Therefore, even if the transmission of data packet from one of plural nodes is finished earlier than other nodes and some subcarriers becomes idle, these subcarriers cannot be used by any nodes until the other nodes finish the transmission of their data packets. These unused remaining subcarrier leads to a waste of radio resources. In this paper, as a countermeasure against this problem, we propose a novel subcarrier selection method for multi-route transmission scheme using subcarrier selection-type CSMA/CA based multi-hop wireless network. In the proposed subcarrier selection method, based on the channel condition of each subcarrier and the number of packets held in each node, subcarriers are assigned to plural nodes so as to minimize the difference between transmission duration from plural nodes. Numerical results show that the proposed subcarrier selection method enhance the efficient utilization of radio resources and improve the transmission performance.