指向性アンテナを用いたオポチュニスティツク型通信方式について

摘要

Recently, medium access control (MAC) protocols for ad hoc networks using directional antennas are proposed. Directional antennas can electronically control beam direction, and extend transmit range. These potentials have been shown to improve the network capacity in ad hoc networks. However, new problems happen in directional protocols with directional antennas. One of the problems with directional MAC protocols is deafness. It occurs when a transmitter fails to communicate with its intended receiver because the transmitter doesn't know receiver is busy. The deafness problem causes node's retransmissions, which result in wasting the wireless channel capacity. In this paper, we propose DOMAC (Directional Opportunistic MAC) which is an opportunistic protocol using directional antennas to solve the deafness. DOMAC applies an opportunistic protocol to a directional MAC protocol. Simulations results indicate the proposed protocol suppresses the deafness problem and improve the throughput.%近年，アンテナのビーム方向を電子的に制御可能な可変指向性アンテナを無線アドホックネットワークに適用することが注目されている．そして，送信ビームと受信ビームを適切に制御して空間利用効率を向上させるMACプロトコルが提案されている・しかし，指向性MAC（Medium Access Contorol）プロトコルにおいて，通信したい相手がビジーであることを知らず通信を試みるdeafness問題が発生する．deafness問題により端末のRTS（Request To Send）再送回数が増加し遅延の増大やパケットの破棄が起こり，結果としてスループット性能の低下を招く．オポチュニスティツク通信は特定の端末との通信に固執せず，その時に通信可能な端末を利用するという考えを基にした手法である．本稿ではオポチュニスティツク型通信により再送確率を低減することができる点に着目しdeafness問題の解決策としてDOMAC（Directional Opportunistic MAC）を提案する．DOMACは指向性アンテナを用いたプロトコルに部分的にオポチュニスティツク型通信を適用する．計算機シミュレーションにより提案方式はdeafness問題の発生を低減し，スループット性能が向上することを示す．