サブキャリア選択型CSMA/CA方式を用いたマルチホップ無線ネットワークにおける複数経路伝送方式の提案

摘要

媒体アクセス制御方式としてCSMA/CA方式を用いるマルチホップ無線ネットワークにおいて，利用可能な周波数帯域内に伝搬路状況の劣悪な周波数資源が存在する場合，CSMA/CA方式に起因する各リンク間での競合に加えて，伝搬路状況の劣悪なリンクでの伝送特性の劣化により生起ノード－宛先ノード間での伝送特性は大きく低下する．この対策として，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，各ノードが伝搬路状況の良好なサブキャリアのみを用いて伝送するサブキャリア選択型CSMA/CA方式が考えられている．サブキャリア選択型CSMA/CA方式では，各ノードが伝送に利用する周波数資源の最小制御単位をサブキャリアとすることで，周波数チャネル内の各サブキャリアが伝搬路状況の良好な状態で利用されるだけでなく，複数のノードが同一周波数チャネル内の異なるサブキャリアを用いて同時に伝送することが可能となるため，ネットワーク全体で利用可能な周波数資源が増加し，それによる伝送特性の向上が期待される．しかしながら，マルチホップ無線ネットワークを形成する各ノードは同時に送受信することはできないため，マルチホップ無線ネットワークを形成するリンクの内，同時刻に伝送可能なリンクは限定され，サブキャリタ選択型CSMA/CA方式による伝送特性の向上には限界がある．本稿では，生起ノード－宛先ノード間に複数の伝送経路を確保し，マルチホップ無線ネットワーク内のより多くのリンクで同時刻に伝送可能とすることによって，ネットワーク内で利用される周波数資源を増加し伝送特性の向上を図る手法として，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を提案し，それによる伝送特性の改善効果について検討する．伝送特性を計算機シミュレーションにより評価した結果，生起ノード－宛先ノード間を単一の経路で伝送する方式に比較して，ネットワーク内で伝送に利用されるサブキャリア数が増加し，スループット特性が改善されることを明らかにしている．