IEEE 802.11gを利用した高速移動通信におけるシームレスなTCPコネクション

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  • IEEE 802.11g オ リヨウ シタ コウソク イドウ ツウシン ニ オケル シームレス ナ TCP コネクション
  • A Seamless TCP Connection over High-speed Mobile Communication System Based on IEEE 802.11g

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抄録

我々はWi-Fi（IEEE 802.11g）を利用した高速移動通信システムを提案している．Yamadaら(2010)では，提案手法により270km/hの高速移動時中に最大25Mbpsのスループットが得られることを示した．一方で，頻繁に発生するレイヤ2ハンドオーバ（L2HO）においてトラヒックフローが不連続となることも指摘した．本論文では最初に，L2HO時におけるTCPパフォーマンスの解析結果を示し，L2HOおよびそれに起因するTCP再送タイムアウトにより，各L2HOで長時間の通信中断が発生することを示す．無通信状態改善のため，Multipath Mobile IPv4を利用したパス間バイキャストの実装方法を提案する．移動体と地上ネットワークの間にMultipath Mobile IPv4による複数のパスを構築し，L2HO時にはパス間（IPレイヤ）でトラヒックのバイキャストを行った．実際の高速移動環境における試験の結果，TCPに再送タイムアウトを発生させないL2HOが実現可能であることを示す．

We are proposing a high speed communication system using IEEE 802.11g. Yamada et al. (2010) has proven that the proposed system has a bandwidth of 25Mbps even when a mobile node moves at 270km/h. It also pointed out discontinuous traffic flows over frequent Layer two handovers (L2HO). This paper shows an analysis of TCP performances over L2HOs. It has revealed TCP does not recover from a freeze until its timeout expires after a L2HO. In order to reduce communication disruptions, this paper proposes a way to implement a Bi-casting solution over paths established by Multipath Mobile IPv4. Multipath Mobile IPv4 is used to make multiple connections between the ground network and mobile entities. Traffic was bi-casted over the paths during L2HOs. A field trial on a high speed train has proven that our proposal achieves L2HOs without TCP retransmission timeouts.

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