無線アドホックネットワークにおけるビジートーン信号を用いたメディアアクセス制御プロトコルの特性解析

無線アドホックネットワークにおいて, 高いスループット特性を実現できる新たなMACプロトコルを提案する. 提案プロトコルは, request-to-send(RTS)/clear-to-send(CTS)方式に加えて, 二つのトーン信号を適用した方式である. トーン信号PTtは, 近隣ノードに対してパケットの送信を禁止するため, またトーン信号PTrはパケットの受信を禁止するためにそれぞれ用いられる. これら二つのトーン信号を用いることで, 隠れ端末問題およびexposed端末問題を軽減できる. また提案プロトコルは, RTSパケットの送信に際して, PTt信号を送信する操作を付加することで, RTSパケット同士の衝突を軽減することができ, 高いスループット特性を得られる. 理論解析および計算機シミュレーションにより特性評価を行い, 提案プロトコルの有効性を示す.
To realize high throughput performance in wireless ad hoc networks, we propose a media access control protocol with tone signals. In the proposed protocol, two tone signals are adopted in addition to the RTS/CTS handshaking. The prohibition transmitting tone (PTt) signal is used in order to prohibit neighbor nodes from transmitting a packet. The prohibition receiving tone (PTr) signal is also used in order to prohibit neighbor nodes from receiving a packet. Adopting PTt signal, since hidden nodes from the receiver can sense the PTt signal, hidden nodes postpone its RTS packet transmission. Adapting PTr signal, since exposed nodes can sense no PTr signal, exposed nodes can send its RTS packet. Moreover, in order to alleviate the collisions among RTS packets, when a node transmits RTS packets, the PTr signal is adopted. The performance of the proposed protocol is analyzed theoretically in the single area situation. By means of computer simulations, we evaluate the performance of the proposed protocol. As the result, we show that the proposed protocol is useful to improve the throughput performance.