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研究業績


電力線通信におけるTCP性能向上のための高/低周波数帯通信の連携手法
著者
  武田 鷹広
 
雑誌名/会議名
  2012 年 2 月
 
アブストラクト
  ホームネットワークを簡易に構築する手法としてPLC(電力線通信)が注目されている.PLC は既設の電力線を利用する為,新規の配線工事が不要であり,簡易に通信を行うことができる. しかし,電力線はPLC の利用周波数帯域における伝送路特性については考慮せずに設計されている為,信号伝達特性は良好であるとは限らない.また,高速PLC 上のTCP は,順方向のDATA(データパケット)と逆方向のACK(ACK パケット)が送信権を獲得しながら半二重通信で動作するので,UDP に比べて高速PLC の帯域を有効に活用できていない.特に電力線環境が悪い場合,上記に加えPLC モデム間のフレームロス時の自動再送により,遅延が大きくなる.その結果,TCP の輻輳制御により性能が劣化してしまう.特にACK は本来ロスしても再送する必要がない為,このようなACK 再送による帯域の消費と遅延の増加は無駄である. 一方,PLC は高速PLC と低速PLC の2 種類に分けられ, 利用周波数帯が異なる為,1 本の電力線で2 つの転送システムを同時に提供することが可能である. そこで本稿では,(1)逆方向のACK を低速PLC で処理し,高速PLC の帯域を順方向のDATAに占有できるようにする. (2)高速PLC と低速PLC の帯域の差は大きいので,高速PLC の帯域が大きい場合,ACK 生成レートが低速PLC の帯域を超える可能性がある.そこで, 低速PLC モデムがACK を意識し,最新のACK のみを転送することで電力線環境が良い場合でのACK の転送遅延の増大を抑制する. (3)低速PLC モデムがACK を意識し,ACK の無駄な再送を省くことで,電力線環境が悪い場合でのRTT の急激な増大を防ぐ.(4)低速PLC の環境が悪い場合に,ACK が全く届かないという状況を避ける為に,必要最低限の再送は行う.この4 点から高速PLC 単体を使う場合に比べ,様々な電力線環境でTCP スループットを20%前後向上させることができた.
 
キーワード
  PLC
 
記述言語
  Japanese
 
 

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