WiFi-Nano:
Reclaiming Wifi Efficiency
Through 800 ns SlotsMobiCom 2011
Eugenio Magistretti,
Krishna Kant Chintalapudi,
Ramachandran Ramjee,
Bozidar Radunovic
森川研 B4 金子和正
無線LANの通信速度の推移
・伝送速度は1000倍以上に速くなっている・スループットはあまり速くなっていない
???
同時に通信しても、処理できない
無線LANの通信の仕組み
CSMA/CAを体感してみましょう。
CSMA/CAにおける1パケット送信にかかる時間
SIFS バックオフ プリアンブル データ DIFS ACK
34us 67.5us 40us 20 16 44us
CSMA/CAにおける1パケット送信にかかる時間
SIFS バックオフ プリアンブル データ DIFS ACK
34us 67.5us 40us 20 16 44us
通信時間のうち
はデータの送信をしていない91%
CSMA/CAにおける1パケット送信にかかる時間
SIFS バックオフ プリアンブル データ DIFS ACK
34us 67.5us 40us 20 16 44us
オーバヘッドのうち
を占めるバックオフ時間に注目34%
バックオフ時間が長い理由
バックオフ時間 スロット時間 乱数67.5us = 9us x 7.5
4us + 5us
プリアンブル送信ス ス ス ス スス スス
送受信切替キャリアセンス
Listen
Before
Talk
従来のWiFi WiFi Nano
従来のWiFi WiFi Nano
従来のWiFi WiFi Nano
従来のWiFi WiFi Nano
Listen
Before
Talk
キャリアセンスとプリアンブルの送信を同時に行う
プリアンブル送信送受信切替キャリアセンス
プリアンブル送信スロット時間を9usから
へ1/10以下に短縮できる
キャリアセンス
800ns
なぜ800nsなのか?
A
B
C
0ns
333ns
実装
送信、受信で別々のアンテナを使う
DSP/FPGAベースのソフトウェア無線で実装
ノイズキャンセラー
アナログ無線
スループット効率
2x
現在の標準規格比
のスループットを得ることができた2倍
まとめ
• Wi-Fiのスループットはあまり向上していない
• 原因は長いスロット時間
• Wi-Fi Nanoではスロット時間を
9usから800nsに短縮する
• Listen Before TalkからListen And Talkへ
• 実効速度を2倍に上げることができた
The Lattice Correlator
プリアンブルが
送信されたか算出できるいつ
プリアンブルの検出性能
SN比8dB以上でほぼ
プリアンブルの検出ができた100%
端末間距離に関する公平性
距離に関係なく
に通信を行うことができた公平