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

プリアンブルが衝突したら？

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