Towards Commercial Mobile Ad Hoc Network

Towards Commercial Mobile Ad
Hoc Network Applications:
A Radio Dispatch System
ECN M1 sada
概要
‫ ﻪ‬MANETを商業利用できないか？
‫ ﻪ‬タクシーによるMANETで、次世代タクシー
無線
‫ ﻩ‬金銭的な考察
‫ ﻩ‬技術的な考察
‫ ﻩ‬シミュレーション
背景
‫ ﻪ‬従来のタクシー無線
‫ ﻩ‬大きな初期投資
‫ ﻩ‬免許が必要
‫ ﻩ‬トラッキング用にGPSがついているものもある
が、非常に高価
‫ ﻯ‬タクシー300台で約1億2千万円
提案
‫ﻪ‬
MANETによるタクシー無線の実現
‫ﻩ‬
‫ﻩ‬
‫ﻪ‬
メリット
‫ﻩ‬
‫ﻩ‬
‫ﻩ‬
‫ﻪ‬
全タクシーにアドホックデバイスを装着
中心に指令所としてアドホックサーバを配置
低コスト、デプロイの容易さ
位置情報システム装着により客、タクシーの双方にメリット
インターネット経由によるタクシー予約
発展の可能性
1. 単一のタクシー会社によるMANETインフラ
2. 複数のタクシー会社によるインフラの相互利用
3. ユビキタスネットワークの基礎へ
金銭的な考察
‫ ﻪ‬各立場のメリット
‫ ﻩ‬客
‫ ﻯ‬多様な予約手段
‫ ﻯ‬客の位置情報
‫ ﻩ‬タクシードライバー
‫ ﻯ‬回転率上昇
‫ ﻩ‬タクシー会社
‫ ﻯ‬トラッキング
‫ ﻯ‬インフラの耐故障性
金銭的な比較
‫ ﻪ‬コストの比較
‫ ﻩ‬携帯電話
‫ ﻯ‬タクシー1台当り60万円ほど、従量課税
‫ ﻩ‬Public network radio service
‫ ﻯ‬年間、タクシー1台当り70万、料金固定
‫ ﻩ‬PMR (Private Mobile Radio)
‫ ﻯ‬25~30キロ届く無線、免許必要、PDAレンタル？
‫ ﻯ‬年間タクシー1台当り60万円
‫ ﻩ‬MANET
‫ ﻯ‬タダ、データ通信も可能
技術的な考察
‫ ﻪ‬モビリティモデル
‫ ﻩ‬Random Waypoint
‫ ﻩ‬タクシーの行動
‫ ﻯ‬タクシースタンドから客を運ぶ（最短距離で）
‫ ﻯ‬タクシースタンドへ戻る
‫ ﻯ‬戻る途中で客を拾う
‫ ﻩ‬タクシーの初期状態
‫ ﻯ‬半分がタクシースタンド
‫ ﻯ‬もう半分がランダムに街中に存在
技術的な考察
‫ ﻪ‬伝達モデル
‫ﻩ‬
‫ﻩ‬
‫ﻩ‬
‫ﻩ‬
‫ﻩ‬
‫ﻩ‬
無線規格：IEEE802.11b
受信感度：-80 dBm
送信電力：100 mW ←タクシーから供給
アンテナ：地上高1.5m
電波干渉を無視、壁での電波反射を考慮
電波の届く距離
‫ ﻯ‬直線の場合、474m
‫ ﻯ‬一つの角を曲がった場合、150m
技術的な考察
‫ ﻪ‬ネットワーク処理
‫ ﻩ‬LAR (Location-Aided Routing) ライクなプロト
コル
‫ ﻯ‬必ず地理的に一番近いノードへ転送
‫ ﻯ‬本論文では、細かいルーティング、MACレイヤー
の話は扱わない
‫ ﻩ‬リアルタイム通信には向かない
シミュレーション
Central Dispatch Point
100m
兼タクシー乗り場
‫ ﻪ‬シミュレータ
‫ ﻩ‬自作
‫ ﻪ‬想定環境
‫ ﻩ‬マンハッタングリッド
‫ ﻩ‬タクシー
5km
‫ ﻯ‬300台
‫ ﻯ‬毎時54キロ
‫ ﻪ‬シミュレーション方法
‫ ﻩ‬1000秒のウォーミングアップ
‫ ﻩ‬3時間のシミュレーション
‫ ﻩ‬1秒ごとにシミュレーション
5km
シミュレーション結果
‫ ﻪ‬標準的な場合
‫ ﻩ‬接続ノード
‫ ﻯ‬平均37.91%
‫ ﻩ‬MANET切断時間
‫ ﻯ‬平均28秒
‫ ﻯ‬最大2785秒
‫ ﻩ‬結論
‫ ﻯ‬リアルタイム通信は不向き
シミュレーション結果
‫ ﻪ‬ノードの密度
‫ ﻩ‬タクシーが増加
（＝ノード密度が
増加）すると
‫ ﻯ‬MANET接続
ノード↑
‫ ﻯ‬MANET切断平
均、最大時間↓
‫ ﻯ‬通信がリアルタ
イムに近づく
シミュレーション結果
‫ ﻪ‬コネクション時間（標準3秒）
‫ ﻩ‬定義：リンクを確立し、データ
送信が終了するまでの時間
‫ ﻩ‬コネクション時間↑になると
‫ ﻯ‬カバー率↓
‫ ﻯ‬MANET切断平均時間↑
‫ ﻯ‬MANET切断最大時間↑
シミュレーション結果
‫ ﻪ‬推測
‫ ﻩ‬ノード数↑、コネクション時間↓
ならば良い結果を得られる
‫ ﻪ‬結果
‫ ﻩ‬カバー率：平均77%
‫ ﻩ‬MANET平均切断時間：8.8秒
シミュレーション結果
‫ ﻪ‬交通渋滞
‫ ﻩ‬タクシー300台＋無関係な車
29700台（計30000台）の場合
‫ ﻩ‬全体的にばらつきが大きくな
る
シミュレーション結果
‫ ﻪ‬車の数を徐々に変更すると？
‫ ﻪ‬結果
‫ ﻩ‬多少の渋滞があると
‫ ﻯ‬カバー率上昇
‫ ﻯ‬減少する
‫ ﻪ‬結論
‫ ﻩ‬多少の渋滞は性能の向上に繋がる
‫ ﻩ‬大きな渋滞は性能の低下を招く
関連研究
‫“ ﻪ‬Mobile Internet Access in Fleetnet”
‫“ ﻪ‬CarNet: A Acalable Ad Hoc Wireless Network
System”
‫ ﻩ‬一般乗用車によるモデル
‫ ﻯ‬提案されているアプリケーションが少ない
‫“ ﻪ‬Design and Evaluation of a Metropolitan Area
Multitier Wireless Ad Hoc Network Architecture”
‫ ﻩ‬路線バスによるモデル
‫ ﻯ‬バスは規則的
‫ ﻯ‬町の特定の部分しかカバーできない
まとめ
‫ ﻪ‬タクシーによるMANETの提案
‫ ﻪ‬メリット
‫ ﻩ‬低コスト、デプロイの容易さ
‫ ﻪ‬パフォーマンスに重要なこと
‫ ﻩ‬ノードの密度、コネクション時間、交通渋滞
‫ ﻪ‬システム構築に重要なこと
‫ ﻩ‬セキュリティ、スケーラビリティ

Download Report