法人向けWi-Fiメッシュのパイオニア


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メッシュWi-Fiは厄介なり(汗)社長ブログ第4回

こんにちは、ピコセラ社長の古川です。今回は、前回に続き、メッシュWi-Fiの話をしたいと思います。

前回のブログで事例を示したように、メッシュWi-Fi上で、瞬間的な無線中継経路の様子を眺めると、様々なパターンが存在することがお分かりになるかと思います。

メッシュのパターン例

一体どのパターンを選択すればベストなのでしょうか・・・?

上図の例では、基地局Aから基地局Dまでの中継に注目していますが、それ以外の無線中継も同時に起こるかもしれません。

バックホール網は、基幹網からアクセス網へ、あるいはその逆の方向へ、様々なトラフィックを運ばねばなりません。

あんまり複雑なことはしたくないですよね?

すぐに思いつくのは、

目的の中継先まで、できる限り少ないホップ数で到達できるような次の中継先を、中継の都度、決める

方法です。

ホップ数が増える、つまり中継回数が増えると、当然、オーバヘッドが大きくなるので、最少ホップ数が良いと考えるのはごく自然なことです。

実際、インターネットのレイヤーでは、ルータ同士がマルチホップ中継することで世界をまたぐデータ網を形成しており、その中継方法は、最少ホップ数を基本としています。

メッシュWi-Fiの世界では、出来る限りホップ数を少なくするためには、1ホップで出来る限り遠くへ電波を飛ばす、ということになります。

しかし、電波は遠くへ飛ぶほど減衰していきます。どこまで飛ぶかは受信感度で決まります。

出来る限りホップ数を少なくするように制御すると、受け側はとても弱い電力で、中継された無線信号をキャッチすることになります。

しかし、受信電力が弱いと雑音や干渉に弱くなってしまいます。

そうすると、「受信の失敗」が起こりやすくなります。

受信に失敗すると、再度、送信側に送りなおしてもらう必要があります。とても中継効率が悪くなってしまうのです。

一方、中継の都度、次の中継先を決めるやり方についてはどうでしょうか?

適応的であり、とても知能的なやり方のように思えますね。

実際、基幹網を形成するインターネットのレイヤーでは、混雑度合いを勘案するなどして適応的に中継先を決定する手法が採用されています。

果たして同じ考えをメッシュWi-Fiへ適用できるのでしょうか?

メッシュWi-Fiには様々な通信トラフィックが流れています。

通信トラフィックが増えてくると、大渋滞が発生します。一般の道路で発生する交通渋滞と同じです。

車で目的地へ向かっているとき、道が混んでいると、空いてそうな道を選びますよね?

メッシュWi-Fiでも、果たして同じ手法は効果があるのでしょうか?

やっかいなのは、無線特有の現象である「放射性」です。

電波はアンテナから放射されると、空間を拡がって伝搬していきます。

ある中継ポイントから送信された電波は、本来届ける必要のない他の中継ポイントにも届いてしまい、干渉を与えてしまうのです。

「本当に通りたい道路」以外の道路にも、干渉を与えてしまうのです。

こうなると、いとも簡単に大渋滞が発生してしまいます。

ある基地局が、次の基地局へ無線信号を中継しようとしても、なかなか割り込むことができません。

著しい中継伝送効率の劣化が生じてしまうのです。

渋滞しているとき、空いている道を選ぼうにも、そもそも空いている道がない状態が発生してしまうのです。

これでは、「中継の都度、次の中継先を決める方法」は、いくら頑張ったところで、むなしい努力に終わってしまいます。

どの中継先を選んだところで、いずれの方向も渋滞しているわけですから・・・

それでも、例えば、10秒間待って、なんとかやっと空きスペースを見つけて送信できたとしましょう。

しかし、通信が10秒間も断絶してしまいます。

これでは、即時性とブロードバンド性が要求される通信には適用できません。

以上のように、「最少ホップ数で、中継の都度、次の中継先を決める方法」は、一見するととても理に適った方法のように感じられますが、無線中継という制約の中で実現しようとすると、上記の様な問題が発生し、その実現は困難なものとなるのです。

多くの挑戦者たちが、上記の方法、あるいはそれに似た方法でメッシュWi-Fiを実現しようとしました。しかし、満足な中継効率を持った無線メッシュを獲得することはできませんでした。

次回は、いよいよ、ピコセラがこの問題をどう解決したか?についてお話ししたいと思います。

乞うご期待!

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