モバイルスロットアロハ

モバイルスロットアロハ（MS-Aloha）は、車両ネットワークなどのアプリケーション向けに提案された無線ネットワークプロトコルです。 ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

詳細

MACプロトコルの一般的な分類を考慮すると、MS-Alohaはハイブリッドなソリューションと言えるでしょう。コネクション指向パラダイムに基づいているため（したがって、チャネルベース/TDMAプロトコルのクラスに分類される可能性があります）、トポロジの変化に非常に敏感であり、データ交換とは別に予約処理は行いません。パケットベースおよび衝突フリーMAC方式に分類されます。

一般に、スロットプロトコルはコネクションレス型またはコネクション指向型のいずれかになります。ただし、後者の場合のみ、キャリアセンス多重アクセス/衝突回避(CSMA/CA) にはない決定論を導入することで、IEEE 802.11pの真の代替となります。 ^[⁶^]^[⁷^]車載ネットワークでは、電話通話の接続セットアップ段階 (予約要求、確認、データ交換、切断) は適用できません (ブロードキャスト通信には当てはまらず、隠れステーションによって妨げられ、大きな損失、モビリティ、変化するチャネル状況では管理できません)。これらの理由から、MS-Aloha はコネクション指向型であり、各期間に送信するだけで各予約を継続的に更新します。 MS-Aloha は異なるアプローチを採用し、基本的にすべての主要なメカニズムを定義する次の仮説とルールを前提としています。

MS-Alohaは、割り当てられる個別のリソースを表す固定長のタイムスロットを含む、周期的なフレーム構造を必要とします。これが、MS-Alohaが「スロット型」と呼ばれる理由です。
任意の物理層（PLCP、PMD）を使用できます。特に、IEEE 802.11pと同じです。MS-AlohaとIEEE 802.11pは、同じ無線フロントエンドで異なる周波数で使用できます。
フレームは協定世界時（UTC）を基準とする絶対同期を採用しているため、受信したフレームに関係なく、どのノードもフレーム内の現在位置を完全に把握できます。これは、ずれやクロックループを防ぐためです。伝播遅延に対処するため、ガードタイム（Tg）も追加されます。したがって、受信側では各MS-Alohaフレームは理想的なタイムスロットの境界内に収まっているように見え、各MS-Alohaフレームの開始位置を正しく復元するにはPLCPが必要です。
スロットを予約しようとするノードは、空いているスロットを選択するだけで済みます。既に送信中で、次のフレームで送信を継続したい場合も同様です。送信は、次のフレームのための暗黙的な予約です。そのため、予約は送信ごとに確認されます。これは、フレームごとに継続的な予約を行うことでモビリティを管理するためです。
すべてのノードは、直接または間接的に受信した情報に基づいて、すべてのスロットの状態に関する記述を追加します。この記述はトレーラーフレーム情報（FI）に含まれており、各スロットの状態を通知するために、フレーム内のスロット数と同じ数のサブフィールドを含める必要があります。これは、隠れた端末を発見することを目的としています。IEEE 802.11pへのより高い準拠を実現するために、ISO/OSIパラダイムの正確な適用に関係なく、FIを上位層に移動することができ、全体的な機能に大きな影響を与えることはありません。
各ノードは、(i) 各スロットで直接検知された送信と、(ii) 受信した各FIによって伝送される情報に基づいてスロットの状態を決定します。スロットの状態は、空き、ビジー、または衝突のいずれかです。ノードは、自身のFIにおいてチャネルの状況を通知します。したがって、フレーム内のスロットがN個の場合、最大N個のFIの相関関係からスロットの状態を推測できます。この冗長性は、隠れ端末の検出に役立つだけでなく、フェージングがシグナリングに与える影響を軽減するのにも役立ちます。各ノードは、同じ情報を、送信や予約の確認応答として使用できます。
スロットの衝突が通知された場合（FI 状態サブフィールド）、衝突したノードは新しい空きスロットを選択する必要があります。
各ノードは、フレームが位置J-1に到達した時点で、スロットJの情報をフラッシュしてメモリをリフレッシュする必要があります。これは、古いアナウンスメントと新しいアナウンスメントを混在させないようにし、プロトコルをモビリティに適したものにするためです。
MS-Alohaではレイヤー1は規定されていませんが、IEEE 802.11pと同じであると想定されています。802.11pは、ガードタイムTgまでの伝播遅延からの回復に必要なフレーム検出とアライメントを可能にするPLCPサブレイヤーを提供しています。
ネストされたレイヤー 2 情報は、1 つの主な変更のみを伴った従来の 802.11p フレームに対応しています。MS-Aloha では、通常 48 ビット長の MAC アドレスの代わりに、FI 内でノードの短い識別子 (STI - 8 ビット) が使用されます。

参考文献

^ Cozzetti, Hector Agustin; Scopigno, Riccardo (2009年10月30日). 「RR-Aloha+: 車両通信のためのスロット型分散MACプロトコル」. 2009 IEEE Vehicular Networking Conference (VNC) . pp. 1– 8. doi : 10.1109/VNC.2009.5416375 . ISBN 978-1-4244-5685-7。
^ Scopigno, Riccardo; Cozzetti, Hector Agustin (2009年9月23日). 「モバイルスロット付きアロハ for Vanets」. 2009 IEEE 70th Vehicular Technology Conference Fall . pp. 1– 5. doi : 10.1109/VETECF.2009.5378792 . ISBN 978-1-4244-2514-3。
^ Cozzetti, Hector A.; Scopigno, Riccardo M.; Casone, Luca; Barba, Giuseppe (2009年12月11日). 「VanetシナリオにおけるIEEE 802.11pとMS-Alohaの比較分析」. 2009 IEEE Asia-Pacific Services Computing Conference (APSCC) . pp. 64– 69. doi : 10.1109/APSCC.2009.5394140 . ISBN 978-1-4244-5338-2。
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^ Scopigno, Riccardo; Cozzetti, Hector Agustin (2010年9月25日). 「都市部車両通信のシミュレーションにおける信号シャドウイング」. 2010年第6回国際無線通信会議. pp. 131– 138. doi : 10.1109/ICWMC.2010.84 . ISBN 978-1-4244-8021-0。
^ Scopigno, Riccardo; Cozzetti, Hector Agustin (2010年9月9日). 「CSMA/CAとスロット付きVanetにおける時間空間効率の評価」. 2010 IEEE 72nd Vehicular Technology Conference - Fall . pp. 1– 5. doi : 10.1109/VETECF.2010.5594410 . ISBN 978-1-4244-3573-9。
^ Pilosu, Luca; Cozzetti, Hector Agustin; Scopigno, Riccardo (2012). 「CSMA/CAとスロット付きVanetにおける階層型およびサービス依存型セキュリティ」. Zhang, Xi; Qiao, Daji (編).異種ネットワークにおける品質、信頼性、セキュリティ、堅牢性. コンピュータ科学、社会情報学、電気通信工学研究所講義ノート. 第74巻. ベルリン、ハイデルベルク: Springer. pp. 612– 622. doi : 10.1007/978-3-642-29222-4_43 . ISBN 978-3-642-29222-4。

外部リンク

MS-Aloha ウェブサイト

[1] Cozzetti, Hector Agustin; Scopigno, Riccardo (2009年10月30日). 「RR-Aloha+: 車両通信のためのスロット型分散MACプロトコル」. 2009 IEEE Vehicular Networking Conference (VNC) . pp. 1– 8. doi : 10.1109/VNC.2009.5416375 . ISBN 978-1-4244-5685-7。

[2] Scopigno, Riccardo; Cozzetti, Hector Agustin (2009年9月23日). 「モバイルスロット付きアロハ for Vanets」. 2009 IEEE 70th Vehicular Technology Conference Fall . pp. 1– 5. doi : 10.1109/VETECF.2009.5378792 . ISBN 978-1-4244-2514-3。

[3] Cozzetti, Hector A.; Scopigno, Riccardo M.; Casone, Luca; Barba, Giuseppe (2009年12月11日). 「VanetシナリオにおけるIEEE 802.11pとMS-Alohaの比較分析」. 2009 IEEE Asia-Pacific Services Computing Conference (APSCC) . pp. 64– 69. doi : 10.1109/APSCC.2009.5394140 . ISBN 978-1-4244-5338-2。

[4] Scopigno, Riccardo; Cozzetti, Hector Agustin (2009年12月23日). 「VanetにおけるGNSS同期」. 2009年第3回国際新技術・モビリティ・セキュリティ会議. pp. 1– 5. doi : 10.1109/NTMS.2009.5384821 . ISBN 978-1-4244-4765-7。

[5] Scopigno, Riccardo; Cozzetti, Hector Agustin (2010年9月25日). 「都市部車両通信のシミュレーションにおける信号シャドウイング」. 2010年第6回国際無線通信会議. pp. 131– 138. doi : 10.1109/ICWMC.2010.84 . ISBN 978-1-4244-8021-0。

[6] Scopigno, Riccardo; Cozzetti, Hector Agustin (2010年9月9日). 「CSMA/CAとスロット付きVanetにおける時間空間効率の評価」. 2010 IEEE 72nd Vehicular Technology Conference - Fall . pp. 1– 5. doi : 10.1109/VETECF.2010.5594410 . ISBN 978-1-4244-3573-9。

[7] Pilosu, Luca; Cozzetti, Hector Agustin; Scopigno, Riccardo (2012). 「CSMA/CAとスロット付きVanetにおける階層型およびサービス依存型セキュリティ」. Zhang, Xi; Qiao, Daji (編).異種ネットワークにおける品質、信頼性、セキュリティ、堅牢性. コンピュータ科学、社会情報学、電気通信工学研究所講義ノート. 第74巻. ベルリン、ハイデルベルク: Springer. pp. 612– 622. doi : 10.1007/978-3-642-29222-4_43 . ISBN 978-3-642-29222-4。

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