無線LAN での Make-Before-Break ハンドオーバー の他方式比較とフィールド実証 移動通信ワークショップ ２００６年３月２日 平原 正樹 (情報通信研究機構小金井) 森岡 仁志，真野 浩 (ルート株式会社 ) 太田 昌孝 (東京工業大学情報理工学研究科) 大森 幹之 (筑紫女学園大学) 長谷川 幹雄，井上 真杉 (情報通信研究機構横須賀) 玉 載旭 (東京大学新領域創成科学研究科 )

内容 802.11 無線LAN での高速ハンドオーバー SIMPLE モバイルインターネットアーキテクチャ Make-before-Break ハンドオーバー 横須賀リサーチパークテストベッド 実験結果（ロスがなく配送遅延もないハンドオーバー実証） まとめ

No User Data Communication 無線LAN(802.11)のハードハンドオーバー AP A AP B No User Data Communication 60 – 400 ms Channel Scan Mobile IP Setup IP Setup VoIP Requirement: <50ms 802.11 Setup

Fast Handovers for MIPv6 (FMIPv6) Data Buffer … AP A AP B ・遅延 ・複雑(ネットワーク側)

SIMPLE Mobile Internet Architecture - Internet End-to-End Principle - 　　The Internet APs M-ISP A M-ISP B M-ISP C 　　The Internet M-ISP Installs APs with Fiber/ADSL from ISP M-ISP owns APs only

SIMPLE Mobile Internet Architecture - Packet Switching - APs Static allocation + CSMA/CA channel #1 channel #2 channel #3 … channel #N User a, b, c Wide Shared Channel 1 PDMA (Packet Division Multiple Access) Broadband No Frequency Allocation Issue APs CSMA/CA only User a, b, c

Make-before-Break Handover MN 2) PDMA 1) Dual Transceivers A A B TR1 TR Channel Scan B TR2 Overlap (Make-before-Break) Overlap (Make-before-Break)

YRP #1 Bldg. (NICT Yokosuka) SIMPLE YRP (Yokosuka Research Park) Testbed YRP #1 Bldg. (NICT Yokosuka) 7F PFI Rack 1 2 3F Mobile Network Lab Point-to-Point Optical Fibers 3 temporary Installation MIRAI SMP CADS MN Rack YRP #1 Bldg. Trial Route 4 HA MR AUTH 11 PFI Poles 2F Juniper M10 5 8 7 10 9 6 1F JGN II AP 280m JGN2 *PFI: Private Finance Initiative by Keihin Electric Express Railway Co., Ltd. 108 Mbps data rate (802.11a turbo) Internet APAN Tokyo XP Other partner Institutions Pole Distance: 70-150 m Total Run: ~1Km Antenna: 8 dBi Collinear Frequency: 5050, 5070 Mhz (center) Bandwidth: 36Mhz Transmit Power: 28 mW WIDE Univ. of Tokyo NICT Koganei MA HA AUTH

Two Types of Implementations Internet Applications LIN6 (IPv6) MBA Mobile IP (IPv4) L3 Driven H/O Make-before- Break H/O 802.11 MGM MBA MISP 802.11 w/o MGM 802.11 FreeBSD NetBSD PC-based Wireless Router with Atheros Chip *MBA (Mobile Broadband Association, http://www.mbassoc.org)

Field Trial Diagram … The Internet PC-CN MR PC-MN AP1 (router) Home Agent JGN II PC-CN Authentication Server 100 Mbps Point-to-Point Connections AP1 (router) AP2 (router) AP11 (router) … Subnet 1 Antenna Subnet 2 Subnet 11 Authentication IP address The same channel (PDMA) MR Camera Handover PC-MN VoIP

7 6 5 4 3 2 1 2 1 H/O 新AP No packet loss 固定(CN)→移動(MN) loss 経過時間(秒) a) ビーコン強度(dB) H/O 新AP 7 6 5 4 3 2 1 2 1 b) 受信パケット数 とパケットロス (パケット/100ms) loss No packet loss c) 802.11再送数 (パケット/100ms) 固定(CN)→移動(MN) 経過時間(秒)

最大一方向遅延: 固定(CN) →移動(MN) 60ms 最大一方向遅延 (ms/100ms)

DVTS Transfer from Vehicle to Office (Half Rate ~15 M bps)

まとめ スケーラブル（Ｌ３）ハンドオーバがうまくいく。 パケットロスなし 遅延なし 有線無線統合 スケーラブル（Ｌ３）ハンドオーバがうまくいく。 パケットロスなし 遅延なし 有線無線統合 メディア間ハンドオーバーもこれでうまく行く。 今後の実験: 負荷を掛けた場合 移動・移動間の場合