現状の技術でもまだHD映像の無線伝送は困難なのか?

EE Times Japanにてホーム・ネットワークは今なお視界不良 〜 【CES直前特集】2009年の注目技術 ― EE Times JapanというHD映像と無線ホームネットワークに関する考察が挙げられている。

 「新規の配線が不要」なことを重視するかどうかが、エンタープライズ(企業)・ネットワークとホーム・ネットワークの境界線の1つだろう。企業は、オフィス間を接続して生産性を高められるのであれば、新規の配線を敷設する投資もいとわない。しかし家庭では、よほどハイエンドのユーザーでなければ、高い信号品質が得られるからといってカテゴリ5/6のより対線ケーブルに取り替えたりはしない。従ってホーム・ネットワークは、ボリューム・ゾーンの市場で成功を収めるためには、データ容量の大きい映像ストリームを扱う場合でさえも、新規の配線を強いないように、完全に無線化するか、さもなければ既存の電話線や同軸線、電力線を利用しなければならない。

企業では、その投資が費用対効果として利益に関係するのであれば、やはり投資はいとわない。しかしながら、家庭用途であれば、エンターテイメント用途であり、あったからといって生産性に関係はしない。よって、投資が鈍る。よほどの理由がない限り、現在の家庭内で有線ケーブルを這わすことはない。

 UWB(Ultra Wideband)技術に基づく「Certified Wireless USB」は、さらに深刻な状況である。パソコン周辺機器の無線接続に関しては市場を築く可能性はあるものの、HD映像の無線伝送については、1つの部屋の中でさえも実現できるかどうかがはっきりしていない。

 民生機器メーカーは現在、独自方式の無線リンクを検討しているが、それにもまた課題がある。例えばイスラエルの半導体ベンダーであるAMIMON社は、5GHz帯を利用する独自方式の技術を推進しているが、サポートは限定的である。もし同社の技術がうまく機能するとしても、複数本のHDストリームを無線伝送することは難しいとみられ、結局はコンテンツを圧縮して送るという方向性になるだろう。このほか業界では、60GHz帯を利用する技術も提案されているが、まだ研究開発の段階にあり、現時点では評価を下せない。

まさか、ここで述べられている通り、室外伝送だけでなく室内伝送も困難なのだろうか。おそらく、ここで述べている記者は欧米の広い住宅をイメージしていると考えられる。日本の狭い住宅、木造住宅であれば、伝送できてしまうのではなかろうか。

 なぜわれわれは、室内ネットワークについて議論しているのだろうか? 旧来からのデータ通信と新たな用途であるHD映像のストリーミングの両方に単一の技術で対応できるような、完ぺきなホーム・ネットワークなど存在しない。従って、ある程度近い距離に置く機器群だけに無線接続を適用し、そうした機器群と機器群の間は何らかのバックボーン(基幹回線網)によって有線接続するというシナリオが有力になる。

この点が面白い。11nになってデータ通信とHD映像通信が共存できるレベルの帯域は確保できる感じになった。であれば、両方共に使えるネットワークの方が費用圧縮効果がある。

このデータ、映像共に使える11nネットワークの構築のために何が必要だろうか?

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時速500kmでハンドオーバー、高速鉄道向け無線LANの新規格を

時速500kmでハンドオーバー、高速鉄道向け無線LANの新規格を

無線LANにおける「時速500kmでのハンドオーバー」が問題のようだ。

 無線LANの高速ハンドオーバーではIEEE 802.11rが正式な規格が策定されている。しかし、「鉄道は広域にわたるため、ネットワーク間のハンドオーバーに対応しなければならない。ところが、 IEEE 802.11rは、ネットワーク間のハンドオーバーには対応していないという欠点がある」としている。

記事中の図を見ると、2つのエリアのAPの電波範囲がオーバーラップする14mを通過する時間以内にハンドオーバー処理を終わらせたい。500km/h=140m/sとすれば、100ms以内に処理を終わらせるという話になる。これは非常に面白い。

 WiMAXやLTEとの比較だが、コストと帯域では無線LANが勝るとする。「鉄道会社はランニングコストをかけたがらない。自前で回線を持つ方がよいが、それにはモバイルWiMAXやLTEは負担が大きい」としている。

本当にそうだろうか?と思ってしまう。計算してみたいが、計算できる立場にないなぁ。

参加者に質問や意見を聞いたところ「列車にフェムトセルを設置してそのバックボーンに使うという提案はどうか」「リニアモーターカーの磁気は無線LANのノイズにならないのか」「地下鉄のカーブではアクセスポイントが見えなくなるがどうするのか」などが挙がった。

「列車にフェムトセルを設置してそのバックボーンに使うという提案はどうか」は、アリかな、と思う。できるのかしら。

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アドホックネタ2つ、ITSとマルチチャネルQoS

アドホックネットワークの最新研究動向について、Googleアラームの情報を元に構成。

ITS無線システムの利用イメージと検討課題について

総務省のITS無線システムの高度化に関する研究会の中の12月15日のNECさんの資料。

欧州ではMIPv6を利用している?欧州では2008年8月にITS用途として5.9GHz帯割り当てを決定。

NECの関連研究では、Geocastとマルチホップするよ、と。5GHz実験やったよ、と。Empowered by Innovation。

もう1つは、阪田氏の研究室、千葉大学大学院融合科学研究科 研究業績の論文マルチホップネットワークにおけるバッファ使用量を考慮することに
よりQoS を保証するMAC プロトコル
と研究報告アドホックネットワークにおけるQoSを考慮したマルチチャネルMACプロトコル

後者の複数チャンネルQoSの提案部分を読んでるが、よく分からない。図を見る限り、バックオフをするしないの違いのみなのだろうか。

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無線LAN経由で画像をアップロードできるSDカードが国内で発売

かつて、ブロげ » 無線LAN内蔵SDメモリーカードが商品化というエントリで紹介した商品が、アイファイ、無線LAN内蔵のSDメモリカード「Eye-Fi Share」を年内に発売という形で国内販売することが決定したようだ。

最近ではNIKONとEye-Fiのコラボレーションも伝えられている。

無線LANのアクセスポイントが見つかる場所で、電源を入れるだけで操作無しにアップロードすることができるらしい。この操作なしにという点がミソで、ノートPCからWebサイトにUPするだけの用途で、ノートPCにEye-Fiを挿して使ってしまいそうだ。

手元にあるデジカメはXDカードなので本製品を買えないのが心残りだ。

# 無線LANを通してWeb上の写真を呼び出してくれるのなら、別の楽しみ方もできるかもしれない

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タクシー車内でのネット接続

タクシーや高速バスでHSDPA網活用の無線LANサービス開始(Impress Watch) – Yahoo!ニュース

タクシーで無線LAN、面白い。でも利用者がノートPCを広げて使うか?と思っていたら、

タクシー車内でインターネット接続が可能になるため、車内への地域情報の配信や広告掲載、決済サービスの提供なども視野に検討される。

決済サービスの提供は面白いかもしれない。

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MMO RPGとTCPのnagleアルゴリズム

昨今、Massively Multiplayer Online Role-Playing Game(MMO PRG)が好評を得ている。本屋でMMOの作り方の本(韓国語からの翻訳版?)が置いてあったのでチラ見したら、はじめの方にTCPとUDPに関する説明とnagleアルゴリズムについての解説があった。

ネットワークの実用的なプロトコルの中で最も制御の難しいものの1つにMMOのネットワークプログラミングがあると日ごろから考えている。その理由は以下の通りだ。

  • MMOは時間課金する場合があるため品質にシビア
  • アイテム課金する場合には、落ちているアイテムを誰が取得したのか等々
  • 格闘系やアクション、リアルタイムRPGならいかにラグを小さくするのか
  • UDPは使えない場合が多いのでTCPのみ?
  • 瞬断、パケットロス、無線などにどのように対応するか

これらの問題のうち、TCPに着目した場合、パケットロス、nagleアルゴリズムの問題は顕著だ。

課金やアイテム取得ではない、パケットロスしても良い素材情報の配信であればTCPよりもUDPの方が良い。しかしながらNATの関係上TCPにせざる得ない。TCPの場合、パケットロスした箇所が到着するまで、その先を送ることができない。

どうするべきか…と考えると、1つアイディアが浮かんだ。複数コネクション張れば片方でパケットロスが発生しても、片方で情報を伝えることは出来そうだ。しかし、これが有効かどうかは実験してみなければ分からない。

nagleアルゴリズムについては、MSSに満たないセグメントを生成するようなプログラムを書くと影響する。MMOのパケットをキャプチャしたことはないので分からないが、ほとんどがMMS以下のセグメントを生成しているのではなかろうか。その場合、nagleアルゴリズムによってACKが到着するまでは送信できなくなる。

MMOゲーマーのTIPSにはnagleアルゴリズムを無効化することでRTTが50ms〜100ms早くなったとする結果もあるようだ。

これらのMMOネットワークプログラムに対するTCPやUDPの振る舞いはMMOに限らずリアルタイム性を要求するアプリケーションに対して意味あるものだと考えられる。学術的にも、MMOが要求する品質とそれを満たすプロトコルの工夫についてより議論されていくべきではなかろうか。

# NGNの品質管理によるネットワークゲーム応用には期待していたりする。

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モバイルもクラウド時代に、LTEとPHSとWiMAXとクラウドと

月刊テレコミュニケーションにてモバイルもクラウド時代にという記事のPDFがUPされている。

モバイルWiMAX、次世代PHS、LTEの比較が行われている。条件を同じにすると最大通信速度は、ほぼ同じとのこと。それぞれの特徴はLTEは音声重視、WiMAXはデータ重視、PHSは既存PHSとの親和性重視。

その他のキーワードは、マイクロセル、フェムトセル、UMPC、SaaS、リアルタイム対戦ゲーム、クラウド、周波数利用効率、ホワイトスペース、コグニティブ無線。

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千葉大とNEC、無線LANを用いて映像など品質を向上

学術的に面白い記事があったので紹介する。

千葉大とNEC、無線LANを用いて通信される映像や音声の品質を向上させるダイナミック・パケット通信制御方式を開発

この方式はQoSを実現するにあたって802.11eに対応していない製品でも、QoSを実現しようという考えのもの。

通常802.11eは通常のデータトラフィックよりVoIPや映像のIFS(待ち時間)を短くすることによって優先度を与える。これにより、CSMA/CAを行った場合にVoIPのトラフィックが勝つ確率が大きくなるためにQoSが実現される。

今回の千葉大とNECの手法では、ブラウザなどのバックグラウンドデータのトラフィックのMACフレームをわざとAP側で損失したように見せかけ、ACKを返さないことで、送信端末側に指数バックオフを実行させ、バックグラウンドトラフィック側の優先度を下げようとするもの。これによってSTA側が11eに対応していなくてもAPのみの変更でQoSを実現することが可能だ。

問題は11eに比べてIFSの値がDIFSのため長くなってしまうため、わざとAP側でMACフレームを落としてしまうためにスループットが11eに比べて少しだけ落ちそうな点だが、QoSの優位性をつけたいだけであれば、まったく問題がない。

WRED(Weighted Random Early Detection)を連想させるような、この優先度のつけ方は思いつかなかった。非常に面白いし、既存の実装に影響を与えずにできる点が良い。アドホック系QoSでも絶賛検討すべき技術である。

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「WPA」突破はTKIPのみ

無線LANセキュリティ規格「WPA」突破――その対策は? (1/2) – ITmedia News

RC4全般が全滅した模様。RC4チップのみしか搭載していない11b級の製品でかつ、AESのソフトウェア暗号を行おうとしないないベンダーの製品は危ないということになる。

AES-CCMPは大丈夫とのこと。AESを使っていないAP(心当たりあるな…)があったらAESに変更しておこう。

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書き込みテスト

引越しした。

半月を移行期間として確保し、以前のドメインからリダイレクトを行う。

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