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Practical Asynchronous Neighbor Discovery and Rendezvous for Mobile Sensing Applications Prabal Dutta, David Culler Computer Science Division, University of Berkeley {prabal,culler}@cs.berkeley.edu SenSys’08, November 5-7, 2008. 発表者：下城拓也 [email_address]

アウトライン ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

研究背景 ,[object Object],すれ違い通信家畜の管理

研究背景 ,[object Object],[object Object],近くに 3 つあるな新しく電源を入れたな

Duty cycle ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],間欠動作ランデブー Duty cycle Duty cycle=1% の時消費電力は 1/100 に。 1 回の通信の単位＝スロット ON OFF OFF Transmit Listen Recieve OFF

目的 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],電池残量多いデータを集める etc 電池残量少ないデータを送るだけ etc Duty cycle を高く設定 (e.g.10%) Duty cycle を低く設定 (e.g.1%)

関連研究 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],8 7 2 1 10 9 4 3 12 11 6 5 20 19 14 13 22 21 16 15 24 23 18 17 32 31 26 25 34 33 28 27 36 35 30 29 Transmit Listen Rendezvous

Disco （ランデブーアルゴリズム） ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Node 1 (7, 13)->21% Node 2 (13, 31)->10% ・・・ 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ・・・・・・ 10 11 12 13 14 15 28 29 30 31 32 33 34 ・・・・・・ ON ON ON ON ON

Disco: 単純化したモデル ,[object Object],[object Object],[object Object],Node 1 (3) Node 2 (5) global な時刻 x 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ・・・ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ・・・ 0 0 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 ・・・ 5 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 ・・・・・・ 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 ・・・・・・ 14 15 16 17 18 20 21 22 23 24 25 26 ・・・ 19 ・・・ 13

Disco ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],5%=(23, 157 ) 5%=( 23 ,157)

評価 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

評価 (Simulation) ,[object Object],違う組み合わせが早い組み合わせ数は離れているほうが早い

素数の選び方シンメトリックな組み合わせアシンメトリックな組み合わせアシンメトリックなもののうちバランスな組み合わせアシンメトリック・アンバランスな組み合わせ (37,43)(37,43)etc (31,59)(37,43)etc (31,59)(37,43)etc (31,59)(23,157)etc アンバランス・アシンメトリックな組み合わせが一番発見時間が短い！

クラス分けによる発見時間短縮 ,[object Object],5%=(23,157) 5%=(31,59) 5%=(61,73)

評価（ Empirical) ,[object Object]

まとめ ,[object Object],[object Object],[object Object],Duty cycle=5% (20 秒に 1 回 ON) Duty cycle=1% (100 秒に 1 回 ON)

感想など ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

中国の剰余定理 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],【解法】 3 で割ると、 2 余る数として 140 5 で割ると、 3 余る数として 63 7 で割ると、 2 余る数として 30 を考える。これらの和 233 から 3*5*7=105 を繰り返し引くことにより、 233-105-105=23 を得る。最小公倍数までにランデブーすることを示している（余りはスロットのずれ）

中国の剰余定理また、下のように考えることもできる。【解法】 p,q,r を任意の整数とする。 x=3p+2 ④ ④ を②に代入 3p≡1(mod5) 6p≡p≡2(mod5) ∴ p=5q+2 ⑤ これを繰り返し X=105r+23 r=0 の時、 x=23

関連研究： Birthday Protocol (1) ,[object Object],Q ： 40 人のクラスで同じ誕生日の人がいる確率は？ A ： 83 ％意外と高い！これを利用 8 月 15 日生まれです私も 8 月 15 日生まれです McGlynn et al., “Birthday protocols for low energy deployment and flexible neighbor discovery in ad hoc wireless networks,” MobiHoc’01.

関連研究： Birthday Protocol (2) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],関連研究： Quorum Tseng et al., “Power-saving protocols for IEEE 802.11-based multi-hop ad hoc networks,” INFOCOM’02.

関連研究： MAC の改良 ,[object Object],[object Object],[object Object],ﾌﾟﾘｱﾝﾌﾞﾙの長さに依存するため Duty cycle を自由に決められない preamble pre am ble ON ON ON ON X-MAC B-MAC

素数の選び方 ,[object Object],[object Object],[object Object]

組み合わせと発見時間 ,[object Object]

素数の選び方 ,[object Object],[object Object],duty cycle(%)

slot のずれと clock skew への対応 Slot のずれ Clock skew 先頭と末尾で Beacon を出すことで、いずれも対応可能

評価（ Empirical ） ,[object Object],素数の組み合わせ =(97,103) 最小公倍数 =9991 これにスロット数 (ms) を乗算 ⇒ 1 つのノード発見時間

発見までにかかる時間

近傍ノードの発見時間

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