屋外マルチホップ検証（平面アンテナ）

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平面アンテナを使用した屋外マルチホップ検証 †

• 実験名
  屋外　平面アンテナを使用したマルチホップでの通信機能検証
  
   
• 実験の目的
  RMR 703を使用し2多重メッシュを同一チャネル設定として際の通信性能検証。
  
   
• 実験の結果
  
• 実験１
  平面アンテナ対向で200mの距離でマルチホップ(6ホップ）させ約1kmの距離で約２Mbpsの結果となった。(アンテナ高　３ｍ）
  
   
• 実験場所
  大阪近郊屋外環境
  
   

実験の内容 †

マルチホップで1km区間での検証を行った。

距離1km、ほぼ直線のマルチホップ環境下でのメッシュ無線LAN通信において、 1Mbps以上のスループットを目標値とした性能検証を行いました。

• 実験の概要環境

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• 用いた実験設備
  • 通信機(RokkoMeshRouter)
  • アンテナ・通信機取り付け用ポール
  • 平面アンテナ
  • 無線LANの使用チャネルは全実験通してch11を使用した。
    
     
     

• 実験1(距離600m)
  • 実験方法　
    • RMR4台を用いてネットワークを敷設した。全て同一チャネル、同一ESSIDを使用。
      
    • 600m地点のRMRに有線LANで接続したPCと、中継RMRを介して0m地点に接続した
      PC間においてiperfを用いて無線間のスループットの計測を行った。
      
    • 通信機の配置はそのままで、アンテナ高さを2.5m/3.0mに変化させた。
      
    • Iperfによる計測はTCP/UDP各3回ずつ行った。
      
       
• 構成
   
  

• 実験結果
  総通信距離：600m
  アンテナ高さ：2.5m
  

• 考察
  当実験は1000mの本番検証の事前検証として実施しました。
  同一チャネルを用いた環境で上記値を得たことは、基本的には満足できる結果であると
  考えます。
  複数チャネルを使用する構成であれば、受信スループットは倍増を期待することが可能です。
  
   
   

• 実験２　(距離:1000m, ノード数：6)
  • 実験方法及び構成
    
    • RMR6台を用いてネットワークを敷設した。
      
    • スループット計測方法は実験１と同じ。
      
       
• 構成 ノード数：6台
   
  

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• 実験結果
  • Case1:アンテナ高さ：2.5m
    
     

    プロトコル＼回数	1回目	2回目	3回目	4回目	5回目
    TCP	853kbps	615kbps	617kbps	20.4kbps	×(注１)
    UDP(1.0Mbps送信)	904kbps	934kbps	947kbps	886kbps	891kbps
    UDP(1.5Mbps送信)	1.11Mbps	1.23Mbps	1.31Mbps	1.30Mbps	1.39Mbps
    UDP(2.0Mbps送信)	1.74Mbps	-	-	-	-

                                                      注1）途中で接続が切断されたため、計測不能		

     
     
  • Case2:アンテナ高さ：2.5m
     

    プロトコル＼回数	1	2
    TCP	754kbps	580kbps

     
     
• 考察など
  パラメータを調節するなど、できるだけ安定した経路を通るように設定を変更しましたが、
  スループットが思うように上がらないため、ノードを１台増設することにしました。
  （実験３に移行）
  
   
   

• 実験3(距離:1000m、ノード数:7)
  • 実験方法及び構成
    • RMR7台(6台から7台へ増設)を用いてネットワークを敷設した。
    • スループット計測方法は実験１と同じ。
  • 構成 ノード数：7
     
    
     
     
• 実験結果
  • Case1:アンテナ高さ:3.0m
     

    プロトコル＼回数	1	2
    TCP	653kbps	415kbps

400m地点のノード（事務所横）の経路情報が正しく制御できていないことが判明。（ソフト障害）
問題回避の為に、問題ノードのファームウェアレベルを旧版に変更して、実験再開　（以下Case２へ）

註：当障害については実験実施翌日に問題箇所特定ならびに修正を行いました。

• Case2:アンテナ高さ：3.0m、ソフトウェア入れ替え(１台のみ)
   

  プロトコル＼回数	1	2	3	4	5
  TCP 1.71Mbps	1.98Mbps	1.92Mbps	1.92Mbps		1.94Mbps
  UDP(3.0Mbps送信)	1.71Mbps	-	-	-	-
  UDP(2.5Mbps送信)	2.33Mbps	2.22Mbps	2.23Mbps	2.45Mbps	-

   
   
• Case3:アンテナ高さ：2.5m
   

  プロトコル＼回数	1	2	3	4	5
  TCP 1.47Mbps	1.39Mbps	1.48Mbps	1.38Mbps	1.36Mbps
  UDP(2.0Mbps送信)	1.21Mbps	1.11Mbps	-	-	-
  UDP(1.5Mbps送信)	1.42Mbps	1.41Mbps	1.45Mbps	-	-

   
   

• 伝送性能向上の検討結果 事前検証および現場における検証を通して、以下のアンテナおよび設置条件で
  現場システムの通信要件を充たすことが可能と判断されました。
  

• 120cmケーブルの平面アンテナ
• アンテナ高　2.5m
• ノード間距離　200m（好条件下）　 ノード間距離については見通し等現場条件によるため、場所によっては中間に
  ノード追加等が必要となります。