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Autonomous Distributed Cooperation Mechanism for Wireless Networks with an Explosive Number of Wireless Nodes

Research Project

Project/Area Number 15H04008
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

Kasahara Shoji  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20263139)

Research Collaborator SASABE Masahiro  
KAWAHARA Jun  
ZHANG Yuanyu  
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2015: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Keywords協調メカニズム / コグニティブ無線 / 多腕バンディット問題 / ゲーム理論 / データ構造 / マルコフ連鎖モンテカルロ法 / 部分観測マルコフ決定過程 / ZDD / 機械学習
Outline of Final Research Achievements

In this research project, we considered autonomous distributed mechanisms for cooperative sensing in cognitive radio networks with an extremely huge number of wireless nodes. We proposed two schemes: collaborative spectrum sensing mechanism based on system load and detection performance of wireless nodes, and a coalition formation method based on machine learning technique. In the former scheme, we developed the merge-split algorithm with incentive mechanism under game theory, while the latter was developed with Multi-Armed Bandit problem. We investigated the performance of proposed methods by simulation experiments, validating those effectiveness quantitatively.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,爆発的な数の無線端末機器群に対して限られた無線周波数資源を空間的にも時間的にも効率的に使用する自律分散的協調制御手法を確立するため,(1)無線端末の逐次的意志決定問題,(2)無線端末の行動決定アルゴリズム,の二点の要素技術について開発を行った.これらの要素技術はコグニティブ無線への応用だけでなく,莫大な数の構成要素が目的達成に向けて協調して制御を行う系全般に適用可能な基本技術であり,応用範囲は極めて広い.

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (54 results)

All 2019 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 8 results) Presentation (40 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Effect of Bitcoin fee on transaction-confirmation process2019

    • Author(s)
      Kasahara Shoji, Kawahara Jun
    • Journal Title

      Journal of Industrial & Management Optimization

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 365-386

    • DOI

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      Volume: E101.A Issue: 9 Pages: 1363-1374

    • DOI

      10.1587/transfun.E101.A.1363

    • NAID

      130007479535

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • Year and Date
      2018-09-01
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      10.1007/s10707-016-0270-1

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      120005895799

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      110009901862

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      Volume: 9847 Pages: 213-221

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      10.1007/978-3-319-44215-0_17

    • NAID

      120006659586

    • ISBN
      9783319442143, 9783319442150
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      Volume: - Pages: 268-273

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      10.1109/apcc.2016.7581436

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      120006659585

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      Volume: 9228 Pages: 3-14

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      10.1007/978-3-319-23144-0_1

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      120006659588

    • ISBN
      9783319231433, 9783319231440
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      Volume: 383 Pages: 163-171

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      10.1007/978-3-319-22267-7_15

    • NAID

      120006659587

    • ISBN
      9783319222660, 9783319222677
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      別府国際コンベンションセンター(大分県別府市)
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      糸井純暉, 笹部昌弘, 川原純, 笠原正治
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      インターネット技術163委員会 (ITRC) 新世代ネットワーク構築のための基盤技術研究分科会 ワークショップ (ITRC-NWGN 2015)
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      みのたにグリーンスポーツホテル(兵庫県神戸市)
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      インターネット技術163委員会 (ITRC) 新世代ネットワーク構築のための基盤技術研究分科会 ワークショップ (ITRC-NWGN 2015)
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      みのたにグリーンスポーツホテル(兵庫県神戸市)
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      インターネット技術163委員会 (ITRC) 新世代ネットワーク構築のための基盤技術研究分科会 ワークショップ (ITRC-NWGN 2015)
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      みのたにグリーンスポーツホテル(兵庫県神戸市)
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      2015-09-15
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      2015-09-10
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      糸井純暉, 笹部昌弘, 川原 純, 笠原正治
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      電子情報通信学会2015年ソサイエティ大会
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      東北大学(宮城県仙台市)
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      2015-09-09
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      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
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      2015-07-06
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      北海道大学(北海道札幌市)
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      2015-06-11
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      小松展久, 笹部昌弘, 川原 純, 笠原正治
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      インテック本社(富山県富山市)
    • Year and Date
      2015-05-28
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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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