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超多端末環境における高信頼・低遅延無線ネットワークに関する研究

Research Project

Project/Area Number 17J02859
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Information network
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

小林 真  大阪大学, 情報科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords無線全二重ネットワーク / MAC制御 / 待ち行列理論 / 無線ネットワーク / 無線全二重通信 / Massive MIMO
Outline of Annual Research Achievements

1) 自己干渉除去を用いた無線全二重ネットワークにおけるバッファ時間に関する研究: 自己干渉除去技術により,無線端末は同一周波数帯で同時に双方向全二重通信を行う事が可能となる.自己干渉除去技術では,同時に送受信を行う事が出来ることによって,送受信時間が短縮されることが期待される.しかしながら,フレームがランダムに到着する環境では,送信側のフレームと受信側のフレームが同じタイミングで発生しないことから,送受信時間が結果的に短縮されないという問題がある.その問題に対して,送受信を一時待機するバッファ時間を設けることで,送信と受信のタイミングをそろえる手法を設計した.設計した手法を待ち行列理論を用いた解析とpythonによるシミュレーションを用いて帯域占有時間割合とスループットに関して評価を行った.評価の結果,バッファと帯域占有時間割合との関係について明らかになった.本研究成果は,IEEE Accessにおいて採録・出版済みである.
2) 複数アンテナを用いた伝送に関する研究: 無線通信を大容量化する技術として大量のアンテナを用いたMIMO通信であるMassive MIMOが着目されている.しかしながら,アンテナ数の増加に伴って必要なディジタル回路の個数が増大して,通信端末は莫大な電力を消費する.そこで本研究では,消費電力の少ないアナログ回路を組み合わせることで,消費電力を削減するAnalog-digital Hybrid Massive MIMOに着目した.遺伝的アルゴリズムを用いて,アナログ回路を制御する手法を提案してMATLABシミュレーションにより評価した.評価の結果,設計した手法は既存の手法と比較して高いエネルギー効率を達成する事が明らかとなった.本研究成果の一部は,IEEE Globecomに投稿済みである.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of California Irvine(米国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Buffering Time for Wireless Full-Duplex Systems Under Random Arrival2019

    • Author(s)
      Kobayashi Makoto、Saruwatari Shunsuke、Watanabe Takashi
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 7 Pages: 1208-1223

    • DOI

      10.1109/access.2018.2886713

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Full Duplex Simultaneous Wireless Information and Power Transfer for In-equipment Sensor Networks with Multiple Access Points2018

    • Author(s)
      川崎 慈英, 小林 真, 猿渡 俊介, 渡辺 尚
    • Volume
      J101-B
    • Issue
      7
    • Pages
      515-527
    • DOI

      10.14923/transcomj.2017WFP0006

    • ISSN
      1344-4697
    • Year and Date
      2018-07-01
    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wireless Full-duplex Medium Access Control for Enhancing Energy Efficiency2018

    • Author(s)
      Makoto Kobayashi, Ryo Murakami, Kazuhiro Kizaki, Shunsuke Saruwatari, Takashi Watanabe
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Green Communications and Networking

      Volume: 2, 1 Issue: 1 Pages: 205-221

    • DOI

      10.1109/tgcn.2017.2756883

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] In-band Full-duplex Medium Access Control Design for Heterogeneous Wireless LAN2017

    • Author(s)
      Md. Abdul Alim, Makoto Kobayashi, Shunsuke Saruwatari, Takashi Watanabe
    • Journal Title

      EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking

      Volume: 2017 Issue: 1 Pages: 1-22

    • DOI

      10.1186/s13638-017-0867-6

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 新しい無線通信技術の基礎実装2018

    • Author(s)
      木崎 一廣, 小林 真, 猿渡 俊介, 渡辺 尚
    • Organizer
      マルチメディア、分散、協調とモバイル(DICOMO2018)シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数アクセスポイントを用いた位相制御協調電力伝送の基礎検討2018

    • Author(s)
      川崎 慈英, 小林 真, 木崎 一廣, 猿渡 俊介, 渡辺 尚
    • Organizer
      情報処理学会全国大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] An Access Strategy for Downlink and Uplink Decoupling in Multi-channel Wireless Networks2017

    • Author(s)
      Takumi Uekumasu, Makoto Kobayashi, Shunsuke Saruwatari, Takashi Watanabe
    • Organizer
      The Annual IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (IEEE PIMRC'17)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 上下分離可能型異種無線ネットワークにおける基地局選択手法に関する考察2017

    • Author(s)
      上熊須 匠, 小林 真, 猿渡 俊介, 渡辺 尚
    • Organizer
      情報処理学会モバイルコンピューティングとパーベイシブシステム(MBL)研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 無線全二重通信におけるエネルギー消費効率化のためのMACプロトコルの追加評価2017

    • Author(s)
      村上 遼, 小林 真, 木崎 一廣, 猿渡 俊介, 渡辺 尚
    • Organizer
      情報処理学会モバイルコンピューティングとパーベイシブシステム(MBL)研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 無線全二重データ電力同時伝送を用いた機器内センサネットワークのワイヤレス化の検討2017

    • Author(s)
      川崎 慈英, 小林 真, 猿渡 俊介, 渡辺 尚
    • Organizer
      マルチメディア、分散、協調とモバイル(DICOMO2017)シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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