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Heterogeneous network cooperation type multi-path communication control method at sea

Research Project

Project/Area Number 19K11919
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60060:Information network-related
Research InstitutionTokyo University of Marine Science and Technology

Principal Investigator

Ohshima Kohta  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (60451986)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 古谷 雅理  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (20466923)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords多重経路通信 / LTE / IoT / 映像伝搬 / 船舶 / 海上通信 / 通信制御
Outline of Research at the Start

本研究は、遠隔操船や自動運航船の実現に向けて世界的に急速な研究・開発が進められている海洋工学分野において、海上で広く用いられている従来の無線通信手段ではなく、IP網との親和性が高く大容量データの伝搬に適した携帯電話網を用いた通信制御方式の実現を目標とする。海上における通信は陸上と異なり極めて厳しい接続環境になるため、安定積な接続性と場所固有の通信環境を考慮した効率的な通信制御を可能とする異種ネットワーク連携併用型の多重経路制御技術を開発する。開発技術は理論面の有効性の実証と、大学所有の船舶を用いた実践的評価の両面から実用性を示す。

Outline of Final Research Achievements

Mobile phone network performance has been improving year-by-year, and attention is now being paid to the utilization of such devices at sea, which has not been extensively explored to date such as remotely vessel controlling and autonomous ship. Wireless communication technology is important for these systems, and it is known that available on the coastal waters, however communication at sea does not achieve sufficient performance compared to use on land.
In this research, we have developed a multi-path communication control method that can achieve good communication quality at sea. (1) Development of a multi-path communication control method that simultaneously uses multiple lines based on actual communication environment measurement at sea (performance survey by LTE band) and the results. (2) Development of high-definition video transmission and data volume reduction method assuming remote control using machine learning.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

複数の通信回線をその通信特性や通信環境に応じて併用する技術は、現在主流の使われ方である接続が確立された回線から1本を主な通信経路として用いる場合と異なり、1本の回線では実現が難しい性能を環境に適応的に提供できる可能性を備えている。この技術を海洋開発分野における高度なICTシステムの通信基盤とすることで、これまでには無い新しい産業の創出が期待できる。無線通信は数年~10年周期で新しい規格が登場し置き換わっていく変化が急な技術であり、その通信特性も大きく変化する。複数回線の連携・併用技術はその時代で提供される無線通信の特性考慮により様々な技術開発が可能な将来性のある分野であると考えている。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] LTE Radio Field Intensity Investigation for Improving Multipath Communication at Sea2020

    • Author(s)
      黒田 英明, 柏木 岳彦, 北川 直哉, 大島 浩太
    • Journal Title

      The Journal of Japan Institute of Navigation

      Volume: 142 Issue: 0 Pages: 67-78

    • DOI

      10.9749/jin.142.67

    • NAID

      130007928757

    • ISSN
      0388-7405, 2187-3275
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement Report of LTE/3G Communication Environment in the Coastal Waters of Tokyo2019

    • Author(s)
      N.Kitagawa, K.Ohshima, T.Furuya, T.Kashiwagi, R.Shoji
    • Journal Title

      European Journal of Navigation

      Volume: 17 Pages: 24-33

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] WhiteRabbit: Scalable Software-Defined Network Data-Plane Verification Method Through Time Scheduling2019

    • Author(s)
      T. Shimizu, N. Kitagawa, K. Ohshima and N. Yamai
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 7 Pages: 97296-97306

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 異なる回線特性を考慮したUDPによる多重経路通信の基礎検討2022

    • Author(s)
      井上代亮・柏木岳彦・大島浩太
    • Organizer
      ネットワークシステム研究会(NS)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 遠隔操船のための機械学習を応用した映像伝送負荷軽減システムの開発2022

    • Author(s)
      近藤駿一・羽深広夢・大島浩太
    • Organizer
      ネットワークシステム研究会(NS)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 広域データ処理基盤を用いた船舶情報のIoT化2021

    • Author(s)
      大島浩太
    • Organizer
      II 学術情報基盤オープンフォーラム 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 階層型トポロジを持つ無線センサネットワークにおける障害ノード検知方式の提案2021

    • Author(s)
      川口秀一、大島浩太
    • Organizer
      電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] End-to-Endの転送量情報を用いたSDNデータプレーン検証手法の提案2021

    • Author(s)
      天野友貴、清水貴弘、北川直哉、大島浩太
    • Organizer
      電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Wi-Fi RTTを用いた二次元測位方式の提案と精度評価2021

    • Author(s)
      桐谷公基、余田博紀、大島浩太
    • Organizer
      電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
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  • [Presentation] 機械学習型IDSにおける攻撃傾向に応じた特徴量選択の重要性調査2021

    • Author(s)
      香取樹里、北川直哉、大島浩太
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
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  • [Presentation] 機械学習を用いた船舶向け映像伝送負荷軽減方式の提案2020

    • Author(s)
      近藤駿一, 黒田英明, 北川直哉, 大島浩太
    • Organizer
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会(IN)
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  • [Presentation] 低電力アドホックネットワークにおける通信中継負荷の分析2020

    • Author(s)
      宮太地, 大島浩太, 北口善明, 山岡克式
    • Organizer
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会(IN)
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  • [Presentation] 海上におけるLTE通信環境に関する海外事例2019

    • Author(s)
      大島浩太, 北川直哉
    • Organizer
      電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会(NS)
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-03-23  

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