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QoS Modeling Technology for Wireless LAN based on Mathematical Sciences

Research Project

Project/Area Number 19K11944
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 InstitutionHiroshima City University

Principal Investigator

OBATA HIROYASU  広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (30364110)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高野 知佐  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (60509058)
石田 賢治  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (70221025)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords無線LAN / 通信品質 / 現象数理学 / モデル化
Outline of Research at the Start

新たな無線LAN(WLAN)通信技術を検討する場合,ネットワークシミュレータにより通信品質を検証することは必要不可欠である.しかし現存のネットワークシミュレータは,電波伝搬等を考慮した多くの通信モデルを利用できるが,想定する環境に応じてモデルを変更する必要があり汎用性に乏しい.さらに,考慮すべきパラメータが多く,熟練していない利用者にとって容易には利用し難い状況にある.そこで本研究では,現象数理学の観点を用いて,汎用性が高くパラメータ設定を効率的に行えるWLAN通信品質モデルの開発に挑戦する.具体的には,WLANの電波と同様に「伝わる」性質を持つ自然現象を表現する数理モデルを用いて検討する.

Outline of Final Research Achievements

In this project, we have studied a QoS modeling technique which has high efficiency and versatility for wireless LAN environment based on mathematical sciences. To achieve the objective, we have (1) obtained experimental data by using actual devices, and (2) proposed new QoS models based on experimental data. As a result, we have obtained the transmission rate model and throughput estimation one based on advective diffusion equation. The proposed models consider multiple parameters, the distance, the ground surface attributes, and the transmission power. Thus, we confirmed that the proposed models can obtain high versatility than the previous works.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られた伝送レート変化モデルおよびスループット推定モデルは,パラメータ調整だけで従来モデルよりも広い範囲の通信環境を容易に再現可能である.この成果を利用することで,アクセス回線として重要なインフラとなっている無線LANネットワークの効率的な構築や無線LANによる通信サービス提供を容易にする可能性がある.さらに,本技術を応用することで技術進歩が非常に早い無線LAN通信サービスのさらなる発展に貢献できる可能性もある.

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] A Media Access Control for Achieving Both Improvement of Throughput by Capture Effect and Fairness of Throughput Between WLAN Systems2023

    • Author(s)
      三浦 圭輝, 小畑 博靖, 高野 知佐, 石田 賢治
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      Volume: J106-B Issue: 5 Pages: 303-316

    • DOI

      10.14923/transcomj.2022NSP0008

    • ISSN
      1881-0209
    • Year and Date
      2023-05-01
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    • Author(s)
      中村 一貴, 小畑 博靖, 高野 知佐, 石田 賢治
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      Volume: J106-B Issue: 3 Pages: 134-145

    • DOI

      10.14923/transcomj.2022GWP0010

    • ISSN
      1881-0209
    • Year and Date
      2023-03-01
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      Shunsuke Sawamura, Hiroyasu Obata, Chisa Takano, and Kenji Ishida
    • Journal Title

      Proc. 2022 IEEE 11th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE2022)

      Volume: none Pages: 828-829

    • DOI

      10.1109/gcce56475.2022.10014403

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      Obata Hiroyasu、Takano Chisa
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      Proc. 14th International Workshop on Autonomous Self-Organizing Networks

      Pages: 42-48

    • DOI

      10.1109/candarw53999.2021.00014

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      Proc. 14th International Workshop on Autonomous Self-Organizing Networks

      Volume: 1 Pages: 28-34

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      Volume: -

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      Proc. 13th International Workshop on Autonomous Self-Organizing Networks (ASON’20)

      Volume: - Pages: 46-52

    • DOI

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      Volume: B2

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      Volume: None Pages: 1-5

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      10.1109/iscas.2019.8702221

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      Junichi Funasaka, Hiroyasu Obata, and Kenji Ishida
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      Proc. The 12th International Conference on Mobile Computing and Ubiquitous Networking (ICMU2019)

      Volume: None Pages: 1-6

    • DOI

      10.23919/icmu48249.2019.9006665

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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