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An adaptive network coding scheme for dynamic topology change in wireless multi-hop networks

Research Project

Project/Area Number 19K11955
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 InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

Noguchi Taku  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (00388133)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsネットワーク符号化 / 無線マルチホップネットワーク / アドホックネットワーク / VANET / フラッディング / ブロードキャスト
Outline of Research at the Start

無線マルチホップネットワークにおける最も基本的な通信形態として,ネットワーク内のすべての端末に同一パケットを一斉配信するフラッディングがある.フラッディングでは,ネットワーク全体にパケットが伝搬するため,ネットワークに多大な負荷を与える.このため,トラヒック削減効果を持つネットワーク符号化技術を用いてフラッディング使用時のネットワーク負荷を低減させる方法が検討されている.本研究では,端末の移動や参加離脱によってネットワークの接続構造が動的に変化する動的無線マルチホップネットワークにおいて,ネットワークの接続構造変化に適応するネットワーク符号化方式を開発する.

Outline of Final Research Achievements

In wireless multi-hop networks, reducing the redundant flooding traffic is crucial. Some network coding methods to reduce the burden of flooding have been proposed. However, the dynamic nature of the network topology, which is subject to changes due to node mobility and joining/leaving, necessitates the development of adaptive network coding methods. This study proposes a new adaptive network coding method that adapts to network topology changes. We conducted computer simulations to evaluate the efficacy of the proposed method. We found that it outperforms existing methods in terms of network load performance without compromising the packet delivery rate.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果が持つ学術的意義は,動的無線マルチホップネットワーク接続構造推定を活用した応用技術の創出,および動的無線マルチホップネットワークにおけるネットワーク符号化技術の発展への寄与である.また,本研究の成果の一部は無線マルチホップネットワーク上に構成されている既存IoTシステムにも適用可能であり,既存IoTシステム利用者のユーザ体験向上に資すると考えられる.

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

    (15 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Broadcasting Using Adaptive Network Coding Based on Node Mobility in Mobile Ad-hoc Networks2023

    • Author(s)
      吉田 政望、ガジェゴス アルベルト、野口 拓
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      Volume: J106-B Issue: 1 Pages: 13-26

    • DOI

      10.14923/transcomj.2022JBP3016

    • ISSN
      1881-0209
    • Year and Date
      2023-01-01
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shadowing-fading-based intersection geographic opportunistic routing protocol for urban VANETs2022

    • Author(s)
      Takahashi Shuto、Yoshida Masami、Noguchi Taku、Ramonet Alberto Gallegos
    • Journal Title

      IEICE Communications Express

      Volume: 11 Issue: 3 Pages: 154-159

    • DOI

      10.1587/comex.2021XBL0204

    • NAID

      130008166341

    • ISSN
      2187-0136
    • Year and Date
      2022-03-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adaptive Network Coding based on Node Mobility for Broadcasting in Mobile Ad-hoc Networks2022

    • Author(s)
      Yoshida Masami、Ramonet Alberto Gallegos、Noguchi Taku
    • Journal Title

      International Journal of Networking and Computing

      Volume: 12 Issue: 2 Pages: 406-424

    • DOI

      10.15803/ijnc.12.2_406

    • ISSN
      2185-2839, 2185-2847
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ワイヤレスセンサネットワークに おけるネットワークコーディング を考慮したクラスタ構成法2023

    • Author(s)
      荒牧荘祐,吉田政望,野 口拓
    • Organizer
      2023年電子情報通信学会総合大 会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Shadowing-Fading-based Intersection Geographic Opportunistic Routing Protocol for Urban VANETs2022

    • Author(s)
      Takahashi Shuto、Yoshida Masami、Ramonet Alberto Gallegos、Noguchi Taku
    • Organizer
      2022 24th International Conference on Advanced Communication Technology (ICACT)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Adaptive Network Coding Broadcasting based on Node Mobility in Mobile Ad-hoc Networks2021

    • Author(s)
      Yoshida Masami、Ramonet Alberto Gallegos、Noguchi Taku
    • Organizer
      2021 Ninth International Symposium on Computing and Networking Workshops
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Real-time Cooperative Vehicle Tracking in VANETs2020

    • Author(s)
      Taku Noguchi, Yu-Cheng Ting, Masami Yoshida, Alberto Gallegos Ramonet
    • Organizer
      IEEE International Conference on Computer Communication and Networks
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 緊急車両接近通知のための車車間、路車間通信を併用した環境適応型中継法2020

    • Author(s)
      北川湧己,吉田政望,ガジェゴス ラモネト アルベルト,野口拓
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 交差点における建物遮蔽とリンク状態を考慮した地理的opportunistic routing2020

    • Author(s)
      高橋柊人,吉田政望,ガジェゴス ラモネト アルベルト,野口拓
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 峠道環境VANETにおけるRSUを利用した情報伝達方式2020

    • Author(s)
      茲出拓夢,吉田政望,ガジェゴス ラモネト アルベルト,野口拓
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] アドホックネットワークにおける隣接ノード移動推定に基づくネットワークコーディング適用法2020

    • Author(s)
      吉田政望,ガジェゴス ラモネト アルベルト,野口 拓
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Persistent Cooperative Monitoring System of Disaster Areas Using UAV Networks2019

    • Author(s)
      Taku Noguchi, and Yosuke Komiya
    • Organizer
      IEEE International Conference on Scalable Computing and Communications
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アドホックネットワークにおけるネットワークコーディングのための隣接ノード移動性推定法2019

    • Author(s)
      吉田政望,Alberto Gallegos Ramonet,野口拓
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサエティ大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] VANETにおけるブロードキャストのための適応的ネットワークコーディング2019

    • Author(s)
      吉田政望,Alberto Gallegos Ramonet,野口拓
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 地上通信を中継するフライングアドホックネットワーク構成法2019

    • Author(s)
      武石和哉,Alberto Gallegos Ramonet,野口拓
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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

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