2018 Fiscal Year Annual Research Report
Medium Access Control Techniques based on Multi-Dimensional Graph Structures for Massive Connectivity
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16K06338
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
石橋 功至 電気通信大学, 先端ワイヤレス・コミュニケーション研究センター, 准教授 (80452176)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 多元接続方式 / フレームレスALOHA / ランダムアクセス / 密度発展法 / モノのインターネット / ジグザグ復号 / スロット化ALOHA / 2部グラフ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、超多端末環境をサポート可能な新たな媒体アクセス制御方式の提案と、その理論の構築を目的とする。昨年度、信号間の微小な時間ズレを利用して復調を可能とするジグザグ復号法を用いたフレームレスALOHAを提案し、その基礎的な検討を行い、スループット改善の余地があることを明らかにした。2018年度では、まずBSが2つのパケットの衝突を検知可能であるという仮定の下、2台のユーザが衝突した際にBSがパケットの再送を要求することで、ジグザグ復号を行うジグザグ復号可能なフレームレスALOHA (ZDFA: ZigZag Decodable Frameless ALOHA) を解析し、その通信効率を評価した。その結果、単純なZDFAの通信効率は従来方式よりも劣化することが明らかになった。これは、衝突したパケットの再送のために時間スロットが占有され、その間他のユーザが送信を控えてしまい、通常のフレームレスALOHAよりもユーザの送信機会が減少してしまうためである。そこで、パケットの復元状況に併せて送信確率を適応的に増加させる拡張ZDFA (E-ZDFA: Enhanced ZDFA) をさらに提案し、通信効率及びパケット復元失敗確率 (PLR: Packet Loss Rate) の観点から計算機シミュレーションと数値解析によって評価し、従来のフレームレスALOHAよりも約7%高いスループットを達成できることを明らかにした。また前年度成果である基地局連携型フレームレスALOHAは、その優れた研究成果より、2018年度電気通信普及財団賞テレコムシステム技術学生賞最優秀賞を受賞した。またこれらの成果を論文誌にて発表し、研究を総括した。
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