2018 Fiscal Year Annual Research Report
Performance of Cognitive Radio Networks with Energy Harvesting Nodes
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16K06363
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| Research Institution | Okayama Prefectural University |
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Principal Investigator |
榊原 勝己 岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (10235137)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武次 潤平 岡山県立大学, 情報工学部, 助教 (10405483) [Withdrawn]
高林 健人 岡山県立大学, 情報工学部, 助教 (70803336)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | コグニティブ無線 / エネルギーハーベスト技術 / ランダムアクセス / スロット付アロハ / スループット / パケット伝送遅延時間 / 安定性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，エネルギーハーベスト技術を利用したコグニティブ無線ネットワーク（CRN+EH）における2次的ユーザのデータ・パケット転送プロトコルとして，携帯電話システムの発呼信号チャネル（RACH），RFIDシステム，衛星通信システムなどで利用されているスロット付アロハ方式を想定し，エネルギー・パケットの到着過程が2次的ユーザの性能に与える影響を解析した．解析に際しては，2次的ユーザは，データ・パケットを1個，エネルギー・パケットをE個保持できるバッファを有しているものとした．また，次の順に確率事象が発生するものとした．(1)データ・パケットが確率λで発生する，(2)エネルギー・パケットが平均値εのポアソン分布で到着する，(3)データ・パケットと，送信に十分なエネルギー・パケットを有する端末は，確率pで送信する(e個のエネルギー・パケットを消費)，(4)送信を行う端末が1個であれば，データ・パケットの送信は成功し，一方，複数端末が同時に送信した場合，最大L回の再送する，(5)送信成功あるいは再送回数制限に達したデータ・パケットを消去する．これらの仮定の下では，2次的ユーザは，保持しているデータ・パケットの送信失敗回数とエネルギー・パケット数を要素とする2次元マルコフ連鎖としてモデル化することができる．以上のモデル化により，時間スロット内でデータ・パケットを送信している2次的ユーザ割合に関する不動点方程式を立てることができる．この不動点方程式は，数値的に解くことが可能であり，スループット，平均伝送遅延時間，データ・パケットの廃棄確率を十分な精度で算出することができることを確認した．
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