2017 Fiscal Year Annual Research Report
Highly-reliable and reduced-packet-delay buffer-aided cooperative protocol
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17H03259
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
杉浦 慎哉 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (30394927)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 協調通信 / バッファ / 全二重通信 / マルコフ連鎖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ワイヤレス通信システムにおいて、分散ノード群が協調して動作することでネットワーク全体の通信品質が向上する協調通信技術が知られている。本研究では、分散ノードの物理レイヤにおいてこれまで本格的に利用されてこなかったデータバッファを最大限活用することにより、システム設計自由度を上げ、従来の性能限界を上回ること目的とする。これにより、周波数帯域を増大させることなく実効送信レートと信頼性を向上させる。特に、オーバヘッドとパケット遅延を削減しながら、高いダイバーシティ効果が得られるバッファ利用協調通信プロトコルを提案し、将来の超高速高信頼無線ネットワークを実現するための研究基盤確立に貢献する。
初年度である平成２９年度は、６か月間事業を延長し、パケット遅延、およびシステムオーバヘッドを実用的な範囲内に動作するバッファ利用無線分散ネットワークを開発した。ここでは特に、従来方式が単一リンクの選択に限定しているのに対して、複数のリンクを含むリンクサブセットを選択できるようプロトコルの自由度を拡張した。具体的には、リンク選択をブロードキャストフェーズと中継フェーズの２フェーズに分け、ブロードキャストフェーズでは陽にリンク選択を行わず、電波のブロードキャスト性を利用して一定レベル以上の品質のリンクをすべて活用する。これにより、すべてのリンク選択を集中的に行うのではなく、一部のリンクサブセットは選択しなくても活用できるようにプロトコルが設計可能となる。さらに、各バッファの状態に応じたリンク選択制御を行うことで、ネットワークのポテンシャルを最大限に引き出すことが期待できる。以上のアイデアを検証するために、システムの誤り特性、パケット遅延、オーバヘッドを評価可能な基本的な数値解析フレームワークを構築した。
これらの成果の一部についてはIEEEジャーナルへの投稿を行っており、既に複数が採択に至っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
これらの成果の一部についてはIEEEジャーナルへの投稿を行っており、既に複数が採択に至っている。これを踏まえて、当初の計画以上に進展しているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画通り、理論解の導出を含めた解析と提案方式のさらなる改良を行う予定である。
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