2019 Fiscal Year Research-status Report
Low Power Wireless Communications Network using Unmanned Aerial Vehicle-Base Station (UAV-BS)
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18K04127
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
安達 宏一 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 (50789914)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 移動体通信 / 無線通信 / 通信プロトコル / 省電力ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
無線通信ネットワークの省エネルギー化ならびに高効率化を目的として，無人航空機(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)を用いる無線通信ネットワークの設計を目的とする．UAVは通信要求や端末の配置状況など動的に変化するネットワーク環境において動的に配置することができるため、無線ネットワークの高効率化に有効である。そこで、本研究課題では、UAVを既存の地上基地局の代わりとして利用する場合や，中継局として利用することを想定し，指向性アンテナ技術を用いて通信範囲を動的に変更するアクセスプロトコルの提案も行う。地上の無線端末はCSMA方式を用いて通信を行うため、他端末とのパケット衝突によりパケット損失が多く発生する。そのためパケットの再送が必要となり、限られたバッテリー容量を浪費することになってしまう。
令和元年度は、平成30年度に提案した指向性アンテナを実装したUAVが通信範囲を適切に切り替えることで端末間のパケット衝突を軽減する手法の理論解析およびUAVを動的に配置する方法について検討を行なった。理論解析により、提案手法が従来手法と比較して大幅にパケット衝突率を軽減できるということを示した。さらに、UAVを動的に配置するための移動経路決定手法により得られる特性改善効果を計算機シミュレーションにより示した。また、地上基地局と端末間の通信においてUAVを中継機として用いることにより得られる通信品質改善効果についても検討した。これらの成果は国内研究会ならびに国際会議において既に発表済みである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度の研究実績概要にも記述されているとおり、研究計画通りの進捗であり、十分な研究成果が得られていると判断できる。当該年度の研究遂行により新たな問題点や改善案なども見つかっているため、順調な進行状況であると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
複数のUAVが互いに協調もしくは干渉制御を行う環境における通信プロトコルや送受信機処理の検討を進めていく予定である。また、令和元年度に提案を行ったUAVの移動経路経路決定の高度化も行っていく。
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| Causes of Carryover |
理由：令和元年度の旅費ならびにその他はほぼ予定通りの予算執行となった。数値計算プログラムの効率的な実装により、購入予定であったサーバーを令和元年度中に購入する必要がなくなったためである。
使用計画：令和元年度末から進めている手法の検討では、より大規模なシミュレーションが必要となる。そのため令和2年度は、本繰越金と令和2年度助成金を合算して高性能な計算サーバーを購入し検討を進めていく予定である。
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