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2020 Fiscal Year Annual Research Report

3次元ドローンメッシュネットワークにおける高効率アクセス制御に関する研究

Research Project

Project/Area Number 19J13386
Research InstitutionNippon Institute of Technology

Principal Investigator

設樂 勇  日本工業大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2021-03-31
Keywordsドローン / 中継伝送 / 通信効率 / アクセスプロトコル / オーバリーチ干渉
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,ドローンネットワーク実現のために高効率なアクセス制御プロトコルを考案し,実環境においても高通信効率を実現することである.ドローンネットワークの通信効率低下の要因として各ドローンの相互干渉や宛先ドローンよりも先のドローンへの電波が到達することによるオーバリーチ干渉などがある.本研究ではこれらの問題を解決するために,指向性ビームを使用したドローンネットワークのオーバリーチ干渉を低減するMAC(Medium Access Control)層のアクセス制御プロトコルの検討を行ってきた.本年度は昨年度に検討を行っていた提案技術のアクセスプロトコルの見直しを行った.これまでのアクセス制御では中継ドローンは受信電力から自身を中継ドローンか否かを判断していたため,中継距離が遠くなると各ドローンの受信電力差が小さくなり中継時に競合する場合があった.そこでこの課題を解決するために,中継時のアクセス制御にCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)方式に使用されているバックオフアルゴリズムを用いることで各ドローンの受信電力差が小さい条件でも中継ドローンが競合せずに中継可能な方式を検討した.これにより中継ドローンの競合を回避できるほか,従来の1ホップ通信と比べて約2倍スループットが向上することを確認した.
また,昨年度に引き続き提案方式を評価するためにレイヤ統合シミュレーションツールの開発も併せて行った.本年度は物理層のレイトレースシミュレータを変更することで,ガードインターバル長を超える伝搬遅延波の影響を含めて評価可能となった.これにより,従来評価が難しかった現実環境に近い条件での計算シミュレーションが可能となる.

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2020

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] 三次元クロスレイヤシミュレータの開発2021

    • Author(s)
      設樂 勇,平栗健史,谷口諒太郎,西森健太郎
    • Organizer
      電子情報通信学会CQ研究会
  • [Presentation] Development of 3D Cross-Layer Simulators2021

    • Author(s)
      Isamu Shitara, Takefumi Hiraguri, Taniguthi Ryotaro, Kentaro Nishimori
    • Organizer
      2020 International Symposium on Antennas And Propagation
  • [Presentation] レイトレースを用いた3次元クロスレイヤシミュレータの検討2020

    • Author(s)
      設樂 勇,平栗健史,谷口諒太郎,西森健太郎
    • Organizer
      電子情報通信学会通信ソサイエティ大会
  • [Presentation] レイトレースを用いた3次元クロスレイヤシミュレータの開発2020

    • Author(s)
      設樂 勇,平栗健史,谷口諒太郎,西森健太郎
    • Organizer
      電子情報通信学会CS研究会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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