Low latency information transmission in emergency communication systems using drones during a large-scale disaster

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04392
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Okada Hiraku 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (50324463)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 大規模災害 / 臨時無線ネットワーク / ドローン

Outline of Final Research Achievements

This study aims to construct a temporary wireless network using drones as an emergency communication system for large-scale disasters. The purpose of this study is to reduce the latency of information transmission using fewer drones in this system. To achieve this, we investigated three issues: (1) flight patterns to achieve low latency, (2) the effect of drone drops due to battery failures on latency performances, and (3) the effect of drone flight on the communication channel due to the tilt of the aircraft. By introducing rebounding flight and common flight paths as flight patterns, we were able to achieve low-latency information transmission in the emergency communication systems using drones for large-scale disasters.

Free Research Field

無線通信システム

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究ではドローンの飛行パターンとして反発飛行と共用飛行経路を導入することで情報伝送の低遅延化を図る．どちらの飛行パターンも簡易な操作で実現できるものである．反発飛行ではランダムな移動を保ちつつ，通信範囲の重なりを避け，ドローンを被災地域全体に均一に飛ばすことができる．共用飛行経路により，情報を一旦集約することができ，送信元から宛先への情報伝送の高効率化を図ることができる．これらの点に本研究の創造性がある．さらに，バッテリ切れによるドローンの離脱や，飛行による機体の傾きを考慮することはドローンを用いるために生じる独特な課題であり，ここに本研究の学術的意義がある．