2021 Fiscal Year Research-status Report
現象数理学に基づく無線LAN通信品質のモデル化技術
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19K11944
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
小畑 博靖 広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (30364110)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高野 知佐 広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (60509058)
石田 賢治 広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (70221025)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 無線LAN / 通信品質 / 現象数理学 / モデル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度では、以下のように無線LAN通信品質のモデル化のための検討を実施した。
（1）引き続き前年度検討を行った移流拡散方程式に基づく伝送レート変化モデルの検証と改良を行った。特に送信電力および地表属性が変化した場合に対応するため、伝送レート変化モデルのパラメータ設定方式についての検討を行った。その結果、いくつかの地表属性に関しては、パラメータの設定方法を定式化できる可能性があることが分かった。
（2）隣接チャネル間干渉によるスループット不公平を改善する動的MAC変更制御の検討・評価を行った。具体的にはチャネルの利用状況と端末配置を考慮した場合において、UDPとTCPフローに関する評価を実施した。その結果、提案方式は従来方式に比べて有効な場合があることを確認した。また、端末の配置によっては十分な効果が得られないことも分かったため、引き続き拡張を検討する必要がある。
（3）無線マルチホップ環境において、移動端末に効率的なデータ送信が可能となる結合振動子の同期現象に基づくメディアアクセス制御の改良方式を提案しその評価を実施した。その結果、提案方式は従来方式に比べてトラヒック量が多い場合に特に有効であることを確認した。一方で、トラヒック量が少ない場合においては改良の余地があることも分かった。
（4）前年度に引き続き移動AP環境における情報配信制御の検討を行った。特に、情報の鮮度に関する新たな指標を検討し、これを向上可能な方式を検討した。その結果、従来方式に比べて提案方式が有効であることを確認した。
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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
本研究では、現象数理学の観点を用いて効率的かつ汎用性の高いWLAN通信品質のモデル化技術を実現するため、（１）実機を用いた基礎データの取得（２）実験データに基づくモデル検討（３）検討したモデルの検証、の3つのステップを設定して進める。2021年度はまず、前年度実施できなかった実機実験を引き続き実施し、提案モデルの更なる改良を行った。また、関連する評価として、マルチホップ環境、キャプチャ効果の発生する環境、アクセスポイントが移動する環境に加えて、隣接チャネル干渉が発生する環境における評価も一部実施した。得られた成果の一部は、国際会議および電子情報通信学会の研究会において発表しているため、ある程度は順調に進んだと考えられる。しかしながら、新型コロナウィルス感染症拡大による影響を受け、引き続き実機実験や成果発表が一部実施できていないため、次年度に引き続きこれらを実施予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は以下のように研究を進める予定である。
前年度に引き続き、無線LAN環境における伝送レート利用率とスループットの変化を再現するモデルの拡張に関する検討を行う。また、拡張したモデルの精度を検証するため、さらなる実験を行う。実験では、前年度と同様にマルチホップ環境、キャプチャ効果が発生する環境、APや端末の移動、および隣接チャネル干渉が発生する環境を考慮する。さらに、得られた成果の研究会および国際会議での発表や学術論文への投稿・掲載を目指す。
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| Causes of Carryover |
前年度と同様に新型コロナウィルス感染症拡大の影響を受け、年度内に予定した研究発表に伴う出張がすべてオンラインになったことと、新型コロナウィルス感染症対策のため屋外での実機実験機会が限られた結果、旅費および実験に関する予算の執行が予定よりも少なく、予定より大幅な次年度使用額が発生した。今年度も、引き続き新型コロナウィルス感染症の影響を受ける可能性が高いが、できる限り実機実験や成果発表等を積極的に行い有効利用する予定である。
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