3次元ミリ波マルチホップネットワークによる洋上気象情報共有システムに関する研究

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K19795
• Research Institution: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• Principal Investigator: 森岡 和行 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 電子航法研究所, 主任研究員 (80711316)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 航空無線 / 無線マルチホップネットワーク / MIMO / CPM

Outline of Annual Research Achievements

本研究開発では、洋上で航路上における乱気流等の気象情報を共有できるシステムの構築をめざしている。航路上における広域な気象情報を共有することができれば、事前に最適な航路を選択でき燃費削減につなげることができる。通常、気象情報等の有効範囲は時間と場所に局所性があり、衛星を用いてグローバルに共有する必要性はなく、ローカルに共有できれば十分である。そこで、本提案研究では、機上・船上システムからのみ構成できる、低コスト・ローカル情報共有システムの実現をめざす。提案方式の検討は物理層、上位層に分け、それぞれの要素技術について検討する。
本年度は、物理層の評価を行うための準備として、SDR(Software Defined Radio)プラットフォームの調達を行った。調達したSDRプラットフォームは、16x16のMIMOを評価できるものである。半導体不足の影響で、納期が年度末となってしまい、本年度は調達したSDRプラットフォームを用いたシステム構築はできなかった。次年度以降この評価システムを用いて、航空無線に適した変調方式(CPM:Continuous Phase Modulation)やMIMO方式の開発・評価を実施していく予定である。
上位層に関しては、主に文献調査を実施した。マルチホップルーティング方式の代表である既存の4手法AODV、DSR、DSDV、OLSRについて調査を行い、さらに航空機の場合には位置情報を利用することができるため、位置情報に基づくのルーティング方式についても検討した。本検討結果をもとに、次年度以降、ネットワークシミュレータを用いた評価を実施していく予定である。
また、令和４年度より在外研究を実施することとなった。本研究テーマにも関連する部分があるため、在外研究先との連携により効果的な研究が期待できる。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

半導体不足による実験機材の調達が遅れたため。
また、令和４年度より実施することとなった在外研究の準備のため、本年度は十分な時間をとることができなかった。
しかし、在外研究で本研究テーマと関連する研究を行うため、今後の進捗で挽回可能と考え、さらに連携による当初想定していなかった成果を得る可能性がある。

Strategy for Future Research Activity

物理層に関しては、調達した実験機材を用いて、提案方式の実装・評価及び改善案について検討する予定である。
マルチホップネットワークのルーティング方式に関しては、令和４年度より実施することとなった在外研究と連携し、航空ネットワークに適した、マルチホップルーティングについて検討する予定である。

Causes of Carryover

進捗遅れにより学会発表を行わなかったため差額が発生した。
次年度の学会発表のために使用予定である。