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2009 Fiscal Year Annual Research Report

無線ネットワークコーディングの研究

Research Project

Project/Area Number 21360185
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

守倉 正博  Kyoto University, 情報学研究科, 教授 (20467400)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田野 哲  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (80378835)
梅原 大祐  京都大学, 情報学研究科, 助教 (50314258)
Keywordsネットワーク / LAN / 無線LAN / 無線中継 / CSMA / CA
Research Abstract

Slotted ALOHA方式を用いた2ホップ中継システムにネットワークコーディングを適用した場合のスループット特性・遅延特性について理論・計算機シミュレーションの両面から特性を明らかにした.具体的には双方向の非対象トラピックの場合におけるスループット特性と遅延特性を入力トラヒックが飽和・非飽和にいずれでも適用可能な理論式を世界で初めて導出し、計算機シミュレーションによりその妥当性を検証した。特にスループット特性については、中継局の送信確率が非常に重要で、この値を最適化することにより、スループットを最大化できることを理論的に示した。これらの結果を論文としてまとめ、IEEEの論文誌に採録された。また、物理レイヤとMACサブレイヤの複合技術であるクロスレイヤ技術として、物理レイヤにおける電波干渉や熱雑音によるパケット誤り率が2ホップ中継ランダムアクセスシステムに与える特性の影響について定量的な評価を行った。具体的には物理レイヤでナイフエッジ回折モデルを用いた無線回線設計を行い、この時のパラメータにもとづき、無線干渉や熱雑音によるパケット誤り率から、双方向・非対象トラヒックの場合において最適スループットを与える中継局の送信確率が、物理レイヤでの影響を無視した場合と大きく異なることを世界で初めて理論的に導出し、計算機シミュレーションにより検証した。これらの結果は電子情報通信学会において複数の発表を行った。
2ホップ中継システムを3ホップ中継に拡張した場合に、中継区間のランダムアクセスによるパケット衝突が増大し、トータルスループットが大きく劣化する。この問題を解決するために、中継区間での時間割り当てをプリアサイン的に決定し、ランダムアクセスによる衝突を低減する方式を考案し、特許として出願した。

  • Research Products

    (26 results)

All 2010 2009

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (24 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Wireless network coding in slotted ALOHA with two-hop unbalanced traffic2009

    • Author(s)
      D.Umehara, T.Hirano, S.Denno, M.Morikura, T.Sugiyama
    • Journal Title

      IEEE Journal on Selected Areas in Communications 27

      Pages: 647-661

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] IEEE 802. 15. 4非スロット化CSMA-CAのスループット評価2010

    • Author(s)
      藤井陽平, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 総合大会
    • Place of Presentation
      日本 仙台
    • Year and Date
      2010-03-18
  • [Presentation] 無線中継システムにおけるAIFS制御によるスループットの改善2010

    • Author(s)
      中戸裕基, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 総合大会
    • Place of Presentation
      日本 仙台
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] CSMA/CAによる長距離アクセスへのRTS/CTSの効果2010

    • Author(s)
      田中政晃, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 総合大会
    • Place of Presentation
      日本 仙台
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] Throughput analysis of wireless multihop CSMA/CA systems with network coding2010

    • Author(s)
      C. Huang, D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, T. Sugiyama
    • Organizer
      電子情報通信学会 総合大会
    • Place of Presentation
      日本 仙台
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] ネットワークコーディングを用いた無線中継 Slotted ALOHA システムにおける回線品質を考慮したスループットの最大化2010

    • Author(s)
      武井香織, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 総合大会
    • Place of Presentation
      日本 仙台
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] IEEE 802. 15. 4非スロット化CSMA-CAのスループット評価2010

    • Author(s)
      藤井陽平, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会関西支部学生会, 学生研究発表講演会
    • Place of Presentation
      日本 大阪
    • Year and Date
      2010-03-10
  • [Presentation] 無線中継システムにおけるAIFS制御によるスループットの改善2010

    • Author(s)
      中戸裕基, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会関西支部学生会, 学生研究発表講演会
    • Place of Presentation
      日本 大阪
    • Year and Date
      2010-03-10
  • [Presentation] CSMA/CAネットワークコーディングにおけるコンテンションウインドウ制御によるスループット評価2009

    • Author(s)
      黄俊翔, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 IN研究会
    • Place of Presentation
      日本 福岡
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] マルチホップ無線ALOHAネットワークコーディングにおける中継パケット送信制御方式2009

    • Author(s)
      田中政晃, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 IN研究会
    • Place of Presentation
      日本 福岡
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 回線設計を組み入れた一対多無線中継ALOHAネットワークコーディングのスループット評価2009

    • Author(s)
      武井香織, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 IN研究会
    • Place of Presentation
      日本 福岡
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 2ホップ無線CSMAネットワークコーディングにおけるRTS/CTSの効果2009

    • Author(s)
      梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 IN研究会
    • Place of Presentation
      日本 福岡
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] マルチホップ無線ALOHAネットワークコーディングにおけるパケット衝突回避方式2009

    • Author(s)
      田中政晃, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電気関係学会関西支部連合大会
    • Place of Presentation
      日本 大阪
    • Year and Date
      2009-11-07
  • [Presentation] Achievable region in slotted ALOHA throughput for one-relay two-hop wireless network coding2009

    • Author(s)
      D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, T. Sugiyama
    • Organizer
      AdHocNets 2009
    • Place of Presentation
      カナダ ナイアガラ
    • Year and Date
      2009-09-24
  • [Presentation] ネットワークコーディングを用いた3 ホップ無線中継システムにおける遅延特性の検討2009

    • Author(s)
      田中政晃, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      日本 新潟
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] キャリアセンス可能な2ホップ無線CSMAシステムにおけるネットワークコーディングの解析2009

    • Author(s)
      梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      日本 新潟
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] 無線ネットワークコーディングを用いた非対称ノード数モデルにおける雑音と干渉の影響2009

    • Author(s)
      武井香織, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      日本 新潟
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] 無線CSMA/CAネットワークコーディングに対するパケット長の非対称性の影響2009

    • Author(s)
      黄俊翔, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      日本 新潟
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] 2ホップ無線CSMAシステムにおけるネットワークコーディングの性能評価2009

    • Author(s)
      梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 IN研究会
    • Place of Presentation
      日本 仙台
    • Year and Date
      2009-09-10
  • [Presentation] 2ホップCSMA/CA無線中継ネットワークに対するネットワークコーディングの性能解析2009

    • Author(s)
      黄俊翔, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 IN研究会
    • Place of Presentation
      日本 札幌
    • Year and Date
      2009-07-10
  • [Presentation] 2ホップ無線ALOHAシステム上のネットワークコーディングに対するバッファ容量の影響2009

    • Author(s)
      梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 IN研究会
    • Place of Presentation
      日本 札幌
    • Year and Date
      2009-07-10
  • [Presentation] 無線ネットワークコーディングを用いた非対称トラヒックモデルにおける雑音と干渉の影響2009

    • Author(s)
      武井香織, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 IN研究会
    • Place of Presentation
      日本 札幌
    • Year and Date
      2009-07-10
  • [Presentation] Performance analysis of two-hop wireless relay network with CSMA/CA and network coding2009

    • Author(s)
      C. Huang, D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, T. Sugiyama
    • Organizer
      ITC-CSCC 2009
    • Place of Presentation
      韓国 済州島
    • Year and Date
      2009-07-07
  • [Presentation] Analysis of network coding in slotted ALOHA with two-hop bidirectional traffic2009

    • Author(s)
      D. Umehara, T. Hirano, S. Denno, M. Morikura, T. Sugiyama
    • Organizer
      IEEE ICC 2009
    • Place of Presentation
      ドイツ ドレスデン
    • Year and Date
      2009-06-16
  • [Presentation] 2ホップ双方向トラヒックにおける無線ALOHAネットワークコーディングの特性解析2009

    • Author(s)
      梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • Organizer
      電子情報通信学会 IN研究会
    • Place of Presentation
      日本 東京
    • Year and Date
      2009-05-21
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アクセス制御システム, アクセス制御方法, 中継局装置, 端末局装置, 送信側処理方法, 受信側処理システム及び受信側処理方法2009

    • Inventor(s)
      杉山隆利, 梅原大祐, 田中政晃
    • Industrial Property Rights Holder
      NTT, 京都大学
    • Industrial Property Number
      特願2009-244526
    • Filing Date
      2009-10-23

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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