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2013 Fiscal Year Research-status Report

大規模災害に有効なコグニティブ無線通信方式の研究

Research Project

Project/Area Number 24500093
Research InstitutionSaitama Institute of Technology

Principal Investigator

内田 法彦  埼玉工業大学, 人間社会学部, 准教授 (10610298)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高畑 一夫  埼玉工業大学, 人間社会学部, 教授 (60226909)
柴田 義孝  岩手県立大学, ソフトウェア情報学部, 教授 (80129791)
Keywords防災災害情報システム / ネットワーク / コグニティブ無線 / DTN / ネットワークアーキテクチャ
Research Abstract

本研究では大規模災害時における安否情報や被災情報などの通信手段を確保するため、アマチュア無線や異種の複数無線通信手法を組み合わせ、有効な無線インターフェイスと無線経路選択を自律的に行うコグニティブ無線通信方式の研究開発と実用化実験を目的としている。東日本大震災では、交通網やライフラインのみならず、情報網も甚大な被害を受け山間部や沿岸部が孤立し、救助・救援活動の遅れにも影響したことから、甚大な災害でも通信を確保できるような強固な通信システムが課題となっている。そのため、これまで、無線LAN、衛星通信、アマチュア無線、3G通信といったより異なる広域な周波数に対応できるよう拡張したns2とThe ONEを用いたネットワークシミュレータとKVM等のハイパーバイザーの仮想NICを用いたLinuxベースのシミュレータ用のワークステーションを構築し、拡張AHP法などを用いた通信インファーフェイス及び通信経路の最適法に関する検証を行ってきた。また、更に断絶通信環境下でも、通信を可能とするためDTN(Delay Tolerant Network)法を応用したEMCS(Enhanced Media Coordinate System)を提案し、データトリアージ法、ノード数推定法を用いた動的前方誤り訂正方式、Area of Interestを用いた優先ノード選択などの提案機能について、シミュレーションを通じて検証を行ってきた。
更に、岩手県立大学復興支援サテライトオフィスを活用し、岩手県宮古市田老地区、釜石市などで、山間部や沿岸部での使用を考慮するための現地地形調査と東日本大震災における被災者に必要な要件や通信に関する現地調査を行い、それらを基にネットワークシュミレータにGISマップを導入して、検証を行った他、現在はプロトタイプシステムを構築中であり、これらの結果は、国内外学会発表にて研究成果報告を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度は、計画していた拡張AHP法及びMin-Max法を用いた拡張AODV法に関する被災地等の実現場を想定したシミュレーション評価を行った他、新たに断絶通信環境下での通信を想定し、DTN法を応用したEMCS(Enhanced Media Coordinate System)を提案し、国内外の学会発表などを通じて、有効性について発表を行ってきた。今後は、予定通りプロトタイプを構築中であり、プロトタイプを用いた実験や検証に取り組んでいく予定である。

Strategy for Future Research Activity

当初計画通り、平成26年度は、プロトタイプシステムの開発とデバック作業を行い、フィールド実験を中心に提案手法の有効性について検討を行っていく予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

計画していたその他消耗品に関する費用が、翌年度支払へ回ったため、25年度の研究費に若干の未使用額が生じた。
しかしながら、研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] (Invited Paper) Analysis of and Proposal for a Disaster Information Network from Experience of the Great East Japan Earthquake2014

    • Author(s)
      Yoshitaka Shibata, Noriki Uchida, Norio Shiratori.
    • Journal Title

      IEEE Communication Magazine

      Volume: March 2014 Pages: 44-50

    • DOI

      10.1109/MCOM.2014.6766083

  • [Journal Article] Autonomous Directional Antenna Control for Delay Tolerant Networking based Disaster Information Network System in Local Areas2013

    • Author(s)
      Noriki Uchida, Norihiro Kawamura, Yoshitaka Shibata
    • Journal Title

      IT CoNvergence PRActice (INPRA)

      Volume: Volume 1, Issue 3 Pages: 39-48

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proposal of Data Triage Methods for Disaster Information Network System based on Delay Tolerant Networking2013

    • Author(s)
      Noriki Uchida, Norihiro Kawamura, Yoshitaka Shibata, Norio Shiratori.
    • Journal Title

      The 7th International Conference on Broadband and Wireless Computing, Communication and Applications (BWCCA2013)

      Volume: - Pages: 15-21

    • DOI

      10.1109/BWCCA.2013.12

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] (Best Paper Award) Delay Tolerant Network with Directional Antenna Control for Disaster Information System2013

    • Author(s)
      Noriki Uchida, Norihiro Kawamura, Yoshitaka Shibata.
    • Journal Title

      The 16th International Conference on Network-Based Information Systems (NBIS2013)

      Volume: - Pages: 222-227

    • DOI

      10.1109/NBiS.2013.33

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] (Invited Paper) Problem Analysis and Improvement of Disaster Information Network and System from Experiences of the Great East Japan Earthquake2013

    • Author(s)
      Yoshitaka Shibata, Noriki Uchida, Norio Shiratori.
    • Journal Title

      IEEE Region 10 Humanitarian Technology Conference 2013 (R10-HTC2013)

      Volume: - Pages: 188-193

    • DOI

      10.1109/R10-HTC.2013.6669039

  • [Journal Article] Evaluation of Cognitive Wireless based Delay Tolerant Network for Disaster Information System in a Rural Area2013

    • Author(s)
      Noriki Uchida, Norihiro Kawamura, Yoshitaka Shibata.
    • Journal Title

      The Seventh International Conference on Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems (CISIS2013)

      Volume: - Pages: 1-7

    • DOI

      10.1109/CISIS.2013.11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Implementation and Evaluation of Resilient Network based on Cognitive Wireless Network Framework2013

    • Author(s)
      Goshi Sato, Noriki Uchida, Yoshitaka Shibata
    • Journal Title

      The Seventh International Conference on Innovative Mobile and Internet Services in Ubiquitous Computing (IMIS-2013)

      Volume: - Pages: 88-93

    • DOI

      10.1109/IMIS.2013.24

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Proposal of Data Triage Methods for Disaster Information Network System based on Delay Tolerant Networking2013

    • Author(s)
      Noriki Uchida, Norihiro Kawamura, Yoshitaka Shibata, Norio Shiratori.
    • Organizer
      The 7th International Conference on Broadband and Wireless Computing, Communication and Applications (BWCCA2013)
    • Place of Presentation
      Compiegne, France.
    • Year and Date
      20131028-20131030
  • [Presentation] Problem Analysis and Improvement of Disaster Information Network and System from Experiences of the Great East Japan Earthquake2013

    • Author(s)
      Yoshitaka Shibata, Noriki Uchida, Norio Shiratori.
    • Organizer
      IEEE Region 10 Humanitarian Technology Conference 2013 (R10-HTC2013)
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan.
    • Year and Date
      20130926-20130929
    • Invited
  • [Presentation] Delay Tolerant Network with Directional Antenna Control for Disaster Information System2013

    • Author(s)
      Noriki Uchida, Norihiro Kawamura, Yoshitaka Shibata.
    • Organizer
      The 16th International Conference on Network-Based Information Systems (NBIS2013)
    • Place of Presentation
      Gwangju, Korea.
    • Year and Date
      20130904-20130906
  • [Presentation] Evaluation of Cognitive Wireless based Delay Tolerant Network for Disaster Information System in a Rural Area2013

    • Author(s)
      Noriki Uchida, Norihiro Kawamura, Yoshitaka Shibata.
    • Organizer
      The Seventh International Conference on Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems (CISIS2013)
    • Place of Presentation
      Taichung, Taiwan
    • Year and Date
      20130703-20130705
  • [Presentation] Implementation and Evaluation of Resilient Network based on Cognitive Wireless Network Framework2013

    • Author(s)
      Goshi Sato, Noriki Uchida, Yoshitaka Shibata.
    • Organizer
      The Seventh International Conference on Innovative Mobile and Internet Services in Ubiquitous Computing (IMIS-2013)
    • Place of Presentation
      Taichung, Taiwan
    • Year and Date
      20130703-20130705

URL: 

Published: 2015-05-28  

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