2016 Fiscal Year Research-status Report
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26820143
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| Research Institution | National Institute of Informatics |
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Principal Investigator |
金子 めぐみ 国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 准教授 (10595739)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 無線通信 / 無線資源割り当て / M2M / 制御通信システム / 圧縮センシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は,フィードバック制御システムや物と物が通信するM2M(Machine to Machine)システムのための高信頼かつ低遅延の無線通信を実現するプロトコル設計を目的とする．特に，近年， 応用数学や信号処理の分野で革命とも言うべき変革を起こしつつある圧縮センシングの技術を取り入れることによって，貴重な無線資源・エネルギー資源の消費量を低減しつつ，信頼性・品質が高く，かつフィードバック制御システムの要求を達成可能な無線通信プロトコル設計を目的とする．
平成28年度はまず，現実的なフィードバック制御システムの一応用例として，無線LANに基づくCommunication-Based Train Control (CBTC)システムに注目し，前年度に考案したアクセス制御法に基づいた プロトコルを提案した．特に，MIMO伝送を想定し，通信に必要な通信路情報等の交換法なども含めた具体的な通信プロトコルを設計した．更にアウテージ確率・遅延時間の性能解析を行った．計算機シミュレーションにより，提案プロトコルを現実的な条件の下で評価し，従来法に比べて制御性能を改善 できることを明らかにした．
更に，M2M無線センサーネットワークを対象に本研究のアプローチの汎用化を目指した．特徴として，圧縮センシング・グラフ信号処理を活用したアクセス制御法を考案した．
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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
平成28年は概ね計画通り研究を進めることが出来た．以下に具体的に達成された項目を示す．
1.通信路情報等の交換法なども含めた具体的な通信プロトコルを設計: MIMO伝送を用いたCBTCシステムにおいて現実的な環境のための通信プロトコルを設計した．
2.提案プロトコルを現実的な条件の下で評価：計算機シミュレーションを行い，従来法に比べてアウテージ確率・遅延・制御性能を改善できることを明らかにした．
3.提案アプローチの汎用化：今までの研究成果を基に，M2M無線センサーネットワークのためのアクセス制御法を考案した．
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| Strategy for Future Research Activity |
期間延長された最終年度では，提案したCBTCのための通信プロトコル・解析・特製評価等，これまでに得られた研究成果全体を論文にまとめる．また，国際会議・セミナーでも本研究の結果を発表する．
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| Causes of Carryover |
H28年度後半で特に良好な研究成果が得られたため，本分野のトップカンファレンスであるIEEE国際会議で発表することにした．論文投稿はH28年度内に行ったが，国際会議はH29年度に開催されるため，未使用額が生じた．
更に，本課題の研究成果をIEEEトップジャーナルへの投稿を決定したため，H29年度に発生する論文掲載料に使用する．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
国際会議IEEE VTC-Fall (Montreal, Canada)で研究成果発表 : 旅費・学会参加費 (約55万円)
IEEEトップジャーナル 論文掲載料 (約15万円)
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