2014 Fiscal Year Research-status Report
超低消費電力指向オンデマンド・オンサプライ型無線通信システムに関する研究
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26820149
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
四方 博之 関西大学, システム理工学部, 准教授 (00510124)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 無線LAN / センサネットワーク / 省電力化 / ウェイクアップ無線 / エネルギーハーベスト / アクセス制御方式 / MAC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は、スリープ状態の無線LANアクセスポイント（AP）が存在する自律分散型の無線LANシステムにおける負荷分散制御アルゴリズムを検討した。そして、キャンパス無線LANシステムの端末発生・通信履歴を解析し、実用的な評価モデルの検討を行い、そのモデルに基づいたシミュレーション評価を行うことで、実用的な環境での提案アルゴリズムの有効性を示した。
また、本研究で採用するウェイクアップ方式は、無線LAN信号をウェイクアップ信号として再利用し、無線LANフレーム長によりウェイクアップIDを表現する。このため、ウェイクアップ信号は、近隣の無線LAN機器や他のISM帯機器と同一の周波数帯を共有する。本研究では、他の機器からの干渉が存在する環境においても、ウェイクアップ成功確率の向上を実現するウェイクアップ法を提案した。提案法では、チャネルボンディング技術を活用し、干渉の影響を軽減する。本研究では、提案法の有効性をシミュレーション評価により示した。
さらに、エネルギーハーベストにより供給するエネルギーを無駄なく無線通信に利用する通信制御方式の検討を行った。まず、エネルギーハーベストにより供給するエネルギーの変動モデルを構築した。本モデルでは、エネルギー獲得状態と通信可能状態の継続時間について、データ送信・受信に必要となるエネルギー量と関連付けながら確率モデルを構築した。そして、得られた変動モデルに適応する通信制御方式を開発した。特に、複数のエネルギーハーベストノードが、同時に通信を試みる際のアクセス制御方式を考案し、その有効性を、シミュレーション評価により示した。
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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
本年度は、当初予定していた、オンデマンド負荷制御方式の検討および干渉耐性を有するウェイクアップ方式の検討を行った。これらのオンデマンド通信方式に関する検討では、当初想定していた課題を解決する方式提案および有効性評価を行うことができた。大学からキャンパス無線LANシステムの利用履歴データの提供を受けることができたため、当初は予定していなかった実運用システムのモデルに基づく評価も行うことができた。ただし、この評価を優先したため、実機を用いた実験評価を行うことはできなかった。
また、平成27年度から実施する予定であった、オンサプライ通信の検討・評価についても、一部前倒しで行うことができた。特に、エネルギーハーベストの実験データに基づくノード動作モデルの構築ができたため、方式設計についても行うことができた。
以上より、自己点検の評価を（２）とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、オンサプライ通信に関して、構築したエネルギー量変動モデルに適応する通信制御方式の改良および新規方式の開発を行う。特に、ハーベストレート及び近隣ノードとの供給量の相関等に基づき、各通信ノードの送信優先権、伝送レートの制御を行う方式を考案する。これらの方式について、シミュレーション評価を行うことで、その有効性を検証する。
また、オンデマンド通信については、干渉耐性を持った方式の詳細評価、オンデマンド負荷制御方式の詳細評価に加え、誤ウェイクアップを抑制する方式について、実際に、ウェイクアップ受信機に実装した実験評価を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
平成26年度中に国際会議に参加、発表する予定であったが、研究成果が出た時期の関係から年度内の適切な会議が無く、投稿先の国際会議を平成27年5月に開催されるIEEE VTC 2015-Springとした。このため、平成26年度に予定していた会議参加費の執行が平成27年5月にずれ込んだため、未使用額が生じた。また、実験評価についても、研究計画の変更に伴い、次年度に繰り越した。これによっても未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
発生した未使用額は、2015年5月にIEEE VTC 2015-Springへ参加・研究発表を行うための旅費として使用する。また、ウェイクアップ受信機を用いた実機検証のための実験機器購入費および実験補助謝金として使用する。次年度配分額は、同実験機器購入、実験補助謝金および研究成果発表のための旅費、別刷り代として使用する。
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Research Products
(4 results)
