受信端末駆動型ＭＡＣプロトコルを用いた低消費電力マルチホップネットワーク

• Project/Area Number: 18J23198
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Communication/Network engineering
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 奥村 亮太 京都大学, 情報学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2018-04-25 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: MACプロトコル / 受信端末駆動型 / メッシュネットワーク / IEEE 802.15.4 / Wi-SUN / 低消費電力 / 受信端末駆動型MACプロトコル / マルチホップネットワーク / F-RIT

Outline of Annual Research Achievements

今年度は、前年度まで取り組んでいた内容についてその成果を取りまとめ、論文誌への2本の論文投稿を行なった。1つ目は、主に採用1年目に取り組んだ内容である、標準化された受信端末駆動型Media Access Control (MAC) プロトコルの通信特性解析である。2つ目は、主に採用2年目に取り組んだ内容である、受信端末駆動型MACプロトコルを用いたマルチホップネットワークにおける低遅延かつ低消費電力なポーリング通信である。前年度までの学会発表成果に加えてさらに詳細な解析に取り組んだ成果をまとめ、ともにIEICE Transactions on Communicationsへ投稿し、採録されている。これらの内容は、次世代へ向けて電力・ガス・水道スマートメータリングシステムの在り方が議論されている現在、有用な研究成果である。
さらに、前年度より検討を進めていた、電力スマートメータリングシステムなどでの使用を想定したField Area Network (FAN) にガスや水道スマートメータのようなバッテリ駆動端末を接続するためのMACプロトコルについて、より具体的な検討を進めた。端末間のクロックずれへの対処方法が異なる2種類のプロトコルについて、通信特性を理論解析により明らかにした。この内容については国内の研究会にて発表を行うだけではなく、国際標準化アライアンスでの技術貢献も行なっている。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Feasibility Study of Wi-SUN JUTA Profile-Compliant F-RIT Protocol (2021)
  • Author(s): Ryota Okumura, Keiichi Mizutani, and Hiroshi Harada
  • Journal Title: IEICE Transactions on Communications Volume: E104.B Issue: 10 Pages: 1354-1365
  • DOI: 10.1587/transcom.2020EBP3142
  • NAID: 130008095502
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • Year and Date: 2021-10-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Efficient Polling Communications for Multi-Hop Networks Based on Receiver-Initiated MAC Protocol (2021)
  • Author(s): Ryota Okumura, Keiichi Mizutani, and Hiroshi Harada
  • Journal Title: IEICE Transactions on Communications Volume: E104.B Issue: 5 Pages: 550-562
  • DOI: 10.1587/transcom.2020EBP3095
  • NAID: 130008032886
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • Year and Date: 2021-05-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Enhanced F-RIT Protocol for Wireless Smart Utility Networks with High Traffic Bi-Directional Communications (2018)
  • Author(s): OKUMURA Ryota、FUJIWARA Jun、MIZUTANI Keiichi、HARADA Hiroshi
  • Journal Title: IEICE Transactions on Communications Volume: E101.B Issue: 12 Pages: 2487-2497
  • DOI: 10.1587/transcom.2017EBP3448
  • NAID: 130007539313
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • Year and Date: 2018-12-01
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 無線フィールドエリアネットワークにおけるバッテリ駆動端末向けMACプロトコルの特性解析 (2020)
  • Author(s): 奥村 亮太, 水谷 圭一, 原田 博司
  • Organizer: 電子情報通信学会短距離無線通信研究会
• [Presentation] Dependable Source Routing Scheme for Multi-Hop Networks Based on Receiver-Initiated MAC Protocol (2020)
  • Author(s): Ryota Okumura, Keiichi Mizutani, and Hiroshi Harada
  • Organizer: IEEE Consumer Communication & Networking Conference (CCNC)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 無線フィールドエリアネットワークにおけるバッテリ駆動端末向けMACプロトコルに関する検討 (2020)
  • Author(s): 奥村 亮太, 水谷 圭一, 原田 博司
  • Organizer: 電気学会 通信研究会
• [Presentation] 受信端末駆動型MACプロトコルを用いたマルチホップネットワークにおける伝送経路形成・アクセス方法に関する検討 (2019)
  • Author(s): 奥村 亮太, 水谷 圭一, 原田 博司
  • Organizer: 電子情報通信学会 短距離無線通信研究会
• [Presentation] 受信端末駆動型MACプロトコルを用いたマルチホップネットワークにおける高信頼ダウンリンク経路構成法 (2019)
  • Author(s): 奥村 亮太, 水谷 圭一, 原田 博司
  • Organizer: 電子情報通信学会 短距離無線通信研究会
• [Presentation] 受信端末駆動型MACプロトコルを用いたポーリング型マルチホップネットワークにおけるアップリンク遅延改善法 (2019)
  • Author(s): 奥村 亮太, 水谷 圭一, 原田 博司
  • Organizer: 電子情報通信学会 ソサイエティ大会
• [Presentation] Analysis and Experimental Verification of F-RIT Protocol for Wireless Smart Utility Network (2019)
  • Author(s): Ryota Okumura, Keiichi Mizutani, Hiroshi Harada
  • Organizer: IEEE Consumer Communication & Networking Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 920 MHz帯を用いる異種無線通信システムの共存可能性に関する実験的評価 (2018)
  • Author(s): 奥村 亮太, 水谷 圭一, 原田 博司
  • Organizer: 電子情報通信学会 短距離無線通信研究会