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稠密な無線分散センシングのための低遅延かつ省電力なネットワーク構成法

研究課題

研究課題/領域番号 18K04138
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

上原 秀幸  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00293754)

研究分担者 宮路 祐一  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50712923)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードセンサネットワーク / トポロジ / 省電力 / 低遅延 / アクセス制御 / 全二重 / トポロジー / スケジューリング
研究成果の概要

本研究では,大量かつ高密度に配置された多様な無線センサ端末で構成されるネットワークを対象として,省電力・低遅延・高スループットを実現する1)トポロジとその構成法,2)耐干渉アクセス制御法,3)基幹網の全二重化を目指し,主に次に示す結果を得た。1)CSMAを用いたクラスタ型ネットワークではクラスタ数とキャリアセンス閾値に配慮した設計が重要であり,仮想全二重化ではクラスタヘッドの配置と送信電力に最適値がある。2)他セル干渉が存在する環境下では受信成功の可否に基づく電力制御が有効である。3)高性能な自己干渉キャンセラを開発し,BlockACKがマルチホップ通信で有効である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

到来する超スマート社会では,無線通信機能とセンシング機能を有する端末が,大量かつ高密度に配置されるため,これらをつなぐネットワークの高スループット化や低遅延化,省電力化は喫緊の課題である。本研究は,これに対しトポロジ,アクセス制御,全二重化で解決を図り,また新たな知見を与えるものである。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (31件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 仮想全二重におけるアウテージ確率の理論解析2021

    • 著者名/発表者名
      冨田 北斗、宮路 祐一、上原 秀幸
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      巻: J104-B 号: 3 ページ: 210-221

    • DOI

      10.14923/transcomj.2020GWP0016

    • ISSN
      1881-0209
    • 年月日
      2021-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 逐次干渉除去を用いたALOHAにおけるネットワーク外干渉の対策2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤 之斗、宮路 祐一、上原 秀幸
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      巻: J104-B 号: 3 ページ: 290-297

    • DOI

      10.14923/transcomj.2020GWP0017

    • ISSN
      1881-0209
    • 年月日
      2021-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weighted Least Squares With Orthonormal Polynomials and Numerical Integration for Estimation of Memoryless Nonlinearity2020

    • 著者名/発表者名
      Komatsu Kazuki、Miyaji Yuichi、Uehara Hideyuki
    • 雑誌名

      IEEE Wireless Communications Letters

      巻: 9 号: 12 ページ: 2197-2201

    • DOI

      10.1109/lwc.2020.3017807

    • NAID

      120006941349

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analog Self-Interference Cancellation Using Auxiliary Transmitter Considering IQ Imbalance and Amplifier Nonlinearity2020

    • 著者名/発表者名
      Fukui Takahisa、Komatsu Kazuki、Miyaji Yuichi、Uehara Hideyuki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Wireless Communications

      巻: 19 号: 11 ページ: 7439-7452

    • DOI

      10.1109/twc.2020.3011467

    • NAID

      120006941350

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Iterative Nonlinear Self-Interference Cancellation for In-Band Full-Duplex Wireless Communications Under Mixer Imbalance and Amplifier Nonlinearity2020

    • 著者名/発表者名
      Komatsu Kazuki、Miyaji Yuichi、Uehara Hideyuki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Wireless Communications

      巻: 19 号: 7 ページ: 4424-4438

    • DOI

      10.1109/twc.2020.2983407

    • NAID

      120006869274

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adaptive Group Formation Scheme for Mobile Group Wireless Sensor Networks2019

    • 著者名/発表者名
      HADI Mochammad Zen Samsono、MIYAJI Yuichi、UEHARA Hideyuki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E102.B 号: 7 ページ: 1313-1322

    • DOI

      10.1587/transcom.2018EBP3234

    • NAID

      130007671368

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2019-07-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An Energy-Efficient Mobile Group Clustering Protocol for Wireless Sensor Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Mochammad Zen Samsono HADI, Yuichi MIYAJI, Hideyuki UEHARA
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E101.B 号: 8 ページ: 1866-1875

    • DOI

      10.1587/transcom.2017EBP3361

    • NAID

      130007429389

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2018-08-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 指向性全二重通信における再送制御に注目したスループットの改善2021

    • 著者名/発表者名
      田島理大, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会, B-6-65
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マルチセル環境下でのCRDSAに適した電力制御に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      池田知隆, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会, B-5-111
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 帯域内全二重無線のための非線形補償受信機を用いたビット誤り率の改善2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤栄作, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会, B-5-109
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] コンパンディング法を用いた帯域内全二重におけるビット誤り率の理論解析2021

    • 著者名/発表者名
      岡野公太, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会, B-5-108
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マルチセル環境下におけるCRDSAのトラヒック制御がネットワーク全体に与える影響評価2020

    • 著者名/発表者名
      池田知隆, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会,B-8-31
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] クラスタ型無線分散ネットワークの構成と消費電力及びスループットの評価について2020

    • 著者名/発表者名
      宮坂 譲, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会,B-8-29
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ベースバンド無線における帯域内全二重のためのヒルベルト変換を組み合わせた自己干渉除去2020

    • 著者名/発表者名
      蛭川泰丞, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会,B-5-136
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 無線チャネルの変動に対処した自己干渉キャンセラの再学習2020

    • 著者名/発表者名
      石井建至, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会,B-5-135
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形自己干渉キャンセラを用いる帯域内全二重のための送信機AM-AM特性の最適化2020

    • 著者名/発表者名
      小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会,B-5-134
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 帯域内全二重におけるPAPR低減手法によるディジタル自己干渉除去の性能改善2020

    • 著者名/発表者名
      岡野公太, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会,B-5-133
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Improving In-Band Full-Duplex Capacity by Transmitter Nonlinearization using Digital Predistortion2020

    • 著者名/発表者名
      Chua Teong Zhe, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告,RCS2019-338
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 増幅器の利得変動に対処した自己干渉キャンセラの部分的再学習2019

    • 著者名/発表者名
      石井建至,小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告,RCS2019-215
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 仮想全二重における残留干渉を考慮した送信電力制御2019

    • 著者名/発表者名
      冨田北斗, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会,B-5-86
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 帯域内全二重におけるRappモデルによる電力増幅器の非線形歪みと自己干渉除去の性能向上に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      Chua Teong Zhe, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会,B-5-85
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 帯域内全二重における位相雑音を考慮した局部発振器の比較2019

    • 著者名/発表者名
      福井崇久, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会,B-5-84
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 帯域内全二重における送受信機の非理想性2019

    • 著者名/発表者名
      宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告,RCS2019-176
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非線形自己干渉キャンセラのための二次元正規直交ラゲール多項式を用いた理論的性能解析2019

    • 著者名/発表者名
      小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告,RCS2019-76
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 補助送信機による自己干渉除去のためのWidely Linearフィルタ設計における適応アルゴリズムの評価2019

    • 著者名/発表者名
      福井崇久, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告,RCS2019-31
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチセル環境下での逐次干渉除去を用いたALOHAにおけるスループット劣化の影響評価と対策2019

    • 著者名/発表者名
      佐野裕大, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会, B-5-110
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] USRPによる帯域内全二重におけるディジタルプリディストーションを用いた自己干渉除去2019

    • 著者名/発表者名
      Chua Teong Zhe, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会, B-5-103
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 帯域内全二重における深層学習を用いた自己干渉除去2019

    • 著者名/発表者名
      田齊広太郎, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会, B-5-102
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 不均一トラヒックを考慮した階層化センサネットワークの省エネルギートポロジの評価2019

    • 著者名/発表者名
      奥秋佑太, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      東海3大学通信系研究室合同発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 仮想全二重における残留干渉を考慮した中継器配置2018

    • 著者名/発表者名
      冨田北斗, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告, vol. 118, no. 428, ASN2018-93, pp. 81-86
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形自己干渉キャンセラのためのラゲール陪多項式を用いた理論的性能解析2018

    • 著者名/発表者名
      小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告, vol. 118, no. 311, RCS2018-194, pp. 97-102
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] I/Qインバランスと位相雑音を考慮した補助送信機によるアナログ自己干渉除去の伝搬遅延の影響2018

    • 著者名/発表者名
      福井崇久, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告, vol. 118, no. 311, RCS2018-193, pp. 91-96
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] [依頼講演] 帯域内全二重通信のソフトウェア無線での評価2018

    • 著者名/発表者名
      宮路祐一, 石井建至, 福井崇久, 小網 敦, 小松和暉, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告, vol. 118, no. 254, RCS2018-156, pp. 37-37
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 周波数選択性I/Qインバランスを考慮した補助送信機によるアナログ自己干渉除去2018

    • 著者名/発表者名
      福井崇久, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会, B-5-108
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 全二重通信における干渉除去がビット誤り率に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      小網 敦, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会, B-5-107
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 逐次干渉除去を用いたALOHAにおけるネットワーク外干渉下の端末数推定手法2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤之斗, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 全二重通信における残留干渉を考慮したリンク品質の均一化2018

    • 著者名/発表者名
      小網 敦, 小松和暉, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      東海支部連合大会, C2-4
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 逐次干渉除去を用いたALOHAにおけるネットワーク外干渉下の端末数推定と推定のためのレプリカ数2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤之斗, 宮路祐一, 上原秀幸
    • 学会等名
      東海支部連合大会, C2-3
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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