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成功優先ランダムアクセスプロトコルに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04140
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
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

梅原 大祐  京都工芸繊維大学, 情報工学・人間科学系, 教授 (50314258)

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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードランダムアクセスプロトコル / IEEE 802.11 DCF / 非持続型CSMA / バックオフアルゴリズム / 成功優先確率 / 伝送効率向上 / エネルギー効率向上 / スケーラビリティ向上 / 成功優先ランダムアクセス / スロットアロハ / 成功優先ランダムアクセスプロトコル / パケット無線ネットワーク / メディアアクセス制御 / 伝送効率 / エネルギー効率
研究成果の概要

通信媒体となる空間を共有したパケット衝突があるWi-Fiなどのパケット無線通信システムに,パケット送信に成功した無線局が一定の確率で他の無線局と比べて優先的に送信することができる成功優先の概念を導入した.この成功優先メカニズムの導入により,パケット衝突を大幅に低減することができ,パケット衝突により生じる空間使用時間やパケット送受信エネルギーのロスを少なくすることができる.これらの効果がファイルアップロード時間の低減やバッテリの長寿命化につながることを定量的に明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

競合があるパケット無線ネットワークでは,その空間へのアクセスを他の無線局と競合する.同じタイミングで複数のアクセスがあるとパケット衝突となり時間やエネルギーのロスにつながる.この研究成果は,集中制御することなく自律分散制御を維持したまま,さらに各無線局の共有空間へのアクセスの積極性を失うことなく,時間やエネルギーのロスを低減できることに学術的な意義がある.また,この方式の実装がスマートフォン等のデータ速度の改善およびバッテリの長寿命化につながることに社会的な意義がある.

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

    (31件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 3件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] University of New South Wales(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of New South Wales(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] [Invited Paper] Digital RoHR with Lloyd-Max Quantization for Distributed Collaborative MIMO-OFDM Reception2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara
    • 雑誌名

      ITE Transactions on Media Technology and Applications

      巻: 8 号: 1 ページ: 11-17

    • DOI

      10.3169/mta.8.11

    • NAID

      130007779387

    • ISSN
      2186-7364
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Controller Area Network and Its Reduced Wiring Technology2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara, Takeyuki Shishido
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E102.B 号: 7 ページ: 1248-1262

    • DOI

      10.1587/transcom.2018ANI0004

    • NAID

      130007671374

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2019-07-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Success Prioritized Binary Exponential Backoff Algorithm for Non-persistent CSMA2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara, Jinhong Yuan
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2019 IEEE Global Communications Conference

      巻: - ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/globecom38437.2019.9013247

    • 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] Performance Evaluation of CAN FD with Bipolar Coding in the Data Phase for Reduced Wiring2019

    • 著者名/発表者名
      Takeyuki Shishido, Daisuke Umehara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th IEEE Global Conference on Consumer Electronics

      巻: - ページ: 931-932

    • DOI

      10.1109/gcce46687.2019.9015466

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Lloyd-Max Quantization for Distributed Collaborative Interference Cancellation2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 16th Asia Pacific Wireless Communications Symposium

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/vts-apwcs.2019.8851611

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Success Prioritized Slotted ALOHA with Sleep Function2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara, Takuma Yamamoto, Jinhong Yuan
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th International Conference on Signal Processing and Communication Systems

      巻: - ページ: 1-7

    • DOI

      10.1109/icspcs.2018.8631709

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ringing Mitigation Schemes for Controller Area Network2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara, Takeyuki Shishido
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2018 IEEE Vehicular Networking Conference

      巻: - ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/vnc.2018.8628443

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Success Prioritized Distributed Coordination Function with Contention-Free Threshold2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara, Jinhong Yuan
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2018 IEEE International Conference on Communications

      巻: - ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/icc.2018.8422700

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 成功優先DCFの性能解析モデルの一考察2021

    • 著者名/発表者名
      梅原 大祐
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 空間相関チャネル下における低解像度ADCを用いた大規模MIMOの特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      吉田 麻菜
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 非飽和状態における成功優先DCFの性能解析2020

    • 著者名/発表者名
      吉川 大和
    • 学会等名
      電子情報通信学会 通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Error Floor and MSQE of DCIC with Digital RoHR2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara
    • 学会等名
      2020年 電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Distributed Control Schemes of Contention Window for Success Prioritized Non-persistent CSMA2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara
    • 学会等名
      電子情報通信学会 通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Digital RoHR for Distributed Collaborative MIMO Reception2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara
    • 学会等名
      電子情報通信学会 無線通信システム研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantization to Forward Received MIMO-OFDM Signals2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara
    • 学会等名
      2019年 電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A Study on CAN with Bipolar Coding in the Data Phase Compatible with CAN FD and Its Scalability2019

    • 著者名/発表者名
      Takeyuki Shishido, Daisuke Umehara
    • 学会等名
      電子情報通信学会 通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis and Design of Success Prioritized Busy Doubled Backoff Algorithm for Non-persistent CSMA2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara
    • 学会等名
      電子情報通信学会 通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 成功優先DCFによるダウンリンク帯域割当制御2019

    • 著者名/発表者名
      吉川 大和, 梅原 大祐
    • 学会等名
      電子情報通信学会 通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] CANの伝送特性に対するコンパレータの影響評価2019

    • 著者名/発表者名
      原 隆宏, 梅原 大祐
    • 学会等名
      電子情報通信学会 通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Throughput Maximization for Success Prioritized Non-persistent CSMA2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara
    • 学会等名
      2019年 電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Success Prioritized Busy Doubled Backoff Algorithm for Non-persistent CSMA2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara
    • 学会等名
      電子情報通信学会 通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Success Prioritized Non-persistent CSMA with Sleep Funtion2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara
    • 学会等名
      電子情報通信学会 通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Ringing Mitigation Schemes for Controller Area Network2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara
    • 学会等名
      電子情報通信学会 通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Controller Area Network and Its Reduced Wiring Technology2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Umehara
    • 学会等名
      電子情報通信学会 通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PAM-RoHRによる端末共同干渉キャンセラにおける送受信アンテナ数の影響評価2018

    • 著者名/発表者名
      田中 祐大
    • 学会等名
      電子情報通信学会 通信方式研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 国内及び査読無し発表

    • URL

      http://www.ice.is.kit.ac.jp/~umehara/papers/domestic-j.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] ジャーナル論文

    • URL

      http://www.ice.is.kit.ac.jp/~umehara/papers/journal-j.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] Refereed international conference papers

    • URL

      http://www.ice.is.kit.ac.jp/~umehara/papers/international.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 梅原 大祐

    • URL

      https://www.hyokadb.jim.kit.ac.jp/profile/ja.288262d3ce364ba04b16438a6e9b61a8.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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