| 研究課題/領域番号 |
20K04471
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21020:通信工学関連
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| 研究機関 | 日本工業大学 |
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研究代表者 |
吉野 秀明 日本工業大学, 先進工学部, 教授 (00644816)
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| 研究分担者 |
山本 幹 関西大学, システム理工学部, 教授 (30210561)
平栗 健史 日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (90582817)
大田 健紘 日本工業大学, 基幹工学部, 助教 (50511911)
伊藤 暢彦 日本工業大学, 先進工学部, 准教授 (40706032)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | ネットワーク / センサ / 輻輳制御 / トラヒック / IoT / 過負荷 / 通信ネットワーク |
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| 研究開始時の研究の概要 |
IoTの普及・進展に伴い、センサデータの時空間的集中により、IoTシステムの過負荷(輻輳)が今後重要な課題になると想定される。IoTシステムの輻輳は、従来の人を発信源とする輻輳ではないことから、予測や行動規制が困難である。IoT向けの低消費電力広域無線技術LPWAネットワークに対する輻輳制御は十分に検討されていない。
本研究では、IoTシステムの輻輳を抑制するLPWAネットワークの輻輳制御法を明らかにする。入力規制、時空間分散を図る提案方式の遅延時間、スループットなどの特性を理論・シミュレーションの両面で明確にし、過負荷時でも安定して通信が可能なIoTシステムの実現を目指す。
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| 研究成果の概要 |
IoTシステムの輻輳制御に関し主に次の成果を得た(1)LPWAネットワークのランダムアクセスチャネル輻輳を対象に、トラヒック推定に基づく発信規制により輻輳を抑制する適応的制御方式を提案した。スループット特性を理論解析とシミュレーションにより明らかにし、過負荷時でも安定した制御が可能であることを示した。(2)IoTゲートウェイにおいてデータ集約処理時間に上限を設ける集約個数制御方式を提案し、その効果を評価・検証した。(3)TCP in IoT適用時のTCP輻輳制御を対象に、アクセスリンクの低速性からTCP輻輳制御が性能劣化する課題を示し、ネットワークインタフェース層のバッファ設計指針等を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
IoTシステムにおけるセンサ側の情報処理性能の制約の下、LPWA親機側との機能分担を考慮した有効な輻輳制御方式を考案した点、今後のIoTシステムの普及・進展を見据え、広域災害時など緊急時こそ有効に機能する安定した方式を提案した点、低速リンクで多数のセンサを収容するIoT特有のシステム環境から生じるTCP輻輳制御の課題を見出し、ネットワークインタフェース層のバッファ設計指針等を明らかにした点において学術的及び社会的意義が大きいと考える。
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