個の動作と全体の挙動の関連性に着目した無線ネットワークの解析

• 研究課題/領域番号: 23656249
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 阪田 史郎 千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 教授 (80375609)
• 研究分担者: 関屋 大雄 千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 准教授 (20334203) ; 小室 信善 (小室 信喜) 千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 助教 (70409796)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 情報通信工学 / 先端通信 / ネットワーク / 無線マルチホップネットワーク / スループット解析 / アドホックネットワーク / QoS / 自律分散ネットワーク

研究概要

本研究では無線ネットワークにおいて「個」の動作がネットワーク全体の振る舞いに及ぼす影響をモデル化するという独自の解析アプローチを提唱し, ネットワーク構成, 負荷特性, フレームの種類などに依存しない解析式の導出に挑戦した. 研究成果として, 直線状のネットワークのトポロジにおいて, フレーム長, 双方向フローの比, 送信負荷に依存せずスループット, 遅延を解析的に導出できるようになった. さらに自律分散動作する端末がネットワークを構成することにより生じる特別なネットワークダイナミクスをいくつか指摘し, その発生メカニズムを明らかにした上で, 解析的にそれらの現象をモデル化することに成功した.

研究成果

• [雑誌論文] アドホックネットワークにおいてPulse/Tone 信号を用いた制御チャネル型マルチチャネルMAC プロトコル (2014)
  • 著者名/発表者名: 満足亮, 関屋大雄, 馬ジン, 眞田耕輔, 阪田史郎
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌B 巻: vol.J97-B, no.4 ページ: 344-353
  • 査読あり
• [雑誌論文] アドホックネットワークにおいてPulse/Tone信号を用いた制御チャネル型マルチチャネルMACプロトコル (2014)
  • 著者名/発表者名: 満足 亮, 関屋 大雄, 馬 ジン, 眞田 耕輔, 阪田 史郎
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌B 巻: J97-B ページ: 344-353
  • 査読あり
• [雑誌論文] MAC Protocol for Ad Hoc Network Using Smart Antenna with Pulse/Tone Exchange (2013)
  • 著者名/発表者名: Jing Ma, Hiroo Sekiya, Nobuyoshi Komuro, Shiro Sakata
  • 雑誌名: The Twelfth International Conference on Networks (ICN 2013) 巻: - ページ: 1-6
• [雑誌論文] MAC Protocol for Ad Hoc Networks Using Smart Antennas for Mitigating Hidden and Deafness Problems (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Ma
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: E95.B 号: 11 ページ: 3545-3555
  • DOI: 10.1587/transcom.E95.B.3545
  • NAID: 10031142750
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • 査読あり
• [雑誌論文] MAC protocol for smart-antenna used ad hoc networks with RTS/CTS overhead reduction (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Ma, H. Sekiya, N. Komuro, and S. Sakata
  • 雑誌名: Journal of Selected Areas in telecommunications (JSAT) ページ: 10-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Backoff-stage synchronization in three-hop string-topology wireless networks with hidden nodes (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Sanada, H. Sekiya, N. Komuro, and S. Sakata
  • 雑誌名: Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE 巻: vol.3, no.2 ページ: 200-214
  • NAID: 130002139291
  • 査読あり
• [雑誌論文] A directional MAC protocol with the DATA-frame fragmentation and short busy advertisement signal for mitigating the directional hidden node problem (2012)
  • 著者名/発表者名: Sho Motegi, Hiroo Sekiya, Jing Ma, Kosuke Sanada, and Shiro Sakata
  • 雑誌名: IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC'12) 巻: - ページ: 409-414
  • DOI: 10.1109/pimrc.2012.6362817
• [雑誌論文] An asynchronous multi-channel MAC protocol with Pulse/Tone exchange for RTS collision avoidance (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryo Manzoku, Hiroo Sekiya, Jing MA, Kosuke Sanada, and Shiro Sakata
  • 雑誌名: The 1st International Symposium on Telecommunication Technologies (ISTT2012) 巻: - ページ: 76-81
  • DOI: 10.1109/istt.2012.6481569
• [雑誌論文] Backoff-stage synchronization in three-hop string-topology wireless networks with hidden nodes (2012)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Sanada, Hiroo Sekiya, Nobuyoshi Komuro, Siro Sakata
  • 雑誌名: Nonlinear Theory and Its Application(NOLTA), IEICE Journal 巻: 2 ページ: 200-214
  • NAID: 130002139291
• [雑誌論文] MAC protocol for smart-antenna used ad hoc networks with RTS/CTS overhead reduction (2012)
  • 著者名/発表者名: Jing Ma, Hiroo Sekiya, Nobuyoshi Komuro, and Shiro Sakata
  • 雑誌名: Journal of Selected Areas in Telecommunications (JSAT) 巻: - ページ: 10-19
• [雑誌論文] Backoff-stage synchronization in three-hop... (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Sanada, H. Sekiya, N. Komuro, S. Sakata
  • 雑誌名: NOLTA, IEICE Journal 巻: vol.E95-N
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analytical method of maximum UDP throughput... (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Sanada, H. Sekiya, N. Komuro, S. Sakata
  • 雑誌名: Proc. of NCSP2012 巻: - ページ: 125-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Receiving-Opportunity Control-employed QoS... (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Watanabe, N. Komuro, S. Sakata et. al.
  • 雑誌名: Porc. of CCNC2012 巻: - ページ: 392-393
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analytical expression of maximum throughput for long-frame communications in one-way string wireless multihop networks (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Sekiya, Y. Tsuchiya, N. Komuro, and S. Sakata
  • 雑誌名: Wireless Personal Communications 巻: vol.60, no.1 号: 1 ページ: 29-41
  • DOI: 10.1007/s11277-011-0253-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analytical expressions for RTS/CTS wireless multihop networks (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Y. Chin, N. Komuro, H. Sekiya, and S. Sakata
  • 雑誌名: Journal of Signal Prosessing 巻: vol.15, no.4 ページ: 267-271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy efficient wireless random access network... (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Komuro, H. Sekiya and S. Sakata
  • 雑誌名: Journal of Signal Processing 巻: vol.15 ページ: 461-468
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analytical expressions for RTS/CTS wireless... (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Y. Chin, N. Komuro, H. Sekiya, and S. Sakata
  • 雑誌名: Journal of Signal Processing 巻: vol. 15 ページ: 267-270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coupling effect in IEEE 802.11 DCF... (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Sanada, H. Sekiya, N. Komuro, S. Sakata
  • 雑誌名: Proc. of NOLTA2011 巻: - ページ: 248-251
  • 査読あり
• [学会発表] Maximum throughput analysis for IEEE 802.11 string topology wireless multi-hop networks taking into account hidden nodes using Markov-chain model (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Sanada, H. Sekiya, N. Komuro, and S. Sakata
  • 学会等名: 2014 International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP'14)
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2014-03-01
• [学会発表] バックオフによる優先制御を考慮した隠れ端末存在環境におけるIEEE 802.11e 無線マルチホップネットワークスループット解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 下山田祐太, 眞田耕輔, 関屋大雄, 小室信喜, 阪田史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会知的環境とセンサネットワーク研究会
  • 発表場所: 愛媛県松山市
  • 年月日: 2014-01-24
• [学会発表] バックオフによる優先制御を考慮した隠れ端末存在環境におけるIEEE 802.11e 無線マルチホップネットワークスループット解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 下山田 祐太, 眞田 耕輔, 関屋 大雄, 小室 信喜, 阪田 史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会知的環境とセンサネットワーク研究会
  • 発表場所: 松山市
• [学会発表] 無線センサネットワークにおけるスモールワールドモデルに基づく経路構築方式 (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木 翔，関屋 大雄，小室 信喜，阪田 史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会知的環境とセンサネットワーク研究会
  • 発表場所: 松山市
• [学会発表] テザリング環境における双方向トラフィックを考慮した輻輳制御と評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: ブイミンフイ，小松洵，阪田史郎，小室信喜，塩田茂雄，村瀬勉
  • 学会等名: 電子情報通信学会・総合大会
  • 発表場所: 新潟市
• [学会発表] Delay analysis for IEEE802.11 multi-hop networks taking into account the concurrent-transmission collisions (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Shi, K. Sanada, H. Sekiya, and S. Sakata
  • 学会等名: The 2013 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2013)
  • 発表場所: Arizona, USA
  • 年月日: 2013-09-10
• [学会発表] 隠れ端末問題を考慮した無線マルチホップネットワークにおけるマルコフ遷移図を用いたスループット及び遅延解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 眞田 耕輔, 史 進, 関屋 大雄, 阪田 史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会複雑コミュニケーションサイエンスワークショップ
  • 発表場所: 北海道石狩郡
  • 年月日: 2013-08-09
• [学会発表] Non-saturated and Saturated Throughput Analysis for IEEE 802.11e EDCA Multi-hop Networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimoyamada, K. Sanada, and H. Sekiya
  • 学会等名: The 16th International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications (WPMC)
  • 発表場所: New Jersey, USA
  • 年月日: 2013-06-26
• [学会発表] 直線状マルチホップネットワークに生じるダイナミクスと解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 関屋 大雄, 眞田 耕輔, 史 進, 阪田 史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会知的環境とセンサネットワーク研究会
  • 発表場所: 静岡県浜松市
  • 年月日: 2013-05-16
• [学会発表] Delay analysis for IEEE802.11 string-topology multi-hop networks (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Shi, K. Sanada, H. Sekiya, N. Komuro, and S. Sakata
  • 学会等名: 2013 International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP'13)
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2013-03-06
• [学会発表] Non-saturated and Saturated Throughput Analysis for IEEE 802.11e EDCA Multi-hop Networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuta Shimoyamada, Kosuke Sanada, and Hiroo Sekiya
  • 学会等名: The 16th International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications (WPMC)
  • 発表場所: アメリカ・ニュージャージー州
• [学会発表] Delay analysis for IEEE802.11 multi-hop networks taking into account the concurrent-transmission collisions (2013)
  • 著者名/発表者名: Jin Shi, Kosuke Sanada, Hiroo Sekiya and Shiro Sakata
  • 学会等名: The 2013 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2013)
  • 発表場所: アメリカ・アリゾナ州
• [学会発表] 無線マルチホップネットワークにおいてフレーム衝突と難聴問題を軽減する指向性MACプロトコル (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡澤 徹郎, 馬 ジン, 満足 亮, 茂木 翔, 関屋 大雄
  • 学会等名: 電子情報通信学会知的環境とセンサネットワーク研究会
  • 発表場所: 熊本市
• [学会発表] 直線状マルチホップネットワークに生じるダイナミクスと解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 関屋大雄, 眞田耕輔, 史進, 阪田史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会知的環境とセンサネットワーク研究会
  • 発表場所: 熊本市
• [学会発表] IEEE 802.11e EDCA直線状無線マルチホップネットワークにおける非飽和及び飽和スループット解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 下山田 祐太 眞田 耕輔 史 進 関屋 大雄
  • 学会等名: 電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 浜松市
• [学会発表] 無線アドホックネットワークにおける複数制御チャネルを用いたマルチチャネルMACプロトコル (2013)
  • 著者名/発表者名: 満足 亮, 関屋 大雄, 小室 信喜, 阪田 史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会知的環境とセンサネットワーク研究会
  • 発表場所: 浜松市
• [学会発表] 隠れ端末問題を考慮した無線マルチホップネットワークにおけるマルコフ遷移図を用いたスループット及び遅延解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 眞田 耕輔, 史 進, 関屋 大雄, 阪田 史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会複雑コミュニケーションサイエンスワークショップ
  • 発表場所: 石狩郡新篠津村
• [学会発表] 無線マルチホップネットワークにおける動的ROCによる優先フローQoS保証 (2013)
  • 著者名/発表者名: 李想，塩田茂雄，阪田史郎，村瀬勉
  • 学会等名: 電子情報通信学会・ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡市
• [学会発表] IEEE802.11 マルチホップネットワークにおける理論解析とそこからみえるネットワークのダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 関屋大雄, 眞田耕輔, 小室信喜, 阪田史郎
  • 学会等名: 2013年 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岐阜大学
• [学会発表] Non-saturated and maximum throughput analysis for string topology wireless multi-hop networks (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Sanada, H. Sekiya, and S. Sakata
  • 学会等名: IEICE Technical Committee on Complex Communication Science, Korea Japan Joint Workshop
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2012-11-23
• [学会発表] あるマルチホップネットワークに生じるバックオフステージ同期とその考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 眞田耕輔, 関屋大雄, 小室信喜, 阪田史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会 複雑コミュニケーションサイエンス研究会
  • 発表場所: 北海道札幌市
  • 年月日: 2012-08-09
• [学会発表] あるマルチホップネットワークに生じるバックオフステージ同期とその考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 眞田 耕輔，関屋 大雄，小室 信喜，阪田 史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会情報ネットワーク科学研究会・複雑コミュニケーションサイエンス研究会 合同ワークショップ
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] DATAフレームフラグメンテーションとSBA信号を用いて指向性隠れ端末問題を軽 減する指向性MACプロトコル (2012)
  • 著者名/発表者名: 茂木翔, 関屋大雄, 馬ジン, 眞田耕輔, 阪田史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] 直線状無線マルチホップネットワークにおける非飽和状態及び最大スループット解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 眞田耕輔, 関屋大雄, 阪田史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] Pulse/Tone信号を用いて制御チャネル上のRTSフレーム衝突を軽減するマルチチャネルMACプロトコル (2012)
  • 著者名/発表者名: 満足亮, 関屋大雄, 馬ジン, 眞田耕輔, 阪田史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] Non-saturated and Maximum Throughput Analysis for String Topology Wireless multi-hop Networks (2012)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Sanada, Hiroo Sekiya, and Shiro Sakata
  • 学会等名: 2012 Korea-Japan Joint Workshop on Complex Communication Science (CCS)
  • 発表場所: 漢陽大学, ソウル
• [学会発表] IEEE802.11マルチホップネットワークにおけるバックオフステージ同期現象とそ の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 関屋大雄, 眞田耕輔, 小室信喜, 阪田史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会(招待講演)
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] IEEE 802.11eとDCFの混在無線LAN環境への受信機会制御適用による動的QoS保証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡部公介, 小室信喜, 阪田史郎, 関屋大雄, 塩田茂雄, 村瀬勉
  • 学会等名: 電子情報通信学会情報ネットワーク研究会
  • 発表場所: 宮崎シーガイア
• [学会発表] IEEE802.11eとDCFが混在するWLANへの動的受信機会制御の適用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡部公介, 小室信喜, 阪田史郎, 関屋大雄, 塩田茂雄, 村瀬勉
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] IEEE 802.11 無線マルチホップネットワークにおける連成効果とその解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 眞田耕輔, 関屋大雄, 小室信喜, 阪田史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 福井大学
• [学会発表] 無線アドホックネットワークにおけるフレーム破棄を考慮した解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 眞田耕輔 関屋大雄 小室信喜 阪田史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会非線形問題研究会
  • 発表場所: 斜里町公民館
• [学会発表] 無線アドホックネットワークにおける連成効果を考慮したスループット解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 眞田耕輔, 関屋大雄, 阪田史郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
  • 発表場所: 山口大学
• [備考]
  • URL: https://sites.google.com/site/sakatakomurolab/home
• [備考]
  • URL: http://www.s-lab.nd.chiba-u.jp
• [備考] 千葉大学・阪田・小室研究室
  • URL: https://sites.google.com/site/sakatakomurolab/
• [備考] 千葉大学・関屋研究室
  • URL: http://www.s-lab.nd.chiba-u.jp