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2016 年度 実施状況報告書

無線センサネットワークのための高効率高信頼双方向通信プロトコルの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K00124
研究機関神戸大学

研究代表者

太田 能  神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 教授 (10272254)

研究分担者 高木 由美  神戸大学, システム情報学研究科, 助手 (70314507)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードセンサネットワーク
研究実績の概要

申請者は,無線マルチホップネットワーク技術を無線センサネットワークに応用することを試みている.本申請では,双方向フロー間でのNC(Network Coding)とPA(Passive ACK)を組み合わせるIFNCPA(Inter Flow Network Coding with Passive ACK)を開発し,高効率化つ高信頼な双方向通信の実現をねらっている.
本年度は,研究実施計画に照らし合わせて,エージェントシミュレーションの動作検証を行うとともに,Raspberry Pi を用いた実機実装のための調査を行なった.また,IFNCPA のシミュレーション実験を行なっている過程において,IFNCPA と組み合わせる経路制御のメトリックを決定づけるための基礎検討が必要であり,二つのフローを一つの経路にマージして双方向経路とすべきか,経路を分けるべきかを判断するための指針を明らかにしておくことが重要との考えに至った.シミュレーション結果からノード間の隠れ端末関係が深刻かどうかを受信電力から判断するメトリックが重要であることを突き止め,AODV方式と組み合わせる方法を考案した.また,無線マルチホップネットワークにおいては,どのフローもある程度のスループットで安定して通信を保てるかどうかは重要な課題である.そこでリンク間干渉を考慮した Max-min Fairness を保ちつつ各フローのトラフィック量を徐々に増加させていったときにスループットが飽和し始めるトラフィック量を推定するアルゴリズムも合わせて開発した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は,研究実施計画に照らし合わせて,エージェントシミュレーションの動作検証を行うとともに,Raspberry Pi を用いた実機実装のための調査,加えて経路制御メトリックの基礎検討を行なった.
エージェントシミュレーションにおいて避難モデルの実装には至らず,その基礎検討として主に車両モデルを用いて実施した.実証実験で利用する端末として普及が進んでいる Raspberry Pi を選定し,マルチホップ網を構成することを試みた.昨年度の引き続き,IFNCPA のシミュレーション実験を行い,経路制御アルゴリズム開発のための基礎検討の過程において,二つのフローを一つの経路にマージして双方向経路とすべきか,経路を分けるべきかを判断するための指針を明らかにしておくことが重要との考えに至った.基礎検討を通じて,シミュレーション結果からノード間の隠れ端末問題が深刻かどうかを受信電力から判断するメトリックが重要であることを突き止め,AODV方式と組み合わせる方法を考案した.このため,エージェントシミュレーションの実装面では遅れがみられるが,隠れ端末問題の深刻さを経路制御メトリックに取り入れるという重要かつ新たな研究の方向性を見いだすことができた.また,無線マルチホップネットワークにおいては,どのフローもある程度のスループットで安定して通信を保てるかどうかは重要な課題である.そこでリンク間干渉を考慮した Max-min Fairness を保ちつつ各フローのトラフィック量を徐々に増加させていったときにスループットが飽和し始めるトラフィック量を推定するアルゴリズムも合わせて開発した.

今後の研究の推進方策

隠れ端末問題の深刻さをAODVと連携させる実装を行い,本申請の重要な目的の一つであるトポロジが動的に変化する環境において,その有効性を実証する.また,その進捗に応じて,Raspberry Piなどの実機に提案方式の実装を行うことを試みる.

次年度使用額が生じた理由

当初計画に対し,LAN装置やケーブル等の購入を保有していたもので充当したために残が生じた.
小額であったために,年度末に無理に使用することはせず,そのままとした.

次年度使用額の使用計画

次年度使用額は英文校正費等に充当し,以下の計画で使用する予定である.
国内成果発表・情報収集:270千円,海外成果発表:700千円,学会参加費:175千円,英文校正:63千円,論文掲載費:200千円

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] マルチユーザMIMOにおけるフィードバック情報の経時劣化を考慮したユーザ選択手法2017

    • 著者名/発表者名
      河北雄飛,高木由美,鎌田十三郎,太田能
    • 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
      沖縄残波岬ロイヤルホテル(沖縄県・中頭郡)
    • 年月日
      2017-03-02 – 2017-03-03
  • [学会発表] 高密度無線LAN環境におけるスループット改善に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      河崎鷹大,高木由美,鎌田十三郎,太田能
    • 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
      沖縄残波岬ロイヤルホテル(沖縄県・中頭郡)
    • 年月日
      2017-03-02 – 2017-03-03
  • [学会発表] 無線メッシュネットワークにおけるリンク間干渉を考慮したMax-Min Fairフロー割当2016

    • 著者名/発表者名
      矢野渚,高木由美,鎌田十三郎,太田能
    • 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
      広島市立大学(広島県・広島市)
    • 年月日
      2016-12-15 – 2016-12-16
  • [学会発表] 高密度 IEEE802.11 WLAN 環境下における最低スループット改善に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      河崎鷹大,高木由美,鎌田十三郎,太田能
    • 学会等名
      電子情報通信学会,第2回CQ基礎講座ワークショップ (コミュニケーションクォリティ研究会)
    • 発表場所
      JA長野県ビル(長野県・長野市)
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-07

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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