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2009 年度 実績報告書

無線ネットワークコーディングの研究

研究課題

研究課題/領域番号 21360185
研究機関京都大学

研究代表者

守倉 正博  京都大学, 情報学研究科, 教授 (20467400)

研究分担者 田野 哲  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (80378835)
梅原 大祐  京都大学, 情報学研究科, 助教 (50314258)
キーワードネットワーク / LAN / 無線LAN / 無線中継 / CSMA / CA
研究概要

Slotted ALOHA方式を用いた2ホップ中継システムにネットワークコーディングを適用した場合のスループット特性・遅延特性について理論・計算機シミュレーションの両面から特性を明らかにした.具体的には双方向の非対象トラピックの場合におけるスループット特性と遅延特性を入力トラヒックが飽和・非飽和にいずれでも適用可能な理論式を世界で初めて導出し、計算機シミュレーションによりその妥当性を検証した。特にスループット特性については、中継局の送信確率が非常に重要で、この値を最適化することにより、スループットを最大化できることを理論的に示した。これらの結果を論文としてまとめ、IEEEの論文誌に採録された。また、物理レイヤとMACサブレイヤの複合技術であるクロスレイヤ技術として、物理レイヤにおける電波干渉や熱雑音によるパケット誤り率が2ホップ中継ランダムアクセスシステムに与える特性の影響について定量的な評価を行った。具体的には物理レイヤでナイフエッジ回折モデルを用いた無線回線設計を行い、この時のパラメータにもとづき、無線干渉や熱雑音によるパケット誤り率から、双方向・非対象トラヒックの場合において最適スループットを与える中継局の送信確率が、物理レイヤでの影響を無視した場合と大きく異なることを世界で初めて理論的に導出し、計算機シミュレーションにより検証した。これらの結果は電子情報通信学会において複数の発表を行った。
2ホップ中継システムを3ホップ中継に拡張した場合に、中継区間のランダムアクセスによるパケット衝突が増大し、トータルスループットが大きく劣化する。この問題を解決するために、中継区間での時間割り当てをプリアサイン的に決定し、ランダムアクセスによる衝突を低減する方式を考案し、特許として出願した。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (24件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Wireless network coding in slotted ALOHA with two-hop unbalanced traffic2009

    • 著者名/発表者名
      D.Umehara, T.Hirano, S.Denno, M.Morikura, T.Sugiyama
    • 雑誌名

      IEEE Journal on Selected Areas in Communications 27

      ページ: 647-661

    • 査読あり
  • [学会発表] IEEE 802. 15. 4非スロット化CSMA-CAのスループット評価2010

    • 著者名/発表者名
      藤井陽平, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      日本 仙台
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] 無線中継システムにおけるAIFS制御によるスループットの改善2010

    • 著者名/発表者名
      中戸裕基, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      日本 仙台
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] CSMA/CAによる長距離アクセスへのRTS/CTSの効果2010

    • 著者名/発表者名
      田中政晃, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      日本 仙台
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] Throughput analysis of wireless multihop CSMA/CA systems with network coding2010

    • 著者名/発表者名
      C. Huang, D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, T. Sugiyama
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      日本 仙台
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] ネットワークコーディングを用いた無線中継 Slotted ALOHA システムにおける回線品質を考慮したスループットの最大化2010

    • 著者名/発表者名
      武井香織, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      日本 仙台
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] IEEE 802. 15. 4非スロット化CSMA-CAのスループット評価2010

    • 著者名/発表者名
      藤井陽平, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会関西支部学生会, 学生研究発表講演会
    • 発表場所
      日本 大阪
    • 年月日
      2010-03-10
  • [学会発表] 無線中継システムにおけるAIFS制御によるスループットの改善2010

    • 著者名/発表者名
      中戸裕基, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会関西支部学生会, 学生研究発表講演会
    • 発表場所
      日本 大阪
    • 年月日
      2010-03-10
  • [学会発表] CSMA/CAネットワークコーディングにおけるコンテンションウインドウ制御によるスループット評価2009

    • 著者名/発表者名
      黄俊翔, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 IN研究会
    • 発表場所
      日本 福岡
    • 年月日
      2009-11-13
  • [学会発表] マルチホップ無線ALOHAネットワークコーディングにおける中継パケット送信制御方式2009

    • 著者名/発表者名
      田中政晃, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 IN研究会
    • 発表場所
      日本 福岡
    • 年月日
      2009-11-13
  • [学会発表] 回線設計を組み入れた一対多無線中継ALOHAネットワークコーディングのスループット評価2009

    • 著者名/発表者名
      武井香織, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 IN研究会
    • 発表場所
      日本 福岡
    • 年月日
      2009-11-13
  • [学会発表] 2ホップ無線CSMAネットワークコーディングにおけるRTS/CTSの効果2009

    • 著者名/発表者名
      梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 IN研究会
    • 発表場所
      日本 福岡
    • 年月日
      2009-11-13
  • [学会発表] マルチホップ無線ALOHAネットワークコーディングにおけるパケット衝突回避方式2009

    • 著者名/発表者名
      田中政晃, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      日本 大阪
    • 年月日
      2009-11-07
  • [学会発表] Achievable region in slotted ALOHA throughput for one-relay two-hop wireless network coding2009

    • 著者名/発表者名
      D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, T. Sugiyama
    • 学会等名
      AdHocNets 2009
    • 発表場所
      カナダ ナイアガラ
    • 年月日
      2009-09-24
  • [学会発表] ネットワークコーディングを用いた3 ホップ無線中継システムにおける遅延特性の検討2009

    • 著者名/発表者名
      田中政晃, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 発表場所
      日本 新潟
    • 年月日
      2009-09-18
  • [学会発表] キャリアセンス可能な2ホップ無線CSMAシステムにおけるネットワークコーディングの解析2009

    • 著者名/発表者名
      梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 発表場所
      日本 新潟
    • 年月日
      2009-09-18
  • [学会発表] 無線ネットワークコーディングを用いた非対称ノード数モデルにおける雑音と干渉の影響2009

    • 著者名/発表者名
      武井香織, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 発表場所
      日本 新潟
    • 年月日
      2009-09-18
  • [学会発表] 無線CSMA/CAネットワークコーディングに対するパケット長の非対称性の影響2009

    • 著者名/発表者名
      黄俊翔, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 発表場所
      日本 新潟
    • 年月日
      2009-09-18
  • [学会発表] 2ホップ無線CSMAシステムにおけるネットワークコーディングの性能評価2009

    • 著者名/発表者名
      梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 IN研究会
    • 発表場所
      日本 仙台
    • 年月日
      2009-09-10
  • [学会発表] 2ホップCSMA/CA無線中継ネットワークに対するネットワークコーディングの性能解析2009

    • 著者名/発表者名
      黄俊翔, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 IN研究会
    • 発表場所
      日本 札幌
    • 年月日
      2009-07-10
  • [学会発表] 2ホップ無線ALOHAシステム上のネットワークコーディングに対するバッファ容量の影響2009

    • 著者名/発表者名
      梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 IN研究会
    • 発表場所
      日本 札幌
    • 年月日
      2009-07-10
  • [学会発表] 無線ネットワークコーディングを用いた非対称トラヒックモデルにおける雑音と干渉の影響2009

    • 著者名/発表者名
      武井香織, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 IN研究会
    • 発表場所
      日本 札幌
    • 年月日
      2009-07-10
  • [学会発表] Performance analysis of two-hop wireless relay network with CSMA/CA and network coding2009

    • 著者名/発表者名
      C. Huang, D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, T. Sugiyama
    • 学会等名
      ITC-CSCC 2009
    • 発表場所
      韓国 済州島
    • 年月日
      2009-07-07
  • [学会発表] Analysis of network coding in slotted ALOHA with two-hop bidirectional traffic2009

    • 著者名/発表者名
      D. Umehara, T. Hirano, S. Denno, M. Morikura, T. Sugiyama
    • 学会等名
      IEEE ICC 2009
    • 発表場所
      ドイツ ドレスデン
    • 年月日
      2009-06-16
  • [学会発表] 2ホップ双方向トラヒックにおける無線ALOHAネットワークコーディングの特性解析2009

    • 著者名/発表者名
      梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 杉山隆利
    • 学会等名
      電子情報通信学会 IN研究会
    • 発表場所
      日本 東京
    • 年月日
      2009-05-21
  • [産業財産権] アクセス制御システム, アクセス制御方法, 中継局装置, 端末局装置, 送信側処理方法, 受信側処理システム及び受信側処理方法2009

    • 発明者名
      杉山隆利, 梅原大祐, 田中政晃
    • 権利者名
      NTT, 京都大学
    • 産業財産権番号
      特願2009-244526
    • 出願年月日
      2009-10-23

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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