無線ネットワークコーディングの研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360185
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 守倉 正博 京都大学, 大学院・情報学研究科, 教授 (20467400)
• 研究分担者: 田野 哲 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80378835) ; 梅原 大祐 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (50314258)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: ネットワーク / LAN

研究概要

本研究により基礎的なスロット付きアロハ方式を用いたネットワークコーディング技術による多段中継システムについて,送信権に関して優先度をつけることにより,スループットが最適化される事を計算機シミュレーションおよび理論的に明らかにした.さらに,物理レイヤの熱雑音や電波干渉が無線中継システムに与える影響について理論的に明らかにした.また広く用いられているIEEE 802. 11規格による無線LANを用いた場合の宅内無線中継システムにおいて, CWmin制御やAIFSN制御を用いた新しい考案方式により,ネットワークコーディングを用いた場合のスループット特性の改善や,音声信号に対するQoS制御が可能であることを計算機シミュレーションにより示した.

研究成果

• [雑誌論文] 無線LAN中継ネットワークコーディングにおけるQoSを保証するMACプロトコル (2012)
  • 著者名/発表者名: 中戸裕基, 守倉正博, 梅原大祐, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 雑誌名: 信学論(D) 巻: 5
• [雑誌論文] Performance analysis of slotted ALOHA and network coding for single-relay multi-user wireless networks (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, and T. Sugiyama
  • 雑誌名: Elsevier Ad Hoc Networks 巻: vol.9, no.2 ページ: 164-179
• [雑誌論文] Enhancement of CSMA/CA and network coding in single-relay multi-user wireless networks (2010)
  • 著者名/発表者名: C. Huang, D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, and T. Sugiyama
  • 雑誌名: IEICE Trans. Commun. 巻: vol.E93-B, no.12 ページ: 3371-3380
• [雑誌論文] Wireless network coding in slotted ALOHA with two-hop unbalanced traffic (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Umehara, T. Hirano, S. Denno, M. Morikura, and T. Sugiyama
  • 雑誌名: IEEE J. Sel. Areas Commun. 巻: vol.27, no.5 ページ: 647-661
• [学会発表] チャネル・ネットワーク符号化QAM信号の達成可能ビット誤り率 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梅原大祐, 山本高至, 村田英一, 田野哲, 守倉正博, 吉田進
  • 学会等名: 2012年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20120320-23
• [学会発表] 隠れ端末存在下における中継CSMA/CAのリンク保証スループット改善 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三軒谷勇貴, 守倉正博, 梅原大祐, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 学会等名: 2012年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20120320-23
• [学会発表] PNC-OFDMのマルチプルアクセスリンクにおけるプレコーディングの一考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梅原大祐, 山本高至, 村田英一, 田野哲, 守倉正博, 吉田進
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,通信方式研究会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 20120308-09
• [学会発表] 隠れ端末存在下における中継CSMA/CAのCW最適化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三軒谷勇貴, 守倉正博, 梅原大祐, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,アドホックネットワーク研究会
  • 発表場所: 鳥羽
  • 年月日: 20120119-20
• [学会発表] Novel Length Aware Packet Aggregation and Coding Scheme for Multi-hop Wireless LANs (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Sangenya, D. Umehara, M. Morikura, N. Otsuki, and T. Sugiyama
  • 学会等名: Proceedings of 5th international conference on signal processing and communication systems(ICSPCS)
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 20111212-14
• [学会発表] WLANとWSN共存時の双方向VoIP伝送特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井陽平, 守倉正博, 梅原大祐, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,情報ネットワーク研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20111117-18
• [学会発表] 2ホップ無線LANシステムにおける仮想グループ化CSMA/CA方式 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中戸裕基, 守倉正博, 梅原大祐, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,情報ネットワーク研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20111117-18
• [学会発表] 多値CoMP物理層ネットワークコーディングによる双方向中継通信路のスループット解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梅原大祐, 山本高至, 村田英一, 田野哲, 守倉正博, 吉田進
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,通信方式研究会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 20111107-12
• [学会発表] New Throughput Analysis of Long-Distance IEEE 802. 11 Wireless Communication System for Smart Grid (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, D. Umehara, M. Morikura, N. Otsuki, and T. Sugiyama
  • 学会等名: Proceedings of the second IEEE International Conference on Smart Grid Communications
  • 発表場所: Brussels, Belgium
  • 年月日: 20111017-20
• [学会発表] 無線LANと無線センサネットワークとの共存方式の提案 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井陽平, 守倉正博, 梅原大祐, 田野哲, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,無線通信システム研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110526-27
• [学会発表] 無線中継CSMA/CAシステムのネットワークコーディング及びQoS制御による特性改善 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中戸裕基, 守倉正博, 梅原大祐, 田野哲, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,無線通信システム研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110526-27
• [学会発表] コヒーレントCoMPによる物理層ネットワークコーディングの一考察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 山本高至, 村田英一, 吉田進
  • 学会等名: 2011年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110314-17
• [学会発表] 長距離無線通信におけるCSMA/CAプロトコルの評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中政晃, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 学会等名: 2011年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110314-17
• [学会発表] 無線中継CSMA/CAシステムのネットワークコーディングによるVoIP伝送特性の改善 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中戸裕基, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 学会等名: 2011年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110314-17
• [学会発表] 無線LANと無線センサネットワークとの共存方式の提案 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井陽平, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 学会等名: 2011年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110314-17
• [学会発表] パケットアグリゲーションとネットワークコーディングを統合したCSMA/CAの一考察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三軒谷勇貴, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 学会等名: 2011年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110314-17
• [学会発表] CoMP物理層ネットワークコーディングによる双方向中継通信路の通信路容量 (2011)
  • 著者名/発表者名: 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 山本高至, 村田英一, 吉田進
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,通信方式研究会
  • 発表場所: 石垣島
  • 年月日: 20110303-04
• [学会発表] パケットアグリゲーションとネットワークコーディングを統合したCSMA/CAの性能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三軒谷勇貴, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,短距離無線通信研究会
  • 発表場所: 横須賀
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] Enhancement of IEEE 802. 11 and network coding for single-relay multi-user wireless networks (2010)
  • 著者名/発表者名: D. Umehara, C. Huang, S. Denno, M. Morikura, and T. Sugiyama
  • 学会等名: Proceedings of 4th international conference on signal processing and communication systems(ICSPCS), Gold coast
  • 発表場所: Australia
  • 年月日: 20101213-15
• [学会発表] Coded packet immediate access for contention-based wireless relay networks (2010)
  • 著者名/発表者名: D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, and T. Sugiyama
  • 学会等名: Proceedings of 4th international conference on signal processing and communication systems(ICSPCS), Gold coast
  • 発表場所: Australia
  • 年月日: 20101213-15
• [学会発表] IEEE 802. 11 DCFの性能解析モデルに関する簡易補償方式 (2010)
  • 著者名/発表者名: 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,通信方式研究会
  • 発表場所: 七尾
  • 年月日: 20101129-30
• [学会発表] 長距離無線アクセスにおけるCSMA/CAプロトコルの性能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中政晃, 梅原大祐, 田野哲, 守倉正博, 大槻暢朗, 杉山隆利
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,アドホックネットワーク研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20101015-16
• [学会発表] ランダムアクセス型無線ネットワークコーディングの研究 (2010)
  • 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: スロットアロハからCSMA/CAへ,電子情報通信学会技術研究報告
  • 発表場所: 函館
  • 年月日: 20100715-16
• [学会発表] IEEE 802. 11 CSMA/CAを用いた長距離アクセスにおける伝搬遅延の影響の解析,電子情報通信学会技術研究報告 (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: アドホックネットワーク研究会
  • 発表場所: 函館
  • 年月日: 20100715-16
• [学会発表] Impacts of propagation delay on long distance access with IEEE 802. 11 CSMA/CA (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, and T. Sugiyama
  • 学会等名: Proceedings of the 25th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications
  • 発表場所: Pattaya, Thailand
  • 年月日: 20100704-07
• [学会発表] Throughput enhancement with AIFS control in sigle-relay wireless networks (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakato, D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, and T. Sugiyama
  • 学会等名: Proceedings of the 25th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications
  • 発表場所: Pattaya, Thailand
  • 年月日: 20100704-07
• [学会発表] Saturated throughput analysis of unslotted CSMA-CA networks (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Fujii, D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, and T. Sugiyama
  • 学会等名: Proceedings of the 25th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications
  • 発表場所: Pattaya, Thailand
  • 年月日: 20100704-07
• [学会発表] Throughput analysis of two-hop wireless CSMA network coding (2010)
  • 著者名/発表者名: D. Umehara, S. Denno, M. Morikura and T. Sugiyama
  • 学会等名: Proceedings of the 2010 IEEE International Conference on Communications
  • 発表場所: Capetown, South Africa
  • 年月日: 20100523-27
• [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: 2010年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20100316-19
• [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: 2010年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20100316-19
• [学会発表] Throughput analysis of wireless multihop CSMA/CA systems with network coding (2010)
  • 著者名/発表者名: Chun-Hsiang Huang, Daisuke Umehara, Satoshi Denno, Masahiro Morikura, and Takatoshi Sugiyama
  • 学会等名: Proceedings of the 2010 IEICE General Conference
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20100316-19
• [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: 電子情報通信学会技術研究報告,情報ネットワーク研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20091112-13
• [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ィンドウ制御によるスループット最適化 (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: 電子情報通信学会技術研究報告,情報ネットワーク研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20091112-13
• [学会発表] 回線設計を組み入れた無線中継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: 電子情報通信学会技術研究報告,情報ネットワーク研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20091112-13
• [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: 電子情報通信学会技術研究報告,情報ネットワーク研究会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20091112-13
• [学会発表] Achievable region in slotted ALOHA throughput for one-relay two-hop wireless network coding (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, and T. Sugiyama
  • 学会等名: Proceedings of the First International Conference on Ad Hoc Networks
  • 発表場所: Niagara Falls, Ontario Canada
  • 年月日: 20090923-25
• [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: 電子情報通信学会技術研究報告,情報ネットワーク研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20090910-11
• [学会発表] Analysis of network coding in slotted ALOHA with two-hop bidirectional traffic (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Umehara, T. Hirano, S. Denno, M. Morikura, and T. Sugiyama
  • 学会等名: Proceedings of the 2009 IEEE International Conderence on Communications
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 20090714-18
• [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: 電子情報通信学会技術研究報告,情報ネットワーク研究会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20090709-10
• [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: 電子情報通信学会技術研究報告,情報ネットワーク研究会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20090709-10
• [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: 電子情報通信学会技術研究報告,情報ネットワーク研究会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20090709-10
• [学会発表] Performance analysis of a two-hop wireless relay network with CSMA/CA and network coding (2009)
  • 著者名/発表者名: C. Huang, D. Umehara, S. Denno, M. Morikura, and T. Sugiyama
  • 学会等名: Proceedings of the 24th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications
  • 発表場所: Jeju Island, Korea, Korea
  • 年月日: 20090705-08
• [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: 電子情報通信学会技術研究報告,情報ネットワーク研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20090521-22
• [産業財産権] 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法 (2012)
  • 発明者名: 大槻暢朗,杉山隆利,守倉正博,中戸裕基
  • 権利者名: 日本電信電話株式会社,国立大学法人京都大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2012-071850
  • 出願年月日: 2012-03-27
• [産業財産権] 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法 (2012)
  • 発明者名: 大槻暢朗,杉山隆利,守倉正博,中戸裕基
  • 権利者名: 日本電信電話株式会社,国立大学法人京都大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2012-071849
  • 出願年月日: 2012-03-27
• [産業財産権] 無線通信端末、及び無線通信方法 (2011)
  • 発明者名: 大槻暢朗,杉山隆利,藤井陽平,梅原大祐
  • 権利者名: 日本電信電話株式会社,国立大学法人京都大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2011-027090
  • 出願年月日: 2011-02-10
• [産業財産権] 無線通信端末、無線通信方法 (2011)
  • 発明者名: 大槻暢朗,増野淳,杉山隆利,梅原大祐
  • 権利者名: 日本電信電話株式会社,国立大学法人京都大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2011-002961
  • 出願年月日: 2011-01-11
• [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 (2010)
  • 発明者名: 杉山隆利,梅原大祐,田中政晃
  • 権利者名: 日本電信電話株式会社
  • 産業財産権番号: 特許、PCT/JP2010/066789
  • 出願年月日: 2010-09-28
  • 外国
• [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: 日本電信電話株式会社,国立大学法人京都大学
  • 公開番号: 特許、特開2011-91684
  • 出願年月日: 2009-10-23