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2012 年度 実績報告書

人体周辺の無線センサーネットワークにおける電波伝搬チャネルモデルに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22360150
研究機関東京工業大学

研究代表者

高田 潤一  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (90222083)

研究分担者 青柳 貴洋  東京工業大学, 社会理工学研究科, 准教授 (10302944)
KIM Minseok  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (40467030)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード情報通信工学 / 移動体通信
研究概要

(1) BAN伝搬解析手法の開発
【モーションキャプチャを用いた人体の動きのモデル化】携帯式モーションキャプチャシステムを新たに導入し,任意の場所における通信路特性の測定および人体数値モデルの構築を同時に行う測定システムを構築した.具体的には,モーションキャプチャシステムとベクトルネットワークアナライザを使用し,30フレーム毎秒の時間分解能をもつ同期測定を実現した.また,モーションキャプチャシステムが出力するスケルトンデータをもとに誘電体円筒を組み合わせたモデルを構成し,さらにボクセルモデルへ変換することで人体の数値モデルを得る方法を確立した.
【電磁界解析】アンテナの放射特性を球面調和関数もしくは多重極波源(固有モード)の和で表現し,通信路特性を送信アンテナと受信アンテナの固有モード間の伝達関数により等価回路表現する手法を確立し,具体的なアンテナを考慮して直接シミュレーションした結果が等価回路表現と一致することを自由空間において確認した.
(2) 人体の動作によるリンク間遮蔽特性の解析と高信頼通信方式の検討
【複数アンテナを用いたダイバーシチ効果の検討】高速サンプリングオシロスコープを用いた超広帯域無線信号に対する複数通信路の同時測定結果を用いて,コーディネータノードにおけるアンテナダイバーシチおよびレイク受信機の特性改善効果を定量的に評価した.10dBを超える高いダイバーシチ効果が得られることを明らかにした.
【マルチホップ中継を用いた協力伝送効果の検討】ZigBeeセンサノードを改造した2.4GHzのマルチノードチャネルサウンダによる複数通信路の同時測定結果を用いて,直接通信路と2ホップ再生中継通信路を合成する協力伝送方式における中継ノードの選択方法を明らかにした.10%時間率において送信電力換算で17dBの利得を得た.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Characterization of Wireless On-Body Channel Under Specific Action Scenarios at Sub-GHz Bands2012

    • 著者名/発表者名
      Minseok Kim
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Antennas and Propagation

      巻: 60 ページ: 5364-5372

    • DOI

      10.1109/TAP.2012.2207937

    • 査読あり
  • [学会発表] Characterization of electrically small antenna in proximity to human body towards antenna de-embedding in body area network channel modeling,” COST Action IC 1004 (EU), TD(12)05014, Sept. 2012. Takahiro Aoyagi, Minseok Kim, and Jun-ichi Takada, “Characterization for an Electrically Small Antenna in Proximity to Human Body2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Aoyagi
    • 学会等名
      7th European Conference on Antennas and Propagation
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      20130408-20130412
  • [学会発表] 歩行動作におけるUWB BANチャネルの動特性の実験的な検討2013

    • 著者名/発表者名
      小林翔
    • 学会等名
      2013年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      20130319-20130322
  • [学会発表] On-body Multilink Radio Channel Measurement for Cooperative Transmission2013

    • 著者名/発表者名
      Karma Wangchuk
    • 学会等名
      7th International Symposium on Medical Information and Communication Technologies.
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130306-20130308
  • [学会発表] Voxel model construction by Kinect for Propagation Channel Simulation2013

    • 著者名/発表者名
      Akinori Fujie
    • 学会等名
      7th International Symposium on Medical Information and Communication Technologies.
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130306-20130308
  • [学会発表] FDTD法による電波伝搬シミュレーションに向けた球波動関数の励振2013

    • 著者名/発表者名
      長縄潤一,羽田勝之,青柳貴洋,金ミンソク,高田潤一
    • 学会等名
      2013年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2013-03-20
  • [学会発表] Analyses of propagation and antennas for wireless body area network channel modeling in Tokyo Tech2012

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Aoyagi
    • 学会等名
      2012 International Conference on Engineering, Applied Sciences, and Technology
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      20121121-20121124
    • 招待講演
  • [学会発表] Propagation simulation for body area networks by GMT2012

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Naganawa
    • 学会等名
      On Point Source and Observation Modeling for Path Loss Calculation Using FDTD method
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      20121029-20121102
  • [学会発表] ボディエリアネットワークにおけるFDTDを用いたパスロスシミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      長縄潤一
    • 学会等名
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • 発表場所
      宇都宮
    • 年月日
      20121018-20121019
  • [学会発表] UWBによるボディエリアネットワーク測定装置の開発2012

    • 著者名/発表者名
      小林翔
    • 学会等名
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • 発表場所
      宇都宮
    • 年月日
      20121018-20121018
  • [学会発表] Designing channel models for wireless body area networks

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Aoyagi
    • 学会等名
      1st BAN Workshop on International Standards between China and Japan Expertise
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 招待講演
  • [学会発表] マルチGPUを用いたFDTD法によるBANチャネルシミュレーション環境の構築

    • 著者名/発表者名
      長縄潤一
    • 学会等名
      電子情報通信学会医療情報通信研究会
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] On-body Multilink Radio Channel Measurement for Cooperative Transmission

    • 著者名/発表者名
      Karma Wangchuk
    • 学会等名
      IEICE Technical Committee on Medical ICT
    • 発表場所
      名古屋

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公開日: 2014-07-24  

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