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2013 年度 実績報告書

大規模無線マルチホップネットワークにおけるマルチメディア通信の品質制御方式の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23360167
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 塩田 茂雄  千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70334167)
関屋 大雄  千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 准教授 (20334203)
小室 信喜  千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 助教 (70409796)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード無線マルチホップネットワーク / QoS制御 / センサネットワーク / クロスレイヤ制御 / 空間利用効率
研究概要

本研究は、大規模マルチホップ化に対して、クロスレイヤ制御、優先制御のための送信抑制制御、空間利用効率向上方式、ARQ-FEC方式によるエンド・エンド誤り制御の4つの方向から研究を進めた。クロスレイヤ制御では、MAC層からの受信フレーム衝突率などの情報を上位層に伝え、ネットワーク層ではその情報に応じて送信キューによる優先制御、さらにトランスポート層ではデータよりもACKを優先的に送出することでパケット廃棄を回避する制御する方式を提案し、シミュレーションにより提案方式の優位性を示した。優先制御のための送信抑制制御では、中継ノードにおける送信バッファを、中継するデータと中継ノードで発生するデータに分けて双方のバッファ量に応じて受信拒否確率を適応的に調整することにより、負荷分散を加えたアドミッション制御の仕組み提案し、理論解析とシミュレーションによる定量的な評価を行い、提案方式の優位性を示した。空間利用効率向上方式では、ネットワークの大規模化に対応するため、平成23年度に提案した端末の送信範囲を柔軟に変更することに加え、指向性アンテナによる空間利用効率の向上、アンテナの指向性の動的変更による要求QoSの達成も同時に実現する新プロトコルを提案した。理論解析と実ネットワーク上での評価により、提案方式の優位性を示した。ARQ-FECの適切な組合せによるエンド・エンド誤り制御では、ARQ、FEC、ハイブリッド方式に関し、一般のトラフィック特性に近いバースト通信対して高い誤り特性を示すFECに関し、アルゴリズムに応じた最適な冗長度の評価を、シミュレーションおよび実ネットワーク上での実験により、提案方式の優位性を示した。
最終年度には、解析、シミュレーション、実験を通し、4つの方向で研究を進めて提案を行った各方式を適切に組合せて適用することにより、相乗効果を生み出しうることを示した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [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: 未定

  • [雑誌論文] Energy Efficient Routing Control for 6LoWPAN WSN with Power-supplied and Battery-powered Nodes2013

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa, N. Komuro, S. Sakata
    • 雑誌名

      Energy Efficient Routing Control for 6LoWPAN WSN with Power-supplied and Battery-powered Nodes

      巻: 3 ページ: 10-16

    • 査読あり
  • [学会発表] 無線センサネットワークを利用したスマートメータリング広域メータ情報収方式2014

    • 著者名/発表者名
      阿部成美,阪田史郎,小室信喜,原誠一郎
    • 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
    • 年月日
      20140306-20140307
  • [学会発表] 無線センサー・アクチュエーター・ネットワーク(WSAN)におけるオンデマンド型省電力方式の提案と評価2014

    • 著者名/発表者名
      阿部憲一,長谷川晃朗,阪田史郎,池永全志,四方博之
    • 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
      宮崎
    • 年月日
      20140306-20140307
  • [学会発表] 6LoWPAN/RPL無線センサネットワークにおける位置情報クラスタリングを用いたデータ収集方式と評価2014

    • 著者名/発表者名
      山谷彬人,阪田史郎,小室信喜,阿部憲一
    • 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
    • 年月日
      20140306-20140307
  • [学会発表] スマートメータリングにおける電力残量を考慮した中継ノード選択方式と評価2014

    • 著者名/発表者名
      篠原佑介,阪田史郎,小室信喜
    • 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
    • 年月日
      20140306-20140307
  • [学会発表] オンデマンド型省電力機構を備えた無線センサ・アクチュエータ・ネットワークにおける経路制御方式の提案と評価2014

    • 著者名/発表者名
      松田祐輝,阪田史郎, 小室信喜,阿部憲一
    • 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
      宮崎
    • 年月日
      20140306-20140307
  • [学会発表] アドホックネットワークにおける通信量を考慮した消費電力公平化経路制御2014

    • 著者名/発表者名
      市川潤紀,阪田史郎,小室信喜
    • 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
    • 年月日
      20140306-20140307
  • [学会発表] 指向性無線通信における適応的バックオフ制御を用いるQoS向上方式2014

    • 著者名/発表者名
      海津悠輝,阪田史郎,小室信喜
    • 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
    • 年月日
      20140306-20140307
  • [学会発表] テザリング環境における受信機会制御を用いた輻輳制御方式2014

    • 著者名/発表者名
      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・情報ネットワーク研究会
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      20140306-20140307
  • [学会発表] クラスタツリー型無線センサネットワークにおける低遅延・省電力化のための適応的アクティブ制御方式2014

    • 著者名/発表者名
      甲斐成美,阪田史郎, 小室信喜
    • 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
    • 年月日
      20140306-20140307
  • [学会発表] Maximum Throughput Analysis for IEEE 802.11 String Topology Wireless Multi-hop Networks using Markov-Chain Model2014

    • 著者名/発表者名
      K. Sanada, H. Sekiya, N. Komuro, S. Sakata
    • 学会等名
      RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP)
    • 発表場所
      ハワイ(米国)
    • 年月日
      20140301-20140302
  • [学会発表] M2M アドホックネットワーク,センサネットワークの今後の展開2013

    • 著者名/発表者名
      阪田史郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会・通信方式研究会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      20131114-20131115
    • 招待講演
  • [学会発表] クラスタツリー型無線センサネットワークにおける低遅延化のための適応的アクティブ期間制御方式2013

    • 著者名/発表者名
      甲斐成美,阪田史郎, 小室信喜
    • 学会等名
      電子情報通信学会・通信方式研究会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      20131114-20131115
  • [学会発表] モバイルアドホックネットワークにおける消費電力公平化マルチチャネル経路制御2013

    • 著者名/発表者名
      市川潤紀,阪田史郎,小室信喜
    • 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
      仙台
    • 年月日
      20130912-20130913
  • [学会発表] Delay analysis for IEEE802.11 multi-hop networks taking into account2013

    • 著者名/発表者名
      J. Shi, K. Sanada, H. Sekiya, S. Sakata
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA)
    • 発表場所
      サンタフェ(米国)
    • 年月日
      20130910-20130912
  • [学会発表] Relay Access Point Congestion Control Scheme using Buffer Control in Wireless LAN Mesh Networks2013

    • 著者名/発表者名
      J. Komatsu, S. Sakata, N. Komuro, S. Shioda, T. Murase,
    • 学会等名
      International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications (WPMC)
    • 発表場所
      アトランティックシティ(米国)
    • 年月日
      20130624-20130626
  • [図書] M2M無線ネットワークの技術と設計法2013

    • 著者名/発表者名
      阪田史郎
    • 総ページ数
      227
    • 出版者
      科学技術出版
  • [備考] https://sites.google.com/site/sakatakomurolab/

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公開日: 2015-05-28  

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