2016 Fiscal Year Annual Research Report
無人航空機と地上ネットワークの高度融合による次世代ネットワーク構築に関する研究
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15J08133
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
髙石 大介 東北大学, 情報科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 無人航空機 / ネットワーク / 通信 / 映像伝送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、無人航空機を利用した各種サービス展開への期待が急激に高まっており、特に長距離・高レートの映像データを伝送するための無人航空機の利用に注目が集まっている。無人航空機を用いたネットワーク構築では、複数台の無人航空機が相互に通信を行うことによって無線メッシュネットワークを構築する。しかしながら、ネットワークを構成する無人航空機は移動するため、その移動によってネットワークの特性や性能が大きく変化する。そこで本研究では、無人航空機ネットワークの特性や性能について解析を行うとともに、地上基地局や地上携帯端末等の地上ネットワークと効率的に連携を行う手法の開発を目指している。
本年度は、複数の無人航空機が同一又は近傍空域内で運用される環境において、効率的に無線資源を利用するための資源共用方法について検討を開始した。無人航空機が利用可能な周波数チャネルは限られるため、展開される無人航空機が全て同一周波数チャネルを使用する環境を想定する。つまり、本研究の目的は、1つの周波数チャネルを多数の無人航空機が効率的に共用する事と言い換えることができる。この目的を達成するために、空間を複数の仮想的なセルに分割し、同時通信可能（空間多重可能）な無人航空機を決定する手法の提案を行った．また、仮想セルを用いた場合の資源割当について数式モデルを構築し、提案手法の最悪値及び最良値のスループットの解析を実施した。加えて、仮想セルを使用しない既存手法との比較をシミュレーションによって行い、提案手法の有効性を確認した。
これは、複数台の無人航空機を用いたネットワーク構築の為には必要不可欠な技術であり、近年の通信業界の動向を鑑みても今後非常に重要となる取り組みであるといえる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、当初の計画通り、地上ネットワークとUAVネットワークの高度融合ネットワークの機能拡張について検討を実施した。検討の結果、多数のUAVが展開される環境においては、効率的な資源共用方法が必要であることが判明したため、効率的に資源を共用するための資源割当方法について提案及び評価を実施した。本研究の目的から鑑みてもおおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度新たに取り組みを開始した、複数台のUAVが１の周波数を共用するための資源割当方法について検討を進める。資源割当アルゴリズムの構築では、各UAVや地上局の位置情報の他に、要求ビットレートや優先度、電波伝搬モデル等のパラメータを組み入れることで、より高い周波数利用効率を達成する。さらに、これまでの研究成果と融合させることで、本研究で目標として掲げる無人航空機と地上ネットワークの高度融合技術の完成を目指す。
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Research Products
(2 results)
