エナジーキューイングによる無線給電情報通信ネットワークの情報通信と給電の最適化

利用能量排队优化无线供电信息通信网络中的信息通信和供电

• 批准号: 21K17731
• 负责人: 眞田 耕輔
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17731/
• 关键词: 無線給電; 情報通信ネットワーク; 待ち行列理論

本研究では, 無線給電/充電機能を備えたIoT端末と基地局で構成されるネットワークを対象とし, 令和4年度は, 主にIoT端末の給電機会取得方法に着目して情報通信のスループット特性をエナジーキューイングモデルにより解析的に明らかにすることを目的に研究を進めた.令和3年度に, 定期的に給電基地局が配下の端末に対して給電を行い, 端末の情報通信は 自律的に行う給電・情報通信スケジューリング方式の提案を行なっている. 令和3年度は理想化された条件における提案手法の性能評価であったので, 令和4年度では, ネットワークにおける基地局と端末間の距離特性を考慮したうえでの性能評価を行なった. 給電基地局に対する給電要求および情報通信を自律的に行う従来方式との性能比較より, 基地局から遠い位置に配置された端末と近い端末が混在するようなネットワークにおいて, 高いスループット性能が得られることを理論解析および計算機シミュレーション結果より示した. 現在, これらの研究成果は海外論 文誌への投稿準備中である. 令和3年度に着手予定であった研究課題である 「給電基地局のアンテナ特性による給電効率とネットワークのスループット特性の解明」は令和4年度に着手して, 理論解析モデルの構築を行った. この成果も国内研究会にて発表を行なった.令和4年度で得られた成果は, 国内研究会にて2回, 国際会議にて1回発表を行った. また, 令和4年度の補助金は, 計算用ソフトウェア, 消耗品, 国内海外学会発表および調査のための学会参加費, 旅費に当てられた. 今後の研究計画として, トラフィック特性を考慮したうえでの, 無線給電情報通信ネットワークにおける性能評価および提案手法の有効性の確認に着手する.

在本次研究中，我们将重点关注由物联网终端和配备无线供电/充电功能的基站组成的网络，2020年我们将主要关注物联网终端如何获取供电机会以及评估信息通信的吞吐量特性。我们进行了研究，目的是使用能量排队模型进行分析。2021财年，供电基站定期向其控制下的终端供电，终端的信息和通信是我们正在提出一种自主供电和信息通信调度方法，在2021财年，我们评估了所提出的方法在理想化条件下的性能，因此在2020财年，我们将对所提出的方法在理想化条件下的性能进行了性能评估。考虑到终端混合的网络中终端之间距离较远的特点，理论分析和计算机模拟结果表明可以获得高吞吐量性能。目前，这些研究成果正在准备提交给海外期刊项目“基于功率天线特性的功率馈送效率和网络吞吐量特性的阐明”。 2020年启动“馈电基站”研究，构建理论分析模型。这些成果也在国内研究组上发表过。2020年获得的成果在国内研究组上发表过两次，在国际会议上发表过一次。赠款用于计算软件、消耗品、演讲和研究的会议参加费。国内外会议、差旅费用。作为未来的研究计划，我们会考虑交通特征。我们将开始评估无线电力传输信息和通信网络的性能，并确认所提出方法的有效性。

项目成果

定間隔無線給電情報通信ネットワークにおけるエナジーキューイングモデルを用いたスループット解析

固定间隔无线供电信息与通信网络中能量排队模型吞吐量分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 岩城 敦大;眞田 耕輔;羽多野 裕之;森 香津夫
• 通讯作者: 森 香津夫

無線給電情報通信ネットワークにおける給電要求通信を考慮した性能解析

无线供电信息通信网络中考虑供电请求通信的性能分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 伊藤立樹;岩城敦大;眞田耕輔;羽多野裕之;森 香津夫
• 通讯作者: 森 香津夫

Harvest-then-Access型スケジューリングに基づく無線給電情報通信ネットワークにおけるDouble-near far 問題を考慮した性能解析

基于收获后接入调度的无线供电信息通信网络考虑双近远问题的性能分析

• 发表时间: 2022
• 期刊: 信学技法
• 作者: 岩城敦大;眞田耕輔;羽多野裕之;森 香津夫
• 通讯作者: 森 香津夫

Performance Analysis of Harvest-then-Access Protocol for Wireless Powered Communication Network

无线供电通信网络的收获然后访问协议的性能分析

• DOI: 10.1109/ccnc51644.2023.10060293
• 发表时间: 2023
• 期刊: proceedings of 2023 IEEE 20th Consumer Communications & Networking Conference (CCNC)
• 作者: Atsuhiro Iwaki;Kosuke Sanada;Hiroyuki Hatano;Kazuo Mori
• 通讯作者: Kazuo Mori

無線給電情報通信ネットワークにおける給電・情報通信スケジューリングの提案とその性能解析

无线供电信息通信网络供电/信息通信调度方案及其性能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 岩城 敦大;眞田 耕輔;羽多野 裕之;森 香津夫
• 通讯作者: 森 香津夫