端末間通信とその利活用

李 還幇

国立研究開発法人 情報通信研究機構

ワイヤレスネットワーク総合研究センター

ワイヤレスシステム研究室

国際標準規格IEEE Std 802.15.8

• Peer Aware Communications (PAC) の標準規格。2017年12月承認、2018年2月発行。

• 中央制御を行う端末がなく、完全自律分散制御に基づく端末間通信。

• 分散制御のMAC層とサブGHz、ISMバンドおよびUWBのPHY。

四つのプロセスを定義

Synchronization

Discovery

Peering

Communications

one-to-one

one-to-many

many-to-many

IEEE

802.15.8

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端末間通信とは

➢端末間通信は、中央制御に依存せず、無線端末同士が自律的に直接通信することを指す。

➢通信範囲内の無線端末間の通信に即時性を有する。通信範囲外の無線端末間の情報伝達は他の端末を介するため、遅延が生じる。

➢分散自律型の特徴として、一部が切れても全体としては機能を保持するレジリエンス性をもつネットワーク構築が可能。

利用した実証実験

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実証実験１

人口過疎地域でのライフログ収集実証実験

人口過疎地域での無線通信

• へき地や山間部に位置する人口過疎地域において、地形や地物により、電波が遮られることが多くある。

• ユーザ数に対して、過疎地域の全エリアをカバーするネットワークを構築と維持するのに負担が大きい。

過疎地域における新たな情報収集・伝達手段として端末間通信のレジリエンス性を利用！

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役場

センサー付き端末機

センサー付き端末機

• センサー付き端末機 はセンサーからのデータをライフログとして収集。

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1

1

端末間通信を用いたライフログ収集フロー（１）

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センサー付き端末機

センサー付き端末機

• ライフログ収集端末機 は郵便バイクなどの移動車両の走行に伴って、端末間通信によってライフログを受け取る。

ライフログ収集端末機

役場

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2

端末間通信を用いたライフログ収集フロー（２）

1

1

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ライフログ管理端末機

役場

端末間通信でライフログ収集

センサー付き端末機

センサー付き端末機

• 収集されたライフログはライフログ集端末機 から役場や郵便局に設置されているライフログ管理端末機に転送。

ライフログ収集端末機

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端末間通信を用いたライフログ収集フロー（３）

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1

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3

2

実証実験システムの構成

赤外線センサー

センサー付き端末機

ライフログ収集端末機

ライフログ管理端末機

2

3

1

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電波伝搬の例

送信端末

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道路沿いの数字は受信強度（dBm）-123dBm以上であれば受信可能。

実証実験ー端末機設置例

1

2

一般家庭用テレビ台の上 一般乗用車の中

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センサー付き端末機

ライフログ収集端末機

収集したライフログの例

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データ取得期間

1日の検出数合計

通常より値が低い？

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実証実験２

端末間通信による地域内情報共有実証実験

センサ情報収集

行政情報広告配信

Server

バス路線

行政・イベント情報の表示

グループで情報共有

区役所など

携帯端末

屋上端末

センサ端末

サイネージ端末(屋内)

バス位置通知

バスの移動で情報を収集・運搬・配信

サイネージ端末(バス内)

端末間通信による地域内情報共有システム

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○○ホテル ○○施設

バス端末とサイネージ端末の通信イメージ

○○役場

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お台場レインボーバス実証フィールド（市街型）

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ホテル フジテレビ

KM観光営業所国際自動車ビル

お台場学園

芝浦第一ビル品川駅

田町駅

愛宕MORIタワー

港区役所

インターネットへ

港資源化センター

シティハイツ港南

ホテル

凡例：

お台場レインボーバス路線

サイネージ端末

屋上端末

サイネージ端末

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新祝園駅

下狛駅

山田川駅

精華町役場

いけたに保育所

精華台小学校

山田荘小学校

祝園案内所

自販機①

むくのきセンター

自販機②

けいはんなプラザ

屋上端末

センサ端末

凡例：

バス路線

簡易屋上端末

NICTKICK

かしのき苑

T1

T2T3

T4

T5

T6

T7

T8

精華くるりんバス実証フィールド（郊外型）

サイネージ画面の表示例

天気

行政情報

お知らせ

イベント情報

緊急情報

ニュース

ホテル広告

交通広告

時間

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端末間通信の課題

◆端末の増加による輻輳制御

➢優先制御

➢フェアネス

◆端末間の自律的な同期制御

➢収束性

➢安定性

これらの課題の解決に向けて

研究開発を進めている

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ご清聴ありがとうございました！