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講演抄録/キーワード
講演名 2016-03-04 11:40
無線電力伝送を用いたセンサネットワークにおける余剰エネルギーを活用した協調中継方式
國川雅司四方博之関西大
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抄録 (和) 近年の無線エネルギー伝送技術の発展により、ノードのバッテリー交換が不要となる無線電力伝送を用いたセンサネットワークに関する研究が活発に行われている。
無線電力伝送を用いたセンサネットワークでは、データ集約を行うシンクが電力伝送を行い、各センサノードは伝送された電力を用いてデータ通信を行う。
しかし、シンクから遠方に存在するノードは、減衰の影響により獲得電力が小さく、通信動作に必要なエネルギー量を得るために、長い充電時間を要する。
この長時間の充電は、ネットワークスループットの低下やシンクの電力消費増大を引き起こす。
そこで、本研究では、ノードの動作に必要なエネルギー量を減少させるために、データ送信時の送信電力を低下させ、それによるパケット収集率の低下を余剰エネルギーを有する他ノードによる協調中継で軽減する方式を提案する。
提案方式は、シンクから距離が遠い順に各ノードがブロードキャストデータ通信を行い、受信に成功したノードがシンクに未到達のデータを中継することで送信電力を抑制しつつ高いパケット収集率を実現する。
本稿では、提案方式の特性を計算機シミュレーションにより評価し、提案方式が直接通信方式 (中継なし)よりも同一パケット収集率を実現するための電力伝送時間を短縮できることを示す。 
(英) Wireless Power Transfer-based Sensor Networks (WPT-SNs) are being actively studied in order to realize battery-less wireless sensor networks.
A WPT-SN consists of a sink that gathers sensing information and emits energy, and nodes that exploit the transfered energy for data communications.
However, nodes with the large distance to the sink have lower transfered energy due to larger propagation loss, which causes the required charging time for data communications to increase.
The larger charging time leads to higher energy consumption of the sink and lower network throughput.
In this paper, in order to decrease the charging time, we attempt to decrease the operating energy of each node by decreasing the transmission power of each data transmission.
The smaller transmission power can result in worse packet delivery rate, therefore, we propose cooperative relaying exploiting surplus energy of nodes located within close proximity of the sink.
The proposed scheme orders nodes according to their distances to the sink, and their transmissions are scheduled in such a way that nodes with larger distances transmit their data first.
The data is broadcasted, and nodes that have surplus energy and successfully overhear packets lost at the sink forward them upon request.
With computer simulations, we show that the proposed scheme can shorten the required charging time, i.e., the duration of power transfer to realize high packet collection rate in comparison to the direct transmission scheme without relaying.
キーワード (和) センサネットワーク / 無線電力伝送 / 協調中継 / エネルギー有効活用 / / / /  
(英) Sensor network / Wireless power transfer / Cooperative relaying / Energy Saving / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 115, no. 483, NS2015-223, pp. 317-322, 2016年3月.
資料番号 NS2015-223 
発行日 2016-02-25 (NS) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 NS IN  
開催期間 2016-03-03 - 2016-03-04 
開催地(和) フェニックス・シーガイア・リゾート(宮崎) 
開催地(英) Phoenix Seagaia Resort 
テーマ(和) 一般 
テーマ(英) General 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 NS 
会議コード 2016-03-NS-IN 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 無線電力伝送を用いたセンサネットワークにおける余剰エネルギーを活用した協調中継方式 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Exploiting Surplus Energy for Cooperative Relaying in Sensor Networks using Wireless Power Transfer 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) センサネットワーク / Sensor network  
キーワード(2)(和/英) 無線電力伝送 / Wireless power transfer  
キーワード(3)(和/英) 協調中継 / Cooperative relaying  
キーワード(4)(和/英) エネルギー有効活用 / Energy Saving  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 國川 雅司 / Masashi Kunikawa / マサシ クニカワ
第1著者 所属(和/英) 関西大学 (略称: 関西大)
Kansai University (略称: Kansai Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 四方 博之 / Hiroyuki Yomo / ヒロユキ ヨモ
第2著者 所属(和/英) 関西大学 (略称: 関西大)
Kansai University (略称: Kansai Univ.)
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講演者
発表日時 2016-03-04 11:40:00 
発表時間 20 
申込先研究会 NS 
資料番号 IEICE-NS2015-223 
巻番号(vol) IEICE-115 
号番号(no) no.483 
ページ範囲 pp.317-322 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-NS-2016-02-25 


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