| 講演名 | 2021-03-03 複数台ドローンにおいて映像伝送と制御通信を同時に実現する全二重通信に関する研究 今田 舜也(東工大), 于 韜(東工大), 荒木 純道(東工大), 阪口 啓(東工大), |
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| 抄録(和) | 近年ドローンを用いた超高解像度映像伝送技術が注目を集めており、鉄塔や橋などのインフラ設備点検や台風や地震などの自然災害の影響を受けた被災地の状況把握、山岳地帯での行方不明者の捜索に用いられている.今後は点検業務および捜索を効率的に行うために、複数台ドローンを用いて撮影可能エリアを広げることが求められる.しかし、現状のドローン映像伝送システムでは、複数台同時運用時に同一制御回線を使用しているドローン同士が近接した際に混信が原因で制御不可能になるという課題と、4K映像をリアルタイムで伝送する際に無線リソースが不足するという問題とがある.そこで本稿では異なるドローンのアップリンク(映像回線)とダウンリンク(制御回線)に同一周波数を割り当てることで同一エリア内での同時制御と周波数利用効率を向上させるマルチドローン全二重通信システムを提案する.加えて、シミュレーションによりドローン間の離隔距離と通信路容量特性を評価してマルチドローン全二重通信の有効性を確認した。 |
| 抄録(英) | Recently, the wireless transmission of ultra-high-resolution data from drones has attracted great attention, because of its widespread applications such as infrastructure inspections, disaster monitoring, searching for missing people, and etc. The radio resources approved by regulations and laws is also increasing, e.g., in Japan, and the new opportunities also bring the new requirements on the system. In order to further extend drone-based applications and improve the efficiency, it is expected to introduce multiple drones to provide the datas with larger coverage and higher resolution. However, when multiple drones are simultaneously working, the conventional multiplexing communication system for drones suffers the limited coverage and the large co-channel interference, which would severely decrease the throughput of data transmission and destabilize the remote control of drones. To address the above-mentioned problems and meet the requirements from new regulations, in this paper, we propose a new design of a multi-drone full-duplex system for joint high-specification data, i.e., 4K data, transmission and stable flight control. The higher spectrum efficiency and lower complexity of transmitters on the drone are achieved, and the co-channel interference is significantly avoided. The channel allocation algorithm for the multiple drones, which is equated to a trajectory and placement planning problem for the multiple drones assigned with pre-fixed channels, is also proposed. The simulations are also conducted to validate the new system design. |
| キーワード(和) | 4Kリアルタイム映像伝送 / 複数台ドローン / 全二重 / 周波数利用効率 |
| キーワード(英) | 4K real-time data transmission / Multiple Drones / Fullduplex / Frequency Efficiency |
| 資料番号 | RCS2020-213 |
| 発行日 | 2021-02-24 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS / SR / SRW |
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| 開催期間 | 2021/3/3(から3日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 移動通信ワークショップ |
| テーマ（英） | Mobile Communication Workshop |
| 委員長氏名（和） | 岡本 英二(名工大) / 有吉 正行(NEC) / 田野 哲(岡山大) |
| 委員長氏名（英） | Eiji Okamoto(Nagoya Inst. of Tech.) / Masayuki Ariyoshi(NEC) / Satoshi Denno(Okayama Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 前原 文明(早大) / 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝) / 亀田 卓(東北大) / 田久 修(信州大) / 石津 健太郎(NICT) / 水谷 圭一(京大) / 斎藤 健太郎(東工大) / 野田 華子(アンリツ) |
| 副委員長氏名（英） | Fumiaki Maehara(Waseda Univ.) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Suguru Kameda(Tohoku Univ.) / Osamu Takyu(Shinshu Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) / Keiichi Mizutani(Kyoto Univ.) / Kentaro Saito(Tokyo Inst. of Tech.) / Hanako Noda(Anritsu) |
| 幹事氏名（和） | 牟田 修(九大) / 村岡 一志(NEC) / 矢野 一人(ATR) / 石橋 功至(電通大) / 成枝 秀介(三重大) / 村上 友規(NTT) / 佐々木 重信(新潟大) |
| 幹事氏名（英） | Osamu Muta(Kyushu Univ.) / Kazushi Muraoka(NEC) / Kazuto Yano(ATR) / Koji Ishibashi(Univ. of Electro-Comm.) / Syusuke Narieda(Mie Univ.) / Tomoki Murakami(NTT) / Shigenobu Sasaki(NIigata Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 酒井 学(三菱電機) / 岩渕 匡史(NTT) / 奥山 達樹(NTTドコモ) / 太田 真衣(福岡大) / 大山 哲平(富士通研) / 小林 健太郎(名大) / 布施 匡章(アンリツ) / 野田 聡人(南山大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) / Masashi Iwabuchi(NTT) / Tatsuki Okuyama(NTT DOCOMO) / Mai Ohta(Fukuoka Univ.) / Teppei Oyama(Fujitsu Lab.) / Kentaro Kobayashi(Nagoya Univ.) / Masaaki Fuse(Anritsu) / Akihito Noda(Nanzan Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Smart Radio / Technical Committee on Short Range Wireless Communications |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 複数台ドローンにおいて映像伝送と制御通信を同時に実現する全二重通信に関する研究 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Multi-Drone Full-Duplex Communication Systems for Joint Video Transmission and Flight Control |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 4Kリアルタイム映像伝送 / 4K real-time data transmission |
| キーワード(2)（和/英） | 複数台ドローン / Multiple Drones |
| キーワード(3)（和/英） | 全二重 / Fullduplex |
| キーワード(4)（和/英） | 周波数利用効率 / Frequency Efficiency |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 今田 舜也 / Shunya Imada |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Tech(略称：Tokyo Tech) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 于 韜 / Tao Yu |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Tech(略称：Tokyo Tech) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 荒木 純道 / Kiyomichi Araki |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Tech(略称：Tokyo Tech) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 阪口 啓 / Kei Sakaguchi |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Tech(略称：Tokyo Tech) |
| 発表年月日 | 2021-03-03 |
| 資料番号 | RCS2020-213 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | RCS-404 |
| ページ範囲 | pp.61-66(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-02-24 (RCS) |