| 講演名 | 2014-07-31 無線フィードバック制御におけるCSMA方式のQoEに基づいたバックオフ時間制御(<特集セッション>無線分散ネットワーク,無線分散ネットワーク,M2M(Machine-to-Machine),D2D(Device-to-Device),一般) 冨山 純一, 原 晋介, |
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| 抄録(和) | 近年,産業分野で制御通信の無線化が進んでいる.工場内のような,制御システム数が増減し各システムが独立して動作する環境では,集中制御より自律分散制御が適すると考えられる.従って,アクセス制御方式としては,ランダムアクセス方式の一つであるCarrier Sense Multiple Access (CSMA)方式が適するが,CSMA方式にはパケット衝突という問題点がある.一方,フィードバック制御において,コントローラとプラントでやりとりされる制御データとセンスデータは数値であり,そのデータの時間変化を観測することにより重要度が推定できる.さらに,無線の特徴である同報性を利用すると,他システムのデータの時間変化も観測できるので,それらの重要度も推定できる.本論文では,コントローラが制御データの時間変化からその重要度を推定し,その重要度,つまりQuality of Experience (QoE)に基づきCSMA方式のバックオフ時間を制御する方法を提案する.制御データの重要度が高い場合,バックオフ時間を短くし,自システムのデータを伝送しやすくする.一方,制御データの重要度が低い場合,バックオフ時間を長くし,他システムの制御データを伝送しやくする.このようにして,重要度によって優先制御を行うことによりCSMA方式の問題点であるパケット衝突を回避する.そして,既存方法と提案方法のシステムの安定性を,回転倒立振子を例にとり計算機シミュレーションにより比較する. |
| 抄録(英) | In factories, the number of control systems frequently changes and they operate independently, so distributed radio resource management scheme must be suited for them. Therefore, one candidate of medium access control is a random access protocol such as Carrier Sense Multiple Access (CSMA) scheme, but CSMA scheme has a problem of packet collision. On the other hand, in feedback control, control commands from controller and sensed data from plant take numerical values, so when observing the temporal variations of them, their importance can be estimated. In this paper, we propose a Quality of Experience (QoE)-based CSMA scheme which adjusts the back-off interval according to the estimated importance of data to be transmitted. Namely, when calculating the time difference of control commands, the larger difference implies that the data is more important, so the transmitter sets the back-off interval shorter to get a chance to access the channel more quickly, on the other hand, the smaller difference implies that the data is less important, so the transmitter sets the back-off interval longer to give other systems chances to access the channel. In this way, the QoE-based CSMA scheme can reduce packet collision by means of packet prioritization using estimated data importance. In computer simulation, we compare the performances among the proposed QoE-based CSMA scheme and other conventional schemes assuming a rotational inverted pendulum for each feedback control system. |
| キーワード(和) | QoE / CSMA / 無線リソースマネジメント / バックオフ時間制御 / 最適フィードバック制御 |
| キーワード(英) | QoE / CSMA / Radio Resource Management / Back-off Time Control / Optimal Feedback Control |
| 資料番号 | RCC2014-28,NS2014-48,RCS2014-100,SR2014-29,ASN2014-47 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | ASN |
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| 開催期間 | 2014/7/23(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Ambient intelligence and Sensor Networks(ASN) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 無線フィードバック制御におけるCSMA方式のQoEに基づいたバックオフ時間制御(<特集セッション>無線分散ネットワーク,無線分散ネットワーク,M2M(Machine-to-Machine),D2D(Device-to-Device),一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A QoE-Based Back-off Time Control for CSMA Wireless Feedback Control |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | QoE / QoE |
| キーワード(2)（和/英） | CSMA / CSMA |
| キーワード(3)（和/英） | 無線リソースマネジメント / Radio Resource Management |
| キーワード(4)（和/英） | バックオフ時間制御 / Back-off Time Control |
| キーワード(5)（和/英） | 最適フィードバック制御 / Optimal Feedback Control |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 冨山 純一 / Jun-ichi Tomiyama |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 大阪市立大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Osaka City University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 原 晋介 / Shinsuke HARA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 大阪市立大学大学院工学研究科 Graduate School of Engineering, Osaka City University |
| 発表年月日 | 2014-07-31 |
| 資料番号 | RCC2014-28,NS2014-48,RCS2014-100,SR2014-29,ASN2014-47 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 166 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 2 |
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