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超直交畳み込み符号及び超広帯域無線を適用したWBANにおける数理的・実験的研究

使用超正交卷积码和超宽带无线电的WBAN的数学和实验研究

基本信息

批准号：
20K14737
负责人：
高林健人
金额：
$ 2.08万
依托单位：
Okayama Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

在宅医療や遠隔医療・治療システムを構築するための医療・ヘルスケアIoT（Internet of Medical Things: IoMT）に注目が集まっている．IoMTシステムを構築する上で，人体周辺で生体センサー及びセンサーを管理するハブにより構成される無線ボディエリアネットワーク (Wireless Body Area Network: WBAN) は重要技術の一つであると言える．WBANの通信チャネルは，人の動きやセンサー及びハブの位置関係により大きく変化する．WBANの動的チャネルモデルは，逆ガウス分布モデルが当てはまることが実験により知られているが，このチャネルモデルを適用した場合のWBANの性能評価は行われていなかった．本研究では，WBANの国際標準規格であるIEEE 802.15.6で選択可能な超広帯域無線 (UWB) 物理層に対し，超低符号化率の誤り訂正符号を生成可能な超直交畳み込み符号 (SOCC) を適用した場合の性能評価を行った．計算機シミュレーションによる性能評価の結果，センサー及びハブの位置に応じて性能が大きく変化することがわかった．具体的には，Low Dynamics (LD) のリンクでは最大再送回数を少なく設定しても良好な特性が得られた一方で，Medium Dynamics (MD)，High Dynamics (HD) のリンクでは最大再送回数を多く設定することに加えて，誤り訂正符号の符号化率を低く設定をしないと所望の性能が達成出来ないことがわかった．これらの結果により，動的度合いが異なるリンクに応じて誤り制御方式を変更すること，及びWBAN内でマルチホップ通信を行う際に性能劣化への影響の少ないリンクを選択することにより，センサーからの信頼性の高いデータを途切れることなく収集することが可能になることが期待される．

In-home medical treatment, telemedicine and treatment, and medical care and treatment at home. IoMT is built on top of the building, and the living body surrounding the human body is built on top of the body.サーをManagement するハブによりComponent されるWireless ボディエリアネットワーク(Wireless Body Area Network: WBAN) Important Technology WBAN's communication system, people's movement, position relationship, and location relationship. WBAN's moving チャネルモデルは, the inverse ガウス distribution モデルが道てはまることが実験により知られているが, このチャネルモデルをApplicable to したoccasionsのWBANのPerformance evaluation価は行われていなかった． In this study, it is possible to select the IEEE 802.15.6 international standard specification for WBAN and the physical layer of the ultra-wideband wireless (UWB), and to generate the ultra-low symbolization rate of the error correction symbol and the super-orthogonal symbol (SOCC). It is suitable for various occasions. Performance evaluation. Computer performance evaluation results of computer software, センサー andびハブのpositionに応じてperformanceが大きく変化することがわかった． Specific には, Low Dynamics (LD) のリンクではMaximum return number を小なく Setting してもGood な Characteristics がget られた一 Party で, Medium Dynamics (MD), High Dynamics (HD)のリンクではMaximum number of resendsを多くsettingすることにaddえてErrorりCorrection symbolのThe symbolization rate is low and the desired performance is achieved by setting the desired performance. The result of これらのにより, the degree of moving together いがdifferent なるリンクに応じてError りcontrol methodをChanges in performance and communication performance within the WBAN are subject to deterioration. The effect of the influence is small, the selection is high, and the quality is highいデータを路杀れることなくCollection することがpossibleになることがLooking forward to される.