災害対応を支援するUAVネットワークとMEC技術の高度融合に関する研究開発

无人机网络与MEC技术先进融合支持灾害应对的研发

• 批准号: 20K19779
• 负责人: 川本 雄一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K19779/
• 关键词: 無線通信; 無人航空機; エッジコンピューティング

本研究開発では，大規模災害時等の通信インフラが利用不可能な状況において，無人航空機（UAV）ネットワーク及びモバイルエッジコンピューティング（MEC）技術の融合により，柔軟かつ迅速に，高度な災害対応アプリケーションの利用環境を提供可能な自律分散通信プラットフォームを構築するための基盤技術創出を目指す．具体的な課題として，同環境における通信・計算資源の配分UAVの配置・移動について検討を行い，時々刻々と変化する無線通信環境やユーザ要求，サーバ負荷等を統合的に制御するアルゴリズムを開発することを目指している．これにより，将来の高度情報社会を実現するUAVネットワーク×MEC技術による新たな通信プラットフォームの創造に貢献することを目的としている．そこで，3年目である本年度は，昨年度までに構築した各UAVに搭載されるサーバの負荷分散とネットワークにおける利用効率向上を同時に実現するアルゴリズム及びUAVの配置や移動を制御するアルゴリズムの双方を協調動作させるための全体システム設計を行った．拡張の方向性としては，ユーザ及びUAVの電力消費についてもパラメータとして追加し検討を行った．想定システムにユーザの移動や地理的な分布，要求発生や無線通信環境の時刻変化，ハンドオーバといった要素が通信に与える影響を検討し，各要素の相関関係を整理しながら数理モデル化を行った．そしてこのモデル化を基に，各アルゴリズムを統合し，かつ相関するパラメータの関係について提案したモデルを調整し，システム全体が最適動作するようモデル・アルゴリズムの修正に取り組んだ．

This study open 発 で は, large-scale disasters such as の communication イ ン フ ラ が condition using impossible な に お い て, unmanned aviation machine (UAV) ネ ッ ト ワ ー ク and び モ バ イ ル エ ッ ジ コ ン ピ ュ ー テ ィ ン グ (MEC) technique の fusion に よ り, soft か つ に quickly, Highly な disasters 応 seaborne ア プ リ ケ ー シ ョ ン を の use environment could provide な self-discipline dispersed communication プ ラ ッ ト フ ォ ー ム を build す る た め の base plate technology makes を refers す. Specific な subject と し て, with environmental に お け る communications, computing resources distribution UAV の の configuration, mobile に つ い て 検 for line を い, carved 々 々 at と variations change す る wireless communication environment や ユ ー ザ requirements, サ ー バ load such as を に system of integration of royal す る ア ル ゴ リ ズ ム を open 発 す る こ と を refers し て い る. こ れ に よ り, の height in the future information society を be presently す る UAV ネ ッ ト ワ ー ク x MEC technology に よ る new た な communication プ ラ ッ ト フ ォ ー ム の create に contribution す る こ と を purpose と し て い る. Youdaoplaceholder0 で で, 3rd year である this year Yesterday's annual ま で に build し た each UAV に carry さ れ る サ ー バ の load decentralization と ネ ッ ト ワ ー ク に お け る using sharper rate upward を に at the same time be now す る ア ル ゴ リ ズ ム and び UAV や の configured mobile を suppression す る ア ル ゴ リ ズ ム の both を coordinated action さ せ る た め の all シ ス テ ム line design を っ た. Company, zhang の directional と し て は, ユ ー ザ and び UAV の electricity consumption に つ い て も パ ラ メ ー タ と し て additional し 検 line for を っ た. Scenarios シ ス テ ム に ユ ー ザ の mobile や な of geographic distribution, ordered 発 や wireless communication environment の moment -, ハ ン ド オ ー バ と い っ が communication に た elements and え る influence を 検 for し, each factor の phase masato masato is を finishing し な が ら mathematical モ デ ル change line を っ た. そ し て こ の モ デ ル を base に, each ア ル ゴ リ ズ ム integration を し, か つ phase masato す る パ ラ メ ー タ の masato is に つ い て proposal し た モ デ ル を adjust し, シ ス テ ム the optimal action all が す る よ う モ デ ル · ア ル ゴ リ ズ ム の correction に group take り ん だ.

项目成果

UAV ネットワーク×MEC 技術によるIoT 支援プラットフォーム

使用无人机网络x MEC技术的物联网支持平台

• 发表时间: 2020
• 作者: A. Nakao;T. Oishi;T. Ikebe;S. Yamaguchi and M. Yoshida;川本雄一
• 通讯作者: 川本雄一

Latency Reduction with Different NR Sidelink Modes in V2X Networks with UAV Support

在具有 UAV 支持的 V2X 网络中通过不同 NR Sidelink 模式降低延迟

• 发表时间: 2023
• 作者: Wang Dong;Xiao Tao;Thongtanunam Patanamon;Kula Raula Gaikovina;Matsumoto Kenichi;山崎凜，川本雄一，加藤寧
• 通讯作者: 山崎凜，川本雄一，加藤寧

SAGINとUAV×MEC技術による新たな耐災害通信システムの実現に向けて

利用SAGIN和UAV x MEC技术实现新型抗灾通信系统

• 发表时间: 2021
• 作者: 小林 真;岡本真美;向保一輝;新 浩一;西 正博;川本雄一
• 通讯作者: 川本雄一