研究者詳細 - 村瀬　勉

論文 - 村瀬　勉

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Evaluating effect of interference on MAC delay in densely deployed IEEE 802.11ad based In-vehicle communications 査読有り

Shiohara T., Nishio T., Murase T.

2021 IEEE International Conference on Consumer Electronics-Taiwan, ICCE-TW 2021 2021年

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：2021 IEEE International Conference on Consumer Electronics-Taiwan, ICCE-TW 2021

This paper evaluates MAC-layer delay of IEEE 802.11ad based In-vehicle communications, where strong interference from multiple devices on own and other vehicles could occur stochastically due to beamforming. The wide frequency bandwidth of IEEE 802.11ad is expected to enable ultra-low latency in-vehicle communications. However, the beamforming of IEEE 802.11ad causes strong interference and could degrade the delay performance. To investigate the impact of the beamforming interference on delay performance, we conducted network simulations using ns3. The results show that a control method, fixed contention window (CW), achieved the maximum delay of 2 msec, whereas conventional control method, Distributed Coordination Function (DCF), did larger delay of 12 msec.

DOI： 10.1109/ICCE-TW52618.2021.9603150

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Effective collaboration to maximize throughput based on multiuser cooperative mobility in social-physical Ad Hoc Networks 査読有り

Xie J., Murase T.

IEEE Open Journal of the Communications Society 2 巻頁： 818 - 835 2021年

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：IEEE Open Journal of the Communications Society

Social networks are playing an increasingly important role in information dissemination in wireless ad hoc networks with the wide adoption of the mobile Internet. In particular, in social application scenarios such as Facebook and Twitter, the questions of how to fully consider the social relationships between users to ensure the quality of service (QoS) urgently needs to be explored. This paper investigates an optimal social relay selection scheme with high intimacy requirements to maximize the system throughput for social-physical ad hoc networks with device-to-device (D2D) communication. Different from previous studies, we jointly consider feasible relays and multiuser cooperative mobility with satisfactory link reliability for throughput maximization. On the one hand, we formulate a nonlinear and nonconvex problem, which is typically NP-hard, for throughput optimization. Specifically, this optimization problem is divided into two subproblems: I) selecting the optimal relays and ii) determining the best mobility strategy in terms of throughput. On the other hand, we first convert the relay selection subproblem into an optimal stopping phase problem, and then propose a definition of a graph representing the degrees of interference between physical links, transforming the original optimization problem into a convex problem that is solvable using the Lagrange multiplier method. Based on the above, we propose the Relay selection and Link Interference Degree Graph (RS-LIDG) algorithm to solve the two subproblems. Numerical simulations verify that the proposed RS-LIDG method improves the throughput gain by 26.29%, 123.43%, and 236.47% compared to the intuitive method (IM), the social-trust-based random mobility selection method (STS-RM), and the physical-based random mobility selection method (PHS-RM), respectively.

DOI： 10.1109/OJCOMS.2021.3071853

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IEEE 802.11ad Communication Quality Measurement in In-vehicle Wireless Communication with Real Machines 査読有り

Nino R., Nishio T., Murase T.

2020 11th IEEE Annual Ubiquitous Computing, Electronics and Mobile Communication Conference, UEMCON 2020 頁： 0700 - 0706 2020年10月

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：2020 11th IEEE Annual Ubiquitous Computing, Electronics and Mobile Communication Conference, UEMCON 2020

This paper demonstrates the feasibility of IEEE 802.11ad-based in-vehicle communication for a wireless harness. IEEE 802.11ad millimeter-wave (mmWave) communication enables high-speed wireless transmission, and its short communication range prevents harmful interference from other vehicles. However, in an in-vehicle environment, the received power of IEEE 802.11ad-based mmWave communications can be largely and easily attenuated by obstacles such as humans and the vehicle interior. Moreover, mmWave signals from adjacent vehicles can penetrate through vehicle windows and cause harmful interference. In this paper, we report the experimental results of in-vehicle communications using an actual vehicle and IEEE 802.11ad devices in an anechoic chamber. The experimental results demonstrate that IEEE 802.11ad-based in-vehicle communication can achieve a throughput of several hundred megabits per second, which is almost equivalent to that in achieved free space; this throughput can even be achieved when there are multiple obstacles in a vehicle and when adjacent vehicles (i.e., interferers) are in close proximity.

DOI： 10.1109/UEMCON51285.2020.9298087

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Throughput Measurement of IEEE 802.11ad with Various Interferences on Vehicles

Hirata T., Murase T.

2020 IEEE International Conference on Consumer Electronics - Taiwan, ICCE-Taiwan 2020 2020年9月

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：2020 IEEE International Conference on Consumer Electronics - Taiwan, ICCE-Taiwan 2020

IEEE802.11ad wireless LAN (WLAN) set in a vehicle was examined in order to know how much throughput quality was observed in congestion cases. As such a congestion case, two WLAN were used to measure throughput when vehicle frames and windows of a vehicle mitigate interference from other WLANs of other vehicles. Experiments by using real 802.11ad devices were performed and provided many useful qualitative results. For example, throughput degradation by interference is very large, 71.9% with door opened and is still large, 32.1% through glass windows. The results also revealed that steel frame doors are effective enough to shield the interference regardless of glass windows being opened or closed.

DOI： 10.1109/ICCE-Taiwan49838.2020.9258239

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アプリケーションQoEに基づいた基地局スケジューリング方式の提案

里田浩三, 野上耕介, 鈴木敬之, 高橋英士, 村瀬勉

電子情報通信学会論文誌B 通信 J103-B 巻 ( 9 ) 頁： 391 - 406 2020年9月

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：電子情報通信学会

モバイルネットワークの進化・普及により，モバイル通信が重要な社会のインフラとなり，利用されるアプリケーションも多岐に亘っている．これまでモバイルネットワークではアプリケーションを考慮せず，端末の電波状態や電波資源の利用効率により，電波資源（リソースブロック）の割り当てを行ってきた．多様なアプリケーショントラヒックが混在するモバイルネットワークでは，アプリケーションごとの通信品質の確保が重要になってくる．本論文では，アプリケーションごとの特性に基づいた基地局の無線リソース割り当て方式（スケジューリング方式）を提案する．提案方式では，体感品質(QoE)が一定以上であると通信に満足するが，それ以下になると通信状況に不満を感じるユーザが増加するため，QoEを一定以上となるユーザ数（許容端末数）を増やすことを目的とし，端末が利用しているアプリケーション及びアプリケーションの状態に応じて，割り当て優先度を決定する．端末が移動しながらビデオストリーミングとWeb閲覧を行う環境を想定したシミュレーションにより，提案方式は従来方式と比較して，Web閲覧端末の平均QoEを最大1.48ポイント向上できること，ビデオ視聴端末とWeb閲覧端末の許容端末数を最大2.1倍増加させることができることが分かった．

DOI： 10.14923/transcomj.2020jbp3008

CiNii Research

Throughput Measurement of IEEE 802.11ad with Various Interferences on Vehicles 査読有り

Hirata Tomonori, Murase Tutomu

2020 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONSUMER ELECTRONICS - TAIWAN (ICCE-TAIWAN) 2020年

Empowering Vehicular Networks with Computational Intelligence

Celimuge Wu, Tsutomu Yoshinaga, Yusheng Ji, Tutomu Murase

IEICE Technical Report, ICM2019-19 頁： 77 - 82 2019年7月

通信スループット予測に基づく映像配信制御

吉田裕志, 笹島和幸, 村瀬勉, 里田浩三

J101-B 巻 ( 5 ) 頁： 320 - 337 2018年5月

記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

モバイルネットワークやインターネットなどのベストエフォート型ネットワークを経由した映像配信においては，二つの大きな課題が存在する．一つは，映像を視聴するユーザの体感品質というユーザ視点の課題である．ベストエフォート型ネットワークでは，電波状態や他のユーザの通信の影響で，通信スループットが安定しない．これが映像の途絶や再生遅延を引き起こし，ユーザの体感品質を低下させる原因となっている．二つ目の課題は，ネットワーク資源の利用効率というネットワーク事業者視点の課題である．映像は高精細化に伴いデータサイズが著しく増加している．このような大容量の映像データの配信は，ネットワーク資源を長時間専有することになり，これが特に無線資源の逼迫を深刻化させている．また，ユーザが途中で映像の視聴を中止したとき，再生バッファ内の映像データは破棄されることになる．この破棄したデータを転送するために利用したネットワーク資源が無駄になることも問題視されている．本論文では，通信スループット予測に基づいた適応レート制御とペーシングを組み合わせることにより，前述したユーザ視点とネットワーク事業者視点の二つの課題を解決する映像配信技術を提案する．体感品質については，通信スループットの確率的拡散予測を参照し，再生途絶が発生しない範囲で最大の映像ビットレートを選択することで，ITU-Tが勧告している体感品質指標(1 〜 5の指標)を既存手法と比較して平均0.75改善できることを実証した．更に，ネットワーク資源の利用効率については，提案手法はペーシングによるネットワーク資源の開放時間を既存手法よりも大幅に改善することができた．一方，提案手法の再生バッファ量は，既存手法よりも2 〜 3 MB大きくなったが，これは高い体感品質を維持するために必要と予測された増加量である．

DOI： 10.14923/transcomj.2017mop0001

CiNii Research

モバイルエッジコンピューティングにおけるQoS最適VM移動制御

菊池潤, 策力木格, 計宇生, 村瀬勉

電子情報通信学会技術研究報告 IN2017-98 巻頁： 51 - 56 2018年3月

Performance evaluation on multiple ad hoc networks with co-existing aggressive contention window control and legacy control 査読有り

Riku Ohmiya, Hiroyasu Obata, Tutomu Murase

ACM International Conference Proceeding Series 2018年1月

担当区分：責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：Association for Computing Machinery

Device-to-device1 (D2D) technology in fifth-generation wireless communication (5G) can leverage densely deployed multiple ad hoc networks. Much research has been done to improve QoS, such as throughput, which would decrease because of ad hoc networks' interference with each other. We focus here on the capture effect and its impact on the throughput performance. A contention window control method, ACWA, which improves the throughput of ad hoc networks by exploiting intentional collisions, has recently been proposed thanks to the capture effect. However, the unfairness of throughput between ACWA and the Distributed Coordination Function (DCF) might occur because ACWA could be too aggressive. We propose a modified ACWA method (GSAR scheme) that drastically improves the unfairness and keeps throughput as high as ACWA. GSAR just uses DCF at the sending node and uses ACWA in the rest nodes. In our evaluations considering capture effect, Jain's fairness index resulted in 1.0 from 0.56 in two ad hoc networks with DCF and GSAR.

DOI： 10.1145/3164541.3164542

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Transaction Offloading for Access Management to Live Data of IoT in Information-Centric Network 査読有り

Ito, T; Noguchi, H; Yamato, Y; Murase, T

2018 IEEE 7TH GLOBAL CONFERENCE ON CONSUMER ELECTRONICS (GCCE 2018) 頁： 287 - 288 2018年

Efficient Content Delivery in Vehicular Networks with Sub-6 GHz and mmWave

Celimuge Wu, Tsutomu Yoshinaga, Tutomu Murase, Yusheng Ji

電子情報通信学会技術研究報告 CQ2017-74 巻頁： 23 - 28 2017年11月

Validation of Theoretical Evaluation on User Cooperative Mobility for QoS Improvement in Ad-hoc Networks

Luo, TR; Murase, T

2017 IEEE 6TH GLOBAL CONFERENCE ON CONSUMER ELECTRONICS (GCCE) 頁： . 2017年

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