リアルタイムアプリケーションのための無線通信技術
ネットワークアプリケーションを快適に使ってもらうためには、そのアプリケーションを支える通信技術も重要です。
近年では、数多くの人がスマートフォンやタブレットに代表される、高解像度で表現可能な携帯端末を持っていることもあり、多くの端末に高速な無線通信を提供することが求められてきています。
そこで、本研究室では、動画像や音声といったリアルタイムアプリケーションをメインターゲットとした高速無線通信技術について研究を行っています。
アプリケーションの品質とユーザの無線利用状況を考慮した公平な無線LANサービス
現在の無線LANでは、特に多くのユーザ端末が接続している環境だと、下り方向の通信速度が遅くなったり、 通信速度の遅い端末が長時間電波を専有してしまうという課題があります。
本研究テーマでは、
- 動画や音声などのリアルタイムアプリケーションのデータを優先的に送信
- インターネットからユーザ端末への下り方向のトラヒックを優先的に送信
- ユーザの電波専有時間(≒通信時間)を公平に分配
アプリケーションの通信品質要求を満たす、柔軟な無線マルチホップネットワーク
事前にインフラの整備を必要とせず、迅速に通信ネットワークを形成可能な方法として，端末が協力して データを中継する無線マルチホップネットワーキング技術が盛んに研究されてきました． 特に近年では，ドローンやロボット同士でネットワークを形成することで、互いに情報をやり取りしながら協調して ミッションを遂行できるのではないかと期待されています． 代表的な例としては、複数のドローンで協調した、広範囲なエリア監視などが挙げられます．
本研究テーマでは，複数のドローンによるエリア監視において監視ターゲット（例えば遭難者）を発見した際， そのターゲットをリアルタイムに観察し続けるためのネットワークの構築手法に取り組んでいます． 特に，
- 監視ターゲットの移動に追従しながらも、通信品質を一定水準に保つこと
- システム全体の探索能力を低下させないこと
効率的なデータの流通を助けるオーバレイネットワーキング
現在のIPネットワークでは実現できない機能や通信特性を得るための手段として、アプリケーション層で仮想的な ネットワークを構築する「オーバレイネットワーク技術」があります。本研究室では、データや端末の地理的な情報を利用して、 データを高速かつ効率的に集めたり配布したりするオーバレイネットワーク技術の開発に取り組んでいます。
アプリケーション層で独自のネットワークを構築するオーバレイネットワークでは、一般的にネットワーク層での配送経路を 気にする必要が無い一方で、ネットワーク層でみると遠回りしたり、同じ経路を往復するようなネットワークを構築してしまう 可能性があります。本研究テーマでは、「地理的に近い端末はネットワーク的にもある程度近い」という仮定のもと、 地理的な情報を付加したオーバレイネットワークの構築手法や、そのオーバレイネットワーク上での効率的なデータ検索・収集手法 の開発に取り組んでいます。
一方で、VR(Virtual Reality; 仮想現実)・AR(Augmented Reality; 拡張現実)技術の発展に見られるように， 近隣のユーザ同士で同じ体験を共有したいという需要が増えてきています。このような体験を実現するためには、 近隣の端末同士が可能な限りリアルタイムに同じ情報を共有することが重要となります。そこで、本研究テーマでは ごく近傍の端末（例えば同じ無線LANに接続している端末）同士でオーバレイネットワーク上に「グループ」を形成し、 グループで密に連携してデータを高速に収集・共有する技術の開発を進めています。
