| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2026-07-30 13:25
［依頼講演］非線形振動子を用いた自律分散型衝突回避手法の動作安定化および実機実証
○久保田華奈・小島 大（東京理科大）・安田裕之（千葉工大）・金 成主（SOBIN研）・磯谷亮介・吉田宜史（セイコーフューチャークリエーション）・中里 仁（東京理科大）・新井麻希（芝浦工大）・長谷川幹雄（東京理科大） |
| 抄録 |
（和） |
多数デバイスが同一無線チャネルを共有する高密度IoT環境では，パケット衝突増加による通信品質低下が課題となり，高効率かつ省電力なアクセス制御が求められる．そのような手法として先行研究では非線形振動子の同期現象に基づく自律分散型の衝突回避が提案されている．各端末はそれぞれ振動子モデルを計算し特定位相で送信する．さらに位相が最も近い端末との位相差に応じた結合関数により自身の位相を離すよう調整する．これを繰り返すことで全端末の送信タイミングが等間隔に分散し，衝突回避可能となる．しかし先行研究で結合関数として用いられる正弦関数は，収束後も相互作用が強く定常揺らぎが大きくなる課題があった．本稿では結合関数として線形的な関数を採用し，その傾きを制御するパラメータ $alpha$を導入した．Wi-SUNにも採用されているIEEE 802.15.4g/4e準拠のIoT端末Lazurite 920Jへの実装実験により，$alpha$の調整により収束後の揺らぎを抑える効果があることを示した． |
| （英） |
In high-density IoT environments where many devices share the same wireless channel, frequent packet collisions degrade communication quality, necessitating efficient and energy-saving access control. An autonomous decentralized collision avoidance method based on nonlinear oscillator synchronization has been proposed in prior work. Each device internally computes a phase oscillator model and transmits packets at a specific phase. Based on the phase difference to its closest-phase neighbor, each device adjusts its own phase to move away from the neighbor through a coupling function, and by repeating this interaction, all devices converge to equally spaced transmission timings, thereby avoiding collisions. However, the conventionally used sinusoidal coupling function retains strong interactions after convergence, causing large steady-state fluctuations. To address this, we adopt a linear coupling function and introduce a parameter $alpha$ controlling its slope. Experiments on the Lazurite 920J, an IEEE 802.15.4g/4e-compliant IoT device also adopted in Wi-SUN, demonstrate that adjusting $alpha$ effectively suppresses steady-state fluctuations after convergence. |
| キーワード |
（和） |
IoT / 非線形振動子 / 衝突回避 / 自律分散型制御 / / / / |
| （英） |
IoT / nonlinear oscillator / collision avoidance / autonomous decentralized control / / / / |
| 文献情報 |
信学技報 |
| 資料番号 |
|
| 発行日 |
|
| ISSN |
Online edition: ISSN 2432-6380 |
| PDFダウンロード |
|