Full Duplex Simultaneous Wireless Information and Power Transfer for In-equipment Sensor Networks with Multiple Access Points

あらまし 機器の設計容易性,メンテナンス性,軽量化の観点から,機器内センサネットワークの無線化が求め られている.機器内センサネットワークの完全な無線化のためには,データ通信と電源供給の無線化が必要であ る.これを実現するために,本研究では,同じ周波数帯でデータと電力の無線伝送を行う SWIPT (Simultaneous Wireless Information and Power Transfer) と全二重無線通信を議論する.全二重無線通信可能なアクセスポ イント (AP) を用いることにより,AP からセンサノードへ電力伝送しつつ,センサノードから AP へのデー タ伝送を同時に行うことができる.既存の全二重無線通信 SWIPT (Full-Duplex SWIPT, FD-SWIPT) では 単一の AP を前提としているため,電力伝送範囲やフェージングによる供給電力の不均衡が問題となる.本論 文では,機器内センサネットワークのための複数 AP を用いた無線データ電力同時伝送手法 FD-SWIPT-mAP (FD-SWIPT with Multiple AccessPoints) を提案する.FD-SWIPT-mAP は集中制御によるメディアアクセ ス制御とセンサ端末間の電力不均衡を抑制するための AP割り当てを行うことで,センシング達成率を向上させ る.計算機シミュレーションの結果として,10 台の AP を用いた FD-SWIPT-mAP は 1 台の AP を用いたと きと比較して最大で約 14 倍のセンシング達成率を実現できることを示す. キーワード 無線センサネットワーク,無線データ電力同時伝送,全二重無線通信,機器内センサネットワーク