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V2Vネットワークのための電波環境把握技術

Research Project

Project/Area Number 19J23352
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

片桐 啓太  電気通信大学, 情報理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords電波伝搬 / 電波マップ / 推計統計学 / 電波環境マップ
Outline of Research at the Start

本研究では、推定した伝搬損失モデルおよび信号変動分布をエリアごとにクラスタリングする手法を検討する。加えて、スペクトラムアナライザのような高価な観測機器を使用せずに、雑音電力付近の分布を高精度に推定、補正する手法についても検討を行う。本研究が完成した場合、送受信端末双方が移動する分散環境において、蓄積する統計情報量を抑えつつ、正確な電波環境推定が可能となる。加えて、スマートフォンなどの安価な通信端末を用いた場合でも、高精度な電波環境推定が可能となり、観測コストを大幅に削減することができる。

Outline of Annual Research Achievements

令和3年度では、はじめに複数送信機環境における欠損データ補償について論文投稿を行った。令和4年3月に査読結果を踏まえ論文修正を行い、現在採録が決定している。また、シャドウイング成分の離散化に基づく研究では、シャドウイング成分を離散化した場合の伝搬推定精度およびデータ量について、評価を行った。結果より、シャドウイング成分を離散化することで、データ量をより多く削減できることを確認した。本研究成果は、電子情報通信学会通信ソサイエティ第三種研究会である超知性ネットワーキングに関する分野横断型研究会において口頭発表を行い、優秀インタラクティブ発表賞を受賞した。次に、平均受信電力推定に必要なサンプルサイズ決定法に関する研究については、令和3年12月に、周波数共用分野におけるトップレベルの国際会議であるIEEE DySPANにおいて、研究成果を発表した。移動端末による観測誤差の較正および疎データ制約下における平均受信電力の推定精度評価では、端末による観測誤差発生を仮定し、平均化処理に用いる観測データ数が少ない場合の平均受信電力推定精度をシミュレーション評価した。結果より、観測誤差の平均値および分散値、観測データ数に依存して、平均受信電力の推定精度が大きく異なることを確認した。本内容もシミュレーションにより評価を行い、2022年1月に開催された電子情報通信学会スマート無線研究会において、研究成果を発表した。最後に、本年度は博士論文の執筆を行った。2021年11月に学内において予備審査が行われ、受入研究者を含む5人の審査委員の方々より研究内容についてコメントを頂いた。その後、博士論文を修正し、2022年2月1日に学内において博士論文の公聴会が行われ、学位審査に合格し、同年3月24日、博士号を授与された。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results)

  • [Journal Article] Radio Map Extrapolation Using Compensated Empirical CDF under Interference-Limited Observations2022

    • Author(s)
      Keita Katagiri, Koya Sato, Kei Inage, and Takeo Fujii
    • Journal Title

      IEEE ACCESS

      Volume: - Pages: 54936-54946

    • DOI

      10.1109/access.2022.3174702

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clustering for Signal Power Distribution toward Low Storage Crowdsourced Spectrum Database2021

    • Author(s)
      Yoji Uesugi, Keita Katagiri, Koya Sato, Kei Inage, and Takeo Fujii
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Communications

      Volume: E104-B

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic Radio Map Using Statistical Hypothesis Testing2020

    • Author(s)
      Keita Katagiri, Koya Sato, Kei Inage, and Takeo Fujii
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Cognitive Communications and Networking

      Volume: - Issue: 3 Pages: 752-766

    • DOI

      10.1109/tccn.2020.3047867

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Partitioned Path Loss Models Based on Coefficient of Determination2022

    • Author(s)
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • Organizer
      ICOIN 2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Classification and discretization of shadowing toward low storage radio map2022

    • Author(s)
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • Organizer
      ICAIIC 2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電波マップ高度化に向けた観測誤差の較正2022

    • Author(s)
      片桐啓太、藤井威生
    • Organizer
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 干渉制約環境下における経験分布関数の補正に基づく電波マップ外挿法2022

    • Author(s)
      片桐啓太、佐藤光哉、稲毛契、藤井威生
    • Organizer
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Mesh-clustering-based radio maps construction for autonomous distributed networks2021

    • Author(s)
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • Organizer
      ICUFN 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation of the Number of Obstacles Based on p-value for V2V Communications2021

    • Author(s)
      Keita Katagiri, Koya Sato, and Takeo Fujii
    • Organizer
      ICETC2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Empirical CDF-based power control method for obstructed V2V communications2021

    • Author(s)
      Keita Katagiri, Koya Sato, and Takeo Fujii
    • Organizer
      ICETC2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Low storage radio map using statistical inference2021

    • Author(s)
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • Organizer
      IEEE DySPAN2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 推計統計学的手法に基づく平均受信電力推定のための統計化サンプルサイズ決定法2021

    • Author(s)
      片桐啓太、藤井威生
    • Organizer
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] メッシュクラスタリングに基づく自律分散環境向け電波マップ構築2021

    • Author(s)
      片桐啓太、藤井威生
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 決定係数に基づく距離減衰特性の分割モデル化2021

    • Author(s)
      片桐啓太、藤井威生
    • Organizer
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] シャドウイング成分の分類および離散化に基づく低容量電波マップ2021

    • Author(s)
      片桐啓太、藤井威生
    • Organizer
      RISING
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Experimental Verification of Shadowing Classification for Radio Map2020

    • Author(s)
      Keita Katagiri, Koya Sato, Kei Inage, and Takeo Fujii
    • Organizer
      IEEE VTC2020-Fall
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 経験CDFの補正に基づく高精度電波伝搬外挿手法2020

    • Author(s)
      片桐啓太, 藤井威生
    • Organizer
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 実観測型スペクトラムデータベースのためのシャドウイング分類に関する実験的検証2020

    • Author(s)
      片桐啓太, 佐藤光哉, 稲毛契, 藤井威生
    • Organizer
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 車車間通信のためのp値を用いた遮蔽車両台数推定法2020

    • Author(s)
      片桐啓太, 佐藤光哉, 藤井威生
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Measurement-based Spectrum Database for Wireless Distributed Networks Using Shadowing Classifier2020

    • Author(s)
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • Organizer
      ICAIIC2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Radio Environment Map Updating Procedure considering Change of Surrounding Environment2020

    • Author(s)
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • Organizer
      IEEE WCNC2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 周辺環境の変化を考慮した電波環境マップ更新手法2020

    • Author(s)
      片桐啓太, 藤井威生
    • Organizer
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 無線分散ネットワークにおけるシャドウイング分類器を用いたスペクトラムデータベース構築法の検討2020

    • Author(s)
      片桐啓太, 藤井威生
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Highly Accurate Prediction of Radio Propagation using Model Classifier2019

    • Author(s)
      Keita Katagiri, Keita Onose, Koya Sato, Kei Inage, and Takeo Fujii
    • Organizer
      IEEE VTC2019-Spring
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Radio Environment Map Updating Procedure Based on Hypothesis Testing2019

    • Author(s)
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • Organizer
      IEEE DySPAN 2019 DD-DSS
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Demo: Highly Accurate Prediction of Radio Environment for V2V Communications2019

    • Author(s)
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • Organizer
      IEEE DySPAN 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 車車間通信向け高精度電波環境推定手法の検討2019

    • Author(s)
      片桐啓太, 藤井威生
    • Organizer
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 統計学的仮説検定に基づく電波環境マップ更新手法に関する一検討2019

    • Author(s)
      片桐啓太, 藤井威生
    • Organizer
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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