ユーザの分布が時空間上で非均質な無線ネットワークにおけるリアルタイム制御法の研究
| Project/Area Number |
19K14981
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
木村 達明 大阪大学, 大学院工学研究科, 講師 (00834673)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | UAV / 空中基地局 / 車両間通信 / 確率幾何 / シャドウイング / 分散制御 / 車々間通信 / 5G / 通信品質 |
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| Outline of Research at the Start |
将来の無線ネットワークで展開されるミリ波通信, NOMA, 基地局間協調といった多様な技術の効率的な設計・運用のため, 空間確率過程を用いたモデリング手法である「確率幾何」による理論的な性能評価が近年盛んに行われているが, その多くがユーザの分布の時空間上における均質性を仮定している. しかし, 膨大な数のユーザへ所望の通信品質を提供するためには, 空間上に非均質に分布するユーザのダイナミクスに追従するネットワーク制御が必要となる. 本研究では, 確率幾何による通信品質の理論解析に基づき, ユーザの分布が時空間上で非均質な無線ネットワークにおけるリアルタイムな最適制御法の確立を目指す.
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は主に，(1) Unmanned Aerial Vehicle (UAV) 空中基地局ネットワークを対象とした制御法の開発と理論的な通信性能の解析，および，(2)車両間通信ネットワークを対象とした制御法の開発と通信性能の2つの方向性で研究を進め，論文の執筆および投稿などの成果の取りまとめを行った．まず（１）に関しては， これまでに提案したUAV空中基地局の自律分散型の最適配置法の拡張を検討し，様々な制約条件を考慮した手法の開発を行った．具体的には，地上基地局からのエナジーハーベスティングによる給電量や，UAV間の距離，および，UAVによる被覆領域に関する制約条件を考慮した制御法を提案した．それぞれ，電子情報通信学会NS研究会において報告し，NS研究会若手研究奨励賞を受賞した．今後は国際論文誌や国際会議への投稿を検討する．また，UAVを使ったデータ収集ネットワークにおける非直交多元接続方式の適用を考え，その効果を検討した．また，（２）に関しては，車両間通信ネットワークにおける空間相関のあるシャドウイングの影響を解析し，干渉電力の時空間特性を明らかにした．今後はこの成果の国際論文誌や国際会議への投稿を検討する．また，車両間通信におけるブロードキャストレートの最適化を確率幾何に基づき解析した成果が，IEEE Transactions on Mobile Computing 誌にて採録された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
（１）UAV空中基地局ネットワークの制御については，年初の計画通りに現実的な制約条件を考慮した手法を新たに考案できた．また，（２）車両通信を対象とした研究についても，高いインパクトファクターを持つ難関論文誌への投稿と採録を実現でき，新たな解析結果を得ることができた．以上より，本研究はおおむね順調に進展していると言える.
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度に得られた成果の取りまとめとして，国際論文誌や国際会議などの対外発表を行う予定である．具体的には，IEEE GLOBECOM や ICCなどの通信系の有名国際会議や，IEEE Transactions on Vehicular Technology などの難関論文誌への投稿を行う．
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Report
(4 results)
Research Products
(22 results)
