人工生命の概念に基づく通信システムの最適化に関する基礎研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08875073
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小川 恭孝 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70125293)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大鐘 武雄 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10271636)
• Keywords: 遺伝的アルゴリズム / 進化システム / 移動通信 / チャネル割当 / アダブティブシステム / ATM網 / ルーティング / 複雑系

Research Abstract

本研究は人工生命の概念を用いた通信システムの最適化法の確立を目的としたものである。本年度は、主に遺伝的アルゴリズムを用いた、移動通信の固定チャネル割当てとATM網のルーティングについて検討を行った。さらに、移動通信の最適受信法についても研究した。以下にその実施結果を述べる。
1.セルラ-方式を用いた移動通信の固定チャネル割当ては組み合わせ論的問題になるため、一般に膨大な演算が必要とされる。本研究では、まず、遺伝的アルゴリズムを適用することにより、チャネル割当てを実現する方法の定式化を行った。いま、NセルからなるエリアにKチャネルを割当てるものとする。このときNKビットの染色体を考え、n番目のセルにk番目のチャネルを割当てるとき、{(n-1)K+k}番目のビットを1に、割り当てないときには0とする。このような染色体に再生、交叉、突然変異を適用し、干渉を生じない(準)最適な割当てが実現できることを計算機シミュレーションにより示した。
2.ATM網のリンクコストを最小化する最適ルーティングも組み合わせ論的問題となる。このようなルーティングを遺伝的アルゴリズムにより実現する方法の定式化を行った。すなわち、ネットワークの始点から終点までの経路を染色体にコーディングし、遺伝的アルゴリズムの演算を適用することによってリンクコストの低い経路探索法を提案した。シミュレーションにより本アルゴリズムの評価を行うとともに他の手法と比較検討している。
3.多重伝搬波および干渉波が存在する環境下における移動通信の受信を最適化するアダプティブシステムを検討し、その特性を評価した。

Research Products

• [Publications] 伊藤晋朗: "複数のPN符号を用いたマルチビーム アダプティブアレーによるパケット伝送方式" 電子情報通信学会 技術研究報告. RCS97-62. 103-108 (1997)
• [Publications] 佐々木隆平: "アダブティブアレーを用いた空間領域パスダイバーシチ受信に関する検討" 電子情報通信学会 技術研究報告. RCS97-63. 109-116 (1997)
• [Publications] 星野正幸: "差分量近似によるDFE適応制御方式" 電子情報通信学会 技術研究報告. RCS97-69. 33-38 (1997)
• [Publications] 村上誉: "遺伝的アルゴリズムを用いた移動無線通信におけるチャネル割り当て" 平成9年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 124. 157- (1997)
• [Publications] 田中大輔: "3素子アダプティブアレーを用いたSDMA方式の呼損率特性" 電子情報通信学会 技術研究報告. RCS97-252. 95-100 (1998)
• [Publications] 村上誉: "遺伝的アルゴリズムを用いた移動通信における固定チャネル割り当てに関する検討" 1998年電子情報通信学会総合大会講演論文集. B-5-194(発表予定). (1998)