2020 Fiscal Year Research-status Report
超高密度無線通信ネットワークの解析のための空間確率モデル
| Project/Area Number |
19K11838
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
三好 直人 東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (20263121)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 確率モデル / 無線通信ネットワーク / 空間点過程 / 確率幾何 / 性能解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，無線通信ネットワークの空間確率モデル (無線ノードの不規則な配置を空間点過程と呼ばれる確率過程を用いてモデル化したもの) において，特に基地局が無数に設置された超高密度ネットワークに焦点を当て，モデル化ならびに解析法の検討を行っています．2020年度の主な研究成果は以下の通りです．
1) ハンドオーバの制御方式の提案とその性能評価．移動中のユーザが無線通信をしているとき，通信している基地局を切り替えるハンドオーバと呼ばれる操作が行われます．このハンドオーバは，まったく行われない訳にはいきませんが，過剰なハンドオーバは通信障害の原因にもなります．そこで，ハンドオーバの制御方式を提案し，空間確率モデルの解析を通して提案方式の性能評価を行いました．
2) 無線通信ネットワークの新しい空間確率モデルの提案と解析．これまで無線通信ネットワークの空間確率モデルとしては，解析の容易さからポワソン点過程を用いたモデルが主流でしたが，実際のノード配置を表現できているとは言えませんでした．一方，ノード配置の相関を表現したモデルも提案されていますが，解析が複雑になるところが難点でした．そこで，格子の各点を独立かつランダムに摂動させたモデルを提案し，解析および考察を行いました．
3) 情報鮮度の相関を評価する公式の導出．通信ネットワークを介して伝送される情報は古くなると価値がなくなることがあり，情報の鮮度はネットワークの重要な評価尺度です．また，いろいろな情報が限られたネットワーク資源を共有するため，それぞれの情報の鮮度には相関が現れます．そうした情報鮮度の相関を解析的に評価するための公式を導きました．
これらの成果はいずれも arXiv にて公開しています．また，学術論文誌へも投稿中です．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新型コロナウィルス感染症の影響で国際会議や研究発表会が中止になったり，オンライン開催への参加を見送ったりしていることもあり，研究成果は arXiv での公開，または限られた研究集会での発表に留まっていますが，研究成果自体は着実に積みあがっています．
|
| Strategy for Future Research Activity |
まず，計画調書にあげた次の課題について論文にして学術誌へ投稿します．すなわち，セルラネットワークにおいて基地局の設置密度を限りなく大きくしたときの極限モデルの導出とその性能評価への応用です．これつにいては解析の部分はほぼ終了しており，あとは数値実験を行い，論文を執筆するだけです．
次に，送信出力の小さな基地局が無数に設置された無線ネットワークに対する新しい解析法を提案し，幾つかの例を用いてその解析法の有効性を確認したいと考えています．
|
| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた最大の理由は，新型コロナウィルス感染症の感染拡大の影響で予定していた国際会議等がすべて中止，あるいはオンライン開催になったことから，旅費をまったく使用しなかったためです．今年度は数値実験をさらに加速させるため，数値実験用のPCを新たに購入予定です．あとは参加予定の国際会議等への出張が可能になれば順当に使用できる計画です．
|
