2022 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
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19K11838
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
三好 直人 東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (20263121)
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2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 確率モデル / 無線通信ネットワーク / 空間点過程 / 性能評価 |
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| 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．2022年度の研究実績は以下の通りです．尚，以下の1)は昨年度の実績報告にも記載していますが，2022年度中に論文誌への掲載に至りましたので改めて報告するものです．
1)2つの点過程の確率分布を結びつける公式の一般化と無線ネットワークへの応用．パルム分布は点過程を特徴づけるうえで重要な概念として知られています．従来，同時に定常な2つの点過程のパルム分布の間に成立する公式がありましたが，これを高密度無線ネットワークの空間確率モデルの解析に応用しやすい形に一般化しました．さらに，一般化した公式を用いて無線通信ネットワークの解析を行いました．
2)ショットノイズ確率場のスケール極限の導出．ショットノイズ確率場は無線ネットワークにおける干渉場の確率モデルとして考えられます．このショットノイズ確率場に対して，点過程の強度を無限大にしたときの有限次元分布の意味での極限を導きました．極限として得られた確率場は超高密度無線ネットワークの干渉場の近似モデルとして考えることができます．
3)情報鮮度の相関を評価する公式の応用．通信ネットワークを介して伝送される情報の鮮度はネットワークの重要な評価尺度です．また，様々な情報が限られたネットワーク資源を共有するため，それらの情報鮮度には相関があります．昨年度，複数の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が，今年度はこれを具体的な通信ネットワークのモデルに適用しました．
2)の成果はarXivに公開しています．また，3)の成果は待ち行列と確率モデルに関する国内の研究シンポジウム等で発表しました．
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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
新型コロナウィルス感染症の影響でオンライン開催になった国際会議への参加を見送ったりしたため，研究成果の公開は arXiv への登録または国内研究集会での発表を除いて，主に学術論文誌への掲載を中心にしています．そのため，査読に時間がかかって発表に至っていないものもありますが，研究成果自体は着実に積みあがっています．
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| Strategy for Future Research Activity |
交付申請書にあげた以下の課題については学術論文誌へ投稿中です．
1)移動体のハンドオーバ制御方式の提案とそのモデル化，解析および評価．
2)基地局の設置密度を無限大にしたときの極限モデルの導出．
2)については2023年度中に国際会議での発表も予定していますが，さらにいくつかの拡張の方向についても検討しています．その他，確率的マッチングモデルと呼ばれる確率モデルの解析も行っています．
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| 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影響で参加を予定していた国際会議等がオンライン開催になったため，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加速させるため，数値実験用のPCを新たに購入します．また，国際会議への参加のための出張と論文の掲載料により順当に使用できる計画です．
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