シンメトリックインタラクションに基づく全二重無線通信技術のデザイン

• 研究課題/領域番号: 15K06062
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山本 高至 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (30423015)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 情報通信工学 / 全二重通信 / ゲーム理論 / 確率幾何 / メカニズムデザイン / 確率幾何解析

研究成果の概要

無線通信の常識を覆す全二重無線機や全二重中継機は，電波管理において既存の無線通信と本質的に異なる新たな競合問題を発生させる．これら競合問題を直接的に扱う数学理論であるゲーム理論を用い，制御がループを持たないための性質として知られるシンメトリックインタラクションに特に着目し，全二重通信や無線LANにおける分散的チャネル割当がシンメトリックインタラクション成立条件を満たすことを示し，その意味で本チャネル割当が収束することを証明した．
加えて，正規化SNR規範のユーザスケジューリングや，物理層セキュリティやミリ波といった新たなアプリケーションの特性の解析的な導出に，確率幾何の導入により成功した．

研究成果

• [国際共同研究] Yonsei University(韓国)
• [国際共同研究] Aalto University(フィンランド)
• [国際共同研究] Yonsei Univerisity(韓国)
• [国際共同研究] Aalto University/Tampere University of Technology(Finland)
• [雑誌論文] Joint Deployment of RGB-D Cameras and Base Stations for Camera-Assisted mmWave Communication System (2017)
  • 著者名/発表者名: OGUMA Yuta、NISHIO Takayuki、YAMAMOTO Koji、MORIKURA Masahiro
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E100.A 号: 11 ページ: 2332-2340
  • DOI: 10.1587/transfun.E100.A.2332
  • NAID: 130006191416
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spatial Co-Channel Overlap Mitigation through Channel Assignment in Dense WLAN: Potential Game Approach (2017)
  • 著者名/発表者名: Shotaro Kamiya, Koji Yamamoto, Takayuki Nishio, Masahiro Morikura, Tomoyuki Sugihara
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: E100.B 号: 7 ページ: 1094-1104
  • DOI: 10.1587/transcom.2016SCP0013
  • NAID: 130006792932
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stochastic geometry analysis of normalized SNR-based scheduling in downlink cellular networks (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Ohto, K. Yamamoto, S.-L. Kim, T. Nishio, and M. Morikura
  • 雑誌名: IEEE Wireless Commun. Lett. 巻: 6 号: 4 ページ: 438-441
  • DOI: 10.1109/lwc.2017.2701381
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] セルラネットワークにおける双方向全二重とユーザ多重全二重の適応的スケジューリング (2017)
  • 著者名/発表者名: 大戸琢也, 山本高至, 羽田勝之, 西尾理志, 守倉正博
  • 雑誌名: 映像情報メディア学会誌 巻: 71
  • NAID: 130005296324
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Self-Organization of Coverage of Densely Deployed WLANs Considering Outermost APs without Generating Coverage Holes (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Kamiya, K. Nagashima, K. Yamamoto, T. Nishio, M. Morikura, and T. Sugihara
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: E99.B 号: 9 ページ: 1980-1988
  • DOI: 10.1587/transcom.2016SNP0020
  • NAID: 130005261977
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Comprehensive Survey of Potential Game Approaches to Wireless Networks (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Yamamoto
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: E98.B 号: 9 ページ: 1804-1823
  • DOI: 10.1587/transcom.E98.B.1804
  • NAID: 130005096086
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Symmetric interaction in channel allocation for bi-directional in-band full-duplex network (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Sakaguchi, K. Yamamoto, T. Nishio, and M. Morikura
  • 雑誌名: Proc. the 26th IEEE International Symposium on Personal Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC 2015) 巻: 1 ページ: 1734-1739
  • DOI: 10.1109/pimrc.2015.7343579
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Generalized PF scheduling for bidirectional and user-multiplexing unidirectional full-duplex links (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ohto, K. Yamamoto, K. Haneda, T. Nishio, and M. Morikura
  • 雑誌名: Proc. the 21st Asia-Pacific Conference on Communications (APCC 2015) 巻: 1 ページ: 359-363
  • DOI: 10.1109/apcc.2015.7412539
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] SIR Distribution and Scheduling Gain of Normalized SNR Scheduling in Poisson Networks (2018)
  • 著者名/発表者名: Koji Yamamoto
  • 学会等名: Workshop on Spatial Stochastic Models for Wireless Networks (SpaSWiN)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 端末の選好に基づく無線LANアソシエーション制御法の一評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 神矢翔太郎, 山本高至, 西尾理志, 守倉正博
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 名城大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2017-03-22
• [学会発表] 確率幾何学によるセルラネットワークのユーザスケジューリング解析に関する検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大戸琢也, 山本高至, Seong-Lyun Kim, 西尾理志, 守倉正博
  • 学会等名: 電子情報通信学会移動通信ワークショップ
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都目黒区）
  • 年月日: 2017-03-01
• [学会発表] フルデュプレックス通信のためのリソース制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本高至
  • 学会等名: 電子情報通信学会移動通信ワークショップ
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都目黒区）
  • 年月日: 2017-03-01
• [学会発表] Dependent interferer arrangement for physical layer security: Secrecy outage probability in clustered wireless networks (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Iwata, K. Yamamoto, T. Nishio, and M. Morikura
  • 学会等名: the 28th IEEE International Symposium on Personal Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] セルラネットワークの確率幾何解析の基礎 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本高至
  • 学会等名: 信学技報 RCS2017-46
  • 招待講演
• [学会発表] クラスタ構造を有する無線ネットワークにおける物理層セキュリティの確率幾何解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩田基暉, 山本高至, 西尾理志, 守倉正博
  • 学会等名: 信学技報 RCS2017-66
• [学会発表] セルラネットワークの確率幾何解析の基礎 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本高至
  • 学会等名: 信学技報 ASN2017-55
• [学会発表] セルラネットワークの確率幾何解析の基礎 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本高至
  • 学会等名: CQ2017-57
  • 招待講演
• [学会発表] ポテンシャルゲームと無線リソース制御への応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本高至
  • 学会等名: 自動制御連合講演会
• [学会発表] セルラネットワークにおけるチャネル適応型ユーザスケジューリング効果の確率幾何解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本高至
  • 学会等名: オペレーションズリサーチ学会待ち行列研究部会
• [学会発表] 無線LANにおける端末の選好を考慮したリアソシエーション制御 ― メカニズムデザイン理論によるアプローチ ― (2016)
  • 著者名/発表者名: 神矢翔太郎, 山本高至, 西尾理志, 守倉正博
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 金沢勤労者プラザ（石川県金沢市）
  • 年月日: 2016-12-21
• [学会発表] FDCにおけるユーザスケジューリング特性評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大戸琢也, 山本高至, 西尾理志, 守倉正博
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 金沢勤労者プラザ（石川県金沢市）
  • 年月日: 2016-12-21
• [学会発表] Capacity and Fairness Analysis of User Scheduling in Full-Duplex Cellular Networks (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Ohto, K. Yamamoto, K. Haneda, T. Nishio, and M. Morikura
  • 学会等名: 13th IEEE Vehicular Technology Society Asia Pacific Wireless Communications Symposium (APWCS)
  • 発表場所: 東京都市大学（東京都世田谷区）
  • 年月日: 2016-08-25
  • 国際学会
• [学会発表] Performance evaluation of user scheduling in full-duplex cellular networks (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Ohto, K. Yamamoto, K. Haneda, T. Nishio, M. Morikura
  • 学会等名: SmartCom2016
  • 発表場所: オウル（フィンランド）
  • 年月日: 2016-05-16
  • 国際学会
• [学会発表] フルデュプレックスセルラにおけるPFSの特性解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大戸琢也, 山本高至, 羽田勝之, 西尾理志, 守倉正博
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] 全二重セルラネットワークにおけるユーザスケジューリング特性解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大戸琢也, 山本高至, 羽田勝之, 西尾理志, 守倉正博
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会 RCS2015-268, pp. 145-150
  • 発表場所: 松山市総合コミュニティセンター（愛媛県・松山市）
  • 年月日: 2015-12-17
• [学会発表] 双方向全二重とユーザ多重全二重のためのPFスケジューリング (2015)
  • 著者名/発表者名: 大戸琢也, 山本高至, 羽田勝之, 西尾理志, 守倉正博
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] 帯域内全二重セルラネットワークにおける重み付きPFスケジューリングの評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大戸琢也, 山本高至, 羽田勝之, 西尾理志, 守倉正博
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会 RCS2015-71
  • 発表場所: 北海道大学（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2015-06-25
• [備考] フルデュプレックス通信
  • URL: http://www.imc.cce.i.kyoto-u.ac.jp/ja/research/full-duplex/
• [備考] ゲーム理論の無線通信への応用
  • URL: http://www.imc.cce.i.kyoto-u.ac.jp/ja/research/application_of_game_theory/