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V2Vネットワークのための電波環境把握技術

研究課題

研究課題/領域番号 19J23352
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関電気通信大学

研究代表者

片桐 啓太  電気通信大学, 情報理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード電波伝搬 / 電波マップ / 推計統計学 / 電波環境マップ
研究開始時の研究の概要

本研究では、推定した伝搬損失モデルおよび信号変動分布をエリアごとにクラスタリングする手法を検討する。加えて、スペクトラムアナライザのような高価な観測機器を使用せずに、雑音電力付近の分布を高精度に推定、補正する手法についても検討を行う。本研究が完成した場合、送受信端末双方が移動する分散環境において、蓄積する統計情報量を抑えつつ、正確な電波環境推定が可能となる。加えて、スマートフォンなどの安価な通信端末を用いた場合でも、高精度な電波環境推定が可能となり、観測コストを大幅に削減することができる。

研究実績の概要

令和3年度では、はじめに複数送信機環境における欠損データ補償について論文投稿を行った。令和4年3月に査読結果を踏まえ論文修正を行い、現在採録が決定している。また、シャドウイング成分の離散化に基づく研究では、シャドウイング成分を離散化した場合の伝搬推定精度およびデータ量について、評価を行った。結果より、シャドウイング成分を離散化することで、データ量をより多く削減できることを確認した。本研究成果は、電子情報通信学会通信ソサイエティ第三種研究会である超知性ネットワーキングに関する分野横断型研究会において口頭発表を行い、優秀インタラクティブ発表賞を受賞した。次に、平均受信電力推定に必要なサンプルサイズ決定法に関する研究については、令和3年12月に、周波数共用分野におけるトップレベルの国際会議であるIEEE DySPANにおいて、研究成果を発表した。移動端末による観測誤差の較正および疎データ制約下における平均受信電力の推定精度評価では、端末による観測誤差発生を仮定し、平均化処理に用いる観測データ数が少ない場合の平均受信電力推定精度をシミュレーション評価した。結果より、観測誤差の平均値および分散値、観測データ数に依存して、平均受信電力の推定精度が大きく異なることを確認した。本内容もシミュレーションにより評価を行い、2022年1月に開催された電子情報通信学会スマート無線研究会において、研究成果を発表した。最後に、本年度は博士論文の執筆を行った。2021年11月に学内において予備審査が行われ、受入研究者を含む5人の審査委員の方々より研究内容についてコメントを頂いた。その後、博士論文を修正し、2022年2月1日に学内において博士論文の公聴会が行われ、学位審査に合格し、同年3月24日、博士号を授与された。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 12件)

  • [雑誌論文] Radio Map Extrapolation Using Compensated Empirical CDF under Interference-Limited Observations2022

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri, Koya Sato, Kei Inage, and Takeo Fujii
    • 雑誌名

      IEEE ACCESS

      巻: - ページ: 54936-54946

    • DOI

      10.1109/access.2022.3174702

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clustering for Signal Power Distribution toward Low Storage Crowdsourced Spectrum Database2021

    • 著者名/発表者名
      Yoji Uesugi, Keita Katagiri, Koya Sato, Kei Inage, and Takeo Fujii
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E104-B

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic Radio Map Using Statistical Hypothesis Testing2020

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri, Koya Sato, Kei Inage, and Takeo Fujii
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Cognitive Communications and Networking

      巻: - 号: 3 ページ: 752-766

    • DOI

      10.1109/tccn.2020.3047867

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Partitioned Path Loss Models Based on Coefficient of Determination2022

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • 学会等名
      ICOIN 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Classification and discretization of shadowing toward low storage radio map2022

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • 学会等名
      ICAIIC 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電波マップ高度化に向けた観測誤差の較正2022

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太、藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 干渉制約環境下における経験分布関数の補正に基づく電波マップ外挿法2022

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太、佐藤光哉、稲毛契、藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Mesh-clustering-based radio maps construction for autonomous distributed networks2021

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • 学会等名
      ICUFN 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of the Number of Obstacles Based on p-value for V2V Communications2021

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri, Koya Sato, and Takeo Fujii
    • 学会等名
      ICETC2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Empirical CDF-based power control method for obstructed V2V communications2021

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri, Koya Sato, and Takeo Fujii
    • 学会等名
      ICETC2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low storage radio map using statistical inference2021

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • 学会等名
      IEEE DySPAN2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 推計統計学的手法に基づく平均受信電力推定のための統計化サンプルサイズ決定法2021

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太、藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] メッシュクラスタリングに基づく自律分散環境向け電波マップ構築2021

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太、藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 決定係数に基づく距離減衰特性の分割モデル化2021

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太、藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シャドウイング成分の分類および離散化に基づく低容量電波マップ2021

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太、藤井威生
    • 学会等名
      RISING
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Verification of Shadowing Classification for Radio Map2020

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri, Koya Sato, Kei Inage, and Takeo Fujii
    • 学会等名
      IEEE VTC2020-Fall
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 経験CDFの補正に基づく高精度電波伝搬外挿手法2020

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太, 藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 実観測型スペクトラムデータベースのためのシャドウイング分類に関する実験的検証2020

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太, 佐藤光哉, 稲毛契, 藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 車車間通信のためのp値を用いた遮蔽車両台数推定法2020

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太, 佐藤光哉, 藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Measurement-based Spectrum Database for Wireless Distributed Networks Using Shadowing Classifier2020

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • 学会等名
      ICAIIC2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Radio Environment Map Updating Procedure considering Change of Surrounding Environment2020

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • 学会等名
      IEEE WCNC2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 周辺環境の変化を考慮した電波環境マップ更新手法2020

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太, 藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 無線分散ネットワークにおけるシャドウイング分類器を用いたスペクトラムデータベース構築法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太, 藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Highly Accurate Prediction of Radio Propagation using Model Classifier2019

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri, Keita Onose, Koya Sato, Kei Inage, and Takeo Fujii
    • 学会等名
      IEEE VTC2019-Spring
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Radio Environment Map Updating Procedure Based on Hypothesis Testing2019

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • 学会等名
      IEEE DySPAN 2019 DD-DSS
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Demo: Highly Accurate Prediction of Radio Environment for V2V Communications2019

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri and Takeo Fujii
    • 学会等名
      IEEE DySPAN 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 車車間通信向け高精度電波環境推定手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太, 藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 統計学的仮説検定に基づく電波環境マップ更新手法に関する一検討2019

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太, 藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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