| 研究課題/領域番号 |
19K14981
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21020:通信工学関連
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| 研究機関 | 同志社大学 (2023)
大阪大学 (2019-2022) |
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研究代表者 |
木村 達明 同志社大学, 理工学部, 准教授 (00834673)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 無線ネットワーク / 確率幾何 / 性能解析 / 自律分散制御 / 車々間通信 / UAV空中基地局 / UAV / 空中基地局 / ハンドオーバ / 自律分散型制御 / 車両間通信 / シャドウイング / 分散制御 / 5G / 通信品質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
将来の無線ネットワークで展開されるミリ波通信, NOMA, 基地局間協調といった多様な技術の効率的な設計・運用のため, 空間確率過程を用いたモデリング手法である「確率幾何」による理論的な性能評価が近年盛んに行われているが, その多くがユーザの分布の時空間上における均質性を仮定している. しかし, 膨大な数のユーザへ所望の通信品質を提供するためには, 空間上に非均質に分布するユーザのダイナミクスに追従するネットワーク制御が必要となる. 本研究では, 確率幾何による通信品質の理論解析に基づき, ユーザの分布が時空間上で非均質な無線ネットワークにおけるリアルタイムな最適制御法の確立を目指す.
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では，ユーザの分布が時空間上で非均質な無線ネットワークに対し，通信品質をリアルタイムで最適化する手法の確立を目指した．まず，一般の無線ネットワークを対象とし，空間確率過程による解析技法である確率幾何を用いて，通信品質の時空間相関に対する簡潔な公式を導出した．さらに，特に車両通信ネットワークを対象とし，空間上に非均質にユーザが分布する無線ネットワークにおける通信性能の解析を行い，交差点や道路網などを考慮し，その通信品質の表現式を導出した．また，ユーザの時空間上のダイナミクスに追従して通信品質を最適化するネットワークの構築を目的として空中基地局を考え，その自律分散型配置法を確立した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題では，近年多く研究されている，空間確率過程に基づく無線通信ネットワークの性能解析において，解析の簡単化のために無視されることが多い，電波伝搬環境に内在する空間的な相関を考慮し，現実的な通信品質の時空間的特性を明らかにした．さらに，理論解析により得られた通信性能特性を分散協調制御と組み合わせ，現在検討の進む空中基地局の自律分散型最適配置法を開発した．本手法は，既存研究と異なり理論的に収束性が保証された自律分散型の制御法であるために実用性が高く，オンデマンドな通信環境を提供する次世代ネットワークの実現に向けた社会的な意義が大きい．
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