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2016 年度 実施状況報告書

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

研究課題/領域番号 15K06062
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
キーワード情報通信工学 / 全二重通信 / ゲーム理論 / メカニズムデザイン / 確率幾何解析
研究実績の概要

無線通信の常識を覆す全二重無線機や全二重中継機は,アンテナ設計や干渉キャンセラの技術進歩により徐々に現実味を帯びてきている一方で,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やメカニズムデザインと呼ばれる経済学で発展してきたフレームワークは他に類を見ないものである.本研究では,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(対称相互作用)に特に着目し,競合問題の解析と本質的解決手法について検討を行っている.
本年度はまず,全二重無線通信を用いるセルラネットワークにおけるユーザスケジューリング手法について,その解析手法を含めて検討を行った.単一セルを前提とした理論解析を行ったほか,初期検討として半二重通信を想定し,正規化SNR規範のユーザスケジューリングを行う際の面的なSINR(Signal-to-Interference-plus-Noise power Ratio)の分布を確率幾何解析を用いて導出し,累積分布関数が干渉の確率密度関数のラプラス変換の級数の形で表現されることを信かとした.
次に,無線LANにおける端末の再アソシエーション制御に関して,メカニズムデザインを用いた初期検討を行った. TTC(Top Trading Cycles)アルゴリズムと呼ばれる基礎的アルゴリズムがどのように応用出来るか,またその際スループットがどの程度改善されるかを明らかにした.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の計画になかった,確率幾何解析を用いた解析まで可能としたため,当初の計画以上に進展していると言えます.

今後の研究の推進方策

今後は,ユーザスケジューリング手法をメインターゲットに検討を進めます.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Aalto University(フィンランド)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      Aalto University
  • [国際共同研究] Yonsei Univerisity(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Yonsei Univerisity
  • [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 ページ: J61-J67

    • 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 holes2016

    • 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 ページ: 1980-1988

    • DOI

      10.1587/transcom.2016SNP0020

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [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 – 2017-03-25
  • [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 – 2017-03-03
  • [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 – 2017-03-03
  • [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 – 2016-12-22
  • [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 – 2016-12-22
  • [学会発表] Capacity and Fairness Analysis of User Scheduling in Full-Duplex Cellular Networks2016

    • 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 – 2016-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance evaluation of user scheduling in full-duplex cellular networks2016

    • 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 – 2016-05-17
    • 国際学会
  • [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/

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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