| 研究課題/領域番号 |
16K00030
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
三好 直人 東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (20263121)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 確率モデル / 無線通信ネットワーク / 空間点過程 / 性能解析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では，無線通信ネットワークにおける無線基地局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，そのモデル (空間確率モデル) を解析することによって無線ノードの不規則な配置がネットワークの性能に及ぼす影響を調べています．平成30年度の研究実績は主に次の3つです．
まずセルラネットワークにおいて，無線基地局がポアソン・クラスタ点過程と呼ばれる点過程にしたがって平面上に配置されるモデルに対して，被覆確率と呼ばれる性能評価量を数値計算可能な形で導出しました．ここでポアソン・クラスタ点過程とは，点同士に正の相関のある点過程の1つであり，ユーザの多い地域に送信出力の小さい基地局が集中して設置される状況をモデル化するのに用いられています．
一方，基地局の配置に正または負の相関のあるモデルでは，被覆確率を数値計算可能な形で導出できたとしても，実際の計算には多くの時間がかかってしまうことがあります．そこで，基地局の配置に一般の定常点過程を仮定したモデルに対して，簡単かつ短時間で計算できる被覆確率の近似手法を提案しました．これら2つ成果は，ともに IEEE Wireless Communications Letters という学術誌に発表しています．
上の2つはセルラネットワークが提供する無線環境を評価したものですが，もう1つは無線環境内をユーザが移動する状況を考えたものです．無線環境内をユーザが移動する際，ユーザの位置に応じて通信する基地局が切り替わるハンドオーバという状況が起こります．そこで，移動するユーザのハンドオーバの頻度と通信性能とのトレードオフを評価しました．この成果は IEEE WCNC (Wireless Communications and Networking Conference) 2018 という国際会議で発表しました．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
一昨年度に国内の別用務との関係で，当初予定していた国際会議に参加できず，そのため研究成果の発表が少し遅れているように見えますが，成果自体は生まれています．公表に至るまでには若干時間がかかるかもしれませんが特に大きな問題はないと考えています．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究の推進方策として，セルラネットワークにおける複数種類の基地局の配置を表すために複数種類の点過程を組合せたモデルを考え，そのモデルの解析を通して，より実際のセルラネットワークに近いモデルの性能評価を行います．すなわち，実際のセルラネットワークでは，送信出力が大きく通信範囲の広い基地局 (マクロ基地局) と小さな送信出力で狭い範囲をカバーする基地局 (スモール基地局) が混在しています．スモール基地局はユーザが多く通信需要の大きな地域に集中して設置されることを考慮してポアソン・クラスタ過程によってモデル化し，マクロ基地局はポアソン過程，あるいはジニブル過程によってモデル化します．また，多くのユーザが集中している状況を表すため，ユーザの配置にもポアソン・クラスタ過程を用いたモデルの解析も行います．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
一昨年度に国内の別用務との関係で当初予定していた国際会議に参加できなかったことが1つの大きな要因です．また，昨年度に参加した国際会議にかかった経費が一昨年度に予定していた会議の想定額より低かったため，その差額が残ってしまいました．残額は残りの数値計算実験と学会発表の両方で使用するパーソナルコンピュータの購入に充てる予定です．
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