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2021 年度 実施状況報告書

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制御法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K14981
研究機関大阪大学

研究代表者

木村 達明  大阪大学, 工学研究科, 講師 (00834673)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード確率幾何 / UAV / シャドウイング / 空中基地局
研究実績の概要

2021年度は主に,(1) Unmanned Aerial Vehicle (UAV)空中基地局ネットワークを対象とした制御法の開発と理論的な通信性能の解析,(2)一般の無線通信ネットワークを対象とした通信品質の時空間的特性の解析の2つの方向性で研究を進め,論文の執筆および投稿などの成果の取りまとめを中心に行った.まず(1)に関しては,昨年度に開発したUAV空中基地局の自律分散型の最適配置法を一般化し,合計データレートや最低通信品質の最大化といった様々な観点でのユーザ通信品質の最適化を行う手法へと拡張を行い,その成果を論文誌 IEEE Transactions on Wireless Communications に投稿し,採録が決定した.また,本手法の拡張として,地上基地局から無線エナジーハーベスティングを行うUAV空中基地局ネットワークを考え,給電電力とユーザ通信品質を同時に最大化する自律分散型の制御法を提案し,これを国内研究会(電子情報通信学会)で発表,その後,IEEE の国際会議への投稿を行った.また,UAVが地上に散在するIoTデバイスから情報収集を行うネットワークを考え,その性能解析を確率幾何アプローチにより行い,その成果を国内研究会(電子情報通信学会)にて発表を行った.(2)に関しては,これまで検討を行っていた無線伝搬路におけるシャドウイングの空間相関が通信品質の時空間的性質に与える影響の解析を拡張して端末の位置に相関がある状況での解析を行い,その成果を論文誌 IEEE Transactions on Mobile Computing へ投稿し,採録が決定した.

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

(1)UAV空中基地局ネットワークの制御については,年初の計画通りに通信分野における高いインパクトファクターを持つ難関論文誌への投稿と採録を実現できた.また,課題であったUAVの電力問題を解決する手法を新たに考案し,その成果を国際会議へ投稿するところまで完了している.また,(2)の一般の無線通信ネットワークを対象とした通信品質の時空間的特性の解析についても同様に,高いインパクトファクターを持つ難関論文誌への投稿と採録を実現できた.以上より,本研究はおおむね順調に進展していると言える.

今後の研究の推進方策

2021年度に検討予定であった,端末間で相関を持つモビリティモデルの解析についての検討が十分進んでいないため,この点に注力して進める.また,昨年度提案した無線エナジーハーベスティングを行うUAV空中基地局ネットワークの自律分散制御や,UAVを用いたデータ収集ネットワークの性能解析についても,研究成果としての論文投稿などが完了していないため,手法の拡張および成果の取りまとめを進める.

次年度使用額が生じた理由

研究実施計画の遅れに伴って,研究成果の国際会議や論文での発表を行う際に要する国際会議参加費や英文添削費用,および論文誌掲載料等のその他の費用に関する差額が生じた.今年度に論文の執筆および投稿などの研究成果取りまとめを行い,これらの必要な費用を本研究費から支出する予定である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] ネットワーク数理の新潮流 確率幾何アプローチによる無線通信ネットワークの性能解析2022

    • 著者名/発表者名
      木村達明
    • 雑誌名

      電子情報通信学会誌

      巻: 105 ページ: 22~26

  • [雑誌論文] Performance Analysis of Cellular-Relay Vehicle-to-Vehicle Communications2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Tatsuaki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Vehicular Technology

      巻: 70 ページ: 3396~3411

    • DOI

      10.1109/TVT.2021.3063694

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interference Analysis in Non-Poisson Networks under Spatially Correlated Shadowing2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Tatsuaki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Mobile Computing

      巻: 未定 ページ: 1~1

    • DOI

      10.1109/tmc.2021.3116314

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distributed 3D Deployment of Aerial Base Stations for On-Demand Communication2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Tatsuaki、Ogura Masaki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Wireless Communications

      巻: 20 ページ: 7728~7742

    • DOI

      10.1109/twc.2021.3086815

    • 査読あり
  • [学会発表] 無線エナジーハーベスティングを行うUAV空中基地局の自律分散型最適配置法2021

    • 著者名/発表者名
      喜田隼哉,木村達明,滝根哲哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会NS研究会
  • [学会発表] UAVを用いたデータ収集ネットワークの性能解析2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木公威,木村達明, 滝根哲哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会NS研究会
  • [学会発表] 非負値テンソル分解によるDNSクエリログからのユーザ通信行動抽出2021

    • 著者名/発表者名
      畑中耕太朗, 木村達明, 滝根哲哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会NS研究会

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公開日: 2022-12-28  

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