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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Space-Time Interaction Design: Fusion of Stochastic Geometry and Game Theory

Research Project

Project/Area Number 18H01442
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

山本 高至  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (30423015)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西尾 理志  東京工業大学, 工学院, 准教授 (80711522)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords無線ネットワーク / 確率幾何 / 機械学習 / ワイヤレスセンシング
Outline of Annual Research Achievements

確率幾何・ゲーム理論・機械学習を融合させた、無線リソース制御技術の検討を行った。2021年度の代表的な成果を以下に述べる。強化学習の一つである多腕バンディットアルゴリズムを、無線環境の変化に追従させるためのコンテクスト付きバンディットの検討を行った。特に、頻繁なチャネル変更を抑止するためのペナルティ項を加味した多腕バンディットアルゴリズムを開発した。
また、無線機器自体による環境認知を元にした無線リソース制御に向けて、無線機器で取得されるチャネル状態情報を用いた位置推定方式を開発した。具体的には、無線LANにおいて、受信機から送信機にフィードバックされるチャネル状態情報を圧縮したビームフォーミングフィードバックを用いた機械学習ベースの位置推定方式に対し、双方向のフィードバック両方を用いることで、位置推定精度が改善されることを実証実験により明らかとした。この実験の実施のため、チャネル状態情報やビームフォーミングフィードバックを、市販の無線LAN機器から取得できる実験系を独自に構築した。これらの機器を用い、ビームフォーミングフィードバックのみを用いたMUSIC法による出射角推定手法の実現可能性を確認するとともに、ビームフォーミングフィードバックによるチャネル状態情報の復元手法や、呼吸数推定手法を提案し、その実現性を実験により確認した。
これらの成果は論文誌2報に掲載されたほか、成果をまとめた招待講演を、電子情報通信学会無線通信システム研究会や電気系学会関西支部連合大会において行った。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] オウル大学(フィンランド)

    • Country Name
      FINLAND
    • Counterpart Institution
      オウル大学
  • [Journal Article] Bi-Directional Beamforming Feedback-Based Firmware-Agnostic WiFi Sensing: An Empirical Study2022

    • Author(s)
      Kondo Sota、Itahara Sohei、Yamashita Kota、Yamamoto Koji、Koda Yusuke、Nishio Takayuki、Taya Akihito
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 10 Pages: 36924~36934

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2022.3165029

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Penalized and Decentralized Contextual Bandit Learning for WLAN Channel Allocation with Contention-Driven Feature Extraction2022

    • Author(s)
      YAMASHITA Kota、KAMIYA Shotaro、YAMAMOTO Koji、KODA Yusuke、NISHIO Takayuki、MORIKURA Masahiro
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Communications

      Volume: E105-B Pages: -

    • DOI

      10.1587/transcom.2021EBP3197

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ビームフォーミングフィードバックを用いたモデル駆動な出発角推定の検討2022

    • Author(s)
      板原壮平, 西尾理志, 山本高至
    • Organizer
      信学技報SeMI2021-68
  • [Presentation] 双方向ビームフォーミングフィードバックを用いたワイヤレスセンシング精度向上手法2022

    • Author(s)
      近藤綜太, 板原壮平, 山下皐太, 山本高至, 香田優介, 西尾理志, 田谷昭仁
    • Organizer
      信学技報SeMI2021-69
  • [Presentation] コンピュータービジョンによる単一アンテナかつ単一アンカーを用いたRSSI端末位置推定2022

    • Author(s)
      角南智也, 板原壮平, 香田優介, 西尾理志, 山本高至
    • Organizer
      信学技報SeMI2021-75
  • [Presentation] Frame-capture-based CSI recomposition pertaining to firmware-agnostic WiFi sensing2021

    • Author(s)
      R. Hanahara, S. Itahara, K. Yamashita, Y. Koda, A. Taya, T. Nishio, and K. Yamamoto
    • Organizer
      the 19th IEEE Annual Consumer Communications & Networking Conference (CCNC 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Respiratory rate estimation based on WiFi frame capture2021

    • Author(s)
      T. Kanda, T. Sato, H. Awano, S. Kondo, and K. Yamamoto
    • Organizer
      the 19th IEEE Annual Consumer Communications & Networking Conference (CCNC 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ビームフォーミングフィードバックを用いたワイヤレスセンシングにおける推定精度へのサブキャリア数の影響2021

    • Author(s)
      近藤綜太, 山本高至, 香田優介, 山下皐太, 西尾理志, 田谷昭仁
    • Organizer
      信学ソ大B-15-11
  • [Presentation] 無線LANリソース制御への機械学習応用2021

    • Author(s)
      山本高至
    • Organizer
      電気系学会関西支部連合大会
    • Invited
  • [Presentation] WiFiフレームキャプチャに基づく呼吸数推定に関する検討2021

    • Author(s)
      神田高望, 佐藤高史, 粟野皓光, 近藤綜太, 山本高至
    • Organizer
      信学技報SeMI2021-43
  • [Presentation] ビームフォーミングフィードバックを用いたワイヤレスセンシングにおける端末配置の推定精度への影響2021

    • Author(s)
      近藤綜太, 山本高至, 香田優介, 山下皐太, 西尾理志, 田谷昭仁
    • Organizer
      信学技報SeMI2021-46
  • [Presentation] フレームキャプチャからのCSI復元によるWiFiセンシング2021

    • Author(s)
      花原遼祐, 板原壮平, 山下皐太, 香田優介, 田谷昭仁, 西尾理志, 山本高至
    • Organizer
      信学技報SeMI2021-47
  • [Presentation] 機械学習・無線LANセンシングによる通信品質要因解析2021

    • Author(s)
      山本高至
    • Organizer
      信学技報RCS2021-190
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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