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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2023-10-04 14:15 LoS/NLoS環境を考慮したUAV空中基地局の自律分散型最適配置法 ○古田牧太郎（阪大）・木村達明（同志社大）・滝根哲哉（阪大）  NS2023-74 |
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| 抄録 | （和） | UAV（Unmanned Aerial Vehicle）を用いた空中基地局（Aerial Base Station: ABS）は， 災害時における通信インフラの提供や，大規模イベント時におけるトラヒックの一時的な増加に対する通信容量の拡充など，様々な場面での活用が期待される新たな通信技術である．しかし，地上ユーザの通信品質を最大化する ABS の 3 次元空間内の配置を決定する最適配置問題は，ユーザと ABS 間の空対地チャネルにおける見通し内（Line-of-Sight: LoS）および見通し外（Non-LoS: NLoS）環境の特性や，基地局間干渉などの要因により，その解決は容易ではない．これらの課題に対し，様々な ABS の最適配置法が提案されているが，多くの既存研究では ABS とユーザ間の LoS/NLoS 環境の現実的なモデル化が行われておらず，ユーザの実際の通信品質を考慮できていない．本研究では，LoS/NLoS 環境を考慮した ABS の自律分散型最適配置法を提案する．提案手法では，ABS の展開領域を 3 次元格子空間でモデル化し，各地点における LoS/NLoS 環境が 事前に与えられる状況を考える．領域内で被覆されるユーザ数を最大化する最適化問題を ABS の最適配置問題として定式化し，これをポテンシャルゲームとして表現することで，各 ABS が局所的な情報のみを用いて配置を更新する自律分散型のアルゴリズムを構築する．また，シミュレーション評価を行い，提案手法が既存手法と比較して被覆ユーザ数を効果的に改善できることを示す． |
| （英） | Unmanned aerial vehicles (UAVs) equipped with cellular base stations, namely airborne base stations (ABS), have attracted increasing attention as a key technology in future wireless networks to expand communication capacity and coverage in disaster-affected areas and in hotspots where traffic temporarily increases in large-scale events. Determining the optimal 3D placement of ABSs that maximizes the communication quality of ground users is a challenging problem due to various factors including the characteristics of the line-of-sight (LoS) and non-LoS (NLoS) conditions in the air-to-ground channel and intercell interference. For this problem, various ABS deployment methods have been proposed; however, most of the existing methods do not assume a realistic model of the LoS/NLoS conditions in air-to-ground channels and do not take into account the actual communication quality of users in the ABS placement. In this study, we propose a distributed ABS deployment method considering LoS/NLoS conditions. In the proposed method, we model the deployment area of ABS as a 3D lattice space and assume that the LoS/NLoS condition at each location is given. We formulate the ABS deployment problem as the maximization problem of the expected number of covered users and express it as a potential game. We then develop a distributed algorithm in which each ABS updates its position using only its local information to reach a Nash equilibrium of the game. We evaluate the proposed method by simulation and demonstrate that it effectively improves the number of covered users considering LoS/NLoS conditions compared to existing methods. | |
| キーワード | （和） | UAV（Unmanned Aerial Vehicle） / 空中基地局 / 最適配置問題 / 自律分散制御 / ポテンシャルゲーム / / / |
| （英） | Unmanned aerial vehicle (UAV) / aerial base station (ABS) / optimal placement problem / distributed control / potential game / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 123, no. 198, NS2023-74, pp. 28-28, 2023年10月. | |
| 資料番号 | NS2023-74 | |
| 発行日 | 2023-09-27 (NS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NS2023-74 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NS |
| 開催期間 | 2023-10-04 - 2023-10-06 |
| 開催地（和） | 北海道大学 + オンライン開催 |
| 開催地（英） | Hokkaidou University + Online |
| テーマ（和） | ネットワークアーキテクチャ(オーバレイ、P2P、ユビキタスNW、スケールフリーNW、アクティブNW、NGN・新世代NW、IoT、エッジコンピューティング)、次世代パケットトランスポート(高速Ethernet、IP over WDM、マルチサービスパケット技術、MPLS)、グリッド、一般 |
| テーマ（英） | Network architecture (5G, Local 5G, Beyond5G, Mobile networks, Ad-hoc and sensor networks, Overlay and P2P networks, Programmable networks, SDN/NFV, IoT, Network slicing), Next generation packet transport (High speed Ethernet, IP over WDM, Multi-service package technology, MPLS), Grid, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NS |
| 会議コード | 2023-10-NS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | LoS/NLoS環境を考慮したUAV空中基地局の自律分散型最適配置法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Distributed ABS Deployment Method Considering LoS/NLoS Conditions |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | UAV（Unmanned Aerial Vehicle） / Unmanned aerial vehicle (UAV) |
| キーワード(2)（和/英） | 空中基地局 / aerial base station (ABS) |
| キーワード(3)（和/英） | 最適配置問題 / optimal placement problem |
| キーワード(4)（和/英） | 自律分散制御 / distributed control |
| キーワード(5)（和/英） | ポテンシャルゲーム / potential game |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 古田 牧太郎 / Makitaro Furuta / フルタ マキタロウ |
| 第1著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 木村 達明 / Tatsuaki Kimura / キムラ タツアキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 同志社大学 (略称： 同志社大) Doshisha University (略称： Doshisha Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 滝根 哲哉 / Tetsuya Takine / タキネ テツヤ |
| 第3著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
| 第4著者 所属（和/英） | (略称： ) (略称： ) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
| 第6著者 所属（和/英） | (略称： ) (略称： ) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2023-10-04 14:15:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NS |
| 資料番号 | NS2023-74 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | no.198 |
| ページ範囲 | p.28 |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2023-09-27 (NS) |
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